KR101889541B1 - 쐐기형 문비를 구비한 수문장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 쐐기형 문비를 구비한 수문장치는, 수로에서 유입된 물이 저장되는 저수조; 내부에 중공을 구비한 것으로서, 상기 수로 측에 직립 설치된 제 1 면과, 상기 제 1 면의 대향 측에서 상기 제 1 면과의 하부 간격이 상부 간격보다 작게 기울어진 제 2 면 및, 상기 제 1,2 면에 상기 수로와 대응되는 직경 및 사이즈로 관통된 개구를 구비한 문틀; 상기 중공에 승강 가능하게 위치하는 것으로서, 상기 제 1 면과 평행한 상태로 상기 제 1 면에 접하는 수직면 및 상기 수직면의 대향 측에서 상기 제 2 면과 동일한 기울기로 기울어진 상태에서 상기 제 2 면과 이격공간이 발생되도록 연장된 경사면을 구비한 문비; 상기 문비를 승강시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

쐐기형 문비를 구비한 수문장치{Floodgate with Wedge-Shaped Gate}

본 발명은 쐐기형 문비를 구비한 수문장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 문틀에 형성된 수로의 폐쇄를 위한 문비의 하강 시 문비와 문틀이 각각 쐐기형태를 가져 문비를 문틀에 밀착시킴으로써 문틀과 문비의 사이에 안정적인 수밀구조가 형성될 수 있도록 한 쐐기형 문비를 구비한 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로 수문이라 함은 수로를 따라 흐르는 물의 흐름을 조절하기 위하여 수로에 설치되는 구조물로서, 강 또는 하천의 댐, 저수지, 상하수도의 정수처리장, 하수처리장, 산업폐수처리장 등 다양한 장소에 사용되고 있다.

이러한 수문은 개폐방식에 따라 전도식 수문과 인양식 수문으로 구분될 수 있다.

상기 전도식 수문은, 수문이 회전축을 중심으로 회전하면서 전도되거나 기립되어 수로의 개폐가 이루어지는 수문이고, 상기 인양식 수문은 수문의 상하 이동에 의하여 수로의 개폐가 이루어지는 수문으로, 수문이 설치되는 주변 환경이나 수심 등을 고려하여 인양식 수문 또는 전도식 수문을 선택하여 설치하게 된다.

이 중 인양식 수문의 경우, 일반적으로 그 구성이 문틀과 문비 및 권양기로 구성되는데, 쉽게 설명해 문틀에 상하 이동이 가능한 구조로 결합된 문비가 권양기와 연결되어 권양기의 작동에 의해 상하로 이동하면서 수로를 개폐하는 구조를 갖는다.

그러나 저수된 물이 문비와 문틀의 사이로 유출되는 것을 방지하거나, 외수가 문비와 문틀 사이로 유입되어 역류하는 것을 방지하기 위해서는 문틀이 문비에 견고하게 밀착된 상태를 유지할 수 있어야만 한다.

이와 관련된 선행기술로서 대한민국 공개 특허공보 제 10-2012-0002640호 ‘마찰감소장치를 갖는 수문’은 슬라이드 게이트 방식의 수문에서 역수압이 작용할 경우에도 문비의 안정적인 승하강이 가능하도록 한 마찰감소장치를 갖는 수문을 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 문틀에 결합된 문비가 승하강하며 개폐되는 슬라이딩 게이트 방식의 수문에 있어서, 수문의 개폐시 역수압에 의해 문비가 문틀의 외측면에 근접하도록 이동할 때, 문비의 배면과 문틀의 외측면이 밀착되지 않고 이격되도록 문비에 설치되어 문비와 문틀 사이에 발생되는 마찰을 감소시키는 마찰감소장치를 구비하는 수문에 대하여 서술되어있다.

이처럼 내수의 유출이나 외수의 역류 방지를 위하여 문틀과 문비를 딱 맞추어 여유 공차 없이 조립한 경우, 비록 내수의 유출이나 외수의 역류를 효과적으로 방지할 수는 있으나, 문비의 상하 이동시 문틀과의 마찰저항이 상대적으로 증가함에 따라 문비의 이동에 큰 힘이 요구될 뿐만 아니라 문비와 문틀의 마찰로 인하여 문비와 문틀의 접촉부위가 쉽게 손상되는 문제점이 있다.

다른 선행기술로서 대한민국 등록 특허공보 제 10-1578180호 ‘쐐기형태의 수밀보조덮개를 가지는 수문’은 문틀에 형성된 수로의 폐쇄를 위한 문비의 하강 시 문비와의 간섭에 의해 회전하면서 문비를 문틀에 밀착시켜 문틀과 문비의 사이에 안정적인 수밀구조가 형성될 수 있도록 한 쐐기형태의 수밀보조덮개를 가지는 수문에 관해 서술되어있다.

이러한 수문은 별도의 쐐기형태의 수밀보조덮개를 사용하되, 이 수밀보조덮개가 그 자체의 힘으로 문비를 가압하므로 시간이 지날수록 압력이 떨어진다는 단점을 가지고 있다.

따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 문비와 문틀이 각각 쐐기형태를 가져 문비를 문틀에 밀착시킴으로써 문틀과 문비의 사이에 안정적인 수밀구조가 형성될 수 있도록 한 쐐기형 문비를 구비한 수문장치를 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 쐐기 형태의 중공을 구비한 문틀과 쐐기 형태의 문비를 통해 이 둘의 결합만으로도 용이하게 수밀구조를 형성할 수 있는 구성을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은, 문비가 문틀에 밀착되기 때문에 문비의 승강 시 이밀착구조를 용이하게 해제할 수 있는 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 문비의 하단을 받칠 수 있으면서 밀착력도 높일 수 있는 구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은, 문비의 승강에 따라 발생될 수 있는 와류를 방지하는 구성을 더 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 쐐기형 문비를 구비한 수문장치는, 수로에서 유입된 물이 저장되는 저수조; 내부에 중공을 구비한 것으로서, 상기 수로 측에 직립 설치된 제 1 면과, 상기 제 1 면의 대향 측에서 상기 제 1 면과의 하부 간격이 상부 간격보다 작게 기울어진 제 2 면 및, 상기 제 1,2 면에 상기 수로와 대응되는 직경 및 사이즈로 관통된 개구를 구비한 문틀; 상기 중공에 승강 가능하게 위치하는 것으로서, 상기 제 1 면과 평행한 상태로 상기 제 1 면에 접하는 수직면 및 상기 수직면의 대향 측에서 상기 제 2 면과 동일한 기울기로 기울어진 상태에서 상기 제 2 면과 이격공간이 발생되도록 연장된 경사면을 구비한 문비; 상기 문비를 승강시키는 구동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 문비는, 상기 경사면의 일 측으로부터 바닥면을 향해 관통 연장된 밀착 방지홈이 구비되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 바닥면에는, 상기 밀착 방지홈의 입구에 장착된 배출판과, 상기 배출판의 일 측을 상기 밀착 방지홈의 직경보다 작은 직경으로 관통하여 상기 밀착 방지홈과 연통되는 제 1 유통홈 및, 상기 제 1 유통홈의 직경보다 작은 직경으로 상기 제 1 유통홈과 연통되지 않은 상기 밀착 방지홈의 입구로부터 상기 제 1 유통홈의 일 측을 관통하여 연통되는 복수 개의 제 2 유통홈을 포함하는 확장 배출수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밀착 방지홈이 형성된 상기 경사면 부위에는, 상기 밀착 방지홈보다 큰 직경으로 상기 밀착 방지홈과 연통되도록 함입된 리세스(recess)와, 상기 리세스에 설치된 팬이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 쐐기형 문비를 구비한 수문장치는,

1) 쐐기 형태의 중공을 구비한 문틀과 쐐기 형태의 문비를 통해 이 둘의 결합만으로도 용이하게 수밀구조를 형성할 수 있고,

2) 문비가 문틀에 밀착되기 때문에 문비의 승강 시 이밀착구조를 용이하게 해제할 수 있으며,

3) 문비의 하단을 받칠 수 있으면서 밀착력도 높일 수 있는 구조를 제공할 뿐 아니라,

4) 문비의 승강에 따라 발생될 수 있는 와류를 방지하는 구조를 더 제공하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 수문장치의 기본 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 수문장치의 기본 구성을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 수문장치에서 문비에 밀착 방지홈을 형성한 일 실시예를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 수문장치에서 문틀에 유격 발생편을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도 및 확대도.
도 5는 본 발명의 수문장치에서 문틀에 유격 발생편을 적용한 다른 실시예를 도시한 단면도 및 확대도.
도 6은 본 발명의 수문장치에서 감쇄판을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 수문장치의 기본 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 수문장치의 기본 구성을 도시한 단면도이다.

본 발명의 수문장치는 수로의 일 측에 설치되어 물의 흐름을 제어하는 경우에 사용되거나, 공급된 물을 저장하거나 혹은 저장된 물을 다시 배출하기 위한 저수조(20) 등에 사용되는 것이라 할 수 있다.

기본적으로 지하에서 물이 흐르는 수로를 형성하는 통수관(14)과, 이 통수관(14)의 일 측에서 물이 공급되거나 공급될 영역인 저수조(20)로 연결하는 급수관(11) 및 이 급수관(11)의 주변에서 문틀(100)이 형성될 수 있도록 베이스(520) 구조를 제공하는 주입구(12)가 구비되며, 주입구(12)에는 다시 문틀(100)의 고정을 위해 임시로 콘크리트 등으로 제조된 거푸집(13)을 형성하여 문틀(100)이 장착될 수 있는 구성을 형성한다.

여기서 저수조(20)는 임시로 물을 보관하였다가 다시 보관된 물을 꺼내 사용할 수 있는 것으로서, 수로에서 유입된 물이 저장될 뿐만 아니라 다시 수로를 통해 저장된 물을 배출할 수도 있는 구성을 의미하는 것이다.

다음으로 이러한 구성이 기본적으로 갖추어진 이후에 거푸집(13)을 활용해 문틀(100)을 설치한다.

문틀(100)은 실질적인 수문장치의 역할을 하는 틀이 되는 구성이며, 문틀(100)의 내부에 문비(200)가 삽입된 상태에서 문비(200)를 승강시켜 주입구(12)를 닫거나 여는 구성을 제공하는 것으로서 문비(200)가 구비될 수 있는 공간인 중공이 구비되는 것이다. 여기서 바람직하게는 주입구(12)에 직립 설치된 제 1 면(111)과, 이 제 1 면(111)의 대향 측에서 제 1 면(111)과의 하부 간격이 상부 간격보다 작아지도록 기울어진 형상을 갖는 제 2 면(112)을 갖추고, 이러한 구성에 따라 제 1 면(111)과 제 2 면(112)으로 둘러싸인 중공이 구비될 수 있다. 또한, 이 문틀(100)에는 급수관(11)으로부터 물이 유입되거나 혹은 급수관(11)을 통해 물이 배출되도록 물이 통과할 수 있도록 제 1 면(111)과 제 2 면(112)에 각각 수로와 대응되는 직경 및 사이즈로 관통된 개구(113)가 설치된 것을 특징으로 한다. 또한 후술할 구동부(10) 구성과 연계하여 문틀(100) 내부에 위치하는 문비(200)의 승강을 가이드 할 수 있도록 그 측부에 높이방향으로 기립 형성된 문비 가이드(120)가 더 구비될 수 있음은 물론이다.

여기서 문비(200)는 주입구(12)를 향한 면이 수직으로 기립된 수직면(201)을 형성하고, 이 수직면(201)의 대향측 면은 하부가 수직면(201)과 가깝고 상부가 수직면(201)과 멀어지는 경사면(202)을 갖게 된다. 이러한 형상은 마치 쐐기와 같은 형상으로서, 결론적으로는 이 경사면(202)이 형성되기 때문에 자연스럽게 두께 차이가 발생하는 일종의 쐐기형상을 갖게 되는 것이다. 이러한 쐐기형상은 다른 쐐기형상과 접촉하여 일정한 면적을 채우는 데에 사용할 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가 별도의 쐐기형상의 부재 없이도 문틀(100)을 문비(200)에 대응되는 동일한 형상의 쐐기형상의 문비(200)공간을 갖도록 구성함으로써 문비(200)가 문틀(100)의 문비(200)공간에서 중력의 영향을 받아 아래로 최대 이동하였을 때, 문비(200)가 문틀(100)에 꼭 들어맞게 되어 별도의 누름장치 없이도 문비(200)만을 사용하여 밀폐구조를 형성할 수 있게 되는 것이다. 이는 기존 선행기술에 나타나는 별도의 누름장치(쐐기)를 사용해 문비(200)를 문틀(100)의 일정 부위로 밀어내는 것과 차이를 갖는 구조이며, 별도의 누름장치가 문틀(100)에 내장된 경우, 문비(200)가 승강하면서 이 누름장치와 계속해서 마찰을 형성하여 누름장치가 쉽게 피로에 의해 파손되거나 소실될 수 있는 바, 이러한 문제점을 해결하기 위해 누름장치 구성없이도 그 자체로 누름장치 역할을 할 수 있는 구조를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이 문비(200)에서 수직면(201)에는 지수고무가 부착될 수 있는데, 일 실시예로서 수직면(201)의 둘레를 따라 지수고무를 부착하거나 혹은 수직면(201) 전체에 지수고무 판을 부착할 수도 있다. 즉, 문비(200)의 수직면(201)은 물이 유통되는 주입구(12) 측에 위치하므로 문비(200)가 문틀(100)에서 최대로 아래로 위치하였을 때, 바로 이 주입구(12)를 폐쇄할 수 있는 문틀(100)-문비(200)의 밀폐구조를 형성할 수 있는 것이되, 지수고무는 이러한 상황에서 문비(200)와 문틀(100)의 밀폐구조를 보조하는 것으로서, 지수고무판 자체가 탄성 및 신축성을 지니고 있기 때문에 문비(200)와 문틀(100) 사이에 발생하는 미세한 유격차이에 의한 틈을 이 지수고무의 압착을 통해 밀폐시킬 수 있음은 물론이다.

다른 구성으로서, 문비(200)를 문틀(100)로부터 승강시키는 구성인 구동부(10) 구성이 더 포함될 수 있다. 구동부(10)는 일반적으로 문비(200)를 들어올리기 위한 일종의 와이어 역할을 하는 구동바(15)와 이 구동바(15)의 역할을 보조하는 보강바 및 구동바(15)의 이동 시 멈춤이 가능하게 구비되는 스토퍼(16) 구성이 포함될 수 있으며, 구동바(15)를 실질적으로 들어 올리거나 내리는 힘을 가하는 권양기(17)가 더 포함될 수 있는 것이다. 이러한 구동부(10) 구성은 다양한 선행기술을 통해 쉽게 이해할 수 있는 구성이기 때문에 상세한 설명은 생략토록 하겠다.

다만, 문비(200)는 필요에 따라 문틀(100)에서 승강되어야 하는데, 문틀(100)과 문비(200)가 밀착된 상태에서 물이 통과하는 주입구(12)를 막고 있기 때문에 강한 밀착력으로 두 구성이 결합되어 있음을 알 수 있다. 게다가 이 문비(200)가 위치하는 부위가 수중이라면 수압까지 더해져 문비(200)와 문틀(100)이 닫힌 상태에서 문비(200)를 쉽게 들어올리기는 매우 어렵다고 할 수 있다.

물론 문틀(100)과 문비(200)가 밀착되는 것은 바로 문틀(100)의 제 1 면(111)을 막아 개구(113)가 오픈되는 것을 방지하기 위한 구성이며, 따라서 지수고무 구성 또한 문비(200)의 수직면(201)에만 위치하게 되고, 문비(200)의 경사면(202)은 문틀(100)의 제 2 면(112)과 쐐기 형태의 결합을 형성하여 각각의 수직면(201) 및 제 1 면(111)이 더욱 용이하게 밀착될 수 있도록 하는 것을 보조하는 구조를 갖추도록 구성된 것이다.

그러나 경사면(202) 및 제 2 면(112)의 경우에는, 아래로 향할수록 면적이 좁아지는 형상을 가지며, 따라서 문틀(100)에서 중공의 상부에 문비(200)가 위치할 때에는 바람직하게는 문비(200)의 수직면(201)이 문틀(100)의 제 1 면(111)과 접하여 있으나, 문비(200)의 경사면(202)은 문틀(100)의 제 2 면(112)과 이격공간이 발생되는 상태로 위치하지만, 문비(200)가 중공의 하부로 최대 이동하게 되면 경사면(202)과 제 2 면(112)은 그 사이에 이격공간이 매우 미세해지거나 거의 사라지게 된다. 그러나 경사면(202)과 제 2 면(112)은 바로 이 수직면(201)과 제 1 면(111)을 압박하기 위해 존재하는 것이지 이 면이 물 등에 의해 밀착되어 문비(200)의 승강이 어려워지는 구조는 권양기(17)에도 과도한 부하가 가해지기 때문에 바람직하지 못하다.

도 3은 본 발명의 수문장치에서 문비(200)에 밀착 방지홈(210)을 형성한 일 실시예를 도시한 단면도이다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 구조로서, 문비(200)에는 경사면(202)의 일 측으로부터(되도록 개구(113)가 위치하는 영역으로부터 이격된 하부에 위치하는 것이 바람직하다) 바닥면까지 경사지게 관통 연장된 밀착 방지홈(210)이 형성될 수 있다. 이 밀착 방지홈(210)은 내부에 수직면(201)과 제 1 면(111) 사이의 간격보다 큰 공간을 형성함으로써 과도한 밀착이나 물의 틈새 유입 시 발생할 수 있는 문비(200)와 문틀(100)간의 강력한 밀착력을 감소시킬 수 있다. 즉, 이 경사면(202) 및 제 2 면(112)은 그 형상만으로도 문비(200)의 수직면(201)이 문틀(100)의 제 1 면(111)과 밀착을 형성할 수 있되, 개구(113)가 형성된 위치 주변까지 과도하게 밀착되는 경우에는 불필요하게 문비(200)와 문틀(100)의 밀착력이 강해져 문비(200)를 승강시키는 권양기(17)에 과도한 부하가 걸릴 수 있으므로, 이러한 밀착 방지홈(210) 구성을 통해 밀착력의 쏠림 현상을 방지할 수 있음은 물론이다.

나아가 문비(200)의 경사면(202)에서 밀착 방지홈(210)의 입구 측에는 별도로 리세스(211)(recess)가 더 형성될 수 있으되, 이 리세스(211)는 도면에 나타난 것과 같이 바닥면과 수직한 방향으로 관통되어 밀착 방지홈(210)과 연통되도록 구성되거나 밀착 방지홈(210)보다 큰 직경으로 연통되도록 구성되는 등 다양한 방식으로 형성 가능하다. 리세스(211)의 내측에는 밀착을 방지하기 위한 밀착방지 수단이 위치하게 되는데, 이 밀착방지 수단은 바람직하게는 리세스(211)의 내측에 고정될 수 있도록 내부 크기에 대응되는 형상의 하우징(미도시)을 통해 장착되는 것이 바람직하다. 밀착방지 수단의 예로서, 내부에 지그재그 형태의 파티션을 형성하여 다양한 방향으로 공간을 분할하여 물이 리세스(211)를 통해 쉽게 유입되지 못하도록 구성할 수도 있으며, 여기에 추가로 물을 흡수하는 스펀지와 같은 부재를 투입하여 이 스펀지가 물을 흡수한 상태로 내부 공간을 채우게 하고, 외부에는 물이 투과되는 투과성 패드이되 문틀(100)과의 밀착력이 낮은 재질로 형성된 자재를 부착하여 문비(200)와 문틀(100)의 각 경사면(202) 및 제 2 면(112)이 과도하게 밀착되어 승강이 어려워지는 것을 방지할 수 있다. 더 좋은 구성으로서는 이 밀착방지 수단을 일종의 팬(212)이나 스크류(420)로 구성하여 하우징을 통해 고정하거나 혹은 리세스(211)에 직접 축 결합 등으로 고정시켜 문비(200)의 승강에 따라 변화하는 밀착 방지홈(210)의 형상에 의해 내부의 유체가 유동되면서 팬(212) 또는 스크류(420)가 회전하여 보다 빠르게 밀착된 부위를 제거할 수 있거나 혹은 별도의 구동모듈(미도시)을 더 구비함으로써 이 구동모듈을 통해 팬(212) 또는 스크류(420)를 강제로 회전시켜 밀착을 제거하는 구성도 고려될 수 있음은 물론이다.

다시 말해 밀착방지 수단 중 팬(212) 구성은 문비(200)의 경사면(202)과 문틀(100)의 제 2 면(112)의 경계부위에 위치한 리세스(211)에서 문비(200)가 승강(특히 상승할 때)시 바람 혹은 물살을 발생시켜 강제로 밀착된 경계부위를 떨어뜨릴 수 있는 힘을 제공하는 구성이라 할 수 있다.

나아가 문비(200)에서 밀착 방지홈(210)의 하부이자 문비(200)의 바닥면에는 별도의 확장 배출수단(220)이 더 구비될 수 있다. 이 확장 배출수단(220)은 바람의 통로 형성에 있어 바람의 이동로를 모아 강력한 세기로 바람을 분사시키는 일종의 슈라우드와 유사한 구성을 갖는다. 확장 배출수단(220)의 상세한 구성을 살펴보면, 밀착 방지홈(210)의 입구에는 배출판(222)이 장착되고, 이 배출판(222)에 형성되는 것으로서 밀착 방지홈(210)과 연통되는 것이되, 밀착 방지홈(210)의 연장방향과 가장 직접적으로 대응되어 물이나 공기의 흐름에 있어 메인 역할을 하는 제 1 유통홈(221)이 중앙부위에 형성되고(이 제 1 유통홈(221)은 바람직하게는 밀착 방지홈(210)의 직경보다 작은 직경을 갖추어야 할 것이다.), 나머지 부위의 흐름을 이 제 1 유통홈(221)으로 모을 수 있도록 제 1 유통홈(221)의 직경보다 작은 직경으로 제 1 유통홈(221)과 연통되지 않은 밀착 방지홈(210)의 입구로부터 제 1 유통홈(221)의 일 측을 관통하여 연장되는 별도의 제 2 유통홈(223)이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

이렇게 형성된 유통로들은 문비(200)의 승강 시(특히 문비(200)의 상승 시) 이 밀착 방지홈(210)의 내부에 위치한 바람이나 물 혹은 그 외 주변에 위치하는 바람이나 물 등의 유체가 용이하게 문비(200)의 하부로 빠져나갈 수 있는 구조를 제공하게 된다.

나아가 문틀(100)과 문비(200)의 밀폐구조를 보조하는 구성으로서, 문틀(100)에서 제 2 면(112)에는 다음의 구성이 더 포함될 수 있다.

제 2 면(112)의 하부 끝 단에는 제 1 면(111)을 향해 절곡 연장된 절곡 연장부(131)가 구비될 수 있되, 이 제 2 면(112)에서 절곡 연장부(131)와 접하는 부위에는 일정한 공간이 형성되도록 제 2 면(112)의 내측방향을 따라 함입된 함입홈(130)을 형성할 수 있다. 이 때, 절곡 연장부(131)는 이후 추가될 유격 발생편(140)을 고려할 때, 제 1 면(111)에 닿을 정도까지 연장될 필요는 없다.

도 4는 본 발명의 수문장치에서 문틀(100)에 유격 발생편(140)을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도 및 확대도이고, 도 5는 본 발명의 수문장치에서 문틀(100)에 유격 발생편(140)을 적용한 다른 실시예를 도시한 단면도 및 확대도이다.

이 절곡 연장부(131)의 끝 단에는 절곡 연장부(131)의 두께보다 큰 두께로 돌출된 뭉치(132)가 구비될 수 있는데, 따라서 뭉치(132)와 절곡 연장부(131)의 경계부위에는 높이차이가 발생하여 일종의 단턱이 형성될 수 있다. 이 단턱을 활용하는 것으로서, 뭉치(132)를 둘러싸는 유격 발생편(140)의 구성이 더 포함될 수 있다. 이 유격 발생편(140)은 장착부를 둘러싸되, 장착부와의 사이에 일정한 공간을 구비토록 함으로써 일정 반경 회동되거나 혹은 공간만큼 신축되어 문비(200)의 하단을 지지하는 역할을 할 수 있다. 이 때 앞서 형성된 함입홈(130)은 바로 이 절곡 연장부(131)과 유격 발생편(140) 구성이 형성될 때에 용이하게 제 2 면(112)과의 경사정도를 맞출 수 있는 공간으로서 활용될 수 있는 것으로 이해 가능하다.

즉, 유격 발생편(140)은 뭉치(132)와 절곡 연장부(131)의 일 경계부위에 걸린 상태로 함입홈(130)을 지나 뭉치(132)를 둘러 싸 절곡 연장부(131)의 바닥 측 뭉치(132)와 절곡 연장부(131)의 타 경계부위에 걸리는 구성이라 이해할 수 있을 것이다. 이 유격 발생편(140)은 절곡 연장부(131)를 따라 절곡 연장부(131)의 길이만큼 길게 형성될 수도 있지만, 일정 간격을 두고 장착되는 구성도 가능함은 물론이다.

유격 발생편(140)을 보다 상세하게 분할하면, 뭉치(132)를 둘러 형성되는 유격부(144)와, 이 유격부(144)의 양 끝단에서 각각 앞선 단턱이자 뭉치(132)와 절곡 연장부(131)의 경계부위로 연장된 것이되, 바람직하게는 도면에 도시된 것과 같이 유격 발생편(140)이 U형상 또는 C형상으로 형성되고, 이 끝단에서 내측을 향해 절곡 연장되어 경계부위에 걸리는 끼움부(141)의 구성이 구비될 수 있다. 이러한 끼움부(141) 구성은 유격부(144)에 힘이 가해졌을 때, 유격부(144) 자체가 눌리거나 신축 변형되는 것을 방지하는 구성이며, 끼움부(141)와 유격부(144) 사이의 절곡된 부위가 먼저 힘을 흡수하여 변형될 수 있는 구조를 가져 절곡된 정도가 변화하게 됨에 따라 완충역할을 할 수 있고, 더 나아가 유격부(144)의 일 측이 뭉치(132)의 일 측과 접촉하도록 구성하게 되면, 이러한 성질을 활용하여 도면에 도시된 단면방향을 기준으로 상하로 회동 가능한 구성을 제공할 수 있다. 이는 문비(200)가 하강할 때에 문비(200)의 하단을 받치는 용도로 활용될 수 있을 뿐만 아니라, 동시에 문비(200)의 하단과 경사부 일부를 지지함으로써 문비(200)와 문틀(100)의 수직면(201) 및 제 1 면(111)에서 특히 하부가 좀 더 강하게 밀착될 수 있는 구성을 제공할 수 있는 것이다.

이러한 구조를 보조하는 것으로서, 유격부(144)는 도면을 기준으로 할 때에 상부측(함입홈(130)을 지나도록 위치하는 것)에 위치하는 것으로서 제 1 곡도(α)로 볼록하게 연장된 제 1 유격파트(142)와, 이 제 1 유격파트(142)의 단부에서 제 1 곡도보다 작은 제 2 곡도(β)로 볼록하게 연장된 제 2 유격파트(143)의 구성을 갖출 수 있다. 여기서 바람직하게는 제 1 유격파트(142)와 제 2 유격파트(143)의 경계부위가 문비(200)와 문틀(100)의 시험동작에 의해 밝혀진 문비(200)의 바닥면과 제 2 면(112)의 경계부위와 접촉하도록 구성하는 것이 좋은데, 이러한 구성은 유격부(144)를 통해 용이하게 문비(200)의 하단을 받칠 수 있으면서도 동시에 제 1 유격파트(142)를 통해 지속적으로 문비(200)를 문틀(100)의 제 1 면(111)을 향해 누를 수 있어 일종의 쐐기 역할을 보조하는 구성을 제공할 수 있음은 물론이다.

더 나아가 유격 발생편(140)은 그 구성의 목적은 훌륭하나 오랜 사용시간이 지나면 문비(200)의 압력에 의해 변형될 우려가 존재한다. 이를 방지하는 구성으로서, 절곡 연장부(131)의 하부를 받치는 구조체가 필요한데, 이것이 바로 지지 블록(500) 혹은 감쇄판(400)이다.

지지블록은 도 5에서 상세하게 나타나 있는 것으로서, 절곡 연장부(131)의 저면에 위치하는 것으로서, 유격 발생편(140)을 바라보는 면에 신축성 재질의 완충층(511)과, 표면에 관통된 복수 개의 홈을 구비한 보강층(512)이 순차적으로 적층된 감쇄층(510)이 부착된 것을 의미한다. 이 때 지지블록은 기본적으로 단단한 스펀지와 같은 재질을 베이스(520)로 하되, 이 베이스(520)에서 유격 발생편(140)을 바라보는 면에는 표면에 복수개의 홈이 함입 또는 관통되어 내구성이 증가된 보강층(512)(바람직하게는 베이스(520)보다 더 신축성이 있는 재질로 구성되어야 할 것이다.)과 이 보강층(512)의 상부에 신축성 재질의 완충층(511)을 구비함으로써 지지블록(특히 감쇄층(510))을 통해 유격 발생편(140)이 과도하게 하방으로 밀려나는 경우 바로 이 감쇄층(510)을 사용하여 유격 발생편(140)이 다른 외부 물질이나 바닥면 등에 닿아 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 지지블록이라는 구성 자체가 어느 정도 신축성을 보유하고 있기 때문에 절곡 연장부(131)에 가해지는 힘이 사라진 경우라면 이 신축성을 바탕으로 지지블럭을 통해 다시 유격 발생편(140)을 원래 위치로 되돌리는데 활용될 수 있음은 물론이다.

도 6은 본 발명의 수문장치에서 감쇄판(400)을 적용한 일 실시예를 도시한 단면도이다.

감쇄판(400)은 문틀(100)의 하부가 저수조(20)의 바닥면과 이격되었을 때, 이 이격된 높이로 인해 절곡 연장부(131)의 하부가 휘는 등 변형 또는 파손되는 것을 방지하기 위한 것이되, 여기서 문비(200)가 문틀(100)을 통해 승강하기 때문에 수로에 물이 어느 정도 채워진 경우, 문비(200)의 승강작용에 의해 문틀(100) 하부에 발생되는 물 흐름의 급변으로 인한 와류발생을 방지하는 구조를 더 포함한다.

즉, 기본적으로 감쇄판(400)에는 개구(113)와 동일한 방향으로 관통된 적어도 하나 이상의 배출홈(410)이 형성되되(바람직하게는 저수조(20)의 바닥면과 절곡 연장부(131)의 연결 방향을 따라 일정 간격마다 배출홈(410)이 관통 형성될 수 있다.), 이 배출홈(410)에는 도면에 나타난 것처럼 축을 기준으로 회전하는 일종의 물레방아 형상의 스크류(420)가 장착될 수 있다. 이 와류제거 스크류(420)는 축에 장착되어 회전하는 몸체(422)와, 몸체(422)의 외주면을 따라 방사 형태로 장착되어 물 흐름에 영향을 받아 몸체(422)가 회전할 수 있도록 회전력을 형성하는 날개(421)로 구성된다. 기본적으로 날개(421)는 서로 다른 방향으로 기울어져 구성됨으로써 유체의 통과 시 회전하면서 더 강한 반발력을 갖게 되는데, 이러한 반발력은 와류가 발생되기 이전에 배출되는 유체의 속도를 제어할 수 있는 구성으로서 활용될 수 있다.

이 외에도 날개(421)의 간격을 조절하는 것으로도 본체의 회전속도를 제어할 수 있으며, 따라서 과도한 와류가 발생되는 것을 방지하기 위해 와류가 발생될 정도의 물이 흐르는 속도를 시험 등을 통해 측정한 후, 이보다 느린 속도로 물을 배출시킬 수 있거나 혹은 이에 상응하는 물의 세기로 와류 발생방향의 반대 방향으로 물을 흘려보내게 되면 와류를 와해시킬 수 있는 힘이 가해져 수로 내부에서 과도한 와류 발생으로 인한 파도현상 등을 방지할 수 있음은 물론이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 쐐기형 문비를 구비한 수문장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 구동부 11: 급수관
12: 주입구 13: 거푸집
14: 통수관 15: 구동바
16: 스토퍼 17: 권양기
20: 저수조 100: 문틀
111: 제 1 면 112: 제 2 면
113: 개구 120: 문비 가이드
130: 함입홈 131: 절곡 연장부
132: 뭉치 140: 유격 발생편
141: 끼움부 142: 제 1 유격파트
143: 제 2 유격파트 144: 유격부
200: 문비 201: 수직면
202: 경사면 210: 밀착 방지홈
211: 리세스 212: 팬
220: 확장 배출수단 221: 제 1 유통홈
222: 배출판 223: 제 2 유통홈
400: 감쇄판 410: 배출홈
420: 스크류 421: 날개
422: 몸체 500: 지지 블록
510: 감쇄층 511: 접촉층
512: 완충층 520: 베이스

Claims (10)

1. 쐐기형 문비를 구비한 수문장치로서,
   수로에서 유입된 물이 저장되는 저수조;
   내부에 중공을 구비한 것으로서, 상기 수로 측에 직립 설치된 제 1 면과, 상기 제 1 면의 대향 측에서 상기 제 1 면과의 하부 간격이 상부 간격보다 작게 기울어진 제 2 면 및, 상기 제 1,2 면에 상기 수로와 대응되는 직경 및 사이즈로 관통된 개구를 구비한 문틀;
   상기 중공에 승강 가능하게 위치하는 것으로서, 상기 제 1 면과 평행한 상태로 상기 제 1 면에 접하는 수직면 및, 상기 수직면의 대향 측에서 상기 제 2 면과 동일한 기울기로 기울어진 상태에서 상기 제 2 면과 이격공간이 발생되도록 연장된 경사면과, 상기 경사면의 일 측으로부터 바닥면을 향해 관통 연장된 밀착 방지홈을 구비한 문비;
   상기 문비를 승강시키는 구동부;를 포함하되,
   상기 바닥면에는,
   상기 밀착 방지홈의 입구에 장착된 배출판과, 상기 배출판의 일 측을 상기 밀착 방지홈의 직경보다 작은 직경으로 관통하여 상기 밀착 방지홈과 연통되는 제 1 유통홈 및, 상기 제 1 유통홈의 직경보다 작은 직경으로 상기 제 1 유통홈과 연통되지 않은 상기 밀착 방지홈의 입구로부터 상기 제 1 유통홈의 일 측을 관통하여 연통되는 복수개의 제 2 유통홈을 포함하는 확장 배출수단이 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 밀착 방지홈이 형성된 상기 경사면 부위에는,
   상기 밀착 방지홈보다 큰 직경으로 상기 밀착 방지홈과 연통되도록 함입된 리세스(recess)와,
   상기 리세스에 설치된 팬이 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2 면의 하단부에는,
   상기 제 1 면을 향해 절곡 연장된 절곡 연장부가 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
6. 제 5항에 있어서,
   상기 절곡 연장부와 접하는 상기 제 2 면 부위에는,
   상기 제 2 면의 내측방향을 따라 함입된 함입홈이 형성되고,
   상기 절곡 연장부의 끝 단에는,
   상기 절곡 연장부의 두께보다 큰 두께로 돌출된 뭉치가 구비되며,
   상기 뭉치에는,
   상기 뭉치와 상기 절곡 연장부의 일 경계부위에 걸린 상태로 상기 함입홈을 지나 상기 뭉치를 둘러 싸 상기 절곡 연장부의 바닥 측 상기 뭉치와 상기 절곡 연장부의 타 경계부위에 걸리는 유격 발생편이 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 유격 발생편에서 상기 뭉치를 둘러싸는 부위는,
   상기 함입홈을 지나 제 1 곡도로 볼록하게 연장된 제 1 유격파트와,
   상기 제 1 유격파트의 단부에서 상기 절곡 연장부의 바닥 측으로 상기 제 1 곡도보다 작은 제 2 곡도로 볼록하게 연장된 제 2 유격파트를 구비한 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
8. 제 7항에 있어서,
   상기 절곡 연장부의 저면에는,
   상기 유격 발생편을 바라보는 면에 표면에 복수개의 홈을 구비한 보강층과, 상기 보강층의 상부에 적층된 것으로 신축성 재질의 완충층이 부착된 지지 블록이 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
9. 제 5항에 있어서,
   상기 문틀은 상기 저수조의 바닥면으로부터 일정 높이 이격되어 위치하고,
   상기 저수조의 바닥면과 상기 절곡 연장부를 연결하는 판상체로서,
   상기 저수조의 바닥면과 상기 절곡 연장부의 연결방향을 따라 일정 간격마다 관통된 복수개의 배출홈이 형성된 감쇄판이 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 배출홈에는,
    축을 기준으로 회전하는 몸체와, 상기 몸체의 외주면을 따라 서로 다른 기울기로 방사 형태로 부착된 복수개의 날개를 포함하는 스크류가 구비되는 것을 특징으로 하는, 쐐기형 문비를 구비한 수문장치.

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