KR101973393B1

KR101973393B1 - 저수용 펌프일체형수문

Info

Publication number: KR101973393B1
Application number: KR1020180153851A
Authority: KR
Inventors: 김상국; 김우형; 정주영
Original assignee: 하서산업(주); 한국환경공단
Priority date: 2018-12-03
Filing date: 2018-12-03
Publication date: 2019-04-29

Abstract

본 발명은 저수용 펌프일체형수문에 관한 것으로, 수문구조물에 일체로 설치된 문틀사이에서 개폐기로 승강되며 개구부를 갖고 개방하여 내수를 자연배수시키거나, 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체; 수문본체에 결합되어 내수를 외수측으로 강제배수시키는 펌프; 펌프의 토출측에 결합되는 밸브본체와 이에 플랩힌지를 중심으로 개폐되는 플랩을 구성하여 치수시에는 플랩이 밸브본체에 대해 전후로 회동 개폐되거나, 저수시에는 플랩을 강제 폐쇄시키거나, 외수가 내수측으로 역류되는 것을 차단하도록 구성된 플랩밸브; 상기 플랩의 하부에 가이드를 구성하고, 가이드와 지지구 사이에 위치하도록 개폐구를 배치하여 수문본체를 하강시키면 개폐구가 가이드와 결합되어 플랩을 결합시키고 수문본체를 상승시키면 내수 수압에 의하여 플랩이 플랩힌지를 회동축으로 하여 외수측으로 개방되면서 개폐구를 외수측으로 전도시켜 플랩을 해제시키는 개폐유니트; 상기 수문본체, 개폐기, 펌프, 플랩밸브와 개폐유니트를 유기적으로 작동하도록 구성하여 개폐기와 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는 저수가 가능한 펌프일체형수문으로 이루어진다.
이와 같이 구성함으로써, 내수를 외수측으로 자연배수 또는 강제배수 또는 외수의 내수측 유입을 차단할 수 있을 뿐 아니라, 내수를 필요에 따라 저수할 수 있으므로 평상시에는 내수가 외수측으로 원활히 자연배수되며 외수위가 설정치보다 상승하면 수문본체를 폐쇄한 후 내수위가 설정치보다 상승하면 내수를 외수측으로 강제배수시켜서 저지대 주택지 및 농경지의 침수로 인한 수해를 최소화할 뿐 아니라 내수를 필요에 따라 저수하여서 귀중한 수자원을 필요에 따라 활용할 수 있는 저수용 펌프일체형수문을 구성한다.

Description

저수용 펌프일체형수문{Water Storable Pump Gate}

본 발명은 저수용 펌프일체형수문에 관한 것으로, 더 상세하게는 플랩밸브의 플랩 개폐를 제어하도록 개폐유니트를 구성하여 내수의 자연배수, 강제배수 및 외수의 역류를 방지하는 것은 물론, 필요에 따라 내수의 저수(貯水)가 가능한 펌프일체형수문에 관한 것이다.

일반적으로, 여러 용도의 수문은 강이나 하천 등 수로의 말단부에 수로와 횡방향으로 설치하여 내수의 외수측으로 원활한 자연배수와, 외수의 내수측 역류를 차단하는 역할과, 내수의 저수를 통하여 수자원을 이용하는 이수(利水) 역할과, 외수위가 상승한 상태에서 내수를 강제배수시키는 치수(治水)의 두 가지 역할 중 일부역할 기능을 가지고 있다.

먼저, 종래 수문의 치수역할에 대하여 살펴보면, 강이나 하천제방이나 방조제 등의 수로에 제수문(制水門)을 설치하여 평소에는 개방하여 상류측 내수를 하류측 외수로 자연배수시키다가 집중호우나 장마 또는 태풍등으로 강우량이 증가하여 외수위가 일정이상으로 상승하면 일차적으로 수문을 하강하여 수로를 폐쇄시키고, 외수가 내수측으로 유입되는 것을 차단한다. 이 때 수문을 폐쇄하면 외수의 내수측 유입은 차단할 수 있지만, 내수가 자연배수가 이뤄지지 않게 되고, 강우가 지속되면 내수위도 상승하게 되어, 별도의 강제배수시설이 없는 저지대의 주택이나 농경지는 침수가 발생하게 되어 많은 인명과 재산상의 수해를 입는 문제점이 있었다.

다음, 종래 수문의 저수역할에 대하여 살펴보면, 강이나 하천제방이나 방조제등의 수로에 수문을 설치하여 수문을 개방하면, 내수를 외수측으로 자연배수시킬 수 있고, 내수를 이용하기 위해서는 수문으로 수로를 차단하여 내수를 저수하여 직접 이용하거나, 내수를 용수로나 취수로를 통하여 내수를 수자원으로 이용할 수 있지만, 외수위가 내수위보다 상승하면 일차적으로 수문을 하강하여 수로를 폐쇄시켜야 한다. 이와 같이 수로를 폐쇄하면 외수의 내수측 유입은 차단할 수 있지만 내수의 자연배수가 되지 않으므로, 강우가 지속되면 내수위도 상승하게 되고, 저지대의 주택이나 농경지는 침수하게 되어 커다란 수해를 입는 문제점이 있었다.

그런데, 이러한 종래 펌프일체형수문은 내수를 수자원으로 이용하기 위하여 내수를 저수하려면 내수위가 상승하여야 하지만 그렇게 되면 내외수의 수위차에 의해 발생하는 내수측 차압(差壓)이 증가하여 수문의 하류측에 결합된 플랩밸브의 플랩이 플랩힌지를 중심으로 회동하여 자동으로 개방되어서 내수가 펌프의 말단부에 결합된 플랩밸브를 통하여 외수측으로 자연배수됨으로서 내수를 저수(貯水)할 수 없는 문제가 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 출원인은 펌프일체형수문 (특허번호 제10-0788918호)을 출원한 바 있다. 그러나, 상기 특허는 유압장치에 의한 작동실린더의 직선운동으로 플랩을 선택적으로 개폐시키거나, 구동모터로 플랩밸브의 힌지축을 구동하여 플랩을 개폐시키도록 구성되어 있다.

그러나, 이러한 종래 기술의 구성은 플랩을 개폐시키는 별도의 유압장치 또는 전동 구동모터가 필수적인 구성요소인 바, 플랩의 선택적인 개폐에 사용되는 구성이 복잡해지는 문제점이 있다.

더구나, 종래 기술의 복잡한 유압장치나 작동실린더, 또는 구동모터에 고장이 생기면 플랩밸브가 개폐되지 못하게 되어 펌프일체형수문의 주요 기능인 배수기능(자연배수 또는 강제배수)을 상실하게 되는 문제가 있다.

그리고, 종래 기술의 구동모터로 플랩 힌지축을 회동시키는 경우, 수문에 일체화시킨 펌프의 작동과 정지와 플랩밸브의 작동 및 정지가 정확하게 일치해야하는 동기(synchronize)화가 이뤄져야만 펌프가 원만하게 작동할 수 있다. 만약 동기화가 이뤄지지 않으면 펌프는 배압(背壓)이 걸려서 토출압이 상승하게 되어 펌프가 고장을 일으키거나, 플랩이 파손되는 문제점이 있다.

한편, 종래 기술의 유압장치나 작동실린더, 또는 구동모터에 고장이 생겨서 플랩이 열린 상태에서 멈추게 되면 외수측 수위가 상승할 때 플랩이 역수방지 기능을 상실하여 내수측으로 외수가 유입하여 침수의 원인이 되는 문제점이 있다.

그리고 종래 기술은 플랩을 선택적으로 탈착시키는 유압 작동실린더에 횡방향으로 내수측 수위에 따른 수압으로 인하여 실린더 로드를 변형시키는 힘이 작용하여 작동실린더의 원활한 직선운동이 저해되어 고장의 원인이 되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은 플랩밸브의 개폐를 제어하여서 내수의 원활한 자연배수와 강제배수는 물론, 내수의 저수 기능을 갖도록 하는 경제적인 저수용 펌프일체형수문을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 플랩밸브를 개폐시키는 별도의 유압장치 또는 전동 구동모터의 구성 대신에, 기계적인 구성으로 구성이 간단하면서 내수의 원활한 자연배수와 강제배수는 물론, 내수의 저수 기능을 갖도록 하는 경제적인 저수용 펌프일체형수문을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 플랩밸브의 개폐시키는 전동 구동모터의 구성으로 펌프의 작동과 정지와 플랩밸브의 작동 및 정지가 정확하게 일치해야하는 동기(synchronize)화가 필요없이 내수의 원활한 자연배수와 강제배수는 물론, 내수의 저수 기능을 갖도록 하는 경제적인 저수용 펌프일체형수문을 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 저수 가능한 펌프일체형수문은, 수로의 수로구조물에 설치된 문틀 사이에서 개폐기로 승강되도록 설치되고 개구부를 가지며 개구부를 개방하여 내수를 자연배수시키거나, 개구부를 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체; 수문본체의 개구부에 결합되어 수로의 내수를 외수측으로 강제배수시키는 펌프; 펌프의 토출측에 결합되는 밸브본체와, 밸브본체의 플랩힌지를 중심으로 개폐되도록 대우(對偶) 관계로 배설되는 플랩을 구성하여서, 치수시에는 플랩이 밸브본체에 대해 전후로 회동개폐되고, 저수시에는 플랩을 강제폐쇄시키며, 외수가 내수측으로 역류되는 것을 차단시키는 플랩밸브; 플랩의 하부와 문틀하부빔 사이에 설치되고, 수문본체를 하강시키면 플랩을 문틀에 결합시키며, 수문본체를 상승시키면 내수 수압에 의하여 플랩이 플랩힌지를 회동축으로 하여 외수측으로 개방되면서 플랩을 문틀로부터 해제시키는 개폐유니트; 수문본체, 개폐기, 펌프, 플랩밸브, 개폐유니트를 유기적으로 작동하도록 구성되고 개폐기와 펌프를 제어하여서 내수를 이수(저수), 자연배수 및 강제배수시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 저수 가능한 펌프일체형수문의 다른 특징은, 개폐유니트는, 플랩의 하부에 구비되고 원통형 스롯(slot) 형태의 가이드안내스롯이 형성된 가이드; 문틀하부빔 상부에 구비되고 원통형 스롯(slot) 형태의 지지구스롯이 형성된 지지구; 상단은 가이드안내스롯에 착탈되고 하단은 지지구스롯에 착탈되며 가이드안내스롯 및 지지구스롯 사이에서 선택적으로 결합 또는 분리되도록 구성되며, 하단의 개폐힌지를 중심으로 수직 방향으로 세워지거나 외수측 수평 방향으로 위치되는 개폐구를 포함하여서 이루어지고; 수문본체를 하강시키면 개폐구가 가이드와 결합되어 플랩을 결합시키고 수문본체를 상승시키면 내수 수압에 의하여 플랩이 플랩힌지를 회동축으로 하여 외수측으로 개방되면서 개폐구를 외수측으로 전도시켜 플랩을 해제시키도록 구비된다.

본 발명의 저수 가능한 펌프일체형수문의 또 다른 특징은, 개폐구는, 저수시에는, 상단부가 가이드안내스롯 내부에 위치되어서 수문본체를 폐쇄시키며, 하단부의 개폐힌지 부분이 지지구 내에 배설된 코일스프링의 탄성력을 이기고 지지구스롯 내부에 위치되어서, 플랩에 내수의 수압하중이 작용하여도 개폐구가 전도되지 않도록 개폐구의 자유도를 구속시켜 플랩이 개방되지 않도록 구비된다.

본 발명의 저수 가능한 펌프일체형수문의 또 다른 특징은, 개폐구는, 치수시에는, 상단부가 가이드안내스롯 내부에 위치되어 있다가, 수문본체를 개폐구의 길이만큼 상승시키면, 지지구 내에 배설된 코일스프링의 탄성력으로 개폐힌지가 지지구스롯 외측으로 위치되어서, 플랩에 작용하는 내수의 수압하중으로 개폐구가 전도될 수 있도록 개폐구의 자유도를 해제시켜 플랩이 개방되도록 구비된다.

이상에서와 같은 본 발명은, 수문본체에 펌프가 일체화되고 이 펌프에 플랩밸브가 결합되며 이 플랩밸브에 플랩을 선택적으로 개폐할 수 있도록 개폐유니트가 더 설치됨으로써 수로의 내수를 외수측으로 자연배수 또는 강제배수 또는 외수의 내수측 유입을 차단할 수 있을 뿐 아니라, 내수를 필요에 따라 선택적으로 저수할 수 있으며 다음과 같은 효과가 있다.

1) 본 발명에 따른 저수형 펌프일체형수문은 플랩을 개폐시키는 별도의 유압장치 또는 전동 구동모터가 필요 없는 기계적인 구성이어서 구성이 아주 단순하여 고장이 발생할 요소가 적고 운용이 쉬우며 경제적인 효과가 있다.

2) 본 발명에 따른 저수형 펌프일체형수문은 내수의 수압에 의하여 작동되는 단순한 기계적인 구성으로서 주요 기능인 치수기능(자연배수 또는 강제배수)을 확실하게 구현하는 운용상의 효과가 있다.

3) 본 발명에 따른 저수형 펌프일체형수문은 펌프의 작동과 정지와 플랩밸브의 작동 및 정지가 정확하게 일치해야 하는 동기(synchronize)화가 이루어질 필요가 없으며, 무동력으로 개폐되는 운용상의 효과가 있다.

4) 본 발명에 따른 저수형 펌프일체형수문은 플랩을 개폐시키는 유압작동실린더가 없으며, 이에 따라 그의 휨으로 인하여 발생하는 오작동이나 고장의 원인이 없어서 확실하게 구현하는 운용상의 효과가 있다.

5) 본 발명에 따른 저수형 펌프일체형수문은 펌프일체형수문을 채택한 펌프장을 건설한 후 현장에서 내수가 없어서 성능시험을 하지 못하는 문제점이 해결되며, 우기가 될 때까지 기다리지 않고도 펌프 등 기기의 성능을 현장에서 시험할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 플랩밸브의 개방되는 상태를 나타내는 부분 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 폐쇄상태를 나타내는 부분 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 개방된 상태를 나타내는 부분 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 개방시키는 상태를 나타내는 부분 측면도.
도 9는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 폐쇄상태를 나타내는 부분 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 개방상태를 나타내는 부분 사시도.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 정면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 폐쇄상태를 나타내는 측면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 플랩밸브가 개방되는 상태를 나타내는 부분 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 폐쇄상태를 나타내는 부분 측면도이며, 도 7은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 개방된 상태를 나타내는 부분 측면도이고, 도 8은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 개방시키는 상태를 나타내는 부분 측면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 폐쇄상태를 나타내는 부분 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 저수용 펌프일체형수문의 개폐유니트의 개방상태를 나타내는 부분 사시도이다.

이러한 본 발명의 저수용 펌프일체형수문은 도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 수문구조물(105)에는 문틀(111)이 일체화된 상태로 설치되어 있으며 이 문틀(111) 사이에는 수문본체(110)가 상하로 이동할 수 있도록 내설되어 있다. 수문본체(110)의 상단에는 개폐기(119)가 설치되어 있다. 이 개폐기(119)와 수문본체(110) 사이에는 스핀들(112)로 연결되어 있으며, 개폐기(119)의 구동시 스핀들(112)이 승강되면서 수문본체(110)에 배설된 주행롤러(113)와 안내롤러(114)가 수문구조물(105)의 문틀(111)을 타고 승강하게 된다. 이러한 수문본체(110)에는 그 중앙 부분의 전후면을 관통하도록 복수의 개구부(117)가 형성되어 있고, 이 개구부(117)에는 결합플렌지(118)와 펌프(120)가 결합되어 있으며, 펌프(120)의 토출구에는 플랩힌지(136)에 플랩밸브(130)가 현수(懸垂)되어 있다. 이러한 저수용 펌프일체형수문(100)은 개폐기(119)의 구동시 수문본체(110)와 함께 펌프(120), 플랩밸브(130)가 일체로 승강하게 된다.

펌프(120)는 도 1 및 도 4에 도시한 바와 같이, 전동기(121), 몸통부, 토출부로 구성되어 있고, 토출부에는 플랩밸브(130)가 배설되어 있으며, 수로의 내수를 외수측으로 강제배수시키는 역할을 수행한다.

플랩밸브(130)는 도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 밸브본체(131), 플랩(132), 플랩힌지(136)로 이루어진다.

밸브본체(131)는 펌프(120)의 토출구와 수문본체(110)에 설치되고, 상부에는 한쌍의 플랩힌지(136)에 플랩(132)을 현수(懸垂)하여 플랩(132)은 상하좌우와 내부에 수직보강빔(134) 및 수평보강빔(135)이 내부 수압하중을 견디도록 구성되고, 외수측 윤곽선을 따라 플랩지수고무(133)가 배설되어 밸브본체(131)사이를 지수시키며, 이 플랩힌지(136)를 중심축으로 원호를 따라 궤적을 그리며 회동하여 밸브본체(131)와 개폐하도록 외수측에 구성한다.

이러한 플랩밸브(130)는 내수위가 외수위보다 높을 경우 그 수위차에 따라 발생하는 수압에 의해 플랩(132)이 열리면서 내수가 외수측으로 자연배수되도록 하며, 동시에 외수가 내수측으로 역류하는 것은 차단하도록 이루어진다.

개폐유니트(200)는 도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 밸브본체(131) 및 플랩밸브(130)에 설치되어서 플랩밸브(130)의 개폐를 필요에 따라 선택적으로 이루어지게 한다. 이러한 개폐유니트(200)는 플랩(132)에 구비되는 가이드(203), 개폐구(201), 문틀하부빔(115)에 구비되는 지지구(210)로 구성된다.

이러한 가이드(203)는 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 플랩(132)의 하단 수평보강빔(135) 하단 양측에 각각 구비되며 내부는 개폐구(201)가 상하 직선운동을 원활하게 할 수 있도록 안내하는 가이드안내스롯(204)이 내설되어 있다.

가이드(203)는 개폐구(201)가 용이하게 상하 직선운동을 할 수 있도록 안내하면서 내수의 수위에 의하여 발생하여 플랩(132)에 작용하는 수압에 견딜 수 있도록 강도를 갖도록 구성하는 것이 바람직하다.

개폐구(201)는 도 5 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상단과 하단은 반구형(半球形)이고 가운데는 원주형이며, 개폐기(119)의 승강작용에 따라 가이드안내스롯(204)을 따라 상하 직선운동과, 플랩(132)에 작용하는 수압에 의해 외수측으로 90도 전도되도록 개폐힌지(202)가 구비된다.

지지구(210)는 도 1 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 상단은 개폐힌지(202)와 결합되고, 상부지지결합구(211)와 하부결합지지구(212) 사이에서 결합 지지되며, 외부는 하부결합지지구(212)와 문틀하부빔(115)과 결합된다.

이러한 원주형 지지구(210)는 내부에 지지구스롯(215)을 타고 코일스프링(213)의 탄성력의 변화에 따라 이동구(205)가 상하로 이동하면서 개폐구(201)를 상하로 이동하도록 구성된다.

개폐구(201)의 탈착을 감지하기 위하여 개폐구(201)의 일측에는 도 2에 도시한 바와 같이 제어부(139)에 연결되어서 개폐구(201)가 가이드(203)에서 탈착되는 것을 감지하는 리미트스위치(미도시)가 더 구비되어 있다. 이러한 리미트스위치는 개폐구(201)의 탈착상태를 감지하도록 개폐구(201)에 설치할 수도 있지만, 다른 장소에 설치하여도 무방하다.

이러한 리미트스위치는 개폐구(201)가 상하로 직선운동 하는 것을 감지하여서 가이드안내스롯(204)에 탈착여부를 감지하고 그 신호를 제어부(139)로 보내게 된다. 따라서 펌프(120)의 구동 선행사항으로 개폐유니트(200)가 가이드안내스롯(204)에 탈착여부를 감지하여 개폐유니트(200)가 폐쇄되어 있으면 개폐유니트200)로 플랩(132)을 개방시키고 개폐구(201)가 개방된 상태임을 확인하고 제어부(139)에 의해 펌프(120)가 작동되도록 제어한다.

이렇게 구성된 개폐유니트(200)는 플랩밸브(130)의 플랩(132)을 선택적으로 개폐가 가능하도록 하며 수로의 내수를 원활하게 외수측으로 자연배수시키고 외수의 내수측 유입을 차단하며 내수를 필요에 따라 저수할 수 있도록 형성하여 저장된 내수를 제수문과 용수로를 통하여 이용하도록 한다.

또한 내수위가 설정치보다 상승하면 저수용 펌프일체형수문(100)을 폐쇄하고 펌프(120)를 구동하여 내수를 외수측으로 강제배수시켜 저지대 주택지 및 농경지의 침수로 인한 수해를 최소화하고 내수를 필요에 따라 저수하여 가뭄과 홍수에 적절히 대비할 수 있도록 한다.

이러한 구성의 본 발명 저수용 펌프일체형수문의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 저수용 펌프일체형수문(100)은 자연배수의 경우에는 수로의 내측에 형성한 수위감지부(미도시)에서 수위를 감지하여 외수위가 내수위보다 낮으면 수문본체(110)를 개폐기(119)로 개방하여 자연배수시킨다. 반대로 외수위가 내수위보다 높으면 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 수문본체(110)를 개폐기(119)로 폐쇄하여 외수의 내수측 유입을 자동으로 차단시킨다. 내수위가 계속하여 상승하여 개폐유니트(200)를 개방할 수위에 도달하면 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 수문본체(110)를 설정 높이만큼 상승시켜서 개폐유니트(200)를 작동시킨다.

즉, 자연배수나 강제배수 모드에서는 제어부(139)에서 수문본체(110)를 상승시켜서 개폐유니트(200)를 작동하여 플랩(132)의 열림을 지시한다. 이 때 개폐기(119), 플랩(132), 개폐유니트(200) 및 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 개폐기(119)로 수문본체(110)를 개폐구(201) 높이만큼 상승시키면 도 8에 도시한 바와 같이, 지지구(210) 내부에 배설된 코일스프링(215) 탄성력으로 이동구(205)를 상승시켜 개폐힌지(202)는 상부지지결합구(211)보다 상승되어 외수측으로 전도가 가능하게 된다. 한편, 플랩밸브(130)에 내수의 수위만큼 작용하던 압력으로 플랩(132)이 플랩힌지(136)를 회동축으로 하여 외수측으로 회동하면서 개방하게 되어 통상의 플랩밸브(130)처럼 자연배수, 강제배수, 외수역류방지 기능을 하게 된다.

이 때 개폐기(119), 플랩(132), 개폐유니트(200) 및 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 개폐기(119)로 수문본체(110)를 하강하여 폐쇄시키면, 도 7에 도시한 바와 같이 플랩밸브(130)는 치수모드를 구현하게 된다.

한편, 치수모드가 끝나고 이수모드로 전환하기 위해서는, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 개폐기(119)로 수문본체(110)를 개폐구(201) 높이만큼 상승시킨 후 하강하여 폐쇄시키면 플랩(132) 하부에 구성된 가이드(203)에서 개폐구(201)를 누르면서 지지구(210) 내부에 배설된 코일스프링(215) 탄성력으로 이동구(205)를 하강시켜 개폐힌지(202)는 상부지지결합구(211)보다 하강되어 개폐구(201)는 움직일 수 없게 되어 저수가 가능하게 된다.

특히 저수모드 중 펌프(120)로 강제배수를 해야 하는 치수모드 수위에 도달하면 개폐구(201)의 개폐를 감지하는 리미트스위치의 신호를 수신하여 개폐유니트(200)가 개방된 상태이면 강제배수모드로 작동하고, 개폐유니트(200)가 폐쇄된 상태이면 수문본체(110)를 일정 높이만큼 개방하여 개방된 상태로 변환후 강제배수모드로 운전할 수 있다.

한편, 저수모드에서는 수로의 내수를 용수로를 통하여 이용하기 위하여 제수문을 개방하고 수문본체(110)를 개폐기(119)로 폐쇄하며, 제어부(139)에서 플랩(132)의 개폐여부를 확인하여 저수모드를 확인할 수 있다.

그리고, 수로의 내수를 용수로를 통하여 이용하다가 갑작스러운 호우로 외수위가 상승하면 상기와 같이 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 수문본체(110)를 개폐기(119)로 폐쇄하여 외수의 내수측 유입을 자동으로 차단시키고 내수위가 계속하여 상승하여 개폐유니트(200)를 개방할 수위에 도달하면 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 개폐구(201)가 가이드(203)에서 해제된 것을 리미트스위치에서 감지할 때까지 개폐유니트(200)를 작동시킨다. 개폐유니트(200)가 해제된 정보와 내수위가 펌프(120)의 구동수위에 도달한 정보가 제어부(139)에 전달되면 이 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 펌프(120)를 자동으로 구동하여 내수를 강제배수시킨다. 이와 같은 강제배수는 외수가 수문개방수위에 도달할 때까지 계속되며 외수가 수문개방수위에 도달하면 제어부(139)의 유기적인 제어에 따라 수문본체(110)를 개방한다. 호우가 끝나고 다시 내수를 용수로를 통하여 이용해야 할 경우에는 상기와 같이 하면 된다.

이러한 본 발명은 플랩(132)을 선택적으로 개폐하는 개폐유니트(200)의 구성은 상기에 명시한 기계, 전기적인 방법에 한정되지 않으며 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 범주 내에서 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.

100 : 펌프일체형수문 105 : 수문구조물
110 : 수문본체 111 : 문틀
112 : 스핀들 113 : 주행롤러
114 : 안내롤러 115 : 문틀하부빔
117 : 개구부
118 : 결합플렌지 119 : 개폐기
120 : 펌프 121 : 전동기
130 : 플랩밸브 131 : 밸브본체
132 : 플랩 133 : 플랩지수고무
134 : 수직보강빔 135 : 수평보강빔
136 : 플랩힌지 139 : 제어부
200 : 개폐유니트 201 : 개폐구
202 : 개폐힌지 203 : 가이드
204 : 가이드안내스롯 205 : 이동구
210 : 지지구 211 : 상부지지결합구
212 : 하부지지결합구 213 : 코일스프링
215 : 지지구스롯

Claims

수로의 수문구조물(105)에 일체로 설치된 문틀(111) 사이에서 개폐기(119)로 승강되도록 설치되고 개구부(117)를 가지며, 개구부(117)를 개방하여 내수를 자연배수시키거나, 개구부(117)를 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체(110);
상기 수문본체(110)의 개구부(117)에 결합되어 수로의 내수를 외수측으로 강제배수시키는 펌프(120);
상기 펌프(120)의 토출측에 결합되는 밸브본체(131)와, 밸브본체(131)의 플랩힌지(136)를 중심으로 개폐되도록 대우(對偶)관계로 배설되는 플랩(132)을 구성하여서, 치수시에는 플랩(132)이 밸브본체(131)에 대해 전후로 회동개폐되고, 저수시에는 플랩(132)을 강제폐쇄시키며, 외수가 내수측으로 역류되는 것을 차단시키는 플랩밸브(130);
상기 플랩(132)의 하부와 문틀하부빔(115) 사이에 설치되고, 수문본체(110)를 하강시키면 플랩(132)을 문틀(111)에 결합시키며, 수문본체(110)를 상승시키면 내수 수압에 의하여 플랩(132)이 플랩힌지(136)를 회동축으로 하여 외수측으로 개방되면서 플랩(132)을 문틀(111)로부터 해제시키는 개폐유니트(200);
상기 수문본체(110), 개폐기(119), 펌프(120), 플랩밸브(130)와 개폐유니트(200)를 유기적으로 작동하도록 구성되고 개폐기(119)와 펌프(120)를 제어하여 내수를 저수, 자연배수 및 강제배수시키는 제어부를 포함하고;
개폐유니트(200)는,
플랩(132)의 하부에 구비되고 원통형 스롯(slot) 형태의 가이드안내스롯(204)이 형성된 가이드(203);
문틀하부빔(115) 상부에 구비되고 원통형 스롯(slot) 형태의 지지구스롯(215)이 형성된 지지구(210);
상단은 가이드안내스롯(204)에 착탈되고 하단은 지지구스롯(215)에 착탈되며 가이드안내스롯(204) 및 지지구스롯(215) 사이에서 선택적으로 결합 또는 분리되도록 구성되며, 하단의 개폐힌지(202)를 중심으로 수직 방향으로 세워지거나 외수측 수평 방향으로 위치되는 개폐구(201)를 포함하여서 이루어지고;
수문본체(110)를 하강시키면 개폐구(201)가 가이드(203)와 결합되어 플랩(132)을 결합시키고 수문본체(110)를 상승시키면 내수 수압에 의하여 플랩(132)이 플랩힌지(136)를 회동축으로 하여 외수측으로 개방되면서 개폐구(201)를 외수측으로 전도시켜 플랩(132)을 해제시키도록 구비되는 것을 특징으로 하는 저수용 펌프일체형수문.
삭제
청구항 1에 있어서, 개폐구(201)는,
저수시에는, 상단부가 가이드안내스롯(204) 내부에 위치되어서 수문본체(110)를 폐쇄시키며, 하단부의 개폐힌지(202) 부분이 지지구(210) 내에 배설된 코일스프링(213)의 탄성력을 이기고 지지구스롯(215) 내부에 위치되어서,
플랩(132)에 내수의 수압하중이 작용하여도 개폐구(201)가 전도되지 않도록 개폐구(201)의 자유도를 구속시켜 플랩(132)이 개방되지 않도록 구비되는 것을 특징으로 하는 저수용 펌프일체형수문.
청구항 1에 있어서, 개폐구(201)는,
치수시에는, 상단부가 가이드안내스롯(204) 내부에 위치되어 있다가, 수문본체(110)를 개폐구(201)의 길이만큼 상승시키면, 지지구(210) 내에 배설된 코일스프링(213)의 탄성력으로 개폐힌지(202)가 지지구스롯(215) 외측으로 위치되어서,
플랩(132)에 작용하는 내수의 수압하중으로 개폐구(201)가 전도될 수 있도록 개폐구(201)의 자유도를 해제시켜 플랩(132)이 개방되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 저수용 펌프일체형수문.