KR101988044B1 - 다목적 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적은 실린더와 링크를 이용하여 수문부재를 선회시켜 개폐시킴에 의해 견고한 내구성을 갖게 하고, 수문 내부를 통해 저층수를 배출할 수 있게 하여 수질을 개선할 수 있는 다목적 수문을 제공한다.
이러한 본 발명은, 제방의 배수로에 하부가 회전 가능하게 설치됨으로서 그 상부가 선회하여 상기 제방의 배수로를 개폐하는 수문부재; 상기 수문부재를 개폐하기 위한 구동력을 제공할 수 있도록 어느 일단이 회전되게 설치되는 실린더; 및 상기 실린더에 의해 수문부재를 개폐할 수 있도록 상기 수문부재와 실린더 로드를 연결하도록 설치되어 상기 실린더 로드의 전후진으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재를 개폐할 수 있게 한 작동수단;을 포함한다.

Description

다목적 수문{Multipurpose gate}

본 발명은 제방의 배수로에 설치되어 저수량을 조절하는데 사용되는 다목적 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더와 링크를 이용하여 수문부재를 선회시켜 개폐시키도록 하여 견고한 내구성을 갖게 함과 아울러 수문 내부를 통해 저층수를 배출할 수 있게 하여 수질을 개선할 수 있는 다목적 수문에 관한 것이다.

일반적으로 보(weir)는 하천의 수위를 조절하는 일종의 물막이용 울타리를 말하며, 이러한 보는 농업용수, 공업용수 및 생활용수의 확보에 아주 중요한 역할을 하며, 상기 보의 종류로는 크게 고정보와 가동보가 있다.

또한, 물을 저수할 목적으로 축조된 제방의 배수로에는 저수량을 조절하기 위한 수문이 설치되어 있음이 주지된 사실이다.

이러한 수문은 통상 유압을 통한 가동식 구조를 채용하여 배수로를 개폐하며 제방의 저수량을 조절하도록 되어 있으며, 그 일예로서 국내 실용신안 등록번호 제20-0434748호의 '가동보의 유압식 전도수문'이 개시되어 있다.

이러한 종래의 수문은 일자형 작동링크를 이용하여 수문을 개폐할 수 있게 구성되어 있다. 즉, 종래 대부분의 수문들은 일자형 작동링크를 수문의 회동축에 설치하여, 상기 작동링크를 유압실린더로 작동시킴으로서 수문을 개폐하도록 되어 있다.

그러나 일자형 작동링크를 이용하는 경우 수압 또는 수문의 자중이 상기 유압실린더에 직접적으로 작용되므로, 장기간 지속적으로 지탱할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 저수량의 조절을 목적으로 수문을 개방하지 않고 일정 기간 폐쇄된 상태로 가두어 두는 경우, 바닥의 유기물을 다량 함유하고 있는 저층수가 부패하여 수질을 오염시키는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서는 수문의 개폐와 무관하게 저층수를 배출시켜야 되며, 그 일예로서 국내 특허 공개번호 제10-2003-0063272호를 비롯하여 다양한 구조의 사이펀식 수문이 개시되어 있다.

상기 사이펀식 수문은 수문본체 내에 분리벽을 형성하고, 저층수 배출구를 수문 외벽의 저부에 형성하여 사이펀 현상에 의해 수문이 닫힌 상태에서도 저층수가 유입수 배출구 및 수문 내부의 배수통로와 사이펀 통로를 통해 배출되도록 구성되어 있다.

그러나 이러한 사이펀식 수문은 기압차에 의해 저층수가 사이펀 통로를 통해 배출되는 것이므로 소음이 심하고, 특히 야간에는 큰 민원을 제기하는가 하면, 동계에는 수문 내부의 물이 결빙하여 수문의 파손을 가져오는 등 여러가지 문제점이 있어 현재에는 그다지 사용되지 않고 있다.

국내 실용신안 등록번호 제20-0434748호. 가동 보의 유압식 전도수문. 국내 특허 공개번호 제10-2003-0063272호, 부유물질 제거를 용이하게 함과 함께 싸이폰 통로의역할에 의해 수문을 개방시키지 않고 유입수를 배출하도록구성되는 자동보 수문과 그 구성방법.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실린더와 링크를 이용하여 수문부재를 선회시켜 개폐시킴에 의해 견고한 내구성을 갖게 하고, 수문 내부를 통해 저층수를 배출할 수 있게 하여 수질을 개선할 수 있는 다목적 수문을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 제방의 배수로에 하부가 회전 가능하게 설치됨으로서 그 상부가 선회하여 상기 제방의 배수로를 개폐하는 수문부재; 상기 수문부재를 개폐하기 위한 구동력을 제공할 수 있도록 어느 일단이 회전되게 설치되는 실린더; 및 상기 실린더에 의해 수문부재를 개폐할 수 있도록 상기 수문부재와 실린더 로드를 연결하도록 설치되어 상기 실린더 로드의 전후진으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재를 개폐할 수 있게 한 작동수단;을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 작동수단은; 상기 실린더 로드에 결합되는 연결부재; 및 상기 연결부재를 중심으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재를 개폐하도록 설치되는 작동부재;를 포함하고, 상기 작동부재는; 상기 실린더 로드의 전후진에 의해 외측단이 상부로 회전되도록 어느 일단이 상기 연결부재에 회전되게 결합되고 다른 일단이 수문부재에 회전되게 결합되는 상부링크와, 상기 상부링크에 대응하도록 어느 일단이 상기 상부링크와 함께 상기 연결부재에 회전되게 결합되고 다른 일단이 바닥면에 회전되게 결합되는 하부링크로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 상부링크와 하부링크는 V자형으로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 실린더는; 상기 수문부재의 길이 방향을 따라 일정 간격을 이루도록 다수개가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 수문부재의 양단에는 샤프트가 돌출되도록 설치되고, 상기 샤프트는 회전 가능하게 하우징에 결합되는 것이 바람직하다.

상기 수문부재의 내부에 설치되어 저층수를 배출할 수 있는 저층수 배출수단;을 더 포함하고, 상기 저층수 배출수단은; 상기 수문부재의 하부에 고정 설치되는 펌프; 상기 펌프를 통해 저층수가 상기 수문부재의 상부로 이동하는 경로를 제공하는 용수배관; 및 상기 용수배관에 설치되어 상기 펌프를 통해 이동되는 저층수를 단속하는 제1, 제2 체크밸브;를 포함하고, 상기 제1 체크밸브에는 다수의 타공이 형성된 분출배관이 연결되어 상기 수문부재의 상부에 분출배관이 설치되고, 상기 제2 체크밸브에는 농업용수를 연결하여 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 수문부재의 상부에는 상기 펌프를 통해 상기 용수배관으로 이동되는 저층수가 상기 분출배관을 통해 배출되어 하류로 분출되도록 일정 간격을 이루게 스로트 홀이 형성되는 것이 바람직하다.

상기 수문부재의 하류측에는 상기 수문부재의 기립시 상기 수문부재의 위로 넘는 물이 와류로 인하여 돌이나 나무 이물질이 실린더 안으로 들어오는 것을 막기 위한 이물질차단부재가 설치되되, 상기 이물질차단부재는 상기 수문부재가 선회시 세워지도록 회전되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 다목적 수문에 의하면, 실린더와 링크를 이용하여 수문을 개폐하도록 함으로서 견고한 내구성을 갖게 한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수문의 내부에 저층수를 배출할 수 있는 구조를 갖게 하여 수질 오염을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 다목적 수문을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 다목적 수문에 구비되는 수문부재의 내부에 저층수 배출수단이 설치되는 상태를 설명하기 위해 수문부재를 분리하여 나타낸 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 다목적 수문에 구비되는 실린더 및 작동부재를 확대하여 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 다목적 수문이 개방된 상태를 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명에 따른 다목적 수문이 닫힌 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 다목적 수문에 구비되는 수문부재의 내부에 저층수 배출수단이 구비된 상태를 나타낸 도면이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

첨부된 도 1은 본 발명에 따른 다목적 수문을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다목적 수문에 구비되는 수문부재의 내부에 저층수 배출수단이 설치되는 상태를 설명하기 위해 수문부재를 분리하여 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 다목적 수문에 구비되는 실린더 및 작동부재를 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 다목적 수문이 개방된 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 다목적 수문이 닫힌 상태를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 다목적 수문에 구비되는 수문부재의 내부에 저층수 배출수단이 구비된 상태를 나타낸 도면이다.

이들 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 수문에는 수문부재(110)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 수문부재(110)는 제방의 배수로에 하부가 회전 가능하게 설치됨으로서 그 상부가 선회하여 상기 제방의 배수로를 개폐할 수 있다.

이러한 수문부재(110)는 양단에 샤프트(112)가 돌출되도록 설치되고, 상기 샤프트(112)는 회전 가능하게 하우징(114)에 결합되는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 수문부재(110)는 샤프트(112)를 중심으로 상부가 선회되면서 제방의 배수로를 개폐하게 된다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 수문에는 실린더(120)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 실린더(120)는 수문부재(110)를 개폐하기 위한 구동력을 제공할 수 있도록 어느 일단이 회전되게 설치된다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 수문에는 작동수단(130)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 작동수단(130)은 실린더(120)에 의해 수문부재(110)를 개폐할 수 있도록 상기 수문부재(110)와 실린더 로드(122)를 연결하도록 설치되어 상기 실린더 로드(122)의 전후진으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재(110)를 개폐한다.

이와 같은 작동수단(130)은 상기 실린더 로드(122)에 결합되는 연결부재(132)와, 상기 연결부재(132)를 중심으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재(110)를 개폐하도록 설치되는 작동부재(134)로 이루어지는 것이 바람직하다.

이때, 상기 작동부재(134)는 실린더 로드(122)의 전후진에 의해 외측단이 상부로 회전되도록 어느 일단이 상기 연결부재(132)에 회전되게 결합되고 다른 일단이 수문부재(110)에 회전되게 결합되는 상부링크(134a)와, 상기 상부링크(134a)에 대응하도록 어느 일단이 상기 상부링크(134a)와 함께 상기 연결부재(132)에 회전되게 결합되고 다른 일단이 바닥면에 회전되게 결합되는 하부링크(134b)로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 상부링크(134a)와 하부링크(134b)는 어느 일단이 동일지점에서 회전되게 결합되어 외측단이 벌어지거나 좁혀지도록 작동된다.

또한, 상기 상부링크(134a)와 하부링크(134b)는 V자형으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 상부링크(134a)와 하부링크(134b)가 V자형으로 이루어지게 되면 외측단이 2지점에서 회전되게 결합됨으로서 외측단의 하중을 나누어 지탱할 수 있게 된다.

한편, 상기 실린더(120)는 수문부재(110)의 길이 방향을 따라 일정 간격을 이루도록 다수개가 설치되는 것이 바람직하다. 도면에서는 2개를 도시하였지만, 상기 수문부재(110)의 길이에 따라 그 개수를 많게 설치할 수 있다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 수문에는 저층수 배출수단(140)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 저층수 배출수단(140)은 저층수를 배출할 수 있도록 상기 수문부재(110)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 저층수 배출수단(140)는 상기 수문부재(110)의 하부에 펌프(142)가 고정 설치된다.

이때, 상기 펌프(142)는 2개를 구비하여 상기 수문부재(110)의 하부 양측에 각각 고정되도록 박스(box) 형태로 이루어지는 것이 바람직하며, 유입되는 저층수를 이동시키는 역할을 한다.

또한, 상기 펌프(142)를 통해 저층수가 상기 수문부재(110)의 상부로 이동할 수 있는 경로를 제공하도록 용수배관(144)이 설치된다.

이러한 용수배관(144) 역시 상기 수문부재(110)의 내부에 배치되도록 설치된다.

또한, 상기 용수배관(144)에는 2개의 제1 체크밸브(146a) 및 2개의 제2 체크밸브(146b)가 설치되어 상기 펌프(142)를 통해 이동되는 저층수를 단속할 수 있도록 한다.

이때, 상기 제1 체크밸브(146a)에는 다수의 타공(148a)이 형성된 분출배관(148)이 연결되어 상기 분출배관(148)의 타공(148a)을 통해 저층수가 배출되도록 하며, 상기 분출배관(148)은 수문부재(110)의 상부에 배치되도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 체크밸브(146b)에는 농업용수를 연결하여 저층수를 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수문부재(110)의 상부에는 상기 펌프(142)를 통해 상기 용수배관(144)으로 이동되는 저층수가 상기 분출배관(148)의 타공(148a)을 통해 배출되어 하류로 분출되도록 하고자 일정 간격을 이루게 스로트 홀(116)이 형성되는 것이 바람직하다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다목적 수문에는 상기 수문부재(110)의 하류측에 위치되어 상기 수문부재(110)의 기립시 상기 수문부재(110)의 위로 넘는 물이 와류로 인하여 돌이나 나무 등과 같은 이물질이 실린더(120) 안으로 들어오는 것을 막기 위한 이물질차단부재(150)가 설치되는 것이 바람직하다.

이러한 이물질차단부재(150)는 상기 수문부재(110)가 선회시 세워지도록 회전되게 설치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 상기 실린더(120)의 작동으로 작동부재(134)의 외측단이 벌어지거나 좁혀지면서 상기 수문부재(110)를 개폐하게 된다. 즉, 상기 실린더 로드(122)의 전후진에 의해 상기 상부링크(134a)와 하부링크(134b)의 외측단이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재(110)를 선회시켜 수로를 개폐하게 된다.

이와 같은 작동을 구체적으로 설명하면, 상기 실린더 로드(122)가 전진하면 연결부재(132)가 함께 전진되면서, 그 연결부재(132)에 회전되게 결합되는 상부링크(134a)와 하부링크(134b)의 외측단이 벌어지면서 수문부재(110)를 선회시켜 수로를 개폐한다. 즉, 상기 하부링크(134b)의 외측단은 바닥면에 회전되게 결합되고 상기 상부링크(134a)의 외측단은 수문부재(110)에 회전되게 결합되어 있음으로, 상기 상부링크(134a)의 외측단에 의해 상기 수문부재(110)는 하부의 샤프트(112)를 중심으로 상부가 선회되어 수로를 닫게 된다.

이와 같이 상기 수로가 닫힌 상태에 저층수를 배출하고자 하는 경우, 상기 저층수 배출수단(140)에 의해 저층수를 배출시킬 수 있다. 즉, 상기 펌프(142)의 구동에 의해 용수배관(144) 및 제1,제2 체크밸브(146a,146b)를 통해 저층수가 상기 수문부재(110)의 상부 및 농업용수로 이동되어 배출시킬 수 있다.

이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성되는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.

110 - 수문부재 120 - 실린더
122 - 실린더 로드 130 - 작동수단
132 - 연결부재 134 - 작동부재
134a - 상부링크 134b - 하부링크
140 - 저층수 배출수단 142 - 펌프
144 - 용수배관 146a,146b - 제1,제2 체크밸브
148 - 분출배관 150 - 이물질차단부재

Claims (7)

1. 제방의 배수로에 하부가 회전 가능하게 설치됨으로서 그 상부가 선회하여 상기 제방의 배수로를 개폐하는 수문부재;
   상기 수문부재를 개폐하기 위한 구동력을 제공할 수 있도록 어느 일단이 회전되게 설치되는 실린더;
   상기 실린더에 의해 수문부재를 개폐할 수 있도록 상기 수문부재와 실린더 로드를 연결하도록 설치되어 상기 실린더 로드의 전후진으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재를 개폐할 수 있게 한 작동수단; 및
   상기 수문부재의 내부에 설치되어 저층수를 배출할 수 있는 저층수 배출수단을 포함하되,
   상기 저층수 배출수단은;
   상기 수문부재의 하부에 고정 설치되는 펌프;
   상기 펌프를 통해 저층수가 상기 수문부재의 상부로 이동하는 경로를 제공하는 용수배관; 및
   상기 용수배관에 설치되어 상기 펌프를 통해 이동되는 저층수를 단속하는 제1 체크밸브 및 제2 체크밸브를 포함하고,
   상기 제1 체크밸브에는 다수의 타공이 형성된 분출배관이 연결되어 상기 수문부재의 상부에 분출배관이 설치되고,
   상기 제2 체크밸브에는 농업용수를 연결하여 배출할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 다목적 수문.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 작동수단은;
   상기 실린더 로드에 결합되는 연결부재; 및
   상기 연결부재를 중심으로 외측이 벌어지거나 좁혀지면서 수문부재를 개폐하도록 설치되는 작동부재;를 포함하고,
   상기 작동부재는;
   상기 실린더 로드의 전후진에 의해 외측단이 상부로 회전되도록 어느 일단이 상기 연결부재에 회전되게 결합되고 다른 일단이 수문부재에 회전되게 결합되는 상부링크와, 상기 상부링크에 대응하도록 어느 일단이 상기 상부링크와 함께 상기 연결부재에 회전되게 결합되고 다른 일단이 바닥면에 회전되게 결합되는 하부링크로 이루어지는 것을 특징으로 하는 다목적 수문.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 실린더는;
   상기 수문부재의 길이 방향을 따라 일정 간격을 이루도록 다수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 다목적 수문.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 수문부재의 양단에는 샤프트가 돌출되도록 설치되고, 상기 샤프트는 회전 가능하게 하우징에 결합되는 것을 특징으로 하는 다목적 수문.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 수문부재의 상부에는 상기 펌프를 통해 상기 용수배관으로 이동되는 저층수가 상기 분출배관을 통해 배출되어 하류로 분출되도록 일정 간격을 이루게 스로트 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 다목적 수문.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 수문부재의 하류측에는 상기 수문부재의 기립시 상기 수문부재의 위로 넘는 물이 와류로 인하여 돌이나 나무 이물질이 실린더 안으로 들어오는 것을 막기 위한 이물질차단부재가 설치되되,
   상기 이물질차단부재는 상기 수문부재가 선회시 세워지도록 회전되는 것을 특징으로 하는 다목적 수문.

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