KR102062850B1 - 수문 권양기의 긴급 차단장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수문 권양기의 긴급 차단장치에 관한 것으로, 그 구성은, 구동수단 또는 상기 샤프트 중 어느 하나에는 구동수단의 회전축 또는 샤프트의 회전을 정지 또는 회전되게 하는 전자브레이크가 설치되고, 상기 수문하강유도수단의 레버에는 수문 자중 하강 또는 수문 자중 하강 정지를 유도하는 수문긴급작동수단이 설치되며, 상기 수문 틀의 일 측에는 물의 역류를 감지하는 역류감지수단이 설치되고, 상기 구동수단의 주위에는 상기 구동수단, 전자브레이크, 수문긴급작동수단, 역류감지수단을 제어하는 제어부가 설치되어 상기 역류감지수단에서 물의 역류가 감지되면 상기 제어부를 통하여 수문이 신속하게 하강하도록 구성시켜 된 것으로 이루어진다.

Description

수문 권양기의 긴급 차단장치{Urgency block equipment of Floodgate winch}

본 발명은 예상치 못한 기후로 인해 댐, 하천제방, 방조제, 저수지 등에 설치된 수문으로 물의 역류가 발생하는 위급 상황시 역류하는 물을 신속하게 차단할 수 있도록 한 수문 권양기의 긴급 차단장치에 관한 것이다.

일반적으로 수문 권양기는 댐이나 하천제방, 방조제, 저수지 등의 담수설비 또는 저수설비의 수로 상에 설치되어 배수량 조절 및 역류를 방지함으로써 담수율 또는 저수율을 인위적으로 조절하며, 홍수로 인한 설비 구조물의 안정성을 보장 할 수 있도록 하는 설비이다.

이러한 수문 권양기의 구성은 크게 수문과 그 수문을 승강시키는 권양장치로 구분되는데, 종래 기술에 따른 수문용 권양기로서는 본 출원인이 출원하여 현재 특허 등록된 대한민국 특허등록 제10-0491315호를 예로 들 수가 있다.

상기 종래 기술에 따른 수문용 권양기는 수동 동력 발생수단과 전동 동력 발생수단이 일체로 형성될 수도 있도록 하여 사용자에 의한 한 번의 조작으로서 수동 또는 전동 운전으로의 절환이 가능하도록 하고, 전동 동력발생수단이 미적용된 상태에서 필요에 따라 상기 전동 동력 발생수단을 추가 설치하는 경우 이의 설치 작업이 용이하게 이루어지도록 하고 있다.

또한, 종래 기술에 따른 수문용 권양기는 동력 단속 부분(클러치 어셈블리, 슬리이브 등)의 조작부를 세로 방향으로 세워 배치하지 않고 수평 방향으로 배치되도록 하여 강우 또는 강설시 물과 같은 이물질의 침투가 억제되며, 이를 조작하는 조작 레버 또한 공용으로 사용할 수 있도록 함으로써 사용상에 편리함을 제공하고 있다.

한편, 편리성을 위해 수동동작보다는 전동동력발생수단 즉, 전동기를 이용한 자동 권양기를 사용하고 있으나, 이러한 자동 권양기는 전동기를 이용함에 따라 수문이 개방된 상태에서 수문을 하강시키는 경우에 일정 속도로만 하강되어 짐으로써 홍수나 우천 등으로 인해 강이나 하천범람시 즉시 대처하는데 한계가 있었다.

이에 따라, 수문이 개방된 상태에서 닫힘 방향으로 자중 강하시켜 일정 높이까지 이동시킨 후 전동기를 이용하여 수문을 하강 동작시켜 수로를 폐쇄 시키도록 하는 자동 권양기가 개발된 바 있으며, 또한 원심 브레이크나 팬 브레이크 및 유압 브레이크 등의 브레이크수단으로 된 자중 강하 제동장치를 설치하여 수문이 일정한 속도로만 자중 강하될 수 있도록 하는 기술이 개발되었다.

그러나 종래의 기술들은 수문을 자중강하시켜 보다 단시간 내에 수로를 폐쇄 시키도록 하거나, 수문의 자중 강하속도를 제어하여 일정 속도로만 강하될 수 있도록 하는 기술임에 따라, 수문의 자중강하 과정에서 수압 등의 외부압력이 작용하여 수문의 강하속도가 급격하게 저하되거나 수문이 제대로 강하하지 못하는 경우가 발생하는 문제가 있었다.

이에 따라, 수문을 제때 폐쇄하지 못함에 따른 2차적인 문제가 발생하였다.

한편, 종래에는 타이머를 설치하여 수문의 폐쇄시간을 설정하여 설정된 시간에 수문이 목표 위치에 도달하지 못할 경우에 전동기를 구동시켜 수문을 동작시키는 기술이 있었으나, 자중강하의 특성상 수문의 무게에 따라 최초 강하한 시점부터 점차적으로 속도가 증가하게 됨으로써 타이머의 정확한 시간설정이 어려운 문제가 있다.

또한, 구간마다 이동시간을 설정하는 것이 아닌 전체 강하시간을 설정하는 것임에 따라 외부 환경여건 등으로 인해 수문이 일정 구간에서 천천히 이동하여 전체 설정된 시간보다 더 늦게 이동되는 경우라도 실제 전동기에 의한 수문 강하동작보다는 빠른 속도로 강하되고 있는 상태에 있을 수도 있기 때문에 오히려 효율이 더 떨어질 수 있는 문제가 발생할 수 있다.

일본특허공보 제3668943호) 일본특허공보 제5936589호 대한민국 등록특허공보 제1646763호

본 발명은 상기의 문제점을 해소하고자 발명한 것으로, 그 목적은,

예상치 못한 기후(호우 또는 푹우 등)로 인하여 댐, 하천제방, 방조제, 저수지 등에 설치된 수문으로 물의 역류가 발생하는 위급 상황시 역류하는 물을 신속하게 차단할 수 있도록 한 수문 권양기의 긴급 차단장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단 구성은,
수문 틀(900)에 형성된 레일(910)을 따라 승/하강하도록 설치된 수문(920)의 승하강 동력을 전달하는 구동수단(100)과, 그 구동수단의 동력을 샤프트(300)로 전달하는 동력전달수단(200)과, 상기 샤프트와 연결설치되어 수문이 자중 또는 정해진 속도로 하강하도록 유도하는 수문하강유도수단(400)과, 상기 샤프트와 연결설치되어 수문을 수동으로 승/하강시키도록 하는 수문 승/하강유도수단(500)과, 상기 구동수단의 회전속도를 감속하는 감속수단(600)과, 상기 감속수단의 동력을 전달받아 수문을 승/하강하도록 하는 감속수단과 수문을 연결설치 하는 결속수단(700)으로 이루어진 수문 권양장치에 있어서,

상기 구동수단(100) 또는 상기 샤프트(300) 중 어느 하나에는 구동수단의 회전축 또는 샤프트의 회전을 정지 또는 회전되게 하는 전자브레이크(110)가 설치되고, 상기 수문하강유도수단에는 수문 자중 하강 또는 수문 자중 하강 정지를 유도하는 수문긴급작동수단(430)이 설치되며, 상기 수문 틀의 일 측에는 물의 역류를 감지하는 역류감지수단(930)이 설치되고, 상기 구동수단의 주위에는 상기 구동수단, 전자브레이크, 수문긴급작동수단, 역류감지수단을 제어하는 제어부(C)가 설치되어 상기 역류감지수단에서 물의 역류가 감지되면 상기 제어부를 통하여 수문이 신속하게 하강하도록 구성되며,
상기 감속수단의 구성인 회전축(610)에는 그 회전축의 회전 여부를 감지하는 회전축회전감지수단(800)이 설치되고, 그 회전축회전감지수단은, 수문의 개도 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 눈금과 바늘이 마련된 계기판(810)과, 수문의 개도 위치를 감지하는 수문개도감지기(820)와, 상기 감속수단인 회전축의 회전동력을 계기판(810)의 바늘과 수문개도감지기(820)로 전달하는 동력전달부재(830)로 이루어진다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 상기 목적에서 설명한 바와 같이, 예상치 못한 기후(호우 또는 푹우 등)로 인하여 댐, 하천제방, 방조제, 저수지 등에 설치된 수문으로 물의 역류가 발생하는 위급 상황시 역류하는 물을 신속하게 차단하여 수해를 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치 제1실시 예의 단면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치 제2실시 예의 단면 구성도,
도 3는 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 수문긴급작동수단의 단면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 수문긴급작동수단의 단면 구성도,
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 수문긴급작동수단의 평면 실시예도,
도 6은 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 전자브레이크가 구동수단에 설치된 상태의 발췌 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 전자브레이크가 샤프트에 설치된 상태의 발췌 개략도,
도 8은 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 전자브레이크가 구동수단 및 샤프트 모두에 설치된 상태의 발췌 개략도,
도 9는 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치에서 회전축회전감지수단의 일실시 예를 나타낸 단면구성도,
도 10은 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치 제어 블록도.

본 발명은 예상치 못한 기후로 인해 댐, 하천제방, 방조제, 저수지 등에 설치된 수문으로 물의 역류가 발생하는 위급 상황시 역류하는 물을 신속하게 차단할 수 있도록 한 수문 권양기의 긴급 차단장치에 관한 것으로, 이를 첨부 도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 아래와 같다.

- 아 래 -

본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치는, 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 수문 틀(900)에 형성된 레일(910)을 따라 승/하강하도록 설치된 수문(920)에 동력을 전달하는 구동수단(100)이 설치되고, 그 구동수단(100)의 회전축에는 상기 구동수단(100)의 회전동력을 샤프트(300)로 전달하는 동력전달수단(200)이 설치되며, 상기 샤프트(300)에는 수문(920)이 자중 또는 정해진 속도로 하강하도록 유도하는 수문하강유도수단(400)이 설치된다.

또 상기 수문하강유도수단(400)의 인접위치인 샤프트(300)에는 수문 승/하강유도수단(500)이 설치되며, 그 수문 승/하강유도수단(500)에는 상기 구동수단(100)의 회전속도를 감속하는 감속수단(600)과, 상기 감속수단(600)의 동력을 전달받아 수문(920)을 승/하강하도록 하는 결속수단(700)이 연결 설치된다.

상기의 구성에서 수문 틀(900)은 양측에는 수문(920)의 승/하강할 때에 수문을 안내하는 레일(910)이 상호 마주보도록 형성되고, 상기 수문(920)은 상기 레일(910)을 따라 승/하강하도록 되어있다.

또 상기 구동수단(100)은, 수문을 승/하강시키는 동력발생원으로써, 상기 구동수단(100)의 회전축에는 구동수단(100)의 회전동력을 샤프트(300)로 방향 전환하며 전달하는 동력전달수단(200)이 설치되며, 상기 구동수단(100)의 동력을 방향 전환하며 전달하는 동력전달구성은 웜 기어, 베벨 기어 등 구동수단(100)의 회전 동력을 샤프트(300)로 방향 전환하며 전달할 수 있는 것이면 모두 가능하다.

또 상기 샤프트(300)에는 수문이 열린 상태에서 자중에 의해 신속하게 하강하거나 또는 수문이 정해진 속도로 하강하도록 선택 유도하는 수문하강유도수단(400)이 설치되고 이와 같은 수문하강유도수단(400)에는 수문긴급작동수단(430)이 설치된다.

상기와 같은 수문긴급작동수단(430)을 설치하는 이유는, 사람(작업자)이 레버(420)를 수동으로 작동하지 못하는 환경에 처했을 때 자동으로 수문 자중 하강 또는 수문 자중 하강 정지하도록 하는 것으로, 상기 사람(작업자)이 레버(420)를 수동으로 작동하지 못하는 환경이라 함은, 예상치 못한 기후로 인해 댐, 하천제방, 방조제, 저수지 등에 설치된 수문으로 물의 역류가 발생하여 사람이 수문 또는 수문 틀로 접근하지 못할 때의 상황을 의미하는 것이다.

상기 수문긴급작동수단(430)의 작동은, 휴대폰에 상기 수문긴급작동수단(430)을 작동 및 정지시키는 어플을 설치하여 그 어플을 통하여 작동시킬 수 있고, 또 수문긴급작동수단(430)을 작동 및 정지시키는 스위치를 수문이나 수문 틀이 아닌 상황실이나 지상에 설치하여 그 스위치의 온/오프에 따라 작동시킬 수도 있다.

상기와 같은 수문긴급작동수단(430)의 일실시 예 구성은, 도 4에 나타낸 바와 같이 일정간격으로 3개의 캠(431)이 설치된 회전축(432)과, 그 회전축의 일 측단부와 연결 설치되어 회전축(432)을 회전시키는 모터(433)와, 상기 회전축(432)의 일 측에 연결 설치되어 회전축(432)과 함께 연동하는 작동 암(434)과, 상기 3개의 캠(431)과 선택적으로 접촉되는 감지구(435)를 갖는 마이크로스위치(436)와, 상기 회전축(432)의 양단부에 각각 설치되어 상기 3개의 캠(431)과 마이크로스위치(436)를 보호하는 상/하부플레이트(437,438)로 이루어진다.

상기 모터(433)의 동력원은, 전기를 사용하거나 또는 배터리를 사용할 수 있으며, 이와 같은 모터(433)는 상기 상부플레이트(437) 상에 고정설치함이 바람직하고, 상기 모터(433)의 축은 회전축(432)과 연결 설치된다.

상기 수문긴급작동수단(430)의 구성에서 회전축(432)에 3개의 캠(431)을 설치하고, 마이크로스위치(436)에도 상기 3개의 캠(431)과 접촉되는 위치에 3개의 감지구(435)를 각각 설치하는데, 그 이유는,

첫째, 상기 3개의 캠(431)과 3개의 감지구(435) 중 첫 번째의 캠(431)과 감지구(435)는, 도 5c에 나타낸 바와 같이 레버(420)를 수동으로 작동시켜 수문이 수동으로 자중 강하하게 했는지를 감지하는 것이고,

둘째, 상기 3개의 캠(431)과 3개의 감지구(435) 중 두 번째의 캠(431)과 감지구(435)는, 도 5b에 나타낸 바와 같이 레버(420)를 모터(433)에 의해 작동시켜 수문이 모터에 의한 자동으로 자중 강하하게 했는지를 감지하는 것이며,

셋째, 상기 3개의 캠(431)과 3개의 감지구(435) 중 세 번째의 캠(431)과 감지구(435)는, 도 5c에 나타낸 바와 같이 레버(420)를 모터(433)에 의해 작동시켜 수문이 모터에 의한 자동으로 자중 강하 정지하게 했는지를 감지하도록 하기 위하여 설치한 것이다.

또한, 상기 작동 암(434)은, 일 측은 레버(420)와 연결 설치되고, 타 측은 회전축(432)와 연결 설치됨이 바람직하다.

또한, 본 발명은 상기 샤프트(300)에 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 수문(920)을 수동으로 승/하강시키도록 유도하는 수문 승/하강유도수단(500)이 연결 설치되어 있으며, 상기 수문 승/하강유도수단(500)에는 수동/전동절환유닛(510)이 설치되어 수문(920)을 승/하강함에 있어 수동에서 자동으로, 자동에서 수동으로 전환되도록 하였고, 상기 수문(920)을 수동으로 승/하강하고자 할 때에는 핸들(520)을 이용하여 할 수도 있다.

그리고 상기 샤프트(300)의 끝 부분에는 구동수단(100)의 회전속도를 감속하는 감속수단(600)이 연결 설치되어 구동수단(100)의 회전 속도를 감속하도록 하였고, 상기 감속수단(600)은 각기 다른 크기의 감속기어(620)와 회전축(610)을 매개로 복수 회 연결 설치하여 감속기어(620)의 토크(torque) 비에 따라 감속되도록 되어 있다.

또 상기 감속수단(600)의 후단에는 그 감속수단(600)의 동력을 전달받아 수문(920)을 승/하강하도록 수문(920)과 결속하는 결속수단(700)이 설치되어 수문(920)이 안정적으로 승/하강하도록 하였다.

그리고 본 발명은 상기 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300) 중 어느 하나에 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300)의 회전을 정지 또는 회전되게 하는 전자브레이크(110)가 설치되고, 상기 수문 틀(900)에는 물의 역류를 감지하는 역류감지수단(930)이 설치되며, 상기 구동수단(100)의 주위에는 상기 전자브레이크(110), 역류감지수단(930), 구동수단(100)를 제어하는 제어부(C)가 설치된다.

상기 역류감지수단(930)에서 물의 역류가 감지되면 상기 전자브레이크(110)에 전기를 공급하여 상기 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300)가 회전되도록 전자브레이크(110)의 제동력을 해제하여 수문(920)이 자중에 의해 신속하게 하강하도록 하고, 그 하강하는 수문(920)이 수문 틀(900)의 하부 바닥면의 근접된 위치에 도달하면 상기 제어부(C)에서 구동수단(100)로 전원을 공급하여 수문(920)이 구동수단(100)과 감속수단(600)에 의해 저속으로 하강하며 수문 틀(900)의 바닥면에 긴밀하게 닫히도록 하였다.

상기에서 설명하는 구동수단(100)은 모터를 의미하는 것으로, 그 모터 중 감속모터 또는 저속모터 등을 사용할 수 있다.

상기의 구성에서 상기 역류감지수단(930)의 설치 위치는, 수문 틀(900)의 하부 정해진 저점의 하천(본천)을 향하는 방향에 설치함이 바람직하나, 필요에 따라서는 지천을 향하는 쪽에 설치해도 무방하다.

그리고 상기 역류감지수단(930)이 설치되는 수문 틀(900)의 하부 지점은, 하천의 물이 역류하여 침수의 가능성이 있는 수문 틀(900)의 바닥면으로부터 상부에 설치되는 것으로, 이는 수문(920)의 설치 지역에 따라 침수 기능지역의 지면 경사도가 다름으로 그 경사도를 감안하여 설치 위치를 결정한다.

상기 역류감지수단(930)은, 센서로서 그 센서의 형태는, 하천의 물이 역류할 때에 그 역류하는 물의 높이가 설정(역류감지수단(930) 설치지점)된 높이 이상이면 감지하여 제어부(C)로 전기적인 신호를 보낼 수 있는 것이면 모두 가능하다.

상기 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300)의 회전을 정지 또는 회전되게 하는 전자브레이크(110)는, 수문(920)이 승강 된 상태 즉 열려 있는 상태에서는 전자브레이크(110)가 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300)를 잡아 제동하고 있다가 상기 수문(920)을 통하여 하천의 물이 역류하여 역류감지수단(930)에 감지되면 제어부(C)에서 전자브레이크(110)로 전원을 공급하여 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300)의 제동력을 해제함으로써 수문이 자중에 의해 신속하게 하강하여 역류하는 물을 차단하도록 하는 것이다.

이때 상기 자중에 의해 하강하는 수문(920)이 수문 틀(900)의 하부 바닥면까지 수직 하강하게 되면 수문(920)과 수문 틀(900)의 하부 바닥면 간에 큰 충격이 발생하면서 수문(920)과 수문 틀(900)이 변형 또는 파손됨으로 이를 방지하기 위하여 상기 하강하는 수문(920)이 수문 틀(900)의 하부 바닥면의 근접된 위치에 도달하면 상기 제어부(C)에서 구동수단(100)으로 전원을 공급하여 수문(920)이 구동수단(100)과 감속수단(600)에 의해 저속으로 하강하며 수문 틀(900)의 바닥면에 수문(920)의 하단이 긴밀하게 닫히도록 하였다.

상기와 같이 수문(920)이 자중에 의해 하강하다가 상기 구동수단(100)과 감속수단(600)에 의해 저속으로 하강하도록 구동수단(100)에 전원을 공급하는 시점의 일실시 예는, 상기 수문(920)의 하단부가 수문 틀(900)의 하부 바닥면으로부터 10 - 30cm 도달한 지점으로 함이 바람직하다.

또 상기 구동수단(100)과 감속수단(600)에 의해 수문(920)이 저속으로 하강하는 속도의 일실시 예는 1분당 10 - 30cm가 바람직하며, 이와 같은 수문의 하강속도 조절은, 구동수단(100)의 회전속도와 감속수단(600)의 구성인 각기 다른 크기의 감속기어(620) 토크(torque) 비를 감안하여 조절한다.

단 상기 수문(920)의 저속 하강속도 즉 1분당 10 - 30cm로 하강하도록 하기 위해서는 구동수단(100)에 인버터(inverter)를 설치하여 상기 수문(920)의 저속 하강속도를 1분당 10 - 30cm로 조절할 수 있다.

한편, 상기 수문 틀(900)의 바닥 면에 이물질이 존재하여 수문(920)이 수문 틀(900)의 바닥면에 긴밀히 닫히지 못하고 물의 역류가 계속 이루어질 수 있는데, 본 발명에서는 이의 문제점을 해소하기 위하여 수문(920)이 완전히 닫히지 못하고 하강을 멈추게 되면 그 신호를 제어부(C)에서 구동수단(100)으로 보내 구동수단(100)을 정역방향으로 회전시키고 그에 따라 수문(920)을 상하 왕복시키면서 수문 틀(900)의 바닥 면에 위치하는 이물질이 수문을 통과하는 유속 즉 수압에 의해 자동으로 제거되도록 하였다.

상기 수문(920)이 하강을 멈추고 그 신호를 제어부(C)를 통하여 구동수단(100)으로 보내는 것은, 감속수단(610)의 회전축(610)에 설치되는 회전축회전감지수단(800)에서 하는 것이다.

상기 수문(920)이 완전히 닫히지 못하고 하강을 멈추는 것은, 주로 수문 틀(920)의 바닥면에 이물질이 침적되거나 위치한 상태이기 때문이며, 상기 이물질이라 함은, 흙, 모래, 부패물, 돌, 목재 편, 각종 쓰레기 등을 의미하는 것이다.

상기 수문(920)이 하강을 멈추고 그 신호를 제어부(C)에서 구동수단(100)으로 보내 수문(920)을 상하 왕복 작동시키는 원리는, 감속수단(600)인 회전축(610)에 회전축회전감지수단(800)이 설치되고, 그 회전축회전감지수단(800)은 제어부(C)와 연결설치되어 상기 회전축회전감지수단(800)에서 회전축(610)이 회전되지 않음이 감지되면 그 신호를 제어부(C)로 보내 구동수단(100)을 정역방향으로 구동시켜 수문(920)을 상하 왕복 작동시키는 것이다.

상기 감속수단(600)의 구성인 회전축(610)이 회전되지 않는 이유는, 수문이 하강도중 수문 틀(900)의 바닥면에 이물질이 존재하여 그 이물질에 의해 수문(920)의 하단이 수문 틀(900)의 바닥면에 완전히 닫히지 못하고 이물질의 높이만큼 들린 상태에서 더이상 하강하지 못함으로 회전축(610)이 회전하지 못하게 되는 것이고, 그 회전축(610)이 회전되지 못하고 정지된 상태를 상기 회전축회전감지수단(800)에서 감지하게 되는 것이다.

한편, 상기 회전축회전감지수단(800)의 일실시 예 구성은, 도 9에 나타낸 바와 같이 감속수단(600)인 회전축(610)과 연결설치되어 수문의 개도 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 눈금과 바늘이 마련된 계기판(810)과, 수문의 개도 위치를 감지하는 수문개도감지기(820)와, 감속수단(600)인 회전축(610)의 회전동력을 상기 계기판(810)의 바늘과 수문개도감지기(820)로 전달하는 동력전달부재(830)로 이루어진다.

그리고 상기 수문개도감지기(820)의 일실시 예의 구성은, 수문의 상한 및 하한위치를 정확하게 감지하는 상한리미트스위치(821)와 2개의 하한리미트스위치(822,823)로 이루어지며, 상기 하한리미트스위치 중 어느 하나의 하한리미트스위치(822)는 수문(920)이 수문 틀(900)의 바닥에 완전히 닫혔을 때 그를 감지하는 스위치이고, 다른 하나의 하한리미트스위치(823)는 수문(920)이 이물질 등에 의해 수문 틀(900)의 바닥에 완전히 닫히지 못했음을 감지하는 스위치이다.

또 상기 동력전달부재(830)의 일실시 예 구성은, 상기 회전축(610)과 연결설치되어 회전축(610)의 회전방향을 전환하는 하부베벨기어(831)가 설치되고, 그 하부베벨기어(831) 중 상부에 위치한 베벨기어(831b)에는 하부회전축(832)이 설치되며, 상기 하부회전축(832)의 상단에는 하부회전축(832)의 회전동력을 방향 전환하는 상부베벨기어(833)가 설치되고, 그 상부베벨기어(833) 중 상부에 위치한 베벨기어(833b)에는 상부회전축(834)이 설치되며, 그 상부회전축(824)은 상기 계기판(810)의 바늘과 수문개도감지기(820)의 상한 및 하한리미트스위치(821,822)와 연동하도록 설치된다.

상기와 같은 구성의 회전축회전감지수단(800)에서 상기 수문(920)이 이물질 등에 의해 완전히 닫히지 못하고 정지된 경우에는 상기 하한리미트스위치(823)에서 감지하여 그 신호를 제어부(C)로 보내고 그 제어부에서는 수문(920)이 이물질 등에 의해 완전히 닫히지 못했음을 인지하여 구동수단(100)을 정역 방향으로 작동시켜 수문(920)을 승/하강 왕복 작동시키게 되는 것이다.

이와 같이 수문(920)이 승/하강 왕복 작동을 수행하다가 이물질이 제거되고 수문이 완전히 닫히게 되어 상기 하한리미트스위치(822)가 감지하여 그 신호를 제어부(C)로 보내고 제어부에서는 구동수단(100)의 정역 방향 회전을 정지시키고 수문(920)이 닫혀있는 상태를 지속적으로 유지하여 물의 역류를 차단하게 되는 것이다.

한편, 상기 수문(920)의 상하 왕복운동을 수회 반복적으로 이루어졌음에도 이물질이 계속 제거되지 않고 수문이 완전히 닫히지 않으면 제어부(C)를 통하여 비상 상황임을 알리기 위하여 경고음을 울리거나, 또는 수문관리사무소의 서버 또는 관리자 및 인근 주민들의 휴대폰으로 위급상황 문자를 발신할 수 있도록 할 수도 있고, 상기 수문(920)의 상하 왕복운동은 10회 이내로 함이 바람직하다.

그리고 상기 구동수단(100)의 작동에 의한 수문(920)을 승강 높이는 수문이 이물질에 의해 정지된 상태에서 그 상부의 10cm 이내로 함이 바람직하다. 그 이유는, 10cm를 초과하면 수문 하부를 통과하는 수압이 약하여 이물질 제거가 신속하게 이루어지지 않기 때문이다.

또 본 발명의 회전축회전감지수단(800) 다른 실시 예 구성은, 도 9에 나타낸 바와 같이 감속수단(600)인 회전축(610)과 연결설치되어 수문의 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 바늘이 마련된 계기판(810)과, 수문의 개도 위치를 감지하는 수문개도감지기(820)와, 감속수단(600)인 회전축(610)의 회전동력을 상기 계기판(810)의 바늘과 수문개도감지기(820)로 전달하는 동력전달부재(830)와, 상기 수문(920)의 상하 왕복 시간의 결정하는 타이머(840)로 이루어진다.

상기 회전축회전감지수단(800) 다른 실시 예에서 계기판(810), 수문개도감지기(820), 동력전달부재(830)는, 상기에서 설명한 바와 동일함으로 그에 대한 중복 설명은 생략하고, 상기 타이머(840)를 설치한 이유에 대하여 설명하면, 상기 수문(920)이 상하 왕복 운동할 때에 그 상/하 왕복 1회당 행정시간을 설정하여 그 설정된 시간 내에서 수문(920)이 상하 왕복 운동할 수 있도록 하고, 또 상기 1회당 행정의 횟수를 10회 이내로 하는 시간을 설정하여 그 설정된 시간 내에 이물질이 제거되지 않고 하한리미트스위치(823)에 감지되면 제어부(C)를 통하여 비상 상황임을 알리기 위하여 경고음을 울리거나, 또는 수문관리사무소의 서버 또는 관리자 및 인근 주민들의 휴대폰으로 위급상황 문자를 발신할 수 있도록 하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 회전축회전감지수단(800)은, 그 회전축회전감지수단(800)에 의해 회전축(610)의 회전이 수문을 완전히 닫은 상태가 아닌 부족하게 닫힌 상태에서 회전이 멈추게 되면 그를 감지하여 제어부(C)로 보내 구동수단(100)를 정역방향으로 작동시켜 수문(920)을 상하 일정량 왕복 운동시키면서 수문을 통과하는 수압에 변화를 주어 수문 틀(900)에 존재하는 이물질을 수압에 의해 자동으로 제거하도록 하였다.

한편, 상기 구동수단(100)에는 회전축회전감지수단(800)의 오동작 또는 고장으로 문제가 발생했을 때를 대비하여 구동수단(100)에 과부하게 발생하지 않도록 하는 과부하방지장치를 설치하여 사용할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 이물질 제거 기능을 갖는 수문 권양장치는, 하천의 물이 수문(920)이 설치된 수문 틀(900)을 통하여 역류하게 되면 수문이 자동으로 신속하게 하강하면서 역류를 차단함은 물론, 수문(920)과 수문 틀(900)의 변형 및 파손을 방지하고, 또 수문 틀(900)의 바닥면에 이물질이 존재하면 수문(920)의 상하 왕복운동으로 인하여 이물질이 자동으로 제거되도록 유도한다.

그리고 본 발명의 전자브레이크(110)는, 도 6에 나타낸 바와 같이 구동수단(100)의 회전축 설치하여 사용할 수도 있고, 도 7에 나타낸 바와 같이 전자브레이크(110)를 샤프트(300)에 설치하여 사용할 수도 있으며, 도 8에 나타낸 바와 같이 전자브레이크(110)를 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300) 모두에 설치하여 사용할 수도 있다.

상기 구동수단(100)의 회전축 또는 샤프트(300) 중 어느 하나 또는 모두에 설치되는 전자브레이크(110)는, 상기 구동수단(100)의 회전축 또는 동력전달수단(200)의 후방으로 샤프트(300)가 노출되게 연장 형성시키고, 그 후방으로 노출된 상기 회전축과 샤프트에 설치한다. 그 이유는 전자브레이크(110)의 고장 발생시 수리하기가 편리하고, 또 관리 점검이 용이하도록 하기 위함이다.

또한, 본 발명은 상기 감속수단(600) 일 측에는, 연장 샤프트(S)가 설치되고, 그 연장 샤프트(S)의 끝 부분에는 결속수단(700)을 매개로 수문과 연결 설치하여 사용할 수도 있는데, 이때는 수문의 크기가 커서 고 중량인 경우 하나의 수문에 2개의 수문 승/하강 축을 설치하기 위함이다.

또한, 본 발명의 구동수단(100)에는 회전축회전감지수단(800)의 오동작 또는 고장으로 문제가 발생했을 때 구동수단(100)에 과부하게 발생하지 않도록 하는 과부하방지장치를 설치하여 구동수단(100)이 고장 나거나 파손되는 것을 방지하도록 하였다.

상기와 같은 과부하방지장치는, 전자식, 전기식, 기계식 등이 있는데, 상기 전자식 과부하방지장치는, 스트레인 게이지를 이용한 전자 감응방식이고, 전기식 과부하방지장치는, 권상 전동기 부하변동에 의한 전류변화 감지방식이며, 기계식 과부하방지장치는, 과적재시 하중의 압력에 의해 기계기구학 적으로 스프링을 눌러 마이크로 스위치 작동방식이다.

본 발명은 상기의 전자식, 전기식, 기계식 과부하방지장치 중 전기식 과부하방지장치를 사용함이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 수문 권양기의 긴급 차단장치는, 상기 효과에서 설명한 바와 같이, 예상치 못한 기후로 인해 댐, 하천제방, 방조제, 저수지 등에 설치된 수문으로 물의 역류가 발생하는 위급 상황시 역류하는 물을 신속하게 차단할 수 있고, 수문을 자동으로 닫을 때에 수문 틀에 이물질이 존재하여 수문이 정상적으로 닫히지 못하고 물의 역류가 이루어질 때에 상기 수문이 닫히지 못함을 감속수단의 회전축을 이용하여 측정하고 그 측정과 동시에 구동수단을 정역방향으로 작동시켜 수문을 상하 왕복 작동시키는 방법으로 이물질을 제거한 후 수문이 정상적으로 닫혀 물의 역류를 차단함으로써 수해를 방지하는 장점을 가지는 것이다.

100 : 구동수단 110 : 전자브레이크
200 : 동력전달수단 300 : 샤프트
400 : 수문하강유도수단 410 : 수문자중하강전환유닛
420 : 레버 430 : 수문긴급작동수단
431 : 캠 432 : 회전축
433 : 모터 434 : 작동 암
435 : 감지구 436 : 마이크로스위치
437 : 상부플레이트 438 : 하부플레이트
500 : 수문 승/하강유도수단 600 : 감속수단
700 : 결속수단 800 : 회전축회전감지수단
810 : 계기판 820 : 수문개도감지기
830 : 동력전달부재 840 : 타이머

Claims (9)

1. 수문 틀(900)에 형성된 레일(910)을 따라 승/하강하도록 설치된 수문(920)의 승하강 동력을 전달하는 구동수단(100)과, 그 구동수단의 동력을 샤프트(300)로 전달하는 동력전달수단(200)과, 상기 샤프트와 연결설치되어 수문이 자중 또는 정해진 속도로 하강하도록 유도하는 수문하강유도수단(400)과, 상기 샤프트와 연결설치되어 수문을 수동으로 승/하강시키도록 하는 수문 승/하강유도수단(500)과, 상기 구동수단의 회전속도를 감속하는 감속수단(600)과, 상기 감속수단의 동력을 전달받아 수문을 승/하강하도록 하는 감속수단과 수문을 연결설치 하는 결속수단(700)으로 이루어진 수문 권양장치에 있어서,
   상기 구동수단(100) 또는 상기 샤프트(300) 중 어느 하나에는 구동수단의 회전축 또는 샤프트의 회전을 정지 또는 회전되게 하는 전자브레이크(110)가 설치되고, 상기 수문하강유도수단(400)에는 수문 자중 하강 또는 수문 자중 하강 정지를 유도하는 수문긴급작동수단(430)이 설치되며, 상기 수문 틀(900)의 일 측에는 물의 역류를 감지하는 역류감지수단(930)이 설치되고, 상기 구동수단의 주위에는 상기 구동수단, 전자브레이크, 수문긴급작동수단, 역류감지수단을 제어하는 제어부(C)가 설치되어 상기 역류감지수단에서 물의 역류가 감지되면 상기 제어부를 통하여 수문이 신속하게 하강하도록 구성되며,
   상기 감속수단의 구성인 회전축(610)에는 그 회전축의 회전 여부를 감지하는 회전축회전감지수단(800)이 설치되고, 그 회전축회전감지수단은, 수문의 개도 위치를 육안으로 확인할 수 있도록 눈금과 바늘이 마련된 계기판(810)과, 수문의 개도 위치를 감지하는 수문개도감지기(820)와, 상기 감속수단인 회전축의 회전동력을 계기판(810)의 바늘과 수문개도감지기(820)로 전달하는 동력전달부재(830)로 이루어진 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 수문긴급작동수단(430)은, 3개의 캠(431)이 설치된 회전축(432)과, 그 회전축의 일 측단부와 연결 설치되어 회전축을 회전시키는 모터(433)와, 상기 회전축의 일 측에 연결 설치되어 회전축과 함께 연동하는 작동 암(434)과, 상기 3개의 캠과 선택적으로 접촉되는 3개의 감지구(435)를 갖는 마이크로스위치(436)와, 상기 회전축의 양단부에 각각 설치되어 상기 3개의 캠과 마이크로스위치를 보호하는 상하부플레이트(437,438)로 구성된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 전자브레이크(110)는, 상기 구동수단의 회전축을 후방으로 노출되게 연장 형성시키고, 그 노출된 구동수단의 회전축에 설치하여 된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 전자브레이크(110)는, 상기 동력전달수단의 후방으로 샤프트가 노출되게 형성시키고, 그 노출된 샤프트에 설치하여 된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 전자브레이크(110)는, 상기 구동수단의 회전축과 샤프트 모두에 설치된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
   
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 수문개도감지기(820)는, 수문의 상한 및 하한위치를 감지하는 상한리미트스위치(821)와, 2개의 하한리미트스위치(822,823)로 이루어지며, 상기 하한리미트스위치 중 어느 하나의 하한리미트스위치(822)는, 수문이 수문 틀의 바닥에 완전히 닫혔을 때 그를 감지하는 스위치이고, 다른 하나의 하한리미트스위치(823)는 수문이 이물질 등에 의해 수문 틀의 바닥에 완전히 닫히지 못했음을 감지하는 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 동력전달부재(830)는, 회전축(610)과 연결설치되어 그 회전축의 회전방향을 전환하는 하부베벨기어(831)가 설치되고, 그 하부베벨기어 중 상부에 위치한 베벨기어(831b)에는 하부회전축(832)이 설치되며, 상기 하부회전축의 상단에는 하부회전축의 회전동력을 방향 전환하는 상부베벨기어(833)가 설치되고, 그 상부베벨기어 중 상부에 위치한 베벨기어(833b)에는 상부회전축(834)이 설치되며, 그 상부회전축은 계기판(810)의 바늘과 수문개도감지기(820)의 상한 및 하한리미트스위치(821,822)와 연동하도록 설치하여 된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 구동수단(100)에는 회전축회전감지수단(800)의 오동작 또는 고장으로 문제가 발생했을 때 구동수단(100)에 과부하게 발생하지 않도록 하는 과부하방지장치를 설치하여 된 것을 특징으로 하는 수문 권양기의 긴급 차단장치.

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