KR102198358B1

KR102198358B1 - 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문

Info

Publication number: KR102198358B1
Application number: KR1020200144344A
Authority: KR
Inventors: 박문현
Original assignee: 박문현
Priority date: 2020-11-02
Filing date: 2020-11-02
Publication date: 2021-01-04

Abstract

본 발명은 스크린 및 수문이 훼손되는 것을 방지할 수 있는 안전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크린이나 수문에 걸린 이물질의 무게 및 수압이 상승하는 경우 이를 견디지 못하고 수문패널이 휘는 등의 훼손되는 것을 방지할 수 있도록 수문패널에 일정압력 이상 가압되는 경우 고정핀이 파손되면서 수문틀에 걸린 롤러부가 회동되어 수문패널이 개방될 수 있도록 함으로써 수문패널의 훼손을 방지하고 수문의 개방속도를 지연시켜 갑작스럽게 하수 등을 방류하는 것을 방지할 수 있는 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치에 관한 것이다.

Description

고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문 {SAFETY DEVICE THAT CAN PREVENT DAMAGE TO SCREEN AND WATER GATE USING FIXING PIN AND WATER GATES INCLUDING THE SAME}

일반적으로 댐이나 저수지, 하천, 농수로, 하수로 등에는 물을 담수하거나 배수함에 있어 담수량을 조절하기 위해서 수문(水門)을 구비하게된다.

따라서, 폭우나 홍수가 발생되는 경우 수문을 개방하여 물이 흘러넘치는 것을 방지하고, 하수로에 모인 오염수를 외부로 용이하게 배출시키는 역할을 수행한다.

그러나 종래의 수동식 수문의 경우 조작자가 수문 개폐용 핸들을 이용하여 직접 수문을 개폐시키기 때문에 수문의 개폐를 위해서는 수문 개폐용 핸들을 직접 구비하여야 하고, 수문이 설치된 장소로 가야하므로 많은 위험이 따른다는 단점이 존재하였다.

따라서, 상술된 문제를 개선하고자 동력을 이용하여 자동개폐가 가능한 자동식 수문이 이용되고 있는 실정이다.

이러한 자동식 수문은 담수량의 수압이나 동력 등을 이용하여 자동으로 개방되도록 하는데 하천의 변에는 보행로가 형성되어 있어 우기에 담수된 물이 수문의 개방으로 인해 갑자기 열리게되면 보행로에 담수된 물이 빠르게 흘러들어와 보행자를 덮칠 우려가 존재하며, 특히 하수로 등에 담수된 하수의 경우 오염도가 높아 보행자에게 불쾌감을 제공할 우려가 존재한다.

또한, 이러한 문제를 해결하기 위해 수압에 의해 수문이 열리게 하더라도 어떤 수치 이상에서의 수압의 경우 여전히 수문이 급격하게 개방되기 때문에 수문이 수압을 견디지 못하고 휘거나 파손되는 문제가 발생하게 된다.

한편, 상술된 문제를 해결하기 위하여 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0011717호에는 "하부 배출식 자동 수문의 안전 스크린"이 개시되어 있다.

상기 선행기술은 하부 배출 방식으로 개폐되는 수문이 작동될 때에 열려진 수문 사이에 걸릴 수 있는 이물질이 수문으로 진입할 수 없도록 차단 수단을 형성함으로써 원활한 수위 조절을 통하여 홍수와 하천의 오염을 방지함과 동시에 인명사고를 줄이고, 부유물질의 유입을 차단하여 수문의 이상 작동이나 작동 불능을 사전에 예방할 수 있는 하부 배출식 자동 수문의 안전 스크린에 관한 것이다.

그러나 상기 선행기술은 구조가 복잡하고 기존의 수문은 패널 형상의 수문패널과 수문 측면에 구비되는 수문틀로 구성되어 수문틀 내측으로 수문패널이 끼워져 결합되는데 이러한 구조에는 적용하기 어렵다는 불편함이 존재한다.

또한, 하수에 부유하고 있는 부유물은 안전 스크린 상부와 충돌하기 때문에 안전 스크린이 이를 인식하지 못하고 안전 스크린이 개방되지 않을 수 있으며, 갈대나 해초와 같은 수생식물이 안전 스크린에 걸리게되면 원활하게 개방되기 어렵다는 문제 또한 존재한다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0011717호 "하부 배출식 자동 수문의 안전 스크린"

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스크린이나 수문에 걸린 이물질의 무게 및 수압이 상승하는 경우 이를 견디지 못하고 수문패널이 휘는 등의 훼손되는 것을 방지할 수 있도록 수문패널에 일정압력 이상 가압되는 경우 고정핀이 파손되면서 수문틀에 걸린 롤러부가 회동되어 수문패널이 개방될 수 있도록 함으로써 수문패널의 훼손을 방지하고 수문의 개방속도를 지연시켜 갑작스럽게 하수 등을 방류하는 것을 방지할 수 있는 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치를 제공하는 것이다.

또한, 센서 등을 이용하여 전자적으로 구동되지 않아 별도의 동력이 불필요하며, 고정핀은 수압에 따라 자동으로 절단되어 관리자의 조작없이도 빠르게 파손되어 수문 또는 스크린이 훼손되는 것을 방지할 수 있고, 고정핀만을 교체하여 지속적으로 재사용이 가능한 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치를 제공하는 것이다.

또한, 수문틀과 수문패널 일부가 자성결합에 의해 접합되어 수문패널 승강시 빠르게 승강되는 것을 지연하여 하수가 빠르게 방류되는 것을 방지할 수 있는 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치를 제공하는 것이다.

또한, 수문패널이 승강되어 수문 개방시 수문패널 하단에 쌓여있는 이물질들과 함께 하수가 갑작스럽게 방류되는 것을 방지하고, 수문 개방정도를 점차적으로 증가시켜 수문 개방시 하수가 빠르게 방류되어 주변에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있는 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 수문에 있어서,

다수개의 수문틀이 서로 수평방향으로 이격되며, 상기 수문틀의 이격된 공간 내측에는 상기 수문틀간의 이격된 공간을 폐쇄하여 수로를 막을 수 있는 수문패널이 구성되고, 상기 수문틀 상단에 구비되어 다수개의 수문틀을 서로 연결하는 수문프레임 및 상기 수문프레임 하측에 구비되되 상기 수문틀간의 이격된 공간 중앙에 위치하여 상기 수문패널을 승하강시킬 수 있는 승강장치로 구성된다.

상술된 수문에 적용될 수 있는 안전장치에 있어서,

상기 수문은 다수개의 수문틀이 서로 수평방향으로 이격되며, 상기 수문틀의 이격된 공간 내측에는 상기 수문틀간의 이격된 공간을 폐쇄하여 수로를 막을 수 있는 수문패널이 구성되고, 상기 수문패널 하단 양측에는 상기 안전장치와 대응되는 형상으로 측면방향으로 함몰형성된 안전장치 결합홈;이 형성되며, 상기 수문틀은 상기 수문패널의 양측단과 마주하는 면이 함몰된 인입홈;이 형성되고, 상기 안전장치는 상기 안전장치 결합홈 내측으로 구비되어 상기 수문패널에 결합고정되고, 'ㄷ'형상을 가지며, 상면과 하면을 연결하는 측면은 상기 수문패널의 후면측에 구비되고, 상면 및 하면은 상기 인입홈측으로 돌출되어 상기 측면과 반대되는 위치측으로 상하방향으로 관통형성된 결합홀이 각각 형성된 결합브라켓; 상기 결합브라켓의 높이보다 높게 형성되며 상기 결합홀에 내삽관통되어 고정되는 고정핀; 상기 결합브라켓의 내측 중앙에 상하방향으로 연장되어 상기 결합브라켓의 상면과 하면을 연결하는 고정축; 및 상기 고정축에 수직하여 결합되며 상기 고정축을 중심으로 회동되는 회동축 및 상기 회동축의 말단에 구비되어 상기 인입홈 내측으로 인입된 안전롤러로 구성된 롤러부;로 구성되고, 상기 수문패널이 수압을 받아 유체흐름방향측으로 이동되면 상기 회동축은 회동되어 상기 고정핀과 충돌하여 밀착되고, 일정 압력 이상 가압하면 상기 고정핀은 절단되어 상기 롤러부는 항기 회동축을 중심으로 상기 수문패널이 수압을 받아 이동하는 방향과 반대측으로 수직회동되며, 상기 회동축은 상기 고정핀과 맞닿는 외측면에 다수개의 원뿔형상의 파손돌기가 구비되고, 상기 수문은 지연장치를 추가로 포함하며, 상기 지연장치는 상기 수문틀 내측에 구비되는 제1 마그넷과, 상기 수문패널에서 상기 수문 폐쇄시 상기 제1 마그넷과 대응되는 방향 및 위치에 구비되는 제2 마그넷으로 구성되고, 상기 제1 및 2 마그넷은 자성결합되어 서로 접합되고, 상기 수문패널이 승강시 일정 힘 이상으로 상기 승강장치가 상기 수문패널을 승강시킬 때 분리된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 스크린이나 수문에 걸린 이물질의 무게 및 수압이 상승하는 경우 이를 견디지 못하고 수문패널이 휘는 등의 훼손되는 것을 방지할 수 있도록 수문패널에 일정압력 이상 가압되는 경우 고정핀이 파손되면서 수문틀에 걸린 롤러부가 회동되어 수문패널이 개방될 수 있도록 함으로써 수문패널의 훼손을 방지하고 수문의 개방속도를 지연시켜 갑작스럽게 하수 등을 방류하는 것을 방지할 수 있다는 효과를 보유한다.

또한, 센서 등을 이용하여 전자적으로 구동되지 않아 별도의 동력이 불필요하며, 고정핀은 수압에 따라 자동으로 절단되어 관리자의 조작없이도 빠르게 파손되어 수문 또는 스크린이 훼손되는 것을 방지할 수 있고, 고정핀만을 교체하여 지속적으로 재사용이 가능하다는 효과를 보유한다.

또한, 수문틀과 수문패널 일부가 자성결합에 의해 접합되어 수문패널 승강시 빠르게 승강되는 것을 지연하여 하수가 빠르게 방류되는 것을 방지할 수 있다는 효과를 보유한다.

또한, 수문패널이 승강되어 수문 개방시 수문패널 하단에 쌓여있는 이물질들과 함께 하수가 갑작스럽게 방류되는 것을 방지하고, 수문 개방정도를 점차적으로 증가시켜 수문 개방시 하수가 빠르게 방류되어 주변에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있는 효과를 보유한다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 발명 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제1 실시예를 정면도로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 안전장치의 구성을 나타낸 것이다.
도 3 내지 5는 본 발명에 따른 안전장치의 동작예를 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제2 실시예를 측면도로 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제2 실시예를 정면도로 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 지연장치의 동작예를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 지연장치의 다른 실시예를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제3 실시예를 측면도로 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제3 실시예를 평면도로 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명에 따른 보조패널부의 동작예를 나타낸 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 설명하기로 한다. 각 도면에 제시된 동일한 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명은 스크린 및 수문이 훼손되는 것을 방지할 수 있는 안전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스크린이나 수문에 걸린 이물질의 무게 및 수압이 상승하는 경우 이를 견디지 못하고 수문패널(100)이 휘는 등의 훼손되는 것을 방지할 수 있도록 수문패널(100)에 일정압력 이상 가압되는 경우 고정핀(320)이 파손되면서 수문틀(200)에 걸린 롤러부(340)가 회동되어 수문패널(100)이 개방될 수 있도록 함으로써 수문패널(100)의 훼손을 방지하고 수문(1)의 개방속도를 지연시켜 갑작스럽게 하수 등을 방류하는 것을 방지할 수 있는 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치에 관한 것이다.

이러한 기술적 사항을 본 발명의 제1 실시예로 하여 첨부된 도면의 도 1 내지 5를 첨부하여 아래에서 서술한다.

실시예 1. 수문패널 하부 양측단에 결합되어 수문의 개폐를 지연 및 수문패널의 훼손을 방지하는 안전장치가 구비된 수문

도 1은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제1 실시예를 정면도로 나타낸 것이며, 도 2는 본 발명에 따른 안전장치의 구성을 나타낸 것이고, 도 3 내지 5는 본 발명에 따른 안전장치의 동작예를 나타낸 것이다.

먼저, 안전장치(300)가 구비될 수문(1)은 수문패널(100) 및 수문틀(200)로 구성되는데, 수문패널(100)은 물의 통과를 막는 패널 형상으로 이루어지거나, 패널형상이되 이물질은 거르고 물의 통과만 이루어지도록 하는 스크린으로 구성될 수 있다.

이러한 수문패널(100)의 양측단에는 수문틀(200)이 구성되며, 수문틀(200)은 단면이 I, H, ㄷ 형상 등으로 이루어지며, 도 3과 같이 내측에 수문패널(100) 양측단이 인입될 수 있는 인입홈(210)이 형성되어 안전장치(300)의 롤러부(340)가 내측에 끼워져 수문패널(100)이 개방되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 수문패널(100)의 상측에는 수문패널(100)을 승하강시킬 수 있는 승강장치(2)가 구비될 수 있고, 수문틀(200) 내에서 수문패널(100)이 용이하게 이동할 수 있도록 별도의 휠(도면에 미도시)이 수문패널(100) 양측단에 각각 구비되어 수문틀(200) 내 인입홈(210) 내측면과 수문패널(100)의 휠과 맞닿아 수문패널(100)이 승하강시 휠을 통해 용이하게 승하강될 수 잇도록 한다.

이러한 수문패널(100)의 하단에는 안전장치(300)가 내측으로 구비될 수 있도록 최하단 양측은 각각 안전장치 결합홈(110)이 형성된다.

안전장치 결합홈(110)은 수문패널(100)의 최하단 양측에는 후술된 안전장치(300)의 결합브라켓(310)과 대응되는 형상으로 수직함몰되어 형성되는 것으로, 안전장치 결합홈(110)은 수문패널(100)의 양측단과 최하단이 만나는 곳에 함몰되어 형성된다.

따라서, 안전장치 결합홈(110) 내측으로 결합브라켓(310)이 결합고정되며, 롤러부(340)가 결합브라켓(310) 내측을 따라 회동되도록 구비됨으로써 용이하게 안전장치(300)의 동작 및 기능을 수행할 수 있도록 한다.

이에 도 1과 같이 안전장치(300)가 결합된 수문패널(100)은 정면으로 봤을 때 최하단 양측으로 롤러부(340)만이 돌출되어 수문틀(200)의 인입홈(210) 내측으로 구비되도록 한다.

상술된 수문패널(100)은 인입홈(210) 내측으로 구비되되 반드시 끼움결합되어 슬라이드 이동을 통해 승하강되는 것은 아니며 수문패널(100)과 인입홈(210) 내측면 사이의 이격된 공간이 형성되어 인입홈(210) 내측에서 수문패널(100)이 일정간격은 이동될 수 있는 것이 바람직하다.

안전장치(300)는 수문패널(100)의 최하부 양측단에 각각 구비되며, 보다 상세하게는 안전장치 결합홈(110) 내측에 구비된다.

이러한 안전장치(300)는 결합브라켓(310), 고정핀(320), 고정축(330) 및 롤러부(340)로 구성된다.

결합브라켓(310)은 'ㄷ'과 같은 형상을 가지며, 상면과 하면을 연결하는 측면이 하수가 유입되는 방향과 대향하게 위치되며, 상술된 바와 같이 수문패널(100) 하부 양측단에 각각 함몰형성된 안전장치 결합홈(110)에 끼워져 결합고정될 수 있다.

이때, 결합브라켓(310)의 상면 및 하면은 수문패널(100)의 측면방향으로 돌출될 수 있고, 이러한 돌출된 부분에는 상하방향으로 관통된 결합홀(311)이 각각 상면과 하면에 형성된다. 이러한 결합홀(311)에는 고정핀(320)이 구비된다.

고정핀(320)은 수문패널(100) 측면방향으로 돌출된 결합브라켓(310)의 결합홀(311)에 내삽관통되며 상단은 확장되어 고정핀(320)은 결합브라켓(310) 내에 걸림상태로 결합고정될 수 있다.

이러한 고정핀(320)은 도 4와 같이 유체의 흐름으로 인해 수문패널(100)이 하수의 흐르는 방향측으로 쏠리게되면 이로 인해 회전된 롤러부(340)의 회동축(341)과 충돌하여 밀착하게 된다. 이후 도 5와 같이 고정핀(320)을 파손할 정도의 압력이 수문패널(100) 및 회동축(341)으로 가해지면 회동축(341)으로 인해 고정핀(320)이 절단되어진다(320').

이후 관리자는 다시 수문(1)측으로 돌아와 롤러부(340)가 인입홈(210) 내측에 구비될 수 있도록 회동시킨 뒤 새로운 고정핀(320)만을 결합홀(311)에 내삽하여 안전장치(300)가 재사용될 수 있도록 한다.

이러한 고정핀(320)은 철재와 같은 금속재질로 이루어지는 것이 가장 바람직하나 이에 한정된 것은 아니고 일정 강도 이상을 가지며, 구부러지지 않고 절단되며 파손될 수 있는 재질로 이루어져야 한다. 또한, 직경은 4㎜인 것이 바람직하나 이 역시 한정된 것은 아니다.

결합브라켓(310)의 내측 중앙에는 상하방향으로 연장된 고정축(330)이 구비된다.

고정축(330)은 중앙에 롤러부(340)의 회동축(341)과 연결되며, 회동축(341)은 고정축(330)을 중심으로 축방향으로 회동되어질 수 있다.

롤러부(340)는 고정축(330)의 연장방향과 수직하여 관통결합되는 회동축(341)과 상기 회동축(341)의 말단, 즉 결합브라켓(310) 밖으로 돌출된 말단에 결합되는 안전롤러(342)로 구성된다.

회동축(341)은 일단이 고정축(330)과 결합되며, 타단은 결합브라켓(310) 밖으로 돌출되어 인입홈(210) 내측으로 일부내삽된다. 일부 내삽된 회동축(341)의 타측 말단에는 안전롤러(342)가 구비되며 안전롤러(342)는 강도를 갖는 롤러 형상으로 회동축(341)을 중심으로 회동할 수 있고, 회동축(341)은 고정축(330)을 중심으로 회동되어질 수 있다.

이러한 안전롤러(342)는 인입홈(210) 내측에 구비되며, 전후방향으로 이동되어도 인입홈(210) 밖으로 꺼내지지 않도록 일정 크기의 직경을 갖는다.

따라서, 평상시에는 도 3과 같이 인입홈(210) 내측에 롤러부(340)가 구비되며, 하수의 증가 등의 이유로 수문패널(100)측으로 압력이 발생하게 되면 이로 인해 회동축(341)은 고정축(330)을 중심으로 고정핀(320)이 있는 위치로 회동되어지고, 회동축(341)과 고정핀(320)은 충돌하여 밀착하게 되어진다.

이후 회동축(341)이 수문패널(100)로부터 압력을 전달받아 고정핀(320)을 더욱 강하게 가압하면 고정핀(320)이 절단되어 롤러부(340)의 회동을 방지하는 구성이 사라지고, 회동축(341)은 최초 위치에서 하수가 흘러오는 방향측으로 수직회동되어 인입홈(210) 밖으로 배출되어진다.

이때, 회동축(341)에는 도 2와 같이 고정핀(320)이 파손될 수 있도록 회동되어 고정핀(320)과 밀착되는 부분에는 다수개의 파손돌기(341a)가 형성되어 파손돌기(341a)로 가압하여 고정핀(320)이 빠르게 절단될 수 있도록 유도할 수 있다.

따라서, 상술된 안전장치(300)를 통해 관리자가 수문(1)을 개폐할 때에는 롤러부(340)가 상측에 위치한 수문패널(100)의 휠(도면에 미도시)과 동일하게 수문틀(200) 인입홈(210)을 따라 회전하여 수문패널(100)이 용이하게 개폐될 수 있도록 하고, 수문패널(100) 하단에 이물질이 과도하게 쌓이거나 갑작스럽게 늘어난 하수량에 의해 수압이 강해지면 수문(1)이 개방되기 전 일차적으로 수문패널(100)에 가해지는 압력에 의해 고정핀(320)이 절단되어 롤러부(340)가 수직회동됨과 동시에 수문패널(100) 하단이 수문틀(200)을 이탈하여 벌려진 틈새로 하수가 배출될 수 있음과 동시에 수문패널(100)이 수압으로 의해 과하게 휘어져 복원되지 못하고 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 수문패널(100)은 수문틀(200) 상측으로 승강되고, 수문(1) 폐쇄시(수문패널(100) 하강시)에는 관리자는 승강된 수문패널(100)측에 구비된 수문프레임(3)에서 롤러부(340)를 원위치로 복귀시키고, 새로운 고정핀(320)을 다시 결합홀(311)에 인입시켜 롤러부(340)가 회동되지않도록 결합고정시키는 교체과정을 통해 다시 안전장치(300)를 재사용할 수 있다는 이점을 가진다.

한편, 수문패널(100) 하단에 위치한 안전장치(300)를 통해 수문패널(100)의 훼손을 방지함과 동시에 수문패널(100) 개방동작에 영향을 줘 지연시킬 수 있다는 이점을 가지나 수문패널(100)의 하단에만 수문(1)의 개방을 지연시키는 구성이 존재하는 경우 수문패널(100)이 균형있게 승강되기 어려울 우려가 존재한다.

따라서, 수문패널(100)의 하부에 구비되는 안전장치(300)와 함께 수문패널(100)의 상부에도 수문(1)의 개방을 지연시킬 수 있는 지연장치(400)를 추가로 구비할 수 있다. 이를 아래에서 도 6 내지 9를 통해 설명하도록 한다.

실시예 2. 수문패널 상부에 구비되어 수문의 개폐를 지연시키는 지연장치가 더 구비된 수문

도 6은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제2 실시예를 측면도로 나타낸 것이며, 도 7은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제2 실시예를 정면도로 나타낸 것이고, 도 8은 본 발명에 따른 지연장치의 동작예를 나타낸 것이며, 도 9는 본 발명에 따른 지연장치의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

설명에 앞서, 본 발명의 제2 실시예를 설명하는데 있어서 제1 실시예와 중복되는 기재는 생략함을 미리 밝힌다.

따라서, 후술되는 기재는 제1 실시예와는 다른 제2 실시예에서의 구성, 기능 및 효과만을 기재할 수 있다.

본 발명에서는 자력을 이용하여 수문패널(100)이 빠르게 승강하는 것을 방지하고, 수문(1) 개방을 지연시켜주는 지연장치(400)가 추가로 더 구비될 수 있다.

이러한 지연장치(400)는 수문틀(200)에 구비되어 자성을 갖는 제1 마그넷(410)과, 수문패널(100)에서 상기 제1 마그넷(410)과 대향하는 측면에 구비된 제2 마그넷(420)으로 구성된다.

제1 마그넷(410)은 수문틀(200) 내측, 즉 인입홈(210) 내측에 구비되며, 제2 마그넷(420)은 수문패널(100)의 상부, 즉 수문패널(100)이 완전 하강하여 수문(1) 폐쇄시 제1 마그넷(410)과 대응되는 위치인 수문패널(100) 상측에 구비된다.

한편, 수문패널(100)의 양측단은 반드시 인입홈(210) 내측으로 인입되어 구비되는 것이 아니기 때문에 제1 마그넷(410)과 제2 마그넷(420)이 접합될 수 있도록 수문패널(100)의 상부 양측단에는 측면방향으로 돌출형성된 연장부재(430)가 구비되고, 제2 마그넷(420)은 연장부재(430)의 돌출된 부분에 구비되어 인입홈(210) 내측에 구비되는 제1 마그넷(410)과 제2 마그넷(420)이 용이하게 마주할 수 있다(도 7 참조).

따라서, 수문패널(100)이 완전 하강하여 수문(1) 폐쇄시 제1 마그넷(410)과 제2 마그넷(420)은 자력으로 인해 자성결합되어 서로 접합되고, 이를 통해 견고하게 수문(1)을 폐쇄된 상태로 유지할 수 있음은 물론 수문(1) 개방을 위해 수문패널(100)을 승강시킬 때 서로 자성결합으로 인해 접합된 제1 및 2 마그넷(410,420)으로 인해 더디게 승강되어 수문(1) 개방을 지연시키는 효과를 보유한다.

한편, 주로 수문패널(100)은 금속 재질로 이루어지기 때문에 제1 및 2 마그넷(410,420)이 자성을 계속 보유하고 있으면 제1 및 2 마그넷(410,420)이 서로 분리되더라도 금속재질의 수문패널(100)이 제1 마그넷(410)의 자력에 의해 달라붙거나 반대로 제2 마그넷(420)이 구비된 수문패널(100)이 수문틀(200)이나 수문프레임(3) 등에 달라붙어 용이하게 수문패널(100)을 승하강시켜 수문(1)을 개폐시키기 어려울 우려가 존재한다.

따라서, 상술된 문제점을 해결하기 위하여 제1 및 2 마그넷(410,420)은 전기에 의해 구동될 수 있는 전자석으로 구성되고, 제1 및 2 마그넷(410,420)의 접합 또는 분리상태를 확인할 수 있도록 감지센서(도면에 미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

구체적으로 제1 및 2 마그넷(410,420)은 수문(1) 폐쇄, 즉 수문패널(100)이 하강되어 있는 경우 평상시에는 제1 및 2 마그넷(410,420) 모두 구동되어 자력에 의해 서로 접합되어 있고 이를 감지센서가 감지할 수 있도록 한다.

이후 도 8의 (A)와 같이 승강장치(2)의 힘에 의해 수문패널(100)이 승강하게되어 제1 마그넷(410)과 제2 마그넷(420)이 서로 분리되면 이를 감지센서가 감지하고 제1 및 2 마그넷(410,420)의 구동을 정지시켜 자성을 가지지 않은 상태로 도 8의 (B)와 같이 수문패널(100)이 승강될 수 있도록 한다.

또한, 다시 수문패널(100)이 하강하게 되면 감지센서가 서로 다른 구성에 있는 감지센서와 연결되어 제1 및 2 마그넷(410,420)이 서로 인접한 곳에 위치함을 확인하고, 자동으로 제1 및 2 마그넷(410,420)의 구동을 수행하여 제1 및 2 마그넷(410,420)에서 생성된 자력에 의해 서로 접합된 상태로 구비될 수 있도록 한다.

따라서, 평상시는 물론 폭풍이나 바람이 강한 날에는 수문패널(100)이 수문틀(200) 밖으로 이탈하는 것을 방지하여 수문패널(100)을 견고하게 고정시킬 수 있고, 제1 및 2 마그넷(410,420)이 위치에 맞게 선택적으로 자력을 보유하여 제1 및 2 마그넷(410,420)이 아닌 서로 다른 수문(1) 구조물(수문틀, 수문프레임 등)에 달라붙어 수문(1)의 개폐에 영향을 끼치는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제1 및 2 마그넷(410,420)의 다른 실시예로 도 9와 같이 제1 마그넷(410)은 제2 마그넷(420)과 접합되는 일면에는 제1 굴곡경사면(411)이 형성되고, 제2 마그넷(420)은 제1 마그넷(410)과 접합되는 일면에 제2 굴곡경사면(421)이 형성될 수 있다.

제1 굴곡경사면(411)은 하측으로 갈수록 돌출정도가 점차 줄어들며, 돌출된 면은 다수개의 굴곡이 형성된다. 반대로 제2 굴곡경사면(421)은 하측으로 갈수록 돌출정도가 점차 증가하며, 돌출된 면에 다수개의 굴곡이 형성되고, 제2 굴곡경사면(421)에 형성된 굴곡은 제1 굴곡경사면(411)에 형성된 굴곡과 대응되어 서로 맞물려 접합될 수 있도록 한다.

따라서, 수문패널(100) 승강시 서로 접합된 제1 및 2 마그넷(410,420)은 제1 및 2 굴곡경사면(411,421)의 굴곡된 부분을 서로 마찰되고, 이를 통해 수문패널(100)의 승강이 지연될 수 있다는 이점을 가진다.

한편, 상술된 안전장치(300)와 지연장치(400)를 통해 수문(1)이 개방되는 것을 지연할 수 있는데 수문패널(100)이 서서히 승강하게되면 수문패널(100) 하부에 장기간 걸려있던 이물질들이 수문(1) 개방과 함께 이물질들도 하수와 함께 개방된 측으로 이동하게 되는데 이러한 경우 이물질의 이동과 함께 갑작스럽게 하수가 쏟아져 이동할 우려가 존재한다.

따라서, 상술된 문제를 해결하기 위한 방안으로 본 발명에서는 수문패널(100) 하단에 결합되는 보조패널부(500)가 추가로 더 구비될 수 있다. 이러한 내용을 아래에서 도 10 내지 12와 함께 설명하도록 한다.

실시예 3. 수문패널 하단에 결합되어 수문의 개방정도를 점차적으로 증가시키는 보조패널부가 더 구비된 수문

설명에 앞서, 본 발명의 제3 실시예를 설명하는데 있어서 제1 및 2 실시예와 중복되는 기재는 생략함을 미리 밝힌다.

따라서, 후술되는 기재는 제1 및 2 실시예와는 다른 제3 실시예에서의 구성, 기능 및 효과만을 기재할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제3 실시예를 측면도로 나타낸 것이며, 도 11은 본 발명에 따른 고정핀을 이용한 스크린 및 수문 훼손방지안전장치 및 이를 포함한 수문의 제3 실시예를 평면도로 나타낸 것이고, 도 12는 본 발명에 따른 보조패널부의 동작예를 나타낸 것이다.

수문패널(100)의 하단에는 수문(1)의 개방정도를 점차적으로 증가시키며 수문패널(100)에 쌓인 이물질이 개방된 수문패널(100) 하단으로 갑작스럽게 쏟아짐으로써 이물질과 함께 방류된 하수가 갑자기 흘러 넘치는 것을 방지할 수 있는 보조패널부(500)가 추가로 구비될 수 있다. 이러한 보조패널부(500)는 보조스크린(510), 측면롤러(520) 및 이송레일(530)로 구성된다.

보조스크린(510)은 패널 형상의 스크린으로 구성되며, 수문패널(100)의 너비와 대응되거나 수문패널(100)의 너비보다 적게 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 보조스크린(510)은 수문(1)을 완전히 폐쇄하여 수문패널(100)이 수문틀(200) 최하부에 구비되면 지면상에 구비되며, 보조스크린(510)의 상단은 수문패널(100)의 하단과 결합되는 힌지(511)가 구성되어 수문패널(100)이 승강시 힌지(511)가 회동되어 보조스크린(510)이 힌지(511)를 중심으로 점차 지면에서 분리되어 지면측에 수직한 방향으로 회동하게되고, 이후 수문틀(200) 내측으로 구비되어 수문패널(100)과 함께 승강되어진다.

이때, 보조스크린(510)은 수문패널(100) 승강시 수문패널(100) 하단에 구비되는 이물질을 거르고 하수만이 배출될 수 있도록 스크린으로 이루어진 패널로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정된 것은 아니며 하수가 투과될 수 있는 일반 패널 형상 또한 가능하다.

이러한 보조스크린(510)은 하수의 지면상에 위치하기 때문에 하수를 지속적으로 접하게 되므로 하수에 의해 오염되거나 부식되지 않는 내수성 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 보조스크린(510)의 양측단에는 측면롤러(520)가 구비되며, 측면롤러(520)는 하수의 지면 위에 구비되는 이송레일(530)과 결합되도록 한다.

먼저, 측면롤러(520)는 보조스크린(510)의 양측단 하부에 각각 형성되며, 일단은 보조스크린(510)의 양측단과 결합된 롤러축(521)은 타단에 휠이 형성되어 이송레일(530) 내 레일홈(531)으로 인입되어진다.

이러한 측면롤러(520)는 보조스크린(510)이 결합된 수문패널(100)의 승강시 지면상에 구비된 상태에서 지면에 수직한 형태로 들려져 승강될 때 이송레일(530)을 따라 측면롤러(520)가 이동함으로써 보조스크린(510)이 용이하게 승강됨과 동시에 승강될 때 비틀리는 등 위치가 변화하는 것을 방지할 수 있다.

이송레일(530)은 하수 밑의 지면상에 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 이송레일(530)은 보조스크린(510)의 너비과 대응되게 서로 수평방향으로 이격되어 설치되고, 한 쌍의 이송레일(530)이 서로 대향하는 측면에는 상기 측면에 수직하여 함몰형성된 레일홈(531)이 구비된다.

이러한 이송레일(530)의 내측에는 측면롤러(520)가 내측을 따라 이동될 수 있도록 측면롤러(520)보다 큰 크기의 중공이 형성되며, 측면롤러(520)의 롤러축(521)만이 이송레일(530) 외측으로 돌출되어 보조스크린(510)과 결합될 수 있도록 롤러축(521)의 외경과 대응되는 높이로 레일홈(531)이 함몰형성되어 측면롤러(520)가 이송레일(530)을 따라 이동시 측면롤러(520)의 휠은 이송레일(530) 내부를 따라 이동할 수 있고, 휠과 연결된 롤러축(521)은 레일홈(531)을 따라 이송하도록 함으로써 레일홈(531)의 크기를 최소화하여 하수 내 이물질들이 이송레일(530) 내부로 유입되어 측면롤러(520)의 이동을 방해하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 수문패널(100)을 따라 보조스크린(510)이 승강하게 되면 측면롤러(520) 또한 이송레일(530)을 따라 하수가 유입되는 측으로 이동하게 되는데 이때 이송레일(530) 내측에 측면롤러(520)가 계속 구비되는 경우 이송레일(530)까지 함께 들려질 수 있다는 문제가 발생한다.

또한, 수문패널(100)이 승강되어 보조스크린(510)까지 함께 승강된 후 다시 폐쇄될 때 이송레일(530)을 이탈한 측면롤러(520)가 다시 이송레일(530) 내측으로 인입되려면 별도의 위치를 조절할 수 있는 장치가 필요하기 때문에 분리된 측면롤러(520)와 이송레일(530)의 결합 또한 번거롭다는 불편함이 존재한다.

따라서, 이송레일(530)의 말단, 즉 수문틀(200)과 대향되는 측의 일단은 개방되어 상기 이송레일(530) 내측을 이동하는 측면롤러(520)를 수문틀(200) 내측으로 까지 이동시키고, 하강한 보조스크린(510)의 측면롤러(520)가 다시 이송레일(530) 내측으로 유입될 수 있도록 연장된 가이드레일(532)이 형성된다.

가이드레일(532)은 개방된 이송레일(530)의 일단과 연결되며, 이송레일(530)의 내부 중공을 따라 이동한 측면롤러(520)가 개방된 이송레일(530) 일단을 이탈하면 바로 가이드레일(532) 내측으로 구비되어 상기 가이드레일(532)을 따라 수문틀(200) 내부로 용이하게 이동될 수 있도록 한다.

이때, 가이드레일(532)은 수문패널(100) 승강시 보조스크린(510)의 하부가 이동하는 위치에 따라 연장되어 형성되고, 보조스크린(510)이 바람 등으로 인해 흔들리는 경우 가이드레일(532)을 포함한 이송레일(530)에 영향을 전달하지 않도록 가이드레일(532)의 상단은 개방되며, 하단을 따라 측면롤러(520)가 이동될 수 있도록 한다.

따라서, 도 10과 같이 평상시 또는 수문(1)이 폐쇄되어 있는 경우 보조스크린(510)의 정면은 하수 내 지면상에 밀착되어 구비됨으로써 배수에 영향을 주지 않고, 마찬가지로 하수 내 지면상에 설치된 이송레일(530)의 내측으로 측면롤러(520)가 구비된 상태로 존재한다.

이후 수문(1) 개방을 위해 수문패널(100)이 승강하게되면 힌지(511)를 통해 수문패널(100)과 연결된 보조스크린(510)은 상단부터 들리게 되고, 들려지는 과정에서 측면롤러(520)는 이송레일(530) 내부를 따라 이동하여 보조스크린(510)이 적은 힘으로도 쉽게 들려질 수 있도록 한다(도 12의 (A) 참조).

또한, 도 12의 (B)와 같이 개방된 이송레일(530) 일측말단으로 이동된 측면롤러(520)는 가이드레일(532)을 따라 수문틀(200) 내측으로 이동하게 되고, 수문틀(200) 내측으로 측면롤러(520)가 인입된 경우 보조스크린(510) 전체가 수문틀(200) 내측으로 인입되어 수문패널(100)과 같이 지면에 수직한 상태로 들어올려져 수문(1)이 개방된다(도 12의 (C) 참조).

따라서, 상술된 보조패널부(500)는 보조스크린(510)의 상단이 들어올려지면서 수문패널(100) 승강시 수문틀(200) 내측에 구비된 수문패널(100)과 하수 내 지면상의 틈새로 물이 이동하게 되면 보조스크린(510)과 충돌하여 빠르게 방류되는 것을 방지하고, 보조스크린(510) 또한 수문패널(100)과 수문틀(200)간의 간격을 일부 폐쇄하는 역할을 수행함으로써 수문의 개방정도를 천천히 증가시켜 수문(1) 개방의 지연효과를 얻을 수 있다.

또한, 수문패널(100) 하단에 이물질이 쌓여있는 경우 수문패널(100) 승강과 동시에 하수와 함께 이물질이 유입될 수 있는데 이러한 이물질은 보조스크린(510)과 1차적으로 충돌하여 보조스크린(510)에 걸려지게 되므로 다량의 이물질이 한번에 수문(1) 개방된 측으로 이동되는 것을 방지할 수 있는 역할 또한 수행한다.

도면과 명세서에서 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1. 수문
2. 승강장치
3. 수문프레임
100. 수문패널
110. 안전장치 결합홈
200. 수문틀
210. 인입홈
300. 안전장치
310. 결합브라켓
311. 결합홀
320. 고정핀
320'. 절단된 고정핀
330. 고정축
340. 롤러부
341. 회동축
341a. 파손돌기
342. 안전롤러
400. 지연장치
410. 제1 마그넷
411. 제1 굴곡경사면
420. 제2 마그넷
421. 제2 굴곡경사면
430. 연장부재
500. 보조패널부
510. 보조스크린
511. 힌지
520. 측면롤러
521. 롤러축
530. 이송레일
531. 레일홈
532. 가이드레일

Claims

다수개의 수문틀이 서로 수평방향으로 이격되며, 상기 수문틀의 이격된 공간 내측에는 상기 수문틀간의 이격된 공간을 폐쇄하여 수로를 막을 수 있는 수문패널이 구성되고,
상기 수문틀 상단에 구비되어 다수개의 수문틀을 서로 연결하는 수문프레임; 및 상기 수문프레임 하측에 구비되되 상기 수문틀간의 이격된 공간 중앙에 위치하여 상기 수문패널을 승하강시킬 수 있는 승강장치;로 구성되며,
상기 수문패널 하단 양측에는 안전장치와 대응되는 형상으로 측면방향으로 함몰형성된 안전장치 결합홈;이 형성되고,
상기 수문틀은 상기 수문패널의 양측단과 마주하는 면이 함몰된 인입홈;이 형성되며,
상기 안전장치는,
상기 안전장치 결합홈 내측으로 구비되어 상기 수문패널에 결합고정되고, 'ㄷ'형상을 가지며, 상면과 하면을 연결하는 측면은 상기 수문패널의 후면측에 구비되고, 상면 및 하면은 상기 인입홈측으로 돌출되어 상기 측면과 반대되는 위치측으로 상하방향으로 관통형성된 결합홀이 각각 형성된 결합브라켓;
상기 결합브라켓의 높이보다 높게 형성되며 상기 결합홀에 내삽관통되어 고정되는 고정핀;
상기 결합브라켓의 내측 중앙에 상하방향으로 연장되어 상기 결합브라켓의 상면과 하면을 연결하는 고정축; 및
상기 고정축에 수직하여 결합되며 상기 고정축을 중심으로 회동되는 회동축 및 상기 회동축의 말단에 구비되어 상기 인입홈 내측으로 인입된 안전롤러로 구성된 롤러부;로 구성되고,
상기 수문패널이 수압을 받아 유체흐름방향측으로 이동되면 상기 회동축은 회동되어 상기 고정핀과 충돌하여 밀착되고, 일정 압력 이상 가압하면 상기 고정핀은 절단되어 상기 롤러부는 항기 회동축을 중심으로 상기 수문패널이 수압을 받아 이동하는 방향과 반대측으로 수직회동되며,
상기 회동축은 상기 고정핀과 맞닿는 외측면에 다수개의 원뿔형상의 파손돌기가 구비되고,
상기 수문은 지연장치를 추가로 포함하며,
상기 지연장치는,
상기 수문틀 내측에 구비되는 제1 마그넷과, 상기 수문패널에서 상기 수문 폐쇄시 상기 제1 마그넷과 대응되는 방향 및 위치에 구비되는 제2 마그넷으로 구성되고,
상기 제1 및 2 마그넷은 자성결합되어 서로 접합되고, 상기 수문패널이 승강시 일정 힘 이상으로 상기 승강장치가 상기 수문패널을 승강시킬 때 분리되는 것을 특징으로 하는 고정핀을 이용한 수문 훼손방지안전장치.
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