KR102351926B1 - 개폐형 자동수문을 구비한 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 개폐형 자동수문을 구비한 수문에 관한 것으로, 플랩개폐전동기 또는 핸들이 한방향으로 구동되면 플랩개폐기가 연동되어서 상부연결봉, 동력변환부를 통해 하부연결봉이 하강되고 플랩개폐부의 상부누름웨지 및 하부누름웨지가 하강되어서 상부고정웨지 및 하부고정웨지와의 상·하쐐기대우(對偶)가 해제되어서 플랩의 외수측 자유도가 해제되어 플랩이 회동개폐되도록 구비되고; 플랩개폐전동기 또는 핸들이 반대방향으로 구동되어서 하부연결봉이 상승시키면 플랩개폐부의 상부누름웨지 및 하부누름웨지가 상승되어서 상부고정웨지 및 하부고정웨지와의 상·하쐐기대우(對偶)가 플랩의 전(全)자유도를 구속하여 플랩문틀에 강제로 폐쇄되도록 구비된다. 이러한 본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문은, 수문본체, 개폐기, 플랩게이트 및 플랩개폐기를 유기적으로 작동 제어하도록 제어부를 구성하여 치수시에는 상기 플랩을 플랩문틀로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 차수시에는 플랩을 플랩문틀과 강제 폐쇄시키도록 구성하여 개폐형 자동수문을 구비한다. 또한, 상하로 배설된 플랩게이트의 경우 수문본체, 개폐기, 플랩게이트 및 플랩수동개폐기를 유기적으로 작동 제어하도록 구성하여 치수시에는 상기 플랩을 플랩문틀로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 저수 또는 차수시에는 플랩을 플랩문틀과 강제 폐쇄시키도록 구성하여 개폐형 자동수문을 구비할 수도 있다.

Description

개폐형 자동수문을 구비한 수문{Sluice Gate Apparatus Equipped with Opening/Closing Automatic Gate}

본 발명은 개폐형 자동수문을 구비한 수문에 관한 것으로, 더 상세하게는 수문에 개폐형 자동수문을 일체화시켜서 플랩을 개폐 및 제어하도록 플랩개폐부를 구성하여 내수의 자연배수, 강제배수 및 외수의 역류를 방지하도록 개폐형 자동수문을 구비한 수문에 관한 것이다.

일반적으로, 여러 용도의 수문은 강이나 하천 등 수로의 말단부에 수로와 횡방향으로 설치하여 내수의 외수측으로 원활한 자연배수와 외수의 내수측 역류를 차단하는 치수(治水) 역할과 내수의 저수(貯水)를 통하여 수자원을 이용하는 이수(利水)와 유체흐름을 On-Off 시키는 제수(制水) 기능을 목적으로 설치되고 있다.

또한, 종래의 본천(本川)과 지천(支川)이 만나는 수로의 박스구조물의 단말 개구부에는 플랩게이트(Flap Gate)가 수로 단말 개구부의 구조물 상부에 연결봉과 힌지를 구성하여 플랩(Flap)을 현수(懸垂)하도록 구비되고, 내외측 수위차에 의하여 발생하는 수압이 플랩에 작용하는 힘(무동력)으로 개폐되도록 설치되며, 외수위가 내수위보다 높으면 플랩을 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하고 내수위가 외수위보다 높으면 플랩을 개방하여 내수를 자연유하시키는데 사용되고 있다.

이와 같은 종래 기술의 플랩게이트는 수문구조물에 일체로 형성한 문틀과 이와 전후회동 개폐가 되도록 구성된다. 이러한 플랩게이트는 평소에 플랩의 자중이 플랩을 플랩문틀로 밀착하도록 문틀과 수문의 상부를 내수측으로 약 7°내지 10°경사지게 배치하고 이렇게 경사지게 배치되어 닫힌 플랩에 외수위가 상승하면 그에 비례하여 상승한 수압이 작용하여 플랩을 플랩문틀측으로 밀착시켜서 지수가 이루어지도록 구성함으로써 외수의 내수측으로 역류방지에 주안점을 두는 구성이다.

특히, 수로의 박스구조물의 단말 개구부에 자동배수 기능이 없는 제수문과 자동배수가 가능한 원형 또는 사각형 플랩게이트를 별도로 배설하여 신속하게 또는 자동적으로 자연배수를 수행할 수 있도록 구성하여야 한다. 그러나 제수문만 설치할 경우 제수문은 신속하게 또는 자동적으로 자동배수를 수행할 수 없는 구조적 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 특허등록 제10-0645393호 (발명의 명칭: 자동개폐 보조수문을 구비하는 수문, 2006년 11월 06일 등록)이 개시되어 있다.

이는 종래의 제수문에 함몰형의 자동보조수문을 일체로 구성하여, 일정 높이까지는 내수를 저수할 수 있도록 하고, 폭우 등에 의해 갑자기 내수위가 높아질 때나 홍수시에 자동으로 하천의 내수를 플랩을 통하여 신속하게 외수측으로 배제할 수 있도록 하는 플랩게이트를 일체화시킨 수문이다.

한편, 외수측이 해수인 경우, 매일 2차례 조수간만(潮水干滿)의 차에 의하여 조위(潮位)가 변화한다. 더구나, 태풍이 발생할 경우, 해수위 상승으로 인하여 발생하는 수압의 큰 (2배 이상) 파압(波壓)의 작용으로 플랩게이트가 파손되는 문제가 발생하지만, 외측 해수면 아래측에 설치된 플랩은 육안으로 파손여부 확인이 불가능하다. 만일 파손된 경우, 외수의 내측으로 해수유입을 차단할 수 없으며 농경지인 경우 3년간 염해(鹽害)를 보상해야 하는 경제적 문제가 있다.

또한, 이렇게 파손된 플랩게이트는 수로의 박스구조물의 단말 개구부에 위치하므로 수리 및 교체작업을 수행해야 할 때 장비의 접근이 용이하지 않아 외수측이 해수인 경우 수중에서 관련 작업에 어려운 문제점이 있다.

그리고, 펌프장의 토출부 단말부에 배치한 종래기술의 원형 또는 사각형 플랩게이트에 있어서 내수의 유체흐름에 대한 마찰손실이 매우 커져서 펌프의 토출압을 그 손실분만큼 상승시켜야 하므로 펌프 전동기의 동력을 증가시켜야 하므로 큰 전동기를 사용해야 하는 경제적인 문제가 있다.

한편, 종래기술의 플랩게이트의 내측에 위치한 배수펌프장의 수리공사를 위하여 스톱로그 (Stop Log)가 구비되어 있지 않은 경우, 플랩게이트를 통하여 내측으로 역류하는 누수를 차단할 수 없어서 스톱로그 가설공사를 수행해야 하므로, 이에 따라 공기가 길어지고 경제적으로 문제가 있다.

또한, 종래기술의 플랩의 자중에 의한 수평분력을 내수측의 수위로 인하여 발생하는 수평분력보다 감소시키기 위해서 수문의 면적을 줄일 수밖에 없으므로 수문의 수량을 증가시키게 되어 사업비가 증가하는 문제점이 있다.

더불어, 종래기술의 플랩의 자중에 의한 수평분력을 감소시키기 위해서 수문의 면적을 줄일 수밖에 없으므로 수문의 수량을 증가시키게 되면 저수 또는 차수가 가능한 자동수문을 구성하는 문제가 있다.

나아가, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 플랩 자중의 수평분력을 줄이기 위하여 플랩의 재질을 철재 대신 합성수지인 FRP (Fiberglass Reinforced Plastic) 등으로 변경하였으나, FRP재는 인장강도가 철재보다 약 1/3로 줄어듦으로써 비중은 감소한 대신 두께가 증가하여 상기 수평분력을 크게 줄일 수 없는 문제가 발생한다. 그리고, FRP재로 구성되어 해안에 설치된 수문은 태풍과 같은 높은 파압에 쉽게 파손되어 해수의 역류로 내수측에 잦은 침수피해가 발생할 뿐만 아니라 파손에 따른 잦은 교체로 생애주기비용(Life Cycle Cost)이 오히려 증가하여 비경제적인 문제가 있다.

한편, 종래의 플랩게이트를 채택한 펌프장을 건설한 후 또는 펌프의 고장 수리후 현장에서 펌프의 성능시험에 필요한 내수를 저수할 수 없어서 성능시험을 실시하지 못하고, 다음 해 우기가 될 때까지 기다려서 종합 시운전을 하는 문제점이 있다.

더구나, 종래의 플랩게이트는 설치후 사용중에 수문의 지수가 확실하게 유지되지 않아 수문을 통하여 외수가 내수측으로 역류하는 것을 방지할 수 없는 문제가 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 본 발명의 목적은 수로의 박스구조물의 단말 개구부에 자동배수 기능이 없는 제수문 이외에 자동배수가 가능한 원형 또는 사각형 플랩게이트를 별도로 배설하지 않고 신속하게 또는 자동적으로 자연배수를 수행할 수 있도록 한 개폐형 자동수문을 구비한 수문을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 다른 목적은 외수측이 해수인 경우, 매일 2차례 조수간만(潮水干滿)의 차에 의하여 조위(潮位)가 변화하고, 태풍이 발생할 경우, 해수위 상승으로 인하여 발생하는 수압의 큰 (2배 이상) 파압(波壓)의 작용으로 플랩게이트가 파손되는 문제가 발생하면, 외측 해수면 아래측에 설치된 플랩은 육안으로 파손여부를 쉽게 확인할 수 있고 접근이 가능하며, 수리 및 교체작업 수행이 용이한 개폐형 자동수문을 구비한 수문을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 목적은 플랩게이트의 내측에 위치한 배수펌프장의 수리공사를 위하여 스톱로그 (Stop Log)가 구비되어 있지 않은 경우, 플랩게이트를 통하여 내측으로 역류하는 누수를 차단할 수 있는 스톱로그 기능을 갖는 개폐형 자동수문을 구비한 수문을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 목적은 내수를 저수모드로 저수하여 내측 하천의 건천화를 방지할 수 있고, 물놀이 공원을 조성하여 여름철 어린이들의 물놀이 공간을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 목적은 플랩의 자중에 의한 수평분력을 감소시키기 위해서 수문의 면적을 줄일 경우 상하로 배설된 자동수문의 저수 또는 차수가 가능한 수문을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 목적은 플랩문틀의 재질을 강성이 큰 철재 또는 스테인리스 재로 구성하여도 개폐가 용이한 자동수문을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문은, 내외수가 마주 닿는 수로의 단말부(端末部) 수문구조물에 일체로 형성한 문틀과 개폐기로 상하승강하여 수로를 개폐하는 수문에 있어서, 상기 수문에 형성된 개구부에 플랩문틀을 일체로 내설하고, 개구부를 개방하여 내수를 배수시키거나, 개구부를 폐쇄하여 차수시키고 외수의 역류를 차단하는 수문본체; 상기 수문본체의 개구부에 결합되는 플랩문틀과, 플랩문틀의 회동축을 중심으로 회동개폐되도록 배설되는 플랩을 구성하여 치수시에는 플랩이 플랩문틀에 대해 하류측으로 회동개폐되고, 외수의 내수측으로 역류를 차단시키며, 저수 또는 차수시에는 플랩을 강제폐쇄시키는 플랩게이트; 상기 플랩의 스킨판의 외수측에 횡보강빔과 종보강빔을 진공격자로 배설하여 외수위 상승시 플랩에 부력을 작용시키는 부력챔버; 플랩문틀의 외측면 상부와 플랩의 외측면 상부에 각각 구비되어서 플랩의 상부를 플랩문틀의 상부에 착탈시키는 상부개폐부와, 플랩문틀의 외측면 하부와 플랩의 외측면 하부에 각각 구비되어서 플랩의 하부를 플랩문틀의 하부에 착탈시키는 하부개폐부로 구성되는 플랩개폐부를 포함하여서 이루어지고; 플랩개폐부의 상부누름웨지 및 하부누름웨지는, 하단이 회동축에 연결된 하부연결봉과, 하부연결봉의 상단에 결합된 동력변환부와, 하단이 동력변환부에 연결된 상부연결봉과, 상부연결봉의 상단부에 결합된 플랩개폐기와, 플랩개폐기에 연결된 핸들 또는 플랩개폐전동기에 의해 승강되도록 구비되되, 플랩개폐전동기 또는 핸들이 한방향으로 구동되면 플랩개폐기가 연동되어서 상부연결봉, 동력변환부를 통해 하부연결봉이 하강되고 플랩개폐부의 상부누름웨지 및 하부누름웨지가 하강되어서 상부고정웨지 및 하부고정웨지와의 상·하쐐기대우(對偶)가 해제되어서 플랩의 외수측 자유도가 해제되어 플랩이 회동개폐되도록 구비되고; 플랩개폐전동기 또는 핸들이 반대방향으로 구동되어서 하부연결봉이 상승되면 플랩개폐부의 상부누름웨지 및 하부누름웨지가 상승되어서 상부고정웨지 및 하부고정웨지와의 상·하쐐기대우(對偶)가 플랩의 전(全)자유도를 구속하여 플랩문틀에 강제로 폐쇄되도록 구비되며; 상기 수문본체, 개폐기), 플랩게이트, 플랩개폐기 및 플랩개폐부를 유기적으로 작동 제어하도록 제어부를 구성하여 치수시에는 상기 플랩을 플랩문틀로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 저수 또는 차수시에는 플랩을 플랩문틀과 강제 폐쇄시키도록 구비된다.

본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 특징은, 플랩개폐부의 상부개폐부는, 플랩문틀의 외측면 상부에 배설되는 상부고정웨지와, 플랩의 외측면 상부에 배설되고 플랩이 플랩문틀에 닫힌 후 상승되면 상부고정웨지에 쐐기결합되어 플랩을 플랩문틀과 결합시키는 상부누름웨지가 구비되고; 동력변환부를 회동시켜 플랩을 상승시키면 상부누름웨지가 상부고정웨지와 쐐기결합되어 플랩의 전(全)자유도를 구속시켜 플랩을 플랩문틀과 결합시키고, 동력변환부를 회동시켜 플랩을 하강시키면 상부누름웨지 및 상부고정웨지의 쐐기결합이 해제되어 플랩이 플랩문틀과 해제되므로 플랩이 회동축을 중심으로 외수측으로 회동되도록 하며; 플랩개폐부의 하부개폐부는, 플랩문틀의 외측면 하부에 배설되는 하부고정웨지와, 플랩의 외측면 하부에 배설되고 플랩이 플랩문틀에 닫힌 후 상승되면 하부고정웨지에 쐐기결합되어 플랩을 플랩문틀과 결합시키는 하부누름웨지가 구비되고; 동력변환부를 회동시켜 플랩을 상승시키면 하부누름웨지가 하부고정웨지와 쐐기결합되어 플랩의 전(全)자유도를 구속시켜 플랩을 플랩문틀과 결합시키고, 동력변환부를 회동시켜 플랩을 하강시키면 하부누름웨지 및 하부고정웨지의 쐐기결합이 해제되어 플랩이 플랩문틀과 해제되므로 플랩이 회동축을 중심으로 외수측으로 회동되도록 하며; 제어부에 의해 플랩개폐기가 상승 구동되면 하부연결봉과 회동축에 결합된 플랩이 상승되어서 상부개폐부와 하부개폐부가 폐쇄되어 플랩과 플랩문틀이 폐쇄되고; 제어부에 의해 플랩개폐기가 하강 구동되면 하부연결봉과 회동축에 결합된 플랩이 하강되어서 상부개폐부와 하부개폐부가 해제되어 플랩과 플랩문틀이 해제되므로, 플랩이 회동축을 중심으로 현수(懸垂)되어 전후의 수위차에 의한 수압하중으로 외수측으로 회동궤적을 그리며 개폐되도록 구비된다.

본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 특징은, 상부개폐부의 상부고정웨지 및 하부개폐부의 하부고정웨지는, 플랩문틀의 상하부 외측면에 각각 구비되고, 하부를 향하도록 경사면이 구비되며, 상부개폐부의 상부누름웨지 및 하부개폐부의 하부누름웨지는, 플랩의 상하부 외측면에 각각 구비되고, 상부를 향하도록 경사면이 구비되어서 상부고정웨지 및 하부고정웨지와 쐐기대우(對偶)관계에 있으며, 상부누름웨지 및 하부누름웨지에는 상하 쐐기대우(對偶)의 플랩과 플랩문틀의 결합정도를 조절하여서 플랩게이트의 누수를 방지하도록 누름웨지조절구가 구비된다.

본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 또 다른 특징은, 내외수가 마주 닿는 수로의 단말부(端末部) 수문구조물에 일체로 형성한 문틀과 개폐기로 상하승강하여 수로를 개폐하는 수문에 있어서, 상기 수문에 형성된 개구부에 플랩문틀을 일체로 내설하고, 개구부를 개방하여 내수를 배수시키거나, 개구부를 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체; 상기 플랩문틀과 개폐대우(對偶)의 플랩을 배설하여, 플랩을 양 회동링크로 회동링크지지구에 현수 지지시켜 회동링크지지구를 중심으로 회동되도록 배설된 플랩게이트; 수문본체에 설치되고 플랩에 착탈되며, 치수시에는 플랩으로부터 분리되어서 플랩이 전후로 회동되도록 하고, 저수 또는 차수시에는 플랩에 결합되어서 플랩이 플랩문틀에 고정되도록 하여서 폐쇄시키는 플랩수동개폐부; 상기 플랩의 스킨판의 외수측에 횡보강빔과 종보강빔을 진공격자로 배설하여 외수위 상승시 플랩에 부력을 작용시키는 부력챔버; 플랩문틀의 외측면 상부와 플랩의 외측면 상부에 각각 구비되어서 플랩의 상부를 플랩문틀의 상부에 착탈시키는 상부개폐부와, 플랩문틀의 외측면 하부와 플랩의 외측면 하부에 각각 구비되어서 플랩의 하부를 플랩문틀의 하부에 착탈시키는 하부개폐부로 구성되는 플랩수동개폐부를 포함하여서 이루어지고; 플랩수동개폐부는, 지지대의 상부 좌우양측에 하부힌지축과 지지힌지축을 구비하여 플랩문틀에 결합시키고, 출력링크는 출력외팔보의 일단에 플랩에 작용하는 가압력 조절이 가능한 가압누름쇠를 내설하고 타단에 상·하부힌지축을 구성하여 상부힌지축과 축결합시키고, 하부힌지축은 지지대와 결합시키며, 지지링크는 지지외팔보의 일단을 상부힌지축과 축결합시키고, 중심측에 안내힌지축을 구비하여 지지힌지축을 연결하는 안내링크가 구비되어, 결합시에는 지지외팔보를 누르면 안내링크의 유기적인 작용으로 출력외팔보의 가압누름쇠을 눌러서 플랩을 플랩문틀에 결합시키고, 지지외팔보를 해제시키면 안내링크의 유기적인 작용으로 출력외팔보가 해제되어 플랩을 플랩문틀에 해제시키도록 구비되어; 상기 수문본체, 개폐기, 플랩게이트, 플랩수동개폐부를 유기적으로 작동 제어하도록 구성하여 치수시에는 상기 플랩을 플랩문틀로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 저수 또는 차수시에는 플랩을 플랩문틀과 강제 폐쇄시키도록 구비하여 내수의 치수, 저수 및 차수가 가능하도록 구비된다.

이상에서와 같은 본 발명은, 수문본체에 플랩게이트가 내설되며 이 플랩게이트에 플랩을 선택적으로 자동으로 개폐할 수 있도록 플랩개폐부가 더 구성됨으로써 수로의 내수를 외수측으로 자연배수 또는 강제배수 또는 외수의 내수측 유입을 차단할 수 있으며 다음과 같은 효과가 있다.

1) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 제수문 이외에 자동배수가 가능한 원형 또는 사각형 플랩게이트를 수문본체에 일체로 내설함으로써 별도의 플랩게이트를 설치하지 않고, 수문을 개폐하지 않으면서 자동적으로 자연배수를 수행할 수 있는 효과가 있다.

2) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 외수측이 해수인 경우, 매일 2차례 조수간만(潮水干滿)의 차에 의하여 조위(潮位)가 변화하고, 태풍이 발생할 경우, 해수위 상승으로 인하여 발생하는 수압의 큰 (2배 이상) 파압(波壓)의 작용으로 플랩게이트가 파손되는 문제가 발생하여도, 외측 해수면 아래측에 설치된 플랩을 수문을 상승하여 육안으로 파손여부 쉽게 확인할 수 있고 접근할 수 있으며, 수리 및 교체작업을 신속하게 수행할 수 있어서 운전 유지보수에 경제적인 효과가 있다.

3) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 플랩게이트의 내측에 위치한 수로시설의 수리공사를 위하여 스톱로그 (Stop Log)가 구비되어 있지 않은 경우, 플랩게이트를 통하여 내측으로 역류하는 누수를 차단할 수 있으므로 스톱로그를 설치하지 않으면서 그 기능을 가지므로 경제적인 효과가 있다.

4) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 내수를 저수하여 귀중한 수자원으로 이용할 수 있고, 내측 하천의 건천화를 방지할 수 있으며, 물놀이 공원을 조성하여 여름철 어린이들의 물놀이 공간을 제공할 수 있는 친환경적인 역할을 하는 효과가 있다.

5) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 부력챔버에서 발생하는 부력만큼 플랩의 수직하중을 저감시켜 작은 개폐모멘트로 개폐되므로 작은 전동기의 동력 용량을 갖는 펌프를 사용할 수 있는 경제적인 효과가 있다.

6) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 플랩의 자중에 의한 수평분력을 감소시키기 위해서 수문의 면적을 줄일 경우 상하로 배설된 자동수문의 저수 또는 차수가 가능한 수문을 제공하는 효과가 있다.

7) 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 플랩문틀의 재질을 강성이 큰 철재 또는 스테인리스 재로 구성하여, 파압에 의한 파손을 방지할 수 있는 경제적인 효과가 있다.

이상에서와 같은 본 발명은, 수문본체에 플랩게이트가 내설되며 이 플랩게이트에 플랩을 선택적으로 개폐할 수 있도록 플랩개폐부가 더 설치됨으로써 수로의 내수를 외수측으로 자연배수시키고 외수의 내수측 유입을 차단할 수 있다. 그러므로 평소에는 내수가 외수측으로 원활히 자연배수되며 내수를 필요에 따라 저수하여서 귀중한 수자원과 건천화 방지, 물놀이 공원 등 적절히 활용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 플랩이 개방된 상태를 나타내는 측면도.
도 2는 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 플랩이 폐쇄된 상태를 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 저수 또는 차수상태를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 플랩게이트의 플랩이 개방된 상태를 나타내는 부분 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 플랩게이트 및 플랩개폐부의 폐쇄된 상태를 나타내는 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 플랩게이트 및 플랩개폐부의 개방작동 상태를 나타내는 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 플랩게이트의 폐쇄(하강작동) 상태를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 플랩게이트의 폐쇄(상승작동) 상태를 나타내는 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 플랩게이트의 개방상태를 나타내는 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 플랩게이트의 동력변환부의 하강작동 상태를 나타내는 부분 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 플랩개폐부의 상하개폐부를 나타내는 부분단면도.
도 12는 본 발명에 따른 다른 실시예의 플랩게이트와 플랩수동개폐부의 배치를 나타내는 정면도.
도 13은 본 발명에 따른 플랩게이트의 플랩수동개폐부를 나타내는 부분구성도.

본 발명의 구체적인 특징 및 장점, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하여지도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자들에게 발명의 범주를 위해 제공되는 것이며 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 플랩이 개방된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 플랩이 폐쇄된 상태를 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 저수 또는 차수 상태를 나타내는 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 플랩게이트의 플랩이 개방된 상태를 나타내는 부분 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 플랩게이트 및 플랩개폐부의 폐쇄된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 플랩게이트 및 플랩개폐부의 개방작동 상태를 나타내는 측면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 플랩게이트의 폐쇄(하강작동)상태를 나타내는 사시도이고, 도 8은 본 발명에 따른 플랩게이트의 폐쇄(상승작동)상태를 나타내는 사시도이며, 도 9는 본 발명에 따른 플랩게이트의 개방상태를 나타내는 사시도이다.

도 10은 본 발명에 따른 플랩게이트의 동력변환부의 하강작동 상태를 나타내는 부분 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 플랩개폐부의 상하개폐부를 나타내는 부분단면도이다.

도 12는 본 발명에 따른 다른 실시예의 플랩게이트와 플랩수동개폐부의 배치를 나타내는 정면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 플랩수동개폐부를 나타내는 부분구성도이다.

이러한 본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 수문구조물(105)에는 문틀(125)이 일체화된 상태로 설치되어 있으며 이 문틀(125) 사이에는 수문본체(110)가 상하로 이동할 수 있도록 구비되어 있다. 수문본체(110)의 상단에는 개폐기(120)가 설치되어 있다. 이 개폐기(120)와 수문본체(110) 사이에는 수문브라켓(122) 상부에 스핀들(121)로 연결되어 있으며, 개폐기(120)의 구동시 스핀들(121)이 승강되면서 수문본체(110)에 외설된 주행롤러(126)가 수문구조물(105)의 문틀(125)을 타고 승강하게 된다. 이러한 수문본체(110)에는 그 중앙 부분의 전후면을 관통하도록 복수의 개구부(116)가 형성되어 있고, 이 개구부(116)에는 플랩게이트(140)가 현수(懸垂) 결합되어 있다. 이러한 수문(100)은 개폐기(120)의 구동시 수문본체(110)와 함께 플랩게이트(140)가 일체로 승강하게 된다.

상기 플랩게이트(140)는 플랩문틀(150)과 플랩(145)이 회동축(180)을 중심으로 내외수위차에 따라 자동으로 회동개폐되도록 배설되고, 플랩개폐기(155), 상부연결봉(160), 동력변환부(190), 하부연결봉(161)이 플랩(145)에 연결되도록 배설하여, 평소에는 외수측으로 원활히 자연배수되고, 외수가 내수측으로 역류하는 것은 차단, 내수를 필요에 따라 저수하거나 차수하도록 구비된다.

본 발명의 플랩게이트(140)는 도 1 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 플랩문틀(150), 플랩(145), 플랩개폐기(155), 상·하부연결봉(160)(161), 동력변환부(190), 회동축(180) 및 플랩개폐부(400)로 이루어진다.

플랩문틀(150)은 도 1 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 수문본체(110)의 외수측 개구부(116) 외수측에 플랩문틀(150)이 결합되고, 외측에 배설된 플랩개폐부(400)와 하부연결봉(161)의 하단에 배설된 회동축(180)에 현수(懸垂)된 플랩(145)이 외수측으로 개폐 관계를 이루도록 구비되며, 외수위가 상승하여 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 결합되면 플랩지수고무(151)가 누수를 차단하도록 구비된다.

부력챔버(148)는 도 1 내지 도 2 및 도 4 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 플랩(145)의 스킨(Skin)판의 외수측에 진공을 형성하도록 횡보강빔(146) 및 종보강빔(147)을 여러 하중에 적합하도록 격자형으로 배치하여 구성하되, 플랩(145)의 개폐시 플랩문틀(150)이나 수문본체(110)와 간섭이 발생하지 않도록 배설하는 것이 바람직하다.

플랩개폐부(400)는 도 1 내지 도 9, 도 11에 도시한 바와 같이, 플랩문틀(150)과 플랩(145)의 외수측 양상단(兩上端)에 상부개폐부(200)와 양하단(兩下端)에 하부개폐부(300)가 구비된다.

상부개폐부(200)는 상부누름웨지(230) 및 상부고정웨지(240)로 구성된다.

상기 상부개폐부(200)는 플랩(145)의 양측 상단을 연장하여 상부누름웨지(230)를 배설하고, 플랩문틀(150)의 양측 상단 플랩측으로 상부누름웨지(230)와 쐐기대우(對偶)를 이루도록 상부고정웨지(240)를 배설하여 도 7에 도시한 바와 같이 플랩(145)을 하부연결봉(161)으로 하강시키면 도 9에 도시한 바와 같이 플랩(145)이 외수측 방향으로 회동축(180)을 중심으로 회동하여 개폐되고, 도 8에 도시한 바와 같이 플랩(145)을 하부연결봉(161)으로 상승시키면 플랩(145)이 도 11에 도시한 바와 같이 상부누름웨지(230)와 상부고정웨지(240)가 쐐기 결합시키도록 구비된다.

하부개폐부(300)는 하부누름웨지(330) 및 하부고정웨지(340)로 구성된다.

상기 하부개폐부(300)는 플랩(145)의 양측 하단을 연장하여 하부누름웨지(330)를 배설하고, 플랩문틀(150)의 양측 하단 플랩측으로 상부누름웨지(230)와 쐐기대우(對偶)를 이루도록 하부고정웨지(340)를 배설하여 도 7에 도시한 바와 같이 플랩(145)을 하부연결봉(161)으로 하강시키면 도 9에 도시한 바와 같이 플랩(145)이 외수측 방향으로 회동축(180)을 중심으로 회동하여 개폐되고, 도 8에 도시한 바와 같이 플랩(145)을 하부연결봉(161)으로 상승시키면 플랩(145)이 도 11에 도시한 바와 같이, 하부누름웨지(330)와 하부고정웨지(340)가 쐐기 결합시키도록 구비되며, 외수위가 상승하여 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 결합되면 플랩지수고무(151)가 외수의 역류차단과 내수의 누수를 차단하도록 구비된다.

동력변환부(190)는 변환구(191), 상·하부변환연결구(192)(193), 변환구덮개(194)로 구성된다.

변환구(191)는 중공(中空) 원주내면 전(全)구간에 숫나사가 내설되고 하부연결봉(161) 외면에 암나사가 외설되어 변환구(191)와 하부연결봉(161)을 나사 치합시키며, 상부는 상부연결봉(160) 하단과 결합된 변화구덮개(194)와 스터드볼트로 결합되고, 수문본체(110) 상부빔과 중공(中空) 원주외측 상·하부변환연결구(192)(193)를 플렌지 결합시킨다.

이렇게 구성하여 상부연결봉(160)과 결합된 변환구(191)를 회전시키는 동력이 변환구(191)와 치합(齒合)된 하부연결봉(161)이 상하운동으로 동력의 전달방향을 변환시키도록 구비된다.

하부연결봉(161) 외면에 외설되는 나사는 도 10과 도 11 사이의 상승과 하강사이 거리만큼 구성하는 것이 바람직하다.

플랩개폐기(155)는 도 1 내지 도 3, 도 5 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 플랩개폐전동기(170), 핸들(175) 및 상부연결봉(160)으로 구성되며, 수문본체(110)를 개폐하는 개폐기(120)와 같은 높이에 배설하는 것이 바람직하다.

제어부(130)는 현장운전모드 및 자동(원격)운전모드로 구성된 치수모드, 저수모드, 차수모드에서 운전할 수 있도록 구성하며, 수위계(127)에서 수신한 수위, 전원과 수문의 개폐 및 개도정보에 따라서 외수위가 내수위보다 상승하여 수문폐쇄수위(LL)에 도달하면, 개도(開度)가 하한개도에 도달할 때까지 문틀(125)에 형성된 안내면을 따라 주행롤러(126)가 하강하여 수문본체(110)를 폐쇄시키고, 외수위가 내려가서 수문본체(110)를 개방하여 자연배수시킬 수 있는 수문개방수위(L)에 도달하면, 수문본체(110)를 개방시키며, 상기 수문개방단계에서 수문본체(110)를 개방하고 있으면 자연배수시킬 수 있으며, 다시 외수위가 상승하면 수문폐쇄, 외수의 역류방지를 반복하도록 구비된다.

또한, 현장에서 구동하는 현장운전모드로 전환되면 수위정보와 전원과 수문의 개폐 및 개도정보를 확인하면서 개폐기(120)를 수동으로 조작하여 수문본체(110)를 폐쇄시키고 수위가 하강하면 수문본체(110)를 개방시켜서 자연배수시키며, 상기 수동운전단계에서 적정한 수위가 유지되어 수동으로 자연배수를 유지시키거나 플랩을 폐쇄시켜 저수 또는 차수시킬 수 있도록 구비된다.

플랩브라켓(165)은 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 플랩(145)의 상부에 결합되어서 플랩(145)이 하부연결봉(161)의 하단에 회동가능하게 결합되도록 한다.

누름웨지조절구(250)는 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이, 상부누름웨지(230) 및 하부누름웨지(330)에는 상하 쐐기대우(對偶)의 플랩(145)과 플랩문틀(150)의 결합정도를 조절하여서 플랩게이트(140)의 누수를 방지하도록 구성하는 것이 바람직하다.

도 12는 본 발명에 따른 다른 실시예의 플랩게이트(140)와 플랩수동개폐부(410)의 배치를 나타내는 정면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 플랩게이트(140)의 플랩수동개폐부(410)를 나타내는 부분구성도이다.

이러한 본 발명의 개폐형 자동수문을 구비한 수문은, 내외수가 마주 닿는 수로의 단말부(端末部) 수문구조물(105)에 일체로 형성한 문틀(125)과 개폐기(120)로 상하 승강하여 수로를 개폐한다.

이와 같은 본 발명은, 수문(100)에 형성된 개구부(116)에 플랩문틀(150)을 일체로 내설하고, 개구부(116)를 개방하여 내수를 배수시키거나, 개구부(116)를 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체(110)와; 플랩문틀(150)과 개폐대우(對偶)의 플랩(145)을 배설하여, 플랩(145)을 양 회동링크(152)로 회동링크지지구(153)에 현수 지지시켜 회동링크지지구(153)를 중심으로 회동되도록 배설된 플랩게이트(140); 수문본체(110)에 설치되고 플랩(145)에 착탈되며, 치수시에는 플랩(145)으로부터 분리되어서 플랩(145)이 전후로 회동되도록 하고, 저수 또는 차수시에는 플랩(145)에 결합되어서 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 고정되도록 하여서 폐쇄시키는 플랩수동개폐부(410); 플랩(145)의 스킨판의 외수측에 횡보강빔(146)과 종보강빔(147)을 진공격자로 배설하여 외수위 상승시 플랩(145)에 부력을 작용시키는 부력챔버(148)와; 플랩문틀(150)의 외측면 상부와 플랩(145)의 외측면 상부에 각각 구비되어서 플랩(145)의 상부를 플랩문틀(150)의 상부에 착탈시키는 상부개폐부(200)와, 플랩문틀(150)의 외측면 하부와 플랩(145)의 외측면 하부에 각각 구비되어서 플랩(145)의 하부를 플랩문틀(150)의 하부에 착탈시키는 하부개폐부(300)로 구성되는 플랩수동개폐부(410)를 포함하여서 이루어진다.

여기서, 플랩수동개폐부(410)는, 지지대(440)의 상부 좌우양측에 하부힌지축(421)과 지지힌지축(431)을 구비하여 플랩문틀(150)에 결합시키고, 출력링크(420)는 출력외팔보(422)의 일단에 플랩(145)에 작용하는 가압력 조절이 가능한 가압누름쇠(423)를 내설하고 타단에 상·하부힌지축(421)(441)을 구성하여 상부힌지축(441)과 축결합시키고, 하부힌지축(421)은 지지대(440)와 결합시키며, 지지링크(430)는 지지외팔보(434)의 일단을 상부힌지축(441)과 축결합시키고, 중심측에 안내힌지축(442)을 구비하여 지지힌지축(431)을 연결하는 안내링크(443)가 구비되어, 결합시에는 지지외팔보(434)를 누르면 안내링크(443)의 유기적인 작용으로 출력외팔보(422)의 가압누름쇠(423)을 눌러서 플랩(145)을 플랩문틀(150)에 결합시키고, 지지외팔보(434)를 해제시키면 안내링크(443)의 유기적인 작동으로 출력외팔보(422)가 해제되어 플랩(145)을 플랩문틀(150)에 해제시키도록 구비된다.

이러한 본 발명은 수문본체(110), 개폐기(120), 플랩게이트(140), 플랩수동개폐부(410)를 유기적으로 작동 제어하도록 구성하여 치수시에는 상기 플랩(145)을 플랩문틀(150)로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 저수 또는 차수시에는 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 강제 폐쇄시키도록 구비하여 내수의 치수, 저수 및 차수가 가능하도록 구비된다.

이와 같은 본 발명의 플랩게이트(140)는 플랩문틀(150)이 수문본체(110)의 개구부(116)에 일체로 내설되고, 회동링크지지구(153)를 플랩문틀(150)에 결합시키고 플랩(145)을 플랩결합구(154)에 결합하여 회동링크(152)를 구성하여 회동링크지지구(153)를 중심으로 플랩(145)을 현수시켜 치수시에는 전후로 회동개폐시키고, 저수 또는 치수시에는 개폐하도록 양측에 회동링크(152)가 결합된다.

플랩수동개폐부(410)는 도 12 내지 도 13에 도시한 바와 같이 플랩문틀(150)의 양측 좌우에 지지대(440)와 이에 출력링크(420), 지지링크(430) 및 안내링크(443)가 유기적으로 작동되도록 플랩수동개폐구(435)가 구성된다.

상기 지지대(440)는 상부 좌우양측에 하부힌지축(421)과 지지힌지축(431)을 구비하여 플랩문틀(150)에 결합시키도록 구비된다.

상기 출력링크(420)는 출력외팔보(422)의 일단에 플랩(145)에 작용하는 가압력 조절이 가능한 가압누름쇠(423)를 내설하며 타단에 상·하부힌지축(421)(441)을 구성하여 상부힌지축(441)은 출력링크(420) 및 지지링크(430)과 축결합시키고, 하부힌지축(421)은 지지대(440)와 축결합시키도록 구비된다.

상기 지지링크(430)는 지지외팔보(434)의 일단을 지지대(440)의 상부힌지축(441)과 축결합시키고 중심측에 안내힌지축(442)과 상기 지지힌지축(431)을 안내링크(443)로 연결하여 지지힌지축(431)을 중심으로 안내링크(443)가 회동 궤적을 그리며 지지링크(430)가 회동하여 출력링크(420)를 결합 또는 해제시키도록 구비된다.

이러한 구성의 본 발명 개폐형 자동수문을 구비한 수문의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 수문(100)은 치수모드 중 자동(원격)운전모드로 설정하면, 외수위가 내수위보다 상승하여 수문폐쇄수위(LL)에 도달하면, 개도(開度)가 하한개도에 도달할 때까지 수문을 폐쇄시키고, 외수위가 내수위보다 하락하면 수문본체(110)를 개방하여 자연배수시킨다.

상기 치수모드시에 플랩개폐부(400)는 플랩개폐기(155)가 플랩개폐부(400)를 도 7과 도 9, 도 10과 도 11과 같이 상·하부개폐부(200)(300)를 하강시켜서 플랩(145)의 좌우상하와 상류측 자유도를 구속한 상태에서 하류측 자유도를 해제시켜 회동축(180)을 중심으로 하류측으로 회동개폐할 수 있도록 한다.

그리고, 본 발명의 수문(100)은 내수를 이수(利水)하기 위하여 제어부(130)에서 저수모드로 설정하면, 내외수위와 무관하게 개도(開度)가 하한개도에 도달할 때까지 수문을 폐쇄시키고, 수문본체(110)가 폐쇄된 상태에서 내수위가 계속 상승하여 이수수위(R)에 도달하면 도 3에 도시한 바와 같이 제수문(176)을 통하여 저수를 활용할 수 있다.

또한, 본 발명의 수문(100)은 외수를 차수(遮水)하기 위하여 제어부(130)에서 차수모드로 설정하면, 내외수위와 무관하게 개도(開度)가 하한개도에 도달할 때까지 수문을 폐쇄시키고, 수문본체(110)가 폐쇄된 상태에서 스톱로그로 활용할 수 있다.

상기 저수 또는 차수모드시에 플랩개폐부(400)는 플랩개폐기(155)가 플랩개폐부(400)를 도 8, 도 11과 같이 상·하부개폐부(200)(300)를 상승시켜서 상·하누름웨지(230)(330)와 상·하부고정웨지(240)(340)를 결합시키면 플랩(145)의 자유도가 상하좌우전후 6방향으로 구속되고, 플랩(145)을 플랩문틀(150)에 결합시키고 플랩지수고무(151)의 작용으로 저수 또는 차수가 이뤄지게 된다.

한편, 저수 또는 차수모드로 운전중 그 역할이 종료되면 수문본체(110)를 개방하여 치수모드로 전환하여 자연배수시킨다.

상기 치수모드에서 저수 또는 차수모드로의 전환은, 사용자가 저수 또는 스톱로그로 활용이 필요할 경우, 제어부(130)에서 모드설정을 저수 또는 차수모드로 변경하여 이루어지며, 이때 플랩개폐기(155)가 플랩개폐부(400)를 도 7 및 도 11과 같이 상·하부개폐부(200)(300)를 상승시켜서 상·하누름웨지(230)(330)와 상·하부고정웨지(240)(340)를 각각 결합시킴으로써 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 결합되면 플랩지수고무(151)가 외수의 역류차단하여 저수 또는 차수가 이뤄지게 된다.

동력변환부에서 상부연결봉(160)과 결합된 변환구(191)를 회전운동시킬 때 변환구(191)와 치합(齒合)된 하부연결봉(161)이 상하운동을 하므로 상부연결봉(160)은 도 1과 도 2에 도시된 플랩개폐기(155)를 돌출하여 상부로 올라가지 않게 된다.

제어부(130)에서 치수모드에서 현장운전모드로 설정하면, 수위정보와 전원과 수문의 개폐 및 개도정보를 확인하면서 개폐기(120)를 수동으로 조작하여 수문본체(110)를 폐쇄시키고 수위가 하강하면 수문본체(110)를 개방시켜서 자연배수시키며, 상기 수동운전단계에서 적정한 수위가 유지되어 수동으로 자연배수를 유지시킨디.

한편, 또 다른 실시예의 플랩수동개폐부(410)는 우선 치수시에는 모든 플랩수동개폐구(435)의 지지링크(430)를 플랩문틀(150)의 양측 좌우상하에 고정시킨다. 이 때 플랩(145)은 좌우 양측에 배설된 회동링크(152)와 결합되어 회동링크지지구(153)에 현수(懸垂)되어 회동링크지지구(153)를 중심으로 내외 수위차의 압력에 따라 회동되어 자동개폐시킨다. 또한, 저수 및 차수시에는 모든 플랩수동개폐구(435)의 지지링크(430)는 지지외팔보(434)의 일단을 지지대(440)의 상부힌지축(441)과 축결합되어서 지지힌지축(431)을 중심으로 안내링크(443)를 따라 회동 궤적을 그리며 지지링크(430)가 회동하여 출력링크(420)를 결합 또는 해제시킬 수 있다.

그리고, 외수측이 해수인 경우, 매일 2차례 조수간만(潮水干滿)의 차에 의하여 조위(潮位)가 변화하고, 해수위 상승으로 수압의 큰 (2배 이상) 파압(波壓)이 작용하여 플랩게이트(140)가 파손되 는 경우, 외측 해수면 아래측에 설치된 플랩(145)의 육안으로 파손여부를 확인과 접근과 수리 및 교체작업은 수문(100)을 개폐기(120)로 상승 개방시켜서 용이하게 할 수 있다.

이때 중요한 것은 상기 현장운전모드가 종료되면 반드시 자동(원격)운전모드로 변환하거나 저수나 차수가 필요하면 저수 또는 차수모드로 변환을 제어부(130)에서 실시하여야 한다.

100 : 수문 105 : 수문구조물
110 : 수문본체 116 : 개구부
120 : 개폐기 121 : 스핀들(Spindle)
122 : 수문브라켓 125 : 문틀
126 : 주행롤러 127 : 수위계
130 : 제어부 140 : 플랩게이트
145 : 플랩(Disc) 146 : 횡보강빔
147 : 종보강빔 148 : 부력챔버
150 : 플랩문틀 151 : 플랩지수고무
152 : 회동링크 153 : 회동링크지지구
154 : 플랩결합구 155 : 플랩개폐기
160 : 상부연결봉 161 : 하부연결봉
165 : 플랩브라켓 170 : 플랩개페전동기
175 : 핸들 176 : 제수문
180 : 회동축 190 : 동력변환부
191 : 변환구 192 : 상부변환연결구
193 : 하부변환연결구 194 : 변환구덮개
200 : 상부개폐부 230 : 상부누름웨지(Wedge)
240 : 상부고정웨지(Wedge) 250 : 누름웨지조절구
300 : 하부개폐부 330 : 하부누름웨지(Wedge)
340 : 하부고정웨지(Wedge) 400 : 플랩개폐부
410 : 플랩수동개폐부 420 : 출력링크
421 : 하부힌지축 422 : 출력외팔보
423 : 가압누름쇠 430 : 지지링크
434 : 지지외팔보 435 : 플랩수동개폐구
440 : 지지대 441 : 상부힌지축
442 : 안내힌지축 443 : 안내링크
R ; 이수수위 L : 수문개방수위
LL : 수문폐쇄수위

Claims (4)

1. 내외수가 마주 닿는 수로의 단말부(端末部) 수문구조물(105)에 일체로 형성한 문틀과 개폐기로 상하승강하여 수로를 개폐하는 수문에 있어서,
   상기 수문에 형성된 개구부(116)에 플랩문틀(150)을 일체로 내설하고, 개구부(116)를 개방하여 내수를 배수시키거나, 개구부(116)를 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체(110);
   상기 수문본체(110)의 개구부(116)에 결합되는 플랩문틀(150)과, 플랩문틀(150)의 회동축(180)을 중심으로 회동개폐되도록 배설되는 플랩(145)을 구성하여 치수시에는 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 대해 하류측으로 회동개폐되고, 외수의 내수측으로 역류를 차단시키며, 저수 또는 차수시에는 플랩(145)을 강제폐쇄시키는 플랩게이트(140);
   상기 플랩(145)의 스킨판의 외수측에 횡보강빔(146)과 종보강빔(147)을 진공격자로 배설하여 외수위 상승시 플랩(145)에 부력을 작용시키는 부력챔버(148);
   플랩문틀(150)의 외측면 상부와 플랩(145)의 외측면 상부에 각각 구비되어서 플랩(145)의 상부를 플랩문틀(150)의 상부에 착탈시키는 상부개폐부(200)와, 플랩문틀(150)의 외측면 하부와 플랩(145)의 외측면 하부에 각각 구비되어서 플랩(145)의 하부를 플랩문틀(150)의 하부에 착탈시키는 하부개폐부(300)로 구성되는 플랩개폐부(400)를 포함하여서 이루어지고;
   플랩개폐부(400)의 상부누름웨지(230) 및 하부누름웨지(330)는,
   하단이 회동축(180)에 연결된 하부연결봉(161)과, 하부연결봉(161)의 상단에 결합된 동력변환부(190)와, 하단이 동력변환부(190)에 연결된 상부연결봉(160)과, 상부연결봉(160)의 상단부에 결합된 플랩개폐기(155)와, 플랩개폐기(155)에 연결된 핸들(175) 또는 플랩개폐전동기(170)에 의해 승강되도록 구비되되,
   플랩개폐전동기(170) 또는 핸들(175)이 한방향으로 구동되면 플랩개폐기(155)가 연동되어서 상부연결봉(160), 동력변환부(190)를 통해 하부연결봉(161)이 하강되고 플랩개폐부(400)의 상부누름웨지(230) 및 하부누름웨지(330)가 하강되어서 상부고정웨지(240) 및 하부고정웨지(340)와의 상·하쐐기대우(對偶)가 해제되어서 플랩(145)의 외수측 자유도가 해제되어 플랩(145)이 회동개폐되도록 구비되고;
   플랩개폐전동기(170) 또는 핸들(175)이 반대방향으로 구동되어서 하부연결봉(161)이 상승되면 플랩개폐부(400)의 상부누름웨지(230) 및 하부누름웨지(330)가 상승되어서 상부고정웨지(240) 및 하부고정웨지(340)와의 상·하쐐기대우(對偶)가 플랩(145)의 전(全)자유도를 구속하여 플랩문틀(150)에 강제로 폐쇄되도록 구비되며;
   상기 수문본체(110), 개폐기(120), 플랩게이트(140), 플랩개폐기(155) 및 플랩개폐부(400)를 유기적으로 작동 제어하도록 제어부(130)를 구성하여 치수시에는 상기 플랩(145)을 플랩문틀(150)로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 저수 또는 차수시에는 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 강제 폐쇄시키도록 구비하여 내수의 치수, 저수 및 차수가 가능하도록 구비하는 것을 특징으로 하는 개폐형 자동수문을 구비한 수문.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   플랩개폐부(400)의 상부개폐부(200)는,
   플랩문틀(150)의 외측면 상부에 배설되는 상부고정웨지(240)와, 플랩(145)의 외측면 상부에 배설되고 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 닫힌 후 상승되면 상부고정웨지(240)에 쐐기결합되어 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 결합시키는 상부누름웨지(230)가 구비되고; 동력변환부(190)를 회동시켜 플랩(145)을 상승시키면 상부누름웨지(230)가 상부고정웨지(240)와 쐐기결합되어 플랩의 전(全)자유도를 구속시켜 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 결합시키고, 동력변환부(190)를 회동시켜 플랩(145)을 하강시키면 상부누름웨지(230) 및 상부고정웨지(240)의 쐐기결합이 해제되어 플랩(145)이 플랩문틀(150)과 해제되므로 플랩(145)이 회동축(180)을 중심으로 외수측으로 회동되도록 하며;
   플랩개폐부(400)의 하부개폐부(300)는,
   플랩문틀(150)의 외측면 하부에 배설되는 하부고정웨지(340)와, 플랩(145)의 외측면 하부에 배설되고 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 닫힌 후 상승되면 하부고정웨지(340)에 쐐기결합되어 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 결합시키는 하부누름웨지(330)가 구비되고; 동력변환부(190)를 회동시켜 플랩(145)을 상승시키면 하부누름웨지(330)가 하부고정웨지(340)와 쐐기결합되어 플랩의 전(全)자유도를 구속시켜 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 결합시키고, 동력변환부(190)를 회동시켜 플랩(145)을 하강시키면 하부누름웨지(330) 및 하부고정웨지(340)의 쐐기결합이 해제되어 플랩(145)이 플랩문틀(150)과 해제되므로 플랩(145)이 회동축(180)을 중심으로 외수측으로 회동되도록 하며;
   제어부(130)에 의해 플랩개폐기(155)가 상승 구동되면 하부연결봉(161)과 회동축(180)에 결합된 플랩(145)이 상승되어서 상부개폐부(200)와 하부개폐부(300)가 폐쇄되어 플랩(145)과 플랩문틀(150)이 폐쇄되고;
   제어부(130)에 의해 플랩개폐기(155)가 하강 구동되면 하부연결봉(161)과 회동축(180)에 결합된 플랩(145)이 하강되어서 상부개폐부(200)와 하부개폐부(300)가 해제되어 플랩(145)과 플랩문틀(150)이 해제되므로, 플랩(145)이 회동축(180)을 중심으로 현수(懸垂)되어 전후의 수위차에 의한 수압하중으로 외수측으로 회동궤적을 그리며 개폐되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 개폐형 자동수문을 구비한 수문.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상부개폐부(200)의 상부고정웨지(240) 및 하부개폐부(300)의 하부고정웨지(340)는, 플랩문틀(150)의 상하부 외측면에 각각 구비되고, 하부를 향하도록 경사면이 구비되며,
   상부개폐부(200)의 상부누름웨지(230) 및 하부개폐부(300)의 하부누름웨지(330)는, 플랩(145)의 상하부 외측면에 각각 구비되고, 상부를 향하도록 경사면이 구비되어서 상부고정웨지(240) 및 하부고정웨지(340)와 쐐기대우(對偶)관계에 있으며,
   상부누름웨지(230) 및 하부누름웨지(330)에는 상하 쐐기대우(對偶)의 플랩(145)과 플랩문틀(150)의 결합정도를 조절하여서 플랩게이트(140)의 누수를 방지하도록 누름웨지조절구(250)가 구비되는 것을 특징으로 하는 개폐형 자동수문을 구비한 수문.
   
4. 내외수가 마주 닿는 수로의 단말부(端末部) 수문구조물(105)에 일체로 형성한 문틀과 개폐기로 상하승강하여 수로를 개폐하는 수문에 있어서,
   상기 수문에 형성된 개구부(116)에 플랩문틀(150)을 일체로 내설하고, 개구부(116)를 개방하여 내수를 배수시키거나, 개구부(116)를 폐쇄하여 외수의 역류를 차단하는 수문본체(110);
   상기 플랩문틀(150)과 개폐대우(對偶)의 플랩(145)을 배설하여, 플랩(145)을 양 회동링크(152)로 회동링크지지구(153)에 현수 지지시켜 회동링크지지구(153)를 중심으로 회동되도록 배설된 플랩게이트(140);
   수문본체(110)에 설치되고 플랩(145)에 착탈되며, 치수시에는 플랩(145)으로부터 분리되어서 플랩(145)이 전후로 회동되도록 하고, 저수 또는 차수시에는 플랩(145)에 결합되어서 플랩(145)이 플랩문틀(150)에 고정되도록 하여서 폐쇄시키는 플랩수동개폐부(410);
   상기 플랩(145)의 스킨판의 외수측에 횡보강빔(146)과 종보강빔(147)을 진공격자로 배설하여 외수위 상승시 플랩(145)에 부력을 작용시키는 부력챔버(148);
   플랩문틀(150)의 외측면 상부와 플랩(145)의 외측면 상부에 각각 구비되어서 플랩(145)의 상부를 플랩문틀(150)의 상부에 착탈시키는 상부개폐부(200)와, 플랩문틀(150)의 외측면 하부와 플랩(145)의 외측면 하부에 각각 구비되어서 플랩(145)의 하부를 플랩문틀(150)의 하부에 착탈시키는 하부개폐부(300)로 구성되는 플랩수동개폐부(410)를 포함하여서 이루어지고;
   플랩수동개폐부(410)는,
   지지대(440)의 상부 좌우양측에 하부힌지축(421)과 지지힌지축(431)을 구비하여 플랩문틀(150)에 결합시키고, 출력링크(420)는 출력외팔보(422)의 일단에 플랩(145)에 작용하는 가압력 조절이 가능한 가압누름쇠(423)를 내설하고 타단에 상·하부힌지축(421)(441)을 구성하여 상부힌지축(441)과 축결합시키고, 하부힌지축(421)은 지지대(440)와 결합시키며, 지지링크(430)는 지지외팔보(434)의 일단을 상부힌지축(441)과 축결합시키고, 중심측에 안내힌지축(442)을 구비하여 지지힌지축(431)을 연결하는 안내링크(443)가 구비되어, 결합시에는 지지외팔보(434)를 누르면 안내링크(443)의 유기적인 작용으로 출력외팔보(422)의 가압누름쇠(423)을 눌러서 플랩(145)을 플랩문틀(150)에 결합시키고, 지지외팔보(434)를 해제시키면 안내링크(443)의 유기적인 작동으로 출력외팔보(422)가 해제되어 플랩(145)을 플랩문틀(150)에 해제시키도록 구비되어;
   상기 수문본체(110), 개폐기(120), 플랩게이트(140), 플랩수동개폐부(410)를 유기적으로 작동 제어하도록 구성하여 치수시에는 상기 플랩(145)을 플랩문틀(150)로부터 개폐할 수 있는 상태로 유지시키고, 저수 또는 차수시에는 플랩(145)을 플랩문틀(150)과 강제 폐쇄시키도록 구비하여 내수의 치수, 저수 및 차수가 가능하도록 구비하는 것을 특징으로 하는 개폐형 자동수문을 구비한 수문.

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