KR102435117B1 - 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비체의 외수측 이동동선 내로 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 자동비에 관한 것이다.
본 발명은 방조제, 하천 또는 침수 저지대의 수로에 형성된 구조물에 일평면 구조를 가지는 문틀과 비체를 설치하여 외수와 내수의 수압차에 의해 자동으로 개폐되는 자동비에 있어서, 상기 비체는 상부가 상기 문틀에 힌지 결합되고 하부가 회동하여 개폐되고, 내수의 수압으로 인해 개방되어 내수를 배출하되 외수의 수압에 의해서는 개방되지 않아 외수가 유입되지 않도록 하부가 외수측으로 경사지게 배치되며, 상기 비체의 외수측 하단에 외수의 유동에 의해 상기 비체의 이동동선 내로 쌓인 퇴적물이 상기 비체의 회동을 방해하지 않도록 상기 비체의 개방방향 이동동선을 따라 상기 비체의 외수측면 하단에 돌출되게 설치되는 퇴적물방지부를 포함한다.

Description

이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비{A FLAP GATE BEING PREVENTED THE ACCULATION OF DEPOSITION WITHIN MOVING LINE THEREOF}

본 발명은 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비체의 외수측 이동동선 내로 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 자동비에 관한 것이다.

일반적으로 자동비(Flap gate)는 방조제, 하천, 침수 저지대 등 내측에서 외측으로 흐르는 물(이하 '내수'라 함)의 수로 말단에 박스형 구조물의 내측 테두리에 일평면 구조를 가진 문틀과 비체를 설치하여 내수위가 외수위보다 높으면 내수위 수압으로 비체를 들어 올려 자동으로 내수가 배출되고, 방조제나 하천의 외측 물(이하 '외수'라 함)의 수위가 내수위보다 높아졌을 때에는 내외수 수위의 차이에 따른 차압과 비체 자중이 문틀에 작용하는 하중으로 비체가 자동으로 닫히는 구조를 가진 수문을 말한다.

내수측도 마찬가지지만, 외수측에는 외수의 유입 및 유출에 따라 부유물이나 뻘과 같은 퇴적물이 유입되어 쌓이게 된다. 비체는 외수측으로 개방되기 때문에 내수측에 쌓이는 퇴적물은 크게 문제되지 않으나, 외수측의 퇴적물이 쌓이는 양이 증가하면 퇴적물의 중량에 의해 비체의 개방이 방해받게 된다. 따라서 내수측의 수위에 의해 비체가 개방되어 내수가 배출되어야 함에도 이러한 작동이 방해받음에 따라 내수측의 물이 저지대로 역류하여 침수사태를 유발하게 되는 문제점이 발생하고 있다.

대한민국 등록실용신안 제20-0353900호(2004.06.09.등록)

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 비체의 외수측 이동동선 내로 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 자동비를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 위한 본 발명은 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비에 있어서, 방조제, 하천 또는 침수 저지대의 수로에 형성된 구조물에 일평면 구조를 가지는 문틀과 비체를 설치하여 외수와 내수의 수압차에 의해 자동으로 개폐되는 자동비에 있어서, 상기 비체는 상부가 상기 문틀에 힌지 결합되고 하부가 회동하여 개폐되고, 내수의 수압으로 인해 개방되어 내수를 배출하되 외수의 수압에 의해서는 개방되지 않아 외수가 유입되지 않도록 하부가 외수측으로 경사지게 배치되며, 상기 비체의 외수측 하단에 외수의 유동에 의해 상기 비체의 이동동선 내로 쌓인 퇴적물이 상기 비체의 회동을 방해하지 않도록 상기 비체의 개방방향 이동동선을 따라 상기 비체의 외수측면 하단에 돌출되게 설치되는 퇴적물방지부를 포함한다.

그리고 상기 퇴적물방지부는, 상기 비체의 개방방향 이동동선 외곽선 상으로 연장되는 하단곡선부와, 상기 하단곡선부의 상단에서 상기 비체의 외수측면을 향해 연장되는 상단마감부를 포함한다.

이러한 퇴적물방지부는, 상기 하단곡선부 및 상단마감부의 후단을 마감하는 후측면차폐부를 더 포함하고, 상기 퇴적물방지부의 후단과 상기 비체의 외수측면에는, 퇴적물의 유입에 따라 퇴적물방지부의 선단이 요동하면서 퇴적물의 유입 및 경화를 방지하도록 상호 간에 링크 결합되는 링크연결부가 더 구비될 수 있다.

또한 상기 퇴적물방지부의 후단과 하단에는 상기 비체의 외수측면과 상기 퇴적물방지부의 후면 간의 대면 면적을 줄이기 위하여 상기 퇴적물방지부의 이동방향을 따라 함몰되는 함몰부가 일정간격을 두고 병렬 형성될 수 있다.

그리고 상기 퇴적물방지부의 하단에는, 상기 퇴적물방지부가 요동 후 상기 비체의 외수측면에 근접하는 위치로 복귀할 수 있도록 상기 위치로 상기 퇴적물방지부의 이동을 유도하는 복귀수단이 더 구비될 수 있다.

이때 상기 복귀수단은 상기 퇴적물방지부 하단에 장착되는 무게추이거나, 상기 비체의 외수측면에 장착되고 상기 퇴적물방지부의 후단에 연결되는 스프링일 수 있다.

본 발명에 의하면, 비체의 외수측 이동동선 내로 퇴적물이 쌓이는 것을 방지할 수 있으므로 내수위의 증가함에 따라 비체의 개방이 원활히 이루어질 수 있고, 이에 따라 내수의 역류에 의한 저지대 침수 사태를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 단면도,
도 2는 제1실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 정면도,
도 3은 내수가 일정 수위 이상일 때 비체가 개방되는 상태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 단면도,
도 5는 제2실시예에 따른 퇴적물방지부의 구성을 도시한 정면도,
도 6은 제2실시예에 따른 자동비의 작용을 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 단면도,
도 8은 제3실시예에 따른 자동비의 작용을 도시한 단면도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비를 구체적으로 설명한다.

<제1실시예>

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 단면도이고, 도 2는 제1실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 정면도이며, 도 3은 내수가 일정 수위 이상일 때 비체가 개방되는 상태를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 제1실시예에 따른 자동비는 방조제, 하천 또는 침수 저지대의 수로에 형성된 구조물(S)에 일평면 구조를 가지는 문틀(10)과 비체(20)를 설치하여 외수와 내수의 수압차에 의해 자동으로 개폐된다.

그리고 상기 비체(20)는 상부가 상기 문틀에 힌지 결합되고 하부가 회동하여 개폐되고, 내수의 수압으로 인해 개방되어 내수를 배출하되 외수의 수압에 의해서는 개방되지 않아 외수가 유입되지 않도록 하부가 외수측으로 경사지게 배치된다. 경사각도는 대략 3∼5°인데 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 의해 변경될 수 있다.

내수가 외수측으로 배출되는 구성이므로, 내수측에 퇴적물(P)이 일부 쌓이더라도 비체(20)가 개방되면서 발생되는 내수의 흐름에 의해 외수측으로 쓸려 나가게 되고, 비체(20)가 내수측으로 개방되지 않으므로 내수측 퇴적물(P)은 비체(20)의 회동에 특별한 영향을 미치지 않는다. 그러나 비체(20)의 외수측에 쌓이는 퇴적물(P)은 경사 배치된 비체(20) 하부에 쌓이게 되고 퇴적물(P)의 두께가 두꺼워짐에 따라 비체(20)에 가해지는 하중은 증가하게 될 뿐 아니라, 퇴적물(P)이 경화되면 비체(20)는 고정상태와 다름 없게 되어 내수위가 아무리 증가하여도 작동되기 어렵게 된다.

이러한 현상을 방지하기 위하여 본 발명에서는 비체(20)의 외수측 회동을 가능하게 하는 퇴적물방지부(30)가 외수측 하부에 장착된다. 보다 상세히 설명하면, 퇴적물방지부(30)는 상기 비체(20)의 외수측 하단에 외수의 유동에 의해 상기 비체(20)의 이동동선 내로 쌓인 퇴적물(P)이 상기 비체(20)의 회동을 방해하지 않도록 상기 비체(20)의 개방방향 이동동선을 따라 상기 비체(20)의 외수측면 하단에 돌출되게 설치된다. 즉, 상기 퇴적물방지부(30)는 일정 두께의 퇴적물에 대응되는 높이로 형성되고 비체(20)의 이동동선 내의 공간을 점유함으로써 그 공간으로 퇴적물(P)의 유입을 차단하는 역할을 수행한다.

이러한 퇴적물방지부(30)는 비체(20) 하단면과 더불어 퇴적물의 유입을 방지하는 차폐공간을 형성하고, 본 실시예에서와 같이 비체(20)가 원판 형태로 이루어진 경우에는, 하단곡선부(31)와 상단마감부(32)로 구성되어 비체(20) 하단면에 결합되어 차폐공간을 형성한다.

보다 상세하게는, 상기 퇴적물방지부(30)는 상기 비체(20)의 개방방향 이동동선 외곽선 상으로 연장되는 하단곡선부(31)와, 상기 하단곡선부(31)의 상단에서 상기 비체(20)의 외수측면을 향해 연장되는 상단마감부(32)를 포함하여 구성된다.

만일 비체(20)가 사각판 형태로 이루어진 경우에는, 상기 하단곡선부(31)가 비체(20) 측면에 대응되는 부분에서는 곡면 형태가 아니라 평판 형태로 이루어 질 수 있다.

이러한 구성을 통하여, 도 3에 도시된 바와 같이, 외수측에 퇴적물(P)이 쌓여 있더라도 비체(20)의 이동동선 내로는 상기 퇴적물방지부(30)에 의해 퇴적물의 유입이 차단됨에 따라 내수가 일정 수위에 도달하면 내수와 외수의 압력차에 의해 비체(20)가 개방되면서 내수가 외수측으로 배출된다. 이때 내수압에 의해 배출되는 내수는 외수측에서 이동동선 외부에 쌓여 있는 퇴적물(P)을 쓸어낼 수 있다.

<제2실시예>

다음으로 본 발명에 따른 자동비의 제2실시예에 대해 설명한다. 제2실시예에서는 제1실시예에서와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 단면도이고, 도 5는 제2실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 정면도이고, 도 6은 제2실시예에 따른 자동비의 작용을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 제2실시예에 따른 자동비에서는, 퇴적물방지부(30)가 자체적으로 차폐공간을 형성하고 비체(20)에 대해 회동 가능하게 구성된다. 보다 상세히 설명하면, 상기 퇴적물방지부(30)는 상기 하단곡선부(31) 및 상단마감부(32)의 후단을 마감하는 후측면차폐부(33)를 더 포함하고, 상기 퇴적물방지부(30)의 후단과 상기 비체(20)의 외수측면에는, 퇴적물의 유입에 따라 퇴적물방지부(30)의 선단이 요동하면서 퇴적물(P)의 유입 및 경화를 방지하도록 상호 간에 링크 결합되는 링크연결부(40)가 더 구비된다.

상기 링크연결부(40)는, 상기 비체(20)에 장착되고 통공이 형성된 제1링크편(41)과, 상기 퇴적물방지부(30) 후단에 장착되고 통공이 형성된 제2링크편(42), 및 상기 제1 및 제2링크편(42)의 통공에 삽입되는 링크축(43)으로 구성된다.

상기 링크연결부(40)에 의해 퇴적물방지부(30)는 외수측 수위의 증가 또는 외수의 진출에 따라 링크축(43)을 중심으로 승강하면서 퇴적물(P)이 퇴적물방지부(30)에 부착되거나 상부에 쌓이는 현상을 방지할 수 있다. 특히 외수측 수위가 증가하면 퇴적물(P)이 외수의 유동에 의해 퇴적물방지부(30)의 상단에 쌓이게 되고 이는 퇴적물방지부(30)가 퇴적물의 퇴적장소 역할을 하게 하므로 이를 방지하기 위하여 퇴적물방지부(30)의 회동이 필요하다.

또한 상기 퇴적물방지부(30)는 차폐공간을 구비하고 있으므로 외수에 의해 부력을 생성하므로 외수의 유출에 의해 링크축(43)을 중심으로 보다 용이하게 회동될 수 있고, 특히 외수위가 상승하면 퇴적물방지부(30)에서 생성되는 부력이 비체(20)의 개방방향으로 가해질 수 있는데 퇴적물방지부(30)가 링크연결부(40)에 의해 회동하면 비체(20) 측면으로 기립하므로 부력의 영향이 감소되어 비체(20)의 개방이 방지된다.

아울러, 본 실시예에서는 퇴적물방지부(30)의 하단곡선부(31)와 후측면차폐부(33)에 요철이 없게 구성될 수 있으나, 도시된 바와 같이, 하단곡선부(31)와 후측면차폐부(33)에 걸쳐 함몰부(34)가 형성될 수 있다. 즉, 상기 함몰부(34)는 상기 퇴적물방지부(30)의 후단과 하단에서 상기 비체(20)의 외수측면과 상기 퇴적물방지부(30)의 후면 간의 대면 면적을 줄이기 위하여 상기 퇴적물방지부(30)의 이동방향을 따라 함몰되고, 일정간격을 두고 병렬 형성된다.

이러한 함몰부(34)에 의해 퇴적물방지부(30)의 요동시에 비체(20)와의 사이로 유입되는 퇴적물(P)이 배출될 수 있어 퇴적물방지부(30)가 원위치로 복귀될 수 있고 비체(20)의 이동동선 내에 퇴적물의 퇴적을 최소화할 수 있다.

<제3실시예>

다음으로 본 발명에 따른 자동비의 제3실시예에 대해 설명한다. 제3실시예에서는 제1실시예 및 제2실시예에서와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면번호를 사용하기로 한다.

도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 자동비의 구성을 도시한 단면도이고, 도 8은 제3실시예에 따른 자동비의 작용을 도시한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 제3실시예에서는, 퇴적물방지부(30)가 링크연결부(40)에 의해 회동한 후 원위치로 복귀할 때 복원력을 생성시키기 위하여 복귀수단(50)이 추가로 구비된다.

상기 복귀수단(50)은 상기 퇴적물방지부(30)의 하단에서 상기 퇴적물방지부(30)가 요동 후 상기 비체(20)의 외수측면에 근접하는 위치로 복귀할 수 있도록 상기 위치로 상기 퇴적물방지부(30)의 이동을 유도한다. 상기 복귀수단(50)은 외수위의 감소에 따라 퇴적물방지부(30)가 자연스럽게 복원되는 것보다 신속하게 복원되게 하여 퇴적물방지부(30)의 하단 및 후단에 퇴적물(P)이 유입되거나 퇴적되는 것을 최소화하는 역할을 한다.

이러한 복귀수단(50)은 다양한 구성으로 구현될 수 있는데, 본 실시예에서는, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 퇴적물방지부(30) 하단에 장착되는 무게추(51)이거나, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 비체(20)의 외수측면에 장착되고 상기 퇴적물방지부(30)의 후단에 연결되는 스프링(52)을 예시하고 있다.

무게추(51)로 구성되는 복귀수단(50)은 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 퇴적물방지부(30)가 링크연결부(40)를 통해 상승했을 때 퇴적물방지부(30) 하단의 무게에 의해 원위치로의 복원력을 발생시켜 퇴적물방지부(30)가 하강하게 한다.

또한 스프링(52)으로 구성되는 복귀수단(50)은 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 퇴적물방지부(30)가 링크연결부(40)를 통해 상승했을 때 신장되면서 발생된 탄성력을 발휘하여 퇴적물방지부(30)가 윈위치로 복귀되도록 구동한다.

이상에서와 같이 본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

10 : 문틀
20 : 비체
30 : 퇴적물방지부 31 : 하단곡선부 32 : 상단마감부
33 : 후측면차폐부 34 : 함몰부
40 : 링크연결부 41 : 제1링크편 42 : 제2링크편
43 : 링크축
50 : 복귀수단 51 : 무게추 52 : 스프링
S : 구조물
P : 퇴적물

Claims (7)

1. 방조제, 하천 또는 침수 저지대의 수로에 형성된 구조물(S)에 일평면 구조를 가지는 문틀(10)과 비체(20)를 설치하여 외수와 내수의 수압차에 의해 자동으로 개폐되는 자동비에 있어서,
   상기 비체(20)는 상부가 상기 문틀에 힌지 결합되고 하부가 회동하여 개폐되고, 내수의 수압으로 인해 개방되어 내수를 배출하되 외수의 수압에 의해서는 개방되지 않아 외수가 유입되지 않도록 하부가 외수측으로 경사지게 배치되며,
   상기 비체(20)의 외수측 하단에 외수의 유동에 의해 상기 비체(20)의 이동동선 내로 쌓인 퇴적물(P)이 상기 비체(20)의 회동을 방해하지 않도록 상기 비체(20)의 개방방향 이동동선을 따라 상기 비체(20)의 외수측면 하단에 돌출되게 설치되는 퇴적물방지부(30)를 포함하고,
   상기 퇴적물방지부(30)는,
   상기 비체(20)의 개방방향 이동동선 외곽선 상으로 연장되는 하단곡선부(31)와,
   상기 하단곡선부(31)의 상단에서 상기 비체(20)의 외수측면을 향해 연장되는 상단마감부(32)를 포함하며,
   상기 퇴적물방지부(30)는,
   상기 하단곡선부(31) 및 상단마감부(32)의 후단을 마감하는 후측면차폐부(33)를 더 포함하고,
   상기 퇴적물방지부(30)의 후단과 상기 비체(20)의 외수측면에는, 퇴적물의 유입에 따라 퇴적물방지부(30)의 선단이 요동하면서 퇴적물(P)의 유입 및 경화를 방지하도록 상호 간에 링크 결합되는 링크연결부(40)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 퇴적물방지부(30)의 후단과 하단에는 상기 비체(20)의 외수측면과 상기 퇴적물방지부(30)의 후면 간의 대면 면적을 줄이기 위하여 상기 퇴적물방지부(30)의 이동방향을 따라 함몰되는 함몰부(34)가 일정간격을 두고 병렬 형성되는 것을 특징으로 하는 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 퇴적물방지부(30)의 하단에는, 상기 퇴적물방지부(30)가 요동 후 상기 비체(20)의 외수측면에 근접하는 위치로 복귀할 수 있도록 상기 위치로 상기 퇴적물방지부(30)의 이동을 유도하는 복귀수단(50)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 복귀수단(50)은 상기 퇴적물방지부(30) 하단에 장착되는 무게추(51)인 것을 특징으로 하는 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 복귀수단(50)은 상기 비체(20)의 외수측면에 장착되고 상기 퇴적물방지부(30)의 후단에 연결되는 스프링(52)인 것을 특징으로 하는 이동동선 내로의 퇴적물 퇴적방지구조를 갖는 자동비.

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