KR102463754B1 - 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템 - Google Patents

실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102463754B1
KR102463754B1 KR1020220056194A KR20220056194A KR102463754B1 KR 102463754 B1 KR102463754 B1 KR 102463754B1 KR 1020220056194 A KR1020220056194 A KR 1020220056194A KR 20220056194 A KR20220056194 A KR 20220056194A KR 102463754 B1 KR102463754 B1 KR 102463754B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
movable beam
conduit
piston
cylinder body
closing plate
Prior art date
Application number
KR1020220056194A
Other languages
English (en)
Inventor
최원석
윤종관
Original Assignee
주식회사 엔포텍디에스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엔포텍디에스 filed Critical 주식회사 엔포텍디에스
Priority to KR1020220056194A priority Critical patent/KR102463754B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102463754B1 publication Critical patent/KR102463754B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E02B7/205—Barrages controlled by the variations of the water level; automatically functioning barrages
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00—Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20—Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E02B7/40—Swinging or turning gates
    • E02B7/44—Hinged-leaf gates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Sewage (AREA)

Abstract

본 발명은 스프링의 장력에 의하여 피스톤이 왕복 운동하는 실린더형 무동력 구동장치를 통해 가동보의 전도 또는 기립이 제어되게 함으로써 제작 단가를 절감하고 유수단면에 영향을 주지 않으면서도 수리적 조건에 의한 가동보 설치에 제약을 주지 않는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오수 및 우수가 이동하는 관거; 상기 관거의 선택된 일 지점에서 관거의 바닥면에 하단부가 힌지 결합되는 가동보; 및 상기 가동보의 상단부에 와이어를 통해 연결되고 상기 관거에서 하류측으로 유동하는 오수 또는 우수의 유량에 따라 상기 와이어를 조정하여 선택적으로 상기 가동보를 기립 또는 전도 작동시키는 구동장치;를 포함하는 것이 특징이다.

Description

실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템{Movable weir system using cylinder type driving device}
본 발명은 스프링의 장력에 의하여 피스톤이 왕복 운동하는 실린더형 무동력 구동장치를 통해 가동보의 전도 또는 기립이 제어되게 함으로써 제작 단가를 절감하고 유수단면에 영향을 주지 않으면서도 수리적 조건에 의한 가동보 설치에 제약을 주지 않는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템에 관한 것이다.
하수관로는 오수와 우수의 처리방식에 따라 합류식과 분류식으로 구분된다.
상기 합류식 하수관로의 경우, 오수와 우수가 동일한 하수관로로 배수되는 방식을 말한다. 합류식 하수관로에서 오수와 우수의 처리과정을 살펴보면, 청정 시에는 하부에 구비되는 우수토실을 통해 차집관로를 거처 하수처리장으로 보내지게 되고, 우천시에는 하수관로 말구를 통해 하천으로 방류되게 된다.
다만 초기우수는 도로나 농지 등으로부터 유입되는 불특정 오염물질을 다량 포함하고 있어 저류조에 임시로 저장된 다음, 청정 시 차집관로를 거쳐 하수처리장에 보내져 정화과정을 거치게 된다.
한편 합류식 하수관로는 홍수 시의 유량을 기준으로 계획되어 지므로 우수가 유입되지 않는 평상시의 하수량은 계획하수량에 비하여 매우 작은 유량이므로 기저유량일 때 초음파유량계 등의 계측기의 측정범위(수위, 유속)에 미치지 못하는 경우가 많아 유량 계측에 많은 어려움이 있다.
이에 따라 합류식 하수관로에는 기저유량에서도 일정한 수위가 확보되게 하는 위어(weir) 구조물을 설치하고 이러한 위어 구조물에 의해 차집된 하수량을 통해 유량을 계측하고 있다.
그러나 일반적인 위어 구조물은 하수관로의 계획하수량에 적합한 위어 종류를 선택하여 고정 설치해야 하는데 시시각각 변화하는 수위와 유량에 대응하기가 곤란하며, 특히 집중 호우나 홍수 발생과 같은 재난 상황에서 일시에 많은 양의 우수가 하수관로로 유입될 경우 통수단면적을 줄여 위어 구조물 상류측에 침수 등의 문제를 야기시키게 된다.
이러한 문제점들을 해결할 수 있도록 선택적으로 전도 또는 기립될 수 있는 위어형 가동보가 제시된 바 있으나, 위어형 가동보의 전도 또는 기립을 위하여 요구되는 다양한 기계적 설비들과 이들을 수용하는 박스형 함체 구조물이 하수관거에 함께 설치됨으로써, 위어의 제작 단가를 상승시킬 뿐 아니라 상기 박스형 함체 구조물의 처리로 인하여 하수관거의 단면 축소를 유발하게 되고 그에 따른 수리조건의 변화에 따라 통수능을 저해시키는 문제가 있어 설치가 제한적이라는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0990483호(2010.10.21.)
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 스프링의 장력에 의하여 피스톤이 왕복 운동하는 실린더형 무동력 구동장치를 통해 가동보의 전도 또는 기립이 제어되게 함으로써 제작 단가를 절감하고 유수단면에 영향을 주지 않으면서도 수리적 조건에 의한 가동보 설치에 제약을 주지 않는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템에 관한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템(이하 "본 발명의 시스템"이라 칭함)은, 오수 및 우수가 이동하는 관거; 상기 관거의 선택된 일 지점에서 관거의 바닥면에 하단부가 힌지 결합되는 가동보; 및 상기 가동보의 상단부에 와이어를 통해 연결되고 상기 관거에서 하류측으로 유동하는 오수 또는 우수의 유량에 따라 상기 와이어를 조정하여 선택적으로 상기 가동보를 기립 또는 전도 작동시키는 구동장치;를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 구동장치는, 상기 가동보와 대면하여 상기 관거의 일 측벽 상부에 설치되고 내부에 유동공간이 마련되는 실린더본체와, 상기 유동공간에 배치되어 유동공간 상에서 왕복 유동하는 피스톤와, 일단이 상기 실린더본체를 통과하여 피스톤에 연결되고 타단이 상기 가동보의 상단부에 연결되는 와이어를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 구동장치는, 상기 실린더본체의 일측 및 타측에서 상기 유동공간과 각각 연통하는 제 1주입구 및 제 2주입구를 더 포함하고, 상기 제 1주입구 또는 제 2주입구 중 선택된 하나를 통해 주입되는 공기압에 의해 상기 피스톤의 유동 방향과 유동 거리가 제어되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 실린더본체의 타측 내측면에는 영구자석이 결합되고, 상기 실린더본체의 타측 내측면에 결합된 영구자석과 대면하는 상기 피스톤의 타측면은 자성체를 갖는 재질로 구성되는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 구동장치는, 상기 유동공간에서 상기 와이어가 연결된 피스톤의 일측면과 상기 실린더본체의 일측 내측면 사이에 개재되는 코일스프링을 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 피스톤의 일측면과 대면하는 상기 실린더본체의 일측 내측면은 상기 유동공간 상에서 길이방향을 따라 위치 조정이 가능하도록 구성되는 것이 특징이다.
삭제
하나의 예로써, 상기 구동장치는, 상기 피스톤의 타측면에 대하여 상기 실린더본체의 타측 내측면에 결합되는 영구자석의 접촉 면적을 조정할 수 있는 조정수단을 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 가동보는, 하단부가 상기 관거의 바닥면에 힌지 결합되고 일측의 상단부에 상기 와이어가 연결되는 제 1개폐플레이트와, 상류측에 위치하면서 상기 제 1개폐플레이트가 기립된 상태에서 제 1개폐플레이트의 일측 및 타측에 각각 접하도록 수직 설치되는 제 1스토퍼를 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 제 1개폐플레이트의 타측 상단부는 자성체를 가지는 재질로 구성되고, 상기 가동보는, 상기 제 1개폐플레이트의 타측 상단부와 대면하는 제 1스토퍼에 장착되는 하나 이상의 영구자석을 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 관거에 있어 상기 가동보에 인접하여 상류측에 설치되는 오리피스 게이트(orifice gate);를 더 포함하는 것이 특징이다.
하나의 예로써, 상기 오리피스 게이트는, 하단부가 상기 관거의 바닥면으로부터 이격되고 상단부가 상기 관거의 상단부에 힌지 결합되며 일측 및 타측 하단부가 자성체를 가지는 재질로 구성되는 제 2개폐플레이트와, 상류측에 위치하면서 상기 제 2개폐플레이트가 기립된 상태에서 제 2개폐플레이트의 일측 및 타측에 각각 접하도록 수직 설치되는 제 2스토퍼와, 상기 제 2개폐플레이트의 일측 및 타측 하단부와 대면하는 각 제 2스토퍼에 장착되는 영구자석을 포함하는 것이 특징이다.
이와 같이 본 발명의 시스템은 스프링의 장력에 의하여 피스톤이 왕복 운동하는 실린더형 무동력 구동장치를 통해 가동보의 전도 또는 기립이 제어되게 함으로써 제작 단가를 절감하고, 집중 호우 또는 홍수와 같은 재해상황에서는 그 유량에 연동하여 가동보가 신속하게 전도되어 통수단면적이 확보됨으로써 상류측 침수를 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.
또한 실린더형 무동력 구동장치가 가동보를 향하는 관거의 측면 상부측에 설치되어 유수단면에 영향을 주지 않으면서도 수리적 조건에 의한 가동보 설치에 제약을 주지 않는 효과가 있다.
특히 가동보와 인접하여 상류측에 오리피스 게이트를 설치하여 하나의 시스템으로 운용되며 오리피스 게이트로부터 유도되는 소류력과 와류를 통해 상류측 저부에 퇴적되었던 토사 등이 용이하게 하류측으로 이송되게 함으로써, 상류부 관거의 조건에 구애받지 않고서도 Flushing gate로 적용 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가동보의 구조를 나타내는 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 실린더형 구동장치의 작동 상태를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 압축공기 주입을 통한 동력 전달 구조를 가지는 구동장치의
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 코일스프링을 통한 무동력 구동장치를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 오리피스 게이트를 구성을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가동보의 퇴적물 플러싱 시 작동 상태도.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가동보의 기립(담수) 시 작동 상태도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 가동보의 고수위(홍수시) 시 작동 상태도.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1을 참조하면 본 발명의 시스템은 오수 및 우수가 이동하는 관거(10)와, 상류측으로부터 유입되는 유량에 따라 전도 또는 기립하여 상기 관거(10)를 개폐시키는 가동보(20)와, 상기 가동보(20)의 전도 또는 기립 작동을 제어하는 구동장치(30)를 포함하여 구성된다.
상기 관거(10)는 원형 단면 또는 사각 단면을 갖는 통상의 하수관거일 수 있으며, 설정된 계획 유량에 따라 단면폭 등이 선택될 수 있다.
이러한 관거(10)의 구체적인 구조 등은 공지 기술을 통해 다양하게 실시될 수 있는 바, 이에 대한 상세 설명은 생략한다.
상기 가동보(20)는 상기 관거(10)의 선택된 일 지점에 설치될 수 있으며, 관거(10)의 바닥면에 하단부가 힌지 결합되어 관거(10)의 바닥면을 기준으로 전도 또는 기립할 수 있게 된다.
즉 상기 가동보(20)는 집중 호우나 홍수와 같이 일시에 많은 양의 우수가 관거(10)로 유입되어 설정된 계획 수위 이상이 될 경우, 힌지 결합된 하단부가 관거(10)의 바닥면으로 전도되어 통수단면적을 확보하는 것에 더하여 평상시 보의 상류측 저부에 퇴적되었던 토사 등을 하류로 이송시키는 기능을 하게 된다.
상기 구동장치(30)는 상기 가동보(20)의 상단부에 와이어(320)를 통해 연결되고 상기 와이어(320)를 조정하여 선택적으로 상기 가동보(20)를 전도 또는 기립 작동시키게 된다.
상기 구동장치(30)에 의한 상기 가동보(20)의 전도 또는 기립 작동은 상기 관거(10)를 통해 상류측에서 하류측으로 유동하는 오수 또는 우수 등 하수의 유량에 연동하여 개시될 수 있다.
본 발명에서는 상기 구동장치(30)를 실린더형으로 구성하면서 관거(10)의 상단부에 횡방향으로 설치되게 하여 유수단면에 영향을 주지 않게 함으로써 수리적 조건에 의한 가동보(20)의 설치 제약 문제를 해결할 수 있게 한다.
구체적으로 상기 구동장치(30)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 실린더본체(300)와, 피스톤(310) 및 와이어(320)를 포함하여 구성된다.
상기 실린더본체(300)는 상기 가동보(20)와 대면하여 상기 관거(10)의 일 측벽 상부에 고정 설치되고, 내부에 횡방향으로 일정한 길이를 갖는 유동공간(301)이 마련되어 있다.
일 예로 상기 실린더본체(300)의 일측이 상기 가동보(20)의 상부로부터 이격되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
상기 피스톤(310)은 상기 유동공간(301) 배치되어 있으며, 상기 유동공간(301) 상에서 일측 및 타측으로 왕복 유동한다.
이때 상기 피스톤(310)은 상기 실린더본체(300)의 유동공간(301)에서 기밀성이 유지될 수 있도록 일측면과 타측면에 각각 기밀패킹이 장착될 수 있으며, 피스톤(310)의 안정적인 횡방향 유동을 도모할 수 있도록 상기 유동공간(301)에는 상기 피스톤(310)을 관통하여 횡방향으로 설치되는 하나 이상의 가이드레일(360)이 구비될 수 있다.
상기 와이어(320)는 일단이 상기 실린더본체(300)의 일측면을 통과하여 상기 유동공간(301)에 위치하는 피스톤(310)에 연결되고, 타단이 상기 가동보(20)의 상단부에 연결된다.
그리고 상기 와이어(320)는 상기 가동보(20)가 완전히 전도될 수 있을 정도의 충분한 길이를 가지며 복수의 회전 구간을 형성하면서 상기 가동보(20)에 연결될 수 있으므로, 각 회전 구간에는 상기 와이어(320)의 방향을 전환시킬 수 있는 회전풀리(321)가 마련될 수 있다.
본 발명에서 제시되는 실린더형 구동장치(30)의 경우, 실린더본체(300)에서 피스톤(310)의 왕복 운동에 해당하는 만큼 와이어(320)가 이동을 하고, 이에 따라 가동보(20)의 전도 및 기립이 이루어지게 된다.
이때 상기 가동보(20)를 기립시키기 위한 피스톤(310)의 왕복 운동에 대한 동력은 압축공기의 주입을 통해 이루어지거나, 스프링에 의한 무동력으로도 적용이 가능하다.
일 예로서 상기 구동장치(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 실린더본체(300)의 일측 및 타측에서 상기 유동공간(301)과 각각 연통하는 제 1주입구(330) 및 제 2주입구(340)를 더 포함하고, 상기 제 1주입구(330) 또는 제 2주입구(340) 중 선택된 하나를 통해 주입되는 공기압에 의해 상기 피스톤(310)의 유동 방향과 유동 거리가 제어될 수 있다.
그리고 본 실시 예에 따른 구동장치(30)는 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 영구자석(370)이 결합되고, 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 결합된 영구자석(370)과 대면하게 되는 상기 피스톤(310)의 타측면은 자성체를 갖는 재질로 구성될 수 있다.
상기 영구자석(370)의 자력 세기는 계획된 수위에서 가동보(20)가 전도되어야 수압에 따라 선택적으로 설정될 수 있으며, 상기 가동보(20)의 전도 수압이 상기 영구자석(370)의 자력보다 상대적으로 크게 작용할 경우 상기 피스톤(310)에 대한 구속력은 해제된다.
즉 평상시 상기 가동보(20)에 가해지는 수압에는 상기 피스톤(310)이 상기 영구자석(370)의 자력에 구속됨에 따라 가동보(20)의 기립이 유지되는 것이며, 집중호우나 홍수와 같은 재난상황에서 가동보(20)의 전도가 요구되는 경우에는, 도면에 도시된 바 없으나 외부에 마련되는 콤프레샤 등을 통해 공급되는 압축공기의 공기압이 상기 제 2주입구(340)로 주입되게 하여 상기 영구자석(370)에 의한 피스톤(310)의 구속력이 해제될 수 있도록 하는 것이다.
이때 상기 제 2주입구(340)로 주입되는 공기압은 상기 피스톤(310)이 영구자석(370)으로부터 분리될 수 있을 정도의 압력을 가져야 하고, 상기 가동보(20)가 반듯이 전도되어야 하는 수심에서 해방될 수 있는 힘으로 공기압이 설정이 되어야 한다.
다른 예로서 상기 구동장치(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 유동공간(301)에서 상기 와이어(320)가 연결된 피스톤(310)의 일측면과 상기 실린더본체(300)의 일측 내측면 사이에 개재되는 코일스프링(350)을 더 포함하여 가동보(20)의 전도 및 기립이 무동력으로 실시되게 할 수 있다.
본 실시 예에 따른 구동장치(30) 역시 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 영구자석(370)이 결합되고, 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 결합된 영구자석(370)과 대면하게 되는 상기 피스톤(310)의 타측면은 자성체를 갖는 재질로 구성될 수 있다.
상기 영구자석(370)은 상기 가동보(20)가 직립 상태가 유지되어야 하는 일반적인 상황에서 상기 피스톤(310)의 유동을 구속시킴으로써 상기 와이어(320)의 움직임을 방지한다.
이때 상기 영구자석(370)의 자력 세기는 계획된 수위에서 가동보(20)가 전도되어야 수압에 따라 선택적으로 설정될 수 있으며, 상기 가동보(20)의 전도 수압이 상기 영구자석(370)의 자력보다 상대적으로 크게 작용할 경우 상기 피스톤(310)에 대한 구속력은 해제된다.
상기 구동장치(30)는 상기 피스톤(310)의 타측면에 대하여 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 결합되는 영구자석(370)의 접촉 면적을 조정할 수 있는 조정수단을 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 영구자석(370)이 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면으로부터 이격된 위치에 설치되며, 상기 실린더본체(300)의 타측면을 관통하여 상기 영구자석(370)에 결합되는 회전나사(303)가 결합될 수 있다.
그리고 상기 영구자석(370)은 상기 회전나사(303)의 회전에 의해 상기 유동공간(301)에서 회전할 수 있으며, 회전 각도에 따라 단면적이 변화하도록 구성됨에 따라 상기 피스톤(310)의 타측면과의 접촉 면적이 조정될 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 실시 예에 따른 구동장치(30)는 상기 코일스프링(350)에 대한 장력을 조정할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
예를 들면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(310)의 일측면과 대면하는 상기 실린더본체(300)의 일측 내측면은 상기 유동공간(301) 상에서 길이방향을 따라 위치 조정이 가능하도록 구성될 수 있으며, 이러한 실린더본체(300)의 일측 내측면에 대한 위치 조정은 상기 실린더본체(300)의 일측면에 결합되는 하나 이상의 조정나사(302)를 통해 구현될 수 있다.
즉 상기 조정나사(302)를 회전시켜 상기 유동공간(301) 상에서 상기 실린더본체(300)의 일측 내측면이 일측 또는 타측 방향으로 위치가 이동 가능하게 됨으로써, 내재된 코일스프링(350)을 압축 또는 인장되게 하는 방식으로 장력을 조정할 수 있게 되는 것이다.
이하에서는 본 실시 예에 따른 구동장치(30)의 작동 상태를 설명한다.
설정된 전도 수위보다 낮은 평상 시의 수위 상태에서는 상기 가동보(20)에 가해지는 수압이 상대적으로 약하기 때문에, 상기 실린더본체(300)에 내재된 코일스프링(350)의 장력에 의해 상기 피스톤(310)은 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 위치하게 되면서 상기 영구자석(370)의 자력으로 구속되고, 이러한 피스톤(310)에 연결된 와이어(320)가 당겨진 상태가 유지됨으로써 상기 가동보(20)의 직립 상태가 유지될 수 있다.
이후 집중 호우나 홍수와 같이 일시에 많은 양의 우수가 관거(10)로 유입되어 설정된 전도 수위 이상이 될 경우 상기 가동보(20)의 전도가 시작되는데, 먼저 상기 코일스프링(350)의 장력보다 큰 수압이 상기 가동보(20)에 작용하여 가동보(20)에 연결된 와이어(320)가 피스톤(310)을 당기게 됨으로써 상기 영구자석(370)에 의한 구속력이 해제되고, 이와 동시에 코일스프링(350)이 압축됨에 따라 상기 와이어(320)가 풀러지게 되면서 상기 가동보(20)의 전도가 실시된다.
그리고 수위가 점차 낮아져 가해진 수압이 해제되면 압축 상태의 코일스프링(350)에 복원력이 작용하여 상기 코일스프링(350)이 인장하게 되는바, 상기 피스톤(310)이 상기 실린더본체(300)의 타측 내측면에 위치하게 되고 영구자석(370)과 접촉하여 구속되면서 상기 가동보(20)는 원래의 상태로 기립하게 된다.
본 발명의 가동보(20)는 하단부가 상기 관거(10)의 바닥면에 힌지 결합되고 일측의 상단부에 상기 와이어(320)가 연결되는 제 1개폐플레이트(200)와, 상류측에 위치하면서 상기 제 1개폐플레이트(200)가 기립된 상태에서 제 1개폐플레이트(200)의 일측 및 타측에 각각 접하도록 수직 설치되는 제 1스토퍼(210)를 포함할 수 있다.
이때 상기 제 1스토퍼(210)의 경우 상기 와이어(320)의 진행 방향에 위치하게 되므로, 상기 와이어(320)가 통과할 수 있는 통공이 마련되어 있어야 함은 당연하다.
이와 같은 상기 가동보(20)는 상기 제 1스토퍼(210)를 통해 정확한 기립 위치를 설정할 수 있게 됨과 더불어 가동보(20)의 역방향 전도에 의한 역류를 방지할 수 있게 되는 것이다.
한편 상술한 바와 같이 제 1개폐플레이트(200)의 일측에만 구동장치(30)의 와이어(320)가 연결될 경우, 와이어(320)가 연결된 부분에서만 수압을 견디는 구조가 되므로 상기 제 1개폐플레이트(200)의 전도 및 기립 작동 시 편심이 발생할 수 있게 되는 바, 이러한 편심에 의한 오작동 등을 유발할 수 있게 된다.
이에 본 발명에서는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 제 1개폐플레이트(200)의 타측 상단부가 자성체를 가지는 재질로 구성되고, 상기 가동보(20)는 상기 제 1개폐플레이트(200)의 타측 상단부와 대면하는 제 1스토퍼(210)의 일면에 장착되는 영구자석(220)을 더 포함하여, 와이어(320)가 연결되지 않은 제 1개폐플레이트(200)의 타측을 제 1스토퍼(210)에 구속시킴으로써 상술한 편심에 의한 오작동 문제를 해결할 수 있게 된다.
여기서 상기 제 1스토퍼(210)에 장착되는 영구자석(220)의 경우, 기설정된 전도 수위의 수압에서는 구속력이 해제될 수 있을 정도의 자력을 갖는 것이 타당하다.
한편 본 발명의 시스템에서는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 관거(10)에 있어 상기 가동보(20)보다 상류측에 설치되는 오리피스 게이트(orifice gate)(40)를 더 포함하여 상기 가동보(20)를 관거(10) 내 퇴적, 이로 인한 악취발생 문제를 해결하기 위한 Flushing gate로 운용되게 할 수 있다.
그러나 일반적인 Flushing gate는 상류부 관거(10)에 경사가 형성되는 조건에서만 제한적으로 적용이 가능 하였는데, 게이트 상류부 관거(10)에 경사가 작은 경우에는 담수 과정에서 수류가 정체하게 되며 이에 따라 하수 내 고형물이 침전하고 Flushing gate가 작동하여 가동보(20) 상류부 하수의 유출이 진행되어도 침전물의 유출이 원활히 되지 않게 되는 문제점이 발생한다.
즉 경사가 적은 관거(10)에서 가동보(20)를 작동시킬 경우 가동보(20) 상류의 수심이 확보되어도 관거(10) 바닥에서는 마찰 등으로 인하여 거의 소류력이 발생하지 않게 되는 것이다.
이에 본 발명의 시스템에서는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 가동보(20)와 인접하는 상류부에 오리피스 게이트(40)를 마련한 것으로 이렇게 되면 오리피스 게이트(40)의 상류부에는 바닥면 측에 강한 흐름을 유발시켜 소류력이 크게 작용하게 되고, 오리피스 게이트(40)의 개구부에는 와류를 발생시켜 지속적으로 오리피스 게이트(40) 하류부에서 가동보(20) 구간의 소류력을 향상시킬 수 있게 된다.
즉 본 발명에서는 하류부에 가동보(20)를 설치하고 상류부에 오리피스 게이트(40)를 설치하여 하나의 시스템으로 운용하게 되는 것이며, 이러한 운용 방식에 따라 무동력 가동보(20)를 이용한 Flushing gate의 적용을 상류부 관거(10)의 조건에 구애받지 않고 범위를 크게 확대할 수 있게 되는 것이다.
여기서 상기 오리피스 게이트(40)는 집중호우나 홍수 시 통수능을 저해할 수 있기 때문에 도 5에 도시된 바와 같이 오수 또는 우수의 유량에 따라 선택적으로 개폐 가능한 구조로 구성하는 것이 바람직하다.
일 예로 상기 오리피스 게이트(40)는 하단부가 상기 관거(10)의 바닥면으로부터 이격되어 개구부가 형성되게 하고 상단부가 상기 관거(10)의 상단부에 힌지 결합되며 일측 및 타측 하단부가 자성체를 가지는 재질로 구성되는 제 2개폐플레이트(400)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 오리피스 게이트(40) 역시 설정된 수위에서는 직립상태가 유지되게 하는 구조를 가질 수 있는 바, 도 5에 도시된 바와 같이 상류측에 위치하면서 상기 제 2개폐플레이트(400)가 기립된 상태에서 제 2개폐플레이트(400)의 일측 및 타측에 각각 접하도록 수직 설치되는 제 2스토퍼(410)와, 상기 제 2개폐플레이트(400)의 일측 및 타측 하단부와 대면하는 각 제 2스토퍼(410)의 일면에 장착되는 영구자석(420)을 포함함으로써 영구자석(420)의 자력에 의하여 상기 제 2개폐플레이트(400)의 움직임이 구속될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 시스템은 도 7에 도시된 바와 같이 평상시 가동보(20)의 기립을 통해 오수 및 하수 등 하수의 담수를 수행하게 되며, 집중 호우나 홍수와 같이 일시에 많은 양의 우수가 관거(10)로 유입되어 상류측 수위가 기설정된 전도 수위를 넘어서는 경우, 도 8에 도시된 바와 같이 오리피스 게이트(40)의 개방과 무동력 구동장치(30)에 의한 가동보(20)의 전도 작동으로 신속하게 통수단면적을 확보하게 됨으로써 상류측 침수를 방지할 수 있게 되고, 특히 가동보(20)가 전도되면서 상류측 저부에 퇴적되었던 토사 등이 우수와 함께 하류로 이송되게 하여 평상시 퇴적토로 인한 유량계측 방해 문제를 해결할 수 있게 된다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.
10 : 관거 20 : 가동보
30 : 구동장치 40 : 오리피스 게이트
200 : 제 1개폐플레이트 210 : 제 1스토퍼
300 : 실린더본체 301 : 유동공간
310 : 피스톤 320 : 와이어
330 : 제 1주입구 340 : 제 2주입구
350 : 코일스프링 360 : 가이드레일
400 : 제 2개폐플레이트 410 : 제 2스토퍼

Claims (8)

  1. 오수 및 우수가 이동하는 관거;
    상기 관거의 선택된 일 지점에서 관거의 바닥면에 하단부가 힌지 결합되는 가동보; 및
    상기 가동보의 상단부에 와이어를 통해 연결되고 상기 관거에서 하류측으로 유동하는 오수 또는 우수의 유량에 따라 상기 와이어를 조정하여 선택적으로 상기 가동보를 기립 또는 전도 작동시키는 구동장치;를 포함하되,
    상기 구동장치는,
    상기 가동보와 대면하여 상기 관거의 일 측벽 상부에 설치되고 내부에 유동공간이 마련되는 실린더본체와, 상기 유동공간에 배치되어 유동공간 상에서 왕복 유동하는 피스톤와, 일단이 상기 실린더본체를 통과하여 피스톤에 연결되고 타단이 상기 가동보의 상단부에 연결되는 와이어를 포함하고,
    상기 실린더본체의 일측 및 타측에서 상기 유동공간과 각각 연통하는 제 1주입구 및 제 2주입구를 더 포함하고, 상기 제 1주입구 또는 제 2주입구 중 선택된 하나를 통해 주입되는 공기압에 의해 상기 피스톤의 유동 방향과 유동 거리가 제어되고,
    상기 실린더본체의 타측 내측면에는 영구자석이 결합되고, 상기 실린더본체의 타측 내측면에 결합된 영구자석과 대면하는 상기 피스톤의 타측면은 자성체를 갖는 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는,
    상기 유동공간에서 상기 와이어가 연결된 피스톤의 일측면과 상기 실린더본체의 일측 내측면 사이에 개재되는 코일스프링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 피스톤의 일측면과 대면하는 상기 실린더본체의 일측 내측면은 상기 유동공간 상에서 길이방향을 따라 위치 조정이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 구동장치는,
    상기 피스톤의 타측면에 대하여 상기 실린더본체의 타측 내측면에 결합되는 영구자석의 접촉 면적을 조정할 수 있는 조정수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가동보는,
    하단부가 상기 관거의 바닥면에 힌지 결합되고 일측의 상단부에 상기 와이어가 연결되며 타측의 상단부는 자성체를 가지는 재질로 구성되는 제 1개폐플레이트와, 상류측에 위치하면서 상기 제 1개폐플레이트가 기립된 상태에서 제 1개폐플레이트의 일측 및 타측에 각각 접하도록 수직 설치되는 제 1스토퍼와, 상기 제 1개폐플레이트의 타측 상단부와 대면하는 제 1스토퍼에 장착되는 하나 이상의 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 관거에 있어 상기 가동보에 인접하여 상류측에 설치되는 오리피스 게이트(orifice gate);를 더 포함하되,
    상기 오리피스 게이트는,
    하단부가 상기 관거의 바닥면으로부터 이격되고 상단부가 상기 관거의 상단부에 힌지 결합되며 일측 및 타측 하단부가 자성체를 가지는 재질로 구성되는 제 2개폐플레이트와, 상류측에 위치하면서 상기 제 2개폐플레이트가 기립된 상태에서 제 2개폐플레이트의 일측 및 타측에 각각 접하도록 수직 설치되는 제 2스토퍼와, 상기 제 2개폐플레이트의 일측 및 타측 하단부와 대면하는 각 제 2스토퍼에 장착되는 영구자석을 포함하는 것을 특징으로 하는 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템.
KR1020220056194A 2022-05-06 2022-05-06 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템 KR102463754B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220056194A KR102463754B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220056194A KR102463754B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102463754B1 true KR102463754B1 (ko) 2022-11-07

Family

ID=84043663

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220056194A KR102463754B1 (ko) 2022-05-06 2022-05-06 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102463754B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064547A (ko) * 1999-04-08 1999-08-05 한상관 수문의 개폐장치
KR20060003377A (ko) * 2004-07-06 2006-01-11 (주)대한엔지니어링 밸런스 조정이 가능한 수문
KR100990483B1 (ko) 2010-06-23 2010-10-29 미래그린건설 주식회사 초기우수 보관 처리 시스템
US20140328628A1 (en) * 2012-01-16 2014-11-06 Hitachi Zosen Corporation Floating flap gate
KR102371698B1 (ko) * 2021-09-08 2022-03-08 주식회사 엔포텍디에스 위어형 가동보

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990064547A (ko) * 1999-04-08 1999-08-05 한상관 수문의 개폐장치
KR20060003377A (ko) * 2004-07-06 2006-01-11 (주)대한엔지니어링 밸런스 조정이 가능한 수문
KR100990483B1 (ko) 2010-06-23 2010-10-29 미래그린건설 주식회사 초기우수 보관 처리 시스템
US20140328628A1 (en) * 2012-01-16 2014-11-06 Hitachi Zosen Corporation Floating flap gate
KR102371698B1 (ko) * 2021-09-08 2022-03-08 주식회사 엔포텍디에스 위어형 가동보

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1726717A2 (en) Hinge-assembly for the articulation of a pivoting sluice gates
US193516A (en) Improvement in system and apparatus for the improvement of the navigation of
KR102463754B1 (ko) 실린더형 구동장치를 이용한 가동 위어 시스템
KR102371698B1 (ko) 위어형 가동보
KR101342920B1 (ko) 가동보 개폐장치
KR101900943B1 (ko) 저층수 배출이 용이한 가동보의 개량형 패널 구조
US3509724A (en) Gate valve means for controlling the flow of water over a weir,dam wall or the like
KR20200145192A (ko) 저층수 배출용 수문 개폐장치가 구비된 가동보 장치
KR101149863B1 (ko) 자연생태하천 유지를 위한 하천정비용 취입보 구조물
JP5108553B2 (ja) 透過型砂防堰堤
KR100957070B1 (ko) 홍수와 수량 조절과 소수력발전용 지하 저수장치
KR101561081B1 (ko) 물의 흐름을 이용한 무동력 양방향 양수장치
KR20220168870A (ko) 부력식 어도
KR102401121B1 (ko) 저층수 배출 기능 및 에어백 손상 방지가 가능한 가동보 및 이의 시공방법
EP2865886A1 (en) Hydraulic apparatus
KR20070108437A (ko) 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법
JP2007046421A (ja) 下水道の伏越部構造
KR101988044B1 (ko) 다목적 수문
KR100713014B1 (ko) 수위에 따라 자동조절되는 하천용 수문
KR200454424Y1 (ko) 자동수문
KR970043621A (ko) 수위 조절장치가 부착된 수문
KR100317975B1 (ko) 수문의 개폐장치
KR102458656B1 (ko) 저층수 배출이 가능한 전도식 수문
JP5217025B2 (ja) 水力発電装置
JP2003301510A (ja) 合流式下水道の特殊人孔の構造

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant