KR20000007120A - 보조 수문을 갖는 자동개폐 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보조 수문을 갖는 자동개폐 수문에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 저수지나 하천 등에 구비된 보의 여수로에 설치하여 저수량을 일정하게 유지시키는 수문에 보조 수문을 형성하여, 이 보조 수문을 통해 소량의 물이 항상 흐를 수 있도록 하므로써, 저수된 물이 오염되는 것을 방지하는 수문을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 저수지 또는 하천에 구비된 보의 여수로에 설치되어 수위를 일정하게 유지시키는 수문에 있어서,

상기 수문의 소정 일곳에 회동축을 중심으로 회동 개폐되는 보조 수문을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명은 상류로부터 흘러 내려온 쓰레기 등과 같은 이물질이 물이 저수되는 곳의 바닥에 쌓이지 않고 보조 수로를 통해 흘러 내려갈 수 있으며, 또한 항상 흐르는 상태가 되므로, 파리, 모기 등과 같은 곤충이 알을 낳고 번식시킬 수 없는 조건이 되어 저수된 물의 오염을 방지할 수 있는 발명이다.

Description

보조 수문을 갖는 자동개폐 수문 {AUTOMATIC SLUICE}

본 발명은 보조 수문을 갖는 자동개폐 수문에 관한 것으로, 특히 저수지나 하천 등에 구비된 보의 여수로에 설치하여 저수지나 하천의 저수량을 일정하게 유지시키는 수문에 저수된 물이 항상 일정량 만큼 흐를 수 있는 보조 수문을 형성한 수문에 관한 것이다.

일반적으로, 농촌에는 농업용수를 확보하기 위해 둑을 쌓거나 저수지를 축조하여 물을 가둬 두었다가 물이 많이 필요한 농번기철이나 가뭄이 들 때를 대비하고 있으며, 근래에는 중소도시 지역을 흐르는 하천이나 도시 근교의 소규모 공장지대를 흐르는 하천을 막아 홍수조절과 공업용수를 확보하고 있다.

상기 하천이나 저수지에 쌓은 둑을 "보"라 하고, 이러한 보의 일곳을 개방시켜 여수로를 확보하며, 이 여수로에 수문을 설치하여 저수량을 조절하고 있다.

즉, 일정수위 이상으로 저수되어 있으면 수문을 개방시켜 일정 수위에 이를 때 까지 물을 방류하고, 일정수위 이하일 때에는 일정수위에 이를 때 까지 물이 외부로 새지 않도록 수문을 폐쇄하여 저수량을 조절한다.

상기와 같이 저수량을 조절하는 수문은 과거에는 수동으로 개폐되도록 하는 것이 대부분이었으나, 근래에는 수문의 몸체 내부에 모터를 설치하고 이 모터를 작동시킬 때 발생되는 동력을 보에 체결된 고정축에 전달하여 수문에 자동으로 개폐되도록 하는 방법이 널리 사용되고 있다.

그러나, 상기와 같은 수문은 물이 일정 수위에 이를 때 까지는 폐쇄된 상태로 있기 때문에 저수된 물은 수문이 개방되기 전까지 고여있는 상태가 되어 쉽게 오염될 우려가 있어 왔다.

즉, 상류에서 물이 계속하여 유입되어 일정 수위까지 저수되는 과정에서 쓰레기와 같은 오염물질이 상기 물에 포함되어 유입되면, 수문이 있는 곳에서 더 이상 흘러 내려가지 않고 바닥에 쌓여 물을 오염시키고, 하절기에는 모기, 파리 등과 같은 유해한 곤충이 알을 낳고 번식시키기에 좋은 환경이 되며, 심한 경우에는 상기와 같은 곤충들의 배설물과 상류에서 유입된 오염물질이 섞여 심한 악취까지 발생되는 등의 문제가 지적되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 저수지나 하천 등에 구비된 보의 여수로에 설치하여 저수량을 일정하게 유지시키는 수문에 보조 수문을 형성하여, 이 보조 수문을 통해 소량의 물이 항상 흐를 수 있도록 하므로써, 저수된 물이 오염되는 것을 방지하는 수문을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 저수지 또는 하천에 구비된 보의 여수로에 설치되어 수위를 일정하게 유지시키는 수문에 있어서,

상기 수문의 소정 일곳에 고정축을 중심으로 회동 개폐되는 보조 수문을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 수문의 사시도

도 2는 본 발명에 의한 수문의 단면도

도 3은 본 발명에 의한 보조 수문의 작동 상태도

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 ; 수문 11 : 몸체 12,24 : 고정축

14,27 : 감속기 17 : 동력축 20,26 : 모터

23 : 보조 수문

상기와 같은 본 발명의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 수문의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 수문의 단면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 보조 수문의 작동 상태도이다.

상기 도면에서와 같이 본 발명은 수문(10)의 소정 일곳에 보조 수문(23)을 형성하는 것으로, 수문(10)의 몸체(11) 내부 상측에는 일측이 수문(10)에 체결되고 타측은 선단에 브라켓(22)이 형성되어 보(31)에 체결되는 고정축(12)을 형성하며, 상기 고정축(12) 상에 종동기어(13)을 형성한다.

또한, 상기 수문(10)의 몸체(11) 내부 하측에는 모터(20)로부터 동력을 전달받아 회전하는 동력축(17)을 형성하고, 이 동력축(17) 상의 소정 일곳에 동력기어 (18)를 형성하여 모터(20)의 기어(21)와 치합되도록 형성하며, 상기 동력축(17)의 양측에는 스프로켓(19)을 형성한다.

이후, 상기 동력축(17)의 회전 동력을 감속시켜 고정축(12)으로 전달하는 감속기(14)를 형성하는데, 이 감속기(14)의 일측에는 구동기어(15)를 형성하여 고정축(12)에 형성한 종동기어(13)와 치합되도록 하고, 타측에는 스프로켓(16)을 형성하여 동력축(17)에 형성한 스프로켓(19)과 체인(30)으로 연결시킨다.

여기서는 감속기(14)의 스프로켓(16)과 동력축(17)의 스프로켓(19)을 체인 (30)으로 연결하는 것으로 설명하였으나, 이외에 벨트 또는 기타 다른 연결 수단으로 연결할 수도 있다.

또한, 수문(10)의 몸체(11) 일곳에 구멍을 천공한 보조 수로(33)를 형성하고, 상기 보조 수로(33)에 보조 수문(23)을 형성하는데, 상기 보조 수문(23)은 선단이 수문(10)에 체결되는 고정축(24)을 하측에 형성하여 상기 고정축(24)에 의해 보조 수문(23)이 회동되도록 한다.

한편 첨부한 도면 도 4는 본 발명에 의한 다른 실시예를 도시한 것으로, 수문(10)과 보조 수문(23)을 형성하는 것은 본 발명의 실시예와 동일하나, 다른 실시예에서는 보조 수문(23)의 개폐가 수문(10)과 같이 원거리에서 전기적 조작으로 이루어질 수 있도록 한 것이다.

즉, 보조 수문(23)의 내부에 형성된 고정축(24)의 소정 일곳에 종동기어(25)를 형성하고, 모터(26)와 이 모터(26)로부터 동력을 전달받아 감속시키는 감속기 (27)를 형성하되, 상기 감속기(27)의 구동기어(15)와 종동기어(25)가 서로 치합되도록 형성한다.

또한, 상기 보조 수문(23)의 소정 일곳에 수위를 감지하는 센서(29)를 설치하여 형성한다.

도면의 부호 중 미설명 부호 32는 저수된 물이 일정 수위 이상이 되었을 때 방류되는 통로인 여수로이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 수문(10)을 보(32)에 설치하는데, 그 설치는 수문(10)의 고정축(12) 선단에 형성한 브라켓(22)을 보(32)의 장착 위치에 볼트 등으로 체결하면 수문(10)이 보(32)에 설치된다.

상기와 같이 수문(10)이 보(32)에 설치되면 원거리에 있는 제어실에서 몸체 (11) 내부에 있는 모터(20)에 전원을 공급 또는 차단하며 수문(10)을 개폐할 수 있는데, 저수된 물의 수위가 일정 수위 이상이 되면 수문(10)이 열리도록 하고 일정 수위 이하로 저수량이 부족할 때에는 수문(10)을 폐쇄하여 물이 방류되지 못하도록 한다.

즉, 제어실에서 스위치를 조작하여 모터(20)에 전원을 공급하면 모터(20)가 회전하게 되고, 모터(20)의 회전에 따라 상기 모터(20)의 축에 형성된 기어(21)가 회전하게 된다.

이와 같이 모터(20)의 기어(21)가 회전하면, 이 기어(21)와 치합되어 있는 동력기어(18)가 회전하게 되어, 동력축(17)과 상기 동력축(17)의 양측에 형성한 스프로켓(19)이 회전된다.

상기와 같은 과정으로 스프로켓(19)이 회전하며 발생되는 회전력은 상기 스프로켓(19)과 체인(30)으로 연결된 감속기(14)의 스프로켓(16)에 전달되어 감속기 (14)로 보내진다.

상기 회전력을 전달받은 감속기(14)는 그 회전력을 감속시킨 다음 구동기어 (15)로 보내 상기 구동기어(15)를 회전시킨다.

그러나, 상기 구동기어(15)와 치합되어 있는 종동기어(13)는 고정축(12) 상에 형성되어 있는데, 이 고정축(12)이 몸체(11)에 고정되어 있기 때문에 구동기어 (15)가 회전하여도 종동기어(13)는 회전하지 않는다.

따라서, 종동기어(13)는 고정된 상태로 있어 구동기어(15)가 종동기어(13)의 외주연을 타고 상측으로 이동하게 되며, 구동기어(15)가 구비된 감속기(14)가 몸체 (11)에 고정되어 있기 때문에 구동기어(15)가 이동하게 되면 감속기(14)도 구동기어(15)와 동일한 방향으로 이동되어 결과적으로는 수문(10)의 하측이 고정축(12)을 중심으로 하여 상측으로 이동하며 여수로(32)를 개방시키게 된다.

상기와 같은 과정으로 여수로(32)가 개방되면 저수된 물이 이 여수로(32)를 통하여 방류되며, 저수된 물이 방류되어 일정 수위에 이르면 상기 수문(10)을 닫아 여수로(32)를 폐쇄시키는데, 그 과정은 상기와 같은 과정과 유사하게 이루어 진다.

즉, 제어실에서 스위치를 조작하여 모터(20)에 전원을 공급하는데, 이때 모터(20)의 회전방향이 상기와는 반대로 회전하도록 스위치를 조작하고, 모터(20)가 회전하며 발생되는 회전력이 상기와 같은 과정을 거쳐 감속기(14)의 구동기어(15)에 까지 전달되나, 몸체(11) 내부의 각 부품들이 회전하는 방향은 상기와는 반대로 회전된다.

따라서, 상승되었던 수문(10)의 하측이 원위치로 복귀되어 여수로(32)를 폐쇄하게 된다.

그러나, 본 발명은 물이 고여있는 상태로 오래 방치되어 오염되거나 저수되는 곳의 바닥에 오염물질이 쌓이는 것을 방지하기 위해 수문(10)이 여수로(32)를 폐쇄하는 상태에서도 저수된 물의 소량이 방류되도록 한 것인데, 그 작용은 다음과 같다.

양측 선단이 수문(10)에 체결되어 보조 수문(23)의 회동을 유도하는 고정축 (24)이 상기 보조 수문(23)의 하측에 위치하기 때문에, 적은 힘으로도 보조 수문(23)이 열린다.

즉, 첨부한 도면 도 3에서와 같이 보조 수문(23)은 고정축(24)을 중심으로 상측이 더 무거운 상태이며, 지면으로부터 수직이 아닌 비스듬한 상태로 설치되어 있기 때문에, 하측 부분에 작은 힘의 수압이 작용하여도 보조 수문(23)이 회동하여 점선으로 표시한 바와 같이 보조 수로(33)를 개방시킨다.

따라서, 소량의 물이 상기 보조 수로(33)를 통해 방류되므로, 저수된 물은 고여있는 상태가 아니라 항상 흐르는 상태가 되어 오염이 억제된다.

이후, 보다 많은 양의 물이 상류에서 유입되어 수위가 올라가면 수압이 보조 수문(23)의 상측 부분에도 작용하게 되는데, 이와 같이 보조 수문(23)의 상측에도 수압이 작용하면, 고정축(24)를 중심으로 하측보다 상측의 면적이 더 넓기 때문에 더 많은 압력이 작용하는 상측이 하측에 작용하는 압력을 이겨 보조 수문(23)은 최초의 상태로 복귀되어 보조 수로(33)를 폐쇄한다.

이와 같이 보조 수로(33)가 폐쇄되면 방류가 이루어지지 않아 저수된 물의 수위가 점점 상승하고, 일정 수위 이상이 되면 상기에서와 같이 수문(10)을 개방시켜 여수로(32)로 저수된 물을 방류시켜 수위를 조절한다.

이후, 저수된 물이 일정 수위에 이르면 다시 수문(10)을 닫아 여수로(32)를 폐쇄하는데, 상기 수문(10)에 폐쇄되면 수압이 보조 수문(23)에 작용하여 상기에서와 같이 보조 수로(33)를 다시 개방시킨다.

한편, 첨부한 도면 도 4는 본 발명의 다른 실시예로서, 보조 수문(23)을 상기 수문(10)과 같이 원거리에 있는 제어실에서 스위치 조작으로 개폐할 수 있도록 한 것인데, 고정축(24)에 종동기어(25)를 형성하고, 모터(26)에서 동력을 전달받아 감속시키는 감속기(27)의 구동기어(28)를 상기 종동기어(25)와 치합되도록 하여, 제어실에서 스위치를 조작하여 모터(26)에 전원을 공급하면 모터(26)의 회전력이 감속기(27)를 거치며 감속되어 구동기어(28)를 회전시키게 되나, 이 구동기어(28)와 치합되어 있는 종동기어(25)는 고정된 상태이기 때문에, 앞에서 설명한 수문 (10)이 열리는 것과 동일한 작용으로 보조 수문(23)이 개방되며, 폐쇄할 때에도 상기 수문(10)의 폐쇄와 그 작용이 동일하게 이루어 진다.

또한, 보조 수문(23)에 수량을 감지하는 센서(29)를 설치하여 사용할 수도 있는데, 상기 센서(29)가 저수량의 일정 수위 이상 또는 이하를 감지하여 전기적 신호를 제어실로 보내거나 직접 모터(26)로 보내 보조 수문(23)을 개방시키거나 또는 폐쇄시킬 수 있도록 할 수 있다.

상기와 같이 본 발명은 수문이 여수로를 폐쇄하고 있는 동안 저수된 물이 고여있는 상태가 되어 오염되는 것을 방지하기 위한 것으로, 저수된 물 중 소량의 물이 보조 수로를 통해 방류되기 때문에 저수된 물은 항상 흐르는 상태가 된다.

따라서, 상류로부터 흘러 내려온 쓰레기 등과 같은 이물질이 물이 저수되는 곳의 바닥에 쌓이지 않고 보조 수로를 통해 흘러 내려갈 수 있으며, 또한 항상 흐르는 상태이므로, 파리, 모기 등과 같은 곤충이 알을 낳고 번식시킬 수 없는 조건이 되어 저수된 물의 오염을 방지할 수 있는 발명이다.

Claims (3)

1. 저수지 또는 하천에 구비된 보(31)의 여수로(32)에 설치되어 수위를 일정하게 유지시키는 수문(10)에 있어서,

   상기 수문(10)의 소정 일곳에 고정축(24)을 중심으로 회동 개폐되는 보조 수문(23)을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 수문을 갖는 자동개폐 수문.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 보조 수문(23)의 내부에 구동기어(28)를 갖는 감속기(27)와 이 감속기(27)에 동력을 공급하는 모터(26)를 형성하고, 고정축(24) 상에 종동기어 (25)를 형성하되, 상기 감속기(27)의 구동기어(28)와 고정축(24) 상에 형성한 종동기어(25)가 치합되도록 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 수문을 갖는 자동개폐 수문.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 보조 수문(23)의 소정 일곳에 저수량을 감지하는 센서(29)를 설치하여, 센서(29)에서 감지된 전기적 신호에 의해 보조 수문(23)이 개폐되도록 하여 이루어진 것을 특징으로 하는 보조 수문을 갖는 자동개폐 수문.