KR20010008082A - 자동 개폐식 유압 실린더 내장형 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은,

수문을 구성함에 있어서 가동되는 수문 함체의 밀폐된 공간내에 회전축 및 고정축과 실린더 등 주요 구동장치를 모두 내장한 상태로 수문을 구성함으로서, 수문의 구조를 단순화하면서 수문의 개폐를 용이하게 하고, 홍수시 유량이 증가하여 물이 일류할 경우에도 수중에서 수문의 개폐가 가능토록 할뿐만 아니라,

수문의 개폐를 위한 동력원으로 유압 구동방식을 채택함으로서 수문의 크기를 소형화하고 수문의 형상을 좁고 길게 구성하여 물의 일류시 물의 흐름에 대한 수문의 저항을 최소화하기 위한 것이다.

또한, 수문의 개폐를 유압 구동방식에 의하기 때문에 종래의 모터 구동 방식이 갖는 감전사고에 대한 위험을 없애고, 수문 내외부의 온도차이에 따라 수문 내부에 발생되는 습기에 의해 내부에 설치된 모터 등 구동장치가 전기적으로 단락되어 고장을 일으키는 것을 방지하기 위한 것이며,

동일한 기능을 갖는 수문을 상대적으로 작고 단순하게 만들 수 있기 때문에 수문의 제작 원가를 줄일 수 있고 취급이 간편하게 되므로 설치에 따르는 제반 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 고장의 발생원인이 줄어듦에 따라 수문을 유지 보수하기 위한 비용을 대폭 절감케 하고자 하는 것이다.

Description

자동 개폐식 유압 실린더 내장형 수문 {An automatic opening and closing type Water-gate having oil pressure sylinder therein}

본 발명은 제방시설의 수위를 조절하기 위하여 사용되는 수문에 관한 것으로,

보다 상세하게는 제방시설 내에 담수되는 물의 양을 조절하기 위하여 설치되는 수문의 내부에 유압 실린더를 장착하고 외부로부터 공급되는 유압에 의해 동력을 전달받아 수문을 열고 닫을 수 있도록 한 자동 개폐식 유압 실린더 내장형 수문에 관한 것이다.

일반적으로 수문이란, 물을 막거나 유량을 조절하기 위해 수로나 저수지에 설치하는 가동식 구조물로써, 하천의 분류 지점이나 합류지점에 설치하여 유량을 조절하는데 사용되고, 해안 제방에 설치하여 조수의 역류 방지, 내수 배제, 선박 운행 등에 이용되기도 하며, 댐의 홍수 토수구나 방수관에 설치하여 방류나 홍수 조절에 이용하는 장치를 일컫는다.

본 발명은 상기와 같은 기본적인 기능을 갖는 수문을 구성함에 있어서,

가동되는 수문 함체의 밀폐된 공간내에 회전축 및 고정축과 실린더 등 주요 구동장치를 모두 내장한 상태로 수문을 구성함으로서, 수문의 구조를 단순화하면서 수문의 개폐를 용이하게 하고, 홍수시 유량이 증가하여 물이 일류할 경우에도 수중에서 수문의 개폐가 가능토록 할뿐만 아니라,

수문의 개폐를 위한 동력원으로 유압 구동방식을 채택함으로서 수문의 크기를 소형화하고 수문의 형상을 좁고 길게 구성하여 물의 일류시 물의 흐름에 대한 수문의 저항을 최소화함을 특징으로 하는 것이다.

또한, 수문의 개폐를 유압 구동방식에 의하기 때문에 종래의 모터 구동 방식이 갖는 감전사고에 대한 위험을 없애고, 수문 내외부의 온도차이에 따라 수문 내부에 발생되는 습기에 의해 내부에 설치된 모터 등 구동장치가 전기적으로 단락되어 고장을 일으키는 것을 방지하며,

동일한 기능을 갖는 수문을 상대적으로 작고 단순하게 만들 수 있기 때문에 수문의 제작 원가를 줄일 수 있고 취급이 간편하게 되므로 설치에 따르는 제반 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 고장의 발생원인이 줄어들게 됨에 따라 수문을 유지 보수하기 위한 비용을 대폭 절감케 함을 특징으로 하고 있는 것이다.

종래 수로에는 수동식, 유압 구동식 그리고 모터 구동식 및 무동력 방식 등 다양한 형태의 수문이 설치, 운용되고 있었다.

재래의 소규모 수로에서는 관리인이 직접 손으로 회전 손잡이를 회전시켜 수직으로 수문을 들어올리고 내림으로서 수문을 개폐하는 수동식 수문이 주로 사용되어 왔으나 정부의 대규모 경지정리 및 상하수도 사업 등이 진행됨에 따라 수문의 설치 수량이 증가하고 설치되는 수문의 크기도 점차 대형화되면서 유량의 변화에 따른 수문의 적시 조작 및 완벽한 관리 등이 요구되자 근래에 들어 새롭게 설치되는 수문은 대부분 자동화 또는 반자동화되고 있는 추세이다.

이와 같은 수문의 자동화 추세에 따라 도 1a에서 볼 수 있는 바와 같은 유압구동식 수문이 고안되었으며,

동 수문의 구조는 실린더부(20)가 수문(30)의 외부로 노출된 채

실린더부(20)의 로드(22) 측단이 수문(30)과 로드핀(23)에 의해 힌지 결합되어 있고, 실린더부(20)의 타측단은 측면지지대(10)와 실린더핀(24)에 의해 힌지 결합되는 형태로 구성하고 수문힌지축(33)을 회전축으로 하여 수문이 개폐되도록 한 것이나,

이와 같은 수문은 외측으로 돌출된 실린더부(20)가 홍수시 수문(30)위로 흐르는 물의 흐름을 방해하며 특히 홍수시 유량이 증가하여 물이 일류될 경우 상류로 부터 떠내려오는 많은 부유물이 실린더부에 걸려 물의 흐름을 더욱 방해할 뿐만 아니라, 심지어는 수문의 개폐를 곤란하게 하여 수문 고장의 원인으로 작용하기도 하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 개선키 위해 도 1b와 같이 뚝/보(4)의 하류에 실린더홈(25)을 만들고 유량의 변화에 따라 수문(30)의 하단에 설치된 수문 힌지축(33)을 회전축으로 하여 수문(30)의 상단부가 개폐되도록 하는 방안이 안출된 바 있다.

이 방식은 부유물에 의해 수문의 조작이 방해받거나 유속을 저하시키는 요인은 제거할 수 있었지만, 이와 같은 구조는 뚝/보(4)의 하류에 설치된 실린더 홈(25)에 모래가 쌓이게 되므로 해서 실린더부(20)가 실린더 홈(25)으로 진입하지 못하게 됨에 따라 수문(30)의 개폐를 불가능하게 하는 문제점이 있었고, 또 뚝/보(4)의 상류에도 상류로부터 흘러내려 온 토사가 보에 축적되게 됨에 따라 정기적으로 준설을 하지 않으면 안되는 문제점이 있었다.

그리고 상기와 같이 상단으로부터 개폐되는 수문은 어도를 막아 생태계를 파괴한다는 비판을 받기도 하였다.

또한 도 1a의 문제점을 개선키 위한 다른 방안으로 도 1d와 같이 수문(30)을 밀폐형으로 형성하고 그 내부에 모터(34), 감속기(35), 소기어(36), 대기어(37) 등을 내장하여 수문이 자체적으로 동작될 수 있도록 하는 모터 구동방식이 발명된 바 있다.

상기와 같은 구성의 모터 구동식 수문은 외부로부터 전기를 공급받아서 수문(30) 내부의 모터(34)가 회전하면, 모터(34)로부터 회전 동력을 전달받은 감속기(35)가 수문 개폐에 알맞도록 회전속도를 감속시켜 구동 기어(36, 37)에 동력을 전달하고, 그 동력에 의해 수문의 회전축과 고정 결합되어 있는 구동 기어(36, 37)가 회전하면서, 그 회전력에 의해 수문(30)이 개폐되도록 된 것으로서, 필요에 따라 모터(34)의 회전 방향을 변환하여 수문(30)의 개방과 폐쇄를 할 수 있도록 한 것이다.

그러나 상기한 모터 구동식 수문은, 동력원인 모터(34)의 회전 속도가 필요 이상으로 빠르므로 수문(30) 개폐의 원활한 제어를 위해서는 모터의 빠른 회전 속도를 줄이기 위해 감속기(35)가 필수적으로 사용되어야 했고 모터에서 발생되는 회전력을 수문 개폐의 동력원으로 변환하여 사용하기 위해서는 구동 기어가 필요하게 됨에 따라, 수문(30)의 체적이 필요 이상으로 커지게 되어서 홍수시 유량이 급증하여 물이 일류되면 수문(30)이 물의 흐름을 방해하는 문제점이 있었으며,

또한 모터(34)의 회전 동력을 전달하는 기어의 구동으로 수문(30)을 개폐하는 방식이므로, 대동력을 전달받는 구동 기어(36, 37)가 쉽게 마모될 우려가 있을 뿐만 아니라, 수중에서 동작하는 기계장치의 동력원으로 전기를 사용함에 따라 감전의 위험이 상존하는 문제점이 있었고, 특히 만일의 경우, 홍수 등에 의해 물이 불어나서 수문을 개방하여야 할 경우에 수문의 고장이 발생한다면, 상기 모터(34) 및 구동 기어(36, 37)가 회전축의 기어와 맞물려 있는 상태에 있으므로 이를 분리하지 않으면 수문(30)을 열지 못한 채 닫혀진 수문이 큰 물의 흐름을 막고 있는 형태로 발전할 수 있는 문제점이 있었다.

아울러 동 장치는 모터가 동작하지 않을 때, 밀폐된 수문 내부에 내외부간의 온도의 차이로 인하여 습기가 차게 되면 습기에 의해 모터의 구동부에 전기적 단락현상이 나타나 고장을 일으킬 우려가 있었다.

또한 도 1c와 같이 무동력 개폐 방식의 수문이 안출되어 별다른 동력원을 가지지 않더라도 물에 의한 부양력에 의해 수문이 자동으로 개폐될 수 있도록 된 수문이 개발되기도 하였으나 이는 물이 수문을 넘쳐 흐를 경우에만 비로소 부력에 의해 수문이 열리도록 되어 있는 것으로서 평상시 수위 조절에는 적합치 못한 것이었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서,

그 첫 번째 목적은, 회전축과 고정축 및 실린더와 로드로 이루어 진 동력 전달부(본 발명에서는 유압 실린더부로 지칭함)를 수문 함체에 내장하고 로드의 왕복운동으로 수문을 개폐토록 함과 동시에 실린더 자체가 수문과 일체화되어 동시에 작동케 하고자 함에 있고,

두 번째 목적은, 수문의 개폐를 자동, 수동 겸용으로 하여 만일의 경우 고장이 발생하더라도 직접 수동 방식에 의해 유압을 주입함으로서 언제든지 수문을 개폐할 수 있도록 하는데 있으며,

세번째 목적은, 수문의 전체적인 형상을 유선형으로 좁고 길게 하여 물의 일류시 수문의 방향이 물의 흐름과 일치되게 함으로서 물의 흐름에 대한 수문의 저항을 최소화하도록 하는데 있고,

네번째 목적은, 습기의 영향을 비교적 덜 받는 유압 실린더 피스톤을 동력전달 기관으로 사용하여 수문에 내장, 밀폐함으로서 습기에 의한 고장의 발생을 최소화하는 데 있으며,

다섯번째 목적은, 수문의 개폐를 위한 동력원으로 유압을 사용함으로 해서 전기에 의한 감전 위험을 없애는데 있다.

도 1a는 실린더를 외부에 장착한 종래의 유압 구동식 수문의 구성도

도 1b는 실린더를 뚝/보 하류에 설치한 종래의 유압 구동식 수문의 구성도

도 1c는 종래의 무동력 방식 수문의 구성도

도 1d는 종래의 모터구동 방식 수문의 구성도

도 2a는 본 발명에서 수문이 닫혔을 때의 수문의 동작 상태도

도 2b는 본 발명에서 수문이 열렸을 때의 수문의 동작 상태도

도 3a는 본 발명에서 수문이 닫혔을 때의 수문의 사시도

도 3b는 본 발명에서 수문이 열렸을 때의 수문의 사시도

도 4는 본 발명의 세부 구성을 나타내는 분해 사시도

도 5는 본 발명의 수문이 여러개 연결되어 설치된 뚝/보의 사시도

도 6은 로드 고정부를 회전축 하단에 설치한 본 발명의 다른 실시예

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

4: 제방시설 5: 배수로 30: 수문함체

30a: 상판 30b: 측판 30c: 하부판

35: 호스 홀 36: 고무패킹 60: 수문 지지 프레임

61: 고정축 62: 회전축 63: 내부 프레임

64: 상부 지지대 65: 측면 지지대 66: 하부 지지대

67: 중앙 지지대 68: 수문 함체 70: 유압 실린더부

71: 실린더 72: 로드 73: 로드 고정핀

74: 로드 고정부 75: 실린더 고정핀 76: 유압 호스

77: 유압 흡입구 78: 유압 토출구

상기의 목적을 달성하기 위하여 안출된 본 발명의 구성을 도 4를 참고하여 살펴보면,

본 발명은 제방시설(4)에 형성되어 있는 배수로(5)의 규격에 맞게 성형하여 수문을 지지할 수 있도록 한 수문 지지 프레임(60)과,

상기 수문 지지 프레임의 상단부에 결합 형성된 고정축(61)과,

상기 회전축의 외부에 형성되어 수문 지지프레임과 고정 결합되어 수문을 개폐시키는 회전축(62)과,

상기 회전축의 중심부에 고정 결합된 채 로드(72)와 로드고정핀(73)에 의해 힌지 결합되는 로드 고정부(74)와,

피스톤 작용으로 직선 왕복 운동을 하면서 한 끝단을 로드 고정부와 힌지 결합하고 타측 끝단을 중앙지지대(67)와 힌지 결합한 유압 실린더부(70)와,

상기한 수문의 중앙 지지대(67)를 포함하여 상부 지지대(64), 측면 지지대(65), 하부 지지대(66)로 이루어 진 내부프레임(63)과,

상기한 유압 실린더부(70)와 내부프레임(63)을 감싸서 수문의 외형을 이루는 수문 함체(30)와,

상기 실린더로 유압을 공급하고 배출하는 유압호스(76)로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 상기한 실린더부(70)는 로드 고정부(74)와 로드 고정핀(75)에 의해 힌지 결합되어 있는 로드(72)와,

유압에 의해 로드(72)를 입출시키는 실린더(71)와,

상기 실린더(71)의 끝단에서 중앙지지대(67)와 힌지 결합되어 있는 실린더 고정핀(75)과,

유압을 입출시키는 유압 흡입구(77) 및 토출구(78)로 이루어 짐을 특징으로 하며,

상기한 내부 프레임(63)은 고정축(61)에 고정 결합되는 상부지지대(64)와, 보의 하단에 평행으로 유지되는 하부지지대(66)와, 상부지지대(64) 및 하부지지대(66)를 측면에서 결합 고정시키는 측면지지대(65)와, 상하부지지대(64, 66)와 고정결합되면서 실린더핀(75)에 의해 실린더부(70)와 힌지 결합되어 수문의 개폐동작을 하는 중앙지지대(67)로 이루어 짐을 특징으로 하고 있고,

상기 수문 함체(30)는 수문의 상부를 덮는 상판(30a)과, 수문의 측면을 구성하며 유압 호스를 출입시키는 호스 홀(35)과, 수문함체(30)내로 물이 유입되는 것을 차단하기 위한 고무패킹(36)이 형성되어 이루어진 측판(30b)과, 수문 차단시 물과 접촉하는 하부판(30c)으로 이루어짐을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작과정을 도 2a 내지 도 2b를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

여기에서 도 2a는 수문이 닫혀 있을 때의 상태도이며, 2b는 수문이 완전히 열려진 상태의 상태도이고, 3a는 수문이 닫혀 있을 때의 사시도이며, 3b는 수문이 닫혀 있을 때의 사시도이다.

그리고 도 5는 본 발명이 뚝/보에 설치되어 운용되는 실시도이다.

도 2a에서와 같이 평상시에는 물이 뚝/보에 가득 차 있지 않은 상태에서 물을 담수할 경우에는 수문의 자중에 의해 수문은 닫혀 있게 되며 상류측에 물이 담수되게 된다.

이 때 실린더(71)에는 유압이 공급되지 않아서, 수문의 자중에 의해 로드(72)는 최대한 돌출되어 있는 상태가 된다.

이어서 물이 일정 수위에 이르거나, 하류에 있는 수요자의 요구에 의하여 물을 방출할 필요가 있게되면 관리자의 판단에 따라 수문을 열게 된다.

관리자가 관리실에 설치된 조작반(도시하지 않음)에 있는 유압의 공급을 위한 수문 열림 버튼을 누르면 관리실 내에 있는 유압펌프(도시하지 않음)가 작동하여 유압 호스(76)를 통해 실린더(71)에 유압이 공급되게 되고, 그 압력에 의해서 실린더(71)는 로드고정부(74)의 인장력을 받으며 고정축(61) 방향으로 당겨져 올라가게 되며, 이 때 실린더 고정핀(75)에 의해 힌지 결합된 중앙지지대(67)는 회전축(61)을 중심으로 하여 서서히 위로 회전하게 된다.

아울러 중앙지지대(67)와 고정 결합된 측면지지대(65), 상부지지대(64), 하부지지대(66)와 (즉, 내부 프레임(63))과 그 위를 감싸고 있는 수문함체(30)는 중앙지지대(67)와 같이 고정축(61)을 중심으로 하여 회전축(62)의 안내를 받아 상부로 회전하면서 들어 올려지게 되며 이어서 뚝/보의 하단으로부터 물이 방출되게 되는 것이다.

이 때 실린더(71)에는 유압이 공급되어 있는 상태로서 로드(72)의 길이는 최소로 돌출되어 있는 상태가 된다.

여기에서 수문의 개폐되는 정도, 바꾸어 말하면 물이 배출되는 양은 관리자가 버튼을 누르고 있는 시간에 비례하여 연속적인 아날로그 값으로 변하게 되며, 개폐의 정도를 판단하는 방식은 직접 육안으로 판단하는 방법, 수문 측정 게이지 또는 수위 측정 게이지에 의한 방법 더 나아가서는 원격조작에 의한 자동 제어 방법 등 이미 공지되어 있는 여러 가지 방법 중에서 선택적으로 채택할 수 있으며, 수문이 개폐된 후에 일정시간 계속해서 수문을 동일한 높이로 유지시키기 위한 고정장치(쇄정장치)도 기계적 방식이나 유압방식 등 다양한 방법 중에서 필요에 따라 채택될 수 있으나, 그에 관한 부분은 본 발명의 요지가 아니기 때문에 여기에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

이어서 일정 시간동안의 방류 후 수문을 닫을 필요가 있다고 판단되면 관리자는 관리실에 설치되어 있는 조작반의 유압의 배출을 위한 수문 닫힘 버튼을 누르게 되고, 닫힘 버튼의 조작에 따라 유압펌프가 작동하면서 유압 호스(76)를 통해 실린더(71)에 공급되었던 유압이 토출되기 시작하면서 실린더(71)는 수문 자체의 하중과 로드고정부(74)의 항력에 의해 회전축(61)의 반대방향으로 밀려 내려가게 된다.

아울러 실린더 고정핀(75)에 의해 힌지 결합된 중앙지지대(67)는 회전축(61)을 중심으로 하여 서서히 밑으로 회전하게 되고, 상기 중앙지지대(67)와 고정 결합된 내부프레임(63)과 그 위를 감싸고 있는 수문함체(30)는 중앙지지대(67)와 같이 하부로 회전하면서 밀려 내려가게 되며 그에 따라 수문은 점차 닫히게 되고 상단부로부터 물의 흐름이 차단되기 시작한다.

여기에서도 마찬가지로 수문이 닫히는 정도는 관리자가 닫힘 버튼을 누르고 있는 시간에 비례하여 연속적인 아날로그 값으로 변하게 되어서 관리자는 필요에 따라 수량을 조절하며 수문을 닫을 수 있게 된다.

수문의 닫힘 상태를 관찰하거나 방출수량의 감량조정을 하는 방법과 수문을 쇄정하는 방법도 수문의 열림을 관찰하거나 방출수량을 증량조정하는 경우와 마찬가지로 이 분야에서 이미 다양한 형태로 실시되고 방법 중에서 수문의 상황에 따라 선택적으로 적용할 수 있다.

또한 도 2b에서와 같이 수문이 완전히 열리게 되는 상황이 되면 (즉, 홍수시 물이 일류되는 경우가 되면) 이 때에 물은 열려진 수문의 상하로 흐르게 된다.

이때 유선형으로 형성된 수문은 물의 흐름 방향에서 볼 때, 최소한의 단면적을 갖도록 유지되어야 하며 그래야만 유속의 저하를 최소화하여 빠른 배수를 할 수 있게 된다.

이 경우 수문의 단면적은 로드 고정부(74)와 중앙지지대(67)가 이루는 각도와 로드 고정부(74)의 높이에 비례해서 달라지게 되나 어떤 경우이든 그 값이 로드고정부(74)의 높이의 1배를 넘을 수는 없음은 분명하며, 이러한 이유로 유압 실린더 회전방식을 채택하여 로드 고정부의 높이를 최소화한 본원 발명은 이 수문의 단면적을 최소화하는데 크게 기여할 수 있게 되는 것이다.

그리고, 만약 상기와 같은 홍수등의 영향으로 수문을 조작하여야 할 상황에 고장이 발생하게 되면 물의 흐름을 제어하기 위한 수문이 오히려 물의 흐름을 방해하는 요인으로 작용할 수도 있으며, 적시에 수문을 제어하지 못함으로 해서 더 큰 문제를 야기시킬 수 있는바, 본 발명에서는 수문의 개폐를 자동, 수동 겸용으로 전환 사용이 가능하도록 구성하여서 고장 발생시는 수동 전환하여 인력으로 개폐가 가능하도록 하였으며 또한, 수동 전환시에는 일류되는 물의 힘과 수문의 부력에 의해 수문이 자동으로 개방이 되어 고장 발생시 유연하게 대처할 수 있도록 구성되어 있으며, 동력 전달 기관에서 동력 전달 매체인 유압유는 자연광유(mineral oil)를 사용하여 만일, 유압유가 외부로 유출된다 하더라도 수질 및 환경 오염에는 이상이 없도록 사전 대비한다.

도 3a 및 도 3b는 상기 작동 상태에 대한 사시도로서 이로서 수문의 개폐상태를 보다 명확히 이해할 수 있다.

이와 같은 수문의 개폐는 도 6에서 나타난 바와 같이 로드 고정부(74)를 하향으로 설치하여 실시할 수 있는 바, 이는 실린더(71)의 인장력에 의해 수문이 열리고 실린더의 항력에 의해 수문이 닫히도록 한 방식을 실린더의 항력에 의해 수문이 열리고 실린더의 인장력에 의해 수문이 닫히도록 변경한 것이다.

이러한 구성은 수문의 굴곡부위를 상부를 적게 하고 하부를 크게 하는 형태로 변형함으로서 유속과 관련하여 수문이 위로 떠오르도록 하는 양력을 얻을 필요가 있을 때, 요긴하게 활용될 수 있을 것이다.

아울러 물의 일류시 수문이 양력을 받을 경우 물의 흐름을 더욱 빠르게 하는 효과를 가져올 수 있는 것이다.

따라서 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜주는 크랭크와 동일한 기능을 하는 로드 고정부(74)를 상단에 설치하는 방식을 택하느냐 아니면 하단에 설치하는 방식을 택하느냐 하는 문제는 수문의 형태와 연계하여 수로의 상황에 따라 관리자가 가장 효율적인 방법을 선택하게 될 것이다.

그리고, 수문의 개폐 방식을 이미 공지 기술화 되어있는 센서를 수문 일측에 설치하고 유압 펌프와 연계하여 장치한 후, 센서의 감지로 수문을 자동으로 개폐하도록 구성할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은,

수문을 구성함에 있어서 가동되는 수문 함체(30)의 밀폐된 공간내에 회전축 및 고정축과 실린더 등 주요 구동장치를 모두 내장한 상태로 수문을 구성함으로서, 수문의 구조를 단순화하면서 수문의 개폐를 용이하게 하며, 홍수시 유량이 증가하여 물이 일류할 경우에도 수중에서 수문의 개폐가 가능토록 하는 효과를 가질 뿐만 아니라,

수문의 개폐를 위한 동력원으로 유압을 채택함으로서 수문의 크기를 소형화하고 수문의 형상을 유선형으로 좁고 길게 구성하여 물의 일류시 물의 흐름에 대한 수문의 저항을 최소화하는 효과를 가져오고 있는 것이다.

또한, 수문의 개폐를 자동 및 수동으로 전환 조작할 수 있도록 함으로서 만일의 고장시 수동방식으로 전환하여 인력으로 수문을 개폐할 수 있게 하여 고장 처치 능력을 향상시키는 효과를 가진다.

그리고, 유압 실린더에 사용되는 유압유는 자연광유(mineral oil)를 사용하므로 만일의 사고로 인하여 유압유가 수중으로 유출된다 하더라도 수질에는 영향이 없어서 환경 오염을 방지하는 효과를 가지며,

또한, 수문의 개폐를 유압 구동방식에 의하기 때문에 종래의 모터 구동 방식이 갖는 감전사고에 대한 위험을 없애고, 수문 내외부의 온도 차이에 따라 수문 내부에 발생하는 습기에 의해 내부에 설치된 모터 등의 구동장치가 전기적으로 단락되어 고장을 일으키는 원인을 배제하는 효과를 갖게 된다.

그리고 동일한 기능을 갖는 수문을 상대적으로 작고 단순하게 만들 수 있기 때문에 제작 원가를 줄일 수 있고 취급이 간편하게 되므로 설치에 따르는 제반 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 고장의 발생원인이 줄어듦에 따라 수문을 유지보수하는 비용이 대폭 절감되는 효과를 갖게 된다.

Claims (3)

1. 제방시설(4)에 형성되어 있는 배수로(5)의 규격에 맞게 성형하여 수문을 지지할 수 있도록 한 수문 지지 프레임(60)과,

   상기 수문 지지 프레임의 상단부에 결합 형성된 고정축(61)과,

   상기 고정축의 외부에 형성되어 수문 지지프레임과 고정 결합되어 수문을 개폐시키는 회전축(62)과,

   상기 회전축의 중심부에 고정 결합된 채 로드(72)와 로드고정핀(73)에 의해 힌지 결합되는 로드 고정부(74)와,

   피스톤 작용으로 직선 왕복 운동을 하면서 한 끝단을 로드 고정부와 힌지 결합하고 타측 끝단을 중앙지지대(67)와 힌지 결합한 유압 실린더부(70)와,

   수문의 골조를 이루는 내부프레임(63)과,

   상기한 유압 실린더부(70)와 내부프레임(63)을 감싸서 수문의 외형을 이루는 수문 함체(30)와,

   상기 실린더로 유압을 공급하고 배출하는 유압호스(76)로 구성됨을 특징으로 하는 자동 개폐식 유압 실린더 내장형 수문.
2. 제 1항에 있어서,

   내부 프레임(63)은 회전축(62)에 고정 결합되는 상부지지대(64)와,

   보의 하단에 평행으로 유지되는 하부지지대(66)와,

   상부지지대(64) 및 하부지지대(66)를 측면에서 결합 고정시키는 측면지지대 (65)와,

   상하부지지대(64, 66)와 고정결합되면서 실린더 고정핀(75)에 의해 유압 실린더부(70)와 힌지 결합되어 수문의 개폐동작을 하는 중앙지지대(67)로 이루어 짐을 특징으로 하는 자동 개폐식 유압 실린더 내장형 수문.
3. 제 1항에 있어서

   로드 고정부(74)를 설치함에 있어서, 로드 고정부의 위치를 하향으로 설치함으로서, 실린더(71)의 항력에 의해 수문이 열리고 실린더(71)의 인장력에 의해 수문이 닫히도록 구성함을 특징으로 하는 자동 개폐식 유압 실린더 내장형 수문.