KR20010069414A - 이중 압박대를 이용한 자동수문의 구성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동으로 열리고 자동으로 닫히는 강이나 하천 또는 저수지의 여수토 또는 농수로와 제방등의 수로에 설치되는 자동수문에 관한 것이다.

종래에 하천의 수중보 또는 저수지의 여수토에 설치되는 수문들은 수직상승형이 주류를 이루고 있는데 한결같이 사람에 의해서 수동으로 조작해주어야 하는 불편한 점들이 있었던 것이다.

이러한 문제점들을 해결한 본 발명의 구조는 다음과 같다.

일정한 간격을 두고 구성되는 언체 또는 벽체에 기둥을 구성시킨후 기둥에 중공의 사각판형상에 수압과 부력을 받을수 있도록 수문이 구성되어 있으며 수문의 양측부에 흰지가 구성되어 지지대와 결합되는 고정흰지가 구성됨과 함께 벽체에 두쌍의 회동수단이 구비되어 수문의 일측과 타측에 구비되는 각각의 하단연결대와 축결합되는 상단 연결대가 회동수단에 구비되는 회동축과 결합되는 구조이다.

이상과 같은 본 발명의 작용효과는 다음과 같다.

강이나 하천에 설치되는 수중보 , 또는 저수지의 여수로 ,또는 농수로에 설치되는데 있어서 상류에서 흘러내려 오는 유입수가 많아지면 자동으로 감지되는 수위감지쎈서의 신호에 의해 저장수위를 유지하고 있는 회동수단의 회동력이 조절되면서 수문의 하단부가 서서히 열렸다가 홍수 또는 비가 끝친후 하천의 상류부터 유입되는 유입수량이 적어지면 회동수단의 회동력이 조절되어 수문이 닫히도록 작용되는 효과에 의해 수문이 자동으로 조절되는 것이다.

Description

이중 압박대를 이용한 자동수문의 구성방법{omitted}

본 발명은 회동수단에 의해 작동하는 이중 압박대의 작용에 의해 작동하는 자동수문에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 물을 저장하여 농사용 또는 공업용으로 사용하기 위해서 설치하는 강이나 하천의 수중보 또는 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로에 설치하여 저수측(貯水側)의 수위를 항상 일정 범위 내로 유지하여 주는 기능을 발휘하는 수문에 관한 것이다.

사람의 힘을 들이지 않고 홍수시 또는 비가올때에 자연발생적으로 증가하는수압에 의해 자동적으로 전달되는 자동수위 감지 쎈서에 의해 작동되는 회동수단의 회동력에 의해 작동되는 압박대에 의해 열였다가 비가 끝치면 자동으로 작동하는 회동수단과 압박대에 의해 수문이 자동적으로 닫히도록 구성되는 자동수문에 관한 것이다.

저수지의 여수토에 설치되는 수문이나 강이나 하천의 수중보에 설치되는 수출 또는 농수로등에 설치되는 수문들은 홍수시 또는 비가 올때에 물의 범람을 방지하기 위하여 수문이 설치는 것이다. 상기와 같이 하천이나 저수지 또는 농수로에 설치되는 수문은 대부분의 경우 수문의 상측에 수문을 상·하로 승강시키기 위한 승 강조절핸들을 설치하여 이 승강조절핸들 을 회전시킴으로서 수문을 개폐하도록 되어 있다. 그러나, 이와 같이 수문을 인력에 의해 개폐할 경우에는 개폐시에 큰 힘이 요구되는 것은 물론이고, 적절한 시기에 수문을 개폐하지 않을 경우에는 물의 범람을 야기하거나 또는 적정 저수량 이상의 물을 배수시키 못하는 등의 문제점이 있는 것이다.

물을 저장하기 위해서 하천에 설치되는 수중보 수문의 경우 인위적 개문을 하여주지 못하게 되면 홍수위 상승에 의한 제방의 유실로 인하여 엄청난 재산피해를 유발하는 문제점들이 있었던 것이다.

또한 비가 올 때에 철재로 구성된 수문을 열어주러 가다가 벼락을 맞는일이 비일비재한 것이 현실인 것이며 범람하는 홍수에 의해 하천으로 휩쓸려 들어가 인명피해를 유발하는 것이 다반사 인 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여,상류에서 유입되는 유량이 적어지게 되면 수문의 상면에 구성된 회동수단의 회동력에 의해 작동하는 이중 압박대의 압력에 의해 폐쇄되어 저수과정이 진행되고 상류로부터 유입되는 유량이 많아지게 되면 자동으로 감지된 공지된 기술인 자동수위 감지쎈서의 신호에 의해 작동하는 회동수단의 동작을 조절하면 이중 압박대의 압력이 조절되면서 수압과 부력에 의해 수문이 개방되기 시작하면서 배수가 이루어져 항상 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 자동수문을 제공하고자 하는 것을 기술적인 과제로 한다.

도 1은 본 발명의 폐쇄상태를 나타낸 측면도 .

도 2는 본 발명의 개방된 상태의 측면도

도3은 본 발명에 사용되는 상단압박대의 형상을 도시한 사시도 .

※도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명※

1. 기동 또는 지지대 2.수문의 고정 흰지 3.유동흰지 4.하단 압박대 5.회동축 6 회동수단 7. 수문 8. 언체 또는 벽체 9.상단 압박대 10.유회동축 키흠 11 상단압박대의 유동흠

본 발명의 자동수문은, 농업용수 또는 공업용수로 사용하기 위해서 조성되는 하천의 수중보 ,저수지의 여수토, 농수로에 소정의 간격을 두고 축조되는 벽체와, 수문[7]의 본체가 중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 수문의 내부에는 부력을 발생시키기 쉬운 기체 즉 헤륨가스와 같은 물질로 충전되어 있으며, 수문의 상측 양측부에 회동축[2]이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 직각 또는 경사각을 이루도록 상기 벽체[8] 사이에 배수측으로 배치됨과 함께 상기 흰지[2]에 의해 기둥[1]에 회동가능하게 결합된 수문본체[7]로 구성된다.

제1의 실시예에 따른 구성은 다음과 같이 한다.

수문[7]의 양쪽 측부에는 두쌍의 지지대[1]에 수문[7]을 직각 또는 경사지게 구성하기 위한 흰지[2]가 구성되며 흰지[2]는 지지대[1]와 축 결합되어 있다.

벽체[8]에는 수문[7]을 회동시키기 위한 회동축[5]이 구비된 회동수단[6]이 구비됨과 함께 회동축[5]에는 수문[7]의 개폐를 조절하기 위한 상단압박대[9]가 구성되며 상단압박대[9]는 유동흰지[3]에 의해 수문[7]과 결합되어 있는 하단 압박대[4]와 결합되는 구조이다.

제2의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

수문을 구성하는 방법은 제1의 실시예와 같으나 수문[7]을 압박하고 해제하기 위해 구성되는 회동수단[6]과 상단압박대[14]와 하단압박대[19]를 수문[7]의 하단부에 구성하여 작동 되도록 하는 방법인 것이다.

이때에 구비되는 회동 수단[6]을 구성하는 방법은 감속기어 방식, 레크기어방식 ,워엄기어 방식 헬리컬기어 방식, 유압 로타리 엑추레이터 회동방식등과 같은 다양하게 공지되어 있는 다양한 방법을 이용할 수가 있으므로 기술을 생략하기로 한다.

수문을 개폐 시키기 위해 구성되는 회동수단을 구비함에 있어 한쌍 또는 두 쌍으로 구성하여도 수문을 개폐 시킬수가 있는 것이며 , 회동수단의 위치를 틀리게 하거나 또는 회동수단과 압박대의 방향이 틀린다 해도 본 발명의 효과를 달성할 수가 있는 것이므로 회동수단을 달리하거나 압박대의 모양과 위치가 틀리다고 해도 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

상기와 같은 본 발명은 수중보의 상류 하천에서 유입되는 수량이 적어지면서 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문본체가 상단,과 하단압박대[4][9]의 압력에 의해 폐쇄상태를 유지하고 있다가 유입수량이 증가하여 저수측의 수위가 상승할 경우에는 자동수위 감지센서의 신호에 의해 작동하는 회동수단[6]의 회동력이 조절되면서 회동수단과 축결합된 상단압박대[14]와 하단압박대[19]의 압력에 의해 수문본체의 하부가 수압과 부력에 의해 배수측 상부로 회동하여 배수가 이루어지는 작동을 반복하는 것에 의해 저수측의 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 이중압박대에 의해 개폐되는 자동수문의 구조인 것이다.

이하 본 발명의 구체적인 실시예를 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 폐쇄 상태의 측면도를, 도 2는 본 발명의 개방된 상태의 측면도이면, 도3은 상단압박대 또는 하단압박대에 구성되는 홈[11]과 키홈[10]을 예시한 참고사시도이고, 도4는 제2의 실시예에 따른 본 발명의 폐쇄 상태를 나타낸 측면도이며, 도5는 본 발명의 제2의 실시예에 따른 개방 상태를 나타낸 측면도를 도시하고 있다.

지시부호 8은 물을 저장하기 위한 하천의 수중보, 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로에 소정의 간격을 두고 축조된 철근콘크리트 구조물 또는 금속판재로 구성된 벽체이고, 이 벽체(8)에는 수문본체(7)를 지지시키기 위한 두쌍의 지지대(1)가 수직되게 고정되어 있다.

벽체(8)와 벽체 사이에 구비되는 수문본체(7)는 사각의 판 형상으로 되어 있음과 함께 수문의 내부에는 부력의 발생이 용이한 물질 즉 헤륨가스와 같은 물질이 충진되어 있으며 , 수문의 상측 양 측부에는 흰지(2)이 구비되어 지지대[1]와 축결합되어있다. 이 수문본체(7)는 물에 뜨는 재질로 만들어지거나 또는 물에 뜨지 않는 재질을 사용했다 하더라도 중공(中空) 구조로서 물에 뜨는 구조를 갖도록 되어 있다. 그리고 본 발명의 자동수문을 제작 설치할때에 수문자체에 장착되어 구성되어진 수문의 구조물은 수압을 이겨내면서 계획된 저장수위에 저항할 수 있는 구조을 갖고 있어서 계획된 저장수위를 항상 조절하도록 되어 있다.

상기 수문본체(7)의 상부 상면에는 소정의 간격을 두고 하단압박대[4]가 구성되며, 하단압박대[4]의 상부에는 유동흰지[3]가 구비되어 상단압박대[9]의 일단면과 흰지 결합됨과 함께 상단압박대[9]의 타단면은 회동수단[6]에 구성되는 회동축[5]과 키와 같은 부재에 의해 결합되는 구조이다.

벽체[8]에는 수문[7]의 개폐를 조절하기 위한 회동축[5]이 구성되는 회동수단[6]이 구비되며, 회동축[5]은 상단압박대[9]의 일단면과 축결합 됨과 함께 타단은 유동흰지[3]와 함께 하단 압박대[4]와 흰지 결합되는 구조이다.

이대에 구성되는 상단압박대 또는 상단 압박대의 키홈[10]과 유동홈[11]을 도 3에 도시된바와 같이 구성하여 결합하여도 작동에는 이상이 없는 것이다.

이와 같이 구성되는 자동수문은 다음과 같은 방식에 의해 작동된다.

저수측의 수위가 상승할 경우 자동감지 센서에 의해 작동되는 회동수단[6]에서 발생된 회동력이 상단압박대[9] 회동시키면 상단압박대[9]의 압력에 의해 하단 압박대[4]가 회동되면서 수문본체(7)가 용이하게 개방 또는 폐문 될 수 있도록 작용하는 것에 의해 하천 또는 강이나 저수지의 수위를 항상 일정 수위가 되도록 조절하는 작용을 하는 것이다.

제2의 실시예에 따른 구성은 다음과 같이 구성한다.

제4도에 도시된 바와 같이 구성함에 있어서 제1의 실시예와 같이 수문을 구성함과 함께 수문[7]의 하부면에 구성되는 수문의 개폐장치[6.14,19,]를 구성하는 실시예인 것이다.

수문(7)을 개방시키기 위해 구성되는 회동수단[6]을 수문의 하단부에 구비한후 회동수단에는 회동축[5]과 일단면을 하단압박대[19]와 결합하고 타단은 유동흰지[3]에 의해 상단압박대[14]와 결합한후 상단압박대[14]의 타단은 수문[7]에 구성되는 흰지[12]와 축결합되는 구조로서 상단압박대[14]와 하단 압박대[19]를 수문[7]의 하부에 구성하여 작동되도록 구성하는 방법인 것이다.

작동순서 또한 제1의 실시예와 같은 것이다.

수문이 개폐작용을 하도록 하는 압력을 전달해 주는 동력 또는 전기나 유압 배관라인의 도시는 생략하기로 한다.

수문이 작동되는 순서는 다음과 같다.

홍수가 발생하면 자동수위감지 센서에 신호가 감지됨과 동시에 감지된 신호의 지시에 의해 회동수단[6]이 가동됨과 동시에 회동수단[6]에서 발생되는 회동력이 상단압박대와 하단압박대를 통해 수문[7]에 전해지면 수문[7]이 일정한 위치의 형태로 개폐되게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의해 수위가 자동으로 조절되는 작용은 다음과 같다.

저수측의 수위가 벽체(8)의 높이와 거의 동일하게 되기 전까지는 도 1과 4에 에서와 같이 수문본체(7)와 함께 구성되는 벽체[8]상단과 하단에 구성된 회동수단[6]을 전달받은 상단압박대와 하단압박대의 압력에 의해 폐쇄상태를 유지하여 하천의 수중보 ,지수지의 여수토, 농수로등에 필요한 물의 저수과정이 진행된다.

이후 하천의 수중보등에 저수과정이 계속되어 수위가 벽체(8) 높이 이상으로흐르게 되면 수문본체(7)에 작용하는 물의 흐름압력에 의해 자동감지 센서에 신호가 입력되면 압력의 세기를 감지하여 회동수단[6] 가동함과 함께, 수문[7]을 압박하고있는 상단압박대와 하단압박대의 압력이 조절되면서 도2와 도5, 도시된 바와 같이 수문본체(7)는 수압과 부력에 의하여 그 하부가 배수측의 상부로 회동하여 배수가 이루어진다. 여기서 수문본체(7)는 상단압박대와 하단압박대에서 작용하는 압력에 의해 조절하면서 발생하는 수압과 부력에 의해 용이하게 개방되고 그 하부가 배측의 상부로 회동하여 개방되는 것이므로 수문본체(7)가 저수측 면과 수로바닥 사이에 형성되는 통수 단면적이 극대화되어 신속한 배수가 이루어지는 것이다.

그리고 상기와 같은 개폐작동은 공지된 기술인 자동수위감지 쎈서에 의해 유입되는 수위에 따라 연속적인 동작에 의해 자동으로 반복되는 것이므로 이러한 작동에 의해 저수측의 수위는 항상 일정 범위 내로 유지되면서 하천에 설치되는 수중 보의 계획된 저수량을 안정적으로 확보 할 수가 있는 것이다.

또한 저중량으로 구성되는 수문 본체의 역할에 의해 수문에 전달하는 수압과 부력이 가중되기 때문에 수문의 개문범위가 더욱더 커지게 되는 것이다.

위급시에 회동수단의 압력을 수동으로 제거시켜 수문을 개방 시킬수가 있도록 수동조절수위치가 부착되어 있어서 어떠한 재난에도 즉시 대처할 수가 있는 것이다.

본 발명에 있어서 이상과 같은 방법으로 저장수위를 유지하고 제거시키는 방법에 있어서 수문[7]을 압박하고 해제하여 저장수위와 개문수위를 보장하거나 제거시킬수가 있는 방법은 다양하다.

압박대의 설치각도를 반대로 하거나 두쌍 또는 하쌍의 압박대만을 수문과 연결하여 수문을 당겨주고 밀어주어 저장수위를 유지시키는 방법 또한 본 발명의 구성방법과 동일하므로 본 발명의 권리 범위에 속하는 것을 당연한 것이다.

수문[7]을 압박하고 해제하는 압박대 설치각도를 반대로 하여 수문의 개폐시키는 방식으로도 본 발명의 효과를 달성 할 수가 있으므로 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한 회동수단을 구성함에 있어서 유압의 힘에 의해 회전하는 로타리 엑추레이터와 같은 부재를 압박대와 결합하여 수문을 회동 시킬수가 있도록 구성할 수가 있는 것이다.

이러한 방법 모두가 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

본 발명은 농사용 또는 공업용으로 축조되는 하천의 수중보에 설치되는 자동 수문에 있어서 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문본체가 이중 압박대의 압력에 의해 폐쇄상태를 유지하고, 저수측의 수위가 상승할 경우에는 자동감지쎈서에 전달되어 작용하는 회동수단의 압력이 조절되면서 수문본체의 하부가 배수측 상부로 회동하여 배수가 이루어지는 것이다. 따라서 이러한 작동을 반복하는 것에 의해 자동으로 하천의 수중보 상단의 저수측 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 것이다.아울러서 저수지의 여수토, 농사용 농수로등에도 본 발명의 자동수문을 설치하여 주게 되면 이와 같이 반복적 연속 작용을 할 수가 있는 것이다.

또한 본 발명은 수문본체의 하부가 배수측의 상부로 회동하여 개방작동 되는것이므로 수문본체와 근접한 저수측 수로의 바닥에 토사나 자갈이 쉽게 배출될 수가 있을 뿐더러 토사등이 쌓여 있는 상태라 하더라도 개방 작동이 원활하게 이루어지는 것이다.

또한 수문을 구성하고 있는 언체의 크기를 크게하여 구성 하였기 때문에 수 문에 가해지는 수압을 가중시킬수가 있는 것이다 이러한 구조로 인하여 수문의 개 문 범위를 종전보다도 더넓게 하여 줄수가 있는 것이다.

본 발명의 자동수문을 설치 하였을때에 나타나는 최대의 장점은 하천에 흐르는 물을 수문의 하단부로 배출시켜주기 때문에 저장수가 썩지 않고 살아 난다는 점이다.

그이유는 모든 물질은 비중을 나타내는데 오염이 덜된 물은 비중이 가볍지만 오염이 많이된 물은 비중이 무겁기 때문에 상단부 배출식 수중보의 하단부에 정체되면서 오염을 더욱더 가중시키지만 본 발명의 하단부 배출식 자동수문은 수문의 하단부로 유입수를 배출시켜 주므로 하상에 퇴적물이 쌓이지 못하고 배출되기에 환경오염을 줄여 줄수가 있는 것이다.

더욱이 수문의 하단부로 유입수를 배출시켜 줄수 있도록 회동수단의 압력을 조절하여주게 되면 수문의 하단부가 자연적 어로 구실을 하여 주기 때문에 생태계 복원에 중심적 역할을 하여 줄수가 있는 것이다.

스크류 작동식이 되었건 라크기어 작동식이 되었건 또한 수문의 무게를 가볍게 구성한다음 수문의 하단부에 회동수단을 구비한다음 회동수단의 작동에 의해 조절되는 로프의 길이를 조절하는 방식과 같은 로프 조절당김방식이 되었건 본 발명의 효과를 달성할 수가 있는 것이므로 방식이 틀린다 해도 본발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

Claims (2)

1. 농사용수 또는 공업용수를 취수하기 위해서 설치하는 하천의 수중보 ,저수지의 여수토 언체 ,농수로의 벽체등에 소정의 간격을 두고 축조된 벽체 또는 언체와, 수문의 본체가 진공 또는 중공의 형상으로 되어 있음과 함께 수문의 본체 내부에는 가스와 같은 비중이 낮은 기체로 충진되어 구성되는 자동수문에 있어서;

   수문[7]의 상판 상단면에 구성되는 하단압박대[4];

   하단압박대[4]와 흰지결합되는 유동흰지[3]와 축으로 흰지 연결되는 상단압박대[9];

   상단압박대[9]와 축결합 되는 회동축[5]

   회동축[5]과 결합되는 회동수단[6]의 구조에 의해 개폐되도록 작동하는 이중연결대에 의해 작동되는 자동수문의 구성방법.
2. 제1항에 있어서

   수문을 개폐시키기 위해 수문의 하단부에 구성되는 회동수단[6]에 구비되는 회동축[5]과 축결합되는 하단 압박대[19]를 유동흰지[3]를 이용하여 상단압박대[14]와 흰지결합한후 상단압박대[14]의 타단부를 수문[7]에 구성되는 흰지브라켓[12]과 흰지 결합하도록 구성하여 수문을 개폐시키도록 구성하는 자동수문의 구성방법.