KR200163487Y1 - 자동수문 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동으로 열리고 자동으로 닫히는 하천이나 저수지의 여수토 또는 농사용 농수로에 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 고안의 구조는 다음과 같다.

일정한 간격을 두고 구성되는 인체 또는 벽체에 기둥을 구성시킨후 기둥에 중공의 사각판에 수압을 가중하여 받을수 있도록 구성된 수압판이 구성되어 있으며 수문에 가해지는 수압을 가중시키기 위해서 언체 또는 벽체를 수문의 넓이보다 더크게하여 구성시킨 구조이다.

또한 수문의 상판부분에 가해지는 수압을 제거시켜주기 위해서 벽체 또는 언체의 상단에 수문보호덮게를 구성시켜주 구조이다.

이상과 같은 본 고안의 작용효과는 다음과 같다.

수압판에 가중되는 수압의 힘에 의해서 수문이 개문되는 범위를 확대 시켜줄수가 있는 것이며, 아울러서 수문의 넓이보다 크게 구성되는 언체 또는 벽체의 작용에 의해서 수문에 가해지는 수압을 가중시켜줄수가 있는 것이다. 또한 수문의 상판 위로 흐르는 수압의 힘을 수문보호덮게가 제거 시켜주기 때문에 수문의 개문범위를 확대시켜줄수가 있는 것이다.

Description

자동수문{.}

본 고안은 수문에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 물을 저장하여 농사용 또는 공업용으로 사용하기 위해서 설치하는 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 자동수문에 관한 것이다.

즉 인위적인 힘을 들이지 않고 홍수시 또는 비가올때에 자연발생적으로 증가하는 수압에 의해 자동적으로 열였다가 비가 끝치면 수문의 자중에 의하여 자동적으로 닫히는 자동수문에 관한 것이다.

저수지의 여수토에 설치되는 수문이나 하천의 수중보에 설치되는 수문 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 승강조절핸들을 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 비가올때에 철재로 구성된 수문을 열어주러 가다가 벼락을 맞는일이 비일비재한 것이 현실인 것이며 범람하는 홍수에 의해 하천으로 휩쓸려들어가 인명피해를 유발하는 것이 다반사 인 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여,상류에서 유입되는 유량이 적어지게 되면 수문의 자중에 의해 폐쇄되어 저수과정이 진행되고 상류로부터 유입되는 유량이 많아지게 되면 가중되는 수압에 의해 수문이 개방되기 시작하면서 배수가 이루어져 항상 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 자동수문을 제공하고자 하는 것을 과제로 한다.

또한 수문의 상단으로 흐르는 수압을 배제시키기 위해 상판 덮게를 구성하여 주어 수문의 상단을 통하여 수문이 눌려지는 것을 방지 함과 아울러 상판 덮게를 통하여 농민들이 자유로이 왕래할수 있도록 하여주는 것을 기술적 과제로 한다.

또다른 과제로는 수문에 가해지는 수압을 가중시키기 위해서 언체의 크기를 수문의 크기보다도 넓게 구성하여 유입되는 수압을 가중되게 받을수 있도록 하는 것과 수문의 상판이 수압에 의해 눌러지는 눌림현상을 방지하기 위한 수문의 상판덮게와 수문의 하단부에 비상탈출용 손잡이를 구성시키는 것을 과제로한다.

도 1은 본 고안의 사시도

도 2는 본 고안의 폐쇄된 상태의 측면도

도 3은 본 고안의 개방된 상태의 측면도

도4는 본 고안에 있어서 언체의 크기를 크게한 상태에서 수문이 닫힌상태를 나타낸 측면 예시도이다.

도5는 본 고안에 있어서 언체의 크기를 크게 하여 구성시킨 측면도로써 수문이 열린 상태를 나타낸 예시도이다

※도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명※

1. 벽체 2. 지지대 3. 수문본체

4. 저항판 10.상판덮게 11.언체 12.

본 고안의 자동수문은, 농업용 또는 공업용으로 사용하기 위해서 조성되는 하천의 수중보 ,저수지의 여수토, 농수로에 소정의 간격을 두고 축조되는 벽체와, 중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 상측의 양 측부에 회동축이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체 사이에 경사 배치됨과 함께 상기 회동축이 벽체에 회동 가능하게 결합된 수문본체로써 수문의 하단부와 상판덮게의 하단부에 비상탈출용 손잡이가 부착 된 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 고안은 수중보의 상류 하천에서 유입되는 수량이 적어 지면서 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문본체가 자중에 의해 폐쇄상태를 유지하고 유입수량이 증가하여 저수측의 수위가 상승할 경우에는 수압에 의해 수문본체의 하부가 배수측 상부로 회동하여 배수가 이루어지는 작동을 반복하는 것에 의해 저수측의 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 자동수문의 구조인 것이다.

이하 본 고안의 구체적인 실시예를 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 사시도를, 도 2는 본 고안의 폐쇄된 상태의 측면도를 ,도 3은 본 고안의 개방된 상태의 측면도를, 도4는 본 고안에 있어서 수문을 지지하고 있는 언체의 크기를 크게하여 수문에 도달하는 수압을 가중 시키도록 수문의 크기보다도 크게 구성된 언체를 나타낸 측면도이며, 도5는 가중되는 수압에 의해 수문이 열린 상태를 나타낸 측면도를 각각 도시하고 있다.

지시부호 1 은 물을 저장하기 위한 하천의 수중보 , 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로(WR, 이하 '수로'라 한다)에 소정의 간격을 두고 축조된 철근콘크리트 구조물 또는 금속판재로 구성된 벽체이고, 이 벽체(1)에는 뒤에 설명하는 수문본체(3)를 지지하기 위한 지지대(2)가 수직되게 고정되어 있다.

벽체(1) 사이에 구비되는 수문본체(3)는 사각의 판 형상으로 되어 있음과 함께 상측 양 측부에는 회동축(3a)이 구비되어 있다. 이 수문본체(3)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 설치할 때에 수문자체에 장착되어 구성되어진 중량물 또는 두꺼운 금속판재에 의해서 일정한 수압을 이겨내면서 계획된 저장수위를 보장하면서 저항할 수 있는 하중을 갖고 있어서 계획된 저장수위를 항상 보장하도록 되어 있다.

상기 수문본체(3)의 저수측 면에는 상하로 소정의 간격을 두고 수문본체(3)와 일정한 각을 이루도록 저항판(4)이 고정되어 있다. 이 저항판(4)은 저수측의 수위가 상승할 경우 수압에 의해 수문본체(3)가 용이하게 개방될 수 있도록 하기 위함이다.

상기와 같은 수문본체(3)는 도 2에서와 같이 그 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체(1) 사이에 경사 배치되고 또 수문본체(3)의 상부 측부에 구비된 회동축(3a)은 상기 지지대(2)의 상부에 회동 가능하게 결합된다.

상기의 자동수문이 하단부가 용이하게 열리도록 하기 위해서는 상류에서 유입되는 수압을 한곳으로 집중 되도록 하게 하여 주어야 하는데 이러한 역할을 해낼 수 있도록 수문의 상류부분과 하류부분을 도4와 도5에서 예시한 바와 같이 언체(11)크기를 수문 보다 크게 구성시켜 수문의 상류부분에서 유입되는 수압이 수문의 옆으로 흩어지는 것을 방지시켜 수문의 하단부 개문범위를 크게하여 주기 위한 구조이다.

이때에 수문(3)의 상판에 가해지는 눌림 현상을 방지 시켜주기 위해서 도4와 도5에서 예시한 바와 같이 언체(11)의 상부에 수문 보호덮게(10)를 구성한 구조이며 상판덮게의 하단부와 수문의 하단부에 비상탈출용 유동성 손잡이(12)를 부착시켜준 구조이다

상기와 같은 본 고안에 의해 수위가 자동으로 조절되는 작동은 다음과 같다.

저수측의 수위가 벽체(1)의 높이와 거의 동일하게 되기 전까지는 도 2와도4에서와 같이 수문본체(3)의 자중에 의해 폐쇄상태를 유지하여 하천의 수중보 ,저수지의 여수토, 농수로등에 필요한 물의 저수과정이 진행된다.

이후 하천의 수중보등에 저수과정이 계속되어 수위가 벽체(1)(11) 높이 이상으로 되면 수문본체(3)에 작용하는 물의 흐름압력에 의해 도 3에 도시된 바와 같이 수문본체(3)는 그 하부가 배수측의 상부로 회동하여 배수가 이루어진다. 여기서 수문본체(3)는 저항판(4)에 작용하는 수압에 의해 용이하게 개방되고 그 하부가 배수측의 상부로 회동하여 개방되는 것이므로 수문본체(3)의 저수측 면과 수로바닥 사이에 형성되는 통수 단면적이 극대화되어 신속한 배수가 이루어지는 것이다.

그리고 상기와 같은 개폐작동은 유입되는 수위에 따라 연속적인 동작에 의해 자동으로 반복되는 것이므로 이러한 작동에 의해 저수측의 수위는 항상 일정 범위내로 유지되면서 하천에 설치되는 수중보의 계획된 저수량을 안정적으로 확보 할 수가 있는 것이다..

또한 수문보다도 더넓게 구성되는 언체(11)의 역할에 의해 수문에 도달하는 수압이 가중되기 때문에 수문의 개문범위가 더욱더 커지게 되는 것이다.

그리고 수문(3)의 상판에 가해지는 수압을 보호덮게(10)가 제거시켜 주기 때문에 수문의 개문범위가 확대되어 구형의 수문보다도 더많이 열리게 되는 자동수문인 것이다.

또한 수문의 하단부에 비상탈출용 손잡이를 구성시켜준 구조이다.

물놀이 하는 사람들이 수문의 하단부에 유입되었을때에 비상탈출하는 수단이 미비 되어 인명이 피해를 보는 수가 있었는데 이러한 문제점을 해결할수 있는 것이 수문의 하단부에 구성되는 비상탈출용 손잡이인 것이다.

본 고안은 농사용 또는 공업용으로 축조되는 하천의 수중보에 설치되는 자동수문에 있어서 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문본체가 자중에 의해 폐쇄상태를 유지하고 저수측의 수위가 상승할 경우에는 수압판에 가중되어 작용하는 수압에 의해 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 농수로 등에도 본 고안의 자동수문을 설치하여 주게 되면 이와 같이 작용하는 것이다.

또한 본 고안은 개방 작동시 수문본체의 하부가 배수측의 상부로 회동하는 것이므로 수문본체와 근접한 저수측 수로의 바닥에 토사나 자갈이 쉽게 배출될 수가 있을 뿐더러 토사등이 쌓여 있는 상태라 하더라도 개방 작동이 원활하게 이루어 지는 것이다.

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

또한 언체의 상단에 구성되 보호덮게를 통하여 농민들이 하천을 자유로이 왕래하여 영농에 임 할 수가 있는 것이다. 이때에 수문의 하단부에 구성되는 저항판의 각도를 달리하여 구성하였다 해도 수압을 받는 힘을 비슷비슷 하기 때문에 본 고안의 권리범위에 속하는 것은 당연하다 할 것이다. 본 고안의 자동수문을 설치 하였을 때에 나타나는 최대의 장점은 하천에 흐르는 물을 수문의 하단부로 배출시켜주기 때문에 저장수가 썩지 않고 살아 난다는 점이다.

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

또한 수문의 하단부에 구성되는 비상탈출용 손잡이로 인하여 어린이 들이 물에 빠졌을때에 비상탈출용 손잡이를 잡고서 손쉽게 빠져나올수가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 농사용 또는 공업용으로 사용하기 위해서 설치하는 하천의 수중보 ,저수지의 여수토 언체 ,농수로의 벽체등에 소정의 간격을 두고 축조된 벽체 또는 언체(1)(11)와, 중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 상측의 양 측부에 회동축(3a)이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 일정한 각을 이루도록 상기 벽체(1) 사이에 경사 배치됨과 함께 상기 회동축(3a)이 벽체(1)에 회동 가능하게 결합된 수문본체(3)로되어, 하천이나 저수지의 상류에서 내려오는 유입수가 적어 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문본체에 구성된 중량물 또는 무거운 금속판재에 의한 자중에 의해 폐쇄상태를 유지하고 있다가 ,비 또는 홍수가 발생하여 상류에서 유입수가 많아지면 저수측의 수위가 상승하면서 저항판(4)에 가중되어 전해지는 수압에 의해 수문본체(3)의 하부가 배수측 상부로 회동하여 배수가 이루어지도록 된 것을 특징으로 하는 자동수문 과 자동수문의 하단부와 상판덮게의 하단부에 비상탈출용 손잡이(12)가 부착된 자동수문
2. 제1항에 있어서 언체(11)의 크기를 수문의 전후 면적 즉 유입부와 배출부를 차지하고 있는 수문(3)의 면적보다도 넓게 구성시켜 수문(3)에 가해지는 수압이 수문에 가중되도록 구성시킨 언체(11)
3. 제1항에 있어서 수문(3)의 상판위로 흐르는 물에 의해 발생되는 수압이 수문(3)의 눌러버리는 현상을 방지하기 위한 수문 보호덮게(10)를 구성시켜 수문(3)의 개문범위를 확대시킨 구조의 자동수문