KR200183405Y1 - 자동수문 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동으로 열리고 자동으로 닫히는 자동수문에 관한 것이며, 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 언체 또는 벽체에 기둥을 구성시킨 후 기둥에 중공의 사각 판에 수압과 부력을 받을 수 있도록 수문[1]이 구성되어 있으며, 수문의 내부구조 및 외부구조는 일정한 수압을 받더라도 상류로부터 내려오는 일정한 양의 물을 가두어 저장수위를 보장할 수 있을 정도의 중량물을 구비한 재료를 이용하여 수문을 구성시킨다.

수문[1]의 중간부분에는 회동이 가능한 로라[3]이 구성된다. 수문의 회동축 상측에는 상판 덮게[11]을 구성시켜 피스톤로드[7]에 의하여 작동하는 유압피스톤[6]을 안치시킨 후 유압피스톤[6] 상단 부에 회동 가능한 로라[5]가 구성되고 상판 덮게[11] 하단 부에는 중간로라[4가 구성된다.

이러한 연결상태를 로프 또는 체인[10]으로서 피스톤[6]과 수문[1]사이를 차례로 연결 시켜준 구조이다

이상과 같은 본 고안의 작용효과는 다음과 같다.

강이나 하천에 설치되는 수중보 , 또는 저수지의 여수로 ,또는 농수로에 설치되는데 있어서 상류에서 흘러 내려오는 유입수가 많아지면 자동으로 감지되는 수위 감지쎈서의 신호에 의해 유압피스톤이 작동되면서 저장수위를 유지하고 있는 수문의 무게를 당겨주어 서서히 개방시켜주고, 평소에는 상류로부터 흘러 내려오는 유입수량 만큼을 수문의 하단 부를 통하여 배출 시켜줄 수 있도록 구비된 구조로 인하여 수문의 하단 부에는 자연적 어도가 구성되도록 된 자동수문 이다.

Description

자동수문{.}

본 고안은 자동으로 작동되는 자동수문에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 오염된 물의 수질을 개선하거나 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 전달되는 자동수위 감지 쎈서에 의해 작동되는 유압피스톤에 의해 열렸다가 비가 그치면 자동으로 작동하는 유압피스톤에 의해 수문이자동적으로 닫히는 자동수문에 관한 것이다.

저수지의 여수토에 설치되는 수문이나 하천의 수중보에 설치되는 수문 또는농수로 등에 설치되는 수문들은 홍수시 또는 비가 올 때에 물의 범람을 방지하기 위하여 설치는 수문인 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 개폐 시에 큰 힘이 요구되는 것은 물론이고, 적절한 시기에 수문을 개폐하지 않을 경우에는 물의 범람을야기하거나 또는 적정 저수량 이상의 물을 배수시키지 못하는 등의 문제점이 있는것이다.

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 맞는 일이 비일비재한 것이 현실인 것이며 범람하는 홍수에 의해 하천으로 휩쓸려 들어가 인명피해를 유발하는 것이 다반사 인 것이다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여, 상류에서 유입되는 유량이 적어지게 되면 수문의 자중에 의하여 닫혀 있다가 홍수 또는 비가 많이 오면 수문의 상단부 상판 덮게 부분에 구성된 유압피스톤의 팽창압력에 의해 개방되어 배수과정이 진행되고 상류로부터 유입되는 유량이 적어지게 되면 자동으로 감지된 공지된 기술인 자동수위 감지쎈서의 신호에 의해 유압피스톤의 압력이 제거되면서 수문의 자중에 의하여 폐문 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 자동수문을 제공하고자 하는 것을 과제로 한다.

도 1은 본 고안의 폐쇄상태를 나타낸 측면도 .

도 2는 본 고안의 개방된 상태의 측면도

※도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명※

1. 수문2. 상단회전축 로라 3.수문에 부착된 회전로라 4.상판 덮게 하단 부에 구성되는 회전로라 5.피스톤에 부착되는 회전로라 7. 피스톤로드 8. 흰지 9.기둥 10.로프 또는 체인 11. 상판 덮게

본 고안의 자동수문은, 수질개선용 이나 농업용 또는 공업용으로 사용하기 위해서 조성되는 하천의 수중보 ,저수지의 여수토, 농수로에 소정의 간격을 두고 축조되는 벽체와, 수문[1]의 본체가 일정한 중량에 의해 중공의 사각 판 형상으로 되어 있음과 함께 상측의 양 측부에 회동축[8]이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 벽체 사이에 경사 배치됨과 함께 상기 회동축[8]이 벽체에 회동가능하게 결합된 수문 본체[1]로써 수문[1]본체의 중간에는 회전로라[3]이 부착된다 수문의 상측에는 상판 덮게[11]가 구비되며 상판 덮게[11]에는 피스톤로드[7]에 의하여 작동되는 피스톤[6]이 구성되며 피스톤[6]의 끝면에는 회전로라[5]가 구성된다. 이와 같은 구성에 의하여 구비된 피스톤[6]과 회전로라[3][4][5]의 사이를 로프 또는 체인[10]으로 체결시켜 연결시켜준 구조이다.

피스톤[6]과 수문에 구성되는 회전로라[3]과 연결되는 로프[10]의 끝 단면은볼트 등으로 체결된다.

상기와 같은 본 고안은 수중보의 상류 하천에서 유입되는 수량이 적어지면서저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문 본체가 자중에 의해 폐쇄상태를 유지하고 있다가 유입수량이 증가하여 저수측의 수위가 상승할 경우에는 유압피스톤[6]의 압력이 자동수위 감지센서의 신호에 의해 증가되어 로프[10]이 당겨지면서 수문의 하단부가 서서히 개방 되도록 된 자동수문으로서 수문 본체의 하부가 수압과 압력에의해 배수측 상부로 회동하여 배수가 이루어지는 작동을 반복하는 것에 의해 저수측의 수위를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 자동수문의 구조인 것이다.

이하 본 고안의 구체적인 실시 예를 도면에 따라서 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 폐쇄 상태의 측면도를, 도 2는 본 고안의 개방된 상태의 측면도로써 가중되는 수압에 의해 피스톤이[6]이 작동되면서 수문이 열린 상태를 각각 도시하고 있다.

지시부호 9는 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 기둥이고, 이 기둥(9)에는 수문본체(1)가 기둥에 흰지[8] 결합되어 경사지게 위치되어 있다.

기둥(9) 사이에 구비되는 수문본체(1)는 사각의 판 형상으로 되어 있음과 함께 상측 양 측부에는 회동축(8)이 구비되어 있다. 이 수문본체(1)는 물에 뜨는 재질로 만들어지거나 또는 물에 뜨지 않는 재질을 사용했다 하더라도 중공(中空) 구조로서 물에 뜨는 구조를 갖도록 되어 있다. 그리고 본 고안의 자동수문을 제작 설치할 때에 수문자체에 장착되어 구성되어진 구조물은 수압을 이겨내면서 계획된 저장수위에 저항할 수 있는 중량 물로 된 구조를 갖고 있어서 계획된 저장수위를 항상 조절하도록 되어 있다.

상기 수문 본체(1)의 저수측 면에는 소정의 간격을 두고 수문 본체(1)의 상단부 상판 덮게[11]부에는 일정한 사이를 두고 설치되는 유압피스톤[6]이 수축과 팽창 작용할 수 있도록 유압피스톤 로드7]가 고정되어 있다. 수문[1]의 상판부 측에 피스톤[6]이 구성되는 이유는 공압,또는 유압으로 피스톤[6]을 팽창시켜 저수측 수위를 유지시키기 위한 것이며 또한 저수측의 수위가 상승할 경우 자동감지 센서에 의해 작동되는 유압피스톤[6]의 유압에 의해 수문 본체(1)가 용이하게 들어올려져 개방될 수 있도록 하기 위함이다.

수문[1]의 상단부 덮게 판[11]에 구성되는 피스톤[6]을 작동시키는 방식을 유압이나 또는 공압으로 하여 변경하여 구성한다해도 본 고안의 수문을 개폐시키는작용을 모두 할 수가 있는 것이기에 특별한 의미는 없는 것이다.

상기와 같은 수문 본체(1)는 도 1에서와 같이 그 저수측 면이 수로바닥과 예각을 이루도록 상기 기둥(9) 사이에 경사 배치되고 또 수문 본체(1)의 상부 측부에구비된 회동축(8)은 상기 지지 대(9)의 상부에 회동 가능하게 수문[1]과 결합된다.

상기와 같은 본 고안에의해 수위가 자동으로 조절되는 작용은 다음과 같다.

저수측의 수위가 기둥(9)의 높이와 거의 동일하게 되기 전까지는 도 1 에서와 같이 수문 본체(1)의 자중에 의해 폐쇄상태를 유지하여 하천의 수중보 ,저수지의 여수토, 농수로 등에 필요한 물의 저수과정이 진행된다.

이후 하천의 수중보등에 저수과정이 계속되어 수위가 기둥(9) 높이 이상으로되면 수문본체(1)에 작용하는 물의 흐름 압력에 의해 도 2에 도시된 바와 같이 수문본체(1)는 그 하부가 배수 측의 상부로 회동하여 배수가 이루어진다. 여기서 수문본체(1)는 유압피스톤[6]에서 작용하는 압력이 상승되면서 로프[10]이 당겨지면서 용이하게 개방되고 그 하부가 배수 측의 상부로 회동하여 개방되는 것이므로 수문 본체(1)의 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 수중보의 계획된 저수량을 안정적으로 확보 할 수가 있는 것이다..

또한 수문 상판 덮게[11]에 설치되는 피스톤로드[7]과 결합되어 구성되는 유압피스톤[6]의 역할에 의해 수문[1]의 개문범위가 더욱더 커지게 되는 것이다.

위급시에 유압 피스톤[6]을 수동으로도 작동시킬 수 있도록 수동조절장치도유압조절스위치와 함께 구비된다.

유압피스톤의 압력을 가중시켜 수문을 개방 시킬 수가 있도록 수동조절 스위치가 부착되어 있어서 어떠한 재난에도 즉시 대처할 수가 있는 것이다.

본 고안에 있어서 이상과 같은 방법으로 저장수위를 유지하고 제거시키는 방법에 있어서 수문[1]을 인양하여 저장수위와 개문수위를 보장하거나 제거시킬 수가있는 방법은 다양하다. 어떠한 방법이라 해도 고중량으로 구성되는 수문을 인양시켜 배출수위와 저장수위를 유지시키는 방법 또한 본 고안의 구성방법과 동일하므로 본 고안의 권리 범위에 속하는 것을 당연한 것이다.

본 고안은 수질정화용 또는 농사용이나 공업용으로 축조되는 하천의 수중보에 설치되는 자동수문에 있어서 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문 본체의 자중에 의하여 폐쇄상태를 유지하고, 저수측의 수위가 상승할 경우에는 자동감지쎈서에 전달되어 작용하는 유압피스톤의 압력이 상승되면서 수문 본체의 하부가 배수측상부로 회동하여 배수가 이루어지는 것이다. 따라서 이러한 작동을 반복하는 것에의해 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 반복적 연속 작용을 하여 홍수의 피해를 방지 할 수가 있는 것이다.

또한 본 고안은 수문본체의 하부가 배수측의 상부로 회동하여 개방작동 되는것이므로 수문 본체와 근접한 저수측 수로의 바닥에 토사나 자갈이 쉽게 배출될 수가 있을 뿐더러 토사 등이 쌓여 있는 상태라 하더라도 개방 작동이 원활하게 이루어지는 것이다.

또한 수문을 구성하고 있는 언체의 크기를 크게 하여 구성하였기 때문에 수문에 가해지는 수압을 가중시킬 수가 있는 것이다 이러한 구조로 인하여 수문의 개문 범위를 종전보다도 더 넓게 하여 줄 수가 있는 것이다.

본 고안의 자동수문을 설치 하였을 때에 나타나는 최대의 장점은 하천에 흐르는 물을 수문의 하단부로 배출시켜주기 때문에 저장수가 썩지 않고 살아난다는 점이다.

그 이유는 모든 물질은 비중을 나타내는데 오염이 덜된 물은 비중이 가볍지만 오염이 많이 된 물은 비중이 무겁기 때문에 상단부 배출식 수중보의 하단부에 정체되면서 오염을 더욱더 가중시키지만 본 고안의 하단부 배출식 자동수문은 수문의 하단부로 유입 수를 배출시켜 주므로 하상에 퇴적물이 쌓이지 못하고 배출되기에 환경오염을 줄여줄 수가 있는 것이다.

더욱이 수문의 하단부로 유입수를 배출시켜 줄 수 있도록 피스톤의 압력을 조절하여주게 되면 수문의 하단부가 자연적 어로 구실을 하여 주기 때문에 생태계복원에 중심적 역할을 하여 줄 수가 있는 것이다.

스크류 작동방식으로 수문의 상단부에 구성되는 로프를 당겨주어 수문을 개문시켜주도록 되는 방식이 되었건 라크기어 작동 식이 되었건 적정량의 저장수위를보장하면서 홍수 해를 미리 대비시킬 수가 있는 방법인 것으로서 본 고안의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

Claims (1)

1. 수질정화용 또는 농사용이나 공업용으로 사용하기 위해서 설치하는 하천의 수중보 , 저수지의 여수토 언체 ,농수로의 벽체등에 소정의 간격을 두고 축조된 벽체 또는 언체내에 구성되는 기둥 (9)과, 수문[1]의 본체가 일정한 중량을 가진 중공의 형상으로 되어 있음과 함께 상측의 양 측부에 회동축(8)이 구비되어 저수측 면이 수로바닥과 일정한 각을 이루도록 상기 벽체의 기둥(9) 사이에 경사지게 배치됨과 함께 상기 회동축(8)이 지지 대[9]에 의해 회동 가능하게 결합된 수문본체(1)로 되어있고, 수문[1] 본체의 중간부분에는 회전이 가능한 회전로라가[3]이 구성되며 수문[1]의 상단부 에는 상판 덮게[11]을 구성한 후 유압피스톤 로드[7]에 의해 결합되는 유압피스톤[6]이 구성되며 유압 피스톤의 상단 부에는 회전로라[5]를 구성시킨 수문의 구성 체로서, 이와 같은 순서에 의해 설치되는 수문본체[1]에 구성되는 회전로라[3]과 상판 덮게[11] 하단에 구성되는 중간로라[4] 상판 덮게[11] 끝부분에 구성되는 상단로라[2]와 피스톤[6]에 구성되는 회전로라[5] 사이를 로프 또는 체인[10]으로 연결시켜 구성되는 자동수문으로서, 강이나 하천 또는 저수지의 상류에서 내려오는 물이 적어 저수측의 수위가 낮은 상태에서는 수문본체[1]의 자중에 의하여 닫혀 있다가, 홍수 또는 비가 많이 와서 유입수위가 높아지면 상단덮게[11]에 구성된 유압피스톤[6]이 자동센서의 지시에 의해 팽창하면서 로프[10]을 당겨주게 되면 소문[1]을 들어올리는 압력에 의해 개방상태를 유지하고 있다가 ,비 또는 홍수가 끝나서 유입수가 적어지면 자동센서의 지시에 의하여 자동적으로 닫혀지는 것을 반복 할 수 있도록 된 자동수문