KR20020059995A - 수문장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관개수로, 하천 및 저수지 등에 설치 사용되는 수문장치에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 수문(20)의 후측면에 상하 길이방향으로 적어도 하나 이상의 래크바(30)를 고정설치하여서, 수문(20)의 측방에서 권양부(10)에 의해 래크바를 들어 올려 수문과 래크바를 일체로 승하강시키도록 하고,

또한, 상기 수문(20)을 승하강시키는 권양부(10)는 수문 구조물(6')상단에 별도의 설치대가 배제된 상태로 설치함과 함께, 상기 래크바(30)를 일정하게 승하강 안내하는 가이드부(35) 및 래크바(30)의 하단에 수문(20)에 고정되게 설치되어 충격을 완화하는 충격완충부(40)를 구비한 수문장치에 의해 달성된다.

이러한 본 발명은 수문의 후측면으로 래크바를 일체로 설치한 구조로서, 견고성을 갖으면서도 수문의 측방에서 래크바를 들어 올려 승하강시킴에 따른 개폐작업을 효과적으로 이루고, 종래와 같이 별도의 권양부 설치대가 배제되어, 전체적인 설치 높이를 최소화하므로서, 설치시공비 및 설치시공기간을 단축함은 물론 그 조작 및 보수, 관리에 따른 작업성, 안전성 등을 우수하게 제공하며,

또한, 수문의 개폐시 하강작동에 따른 충격 및 응력을 충분히 완화하여 그 손상을 방지함은 물론 수문의 승하강을 일정하게 안내하므로 작동불량을 최소화함은 물론 수문의 개폐작업을 더욱 원활하게 제공하는 효과가 있다.

Description

수문장치{A FLOOD-GATE}

본 발명은 관개수로, 하천 및 저수지 등에 설치 사용되는 수문장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 수문의 후측면에 래크바를 설치구성하여 수문의 승하강 개폐에 따른 작동을 수문의 측방에서 행하므로 개폐작업의 편리함 및 견고성 향상은 물론 구조물의 높이를 최소화하여 설치시공비의 절감, 설치시공기간의 단축 및 안전성 등을 우수하게 제공하는 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로 관개수로, 하천 및 저수지 등의 수로는 농지관리나 관개용수 등에 적절히 활용하기 위하여 일정량의 물을 저장하여 두었다가 필요시 사용하는 목적으로 이용되고 있다.

이러한 수로에는 물관리, 즉 가뭄시에는 물을 저장하여 두고, 비가 오는 관계로 물의 양이 많을 때는 이를 방출하기 위해 수문을 개폐작동하는 수문장치가 구비된다.

이러한 종래의 수문장치는 도 1을 참조하여 설명하면,

수문을 개방시에는 수동이나 전동으로 권양부(2)의 피니언기어를 회전시켜, 수문(3)의 중앙이나 양측방의 상부에 연결된 래크바(4)를 상승시킴에 따라 수문(3)을 들어 올려 수로의 방출로(5)를 개방하고,

수문의 폐쇄 시에는 상기 상승된 수문(5)의 자중에 의한 하강, 즉 별도의 브레이크수단에 의해 피니언기어의 역회전을 방지하여 개방 상태를 유지하던 것을 상기 브레이크수단의 해지로 피니언기어의 역회전에 의한 수문(3)의 자중으로 하강시켜 수로의 방출로(5)를 폐쇄시키고 있다.

그러나 상기한 종래의 수문장치는 상기 수문(3)의 개방을 위해 상부에서 들어 올리는 구조로서, 상기 수문의 완전 개방을 이루기 위해서는 구조물(6)의 상부로 최소한 상기 수문(3)의 높이보다 더 높은 위치(대개 1.2배의 높이)로 별도의 설치대(7)를 축조하여, 상기 설치대(7)상에 설치되는 권양부(2)에 의해 수문(3)을 상부로 들어 올려 개방시키게 된다.

즉, 상기한 수문장치는 이를 조작하거나 보수, 관리하기 위해서는 상당한 높이에 위치하는 설치대(7)를 사다리나 계단등을 이용하여 올라가야만 하는 번거러움과 위험성이 있었다.

또한, 구조물(6)의 상부로 상당한 높이의 설치대(7)를 부가적으로 축조함에 따른 설치시공비의 상승과, 설치시공기간의 연장 등의 문제점도 있었다.

더우기, 상기 수문(3)을 상당한 높이의 상부 위치에서 래크바(4)를 이용하여 들어올리거나 이를 자중에 의해 낙하시킴에 따라, 상기 권양부(2)나 수문(3) 및 래크바(4)에 가해지는 충격 및 응력이 크게 작용하여 손상의 우려가 심함은 물론 상기 수문(3)의 유동이 심하여 작동 불량등으로 그 개폐작업이 용이하지 않은 단점이 있었다.

또한, 종래의 수문장치는 상기한 바와 같이 수문을 개방상태에서 수문의 자중에 의해 낙하시키는 폐쇄 작동시에, 상기 수문에 가해지는 충격에 의해 수문은 물론 래크바, 권양부에 충격이 전달되어 그 손상을 유발하는 문제가 심각하여 이를방지코자하는 기술이 다수 개시되었다.

이는, 상기 래크바의 하단과 수문을 별도의 브라켓으로 연결하되, 상기 연결부위에 장홈과, 상기 장홈에 삽입되는 가이드핀에 의한 완충구조를 이루어 수문의 상하 유동으로 수문에 가해지는 충격을 단계적으로 부딪힘에 의해 완화하고자 하였으나, 이는 수문에 가해지는 충격을 충분히 완화하기에는 곤란하고, 상기 가이드핀이 충격에 의해 전단되는 문제를 갖고 있었다.

이를 개선하고자, 본 출원인은 실용신안출원 제99-5196호에 권양부에 연결된 래크바와, 수문의 상부에 연결된 래크바를 분리하여 이를 케이싱 내부에서상하로 슬라이드작동케 하되, 그 사이로 완충스프링을 설치하여 충격을 완화하도록 하였으나, 이 또한 상기 수문에 가해지는 충격을 효과적으로 완화하기에는 곤란하고, 특히 상기 분리된 복수의 래크바의 좌우 유동이 심해 이 부분이 충격응력에 대해 취약함은 물론 작동 불량을 유발하게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 근본적으로 해결하고자 창출된 것으로서, 견고성을 갖으면서도 수문의 개폐작업을 효과적으로 제공하도록 하는데 있다.

특히, 수문의 설치 높이를 최소화하여 설치시공비 및 설치시공기간을 단축함은 물론 그 조작 및 보수, 관리에 따른 작업성, 안전성등을 우수하게 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 수문의 개폐작동에 따른 충격 및 응력을 충분히 완화하여 그 손상을 방지함은 물론 작동 불량을 최소화하는데 그 목적이 있다.

이러한 본 발명의 목적은 수문의 후측면에 상하 길이방향으로 적어도 하나 이상의 래크바를 고정설치하여서 수문의 측방에서 권양부에 의해 래크바를 들어 올려 수문과 래크바를 일체로 승하강시키는 수문장치에 의해 달성된다.

또한, 상기 수문을 승하강시키는 권양부는 수문 구조물 상단에 별도의 설치대가 배제된 상태로 설치하여 그 설치높이를 최소화 함과 함께, 래크바의 하단의 수문에 고정되는 형태로 충격완충부를 구비하여 수문의 하강에 따른 충격을 효과적으로 완화하므로 가능하게 된다.

도 1은 종래의 수문 설치상태를 보여주는 측단면도,

도 2는 본 발명의 배면도,

도 3은 도 2의 요부 확대도,

도 4는 본 발명의 측단면도,

도 5는 본 발명의 평면도,

도 6은 도 5의 요부 확대도,

도 7은 본 발명의 작동 상태를 보여주는 측단면도,

도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 배면도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10: 권양부 16: 피니언기어

20: 수문 30: 래크바

31,31': 수직바 32,32': 가이드홈

35: 가이드부 36,36': 가이드롤

40: 충격완충부 42: 완충부재

43: 탄발스프링

이하, 상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

즉, 본 발명은 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 권양부 조작으로 기어박스(15)내의 피니언기어(16) 회전에 의한 래크바를 상승시켜 수문(20)을 상승시키고, 브레이크수단의 해제에 의한 상기 피니언기어(16)의 역회전으로 수문(20)을 자중에 의해 하강시켜 수로의 방출로(5)를 개폐하는 것에 있어서,

상기 수문(20)의 후측면에는 상하 길이방향으로 적어도 하나 이상의 래크바를 고정설치하여, 수문 구조물(6')상단에 설치되는 권양부(10)에 의해 래크바를 측방에서 들어 올려 수문(20)과 일체로 승하강시키도록 이루어진다.

이때, 상기 권양부(10)가 설치되는 수문 구조물(6')의 상단은 제방(농수로의 경우 논둑)과 동일 높이로 설치하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 래크바(30)는 외측방으로 가이드홈(32)(32')을 형성하는 "ㄷ"자형 수직바(31)(31')를 대향 설치하여, 그 사이로 다수의 횡간(33)을 일정 간격으로 설치 구성하되, 상기 수직바(31)(31')의 가이드홈(32)(32')은 권양부(10)에 고정 설치된 브라켓(37)(37')상의 가이드롤(36)(36')에 안내되어 승하강하도록 가이드부(35)를 구비하게 된다.

또한, 상기 래크바(30)의 하단에는 수문에 고정된 케이싱(41)의 내부에 우레탄이나 고무재의 완충부재(42)가 상부의 탄발스프링(43)에 의해 탄발작동하도록 하부로 돌출되어 하강시 충격을 완충하도록 충격완충부(40)를 구비하게 된다.

이때, 상기 완충부재(42)는 적어도 수문(20)의 하단면 보다는 더 하부로 돌출되게 설치됨은 물론이다.

미설명부호로서, 25는 수문을 안내하는 물틀, 6'a는 수문 구조물(6')에서 수문(20)이 승하강하도록 형성한 작동공, 44는 충격완충부(40)의 탄발스프링(43)을 지지하는 지지원판을 나타내는 것이다.

다음은 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작동 및 작용에 대해 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 수문장치는 수로상에 방출로(5)를 형성하도록 구조물(6')을 축조하되, 별도의 설치대없이 상기 구조물(6') 상단에 권양부(10)가 설치되도록 한다.

따라서, 종래와 같이 구조물 상부로 대략 수문의 1.2배 높이 위치로 별도 설치되는 설치대가 불필요하게 되므로, 그 축조 시공비는 물론 시공기간을 단축하게된다.

특히, 상기 권양부(10)가 설치되는 구조물(6')상단은 제방(농수로의 경우에 논둑)의 높이로 형성되기 때문에, 작업자가 별도의 사다리나 계단 등이 없이도 간편하고 안전하게 상기 권양부를 조작하거나 보수, 관리할 수 있게 되는 것이다.

또한, 외관상으로 제방상부로 돌출되는 구조물이 배제되기 때문에 미관을 해칠 우려가 없게 된다.

이와 같이 수로상에 구조물(6')이 축조되면, 물막이 방향과 목적 등에 따라 본 발명의 수문 및 권양기의 설치방향을 정하여 설치하게 된다.

이와 같이 설치되는 본 발명의 수문장치의 작동관계를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선, 수문(20)을 개방하고자 하는 경우에는 권양부(10)의 조작으로 기어박스(15)내의 피니언기어(16)를 회전시켜 수문(20)의 후측면에 설치된 래크바(30)를 상승시키게 된다.

이때, 상기 수문(20)은 종래와 같이 상부에서 들어 올리는 것이 아니라 수문(20)의 측방에서 래크바(30)와 일체로 들어 올리므로, 수문(20)을 들어 올림에 따른 작동이 용이하게 된다.

더우기, 상기 래크바(30)는 그 수직바(31)(31')의 양측방 가이드홈(32)(32')이 권양부(10)에 설치된 가이드롤(36)(36')에 안내되므로서, 수문(20)과 함께 일정하게 승강작동되므로, 상기 수문(20)과 래크바(30)의 이탈 우려를 방지함은 물론 수문(20)을 들어 올림에 따른 작동이 더욱 용이하게 되는 것이다.

이와 같이 상기 수문(20)을 상승시킴에 따라 수로의 방출로(5)를 개방하게 된다.

다음, 상기와 같이 개방된 수문을 다시 폐쇄하고자 하는 경우에는 권양부(10)의 브레이크수단(미도시) 해제에 의한 상기 피니언기어(16)의 역회전으로 수문(20)을 자중에 의해 하강시키게 된다.

이때, 상기 수문은 전술한 래크바(30)의 가이드홈(32)(32')이 권양부(10)에 설치된 가이드롤(36)(36')을 따라 안내되면서 하강하게 되므로 이 역시 일정한 하강작동을 행하으로 하강작동이 원활히 제공되는 것이다.

더우기, 상기 수문(20)은 래크바(30)와 일체로 하강하면서 충격완충부(40)에 의해 효과적으로 충격 완화을 이루어 그 손상을 방지하게 된다.

이는 수문의 측방 하부에 구비된 완충부재(42)가 하단에 부딪힘에 의해 탄발스프링(43)을 탄발적으로 압축하면서 충격을 완화한 상태로 상기 수문(20)과 래크바(30)가 일체로 지면에 낙하되기 때문에, 상기 완충부재(42)에 의한 충분한 충격완화를 이루어 가능하게 된다.

또한, 상기 수문(20)과 래크바(30)가 일체로 결합된 상태로 하강하기 때무에 그 충격을 분산하는 효과도 갖게 된다.

따라서, 상기 수문의 하강작동시에, 수문(20)은 물론 래크바(30), 권양부(10)로 전달되는 충격을 효과적을 완화하므로서 그 손상을 최소화하게 되는 것이다.

한편, 본 발명의 수문장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 권양부(10')의 구조를 달리하거나, 도 9에 도시된 바와 같이 작은 수로의 경우, 수문(20)에 래크바(30)를 단일 구조로 설치하여 사용할 수도 있으며, 이와 같은 단순한 구조의 변경정도는 수문의 후측면에 래크바를 일체로 설치하여 이를 측방에서 들어 올려 개폐하는 본 발명의 권리범위에 귀속됨을 밝혀둔다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 수문장치는 수문의 후측면으로 래크바를 일체로 설치한 구조로서, 견고성을 갖으면서도 수문의 측방에서 래크바를들어 올려 승하강시킴에 따른 개폐작업을 효과적으로 이루게 된다.

특히, 종래와 같이 별도의 권양부 설치대가 배제되어, 전체적인 설치 높이를 최소화하므로서, 설치시공비 및 설치시공기간을 단축함은 물론 그 조작 및 보수, 관리에 따른 작업성, 안전성 등을 우수하게 제공하게 되고,

또한, 수문의 개폐시 하강작동에 따른 충격 및 응력을 충분히 완화하여 그 손상을 방지함은 물론 수문의 승하강을 일정하게 안내하므로 작동불량을 최소화함은 물론 수문의 개폐작업을 더욱 원활하게 제공하게 되는 효과를 갖는 것이다.

Claims (3)

1. 권양부 조작으로 기어박스(15)내의 피니언기어(16) 회전에 의한 래크바를 상승시켜 수문(20)을 상승시키고, 브레이크수단의 해제에 의한 상기 피니언기어(16)의 역회전으로 수문(20)을 자중에 의해 하강시켜 수로의 방출로(5)를 개폐하는 것에 있어서,

   상기 수문(20)의 후측면에는 상하 길이방향으로 적어도 하나 이상의 래크바를 고정설치하여, 수문 구조물(6')상단에 설치되는 권양부(10)에 의해 래크바를 측방에서 들어 올려 수문(20)과 일체로 승하강시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 수문장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 래크바(30)는 외측방으로 가이드홈(32)(32')을 형성하는 "ㄷ"자형 수직바(31)(31')를 대향 설치하여, 그 사이로 다수의 횡간(33)을 일정 간격으로 설치 구성하되, 상기 수직바(31)(31')의 가이드홈(32)(32')이 권양부(10)에 고정 설치된 브라켓(37)(37')상의 가이드롤(36)(36')에 안내되어 승하강하도록 가이드부(35)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수문장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 래크바(30)의 하단에는 수문에 고정된 케이싱(41)의 내부에 완충부재(42)가 상부의 탄발스프링(43)에 의해 탄발작동하도록 하부로 돌출되어 하강시 충격을 완충하도록 충격완충부(40)를 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수문장치.