KR200205613Y1 - 수문 개폐장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 담수, 이물질에 의한 오동작을 방지하며, 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 수문 개폐장치에 관한 것이다.

개시된 수문 개폐장치는, 제방의 배수로에는 수문이 회전축을 매개로 하여 회전 가능하게 설치되며, 수문 양측부의 제방에는 장착홈이 형성되고, 이 장착홈에는 개폐장치가 장착 및 커버가 씌워지게 된다. 개폐장치는 유압실린더, 유압실린더의 로드에 연결되는 래크, 수문 회전축의 양단부에 형성되면서 래크에 치합되는 피니언으로 구성된다.

이에 따라, 담수가 일정 수위 이상에 도달하면, 유압실린더의 로드가 삽입되면서 래크가 일방향으로 직선 운동하게 되며, 래크의 직선 운동은 피니언을 통하여 회전 운동으로 변환되어 회전축에 전달되고, 이로써, 수문이 회전축과 함께 회전되면서 배수로를 개방시켜 담수를 배출시키게 된다. 반대로, 담수가 배출되어 일정 수위 이하에 도달하면, 로드가 인출되어 수문이 개방시와 반대로 회전되면서 배수로를 폐쇄시키게 된다.

Description

수문 개폐장치{APPARATUS FOR OPENING AND SHUTTING WATERGATE}

본 고안은 수문 개폐장치에 관한 것으로, 구체적으로 말하면 범람하는 담수 및 이물질에 의해 오동작이 발생되지 않도록 하며, 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 자동 수문에 관한 것이다.

일반적으로, 농경지 등에 부족한 물을 보충하거나, 홍수로 인한 피해를 막기 위하여 하천이나 저수지 또는 농수로의 수로를 개폐시키는 수문이 제공되고 있으며, 이러한 수문을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술에 따른 수문의 구성을 설명하기 위한 사시도로, 이에 도시된 바와 같이, 제방(1)의 배수로에는 수문(2)이 경사지게 배치되면서 좌우 양측의 상단부가 포스트(3)에 힌지 결합되어 회전되면서 배수로를 개폐시키며, 수문(2)은 유압실린더(4)에 의해 개폐된다.

유압실린더(4)는 담수의 반대측에 배치되면서 양단부가 포스트(3)와 수문(2)에 각각 연결되며, 수위센서(미도시)로부터 검출되는 담수의 수위에 따라 컨트롤러의 제어를 받아 작동된다.

이러한 종래 수문 개폐장치는, 담수의 수위에 따라 컨트롤러가 유압실린더(4)를 작동시켜 수문(2)을 개방시키면 수문(2)과 배수로 사이를 통하여 담수가 방류되며, 담수가 방류되어 수위가 낮아지게 되면 수문(2)을 폐쇄 작동시키게 된다.

그러나, 홍수 등으로 인하여 담수의 수위가 급격히 높아지게 되면, 수문(2)을 개방시키기 이전에 담수가 제방을 범람하게 되며, 이에 따라, 유압실린더(4)가 범람한 물에 잠기게 되므로 쉽게 부식되어 로드가 작동되지 못하는 불량 현상이 발생됨과 더불어, 내구성이 저하되는 문제점이 있다.

그리고, 유압실린더(4)는 상시 물에 잠겨 있지 않기 때문에 물에 의한 부식은 막을 수 있지만, 외부에 노출되어 먼지 등의 이물질이 로드(4a)의 인출부에 끼이게 되거나 유압실린더(4) 내부에 유입되어 오동작이 발생되는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 안출된 것으로, 홍수 등으로 인하여 담수가 범람하여도 유압실린더 등의 개폐장치의 부식을 방지할 수 있도록 한 수문 개폐장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 개폐장치의 부식을 방지함과 더불어, 먼지 등의 이물질에 의해 오동작이 발생되지 않도록 하려는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안 수문 개폐장치는, 제방에 회전축을 매개로 하여 회전 가능하게 설치되며 담수된 물의 양에 따라 개폐되어 담수를 배출, 관리하는 자동 수문에 있어서; (1) 상기 제방에 외부와 밀폐되도록 형성되는 유압실린더 장착부와; (2) 상기 유압실린더 장착부에 장착되어 상기 수문을 개폐시키는 유압실린더와; (3) 상기 유압실린더의 동력을 상기 수문에 전달하는 동력전달 수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의하면, 개폐장치가 제방의 장착부에 외부와 밀폐되도록 설치되어 홍수시 담수가 범람하여도 담수에 잠기지 않게 되므로 부식을 막을 수 있으며, 먼지 등의 이물질이 유입되지 않으므로 수문을 정상적으로 개폐시킬수 있다.

도 1은 종래의 기술에 따른 수문의 사시도.

도 2내지 도 4는 본 고안에 의한 수문 개폐장치의 구성을 보이기 위한 도면으로,

도 2는 수문의 분리 상태를 도시한 사시도이며,

도 3은 개폐장치의 설치 상태를 보인 측면도이고,

도 4는 개폐장치의 설치 상태를 나타낸 평면도이다.

도 5는 본 고안에 의한 실시예에 적용된 동력전달수단의 다른 예시도.

＜ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ＞

1 : 제방 10 : 수문

11 : 회전축 20 : 유압실린더

21 : 로드 22 : 래크

23 : 피니언 24 : 가이드레일

30 : 유압실린더 장착홈 31 : 커버

3 : 실링부재 100 : 개폐장치

이하, 본 고안에 의한 수문 개폐장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

도 3은 본 고안에 따른 수문과 분리된 상태의 사시도이며, 도 4는 본 고안에 의한 수문 개폐장치의 설치 상태를 도시한 측면도이고, 도 5는 도 4의 평면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 고안의 수문 개폐장치(100)는, 제방(4)의 배수로에 회전축(11)을 매개로 하여 회전 가능하게 설치되는 수문(10)을 개폐시키는 것으로, 유압기구부(미도시)와, 유압기구부의 제어에 따라 로드(21)(21a)가 인출/삽입되는 유압실린더(20)(20a)와, 유압실린더(20)(20a)의 로드(21)(21a)에 연결되어 직선 왕복 운동하는 래크(22)(22a)와, 수문 회전축(11)의 좌우 단부에 각각 형성되면서 래크(22)(22a)에 맞물려 회전 운동하는 피니언(23)(23a)으로 구성되며, 유압실린더(20)(20a)는 초음파 수위센서(미도시)에서 입력되는 담수의 수위에 따라 컨트롤러가 작동을 제어하게 된다.

그리고, 본 고안 수문 개폐장치(100)가 외부, 담수에 노출되지 않는 것을 특징으로 하고 있으며, 제방(1)의 상면 좌우 양측부에는 개폐장치가 삽입되는 장착홈(30)(30a)이 형성되며, 이 장착홈(30)(30a)에 개폐장치(100)가 장착된 후, 커버(31)(31a)가 결합되어 외부와 밀폐시키고, 커버(31)(31a)의 이음부를 통해 담수, 이물질이 유입되지 않도록 실링부재(32)(32a)가 각각 조립된다.

도면중 미설명 부호 24는 래크(22)의 직선 운동을 안내하는 가이드레일이다.

이와 같이 구성된 본 고안에 의한 수문 개폐장치의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

초음파 수위센서는 담수의 수위를 측정하여 컨트롤러에 송신하며, 컨트롤러는 입력된 담수의 수위를 근거로 하여 수문(10)을 개폐시켜 담수를 조절하게 된다.

담수의 현재 수위가 일정치를 넘게 되면, 수문(10)의 개방신호를 인가하여 유압기구부를 작동시키게 되며, 이로써, 유압실린더(20)(20a)의 로드(21)(21a)를 삽입시키게 된다.

도 3에서 보이는 바와 같이, 로드(21)(21a)가 래크(22)(22a)와 함께 삽입 방향으로 직선 운동하게 되어 피니언(23)(23a)이 시계방향으로 회전하게 되며, 피니언(23)(23a)과 일체로 회전되는 회전축(11)에 의해 수문(10)이 동일방향으로 회전되면서 배수로를 개방시키게 된다.

그리고, 담수가 방류되어 수위가 낮아지게 되면, 컨트롤러는 로드(21)(21a)의 인출방향으로 유압이 작용되도록 제어하며, 로드(21)(21a)와 래크(22)(22a)는 서서히 인출 방향으로 직선 이동하게 된다.

래크(22)(22a)선 운동은 피니언(23)(23a)을 통하여 회전 운동으로 전환되고, 피니언(23)(23a)이 반시계방향으로 회전하여 수문(10)은 배수로를 폐쇄시키는 방향으로 회전하게 된다.

도 5는 본 고안에 의한 수문 개폐 장치에 적용된 동력전달수단의 다른 예를 보이기 위한 일부 절결 평면도로, 유압실린더(20a)의 로드(21a)에는 래크(22a)가 연결되며, 래크(22a)에는 피니언(23a)이 치합되고, 피니언(23a)과 동축으로 구동스프로킷(40)이 연결되며, 수문(10)의 회전축(11)의 단부에는 종동스프로킷(41)이 고정되는 한편, 종동스프로킷(41)은 체인(42)을 매개로 하여 구동스프로킷(40)과 연결된다.

즉, 유압실린더(20a)의 작동에 따라 래크(22a)가 직선 왕복 운동하며, 래크(22a)의 직선 왕복 운동은 피니언(23a)을 통하여 회전운동으로 전환되고, 피니언(23a)과 동방향으로 구동스프로킷(40)이 회전하게 된다. 구동스프로킷(40)의 회전력은 체인(42)을 통하여 종동스프로킷(41)에 전달되어 종동스프로킷(41)의 안내를 받아 수문(10)이 회전하게 되는 것으로, 이러한 동력전달부를 통하여 수문(10)의 개폐 속도가 감속되어 보다 안정적인 동작을 나타낼 수 있으며, 미세하면서도 정확한 개폐동작을 제어할 수 있게 된다.

따라서, 개폐장치(100)가 외부와 밀폐된 장착홈(30)(30a)에 설치되어 홍수시와 같이 급작스럽게 수위가 높아져 수문(10)을 개방시키기 이전에 담수가 범람하여도 담수에 잠기지 않게 된다.

그리고, 상시 외부와 밀폐상태를 유지하게 되어 먼지 등이 이물질이 로드(21)(21a)의 인출부에 끼이게 되거나 유압실린더(20)(20a)의 내부에 유입되지 않게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안 수문 개폐장치에 의하면, 담수가 범람하여도 수문을 개폐시키기 위한 유압실린더 등의 기구부가 담수에 잠기지 않게 되어 부식을 막을 수 있으며 내구성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 담수는 물론, 먼지 등의 이물질이 유입되지 않으므로 상시 수문을 정상적으로 개폐시킬 수 있으므로 수문 개폐장치로서의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 등의 현저한 효과가 있다.

Claims (3)

1. 제방에 회전축을 매개로 하여 회전 가능하게 설치되며 담수된 물의 양에 따라 개폐되어 담수를 배출, 관리하는 수문에 있어서;

   (1) 상기 제방에 외부와 밀폐되도록 형성되는 유압실린더 장착부와;

   (2) 상기 유압실린더 장착부에 장착되어 상기 수문을 개폐시키는 유압실린더와;

   (3) 상기 유압실린더의 동력을 상기 수문에 전달하는 동력전달수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수문 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달수단은,

   (1) 상기 수문 회전축의 양단부에 형성되는 피니언과;

   (2) 상기 유압실린더의 로드에 연결되면서 상기 피니언에 치합되어 상기 로드에 의해 직선 운동하면서 상기 피니언을 통하여 상기 수문 회전축을 회전시키는 래크로 구성되는 것을 특징으로 하는 수문 개폐장치.
3. 제 1 항에 있어서, 동력전달수단은,

   (1) 상기 유압실린더의 로드에 연결되는 래크와;

   (2) 상기 래크에 치합되는 피니언과;

   (3) 상기 피니언과 동축으로 연결되는 구동스프로킷과;

   (4) 상기 수문 회전축의 단부에 형성되는 한편, 상기 구동스프로킷과 체인을 매개로 하여 연결되어 회전력을 전달받는 종동스프로킷을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수문 개폐장치.