KR200228201Y1 - 하단부 개폐식 자동수문 - Google Patents

Abstract

본 고안은 댐 또는 하천이나 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로에 설치하여 저수측(貯水側)의 수위를 항상 일정 범위내로 유지하여주는 자동수문에 관한 것으로서, 수위감지센서에서 감지되는 감지수위에 따라 작동하는 압력발생장치가 가동되면서 발생되는 조절압력에 의해 실린더의 개폐작동이 이루어지면서도 개방시 저수측에 저장된 물의 배수가 원활하게 이루어지고, 또 수문본체와 근접한 저수측 바닥에 토사나 자갈이 쌓이더라도 개폐작동이 원활하게 이루어지며, 배수를 신속하게 할 수 있음과 함께 특히 홍수시에 돌이나 나무등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상을 방지할 수 있는 자동수문을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 고안의 자동수문은, 수로의 폭방향 양측에 소정의 간격을 두고 축조된 벽체와, 벽체의 하단부에는 기초[12]가 구비되며 기초콘크리트의 상단부에는 이중구조의 지지대기초[2]가 구성되며 이중기초에 구성되는 회동축[7]에 의해 직각 또는 경사지게 장설되는 수문[1]에 의해 수로가 차단되며 수문을 개폐시키기 위한 실린더[4]와 실린더로드[5]가 실린더회동축[3]과 실린더로드회동축[6]에 의해 고정된 구조이다.

수로를 차단하여 주는 수문[1]의 형상은 ㄱ형태로 구성되며 부재는 H빔과 같은 부재에 의해 견고하게 구성되며 수문[1]과 지지기초사이에는 이물질유입 방지판[9]이 볼트[8.10]등으로 고정되어 구성되어 있다. 이물질유입방지판[9]을 지지하기위한 부재로는 ㅡ형태의 판재로 연속하여 구성되어 있다.

수문과 함께 구성되는 실린더의 숫자는 하천의 상류로부터 유입되는 유입수의 힘과 수로를 차단하고자 하는 높이에 따라서 또는 넓이에 따라서 수문에 부착되는 실린더의 숫자가 결정되는 것이기 때문에 중요한 의미가 없는 것이다. 때에 따라서는 1개의 실린더만으로도 수로를 차단할 수가 있는 것이기 때문이다.

차단하고자 하는 수로가 넓거나 높을 때에는 수문에 부착되는 실린더의 숫자를 많이하여 수로 차단판을 구성시킬수가 있는 것이기 때문이다.

상류로부터 유입되는 저수측의 수위를 감지하기 위한 수위감지센서 그리고 수위감지센서와 연결되는 압력발생장치가 배관으로 실린더(4)와 연결된 구조로서, 수위감지센서의 수위감지에 따라 작동하는 압력발생장치가 보내주는 압력의 조절에 따라서 실린더의 로드(5)가 신장 또는 축소되는 것에 의해 수문[1]이 회동축(7)을 중심으로 도복하여 자동개폐되도록 된 것을 특징으로 한다.

본 고안의 수문은 수위감지센서의 수위감지에 의해 전달되는 압력발생장치의 압력에 의해 수문의 개폐작동이 자동으로 이루어지는 것임을 물론, 개방작동시 수문이 도복하여 개폐하는 것이므로 수문본체와 근접한 저수측 수로의 바닥에 토사나 자갈이 쌓여 있는 상태라 하더라도 개방작동이 원활하게 이루어진다. 또한 수문본체의 상부로 배출하고자 하는 양만큼 배수가 이루어지는 것이므로 배수단면적을 극대화하여 신속한 배수를 도모할 수가 있고 특히 배수시 수문본체에 돌이나 나무등이 충돌하여 수문본체가 파손될 우려가 없다.

Description

하단부 개폐식 자동수문{.}

본 고안의 자동수문에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 하천이나 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로에 설치하여 저수측(貯水側)의 수위를 항상 일정 범위 내로 유지하기 위한 자동수문에 관한 것이다.

저수지나 하천의 여수로등에는 물의 범람을 방지하기 위하여 수문이 설치된다. 상기와 같이 저수지나 여수로에 설치되는 수문은 대부분의 경우 수문의 상측에 수문을 상·하로 승강시키기 위한 승강조절핸들을 설치하여 이 승강조 절핸들을 회전시킴으로서 수문을 개폐하도록 되어 있다. 그러나, 이와같이 수문을 인력에 의해 개폐할 경우에는 물의 범람을 야기하거나 또는 적정 저수량 이상의 물을 배수시키는 등의 문제점이 있는 것이다.

한편, 상기와 같이 수문을 인력에 의해 개폐함으로서 야기되는 여러 문제점을 해결하기 위하여 최근에는 수위에 따라 자동으로 개폐되는 수문이 제공되어 있는바, 그 대표적인 것으로는 한국특허등록 제41441호(공고번호 제91-782호)의 '수압을 이용한 수문의 자동개폐장치'를 들 수 있다.

상기 종래의 수압을 이용한 수문의 자동개폐장치는 판 형상으로 된 수문본체의 상·하방향 양측부가 회동축에 의해 측벽에 회동 가능하게 설치되어 수압의 작용중심이 상기 회동축의 하부에 위치할 경우에는 수문본체가 세워져 폐쇄상태로 되고 수위가 상승하여 수압의 작용중심이 회동축의 상부로 되면 수문본체의 상측이 수압에 의해 배수측으로 전도(轉倒)되어 수문본체가 개방되며, 위와 같은 작동을 반복하는 것에 의해 수위를 일정범위내로 유지하도록 되어 있다.

또한 종래의 수문에 있어서는 개방작동시에 회동축보다 하측의 수문본체하부가 저수측으로 회동하는 것이므로 수문본체와 근접한 저수측의 바닥에 토사나 자갈 등이 쌓인 상태에서는 수문본체의 회동이 불가능하여 수문으로서의 기능을 상실하게 되는 문제점이 있는 것이고, 또 개방상태에서 수문본체의 상부로 배수가 이루어지므로 특히 홍수시에는 돌이나 나무등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상이 빈번하게 발생되고 있다.

또한 실용신안등록 20-107651호의 수문에 있어서 수문을 개폐시켜주는 장치인 유압 실린더가 수문의 뒷편에 기립되어 설치하는 방식이기 때문에 수문을 타고 넘는 돌과 자갈들이 수문의 하단부에 적층되면서 유압실린더를 망가트리기 때문에 수문을 설치하고 얼마의 시간이 지나지 아니하여 폐기처분해야 하는 일이 비일비재 하였던 것이다.

본 고안에서는 이러한 결점을 해결하기 위한 고안인 것이다.

본 고안은 상기와 같이 종래의 문제점을 감안하여 고안된 것으로서, 비가 오거나 홍수시에 수위감지센서의 수위감지에 따라 계획된 배출수위를 체크하는 감지 신호가 전해지면 압력발생장치가 작동됨과 동시에 발생된 압력이 실린더에 전달되면서 실린더로드가 수축과 팽창을 함에 따라서 자동으로 개폐작동이 이루어짐과 동시에 개방시 저수측에 저장된 물의 배수가 원활하게 이루어지고, 또 수문본체와 근접한 저수측 바닥에 토사나 자갈이 쌓이더라도 개폐작동이 원활하게 이루어지며, 배수를 신속하게 할 수 있음과 함께 특히 홍수시에 돌이나 나무등이 수문본체에 충돌하여 수문본체가 파손되는 현상을 방지할 수 있는 자동수문을 제공하는 것에 있다.

도1은 본 고안에 따른 자동수문의 폐쇄상태의 사시도

도2은 본 고안에 따른 자동수문의 개방상태의 사시도

〈도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1. 수로차단판 2.지지대기초 3.실린더회동축 4.실린더 5.실린더로드

6.실린더로드축 7.중간회동축 8.이물질 유입차단판 조임볼트

9.이물질유입차단판 10.방수차단판 조임볼트 11.저장수위 표시12.에프런

본 고안에서 제공하는 자동수문은 수로의 폭방향 양측에 소정의 간격을 두고 축조된 벽체와, 벽체의 하단부에는 기초콘크리트[12]가 구비되며 기초콘크리트의 상단에는 수문[1]을 지지하기 위한 지지기초[2]가 구비됨과 함께 지지기초에는 수문을 개폐하는데 필요한 회동축[7]에 의해 직각 또는 경사지게 고정된 수로차단[1]이 판 형상으로 격자형태 또는 H빔등으로 구성되어 있음과 함께 기초콘크리트에 지지되어 있는 지지대기초[2]에는 실린더 회동축[3]에 의해 실린더[4]가 실린더로드[5]와 함께 결합되며 실린더로드와 결합되는 실린더로드 회동축[6]이 수문[1]에 결합되어 수로바닥과 직각 또는 경사상태를 이루도록 기초 콘크리트사이에 배치됨과 함께 수문의 상단부는 ㄱ형태로 구성한 구조이다.

지지대기초(2)에 의해 구성되는 실린더축(3)과 수문본체에 장설되어 있는 실린더로드회동축(6)을 중심으로 수문을 조작하기 위하여 실린더(4)와 수문을 개폐시켜주는 주된 동작을 하여주는 실린더로드(5)와 연결되어 구성되는 실린더로드 회동축(6)이 수문에 연결되어 구비되는 구조이다.

실린더로드가 수축과 팽창을 하는데 필요한 압력을 발생시켜주는 압력발생장치와 압력발생장치의 기능을 콘트롤 해주면서 저수측의 수위를 감지하기 위한 수위감지센서 그리고 홍수시에 상류로부터 유입되는 물속에 함유된 모래자갈과 같은 것이 지지대기초와 수문이 본체사이에 끼이는 것을 방지하여주는 이물질유입차단판[9]을 구비한 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 고안은 수위감지센서의 수위감지에 따라 작동하는 실린더로드(5)가 신장 또는 축소되는 것에 의해 수로차단판[1]이 회동축(7)을 중심으로 회동하여 자동개폐 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예을 도면에 따라서 상세히 설명된다.

도1은 본 고안의 제1실시예에 따른 수문의 폐쇄상태를 나타낸 측면도, 도2는 본 고안의 제1실시예에 따른 자동수문의 개방상태 측면도를 각각 도시하고 있다.

본고안의 수문은 하천이나 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계용수로(이하 '수로'라 한다)에 소정의 간격을 두고 축조된 철근콘크리트 구조물과 함께 구성되는 방식으로서, 이 기초의 길이방향 일측면은 평면 또는 2단평면으로 형성되어 있다.

상기 에프런[12]에는 수문본체(1)를 지지하기위한 지지대기초[2]에 의해 회동축(7)이 고정되어 있다.

에프런[12]과 지지대기초(2)사이에 구비되는 수문본체(1)는 ㄱ자형태 또는 일자형태로 구성되며 부재는 H빔등에 의해 유압수를 차단할 수 있도록 판 형상으로 되어 있다.

지지대기초[2]에는 실린더[4]와 결합되는 실린더회동축[3]과 실린더로드[5]를 지지하기 위한 실린더회동축[6]이 대향되게 구비되어 있음과 함께 지지대기초[2]에 의해 수문[1]을 회동시켜주는 회동축(7)이 지지대 기초[2]에 결합되어 있다.

상기와 같은 수문본체(1)는 수로바닥과 직각 또는 경사상태를 이루도록 상기 에프런[12]상에 ㄱ형태로 구성되어 있음과 함께 그 수문[1]의 일정 중간중간 부분에는 수문을 개폐시키는데 필요한 회동축(7)이 구성되며 수문을 개폐시키는 구동장치인 실린더[]가 실린더회동축[3]과 결합되어 구성되며 수문의 본체와 결합되는 실린더회동축[6]과 함께 실린더로트[5]가 실린더[4]와 함께 회동가능하게 결합되어 있는 구조이다.

상기 수문본체(1)는 수문본체에 구성되는 회동축(7)과 실린더로드(5)와 결합되는 실린더(4)에 의해 지지대기초(2)에 구성되는 회동축(7)사이을 중심으로 회동이 가능하도록 되어 있다.

상기와 같은 구성에 의해 실린더로드(5)를 신장 또는 축소시키면 이와 함께 수로를 차단하고 있는 수문본체(1)가 회동축(7)를 중심으로 회동하여 개폐되도록 되어 있다.

실린더[4]와 연결되는 압력발생장치와 유압 또는 공압배관라인은 공지의 기술인 관계로 본 발명에서는 서술하는 것을 생략하기로 한다

지시부호 11은 저수측의 수위를 나타내는 저장수위를 나타내고 있다.

본 고안에 있어서 또 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.

수문의 본체(1)를 회동시키기 위한 장치를 수문의 하단부에 구성함에 있어서 라크기어 또는 스핀들기어를 이용하여 수문의 본체를 개폐시키는 방법 또한 본 고안의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

상기와 같은 본 실시예의 자동수문에 의해 수위가 자동으로 조절되는 작동은 다음과 같다.

저수측의 수위가 저수위일때에는 도1에 도시된 바와 같이 실린더로드(5)가 팽창된 상태를 유지하며 이 상태에서는 수문본체(1)가 폐쇄상태를 유지하여 저수과정이 진행된다.

이후 저수과정이 계속되어 수위가 벽체 높이에 가까워지면 도2에 도시된 바와 같이 실린더로드(5)가 수축된 상태로 되며 이 상태에서는 수문본체(1)가 회동축(7)를 중심으로 배수측으로 회동하여 배수가 이루어진다.

여기서 수문본체(1)의 개방상태에서는 수문본체(1)의 저수측면과 수로바닥 사이에서 신속한 배수가 이루어지며, 배수시에는 돌이나 나무등은 수문본체(1)를 통과하는 것이므로 수문본체(1)가 손상될 우려는 없다.

상기와 같은 본 실시예에 있어서는 실린더로드(5)의 작동은 저수측에 구비된 수위감지센서의 수위감지에 의해 이루어지는 것이며 상기와 같은 개폐작동을 반복하는 것에 의해 저수측의 수위를 항상 일정범위내로 유지시키는 것이다.

수문이 폐문될때에 수문의 하단부에 적층되어 있는 돌이나 자갈들이 실린더의 힘에 의하여 밖으로 밀려나갈 수 밖에 없기 때문에 실린더가 망가지는 일이 없는 것이다.

본 고안에 있어서 다음과 같은 방법을 이용하면 계획된 저장수위를 항상 유지할 수가 있는 것이다.

하천이나 강의 상류로부터 유입되는 유입수량에 따라서 자동으로 개폐되도록 하는 방법으로서 수문의 상단부를 통하여 유입수를 배출시키지 말고 계획된 저장수위에 도달하면 수문을 동시에 개문하였다가 계획된 배출수위에 수위가 도달하면 수문을 폐문시켜 주게되면 물이 저장됨으로 인하여 생성되는 광합성작용을 줄여 줄 수가 있는 것이다.

상기와 같은 본 고안에 따른 자동수문에 있어서 수문의 본체(1)를 작동시키기 위한 실린더(4)의 수를 달리하여 구성할 수도 있는 것이기 때문에 이러한 변형 또한 본 고안의 권리범위에 속하는 것임을 당연한 것이라 하겠다.

본 고안은 수로의 양측에 축조되는 벽체와 기존콘크리트 사이에 경사상태로 수문본체를 배치함과 함께 수문본체를 회동 가능하게 고정하고 실린더에 의해 수문본체를 회동축을 중심으로 개폐되도록 한 것이다. 또 실린더의 작동은 저수측에 구비된 수위감지센서의 수위감지에 의해 압력발생장치가 가동되면 실린더로드의 수축과 팽창에 의해 개폐가 이루어지도록 한 것이다.

따라서 본 고안의 자동수문은 수위감지센서에 의해 개폐작동이 자동으로 이루어지는 것임은 물론 개방상태일 때 수문본체의 저수측면과 수로바닥 사이를 통하여 저수측의 물이 원활하게 배수되는 것과 아울러 수문의 상단부를 통하여 유입수량만큼을 배출하기 때문에 홍수를 예방하여 줄수가 있는 것이다.

또 본 고안의 자동수문은 개방작동시 수문본체가 배수측으로 회동하는 것이므로 수문본체와 근접한 저수측 소로의 바닥에 토사나 자갈이 쌓여 있는 상태라 하더라도 개방작동이 원활하게 이루어지는 것이다.

또한 본 고안은 수문본체의 상부로 배수가 이루어지는 것이므로 신속한 배수를 도모할 수가 있는 것이다. 본 고안의 구조를 상기와 같이 구성시켜주는 또 다른 이유는 본 고안을 이용하여 대형수중보를 구성하거나 또는 대형댐을 조성하는 데 적합하도록 하기 위한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 수로의 폭방향 양측에 소정의 간격을 두고 축조된 벽체와 기초콘크리트인 에프런[12]에 고정된 지지대기초[2]에 의해 회동축(7)이 구성되며 회동축[7]에는 사각 판 형상으로 되어 있는 수문의 본체(1)가 연결구성됨과 함께 수문[1]의 상단부는 굴곡 형태의 ㄱ자형태로 구성되는 수문의 구조와 함께 에프런[12]상단에 이층형태의 공간으로 구성되는 지지대기초[2] 하단부에 수문[1]과 연결되어 구성되는 실린더로드회동축[6]과 함께 구성되는 실린더로드[5]가 실린더[4]와 결합되며 실린더[4]와 결합되는 실린더회동축[3]이 지지대기초[2]의 하단부와 연결구성되는 하단부 개폐식 자동수문의 구조