KR200232382Y1 - 부상식 자동 수문 개폐장치 - Google Patents

Abstract

제 1 방향으로의 물의 흐름을 정의하는 수로를 형성하는 지지구조체와, 지지구조체의 양 측벽 각각에 설치된 한 쌍의 가이드 레일과, 상단이 제 1 방향에 대해 전방에 위치하도록 경사지고, 양 측면 상 하부에 각각 상부 가이드 롤러와 하부 가이드 롤러가 설치되어, 가이드 레일에 결합되는 수문으로 이루어지는 자동 수문 개폐장치가 개시된다. 가이드 레일은 상부 가이드 롤러와 결합하는 제 1 가이드 레일과 하부 가이드 롤러와 결합하는 제 2 가이드 레일로 이루어지고, 제 1 및 제 2 가이드 레일은 서로 평행하게 연장되며, 제 1 위치로부터 제 1 가이드 레일은 제 1 방향에 평행하도록 절곡된다.

따라서, 담수의 수압에 의해 수문을 자동적으로 열 수 있어 수위조절이 가능하며, 별도의 설비없이도 완전하게 열 수 있고, 수문의 개폐시에 수문의 상단과 하단이 동시에 개폐되게 함으로써, 지지구조체와 수문 사이의 오물걸림 현상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Description

부상식 자동 수문 개폐장치{Apparatus for opening and closing water-gate automatically}

본 고안은 부상식 자동 수문 개폐장치에 관한 것으로, 상세하게는 수문의 양 측면 상하에 부착된 가이드롤러를 이에 대향하는 구조체의 내측벽의 가이드레일에 결합하여 담수의 수압에 의해 수문이 자동으로 개폐되도록 한 부상식 자동 수문 개폐장치에 관한 것이다.

더욱이 본 고안은 가이드 레일이 상부 가이드 롤러와 결합하는 제 1 가이드 레일과 하부 가이드 롤러와 결합하는 제 2 가이드 레일로 이루어지고, 제 1 및 제 2 가이드 레일이 서로 평행하게 연장되며, 제 1 위치로부터 제 1 가이드 레일이 제 1 방향에 평행하도록 절곡되는 자동 수문 개폐장치에 관한 것이다.

예로부터 물은 인간의 생활과 산업에 직접 또는 간접적으로 많은 영향을 미치고 있다. 예를 들어, 호수, 강 및 바다 등의 맑은 물은 보는 것만으로도 인간의 생활에 힘을 주기도 하고, 조용히 흐르는 냇물은 물 속에서 사는 수많은 생물의 삶의 터전이 될 뿐만 아니라, 교통 수단으로 이용되기도 한다. 또한, 오늘날 산업의 발달에 따라 물은 더욱 중요한 자원이 되었고, 이에 따라 여러 나라는 수자원의 개발과 보전에 크게 힘을 기울이고 있다.

특히, 우리 나라의 경우에는 다른 나라에 비하여 물이 풍부한 편이지만 홍수나 가뭄이 오면 그 피해가 매우 크며, 따라서 물을 관리하는 일이 어느 나라 못지 않게 중요하다. 이를 위하여 강이나 골짜기를 가로질러 콘크리트 등의 구조물을 쌓아 강물이나 골짜기를 흐르는 하천수를 담수하여 홍수로 인한 폐해를 방지함과 아울러 가뭄시 하천 용수를 제공하고 있다.

한편, 상기와 같은 담수 목적을 위한 구조물에는 목적, 형식 및 재질에 따라여러 가지의 수문(water gate)을 설치하여, 평상시에는 수문이 담수를 위하여 닫혀진 상태를 유지하고, 또한 홍수 및 우천시에 수위가 갑자기 상승하는 경우에는 수문을 개방하여 용수를 하류로 방류시키도록 되어 있다.

이러한 역할을 수행하는 수문 개폐장치는 동력을 필요로 하는 인양식에서 담수의 수압을 이용하여 자동적으로 수문이 개폐되는 자동수문식으로 개발되고 있다.

그러나, 이러한 자동수문식의 경우에는 수문 자체의 중량에 의해 완전하게 열리지 못한다는 문제점이 있다. 이에 따라 수위가 급격하게 증가하는 경우 수문을 완전하게 열어 담수를 신속하게 방류해야 하는데 수문이 완전하게 열리지 못하여 방류를 방해하는 결과를 가져오게 된다.

또한, 이를 보강하기 위해서 유압실린더를 이용하기도 하지만, 이를 위해서는 추가의 설치비용이 발생된다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 자동식 수문에서는 수문의 적어도 어느 한쪽이 지지구조체에 결합되어 있어야 하므로 수문과 지지구조체 사이에 오물이 끼는 경우에는 수문이 정상적으로 개폐되지 않거나 개폐동작을 방해받을 수 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 담수의 수압에 의해 수문을 자동적으로 여는 경우 완전하게 열릴 수 있는 부상식 수문 개폐장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 별도의 설비를 이용하지 않고 수문이 완전하게 열릴 수 있는 부상식 자동 수문 개폐장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 수문의 개폐시에 수문의 상단과 하단이 동시에 개폐되게 함으로써, 지지구조체와 수문 사이의 오물걸림 현상을 최소화할 수 있는 부상식 자동 수문 개폐장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치의 설치 상태를 보여주는 사시도.

도 2는 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치의 요부 구성을 보여주는 확대 분해 사시도.

도 3a 내지 도 3c는 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치의 작용을 나타내는 설명도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1: 지지구조체 2: 수문

22, 24: 가이드 롤러 30: 제 1 가이드 레일

40: 제 2 가이드 레일

본 고안에 따르면, 제 1 방향으로의 물의 흐름을 정의하는 수로를 형성하는 지지구조체와, 지지구조체의 양 측벽 각각에 설치된 한 쌍의 가이드 레일과, 상단이 제 1 방향에 대해 전방에 위치하도록 경사지고, 양 측면 상 하부에 각각 상부 가이드 롤러와 하부 가이드 롤러가 설치되어, 가이드 레일에 결합되는 수문으로 이루어지는 부상식 자동 수문 개폐장치가 개시된다.

본 고안의 특징에 따르면, 가이드 레일은 상부 가이드 롤러와 결합하는 제 1 가이드 레일과 하부 가이드 롤러와 결합하는 제 2 가이드 레일로 이루어지고, 제 1 및 제 2 가이드 레일은 서로 평행하게 연장되며, 제 1 위치로부터 제 1 가이드 레일은 제 1 방향에 평행하도록 절곡된다.

일실시예로 제 1 및 제 2 가이드 레일은 수문에 대해 수직으로 형성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치를 첨부 도면에 도시한 실시예에 따라서 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치의 설치 상태를 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치의 요부 구성을 보인 확대 분해 사시도이다.

본 고안에서 설명되는 지지구조체(1)는, 예를 들어, 콘크리트 등의 재질로 이루어지며 강이나 골짜기를 가로질러 축조되거나 해안을 따라 설치될 수 있다.

도 1과 도 2를 참조하면, 지지구조체(1)는 일정간격 이격되어 공간을 형성하고, 이 공간은 수로를 형성하고 이 공간에 수문(2)이 설치된다.

지지구조체(1)의 양 측벽 각각에는 한 쌍의 제 1 및 제 2 가이드 레일(30)(40)이 일정간격 이격되어 설치된다. 제 1 및 제 2 가이드레일(30)(40)은 지지구조체(1)의 측벽에 대해 경사진 선상에서 시작하여 평행하게 직선으로 연장되며, 이 중 제 1 가이드레일(30)은 소정 위치에서 절곡되어 수로의 저면과 평행하게 연장된다.

제 1 가이드 레일(30)의 구성을 보다 상세하게 설명하면, 가이드레일 자체는 연속적으로 이어진 경사부(32)와 수평부(34)로 이루어지며, 경사부(32)는 수문(2)에 일정한 각도로 연장되며, 바람직하게는 수직을 이룬다. 경사부(32)는 변곡점(36)에서 절곡되어 수로의 저면에 평행하도록 연장되어 수평부를 이룬다. 수문(2)이 수로의 저면과 평행하게 되는 상태가 완전하게 열린 상태이므로, 변곡점(36)은 제 2 가이드 레일(40)의 단부의 높이와 일치하는 위치에 형성되며, 제 1 가이드 레일(30)의 길이와 제 2 가이드 레일(40)의 길이는 동일하게 설정하는 것이 바람직하다.

또한, 수문의 양 측면 상부와 하부에는 제 1 및 제 2 가이드레일(30)(40)이 이루는 간격만큼의 간격을 두고 상부 가이드롤러 지지축(23)과 하부 가이드롤러 지지축(25)이 고정되고, 이 지지축(23)(24)에 각각 상부 가이드롤러(23)와 하부 가이드롤러(24)가 회동 가능하게 결합된다.

상부 가이드롤러(22)와 하부 가이드롤러(24)는 각각 제 1 가이드레일(30)과 제 2 가이드레일(40)에 결합되어 동시에 동일방향으로 회전하도록 되어 있다. 상기한 바와 같이, 제 1 및 제 2 가이드레일(30)(40)은 지지구조체(1)의 측벽에 대해 경사진 선상에서 시작하여 평행하게 직선으로 연장되기 때문에 상부 가이드롤러(22)와 하부 가이드롤러(24)는 각각 제 1 가이드레일(30)과 제 2 가이드레일(40)에 결합되면, 수문(2)은 지지구조체(1)에 경사진 상태를 유지하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 고안에 의한 부상식 자동 수문 개폐장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 3a 내지 도 3c는 담수 된 물의 수위가 낮은 상태에서 홍수나 우천으로 인하여 담수의 수위가 상승함에 따르는 수문의 작동상태를 순차적으로 나타내는 설명도이다.

도 3a는 담수의 수위가 낮은 경우의 수문의 상태를 나타내는 것으로, 이 경우에는 담수의 수압이 수문(2)의 자중보다 작으므로 수문은 닫혀진 상태를 유지하게 된다.

이 때, 상부와 하부 가이드 롤러(22)(24)는 제 1 가이드 레일(30)의 일단과 제 2 가이드 레일(40)의 일단에 위치한 단부벽(31, 41)에 접촉된 상태에 있게 된다.

도 3b는 담수의 수위가 일정 수위에 도달하여 수압으로 인해 수문이 소정위치까지 부상한 것을 나타내는 설명도이다.

도시된 바와 같이, 담수의 수위가 상승함에 따라 수압이 증가하여 수문(2)의 자중을 극복하게 되면, 수문(2)이 부상하게 되고, 이에 따라 상부와 하부 가이드 롤러(22)(24)는 각각 제 1 가이드 레일(30)과 제 2 가이드 레일(40)의 측벽(33, 43)을 따라 평행 이동한다. 수위가 더욱 상승하여 수압이 증가하면, 상부 가이드롤러(22)는 제 1 가이드 레일(30)의 경사부(32)에서 수평부(34)로 꺽이는 변곡점(36)에 이르게 되고, 일시 정지하게 된다.

이어, 하부 가이드롤러(24)가 제 2 가이드 레일(40)의 측벽(43)을 따라 계속 전진하게 되면, 상부 가이드롤러(22)와 하부 가이드롤러(24)는 항상 일정한 간격을 유지하는 구조이므로, 상부 가이드롤러(22)는 변곡점(36)을 넘어 수평부(34)로 진입하게 된다.

이후에 하부 가이드롤러(24)는 수문(2)의 부상에 따라 제 2 가이드레일(40)의 단부로 진행하고, 상부 가이드롤러(22)는 하부 가이드롤러(24)에 종속되어 제 1 가이드레일(30)의 수평부(34)의 측벽(35)을 따라 단부로 진행하게 된다.

도 3c는 담수의 수위가 최고수위가 되어 수문이 수평상태를 이루어 완전히 개방된 상태를 나타내는 설명도이다.

상부와 하부 가이드롤러(22)(24)는 제 1 가이드 레일(30)의 수평부(32)의 단부벽(38)과 제 2 가이드 레일(40)의 단부벽(48)에 위치하여 수문(2)이 수로의 저면과 평행을 이루게 된다.

이상에서 개시된 부상식 자동 수문 개폐장치는 상세한 설명에 설명되고 도면에 도시된 실시예에 한정되지 않으며, 이하에 첨부되는 청구항들의 창작적 개념의 정신으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가해질 수 있다. 예를 들어, 비상의 경우 또는 필요시에 수문을 개폐할 수 있도록 하기 위하여 유압실린더나 권양기 등의 별도의 설비를 장착하는 등의 변경을 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 여러 가지의 효과를 갖는다.

먼저, 담수의 수압에 의해 수문을 자동적으로 열 수 있어 수위조절이 가능하며, 별도의 설비없이도 완전하게 열 수 있는 이점이 있다.

또한, 수문의 개폐시에 수문의 상단과 하단이 동시에 개폐되게 함으로써, 지지구조체와 수문 사이의 오물걸림 현상을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 제 1 방향으로의 물의 흐름을 정의하는 수로를 형성하는 지지구조체;

   상기 지지구조체의 양 측벽 각각에 설치된 한 쌍의 가이드 레일;

   상단이 상기 제 1 방향에 대해 전방에 위치하도록 경사지고, 양 측면 상 하부에 각각 상부 가이드 롤러와 하부 가이드 롤러가 설치되어 상기 가이드 레일에 결합되는 수문을 포함하며,

   상기 가이드 레일은 상기 상부 가이드 롤러와 결합하는 제 1 가이드 레일과 상기 하부 가이드 롤러와 결합하는 제 2 가이드 레일로 이루어지고, 상기 제 1 및 제 2 가이드 레일은 서로 평행하게 연장되며, 제 1 위치로부터 상기 제 1 가이드 레일은 상기 제 1 방향에 평행하도록 절곡되는 것을 특징으로 하는 부상식 자동 수문 개폐장치.