KR20030022679A - 수직 상승 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직 상승 수문에 관한 것으로, 본 발명의 수직 상승 수문은 하천의 수로에 설치되어 물의 흐름을 차단하며 물을 저장할 수 있도록 일정 간격을 두고 설치된 언체의 사이에 회동 가능하도록 수문을 구비하여 저장된 물의 수압에 의해 자동으로 개폐되는 자동수압 수문에 있어서, 상기 수문의 상부 측면에 마련되어 상기 언체의 상면으로 연장 돌출되도록 상승돌출부를 구비하고, 상기 언체의 상면에 장착되어 상기 수문의 상부 측면에서 상기 언체로 연장 돌출된 상기 상승돌출부를 수직방향으로 강제 리프팅하기 위한 수직 리프팅수단을 구비하는 것을 특징으로 하는바, 이와 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 저장된 물이 만수위까지 차게되면 수압에 의해 자동으로 수문이 개방되어 물을 배출하도록 하고, 더욱이, 만수위까지 차지 않은 상태에서는 장착된 실린더에 의해 강제로 수문을 수직 상승시켜 수문을 개방하여 물을 배출할 수 있는 수문을 얻는 효과가 있다.

Description

수직 상승 수문{Vertical Elevated Watergate}

본 발명은 수직 상승 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 만수위 상태에서는 수압에 의해 자동으로 수문의 개폐가 이루어지고, 만수위가 아닌 상태에서도 수문을 강제로 수직 리프팅 하여 물을 배출하게 하는 수직 리프팅수단이 장착되어 있는 수직 상승 수문에 관한 것이다.

물을 관리하는 대표적인 것으로 댐 또는 하천이나 저수지, 농수로에 설치되는 언체를 들 수 있는데, 이중에서 언체는 농업에 필요한 농업용수를 공급하는 중요한 구조물이다.

종래에 제작된 언체의 구성을 보면, 하천이나 저수지 또는 농수로의 경우 수로를 가로지르며 차단하는 콘크리트의 구조물을 일정간격 이격되게 설치하고, 그 사이에 수문을 설치한다.

콘크리트 구조물의 사이에 수로를 차단하며 설치된 수문은 상하로 움직임에 따라 물을 저장하거나 배출하여 저장하고 있는 물의 수위를 조절하게 된다.

그 작동을 보면, 설치된 수문의 상부에 지지대를 설치하고, 그 지지대 위에 핸들을 마련하여 핸들을 돌려 수문을 들어올리거나 내리는 승강장치가 설치되어 보에 담수된 물의 수위를 조정하는 구조로 구성되어 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 수문은 장시간동안 사용할 경우, 핸들을 이루는 나사부 및 보와 결합되는 수문의 양측단부가 부식되어 수문의 개폐가 어렵게 되고, 특히 장마철에 집중호우가 내려 보 내의 수위가 급격히 상승할 경우 사람이 일일이 보의 수위를 관측한 다음 그 상황에 따라 수문의 개폐정도를 조정해야 하기 때문에 번거로울 뿐만 아니라 급격히 증가하는 수위의 관측 부주의로 미처 수문을 개방하지 못한 경우에는 보에 담수된 물의 범람으로 재해가 발생하게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 제반 문제점을 보완하고자 발명된 것이 언체의 사이에 힌지 결합되어 회동하는 경사진 수문을 마련하고, 이 수문이 강제로 개폐가 이루어지도록 실린더를 장착한 수문이 발명되기도 하였다.

그러나, 이러한 실린더가 장착되어 강제로 개폐되는 수문은 여러 가지 제반문제를 내재하고 있는데, 그 문제는 아래와 같다.

하나는, 수문의 개폐가 전적으로 실린더 자체에 의존하는 것이기 때문에 많은 전기를 사용하였으며, 또한 전기의 공급이 원활히 이루어지지 않아 만일 단전이 되어 만수위까지 저장된 물을 제때에 배출하지 못하게 되면 주변지역으로 물이 범람하게 되어 주변지역의 재해로 이어지는 문제가 발생하였다.

다른 하나는, 수문을 강제로 개폐하게 하는 실린더가 수문의 측면 또는 수로등에 설치되어 수문의 개방시 실린더에 물이 접촉하게 됨에 따라 실린더 부분의 부식으로 인해 망실되어 잦은 교체를 필요로 하여 유지보수에 어려움을 주었으며, 망실의 상태에서 원활한 개폐가 곤란하여 수문이 제구실을 못하게 되는 문제도 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 본출원인은 만수위 상태에서 수압에 의해 자동으로 개폐되는 수압자동수문(실용신안등록번호: 178138호)을 발명하여 등록 받은바 있다.

그러나, 상기 자동 수문은 처음에 세팅된 수문의 무게에 대응하는 수압에 의해 개폐하도록 한 것으로, 이는 장마철 등에 대비하여 만수위까지 채워지지 않은 상태의 물을 배출할 필요가 있을 때에는 수문의 무게를 인위적으로 가감해야 하는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 저장된 물이 만수위의 상태에서는 수압에 의해 자동으로 수문의 개폐가 이루어지고, 만수위가 아닌 상태에서도 저장된 물을 배출 할 필요가 있을 때에는 수문을 개폐 할 수 있도록 하는 수직 리프팅수단이 장착되어 있어, 수압에 의한 자동개폐와 실린더에 의한 강제 개폐가 동시에 이루어져 경우에 따라 선택적인 수문의 개폐를 제어할 수 있는 수직 상승 수문을 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 분해 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 작동 상태도로써

도 3a는 개방전의 상태 단면도이고,

도 3b는 개방후의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 힌지부의 다른 실시예이고,

도 5는 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 이물질 방지판의 사시도이며,

도 6은 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 하측부분 절곡부의 다른 실시예이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

6 ; 힌지부

10 ; 회동축

12 ; 상승돌출부

14 ; 실린더

18 ; 수직 절곡부

20 ; 이물질방지판

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하천의 수로에 설치되어 물의 흐름을 차단하며 물을 저장할 수 있도록 일정 간격을 두고 설치된 언체의 사이에 회동 가능하도록 수문을 구비하여 저장된 물의 수압에 의해 자동으로 개폐되는 자동수압 수문에 있어서, 상기 수문의 상부 측면에 마련되어 상기 언체의 상면으로 연장 돌출 되도록 상승돌출부를 구비하고, 상기 언체의 상면에 장착되어 상기 수문의 상부 측면에서 상기 언체로 연장 돌출된 상기 상승돌출부를 수직방향으로 강제 리프팅하기 위한 수직 리프팅수단을 구비하며, 상기 수직 리프팅수단을 제어하기 위한 제어부가 구비되고, 상기 수직 리프팅수단은 유압에 의해 작동하는 실린더로 마련되고, 상기 실린더 내를 왕복하는 실린더 로드의 자유단을 만곡부로 형성하여 상기 상승돌출부의 저면에 접하도록 마련되는 것이 바람직하다.

그리고, 저장되는 물과 접촉하는 상기 수문의 내측면에는 상류로부터 유입되어 상기 언체와 상기 수문의 사이에 이물질이 끼는 것을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 이물질방지판이 마련되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직 상승 수문은, 하천이나 강을 가로지르며 일정한 간격을 두고 이격되도록 콘크리트로 제작되는 구조물인 언체(4)를 설치한다.

서로 마주보도록 설치된 언체(4)의 상면에는 상방향으로 돌출 되며 힌지공(미도시)이 형성되어 있는 힌지부(6)가 일체로 형성되어 있다. 이렇게 마련된 언체(4)의 사이에 수문(8)을 장착하게 되는데, 장착을 위해 수문(8)의 양측 상면에는 힌지공으로 삽입되어 수문(8)을 지지하며 회동시키는 회동축(10)이 마련된다.

이로 인해 수문(8)은 언체(4)의 사이에서 힌지부(6)를 중심으로 상하 회동하며 수로를 개폐하게 되는 것으로, 이때의 수문(8)은 언체(4)에 저장된 물의 수압에 의해 자동으로 물을 배출하게 된다.

또한, 상하 회동하는 수문(8)의 일측면 또는 양측면의 상부에는 언체(4)의 상면으로 연장 돌출 되도록 수문(8)에 결합된 상승돌출부(12)가 마련된다.

그리고, 상승돌출부(12)가 연장되어 위치하는 언체(4)의 상면부분에는 실린더(14)가 장착되는데, 장착된 실린더(14)의 실린더 로드(16)는 상승돌출부(12)의 저면에 접한 상태로 위치한다.

상승돌출부(12)의 저면에 접한 실린더 로드(16)가 실린더(14)의 작동에 의해 상승하게 되면, 이와 연동하여 상승돌출부(12) 역시 수직으로 상승하게 되며, 이에 따라 수문(8)도 실린더 로드(16)의 스트로크만큼 상승하게 된다.

이때에, 수문(8)은 실린더(14)에 의해 강제로 수직 상승되고, 이로써 수로에서 수문(8)을 이격됨으로 수문(8)을 개방하여 만수위까지 저장되지 않은 상태에서도 물을 배출 할 수 있게 한다.

이처럼, 본 발명에 따른 수직 상승 수문은 만수위의 상태에서는 수압에 의해 수문(8)이 자동으로 개방되어 저장된 물을 배출할 수 있고, 만수위가 아닌 경우에는 수문(8)을 강제로 개방하여 물을 배출할 수 있도록 한 것이다.

한편, 언체(4) 사이에 설치된 수문(8)의 상부는 물의 저항이 최소화 될 수 있도록 유선형으로 제작되며, 또한 하부는 수로의 바닥면과 기밀하게 밀착됨과 아울러 수압을 용이하게 받을 수 있도록 수로 바닥면으로 하향 절곡된수직절곡부(18)가 형성되어 있다.

이로써 수문(8)의 수직절곡부(18)가 수로에 밀착됨에 따라 물의 저장시 발생할 수 있는 누수를 방지하는 역할을 하게 된다.

그리고, 언체(4)와 수문(8)의 결합부 내측면에는 상류로부터 유입되어 적층될 수 있는 이물질이 수문(8)과 언체(4)의 결합부분에 끼는 것을 방지하기 위한 이물질방지판(20)이 마련된다.

이하에서는 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 작동 상태를 설명하기로 한다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 개방전 및 개방 후를 도시한 것으로, 밀폐되어 있던 수문(8)의 상승돌출부(12) 저면에 위치한 실린더(14)에 유압이 작용하여 작동하면 실린더 로드(16)가 상승하고, 이에 연동하여 상승돌출부(12)도 수직으로 상승하게 된다.

상승돌출부(12)가 상승하게 되면 이와 결합되어 있는 수문(8) 역시 상승하게 되는데, 이때 수문(8)의 하부는 실린더 로드(16)의 스트로크의 길이에 비례하여 수로와 일정간격을 두고 이격되게 된다.

실린더(16)에 의해 수로에서 일정간격 수직 상승된 수문(8)은 이후 수압에 의해 일정높이 만큼 회동하며 개방되면서 물의 배출이 진행되고, 일정량의 물이 배출되고 난 후 수문(8)의 자중이 수압보다 클 경우 수문(8)은 닫히게되는 것으로, 이때 실린더 로드(16)는 신장된 상태가 아닌 줄어든 상태이다.

만일 계속해서 물을 배출해야 할 경우, 다시 말하면 수압이 수문(8)의 자중보다 작아 닫히게 되는 경우에도 계속해서 물을 배출해야 하는 경우에는, 실린더로드(16)가 신장된 상태를 유지하게 하여 닫히는 수문(8)의 상승돌출부(12)를 받침에 따라 수로에서 수문(8)이 열린 상태를 유지하여 물이 배출되게 한다.

도 4는 본 발명에 따른 수직 상승 수문의 다른 실시예로, 힌지부(40)에 형성된 힌지공(42)의 형태를 달리한 것으로, 이는 힌지공(42)을 수직방향의 장공으로 마련하여 실린더(14)의 작동에 의해 실린더 로드(16)가 신장함에 따라 회동축(44)에 의해 회동되는 수문(8)이 장공의 힌지공(42)의 길이만큼 수직 상승할 수 있도록 형성한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이 물과 접하는 수문(8)의 내측면에 마련된 이물질방지판(20)은, 수문(8)의 내측면에 부착되는 부착부(20b)와 부착부(20b)의 상측에 결합되어 수문(8)의 상측 굴곡부를 감싸도록 마련되는 굴곡판(20a)으로 구성되고, 이 굴곡판(20a)은 수문(8)의 상측 굴곡부와 일정간격 이격되도록 마련한다.

또한, 이물질방지판(20)은 수문(8)의 개폐가 진행되어 수로와 수평이 될 때까지 제한하는 수문(8) 개방제한의 역할도 겸할 수 있는데, 설치위치는 수문(8)의 양측 끝부분이 적합하고, 때에 따라서는 그 수를 증감하여 설치할 수도 있다.

그리고, 경우에 따라서 이물질방지판(20)은 부력을 조절하기 위한 소정의 직경을 복수개 형성할 수 있다.

도 6은 수로와 접하는 수문(8)의 하부가 물과 접하지 않는 수문(8)의 면으로 상향절곡된 상향절곡부(19)가 구비된 다른 실시예를 도시하여 나타낸 것이다.

미설명부호 22는 유압에 의해 실린더(14)를 제어하기 위한 제어부를 나타낸 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 수직 상승 수문은 저장된 물이 만수위까지 차게되면 수압에 의해 자동으로 수문이 개방되어 물을 배출하게 되고, 만수위까지 차지 않은 상태에서도 물을 배출할 수 있도록 실린더를 장착하여 실린더에 의해 강제로 수문을 수직 상승시켜 개방되도록 한다는 기술적 사상을 가지고 있는 것이다.

따라서, 강제 개방을 위해 실린더의 장착 위치를 변경하는 등의 언급되지 않은 다른 실시예로 수문을 개방할 수 있을 것이다. 그러나, 이러한 실시예들이 수문을 수직으로 상승시켜 강제로 물을 배출하게 한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 수직 상승 수문은 저장된 물이 만수위까지 차게되면 수압에 의해 자동으로 수문이 개방되어 물을 배출하도록 하고, 더욱이, 만수위까지 차지 않은 상태에서는 장착된 실린더에 의해 강제로 수문을 수직 상승시켜 수문을 개방하여 물을 배출할 수 있는 수문을 얻는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 하천의 수로에 설치되어 물의 흐름을 차단하며 물을 저장할 수 있도록 일정 간격을 두고 설치된 언체의 사이에 회동 가능하도록 수문을 구비하여 저장된 물의 수압에 의해 자동으로 개폐되는 자동수압 수문에 있어서,

   상기 수문의 상부 측면에 마련되어 상기 언체의 상면으로 연장 돌출되도록 상승돌출부를 구비하고, 상기 언체의 상면에 장착되어 상기 수문의 상부 측면에서 상기 언체로 연장 돌출된 상기 상승돌출부를 수직방향으로 강제 리프팅하기 위한 수직 리프팅수단을 구비하며, 상기 수직 리프팅수단을 제어하기 위한 제어부가 구비되는 것을 특징으로 하는 수직 상승 수문.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수직 리프팅수단은 유압에 의해 작동하는 실린더로 마련되고, 상기 실린더 내를 왕복하는 실린더 로드의 자유단은 만곡부로 형성하여 상기 상승돌출부의 저면에 접하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 수직 상승 수문.
3. 제 1 항에 있어서, 저장되는 물과 접촉하는 상기 수문의 내측면에는 상류로부터 유입되어 상기 언체와 상기 수문의 사이에 이물질이 끼는 것을 방지하기 위한 적어도 하나 이상의 이물질방지판이 추가로 마련되는 것을 특징으로 하는 수직 상승 수문.