KR20030022826A - 2중 개폐되는 하단부 배출방식의 어도 겸용 수질개선용자동보 수문과 그 구성방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동으로 개폐되는 자동보 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벽체에 고정된 유동축에 수문의 회동축이 회동가능하게 결합하고 언체의 일측과 타측에 구성되는 회동용 실린더를 작동하여 수문이 회동되도록 구성함과 함께 수문의 내부에 상하 작동용 실린더를 구성하여 수문의 하단부를 통하여 유입수를 배출하도록 구성되는 하단부 배출방식의 전도식 자동보 수문에 관한 것이다.

하천의 제방에는 수문을 조절하는 조절장치를 구성하는 조절 시스템에 의해 수문의 하단부를 개폐 될 수 있도록 구성함과 함께 수문이 전도와 기립을 할 수 있도록 이중 개폐 시스템이 구축되는 구조이다.

본 발명의 하단부 배출식 전도식 수문은 강이나 하천 또는 농수로와 저수지의 여수로등에 설치되어 수위를 일정하게 유지시킴과 수문의 하단부가 어도 역할도 수행함과 함께 오염된 수질을 개선시키는 하단부 배출식 자동보 수문에 관한 것이다.

Description

2중 개폐되는 하단부 배출방식의 어도 겸용 수질개선용 자동보 수문과 그 구성방법{omitted}

본 발명은 자동으로 개폐되면서 수문의 하단부로 유입수를 배출하여 주도록 2중 조절되는 하단부 배출식 부상식 또는 전도식 자동보 수문에 관한 것으로서, 강이나 하천 또는 저수지 등에 구비된 보에 설치되어 수문이 적은 힘으로도 개폐될 수 있음과 함께 폐문 또는 개방 상태를 항상 유지하는데 있어서 큰 힘을 들이지 않고 적은 힘으로도 원활히 개폐할 수가 있는 고정축이 벽체에 고정되거나 흰지에 의해 수문의 축이 회동 되도록 구비되어 작동하는 하단부 배출방식의 부상식 또는 전도식 자동보 수문에 관한 것이며, 더 자세히는 수문의 양측면 또는 수문의 내부에 실린더와 같은 신축 부재를 구성하여 수문의 내부에서 작동하는 실린더가 고장나더라도 이중으로 구성되는 개폐장치의 역할에 의해 하천의 상류로부터 유입되는 유입수를 수문의 하단부로 원활히 배출 될 수 있도록 구성되는 발명인 것이다.

도시에서는 유원지를 조성하기 위해서 물을 막아 유원지를 조성하고 있으며, 농촌에서는 농업용수를 확보하기 위해 콘크리트로 둑을 쌓아 보를 형성하거나, 저수지를 축조하여 물을 가두어 두었다가 물이 많이 필요한 농사철이나 가뭄이 심할 때를 대비하고 있으며, 요즘에는 도심지에 흐르는 하천이나 도시근교에 흐르는 하천을 막아 홍수조절과 공업용수 또는 생활용수를 확보하고 있다.

상기 하천이나 강에 쌓은 둑을 '수중보'라 하고 수중보의 일부분을 개방하여 개폐하는 곳을 "수로"라고 칭하며, 저수지에서 넘치는 물을 버리는 곳을 "여수로"라고 칭하고 있다. 본 발명에서는 이하 "수로"라고 칭한다. 이러한 수로에 자동보 수문을 설치하여 홍수를 조절함과 아울러 저수량을 자동으로 조절하고 있다. 즉, 일정수위 이상으로 물이 유입되면 자동보 수문을 개문시켜 일정 수위에 이를 때까지 물을 방류함과 함께 수문의 하단부가 자연적인 어도 역할을 하고, 정해진 수위 이하일 때에는 정해진 수위에 이를 때까지 수문을 폐문시켜 계획된 저수량을 유지시킨다.

상기와 같이 저수량을 조절하는 수문에 있어서 과거에는 일력으로 개폐되도록 하는 것이 대부분이었으나, 근래에는 실용신안 등록번호 20-0185608호에 도시되어 있는 바와 같이 수문의 몸체 내부에 모터에 의해 작동하는 감속기를 설치하여 이 모터를 작동시킬 때 발생되는 동력에 의해 작동하는 피니언기어가 언체에 체결된 레크기어와 치합되도록 구성되어 있어서 인위적으로 동력을 발생시켜 수문의 구동장치를 작동 시켜주게 되면 원하는 방향으로 수문이 자동으로 개폐되도록 하는 방법이 있는데, 그러나 이러한 등록고안의 경우 다음과 같은 중대한 결점이 있는 것이다.

수문의 내부에 구성되는 모터에 의해 구동되는 감속기가 기계적인 고장으로 작동되지 않게 되면 대형 홍수시에 수문이 열리지 않으므로 인하여 발생되는 빽워터 현상에 의한 홍수피해와 같은 인재에 의한 재난을 면할 길이 없는 것이다.

특히 전기의 공급에 의하여 작동되는 모터가 이상누전으로 인하여 고장이 발생하게 되면 감속기를 가동시킬수 있는 방법은 수문을 해부하여 감속기 또는 모터를 수리하여 주어야 많이 수문으로서의 기능을 발휘 할 수 없는 구조적인 중대 결함을 가지고 있는 방식의 수문인 것이다.

또한 언체에 구성되는 레크기어와 치합되는 피니언기어의 구조자체가 상류로부터 유입되는 모래자갈들이 레크기어와 피니언 기어의 사이에 끼일 수밖에 없도록구성되어 있어서 모래와 자갈등과 같은 이물질이 끼이게 되면 수문으로서의 기능을 발휘할 수가 없는 중대한 결점이 있는 수문인 것이다.

또한 출원번호10-1998-006871에 도시된 바 와 같이 구성되는 방식과 함께 출원번호 10-1998-6872호에 도시된 방식의 자동 개폐 수문은 회동축이 상측에 형성되어 있어 개폐할 때와 또는 개방된 상태를 유지시킬 때, 큰힘이 필요하여 용량이 큰 모터에 의해 회동되는 여러 단계에 걸처서 구동되는 복잡한 구조의 감속기를 사용하여야 하는 문제점이 있어왔다.

즉, 회동축은 수문의 상측에 형성되고 그 양측 선단이 보에 체결되어 있어 이 회동축을 중심으로 수문이 회동되는 것인데, 수문의 상측은 그 위치가 변하지 않고 하측이 원호 궤도로 상승 또는 하강하며 수로를 개폐하는 것이다.

수문을 개폐시키는 회동축이 수문의 상측에 위치하기 때문에 이 수문의 무게를 지지하고 원활한 개폐가 이루어지도록 조작하기 위해서는 회동축의 직경이 커야하고 감속기와 모터의 용량이 커야만 원할한 개폐를 시킬수가 있는 것이다.

그 이유는 수문에 가해지는 수압의 중심은 하측에 있으나 지지하는 회동축이 상측에 위치하기 때문에 수문의 하단부에서 회동축으로 전달되는 수압을 견뎌야 하고, 상측의 회동축으로 전달된 동력의 하중이 수압이 집중되는 하측으로 전달시켜 수문을 상승 또는 하강시키기 위해서는 큰 힘을 낼 수 있는 용량의 감속기와 모터가 필요한 구조이기 때문이다.

즉 상기와 같은 자동 개폐 수문은 직경이 큰 회동축과 용량이 큰 감속기와 모터를 상기 수문의 몸체 내부에 설치하기 위해서 수문의 부피를 크게 구성해야 하며 수문의 부피가 커지기 때문에 홍수의 원인이 되는 빽워터 현상을 유발함과 함께 수문의 무게가 무거워질 수밖에 없는 구조적인 결점이 있는 것이다.

수문을 제조 하는데에 각 부품이 전체적으로 켜져야 하기 때문에 많은 비용이 소요됨과 함께 복잡한 구조의 기계적인 구조이기 때문에 홍수시에 갑작스런 고장이 발생하게 되면 수문이 정지됨과 함게 수문을 다시 가동되도록 하기 위해서는 회동축을 구동시켜주는 장치가 구성되는 수로로 접근하여 수리를 하여주어야만 수문이 자동으로 작동될 수밖에 없는 구조적인 결점으로 인하여 흡수시에 수문이 고장나면 고치지 못하고 홍수가 끝나면 그때에 수리를 하여 수문의 기능을 회복시킬 수밖에 없는 중대한 결점이 있는 것이다.

그렇기 때문에 수문의 구동장치가 고장이 나게 되면 대형 홍수 피해를 유발하는 중대한 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 자동으로 기립되고 자동으로 전도되거나 부상되면서 하천의 상류로부터 유입되는 유입수를 2중으로 배출하는 하단부 배출방식의 부상식 및 전도식 자동보 수문을 제공함에 있는 것이다.

하천의 상류로부터 유입되는 유입수를 수문의 하단부로 배출하도록 구성되는 구조적인 역할에 의해 어도가 자연 형성됨과 동시에 오염된 수질이 자연적으로 정화되는 자연적 정화효과에 의해 오염된 수질이 자연 정화 되도록 하는 것을 주요 기술적인 과제로 한다.

도 1은 본 발명에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문이 기립된 상태에서 하단부로 유입수를 배출하는 상태의 사시도

도2는 본 발명에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문이 기립된 상태에서 물을 가두고 있는 상태의 사시도

도 3은 본 발명에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문을 전도시켜 놓은 상태를 나타낸 사시도

도4는 본 발명에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문이 전도된 상태를 도시한 제1의 실시예에 따른 수문의 내부 사시도

도5는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 내부 가이드 바를 도시한 상태의 내부 골격의 가이드바 사시도

도6는 본 발명의 제2의 실시예에 따라 수문의 개폐 장치 골격을 나타낸 내부 사시도

도7은 본 발명 제2의 실시예에 따라 구성되는 하단부 배출방식의 전도식 자동보 수문이 개문되어 있는 상태를 도시한 사시도

도8은 본 발명의 수문[1]이 전도된 상태를 도시한 측면 사시도

도9는 본 발명의 수문[1]이 기립된 상태에서 유입수 조절판[30]이 후방으로 개문된 상태를 도시한 단면도

도10은 본 발명의 수문[1]이 전도된 상태에서 유입수 조절판[30]이 수문[1]의 하단부 통로[110]를 밀폐시킨 상태를 도시한 단면도

도11은 본 발명의 수문[1]을 기립시킨 후 언체[100]의 상측으로 상승시킨 상태에서 수문[1]의 하단부에 형성되는 어도 겸용 수질개선용 통로[110]가 자연적으로 형성된 상태를 도시한 단면도

도12는 본 발명의 제2의 실시예에 따라 수문의 내부 골격에 구성되는 실린더[3.4]에 의해 수문[1]을 하측으로 하강시킨 후 전도된 상태를 도시한 사시도

도 13은 본 발명에 따른 제2의 실시예에 따라 수문[1]의 내부에 골격에 구성되는 실린더[3,4]에 의해 수문[1]을 상측으로 이동 시킨후 전도된 상태를 도시한 사시도

도14는 본 발명의 구성방법을 응용하여 언체의 상측에 유동축을 구비한 제3의 실시예에 따른 열린상태의 투시도

도15는 도14의 방법에 따라 구성한 열린상태를 도시한 수문 사시도

도16은 본 발명의 구성방법을 응용하여 언체의 상측에 유동축을 구비한 제3의 실시예에 따라 수문을 상측으로 이동시킨 상태에서 수문의 하단부에 형성되는 어도 겸용 수질개선 통로가 구비된 상태를 도시한 투시도.

도17은 도16의 형태로 수문을 구성한 상태에서 수문의 하단부에 형성되는 수질개선통로 및 어도가 구성된 형상을 도시한 사시도.

도18은 본 발명 제3의 실시예를 응용하여 구성한 수문이 닫혀 있는 상태를 도시한 투시도.

도19는 도18의 형태로 구성하는 본 발명의 수문이 닫힌 있는 상태를 도시한 사시도.

도20은 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성한 수문이 닫혀 있는 상태의 수문 내부를 도시한 투시도.

도21은 도20의 형태로 구성하는 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성한 수문이 닫혀있는 상태를 도시한 사시도.

도22는 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성하는 수문이 열린상태를 도시한 투시도

도23은 도22의 형태로 구성하는 수문이 열려 있는 상태를 도시한 사시도

도24는 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성하는 수문이 닫혀 있는 상태에서 수문의 내부에 구성되는 유압 실린더의 작용에 의해 수문의 몸체가 상측으로 이동됨과 동시에 수문의 하단부에 어도 겸용 수질개선용 통로가 형성되는 상태를 도시한 투시도.

도25는 도24의 형태로 구성되는 수문이 닫혀 있는 상태에서 수문의 내부에 구성되는 유압 실린더의 작용에 의해 수문의 모체가 상측으로 이동됨과 동시에 수문의 하단부에 어도 겸용 수질개선용 통로가 형성된 상태를 도시한 사시도.

도26은 도14와 도15의 단면을 예시한 단면 사시도

도27은 도16과 도17의 단면을 예시한 단면 사시도

도28은 도22와 도23의 단면을 예시한 단면 사시도

도29는 도20과 도21의 단면을 예시한 단면 사시도

도30은 도24와 도25의 예시 단면으로서 수문의 하단부에 구성되는 어도 겸용 수질개선용 통로가 형성된 상태를 예시한 단면 사시도

도31은 도24와 도25의 형태로 구성되는 수문이 열린 상태를 나타낸 단면 사시도.

도32는 도18과 도19의 형태로 구성되는 수문이 열린 상태를 예시한 단면 사시도.

도33은 도18과 도19의 형태로 구성되는 수문이 닫힌 상태를 예시한 닫면 사시도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 수문 2 : 내부 실린더 브라켓 3 : 내부 실린더 4 : 실린더로드 5 : 연결대 7.실린더 브라켓 8.언체에 구성되는 실린더 9.실린더로드 10.실린더 흰지브라켓 11.상하 작동 가이드 바 22.수문의 축 23.수문의 흰지 브라켓 24.유동홈 25.고정축 26.상하작동 가이드 바 겸 실린더 고정축 브라켓 27. 실린더 28. 실린더 로드 29. 암(연결대) 30.유입수 조절판 31. 지수부재 100. 언체 또는 벽체 110.어도 겸용 수질개선용 통로

본 발명의 이중 개폐 시스템의 구조에 의해 2중으로 개폐되는 하단부 배출방식의 전도식 및 부상식 자동보 수문은 하천이나 농수로 또는 저수지의 수로에 설치되는 자동보 수문의 방식으로서; 제1의 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 제1의 실시예에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문이 기립된 상태에서 하단부로 유입수를 배출하는 상태의 사시도이며,

도2는 본 발명의 제1의 실시예에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문이 기립된 상태에서 물을 가두고 있는 상태의 사시도이다,

도 3은 본 발명의 제1의 실시예에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문을 전도시켜 놓은 상태를 나타낸 사시도이며,

도4는 본 발명의 제1의 실시예에 의해 구성되는 하단부 배출식 자동보 수문을 전도시킨 상태에서 도시한 내부 사시도이고,

도5는 본 발명의 제1의 실시예에 따른 내부 가이드 바를 도시한 상태의 내부 골격 사시도이다.

수문[1]의 수문의 축[22]은 벽체 또는 지지대[100]의 사이에 고정되는 수문의축 브라켓[23]에 의해 지지되며 수문의축[22]의 일측과 타측과 중간에는 수문[1]이 상,하 작동 할 수 있도록 가이드 역할을 하는 가이드바[11]가 구비된다,본 발명에서는 가이드바[11]의 수를 한정하는 것은 아니다.

수문[1]의 일측과 타측에 구성되는 언체[100]에는 수문의축[22]과 결합되는 연결대[5]가 구비되며,연결대[5]는 실린더 로드 브라켓[9]과 결합되는실린더로드[10]와 실린더[8]가 결합되며 실린더는 언체[100]에 고정되는 실린더브라켓[7]에 고정된다.

가이드바[11]에 의해 지지되는 수문[1]은 수문의축[22]을 기점으로 상,하 작동 될 수 있도록 직사각의 형태로 구성됨과 함께 수문[1]의 하측부 일측과 타측은 수문[1]이 상,하작동 하는데 필요한 유동홈[24]이 타원형으로 구성된다.

수문[1]의 내부 중공부에는 두쌍의 실린더[3]가 구비되는데 실린더[3]의 후미부는 브라켓[2]에 의해 수문[1]에 흰지 결합되며, 실린더[3]의 하단부는 수문의축[22]에 구비되는 흰지브라켓[6]에 의해 실린더로드[4]와 결합되는 구조이다.

이상과 같이 구비되는 유압배관 라인은 공지의 기술이므로 미도시한다.

다음은 작동되는 원리를 도면에 따라 설명한다. 하천의 상류에서 유입되는 유입수가 적어지면 기립되어 있는 상태를 도시한 도2에서와 같이 수문[1]의 내부에는 일정량의 물이 저장된 상태를 유지하고 있다가 하천의 상류에서 유입되는 유입수가 많아지면 도1에 도시한 바와 같이 수문[1]의 내부에 구성되는 실린더[3]작동됨과 동시에 실린더로드[4]가 수축되면서 수문[1]은 가이드바[11]를 따라서 상측으로 이동하면서 수문[1]의 하단부는 자연적으로 어도 역할을 함과 함께 유입되는 유입수를 즉시 배출하여 주는 배출 작용을 발휘하는 것이다.

이상과 같은 동작을 반복하면서 자동보의 내부는 항상 일정한 수량을 저수하고 있게 되는 것이다.

이와 같은 동작을 반복하고 있다가 하천의 상류로부터 유입되는 유입수가 많아지면 도3에 도시된바와 같이 수문의 일측과 타측에 구비된 유압 실린더의 힘에의해 수문[1]이 전도되면서 저장하고 있는 저장수를 하천의 하류로 방류하는 것이다. 도6에 도시한 바와 같이 또다른 구조를 추가 구성하는 제2의 실시예는 도1과 도2, 도3 도4 도5에 도시되어 있는 구조 중에서 언체[100]의 내부에 각각 구성되는 두쌍의 실린더[8] 작동 시스템을 수문[1]의 일측과 타측에 구성하지 않고, 수문[1]의 내부에 구성되는 다른 형태로 작동되는 실린더작동 시스템[27.28]에 의해 전도되고 기립되는 방식인 것이다.

다음은 도6에 도시된 바에 따라 제2의 실시예의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도6은 본 발명 제2의 실시예에 따라 구성되는 수문의 내부 골격과 실린더 작동 시스템의 골격을 도시하고 있으며, 도7은 본 발명 제2의 실시예에 따라 구성되는 하단부 배출방식의 전도식 자동보 수문이 개문되어 있는 상태를 도시한 사시도로써, 수문[1]을 고정하는 고정축[25]이 수문[1]의 일측과 타측에 구성되는 언체[100]의 내부에 구비되며, 이 고정축[25]에는 수문의 축[22]이 구비된다, 수문의축[22]에는 각각의 가이드바[11]가 수문의축[22]을 중심으로 일측과 타측과 중앙에 구비되며. 수문의축[22]을 기점으로 수문의 일측과 타측에는 도6에 추가로 도시된바와 같이 수문[1]을 회동시키기 위한 회동장치가 구비되는데 그 구조는 다음과 같다. 수문의축[22]을 기점으로 일측과 타측에는 두쌍의 암[29]이 구비되며 이 암[29]의 끝단면에는 에는 실린더로드[28]가 흰지에 의해 결합되며, 실린더로드[29]에는 실린더[27]가 결합됨과 함께 실린더 후미부는 수문의축[22]의 일측과 타측에 결합되어 있는 상,하작동 가이드바 겸 실린더 고정축브라켓[26]에실린더 부라켓[30]이 흰지 결합되는 구조이다.

물을 가두고 배출하는 수문[1]은 수문의 축[22]을 기점으로 수문[1]의 내부에 구성되는 가이드바[11]를 따라 직사각형의 형태로 구성되며,수문[1]의 일측과 타측에는 수문[1]의 상,하 작동이 원할 하도록 유동홈[24] 구비되는 구조이다.

이상과 같이 제2의 실시예 따라 구성되는 하단부 배출식 전도식 자동보 수문이 작동되는 방법을 설명하면 다음과 같다.

도8은 본 발명의 수문[1]이 전도된 상태를 도시한 측면 사시도 이며, 도9는 본 발명의 수문[1]이 기립된 상태에서 유입수 조절판[30]이 후방으로 개문된 상태를 도시한 단면도이고,도10은 본 발명의 수문[1]이 전도된 상태에서 유입수 조절판[30]이 수문[1]의 하단부 통로[110]를 밀폐시킨 상태를 도시한 단면도 이다.도11은 본 발명의 수문[1]을 기립시킨 후 언체[100]의 상측으로 상승시킨 상태에서 수문[1]의 하단부에 형성되는 어도 겸용 수질개선용 통로[110]가 자연적으로 형성된 상태를 도시한 단면도이며,도12는 본 발명의 제2의 실시예에 따라 수문의 내부 골격에 구성되는 실린더[3.4]에 의해 수문[1]을 하측으로 하강시킨 후 전도된 상태를 도시한 사시도이고,도 13은 본 발명에 따른 제2의 실시예에 따라 수문[1]의 내부에 골격에 구성되는 실린더[3,4]에 의해 수문[1]을 상측으로 이동 시킨후 전도된 상태를 도시한 사시도이다.

도1과 도2와 도3의 도면중에서 수문[1]의 일측과 타측에 구성되어 있는 수문[1]의 개폐 시스템인 실린더 시스템[7.8.9.10]은 제2의 실시예에서는 그 구조를 생략하고 있는 구조로서, 하천의 상류에서 유입되는 유입수가 적어지면 도4와도12에에 도시된바와 같이 수문[1]의 내부에 구성되어 있는 실린더[3]와 결합되어 있는 실린더로드[4]가 팽창되면서 되면서 수문[1]이 언체[100]바닥에 구성되어 있는 지수부재[31]와 밀착되면서 저수가 시작됨과 함께 수문[1]의 상류에는 저수가 시작되고 일정한 시간이 지나고 난 후 하천의 상류에서 유입되는 유입수가 많아지면 수문[1]의 내부에 구성되어 있는 실린더[3]가 수축됨과 동시에 수문의축[22]과 흰지 결합되어 있는 실린더로드[4]가 수문[1]을 상측으로 들어올리면서 수문[1]의 하단부는 자연적으로 어도 겸용 수질개선용 통로[110]가 형성되면서 하천의 상류로부터 유입되는 유입수 만큼을 통로[110]를 통하여 배출하는 작용을 하는 것이다.

또한 하천의 상류에서 일정한 양 이상이 유입되면 수문[1]의 내부에 구성되어 수문의 축[22]과 결합되어 구성되는 암[29]에 연결되어 있는 실린더[27]가 수축 작용을 하면 실린더로드[28]가 수축됨과 동시에 수문[1]의 상류에 저장되어 있는 저장수가 서서히 하류로 방류함으로 인하여 홍수 피해를 방지한 효과가 있는 것이다.

본 발명의 수문을 구성함에 있어서 수압을 차단 할 수 있는 구조를 같기 위해서는 다양한 구조의 역학적인 응용을 이용하여 강한 수압에 견딜수 있도록 구성하는 것은 당연한 것이라 할 것이므로 본 발명에 명시하지 않은 구조적인 문제점이 틀린다고 해도 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연하다 할 것이다.

이러한 구조로 수문을 구성함에 있어서 공지된 기술인 수위자동감지 센서를 수로상에 구성하여 주어 제방에서 수문을 자동으로 콘트롤 할수 있는 압력 발생장치를 구성함과 함께 제어실를 구성하여도 무방하며, 대단위 농경지에 있어서는 종합적으로 제어할 수 있는 종합제어실에서 기후 변화 또는 변화되는 상황에 따라서 인위적으로 또는 자동적으로 수문을 제어할 수가 있도록 구성할 수가 있는 것이다.

상기와 같이 자동으로 개폐되는 수문(1)의 설치가 완료되면 제방에 구성되는 유압실린더를 자동조절할 수 있는 압력발생장치(유압유니트 시스템)와 함께 구성되는 수동 또는 자동제어 기능으로 인하여 인위적으로 개폐하지 않아도 수문이 수동 또는 자동으로 개폐될 수가 있는 것이다.

또한 수문을 원거리에서 자동으로 제어 할 수 있는 종합 제어실에서 제방에 설치되어 있는 압력 발생장치를 조작하여 수문(1)의 내부에 있는 실린더(27)에 유압을 공급 또는 차단하여 수문(1)의 하단부를 개폐할 수가 있는 것이다.

이러한 과정들은 갑작스런 홍수와 같은 기상 상황으로 인하여 유입수량이 증가하여 일정 수위 이상이 되면 자동으로 감지되는 수위감지센서에서 압력발생장치와 함께 구성되어 있는 제어기에 수문이 작동하는데 필요한 압력이 발생되어야 한다는 신호가 제어기에 입력되면서 동시에 압력 발생장치가 서서히 가동되면 동시에 수문이 개문되거나 폐문 될 수가 있는 구조인 것이다.

상기 압력발생장치에 전원이 공급되면 압력발생장치는 회전하며 그 회전력에 의해 발생된 압력은 실린더(27)로 전달되어 실린더(27)와 함께 구성되어 있는 연결대(29)의 역할에 의한 반작용 운동에 의해 수문(1)이 역 회동 되도록 작용하는 것에 의해 개폐되도록 작용하는 것이다.

즉 실린더의 수축과 팽창 작용에 의해 수문(1)이 회동하여 전도되도록 작용하는 것이다.

본 발명에 사용되는 연결대 대신에 피니언기어 와 헬리컬기어 또는 워엄기어를 사용하여 실린더와 결합되는 레크기어의 직선운동으로 변형하여주어도 본 발명의 효과를 달성할 수가 있기 때문에 이러한 형태의 설계변경은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한 구동축과 레크기어와 실린더가 설치되는 방향이 가로 또는 세로가 되도록 구성하여 수문을 개폐 시킬수 있도록 구성하는 방법 또한 본 발명의 방법을 이용하면 간단히 구성할 수가 있는 것임으로 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한 구동축의 고정력에 의해 수문이 반작용 되도록 회동시켜 수문이 개폐되도록 구성하는 방법에 있어서 두쌍의 헬리컬 기어를 치합시켜 한쪽의 헬리컬 기어를 회전 시키는 방법에 있어서 유압으로 작동하는 로타리 엑추레이터를 한쪽의 헬리컬 구동 축과 연결 시켜 수문이 회동되도록 하는 방법 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연 한 것이다.

다음은 제3의 실시예에 따른 구성을 설명하면 다음과 같다

도14는 본 발명의 구성방법을 응용하여 언체의 상측에 유동축을 구비한 제3의 실시예에 따른 열린 상태의 투시도이며, 도15는 도14의 방법에 따라 구성한 열린상태를 도시한 수문 사시도이다, 도16은 본 발명의 구성방법을 응용하여 언체의 상측에 유동축을 구비한 제3의 실시예에 따라 수문을 상측으로 이동시킨 상태에서 수문의 하단부에 형성되는 어도 겸용 수질개선 통로가 구비된 상태를 도시한 투시도이며, 도17은 도16의 형태로 수문을 구성한 제3의 실시예에 따라 구성한 수문의하단부에 형성되는 수질개선 통로 및 어도가 구성된 형상을 도시한 사시도이다, 도18은 본 발명 제3의 실시예를 응용하여 구성한 수문이 닫혀 있는 상태를 도시한 투시도이며, 도19는 도18의 형태로 구성하는 본 발명 제3의 실시예에 따라 구성하는 수문이 닫힌 있는 상태를 도시한 사시도이다.

본 발명의 제3에 실시예에 따른 수문의 구성방법은 도4에 도시한 형태를 정반대로 구성한 방법에 의해 구성된다.

두쌍으로 구성되는 언체[100]의 상측에 유동축[220]이 구비됨과 함께 유동축[220]에는 수문의축[230]이 구비되고, 유동축[220]의 일측과 타측은 암(연결대)[240]이 장설되며 이 암[240]에는 실린더로드[250]가 흰지 결합됨과 함께 실린더[260]이결합됨과 함께 실린더[260]의 후미부는 언체에 구성되는 실린더브라켓[270]에 흰지결합된다.이러한 구조의 실린더 시스템이 언체의 일측과 타측에 장설되는 구조이다.

수문[1]의 내부는 다음과 같이 구성된다.

수문의축[230]을 기점으로 수문의축[230] 일측과 타측 그리고 중앙에 선택적으로 구성되는 가이드바[26]가 구비됨과 함께 수문[1]의 내부 일측과 타측에는 두쌍의 실린더[3]가 실린더브라켓[2]에 의해 수문[1]과 흰지 결합되며 실린더로드[4]는 수문의축[230]과 흰지 결합되는 구조이다.실린더 시스템은 선택적으로 그 개수를 줄이거나 늘릴수 있다.

이상과 같이 구성되는 제3의 실시예에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

하천의 상류로부터 유입되는 유입수가 많아지면 도27과 같은 형태로 수문의내부에 구성되는 실린더의 힘에 의해 수문이 상측으로 이동되면서 수문의 내부에 자연적인 어도 겸용 수질개선용 통로가 구성되었다가 하천의 상류로부터 유입되는 유입슈가 적어지면 도33에 도시한 바와 같이 수문[1]이 실린더[3]의 힘에 의해 하측으로 이동되면서 저수 작용을 하게 되는 구조이다.

또한 도26과 도32와 같은 형태로 수문[1]을 개문 시킬 수가 있는 구조인 것이다. 본 발명에 따른 제4의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

제4의 실시예에 따른 구성은 본 발명 제2의 실시예에 따른 구조를 정반대로 구성한 구조이다, 즉 언체[100]의 하측에 구성하는 고정축[23]을 언체[100]의 상측으로 이동하여 구성한 구조로써, 다음과 같이 구성한다.

도20은 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성한 수문이 닫혀 있는 상태의 수문 내부를 도시한 투시도이며, 도21은 도20의 형태로 구성하는 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성한 수문이 닫혀 있는 상태를 도시한 사시도이다. 도22는 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성하는 수문이 열린상태를 도시한 투시도이며, 도23은 도22의 형태로 구성하는 수문이 열려 있는 상태를 도시한 사시도이고, 도24는 본 발명 제4의 실시예에 따라 구성하는 수문이 닫혀 있는 상태에서 수문의 내부에 구성되는 유압 실린더의 작용에 의해 수문의 몸체가 상측으로 이동됨과 동시에 수문의 하단부에 어도겸용 수질개선용 통로가 형성되는 상태를 도시한 투시도이다.

수문[100]의 일측과 타측에 구성하는 고정축[23]을 언체의 일측과 타측에 구비시킴과 함께 양쪽사이에 수문의축[22]을 구비하며, 수문[1]을 고정하는 고정축[23]이 수문[1]의 일측과 타측에 구성되는 언체[100]의 내부에 구비되며, 이고정축[23]에는 수문의 축[22]이 구비된다, 수문의축[22]에는 각각의 가이드바[11]가 수문의축[22]을 중심으로 일측과 타측에 구비되며. 수문의축[22]을 기점으로 수문의 일측과 타측에는 도30과31에 도시된바와 같이 수문[1]을 회동시키기 위한 회동장치가 구비되는데 그 구조는 다음과 같다.

수문의축[22]을 기점으로 일측과 타측에는 두쌍의 암[29]이 구비되며 이 암[29]의 끝단면에는 실린더로드 브라켓[29]이 흰지에 의해 결합되며, 실린더로드[28]에는 실린더[27]가 결합됨과 함께 실린더 후미부는 수문의축[22]의 일측과 타측에 흰지결합되어 있는 상,하작동 가이드바 겸 실린더 고정축브라켓[26]에 실린더 부라켓[30]이 흰지 결합되는 구조이다.

물을 가두고 배출하는 수문[1]은 수문의 축[22]을 기점으로 수문[1]의 내부에 구성되는 가이드바[11]를 따라 직사각형의 형태로 구성되며,수문[1]의 일측과 타측에는 수문[1]의 상,하 작동이 원할 하도록 유동홈[24] 구비되는 구조이다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 따른 제4의 실시예는 제2의 실시예를 반대로 구성한 방식으로서 수문이 설치되는 각도가 틀리다해도 그효과를 나타 낼 수가 있는 것이므로 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 이중 개폐 시스템의 구조에 의해 구성되어 작동하는 하단부 배출방식의 전도식 자동보 수문을 구성함에 있어서, 예시한 기계적 수문이라고 해도 언제 어느때 발생될지 모르는 수문이 고장나서 발생되는 인위적인 재해를 사전에 예방할 수가 있는 발명인 것으로서 본 발명의 수문을 설치하게되면 손쉽게 개문 시킬수가 있음은 물론 수문이 고장난다고 해도 유압배관과 함께 설치되는 압력차단장치를 개방하여 주게 되면 수문을 압박하고 있던 유압의 힘이 역으로 배출되면서 기립되어 있는 수문이 아주 손쉽게 개문되도록 하여 줄수가 있는 구조적인 특성이 있는 것이다.

종래에 모터 또는 감속기와 함께 구성되는 수문의 개폐장치들은 회전력에 의한 감속이 이루어지지 않으면 절대로 인위적으로 개문시키지 못하는 중대 결점이 있었던 것이나 본 발명의 하단부 배출식 자동보 수문을 설치하여 주게 되면 수동으로 압력을 발생시켜 수문을 폐문시킬 수가 있음은 물론 수동으로 개문시켜 줄수도 있음으로 인하여 갑작스런 홍수가 발생하여 하천이 범람한다해도 아무걱정이 없는 것이며, 정전이 되어도 수동으로 조작할 수가 있는 구조이기 때문에 아무걱정이 없는 발명인 것이다.

종래에 사용되던 모타와 감속기를 이용한 기계식 자동개폐수문들은 천둥번개로 인하여 정전이 발생하게 되면 속수무책으로 수해를 당할 수밖에 없는 구조적인 결함이 있었던 것이다.

본 발명에서는 이러한 구조적인 결함을 해결하기 위한 발명인 것으로서 유압 또는 공압을 이용하여 자동으로 손쉽게 수문을 개폐할 수가 있음은 물론 수동으로도 개폐 시킬수가 있도록 구성하는 발명인 것이다. 수문이 고장난다고 해도 수문을 압박하고 있는 유압의 압력을 배출시켜주어 버리면 수문을 구성하고 있는 구조 자체가 진공 또는 중공으로 구성하였기 때문에 수압에 의하여 자동으로 개문 될 수가있는 효과가 있는 것이다.

또한 수문의 하단부를 통하여 신속하게 유입되는 유입수 만큼을 배출할 수가 있기 때문에 저장된 기간이 오래 경과되어 저장된 물이 썩게 되는 환경친화적인 문제점을 일시에 해소하는 중대한 작용효과가 있음과 함께 수문의 하단부를 통하여 유입수를 배출하는 방식이기 때문에 수문의 하단부가 상,하류를 이동하는 물고기들의 어도 역할을 하여주는 중대한 작용효과가 있는 것이다.

또한 본 발명의 수문을 구성 할 때에 동반되는 기반 시설과 토목부분 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연 한 것이다.

Claims (4)

1. 하천이나 농수로 또는 저수지의 수로에 설치되는 전도식 자동보 수문의 구조와 언체의 일측과 타측에 각각 구성되는 수문의 개폐 시스템[5.8.9.10]에 있어서;

   벽체 또는 지지대[100]의 사이에 고정되는 유동축[23];

   유동축[23]에 흰지 결합되는 수문의축[22];

   수문의축[22]에 각각 결합되는 가이드바[11];

   수문의축[22]에 흰지 구성되는 실린더 시스템[4,6];

   수문의축[22]을 기점으로 직사각형의 형태로 구성되는 수문[1];

   수문[1]의 일측과 타측에 타원형의 형태로 각각 구성되는 유동홈[24];과

   수문[1]의 내부에 결합되는 실린더 시스템[4,6]의 구조로서 하천의 상류로부터 유입되는 유입수량 만큼을 배출하도록 구비되는 구조에 의해 수문의 하단부가 자연적인 어도 역할과 수질개선용 통로[110]의 기능도 발휘하면서 동시에 오염된 수질도 개선시키도록 작용함과 함께 홍수시에 수문이 완전 전도되어 홍수 피해를 예방하도록 작용하는 2중 개폐 시스템에 의해 작동하는 어도 겸용 하단부 배출식 자동보 수문과 그 구성방법
2. 제 1항에 있어서, 벽체 또는 지지대[100]의 사이에 고정되는 고정축[23];

   고정축[23]에 흰지 결합되는 수문의축[22];

   수문의축[22]에 각각 결합되는 가이드바[11];

   수문의축[22]에 흰지 구성되는 실린더 시스템[4,6];

   수문의축[22] 일측과 타측에는 다수의 암[29]이 구비되며;

   이 암[29]의 끝단면에는 실린더로드[28]가 흰지에 의해 결합되고;

   실린더로드[29]에는 실린더[27]가 결합됨과 함께 실린더 후미부는 수문의축[22]의 일측과 타측에 두쌍으로 결합되어 구성되는 상,하작동 가이드바 겸 실린더 고정축브라켓[26]에 실린더 부라켓[30]이 흰지 결합되는 구조로서;

   물을 가두고 배출하는 수문[1]은 수문의 축[22]을 기점으로 수문[1]의 내부에 구성되는 가이드바[11]를 따라 직사각형의 형태로 언체와 언체사이의 수로를 차단하도록 구성되며;

   수문[1]의 일측과 타측에는 수문[1]의 상,하 작동이 원할 하도록 유동홈[24]이 구비되는 구조에 의해 하천의 상류로부터 유입되는 유입수가 적어지면 수문[1]의 내부에 구성되는 실린더 시스템[2.3.4.6]이 하측으로 작동하면서 수문의 상류부에는 저수가 시작되고, 하천의 상류로부터 유입되는 유입수가 많아지면 수문[1]의 내부에 구성되는 실린더시스템[2.3.4.6]이 상측으로 작동되면서 수문[1]이 기립되어 있는 상태에서 수문[1]의 하단부가 일정한 크기로 열리면서 유입되는 만큼을 배출하도록 작용함과 함께 어도 역할과 수질개선용 통로[11] 기능도 발휘하면서 동시에 오염된 수질도 개선시켜 주도록 작용하는 구조에 의해 하천의 상류에서 유입되는 유입수량 이상이 되면 수문의 내부에 구성되어 있는 또 다른 실린더 시스템[27.28.29.30]이 작용하면서 수문[1]의 상류에 저장되어 있는 저장수를 서서히 배출하도록 구성되는 구조의 2중 배2출시스템에 의해 작동하는 하단부 배출방식의 어도 겸용 전도식 자동보 수문과 그 구성방법
3. 제1항에 있어서 수문이 작동되는 방법을 언체의 상측 일측과 타측에 유동축을 구비하여 수문의 작동시스템을 구성하는 구조의 2중 배2출시스템에 의해 작동하는 하단부 배출방식의 어도 겸용 부상식 자동보 수문과 그 구성방법
4. 제2항에 있어서 수문이 작동되는 방법을 언체의 상측 일측과 타측에 고정축을 구비하여 수문의 작동시스템을 구성하는 구조의 2중 배2출시스템에 의해 작동하는 하단부 배출방식의 어도 겸용 부상식 자동보 수문과 그 구성방법