KR200346671Y1 - 용수로에 설치되는 스크류식 분수문 - Google Patents

용수로에 설치되는 스크류식 분수문 Download PDF

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KR200346671Y1
KR200346671Y1 KR20-2003-0037560U KR20030037560U KR200346671Y1 KR 200346671 Y1 KR200346671 Y1 KR 200346671Y1 KR 20030037560 U KR20030037560 U KR 20030037560U KR 200346671 Y1 KR200346671 Y1 KR 200346671Y1
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KR20-2003-0037560U
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전종길
최규홍
윤진하
김경원
이인복
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대한민국(관리부서:농촌진흥청)
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    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
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Abstract

본 고안은 용수로에 설치되는 분수문에 관한 것으로서, 용수로에 설치되고, 상단 중앙에는 관통공을 갖는 문틀과; 상기 문틀의 관통공을 수직으로 관통하고, 외주면에는 등간격으로 이격된 출발점을 갖는 복수개의 사각수나사가 형성되는 리드스크류와; 상기 리드스크류의 상단에 스플라인 결합되어 리드스크류를 회전시키는 회전수단과; 상기 문틀의 관통공측에 고정설치되고, 고정설치시 상기 리드스크류가 제자리에서 피벗회전되도록, 리드스크류의 상단을 구속하는 스크류구속수단과; 상기 리드스크류의 사각수나사와 나사결합하는 사각암나사를 중앙에 가지며, 리드스크류의 회전시 승강하는 연결블럭 및; 상기 문틀의 일측에 수직으로 설치되고, 상기 연결블럭이 일측면에 체결고정되어, 연결블럭의 승강시 함께 승강되면서 용수로를 개폐함으로써, 용수를 방류하거나 지수하는 문비;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 리드스크류의 사각나사산이 두줄로 형성됨에 따라 리드거리가 향상되어, 문비를 단시간에 승강시켜서 용수로를 개폐할 수 있는 효과가 있다.

Description

용수로에 설치되는 스크류식 분수문 { SCREW TYPE DIVERSION GATE USING AT IRRIGATION CANAL }
본 고안은 분수문에 관한 것으로서, 문비를 승강시키는 리드스크류의 리드거리를 향상시켜 문비의 승강효율을 대폭 개선할 수 있는 분수문에 관한 것이다.
일반적으로 수문은 댐이나 하천, 제방, 용수로 등에 설치되어 저수된 물을 차단하거나 공급하는데 사용되며, 이 중 농업용이나 공업용 용수를 공급하는 용수로에 설치되는 수문의 경우에는 통상적으로 분수문(分水門)이라고 칭한다.
이러한 분수문은 대부분 소형으로 제조되므로, 인력을 이용하여 문비를 수동으로 개폐한다.
여기서, 첨부된 도면을 참고하여 이러한 분수문에 대하여 좀더 자세히 설명하면, 도 1은 일반적인 분수문의 사시도로서, 전술된 바와 같은 용수로에 설치되어 인력에 의하여 개폐되는 분수문을 도시한 것이다.
도시된 바와 같이 일반적인 분수문은, 하단에 돌출형성된 매설프레임(14)이 미도시된 용수로에 매설되고, 상단 중앙에는 암나사공(12)을 갖는 문틀(10)과; 이 문틀(10)의 암나사공(12)에 나사결합하여 관통하는 승강스크류(40) 및; 승강스크류(40)의 하단이 일체로 고정되는 수평판(30)을 가지며, 승강스크류(40)의 회전에 의하여 문틀(10)을 따라 승강하면서 용수로를 개폐하는 문비(20)로 구성된다.
이때, 문비(20)는 수평판(30)에 의하여 승강스크류(40)와 일체를 이룰 뿐만 아니라 동시에 문틀(10)에도 고정되며, 용수의 차단이 용이하도록 용수측의 문틀(10)에 고정된다.
여기서, 문비(20)에 설치된 수평판(30)의 하부에는 스크류고정나사(32)가 상부측으로 수직으로 관통하여 승강스크류(40)와 나사결합하며, 이로 인하여 승강스크류(40)의 하단은 수평판(30)에 일체로 고정된다.
한편, 승강스크류(40)는 문틀(10)의 암나사공(12) 상부로 상단이 돌출되며, 이 상단에는 승강스크류(40)를 회전시키는 'T'자형의 회전레버(50)가 분리가능하게 결합된다.
이러한 회전레버(50)는 미도시된 육각홈이 하단에 형성되고, 승강스크류(40)의 상단에는 이 육각홈에 부합되는 미도시된 육각돌기가 형성되며, 육각홈에 육각돌기가 삽입되거나 이탈됨으로써 회전레버(50)는 승강스크류(40)와 결합되거나 분리된다.
따라서, 회전레버(50)의 결합시 회전레버(50)를 회전시키면 승강스크류(40)가 연동되어 회전되며, 이로 인하여 승강스크류(40)는 문틀(10)의 암나사공(12)에 형성된 암나사를 따라 이동하면서, 도시된 바와 같이 문틀(10)의 상·하방향으로 승강한다.
물론, 승강스크류(40)가 승강하면 문비(20)도 동시에 승강하면서 용수로를 개폐한다.
그러나, 이와 같이 구성된 일반적인 분수문은 승강스크류(40)에 형성된 수나사가 한줄로 형성되어, 그 피치를 3mm ~ 5mm로 이격형성 할 수 밖에 없으므로, 문비(20)를 1m 개방하려면 승강스크류(40)를 200회 내지 1,000회를 회전시켜야 하며, 이로 인하여 문비(20)의 개폐시간이 과다하게 소요될 뿐만 아니라, 작업자가 승강스크류(40)의 회전을 위하여 회전레버(50)를 과도하게 돌려야 하므로, 작업자의 체력이 과도하게 소모되는 문제가 있다.
만약, 이를 해결하고자 피치간격을 3mm ~ 5mm 이상, 특히 10mm 이상으로 형성하면, 문비(20)의 하중에 의하여 승강스크류(40)의 수나사와 암나사공(12)의 암나사가 모두 파손될 뿐만 아니라, 굉장히 큰 힘으로 회전레버(50)를 돌려야만 승강스크류(40)가 회전되는 또 다른 문제가 발생된다.
물론, 승강스크류(40)의 상단에 회전레버(50) 대신 미도시된 구동모터를 설치하여 자동으로 승강스크류(40)가 회전되도록 할 수 있으나, 이 경우에는 구동모터의 가격으로 인하여 분수문의 단가가 높이질 뿐만 아니라, 구동모터의 고장이나 누전, 합선, 감전사고 등의 복합적인 문제도 발생할 수 있다.
또한, 문비(20)를 상승시켜 용수로를 개방할 경우 문틀(10) 상부로 승강스크류(40)가 돌출되면서 상승하므로, 승강스크류(40)의 높이가 높아짐(약 1.5m 이상 돌출됨)에 따라 회전레버(50)를 결합하거나 이탈시키기가 불편하며, 특히 결합시에는 작동자가 문틀(10)의 상부로 올라가서 한손으로 회전레버(50)를 잡은 후, 승강스크류(40)의 상단에 회전레버(50)를 결합하여야 하므로 매우 불편한 문제가 있다.
아울러, 승강스크류(40)가 완전히 노출된 상태로 설치됨에 따라 비·바람에 부식되거나, 외부의 충격에 의해 파손되어 작동이 불가능하게 되는 문제도 있다.
마지막으로, 일반적인 분수문은 문비(20)가 저수된 용수의 수압에 의하여 문틀(10)에 밀착되는 구조이므로, 문비(20)의 폐쇄시에도 문비(20)와 문틀(10)의 틈사이로 용수가 계속 누수되는 문제도 있다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 문비를 승강시키는 스크류가 문틀에 고정되어 제자리에서 회전되므로, 제자리에서 회전되는 스크류를 따라 문비가 승강하면서 용수로를 개폐하는, 용수로에 설치되는 스크류식 분수문을 제공하기 위함이 그 목적이다.
또한, 스크류의 리드거리가 개선되도록 스크류에 수나사가 두 줄 이상으로 형성되어 문비의 개폐토크와 개폐시간을 동시에 단축시킬 수 있는, 용수로에 설치되는 스크류식 분수문을 제공하기 위함이 다른 목적이다.
아울러, 문비의 폐쇄시 문비가 압박상태로 문틀과 밀착되어, 문비와 문틀의 틈사이에 수밀작용이 이루어짐으로써, 문비와 문틀의 틈사이로 용수가 누수되는 것을 방지할 수 있는, 용수로에 설치되는 스크류식 분수문을 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.
도 1은 일반적인 분수문의 사시도,
도 2는 본 고안에 의한 용수로에 설치되는 스크류식 분수문의 사시도,
도 3은 본 고안에 의한 용수로에 설치되는 스크류식 분수문의 측단면도,
도 4는 도 3에 도시된 연결블럭의 구성을 도시한 분해사시도,
도 5는 본 고안에 의한 리드스크류에 따른 피치 및 리드거리의 개념도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 문틀 120: 관통공
200 : 리드스크류 210 : 사각수나사
300 : 스크류구속수단 400 : 연결블럭
500 : 문비 600 : 밀착수단
이와같은 본 고안의 목적은, 용수로에 설치되어 용수로를 개폐하는 분수문에 있어서, 용수로의 폭에 상응상태로 기립되어 설치되고, 상단 중앙에는 관통공(120)을 갖는 문틀(100)과; 상기 문틀(100)의 관통공(120)을 수직으로 관통하고, 외주면에는 등간격으로 이격된 출발점(S)을 갖는 복수개의 사각수나사(210)가 형성되는 리드스크류(200)와; 상기 리드스크류(200)의 상단에 스플라인 결합되어 리드스크류(200)를 회전시키는 회전수단과; 상기 문틀(100)의 관통공(120)측에 고정설치되고, 고정설치시 상기 리드스크류(200)가 제자리에서 피벗회전되도록, 리드스크류(200)의 상단을 구속하는 스크류구속수단(300)과; 상기 리드스크류(200)의 사각수나사(210)와 나사결합하는 사각암나사(412)를 중앙에 가지며, 리드스크류(200)의 회전시 승강하는 연결블럭(400) 및; 상기 문틀(100)의 일측에수직으로 설치되고, 상기 연결블럭(400)이 일측면에 체결고정되어, 연결블럭(400)의 승강시 함께 승강되면서 용수로를 개폐함으로써, 용수를 방류하거나 지수하는 문비(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용수로에 설치되는 스크류식 분수문에 의하여 달성된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 분수문을 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 2는 본 고안에 의한 용수로에 설치되는 스크류식 분수문의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 의한 용수로에 설치되는 스크류식 분수문의 측단면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 연결블럭의 구성을 도시한 분해사시도이고, 도 5는 본 고안에 의한 리드스크류에 따른 피치 및 리드거리의 개념도이다.
도시된 바와 같이 본 고안에 의한 분수문은, 용수로에 하단의 매설프레임(114)이 매설되어 기립상태로 설치되되, 용수로의 폭에 상응상태로 기립되어 설치되고, 상단 중앙에는 관통공(120)을 갖는 문틀(100)과; 문틀(100)의 관통공(120)을 수직으로 관통하고, 외주면에는 등간격으로 이격된 출발점(S)을 갖는 복수개의 사각수나사(210)가 형성되는 부식방지용 스테인레스 스틸재의 리드스크류(200)를 포함한다.
그리고, 리드스크류(200)의 상단에 스플라인 결합되어 리드스크류(200)를 회전시키는, 회전레버(270)나 미도시된 구동모터로 이루어진 회전수단을 포함한다.
또한, 문틀(100)의 관통공(120)측에 고정설치되고, 고정설치시 리드스크류(200)가 제자리에서 피벗회전되도록, 리드스크류(200)의 상단을 구속하는 스크류구속수단(300)을 포함한다.
아울러, 리드스크류(200)의 사각수나사(210)와 나사결합하는 사각암나사(412)를 중앙에 가지며, 리드스크류(200)의 회전시 승강하는 연결블럭(400) 및; 문틀(100)의 일측에 수직으로 설치되고, 연결블럭(400)이 일측면에 체결고정되어, 연결블럭(400)의 승강시 함께 승강되면서 용수로를 개폐함으로써, 용수를 방류하거나 지수하는 문비(500);를 포함한다.
즉, 본 고안의 구성요소는 문틀(100)과, 리드스크류(200)와, 회전수단과, 스크류구속수단(300)과, 연결블럭(400) 및 문비(500)로 대별된다.
여기서, 본 고안의 구성요소를 좀더 자세히 설명하면, 리드스크류(200)는 외주면에 사각수나사(210)를 복수개로 형성하되, 예컨대 도 5에 도시된 것 처럼 두 줄을 이루도록 제1 및 제2사각수나사(212, 214)로 형성하여 구성하였다.
이때, 제1 및 제2사각수나사(212)는 리드스크류(200)의 직경이 40mm일 경우, 리드스크류(200)가 28mm ~ 36mm 이내의 리드거리(L)가 되도록, 그 피치(p)를 각각 19mm ~ 25mm 이내로 형성하는 것이 바람직 하며, 도면부호 p1은 제1사각수나사(212)의 피치(p)이고, p2는 제2사각수나사(214)의 피치(p)이다.
이러한 피치(p)는 P=W×(p+μπd2)/(πd2-μp)의 공식에 의하여 결정되며, 이 공식에서 P는 리드스크류(200)에 가해지는 회전력이고, W는 문비(500)의 하중이며, μ 및 d2는 마찰계수 및 리드스크류(200)의 외경지름에 형성되는 사각나사산(210)의 유효지름이다.
이와 같은 공식을 기준하여 P=20N, W=50N, μ=0.15, d2=30mm 를 대입하면 그 피치(p)값은 약 22mm 가 되며, 여기서 대입된 P값은 리드스크류(200)를 인력이 회전시킬 경우의 값에 해당하므로 설정목표치가 되며, 피치(p)는 이 설정목표치에 대한 결과값이 된다.
이때, W(문비하중)는 문비(500)의 크기에 따라 변동되므로, μ 및 d2의 값도 변동된다.
따라서, 전술된 바와 같이 리드스크류(200)의 외경지름이 40mm가 적용됨으로써, 리드스크류(200)의 피치(p) 값은 공식에 의하여 약 22mm가 나오게 되므로, 이 피치(p)값이 수용되도록 리드스크류(200)의 피치(p)를 19~25mm로 설계하는 것이 바람직 하다.
이러한, 리드스크류(200)는 외주면이 보호되도록, 그 외주면에 끼워져서 삽입되는 벨로우즈형태의 신축관(250)을 더 포함한다.
따라서, 리드스크류(200)는 신축관(250)에 의하여 외부의 비·바람으로 부터 보호된다.
한편, 리드스크류(200)의 상단에 결합되는 회전수단은, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 육각홈(274)을 하부면에 갖는 'T'자형의 회전레버(270)를 적용하는 것이 바람직하다.
그리고, 스크류구속수단(300)은 예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 리드스크류(200)의 상단에 리드스크류(200)의 직경 보다 작은 직경을 가지며 일체로 형성되어, 문틀(100)의 관통공(120) 상부로 상단부가 돌출되는 상향돌기(220)와; 문틀(100)의 관통공(120)측 상부면에 볼팅이나 용접에 의하여 고정설치되고, 내주면에는 리드스크류(200)의 상향돌기(220)가 관통삽입되는 베어링(320)을 갖는 원통관(301);을 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.
또한, 스크류구속수단(300)은 원통관(301)의 베어링(320)을 관통하는 리드스크류(200)의 상향돌기(220)의 상단부를 감싸면서 베어링(320)의 상부에 탑재되고, 하부면에는 상향돌기(220)를 감싸도록 스크류삽입홈(310a)이 형성된 육각캡(310)과; 육각캡(310) 및 리드스크류(200)의 상향돌기(220) 일측을 순차적으로 관통하여 체결됨으로써, 리드스크류(200)와 육각캡(310)을 일체화시키는 스크류고정나사(312);를 포함하여 구성하여야 한다.
아울러, 스크류구속수단(300)은 원통관(301)과 대향되도록 문틀(100)의 관통공(120)측 하부면에 볼팅이나 용접으로 고정설치되고, 내주면에는 리드스크류(200)의 상향돌기(220)가 관통삽입되는 동시에, 리드스크류(200)의 상부이탈이 방지되도록, 상향돌기(220)의 하단에 형성된 단턱(220a)이 걸리는 베어링(320')을 갖는 대향원통관(301');을 포함하여 구성하여야 한다.
이때, 육각캡(310)과 리드스크류(200)에 형성된 상향돌기(220)의 일측에는 스크류고정나사(312)의 체결이 가능하도록 나사공(312a)을 형성하는 것이 바람직 하다.
그리고, 원통관(301) 및 대향원통관(301')의 외주면에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같은 돌출된 고정판(301a, 301a')을 형성하여, 고정볼트(302, 302')가이 고정판(301a, 301a')에 관통하여서 문틀(100)에 체결되도록 함으로써, 문틀(100)의 관통공(120)측 상부에 원통관(301) 및 대향원통관(301')이 고정되도록 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 스크류구속수단(300)을 구성하면, 스크류구속수단(300)의 육각캡(310)을 전술된 회전레버(270)의 육각홈(274)에 삽입할 수 있으며, 이로 인하여 회전레버(270)와 리드스크류(200)는 스플라인 결합된다.
따라서, 회전레버(270)를 회전시키면, 스플라인 결합된 육각캡(310)에 의하여 리드스크류(200)는 회전한다.
물론, 리드스크류(200)는 도시된 바와 같이 상향돌기(220)와 일체를 이루는 육각캡(310)이 원통관(301)의 베어링(320)에 지지되고, 상향돌기(220)의 하부측에 형성된 단턱(220a)이 대향원통관(301')의 베어링(320')에 지지됨으로써, 문틀(100)의 상·하부로 이탈되는 것이 방지될 뿐만 아니라, 제자리에서 피벗회전도 할 수 있다.
또한, 리드스크류(200)는 이 원통관(301) 및 대향원통관(301')의 베어링(320, 320')에 상향돌기(220)가 지지되므로 좌·우로 유동되지 않는다.
한편, 연결블럭(400)은 리드스크류(200)의 사각수나사(210)에 대응되는 사각암나사(412)가 내주면에 형성되어 연결블럭(400)의 중앙에 관통삽입되는 관체(410)와; 연결블럭(400)의 일측을 관통하여 내부의 관체(410)를 가압함으로써, 연결블럭(400)에 관체(410)를 고정시키는 정지나사(420);를 포함하여 구성할 수 있다.
이때, 정지나사(420)는 관체(410)의 견고한 고정을 위하여 2 개를 체결하되, 관체(410)의 외주면을 따라 90°의 간격으로 이격시켜서 체결하는 것이 바람직하다.
따라서, 관체(410)는 리드스크류(200)가 회전되어도 정지나사(420)에 의하여 고정상태를 유지하며, 이로 인하여 연결블럭(400)은 원활하게 리드스크류(200)를 따라 승강한다.
물론, 연결블럭(400)의 승강에 의하여 문비(500)도 문틀(100)을 따라 승강하면서 용수로를 개폐하게 된다.
이러한 연결블럭(400)은 도 4에 도시된 바와 같이 양측에 돌출편(401)을 형성하여, 체결볼트(402)가 이 돌출편(401)을 관통함으로써 연결블럭(400)이 문비(500)에 고정되도록 할 수 있으며, 이와 달리 용접으로 문비(500)에 고정할 수도 있다.
한편, 문틀(100) 및 문비(500)에는 압박력으로 문틀(100)과 문비(500)를 서로 밀착시킴으로써 수밀작용을 하는 밀착수단(600)을 더 포함한다.
여기서, 밀착수단(600)은 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 리드스크류(200)와 대향되는 문틀(100)의 양측면에 수직상태로 고정설치된 고정패널(610)과; 고정패널(610)에 문비(500)측을 향하도록 수평으로 고정되되, 문비(500)와는 간극으로 이격된 상태를 이루면서 회전가능하게 고정되는 롤러(612);를 포함하여 구성하였다.
또한, 문비(500)에 체결부재(625)로 고정설치되고, 하단에는 역삼각형의 경사면(622)을 가지며, 문비(500)의 하강시 이 경사면(622)이 롤러(612)와 문비(500)의 간극에 삽입되면서 문비(500)를 압박하는 경사돌기(620);를 포함하여 구성하였다.
이때, 롤러(612)는 일측에 형성된 헤드측의 반대편 단부에만 나사산이 형성된 핀볼트(612a)에 의하여, 고정패널(610)상에 회전가능하도록 체결고정하는 것이 바람직 하다.
물론, 핀볼트(612a)가 아닌 일반적인 핀을 적용할 수도 있으며, 이러한 경우에는 핀의 단부에 고정용 와셔를 삽입하여, 핀의 축상에 롤러(612)가 회전가능하게 고정되도록 할 수 있다.
따라서, 문비(500)의 하강시 함께 하강하는 경사돌기(620)는 롤러(612)의 하부에 삽입되면서 문비(500)를 문틀(100)과 밀착시키고, 문비(500)의 상승시에는 롤러(612)의 하부에서 이탈되면서 문비(500)와 문틀(100)의 밀착상태를 해제시킨다.
이렇게 밀착수단(600)에 의하여 문비(500)와 문틀(100)이 밀착되면 수밀작용이 발생되며, 이로 인하여 용수로의 물은 문비(500)와 문틀(100) 사이로 누수되는 것이 차단된다.
이러한 밀착수단(600)을 실험한 결과, 분수문에 밀착수단(600)이 채용되지 않을 경우의 문비(500) 폐쇄시에는 약 2리터의 물이 누수되는 반면, 밀착수단(600)이 채용되어 수밀작용을 할 경우에는 분당 약 0.2 리터의 물만이 누수되는 것으로 나타났다.
즉, 실험결과에 따르면 밀착수단(600)이 종래에 비하여 대단히 많은 양의 누수를 차단시키는 것을 알 수 있다.
한편, 문틀(100)과 문비(500)는 용수로의 개폐시 문비(500)의 승강을 안내하는 가이드수단을 더 포함하며; 가이드수단은 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 문틀(100)의 양방향 내측면에 수직으로 설치되는 가이드레일(512)과; 상기 가이드레일(512)과 결합하는 요홈(514a)이 형성되어, 문비(500)의 양측에 설치됨으로써, 문비(500)의 승강시 가이드레일(512)을 따라 승강하는 가이드바(514);를 포함한다.
이때, 가이드레일(512) 및 가이드바(514)는 미도시된 나사에 의하여 문틀(100)과 문비(500)에 체결고정되며, 가이드레일(512) 및 가이드바(514)의 재질이 금속재일 경우에는 용접에 의하여 문틀(100)과 문비(500)에 설치된다.
하지만, 가이드레일(512) 및 가이드바(514)는 문비(500)의 승강시 발생되는 마찰력이 현저하게 감소되도록 엔지니어링 플라스틱(일명 MC nylon)을 적용하는 것이 바람직 하다.
이러한 가이드레일(512) 및 가이드바(514)는 서로 용이하게 결합되도록 도시된 바와 같이 요철(凹凸)형상으로 형성하였다.
그러면, 가이드레일(512) 및 가이드바(514)가 용이하게 결합할 뿐만 아니라, 가이드레일(512) 및 가이드바(514)의 구조에 의하여, 그 결합부위로 용수가 누수되는 것을 방지할 수도 있다.
한편, 도 3의 미설명 부호 520은 수압에 의한 문비(500)의 휨현상을 방지하는 보강프레임이다.
그리고, 280은 리드스크류(200)의 하단을 보호하는 마감부재로서, 281은 리드스크류(200)의 하단을 감싸면서 회전하는 베어링이고, 282는 베어링하우징이다.
그리고, 283은 베어링(281)을 하부지지하는 지지판이며, 284는 지지판(283)을 관통하여 리드스크류(200)에 지지판(283)을 고정시키는 지지판고정볼트(284)이다.
물론, 도시된 바와 같이 베어링(281)이 리드스크류(200)의 하단에 끼워지려면, 리드스크류(200)의 하단에는 베어링(281)의 내경 보다 작은 외경을 갖는 돌기가 형성되어야 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 고안에 의한 용수로에 설치되는 스크류식 분수문의 작동에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 회전레버(270)를 스크류구속수단(300)의 육각캡(310)에 결합하여, 회전시킨다.
그러면, 회전레버(270)의 회전에 의하여 육각캡(310)은 회전되며, 리드스크류(200)는 육각캡(310)의 회전에 의해 연동하면서, 스크류구속수단(300)을 기점으로 제자리에서 피벗회전한다.
이렇게 리드스크류(200)가 피벗회전하면, 리드스크류(200)와 나사결합된 연결블럭(400)은 리드스크류(200)를 따라 승강하면서, 이와 동시에 문비(500)를 승강시켜서 용수로를 개폐한다.
이때, 문비(500)는 리드스크류(200)의 리드거리(L)에 의하여 단시간에 승강하여 개폐되며, 회전레버(270)의 회전동작 또한 단시간에 이루어진다.
물론, 승강하면서 개폐되는 문비(500)는 가이드레일(512)과 가이드바(512)의안내에 의하여 이루어진다.
한편, 회전레버(270)를 역방향으로 회전시키면, 리드스크류(200)의 역회전으로 문비(500)는 하강하며, 하강시 문비(500)에 설치된 경사돌기(620)는 앞서 설명한 바와 같이 문틀(100)의 고정패널(610)에 설치된 롤러(612)의 내측으로 슬라이딩된다.
그러면, 롤러(612)는 경사돌기(620)를 압박하여 문틀(100)에 문비(500)를 밀착시키며, 이로 인하여 문틀(100)과 문비(500)는 수밀작용을 한다.
따라서, 이와 같이 작동하는 본 고안에 의한 용수로에 설치되는 스크류식 분수문은 단시간에 용수로를 개폐할 수 있을 뿐만 아니라, 밀착수단(600)과 가이드수단의 수밀작용에 의하여 용수의 누수를 방지할 수 있다.
상기한 실시예는 본 고안의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 고안의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.
따라서, 본 고안의 실시예에 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있으며, 이러한 변형은 첨부된 본 고안의 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.
상기와 같은 본 고안에 의한 분수문은, 리드스크류의 사각나사산이 두줄로 형성되어 리드거리가 향상됨에 따라 문비를 단시간에 승강시킬 수 있을 뿐만 아니라, 적은 회전력으로도 리드스크류를 회전시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래에서 처럼 리드스크류가 승강하지 않고, 제자리에서 피벗회전하므로 문틀에서 문비만을 용이하게 개폐할 수 있으며, 리드스크류의 높이가 변하지 않으므로 리드스크류의 상단에 회전레버를 편리하게 결합시킬 수 있는 효과도 있다.
아울러, 밀착수단과 가이드수단에 의한 수밀작용으로 인하여, 분수문의 폐쇄시 문틀과 문비의 틈사이로 용수가 누수되는 것을 방지할 수 있는 효과도 있으며, 신축관이 리드스크류를 보호하므로 리드스크류의 수명을 연장시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (5)

  1. 용수로에 설치되어 용수로를 개폐하는 분수문에 있어서,
    용수로의 폭에 상응상태로 기립되어 설치되고, 상단 중앙에는 관통공(120)을 갖는 문틀(100)과;
    상기 문틀(100)의 관통공(120)을 수직으로 관통하고, 외주면에는 등간격으로 이격된 출발점(S)을 갖는 복수개의 사각수나사(210)가 형성되는 리드스크류(200)와;
    상기 리드스크류(200)의 상단에 스플라인 결합되어 리드스크류(200)를 회전시키는 회전수단과;
    상기 문틀(100)의 관통공(120)측에 고정설치되고, 고정설치시 상기 리드스크류(200)가 제자리에서 피벗회전되도록, 리드스크류(200)의 상단을 구속하는 스크류구속수단(300)과;
    상기 리드스크류(200)의 사각수나사(210)와 나사결합하는 사각암나사(412)를 중앙에 가지며, 리드스크류(200)의 회전시 승강하는 연결블럭(400) 및;
    상기 문틀(100)의 일측에 수직으로 설치되고, 상기 연결블럭(400)이 일측면에 체결고정되어, 연결블럭(400)의 승강시 함께 승강되면서 용수로를 개폐함으로써, 용수를 방류하거나 지수하는 문비(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용수로에 설치되는 스크류식 분수문.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 리드스크류(200)에 형성되는 복수개의 사각수나사(210)는, 피치(p)를 구하는 P=W×(p+μπd2)/(πd2-μp)의 공식에 따라, 그 피치(p)를 각각 19mm ~ 25mm 이내로 형성함으로써, 리드스크류(200)가 28mm ~ 36mm 이내의 리드거리(L)를 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 용수로에 설치되는 스크류식 분수문.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크류구속수단(300)은 상기 리드스크류(200)의 상단에 형성되어, 상기 문틀(100)의 관통공(120) 상부로 상단부가 돌출되는 상향돌기(220)와;
    상기 문틀(100)의 관통공(120)측 상부면에 고정설치되고, 내주면에는 상기 리드스크류(200)의 상향돌기(220)가 관통삽입되는 베어링(320)을 갖는 원통관(301)과;
    상기 원통관(301)의 베어링(320)을 관통하는 상기 리드스크류(200)의 상향돌기(220)의 상단부를 감싸면서 베어링(320)의 상부에 탑재되고, 하부면에는 상향돌기(220)를 감싸도록 스크류삽입홈(310a)이 형성된 육각캡(310)과;
    상기 육각캡(310) 및 상기 리드스크류(200)의 상향돌기(220) 일측을 순차적으로 관통하여 체결됨으로써, 리드스크류(200)와 육각캡(310)을 일체화시키는 스크류고정나사(312) 및;
    상기 원통관(301)과 대향되도록 상기 문틀(100)의 관통공(120)측 하부면에고정설치되고, 내주면에는 상기 리드스크류(200)의 상향돌기(220)가 관통삽입되는 동시에, 리드스크류(200)의 상부이탈이 방지되도록, 상기 상향돌기(220)의 하단에 형성된 단턱(220a)이 걸리는 베어링(320')을 갖는 대향원통관(301');을 포함하는 것을 특징으로 하는 용수로에 설치되는 스크류식 분수문.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 문틀(100) 및 문비(500)에는 압박력으로 문틀(100)과 문비(500)를 서로 밀착시킴으로써 수밀작용을 하는 밀착수단(600)을 더 포함하며;
    상기 밀착수단(600)은 상기 리드스크류(200)와 대향되는 상기 문틀(100)의 양측면에 수직상태로 고정설치된 고정패널(610)과;
    상기 고정패널(610)에 상기 문비(500)측을 향하도록 수평으로 고정되되, 상기 문비(500)와는 간극으로 이격된 상태를 이루면서 회전가능하게 고정되는 롤러(612)와;
    상기 문비(500)에 체결부재(625)로 고정설치되고, 하단에는 역삼각형의 경사면(622)을 가지며, 문비(500)의 하강시 이 경사면(622)이 상기 롤러(612)와 문비(500)의 간극에 삽입되면서 문비(500)를 압박하는 경사돌기(620);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용수로에 설치되는 스크류식 분수문.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 문틀(100)과 문비(500)는 용수로의 개폐시 문비(500)의 승강을 안내하는 가이드수단을 더 포함하며;
    상기 가이드수단은 문틀(100)의 양방향 내측면에 수직으로 설치되는 가이드레일(512)과;
    상기 가이드레일(512)과 결합하는 요홈(514a)이 형성되어, 상기 문비(500)의 양측에 설치됨으로써, 문비(500)의 승강시 가이드레일(512)을 따라 승강하는 가이드바(514);를 포함하는 것을 특징으로 하는 용수로에 설치되는 스크류식 분수문.
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KR20180126998A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 박기철 분수문 장치

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