KR200403173Y1 - 수문 - Google Patents

Abstract

본 고안은 수문에 관한 것으로, 수문본체가 슬라이딩하면서 수로를 개폐하며, 담수의 배출시 담수에 포함된 이물질이 수문본체의 개폐경로(수문의 둘레부, 레일)에 유입되지 않도록 함을 목적으로 한다.

개시된 본 고안에 따른 수문은, 제방 개구부의 출구단에 턱을 두고 상기 제방의 바닥부보다 낮게 형성되는 배출부와; 제방의 개구부와 배출부에 걸쳐 형성되는 레일과; 상기 레일을 따라 슬라이딩하면서 상기 제방의 개구부를 개폐하는 수문본체와; 상기 수문본체의 일측 이상에 설치되어 상기 수문본체를 개폐동작시키는 개폐실린더와; 그리고, 상기 수문본체의 상단부에 설치되어 상기 제방의 개구부의 완전 개방시 상기 제방의 바닥부에 접촉되어 이물질이 상기 제방의 바닥부와 상기 수문본체의 사이를 통해 유입되지 않도록 차단하는 이물질 유입방지판으로 구성된다. 그리고, 레일 내부에 이물질이 유입되지 않도록 차단하는 레일 커버 및 수문본체의 양측으로 이물질이 유입되지 않도록 차단하는 유도판이 더 구비된다.

Description

수문{A water-gate}

본 고안은 수문에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수문의 슬라이딩 개폐경로에 이물질이 유입되지 않도록 하여 수문의 개폐동작이 원활하도록 한 수문에 관한 것이다.

일반적으로 수문은 물을 막거나 유량을 조절하기 위해 수로나 저수지에 설치하는 가동식 구조물로서, 하천의 분류 지점이나 합류지점에 설치하여 유량을 조절하는데 사용되고, 해안 제방에 설치하여 조수의 역류 방지, 내수 배제, 선박 운행 등에 이용되기도 하며, 댐의 홍수 토수구나 방수관에 설치하여 방류나 홍수 조절에 이용하는 장치를 일컫는다.

종래 기술에 의한 수문은 크게 하단 배출식 수문과 전도식 수문으로 구분할 수 있는 바, 종래의 하단 배출식 수문은 실린더부가 수문의 외부로 노출된 채 실린더부의 로드 측단이 수문과 로드핀에 의해 힌지 결합되어 있고, 실린더부의 타측단은 측면지지대와 실린더 헤드 핀에 의해 힌지 결합되는 형태로 구성하고 수문 힌지축을 회전축으로 하여 수문이 개폐되도록 한 것이나, 이와 같은 수문은 외측으로 돌출된 실린더 커버부 및 수문 전체 구조물이 홍수시 수문 또는 수로로 흐르는 물의 흐름을 방해하며 특히 홍수시 유량이 증가하여 물이 방류될 경우 상류로부터 떠내려오는 많은 부유물(나무뿌리, 이물질)이 실린더 커버부 및 수문 전체 구조물에 걸려 물의 흐름을 더욱 방해할 뿐만 아니라, 심지어는 이것으로 인해 수문의 개폐를 곤란하게 하여 수문 고장의 원인으로 작용하기도 하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 개선키 위해 뚝/보의 하류에 실린더 홈을 만들고 유량의 변화에 따라 수문의 하단에 설치된 수문 힌지축을 회전축으로 하여 수문의 상단부가 개폐되도록 하는 전도식 수문이 안출된 바 있다.

이 방식은 부유물에 의해 수문의 조작이 방해받거나 유속을 저하시키는 요인은 제거할 수 있었지만, 이와 같은 구조는 뚝/보의 하류에 설치된 실린더 홈에 모래가 쌓이기 때문에 실린더 구동을 원활하게 못하게 됨에 따라 수문의 개폐를 불가능하게 하는 문제점의 원인이 되기도 하고, 또 뚝/보의 상류에도 상류로부터 흘러내려 온 토사가 보에 축적되게 됨에 따라 정기적으로 준설을 하여야 하는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 특허출원 제2004-21829호로 슬라이딩 수문을 출원한 바 있다.

선 출원된 슬라이딩 수문에 의하면, 수문본체가 완전 개방동작된 상태에서 이물질이 수로 바닥부와 배출부 사이를 통해 유입되어 수문본체가 오동작되는 단점이 있다.

그리고, 수문본체의 좌우 양측으로 이물질이 유입되어 역시 수문본체가 오동작되는 단점이 있다.

또한, 수문본체의 슬라이딩을 안내하는 레일이 개방된 상태이기 때문에 이물질이 유입되며, 이에 따라 레일 내부에 이물질이 쌓여 수문본체가 슬라이딩 동작하지 못하는 단점도 있다.

본 고안은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수문의 슬라이딩 개폐경로에 이물질이 유입되지 않도록 차단하여 수문이 정상적으로 개폐동작하고, 기기의 파손을 방지할 수 있는 수문을 제공하려는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수문은, 상기 수문본체의 상단부에 설치되며 상기 제방의 개구부의 완전 개방시 상기 제방의 바닥부에 접촉되어 이물질이 상기 제방의 바닥부와 상기 수문본체의 사이를 통해 유입되지 않도록 차단하는 이물질 유입방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수문본체가 완전 폐쇄동작한 상태에서 상기 수문본체의 선단부 양측에 설치되어 이물질이 상기 수문본체의 양측으로 유입되지 않도록 차단하는 유도판이 더 포함된다.

또한, 상기 수문본체의 슬라이딩 개폐를 안내하는 레일의 입구측에는 상기 수문본체의 슬라이더의 슬라이딩을 구속하지 않으면서 상기 레일에 이물질이 유입되지 않도록 하는 이물질유입 방지판이 더 설치된다.

본 고안의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 고안자가 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에서 보이는 것처럼, 본 고안에 의한 수문은, 제방(10)에 개구된 수로(11)의 출구단에 턱(11a)을 두고 수로(11)의 바닥부보다 낮게 형성되는 배출부(110)와, 제방(10)의 개구부와 배출부(110)에 걸쳐 형성되는 레일(120)과, 레일(120)을 따라 슬라이딩하면서 제방(10)의 수로(11)를 개폐하는 수문본체(130)와, 그리고, 수문본체(130)의 일측 이상(바람직하게 양측)에 설치되어 수문본체(130)를 잡아당기거나 밀어 수문본체(130)가 레일(120)을 따라 슬라이딩되도록 하는 개폐실린더(140)를 포함하여 구성된다.

배출부(110)는 수로(11)의 출구단에 연속 형성되며 수문본체(130)의 개폐동작을 수용하는 곳이다.

레일(120)은 수문본체(130)가 경사진 상태로 슬라이딩되도록 수로(11)의 측벽에 형성되는 경사부(121) 및 배출부(110)의 측벽에 수평으로 형성되는 수평부(122)로 구성된다. 여기서, 경사부(121)와 수평부(122)는 서로 분리될 수도 있고 이어질 수도 있다. 이렇게 되면, 개폐실린더(140)에 의해 수문본체(130)의 하측이 당겨짐에 따라 담수가 수문본체(130)와 턱(11a)의 사이를 경유하여 배출부(110)를 통해 배출되고, 계속해서 수문본체(130)가 당겨지게 되면 수문본체(130)가 배출부(110) 바닥에 안착되어 담수가 수문본체(130) 위쪽을 통해 배출된다.

수평부(122)는 직선일 수도 있고, 수문본체(130)가 개방 동작할 때 수문본체(130)와 배출부(110)의 바닥 사이를 통해 물이 원활하게 배출되도록 수평부(122)의 도중에는 볼록부가 형성될 수도 있다.

수문본체(130)는 금속을 재질로 하는 박스형태로서, 상하부 양측에는 각각 경사부(121)와 수평부(122)에 각각 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더(131,132)가 각각 형성된다. 즉, 한 쌍의 제1슬라이더(131)는 경사부(121)에 결합되고 한 쌍의 제2슬라이더(132)는 수평부(122)에 결합되는 것이다.

개폐실린더(140)는 로드(141)가 각각 수문본체(130)(수문본체(130)의 하단 또는 하단으로부터 내측으로 이격된 곳)에 연결되어 수문본체(130)를 하측으로 잡아 당기거나 상측으로 밀어 수문본체(130)가 슬라이딩되면서 개폐되도록 한다.

한편, 수문본체(130)는 레일(120)을 따라 슬라이딩되면서 초기에는 담수가 수문본체(130) 하부를 통해 배출되고 완전 개방시에는 수문본체(130)가 배출부(110) 바닥부에 밀착되어 수문본체(130) 상부의 수로(11)를 통해 배출되는데, 여기서, 배출부(110)의 바닥부 높이가 수로(11)의 바닥부보다 낮기 때문에 이물질(수로(11)의 바닥부에 쌓인 이물질, 담수와 함께 배출되는 이물질)이 수문본체(130)의 일측 단부를 통해 배출부(110)에 유입된다. 이처럼, 이물질이 배출부(110)에 유입되어 쌓이면 수문본체(130)의 오동작이 발생되므로 이를 방지하기 위하여 수문본체(130)의 일측에는 수문본체(130)가 완전 폐쇄동작한 경우 이물질이 배출부(110)에 유입되지 않고 수문본체(130)를 덮지 않도록 하기 위한 이물질 유입방지판(150)이 채용된다.

이물질 유입방지판(150)은 도 1 내지 도 3에서와 같이, 수문본체(130)의 일측(폐쇄상태에서는 상단부, 개방상태에서는 도면 기준 좌측)에 장착되어 수문본체(130)의 완전 개방시 이물질이 배출부(110)로 유입되지 않도록 하는 것으로, 담수가 수문본체(130)의 상부를 통해 배출될 경우 담수의 배출을 방해하지 않고 수문본체(130)의 완전개방시 수로(11)의 바닥부와 배출부(110)의 바닥부 사이를 막는 것이며, 구조는 예컨대, 수문본체(130)의 폭방향에 해당하는 폭을 가지며 곡선형으로 이루어지고 폭방향 일측이 수문본체(130)에 힌지(151) 결합된다. 즉, 이물질 유입방지판(150)은 평상시 자중에 의해 수문본체(130)측에 근접하다가 수문본체(130)가 개방동작되어 경사가 바뀌게 되고, 이 과정 중에 이물질 유입방지판(150)의 수로(11)의 바닥부(11b)에 접촉되면 이물질 유입방지판(150)이 힌지(151)를 통해 회전하면서 수로(11)와 배출부(110) 사이를 폐쇄하지만 수문본체(130)는 개방동작을 계속하여 수로(11)를 완전 개방한다.

또한 도 1 내지 도 4에서 보이는 것처럼, 본 고안은 수로(11)가 완전 개방되었을 때 이물질이 수로(11)의 측벽을 따라 수문본체(130)의 제1슬라이더(131)에 유입되지 않도록 담수의 흐름을 유도하는 유도판(160)이 더 포함된다. 유도판(160)은 이물질의 유입을 차단함과 아울러 이물질 유입방지판(150)이 수로(11)의 바닥부(11b)에 접촉된 상태에서 뒤로 젖혀지지 않도록 스토퍼부(161)가 더 포함되는 것이 바람직하다.

그리고, 도 1과 도 5에서와 같이, 레일(120)의 수평부(122)는 양측이 연통되어 수평부(122)를 사이에 두고 슬라이더(132)와 개폐실린더(140)가 연결될 수 있으며, 이때, 수평부(122)의 입구(일측 또는 양측)측에는 수평부(122)에 유입되지 않도록 레일 커버(170)가 설치된다.

레일 커버(170)는 수평부(122)의 입구측에 설치되어 이물질이 수평부(122)에 유입되지 않도록 하면서 수문본체(130)의 슬라이딩을 구속하지 않아야 할 것이고, 예컨대, 도 5에서와 같이, 탄성재질이며 수평부(122)의 입구측에 체결구 등으로 설치되는 몸체(171) 및 몸체(171)에 상부를 제외한 3면이 절개되며 다수개가 일렬로 형성된 막음부(172)로 구성된다.

레일 커버(170)는 도 7에서처럼 막음부(172,173)가 상하 대칭형으로 형성될 수도 있다.

레일 커버(170)이 수평부(122)에 형성된 것으로만 도면에 도시하고 설명하였지만 경사부(121)에도 동일한 구조로 설치될 수 있다.

본 고안에 의한 수문의 작동을 설명하면 다음과 같다.

도 2와 같은 상태로 수문본체(130)는 수로(11)를 폐쇄한다. 이때, 도 5에서처럼, 레일(120)의 수평부(122) 입구에 설치된 레일 커버(170)의 막음부(172)들이 수평부(122)의 입구를 막기 때문에 수평부(122) 내부에 이물질이 유입되지 않는다.

도 2에서처럼 수문본체(130)의 폐쇄상태에서 작업자의 조작 또는 유량에 따라 자동으로 개폐실린더(140)의 로드(141)가 개폐실린더(140) 본체 내부로 삽입되기 시작하면 로드(141)는 수문본체(130)를 잡아 당기게 되며, 수문본체(130)의 제1,2슬라이더(131,312)가 각각 경사부(121)와 수평부(122)를 따라 슬라이딩되어 도8b와 같이 수문본체(130)의 하단과 턱(11a) 사이에 틈이 형성되어 이 틈을 통해 제방 내부의 물이 턱(11a)을 경유하여 배출부(110)를 거쳐 배출된다. 수문본체(130)의 개방과정에 있어서, 수문본체(130)의 제2슬라이더(132)가 슬라이딩될 때 제2슬라이더(132)와 대응되는 막음부(172)만 탄성변형되고 나머지 막음부(172)는 수평부(112)를 막기 때문에 수평부(122)에는 이물질이 유입되지 않는다.

이렇게 수문본체(130)이 수평부(122)를 따라 수로(11) 측으로 계속 슬라이드되면 수문본체(130)가 도 7b에 도시된 바와 같이 배출부(110)의 바닥면에 밀착되므로 제방(10)의 수로(11)는 완전 개방되어 수문본체(130)의 상면으로 물이 배출된다. 수문본체(130)의 슬라이딩 중에 이물질 유입방지판(150)이 수로(11)의 바닥부(11b)에 접촉되면 이물질 유입방지판(150)은 힌지(151)의 안내를 받아 회전하게 되어 수로(11)의 바닥부(11b)와 배출부(110) 사이를 덮어 폐쇄함으로써 이물질이 수로(11)의 바닥부(11b)와 수문본체(130) 사이를 통해 유입되지 못한다. 또한, 이물질 유입방지판(150)의 좌우 양측에 설치된 유도판(160)에 의해 물이 배출될 때 물이 수문본체(130)의 좌우 양측으로 유입되지 못한다(도 8참조). 이때, 유도판(160)의 스토퍼부(161)가 수문본체(130)에 접촉되어 이물질 유입방지판(150)은 뒤로 젖혀지지 않게 된다.

따라서, 물이 배출될 때 이물질이 배출부(110), 수문본체(130)의 둘레부로 유입되지 않게 되므로 수문본체(130)가 정상적으로 개폐동작할 수 있다.

아울러 수문본체(130)가 닫혀질 때는 상기한 동작과 반대로 개폐실린더(140)의 로드(141)가 개폐실린더(140) 본체로부터 돌출되므로 로드(141)가 수문본체(130)를 밀어 수문본체(130)가 개구부측으로 슬라이드되어 제방의 개구부가 폐쇄된다.

도 9 내지 도 10b는 본 고안에 의한 수문에 적용된 레일 커버의 다른 예시도의 작동 상태도로서, 레일 커버(180)는 레일(120)의 수평부(122)를 막는 크기로 이루어져 수문 본체(130)의 제2슬라이더(132)에 고정되어, 수문 본체(130)의 개폐 동작시 제2슬라이더(132)와 함께 슬라이딩되면서 레일(120)의 수평부(122)를 항상 막게 된다. 레일 커버(180)는 수문 본체(130)가 개방된 상태와 폐쇄된 상태 모두 수평부(122)를 막을 수 있는 길이로 이루어지거나 수평부(122)의 길이로만 이루어져 개방동작시 수평부(122)를 막을 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 수문에 의하면, 수문본체의 둘레부 및 바닥부에 이물질이 쌓이지 않게 되어 수문본체가 정상적으로 개폐동작된다.

그리고, 수문본체의 개폐동작을 안내하는 레일에 이물질이 쌓이지 않게 되어 슬라이더가 자연스럽게 슬라이드되므로 부품의 파손을 막을 수 있는 등의 효과가 있다.

이상, 본 고안을 본 고안의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 고안은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려, 첨부된 청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 고안에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 고안의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

도 1은 본 고안에 의한 수문의 사시도.

도 2는 본 고안에 의한 수문의 측면도.

도 3은 본 고안에 따른 수문에 적용된 이물질 유입방지판의 설치 상태를 보인 수문본체의 요부 발췌 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 수문에 적용된 이물질 유입방지판의 설치 상태를 보인 수문본체의 요부 발췌 평면도.

도 5와 도 6은 각각 본 고안에 의한 수문에 적용된 이물질유입 방지판의 예시도.

도 7a 내지 도 7b는 본 고안에 의한 수문의 개방 동작을 보인 상태도.

도 8은 본 고안에 의한 수문의 개방 동작을 보인 사시도.

도 9는 본 고안에 의한 수문에 적용된 레일 커버의 다른 예시도.

도 10a와 도 10b는 각각 도 9에 의한 레일 커버의 작동 상태도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 제방, 11 : 수로

100 : 수문, 110 : 배출부

120 : 레일, 121 : 경사부

122 : 수평부, 130 : 수문본체

131,132 : 슬라이더, 140 : 개폐실린더

150 : 이물질유입 방지판, 160 : 유도판

170,180 : 레일 커버

Claims (8)

1. 제방(10) 개구부인 수로(11)의 출구단에 턱(11a)을 두고 상기 수로의 바닥부(11b)보다 낮게 형성되는 배출부(110)와; 경사부(121)와 수평부(122)로 이루어져 상기 수로와 배출부에 걸쳐 형성되는 레일(120)과; 상기 레일을 따라 슬라이딩하는 슬라이더의 안내를 받아 슬라이딩하면서 상기 제방의 개구부를 개폐하는 수문본체(130)와; 그리고, 상기 수문본체의 일측 이상에 설치되어 상기 수문본체를 개폐동작시키는 개폐실린더를 포함하는 수문에 있어서,

   상기 수문본체의 상단부에 설치되어 상기 제방의 개구부의 완전 개방시 상기 제방의 바닥부에 접촉되어 이물질이 상기 제방의 바닥부와 상기 수문본체의 사이를 통해 유입되지 않도록 차단하는 이물질 유입방지부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수문.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이물질 유입방지부재는 판상으로 이루어져 상기 수문본체의 폭방향을 따라 배치되면서 일측이 상기 수문본체에 회전 가능하게 결합되며 타측의 자유단부는 상기 수로의 바닥부에 접촉되는 이물질 유입방지판(150)인 것을 수문.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 이물질 유입방지부재의 좌우 양측에는 상기 수로의 좌우 양측벽과 상기 수문의 좌우 양측 사이를 통해 이물질 유입되지 않도록 차단하는 유도판(160)이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 수문.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 유도판의 단부에는 상기 수문본체의 상면에 접촉되어 상기 유도판이 뒤로 젖히지 않도록 하는 스토퍼부(161)가 더 형성된 것을 특징으로 하는 수문.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 레일의 개구부측에는 상기 레일에 이물질이 유입되지 않도록 차단하는 레일 커버가 더 장착된 것을 특징으로 하는 수문.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 레일 커버(170)는 탄성체이면서 길이방향을 따라 일렬로 배열되며 일측이 서로 연결되지 않도록 절개되어 상기 수문 본체의 슬라이더의 통과시 벌어지다가 상기 수문의 통과 후 자체 탄성력에 의해 상기 레일의 개구부를 폐쇄하는 다수의 막음부(172)를 갖는 것을 특징으로 하는 수문.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 막음부는 상하부에 대칭으로 형성되어 상기 상하부 막음부 사이를 통해 상기 수문의 가이드가 통과되는 것을 특징으로 하는 수문.
8. 제 5 항에 있어서, 상기 레일 커버(180)는 상기 레일의 수평부를 덮는 크기의 판상이며 상기 수문 본체의 슬라이더에 결합되어 상기 수문 본체의 개폐동작시 상기 슬라이더와 함께 슬라이딩되면서 상기 수평부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 수문.