KR20070090136A - 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전수문의 하단배출시 이물질이 회전수문과 수로의 바닥 사이에 걸리지 않도록 하여 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 양측 지지구조체와 수문에 의해 형성되는 저수공간의 수문 위치 근접부위에 물은 통과하면서 이물질은 통과하지 못하도록 막아주는 이물걸림판이 회전가능하게 설치되어 항상 배수방향으로 기울어지도록 위치되어 있으므로 회전수문의 개방시에는 이물걸림판이 바닥과 밀착되므로 물과 함께 배출되는 이물질에 의한 이물걸림판의 파손을 방지할 수 있고, 하단배출시에는 이물걸림판이 수문과 수로의 바닥부 사이에 세워져 위치되면서 물만 통과시키고 이물질은 걸러줌으로써 오염된 수질을 정화할 수 있음은 물론 수문과 수로의 바닥부 사이에 이물질이 걸리는 것을 차단하여 수문의 회전동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

회전수문, 이물걸림판

Description

이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문{Rotation water gate preventing from inflow of heterogeneous materials}

본 발명은 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전수문의 하단배출시 이물질이 회전수문과 수로의 바닥 사이에 걸리지 않도록 하여 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피, 하천 또는 저수지와 같은 저수공간으로는 여러 경로를 통해 물이 유입되므로 유입되는 물중에 오염물질들이 다량 포함되어 있음은 자명하다.

따라서, 저수된 물을 정화하기 위해 여러 방법들이 제안되었던 바, 종래 사용되어 오던 수질정화방법들은 자갈 접촉 산화법, 역간 접촉식 산화법, 하수처리장 수질정화법, 염소 투입 정화법 등이 있으나 한결같이 많은 비용이 들고 비용에 비해 그 효과는 미미한 실정이었다.

이를 개선하기 위해 별도의 장치를 통해 수중에서 와류를 형성하여 오염물질을 부유시키고, 이를 걷어냄으로써 수질정화를 구현하도록 한 장치도 등장한 바 있으나, 이는 수질 개선을 위해 별도의 장치를 구비해야 하는 단점이 있음은 물론 그 수질정화영역이 매우 제한적이어서 보다 넓은 범위에서의 수질개선에 취약한 단점 이 있었다.

또한, 본 출원인에 의해 창안되어 공지된 특허 공개번호 제 2001-0000343호의 "다단 저수장치를 이용한 자연적인 수질개선방법"의 경우 한 개의 수문으로 구성되는 방식이기 때문에 폭기에 의한 자연적인 자정효과가 매우 낮은 결점이 있었으며, 이러한 결점으로 인해 수문의 내부에 가두어져 있는 물과 오염물질들이 결합하면서 발생시키는 물질 뭉침 작용과 물질 결합 작용에 의해 오염이 가중되면서 녹조 현상을 유발시킴으로 인하여 저장된 물을 더욱 더 악화시키는 중대한 결점이 있었다.

또한, 일반적인 수문의 경우 수문의 지지축이 지지구조체의 하부 또는 상부측에 고정되어 있어 저수공간에 저수되어 있는 물을 수문을 개방시켜야만 수문의 상단 또는 하단으로 배출할 수 있도록 정해져 있기 때문에 하천수를 정화하는데 한계가 있는 것이고, 수문이 폐쇄된 상태에서는 저수공간에 저수된 물이 정체될 수밖에 없어 물질 뭉침작용에 의한 퇴적오니의 발생과 같이 수질이 급격하게 오염되는 단점이 있는 것이었다.

이를 감안하여 본 출원인은 특허 제 686885 호, 특허출원 제 2007-56774 호 등에서 수문을 라운드진 형상으로 구성하고, 이러한 수문을 양측 지지구조체에 회전가능하게 설치하여 수문을 회전시키면서 전도식, 부상식, 하단배출식의 모든 동작이 간단한 동력전달계통에 의해 용이하게 이루어지도록 함으로써 하단배출을 통해 하천의 수질을 보다 효과적으로 정화할 수 있도록 함과 동시에 홍수시 수문을 바닥부와 밀착시켜줌으로써 수문의 파손을 방지할 수 있는 회전수문을 개시한 바 있다.

그러나, 상기한 회전수문을 폐쇄위치에서 조금더 회전시켜 수문의 하단부와 수로의 바닥부 사이로 저수공간의 하층수를 통과시키면서 하천의 수질을 정화하는 과정에서 물과 함께 배출되는 이물질이 수문과 수로의 바닥부 사이에 끼이거나 수문의 회전반경내에 정체되어 나중에 수문을 회전시킬 때 그 회전동작을 방해하는 문제가 있었다.

본 발명은 수문의 위치와 상관없이 어떠한 경우에도 수문과 수로의 바닥 사이로 이물질이 유입되지 못하도록 하여 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 저수공간의 수문 위치 근접부위에 물은 통과하면서 이물질은 통과하지 못하도록 막아주는 이물걸림판을 회전가능하게 설치하면서 항상 배출방향으로 기울어지도록 구성하여 수문의 하단배출 위치에서 수문과 수로의 바닥부 사이에 세워져 위치되도록 함으로써 물은 그대로 통과시켜 오염된 수질을 정화토록 하고, 이물질은 걸러 이물질이 수문과 수로의 바닥부 사이에 끼이지 않도록 하여 수문 작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 회전수문의 개방시에는 이물걸림판이 바닥과 밀착되므로 물과 함께 배출되는 이물질에 의한 이물걸림판의 파손을 방지할 수 있고, 하단배출시에는 이물걸림판이 수문과 수로의 바닥부 사이에 세워져 위치되면서 물만 통과시키고 이물질은 걸러줌으로써 오염된 수질을 정화할 수 있음은 물론 수문과 수로의 바닥부 사이에 이물질이 걸리는 것을 차단하여 수문의 회전동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이다.

이하, 본 발명을 제시된 각 실시예와 첨부된 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 회전수문의 개방시 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 회전수문의 폐쇄시 상태도이다.

본 발명이 적용되는 회전수문은, 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 수문판(31) 양단부에 직각방향으로 양측판(32)이 고정된 수문(30)이 상기 양측 지지구조체(10)의 회전가능하게 설치되어 수로(11)를 개폐하도록 구성된다. 도면상의 미설명 부호 33은 수문(30)의 회전축을 나타낸다.

이러한 회전수문에 있어서, 본 발명은 양측 지지구조체(10)와 수문(30)에 의해 형성되는 저수공간의 수문 위치 근접부위에 물은 통과하면서 이물질은 통과하지 못하도록 막아주는 이물걸림판(40)(50)(60)(70)을 회전가능하게 설치하되, 이물걸림판(40)(50)(60)(70)의 자유단부는 항상 배수방향으로 기울어지도록 위치시켜 수문(30)과 접촉시킨 것이다.

이때, 이물걸림판(40)(50)(60)(70)은 물은 통과시키고 이물질을 차단하여 걸러줄 수 있는 구조이면 어떠한 구조이든 적용가능하다.

예를 들면, 도 3 및 도 4와 같이 이물걸림판(40)은 전후면이 망체(41)로 이루어지고, 망체(41)의 사이에 미세 이물질 차단을 위한 부직포(42)가 구비되며, 일측 단부로부터 각각 외측방향으로 회전축(43)이 형성되어 이루어지거나, 도 5 및 도 6과 같이 이물걸림판(50)은 전후면이 타공판(51)으로 이루어지고, 타공판(51)의 사이에 미세 이물질 차단을 위한 부직포(52)가 구비되며, 일측 단부로부터 각각 외측방향으로 회전축(53)이 형성되어 이루어지거나, 도 7 및 도 8과 같이 이물걸림 판(60)은 다수의 파이프(61)가 상하 방향으로 일정 간격으로 배열되어 그 양단부가 마감판(62)에 고정되고, 다수의 파이프(61) 중간중간이 지지대(63)에 의해 각각 고정되며, 각 파이프(61)의 내부에는 강성보강을 위해 콘크리트구조물(64)이 충전되고, 최하단부의 파이프(61)가 마감판(62)의 외측으로 각각 인출되어 회전축을 이루도록 구성되거나, 도 9 및 도 10과 같이 이물걸림판(70)은 회전관(71)의 상부에 걸림봉(72)이 고정되어 단위 걸림체(73)가 구성되고, 단위 걸림체(73) 다수개가 회전축(74)에 밀착되도록 끼워지며, 걸림봉(72)과 회전축(74)의 내부에는 강성보강을 위해 콘크리트구조물(75)이 충전되어 이루어지는 것이다.

이와 같이 구성된 상태에서 회전수문의 개방시에는 수문판(31)의 편평한 상단부가 수로(11)의 바닥과 수평을 이루게 되고, 이물걸림판(40)(50)(60)(70)은 수로(11)의 바닥과 수문판(31)의 상단부에 수평방향으로 위치되므로 저수공간의 물이 빠른 속도로 배출되면서 이물질이 같이 배출되더라도 이물걸림판(40)(50)(60)(70) 및 수문(30)의 파손 또는 손상을 방지할 수 있게 된다.

수문(30)을 90도 회전시키게 되면 수문판(31)이 세워지면서 수로(11)가 완전 폐쇄되어 저수공간의 물이 배출되지 않고 차오르게 되고, 이물걸림판(40)(50)(60)(70)은 배수방향으로 기울어져 수문판(31)의 라운드진 하면과 접촉되어 있으며 수압이 배수방향으로 작용되므로 이물걸림판(40)(50)(60)(70)은 반대측으로 넘어오지 않고 기울어진 상태를 유지할 수 있다.

수문(30)을 폐쇄상태에서 조금더 회전시키게 되면 수문판(31)과 수로(11)의 바닥부 사이에 공간이 발생되어 저수공간의 하층수가 배출되는데, 이물걸림 판(40)(50)(60)(70)은 배수방향으로 기울어져 수문판(31)의 라운드진 하면과 접촉되어 있으므로 자연스럽게 수문판(31)과 수로(11)의 바닥부 사이를 막아주게 되며, 이물걸림판(40)(50)(60)(70)은 물은 통과시킬 수 있으면서 이물질은 차단하게 되므로 저수공간의 하층수가 수문판(31)과 수로(11)의 바닥 사이를 통과하면서 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용이 자연적으로 발생되어 오염된 수질이 자연정화되는 것이며, 수문판(31)과 수로(11)의 바닥 사이에 이물질이 전혀 걸리지 않으므로 수문(30)을 회전시킬 때 이물질에 의해 수문(30)의 회전동작을 방해하지 않아 수문(30)의 회전작동의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 것이고, 물과 함께 배출되는 이물질은 이물걸림판(40)(50)(60)(70)에 걸려있다가 수문(30)의 완전 개방시 물과 함께 배출될 수 있는 것이다.

여기서, 이물걸림판(40)(50)(60)(70)의 형태에 따라 그 작용도 약간씩 상이해지는데, 전후면이 망체(41)로 이루어지고, 망체(41)의 사이에 미세 이물질 차단을 위한 부직포(42)가 구비되며, 일측 단부로부터 각각 외측방향으로 회전축(43)이 형성되어 이물걸림판(40)을 이루거나, 전후면이 타공판(51)으로 이루어지고, 타공판(51)의 사이에 미세 이물질 차단을 위한 부직포(52)가 구비되며, 일측 단부로부터 각각 외측방향으로 회전축(53)이 형성되어 이물걸림판(50)이 이루어지는 경우에는 물은 망체(41) 또는 타공판(51), 부직포(42)(52)를 모두 통과하여 외측방향으로 배출될 수 있고, 입자가 큰 이물질은 망체(41) 또는 타공판(51)에 걸리고, 이를 통과한 미세한 크기의 입자 역시 부직포(42)(52)에 의해 걸려 이물질이 이물걸림판(40)(50)을 통과할 수 없게 된다.

또한, 다수의 파이프(61)가 상하 방향으로 일정 간격으로 배열되어 그 양단부가 마감판(62)에 고정되고, 다수의 파이프(61) 중간중간이 지지대(63)에 의해 각각 고정되며, 각 파이프(61)의 내부에는 강성보강을 위해 콘크리트구조물(64)이 충전되고, 최하단부의 파이프(61)가 마감판(62)의 외측으로 각각 인출되어 회전축을 이루도록 이물걸림판(60)이 형성되는 경우에는 각 파이프(61) 사이의 공간을 통해 물이 통과하게 되고, 이물질은 각 파이프(61) 사이의 좁은 공간을 통과하지 못하고 걸리게 되는 것으로, 각 파이프(61)의 중간중간이 지지대(63)에 의해 고정됨과 동시에 각 파이프(61)의 내부에 콘크리트 구조물(64)이 충전되어 있으므로 각 파이프(61)의 강성이 크게 보강되어 수압이 강하고, 이물질의 크기가 크더라도 이물걸림판(60)으로서의 기능을 지속적으로 수행할 수 있는 이점이 있게 된다.

또한, 회전관(71)의 상부에 걸림봉(72)이 고정되어 단위 걸림체(73)가 구성되고, 단위 걸림체(73) 다수개가 회전축(74)에 밀착되도록 끼워지며, 걸림봉(72)과 회전축(74)의 내부에는 강성보강을 위해 콘크리트 구조물(75)이 충전되어 이물걸림판(70)을 이루는 경우에는 수로(11)의 폭이 넓어 일측에 이물질이 걸리더라도 그 부분에 위치한 단위 걸림체(73)만 회전되고 나머지 부위에서는 모두 수문판(31)과 밀착될 수 있어 이물걸림판(70) 전체가 이물질에 의해 휘어지거나 변형되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있으며, 이러한 이물걸림판(70)에서도 걸림봉(72)과 회전축(74)에 콘크리트 구조물(75)이 충전되어 있으므로 각 걸림봉(72)과 회전축(74)의 강성이 크게 보강되어 수압이 강하고, 이물질의 크기가 크더라도 이물걸림판(70)으로서의 기능을 지속적으로 수행할 수 있는 이점이 있는 것이다.

그리고, 본 발명에서는 파이프(61), 걸림봉(72) 등의 부재가 원형으로 이루어진 것을 예로 하여 도시하였지만 이를 원형으로 구성하지 않고 다양한 형상으로 구성할 수 있음은 자명하며, 따라서 파이프(61), 걸림봉(72) 등의 부재를 원형이 아닌 다른 형상으로 구성한다 하더라도 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 파이프(61)를 상하방향으로 배열하여 이물방지판(60)을 구성할 때 그 사이의 간격은 지리적인 조건, 이물질의 유입량, 유속 등을 감안하여 얼마든지 변경가능한 것이므로 이에 대한 특별한 제한을 하지는 않는다.

또한, 걸림봉(72) 사이의 간격 역시 지리적인 조건, 이물질의 유입량, 유속 등을 감안하여 얼마든지 변경가능한 것이므로 이에 대한 특별한 제한을 하지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 회전수문의 개방시 상태도.

도 2는 본 발명에 따른 회전수문의 폐쇄시 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 이물방지판이 망체로 이루어지는 경우의 사시도.

도 4는 도 3의 A-A선 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 이물방지판이 타공판으로 이루어지는 경우의 사시도.

도 6은 도 5의 B-B선 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 이물방지판이 다수의 파이프로 이루어지는 경우의 사시도.

도 8은 도 7의 C-C선 단면도.

도 9는 본 발명에 따른 이물방지판이 다수의 단위 걸림체로 이루어지는 경우의 사시도.

도 10은 도 9의 D-D선 단면도.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 지지구조체 11 : 수로

30 : 수문 31 : 수문판

32 : 양측판 33,43,53,74 : 회전축

40,50,60,70 : 이물걸림판 41 : 망체

42,52 : 부직포 51 : 타공판

61 : 파이프 62 : 마감판

63 : 지지대 64,75 : 콘크리트 구조물

71 : 회전관 72 : 걸림봉]

73 : 단위 걸림체

Claims (5)

1. 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 수문판(31) 양단부에 직각방향으로 양측판(32)이 고정된 수문(30)이 상기 양측 지지구조체의 회전가능하게 설치되어 상기 수로(11)를 개폐하는 회전수문에 있어서,

   상기 양측 지지구조체(10)와 상기 수문(30)에 의해 형성되는 저수공간의 수문 위치 근접부위에 물은 통과하면서 이물질은 통과하지 못하도록 막아주는 이물걸림판(40)(50)(60)(70)을 회전가능하게 설치하되, 상기 이물걸림판(40)(50)(60)(70)의 자유 단부는 항상 배수방향으로 기울어지도록 위치시켜 상기 수문(30)과 접촉시킨 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 이물걸림판(40)은, 전후면이 망체(41)로 이루어지고, 상기 망체(41)의 사이에 미세 이물질 차단을 위한 부직포(42)가 구비되며, 일측 단부로부터 각각 외측방향으로 회전축(43)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 이물걸림판(50)은, 전후면이 타공판(51)으로 이루어지고, 상기 타공판(51)의 사이에 미세 이물질 차단을 위한 부직포(52)가 구비되며, 일측 단부로부 터 각각 외측방향으로 회전축(53)이 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 이물걸림판(60)은, 다수의 파이프(61)가 상하 방향으로 일정 간격으로 배열되어 그 양단부가 마감판(62)에 고정되고, 상기 다수의 파이프(61) 중간중간이 지지대(63)에 의해 각각 고정되며, 상기 각 파이프(61)의 내부에는 강성보강을 위해 콘크리트구조물(64)이 충전되고, 최하단부의 파이프(61)가 상기 마감판(62)의 외측으로 각각 인출되어 회전축을 이루는 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 이물걸림판(70)은, 회전관(71)의 상부에 걸림봉(72)이 고정하여 단위 걸림체(73)가 구성되고, 상기 단위 걸림체(73) 다수개가 회전축(74)에 밀착되도록 끼워지며, 상기 걸림봉(72)과 상기 회전축(74)의 내부에는 강성보강을 위해 콘크리트 구조물(75)이 충전되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 이물질의 유입을 방지할 수 있는 회전수문.

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