KR20070108438A

KR20070108438A - 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법

Info

Publication number: KR20070108438A
Application number: KR1020060136910A
Authority: KR
Inventors: 한상관
Original assignee: 한상관
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2006-12-28
Publication date: 2007-11-12

Abstract

본 발명은 회전수문의 폐쇄시 바닥부와의 지수성능을 향상시킴은 물론 저수공간을 더욱 크게 확보할 수 있도록 하며, 개방을 위해 수문을 들어올리면 수문과 하우징 사이의 공간을 통해 저수공간의 하층수가 배출되면서 오염된 하천수를 정화할 수 있도록 작동하는 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 수문이 그 회전축을 중심으로 배수측의 길이가 더 길게 비대칭으로 형성되어 있고, 또 배수측 외측에 패킹부재가 고정되어 있으며, 이러한 구조의 수문을 2개의 작동실린더를 연동시켜 270°각도로 회전시키면서 수로를 개폐하는 것이므로 수문의 개방시에는 수문판과 하우징의 바닥판이 수평을 이루어 물이 원활히 방류됨은 물론 이물질이 수문과 하우징의 사이에 끼이지 않게 되면 수문을 폐쇄하게 되면 수문과 하우징의 사이가 패킹부재에 의해 완전 밀착되므로 누수를 방지할 수 있음은 물론 회전축을 중심으로 비대칭으로 이루어져 늘어난 배수측의 길이와, 하우징의 바닥부로부터 하방향으로 라운드지게 형성된 배수측의 높이와, 수문과 하우징의 바닥부 사이에 끼이는 패킹부재의 두께의 합에 해당하는 만큼 저수공간이 더욱 크게 확보될 수 있는 것이다.

또한, 수문을 폐쇄된 상태에서 개방을 위해 조금 들어주면 수문과 하우징 사이의 공간을 통해 저수공간의 하층수를 배출할 수 있으므로 하천의 바닥에 퇴적되 어 있던 퇴적오니와 같은 이물질이 하천수와 같이 빠져나가게 되어 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용이 발생되어 수질이 자연정화될 수 있는 것이다.

아울러, 수문의 무게중심이 반대방향으로 넘어갈 때 이를 감지하여 반대방향으로 작용되는 작동실린더의 신장속도를 줄여줌으로써 수문의 회전속도를 인위적으로 낮추어줄 수 있어 안전성을 보장할 수 있는 것이다.

정화, 수문, 작동실린더

Description

회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법{Method to purify polluted river water using rotating water gate and system to control rotating action}

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 분해사시도.

도 2는 도 1의 A부 상세도.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 정단면도.

도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도.

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 최대 상승시 측단면도.

도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도.

도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 개방동작시 측단면도.

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 분해사시도.

도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 정단면도.

도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도.

도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도.

도 12는 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 하단부 개방시 측단면도.

도 13은 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 분해사시도.

도 14는 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 개방시 정단면도.

도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도.

도 16 내지 도 18은 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 동작도.

도 19는 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 폐쇄상태 측단면도.

도 20은 본 발명의 제 4실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도이다.

도 21은 본 발명의 제 5실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도.

도 22는 본 발명의 제 5실시예에 따른 회전수문의 폐쇄 상태에서 하층수를 배출하는 경우의 측단면도.

도 23은 본 발명의 제 5실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 지지구조체 11 : 수로 12 : 밀폐공간

20 : 하우징 21 : 축공 30 : 수문

31 : 수문판 32 : 측판 33 : 회전축

34 : 작동링크 35 : 누름판 36 : 패킹판

37 : 연결봉 38 : 지지대 39 : 가이드

40 : 패킹부재 51 : 제 1작동실린더 52 : 지지롤러

53 : 체인 56,66 : 피스톤로드 57,67 : 장공

61 : 제 2작동실린더 62 : 받침판 63 : 작동판

64 : 슬라이더 65 : 작동홈 71 : 제 3작동실린더

72 : 가변작동판 100 : 종합컨트롤시스템

본 발명은 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 회전수문의 폐쇄시 바닥부와의 지수성능을 향상시킴은 물론 저수공간을 더욱 크게 확보할 수 있도록 하며, 개방을 위해 수문을 들어올리면 수문과 하우징 사이의 공간을 통해 저수공간의 하층수가 배출되면서 오염된 하천수를 정화할 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 한개의 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.

여기서, 본 발명의 기술적 가치를 높이기 위하여 본 발명에 적용되는 용어에 대하여 설명한다.

하천수에 함유된 오염된 수질들이 자연적으로 정화되거나 오염이 악화되는 “물질 가속도 현상“과“물질 새치기 작용”과“물질 보존 본능의 법칙”과 물질 뭉침 작용”과 “물질 결합작용“과 ”물질 거부작용”과 “물질 해탈작용“에 대하여 설명한다.

모든 물질은 그 물질이 지니고 있는 질량과 비중의 차이로 인하여 물속으로 유입되는 순간 그 물질들의 비중에 따라 포진하고 있는 위치가 물질별로 틀린 상태를 이루면서 즉 물질별로 각각의 다른 층을 이루면서 흐르게 된다.

이러한 작용에 의해 비중이 무거운 깨끗한 물들은 하천수의 하층부에 포진한 상태를 이루면서 흐르고, 비중이 가벼운 오염된 물들은 하천수의 상층부에 포진한 상태를 이루면서 흐르게 되는데, 흐르는 속도는 오염이 가중되어 있는 상층부의 하 천수가 하층수 보다도 더 빨리 흐르고 있는 것이 현실이다, 이러한 작용이 발생하는 것은 물속에 함유되어 있는 오염물질의 양 즉 오염부하량이 높기 때문이다. 이러한 원리를 "물질 가속도 현상”이라고 정의한다.

하천에 흐르는 물들이 더욱더 오염이 가중되는 이유는 “물질 가속도현상” 과 “물질 뭉침 작용” 때문인데 자세히 설명하면 다음과 같은 현상 때문인 것이다. 지구와 태양계가 회전하면서 발생시키는 중력의 작용에 의해 비중이 가벼운 오염된 물들이 비중이 무거운 깨끗한 물들의 상층부에 포진한 상태를 유지하면서 하천의 하류 부분으로 흐르고 있을 때에 비중이 가벼운 오염된 물들은 수시로 유입되어 오는 또 다른 오염물질들과 결합하는 "물질 뭉침 작용"에 의해 오염이 악화 되게 됨으로 인하여 하천수의 오염은 더욱더 가중되게 되는 것이다.

다음은 물질 가속도 현상을 역으로 이용하게 되면 발생하게 되는 “물질 새치기 작용”의 과정에 대하여 설명한다. 물질 새치기 작용과 물질 가속도 현상은 상호간에 밀접한 관계가 있다. 물질 새치기 작용이 이루어지는 과정은 오염된 하천수들이 수문의 하부를 통과하려고 할 때에 하천수를 이루고 있는 물들은 비중이 무거운 깨끗한 물들이 비중이 가벼운 오염된 물들을 상층부로 밀어 올려놓은 다음 비중이 가벼운 오염된 물들의 하층부를 통하여 먼저 빠져나가려고 하는 작용을 발휘하게 되는데 이러한 원리를 “물질 새치기 작용“ 이다. 라고 정의한다. 지구상에 존재하는 모든 물질들은 그 물질을 이루고 있는 물질속의 원자량과 분자량에 의해서 그 크기가 똑같다고 해도 그 부피 즉 비중이 틀리기 때문에 물속에 들어가면 그 물질들이 포진하고 있는 위치를 달리할 수밖에 없는 것이다.

다음은 모든 물질들은 그 물질의 본질(本質)적 성분을 본능적으로 보존하려고 하는 “물질 보존 본능의 법칙”과 이러한 작용에 의해서 발휘되는 “물질 뭉침작용”과 물질 밀림작용에 의해 발생 하는 “물질 해탈 작용“에 대해서 설명한다. 물은 물이 지니고 있는 구조적인 특성에 의해서 물 이외의 물질이 물속의 구조 속으로 침투하게 되면 본능적으로 그 침투물질을 받아들이면서 그 물질과 결합 하여 또 다른 물질을 만들어내는 특성이 있다. 본 발명에서는 이러한 작용을 “물질 뭉침 작용”이다, 라고 정의한다.

또한 물의 결정을 이루고 있는 순수 물 분자구조 속에 침투 해 있는 오염물질들을 털어 내어 순수 물분자를 만들기 위하여 물에 일정한 충격을 가해주게 되면 물의 순수 분자 구조 속에 함유되어 있는 오염물질들은 물분자 속에서 즉시 이탈해 나오는 작용을 “물질 해탈 작용“이다. 라고 정의한다. 즉 외부에서 가해지는 충격의 힘에 의해 오염된 물이 깨끗해지는 작용을 ”물질 해탈 작용“이다. 라고 정의 한다. 상술한 바와 같이 물질 뭉침 작용이 발생되는 이유는 하천수를 가두어 두는 저수 시스템을 콘크리트보, 전도식 수문, 또는 고무댐과 같이 유입되는 하천수를 상단부로 배출하는 방식으로 저수장치를 구성하여주게 되면 이러한 작용에 의해 오염이 가중되게 되는 것이지만, 하천수를 하단부로 배출하는 수문 시스템을 설치하여 주게 되면 물질 새치기 작용과 물질밀림작용과 물질 해탈 작용이 자연적으로 이루어지면서 오염된 하천수가 자연적으로 정화 되게 되는 것이다. 대형의 댐들 또한 이러한 방식에 따라 댐을 구성하여 주게 되면 절대적으로 오염이 가중되지 않는 것이다. 또한 저수시스템의 하층 부분에 포진하고 있는 일부분의 하천수들 만을 배 출 하도록 구성된 수문 시스템을 설치하면 오염이 가중되는 이유는 수문이 구성되어 있는 배출부 이외의 부분에 정체 되어 있는 비중이 가벼운 오염된 물들은 비중이 무거운 깨끗한 물들에게 밀리는 물질 밀림 작용에 의해 배출구 이외 부분으로 밀려나가면서 또 다른 오염물질들과 결합하는 물질 뭉침작용에 의해 오염이 더욱더 가중되게 되는 것이다. 물질 밀림작용과 물질 뭉침 작용에 의해 수문의 배출구 이외에 정체 되어 있는 비중이 가벼운 오염된 하천수는 절대적으로 하천의 하류로 이동하는 것 자체가 불가능한 상태에 놓이게 되면서 또 다른 물질들과 결합 하는 물질 결합 작용과 오염된 물질들 끼리 뭉치는 물질 뭉침 작용에 의해 오염이 더욱더 가중 되게 되는 것이다. 자세히는 고무댐의 하단부에 구성되는 일부의 배출구 또는 전도식 수문의 하층부분에 포진하고 있는 일부분의 하층수 만을 선택적으로 배출하도록 구성되는 싸이폰 방식의 수문을 설치하게 되면 비중이 무거운 깨끗한 물들이 비중이 가벼운 물들을 밀어내고 먼저 빠져 나가는 물질 새치기 작용과 물질 밀림작용에 의해 비중이 가벼운 오염된 물들은 비중이 무거운 깨끗한 물들에게 밀리면서 수문의 내부에서 정체된 상태를 유지하고 있을 수밖에 없는 물질 밀림작용에 의해 하류부분으로 절대적으로 빠져 나가지 못하고 있는 상태에서 또다시 오염된 물질끼리 뭉치는 물질 뭉침 작용과 오염된 물질끼리 결합하여 또 다른 물질을 만들어내는 물질 결합작용에 의해 오염이 더욱더 가중 될 수밖에 없는 것이다. 이러한 작용들에 의해서 상단부로 유입수를 배출하는 방식의 수중보를 이용하여 물을 가두어 두게 되면 저수 시스템의 내부에 물을 가두어 두는 동안 오염 물질과 물분자의 물질들 끼리 뭉치면서 발생시키는 물질 뭉침 작용과 물질 결합 작용에 의해 오염이 오 히려 가중되게 되는 중대한 문제점들이 있는 것이다.

다음은 "물질보존 본능의 법칙'에 대하여 설명한다.

모든 물질들은 그 물질이 지니고 있는 구조적인 특성에 의해 그 물질만의 구조를 유지하려고 하는 자연적인 특성에 의해 그 물질이 지니고 있는 물질적인 구조 속에 다른 이물질이 침투하여 있으면 그 물질들을 거부하여 밀어내 버리거나 또는 그 물질 또는 오염물질들 속에서 이탈해 나오려고 하는 작용을 발휘하여 그 물질이 지니고 있는 순수한 구조들을 영구히 보존하려고 하는 작용을 본 발명에서는 "물질보존본능의 법칙"이다라고 정의한다.

다음은 "물질보존본능의 법칙"에 의해 발생하는 "물질 거부 작용"에 대하여 설명한다.

모든 물질은 물속에 들어가면 물속에 섞여 있는 물질들과 희석되게 되면서 물의 오염을 가중되게 하는 물질 뭉침 작용이 처음부터 발휘되는 게 아니라 순수 물분자의 구조들이 오염물질을 거부하는 물질 거부 작용에 의해 곧바로 결합되지 못하고 즉 물질과 물질이 뭉치는 뭉침 작용을 거부하고 있다가 일정시간이 지나면서 외부에서 가해지는 분해 작용에 의해 즉 용존산소와 태양열과 미생물과 삼투압작용등과 같은 자연적인 반응에 의해 오염물질들이 서서히 물분자들과 결합하면서 오염물질로 변형되게 되는 것이다. 이 물질들이 또다시 자연적으로 분해되면서 발생시키는 미립자들이 또다시 또다른 물질들과 결합되면서 물의 오염이 가중되는 것이다,이것이 활발히 이루어지면서 발생시키는 것이 바로 육지의 녹조 현상과 바다에서 발생되는 적조현상인 것이다. 태형동물이라고 칭하는 물질은 유기물질과 무기 물질들과 뭉치면서 발생시키는 부산물인 것이다.

다음은 물질 분해 작용과 물질 결합 작용과 물질 부상 작용에 대하여 설명한다. 물의 순수 분자들은 순수 물 분자를 유지하고 있으려는 "물질 보존본능의 법칙"에 의해 물질 거부작용이 발생 되면서 또 다른 물질들과 결합하지 않으려고 반응하다가 오염물질들의 강한 점성력에 의해 어쩔 수 없이 다른 물 분자들과 결합하는 물질결합작용에 의해 결합 됨과 동시에 비중이 무거워지면서 하천의 바닥 층에 가라 앉아 있는 상태에서 자연적으로 발생하는 자연적 분해 작용에 의해 그 물질들이 분해되면서 미세한 미립자들을 발생시키게 되는데 미립자로 구성되는 물 분자와 상류에서 밀려오는 오염물질의 일부 물질들과 물질 결합 작용이 이루어지는 반복적인 작용이 발생하게 되는 것이다.

물 분자속에 함유되어 있는 오염물질들은 자연분해되는 자정작용에 의해 미립자로 변하여서 또 다시 저수 층의 상층부로 이동하는 반복적 물질 부상 작용을 발휘하면서 또다시 또 다른 오염물질들과 재차 결합하는 물질 결합 작용에 의해 결합 된 물 분자들은 결합과 동시에 비중이 무거워지면서 저수 층의 바닥에 가라앉게 되는 반복적 작용이 이루어지면서 하천수의 오염을 가중시키게 되는 작용이 바로 "물질 분해 작용"과 "물질 결합 작용"과 "물질 부상 작용"인 것이다.

다음은 "물질 분해 작용"과 "물질 결합작용"에 대하여 정의한다.

모든 물질들은 물보다도 가볍거나 비중이 무겁더라도 물속에 들어가는 순간 물의 수압에 의해 발생하는 압력에 의해 물 분자의 뾰쪽한 부분들이 물질들과 접촉이 이루어지면서 서서히 마모가 이루어진다, 이때에 산소의 작용이 없이도 물질들 이 자연 분해되기 시작한다, 이때에 분해된 물질들의 미립자들은 미립자 속에 함유되어 있는 점성력 즉 자력과 또 다른 물질에서 분해된 미립자들 속에 함유되어 있는 점성력과 자력에 의해 물질들과 물질들 간에 물질 결합이 이루어지는데 이것이 바로 물질 결합작용인 것이다. 물질들이 분해되면서 발생시키는 미립자들이 점성력과 자력을 자연적으로 가지게 되는 이유는 물 분자들이 물질의 표면을 수억 번에 걸쳐서 이동하면서 마모 시키는 과정에서 표면 장력이 자연적으로 발생하기 때문에 점성력과 자력을 지니게 되는 것이다.

이러한 과정을 통하여 발생시키는 물질 결합 작용에 의해 탄생 되는 새로운 물질들은 물의 비중 보다도 무거워 지기 때문에 물질 결합이 이루어짐과 동시에 저수 되어있는 하층부분에 침전되면서 퇴적오니로 변하는 것이다.

이때에 발생되는 퇴적오니들 속에 함유되어 있는 물질들이 또다시 분해되는 연속적인 과정을 통하여 또다시 물질 분해 작용이 이루어지는 연속적인 작용에 의해 대단위 물질 결합 작용이 발생하게 되는 것이다 이러한 연속적인 작용에 의해 녹조현상과 적조 현상이 발생하는 것이다. 철이 녹슬면서 발생시키는 시뻘건 녹물들이 바로 물 분자들에 의해 분해된 물질의 미립자들이며 이러한 미립자들이 또 다른 미립자들과 결합하면서 또다른 물질들을 만들어 내는 것이다.

물속에 함유되어 있는 유기물질들과 무기물질들과 인과 질소들이 산소와 미생물과 태양열의 작용과 물의 분자들에 자연적으로 분해되는 과정을 통하여 미세한 미립자들로 변하는 과정을 통하여 또다시 또 다른 미립자들과 물질 결합 작용이 이루어지면서 물보다도 더 무거운 미립자로 변하게 되는 것이다.

그러나 물이 저수되어 있는 하층부로 상류에서 흘러 내려오는 물을 배출하여 주게 되면 물질 새치기 작용과 비중의 법칙에 따라 분류되는 층류 작용에 의해 물질이 지니고 있는 고유 질량에 따라 포진하고 있는 위치가 틀리기 때문에 물질 결합 작용이 이루어 지지 않으므로 인하여 오염이 가중되지 아니하고 오히려 오염된 수질이 자연적으로 정화되는 정화 작용이 이루어 지게 되는 것이다.

따라서,물을 일정한 장소에 오랜시간 가두어두게 되면 물질분해작용과 물질 결합작용에 의해 오염이 더욱더 가중되므로 저수공간에 저수되어 있는 물을 수문을 통해 수시로 방류하고 새로운 물을 다시 채워 넣는 것이 하천수의 오염을 방지할 수 있는 가장 좋은 방법이며, 또한 저수공간의 물을 방류함에 있어 수문의 하단부로 배출하여 물질결합작용에 의해 뭉쳐진 퇴적오니와 같은 오염물질을 배출하면서 물질 가속도 현상, 물질 새치기 현상, 물질 분해 작용, 물질 부상 작용 등의 원리에 의해 물을 정화시키는 방법과 함께 수문의 상단부로도 물을 배출하여 물의 상부에 부유하는 비중이 가벼운 오염된 물질들을 수시고 제거할 수 있도록 함이 가장 바람직한 것이다.

그러나, 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 것이며, 수문이 폐쇄된 상태에서는 저수공간에 저수된 물이 정체될 수밖에 없어 물질 뭉침작용에 의한 퇴적오니의 발생과 같이 수질이 급격하게 오염되는 단점이 있는 것이었으며, 또한 물고기가 상류로 이동하고자 하여도 그 이동통로가 폐쇄되어 있어 생태계가 파괴되는 원인이 되고 있다.

또한, 반달형으로 구성된 수문판과 그 양측에 직각방향으로 형성된 양측판으로 구성된 회전식 수문도 있으나, 이러한 회전식 수문을 구동하는 동력수단은 통상 구동모터와 감속기어군 또는 작동실린더와 다단의 링크, 커넥팅로드 등으로 이루어지는 것이므로 그 동력전달 메커니즘이 매우 복잡하여 에너지 손실이 많음은 물론 에러발생 가능성도 큰 것이었고, 수문에 동력을 제공하는 동력수단과 그 전달수단이 수문의 양측판에 형성되어 있는 회전축에 직접 연결되어 있으므로 위치적으로 저수공간에 저수되어 있는 물 또는 물속에 포함된 이물질과 직접 접촉할 수밖에 없어 쉽게 고장날 수밖에 없는 것이었다.

아울러, 상기한 회전식 수문이 폐쇄된 상태에서는 전술한 일반적인 수문과 마찬가지로 저수공간에 저수된 물이 정체되어 수질의 오염을 가속화하게 됨은 물론 물고기의 이동통로를 폐쇄하게 되어 생태계를 파괴하는 문제는 여전히 내재하고 있는 것이었다.

이를 감안하여 본 출원인은 특허출원 제 2006-118946 호에서 회전 수문의 회전축으로부터 작동링크를 각각 인출하고, 지지구조체와 하우징 사이의 밀폐공간 상부에는 작동실린더를 고정하며, 작동실린더의 피스톤로드 선단부와 작동링크의 선단부 사이에는 체인과 같은 연결부재의 각 단부가 연결되게 하고, 체인은 작동링크 직상부의 지지롤러를 경유하도록 구성함으로써 동력전달 계통이 작동실린더, 체인, 작동링크와 같이 최소한의 구성요소로 이루어져 에너지 손실이 최소화되고, 또 에러발생 가능성이 전혀 없으며, 누수가 발생되더라도 물과 작동실린더가 직접 접촉 하지 않아 수문의 개폐동작의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 수문판의 내부에 배출통로를 형성하여 수문의 폐쇄시에도 저수공간의 물이 배출되도록 함으로써 저수위를 항상 적정하게 유지함은 물론 저수공간에 물이 정체되어 있지 않고 지속적으로 배출되면서 수질을 정화할 수 있는 오염된 하천수를 정화시키는 회전수문의 구성방법을 개시한 바 있다.

그러나, 이러한 특허출원 제 2006-118946 호에 따른 오염된 하천수를 정화시키는 회전수문의 구성방법에 따를 경우 수문의 회전동작에는 전혀 문제가 없으나, 수문의 폐쇄시 수문과 하우징의 바닥부 사이에 패킹이 제대로 이루어지지 않아 누수가 발생될 수밖에 없으며, 수문이 폐쇄된 상태에서는 수문의 라운드진 측벽부분이 하우징의 바닥부 아래쪽으로 라운드지면서 하강된 부위에 위치되므로 그에 해당하는 만큼 수문을 통한 저수공간이 줄어들게 되는 단점이 있는 것이었다.

또한, 수문을 최대한 당겨 하우징의 바닥부와 수문의 하단부 사이에 공간이 발생되게 함으로써 저수공간의 하층수를 약간 배출할 수는 있지만 그 배출공간이 매우 협소할 수밖에 없어 하천수를 정화시키는 데 한계가 있었다.

또한 본 출원인에 의해 발명된 실용신안등록제0179171호와 0179180호의 경우 단순하게 조작되는 컨트롤 시스템을 이용하여 수문을 개페하도록 하고 있으나 이러한 시스템을 가지는 수문의 경우 단순한 조작이 이루어질수 밖에 없으며 수문의 크기가 하천의 내부에 차지하고 있는 면적이 크기 때문에 수해를 유발 할수가 있는 결점이 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 수문의 수문판과 양측판을 배수측이 더 길도록 비대칭으로 구성하면서 그 외측에 패킹부재를 고정하고, 수문의 회전축으로부터 작동링크를 인출하여 여기에 2개의 작동실린더와 연결된 각 체인을 각각 연결하거나, 회전축으로부터 작동링크를 인출하여 여기에 제 1작동실린더와 연결된 체인을 연결하면서 회전축의 작동링크 위치 옆쪽위치로부터 누름판을 인출하고 누름판 위치 외부에는 외부에 "V"자 형상으로 받침판과 작동판이 고정되어 있는 링형의 슬라이더를 끼우며 작동판에는 제 2작동실린더를 회전가능하게 고정하여 각 작동실린더의 연동에 따라 수문을 270°각도로 회전시키면서 수로를 개폐토록 함으로써 수문의 폐쇄시에는 패킹부재가 하우징의 바닥부와 밀착되어 지수특성을 발휘함과 동시에 수문의 수문판과 양 측판 경계부분이 하우징의 바닥부 위쪽에 위치되므로 하우징의 바닥부 아래쪽으로 라운드진 부위에 위치된 것에 비해 상대적으로 저수공간을 더욱 크게 확보할 수 있는 것이며, 수문의 개방시키기 위해 들어올리는 순간 저수공간의 하층수가 수문과 하우징의 바닥부 사이로 배출되면서 오염된 하천수를 정화할 수 있는 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

하천에서 유입되는 물을 상단부로 배출하는 상단부 배출식 수문을 이용하여 물을 가두어 두게 되면 물질 새치기 작용과 물질 결합 작용에 의해 물의 오염이 가중되게 되는데 오염이 가중되는 원리는 다음과 같은 작용들 때문으로서 본 발명에서는 이러한 결점을 해결하고자 한다.

물속에는 수만 가지의 물질들이 함유되어 있는데 그 물질은 무기물질성 미립자들과 유기물질성 미립자들로 구분 할수 있다 ,물속에 함유되어 있는 미립자들끼리 접촉하면서 부딧치는 마찰 작용에 의해 미립자들이 분해되면서 또다른 미립자들을 생산 하게 되며, 이러한 과정에서 생산된 미립자들은 또다른 무기 및 유기물질성 미립자들과 물질 결합작용이 발생 하면서 물의 무게 보다도 더 무거워진 미립자로 변형되면서 하천의 하단부에 가라 앉게 되는 것이다.이러한 작용에 의해 물의 오염이 가중되는 것이며 이러한 작용이 바로 물질 결합작용인 것이다,이때에 발생하는 것이 바로 퇴적오니인 것이다.

또한 물속에 함유되어 있는 산소가 없어도 물속 함유되어 있는 미립자들 끼리 부딧치는 마찰작용이 발생하면서 물속에 함유되어 있는 물질이 자연적으로 분해되는데 그 작용이 바로 물질마찰작용인 것이다.

이러한 물질 마찰작용에 의해 물속에 함유되어 있는 미립자들이 더욱더 미세하게 분해되는 것이다.

물질분해작용에 의해 분해된 물질은 물속에 함유되어 있는 또다른 미립자들과 물질적 결합을 하는 물질 뭉침작용이 이루어지면서 물의 비중보다도 더욱더 무거운 물질로 변하면서 상단부 배출식 저수장치의 내부에 가라앉게 되는 것이다.

또한 물질새치기작용에 의해 가두워둔 물이 더욱더 오염되는 원리에 대하여 설명한다.

상단부 배출식 수문 또는 고무댐과 같이 저수장치의 내부에 물을 가두어두면 물속에 함유되어 있는 무기물질성 미립자들과 유기물성 미립자들이 서로 결합하는 물질결합작용에 의해 물의 비중보다도 가두워둔 물의 비중이 무거워진 상태로 변하기 때문에 하천의 상류에서 유입되는 비중이 가벼운 유기물질성 하천수들이 수문의 내부에 저수되어 있는 비중이 무거운 물의 내부로 파고들어가지 못하고 물의 표면을 스쳐 지나가는 즉 빙판에서 자동차가 미끄러지는 형태를 띠면서 그대로 하천의 하류로 빠져나가기 때문에 물의 오염이 가중되게 되는 것이다.

즉 저수장치의 내부에 가두워진 물들은 정체된 상태로 있지만 하천의 상류에서 부터 흘러 내려오는 물들은 유속이 빠르기 때문에 정체된 상태로 있는 저수된 물의 상단부를 통하여 스쳐지나가듯이 저수장치의 상단부를 통하여 먼저 빠져나가기 때문에 저수되어 있는 물들과 혼합되지 못하게 되는 것이다.

이러한 작용이 바로 물질새치기작용 인 것이다.

또한 콘크리트를 이용한 수중보와 상단부 배출식 수문과 상단부 배출식 고무댐들을 이용하여 물을 가두워두게 되면 물의 오염이 가중되게 되는 이유는 상류에서 흘러내려오는 물들과 혼합되지 못하고 저수되어 있는 물을 제처두고 먼저 빠저나가는 물질 새치기작용과 저수되어 있는 물속에 함유되어 있는 미립자들끼리 부딧치는 물질 마찰작용과 분해된 물질끼리 또다시 뭉치거나 결합하는 물질결합작용과 물질 뭉침작용에 의해 발생하는 퇴적오니들이 저수장치의 내부에 계속하여 적층됨 과 동시에 ①물속에 함유된 용존산소에 의한 자연적인 분해작용과 ②미생물에 의해 분해되는 분해작용과 ③미립자와 미립자들이 부딧치면서 발생하는 물질 마찰작용에 의한 분해작용과 ④태양열에 의해 분해되는 자연적인 분해작용과 ⑤공기와 맏닷는 대수층의 마찰력에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑥삼투압작용에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑦중력의 압력에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑧모세관 현상에 의한 물질 분해작용들에 의해 그 퇴적오니들이 자연적으로 분해되면서 또다른 미립자들을 발생 시킴과 동시에 또다시 물질마찰작용과 물질분해작용과 물질 결합작용과 물질 뭉침작용에 의해 또다른 미립자들을 연속적으로 발생 시킴으로 인하여 물의 오염이 더욱더 가중되게 되는 것이다.

또한 고무댐의 일부에 하층수 배출장치를 설치하여 일부분의 하천수를 배출하도록 구성하여 주거나, 또는 전도식 수문의 일부분에 싸이폰 통로를 설치하여 하천의 상류로 부터 유입되는 유입수를 배출하도록 구성되는 방식의 저수장치를 이용하여 물을 가두워두게 되면 비중이 무거운 깨끗한 물들이 비중이 가벼운 물들을 제쳐두고 먼저 빠져나가는 물질새치기 작용에 의해 저수장치에 가두워둔 오염된 물들은 물질 결합작용과 물질 뭉침작용이 더욱더 활발히 이루어지면서 더욱더 오염이 가중되게 되는 것이다.

즉 비중이 무거운 물들이 비중이 가벼운 물들을 옆으로 제처 놓고 그 사이를 통하여 먼저 빠져나가는 작용에 의해 밀려난 물들은 물질 결합이 더욱더 활발히 이루어지기 때문에 물의 오염이 가중되는 것으로서 그 원리를 물질 새치기 작용이다라고 칭한다.돌을 물에 던지면 물을 밀어 내고 물속으로 가라앉는 원리가 바로 물질 새치기작용인 것이다.

다음은 오염된 수질이 자연적으로 살아나게 되는 원리에 대하여 설명한다.

물에는 약 6만여종의 물질이 함유되어 있고 그속에 함유되어 있는 모든 물질은 물질고유의 질량을 가지고 있으며 그 질량에 따라 저수된 물에 포진하고 있는 위치가 다르다.

즉 물질 별로 차지하고 있는 층이 다른데 이러한 현상을 층류작용이다라고 칭한다.

똑같은 질소성 성분과 인의 성분이어도 그 미립자들이 분해되어 있는 크기에 따라서 포진하고 있는 층이 다르게 되는 것이다.

즉 오염물질의 비중이 0.99999998 인 물질이 비중 1 인 물질 또는 비중0.99999999의 물질속으로 절대로 파고 들어 가지 못하게 되는 것은 바로 중력의 힘 때문인 것이다. 이는 기름이 물에 뜨는 원리와 같다.

이와 같은 현상을 유지하고 있는 것은 코올리의 힘 즉 중력의 작용 때문인 것이다.

이와 같은 중력의 작용에의해 층류작용을 계속하여 유지하고 있게 되는 하단부 배출식 저수장치를 이용하여 물을 저수하여 놓게 되면 비중이 다른 오염물질과 물분자의 미립자 물질이 뭉치거나 결합하는 점성력에 의해 발생하는 물질 뭉침작용과 물질 결합작용이 발생하지 않게 되기 때문에 물의 오염이 가중되지 않게 되는 것이다.

즉 하천의 상류로부터 유입되는 하천수를 저수장치의 상단부로 배출하는 상단부 배출식 저수장치를 설치하여 물을 가두어두게 되면 물 속에 함유되어 있는 물의 분자와 오염물질의 미립자들이 뭉쳐지는 물질 뭉침작용과 물질 결합작용들에 의해 물의 오염이 가중되게 되지만, 저수장치의 하단부 즉 하단부 배출식 수문의 하단부를 통하여 하천의 상류로부터 유입되는 물의 양 많큼을 배출하도록 구성되는 하단부 배출식 저수장치를 이용하여 물을 가두워 두게 되면 하천의 상류로부터 유입되는 유입수를 하단부 배출식 저수장치의 하단부를 통하여 유입되는 유입수 만큼만을 상시 배출하여 줄수가 있기 때문에 물의 오염이 가중되지 않을 뿐만아니라 물속에 함유되어 있는 미립자와 미립자들이 ①물속에 함유된 용존산소에 의한 자연적인 분해작용과 ②미생물에 의해 분해되는 분해작용과 ③미립자와 미립자들이 부딧치면서 발생하는 물질 마찰작용에 의한 분해작용과 ④태양열에 의해 분해되는 자연적인 분해작용과 ⑤공기와 맏닷는 대수층의 마찰력에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑥삼투압작용에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑦중력의 압력에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑧모세관 현상에 의한 물질 분해작용들에 의해 기존의 미립자들보다도 더 작게 분해됨과 함께 이러한 작용들에 의해 분해된 미립자들은 중력의 작용에 의해 저수되어 있는 물의 상층부로 이동되면서 또다시 이상과 같은 8대 자연 정화 작용에 의해 더욱더 미세하게 분해하는 작용이 연속적으로 이루어짐과 동시에 하천수에 함유되어 있는 아주 깨끗한 물들이 지니고 있는 "물질 보존의 법칙"의 작용이 동시에 자연적으로 발생되면서 물분자와 결합되거나 물분자의 내부에 끼어 있는 오염된 물들은 물분자로 부터 이탈되어 나오면서 하단부 배출식 저수장치의 상층부로 이동되는 과정을 통하여 또다시 자연분해됨과 동시에 오염된 미립자들과 결합 되어 있는 상태에서 오염된 미립자들을 이탈 시킨 상태에 있는 아주 깨끗한 순수한 물들은 하단부 배출식 저수장치의 하단부를 통하여 하천의 하류로 이동하게 되는 자연적인 순환의 과정이 연속적으로 발생되면서 오염된 물들이 자연적으로 정화되게 되는 것이다.

이러한 작용들이 연속적으로 발생하여 오염된 하천수들이 자연적으로 정화되도록 하기 위해선 하천의 횡단 전단면 전폭과 하천의 종단면 전체에 다단계 저수 시스템을 설치하여 주는 것이 바람직하다.

이러한 원인과 작용들로 인하여 물의 오염이 가중되기도 하고 오염된 물들이 살아나기도 하는 것이기 때문에 물을 저수하여 놓는 방식을 하단부 배출식으로 하느냐 아니면 상단부로 배출하는 방식으로 하느냐에 따라서 물의 오염이 가중되기도 하고 오염된 물이 살아나기도 하는 것이다.

본 발명에서는 이러한 문제들을 인지하고 보다더 확실한 수문의 구조로 구성되는 배출방식을 이용하여 오염된 하천수를 자연적으로 정화시키는 방법을 제공하고자 하는 것이다.

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

[제 1실시예]

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 A부 상세도이며, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 정단면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도이며, 도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 최대 상승시 측단면도이고, 도 6은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도이며, 도 7은 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문의 개방동작시 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문은 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 양측 지지구조체(10)의 대향면에는 하우징(20)이 각각 씌워져 하우징(20)과 지지구조체(10) 사이에 밀폐공간(12)이 형성되고, 호형의 수문판(31)과 수문판(31)의 양단부에 직각방향으로 구성된 양 측판(32)과 양 측판(32)으로부터 외측으로 인출된 회전축(33)으로 수문(30)이 구성되며, 수문(30)의 회전축(33)이 각 하우징(20)에 형성된 축공(21)에 삽입되어 이루어진다.

이러한 회전수문에 있어서, 수문(30)의 개방위치에서 수문판(31)과 양 측판(32)은 회전축(33)을 중심으로 그 배수측이 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성되면서 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 충격흡수용 패킹부재(40)가 고정된다.

또한, 회전축(33)의 밀폐공간 위치에는 작동링크(34)가 저수측으로 각각 인출되며, 밀폐공간(12)의 상부 저수측에는 제 1작동실린더(51)가 설치되고, 작동링크(34)의 직상부 제 1작동실린더와 수평되는 위치에는 지지롤러(52)가 회전가능하게 설치되며, 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드 선단부로부터 지지롤러(52),가 회전축(33)을 경유하여 작동링크(34)의 선단부에 구성되는 체인(53)과 연결되고, 회전축(33)의 작동링크 위치 옆쪽위치로부터 작동링크 인출방향 반대방향으로 누름판(35)이 인출되며, 누름판(35) 위치 외부에는 완만한 경사를 가진 "V"자 형상으로 받침판(62)과 작동판(63)이 고정되어 있는 링형의 슬라이더(64)가 삽입되고, 작동판(63)에는 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드 선단부가 회전가능하게 고정되어 이루어진다.

이때, 본 발명의 제 1실시예에서는 체인(53)이 적용된 것을 예로 하였으나, 이러한 체인(53) 이외에도 로프, 와이어 등 다양한 연결부재를 사용할 수 있음은 자명하다.

또한, 슬라이더(64)의 받침판 반대위치로부터 작동판(63)을 거쳐 받침판(62)까지 수문(30)의 회전시 누름판(35)이 간섭없이 회전될 수 있도록 작동홈(65)이 형성되며, 회전축(33)에는 하우징(20)의 안쪽면과 밀착되어 하우징(20)의 축공(21)과 회전축(33) 사이에서 충경 흡수용 패킹판(36)이 각각 고정되고, 하우징(20)의 바닥부 중 배수측은 호형의 수문판(31)과 미끄럼 접촉되도록 하방향으로 라운드지게 형성된다.

아울러, 작동링크(34)는 회전축(33)으로부터 동일방향으로 2개가 인출되어 그 선단부 사이에 수평방향으로 연결봉(37)이 고정되고, 이러한 연결봉(37)에 체인(53)이 회전가능하게 고정된다.

도면상의 미설명 부호 38은 밀폐공간(12)에서 회전축(33)을 지지해주는 지지대를 나타내는 것으로 이러한 지지대(38)는 다양한 형상으로 구성할 수 있으므로 도 1에서는 도시를 생략하였다. 또한 도면상의 미설명 부호 39는 체인(53)이 회전축을 돌아나갈 때 체인(53)의 이탈을 방지할 수 있도록 형성된 가이드를 나타낸다.

이와 같이 구성된 상태에서 최초 제 2작동실린더(61)는 최대한 수축시켜 받침판(62)과 작동판(63)이 완만한 경사를 가진 "V"자 형상을 이루고 있는 상태에서 제 1작동실린더(51)를 최대한 신장시키면 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드에 연결되어 있는 체인(53)이 최대한 풀리게 되므로 수문(30)이 자중에 의해 회전되어 수 문(30)의 수문판(31)이 하우징(20) 바닥부의 하방향으로 라운드진 부위와 밀착되어 수문(30)이 완전 개방되는 상태가 된다.

이러한 수문(30)의 개방시에는 수문판(31)의 상면이 수평상태를 이루게 되고, 수문판(31)의 라운드진 측면이 하우징(20) 바닥부의 하방향으로 라운드진 부위와 밀착되므로 저수공간의 물이 수문(30)의 수문판(31) 상부로 원활히 배출될 수 있고, 물의 배출시 이물질들이 하우징(20)과 수문(30)의 사이에 끼이지 않게 된다.

수문(30)이 개방되어 있던 상태에서 제 1작동실린더(51)를 수축시키게 되면 체인(53)이 당겨지면서 작동링크(34)와 회전축(33), 그리고 양 측판(32)과 수문판(31)은 시계의 반대방향으로 회전되기 시작한다.

상기와 같이 수문(30)이 시계의 반대방향으로 회전되다가 수문판(31)이 개방되어 있던 상태로부터 180°회전되는 시점부터는 수문(30)이 수문판(31)의 자중에 의해 시계 반대방향으로 급격하게 회전되어 추락할 수 있으며(엄밀히 말하면 본 발명에 따른 수문은 비대칭이므로 180°미만 지점부터 추락하기 시작함), 이와 같이 수문(30)이 급격한 속도로 추락하게 되면 수문(30), 하우징(20), 지지구조체(10)가 파손될 수밖에 없으므로 이를 방지할 수 있도록 본 발명의 제 1실시예에서는 회전축(33)의 작동링크 위치 옆쪽위치로부터 작동링크 인출방향 반대방향으로 누름판(35)을 인출하고, 누름판(35) 위치 외부에는 완만한 경사 형태로 "V"자 형상으로 받침판(62)과 작동판(63)이 고정되어 있는 링형의 슬라이더(64)를 삽입하며, 작동판(63)에는 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드 선단부를 회전가능하게 고정하여 구성한 것으로, 수문(30)의 수문판(31)이 최초 개방되어있던 상태에서 180°정도 회 전되면 즉, 수문(30)이 시계 반대방향으로 회전되다가 수문판(31)이 수평상태가 되면 누름판(35)이 회전축(33)과 같이 회전되다가 받침판(62)에 얹혀지는 상태가 되고, 이와 동시에 종합 컨트롤 시스템(100)과 연결되어 있는 위치감지센서(미도시)를 통해 수문(30)이 180°회전되었다는 것을 감지하여 그 신호에 따라 제 2작동실린더(61)를 서서히 신장시키게 된다.

제 2작동실린더(61)가 서서히 신장되면 작동판(63)이 회전되면서 슬라이더(64)와 받침판(62)이 같이 회전되고, 누름판(35)에 의해 하중이 받침판(62)에 얹혀져 있는 수문(30)은 서서히 시계 반대방향으로 회전하게 되어 안전성을 보장할 수 있으며, 수문(30)의 배수측 수문판과 양 측판 경계부위가 하우징(20)의 바닥부와 접촉하는 시점에서 수문(30)의 회전동작이 멈추게 된다.

이때, 본 발명에 따른 수문(30)은 그 개방위치에서 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측이 회전축(33)을 중심으로 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성되어 있으므로 수문(30)이 270° 정도의 각도로 완전 회전되면 수문(30) 개방시를 기준으로 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위가 하우징(20)의 바닥부와 접촉하면서 수문판(31)이 수직방향으로 세워지게 되어 수로(11)가 폐쇄될 수 있고, 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 패킹부재(40)가 고정되어 있으므로 이러한 패킹부재(40)에 의해 수문(30)과 하우징(20)의 사이에서 발생하는 충격을 흡수 하면서 완벽한 패킹이 이루어지게 된다.

또한, 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위가 접촉되는 하우징(20) 의 바닥부는 수문(30) 개방시 수문판(31)의 상면과 수평을 이루는 위치가 되므로 특허출원 제 2006-118946 호와 비교할 때 회전축(33)을 중심으로 비대칭으로 이루어져 늘어난 배수측의 길이와, 하우징(20)의 바닥부로부터 하방향으로 라운드지게 형성된 배수측의 높이 만큼 더 저수가 이루어 질 수 있으며, 수문(30)과 하우징(20)의 바닥부 사이에 설치되는 패킹부재(40)의 두께의 합에 해당하는 만큼 저수공간이 더욱 크게 확보될 수 있는 구조가 완성되는 것이다.

이러한 수문(30)의 폐쇄상태와 반대로 제 1작동실린더(51)를 신장시킴과 동시에 제 2작동실린더(61)를 수축시키게 되면 수문(30)이 폐쇄시와는 반대로 시계방향으로 회전되기 시작하고, 수문(30)과 하우징(20)의 바닥부 사이에 공간이 발생되어 저수공간의 하층수가 이러한 공간을 통해 배출됨으로써 하천의 바닥에 퇴적되어 있던 퇴적오니와 같은 이물질이 하천수와 같이 빠져나가게 되어 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용이 자연적으로 발생되어 오염된 수질이 자연정화되게 되는 것이다.

제 1작동 실린더(51)를 계속해서 신장시키고 이와 동시에 제 2작동실린더(61)를 계속 수축시키게 되면 수문(30)이 회전축(33)을 중심으로 회전되며, 그 회전각이 폐쇄시로부터 90°가 되더라도 수문(30)의 무게중심은 폐쇄되는 방향측에 있으므로 수문(30)의 무게중심이 개방되는 방향측으로 넘어올 때까지 제 2작동실린더(61)를 최대한 수축시키게 된다.

그런데, 수문(30)의 무게중심이 개방되는 방향으로 넘어오게 되면 수문(30)의 폐쇄시와 마찬가지로 수문(30)이 수문판(31)의 자중에 의해 시계방향으로 급격 하게 회전되어 추락할 수 있으므로 이를 방지할 수 있도록 수문(30)이 회전되다가 수문판(31)이 수평상태가 되면 이를 종합컨트롤 시스템(100)과 연결되어 있는 위침감지센서(미도시)를 통해 감지하여 그 신호에 따라 제 1작동실린더(51)의 신장속도를 늦춰줌으로써 수문(30)의 회전속도를 인위적으로 줄여주게 되며, 이에 따라 안전하게 수문(30)이 개방될 수 있는 것이다.

또한, 최대한 수축되어 있던 제 2작동실린더(61)는 약간 신장시켜주어 최초의 상태로 복귀시킨 상태에서 대기하는 것이다.

이러한 형태로 구성되는 수문을 이용하여 작동시키기 위해서는 컴퓨터 시스템과 결합되는 종합 컨트롤(100)이 필요하며, 이때에 구성되는 종합 컨트롤 시스템(100)을 이용하여 하천의 상류에서 유입되는 유입수를 단계적으로 배출시킬 수 있도록 수문을 조절하여 수문의 하단부를 통하여 유입되는 수량만큼만 순차적으로 배출하여 줌으로서 오염된 수질을 자연적으로 정화시킬 수가 있는 것이다.

본 발명에 적용되는 받침판과 작동판의 상단에는 충격을 흡수할 수 있는 충격 흡수제를 설치하여 줄 수가 있는데 이러한 설계변경은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

[제 2실시예]

도 8은 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 분해사시도이고, 도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 정단면도이며, 도 10은 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도이고, 도 11은 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도이며, 도 12는 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문의 하단부 개방시 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 회전수문은 본 발명의 제 1실시예와 마찬가지로 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 양측 지지구조체(10)의 대향면에는 하우징(20)이 각각 씌워져 하우징(20)과 지지구조체(10) 사이에 밀폐공간(12)이 형성되고, 호형의 수문판(31)과 수문판(31)의 양단부에 직각방향으로 구성된 양 측판(32)과 양 측판(32)으로부터 외측으로 인출된 회전축(33)으로 수문(30)이 구성되며, 수문(30)의 회전축(33)이 각 하우징(20)에 형성된 축공(21)에 삽입되어 이루어진다.

이러한 회전수문에 있어서, 수문(30)의 개방위치에서 수문판(31)과 양 측판(32)은 회전축(33)을 중심으로 그 배수측이 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성되면서 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 패킹부재(40)가 고정된다.

또한, 회전축(33)의 밀폐공간 위치에는 작동링크(34)가 저수측으로 인출되며, 밀폐공간(12)의 상부 양측에는 제 1작동실린더(51)와 제 2작동실린더(61)가 각각 설치되고, 작동링크(34)의 직상부 각 작동실린더(51)(61)와 수평되는 위치에는 제 1지지롤러(52')와 제 2지지롤러(52")가 각각 회전가능하게 설치되며, 수문(30) 위치를 기준으로 저수측에 위치되는 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드 선단부로부터 제 1지지롤러(52')와, 회전축(33)을 경유하여 작동링크(34)의 선단부에는 제 1체인(53')이 연결되고, 수문(30) 위치를 기준으로 배수측에 위치되는 제 2작동실린 더(61)의 피스톤로드 선단부로부터 제 2지지롤러(52")를 경유하여 작동링크(34)의 선단부에는 제 2체인(53")이 연결된다.

이때, 본 발명의 제 2실시예에서는 제 1체인(53')과 제 2체인(53")이 적용된 것을 예로 하였으나, 이러한 각 체인(53')(53") 이외에도 로프, 와이어 등 다양한 연결부재를 사용할 수 있음은 자명하다.

또한, 회전축(33)에는 하우징(20)의 안쪽면과 밀착되어 하우징(20)의 축공(21)과 회전축(33) 사이에서 발생하는 충격을 흡수하는 패킹판(36)이 각각 고정되며, 하우징(20)의 바닥부 중 배수측은 상기 호형의 수문판(31)과 미끄럼 접촉되도록 하방향으로 라운드지게 형성된다.

아울러, 제 1체인(53')과 제 2체인(53")이 수문(30)의 회전동작시 서로 간섭되지 않도록 작동링크(34)는 회전축(33)으로부터 동일방향으로 다수개 인출되고, 각 작동링크(34)의 선단부 사이에는 수평방향으로 연결봉(37)이 고정되어 제 1체인(53')은 연결봉(37)의 수문판 인접부위에 회전가능하게 고정되고, 제 2체인(53")은 연결봉(37)의 지지구조체 인접부위에 회전가능하게 고정되며, 이러한 각 체인(53')(53")의 위치에 맞게 각 작동실린더(51)(61)와 각 지지롤러(52')(52")가 서로 간섭되지 않게 위치된다.

물론, 제 1작동실린더(51)와, 제 1지지롤러(52') 및 제 1체인(53')과 제 2작동실린더(61), 제 2지지롤러(52"), 제 2체인(53")의 설치위치는 서로 반대가 될 수도 있음은 자명하다.

도면상의 미설명 부호 38은 밀폐공간(12)에서 회전축(33)을 지지해주는 지지 대를 나타내는 것으로 이러한 지지대(38)는 다양한 형상으로 변경하여 구성할 수 있으므로 도 1에서는 자세한 도시를 생략하였다. 또한 도면상의 미설명 부호 39는 제 1체인(53')이 회전축(33)을 돌아나갈 때 제 1체인(53')의 이탈을 방지할 수 있도록 형성된 가이드를 나타낸다.

이와 같이 구성된 수문은 종합 컨트롤 시스템(100)에 의해 작동하며 종합 컨트롤 시스템(100)과 결합된 수문은 최초 제 1작동실린더(51)는 최대한 신장시키고, 제 2작동실린더(61)는 최대한 수축시키면 각 작동실린더(51)(61)의 피스톤로드에 연결되어 있는 제 1체인(53')과 제 2체인(53")이 풀어지거나 당겨지면서 작동링크(34)를 거의 수평상태로 만들어주고, 이에 따라 수문(30)의 수문판(31)은 하우징(20) 바닥부의 하방향으로 라운드진 부위와 밀착되어 수문(30)이 완전 개방되는 상태가 된다.

이러한 수문(30)의 개방시에는 수문판(31)의 상면이 수평상태를 이루게 되고, 수문판(31)의 라운드진 측면이 하우징(20) 바닥부의 하방향으로 라운드진 부위와 밀착되므로 저수공간의 물이 수문(30)의 수문판(31) 상부로 배출될 수 있고, 물의 배출시 이물질들이 하우징(20)과 수문(30)의 사이에 끼이지 않게 된다.

수문(30)이 개방되어 있던 상태에서 제 1작동실린더(51)를 수축시킴과 동시에 제 2작동실린더(61)를 신장시키게 되면 제 1체인(53')은 당겨지고 제 2체인(53")은 풀어지면서 작동링크(34)와 회전축(33), 그리고 양 측판(32)과 수문판(31)은 시계 반대방향으로 회전되기 시작한다.

상기와 같이 수문(30)이 시계 반대방향으로 회전되다가 수문판(31)이 개방되 어 있던 상태로부터 180°정도 회전되는 시점부터는 수문(30)이 수문판(31)의 자중에 의해 시계 반대방향으로 급격하게 회전되어 추락할 수 있으며(엄밀히 말하면 본 발명에 따른 수문은 비대칭이므로 180°미만 지점부터 추락하기 시작함), 이와 같이 수문(30)이 급격한 속도로 추락하게 되면 수문(30)과, 하우징(20)과, 지지구조체(10)가 파손될 수밖에 없으므로 이를 방지할 수 있도록 수문(30)의 수문판(31)이 최초 개방되어있던 상태에서 180°정도 회전되면 즉, 수문(30)이 시계 반대방향으로 회전되다가 수문판(31)이 수평상태가 되면 이를 종합 컨트롤 시스템(100)과 결합되어 있는 위치 감지센서(미도시)를 통해 감지하여 그 신호에 따라 제 2작동실린더(61)의 신장속도를 늦춰줌으로써 수문(30)의 회전속도를 인위적으로 줄여주게 된다.

이때, 본 발명에 따른 수문은 그 개방위치에서 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측이 회전축을 중심으로 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성되어 있으므로 수문(30)이 270°정도의 각도로 완전 회전되면 수문(30) 개방시를 기준으로 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위가 하우징(20)의 바닥부와 접촉하면서 수문판(31)이 수직방향으로 세워지게 되어 수로(11)가 폐쇄될 수 있고, 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 패킹부재(40)가 고정되어 있으므로 이러한 패킹부재(40)에 의해 수문(30)과 하우징(20)의 사이에 완벽한 패킹이 이루어지게 된다.

또한, 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위가 접촉되는 하우징(20)의 바닥부는 수문(30) 개방시 수문판(31)의 상면과 수평을 이루는 위치가 되므로 특허출원 제 2006-118946 호와 비교할 때 회전축(33)을 중심으로 비대칭으로 이루어져 늘어난 배수측의 길이와, 하우징(20)의 바닥부로부터 하방향으로 라운드지게 형성된 배수측의 높이와, 수문(30)과 하우징(20)의 바닥부 사이에 끼이는 패킹부재(40)의 두께와 수문의 커지는 높이 만큼 저수공간이 더욱더 크게 확보될 수 있는 구조가 되는 것이다.

이러한 수문(30)의 폐쇄상태와 반대로 제 1작동실린더(51)를 신장시킴과 동시에 제 2작동실린더(61)를 수축시키게 되면 수문(30)이 폐쇄시와는 반대로 시계방향으로 회전되기 시작하고, 수문(30)과 하우징(20)의 바닥부 사이에 공간이 발생되어 저수공간의 하층수가 이러한 공간을 통해 배출됨으로써 하천의 바닥에 퇴적되어 있던 퇴적오니와 같은 이물질이 하천수와 같이 빠져나가게 되어 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용 등에 의해 오염된 수질이 자연적으로 정화되게 되는 구조가 완성되는 것이다.

제 1작동실린더(51)를 계속해서 신장시키고 이와 동시에 제 2작동실린더(61)를 계속 수축시키게 되면 수문(30)이 회전축(33)을 중심으로 회전되며, 그 회전각이 폐쇄시로부터 90°를 초과하게 되면 수문(30)이 수문판(31)의 자중에 의해 시계방향으로 급격하게 회전되어 추락할 수 있으므로 이를 방지할 수 있도록 수문(30)이 회전되다가 수문판(31)이 수평상태가 되면 이를 종합컨트롤 시스템(100)과 결합되어 있는 위치감지센서(미도시)를 통해 감지하여 그 신호에 따라 제 1작동실린더(51)의 신장속도를 늦춰줌으로써 수문(30)의 회전속도를 인위적으로 줄여주어 안전하게 수문(30)이 개방될 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 2실시예에서는 제 1작동실린더(51) 및 제 1지지롤러(52')와 제 2작동실린더(61) 및 제 2지지롤러(52")의 상하높이에 차이가 나는 것을 예로 하여 도시하였으나, 각 작동실린더(51)(61) 및 각 지지롤러(52')(52")의 높이는 하우징(20)과 지지구조체(10)의 사이의 밀폐공간(12)내에서 1/2이상의 높이 또는 어느 곳에나 위치를 변경하여 설치가 가능한 것이므로 그 설치위치를 변경하거나 설치높이에 특별한 제약을 두지 않는다.

또한, 본 발명의 제 2실시예에 따른 구성을 갖는 하천수 정화용 수문을 하천의 경사진 부위에 다단계로 설치하여 유입되는 물이 다단으로 설치되는 수문(30)의 하단부를 빠져나오면서 작용하는 자연적인 수질개선 작용들에 의해 보다 효과적으로 정화되게 구성할 수도 있으며, 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

[제 3실시예]

도 13은 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 분해사시도이며, 도 14는 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 개방시 정단면도이고, 도 15는 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도이며, 도 16 내지 도 18은 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 동작도이고, 도 19는 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문의 폐쇄상태 측단면도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3실시예에 따른 회전수문은 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 양측 지지구조체(10)의 대향면에는 하우 징(20)이 각각 씌워져 하우징(20)과 지지구조체(10) 사이에 밀폐공간(12)이 형성되고, 호형의 수문판(31)과 수문판(31)의 양단부에 직각방향으로 구성된 양 측판(32)과 양 측판(32)으로부터 외측으로 인출된 회전축(33)으로 수문(30)이 구성되며, 수문(30)의 회전축(33)이 각 하우징(20)에 형성된 축공(21)에 삽입되어 이루어진다.

이러한 회전수문에 있어서, 제 1실시예 및 제 2실시예와 마찬가지로 수문(30)의 개방위치에서 수문판(31)과 양 측판(32)은 회전축(33)을 중심으로 그 배수측이 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성되면서 수문판(31)과 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 패킹부재(40)가 고정된다.

또한, 회전축(33)의 밀폐공간 위치에서는 선단부에 작동봉(34a)이 형성되어 있는 작동링크(34)가 저수측으로 각각 인출되고, 밀폐공간(12)의 상부 양측에는 제 1작동실린더(51)가 회전가능하게 수직방향으로 각각 배치되며, 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드(56) 선단부에는 장공(57)이 각각 형성되어 여기에 각 작동봉(34a)이 끼워지고, 제 1작동실린더(51)의 전위 또는 후위에는 제 2작동실린더(61)가 회전가능하게 배치되며, 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드(66) 선단부에는 장공(67)이 형성되어 여기에 제 1작동실린더(51)의 몸체 또는 그 피스톤로드(56)가 끼워져 각 작동실린더(51)(61)의 연동에 의해 수문(30)이 270°정도의 각도로 회전되면서 수로(11)를 개폐하도록 구성된다.

이때, 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드(56) 선단부에 형성되는 장공(57)은 직경이 상대적으로 작은 작동봉(34a)이 끼워지고, 제 2작동실린더(61)의 피스톤로 드(66) 선단부에 형성되는 장공(67)에는 직경이 상대적으로 큰 제 1작동실린더(61)의 몸체 또는 그 피스톤로드(56)가 끼워지므로 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드(56) 선단부에 형성되는 장공(57)의 크기 및 길이보다는 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드(66) 선단부에 형성되는 장공(67)의 크기 및 길이가 더 크고 길게 형성됨은 자명하며, 이러한 각 장공(57)(67)의 폭 및 길이는 수문(30)의 회전동작시 각 피스톤로드(56)(66)에 무리가 가지 않도록 약간의 유격을 제공하면서 수문(30)의 회전동작시 각 장공(57)(67)에 끼워진 부재가 간섭없이 작동될 수 있기에 충분한 길이를 제공해야 함은 자명하다.

도면상의 미설명 부호 38은 밀폐공간(12)에서 회전축(33)을 지지해주는 지지대를 나타낸다.

이와 같이 구성된 수문은 종합 컨트롤 시스템(100)에 의해 작동되는 것으로, 종합 컨트롤 시스템(100)과 결합된 수문(30)이 동작시 제 1작동실린더(51)는 3/4정도 신장시키게 되면 작동링크(34)를 거의 수평상태로 만들어주고, 이에 따라 수문(30)의 수문판(31)은 하우징(20) 바닥부의 하방향으로 라운드진 부위와 밀착되어 수문(30)이 완전 개방되는 상태가 된다.

이러한 수문(30)의 개방시에는 수문판(31)의 상면이 수평상태를 이루게 되 고, 수문판(31)의 라운드진 측면이 하우징(20) 바닥부의 하방향으로 라운드진 부위와 밀착되므로 저수공간의 물이 수문(30)의 수문판(31) 상부로 배출될 수 있고, 물의 배출시 이물질들이 하우징(20)과 수문(30)의 사이에 끼이지 않게 된다.

수문(30)이 개방되어 있던 상태에서 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드(56)를 최대한 신장시키게 되면 수문(30)이 개방시점에서부터 90°정도가 되는데, 이런 상태에서 제 1작동실린더(51)는 더 이상 작동링크(34)를 밀어줄 수 없으므로 수문(30)을 더이상 회전시킬 수 없게 된다.

이러한 시점에서 제 2작동실린더(61)가 수축하기 시작하며, 제 2작동실린더(61)가 수축하게 되면 그 피스톤로드(66) 선단부에 형성된 장공(67)에 제 1작동실린더(51)의 몸체 또는 그 피스톤로드(56)가 끼워져 있으므로 제 1작동실린더(51)가 회전되면서 수문(30)을 지속적으로 회전시킬 수 있다. 물론 제 2작동실린더(61)가 수축되어 제 1작동실린더(51)가 최대 신장위치에서 더 회전되면 작동링크(34)에 형성된 작동봉(34b)의 위치에 맞게 서서히 수축이 이루어지면서 수문(30)을 계속 회전시킬 수 있게 된다.

상기와 같이 수문(30)이 시계 반대방향으로 회전되다가 수문판(31)이 개방되어 있던 상태로부터 180°정도 회전되는 시점부터는 수문(30)이 수문판(31)의 자중에 의해 시계 반대방향으로 급격하게 회전되어 추락할 수 있으며(엄밀히 말하면 본 발명에 따른 수문은 비대칭이므로 180°미만 지점부터 추락하기 시작함), 이와 같이 수문(30)이 급격한 속도로 추락하게 되면 수문(30)과, 하우징(20)과, 지지구조체(10)가 파손될 수밖에 없으므로 이를 방지할 수 있도록 수문(30)의 수문판(31)이 최초 개방되어있던 상태에서 180°정도 회전되면 즉, 수문(30)이 시계 반대방향으로 회전되다가 수문판(31)이 수평상태가 되면 이를 종합 컨트롤 시스템(100)과 결합되어 있는 위치 감지센서(미도시)를 통해 감지하여 그 신호에 따라 제 1작동실린더(51)와 제 2작동실린더(61)의 신장속도를 늦춰줌으로써 수문(30)의 회전속도를 인위적으로 줄여주게 된다.

이러한 수문(30)의 폐쇄상태에서는 제 1작동실린더(51)가 최대 수축상태에 있게 되므로 수문(30)을 회전시켜주기 위해서는 제 2작동실린더(61)를 먼저 수축시키기 시작하여 제 1작동실린더(51)가 회전되기 시작하면 제 1작동실린더(51)를 신장시키기 시작하여 수문(30)을 시계방향으로 회전시킬 수 있게 되며, 수문(30)을 폐쇄상태에서 약간만 들어주게 되면 수문(30)과 하우징(20)의 바닥부 사이에 공간이 발생되어 저수공간의 하층수가 이러한 공간을 통해 배출됨으로써 하천의 바닥에 퇴적되어 있던 퇴적오니와 같은 이물질이 하천수와 같이 빠져나가게 되어 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용 등에 의해 오염된 수질이 자연적으로 정화되게 되는 구조가 완성되는 것이다.

제 1작동실린더(51)를 계속해서 신장시키게 되면 수문(30)이 회전축(33)을 중심으로 회전되며, 그 회전각이 폐쇄시로부터 90°를 초과하게 되면 수문(30)이 수문판(31)의 자중에 의해 시계방향으로 급격하게 회전되어 추락할 수 있으므로 이를 방지할 수 있도록 수문(30)이 회전되다가 수문판(31)이 수평상태가 되면 이를 종합컨트롤 시스템(100)과 결합되어 있는 위치감지센서(미도시)를 통해 감지하여 그 신호에 따라 제 1작동실린더(51)의 신장속도를 늦춰줌으로써 수문(30)의 회전속도를 인위적으로 줄여줄 수 있으며, 제 1작동실린더(51)의 최대 신장시점에서 제 2작동실린더(61)를 신장시켜주면서 제 1작동실린더(51)를 서서히 수축시켜주면 수문(30)이 완전 개방될 수 있는 것이다.

여기서, 본 발명의 제 3실시예에 적용되는 제 1작동실린더(51), 제 2작동실린더(61), 작동링크(34)의 위치는 얼마든지 다른 위치로 변경할 수 있으며, 따라 서, 이러한 각 부재의 설치위치를 변경하거나 설치높이에 특별한 제약을 두지 않는다.

또한, 본 발명의 각 실시예에서는 수문판(31)의 하단부가 상면과 같이 수평으로 이루어진 것을 예로 하였으나, 수문판(31)의 양측 라운드진 부분과 동일한 곡률로 연속되게 형성할 수도 있으며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한, 본 발명의 각 실시예에 따른 구성을 갖는 하천수 정화용 수문을 하천의 경사진 부위에 다단계로 설치하여 유입되는 물이 다단으로 설치되는 수문(30)의 하단부를 빠져나오면서 작용하는 자연적인 수질개선 작용들에 의해 보다 효과적으로 정화되게 구성할 수도 있으며, 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다.

[제 4실시예]

본 발명의 제 4실시예는 제 3실시예의 변형으로서, 모든 구성은 본 발명의 제 3실시예와 동일하며, 다만 수문(30)의 수문판(31), 양 측판(32), 회전축(33)이 대칭을 이루도록 구성하고, 수문판(31)의 양측부에는 하우징(20)의 라운드진 면과 미끄럼 접촉할 수 있도록 동일한 곡률로 라운드지게 형성한 것이다.

이와 같이 구성하게 되면 제 1작동실린더(51)와 제 2작동실린더(61)이 연동을 통해 수문(30)을 360°각도로 회전시키면서 수로(11)를 개폐할 수 있는 이점이 있으며, 하우징(20)과 지지구조체(10) 사이의 밀폐공간(12)에는 2개의 작동실린더(51)(61)만 위치되면 되므로 설치가 간편하고, 물과 각 작동실린더(51)(61)의 직접 접촉을 방지할 수 있는 이점이 있는 것이다.

[제 5실시예]

도 21은 본 발명의 제 5실시예에 따른 회전수문의 폐쇄시 측단면도이고, 도 22는 본 발명의 제 5실시예에 따른 회전수문의 폐쇄 상태에서 하층수를 배출하는 경우의 측단면도이며, 도 23은 본 발명의 제 5실시예에 따른 회전수문의 개방시 측단면도이다.

본 발명의 제 5실시예는 수문(30)이 폐쇄된 상태에서 수문(30)을 조작하지 않고도 저수공간의 하층수를 배출함으로써 오염된 하천수를 정화할 수 있도록 구성한 것으로, 하우징(20)의 내부 저수측에는 제 3작동실린더(71)를 배출측으로 신축되도록 설치하고, 하우징(20)의 바닥부 하방향으로 라운드진 부위의 중간에는 제 3작동실린더(71)의 신축에 따라 출몰하는 가변작동판(72)을 구비하여 제 3작동실린더(71)의 피스톤로드 선단부에 고정한 것이다. 그리고 나머지 구성은 본 발명의 제 1실시예 내지 제 4실시예와 동일하다.

도면상에는 편의상 본 발명의 제 1실시예에 따른 회전수문에 제 5실시예를 적용한 것을 예로 하여 도시하였다.

이와 같이 구성된 상태에서 수문(30)을 폐쇄할 경우에는 제 3작동실린더(71)를 신장시켜 가변작동판(72)을 하우징(20)으로부터 빼내주어 그 상면에 수문(30)에 부착되어 있는 패킹부재(40)가 접촉되도록 함으로써 저수공간의 물이 누수되는 것을 방지할 수 있다.

그런데, 본 발명의 제 1실시예 내지 제 4실시예에서는 수문(30)이 폐쇄된 상태에서 저수공간의 하층수를 배출해주기 위해 불가분 제 1작동실린더(51)와 제 2작동실린더(61)를 구동하여 수문(30)을 들어주어야 하였으므로 그에 해당하는 만큼 많은 연료 또는 소비전력이 필요하였던 바, 본 발명의 제 5실시예에서는 상기와 같이 수문(30)이 폐쇄된 상태에서도 간단한 조작만으로 저수공간의 하층수를 배출할 수 있도록 구성한 것으로, 수문(30)이 폐쇄된 상태에서 제 3작동실린더(71)를 수축시켜주면 그 피스톤로드 선단부에 고정되어 있는 가변작동판(72)이 후퇴하여 하우징(20)의 내측으로 수납될 수 있으며, 수문(30)은 제 1작동실린더(51)와 제 2작동실린더(61)와 체인과 같은 연결부재를 통해 그 상태를 유지하게 되므로 수문(30)과 하우징(20)의 사이에 공간이 발생되어 이러한 공간을 통해 저수공간의 하층수가 배출될 수 있으며, 이러한 작용에 의해 하천의 바닥에 퇴적되어 있던 퇴적오니와 같은 이물질이 하천수와 같이 빠져나가게 되어 물질 가속도 작용, 물질 새치기 현상, 물질 해탈 작용, 물질 부상 작용 등에 의해 오염된 수질이 정화될 수 있는 것이다.

물론, 수문(30)이 폐쇄된 상태에서 다시 개방위치로 회전되면 제 3작동실린더(71)를 신장시켜 가변작동판(72)을 하우징(21)의 외측으로 빼내주면 가변작동판(72)의 선단부가 수문판(31)의 호형 측벽과 밀착될 수 있어 이물질이 수문(30)과 가변작동판(72) 사이에 끼이는 것을 방지할 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명의 제 5실시예에서는 실린더 방식을 통해 가변작동판(72)을 출몰시키는 것을 예로 하여 설명하였으나, 이러한 실린더 방식 이외에도 로프 견인식, 스크류 방식, 랙-피니언방식, 크랭크 방식 등 다양한 방식에 의해 가변작동판(72)을 직선 왕복운동시킬 수 있으므로 이러한 변형된 실시예 역시 본 발명의 권리범위에 속함은 당연한 것이다.

또한, 본 발명의 제 5실시예에서는 하우징(20)과 가변작동판(72) 사이의 패킹구조에 대해서는 설명하지 않았지만 가변작동판(72)의 출몰에 상관없이 하우징(20)의 가변작동판 출입구와 가변작동판(72) 사이에서 항상 패킹이 이루어질 수 있도록 유연한 패킹부재를 하우징(20)의 가변작동판 출입구 주위에 구비할 수도 있으며, 이러한 구조 이외에도 하우징(20)과 가변작동판(72) 사이에서 누수가 발생되지 않도록 패킹해줄 수 있는 구성이면 어떠한 것도 적용가능할 것이다. 또한, 이러한 실시예들은 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한 본 발명에 적용되는 받침판과 작동판의 구조는 형상을 달리하거나 위치를 달리하거나 작동 순서의 변경 구성은 당해 업자라면 얼마든지 변경 구성이 가능함으로 이러한 설계변경들은 즉시 처벌받아야 하는 것은 당연한 것이다.

또한 본 발명에 적용되는 받침판과 작동판의 기능을 발휘하도록 또다른 형태의 모양을 이용하여 그 기능을 대신하도록 구성 할수가 있는데 이러한 기능의 변경 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한 실린더로 구성되는 당김 또는 수축장치를 감속기와 같은 가변 수축부재를 이용하여 구성 할수가 있으므로 이러한 설계변경 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

또한 종합 컨트롤 시스템(100)의 구조는 기존에 공지되어 사용되고 있는 컨트롤 시스템의 구조에 본 발명에 적용되는 수문과 결합되는 구동장치에 맞추어 프로그램을 적용하여주면 본 발명의 수문이 적상적으로 작동 하도록 구성 할수가 있는 것임으로 본 발명에 적용되는 수문을 원할히 작동 시켜주기 위하여 본 발명에 적용되는 수문의 구조와 결합되는 컨트롤 시스템이 본 발명의 권리 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 수문은 종합 컨트롤 시스템과 결합되며, 종합 컨트롤 시스템과 결합된 수문이 그 회전축을 중심으로 배수측의 길이가 더 길게 비대칭으로 형성되어 있고, 또 배수측 외측에 패킹부재가 고정되어 있으며, 이러한 구조의 수문을 2개의 작동실린더를 연동시켜 270°정도의 각도로 회전시키면서 수로를 개폐하는 것이므로 수문의 개방시에는 수문판과 하우징의 바닥판이 수평을 이루어 물이 원활히 방류됨은 물론 이물질이 수문과 하우징의 사이에 끼이지 않게 되면 수문을 폐쇄하게 되면 수문과 하우징의 사이가 패킹부재에 의해 완전 밀착되므로 누수를 방지할 수 있음은 물론 회전축을 중심으로 비대칭으로 이루어져 늘어난 배수측의 길이와, 하우징의 바닥부로부터 하방향으로 라운드지게 형성된 배수측의 높이와, 수문과 하우징의 바닥부 사이에 끼이는 패킹부재의 두께의 합에 해당하는 만큼 저수공간이 더욱 크게 확보될 수 있는 것이다.

또한, 수문을 폐쇄된 상태에서 개방을 위해 조금 들어주면 수문과 하우징 사이의 공간을 통해 저수공간의 하층수를 배출할 수 있으므로 하천수에 포함된 오염 된 물질들이 자연적으로 정화되도록 작용하는“물질 가속도 현상“과“물질 새치기 작용”과 “물질 보존 본능의 법칙”과 물질 뭉침 작용”과 “물질 결합작용“과 ”물질 거부작용”과 “물질 해탈작용“과 ”물질 분해작용”들이 자연적으로 발생하면서 오염된 하천수를 깨끗하게 정화시켜주는 작용을 발휘하기 때문에 오염된 하천수가 원천적으로 깨끗하게 정화되는 중대한 작용효과가 있는 것이다.

즉 오염된 물이 저수공간에 머무르는 동안 자연적으로 정화됨은 물론이려니와 오염물질끼리 뭉쳐지면서 발생하는 물질뭉침 현상을 원천적으로 차단할 수 있음으로 인하여 새로운 오염물질을 생성하는 2차 오염을 방지하여주는 작용효과와, 물이 배출되면서 낙차에 의해 폭기가 일어나게 되어 물 자체의 자연 정화작용과 함께 폭기에 의한 이물질 부유를 통해 보다 적극적인 수질정화를 구현할 수 있게 되며, 이러한 구조로 구성되는 수문들이 경사진 부위에 다단으로 설치되는 경우에는 물이 각 단계를 거치면서 보다 확실하게 자연 정화될 수 있는 것이다.

따라서, 이러한 시스템을 적용하게 되면 대형 하천의 경우에도 적은 비용을 들여서 손쉽게 오염된 하천수를 정화시킬 수 있으며, 자연에 의해 자연적으로 발생되는 자연정화 시스템을 이용하기 때문에 완전무결한 깨끗한 하천수를 만들어 낼 수 있고, 염소와 불소와 같은 화학 약품을 사용하지 않고서도 깨끗한 물을 만들어 낼 수 있는 작용효과가 있는 것이다. 대형 댐에 적용되는 경우 댐 내부에서의 퇴적오니의 발생을 줄일 수 있고, 상기와 같은 작용들로 인하여 발생되는 녹조현상들을 원천적으로 방지할 수 있는 중대한 작용효과가 있는 것이다.

또한, 육지의 하천에서 발생되는 오염된 하천수들이 바다로 흘러 들어가면서 발생시키는 적조 현상을 원천적으로 차단시켜주는 중대한 작용효과가 있다.

또한 아무리 많은 물을 가두어 두어도 저장된 물이 썩지 않기 때문에 대용량의 물을 가두어 둘 수가 있을 뿐만 아니라 물을 가두어 둠으로 인하여 발생되는 모세관 현상에 의해 하천 인근의 산과 들에는 수분의 함유량이 높은 상태의 토질의 상태를 유지하고 있음으로 인하여 산에서 자라나는 나무들의 성장을 촉진하여 주는 중대한 작용효과가 있으며 이러한 작용에 의해 가뭄에 따른 토지의 사막화를 막아주는 작용이 이루어지면서 사막을 옥토로 바꾸어주는 중대한 작용효과가 있다.

또한, 수문이 폐쇄된 상태에서도 수문 내부에 형성된 배출통로를 통해 저수공간의 물을 배출할 수 있어 하천수를 지속적으로 정화할 수 있음은 물론 저수위를 적정수준으로 유지할 수 있는 것이며, 물고기가 수문 내부에 형성된 배출통로를 통해 상류로 이동할 수 있어 생태계를 복원 또는 유지할 수 있는 것이다.

수문의 하단부를 통하여 하천의 상류로부터 유입되는 물의 양 많큼을 배출하도록 구성되는 본 발명의 수문을 이용하여 물을 가두워 두게 되면 하천의 상류로부터 유입되는 유입수를 수문의 하단부를 통하여 유입되는 유입수 만큼만을 상시 배출하여 줄수가 있기 때문에 물의 오염이 가중되지 않을 뿐만아니라 물속에 함유되어 있는 미립자와 미립자들이 ①물속에 함유된 용존산소에 의한 자연적인 분해작용과 ②미생물에 의해 분해되는 분해작용과 ③미립자와 미립자들이 부딧치면서 발생 하는 물질 마찰작용에 의한 분해작용과 ④태양열에 의해 분해되는 자연적인 분해작용과 ⑤공기와 맏닷는 대수층의 마찰력에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑥삼투압작용에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑦중력의 압력에 의해 분해되는 물질 분해작용과 ⑧모세관 현상에 의한 물질 분해작용들에 의해 물속에 함유되어 있는 기존의 미립자들보다도 더 작게 분해됨과 함께 이러한 작용들에 의해 분해된 미립자들은 중력의 작용에 의해 저수되어 있는 물의 상층부로 이동되면서 또다시 이상과 같은 8대 자연 정화 작용에 의해 더욱더 미세하게 분해하는 작용이 연속적으로 이루어짐과 동시에 하천수에 함유되어 있는 아주 깨끗한 물들이 지니고 있는 성질을 계속 하여 보존하려고 하는 "물질 보존의 법칙"의 작용과 오염된 물은 저수층의 상층부로 밀어오려 놓고 먼져 빠져 나가는 "물질 새치기작용"이 동시에 자연적으로 발생되면서 물분자와 결합되거나 물분자의 내부에 끼어 있는 오염된 물질들은 물분자로부터 이탈되어 나오면서 수문의 상층부로 이동되는 순환과정을 통하여 또다시 자연분해됨과 동시에 오염된 미립자들과 결합 되어 있는 상태에서 오염된 미립자들을 이탈 시킨 상태에 있는 아주 깨끗한 상태로 환원된 순수한 물들은 본 발명에 적용되는 수문의 하단부를 통하여 하천의 하류로 이동하게 되는 자연적인 순환의 과정이 연속적으로 발생되면서 오염된 물들이 깨끗한 물로 자연 정화되게 되는 것이다.

Claims

종합 컨트롤 시스템(100)과 결합되어 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 상기 양측 지지구조체(10)의 대향면에는 하우징(20)이 각각 씌워져 상기 하우징(20)과 상기 지지구조체(10) 사이에 밀폐공간(12)이 형성되고, 호형의 수문판(31)과 상기 수문판(31)의 양단부에 직각방향으로 구성된 양 측판(32)과 상기 양 측판(32)으로부터 외측으로 인출된 회전축(33)으로 수문(30)이 구성되어 그 회전축(33)이 상기 각 하우징(20)에 형성된 축공(21)에 삽입되어 이루어진 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 있어서,

종합 컨트롤 시스템(100)과 결합된 상기 수문은 상기 수문(30)의 개방위치에서 상기 수문판(31)과 양 측판(32)은 상기 회전축(33)을 중심으로 그 배수측을 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성하면서 상기 수문판(31)과 상기 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 상기 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 충격 흡수용 패킹부재(40)를 고정하고;

상기 회전축(33)의 밀폐공간 위치에서 작동링크(34)를 저수측으로 각각 인출하며, 상기 밀폐공간(12)의 상부 저수측에는 제 1작동실린더(51)를 설치하고, 상기 작동링크(34)의 직상부 제 1작동실린더와 수평되는 위치에는 지지롤러(52)를 회전가능하게 설치하며, 상기 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드 선단부로부터 상기 지 지롤러(52), 상기 회전축(33)을 경유하여 상기 작동링크(34)의 선단부에는 연결부재를 연결하고, 상기 회전축(33)의 작동링크 위치 옆쪽위치로부터 상기 작동링크 인출방향 반대방향으로 누름판(35)을 인출하며, 상기 누름판(35) 위치 외부에는 완만한 경사를 가진 "V"자 형상으로 받침판(62)과 작동판(63)이 고정되고 상기 수문(30)의 회전시 상기 누름판(35)이 간섭없이 회전될 수 있도록 상기 받침판(62) 반대위치로부터 상기 작동판(63)을 거쳐 상기 받침판(62)까지 작동홈(65)이 형성된 링형의 슬라이더(64)를 끼우고, 상기 작동판(63)에는 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드 선단부를 회전가능하게 고정하여 상기 각 작동실린더(51)(62)의 연동에 의해 상기 수문(30)이 270°정도의 각도로 회전되면서 상기 수로(11)를 개폐하도록 구성되는 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
종합 컨트롤 시스템(100)과 결합되는 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 상기 양측 지지구조체(10)의 대향면에는 하우징(20)이 각각 씌워져 상기 하우징(20)과 상기 지지구조체(10) 사이에 밀폐공간(12)이 형성되고, 호형의 수문판(31)과 상기 수문판(31)의 양단부에 직각방향으로 구성된 양 측판(32)과 상기 양 측판(32)으로부터 외측으로 인출된 회전축(33)으로 수문(30)이 구성되어 그 회전축(33)이 상기 각 하우징(20)에 형성된 축공(21)에 삽입되어 이루어진 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 있어 서,

종합 컨트롤 시스템(100)과 결합된 상기 수문(30)의 개방위치에서 상기 수문판(31)과 양 측판(32)은 상기 회전축(33)을 중심으로 그 배수측을 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성하면서 상기 수문판(31)과 상기 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 상기 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 패킹부재(40)를 고정하고;

상기 회전축(33)의 밀폐공간 위치에서 작동링크(34)를 저수측으로 각각 인출하며, 상기 밀폐공간(12)의 상부 양측에는 제 1작동실린더(51)와 제 2작동실린더(62)를 서로 마주보는 방향으로 신축되도록 각각 설치하고, 상기 작동링크(34)의 직상부 각 작동실린더와 수평되는 위치에는 제 1지지롤러(52')와 제 2지지롤러(52")를 각각 회전가능하게 설치하며, 상기 수문(30)의 위치를 기준으로 저수측에 위치되는 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드 선단부로부터 상기 제 1지지롤러(52'), 상기 회전축(33)을 경유하여 상기 작동링크(34)의 선단부에는 제 1연결부재를 연결하고, 상기 수문(30)의 위치를 기준으로 배수측에 위치되는 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드 선단부로부터 상기 제 2지지롤러(52")를 경유하여 상기 작동링크(34)의 선단부에는 제2 연결부재를 연결하여 상기 각 작동실린더(51)(61)의 연동에 의해 상기 수문(30)이 270°정도의 각도로 회전되면서 상기 수로(11)를 개폐하도록 구성되는 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
종합 컨트롤 시스템(100)과 결합되는 양측 지지구조체(10)의 사이에 수로(11)가 형성되고, 상기 양측 지지구조체(10)의 대향면에는 하우징(20)이 각각 씌워져 상기 하우징(20)과 상기 지지구조체(10) 사이에 밀폐공간(12)이 형성되고, 호형의 수문판(31)과 상기 수문판(31)의 양단부에 직각방향으로 구성된 양 측판(32)과 상기 양 측판(32)으로부터 외측으로 인출된 회전축(33)으로 수문(30)이 구성되어 그 회전축(33)이 상기 각 하우징(20)에 형성된 축공(21)에 삽입되어 이루어진 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법에 있어서,

종합 컨트롤 시스템(100)과 결합된 상기 수문(30)의 개방위치에서 상기 수문판(31)과 양 측판(32)은 상기 회전축(33)을 중심으로 그 배수측을 저수측보다 더 길게 비대칭으로 형성하면서 상기 수문판(31)과 상기 양 측판(32)의 배수측 경계부위 외측에는 상기 수문(30)의 길이방향으로 연속되게 패킹부재(40)를 고정하고;

상기 회전축(33)의 밀폐공간 위치에서는 선단부에 작동봉(34a)이 형성되어 있는 작동링크(34)를 저수측으로 각각 인출하며, 상기 밀폐공간(12)의 상부 양측에는 제 1작동실린더(51)를 회전가능하게 수직방향으로 각각 배치하고, 상기 제 1작동실린더(51)의 피스톤로드(56) 선단부에는 장공(57)을 각각 형성하여 여기에 상기 각 작동봉(34a)을 끼워 구성하며, 상기 제 1작동실린더(51)의 전위 또는 후위에는 제 2작동실린더(61)를 회전가능하게 배치하고, 상기 제 2작동실린더(61)의 피스톤로드(66) 선단부에는 장공(67)을 형성하여 여기에 상기 제 1작동실린더(51)의 몸체 또는 피스톤로드(56)를 끼워 구성하여 상기 각 작동실린더(51)(61)의 연동에 의해 상기 수문(30)이 270°정도의 각도로 회전되면서 상기 수로(11)를 개폐하도록 구성되는 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 하우징(20)의 내부 저수측에는 제 3작동실린더(71)를 배출측으로 신축되도록 설치하고, 상기 하우징(20)의 바닥부 하방향으로 라운드진 부위의 중간에는 상기 제 3작동실린더(71)의 신축에 따라 출몰하는 가변작동판(72)을 상기 제 3작동실린더(71)의 피스톤로드 선단부에 고정하여 상기 제 3작동실린더(71)의 신축에 따라 상기 수문(30)이 폐쇄된 상태에서도 저수공간의 하층수를 배출하여 오염된 하천수를 정화하는 것을 특징으로 하는 회전수문과 그 회전을 조절하는 종합컨트롤시스템에 의해 발생되는 물질 새치기 작용과 물질 보존본능의 법칙을 이용하여 오염된 하천수를 정화시키는 방법.