KR20090123666A - 자동회전 수문장치 - Google Patents

Abstract

자동회전 수문장치를 제공한다.

본 발명은 상류 측으로부터 유입되는 유입수를 저류하면서 초과유량을 하류측으로 방출하도록 수로 구조물에 설치되는 수문장치에 있어서, 판상의 수문 하부 단으로부터 상류 측 하부로 일정각도 경사지게 연장되어 편중배치되는 중량체를 구비하는 수로 개폐부; 상기 수로 구조물에 좌우양단이 회전가능하게 지지되도록 상기 수로 개폐부에 설치되어 상기 수로 개폐부의 선회중심이 되는 회전 지지부 ; 및 상기 수로 개폐부와 간섭되는 열림용 스토퍼와 닫힘용 스토퍼를 상기 수로 구조물에 구비하여 상기 수문의 열림위치를 제어하거나 상기 수문의 닫힘위치를 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 초과 유량을 조절하는 수문의 개폐 동작에서 수문과 그 지지 구조물에 가해지는 충격을 완화하여 손상을 방지하고, 제조비용 및 설비유지비용이 저렴하게 소요된다.

자동회전, 수문, 중량체, 힌지축, 저항날개, 스토퍼, 충격흡수,

Description

자동회전 수문장치{Auto Rotation Floodgate Device}

본 발명은 자동으로 회전하는 수문장치에 관한 것으로 더욱 상세히는, 하천 또는 인공수로에 유지수량을 확보할 목적으로 설치되어 제한 범위 이상의 물이 유입되는 경우 자동으로 열림 방향으로 회전되어 유로를 개방함과 동시에 닫힘 시 충격을 흡수할 수 있도록 개선한 자동회전 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로 하천 또는 인공수로에는 유지수량을 확보할 목적으로 콘크리트 블록 또는 러버댐을 설치하여 사용한다. 또한 이와 동시에 수질 개선을 목적으로 별도의 수처리 장치를 장착하여 사용한다. 이는 유입되는 유수를 임시 저장하여 수질을 개선하도록 수처리하는 장치를 말하며, 보통 10년 주기 내외의 평균 강유량에 맞추어서 그 용량이 결정되어야 경제성을 확보할 수 있게 된다.

그러나, 10년 주기의 평균 강유량을 초과하는 강우가 발생할 경우에는 유입되는 전체 수량이 수처리 장치로 일시에 유입시키면 해당 장치에 상당한 손상을 입히게 되며, 때로는 수처리 장치에 심각한 파손을 입힐 수 있게 된다.

또한, 재현기간(통상 10년)을 너무 길게 잡아 수처리 장치의 용량 및 규모가 커질 경우, 해당 수처리 장치 및 그 주변설비의 설치비용이 과다하게 소요되어 경제성이 낮아질 수밖에 없는 문제가 있다.

따라서, 이러한 수처리 장치의 규모는 적정한 재현기간에 맞추어 설계하고, 재현기간을 초과하여 과도한 강우가 발생할 경우 강우 유입을 우회시킬 필요가 있게 된다.

한편, 하천 또는 인공수로에는 수량을 일정하게 유지할 목적으로 수중보를 설치할 수 있으며, 이러한 수중보는 이수를 위한 수중 구조물이며, 설계빈도를 초과하는 강수가 발생할 경우 원활한 치수를 심각하게 저해할 수 있다. 이러한 경우를 대비하여 상류 측으로부터의 강우유입을 하류 측으로 신속히 통과시키거나 우회시킬 필요가 있다.

이와 같이 수량을 우회 또는 통과시킬 목적으로 초과 유량을 하류 측으로 자동으로 방출할 수 있는 수문이 하천 또는 인공수로에 채용되어 사용되었다.

즉, 상류로부터 유입되는 유입수를 저류하는 저류설비의 출구 측에 구비되어 저류설비에 저류되는 수량이 초과하는 경우, 초과수량을 하류 측으로 방출하는 종래의 수문장치는 수문의 열림 작동이 자동으로 이루어지는 구조를 갖지만 수문의 닫힘은 수동, 동력 또는 공기를 주입하는 방식으로 이루어지게 된다.

그러나, 수문 닫힘 복원 시 충분한 모멘트를 가지고 닫히더라도 완전히 닫히기 직전의 가속으로 인하여 수문 및 수문 지지구조물에 큰 충격이 가해지게 되고, 이때 발생되는 큰 충격으로 인해서 소음이 발생됨은 물론, 수문 및 지지구조물이 손상되는 문제점을 초래하였다.

즉, 서서히 닫히는 충격완화효과를 전혀 기대할 수 없기 때문에, 수문 및 수문 지지 구조물의 손상을 야기하게 되어 저류설비의 기능을 마비시킴은 물론, 설비의 사용수명도 저하시키게 된다.

또한, 유압부재나 모터부재와 같은 수문 작동부재를 별도로 구비하는 경우, 제작비용이 과다하게 소요되고, 설비를 유지 보수하는데 많은 비용이 소요되며, ㄹ적기에 수문을 닫지 못하는 문제점이 있었다.

이에 따라, 수문 닫힘 시 발생되는 문제점을 개선하고자 별도의 유압부제를 구비하여 수문을 유압으로서 개폐하거나 모터부제와 같은 전동을 겸해서 이용하는 경우가 많았다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 초과 유량을 조절하는 수문의 개폐 동작에서 수문과 그 지지 구조물에 가해지는 충격을 완화하여 손상을 방지하고, 제조비용 및 설비유지비용이 저렴하게 소요되는 자동회전 수문장치를 제공하고자 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로써, 본 발명은 상류 측으로부터 유입되는 유입수를 저류하면서 초과유량을 하류측으로 방출하도록 수로 구조물에 설치되는 수문장치에 있어서, 판상의 수문 하부 단으로부터 상류 측 하부로 일정각도 경사지게 연장되어 편중배치되는 중량체를 구비하는 수로 개폐부; 상기 수로 구조물에 좌우양단이 회전가능하게 지지되도록 상기 수로 개폐부에 설치되어 상기 수로 개폐부의 선회중심이 되는 회전 지지부 ; 및 상기 수로 개폐부와 간섭되는 열림용 스토퍼와 닫힘용 스토퍼를 상기 수로 구조물에 구비하여 상기 수문의 열림위치를 제어하거나 상기 수문의 닫힘위치를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 중량체는 상기 수문과 일치하는 수직축에 대하여 10 내지 45도의 일정각도로 경사지게 구비된다.

바람직하게,상기 중량체는 상기 수문의 하단부와 대응하는 상단의 폭이 자유단인 하단으로 갈수록 점차 커지는 부채꼴 단면상으로 구비된다.

바람직하게, 상기 수로 개폐부는 상기 수문의 닫힘시 물저항을 유발시키도록 상기 중량체로부터 외측으로 일정길이 연장되는 저항날개를 포함한다.

바람직하게, 상기 수로 개폐부는 물흐름 방향과 마주하는 후면에 상기 수문과 중량체와의 사이를 일체로 연결하는 적어도 하나의 지지대를 포함한다.

바람직하게, 상기 회전 지지부는 수문과 중량체와의 사이에 구비되는 일정길이의 힌지축으로 구비된다.

더욱 바람직하게, 상기 힌지축은 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 구비되는 베어링부재를 매개로 하여 회전가능하게 조립된다.

바람직하게, 상기 열림용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽으로부터 돌출되도록 조립되거나 상기 측벽의 표면으로부터 돌출형성된다.

상기 열림용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 돌출되도록 조립되거나 상기 측벽의 표면으로부터 돌출형성되는 돌출부재로 구비된다.

바람직하게, 상기 수문의 전면 또는 상기 열림용 스토퍼의 후면에는 상기 수문과 열림용 스토퍼와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하는 충격흡수부재를 추가 포함한다.

바람직하게, 상기 열림용 스토퍼는 상기 수문의 회전반경내에 위치되고, 상기 수문의 최상단 높이보다는 상대적으로 낮게 위치되며 상기 회전 지지부의 회전중심보다는 상대적으로 높게 위치된다.

바람직하게, 상기 닫힘용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 구비되어 상기 수문과 접하는 측벽 스토퍼 또는 상기 수로 구조물의 바닥면에 구비되 어 상기 중량체와 접하는 바닥면 스토퍼를 포함한다.

바람직하게, 상기 닫힘용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 구비되어 상기 수문과 접하는 측벽 스토퍼와 상기 수로 구조물의 바닥면에 구비되어 상기 중량체와 접하는 바닥면 스토퍼를 포함한다.

더욱 바람직하게, 상기 측벽 스토퍼는 상기 측벽으로부터 돌출되도록 조립되거나 상기 측벽의 표면으로부터 돌출형성된다.

더욱 바람직하게, 상기 수문의 후면 또는 상기 측벽 스토퍼의 전면에는 상기 수문과 측벽 스토퍼와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하면서 누수를 방지하는 충격흡수부재를 구비한다.

더욱 바람직하게, 상기 바닥면 스토퍼는 상기 바닥면으로부터 돌출되도록 조립되거나 상기 바닥면의 표면으로부터 돌출형성된다.

더욱 바람직하게, 상기 중량체의 후면 또는 상기 바닥면 스토퍼의 전면에는 상기 중량체와 바닥면 스토퍼와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하면서 누수를 방지하는 충격흡수부재를 구비한다.

본 발명에 의하면, 판상의 수문의 하부 단으로부터 상류 측 하부로 일정각도 경사지게 구비되는 중량체를 구비하는 수로 개폐부와, 수로 구조물에 좌우양단이 회전가능하게 지지되어 수로 개폐부의 선회중심이 되는 회전 지지부 및 수문의 개폐위치를 제어하도록 수로 개폐부와 간섭되는 열림용 스토퍼와 닫힘용 스토퍼를 수 로 구조물에 구비하는 제어부를 갖추어 수로 구조물 내로 유입되는 유입수의 유량이 많아져 초과유량이 유입될 때 수문을 자동으로 열림방향으로 회전시켜 수로 구조물의 출구를 개방하고, 초과유량이 방출된 후 수문을 자동으로 개폐방향으로 복귀회전시켜 수로 구조물의 출구를 닫을 수 있기 때문에 초과 유량에 의한 수문의 개폐작동을 별도의 동력없이 간단한 구조로 안정적으로 수행할 수 있고, 수문의 개폐작동시 수문과 그 주위 구조물에 가해지는 충격을 완화하여 수문 및 그 주위 구조물에 대한 손상을 방지하고, 설비의 내구성을 향상시킬 수 있는 한편, 장치를 제조하는데 소요되는 비용 및 설비를 유지하는데 소요되는 비용을 낮출 수 있는 효과가 얻어진다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치의 닫힘 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치의 열림 상태를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동회전 수문장치의 닫힘 상태를 도시한 종단면도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치의 열림 상태를 도시한 종단면도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치를 상류측에서 하류측으로 바라본 정면도이다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 장치(100)는 도 1 내지 6에 도시한 바와 같이, 일방향으로의 물흐름을 안내하는 수로 구조물(200)의 출구에 설치되어 상류 측으로부터 유입되는 유입수를 공급받아 이를 일정량 저류하면서 초과유랑 유입시 하류 측의 수처리 장치로 초과된 유량을 방출할 수 있도록 수로 개폐부(110), 회전 지지부(120) 및 제어부(130)를 포함한다.

상기 수로 개폐부(110)는 수문(111)과 중량체(112)를 포함하는바, 상기 수문(111)은 상기 수로 구조물(200)을 통하여 상류 측으로부터 하류 측으로 일방향 흐르는 물흐름에 대하여 대략 직교하도록 수직하게 배치되는 대략 사각판상의 구조물이다.

그리고, 이러한 수문(111)은 수로 구조물(200)의 출구를 막을 수 있는 크기로 사각판상으로 구비되며, 수압을 충분히 이겨낼 수 있고, 내부식성이 강한 강재 또는 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 수로 구조물(200)의 출구를 개폐하도록 구비되는 수문(111)은 채용되는 설비의 저류 최대용량에 따라서 그 두께의 설정을 자유롭게 선택할 수 있다.

상기 중량체(112)는 상기 수문(111)의 하부 단으로부터 상류 측 하부로 일정각도로 경사지게 일정길이 연장되어 상기 수문(111)을 상기 회전 지지부(120)를 중심으로 하여 도면상 반시계방향으로 선회시키려는 외력을 제공하는 중량 구조물이다.

여기서, 상기 중량체(112)는 상기 수로 구조물(200)으로의 초과유량 유입시 초과유량의 방출을 위한 상기 수문(111)의 선회작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 수직한 수문(111)과 일치하는 가상의 수직축에 대하여 10 내지 45도의 일정각도(α)로 경사지게 구비되어 상류측으로 편중배치되는 것이 바람직하다.

이는 상기 중량체(112)의 일정각도(α)가 10도보다 작아 중량체의 편중량이 작으면 상기 중량체(112)의 자중에 의한 수문(111)의 복원력이 미약하여 수문의 닫힘작동이 원활하게 이루어지지 않을 수 있고 상기 중량체(112)의 일정각도(α)가 40도 보다 커서 중량체의 편중량이 크면 상기 중량체(112)에 의한 상기 수문(111)의 수문의 복원력이 과도하여 수문의 닫힘시 큰 충격을 유발할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 수문(111)은 상기 수로 구조물(200)의 최상부단보다 상대적으로 낮은 상부단 높이를 갖도록 구비되어야 하며, 상기 중량체(112)는 상기 수문 개페부(110)의 선회작동시 상기 수문(111)의 개폐작동이 원활하게 이루어질 수 있도록 상기 수문(111)이 수직한 닫힘상태로의 전환까지 수로 구조물(200)의 바닥면(230)과 간섭되지 않도록 구비되어야 한다.

그리고, 상기 중량체(112)는 상기 수문(111)의 하단부와 대응하는 상단의 폭이 자유단인 하단으로 갈수록 점차 커지는 부채꼴 단면상으로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중량체(112)에는 상기 수문(111)의 닫힘시 물저항을 유발시켜 상기 중량체(112)의 자중에 의한 상기 수문(111)의 닫힘시 발생되는 충격을 완화시켜 수문의 내구성을 증대시킬 수 있도록 하부로 일정길이 연장되는 저항날개(113)를 구비할 수도 있다.

여기서, 상기 저항날개(113)는 상류측과 마주하는 중량체(112)의 후면에 설치되어 하부로 연장되는 판재로 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 중량체(112)의 하부면으로부터 외측으로 일정길이 연장되는 판재로 구비될 수도 있다.

이때, 상기 저항날개(113)의 연장길이는 상기 수문(111)이 수직한 닫힘상태로 전환될때 까지 상기 수로 구조물(200)의 바닥면(230)에 접하지 않을 정도의 길이로 구비되어야 한다.

또한, 상기 수로 개폐부(110)는 물흐름 방향과 마주하는 후면에 상기 수문(111)의 후면과 중량체(112)의 후면사이를 일체로 연결하면서 이들간에 형성되는 내각이 일정하고 형태를 안정적으로 유지할 수 있도록 적어도 하나의 지지대(115)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 회전 지지부(120)는 상기 수로 개폐부(110)에 수평하게 설치되어 상기 수로 개폐부(110)의 개폐작동시 선회중심이 되도록 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)에 좌우양단이 회전가능하게 지지되는 일정길이의 힌지축(121)으로 구비된다.

이러한 힌지축(121)은 상기 수로 개폐부(110)의 수문(111)과 중량체(112)사이에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 수문(111)의 하부단 근방이나 또는 상기 중량체(112)의 상부단 근방에 좌우 양단이 돌출되도록 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 수문(111)과 중량체(112)와의 사이에 힌지축(121)이 구비되는 경우, 상기 수문(111)의 하부단은 상기 힌지축(121)의 외부면에 일체로 연결되고, 상기 중량체(112)의 상부단도 상기 힌지축(121)의 외부면에 일체로 연결되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 이들은 서로 조립식으로 연결될 수도 있다.

또한, 상기 힌지축(121)은 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)에 형성되는 베어링설치공(미도시)에 설치되는 베어링부재(122)를 매개로 하여 회전가능하게 조립될 수도 있다.

이에 따라, 상기 힌지축(121)은 상기 수문(111)의 닫힘 및 열림작동시 상기 수로 개폐부(110)의 시계방향 회전 또는 반시계방향 회전의 중심이 되는 것이다.

상기 제어부(130)는 상기 수문(111)이 열리거나 닫힐 때 상기 수로 개폐부(110)와 간섭되어 상기 수로 개폐부의 개페작동을 제어하도록 상기 수로 구조물에 구비되는 열림용 스토퍼(131)와 닫힘용 스토퍼(132)를 포함하는바, 상기 열림용 스토퍼(131)는 초과유량 유입시 도면상 시계방향으로 선회되어 열림작동되는 수문(111)의 경사진 열림위치를 제어하도록 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)중 적어도 어느 일측에 구비되어 상기 수문(111)의 전면과 접촉되는 고정부재이다.

이러한 열림용 스토퍼(131)는 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)으로부터 돌출되도록 미도시된 조립공에 조립되거나 상기 측 벽(210,220)의 표면으로부터 돌출형성되는 돌출부 또는 단차부로 구비될 수도 있다.

여기서, 상기 열림용 스토퍼(131)는 상기 수문(111)의 회전반경내에 위치되고, 상기 수문(111)의 최상단 높이보다는 상대적으로 낮게 위치되며 상기 회전 지지부(120)의 회전중심보다는 상대적으로 높게 위치되어야 한다.

또한, 상기 수문(111)의 열림시 서로 접하게 되는 상기 수문(111)의 전면 또는 상기 열림용 스토퍼(131)의 후면에는 상기 수문(111)의 열림시 수문(111)과 열림용 스토퍼(131)의 접촉에 의해서 발생되는 충격을 흡수할 수 있도록 고무부재와 같은 충격흡수부재(134)를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 충격흡수부재(134)가 상기 열림용 스토퍼(131)의 후면에 구비되지 않고 상기 수면의 전면 좌우양측 테두리에 구비되는 경우, 상기 충격흡수부재(134)는 상기 열림용 스토퍼(131)와 접촉하는 부위에 국부적으로 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 닫힘용 스토퍼(132)는 초과유량 방출완료시 도면상 반시계방향으로 선회되어 닫힘작동되는 수문(111)의 수직한 닫힘위치를 제어하도록 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)에 구비되어 상기 수문(111)의 후면 좌우양측 테두리와 접하는 측벽 스토퍼(132a) 또는 상기 수로 구조물(200)의 바닥면(230)에 구비되어 상기 중량체(112)의 전면 하부단과 접하는 바닥면 스토퍼(132b)를 선택적으로 포함하거나 이들 모두를 포함할 수도 있다.

즉, 상기 측벽 스토퍼(132a)는 상기 열림용 스토퍼(131)와 마찬가지로 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)으로부터 돌출되도록 미도시된 조립공에 조립되거나 상기 측벽(210,220)의 표면으로부터 돌출형성되는 돌출부 또는 단차부로 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 수문(111)의 닫힘시 서로 접하게 되는 상기 수문(111)의 후면 또는 상기 측벽 스토퍼(132a)의 전면에는 상기 수문(111)의 닫힘시 수문(111)과 측벽 스토퍼(132a)간의 접촉에 의해서 발생되는 충격을 흡수하면서 물흐름이 차단된 유입수의 외부누출을 방지할 수 있도록 고무부재와 같은 충격흡수부재(135)를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 측벽 스토퍼(132a)는 상기 수문(111)의 후면 좌우양측 테두리와 전체적으로 고르게 면접하여 닫힘시 상기 수로 구조물(200)내에 저류된 유입수의 외부유출을 최대한 방지할 수 있도록 수직한 바형태로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 바닥면 스토퍼(132a)는 상기 수로 구조물(200)의 바닥면(230)으로부터 돌출되도록 미도시된 조립공에 조립되거나 상기 바닥면(230)의 표면으로부터 돌출형성되는 돌출부 또는 단차부로 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 수문(111)의 닫힘시 서로 접하게 되는 상기 중량체(112)의 전면 또는 상기 바닥면 스토퍼(132b)의 전면에는 상기 수문(111)의 닫힘시 중량체(112)와 바닥면 스토퍼(132b)와의 접촉에 의해서 발생되는 충격을 흡수하면서 물 흐름이 차단된 유입수의 외부누출을 방지할 수 있도록 고무부재와 같은 충격흡수부재(136)를 구비하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 바닥면 스토퍼(132b)는 상기 수문(111)의 닫힘시 상류측으로 일정각도 경사진 중량체(112)와의 접촉이 정확하게 이루어질수 있도록 상기 중량체(112)의 회전반경내에 위치되면서 상기 중량체(112)의 일정각도를 고려하여 상기 수문(111)의 수직한 위치로부터 상류측으로 일정간격 이격된 위치에 구비되어야한다.

그리고, 상기 바닥면 스토퍼(132b)는 상기 중량체(112)의 전면 하부단과 전체적으로 고르게 면접하여 닫힘시 상기 수로 구조물(200)내에 저류된 유입수의 외부유출을 최대한 방지할 수 있도록 수평한 바형태로 구비되는 것이 바람직하다.

상기한 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 장치(100)가 물흐름을 일방향으로 안내하는 수로 구조물(200)에 설치되는 경우, 상기 수로 개폐부(110)의 수문(111)은 평상시 수직한 직립한 상태를 유지하면서 측벽 스토퍼(13a)와 접하여 닫힘 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 수문(111)의 하부단에 구비되어 수로 개폐부(110)를 구성하는 중량체(112)는 수문(111)의 수직축에 대하여 10도 내지 45도의 일정각도를 두고 상류측으로 편중되어 위치하기 때문에, 상기 회전 지짖부(120)의 힌지축(121)을 회전중심으로 하여 선회작동이 가능하게 구비된 수문(111)의 상부단은 상류측으로 선회하려는 시계반대방향의 모멘트가 항상 가해지게 되어 수문(11)의 닫힘 상태를 유지하 게 된다.

이러한 경우, 상기 수로 구조물(200)내로 유입되는 유입수는 그대로 보존하게 되지만 시간이 경과하여 상류측으로부터 유입되는 유입수의 유입량이 점차 많아지게 되면서 그 수위가 점차 상승된다.

이에 따라, 상기 수로 구조물(200)의 내부에서는 상류 측으로부터 유입되어 저장되는 유입수의 수압에 의해 상기 수문(111)의 후면에 상기 회전지지부(120)의 힌지축(121)을 중심으로 하여 도면상 시계방향의 모멘트가 발생하게 된다.

연속하여, 상기 수로 구조물(200)내의 수위가 점차 높아져 제한수위를 초과하게 되면, 유입수의 수압에 기인하는 시계방향 모멘트가 상기 중량체(112)에 기인하는 반시계방향의 모멘트보다 커지게 되기 때문에, 도 2와 5에 도시한 바와 같이, 상기 수문(111)은 상기 힌지축(121)을 중심으로 하여 서서히 하류측으로 기울어지면서 수로를 개방하여 유입수가 방출되도록 수로 구조물(200)의 출구를 개방하게 되는 것이다.

이때, 상기 수문(111)은 상기 수로 구조물(200)의 좌우양측 측벽(210,220)에 구비되는 측벽 스토퍼(132a)와 접하여 상기 수분의 과도한 개방이 이루어지지 않도록 열림위치가 제어된다.

이와 동시에 상기 수로 구조물이 바닥면에 쌓여 있던 퇴적물은 중량체(112)와 바닥면(230)사이에 개방되는 통로를 통하여 유입수와 더불어 하류측으로 방출되는 것입니다.

그리고, 상기 수문(111)의 열림작동에 의해서 개방되는 수로 구조물의 출구 를 통해 유입수가 충분히 방출됨으로써 상기 수문(111)의 후면에 가해지는 수압에 기인하는 시계방향 모멘트가 중량체(112)에 기인하는 반시계방향 모멘트보다 상대적으로 작게 되면, 상기 수문(111)은 서서히 원상태로 회전하게 되는 닫힘작동으로 전환된다.

이러한 수문(111)의 닫힘작동시 중량체(112)와 더불어 유입수내에서 회전되는 저항날개(113)는 수문(111)이 측벽 스토퍼(132a)와 접하고 중량체(112)가 바닥면 스토퍼(132b)와 접하여 완전히 닫혀질 때까지 시계방향 모멘트를 일정 부분 감당하게 됨에 따라 상기 수문(111)은 수로 구조물(200)의 출구에 보다 작은 충격력을 가하면서 닫히게 된다.

이와 더불어, 상기 측벽 스토퍼(132a)의 전면 또는 상기 수문(111)의 후면사이 그리고 상기 바닥면 스토퍼(132b)의 후면 또는 상기 중량체(112)의 전면사이에는 고무부재와 같은 충격흡수부재(135,136)가 각각 구비됨으로써, 상기 수문(111) 및 중량체(112)의 닫힘시 발생되는 충격을 흡수하고, 소음발생을 최소화하며 수로 개폐부(110)의 개폐작동시 저항날개(113)에서 발생하는 항력을 이용하여 수문 개폐시 발생하는 충격과 소음을 최소화할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치의 닫힘 상태를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치의 열림 상태를 도시한 사시도이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동회전 수문장치의 닫힘 상태를 도시한 종단면도이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치의 열림 상태를 도시한 종단면도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동회전 수문장치를 상류측에서 하류측으로 바라본 정면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 수로 개폐부 111 : 수문

112 : 중량체 113 : 저항날개

115 : 지지대 120 : 회전 지지부

121 : 힌지축 122 : 베어링 부재

130 : 제어부 131 : 열림용 스토퍼

132 : 닫힘용 스토퍼 132a : 측벽 스토퍼

132b : 바닥면 스토퍼 134,135,136 : 충격흡수부재

Claims (17)

1. 상류 측으로부터 유입되는 유입수를 저류하면서 초과유량을 하류측으로 방출하도록 수로 구조물에 설치되는 수문장치에 있어서,

   판상의 수문 하부 단으로부터 상류 측 하부로 일정각도 경사지게 연장되어 편중배치되는 중량체를 구비하는 수로 개폐부;

   상기 수로 구조물에 좌우양단이 회전가능하게 지지되도록 상기 수로 개폐부에 설치되어 상기 수로 개폐부의 선회중심이 되는 회전 지지부 ; 및

   상기 수로 개폐부와 간섭되는 열림용 스토퍼와 닫힘용 스토퍼를 상기 수로 구조물에 구비하여 상기 수문의 열림위치를 제어하거나 상기 수문의 닫힘위치를 제어하는 제어부를 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 중량체는 상기 수문과 일치하는 수직축에 대하여 10 내지 45도의 일정각도로 경사지게 구비됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 중량체는 상기 수문의 하단부와 대응하는 상단의 폭이 자유단인 하단으로 갈수록 점차 커지는 부채꼴 단면상으로 구비됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 수로 개폐부는 상기 수문의 닫힘시 물저항을 유발시키 도록 상기 중량체로부터 외측으로 일정길이 연장되는 저항날개를 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 수로 개폐부는 물흐름 방향과 마주하는 후면에 상기 수문과 중량체와의 사이를 일체로 연결하는 적어도 하나의 지지대를 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 회전 지지부는 수문과 중량체와의 사이에 구비되는 일정길이의 힌지축으로 구비됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 힌지축은 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 구비되는 베어링부재를 매개로 하여 회전가능하게 조립됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
8. 제1항에 있어서, 상기 열림용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽으로부터 돌출되도록 조립되거나 상기 측벽의 표면으로부터 돌출형성됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
9. 제1항에 있어서, 상기 열림용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 돌출되도록 조립되거나 상기 측벽의 표면으로부터 돌출형성되는 돌출부재로 구비됨 을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 수문의 전면 또는 상기 열림용 스토퍼의 후면에는 상기 수문과 열림용 스토퍼와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하는 충격흡수부재를 추가 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
11. 제1항에 있어서, 상기 열림용 스토퍼는 상기 수문의 회전반경내에 위치되고, 상기 수문의 최상단 높이보다는 상대적으로 낮게 위치되며 상기 회전 지지부의 회전중심보다는 상대적으로 높게 위치됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
12. 제1항에 있어서, 상기 닫힘용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 구비되어 상기 수문과 접하는 측벽 스토퍼 또는 상기 수로 구조물의 바닥면에 구비되어 상기 중량체와 접하는 바닥면 스토퍼를 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
13. 제1항에 있어서, 상기 닫힘용 스토퍼는 상기 수로 구조물의 좌우양측 측벽에 구비되어 상기 수문과 접하는 측벽 스토퍼와 상기 수로 구조물의 바닥면에 구비되어 상기 중량체와 접하는 바닥면 스토퍼를 포함함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 측벽 스토퍼는 상기 측벽으로부터 돌출되도록 조립되거나 상기 측벽의 표면으로부터 돌출형성됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
15. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 수문의 후면 또는 상기 측벽 스토퍼의 전면에는 상기 수문과 측벽 스토퍼와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하면서 누수를 방지하는 충격흡수부재를 구비함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
16. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 바닥면 스토퍼는 상기 바닥면으로부터 돌출되도록 조립되거나 상기 바닥면의 표면으로부터 돌출형성됨을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.
17. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 중량체의 후면 또는 상기 바닥면 스토퍼의 전면에는 상기 중량체와 바닥면 스토퍼와의 접촉시 발생되는 충격을 흡수하면서 누수를 방지하는 충격흡수부재를 구비함을 특징으로 하는 자동회전 수문장치.

Images