KR20110097362A - 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수문을 하폭에 상관없이 하나의 판으로만 구성하여 깔끔한 수문을 구현토록 하되, 수문을 구동하는 실린더의 고장시에도 수문의 동작이 안정적으로 이루어지도록 한 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 하천 양측에 지지구조체를 축조하고, 수문의 하단 양측에 위치된 회전축을 각 지지구조체에 회전가능하게 설치하며, 수문의 일측에는 동력수단을 연결하여 동력수단으로부터 전달된 동력에 의해 수문이 그 회전축을 중심으로 회전되면서 지지구조체 사이의 수로를 개폐하는 전도식 수문에 있어서, 수문의 일측면에는 등간격으로 단동식의 유압실린더로 된 작동실린더 2개씩을 회전가능하게 각각 연결하고, 각 작동실린더의 하면은 수로의 바닥부에 함몰 형성된 안치홈에 회전가능하게 각각 고정하며, 각 작동실린더의 하단부에는 열림배관과 닫힘배관 역할을 동시에 수행하는 하나씩의 오일관을 각각 연결하고, 오일을 펌핌해주는 오일펌프와 각 오일관의 사이에는 솔레노이느 밸브를 구비하되, 평상시에는 각 작동실린더 중 하나의 작동실린더만으로 수문을 개폐하도록 솔레노이드 밸브는 오일펌프와 각 작동실린더 중 어느 하나의 오일관만 연결하도록 하며, 오일펌프가 연결된 작동 실린더의 고장시에는 솔레노이드 밸브가 오일펌프와 다른 작동실린더의 오일관을 연결하도록 구성한 것이다.

Description

긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문{ floodgate for emergency preparedness }

본 발명은 수문에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수문을 하폭에 상관없이 하나의 판으로만 구성하여 깔끔한 수문을 구현토록 하되, 수문을 구동하는 실린더의 고장상황과 같은 긴급상황에서도 수문의 동작이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문에 관한 것이다.

주지하다시피, 물을 저장하여 농사용 또는 공업용으로 사용하거나 또는 오염된 수질을 정화시키기 위해 하천, 저수지의 여수로(余水路) 또는 관계 용수로에는 수중보 또는 수문이 설치되어 저수측(貯水側)의 수위를 항상 일정 높이로 유지하여 주게 된다.

종래 수중보는 대부분 고정식으로 설치되어 있어 유입수가 수중보의 상부로 넘쳐흐르는 방식으로 배출되므로 저장된 물속에 포함된 오염물질이 저수측의 하단부에 지속적으로 쌓여 퇴적오니가 누적되는 문제가 있엇으며 이러한 퇴적오니로 인해 병원성 세균 또는 해충의 발생이 심각해지는 등 2차 오염을 유발하게 되는 문제가 있었다.

상기의 이유로 수로의 사이에 선택적으로 개폐되는 수문을 설치하게 되는데, 최근에는 저수측의 수량 또는 수압에 따라 실린더와 같은 동력수단을 구동하여 자동으로 개폐되는 자동보 수문이 많이 설치되고 있다.

한편, 자동보 수문 중 가장 대표적인 전도식 수문은, 하천 양측에 지지구조체를 축조하고, 수문의 하단부에 위치된 회전축을 각 지지구조체에 회전가능하게 설치하며, 수문의 회전축 또는 수문의 일측면에는 유압실린더로 된 작동실린더의 피스톤로드 선단부를 회전가능하게 연결하여 구성하는 것으로, 작동실린더의 신축에 따라 회전축을 중심으로 수문이 회전되면서 지지구조체 사이의 수로를 개폐하는 것이었다.

그러나 수문의 양측이 고정되는 구조에서는 수문의 양측보다는 중간부가 상대적으로 수압에 취약할 수밖에 없었던바, 수문이 어느 정도의 길이까지는 수압에 대해 전혀 문제되지 않으나 그 한계를 벗어나는 정도로 수문을 길게 제조하는 경우에는 수압에 의해 수문의 중간부위가 활처럼 휘어져 원활한 작동이 이루어지지 않고 수문의 폐쇄시 지수가 제대로 이루어지지 않는 문제가 있었다.

따라서 하천의 폭이 상대적으로 넓은 경우에는 상기와 같은 문제로 인하여 하천의 중간 중간에 별도의 실린더실을 갖는 지지체를 축조하고, 이들 지지체의 사이에 수문을 각각 설치하게 되는데, 이러한 경우에는 하천에 다수의 지지체와 다수의 수문이 설치되어 있어 외관이 불량해지고, 홍수와 같이 급격하게 유입수량이 증가하여 하천을 통해 나뭇가지와 같은 대형이물질이 떠내려올 때 이러한 대형이물질들이 지지체에 결려 수문의 작동불능상태를 초래하는 문제가 있었다.

상기의 문제를 해소하고자 하천의 중간에 지지체를 구성하지 않고 도 1과 같이 수문(1)을 장스판 구조로 길게 구성한 상태에서 그 양측 회전축(1a)을 지지구조체(미도시)에 회전가능하게 연결하고, 수문(1)의 배수측면에는 등간격으로 작동실린더(2)의 피스톤로드 선단부를 각각 연결하며, 작동실린더(2)는 하천의 바닥면에 함몰 형성된 안치홈(3)에 회전가능하게 각각 고정한 장스판 수문이 제안된바 있다.

상기 장스판 수문은 도 2에 도시된 바와 같이 오일을 펌핑하는 오일펌프(4)와, 오일펌프(4)가 펌핑하는 오일을 닫힘배관(2a) 또는 열림배관(2b)측으로 선택적으로 공급하기 위해 오일유로를 선택하는 솔레노이드밸브(5)와, 오일이 펌핑되는 위치에 따라 신축하는 복동식의 유압실린더로 된 작동실린더(2)와, 작동이 끝난 오일이 다시 모이는 오일탱크(6)로 구성된 유압회로 시스템을 구비하는 것으로, 오일펌프(4)의 펌핑을 통해 각 작동실린더(2)를 구동함으로써 수문(1)을 개폐동작시킬 수 있고, 또 수문(1)의 중간중간이 각 작동실린더(2)에 의해 지지되어 수압이 수문(1)의 중간부위에 작용되더라도 수문(1)의 중간부위가 휘어지지 않고 원상태를 유지할 수 있는 것이었다.

그러나 상기 장스판 수문은, 수문의 배수측면에 등간격으로 작동실린더가 하나씩만 연결되어 있어 이러한 각 작동실린더를 한꺼번에 동작시켜야만 수문이 제대로 작동할 수 있는 것이었으므로 하나의 작동실린더라도 고장이 발생되면 수문 전체가 작동불능상태에 빠져 수문을 제때에 개폐할 수 없음은 물론 수문을 기립시켜야만 작동실린더가 노출되는 것이었으므로 작동실린더가 고장나게 되면 수문을 기립시키기 어려워 고장난 작동실린더를 수리하기도 매우 어려운 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 수문을 하폭에 상관없이 하나의 판으로만 구성하여 깔끔한 수문을 구현토록 하되, 수문을 구동하는 작동실린더의 고장과 같은 긴급상황에서도 수문의 동작이 안정적으로 이루어져 긴급상황에 원활히 대처할 수 있음은 물론 작동실린더의 수리 또는 교체의 편의성을 도모할 수 있도록 하는 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문은,

하천 양측에 지지구조체를 축조하고, 수문의 하단 양측에 위치된 회전축을 상기 각 지지구조체에 회전가능하게 설치하며, 상기 수문의 일측에는 동력수단을 연결하여 상기 동력수단으로부터 전달된 동력에 의해 상기 수문이 그 회전축을 중심으로 회전되면서 상기 지지구조체 사이의 수로를 개폐하는 전도식 수문에 있어서,

상기 수문의 일측면에는 등간격으로 단동식의 유압실린더로 된 작동실린더 2개씩을 회전가능하게 각각 연결하고, 상기 각 작동실린더의 하면은 상기 수로의 바닥부에 함몰 형성된 안치홈에 회전가능하게 각각 고정하며, 상기 각 작동실린더의 하단부에는 열림배관과 닫힘배관 역할을 동시에 수행하는 하나씩의 오일관을 각각 연결하고, 오일을 펌핑해주는 오일펌프와 상기 각 오일관의 사이에는 솔레노이드 밸브를 구비하되, 평상시에는 상기 각 작동실린더 중 하나의 작동실린더만으로 상기 수문을 개폐하도록 상기 솔레노이드 밸브는 상기 오일펌프와 상기 각 작동실린더 중 어느 하나의 오일관만 연결하도록 하며, 상기 오일펌프가 연결된 작동실린더의 고장시에는 상기 솔레노이드 밸브가 상기 오일펌프와 다른 작동실린더의 오일관을 연결하도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문은, 수문의 배수측면에 등간격으로 2개씩의 작동실린더가 연결되어 평상시에는 하나의 작동실린더만 사용하여 수문을 개폐할 수 있는 것인바, 어느 하나 작동실린더의 고장시 다른 작동실린더를 사용하여 수문을 개폐할 수 있는 것이므로 수문에 연결되는 다수의 작동실린더 중 어느 하나가 고장나는 긴급상황에서도 수문의 개폐 동작이 안정적으로 이루어질 수 있게 될 뿐만 아니라 수문 유지 보수시 수문을 기립시킨 상태에서 고장난 작동실린더의 수리 교체가 가능하므로 실린더 수리 교체의 편의성을 도모할 수 있게 되는 것이다.

또한 본 발명에 의한 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문은, 수압이 수문의 중간부위에 작용되더라도 수문이 각 작동실린더에 의해 지지되는 것인바, 수문을 하폭에 상관없이 하나의 판으로만 구성할 수 있게 되므로 깔끔한 구조의 수문을 구현할 수 있게 되는 것이고, 수문의 중간 중간에 별도 지지체가 필요 없게 되므로 지지체에의 이물질 걸림을 방지할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 수문의 사시도.
도 2는 종래 기술에 따른 수문의 유압회로도.
도 3은 본 발명에 따른 수문의 사시도.
도 4는 본 발명에 적용되는 수문의 유압회로도.

이하, 본 발명을 첨부 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 수문의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 적용되는 수문의 유압회로도이다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명은, 하천 양측에 지지구조체(미도시)를 축조하고, 수문(10)의 하단부에 양측에 위치된 회전축(11)을 각 지지구조체에 회전가능하게 설치하며, 수문(10)의 일측에는 수문(10)에 동력을 제공하는 동력수단을 연결하여 동력수단에 의해 전달된 동력에 따라 수문(10)이 그 회전축(11)을 중심으로 회전되면서 지지구조체 사이를 개폐하는 전도식 수문이 적용된다.

이러한 수문(10)의 배수측면에는 등간격으로 단동식의 유압실린더로 된 2개씩의 작동실린더(20)(30)를 나란하게 각각 연결하여 각 작동실린더(20)(30)가 동력수단을 이루도록 하고, 각 작동실린더(20)(30)의 하면은 하천의 바닥부에 함몰 형성된 안치홈(22)에 각각 회전가능하게 고정하며, 각 작동실린더(20)(30)의 하단부에는 열림배관과 닫힘배관 역할을 동시에 수행하는 하나씩의 오일관(21)(31)을 각각 연결하고, 오일을 펌핑해주는 오일펌프(40)와 각 오일관(21)(31)의 사이에는 솔레노이드 밸브(50)를 구비하되, 평상시에는 각 작동실린더(20)(30) 중 하나의 작동실린더(20)만으로 수문(10)을 개폐하도록 솔레노이드 밸브(50)는 오일펌프(40)와 각 작동실린더(20)(30) 중 어느 하나의 오일관(21)만 연결되도록 하며, 오일펌프(40)가 연결된 작동실린더(20)의 고장시에는 솔레노이드 밸브(50)가 오일펌프(40)와 다른 작동실린더(30)의 오일관(31)이 연결되도록 구성한 것이다.

이를 위해 솔레노이드 밸브(50)의 일측에는 오일펌프(40)와 일측 오일관(21)이 통하도록 하는 유로가 형성되도록 하고, 솔레노이드 밸브(50)의 타측에는 오일펌프(40)와 타측 오일관(31)이 통하도록 하는 유로가 형성되도록 구성하게 됨은 자명하다.

도면상의 미설명 부호 60은 오일이 모이는 오일탱크를 나타낸다.

상기와 같이 구성된 상태에서 평상시에는 솔레노이드 밸브(50)를 통해 오일펌프(40)와 일측 오일관(21)이 통하도록 연결하여 오일펌프(40)를 통해 펌핑된 오일이 일측 오일관(21)을 통해 일측 작동실린더(20)로만 유입되도록 함으로써 작동실린더(20)를 신장시키게 되며, 수문(10)의 배수측면에 연결된 다른 부위에서도 이와 동일하게 일측 작동실린더(20)로만 오일을 유입시켜 작동실린더(20)를 신장시키게 되므로 수문(10)을 동시에 기립시킬 수 있게 된다.

수문(10)을 전도시킬 때에는 솔레노이드 밸브(50)를 작동시켜 오일이 모두 오일탱크(60)로 유입되도록 조작하게 되면, 그러면 작동실린더(20)에 유입되어 있던 오일은 수문(10)의 자중과 수압에 의해 피스톤이 눌리면서 작동실린더(20)로부터 빠져나가 오일탱크(60)에 모이게 되면, 수문(10)은 전도되는 것이다.

따라서, 작동실린더(20)(30)로서 단동식의 유압실린더를 적용하여도 수문(10)의 기립 또는 전도 동작을 원활하게 수행할 수 있음을 알 수 있다.

이때, 수문(10)을 작동시키는 각 부위의 일측 작동실린더(20) 중 하나만 고장나더라도 수문(10)을 기립시킬 수 없게 되는데, 이럴 경우 오일펌프(40)와 타측 오일관(31)을 연결시키도록 솔레노이드 밸브(50)를 작동시켜 고장난 작동실린더(20)에 있던 오일을 오일탱크(60)로 배출시킨 후 오일펌프(40)를 구동하여 다른 작동실린더(30)에 오일을 공급해줌으로써 수문(10)을 원활하게 기립시킬 수 있으며, 수문(10)이 기립된 상태에서 고장난 작동실린더(20)를 수리 교체하면 되는 것이다.

물론, 작동실린더(20)가 고장나더라도 다른 작동실린더(30)를 통해 수문(10)을 원활히 작동시킬 수 있으므로 작동실린더(20)를 수리 교체할 수 있는 시간적인 여유를 가질 수 있는 이점도 있음은 자명하다.

즉, 본 발명에 따른 수문(10)의 배수측면에는 등간격으로 다수의 단동식 작동실린더(20)(30)가 2개씩 각각 연결되어 있어 평상시에는 이러한 작동실린더(20)(30) 중 하나씩의 작동실린더(20)만 구동하여 수문(10)을 기립 또는 전도시킬 수 있으며, 이러한 작동실린더(20)의 고장시에는 오일유로를 다른 작동실린더(30) 측으로 변경하여 다른 작동실린더(30)를 통해 수문(10)을 원활하게 기립시킬 수 있으므로 수문(10)을 항상 안정적으로 작동시킬 수 있는 이점이 있음은 물론 작동실린더(20)의 고장시 수문(10)을 기립시킨 상태에서 고장난 작동실린더(20)를 수리교체하기도 편리한 것이다.

또한 본 발명에 따른 수문(20)은 장스판으로 구성하면서도 안정적인 작동이 이루어질 수 있는 것이므로 수문이 장스판으로 구성되는 데 따른 이점을 모두 가질 수 있음은 자명한 것이다.

그리고 본 발명에서는 수문(10)의 배수측면에 등간격으로 다수의 작동실린더(20)(30)를 연결한 것을 예로 하여 설명하였지만 수문(10)의 저수측면에 다수의 작동실린더(20)(30)를 연결한 구조에도 적용가능한 것이므로 이러한 변형된 실시예들 역시 모두 본 발명의 권리범위에 속하는 것은 당연한 것이다.

10 : 수문 11 : 회전축
20,30 : 작동실린더 21,31 : 오일관
22 : 안치홈 40 ; 오일펌프
50 : 솔레노이드 밸브 60 ; 오일탱크

Claims (1)

1. 하천 양측에 지지구조체를 축조하고, 수문의 하단 양측에 위치된 회전축을 상기 각 지지구조체에 회전가능하게 설치하며, 상기 수문의 일측에는 동력수단을 연결하여 상기 동력수단으로부터 전달된 동력에 의해 상기 수문이 그 회전축을 중심으로 회전되면서 상기 지지구조체 사이의 수로를 개폐하는 전도식 수문에 있어서,
   상기 수문의 일측면에는 등간격으로 단동식의 유압실린더로 된 작동실린더 2개씩을 회전가능하게 각각 연결하고, 상기 각 작동실린더의 하면은 상기 수로의 바닥부에 함몰 형성된 안치홈에 회전가능하게 각각 고정하며, 상기 각 작동실린더의 하단부에는 열림배관과 닫힘배관 역할을 동시에 수행하는 하나씩의 오일관을 각각 연결하고, 오일을 펌핑해주는 오일펌프와 상기 각 오일관의 사이에는 솔레노이드 밸브를 구비하되, 평상시에는 상기 각 작동실린더 중 하나의 작동실린더만으로 상기 수문을 개폐하도록 상기 솔레노이드 밸브는 상기 오일펌프와 상기 각 작동실린더 중 어느 하나의 오일관만 연결하도록 하며, 상기 오일펌프가 연결된 작동실린더의 고장시에는 상기 솔레노이드 밸브가 상기 오일펌프와 다른 작동실린더의 오일관을 연결하도록 구성한 것을 특징으로 하는 긴급상황에 대비할 수 있는 장스판 수문.

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