KR20200050278A

KR20200050278A - 어도 연동형 수문개폐장치

Info

Publication number: KR20200050278A
Application number: KR1020180133129A
Authority: KR
Inventors: 김원배
Original assignee: 김원배
Priority date: 2018-11-01
Filing date: 2018-11-01
Publication date: 2020-05-11
Also published as: KR102182032B1

Abstract

본 발명은 어도 연동형 수문개폐장치에 관한 것으로서, 벽체의 메인 배출구에서 회동되는 수문과, 벽체에 메인 배출구와 분리되되 하단에 개방된 유입구로부터 경사지게 연장되되 상부의 유출구와 연통되며 외부에 대해 차폐되게 형성된 어도를 갖으며, 어도의 상단의 유출구를 개폐하는 밸브가 형성된 어도 구조체와, 수문의 개방 높이를 조정할 수 있게 수문을 회동구동시키며 수문이 설정된 개방 높이로 회동되면 어도 구조체의 밸브가 개방되게 간섭하는 어도 연동 구동부를 구비한다. 이러한 어도 연동형 수문개폐장치에 의하면, 수문의 담수 높이가 어류 이동이 어려운 높이에 도달하면 어도를 연동되게 개방시킬 수 있는 장점을 제공한다.

Description

어도 연동형 수문개폐장치{apparatus of operating floodgate}

본 발명은 어도 연동형 수문개폐장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수문의 높이에 따라 어도를 연동되게 개폐할 수 있도록 된 어도 연동형 수문개폐장치에 관한 것이다.

수문 개폐장치는 하천의 수중보 또는 제방 등에 설치되어 담수의 수위를 조정할 수 있도록 수문을 개폐할 수 있도록 되어 있다.

이러한 수문 개폐장치는 대부분 동력을 이용하여 수문을 개폐할 수 있도록 되어 있으며, 국내 등록특허 제10-1687551호 등 다양하게 개시되어 있다.

한편, 수문을 회동에 의해 개폐하는 방식 중 담수의 수압에 의해 배출구를 자동으로 개방시키고, 담수량이 줄어들어 설정된 수위보다 낮을 경우 자중에 의해 자동으로 배출구를 폐쇄시킬 수 있는 자동 개폐방식의 수문 개폐장치도 적용되어 이용되고 있다.

이러한 수문 개폐 방식의 경우 수문이 폐쇄되거나 담수 수위가 높아지게 일정 경사각도 이상으로 회동된 상태를 유지하면 어류의 이동이 실질적으로 차단되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 수문의 담수 높이에 따라 어도를 연동되게 개폐시킬 수 있는 어도 연동형 수문개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 어도 연동형 수문개폐장치는 담수가 가능하게 설치된 벽체의 메인 배출구의 개방 높이를 조절할 수 있도록 상기 벽체의 메인 배출구에서 회동되는 수문과; 상기 벽체에 상기 메인 배출구와 분리되되 하단에 개방된 유입구로부터 경사지게 연장되되 상부의 유출구와 연통되며 외부에 대해 차폐되게 형성된 어도를 갖으며, 상기 어도의 상단의 유출구를 개폐하는 밸브가 형성된 어도 구조체와; 상기 수문의 개방 높이를 조정할 수 있게 상기 수문을 회동구동시키며 상기 수문이 설정된 개방 높이로 회동되면 상기 어도 구조체의 밸브가 개방되게 간섭하는 어도 연동 구동부;를 구비한다.

바람직하게는 상기 어도 연동 구동부는 상기 수문의 중간에 수평상으로 연장되게 형성된 가동바의 양단에 각각 일측이 결합되어 상방으로 연장된 제1 및 제2 선형 링크부재와; 상기 제1 및 제2 선형링크부재의 상단과 힌지를 통해 결합되되 호형 궤적을 따르는 이동에 의해 상기 수문의 높이를 조정할 수 있게 호형으로 연장되되 연장방향을 따라 간섭봉이 상호 이격되게 형성된 제1 및 제2호형 링크부재와; 상기 제1 및 제2호형 링크부재의 상기 간섭봉에 각각 치합되게 결합되어 회전에 의해 상기 제1 및 제2호형 링크부재를 선회시키는 제1 및 제2회전기어와; 상기 제1 및 제2회전기어 중 적어도 하나에 회전력을 인가하여 회전 구동시키는 동력생성부와; 상기 제1 및 제2호형 링크부재 중 적어도 한측에 설치되어 상기 수문이 설정된 개방 높이로 회동되면 상기 어도 구조체의 밸브가 개방되게 간섭하는 이잭터핀;을 구비하고, 상기 밸브는 상기 유출구를 폐쇄하게 판형으로 형성된 차폐판과; 상기 차폐판의 상단에서 상기 차폐판으로부터 멀어지는 방향으로 연장되되 상기 어도 구조체에 회동 가능하게 설치된 수평 연장봉과; 상기 수평연장봉으로부터 상기 이잭터핀의 이동경로내에 진입되게 연장된 간섭 가이드봉;을 구비하고, 상기 차폐판은 상기 간섭 가이드봉이 비간섭상태에서는 자중에 의해 상기 유출구를 폐쇄하게 설치된다.

또한, 상기 제1 및 제2호형 링크부재의 회동을 가이드 하는 제1 및 제2선회 가이드부;를 더 구비하고, 상기 제1 및 제2선회가이드부는 상기 벽체 상에 고정된 브라켓에 회전가능하게 설치되되 상기 제1호형 링크부재 또는 상기 제2호형 링크부재의 상면과 접촉되어 회동을 가이드하는 상부 가이드롤러와; 상기 브라켓에 회전가능하게 설치되되 상기 제1호형 링크부재 또는 상기 제2호형 링크부재의 저면과 접촉되어 회동을 가이드하며 상호 이격되게 배치된 제1 및 제2 하부 가이드롤러;를 구비한다.

또한, 상기 어도의 바닥면은 경사지게 연장된 방향을 따라 직선상으로 경사지되 상호 이격되게 형성된 직선경사부분과, 직선경사부분으로부터 경사방향을 따라 호형 볼록 곡면을 갖게 형성된 볼록 부분이 상호 교번으로 형성된 구조로 형성된다.

또한, 상기 수문은 상기 가동바의 하단에 회전축이 형성되어 있고, 상기 벽체의 바닥면에는 상기 회전축이 회전가능하게 지지하는 회전지지베이스;를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 어도 연동형 수문개폐장치에 의하면, 수문의 담수 높이가 어류 이동이 어려운 높이에 도달하면 어도를 연동되게 개방시킬 수 있는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 어도 연동형 수문개폐장치를 개략적으로 나타내 보인 을 나타내 보인 단면도이고,
도 2는 도 1의 어도 연동형 수문개폐장치의 평면도이고,
도 3은 도 1의 어도 연동형 수문개폐장치의 수문 개폐과정을 설명하기 위한 일부 요소를 나타내 보인 측면도이고,
도 4는 도 1의 어도 연동형 수문개폐장치의 수문 작동요소를 발췌하여 도시한 사시도이고,
도 5는 도 4의 수문 작동요소에 대해 수문이 개방된 상태를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 어도 연동형 수문개폐장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 어도 연동형 수문개폐장치(100)는 수문(110)과, 어도 구조체(160) 및 어도 연동 구동부(120)를 구비한다.

수문(110)은 판형상으로 형성되어 담수가 가능하게 설치된 벽체(10)의 메인 배출구(20)의 개방 높이를 조절할 수 있도록 벽체(10)의 메인 배출구(20)에서 후술되는 어도 연동 구동부(120)에 의해 회동될 수 있게 설치되어 있다.

수문(110)의 수직방향을 따라 중간 높이 부근에 수평상으로 연장되어 수문(110) 양측으로부터 멀어지는 방향으로 돌출된 가동바(112)가 형성되어 있고, 가동바(112)로부터 하방으로 이격된 위치의 하단에는 회전축(114)이 수문(110)으로부터 수평상으로 돌출되어 회전가능하게 형성되어 있다.

회전축(114)은 수문(110) 하단에 회전축(114)을 회전가능하게 수용하는 축수용바디(116)에 의해 회전될 수 있게 되어 있다.

회전축(114)은 벽체(10)의 바닥면에 지지되게 설치되어 수문(110)의 회전축(114)이 회전가능하게 지지하는 회전지지베이스(50)에 안착되어 있다.

회전지지베이스(50)는 회전축(114)을 안착되게 지지할 수 있게 상부가 열린 반원형 수용홈을 갖게 형성되어 있다.

어도 구조체(160)는 벽체(10)에 메인 배출구(20)와 분리되되 하단에 개방된 유입구(162)로부터 경사지게 연장되되 상부의 유출구(164)와 연통되며 외부에 대해 차폐되게 형성된 어도(163)를 갖게 함체 형태로 수문(110)의 일측에 대향되는 벽체(10)에 나란하게 형성되어 있다.

어류가 통과되는 이동통로를 형성하는 어도(163)의 바닥면은 도 4를 기준으로 우측으로 경사지게 연장된 방향을 따라 직선상으로 경사지되 상호 이격되게 형성된 직선경사부분(163a)과, 직선경사부분(163a)으로부터 경사방향을 따라 높이가 점진적으로 높아지다가 다시 높이가 낮아지게 호형 볼록 곡면을 갖게 형성된 볼록 부분(163b)이 상호 교번으로 형성된 구조로 형성되어 있다.

이러한 구조에 의하면 볼록부분(163b)의 상단과 직선경사부분(163a) 사이의 영역에서 어류가 잠시 머물 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

어도 구조체(160)는 어도(163)의 상단의 유출구(164)를 개폐하는 밸브(170)가 형성되어 있다.

밸브(170)는 유출구(164)를 폐쇄하게 판형으로 형성된 차폐판(172)과, 차폐판(172)의 상단에서 차폐판(172)으로부터 멀어지는 방향으로 연장되되 어도 구조체(160)에 회동 가능하게 설치된 수평 연장봉(174)과, 수평연장봉(174)으로부터 후술되는 이잭터핀(180)의 이동경로내에 진입되게 연장된 간섭 가이드봉(176)을 갖는 구조로 되어 있다.

여기서, 차폐판(172)은 간섭 가이드봉(176)이 비간섭상태가 되면 자중에 의해 유출구(164)를 폐쇄하게 되어 있다. 이를 위해 도 4를 기준으로 유출구(164)가 하방으로 진행할 수록 우측으로 경사지게 형성되어 있다.

어도 연동구동부(120)는 수문(110)의 개방 높이를 조정할 수 있게 수문(110)을 회동구동시키며 수문(110)이 설정된 개방 높이로 회동되면 어도 구조체(160)의 밸브(170)가 개방되게 간섭하여 어도를 개방시킬 수 있도록 되어 있다.

어도 연동 구동부(120)는 제1 및 제2 선형 링크부재와(121)(122), 제1 및 제2호형 링크부재(131)(132)와, 제1 및 제2회전기어(141)(142)와, 동력생성부(160)와, 이잭터핀(180)을 구비한다.

제1 및 제2 선형 링크부재와(121)(122)는 하단이 수문(110)의 중간에 수평상으로 연장되게 형성된 가동바(112)의 양단에 각각 힌지 결합되어 상방으로 연장되어 있고, 상단이 대응되는 제1 및 제2호형 링크부재(131)(132)에 힌지 결합되어 있다.

제1 및 제2호형 링크부재(131)(132)는 제1 및 제2선형 링크부재(121)(122)의 상단과 힌지를 통해 결합되되 호형 궤적을 따르는 이동에 의해 수문(110)의 높이를 조정할 수 있게 호형으로 연장되되 연장방향을 따라 후술되는 제1 및 제2회전기어(141)(142)에 치합되는 간섭봉(131a)(132a)이 상호 이격되게 형성되어 있다.

이잭터핀(190)은 제1 및 제2호형 링크부재(131)(132) 중 적어도 한 측에 설치되어 수문(110)이 설정된 개방 높이로 회동되면 어도 구조체(170)의 밸브(180)가 개방되게 간섭할 수 있도록 되어 있다.

도시된 예에서 이잭터핀(190)은 어도구조체(170)와 인접되게 위치하는 제2호형 링크부재(131)(132)에 밸브(170)를 향하는 방향으로 돌출되게 바형태로 형성되어 있다.

제1 및 제2회전기어(141)(142)는 외주면에 기어가 형성되어 있고, 제1 및 제2호형 링크부재(131)(132)의 간섭봉(131a)(132a)에 각각 치합되게 결합되어 회전에 의해 제1 및 제2호형 링크부재(131)(132)를 선회시킨다.

도시된 예에서 제1회전기어(141)는 후술되는 동력생성부(160)를 통해 직접 회전동력을 인가받게 되어 있고, 제2회전기어(142)는 수문(110)의 회동에 연동되어 회전되는 제2호형 링크부재(132)의 회동에 연동되어 회전되게 구축되어 있다.

또한, 제2회전기어(142)의 회전축(142a)에는 수문(110)이 상승하는 방향으로 회전시에는 제동력을 해제하고, 수문(110)이 하강하는 방향으로는 제동력을 인가하는 일방향 제동부재(145)가 결합되어 있다.

일방향 제동부재(145)는 제2회전기어(142)의 회전축(142a)에 결합되어 수문(110)이 하강하는 방향으로의 회전시에는 담수된 물이 미는 힘에 의해 급격하게 하강하는 것을 방지하도록 제동요소와 마찰에 의해 제동력을 인가하고, 수문(110)이 상승하는 방향으로는 제동요소와의 마찰이 해제되어 자유롭게 회전되도록 회전축(142a)을 감싸게 결합된 원에이 클러치 베어링(145a)과 원웨이클러치 베어링 외측에 마찰접촉되는 밴드 브레이크(145b)를 적용할 수 있다.

여기서, 원에이 클러치 베어링(145a)은 수문(110)이 상승할 때 제2회전기어(142)의 회전축(142a)과의 연동 결합이 해제되고, 수문(110)이 하강할 때 제2회전기어(142)의 회전축(142a)과 연동되게 결합된다.

제1 및 제2선회 가이드부(150a)(150b)는 제1 및 제2호형 링크부재(131)(132)의 회동을 안정적으로 가이드 할 수 있게 설치되어 있다.

제1 및 제2선회 가이드부(150a)(150b)는 동일 구조로 되어 있고 브라켓(152), 상부 가이드롤러(155), 제1 및 제2하부 가이드롤러(157)(158)을 갖는 구조로 되어 있다.

브라켓(152)은 벽체(10)에 고정되는 고정판(152a)와 고정판(152)에 제1 및 제2선회 가이드부(150a)(150b)의 외측에서 에워 싸도록 상호 이격되게 지지되어 상방으로 연장된 지지 플레이트(152b)로 되어 있다.

상부 가이드롤러(155)는 브라켓(152)에 회전가능하게 설치되되 제1호형 링크부재(131) 또는 제2호형 링크부재(132)의 상면과 접촉되어 회동을 가이드할 수 있게 되어 있다.

제1 및 제2 하부 가이드롤러(157)(158)는 브라켓(152)에 회전가능하게 설치되되 제1호형 링크부재(131) 또는 제2호형 링크부재(132)의 저면과 접촉되어 회동을 가이드하며 상호 이격되게 배치되어 있다.

이러한 상부 가이드롤러(155) 및 제1 및 제2 하부 가이드롤러(157)(158)는 3점 지지방식으로 제1호형 링크부재(131) 또는 제2호형 링크부재(132)가 안정적으,로 선회되게 지원한다.

동력 생성부(160)는 제1 및 제2회전기어(141)(142) 중 적어도 하나에 회전력을 인가하여 회전 구동시킬 수 있도록 되어 있다.

도시된 예에서는 동력생성부(160)가 제1회전기어(141)를 통해 동력을 전달하도록 구축되어 있다.

동력생성부(160)는 모터(161), 수동 핸들(162), 클러치(163), 동력전달부재(165)를 구비한다.

클러치(163)는 사용자의 조작을 통해 모터(161)에서 생성된 동력 또는 수송 핸들(162)을 통해 생성되는 동력 중 어느 하나에서 생성된 동력을 선단 동력전달요소(165a)로 전달할수 있도록 되어 있다.

동력전달부재(165)는 선단 동력전달요소(165a)에서 생성된 회전력을 중계하는 중계 동력 전달요소(165b 내지 163e)를 통해 체인 및 기어를 통해 전달할 수 있게 구축되어 있다.

참조부호 163e로 표기된 중계동력전달요소는 회전방향을 직교되게 변환시켜 제1회전기어(141)를 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

이상에서 설명된 어도 연동형 수문개폐장치에 의하면, 수문의 담수 높이가 어류 이동이 어려운 높이에 도달하면 어도를 연동되게 개방시킬 수 있는 장점을 제공한다.

110: 수문 120: 어도 연동 구동부
160: 어도 구조체

Claims

담수가 가능하게 설치된 벽체의 메인 배출구의 개방 높이를 조절할 수 있도록 상기 벽체의 메인 배출구에서 회동되는 수문과;
상기 벽체에 상기 메인 배출구와 분리되되 하단에 개방된 유입구로부터 경사지게 연장되되 상부의 유출구와 연통되며 외부에 대해 차폐되게 형성된 어도를 갖으며, 상기 어도의 상단의 유출구를 개폐하는 밸브가 형성된 어도 구조체와;
상기 수문의 개방 높이를 조정할 수 있게 상기 수문을 회동구동시키며 상기 수문이 설정된 개방 높이로 회동되면 상기 어도 구조체의 밸브가 개방되게 간섭하는 어도 연동 구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 어도 연동형 수문개폐장치.
제1항에 있어서, 상기 어도 연동 구동부는
상기 수문의 중간에 수평상으로 연장되게 형성된 가동바의 양단에 각각 일측이 결합되어 상방으로 연장된 제1 및 제2 선형 링크부재와;
상기 제1 및 제2 선형링크부재의 상단과 힌지를 통해 결합되되 호형 궤적을 따르는 이동에 의해 상기 수문의 높이를 조정할 수 있게 호형으로 연장되되 연장방향을 따라 간섭봉이 상호 이격되게 형성된 제1 및 제2호형 링크부재와;
상기 제1 및 제2호형 링크부재의 상기 간섭봉에 각각 치합되게 결합되어 회전에 의해 상기 제1 및 제2호형 링크부재를 선회시키는 제1 및 제2회전기어와;
상기 제1 및 제2회전기어 중 적어도 하나에 회전력을 인가하여 회전 구동시키는 동력생성부와;
상기 제1 및 제2호형 링크부재 중 적어도 한측에 설치되어 상기 수문이 설정된 개방 높이로 회동되면 상기 어도 구조체의 밸브가 개방되게 간섭하는 이잭터핀;을 구비하고,
상기 밸브는
상기 유출구를 폐쇄하게 판형으로 형성된 차폐판과;
상기 차폐판의 상단에서 상기 차폐판으로부터 멀어지는 방향으로 연장되되 상기 어도 구조체에 회동 가능하게 설치된 수평 연장봉과;
상기 수평연장봉으로부터 상기 이잭터핀의 이동경로내에 진입되게 연장된 간섭 가이드봉;을 구비하고,
상기 차폐판은 상기 간섭 가이드봉이 비간섭상태에서는 자중에 의해 상기 유출구를 폐쇄하게 설치된 것을 특징으로 하는 어도 연동형 수문개폐장치.
제2항에 있어서, 상기 제1 및 제2호형 링크부재의 회동을 가이드 하는 제1 및 제2선회 가이드부;를 더 구비하고,
상기 제1 및 제2선회가이드부는
상기 벽체 상에 고정된 브라켓에 회전가능하게 설치되되 상기 제1호형 링크부재 또는 상기 제2호형 링크부재의 상면과 접촉되어 회동을 가이드하는 상부 가이드롤러와;
상기 브라켓에 회전가능하게 설치되되 상기 제1호형 링크부재 또는 상기 제2호형 링크부재의 저면과 접촉되어 회동을 가이드하며 상호 이격되게 배치된 제1 및 제2 하부 가이드롤러;를 구비하는 것을 특징으로 하는 어도 연동형 수문개폐장치.
제3항에 있어서, 상기 어도의 바닥면은 경사지게 연장된 방향을 따라 직선상으로 경사지되 상호 이격되게 형성된 직선경사부분과, 직선경사부분으로부터 경사방향을 따라 호형 볼록 곡면을 갖게 형성된 볼록 부분이 상호 교번으로 형성된 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 어도 연동형 수문개폐장치.
제4항에 있어서, 상기 수문은 상기 가동바의 하단에 회전축이 형성되어 있고,
상기 벽체의 바닥면에는 상기 회전축이 회전가능하게 지지하는 회전지지베이스;를 구비하는 것을 특징으로 하는 어도 연동형 수문개폐장치.