WO2023140714A1

WO2023140714A1 - 수문

Info

Publication number: WO2023140714A1
Application number: PCT/KR2023/001080
Authority: WO
Inventors: 이미숙; 최누리; 최소리
Original assignee: 이미숙
Priority date: 2022-01-23
Filing date: 2023-01-21
Publication date: 2023-07-27
Also published as: KR20230113678A

Abstract

본 발명은 수문에 관한 것으로, 본 발명에 따른 수문은 물이 담기는 저수부의 측벽에 형성되는 배출구를 개폐하여 상기 퇴수 및 저수부의 수위를 조절하기 위한 수문으로서, 상기 저수부의 측벽 중 상기 배출구의 위에 결합되는 힌지와, 상기 힌지부와 결합하여 상기 힌지부를 중심으로 위아래로 회전되는 플랩 게이트로서 하방으로 회전하여 상기 저수부의 측벽과 포개지면 상기 배출구를 폐쇄하고 상방으로 회전하면 상기 배출구가 개방되도록 하는 플랩 게이트와, 상기 플랩 게이트가 수평일 때 상기 플랩 게이트의 상방을 향하는 면에 결합되는 부채꼴 형태의 당김줄 풀리와, 상기 저수부의 위에 설치되는 당김줄 인양수단 및 한쪽 말단은 상기 당김줄 인양수단과 연결되고 다른 한쪽 말단은 상기 플랩 게이트와 결합되는 당김줄로서 상기 플랩 게이트에 부착되어 있는 부채꼴 형태의 당김줄 풀리를 이용 수직의 인양수단으로 인한 수평운동을 회전운동으로 변환하여 상기 플랩 게이트가 상기 배출구를 폐쇄하도록 움직이는 상기 당김줄 풀리의 외주면에 상기 당김줄의 일부가 감기는 당김줄을 포함한다.

Description

수문

본 발명은 수문에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 힌지축을 중심으로 회동하는 방식으로 개폐되는 개폐 장치에 관한 것이다.

기존의 수문으로는 슬라이딩하면서 열리거나 닫히는 것이 있으며, 이러한 수문의 경우에는 슬라이딩을 위한 구조물이 장착된다.

그러나 이와 같은 슬라이딩 방식의 종래 수문은 밀폐가 어렵고, 슬라이딩 구조물 및 게이트에 이물질이 고착 등 고장 또는 누수가 발생하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 플랩 게이트(FLAP GATE) 방식의 수문이 있는데, 이러한 수문의 경우 플랩 게이트의 개폐를 위해 복잡한 구조물 또는 유압장치가 필요하다.

그러나 이와 같은 기존의 플랩 게이트 개폐 방법은 복잡한 구조물이 필요하고 구동을 위해 유압 이용 시 기름의 유출 및 고장 등의 위험성이 있다는 단점이 있다.

또한, 기존 정수장 침전지 퇴수밸브는 슬라이딩 방식의 구조로서 슬러리의 유동이 없어 저수조 바닥에 모래 또는 슬러리의 고착으로 인한 막힘 등이 발생하는 단점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1355949호

대한민국 등록특허 제10-1252187호

대한민국 등록실용신안 제20-0405533호

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 본 발명은 수문이 열릴 때 침전된 모래 또는 슬러리 등에 유동을 줌으로서 파쇄하여 슬러리 제거를 원활하게 하여 배출이 용이하게 할 수 있는 장치로 기존 별도로 침전지 등에서 사용하고 있는 파쇄장치가 필요 없으며, 구조가 단순하고 수압을 이용한 우수한 밀폐력으로 누수가 없으므로 자원의 낭비가 없어 에너지를 절감할 수 있고, 유지관리가 쉬운 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수문은 물이 담기는 저수부의 형성되는 배출구를 개폐하여 상기 저수부의 퇴수 및 지수를 확실하게 하는 장치로서, 상기 저수부의 측벽 중 상기 배출구의 위에 결합되는 힌지와, 상기 힌지부와 결합하여 상기 힌지부를 중심으로 위아래로 회전되는 플랩 게이트로서 하방으로 회전하여 상기 저수부의 측벽과 포개지면 상기 배출구를 폐쇄하고, 상방으로 회전하면 상기 배출구가 개방되도록 하는 플랩 게이트와, 상기 플랩 게이트에 부착되어 있는 부채꼴 형태의 당김줄 풀리를 이용하는 수직의 인양수단으로 인하여 수평운동을 회전운동으로 변환하여 배출구를 개폐할 수 있는 장치로 상기 플랩 게이트에 결합되는 부채꼴 형태의 당김줄 풀리와, 상기 저수부의 위에 설치되는 당김줄 인양수단 및 한쪽 말단은 상기 와이어 인양수단과 연결되고 다른 한쪽 말단은 상기 플랩 게이트와 결합되는 구조로서 상기 플랩 게이트가 상기 배출구를 개폐하도록 움직이는 상기 당김줄 풀리의 외주면에 상기 당김줄의 일부가 감기는 당김줄을 포함한다.

또한, 상기 당김줄은 와이어 또는 수심이 깊은 重하중이 걸리는 설비에는 체인을 사용하는 것이 바람직하다.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명에 따른 수문에 의하면 저수부의 물에 의한 수압의 작용으로 인해 종래의 슬라이딩 구조의 수문에 비하여 확실한 밀폐력으로 누수가 없는 장점이 있어, 자원의 낭비가 없어 에너지를 절감할 수 있으며, 슬라이딩 구조의 구조물에 이물질이 고착하여 발생되는 문제점이 해소된다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 수문은 유압 장치 등의 복잡한 구조물이 필요하지 않아서 고장 위험이 적다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의한 수문은 저수부 하부에 쌓인 모래 또는 슬러리를 플랩 게이트가 안쪽으로 휘저으면서 열리기 때문에 저수부에 침전된 모래 또는 슬러리를 밀어주면서 유동 및 균열을 발생시켜 모래 또는 슬러리를 잘 배출시킬 수 있고, 또한, 물을 잘 배출될 수 있게 하는 효과가 있으므로 별도의 파쇄장치가 필요하지 않다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 수문에 의해 플랩 게이트가 닫힌 상태를 나타낸 측면도.

도 2는 본 발명에 의한 수문에 의해 플랩 게이트가 열린 상태를 나타낸 측면도.

이하, 본 발명의 구체적인 예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 의한 수문을 나타낸 구성도로서, 도 1은 배출구(2)가 닫힌 상태를 나타내며, 도 2는 본 발명에 의한 수문의 플랩 게이트(20)에 의해 배출구(2)가 열린 상태를 나타낸 것이다.

본 발명에 의한 수문은 힌지부(10), 플랩 게이트(20), 당김줄 풀리(30), 당김줄(40) 및 당김줄 인양수단(50)를 포함하여 구성된다.

저수부는 물이 담길 수 있는 공간을 가진 구조를 의미하며, 정수장 침전지, 여과지, 배출수지, 등이 있으며 댐, 수로, 수경재배, 논 등 물을 가둬놓고 필요에 따라 배출하는 구조물 모두를 포함하는 개념일 수 있다.

저수부의 측벽(1)은 그 하부에 물이 빠져나갈 수 있게 하는 배출구(2)가 형성된 수직하게 이루어진 벽체로서, 배출구(2)는 저수부로부터 물이 빠져나가는 통로인 배수로(3)의 입구 역할을 한다.

힌지부(10)는 플랩 게이트(20)회전을 위한 축으로서, 힌지부(10)는 저수부의 측벽(1) 중 배출구(20)보다 위쪽에 있는 부분에 고정 설치된다.

플랩 게이트(20)는 힌지부(10)와 결합하여 힌지부(10)를 중심으로 위아래로 회전되며, 하방으로 회전하여 저수부의 측벽(1)과 포개지면 배출구(2)를 폐쇄하고, 상방으로 회전하면 배출구(2)가 개방되도록 한다.

당김줄 풀리(30)는 플랩 게이트(20)의 양 면 중에서 플랩 게이트(20)가 배출구(2)를 막은 상태일 때를 기준으로 배출구(2)를 향하는 면과 반대쪽 면에 결합되는 부채꼴 형태의 구조물로서, 당김줄 풀리(30)의 외주면에는 당김줄(40)이 삽입되어 당김줄(40) 이동을 안내할 수 있도록 하기 위한 안내홈 또는 체인기어 등으로 형성된다.

도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 당김줄 풀리(30)는 플랩 게이트(20)가 닫힌 상태일 때 부채꼴 형태의 당김줄 풀리(30)의 원호 부분이 하방을 향하도록 구성됨으로써, 플랩 게이트(20)가 닫힌 상태일 때 당김줄(40)의 일부가 당김줄 풀리(30)의 안내홈에 삽입되어 당김줄(40)의 하단부가 당김줄 풀리(30)의 외주면에 감긴 상태가 되도록 구성된다.

당김줄(40)은 통상적으로 와이어를 채택한다. 그러나 수위가 깊은 경우에는 와이어로는 강도가 충분하지 않을 수 있기 때문에 이 경우 체인 등을 선택할 수도 있다. 당김줄(40)을 체인으로 하는 경우에는 당김줄 풀리(30)는 체인기어로 구성한다.

당김줄 인양수단(50)으로는 기존의 설비에 사용하고 있는 공압실린더 또는 액추에이터를 사용할 수 있으며, 경우에 따라 윈치를 사용할 수 있다.

상기한 것과 같이 구성된 본 발명에 의한 수문의 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 플랩 게이트(20)가 하방으로 회동되어 저수부의 측벽(1)과 포개져 있는 상태로서 배출구(2)가 플랩 게이트(20)에 의해 폐쇄된다. 이때 저수부에 담긴 물의 압력이 플랩 게이트(20)를 밀어줌으로써 플랩 게이트(20)의 밀폐력이 대폭 향상되어 확실한 밀폐력이 발생한다.

이와 같이 배출구(2)가 닫힌 상태에서 비가 오거나 물이 유입되는 경우 저수부의 수위가 높아져서 물을 배출해야 할 필요가 생기기도 하고, 저수부에 쌓인 슬러리를 배출시키기 위해 배수로(3)를 통해 내보낼 필요가 생기기도 한다.

이 경우 도 2에 도시된 것과 같이, 당김줄 인양수단(50)을 작동시켜 당김줄(40)이 위로 당겨지면 당김줄(40)이 당김줄 풀리(30)를 위로 들어올리게 되어 당김줄 풀리(30) 및 이와 일체로 결합된 플랩 게이트(20)가 상방으로 회전하게 된다.

이로써 플랩 게이트(20)가 막고 있는 배출구(2)가 열리게 되어 저수부 내의 물이 배출구(2) 및 배수로(3)를 통해 배출되게 된다.

다만, 플랩 게이트(20)는 들어올려질 때 저수부 바닥에 침전되어 있는 모래와 슬러지를 들어올리며, 유동을 주면서 물이 통과할 수 있는 틈을 만들어주는 역할도 하기 때문에 침전물과 물이 잘 배출될 수 있도록 할 수 있다.

이상의 설명에서와 같이 본 발명은 바람직한 구체적인 예들에 대해서만 기술하였으나, 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 한 본 발명의 기술사상 범위 내에서의 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 또한, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

액체를 담수하고 있는 하부에 수문을 설치하여 배출하기위한 기구이다.

기존 슬라이딩 게이트의 교체 등 완전 밀폐로 에너지 절감 및 적절한 수량을 확보 기여함으로 대체 수요가 예상됨.

정수장의 침전지, 배수지 및 농수로, 댐 등에 설치가능.

Claims

물이 담기는 저수부의 측벽에 형성되는 배출구를 개폐하기 위한 수문으로서,

상기 저수부의 측벽 중 상기 배출구의 위에 결합되는 힌지부;

상기 힌지부와 결합하여 상기 힌지부를 중심으로 위아래로 회전되는 플랩 게이트로서, 하방으로 회전하여 상기 저수부의 측벽과 포개지면 상기 배출구를 폐쇄하고, 상방으로 회전하면 상기 배출구가 개방되도록 하는 플랩 게이트;

상기 플랩 게이트가 수평일 때 상기 플랩 게이트의 상방을 향하는 면에 결합되는 부채꼴 형태의 당김줄 풀리;

상기 저수부의 위에 설치되는 당김줄 인양수단; 및

한쪽 말단은 상기 당김줄 인양수단과 연결되고 다른 한쪽 말단은 상기 플랩 게이트와 결합되는 당김줄로서, 상기 플랩 게이트가 상기 배출구를 폐쇄하도록 움직이면 상기 당김줄 풀리의 외주면에 상기 당김줄의 일부가 감기는 당김줄을 포함하는 것을 특징으로 하는 수문.
제1항에 있어서,

상기 당김줄은 와이어 또는 체인인 것을 특징으로 하는 수문.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 플랩 게이트는 상기 당김줄 풀리가 상기 저수부의 측벽과 맞닿을 때까지 상방으로 회전 가능하게 구성되는 것을 특징으로 하는 수문.