KR100770035B1

KR100770035B1 - 수압식 수문장치

Info

Publication number: KR100770035B1
Application number: KR1020070021020A
Authority: KR
Inventors: 박정원
Original assignee: (주) 삼안산업
Priority date: 2007-03-02
Filing date: 2007-03-02
Publication date: 2007-10-26
Anticipated expiration: 2027-03-02

Abstract

본 발명은 강이나 하천 또는 저수지 등에 농업용수나 공업용수를 확보하기 위하여 설치되는 보의 통수구에 설치되어 수위 변화에 의하여 수문의 승강 또는 선회 안착 작동으로 보의 통수구를 개폐 조절할 수 있도록 한 수압식 수문장치에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강이나 하천에 폭 방향으로 설치되는 보에 설치되되 상류에서 하류로 흐르는 물을 단속하도록 통수구가 형성된 본체와, 상기 본체의 통수구에 설치되어 보의 상류에서 작용하는 수압에 의하여 개폐 조절되는 수문과, 상기 본체에 설치되어 개방된 상기 수문을 원상복귀시키기 위한 역승강부로 구성된 것을 특징으로 한다.

수압식 수문장치, 수문, 통수구, 보, 하천, 저수지, 홍수

Description

수압식 수문장치{A water gate apparatus for using water pressure}

도 1은 본 발명에 따른 수압식 수문장치를 보인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 수압식 수문장치를 보인 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 수압식 수문장치를 보인 측단면도.

도 4는 본 발명의 역승강부를 보인 측단면도.

도 5는 본 발명의 가압수단을 보인 측단면도.

도 6은 본 발명의 작동관계를 보인 것으로, 수문이 열리는 상태를 보인 단면도.

도 7은 본 발명의 작동관계를 보인 것으로, 수문이 완전히 열린 상태를 보인 단면도.

도 8은 본 발명의 작동관계를 보인 것으로, 수문이 원상복귀되는 상태를 보인 단면도.

도 9는 본 발명의 수위조절부재의 작동상태를 보인 요부 확대도.

도 10은 본 발명에 따른 역승강부의 다른 실시예를 보인 측단면도.

도 11은 본 발명의 다른 실시예로, 통수구에 발전기가 구비된 상태를 보인 측단면도.

도 12는 본 발명에 따른 또 다른 실시예로, 통수구에 두레수단이 구비된 상태를 보인 측단면도.

도 13은 본 발명에 따른 또 다른 실시예로, 수문에 물의 흐름을 안내하는 가이드판이 구비된 상태를 보인 사시도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

100 : 수문장치 110 : 본체

111 : 통수구 112 : 하부프레임

114 : 측면프레임 116 : 가이드홈

130 : 안내부재 210 : 수문

214 : 축 216 : 베어링

230 : 수위조절부재 240 : 잠금부

310, 510 : 역승강부 410 : 가압수단

412 : 가압부재 810 : 발전기

812 : 수차 814 : 충전기

910 : 두레부 912 : 물레

914 : 컨베이어벨트 916 : 두레부재

본 발명은 수압식 수문장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강이나 하천 또는 저수지 등에 농업용수나 공업용수를 확보하기 위하여 설치되는 보의 통수구에 설치되어 수위 변화에 의하여 수문의 승강 또는 선회 안착 작동으로 보의 통수구를 개폐 조절할 수 있도록 한 수압식 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로, 강이나 하천 등에 설치되는 보(洑)는 주로 강 또는 하천의 폭 방향으로 설치하고 이 보에 설치되어 물의 흐름을 부분적으로 차단함으로써, 강이나 하천에 소정의 수위를 유지하는 기능을 수행하여 농업용수나 공업용수 등을 확보할 수 있도록 하고 있다.

따라서, 이러한 보가 설치되어 있는 강이나 하천 등은 평상시 자연 생태환경 및 수자원의 사용 가능한 환경을 조성하여 유지하고 있음은 주지된 바와 같다.

이와 같이 강이나 하천 등에 설치되는 보는 그 상측에 저류되는 수위를 조절하기 위하여 하나 이상의 통수구를 구비하고 있으며, 상기 통수구의 개폐를 조절하도록 각 통수구에 설치되는 수문장치를 구비하고 있다.

이러한 수문장치는 보 상측의 수위가 소정위치 이상에 이르게 되면 수문 위로 물이 넘쳐흐르거나, 부대설비로 구비되는 유압 및 기계장치로 수문을 작동시켜 통수구를 개폐시켜 넘치는 물을 배출시키게 된다.

이와 같은 수문장치는 보 상측 바닥에 퇴적물을 쌓이게 하고, 평상시에는 어류의 이동을 차단하거나, 환경 오염을 가속화시키며, 홍수 시에는 물의 배출을 지연시켜 자연 재해를 확대하는 요인으로 작용하고, 유압 및 기계장치에 의한 수질 오염 및 제작비 상승 등을 초래하는 문제점이 있었다.

즉, 유압 및 기계장치를 이용하여 수문을 개방하는 방식은 다수의 부품들이 유기적으로 서로 맞물려 동작을 하여 수문을 개폐시키는 것으로, 이는 많은 부품 중 어느 하나의 부품에 이상이 발생하게 되면 수문개폐장치가 오작동을 하는 등 고장이 발생하여 이를 수리하는데 많은 유지보수 비용이 지출되게 되고, 유압 및 기계장치에서 유출되는 기름 등에 의해 환경오염이 가중되는 등의 문제점이 있었다.

특히, 유압장치를 이용하는 경우에는 유압장치가 이물질 등에 부딪쳐 파손될 경우에는 기름의 유출로 인하여 환경을 오염시키는 요인이 되는 문제점이 있었다.

또한, 유압장치나 기계장치를 작동시키기 위해서는 관리자가 필수적으로 필요하게 되는 것으로, 집중호우 등 홍수에 의해 물의 수위가 상승하였을 때 관리자가 직접 수문을 개방시켜야 하므로, 급격한 수위상승으로 인하여 관리자가 물살에 휩쓸리는 등 안전사고의 피해를 입게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 강이나 하천 또는 저수지 등에 농업용수나 공업용수를 확보하기 위하여 보를 설치하고, 이 보의 소정 위치에 물의 수위에 따라 물을 배출시킬 수 있도록 통로가 형성되며, 이 통로에 수위변화에 따라 수문이 자동으로 승강 되도록 함과 동시에 선회 안착 작동으로 보의 통로를 개폐 조절할 수 있도록 한 것으로, 집중호우시 수문이 자동으로 개방되도록 하여 관리자가 필요 없이도 물을 빠르고 신속하게 배출시키도록 하여 홍수로 인한 재해 및 인명피해를 방지할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 집중호우 등 홍수 시에 수문의 선회 안착작동으로 통수구를 완전하게 개방시켜 통수구 및 수문에 이물질 등이 걸리는 것이 방지되어 원활하게 물이 배수되도록 하여 이로 인한 홍수 피해를 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

그리고, 수문장치의 통수구 바닥부에 물의 흐름을 안내하는 안내부재를 구비하여 수문이 완전하게 개방되어 물을 배출시킬 때 물과 같이 배출되는 이물질이 수문의 틈으로 끼는 것을 방지하여 수문장치가 원활하게 작동될 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 통수구를 통하여 배수되는 유속을 이용하여 자가발전할 수 있는 발전기를 설치하여 자체에서 전력을 얻어 사용할 수 있도록 하고, 또한 상기 통수구에 두레를 더 설치하여 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강이나 하천에 폭 방향으로 설치되는 보에 설치되되 상류에서 하류로 흐르는 물을 단속하도록 통수구가 형성된 본체 와, 상기 본체의 통수구에 설치되어 보의 상류에서 작용하는 수압에 의하여 개폐 조절되는 수문과, 상기 본체에 설치되어 개방된 상기 수문을 원상복귀시키기 위한 역승강부로 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 본체는 바닥면에 안착 고정되는 하부프레임과, 상기 하부프레임의 상단 양측부에 서로 대응되게 설치되는 한쌍의 측면프레임과, 상기 측면프레임이 서로 대응되는 내측면에 상기 수문의 동작을 안내하는 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 가이드홈은 "∧"형상으로 형성되되 상단부의 상부접촉면에는 수평부가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가이드홈의 상단부 하부접촉면은 상기 수평부의 중심부를 기준하여 하류 방향으로 편심되게 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드홈은 하류 방향으로 연장되는 개방부가 형성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체에 설치되어 배수되는 물의 흐름을 안내하는 안내부재가 더 구비되되, 하류 방향으로 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수문의 상단부에는 물의 수위를 조절하는 수위조절부재가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수문은 배면측 상단부 소정의 위치에 한쌍의 고정구가 구비되어 상기 하부프레임의 상단에 형성된 한쌍의 고정지지구에 서로 고정축에 의해 연결되는 링크가 구비되며, 상기 수문의 양측면으로 연설된 축에 축설된 베어링이 구 비되어 상기 가이드홈에 유동되게 결합된 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 수문은 상기 본체의 통수구 수직 방향을 기준하여 하류 방향으로 0°∼ 30°로 경사지게 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수위조절부재는 길이 방향으로 다수개의 돌기가 형성되고, 상기 수문의 상부에는 상기 돌기가 안착되는 안착홈이 형성되어 힌지축에 의해 유동되게 결합 고정된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 수위조절부재는 상기 수위조절부재에는 걸이구가 구비되고, 상기 수문에는 상기 걸이구가 체결되는 걸이부재가 구비된 잠금부가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 역승강부는 상기 수문의 양측면에 형성된 축이 연장형성되고, 상기 본체의 측면프레임 상단부 외측으로 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 근접위치에 안내링이 구비되어 상기 축에 일측부가 고정되어 상기 안내링에 결합되어 상기 관통공을 통해 외측으로 돌출된 와이어가 구비되고, 상기 와이어의 돌출된 끝단부에는 권취 및 이완동작을 하는 구동부가 결합된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 역승강부는 상기 본체의 고정지지구에 체결된 고정축을 연장하여 상기 측면프레임 내측에 위치되게 하여 풀리가 구비되고, 상기 본체의 측면프레임 상단부에는 구동부가 구비되며, 상기 구동부와 풀리는 벨트로 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체의 통수구에는 발전기가 설치되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 발전기는 상기 수문의 하단부가 상기 본체의 하부프레임과 이 격되게 하여 유속을 발생시키고, 상기 수문의 하류 방향 근접 위치에 일부가 상부로 돌출되게 상기 안내부재에 삽입 설치되는 수차가 구비되고, 상기 수차에서 발생되는 전류를 저장하는 충전지가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 본체의 통수구에 높은 곳으로 물을 공급하는 두레수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 두레수단은 상기 수문의 하단부가 상기 본체의 하부프레임과 이격되게 하여 유속을 발생시키고, 유속이 발생되는 위치에 설치되되 상부가 돌출되게 상기 안내부재에 설치되는 물레가 구비되고, 상기 물레의 상단부로 소정의 간격으로 이격되게 컨베이어벨트가 수직 방향으로 설치되어 물레와 벨트가 연결되며, 상기 컨베이어벨트에는 소정의 간격으로 다수개의 두레부재가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수문을 가압하여 수압에 수문이 열리는 것을 방지하도록 상기 측면프레임의 내측에 구비된 가압수단이 더 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가압수단은 "ㄱ"자 형상으로 형성되어 하부가 상기 본체의 측면프레임에 유동되게 결합되어 상기 수문의 측면부에 축설된 축에 안착되어 가압하는 가압부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 가압부재의 상단부 끝단부에 중량체가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 수문의 하류 방향에 설치되되 상류의 흐르는 물을 안내하는 가이드판이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가이드판의 길이 방향으로는 다수개의 톱니형상의 요홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 수압식 수문장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 수압식 수문장치를 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수압식 수문장치를 보인 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수압식 수문장치를 보인 측단면도이고, 도 4는 본 발명의 역승강부를 보인 측단면도이고, 도 5는 본 발명의 가압수단을 보인 측단면도이다.

도 1 내지 도 5에서와 같이, 분 발명의 수압식 수문장치(100)는 강이나 하천에 폭 방향으로 설치되는 보에 설치되되 상류에서 하류로 흐르는 물을 단속하도록 통수구(111)가 형성된 본체(110)가 설치된다.

그리고, 상기 본체(110)에 설치되어 배수되는 물의 흐름을 안내하는 안내부재(130)가 구비된다.

또한, 상기 본체(110)의 통수구(111)에 설치되어 보의 상류에서 작용하는 수압에 의하여 개폐 조절되는 수문(210)이 설치된다.

그리고, 상기 본체(110)에 설치되어 개방된 상기 수문(210)을 원상복귀시키기 위한 역승강부(310)가 설치된다.

여기서, 상기 본체(110)는 하천의 바닥에 안착되는 하부프레임(112)이 구비되고, 상기 하부프레임(112)의 상단면 양측부에 구비되어 내부에 공간부가 형성된 한쌍의 측면프레임(114)이 구비되되, 상기 측면프레임(114)은 하천에 설치된 보에 고정되며, 상기 측면프레임(114)에는 서로 대응되는 내측면에 상기 수문(210)의 동작을 안내하는 가이드홈(116)이 형성된다.

나아가, 상기 가이드홈(116)은 "∧"형상으로 형성되어 상단부의 상부접촉면(P1)에는 소정의 길이로 수평부(h)가 형성되고, 상단부의 하부접촉면(P2)은 상기 수평부(h)의 길이 방향 중심부를 기준하여 하류 방향으로 편심(e)되게 형성되며, "∧"형상으로 형성된 상기 가이드홈(116)의 하류 방향부에는 하류방향을 향하도록 연장된 개방부(117)가 형성된다.

따라서, 상기 가이드홈(116)의 상부첩촉면(P1)에 수평부(h)를 형성하고, 하부첩촉면(P2)은 상부접촉면(P1)에 편심(e)되게 형성하여 상기 수문(210)이 완전히 열린상태에서 원상태로 복귀시킬 때 상기 역승강부(310)를 이용하여 하부접촉면(P2)까지 이동시키게 되면 상부접촉면(P1)의 안내에 따라 상기 수문(210)의 중량에 의해 상류방향으로 이동되면서 통수구(111)를 차단하는 처음 상태로 복귀하게 되고, 상기 가이드홈(116)의 개방부(117)를 통하여 수문(210)의 유지보수시에 용이하게 분해 및 조립할 수 있게 된다.

또한, 상기 안내부재(130)는 상기 본체(110)의 측면프레임(114) 사이에 설치되되 하류 방향에 경사면(132)이 형성되어 상기 하부프레임(112)에 안착 고정 설치된다.

따라서, 상기 통수구(111)에 설치되고 하류부에 경사면(132)을 형성하여 상기 수문(210)이 개방될 때 상기 안내부재(130)와 개방된 수문(210)의 상부가 수평 이 되게 하여 상기 수문(210)과 통수구(111)를 통하여 배수되는 물과의 마찰력에 의해 수문(210)의 파손을 방지하고, 이물질 등 기타 쓰레기 등이 수문(210)에 끼거나 걸리는 것을 방지하게 된다.

그리고, 상기 수문(210)은 배면측 상단부 소정의 위치에 서로 대응되게 한쌍의 고정구(212)가 구비되고, 상기 하부프레임(112)의 상단부에 서로 대응되되 상기 고정구(212)와 동일 선상에 한쌍의 고정지지구(118)가 구비되며, 상기 고정구(212)와 고정지지구(118)는 고정축(122)(122a)에 의해 연결되는 링크(120)가 구비된다.

또한, 상기 수문(210)의 양측면으로는 상기 측면프레임(114)의 공간부(115)에 위치되게 연설된 축(214)이 구비되고, 상기 축(214) 상에는 상기 가이드홈(116)에 접촉되어 원활하게 가이드 되도록 하는 베어링(216)이 결합 고정된다.

그리고, 상기 수문(210)은 상기 본체(110)의 하부프레임(112)을 기준으로 하여 수직방향으로 경사지게 설치되되 상기 수문(210)의 상단부가 하류를 향하도록 하고, 상기 수문(210)의 경사각도(a)는 수직방향에서 약 0°∼ 30°정도의 기울기로 설치되는 것이 가장 바람직하다.

여기서, 상기 수문(210)의 경사각이 30°이상일 경우에는 상류에서 발생되는 작은 수압에도 수문(210)이 빨리 열리게 되어 물의 흐름을 원활하게 단속할 수 없게 된다.

또한, 상기 수문(210)의 상단부에는 물의 수위를 조절할 수 있는 수위조절부재(230)가 더 구비된다.

여기서, 상기 수위조절부재(230)는 상기 수문(210)의 상부 길이 방향으로 다 수개의 안착홈(218)이 형성되고, 상기 수위조절부재(230)의 하단부에는 상기 수문(210)의 안착홈(218)에 안착되어 힌지축(234)에 의해 고정되는 돌기(232)가 형성된다.

나아가, 상기 수위조절부재(230)를 고정시키는 잠금부(240)가 더 구비되되, 상기 잠금부(240)는 수문(210)의 전면 또는 후면부에 설치되되, 바람직하게는 상기 수문(210)의 전면부에 설치되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 잠금부(240)는 상기 수위조절부재(230)에 다수개의 걸이구(242)가 구비되고, 상기 수문(210)의 상부에는 상기 걸이구(242)와 동일 위치에 구비되어 상기 걸이구(242)가 착탈되는 걸이부재(244)가 구비된다.

따라서, 상기 수위조절부재(230)에 의하여 상류의 수위를 선택적으로 조절할 수 있도록 한 것으로, 즉 상기 수위조절부재(230)를 하류 방향으로 접을 경우에는 수문(210)의 높이가 낮아지게 되어 상대적으로 상류의 수위는 낮게 유지되게 된다.

이때, 상기 수위조절부재(230)에 탄성수단(미도시)을 부가하여 수위조절부재(230) 상부의 적정수위에 도달하게 되면 수위조절부재(230)가 자동으로 접혀 \지게하여 일정수위를 유지할 수 있도록 할 수도 있다.

그리고, 상기 역승강부(310)는 상기 수문(210)의 양측면에 축설된 상기 축(214)에 고정되고, 상기 본체(110)의 측면프레임(114) 상단부 외측으로 관통공(119)이 형성되며, 상기 관통공(119)의 근접위치에 안내링(312))이 구비되고, 일측이 상기 축(214)에 고정되며, 타측부는 상기 안내링(312)과 관통공(119)에 결합되게 통과하여 상기 측면프레임(114)의 외측으로 돌출되는 와이어(314)가 구비되 며, 외측으로 돌출된 상기 와이어(314)의 끝단부에는 권취 및 이완동작을 하는 구동부(316)가 결합되어 상기 측면프레임(114)의 상단부에 설치 고정된다.

여기서, 상기 안내링(312)은 상기 가이드홈(116)의 상부에 형성된 하부접촉면(P2)보다 상류 방향에 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체(110)의 측면프레임(114) 내측부에는 상기 수문(210)이 수압에 의하여 열리는 것을 방지하는 가압수단(410)이 설치된다.

여기서, 상기 가압수단(410)은 "ㄱ"자 형상으로 형성되어 하단부가 상기 측면프레임(114)에 유동 가능하게 결합 고정되어 상기 수문(210)의 측면부에 축설된 축(214)의 상부에 안착되어 상기 축(214)을 가압하여 수문(210)이 수압에 의해 유동되는 것을 차단하는 가압부재(412)가 설치된다.

나아가, 상기 가압부재(412)의 상단부, 즉 상기 축(214)을 가압하는 개방부 끝단에는 수압에 의해 상기 축(214)을 가압하고 있는 가압부재(412)가 이탈되는 것을 방지하기 위하여 중량체(414)가 더 구비된다.

그리고, 수압에 의해 상기 수문(210)이 자동으로 열리도록 하기 위해가압부재(412)를 해지하는 동작은 일측이 상기 가압부재(412)에 고정되고, 타측은 상기 측면프레임(114)의 상부 외측으로 돌출되어 정역회전 하는 작동부(418)에 결합 고정되는 와이어(416)가 구비되어 상기 작동부(418)의 정역회전에 의하여 상기 와이어(416)를 감게 되면 상기 수문(210)을 가압하는 가압부재(412)가 해지되고, 또한 작동부(418)를 반대 방향으로 동작시키게 되면 가압부재(412)는 상기 축(214)의 상부로 하강하면서 가압동작을 수행하게 된다.

여기서, 상기 가압부재(412)의 가압 및 해지 동작을 수행하는 방식은 작동부(418)에 한정되는 것이 아니라 핸틀(미도시)을 이용하여 가압부재(412)에 고정된 와이어(416)를 감거나 풀어주는 동작에 의해 수문(210)을 가압 및 해지할 수도 있으나, 이 이외에 상기 와이어(416)를 감거나 풀어줄 수 있는 어떠한 방식과 수단을 적용하여도 무방하다.

또한, 상기 작동부(418)를 작동시키지 않은 상태에서 상기 수문(210)에 수압이 발생하게 되면 상기 가압부재(412)의 누르는 힘에 의해 수문이 서서히 열리도록 하여 급속한 속도로 상류의 물이 하류로 배출되는 것을 방지할 수도 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용관계를 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명의 작동관계를 보인 것으로, 수문이 열리는 상태를 보인 단면도이고, 도 7은 본 발명의 작동관계를 보인 것으로,수문이 완전히 개방된 상태를 보인 단면도이다.

먼저, 평소에는 얕은 수심의 강이나 하천 또는 저수지에 폭 방향으로 설치된 보에 설치되어 상류에서 하류로 흐르는 소정의 수량을 차단함으로써, 보의 상류에 소정의 저수량을 유지시켜 자연 생태 환경을 조성하고 유지시키고 하류 측에서 수자원을 이용할 수 있게 된다.

그러나, 집중호우나 홍수 등 자연재해에 의해 상류로부터 많은 수량이 흘러내리게 되면 상류의 많은 수량의 흐름에 의하여 수문(210)을 선회 안착시켜 통수구(111)를 완전히 개방시키게 되어 상류의 수량을 하류로 배출시키게 된다.

즉, 집중호우나 홍수 등에 의해 상류에서 흐르는 유속과의 마찰력이 상기 수문(210)에 작용하게 되면 상기 링크(120)의 하부를 중심으로 하여 도 6과 같이 상기 베어링(216)이 상기 가이드홈(116)을 따라 상부로 상승하게 되고, 최상단부로 상승된 수문(210)은 수문(210)의 하중과 흐르는 유속에 의해 하류 방향으로 자동적으로 이동되게 되어 도 7과 같이 상기 수문(210)이 완전히 개방되어 상류의 수량을 하류로 방출시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 수문(210)이 완전히 개방되었을 때 상기 안내부재(130)와 수문(210)은 상단부가 수평을 유지하여 상기 통수구(111)를 통해 배출되는 물은 상기 안내부재(130)의 안내에 따라 하류로 원활하게 배수되고, 배수되는 유속과 상기 수문(210)의 마찰을 최소로 하여 상기 수문(210)이 파손되는 것을 방지하며, 또한 상류에서 유입되는 많은 쓰레기 등 이물질이 상기 수문(210)에 걸리는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 상기 수문(210)이 개방되어 상류의 물을 하류로 배출시킨 후에는 상기 수문(210)을 원상복귀시켜 상기 통수구(111)를 차단하여 상류에 일정 수량을 유지시키게 된다.

즉, 상기 수문(210)이 개방된 상태에서 상기 역승강부(310)의 구동부(316)를 작동시키게 되면 상기 와이어(314)가 감기면서 수문(210)의 양측에 고정된 축(214)이 상기 가이드홈(116)을 따라 상승되면서 상기 수문(210)을 상승시키게 된다.

이때, 상기 수문(210)이 가이드홈(116)의 제일 상부, 즉 상기 가이드홈(116)의 하부접촉부(P2)에 상기 수문(210)에 결합된 베어링(216)이 위치되게 되면 상기 베어링(216)은 상기 수문(210)의 무게 중심의 이동에 의해 자연적으로 상류 방향으로 이동하게 되므로상기 구동부(316)는 더 이상 동작을 하지 않게 되고, 상기 수문(210)의 하중에 의해 상류 방향으로 이동하여 상기 통수구(111)를 차단시키게 된다.

또한, 상류에 많은 양의 수량에도 수문(210)이 열리지 않도록 하고자 할 경우에는 상기 수문(210)이 자동으로 개방되는 것을 방지하기 위하여 상기 가입부재(412)를 상기 축(214)의 상부를 가압시키게 되면 상기 수문(210)은 가압부재(412)의 가압에 의해 열리지 않고 고정되게 된다.

이때, 상기 수문(210)을 열고자할 경우에는 상기 가압수단(410)의 작동부(418)를 작동시키게 되면 상기 가압부재(412)에 연결된 와이어(416)를 감으면서 상기 가압부재(412)를 축(214)으로부터 이탈시켜 가압이 해지되어 상류의 수압에 의해 수문(210)이 자동으로 열릴 수 있게 된다.

그리고, 상기 수위조절부재(230)를 이용하여 상류의 수위를 조절할 수 있는데, 이때는 상기 수위조절부재(230)를 고정시키고 있는 걸이구(242)를 상기 걸이부재(244)로부터 분리시키게 되면 상기 수위조절부재(230)는 하류 방향으로 힌지축(234)을 중심으로 하여 유동되어 상기 수문(210)의 상부가 개방되어 상기 수문(210)의 높이가 낮아지게 되므로 상류의 적은 수량을 흐르게 할 수가 있게 된다.

도 10은 본 발명에 따른 역승강부의 다른 실시예를 보인 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 역승강부(510)는 상기 본체(110)의 고정지지 구(118)에 결합된 고정축(122)을 상기 측면프레임(114) 내측에 위치되게 연장형성 하여 풀리(512)가 결합 고정되고, 상기 본체(110)의 측면프레임(114)의 상단부에는 정역회전을 하는 구동부(514)가 구비되며, 상기 구동부(514)와 상기 풀리(512)는 벨트(516)로 연결되어 상기 구동부(514)의 동력을 풀리(512)에 전달하게 된다.

여기서, 상기 구동부(514)는 모터를 사용하는 것이 바람직하나, 동력을 발생시킬 수 있는 어떠한 것을 사용하여도 무방하다.

이와 같이 구성된 본 발명의 수압식 수문장치에 대한 동작관계는 전자에서와 동일한 방법에 의해 이루어지는 것으로, 여기서는 생략하기로 한다.

다만, 본 발명의 수압식 수문장치에 대하여 역승강부의 작동관계를 설명하면, 홍수 등 자연재해에 의하여 상류측에서 작용하는 수압에 의하여 수문(210)을 승강시켜면서 통수구(111)를 개폐시키게 된다.

이때, 상기 수문(210)이 개방될 때 상기 구동부(514)는 작동되지 않고 공회전을 하게 되어 상기 수문(210)이 수압에 의해 자동으로 열리게 된다.

따라서, 상기 통수구(111)를 완전히 열게 되므로 상류의 물이나 이물질 등이 하류로 배출되게 된다.

이렇게 상류의 물을 하류로 배출시킨 후에는 상기 수문(210)을 원상복귀시켜 통수구(111)를 차단하게 된다.

이때, 상기 수문(210)을 복귀시키는 동작은 상기 측면프레임(114)의 외측에 구비된 구동부(514)를 작동시키게 되면 상기 구동부(514)의 동력은 벨트(516)를 통하여 풀리(512)로 전달되어 상기 풀리(512)의 회전력에 의해 고정축(122)이 회전하 게 되고, 상기 고정축(122)의 회전에 의해 상기 고정축(122)에 고정되어 있는 링크(120)가 고정축(122)을 중심으로 회전을 하면서 상기 수문(210)을 역승강시키게 되고, 상기 수문의 원상복귀에 의하여 상기 통수구(111)를 차단시키게 된다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예로, 통수구에 발전기가 구비된 상태를 보인 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 본체(110)의 통수구(111)에 발전기(810)가 설치되되, 상기 발전기(810)는 상기 수문(210)의 하단부를 상기 본체(110)의 하부프레임(112)과 이격되게 형성하여 이격부를 통하여 배출되는 물에 유속이 발생하도록 하고, 상기 수문(210)의 하류 방향 근접 위치, 즉 수문(210)의 하부 이격부에 근접되게 하여 이격부로 통과하는 물의 유속에 의해 회전되도록 일부가 상부로 돌출되게 상기 안내부재(130)에 삽입 고정 설치되는 수차(812)가 구비된다.

그리고, 상기 수문(210)의 이격부를 통하여 배출되는 물의 유속에 의해 회전하는 수차(812)에서 발생된 전류를 인가받아 저장하여 필요시에 인출하여 사용할 수 있도록 하는 충전지(814)가 더 구비된다.

다만, 상기 발전기(810)로 사용하고자 할 경우에는 상기 수문(210)을 가압하는 가압부재(410)를 이용하여 수압에 의해 상기 수문(210)이 완전히 열리지 않도록 고정시켜야 한다.

따라서, 상기 통수구(111)를 통하여 배출되는 유속을 이용하여 상기 수문장치(100)를 관리하는데 필요한 전력을 자가 발전에 의해 전력을 공급하므로 경제적인면에서 많은 절감을 가질 수 있는 효과가 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예로, 통수구에 두레부가 구비된 상태를 보인 측단면도이다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 본체(110)의 통수구(111)에는 낮은 곳에서 높은 곳으로 물을 공급하는 두레부(910)가 구비된다.

여기서, 상기 두레부(910)는 상기 수문(210)의 하단부가 상기 본체(110)의 하부프레임(112)과 이격되게 형성하여 이격부를 통하여 배출되는 물에 유속이 발생되도록 하고, 상기 수문(210)의 하류 방향 근접 위치, 즉 수문(210)의 하부 이격부에 근접되게 하여 이격부로 통과하는 물의 유속에 의해 회전되도록 일부가 상부로 돌출되게 상기 안내부재(130)에 삽입 고정 설치되는 물레(912)가 구비된다.

그리고, 상기 수문(210)의 저면부, 즉 상기 수문(210)의 근접위치 상류 방향에 수직 방향으로 컨베이어벨트(914)가 설치되고 상기 컨베이어벨트(914)에는 낮은 곳의 물을 높은 곳으로 퍼올릴 수 있도록 등간격으로 다수개의 두레부재(916)가 구비된다.

여기서, 상기 물레(912)와 상기 컨베이어벨트(914)는 별도의 벨트(918)로 연결되어 상기 유속에 의해 회전하는 회전역을 컨베이어벨트(914)로 전달하게 된다.

다만, 낮은 곳에서 높은 곳으로 물을 퍼올리기 위해서는 상기 수문(210)을 가압하는 가압부재(412)를 이용하여 수압에 의해 상기 수문(210)이 완전히 열리지 않도록 가압 고정시켜야 한다.

따라서, 상기 통수구(111)를 통하여 배출되는 유속을 이용하여 상기 물레(912)를 회전시키고 상기 물레(912)의 회전력은 벨트(918)에 의해 수직으로 설치된 컨베이어벨트(914)로 전달되어 상기 컨베이어벨트(914)가 회전을 하면서 상기 두레부재(916)에 담아 상부로 이동되게 하여 높은 곳으로 물을 공급할 수 있게 된다.

여기서, 상기 두레부재(916)에 의해 퍼올려진 물은 별도의 물 유도부재(919)를 더 설치하여 원하는 위치에 물을 공급할 수 있게 된다.

이에 도시된 바와 같이, 상기 수문(210)의 하류 방향에 설치되되 상류에서 하류로 흐르는 물의 흐름을 안내하는 가이드판(250)이 더 구비된다.

여기서, 상기 가이드판(250)의 길이 방향으로는 다수개의 톱니형상의 요홈(252)이 형성된다.

다만, 수문(210)이 상류에서 가해지는 수압에 의해 수문(210)이 열리지 않도록 고정시킨 후, 즉 상기 가압부재(412)를 이용하여 수문(210)을 고정시킨 후에 상기 수문(210)의 상부로 넘치는 물을 상기 가이드판(250)을 통하여 하류방향으로 낙하하도록 하고, 상기 가이드판(250)을 통하여 하류 방향으로 낙하하는 물은 요홈(252)을 통하여 낙하하도록 함으로써, 하천 등에 설치한 수문장치에 의해 물의 흐름을 단속함과 동시에 수문장치를 넘쳐 흐르는 물의 흐름이 요홈(252)을 통하여 낙하할 때 물의 흐름이 여러 방향으로 갈라져 흐르게 되어 그 모양이 분수에서 물을 뿜어내는 것과 같이 되므로 보는 사람으로 하여금 경치를 아름다움을 느끼게 하므로 시각적인 즐거움을 주게 된다

상기에서는 본 발명에 따른 수압식 수문장치에 대한 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명에 속한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 홍수 등 자연재해로 인하여 많은 양의 물이 흐를 때 발생되는 수압에 의하여 수문이 자동으로 열리도록 하여 안내부재와 수문 이 수평상태를 유지하게 되어 통수구를 통하여 상류의 물이나 쓰레기 등 이물질이 걸림 없이 배출시킬 수 있도록 한 효과가 있다.

또한, 홍수 등에 의해 수문에 가해지는 수압에 의해 완전히 개방되어 있는 수문을 역승강부를 이용하여 수문을 역상승시키게 되면 상기 수문은 상승되어 상기 상승된 수문은 가이드홈의 상부접촉면에 위치하게 되면 편심부에 의해 수문의 하중에 의해 자동으로 통수구를 차단할 수 있어 상기 수문을 편리하고 간편하게 원상복귀시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 상기 수문에 수위조절부재를 더 구비하여 수위를 필요에 따라 임의로 조절할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 수문의 상부에 가이드판을 설치하여 수문을 넘쳐 흐르는 물이 만들어 내는 모양에 의해 시각적인 즐거움을 느낄 수 있는 효과가 있다.

한편, 수문장치 하부의 통수구에 물레를 설치하여 전력을 생산하거나 두레를 설치하여 높은 곳으로 물을 공급할 수 있어 흐르는 물을 다용도로 활용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

강이나 하천에 폭 방향으로 설치되는 보에 설치되되 상류에서 하류로 흐르는 물을 단속하도록 통수구가 형성된 본체와,

상기 본체의 통수구에 설치되어 보의 상류에서 작용하는 수압에 의하여 개폐 조절되는 수문과,

상기 본체에 설치되어 개방된 상기 수문을 원상복귀시키기 위한 역승강부와,

상기 수문을 가압하여 수압에 의해 수문이 열리는 것이 방지되도록 상기 본체에 구비된 가압수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체는 바닥면에 안착 고정되는 하부프레임과,

상기 하부프레임의 상단 양측부에 서로 대응되게 설치되는 한쌍의 측면프레임과,

상기 측면프레임이 서로 대응되는 내측면에 상기 수문의 동작을 안내하는 가이드홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 2 항에 있어서,

상기 가이드홈은 "∧"형상으로 형성되되 상단부의 상부접촉면에는 수평부가 형성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

상기 가이드홈의 상단부 하부접촉은 상기 수평부의 중심부를 기준하여 하류 방향으로 편심되게 형성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 4 항에 있어서,

상기 가이드홈은 하류 방향으로 연장되는 개방부가 형성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항에 있어서,

상기 본체에 설치되어 배수되는 물의 흐름을 안내하는 안내부재가 더 구비되되, 하류 방향으로 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항에 있어서,

상기 수문의 상단부에는 물의 수위를 조절하는 수위조절부재가 더 구비된 것 을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 7 항에 있어서,

상기 수문은 배면측 상단부 소정의 위치에 한쌍의 고정구가 구비되어 본체의 하부프레임 상단에 형성된 한쌍의 고정지지구에 서로 고정축에 의해 연결되는 링크가 구비되며, 상기 수문의 양측면으로 연설된 축에 축설된 베어링이 구비되어 상기 가이드홈에 유동되게 결합된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 8 항에 있어서,

상기 수문은 상기 본체의 통수구 수직 방향을 기준하여 하류 방향으로 0° ∼ 30°로 경사지게 설치된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 9 항에 있어서,

상기 수위조절부재는 길이 방향으로 다수개의 돌기가 형성되고, 상기 수문의 상부에는 상기 돌기가 안착되는 안착홈이 형성되어 힌지축에 의해 유동되게 결합 고정된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 10 항에 있어서,

상기 수위조절부재에는 걸이구가 구비되고, 상기 수문에는 상기 걸이구가 체결되는 걸이부재가 구비된 잠금부가 더 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 역승강부는 상기 수문의 양측면에 형성된 축이 연장형성되고, 상기 본체의 측면프레임 상단부 외측으로 관통공이 형성되며, 상기 관통공의 근접위치에 안내링이 구비되어 상기 축에 일측부가 고정되어 상기 안내링에 결합되어 상기 관통공을 통해 외측으로 돌출된 와이어가 구비되고, 상기 와이어의 돌출된 끝단부에는 권취 및 이완동작을 하는 구동부가 결합된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 역승강부는 상기 본체의 고정지지구에 체결된 고정축을 연장하여 상기 측면프레임의 내측에 위치되게 하여 풀리가 구비되고, 상기 본체의 측면프레임 상단부에는 구동부가 구비되며, 상기 구동부와 풀리는 벨트로 연결된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체의 통수구에는 발전기가 설치되는 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 14 항에 있어서,

상기 발전기는 상기 수문의 하단부가 상기 본체의 하부프레임과 이격되게 하여 유속을 발생시키고, 상기 수문의 하류 방향 근접 위치에 일부가 상부로 돌출되게 상기 안내부재에 삽입 설치되는 물레가 구비되고, 상기 물레에서 발생되는 전류를 저장하는 충전지가 더 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 본체의 통수구에 높은 곳으로 물을 공급하는 두레수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 16 항에 있어서,

상기 두레수단은 상기 수문의 하단부가 상기 본체의 하부프레임과 이격되게 하여 유속을 발생시키고, 유속이 발생되는 위치에 설치되되 상부가 돌출되게 상기 안내부재에 설치되는 물레가 구비되고, 상기 물레의 상단부로 소정의 간격으로 이격되게 컨베이어벨트가 수직 방향으로 설치되어 물레와 벨트가 연결되며, 상기 컨베이어벨트에는 소정의 간격으로 다수개의 두레부재가 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 가압수단은 상기 본체의 측면프레임의 내측에 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 18 항에 있어서,

상기 가압수단은 "ㄱ"자 형상으로 형성되어 하부가 상기 본체의 측면프레임에 유동되게 결합되어 상기 수문의 측면부에 축설된 축에 안착되어 가압하는 가압부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 19 항에 있어서,

상기 가압부재의 상단부 끝단부에 중량체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수문의 하류 방향에 설치되되 상류의 흐르는 물을 안내하는 가이드판이 더 구비된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.
제 21 항에 있어서,

상기 가이드판의 길이 방향으로는 다수개의 톱니형상의 요홈이 형성된 것을 특징으로 하는 수압식 수문장치.