KR200380456Y1 - 링크 개폐식 수문장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 농업용수를 공급, 차단하도록 농수로에 설치되는 링크 개폐식 수문장치에 관한 것으로, 그 목적은 작은 동력으로도 용이하게 수문이 개폐되도록 하는 것이다.

이를 위한 본 고안에 따른 링크 개폐식 수문장치는 상기 농수로에 설치되는 수직, 수평 프레임으로 이루어진 수문 프레임과; 상기 수평 프레임 상부에 길이 방향으로 배치되는 구동장치와 상기 구동장치와 나사결합되며, 상기 구동장치의 구동에 의해 상기 수평 프레임의 중심길이방향에 형성된 장공을 따라 좌, 우 대칭형으로 이동하는 슬라이드 브라켓과; 상기 대칭형으로 마련된 슬라이드 브라켓의 각 단부와 상단이 힌지결합되며, 하단은 수문 상단 중심 부분에 힌지결합된 연결링크를 포함한다.

이에 따라, 나사와 링크구동에 의해 수문의 개폐가 이루어지므로, 작은 동력의 구동장치에 의해서 용이하게 수문의 개폐가 이루어지도록 한 이점이 있다.

Description

링크 개폐식 수문장치 { LINK OPEN, CLOSE TYPE WATER GATE EQUIPMENT }

본 고안은 수문장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동장치와 이 구동장치의 구동에 의한 스크류와 슬라이드 브라켓의 수평운동을 연결링크를 통한 상, 하 수직운동으로 변환시켜 작은 동력으로도 용이하게 수문을 개폐시키는 링크 개폐식 수문장치에 관한 것이다.

일반적으로, 농수로에 설치되어 농업용수를 공급 또는 차단하는 수문장치(WE)에 대해서는 여러 가지가 알려져 오고 있다.

예를 들면, 도 1에 도시한 바와 같은, 수문장치(WE)가 그 대표적인 것으로, 그 내용은 다음과 같다.

도시한 바를 참조하면, 종래의 수문장치(WE)는 도랑 형태로 이루어진 농수로(WR)의 상측에 수문 프레임(WF)이 설치된다.

수문 프레임(WF)은 수로(WR)의 양측 수직방향으로 수직 프레임(VF)이 배치되고, 이 수직 프레임(VF)의 양단에 직각방향 수평으로 수평 프레임(HF)이 배치된다.

이 수평 프레임(HF)의 상측에 적어도 하나 이상의 승강 스크류(SC)가 수직으로 배치되는데, 이 승강 스크류(SC)는 수문 프레임(WF)의 상측에 배치된 너트(NT)와 나사결합되며, 상단에는 핸들(HD)이 축결합되고, 하단에는 수문(WD)의 상단에서 회전할 수 있도록 결합되어 있다.

따라서, 각 논에 농업용수를 공급하기 위해서는 상기한 스크류(SC)의 상단에 결합된 핸들(HD)을 일측으로 돌려서 스크류(SC)를 상측으로 끌어 올리고, 그에 따라, 이 스크류(SC)와 결합된 수문(WD)이 상측으로 인양되며 농업용수가 공급되는 것이다.

나아가, 농업용수의 공급이 완료되면, 상기한 동작의 반대로 핸들(HD)을 돌려, 스크류(SC)와 연결된 수문(WD)은 하측으로 이동하며 최초의 상태로 복귀하며, 닫히게 되어 농업용수의 공급이 차단되는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래의 수문장치는 수직상태로 배치된 스크류에 의해 상부공간을 너무 많이 차지하는 문제가 있었다.

또한, 상기한 수문은 핸들을 인력에 의해 승강시키므로서, 너무 큰 인력이 소모되어 개폐가 어려운 문제가 있었다.

나아가, 장마등 수분에 의해 스크류와 너트에 녹이 발생하면, 수문의 개폐가 더욱 더 어려워지는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 상기한 핸들 대신 감속 모터를 연결하여 전동으로 수문을 개폐하는 방식이 개시되었으나, 상, 하 방향으로 구동되는 스크류에 의해 감속 모터의 용량이 대형화되는 문제가 있었다.

본 고안은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 수문프레임 상부의 공간을 최대한 활용할 수 있도록 하는데 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 적은 동력으로도 용이하게 수문의 개폐가 이루어지도록 하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 각 농수로에 가로방향으로 배치되어 저수지로부터 공급되는 농업용수를 각 논에 공급, 차단하도록 개폐되는 수문장치에 관한 것으로,

상기 수문장치는 상기 농수로의 양측에 대칭하는 수직상태로 배치되는 수직프레임과, 상기 수직 프레임의 양 상단에 직각방향 수평상태로 배치되며 길이방향 중심에 장공이 형성된 수평 프레임으로 이루어진 수문 프레임과;

상기 수평 프레임 상부에 길이 방향으로 배치되는 구동장치와;

상기 구동장치와 나사결합되며, 상기 구동장치의 구동에 의해 상기 수평 프레임의 중심길이방향에 형성된 장공을 따라 좌, 우 대칭형으로 이동하는 슬라이드 브라켓과;

상기 대칭형으로 마련된 슬라이드 브라켓의 각 단부와 상단이 힌지결합되며, 하단은 수문 상단 중심 부분에 힌지결합된 연결링크를 포함한다.

또한, 구동장치는 상기 수평 프레임의 일단에 배치된 구동모터와;

상기 구동모터의 출력축과 일단이 축결합되고, 타단은 상기 수평 프레임의 타단에 배치된 제 1지지 브라켓과 축결합되고, 중간부분은 제 2지지 브라켓과 축결합되며, 상기 제 2지지 브라켓을 기준으로 양나사가 형성된 스크류를 포함한다.

또한, 구동장치는 상기 수평 프레임의 중간에 직각방향으로 배치되며, 일측으로 배치된 출력축에는 제 1베벨기어가 축결합된 구동모터와;

상기 구동모터의 양측 수평방향으로 배치되며, 각 일단에는 제 2베벨기어 축결합되고, 상기 제 2베벨기어가 배치된 각 일단과 양측 타단에 각각 배치된 제 1지지브라켓에 의해 회전이 용이하도록 지지되는 스크류를 포함한다.

또한, 슬라이드 브라켓은 상기 스크류가 나사결합하며 관통되는 나사부와, 상기 나사부의 하측 수직방향으로 길게 형성된 힌지결합부로 이루어진다.

또한, 슬라이드 브라켓은 양측수평방향으로 돌출된 롤러 결합축과, 상기 롤러 결합축에 축결합되는 가이드 롤러를 더 포함한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 수문장치를 보인 사시도이고, 도 3은 도 2 "Ⅲ"선을 학대하여 보인 분해사시도이고, 도 4는 본 고안에 따른 수문장치의 다른 실시예를 보인 평면도이고, 도 5와 도 6은 본 고안에 따른 수문장치의 작용을 보인 일측면도이고, 도 7의 가)와 나)는 본 고안에 따른 수문장치중 승강브라켓의 변형실시예를 보인 참고도이다. (이하, 종래의 구성과 동일한 구성은 동일 명칭을 붙여 설명하되, 그 부호만 달리 붙여 설명한다.)

도 2와 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 링크 개폐식 수문장치(10)(이하, "수문장치"라 칭한다.)는 수문프레임(100)과 구동장치(200)와 슬라이드 브라켓(300)과 연결링크(400)와 승강 브라켓(500)으로 대별된다.

수문 프레임(100)은 도랑형태로 이루어진 농수로(1)의 양측에 수직 대칭형으로 배치된 수직 프레임(110)과, 이 수직 프레임(110)의 양 상단에 수평상태로 설치된 수평 프레임(130)으로 이루어진다.

수직 프레임(110)은 사각 기둥형태로 이루어지고, 각 내측의 수직방향으로, 후술하는 수문(11)의 상, 하 이동이 용이하도록 가이드 홈(111)이 형성되어 있다.

이 수직 프레임(110)의 양 상단에 수평으로 수평 프레임(130)이 배치된다.

수평 프레임(130)의 길이 방향으로는 후술하는 가이드 롤러(370)의 탈선을 방지하기 위해 안내 돌출턱(131)이 형성되어 있으며, 이 안내 돌출턱(131)의 중심 길이방향으로 후술하는 슬라이드 브라켓(300) 하측에 마련된 힌지 결합부(330)의 측방 이동이 용이하도록 장공(133)이 형성되어 있다.

이와 같은 수평 프레임(130)의 상부에 구동장치(200)가 마련된다.

구동장치(200)는 수평 프레임(130)의 일단에 배치된 구동모터(210)와, 이 구동모터(210)와 축결합된 스크류(230)로 이루어진다.

구동 모터(210)는 기어드 모터(Geared Mortor), 또는 별도의 감속기와 모터가 연결구동하는 감속기 연결식 모터 중 어느 하나를 사용해도 무방하다.

스크류(230)는 상기한 구동모터(210)의 출력축(미도시)과 일단이 축결합된 길이가 긴 형태이며, 중간부분을 기준하여 양나사(왼나사, 오른나사)가 대칭형으로 형성된 전산 나사이다.

스크류(230)의 일단은 상기한 바와 같이, 구동 모터(210)의 출력축(미도시)과 축결합되고, 타단은 상기한 수평 프레임(130)에 배치된 제 1지지 브라켓(231)과 축결합되며, 상기한 양나사의 각 단부인 중간부분은 제 2지지 브라켓(233)과 축결합되어 있다.

상기한 제 1, 2지지브라켓(231)(233)에는 베어링(Bearing)이 배치되어 스크류(230)의 회전이 용이하도록 하였다.

또한, 스크류(230)의 각 양측에는 슬라이드 브라켓(300)이 나사결합되는데, 이 슬라이드 브라켓(300)은 나사부(310)와 힌지결합부(330)로 이루어진다.

나사부(310)는 상기한 스크류(230)가 나사결합하며 관통되는 블록형태로 형성되며, 양측에 롤러 결합축(350)이 형성되고, 이 롤러 결합축(350)에 가이드 롤러(370)가 축결합되어 있다.

이 나사부(310)의 하측에 후술하는 연결링크(400)의 상단과 힌지결합되는 힌지 결합부(330)가 배치된다.

한편, 상기한 롤러 결합축(350)과 축결합되는 가이드 롤러(370) 내부에는 베어링이 적어도 하나 이상 배치되어 후술하는 작용에서 수평 프레임(130)의 길이방향으로 형성된 안내 돌출턱(131)의 상부에서 용이하게 구름(Rolling)운동하도록 하였으며, 일측에는 상기한 안내 돌출턱(131)의 측방에 지지되어 탈선이 방지되도록 가이드 플랜지(371)가 형성되어 있다.

이와 같은, 가이드 롤러(370)와 축결합된 롤러 결합축(350)의 단부에는 공지의 축(軸)용 "C"형 멈춤링이 마련되므로, 상기한 가이드 롤러(370)의 이탈이 방지된다.(이후, 후술하는 연결링크(400)의 힌지핀(401) 결합에서 축용 "C"형 멈춤링에 대한 설명은 생략한다.)

연결링크(400)는 긴 평철(Flat Bar)의 형태로서, 상기한 제 2지지 브라켓(233)을 기준하여 수직방향 양측에 대칭형으로 배치된다.

또한, 각 양단에 힌지홀(410)이 형성되어 있으므로, 상단은 상기한 슬라이드 브라켓(300) 하측의 힌지 결합부(330)와 하단은 수문(11) 상측에 배치된 승강브라켓(500)과 힌지핀(401)에 의해 2열로 힌지결합된다.

이 연결링크(400)의 하단에는 가이드 부쉬(402)가 배치되어 후술하는 승강 브라켓(500)의 내주에서 용이하게 구름이동 하도록 하였다.

승강 브라켓(500)은 반원형으로, 상기한 연결 링크(400) 하단에 축결합되어 있는 가이드 부쉬(402)가 내주에서 용이하게 구름이동하도록 하였다.

도 4는 본 고안에 따른 수문장치(10)의 구성중 구동장치(200)의 다른 실시예를 보인 것으로, 도시된 바를 참조로 한 내용은 다음과 같다.

이하, 설명 편의상, 일실시예와 동일한 구성은 동일명칭을 붙여 설명하되, 부호만 달리 붙여 설명한다.

우선, 구동모터(210a)가 수평 프레임(130)의 중간에 직각방향으로 배치되며, 그 출력축(211)에 제 1베벨기어(211a)가 배치된다.

이 제 1베벨기어(211a)의 양측으로 제 2베벨기어(231)가 치합되는데, 이 제 베벨기어(231)에는 스크류(230a)의 각 일단이 축결합되어 있다.

이 스크류(230a)의 양단은 제 1지지브라켓(231)에 의해 지지되며, 이 스크류(230a)에는 각각 슬라이드 브라켓(300)이 나사결합되어 있는데, 일실시예와는 달리, 다른 실시예에서의 스크류(230a)는 양나사가 아니고, 일측으로 동일한 나사가 형성된다.

계속해서, 도 5와 도 6을 참조하여 본 고안에 따른 수문장치(10)의 작용에 대해 설명한다.(작용은 일실시예의 구성을 참조로 하여 설명한다.)

먼저, 도 5를 참조하면, 본 고안에 따른 구동모터(210)가 일측방향으로 회전하면, 스크류(230)가 연동으로 회전하고, 이 스크류(230)와 나사결합된 슬라이드 브라켓(300)은 나사산의 방향을 따라, 양측을 향해 대칭형으로 이동한다.

이에 따라, 슬라이드 브라켓(300) 하측에 마련된 힌지 결합부(330)에 힌지 결합된 연결링크(400)의 상단도 양측 방향으로 이동하게 된다.

이때, 수문(11) 상측 중심에 마련된 승강 브라켓(500) 내주에 힌지결합된 연결링크(400)의 하단은 양측으로 벌어질 수 없으므로, 상승하게 되며, 하측에 배치된 수문(11) 전체를 상승시킴으로써, 수문(11)이 개방되며 농업용수가 방류되는 것이다.

한편, 소망하는 양만큼의 농업용수의 공급이 완료되면, 구동모터(210)를 역방향으로 회전시키므로서, 상기한 동작의 반대로 스크류(230)가 회전하게 되고, 이 스크류(230)와 나사 결합된 슬라이드 브라켓(300)과 연결링크(400)의 상단이 내측으로 모아짐에 따라, 도 6에 도시한 바와 같이, 수문(11)이 닫히며, 농업용수의 공급이 중단되는 것이다.

한편, 상기한 바와 같이 수문(11)의 상부 중심에 마련된 승강 브라켓(500)은 당 업계의 제조기술로서 얼마든지 용이하게 변형하여 실시가 가능하다. 예를 들면, 도 7의 가)와 나)에 도시한 바와 같이, 힌지핀(401)에 의해 힌지결합되는 형태로 바뀌어도 본 고안 소기의 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

이와 같이, 스크류(230) 회전에 의해 수문(11)이 개폐되므로서, 적은 동력으로도 큰 수문(11)을 개폐시킬 수 있고, 수평상태로 배치된 구동장치(200)에 의해 수문 프레임(100) 상부 공간을 활용할 수 있었으며, 나아가, 콤팩트한 구성에 의해 제조원가를 절감하였다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 수문(11)은 농수로에 배치된 실시예에 대해서만 설명하였으나, 해수문 또는 댐등의 대형 수문에 적용하여도 본 고안 소기의 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

본 고안은 상술한 일실시예에 한정되지 아니하며 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 용이하게 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변형실시는 본 고안 청구항의 기재 범위내에 있게된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 링크 개폐식 수문장치에 의하면, 수평으로 배치된 구동장치에 의해 수문프레임 상부 공간을 최대한 활용한 효과가 있다.

또한, 나사결합방식으로 적은 동력으로도 용이하게 수문의 개폐가 이루어지도록 한 효과가 있다.

또한, 구동장치를 콤팩트하게 구성하여 그 제조원가를 절감한 효과가 있다.

도 1은 종래의 수문장치를 발췌하여 보인 단면도이고,

도 2는 본 고안에 따른 수문장치를 보인 사시도이고,

도 3은 도 2 "Ⅲ"선을 학대하여 보인 분해사시도이고,

도 4는 본 고안에 따른 수문장치의 다른 실시예를 보인 평면도이고,

도 5와 도 6은 본 고안에 따른 수문장치의 작용을 보인 일측면도이고,

도 7의 가)와 나)는 본 고안에 따른 수문장치중 승강브라켓의 변형실시예를 보인 참고도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10;수문장치 100;수문 프레임

110;수직 프레임 130;수평 프레임

200;구동장치 210;구동모터

230;스크류 300;슬라이드 브라켓

400;연결링크 500;승강 브라켓

Claims (5)

1. 각 농수로에 가로방향으로 배치되어 저수지로부터 공급되는 농수를 각 논에 공급, 차단하도록 개폐되는 수문장치에 있어서,

   상기 수문장치는 상기 수로의 양측에 대칭하는 수직상태로 배치되는 수직프레임과, 상기 수직 프레임의 양 상단에 직각방향 수평상태로 배치되며 길이방향 중심에 장공이 형성된 수평 프레임으로 이루어진 수문 프레임과;

   상기 수문 프레임의 수평 프레임 상부에 길이 방향으로 배치되는 구동장치와;

   상기 구동장치와 나사결합되며, 상기 구동장치의 구동에 의해 상기 수평 프레임의 중심길이방향에 형성된 장공을 따라 좌, 우 대칭형으로 이동하는 슬라이드 브라켓과;

   상기 대칭형으로 마련된 슬라이드 브라켓의 각 단부와 상단이 힌지결합되며, 하단은 수문 상단 중심에 힌지결합된 연결링크와;

   상기 연결링크 하단과 힌지결합되는 승강브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 링크 개폐식 수문장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치는 상기 수평 프레임의 일단에 배치된 구동모터와;

   상기 구동모터의 출력축과 일단이 축결합되고, 타단은 상기 수평 프레임의 타단에 배치된 제 1지지 브라켓과 축결합되고, 중간부분은 제 2지지 브라켓과 축결합되며, 상기 제 2지지 브라켓을 기준으로 양나사가 형성된 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 링크 개폐식 수문장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 구동장치는 상기 수평 프레임의 중간에 직각방향으로 배치되며, 일측으로 배치된 출력축에는 제 1베벨기어가 축결합된 구동모터와;

   상기 구동모터의 양측 수평방향으로 배치되며, 각 일단에는 제 2베벨기어가 축결합되고, 상기 제 2베벨기어가 배치된 각 일단과 양측 타단에 각각 배치된 제 1지지브라켓에 의해 회전이 용이하도록 지지되는 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 링크 개폐식 수문장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 슬라이드 브라켓은 상기 스크류가 나사결합하며 관통되는 나사부와, 상기 나사부의 하측 수직방향으로 길게 형성된 힌지결합부로 이루어진 것을 특징으로 하는 링크 개폐식 수문장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 나사부는 양측수평방향으로 돌출된 롤러 결합축과, 상기 롤러 결합축에 축결합되는 가이드 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 링크 개폐식 수문장치.