KR100898839B1 - 초기 강우 유출 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초기 강우 유출 조절장치에 관한 것으로서, 이는 급작스런 강우유출에 의한 저지대 또는 상습침수구역의 침수피해를 해결하기 위한 것이다.

본 발명에 의한 초기 강우 유출 조절장치는, 도로 또는 노상의 가장자리에 설치되고 양측에 적어도 하나 이상의 월류공(11)이 형성된 다수의 배수홀을 갖는 측구(10)와; 상측이 그레이팅에 의해 개폐되며 양측벽에 상기 제1월규공과 연통되는 하나 이상의 정류공이 형성된 박스형태이며 상기 측구의 배수홀에 설치되는 빗물받이(20)와; 좌우 양측이 각각 개방된 박스 형태이며 상기 빗물받이들의 사이에 형성되는 우수저장부(30)와; 도로 또는 노상의 중앙 지하공간에 상기 우수저장부(30)의 저부보다 더 하측으로 평행하게 배치되는 우수유출관(40)과; 상기 빗물받이에 유입된 우수를 상기 우수유출관으로 유도하는 우수유도관(50)과; 입구측이 상기 빗물받이에 서로 다른 높이로 상기 빗물받이에 연통되고 타단이 상기 우수유도관에 연결되어 상기 빗물받이에 일시적으로 유입되는 양의 우수를 신속하게 배출할 수 있는 2개 이상의 배출 안내관(60,70)과; 양측이 상기 빗물받이 내부와 상기 배출 안내관 중 상대적으로 아래측에 배치된 배출 안내관의 입구와 연통되는 유로(81a) 및 상기 유로의 상부에 연장 형성되는 도피로(81b)를 갖는 밸브몸체(81), 상기 밸브몸체의 유로에 삽입되며 수위에 따라 상기 유로와 도피로를 이동하면서 상기 유로의 출구측을 개폐하는 볼(82)로 이루어진 밸브(80)로 구성된다.

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Description

초기 강우 유출 조절장치{APPARATUS FOR REDUCING RAINWATER OUTFLOW}

본 발명은 초기 강우 유출 조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 급작스러운 폭우 등으로 인하여 빗물받이에 많은 양의 우수가 유입될 경우 빗물받이에 유입되는 우수가 신속하게 배출되도록 한 초기 강우 유출 조절장치에 관한 것이다.

도심지역의 도로와 일반지역의 노면은 일반적으로 아스팔트 또는 콘크리트 등의 불투수층으로 포장되어 있어, 강우시 강우유출수가 지하로 침투되거나 저류되기 힘들고 우수관거 및 하수관거를 통해 하천 및 저지대로 배제되기 때문에 일시적인 게릴라성 강우에 의해 저지대 및 상습침수구역은 지속적으로 침수피해를 받게 된다. 지구 온난화에 따른 기상이변에 의하여 이러한 게릴라성 강우는 그 빈도가 증가되고 있고 여름철 한반도 지역의 일반적인 강우 패턴으로 고정화되고 있기 때문에 게릴라성 홍수를 방재할 수 있는 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다.

보편적인 홍수 방재시설은 우수관거 및 하수관거를 통한 하천으로의 배제시설과, 저지대에 설치된 우수펌프장 및 강우 유출수를 저류할 수 있는 유수지 등으 로 구성된다. 그러나, 아열대성 게릴라식 폭우는 1시간 내외의 짧은 기간에 걸쳐 100mm 이상의 강우를 국지적으로 발생시키기 때문에 이에 대비하여 하수관거, 우수펌프장, 유수지 등을 확충한다는 것은 사실상 재정적 공간적으로 어려움이 따른다.

또한, 홍수를 방재하기 위해서는 도로 또는 노상의 불투수층을 감소시키거나 유수지 등의 저류지를 설치하는 것이 효과적이나, 투수성 포장재를 적용할 수 있는 지역은 극히 제한적이며 그 효과에 대해서도 부정적인 시각이 많다. 한편으로, 점차적으로 고밀화되어가는 부지의 이용계획 및 개발에 따라 적절한 저류지를 확보하거나 기존의 유수지조차 타용도로 전용되고 있는 것이 현실이다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의해 특허받은 특허 제0834551호 우수 유출 저감장치가 있다.

우수 유출 저감장치에 의하면, 측구에 설치된 빗물받이에 연결되는 우수유도관으로 저강도의 강우가 직접 배제되도록 하고 측구 양측에 연결된 우수저장부로 고강도의 강우에 의해 발생하는 우수유출수가 유입되도록 하여 그 우수유출수가 우수유도관을 통해 저류되도록 함으로써 홍수에 의한 침수피해를 방지할 수 있는 효과가 있다.

그러나, 빗물받이에 유입된 우수가 1개소의 우수유도관을 통해서만 배출되는 구조이기 때문에 적은 양의 비가 올 경우에는 빗물받이에 유입된 우수가 원활하게 우수유도관으로 배출될 수 있지만, 폭우 등으로 인하여 많은 양의 우수가 빗물받이 에 유입되는 경우에는 배출 대비 유입량이 너무 많기 때문에 빗물받이가 제기능을 수행하지 못하여 우수의 배출이 원활하지 못하고 빗물받이가 막히게 되는 단점이 있다.

그리고, 빗물받이의 구조상 유입과 배출이 동시에 이루어지기 때문에 우수가 급작스럽게 배출될 수 있으므로 하류 지역의 침수가 유발되는 단점도 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 폭우 등으로 인하여 빗물받이 내부에 급작스럽게 많은 양의 우수가 유입될 경우 빗물받이로부터 우수의 배출량을 늘려 우수가 신속하게 배출되도록 한 초기 강우 유출 조절장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치는, 도로 변의 지중에 삽입 설치되어 우수를 하수계통으로 배수처리하는 빗물받이에 서로 다른 높이의 배출안내관이 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 빗물받이의 둘레부에는 빗물받이에 유입된 우수를 일시적으로 저장하는 우수저장부가 더 포함된 것을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치는, 빗물받이에 서로 다른 높이로 형성된 배출안내관을 통하여 빗물받이에 유입된 우수가 신속하게 배출되므로 폭우 등으로 인하여 빗물받이에 유입되는 우수의 양이 많아지더라도 빗물받이의 막힘 현상이 발생되지 않으므로 우수로 인한 도로의 침수를 막을 수 있다.

또한, 빗물받이에 유입된 우수가 다수의 배출 안내관을 통해 신속하게 배출되면서 일부 유수가 우수저장부에 일시 저장되어 많은 양의 우수가 빗물받이에 유입될 수 있으므로 도로 노면의 우수를 신속하게 하수 처리 할 수 있다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치를 설명하기로 한다.

도 1과 도 2에서 보이는 것처럼, 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치는 기본적으로 도로 또는 노상의 가장자리에 설치되는 측구(10)와, 측구(10)에 설치되는 빗물받이(20)와, 측구(10) 양측으로 설치되는 우수저장부(30)와, 도로 또는 노상의 중앙 지하공간에 배치되는 우수유출관(40)과, 빗물받이(20)의 하부에 일측이 연결되고 우수유출관(40)에 타측이 연결되는 우수유도관(50)으로 구성된다.

측구(10)는 도로 또는 노상의 가장자리에 빗물을 수집하기 위한 구조물로, 주로 콘크리트로 형성되고 양측면 중앙부에는 적어도 하나 이상의 월류공(11)이 형성되어, 유입된 물이 월류공(11)을 통해 우수저장부(30)로 흘러들어 가도록 하며, 빗물받이(20)가 설치되는 배수홀(12)을 갖는다.

배수홀(12)은 빗물받이(20)의 수량에 따라 달라질 수 있는 것으로 서로 일정 거리를 두고 형성된다.

빗물받이(20)는 상부가 개방된 박스 형태이며 콘크리트, PE 등을 재질로 하고 측구(10)의 배수홀(12)에 삽입 설치된다.

빗물받이(20)는 상측에 형성된 단턱이나 측구(10) 자체에 형성된 단턱에 물이 유입되도록 복수개의 틈을 갖는 일종의 덮개인 그레이팅(21)이 배치되며, 그러한 단턱 하측으로 또 다른 단턱을 형성하여 소정두께의 그물망(25)을 설치하는 것이 가능하다. 다른 한편으로는 복수개의 단턱이 형성된 프레임을 사용하여 이러한 프레임을 측구(10) 상부에 걸어 배치하고 그 프레임의 상측에 그레이팅(21)을 설치하고 하측에 그물망(25)을 설치하는 것이 가능하다. 이러한 그물망(25)은 그레이팅(21)을 통과하여 측구(10) 내로 유입되는 쓰레기, 담배꽁초, 낙엽 등을 걸러내기 위한 수단으로 그레이팅(21)을 개방하여 그물망(25)에 의해 걸러진 이러한 불순물들을 제거가능하며, 모래와 같은 세석 또한 그물망(25)을 통해 걸러내는 것이 가능하다.

빗물받이(20)의 내부에는 빗물받이(20) 내부를 상하로 구획하는 하나 이상의 배플(24)이 형성될 수도 있다.

한편으로, 빗물받이(20)의 양측에는 측구(10)의 월류공(11)에 대응하는 위치에 정류공(22)이 형성되어 있어 이를 통해 폭우가 발생하여 대량의 물이 측구(10)로 유입되는 경우에 우수저장부(30)로 그러한 대량의 물이 흘러들어간다.

빗물받이(20)는 그레이팅(21)에 의해 그레이팅(21)의 구멍보다 큰 크기의 돌 등은 유입되지 않지만 그레이팅(21)의 구멍보다 작은 크기의 이물질(나뭇가지 등)은 유입될 수 있으며, 이물질은 빗물받이(20)의 바닥부에 쌓이게 될 것이고, 바닥부에 쌓인 이물질의 청소가 용이하도록 빗물받이(20)의 바닥부는 하부를 향해 볼록하게 형성될 수 있다.

빗물받이(20)에 유입된 우수는 우수유도관(50)을 통해 우수유출관(40)으로 유동하는데, 빗물받이(20)에 급작스럽게 많은 양의 우수가 유입되는 경우 배수가 신속하게 이루어질 수 있도록 제1,2배출 안내관(60,70)이 구비된다.

도 4와 도 5에서처럼, 제1,2배출안내관(60,70)은 빗물받이(20)의 측벽에 서로 다른 높이로 연결되며 우수유도관(50)에 관이음된다. 즉, 제1,2배출안내관(60,70)은 높이가 서로 다르기 때문에 제2배출안내관(70) 보다 수위가 낮을 경우에는 우수가 상대적으로 낮은 위치의 제1배출안내관(60)을 통해 배수되고 제2배출안내관(70) 보다 수위가 높을 경우에는 제1,2배출안내관(60,70) 모두를 통해 배수가 이루어져 우천시 빗물받이(20)에 많은 양의 우수가 유입되어도 우수가 신속하게 배수될 수 있다.

제1,2배출안내관(60,70)은 콘크리트관, PE관, 주름관 등일 수 있고, 입구측은 빗물받이(20)에 각각 서로 다른 높이로 각각 설치되지만, 배출단은 커넥터(C)를 통해 하나의 우수유도관(50)에 관이음될 수 있다.

제1배출안내관(60)은 빗물받이(20)의 바닥면보다 높은 곳에 형성되어 일정량의 우수가 빗물받이(20)에 잔류하도록 할 수도 있고, 제2배출안내관(70)은 빗물받이(20)의 대략 중앙부의 위쪽에 연결되는 것이 바람직하다.

그리고, 배플(24)이 적용된 경우 제2배출안내관(70)은 배플(24)의 위쪽에 배치되고, 정류공(22)의 위쪽에 형성된다. 즉, 빗물받이(20)에 유입된 우수의 일부를 정류공(22)을 통해 우수저장부(30)에 저장시키는 한편, 정류공(22) 위쪽의 우수를 제2배출안내관(70)을 통해 신속하게 배출시킬 수 있다.

제1,2배출안내관(60,70)의 직경은 빗물받이(20)의 용적 등에 따라 달라질 수 있는 것이다.

본 발명은 제1배출안내관(60)의 입구를 개폐하여 우수유도관(50)으로부터 악취가 나오지 않도록 밸브(80)가 갖추어진다.

밸브(80)는 밸브몸체(81) 및 볼(82)로 구성된다.

밸브몸체(81)는 우수가 제1배출안내관(60)으로 배수되도록 하는 유로(81a)를

갖는다. 볼(82)은 유로(81a)를 개폐하는 것이므로 유로(81a)의 일측에는 유로(81a)를 개방하기 위하여 볼(92)이 이동하는 도피로(81b)가 형성된다.

볼(82)은 작업자의 수동 조작이나 전기 구동원을 사용하지 않고 개폐 동작하는 것이 바람직할 것이며, 예컨대 수위에 의해 유로(81a)를 개폐한다.

즉, 볼(82)은 자중에 의해 밸브몸체(81)의 바닥부에 안착되어 제1배출안내 관(60)의 입구측을 폐쇄하고 있으며, 빗물받이(20)에 우수가 유입되면 우수에 부유하여 제1배출안내관(60)의 입구측을 개방한다.

볼(82)이 정상적으로 부유할 수 있도록 유로(81a)의 저부에는 외부와 연통되며 볼(82)이 안착되는 곡선형의 안착부(81c)가 형성된다. 즉, 볼(82)이 부유하지 않을 정도의 우수가 유입된 경우 볼(82)은 안착부(81c)에 안착된다.

우수저장부(30)는 차량 하중에 안전하도록 콘크리트나 금속재질 또는 합성수지로 형성되고 모든 면이 밀폐된 박스 형태의 저장부이다.

우수저장부(30)는 상호 간에 일정 거리를 두고 이격된 빗물받이(20)의 사이에 개재되어 빗물받이(20)로부터 우수를 받아 일시 저장하는 것으로 양측(또는 일측만, 빗물받이(20)가 일측에만 있는 경우에는 일측만)은 빗물받이(20)의 정류공(22)과 연통된다.

우수저장부(30)는 저장된 물을 보다 효과적으로 빗물받이(20)로 배출하고 우수가 잔류하지 않도록 바닥면이 빗물받이(20)측으로 경사지게 형성될 수 있다.

추가적으로, 우수저장부(30)의 내측 공간상에는 수직으로 배치되는 버팀재를 복수개 설치하여 도로 또는 노상에 가해지는 하중에 대해 우수저장부(30)의 하중 버팀 정도를 증가시킬 수 있다.

우수유출관(40)은 도로 또는 노상 중앙의 지하공간에 배치되는데, 이러한 우수유출관(40)은 측구 또는 빗물받이(20)의 저면보다 더 하측으로 배치되어 빗물받이(20) 또는 우수저장부(30)로 유입된 물을 수압이나 중력작용에 따라 하천으로 배 출한다.

우수유도관(50)은 그 일측이 빗물받이(20)의 하부에 연결되어 있고 타측이 커넥터를 통해 제1,2배출안내관(60,70)에 연결되어 빗물받이(20)로부터 하측으로 기울어져 우수유출관(40)에 연결되기 때문에 빗물받이(20) 또는 우수저장부(30)로 유입된 물을 수압이나 중력작용에 따라 우수유출관(40)으로 유도한다.

또한, 빗물받이(20)의 하부에 연결된 우수유도관(50)의 입구의 일부분을 막아서, 예를 들어 입구의 1/2를 막아서 우수유출관(40)으로 흘려보내는 물의 양을 조절할 수도 있고, 이러한 우수유도관(50)의 입구의 폐쇄정도는 우수유도관(50)의 직경, 우수저장부(30)로부터 빗물받이(20)로 유입되는 단위시간당 물의 양 등에 따라 결정되어야 한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 초기 강우 유출 조절장치의 동작원리는 다음과 같다.

본 발명의 초기 상태 즉 우수가 없거나 적은 양의 우수가 유입된 경우 볼(82)의 우수의 영향을 받지 않기 때문에 유로(81a)를 폐쇄한다. 따라서, 빗물받이(20)에서 배출된 우수가 제1배출안내관(60)으로 역류하지 않게 된다.

우천시 우수는 빗물받이(20)의 바닥에서부터 채워지게 될 것이며, 우수의 양이 많아짐에 따라 밸브(80)의 볼(82)이 부유하여 상승하므로 유로(81a)를 개방하게 되고, 따라서, 우수가 제1배출안내관(60)으로 배출된다.

아울러, 게릴라성 호우나 폭우성 강수 등으로 인하여 급작스럽게 많은 양의 우수가 빗물받이(20)에 유입되면, 제1배출안내관(60)만으로는 빗물받이(20)에 유입된 우수를 배출하지 못하여 빗물받이(20)의 내부 공간 전체적으로 우수가 채워지게 된다. 이때, 제1배출안내관(60)을 통해 우수가 배출됨과 아울러 제2배출안내관(70)을 통하여 우수가 배출된다.

즉, 제2배출안내관(70)의 위쪽에 채워진 우수는 제2배출안내관(70)을 통해 배출되고, 제2배출안내관(70)과 제1배출안내관(60) 사이의 우수는 제1배출안내관(60)을 통해 배출되며, 따라서, 빗물받이(20)에 유입된 우수가 신속하게 배출될 수 있는 것이다.

제1,2배출안내관(60,70)으로 배출된 우수는 커넥터를 통해 우수유도관(50)에 집수되어 우수유출관(40)으로 배출된다.

제1,2배출안내관(60,70)에 의해 우수가 배출되다가 수위가 제2배출안내관(70)의 입구측보다 낮아지면 우수는 제1배출안내관(60)만을 통해 배출되며, 수위가 제1배출안내관(60)의 입구측보다 낮아지면 볼(82)이 자중에 의해 하강하여 안착부(81c)에 안착됨으로써 유로(81a)를 폐쇄한다.

한편, 빗물받이(20)에 유입된 우수 중 일부는 제1,2배출안내관(60,70)을 통해 배출되는 한편 일부는 우수저장부(30)에 유입되어 저장된다.

즉, 우수가 우수저장부(30)에 저장되는 만큼 빗물받이(20)의 내부에는 우수의 유입을 받아들일 수 있으므로 도로 노면의 우수를 신속하게 처리할 수 있고, 배출안내관에 의한 배출을 더욱 신속하게 배출할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치를 도시한 측면도.

도 2는 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치를 도시한 평면도.

도 3은 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치에 적용된 빗물받이의 분해 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치를 보인 정면도.

도 5는 본 발명에 따른 초기 강우 유출 조절장치에 적용된 밸브의 확대도

<도면의 주요부분에 사용된 부호 설명>

10 : 측구, 20 : 빗물받이

30 : 우수저장부, 40 : 우수유출관

50 : 우수유도관, 60,70 : 배출안내관

80 : 밸브,

Claims (2)

1. 삭제
2. 도로 또는 노상의 가장자리에 설치되며 양측면에 하나 이상의 월류공(11)이 형성되고 상부를 향해 개방된 다수의 배수홀을 갖는 측구(10)와;

   양측에 상기 측구의 월류공과 대응되는 하나 이상의 정류공(22)이 구비되며 상측이 그레이팅(21)에 의해 개폐되는 상부 개방형 박스형태이며 상기 측구의 배수홀에 설치되는 빗물받이(20)와;

   좌우 양측이 각각 개방된 박스 형태이며 상기 빗물받이들의 사이에 상기 빗물받이의 정류공을 통해 연통 형성되어 상기 빗물받이에 유입되는 우수를 저장하는 우수저장부(30)와;

   도로 또는 노상의 중앙 지하공간에 상기 빗물받이의 저부보다 더 하측으로 평행하게 배치되는 우수유출관(40)과;

   상기 빗물받이에 유입된 우수를 상기 우수유출관으로 유도하는 우수유도관(50)과;

   입구측이 상기 빗물받이에 서로 다른 높이로 상기 빗물받이에 연통되고 타단이 상기 우수유도관에 연결되어 상기 빗물받이에 일시적으로 유입되는 양의 우수를 신속하게 배출할 수 있는 2개 이상의 배출 안내관(60,70)과;

   양측이 상기 빗물받이 내부와 상기 배출 안내관 중 상대적으로 아래측에 배치된 배출 안내관(60)의 입구와 연통되는 유로(81a), 상기 유로의 상부에 연장 형성되는 도피로(81b)를 갖는 밸브몸체(81), 상기 유로의 저부에 외부와 연통 형성되는 곡선형의 안착부(81c), 상기 안착부에 안착되며 수위에 따라 상기 유로와 도피로를 이동하면서 상기 유로의 출구측을 개폐하는 볼(82)로 이루어진 밸브(80)와;

   상기 빗물받이 내부의 제1,2배출안내관 사이에 형성되며 상기 빗물받이 내부를 구획하는 횡방향의 배플(24)로 구성된 것을 특징으로 하는 초기 강우 유출 조절장치.

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