KR101051778B1 - 우수저장 블록, 집수여과장치 및 이를 구비하는 우수처리 시스템 - Google Patents

Abstract

우천시 우수(빗물)가 땅속(지중)으로 침투되도록 하는 우수저장 블록이 개시된다.
본 발명은, 외부로 노출되는 표면층과, 상기 표면층 하부에 배치되며 우수가 투과되도록 충진시에 공극을 갖는 재료로 이루어진 우수투과층과, 상기 우수투과층의 하부에 배치되며, 유입되는 우수의 양보다 토출되는 우수의 양을 감소시킴으로써 상기 표면층을 통과하여 유입되는 우수를 일시 저장하는 우수저장 블록을 구비한 배수 시스템; 및 상기 배수시스템의 측부에 접하도록 매설되며, 적어도 상기 우수투과층과 접하는 측면에 형성된 배출영역을 갖는 저장조와, 상기 저장조 상부에 장착되며 복수의 개구가 형성된 투수영역을 갖는 상부 캡과, 상기 저장조에 형성되며 상기 투수영역을 통해 유입된 우수를 여과하여 상기 여과된 우수를 상기 배출영역을 통해 방출하는 여과부를 구비한 집수여과장치를 포함하는 우수처리 시스템을 제공한다.

Description

우수저장 블록, 집수여과장치 및 이를 구비하는 우수처리 시스템{RAINWATER STORAGE BLOCK, WATER COLLECTING AND FILTERING APPARATUS AND RAINWATER TREATING SYSTEM}

본 발명은 우수저장 블록 및 이를 구비하는 우수처리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보도 하부 또는 운동장 및 주차장 등과 관련된 지반시설에 배치되어 우수를 임시 저장하는 우수저장 블록, 집수여과장치 및 이를 구비하는 우수처리 시스템에 관한 것이다.

최근 들어, 급격한 도시화로 인하여 아스팔트, 콘크리트 포장 등이 지표면의 대부분을 뒤덮게 되었다.

예를 들어 사람들의 통행이 빈번하게 이루어지는 도로변의 인도 측이나 넓은 광장, 공원 등지의 노면 상에는 동일형상을 이루는 다수개의 보도블록이 연속되게 설치되어 보행자들이 편안하게 통행할 수 있도록 하고 있으며, 눈이나 빗물 등으로 인해서 노면이 유실되는 것을 방지하여 쾌적한 도로환경을 제공할 수 있도록 하고 있다.

이러한 보도블록은 대부분 일정한 두께와 크기를 갖는 콘크리트 구조물로 제작되어 평탄작업이 완료된 노면 상에 연속되는 형태로 조립되어 시공된다. 한편, 시공이 완료된 보도블록은 이들 사이에 틈이 발생하게 되는데, 우천시 이러한 틈새를 통하여 극히 적은 양의 빗물만이 하부의 지반 토양으로 침투되고, 대부분의 빗물은 침투되지 않은 채 보도블록의 표면을 따라서 흘러내려 하수관을 통해서 배수된다.

더하여, 보도블록이 시공되는 평탄작업이 완료된 노면의 하부에는 일반적으로 콘크리트가 타설되고 그 상부에 모래 등과 같은 투수성 재질로 이루어진 재료로 평탄한 노면을 형성한다. 이후 보도블록이 평탄한 노면의 상부에 조립 시공된다.

그런데, 상기와 같은 보도블록 또는 타설된 콘크리트에 의하여 수분이 자연적으로 땅속으로 침투하는 것을 막고 있으며, 이에 따라 급격한 지하수량 감소에 의해 지반이 침하되고, 수목의 발육이 둔화되며, 더하여 지중(즉, 토양)에 서식하는 미생물의 생육을 저해하게 되므로 생태계의 불균형을 초래하는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 그 일 목적은 우천시 우수(빗물)가 땅속(지중)으로 침투되는 속도를 조절할 수 있도록 우수를 내부에 일시 저장할 수 있는 우수처리 시스템을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 우천시 우수(빗물)가 땅속(지중)으로 침투되도록 하는 우수저장 블록을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 우수처리 시스템에 유익하게 채용될 수 있는 집수여과장치를 제공하는데 있다.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위해서, 본 발명의 제1 측면은,

외부에 노출된 표면층과, 상기 표면층 하부에 배치되며 우수가 투과되도록 충진시에 공극을 갖는 재료로 이루어진 우수투과층과, 상기 우수투과층의 하부에 배치되며, 유입되는 우수의 양보다 토출되는 우수의 양을 감소시킴으로써 상기 표면층을 통과하여 유입되는 우수를 일시 저장하는 우수저장 블록을 구비한 배수 시스템; 및

상기 배수시스템의 측부에 위치하며, 적어도 상기 우수투과층과 접하는 측면에 형성된 배출영역을 갖는 저장조와, 상기 저장조 상부에 장착되며 복수의 개구가 형성된 투수영역을 갖는 상부 캡과, 상기 저장조에 형성되며 상기 투수영역을 통해 유입된 우수를 여과하여 상기 여과된 우수를 상기 배출영역을 통해 방출하는 여과부를 구비한 집수여과장치를 포함하는 우수처리 시스템을 제공한다.

바람직하게, 상기 우수저장 블록은, 상면이 개방된 내부공간을 가지는 복수개의 단위셀로 구성되며, 상기 복수개의 단위셀 각각의 저면에 형성되어 상기 단위셀 내부에 유입되는 우수를 토출하는 토출구와, 상기 바디 내부에 유입되는 우수가 상기 복수개의 단위셀 각각에 균일하게 수용되도록 상기 복수개의 단위셀을 연통시키는 연통부를 갖는 바디; 및, 상기 바디의 상면에 장착되며, 상기 복수개의 단위셀 각각의 상부에 위치되도록 상기 바디에 형성되어 우수가 유입되는 유입구를 갖는 상판을 포함한다. 여기서, 상기 연통부는 상단으로부터 연장된 홈부를 갖는 것이 바람직하다.

바람직하게, 상기 토출구는 상기 단위셀 내부로 유입된 우수가 상기 단위셀에 일시 저장된 후 토출될 수 있도록 상기 유입구보다 작은 개수로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 복수개의 단위셀은 각각 육각기둥 형상을 가지며, 서로 연결되어 허니컴 구조를 형성할 수 있다.

본 발명에 채용된 배수 시스템은, 상기 우수저장 블록의 하부에 적층되어 상기 우수저장 블록으로부터 토출되는 우수를 지층으로 투과시키는 베이스층을 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 베이스층은, 우수가 투수될 수 있도록 충진시 공극을 가지는 재료로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 우수저장 블록에 유출입되는 우수의 유동경로가 차단되는 것을 방지토록 상기 우수저장 블록의 상면과 하면 중 적어도 하나의 면에 적층되는 이물차단부재를 더 포함할 수 있다. 이 경우에, 상기 이물차단부재는 이물은 차단하고 우수만이 통과될 수 있도록 부직포로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 측면은, 상면이 개방된 내부공간을 가지는 복수개의 육각기둥 형상인 단위셀이 밀집 배열된 허니컴 구조를 갖는 바디와, 상기 바디의 상면에 장착되며, 상기 복수개의 단위셀 각각의 상부에 위치되도록 상기 바디에 형성되어 우수가 유입되는 유입구를 갖는 상판을 포함하는 우수저장 블록을 제공한다. 여기서, 상기 바디는, 상기 복수개의 단위셀 각각의 저면에 형성되어 상기 단위셀 내부에 유입되는 우수를 토출하는 토출구와, 상기 바디 내부에 유입되는 우수가 상기 복수개의 단위셀 각각에 균일하게 수용되도록 상기 복수개의 단위셀을 연통시키는 연통부와, 측면에 형성되어 다른 바디와 연결하여 고정하기 위한 체결부를 구비한다.

바람직하게, 상기 바디의 일부 단위셀과 상기 상판의 대응영역 중 어느 일측에는 고정홈이 형성되며, 나머지 타측에는 상기 고정홈과 체결가능한 고정구가 형성될 수 있다.

특정 실시형태에서, 일측 모서리에 형성된 체결부는 결합돌기이며, 상기 일측 모서리에 대향하는 타측 모서리에 형성된 체결부는 결합홈일 수 있다.

본 발명은 상술된 우수저장 블록을 복수개로 구비하고, 상기 복수개의 우수저장 블록은 인접한 다른 우수저장 블록과 연결되도록 상기 결합돌기와 상기 결함홈에 이용하여 체결되는 우수저장 블록 어셈블리를 제공할 수 있다. 이 경우에, 상기 복수의 상판은 각각 인접한 2 이상의 우수저장 블록의 바디에 함께 장착되도록 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면은, 보도와 같은 지반시설에 매설되도록 형성되며, 적어도 일측면의 일부 영역에 형성된 배출영역을 갖는 저장조와, 상기 저장조 상부에 착탈가능하도록 장착되며, 상기 배출영역이 형성된 측면과 인접한 영역이 비투수영역으로 제공되며, 다른 영역에는 복수의 개구가 형성된 투수영역으로 제공되는 상부 캡과, 상기 저장조에 형성되며 상기 투수영역을 통해 유입된 우수를 여과하여 상기 여과된 우수를 상기 배출영역을 통해 방출하는 여과부를 포함하는 집수여과장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 저장조는 상기 투수영역의 아래의 제1 공간을 정의하며, 적어도 배출영역의 위치보다 큰 제1 높이를 갖는 제1 가로막과, 상기 비투수영역의 아래의 공간을 제2 및 제3 공간으로 구분하며, 상기 제1 높이보다 작은 제2 높이를 갖는 제2 가로막을 포함하고, 상기 제1 가로막의 하부영역에는 상기 제1 공간에서 상기 제2 공간으로 우수가 투과되도록 투수구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 여과부는, 상기 제1 공간에 적재된 1차 여과부재로 이루어지며, 이물이 제거되도록 상기 투수영역으로부터 유입된 우수를 하향으로 진행시키면서 여과시키는 1차 여과부와, 상기 제2 공간에 적재되며 상기 1차 여과부재의 공극보다 작은 평균크기를 갖는 공극을 갖는 2차 여과부재로 이루어지며, 상기 제1 가로막의 투수구로부터 유입된 1차 여과된 우수를 상향으로 진행시키면서 여과시키는 2차 여과부를 포함하고, 여기서, 상기 2차 여과된 우수는 상기 제2 가로막을 넘어 상기 제3 공간으로 유도되고 상기 배출영역을 통해 배출시킬 수 있다.

상기 제1 가로막은 상기 상부캡과 일정한 간격으로 이격되어 초기 우수유입과정을 지나 우수의 유입량을 증가할 때에 유로를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 우수처리 시스템에서는, 우수저장 블록을 이용하여 우수를 일시 저장할 수 있으므로 우수가 지중(땅속)으로 침투되는 우수의 공급량을 증가시킬 수 있다. 또한, 우수저장 블록의 유입구가 토출구보다 많은 개수로 형성되어 있으므로, 폭우시에도 우수가 땅속으로 침투되는 유입속도를 조절할 수 있다. 본 실시형태에서는 개수를 조절하여 유입속도를 조절하고 있으나, 개구의 면적 및/또는 위치를 조절하여 그 유입속도를 조절할 수도 있다.

특히, 보도블록을 통해서 직하 유입되기 곤란한 우수를 미리 매설된 집수여과장치에 집수한 후에 여과시켜 우수저장 블록에 원활하게 공급함으로써 우수저장 블록을 채용한 배수시스템의 효과를 극대화시킬 수 있다.

또한, 우수저장 블록을 복수개의 단위셀이 허니컴 구조를 이루도록 형성하고, 각각의 블록을 측면 체결부를 통해서 연결함으로써 시공 설치를 용이하게 실현할 수 있다. 우수저장 블록의 바디가 부식을 방지하고 반영구적으로 사용할 수 있는 폴리머 재질을 이용할 수 있다. 이로써, 경제성이 우수하고 오염성이 적어 친환경적인 시설이라 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 우수처리 시스템을 나타내는 부분 절개 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 각각 도1에 도시된 우수처리 시스템에 채용된 우수저장 블록을 나타내는 사시도 및 단면도(A-A'방향 절개)이다.
도 3a 및 도 3b는 각각 도1에 도시된 우수처리 시스템에 채용된 우수저장 블록을 나타내는 평면도 및 저면도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 집수여과장치를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 우수저장 블록(단위 블록체)을 나타내는 분해 사시도이다.
도 6은 도5에 도시된 우수저장 블록을 나타내는 저면도이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 우수저장 블록 어셈블리를 나타내는 상면 사시도 및 저면 사시도이다.
도8은 본 발명의 바람직한 실시형태의 변형예에 따른 우수저장 블록 어셈블리를 나타내는 상면 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 상세히 설명하기로 한다. 본 상세한 설명에서 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 이용하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 우수처리 시스템을 나타내는 부분 절개 사시도이다.

도 1에 도시된 우수처리 시스템(300)은, 우수저장 블록(100)을 구비하는 배수시스템(200)과, 상기 배수시스템(200)의 측부에 배치되어 상기 우수저장 블록(100)에 우수를 공급하는 집수여과장치(250)를 포함한다.

본 실시형태에 따른 배수 시스템(200)은, 표면층(220)과 상기 표면층(220)의 하부에 위치한 우수투과층(240)과, 상기 우수투과층(240) 하부에 위치한 우수저장 블록(100)을 포함한다.

본 실시형태에서, 상기 표면층(220)은 보도뿐만 아니라, 운동장 및 주차장과 같은 각종 지반시설의 표층일 수 있다. 도시된 바와 같이, 보도인 표면층(220)은 복수의 보도블록으로 구성된 형태로 예시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 화강석의 보도블록 또는 시멘트 또는 콘크리트의 단일체인 보도일 수 있으며, 이와 달리 운동장 및 주차장의 표면층일 수도 있다.

상기 표면층(220)은 우수가 통과되도록 관통홀을 구비할 수 있으나, 보다 효과적인 집수 및 여과처리를 위해서 본 실시형태와 같이, 우수저장 블록(100)으로 향하는 주된 우수유입경로를 별도의 집수여과장치(250)를 통하여 구현할 수 있다.

더 구체적으로 설명하면, 우천시 우수(빗물)가 상기 보도블록인 표면층(220)에 적하되면, 일부 우수가 우수투과층(240)으로 직접 유입될 수 있으나, 대부분의 우수는 미리 매설된 집수여과장치(250)를 유입된다. 이러한 유입은 지면 경사도나 별도의 유로를 형성하여 용이하게 구현될 수 있다.

도1에 도시된 집수여과장치(250)는 적어도 우수투과층(240)에 접하는 측면에 배출영역(O)이 형성된 저장조(251)와, 상기 저장조(251) 상부에 장착되어 투수영역에 형성된 개구(I)를 갖는 상부 캡(252)을 포함하다. 상기 집수여과장치(250)는 여과부(도4의 F1,F2)를 구비함으로써 상기 저장조(251) 내부에 이물을 걸러지도록 우수를 정제시킬 수 있다.

이와 관련된 집수 및 여과처리에 대한 상세한 설명은 도4를 참조하여 후술하기로 한다.

본 실시형태에 채용된 우수 투과층(240)은 상기 표면층(220)과 상기 우수저장 블록(100) 사이에 배치되도록 적층되며, 상기 집수여과장치(250)에서 여과된 우수를 상기 우수저장 블록(100)으로 안내하는 역할을 한다.

이러한 우수 투과 작용을 위해서, 상기 우수 투과층(240)은 충진시 공극을 가지는 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 우수 투과층(240)의 예로 모래 또는 자갈을 포함할 수 있으며, 통상적으로 상기 표면층(220)이 적층될 수 있도록 평탄하게 형성될 수 있다.

상기 집수여과장치(250)에서 여과된 우수(빗물)가 상기 우수 투과층(240)을 통과되도록 도1에 도시된 바와 같이, 상기 집수여과장치(250)의 배출영역(O)은 적어도 우수 투과층(240)과 접촉하도록 형성된다.

상기 우수저장 블록(100)은 상기 우수 투과층(240)의 하부에 배치되며, 유입되는 우수의 양보다 토출되는 우수의 양을 감소시키도록 집수여과장치(250)로부터 유입되는 우수를 일시 저장할 수 있다.

필요에 따라, 상기 우수 투과층(240)에는 상기 표면층(220)과 이웃하여 배치되는 영역, 예를 들어, 차도(20)와 연통되는 유로부(242)가 연결될 수 있다. 즉, 차도(20)에 내린 우수(빗물)가 상기 우수 투과층(240)으로 유입될 수 있도록 우수(빗물)의 이동 경로를 제공하는 유로부(242)가 형성될 수 있다.

이를 위해, 유로부(242)는 일예로서, 표면층(220)을 형성하는 보도와 차도(20)를 경계짓는 경계석(30)을 관통하도록 구비되는 홀 또는 배관으로 구성될 수 있다.

도1에 도시된 우수저장 블록(100)이 일체로 형성되는 경우를 예로 들어 도시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 우수저장 블록은 작은 개별단위로 제조되어 체결부를 통해 복수개가 결합되어 설치될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도5 내지 도8를 참조하여 후술하기로 한다.

추가적으로, 상기 배수 시스템(200)은 도1에 도시된 바와 같이, 베이스층(260) 및 이물차단부재(270)를 포함할 수 있다.

상기 베이스층(260)은 우수저장 블록(100)의 하부에 적층되어 우수저장 블록(100)으로부터 토출되는 우수를 지층(10)으로 투수시킬 수 있다. 이를 위해서, 상기 베이스층(260)도 우수가 투수될 수 있도록 충진시 공극을 가진 재료로 이루어질 수 있다.

즉, 우천시 우수(빗물)은 집수여과장치(250)를 거쳐 우수 투과층(240)으로 유입되고, 이후 우수저장 블록(100)과 베이스층(260)을 통과하여 지층(10)으로 유입된다. 이와 같이 유입되는 우수(빗물)가 지층(10)으로 공급될 수 있도록 베이스층(260)은 자갈 또는 모래와 같이 충진시 공극을 가진 재료로 이루어질 수 있다.

상기 이물차단부재(270)는 우수저장 블록(100)에 유출입되는 우수의 유동경로가 차단되는 것을 방지토록 우수저장 블록(100)의 상면과 저면 중 적어도 하나의 면에 적층된다. 예를 들어, 상기 이물차단부재(270)는 이물은 차단하고 우수만이 통과될 수 있도록 부직포로 이루어질 수 있다.

본 실시형태에 채용된 우수저장 블록(100)의 복수개의 단위셀(C) 각각에는 유입구(130)와 유출구(140)를 구비하는데, 우수저장 블록(100)의 상부와 하부에는 각각 우수투과층(240)과 베이스층(260)이 배치된다. 여기서, 상기 우수투과층(240)과 베이스층(260)은, 모래와 같이 충진시 공극을 가진 재료로 이루어지므로, 이물차단부재(270)가 구비되지 않는 경우 우수저장 블록(100)의 유입구(130)와 유출구(140)는 예를 들어, 모래, 먼저 등에 의해 막힐 수 있다.

따라서, 우수저장 블록(100)에 구비되는 유입구(130)와 유출구(140)의 막힘을 방지하기 위하여 이물차단부재(270)가 우수저장 블록(100)의 상면 또는 저면 중 적어도 하나의 면에 적층될 수 있다.

이에 따라, 우수저장 블록(100)은 우수(빗물)만을 유입하여 일시 저장한 후에 토출시킬 수 있으므로, 지층(10)으로 공급되는 우수의 공급량을 증가시킬 수 있다.

즉, 상기 우수저장 블록(100)의 유입구(130)가 토출구(140)보다 많은 개수로 형성되어 있으므로, 폭우시에도 우수가 땅속으로 침투되는 유입속도를 조절할 수 있으므로 우수가 땅속으로 침투되는 우수의 공급량을 증가시킬 수 있다.

상기 우수저장 블록(100)의 연통부(150)를 통해 복수개의 단위셀 각각에 유입되는 우수의 양이 다르더라도 우수저장 블록(100)의 바디(110) 내부에 균일하게 우수가 저장되도록 할 수 있어 땅속으로 침투되는 우수의 공급량을 보다 더 증가시킬 수 있다. 본 실시형태에 채용된 연통부(150)는 도시된 바와 같이 상단으로부터 형성된 홈으로 이루어질 수도 있다.

본 실시형태에 채용된 우수저장 블록(100)은 복수개의 육각기둥 형상인 단위셀(C)이 허니컴 구조를 이루도록 형성되므로 표면층(220)의 상부로부터 가해지는 하중에 의한 구조적 안정성을 확보할 수 있다. 또한, 상기 우수저장 블록(100)의 바디(110)가 부식이 방지되어 우수저장 블록(100)을 반영구적으로 사용할 수 있도록 폴리머 재질을 사용할 수 있다. 예를 들어, PP+GF 와 같은 공지된 폴리머 재질을 사용하여 경제성이 우수하고 친환경적인 우수저장 블록을 제공할 수 있다.

상기 이물차단부재(270)를 통해 우수저장 블록(100)에 구비되는 유입구(130)와 토출구(140)가 이물질에 의해 막히는 것을 방지할 수 있으므로 우수의 공급량을 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 우수저장 블록(100)이 주로 모래와 같은 부재로 구성되는 우수투과층(240) 및 베이스층(260) 사이에 적층되므로 콘크리트를 타설하지 않을 수 있어 건설 폐기물이 발생되지 않아 콘크리트를 타설하는 경우와 비교하여 보다 친환경적이다고 할 수 있다.

본 발명의 주요한 특징 중 하나는 배수시스템(200)의 우수저장블록(100)에 공급하는 우수를 집수여과장치(250)를 통해서 실행되는 점에 있다. 별도로 매설된 집수여과장치(250)를 이용함으로써 투수기능을 충분히 확보되지 않는 보도 또는 지반시설에서도 우수저장블록(100)을 효과적으로 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 초기 우수시에 자연발생적인 여과기능을 채용하여 우수를 원활한 정화를 도모할 수 있다.

본 발명에서 바람직하게 채용되는 집수여과장치(250)의 구조와 작동원리를 도4a 및 도4b를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도4a는 초기 우수과정에서 여과과정을 설명하기 위한 도면이며, 도4b는 우수량 증가시에 집배수과정을 나타내는 도면이다.

도4a 및 도4b에 도시된 집수여과장치(250)는 도1에서 도시된 바와 같이, 상기 배수시스템(200)의 측부에 접하도록 매설되며 적어도 상기 표면층(240)을 통해서 여과된 우수를 제공하는 장치이다.

도4a 및 도4b에 도시된 집수여과장치(250)는 적어도 우수투과층(240)에 접하는 측면에 배출영역(O)이 형성된 저장조(251)와, 상기 저장조(251) 상부에 장착되어 투수영역에 형성된 개구(I)를 갖는 상부 캡(252)와, 상기 저장조(251) 내부에 설치된 여과부(F1,F2)를 포함한다.

도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 상기 상부 캡(252)은 상기 저장조(251) 상부에 착탈가능하도록 장착된다. 상기 상부 캡(252)에서, 상기 배출영역(O)이 형성된 측면과 인접한 영역이 비투수영역으로 제공되며, 다른 영역에는 복수의 개구가 형성된 투수영역으로 제공된다.

상기 저장조(251) 내부에는 제1 가로막(251a)이 설치되어 상기 투수영역 아래에는 제1 공간(250a)을 정의할 수 있다. 상기 제1 가로막(251a)은 적어도 배출영역의 위치보다 큰 제1 높이를 가지므로, 1차/2차 여과된 우수가 상기 제1 공간(250a)으로 역유입되지 않고, 배출영역(O)을 통해서 상기 배수시스템(200)으로 유입될 수 있다.

도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이, 상기 저장조(251) 내부에는 제2 가로막(251b)이 설치되어 상기 비투수영역의 아래의 공간을 제2 및 제3 공간(250b,250c)으로 구분할 수 있다. 상기 제2 가로막(251b)은 상기 제1 높이보다 작은 제2 높이를 가져 배출영역으로 1차/2차 여과된 우수가 원활히 진행되도록 보장할 수 있다.

도4a를 참조하여, 상기 저장조(251) 내의 공간 분할을 기반하여 구성된 여과부(F1,F2)를 통해서 우수초기에 실행되는 여과작용에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

상기 제1 가로막(251a)의 하부영역에는 상기 제1 공간(250a)에서 상기 제2 공간(250b)으로 우수가 투과되도록 투수구(M)가 형성된다. 이러한 투수구(M)는 메쉬형태로 채용될 수 있다.

본 실시형태에 따른 여과부는 제1 여과부(F1) 및 제2 여과부(F2)를 포함한다. 상기 제1 여과부(F1)는 상기 제1 공간(250a)에 적재된 1차 여과부재로 이루어지며, 상기 제2 여과부(F2)는 상기 제2 공간(250b)에 적재되며 상기 1차 여과부재의 공극보다 작은 평균크기를 갖는 공극을 갖는 2차 여과부재로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 여과부재는 비교적 충진밀도가 낮아 큰 공극을 갖는 자갈일 수 있으며, 상기 제2 여과부재는 비교적 충진밀도가 높아 작은 공극을 갖는 가는 자갈 또는 모래일 수 있다.

이러한 구조에서, 상기 상부캡에서 유입되는 우수의 여과 및 배출과정은 도4에 도시된 화살표를 따라 진행하는 것으로 설명될 수 있다.

구체적으로, 상기 제1 여과부(F1)는 상기 상판의 개구(I)으로부터 유입된 우수로부터 이물이 제거한다. 이러한 1차 여과과정에서, 우수는 상기 투수영역으로부터 하향으로 진행되어, 제1 가로막(251a)의 투수구(M)를 통해서 제2 여과부(F2)로 배출될 수 있다.

상기 제2 여과부(F2)에서는, 상기 투수구(M)로부터 유입된 1차 여과된 우수는 상향으로 진행되면서 여과될 수 있다. 이렇게 2차 여과된 우수는 상기 제2 가로막(251b)을 넘어 상기 제3 공간(250c)으로 유도되고, 상기 저장조(251)의 측면에 마련된 배출영역(O)을 통해 상기 배수 시스템의 우수투과층(도1의 240)으로 배출될 수 있다.

이와 같이, 우수초기과정에서는 제1 및 제2 여과부(F1,F2)를 통해서 집수된 우수를 정화시킬 수 있다. 초기 우수의 경우에는 보도 상에 이물들과 함께 집수되므로, 이러한 우수가 바로 배수 시스템에 제공될 경우에 막힘 현상이 발생되어 경우에 따라 시스템이 제대로 작동될 수 없다. 하지만, 본 집수여과장치를 통해서 초기 우수과정에서 유입되는 이물을 여과장치를 통해서 도4a에서 설명된 바와 같이 효과적으로 걸러낼 수 있으므로, 원활한 우수저장 및 배수 작용을 기대할 수 있다.

한편, 초기 우수과정 후에는 우수량이 증가할 것이다. 이와 같이, 초기 우수과정을 지나서 우수량이 증가할 경우에는 제1 및 제2 여과부(F1,F2)로 진행하지 않고, 도4b에 도시된 화살표로 표시된와 같이 상기 제1 가로막(251a)을 넘어서 바로 배수시스템으로 진행할 것이다.

도4b에 도시되어 설명된 과정은 이물들이 함께 모아지는 초기 우수의 집수과정과 달리, 대부분의 이물들은 제거된 상태이므로, 여과 과정을 걸치지 않아도 무방할 것이다. 특히, 상기 제1 가로막(251a)의 상단공간은 여과과정 없이 진행되는 유로를 제공하므로, 증가된 우수량이 여과과정에 의한 지연 없이 신속하게 배수시스템으로 제공될 수 있다.

한편, 본 실시형태에 따른 상부 캡(252)은 상기 저장조(251)와 착탈가능하도록 구성되므로, 상기한 여과과정에서 축적되는 이물은 수시로 제거될 수 있다. 이러한 이물의 제거를 위해서, 도시되지 않았으나, 제1 및 제2 여과부재를 수용하면서 제1 및 제2 공간(250a,250b)에 장착할 수 있는 여과통을 구비할 수 있다. 따라서, 이러한 여과통을 이용하여 제1 및 제2 여과부재를 세척/교환함으로써 이물을 효과적으로 제거할 수 있다.

이와 같이, 상기 집수여과장치(250)는 우수를 집수하여 배수시스템의 우수 투과층(240)을 통해서 우수저장 블록에 제공하는 기능과 함께, 상기 저장조(251) 내부에서 이물을 걸러 우수를 정제시키는 기능을 수행할 수 있다.

본 실시형태에 채용된 우수저장 블록(100)은 도2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 복수개의 단위셀(C)로 구성되는 바디(110)과 그 상면에 배치되는 상판(110)을 포함한다.

상기 바디(110)는 상부에서 가해지는 하중에 의해 파손되는 것을 방지토록 강도가 큰 폴리머 재질로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 복수개의 단위셀(C)은 각각 육각기둥형상을 가지며, 전체적으로 밀집 배열되어 허니컴 구조(벌집구조)를 형성할 수 있다. 이와 같이, 상기 복수개의 단위셀(C)이 허니컴 구조를 형성하므로 바디(110)가 외부에서 가해지는 외력에 의해 파손되는 것이 감소될 수 있다.

상기한 바와 같이, 바디(110)가 내부공간을 가지는 복수개의 단위셀(C)로 구성되므로, 우수(빗물)가 바디(110)의 내부에 저장될 수 있다. 도3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 유입구(130)는 각 단위셀영역에서 상판(120)에 3개씩 구비되고, 토출구는 각각 1개씩 구비되는 형태로 예시되어 있다.

이와 같이, 우수저장 블록(100)은 유입구(130)보다 작은 개수로 형성되어 바디(110) 내부에 유입되는 우수의 양보다 작은 양의 우수를 토출하는 토출구(140)를 가짐으로써 각 단위셀(C)의 내부에 우수(빗물)가 일시 저장될 수 있다.

본 실시형태와 달리, 이러한 작용을 위해서 상기 토출구(140)의 단면적이 유입구(130)의 단면적보다 작게 형성되어 우수(빗물)가 단위셀(C)의 내부에 일시 저장할 수도 있을 것이다.

본 실시형태에 따른 우수저장 블록(100)의 바디(110)는 복수개의 단위셀(C) 각각에 균일하게 수용되도록 복수개의 단위셀(C)을 연통시키는 연통부(150)을 더 포함할 수 있다. 본 실시형태는 단위셀(C)의 측벽에 연통부(150)를 구비하고 있으므로, 집수여과장치(250)가 상기 배수시스템(200)의 일측면을 통해서 우수를 유입시키더라도 전체 단위셀(C)에 균일하게 우수를 공급할 수 있다.

상술된 우수저장 블록은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있다. 도5 내지 도8를 참조하여 본 발명에 따른 우수저장블록의 바람직한 실시형태를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 우수저장 블록(단위 블록체)을 나타내는 분해 사시도이며, 도 6은 도5에 도시된 우수저장 블록을 나타내는 저면도이다.

본 실시형태에 채용된 우수저장 블록(300)은 단위 블록체로 이해될 수 있다. 즉, 이러한 단위블록체인 우수저장 블록은 도7a에 도시된 바와 같이 복수개로 연결되어 원하는 면적의 우수저장 블록으로 설치될 수 있다.

도5에 도시된 바와 같이, 상기 우수저장 블록(300)은 복수개의 육각기둥 형상인 단위셀이 허니컴 구조를 이루어진 바디(310)와, 상기 바디(310)의 상면에 장착된 상판(320)을 포함한다.

상기 상판(320)은 상기 복수개의 단위셀 각각의 상부에 위치되도록 상기 바디에 형성되어 우수가 유입되는 유입구(330)를 갖는다. 상기 바디(320)는, 상기 복수개의 단위셀 각각의 저면에 형성되어 상기 단위셀 내부에 유입되는 우수를 토출하는 토출구(340)를 갖는다(도6의 저면도 참조).

우수저장블록은 이용한 우수의 일시 저장을 보장하기 위해서, 상기 토출구(340)는 상기 유입구(330)에 비해 상대적으로 적은 수 또는 작은 면적을 가질 수 있다. 상기 바디(320)는 내부에 유입되는 우수가 상기 복수개의 단위셀 각각에 균일하게 수용되도록 상기 복수개의 단위셀을 연통시키는 연통부(350)를 갖는다.

또한, 본 실시형태와 같이, 상기 바디(310)와 상기 상판(320)을 서로 고정될 수 있도록 상기 바디(310)의 일부 단위셀에는 고정홈(360)이 형성되며, 상기 상판(320)에서 상기 고정홈(360)에 대응되는 위치에 고정구(370)가 형성될 수 있다. 물론, 본 실시형태와 달리, 상기 상판(320)에 고정홈가 형성되고, 상기 바디(310)에 고정구가 형성될 수 있으며, 다른 공지된 결착수단을 이용할 수 있다.

본 실시형태에 따른 우수저장 블록(300)에서, 상기 바디(310)의 측면에 다른 바디와 연결하여 고정할 수 있는 체결부(370a,370b,380a,380b)를 구비한다.

도5에 도시된 바와 같이, 상기 바디(310)의 허니컴 구조는 5×6의 육각기둥 단위셀의 배열로 예시되어 있다. 상기 바디(310)의 측면은 각 단위셀의 육각기둥형상에 따라 얻어진 형상을 가지며, 그 측면의 형상은 서로 마주하는 변이 깍지낀 형태로 밀착 결합될 수 있다.

상기 바디(310)의 측면 중 일측에 형성된 체결부는 결합돌기(370a,380a)형태를 가지며, 그 일측 모서리에 대향하는 타측 측면에 형성된 체결부는 결합홈(370b,380b)형태를 갖는다. 일 바디의 결합돌기(370a,380a)는 인접한 다른 결합홈(370b,380b)과 체결되어 원하는 수의 단위 블록체를 원하는 면적을 갖도록 서로 연결시킬 수 있다. 이러한 연결방식을 배수시스템에서 우수저장블록의 시공을 용이하게 할 수 있다.

단위 블록체가 서로 체결되어 우수저장 블록 어셈블리를 형성한 형태는 도7a 및 도7b에 예시되어 있다. 도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 우수저장 블록 어셈블리를 나타내는 상면 사시도 및 저면 사시도이다.

도7a 및 도7b에 도시된 우수저장블록 어셈블리(300')는, 도5에 도시된 단위블록체인 우수저장 블록(300)이 3×3으로 체결된 형태이다. 이와 같이, 원하는 면적을 갖도록 필요한 수의 우수저장 블록을 체결시킬 수 있다.

본 실시형태에서는, 각 단위 블록의 바디(310)에 그와 대응되는 상판(320)을 장착시킨 형태로 예시되어 있다. 즉, 각 단위 블록은 그 블록의 측면에 마련된 체결부를 이용하여 서로 결합되어 있다.

이와 달리, 도8에 도시된 형태와 같이, 상판을 바디에 대응되지 않도록 엇갈려 장착함으로써 상판을 이용하여 단위 블록을 더욱 견고하게 결합시킬 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 도7b에 도시된 형태와 동일한 바디(310)의 배열에서, 상판을 2가지 종류의 제1 및 제2 상판(420a,420b)으로 마련하고, 각각 도8에 도시된 바와 같이, 하나의 상판이 2개 이상의 인접한 바디를 연결하여 결합되도록 장착함으로써 각 단위블록을 보다 견고하게 체결시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속한다.

100 : 우수저장 블록 C : 단위셀
110: 상판 120 : 바디
130 : 유입구 140 : 토출구
150 : 연통부 200 : 배수시스템
220 : 표면층 240 : 우수투과층
250: 집수여과장치 260 : 베이스층
270 : 이물차단부재

Claims (17)

1. 외부로 노출되는 표면층과, 상기 표면층의 하부에 위치하며, 우수가 투과되도록 충진시 공극을 갖는 재료로 이루어진 우수투과층과, 상기 우수투과층의 하부에 배치되며, 유입되는 우수의 양보다 토출되는 우수의 양을 감소시킴으로써 상기 우수투과층을 통과하여 유입되는 우수를 일시 저장하는 우수저장 블록을 구비한 배수 시스템; 및
   상기 배수시스템의 측부에 접하도록 매설되며, 적어도 상기 우수투과층과 접하는 측면에 형성된 배출영역을 갖는 저장조와, 상기 저장조 상부에 장착되며 복수의 개구가 형성된 투수영역을 갖는 상부 캡과, 상기 저장조에 형성되며 상기 투수영역을 통해 유입된 우수를 여과하여 상기 여과된 우수를 상기 배출영역을 통해 방출하는 여과부를 구비한 집수여과장치를 포함하며,
   상기 우수저장 블록은,
   상면이 개방된 내부공간을 가지는 복수개의 단위셀로 구성되며, 상기 복수개의 단위셀 각각의 저면에 형성되어 상기 단위셀 내부에 유입되는 우수를 토출하는 토출구와, 상기 내부 공간에 유입되는 우수가 상기 복수개의 단위셀 각각에 균일하게 수용되도록 상기 복수개의 단위셀을 연통시키는 연통부를 갖는 바디와,
   상기 바디의 상면에 장착되며, 상기 복수개의 단위셀 각각의 상부에 위치되도록 상기 바디에 형성되어 우수가 유입되는 유입구를 갖는 상판을 구비하며,
   상기 토출구는 상기 단위셀 내부로 유입된 우수가 상기 단위셀에 일시 저장된 후 토출될 수 있도록 상기 유입구보다 작은 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 우수처리 시스템.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 연통부는 상단으로부터 연장된 홈부로 형성된 것을 특징으로 하는 우수처리 시스템.
   
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 복수개의 단위셀은 각각 육각기둥 형상을 가지며, 서로 연결되어 허니컴 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 우수처리 시스템.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 배수 시스템은,
   상기 우수저장 블록의 하부에 적층되어 상기 우수저장 블록으로부터 토출되는 우수를 지층으로 투과시키는 베이스층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우수처리 시스템.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 베이스층은, 우수가 투수될 수 있도록 충진시 공극을 가지는 재료로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수처리 시스템.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 배수 시스템은,
   상기 우수저장 블록에 유출입되는 우수의 유동경로가 차단되는 것을 방지토록 상기 우수저장 블록의 상면과 하면 중 적어도 하나의 면에 적층되는 이물차단부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우수처리 시스템.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 이물차단부재는 이물은 차단하고 우수만이 통과될 수 있도록 부직포로 이루어지는 것을 특징으로 하는 우수저장 블록을 구비하는 우수처리 시스템.
   
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