KR101355342B1 - 우수 재사용을 위한 집수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 우수 재사용을 위한 집수장치에 관한 것으로, 이는 내부에 우수가 저장되는 공간이 마련되며, 상부에 우수유입구(11)가 구비되고, 내부 바닥면이 타측 바닥면에 비해 상대적으로 낮게 형성되는 집수부(13)와, 집수부(13)로 집수된 우수를 유도하는 경사부(14)를 포함하는 집수탱크(10)와; 우수유입구(11)에 설치되는 저류유닛(20)과; 집수탱크(10)내부에 저장된 물을 외부로 공급하는 배수라인(30)을 포함하고, 우수유입구(11)와 저류유닛(20)에는 입자크기가 서로 다른 1,2차스크린(S1, S2)이 각각 설치되고, 이에 의해 우수를 상대적으로 깨끗하게 집수할 수 있으며, 이물질이 걸러지는 스크린과 저류유닛을 필요에 따라 장탈착함으로써 쉽게 세척할 수 있다.

Description

우수 재사용을 위한 집수장치{Equipment for re-use of rainwater catchment}

본 발명은 우수 재사용을 위한 집수장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 초기 우수를 지중에 매립 설치되어 지붕이나 처마 또는 지상의 우수를 집수함으로써 필요시 화장실이나 세탁실 및 화초 급수용으로 사용할 수 있도록 초기 우수를 집수하는 우수 재사용을 위한 집수장치에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서는 화장실 변기에 사용되는 물, 옷 등을 세탁하기 위한 세탁수, 화초 등에 공급되는 급수, 세차 등을 위한 세척수와 같이 그 용도가 식수가 아닌 경우에는 굳이 깨끗한 수돗물이나 지하수를 사용할 필요가 없음에도 다른 대체 수단이 없어 수돗물이나 지하수를 사용하고 있다.

그러나 최근에는 물 부족 현상으로 식수가 점진적으로 줄어들고 있는 상황에서 이렇게 불필요하게 식수가 사용되는 것을 줄임으로써 물을 아끼고자 하는 노력을 기울이고 있다.

이와 같은 노력의 일환으로 초기 우수를 재사용하는 방법이 알려져 있는데, 종래의 기술은 단순히 초기 우수를 집수 탱크에 저장하고, 이를 필요시에 재사용하는 데에 그치고 있다.

그러나 초기 우수는 지붕이나 처마 또는 지상의 이물질 즉, 낙옆이나 먼지, 흙 등을 다량으로 포함하고 있을 수 있고, 이러한 이물질을 여과 없이 집수하게 되면, 집수탱크의 내부에 이물질이 누적되면서 장기적으로 집수되는 물이 심하게 오염될 수 있다는 문제에 노출되어 있다.

더욱이 집수탱크를 지중에 매립하는 경우에는 집수탱크 내부에 누적되는 이물질을 청소하기 위해 집수탱크 내부로 청소 인력이 투입하는 것은 안전 상에 위험이 따르기 때문에 펌핑 호스를 내부로 투입한 후 이물질을 외부로 펌핑하여 청소하기도 하는데, 이 경우에는 다량의 오염물질이 외부로 배출되므로 이를 처리하기 위한 공간적인 문제도 발생하고, 아울러 처리비용도 증가하는 문제가 있다.

따라서 우수를 집수하여 재사용하는 것보다 오염물질을 처리하는 비용의 부담이 있어, 초기 우수를 집수하여 물을 절약할 수 있는 장점이 있음에도 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지붕이나 처마 또는 지상의 이물질이 섞인 상태로 흐르는 초기 우수를 집수 과정에서 이물질을 필터링하여 상대적으로 깨끗한 우수만을 집수하고, 이를 재사용할 수 있는 우수 재사용을 위한 집수장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 집수과정에서 이물질을 필터링하는 스크린을 쉽게 청소할 수 있도록 함으로써 스크린의 성능을 유지할 수 있는 우수 재사용을 위한 집수장치를 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 집수장치를, 내부에 우수가 저장되는 공간이 마련되며, 상부에 우수유입구가 구비되고, 내부 바닥면이 타측 바닥면에 비해 상대적으로 낮게 형성되는 집수부와, 상기 집수부로 집수된 우수를 유도하는 경사부를 포함하는 집수탱크와; 상기 우수유입구에 설치되는 저류유닛과; 상기 집수탱크 내부에 저장된 물을 외부로 공급하는 배수라인을 포함하고, 상기 우수유입구와 상기 저류유닛에는 입자크기가 서로 다른 1,2차스크린이 각각 설치되는 것으로 구성하여 달성된다.

이때 상기 저류유닛은 상부가 개방된 원통 형상의 본체와; 상기 본체의 저면을 상하로 관통하도록 설치되어 저류되는 물의 중간수위 영역의 물을 상기 집수탱크로 공급하는 공급관과; 상기 본체의 상부 측면에 설치되어 저류되는 물의 고수위 영역의 물을 외부로 방출하는 방류관을 포함하는 것으로 실시될 수 있다.

그리고 상기 본체의 상부 둘레에는 걸림턱이 형성되어 상기 우수유입구의 내부면에 안착 설치되는 것으로 실시될 수 있다.

또한 상기 우수유입구는 상부가 확대되도록 형성된 집수구와, 상기 저류유닛과 연결되어 미세 부유물을 외부로 방류시키는 방류구를 포함하는 것으로 실시될 수 있다.

한편, 상기 집수탱크에는 저장된 물의 수위에 따라 선택적으로 개방되는 수위조절유닛이 더 구비될 수 있고, 이때의 수위조절유닛은 방류공이 형성된 베이스와; 상기 베이스와 힌지로 결합되어 선택적으로 상기 방류공을 개방하는 커버와; 상기 커버와 연결되는 연결로드 및; 상기 연결로드에 설치되며 수위에 따라 승강되는 부구를 포함하는 것으로 실시될 수 있다.

그리고 상기 방류공은 역류를 방지하기 위해 자유단이 하향 경사지게 형성된 것으로 실시될 수 있다.

본 발명은 지상에 내리는 초기 우수가 지붕이나 처마 또는 지상으로 흐르는 과정에서 낙옆이나 먼지, 흙 등의 이물질을 다량 포함하더라도 1,2차로 나뉘어진 스크린에 의해 상대적으로 큰 입자의 이물질을 쉽게 거를 수 있고, 이와 동시에 저류유닛에서는 상대적으로 미립자의 먼지나 흙 등이 저류되는 과정에서 바닥에 가라앉게 되고, 결과적으로 집수탱크로 깨끗한 우수를 집수할 수 있다.

이에 의해 집수된 우수를 필요시 화장실 용수로 사용되거나 초기 세탁을 위한 세탁수로 사용될 수 있고, 잔디나 화초용 급수로 사용될 수 있고, 세차를 위한 세척수로도 활용될 수 있어 물을 절약할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 우수 재사용을 위한 집수장치의 예를 보인 사시도,
도 2는 도 1의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 저류유닛의 실시예를 보인 단면 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 저류유닛과 2차스크린의 예를 보인 분리 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 집수탱크와 저류유닛 및 1차 스크린을 보인 분리 사시도,
도 6(a, b)은 본 발명에 따른 수위조절유닛의 예를 보인 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 수위조절유닛의 사용예를 보인 사용상태도,
도 8과 도 9는 본 발명에 따른 우수 재사용을 위한 집수장치의 사용예를 보인 사용상태도이다.

이하에서는 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.

본 발명은 우수를 깨끗하게 집수하여 재사용하기 위한 집수장치에 관한 것으로, 이는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 크게 집수탱크(10), 저류유닛(20), 배수라인(30) 및 우수유입구(11)와 저류유닛(20) 각각에 설치되는 1,2차스크린(S1, S2)을 포함한다.

집수탱크(10)는 지중에 매립되어 지붕이나 처마 또는 지상의 우수를 저장하기 위한 저장 공간이 마련된 저장탱크로서, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 상부 일측에는 우수유입구(11)가 구비되며, 이 우수유입구(11)의 반대편에는 내부에 후술하는 배수라인(30)이 설치되기 위한 돌출부(12)가 형성되고, 집수탱크(10)의 내부 바닥면은 타측 바닥면에 비해 상대적으로 낮게 형성된 집수부(13)가 형성되며, 이 집수부(13)로 물을 집수하기 위해 집수부(13)를 제외한 다른 바닥면은 경사부(14)가 형성된다.

이러한 구조로 인해 내부에 저장되는 우수의 양이 적더라도 후술하는 배수라인(30)을 통해 최대한 사용할 수 있게 된다.

그리고 우수유입구(11)에는 후술하는 1차스크린(S1)이 설치되는데, 이때 1차 스크린(S1)을 통해 우수를 보다 효율적으로 집수할 수 있도록 우수유입구(11)의 상부가 점진적으로 확대되는 집수구(11A)가 형성된다. 또한 측면에는 내부와 연통되며 후술하는 저류유닛(20)을 통해 걸러진 우수를 외부로 방출하기 위한 방류구(11B)도 형성된다.

집수탱크(10)의 우수유입구(11)에 설치되는 저류유닛(20)은 장탈착 가능한 구조로 이루어져 필요시 저류유닛(20)을 탈거한 상태로 저류유닛(20)에 누적된 이물질을 제거할 수 있도록 실시된다.

이를 위한 저류유닛(20)의 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 원통 형상의 본체(21)와, 본체(21)의 저면을 상하로 관통하도록 설치되어 저류되는 물의 중간수위 영역의 물을 상기 집수탱크(10)로 공급하는 공급관(22)과, 본체(21)의 상부 측면에 설치되어 저류되는 물의 고수위 영역의 물을 외부로 방출하는 방류관(23)을 포함한다.

이때 공급관(22)은 역 "U"자형 트랩 구조로 이루어져 본체(21)에 저류되는 우수 중에서도 바닥과 근접되는 저수위 영역의 우수를 제외하고 중간 수위 영역의 우수만을 집수탱크(10)로 공급하는데, 이는 후술하는 1,2차스크린(S1, S2)을 통해 상대적으로 입자가 큰 이물질이 제거되더라도 입자가 작은 흙이나 모래 등은 1,2차스크린(S1, S2)에 의해 걸러지기 어렵고 따라서 본체(21) 내에서 저류되는 과정에서 본체(21) 내부 바닥에 침전되기 때문이다.

또한 고수위 영역의 우수를 외부로 방류시키는 이유는 집수되는 우수 내에 입자는 작더라도 우수에 부상되는 이물질이 있을 수 있고, 이러한 부유물질이 집수탱크(10) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해 고수위 영역의 우수는 방류관(23)을 통해 외부로 방류하게 된다.

이와 같은 저류유닛(20)은 쉽게 장탈착 가능하도록 실시됨으로써 필요에 따라 저류유닛(20) 만을 탈착하여 세척할 수 있도록 구현될 필요가 있는데, 이를 위해 우수유입구(11)의 내부면에는 단턱(도면부호 없음)이 형성되어 있고, 이 단턱에 안착되는 걸림턱(21A)이 본체(21)의 상부 둘레를 따라 형성되는 것으로 실시될 수 있다.

그리고 저류유닛(20)을 쉽게 장탈착 할 수 있도록 한 쌍의 손잡이(도시되지 않음)가 더 설치될 수도 있다.

집수탱크(10)의 돌출부(12)에 설치되는 배수라인(30)은 내부로 연장되는 배수관(31)이 집수구(11A)와 인접되는 길이를 가지도록 실시되고, 그 하단에는 내부에 저장된 물을 외부로 배출하기 위한 배수펌프(32)가 설치된다.

이때 배수펌프(32)는 수중펌프가 사용되는 것을 예를 들은 것이며, 이와 다르게는 당업자가 용이하게 실시하기 위해 배수라인(30) 상에 별도의 펌프를 설치하는 것으로 변경 실시될 수도 있다.

우수유입구(11)와 저류유닛(20)에 각각 설치되는 1,2차스크린(S1, S2)은 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 서로 높이 차이를 갖도록 동일한 선상에 설치되며, 이들의 메쉬 크기(입자크기)가 서로 다르게 함으로써 스크린에 의해 걸러지는 이물질의 크기를 차별화하게 된다.

그 결과 1차스크린(S1)의 메쉬 크기는 상대적으로 2차스크린(S2)의 메쉬 크기 보다 큰 것을 사용하는데, 이는 1차스크린(S1)을 통해 입자 크기가 가장 큰 이물질을 걸러낸 후, 2차스크린(S2)을 통해 1차스크린(S1)을 통과한 중간 크기의 이물질을 걸러낸다.

이렇게 1,2차스크린(S1, S2)을 두는 데에는 입자크기가 작은 단일 스크린을 사용하게 되면 우수량이 많을 시에 시간대비 집수성능이 떨어질 우려가 있고, 크고 작은 이물질에 의해 스크린이 쉽게 폐색될 우려도 있다.

따라서 1차스크린(S1)을 통해 다소 큰 이물질이 걸러져 폐색되더라도 이는 외부로 노출되어 있어 쉽게 이물질을 제거할 수 있으며, 2차스크린(S2)에 이물질이 걸러지더라도 입자가 중간 크기의 이물질들로만 이루어져 있고, 그 양도 상대적으로 적기 때문에 쉽게 폐색되지 않는다.

한편, 본 발명에는 내부로 저장된 우수의 양이 많고, 재사용되지 않고 장기간 저장되다가 재집수되거나, 집중호우시와 같이 순간 강우량이 많아 집수되는 우수의 양이 많은 경우에는 집수탱크(10)의 집수 한계를 초과할 우려가 있고, 이 경우에는 집수탱크(10)에 저장된 물이 저류유닛(20)으로 역류될 우려가 있는데, 이러한 문제를 해소하기 위해 집수탱크(10)에는 적어도 1개 이상의 수위조절유닛(40)이 설치된다.

본 발명에 따른 수위조절유닛(40)은 도 6에 도시된 바와 같이 방류공(41A)이 형성된 베이스(41)와, 베이스(41)와 힌지(H)로 결합되어 선택적으로 류공(41A)을 개방하는 커버(42)와, 커버(42)와 연결되는 연결로드(43) 및 연결로드(43)에 설치되며 수위에 따라 승강되는 부구(44)를 포함한다.

이때 방류공(41A)은 역류를 방지하기 위해 자유단이 하향 경사지게 형성됨이 더욱 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 도 7과 도 8에 도시된 바와 같이 필요에 따라 1개 또는 1개 이상을 연결하여 실시될 수도 있고, 따라서 설치 지역의 평균 강우량과 사용하려는 용도에 맞춰 적절한 개수가 설치된다.

그리고 우수유입구(11)가 설치되는 위치를 적절하게 변경하는 것으로 지붕이나 처마를 통해 흐르는 우수를 바로 집수하는 것으로 실시될 수도 있다.

본 발명은 우수를 보다 깨끗하게 집수할 수 있고, 필요시에 저류유닛(20)을 쉽게 장탈착함으로써 걸러진 이무질을 쉽게 제거하여 저류유닛(20)을 세척함으로써 집수 성능을 그대로 유지할 수 있다.

그리고 소량의 우수가 집수되더라도 소량의 우수가 집수부(13)에 집중될 수 있고, 그 결과 배수펌프(32)의 구동이 가능하며 우수의 이용 성능이 개선된다.

10: 집수탱크 11: 우수유입구
11A: 집수구 11B: 방류구
12: 돌출부 13: 집수부
14: 경사부 20: 저류유닛
21: 본체 22: 공급관
23: 방류관 30: 배수라인
31: 배수관 32: 배수펌프
40: 수위조절유닛 41: 베이스
41A: 방류공 42: 커버
43: 연결로드 44: 부구
H: 힌지 S1: 1차스크린
S2: 2차스크린

Claims (7)

1. 삭제
2. 내부에 우수가 저장되는 공간이 마련되며, 상부에 우수유입구(11)가 구비되고, 내부 바닥면이 타측 바닥면에 비해 상대적으로 낮게 형성되는 집수부(13)와, 상기 집수부(13)로 집수된 우수를 유도하는 경사부(14)를 포함하는 집수탱크(10)와;
   상기 우수유입구(11)에 설치되는 저류유닛(20)과;
   상기 집수탱크(10)내부에 저장된 물을 외부로 공급하는 배수라인(30)을 포함하고,
   상기 우수유입구(11)와 상기 저류유닛(20)에는 입자크기가 서로 다른 1,2차스크린(S1, S2)이 각각 설치되되,
   
   상기 저류유닛(20)은 상부가 개방된 원통 형상의 본체(21)와; 상기 본체(21)의 저면을 상하로 관통하도록 설치되어 저류되는 물의 중간수위 영역의 물을 상기 집수탱크(10)로 공급하는 공급관(22)과; 상기 본체(21)의 상부 측면에 설치되어 저류되는 물의 고수위 영역의 물을 외부로 방출하는 방류관(23)을 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 재사용을 위한 집수장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 본체(21)의 상부 둘레에는 걸림턱(21A)이 형성되어 상기 우수유입구(11)의 내부면에 안착 설치되는 것을 특징으로 하는 우수 재사용을 위한 집수장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 우수유입구(11)는 상부가 확대되도록 형성된 집수구(11A)와, 상기 저류유닛(20)과 연결되어 미세 부유물을 외부로 방류시키는 방류구(11B)를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수 재사용을 위한 집수장치.
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 집수탱크(10)에는 저장된 물의 수위에 따라 선택적으로 개방되는 수위조절유닛(40)이 더 구비되고,
   
   상기 수위조절유닛(40)은 방류공(41A)이 형성된 베이스(41)와; 상기 베이스(41)와 힌지(H)로 결합되어 선택적으로 상기 방류공(41A)을 개방하는 커버(42)와; 상기 커버(42)와 연결되는 연결로드(43) 및; 상기 연결로드(43)에 설치되며 수위에 따라 승강되는 부구(44)를 포함하고,
   
   상기 방류공(41A)은 역류를 방지하기 위해 자유단이 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 우수 재사용을 위한 집수장치.

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