KR101418040B1

KR101418040B1 - 가변형 빗물 저장 탱크

Info

Publication number: KR101418040B1
Application number: KR1020100135817A
Authority: KR
Inventors: 박찬수; 김기수; 김지은; 김두환; 조순자; 홍성신; 김상준; 방세라
Original assignee: 충북대학교 산학협력단
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2014-07-14
Also published as: KR20120073896A

Abstract

본 발명은 빗물 수용량에 따라 그 부피가 변화되도록 구성된 지상에 설치되는 빗물 저장 탱크에 관한 것이다.
본 발명은 「건물 옥상으로부터 연통되어 빗물의 유로를 제공하는 빗물유입관; 상기 빗물유입관의 하단이 삽입되어 있고, 하부에 배수구가 형성되어 있으며, 하단은 바닥에 고정된 제1저수탱크; 및 상기 제1저수탱크의 전방에 결합, 연통되어 있고, 상기 제1저수탱크보다는 낮은 높이로 형성되어 있으며, 하단이 바닥에 고정되지 않은 제2저수탱크; 를 포함하여 구성되며, 상기 제2저수탱크의 중단에는 횡방향으로 길이조절이 가능한 신축부가 구비되어 있어, 빗물의 유입에 따라 상기 신축부가 팽창하여 저수용량이 증대되도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 우수 저장 탱크」를 제공한다.

Description

가변형 빗물 저장 탱크{Variable rain storage tank}

본 발명은 빗물 수용량에 따라 그 부피가 변화되도록 구성된 지상에 설치되는 빗물 저장 탱크에 관한 것이다.

경제발전과 도시화에 맞물려 콘크리트, 아스팔트 등의 불투수 포장지면이 증대되면서 물이 스며들지 못하는 면적이 증가하였다. 이 때문에 빗물이 지반으로 침투되지 못하고 하수도나 하천으로 일시에 유입되어, 집중호우시 빗물이 저지대로 유입되어 수해가 발생하고, 지반에 침투하는 빗물의 양이 감소하면서 지하수가 고갈되고, 빗물의 하천 유입량이 줄어들어 수질이 악화되는 등의 문제가 있었다.

이러한 문제점 발생에 따라 최근에는 도시 지역 내에서 지속적인 빗물 관리에 대한 관심이 높아지고 있으며, 그 동안 하수관거를 통해 배수되던 빗물을 수자원으로 활용하고자 하는 방안들이 모색되고 있다.

빗물 활용 방안은 크게 개별이용 방안과 공동이용 방안으로 연구되고 있다. 개별이용 방안으로는 개인주택의 지붕 또는 마당에 내린 빗물을 한곳으로 모아서 모래, 부유물질 등을 제거하고, 멸균처리 등을 하여 저류조에 저장한 후 그 용수를 화장실용수, 조경용수, 세차용수 등으로 이용하는 것이다. 공동이용 방안은 공동주택, 아파트 등 단지규모의 지역에서 이용하는 방식으로서, 오염물질이 적고 면적이 넓은 옥상, 노면 등이 집수장소로 선택되며 집수장소에 쌓여 있는 모래, 부유물질 등을 제거한 후 일정한 용기에 저류하여 화장실용수, 조경용수, 소방용수 등으로 이용하는 것이다.

빗물을 저장하여 활용하기 위한 저장시설을 지상에 설치하면 공간을 많이 차지하기 때문에 공간활용면에서의 단점이 크다. 따라서 빗물 저장시설은 지중(地中)에 매립시키는 것이 대부분이다. 지중에 설치된 빗물 저장시설은 빗물을 일시적으로 저류하고 이를 그대로 지반으로 침투시켜 지하수원을 확보토록 하는데 기여하는 바는 크다고 할 수 있겠으나, 빗물을 여러가지 용도로 활용하기 위해서는 별도의 펌프시설에 의한 펌핑작업이 필요하므로 에너지 절약 차원에서는 크게 바람직하지 못하다.

종래의 빗물 저장 설비가 지상에 설치되는 경우에는 설비의 점유공간이 커서 공간활용도가 낮아지고, 지중에 매립 설치되는 경우에는 빗물 사용을 위한 펌핑 작업 등에 에너지 소비가 요구되어 에너지 절약이라는 측면에서 문제점이 있었다. 이에 본 발명은 저수탱크를 저수량에 따라 그 부피가 변화하도록 구성하여 빗물을 저장하지 않고 있을 때에는 부피가 축소되게 함으로써, 빗물 저장 설비를 지상에 설치함에 따른 문제점을 최소화하고, 위와 같은 신축작용이 무동력으로 이루어지도록 하고, 빗물 사용을 위한 펌핑 작업이 필요 없도록 하여 에너지 낭비를 막을 수 있도록 구성된 가변형 빗물 저장 탱크를 제공하는데 그 목적이 있다.

전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 다음의 수단을 적용한다.

본 발명이 제공하는 가변형 빗물 저장 탱크는 지상에 설치되어 펌핑 작업 없이 저장된 빗물을 활용할 수 있도록 구성되되, 무동력 신축작용을 통해 저수용량이 조절되도록 구성된 것이다.

이를 위해 빗물을 저장하는 탱크를 바닥에 고정된 제1저수탱크와 바닥에 고정되지 아니한 제2저수탱크로 구분한다. 상기 제1저수탱크와 제2저수탱크는 격벽 없이 연통되어 있으며, 이에 따라 제1저수탱크로 유입된 빗물은 자연스럽게 제2저수탱크에도 유입된다. 다만, 상기 제2저수탱크의 중단에는 횡방향으로 길이조절이 가능한 신축부가 구비되어 있어 빗물이 유입됨에 따라 빗물의 자중(自重) 또는 위치에너지에 의해 상기 신축부가 팽창하게 된다. 이로써 좁은 면적에 설치된 빗물 저장 탱크의 저수용량을 증대시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 무동력으로 팽창된 신축부를 다시 축소시켜 제2저수탱크를 원상회복 시키기 위해서는 탄성부재의 복원력을 활용한다. 즉, 탄성부재를 상기 제1,2저수탱크의 측벽을 가로지르도록 횡방향으로 설치함으로써, 상기 탄성부재가 상기 신축부의 팽창에 따라 함께 늘어남에 따라 복원력이 발생되고, 저장된 빗물이 상기 제1저수탱크의 배수구를 통해 유출됨에 따라 상기 탄성부재가 복원력에 의해 수축되면서 상기 신축부를 수축시킬 수 있게 되는 것이다.

본 발명에 따라 가변형 빗물 저장 탱크를 설치함으로써, 협소한 장소를 효율적으로 활용할 수 있다. 즉, 빗물 저장량이 많지 않은 경우에는 제2저수탱크의 신축부가 수축된 상태를 유지하므로 대지 공간 활용에 지장을 주지 않고, 집중 호우 등에 의해 빗물 저장량이 크게 필요한 경우에는 빗물을 수용함에 따라 상기 신축부가 팽창하여 많은 양의 빗물을 저장할 수 있게 되는 것이다. 또한, 탄성부재를 추가로 설치하는 경우에는 상기 탄성부재의 복원력에 의해 수용된 빗물을 사용함에 따라 상기 신축부가 원상회복되며 제2저수탱크의 용량이 줄어들며, 전술한 신축부의 팽창과 신축은 모두 무동력으로 이루어지는 것이므로 빗물 저장 탱크 신축에 따르는 에너지 소비의 문제가 전혀 없다.

[도 1]은 본 발명에 따른 가변형 빗물 저장 탱크 제1실시예를 도시한 것이다.
[도 2]는 본 발명에 따른 가변형 빗물 저장 탱크 제2실시예를 도시한 것이다.
[도 3]은 상기 제1,2실시예의 문제점과 함께 본 발명에 따른 가변형 빗물 저장 탱크 제3실시예를 도시한 것이다.

본 발명은 「건물 옥상으로부터 연통되어 빗물의 유로를 제공하는 빗물유입관; 상기 빗물유입관의 하단이 삽입되어 있고, 하부에 배수구가 형성되어 있으며, 하단은 바닥에 고정된 제1저수탱크; 및 상기 제1저수탱크의 전방에 결합, 연통되어 있고, 상기 제1저수탱크보다는 낮은 높이로 형성되어 있으며, 하단이 바닥에 고정되지 않은 제2저수탱크; 를 포함하여 구성되며, 상기 제2저수탱크의 중단에는 횡방향으로 길이조절이 가능한 신축부가 구비되어 있어, 빗물의 유입에 따라 상기 신축부가 팽창하여 저수용량이 증대되도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크」를 제공한다.

또한, 본 발명은 「일단은 상기 제1저수탱크의 측벽에 장착되고, 타단은 상기 제2저수탱크의 측벽에 장착되어 전체적으로 상기 제1,2저수탱크의 측벽을 가로지르도록 횡방향으로 설치된 다수개의 탄성부재; 를 더 포함하여 구성되고, 상기 탄성부재는 상기 신축부의 팽창에 따라 함께 팽창하며 복원력이 발생되고, 상기 제1저수탱크의 배수구를 통해 저장된 빗물이 유출됨에 따라 상기 탄성부재가 복원력에 의해 수축되면서 상기 신축부를 수축시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크」를 함께 제공한다.

또한, 본 발명은 「상기 탄성부재는 제1,2저수탱크의 양 측벽 하부를 가로지르도록 횡방향으로 장착된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크」를 함께 제공한다.

또한, 본 발명은 「상기 제1저수탱크의 상단에 결합된 오버플로우관; 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크」를 함께 제공한다.

또한, 본 발명은 「상기 빗물유입관의 개폐조작이 가능한 수위조절밸브; 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크」를 함께 제공한다.

또한, 본 발명은 「상기 제2저수탱크의 전방 하면에는 롤러가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크」를 함께 제공한다.

이하에서는 첨부된 도면과 함께 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

1. 제1실시예

[도 1]은 본 발명에 따른 가변형 빗물 저장 탱크 제1실시예를 도시한 것으로서, 이는 빗물유입관(10), 제1저수탱크(20) 및 제2저수탱크(30)를 포함하여 구성되어 있다. 상기 빗물유입관(10)은 건물 옥상에 설치된 루프드레인을 통해 빗물을 집수하여 제1저수탱크(20)로 유도하는 빗물 유동로이다. 상기 빗물유입관(10)으로 빗물이 유입되기 전에는 이물질을 필터링하여 침전시키는 침전조(미도시)를 거치도록 할 수 있다. 상기 제1저수탱크(20)는 상기 빗물유입관(10)으로부터 빗물을 받아 저장하는 탱크로서, 하단이 바닥에 고정되어 있고 하부에는 배수구(21)가 형성되어 있다. 상기 배수구(21)는 제1저수탱크(20)의 하부에 형성되어 있으므로 별도의 펌핑작업 없이 저장된 빗물을 유출시켜 여러 가지 용도로 활용할 수 있다.

상기 제2저수탱크(30)는 상기 제1저수탱크(20)의 전방에 결합, 연통되어 있다. 상기 제1저수탱크(20)와 제2저수탱크(30)는 칸막이 또는 격벽이 없이 트여 있도록 구성할 수 있으며, 이에 따라 상기 제1저수탱크(20)에 유입된 빗물은 상기 제2저수탱크(30)에도 자연스럽게 유입된다. 또한, 상기 제2저수탱크(30)는 제1저수탱크(10)보다는 낮은 높이로 형성되어 있고, 상기 제2저수탱크(30)의 하단은 바닥에 고정되어 있지 않으며, 상기 제2저수탱크(30)의 중단에는 횡방향으로 길이조절이 가능한 신축부(31)가 구비되어 있어, 빗물의 유입에 따라 상기 신축부(31)가 팽창하여 저수용량이 증대된다. 즉, 상기 제1저수탱크(20)로 유입된 빗물은 자연스럽게 제2저수탱크(30)로 흘러들어가며, 빗물의 유입이 계속됨에 따라 상기 신축부(31)가 횡방향으로 팽창하면서 제2저수탱크(30)의 용량이 커지게 된다. 한편, 상기 제1저수탱크(20)는 제2저수탱크(30)보다 그 높이가 높게 구성되어 있기 때문에 상기 신축부(31)가 최대한도로 팽창한 후에도 빗물이 계속 유입되는 경우에는 상기 제1저수탱크(20)의 상부로 빗물이 차오르게 된다. 따라서 상기 제1저수탱크(20)의 상단에 오버플로우관(미도시)을 결합시켜 제1,2저수탱크(20, 30)의 저수용량 한도를 초과하여 유입된 빗물은 상기 오버플로우관을 통해 자연 배출되도록 하거나, 상기 빗물유입관(10)에 개폐조작이 가능한 수위조절밸브(미도시)를 구비시켜 둠으로써 상기 제1,2저수탱크(20, 30)의 저수용량 한도를 초과하는 빗물의 유입을 미리 차단시킬 수 있다.

전술한 오버플로우관이나 수위조절밸브는 이하의 제2,3실시예에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

2. 제2실시예

[도 2]는 본 발명에 따른 가변형 빗물 저장 탱크 제2실시예를 도시한 것으로서, 이는 상기 제1실시예에 다수개의 탄성부재(40)가 추가적으로 구비되어 있다. 상기 탄성부재(40)는 상기 제1,2저수탱크(20, 30)의 측벽을 가로지르도록 횡방향으로 설치된 것으로서, 일단은 상기 제1저수탱크(20)의 측벽에 장착되고, 타단은 상기 제2저수탱크(30)의 측벽에 장착되어 있다. 상기 탄성부재(40)는 상기 신축부(31)의 팽창에 따라 함께 길이방향으로 늘어나 복원력이 발생되고, 저장된 빗물이 상기 제1저수탱크(20)의 배수구(21)를 통해 유출됨에 따라 상기 탄성부재(40)가 복원력에 의해 수축되면서 상기 신축부(31)를 수축시키게 된다. 전술한 제1실시예의 경우 빗물이 유입됨에 따라 신축부(31)가 팽창하여 제2저수탱크(30)의 저수용량이 커지도록 하는 것은 무동력으로 시행할 수 있으나, 상기 신축부(31)를 수축시키고자 할 때에는 인력 등으로 밀어 누르는 작업이 필요하게 된다. 이에 제2실시예에서는 탄성부재(40)를 추가로 설치하여 상기 탄성부재(40)의 복원력에 의해 무동력으로 상기 신축부(31)의 수축이 이루어지도록 구성한 것이다. 상기 탄성부재(40)로는 용수철이나 고무줄 등을 적용할 수 있고, 상기 탄성부재는 제1,2저수탱크의 측벽 내,외면 어디에 설치하여도 무방하다.

3. 제3실시예

[도 3]은 전술한 제1,2실시예의 문제점과 함께 본 발명에 따른 가변형 빗물 저장 탱크 제3실시예를 도시한 것이다. 빗물은 제1,2저수탱크(20, 30)의 하부에서부터 차오르게 되므로 [도 3]의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 신축부(31)의 하부가 먼저 팽창되어 제2저수탱크(30)가 불안정하게 일그러질 우려가 있다. 따라서, [도 3]의 (c)에 도시된 제3실시예와 같이 상기 탄성부재(40)를 제1,2저수탱크(20, 30)의 양 측벽 하부에만 장착함으로써 빗물의 중력에 의해 신축부(31)의 하부가 먼저 팽창되는 것을 억제함으로써, 신축부(31)가 전체적으로 균일하게 팽창하도록 할 수 있는 것이다. 아울러, 제3실시예에는 상기 제2저수탱크(30)의 전방 하면에는 롤러(32)가 구비되어 있다. 이에 따라 신축부(31)가 팽창하거나 수축될 때의 움직임이 수월하게 이루어지도록 할 수 있다. 이와 같은 롤러(32)는 전술한 제1,2실시예에도 마찬가지로 적용할 수 있다.

본 발명은 위에서 언급한 바와 같이 첨부된 도면과 관련하여 설명되었으나 본 발명의 요지를 벗어남이 없는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 다양한 분야에서 사용 가능하다. 따라서 본 발명의 청구범위는 이건 발명의 진정한 범위 내에 속하는 수정 및 변형을 포함한다.

10 : 빗물유입관
20 : 제1저수탱크 21 : 배수구
30 : 제2저수탱크 31 : 신축부
32 : 롤러
40 : 탄성부재

Claims

건물 옥상으로부터 연통되어 빗물의 유로를 제공하는 빗물유입관(10);
상기 빗물유입관(10)의 하단이 삽입되어 있고, 하부에 배수구(21)가 형성되어 있으며, 하단은 바닥에 고정된 제1저수탱크(20); 및
상기 제1저수탱크(20)의 전방에 결합, 연통되어 있고, 상기 제1저수탱크(20)보다는 낮은 높이로 형성되어 있으며, 중단에는 횡방향으로 길이조절이 가능한 신축부(31)가 구비되어 있어 빗물의 유입에 따라 상기 신축부(31)가 팽창하여 저수용량이 증대되도록 구성되어 있고, 하단은 바닥에 고정되지 않고 전방 하면에 롤러(32)가 구비된 제2저수탱크(30);
일단은 상기 제1저수탱크(20)의 측벽 하부에 장착되고, 타단은 상기 제2저수탱크(30)의 측벽 하부에 장착되어 전체적으로 상기 제1,2저수탱크의 측벽을 가로지르도록 횡방향으로 설치된 다수개의 탄성부재(40);
를 포함하여 구성되며,
상기 탄성부재(40)는 상기 신축부(31)의 팽창에 따라 함께 길이방향으로 늘어나 복원력이 발생되고, 상기 제1저수탱크(20)의 배수구(21)를 통해 저장된 빗물이 유출됨에 따라 상기 탄성부재(40)가 복원력에 의해 수축되면서 상기 신축부(31)를 수축시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크.
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제1항에서,
상기 제1저수탱크(20)의 상단에 결합된 오버플로우관(미도시); 을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크.
제1항에서,
상기 빗물유입관(10)의 개폐조작이 가능한 수위조절밸브(미도시); 를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가변형 빗물 저장 탱크.
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