KR101574644B1 - 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지붕이나 옥상 등에 내린 빗물을 모아 이용할 수 있도록 한 우수 집수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기에 비가 내리면서 지붕이나 옥상 표면에 쌓여 있던 이물질이나 오염물질 등이 빗물과 함께 유입되는 것을 막아줄 수 있도록 빗물 집수통로를 이중으로 설치하고 초기의 이물질 등이 함유된 혼탁한 빗물은 외부 확장관을 통해 우수관 연결시설로 흘러가도록 배제하고 그 이후의 빗물은 여과수단이 구비된 내부 집수관을 통해 여과되면서 빗물 집수탱크에 저장 사용될 수 있도록 구성함으로써, 정화된 빗물을 집수탱크에 편리하게 저장하고 이를 조경수나 화장실 등의 소요처에 적절히 공급 사용할 수 있도록 하여 낭비되는 빗물을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치에 관한 것이다.

Description

이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치{A Rainwater Gathering Equipment}

본 발명은 지붕이나 옥상 등에 내린 빗물을 모아 이용할 수 있도록 한 우수 집수장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초기에 비가 내리면서 지붕이나 옥상 표면에 쌓여 있던 이물질이나 오염물질 등이 빗물과 함께 유입되는 것을 막아줄 수 있도록 빗물 집수통로를 이중으로 설치하고 초기의 이물질 등이 함유된 혼탁한 빗물은 외부 확장관을 통해 우수관으로 흘러가도록 배제하고 그 이후의 빗물은 여과수단이 구비된 내부 집수관을 통해 여과되면서 빗물 집수탱크에 저장 사용할 수 있도록 구성함으로써, 정화된 빗물을 집수탱크에 편리하게 저장하고 이를 공공시설, 수영장, 공업용수, 농업용수, 조경용수 및 화장실 등의 소요처에 적절히 공급 사용할 수 있도록 하여 낭비되는 빗물을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치에 관한 것이다.

최근에 들어 전 세계적으로 기후 및 환경이 급격하게 변화되어 가고 있어 이에 대한 해결 및 대처방안의 중요성과 관심도가 높아져 가고 있는 실정이다. 특히 물에 대한 중요성이 부각되고 있으나 기상 이변 및 지구 온난화현상 등으로 안정적 수원확보가 어려울 뿐더러 산업이 고도 성장됨에 따라 발생되는 오폐수 및 생활하수로 수질이 심각하게 오염되어 가고 있고, 또한 지하수가 고갈되어 가는 물 부족 현상이 심화되고 있다.

우리나라는 세계적으로 볼 때 물 부족 국가에 속해 있고, 이를 해결하기 위한 효율적인 수자원의 확보 및 활용방안이 시급히 요구되고 있는 실정이며, 그 대안(代案)으로는 빗물을 효율적으로 이용하는 방법들이 다각적으로 검토 및 개발되고 있다.

그러나 사계절이 뚜렷하고 여름철에 강우가 집중되는 우리나라에서는 우수(雨水)를 효율적으로 모으는 것이 결코 쉽지 않은 일이다. 또한 우수는 대기중의 여러 오염물질을 함께 씻어내리며 이동하므로, 이러한 우수를 이용하기 위해서는 오염 문제가 선결되어야만 한다.

우리나라의 경우 연간 강수량이 세계 연평균 강수량보다 높아 빗물이 풍부한 나라이다. 그러나, 강수가 대부분 여름에 집중되고 겨울이나 봄에는 비가 거의 오지 않으므로, 이 빗물을 효율적으로 이용하는 것이 어려운 실정이다.

빗물을 저장 및 활용하는 방법으로서, 공공시설, 수영장, 공업용수, 농업용수, 조경용수 및 화장실 및 가정 등에서는 빗물 저류조와 같은 저장탱크를 만들어 빗물을 저장하고, 저장된 물을 생활용수나 조경용수, 소방용수 등으로 활용하고 있다.

일반적으로, 빗물 저류조란 빗물을 일시적으로 저장하여 멈추게 하고 필요시 방출할 수 있는 저장탱크를 말한다. 최근 하천 유역의 도시화가 급격히 진행되고 건물이 증가하며 지표의 포장률이 증대됨에 따라 자연침투 능력을 가진 토양면적이 현저하게 감소하게 되었다.

따라서 종래에는 상기와 같은 물 부족 현상을 해소하기 위하여 다양한 빗물 집수시설이 공개되어 있다.

이러한 종래의 집수 시설장치로는 등록특허 제10-0617844호의 '우수용 집수장치'와 등록특허 제10-1032421호의 '빗물 재이용 장치', 등록특허 제10-1056650호의 '건축물 지붕을 이용한 빗물 집수 종합 처리장치' 등이 공지되어 있다.

KR 10-0617844 (등록번호) 2006.08.22. KR 10-1032421 (등록번호) 2011.04.25. KR 10-1056650 (등록번호) 2011.08.08.

그러나, 종래의 빗물 집수장치는 빗물을 단순히 저장하는 저류조만이 설치되어 있을 뿐이며, 저류조에 유입되는 초기 우수를 여과하는 장치 등이 설치되어 있지 않아 저류조 내의 물의 수질이 악화되어 빗물을 재이용하는 데에는 한계가 있다.

또한 종래에 공지되어 있는 '건축물 지붕을 이용한 빗물 집수 종합 처리장치' 등은 구성이 복잡하여 설치비용이 많이 소요되어 경제성이 떨어지고 고장 시 수리가 어렵고 불편하다는 문제가 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,

초기에 비가 내리면서 지붕이나 옥상 표면에 쌓여 있던 이물질이나 오염물질 등이 빗물과 함께 유입되는 것을 막아줄 수 있도록 빗물 집수통로인 홈통의 단부를 이중으로 설치하고 초기의 이물질 등이 함유된 빗물은 외부관을 통해 우수관 연결시설로 흘러가도록 배제하고 그 이후의 빗물은 여과수단이 구비된 내부관을 통해 여과되면서 빗물 집수탱크로 모여 저장되도록 구성함으로써, 집수탱크에 저장되는 빗물을 공공시설, 수영장, 공업용수, 농업용수, 조경용수 및 화장실 등의 소요처에 적절히 공급 사용할 수 있도록 하여 낭비되는 빗물을 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건축물의 지붕이나 옥상에 내린 빗물을 모아 이용할 수 있도록 하는 우수 집수장치에 있어서,

지붕이나 옥상 가장자리에 설치되어 빗물을 모으는 집수통과, 상기 집수통에 연통되면서 상기 집수통에 집수되는 빗물을 유입시켜 바닥으로 떨어지도록 설치되는 홈통관과, 상기 홈통관의 단부에 구비되어 상기 홈통관을 통해 떨어지는 빗물을 받아 흘려버릴 수 있도록 우수관과 연결 설치되는 제1빗물저장고, 상기 홈통관의 내부에 그 일단부가 삽설되어 상기 홈통관으로 떨어지는 빗물을 받아 유입시킬 수 있도록 하는 빗물집수관, 상기 빗물집수관의 선단부에 설치되면서 상기 홈통관을 통해 유입되는 빗물에 함유되어 있는 이물질을 걸러낼 수 있도록 하는 거름망수단, 상기 빗물집수관에 연결 설치되면서 상기 빗물집수관으로 유입되어 들어오는 빗물을 받아 저장하는 제2빗물저장고를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치는 빗물 집수관로인 홈통의 단부를 확장하여 외부관로와 내부관로의 이중관으로 되도록 구성하고 외부관로를 통해 초기의 이물질 등이 함유된 혼탁한 빗물이 우수관 연결시설로 빠져나가 흘러가도록 배제함으로써 이물질을 간편하게 걸러내는 장점이 있다.

또한 본 발명은 내부관로인 집수관 입구부에 이물질을 걸러내는 여과수단을 설치함으로써 일차적으로 걸러내지 못한 이물질을 추가로 걸러내면서 정화되는 다량의 우수를 집수 저장탱크에 저장되도록 함으로써, 정화된 우수를 공공시설, 수영장, 공업용수, 농업용수, 조경용수 및 화장실 등의 소요처에 적절히 공급 사용할 수 있도록 하여 낭비되는 빗물을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 홈통의 단부를 개방할 수 있도록 함으로써 여과수단을 용이하게 정비할 수 있어 구조가 간단하고 경제성과 내구성이 향상되는 장점도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치의 개략적인 상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치의 요부에 대한 확대도이고,
도 3은 본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치의 요부에 대한 분리 사시상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치를 이용하여 이물질이 함유된 초기의 빗물이 배제되어 우수관으로 흘러가 버려지는 개략적인 상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치를 이용하여 다량의 빗물이 여과되면서 집수관을 통해 저장수단으로 흘러가 저장되는 개략적인 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명에 따른 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치(100)는 도 1 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이,

건축물의 지붕이나 옥상 가장자리에 설치되는 빗물 받이 집수통(110)에 연통되면서 상기 집수통(110)에 집수되는 빗물을 유입시켜 바닥으로 떨어지도록 설치되는 홈통관(120)과,

상기 홈통관(120)의 단부에 구비되어 상기 홈통관(120)을 통해 떨어지는 빗물을 받아 흘려버릴 수 있도록 우수관(131)과 연결 설치되는 제1빗물저장고(130),

상기 홈통관(120)의 내부에 그 일단부가 삽설되어 상기 홈통관(120)으로 떨어지는 빗물을 받아 유입시킬 수 있도록 하는 빗물집수관(140),

상기 빗물집수관(140)의 선단부에 설치되면서 상기 홈통관(120)을 통해 유입되는 빗물에 함유되어 있는 이물질을 걸러낼 수 있도록 하는 거름망수단(150),

상기 빗물집수관(140)에 연결 설치되면서 상기 빗물집수관(140)으로 유입되어 들어오는 빗물을 받아 저장하는 제2빗물저장고(160)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 건축물의 지붕이나 옥상 가장자리에 설치되는 상기 집수통(110)에서 모아지는 빗물이 상기 홈통관(120)을 통해 바닥으로 떨어지게 된다.

이때 상기 홈통관(120)을 통해 떨어지는 빗물은 초기(빗물이 적게 흘러 내리는)에 상기 홈통관(120)의 내측 벽면을 타고 흘러서 내려가게 된다. 이와 같이 상기 홈통관(120)의 벽면을 타고 내려가는 초기의 빗물은 상기 빗물집수관(140)으로는 들어가지 못하고 상기 제1빗물저장고(130)로 내려가 저장되면서 상기 우수관(131)을 통해 배출 처리되게 된다.

이와 같이 상기 홈통관(120)의 벽면을 따라 흘러 내려가는 초기의 빗물은 옥상 표면 등에 묻어 있는 각종 먼지나 미세먼지 등을 포함하고 있어 생활용수로 사용하기에는 문제가 있다.

따라서 초기의 빗물을 상기와 같이 상기 홈통관(120)을 통해 상기 제1빗물저장고(130)로 내려가도록 하고 다시 이를 상기 우수관(131)을 통해 배출되도록 하여 생활용수로는 집수되지 않도록 배제시키게 된다.

그리고 상기 홈통관(120)의 하단부에는 상기 빗물집수관(140)의 일단부가 삽설되될 수 있도록 상기 홈통관(120)의 직경보다 큰 직경으로 확장되는 홈통관확장부(121)가 형성되어 있고, 상기 홈통관확장부(121)의 상부측에는 그 내부를 개방하여 청소할 수 있도록 하는 개폐수단(170)이 설치되며, 상기 홈통관확장부(121)의 일측면에는 상기 빗물집수관(140)이 삽설되는 설치구멍(121a)이 형성 구비되어 있고, 또한 상기 홈통관확장부(121)의 끝단부에는 초기 빗물을 모아 상기 우수관(131)으로 내보내도록 하는 상기 제1빗물저장고(130)가 연결 설치되어 있다.

여기서 상기 홈통관(120)이 확장되면서 상기 홈통관확장부(121)가 형성되는 부위에는 상기 홈통관(120)의 내벽면을 따라 흘러내리는 빗물이 상기 홈통관확장부(121)의 내벽면을 타고 잘 흘러서 내려갈 수 있도록 경사면(122)이 형성되어 상기 홈통관확장부의 내벽면과 상기 홈통관의 내벽면은 단속없이 연속적으로 연결된다.

따라서 초기의 빗물은 그 양이 많지 않기 때문에 상기 집수통(110)에서 모아지는 빗물이 상기 홈통관(120)을 통해 바닥으로 떨어질 때 상기 홈통관(120)의 벽면을 타고 흘러내리게 된다.

그러면 상기 홈통관확장부(121)에서도 상기 경사면(122)을 따라 초기의 빗물이 내려오면서 상기 홈통관확장부(121)의 내벽면을 따라 흘러 내려가 상기 제1빗물저장고(130)에 모이게 되고 이어 상기 우수관(131)을 통해 배출 처리되게 된다.

그리고 빗물이 점점 많아지게 되면 상기 홈통관(120)의 내벽면을 타고 흘러내리지 않고 상기 홈통관(120) 전체를 통해 떨어지게 된다.

그러면 많은 양의 빗물이 상기 홈통관확장부(121)의 내부에 설치된 상기 빗물집수관(140)으로 유입되고 이렇게 상기 빗물집수관(140)으로 유입되는 빗물은 미세먼지 등이 함유된 초기 빗물이 상기와 같이 배제되면서 일차로 정화된 빗물이 상기 제2빗물저장고(160)로 유입되게 된다.

그리고 상기 홈통관확장부(121)의 내부에 삽설된 상기 빗물집수관(140)의 단부에는 상기 빗물집수관(140)의 내부로 유입되는 빗물에 함유된 이물질을 이차로 정화시킬 수 있도록 하는 상기 거름망수단(150)을 설치할 수 있도록 나팔형상의 확장에지관부(141)가 형성 구비되어 있다.

여기서 상기 확장에지관부(141)의 직경은 상기 빗물집수관(140)의 단부에서 그 지경이 점점 커지도록 형성된다.

그러나 상기 확장에지관부(141)의 최외측 직경은 상기 홈통관확장부(121)의 내측 직경보다 작게 형성된다. 즉, 상기 확장에지관부(141)의 최외측과 상기 홈통관확장부(121)의 내측 사이에는 일정한 틈새(간격)가 형성되어 상기 홈통관확장부(121)의 내벽면을 따라 초기 빗물이 흘러내릴 수 있도록 된다.

그리고 상기 거름망수단(150)은 반구 형상으로 된 망상 조직의 메쉬(mesh)구조로 되어 있고 그 중앙부에 손잡이봉(151)이 설치 구비되어 있다.

따라서 상기 빗물집수관(140)으로 유입되는 빗물은 상기 거름망수단(150)을 통해 이물질을 걸러 정화시킬 수가 있게 된다.

이와 같이 상기 거름망수단(150)에서 정화된 빗물은 상기 빗물집수관(140)을 거쳐 상기 제2빗물저장고(160)에 저장된다.

또한 상기 홈통관확장부(121)에 구비된 상기 개폐수단(170)은 이를 열고 그 내부를 청소할 수 있도록 하고 또 상기 거름망수단(150)을 꺼내 그 내부에 걸러진 이물질을 제거하고 다시 설치하여 거름효율을 높일 수 있도록 한다. 따라서 상기 개폐수단(170)은 나사수단으로 고정 및 해제시킬 수 있도록 하거나 힌지수단 등을 설치하여 개폐가 용이하도록 구성된다.

그리고 상기 제2빗물저장고(160)에 유입된 빗물은 대형 빗물저장탱크(T)에 저장하여 별도의 펌프나 밸브 등과 같은 공급수단(미도시)을 이용하여 생활용수나 조경용수, 소방용수 등으로 활용할 수 있게 된다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치를 통해 빗물을 집수하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

비가 내릴 때 초기에는 그 양이 적어 초기 빗물이 지붕면이나 옥상면을 적시면서 상기 집수통(110)에 모이게 되고 이어 이와 연통된 상기 홈통관(120)을 통해 바닥으로 떨어지게 된다.

그러나 이때 초기의 빗물은 지붕면 등에 묻어 있던 미세먼지 등이 함유된 빗물로써 이를 생활용수 등으로 사용하기에는 부적합하다.

따라서 상술한 바와 같이 초기의 빗물은 상기 홈통관(120)의 벽면을 따라 흘러 내리면서 상기 제1빗물저장고(130)까지 흘러가 모이면서 상기 우수관(131)을 통해 버려지게 된다.

이어 많은 양의 비가 상기 홈통관(120)을 통해 떨어지게 되면 상기 홈통관(120)을 꽉 채우면서 떨어지게 되어 일부는 상기 확장에지관부(141)의 최외측과 상기 홈통관확장부(121)의 내측 사이에는 형성되는 간격을 통해 상기 제1빗물저장고(130)로 흘러가나, 대부분(90%이상)의 빗물이 상기 거름망수단(150)을 통해 상기 빗물집수관(140)으로 유입되면서 상기 제2빗물저장고(160)에 저장되게 된다.

이와 같이 본 발명은 미세먼지 등이 함유된 초기 빗물은 우수관을 통해 흘러가도록 배제하고 정화된 많은 양의 빗물은 간편하게 집수할 수 있어 활용성이 극대화된다.

이상과 같이 본 발명의 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치는 초기에 비가 내리면서 지붕이나 옥상 표면에 쌓여 있던 이물질이나 오염물질 등이 빗물과 함께 유입되는 것을 막아줄 수 있도록 빗물 집수통로를 이중으로 설치하고 초기의 이물질 등이 함유된 혼탁한 빗물은 외부관을 통해 우수관 연결시설로 흘러가도록 배제하고 그 이후의 빗물은 여과수단이 구비된 내부 집수관을 통해 여과되면서 빗물 집수탱크에 저장 사용될 수 있도록 구성함으로써, 정화된 빗물을 집수탱크에 편리하게 저장하고 이를 공공시설, 수영장, 공업용수, 농업용수, 조경용수 및 화장실 등의 소요처에 적절히 공급 사용할 수 있도록 하여 낭비되는 빗물을 효율적으로 사용할 수 있게 된다.

100:이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치
110:집수통
120:홈통관
121:홈통관확장부 121a:설치구멍 122:경사면
130:제1빗물저장고 131:우수관
140:빗물집수관 141:확장에지관부
150:거름망수단 151:손잡이봉
160:제2빗물저장고
170:개폐수단

Claims (5)

1. 건축물의 지붕이나 옥상에 내린 빗물을 모아 이용할 수 있도록 하는 우수 집수장치에 있어서,
   지붕이나 옥상 가장자리에 설치되어 빗물을 모으는 집수통과,
   상기 집수통에 연통되면서 상기 집수통에 집수되는 빗물을 유입시켜 바닥으로 떨어지도록 설치되는 홈통관과,
   상기 홈통관의 단부에 구비되어 상기 홈통관을 통해 떨어지는 빗물을 받아 흘려버릴 수 있도록 우수관과 연결 설치되는 제1빗물저장고,
   상기 홈통관의 내부에 그 일단부가 삽설되어 상기 홈통관으로 떨어지는 빗물을 받아 유입시킬 수 있도록 하는 빗물집수관,
   상기 빗물집수관의 선단부에 설치되면서 상기 홈통관을 통해 유입되는 빗물에 함유되어 있는 이물질을 걸러낼 수 있도록 하는 거름망수단,
   상기 빗물집수관에 연결 설치되면서 상기 빗물집수관으로 유입되어 들어오는 빗물을 받아 저장하는 제2빗물저장고를 포함하되,
   상기 홈통관의 하단부에는 상기 빗물집수관의 일단부가 삽설될 수 있도록 상기 홈통관의 직경보다 큰 직경으로 확장되는 홈통관확장부가 형성되되, 상기 홈통관이 확장되면서 상기 홈통관확장부가 형성되는 부위에는 경사면이 형성되어 상기 홈통관확장부의 내벽면과 상기 홈통관의 내벽면은 단속없이 연속적으로 연결되고,
   상기 홈통관확장부의 일측면에는 상기 빗물집수관이 삽설되는 설치구멍이 형성 구비되며, 상기 홈통관확장부에는 초기 빗물을 모아 상기 우수관으로 내보내도록 하는 상기 제1빗물저장고이 연결 설치되어 구성되는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 홈통관확장부의 상부측에는 그 내부를 개방하여 청소할 수 있도록 하는 개폐수단이 더 설치 구성되는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 홈통관확장부의 내부에 삽설된 상기 빗물집수관의 단부에는 상기 거름망수단을 설치할 수 있도록 나팔형상의 확장에지관부가 더 형성 구비되는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치.
   
5. 제3항에 있어서
   상기 거름망수단은 반구 형상으로 된 망상 조직의 메쉬구조로 이루어지고 그 중앙부에는 손잡이봉이 더 설치 구비되는 이물질이 함유된 초기빗물을 배제한 우수 집수장치.

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