KR101778786B1 - 빗물 정화 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일실시예는 유입관으로 유입된 빗물이 침전조 안내관 또는 배출관으로 선택적으로 이동되도록 경로를 제어하는 초기우수 배제부; 상기 침전조 안내관에서 배출되는 빗물이 수용되는 침전조; 상기 침전조와 격벽을 사이에 두고 이웃하게 배치되며, 상기 침전조로부터 상기 격벽을 월류(over flow)한 빗물이 수용되는 처리조; 및 상기 처리조에 수용된 빗물을 용수(用水)로 사용하도록 외부로 공급하는 정화수 공급부를 포함하는 빗물 정화 시스템을 제공한다.

Description

빗물 정화 시스템{RAINWATER PURIFICATION SYSTEM}

본 발명은 빗물 정화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초기우수를 선택적으로 배제하여 우수의 정수효율이 높고, 소형 제작이 가능하도록 이루어진 빗물 정화 시스템에 관한 것이다.

세계적으로 지구 온난화가 현실로 나타남에 따라 태풍, 가뭄 등의 어려움을 겪고 있다. 특히, 우리나라는 연강수의 2/3가 여름철에 집중되는 등 수자원의 계절별·지역별 편중이 세계최고 수준으로 안정적 수자원 확보에 큰 어려움을 겪고 있다. 이에 따라, 대부분의 지역에서 겨울부터 초여름 사이에 용수부족현상을 매년 겪고 있다.

이러한 물부족 상황을 극복하기 위해 지하수를 개발하는 방안이 제시되고 있으나, 무분별한 지하수의 개발은 지반의 공동화 현상으로 지반이 약해지는 문제가 있고, 지하 수면의 하강으로 인한 지하수층으로 오염원이 유입되어 지하수의 수질을 악화시키는 문제가 있다.

이에, 빗물 저장 시스템을 도입하여 우천시 빗물을 모아 저수하고, 필요한 경우 저수된 빗물을 사용하는 방안이 제시되고 있다.

그러나, 종래의 빗물 저장 시스템은 우천시 빗물을 빗물 저장탱크에 저장한 후, 저장탱크에 저장된 빗물에 대해 별도의 처리가 이루어지지 않아, 빗물 저장탱크의 내부에는 녹조류가 발생되는 등 빗물 저장 시스템을 관리함에 있어 어려움이 있고, 사용자는 깨끗한 빗물을 이용하지 못하는 문제가 있다.

또한, 우천시 빗물은 대기중의 오염물질을 씻어내리며, 지표면을 따라 흐르면서 각종 오염물질을 함유한 상태로 이동하므로 이와 같은 자연상태의 빗물을 그대로 이용하는 것은 이차적인 수질오염을 발생시키는 요인이 될 수 있다.

이와 같이, 초기우수는 지속우수에 비해 오염도가 높기 때문에 초기우수를 선택적으로 배제한 후, 지속우수를 저장하는 것은 무엇보다도 중요하다. 이때, 초기우수는 비가 하늘로부터 내리기 시작하여 일정 이상의 강수량이 될 때까지 내린 비가 될 수 있고, 지속우수는 초기우수 이후에 내린 비가 될 수 있다.

한국등록실용신안 제20-0399673호 (선행문헌 1)에는 빗물을 저장하는 저장탱크에 대한 내용이 개시되어 있으나, 초기우수를 선택적으로 배제하기 위한 기술은 개시되어 있지 않다.

선행문헌 1 : 한국등록실용신안 제20-0399673호(2005.10.19)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 기술적 과제는, 초기우수를 선택적으로 배제하여 우수의 정수효율이 높고, 소형 제작이 가능하도록 이루어진 빗물 정화 시스템을 제공하는 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예는 유입관으로 유입된 빗물이 침전조 안내관 또는 배출관으로 선택적으로 이동되도록 경로를 제어하는 초기우수 배제부; 상기 침전조 안내관에서 배출되는 빗물이 수용되는 침전조; 상기 침전조와 격벽을 사이에 두고 이웃하게 배치되며, 상기 침전조로부터 상기 격벽을 월류(over flow)한 빗물이 수용되는 처리조; 및 상기 처리조에 수용된 빗물을 용수(用水)로 사용하도록 외부로 공급하는 정화수 공급부를 포함하는 빗물 정화 시스템을 제공한다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 침전조 하부에 침전된 슬러지와 빗물을 함께 유입한 후, 유입된 슬러지와 빗물에 원심력을 제공하여 슬러지와 빗물을 분리하고, 분리된 슬러지는 외부로 배출시키고 빗물은 상기 침전조 안내관으로 재공급하는 사이클론식 분리부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 침전조 하부에 침전된 슬러지와 빗물이 함께 공급되는 여과부재를 가지는 여과부가 더 포함되고, 상기 여과부재로부터 여과된 빗물은 상기 침전조 안내관으로 재공급되거나 용수로 사용하도록 이루어지고, 상기 여과부재로부터 분리된 슬러지는 외부로 배출되도록 이루어질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 처리조의 내부에는 살균 처리부가 더 포함될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 침전조의 내측면에 결합되어 상기 침전조의 내부를 제1 수용부와 제2 수용부로 구획하되, 상기 침전조 안내관에서 배출된 빗물은 상기 제1 수용부로 공급되도록 하고, 상기 제1 수용부로 공급된 빗물은 파동이 저감된 상태로 상기 제2 수용부로 공급되도록 하는 파동 방지부;를 더 포함하며, 상기 파동 방지부는, 상기 침전조의 일면과 이격되며 상기 침전조의 상부에 결합되는 제1 차단부; 및 상기 제1 차단부의 단부로부터 상기 침전조의 일면 방향으로 경사를 이루며 상기 제1 수용부로부터 상기 제2 수용부로 빗물이 이동되는 빗물 이동 공간홀을 형성하는 제2 차단부를 가질 수 있다.

본 발명의 일실시예에 있어서, 상기 초기우수 배제부는, 상기 유입관에 회전 가능하게 결합된 회전관; 상기 회전관의 하부에 결합되며, 복수개의 가림막 패턴이 구비된 가림막 부재; 상기 회전관의 내부에 수용되며, 상기 유입관을 통해 유입된 이물질을 걸러내는 이물질 필터링부; 상기 이물질 필터링부의 하부와 결합되며, 상기 이물질 필터링부로 유입된 빗물을 상기 침전조 안내관으로 공급하는 제1 경로 안내부; 상기 제1 경로 안내부의 외측면에 결합되어 상기 가림막 부재를 안착시키고, 상기 가림막 패턴과 대응되는 배출홀이 형성되어 상기 회전관의 회전에 따라 상기 배출홀은 상기 가림막 패턴에 의해 선택적으로 개폐되도록 이루어지고, 상기 배출홀의 열림시 상기 유입관으로부터 유입된 빗물은 상기 배출관으로 공급되는 제2 경로 안내부; 상기 회전관의 상단 일부가 노출되도록 상기 회전관의 외주면에 결합된 수용관; 및 상기 수용관과 상기 침전조 안내관 및 상기 배출관을 결합하는 이음관 부재를 포함할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 빗물 정화 시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면, 빗물 정화 시스템에는 초기우수 배제부가 구비되어 초기우수를 배제한 후, 지속우수를 선택적으로 침전조로 공급하도록 이루어진다. 즉, 사용자는 회전관의 선택적인 회전에 따라 유입관으로 안내된 우수의 이동 경로를 선택적으로 조절할 수 있다.

다시 말해서, 사용자는 초기우수 배제부의 선택적인 조절을 통해 유입관으로 초기우수가 안내된 경우, 초기우수를 배출관으로 공급되도록 조정하고, 일정 이상의 강우가 내려 유입관으로 지속우수가 안내된 경우, 지속우수를 침전조 안내관으로 공급되도록 조절할 수 있다.

이와 같이, 사용자는 초기우수 배제부의 선택적인 조절을 통해 유입관으로 유입되는 빗물을 배출관 또는 침전조 안내관으로 선택적으로 공급할 수 있다. 따라서, 오염도가 높은 초기우수가 침전조 안내관으로 공급되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면, 빗물 정화 시스템은 침전조로부터 처리조로 월류된 빗물을 용수로 활용하도록 이루어진 것으로 빗물 정화 시스템의 구조가 간단하여 소형 제작이 가능하다.

본 발명에 따르면, 침전조의 하부에 수용되는 빗물은 사이클론식 분리부 또는 여과부에 의해 정화작업이 이루어진 상태로 침전조 안내관으로 재공급되도록 이루어짐에 따라 침전조에 수용되는 빗물의 수질 상태를 지속적으로 높일 수 있다.

본 발명에 따르면, 침전조의 내부에는 파동 방지부가 구비되어, 침전조 안내관으로부터 배출되는 빗물에 의해 침전조에 수용된 빗물에 파동이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 이러한 파동 방지부는 제2 수용부에 수용된 빗물에 파동 발생을 방지함으로써, 침전조 하부에 침전된 슬러지가 침전조의 상부로 이동되는 것을 방지하게 된다. 따라서, 침전조 하부에 침전된 슬러지는 사이클론식 분리부 또는 여과부로 공급된 후 외부로 원활히 배출될 수 있다.

또한, 제2 차단부의 단부는 제1 차단부보다 침전조 일면과의 이격거리가 짧게 형성되어, 빗물 이동 공간홀을 작게 형성함으로써, 파동이 저감된 상태로 제1 수용부에 수용된 빗물은 빗물 이동 공간홀을 통해 제2 수용부로 공급될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 빗물 정화 시스템의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빗물 정화 시스템의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 보여주는 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 절개 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 주요 구성요소에 대한 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배출홀의 개폐 상태를 보여주는 예시도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 빗물 정화 시스템의 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 빗물 정화 시스템의 개략도이다.

도 1과 도 2에서 보는 바와 같이, 빗물 정화 시스템(1000)은 초기우수 배제부(100), 침전조(200), 처리조(300) 및 정화수 공급부(500)를 포함할 수 있다.

초기우수 배제부(100)는 유입관(1)으로 유입된 빗물을 침전조 안내관(2) 또는 배출관(3)으로 빗물의 이동 경로를 선택적으로 조절하도록 이루어진다.

초기우수는 입자성 물질과 같은 대기 오염물질을 다량 포함하고 있어 빗물처리효율을 저감시키는 원인이 된다. 따라서, 초기우수 배제부(100)는 초기우수를 배출관(3)을 통해 외부로 배출시킨 후, 비교적 오염이 덜된 빗물을 침전조(200)로 공급되도록 빗물의 이동 경로를 선택적으로 조절하여 빗물 처리 효율을 높임과 동시에 빗물 처리 비용을 낮출 수 있다. 이때, 초기우수는 비가 하늘로부터 내리기 시작하여 일정 이상의 강수량이 될 때까지 내린 비가 될 수 있고, 지속우수는 초기우수 이후에 내린 비가 될 수 있다.

예로, 초기우수 배제부(100)는 건물옥상이나 외부에 설치된 강수계(미도시)와 연동되어 비가 오기 시작하여 일정 이상의 강우에 이르는 전까지는 초기우수 배제부(100)는 초기우수를 배출관(3)으로 배출시키고, 일정 이상의 강우에 이른 경우에는 초기우수 배제부(100)는 침전조 안내관(2)으로 빗물이 이동되도록 빗물의 이동 경로를 조절할 수도 있음은 물론이다. 이때, 초기우수 배제부(100)는 자동 제어 또는 수동 제어가 가능하도록 이루어질 수 있다.

이러한 초기우수 배제부(100)는 침전조 안내관(2)으로 빗물을 안내하는 경우에는 빗물에 포함된 일정 크기 이상의 이물질을 걸러낸 상태로 침전조 안내관(2)으로 빗물을 공급하도록 이루어진다. 이와 같은, 초기우수 배제부(100)는 후술하여 구체적으로 설명하기로 한다.

한편, 침전조(200)는 침전조 안내관(2)으로부터 배출되는 빗물을 수용하도록 이루어진다. 이때, 침전조 안내관(2)의 단부 상측에는 침전조 안내관(2)으로 공급된 빗물이 침전조(200)로 배출될 수 있는 토출홀(4)이 형성될 수 있다. 이와 같이, 토출홀(4)은 침전조 안내관(2)의 단부 상측에 형성됨에 따라 입자가 작은 모래 등이 침전조(200)로 공급되는 것을 1차적으로 방지할 수 있다.

이러한 침전조(200)의 내부에는 파동 방지부(230)가 더 구비될 수 있다. 파동 방지부(230)는 침전조 안내관(2)으로부터 배출된 빗물에 의해 침전조(200)에 수용된 빗물에 파동(波動)이 발생되는 것을 방지하게 된다.

파동 방지부(230)는 침전조(200)의 내측면에 결합되어 침전조(200)의 내부를 제1 수용부(210)와 제2 수용부(220)로 구획하게 된다. 이러한 파동 방지부(230)는 제1 차단부(231)와 제2 차단부(232)를 포함할 수 있다.

제1 차단부(231)는 침전조(200)의 내측면과 대응되는 형상을 이루며, 침전조(200)의 상부에 결합된다. 이러한 제1 차단부(231)는 침전조(200)의 일면과 이격되며, 수직 상태를 이루며 침전조(200)의 상부에 결합된다.

제2 차단부(232)는 제1 차단부(231)의 단부와 연결형성된다. 이러한 제2 차단부(232)는 제1 차단부(231)로부터 경사를 이루며 제1 차단부(231)로부터 연장형성된다. 이때, 제2 차단부(232)는 제1 차단부(231)의 단부로부터 침전조(200)의 일면을 향하도록 경사를 이루게 된다.

예로, 제2 차단부(232)는 침전조(200) 내부의 빗물 수위가 낮은 경우(침전조 내부에 수용된 빗물의 양이 적은 경우), 침전조 안내관(2)으로부터 배출되는 빗물이 침전조(200) 내부에 수용된 빗물과 직접적으로 부딪히며 제2 수용부(220)에 수용된 빗물에 파동이 발생되는 것을 방지하게 된다. 즉, 제2 차단부(232)는 침전조 안내관(2)으로부터 배출되어 낙하되는 빗물과 직접 부딪히며, 제2 수용부(220)에 수용된 빗물에 파동이 발생되는 것을 방지하게 된다.

이러한 제2 차단부(232)의 양측면은 침전조(200)의 내측면과 대응되는 형상을 이루며, 침전조(200)에 내측면에 결합된다. 따라서, 침전조(200)의 내부는 파동 방지부(230)에 의해 제1 수용부(210)와 제2 수용부(220)로 구획될 수 있다. 이때, 파동 방지부(230)는 제1 수용부(210)와 제2 수용부(220)를 구획함과 동시에 빗물이 제1 수용부(210)에서 제2 수용부(220)로 이동될 수 있는 빗물 이동 공간홀(235)을 형성하게 된다. 즉, 제2 차단부(232)의 단부는 침전조(200)의 내측면과 결합되지 않고 이격되어 빗물 이동 공간홀(235)을 형성하게 된다.

여기서, 제2 차단부(232)의 단부와 침전조(200) 일면 사이의 이격거리(L1)는 제1 차단부(231)와 침전조(200) 일면 사이의 이격거리(L2)보다 짧게 형성된다. 즉, 제1 수용부(210)에서 제2 수용부(220)로 빗물을 공급하는 빗물 이동 공간홀(235)을 작게 형성함에 따라, 제1 수용부(210)에서 파동이 저감된 빗물은 빗물 이동 공간홀(235)을 통해 제2 수용부(220)로 공급될 수 있다.

따라서, 제2 수용부(220)에 수용된 빗물에 파동이 발생되는 것을 방지하게 된다. 이는, 제2 수용부(220)에 침전된 슬러지가 침전조(200)의 상부로 이동되는 것을 방지함을 물론 침전조(200) 하부에 침전된 슬러지가 사이클론식 분리부(400) 또는 여과부(600)로 원활히 공급되도록 하기 위함이다.

또한, 침전조(200)의 하면은 격벽(240)을 향해 경사지도록 형성될 수도 있다. 이에, 빗물과 함께 침전조(200)로 유입된 침전물은 침전조(200) 하면의 경사를 따라 높이가 낮은 곳으로 이동되며 특정 위치에 슬러지를 효과적으로 모을 수 있다. 이렇게 모인 슬러지는 사이클론식 분리부(400) 또는 여과부(600)로 공급되어 침전조(200) 내부의 빗물은 지속적으로 정화될 수 있다.

그리고 빗물 정화 시스템(1000)에는 슬러지와 빗물을 분리하는 사이클론식 분리부(400)가 더 구비될 수 있다. 이러한 사이클론식 분리부(400)는 빗물 정화 시스템(1000)에 탈부착이 가능한 구성으로, 일실시예에서는 빗물 정화 시스템(1000)에 사이클론식 분리부(400)가 구비된 형태로 설명하기로 한다.

여기서 사이클론식 분리부(400)는 사이클론 몸체부(410), 제1 펌프(420), 제1 흡입배관(430), 제1 재공급배관(440) 및 제1 슬러지 유출관(450)을 포함할 수 있다. 사이클론 몸체부(410)는 제1 흡입배관(430)으로부터 공급되는 슬러지를 포함한 빗물로부터 빗물과 슬러지를 분리시키도록 이루어진다.

제1 흡입배관(430)의 일단부는 침전조(200)의 내부에 위치되되, 슬러지가 쌓이는 침전조(200)의 하면에 위치하게 된다. 그리고 제1 흡입배관(430)의 타단부는 사이클론 몸체부(410)의 상부에 연결되어 제1 펌프(420)의 작동에 의해 제1 흡입배관(430)의 일단부로부터 유입되는 슬러지와 빗물은 사이클론 몸체부(410)로 공급될 수 있다.

사이클론 몸체부(410)는 내부에 유동공간이 형성되어 사이클론 몸체부(410)의 내부로 유입된 슬러지와 빗물은 선회류에 의해서 슬러지와 빗물을 분리될 수 있다. 즉, 사이클론식 분리부(400)는 슬러지가 포함된 빗물을 원심력에 의해 선회시키며 사이클론 몸체부(410)의 하부로 슬러지를 이동시키게 된다. 이렇게 사이클론 몸체부(410)의 하부로 이동된 슬러지는 사이클론 몸체부(410)의 하부에 결합된 제1 슬러지 유출관(450)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 또한, 사이클론 몸체부(410)의 내부에서 슬러지로부터 분리된 빗물은 제1 재공급배관(440)을 통해 침전조 안내관(2)으로 재공급될 수 있다. 여기서 제1 재공급배관(440)의 일단부는 사이클론 몸체부(410)와 결합되고, 타단부는 침전조 안내관(2)과 연결되어 사이클론 몸체부(410)로부터 정화가 이루어진 빗물은 제1 재공급배관(440)을 통해 침전조 안내관(2)으로 재공급이 이루어질 수 있다. 이러한 사이클론식 분리부(400)의 각각의 배관에는 밸브가 각각 장착되어 있어, 유체(빗물, 슬러지)의 유입 및 배출을 선택적으로 조절할 수 있음은 물론이다.

이와 같은, 사이클론식 분리부(400)는 침전조(200)의 하면에 쌓인 슬러지를 외부로 배출시킴은 물론 정화된 빗물을 침전조 안내관(2)으로 재공급하도록 이루어짐에 따라 침전조(200) 내부의 수질을 지속적으로 높일 수 있다.

한편, 처리조(300)는 침전조(200)와 격벽(240)을 두고 이웃하게 배치된다.

이러한 처리조(300)는 침전조(200)로부터 격벽(240)을 월류(over flow)한 빗물을 수용하도록 이루어진다. 즉, 침전조(200)로부터 상층에 위치된 정화된 물은 격벽(240)을 넘어 처리조(300)로 이동된다.

정화수 공급부(500)는 처리조(300) 내부에 구비되며, 처리조(300)로 공급된 정화된 빗물은 제1 외부 공급관(510)을 통해 외부로 공급될 수 있다. 즉, 정화수 공급부(500)는 처리조(300) 내부에 수용된 빗물을 제1 외부 공급관(510)을 통해 청소용수, 공업용수 및 농업용수 등으로 사용될 수 있도록 외부로 공급하게 된다.

또한, 처리조(300)의 내부에는 살균 처리부(520)가 더 구비될 수 있으며, 살균 처리부(520)는 처리조(300) 내부에 수용된 빗물을 살균 처리하게 된다. 이러한 살균 처리부(520)는 UV 램프로도 이루어질 수 있으며, 처리조(300) 내부의 대장균 및 박테리아 등을 살균 처리가 하도록 이루어진다.

한편, 빗물 정화 시스템(1000)에는 여과부(600)가 더 포함될 수 있다. 여과부(600)는 여과 몸체부(610), 제2 펌프(620), 제2 흡입배관(630), 제2 재공급배관(640), 제2 슬러지 유출관(650), 제2 외부 공급관(660) 및 공기펌프(670)를 포함할 수 있다.

제2 흡입배관(630)의 일단부는 침전조(200)의 내부에 위치되되, 슬러지가 쌓이는 침전조(200)의 하면에 위치하게 된다. 그리고 제2 흡입배관(630)의 타단부는 여과 몸체부(610)의 하부와 연결되어 제2 펌프(620)의 작동에 의해 제2 흡입배관(630)의 일단부로부터 유입되는 슬러지와 빗물은 여과 몸체부(610)로 공급될 수 있다. 즉, 제2 흡입배관(630)의 일단부로부터 유입되는 슬러지와 빗물은 여과 몸체부(610)의 내부에 구비된 여과부재(미도시)로 공급되어 슬러지와 빗물을 분리시키게 된다.

이러한 여과부재는 막을 여재로 하여 물을 통과시켜 수중에 존재하는 오염물질이나 불순물을 제거하는 막여과(Membrane Filtration)로 이루어질 수도 있고, 이외에 다른 방식에 의해 빗물에 포함된 슬러지를 선택적으로 걸러내는 부재로 이루어질 수도 있음은 물론이다.

공기펌프(670)는 여과 몸체부(610)의 상부에 결합된 공기 주입배관(671)으로 공기를 공급하게 된다. 이러한 공기펌프(670)는 빗물의 이동방향과 반대방향으로 고압의 공기를 불어넣게 되어 여과 몸체부(610)의 내부로 공급된 공기는 빗물과 충돌되며 여과부재에 부착된 불순물 입자를 효과적으로 세척 및 제거하게 된다.

이렇게 여과부재로부터 걸러진 슬러지는 여과 몸체부(610)의 하부로 이동하게 되고, 여과 몸체부(610)의 하부에 쌓인 슬러지는 여과 몸체부(610)의 하부에 결합된 제2 슬러지 유출관(650)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

여과부재로부터 걸러진 여과된 빗물은 제2 외부 공급관(660)을 통해 수세식 화장실 용수, 에어컨 용수, 청소용수, 세차용수, 살수용수, 조경용수 등의 다양한 용수로 사용될 수 있다. 또한, 여과부재로부터 걸러진 여과된 빗물은 제2 재공급배관(640)을 통해 침전조 안내관(2)으로 재공급될 수도 있다. 이와 같이, 여과부(600)는 사이클론식 분리부(400)와 함께 여과된 빗물을 침전조 안내관(2)으로 재공급하도록 이루어짐에 따라 침전조(200) 내부의 수질을 지속적으로 높이게 된다. 여기서, 여과부(600)의 각각의 배관에는 밸브가 각각 장착되어 있어, 유체(빗물, 슬러지)의 유입 및 배출을 선택적으로 조절할 수 있음은 물론이다.

이와 같은, 빗물 정화 시스템(1000)은 침전조(200)로부터 처리조(300)로 월류된 빗물을 용수로 활용하도록 이루어진 것으로, 빗물 정화 시스템(1000)의 구조가 간단하여 제조가 간편하고, 소형 제작이 가능하여 주택, 농가 등에서 손쉽게 사용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부를 보여주는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 측면도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 보여주는 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 절개 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 절개 단면도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 초기우수 배제부의 주요 구성요소에 대한 분해 사시도이다.

도 3 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 초기우수 배제부(100)는 회전관(10), 가림막 부재(20), 이물질 필터링부(30), 제1 경로 안내부(40), 제2 경로 안내부(50), 수용관(60) 및 이음관 부재(70)를 포함할 수 있다.

회전관(10)은 결합부재(11)를 매개로 유입관(1)에 회전 가능하게 결합된다. 이때, 결합부재(11)는 회전관(10)에 구비된 이물질 제거 돌기(12)의 상면과 나사와 같은 체결부재를 통해 결합될 수 있다.

이러한 회전관(10)의 내주면에는 이물질 제거 돌기(12)가 구비되며, 이물질 제거 돌기(12)는 이물질 필터링부(30)를 향하도록 돌출 형성된다. 즉, 이물질 제거 돌기(12)는 회전관(10)의 내주면 둘레를 따라 미리 정해진 간격을 이루며, 회전관(10)의 길이에 대응되는 길이를 갖도록 이루어진다. 이와 같은, 이물질 제거 돌기(12)의 횡단면 형상은 부채꼴 형상으로 이루어짐이 바람직하다.

이러한 이물질 제거 돌기(12)는 회전관(10)의 회전에 따라 함께 회전되며 이물질 필터링부(30)의 외주면에 잔류하는 이물질을 긁어서 분리시키게 된다. 이렇게 이물질 제거 돌기(12)로부터 분리된 이물질은 배출관(3)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

가림막 부재(20)는 회전관(10)의 하부에 결합된다. 이때, 가림막 부재(20)는 나사와 같은 체결부재를 통해 회전관(10)과 결합될 수 있다. 이러한 가림막 부재(20)는 중공(中孔) 형상을 갖는 지지부재(21)와 지지부재(21)의 내측으로 돌출된 복수개의 가림막 패턴(22)을 가질 수 있다. 여기서, 가림막 패턴(22)은 지지부재(21)의 둘레를 따라 미리 정해진 간격을 이루며 복수개로 구비될 수 있다.

이와 같은, 가림막 부재(20)는 회전관(10)과 함께 회전되며 제2 경로 안내부(50)에 형성된 배출홀(51)을 선택적으로 폐쇄하거나 개방하도록 이루어진다. 이때, 배출홀(51)은 가림막 패턴(22)과 대응되는 형상을 이루며 제2 경로 안내부(50)에 형성된다.

따라서, 회전관(10)의 회전을 통해 가림막 패턴(22)이 배출홀(51)을 닫을 경우, 유입관(1)으로부터 유입된 빗물은 이격 공간부(31)에 수용된 상태에서, 이물질 필터링부(30)를 통과하여 침전조 안내관(2)으로 공급될 수 있다. 이와 달리, 회전관(10)의 회전을 통해 가림막 패턴(22)이 배출홀(51)을 열림 상태로 조절한 경우, 유입관(1)으로부터 유입된 빗물은 배출홀(51)을 통해 배출관(3)으로 공급될 수 있다. 즉, 사용자는 회전관(10)의 선택적인 조절을 통해 강수량이 일정 수준을 넘어서지 않는 한 유입관(1)으로 유입된 빗물 및 이물질을 배출관(3)으로 보내어, 침전조 안내관(2)으로 빗물이 유입되는 것을 차단할 수 있다.

이물질 필터링부(30)는 회전관(10)의 내부에 수용되며, 유입관(1)을 통해 유입되는 빗물에 포함된 이물질을 걸러내도록 이루어진다. 이러한 이물질 필터링부(30)의 상부는 원뿔 형상으로 이루어져 유입관(1)으로 유입되는 빗물은 회전관(10)의 내주면과 제1 경로 안내부(40)의 외주면 사이의 이격 공간부(31)로 안내되도록 이루어진다.

그리고 이물질 필터링부(30)에는 침전조 안내관(2)으로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 복수개의 필터링홀(32)이 형성된다.

앞서 설명한 바와 같이, 회전관(10)의 회전을 통해 가림막 패턴(22)이 배출홀(51)을 닫을 경우, 유입관(1)으로부터 유입된 빗물은 이격 공간부(31)에 수용된 후, 이물질 필터링부(30)를 통과하여 침전조 안내관(2)으로 공급될 수 있다. 빗물에 포함된 이물질은 복수개의 필터링홀(32)로부터 걸러지게 되어 침전조 안내관(2)으로 이물질이 공급되는 것이 차단될 수 있다.

제1 경로 안내부(40)는 이물질 필터링부(30)의 하부와 결합되며, 이물질 필터링부(30)로 유입된 빗물을 침전조 안내관(2)으로 공급하도록 이루어진다. 이러한 제1 경로 안내부(40)는 이물질 필터링부(30)와 끼워 맞춤 방식으로 결합될 수 있다.

또한, 제1 경로 안내부(40)의 외주면은 회전관(10)의 내주면과 이격 공간부(31)를 형성하도록 이루어져 회전관(10)의 회전을 통해 가림막 패턴(22)이 배출홀(51)을 닫을 경우, 유입관(1)으로부터 유입된 빗물은 이격 공간부(31)에 채워지도록 이루어진다.

제2 경로 안내부(50)는 제1 경로 안내부(40)의 외측면에 결합되며, 가림막 부재(20)를 안착시키도록 이루어진다. 이러한 제2 경로 안내부(50)에는 복수개의 배출홀(51)이 형성되어 회전관(10)의 회전에 따라 배출홀(51)은 가림막 패턴(22)에 의해 선택적으로 개폐될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 회전관(10)의 회전을 통해 가림막 패턴(22)이 배출홀(51)을 열림 상태로 조절한 경우, 유입관(1)으로부터 유입된 빗물 및 이물질은 배출홀(51)을 통해 배출관(3)으로 공급될 수 있다.

이와 같이, 사용자는 회전관(10)의 선택적인 회전을 통해 유입관(1)으로부터 유입되는 빗물을 침전조 안내관(2) 또는 배출관(3)으로 빗물의 이동 경로를 선택적으로 조절할 수 있다.

수용관(60)은 회전관(10)의 상단 일부가 노출되도록 회전관(10)의 외주면에 끼워 맞춤 방식으로 결합된다. 이러한 수용관(60)의 외주면 상단과 회전관(10)의 노출된 외주면에는 가림막 패턴(22)과 배출홀(51)과의 개폐 정도를 나타내며 빗물의 배출량을 안내하기 위한 각각의 배출량 안내부(c)가 형성된다. 이와 같은, 배출량 안내부(c)는 사용자가 강수량이나 이물질 축적 정도를 고려하여 빗물의 배출 및 수집 정도를 조절함으로써, 이물질에 의해 배관이 막히는 현상을 방지하며 효과적으로 빗물을 수집할 수 있다.

이음관 부재(70)는 수용관(60)과 침전조 안내관(2) 및 배출관(3)을 이어서 결합하는 수단으로서, 예를 들어, T자형 연결관으로 구성될 수 있다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 배출홀의 개폐 상태를 보여주는 예시도이다.

도 9를 참고하면, 회전관(10)에 결합된 가림막 부재(20)의 회전에 따라 가림막 패턴(22)과 배출홀(51)의 개폐 정도가 조절되는 것을 알 수 있다.

도 9의 (a)는 제2 경로 안내부(50)에 형성된 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)으로부터 완전 개방된 열림 상태이고, 도 9의 (b)는 제2 경로 안내부(50)에 형성된 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)으로부터 일부 개방된 열림 상태이고, 도 9의 (c)는 제2 경로 안내부(50)에 형성된 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)으로부터 완전 폐쇄된 닫힘 상태이다.

도 9의 (a)에서와 같이, 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)으로부터 완전 개방된 열림 상태의 경우에는 유입관(1)을 통해 유입된 빗물 및 이물질은 배출홀(51)을 통과한 후 배출관(3)을 통해 외부로 배출된다.

도 9의 (b)에서와 같이, 제2 경로 안내부(50)에 형성된 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)으로부터 일부 개방된 열림 상태의 경우에는 유입관(1)을 통해 유입된 빗물과 이물질이 일부 개방된 배출홀(51)을 통과한 후 배출관(3)을 통해 외부로 배출됨과 동시에 이물질 필터링부(30)를 통과한 빗물은 침전조 안내관(2)으로 공급될 수 있다.

도 9의 (c)에서와 같이, 제2 경로 안내부(50)에 구비된 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)으로부터 완전 폐쇄된 닫힘 상태의 경우, 유입관(1)을 통해 유입된 빗물은 이물질 필터링부(30)를 통과하여 침전조 안내관(2)으로 공급된다.

예로, 배출홀(51)이 완전 폐쇄된 닫힘 상태에서는, 배출홀(51)이 가림막 패턴(22)에 의해 완전히 가려져 있기 때문에, 이물질이 빗물과 함께 이격 공간부(31)를 채우게 된다. 이 경우, 이격 공간부(31)에 위치되는 이물질은 필터링홀(32)을 전체적으로 막을 수도 있어, 이물질 필터링부(30)의 내부로 빗물이 원활히 유입되는 것을 방해할 수도 있다.

이러한 경우, 사용자는 회전관(10)을 회전시킴으로써, 회전관(10)과 함께 회전되는 이물질 제거 돌기(12)는 이물질 필터링부(30)의 외주면에 잔류하는 이물질을 긁어서 분리시킬 수 있다. 이때, 회전관(10)의 회전에 따라 배출홀(51)은 개방되며, 이물질 필터링부(30)의 외주면으로부터 분리된 이물질 및 빗물은 배출홀(51)을 통해 외부로 배출될 수 있다.

이와 같이, 초기우수 배제부(100)는 유입관(1)으로 유입된 빗물을 침전조 안내관(2) 또는 배출관(3)으로 빗물의 이동 경로를 선택적으로 조절하여, 오염도가 높은 초기우수가 침전조 안내관(2)으로 공급되는 것이 방지되도록 이루어진다.

다만, 이는 본 발명의 바람직한 일실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 권리 범위가 이러한 실시예의 기재 범위에 의하여 제한되는 것은 아니다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 유입관 2: 침전조 안내관
3: 배출관 10: 회전관
12: 이물질 제거 돌기 20: 가림막 부재
22: 가림막 패턴 30: 이물질 필터링부
40: 제1 경로 안내부 50: 제2 경로 안내부
60: 수용관 70: 이음관 부재
100: 초기우수 배제부 200: 침전조
230: 파동 방지부 240: 격벽
300: 처리조 400: 사이클론식 분리부
500: 정화수 공급부 600: 여과부
1000: 빗물 정화 시스템

Claims (6)

1. 유입관으로 유입된 빗물이 침전조 안내관 또는 배출관으로 선택적으로 이동되도록 경로를 제어하는 초기우수 배제부;
   상기 침전조 안내관에서 배출되는 빗물이 수용되는 침전조;
   상기 침전조와 격벽을 사이에 두고 이웃하게 배치되며, 상기 침전조로부터 상기 격벽을 월류(over flow)한 빗물이 수용되는 처리조; 및
   상기 처리조에 수용된 빗물을 용수(用水)로 사용하도록 외부로 공급하는 정화수 공급부를 포함하며,
   상기 초기우수 배제부는,
   상기 유입관에 회전 가능하게 결합된 회전관;
   상기 회전관의 하부에 결합되며, 복수개의 가림막 패턴이 구비된 가림막 부재;
   상기 회전관의 내부에 수용되며, 상기 유입관을 통해 유입된 이물질을 걸러내는 이물질 필터링부;
   상기 이물질 필터링부의 하부와 결합되며, 상기 이물질 필터링부로 유입된 빗물을 상기 침전조 안내관으로 공급하는 제1 경로 안내부;
   상기 제1 경로 안내부의 외측면에 결합되어 상기 가림막 부재를 안착시키고, 상기 가림막 패턴과 대응되는 배출홀이 형성되어 상기 회전관의 회전에 따라 상기 배출홀은 상기 가림막 패턴에 의해 선택적으로 개폐되도록 이루어지고, 상기 배출홀의 열림시 상기 유입관으로부터 유입된 빗물은 상기 배출관으로 공급되는 제2 경로 안내부;
   상기 회전관의 상단 일부가 노출되도록 상기 회전관의 외주면에 결합된 수용관; 및
   상기 수용관과 상기 침전조 안내관 및 상기 배출관을 결합하는 이음관 부재를 가지는 빗물 정화 시스템.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 침전조 하부에 침전된 슬러지와 빗물을 함께 유입한 후, 유입된 슬러지와 빗물에 원심력을 제공하여 슬러지와 빗물을 분리하고, 분리된 슬러지는 외부로 배출시키고 빗물은 상기 침전조 안내관으로 재공급하는 사이클론식 분리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 시스템.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 침전조 하부에 침전된 슬러지와 빗물이 함께 공급되는 여과부재를 가지는 여과부가 더 포함되고,
   상기 여과부재로부터 여과된 빗물은 상기 침전조 안내관으로 재공급되거나 용수로 사용하도록 이루어지고, 상기 여과부재로부터 분리된 슬러지는 외부로 배출되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 빗물 정화 시스템.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 처리조의 내부에는 살균 처리부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 시스템.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 침전조의 내측면에 결합되어 상기 침전조의 내부를 제1 수용부와 제2 수용부로 구획하되, 상기 침전조 안내관에서 배출된 빗물은 상기 제1 수용부로 공급되도록 하고, 상기 제1 수용부로 공급된 빗물은 파동이 저감된 상태로 상기 제2 수용부로 공급되도록 하는 파동 방지부;를 더 포함하며,
   상기 파동 방지부는, 상기 침전조의 일면과 이격되며 상기 침전조의 상부에 결합되는 제1 차단부; 및
   상기 제1 차단부의 단부로부터 상기 침전조의 일면 방향으로 경사를 이루며 상기 제1 수용부로부터 상기 제2 수용부로 빗물이 이동되는 빗물 이동 공간홀을 형성하는 제2 차단부를 가지는 것을 특징으로 하는 빗물 정화 시스템.
   
6. 삭제

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