KR102010569B1 - 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치에 있어서: 입수부(21)와 출수부(22)를 지닌 밀폐 구조로 형성되고, 저장된 처리수를 재이용 관로로 송출 가능한 우수저장조(20); 입수부(31)에서 외부공간으로 유입된 우수를 원통형 스크린으로 여과하여 내부공간의 출수부(32)에 연결된 우수저장조(20)로 송출하는 여과수단(30); 상기 여과수단(30)의 내부공간에서 외부공간으로 재이용 관로의 처리수를 송출하여 스크린의 세척을 수행하는 역세수단(40); 및 상기 우수저장조(20), 여과수단(30), 역세수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 컨트롤러(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 우수처리를 위한 부지의 소요가 적은 밀폐형 구조를 기반으로 협잡물 제거 효율이 높은 원통형 스크린을 접목하여 유지관리의 생력화에 의한 경제성 제고를 도모하는 효과가 있다.
이에 따라, 우수처리를 위한 부지의 소요가 적은 밀폐형 구조를 기반으로 협잡물 제거 효율이 높은 원통형 스크린을 접목하여 유지관리의 생력화에 의한 경제성 제고를 도모하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 스크린 기반의 우수처리 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 밀폐 탱크에 스크린을 연계하여 우수를 재이용 가능하게 처리하는 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치에 관한 것이다.
급격한 산업화와 기후변화에 기인하여 범세계적으로 물부족 현상이 심화되면서 수자원의 효율적 이용을 위한 국가적 노력이 이어지고 있다. 국내 관련법에 의하면 일정 면적 이상의 공공청사, 공동주택, 학교, 골프장, 대형점포 등은 빗물을 수집하여 재이용하기 위한 처리시설의 의무적 설치를 규정하기도 한다. 다만 우수 활용의 경우 비교적 넓은 부지를 소요하고 낙엽, 잔가지와 같은 협잡물을 많이 포함하고 있어서 처리 효율성이나 시설물 내구성 저하의 우려가 크다
이와 관련되어 참조할 수 있는 선행기술문헌으로서 하기의 한국 등록특허공보 제1004047호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제1004047호(선행문헌 2) 등이 알려져 있다.
선행문헌 1은 맨홀본체 내측에 위치하는 딥플레이트; 딥플레이트 내부로 도입되는 우수의 협잡물을 제거하는 원통형 스크린; 딥플레이트와 원통형 스크린 사이 환형공간의 협잡물 제거를 위해 딥플레이트 하부로부터 하향 경사지게 뻗은 서브 스크린; 등을 포함하여 구성된다. 이에, 우수분리기의 단점인 스크린 막힘현상을 최소화하는 효과를 기대한다.
그러나, 가동 환경에 따라 일단 스크린 막힘이 진행되는 경우 와류를 형성하는 구조적 복잡성에 기인하여 역세가 곤란한 단점을 보인다.
선행문헌 2는 초기우수배제 모듈, 초기우수 저장탱크, 빗물여과기, 빗물 저장탱크로 구성되며, 초기우수배제 모듈은 초기우수 집수용 위어, 스크린, 오염물질 차단용 파이프가 장착되어 초기우수를 효과적으로 배제함은 물론, 구동부품 없이 초기우수 중의 오염물질이 포집대상빗물에 확산되는 것을 방지하여 깨끗한 빗물을 포집하는 효과를 기대한다.
그러나, 집수용 위어, 스크린, 역세수 저장공간 등을 비롯한 대부분이 개방형 구조이므로 부지를 축소하기에 한계성을 드러내고 있다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 우수저장조를 비롯한 주요부가 밀폐형이고 역세 기능을 갖춘 원통형 스크린을 부가하여 비교적 좁은 부지 면적을 차지하면서 유지관리의 생력화를 도모할 수 있는 우수처리 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치에 있어서: 입수부와 출수부를 지닌 밀폐 구조로 형성되고, 저장된 처리수를 재이용 관로로 송출 가능한 우수저장조; 입수부에서 외부공간으로 유입된 우수를 원통형 스크린으로 여과하여 내부공간의 출수부에 연결된 우수저장조로 송출하는 여과수단; 상기 여과수단의 내부공간에서 외부공간으로 재이용 관로의 처리수를 송출하여 스크린의 세척을 수행하는 역세수단; 및 상기 우수저장조, 여과수단, 역세수단을 설정된 알고리즘으로 제어하는 컨트롤러;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 우수저장조는 출수부에 드레인 포트 및 오버플로우 포트를 구비하고, 우수맨홀로 처리수를 송출하기 위한 비상방류펌프를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 여과수단은 입수부를 통한 우수의 유동충격을 완화하는 완충부를 구비하고, 우수저장조의 수위와 연동하여 출수부의 유로를 개폐하는 정수위밸브를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 역세수단은 역세관의 다수 지점에 수압회전 방식으로 구성되는 스프링클러를 구비하고, 내부공간에 회전 가능하게 수용되는 나선관을 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러는 여과수단의 상류측에 설치되는 우수검출기 및 여과수단의 내부나 인접한 위치에 설치되는 우수검출기 중 적어도 하나에 연결되어 신호를 입력하고, 우수의 조건에 대응하여 기 설정된 출력을 발생하여 우수저장조의 수위 및 여과수단의 가동과 역세를 제어하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 우수처리를 위한 부지의 소요가 적은 밀폐형 구조를 기반으로 협잡물 제거 효율이 높은 원통형 스크린을 접목하여 유지관리의 생력화에 의한 경제성 제고를 도모하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 우수처리 장치의 적용예를 나타내는 계통도
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 장치의 여과수단을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 확대하여 나타내는 배관도
도 5는 본 발명에 따른 여과수단의 변형 실시예를 나타내는 모식도
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 장치의 여과수단을 나타내는 구성도
도 4는 본 발명에 따른 장치의 주요부를 확대하여 나타내는 배관도
도 5는 본 발명에 따른 여과수단의 변형 실시예를 나타내는 모식도
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치에 관하여 제안한다. 일정 면적 이상의 건축물에서 빗물을 수집하여 재이용하기 위한 처리시설을 대상으로 하지만 반드시 이에 국한되는 것은 아니다. 이러한 처리시설은 지상의 우수맨홀(10)과 연계될 수 있다. 원통형 기반의 스크린은 우수처리 장치의 소형화에 의한 소요면적 축소에 유리하다.
본 발명에 따르면 우수저장조(20)가 입수부(21)와 출수부(22)를 지닌 밀폐 구조로 형성되고, 저장된 처리수를 재이용 관로로 송출 가능한 구조를 이루고 있다. 밀폐 구조의 우수저장조(20)는 지중에 매설할 수 있어 설치 위치에 제한이 없으면서 지상의 공간 활용성을 높이고, 물넘침이 없도록 구성되어 집중강우에도 지하침수 등의 사고 위험성을 낮추면서 우수 비산에 의한 습한 환경을 방지한다. 물론 우수저장조(20)는 지상 또는 반지하 위치에 독립적이나 연계적으로 설치 가능하다. 도 1에서 입수부(21)가 우수저장조(20)의 상면에 구성되고 출수부(22)가 우수저장조(20)의 상면과 측면에 구성된 상태를 예시한다. 입수부(21)는 상측으로 관로를 통하여 후술하는 여과수단(30)에 연결된다. 출수부(22)의 일부는 부호 RC의 관로를 통하여 재이용펌프(16)에 연결된다.
한편, 도 1에서 미설명 부호 RD는 우수, EM은 비상 방류되는 처리수, CW는 시수, RC는 재이용되는 처리수 및 그들의 유동을 위한 관로를 의미한다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 우수저장조(20)는 출수부(22)에 드레인 포트 및 오버플로우 포트를 구비하고, 우수맨홀(10)로 처리수를 송출하기 위한 비상방류펌프(23)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도 1에서 상측의 오버플로우 포트와 하측의 드레인 포트가 하나의 관로로 연통된 후에 섬프피트(17)로 연결된다. 드레인 포트에는 전동밸브를 설치하지만, 오버플로우 포트는 개방된 상태로 유지할 수 있다. 우수저장조(20)에 수용되는 비상방류펌프(23)는 부호 EM의 관로를 통하여 우수맨홀(10)로 연결된다. 우수저장조(20)에 설치된 미설명 부호 25는 물넘침을 방지하기 위한 수위검출기(25)이다.
또한, 본 발명에 따르면, 여과수단(30)이 입수부(31)에서 외부공간으로 유입된 우수를 원통형 스크린으로 여과하여 내부공간의 출수부(32)에 연결된 우수저장조(20)로 송출하는 구조이다. 여과수단(30)은 원통형 하우징 내부에 원통형 스크린을 수용한 구조를 기반으로 한다. 외부공간은 원통형 스크린의 외면에 접하고 내부공간은 원통형 스크린의 내면에 접한다. 원통형 스크린은 시브 스크린에 비하여 대략 3.14배 크기 때문에 여과수단(30)의 소형화가 가능하다.
이와 같은 여과수단(30)에서 협잡물을 포함한 우수가 외부공간에서 내부공간으로 유동하기 때문에 협잡물을 하측의 배출부(33) 상으로 수집하여 배출하기 용이하다. 유수의 유동을 반대로 구성하는 경우 가동을 중단하고 주요부를 분해하여 내부공간의 협잡물을 제거해야 한다. 배출부(33)는 여과수단(30)의 하우징 하단에 배출포트와 전동밸브를 부가하여 구성할 수 있다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 여과수단(30)은 입수부(31)를 통한 우수의 유동충격을 완화하는 완충부(35)를 구비하고, 우수저장조(20)의 수위와 연동하여 출수부(32)의 유로를 개폐하는 정수위밸브(12)를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 여과수단(30)의 하우징 내면에서 입수부(31)에 대항하여 완충부(35)가 설치된 상태를 예시한다. 이 경우 완충부(35)는 ㄱ자형 판재를 기반으로 다수의 통공, 요철 등을 부가하여 구성할 수 있다. 도 5를 참조하면, 여과수단(30)의 완충부(35)로서 유입 경로에 파쇄기(55)가 설치된 상태를 예시한다. 파쇄기(55)는 대향하는 한 쌍의 절단롤러를 가동하여 협잡물의 크기를 축소시키는 방식으로 원통형 스크린의 변형이나 파손을 방지한다.
도 1에서 여과수단(30)의 입수부(31)에 연결되는 관로에는 전동방식의 유입밸브(11)가 설치된다. 지상에 설치된 우수검출기(15)에서 감지되지 않는 미량의 우수는 외부 관로를 통하여 우수맨홀(10)로 배출된다. 유입밸브(11)의 고장이나 정전 등에 대비하여 여과수단(30)의 출수부(32)에 기계식(피스텍)의 정수위밸브(12)를 설치한다. 정수위밸브(12)는 우수저장조(20)에 수용된 부표에 연동하여 관로를 기계적으로 개폐한다.
또한, 본 발명에 따르면, 역세수단(40)이 상기 여과수단(30)의 내부공간에서 외부공간으로 재이용 관로의 처리수를 송출하여 스크린의 세척을 수행하는 구조를 이루고 있다. 역세수단(40)은 여과수단(30)의 내부공간에서 외부공간으로 처리수를 분사하여 원통형 스크린의 외면에 부착된 협잡물을 제거한다. 이를 위해 역세수단(40)은 유입밸브(11), 재이용펌프(16), 각종 검출기 등과 연계된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 역세수단(40)은 역세관(41)의 다수 지점에 수압회전 방식으로 구성되는 스프링클러(42)를 구비하고, 내부공간에 회전 가능하게 수용되는 나선관(43)을 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 한다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 역세수단(40)은 여과수단(30)의 상단에서 내부공간을 향하여 역세관(41)을 설치하고 역세관(41)의 상하로 스프링클러(42)를 설치한 상태로 예시한다. 역세관(41)은 별도의 관로를 이용하여 재이용펌프(16)와 연결되며, 적어도 부분적으로 회전하면서 스프링클러(42)로 처리수를 분사할 수 있다. 스프링클러(42)는 자체에 인가되는 수압으로 회전하면서 원통형 스크린의 내면에 골고루 처리수를 분사한다.
도 5에서 역세관(41)과 동일한 중심상으로 나선관(43)을 설치한 상태를 예시한다. 나선관(43)은 원통형 스크린의 내면에 근접하는 크기로 형성되고 외면에 처리수를 분사하는 분사공을 구비한다. 나선관(43)은 외부의 회전기(53)를 이용하여 회전시킬 수 있다. 회전기(53)는 모터와 기어트레인을 포함하여 구성된다. 나선관(43)의 외면에서 스크린과 대향하는 면에 테프론 수지를 코팅하면 스크린의 변형을 방지하는 골격 역할도 하면서 원활한 회전 기능을 유지할 수 있다. 물론 역세관(41)과 나선관(43)을 일체로 구성하여 회전기(53)에 연결할 수도 있다.
한편, 본 발명의 여과수단(30)은 하우징에 감시창(37)을 구비하므로 외부에서 원통형 스크린의 오염 상태를 확인하기 용이하다.
또한, 본 발명에 따르면, 컨트롤러(50)가 상기 우수저장조(20), 여과수단(30), 역세수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 구조이다. 컨트롤러(50)는 마이크로프로세서, 메모리, 입출력인터페이스를 갖춘 마이컴 회로로 구성하는 것이 선호된다. 컨트롤러(50)의 입력인터페이스에는 우수검출기(15), 우수저장조(20)의 수위검출기(25), 여과수단(30)의 우수검출기(45) 등이 연결된다. 컨트롤러(50)의 출력인터페이스에는 전술한 재이용펌프(16), 비상방류펌프(23), 각종 전동밸브 등이 연결된다.
본 발명의 세부 구성으로서, 상기 컨트롤러(50)는 여과수단(30)의 상류측에 설치되는 우수검출기(15) 및 여과수단(30)의 내부나 인접한 위치에 설치되는 우수검출기(45) 중 적어도 하나에 연결되어 신호를 입력하고, 우수의 조건에 대응하여 기 설정된 출력을 발생하여 우수저장조(20)의 수위 및 여과수단(30)의 가동과 역세를 제어하는 것을 특징으로 한다. 컨트롤러(50)는 우수의 검출에 연동하여 유입밸브(11)를 단속하고 우수저장조(20)의 처리수 유출입을 단속하고 역세수단(40)의 가동을 단속하는 시컨스 제어를 수행한다. 시컨스 제어는 타이머 회로에 의존하는 가장 단순한 방식으로 수행 가능하지만 이에 한정되지 않고 메모리에 저장된 알고리즘 실행으로 처리함이 선호된다.
작동의 일예로서, 초기 우수는 협잡물이 많이 포함되므로 우수맨홀(10)로 보내고, 우수검출기(15)에서 감지된 시점에서 대략 5분 경과후 유입밸브(11)를 개방하며, 여과수단(30)을 거치면서 1~2㎜ 이상의 협잡물이 걸러진 처리수가 우수저장조(20)로 저장되고, 우수저장조(20)의 설정된 수위를 감지하면서 재이용펌프(16)를 가동하여 재사용에 대응하고, 설정된 시간 주기나 조건에 따라 역세수단(40)을 가동하고, 우수저장조(20)의 만수위가 발생하면 비상방류펌프(23)를 가동한다.
이때, 역세 작동에서 타이머 회로를 활용하는 방식이 가능하고 펌프나 파쇄기(55)의 부하를 판단하는 방식도 가능하다. 어느 경우에나 유입밸브(11)를 오프시킨 상태에서 재이용펌프(16)를 가동하여 역세를 수행한다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음이 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 우수맨홀 11: 유입밸브
12: 정수위밸브 13: 급수밸브
15: 우수검출기 16: 재이용펌프
17: 섬프피트 20: 우수저장조
21: 입수부 22: 출수부
23: 비상방류펌프 25: 수위검출기
30: 원통형 스크린 31: 입수부
32: 출수부 33: 배출부
35: 완충부 37: 감시창
40: 역세수단 41: 역세관
42: 스프링클러 43: 나선관
45: 우수검출기 50: 컨트롤러
53: 회전기 55: 파쇄기
12: 정수위밸브 13: 급수밸브
15: 우수검출기 16: 재이용펌프
17: 섬프피트 20: 우수저장조
21: 입수부 22: 출수부
23: 비상방류펌프 25: 수위검출기
30: 원통형 스크린 31: 입수부
32: 출수부 33: 배출부
35: 완충부 37: 감시창
40: 역세수단 41: 역세관
42: 스프링클러 43: 나선관
45: 우수검출기 50: 컨트롤러
53: 회전기 55: 파쇄기
Claims (5)
- 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치에 있어서:
입수부(21)와 출수부(22)를 지닌 밀폐 구조로 형성되고, 저장된 처리수를 재이용 관로로 송출 가능한 우수저장조(20);
입수부(31)에서 외부공간으로 유입된 우수를 원통형 스크린으로 여과하여 내부공간의 출수부(32)에 연결된 우수저장조(20)로 송출하는 여과수단(30);
상기 여과수단(30)의 내부공간에서 외부공간으로 재이용 관로의 처리수를 송출하여 스크린의 세척을 수행하는 역세수단(40); 및
상기 우수저장조(20), 여과수단(30), 역세수단(40)을 설정된 알고리즘으로 제어하는 컨트롤러(50);를 포함하여 이루어지되,
상기 역세수단(40)은 역세관(41)의 다수 지점에 수압회전 방식으로 구성되는 스프링클러(42)를 구비하고, 내부공간에 회전 가능하게 수용되는 나선관(43)을 선택적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 우수저장조(20)는 출수부(22)에 드레인 포트 및 오버플로우 포트를 구비하고, 우수맨홀(10)로 처리수를 송출하기 위한 비상방류펌프(23)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 여과수단(30)은 입수부(31)를 통한 우수의 유동충격을 완화하는 완충부(35)를 구비하고, 우수저장조(20)의 수위와 연동하여 출수부(32)의 유로를 개폐하는 정수위밸브(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러(50)는 여과수단(30)의 상류측에 설치되는 우수검출기(15) 및 여과수단(30)의 내부나 인접한 위치에 설치되는 우수검출기(45) 중 적어도 하나에 연결되어 신호를 입력하고, 우수의 조건에 대응하여 기 설정된 출력을 발생하여 우수저장조(20)의 수위 및 여과수단(30)의 가동과 역세를 제어하는 것을 특징으로 하는 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치.
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|---|---|---|---|
| KR1020190017769A KR102010569B1 (ko) | 2019-02-15 | 2019-02-15 | 원통형 스크린 기반의 우수처리 장치 |
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| KR102010569B1 true KR102010569B1 (ko) | 2019-08-13 |
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ID=67624563
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102592848B1 (ko) | 2022-07-21 | 2023-10-24 | 김대현 | 우수처리 시스템 설치용 여과장치 |
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2019
- 2019-02-15 KR KR1020190017769A patent/KR102010569B1/ko active IP Right Grant
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