KR102030363B1 - 빗물 수집 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빗물 수집 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 빗물포집체 또는 건물의 지붕에 떨어지는 빗물을 수집하여 활용하는 빗물 수집 시스템에 관한 것으로서, 이물질의 분리를 더욱 더 양호하게 하고, 빗물의 미소량 배출시 배출장애가 없이 원활하게 작동함과 아울러 비가 멈추었을 때 플로트 밸브의 자동 개방이 정확하게 이루어지며, 빗물 배출수단의 폐쇄시 그 청소를 신속하고 간편하게 한 것이다.
본 발명은 빗물 포집수단에서 모은 빗물을 빗물 유입관(12)으로 공급받는 초기빗물 처리조(10)와; 상기 초기빗물 처리조(10)에서 이물질이 분리된 청정빗물을 배출도관(29)으로 공급받는 저수조(40);를 포함하고, 상기 초기빗물 처리조(10)는 처리조 본체(11)의 저면 내부에 이물질이 포함된 빗물을 배출하는 플로트 밸브(14)를 설치함과 아울러 상기 플로트 밸브(14)와의 별도 위치의 외부에 빗물의 미소량을 배출하는 빗물 배출수단(17, 27)을 설치하고, 상기 처리조 본체(11)의 상부 일측에 격벽(23)으로 구획된 여과실(22)을 형성하며, 상기 처리조 본체(11)의 여과실(22)의 하방 측벽 부위에 상단을 상기 격벽(23)에 연결한 빗물유도판(21)을 일정 간격이 유지되게 설치하여서, 상기 측벽과 빗물유도판(27) 사이에 상기 여과실(22)의 하방과 연통되는 빗물분산로(28)를 형성하여서 된 빗물 수집 시스템.

Description

빗물 수집 시스템{RAINWATER COLLECTION SYSTEM}

본 발명은 빗물 수집 시스템에 관한 것이며, 상세하게는 빗물포집체 또는 건물의 지붕에 떨어지는 빗물을 수집하여 활용하는 빗물 수집 시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 삶의 질의 향상에 따라 물의 사용량은 점점 증가하고 있는 반면에 수자원은 난개발 또는 오폐수 및 생활하수의 증가에 의하여 물 부족사태가 심화되고 있다.

상기한 물 부족사태의 또 다른 이유는 연간 강수량은 고정되어 있으나, 그 장마철인 여름철에 집중되어 내리고 봄, 가을철 등에는 거의 내리지 않으며, 지구 온난화 현상에 의하여 물 부족사태는 대단히 심각한 실정이다.

상기한 물 부족사태를 해결하기 위하여 빗물의 수집방안이 관심을 끌고 있으며, 그 주안점으로 비가 오기 시작할 때 빗물 포집수단에 쌓인 먼지 등의 이물질과 함께 저수조에 모이는 초기빗물처리 및 이물질의 분리에 관한 것이다.

본 발명자는 상기 주안점과 관련하여 초기빗물에서 이물질의 분리가 양호하고 이물질의 제거를 자동화하며, 포집효율이 양호한 빗물 재활용 시스템을 창안하여 특허문헌 1에 개시된 바 있다.

상기 특허문헌 1의 빗물 재활용 시스템은,

빗물 포집수단과;

상기 빗물 포집수단에 모은 빗물을 그 일측벽의 중앙부 근처에 연결된 빗물 유도관으로 공급받아서 이물질을 분리하는 이물질 분리조와;

상기 이물질 분리조에 내장하여 비가 오지 않을 때 이물질이 포함된 빗물을 배출하는 자동식 플로트 밸브와;

상기 이물질 분리조에서 이물질이 분리된 청정빗물을 상기 이물질 분리조의 타측벽의 상기 빗물 유도관보다 상부에 연결된 청정빗물 배출용 도관으로 공급받는 저수조를; 포함하고,

상기 빗물 유도관의 토출부는, ㄷ자형 유사형상으로 형성하고, 상기 ㄷ자형 유사형상의 토출부를 상기 이물질 분리조의 일측벽에 근접되게 배치하여서 이물질이 포함된 빗물이 이물질 분리조의 벽측으로 토출되도록 하고,

상기 자동식 플로트 밸브는 비가 오지 않을 때 밸브를 자동으로 개방되게 하기 위하여 이물질이 포함된 빗물의 미소량을 배출하는 빗물 배출로를 형성하며,

상기 자동식 플로트 밸브는 밸브 동체에 지지원통을 설치함과 아울러 하부 양측에 배출홈을 형성하고, 밸브를 상기 지지원통에 삽입하여 승강시 안내되도록 한 것이다.

한국등록특허 10-1933459 B1

그러나 상기 특허문헌 1의 빗물 재활용 시스템은,

첫째, 이물질 예를 들어 나뭇잎 조각 등이 빗물과 함께 이물질 분리조에 유입되고,

둘째, 빗물 유도관의 토출부는 ㄷ자형 유사형상으로 형성되어 있으므로 토출부의 설치가 어렵고, 빗물이 이물질 분리조의 벽측으로 토출될 때 압력 저하가 미미하여 이물질의 분리에 개선의 필요성의 대두되며,

셋째, 비가 오지 않을 때 폐쇄된 플로트 밸브를 개방하기 위하여 설치한 빗물 배출로를 플로트 밸브 자체에 형성하였으므로 플로트 밸브의 폐쇄시에 이물질에 의한 빗물 배출로의 폐쇄현상이 심하기 때문에 비가 오지 않을 때 플로트 밸브의 자동개방에 어려움이 있게 되며, 또한 폐쇄된 빗물 배출로의 청소시에도 이물질 분리조의 내부에서 작업하여야 하고 특히 빗물 배출로의 청소작업시 이물질 분리조 내는 이물질이 포함된 빗물이 남아있는 상태이므로 그 청소가 번잡한 문제점 등이 있게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 문제점을 시정하여, 이물질의 분리를 더욱 더 양호하게 하고, 빗물의 미소량 배출시 배출장애가 없이 원활하게 작동함과 아울러 비가 멈추었을 때 플로트 밸브의 자동 개방이 정확하게 이루어지며, 빗물 배출수단의 폐쇄시 그 청소를 신속하고 간편하게 한 빗물 수집 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,

빗물 포집수단에서 모은 빗물을 빗물유입관으로 공급받는 초기빗물 처리조와; 상기 초기빗물 처리조에서 이물질이 분리된 청정빗물을 배출도관으로 공급받는 저수조;를 포함하고,

상기 초기빗물 처리조는 처리조 본체의 저면 내부에 이물질이 포함된 빗물을 배출하는 플로트 밸브를 설치함과 아울러 상기 플로트 밸브와 별도 위치의 외부에 빗물의 미소량을 배출하는 빗물 배출수단을 설치하고,

상기 처리조 본체의 상부 일측에 격벽으로 구획된 여과실을 형성하며, 상기 처리조 본체의 여과실의 하방 측벽에 상단을 상기 격벽에 연결한 빗물유도판을 일정 간격이 유지되게 설치하여서 상기 측벽과 빗물유도판 사이에 상기 여과실의 하방과 연통되는 빗물분산로를 형성한 것이다.

이상과 같이 본 발명은 처리조 본체의 상부 일측에 여과실을 형성하였으므로 빗물 포집수단에서 분리되지 못한 나뭇잎 조각 등을 분리하고, 또한 처리조 본체의 측벽측에 빗물분산로를 형성하였으므로 여과실을 통과한 이물질 포함 빗물이 빗물분산로를 통하여 분산되면서 침강됨으로써 이물질의 분리가 더욱 더 양호한 것이다.

그리고 빗물 배출수단은 처리조 본체의 저면에 플로트 밸브와 별도의 위치에 외부에 노출시켜 설치하였으므로 빗물의 미소량 배출시 배출장애가 없이 원활하게 작동하고, 비가 멈추었을 때 플로트 밸브의 자동개방이 정확하게 이루어지므로 관리가 간편하며, 설사 빗물 배출수단이 이물질에 의하여 폐쇄된다 하여도 외부에서 신속하고 간편하게 청소할 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예의 단면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 플로트 밸브의 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 단면도.

도 1 내지 3은 본 발명의 일 실시예의 단면도 및 확대단면도로서, 본 발명은 초기빗물 처리조(10)와 저수조(40)로 대변된다.

상기 초기빗물 처리조(10)는 빗물 포집수단에서 포집된 이물질이 포함된 빗물을 빗물유입관(12)으로 공급받아 비가 오기 시작할 때 이물질이 포함된 초기빗물을 배출하는 기능과 이물질의 분리기능을 하는 것이다.

상기 빗물 포집수단은 제한이 없으나 특허문헌 1의 청구항 2에 기재된 것이 바람직하며, 그 포집면적은 저수조(40)의 용량에 따라 설계적으로 정하는 것이다.

상기 초기빗물 처리조(10)는 스테인레스 스틸 등의 금속 또는 강화 열경화성 플라스틱(Sheet Molding Compound, SMC)으로 횡단면 원통형 또는 4각형 등의 처리조 본체(11)의 저면을 경사지게 형성하여 그 하향 경사면의 말단 내부에 플로트 밸브(14)를 설치하고, 빗물 배출수단(17)을 외부에 노출되게 설치한 것이다.

상기 플로트 밸브(14)는 밸브본체(15)에 레버(16')로서 플로트(16)를 연결하여서 비가 오지 않을 때에는 완전히 개방된 상태를 유지하였다가 비가 오기 시작하여 빗물 포집수단에서 포집된 이물질이 포함된 초기빗물이 유입되면서, 외부로 배출되고 유입되는 빗물의 양이 점점 많아지면 플로트가 상승되면서 폐쇄되며, 플로트 밸브(14)가 폐쇄되면 초기빗물 처리조(10)에는 청정 빗물만이 유입되는 것이다.

상기 빗물 배출수단(17)은 상기 처리조 본체(11)의 저면 외부의 상기 플로트 밸브(14)와 별도의 위치에 니플(12)을 설치하고, 상기 니플(18)에 미소량의 빗물을 항시 배출할 수 있는 빗물배출공(20)을 형성한 캡(19)을 나사결합한 것이다. 상기 빗물배출공(20)의 단면적은 비가 멈추었을 때 플로트 밸브(14)를 개방하기 위하여 플로트(16)의 하강을 위한 수면의 감소만 발생하면 그 기능을 충분히 달성하는 것이므로 가급적 작은 것이 바람직하며, 빗물배출공(20)의 단면적이 작을수록 빗물수집효율은 향상되는 것이다. 또한 빗물 배출수단(17)은 플로트 밸브(14)와 별도의 위치에 설치함으로써 빗물배출시 장애가 없어 배출이 순조롭게 이루어지는 것이다.

상기 빗물 배출수단(17)은 처리조 본체(11)의 저면 외부에 노출되게 설치함으로써 빗물 배출수단(17) 특히 캡(19)의 빗물배출공(20)이 이물질(슬러지)에 의하여 폐쇄되었을 때에도 그 청소를 신속하고 간편하게 할 수 있는 것이다.

그리고 처리조 본체(11)의 상부 일측의 빗물유입관(12)측에 격벽(23)으로 구획된 여과실(22)을 형성하여 나뭇잎 조각 등의 이물질을 분리하고, 상기 여과실(22)의 하방에 다리(25)를 부설한 여과판(24)을 그 하부에 공간부가 형성되게 설치하여 이물질의 분리성능을 향상하고 여과된 빗물의 흐름을 양호하게 한 것이다.

또한 상기 처리조 본체(11)의 여과실(22)의 하방 측벽 부위에, 상단을 상기 격벽(23)에 연결한 빗물유도판(27)을 일정간격이 유지되게 설치하여, 상기 처리조 본체(11)의 측벽과 빗물유도판(27) 사이에 상기 여과실(22)의 하방에 형성되는 공간부와 연통되는 빗물분산로(28)를 형성하여서, 여과판(24)에서 이물질 특히 나뭇잎 조각 등이 분리된 빗물이 처리조 본체(11) 내에 유입될 때 빗물분산로(28)를 따라 하강되면서 압력이 저하되도록 하여 넓은 폭으로 분산 침강됨으로써 이물질 특히 미세먼지 등의 슬러지 분리가 양호하며, 빗물분산로(28)를 통과한 이물질은 처리조 본체(11)의 저면에 모이고 처리조 본체(11)의 상부에는 청정 빗물만이 저장되는 것이다.

상기한 빗물유도판(27)의 하단은 후술하는 배출도관(29)의 설치위치보다 하방까지 연장함으로써 이물질과 청정빗물의 혼합을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 비가 오기 시작하여, 이물질이 포함된 빗물이 처리조 본체(11) 내에 유입되기 시작하면 플로트(16)의 상승에 따라 개방되어 있던 밸브본체(15)는 폐쇄되기 시작하고 플로트(16)가 최대로 상승되면 밸브본체(15)는 완전히 폐쇄되는 것이며, 상기와 같이 밸브본체(15)가 완전히 폐쇄되어도 빗물 배출수단(17)으로는 미소량의 빗물이 계속 외부로 배출되는 것이다.

상기 저수조(40)는 그 상부를 상기 초기빗물 처리조(10)의 처리조 본체(11)와 청정빗물의 배출도관(29)으로 연결하여, 초기빗물 처리조(10) 내에서 이물질이 분리된 청정빗물을 공급받아 저장하였다가 배출구(41)를 통하여 필요한 용도에 사용하는 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 단면도로서, 상기 본 발명의 일 실시예와 차이되는 점은 빗물 배출수단이므로 상기 일 실시예와 동일구성요소는 동일부호를 부여하고 구체적인 설명은 생락하며 차이되는 점만 설명한다.

본 발명의 다른 실시예의 빗물 배출수단(27)의 니플(28)은 일 실시예와 동일하고 상기 니플(28)에 노즐(29)을 나사 결합한 것으로서, 상기와 같이 니플(28)에 노즐(29)을 연결하면 빗물이 배추될 때 분출되면서 유속이 증대됨으로써 이물질에 의한 막힘 현상을 더욱 더 방지할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 비가 오기 시작하여 빗물 포집수단에서 포집된 이물질이 포함된 빗물이 빗물유입관(12)을 통하여 여과실(12)에 유입되어 여과실(12)의 하방에 설치한 여과판(24)에 의하여 나뭇잎 조각 등의 이물질이 분리되는 것이다.

상기와 같이 이물질이 분리된 빗물이 처리조 본체(11)의 측벽과 빗물유도판(27) 사이에 형성된 빗물분산로(28)를 따라서 처리조 본체(11)의 저면에 낙하되면서 처리조 본체(11)의 저면에 설치한 밸브본체(15)를 통하여 이물질이 포함된 초기빗물이 외부로 배출되는 것이다.

상기와 같이 초기빗물이 배출되면서 비가 계속 오면 처리조 본체(11) 내의 수위가 상승함에 따라 플로트(16)가 상승되면서 플로트(16)가 최상부 위치에 도달하면 밸브본체(15)는 완전 폐쇄되며, 밸브본체(15)가 완전 폐쇄되면 초기빗물 처리조(10) 내에는 청정 빗물만이 유입되는 것이다.

상기와 같이 이물질이 포함된 초기빗물이 외부로 배출된 후 밸브본체(15)가 완전히 폐쇄된 후에도 초기빗물 처리조(11)에는 빗물 포집수단에 남아 있던 소량의 미세먼지 등의 이물질이 유입되는바, 상기한 소량의 이물질은 처리조 본체(11)의 측벽과 빗물유도판(27) 사이에 형성된 빗물분산로(28)를 따라서 넓은 폭으로 분산되면서 하강되고 상기와 같이 하강될 때 압력이 저하되면서 분산되어 침강됨으로써 미세먼지와 청정 빗물이 분리되며, 이때 미세먼지는 처리조 본체(11)의 저면에 슬러지 상태로 모이고 청정 빗물은 배출도관(29)을 통하여 저수조(40)에 배출되어 저장되었다가 필요한 용도에 사용하는 것이다.

한편, 상기 빗물 배출수단(17)의 빗물배출공(20) 또는 빗물 배출수단(27)의 노즐(29)은 항상 개방되어 있으므로 비가 오는 동안에는 미소량의 빗물이 외부로 배출되며 이때 처리조 본체(11)의 저면에 모인 이물질(슬러지)도 함께 외부로 배출되는 것이다. 상기와 같이 빗물 배출수단(17,27)으로 미소량의 빗물이 배출될 때 비가 멈추면, 빗물의 초기빗물 처리조(10)에의 유입은 중단되고 청정 빗물의 저수조(40)에의 배출도 중단되지만 빗물은 빗물 배출수단(17, 27)으로 계속 배출되므로 초기빗물 처리조(10) 내의 수위가 하강되고 플로트(16)가 하강되어 밸브본체(15)가 개방되어 초기빗물 처리조(10) 내의 청정 빗물과 슬러지가 외부로 배출됨으로써 초기빗물 처리조(10) 내는 빈 공간이 되는 것이다.

상기와 같이 초기빗물 처리조(10) 내에 빈 공간이 형성되면 처리조 본체(11)의 저면에 남아 있던 슬러지 등을 브러시로 청소하고, 빗물 배출수단(17, 27)도 외부에서 캡(19) 또는 노즐(29)을 분해하고 청소하는 것이다.

상기와 같이 초기빗물 처리조(10) 내에 빈 공간이 형성된 후 비가 다시 오기 시작하면 상기와 같은 작용 즉 비가 오기 시작할 때 개방된 밸브본체(15)에 의한 초기빗물 배출, 밸브본체(15)의 폐쇄에 의한 저수조(40)에 청정빗물의 저장 및 비가 멈추었을 때 밸브본체(15)의 개방에 의한 초기빗물 처리조(10) 내의 빗물제거 작업을 계속 실시하는 것을 반복하는 것이다.

10: 초기빗물 처리조
11: 처리조 본체
14: 플로트 밸브
17, 27: 빗물 배출수단

Claims (5)

1. 빗물 포집수단에서 모은 빗물을 빗물 유입관으로 공급받는 초기빗물 처리조와; 상기 초기빗물 처리조에서 이물질이 분리된 청정빗물을 배출도관으로 공급받는 저수조;를 포함하고,
   상기 초기빗물 처리조는 처리조 본체의 저면 내부에 이물질이 포함된 빗물을 배출하는 플로트 밸브를 설치함과 아울러 상기 플로트 밸브와 별도 위치의 외부에 빗물의 미소량을 배출하는 빗물 배출수단을 설치하고,
   상기 처리조 본체의 상부 일측에 격벽으로 구획된 여과실을 형성하며, 상기 처리조 본체의 여과실의 하방 측벽 부위에 상단을 상기 격벽에 연결한 빗물유도판을 일정 간격이 유지되게 설치하여서 상기 측벽과 빗물유도판 사이에 상기 여과실의 하방과 연통되는 빗물분산로를 형성하여서 된 빗물 수집 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   빗물 배출수단은 처리조 본체의 저면에 니플을 설치하고, 상기 니플에 빗물배출공을 형성한 캡을 나사 결합한 빗물 수집 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   빗물 배출수단은 처리조 본체의 저면에 니플을 설치하고, 상기 니플에 노즐을 나사 결합한 빗물 수집 시스템.
4. 제1항에 있어서,
   여과실의 하방에 여과판을 여과실의 저면과 일정 간격의 공간부를 두고 부설한 빗물 수집 시스템.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
   빗물 배출수단은 미소량의 빗물이 항상 배출되는 빗물 수집시스템.
   

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