KR102202862B1 - 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템 - Google Patents

빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템 Download PDF

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Abstract

빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템에 관한 기술이 개시된다. 상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 외부에서 유입되는 빗물, 물, 액체 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나-이하 유체라 함-를 제1경로 및 제2경로로 제공하는 유체분리부 및 상기 제1경로로 제공되는 유체를 저장하는 저장공간을 가지는 저장부를 포함하되, 상기 유체분리부는 상기 유체가 유입되는 속도에 따라 상기 유체를 상기 제1경로 및 상기 제2경로로 분리한다.
본 명세서에서 개시하는 기술은 외부에서 유입되는 유체(예로서, 빗물)의 유입속도에 따라 이를 제1경로와 제2경로로 분리한 후 제1경로로 제공되는 빗물을 저장부의 저장공간에 저장함으로써 불순물이 상대적으로 많이 함유된 초기 빗물을 제거한 빗물을 저장할 수 있어 양질의 빗물의 집수가 가능한 효과를 제공해 줄 수 있다. 또한, 본 명세서에서 개시하는 기술은 살균부, 필터부를 포함하는 순환부를 통하여 저장공간에 저장된 유체를 순환시킴으로써 저장 유체의 부패를 방지할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.

Description

빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템{rainwater circulation system purifying and storing rainwater}
본 명세서에 개시하는 기술은 대체로 빗물순환 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템에 관한 것이다.
산이나 강이 없는 도서지역은 빗물을 이용하여 부족한 생활용수로 사용하고 있는데 특히 한국과 같은 강우량의 대부분이 여름철 우기에 집중되고 따라서 비가 내리지 않는 봄 가뭄에 물 부족사태가 연례화되는 현실을 감안하면 장기간 동안 빗물을 저장하는 기술이 필요하다.
빗물 저장장치는 우천시 빗물을 저장하여 생활용수, 농업용수 등으로 활용하는 장치를 의미한다.
빗물 저장장치에 대한 연구는 물 부족 현상을 해결하기 위한 노력의 일환으로 활발하게 이루어지고 있다.
최근에는 도시녹화, 도시농업 등에 빗물을 활용하기 위하여, 기존 건물에도 특별한 구조변경 없이 적용할 수 있는 소형화된 빗물 저장장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
이와 같이 소형화된 빗물 저장장치는 일반적으로 전문기관에 의해 관리되는 대형 빗물 저류조와 달리 상대적으로 전문성이 떨어지는 건물 관리직원 등에 의해 관리되기 때문에 관리 및 내부 청소 등이 용이한 구조로 이루어질 필요가 있다. 특히, 환경부령 제613호 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률 시행규칙 제4조에 따르면 빗물저장장치는 장치 내부를 청소하기에 적합한 구조로 이루어져야 한다고 명시되어 있다. 또한, 국제적 물 부족 문제를 해결하기 위해 국가는 저탄소, 친환경 대안인 ‘빗물 재이용 시설’을 적극 권장하고 있다.
빗물 저장장치와 관련된 종래기술로는 대한민국등록실용신안 KR 20-0331319호 “빗물저장탱크의 정수처리장치” 등이 있다. 종래의 빗물 저장장치는 빗물 저장과정에서 저장공간 내의 빗물 내의 미생물 등에 의하여 악취가 나는 문제점이 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 빗물의 입출수 자동화, 저장 빗물 부패방지를 위한 순환시스템 등의 기능이 있는 빗물 정화 및 재사용 장치의 자동화 시설을 제시함으로써 저장공간 내에 저장된 빗물에서 나는 악취를 해소할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 있어서, 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템에 관한 기술이 개시(disclosure)된다. 상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 외부에서 유입되는 빗물, 물, 액체 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나-이하 유체라 함-를 제1경로 및 제2경로로 제공하는 유체분리부 및 상기 제1경로로 제공되는 유체를 저장하는 저장공간을 가지는 저장부를 포함하되, 상기 유체분리부는 상기 유체가 유입되는 속도에 따라 상기 유체를 상기 제1경로 및 상기 제2경로로 분리한다.
상기 유체분리부는 유입되는 상기 유체에 대향하여 마련되며, 중력방향으로 소정의 경사를 가지는 경사부 및 상기 경사부와 이격되며 상기 경사부에 대향하게 마련되는 유체유입부를 포함할 수 있다. 상기 유체유입부는 개구부를 가질 수 있으며, 외부에서 유입되는 상기 유체 중에서 상기 경사부를 경유하여 상기 개구부로 유입되는 유체는 상기 저장공간으로 제공될 수 있다.
일례로, 상기 유체에 대향하는 부분의 상기 경사부의 폭은 상기 유체유입부에 대향하는 부분의 상기 경사부의 폭보다 큰 폭을 가지도록 마련될 수 있다.
상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 상기 저장공간에 저장된 유체에 대하여 살균, 이물질 제거 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 수행한 후 상기 저장공간에 재공급하는 순환부를 더 포함할 수 있다.
일례로, 상기 순환부는 상기 저장공간과 연결되는 순환관, 상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 저장공간에 저장된 유체를 순환관을 통해 이송하는 순환펌프, 상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 순환관을 통해 이송되는 유체를 살균하는 살균부 및 상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 순환관을 통해 이송되는 유체의 이물질을 제거하는 필터부를 포함할 수 있다. 상기 살균부 및 상기 필터부를 경유한 상기 순환관을 통해 이송되는 유체는 상기 저장공간으로 다시 공급될 수 있다.
상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 세척수공급부는 상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급관 및 일단이 세척수공급관과 연결되며, 내부에 채널이 형성되며, 타단에 나선형상으로 연장되는 연장부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 세척수공급관은 상기 저장공간의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련될 수 있다.
상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 상기 순환관에서 분기되는 분기관 및 상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급부를 더 포함할 수 있다. 상기 세척수공급부는 상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급관 및 일단이 세척수공급관과 연결되며 내부에 채널이 형성되며 타단에 나선형상으로 연장되는 연장부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 세척수공급관은 상기 저장공간의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련될 수 있다. 상기 순환관을 통해 이송되는 상기 유체는 상기 분기관으로 분기되어 상기 세척수공급관에 제공될 수 있다.
상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 상기 저장공간과 연결되는 슬러지배출부를 더 포함할 수 있다. 상기 저장공간에는 상기 저장공간의 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 영역이 마련될 수 있다. 상기 슬러지배출부는 상기 저장공간의 상기 하부와 연결될 수 있다.
상기 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템은 상기 저장공간 내부에서 상기 저장공간의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련되는 지지대를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서 개시하는 기술은 외부에서 유입되는 유체(예로서, 빗물)의 유입속도에 따라 이를 제1경로와 제2경로로 분리한 후 제1경로로 제공되는 빗물을 저장부의 저장공간에 저장함으로써 불순물이 상대적으로 많이 함유된 초기 빗물을 제거한 빗물을 저장할 수 있어 양질의 빗물의 집수가 가능한 효과를 제공해 줄 수 있다.
또한, 본 명세서에서 개시하는 기술은 살균부, 필터부를 포함하는 순환부를 통하여 저장공간에 저장된 유체를 순환시킴으로써 저장 유체의 부패를 방지할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
또한, 본 명세서에서 개시하는 기술은 제어부를 통한 순환부의 동작제어를 통하여 미리 설정된 방식 또는 사용자의 동작명령에 따라 저장공간에 저장된 유체를 순환시키고, 순환과정에서 살균, 필터링 등을 수행할 수 있어 저장 유체의 부패 방지 및 저장 유체의 순도를 최소한 중수도에서 요구하는 수준으로 유지할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
또한, 본 명세서에서 개시하는 기술은 슬러지배출부를 통하여 슬러지를 제거할 수 있어 전문인력을 통한 슬러지 제거의뢰에 따른 비용을 절감할 수 있고, 양질의 유체 집수가 가능한 효과를 제공해 줄 수 있다.
또한, 본 명세서에서 개시하는 기술은 태양전지패널을 도입함으로써 외부전력을 별도로 사용하지 않고도 순환부 및 제어부의 동작에 필요한 전력을 자체 조달할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
전술한 내용은 이후 보다 자세하게 기술되는 사항에 대해 간략화된 형태로 선택적인 개념만을 제공한다. 본 내용은 특허 청구 범위의 주요 특징 또는 필수적 특징을 한정하거나, 특허청구범위의 범위를 제한할 의도로 제공되는 것은 아니다.
도 1은 일 실시 예에 따른 본 명세서에서 개시하는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 명세서에서 개시하는 유체분리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 명세서에서 개시하는 구성요소들의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 명세서에 개시된 실시 예들을 도면을 참조하여 상세하게 설명하고 자 한다. 본문에서 달리 명시하지 않는 한, 도면의 유사한 참조번호들은 유사한 구성요소들을 나타낸다. 상세한 설명, 도면들 및 청구항들에서 상술하는 예시적인 실시 예들은 한정을 위한 것이 아니며, 다른 실시 예들이 이용될 수 있으며, 여기서 개시되는 기술의 사상이나 범주를 벗어나지 않는 한 다른 변경들도 가능하다. 본 기술분야의 통상의 기술자는 본 개시의 구성요소들, 즉 여기서 일반적으로 기술되고, 도면에 기재되는 구성요소들을 다양하게 다른 구성으로 배열, 구성, 결합, 도안할 수 있으며, 이것들의 모두는 명백하게 고안되며, 본 개시의 일부를 형성하고 있음을 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 도면에서 여러 층(또는 막), 영역 및 형상을 명확하게 표현하기 위하여 구성요소의 폭, 길이, 두께 또는 형상 등은 과장되어 표현될 수도 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "마련"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 마련되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "제공"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 제공되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
일 구성요소가 다른 구성요소에 "연결"이라고 언급되는 경우, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접 연결되는 경우는 물론, 이들 사이에 추가적인 구성요소가 개재되는 경우도 포함할 수 있다.
개시된 기술에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 개시된 기술의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 개시된 기술의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, “포함하다” 또는 “가지다” 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
여기서 사용된 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 개시된 기술이 속하는 분야에서 통상의 기술자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석 될 수 없다.
도 1은 일 실시 예에 따른 본 명세서에서 개시하는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템을 보여주는 도면이다. 도 1의 (a) 및 (b)는 각각 본 명세서에서 개시하는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템의 외부 및 내부를 보여주는 도면이다. 도 2는 본 명세서에서 개시하는 유체분리부의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 2의 (a) 및 (b)는 각각 유체분리부의 개념도 및 AA’선에 따른 유체분리부의 단면을 보여주는 도면이다. 도 3은 본 명세서에서 개시하는 구성요소들의 구조 및 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a) 내지 (e)는 각각 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템에 있어서 태양전지패널이 마련된 모습을 보여주는 도면, 단면적이 감소하는 영역을 가지는 저장공간을 보여주는 도면, 세척수공급부와 지지대가 마련된 모습을 보여주는 도면, 분기관이 마련된 모습 및 필터부로서 마이크로필터가 적용된 모습을 보여주는 도면이다.
이하 도면을 참조하여 본 명세서에서 개시하는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템에 대하여 설명하기로 한다. 이하 설명의 편의상 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템을 빗물순환 시스템으로 칭하여 설명하기로 한다.
중수도는 상수도와 하수도의 중간단계에 해당하며, 한번 사용한 물이나 빗물 등을 재생해 청소용수, 세차용수, 살수용수, 조경용수 등의 잡용도에 사용되는 물을 의미한다. 현재 중수의 이용용도에 따라 중수도 수질기준이 마련되어 관리되고 있는 상황이다.
도면을 참조하면, 빗물순환 시스템(100)은 유체분리부(110) 및 저장부(120)를 포함한다. 몇몇 다른 실시 예들에 있어서, 빗물순환 시스템(100)은 선택적으로(optionally) 태양전지패널(20), 순환부(130), 분기관(140), 세척수공급부(150), 슬러지배출부(160), 지지대(170), 하우징(180), 제2경로 유체 배출부(190) 및 제어부(미도시) 더 포함할 수 있다.
유체분리부(110)는 외부에서 유입되는 빗물, 물, 액체 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나-이하 유체(10)라 함-를 제1경로(110a) 및 제2경로(110b)로 제공한다. 유체분리부(110)는 유체(10)가 유입되는 속도에 따라 유체(10)를 제1경로(110a) 및 제2경로(110b)로 분리한다.
이하 설명의 편의상 유체(10)를 유체(10)의 일 예인 빗물을 중점적으로 하여 설명하기로 한다. 이러한 설명이 본 명세서에서 개시하는 기술의 보호범위를 한정할 의도가 아님을 분명히 밝혀둔다.
저장부(120)는 상기 제1경로로 제공되는 유체(10)를 저장하는 저장공간(120a)을 가진다.
도면에 예로서 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 개시되는 기술의 유체분리부(110)는 저장부(120) 내에 마련될 수 있어 유체분리부(110)와 저장부(120)가 일체화할 수 있다. 이를 통하여 본 기술은 공간활용도를 높일 수 있고, 이동, 설치, 관리 면에서 사용자에게 편리함을 제공해 줄 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 유체분리부(110)는 유입되는 유체(10)에 대향하여 마련되며, 중력방향으로 소정의 경사를 가지는 경사부(112) 및 경사부(112)와 이격되며, 경사부(112)에 대향하게 마련되는 유체유입부(114)를 포함할 수 있다. 유체유입부(114)는 개구부(114a)를 가질 수 있다. 외부에서 유입되는 유체(10) 중에서 경사부(112)를 경유하여 개구부(114a)로 유입되는 유체는 저장공간(120a)으로 제공될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 기술은 불순물이 상대적으로 많이 함유된 초기 빗물을 제거한 빗물을 저장공간(120a)에 저장할 수 있어 양질의 빗물의 집수가 가능한 효과를 제공해 줄 수 있다. 경사부(112)는 사용자의 조작이나 제어부(미도시)의 조작에 의하여 경사각이 조절가능하게 일측이 저장부(120)와 회동가능하게 연결될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 외부로부터 유입되는 유체(10)의 속도가 늦으면 유체(10)는 경사부(112)를 타고 흘러 제2경로(110b)로 이동하여 제2경로 유체 배출부(190)를 통하여 외부로 배출된다. 비가 오는 초기에는 빗물의 유량이 적어 유속은 느리므로 초기 빗물은 제2경로(110b)로 이동하여 외부로 배출될 수 있다. 초기 빗물 이후에 외부로부터 유입되는 유체(10)는 유량이 많아져 경사부(112)를 이동하는 속도가 빨라져 경사부(112)를 거쳐 유체유입부(114)의 개구부(114a)로 이어지는 제1경로(110a)로 이동하여 저장공간(120a)로 제공될 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 기술은 불순물이 상대적으로 많이 함유된 초기 빗물을 제거한 빗물을 저장공간(120a)에 저장할 수 있어 양질의 빗물의 집수가 가능한 효과를 제공해 줄 수 있다.
한편, 유체(10)에 대향하는 부분의 경사부(112a)의 폭은 유체유입부(114)에 대향하는 부분의 경사부(112b)의 폭보다 큰 폭을 가지도록 마련될 수 있다. 이를 통하여 경사부(112b)에서의 유속이 경사부(112a)에서의 유속보다 빠르도록 할 수 있어 유체유입부(114)의 개구부(114a)로 유체(10)가 효과적으로 제공되도록 할 수 있다.
또 한편, 유체유입부(114)의 개구부(114a)에는 소정의 구멍을 가지는 메쉬망(114b)이 마련될 수 있다. 메쉬망(114b)을 통하여 제1경로(110a)로 이동하여 저장공간(120a)으로 제공되는 유체(10)에 포함되는 낙엽, 비닐 등과 같은 큰 사이즈의 이물질을 걸러줄 수 있다. 이 경우, 유체유입부(114)의 개구부(114a)를 중력방향을 향하도록 소정의 각도로 경사지게 마련함으로써 제1경로(110a)로 이동하여 저장공간(120a)으로 제공되는 유체(10)에 포함되는 낙엽, 비닐 등과 같은 큰 사이즈의 이물질이 메쉬망(114b)에 부착되지 않고 낙하하도록 하는 효과를 제공해 줄 수 있다. 즉, 유체유입부(114)의 개구부(114a)의 법선벡터가 중력방향과 예각을 이루도록 함으로써 제1경로(110a)로 이동하여 저장공간(120a)으로 제공되는 유체(10)에 포함되는 낙엽, 비닐 등과 같은 큰 사이즈의 이물질이 중력에 의해 메쉬망(114b)으로부터 자동 탈리되도록 할 수 있다.
또 한편, 메쉬망(114b)은 원형 또는 타원형의 단면을 가지는 가로대와 세로대를 소정의 구멍을 가지도록 상호 교차하여 마련될 수 있다. 이 경우, 제1경로(110a)로 이동하여 메쉬망(114b)에 제공되는 유체(10)는 메쉬망(114b)의 곡면에 부착하여 흐르게 되어 저장공간(120a)으로 효과적으로 제공될 수 있다. 이는 유체가 곡면을 만날 때 곡면에 부착하여 흐르는 현상인 코안다 효과(Coanda effect)로 이해될 수 있다.
또 한편, 메쉬망(114b)은 유체유입부(114)의 개구부(114a)에 탈부착 가능하게 마련될 수 있다. 이를 통하여 사용자는 다양한 구멍 사이즈를 가지는 메쉬망(114b)을 교체하여 설치할 수 있다.
순환부(130)는 저장공간(120a)에 저장된 유체에 대하여 살균, 이물질 제거 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 수행한 후 저장공간(120a)에 재공급할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 순환부(130)는 저장공간(120a)과 연결되는 순환관(132), 순환관(120)의 경로상에 마련되어 저장공간(120a)에 저장된 유체를 순환관(132)을 통해 이송하는 순환펌프(134), 순환관(132)의 경로상에 마련되어 순환관(132)을 통해 이송되는 유체를 살균하는 살균부(136) 및 순환관(132)의 경로상에 마련되어 순환관(132)을 통해 이송되는 유체의 이물질을 제거하는 필터부(138)를 포함할 수 있다. 살균부(136) 및 필터부(138)를 경유한 순환관(132)을 통해 이송되는 유체는 저장공간(120a)으로 다시 공급될 수 있다.
순환부(130)는 제어부(미도시)를 통하여 동작이 제어될 수 있다. 즉, 순환펌프(134), 살균부(136)는 제어부(미도시)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 상기 제어부를 통한 순환부(130)의 동작제어를 통하여 미리 설정된 방식 또는 사용자의 동작명령에 따라 저장공간(120a)에 저장된 빗물을 순환시키고, 순환과정에서 살균부(136)에 의한 순환되는 유체에 대한 살균, 필터부(138)에 의한 순환되는 유체의 필터링 등을 수행할 수 있다. 이를 통하여 저장공간(120a)에 저장된 저장 빗물의 미생물 등으로 인한 부패를 방지할 수 있고, 저장공간(120a)에 저장된 저장 빗물 내의 이물질을 제거함으로써 저장 빗물의 순도를 최소한 중수도에서 요구하는 수준으로 유지할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
살균부(136)는 예로서 자외선 살균기일 수 있다. 자외선 살균기로는 UVA, UVC 살균기가 사용될 수 있다. 구체적으로는 UVC 254nm 또는 UVA 350nm의 살균기가 사용될 수 있다. 저장공간(120a)에 저장된 빗물의 탁도저감에 효과를 보인 UVA 350nm 살균기가 바람직할 수 있다.
필터부(138)는 예로서 활성탄 필터가 사용될 수 있으나, 마이크로필터(138a)가 사용될 수 있는 등 이에 한정되는 것은 아니다. 필터부(138)로서 활성탄 필터를 사용할 경우 저장공간(120a)에 저장된 빗물 내의 침전물 제거, 중수도 수질 기준의 BOD 수준 및 대장균 수준을 만족하는 결과를 얻었다.
마이크로필터(138a)는 도 3의 (e)에 도시한 바와 같이, 케이스, 상기 케이스 내부에 마련되는 필터, 상기 필터가 삽입된 상태에서 상기 케이스를 덮은 뚜껑, 상기 뚜껑에 마련되며 상기 케이스 내부와 연통되는 입수관 및 출수관을 포함할 수 있다.
상기 입수관은 순환관(132)과 연결되어 순환관(132)을 통하여 순환되는 저장공간(120a)에 저장된 빗물을 받아들일 수 있다. 상기 입수관을 통하여 유입된 순환되는 빗물은 상기 필터에 의해 필터링되며, 필터링 과정에서 순환되는 빗물 내의 침전물, 부유물 등이 제거되며, 필터링을 통하여 순환되는 빗물은 중수도 수질 기준의 BOD 수준 및 대장균 수준을 만족하는 수준으로 정화될 수 있다. 상기 필터는 예로서 10um까지의 미세 침전물 또는 부유물을 제거할 수 있는 필터가 사용될 수 있다.
상기 출수관은 연결관(142)과 연결되며, 상기 입수관을 통하여 유입된 후 상기 필터를 통하여 필터링된 순환되는 빗물을 연결관(142)으로 제공할 수 있다.
연결관(142)은 상기 출수관을 통해 이송되는 순환되는 빗물은 세척수공급관(152)에 제공될 수 있다. 세척수공급관(152)로 제공되는 빗물은 연장부(154)를 통하여 사방으로 분사됨으로써 저장공간(120a) 내부를 세척할 수 있다. 이를 통하여 본 기술에서는 저장공간(120a)의 내부를 세척하기 위해 별도의 세척수를 도입하지 아니하고 저장공간(120a)의 내부에 저장된 빗물을 활용할 수 있다는 효과를 제공해 줄 수 있다. 또한, 이를 통하여 본 기술에서는 저장공간(120a)의 내부에 저장된 빗물의 살균, 필터링 및 저장공간(120a)의 내부의 세척을 동시에 수행할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
분기관(140)은 순환관(132)에서 분기될 수 있다.
세척수공급부(150)는 저장공간(120a) 내부에 마련될 수 있다.
일례로, 세척수공급부(150)는 저장공간(120a) 내부에 마련되는 세척수공급관(152) 및 일단이 세척수공급관(152)과 연결되며, 내부에 채널이 형성되며, 타단에 나선형상으로 연장되는 연장부(154)를 포함할 수 있다. 이 경우, 세척수공급관(152)은 저장공간(120a)의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련될 수 있다. 세척수공급관(152)로 제공되는 세척수는 연장부(154)를 통하여 사방으로 분사됨으로써 저장공간(120a) 내부를 세척할 수 있다. 세척수공급관(152)의 일단 및 타단이 저장공간(120a) 내부에 밀착됨으로써 저장공간(120a)의 형상 변형을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 통하여 세척수공급관(152)은 저장공간(120a)의 내부를 세척하는 기능 이외에 저장공간(120a) 내부에 제공되는 유체(10)에 의하여 저장공간(120a)의 형상이 변경되는 것을 방지해주는 기능을 아울러 수행할 수 있다.
순환관(132)을 통해 이송되는 유체는 분기관(140)으로 분기되어 세척수공급관(152)에 제공될 수 있다. 이를 통하여 본 기술에서는 저장공간(120a)의 내부를 세척하기 위해 별도의 세척수를 도입하지 아니하고 저장공간(120a)의 내부에 저장된 빗물을 활용할 수 있다는 효과를 제공해 줄 수 있다.
한편, 순환관(132)에는 3웨이 솔레노이드 밸브(미도시)가 마련될 수 있고, 분기관(140)은 상기 3웨이 솔레노이드 밸브를 통하여 순환관(132)와 연결될 수 있다. 상기 제어부의 제어에 따라 상기 3웨이 솔레노이드 밸브의 동작이 제어됨으로써 순환관(132)으로 빗물이 순환하거나 분기관(140)으로 빗물이 공급되도록 할 수 있다. 이를 통하여 본 명세서에서 개시하는 기술은 저장공간(120a)에 저장된 빗물을 순환시키거나 저장공간(120a)에 저장된 빗물을 활용하여 저장공간(120a)을 세척할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
슬러지배출부(160)는 저장공간(120a)과 연결될 수 있다. 일례로, 저장공간(120a)에는 저장공간(120a)의 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 영역(120aa)이 마련될 수 있다. 슬러지배출부(160)는 저장공간(120a)의 상기 하부와 연결될 수 있다. 슬러지배출부(160)는 예로서 개방형 밸브로 마련될 수 있다. 슬러지배출부(160)는 예로서 순환관(132)에 마련될 수 있다.
저장공간(120a)에 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 영역(120aa)을 마련함으로써 저장공간(120a)에 쌓이는 이물질들을 포함하는 슬러지는 저장공간(120a)의 상기 하부에 집중되며, 슬러지배출부(160)를 개방함으로써 저장공간(120a)에 저장된 빗물의 수압에 의해 빗물이 슬러지배출부(160)로 배출되는 과정에서 슬러지가 제거되는 효과를 얻을 수 있다. 슬러지배출부(160)는 예로서 상기 제어부에 의하여 개폐 동작이 제어되는 솔레노이드 개방형 밸브로 마련함으로써 저장공간(120a) 내부의 슬러지를 자동으로 배출할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다. 일례로, 사용자 또는 미리 입력된 패턴에 의하여 상기 제어부에 의해 슬러지배출부(160) 즉, 솔레노이드 개방형 밸브에 동작신호가 입력될 경우, 슬러지배출부(160) 즉, 솔레노이드 개방형 밸브는 개방되어 저장공간(120a)의 하면에 침전되어 있을 수 있는 슬러지를 외부로 배출할 수 있다. 소정의 시간이 경과한 후 상기 제어부는 슬러지배출부(160) 즉, 솔레노이드 개방형 밸브를 폐쇄할 수 있다. 슬러지배출부(160)를 순환관(132)에 마련함으로써 저장공간(120a) 내부의 슬러지 뿐만 아니라 순환관(132)에 침전된 슬러지도 배출시킬 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다. 일례로, 슬러지배출부(160)와 순환관(132)의 연결은 저장부(120)의 하단에 저장공간(120a)과 연통되게 순환관(132)을 연결하고, 저장부(120)의 하단에 인접한 순환관(132) 부분에 슬러지배출부(160)를 마련하는 방법으로 구현될 수 있다.
지지대(170)는 저장공간(120a) 내부에서 저장공간(120a)의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련될 수 있다. 지지대(170)는 단수로 마련될 수도 있으나, 복수로 마련되는 것이 바람직할 수 있다. 지지대(170)가 복수로 마련되는 경우, 복수로 마련되는 지지대(170)의 적어도 일부는 서로 교차되도록 마련될 수 있다. 이를 통하여 지지대(170)는 저장공간(120a) 내부에 제공되는 유체(10)에 의하여 저장공간(120a)의 형상이 변경되는 것을 방지해주는 기능을 수행할 수 있다.
하우징(180)은 저장부(120)에 인접하여 마련될 수 있다. 하우징(180)은 순환부(130)를 외부로부터 격리하는 기능을 수행할 수 있다.
제2경로 유체 배출부(190)는 제2경로(110b)로 이동하는 유체(10)를 외부로 배출할 수 있다. 도면에는 유체유입부(114)의 하면에 마련된 제2경로 유체 배출부(190)가 예로서 표현되어 있다. 또한, 도면에는 유체유입부(114)의 하면의 수평면에 마련된 제2경로 유체 배출부(190)가 예로서 표현되어 있다. 도면에 도시한 바와 달리, 제2경로 유체 배출부(190)의 유입구는 유체유입부(114)의 경사면까지 확장될 수 있다. 이를 통하여 낙엽, 비닐 등과 같은 큰 사이즈의 이물질을 효과적으로 외부로 배출할 수 있다.
한편, 빗물순환 시스템(100)은 태양전지패널(20)을 더 포함할 수 있다. 태양전지패널(20)을 통하여 외부전력을 별도로 사용하지 않고도 순환부(130) 및 상기 제어부의 동작에 필요한 전력을 자체 조달할 수 있는 효과를 제공해 줄 수 있다.
한편, 빗물순환 시스템(100)은 저장공간(120a)에 마련되어 저장공간(120a)에 저장된 유체를 초음파로 살균하는 초음파살균부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 초음파살균부가 생성하는 초음파의 세기, 주파수 등은 상기 제어부에 의하여 제어될 수 있다. 상기 초음파살균부로는 저장공간(120a)에 저장된 빗물의 탁도저감에 효과를 보인 970kHz의 초음파 발생기가 바람직할 수 있다. 한편, 빗물순환 시스템(100)은 상술한 살균부(136)와 상기 초음파살균부를 동시에 활용함으로써 탁도저감 효과를 극대화할 수 있다. 예로서, 빗물순환 시스템(100)은 UVA 350nm 살균기와 970kHz의 초음파 발생기를 동시에 사용함으로써 저장공간(120a)에 저장된 빗물의 탁도저감 효과를 극대화할 수 있다.
정리하면, 본 기술은 빗물 재이용 시설의 환경부 지침에 의거하여 중수도 수준의 빗물 수질관리를 위한 빗물순환 시스템으로서 자동화 시설 개발을 통해 제어부에 의하여 자동으로 저장된 빗물을 순환 및 배수함으로써 빗물이 부패되어 악취가 발생하는 가장 근본적인 문제를 제거해 빗물 재이용 시설에 대한 부정적 인식을 제거해 주는 특징이 있다. 또한, 본 기술은 빗물 부패와 슬러지 청소를 위한 관리가 제어부에 의하여 관리될 수 있어 관리비용이 많이 들지 않아 장기 사용의 편의성을 극대화한 특징이 있다.
상기로부터, 본 개시의 다양한 실시 예들이 예시를 위해 기술되었으며, 아울러 본 개시의 범주 및 사상으로부터 벗어나지 않고 가능한 다양한 변형 예들이 존재함을 이해할 수 있을 것이다. 그리고 개시되고 있는 상기 다양한 실시 예들은 본 개시된 사상을 한정하기 위한 것이 아니며, 진정한 사상 및 범주는 하기의 청구항으로부터 제시될 것이다.
10: 유체
20: 태양전지패널
100: 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템
110: 유체분리부
110a: 제1경로
110b: 제2경로
112: 경사부
114: 유체유입부
114a: 개구부
114b: 메쉬망
120: 저장부
120a: 저장공간
120aa: 단면적이 감소하는 영역
130: 순환부
132: 순환관
134: 순환펌프
136: 살균부
138: 필터부
138a: 마이크로필터
140: 분기관
142: 연결관
150: 세척수공급부
152: 세척수공급관
154: 연장부
160: 슬러지배출부
170: 지지대
180: 하우징
190: 제2경로 유체 배출부

Claims (9)

  1. 외부에서 유입되는 유체를 제1경로 및 제2경로로 제공하는 유체분리부;
    상기 제1경로로 제공되는 유체를 저장하는 저장공간을 가지는 저장부; 및
    상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급부를 포함하되,
    상기 유체분리부는 상기 유체가 유입되는 속도에 따라 상기 유체를 상기 제1경로 및 상기 제2경로로 분리하며,
    상기 세척수공급부는
    상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급관; 및
    일단이 세척수공급관과 연결되며, 내부에 채널이 형성되며, 타단에 나선형상으로 연장되는 연장부를 포함하되,
    상기 세척수공급관은 상기 저장공간의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련되는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체분리부는
    유입되는 상기 유체에 대향하여 마련되며, 중력방향으로 소정의 경사를 가지는 경사부; 및
    상기 경사부와 이격되며, 상기 경사부에 대향하게 마련되는 유체유입부를 포함하며,
    상기 유체유입부는 개구부를 가지며,
    외부에서 유입되는 상기 유체 중에서 상기 경사부를 경유하여 상기 개구부로 유입되는 유체는 상기 저장공간으로 제공되는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유체에 대향하는 부분의 상기 경사부의 폭은 상기 유체유입부에 대향하는 부분의 상기 경사부의 폭보다 큰 폭을 가지도록 마련되는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 저장공간에 저장된 유체에 대하여 살균, 이물질 제거 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 수행한 후 상기 저장공간에 재공급하는 순환부를 더 포함하는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 순환부는
    상기 저장공간과 연결되는 순환관;
    상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 저장공간에 저장된 유체를 순환관을 통해 이송하는 순환펌프;
    상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 순환관을 통해 이송되는 유체를 살균하는 살균부; 및
    상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 순환관을 통해 이송되는 유체의 이물질을 제거하는 필터부를 포함하며,
    상기 살균부 및 상기 필터부를 경유한 상기 순환관을 통해 이송되는 유체는 상기 저장공간으로 다시 공급되는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  6. 삭제
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장공간과 연결되는 슬러지배출부를 더 포함하며,
    상기 저장공간에는 상기 저장공간의 하부로 갈수록 단면적이 감소하는 영역이 마련되며,
    상기 슬러지배출부는 상기 저장공간의 상기 하부와 연결되는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저장공간 내부에서 상기 저장공간의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련되는 지지대를 더 포함하는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
  9. 외부에서 유입되는 유체를 제1경로 및 제2경로로 제공하는 유체분리부; 및
    상기 제1경로로 제공되는 유체를 저장하는 저장공간을 가지는 저장부를 포함하되,
    상기 유체분리부는 상기 유체가 유입되는 속도에 따라 상기 유체를 상기 제1경로 및 상기 제2경로로 분리하며,
    상기 저장공간에 저장된 유체에 대하여 살균, 이물질 제거 및 이들의 조합 중에서 선택되는 적어도 어느 하나를 수행한 후 상기 저장공간에 재공급하는 순환부를 더 포함하며,
    상기 순환부는
    상기 저장공간과 연결되는 순환관;
    상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 저장공간에 저장된 유체를 순환관을 통해 이송하는 순환펌프;
    상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 순환관을 통해 이송되는 유체를 살균하는 살균부; 및
    상기 순환관의 경로상에 마련되어 상기 순환관을 통해 이송되는 유체의 이물질을 제거하는 필터부를 포함하며,
    상기 살균부 및 상기 필터부를 경유한 상기 순환관을 통해 이송되는 유체는 상기 저장공간으로 다시 공급되며,
    상기 순환관에서 분기되는 분기관; 및
    상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급부를 더 포함하며,
    상기 세척수공급부는
    상기 저장공간 내부에 마련되는 세척수공급관; 및
    일단이 세척수공급관과 연결되며, 내부에 채널이 형성되며, 타단에 나선형상으로 연장되는 연장부를 포함하되,
    상기 세척수공급관은 상기 저장공간의 대향면에 일단 및 타단이 각각 밀착되도록 마련되며,
    상기 순환관을 통해 이송되는 상기 유체는 상기 분기관으로 분기되어 상기 세척수공급관에 제공되는 빗물을 중수도 수준으로 정화하여 저장하는 빗물순환 시스템.
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