KR20090087430A

KR20090087430A - 빗물처리장치

Info

Publication number: KR20090087430A
Application number: KR1020090068804A
Authority: KR
Inventors: 김영공; 최석훈
Original assignee: 김영공; 최석훈; (주)청림산업
Priority date: 2009-07-28
Filing date: 2009-07-28
Publication date: 2009-08-17
Also published as: KR100927459B1

Abstract

본 발명은 빗물처리장치에 관한 것으로서, 옥상층 또는 바닥층에 모아져 우수관을 통해 배출되는 빗물을 여과 처리하여 생활용수로 공급하기 위한 빗물처리장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 빗물을 스크린장치로 1차 여과하여 조대 이물질을 제거하고, 이어 여과장치로 2차 여과하여 미립 이물질을 제거하되, 빗물의 탁도에 따라 여과장치를 선택적으로 통과시키도록 구성된다. 이러한 본 발명에 따르면, 우천 중 여과되는 물을 정수탱크에 즉시 공급하여 신속히 생활용수로 공급할 수 있고, 이에 빗물 이용의 효율성이 크게 향상될 수 있게 된다. 또한 빗물이 낙차에너지에 의해 여과장치를 통과하도록 함으로써, 추가 소요되는 동력이 없으며, 무동력으로 빗물의 처리가 가능하다는 장점이 있다. 또한 더욱 효과적인 빗물 이용을 위해서 유분제거장치를 추가하는 경우 유분이 함유된 건물 바닥의 빗물을 활용할 수 있는 장점이 있다

빗물, 우수관, 여과, 스크린장치, 여과장치, 생활용수

Description

빗물처리장치{Rain water treatment systemt}

본 발명은 빗물처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 옥상층 또는 바닥층에 모아져 우수관을 통해 배출되는 빗물을 생활용수로 사용할 수 있도록 여과 처리하는 빗물처리장치에 관한 것이다.

오늘날 우리나라도 물부족 국가로 지정되어 있고, 가뭄이 장기간 지속되어 상수원 및 지하수가 고갈될 경우 생활용수의 공급에 많은 어려움이 있다.

이에 따라 물 공급원인 빗물을 효율적으로 이용하기 위한 기술의 개발이 시급한 실정이다.

빗물을 효율적으로 이용하기 위해서는 1차로 빗물에 포함된 조대이물질(식물성 이물질, 비닐, 모래 등)을 효과적으로 여과하기 위한 기술을 개발하여야 하고, 2차로 미립이물질을 저비용으로 여과하는 응용기술을 개발하여야 한다.

현재 대형 건물만이 중수도방식 등의 법적 의무사항이 주어져 있는 것에서 빗물 이용 및 사용의 의무 범위를 점차 확대할 필요가 있으며, 소량의 유분이 함유 된 오염도가 낮은 바닥 빗물과 옥상 빗물을 무동력으로, 그리고 최소한의 자동제어 및 역세척 동력만으로 빗물을 이용할 필요가 있다.

기존의 중력 침강법으로는 효과적인 빗물 이용에 한계가 있음은 널리 알려진 사실이다.

이에 따라, 빗물에 혼입된 이물질을 효율적으로 제거할 수 있고, 특히 이물질 제거를 위해 건물 높이의 낙차 에너지를 무동력 및 저동력원으로 이용하여, 효율적인 수자원 활용 및 에너지 절감 등의 여러 효과를 얻을 수 있는 기술 개발이 절실한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 발명한 것으로서, 우천 중 여과되는 물을 정수탱크에 즉시 공급하여 신속히 생활용수로 공급할 수 있고, 빗물 이용의 효율성을 향상시킬 수 있는 빗물처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 빗물을 생활용수로 이용할 수 있도록 하여 수자원을 효율적으로 활용할 수 있게 되며, 추가 소요되는 동력이 없이 빗물의 처리가 가능한 빗물처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 우수관으로부터 유입되는 빗물을 스크린 처리하여 조대이물질을 제거한 뒤 도수관으로 배출하는 스크린장치와;

상기 도수관의 도중에 설치되고 상기 스크린장치에서 배출되어 도수관을 따라 이동하는 빗물을 통과시켜 빗물의 탁도를 검출하는 탁도감시장치와;

상기 탁도감시장치를 통과한 뒤 도수관을 통해 유입되는 빗물을 생활용수로 공급될 수 있게 저장하는 정수탱크와;

상기 도수관에서 빗물이 바이패스되어 흐르도록 설치된 바이패스배관의 도중에 장착되고 상기 탁도감시장치를 통과한 뒤 바이패스배관을 따라 바이패스되는 빗물을 여과하여 미립이물질을 제거하는 여과장치;

를 포함하며, 상기 탁도감시장치를 통해 감시되는 빗물의 탁도에 따라 도수 관 및 바이패스배관에 설치된 밸브들을 제어하여, 상기 스크린장치와 탁도감시장치를 통과한 빗물이 정수탱크로 공급되기 전에 상기 여과장치를 선택적으로 통과할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치를 제공한다.

1) 기존의 침강법은 우천시 빗물을 받아 침강시킨 후 사용하도록 하는 것이므로 사용시까지 소요 시간이 길고, 별도의 큰 저장조가 필요하여 효율성이 떨어진다. 반면, 빗물을 스크린장치로 1차 여과하여 조대이물질을 제거하고, 이어 여과장치로 2차 여과하여 미립이물질을 제거하는 바, 우천 중 여과되는 물을 정수탱크에 즉시 공급하여 신속히 생활용수로 공급할 수 있고, 이에 빗물 이용의 효율성이 크게 향상된다. 별도의 저장조가 필요한 경우에는 기존의 정수탱크의 가용량을 뺀 작은 저장조를 설치할 수 있다.

2) 빗물을 생활용수로 이용할 수 있도록 함으로써, 수자원을 효율적으로 활용할 수 있게 되고, 폭우시 빗물이 강으로 지연 유입되도록 하여 우수관로의 막힘 및 강으로 유입되는 환경유해 이물질을 감소시킬 수 있다.

3) 빗물이 낙차에너지에 의해 여과장치를 통과하도록 함으로써, 추가 소요되는 동력이 없으며, 무동력으로 빗물의 처리가 가능하다는 장점이 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 바람직한 각 실시예에 따른 빗물처리장치의 구성도로서, 우선 도 1a는 스크린장치(100)를 건물의 상부 옥상층 아래에 설치하는 경우를 도시한 것이다.

도 1a의 실시예에서는 옥상층 아래에 설치된 스크린장치(100)에서 1차로 여과된 빗물이 지하나 1층 등 하층의 기계실로 보내지고, 여기서 여과장치(샌드필터 등을 포함함)(300)에 의해 미립이물질이 여과된 뒤 생활용수로 공급된다.

도 1a에서 도면부호 1은 건물에 설치된 기존의 우수관(1)을 나타내는 것으로서, 통상 건물의 우수관(1)은 옥상의 빗물이 모아져 배출되는 관로이며, 본 발명에서는 우수관(1)의 관로 도중에 조대이물질을 제거하기 위한 스크린장치(100)가 빗물유입배관(10)을 매개로 설치된다.

스크린장치(100)에는 우수관(1)으로부터 빗물유입배관(10)을 통해 빗물이 공급된다.

또한 스크린장치(100)에는 조대이물질이 제거된(스크린 처리된) 빗물을 배출하기 위한 배수구(도시되지 않음)가 구비되고, 이 배수구에는 스크린장치(100)로부터 배출되는 빗물을 하측으로 안내하기 위한 배관, 즉 도수관(20)이 연결 설치된다.

스크린장치(100)에서는 생활용수로 사용될 빗물의 일부를 스크린 처리, 즉 조대이물질을 제거하는 여과 처리를 한 뒤 배출구를 통해 배출하여 도수관(20)을 통해 보내게 되고, 나머지 여분의 빗물(여분수)은 다시 우수관(1)을 통해 외부로 배출시킨다.

상기 도수관(20)은 상하로 길게 설치되는 배관으로, 도수관(20)의 최상단과 도수관(20)의 최하단 간의 높이 차, 즉 위치수두(h)에 따른 낙차에너지가 본 발명에서 빗물이 여과장치(300)를 통과하는데 이용된다.

본 발명에서 빗물이 여과장치(300)를 통과하도록 하기 위해서는 빗물이 이동하는 힘, 즉 여과장치(300)를 통과하도록 여과장치 전단에서 빗물을 밀어주는 힘(또는 여과장치 후단에서 빗물을 흡입하는 힘)이 필요하며, 이러한 가압력(흡입력)은 통상 물을 압송하는 펌프에 의해 제공될 수 있으나, 본 실시예에서는 빗물이 도수관(20)을 통해 낙하하면서 발생하는 낙차에너지(스크린처리장치에서 배출되는 빗물의 위치에너지)가 여과장치(300)를 통과할 수 있도록 하는 동력원으로 작용하는 바, 펌프 등의 별도 동력원이 필요 없게 되며, 무동력으로 빗물 처리가 가능해진다.

바람직한 실시예에서, 상기 도수관(20)은 도 1a에 나타낸 바와 같이 수직관(21) 및 수평관(22)이 연결된 구조로 설치될 수 있으며, 이 경우 수직관(21)의 높이가 상기 위치수두(h)가 된다.

상기 스크린장치(100)의 출구측 도수관(20)의 상단에는 유로를 개폐하기 위한 전자식 자동제어밸브(102)가 설치되고, 도수관(20)의 하단은 탁도감시장치(200)에 연결된다.

상기 자동제어밸브(102)는 후술하는 우량검출장치(500)에 의해 개폐제어되는 밸브로서, 우량검출장치(500)와 자동제어밸브(102)는 빗물 처리 과정에서 초우 배 제를 위해 설치되는 것이다.

상기 도수관(20)의 상단에 유로를 개폐하기 위한 별도의 수동개폐밸브(101)가 추가로 설치될 수도 있으며, 이는 수동으로 열고 닫는 밸브로서, 빗물처리를 위한 본 발명의 이용시에는 수동개폐밸브(101)를 항상 열어놓은 상태로 놔두게 된다.

탁도감시장치(200)는 스크린장치(100)에서 스크린 처리(조대이물질을 제거하는 1차 여과 처리)되어 배출된 뒤 도수관(20)을 통해 유입되는 빗물의 탁도를 감시하는 장치로서, 정수탱크(400)와는 별도의 도수관(20)으로 연결되며, 내부를 통과하는 빗물의 탁도를 감시하여 그에 따라 도수관(20) 및 바이패스배관(21,22)의 밸브(23,24,25)들을 제어하는 바, 빗물이 정수탱크(400)로 공급되기 전에 여과장치(300)를 선택적으로 통과할 수 있도록 한다.

이에 대해 상술하면, 탁도감시장치(200)로부터 정수탱크(400)로 연결되는 도수관(20)에는 빗물이 바이패스되어 흐를 수 있는 바이패스배관(21,22)이 설치된다.

바이패스배관(21,22)에는 여과장치(300)가 설치되는데, 이는 스크린장치(100)를 거쳐 조대이물질이 1차로 제거된 빗물을 통과시킴으로써 빗물에서 미립이물질을 추가로 제거하는 장치이다.

상기 여과장치(300)로는 공지의 샌드필터를 채용한 여과장치)가 사용될 수 있다.

상기 바이패스배관(21,22)을 구성하는 것으로서 여과장치(300)를 기준으로 전단측의 바이패스배관(21)과 후단측의 바이패스배관(22)에는 각각 관의 유로를 선택적으로 개폐하기 위한 전단측 바이패스밸브(23) 및 후단측 바이패스밸브(24)가 설치되고, 도수관(20)에서 전단측과 후단측의 바이패스배관(21,22)이 연결되는 두 지점 사이에는 도수관(20)의 유로를 선택적으로 개폐하기 위한 개폐밸브(25)가 설치된다.

결국, 개폐밸브(25)가 닫혀지고 전단측 바이패스밸브(23)와 후단측 바이패스밸브(24)가 개방되면, 도수관(20)의 중간에서 빗물의 유로가 차단된 상태가 되므로, 탁도감시장치(200)를 통과한 빗물이 바이패스 경로를 거친 뒤 정수탱크(400)로 이동하여 저장된다.

즉, 빗물이 탁도감시장치(200)로부터 도수관(20)을 통해 바로 정수탱크(400)로 이동하지 못하고 바이패스배관(21,22) 및 여과장치(300)를 거친 뒤 정수탱크(400)로 이동하는 것이다.

반면, 전단측 바이패스밸브(23)와 후단측 바이패스밸브(24)가 닫혀지고 개폐밸브(25)가 개방되면, 바이패스배관(21,22)의 유로가 차단된 상태가 되므로, 탁도감시장치(200)를 통과한 빗물이 바이패스배관(21,22) 및 여과장치(300)를 거치지 않고 곧바로 도수관(20)을 통해 정수탱크(400)로 이동되어 저장되게 된다.

전단측 바이패스밸브(23)와 후단측 바이패스밸브(24), 개폐밸브(25)로는 자동제어가 가능한 전자식 밸브가 사용될 수 있으며, 이 경우 각 밸브의 개폐동작을 제어하는 제어기(도시되지 않음)가 탁도감시장치(200)에 구비될 수 있다.

상기 제어기는 탁도감시장치(200)의 탁도검출센서(도시되지 않음)로부터 출력되는 검출신호를 입력받도록 연결되며, 탁도검출센서에 의해 검출되는 빗물의 탁도에 따라 제어기가 각 밸브(23,24,25)를 자동제어하게 된다.

즉, 탁도검출센서는 빗물의 탁도를 검출하여 그 검출값에 따른 신호를 출력하도록 구비되는 센서로서, 탁도검출센서의 신호(탁도검출신호)가 제어기에 인가되면, 상기 제어기가 검출된 빗물의 탁도에 따라 각 밸브를 자동제어하도록 하는 것이다.

이때, 탁도검출센서의 신호로부터 빗물의 탁도가 기준치 이상이면, 상기 제어기는 개폐밸브(25)를 닫고 각 바이패스밸브(23,24)를 개방하여, 빗물이 바이패스배관(21,22) 및 여과장치(300)를 거치도록 하는 바, 여과장치(300)에서 미립이물질이 제거된 여과 빗물이 최종적으로 정수탱크(400)에 제공될 수 있게 된다.

빗물의 탁도가 높으면, 빗물을 여과장치(300)에 통과시켜 미립이물질을 제거하는 2차 여과 처리하여, 2차 여과 처리된 보다 깨끗하고 탁도가 개선된 빗물이 정수탱크(400)로 공급되도록 하는 것이다.

이와 같이 여과장치(300)는 선택적으로 사용되는 것으로, 장시간 다량의 우천으로 탁도가 좋은 빗물이 우수관(1)으로부터 유입되는 경우에는 빗물이 여과장치(300)를 통과하지 않고 바로 정수탱크(400)로 공급되도록 하고, 빗물의 탁도가 기준치 이상으로 높은 경우에만 여과장치(300)에 통과시켜 탁도가 개선된 빗물이 정수탱크(400)에 공급되도록 한다.

탁도가 좋은 경우 가동 부하가 큰 여과장치(300)의 이용을 배제하고 빗물이 바로 정수탱크(400)에 공급되도록 하여, 에너지 절감 및 스크린 효율이 향상되도록 하는 것이다.

정수탱크(400)는 스크린장치(100)를 통과하여 1차 여과 과정(조대이물질 제 거)을 거친 빗물, 또는 스크린장치(100)와 여과장치(300)를 모두 통과하여 1차 여과(조대이물질 제거) 과정 및 2차 여과(미립이물질 제거) 과정을 차례로 거친 빗물이 모아져 저장되는 탱크로서, 정수탱크(400)에 저장된 여과 빗물은 공급관(3)을 통해 대소변기 세척용이나 청소용수 등의 생활용수로 공급되게 된다.

정수탱크(400)에는 저장된 빗물의 부족시 생활용수의 공급이 가능하도록 기존 상수도관 또는 지하수도관(2)이 별도 연결되며, 상수도관 또는 지하수도관(2)을 통해 공급되는 수돗물 또는 지하수가 여과된 빗물과 함께 정수탱크(400)에 저장된 뒤 생활용수로 공급되게 된다.

또한 옥상층에는 강우량을 검출하기 위한 우량검출장치(500)가 설치되고, 이 우량검출장치(500)의 제어기(501)는 스크린장치(100)의 출구측에 설치된 자동제어밸브(102)를 개폐 제어하게 된다.

본 발명에서 우량검출장치(500)의 제어기(501)는 비가 내리기 시작한 뒤 초기에는 자동제어밸브(102)를 닫힘 상태로 제어하게 되는데, 이는 빗물 처리 과정에서 초우를 배제하기 위한 것으로, 일정량의 강우량에 도달하기 전까지는 계속해서 자동제어밸브(102)를 닫힘 상태로 유지하다가, 이후 일정량 이상의 강우량을 검출하게 되면 자동제어밸브(102)를 열어 주어 빗물 처리 과정을 개시하게 된다.

이와 같이 하여, 도 1a에 도시된 장치에서는 옥상층 아래에 설치된 스크린장치(100)를 이용해 빗물을 여과하여 조대이물질을 제거하는 1차 여과 과정과, 1차 여과 과정을 거친 빗물을 지하나 1층의 기계실로 보낸 뒤 탁도감시장치(200)에 의해 빗물의 탁도가 기준치 이상으로 검출되면 여과장치(300)를 이용해 빗물을 추가 로 여과하여 미립이물질을 제거하는 2차 여과 과정을 진행하는 바, 2차 여과 과정을 거친 정화된 빗물은 정수탱크(400)로 보내어 생활용수로 공급될 수 있게 저장된다.

도 1a의 실시예에서 스크린장치(100)로는 후술하는 도 3a의 스크린장치 또는 여과된 이물질을 수집 수거할 필요가 없는 경우는 후술하는 도 3c의 스크린장치가 적용될 수 있다.

도 1a의 스크린장치(100) 내부에는 스크린된 이물질 중 일부가 침강되어 남게 되는데, 나머지 부상된 이물질은 여분의 빗물과 함께 우수관(1)으로 자동 배출될 수 있다.

도 1a의 스크린장치(100)는 옥상층 바로 아래에 설치되어 옥상층으로부터 흘러내린 빗물을 처리하므로 비교적 내압력이 낮은 구조로 제작이 가능하다.

다음으로, 첨부한 도 1b는 스크린장치(100)를 건물의 지하나 1층의 기계실 등 아래층에 설치한 빗물처리장치의 실시예를 도시한 것이다.

도 1b의 실시예에서는 옥상층 아래에서 유입시킨 빗물이 지하나 1층의 기계실로 보내져 스크린장치(100)에 의해 1차로 여과되고, 1차 여과된(스크린처리된) 빗물은 도수관(20)에서 바이패스되어 여과장치(300)(샌드필터 등을 포함함)에 의해 미립이물질이 여과(2차 여과)된 뒤, 생활용수로 공급될 수 있게 정수탱크(400)에 저장된다.

도시된 바와 같이, 우수관(1)의 옥상층 아래 위치에 도수관(20)을 분기 연결하고, 도수관(20)의 상단에 수동개폐밸브(101)를 설치한다.

또한 본 실시예에서는 스크린장치(100)를 지하나 1층의 기계실 등 아래층에 설치하고, 스크린장치(100)의 배출구에 연결된 도수관(20)에는 출구측 밸브인 전자식 자동제어밸브(102)가 설치된다.

상기 도수관(20)은 탁도감시장치(200)에 연결되고, 상기 탁도감시장치(200)로부터 정수탱크(400) 사이에도 도수관(20)이 연결되며, 도 1a의 실시예와 마찬가지로 도수관(20) 도중의 유로를 개폐하기 위한 개폐밸브(25)와, 도수관(20)에서 빗물이 바이패스되어 흐를 수 있는 바이패스배관(21,22)이 각각 설치된다.

상기 바이패스배관(21,22)에는 여과장치(300), 그리고 전단측 바이패스밸브(23) 및 후단측 바이패스밸브(24)가 각각 설치된다.

이와 같이 도 1b의 실시예는 도 1a의 실시예와 비교하여 스크린장치(100)가 옥상층 아래가 아닌 지하나 1층의 기계실 등 아래층에 설치되며, 이러한 구조에서는 걸러진 이물질을 수동 배출해야 한다.

다만, 스크린장치(100) 등 설치기기가 기계실 등 감시권 내에 위치하기 때문에 기기관리 등이 용이하며, 기존 기계실 외 별도의 설치면적이 필요 없는 장점이 있다.

도 1b의 실시예에서는 후술하는 도 3d의 스크린장치(100)가 설치될 수 있다.

다음으로, 도 1c는 도 1a 및 도 1b의 구성을 고층 건물에 병렬 다수로 설치하여 구성되는 빗물처리장치를 도시한 것이다.

도 1c의 실시예에서는 스크린장치(100), 도수관(20), 전자식 자동제어밸브(102), 수동개폐밸브(101), 탁도감시장치(200), 도수관(20), 바이패스배 관(21,22), 여과장치(300), 개폐밸브(25), 전단측 바이패스밸브(23), 후단측 바이패스밸브(24), 정수탱크(400) 등 도 1a 및 도 1b와 같은 구성을 가지는 빗물처리장치를 상위층, 중위층, 하위층에 각각 설치하게 된다.

여기서, 각 층의 빗물처리장치, 즉 상위층과 중위층, 하위층의 빗물처리장치가 각 층 사이를 연결하는 우수관(1)을 매개로 병렬로 연결되는 바, 상위층의 스크린장치(100)에서 일부가 스크린 처리되어 생활용수로 사용되고, 여기서 나머지 여분의 빗물(스크린 처리되지 않음)이 우수관(1)을 거쳐 중위층의 스크린장치(100)로 공급된다.

중위층의 스크린장치에서는 상위층의 스크린장치에서 배출된 여분의 빗물 중 다시 일부가 스크린 처리되어 생활용수로 사용되고, 여기서 나머지 여분의 빗물이 우수관(1)을 거쳐 하위층의 스크린장치(100)로 공급된다.

하위층의 스크린장치에서는 중위층의 스크린장치에서 배출된 여분의 빗물 중 다시 일부가 스크린 처리되어 생활용수로 사용되고, 여기서 나머지 여분의 빗물이 우수관(1)을 거쳐 건물 외부로 배출된다.

이러한 구조는 빗물이 상위층의 스크린장치를 거치되 여기서 여과되지 않은 여분의 빗물이 각 층 사이를 연결하는 우수관을 통해 차례로 중위층, 하위층의 장치로 분배되어 여과되는 구조로서, 많은 양의 빗물을 처리할 수 있어 효율이 높다.

또한 층간정수공급이 하위층에서 상위층으로 급수하는 펌프의 양정이 높아지는 것에 비례하여 에너지 절감 효율이 높다.

상기 각 층의 정수탱크(400)는 상호 간에 공급배관(401)으로 연결될 수 있는 데, 이 경우 각 층의 정수탱크(400)에 저장된 여과 빗물이 상기 공급배관(401)을 통해 해당 층 외에 다른 층에도 생활용수로 공급될 수 있게 된다.

본 실시예에서 설치조건에 따라 상이한 타입의 스크린장치(100)가 사용될 수 있는데, 예컨대 내압력이 낮은 상위층의 경우는 도 3a의 스크린장치가, 내압력이 높은 하위층의 경우는 도 3d의 스크린장치가 사용될 수 있다.

도 3a와 도 3d의 스크린장치(100)에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

다음으로, 도 1d는 옥상층의 빗물이 아닌 건물의 바닥층으로 떨어지는 빗물을 처리하기 위한 빗물처리장치의 실시예를 도시한 것이다.

도 1d의 실시예에서는 강우량을 검출하기 위한 우량검출장치(500)가 빗물이 떨어지는 바닥층에 설치되고, 이 우량검출장치(500)의 제어기(501)는 스크린장치(100)의 출구측에 설치된 자동제어밸브(102)를 개폐 제어하게 된다.

이때, 전술한 실시예와 마찬가지로 일정량 이상의 강우량이 검출될 경우에만 우량검출장치(500)의 제어기(501)가 출력하는 제어신호에 의해 자동제어밸브(102)가 개방되는 바, 초우가 배제된 상태로 일정량 이상의 강우량에서 빗물 처리 과정이 개시되게 된다.

그리고, 본 실시예에서는 바닥층의 빗물을 생활용수로 처리하는 것이므로, 빗물이 유입되는 관로로 바닥층의 빗물이 모아져 배출되는 우수로(1a)가 이용된다.

상기 우수로(1a)는 우수관(1)을 통해 조대이물질 제거를 위한 스크린장치(100)에 연결되고, 이 스크린장치(100)의 배출구에 연결된 도수관(20)은 탁도감 시장치(200)로 연결된다.

그리고, 본 실시예에서는 바닥층으로부터 유입되어 1차 여과 과정, 즉 스크린 처리 과정을 거친 빗물에 대해 유분을 제거하기 위한 유분제거장치(250)가 추가로 설치될 수 있는데, 스크린장치(100) 후단측의 도수관(20) 도중에 스크린 처리된 빗물에 혼입된 유분을 제거하는 유분제거장치(250)가 설치되고, 바람직하게는 스크린장치(100)와 탁도감시장치(200) 사이의 도수관(20)에 유분제거장치(250)가 설치될 수 있다.

물론, 유분제거장치(250)는 도 1a, 도 1b, 도 1c의 실시예에서도 스크린장치(100)의 후단 위치에 설치될 수 있다.

도시된 본 실시예에서, 스크린장치(100), 유분제거장치(250), 탁도감시장치(200), 여과장치(300), 정수탱크(400) 등이 모두 빗물이 모아지는 바닥층 아래 지하에 설치되고, 도수관(20) 도중에는 빗물을 압송하기 위한 가압펌프(280)가 설치될 수 있다.

상기 가압펌프(280)는 바닥층에 모아진 빗물의 이동에너지를 이용할 수 없으므로 빗물의 양이 적을 경우에 유용하나, 빗물의 양이 많을 경우에는 사용이 불필요하므로 필요시에만 가동한다.

상기 가입펌프는 탁도감시장치(200) 후단 및 여과장치(300) 전단의 도수관 위치, 즉 탁도감시장치(200)와 여과장치(300) 사이의 도수관(20)에 설치될 수 있는데, 가압펌프(280)가 가하게 되는 압송력, 즉 가압력에 의해 빗물이 여과장치(300)를 통과할 수 있게 된다.

이와 같이 하여, 도 1d의 실시예는 바닥층의 빗물을 처리하여 생활용수로 공급하도록 구성되는 것으로, 바닥층에 모여 흐르는 빗물이 우수로(1a) 및 이에 연결된 우수관(1)을 통해 유입되면, 스크린장치(100)에서 조대이물질을 제거하는 1차 여과 과정, 유분제거장치(250)에서 유분을 제거하는 2차 여과 과정, 샌드필터 등 여과장치(300)에서 미립이물질을 제거하는 3차 여과 과정을 거쳐서 최종 처리된 빗물을 정수탱크(400)에 저장한 후 생활용수로 공급하게 된다.

물론, 건물의 바닥층 중 유분이 없는 구역의 경우, 유분제거장치(250)의 설치는 생략될 수 있다.

또한 상기한 빗물처리장치는 도서지역 등의 경우 마을 위 지류에 물막이를 한 후 설치하여 사용하는 것이 가능하다.

또한 스크린장치(100)에서 일부의 빗물이 스크린 처리되어 배출되나 나머지 여분의 빗물은 다시 우수관(1) 및 우수로(1a)를 통해 배출되며, 스크린장치(100)는 설치조건에 따라서 후술하는 여러 실시예 중 하나를 선택 적용하는 것이 가능하나, 바람직하게는 후술하는 도 3b, 도 3c, 도 3d의 스크린장치를 적용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 도 3b의 스크린장치를 적용할 수 있다.

다음으로, 도 1e는 건물 외부에 설치되어 있는 복수의 우수관(1)을 분기관(1-1)을 통해 하나의 통합된 우수관(1-2)으로 연결한 뒤 이 우수관(1-1)에 스크린장치(100)를 설치하고, 스크린장치(100)를 통해 스크린 처리된 빗물을 저장하기 위한 별도의 빗물저장탱크(150)를 사용하는 실시예를 도시한 것이다.

도시된 본 실시예는 옥상층의 빗물을 처리하기 위한 것으로, 옥상층에 우량 검출장치(500)를 설치하고, 옥상층에 연결된 복수의 우수관(1)을 분기관(1-1)과 연결한 뒤 빗물이 통합된 우수관(1-2)에 통합되어 흐르도록 하고, 이 통합된 우수관(1-2)에 스크린장치(100)를 설치한다.

도 1e를 참조하면, 각 우수관(1)에서 분기관(1-1)을 분기시켜 이를 하나의 통합된 우수관(1-2)에 연결하고, 각 우수관(1)에서 배출되는 빗물이 통합된 우수관(1-2)을 통해 흐르는 동안 스크린장치(100)를 통과하도록 되어 있다.

이때, 나머지 여분의 빗물은 다시 외부로 연결되는 각 우수관(1)으로 유입되어 이를 통해 외부로 배출되게 된다.

그리고, 스크린장치(100)의 배출구에 연결된 도수관(20)이 하나의 유로를 형성하는 통합된 도수관(20a)으로 연결되며, 또한 각 스크린장치(100)에 여분의 빗물이 배출되도록 우수관(1)이 각각 연결 설치된다.

또한 스크린장치(100)의 출구측 도수관, 바람직하게는 상기 통합된 도수관(20a)에 자동제어밸브(102)가 설치되고, 이 자동제어밸브(102)는 전술한 실시예와 마찬가지로 우량검출장치(500)의 제어기(501)가 출력하는 제어신호에 의해 개폐 제어된다.

또한 본 실시예에서는 통합된 도수관(20a)의 도중에 개폐밸브(154)와 바이패스배관(151)이 각각 설치되고, 이 바이패스배관(151)의 도중에는 빗물저장탱크(150)가 설치되며, 상기 빗물저장탱크(150)를 기준으로 그 전단측 및 후단측의 바이패스배관 위치에는 바이패스밸브(152,153)가 각각 설치된다.

상기 개폐밸브(154)와 바이패스배관(151), 전단측 및 후단측의 바이패스밸 브(152,153)는 스크린장치(100)로부터 배출된 스크린 처리된 빗물이 선택적으로 빗물저장탱크(150)에 저장되도록 하기 위한 구성부로서, 전단측 및 후단측 바이패스밸브(152,153)가 닫힌 상태에서 자동제어밸브(102)와 개폐밸브(154)가 열리게 되면, 스크린 처리된 빗물이 빗물저장탱크(150)를 거치지 않고 바로 도수관(20)을 통해 지하나 1층의 기계실에 설치된 구성부로 공급된다.

반면, 개폐밸브(154)와 후단측 바이패스밸브(153)가 닫힌 상태에서 자동제어밸브(102)와 전단측 바이패스밸브(152)가 열리게 되면, 스크린 처리된 빗물은 일단 빗물저장탱크(150)에 임시 저장된다.

또한 자동제어밸브(102), 개폐밸브(154), 전단측 바이패스밸브(152)가 닫힌 상태에서 후단측 바이패스밸브(153)만이 열리게 되면, 빗물저장탱크(150)에 임시 저장된 빗물이 도수관(20)을 통해 지하나 1층의 기계실에 설치된 구성부로 공급될 수 있게 된다.

그리고, 탁도감시장치(200), 가압펌프(280), 그리고 여과장치(300) 및 이에 부속된 바이패스배관(21,22) 및 바이패스밸브(23,24), 도수관(20)의 개폐밸브(25), 정수탱크(400) 등의 구성은 앞서 설명한 실시예와 동일하게 구비된다.

상기와 같이 본 실시예에서는 스크린장치(100)를 통과한 빗물이 빗물저장탱크(150)에 저장되거나 여과장치(300)를 통과하여 정수탱크(400)에 저장된 뒤 생활용수로 공급되게 된다.

본 실시예는 건물의 외부에 복수의 우수관(1)이 각각 개별로 설치되어 있는 경우에 적용될 수 있는 것이며, 걸러진 이물질을 수집 수거할 필요가 없는 경우에 적용될 수 있다.

빗물저장탱크(150)는 지상층에 설치될 수 있는 바, 이에 저장된 빗물을 후속 처리 과정 없이 옥외 정원용수 등으로 사용할 수 있다.

본 실시예에서 스크린장치(100)의 경우 도 3c의 실시예가 적용될 수 있으며, 도 3c의 스크린장치에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.

첨부한 도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 빗물 처리 과정을 나타낸 순서도로서, 도 2b는 도 1d에 도시된 바와 같이 유분제거장치가 설치된 실시예의 처리 과정을 나타낸 순서도이다.

도 2a에 나타낸 바와 같이, 초우 배제 후 옥상 빗물의 조대이물질을 제거하고, 미립이물질을 제거한 후, 정수탱크에 저장하였다가 생활용수 등으로 사용한다.

또한 도 1d의 실시예에서는 초우 배제 후 바닥 빗물의 조대이물질을 제거하고, 유분을 제거하며, 미립이물질을 제거한 후, 정수탱크에 저장하였다가 생활용수 등으로 사용한다.

한편, 본 발명의 빗물처리장치는 전술한 바와 같이 빗물을 1차 여과 처리하는 스크린장치(100)를 포함하며, 이 스크린장치(100)는 빗물에 포함된 조대이물질을 제거하기 위한 것으로서, 본 명세서에서는 이용 가능한 다양한 형태의 스크린장치를 개시하는 바, 설치조건에 따라 다음의 여러 스크린장치 중 선택하여 사용이 가능하다.

첨부한 도 3a는 스크린장치의 일 실시예를 도시한 개략 구성도로서, 본 실시예의 스크린장치(100)는 도 1a 및 도 1c의 빗물처리장치에서와 같이 상부에 설치되 는 스크린장치에 적용될 수 있는 것이며, 건물 옥상의 빗물이 스크린장치(100)로 유입되어 스크린망(130)을 통과하면서 조대이물질이 여과되도록 구성된다.

여기서, 조대이물질이 여과된 빗물은 도수관(20)으로 배출되어 기계실로 보내지고, 남은 여분의 빗물은 기존의 우수관(1)으로 되돌려지는 구조이다.

스크린망(130)의 조대이물질 흡착 및 부착 방지에 대해서는 뒤에서 도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 스크린장치(100)는 스테인리스강 등 금속 재질로 제작되어 우수관(1)으로부터 유입된 빗물이 내부공간을 통과하도록 된 장치본체(110)와, 상기 장치본체(110)의 내부공간에서 빗물이 통과하도록 일측에 설치되어 빗물이 통과할 때 빗물에 포함된 조대이물질을 제거하는 스크린망(130)을 포함하여 구성된다.

장치본체(110)는 사각통 또는 원통형으로 제작이 가능하며, 내압력이 작으므로 사각통으로 제작하여도 무방하다.

장치본체(110)의 내부공간은 빗물이 통과하는 하측 공간인 빗물유입조(111)와, 상기 빗물유입조(111)와는 스크린망(130)에 의해 구획되는 상측 공간인 처리수유입조(112)와, 상기 빗물유입조(111)와는 물넘이판(114)에 의해 구획되는 하류측 공간인 여분수유입조(113)로 구성된다.

여분수유입조(113)에 형성된 여분수배출구에는 우수관(1)이 연결되어, 여분수유입조(113)로 유입된 여분의 빗물이 여분수배출구를 통해 우수관(1)으로 배출되게 된다.

또한 장치본체(110)의 하측 빗물유입조(111) 하단부에는 침강된 조대이물질을 배출하기 위한 이물질배출구(도시되지 않음)가 형성되고, 이 이물질배출구에는 이물질배출관(115)이 연결되며, 이 이물질배출관(115)은 여분수유입조(113)에 연결된 우수관(1)으로 연결되고, 또한 이물질배출관(115)에 개폐밸브(116)가 설치된다.

스크린망(130)은 스테인리스강 등 금속을 소재로 하여 제작되는 금속 망 구조물로서, 빗물을 여과하여 조대이물질을 제거하는 망 구조물이고, 장치본체(110)의 내부공간에서 상부공간을 구획하도록 설치된다.

이에 따라, 스크린망(130)에 의해 하측의 빗물유입조(111)와 구획되는 장치본체(110)의 상부공간은 스크린망(130)을 통과함으로써 조대이물질이 제거된 빗물이 유입되어 거치게 되는 처리수유입조(112)가 되며, 처리수유입조(112)에는 도수관(20)이 연결 설치된다.

상기 도수관(20)에는 전술한 바와 같이 우량검출장치의 제어기에 의해 개폐 제어되는 자동제어밸브(도시하지 않음)가 설치된다.

또한 장치본체(110)의 상부면에는 개폐 가능한 장치덮개(117)가 설치되는 바, 이는 스크린망 보수용 기밀 덮개로서, 장치덮개(117)를 열어준 뒤 스크린망(130)을 보수하게 된다.

또한 장치덮개(117)에는 에어벤트관(118)이 설치되고, 이 에어벤트관(118)에는 자동에어밸브(119)가 설치되는 바, 상기 자동에어밸브(119)는, 빗물의 초기 유입시 배관 및 장치본체(110) 내 밀폐공기를 배출하여 빗물의 유입 및 배출을 원활하게 하고, 또한 장치 가동시 유입수두와 배출수두의 차이로 부압이 형성되도록 함 으로써 스크린망(130)에 조대이물질이 흡착되는 것을 방지하게 된다.

또한 장치본체(110)에서 빗물유입조(111) 하단부 일측에는 빗물유입조 내 이물질을 제거하기 위한 소제구(도시되지 않음)가 형성되며, 이 소제구에 기밀 덮개(122)가 설치되는 바, 기밀 덮개(122)는 압력밥솥의 뚜껑 구조 등을 응용한 캡 등 공지의 밀폐용 캡의 형태로 설치된다.

도 3a에서 도면부호 123은 장치본체(110)의 빗물유입조(111) 내에 유입된 빗물의 이물질 침강 저류를 나타낸 것이고, 도면부호 124는 빗물유입조(111)에서 유입되는 여분의 빗물을 나타낸다.

다음으로, 첨부한 도 3b는 스크린장치의 다른 실시예를 도시한 개략 구성도로서, 도 1d의 실시예에서와 같이 바닥 빗물을 처리하는 스크린장치(100)로 이용될 수 있는 것이며, 장치본체(110)의 빗물유입조(111) 하단부에 침강된 조대이물질을 배출하기 위한 이물질배출관(115)이 연결되고, 상기 이물질배출관(115)에는 개폐밸브(116)가 설치된다.

도 3a와 비교할 때, 이물질배출관(115)이 우수관(1)에 연결되지 않고 그냥 개폐밸브(116)를 열어 조대이물질을 배출 및 제거하는 구조로 되어 있는 점에 차이가 있다.

다음으로, 첨부한 도 3c는 스크린장치의 또 다른 실시예를 도시한 개략 구성도로서, 이물질을 자동 배출하도록 구성된 스크린장치(100)의 구조를 도시한 것이다.

도 3c의 스크린장치(100)는 건물 옥상 및 바닥의 빗물에서 걸러진 이물질을 수집할 필요가 없는 장점이 있는 것으로, 도 1a, 도 1d, 도 1e에 도시된 빗물처리장치에 적용될 수 있는 것이다.

도시된 바와 같이, 우수관(1)을 통해 빗물이 스크린장치(100)로 유입되면, 스크린망(130)을 통과하면서 조대이물질이 여과되어 용수 사용처로 보내지고, 남은 여분의 빗물은 기존 우수관(1)으로 다시 되돌려지는 구조이다.

스크린장치(100)의 장치본체(110)에는 기존 우수관(1)이 연결되어 이들을 통해 옥상 및 바닥의 빗물이 유입되며, 도면부호 1b는 상측으로부터 수직 하방으로 연결된 수직관 구조의 우수관을 나타낸다.

도 3a 및 도 3b와 비교할 때, 장치본체(110)의 내부공간은 스크린망(130)으로 구획되는 상측 공간인 처리수유입조(112)와, 우수관(1)을 통해 유입된 빗물이 통과하는 하측 공간인 빗물유입조(111)와, 상기 빗물유입조(111)와 물넘이판(114)으로 구획되는 하류측 공간인 여분수유입조(113)를 가지며, 물넘이판(114)의 경우 경사판 구조로 설치되되, 상단이 스크린망(130)보다 높은 높이가 되도록 설치된다.

여분수유입조(113)에는 기존 우수관(1)이 연결되어, 여분의 빗물이 여분수유입조에서 우수관으로 배출되도록 되어 있다.

스크린망(130)을 통과하여 조대이물질이 제거된 빗물은 배출구를 통해 도수관(20)으로 배출되며, 자동에어밸브(119)와 장치덮개(117) 등은 앞의 실시예와 동일하게 설치된다.

다만, 본 실시예에서는 이물질배출관 및 이에 설치되는 개폐밸브 등이 삭제된다.

첨부한 도 3d는 스크린장치의 또 다른 실시예를 도시한 개략 구성도로서, 이는 도 1c의 실시예에서 하위층 등 하부 기계실 설치시에 유용하게 적용될 수 있는 스크린장치(100)를 도시한 것이다.

건물 옥상으로부터 유입된 빗물이 장치본체(110)로 유입되어 스크린망(130)을 통과하면서 조대이물질이 여과되고, 조대이물질이 여과된 빗물이 기계실 내로 보내지는 구조이다.

특히, 도 3d의 스크린장치(100)는 스크린 처리되지 않은 빗물이 배출되지 않도록 구성된 것으로, 빗물 전량이 스크린망(130)을 통과하여 스크린처리된 후 배출되며, 여분의 빗물이 배출되지 않는 구조이다.

장치본체(110)의 경우 내압력이 적은 경우에 사각통 구조로, 내압력이 큰 경우 원통형 구조로 제작이 가능하다.

우수관(1)의 빗물이 장치본체(110)의 빗물유입조(111)로 유입되며, 여기서 침강된 조대이물질은 빗물유입조(111) 하단부로 침강된다.

상기 장치본체(110)의 빗물유입조(111) 하단부의 이물질배출구에는 침강된 조대이물질을 배출하기 위한 이물질배출관(115)이 연결되고, 상기 이물질배출관(115)에는 개폐밸브(116)가 설치되며, 침강된 조대이물질은 상기 이물질배출구 및 이물질배출관(115)을 통해 배출되도록 되어 있다.

장치본체(110)에서 빗물유입조(111) 하단부 일측에는 빗물유입조 내 이물질을 제거하기 위한 소제구가 형성되며, 이 소제구에 기밀 덮개(122)가 설치되는 바, 기밀 덮개(122)는 압력밥솥의 뚜껑 구조 등을 응용한 캡 등 공지의 밀폐용 캡의 형 태로 설치된다.

상기 장치본체(110)의 내부공간에서 빗물유입조(111) 상측에는 처리수유입조(112)가 구비되는 바, 상측의 처리수유입조(112)와 하측의 빗물유입조(111)가 상기 스크린망(130)에 의해 구획된 구조가 된다.

상기 스크린망(130)을 통과하여 조대이물질이 제거된 빗물은 처리수유입조(112)에서 도수관(20)을 통해 배출된 뒤 기계실(여과장치 등)로 보내지며, 처리수유입조(112)의 배출구측에 연결된 도수관(20)에는 전술한 바와 같이 우량검출장치의 제어기에 의해 개폐 제어되는 자동제어밸브(도시하지 않음)가 설치된다.

또한 상기 장치본체(110)의 상부면에는 개폐 가능한 장치덮개(117)가 설치되는 바, 이는 스크린망 보수용 기밀 덮개로서, 장치덮개(117)를 열어준 뒤 스크린망(130)을 보수하게 된다.

한편, 첨부한 도 4a와 도 4b는 스크린망의 구조를 보여주는 도면으로서, 도 4a는 횡단면 구조를, 도 4b는 종단면 구조를 나타낸 단면도이다.

도 4a에서 물넘이판(114)을 도시하였으나, 이 물넘이판(114)은 도 3d의 실시예에서는 설치되지 않으며, 이에 도 3d의 스크린장치(100)는 물넘이판(114)이 없는 밀폐형 구조로 구성된다.

스크린망(130)은 스테인리스강 등의 금속 소재로 제작된 망 구조물로서, 스크린망 프레임(131)에 고정되며, 스크린망(130)과 스크린망 프레임(131)이 일체로 조립된 상태로 장치본체(110) 내에 설치된다.

스크린망 프레임(131)에는 긴 사다리꼴 모양의 판 상 구조로 된 부착방지 핀(132)이 소정 간격을 두고 처리수유입조(112)에서 외측, 즉 빗물유입조(111) 내측으로 돌출되게 형성되고, 또한 부착방지핀(132)과 부착방지핀 사이에는 직선으로 길게 형성되어 '

'의 단면 형상을 갖는 돌출부(133)가 돌출 형성된 구조를 가진다. 이 부착방지핀은 열을 가하면 녹는 성질이 있는 합성수지재로 제작하는 것이 바람직하며, 예를들어 스크린망과 부착방지핀을 밀착 시킨 후 스텐망 쪽에서 열을 가하면 모재가 녹아서 스크린망에 융착되는 방법을 사용하는 것이 좋다.

상기 돌출부(133)는 스크린망(130)을 통과하여 처리수유입조(112)로 들어간 빗물이 흐를 수 있는 내부유로공간을 가진다.

상기 스크린망 프레임(131)의 부착방지핀(132)은 나뭇잎이나 비닐 등의 조대이물질과 스크린망(130) 사이에 간극을 형성시키는 바, 그 사이에서 더 강해진 수류는 이물질을 자동 탈청케 한다.

이와 같이 긴 사다리꼴 모양의 부착방지핀(132)을 돌출부(133) 사이에 간격을 두고 설치하여, 판상의 이물질과 스크린망(130) 사이에 간극이 생기도록 하고, 그 사이의 수류에 의한 자동 탈청이 이루어지게 한다.

상기 스크린망 프레임(131)의 돌출부(133)는 스크린망(130)의 내압 강도(수압 대응 강도)를 높게 하고, 아울러 스크린망(130)을 통과하여 처리수유입조(112)로 유입된 빗물이 내부유로공간을 따라 직선으로 흐르게 하여(유입된 빗물의 수류를 직선화함) 조대이물질의 탈청 효율을 높이는 동시에, 여과된 빗물이 내부유로공간을 따라 흐르게 하여 여과된 빗물의 수직부하를 줄여줌으로써 스크린 효율을 높이게 된다.

즉, 전체가 평판으로 이루어진 것보다 돌출부(133)를 소정 간격으로 형성하여 요철 형태로 구성하면, 스크린망(130) 중앙부의 수직 수압의 간섭을 줄일 수 있고, 스크린된 빗물의 배출이 용이해지는 것이다.

결국, 우수관(1)을 통해 스크린장치(100)의 장치본체(110)로 유입된 빗물에서, 이에 포함된 조대이물질 중 낙엽 및 비닐류 등 판상 또는 시트상의 이물질은, 부착방지핀(132)에 의해 스크린망(130)과 밀착하지 못하고 그 사이의 간극에 흐르는 수류에 의해 탈청이 된다.

더 작은 이물질은 조밀한 스크린망(130)에 의해 여과된 뒤 요철형 프레임과 부착방지핀(132)의 작용에 의한 직선화된 수류에 의해 자동 탈청되어 하측의 빗물유입조(111)에 침적된다.

스크린 처리시에 장치본체(110) 내에서 스크린망(130) 하측으로 수류가 형성되는 바, 스크린망(130) 하측으로 빗물을 유입시키고, 직선 및 회전하는 수류를 이용해 조대이물질의 여과와 탈청을 반복하여 자동 여과 및 탈청을 유도한다.

특히, 스크린장치(100)의 장치본체(110) 내에서 여과된 조대이물질은 수류의 회전에 의해 이동되어 빗물유입조(111) 하부에 침적되고, 빗물유입조(111)에 침적된 조대이물질은 소제구를 통해 배출한다.

물넘이판(114)은 스크린망(130)보다 높게 설치되며, 전체 또는 스크린망(130) 상측으로 위치되는 부분이 경사지게 설치되어, 스크린망에 수압을 주게 되며, 부상된 이물질이 자연 배출되도록 한다.

이물질의 수거가 필요치 아니한 경우 수류의 흐름으로 물넘이판(114)에 의해 이물질의 자동 배출이 이루어지도록 하는 것이다.

다음으로, 첨부한 도 5a와 도 5b는 탁도감시장치를 도시한 단면도로서, 도 5a는 횡단면 구조를, 도 5b는 종단면 구조를 각각 나타낸 단면도이다.

탁도감시장치(200)는, 일측과 타측에 도수관(20)이 연결되는 직육면체의 구조물로서, 도수관(20)을 통해 유입된 빗물이 내부공간을 통과한 후 도수관(20)을 통해 배출되는 장치본체(210)와; 상기 장치본체(210)의 좌우 양측면에 형성된 창에 부착되는 탁도 감시용 투명유리판(211)과; 상기 장치본체(210)의 후면에 형성된 소제구(212)와; 상기 소제구(212)에 개폐 가능하도록 설치되는 소제구 마개(213)를 포함하여 구성된다.

상기 각 투명유리판(211)은 내부를 통과하는 빗물의 탁도 감시가 이루어지는 부분으로, 투명유리판(211)을 사용함으로써 조도가 낮은 실내에서도 빛의 통과량을 많게 하여 탁도 감시를 용이하게 한다.

상기 각 투명유리판(211)은 사각 플랜지(214)와 플랜지 접합용 볼트(215)에 의해 장치본체(210)의 창에 고정되는데, 사각 플랜지(214)는 사각틀 구조로 제작되어 투명유리판(211)의 가장자리를 장치본체(210)의 창 주변 가장자리에 밀착시켜 고정하는 것으로, 상기 사각 플랜지(214)를 장치본체(210)의 창 주변 가장자리에 밀착 및 고정하기 위해서 상기 플랜지 접합용 볼트(215)가 사용된다.

이때, 사각 플랜지(214)와 투명유리판(211)의 외측면 가장자리 사이, 그리고 투명유리판(211)의 내측면 가장자리와 장치본체(210)의 창 주변 가장자리 사이에는 기밀용 패킹(216)이 개재된다.

즉, 사각 플랜지(214)와 장치본체(210)의 창 주변 가장자리 사이에 투명유리판(211)의 가장자리가 압착 개재되도록, 상기 플랜지 접합용 볼트(215)가 투명유리판(211)의 가장자리가 개재된 상태로 사각 플랜지(214)를 장치본체(210)에 체결하되, 이에 사각 플랜지(214) 및 투명유리판(211)이 장치본체(210)의 창을 밀폐하도록 고정되며, 이때 기밀용 패킹(216)이 개재되면서 장치본체(210)의 창과 투명유리판(211), 투명유리판(211)과 사각 플랜지(214) 사이에 완전한 기밀이 이루어지면서 밀폐된다.

상기 소제구(212)는 유리판 청소용 구멍으로서, 청소시 소제구 마개(213)를 열어 상기 소제구(212)를 통해 유리창 내측면을 청소하게 된다.

상기 소제구 마개(213)에는 소제구(212)와의 사이에 완전한 기밀 유지를 위한 기밀용 패킹(217)이 개재된다.

상기한 구조의 탁도감시장치(200)에서 투명유리판(211)을 통해 내부공간을 통과하는 빗물의 탁도를 감시하여, 빗물의 탁도에 따라 바이패스밸브(도 1a~도 1e에서 23,24) 및 개폐밸브(25)를 개폐 조작하게 된다.

바람직한 실시예에서, 탁도감시장치(200)의 장치본체(210) 내부공간을 통과하는 빗물의 탁도를 투명유리판(211)을 통해 검출하여 출력하는 탁도검출센서(도시하지 않음)를 내장하고, 탁도검출센서가 출력하는 신호, 즉 탁도검출신호를 제어기(도시하지 않음)가 입력받도록 구성하는 것이 가능하다.

이때, 제어기가 탁도검출센서를 통해 검출된 빗물의 탁도가 기준치 이상이면, 빗물이 여과장치를 통과하도록 밸브를 자동 개폐 제어하고, 탁도가 기준치 미 만이면, 빗물이 여과장치를 통과하지 않고 바로 정수탱크로 유입되도록 밸브들을 자동 개폐 제어한다.

첨부한 도 6은 본 발명에 따른 빗물처리장치의 배관 일부를 도시한 도면으로, 도 1b에 도시된 빗물처리장치 및 도 1c에 도시된 중위층과 하위층의 빗물처리장치에 적용되는 배관 일부를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 수직으로 설치된 우수관(1)에 파이프(11), 티이관(12), 엘보관(13), 판 플랜지(14), 밸브(15)를 조합하여 구성되며, 기존 우수관(1)에서 유입된 빗물이 티이관(12)에서 배관을 통해 스크린장치(100)로 보내지고, 남은 여분의 빗물은 배관을 통해 기존 우수관(1)으로 되돌려진다.

도면부호 16은 스크린장치로 보내지기 전 빗물을, 도면부호 17은 우수관으로 되돌려지는 여분의 빗물을 각각 나타낸다.

또한 판 플랜지(14)는 빗물처리장치의 외곽부와 우수관(1)을 접합시키는 판 부재이고, 엘보관(13)은 빗물 유입을 유도하는 부속관이며, 티이관(12)은 스크린장치로 유입되는 빗물과 여분의 빗물을 분리하는 부속관이다.

밸브(15)는 스크린장치 등의 보수시에 물을 차단하는 지수용 밸브이다.

첨부한 도 7은 우량검출장치(500)를 도시한 구성도로서, 강우량 검출을 위해 빗물을 받을 수 있도록 스테인리스강 등 금속 판재로 제작된 깔때기(510), 집수통(520)을 포함하며, 또한 집수통(520) 내에 일정량 이상의 강우량을 검출하기 위한 빗물수위검출수단을 설치하여 구성된다.

상기 우량검출장치(500)는 우천시 초기에 내리는 빗물(초우)이 본 발명의 빗 물처리장치에 유입되는 것을 차단하기 위해 설치되는 것으로서, 일정량 이상의 강우량을 검출하기 위해 설치되는 것이며, 사용될 빗물이 흐르게 되는 옥상층 또는 바닥층에 설치된다.

우천 초기에 내리는 비, 즉 초우는 옥상층 또는 바닥층의 이물질을 함께 쓸어내리기 때문에 이물질이 상당량 포함되어 오염도가 높으며, 이러한 초우는 본 발명의 빗물처리장치로 처리하지 않고 기존의 우수관을 통해 그냥 흘러 내려가도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 초우는 빗물처리장치로 유입되지 않도록 하여 여과 처리하지 않고 그냥 우수관을 통해 흘러버리는 대신, 일정량 이상의 강우량 이후부터는 여과 처리를 위해 빗물이 본 발명의 빗물처리장치로 흘러들어올 수 있도록 해야 하는 바, 일정량 이상의 강우량을 검출하기 위한 장치가 바로 우량검출장치인 것이다.

상기 우량검출장치(500)에서 집수통(520)은 강우 척도를 위한 빗물이 모아져 저장되는 구성부이고, 깔때기(510)은 빗물을 받는 구조물로서 집수통(520)의 상측에 설치되어 상면의 빗물을 집수통(520) 내부로 흘려주는 구성부이다.

집수통(520)의 하부 퇴수구(521)에는 퇴수밸브(522)가 설치되어, 퇴수밸브(522)를 열어줄 경우 집수통(520)에 모아진 빗물을 외부로 쉽게 배출할 수 있도록 되어 있다.

상기 빗물수위검출수단은 초우 배제를 위해 집수통(520) 내 설정된 강우량 높이에 설치되어 빗물을 검출하는 상부 검출봉(531)과, 집수통(520) 바닥에 설치되어 빗물을 검출하는 하부 검출봉(532)을 포함하여 구성된다.

또한 본 발명의 우량검출장치(500)는 빗물수위검출수단의 신호를 입력받아 자동제어밸브(102)를 개폐 제어하는 제어기(501)를 포함하며, 여기서 자동제어밸브(102)는 전술한 바와 같이 스크린장치의 출구측에 설치되는 것이다.

결국, 우천 초기에 하부 검출봉(532)에 의해 빗물이 검출되는 경우, 제어기(501)는 하부 검출봉(532)의 검출신호를 입력받아 자동제어밸브(102)가 열린 상태라면 닫아주고, 이후 우천상태가 지속되어 상부 검출봉(531)에 의해 빗물이 검출되는 경우, 제어기(501)가 상부 검출봉(531)의 검출신호를 입력받아 초우 강우량이 설정된 강우량에 도달함을 판단하여 자동제어밸브(102)를 열어주게 된다.

자동제어밸브(102)가 열리게 되면, 빗물처리과정이 진행되며, 빗물이 스크린장치(100)와 여과장치(300)에 의해 처리된 후 정수탱크(400)에 모아질 수 있게 된다.

첨부한 도 8은 본 발명의 빗물처리장치에서 유분제거장치를 도시한 구성도로서, 유분제거장치(250)로 도 1d의 실시예에서 사용될 수 있는 그리스 트랩의 구성을 도시한 것이며, 바닥층의 빗물에 혼입된 유분을 제거하기 위하여 기존의 그리스 트랩 구조를 변형하고 오리피스 밸브 장치를 이용하여 유분제거장치 내 안정된 유량을 조절하도록 구성된다.

도시한 그리스 트랩은 유분이 비중에 의해 부상하는 원리를 이용하여 유분을 제거하는 구조, 및 오리피스 밸브로 유량을 제어하는 구조에 주된 특징이 있는 것이다.

우선, 그리스 트랩은 빗물이 유입되어 임시로 저장되는 장치본체(250)와, 상 기 장치본체(250)에서 빗물이 유입되는 입구측에 설치되어 장치본체(250) 내 유입 수량을 조절하는 유입 오리피스 밸브 장치(260)와, 상기 장치본체(250)에서 빗물이 유출되는 출구측에 설치되어 장치본체(250)로부터 외부(도수관)로의 유출 수량을 조절하는 유출 오리피스 밸브 장치(270)를 포함하여 구성된다.

상기 장치본체(250)는 빗물이 유입되어 임시로 저장되는 내부공간을 가지며, 내부공간에 임시로 저장된 빗물에서 이에 혼입된 유분이 비중에 의해 상층으로 부상하게 되면서 빗물과 분리되게 된다.

유입 오리피스 밸브 장치(260)와 유출 오리피스 밸브 장치(270)는 장치본체(250) 내 유량을 조절함으로써 그리스 트랩의 유분 제거 효과를 좋게 하고 성능 과부하를 방지하는 바, 각각 장치본체(250) 내 빗물의 수위에 연동하여 상하로 움직이는 오리피스 밸브(261,271)를 가지며, 각 오리피스 밸브(261,271)는 원추형 형상을 가진다.

유입 오리피스 장치의 오리피스 밸브(261,271)는 장치본체(250) 내 빗물의 수위가 미리 설정된 상한 수위에 도달하면 장치본체(250)로 유입되는 빗물을 차단하고, 유출 오리피스 장치의 오리피스 밸브(261,271)는 장치본체(250) 내 빗물의 수위가 미리 설정된 하한 수위에 도달하면 장치본체(250)에서 빗물의 유출을 차단하게 된다.

즉, 유입 오리피스 밸브 장치(260)와 유출 오리피스 밸브 장치(270)는 장치본체(250) 내 빗물의 수위에 따라 오리피스 밸브(261,271)가 상하로 이동하여 빗물 통로를 개폐하는 구조로 되어 있는 바, 유입 오리피스 밸브 장치(260)에서는, 이를 통해 빗물이 유입되어 장치본체(250) 내 빗물의 수위가 미리 설정된 상한 수위에 도달하면, 오리피스 밸브(261)가 수위에 연동하여 빗물 유입 통로를 닫음으로써 빗물이 장치본체(250)에 유입되는 것을 차단하게 된다.

반면, 유출 오리피스 밸브 장치(270)를 통해 장치본체(250)의 빗물이 유출되어, 장치본체(250) 내 빗물의 수위가 상기 상한 수위 미만으로 다시 내려가면, 다시 오리피스 밸브(261)가 빗물 유입 통로를 열어줌으로써 유입 오리피스 밸브 장치(260)를 통해 빗물이 장치본체(250) 내로 다시 유입되게 된다.

그리고, 유출 오리피스 밸브 장치(270)에서는, 이를 통해 빗물이 유출되어 장치본체(250) 내 빗물의 수위가 미리 설정된 하한 수위로 내려가면, 오리피스 밸브(271)가 수위에 연동하여 빗물 유출 통로를 닫음으로써 빗물이 장치본체(250)에서 유출되는 것을 차단하게 된다.

반면, 유입 오리피스 밸브 장치(260)를 통해 장치본체(250) 내로 빗물이 유입되어, 장치본체(250) 내 빗물의 수위가 상기 하한 수위 위로 다시 올라가면, 오리피스 밸브(271)가 수위에 연동하여 빗물 유출 통로를 열어줌으로써 빗물이 장치본체(250)에서 다시 유출되게 된다.

상기 유입 오리피스 밸브 장치(260) 및 유출 오리피스 밸브 장치(270)에서, 각 오리피스 밸브(261,271)는 장치본체(250) 내 빗물의 수위에 따라 상하로 움직일 수 있게 각각 연결부(262,272)를 매개로 원반형 부구(263,273)와 일체로 연결되어 구비되며, 각 부구(263,273)는 빗물의 수면에 부유하여 수위에 따라 상하 이동하는 바, 이때 각 부구(263,273)와 이에 일체로된 오리피스 밸브(261,271)가 함께 상하 이동하게 된다.

즉, 장치본체(250) 내 수면의 높이가 변동함에 따라 항상 수면에 부유하는 부구(263,273)가 상하로 이동하면서 이에 일체로 연결된 오리피스 밸브(261,271) 역시 상하 이동하는 바, 오리피스 밸브(261,271)의 상하 위치에 따라 각 오리피스 밸브 장치의 빗물 통로가 선택적으로 개폐되는 것이다.

또한 상기 유입 오리피스 밸브 장치(260)와 유출 오리피스 밸브 장치(270)는 각각 오리피스관(264,274)을 가지며, 또한 오리피스관(264,274)의 일측에는 오리피스판(265,275)이 설치된다.

이때, 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스관(264)에서는 하부면에 오리피스판(265)이 설치되고, 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스관(274)에서는 상부면에 오리피스판(275)이 설치되는데, 각 오리피스판(265,275)에는 오리피스 밸브(261,271)가 개폐하는 오리피스 구멍(265-1,275-1,275-2)이 형성되어 있다.

결국, 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스 구멍(265-1)은 오리피스 밸브(261)에 의해 개폐되는 빗물 유입 통로, 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스 구멍(275-1,275-2)은 오리피스 밸브(271)에 의해 개폐되는 빗물 유출 통로가 되는 것이며, 장치본체(250) 내 빗물이 상한 수위에 도달할 때 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스 구멍(265-1)이 닫혀 빗물 유입이 차단되고, 장치본체(250) 내 빗물이 하한 수위로 내려갈 때 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스 구멍(275-1,275-2)이 닫혀 빗물 유출이 차단된다.

한편, 유입 오리피스 밸브 장치(260)에는 스크린장치(100)로부터 연결된 도 수관(20)이 연결되는데, 이 도수관(20)은 스크린장치(100)에서 스크린 처리되어 배출된 빗물이 흐르는 관으로서, 스크린 처리된 빗물이 도수관(20)으로부터 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스관(264)으로 유입된 뒤 장치본체(250)의 내부공간으로 유입되게 된다.

또한 유출 오리피스 밸브 장치(270)에는 탁도감시장치(200)로 연결되는 도수관(20)이 연결되며, 이 도수관(20)은 장치본체(250)에서 유분이 제거된 빗물을 탁도감시장치(200)로 안내하는 관으로서, 유분이 제거된 장치본체(250) 내 빗물이 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스관(274)으로 유입된 뒤 도수관(20)으로 최종 배출되게 된다.

본 발명에서 그리스 트랩과 스크린장치(100)가 일체형으로 제작되는 경우, 우량검출장치(500)의 제어기(501)에 의해 구동이 제어되는 밸브액츄에이터(252)를 구비하여, 상기 밸브액츄에이터(252)를 이용해 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스 밸브(261)를 작동시키는 것이 실시 가능하다.

그리스 트랩과 스크린장치가 일체형으로 제작되면 장치를 시설함에 있어서 간편성이 있게 된다.

상기 밸브액츄에이터(252)는 상하로 전후진 이동하는 액츄에이터 로드(253)를 가지며, 상기 액츄에이터 로드(253)의 선단이 오리피스 밸브(261)에 연결되어, 밸브액츄에이터(252)의 액츄에이터 로드(253)가 상하로 전후진 이동함에 따라 오리피스 밸브(261)가 상하로 이동되도록 되어 있다.

이러한 구성에서, 우량검출장치(500)의 제어기(501)가 밸브액츄에이터(252) 의 구동을 제어하고, 이때 제어기(501)의 제어하에 밸브액츄에이터의 액츄에이터 로드(253)가 상하로 전후진되며, 이에 오리피스 밸브(261)가 상하로 이동되는 바, 상기 제어기(501)에 의해 밸브액츄에이터(252)의 구동이 제어되면서 오리피스 밸브(261)가 빗물 유입 통로인 오리피스 구멍(265-1)을 선택적으로 개폐하게 된다.

상기 밸브액츄에이터(252)에서 액츄에이터 로드(253)의 전후진 행정은 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 전폐 상태로부터 만개 상태 이상으로 한다.

상기와 같이 밸브액츄에이터(252)가 설치되는 경우, 초우 배제를 위하여 우량검출장치(500)의 제어에 의해 밸브액츄에이터가 오리피스 밸브(261)를 닫고 빗물을 차단시킬 수 있는 바, 초우 배제를 위한 스크린장치 출구측의 자동제어밸브가 생략될 수 있다.

도 8에서 도면부호 266은 장치본체(250) 내 빗물의 흐름을 나타내고, 도면부호 267은 비중 차이에 의해 장치본체(250) 내 빗물 상측으로 부유하여 분리된 유분을 나타내며, 도면부호 268의 화살표는 수위 변화에 의한 부구(263,273)의 작동으로 유입 및 유출 오리피스 밸브 장치(260,270)가 작동하여 수위가 조절되는 상태를 나타낸 것이다.

첨부한 도 9는 도 8에 도시된 유분제거장치(그리스 트랩)에서 오리피스 밸브 장치의 상세도로서, 도시된 바와 같이, 스크린장치에서 스크린 처리된 빗물이 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스관(264)을 통과하여 유입되고, 유분이 제거된 빗물은 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스관(274)을 통과하여 유출된다.

도시된 오리피스 밸브 장치에서는 오리피스 밸브(261,271)에 의해 장치본 체(250) 내 변유량(빗물 유량)이 제어되고, 오리피스판(265,275)에 의해 장치 성능의 정류량이 제어된다.

도 9에서 도면부호 275a는 장치 내 최대 유출수량을 조정하기 위한 유출 정유량 오리피스판을, 도면부호 275b는 장치 내 빗물 유입에 따른 유출수량을 조절하기 위한 유출 변유량 오리피스판을, 도면부호 265는 장치 내 빗물 유출에 따른 유입수량을 조절하기 위한 유입 변유량 오리피스판을 나타낸다.

또한 도면부호 269는 장치본체(250) 내 빗물의 기준수위를, 도면부호 h1는 유출수두를 나타내는 것으로, 유출수두(h1)는 장치의 성능 유량에 대한 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스판 구경(오리피스 구멍의 직경)을 산출하기 위한 기본값이다.

도면부호 h2는 유입수두를 나타내는 것으로, 장치의 성능 유량에 대한 유입 오리피스 밸브 장치(260)의 오리피스판 구경을 산출하기 위한 기본값이다.

정류량 제어에 대해 설명하면, 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스판(275a)에 형성된 오리피스 구멍(275-2)의 직경을 조정하여 장치의 기본 성능인 정류량을 제어할 수 있는데, 오리피스 구멍(275-2)의 직경이 작은 유출 정류량 오리피스판(275a)을 상대적으로 오리피스 구멍(275-1)의 직경이 큰 유출 변유량 오리피스판(275b) 다음에 설치하는 구조로서, 그리스 스트랩에서 처리될 빗물의 양과 유출수두에 따른 압력을 기초로 오리피스 구멍(275-2)의 직경을 설정한 뒤 오리피스판(275a)을 설치하며, 정류량 오리피스판(275a)의 주 용도는 최대 유량 이상의 빗물 양을 억제하여 그리스 트랩에서 정해진 최대 유량을 조정함으로써 유속을 조 정하여 유분 분리에 효율을 기하고자 하는 데 있다.

변유량 제어에 대해 설명하면, 원추형의 오리피스 밸브(261,271), 원반형의 부구(263,273), 오리피스 구멍(265-1,275-1)이 형성된 오리피스판(265,275b)에 의해 변유량 제어가 이루어지며, 장치본체(250) 내 수위에 따라 승, 하강 변위되는 부구(263,273)에 의해 오리피스 밸브(261,271)가 열어준 오리피스 구멍(265-1,275-1)의 단면적의 차이에 의해 유량이 조절된다.

설치하는 목적으로, 정유량 오리피스판과 오리피스 밸브의 개폐 중간을 기준점으로 설정하여 부구를 조절하였을 때, 다량의 빗물이 유입되면 유입 오리피스 밸브 장치(260)가 닫히게 되고, 이를 해결하기 위해 유출 오리피스 밸브 장치(270)의 오리피스 구멍을 확대하면 그리스 트랩의 설정 유량 조절에 문제가 발생하여, 설정 유량을 조절하기 위해 정유량 오리피스판을 설치한다.

또한 장치본체(250) 내 원활한 유량 조절을 위하여 유입, 유출 오리피스 밸브 장치(260,270)를 설치하는 바, 오리피스 구멍(265-1,275-1) 직경으로는 장치 성능 유량과 유출, 유입수두를 기초로 구한 오리피스 구멍(265-1,275-1) 단면적에 반개시의 오리피스 밸브(261,271)의 단면적을 더한 오리피스 구멍(265-1,275-1) 구경을 적용하고, 유출측 만개시의 부구의 높이와 유입측 전폐시의 부구의 높이가 같도록 하면 변유량 오리피스 밸브(261,271)가 반개시 정도에서 정유량 오리피스판(265,275b)의 유량을 충족한다.

유출 오리피스 밸브 장치(270)는 소량의 빗물이 처리되는 경우 장치본체(250) 내에 부상된 유분의 유출을 막기 위해 필요하다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 빗물처리장치에 대해 상술하였는 바, 이는 다음과 같은 장점을 가진다.

기존의 침강법은 우천시 빗물을 받아 침강시킨 후 사용하도록 하는 것이므로 사용시까지 소요 시간이 길고, 별도의 큰 저장조가 필요하여 효율성이 떨어진다.

반면, 빗물을 스크린장치(100)로 1차 여과하여 조대이물질을 제거하고, 이어 여과장치(300)로 2차 여과하여 미립이물질을 제거하는 바, 우천 중 여과되는 물을 정수탱크(400)에 즉시 공급하여 신속히 생활용수로 공급할 수 있고, 이에 빗물 이용의 효율성이 크게 향상된다. 별도의 저장조가 필요한 경우에는 기존의 정수탱크(400)의 가용량을 뺀 작은 저장조를 설치할 수 있다.

빗물을 생활용수로 이용하므로 수자원을 효율적으로 활용할 수 있고, 폭우시 빗물이 강으로 지연 유입되도록 함으로써 우수관(1)로의 막힘 및 강으로 유입되는 환경유해 이물질을 감소시킬 수 있다.

이와 같은 본 발명의 빗물처리장치는 유동인구가 많은 공공시설에 설치할 경우 유용하게 사용될 수 있으며, 도시지역 등 마을단위별로 계획 설치될 수 있다.

도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 바람직한 각 실시예에 따른 빗물처리장치의 구성도,

도 2a와 도 2b는 본 발명에 따른 빗물 처리 과정을 나타낸 순서도,

도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 빗물처리장치에서 스크린장치의 여러 실시예를 나타낸 구성도,

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 빗물처리장치에서 스크린장치의 스크린망 구조를 나타낸 도면,

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 빗물처리장치에서 탁도감시장치를 도시한 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 빗물처리장치의 배관 일부를 도시한 도면,

도 7은 본 발명에 따른 빗물처리장치에서 우량검출장치를 도시한 구성도,

도 8은 본 발명의 빗물처리장치에서 유분제거장치를 도시한 구성도,

도 9는 도 8에 도시된 유분제거장치(그리스 트랩)에서 오리피스 밸브 장치의 상세도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 우수관 20 : 도수관

100 : 스크린장치 102 : 자동제어밸브

200 : 탁도감시장치 250 : 유분제거장치

300 : 여과장치 400 : 정수탱크

500 : 우량검출장치

Claims

우수관으로부터 유입되는 빗물을 스크린 처리하여 조대이물질을 제거한 뒤 도수관으로 배출하는 스크린장치와;

상기 도수관의 도중에 설치되고 상기 스크린장치에서 배출되어 도수관을 따라 이동하는 빗물을 통과시켜 빗물의 탁도를 검출하는 탁도감시장치와;

상기 탁도감시장치를 통과한 뒤 도수관을 통해 유입되는 빗물을 생활용수로 공급될 수 있게 저장하는 정수탱크와;

상기 도수관에서 빗물이 바이패스되어 흐르도록 설치된 바이패스배관의 도중에 장착되고 상기 탁도감시장치를 통과한 뒤 바이패스배관을 따라 바이패스되는 빗물을 여과하여 미립이물질을 제거하는 여과장치;

를 포함하며, 상기 탁도감시장치를 통해 감시되는 빗물의 탁도에 따라 도수관 및 바이패스배관에 설치된 밸브들을 제어하여, 상기 스크린장치와 탁도감시장치를 통과한 빗물이 정수탱크로 공급되기 전에 상기 여과장치를 선택적으로 통과할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 우수관은 옥상층에서 모아져 흐르는 빗물이 배출되도록 옥상층으로부터 하측으로 연결되도록 설치되고, 상기 스크린장치는 옥상층 아래에 설치되며, 상기 탁도감시장치, 여과장치 및 정수탱크가 옥상층 및 스크린장치로부터 낙차를 가지는 하층에 설치되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 우수관은 옥상층에서 모아져 흐르는 빗물이 배출되도록 옥상층으로부터 하측으로 연결되도록 설치되고, 상기 스크린장치, 탁도감시장치, 여과장치 및 정수탱크가 옥상층으로부터 낙차를 가지는 하층에 설치되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 스크린장치, 탁도감시장치, 여과장치 및 정수탱크가 지하에 설치되고, 바닥층에 모아져 흐르는 빗물이 배출되는 우수로가 우수관을 매개로 상기 스크린장치에 연결되어, 바닥층에 모아져 배출된 빗물이 상기 스크린장치 및 탁도감시장치, 선택적으로 통과하는 상기 여과장치를 거쳐 정수탱크에 저장되도록 구성된 것을 특징으로 빗물처리장치.
청구항 1에 있어서,

건물에 설치된 복수의 우수관이 분기관을 통해 하나의 통합된 우수관과 연결되어 상기 복수의 우수관에서 배출되는 빗물이 각 분기관을 통해 상기 통합된 우수관으로 흐르도록 하고, 상기 통합된 우수관의 스크린장치가 설치되며, 상기 스크린장치 후단측의 도수관이 상기 탁도감시장치로 연결되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 5에 있어서,

상기 스크린장치 후단측의 도수관에서 빗물이 바이패스되어 흐르도록 설치된 바이패스배관의 도중에 빗물저장탱크가 설치되고, 상기 스크린장치 후단측의 도수관과 바이패스배관에는 스크린장치를 통과한 빗물이 여과장치로 공급되기 전에 상기 빗물저장탱크를 선택적으로 통과하도록 밸브들이 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

강우량을 검출하기 위한 우량검출장치를 더 포함하고,

상기 우량검출장치는 현재의 강우량에 따라 상기 스크린장치의 출구측에 설치된 자동제어밸브를 개폐 제어하되, 초우 배제를 위해 강우량이 일정량에 도달하기 전까지는 상기 자동제어밸브를 닫힘 상태로 유지하고, 강우량이 일정량 이상이 되면 상기 자동제어밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스크린장치는,

우수관으로부터 유입된 빗물이 내부공간을 통과하도록 된 장치본체와;

상기 장치본체의 내부공간에서 빗물이 통과하도록 일측에 설치되어 빗물이 통과할 때 빗물에 포함된 조대이물질을 제거하는 스크린망;

을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 8에 있어서,

상기 장치본체의 내부공간은,

상기 우수관으로부터 유입된 빗물이 통과하는 하측 공간인 빗물유입조와;

상기 빗물유입조와는 스크린망에 의해 구획되는 상측 공간으로서 상기 스크린망에 의해 스크린 처리된 빗물이 통과하는 처리수유입조;

를 포함하여 구성되고,

상기 처리수유입조에는 그 내부를 통과한 스크린 처리된 빗물이 탁도감시장치로 흐르도록 스크린장치 출구측의 도수관이 연결되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 9에 있어서,

상기 빗물유입조의 하단부에 침강된 조대이물질을 배출하기 위한 이물질배출구가 형성되고, 상기 이물질배출구에는 이물질배출관이 연결되며, 상기 이물질배출관에는 개폐밸브가 설치되고,

상기 빗물유입조의 하단부에 빗물유입조 내 이물질을 제거하기 위한 소제구가 형성되고, 상기 소제구에는 개폐 가능한 기밀 덮개가 설치되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 8에 있어서,

상기 스크린망은 스크린망 프레임에 고정되어 장치본체 내에 설치되고,

상기 스크린망 프레임에는 긴 사다리꼴 모양의 판 상 구조로 된 합성수지재 부착방지핀이 소정 간격을 두고 빗물유입조 내측으로 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 11에 있어서,

상기 부착방지핀과 부착방지핀 사이에는 직선으로 길게 형성되는 '┏┓'의 단면 형상을 갖는 돌출부가 돌출 형성되어, 처리수유입조로 유입된 빗물이 스크린망을 통과할 때 상기 돌출부의 내부 유로공간을 따라 직선으로 흐르도록 된 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 8에 있어서,

상기 장치본체의 상부면에는 스크린망 보수용 기밀 덮개로서 개폐 가능한 장치덮개가 설치되고, 상기 장치덮개에 에어벤트관이 설치되며, 상기 에어벤트관에는 장치본체 내부의 공기를 배출하는 자동에어밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1에 있어서,

상기 탁도감시장치는,

도수관의 도중에 설치되어 도수관을 통해 흐르는 빗물이 내부공간을 통과하도록 된 장치본체와;

상기 장치본체의 좌우 양측면에 형성된 창에 부착되는 탁도 감시용 투명유리판과;

상기 장치본체의 후면에 형성된 소제구와;

상기 소제구에 개폐 가능하도록 설치되는 소제구 마개;

를 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 14에 있어서,

상기 탁도감시장치는,

상기 장치본체의 내부공간을 통과하는 빗물의 탁도를 상기 투명유리판을 통해 검출하여 출력하는 탁도검출센서와;

상기 탁도검출센서가 출력하는 탁도검출신호를 입력받아 이를 기초로 상기 도수관 및 바이패스배관에 설치된 밸브들을 제어하는 제어기;

를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 15에 있어서,

상기 제어기는,

상기 탁도검출신호로부터 빗물의 탁도가 기준치 이상으로 탁도가 높으면 스크린 처리된 빗물이 상기 바이패스배관 및 여과장치를 통과하도록 밸브들을 제어하고,

상기 탁도검출신호로부터 빗물의 탁도가 기준치 미만으로 탁도가 낮으면 스크린 처리된 빗물이 도수관을 통해 바로 정수탱크로 유입되도록 밸브들을 제어하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 1 또는 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,

상기 스크린장치 후단측의 도수관 도중에 설치되어 스크린 처리된 빗물을 통과시켜 그로부터 유분을 제거하는 유분제거장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 17에 있어서,

상기 유분제거장치는,

상기 도수관으로부터 유입된 빗물이 임시로 저장되는 장치본체와;

상기 장치본체에서 빗물이 유입되는 입구측에 설치되어 장치본체 내 유입 수량을 조절하는 유입 오리피스 밸브 장치와;

상기 장치본체에서 빗물이 유출되는 출구측에 설치되어 장치본체로부터 도수관으로의 유출 수량을 조절하는 유출 오리피스 밸브 장치;

를 포함하여 구성되고, 상기 장치본체 내에 임시로 저장된 빗물에서 이에 혼입된 유분이 비중에 의해 상층으로 부상하게 되면서 빗물과 분리되도록 된 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 18에 있어서,

상기 유입 오리피스 밸브 장치와 유출 오리피스 밸브 장치는,

빗물량이 조절되어 통과하도록 설치된 오리피스관과;

상기 유입 오리피스 밸브 장치에서는 오리피스관의 하부면에, 상기 유출 오리피스 밸브 장치에서는 오리피스관의 상부면에 설치되어 빗물이 통과하는 오리피스 구멍이 형성된 오리피스판과;

상하 이동시 상기 오리피스판의 오리피스 구멍을 선택적으로 개폐하도록 설치된 원추형의 오리피스 밸브와;

상기 오리피스 밸브에 연결부를 매개로 상기 유입 오리피스 밸브 장치에서는 상측으로, 상기 유출 오리피스 밸브 장치에서는 하측으로 연결 설치되어 상기 오리피스 밸브와 일체로 상하 이동하고 상기 장치본체 내 빗물에 부유하게 되는 부구;

를 포함하여 구성되고, 상기 부구가 장치본체 내 빗물의 수위에 연동하여 상하 이동함으로써 일체로 이동되는 상기 오리피스 밸브가 상기 오리피스판의 오리피스 구멍을 선택적으로 개폐하도록 하며, 유출측 오리피스 밸브 후단에 장치본체 내 빗물의 최대 총량을 조정하는 정류량 오리피스판을 부착하여서 된 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.
청구항 19에 있어서,

상기 오리피스 밸브가 밸브액츄에이터에 액츄에이터 로드를 매개로 연결되어 상기 밸브액츄에이터에 의해 오리피스판의 오리피스 구멍을 선택적으로 개폐하도록 상하 구동되고,

상기 밸브액츄에이터가 강우량을 검출하는 우량검출장치에 의해 구동이 제어되며,

상기 우량검출장치는, 밸브액츄에이터의 구동을 제어함으로써 상기 오리피스 밸브가 상기 오리피스판의 오리피스 구멍을 선택적으로 개폐하도록 하되, 초우 배제를 위해 강우량이 일정량에 도달하기 전까지는 상기 오리피스 밸브를 닫힘 상태로 유지하고, 강우량이 일정량 이상이 되면 상기 오리피스 밸브를 개방하는 것을 특징으로 하는 빗물처리장치.