KR20100093194A

KR20100093194A - 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비

Info

Publication number: KR20100093194A
Application number: KR1020090012269A
Authority: KR
Inventors: 김소영
Original assignee: 김기중
Priority date: 2009-02-16
Filing date: 2009-02-16
Publication date: 2010-08-25

Abstract

본 발명은 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비에 관한 것으로서, 모아진 빗물이 유입되는 유입관이 상단의 일측에 접하여 직선으로 연결되고, 상단의 타측에 방류관이 접하여 직선으로 연결되며, 배수밸브가 설치되는 하단부위는 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 된 침전원통; 상기 유입관보다는 낮은 위치에서 상기 침전원통과 연결관으로 연결되고, 내부의 하단부에는 일측에서 타측으로 낮아지도록 경사판이 설치되며, 타측면으로는 수위계와 처리수 배출밸브 및 침전물 제거밸브가 설치된 저장탱크; 상기 연결관이 설치된 상기 저장탱크 내의 일측 상단에 착탈식으로 설치되는 필터팩; 및 상기 연결관에 설치된 개폐밸브와 상기 저장탱크 내에 설치되어 상기 개폐밸브와 연동하는 작동간에 달린 부레로 이루어지며, 상기 부레의 상승 및 하강작용에 따른 상기 개폐밸브의 개폐작동에 의해 상기 필터팩을 통과하여 상기 저장탱크 내로 유입되는 정화된 빗물의 수위가 상기 필터팩의 아래까지 조절되도록 하는 자동수위조절장치;로 이루어져, 빗물을 아주 효율적으로 재활용할 수 있는 효과가 있다.

빗물, 와류, 여과, 침전원통, 저장탱크, 필터팩, 자동수위조절장치.

Description

와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비{RAINFALL RETENTION TANK WITH SWIRL AND FILTRATION TREATMENT}

본 발명은 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비에 관한 것으로서, 상세히는 침전원통 내에 유입되어 와류에 의해 오염물질을 침전시킨 빗물을 저장탱크 내에서 필터팩에 의해 여과하여 화장실 용수 또는 청소 용수 등으로 재활용하도록 한 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비에 관한 것이다.

예로부터 금수강산이라고 하였듯이 우리 나라는 세계 어느 곳보다 맑은 물을 마음껏 사용하는 국가였으나, 현재는 산업화와 인구증가에 의해 오염되는 물의 양 및 수돗물의 사용량이 급격하게 증가하게 되어 오염된 물을 정화하는데 막대한 비용이 들 뿐만 아니라 일부 지역이기는 하지만 갈수기에 수돗물의 공급이 중단되는 문제까지 일어나고 있다.

이와 같은 문제를 일부나마 해소하기 위해 오래전부터 빗물을 재활용하여 식수로 사용하지는 않더라도 화장실 용수나 청소 용수 등의 허드렛물로 사용함으로써 수돗물의 사용량을 조금이나마 줄이기 위한 시도가 다양한 방법으로 이루어지고 있으며, 그 중 대용량의 저장탱크에 단순히 빗물을 모아 오염물질을 자연침전시킨 후 사용하는 형태가 대부분이다.

그러나, 자연침전만 시킨 빗물은 허드렛물이라 하더라도 오염물질이 완전히 제거된 상태는 아니므로 단순한 청소 용수 등의 아주 제한적으로만 사용할 수밖에 없는 문제가 있고, 더욱이 자연침전을 시키므로 침전 후의 빗물을 재활용하여 사용하려면 저장탱크에 저장한 후에 일정 시간이 지난 후가 되어야 한다는 문제도 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 지붕 또는 옥상에 내리는 빗물을 모아서 재활용하기 위해, 침전원통 내에서 와류에 따른 오염물질의 고속침전에 의해 1차적으로 모아진 빗물의 여과가 이루어진 이후에 저장탱크 내에서 필터팩에 의해 2차적으로 모아진 빗물의 여과가 이루어지도록 함으로써 보다 깨끗하게 정화된 빗물을 다양한 용도로 사용할 수 있고, 상기 침전원통에서의 고속침전과 필터팩에 의한 여과가 신속하게 이루어지므로 빗물을 모음과 동시에 정화된 빗물을 바로바로 사용할 수 있도록 하는 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비는, 모아진 빗물이 유입되는 유입관이 상단의 일측에 접하여 직선으로 연결되고, 상단의 타측에 방류관이 접하여 직선으로 연결되며, 배수밸브가 설치되는 하단부위는 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 된 침전원통; 상기 유입관보다는 낮은 위치에서 상기 침전원통과 연결관으로 연결되고, 내부의 하단부에는 일측에서 타측으로 낮아지도록 경사판이 설치되며, 타측면으로는 수위계와 처리수 배출밸브 및 침전물 제거밸브가 설치된 저장탱크; 상기 연결관이 설치된 상기 저장탱크 내의 일측 상단에 착탈식으로 설치되는 필터팩; 및 상기 연결관에 설치된 개폐밸브와 상기 저장탱크 내에 설치되어 상기 개폐밸브와 연동하는 작동간에 달린 부레로 이루어지며, 상기 부레의 상승 및 하강작용에 따른 상기 개폐밸브의 개폐작동에 의해 상기 필터팩을 통과하여 상기 저장탱크 내로 유입되는 정화된 빗물의 수위가 상기 필터팩의 아래까지 조절되도록 하는 자동수위조절장치;로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.

또, 상기 필터팩은 박스형상으로 골격을 이루는 부직포 내에 모래와 우드칩, 모래와 나무껍질, 모래와 화산재, 모래와 톱밥 중에서 선택된 어느 하나가 채워져서 이루어지는 것이 바람직하다.

또, 상기 저장탱크의 타측면 상부에 형성되는 관찰구를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비에 의하면, 빗물을 더욱 확 실하게 여과하여 정화시킴으로써 보다 깨끗한 빗물을 재활용하여 다양한 용도로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 빗물의 유입과 정화작용이 신속하게 이루어지는 효과가 있다.

또, 저장탱크 내의 필터팩이 착탈식이므로 교환이 용이하고 상기 저장탱크 내의 경사판과 침전물 제거밸브에 의해 침전물의 청소도 용이하여 유지관리비용이 절감되는 효과도 있다.

또한, 상기 침전원통에 연결된 방류관에 의해 침전원통 내에서 오버플로우(overflow)되는 빗물도 와류에 따른 오염물질의 고속침전에 의해 1차적으로 여과된 상태에서 방류되므로, 방류되는 빗물을 화단 용수 등으로 공급하면 덜 오염된 용수를 공급할 수 있는 효과도 있다.

이하, 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비의 종단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비의 횡단면도를 도시한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비는 침전원통(1), 저장탱크(2), 필터팩(3) 및, 자동수위조절장치(4)로 이루어진다.

상기 침전원통(1)은 지붕 또는 옥상에 내리는 빗물을 한 곳으로 모으는 포집관(미도시)과 연결되는 유입관(5)이 한쪽 상단의 일측에 접하여 직선으로 연결됨으로써 상기 유입관(5)을 통해 유입되는 빗물이 침전원통(1) 내에서 회전하면서 와류현상을 일으키고, 한쪽 상단의 타측에는 방류관(6)이 접하여 직선으로 연결됨으로써 침전원통(1) 내에서 와류하는 빗물이 오버플로우(overflow)되는 경우 상기 방류관(6)을 통해 방류되며, 배수관(미도시)과 이어지는 하단부는 아래로 갈수록 폭이 좁아져 개방되는 깔대기 형상으로 되어 있으면서 하단부의 끝에는 배수밸브(7)가 설치된다.

여기서, 상기 배수밸브(7)는 상기 침전원통(1)에 빗물이 유입될 때 개방되어 있도록 함으로써 침전되는 오염물질이 지속적으로 배출되도록 하고, 필요에 따라서 상기 배수밸브(7)를 전자밸브로 설치하여 초기강우 및 강우의 종료에 따라 자동으로 개폐되도록 할 수도 있다.

상기 저장탱크(2)는 침전원통(1)의 다른 쪽과 일정한 간격을 두고 나란히 위치하여 상기 유입관(5)보다 낮은 상단부에서 연결관(8)에 의해 서로 연결되고, 상기 저장탱크(2) 내의 하단부에는 연결관(8)이 설치된 일측에서 타측을 향해 낮아지는 경사판(9)이 설치되며, 상기 저장탱크(2)의 타측면 상부에는 상기 저장탱크(2) 내의 상태를 관찰할 수 있는 유리와 같은 투명재질로 된 관찰구(10)가 설치된다.

또한, 상기 저장탱크(2)의 타측면 하부에는 여과되어 정화된 빗물이 빠져나가 화장실 용수 또는 청소 용수 등의 허드렛물로 사용하기 위한 처리수 배출밸브(11)가 설치되고, 상기 저장탱크(2)의 타측면 하단부, 즉 경사판(9)의 낮은 쪽과 이어지는 부위에는 상기 경사판(9)을 타고 내려와 모인 침전물을 제거하기 위한 침전물 제거밸브(12)가 설치된다.

여기서, 상기 침전원통(1)과 저장탱크(2)는 섬유강화플라스틱(FRP) 또는 스테인리스스틸 판재로 제작하는 것이 바람직하다.

상기 필터팩(3)은 연결관(8)이 설치된 상기 저장탱크(2) 내의 일측 상단 부위에 형성된 공간에 수납되고, 상기 공간의 하단부는 스크린망(13)이 설치되어 있어 상기 필터팩(3)을 받치게 되며, 상기 필터팩(3)은 부직포를 박스형상으로 골격을 이룬 후 그 내부에 모래와 우드칩, 모래와 나무껍질, 모래와 화산재, 모래와 톱밥 중의 어느 하나를 채워넣어 필터의 역할을 하는 것이다.

상기 필터팩(3)은 저장탱크(2) 내부에서 차오르는 정화된 빗물의 최고 수위와 떨어져 있도록 설치함이 바람직하다. 이에 따라, 필터팩(3)은 저장탱크(2)로 저장되는 빗물에 잠겨지게 되는 상태는 발생되지 않아 필터의 기능이 제대로 발휘되도록 하며, 필터의 수명에 영향을 줄 소지는 없다.

상기 자동수위조절장치(4)는 예컨대 화장실의 변기에 설치되는 자동수위조절장치와 동일한 형태로써 상기 연결관(8)에는 개폐밸브(4a)가 설치되고 상기 저장탱크(2) 내로는 상기 개폐밸브(4a)와 연결되어 연동하는 작동간(4b)의 끝에 부레(4c)가 달려 있어, 상기 저장탱크(2) 내로 차오르는 정화된 빗물의 수위가 상승 및 하 강함에 따라 상기 부레(4c)도 따라서 상승 및 하강하면서 개폐밸브(4a)가 개폐작동을 하게 된다.

도 3은 본 발명에 구성된 저장탱크의 우측면도를 도시한 것이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 저장탱크(2)의 타측면 상부에 설치된 관찰구(10)의 옆으로는 수직으로 길게 투명재질로 된 수위계(14)가 설치되어, 상기 저장탱크(2) 내로 여과되어 유입되는 빗물의 수위를 수시로 확인할 수 있도록 한다.

이와 같이 이루어지는 본 발명의 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비에 대한 작동을 설명하면 다음과 같다.

지붕이나 옥상에 내리는 빗물을 포집관으로 모아 유입관(5)을 통해 침전원통(1)으로 유입시키면, 상기 침전원통(1) 내에서 빗물은 와류현상을 일으켜 고속으로 오염물질의 침전을 유도하여 하단부의 배수밸브(7)를 통해 상기 오염물질이 빠져나가게 되고, 계속해서 유입되는 빗물은 와류현상을 일으키면서 상승한 후 연결관(8)을 통해 필터팩(3)으로 유입되면, 상기 필터팩(3)에 의해 여과되어 정화되는 빗물이 하단부의 스크린망(13)을 통해 저장탱크(2) 내로 유입되면서 차올라 수위가 상승하게 되며, 상기 수위의 상승에 따라 함께 상승하는 부레(4c)에 의해 작동간(4b)에 연결된 개폐밸브(4a)가 작동하여 연결관(8)을 폐쇄시킴으로써 상기 필터팩(3)의 아래까지만 정화된 빗물이 저장탱크(2) 내로 유입된다.

이후, 저장탱크(2) 내에 저장되는 정화된 빗물은 처리수 배출밸브(11)를 통해 배출하여 화장실 용수, 청소 용수 또는 화단에 물을 주는 용도의 허드렛물로 사용하게 되고, 사용 후 저장탱크(2) 내의 수위가 낮아지게 되면 작동간(4b)에 연결 된 부레가(4c)가 하강하면서 자동으로 개폐밸브(4a)가 열려 다시 필터팩(3)을 통해 정화된 빗물이 유입되며, 예컨대 비가 너무 많이 와 상기 저장탱크(2) 내로 미처 유입되지 못하고 침전원통(1) 내에서 오버플로우(overflow)되는 빗물은 와류에 따른 고속침전에 의해 1차적으로 오염물질을 제거한 상태에서 상단부의 방류관(6)을 통해 방류하게 된다.

여기서, 상기 저장탱크(2) 내로 유입되는 빗물 내의 미세한 오염물질은 자연침전에 의해 바닥에 쌓이게 되나, 상기 저장탱크(2)의 하단부가 경사판(9)에 의해 경사져 있으므로 바닥에 쌓인 침전물은 상기 경사판(9)의 낮은 쪽으로 몰려 침전물 제거밸브(12)를 통해 외부로 배출하여 제거시키게 된다.

또한, 상기 저장탱크(2)에 설치된 관찰구(10)에 의해 내부를 관찰하면서 필요한 경우 청소를 실시하게 되며, 수위계(14)에 의해 저장탱크(2) 내의 수위를 수시로 확인을 하게 된다.

한편, 도면으로 나타내지는 않았으나, 도 1 및 도 2를 참조하면 상기 침전원통(1)의 내부를 청소하거나 그 밖의 용도로 사용하기 위해 침전원통(1)의 상면을 개폐할 수 있는 밀폐덮개로 구성하여 사용할 수도 있다.

또한, 도 1 및 도 2를 참조하면 저장탱크(2)의 상면에서 필터팩(3)이 위치한 부위에는 개폐할 수 있는 밀폐덮개를 구비할 수 있으며, 상기 필터팩(3)은 오랜 동안 사용하여 그 수명을 다한 경우에는 상기 밀폐덮개를 열어서 새로운 필터팩(3)으로 교체가 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비에 대해 서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비의 종단면도

도 2는 본 발명에 따른 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비의 횡단면도

도 3은 본 발명에 구성된 저장탱크의 우측면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 침전원통 2 : 저장탱크

3 : 필터팩 4 : 자동수위조절장치

4a: 개폐밸브 4b : 작동간

4c : 부레 5 : 유입관

6 : 방류관 7 : 배수밸브

8 : 연결관 9 : 경사판

10 : 관찰구 11 : 처리수 배출밸브

12 : 침전물 제거밸브 13 : 스크린망

14 : 수위계

Claims

모아진 빗물이 유입되는 유입관(5)이 상단의 일측에 접하여 직선으로 연결되고, 상단의 타측에 방류관(6)이 접하여 직선으로 연결되며, 배수밸브(7)가 설치되는 하단부위는 아래로 갈수록 좁아지는 형상으로 된 침전원통(1);

상기 유입관(5)보다는 낮은 위치에서 상기 침전원통(1)과 연결관(8)으로 연결되고, 내부의 하단부에는 일측에서 타측으로 낮아지도록 경사판(9)이 설치되며, 타측면으로는 수위계(14)와 처리수 배출밸브(11) 및 침전물 제거밸브(12)가 설치된 저장탱크(2);

상기 연결관(8)이 설치된 상기 저장탱크(2) 내의 일측 상단에 착탈식으로 설치되는 필터팩(3); 및

상기 연결관(8)에 설치된 개폐밸브(4a)와 상기 저장탱크(2) 내에 설치되어 상기 개폐밸브(4a)와 연동하는 작동간(4b)에 달린 부레(4c)로 이루어지며, 상기 부레(4c)의 상승 및 하강작용에 따른 상기 개폐밸브(4a)의 개폐작동에 의해 상기 필터팩(3)을 통과하여 상기 저장탱크(2) 내로 유입되는 정화된 빗물의 수위가 상기 필터팩(3)의 아래까지 조절되도록 하는 자동수위조절장치(4);

로 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비.
제 1 항에 있어서,

상기 필터팩(3)은,

박스형상으로 골격을 이루는 부직포 내에 모래와 우드칩, 모래와 나무껍질, 모래와 화산재, 모래와 톱밥 중에서 선택된 어느 하나가 채워져서 이루어진 것을 특징으로 하는 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 저장탱크(2)의 타측면 상부에 형성되는 관찰구(10)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와류와 여과기능을 갖춘 빗물 저류설비.