KR20100131910A

KR20100131910A - 사이펀식 빗물 저수 장치

Info

Publication number: KR20100131910A
Application number: KR1020100014153A
Authority: KR
Inventors: 박노웅
Original assignee: 박노웅
Priority date: 2009-06-08
Filing date: 2010-02-17
Publication date: 2010-12-16
Also published as: KR101107734B1

Abstract

본 발명은 빗물을 수용하는 저수 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사이펀의 원리를 이용한 이중출수관이 저수 장치 내에 배치되어, 상기 저수 장치 내에 수용 및 저수된 빗물을 자연 기후에 유기적으로 반응하도록 함으로써 무동력으로 자동 출수될 수 있도록 구성된 사이펀식 빗물 저수 장치에 관한 것이다.

Description

사이펀식 빗물 저수 장치{A Siphon Type Rainwater Tank}

우리나라 전 국토에 내리는 빗물은 수자원 공사의 과거 100년간의 강수량 추이에서 최소 754mm에서 최고 1792mm로서, 연간 1000억 톤 이상이며 대부분이 6~7월인 장마철에 집중되어 있다. 이중 일부는 땅으로 흘러가고 다른 일부는 증발되어 사라진다고 한다. 땅으로 흘러가는 빗물 중에는 바다로 흘러가는 빗물과 댐, 하천, 지하수 등을 통해 인간이 사용할 수 있는 농공업용 및 생활용수로 활용될 수 있다.

대기오염 결과로 발생하는 산성비는 산성을 많이 포함하고 있지만, 대지의 물질과 만나면 약알칼리성으로 변하게 된다.

특히, 빗물은 아무리 오래 보관해도 썩지 않는 특성이 있다. 이는 바다나 육지에서 증발된 수증기가 구름이 되었다가 다시 땅으로 떨어지는 순환을 반복하기 때문에 유기물을 미생물이 분해하는 과정인 썩는 현상을 방지하기 때문이다.

이러한, 빗물은 하천을 따라 댐으로 유입된다. 상기 댐은 산간 계곡이나 하천을 따라서 저수, 토사유출방지, 취수, 수위상승 또는 붕괴 방지를 위하여 만들어진 구조물로 막대한 부지와 고적 및 자연 경관을 훼손하는 문제점이 있다.

이에 따라 자연 경관을 훼손하는 댐을 대체할 만한 구조물들의 개발이 시급한 실정이다.

한편, 종래의 저수조는 단순히 빗물 등을 수용하는 용기 역할만을 수행하고, 필요에 의해 전력이나 인력 등을 통해 수용된 물을 출수시켜야만 했다. 그러므로 가뭄 시 스스로 출수되는 기능을 가진 적당한 용량의 저수조의 설치가 댐을 건설하는 것보다 합리적이라 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상술한 댐이나 저수지의 단점이나 문제점들을 보완하고자 안출된 것으로, 빗물을 수용 및 저수하며 저수된 빗물을 자연 기후에 유기적으로 반응하도록 하여 무동력으로 자동 출수될 수 있는 사이펀식 빗물 저수 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 해결하고자 하는 과제에 의한 사이펀식 빗물 저수 장치는 내부에 저수공간이 마련되고 상부가 개구되어 빗물을 수용하는 몸체부와; 상기 몸체부의 외부에 근접 배치되며 빗물을 흡수하는 수분흡수제와 상기 수분흡수제를 수용하되 상부가 개구된 하우징 및 상기 하우징의 개구된 상부에 결합되는 다공성 덮개로 구성되는 제1무게추와; 상기 몸체부 내부에서 승강 가능하도록 배치되며 일측이 몸체부의 바닥면과 접하는 제1관경을 갖는 입수관과 상기 입수관보다 상대적으로 작은 제2관경을 갖고 상기 입수관에 삽입 배치되되 일측이 상기 입수관으로부터 연장되어 몸체부의 하부 측면을 관통하여 몸체부 외부로 노출되며 타측은 상기 입수관의 상단보다 상대적으로 낮은 위치에 배치되는 출수관으로 구성되는 이중출수관; 및 상기 몸체부의 외측면에 결합되고, 상기 몸체부를 관통하여 상기 제1무게추와 상기 이중출수관의 상부를 연결하는 연결부재가 구비되어 제1무게추의 중력에 의해 상대적으로 상기 이중출수관이 승강 작용하도록 하는 지지대를 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 몸체부의 상부에 결합되며, 사각뿔 형상으로 각 면의 하부가 빗물이 유입될 수 있도록 다공성 재질로 이루어진 빗물받이 지붕과 상기 빗물받이 지붕의 각 면 저면부에 결합되어 빗물받이 지붕으로부터 유입되는 빗물을 수용하는 처마홈통부 및 일측이 각 처마홈통부와 연통되며 타측은 상기 몸체부의 내부 저수공간과 연통되도록 몸체부의 외측면을 관통하여 상기 처마홈통부의 빗물을 유입시키기 위한 복수의 빗물 유입관을 더 포함하여 구성되는 것이 타당하다.

이때의 상기 처마홈통부는 판 형상으로 상부면이 상기 빗물받이 지붕의 저면부에 결합되며 외측면의 중앙부위가 외측으로 돌출 형성된 힌지핀이 결합되며 양측에는 상기 힌지핀보다 상대적으로 낮은 위치에서 하기 수로홈의 일측 또는 타측이 안착되도록 각기 안착홈이 형성된 수로받침판과 빗물이 유동되도록 길이방향을 따라 수로가 형성되며, 중앙부위가 상기 힌지핀에 힌지 결합되어 중심축으로부터 양측이 상향 또는 하향으로 이동 가능하되 상기 수로받침판의 양 안착홈에 의해 일측 또는 타측이 이탈되는 것을 방지하고, 일측의 측면으로 수분흡수제가 결합되며 일측 바닥면에는 빗물이 배출되도록 배출공이 형성된 수로홈 및 상기 수로홈의 배출공과 대향하도록 상기 수로받침판의 일측 안착홈 측면에 결합되고 일면이 개구된 유입공이 형성되어 상기 빗물 유입관과 연통되는 유입판을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 처마홈통부는 빗물이 유동될 수 있도록 길이방향을 따라 수로가 형성되며 상기 수로홈의 상부에 결합되되 상기 배출공이 형성된 부분부터 힌지 결합된 부분까지 배치되며, 상기 수로홈의 배출공과 대향하는 바닥면에 제2배출공이 형성된 제2수로홈 및 빗물이 유동될 수 있도록 수로가 형성되며 상기 제2수로홈의 상부에 결합되되 상기 제2배출공이 형성된 부분에 배치되는 제3수로홈을 더 포함하여 3단으로 구성된 폭포 효과에 기해 미세먼지 등의 이물질을 제거할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 몸체부의 하부 외측면을 관통하여 몸체부의 저수공간과 연통되는 배출관 및 상기 배출관의 개폐를 제어하는 밸브로 구성되는 빗물 배출부를 더 포함하여 구성되는 것이 특징이다.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 빗물 배출부는 상기 몸체부 외측면에 결합되는 고정부재와 상기 고정부재로부터 몸체부 하부측 방향으로 연결되는 스프링 및 일측이 상기 스프링과 연결되고 타측은 상기 밸브와 결합되며 빗물의 흡수상태에 따라 상기 밸브를 회전시켜 상기 배출관을 기후에 따라 유기적으로 개폐하는 수분흡수제를 더 포함하여 기존하는 공지의 원터치식 수도 꼭지에도 용이하게 적용 가능하도록 구성되는 것이 특징이다.

앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명 사이펀식 빗물 저수 장치는 그 구조가 간단하여 저수 장치의 시공 비용이 종래 저수 장치보다 상대적으로 적고, 저수된 빗물을 자연 기후에 유기적으로 반응하도록 사이펀의 원리를 이용함으로써 무동력으로 자동 출수됨에 따라 유지 보수 등의 관리 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치의 저수공간을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 구성인 이중출수관을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 구성인 지지대를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 구성인 빗물배출부를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 구성인 정화관을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제 2 실시에에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면.
도 9는 상기 도 8의 처마홈통부를 설명하기 위한 도면.
도 10a 내지 도 10b는 상기 도 8의 처마홈통부의 작동 상태를 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면.

이하 본 발명의 실시예들을 첨부되는 도면을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치의 저수공간을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 구성인 이중출수관을 나타내는 도면이다.

또한, 도 4는 본 발명의 일 구성인 지지대를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 구성인 빗물배출부를 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 구성인 정화관을 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 몸체부(10) 내부에 사이펀의 원리를 이용한 이중출수관(30)이 배치되어 수용 및 저장된 빗물이 자연 기후에 따라 유기적으로 반응하여 무동력으로 출수될 수 있는 빗물 저수 장치이다.

도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 살펴보면 빗물을 수용하는 몸체부(10), 상기 몸체부(10) 내부에 배치되는 이중출수관(30) 그리고 상기 이중출수관(30)을 중력에 따라 상대적으로 작용하도록 구성되는 제1무게추(20) 및 상기 제1무게추(20)와 상기 이중출수관(30)의 작용 수단인 지지대(50)로 구성된다.

구체적으로, 상기 몸체부(10)는 내부에 저수공간(R)이 마련되는 원통 또는 다각형 등의 용기 형상으로 구성되는데 저수공간(R)의 용량은 년 강수량의 추이에 따라 그에 적합한 규격으로 제작될 수 있는바, 본 발명이 상기 몸체부(10)의 형상에 한정되는 것은 아니다.

상기 몸체부(10)는 상부가 개구되어 내부의 저수공간(R)으로 빗물이 유입될 수 있도록 구성되어 있으며, 그 재질이 도 1에 나타난 바와 같이 단열재(11)로 구성되거나, 단열재(11)가 내부에 매입되는 구조이거나, 진공 구조(12) 중 어느 한 구조가 적용될 수 있어 보온효과로 겨울철 상기 저수공간(R)에 저수되는 빗물이 결빙되는 것을 방지하도록 하는 것이 타당하다.

또한, 상기 몸체부(10)에는 환기창(13)이 형성되어 외부의 공기가 저수공간(R)으로 원활하게 유입되게 함으로써 장시간 수용 및 저수된 빗물에 산소를 공급하여 빗물의 부패를 방지할 수 있게 된다. 이러한 환기창(13)은 도 1에 나타난 바와 같이 몸체부(10) 최상부의 외측면을 따라서 소정 간격으로 적어도 하나 이상 개구되도록 형성되어 있다. 이때, 바람직하게는 상기 환기창(13)에 외부의 이물질 등이 유입되는 것을 방지하기 위해 다공성 재질의 공기 유입망(14)이 결합되어 있다.

한편, 본 발명의 제1무게추(20)는 상기 몸체부(10)의 외부에 근접 배치되는데, 후술하는 지지대(50)에 의해 이중출수관(30)의 상부 또는 제2무게추(40)와 연결되어 중력에 의해 상대적으로 작용하게 된다. 이러한 제1무게추(20)는 도 1에 나타난 바와 같이 빗물을 흡수하는 수분흡수제(21)와 상기 수분흡수제(21)를 수용하며 상부가 개구된 하우징(22) 및 상기 하우징(22)의 상부에 결합되는 다공성의 덮개(23)로 구성된다. 이때 상기 다공성의 덮개(23)는 다양하게 제작될 수 있지만 바람직하게는 낙엽 등의 이물질이 상기 덮개(23)를 밀폐하지 않고 하부측으로 자연 낙하될 수 있도록 원뿔 형상으로 구성됨이 타당하다.

상기 이중출수관(30)은 상기 몸체부(10)의 저수공간(R)에서 몸체부(10)의 길이방향을 따라 배치되어 있는데, 도 2에 나타난 바와 같이 이중출수관(30)의 하단은 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에서 바닥면에 위치하게 되고 상단은 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에서 상부측에 위치하게 배치된다. 이때, 상기 이중출수관(30)은 일정한 길이를 가지고 몸체부(10) 외부에 배치된 상기 제1무게추(20)에 의해 기후에 따라 저수공간(R) 내에서 상향 또는 하향으로 이동되는 등, 승강 가능하도록 구성되어 있다.

이러한 이중출수관(30)은 도 3에 나타난 바와 같이 관경이 각기 상이한 출수관(31) 및 입수관(32)을 포함한 이중의 관 형태로 구성되어 있다.

먼저, 상기 입수관(32)은 제1관경을 가지고 그 일측이 상기 몸체부(10)의 바닥면과 접하도록 배치되며, 상기 출수관(31)은 상기 입수관(32)보다 상대적으로 작은 제2관경을 가지고 입수관(32)의 제1관경 내에 삽입 배치되되 일측이 상기 입수관(32)으로부터 길게 연장되어 몸체부(10)의 하부 측면을 관통하여 외부로 일부가 노출되도록 구성되어 있고, 타측의 상단부는 상기 입수관(32)보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 이때, 상기 출수관(31)의 일측은 상기 몸체부(10)를 관통하는 부위가 고정 설치되어 있어 이중출수관(30)의 승강 시 몸체부(10)의 하부 측면으로부터 분리되지 않게 된다.

이러한 구성을 가지는 상기 이중출수관(30)은 사이펀의 원리가 작용하여 몸체부(10)에 수용된 빗물을 입수관(32)의 하단에 형성된 구경을 통해 입수되고 출수관(31)의 상단 구경으로 유동되어 최종적으로는 몸체부(10) 외부로 출수 된다.

이때, 상기 이중출수관(30)의 상부에는 상기 이중출수관(30)의 외경을 둘러싸도록 제2무게추(40)가 결합될 수 있다. 상기 제2무게추(40)는 연결선을 포함한 연결부재(51)를 통해 상기 제1무게추(20)와 연결되어 중력에 의해 상기 제1무게추(20)와 상대적으로 작용하고, 상기 제2무게추(40)와 결합된 상기 이중출수관(30)을 몸체부(10)의 내부 저수공간(R)에서 상향 또는 하향으로 이동시킨다.

여기서, 상기 제1무게추(20)는 이중출수관(30)의 무게에 의해서도 중력 작용으로 승강될 수 있기 때문에, 상기 제2무게추(40)의 구성은 필요에 따라 삭제될 수 있는 것은 당연하다.

다시 상기 제2무게추(40)는 상술한 제1무게추(20)의 중량을 고려하여 적합한 중량이 선정되어야 한다. 즉, 상기 제1무게추(20)의 수분흡수제(21)가 수분을 흡수하였을 경우와 수분이 증발했을 경우 각 상황에 따른 중량을 고려하고 상기 이중출수관(30)이 상향 또는 하향으로 이동될 수 있을 정도의 중량이 선택되어야 함이 타당하며, 앞서 설명한 바와 같이 상기 이중출수관(30)의 유연성과 자체 무게로도 무게추의 역할을 수행할 수 있기 때문에 선택적으로 포함될 수 있다.

이하에서는 상기 제2무게추(40)가 적용된 실시예에 따라 본 발명을 설명하기로 한다.

한편, 상기 제1무게추(20)와 제2무게추(40)는 상기 몸체부(10)의 외측면에 결합되는 지지대(50)를 통해 상호 작용하게 된다.

구체적으로, 상기 지지대(50)는 상기 제1무게추(20)와 제2무게추(40)를 연결하기 위해 상기 몸체부(10)의 측면을 관통하는 연결부재(51)를 포함한다. 상기 연결부재(51)는 와이어, 로프 및 고무 밴드 등이 이용될 수 있지만, 바람직하게는 낚싯줄을 이용하여 화재 시 신속하게 절단되게 함으로써 저수공간(R) 내의 빗물이 출수되어 화재 시 주변의 소화를 돕도록 한다.

이러한 지지대(50)는 공지 기술에 따른 것으로 다양한 구조로 구성될 수 있는바, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 지지대(50)의 일 예를 설명하자면, 상기 몸체부(10)의 외측면에 길이방향을 따라 결합되는 제1프레임(52)과 상기 제1프레임(52)의 상부에서 직교하도록 결합되는 제2프레임(53)과, 상기 제2프레임(53)의 일측 단부에 결합되어 상기 제1무게추(20)가 연결된 연결부재(51)가 안착되는 제1롤러(54)와, 상기 몸체부(10)의 내측면에 상기 제2프레임(53)의 단부와 대향하도록 나란히 결합되는 한 쌍의 고정프레임(55) 및 상기 한 쌍의 고정프레임(55)에 의해 고정되며 상기 제1롤러(54)로부터 몸체부(10)를 관통한 상기 연결부재(51)가 안착되는 제2롤러(56)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 지지대(50)의 연결부재(51)는 상기 제1롤러(54) 및 제2롤러(56)에 안착되어 일측이 상기 제1무게추(20)에 타측은 제2무게추(40)와 각각 연결되어 있다.

이로써 상기 제1무게추(20)와 제2무게추(40)는 상기 제1무게추(20)의 기후에 의한 무게 변화로 중력에 의해 상호 작용하게 되고 결과적으로 상기 제2무게추(40)와 연결된 이중출수관(30)이 승강할 수 있게 된다.

한편, 상기 지지대(50)는 상기 제1무게추(20)의 이탈 방지하며 안정적인 승강을 제공하기 위한 가이드부(60)가 결합될 수 있다. 상기 가이드부(60)는 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 제1무게추(20)와 대응하는 직경을 갖는 링 형상으로 상기 제1프레임(52) 측면의 상부(61-1) 및 하부(61-2)에 각각 이격 배치되도록 결합되는 한 쌍의 가이드링(61-1, 61-2)이 구비된다.

또한, 양 가이드링(61-1, 61-2) 간에 복수의 가이드봉(62)이 수직으로 연결되어 상기 제1프레임(52)과 평행을 유지하도록 되어 있다. 그리고, 상기 하부의 가이드링(61-2)의 중앙측에는 상기 제1무게추(20)가 안착되는 안착판(63)이 결합된다.

이때, 상기 안착판(63)의 상부면에는 자석(200)이 형성되는데, 이와 대응하게 상기 제1무게추(20)의 하부면에도 자석(210)이 형성되도록 구성함으로써 상기 제1무게추(20)가 상기 가이드부(60)의 안착판(63)의 자석(200)과 자력에 의해 정위치를 유지할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 상기 복수의 가이드봉(62) 또한 일면에 자석(200)이 형성될 수 있는데, 상기 제1무게추(20)가 상향으로 이동될 수 있는 범위 내에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 가이드봉(62) 측면에 형성된 자석(200)과 대응하도록 상기 제1무게추(20)의 측면에도 자석(210)이 형성되어 있다.

상술한 자석(200, 210)의 구성은 상기 제1무게추(20)의 승강 시 자석(200, 210)에서 떨어지는 순간 탄력으로 이중출수관(30)의 상단이 저수공간(R) 내에서 용이하게 잠수되게 하여 출수가 이루어지도록 하기 위함이다.

이하에서, 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치의 작동 원리를 살펴보면, 먼저, 몸체부(10)의 저수공간(R)에 배치되는 제2무게추(40)와 외부에 배치되는 제1무게추(20)는 서로 대응하는 중력을 갖도록 설계되어 있다. 우천 시 빗물은 몸체부(10)의 저수공간(R)에 수용 및 저수되는데, 이와 동시에 상기 제1무게추(20)의 수분흡수제(21) 또한 빗물을 흡수하게 되어 상기 제2무게추(40)보다 상대적으로 중량이 커지게 된다. 이에 상기 제1무게추(20)는 하향 이동하게 되고 상기 연결부재(51)를 통해 연결되는 제2무게추(40)는 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에서 상향 이동한다.

이때, 상기 제2무게추(40)와 결합되는 이중출수관(30) 역시 상기 제2무게추(40)와 연동되어 상향으로 이동되는데, 몸체부(10)의 바닥면과 접하게 되는 입수관(32)과 몸체부(10)의 측면에 관통 고정된 출수관(31)에 의해 이중출수관(30)은 몸체부(10)의 하부측에 고정되어 있으므로 상부측의 이중출수관(30)만이 상기 제2무게추(40)와 함께 상향 이동하여 상기 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에 수용 및 저수된 빗물의 수위보다 상부에 위치할 수 있게 된다.

이후, 바람 및 기온 등의 자연적 환경에 따라 상기 제1무게추(20)의 수분흡수제(21)는 건조되어 점차 가벼워지게 되고, 상기 제2무게추(40)의 중량보다 상대적으로 가벼워지는 시점으로부터 상기 제1무게추(20)는 상향으로 견인력을 받게되며 자석에서 떨어지는 순간 탄력에 의해 빠르게 상향 이동되어 이중출수관(3)의 상단이 저수조 속에 잠수를 하게 됨과 동시에 상기 출수관(31)의 상단 구경을 통해 출수가 이루어지게 된다. 이렇게 한번 출수가 시작되면 공지 기술에 따른 사이펀의 원리에 기해 저수공간(R) 내의 빗물은 상기 출수관(31)과 입수관(32)의 기압 차로 인해 상기 몸체부(10)의 바닥면과 접한 입수관(32)의 일측을 즉, 상기 입수관(32)의 하단 구경을 통해 연속적으로 유입됨과 더불어 상기 출수관(31)의 타측 방향인 상향으로 역류하게 된다. 이에 따라 몸체부(10) 바닥면에 수용된 빗물까지도 상기 입수관(32)의 일측을 통해 상향으로 역류하여 최종적으로는 출수관(31)의 상단 구경으로 재차 유입되고 출수관(31)의 하단 구경을 통해 저수공간(R)에 수용된 빗물은 모두 배출된다. 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 이와 같은 작동 원리에 의해 자연 기후에 따라 입수와 출수를 반복하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 도 1에 나타난 바와 같이 상기 몸체부(10)에 빗물 배출부(70)를 구성하여 임의로 저수공간(R) 내의 빗물을 배수시킬 수 있도록 구성되어 있다.

상기 빗물 배출부(70)는 외부로부터 상기 몸체부(10)의 하부 외측면을 관통하여 몸체부(10)의 저수공간(R)과 연통되는 배출관(71) 및 상기 배출관(71)에 결합되어 배출관(71)의 개폐를 제어하는 밸브(72)로 구성된다.

이때의 밸브(72)는 상기 배출관(71)을 통해 배출되는 유량을 제어하기 위한 것으로 스톱 밸브, 슬루스 밸브 등이 이용될 수 있으며, 관리자의 임의 조작에 의해 개폐되어 저수공간(R) 내의 수용된 빗물을 배출할 수 있다.

이러한 빗물 배출부(70)는 관리자의 임의 조작이 아닌 상술한 이중배출관(30)과 같이 자연 기후에 반응하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면 도 5에 나타난 바와 같이 상기 빗물 배출부(70)는 상기 몸체부(10)의 외측면에 결합되는 고정부재(73)와 상기 고정부재(73)로부터 몸체부(10)의 하부측 방향으로 연결되는 스프링(74) 및 일측이 상기 스프링(74)과 연결되고 타측은 상기 밸브(72)에 결합되어 밸브(72)의 개폐를 조작할 수 있는 수분흡수제(75)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 구조를 가지는 빗물 배출부(70)는 몸체부(10)의 하부에 배치되는 수분흡수제(75)가 빗물의 흡수상태에 따라 상기 밸브(72)를 회전시켜 상기 배출관(71)을 개방 또는 폐쇄하게 된다. 즉, 빗물을 흡수하여 상기 수분흡수제(75)가 중량이 커짐에 따라 하향으로 이동되며 이와 연결된 상기 밸브(72)를 회전시켜 배출관(71)을 폐쇄하게 된다.

반대로 비가 오지 않은 상태에서는 상기 수분흡수제(75)에 흡수된 빗물이 증발하게 되며 이에 따라 점차 가벼워진 상기 수분흡수제(75)는 스프링(74)의 복원력에 의해 상향으로 이동되고 밸브(72)의 회전 방향이 바뀌면서 배출관(71)을 개방시켜 저수공간(R) 내의 빗물을 배출할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 배출관(71)의 외경부에는 도면에 도시되지 않았지만, 걸림쇠와 같은 스토퍼를 장착함으로써 상기 수분흡수제(75)에 의해 회전되는 밸브(72)가 일정 범위 이상으로 회전되지 않도록 하는 것이 타당하다.

이와 같이 본 발명에서는 저수공간(R)에 배치되는 이중출수관(30)과 함께 상기 빗물 배출부(70)에 의해 자연 기후에 유기적으로 수용 및 저수된 빗물을 배출시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 도 6 에 도시된 바와 같이 상기 몸체부(10)의 내부에 배치되며 토기 재질로 구성되는 복수의 정화관(80)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 복수의 정화관(80)은 정화 기능이 우수한 토기로 구성되어 장시간 수용 및 저수되는 빗물에 대한 정화 작용을 수행함에 따라 상기 빗물이 부패되는 것을 방지하게 된다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 2 실시에에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면이다. 또한, 도 9는 상기 도 8의 처마홈통부를 설명하기 위한 도면이고, 도 10a 내지 도 10b는 상기 도 8의 처마홈통부의 작동 상태를 나타내는 도면이다.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 상기 몸체부(10)의 개구된 상부에 빗물받이 덮개(90)가 결합될 수 있다. 예를 들면 도 7에 나타난 바와 같이 상기 빗물받이 덮개(90)는 다공성 재질로 이루어져 이물질이나 곤충 등이 몸체부(10)의 저수공간(R)으로 유입되는 것을 방지한다.

이러한 빗물받이 덮개(90)는 그 형상이 삼각뿔, 사각뿔 등 다양하게 제작될 수 있지만 바람직하게는 원뿔 형상으로 구성되어 낙엽 등과 같은 입자가 큰 물질이 개구된 몸체부(10)의 상부를 밀폐하지 않고 자연 낙하할 수 있도록 되어 있다.

이때, 바람직하게는 상기 몸체부(10)의 상부 및 빗물받이 덮개(90)는 그 둘레를 따라 복수의 결합공(910)이 구비된 결합 플랜지(91)가 형성되어 서로 나사 결합됨으로써 결합 및 분리가 용이하게 이루어질 수 있도록 함이 타당하다.

한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 상기 몸체부의 개구된 상부에 빗물받이 지붕(100) 등이 결합되어 빗물이 몸체부(10) 내부의 저수공간(R)으로 유입될 수 있도록 구성되어 있다. 도 8 내지 도 10b를 참조하여 구체적으로 설명하면, 본 실시예에서는 상기 몸체부(10)의 개구된 상부에 결합되며 사각뿔 형상으로 각 면의 하부의 일정 부분이 빗물이 유입될 수 있도록 다공성 재질(101)로 이루어진 빗물받이 지붕(100)과, 상기 빗물받이 지붕(100)의 각 면 저면부에 결합되어 빗물받이 지붕(100)으로부터 유입되는 빗물을 수용하는 처마홈통부(110) 및 일측이 각 처마홈통부(110)와 연통되며 타측은 상기 몸체부(10)의 내부 저수공간(R)과 연통되도록 몸체부(100)의 외측면을 관통하는 복수의 빗물 유입관(120)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 본 실시예에서는 상기 빗물받이 지붕(100)의 각 면 하부의 다공성 망(101)을 통해 유입되는 빗물이 상기 처마홈통부(110)로 수용됨과 더불어 빗물 유입관(120)을 따라 몸체부(10)의 측면을 통해 저수공간(R)에 유입되는 것이다.

이때, 상기 처마홈통부(110)는 도 9에 나타난 바와 같이 수로받침판(111)과 수로홈(114) 및 유입판(117)을 포함하여 구성된다.

상기 수로받침판(111)은 판 형상으로 상부면이 상기 빗물받이 지붕(100)의 저면부에 결합되며, 외측면의 중앙부위에는 외측으로 돌출 형성되어 무게 중심점이 되는 힌지핀(112)이 결합되어 있다.

또한, 상기 수로받침판(111)의 양측에는 상기 수로홈(114)의 일측 또는 타측이 안착될 수 있도록 각기 안착홈(113, 113-1)이 형성되어 있다.

상기 수로홈(114)은 실질적으로 상기 빗물받이 지붕(100)의 다공성 망(101)을 통해 유입되는 빗물이 유동되는 관으로, 그 길이방향을 따라 수로가 형성되어 있으며 중앙부위가 상기 힌지핀(112)에 힌지 결합되어 있어 그 중앙부위로부터 일측 또는 타측이 상향 또는 하향으로 이동될 수 있다. 이때, 상기 수로홈(114)은 일측 또는 타측이 상향 또는 하향 이동되는 경우 상기 수로받침판(111)의 양 안착홈(113, 113-1)에 의해 어느 한 측이 안착되어 이탈되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 수로홈(114) 일측의 측면으로 빗물을 흡수하는 수분흡수제(115)가 결합되며 그 일측 바닥면에는 상기 수로를 따라 빗물이 배출되도록 배출공(116)이 형성되어 있다.

이러한 수로홈(114)은 수분흡수제(115) 대향측을 상대적으로 무겁게 구성하여 비가 내리지 않는 평상 시에는 상기 수분흡수제(115) 대향측으로 기울어져 있게 된다.

한편, 상기 유입판(117)은 상기 수로받침판(111)의 일측 안착홈(111) 측면에 결합되는데, 상기 수로홈(114)의 저면부에 배치되어 있으며 수로홈(114)의 배출공(116)과 대향하는 일면이 개구되도록 형성된 유입공(118)이 마련되어 상기 빗물 유입관(120)과 연통된다.

작동 상태를 설명하면, 상기 빗물받이 지붕(100)으로부터 유입되는 빗물은 상기 수로홈(114)의 수로로 낙하되면서 미세먼지를 포함한 초기 빗물은 수분흡수제(115) 대향측으로 낙하되다가 상기 수분흡수제(115)가 빗물을 흡수하여 차츰 무거워지게 되면 수분흡수제(115) 측으로 하향으로 기울어지게 된다.

이에 따라 상기 수로홈(114)은 일측에 형성된 안착홈(113)에 안착되어 더 이상 유동되지 않게 됨과 더불어 상기 배출공(116)이 대향하는 유입공(118)과 접하게 된다.

이때, 상기 수로를 흐르는 빗물은 수로홈(114)의 일측 방향으로 유동되고 서로 접하게 되는 상기 배출공(116) 및 유입공(118)을 거쳐 최종적으로 상기 빗물 유입관(120)을 통해 몸체부(10)의 내부 저수공간(R)으로 빗물이 유동되는 것이다.

그 후, 비가 내리지 않는 건조기간에는 상기 수분흡수제(115)의 수분이 증발되어 상기 수로홈(114)은 다시 상기 수분흡수제(115) 대향측으로 기울어지게 된다.

한편, 본 실시예에서는 비가 내리지 않는 건조기간에 발생되는 미세먼지 등의 이물질을 제거하기 위해 작은 폭포 효과를 제공하기 위해 제2수로홈(114-1) 및 제3수로홈(114-2)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상기 제2수로홈(114-1)은 상술한 수로홈(114)과 동일하게 빗물이 유동될 수 있도록 수로가 형성되어 있으며, 상기 수로홈(114)의 상부에 결합되어 수로홈(114)의 상부 일부를 폐쇄하도록 구성된다. 예를 들면 상기 제2수로홈(114-1)은 상기 수로홈(114)의 배출공(116)이 형성된 부분부터 힌지 결합된 수로홈(114)의 중앙부위까지 배치되어 있으며 상기 수로홈(114)의 배출공(116)과 대향하는 바닥면에는 제2배출공(116-1)이 형성되어 있다.

상기 제3수로홈(114-2)은 상술한 수로홈(114)과 동일하게 빗물이 유동될 수 있도록 수로가 형성되어 있으며 상기 제2수로홈(114-1)의 상부에 결합되되 상기 제2배출공(116-1)이 형성된 부분에 배치되도록 결합되어 있다.

이처럼 상기 수로홈(114)과 제2수로홈(114-1) 및 제3수로홈(114-2)은 복수의 층을 이루도록 다단식으로 결합되어 있다.

이로 인해 상기 수로홈(114)의 일측이 빗물을 흡수하여 수분흡수제(115)에 의해 하향 이동되기 전에 즉, 수로홈(114)이 평행 상태를 유지할 때, 상기 제2수로홈(114-1) 및 제3수로홈(114-2)에 수용된 빗물이 순차적으로 낙하되는 힘을 이용하여 일정 시간 동안만 상기 수로홈(114)의 타측을 하향 이동시키게 된다. 이로써 상기 수로홈(114)에 존재하는 이물질은 수로홈(114)이 타측으로 이동되면서 빗물이 쓸고 지나가 수로홈(114)의 타측으로 배출시킨 뒤 상기 수분흡수제(115)가 서서히 빗물을 흡수하면서 다시 수로홈(114)의 일측으로 하향 이동되어 비교적 맑은 빗물만이 상기 몸체부(10)의 저수공간(R)으로 유입될 수 있는 특징이 발생하게 된다.

도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치를 나타내는 도면으로, 본 실시예에 따른 사이펀식 빗물 저수 장치는 단선출수관(130)을 더 포함할 수 있다. 상기 단선출수관(130)은 상술한 이중출수관(30) 및 빗물 배출부(70)와는 다른 구조로, 자연 기후에 따라 저수공간(R) 내 수용 및 저수된 빗물을 일시에 출수하는 것이 아니라 자연 기후에 따라 순차적으로 빗물을 출수할 수 있도록 구성되어 있다.

구체적으로, 상기 단선출수관(130)은 도 11에 나타난 바와 같이 소정의 관경을 가지며, 상술한 이중출수관(30)과 같이 상기 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에서 승강 가능하도록 배치되어 있다. 이러한 단선출수관(130)은 일측이 상기 몸체부(10)의 바닥면과 접해 있으며 몸체부(10)의 하부 측면을 관통하여 외부로 노출되어 있으며, 타측은 상기 저수공간(R)의 상부측으로 배치되어 있다.

이때, 상기 단선출수관(130)은 자연 기후에 따라 상기 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에서 승강 가능하도록 상술한 이중출수관(30)의 작동 구조와 동일하게 이루어질 수 있다.

다시 말해, 상술한 제1무게추(20, 20-1)와 제2무게추(40, 40-1) 및 이들을 연결하기 위한 지지대(50, 50-1)는 각기 한 쌍으로 구성되어 일정 간격으로 이격 배치되어 있으며, 하나의 제1무게추(20)와 제2무게추(40) 및 지지대(50)는 상기 이중출수관(30)을 작용시키도록 구성되고, 다른 하나의 제1무게추(20-1)와 제2무게추(40-1) 및 지지대(50-1)는 상기 단선출수관(130)을 작용시키도록 구성되어 있다. 이에 따라, 상기 다른 하나의 제2무게추(40-1)는 상기 단선출수관(130)의 타측 즉, 단선출수관(130)의 상부측을 감싸도록 결합되어 있으며 상기 다른 하나의 제1무게추(20-1)와 상호 작용하게 되는 것이다.

여기서, 상기 다른 하나의 제1무게추(20-1)와 제2무게추(40-1) 및 지지대(50-1)의 연결관계 및 상호 작용 상태는 앞서 설명한 바와 같이 동일하게 이루어지게 되므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

이로써, 상기 단선출수관(130)은 자연 기후에 따라 상기 몸체부(10)의 저수공간(R) 내에서 점차 하향 이동되면서 저수공간(R)에 수용 및 저수된 빗물은 순차적으로 출수되며, 결과적으로 상기 단선출수관(130)의 일측이 위치하는 높이에 따라 저수공간(R)에 수용 및 저수된 빗물이 순차적으로 출수되어 그 수위가 조절된다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 몸체부 20 : 제1무게추
30 : 이중출수관 40 : 제2무게추
50 : 지지대 60 : 가이드부
70 : 빗물 배출부 80 : 정화관
90 : 빗물받이 덮개 100 : 빗물받이 지붕
110 : 처마홈통부 120 : 빗물 유입관
130 : 단선출수관 200, 210 : 자석

Claims

내부에 저수공간이 마련되고 상부가 개구되어 빗물을 수용하는 몸체부와;
상기 몸체부의 외부에 근접 배치되며 빗물을 흡수하는 수분흡수제와 상기 수분흡수제를 수용하되 상부가 개구된 하우징 및 상기 하우징의 개구된 상부에 결합되는 다공성 덮개로 구성되는 제1무게추와;
상기 몸체부 내부에서 승강 가능하도록 배치되며 일측이 몸체부의 바닥면과 접하는 제1관경을 갖는 입수관과 상기 입수관보다 상대적으로 작은 제2관경을 갖고 상기 입수관에 삽입 배치되되 일측이 상기 입수관으로부터 연장되어 몸체부의 하부 측면을 관통하여 몸체부 외부로 노출되며 타측은 상기 입수관의 상단보다 상대적으로 낮은 위치에 배치되는 출수관으로 구성되는 이중출수관; 및
상기 몸체부의 외측면에 결합되고, 상기 몸체부를 관통하여 상기 제1무게추와 상기 이중출수관의 상부를 연결하는 연결부재가 구비되어 제1무게추의 중력에 의해 상대적으로 상기 이중출수관이 승강 작용하도록 하는 지지대를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀식 빗물 저수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 몸체부의 상부에 결합되며, 사각뿔 형상으로 각 면의 하부가 빗물이 유입될 수 있도록 다공성 재질로 이루어진 빗물받이 지붕과
상기 빗물받이 지붕의 각 면 저면부에 결합되어 빗물받이 지붕으로부터 유입되는 빗물을 수용하는 처마홈통부 및
일측이 각 처마홈통부와 연통되며 타측은 상기 몸체부의 내부 저수공간과 연통되도록 몸체부의 외측면을 관통하여 상기 처마홈통부의 빗물을 유입시키기 위한 복수의 빗물 유입관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀식 빗물 저수 장치.
제 2항에 있어서, 상기 처마홈통부는
판 형상으로 상부면이 상기 빗물받이 지붕의 저면부에 결합되며 외측면의 중앙부위가 외측으로 돌출 형성된 힌지핀이 결합되며 양측에는 상기 힌지핀보다 상대적으로 낮은 위치에서 하기 수로홈의 일측 또는 타측이 안착되도록 각기 안착홈이 형성된 수로받침판과
빗물이 유동되도록 길이방향을 따라 수로가 형성되며, 중앙부위가 상기 힌지핀에 힌지 결합되어 중심축으로부터 양측이 상향 또는 하향으로 이동 가능하되 상기 수로받침판의 양 안착홈에 의해 일측 또는 타측이 이탈되는 것을 방지하고, 일측의 측면으로 수분흡수제가 결합되며 일측 바닥면에는 빗물이 배출되도록 배출공이 형성된 수로홈 및
상기 수로홈의 배출공과 대향하도록 상기 수로받침판의 일측 안착홈 측면에 결합되고 일면이 개구된 유입공이 형성되어 상기 빗물 유입관과 연통되는 유입판을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀식 빗물 저수 장치.
제 3항에 있어서, 상기 처마홈통부는
빗물이 유동될 수 있도록 길이방향을 따라 수로가 형성되며 상기 수로홈의 상부에 결합되되 상기 배출공이 형성된 부분부터 힌지 결합된 부분까지 배치되며, 상기 수로홈의 배출공과 대향하는 바닥면에 제2배출공이 형성된 제2수로홈 및
빗물이 유동될 수 있도록 수로가 형성되며 상기 제2수로홈의 상부에 결합되되 상기 제2배출공이 형성된 부분에 배치되는 제3수로홈을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀식 빗물 저수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 몸체부의 하부 외측면을 관통하여 몸체부의 저수공간과 연통되는 배출관 및 상기 배출관의 개폐를 제어하는 밸브로 구성되는 빗물 배출부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀식 빗물 저수 장치.
제 5항에 있어서, 상기 빗물 배출부는
상기 몸체부 외측면에 결합되는 고정부재와
상기 고정부재로부터 몸체부 하부측 방향으로 연결되는 스프링 및
일측이 상기 스프링과 연결되고 타측은 상기 밸브와 결합되며 빗물의 흡수상태에 따라 상기 밸브를 회전시켜 상기 배출관을 기후에 따라 유기적으로 개폐하는 수분흡수제를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 사이펀식 빗물 저수 장치.