KR20150020348A - 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강우시 교량 위에서 담배꽁초, 타이어 분진 등과 함께 우수드레인을 통해 배출되는 초기우수를 무동력으로 여과통을 회전시켜 탈수 정화처리하여 배출함으로써, 비점오염 물질인 쓰레기, 담배꽁초, 중금속, 타이어분진 및 협잡물 등이 포함된 초기우수 유출수를 효과적으로 정화처리하여 하천 등의 수질오염을 사전에 예방하도록 하는 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치에 관한 발명이다.
본 발명은 상단에는 상단결합부가 구비되고 상부로부터 배출되는 우수를 유도하는 상단우수유도부; 상기 상단우수유도부의 하단에 결합되며 하단에는 하단결합부가 구비되는 하단우수유도부; 상기 하단우수유도부와의 사이에 여과수로가 형성되도록 이격되어 하단우수유도부의 내부에 결합되어 우수에 포함된 이물질을 여과 정화처리하는 회전여과통; 및, 상기 상단우수유도부에 결합되어 낙하하는 우수를 상기 회전여과통의 내벽면에 분사되도록 하여 상기 회전여과통을 회전시키는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치{Rainwater purification system of bridge and building}

본 발명은 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강우시 교량 위에서 담배꽁초, 타이어 분진 등과 함께 우수드레인을 통해 배출되는 초기우수에 의해 여과통이 회전됨으로써, 비점오염 물질인 쓰레기, 담배꽁초, 중금속, 타이어분진 및 협잡물 등이 포함된 초기우수 유출수를 효과적으로 탈수 정화처리하여 하천 등의 수질오염을 사전에 예방하도록 하는 노즐형 초기 우수 정화장치에 관한 발명이다.

일반적으로, 교량 및 도로상에는 차량이 주행하면서 다양한 오염물질이 발생하게 되는데, 담배꽁초는 물론 타이어 분진 및 협잡물, 오일류 등의 오염물질이 발생한다.

그리고, 이러한 오염물질은 강우시 우수와 함께 섞여서 우수드레인으로 유입된 후, 하부로 배출되어 그대로 하천 등으로 유입되며, 이렇게 교량의 비점오염물질이 포함된 초기 우수는 하천, 호소 등의 수질을 오염시키게 된다.

따라서, 최근에는 다양한 종류의 교량용 초기우수 정화처리장치가 제공되고 있는데, 그 중 대한민국 등록실용신안 제452034호의 "교량용 초기 우수 처리장치"가 있다.

이는 하방으로 점점 좁아지는 경사 주면벽을 갖는 양단이 개구된 관체로서 교량용 배수구의 유입구 내부로 설치되며, 외주벽 상부에는 유출공들이 그리고 외주벽 하부에는 미세공들이 형성됨과 아울러 상기 미세공들에 인접하는 상부의 내주면에는 환형의 걸림턱이 형성된 지지관체; 상기 지지관체와 같은 양단이 개구된 관체를 이루어 그 지지관체의 내부에 유도로를 두고 설치되며, 상단에는 상기 걸림턱에 걸리는 환형의 지지턱이 형성되고 중간부에는 하방으로 향하여 좁아지는 유도경사주면을 형성하면서 하단에서는 넓어지는 유도공이 형성되어 유입되는 초기 우수가 상기 유도공을 통과할 때 관 직경의 차이로 인하여 빠른 속도로 낙하되게 유도하기 위한 유도관체; 및 상기 지지관체의 외부를 감싸게 설치되어 상기 유도관체를 통해 하부로 낙하되는 초기 우수로부터 이물질을 포집하며, 포집되는 이물질에 의해 낙하되지 못하는 우수는 상기 지지관체를 경유 후 상기 유도로를 통해 상기 미세공으로 유출되게 하는 이물질 포집망체를 포함한다.

그런데, 상기와 같이 구성된 초기 우수 처리장치를 시공한 후에는, 다음과 같은 문제점이 발생된다.

즉, 지지관체의 하부에 구비된 이물질 포집망체의 내부에 포집된 이물질을 제거할 경우에는, 집수구에서 처리장치를 전체적으로 분리하고, 유도관체를 지지관체로부터 분리한 다음 지지관체를 뒤집는 과정을 통해 포집망체의 이물질을 제거해야 한다. 따라서 종래의 초기 우수 처리장치는 포집망체에 채워진 이물질을 제거하는데 오랜 시간이 걸리게 됨으로써, 배수구의 청소에 많은 인력과 비용이 들게 되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 포집망체(10)에 많은 양의 이물질이 채워짐으로 인해 유도관체(30) 내부에 까지 이물질이 채워지면서 미세공(24)이 막히는 경우에는 오히려 교량 위의 우수가 배수되지 못하고 역류하는 문제점도 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 안출한 것으로써, 우천시 극심하게 오염되어 배출되는 비점오염 물질인 쓰레기, 담배꽁초, 중금속, 타이어분진 및 협잡물 등이 포함된 초기우수 유출수를 효과적으로 정화처리하여 배출함으로써, 하천, 호소 등의 수질오염을 초기에 예방하도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 무동력에 의해 여과통이 회전하면서 탈수 처리가 가능함으로써, 여과효과를 향상시키고자 하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 장치의 결합 및 분리가 간단하여 유지보수가 간편하도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상단에는 상단결합부가 구비되고 상부로부터 배출되는 우수를 유도하는 상단우수유도부; 상기 상단우수유도부의 하단에 결합되며 하단에는 하단결합부가 구비되는 하단우수유도부; 상기 하단우수유도부와의 사이에 여과수로가 형성되도록 이격되어 하단우수유도부의 내부에 결합되어 우수에 포함된 이물질을 여과 정화처리하는 회전여과통; 및, 상기 상단우수유도부에 결합되어 낙하하는 우수를 상기 회전여과통의 내벽면에 분사되도록 하여 상기 회전여과통을 회전시키는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전여과통의 내벽면과 바닥면에는 회전날개편이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 노즐부의 외측에는 내부와 연통되는 노즐분사구가 다수 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전여과통의 하단에 구비되어 회전여과통을 지지하는 회전지지대가 마련되며, 상기 회전여과통의 중앙부에서 회전지지대를 관통하여 고정되는 회전축에는 테이퍼로울러베어링이 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 하단우수유도부는 상기 상단우수유도부보다 작은 폭으로 형성되어, 상기 하단우수유도부와 상단우수유도부 사이에는 바이패스통로가 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전여과통은, 벽면에 통수공이 형성된 외통체; 상기 외통체와 이격되어 구비되는 내통체; 및, 상기 외통체와 내통체 사이에 결합되는 여과필터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 드레인과 상단우수유도부 사이에는 큰 이물질이 상단우수유도부 측으로 유입되지 않도록 거르는 큰이물질걸름부가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 큰이물질걸름부는, 상단에 관통 형성되는 우수유입부; 하단에 관통 형성되는 우수배출부; 상기 우수유입부와 우수배출부 사이에 마련되는 이물질걸름통; 상기 이물질걸름통의 내부 측벽에서 바닥으로 경사지게 결합되어 상기 우수배출부로 큰 이물질은 배출되지 않도록 하고 우수는 통과시키는 그레이팅; 상기 이물질걸름통의 일측에 형성되는 큰이물질배출구; 및, 상기 이물질걸름통의 내부에 수평방향으로 축설되어 상기 우수유입부를 통해 유입되는 우수의 힘에 의해 회전하는 회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전체의 끝단에는 브러쉬가 더 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 우천시 극심하게 오염되어 배출되는 비점오염 물질인 쓰레기, 담배꽁초, 중금속, 타이어분진 및 협잡물 등이 포함된 초기우수 유출수를 효과적으로 여과 정화처리하여 배출함으로써, 하천, 호소 등의 수질오염을 초기에 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 낙하하는 우수의 압력에 의해 여과통을 회전시켜 탈수 처리함으로써, 여과효과를 향상시키는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 결합 및 분리가 간단하여 유지보수가 간편한 장점이 있다.

도 1은 종래 교량용 초기우수정화장치의 단면 예시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치의 분해 예시도
도 3은 도 2의 단면도 예시도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치의 결합 단면 예시도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치의 작동 단면 예시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치의 큰이물질걸름부 측단면도
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치가 드레인의 중도부에 설치된 상태를 도시한 예시도

이하, 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예의 구성을 보다 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하며, 본 발명은 이하 설명되는 실시예를 통해 더욱 명확하게 설명될 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치는 크게 상단우수유도부(100)와 하단우수유도부(200), 그리고 회전여과통(300)과 노즐부(400) 및 큰이물질걸름부(500)로 구성될 수 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상단우수유도부(100)는 상부에 상부결합부(110)가 구비되고, 상측으로부터 배출되는 우수를 하측으로 유도하는 역할을 한다.

하단우수유도부(200)는 하부 드레인(60)과 결합하기 위한 하부결합부(210)가 구비되고, 상단우수유도부(100) 보다 작은 폭으로 되어 상단우수유도부(200)의 하단에 결합된다. 상단우수유도부(100)와 하단우수유도부(200) 사이에는 바이패스통로(220)가 형성된다.

회전여과통(300)은 하단우수유도부(200)의 내부에 결합되며, 하단우수유도부(200)와의 사이에 여과수로(310)가 형성되도록 하단우수유도부(200) 보다 작은 폭으로 형성된다. 회전여과통(300)의 벽체에는 여과필터(340)가 구비될 수 있다.

여과필터(340)는 통수공이 형성된 외통체(330)와 내통체(350)가 이격되어 결합된 사이에 구비될 수도 있다. 이때, 여과필터(340)는 제1여과필터(341)와 제2여과필터(342)의 사이에 과립 형태의 여과재(343)가 삽입되어 구성될 수도 있다.

아울러, 회전여과통(300)의 내벽면에는 회전날개편(360)이 소정의 간격으로 형성될 수 있다. 회전날개편(360)은 수직 또는 소정의 각도로 경사지게 형성될 수도 있다. 또한, 회전여과통(300)의 바닥면에도 회전날개편(361)이 형성될 수 있다.

노즐부(400)는 상부결합부(110)와 연통되도록 내부가 중공부로 되어 상단우수유도부(100)의 내측에서 소정의 길이로 결합된다. 노즐부(400)의 벽면 및 바닥면 측에는 회전여과통(300)의 내벽면과 바닥측을 향하도록 다수의 노즐분사구(410)가 사방으로 나누어서 구비된다. 따라서, 노즐부(400)로부터 분사되는 우수의 압력에 의해 회전날개편(360)(361)이 회전여과통(300)을 회동시키게 된다.

회전여과통(300)의 회전이 원할하도록 하기 위해 회전여과통(300)의 하단에는 별도의 회전지지대(370)가 마련되어 회전여과통(300)을 지지하는 역할을 한다.

회전여과통(300)의 중앙부에는 회전지지대(370)를 관통하여 고정되는 회전축(380)이 구비되며, 회전축(380)의 하부에는 회전력을 향상시키기 위해 테이퍼로울러베어링(381)이 설치된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 큰이물질걸름부(500)는 상부 드레인(50)과 상단우수유도부(100)의 사이에 추가 결합되어 상부 드레인(50)에 포함된 낙엽, 돌멩이 등의 큰 이물질을 걸르도록 구성될 수 있다.

큰이물질걸름부(500)의 상단에는 우수유입부(510)가 관통 형성되며, 하단에는 우수가 배출되는 우수배출부(520)가 관통 형성된다.

우수유입부(510)와 우수배출부(520) 사이에는 이물질걸름통(530)이 마련된다. 이물질걸름통(530)의 내부, 우수배출부(520)의 상측 내부 측벽과 바닥 사이에는 그레이팅(540)이 경사지게 설치되어 큰 이물질은 거르고 우수는 통과시키도록 하는 것이 바람직하다.

그리고, 이물질걸름통(530)의 바닥면 일측에는 그레이팅(540)에 의해 걸러진 낙엽, 돌멩이 등의 큰 이물질을 배출시키기 위한 큰이물질배출구(550)가 구비된다. 큰이물질배출구(550)에는 배출된 큰이물질이 모아지는 보관통(도면에는 도시되지 않음)이 더 구비되는 것도 바람직하다.

이물질걸름통(530)의 내부에는 수평으로 회전체(560)가 축설되되, 이물질걸름통(530)의 측면벽에 근접하도록 축설된다. 회전체(560)와 이물질걸름통(530) 내벽면 사이에 큰 이물질이 끼여 회전체(560)의 회전이 정지되는 것을 방지하기 위해, 회전체(560)의 끝단에는 브러쉬(도면에는 도시되지 않음)가 부착될 수도 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치의 작용에 대해서 설명한다.

본 발명의 초기 우수 정화장치는 교량의 드레인 중도부에 설치되며, 먼저 큰이물질걸름부(500)의 우수유입부(510)가 상부 드레인(50)과 결합된다.

그리고, 큰이물질걸름부(500)의 우수유입부(510)에는 내측에 노즐부(400)가 구비된 상단우수유도부(100)의 상부결합부(110)가 결합되며, 상단우수유도부(100)의 하단 측에는 하단우수유도부(200)가 이격되어 결합된다.

이를 위해 먼저, 하단우수유도부(200)의 내부 중앙부에 고정된 회전축(380)에 회전지지대(370)를 끼워 고정하고, 회전지지대(370)의 상부에 회전여과통(300)을 올려 결합한 후 회전축(380)과 견고히 고정한다.

따라서, 상기와 같이 설치된 본 발명의 교량의 드레인용 초기 우수 정화장치에 오염물질과 함께 우수가 유입되면, 먼저 큰이물질걸름부(500)의 우수유입부(510)를 통해 이물질걸름통(530)으로 유입된다.

큰이물질걸름부(500)의 우수유입부(510)를 통해 유입된 우수는 낙하하면서 회전체(560)에 부딪쳐 회전체(560)를 회전시키게 되고, 그레이팅(540)에 의해 낙엽, 돌멩이 등의 큰 이물질은 걸러져 회전하는 회전체(560)에 의해 큰이물질배출구(550) 측으로 유도되어 배출된다.

그레이팅(540)을 통과한 우수는 상단우수유도부(100)로 유입되어 노즐부(400)로 유입된 후 사방의 노즐분사구(410)를 통해 분사되어 회전여과통(300)의 회전날개편(360)(361)에 부딪치게 된다. 따라서, 분사되는 우수의 압력에 의해 회전여과통(300)이 회전을 하게 된다.

노즐분사구(410)를 통해 분사된 우수는 여과필터(340)를 거치면서 미세 이물질까지 여과되어 외통체(330)의 통수공을 통해 외부로 배출된다. 이때, 회전력을 가지며 낙하하는 우수가 회전하는 회전여과통(300)의 제1여과필터(341)와 제2여과필터(342) 및 그 사이에 삽입된 여과재(343)에 의해 탈수되면서 여과가 이루어지므로 여과효율이 향상되게 된다.

여과되어 회전여과통(300)의 외통체(330) 외부로 배출된 우수는 하단우수유도부(200)와의 사이 여과수로(310)를 통해 하단우수유도부(200) 하부결합부(210)를 통해 하부 드레인(60)으로 배출된다.

한편, 초기 우수에 포함된 많은 이물질은 회전여과통(300)에 의해 여과되면서, 소정의 시간이 지나면 회전여과통(300) 및 여과필터(340)의 기공을 막아 여과가 이루어지지 않고 회전여과통(300)의 상부로 넘치게 된다.

그러나, 일정 시간이 지난 후의 우수는 그다지 오염이 심하지 않은 우수가 배출되는 바, 이는 굳이 여과가 이루어지지 않아도 되므로 회전여과통(300)의 여과필터(340)를 거치지 않고 배출이 되어도 오염도가 낮아 크게 문제시 되지 않게 된다.

그리고, 회전여과통(300)의 상부로 넘친 우수는 하단우수유도부(200)와의 사이에 형성된 여과수로(310)를 통해 하단우수여과부(200)의 하부로 유입되어 하부드레인(60)으로 배출된다.

따라서, 본 발명의 초기 우수 정화장치는 우수에 포함된 큰 이물질이 별도 여과되고, 큰 이물질이 걸러진 우수는 회전력을 가지면서 하강하여 회전여과통(300)에 의해 여과됨으로써, 여과성능이 향상되게 된다. 또한, 여과필터가 막혀 여과기능을 상실하는 경우에도 회전여과통 상부 및, 하단우수유도부(200)와 상단우수유도부(100) 사이에 형성된 바이패스통로(220)를 통해 바이패스되어 배출되므로, 드레인이 막힐 염려가 없이 우수가 배출되게 된다.

본 명세서의 상세한 설명 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있는 것이므로, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 할 것이다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예의 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100 : 상단우수유도부 110 : 상부결합부
200 : 하단우수유도부 210 : 하부결합부
220 : 바이패스통로 300 : 회전여과통
310 : 여과수로
330 : 외통체 340 : 여과필터
341 : 제1여과필터 342 : 제2여과필터
343 : 여과재 350 : 내통체
360 : 회전날개편 370 : 회전지지대
380 : 회전축 400 : 노즐부
410 : 노즐분사구 500 : 큰이물질걸름부
510 : 우수유입부 520 : 우수배출부
530 : 이물질걸름통 540 : 그레이팅
550 : 큰이물질배출구 560 : 회전체

Claims (10)

1. 상단에는 상단결합부가 구비되고 상부로부터 배출되는 우수를 유도하는 상단우수유도부;
   상기 상단우수유도부의 하단에 결합되며 하단에는 하단결합부가 구비되는 하단우수유도부;
   상기 하단우수유도부와의 사이에 여과수로가 형성되도록 이격되어 하단우수유도부의 내부에 결합되어 우수에 포함된 이물질을 여과 정화처리하는 회전여과통; 및,
   상기 상단우수유도부에 결합되어 낙하하는 우수를 상기 회전여과통의 내벽면에 분사되도록 하여 상기 회전여과통을 회전시키는 노즐부를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 회전여과통의 내벽면에는 회전날개편이 구비되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 회전여과통의 바닥면에 회전날개편이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 노즐부의 외측에는 내부와 연통되는 노즐분사구가 다수 형성되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
5. 제 1항에 있어서,
   상기 회전여과통의 하단에 구비되어 회전여과통을 지지하는 회전지지대가 마련되며, 상기 회전여과통의 중앙부에서 회전지지대를 관통하여 고정되는 회전축에는 테이퍼로울러베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 하단우수유도부는 상기 상단우수유도부보다 작은 폭으로 형성되어, 상기 하단우수유도부와 상단우수유도부 사이에는 바이패스통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 회전여과통은,
   벽면에 통수공이 형성된 외통체;
   상기 외통체와 이격되어 구비되는 내통체; 및,
   상기 외통체와 내통체 사이에 결합되는 여과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
8. 제 1항에 있어서,
   상기 드레인과 상단우수유도부 사이에는 큰 이물질이 상단우수유도부 측으로 유입되지 않도록 거르는 큰이물질걸름부가 더 마련되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
9. 제 8항에 있어서, 상기 큰이물질걸름부는,
   상단에 관통 형성되는 우수유입부;
   하단에 관통 형성되는 우수배출부;
   상기 우수유입부와 우수배출부 사이에 마련되는 이물질걸름통;
   상기 이물질걸름통의 내부 측벽에서 바닥으로 경사지게 결합되어 상기 우수배출부로 큰 이물질은 배출되지 않도록 하고 우수는 통과시키는 그레이팅;
   상기 이물질걸름통의 일측에 형성되는 큰이물질배출구; 및,
   상기 이물질걸름통의 내부에 수평방향으로 축설되어 상기 우수유입부를 통해 유입되는 우수의 힘에 의해 회전하는 회전체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.
   
10. 제 9항에 있어서,
    상기 회전체의 끝단에는 브러쉬가 더 결합되는 것을 특징으로 하는 우수의 압력에 의해 탈수 여과되는 노즐형 초기 우수 정화장치.

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