KR20190023778A

KR20190023778A - 초기우수 배제 장치

Info

Publication number: KR20190023778A
Application number: KR1020170110034A
Authority: KR
Inventors: 안병준; 주정식; 홍성호; 김지혜
Original assignee: 코리아엔텍 주식회사
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2019-03-08
Also published as: KR102029164B1

Abstract

본 발명과 관련된 초기우수 배제 장치는, 빗물이 흐르는 제1배관과 연결되며, 상기 제1배관으로 유입되는 빗물을 외부로 방류하는 제1배수구와 용수로 활용되기 위한 제2배수구가 하부에 각각 형성된, 제1탱크; 빗물이 흐르는 제2배관과 연결되며, 상기 제1탱크의 일측에서 승강 가능하게 형성된, 제2탱크; 상기 제1배수구와 상기 제2배수구 사이를 이동하며 상기 제1배수구와 상기 제2배수구를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 형성된, 개폐판; 일단은 상기 제2탱크에 연결되고 타단은 상기 개폐판의 일측에 연결되어, 상기 제2탱크의 승강에 따라 상기 개폐판을 이동시킬 수 있게 형성된, 제1와이어; 일단이 상기 개폐판의 타측에 연결되는 제2와이어; 및 상기 제2와이어의 타단에 연결되며, 상기 제2탱크에 채워진 빗물의 양이 기준치보다 적을 때, 상기 개폐판이 제1배수구를 막을 수 있게 중량을 제공하는 무게추를 포함할 수 있다.

Description

초기우수 배제 장치{DEVICE FOR SEPARATING INITIAL RAINWATER}

본 발명은 빗물이용시설에서 오염 또는 산성도가 높은 초기우수를 배제할 수 있도록 구성된 장치에 관한 것이다.

빗물은 그 자체로 중요한 수자원이다. 지면을 따라 흐르거나 지표로 스며든 빗물은 하천이나 강으로 흘러 생활용, 농업용, 공업용 등 각종 용수로 사용된다. 그러나, 어느 지역이나 건물에서 강우가 있더라도 하천 또는 하수로 이미 흘러버린 빗물은 이를 위한 재이용 시설이 없는 한 그 지역이나 건물에 활용되기는 어렵다.

아스팔트나 콘크리트 등으로 대부분의 면적이 포장되어 있는 도시에서는 빗물이 스며들 땅이 많지 않고 그대로 하천이나 하수로 흘러버리게 된다. 따라서, 포장면 하부의 토양은 빗물의 유입이 거의 차단되며, 조경 식물 또는 미생물의 생존을 위한 수분의 공급도 줄어든다.

'빗물이용시설'은 건축물의 지붕면 등에 내린 빗물을 모아 이용할 수 있도록 처리하는 시설을 말하는데, 수자원의 효율적인 활용 및 환경에 대한 인식이 높아짐에 따라, 일정한 건축물에는 빗물이용시설을 설치·운영하도록 되어 있다(물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률 제8조 참조).

빗물이용시설의 설계 및 설치에 있어서는 빗물의 용도와 집수 가능한 빗물량, 수질, 설치공간과 장소, 빗물 저류조의 용량 등이 주요 고려요소가 된다. 빗물이용시스템은 크게 집수시설, 처리시설 및 급수시설을 포함하는 형태이며, 이중 집수시설은 초기우수를 배제할 수 있는 장치를 포함한다. 초기우수 배제시설은 오염물 또는 산성비가 많이 포함되어 있는 초기 우수가 집수탱크 등으로 유입되지 않도록 하는 시설이다.

초기우수 배제 장치는 유입되는 초기 우수의 탱크 유입을 차단하고 방류시킬 수 있도록 하는 기술 원리 또는 메카니즘에 따라 다양한 장치가 고안되어 왔다. 유형 면에서 이들은 부력체 또는 기울어진 개폐판을 이용하는 것, 센서를 사용하는 것 등 다양하다. 이중 후자의 경우 센서 및 이를 위한 처리장치의 설치 및 유지를 위한 과대한 비용이 발생한다는 단점이 있다. 부력체 또는 기울어진 개폐판을 사용하는 기술의 경우, 무동력 방식인 장점이 있으나, 기구 또는 기계적 방식으로서 고장 가능성을 줄이고 안정적인 작동이 될 수 있도록 하는 것이 중요하다.

* 관련선행기술

대한민국 공개실용신안 제20-2017-0002022호(2017. 06.09. 공개)

대한민국 등록특허 제10-1682756호(2016. 12. 05. 공고)

대한민국 등록특허 제10-1631575호(2016. 06. 17. 공고)

대한민국 등록특허 제10-1608197호(2016. 04. 01. 공고)

대한민국 등록특허 제10-1604465호(2016. 03. 17. 공고)

본 발명은 초기 우수의 중량을 기초로 안정적으로 작동될 수 있는 메카니즘을 갖는 초기우수 배제 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제1배관은 빗물 이용을 위한 취수의 대상면으로부터 취수되도록 구성되고, 상기 제2배관은 상기 대상면과 독립적으로 설치되는 집수트레이로부터 취수되도록 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 개폐판은 상기 제1배수구와 상기 제2배수구 사이를 수평으로 슬라이드이동될 수 있게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제2탱크와 상기 무게추는 상기 제1탱크에 대하여 반대쪽에 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초기우수 배제장치는, 상기 제1와이어의 일단이 상기 제2탱크에 의하여 수직으로 이동되도록 하고 상기 제1와이어의 타단이 상기 개폐판을 수평으로 이동되도록 상기 제1와이어를 가이드하는 복수의 제1롤러를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초기우수 배제장치는, 상기 제2와이어의 일단이 상기 개폐판에 의하여 수평으로 이동되도록 하고 상기 제2와이어의 타단이 상기 무게추가 수직으로 이동되도록 상기 제2와이어를 가이드하는 복수의 제2롤러를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초기우수 배제장치는, 상기 제1배수구의 하부에 설치되는 여과함; 상기 여과함의 내부에 구비되는 활성탄; 및 상기 여과함의 일측에 배치되는 점검 도어를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초기우수 배제장치는, 상기 제1탱크의 일측에 고정되며, 상기 무게추가 내부공간에서 수직으로 이동되도록 가이드하는 가이드 실린더를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초기우수 배제장치는, 상기 제1탱크의 타측에 좌우로 고정되는 한 쌍의 제1수직가이드프레임; 및 상기 제2탱크에 형성되며, 상기 제1수직가이드프레임에 의해 가이드될 수 있게 형성된 한 쌍의 제2수직가이드프레임을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초기우수 배제장치는, 상기 제2탱크의 하단의 측면에 형성되며, 상기 제2탱크에 채워진 빗물이 서서히 배출될 수 있게 형성된 미소 개구를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 제2배관은 상기 제2탱크의 상단에 형성된 가이드홀을 따라 수직으로 상대이동될 수 있게 형성될 수 있다.

본 발명과 관련된 초기우수 배제 장치에 의하면, 제1배관에 연결된 제1탱크로 유입되는 빗물의 유로를 제1탱크와 별도로 구비되는 제2탱크에 채워지는 빗물의 양 즉 무게에 의하여 전환하는 방식으로서, 초기우수의 기준에 따른 정확한 동작을 기대할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 제1탱크의 하부에 제1배수구와 제2배수구를 설치하고 제1배수구와 제2배수구 사이를 개폐판이 와이어에 의하여 수평으로 이동하면서 제1배수구 또는 제2배수구를 덮는 것으로, 제1탱크에 채워지는 빗물의 수압에 의하여 폐쇄되는 제1배수구 또는 제2배수구와 개폐판 사이의 수밀성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명과 관련된 일 예에 의하면, 빗물이 채워지는 제2탱크의 무게와 제1탱크의 일측에 배치된 무게추의 무게를 각각의 와이어 및 롤러를 통하여 개폐판에 전달하는 방식으로서 동작의 안정성을 제공한다.

도 1은 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)의 사시도
도 2는 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)가 설치된 상태를 개략적으로 보인 단면도
도 3은 도 1의 초기우수 배제장치(100)의 내부 모습을 보이기 위한 반단면 사시도
도 4와 도 5는 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)의 작동상태를 보인 것으로, 도 4는 초기우수 상태를, 도 5는 중기 이후 강우 상태를 보인 도면들

이하, 본 발명과 관련된 초기우수 배제 장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)의 사시도이다. 도 1과 같이, 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)는 제1탱크(110)와, 제1탱크(110)의 일측에 배치된 제2탱크(120)를 구비하고 있다. 제1탱크(110)의 상부에는 덮개(111)가 구비되며, 덮개(111)는 제1배관(105)과 연결되어 있다. 제1탱크(110)의 하부에는 제1배수구(113) 및 제2배수구(114)가 배치되며, 제1배수구(113)의 하부에는 여과함(170)이 구비되어 있다.

제2탱크(120)의 상부에는 가이드홀(122)이 형성되어 있으며, 가이드홀(122)을 통하여 제2배관(121)이 제2탱크(120)의 내부로 삽입된다. 제2탱크(120)는 제1수직가이드프레임(117)을 통하여 상하로 승강가능하게 구성되어 있다. 확대도면과 같이, 제2탱크(120)의 하부 일측에는 미소 개구(125)가 형성되어 있다. 제1탱크(110), 제2탱크(120) 및 미소 개구(125)의 구체적인 구성과 작용에 대하여는 후술한다.

도 2는 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)가 설치된 상태를 개략적으로 보인 단면도이며, 도 3은 도 1의 초기우수 배제장치(100)의 내부 모습을 보이기 위한 반단면 사시도이다.

이들 도면에 도시된 것과 같이, 제1배관(105)은 빗물 이용을 위한 대상면(101)으로부터 취수되도록 구성되어 있다. 제2배관(121)은 대상면(101)과 독립적으로 설치되는 집수트레이(103)로부터 취수되도록 구성될 수 있다.

제1탱크(110)의 하부에 위치하는 제1배수구(113)는 제1탱크(110)로 유입되는 빗물을 용수로 활용하기 위한 것이고, 제2배수구(114)는 제1탱크(110)로 유입되는 빗물 중 초기우수를 외부로 방류하도록 구성된다. 제1배수구(113)의 하부에 배치된 여과함(170)의 내부에는 활성탄(175)이 구비될 수 있다. 그에 따라, 강우 중기 이후의 빗물은 제1배수구(113)를 통하여 용수 탱크(미도시)나 빗물이 지하수층에 직접 흘러들어가게 만든 시설인 인공 함양공(미도시)으로 흐르기 전에 활성탄(175)에 의하여 1차 여과될 수 있다. 활성탄(175)의 재생이나 용이한 교체를 위하여 여과함(170)의 외측에는 점검 도어(171; 도 1 참조)가 구비될 수 있다.

제2탱크(120)는 제2배관(121)과 연결되어 있으며, 제1탱크(110)의 일측에서 승강 가능하게 되어 있다. 앞서 설명된 제1수직가이드프레임(117)은 제1탱크(110)의 일측에 좌우로 한 쌍이 고정된 형태로 되어 있으며, 제2탱크(120)에는 제1수직가이드프레임(117)에 의해 가이드될 수 있는 한 쌍의 제2수직가이드프레임(127)이 부착될 수 있다. 형상 면에서, 제1수직가이드프레임(117)은 'ㄱ'자 형태이고, 제2수직가이드프레임(127)은 'ㅁ'자 단면 형태를 가질 수 있다. 이러한 제1수직가이드프레임(117)과 제2수직가이드프레임(127)은 제1탱크(110)와 제2탱크(120)의 상호 접하는 면의 양단에 한 쌍이 형성됨으로써 일방으로 흔들리는 것을 효과적으로 방지한다.

제1탱크(110)의 내부에는 개폐판(130)이 구비된다. 개폐판(130)은 제1배수구(113)와 제2배수구(114) 사이를 이동하며 제1배수구(113)와 제2배수구(114)를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 형성된다. 형상 면에서 개폐판(130)은 금속판의 형태로서, 강우시 제1탱크(110)에 빗물이 유입되면, 덮고 있던 제1배수구(113) 또는 제2배수구(114)에는 개폐판(130)에 걸리는 빗물의 무게에 의한 압력이 작용하게 되고, 그에 따라 수밀력을 확보할 수 있게 된다. 개폐판(130)은 양단에는 연결고리가 각각 형성되어 있으며, 각각의 고리에는 제1와이어(140) 및 제2와이어(150)가 연결되어 있다.

제1와이어(140)는 그 일단이 제2탱크(120)에 연결되어 있으며 그 타단은 개폐판(130)의 일측 고리에 연결된다. 그에 따라, 제1와이어(140)는 제2탱크(120)의 승강에 따라 개폐판(130)을 이동시킨다. 제1탱크(110)에는 제1와이어(140)의 일단이 제2탱크(120)에 의하여 수직으로 이동되도록 하고 제1와이어(140)의 타단이 개폐판(130)이 수평으로 이동되도록 제1와이어(140)를 가이드하는 복수의 제1롤러(143)가 설치될 수 있다.

제2와이어(150)는 그 일단이 개폐판(130)의 타측 고리에 연결되어 있으며, 그 타단은 무게추(160)에 연결된다. 무게추(160)는 제2탱크(120)에 채워진 빗물의 양이 기준치보다 적을 때 개폐판(130)이 제1배수구(113)를 막을 수 있는 정도의 중량을 갖도록 형성된다. 무게추(160)와 제2탱크(120)는 제1와이어(140) 및 제2와이어(150)를 매개로 하여 제1탱크(110)에 대하여 반대쪽에 상호 배치될 수 있다. 개폐판(130)은 제1와이어(140)를 통하여 전달되는 제2탱크(120)의 무게(W1)와 제2와이어(150)를 통하여 전달되는 무게추(160)의 무게(W2) 중 어느 것이 무거운지에 따라 제1배수구(113)를 막거나 제2배수구(114)를 막게 된다. 제1탱크(110)에는 개폐판(130)이 제1와이어(140) 및 제2와이어(150)의 장력이 작용하는 경우에도 개폐판(130)이 제1배수구(113) 또는 제2배수구(114)에 정확히 위치할 수 있도록 개폐판(130)의 위치를 유지시키는 제1스토퍼(118) 및 제2스토퍼(119)가 각각 형성될 수 있다.

제1탱크(110)에는 제2와이어(150)의 일단이 무게추(160)에 의하여 수직으로 이동되도록 하고 제2와이어(150)의 타단이 개폐판(130)이 수평으로 이동되도록 제2와이어(150)를 가이드하는 복수의 제2롤러(153)가 구비될 수 있다. 또한, 제1탱크(110)의 일측에는 무게추(160)가 내부공간에서 수직으로 원활히 이동되도록 가이드하는 가이드 실린더(161)가 고정될 수 있다.

제2배관(121)은 제2탱크(120)의 가이드홀(122)을 통하여 제2탱크(120)의 내부로 삽입되어 있으며, 그에 따라 제2배관(121)은 수직방향으로 상대이동되면서 빗물을 제2탱크(120)로 안내한다.

재질 면에서, 제1탱크(110), 제2탱크(120), 개폐판(130), 제1와이어(140), 제2와이어(150), 제1롤러(143), 제2롤러(153), 여과함(170) 등은 스테인리스 스틸과 같은 내식성 금속에 의해 제작될 수 있다.

도 4와 도 5는 본 발명과 관련된 초기우수 배제장치(100)의 작동상태를 보인 것으로, 도 4는 초기우수 상태를, 도 5는 중기 이후 강우 상태를 보인 도면들이다.

도 4와 같이, 비가 오기 전 또는 초기 강우시 개폐판(130)은 제1배수구(113)를 덮는 상태로 위치되어 있다. 강우에 의하여, 대상면(101)에서 집수된 빗물은 제1배관(105) 및 제1탱크(110)로 유입되고, 집수트레이(103)에서 집수된 빗물은 제2배관(121) 및 제2탱크(120)로 유입된다. 제2탱크(120)에 채워진 초기우수의 양은 기준무게보다 적어 개폐판(130)은 초기위치에서 이동되지 않는다. 그에 따라, 제1탱크(110)에 유입되는 초기우수는 제2배수구(114)를 통하여 외부로 방류하게 된다. 방류된 우수는 맨홀 등을 통하여 하수된다.

도 5와 같이, 제2탱크(120)에 기준치 이상의 빗물이 채워지는 경우, 제2탱크(120)의 무게도 기준치를 초과하게 되어 하강하게 되고, 제1와이어(140)에 의하여 개폐판(130)이 슬라이드 이동된다. 그에 따라, 개폐판(130)은 막고 있던 제1배수구(113)를 개방하는 한편, 제2배수구(114)를 덮어 폐쇄시킨다. 이때, 무게추(160)는 제2와이어(150)에 의해 상승된 위치에 있게 된다.

제1배수구(113)는 앞서 설명한 바와 같이, 용수 탱크 또는 인공 함양공에 연결될 수 있으며, 여과함(170)을 통과하여 정수된 빗물이 용수 탱크 또는 인공 함양공에 공급된다. 이때, 미소 개구(125; 도 1 참조)는 제2탱크(120)에 채워진 빗물을 조금씩 배출하고 있으며, 강우량이 감소하거나 비가 그치면, 제2탱크(120)의 무게도 미소 개구(125)를 통하여 배출한 빗물의 양에 따라 감소하게 된다. 제2탱크(120)의 전체 무게가 기준치보다 적은 경우, 반대로 상승하게 된다. 그에 따라, 개폐판(130)의 위치도 제2배수구(114)를 덮고 있던 위치에서 다시 제1배수구(113)를 덮는 위치로 이동하게 된다.

상기와 같이 설명된 초기우수 배제 장치는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

100: 초기우수 배제장치 101: 대상면
103: 집수트레이 105: 제1배관
110: 제1탱크 111: 덮개
113: 제1배수구 114: 제2배수구
117: 제1수직가이드프레임 118: 제1스토퍼
119: 제2스토퍼 120: 제2탱크
121: 제2배관 122: 가이드홀
125: 미소 개구 127: 제2수직가이드프레임
130: 개폐판 140: 제1와이어
143: 제1롤러 150: 제2와이어
153: 제2롤러 160: 무게추
161: 가이드 실린더 170: 여과함
171: 점검 도어 175: 활성탄

Claims

빗물이 흐르는 제1배관과 연결되며, 상기 제1배관으로 유입되는 빗물을 용수로 활용하기 위한 제1배수구와 외부로 방류하는 제1배수구가 하부에 각각 형성된, 제1탱크;
빗물이 흐르는 제2배관과 연결되며, 상기 제1탱크의 일측에서 승강 가능하게 형성된, 제2탱크;
상기 제1배수구와 상기 제2배수구 사이를 이동하며 상기 제1배수구와 상기 제2배수구를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 형성된, 개폐판;
일단은 상기 제2탱크에 연결되고 타단은 상기 개폐판의 일측에 연결되어, 상기 제2탱크의 승강에 따라 상기 개폐판을 이동시킬 수 있게 형성된, 제1와이어;
일단이 상기 개폐판의 타측에 연결되는 제2와이어; 및
상기 제2와이어의 타단에 연결되며, 상기 제2탱크에 채워진 빗물의 양이 기준치보다 적을 때, 상기 개폐판이 제1배수구를 막을 수 있게 중량을 제공하는 무게추를 포함하는, 초기우수 배제 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1배관은 빗물 이용을 위한 취수의 대상면으로부터 취수되도록 구성되고, 상기 제2배관은 상기 대상면과 독립적으로 설치되는 집수트레이로부터 취수되도록 구성되는, 초기우수 배제장치.
제1항에 있어서,
상기 개폐판은 상기 제1배수구와 상기 제2배수구 사이를 수평으로 슬라이드이동될 수 있게 형성된, 초기우수 배제 장치.
제3항에 있어서,
상기 제2탱크와 상기 무게추는 상기 제1탱크에 대하여 반대쪽에 배치된, 초기우수 배제 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1와이어의 일단이 상기 제2탱크에 의하여 수직으로 이동되도록 하고 상기 제1와이어의 타단이 상기 개폐판을 수평으로 이동되도록 상기 제1와이어를 가이드하는 복수의 제1롤러를 포함하는, 초기우수 배제 장치.
제4항에 있어서,
상기 제2와이어의 일단이 상기 개폐판에 의하여 수평으로 이동되도록 하고 상기 제2와이어의 타단이 상기 무게추가 수직으로 이동되도록 상기 제2와이어를 가이드하는 복수의 제2롤러를 포함하는, 초기우수 배제 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1배수구의 하부에 설치되는 여과함;
상기 여과함의 내부에 구비되는 활성탄; 및
상기 여과함의 일측에 배치되는 점검 도어를 더 포함하는, 초기우수 배제 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1탱크의 일측에 고정되며, 상기 무게추가 내부공간에서 수직으로 이동되도록 가이드하는 가이드 실린더를 더 포함하는, 초기우수 배제 장치.
제4항에 있어서,
상기 제1탱크의 타측에 좌우로 고정되는 한 쌍의 제1수직가이드프레임; 및
상기 제2탱크에 형성되며, 상기 제1수직가이드프레임에 의해 가이드될 수 있게 형성된 한 쌍의 제2수직가이드프레임을 더 포함하는, 초기우수 배제 장치.
제1항에 있어서,
상기 제2탱크의 하단의 측면에 형성되며, 상기 제2탱크에 채워진 빗물이 서서히 배출될 수 있게 형성된 미소 개구를 더 포함하는, 초기우수 배제장치.
제1항에 있어서,
상기 제2배관은 상기 제2탱크의 상단에 형성된 가이드홀을 따라 수직으로 상대이동될 수 있게 형성되는, 초기우수 배제장치.