KR20230139938A - 빗물 정수 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빗물 정수 장치에 대한 것으로서, 특히, 다수개의 정화통과 오존 처리 장치를 이용하여 음용수 공급이 어려운 지역에 간단한 구조로 음용수를 효율적으로 공급할 수 있는 빗물 정수 장치에 관한 것이다. 본 발명은 다수의 정화통을 이용하여 빗물을 다단 침전 정화하여 무동력으로 빗물을 쉽게 정화할 수 있다. 또한, 본 발명은 정화된 빗물을 다시 오존 처리하여 음용수로 사용할 수 있다. 본 발명은 저장된 빗물의 상부만을 월류시키기 위한 월류관을 정화통 사이에 구비하여 빗물의 정화 효율을 증가시킬 수 있다. 본 발명은 간단한 구조로 빗물을 음용수로 정화할 수 있어 음용수 공급이 어려운 지역에 음용수를 효율적으로 공급할 수 있다. 본 발명은 빗물 저장량이 사용자 수와 대비하여 모자랄 경우 각 사용자를 확인한 후 음용수를 배급할 수 있다. 또한, 본 발명은 정화통 내에 서로 상이한 흡착부재를 넣어 빗물의 정화 효율을 증가시킬 수 있다. 본 발명은 정화통의 내면에 패턴을 형성하여 빗물을 자연적으로 정화할 수 있는 바이오 필름이 쉽게 발생하여 부착되도록 할 수 있다. 본 발명은 회전 가능한 수위계를 구비하여 정화통 내에 저장된 빗물의 수위를 쉽게 확인할 수 있다.
Description
본 발명은 빗물 정수 장치에 대한 것으로서, 특히, 다수개의 정화통과 오존 처리 장치를 이용하여 음용수 공급이 어려운 지역에 간단한 구조로 음용수를 효율적으로 공급할 수 있는 빗물 정수 장치에 관한 것이다.
음용수는 사람이 먹을 수 있는 물을 의미하는 것으로서, 일반적으로 상수도 등을 통해 정해진 건물이나 위치에 공급되거나 생수와 같이 물병에 담겨 공급된다. 이러한 음용수는 경제가 발전한 지역에서는 대부분 문제없이 공급되지만, 환경이 열악한 지역에서는 제대로 공급되지 않는 경우가 많다. 따라서, 이러한 지역에 음용수를 간단하고 안정적으로 공급할 수 있는 장치가 필요하다.
본 발명의 목적은 음용수 공급이 어려운 지역에 간단한 구조로 음용수를 효율적으로 공급할 수 있는 빗물 정수 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 빗물 정수 장치는, 빗물 집수 구조물로부터 수집되는 빗물에서 이물질을 제거하여 1차 정화하는 초기 우수 배제 장치와, 초기 우수 배제 장치에서 1차 정화된 빗물을 침전을 통해 2차 정화하는 다수개의 정화통, 다수개의 정화통에서 2차 정화된 빗물을 음용수로 3차 정화하는 오존 처리 장치, 오존 처리 장치를 통해 3차 정화된 음용수를 사용처에 공급하는 음용수 공급 장치, 및 빗물의 저장량과 음용수를 공급받는 사용자 수를 기반으로 음용수 공급 장치의 음용수 공급을 제어하는 빗물 공급 제어 장치를 포함한다.
빗물 공급 제어 장치는, 음용수 배급을 시작하는 기준값인 기준 저장량을 저장하는 기준 저장량 저장부와, 사용자 고유 태그 ID를 포함하는 사용자 정보를 저장하는 사용자 정보 저장부, 다수개의 정화통에 저장된 빗물 저장량을 수위 센서를 통해 획득하고, 획득된 빗물 저장량이 기준 저장량 미만일 경우 음용수 배급을 결정하는 저장량 판단부, 저장량 판단부가 음용수 배급을 결정하면, 빗물 저장량과 사용자 수를 기반으로 배급량을 연산하는 배급량 연산부, 사용자 고유 태그 ID가 저장된 NFC 카드 또는 단말기가 태그 리더기에 태그되면, NFC 카드 또는 단말기에 저장된 사용자 고유 태그 ID와 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자 고유 태그 ID가 동일한지 비교하는 태그 ID 판단부, 태그 ID 판단부가, NFC 카드 또는 단말기에 저장된 사용자 고유 태그 ID와 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자 고유 태그 ID가 동일한 것으로 판단하면, 배급량 연산부에서 연산된 배급량을 기준으로 음용수 공급 장치의 밸브를 개폐하는 밸브 제어부를 포함한다.
다수개의 정화통에는 서로 상이한 흡착부재가 내부에 구비될 수 있다.
이 경우, 다수개의 정화통은 빗물이 이동하는 방향을 기준으로 순서대로 배열된 제1 정화통과 제2 정화통 및 제3 정화통을 포함하고, 흡착부재는, 제1 정화통에 구비되며 기공이 형성된 음이온 제거용 이온교환수지인 제1 흡착부재와, 제2 정화통에 구비되며 제1 흡착부재보다 기공이 작은 스펀지형 이온 교환수지인 제2 흡착부재, 및 제3 정화통에 구비되며 섬유상 이온교환 수지인 제3 흡착부재를 포함할 수 있다.
다수개의 정화통에 형성된 수위계를 더 포함하며, 수위계는, 다수개의 정화통 측면에 형성된 투명창과, 투명창 내에 회전가능하도록 형성된 눈금계를 포함하며, 눈금계에는 제1 자성체가 설치되고, 투명창에는 제1 자성체와 자력에 의해 결합되는 제2 자성체와, 제2 자성체가 좌우로 이동가능하도록 제2 자성체의 상부 가장자리와 하부 가장자리를 'ㄷ'형태로 감싸는 가이드가 설치된다.
다수개의 정화통 중 적어도 어느 하나의 정화통 내면에, 돌출되거나 오목하게 형성된 패턴을 포함할 수 있다.
본 발명은 다수의 정화통을 이용하여 빗물을 다단 침전 정화하여 무동력으로 빗물을 쉽게 정화할 수 있다.
또한, 본 발명은 정화된 빗물을 다시 오존 처리하여 음용수로 사용할 수 있다.
본 발명은 저장된 빗물의 상부만을 월류시키기 위한 월류관을 정화통 사이에 구비하여 빗물의 정화 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 간단한 구조로 빗물을 음용수로 정화할 수 있어 음용수 공급이 어려운 지역에 음용수를 효율적으로 공급할 수 있다.
본 발명은 빗물 저장량이 사용자 수와 대비하여 모자랄 경우 각 사용자를 확인한 후 음용수를 배급할 수 있다.
또한, 본 발명은 정화통 내에 서로 상이한 흡착부재를 넣어 빗물의 정화 효율을 증가시킬 수 있다.
본 발명은 정화통의 내면에 패턴을 형성하여 빗물을 자연적으로 정화할 수 있는 바이오 필름이 쉽게 발생하여 부착되도록 할 수 있다.
본 발명은 회전 가능한 수위계를 구비하여 정화통 내에 저장된 빗물의 수위를 쉽게 확인할 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 패턴이 형성된 정화통의 개략 사시도 및 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 흡착부재의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 수위계가 형성된 정화통의 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 수위계의 투시 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 빗물 공급 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 패턴이 형성된 정화통의 개략 사시도 및 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 흡착부재의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 수위계가 형성된 정화통의 개략 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 수위계의 투시 정면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 빗물 공급 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치의 개념도이다.
본 발명에 따른 빗물 정수 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 빗물 집수 구조물(100)로부터 수집되는 빗물에서 이물질을 제거하여 1차 정화하는 초기 우수 배제 장치(300)와, 초기 우수 배제 장치(300)에서 1차 정화된 빗물을 침전을 통해 2차 정화하는 다수개의 정화통(400), 다수개의 정화통(400)에 각각 구비되는 흡착부재(450), 다수개의 정화통(400)에서 2차 정화된 빗물을 음용수로 3차 정화하는 오존 처리 장치(500), 오존 처리 장치(500)를 통해 3차 정화된 음용수를 사용처(600)에 공급하는 음용수 공급 장치 및 빗물 저장량과 사용자 수에 따라 음용수 공급 장치를 제어하는 빗물 공급 제어 장치(1100)를 포함한다.
빗물 집수 구조물(100)은 건물의 옥상이나 별도의 천막과 같은 스크린 등을 통해 빗물을 집수한다. 또한, 빗물 집수 구조물(100)은 집수된 빗물을 홈통 등의 우수관(200)을 통해 후술될 초기 우수 배제 장치(300)로 이송한다.
초기 우수 배제 장치(300)는 빗물 집수 구조물(100)로부터 유입된 빗물 중 초기 우수를 제거하여 1차 정화한다. 강우 초기 집수되는 빗물은 먼지나 나뭇잎 등 다양한 이물질을 포함하고 있어 오염도가 높다. 따라서, 초기 우수 배제 장치(300)는 빗물 집수 구조물(100)로부터 유입된 빗물 중 초기의 일정량을 제거하여 빗물의 오염도를 저감시킨다. 이러한 초기 우수 배제 장치(300)는 투수성 콘크리트와 같이 유입되는 초기 우수를 지중으로 흡수시키거나 하수관을 통해 배출시킬 수 있는 저류조와, 저류조의 상부에 연결되는 유입관, 유입관 중간에 지름이 넓은 볼 저장공간, 및 볼 저장공간에 구비된 볼을 포함할 수 있다. 여기서, 볼은 스티로폼 등과 같이 물에 뜰 수 있는 재질로 형성되며, 초기 우수가 유입관으로 유입되면 저류조에 저장되고, 저류조가 모두 차면 저류조로 유입되던 빗물이 역류하여 볼을 밀어내게 된다. 이에 따라 볼이 볼 저장공간 상부로 부유하여 유입관을 막게 되어 초기 우수 이후의 빗물은 후술될 정화통(400)으로 유입될 수 있다.
정화통(400)은 초기 우수 배제 장치(300)에서 초기 우수가 배제된 빗물을 저장하고 침전에 의해 2차 정화를 수행한다. 이러한 정화통(400)은 내부에 공간에 형성된 물탱크이며 도면에서는 원기둥 형상의 정화통(400)을 도시하였다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 정화통(400)은 원기둥 형상이거나 타원기둥, 삼각기둥 및 사각기둥을 포함하는 다각기둥 형상일 수 있다.
본 실시예는 이러한 정화통(400)으로 네 개의 정화통(400), 즉, 제1 정화통(410)과 제2 정화통(420), 제3 정화통(430) 및 제4 정화통(440)을 예시한다. 또한, 네 개의 정화통(410, 420, 430, 440)은 서로 연결되며, 제1 정화통(410)의 빗물이 제2 정화통(420)으로 이동하고, 제2 정화통(420)의 빗물이 제3 정화통(430)으로 이동하며, 제3 정화통(430)의 빗물이 제4 정화통(440)으로 이동한다. 여기서, 제1 정화통(410)으로 유입되는 빗물은 제1 정화통(410)의 내부에 저장되며, 빗물에 포함된 이물질을 제1 정화통(410)의 바닥에 침전되도록 한다. 또한, 제1 정화통(410)에 저장된 빗물은 월류하여 제2 정화통(420)으로 이동하며, 제2 정화통(420)에서 침전에 의해 정화된 빗물은 다시 제3 정화통(430)으로 월류하여 이동한다. 또한, 제3 정화통(430)의 빗물도 다시 제4 정화통(440)으로 월류하여 이동한다. 이와 같이 다단 방식인 정화통(400)에 의해서, 빗물의 정화 효율은 극대화될 수 있다. 정화통(400)에 침전된 이물질은 정화통(400) 외부로 배출하며, 이를 위해서, 정화통(400)의 하단에는 배출구가 형성되며, 배출구에는 밸브가 구비될 수 있다. 밸브는 사용자가 수동으로 개방하거나 자동으로 개방되도록 할 수 있다. 밸브의 수동 개방을 위해서 사용자가 정화통(400) 내부에 침전된 이물질의 양을 시인할 필요가 있으며, 이를 위해서, 정화통(400)에는 투명한 투광창이 장착될 수 있다. 투광창은 정화통(400)의 일부를 개방한 후 장착될 수 있으며, 예를 들어, 세로로 긴 직사각형으로 제작되어 정화통(400)의 측면을 따라 상부에서 하부로 길게 장착될 수 있다. 또한, 밸브의 자동 개방은, 정화통(400)의 투광창 내부나 외부에 탁도계나 적외선 센서를 설치하여 정화통(400)의 하부에서 일정 높이의 빗물 탁도가 기준치 이상이거나, 해당 일정 높이에 적외선 센서가 조사된 후 반사되는 반사값이 기준치 이하일 경우 밸브를 자동으로 일정시간 개방시켜 침전물을 배출할 수 있다. 이러한 다수개의 정화통(400)은 서로 동일한 형상인 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에 따른 정화통(400)은 내면에 패턴(401)이 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 패턴이 형성된 정화통의 개략 사시도 및 확대 단면도이다.
패턴(401)은 정화통(400)의 내면에 형성된 홈이나 돌출부로서, 바이오 필름이 쉽게 형성되도록 한다. 예를 들어, 패턴(401)은 도 2에 도시된 바와 같이, 정화통(400) 내에서 상하부로 서로 이격되도록 링 형태로 형성된 홈을 포함할 수 있다. 여기서, 홈은 도 2와 같이 일정한 굴곡을 갖도록 형성되는 것을 예시하나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 홈은 링 형태로 형성되되 거칠기를 정화통(400) 내면보다 증가시킬 수도 있다. 즉, 홈은 홈의 형태는 유지하되 표면을 울퉁불퉁하게 형성할 수 있다. 물론, 본 발명은 홈 대신 하나 이상의 서로 이격된 링 형태의 돌출부를 형성할 수도 있다. 이 경우에도 돌출부의 표면을 울퉁불퉁하게 형성할 수 있다. 또한, 패턴(401)은 링 형태 이외에도 바둑판 형태로 형성될 수도 있다. 이와 같이, 본 발명은 패턴(401)을 통해 정화통(400) 내면에 바이오 필름이 쉽게 형성되도록 하며, 바이오 필름은 빗물이 정화통(400) 내에 유입되어 저장되면 이를 정화시킨다.
한편, 본 발명은 정화에 저장된 빗물의 상부만 사용하기 위해서, 높이가 서로 상이하게 위치된 월류관을 포함한다.
월류관은 정화통(400) 사이를 연결하여 빗물을 월류시킨다. 여기서, 월류관은 정화통(400)에 저장되는 빗물의 상부만을 월류시키기 위해서, 정화통(400) 사이에 다수의 월류관이 서로 상이한 높이로 연결되는 것을 예시한다. 이에 따라, 정화통(400)에 저장된 빗물의 수위에 따라 상부에 해당하는 월류관을 개방시켜 다음 정화통(400)으로 월류시킬 수 있다. 이를 위해서, 정화통(400)에는 수위센서가 구비될 수 있으며, 해당 수위센서에 의해 수위를 감지하고 해당하는 수위의 월류관을 개방시킬 수 있다. 물론, 사용자가 수위를 육안으로 확인한 후 해당하는 월류관을 개방시킬 수도 있다.
한편, 본 발명은 플로팅 밸브를 사용할 수도 있다. 이 경우, 플로팅 밸브는 부력체와, 부력체에 장착된 유연한 월류관을 포함한다. 또한, 월류관의 입구에는 스크린이 구비되어 이물질의 유입을 방지할 수 있다. 이러한 구조에 의해, 부력체는 정화통(400)에 저장되는 빗물의 상부에 부유하게 되며(정확하게는 빗물의 수면에서 일정 높이 아래), 해당 위치의 월류관을 통해 빗물이 다음 정화통(400)으로 월류된다. 물론, 다수의 정화통(400)은 서로 높이가 상이하도록 하여 월류가 무동력으로 수행될 수 있도록 할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 흡착부재의 정면도이다.
흡착부재는 각각의 정화통(400)에 구비되어 정화통(400)에 유입되는 빗물을 정화한다. 여기서, 본 실시예는 네 개의 정화통(400)을 예시하였으므로, 흡착부재도 네 개의 흡착부재를 예시한다. 이에 따라, 흡착부재는 제1 정화통에 구비되는 제1 흡착부재(451)와, 제2 정화통에 구비되는 제2 흡착부재(452), 제3 정화통에 구비되는 제3 흡착부재(453), 및 제4 정화통에 구비되는 제4 흡착부재(454)를 포함한다.
제1 흡착부재(451)는 거대기공의 스펀지에 음이온 제거용 이온교환수지를 적용하여 빗물과 함께 유입된 질수와 인 등과 같은 유기물을 흡착시켜 빗물 내에서 제거한다. 이에 따라, 제1 정화통(410)에 저장된 빗물에서 유기물이 제거되며, 제1 정화통(410)의 기본 기능인 침전에 의해 비중이 높은 이물질도 제거된다. 여기서, 제1 흡착부재(451)의 표면에는 바이오 필름이 원활하게 생성되도록 다수개의 서로 이격된 돌출부, 다수개의 서로 이격된 라인 홈 형상의 슬릿, 바둑판 줄눈 형상인 돌출부 또는 홈 형상의 슬릿 등이 형성될 수 있다. 또한, 전술된 돌출부나 슬릿의 거칠기를 정화통(410) 내면 보다 거칠도록 하여 바이오 필름이 보다 잘 형성되도록 할 수도 있다.
제2 흡착부재(452)는 제1 흡착부재(451)를 통해 유기물이 제거된 빗물에서 남아 있는 미량의 용존 중금속을 음이온 제거용 이온 교환수지에 흡착시켜 제거한다. 이를 위해서, 제2 흡착부재(452)는 스펀지형 흡착부재로서, 제1 흡착부재(451)보다 기공이 작은 미세 기공이 형성된 스펀지형 흡착부재를 이용한다.
제3 흡착부재(453)는 제1 흡착부재(451)와 제2 흡착부재(452)를 통해 정화된 빗물에서 농약 성분을 제거한다. 이를 위해서, 제3 흡착부재(453)는 섬유상 이온교환 흡착부재로서, 섬유에 화학약품을 흡습시킨 후 광조사한 흡착부재를 이용한다. 이에 따라, 제3 흡착부재(453)는 농약에 포함된 필레스로이드계, 니코티오이드계, 리아노이드계 등의 살충 성분을 흡착시켜 제거한다.
제4 흡착부재(454)는 제1 흡착부재(451)와 제2 흡착부재(452) 및 제3 흡착부재(453)를 결합한 형태일 수 있으며, 이는 크기가 서로 상이한 기공이 형성된 이온교환수지 스펀지와 섬유상 이온교환수지가 서로 결합된 형태일 수 있다. 물론, 마지막 제4 정화통(440)에는 흡착부재가 생략될 수도 있다. 즉, 제4 흡착부재(454)는 생략될 수도 있다.
전술된 흡착부재는 줄이 연결되어 정화통(400) 덮개에 고정될 수 있으며 줄을 통해 흡착부재를 쉽게 꺼낼 수 있어 흡착부재의 교체를 용이하게 할 수 있다.
한편, 본 발명은 정화통(400)에 형성된 수위계(460)를 더 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 수위계가 형성된 정화통의 개략 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 수위계의 투시 정면도이다.
수위계(460)는 도 4에 도시된 바와 같이, 정화통(400)의 측면의 상부에서 하부 방향으로 투명창(461) 및 눈금을 형성하여 구현할 수 있다. 여기서, 본 발명은 수위계(460)가 회전가능하도록 형성하여 바이오 필름 등에 의해 수위 확인이 어려워지는 것을 방지하도록 할 수 있다. 이는 도 5에 도시된 바와 같이, 수위계(460)는 투명창(461) 내에 회전 가능한 눈금계(462)를 설치할 수 있다. 여기서, 눈금계(462)를 외부에서 회전시키기 위해서 자성체를 이용할 수 있다. 즉, 눈금계(462)에 제1 자성체(464a)를 설치하고, 투명창(461)에 좌우로 이동가능한 제2 자성체(464b)를 가이드(464c)에 설치하여 회전구(464)를 구현할 수 있다. 이 경우, 도면에서는 제1 자성체(464a)와 제2 자성체(464b)의 위치가 상이하나 실제로는 겹쳐져 있으며, 제2 자성체(464b)의 좌우 움직임에 따라 제1 자성체(464a)가 동일하게 이동하게 됨으로써 눈금계(462)도 회전하게 된다. 또한, 전술된 가이드(464c)는 제2 자성체(464b)가 좌우로 이동가능하도록 제2 자성체(464b)의 상부 가장자리와 하부 가장자리를 'ㄷ'형태로 감싸는 것을 예시한다. 한편, 전술된 눈금계(462)와 투명창(461)은 서로 밀착되도록 하여 눈금계(462)와 투명창(461) 사이에는 바이오 필름 등이 형성되지 못하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 투명창(461)의 가장자리에 솔을 부착하여 눈금계(462)의 회전 시 눈금계(462)에 형성된 바이오 필름 등이 제거되도록 할 수도 있다.
오존 처리 장치(500)는 정화통(400)에서 정수된 빗물을 오전 처리하여 음용수로 정화한다. 여기서, 정화통(400)에서 오존 처리 장치(500)로 빗물을 이송하기 위한 펌프(P)가 별도로 구비될 수 있다.
음용수 공급 장치는 오존 처리 장치(500)에서 오존 처리된 음용수를 사용처(600)에 공급한다. 이를 위해서, 음용수 공급 장치는 오존 처리된 음용수를 사용처(600)에 공급하기 전에 저장하는 음용수 저장통(800)과, 음용수 저장통(800)에 저장된 음용수의 수질을 측정하는 수질 측정 장치(900)를 포함한다. 음용수 저장통(800)으로는 두 개의 음용수 저장통(800), 즉, 제1 음용수 저장통(810)과 제2 음용수 저장통(820)을 예시한다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 음용수 저장통(800)은 하나 이상이 구비될 수 있다. 물론, 음용수 공급 장치는 음용수 저장통(800) 없이 오존 처리 장치(500)에서 사용처(600)로 음용수를 공급하는 배관과 밸브만을 구비할 수도 있다. 한편, 전술된 오전 처리 장치는 사용처(600)에서 음용수를 사용할 때에만 작동될 수도 있다.
또한, 본 발명은 기상예보를 참조하여 저장되는 빗물의 양을 제어할 수도 있다. 이 경우, 비가 예보되지 않는 경우를 대비하여 빗물을 평소보다 많이 저장하여 음용수가 안정적으로 공급되도록 할 수 있다.
한편, 본 발명은 정화통(400)에 저장된 빗물의 저장량 대비 사용자 수를 기반으로 음용수가 안정적으로 공급되도록 제어할 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 빗물 정수 장치에서 빗물 공급 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
빗물 공급 제어 장치(1100)는 정화통(400)에 저장되어 있는 음용수의 양과 등록된 사용자 수를 기반으로 음용수 배급 여부 및 배급량을 결정하고 이를 통해 배급량을 제어한다. 이를 위해서, 빗물 공급 제어 장치(1100)는 기준 저장량 저장부(1110)와, 저장량 판단부(1120), 배급량 연산부(1130), 사용자 정보 저장부(1140), 태그 ID 판단부(1150), 및 밸브 제어부(1160)를 포함한다. 또한, 본 실시예는 별도의 수위 센서(1200)가 정화통(400)에 구비되는 것을 예시한다.
기준 저장량 저장부(1110)는 음용수 배급을 시작하기 위한 빗물 기준 저장량을 저장한다. 이를 위해서, 기준 저장량 저장부(1110)는 하드디스크나 비휘발성 메모리 등을 포함할 수 있으며, 관리자로부터 입력받은 기준 저장량을 저장한다.
저장량 판단부(1120)는 수위 센서(1200)를 통해 음용수 저장량을 판단하고 기준 저장량과 비교하여 배급 여부를 결정한다. 즉, 음용수 저장량이 기준 저장량 미만일 경우 저장량 판단부(1120)는 음용수 배급을 결정한다.
배급량 연산부(1130)는 저장량 판단부(1120)에서 음용수 배급을 결정하면, 수위 센서(1200)에서 획득된 음용수 저장량과 등록된 사용자 수를 기반으로 배급량을 연산한다. 여기서, 배급량 연산부(1130)는 음용수 저장량이 적을수록 등록된 사용자 수가 많을수록 배급량을 감소시키며, 음용수 저장량이 많을수록 등록된 사용자 수가 적을수록 배급량을 증가시킨다. 또한, 이를 위해서, 배급량 연산의 기준이 되는 기준 배급량이 미리 데이터 저장장치에 저장될 수 있다.
사용자 정보 저장부(1140)는 사용자로부터 사용자 정보를 입력받아 저장한다. 사용자 정보 저장부(1140)는 전술된 기준 저장량 저장부(1110)와 같이 하드디스크나 비휘발성 메모리 등을 포함할 수 있으며, 기준 저장량 저장부(1110)와 일체일 수도 있다. 여기서, 사용자 정보는 사용자 이름, 사용자 연락처, 사용자 고유 ID 등을 포함할 수 있다. 사용자 고유 태그 ID는 사용자 이름이나 사용자 연락처에 따라 자동으로 부여될 수 있으며, 다른 사용자와 구별될 수 있도록 고유한 문자나 숫자 등을 포함할 수 있다. 이러한 사용자 정보 저장부(1140)는 터치 패드나 키보드 등과 같은 입력장치에 의해 사용자로부터 사용자 정보를 입력받아 저장할 수 있다. 또한, 사용자 고유 태그 ID는 NFC 카드에 저장되어 사용자에게 발급되거나, 사용자가 보유한 휴대폰 등과 같은 단말기에 저장될 수 있다.
태그 ID 판단부(1150)는 사용자의 NFC 카드나 단말기 등이 태그 리더기(1300)에 태그되면 사용자 고유 태그 ID를 판단한다. 이는, 사용자의 NFC 카드나 단말기에 저장된 사용자 고유 태그 ID를 사용자 정보 저장부(1140)에 저장된 사용자 고유 태그 ID와 비교하여 이루어질 수 있다. 또한, 사용자의 NFC 카드나 단말기에 저장된 사용자 고유 태그 ID가 사용자 정보 저장부(1140)에 저장된 사용자 고유 태그 ID와 동일할 경우, 해당 사용자에게 밸브를 개방하여 음용수를 제공한다. 여기서, 태그 ID 판단부(1150)는 저장량 판단부(1120)가 배급을 결정할 경우에만 작동하는 것을 예시한다.
밸브 제어부(1160)는 태그 ID 판단부(1150)에서 사용자 고유 태그 ID가 확인되면 밸브를 개방시켜 음용수를 공급한다. 다만, 밸브 제어부(1160)는 사용자가 밸브를 닫으면 밸브 제어 권한을 해제하며, 사용자가 음용수를 재공급받고자 할 경우 NFC 카드나 단말기를 태그 리더기(1300)에 다시 태그해야 한다.
태그 리더기(1300)는 사용자의 NFC 카드나 NFC가 내장된 단말기에서 사용자 고유 태그 ID를 인식한다. 여기서, 태그 리더기(1300)는 일반적인 NFC 태그 리더기(1300)를 예시한다.
밸브 제어기(1400)는 음용수 공급 장치에서 밸브의 개폐를 제어한다.상술한 바와 같이, 본 발명은 다수의 정화통을 이용하여 빗물을 다단 침전 정화하여 무동력으로 빗물을 쉽게 정화할 수 있다. 또한, 본 발명은 정화된 빗물을 다시 오존 처리하여 음용수로 사용할 수 있다. 본 발명은 저장된 빗물의 상부만을 월류시키기 위한 월류관을 정화통 사이에 구비하여 빗물의 정화 효율을 증가시킬 수 있다. 본 발명은 간단한 구조로 빗물을 음용수로 정화할 수 있어 음용수 공급이 어려운 지역에 음용수를 효율적으로 공급할 수 있다. 본 발명은 빗물 저장량이 사용자 수와 대비하여 모자랄 경우 각 사용자를 확인한 후 음용수를 배급할 수 있다. 또한, 본 발명은 정화통 내에 서로 상이한 흡착부재를 넣어 빗물의 정화 효율을 증가시킬 수 있다. 본 발명은 정화통의 내면에 패턴을 형성하여 빗물을 자연적으로 정화할 수 있는 바이오 필름이 쉽게 발생하여 부착되도록 할 수 있다. 본 발명은 회전 가능한 수위계를 구비하여 정화통 내에 저장된 빗물의 수위를 쉽게 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
100: 빗물 집수 구조물
200: 우수관
300: 초기 우수 배제 장치 400: 정화통
401: 패턴 410: 제1 정화통
420: 제2 정화통 430: 제3 정화통
440: 제4 정화통 450: 흡착부재
451: 제1 흡착부재 452: 제2 흡착부재
453: 제3 흡착부재 454: 제4 흡착부재
460: 수위계 461: 투명창
462: 눈금계 464: 회전구
464a: 제1 자성체 464b: 제2 자성체
464c: 가이드 500: 오존 처리 장치
600: 사용처 800: 음용수 저장통
810: 제1 음용수 저장통 820: 제2 음용수 저장통
900: 수질 측정 장치 1100: 빗물 공급 제어 장치
1110: 기준 저장량 저장부 1120: 저장량 판단부
1130: 배급량 연산부 1140: 사용자 정보 저장부
1150: 태그 ID 판단부 1160: 밸브 제어부
1200: 수위 센서 1300: 태그 리더기
1400: 밸브 제어기
300: 초기 우수 배제 장치 400: 정화통
401: 패턴 410: 제1 정화통
420: 제2 정화통 430: 제3 정화통
440: 제4 정화통 450: 흡착부재
451: 제1 흡착부재 452: 제2 흡착부재
453: 제3 흡착부재 454: 제4 흡착부재
460: 수위계 461: 투명창
462: 눈금계 464: 회전구
464a: 제1 자성체 464b: 제2 자성체
464c: 가이드 500: 오존 처리 장치
600: 사용처 800: 음용수 저장통
810: 제1 음용수 저장통 820: 제2 음용수 저장통
900: 수질 측정 장치 1100: 빗물 공급 제어 장치
1110: 기준 저장량 저장부 1120: 저장량 판단부
1130: 배급량 연산부 1140: 사용자 정보 저장부
1150: 태그 ID 판단부 1160: 밸브 제어부
1200: 수위 센서 1300: 태그 리더기
1400: 밸브 제어기
Claims (6)
- 빗물 집수 구조물로부터 수집되는 빗물에서 이물질을 제거하여 1차 정화하는 초기 우수 배제 장치와,
상기 초기 우수 배제 장치에서 1차 정화된 빗물을 침전을 통해 2차 정화하는 다수개의 정화통,
상기 다수개의 정화통에서 2차 정화된 빗물을 음용수로 3차 정화하는 오존 처리 장치,
상기 오존 처리 장치를 통해 3차 정화된 음용수를 사용처에 공급하는 음용수 공급 장치, 및
상기 빗물의 저장량과 상기 음용수를 공급받는 사용자 수를 기반으로 상기 음용수 공급 장치의 음용수 공급을 제어하는 빗물 공급 제어 장치를 포함하는 빗물 정수 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 빗물 공급 제어 장치는,
음용수 배급을 시작하는 기준값인 기준 저장량을 저장하는 기준 저장량 저장부와,
사용자 고유 태그 ID를 포함하는 사용자 정보를 저장하는 사용자 정보 저장부,
상기 다수개의 정화통에 저장된 빗물 저장량을 수위 센서를 통해 획득하고, 획득된 빗물 저장량이 상기 기준 저장량 미만일 경우 음용수 배급을 결정하는 저장량 판단부,
상기 저장량 판단부가 음용수 배급을 결정하면, 상기 빗물 저장량과 사용자 수를 기반으로 배급량을 연산하는 배급량 연산부,
상기 사용자 고유 태그 ID가 저장된 NFC 카드 또는 단말기가 태그 리더기에 태그되면, 상기 NFC 카드 또는 단말기에 저장된 사용자 고유 태그 ID와 상기 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자 고유 태그 ID가 동일한지 비교하는 태그 ID 판단부,
상기 태그 ID 판단부가, 상기 NFC 카드 또는 단말기에 저장된 사용자 고유 태그 ID와 상기 사용자 정보 저장부에 저장된 사용자 고유 태그 ID가 동일한 것으로 판단하면, 상기 배급량 연산부에서 연산된 배급량을 기준으로 음용수 공급 장치의 밸브를 개폐하는 밸브 제어부를 포함하는 빗물 정수 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다수개의 정화통에는 서로 상이한 흡착부재가 내부에 구비되는 빗물 정수 장치.
- 제3항에 있어서,
상기 다수개의 정화통은 상기 빗물이 이동하는 방향을 기준으로 순서대로 배열된 제1 정화통과 제2 정화통 및 제3 정화통을 포함하고,
상기 흡착부재는,
상기 제1 정화통에 구비되며 기공이 형성된 음이온 제거용 이온교환수지인 제1 흡착부재와,
상기 제2 정화통에 구비되며 상기 제1 흡착부재보다 기공이 작은 스펀지형 이온 교환수지인 제2 흡착부재, 및
상기 제3 정화통에 구비되며 섬유상 이온교환 수지인 제3 흡착부재를 포함하는 빗물 정수 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 다수개의 정화통에 형성된 수위계를 더 포함하며,
상기 수위계는,
상기 다수개의 정화통 측면에 형성된 투명창과, 투명창 내에 회전가능하도록 형성된 눈금계를 포함하며,
상기 눈금계에는 제1 자성체가 설치되고,
상기 투명창에는 상기 제1 자성체와 자력에 의해 결합되는 제2 자성체와, 상기 제2 자성체가 좌우로 이동가능하도록 제2 자성체의 상부 가장자리와 하부 가장자리를 'ㄷ'형태로 감싸는 가이드가 설치된 빗물 정수 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 다수개의 정화통 중 적어도 어느 하나의 정화통 내면에, 돌출되거나 오목하게 형성된 패턴을 포함하는 빗물 정수 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220037972A KR20230139938A (ko) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 빗물 정수 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220037972A KR20230139938A (ko) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 빗물 정수 장치 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230139938A true KR20230139938A (ko) | 2023-10-06 |
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| KR1020220037972A KR20230139938A (ko) | 2022-03-28 | 2022-03-28 | 빗물 정수 장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR20230139938A (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537963B1 (ko) | 2014-07-29 | 2015-07-23 | 유지씨 주식회사 | 빗물을 재활용하기 위한 우수관용 빗물 정수 장치 |
-
2022
- 2022-03-28 KR KR1020220037972A patent/KR20230139938A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101537963B1 (ko) | 2014-07-29 | 2015-07-23 | 유지씨 주식회사 | 빗물을 재활용하기 위한 우수관용 빗물 정수 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal |