WO2015130052A1

WO2015130052A1 - 빗물 집수 장치

Info

Publication number: WO2015130052A1
Application number: PCT/KR2015/001698
Authority: WO
Inventors: 장규화
Original assignee: (주) 티앤씨 코리아
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2015-02-23
Publication date: 2015-09-03
Also published as: KR101692373B1; KR20150101097A

Abstract

본 발명은 공중에서 빗물을 집수할 수 있는 빗물 집수 장치에 관한 것으로, 속이 비어 있고 그 내부에 드레인관을 갖추고 있는 이송부와; 지표면보다 높게 이송부의 외주면 둘레를 따라 방사상 방향으로 유체연통가능하게 연결되되, 상부가 개방되어 있는 집수판과, 집수판과 이송부를 결합하고 그 내부에 안내관을 통해 빗물을 드레인관으로 안내하는 연결부, 및 집수판의 상부를 덮어씌우는 걸름망을 구비한 집수부; 및 이송부의 하부에 배치되고, 드레인관과 유체연통가능하게 연결되어 있는 저장부;로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

Description

빗물 집수 장치

본 발명은 빗물 집수 장치에 관한 것이다.

널리 알려져 있듯이, 지구 온난화 및/또는 지구 환경오염에 따른 기후 변화가 가뭄과 홍수를 발생시켜 종래의 물관리 시스템만으로는 원활한 식수(혹은 생활용수)를 확보하는 데에 한계를 가지게 된다.

이러한 물부족 현상을 극복하기 위한 일환으로 빗물의 집수 및 저장 장치에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

빗물의 집수 방식은 그 형태에 따라 도로 등 바닥으로 내린 빗물을 모아 저수하는 방식(특허문헌 1)과 공중으로 내리는 빗물을 지표면에 닿기 전에 저수하는 방식(특허문헌 2)으로 구분할 수 있다.

특허문헌 1과 같이 지표면(바닥)에 내린 빗물을 모아 저수하는 방식은, 빗물을 통해 산림, 초지, 건설지, 농경지, 하상퇴적물, 도로 및 산업현장 등에서 침전된 다양한 오염물질과 함께 수계로 유입되어 비점오염물질을 다량 함유하기 때문에 별도의 처리 과정을 거쳐야만 용수로서 사용할 수 있다. 따라서, 특허문헌 1의 방식을 따른 종래기술은 앞서 기술된 바와 같이 빗물에 포함된 비점오염물질의 여과를 위한 여과장치를 적용해야할 뿐만 아니라 대부분 콘크리트 구조물로 제작되고 있어 지하에 조립 설치해야 하는 번거로움을 가지게 된다.

이와 달리, 특허문헌 2와 같이 비점오염원과 접촉되기 전에 빗물을 공중에서 직접 받아 집수하는 방식은 상부가 개방된 집수막 구조로 이루어져 있다. 특허문헌 2의 집수막은 낙엽 등으로 메인파이프의 입구를 폐쇄시켜 효과적인 집수가 이루어지지 않게 된다.

특허문헌 1: 대한민국 등록특허 제10-0756294호

특허문헌 2: 대한민국 등록특허 제10-1344693호

본 발명은 전술된 문제점을 해소하기 위해 창출된 것으로, 비점오염원과의 접촉을 미연에 방지할 수 있도록 공중에서 빗물을 집수할 수 있도록 돕는다. 또한, 본 발명은 우천시 및/또는 설천시에만 선택적으로 집수할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 공중에서 빗물을 집수할 수 있는 빗물 집수 장치에 관한 것으로, 속이 비어 있고 그 내부에 드레인관을 갖추고 있는 이송부와;

지표면보다 높게 이송부의 외주면 둘레를 따라 방사상 방향으로 유체연통가능하게 연결되되, 상부가 개방되어 있는 집수판과, 집수판과 이송부를 결합하고 그 내부에 안내관을 통해 빗물을 드레인관으로 안내하는 연결부, 및 집수판의 상부를 덮어씌우는 걸름망을 구비한 집수부; 및

이송부의 하부에 배치되고, 드레인관과 유체연통가능하게 연결되어 있는 저장부;로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환하는 집광판을 이송부의 상단부에 배치한다.

추가로, 본 발명은 풍력에너지를 전기에너지로 변환하는 풍력 팬을 이송부에서 회전가능하게 구비하는데, 풍력 팬의 회전에 방해되지 않게 집광판보다 아래에 배치되도록 한다.

본 발명은 집광판과 풍력 팬으로 생성되는 전력을 비축하는 축전지와 이 전력을 구성부재에 공급할 수 있는 제어기를 이송부의 내부에 장착된다.

본 발명은 이송부 외주면에 높이를 달리하여 집수부를 다단으로 배치할 수 있다.

덧붙여서, 본 발명은 이송부 외주면 둘레에 등간격으로 이격되게 집수부를 배치한다. 이는 집수부 사이의 이격 틈새를 통해 햇빛을 지표면에 도달하게 할 수 있게 할 뿐만 아니라 하단에 배치된 집수부에도 빗물의 집수를 허용할 수 있다.

본 발명은 돔 형상의 메쉬 구조를 갖춘 걸름망을 갖춰, 걸름망의 기공보다 큰 크기를 가진 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.

본 발명은 집수판 상에 적설된 눈 혹은 얼음을 녹일 수 있도록 전기 열선을 추가로 구비하며, 전기 열선은 축전지 혹은 외부 전력을 통해 구동될 수 있다.

이외에도, 본 발명에 따른 걸름망도 전기 열선을 내장할 수 있다.

바람직하기로, 본 발명은 상부가 개방되어 있는 집수판 상에서 개폐가능하도록 좌우대칭되게 배열된 제1 커버부재와 제2 커버부재를 구비한다. 이러한 커버부재는 우천 및/또는 설천시에만 개방되어 집수판 상에 이물질의 안착과 미세 먼지의 유입을 미연에 방지할 수 있다.

본 발명의 집수판은 제1 커버부재와 제2 커버부재의 신뢰할 수 있는 개폐를 위한 활주를 보장할 수 있게 반원형상의 전면 구획벽과 후면 구획벽을 구비한다.

전면 구획벽은 내측 가장자리 둘레를 따라 만곡형상의 레일을 구비하고 이와 대향되게 후면 구획벽에도 내측 가장자리 둘레를 따라 만곡형상의 레일을 구비한다.

본 발명의 제1 커버부재와 제2 커버부재는 전면 구획벽의 레일과 후면 구획벽의 레일 사이에 개재되어 상하방향으로 활주가능하게 장착된다.

제1 및 제2 커버부재의 하단부는 스폰지, 바람직하기로는 PVA 스폰지를 구비한다. PVA 스폰지는 빗물의 흡수율에 따른 하중을 통해 제1 커버부재와 제2 커버부재를 개폐할 수 있다.

제1 커버부재와 제2 커버부재의 상단부에는 스토퍼를 개별적으로 장착하여 커버부재의 하방 이동을 제한할 수 있다. 스토퍼는 커버부재의 하강시 집수판의 좌측벽과 우측벽에 걸려 분리를 방지할 수 있다.

제1 커버부재는 전술된 바와 같이 PVA 스폰지의 흡수 정도에 따라 개폐될 수 있게 스프링을 구비하는데, 이 스프링은 제1 커버부재의 상단부와 집수판의 우측벽 사이에 배치된다.

이와 대조적으로, 제2 커버부재도 스프링을 구비하는데, 제2 커버부재의 상단부와 집수판의 좌측벽 사이에 배치된다.

여기서, 스프링은 PVA 스폰지에서 빗물이 건조되면 PVA 스폰지의 하중이 현저하게 줄어들어 스프링의 장력을 통해 신속하게 제1 커버부재와 제2 커버부재를 정위치로 상승시켜 집수판의 개방부를 폐쇄시킬 수 있다.

선택가능하기로, 제1 커버부재와 제2 커버부재에도 전기 열선을 내장할 수 있다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 공중에서 빗물을 집수할 수 있게 설계되어 비점오염원과의 접촉되지 않은 깨끗한 빗물을 저장할 수 있다.

본 발명은 용수공급이 원활하지 않은 지역에서 안전하게 공급할 수 있는 접근성과 빗물을 직접 관리할 수 있는 편이성을 제공하고, 용수 공급 시스템을 저렴한 예산으로 시공할 수 있고 다른 방식의 시스템에 비해 구조적으로 간단하다.

또한, 본 발명은 동절기에도 집수부 상에 쌓여 있는 눈, 얼음을 녹여 집수 장치의 파손을 방지하면서 융설수의 집수 효과를 제공한다.

본 발명은 지표면 상에 입설되어 공중에서 빗물을 집수하게 되는데, 하나 이상의 집수부를 소정의 간격으로 이격시키거나 집수부를 투명한 재질로 제작하여 햇빛이 지표면에 도달할 수 있도록 보장한다.

덧붙여서, 본 발명은 스프링의 장력보다 큰 하중의 흡수율을 갖는 경우에만 커버부재를 개방할 수 있어, 초기 강우가 시작되는 시점에서 일정 시간 지난 후에야 개방된다. 이는 결과적으로 오염상태의 초기 빗물을 집수하지 않는 효과를 가져온다.

도 1은 본 발명에 따른 빗물 집수 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 빗물 집수 장치의 부분 절개도이다.

도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ 선으로 절취된 빗물 집수 장치의 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 빗물 집수 장치에 적용될 다른 실례의 집수부를 도시한 도면이다.

도 5는 도 4에 도시된 집수부 상에 구비된 개폐가능한 커버부재의 작동 상태를 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 다수의 빗물 집수 장치와 저수탱크를 설치한 구성도이다.

이제, 본 발명에 따른 빗물 집수 장치는 첨부 도면을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.

본 발명의 장점, 특징, 그리고 이들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되는 실시예들을 통해 명확해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일하거나 유사한 구성요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서에서 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불명료하게 할 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 빗물 집수 장치(1)는 지표면에 빗물이 닿기 전에 공중에서 빗물을 집수할 수 있게, 지표면보다 높게 설치되어 떨어지는 빗물을 받는 집수부(100)와, 집수부(100)에 모여진 빗물을 저장하는 저장부(300), 및 집수부(100)에 모인 빗물을 저장부(300)로 유체연통가능하게 연결하는 이송부(200)를 구비한다.

하나 이상의 집수부(100)가 지면으로부터 수직방향으로 입설되어 있는 이송부(200) 둘레에서 방사상으로 구비되되, 집수부(100)와 이송부(200)는 유체연통가능하게 결합되어 있다.

구체적으로, 집수부(100)는 상부가 개방되어 있는 집수판(110)과, 집수부(100)와 이송부(200)를 결합하는 연결부(120), 및 집수판(100)의 상부를 덮어씌우는 걸름망(130)을 구비한다.

연결부(120)는 도시된 바와 같이 집수부(100)를 이송부(200) 외주면 둘레에 결합될 수 있도록 하는 구성부재로서, 그 내부에 안내관(121;도 2 참조)을 구비하여 집수부(100)와 이송부(200) 사이에 유체연통가능하게 한다. 즉, 안내관(121)은 집수판(110)에 모인 빗물을 이송부(200)의 주 드레인관(210;도 2 참조)으로 안내하는 경로이다.

집수판(110)은 빗물의 효율적인 집수를 보장할 수 있도록 상부가 개방되어 있는 구조로 이루어져 있는데, 나뭇잎, 종이 등의 이물질들이 집수판(110) 상에 쌓여 연결부(120)의 안내관(121)을 폐쇄하지 못하도록 이의 상부를 걸름망(130)으로 덮어씌운다. 걸름망(130)은 널리 알려져 있듯이 메쉬 구조로 이루어져 있어 기공 사이로 빗물을 관통시킬 수 있는데 반해 기공보다 큰 나뭇잎, 종이 등의 이물질을 걸러 내는 여과를 실시한다.

바람직하기로, 걸름망(130)은 돔 형상으로 이루어지도록 한다. 걸름망(130)의 기공 사이를 통과하지 못하는 이물질들은 돔 형상의 걸름망(130) 위에 놓이는데, 별도의 외력을 가하지 않고서도 이물질들을 걸름망(130)의 겉표면에서 지표면으로 미끄러지게 한다.

집수판(110)은 금속, 나무, 합성수지 등의 다양한 소재로 제작될 수 있는데, 햇빛이 지표면에 도달할 수 있도록 투명한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 또한, 집수판(110)은 햇빛에 장시간 노출되어 집수판이 노화되어 겉표면에 갈라짐 현상이 발생하거나 이물질을 유발시킬 수 있으며, 이러한 집수판(110)의 이형성을 개선하는 한편 비활성, 비점착성, 낮은 마찰계수를 통해 발수성을 제공할 수 있도록 테프론으로 코팅될 수 있다. 이외에도, 집수판(110)은 표면 유기물을 분해하는 자기청소기능을 갖춘 이산화티타늄(TiO₂)으로 코팅될 수도 있다.

도시된 바와 같이, 이송부(200)는 집수부(100)와 저장부(300) 사이에 개재되어 이들을 유체연통가능하게 연결하는 구성부재이다.

이송부(200)는 속이 비어 있는 중공관 형태로 이루어져 있는데, 그 내부에 길이방향으로 신장되어 있는 주 드레인관(210;도 2 참조)를 구비한다.

그 외에, 이송부(200)는 이의 상단부에 집광판(220)을 구비한다. 집광판(220)은 태양광을 집광하는 구성부재로, 태양광을 집광판(220)으로 모아 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 본 발명의 빗물 집수 장치(1)에 요구되는 전기를 자체적으로 발전할 수 있는 설비이다.

이송부(200)는 이의 상단부에 수평 방향으로 회전하는 풍력 팬(230)을 추가로 구비할 수 있다. 다시 말하자면, 풍력 팬(230)은 집광판(220)이 설치된 이송부(200)를 축으로 설치되어 회전가능하도록 이루어져 있다. 이러한 풍력 팬(230)은 이미 널리 알려져 있듯이 풍력 팬(230)에 맞물려 회전하여 발전기(미도시)를 작동시켜 발전할 수 있다. 본 발명에 따른 빗물 집수 장치(1)는 전술된 바와 같이 태양광을 이용한 집광판(220)과 풍력을 이용한 풍력 팬(230)을 통해 변환된 전력을 비축할 수 있다. 비축된 전력은 본 발명의 전기공급에 필요한 구성부재에 전력원으로 사용될 수 있다. 물론, 이러한 전력원은 자체적으로 발전하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 외부 전원을 그대로 적용할 수도 있다.

이송부(200)는 이의 하단부에 저장부(300), 예컨대 저수탱크를 구비한다.

저장부(300)는 도시된 바와 같이 집수부(100)를 통해 공중에서 집수한 빗물을 저장하는 구성부재이다. 부언하자면, 저장부(300)는 별도의 배관을 통해 그 내부에 저장된 용수를 후단 설비로 공급 혹은 이송할 수 있다.

도 1을 참조로, 본 발명의 빗물 집수 장치(1)는 뿌리와 줄기 및 잎으로 구성된 나무(tree) 구조와 유사하게, 저장부(300)와 이송부(200) 및 집수부(100)를 갖추고 있어 빗물 나무 형태를 유지할 수 있다.

이러한 나무 형태의 빗물 집수 장치(1)는 자연 녹지 및 개활지 등에 설치하여도 자연친화적 형상을 갖추고 있어, 주변 경관을 훼손하지 않으면서 빗물과 강설을 집수할 수 있다.

도 2는 도 1의 빗물 집수 장치의 부분 절개도이다.

도 2를 참조로 하면, 본 발명의 빗물 집수 장치(1)는 속이 비어 있는 이송부(200) 내부에 집광판(220)을 수단으로 하여 태양광을 전기에너지로 변환되어 발전된 전력을 비축하는 축전지(240)를 구비한다. 물론, 축전지(240)는 풍력으로 풍력 팬(230)을 회전시켜 변환된 전력을 비축할 수도 있다. 제어기(250)는 집광판(220)과 풍력 팬(230)에서 발생된 전력을 축전지(240)에 축전될 수 있게 하며, 예컨대 온도계의 감응에 따라 필요한 전력을 공급할 수 있다. 참고로, 축전지(240)와 제어기(250)는 집수부(100)보다 높게 배치되어, 빗물과의 접촉을 방지하도록 한다.

여기서, 집광판(220)과, 풍력 팬(230), 축전지(240), 및 제어기(250)를 연결하는 전기배선은 당해 분야의 숙련자들에게 이미 널리 알려져 있으며 본 발명의 명확한 이해를 돕기 위해 배제하도록 한다.

본 발명은 광폭의 집수부(100) 상에 눈이 쌓일 경우에, 적설 하중으로 집수부(100)에 가해지는 부하를 저감시키면서 적설을 집수할 수 있도록 전기 열선(140)을 구비할 수 있다. 열선(140)은 도시되었듯이 집수부(100)에 장착되어, 걸름망(130) 상에 쌓여 있는 눈을 녹이는 융해과정을 통해 융설수를 집수할 수 있다.

덧붙여서, 본 발명은 걸름망(130)에 적설된 눈을 신속하게 융해시킬 수 있게 걸름망(130)에 전기 열선(미도시)을 내장한다. 전기 열선의 전원은 축전지(240) 혹은 외부 전원으로부터 공급될 수 있다.

구체적으로, 빗물 혹은 융설수는 집수부(100)의 집수판(110)으로 포집되어 연결부(120)의 안내관(121)을 따라 이송부(200)의 드레인관(210)으로 안내되고, 드레인관(210)을 따라 수직하방으로 낙하하면서 저장부(300)에 집수된다. 따라서, 이송부(200)는 저장부(300)와 유체연통가능하게 연결되어 드레인관(210)을 통해 저장부(300)로 빗물을 안내할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 빗물 집수 장치의 평면도로서, 도 1 및 도 2에 도시되었듯이 수직방향으로 신장된 이송부(200)의 길이방향을 따라 다수의 집수판(110)을 다단, 바람직하기로는 2단으로 적층배열한다.

집수판(110)은 이송부(200) 둘레면을 따라 다수, 예컨대 4개의 집수판(110)을 등간격으로 방사상으로 배치된다. 본 발명은 집수 효율을 높이기 위해서 전술된 바와 같이 하단에 배치된 4개의 집수판은 상단에 배치된 4개의 집수판 사이에 배열되어 위에서 바라볼 경우 이송부(200)의 외주면 둘레를 따라 8개의 집수판을 배열하여 집수 면적을 극대화시킬 수 있을 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 빗물 집수 장치에 적용될 다른 실례의 집수부를 도시한 것으로, 그 내부를 확인할 수 있도록 커버부재를 일부 개방한 상태로 도해하고 있다.

본 발명은 상부가 개방된 집수판(110)을 통해 공중에서 빗물을 집수하게 되는데, 상부가 개방된 집수판(110)을 통해 불필요하게 이물질의 접근이 허용될 수밖에는 없다.

이에, 본 발명의 빗물 집수 장치(1)는 도 1에 도시된 상부가 개방된 집수판(110) 상에 개폐가능한 커버부재(113,114)를 수단으로 하여 집수판(110)을 개폐할 수 있다.

집수판(110)은 일 가장자리에 반원형상의 전면 구획벽(111)을 구비하는 한편 이와 대향되는 타 가장자리에 반원형상의 후면 구획벽(112)를 구비한다.

전면 구획벽(111)은 내측 가장자리 둘레를 따라 만곡된 레일(111a)을 구비한다. 이와 대응되게, 후면 구획벽(112)도 내측 가장자리 둘레를 따라 만곡된 레일(112a)을 구비한다.

제1 커버부재(113)의 측부는 전면 구획벽(111)의 레일(111a)과 후면 구획벽(112)의 레일(112a) 사이에 개재되어, 레일(111a,112a)을 따라 활주할 수 있다. 제1 커버부재(113)의 하단부에는 스폰지(115)를 구비한다. 이와 달리, 제1 커버부재(113)의 상단부에는 스프링(116)을 구비한다. 제1 커버부재(113)의 상단부에는 하방으로 돌출된 스토퍼(113a)를 구비하는데, 스토퍼(113a)는 제1 커버부재(113)의 하강시 집수판(110)의 좌측벽에 걸쳐져 레일(111a,112a)에서 제1 커버부재(113)의 분리를 미연에 방지할 수 있다.

구체적으로 스프링(116)은 제1 커버부재(113)의 상단부와 집수판(110)의 우측벽 사이에 고정결합되어, 제1 커버부재(113)의 활주를 돕는다.

제2 커버부재(114)의 측부는 전면 구획벽(111)의 레일(111a)과 후면 구획벽(112)의 레일(112a) 사이에 개재되어, 레일(111a,112a)을 따라 활주할 수 있다. 제2 커버부재(113)의 하단부에는 스폰지(117)를 구비한다. 이와 달리, 제2 커버부재(114)의 상단부에는 스프링(118)을 구비한다. 제2 커버부재(114)의 상단부에는 하방으로 돌출된 스토퍼(114a;도 5a 참조)를 구비하는데, 스토퍼(114a)는 제1 커버부재(113)의 하강시 집수판(110)의 우측벽에 걸쳐져 레일(111a,112a)에서 제2 커버부재(114)의 분리를 방지할 수 있다.

구체적으로 스프링(118)은 제2 커버부재(114)의 상단부와 집수판(110)의 좌측벽 사이에 고정결합되어, 제2 커버부재(113)의 활주를 돕는다.

여기서, 스폰지(115,117)는 내수성과 내후성을 가진 소재, 구체적으로 PVA(Poly Vinyl Alcohol) 재질로 만들어질 수 있다. PVA 스폰지는 형태가공이 용이할 뿐만 아니라 건조시 경화되고 물에 접촉시 수분을 서서히 흡수하는 성질을 가진다. 흡수율은 스폰지 용적의 1,000~1,200% 정도를 갖는다. 이러한 특성을 이용하여, 건조 상태의 PVA 스폰지 자체 하중이 스프링의 장력보다 작아 스프링을 수축상태로 유지시켜 폐쇄되는 반면에, 함수 상태의 PVA 스폰지의 하중이 스프링의 장력보다 커져 스프링을 신장상태로 유지시켜 커버부재를 개방하게 된다. 스폰지(115,117)은 PVA 재질로 국한되지 않고, 수분(예컨대, 빗물, 융설수)을 흡수할 수 있는 재질 또는 수분 지연흡수 성질을 가지는 재질로 구성될 수 있다.

선택가능하기로, 겨울철에 커버부재(113,114) 상에 쌓여 있는 눈을 신속하게 녹이기 위해 커버부재(113,114)에 전기 열선을 내장할 수도 있다. 물론, 걸름망(130)에도 전기 열선을 추가로 내장할 수 있다.

도 5는 도 4에 도시된 개폐가능한 커버부재(113,114)를 갖춘 집수판(110)의 작동상태를 개략적으로 도해한 것이다.

도 5a는 집수판(110)의 상부에 좌우대칭되게 배열된 커버부재(113,114)의 폐쇄 상태를 도시한 도면이다. 도 5a는 스폰지(115,117)에 수분을 함유하지 않고 있어 스프링(116,118)의 장력을 통해 레일(111a,111b)을 따라 커버부재(113,114)를 상부로 잡아당겨 폐쇄상태를 유지할 수 있다.

도 5b는 우천시 커버부재(113,114)의 개방 상태를 도시한 도면이다. 우천시, 스폰지(115,117)는 서서히 빗물을 흡수하게 되는데, 빗물을 빨아드린 스폰지(115,117)가 스프링(116,118)의 장력보다 무겁게 되면, 커버부재(113,114)는 레일을 따라 서서히 하강하게 되면서 집수판(110)을 외부로 노출시키게 된다. 커버부재(113,114)가 개방되면서 집수판(110)을 통해 빗물을 집수할 수 있다.

커버부재(113,114)는 스폰지(115,117)의 하중으로 하강하게 되면서 스토퍼(113a,114a)를 통해 하강 거리를 제한하게 된다. 따라서 커버부재(113,114)가 레일(111a,112a;도 4 참조)에서 이탈되지 않아 추후 스폰지(115,117)가 건조되면서 스프링의 복원력을 수단으로 하여 정위치로 복귀할 수 있다.

덧붙여서, 커버부재(113,114)는 전술된 바와 같이 스폰지(115,117)에 스프링(116,118)의 허용 장력 이상으로 빗물을 흡수한 경우에만 개방될 수 있기에, 스폰지(115,117)에 빗물을 흡수하는 초기 시간 동안에는 커버부재(113,114)가 폐쇄상태를 유지하게 된다. 이는 초기 강우가 시작되는 시점에서 일정 시간이 지난 후에 개방되어 개방시간을 지연시켜 오염상태의 초기 빗물을 집수하지 않는 효과를 가져온 게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 다수의 빗물 집수 장치와 저수탱크를 설치한 구성도이다. 다수의 빗물 집수 장치(1)는 이의 드레인관(210;도 2 참조)과 배관을 통해 연결되어 대형 저수탱크(400)와 유체연통된다. 다수의 빗물 집수 장치(1)는 다수 개의 열을 이루어 연속적으로 지표면 상에 입설되되, 집수 면적을 증대시켜 집수 효율을 극대화시켜 식용수로 사용될 빗물을 원활하게 취수할 수 있다. 빗물 집수 장치(1)의 배열위치는 설치장소나 설치 목적에 따라 다양한 형태로 변형가능하다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 빗물 집수 장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

(부호의 설명)

1 ----- 빗물 집수 장치

100 ----- 집수부

113, 114 ----- 커버부재

200 ----- 이송부

220 ----- 집광판

230 ----- 풍력 팬

300 ----- 저장조

Claims

공중에서 빗물을 집수할 수 있는 장치에 있어서,

속이 비어 있고 그 내부에 드레인관(210)을 갖추고 있는 이송부(200)와;

지표면보다 높게 상기 이송부(200)의 외주면 둘레를 따라 방사상 방향으로 유체연통가능하게 연결되되, 상부가 개방되어 있는 집수판(11O)과, 상기 집수판(110)과 상기 이송부(200)를 결합하고 그 내부에 안내관(121)을 통해 빗물을 상기 드레인관(210)으로 안내하는 연결부(120), 및 상기 집수판(110)의 상부를 덮어씌우는 걸름망(130)을 구비한 집수부(100); 및

상기 이송부(200)의 하부에 배치되고, 상기 드레인관(210)과 유체연통가능하게 연결되어 있는 저장부(300);로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 이송부(200)는 이의 상단부에 집광판(220)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 이송부(200)는 상기 집광판(220) 아래에 풍력 팬(230)을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 이송부(200)는 그 내부에 축전지(240)와 제어기(250)를 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집수부(100)는 상기 이송부(200) 외주면에 다단으로 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집수부(100)는 상기 이송부(200) 외주면 둘레에서 등간격으로 이격되게 배열되는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 걸름망(130)은 돔 형상의 메쉬 구조로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집수판(110)은 전기 열선을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 걸름망(130)은 전기 열선을 내장하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 집수판(110)은 좌우대칭되게 개폐가능한 커버부재(113,114)를 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 집수판(110)은 일 가장자리에 반원형상의 전면 구획벽(111)을 구비하고, 일 가장자리와 대향되는 타 가장자리에 반원형상의 후면 구획벽(112)를 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 11에 있어서,

상기 전면 구획벽(111)은 내측 가장자리 둘레를 따라 만곡형상의 레일(111a)을 구비하고, 상기 후면 구획벽(112)는 내측 가장자리 둘레를 따라 만곡형상의 레일(112a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 12에 있어서,

상기 커버부재(113,114)는 상기 레일(111a,112a) 사이에 배치되어, 상기 레일(111a,112a)을 따라 활주하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 커버부재(113,114)의 하단부는 스폰지(115,117)를 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 14에 있어서,

상기 스폰지(115,117)는 PVA((Poly Vinyl Alcohol) 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 커버부재(113,114)의 상단부는 하방으로 돌출된 스토퍼(113a,114a)를 추가로 구비하는 빗물 집수 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 제1 커버부재(113)의 상단부와 상기 집수판(110))의 우측벽 사이에 스프링(116)를 구비하고,

상기 제2 커버부재(114)의 상단부와 상기 집수판(110)의 좌측벽 사이에 스프링(118)을 구비하는 것을 특징으로 하는 빗물 집수 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 커버부재(113,114)는 그 내부에 전기 열선을 내장하고 있는 빗물 집수 장치.