WO2020022587A1 - 빗물 배수구 오염물질 여과장치 및 이의 모니터링 시스템 - Google Patents

빗물 배수구 오염물질 여과장치 및 이의 모니터링 시스템 Download PDF

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이주승
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Definitions

  • the present invention relates to a rainfall effluent pollutant filtration device and a monitoring system thereof installed in the rainwater drain.
  • Point pollutants can be discharged to some degree because they are equipped with a separate purification device or wastewater treatment facility at the discharge point.
  • Non-point sources may have unclear and widespread surface areas, but may enter water systems such as rivers and rivers with rainfall, causing water pollution.
  • nonpoint sources include farmland, grazing, urban streets, forests, and suburbs.
  • Potential nonpoint pollutants near the soil surface or surface are washed off with rainwater and introduced into the water.
  • Non-point pollutants are mainly pollutants that are discharged along with surface runoff during early rainfall, such as traffic pollutants such as dust and garbage in urban areas, fertilizers or pesticides applied to farmland, soil erosion, barn spills, biological residues, Refers to air pollutants that fall on the ground.
  • a non-point pollutant filtering device In order to prevent water pollution such as rivers or rivers caused by contaminants included in such initial rainfall, a non-point pollutant filtering device is provided.
  • non-point pollutant filtering devices are installed below the ground surface, monitoring and maintenance of how many foreign substances such as wastes and soils flowing into rain gutters, concrete rainfall runoffs, drainages on road slopes, etc. It is difficult to prevent deterioration of filtration and damage to facilities as a non-point pollutant treatment device.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Patent 0718719 (2007.05.09 registration)
  • Patent Document 2 Republic of Korea Patent Publication No. 2015-0045187 (2015.04.28 published)
  • the present invention is to solve the above problems, while being installed in rainwater drains, such as rain gutters, sump, drainage of the road, etc., easy to install or dismantle, has the function of filtering the non-point pollutants, rainfall runoff And it provides a rainfall effluent pollutant filtration device that can monitor the operating status of the facility, such as the amount of filtered pollutant collected by wireless communication.
  • the present invention is to install a piezoelectric vibration sensor in the monitoring equipment to determine the start of the monitoring equipment, by installing a contactless sensor and a magnet in a waterproof dustproof spring cylinder to operate as a switch, rainfall runoff pollutant filtering device at the lowest standby power state Provides rainfall effluent pollutant filtering device that can grasp the increase in weight and transmit it to the outside.
  • the rainfall runoff contaminant filtering device comprising a control device that can receive information from the rainfall runoff contaminant filtering device and determine whether the rainfall runoff contaminant filtering device requires cleaning or replacement of the filter.
  • a control device that can receive information from the rainfall runoff contaminant filtering device and determine whether the rainfall runoff contaminant filtering device requires cleaning or replacement of the filter.
  • the rainfall runoff is introduced into the opening of the upper end, the main body is discharged to the discharge outlet formed on one side or more of the lower side (The body can also recycle rain gutters, sump, and drainage filtration devices that are already installed on the road);
  • the filter unit for filtering the rainfall outflow water introduced into the opening;
  • a collecting part connected to the filtration part and collecting the rainfall effluent water to provide the inside of the filtration part;
  • a connection detecting unit having a spring cylinder to connect the filtering unit and the collecting unit, and detecting the weight of the filtering unit step by step based on the reciprocating movement of the spring cylinder;
  • a communication unit which transmits the weight of the filtering unit sensed by the connection detection unit to the outside, wherein the connection detection unit includes a contactless sensor positioned outside the spring cylinder and the spring located inside the spring cylinder. And a magnet interlocked with the movement of the cylinder.
  • the communication unit may transmit a signal generated by a contactless sensor that senses the magnet to the outside, and the connection detection unit may be activated by a signal generated by a piezoelectric vibration sensor that detects vibration generated when the rainfall flows inflow.
  • the magnetic force of the contactless sensor may be measured by detecting the magnetic force, or the magnetic force of the magnet may be detected according to a predetermined period, and such an electrical signal may be transmitted to the outside as a weight measurement result through the contactless sensor.
  • connection detecting unit may be a pressure sensor for measuring the pressure of the spring cylinder connecting the collecting unit and the connection detecting unit in addition to the contactless sensor for detecting the magnetic force or a weight sensor for measuring the tension or compression according to the deflection of the filter strainer of the filter unit. It can be provided, and through the preset periodic observation plan can measure the pollutant collection state of the filter unit irrespective of the inflow of rainfall outflow and transmit the result value.
  • the main body, the main body engaging jaw that can be installed in the collecting unit, the filtering unit, the communication unit, etc. may be formed extending into the opening, and the collecting unit, the filtering unit, the communication unit mounted on the existing rain gutter It can be made in accordance with the size of the roadside drainage facilities, such as rain gutters or sump.
  • the filtration unit the upper surface is open, a plurality of filtration holes of a predetermined size are formed on each side and the lower surface may be provided with a strainer having a filtration function or a filter strainer that can fit the filter bag.
  • the collecting unit may have a shape in which the cross-sectional diameter gradually decreases from the top to the bottom.
  • it may further include one or more pre-treatment formed on one side or more.
  • the pretreatment unit may precipitate the coarse contaminants of the rainfall effluent before collecting the rainwater effluent and providing it to the filtration unit.
  • the collecting unit, the entire collection unit is fixed to the main body locking jaw, or fixed to the compression rod supported on the main body to be connected to the main body, or connected to the pre-treatment to form a latch ring It may be connected to the pretreatment unit by using a bolt and a nut.
  • connection detection unit is connected to the filter unit and the collecting unit, respectively, by a connecting ring, and equipped with a piezoelectric vibration sensor to observe the vibration caused by the flow of rainfall runoff flowing into the collecting unit or the pre-treatment unit as an electrical signal to the connection
  • the sensing unit and the communication unit can be activated.
  • connection detecting unit may include a piezoelectric vibration sensor to activate the connection detecting unit and the communication unit by observing a vibration caused by the flow of rainfall runoff flowing into the collecting unit or the pretreatment unit as an electrical signal.
  • connection detection unit at least one contact point sensor may be located outside the spring cylinder, the contact point sensor is converted into an operation state by an electrical signal generated from the piezoelectric vibration sensor or a predetermined period predetermined The measurement can be started accordingly.
  • the contactless sensor may be replaced by a weight sensor and a pressure sensor, and in this case, the connection configuration of the collecting unit and the filtering unit may be hooked to the compression rod or hinged.
  • the rainfall runoff is introduced into the opening of the upper end, the river effluent is discharged to the outlet formed on one side or more of the lower A main body to be discharged and installed inside the main body, and a filtration part for filtering the rainfall effluent water introduced into the opening, and connected to the filtration part, and collecting the rainfall effluent water to settle in a pretreatment tank and then into the filtration part.
  • a collecting unit provided with a spring cylinder to connect the filtering unit and the collecting unit, including a piezoelectric vibration sensor, to activate the connection detecting unit and the communication unit, and detect the weight of the filtering unit based on the reciprocating movement of the spring cylinder.
  • a connection detecting unit and a communication unit transmitting the weight of the filtering unit detected by the connection detecting unit to the outside.
  • the connection detecting unit includes a piezoelectric vibration sensor and a non-contact sensor located outside the spring cylinder, a magnet located inside the spring cylinder and interlocked with the movement of the spring cylinder, and a pressure sensor or a weight sensor.
  • the communication unit may include: a rainfall effluent pollutant filtering device which is started by an electric signal from a piezoelectric vibration sensor of a connection detecting unit and transmits a signal generated by a contactless sensor that detects the magnet according to a predetermined cycle to the outside after its own calculation process; And a remote control device for determining whether the rainfall effluent pollutant filtering device is normally operated or cleaned based on the weight information received from the communication unit of the rainfall effluent pollutant filtering device.
  • the present invention it is easy to apply a filtration filter to the rainfall effluent pollutant filtration device in a variable size, it is possible to easily install and dismantle the rainfall effluent pollutant filtration device, such as drainage, rain gutters, sump of the road or complex. .
  • the coarse particles introduced into the filtration device are interposed between the weight sensor and the filter network or the spring cylinder. Even if it is caught between the sensor and the contactless sensor, it can be operated normally.
  • the standby power during rain it is possible to minimize the standby power during rain.
  • FIG. 1 is an exploded view showing the rainfall runoff filtration device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a filtration unit, a collecting unit, and a connection detecting unit in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 1.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a filtration unit in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is an enlarged view illustrating a connection detecting unit and a communication unit in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 1.
  • FIG. 5 is a view showing the installation position of the piezoelectric vibration sensor in the rainfall runoff pollutant filtration device of FIG.
  • FIG. 6 is a view showing the installation position of the connecting member in the rainfall runoff pollutant filtration device of FIG.
  • FIG. 7 is a view showing the installation position of the support member in the rainfall runoff pollutant filtering device of FIG.
  • FIG. 8 is a view illustrating another embodiment of a filtering unit having a sump pole in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 1.
  • FIG. 9 is an exploded view showing the rainfall runoff filtration device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view showing another embodiment of the pretreatment unit in the rainfall runoff filtration device of FIG. 9.
  • FIG. 11 is a view showing another embodiment of the pretreatment unit in the rainfall runoff filtration device of FIG. 9.
  • FIG. 12 is an exploded view showing the rainfall runoff filtration device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a view showing another embodiment of the structure connected to the compression rod in the rainfall runoff filtration device of FIG.
  • FIG. 14 is a view showing another embodiment of the structure connected to the compression rod in the rainfall runoff filtration device of FIG.
  • 15 is a view illustrating a concept of a monitoring system of the rainfall runoff pollutant filtering device according to an embodiment of the present invention.
  • the rainfall runoff flows into the opening of the upper end, the main body is discharged to the discharge outlet formed on one side of the lower; Located in the main body, the filter unit for filtering the rainfall outflow water introduced into the opening; A collecting part connected to the filtration part and collecting the rainfall effluent water to provide the inside of the filtration part; A connection detecting unit having a spring cylinder to connect the filtration unit and the collecting unit and sensing a weight of the filtration unit based on the reciprocating movement of the spring cylinder; And a communication unit which transmits the weight of the filtering unit sensed by the connection detection unit to the outside, wherein the connection detection unit includes a contactless sensor positioned outside the spring cylinder and the spring located inside the spring cylinder. And a magnet interlocked with the movement of the cylinder, and the communication unit transmits a signal generated by the contactless sensor that detects the magnet to the outside.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, these elements, components and / or sections are of course not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, component or section from another element, component or section. Therefore, the first device, the first component or the first section mentioned below may be a second device, a second component or a second section within the technical spirit of the present invention.
  • FIG. 1 is an exploded view showing a rainfall effluent pollutant filtration device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged view of the filter unit, the collecting unit, and the connection detecting unit in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 1.
  • the rainfall effluent pollutant filtering device 100 has a rainfall effluent flowing into an opening 112 having an upper end, and an outlet 116 formed on one side of the lower portion.
  • the rainwater runoff is discharged to the main body 110, the inside of the main body 110, the filter unit 120 for filtering the rainfall runoff flowing into the opening 112, the filter unit 120 is connected to And a collecting part 130 and a spring cylinder 142 which collect the rainfall effluent and provide the inside of the filtering part 120 to connect the filtering part 120 and the collecting part 130.
  • the connection detecting unit 140 for detecting the weight of the filtering unit 120, the weight of the filtering unit 120 detected by the connection detecting unit 140 to the outside It includes a communication unit 150 for transmitting.
  • the rainfall runoff contaminant filtration device 100 is installed perpendicular to the lower portion of the grating 50 of the roadside rain gutter can remove the contaminants introduced during rainfall.
  • the rainfall runoff contaminant filtration device 100 is installed vertically, it is possible to change the filter 120 to be applied in a variable size, the filtration is made by the filter 120 itself is formed a plurality of holes.
  • the grating 50 of the conventional rain gutter is equipped with a collecting unit 130 for easily collecting rainfall runoff, and a filter strainer (not shown) or a filtration filter serving as a filter at the lower end of the collecting unit 130.
  • a filter strainer (not shown) or a filtration filter serving as a filter at the lower end of the collecting unit 130.
  • One filter strainer can be fitted.
  • the rainfall runoff contaminant filtering device 100 may transmit an alarm through the communication unit 150 based on a signal of the connection detecting unit 140 when the weight of the filtering unit 120 increases due to the accumulation of pollutants.
  • connection detecting unit 140 is at least one contactless sensor 146 located outside the spring cylinder 142 and the spring cylinder 142 is located inside the movement of the spring cylinder 142 It may be provided with a magnet 148 to interlock with. That is, the contactless sensor 146 is installed in the waterproof dustproof spring cylinder 142 to operate as a switch, and the weight increase of the filtration unit 120 of the rainfall effluent pollutant filtering device 100 can be confirmed in the state of the lowest standby power. have.
  • the spring cylinder 142 is installed for securing durability and sensing a predetermined weight or more of the filtration unit 120 in an environment requiring waterproof dustproof, and the cylinder 142 by installing a magnet 148 inside the spring cylinder 142.
  • a magnetic force is sensed by the external contactless sensor 146, the signal is informed at the corresponding position.
  • the communication unit 150 may transmit a signal generated by the contactless sensor 146 that detects the magnet 148 to the outside. Specifically, when the rainfall runoff is introduced from the upper side and the impact is applied to the filter unit 120, the flow pressure given to the plurality of spring cylinders 142 is temporarily increased and decreased, and the contactless sensor 146 is reacted by the reaction force of the spring cylinders 142. Since the detection range of the) is changed, the signal according to the increase or decrease may be transmitted to the outside through the communication unit 150.
  • FIG. 3 is an enlarged view of a filtration unit in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 4 is an enlarged view of the connection detection unit and the communication unit in the rainfall runoff pollutant filtration device of FIG.
  • Figure 5 is a view showing the installation position of the piezoelectric vibration sensor in the rainfall runoff pollutant filtration device of FIG. 6 is a view showing the installation position of the connecting member in the rainfall runoff pollutant filtration device of FIG.
  • Figure 7 is a view showing the installation position of the support member in the rainfall runoff pollutant filtration device of FIG.
  • the main body 110 includes an opening 112 having an open top and an outlet 114 formed at one side of the lower portion.
  • the main body 110 preferably has a cross-sectional area that decreases from the upper portion to the lower portion so that the rainfall runoff flowing into the opening 112 is discharged to the discharge port 114.
  • the main body 110 may have a main body engaging jaw 114 in which the collecting unit 130, the filtering unit 120, the communication unit 150, and the like may be extended into the opening 112.
  • the main body 110 may be mounted on the existing rain gutter (not shown), the collecting unit 130, the filtration unit 120, the communication unit 150, and the like, the rainwater gutter or the sump It can be formed variable in size.
  • the main body 110 is also possible to recycle rain gutters, water collecting wells, drainage filtration device that is already installed on the road.
  • the filtration unit 120 serves to filter rainfall runoff, and is located inside the main body 110.
  • the filtering unit 120 may be connected to the collecting unit 130 by the connection detecting unit 140 and may be located in an internal empty space of the main body 110.
  • the filtration unit 120 may have an upper surface open and a plurality of filtration holes 122 having predetermined sizes on the side and the lower surface, respectively.
  • the filtration unit 120 may be provided with a strainer having a filtration function or a filter strainer that can fit the filter bag.
  • the filter unit 120 may be replaced with the strainer itself without using the filter unit 120.
  • the strainer may be directly connected to the collecting unit 130 and installed.
  • the filtering unit 120 may have a structure in which the lower surface member 124 is inclined. As the lower surface member 124 is inclined, the contaminants accumulated in the filtration unit 120 and / or the strainer (not shown) are collected in one direction, and the rainfall outflow water flows in the other direction. It may be to pass through the filter unit 120 quickly.
  • the collecting unit 130 collects rainfall runoff and flows into the filtration unit 120.
  • the collecting unit 130 may be connected to the filtration unit 120 by the connection detecting unit 140, and may form a protruding portion at an upper portion thereof, and may be installed over the main body locking step 114.
  • one end of a strainer for collecting contaminants therein may be inserted between a portion where the main body 110 and the collecting unit 130 contact with each other to fix the strainer.
  • the filtering net may be inserted between the main body locking step 114 and the upper protrusion of the collecting unit 130 to fix the inlet of the filtering net.
  • rainfall runoff may be introduced into the filtering network to filter only pollutants, and the rainfall runoff may be filtered and discharged to the outlet 116 of the main body 110.
  • the collecting unit 130 is preferably a shape in which the cross-sectional diameter gradually decreases from the upper side to the lower side so that the rainfall outflow water easily flows into the filtering unit 120 or the filtering net.
  • it may be a slope 134 extending diagonally from the upper portion of the collecting unit 130.
  • connection detecting unit 140 includes a spring cylinder 142 to connect the filtering unit 120 and the collecting unit 130. Accordingly, the filter 120 may be suspended by the collection unit 130 by the connection detecting unit 140.
  • connection detecting unit 140 may be connected to the filtering unit 120 and the collecting unit 130 by the connecting ring 105. Since the collecting unit 130 is positioned above the connection detecting unit 140 and the filtering unit 120 is positioned below the connecting detecting unit 140, one of the connecting rings 105 is positioned at the collecting unit 130. , The other may be located in the connection detecting unit 140, but is not limited thereto.
  • the collecting unit fixing member 135 to which the connecting ring 105 is fixed to the collecting unit 130 may be provided, and the spring cylinder 142 may be provided.
  • the sensing unit fastening member 145A having a fastening groove formed at one end thereof may be provided.
  • the connecting ring 105 fixed to the collecting unit fixing member 135 is fastened to the fastening groove of the detecting unit fastening member 145A.
  • the other end of the spring cylinder 142 may be provided with a sensing unit fixing member 145B for fixing the connection ring 105
  • the filtering unit fastening member 125 is provided with a fastening groove formed in the filtering unit 120 Can be.
  • the connecting ring 105 fixed to the detector fixing member 145B is fastened to the fastening groove of the filter fastening member 125.
  • connection member 172 may be added to reinforce the connected force.
  • one end and the other end of the connection member 172 are connected to the filtration unit 120 and the collecting unit 130, respectively, and a plurality of connection members 172 may be installed at appropriate positions. .
  • the support member 182 may be added in addition to the connection member 172. As shown in FIG. 7, the support member 182 may be installed to support the lower portion of the filtration unit 120. Although only one support member 182 is illustrated in the center of the lower surface of the filtration unit 120 in FIG. 7, a plurality of support members 182 may be installed below the filtration unit 120. Through the support member 182, even if the filter unit 120 does not endure the increase in weight due to the inflow of the rainfall runoff, such as in the rainwater fall through the support member 182 of the filter unit 120 in the rain gutter The drain hole at the bottom can be blocked.
  • connection detecting unit 140 is coupled to a plurality of contactless sensors 146 located outside the spring cylinder 142 and the spring cylinder 142 located inside the spring cylinder 142.
  • the magnet 148 can be provided.
  • the contactless sensor 146 may be located outside the at least one spring cylinder 142.
  • the spring cylinder 142 is installed for securing the durability in the environment requiring waterproof dustproof and detecting the abnormal weight of the filtration unit 120.
  • the magnet 148 is installed in the inner cylinder 142B of the spring cylinder 142, and a plurality of contactless sensors 146 are installed in the outer housing 142A of the spring cylinder 142.
  • the corresponding contactless sensor 146 that detects the magnetic force generates a detection signal. This sensing signal may be transmitted to the outside through the communication unit 150.
  • the weight of the filter 120 may be determined according to the position of the contactless sensor 146 where the signal is detected. At this time, since the contactless sensor 146 is operated in accordance with the position of the magnet 148 that interlocks with the movement of the spring cylinder 142, the weight of the filtration unit 120 based on the reciprocating movement of the spring cylinder 142 step by step Can be detected. For example, as illustrated in FIGS. 2, 4, and 5, when four contactless sensors 146 are installed, the filter 120 may detect a signal from the top contactless sensor 146. ) You can judge the weight inside as 5kg. In addition, when the next contactless sensor 146 detects a signal, the weight of the inside of the filter 120 may be determined to be 10 kg.
  • the weight of the inside of the filter 120 when the next contactless sensor 146 detects a signal, it is possible to determine the weight of the inside of the filter 120 to 15kg. In addition, when the last contactless sensor 146 detects a signal, the weight of the inside of the filter 120 may be determined as 20 kg. This is an exemplary value and may be set differently depending on the size of the filtering unit 120, the detected weight range.
  • the flow pressure given to the spring cylinder 142 is temporarily increased and decreased because the reaction range of the contactless sensor 146 is changed by the reaction force of the spring cylinder 142, if such increase or decrease lasts for a predetermined time, the rainfall outflow water flows in We can judge that it is.
  • the communication unit 150 of the filtering device 100 enters a communication standby state. This can minimize standby power during rain.
  • the rain runoff contaminant filtering device 100 If, after the end of the rain, at least one or more spring cylinders 142 continuously detects a predetermined reference weight value for a predetermined time, the rain runoff contaminant filtering device 100 and / or request to collect the pollutants, etc.
  • the warning signal may be transmitted to the outside through the communication unit 150.
  • connection detecting unit 140 may include a piezoelectric vibration sensor 162 for detecting a vibration generated when the rainfall runoff is introduced. That is, the vibration caused by the flow of rainfall runoff flowing into the collecting unit 130 or the preprocessing unit 280 to be described later through the piezoelectric vibration sensor 162 may be observed as an electrical signal.
  • connection detecting unit 140 may be activated by the signal generated by the piezoelectric vibration sensor 162 to measure whether the magnetic force of the magnet 148 of the contactless sensor 146 is detected. That is, the connection detecting unit 140 is provided with a piezoelectric vibration sensor 162 to observe the vibration by the flow of the rainfall outflow water flowing into the collecting unit 130 or the pre-processing unit 280 to be described later as an electrical signal connection.
  • the sensing unit 140 and the communication unit 150 may be activated.
  • the measurement may be started according to a predetermined period without using the piezoelectric vibration sensor 162. That is, at least one contactless sensor 146 at which measurement starts according to a predetermined period may be located outside the spring cylinder 142.
  • the communicator 150 transmits a signal sensed by the connection detector 140 to the outside.
  • the communication unit 150 transmits the weight of the filtering unit 120 sensed by the connection detecting unit 140 to the outside.
  • the communicator 150 may transmit a signal generated by the contactless sensor 146 that detects the magnet 148 to the outside.
  • the connection detection unit 140 is activated by the signal generated by the piezoelectric vibration sensor 162 for detecting the vibration generated when the rainfall runoff flows to measure the magnetic force of the magnet 148 of the contactless sensor 146 or Alternatively, by measuring the magnetic force of the magnet according to a predetermined period and can transmit such an electrical signal to the outside as a weight measurement result through the contactless sensor 146.
  • the communication unit 150 may transmit a signal sensed by the piezoelectric vibration sensor 162 installed in various places of the rainfall runoff pollutant filtering device 100 to the outside.
  • the piezoelectric vibration sensor 162 may be installed in case the signal is not detected by the connection detecting unit 140.
  • the piezoelectric vibration sensor 162 is preferably installed on the inclined surface 134 of the collecting unit 130, the inlet of the filtering unit 120, or the like, in order to detect whether the rainfall outflow water is introduced, the level of the filtering unit 120, or the like. Do.
  • the communication unit 150 may transmit information about this to the outside.
  • the communication unit 150 may include a control module (not shown) to determine whether the filter 120 is cleaned.
  • the control module may be a microcontroller unit (MCU) having a memory for embedding a program.
  • MCU microcontroller unit
  • the microcontroller unit can contain ROM and RAM circuits and is manufactured in chip form.
  • the control module of the communication unit 150 determines that precipitation is completed by the spring cylinder 142 or the piezoelectric sensor 162
  • the control module uses the contactless sensor 146 and the magnet 148.
  • the weight reduction rate of the filtration unit 120 can be calculated.
  • the weight reduction rate of the filter unit 120 refers to a rate at which the weight of the filter unit 120 decreases due to the evaporation of the rainfall runoff or the outflow of the rainfall runoff with the passage of time from the time when the precipitation ends. This is to measure the weight of pollutants without the influence of rainfall runoff.
  • the control module may compare the weight of the filter unit 120 and the reference weight value of the filter unit 120 when the weight reduction rate of the filter unit 120 is within the reference range.
  • the reference range refers to a comparison value capable of detecting a time point at which only the pollutants in the dried state remain in the filter unit 120 by evaporation or outflow of rainfall runoff water from the filter unit 120.
  • the reference weight value is a weight value of the pollutant that the filter unit 120 can accommodate. That is, the reference weight value may correspond to the weight of the pollutant acceptable in the filter unit 120 that does not limit the flow of rainfall runoff.
  • control module may determine whether the filter 120 is cleaned based on the weight of the filter 120. That is, when the weight of the filter unit 120 exceeds the reference weight value, the control module determines that cleaning of the filter unit 120 is necessary, and the weight of the filter unit 120 does not exceed the reference weight value. The control module may determine that cleaning of the filtration unit 120 is not necessary.
  • the data transmitted to the communication unit 150 or the information generated by the communication unit 150 may be stored in an external device or a cloud platform.
  • the communication unit 150 may use a variety of wireless Internet or wireless communication network, such as Wi-Fi, 3G, 4G, 5G.
  • the communication unit 150 may use an ultra low power long distance mobile communication network such as NB-IoT, LoRa, Wifi, Blutooth low energy, LTE-M, and the like.
  • the rainfall runoff contaminant filtering device 100 may further include a sensor unit (not shown), a power supply unit (not shown), and the like.
  • the sensor unit measures a rainfall runoff amount sensor that measures the amount of rainfall runoff flowing into the filtration unit 120, a water level sensor that measures the level of the filtration unit 120, and measures the temperature and humidity around the filtration unit 120. It can be provided with a temperature and humidity sensor.
  • the role of the rainfall runoff amount sensor and the water level sensor may be performed by the piezoelectric vibration sensor 162 described above. By using the piezoelectric vibration sensor 162 or the like to detect the rainwater at the beginning of the rain or when the rainfall is terminated, it is possible to measure the amount of rainfall outflow flowing into the filter unit 120 for a predetermined time, The internal level of the filtration unit 120 may be measured.
  • the power supply unit supplies power to the communication unit 150 and the like.
  • the power supply unit may supply power using solar heat.
  • the power supply unit may include a solar power generation device, a storage battery, an external power lead wire, and the like.
  • Solar power generation devices generate power using sunlight, and storage batteries temporarily store or supply power from solar power generation devices or batteries, while external power supplies wires to power sources for nearby buildings and public facilities. By pulling in.
  • FIG. 8 is a view illustrating another embodiment of a filtering unit having a sump pole in the rainfall effluent pollutant filtering device of FIG. 1.
  • the filtration unit 220 includes a drain pawl consisting of a connecting slope 222 and a pawl 225.
  • Pole 225 for drainage of rainwater and deposition of pollutants is located below the filter unit 220, and a connection for easy movement of rainwater and pollutants between the pole 225 and the filter unit 220.
  • Slope 222 is formed.
  • the pole 225 may provide a support for preventing the fall of the filter unit 220 does not endure the increase in weight due to the inflow of rainfall runoff, together with providing a deposition space of the pollutants.
  • a transparent window 2252 is formed on one surface of the pole 225 to allow the inside to be viewed. Through the transparent window 2252, the amount of contaminants deposited on the inside of the pawls 225 may be confirmed, and it may be determined whether the inside of the pawls 225 is cleaned.
  • FIG. 9 is an exploded view showing the rainfall runoff filtration device according to another embodiment of the present invention.
  • the rainfall runoff filtration device 200 may include at least one pretreatment unit 280 formed on at least one side in comparison with the rainfall runoff pollutant filtering device 100 described above. It further includes.
  • the main body 110, the filtering unit 120, the collecting unit 130, the connection detecting unit 140, and the communication unit 150 will be omitted within the same category.
  • the pretreatment unit 280 captures the rainfall runoff and precipitates coarse contaminants of the rainfall runoff before providing it to the inside of the filtration unit 120. As shown in FIG. 8, the pretreatment unit 280 is located between the lower portion of the collecting unit 130 and the upper portion of the filtering unit 120 to coarse the rainfall effluent flowing from the collecting unit 130 to the filtering unit 120. It filters out debris. In this case, the pretreatment unit 280 and the collecting unit 130 may be connected by a clasp ring or the like.
  • FIG. 10 is a view showing another embodiment of the pretreatment unit in the rainfall runoff filtration device of FIG. 9.
  • the rainfall runoff filtration device 202 of FIG. 10 has a different structure from the pretreatment unit 282 compared to the rainfall runoff filtration device 200 of FIG. 9.
  • the pretreatment unit 282 is positioned between the lower portion of the collecting unit 130 and the upper portion of the filtering unit 120 and the diagonal structure 282A and the side of the filtering unit 120. Side structure 282B.
  • FIG. 11 is a view showing another embodiment of the pretreatment unit in the rainfall runoff filtration device of FIG. 9.
  • the rainfall runoff filtration device 204 of FIG. 11 is different from the rainfall runoff filtration device 200 of FIG. 9 and the rainfall runoff filtration device 202 of FIG. 10.
  • the pretreatment unit 284 is positioned between at least one end of the intermediate structure 284A and the intermediate structure 284A positioned between the lower portion of the collecting unit 130 and the upper portion of the filtering unit 120.
  • An oblique connecting structure 284B and a side structure 284C positioned on the side of the filtration unit 120.
  • the collecting unit 130 is connected to the pretreatment units 280, 282, and 284 by forming a clasp ring (not shown), or by using a bolt and a nut or the like. Can be connected to
  • FIG. 12 is an exploded view showing the rainfall runoff filtration device according to another embodiment of the present invention.
  • the rainfall runoff filtration device 300 may be implemented by replacing the connection detecting unit 140 in comparison with the rainfall effluent pollutant filtering device 100 described above.
  • the main body 110, the filtering unit 120, the collecting unit 130, the connection detecting unit 140, and the communication unit 150 will be omitted within the same category.
  • the filtering unit 320 may be connected using the compression rod 360 in place of the connection detecting unit 140.
  • the compression rod 360 may be supported on the main body 110 or installed on a wall of a vertical channel, and the filter clasp 328 is caught on the compression rod 360 to catch the filter clasp 328.
  • Filtration unit 320 may be provided, the weight sensor 362 for measuring the tension or compression according to the deflection of the filter strainer of the filter unit 320 is connected to the compression rod 360, the weight sensor A connection member 372 may be connected between the 362 and the filtration unit 320.
  • the collecting unit 130 may be fixed to the compression rod 360, which can be supported on the main body 110 or installed on the wall of the vertical channel.
  • the contactless sensor 146 may be replaced by the weight sensor 362, and hooks the connection configuration of the collecting unit 130 and the filtering unit 320 to the compression rod 360 to the filter clasp 328.
  • FIG. 13 is a view showing another embodiment of the structure connected to the compression rod in the rainfall runoff filtration device of FIG.
  • the direct connection detecting unit 140 may be connected to the compression rod 360 installed on the wall of the vertical channel, and the filtering unit 120 may be connected to the connection detecting unit 140.
  • the collecting unit 130 may be connected to the connection detecting unit 140 in a hinged manner to the compression rod 360 that can be supported on the main body 110 or installed on a wall of the vertical channel.
  • FIG. 14 is a view showing another embodiment of the structure connected to the compression rod in the rainfall runoff filtration device of FIG.
  • the compression rod 360 may be supported on the main body 110 or installed on a wall of a vertical channel, and the filter rod clasp 328 is caught by the compression rod 360.
  • a filtration unit 320 having a key ring 328 may be installed, and a pressure sensor 374 measuring pressure of the spring cylinder 142 of the connection detecting unit 140 is connected to the compression rod 360. The connection between the pressure sensor 374 and the filtration unit 320 may be performed by the connection detecting unit 140.
  • the collecting unit 130 may be fixed to the compression rod 360, which can be supported on the main body 110 or installed on the wall of the vertical channel.
  • the contactless sensor 146 may be replaced by the pressure sensor 374, and hooks the connection configuration of the collecting unit 130 and the filtering unit 320 to the compression rod 360 to the filter clasp 328. Or, it may be connected by a method of fixing to the compression rod 360 by the tip compression force by a hinge or the like.
  • 15 is a view illustrating a concept of a monitoring system of the rainfall runoff pollutant filtering device according to an embodiment of the present invention.
  • the monitoring system 10 of the rainfall effluent pollutant filtering device includes a rainfall effluent pollutant filtering device 100 and a remote control device 500.
  • the rainfall runoff pollutant filtering device 100 may be replaced with the rainfall runoff pollutant filtering devices 200, 202, 204, 300, 302, and 304 according to another embodiment.
  • the remote control device 500 determines whether the rainfall runoff pollutant filtering device 100 is cleaned based on the rainfall inflow water received from the communication unit 150 and the weight information.
  • whether the filtration unit 120 is cleaned or whether the strainer is replaced may be determined by the communication unit 150 of the rainfall effluent pollutant filtering device 100.
  • the communication unit 150 of the rainfall effluent pollutant filtering device 100.
  • the existing underground buried non-point pollution reduction facility There is an advantage that can be applied by applying only sensing and communication functions to the back.
  • the rainfall runoff pollutant filtering device 100 is an automatic weather measurement device It can be used as (AWS).
  • the external control device 500 is a communication module (not shown) that can communicate with the rainfall runoff contaminant filtering device 100, a determination module (not shown) for determining whether to clean the filtration unit 120, A storage module (not shown) for storing the information received from the communication module, the information determined by the determination module, and the like may be provided.
  • one external control device 500 has a function of communicating with a plurality of filtration device 100 to compare the rainfall outflow water measured by each filtration device 100 and the amount of contaminant collection with each other by a specific filtration device ( The external control device 500 may determine whether the peripheral filtration device 100 of the 100 is normally operated.
  • the external control device 500 may generate a cleaning need alert or the like and notify the manager.
  • the external control device 500 may include a display for displaying visual information, a speaker for generating a warning sound, a light emitting device for notifying a warning with light, and the like.

Abstract

강우유출수 오염물질 여과장치 및 이의 모니터링 시스템이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치는, 상단이 개방된 개구로 강우유출수가 유입되며, 하부의 일 측면에 형성된 배출구로 상기 강우유출수가 배출되는 본체; 상기 본체의 내부에 위치하며, 상기 개구로 유입된 강우유출수를 여과하는 여과부; 상기 여과부에 연결되며, 상기 강우유출수를 포집하여 상기 여과부의 내부로 제공하는 포집부; 스프링 실린더를 구비하여 상기 여과부 및 포집부를 연결하며, 상기 스프링 실린더의 왕복 이동에 기초하여 상기 여과부의 무게를 감지하는 연결 감지부; 및 상기 연결 감지부에서 감지된 상기 여과부의 무게를 외부로 전송하는 통신부를 포함하며, 상기 연결 감지부는, 상기 스프링 실린더의 외부에 위치하는 무접점 센서와, 상기 스프링 실린더의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더의 이동에 연동하는 자석을 구비하고, 상기 통신부는, 상기 자석을 감지한 무접점 센서에서 발생된 신호를 외부로 전송한다.

Description

빗물 배수구 오염물질 여과장치 및 이의 모니터링 시스템
본 발명은 빗물 배수구에 설치하는 강우유출수 오염물질 여과장치 및 이의 모니터링 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 오염물질은 배출지점이 뚜렷한 점오염원과 배출지점이 뚜렷하지 않은 비점오염원으로 구분될 수 있다. 점오염원은 배출지점에서 별도의 정화장치나 폐수처리시설을 설치하므로 어느 정도 정화된 상태로 배출될 수 있다. 반면에, 비점오염원은 배출지점이 불분명하고 광범위한 지표면에 잔존해 있다가 강우와 함께 하천, 강 등과 같은 수계로 유입되어 수질오염을 유발시킬 수 있다.
비점오염원의 예로서는 농경지, 방목장, 도시의 가로, 산림지, 교외지역 등이 있으며, 주로 토양 표면 또는 지표면 가까이 있는 잠재적 비점오염물질이 빗물에 씻겨 유출수에 포함되어 수계에 유입된다. 비점오염물질은 주로 초기강우 때 지표면 유출수와 함께 유출되는 오염물질로서 도시지역의 먼지와 쓰레기와 같은 교통오염물질, 농지에 살포된 비료나 농약, 토양침식물, 축사유출물, 생물의 잔여물, 지표면에 떨어진 대기오염물질 등을 말한다.
이러한 초기강우에 포함된 오염물질에 의한 하천이나 강 등의 수질오염을 예방하기 위해, 비점오염물질 여과장치가 제공되고 있다.
그러나, 대부분의 비점오염물질 여과장치는 지표면 아래에 설치되고 있기 때문에 빗물받이, 콘트리트 강우유출수로, 도로 사면의 배수로 등으로 유입되는 각종 쓰레기나 토사류등의 이물질들이 얼마나 유입되고 처리되는지 모니터링 및 유지관리가 곤란하고 비점오염물질 처리장치로서 여과 기능의 저하나 시설물 손상을 방지할 수 없는 상황이다.
<참고문헌>
(특허문헌1) 대한민국 등록특허 0718719호 (2007.05.09 등록)
(특허문헌2) 대한민국 공개특허 2015-0045187호 (2015.04.28 공개)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 빗물받이, 집수정, 도로의 배수로 등과 같은 빗물 배수구에 설치되면서, 설치나 철거가 간편하고, 비점오염물질을 여과하는 기능을 가지고 있으며, 강우유출수 유출입 여부 및 여과된 오염물질 포집량과 같은 시설의 운영상태를 무선통신으로 모니터링할 수 있는 강우유출수 오염물질 여과장치를 제공한다.
본 발명은 모니터링 장비에 압전진동 센서를 설치하여 모니터링 장비의 기동을 결정하고, 방수 방진형 스프링 실린더에 무접점 센서 및 자석을 설치하여 스위치로 작동함으로써, 최저 대기 전력 상태에서 강우유출수 오염물질 여과장치 의 무게 증가를 파악하여 외부로 송신할 수 있는 강우유출수 오염물질 여과장치를 제공한다.
그리고, 강우유출수 오염물질 여과장치로부터 정보를 전송받아 상기 강우유출수 오염물질 여과장치가 청소가 필요한지 여부 또는 필터의 교체가 필요한지 여부 등을 판단할 수 있는 관제장치를 포함하는 강우유출수 오염물질 여과장치의 모니터링 시스템을 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치는, 상단이 개방된 개구로 강우유출수가 유입되며, 하부의 일 측면 이상에 형성된 배출구로 상기 강우유출수가 배출되는 본체(본체는 도로에 기존 설치된 빗물받이, 집수정, 배수로 여과장치를 재활용도 가능); 상기 본체의 내부에 위치하며, 상기 개구로 유입된 강우유출수를 여과하는 여과부; 상기 여과부에 연결되며, 상기 강우유출수를 포집하여 상기 여과부의 내부로 제공하는 포집부; 스프링 실린더를 구비하여 상기 여과부 및 포집부를 연결하며, 상기 스프링 실린더의 왕복 이동에 기초하여 상기 여과부의 무게를 단계별로 감지하는 연결 감지부; 및 상기 연결 감지부에서 감지된 상기 여과부의 무게를 외부로 전송하는 통신부를 포함하며, 상기 연결 감지부는, 상기 스프링 실린더의 외부에 위치하는 무접점 센서와, 상기 스프링 실린더의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더의 이동에 연동하는 자석을 구비한다.
또한, 상기 통신부는, 상기 자석을 감지한 무접점 센서에서 발생된 신호를 외부로 전송하며, 상기 강우유출수 유입시 발생한 진동을 감지하는 압전 진동센서에서 발생된 신호를 통해 상기 연결 감지부가 기동되어 상기 무접점 센서의 자석의 자기력 검출 여부를 측정하거나, 또는 미리 정해진 주기에 따라 상기 자석의 자기력 검출 여부를 측정하여 그러한 전기적 신호를 상기 무접점 센서를 통한 중량 계측 결과값으로 외부로 전송할 수 있다.
또한, 연결 감지부는 자력을 감지하는 무접점 센서 이외에 상기 포집부와 연결감지부를 연결하는 스프링 실린더의 압력을 측정하는 압력센서나 상기 여과부의 필터스트레이너의 처짐에 따른 인장 또는 압축을 측정하는 중량센서를 구비할 수 있으며, 미리 설정된 주기적 관측계획을 통해 강우유출수의 유입 여부와 상관없이 상기 여과부의 오염물질 포집상태를 계측하여 결과값을 전송할 수 있다.
또한, 상기 본체는, 상기 개구의 내측으로 상기 포집부, 여과부, 통신부 등이 설치될 수 있는 본체 걸림턱이 연장 형성될 수 있고, 기존의 빗물받이에 상기 포집부, 여과부, 통신부를 장착할 수 있도록 하며 빗물받이나 집수정 등 도로변 배수설비의 크기에 따라 가변형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 여과부는, 상면이 개방되며, 측면 및 하면에 각각 소정 크기의 복수의 여과홀이 형성되어 여과기능을 갖는 스트레이너 또는 여과필터 주머니를 끼울 수 있는 필터스트레이너를 구비할 수 있다.
또한, 상기 포집부는, 상부에서 하부로 갈수록 단면 직경이 점점 줄어드는 형상일 수 있다.
또한, 일측면 이상에 형성된 1개 이상의 전처리부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 전처리부는, 상기 강우유출수를 포집하여 상기 여과부의 내부로 제공하기 전 상기 강우유출수의 조대협잡물을 침전시킬 수 있다.
또한, 상기 포집부는, 상기 포집부 전체를 상기 본체 걸림턱에 고정하거나, 상기 본체에 지지된 압축봉에 힌지형태로 고정하여 상기 본체에 연결되거나, 또는 상기 전처리부에 걸쇠 고리를 형성하여 연결하거나, 볼트와 너트 등을 이용하여 상기 전처리부에 연결될 수 있다.
또한, 상기 연결 감지부는, 상기 여과부 및 포집부에 각각 연결고리에 의해 연결되며, 압전진동 센서를 구비하여 상기 포집부나 전처리부로 유입되는 강우유출수의 흐름에 의한 진동을 전기적 신호로 관측하여 상기 연결 감지부 및 통신부를 기동할 수 있다.
또한, 상기 연결 감지부는, 압전진동 센서를 구비하여 상기 포집부나 전처리부로 유입되는 강우유출수의 흐름에 의한 진동을 전기적 신호로 관측하여 상기 연결 감지부 및 통신부를 기동할 수 있다.
그리고, 상기 연결 감지부는, 상기 무접점 센서가 상기 스프링 실린더의 외부에 적어도 1개 이상 위치할 수 있으며, 상기 무접점 센서는 상기 압전 진동센서에서 발생한 전기적 신호로 동작상태로 전환되거나 미리 계획된 일정한 주기에 따라 계측이 시작될 수 있다.
그리고, 무접점 센서는 중량센서 및 압력센서로 대체될 수도 있고, 이때에는 상기 포집부와 여과부의 연결구성을 압축봉에 연결고리로 걸거나 힌지로 연결될 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치의 모니터링 시스템은, 상단이 개방된 개구로 강우유출수가 유입되며, 하부의 일 측면 이상에 형성된 배출구로 상기 강유유출수가 배출되는 본체와, 상기 본체의 내부에 설치되며, 상기 개구로 유입된 강우유출수를 여과하는 여과부와, 상기 여과부에 연결되며, 상기 강우유출수를 포집하여 전처리조에서 침강시킨 후 상기 여과부의 내부로 제공하는 포집부와, 스프링 실린더를 구비하여 상기 여과부 및 포집부를 연결하며, 압전진동센서를 포함하여 연결 감지부와 통신부를 기동시키고 상기 스프링 실린더의 왕복 이동에 기초하여 상기 여과부의 무게를 감지하는 연결 감지부와, 상기 연결 감지부에서 감지된 상기 여과부의 무게를 외부로 전송하는 통신부를 포함하며, 상기 연결 감지부는, 상기 스프링 실린더의 외부에 위치하는 압전진동 센서 및 무접점 센서와, 상기 스프링 실린더의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더의 이동에 연동하는 자석과 압력센서나 중량센서를 구비하고 상기 통신부는, 연결 감지부의 압전진동 센서로부터 전기적 신호로 기동되며 미리 정해진 주기에 따라 상기 자석을 감지하는 무접점 센서에서 발생된 신호를 자체 연산처리 후 외부로 전송하는 강우유출수 오염물질 여과장치; 및 상기 강우유출수 오염물질 여과장치의 통신부로부터 전송받은 상기 무게 정보를 기초로 상기 강우유출수 오염물질 여과장치의 정상적인 작동 여부 또는 청소 여부를 판단하는 원격 관제 장치를 포함한다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따르면, 강우유출수 오염물질 여과장치에 여과 필터 등을 가변형 크기로 적용이 용이하며, 도로나 단지의 배수로, 빗물받이, 집수정 등에 강우유출수 오염물질 여과장치를 쉽게 설치 및 철거할 수 있다.
또한, 방수 방진 기능을 가지는 압전 진동 센서와 스프링 실린더에 무접점 센서 및 자석을 설치하거나, 압력센서나 중량센서를 설치하여 작동함으로써, 여과장치 유입된 조대협잡물이 중량센서와 여과망 사이에 또는 스프링실린더와 무접점 센서 사이 등에 끼이더라도 정상적인 작동이 가능하게 한다. 그리고 빗물받이와 같은 배수시설 내부와 같이 외부의 상시전력을 공급하는 전력선 인입이나 자가발전 장치를 구비할 수 없는 지하공간에서도 강우유출수 오염물질 여과장치의 여과부 무게 변화를 파악하여 외부로 송신할 수 있고, 비 강우시 대기전력을 최소화할 수 있다.
그리고, 강우유출수 오염물질 여과장치로부터 정보를 전송받아 청소가 필요한지 여부 또는 필터의 교체가 필요한지 여부 등을 판단할 수 있으므로, 강우유출수 오염물질 여과장치를 효율적으로 관리하여 홍수, 침수사고 예방과 수질환경 보호에 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 여과부, 포집부, 연결 감지부를 확대 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 여과부를 확대 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 연결 감지부, 통신부를 확대 도시한 도면이다.
도 5는 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 압전진동 센서의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 연결부재의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 지지부재의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 8은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 배수조 폴을 구비한 여과부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 10은 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 전처리부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 11은 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 전처리부의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 13은 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 압축봉에 연결되는 구조의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 14는 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 압축봉에 연결되는 구조의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치 의 모니터링 시스템의 개념을 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치는, 상단이 개방된 개구로 강우유출수가 유입되며, 하부의 일 측면에 형성된 배출구로 상기 강우유출수가 배출되는 본체; 상기 본체의 내부에 위치하며, 상기 개구로 유입된 강우유출수를 여과하는 여과부; 상기 여과부에 연결되며, 상기 강우유출수를 포집하여 상기 여과부의 내부로 제공하는 포집부; 스프링 실린더를 구비하여 상기 여과부 및 포집부를 연결하며, 상기 스프링 실린더의 왕복 이동에 기초하여 상기 여과부의 무게를 감지하는 연결 감지부; 및 상기 연결 감지부에서 감지된 상기 여과부의 무게를 외부로 전송하는 통신부를 포함하며, 상기 연결 감지부는, 상기 스프링 실린더의 외부에 위치하는 무접점 센서와, 상기 스프링 실린더의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더의 이동에 연동하는 자석을 구비하고, 상기 통신부는, 상기 자석을 감지한 무접점 센서에서 발생된 신호를 외부로 전송한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "이루어지다(made of)"는 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치를 분해 도시한 도면이다. 또한, 도 2는 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치 에서 여과부, 포집부, 연결 감지부를 확대 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치(100)는, 상단이 개방된 개구(112)로 강우유출수가 유입되며, 하부의 일 측면에 형성된 배출구(116)로 상기 강우유출수가 배출되는 본체(110), 상기 본체(110)의 내부에 위치하며, 상기 개구(112)로 유입된 강우유출수를 여과하는 여과부(120), 상기 여과부(120)에 연결되며, 상기 강우유출수를 포집하여 상기 여과부(120)의 내부로 제공하는 포집부(130), 스프링 실린더(142)를 구비하여 상기 여과부(120) 및 포집부(130)를 연결하며, 상기 스프링 실린더(142)의 왕복 이동에 기초하여 상기 여과부(120)의 무게를 감지하는 연결 감지부(140), 상기 연결 감지부(140)에서 감지된 상기 여과부(120)의 무게를 외부로 전송하는 통신부(150)를 포함한다.
이러한 강우유출수 오염물질 여과장치(100)는 도로변 빗물받이의 그레이팅(50)의 하부에 수직으로 설치되어 강우시 유입되는 오염물질을 제거할 수 있다. 강우유출수 오염물질 여과장치(100)가 수직으로 설치될 경우, 여과부(120)를 가변형 크기로 적용할 수 있도록 변경이 가능하며, 복수의 홀이 형성되는 여과부(120) 자체로 여과가 이루어진다. 또한, 종래의 빗물받이의 그레이팅(50)에도 손쉽게 강우유출수를 포집하는 포집부(130)를 장착하고, 포집부(130)의 하단에 필터 역할을 하는 필터스트레이너(미도시) 또는 여과필터를 장착한 필터스트레이너를 장착할 수 있다.
또한, 강우유출수 오염물질 여과장치 (100)는 오염물질 누적으로 여과부(120) 중량 증가 시 연결 감지부(140)의 신호를 기초로 통신부(150)를 통해 알람을 전송할 수 있다.
이때, 상기 연결 감지부(140)는 스프링 실린더(142)의 외부에 위치하는 1개 이상의 무접점 센서(146)와, 상기 스프링 실린더(142)의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더(142)의 이동에 연동하는 자석(148)을 구비할 수 있다. 즉, 방수 방진형 스프링 실린더(142)에 무접점 센서(146)가 설치되어 스위치로 작동하며, 최저 대기전력 상태에서 강우유출수 오염물질 여과장치(100)의 여과부(120) 무게 증가를 확인할 수 있다.
스프링 실린더(142)는 방수 방진을 요하는 환경에서 내구성의 확보와 여과부(120)의 일정 무게 이상 감지를 위해 설치되며, 스프링 실린더(142)의 내측에 자석(148)을 설치하여 실린더(142) 외부의 무접점 센서(146)에 자력이 감지될 경우 해당 위치에서 신호를 알려주게 된다. 이렇게 1개 이상의 무접점 센서(146) 및 자석(148)을 이용함으로써, 비 강우시 통신부(150)의 대기 전력을 최소화할 수 있다.
또한, 상기 통신부(150)는 자석(148)을 감지한 무접점 센서(146)에서 발생된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 구체적으로, 강우유출수가 상부로부터 유입되어 여과부(120)에 충격이 가해질 경우 복수의 스프링 실린더(142)에 주어지는 유동 압력이 일시적으로 증감하게 되고 스프링 실린더(142)의 반력으로 무접점 센서(146)의 감지 범위가 변동되게 되므로, 이러한 증감에 따른 신호를 통신부(150)를 통해 외부로 전송할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치(100)를 상세히 설명하도록 한다.
도 3은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치 에서 여과부를 확대 도시한 도면이다. 또한, 도 4는 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치 에서 연결 감지부, 통신부를 확대 도시한 도면이다. 그리고, 도 5는 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 압전진동 센서의 설치 위치를 도시한 도면이다. 그리고, 도 6은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 연결부재의 설치 위치를 도시한 도면이다. 그리고, 도 7은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 지지부재의 설치 위치를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 다시 참고하면, 본체(110)는 상단이 개방된 개구(112) 및 하부의 일 측면에 형성되는 배출구(114)를 포함한다. 본체(110)는 개구(112)로 유입되는 강우유출수가 모아져 배출구(114)로 배출되도록 상부에서 하부로 갈수록 단면의 면적이 줄어드는 것이 바람직하다.
또한, 본체(110)는 개구(112)의 내측으로 포집부(130), 여과부(120), 통신부(150) 등이 설치될 수 있는 본체 걸림턱(114)이 연장 형성될 수 있다.
또한, 본체(110)는 기존의 빗물받이(미도시)에 포집부(130), 여과부(120), 통신부(150) 등을 장착할 수 있도록 하며, 빗물받이나 집수정 등 도로변 배수설비의 크기에 따라 가변형으로 형성될 수 있다.
또한, 도면에는 도시하지 않았으나, 본체(110)는 도로에 기존 설치된 빗물받이, 집수정, 배수로 여과장치를 재활용도 가능하다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 여과부(120)는 강우유출수를 여과하는 역할을 하며, 본체(110)의 내부에 위치한다. 구체적으로, 여과부(120)는 포집부(130)에 연결 감지부(140)로 연결되어 본체(110)의 내부 빈 공간에 위치할 수 있다. 이러한 여과부(120)는 자체적으로 여과 기능을 수행하기 위해, 상면이 개방되며 측면 및 하면에 각각 소정 크기의 복수의 여과홀(122)이 형성될 수 있다. 이때, 도면에는 도시하지 않았으나, 여과부(120)가 여과기능을 갖는 스트레이너 또는 여과필터 주머니를 끼울 수 있는 필터스트레이너를 구비할 수 있다. 또는, 여과부(120)를 사용하지 않고, 상기 여과부(120)가 스트레이너 자체로 대체될 수 있다. 여과부(120)를 사용하지 않는 경우, 스트레이너가 직접 포집부(130)에 연결되어 설치될 수 있다.
또한, 여과부(120)는 하면 부재(124)가 경사진 구조일 수 있다. 하면 부재(124)가 경사진 구조가 됨으로써, 여과부(120) 및/또는 스트레이너(strainer, 미도시) 등에 퇴적되는 오염물질을 한 방향으로 모으고, 다른 방향으로 강우유출수가 지나도록 하여 강우유출수가 여과부(120)를 빠르게 통과하도록 할 수 있다.
포집부(130)는 강우유출수를 포집하여 여과부(120)의 내부로 흐르도록 한다. 포집부(130)는 연결 감지부(140)에 의해 여과부(120)와 연결되며, 상부에 돌출 부분을 형성하여 본체 걸림턱(114)에 걸쳐져 설치될 수 있다.
여기에서, 오염물질을 내부에 모으는 여과망(strainer, 미도시)의 일단을 본체(110) 및 포집부(130)가 접촉하는 부분 사이에 끼워 넣어 상기 여과망을 고정할 수 있다. 구체적으로, 본체 걸림턱(114) 및 포집부(130)의 상부 돌출 부분 사이에 상기 여과망을 끼워 넣어 상기 여과망의 입구가 벌어진 상태로 고정할 수 있다. 이에, 여과망으로 강우유출수가 유입되어 오염물질만 여과망에 걸러지고, 강우유출수는 필터링되어 본체(110)의 배출구(116)로 배출될 수 있다.
이러한 포집부(130)는 여과부(120) 또는 여과망의 내부로 강우유출수가 용이하게 흐르도록 상부에서 하부로 갈수록 단면 직경이 점점 줄어드는 형상이 바람직하다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 포집부(130)의 상부에서 사선으로 연장 형성되는 사면(134)일 수 있다.
연결 감지부(140)는 스프링 실린더(142)를 구비하여 여과부(120) 및 포집부(130)를 연결한다. 이에, 연결 감지부(140)에 의해 여과부(120)가 포집부(130)에 매달려 있을 수 있게 된다.
구체적으로, 연결 감지부(140)는 여과부(120) 및 포집부(130)에 각각 연결고리(105)에 의해 연결될 수 있다. 연결 감지부(140)의 상부에 포집부(130)가 위치하고, 연결 감지부(140)의 하부에 여과부(120)가 위치하므로, 연결고리(105) 중 하나는 포집부(130)에 위치하고, 다른 하나는 연결 감지부(140)에 위치할 수 있으나, 이에만 제한되지 않음은 물론이다.
예를 들어, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 포집부(130)에 연결고리(105)가 고정되는 포집부 고정부재(135)가 구비될 수 있고, 스프링 실린더(142)의 일단에 체결홈이 형성된 감지부 체결부재(145A)가 구비될 수 있다. 상기 포집부 고정부재(135)에 고정된 연결고리(105)가 상기 감지부 체결부재(145A)의 체결홈에 체결된다. 또한, 스프링 실린더(142)의 타단에 연결고리(105)가 고정되는 감지부 고정부재(145B)가 구비될 수 있고, 여과부(120)에 체결홈이 형성된 여과부 체결부재(125)가 구비될 수 있다. 상기 감지부 고정부재(145B)에 고정된 연결고리(105)가 상기 여과부 체결부재(125)의 체결홈에 체결된다.
여기에서, 연결 감지부(140)에 의한 여과부(120) 및 포집부(130)의 연결 시, 상기 연결되는 힘을 강화시키기 위해 연결부재(172)가 추가될 수 있다. 도 6에 도시한 바와 같이, 연결부재(172)의 일단 및 타단이 각각 여과부(120) 및 포집부(130)에 연결되며, 상기 연결부재(172)는 복수개가 적절한 위치에 설치될 수 있다.
또한, 연결부재(172) 외에 지지부재(182)가 추가될 수 있다. 도 7에 도시한 바와 같이, 여과부(120)의 하부에서 지지부재(182)가 지지하도록 설치될 수 있다. 도 7에 지지부재(182)는 여과부(120)의 하면 중앙에 하나만 도시되어 있으나, 상기 지지부재(182)가 여과부(120)의 하부에 복수개 설치될 수도 있다. 이러한 지지부재(182)를 통해, 홍수기 등에 여과부(120)가 강우유출수 유입에 따른 무게 증가를 견디지 못해 빗물받이 내부에서 추락할 경우에도 여과부(120)의 지지부재(182)에 의해 빗물받이 하단의 배수구멍이 막히지 않도록 할 수 있다.
또한, 연결 감지부(140)는 스프링 실린더(142)의 외부에 위치하는 복수의 무접점 센서(146)와, 상기 스프링 실린더(142)의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더(142)의 이동에 연동하는 자석(148)을 구비할 수 있다. 이러한 무접점 센서(146)는 적어도 1개 이상 스프링 실린더(142)의 외부에 위치할 수 있다.
여기에서, 스프링 실린더(142)는 방수 방진을 요하는 환경에서 내구성의 확보와 여과부(120)의 일정무게 이상 감지를 위해 설치되는 것이다. 스프링 실린더(142)의 내부 실린더(142B)에 자석(148)을 설치하며, 스프링 실린더(142)의 외부 하우징(142A)에 복수의 무접점 센서(146)를 설치한다. 복수의 무접점 센서(146) 중 하나에 자력이 감지될 경우, 자력을 감지한 해당 무접점 센서(146)에서 감지 신호를 생성한다. 이러한 감지 신호는 통신부(150)를 통해 외부에 전송될 수 있다.
신호가 감지된 무접점 센서(146)의 위치에 따라, 여과부(120)의 무게를 판단할 수 있다. 이때, 스프링 실린더(142)의 이동에 연동하는 자석(148)의 위치에 따라 무접점 센서(146)가 작동하므로, 스프링 실린더(142)의 왕복 이동에 기초하여 여과부(120)의 무게를 단계별로 감지할 수 있다. 예를 들어, 도 2, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 무접점 센서(146)가 4개 설치되어 있는 경우, 최상부 무접점 센서(146)에서 신호를 감지할 경우, 여과부(120) 내부의 무게를 5kg으로 판단할 수 있다. 또한, 다음 무접점 센서(146)에서 신호를 감지할 경우, 여과부(120) 내부의 무게를 10kg으로 판단할 수 있다. 또한, 그 다음 무접점 센서(146)에서 신호를 감지할 경우, 여과부(120) 내부의 무게를 15kg으로 판단할 수 있다. 그리고, 마지막 무접점 센서(146)에서 신호를 감지할 경우, 여과부(120) 내부의 무게를 20kg으로 판단할 수 있다. 이는 예시적인 수치이며, 여과부(120)의 크기 등에 따라 감지되는 무게 범위를 다르게 설정할 수 있다.
이때, 스프링 실린더(142)에 주어지는 유동압력이 일시적으로 증감하게 되고 스프링 실린더(142)의 반력으로 무접점 센서(146)의 감지 범위가 변동되게 되므로 이러한 증감이 일정시간 이상 지속될 경우 강우유출수가 유입되고 있는 것으로 판별할 수 있다.
이러한 강우 식별 결과와 함께, 강우 종료 이후(예를 들어, 12시간), 물 빠짐 등으로 여과부(120)의 건조로 무게가 감소하여 추가적인 여과가 가능하면, 다음 강우를 대비하며 강우유출수 오염물질 여과장치 (100)의 통신부(150)가 통신 대기 상태로 진입하는 것이 바람직하다. 이를 통해, 비 강우시에 대기 전력을 최소화할 수 있다.
만약, 강우 종료 후, 최소 1개 이상의 스프링 실린더(142)에서 미리 설정된 기준 중량값을 소정 시간 동안 지속적으로 감지할 경우, 강우유출수 오염물질 여과장치 (100)의 점검 및/또는 오염물질 수거 요청 등 경고 신호를 통신부(150)를 통해 외부에 전송할 수 있다.
또한, 연결 감지부(140)는 강우유출수 유입시 발생한 진동을 감지하는 압전 진동센서(162)를 구비할 수 있다. 즉, 압전 진동센서(162)를 통해 포집부(130)나 후술하여 설명할 전처리부(280)로 유입되는 강우유출수의 흐름에 의한 진동을 전기적 신호로 관측할 수 있다.
이때, 상기 압전 진동센서(162)에서 발생된 신호를 통해 상기 연결 감지부(140)가 기동되어 무접점 센서(146)의 자석(148)의 자기력 검출 여부를 측정할 수 있다. 즉, 연결 감지부(140)는 압전 진동센서(162)를 구비하여 포집부(130)나 후술하여 설명할 전처리부(280)로 유입되는 강우유출수의 흐름에 의한 진동을 전기적 신호로 관측하여 연결 감지부(140) 및 통신부(150) 등을 기동할 수 있다. 또는, 상기 압전 진동센서(162)를 이용하지 않고, 미리 계획된 일정한 주기에 따라 계측이 시작할 수도 있다. 즉, 미리 계획된 일정한 주기에 따라 계측이 시작되는 무접점 센서(146)가 스프링 실린더(142)의 외부에 적어도 1개 이상 위치할 수 있다.
통신부(150)는 연결 감지부(140)에서 감지되는 신호를 외부로 전송한다. 구체적으로, 통신부(150)는 상기 연결 감지부(140)에서 감지된 여과부(120)의 무게를 외부로 전송한다. 예를 들어, 통신부(150)는 자석(148)을 감지한 무접점 센서(146)에서 발생된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 이때, 강우유출수 유입시 발생한 진동을 감지하는 압전 진동센서(162)에서 발생된 신호를 통해 연결 감지부(140)가 기동되어 무접점 센서(146)의 자석(148)의 자기력 검출 여부를 측정하거나, 또는 미리 정해진 주기에 따라 상기 자석의 자기력 검출 여부를 측정하여 그러한 전기적 신호를 상기 무접점 센서(146)를 통한 중량 계측 결과값으로 외부로 전송할 수 있다. 또한, 통신부(150)는 강우유출수 오염물질 여과장치 (100)의 여러 곳에 설치되는 압전진동 센서(162)에서 감지된 신호를 외부로 전송할 수 있다. 압전진동 센서(162)는 연결 감지부(140)에서 신호를 감지하지 못할 경우를 대비하여 설치될 수 있다. 압전진동 센서(162)는 강우유출수의 유입 여부, 여과부(120)의 수위 등을 감지하기 위해, 포집부(130)의 사면(134), 여과부(120)의 유입 부분 등에 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 통신부(150)는 여과부(120)의 청소가 필요하거나, 스트레이너 등의 교체가 필요하다고 판단된 경우, 이에 대한 정보들을 외부로 전송할 수 있다. 이때, 통신부(150)는 여과부(120)의 청소 여부 등을 판단하기 위해, 제어모듈(미도시)을 구비할 수 있다. 이를 위해, 제어모듈은 프로그램을 내장하기 위한 메모리가 구비된 마이크로 컨트롤러 유닛(MCU, Micro Controlloer Unit)일 수 있다. 즉, MCU가 두뇌 역할을 하며, 제어하는 역할을 한다. 마이크로 컨트롤러 유닛은 롬(ROM)과 램(RAM) 회로까지 내장할 수 있으며, 칩 형태로 제작된다.
예를 들어, 통신부(150)의 제어모듈은 스프링 실린더(142)나 압전센서(162)에 의해 강수가 종료된 것으로 판단되는 경우, 제어모듈은 무접점 센서(146) 및 자석(148)을 이용하여 여과부(120)의 무게 감소율을 산출할 수 있다. 여기서, 여과부(120)의 무게 감소율은 강수가 종료된 시점부터 시간의 흐름에 따라 강우유출수의 증발 또는 강우유출수의 유출로 인한 여과부(120)의 무게가 감소되는 비율을 의미한다. 이는 강우유출수의 영향이 없는 오염물질의 무게를 측정하기 위함이다.
그런 후에, 제어모듈은 여과부(120)의 무게 감소율이 기준 범위 내인 경우 여과부(120)의 무게와 여과부(120)의 기준 무게값을 비교할 수 있다. 여기서, 기준 범위는 여과부(120)로부터 강우유출수의 증발 또는 유출에 의해 여과부(120)에 건조된 상태의 오염물질만 남는 시점을 검출할 수 있는 비교값을 의미한다. 또한, 기준 무게값은 여과부(120)가 수용할 수 있는 오염물질의 무게값이다. 즉, 기준 무게값은 강우유출수의 흐름에 제한을 주지 않는 여과부(120)에서 수용 가능한 오염물질의 무게에 해당할 수 있다.
그런 후에, 제어모듈은 여과부(120)의 무게를 기초로 여과부(120)의 청소 여부를 판단할 수 있다. 즉, 여과부(120)의 무게가 기준 무게값을 초과하는 경우, 제어모듈은 여과부(120)의 청소가 필요한 것으로 판단하며, 여과부(120)의 무게가 기준 무게값을 초과하지 않는 경우, 제어모듈은 여과부(120)의 청소가 필요하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
그리고, 통신부(150)에 전송되는 데이터나 통신부(150)에서 처리하여 생성되는 정보들은 외부의 장치나 클라우드 플랫폼 등에 저장될 수 있다.
또한, 통신부(150)는 와이파이 방식, 3G, 4G, 5G 등 다양한 무선 인터넷 또는 무선 통신망을 이용할 수 있다. 예를 들어, 통신부(150)는 NB-IoT, LoRa, Wifi, Blutooth low energy, LTE-M 등의 초저전력 장거리 이동통신망을 사용할 수 있다.
부가적으로, 도면에는 도시하지 않았으나, 강우유출수 오염물질 여과장치 (100)는 센서부(미도시), 전원 공급부(미도시) 등을 더 포함할 수 있다.
센서부는 여과부(120)로 유입되는 강우유출수량을 측정하는 강우유출수량 센서와, 상기 여과부(120)의 수위를 측정하는 수위 센서와, 상기 여과부(120) 주위의 온도 및 습도를 측정하는 온습도 센서를 구비할 수 있다. 강우유출수량 센서, 수위 센서의 역할은 상술한 압전진동 센서(162)에서 수행할 수도 있다. 이러한 압전진동 센서(162) 등을 이용하여 강우 초기의 빗물을 감지하거나 또는 강우가 종료되었을 경우를 감지할 수 있으며, 일정 시간 동안 여과부(120)로 유입되는 강우유출수량을 측정할 수 있고, 여과부(120)의 내부 수위를 측정할 수 있다.
전원 공급부는 통신부(150) 등에 전원을 공급한다. 이러한 전원 공급부는 태양열을 이용하여 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부는 태양열 발전 소자, 축전지, 외부전력 인입선 등을 구비할 수 있다. 태양열 발전 소자는 햇빛을 이용하여 전력을 생산하고, 축전지는 태양열 발전 소자 또는 건전지 등으로부터 생산되는 전력을 일시적으로 저장하거나 공급하고 외부전력은 인근 건축물이나 공공시설 유지관리 등에 소요되는 전원에 전선을 설치하여 인입 한다.
도 8은 도 1의 강우유출수 오염물질 여과장치에서 배수조 폴을 구비한 여과부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 여과부(220)는 연결사면(222) 및 폴(225)로 이루어진 배수조 폴을 구비한다. 여과부(220) 하부에 빗물의 배수 및 오염물질의 퇴적을 위한 폴(225)이 위치하며, 상기 폴(225)과 상기 여과부(220) 사이에 빗물 및 오염물질의 용이한 이동을 위한 연결사면(222)이 형성된다.
이때, 폴(225)의 내부에 오염물질이 퇴적되며, 빗물은 폴(225)에 형성된 배수구멍(2254)을 통해 외부로 배출된다. 연결사면(222) 및 폴(225)로 이루어진 배수조 폴에 의해 빗물은 배수구멍(2254)을 통해 배출되고, 폴(225) 내부에 오염물질이 퇴적되게 되므로, 별도의 필터백을 사용하지 않고 배수조 폴을 구비한 여과부(220)만을 사용할 수 있다. 여기에서, 폴(225)은 오염물질의 퇴적공간을 제공하는 것과 함께 여과부(220)가 강우유출수 유입에 따른 무게의 증가를 견디지 못해 추락하는 것을 방지할 수 있는 지지력을 제공할 수 있다.
또한, 폴(225)의 일면에 투명창(2252)을 형성하여 내부를 볼 수 있도록 한다. 투명창(2252)을 통해 오염물질이 폴(225)의 내부에 퇴적된 양을 확인할 수 있고, 이로부터 폴(225)의 내부 청소 여부를 판단할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치(200)는 상술하여 설명한 강우유출수 오염물질 여과장치(100)와 비교하여 일측면 이상에 형성된 1개 이상의 전처리부(280)를 더 포함한다. 이하, 본체(110), 여과부(120), 포집부(130), 연결 감지부(140), 통신부(150)에 대한 상세한 설명은 동일한 범주 내에서 생략하도록 한다.
전처리부(280)는 강우유출수를 포집하여 여과부(120)의 내부로 제공하기 전 강우유출수의 조대협잡물을 침전시킨다. 도 8에 도시한 바와 같이, 전처리부(280)는 포집부(130)의 하부와 여과부(120)의 상부 사이에 위치하여 포집부(130)에서 여과부(120)로 흐르는 강우유출수의 조대협잡물을 걸러내는 역할을 한다. 이때, 전처리부(280)와 포집부(130)가 걸쇠 고리 등으로 연결될 수 있다.
도 10은 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 전처리부의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 도 10의 강우유출수 여과 장치(202)는 도 9의 강우유출수 여과 장치(200)와 비교하여 전처리부(282)의 구조가 상이하다. 도 10에 도시한 바와 같이, 전처리부(282)가 포집부(130)의 하부와 여과부(120)의 상부 사이에 위치하는 사선 구조물(282A) 및 상기 여과부(120)의 측면에 위치하는 측부 구조물(282B)로 이루어진다.
도 11은 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 전처리부의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 도 11의 강우유출수 여과 장치(204)는 도 9의 강우유출수 여과 장치(200) 및 도 10의 강우유출수 여과 장치(202)와 비교하여 전처리부(284)의 구조가 상이하다. 도 11에 도시한 바와 같이, 전처리부(284)가 포집부(130)의 하부와 여과부(120)의 상부 사이에 위치하는 중간 구조물(284A), 상기 중간 구조물(284A)의 적어도 일단에 위치하는 사선 연결 구조물(284B), 상기 여과부(120)의 측면에 위치하는 측부 구조물(284C)로 이루어진다.
도 9 내지 도 11에서, 포집부(130)는 전처리부(280, 282, 284)에 걸쇠 고리(미도시)를 형성하여 연결하거나, 또는 볼트와 너트 등을 이용하여 상기 전처리부(280, 282, 284)에 연결될 수 있다
도 12는은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치를 분해 도시한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 강우유출수 여과 장치(300)는 상술하여 설명한 강우유출수 오염물질 여과장치(100)와 비교하여 연결 감지부(140)를 대체하여 구현할 수 있다. 이하, 본체(110), 여과부(120), 포집부(130), 연결 감지부(140), 통신부(150)에 대한 상세한 설명은 동일한 범주 내에서 생략하도록 한다.
도 12에 도시한 바와 같이, 연결 감지부(140)를 대체하여 압축봉(360)을 이용하여 여과부(320) 등을 연결할 수 있다. 구체적으로, 압축봉(360)이 본체(110)에 지지되거나 수직 수로의 벽 등에 설치될 수 있고, 상기 압축봉(360)에 여과부 걸쇠고리(328)가 걸려 여과부 걸쇠고리(328)를 구비한 여과부(320)가 설치될 수 있고, 압축봉(360)에 여과부(320)의 필터스트레이너의 처짐에 따른 인장 또는 압축을 측정하는 중량센서(362)가 연결 설치되고, 상기 중량센서(362)와 여과부(320) 사이를 연결부재(372)로 연결할 수 있다.
여기에서, 포집부(130)는 본체(110)에 지지되거나 수직 수로의 벽 등에 설치될 수 있는 압축봉(360)에 힌지형태로 고정될 수 있다.
이에, 무접점 센서(146)는 중량센서(362)로 대체될 수 있고, 포집부(130)와 여과부(320)의 연결 구성을 압축봉(360)에 여과부 걸쇠고리(328)로 걸거나 힌지 등으로 연결할 수 있다.
도 13은 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 압축봉에 연결되는 구조의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 수직 수로의 벽 등에 설치되는 압축봉(360)에 직접 연결 감지부(140)가 연결되고, 상기 연결 감지부(140)에 상술한 여과부(120)가 연결될 수 있다. 여기에서, 포집부(130)는 본체(110)에 지지되거나 수직 수로의 벽 등에 설치될 수 있는 압축봉(360)에 힌지형태로 고정하는 방법으로 연결 감지부(140)와 연결될 수 있다.
도 14는 도 9의 강우유출수 여과 장치에서 압축봉에 연결되는 구조의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 14에 도시한 바와 같이, 압축봉(360)이 본체(110)에 지지되거나 수직 수로의 벽 등에 설치될 수 있고, 상기 압축봉(360)에 여과부 걸쇠고리(328)가 걸려 여과부 걸쇠고리(328)를 구비한 여과부(320)가 설치될 수 있고, 압축봉(360)에 연결감지부(140)의 스프링 실린더(142)의 압력을 측정하는 압력센서(374)가 연결 설치되고, 상기 압력센서(374)와 여과부(320) 사이를 연결 감지부(140)로 연결할 수 있다.
여기에서, 포집부(130)는 본체(110)에 지지되거나 수직 수로의 벽 등에 설치될 수 있는 압축봉(360)에 힌지형태로 고정될 수 있다.
이에, 무접점 센서(146)는 압력센서(374)로 대체될 수 있고, 포집부(130)와 여과부(320)의 연결 구성을 압축봉(360)에 여과부 걸쇠고리(328)로 걸거나, 또는 힌지 등으로 선단부 압축력으로 압축봉(360)에 고정하는 방법으로 연결할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 강우유출수 오염물질 여과장치의 모니터링 시스템의 개념을 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 강우유출수 오염물질 여과장치의 모니터링 시스템(10)은 강우유출수 오염물질 여과장치(100) 및 원격 관제 장치(500)를 포함한다.
이때, 강우유출수 오염물질 여과장치(100)의 상세한 구성에 대해서는 상술하여 설명한 바와 같으므로, 이하에서는 상세한 설명은 생략하도록 한다. 여기에서, 강우유출수 오염물질 여과장치(100)는 다른 실시예에 의한 강우유출수 오염물질 여과장치들(200, 202, 204, 300, 302, 304)로 대체될 수 있음은 자명하다 할 것이다.
원격 관제 장치(500)는 통신부(150)로부터 전송받은 강우유출수 유입여부와 무게 정보를 기초로 강우유출수 오염물질 여과장치(100)의 청소 여부를 판단한다.
상술한 바와 같이, 여과부(120)의 청소 여부 또는 스트레이너 등의 교체 여부 등을 강우유출수 오염물질 여과장치(100)의 통신부(150)에서 판단할 수도 있다. 다만, 강우유출수 오염물질 여과장치(100)의 연결 감지부(140) 등에서 감지한 신호들을 통신부(150)를 통해 전송받아 외부 관제 장치(500)에서 판단함으로써, 기존의 지하매설형 비점오염저감시설 등에 센싱 및 통신 기능만을 적용하여 활용이 가능한 장점이 있다.
외부 관제 장치(500)에서 무게 정보 등을 전송받을 수 있으므로, 강우유출수 오염물질 여과장치(100)를 이용하여 환경 정보를 모니터링할 수 있고, 강우유출수 오염물질 여과장치(100)가 자동기상측정장치(AWS)로 활용이 가능하다. 이를 위해, 외부 관제 장치(500)는 강우유출수 오염물질 여과장치(100)와 통신할 수 있는 통신 모듈(미도시), 여과부(120)의 청소 여부 등을 판단하는 판단 모듈(미도시), 상기 통신 모듈에서 전송받은 정보, 상기 판단 모듈에서 판단된 정보 등을 저장하는 저장 모듈(미도시) 등을 구비할 수 있다. 또한, 1개의 외부 관제 장치(500)는 다수의 여과장치(100)와 통신하는 기능을 갖추게 됨으로써 여과장치(100)별로 계측된 강우유출수 유입여부 및 오염물질 포집량을 상호 비교하여 특정 여과장치(100)의 주변 여과장치(100)의 정상 작동 여부를 외부 관제 장치(500)에서 판단할 수 있다.
또한, 외부 관제 장치(500)는 여과부(120)의 청소 여부 등을 판단한 경우, 청소 필요 경보 등을 생성하여 관리자에게 알릴 수 있다. 이를 위해, 외부 관제 장치(500)는 시각 정보를 표시하는 디스플레이, 경고음 등을 발생시키는 스피커, 경고를 빛으로 알려주는 발광 소자 등을 포함할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (7)

  1. 상단이 개방된 개구로 강우유출수가 유입되며, 하부의 일 측면에 형성된 배출구로 상기 강우유출수가 배출되는 본체;
    상기 본체의 내부에 위치하며, 상기 개구로 유입된 강우유출수를 여과하는 여과부;
    상기 여과부에 연결되며, 상기 강우유출수를 포집하여 상기 여과부의 내부로 제공하는 포집부;
    스프링 실린더를 구비하여 상기 여과부 및 포집부를 연결하며, 상기 스프링 실린더의 왕복 이동에 기초하여 상기 여과부의 무게를 감지하는 연결 감지부; 및
    상기 연결 감지부에서 감지된 상기 여과부의 무게를 외부로 전송하는 통신부를 포함하며,
    상기 연결 감지부는, 상기 스프링 실린더의 외부에 위치하는 무접점 센서와, 상기 스프링 실린더의 내부에 위치하여 상기 스프링 실린더의 이동에 연동하는 자석을 구비하고,
    상기 통신부는, 상기 자석을 감지한 무접점 센서에서 발생된 신호를 외부로 전송하는, 강우유출수 오염물질 여과장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 개구의 내측으로 상기 포집부가 설치될 수 있는 본체 걸림턱이 연장 형성되는, 강우유출수 오염물질 여과장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 여과부는,
    상면이 개방되며, 측면 및 하면에 각각 소정 크기의 복수의 여과홀이 형성되어 여과기능을 갖는 필터스트레이너 또는 여과필터 주머니를 끼울 수 있는 필터스트레이너를 구비한, 강우유출수 오염물질 여과장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 포집부는,
    상부에서 하부로 갈수록 단면 직경이 점점 줄어드는 형상이고, 상기 본체와의 연결은 본체 걸림턱으로 형성되거나, 전처리조와 걸쇠 고리로 연결되거나, 선단부 압축력으로 상기 본체에 지지된 압축봉에 힌지형태로 고정하는 방법으로 상기 연결감지부와 연결되는, 강우유출수 오염물질 여과장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 연결 감지부는,
    상기 여과부 및 포집부에 각각 연결고리에 의해 연결되며, 압전진동 센서를 구비하여 상기 포집부나 전처리부로 유입되는 강우유출수의 흐름에 의한 진동을 전기적 신호로 관측하여 상기 연결 감지부 및 통신부를 기동하는, 강우유출수 오염물질 여과장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연결 감지부는,
    상기 압전 진동센서의 기동한 전기적 신호로 동작상태로 전환되거나 미리 계획된 일정한 주기에 따라 계측이 시작되는 상기 무접점 센서가 상기 스프링 실린더의 외부에 적어도 1개 이상 위치하는, 강우유출수 오염물질 여과장치.
  7. 제 1항의 강우유출수 오염물질 여과장치; 및
    상기 강우유출수 오염물질 여과장치의 통신부로부터 전송받은 상기 무게 정보를 기초로 상기 강우유출수 오염물질 여과장치의 청소 여부를 판단하는 원격 관제 장치를 포함하는, 강우유출수 오염물질 여과장치의 모니터링 시스템.
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