KR100998514B1 - 초기우수 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초기우수 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비가 올 때 빗물에 함유된 이물질을 분리 제거하여 순수 빗물만 하천으로 유입되도록 함으로써 하천이 각종 이물질로 오염되는 것을 방지하는 초기우수 처리장치에 관한 것이다.

상기한 본 발명은, 우수 유입용 유입구가 형성된 외통;

상기 외통에 내장되는 것으로, 일측에 개구부가 형성된 내통;

상기 외통과 내통 사이에 설치되는 것으로, 상기 유입구로부터 상기 개구부까지 나선형으로 연결되는 수로부;

상기 내통에 내장되는 것으로, 일측에 우수 배출용 배출구가 형성된 센터샤프트;

상기 내통과의 사이에 이물질 배출용 틈새가 형성되도록 상기 내통 하부를 칸막이하는 커버부;를 포함하여 이루어지는 초기우수 처리장치를 제공한다.

초기우수, 이물질, 수질오염, 외통, 내통, 수로부

Description

초기우수 처리장치{Apparatus for Treatment of First Flush Rainfall}

본 발명은 초기우수 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 비가 올 때 빗물에 함유된 이물질을 분리 제거하여 순수 빗물만 하천으로 유입되도록 함으로써 하천이 각종 이물질로 오염되는 것을 방지하는 초기우수 처리장치에 관한 것이다.

일정 이상의 강우가 지속되면 강우초기의 빗물(이하, "초기우수"라 한다)이 지표면과 하수관거를 통하여 흐르면서 그곳에 퇴적되어 있는 토사 등과 같은 미립자의 물질과 하수관거의 오염된 퇴적물을 세척해 상대적으로 고농도의 오염물질(이하, "이물질"이라 통칭한다)이 우수에 함유된다.

초기우수는 도로, 주차장, 산업단지, 상업지역, 주거지역 등의 불투수면에 쌓인 이물질을 하천으로 그대로 유입시켜 하천환경을 오염시키고 생태계를 파괴하는 문제를 유발하는바, 이러한 초기우수에 의한 수질오염을 개선하기 위한 여러 가지 대책에도 불구하고 강우시 수질이 개선되지 않고 있는 실정이다.

이에 따라 수질개선 대책의 일환으로 초기우수에 함유된 이물질을 제거하기 위한 장치가 실용신안등록(등록번호 제365318호)을 통해 개시된 바 있다.

도1은 종래 초기우수 처리장치를 나타낸 사시도이고, 도2는 종래 초기우수 처리장치의 단면도이다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 종래의 초기우수 처리장치는 원통형 본체(1)와, 본체(1)의 내부에 동심원상으로 배치되어 미립자를 차단하는 원통형 체(2)와, 상기 본체(1)와 상기 체(2) 사이의 공간으로 물을 유입시키는 유입관(3)과, 상기 체(2)의 내부에서 밖으로 연통되어 물을 유출시키는 유출관(4)과, 상기 체(2)의 하단에 연결되어 상기 본체(1)의 내벽과의 사이에 틈을 두고 바깥쪽으로 경사지게 설치된 수류안내판(5)과, 상기 체(2)의 하단에 설치되어 체(2)의 내부 공간에서 침전되는 미립자를 분리하는 깔대기(6)를 포함한다.

여기서, 유입수는 상기 유입관(3)을 통하여 유입되어 상기 원통형 본체(1)의 내벽과 수류안내판(5)을 따라 회전하면서 원심력을 갖는 흐름을 형성하는데, 이때 유입수에 함유된 큰 미립자는 상기 본체(1)의 내벽과 수류안내판(5) 사이에 형성된 틈(a)을 통해 물과 함께 흘러내려 1차로 분리된다.

원심력에 의하여 큰 미립자가 제거된 물은 상기 원통형 체(2)를 통과하여 원통형 체(2)의 내부로 유입되는데, 이 과정에서 상기 1차 제거과정에서 제거되지 않은 체(2)의 눈보다 큰 미립자가 걸러져 경사진 수류안내판(5)을 따라 흘러내려 2차로 제거되고, 스티로폼 조작 등 밀도가 작은 부유물이 위로 떠올라 제거된다.

상기 과정을 거쳐 미립자와 부유물이 제거된 물은 상기 체(2)를 통과하여 체(2)의 내부공간으로 유입되는데 이때 체(2)를 통과한 작은 입자가 침강하여 하부의 깔대기(6)를 통하여 제거되고, 물은 상부의 유출관(4)을 통하여 밖으로 배출된 다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 초기우수 처리장치는 유입관을 통해 본체 내부로 유입된 우수가 체 외주면을 따라 회전되기 보다는 체를 통과하기 때문에 유입된 우수에서 원심력이 잘 발생되지 않아 원심력을 이용한 큰 이물질의 분리가 용이치 않고, 무엇보다 장시간 사용하면 체가 이물질에 의해 막혀 우수의 투수율이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 초기우수에 함유된 이물질을 분리하여 순수한 우수만 하천으로 유입되도록 함으로써 초기우수에 의한 수질오염을 예방하는데 있다.

또한, 내부로 유입된 우수의 원심력이 극대화되도록 하여 우수에 함유된 이물질이 용이하게 분리되도록 함에 있다.

상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위하여 본 발명은, 우수 유입용 유입구가 형성된 외통;

상기 외통에 내장되는 것으로, 일측에 개구부가 형성된 내통;

상기 외통과 내통 사이에 설치되는 것으로, 상기 유입구로부터 상기 개구부 까지 나선형으로 연결되는 수로부;

상기 내통에 내장되는 것으로, 일측에 우수 배출용 배출구가 형성된 센터샤프트;

상기 내통과의 사이에 이물질 배출용 틈새가 형성되도록 상기 내통 하부를 칸막이하는 커버부;를 포함하여 이루어지는 초기우수 처리장치를 제공한다.

또한, 상기 외통은 원통형으로 이루어지고, 상기 유입구는 상기 외통의 접선방향에 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 내통 개구부에는 우수가 유입되도록 안내하는 가이드부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 센터샤프트는 하부가 개방되며, 상기 배출구는 상기 개구부보다 높은 곳에 위치되어, 상기 내통의 우수는 하방운동하다가 상승하여 상기 배출구로 배출되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 커버부는 가운데가 가장자리보다 높게 솟은 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 외통에 형성된 나선형의 수로부에 의하여 우수의 회전력이 극대화되고, 이러한 와류특성을 갖는 우수가 가이드부에 의하여 내통으로 그대로 유입된 후 센터샤프트로 재유입되는 과정에서 우수에 함유된 이물질이 원심력에 의하여 대거 분리되므로 우수에 함유된 이물질이 용이하고 확실하게 처리되는 특유의 효과가 있고, 이에 따라 하천의 수질오염이 예방된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도3 및 도4는 본 발명에 따른 초기우수 처리장치의 분해사시도 및 결합사시도이고, 도5는 본 발명에 따른 초기우수 처리장치의 단면도이며, 도6 및 도7은 도5의 A-A선과 B-B선을 보인 평단면도이다.

먼저 도3 내지 도5에 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 외통(110), 내통(120), 수로부(130), 센터샤프트(140) 및 커버부(150)를 포함하여 이루어진다.

상기 외통(110)은 위에 열거한 타 구성들이 내장될 수 있도록 내부에 소정의 수용공간이 형성된 것으로, 본 발명에서는 상기 외통(110)이 원통형을 이루도록 실시되었으나 상기 외통(110)의 형상이 반드시 도시된 바와 같은 원통형으로 국한될 필요는 없고 다양한 형태로의 실시가 가능하다.

상기 외통(110)은 상부와 하부가 폐쇄되어 있으나 각각 개폐 가능하게 이루어질 수도 있으며, 상기 외통(110)의 일측에는 우수가 유입되도록 하는 유입구(111)가 형성된다.

상기 유입구(111)는 상기 외통(110)의 상부에 형성되어 유입된 우수가 직하방으로 낙하되도록 이루어져도 무방하지만, 보다 바람직하게는 유입되는 우수에 와류가 생성되도록 상기 유입구(111)는 상기 외통(110)의 원주방향상에 형성되는 것이 좋고, 더욱 바람직하게는 상기 유입구(111)가 외통(110)의 접선방향상에 형성되 는 것이 좋다.

상기 유입구(111)가 도6에 도시된 바와 같이 상기 외통(110)의 접선방향상에 형성되면, 상기 유입구(111)를 통해 우수가 유입될 때 외통(110)의 내벽면을 따라 회전하면서 물에 작용하는 중력에 의해 하방으로 이동하게 되는바, 결과적으로 우수에 작용하는 회전력과 중력의 합력에 의해 우수는 나선형태로 회전하면서 흐르게 되어 유입된 우수에 와류가 발생된다.

한편, 상기 내통(120)은 상기 외통(110)에 내장되는 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 내통(120)의 일측(바람직하게는 중간부위)에는 내부로 우수가 유입되기 위한 개구부(121)가 상기 유입구(111)보다 낮은 곳에 형성된다.

여기서, 상기 내통(120)은 상기 외통(110) 내벽면과의 사이에 소정의 간격이 유지되도록 설치되는데, 이렇게 상기 외통(110)과 내통(120) 사이에 소정간격이 유지되면 상기 외통(110) 내벽면과 상기 내통(120)의 외주면 사이에는 상기 외통(110) 내부로 유입된 우수에 회전력(와류)을 강화시키기 위한 수로부(130)가 설치된다.

상기 수로부(130)는 상기 유입구(111)로부터 상기 개구부(121)까지 나선형으로 연결되는바, 상기 유입구(111)를 통해 상기 외통(110) 내부로 들어온 우수는 상기 수로부(130)에 의해 외통(110)의 내벽면을 따라 돌면서 하부로 점차 내려가다가 상기 개구부(121)를 통해 상기 내통(120) 내부로 들어가게 된다.

여기서 상기 수로부(130)는 대략 90 ~ 360도 정도로 회전되도록 형성되는 것 이 바람직한데, 상기 수로부(130)의 나선 길이가 너무 길면 회전력 증대는 그다지 크지 않으면서 장치의 높이만 높아지게 되는바, 장치의 높이가 높아지게 되면 우수가 후술하게 될 배출구(141)까지 상승되기 어려워 배수 효과가 저하될 우려가 있기 때문이다.

이때, 상기 내통(120)의 개구부(121) 주위에는 도 7에 도시된 바와 같이 회전하던 우수가 와류의 성질을 그대로 보존한 상태로 유입되도록 안내하는 가이드부(122)가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 가이드부(122)는 도시된 바와 같이 상기 외통(110)의 내벽면 쪽을 향해 펼쳐지는 형태로 이루져서, 상기 수로부(130)를 통해 회전하면서 내려오던 우수가 상기 가이드부(122)와 경사접촉되어 상기 내통(120) 내부로 원활하게 유입되도록 한다.

즉, 상기 가이드부(122)는 우수의 회전력이 저하되지 않고 최대로 보존된 상태에서 상기 내통(120)으로 유입되어 내통(120) 내에서 원심력에 의해 우수에 함유된 이물질이 내통(120) 내벽면에 부딪친 후 하부로 침전되도록 한다.

상기 내통(120)은 유입된 우수가 상기 내통(120) 내벽면을 따라 선회하며 하강할 수 있도록 하단이 상기 개구부(121)보다 낮은 위치까지 하향 연장되도록 형성되어 있으며, 상기 내통으로 유입된 우수는 회전 반경이 감소하게 되므로 회전 속도가 증가하게 되고, 이를 통해 이물질의 원심 분리 효과를 증대시킬 수 있다는 이점이 있다.

한편, 이렇게 내통(120) 내부로 들어온 우수는 상기 내통(120)에 내장되는 센터샤프트(140)로 유입되는데, 상기 센터샤프트(140)의 일측에는 우수 배출용 배출구(141)가 형성된다.

상기 센터샤프트(140)는 도5에 도시된 바와 같이 하부가 개방되며, 그 하부는 상기 개구부(121)보다 낮은 위치에 있고 상기 배출구(141)는 상기 개구부(121)보다 같거나 높은 곳에 위치되어, 상기 내통(120)의 우수는 상기 센터샤프트(140)로 유입될 때 하방운동하다가 상승하여 상기 배출구(141)를 통해 배출된다.

이와 같이 우수가 상승될 때 비교적 미세한 이물질은 상승되지 못하고 하부로 가라앉게 되므로, 우수와 분리된다.

한편, 우수의 원심력에 의해서 침전된 이물질 또는 우수가 상승될 때 분리되어 하부에 가라앉은 이물질들이 상기 내통(120)으로 다시 유입되는 것을 방지하기 위하여 상기 내통(120) 하부를 칸막이하는 커버부(150)가 구비된다.

상기 커버부(150)는 도5에 도시된 바와 같이 하부로 가라앉는 이물질이 상기 외통(110) 바닥면으로 배출될 수 있도록 상기 내통(120)과의 사이에 이물질 배출용 틈새가 형성되도록 설치된다.

이때, 상기 커버부(150)는 다양한 형태로 실시될 수 있으나 바람직하게는 도시된 바와 같이 가운데가 가장자리보다 높게 솟은 지붕 형태로 이루어지는 것이 좋다.

상기 커버부(150)가 지붕 형태로 이루어지면 하부로 가라앉는 이물질이 경사면에 의해 하부로 용이하게 배출될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 외통(110) 하부에 침전된 이물질은 상기 내통(120) 내부로 유입되기 어렵게 된다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변형이 가능한바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

도1은 종래 초기우수 처리장치를 나타낸 사시도,

도2는 종래 초기우수 처리장치의 단면도,

도3 및 도4는 본 발명에 따른 초기우수 처리장치의 분해사시도 및 결합사시도,

도5는 본 발명에 따른 초기우수 처리장치의 단면도,

도6 및 도7은 도5의 A-A선과 B-B선을 보인 평단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

110 : 외통 111 : 유입구

120 : 내통 121 : 개구부

122 : 가이드부 130 : 수로부

140 : 센터샤프트 141 : 배출구

150 : 커버부

Claims (5)

1. 상측에 우수 유입용 유입구(111)가 형성된 외통(110);

   상기 외통(110)에 내장되며, 상기 외통(110) 내벽면을 따라 선회하는 우수가 유입될 수 있도록 상기 유입구(111)보다 낮은 곳에 개구부(121)와 가이드부(122)가 형성된 내통(120);

   상기 외통(110)과 내통(120) 사이에 설치되는 것으로, 상기 유입구(111)로부터 상기 개구부(121)까지 나선형으로 연결되는 수로부(130);

   상기 내통(120)에 내장되는 것으로, 일측에 우수 배출용 배출구(141)가 형성된 센터샤프트(140);

   상기 내통(120)과의 사이에 이물질 배출용 틈새가 형성되도록 상기 내통(120) 하부를 칸막이하는 커버부(150);

   를 포함하며,

   상기 내통(120)에 유입된 우수가 상기 내통(120) 내벽면을 따라 선회하며 하강할 수 있도록 상기 내통(120) 하단은 상기 개구부(121)보다 낮은 위치까지 하향 연장되는 것을 특징으로 하는 초기우수 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 외통(110)은 원통형으로 이루어지고, 상기 유입구(111)는 상기 외통(110)의 접선방향에 형성된 것을 특징으로 하는 초기우수 처리장치.
3. 삭제
4. 제2항에 있어서, 상기 센터샤프트(140)는 하부가 개방되며, 상기 배출구(141)는 상기 개구부(121)보다 높은 곳에 위치되어, 상기 내통(120)의 우수는 하방운동하다가 상승하여 상기 배출구(141)로 배출되는 것을 특징으로 하는 초기우수 처리장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 커버부(150)는 가운데가 가장자리보다 높게 솟은 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 초기우수 처리장치.

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