KR101023537B1 - 빗물 수질개선 처리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템은, 도로 측구에 배치되어 물이 수집되는 집수 탱크와; 투수 블럭이 도로 측구를 따라 길게 설치되어 물은 통과시켜 상기 집수 탱크로 보내고 이물질은 걸러내는 이물질 분리체와; 상기 도로 측구에서 상기 이물질 분리체들 사이 또는 이물질 분리체가 설치된 측구의 한쪽 끝부분에 위치되어 상기 이물질 분리체를 통과하지 못하고 넘어온 이물질을 수집하는 이물질 수집박스를 포함하여 구성됨으로써, 빗물 유입 경로와 이물질 수거 경로가 분리되어 원활한 배수로 도로 침수 사고 등을 방지할 수 있고, 또한 이물질이 제거된 빗물을 보다 양호한 수질로 관리 및 처리할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

빗물 수질개선 처리 시스템{Improve rainwater treatment system}

본 발명은 도로 노면의 측구 등에 설치되어 노면으로 떨어진 빗물 등을 배출하는 빗물 수질개선 처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 도로의 측구에는 도로 노면으로 떨어진 빗물을 배수하기 위해 도로 측구 우수받이가 설치된다.

도로 측구 우수받이는 쇠창살 구조로 이루어져서 뚜껑 기능을 하는 그레이팅과, 이 그레이팅의 하부에 설치되어 빗물을 집수함과 아울러 이렇게 집수된 빗물을 배수관을 통해 공공 하수도로 배수하는 집수정 등으로 이루어지는 것이 일반적이다.

이러한 도로 측구 우수받이는 그레이팅을 통해 일정 크기 이상의 쓰레기, 낙엽 등의 이물질은 걸러낼 수 있지만, 그레이팅의 격자 간격이 매우 크기 때문에 빗물을 정화하는 기능까지 담당하기는 현실적으로 불가능하다.

이 때문에 빗물 정화를 위해 그레이팅과 집수정 사이에 별도의 걸름망 또는 정화 구조물을 설치하여, 이물질을 정화한 후에 집수정으로 유입시키는 시스템도 개발되고 있으나, 걸름망 또는 정화 구조물이 자주 막히게 때문에 유지 관리에 상당한 노력이 필요하게 되고, 특히 집중 호우시와 같이 갑자기 많은 비가 내리는 경우에는 걸름망 또는 정화 구조물이 이물질에 쉽게 막히기 때문에 배수 장애가 발생되고, 이로 인하여 보행자 및 차량의 통행에 지장을 주거나, 심한 경우 통행이 불가하여 안전사고 발생의 우려가 있으며, 인근 건물의 침수로 번져 막대한 재산 피해를 발생시키는 등 심각한 침수 사고를 유발할 수도 있는 문제가 있다.

또한, 상기와 같은 걸름망 또는 정화 구조물을 통과한 빗물의 정화 상태를 보장하기 어렵기 때문에 빗물을 보다 우수한 수질로 관리하면서 활용하기도 쉽지 않은 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 빗물 유입 경로와 이물질 수거 경로를 별도로 분리하여 구성함으로써, 원활한 배수로 도로 침수 사고를 방지할 수 있고, 또한 이물질이 제거된 빗물을 보다 양호한 수질로 관리하여 유용하게 활용할 수 있도록 하는 빗물 수질개선 처리 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 이물질 제거가 용이하여, 청소 작업이 간편하게 이루어질 뿐만 아니라, 전체적으로 도로 측구 우수받이의 유지 관리의 편의성을 높일 수 있도록 하는 빗물 수질개선 처리 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 투수 블럭을 도로 측구를 따라 설치함으로써 도로의 우수 배출 능력을 향상시킴과 아울러, 우수 내에 포함된 탁질 등의 오염원을 분리하여 하천 오염 원인을 줄일 수 있고, 또 투수 블럭의 하부에 우수 저류 공간을 형성함으로써 일시적 완충 공간을 확보하여 도로상에 빗물이 적체되는 현상을 방지할 수 있는 빗물 수질개선 처리 시스템을 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템은, 도로 측구에 배치되어 물이 수집되는 집수 탱크와; 상기 도로 측구를 따라 길게 설치되어 물은 통과시켜 상기 집수 탱크로 보내고, 이물질은 걸러내는 하나 또는 그 이상의 개수로 이루어진 이물질 분리체와; 상기 도로 측구에서 상기 이물질 분리체들 사이 또는 이물질 분리체가 설치된 측구의 한쪽 끝부분에 위치되어 상기 이물질 분리체를 통과하지 못하고 넘어온 이물질을 수집하는 이물질 수집박스를 포함하고, 상기 이물질 분리체는 그 상부에 물은 투과시키고 이물질은 걸러내는 투수 블럭이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 이물질 분리체는, 물이 유동할 수 있도록 수로가 형성된 수로 블럭과, 이 수로 블럭의 상부에 구비되는 투수 블럭과, 상기 투수 블럭과 이 투수 블럭이 결합되는 수로 블럭 사이에 구비되어 투수 블럭을 수로 블럭에 고정시키는 쐐기 또는 결속판을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 빗물 수질개선 처리 시스템은, 물의 유동 방향으로, 이물질 분리체, 이물질 수집박스, 집수 탱크 순으로 도로 측구를 따라 배치되고, 상기 이물질 수집박스에는 이물질 분리체를 통과한 물이 집수 탱크로 유입될 수 있도록 유로가 구비되며, 상기 집수 탱크와 이물질 수집박스 사이에는 이물질 분리체, 이물질 수집박스의 상면보다 일정 정도 높은 초기우수 월류 방지턱이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 이물질 수집박스는, 이물질이 수집되는 수집통과, 이 수집통의 상부에 구비되어 이물질이 유입되는 그레이팅과, 상기 수집통의 상부에 설치되어 수집통 내부로 일정량 이상의 물이 유입될 경우에 수집통의 상부를 막아주는 개폐장치와, 상기 수집통의 측면과 하부에 구비되어 상기 이물질 분리체를 통과한 물이 집수 탱크로 유입될 수 있도록 유로를 형성하는 수직 유로 및 수평 유로를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 이물질 수집박스는 상기 수집통에서 외부로 연결되어 수집통 내부로 유입된 물을 하부 토양을 포함한 주변 토양으로 배출하는 우수 배출로가 구비될 수 있다.

상기 집수 탱크는 그 상부에 물이 고여서 일정 이상의 하중이 가해질 때 개방되는 개폐 구조물이 설치되고, 개폐 구조물의 상부에는 그레이팅이 설치되는 것이 바람직하다.

상기 빗물 수질개선 처리 시스템은, 인도에 설치된 투수 블럭을 통과한 물이 배수로를 거쳐 상기 이물질 분리체 또는 집수 탱크로 유입될 수 있게 구성되는 것도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템은 다음과 같은 효과를 갖는다.

본 발명은, 이물질 분리체와 이물질 수집박스의 구성을 통해 빗물 유입 경로와 이물질 수거 경로가 분리되어 구성되기 때문에 원활한 배수로 도로 침수 사고 등을 방지하여 배수 시설물의 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은, 이물질이 제거된 빗물을 보다 양호한 수질로 관리 및 처리할 수 있기 때문에 빗물을 조경용수, 하천유지용수, 도로청소용수 등으로 활용할 경우에 보다 깨끗한 수질로 이용 효율을 높일 수 있고, 하수도를 통해 배수시킬 경우에 수질 정화 처리에 기여할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 이물질 수집박스를 통해 이물질을 보다 용이하게 제거할 수 있음은 물론, 이물질 수집박스의 청소 작업도 간편하게 이루어질 수 있는 등, 전체적으로 도로 측구 우수받이의 유지 관리의 편의성을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은, 도로 측구에 이물질 분리체 및 이물질 수집박스를 연속하여 설치할 경우에, 도로 주변 시설물의 미관을 향상시켜, 전체적으로는 도시 미관 향상에 기여할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 이물질이 걸러진 빗물의 일부를 토양으로 바로 침투시켜 배출할 수 있도록 구성할 경우에, 지하수 오염 및 지하수 고갈 문제를 해결할 수 있는 효과도 있다.

또한, 본 발명은, 침수 방지를 위한 바이패스 시설물이 구비된 경우에, 강수 강도가 일정 이상일 때 집수 탱크를 경유하지 않고 신속하게 빗물을 배출할 수 있게 되어, 도로 침수 사고 등을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템이 적용된 도로 측구 개략도이다.
도 2는 도 1에 예시된 빗물 수질개선 처리 시스템의 주요부 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 예시된 빗물 수질개선 처리 시스템의 절개도이다.
도 4는 본 발명에 따른 시스템에 적용할 수 있는 이물질 분리체의 다른 실시예의 도면이다.
도 5a 및 도 5b는, 본 발명에 따른 시스템에 적용할 수 있는 이물질 분리체의 또 다른 실시예의 평면도 및 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템의 절개도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템에 바이패스 시스템이 추가된 구성을 보여주는 도로 측구 개략도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템이 적용된 도로 측구의 개략적인 사시도이다.
도 9는 도 8에 예시된 빗물 수질개선 처리 시스템의 주요부 분해 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시예의 변형 실시예가 도시된 개략적인 사시도이다.
도 11 내지 도 14는 본 발명에 따른 투수 블럭 장착 구조의 일 실시예를 보여주는 평면도(도 11), 도 11의 A-A선 방향의 단면도(도 12), 도 11의 B-B선 방향의 단면도(도 13), 결속판 결합 구조(도 14)를 보여주는 도면들이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

이하, 본 발명의 여러 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 유사한 구성 부분에 대해서는 도면에 동일한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 반복 설명은 생략한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템을 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템이 적용된 도로 측구 우수받이를 보여주는 개략적인 도면으로서, 도면 부호 11은 도로 경계블럭이고, 13은 도로 측구이며, 15는 노면을 나타낸다.

도로 측구(13)에 적용되는 본 발명의 빗물 수질개선 처리 시스템은, 도로의 지하 공간에 매설된 집수 탱크(20), 집수 탱크(20)의 상부에 위치되어 쓰레기 등의 이물질을 수집하는 이물질 수집박스(30), 이물질 수집박스(30)를 중심으로 좌우 양쪽에 배치되어 이물질을 걸러내는 이물질 분리체(40) 등이 포함되어 구성된다.

즉, 본 발명은, 도로 측구(13)를 따라 다수의 이물질 분리체(40)가 연속하여 설치되고, 이물질 분리체(40)들의 중간 중간에 이물질 수집박스(30)가 설치됨으로써, 지상으로 떨어진 빗물(지상에 존재하는 물 포함)은 상기 이물질 분리체(40)를 통과하여 집수 탱크(20)에 집수되고, 이물질 분리체(40)를 통과하지 못한 쓰레기, 낙엽 등의 이물질은 이물질 분리체(40)의 상부를 넘어와서 이물질 수집박스(30)에 수집될 수 있도록 구성되는 것이다.

도 1에서는, 이물질 분리체(40)와 이물질 수집박스(30)가 도로 측구(13)를 따라 도로변상에 길게 설치되는데, 집수 탱크(20)의 상부에는 이물질 수집박스(30)가 위치되고, 나머지 부분에는 이물질 분리체(40)가 연속적으로 연결되어 설치된 구성을 보여주고 있다. 물론, 이물질 분리체(40)가 도로 측구에 계속해서 연속적으로 설치되지 않고, 필요에 따라서는 일부분에만 설치되는 것도 가능하다.

이제, 본 발명의 주요 구성 부분인 집수 탱크(20), 이물질 수집박스(30), 이물질 분리체(40)에 대하여 자세히 설명한다.

먼저, 집수 탱크(20)는, 상기 이물질 분리체(40)로부터 유입된 물을 저장할 수 있도록 구성된 것으로서, 박스형 통형 구조 또는 콘크리트 구조물 등으로 구성된 것이 바람직하며, 도로의 배수 시스템에 구비되는 집수정의 구성과 동일 또는 유사한 구조를 이용하여 구성할 수 있다.

이러한 집수 탱크(20)는 그 상부에 상기 이물질 수집박스(30)가 위치될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하며, 양쪽 측면에는 상기 이물질 분리체(40)로부터 흘러들어오는 물이 유입될 수 있도록 유입구(22; 도 2참조)가 형성되는 것이 바람직하다. 물론, 유입구(22)는 양쪽 측면에 구성되는 것이 한정되지 않고, 한 쪽 측면에만 구성하는 것도 가능하고, 양쪽 측면 이외에도 추가로 구성되는 것도 가능하다.

이와 함께 집수 탱크(20)는 물을 배수할 수 있도록 배수관(24)이 연결될 수도 있다. 여기서 배수관(24)은 널리 공지된 바와 같이 하수도관으로 연결되어 집수 탱크(20)로 유입된 물을 배수 처리할 수 있도록 구성된다.

이와는 달리, 집수 탱크(20)에서 하수도관으로 빗물을 배출하지 않고 필요에 따라서는 빗물을 유용하게 활용하기 위해 집수 탱크(20)에 집수된 빗물을 물 수요처로 공급할 수 있도록 구성되는 것도 가능하다. 이때 배수관(24)은 물 공급관이 될 것이며, 물 공급 경로 상에 구비된 펌프 등에 의해 물을 강제 유동시켜 물 수요처로 공급할 수 있도록 구성할 수 있다.

다음, 이물질 수집박스(30)는, 통형 구조로 이루어져, 상기 이물질 분리체(40)를 통과하지 못하고 넘어온 쓰레기 등의 이물질을 수집하는 구성 부분으로서, 상부가 개방된 구조를 갖는 수집통(31)과, 이 수집통(31)의 상부에 결합되는 그레이팅(35)으로 구성될 수 있다.

수집통(31)은, 집수 탱크(20)의 상부에 위치되는 것이 바람직한 바, 상기 집수 탱크(20)에 일체로 결합되어 구성되거나, 분리되어 구성될 수 있다. 다만, 수집통(31)과 집수 탱크(20)는 서로 차단된 구조로 이루어지는데, 이는 수집통(31) 내부로 유입된 물 또는 이물질이 집수 탱크(20)로 유입되는 것을 차단하기 위한 것이다.

그레이팅(35)은, 이물질 등이 쉽게 통과할 수 있으면서 사람의 발 등이 빠지지 않을 정도의 격자 크기 또는 홀을 갖는 구조로 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 그레이팅(35)은, 상기 수집통(31) 내부에 유입된 이물질을 청소하기 용이하도록 수집통(31)의 상부에 뚜껑 구조로 결합되게 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 수집통(31) 내부에 수집된 쓰레기 등의 이물질을 청소할 때 수집통(31)으로부터 그레이팅(35)을 개방한 후에 수집통 내부를 청소할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그레이팅(35)의 뚜껑식 결합 구성은 이 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 공지 구성을 이용하여 실시 가능하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

그레이팅(35)에서 격자 구조는, 쓰레기 등의 이물질의 유입은 용이하면서도 내부로 유입된 이물질이 쉽게 빠져나오지 못하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성은 격자 구조에서 외측의 입구는 상대적으로 크게 하고 내측의 출구는 상대적으로 작게 하는 구조, 또는 내측의 출구 쪽에 이물질이 걸려서 쉽게 빠져나올 수 없도록 하는 구조 등을 이용하여 구성할 수 있다.

한편, 상기와 같은 이물질 수집박스(30)는 집수 탱크(20)의 상부에 위치되게 구성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 하부에 집수 탱크(20)가 존재하지 않은 위치(구간)에 설치하여 이물질 분리체(40)로부터 넘어온 이물질을 수집할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

또한, 상기 이물질 수집박스(30)는 상기 집수 탱크(20)의 상부에서 분리 가능하게 설치되어, 필요할 경우에 이물질 수집박스(30) 전체를 도로 측구(13)에서 분리하여 청소, 교체, 수리 등을 실시할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

다음, 이물질 분리체(40)는, 상부면에 이물질은 걸러내고 물은 통과하도록 하는 걸름부(41)가 구성되고, 내부에는 상기 집수 탱크(20)로 물이 집수되도록 유도하는 수로부(45)가 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 걸름부(41)는 필요시 청소 또는 교환할 수 있도록 상기 수로부(45)와 분리되게 구성하는 것도 가능하다.

걸름부(41)는 쓰레기와 토사 등의 대부분의 이물질을 걸러내는 구성부분으로서, 상기 이물질 수집박스(30)의 그레이팅(35)의 mesh 크기보다 mesh가 더 크게 형성되어 이물질이 쉽게 통과하지 못하도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 예시된 걸름부(41)는 전체적으로 격자 구조가 상면의 거의 모든 부분에 배치된 구조를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고, 빗물에 쓸려온 이물질을 걸러낼 수 있는 구성이면 공지의 다양한 이물질 분리 구조를 채택하여 구성하는 것도 가능하다.

도 4에 예시된 걸름부(41)는, 가로 세로로 일정 간격마다 교차하게 배치된 지지부(42) 사이에 망체부(43)가 구비된 구성을 예시하고 있다. 여기서 망체부(43)는 쓰레기와 토사는 물론, 점토, 도로 분진 등 대부분의 SS성분의 이물질을 걸러낼 수 있는 메쉬 구조를 갖도록 구성되어, 빗물만 통과시킬 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 망체부(43)는 대부분의 이물질을 걸러낼 수 있도록 스테인리스, 고강도 합성수지 재질 등으로 미세 공극을 갖는 분리막 형태로 구성되어, 초기 우수 발생시에 빗물과 함께 유입되는 도로 내 이물질이 쉽게 통과할 수 없도록 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 망체부(43)는, 청소시 고압의 노즐 분사 세척 또는 도로 청소용 브러쉬 등으로 세척이 가능하도록 하여 반영구적으로 사용이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

망체부(43)를 지지하는 지지부(42)는 일정 이상의 외력이 작용하더라도 쉽게 손상되거나 파손되지 않을 정도의 지지 강성을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다. 이를 위해 쉽게 녹슬지 않은 금속재(예를 들면, 스테인리스 재질) 등으로 지지부(42)와 망체부(43)를 일체형 구조로 제작하여 구성할 수 있다.

이와는 달리, 지지부(42)는 수로부(45)와 함께 콘크리트 구조물로 구성하고, 지지부(42) 사이사이에 망체부(43)를 삽입한 상태에서 이물질 분리체(40)를 콘크리트 구조물로 성형하여 구성하는 것도 가능하다.

도 5a와 도 5b에 예시된 걸름부(41)는, 망체부(43)가 이물질 분리체(40)의 길이 방향으로 축소 단면 구조를 갖도록 길게 배치되어 지지부(42)에 의해 지지된 구조를 예시하고 있다. 이때 망체부(43)는 도 4에서 설명한 망체부(43)와 mesh 크기 및 재질 등에서 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다.

특히 도 5a에 예시된 망체부(43)는 이를 지지하는 지지부(42)의 상면보다 낮은 위치에서 지지부(42) 사이에 설치되어 빗물이 쉽게 유입될 수 있도록 구성된다.

지지부(42)는 망체부(43)에서 걸러진 이물질이 쉽게 배출될 수 있도록 망체부(43)의 양단부(42a) 쪽이 경사지게 형성되는 것이 바람직하고, 망체부(43)를 중심으로 어느 일측으로부터 상기한 이물질 수집박스(30) 쪽으로는 이물질이 쉽게 배출될 수 있는 경로를 형성토록 이물질 배출로(42b)가 홈 구조로 연속되게 형성될 수 있다.

이와 같이 도 5a에 예시된 걸름부(41)는, 망체부(43)가 상대적으로 낮으면서 축소 단면 구조를 갖도록 형성됨에 따라 빗물의 흐름 방향으로 유속을 빠르게 할 수 있고, 이러한 유속에 의해 망체부(43) 상부까지 함께 쓸려온 이물질이 이동 관성력에 의해 망체부(43)를 통과하지 못하고, 경사면을 따라 지지부(42)를 넘어가거나 이물질 배출로(42b)를 통해 망체부(43) 바깥쪽 공간으로 빠져나간 후에 이물질 수집박스(30)로 유입될 수 있게 된다.

참고로, 도 5a에서는 2개의 걸름부가 구성된 실시예를 예시하였으나, 실시 조건에 따라서 그 개수를 적절하게 설정하여 구성할 수 있음은 물론이다.

한편, 상기한 수로부(45)는, 도 1 내지 도 3을 참고하면, 상기 걸름부(41)를 통과한 물이 집수 탱크(20)로 유동할 수 있도록 안내하는 구성부분으로서, 실시 조건에 따라 그 형상과 구조는 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.

다만, 이물질 분리체(40)가 도로 측구(13) 쪽에 설치될 경우에 도 2에 예시된 바와 같이, 집수 탱크(20) 방향으로 다수의 유로를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 이물질 분리체(40)가, 도 1에서와 같이 여러 개로 구성되는 경우에는 다수의 이물질 분리체(40)를 연속적으로 연결하여 배치함으로써 자연스럽게 내부의 유로가 서로 연결되도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수로부(45)에는 이물질 분리체(40) 내부로 유입된 물 중 일부가 토양으로 침투할 수 있도록 하는 토양침투홀(46)이 형성되는 것이 바람직하고, 또 필요치 않은 경우에는 생략하고 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 상기와 같이 이물질 분리체(40)가 집수 탱크(20)에 바로 연결되게 구성될 수도 있으나, 이물질 분리체(40)와 동일한 높이에 이물질 수집박스(30)가 위치되므로, 이물질 분리체(40)의 한쪽 끝단과 집수 탱크(20)의 측면을 연결하는 연결 유도구(50)가 구성되는 것이 바람직하다.

연결 유도구(50)는 한쪽 상부 측면에 이물질 분리체(40)가 연결되고, 다른 쪽 하부 측면에 집수 탱크(20)가 연결되어 이물질 분리체(40)로부터 집수 탱크(20) 내부로 물이 유동할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 연결 유도구(50)는 필요에 따라서는 상기 이물질 분리체(40) 또는 집수 탱크(20)에 일체로 구성하는 것도 가능하다.

상기에서, 이물질 분리체(40)가 걸름부(41)와 수로부(45)가 함께 구성된 구조를 예시하여 설명하였으나, 실시 조건에 따라서는 이물질 분리체(40)가 걸름부(41)로만 구성되고, 수로부(45)는 도로 측구에 콘크리트 구조물로 길게 형성되는 수로로 대신하여 구성하는 것도 가능하다.

도 1은 이물질 수집박스(30)를 중심으로 양쪽에서 빗물 및 이물질이 유동할 수 있도록 구성된 실시예이고, 도 6은 이물질 수집박스(30)를 중심으로 어느 한쪽 방향으로만 빗물 및 이물질이 유동할 경우의 실시예를 보여준다.

도 1에 예시된 본 발명의 제1실시예는 이물질 수집박스(30)의 양쪽에 배치된 이물질 분리체(40)들의 높이가 양쪽에서 이물질 수집박스(30)를 중심으로 점차 낮아지게 형성되고, 이물질 분리체(40) 내부로 유입된 빗물도 집수 탱크(20)의 양쪽에서 유입될 수 있도록 구성된다.

반면, 도 6에 예시된 본 발명의 제2실시예는, 빗물과 이물질이 어느 한쪽 방향으로만 유동할 수 있도록 이루어진 구조로서, 물의 유동 방향으로 이물질 분리체(40) 및 이물질 수집박스(30)의 높이가 점차 낮아지게 배치되는 것이 바람직하며, 이물질 분리체(40) 내부로 유입된 빗물은 집수 탱크(20)의 한쪽 측면에서 유입될 수 있도록 구성된다.

이때, 이물질 수집박스(30)의 그레이팅(35) 후방에는 이물질들이 그레이팅을 넘어가는 것을 제한할 수 있는 걸림턱(37)이 구성되는 것도 가능하다.

도 7은 본 발명의 시스템에서 바이패스 시스템이 추가된 구성을 보여주는 다른 실시예의 도면으로서, 도로 측구(13) 중간에 강수 강도가 일정 이상일 때, 빗물을 신속하게 배수관(24) 또는 하수도관 쪽으로 배출할 수 있도록 침수 방지를 위한 바이패스 시설물(60)이 구비된 구성을 보여준다.

즉, 많은 빗물이 한꺼번에 내리게 되면, 빗물이 원활하게 배수되지 않아 도로 침수 사고 등이 발생할 수 있는바, 이를 위해, 이물질 분리체(40)가 설치된 구간의 중간에 일정 이상의 물이 고이게 되면, 하중에 의해 자동(수동도 가능)으로 개방되면서 빗물을 바이패스 시설물(60)을 통해 바로 하수도관 쪽으로 배출할 수 있도록 구성되는 것이다. 이때에는 빗물과 함께 이물질도 함께 배출된다.

이를 위해, 바이패스 시설물(60)은, 이물질 분리체(40) 사이에 구비되어 빗물이 유입되는 바이패스 박스(61)와, 이 바이패스 박스(61)에서 배수관(24) 또는 하수도관 쪽으로 연결되어 빗물 등을 배출하는 바이패스 관(67)으로 구성될 수 있다.

특히, 바이패스 박스(61)는 그 상부에 일정 이상의 물이 고였을 때 가해지는 하중에 의해 개방되는 개폐판(63)이 구비된다. 물론, 개폐판(63)은 바이패스 박스(61)에 여닫힘이 가능하도록 설치되는바, 이를 위해 개폐판(63)이 바이패스 박스(61)에 회전축(65)으로 회전 가능하게 구성되고, 탄성부재(미도시)에 의해 항상 닫혀 있는 상태에서, 강우에 의해 개폐판(63)에 가해지는 하중이 탄성부재에서 제공되는 탄성력 보다 높아질 경우에 개폐판(63)이 개방되게 구성될 수 있다.

이러한 바이패스 시설물(60)의 구조는 하나의 예시이며, 이러한 구조 외에도 외부에서 가해지는 하중에 의해 개폐판(63)이 개방되는 구조는 다양하게 공지되어 있으므로, 공지의 구성을 채택하여 적용 가능함은 물론이다.

도면에 예시된 본 실시예에서는 이물질 분리체(40) 사이에 설치된 구조를 예시하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 실시 조건에 따라서는 도로 침수시에 물이 고일 수 있는 다른 위치에 설치하여 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같은 바이패스 시설물(60)은 이물질 분리체(40)가 막힌 경우에 발생할 수 있는 도로 침수 사고 등도 예방할 수 있게 된다.

도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 제3실시예의 빗물 수질개선 처리 시스템을 보여주는 도면들이다.

본 발명에 따른 제3실시예의 빗물 수질개선 처리 시스템은 앞서 설명한 다른 실시예의 구성과 달리, 이물질 분리체(40)에 투수 블럭(410)을 포함하여 구성하고, 이물질 수집박스(30) 및 집수 탱크(20)의 구성 등이 다르게 이루어진다.

먼저, 이물질 분리체(40)의 구성에 대하여 설명한다.

이물질 분리체(40)는 전술한 다른 실시예들과 마찬가지로 수로부(45)와 걸름부(41)로 구성되는데, 본 실시예에서는 수로부(45)가 우수 저류공간을 형성할 수 있도록 수로의 체적이 상대적으로 크게 형성되고, 걸름부(41)는 투수 블럭(410)으로 이루어진다.

수로부(45)는 상부는 물론 앞쪽과 뒤쪽이 개방되어 유로를 형성하는 콘크리트 구조물로 구성되는 것이 바람직하다.

투수 블럭(410)은 다공 구조를 갖도록 형성되어 빗물이 통과할 수 있도록 구성된 것으로, 공지된 투수 블럭을 이용하여 구성할 수 있다.

투수 블럭(410)이 수로부(45)에 장착되는 구조는 실시 조건에 따라 다양하게 구성하여 실시할 수 있는데, 투수 블럭 장착에 대한 일례는 도 11 내지 도 14를 참조하여, 아래에서 설명한다.

다음, 이물질 수집박스(30)의 구성에 대하여 설명한다.

이물질 수집통은, 수집통(31) 상부에 그레이팅(35)이 설치되는 구조로 이루어진다.

본 실시예에서의 이물질 수집박스(30)는 전술한 실시예들과 달리 집수 탱크(20)와 분리되어, 집수 탱크와 도로의 길이 방향으로 나란히 설치될 수 있다.

즉, 이물질 수집박스(30)는 이물질 분리체(40)와 집수 탱크(20) 사이에 배치되게 구성할 수 있는 것이다. 이때 이물질 수집박스(30)는 그 측면과 하부에 이물질 분리체(40)에서 집수 탱크(20)로 이어지는 유로가 형성되는데, 도면에 예시된 바와 같이 한 쪽 측면(도면에서 오른쪽)에 이물질 분리체(40)의 수로와 연결되는 수직 유로(33)가 구비되고, 하부에 수직 유로(33)와 집수 탱크(20)를 연결하는 수평 유로(34)가 구비되게 구성될 수 있다.

결국, 이물질 수집박스(30)는 수집통(31)의 측면과 하부에 수직 유로(33)와 수평 유로(34)가 구비될 수 있고, 이때 수집통(31), 수직 유로(33), 수평 유로(34)를 하나의 콘크리트 구조물로 하여 일체로 구성할 수 있다. 물론, 이들을 분리하여 상호 조립하는 구성도 가능하다.

한편, 이물질 수집박스(30)의 수집통(31)의 상측 부분에는 수집통(31) 내에 물이 유입되어 넘칠 경우에 이물질이 이물질 수집박스(30) 외부로 역류하는 것을 방지할 수 있도록 개폐장치가 설치되는 것이 바람직하다. 개폐장치는 도 8 및 도 9에 예시된 바와 같이 수집통(31)에 회전 가능하게 설치된 개폐판(330)과 이 개폐판(330)에 설치된 부력체(335)로 이루어질 수 있다. 따라서 수집통(31) 내부에 물이 차올라오게 되면, 수위 상승에 따라 부력체(335) 및 개폐판(330)이 상승하여 수집통의 상부를 막아줌으로써 더 이상 빗물이 유입되지 않도록 함과 아울러 수집통(31) 내부로 유입된 이물질이 밖으로 빠져나가는 것도 방지할 수 있게 된다.

다음, 집수 탱크(20)의 구조에 대하여 설명한다.

본 실시예에서의 집수 탱크(20)는, 집수 공간을 형성하는 집수체(210)의 하부 측면에 상기 이물질 분리체(40)로부터 흘러온 빗물이 유입될 수 있도록 유입구(211)가 형성되고, 상부는 개방된 구조로 형성된다. 그리고 집수체(210)의 일측에는 우수 관거 또는 우수 재이용시설과 연결되는 배수관(24)이 구비된다.

집수체(210)는 콘크리트 구조물로 형성할 수 있다.

특히, 집수체(210)는 개방된 상부에 개폐 구조물이 설치되어 비가 많이 왔을 때와 같이 상측에 일정 이상의 물이 고였을 때 고인 물의 하중에 의해서 자동으로 개방될 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

즉, 개폐 구조물은, 도 8 및 도 9에 예시된 바와 같이, 집수체(210)에 회전축(235)을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 상부에 일정 이상의 물이 고였을 때 가해지는 하중에 의해 개폐판(230)이 개방될 수 있게 구성될 수 있다. 물론, 개폐판(230)은 탄성부재(미도시)의 탄성력에 의해 항상 닫혀 있는 상태가 되도록 구성되는 것이 바람직하다. 이는 평상시에는 탄성부재에 의해 개폐판(230)이 항상 닫혀있는 상태에서 강우에 의해 개폐판(230)에 가해지는 하중이 탄성부재에서 제공되는 탄성력 보다 높아질 경우에 개폐판(230)이 개방되면서 집수체(210) 내부로 빗물이 유입될 수 있도록 구성되는 것이다.

그리고, 상기 개폐판(230)의 상부에는 빗물이 아닌 하중(예를 들면 사람의 발 등)에 의해 개폐판이 열리지 않도록 보호 구조물인 그레이팅(220)이 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 집수체(210)의 상측 둘레 부분에는 주변으로부터 이물질이 쉽게 유입되지 않도록 초기 우수 월류 방지턱(240)이 구비되는 것이 바람직하다.

초기 우수 월류 방지턱(240)은, 앞서 설명한 이물질 분리체(40), 이물질 수집박스(30)의 상면 높이보다 일정 정도 높게 형성된다. 이때 걸림이 최소화되도록 라운드지게 돌출되는 것이 바람직하고, 집수체(210)의 둘레에 모두 돌출되게 형성될 수 있으나, 한쪽에 도로 경계블럭(11)이 설치된 경우에는 도로 경계블럭(11)이 설치된 쪽은 제외하고 형성하는 것도 가능하다.

따라서 많이 비가 내릴 경우 또는 다른 부분이 막혀 배수되지 않는 경우에, 빗물이 초기 우수 월류 방지턱(240)을 넘어 집수체(210) 상부로 유입되고, 일정 이상의 빗물이 고이면 이 하중에 의해 개폐판(230)이 개방될 수 있도록 구성되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 제3실시예에 따른 빗물 수질개선 처리 시스템은, 빗물의 대부분은 이물질 분리체(40)의 투수 블럭(410)을 통해서 수로부(45)로 유입된 후에 이물질 수집박스(30)에 형성된 수직 유로(33)와 수평 유로(34)를 거쳐 집수체(210)로 유입된 후에 배수관(24)을 통해 우수관거 또는 우수 재이용 시설 등으로 배출된다.

이때 빗물은 투수 블럭(410)을 통과하게 되므로 탁도가 저감된 우수만 수로부(45)를 통해 집수 탱크(20) 쪽으로 유동하여 집수되고, 투수 블럭(410)을 통과하지 못한 이물질은 이물질 수집박스(30)에 수집된다. 그리고 비가 많이 올 때와 같이 초기 우수 월류 방지턱(240)을 넘어온 물이 집수체(210) 상부에 고일 경우에는 고인 물의 하중에 의해 개폐판(230)이 자동으로 개방되어 빗물이 집수체(210) 내로 유입될 수 있게 구성됨으로써 집중 호수시와 같은 경우에도 도로 침수 사고 등을 예방할 수 있게 된다.

도 10은 상기한 본 발명의 제3실시예의 변형 실시예의 도면으로서, 제3실시예의 구성에서, 인도(100)의 우수 배출 구조 및 이물질 수집박스(30)의 배수 구조가 추가되어 구성된다.

먼저, 도로 경계블럭(11) 안쪽에 구성되는 인도의 우수 배출 구조에 대하여 설명한다.

인도(100)에 설치되는 보도블럭이 투수 블럭(보도블럭용 투수 블럭)(110)으로 구성되고, 이 보도블럭용 투수 블럭(110)의 하부에 이물질 분리체(40)의 수로부(45)로 연결되는 배수로(120)가 구비된다.

이때, 보도블럭용 투수 블럭(110)은 보도블럭이 설치될 전 부분(인도의 전 부분)에 설치되는 것도 가능하고, 일반 보도블럭(비투수성 보도블럭)(130)들 사이에 부분적으로 배치(예를 들면, 라인 구조 등)되어 구성되는 것도 가능하다. 본 실시예의 도면에서는 일반 보도블럭(130) 사이에 보도블럭용 투수 블럭(110)이 라인 구조로 설치된 구성을 예시하였다.

배수로(120)는 보도블럭용 투수 블럭(110)의 하부에 설치되는 것으로, 보도블럭용 투수 블럭(110)을 지지하고, 빗물을 도로 측구 쪽 즉, 이물질 분리체(40) 쪽으로 유도할 수 있는 구조이면, 실시 조건에 따라 적절하게 형성하여 구성할 수 있다. 예를 들면 구멍이 형성된 유공관을 보도블럭용 투수 블록(110) 하부에 배치하여 구성하는 것도 가능하다.

다음, 이물질 수집박스(30)의 배수 구조에 대하여 설명한다.

도면 부호 310은 이물질 수집박스(30) 내에 유입된 빗물을 토양으로 배출할 수 있는 우수 배출로를 나타낸다. 우수 배출로(310)는 도면에 예시된 바와 같이 수평 유로(34)를 통과하여 하부의 토양으로 배출되게 구성할 수 있다. 이때 우수 배출로(310)의 입구는 이물질 수집박스(30)의 바닥으로부터 일정 정도 높게 위치되도록 구성하는 것이 바람직하고, 필요에 따라서는 입구에 거름망 등을 설치하여 우수 배출로(310)로 이물질이 쉽게 유입되지 않도록 구성하는 것도 가능하다.

또한 우수 배출로(310)는 수평 유로(34)를 관통하는 파이프형 구조가 아닌, 이물질 수집박스(30)의 측면에 홀을 형성하여 바로 토양으로 배출되게 구성하는 것도 가능하다.

이제, 도 11 내지 도 14를 참조하여, 투수 블럭(410) 장착 구조에 대한 일 실시예를 설명한다.

도 11 내지 도 14에 예시된 이물질 분리체(40A)는, 도 8에 예시된 실시예에서 하나의 수로만 형성되는 구성과 달리, 수로부를 구성하는 수로 블럭(400)에 2개의 수로가 나란히 배치(도 11의 평면도 참조)된 구성을 보여준다. 그리고, 각 수로의 상측에 투수 블럭(410)이 각각 장착된다.

도면에 예시된 실시예에서는 투수 블럭(410)이 쐐기(420) 및 결속판(430)에 의해 수로 블럭(400)의 상부에 장착되는 구성을 보여준다. 즉, 투수 블럭(410)의 앞쪽과 뒤쪽은 쐐기(420)에 의해 장착 상태가 유지되도록 구성될 수 있고, 투수 블럭(410)의 측면쪽은 결속판(430)에 의해 장착 상태가 유지되도록 구성될 수 있다.

쐐기(420)에 의한 투수 블럭(410)의 장착 상태는 도 11의 A-A선 방향의 단면도인 도 12를 통해서 확인할 수 있고, 결속판(430)에 의한 투수 블럭(410)의 장착 상태는 도 11의 B-B선 방향의 단면도인 도 13을 통해서 확인할 수 있다.

여기서 쐐기(420)는 그 단면이 역삼각형 구조로 형성되어 수로 블럭(400)과 투수 블럭(410) 사이에 끼워지며, 재질은 경질의 고무류 또는 합성수지재 등으로 구성할 수 있다.

결속판(430)은 도 13에서와 같이 각 투수 블럭(410)의 양쪽 측면을 지지하도록 구성되는데, 'T'자형 구조를 갖는 상부 결속판(431)과 하부 결속판(435)이 상호 조립된 상태에서 투수 블럭(410)을 지지하도록 구성할 수 있다.

이때, 하부 결속판(435)은 수로 블럭(400)에 일체형으로 고정되게 제작될 수 있다. 그리고 상부 결속판(431)과 하부 결속판(435)은 도 14에 예시된 바와 같이 암수 결합 방식으로 결합되게 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 하부 결속판(435)에 홈부(436)를 형성하고, 상부 결속판(431)에 홈부(436)에 삽입되는 돌기부(432)를 형성하여 상호 암수 방식으로 결합되게 구성할 수 있는 것이다.

투수 블럭(410)의 장착 구조는 위에서 설명한 방식 외에 투수 블럭(410)의 둘레에 모두 쐐기(420)로 고정하여 장착하는 것도 가능하고, 또한 결속판(430) 대신에 수로 블럭(400)에 장착되어 투수 블럭(410)의 측면 및 밑면을 지지하는 앵글(예를 들면 L자형 단면 구조를 갖는 앵글)을 이용하여 투수 블럭의 장착 상태가 유지되게 구성하는 것도 가능하다.

한편, 수로 블럭(400)은 여러 개의 이물질 분리체(40A)가 연속적으로 조립될 수 있도록 암수 방식으로 상호 조립되는 삽입 돌출부(401) 및 이 삽입 돌출부(401)가 끼워지는 삽입 홈부(402)가 구성될 수 있다. 이러한 구성은 전술한 여러 실시예에의 이물질 분리체(40)에도 동일하게 적용 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명의 여러 실시예에서는, 빗물 처리 시스템이 도로 측구에 설치되는 실시예를 중심으로 설명하였으나, 실시 조건에 따라서는 도로 측구가 아닌 빗물을 모아서 배수하거나 이를 활용하고자 하는 여러 집수 시설물에도 동일 또는 유사하게 적용하여 이용 가능함은 물론이다. 즉, 나대지, 운동장, 주차장과 같은 평지 시설물, 아파트 등 공동주택 시설물 등의 빗물 배수 및 빗물 활용 시설물에 폭넓게 적용하여 이용할 수 있다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (7)

1. 도로 측구에 배치되어 물이 수집되는 집수 탱크와;
   상기 도로 측구를 따라 길게 설치되어 물은 통과시켜 상기 집수 탱크로 보내고, 이물질은 걸러내는 하나 또는 그 이상의 개수로 이루어진 이물질 분리체와;
   상기 도로 측구에서 상기 이물질 분리체들 사이 또는 이물질 분리체가 설치된 측구의 한쪽 끝부분에 위치되어 상기 이물질 분리체를 통과하지 못하고 넘어온 이물질을 수집하는 이물질 수집박스를 포함하고,
   상기 이물질 분리체는 그 상부에 물은 투과시키고 이물질은 걸러내는 투수 블럭이 구비된 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.
   
2. 청구항1에 있어서,
   상기 이물질 분리체는, 물이 유동할 수 있도록 수로가 형성된 수로 블럭과, 이 수로 블럭의 상부에 구비되는 투수 블럭과, 상기 투수 블럭과 이 투수 블럭이 결합되는 수로 블럭 사이에 구비되어 투수 블럭을 수로 블럭에 고정시키는 쐐기 또는 결속판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.
   
3. 청구항1에 있어서,
   상기 빗물 수질개선 처리 시스템은, 물의 유동 방향으로, 이물질 분리체, 이물질 수집박스, 집수 탱크 순으로 도로 측구를 따라 배치되고,
   상기 이물질 수집박스에는 이물질 분리체를 통과한 물이 집수 탱크로 유입될 수 있도록 유로가 구비되며,
   상기 집수 탱크와 이물질 수집박스 사이에는 이물질 분리체, 이물질 수집박스의 상면보다 일정 정도 높은 초기우수 월류 방지턱이 구비된 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.
   
4. 청구항1에 있어서,
   상기 이물질 수집박스는, 이물질이 수집되는 수집통과, 이 수집통의 상부에 구비되어 이물질이 유입되는 그레이팅과, 상기 수집통의 상부에 설치되어 수집통 내부로 일정량 이상의 물이 유입될 경우에 수집통의 상부를 막아주는 개폐장치를 포함한 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.
   
5. 청구항4에 있어서,
   상기 이물질 수집박스는 상기 수집통에서 외부로 연결되어 수집통 내부로 유입된 물을 주변 토양으로 배출하는 우수 배출로가 구비된 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.
   
6. 청구항1에 있어서,
   상기 집수 탱크는 그 상부에 물이 고여서 일정 이상의 하중이 가해질 때 개방되는 개폐 구조물이 설치되고, 개폐 구조물의 상부에는 그레이팅이 설치된 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.
   
7. 청구항1 내지 청구항6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 빗물 수질개선 처리 시스템은, 인도에 설치된 투수 블럭을 통과한 물이 배수로를 거쳐 상기 이물질 분리체 또는 집수 탱크로 유입될 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 빗물 수질개선 처리 시스템.

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