KR101791931B1

KR101791931B1 - 물 순환용 침투·저류조

Info

Publication number: KR101791931B1
Application number: KR1020160109937A
Authority: KR
Inventors: 허우영
Original assignee: 주식회사 엘아이디워터
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2017-11-01
Also published as: WO2018043847A1; JP2019522746A; JP6549343B1

Abstract

본 발명은 우천시 지표 가까이 설치된 빗물침투시설에 의해 유입되는 빗물 이외에 땅속에 침투된 유출지하수까지 침투·저류조에 자동유입시켜 물 순환율을 획기적으로 높일 수 있는 물 순환용 침투·저류조에 관한 것이다.
본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 지하에 매설된 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 설치되고, 내부에 공간(20)을 가지는 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)과, 쇄석골재(41)에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로(22)와, 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 유입되는 유출지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브(12)를 포함하여 이루어지는 침투·저류조용 지하수 자동유입 장치를 구비한다.
본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 유출지하수를 활용할 수 있어 지하수위에 따라 유효수량을 종래의 침투·저류조에 비해 150~350% 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.

Description

물 순환용 침투·저류조 {Water Recycling Station}

본 발명은 물 순환용 침투·저류조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 우천시 지표 가까이 설치된 빗물침투시설에 의해 유입되는 빗물 이외에 땅속에 침투된 유출지하수까지 저류조에 자동유입시켜 물 순환율을 획기적으로 높일 수 있는 물 순환용 침투·저류조에 관한 것이다.

도시화가 지속적으로 진행되면서 도로포장과 건축 등으로 인한 불투수층이 증대되어가는 한편, 기후변화로 6~9월에 강우의 시기별 집중화가 심화되어 빗물이 땅속으로 스며들지 못하고 유출됨으로써 하천의 범람, 도심의 침수 및 홍수가 빈번하게 발생하고 있다.

또한 땅속으로의 빗물 침투량이 저하되어 용천수의 고갈과 토양의 건조화로 빗물이 자연순환되지 못하는 등, 도시지역의 물순환은 좀처럼 개선되지 않고 있다.

이에 따라 본 출원의 발명자는 비가 올 때 침투통, 침투관, 침투측구, 침투도랑, 투수블럭, 수목여과박스 등의 빗물 침투시설을 이용하여 땅속으로의 빗물 침투량을 증가시키는 한편, 이러한 빗물 침투시설을 공공용지에 설치된 지하 저류조에 연속형 유로로 연결하여 지하 저류조에 빗물을 장기간 저장하였다가 여러 가지 목적용도에 이용하거나 지하로 스며들게 하여 고갈된 지하수를 함양하고 토양에 수분을 공급하는 빗물 침투·저류조를 개발하여 상용화한 적이 있다.

그러나 상기의 종래기술에 의한 빗물 침투·저류조는 우천시 빗물침투시설을 통하여 저장되는 빗물만을 이용할 수 있을 뿐, 땅속에 침투된 유출지하수를 이용할 수 없어 빗물의 이용 및 물 순환율이 낮은 문제점을 안고 있었다.

그리고 어떤 지하 구조물이 지하수위보다 낮게 설치될 때 수두(water head; 압력차)에 의해 그 물체에 수압이 작용하는데 이 수압 중 상향으로 작용하는 수압을 양압력이라 한다.

여기서 수두는 지하수위와 침투·저류조의 저류 수위 간의 차이를 말하며, 지하수위란 샘을 파서 어떤 깊이에 이르면 물이 침출하여 고이게 되는데 이 물이 고이는 최상부의 수면을 말한다.

지하에 매설되는 빗물 침투·저류조는 우천시 상승된 지하수위에 의해 양압력을 적용받게 된다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1238199(2013. 2. 22. 등록)

본 발명의 목적은 우천시 지표 가까이 설치된 빗물침투시설에 의해 유입되는 빗물뿐만 아니라 땅속에 침투된 유출지하수까지 저류조에 자동유입시켜 빗물의 이용 및 물 순환율을 획기적으로 높일 수 있는 물 순환용 침투·저류조를 제공함에 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 지하에 매설되어 빗물을 저장하는 침투·저류조에 있어서, 상기 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 설치되고, 유출지하수를 상기 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 장치를 더 포함하여 이루어지는 물 순환용 침투·저류조를 제공한다.

여기서 지하수 자동유입 장치는 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 접합하여 내부공간을 형성하는 함체 형상의 콘크리트 구조물과, 쇄석골재에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물의 내부공간에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로와, 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물의 내부공간에 연결되는 지하수 자동유입 밸브 하우징과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물의 내부공간에 유입되는 지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브를 포함하여 이루어진다.

또한 여기서 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징은 침투·저류조에 저류된 저류수의 누수를 방지하기 위하여 그 몸통 둘레에 고정판과 지수판을 구비한다.

또한 여기서 본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 상기 고정판의 상측에 밀착되고 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징의 몸통 둘레에 나사결합되는 회전판을 더 구비한다.

또한 여기서 본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 상기 고정판과 회전판의 사이에 침투·저류조의 저류수가 지하수 자동유입 밸브 하우징의 몸통 둘레를 통하여 누수되는 것을 방지하기 위한 방수층을 더 구비한다.

또한 여기서 본 발명에 따른 지하수 자동유입 장치의 지하수 자동유입 밸브는 밸브 고정용 커버와 지하수 자동유입 밸브 하우징의 나사결합에 의해 지하수 자동유입 밸브 하우징에 고정된다.

또한 여기서 본 발명에 따른 지하수 자동유입 장치의 지하수 자동유입 밸브는 설정압력에 따라 자동개폐되는 압력개폐판과, 유입 지하수 중의 모래, 흙 등 미세물질을 걸러주는 스크린을 포함하여 이루어진다.

또한 여기서 본 발명에 따른 지하수 자동유입 밸브의 압력개폐판은 역류방지의 구조를 가지고 있어 유출지하수의 양압력이 지하수 자동유입 밸브의 설정압력을 초과하면 지하수 자동유입 밸브가 자동으로 개방되어 유출지하수가 침투·저류조의 내부로 일방통과(one way pass)하여 유입될 뿐, 한 번 유입된 유출지하수는 자동유입 밸브를 통하여 침투·저류조 밖으로 유출은 되지 않는다.

또한 여기서 본 발명에 따른 지하수 자동유입 밸브의 압력개폐판은 개폐방식이 스프링식, 중력식, 전자식 중 어느 하나일 수 있다.

또한 여기서 본 발명에 따른 지하수 자동유입 밸브의 압력개폐판은 사물인터넷 시스템(IoT Platform)에 연결되어 기상조건이나 빗물의 처리목적 등에 따라 개방이 선택적으로 조절될 수 있다.

또한 여기서 본 발명에 따른 지하수 자동유입 밸브의 스크린은 나사결합에 의하여 지하수 자동유입 밸브 또는 지하수 자동유입 밸브 하우징에 각각 착탈가능하게 고정된다.

또한 본 발명은 지하에 매설된 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 설치되고, 내부에 공간을 가지는 함체 형상의 콘크리트 구조물과, 쇄석골재에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물의 내부공간에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로와, 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물의 내부공간에 연결되는 지하수 자동유입 밸브 하우징과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물의 내부공간에 유입되는 유출지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브를 포함하여 이루어지는 침투·저류조용 지하수 자동유입 장치를 제공한다.

여기서 지하수 자동유입 장치는 침투·저류조의 길이 15m 마다 또는 저류량 200~300톤 마다 1개소가 설치된다.

또한 여기서 지하수 자동유입 장치는 유지관리가 용이하도록 침투·저류조의 수직맨홀 겸 유지관리용 작업통로 하부에 설치된다.

본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 우천시 지표 가까이 설치된 빗물침투시설에 의해 유입되는 빗물뿐만 아니라 땅속에 침투된 유출지하수까지 침투·저류조에 자동유입시켜 빗물의 이용 및 물 순환율을 획기적으로 높일 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 유출지하수를 활용할 수 있어 지하수위에 따라 유효수량을 종래의 침투·저류조에 비해 150~350% 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조를 나타내는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 체수재를 단위 조립구조로 나타낸 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 지하수 자동유입 밸브가 설치된 모습을 나타내고 있는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 지하수 자동유입 장치를 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 5는 도 4의 지하수 자동유입 장치에 대한 단면도이다.
도 6은 도 5에 나타낸 지하수 자동유입 밸브의 출구부에 대한 상세도이다.
도 7은 도 5에 나타낸 지하수 자동유입 밸브의 입구부에 대한 상세도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 물 순환 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조를 나타내는 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조는 각 부재가 가볍고 조립형으로 체결될 수 있어 시공작업이 용이하고, 은나노(Nano Silver) 처리되어 있어 빗물을 장기간 저장하여도 미생물 발생 등에 의한 빗물의 오염이 현저히 저감되며, 지하심도 변화와 설계하중의 조건에 따라 응력구조의 변경이 용이한 하이브리드(Hybrid) 방식의 보강구조 시스템을 갖추고 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조는 저류조의 기초를 형성하는 철근 콘크리트 바닥(1)과; 저류조에 가해지는 수직하중과 수평하중을 받쳐주는 수평재로서, 판상의 형상을 이루며 코너부가 절개되어 있는 복수 개의 체수재(2)와; 상기 복수 개의 체수재(2)의 코너부에 결합되어 상기 복수 개의 체수재(2)에 가해지는 수직하중에 대응하고, 저류조의 설계하중 조건 및 지하심도 변화에 따라 그 내부가 보강재로 채워지는 속이 빈 복수 개의 주기둥(3)과; 상기 복수 개의 체수재(2)의 중앙부에 결합되어 상부에서 가해지는 압축 및 휨모멘트로 인한 상기 복수 개의 체수재(2)의 처짐을 방지하기 위한 복수 개의 속이 빈 중앙보조기둥(미도시)과; 상기 복수 개의 체수재(2)와, 복수 개의 주기둥(3)과, 복수 개의 중앙보조기둥(미도시)에 의하여 형성되는 저류조의 체수공간을 둘러 감싸고, 투수구조로서의 침투유공판(5)을 포함하는 외벽판(6)과; 빗물을 유입시키고 작업자의 출입이 가능한 유입맨홀(8)과, 빗물을 유출시키고 작업자의 출입이 가능한 유출맨홀(9)과; 저류조의 내부청소 등 저류조의 유지보수를 행하기 위하여 유입맨홀(8)과 유출맨홀(9)을 연결하는 수직 작업통로(10) 및 수평 작업통로(11)를 포함하여 이루어지되, 상기 체수재(2)를 포함한 저류조의 부품이 은나노 성분이 함유된 유리섬유 재질의 항균성 복합재로 이루어져 있다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조에는 저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 지하수 자동유입 밸브(12)가 설치된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 체수재를 단위 조립구조로 나타낸 개념도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 체수재(2)는 판상(1,000x1,000x50mm 규격)의 상·하 패널(14, 15)로 이루어지고, 그 상·하 패널(14, 15)로 이루어진 단위 조립구조체는 빗물이나 지하수를 저장하는 단위공간을 형성하며, 상·하 패널(14, 15)의 4개의 코너부에 형성된 주기둥 결합부(16)와 중앙부위에 형성된 중앙보조기둥 결합부(17)의 끼움 체결 구조에 의해 상·하 패널(14, 15)의 각 코너부에는 주기둥(3)이, 중앙부에는 중앙보조기둥(4)이 각각 결합·고정된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 체수재(2)는 자체 중량과 재료비를 줄이기 위하여 원형 또는 각형의 형태로 지름 50~100mm의 구멍(18)을 구비한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 지하수 자동유입 밸브가 설치된 모습을 나타내고 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥에 설치되어 침투·저류조의 내부로 유출지하수를 자동유입시키는 지하수 자동유입 장치를 개략적으로 나타내는 개념도이고, 도 5는 도 4의 지하수 자동유입 장치에 대한 단면도이며, 도 6은 도 5에 나타낸 지하수 자동유입 밸브의 출구부에 대한 상세도이고, 도 7은 도 5에 나타낸 지하수 자동유입 밸브의 입구부에 대한 상세도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 자동유입 장치(19)는 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 접합하여 내부공간(20)을 형성하는 함체 형상의 콘크리트 구조물(PC; Precasting Concreate : 21)과, 쇄석골재(미도시)에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로(암거 : 22)를 구비한다.

일반적으로 대부분의 지하실 바닥에는 암거가 설치되어 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 자동유입 장치는 암거의 물을 강제배수하지 않고 유출지하수와 침투·저류조 내 저류수의 수두차에 의해 침투·저류조 내부로 유출지하수가 유입되도록 개발된 것으로, 유출지하수의 유입과정에서 발생되는 물흐름에 의해 대부분의 미세토사가 침투·저류조 내부로 들어가면 오염과 미세물질이 유입장치에 끼이게 되어 고장을 일으킬 수 있다.

따라서 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)을 암거(지하수 유입 통로; 22)와 접합시켜 이물질이 내부로 들어오는 것을 최대한 방지하고, 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)과 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)의 접합부도 차수판(24)을 설치하여 접합부의 이물질 유입이나 누수를 방지한다.

차수판(24)은 주로 내수성, 내노화성이 좋은 네오프렌계 프라스틱 또는 고무재질을 사용한다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 자동유입 장치(19)는 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 유입되는 유출지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브(12)를 포함하여 이루어진다.

지하수 자동유입 밸브(12)는 밸브 고정용 커버(30)와 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 나사결합(29)에 의해 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 고정되며, 현장조건에 따라 기성제품의 밸브가 선택적으로 사용될 수 있도록 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)이 설계된다.

지하수 자동유입 밸브(12)는 설정압력에 따라 개폐되는 압력개폐판(26)을 구비하며, 압력개폐판(26)은 역류방지의 구조를 가지고 있어 유출지하수의 양압력이 압력개폐판(26)의 설정압력을 초과하면 압력개폐판(26)이 자동으로 개방되어 유출지하수가 침투·저류조의 내부로 일방통과(one way pass)하여 유입될 뿐, 침투·저류조의 저류수가 압력개폐판(26)을 통하여 유출은 되지 않는다.

압력개폐판(26)의 설정압력과 관련하여, 예를 들어 압력개폐판(26)은 강우 시 유출 등으로 지하수위가 상승하여 유출지하수의 수두(지하수위와 물 순환용 침투·저류조의 저류수위 간의 차이) 25cm에서 유출지하수의 양압력에 의해 개방되어 유출지하수를 물 순환용 침투·저류조의 내부로 유입시키도록 설정압력이 조정될 수 있다.

그리고 유출지하수가 물 순환용 침투·저류조의 내부로 유입됨에 따라 유출지하수의 양압력이 압력개폐판(26)의 설정압력 이하로 감쇄되면 압력개폐판(26)이 자동으로 폐쇄된다.

지하수 자동유입 밸브(12)의 개폐방식은 스프링식, 중력식, 전자식 등 다양하게 적용될 수 있으며 기상조건이나 빗물의 처리목적 등에 따라 개방이 선택적으로 조절될 수 있다.

즉, 기상예보를 전자개폐식 지하수 자동유입 밸브(12)의 사물인터넷 시스템(IoT Platform)에 연결시켜, 연속강우나 폭우 등에 의해 도시홍수가 빈번하게 발생하는 하절기에는 유출지하수의 유입을 차단하고 침투·저류조 내의 저류수를 강제배수하여 침투·저류조를 비워둠으로써 침투·저류조가 첨두유량(peak flow)을 낮출 수 있도록 하고, 갈수기에는 유출지하수가 일정 수두에 의해 무동력으로 침투·저류조 내에 자동유입되어 하천 유지수 및 조경수 등으로 사용될 수 있도록 지하수 자동유입 밸브(12)의 개방을 조절할 수 있다.

또한 지하수 자동유입 밸브(12)는 유입 지하수 중의 모래, 흙 등 미세물질을 걸러주는 스크린(27, 28)을 지하수의 유입부와 유출부에 각각 구비한다.

지하수 유출부의 스크린(27)은 나사결합(35)에 의해 지하수 자동유입 밸브(12)에 착탈가능하게 고정되고, 지하수 유입부의 스크린(28)은 나사결합(36)에 의해 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 착탈가능하게 고정된다.

지하수 자동유입 밸브 하우징(23)은 금속재로 이루어지고 몸통 둘레에 둥근 날개 모양의 고정판(31)과 지수판(32)을 각각 구비한다.

고정판(31)은 침투·저류조의 바닥면과 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 접합부에서 발생할 수 있는 누수(침투·저류조에 저류된 저류수의 누수)를 방지하기 위하여 용접 등으로 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 둘레에 고정시킨 것으로, 고정판(31)과 그 상부의 회전판(33) 사이에 방수층(25)을 밀어 넣고 회전판(33)을 돌리면 회전판(33)과 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 나사결합(34)에 의해 고정판(31)이 밀실하게 가압된다.

한편 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)이 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 매설될 때 금속과 콘크리트의 이질재에 의하여 접합력이 떨어지고 이로 인한 누수가 발생될 수 있는 데, 이러한 누수현상을 방지하기 위하여 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 둘레에 지수판(32)을 용접방식 등으로 고정해 놓고 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 자동유입 장치(19)는 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)을 먼저 설치한 후 쇄석골재(41)에 둘러싸인 지하수 유입 통로(22)와 연결시키고 그 위에 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)을 타설한다.

이때 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)은 타설하기 전에 미리 차수판(24)을 설치해 놓고 그 위에 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)을 타설한다.

또한 침투·저류조의 철근 콘크리크 바닥(1)을 타설하기 전에 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)을 바닥철근 등에 고정시키고, 지수판(32)이 콘크리트에 잘 부착되도록 바이브레이터로써 콘크리트를 밀실시공한다. 이후 고정판(31)이 콘크리트 마감 표면부와 동일선상에 위치하도록 레벨(Level)을 맞추어 시공하고 콘크리트 등 이물질이 본 장치에 들어가지 않도록 비닐 등으로 보양을 한다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 자동유입 장치(19)는 침투·저류조의 최하단 바닥부위에 설치되며 유지관리가 용이하도록 수직맨홀 겸 유지관리용 작업통로(10,11) 하부에 설치된다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 지하수 자동유입 장치(19)는 침투·저류조의 길이 15m 마다 또는 저류량 200~300톤 마다 1개소가 설치된다.

지하수 자동유입 장치(19)의 사후관리는 1년에 1~2회 침투·저류조의 청소 시에 이루어지며, 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)으로부터 지하수 자동유입 밸브(12)를 분리하여 주로 스크린(27, 28)의 교체 및 고압분무기로 지하수 자동유입 밸브(12) 내의 이물질을 제거하게 된다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조의 물 순환 개념도이다.

도 8에 의하면 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조는 유입맨홀(8)이 수목여과박스(38), 침투관(39), 침투통(40) 등의 빗물침투시설과 연속형 유로로 연결되어 있어 우천시 상기 연속형 유로를 통해 빗물이 침투·저류조에 저장된다.

또한 본 발명의 일 실시예에 따른 물 순환용 침투·저류조는 우천시 지하수위 상승에 의한 유출지하수의 양압력을 감쇄시킴과 동시에 상기 침투·저류조의 내부로 유출지하수를 자동유입시켜 지하수가 침투·저류조에 저장되도록 하는 지하수 자동유입 장치(19)를 가진다.

본 발명의 일 실시예에 따른 지하수 자동유입 장치(19)는 내부에 공간(20)을 가지는 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)과, 쇄석골재(41)에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로(22)와, 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 유입되는 유출지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브(12)를 포함하여 이루어진다.

도 8은 우천시 지중 토양층으로 빗물이 침투함에 따라 상승하는 지하수위와

물 순환용 침투·저류조의 저류수위 간의 수두(42)에 의해 지하수 자동유입 밸브(12)가 개방되어 물 순환용 침투·저류조에 작용하는 양압력이 감쇄되면서 유출지하수가 물 순환용 침투·저류조의 내부로 자동유입하는 모습을 보여주고 있다.

이에 따라 본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 일정 수두를 가지는 유출지하수를 지하 저류조의 내부로 자동유입 및 저류시켜 물 순환율을 획기적으로 높일 수 있는 효과를 가진다.

또한 본 발명에 따른 물 순환용 침투·저류조는 빗물침투시설에 의해 유입되는 빗물 이외에 유출 지하수까지 이용할 수 있어 지하수위에 따라 유효수량을 종래의 침투·저류조에 비해 150~350% 증대시킬 수 있는 효과를 가진다.

유효수량이란 실제 활용할 수 있는 유출지하수의 수량을 의미하는데, 종래의 침투·저류조는 우기 시 지표면 또는 지붕면의 빗물만 한정적으로 저류조에 저장하여 사용할 수 있지만, 저류조를 지하수 수위 이하에 설치하여 유출지하수를 무동력으로 저류조에 저장할 수 있는 본 발명의 물 순환용 침투·저류조를 사용하게 되면 지하수를 풍부하게 활용할 수 있어 유효수량이 크게 증대된다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부한 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 치환, 변형 및 변환이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것임을 첨언한다.

1 : 철근 콘크리트 바닥 2 : 체수재
3 : 주기둥 4 : 중앙보조기둥
5 : 침투유공판 6 : 외벽판
7 : 방수시트재 8 : 유입 맨홀
9 : 유출 맨홀 10 : 수직 작업통로
11 : 수평 작업통로 12 : 지하수 자동유입 밸브
13: 유입배관
14 : 상부 패널 15 : 하부 패널
16 : 주기둥 결합부 17 : 중앙보조기둥 결합부
18 : 구멍
19 : 지하수 자동유입 장치
20 : 내부공간 21 : 함체 형상의 콘크리트 구조물
22 : 지하수 유입 통로 23 : 지하수 자동유입 밸브 하우징
24 : 차수판 25 : 방수층
26 : 압력개폐판 27, 28 : 스크린
29 : 나사결합 30 : 밸브 고정용 커버
31 : 고정판 32 : 지수판 33 : 회전판
34, 35, 36 : 나사결합 37 : 가스켓
38 : 수목여과박스 39 : 침투관
40 : 침투통 41 : 쇄석골재
42 : 수두 43 : 지하수

Claims

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지하에 매설되어 빗물을 저장하는 침투·저류조에 있어서,
상기 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 설치되고, 유출지하수를 상기 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 장치(19)를 포함하고,
상기 지하수 자동유입 장치(19)는 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 접합하여 내부공간(20)을 형성하는 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)과, 쇄석골재(41)에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로(22)와, 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되며 몸통 둘레에 고정판(31)과 지수판(32)을 가지는 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 유입되는 유출지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브(12)를 포함하여 이루어지는 물 순환용 침투·저류조.
제 2항에 있어서,
상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)과 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)의 접합부에 차수판(24)를 더 포함하여 이루어지는 물 순환용 침투·저류조.
제 2항에 있어서,
상기 고정판(31)의 상측에 밀착되고 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 몸통 둘레에 나사결합되는 회전판(33)을 더 포함하여 이루어지는 물 순환용 침투·저류조.
제 4항에 있어서,
상기 고정판(31)과 회전판(33)의 사이에 방수층(25)을 더 포함하여 이루어지는 물 순환용 침투·저류조.
제 2항에 있어서,
상기 지하수 자동유입 밸브(12)는 밸브 고정용 커버(30)와 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)의 나사결합(29)에 의해 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 고정되는 물 순환용 침투·저류조.
제 2항에 있어서,
상기 지하수 자동유입 밸브(12)는 설정압력에 따라 자동개폐되는 압력개폐판(26)과, 유입 지하수 중의 모래, 흙 등 미세물질을 걸러주는 스크린(27, 28)을 포함하여 이루어지는 물 순환용 침투·저류조.
제 7항에 있어서,
상기 압력개폐판(26)이 역류방지의 구조를 가지고 있는 물 순환용 침투·저류조.
제 8항에 있어서,
상기 압력개폐판(26)의 개폐방식이 스프링식, 중력식, 전자식 중 어느 하나인 물 순환용 침투·저류조.
제 7항에 있어서,
상기 압력개폐판(26)이 사물인터넷 시스템(IoT Platform)에 연결되어 기상조건이나 빗물의 처리목적 등에 따라 개방이 선택적으로 조절될 수 있는 물 순환용 침투·저류조.
제 7항에 있어서,
상기 스크린(27, 28)은 나사결합(35, 36)에 의하여 지하수 자동유입 밸브(12) 또는 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 각각 착탈가능하게 고정되는 물 순환용 침투·저류조.
지하에 매설된 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 설치되고, 내부에 공간(20)을 가지는 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)과, 쇄석골재(41)에 의해 둘러싸이고 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되는 유공관 형상의 지하수 유입통로(22)와, 침투·저류조의 철근 콘크리트 바닥(1)에 매설되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 연결되며 몸통 둘레에 고정판(31)과 지수판(32)을 가지는 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)과, 상기 지하수 자동유입 밸브 하우징(23)에 착탈가능하게 장착되어 상기 함체 형상의 콘크리트 구조물(21)의 내부공간(20)에 유입되는 유출지하수를 침투·저류조의 내부로 자동유입시키는 지하수 자동유입 밸브(12)를 포함하여 이루어지는 침투·저류조용 지하수 자동유입 장치.