KR100731837B1 - 해수 펌핑장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 해수펌핑장치는 해변가에 설치되며 내부 공간부가 형성된 타워와, 육지에 설치된 저장조와, 상기 타워를 연결하는 배출관과, 타워의 하단부 측에 내부 공간부와 연통되고 바다측으로 연장되며 단부측이 해저면으로부터 상방으로 절곡되어 후드가 설치된 취수관과, 상기 타워의 내부공간부에 설치되어 상기 취수관을 통하여 내부 공간부로 유입된 해수를 배출관 측으로 펌핑하는 펌핑수단을 구비한다.

해수, 타워, 펌핑, 스크류, 배출관, 저장조.

Description

해수 펌핑장치{sea-water pumping system}

도 1은 본 발명에 따른 해수 펌핑장치의 설치상태를 보인 정면도,

도 2는 본 발명에 따른 해수 펌핑장치의 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 해수 펌핑장치의 실시예를 나타내 보인 단면도,

도 4는 도 3에 도시된 배수 펌핑장치의 요부를 발췌하여 도시한 일부절제 사 시도,

도 5는 본 발명에 따른 해수 펌핑장치의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도,

도 6은 도 5에 도시된 해수 펌핑장치의 요부를 발췌하여 도시한 사시도.

본 발명은 해수 펌핑장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 양식장에 공급하기 위한 해수를 취수하기 위한 해수 펌핑장치에 관한 것이다.

수산자원의 안정적 확보를 위한 양식기술의 확산에 따라 해수를 끌여 들여서 수생식물을 양식하는 양식장이 널리 보급되고 있다. 이와 같이 해수를 이용하여 수생식물을 양식하기 위해서는 바다물을 취수하기 위한 취수관을 부설하고 이 취수관을 통해 유입된 해수를 여과장치를 거치면서 이물질을 걸러내어 여과처리 한 후, 이를 수조에 저장하였다가 필요시에 양식수조로 공급하여 수생식물을 양식하게 된다. 또한, 양식수조에서 사용되어 먹이나 각종 약품 또는 배설물로 오염된 물은 여과장치, 생물학적 처리조 및 자외선 살균조를 거치면서 정화시켜서 순환시키거나 외부로 방류된다.

한국 등록 실용신안 제 0383104호의 양식장용 여과시스템에 개시된 바와 같이 취수된 해수를 정화하여 양식장에 공급하고 있다. 이와 같이 해수를 정화하여 양식장에 공급하는 것은 정화에 따른 많은 비용이 소요된다.

한국 특허 공개 제 2003-0061490호에는 취수관의 심도 조절장치가 개시되어 있다. 개시된 취수관의 심도 조절장치는 취수펌프에 연결된 플랙시블한 취수관과, 이 취수관의 일측에 설치되는 부력탱크와, 상기 부력탱크에 에어를 공급하기 위한 호스가 연결되어 부력을 조정함으로써 취수관의 심도를 조절할 수 있는 구조를 가진다.

이와 같이 취수관의 심도를 조절하는 것은 취수관의 흡입력에 따른 작용력과 부력탱크와의 작용력이 일정하지않고, 특히 파도가 치는 경우 취수관의 위치 설정이 용이하지 않으므로 양질의 강물이나 해수를 취수할 수 없다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 양질의 해수를 취수할 수 있는 해수 펌핑장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 유지관리가 간단하고, 상대적인 펌핑효율을 높일 수 있으며, 취수심도조절이 용이한 해수 펌핑장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 해수 펌핑장치는,

해변가에 설치되며 내부 공간부가 형성된 타워와, 육지에 설치된 저장조와 상기 타워를 연결하는 배출관과,

상기 타워의 하단부 측의 내부 공간부와 연통되고 바다측으로 연장되며 단부측이 해저면으로부터 상방으로 절곡되어 후드가 설치된 취수관과,

상기 타워의 내부공간부에 설치되어 상기 추수관을 통하여 내부 공간부로 유입된 해수를 배출관 측으로 펌핑하는 것으로, 내부공간부에 설치되는 원통형의 하우징과, 상기 하우징을 관통하며, 양단부에 타워에 지지된 필로우 블록에 의해 회전가능하게 설치된 회전축과, 상기 회전축과 원통형의 하우징의 내주면을 따라 나선형의 펌핑통로를 형성하는 스크류부와, 상기 회전축을 회전시키는 구동원을 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

대안으로 상기 목적을 달성하기 위한 해수 펌핑장치는,

해변가에 설치되며 내부 공간부가 형성된 타워와, 육지에 설치된 저장조와 타워를 연결하는 배출관과,

상기 타워의 하단부 측에 내부 공간부와 연통되고 바다측으로 연장되며 단부측이 해저면으로부터 상방으로 절곡되어 후드가 설치된 취수관과,

상기 타워의 내부공간부에 설치되어 상기 추수관을 통하여 내부 공간부로 유입된 해수를 배출관측으로 펌핑하는 것으로, 상기 내부공간부의 내주면에 설치된 가이드 롤러에 의해 승강 가능하게 지지되는 외통과, 상기 외통의 중심을 따라 설치되며 부상공간을 형성하는 내통과, 상기 내통과 외통의 사이에 나선형의 펌핑공간을 형성하는 깃과, 상기 내통의 상부측 중심에 설치되는 회전축을 구비한 로터와, 상기 로터상부측의 타워에 승강가 능하게 설치되며 상기 로터의 부력에 의해 승강되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 상기 회전축을 구동시키는 모터를 구비하여 된 것을 그 특징으로 한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해수 펌핑장치의 바람직일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 해수 펌핑장치는 심해 측으로 연장되는 취수관을 통하여 해 수를 연안 측으로 끓어들인 후 이를 육지에 설치된 저장조로 펌핑하는 것으로 그 일 실시예를 도 1 및 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 상기 해수 펌핑장치(10)는 해변가에 설치되며 내부에 공간부(11)가 형성된 타워(12)와, 육지에 설치된 저장조(100)와 상기 타워의 상부측에 설치된 배출부(13)를 연결하는 배출관(14)과, 상기 타워(12)의 하단부 측의 내부 공간부(11)와 연통되며 바다 측으로 연장되며 단부측이 해저면으로부터 상방으로 절곡되어 후드(21)가 설치된 취수관(20)과, 상기 취수관(20)을 통하여 내부 공간부(11)로 공급된 해수를 배출관(14)을 통하여 배출할 수 있도록 배출부(13)로 펌핑하는 펌핑수단(30)을 구비한다.

상기 타워(12)는 콘크리트 구조물로서 내부에 수직 방향으로 내부 공간부(11)가 형성되고, 그 상부측에는 상기 펌핑수단(30)으로부터 공급된 물을 받을 수 있도록 상기 배출관(14)와 연결되는 배출부(13)가 마련된다. 상기 배출부(13)는 타원의 내부주면 상단부에 배출관(14)와 연결되는 유로를 형성할 수 있는 구조이 면 어느 것이나 가능하다.

그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 타원의 상부측에는 후술하는 구동부 즉, 모터가 설치되는 공간부가 마련될 수 있으며, 상기 타워의 상부에는 전망대가 설치될 수 있다. 그리고 상기 타워(12)의 외주면에는 부가적인 시설이 설치될 수 있다.

상기 취수관(20)은 상기 타워(12)의 내부 공간부(11)의 하단부와 연결되어 먼 바다 측으로 연장되는 것으로, 깨끗한 바닷물을 끌어드릴 수 있도록 콘트리트관 또는 금속관으로 이루어질 수 있다. 상기 취수관의 단부측은 해저면으로부터 상부측으로 절곡되어 해저면과 이격되도록 함으로써 취수관(20)을 통하여 뻘이 유입되는 것을 방지함이 바람직하며, 상기 절곡된 취수관(20)의 단부에는 후드가 설치되어 고기나 이물이 유입되는 것이 방지된다. 상기 취수관(20)의 직경은 펌핑수단(30)의 용량을 감안하여 충분히 유입될 수 있도록 설정되어야 한다.

상기 펌핑수단(30)은 취수관(20)을 통하여 타워(12)의 내부 공간부(11)로 유입된 물을 상기 배출부(13)로 펌핑하기 위한 것으로, 그 일 실시예를 도 2에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 상기 펌핑수단(30)은 상기 타원(12)의 내부공간부(11)에 설치되어 상기 취수관(20)을 통하여 내부 공간부(11)로 유입된 해수를 배출부 측으로 펌핑하는 것으로, 상기 내부공간부(11)에 수직으로 회전가능하게 설치되며 나선형의 펌핑통로를 이용하여 물을 펌핑하기 위한 로터(35)와, 상기 타워(12)의 상부에 설치되어 상기 로터(35)를 정역회전시키는 구동부(36)를 구비한다.

상기 로터(35)는 내부공간부(11)에 수직으로 설치되며 양단부가 필로우 블록(31a)에 의해 회전가능하게 지지되는 회전축(31)과, 상기 회전축(31)을 소정의 간격으로 감싸는 하우징(32)과, 상기 하우징(32)의 내주면 회전축의 외주면 사이에 나선형으로 설치되어 물을 펌핑하기 위한 펌핑통로(33)를 형성하는 깃(34)을 구비한다. 여기에서 상기 나선형의 펌핑통로(33)는 회전축(31)과 하우징 내주면 사이에 복수개의 깃(34)을 설치하여 복수개로 분할 형성될 수 있다.

그리고 상기 구동부(36)는 타워(12)의 상부에 설치되어 상기 회전축(31)을 구동시키기 위한 모터로 이루어질 수 있다. 상기 모터의 구동축과 회전축(31)은 풀리와 벨트에 의해 연결되어 모터의 동력이 구동축에 전달될 수 있다.

도 3에는 본 발명에 따른 펌핑수단(40)의 다른 실시예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 상기 펌핑수단(40)은 타워(12)의 내부공간부(11) 내주면에 설치된 가이드 롤러(41)들과, 상기 가이드 롤러(41)들에 의해 회전 가능하게 설치되며 내부 공간부(11)에 유입된 바닷물에 의해 부상되는 로터(42)와, 상기 타워의 상부에 승강 가능하게 설치되며 상기 로터(42)의 부력에 의해 승강되는 프레임(51)과, 상기 프레임(51)에 설치되어 상기 로터회전축(42a)을 구동시키는 모터(52)를 구비한다. 상기 프레임(51)은 타워의 상부 내주면에 길이 방향으로 설치된 가이드 레일(53)에 의해 가이드 된다.

상기 타워(12)의 내주면에 설치된 가이드롤러(41)들에 의해 지지되는 로터(42)는 상기 가이드 롤러(41)에 의해 외주면이 지지되어 진동되지 않고 회전될 수 있도록 지지된 외통(43)과, 상기 외통의 중심에 설치되어 부력을 제공할 수 있도록 공간부(44)을 가지며 상부에 로터회전축(42a)이 설치된 내통(45)과, 상기 내통(45)의 외주면과 외통(43)의 내주면 사이에 설치되어 복수개의 나선형 펌핑통로(46)를 형성하는 깃(47)을 구비한다. 여기에서 상기 깃(47)에 의해 내통과 외통의 사이를 구획하는 펌핑통로(46)는 독립된 공간을 형성한다.

여기에서 상기 내통(45)의 공간부에 의해 형성된 부상력은 상기 로터의 무게와 펌핑되는 동안 상기 펌핑통로(46)에 충진된 물의 무게 및 상기 모터가 설치된 프레임의 무게를 충분히 감당할 수 있어야 한다.

도 5 및 도 6에는 본 발명에 따른 펌핑수단의 또 다른 실시예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 상기 펌핑수단(60)은 타워(12)의 내부 공간부(11)에 설치되는 것으로 타워(12)에 수직으로 회전가능하게 설치되는 지지축(61)과, 상기 지지축(61)에 스플라인 결합되며 부상을 위한 공간부(62)를 가지는 내통(63)과, 상기 내통(63)을 소정간격 이격되도록 감싸는 외통(64)과 상기 내통(63)과 외통(64)의 사이에 설치되어 펌핑통로(65)를 형성하는 깃(66)을 가진 로터(67)를 구비한다. 그리고 상기 지지축(61)은 타워(12)의 상부에 설치되는 모터(68)에 의해 구동된다. 여기에서 상기 지지축(61)은 분할되어 상기 내통(63)의 상하부에 설치될 수 있으며, 도 6에 도시된 바와 같이 상부에 위치되는 지지축과 내통(63)의 상부만 스플라인 결합될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 해수 펌핑장치의 작용을 설명하면 다음과 같다. 먼저 상기 타워(12)로부터 먼 바다 또는 심해로 연장된 취수관(20)을 통하여 상기 타워(12)의 내부 공간부(11)로 깨끗한 해수가 유입된다. 상기 취수관(20)의 단부는 해저면으로부터 상방으로 절곡되고, 이의 단부에 후드(21)가 설치되어 있으므로 뻘이나 이물질이 취수관을 통하여 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 내부 공간부(11)에 해수가 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이 구동부(36)인 모터가 구동됨에 따라 상기 로터(35)가 회전하게 되고, 이 회전력에 의해 하우징과 회전축의 사이에 설치된 나선형 깃(34)에 의해 형성된 나선형 통로 즉, 펌핑통로를 통하여 물이 상승하게 된다. 이와 같이 펌핑된 물은 배출부(13)로 공급된 후 배출관(14)을 통하여 저장조(100)로 공급된다. 이와 같은 해수의 펌핑은 상기 회전축(31)과 하우징 사이에 나선형의 깃(34)에 의해 독립된 통로를 형성하게 되므로 상승되는 물이 하부로 누수되는 것을 방지할 수 있다.

도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 로터(42)(67)가 부상되는 경우 상기 취수관(20)을 통하여 내부 공간부(11)로 유입된 해수를 표층과 인접된 일정한 깊이에서 펌핑할 수 있다. 조수 간만의 차에 의해 내부 공간부(11)로 유입되 해수의 수위 변화에 관계없이 물을 펌핑할 수 있다.

이 경우 상기 로터(42)(67)의 중앙부에는 부상으로 위한 공간부가 형성되고, 로터의 가장자리에 다수개의 펌핑통로(46)(65)가 형성되어 있으므로 로터의 회전에 따른 물의 펌핑효율을 높일 수 있다. 특히 도 3에 도시된 바와 같이 로터(67)의 외주면에 가이드 롤러(41)들에 의해 지지된 경우 로터(42)의 직경에 관계없이 로터(42)를 회전 가능하게 지지할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 해수의 펌핑장치는 바닷가에 설치된 타워에 설치된 펌핑수단을 이용하여 해수를 펌핑하고 이를 저장조에 저장한 후 각종 해수를 이용하는 양식장 등에 공급 후 있다. 특히 상기 해수의 수위에 관계없이 항상 깨끗한 물을 펌핑할 수 있으며, 나아가서 펌핑시 종래 스크류 펌프와 같이 누수의 발생이 없으므로 해수의 펌핑에 따른 상대적인 효율을 높일 수 있다.

그리고 타워에 설치되는 로터를 타워의 내부공간부에 설치된 가이드 롤러에 의해 회전을 지지시키는 경우 로터의 직경에 관계없이 지지가 가능하다

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 예컨데, 상기 해수 펌핑장치는 해수를 펌핑하는 것에 한정되지 않고 강 또는 호수에 설치되어 농업용수, 공업용수 등을 취수할 수 있다.

Claims (4)

1. 해변가에 설치되며 내부 공간부가 형성된 타워와, 육지에 설치된 저장조와 상기 타워를 연결하는 배출관과,

   상기 타워의 하단부 측에 내부 공간부와 연통되고 바다측으로 연장되며 단부측이 해저면으로부터 상방으로 절곡되어 후드가 설치된 취수관과,

   상기 타워의 내부공간부에 설치되어 상기 취수관을 통하여 내부 공간부로 유입된 해수를 배출관 측으로 펌핑하는 펌핑수단을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 해수 펌핑장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 펌핑수단은 타워의 내부공간부에 설치되는 원통형의 하우징과, 상기 하우징을 관통하며, 양단부에 타워에 지지된 필로우 블록에 의해 회전가능하게 설 치된 회전축과, 상기 회전축과 원통형의 하우징의 내주면을 따라 나선형의 펌핑통로를 형성하는 깃과, 상기 회전축을 회전시키는 구동원을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 해수 펌핑장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 펌핑수단은 상기 타워의 내부공간부의 내주면에 설치된 가이드 롤러에 의해 승강 가능하게 지지되는 외통과, 상기 외통의 내부의 중심에 위치되며 부상공간을 형성하는 내통과, 상기 내통의 외주면과 외통 사이에 나선형의 펌핑공간을 형성하는 깃과, 상기 내통과 상부측 중심에 설치되는 회전축을 구비한 로터와, 상기 로터 상부 측의 타워에 승강 가능하게 설치되며 상기 로터의 부력에 의해 승강되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 상기 회전축을 구동시키는 모터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 해수 펌핑장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 펌핑수단은 타워에 회전가능하게 설치되는 지지축과, 상기 지지축에 스플라인 결합되며 부상을 위한 공간부를 가지는 내통과, 상기 내통을 소정간격 이격되도록 감싸는 외통과, 상기 내통과 외통의 사이에 설치되어 펌핑통로를 형성하는 깃을 구비한 로터와, 상기 타워에 설치되어 상기 지지축을 회전시키는 모터를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 해수 펌핑장치.

Images