KR100893177B1 - 공기생성방법 및 그 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 호수나 댐의 담수, 양어장, 하수처리장 등의 오염원으로 인한 용존산소의 결핍으로 발생되는 부영양화를 방지하기 위하여 공기를 생성시켜 공급할 수 있도록 한 공기생성방법 및 그 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 공기생성방법 및 그 장치는 물공급부와 공기공급부를 구성하되, 상기 공기공급부 내의 부표에 의해 제어되는 승하강연동부재와 이 승하강연동부재에 의해 개폐되는 각각의 여닫이 밸브로 구성되어 물공급부로부터 공기공급부로 물을 제공하는 단계와; 공기공급부에 충진된 수압으로 상승되면서 승하강연동부재를 제어하는 단계; 그리고 승하강연동부재의 연동으로 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기공급부의 공기를 물공급부로 공급하는 단계로 이루어지는 것이다.
이러한 본 발명은 별도의 동력수단 없이 수압에 의한 부표와 부유(플로트float)에 의해 밸브를 제어하므로 유지관리 비용이 최소화되는 공기생성방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
호소(湖沼), 부표, 부유
Description
본 발명은 양식장, 댐, 하천 또는 하수처리장 등 고인 물의 오염을 방지하기 위하여 신선한 공기를 제공하기 위한 공기생성방법 및 그 장치에 관한 것이다.
가정 및 건물에서 배출하는 생활하수·분뇨, 공장 및 사업장에서 배출하는 산업폐수, 축산시설에서 배출하는 축산폐수·가축분뇨, 강우시 농경지·삼림의 유출수, 수상시설물에서 배출하는 기름·오수·음식찌꺼기·각종 쓰레기, 농가의 농약·비료 등과 함께 각종 오염수가 수집되는 하수처리장에서 처리되지 못한 오염수 등으로 부패성 물질, 유독물질이 강물에 흘러들어 각종 용수로 사용할 수 없거나 생물 서식에 심각한 피해를 줄 정도로 수질이 오염되고 있다.
그리고 양식장, 댐, 하천 등의 고인 물에서는 부영양화가 발생하면서 산소 결핍으로 물이 썩고 또한 악취가 발생하는 한편 유해성 적조가 발생하여 어류 등의 수상생물이 생존할 수 없는 오수로 변질하게 된다.
즉, 댐, 호수, 저수지 등과 같은 호소(湖沼)에는 지표의 오수와, 생활하수, 공장 및 농축산폐수 등이 지속적으로 유입되고, 물의 출입이 활발하지 않고 정체되어 있기 때문에 수중의 오염물질 농도가 증가하게 되면서 오염물질 중 질소화합물 및 인산염 등을 포함하는 영양염류는 유기물 분해를 일으키는 미생물의 생육과 증식을 도모하기 때문에 담수(潭水)에 부영양화 현상을 일으키게 된다.
부영양화란 주지된 바와 같이, 미생물에 의한 유기물의 분해로 인하여 담수에 질소나 인 등의 영양물질이 많아져서, 조류(藻類)의 이상증식이 일어나는 현상을 말한다.
이러한 부영양화는 담수의 탁도를 저하시키고, 부패물에 의한 악취를 발생시키며, 심할 경우 수중의 어류를 집단 폐사시키는 등 호소의 생태계를 파괴하는 심각한 피해를 입히게 된다.
따라서, 호소는 그 담수에 수중생태계에 포함된 질소나 인 등의 영양물질의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시키는 것이 중요하며, 특히 물의 용존산소를 높여서 가라앉는 유기물이나 중금속 등의 산화작용이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 매우 중요하다.
그러나 국내의 많은 호소들은 상류 측의 오·폐수 정화시설 증가에도 불구하고 여전히 다량의 오염물질이 유입되고 장기간의 담수에 따라 밀도층이 형성됨으로 인해 수질 악화 현상이 점차 심화되고 있는 형편이며 양어장 등에서는 어류가 생존할 수 없게 되어 양식업의 도산을 초래하는 문제가 발생하고 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 수질을 개선하는 방법으로 여러 가지 방법이 사용되고 있는데, 그 중 하나로 수역의 하부층에 인위적으로 공기를 주입하여 수중의 용존산소 농도를 증가시키는 방법이 있다.
그러나 이 방법 중 수차를 이용하는 방법은 전력으로 구동되는 모터와 이 모터의 동력으로 회전하는 수차를 가동하여 물 표면부를 방사시켜 공기 중의 산소가 용해되어 산소량을 증가하는 것이나, 전력소모에 따른 비경제적이면서 그 효과가 극히 미미한 문제가 있고 이와 달리 동력으로 생성된 공기를 수중으로 강제 주입시켜 산소량을 증가하도록 하는 방법이 있으나 상기와 같이 전력소모가 많고 효과가 극히 미미한 단점이 있다.
그리고 다른 방법으로 상향수류를 이용한 밀도층(stratification) 해소 기술이 있다.
이는 상향수류를 이용한 밀도층 해소 기술은 정체 수역의 하부층 수역에 대형 프로펠러를 설치하고 이 프로펠러 회전시켜 상향수류를 일으키거나, 압축공기를 불어넣어 상향수류를 일으키는 방법을 통해 호소 하부층의 물을 표면층으로 상승·순환시키는 방식이다.
이와 같이 호소의 밀도층 해소에 상향수류 방식을 채택할 경우 유기물 농도가 높고 용존산소가 결핍된 하부층 물이 상승하여 표면층수와 혼화되고, 유기물·철·망간 등이 산화처리되기는 하나, 일부 유기물은 표면층수에 서식하는 청록조류의 영양원으로 쓰여져 청록조류가 과다하게 번식하는 역효과를 불러일으킬 가능성이 농후하다.
즉, 종래의 상향수류를 이용한 호소의 밀도층 해소방법들은 하부층의 유기물과 중금속 등을 표면층으로 이동시켜 산화시키는 방식을 채택하기 때문에 유기물질 일부가 표면층수에 서식하는 청록조류의 영양원으로 사용되며, 이에 따라 청록조류의 과다한 번식으로 수질오염의 또 다른 문제를 야기하는 문제점이 있었다.
또한, 위와 같이 상향수류를 이용한 방식은 하부층 물을 긁어모으는(수평이동) 효과도 상대적으로 낮을 뿐만 아니라, 밀도층 해소효과가 제한적이고 유지관리비가 과다한 문제점이 있었다.
다시 말해, 대형 스크류를 고속으로 회전시키거나 압축공기를 수중에 불어넣기 위하여는 막대한 설치비와 전력이 필요하여 비경제적이며, 일부의 저층수만을 끌어올리게 되므로 큰 효과를 기대할 수 없어 전반적으로 비경제적이며 비효율적인 방법에 불과한 실정이다.
이와 같이 물속에 산소를 공급하기 위한 여러 가지 방법이 알려지고 있으나 전력을 이용하고 또는 풍력, 수력을 이용하므로 그 구동력을 발생하기 위한 장치의 구성에서 많은 경비와 효과가 미미하여 실용화에서 효과를 얻지 못한 바 있다.
본 발명은 호수나 댐의 담수, 양어장, 하수처리장 등의 오염원으로 인한 용존산소의 결핍으로 발생되는 부영양화를 방지하기 위하여 공기를 생성시켜 공급할 수 있도록 한 공기생성방법 및 그 장치를 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 공기생성방법 및 그 장치는 물공급부와 공기공급부를 구성하되, 상기 공기공급부내의 체크부표에 의해 제어되는 승하강연동부재와 이 승하강연동부재에 의해 개폐되는 각각의 여닫이 밸브로 구성되어 물공급부로부터 공기공급부로 물을 제공하는 단계와; 공기공급부에 충진된 수압으로 상승되면서 승하강연동부재를 제어하는 단계; 그리고 승하강연동부재의 연동으로 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기공급부의 공기를 물공급부로 공급하는 단계로 이루어 지는 것이다.
이러한 본 발명은 별도의 동력수단 없이 수압에 의한 부표와 부유(플로트float)에 의해 밸브를 제어하므로 유지관리 비용이 최소화되는 공기생성방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수조로 분리된 물 공급부로부터 공기 공급부에 물을 제공하는 단계와; 공기 공급부에 충진된 수압으로 상승되면서 승하강연동부재를 제어하는 단계; 그리고 승하강연동부재의 연동으로 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기 공급부의 공기를 물 공급부로 공급하는 단계로 이루어져 생성된 공기를 오염수에 공급시키는 방법과,
상기 물 공급부와 공기 공급부를 분할시켜 구성하되, 상기 공기 공급부 내의 체크부표에 의해 제어되는 승하강연동부재와 이 승하강연동부재에 의해 개폐되는 각각의 여닫이 밸브로 구성된다.
상기 물 공급부와 공기 공급부를 분할시켜 구성하되, 상기 공기 공급부 내의 체크부표에 의해 제어되는 승하강연동부재와 이 승하강연동부재에 의해 개폐되는 각각의 여닫이 밸브로 구성된다.
또한 본 발명은 승하강연동부재가 부유에 의해 상승하는 상승 동력을 이용할 수 있도록 승하강연동부재의 힌지축을 연장시켜 연장된 힌지축이 발전기를 가동할 수 있고 또는 다른 동력원으로 이용할 수 있다.
삭제
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 첨부도면을 참조하여 본 발명에 의한 공기 생성방법과 그 장치를 상세히 설명한다.
도 1의 (a)는 본 발명의 제1공기공급실 측면도이고, (b)는 (a)로부터 작동된 상태의 제1공기공급실 측면도이며, 도 2의 (a)는 본 발명의 제2공기공급실 측면도이고, (b)는 (a)로부터 작동된 상태의 제 2공기공급실 측면도이다. 그리고 도 3의 (a)은 본 발명의 제1공기공급실에 의한 간략 설명도이며, (b)는 제2공기공급실에 의한 간략 설명도를 도시한 것이고 도 4는 본 발명의 바람직한 외형도를 도시한 것이다.
본 발명은 도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이 좌우로 분리되어 물을 계속적으로 충진할 수 있도록 미도시한 물 공급관에 의해 물을 계속 공급받는 상부 물공급부(100)와, 하부에 공기공급부(200)를 형성하며, 이 공기공급부(200)는 전후로 분리되어 각각의 장치부가 구성되는 제1공기공급실(201)과 제2공기공급실(202)이 격벽(203)에 의해 분리 구성된다.
이러한 본 발명은 도 1에서 도시한 바와 같이 물이 계속적으로 충진되는 물공급부(100)로부터 하부에 마련된 공기공급부(200)로 물을 제공하는 단계와;
공기공급부(200)에서 충진되는 수압으로 상승되는 부표(210)에 의해 동력장치인 승하강연동부재(220)를 제어하는 단계;
그리고 승하강연동부재(220)에 고정된 부유(221)가 수압으로 승강되면서 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기공급부(200)의 공기를 물공급부(100)로 공급하는 단계 및 공기공급부(200)의 물을 밸브를 통해 배출하는 단계로 이루어져 물공급부(100)에서 생성된 공기를 오염수에 공급시키는 단계를 복수개로 구성하여 연속적인 공기를 생성하여 공급할 수 있도록 하는 것이다.
상기에서 생성된 공기는 별도의 공기유로관을 통해 특정지역에 공급시켜 신선한 공기를 이용하여 담수, 오염수에 신선한 공기의 공급으로 정화에 사용할 수 있고 또한 승하강연동부재(220)의 힌지축(222)을 연장하여 미도시된 동력발생장치를 연동하여 일 예로 발전기를 구동시킬 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 구성을 첨부도면에 의해 바람직한 실시 예를 상세히 설명 하면 다음과 같다.
본 발명은 외부의 물이 계속 충진되고 일정한 양이 충진되는 크기의 물탱크를 이루는 물공급부(100)와, 이 물공급부(100) 하부로 공기공급부(200)가 분할되어 구성됨과 함께, 상기 공기공급부(200)는 도 3에서와 같이 좌우로 분리된 각각의 제1공기공급실(201)과 제2공기공급실(202)이 격벽(203)으로 분리되어 구성된다.
상기 제1, 2공기공급실(201,202)의 분할 격벽(203)에는 상반된 위치에 각각의 힌지축(222)을 구성하여 중량추(223)와 타단에 스톱퍼(224)를 구비한 승하강연동부재(220)를 고정하고 이 승하강연동부재(220)에 의해 연동되는 복수개의 연동암으로 구성되는 제1밸브제어장치(230)에 의해 도 1의 (a,b)와 같이 제1밸브(250)를 개폐하도록 구성되고 상기 힌지축(222)에 고정되어 제 2공기공급실(202)로 구성된 제어판(260)의 연동으로 제 2밸브(251)를 단속하며,
상기 힌지축(222)에 고정된 연동간(225)은 제 2공기공급실(202)의 제 2개폐수단(241)을 단속하는 단속간(226)을 연동시켜 동일축상의 로킹부(227)가 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220) 스톱퍼(224)를 단속한다.
상기 제1, 2공기공급실(201,202)의 분할 격벽(203)에는 상반된 위치에 각각의 힌지축(222)을 구성하여 중량추(223)와 타단에 스톱퍼(224)를 구비한 승하강연동부재(220)를 고정하고 이 승하강연동부재(220)에 의해 연동되는 복수개의 연동암으로 구성되는 제1밸브제어장치(230)에 의해 도 1의 (a,b)와 같이 제1밸브(250)를 개폐하도록 구성되고 상기 힌지축(222)에 고정되어 제 2공기공급실(202)로 구성된 제어판(260)의 연동으로 제 2밸브(251)를 단속하며,
상기 힌지축(222)에 고정된 연동간(225)은 제 2공기공급실(202)의 제 2개폐수단(241)을 단속하는 단속간(226)을 연동시켜 동일축상의 로킹부(227)가 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220) 스톱퍼(224)를 단속한다.
그리고 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 도 2의 (a,b)에서 도시한 바와 같이 제 3밸브(253)와 제 4밸브(252)를 제어하고 제 1공기공급실(200)의 제 2개폐수단(241)을 상기와 같이 단속하도록 구성된다.
상기 승하강연동부재(220)의 스톱퍼(224)측에 고정된 중공형의 부유(221)가 수압에 의해 부상되면서 승하강연동부재(220)가 승강되고 승하강연동부재(220)의 끝단부 스톱퍼(224)는 상하로 구성되는 제1, 2개폐수단(240,241)에 의해 단속됨으로 승하강연동부재(220)는 상하부에서 일정시간 지체되는 단속이 이루어지는 구성이다.
상기 제1, 2개폐수단(240,241)은 격벽(203)의 설치판(242)에 미도시된 스프링에 의해 한 방향으로 탄력설치됨과 함께 제1개폐수단(240)은 부표(210)와 로우프(211)로 연결되어 부표(210)가 수압으로 상승위치에 도달하면 제1개폐수단(240)의 개폐단(243)을 당겨 스톱퍼(224)를 해지시키도록 한다.
따라서 승하강연동부재(220)의 스톱퍼(224)는 상승위치에서 제 2개폐수단(241)에 의해 단속되고 하강위치에서는 제 1개폐수단(240)에 의해 단속된다.
상기 제 1,2개폐수단(240,241)은 도 1와 도 2에서 도시한 바와 같이 힌지축(222)에 고정되어 연동하는 제어판(260)에 고정된 복수의 연동암 또는 이와 달리하는 공지의 전자, 체크 제어수단 중 어느 하나를 이용할 수 있음은 당연하다.
따라서 도 1의 (a)에서 도시한 바와 같이 제1공기공급실(201)의 승하강연동부재(220)가 하강위치에서 제1밸브(250)은 열림으로 물공급부(100)에서 제1공기공급실(201)로 물이 제공되고 제 3밸브(253)은 닫힘상태에 있어 제 1공기공급실(201)에 물이 충진된다.
이때 제2공기공급실(202)은 후술하는 도 2의(a)에서와 같이 상기 제1공기공급실(201)의 승하강연동부재(220)와 상반된 위치에 있는 제2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 상승 위치에서 제1공기공급실(201)의 저면에 구성된 제3밸브(253)를 닫힘 상태로 유지하기 때문에 제1공기공급실(201)에 물이 충진되는 한편 이 제1공기공급실(201)내에 유입된 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 물이 충진되는 량만큼 상부 물공급부(100)로 공기를 상승시켜 물공급부(100)에서 신선한 공기를 생성하게 구성된다.
따라서 승하강연동부재(220)의 스톱퍼(224)는 상승위치에서 제 2개폐수단(241)에 의해 단속되고 하강위치에서는 제 1개폐수단(240)에 의해 단속된다.
상기 제 1,2개폐수단(240,241)은 도 1와 도 2에서 도시한 바와 같이 힌지축(222)에 고정되어 연동하는 제어판(260)에 고정된 복수의 연동암 또는 이와 달리하는 공지의 전자, 체크 제어수단 중 어느 하나를 이용할 수 있음은 당연하다.
따라서 도 1의 (a)에서 도시한 바와 같이 제1공기공급실(201)의 승하강연동부재(220)가 하강위치에서 제1밸브(250)은 열림으로 물공급부(100)에서 제1공기공급실(201)로 물이 제공되고 제 3밸브(253)은 닫힘상태에 있어 제 1공기공급실(201)에 물이 충진된다.
이때 제2공기공급실(202)은 후술하는 도 2의(a)에서와 같이 상기 제1공기공급실(201)의 승하강연동부재(220)와 상반된 위치에 있는 제2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 상승 위치에서 제1공기공급실(201)의 저면에 구성된 제3밸브(253)를 닫힘 상태로 유지하기 때문에 제1공기공급실(201)에 물이 충진되는 한편 이 제1공기공급실(201)내에 유입된 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 물이 충진되는 량만큼 상부 물공급부(100)로 공기를 상승시켜 물공급부(100)에서 신선한 공기를 생성하게 구성된다.
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이에 의해 제1공기공급실(201)에 도 1의 (b)상태로 물이 일정량이 충진되고 이러한 수압에 의해 부표(210)가 상승하고 일정한 위치에 도달됨으로써 부표(210)의 로우프(211)가 제1개폐수단(240)을 당기는 제어에 의해 스톱퍼(224)를 해지하도록 구성된다.
이러한 해지로 승하강연동부재(220)에 고정된 부유(221)는 수압으로 급상승함과 함께 상승된 스톱퍼(224)는 제2개폐수단(241)에 의해 잠금되어 정지상태를 유지하도록 구성된다.
따라서 도 1의 (b)에서 도시한 바와 같이 부유(221)의 부력으로 상승된 승하강연동부재(220)의 상승으로 이와 연동되는 제1밸브제어장치(230)에 의한 제1밸브(250)를 닫아 물공급을 차단함과 함께, 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)의 하강으로 연동되는 제3밸브(253)의 열림으로 제1공기공급실(201)내의 물이 배출하게 된다.
그리고 제1공기공급실(201)과 교호로 작동되는 제2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)가 도 1의 (a)와 대응하여 도 2의 (a)상태 즉, 제 2공기공급실(202)에 물이 완전히 충진된 상태에서 제4밸브제어장치(232)를 연동하여 제4밸브(252)를 닫힘 상태로 전환하고 제2밸브(251)가 열림되어 제2공기공급실(202)내로 물을 배출하게 된다.
그리고 다시 도 1의 (a)와 같이 전환되어 물을 공급하게 되고 물이 일정량으로 충진되면 배출하는 과정을 서로 상반되게 작동하므로서 연속하여 물공급과 배출을 좌우측에서 연속반복하게 됨으로 계속적인 작동이 이루어지는 구성이다.
상기한 제2, 3밸브(251,253)의 물 배출량은 제1, 4밸브(250,252)의 물 충진 밸브보다 대략 10%이상 크기로 구성되는 것이 물 배출이 용이하고 신속한 배출을 이룰수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 설명에서 제1,2개폐수단(240,241)의 제어를 특정한 구성으로 설명하고 있으나, 이와 함께 제1, 2공기공급실(201,202)에서 승하강하는 스톱퍼(224)가 제어할 수 있음은 당연하다.
즉, 제1공기공급실(201)의 스톱퍼(224)가 제2개폐수단(241)에 체결됨과 함께 이 연동으로 동일축상의 제2공기공급실(202)의 제2개폐수단(241)의 해지를 할 수 있다.
그리고 도시한 바와 같이 연동간(225)와 또는 전자제어수단등을 이용할 수 있음은 당연하다
제2공기공급실(202)는 상술한 바와 같이 제 1공기공급실(201)의 승하강연동부재(220)와 교호로 작동되는 승하강연동부재(220)와 각각의 밸브제어장치의 연동으로 제1공기공급실(201)에 물이 충진될 때에는 제2공기공급실(202)에서 물이 배출되고 제2공기공급실(202)에 물이 충진될 때에는 제1공기공급실(201)에서는 물이 배출됨을 교호로 작동하여 제1, 2공기공급실(201,202)에서는 연속하여 공기를 생성하고 생성된 공기는 연속하여 상부의 물공급부(100)로 공기를 제공하게 되는 것이다.
또한 본 발명은 상기 제 1,2공기공급실(201,202)과 승하강연동부재(220)의 장치들이 구성되어 연속적으로 승하강 작동하는 승하강연동부재(220)와 고정된 힌지축(222)의 회전운동을 이용하여 동력수단의 동력원으로 이용할 수 있고 이때에는 상기에서 설명된 장치를 2이상 복수개로 구성하여 보다 큰 동력을 얻어 전력생산등에 이용될 수 있음은 당연하다.
본 발명에서의 개폐수단은 도면상 개폐단을 조작함으로써 이루어지나 이와 달리 전자센서 등을 이용하여 수위변화에 따른 스톱퍼를 제어할 수 있고 밸브 또한 전자센서 및 IC에 의한 프로그램에 의해 통제할 수 있음은 당연하다.
본 발명은 상부 물공급부와 하부의 분할된 공기공급실로 물을 공급함으로써 발생되는 공기를 상부로 공급하여 생성되는 공기를 제공하는 것을 중요특징으로 한다.
본 발명에 의한 공기를 담수, 오염 하천 등에 공급하므로 오염수 내에 외부의 신선한 공기를 연속적으로 공급시켜 용존산소가 부족하고 유기물질이 많은 물의 순환과 산소공급을 이룸으로써 오염물질을 정화하게 되고 청록조류의 광합성 작용을 억제하는 작용을 통해 호소 밀도층을 해소하여 수질을 개선하는 데에 크게 기여하게 된다.
본 발명은 이상과 같이 별도의 동력원 없이 상부물을 하부로 낙하공급과 공기공급실 내의 공기를 상승시켜 상부 탱크에 공기방울로 형성되는 공기를 생성하므로 공기를 필요로 하는 담수, 오염수 정화에 이용할 수 있다.
본 발명은 그 기술적 범위가 상기 실시 예들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
그리고 다시 도 1의 (a)와 같이 전환되어 물을 공급하게 되고 물이 일정량으로 충진되면 배출하는 과정을 서로 상반되게 작동하므로서 연속하여 물공급과 배출을 좌우측에서 연속반복하게 됨으로 계속적인 작동이 이루어지는 구성이다.
상기한 제2, 3밸브(251,253)의 물 배출량은 제1, 4밸브(250,252)의 물 충진 밸브보다 대략 10%이상 크기로 구성되는 것이 물 배출이 용이하고 신속한 배출을 이룰수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 설명에서 제1,2개폐수단(240,241)의 제어를 특정한 구성으로 설명하고 있으나, 이와 함께 제1, 2공기공급실(201,202)에서 승하강하는 스톱퍼(224)가 제어할 수 있음은 당연하다.
즉, 제1공기공급실(201)의 스톱퍼(224)가 제2개폐수단(241)에 체결됨과 함께 이 연동으로 동일축상의 제2공기공급실(202)의 제2개폐수단(241)의 해지를 할 수 있다.
그리고 도시한 바와 같이 연동간(225)와 또는 전자제어수단등을 이용할 수 있음은 당연하다
제2공기공급실(202)는 상술한 바와 같이 제 1공기공급실(201)의 승하강연동부재(220)와 교호로 작동되는 승하강연동부재(220)와 각각의 밸브제어장치의 연동으로 제1공기공급실(201)에 물이 충진될 때에는 제2공기공급실(202)에서 물이 배출되고 제2공기공급실(202)에 물이 충진될 때에는 제1공기공급실(201)에서는 물이 배출됨을 교호로 작동하여 제1, 2공기공급실(201,202)에서는 연속하여 공기를 생성하고 생성된 공기는 연속하여 상부의 물공급부(100)로 공기를 제공하게 되는 것이다.
또한 본 발명은 상기 제 1,2공기공급실(201,202)과 승하강연동부재(220)의 장치들이 구성되어 연속적으로 승하강 작동하는 승하강연동부재(220)와 고정된 힌지축(222)의 회전운동을 이용하여 동력수단의 동력원으로 이용할 수 있고 이때에는 상기에서 설명된 장치를 2이상 복수개로 구성하여 보다 큰 동력을 얻어 전력생산등에 이용될 수 있음은 당연하다.
본 발명에서의 개폐수단은 도면상 개폐단을 조작함으로써 이루어지나 이와 달리 전자센서 등을 이용하여 수위변화에 따른 스톱퍼를 제어할 수 있고 밸브 또한 전자센서 및 IC에 의한 프로그램에 의해 통제할 수 있음은 당연하다.
본 발명은 상부 물공급부와 하부의 분할된 공기공급실로 물을 공급함으로써 발생되는 공기를 상부로 공급하여 생성되는 공기를 제공하는 것을 중요특징으로 한다.
본 발명에 의한 공기를 담수, 오염 하천 등에 공급하므로 오염수 내에 외부의 신선한 공기를 연속적으로 공급시켜 용존산소가 부족하고 유기물질이 많은 물의 순환과 산소공급을 이룸으로써 오염물질을 정화하게 되고 청록조류의 광합성 작용을 억제하는 작용을 통해 호소 밀도층을 해소하여 수질을 개선하는 데에 크게 기여하게 된다.
본 발명은 이상과 같이 별도의 동력원 없이 상부물을 하부로 낙하공급과 공기공급실 내의 공기를 상승시켜 상부 탱크에 공기방울로 형성되는 공기를 생성하므로 공기를 필요로 하는 담수, 오염수 정화에 이용할 수 있다.
본 발명은 그 기술적 범위가 상기 실시 예들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
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그리고 제1공기공급실(201)과 교호로 작동되는 제2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)가 도 1의 (a)와 대응하여 도 2의 (a)상태 즉, 제 2공기공급실(202)에 물이 완전히 충진된 상태에서 제4밸브제어장치(232)를 연동하여 제4밸브(252)를 닫힘 상태로 전환하고 제2밸브(251)가 열림되어 제2공기공급실(202)내 물을 배출하게 된다.
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담수, 양어장, 하수처리장 등의 오염원으로 인한 용존산소의 결핍으로 발생하는 부영양화를 방지하기 위하여 공기를 생성시켜 공급할 수 있도록 한 공기생성방법 및 그 장치를 제공함을 목적한 본 발명은 공기공급부내의 부표에 의해 제어되는 동력수단인 부유에 의해 연동되는 승하가연동부재를 연동하여 교호로 작동되는 밸브를 제어시켜 연속된 물공급과 배출로서 공기공급부내의 신선한 공기를 상부의 물공급부탱크로 공급하여 공기를 생성하므로 대량의 공기생성과
별도의 동력원 없이 대량의 공기를 생성하므로 공기생성에 따른 비용이 절감되는 특징과 생산된 신선공기를 필요로 하는 담수, 오염수 정화에 이용할 수 있는 특징,
그리고 유지관리 비용이 적게 소요되는 한편, 수질개선으로 정수비용을 절감하여 줄 수 있으며, 수질개선을 통해 호소내 어류의 서식환경을 제고시킬 수 있고, 전반적인 호소 생태계를 원상 복구시킬 수 있는 등의 효과를 볼 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 첨부도면을 참조하여 공기생성방법과 그 장치의 작용효과를 상세히 설명한다.
도 1의 (a)는 본 발명의 제1공기공급실 측면도이고, (b)는 (a)로부터 작동된 상태의 측면도이며, 도 2의 (a)는 본 발명의 제2공기공급실 측면도이고, (b)는 (a)로부터 작동된 상태의 측면도이다. 그리고 도 3의 (a)은 본 발명의 제1공기공급실에 의한 간략 구성의 작동설명도이며, (b)는 제2공기공급실에 의한 간략 구성의 작동설명도를 도시한 것이다.
그리고 도 4은 본 발명의 바람직한 외형을 도시한 것이다.
본 발명은 도 1에서 도시한 바와 같이 계속적으로 물이 충진되는 물공급부(100)로부터 하부에 마련된 공기공급부(200)에 물을 제공하는 단계에 의하여 하부 공기공급부(200)에 물을 충진함으로써 공기공급부(200)에 충진된 공기가 물이 주입되는 양으로 상부의 수조 내로 상승되어 공기방울을 형성하고 이러한 공기방울에 의한 공기를 생성하게 된다.
그리고 상기 물공급부(100)로부터 공기공급부(200)에 충진되는 수압으로 상승되는 부표(210)에 의해 동력장치인 승하강연동부재(220)를 제어하는 단계에 의해 공기공급부(200)에 물 충진과 배출을 이룸으로써 연속적인 공기를 생성하고 상부로 공급하게 된다.
승하강연동부재(220)에 고정된 부유(221)가 수압으로 승강되면서 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기공급부(200)의 공기를 물공급부(100)로 공급하는 밸브제어 및 공기공급부(200)의 물을 밸브를 통해 배출하는 단계로 이루어져 물공급부(100)에서 생성된 공기를 오염수에 공급시키는 단계에 의해 연속적인 공기를 생성하여 공급할 수 있도록 하는 것이다.
이상에 의해 생성된 공기는 별도의 공기유로관을 통해 신선한 공기를 담수, 오염수에 공급하므로 담수, 오염수를 정화할 수 있도록 하고 또한 승하강연동부재(220)의 힌지축(222)을 연장하여 미도시된 동력발생장치를 연동시켜 일 예로 발전기를 구동시킬 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 작동상태를 첨부도면에 의해 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 외부의 물이 계속적으로 충진되고 일정한 량이 충진되는 크기의 물탱크를 이루는 물공급부(100)에서 배출되는 양을 계속 충진 할 수 있도록 한다.
따라서 물공급부(100)의 물이 하부에 구성된 제1밸브(250)의 열림으로 제1공기공급실(201)로 낙하 배출되면서 제1공기공급실(201)내에 물이 충진되는 량의 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 물공급부(100)로 상승과 함께 물방울을 형성하면서 공기가 생성되는 것이다.
이러한 생성된 공기는 별도의 모집조 또는 이송관을 이용하여 담수, 양어장등 오염수 내로 공급하므로 공기 중의 산소가 오염수 내로 흡수하도록 하여 물에 용존산소를 높여서 가라앉는 유기물이나 중금속 등의 산화작용이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.
즉, 공기의 생성은 도 1의 (a)에서 도시된 바와 같이 제1밸브(250)의 열림으로 물공급부(100)의 물이 낙하되어 제1공기공급실(201)내에 물을 충진시키게 되고 이때 제1공기공급실(201)내의 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 상부의 물공급부(100)로 상승하면서 공기를 생성하게 되는 것이다.
상기에 의해 제1공기공급실(201)에 물이 일정한 위치만큼 충진되면 부표(210)가 수표면을 따라 상승됨과 함께 소정위치에서 로우프(211)을 연동시켜 제1개폐수단(240)의 개폐단(243)을 당겨 승하강연동부재(220)의 스톱퍼(224)를 해지하게 된다.
따라서 도 1의 (b)와 같이 힌지축(222)에 고정된 승하강연동부재(220)의 부유(221)가 수압으로 급상승되고 승하강연동부재(220)에 힌지된 제1밸브제어장치(230)을 연동시켜 제1밸브(250)를 닫힘으로 변환하여 물공급을 차단한다.
그리고 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 상기와 대응하여 물이 충진된 상태에서 배출 단계를 거치면서 힌지축(222)에 고정되어 제 2공기공급실(202)에 구성된 제어판(260)은 제3밸브제어장치(233)를 연동하여 닫힘 상태의 제3밸브(253)를 열림하여 충진된 물을 배출하게 된다.
이때 도 2의 (a)에 도시된 제 2공기공급실(202)은 물이 충진된 상태에서 제 1공기공급실(201)의 연동에 따라 제2밸브(251)가 열림되어 충진된 물이 배출된다.
즉, 도 1(a)와 상반되어 도 2의 (a)상태에 있고 도 1의 (b)는 도 2의 (b)와 상반된 상태로 위치됨으로 제 1공기공급실(201)에서 물이 충진될 때 제 2공기공급실(202)은 물이 배출되고 제 2공기공급실(202)에 물이 충진될때 제 1공기공급실(201)에서는 물이 배출되는 작용을 교호로 실시하게 된다.
따라서 상부의 물공급부(100)로부터 물이 연속하여 제1,2공기공급실(201,202) 내로 교호로 충진되면서 제 1,2공기공급실(201,202) 내의 공기가 연속하여 상부로 제공되는 것이다.
이상과 같이 제1공기공급실(201)의 제1밸브(250)의 열림과 제3밸브(253)의 닫힘으로 제1공기공급실(201)에 물의 충진과 함께 공기가 상승하고 이때 제2공기공급실(202)은 도 2의 (a)와 같이 제2밸브(252)의 닫힘과 함께 제2밸브(251)의 열림으로 충진된 물을 배출하게 되는 연속된 작용을 실시하게 된다.
이러한 공기공급실과 밸브 및 밸브제어장치, 승하강연동부재를 구성한 본 발명의 공기생성장치들을 복수개로 구성시켜 연속된 작동에 의해 다량의 공기를 생성할 수 있고 힌지축을 연장하여 노출된 힌지축의 동력을 이용하여 동력원으로 이용할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명은 별도의 동력원 없이 상부 물을 하부로 낙하하고 하부의 공기공급실 내의 공기를 상승시켜 상부 탱크에서 공기방울로 형성되는 대량의 공기를 생성하므로 공기생성에 따른 비용이 절감되는 특징과 생산된 신선공기를 필요로 하는 담수, 오염수 정화에 이용할 수 있는 것이다.
특히 신선한 공기의 대량생산 효율이 높고, 유지관리 비용이 적게 소요되는 한편, 수질개선으로 정수비용을 절감하여 줄 수 있으며, 수질개선을 통해 호소 내 어류의 서식환경을 제고시킬 수 있고, 전반적인 호소 생태계를 원상 복구시킬 수 있는 등의 효과를 볼 수 있다.
도 1의 (a)는 본 발명의 제1공기공급실 측면도이고, (b)는 (a)로부터 작동된 상태의 측면도이며, 도 2의 (a)는 본 발명의 제2공기공급실 측면도이고, (b)는 (a)로부터 작동된 상태의 측면도이다. 그리고 도 3의 (a)은 본 발명의 제1공기공급실에 의한 간략 구성의 작동설명도이며, (b)는 제2공기공급실에 의한 간략 구성의 작동설명도를 도시한 것이다.
그리고 도 4은 본 발명의 바람직한 외형을 도시한 것이다.
본 발명은 도 1에서 도시한 바와 같이 계속적으로 물이 충진되는 물공급부(100)로부터 하부에 마련된 공기공급부(200)에 물을 제공하는 단계에 의하여 하부 공기공급부(200)에 물을 충진함으로써 공기공급부(200)에 충진된 공기가 물이 주입되는 양으로 상부의 수조 내로 상승되어 공기방울을 형성하고 이러한 공기방울에 의한 공기를 생성하게 된다.
그리고 상기 물공급부(100)로부터 공기공급부(200)에 충진되는 수압으로 상승되는 부표(210)에 의해 동력장치인 승하강연동부재(220)를 제어하는 단계에 의해 공기공급부(200)에 물 충진과 배출을 이룸으로써 연속적인 공기를 생성하고 상부로 공급하게 된다.
승하강연동부재(220)에 고정된 부유(221)가 수압으로 승강되면서 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기공급부(200)의 공기를 물공급부(100)로 공급하는 밸브제어 및 공기공급부(200)의 물을 밸브를 통해 배출하는 단계로 이루어져 물공급부(100)에서 생성된 공기를 오염수에 공급시키는 단계에 의해 연속적인 공기를 생성하여 공급할 수 있도록 하는 것이다.
이상에 의해 생성된 공기는 별도의 공기유로관을 통해 신선한 공기를 담수, 오염수에 공급하므로 담수, 오염수를 정화할 수 있도록 하고 또한 승하강연동부재(220)의 힌지축(222)을 연장하여 미도시된 동력발생장치를 연동시켜 일 예로 발전기를 구동시킬 수 있는 것이다.
이러한 본 발명의 작동상태를 첨부도면에 의해 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 외부의 물이 계속적으로 충진되고 일정한 량이 충진되는 크기의 물탱크를 이루는 물공급부(100)에서 배출되는 양을 계속 충진 할 수 있도록 한다.
따라서 물공급부(100)의 물이 하부에 구성된 제1밸브(250)의 열림으로 제1공기공급실(201)로 낙하 배출되면서 제1공기공급실(201)내에 물이 충진되는 량의 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 물공급부(100)로 상승과 함께 물방울을 형성하면서 공기가 생성되는 것이다.
이러한 생성된 공기는 별도의 모집조 또는 이송관을 이용하여 담수, 양어장등 오염수 내로 공급하므로 공기 중의 산소가 오염수 내로 흡수하도록 하여 물에 용존산소를 높여서 가라앉는 유기물이나 중금속 등의 산화작용이 원활하게 이루어지도록 하는 것이다.
즉, 공기의 생성은 도 1의 (a)에서 도시된 바와 같이 제1밸브(250)의 열림으로 물공급부(100)의 물이 낙하되어 제1공기공급실(201)내에 물을 충진시키게 되고 이때 제1공기공급실(201)내의 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 상부의 물공급부(100)로 상승하면서 공기를 생성하게 되는 것이다.
상기에 의해 제1공기공급실(201)에 물이 일정한 위치만큼 충진되면 부표(210)가 수표면을 따라 상승됨과 함께 소정위치에서 로우프(211)을 연동시켜 제1개폐수단(240)의 개폐단(243)을 당겨 승하강연동부재(220)의 스톱퍼(224)를 해지하게 된다.
따라서 도 1의 (b)와 같이 힌지축(222)에 고정된 승하강연동부재(220)의 부유(221)가 수압으로 급상승되고 승하강연동부재(220)에 힌지된 제1밸브제어장치(230)을 연동시켜 제1밸브(250)를 닫힘으로 변환하여 물공급을 차단한다.
그리고 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 상기와 대응하여 물이 충진된 상태에서 배출 단계를 거치면서 힌지축(222)에 고정되어 제 2공기공급실(202)에 구성된 제어판(260)은 제3밸브제어장치(233)를 연동하여 닫힘 상태의 제3밸브(253)를 열림하여 충진된 물을 배출하게 된다.
이때 도 2의 (a)에 도시된 제 2공기공급실(202)은 물이 충진된 상태에서 제 1공기공급실(201)의 연동에 따라 제2밸브(251)가 열림되어 충진된 물이 배출된다.
즉, 도 1(a)와 상반되어 도 2의 (a)상태에 있고 도 1의 (b)는 도 2의 (b)와 상반된 상태로 위치됨으로 제 1공기공급실(201)에서 물이 충진될 때 제 2공기공급실(202)은 물이 배출되고 제 2공기공급실(202)에 물이 충진될때 제 1공기공급실(201)에서는 물이 배출되는 작용을 교호로 실시하게 된다.
따라서 상부의 물공급부(100)로부터 물이 연속하여 제1,2공기공급실(201,202) 내로 교호로 충진되면서 제 1,2공기공급실(201,202) 내의 공기가 연속하여 상부로 제공되는 것이다.
이상과 같이 제1공기공급실(201)의 제1밸브(250)의 열림과 제3밸브(253)의 닫힘으로 제1공기공급실(201)에 물의 충진과 함께 공기가 상승하고 이때 제2공기공급실(202)은 도 2의 (a)와 같이 제2밸브(252)의 닫힘과 함께 제2밸브(251)의 열림으로 충진된 물을 배출하게 되는 연속된 작용을 실시하게 된다.
이러한 공기공급실과 밸브 및 밸브제어장치, 승하강연동부재를 구성한 본 발명의 공기생성장치들을 복수개로 구성시켜 연속된 작동에 의해 다량의 공기를 생성할 수 있고 힌지축을 연장하여 노출된 힌지축의 동력을 이용하여 동력원으로 이용할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명은 별도의 동력원 없이 상부 물을 하부로 낙하하고 하부의 공기공급실 내의 공기를 상승시켜 상부 탱크에서 공기방울로 형성되는 대량의 공기를 생성하므로 공기생성에 따른 비용이 절감되는 특징과 생산된 신선공기를 필요로 하는 담수, 오염수 정화에 이용할 수 있는 것이다.
특히 신선한 공기의 대량생산 효율이 높고, 유지관리 비용이 적게 소요되는 한편, 수질개선으로 정수비용을 절감하여 줄 수 있으며, 수질개선을 통해 호소 내 어류의 서식환경을 제고시킬 수 있고, 전반적인 호소 생태계를 원상 복구시킬 수 있는 등의 효과를 볼 수 있다.
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그리고 도 4는 본 발명의 바람직한 외형을 도시한 것이다.
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본 발명은 외부의 물이 계속적으로 충진되고 일정한 양이 충진되는 크기의 물탱크를 이루는 물공급부(100)에서 배출되는 양을 계속 충진할 수 있도록 한다.
따라서 물공급부(100)의 물이 하부에 구성된 제1밸브(250)의 열림으로 제1공기공급실(201)로 낙하 배출되면서 제1공기공급실(201)내에 물이 충진되는 량의 공기는 상기 제1밸브(250)를 통해 물공급부(100)로 상승과 함께 공기방울을 형성하면서 공기가 생성되는 것이다.
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그리고 도 2(a)에서와 같이 제 2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 상기와 대응하여 물이 충진된 상태에서 배출 단계를 거치면서 힌지축(222)에 고정되어 제 2공기공급실(202)에 구성된 제어판(260)은 제3밸브제어장치(233)를 연동하여 닫힘 상태의 제3밸브(253)를 도 2의 (b)로 열림시켜 충진된 물을 배출하게 된다.
도 2의 (a)에 도시된 제 2공기공급실(202)은 물이 충진된 상태에서 제 1공기공급실(201)의 연동에 따라 제2밸브(251)가 열림되어 충진된 물이 배출된다.
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이상과 같이 제1공기공급실(201)의 제1밸브(250)의 열림과 제3밸브(253)의 닫힘으로 제1공기공급실(201)에 물의 충진과 함께 공기가 상승하고 이때 제2공기공급실(202)은 도 2의 (a)와 같이 제4밸브(252)의 닫힘과 함께 제2밸브(251)의 열림으로 충진된 물을 배출하게 되는 연속된 작용을 실시하게 된다.
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Claims (2)
- 물이 계속적으로 충진되는 물공급부(100)로부터 하부에 마련된 공기공급부(200)에 물을 제공하는 단계와;공기공급부(200)에서 충진되는 수압으로 상승되는 부표에 의해 승하강연동부재(220)를 제어하는 단계;그리고 승하강연동부재(220)의 부유(221)가 수압으로 승강되면서 각각의 밸브를 제어하는 단계에 의해 연속된 물공급과 공기공급부(200)의 공기를 물공급부(100)로 공급하는 단계 및 공기공급부(200)의 물을 밸브를 통해 배출하는 단계로 이루어져 물공급부(100)에서 생성된 공기를 오염수에 공급시키는 단계로 연속적인 공기를 생성함을 특징으로 하는 공기생성방법.
- 물이 계속적으로 충진되는 물공급부(100)와 물공급부(100) 하부로 공기공급부(200)를 분할시켜 구성하되, 공기공급부(200)는 제1공기공급실(201)과 제 2공기공급실(202)이 격벽(203)으로 분리 구성되고.상기 격벽(203)에 힌지축(222)을 구성하여 중량추(223)와 스톱퍼(224)를 구비한 승하강연동부재(220)에 의해 연동되는 제1밸브제어장치(230)에 의한 제1밸브(250)를 개폐하도록 구성함과,상기 승하강연동부재(220)의 스톱퍼(224)측에 부유(221)를 고정시켜 수압에 의해 부상과 스톱퍼(224)를 제어하는 제1개폐수단(240),상기 승하강연동부재(220)의 힌지축(222)에 고정되고 제 2공기공급실(202)측에 구성된 제 2밸브제어장치(231)를 제어하기 위한 제어판(260)으로 연동되는 제 2제어수단(241)으로 제 2밸브(251)를 제어함과,제2공기공급실(202)의 승하강연동부재(220)는 제3밸브(253)와 제4밸브(252)를 제어하여 제1, 2공기공급실(201,202)에 교호로 물 충진과 배출을 이룰 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 공기생성장치.
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