KR100927438B1 - Reduction apparatus of radon in the groundwater using power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 지하수 내 라돈 기체를 회전부재를 이용하여 저감시키되, 저감시 회전되는 회전부재의 회전력을 제 1, 2환풍수단, 버블러, 주변 조명 등에 전력으로 사용하여 2차에 걸쳐 지하수의 라돈 기체를 제거할 수 있도록 한 지하수 라돈 저감장치에 관한 것이다. The present invention is to reduce the radon gas in the groundwater by using a rotating member, using the rotational force of the rotating member rotated in the first, second vent means, bubbler, ambient lighting, etc. by using the power of the radon gas of groundwater over the second It relates to a groundwater radon reduction device that can be removed.
최근 라돈(Radon, Rn-222)에 대한 관심의 증가, 국민소득 증대 및 경제적으로 여유 있는 사람들 중에 복잡하고 오염된 도시를 탈피하여 전원생활을 즐기려는 사람들이 늘어나고 있는 것과 비례하여 식수용으로 사용되는 지하수의 라돈에 의한 오염 여부를 측정하는 빈도가 높아져 가고 있다.Recently, increasing interest in Radon (Rn-222), increasing national income, and economically affording people are being used for drinking water in proportion to the increasing number of people who want to enjoy rural life away from complex and polluted cities. The frequency of measuring groundwater contamination by radon is increasing.
라돈은 폐암 및 위암을 유발시키는 발암물질로써 호흡기를 통해 유입되는 경우에는 폐암을 그리고 소화기관을 통해 유입되는 경우 위암의 원인이 된다고 할 수 있으며, 오염된 지하수를 식수로 사용하는 경우 위암의 발생 가능성이 커지게 되며 또한, 오염된 지하수를 식수로 사용하지 않고 생활용수로 사용한다고 하더라도 실내 공기의 2차 오염에 의한 폐암 가능성이 커질 수 있다. Radon is a carcinogen that causes lung cancer and stomach cancer, which can be said to cause lung cancer when it enters through the respiratory tract, and stomach cancer when it enters through the digestive tract, and gastric cancer when using contaminated groundwater as drinking water. In addition, even if contaminated groundwater is used as drinking water instead of drinking water, the possibility of lung cancer due to secondary pollution of indoor air may be increased.
라돈은 무색, 무취, 무미의 불활성 기체로 우라늄(U-238)의 자연붕괴 생성물질 중의 하나이다. 라돈은 반감기가 약 3.8일인 방사성동위원소의 하나로 방사성붕괴시 알파입자를 방출하여 인체에 유해한 물질로 알려져 있다. 상기에서 언급한 바와 같이 라돈의 인간에 대한 위해성은 기체상태의 라돈을 흡입하여 발생되는 폐암유발이 가장 큰 것으로 알려져 있으며 미국환경청(U.S. EPA) 자료에 의하면 흡연 다음으로 폐암의 유발요인으로 알려져 있다. 라돈에 대한 주요 국가별 규제동향을 보면, 미국은 4,000 pCi/L(가이드라인), 핀란드는 8,100 pCi/L(먹는물 기준), 노르웨이는 13,500 pCi/L(가이드라인) 등이다.Radon is a colorless, odorless and tasteless inert gas that is one of the natural decay products of uranium (U-238). Radon is one of the radioisotopes with a half-life of about 3.8 days, and is known to be harmful to humans by releasing alpha particles during radioactive decay. As mentioned above, radon poses the greatest risk for lung cancer caused by inhalation of gaseous radon. U.S. EPA data show that radon is the second most likely cause of lung cancer after smoking. Key national regulatory trends for radon include 4,000 pCi / L (guideline) in the United States, 8,100 pCi / L in drinking water (FD) and 13,500 pCi / L in Norway.
라돈의 측정결과를 발표한 보도자료에 의하면 국내 지하수의 약10% 정도가 라돈에 의해 오염되었다고 하며, 일부 지역의 지하수에서는 식수로 사용하기에 적합하지 않은 1리터당 수천피코큐리의 라돈이 검출되었다고 한다.According to a press release that published radon measurements, about 10% of domestic groundwater was contaminated with radon, and in some areas, thousands of picocuries of radon were detected per liter that was not suitable for use as drinking water. .
즉, 국내에서도 1998년도 이래 환경부 주관하에 지하수 중 자연방사성물질 함유실태조사 사업을 수행 중이며, 2008년도 조사결과에 의하면 지질특성상 자연방사성물질 함량이 높을 것으로 예상되는 전국 523곳의 마을상수도 등 지하수를 조사한 결과, 라돈은 124개 지점이 미국의 먹는물 제안치 등을 초과하는 것으로 확인되어 이에 대한 관리를 강화할 계획으로 있다. 또한, 환경부는 라돈 고함량 마을상수도(15,000 pCi/L 이상)를 대상으로 라돈저감시설을 시범운영한 결과 폭기시설, 활성탄 등의 효과를 확인하고 저감관리의 가능성을 확인한 바 있다. (이상 2009년2월, 환경부 보도자료 근거) That is, since 1998, Korea has been conducting a survey on the presence of natural radioactive materials in groundwater under the supervision of the Ministry of Environment. According to the 2008 survey results, groundwater, including village waterworks of 523 villages, which are expected to have a high content of natural radioactive materials due to their geological characteristics, were investigated. As a result, Radon has confirmed that 124 branches exceed US drinking water proposals, and plans to strengthen management. In addition, the Ministry of Environment confirmed the effects of aeration and activated carbon and confirmed the possibility of abatement management as a result of pilot operation of radon reduction facilities for high radon village waterworks (15,000 pCi / L or more). (As of February 2009, based on the Ministry of Environment press release)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지하수를 수차 등과 같은 회전부재에 낙하시켜, 회전부재의 회전에 의해 지하수가 물방울 형태로 형성되면서 물방울 내 라돈 기체가 외부로 배출될 수 있도록 하며, 회전되는 회전부재의 회전력을 제 1환풍수단을 통해 하우징 내 라돈 기체 제거에 사용함과 동시에, 발전 시스템을 통해 전력으로 저장함으로써, 하우징 내에서 1차적으로 라돈 기체가 제거되어 지하수 저장탱크 내에 저장되는 지하수의 잔여 라돈 기체를 제거하기 위한 버블러와 제 2환풍수단 및 주변 조명시설에도 모두 사용될 수 있도록 한 발전 시스템이 구비된 지하수 라돈 저감장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to drop the groundwater to a rotating member such as aberration, the ground water is formed in the form of water droplets by the rotation of the rotating member, the radon gas in the water droplets outside And by using the rotational force of the rotating rotating member to remove the radon gas in the housing through the first ventilation means, and by storing the power as a power through the power generation system, the radon gas is first removed from the housing The present invention provides a groundwater radon abatement device equipped with a power generation system that can be used for both a bubbler for removing residual radon gas from groundwater stored in an groundwater storage tank, and a second ventilation means and an ambient lighting system.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 지하수가 내부에서 낙하되는 하우징과; 상기 하우징에 내설되며, 지하수의 낙하력에 의해 회전되어 지하수를 물방울형태로 만드는 회전부재와; 상기 회전부재의 양단부에 동력전달가능하게 연결되어 회전력을 전달받는 제 1, 2동력전달부재와; 상기 하우징 내에서 제 1동력전달부재의 일단에 결합됨으로써, 상기 회전부재의 회전력에 의해 제 1동력전달부재와 동반회전되어 물방울 내 라돈 기체를 외부로 배출시키는 제 1환풍수 단과; 상기 제 2동력전달부재에 일단이 연결되어, 회전력을 전력으로 변환하여 저장하는 발전 시스템과; 상기 발전 시스템으로부터 전력을 전달받아 작동되는 버블러와; 상기 하우징의 하부에 연통연결되어, 상기 하우징 내에서 라돈 기체를 배출하고 난 지하수가 저장되는 지하수 저장탱크와; 상기 지하수 저장탱크에 설치되며, 상기 발전 시스템으로부터 전력을 전달받아 구동되어, 상기 하우징 내에서 라돈 기체가 1차적으로 제거된 지하수 저장탱크 내 지하수의 잔여 라돈 기체를 외부로 배출시키는 제 2환풍수단; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention is a means for solving the above problems, the groundwater and the housing is dropped inside; A rotating member installed in the housing and rotated by the falling force of the ground water to form the ground water in the form of water droplets; First and second power transmission members connected to both ends of the rotation member so as to be power-transmitted to receive rotational force; A first air vent stage coupled to one end of the first power transmission member in the housing and co-rotating with the first power transmission member by the rotational force of the rotating member to discharge radon gas in the droplets to the outside; A power generation system having one end connected to the second power transmission member and converting and storing rotational force into electric power; A bubbler operated by receiving power from the power generation system; A groundwater storage tank connected to a lower portion of the housing and storing groundwater after discharging radon gas in the housing; A second ventilation means installed in the groundwater storage tank and driven by receiving electric power from the power generation system to discharge residual radon gas of groundwater in the groundwater storage tank from which radon gas is primarily removed from the housing; Characterized in that comprises a.
상기 회전부재는 회전축과; 상기 회전축의 외주연에 사방으로 돌출되되, 상기 회전축의 외주연에 복수개 또는 다수개로 돌출형성되며, 직선 단면 또는 절곡 단면의 형상을 가지는 회전날개와; 상기 회전축의 양단에 각각 형성되는 제 1동력전달수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The rotating member and the rotating shaft; A rotary blade projecting in all directions on the outer circumference of the rotating shaft, protruding in plural or plural on the outer circumference of the rotating shaft, and having a straight cross section or a bent cross section; First power transmission means respectively formed at both ends of the rotation shaft; Characterized in that consists of.
또한, 상기 제 1, 2동력전달부재는 상기 회전축의 양단에 각각 대응연결되는 복수개의 전달축과; 상기 제 1동력전달수단으로부터 회전력을 전달받도록 전달축의 일단에 형성되는 제 2동력전달수단; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The first and second power transmission members may include a plurality of transmission shafts corresponding to both ends of the rotation shaft, respectively; Second power transmission means formed at one end of a transmission shaft to receive a rotational force from the first power transmission means; Characterized in that consists of.
또한, 상기 제 1동력전달수단과 제 2동력전달수단은 기어가 사용되며, 상기 제 2동력전달수단의 나사산 수를 제 1동력전달수단의 나사산 수보다 상대적으로 적게 형성함으로써, 회전수가 증가되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first power transmission means and the second power transmission means is a gear is used, by forming the number of threads of the second power transmission means relatively less than the number of threads of the first power transmission means, so that the rotation speed is increased It is characterized by.
또한, 상기 제 1동력전달수단과 제 2동력전달수단은 밸트 또는 체인으로 연결되는 풀리가 사용되며, 상기 제 2동력전달수단은 직경을 제 1동력전달수단의 직경보다 상대적으로 작게 형성하여, 회전수가 증가되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first power transmission means and the second power transmission means is a pulley connected to the belt or chain is used, the second power transmission means is formed by making the diameter relatively smaller than the diameter of the first power transmission means, the rotation It is characterized in that the number is increased.
또한, 상기 제 1, 2환풍수단은 상기 하우징 또는 지하수 저장탱크의 상부에 형성된 환풍구에 각각 위치되어, 라돈 기체를 외부로 방출시키되, 상기 환풍구에는 외부의 이물질이 하우징 내로 유입되지 않도록 하는 반구 형상의 커버와; 상기 커버의 내주연에서 반구 형태로 돌출되어, 환풍구를 통해 외부로 배출되는 라돈 기체의 유동이 원활해지도록 하는 보조부재; 를 각각 더 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second vent means are respectively located in the vents formed in the upper portion of the housing or ground water storage tank, and discharges the radon gas to the outside, the vent hole has a hemispherical shape to prevent foreign matter from entering into the housing A cover; An auxiliary member protruding in the hemispherical shape from the inner circumference of the cover to facilitate the flow of radon gas discharged to the outside through the vent hole; It characterized in that it further comprises each.
또한, 상기 하우징은 상기 지하수 저장탱크 내 지하수를 순환시키기 위해, 상기 하우징의 상단부에서 설치되며, 지하수 저장탱크와 이송라인으로 연결되어 지하수를 내부로 유입하는 유입관과; 상기 하우징의 하단부에서 지하수 저장탱크와 연통연결되어, 낙하되는 지하수를 지하수 저장탱크로 배출시키되, 상기 지하수 저장탱크에 내입되는 일단의 직경이 점차 좁아지는 노즐 형태를 가지도록 하여, 상기 지하수 저장탱크로 배출되는 지하수가 퍼지며 분사되도록 하는 배출관;이 형성되며, 상기 하우징 내에 외부공기가 유입될 수 있도록 하여, 상기 하우징 내 라돈 기체가 제 1환풍수단으로 통해 용이하게 배출될 수 있도록 하는 공기 유입관과; 상기 유입관의 일단에 연통결합되어, 상기 하우징 내로 유입되는 지하수를 채취할 수 있도록 하는 지하수 채취관과; 상기 하우징 내에서 라돈 기체가 제거된 후, 지하수 저장탱크로 유입되기 위해 임시저장되는 정화된 지하수를 채취할 수 있도록 하는 정화수 채취관; 이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.The housing may include an inlet pipe installed at an upper end of the housing to circulate the groundwater in the groundwater storage tank, connected to the groundwater storage tank and a transfer line, and introducing groundwater therein; It is connected to the groundwater storage tank at the lower end of the housing to discharge the groundwater falling into the groundwater storage tank, so that the diameter of one end to be gradually narrowed into the groundwater storage tank, to the groundwater storage tank A discharge pipe through which the discharged groundwater is spread and injected; an air inlet pipe is formed so that external air can be introduced into the housing, so that radon gas in the housing can be easily discharged through the first ventilation means; A groundwater harvesting pipe connected to one end of the inflow pipe to collect groundwater flowing into the housing; After the radon gas is removed from the housing, the purified water collection pipe to collect the purified ground water temporarily stored in order to flow into the ground water storage tank; It is characterized in that it is further provided.
또한, 상기 버블러는 일단이 지하수 저장탱크 내 지하수 수중에 내입되는 버블관이 구비되며, 상기 버블관의 일단 외주연에는 다수개의 버블공이 다수개 천공형성되어, 상기 버블러로부터 유입되는 공기로 지하수 저장탱크의 지하수 내에 기 포를 발생시켜, 상기 하우징 내에서 정화되지 않고 지하수 저장탱크에 유입된 지하수의 라돈 기체를 상기 지하수 저장탱크의 수면 위 공기 중에 잔존시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the bubbler is provided with a bubble tube, one end is introduced into the groundwater in the groundwater storage tank, a plurality of bubble holes are formed in the outer periphery of one end of the bubble tube, the ground water into the air flowing from the bubbler Bubbles are generated in the groundwater of the storage tank, so that radon gas of groundwater flowing into the groundwater storage tank without purification in the housing is left in the air above the water surface of the groundwater storage tank.
또한, 상기 배출관은 상기 하우징의 내부로 일단이 돌출되도록 연통연결되어, 라돈 기체가 1차적으로 제거된 지하수가 하우징 내부에 일정시간 저장된 후 배출되도록 함으로써, 물방울 내부의 라돈 기체가 외부로 방출될 수 있는 시간적 여유를 주도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the discharge pipe is connected in communication with one end to protrude into the inside of the housing, by allowing the ground water from which the radon gas is first removed to be stored after being stored inside the housing for a predetermined time, the radon gas inside the droplet can be discharged to the outside. It is characterized by allowing time to be present.
또한, 상기 배출관과 공기 유입관은 상기 하우징의 내부로 돌출되도록 연통연결되는 일단부 또는 공기가 유입되는 최상단부에 여과망을 설치하여, 상기 배출관의 경우, 지하수와 함께 유입되는 이물질이 지하수 저장탱크로 유입되는 것을 방지되도록 하고, 상기 공기 유입관의 경우, 곤충 및 외부 이물질이 하우징 내로 유입되는 것을 방지하도록 하며, 상기 여과망은 스테인레스 스틸 재질인 것을 특징으로 한다.In addition, the discharge pipe and the air inlet pipe is provided with a filtering net at one end connected to the communication or protruded in such a way to protrude into the inside of the housing, in the case of the discharge pipe, foreign matter introduced with the groundwater to the groundwater storage tank In order to prevent the inflow, and in the case of the air inlet pipe, to prevent insects and foreign foreign matter from entering into the housing, the filter network is characterized in that the stainless steel material.
또한, 상기 발전 시스템은 상기 제 2환풍수단에 구비되어 있는 위치확인 조명 및 발전 시스템이 구비된 지하수 라돈 저감장치의 주변 조명시설에 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, the power generation system is characterized in that for supplying power to the ambient lighting system of the groundwater radon reduction device equipped with the positioning lighting and power generation system provided in the second ventilation means.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 지하수 중 라돈의 저감을 위하여 폭기나 활성탄의 단순한 방출과 동시에 방출된 라돈을 배출시켜 원수에 용해되어 있는 라돈을 매우 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect that can effectively remove the radon dissolved in the raw water by discharging the radon released at the same time as aeration or simple release of activated carbon to reduce the radon in the groundwater.
또한, 대부분의 마을상수도 탱크가 마을의 높은 산에 위치하여 전기설비가 없다는 점을 착안하면, 전기가 필요없이도 매우 효과적으로 지하수 중 라돈을 저감시켜 이 물을 사용하는 마을 주민의 건강을 보호하며 별도의 비용이 수반되지 않는 효과가 있다.In addition, considering that most of the village water supply tanks are located in the high mountains of the village, there is no electric equipment. There is no cost effect.
또한, 본 발명은 라돈 기체를 제거할 시 발생되는 회전력을 발전 시스템을 통해 전력으로 저장하여, 하우징 내에서 1차적으로 라돈 기체가 제거되어 지하수 저장탱크에 저장되는 지하수에 기포를 발생시켜 잔여 라돈 기체가 지하수 저장탱크에 잔존되도록 하는 버블러 및 잔존된 지하수 저장탱크 내 라돈 기체를 외부로 배출시키는 환풍수단 및 주변 조명시설 모두에 전력으로 사용할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention stores the rotational force generated when removing the radon gas as electric power through the power generation system, the primary radon gas is removed in the housing to generate bubbles in the groundwater stored in the groundwater storage tank to the residual radon gas There is an effect that can be used as electric power in both the bubbler and the ventilation means for discharging the radon gas in the remaining groundwater storage tank to the outside and the ambient lighting system.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용 어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.Before describing the various embodiments of the present invention in detail, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components described in the following detailed description or illustrated in the drawings. The invention can be implemented and carried out in other embodiments and can be carried out in various ways. In addition, device or element orientation (e.g., "front", "back", "up", "down", "top", "bottom" The expressions and predicates used herein with respect to terms such as "," "left", "right", "lateral", etc. are used merely to simplify the description of the present invention, and related apparatus. Or it will be appreciated that the element does not simply indicate or mean that it should have a particular direction. In addition, terms such as "first" and "second" are used in the specification and the appended claims for purposes of illustration and are not intended to indicate or imply relative importance or spirit.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전 시스템이 구비된 지하수 라돈 저감장치를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a groundwater radon reduction device equipped with a power generation system according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 4.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 발전 시스템이 구비된 지하수 라돈 저감장치는 하우징(10), 회전부재(20), 제 1, 2동력전달부재(30a, 30b), 제 1환풍수단(40a), 발전 시스템(50), 버블러(Bubbler, 60), 지하수 저장탱크(70), 제 2환풍수단(40b)을 포함한다.As shown, groundwater radon reduction device equipped with a power generation system according to the present invention is the
상기 하우징(10)은 도 1 또는 도 2에서 보는 바와 같이, 내부가 비어 있는 형태를 가지며, 상단에는 유입관(11)이 연통결합되되, 상기 유입관(11)은 후술될 지하수 저장탱크(70)로부터 이송라인(71)을 통해 지하수를 하우징(10) 내에 유입하는 것이다. 즉, 상기 유입관(11)은 하우징(10)의 상단에서 지면과 수직형태로 직립 연통되어, 지하수가 하우징(10) 내로 낙하되도록 한다. 또한, 상기 유입관(11)의 외주연에는 지하수 채취관(17)이 직립설치된 유입관(11)과 직각을 이루며 연통결합되어 있는 지하수 채취관(17)이 형성되도록 하여, 상기 지하수 채취관(17)을 통해 라돈 기체가 제거되지 않은 최초의 지하수를 채취할 수 있도록 한다.(물론, 사용자의 실시예에 의해, 상기 유입관(11)이 하우징(10)에 내입되기 전 외주연에 상기 지하수 채취관(17)을 연통결합하여 외부에서 지하수를 채취할 수 있도록 할 수도 있음이며, 밸브 등과 같은 제어수단(12)을 지하수 채취관(17)에 형성하여, 지하수의 채취량 및 지하수 채취관(17)의 온/오프(ON/OFF)가 가능하도록 할 수도 있다.)As shown in FIG. 1 or 2, the
또한, 상기 하우징(10) 내로 유입되어 후술될 회전부재(20)를 통해 라돈 기체가 제거된 지하수(설명의 편의를 위하여 라돈 기체가 정화된 지하수를 '정화수'라 칭하겠다.) 를 다시 지하수 저장탱크(70)로 보내기 위한 배출관(13)이 형성되는데, 상기 배출관(13)은 하우징(10)의 하단부에 연통결합되며, 상기 유입관(11)과 대향되는 형태를 가진다.In addition, the groundwater which is introduced into the
즉, 상기 배출관(13)은 일단이 하우징(10)의 하부에 연결되고, 타단은 지하수 저장탱크(70)에 연결된다. 이때, 상기 하우징(10)에 연결된 배출관(13)의 일단 은 상기 하우징(10) 내에서 소정길이로 돌출되도록 하는데, 그 이유는, 상기 유입관(11)을 통해 유입된 지하수가 회전부재(20)를 통해 라돈 기체가 제거되어 상기 배출관(13)을 통해 곧바로 지하수 저장탱크(70)로 유입되지 않고, 일정시간동안 하우징(10) 내에서 저장되도록 하기 위함이다.That is, one end of the
다시 말해, 배출관(13)의 일단이 하우징(10)의 저면과 동일평면상을 이루며 결합되어 있으면, 상기 하우징(10)의 저면에 낙하되는 지하수는 곧바로 배출관(13)을 통해 지하수 저장탱크(70)로 배출되겠지만, 상기 배출관(13)의 하우징(10)의 내부에서 소정간격 돌출되어 있는 형태기에, 상기 배출관(13)을 통해 배출되기 위해선 상기 하우징(10) 내 배출관(13)의 돌출높이만큼 하우징(10) 내에 지하수가 채워지지 않음 안되기 때문이다.(지하수가 회전부재(20)의 회전에 의해 물방울 형태로 만들어지고, 배출관(13)의 돌출길이만큼 하우징(10) 내에 지하수가 소정시간 저장되어 있다가 배출됨으로 인해, 회전부재(20)에 의해 발생된 물방울 내 라돈 기체 방출의 시간적 여유를 주는 것이다.) 더불어, 상기 하우징(10) 내에 돌출되어 있는 배출관(13)의 일단에는 여과망(14)이 형성되도록 하여, 지하수에 존재하는 암석가루 등의 이물질이 여과되어 지하수 저장탱크(70)에 배출되도록 한다.(상기 여과망(14)은 스테인레스 스틸(Stainless Steel)의 재질을 사용하였지만, 이는 사용자에 의해 다양하게 변경적용가능할 것이다.) 또한, 상기 배출관(13)의 타단은 직경이 점차 작아지는 노즐 형태를 가지도록 하여, 상기 하우징(10) 내에서 라돈 기체가 1차적으로 제거되어 상기 지하수 저장탱크(70)로 배출되는 정화수가, 정화수 내에 아직까지 잔존되어 있는 라돈 기체를 외부로 방출시키기 위해 물방울 형태로 분 사되도록 한 것이다.In other words, when one end of the
더불어, 상기 하우징(10)에는 정화수 채취관(15)이 형성되어 있는데, 상기 도 1에서 도시된 바와 같이, 상기 배출관(13)으로 배출되기 위해 하우징(10) 내에 임시 저장되는 정화수를 외부에서 채출할 수 있도록, 상기 하우징(10)의 저면에서부터 하우징(10)의 내부에 일단이 돌출되어 있는 배출관(13)의 돌출높이 사이에 위치되게 상기 정화수 채취관(15)을 하우징(10)에 연통형성한다. 물론, 상기 정화수 채취관(15)에는 지하수 채취관(17)과 마찬가지로 밸브 등과 같은 제어수단(12)을 형성하여 정화수의 채취량 및 정화수 채취관(15)의 온/오프(ON/OFF)가 가능하도록 할 수도 있다.)In addition, the
또한, 상기 하우징(10)의 상부에는 상기 하우징(10) 내로 공기가 유입될 수 있도록 공기 유입관(16)을 연통결합함으로써, 후술될 회전부재(20)에 의해 방출되는 지하수 내 라돈 기체의 외부 배출이 용이해지도록 하며, 상기 공기 유입관(16)의 상단에는 배출관(13)과 마찬가지로 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 재질(사용자의 선택에 의해 다양한 재질로 변경 가능함은 당연하다.)의 여과망(14)이 형성되도록 하며, 곤충 및 외부의 기타 이물질이 상기 공기 유입관(16)을 통해 하우징(10) 내부로 유입되지 않도록 한다.In addition, an upper portion of the
상기 회전부재(20)도 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 내부에서 지면과 수평을 이루며 설치되는 것으로, 상기 유입관(11)의 하단측에 위치시켜 상기 유입관(11)으로부터 유입되어 낙하되는 지하수의 낙하력에 의해 회전되도록 한다.As shown in FIG. 1, the rotating
즉, 상기 지하수의 낙하력에 회전부재(20)가 회전하되, 회전부재(20)가 회전하면서 지하수와 부딪침으로 인하여 물방울이 발생하게 되고, 이때 하우징(10) 내 공기중으로 라돈 기체가 방출되는 것이다.That is, the rotating
상기 회전부재(20)는 하우징(10)의 외부로 양단이 돌출되는 회전축(21)과, 상기 회전축(21)의 외주연에서 사방으로 돌출되는 다수개의 회전날개(22)와, 돌출된 회전축(21) 양단에 각각 형성되는 제 1동력전달수단(23)으로 이루어진다. (이때, 지하수가 상기 회전날개(22)와 부딪혀 회전부재(20)를 회전시킬 수 있도록 하기 위해서는 상기 하우징(10)에 형성된 유입관(11)의 위치가 회전축(21)이 아닌 회전날개(22)의 상부에 대응되어 위치되도록 해야 할 것이다.)The rotating
상기 회전날개(22)는 도 4에 도시된 바와 같이, 복수개 또는 다수개로 이루어질 수 있으며, 'ㅡ'(일)자 단면형상 또는 'ㅡ'(일)자의 판재가 'S'자 'C'자와 같이 단일번 또는 다수번 절곡된 단면형상을 가지도록 한다. 물론 상기 회전날개(22)의 절곡 횟수는 사용자의 선택에 의해 다양하게 변경가능함은 당연하다.The
상기 제 1동력전달부재(30a)는 지하수의 낙하력에 의해 무동력으로 회전되는 회전부재(20)의 회전력을 전달받는 것으로, 회전부재(20)의 일단에 위치하되, 상기 회전축(21)과 연결되는 전달축(31)과, 상기 전달축(31)의 일단에 형성되며 전달축(31)이 회전될 수 있도록 상기 제 1동력전달수단(23)과 연결되어 동반회전되는 제 2동력전달수단(32)과, 상기 전달축(31)의 타단에 고정설치되는 제 1환풍수단(40a)으로 이루어진다.The first power transmission member (30a) is to receive the rotational force of the rotating
이때, 상기 전달축(31)의 일단은 하우징(10)의 외부로 돌출된 회전축(21) 양단의 제 1동력전달수단(23)과 연결되어야 하기에, 제 1동력전달수단(23)과 마찬가지로 하우징(10)의 외부에 위치되지만, 상기 제 1환풍수단(40a)이 고정설치된 타단은 하우징(10)의 내부로 유입되어, 상기 하우징(10)의 상부에 형성된 환풍구(41)에 위치되도록 한다.At this time, one end of the
선술된 제 1동력전달수단(23)은 베벨기어와 같은 기어가 사용되었으며,(이는 후술될 제 2동력전달부재(30b)의 제 2동력전달수단(32)에도 동일하게 적용된다.)지면과 수평을 이루는 형태로 하우징(10) 내부에 설치되어 회전되는 회전축(21)의 회전력을 전달하기 위함이다. (하지만, 상기 베벨기어는 사용자의 선택에 의해 웜기어와 같은 다른 기어의 치합으로도 변경이 가능할 것이며, 하기에서는 상기 제 1, 2동력전달수단(23, 32)으로 기어가 사용됨으로 실시예로 설명하겠지만, 사용자의 실시예에 따라 동력이 전달되기만 한다면, 상기 제 1, 2동력전달수단(23, 32)은 상호간 밸트 또는 체인으로 연결되는 밸트풀리, 체인풀리 등의 풀리(Pulley)가 사용될 수도 있음이다.)As the first power transmission means 23 described above, a gear such as a bevel gear is used (the same applies to the second power transmission means 32 of the second
또한, 상기 제 1동력전달수단(23)과 제 2동력전달수단(32)은 상호간 기어가 사용되는 경우, 상호간 나사산의 개수를 상이하게 형성하여, 지하수의 낙하차로 회전되는 회전부재(20)를 거쳐 상기 회전부재(20)의 회전력을 전달하는 제 1, 2동력전달수단(23, 32)을 순차적으로 거치면서 회전력이 점차 증가되도록 하여, 증가된 회전력으로 제 1환풍수단(40a)를 작동시키거나, 또는 후술될 발전 시스템(50)으로 더 많은 회전력을 전달하여 축전되는 동력이 많아지도록 한다. (물론, 유입관(11) 을 통해 하우징(10) 내부로 유입되는 지하수의 양과 낙하력에 의해 상기 회전부재(20)의 회전속도가 최초로 영향을 받게 됨은 당연하다.)본 발명에서는 더욱 용이한 라돈 기체 배출을 위해, 회전속도가 점차 증가되도록 구성하였지만, 사용자에 의해 속도가 감소되도록 할 수도 있음이다. (즉, 도 3에 일실시예로 도시된 바와 같이, 상기 제 1동력전달수단(23)과 제 2동력전달수단(32)의 직경을 상이하게 함으로써 제 1, 2전달수단(23, 32)에 형성할 수 있는 나사산의 개수를 조절하거나, 나사산과 나사산의 간격인 피치(Pitch, P)의 크기를 조절하는 것으로, 예를 들어, 상기 제 1동력전달수단(23)의 나사산 개수와 제 2동력전달수단(32)의 나사산 개수 비율을 10:1이라 한다면, 상기 제 1동력전달수단(23)이 한바퀴 회전할때, 제 2동력전달수단(32)은 10바퀴를 회전하는 것이 되므로 제 1환풍수단(40a)의 속도는 증가될 것이고, 발전 시스템(50)으로 또한 전달받는 회전력이 더 증가되어 저장되는 동력 또한 증가될 것이다. 본 발명에서는 제 1동력전달수단(23)과 제 2동력전달수단(32)의 상호간 나사산 개수의 비를 18~20:1의 비율로 하는 것을 권장하지만, 제 1동력전달수단(23)의 나사산 수를 제 2동력전달수단(32)의 나사산 수보다 상대적으로 많도록 형성하는 것을 기본으로 한다면 그 비율은 사용자에 의해 다양하게 변경되어 질 수 있음이다. 이는 제 1동력전달수단(23)과 후술될 제 2동력전달부재(30b)의 제 2동력전달수단(32)에도 동일하게 적용된다. 또한, 상기 제 1, 2동력전달수단(23, 32)을 풀리로 사용하는 경우라면, 벨트 또는 체인이 연결되는 제 1, 2동력전달수단(23, 32)의 직경을 상이하게 적용하면 되는 것으로, 상기 제 2동력전달수단(32)의 직경을 제 1동력전달수단(23)의 직경보다 상대적으로 작게 하면 제 1동력전달부 재(23)에서 제 2동력전달부재(32)로 전달되는 회전력은 점차 증가될 것이다. )In addition, the first power transmission means 23 and the second power transmission means 32, when the mutual gears are used, by forming a different number of threads between each other, the rotating
다시 말해, 지하수가 회전부재(20)와 부딪히면서 회전부재(20)를 회전시키면, 상기 회전부재(20)의 회전력은 제 1동력전달부재(30a)를 통해 제 1환풍수단(40a)이 회전되도록 하는 것으로, 지하수가 회전부재(20)와 부딪힘으로 인해 발생되는 물방울 내 라돈(Radon) 기체가 회전부재(20)와 함께 동반회전하게 되는 환풍구(41) 측 제 1환풍수단(40a)을 통해 외부로 배출되도록 하는 것이다. In other words, when the ground water hits the rotating
상기 제 1환풍수단(40a)은 선술된 바와 같이, 제 1동력전달부재(30a)의 일단에 형성된 것으로, 본 발명에서는 팬(Fan)을 사용하였지만, 이는 하우징(10) 내 라돈 기체를 외부로 방출할 수 있도록 회전되는 팬과 유사한 환기장치라면 다른것으로도 변경 가능할 것이다.As described above, the first ventilation means 40a is formed at one end of the first
상기 환풍수단은 제 1동력전달부재(30a)의 일단에 형성되고, 이러한 환풍수단은 하우징(10)에 형성된 환풍구(41)에 위치되도록 한다.The ventilation means is formed at one end of the first
또한, 상기 환풍구(41)에는 외부로부터의 이물질과 곤충 또는 비, 우박, 눈 등이 상기 환풍구(41)를 통해 하우징(10) 내로 유입되지 않도록 하기 위해, 상기 환풍구(41) 상단에 '∩'와 같은 반구형태의 커버(42)가 형성되도록 하며, 상기 커버(42)의 내측에는 하단을 향해 '∪'와 같은 역반구형태로 돌출되는 보조부재(43)를 더 구비하여, 상기 환풍수단의 회전으로 인하여 환풍구(41)를 통해 외부로 배출되는 라돈 기체가 보조부재(43)의 라운딩져 있는 외주연을 따라 가이드되면서 원활히 외부로 배출되도록 한다. In addition, in order to prevent foreign substances and insects from the outside and insects, rain, hail, snow, and the like from flowing into the
상기 제 2동력전달부재(30b)는 제 1동력전달부재(30a)와 마찬가지의 구성을 가지고 있으며, 지하수의 낙하력에 의해 무동력으로 회전되는 회전부재(20)의 회전력을 전달받는 것으로, 회전부재(20)의 타단에 위치하되, 상기 회전축(21)과 연결되는 전달축(31)과, 상기 전달축(31)의 일단에 형성되며 전달축이 회전될 수 있도록 상기 제 1동력전달수단(23)과 연결되어 동반회전되는 제 2동력전달수단(32)으로 이루어진다.The second
다시말해, 상기 제 1동력전달부재(30a)는 지하수의 낙하력을 통한 회전부재(20)의 회전력을 이용하여 제 1환풍수단(40a)을 구동시키는 것이라면, 상기 제 2동력전달부재(30b)는 상기 회전부재(20)의 회전력을 발전 시스템(50)으로 전달하여 상기 발전 시스템에서 상기 회전력을 전력(동력)으로 사용할 수 있게 변환하는 것이다.In other words, if the first
상기 발전 시스템(50)은 제 2동력전달부재(30b)로부터 전달받은 회전부재(20)의 회전력을 전력(동력)으로 전환하여 저장하는 곳이며, 후술될 버블러(60) 및 제 2환풍수단(40b)과 전기적으로 연결되어, 상기 버블러(60) 및 제 2환풍수단(40b)이 구동될 수 있도록 전력(동력)을 공급하는 역할을 한다. 또한 후술 될 제 2환풍수단(40b) 부위에 구비되는 위치확인 조명(80) 및 본 발명의 라돈 저감장치 주변 조명시설 모두에 전력을 공급한다.The
상기 버블러(60)는 발전 시스템(50)과 전기적으로 연결되어 상기 발전 시스템(50)으로부터 전력(동력)을 전달받은 후, 상기 전력(동력)을 바탕으로 버블관(61)의 일단에 결합되어 있는 버블관(61)으로 공기를 유입하는 장치이다.The
상기 버블러(60)의 일단에 결합되어 공기가 유입되는 버블관(61)의 타단은 지하수 저장탱크(70)의 내부를 관통하여, 지하수 저장탱크(70) 내 지하수 수중에 위치되도록 한다.The other end of the
이렇게 지하수 수중에 위치된 버블관(61)의 타단 외주연에는 다수의 버블공(62)이 형성되어 있으며, 상기 버블관(61)의 길이방향으로 따라 유입된 공기가 상기 버블공(62)을 통해 외부로 배출되면서, 상기 지하수 저장탱크(70) 내에 기포를 발생시킨다.A plurality of bubble holes 62 are formed at the outer circumference of the other end of the
즉, 상기 지하수 저장탱크(70) 속 지하수 내에서 작고 큰 수많은 기포가 발생되면, 상기 기포들은 수면위로 상승하게 되어 수중의 지하수들을 유동시키게 되고, 기포들은 수면위에서 깨지면서 수면의 지하수들을 공기 중으로 퍼지게 하는 것이다. 이로 인하여, 상기 배출관(13)과 함께, 지하수 저장탱크(70) 내부 상부측 공기 중에 라돈 기체가 잔존될 수 있도록 하는 것이다.That is, when a large number of small and large bubbles are generated in the groundwater in the
상기 지하수 저장탱크(70)는 배출관(13)의 노즐형태 타단이 내입되어, 상기 하우징(10) 내에서 1차적으로 라돈 기체가 제거된 지하수가 저장되는 곳으로, 상기 지하수 저장탱크(70)는 유입관(11)과 이송라인(71)에 의해 상호 연통연결되어, 지하수가 지하수 저장탱크(70)와 하우징(10) 내부를 순환될 수 있도록 한다.The ground
또한, 전술된 바와 같이, 배출관(13) 및 버블러(60)를 통해 지하수 저장탱크(70) 내 공기 중에는 1차적으로 라돈 기체가 제거된 지하수 속 잔여 라돈 기체가 잔존되도록 한다.In addition, as described above, in the air in the
상기 제 2환풍수단(40b)은 제 1환풍수단(40a)과 동일한 구성을 가지는데, 단, 상기 제 1환풍수단(40a)이 하우징(10) 내에 설치되어 하우징(10) 내의 라돈 기체를 외부로 배출시키는 것이라면, 상기 제 2환풍수단(40b)은 지하수 저장탱크(70)에 연통연결된 환풍구(41)에 설치되는 것이다. 제 2환풍수단(40b) 또한 본 발명에서는 팬(Fan)을 사용하였지만, 이는 지하수 저장탱크(70) 내 라돈 기체를 외부로 방출할 수 있도록 회전되는 팬과 유사한 환기장치라면 다른것으로도 변경 가능할 것이다.The second venting means 40b has the same configuration as the first venting means 40a, except that the first venting means 40a is installed in the
또한, 상기 환풍구(41)에는 외부로부터의 이물질과 곤충 또는 비, 우박, 눈 등이 상기 환풍구(41)를 통해 지하수 저장탱크(70) 내로 유입되지 않도록 하기 위해, 상기 환풍구(41) 상단에 '∩'와 같은 반구형태의 커버(42)가 형성되도록 하며, 상기 커버(42)의 내측에는 하단을 향해 '∪'와 같은 역반구형태로 돌출되는 보조부재(43)를 더 구비하여, 상기 제 2환풍수단(40b)의 회전으로 인하여 환풍구(41)를 통해 외부로 배출되는 지하수 저장탱크(70) 내 라돈 기체가 보조부재(43)의 라운딩져 있는 외주연을 따라 가이드되면서 원활히 외부로 배출되도록 한다.In addition, in order to prevent foreign substances and insects from the outside and insects, rain, hail, snow, etc. from being introduced into the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this, The person of ordinary skill in the art to which this invention belongs, Various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.
도 1은 본 발명에 따른 지하수 라돈 저감장치를 나타낸 일실시예의 정면 내부 사시도.1 is a front internal perspective view of an embodiment showing a groundwater radon reduction device according to the present invention.
도 2는 도 1의 평면도.2 is a plan view of FIG.
도 3은 본 발명에 따른 회전부재를 나타낸 일실시예의 사시도.Figure 3 is a perspective view of one embodiment showing a rotating member according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 제 1, 2동력전달수단을 나타낸 일실시예의 사시도.Figure 4 is a perspective view of one embodiment showing the first, second power transmission means according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시><Indication of symbols for main parts of drawing>
10: 하우징 11: 유입관10: housing 11: inlet pipe
12: 제어수단 13: 배출관12: control means 13: discharge pipe
14: 여과망 15: 정화수 채취관14: filter network 15: purified water collection pipe
16: 공기 유입관 17: 지하수 채취관16: air inlet pipe 17: groundwater collection pipe
20: 회전부재 21: 회전축20: rotating member 21: rotating shaft
22: 회전날개 23: 제 1동력전달수단22: rotor blade 23: the first power transmission means
30a: 제 1동력전달부재 30b: 제 2동력전달부재30a: first
31: 전달축 32: 제 2동력전달수단31: transmission shaft 32: second power transmission means
40a: 제 1환풍수단 40b: 제 2환풍수단40a: first vent means 40b: second vent means
41: 환풍구 42: 커버41: vent 42: cover
43: 보조부재 50: 발전 시스템43: auxiliary member 50: power generation system
60: 버블러 61: 버블관60: bubbler 61: bubble tube
62: 버블공 70: 지하수 저장탱크62: bubble ball 70: groundwater storage tank
71: 이송라인71: transfer line
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