KR101151633B1 - 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지하수가 내부에서 낙하되는 하우징과, 낙하되는 지하수를 물방울 형태로 분사시키기 위한 혼합관과, 지하수가 물방울 형태로 분사시 발생되는 라돈 기체를 외부로 배출시키기 위한 제 1환풍수단과, 상기 하우징에서 라돈 기체가 제거된 지하수를 저장하기 위한 지하수 저장탱크와, 상기 지하수 저장탱크 내부에 공기방울을 발생시켜 하우징 내에서 1차적으로 라돈 기체가 제거된 지하수 내 잔여 라돈 기체를 공기 중에 지하수 저장탱크의 수면 위 공기 중에 잔존시키는 버블러와, 상기 지하수 저장탱크 내부의 잔존 라돈 기체를 외부로 배출시키는 제 2환풍수단으로 구성되도록 하되, 구동되는 제 1, 2환풍수단 및 버블러의 구동전원을 외부 전원공급장치를 통해 공급하거나 또는 하우징 내 지하수의 낙하력으로 회전되는 회전부재의 회전력에 의해 동력이 존재하지 않는 곳에서도 무동력으로 제 1환풍수단을 회전시킬 수 있도록 한 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치에 관한 것이다.

라돈, 저감장치, 지하수

Description

대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치{Reduction Apparatus of high Capacity and high content Radon In The Groundwater}

본 발명은 지하수에 존재하는 라돈을 저감시켜 사용할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.

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.

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.

라돈은 무색, 무취, 무미의 불활성 기체로 우라늄(U-238)의 자연붕괴 생성물질 중의 하나이다. 라돈은 반감기가 약 3.8일인 방사성 동위원소의 하나로 방사성 붕괴시 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.

라돈의 측정결과를 발표한 보도자료에 의하면 국내 지하수의 약 10% 정도가 라돈에 의해 오염되었다고 하며, 일부 지역의 지하수에서는 식수로 사용하기에 적합하지 않은 1리터당 수천피코큐리의 라돈이 검출되었다고 한다.

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)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지하수를 하우징 내에 분사시키며 낙하시키거나 또는 회전부재에 의해 낙하되는 지하수를 물방울 형태로 만들어, 지하수 내에 포함되어 있는 라돈이 효과적으로 저감될 수 있도록 하되, 상기 하우징 내에서 발생되는 지하수의 라돈 기체 방출을 하우징 내에 설치된 회전부재의 회전력에 의해 환풍수단을 구동시키거나 또는 별도의 부가 동력없이 낙하되는 지하수의 낙하력만으로 장치를 구동시킬 수 있도록 한 지하수 저감장치를 제공하는데 있다.

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.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 첫 번째 실시예로는 지하수가 내부에 낙하되는 하우징과; 상기 하우징의 상면에 설치되어 지하수가 물방울 형태로 분사되며 내부에 낙하 될 수 있도록 하는 혼합관과; 상기 하우징의 외주연에 지면과 수평을 이루며 연통설치된 복수개의 제 1환풍구에 내설되어, 하우징 내 라돈 기체를 외부로 배출시키기 위해 구동되는 복수개의 제 1환풍수단과; 상기 하우징의 하부에 다수의 배출관으로 연통연결되어, 상기 하우징 내에서 라돈 기체를 배출하고 난 지하수가 저장되는 지하수 저장탱크와; 상기 지하수 저장 탱크에 연통설치된 제 2환풍구에 내설되어, 상기 지하수 저장탱크 내 라돈 기체를 외부로 배출시키기 위한 제 2환풍수단과; 상기 제 1, 2환풍수단이 구동될 수 있도록 전원을 공급하는 외부 전원공급장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 두 번째 실시예로는 지하수가 내부에 낙하되는 하우징과; 상기 하우징의 상면에 설치되어 지하수가 물방울 형태로 분사되며 내부에 낙하될 수 있도록 하는 혼합관과; 상기 하우징에 내설되며, 지하수의 낙하력에 의해 회전되어 지하수를 물방울형태로 만드는 회전부재와; 상기 하우징의 내주연에서 회전부재 상부측으로 연장형성되어, 회전부재에서 튕겨나온 물방울을 회전부재로 돌려보내는 되튐판과; 상기 하우징의 외주연에 지면과 수평을 이루며 연통설치된 복수개의 제 1환풍구에 내설되되, 상기 회전부재의 양단과 동력전달수단에 의해 동력전달가능하게 연결되어, 상기 회전부재의 회전력에 의해 하우징 내 라돈 기체를 외부로 배출시키는 복수개의 제 1환풍수단과; 상기 하우징의 하부에 다수의 배출관으로 연통연결되어, 상기 하우징 내에서 라돈 기체를 배출하고 난 지하수가 저장되는 지하수 저장탱크와; 상기 지하수 저장탱크에 연통설치된 제 2환풍구에 내설되어, 상기 지하수 저장탱크 내 라돈 기체를 외부로 배출시키기 위한 제 2환풍수단과; 상기 제 2환풍수단이 구동될 수 있도록 전원을 공급하는 외부 전원공급장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 혼합관은 상기 하우징에 일단이 내설되며, 내부 길이방향으로 이동홀이 천공형성되되, 상기 이동홀은 상, 하단 양측에서 중단부를 향해 직경이 점 차 감소하는 형태를 가지며, 상기 하우징의 외부에 돌출되는 타단의 외주연에는 이동홀과 연통되는 흡입공이 천공형성되되, 상기 흡입공에는 역류방지수단이 내부에 설치된 공기 유입관이 연통연결되는 메인부와; 상기 메인부의 타단 내부에 대응되며 나사체결되고, 상기 이동홀과 연통되는 공급홀을 길이방향을 향해 직경이 점차 감소되는 형태로 내부에 천공형성함으로써, 상기 공급홀을 통해 유입되는 지하수는 지하수 유입압력에 의해 상기 흡입공으로부터 공기를 흡입하며 상기 하우징 내에 분사되도록 하는 체결부; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지하수 저장탱크에는 상기 외부 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 구동되는 버블러와; 상기 버블러로부터 유입되는 공기로 지하수 저장탱크의 지하수 내에 기포를 발생시키기 위해, 일단부는 버블러와 연결되고, 외주연에 다수의 버블공이 천공형성되는 타단은 상기 지하수 저장탱크의 내부 저면에서부터 상부를 향해 직경이 점차 좁아지는 다수의 원을 그리며 배치되도록 하여, 상기 하우징 내에서 정화되지 않고 지하수 저장탱크에 유입된 지하수의 라돈 기체를 상기 지하수 저장탱크의 수면 위 공기 중에 잔존시키는 버블관; 이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 복수개의 제 1환풍수단 및 제 2환풍수단 전단에, 착탈가능한 챠콜 필터를 설치하여, 고함량 라돈 기체가 상기 챠콜 필터를 통해 일정수준 우선 여과된 후, 상기 제 1환풍수단 또는 제 2환풍수단에 의해 외부로 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

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.

또한, 사용자의 실시예에 따라, 별도의 전원공급장치를 구비하여 라돈저감장치의 환풍수단을 구동시켜 지하수 내 라돈을 외부로 방출시키거나 또는 대부분의 마을상수도 탱크가 마을의 높은 산에 위치하여 전기설비가 없다는 점을 감안할 시, 지하수의 낙하력을 이용하여 환풍수단을 구동시킴으로써, 전기가 필요없이도 매우 효과적으로 지하수 중 라돈을 저감시킬 수 있도록 함으로서, 이 물을 사용하는 마을 주민의 건강을 보호하며 별도의 비용이 수반되지 않는 효과가 있다.

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 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.

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.

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.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치를 상세히 설명하도록 한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치는 하우징(10), 혼합관(20), 회전부재(30), 되튐판(40), 제 1환풍수단(50), 지하수 저장탱크(60), 제 2환풍수단(70), 외부 전원공급장치(80), 버블러(Bubbler, 90)를 포함한다.

상기 하우징(10)은 내부가 비어 있도록 하고, 상단부에는 유입구(11)를 천공형성되도록 하고, 하단부에는 다수의 배출구(12)가 천공형성되도록 하며, 상기 유입구(11)는 후술 될 혼합관(20)이 연통결합되고, 상기 혼합관(20)은 지하 속에서부터 별도의 펌프(미도시)를 이용해 퍼올린 지하수를 이송시키는 이송라인(62)의 일단과 연통 연결되어 하우징(10) 내부로 지하수가 공급될 수 있도록 한다.

본 발명에서는 상기와 같은 하우징(10)을 지하수가 저장되어 있는 지하수 저장탱크(60) 상단에 설치하였지만, 이는 지하수 저장탱크(60), 유입구(11), 하우징(10), 배출구(12) 순으로 지하수가 순환될 수 있다면 그 위치는 사용자의 선택에 의해 다양하게 변경가능할 것이다.

더불어, 상기 하우징(10)의 외주연에는 지면과 수평을 이루며 하우징(10)의 내부와 연통되는 복수개의 제 1환풍구(13)가 결합되도록 한다. (물론, 사용자의 실시예에 따라서 상기 제 1환풍구(13)의 개수는 다양하게 변경 가능할 것이다.) 상기 제 1환풍구(13)를 지면과 수평을 이루며 설치하는 것은 외부로부터의 이물질과 곤충 또는 비, 우박, 눈 등이 상기 제 1환풍구(13)를 통해 유입되지 않도록 하기 위함이다.

상기 제 1환풍구(13)의 일단은 하우징(10)의 외주연에 연통연결되고, 개구된 타단은 사용자의 실시예에 따라 지면과 수평을 이루도록 하거나 또는 지면을 향해 절곡되도록 할 수도 있을 것이다.

상기 혼합관(20)은 유입구(11)에 연통설치되는 것으로, 더욱 자세히 설명하 면, 일단은 유입구(11)에 내설되고 타단은 상기 하우징(10) 외부로 돌출되는 메인부(25)와, 상기 메인부(25)의 타단 즉, 상기 하우징(10) 외부로 돌출된 메인부(25)에 결합되는 체결부(27)로 이루어진다.

상기 메인부(25)는 일단이 하우징(10)에 내설되고, 타단은 외부로 돌출되도록, 상기 하우징(10)의 유입구(11)에 직립고정설치되고, 내부에는 길이방향으로 향해 이동홀(21)이 천공형성되도록 하되, 상기 이동홀(21)의 상단 및 하단은 중단부(M)를 향할수록 직경이 점차 줄어드는 형태를 가지도록 한다. 즉, 이동홀(21)은 상단에서 중단부(M)를 향할수록 직경이 점차 줄어들며 하우징(10)의 외부에 돌출되는 제 1홀(22)과, 상기 제 1홀(22)과 연통되며 이동홀(21)의 중단부(M)에서 하단부를 향할수록 직경이 점차 증가되어 하우징(10)의 내부에 위치되는 제 2홀(23)로 이루어진다. 또한, 상기 제 1홀(22)의 외주연에는 흡입공(24)을 천공형성하여, 상기 흡입공(24)을 통해 공기가 제 1, 2홀(22, 23)을 거쳐 하우징(10)으로 유입될 수 있도록 한다. (상기 흡입공(24)에는 외부의 공기가 유입될 수 있도록 별도의 공기 유입관(120)을 연통연결하되, 상기 공기 유입관(120) 내에는 하우징(10) 내부의 공기가 역류하지 못하도록, 상기 공기를 하우징(10) 내부로만 흡입하는 역류방지수단(121)이 설치되도록 한다. 상기 역류방지수단(121)으로는 사용자에 선택에 의해 역류방지밸브 또는 역류방지막 등 다양한 장치가 사용될 수 있을 것이다. 또한, 상기 유입관에는 유량계를 설치하여 상기 공기 유입관을 통해 유동되는 공기의 양을 외부에서 확인할 수 있도록 한다.)

상기 체결부(27)는 일단부가 상기 이동홀(21)의 제 1홀(22)에 대응되며 내입 되어 나사체결될 수 있도록, 일단을 향해 직경이 점차 감소되도록 하되, 상기 체결부(27)의 내부에는 타단부에서 일단부측으로 길이방향을 향해 직경이 점차 줄어드는 공급홀(26)이 천공형성되도록 한다. 즉, 상기 공급홀(26)의 메인부(25)의 내부에서 이동홀(21)과 연통되는 형태를 가지게 된다.

즉, 상기 체결부(27)의 타단에는 펌프를 이용해 지하 속에서 퍼올린 지하수를 유동시키는 이송라인(62)의 일단이 연통연결되어, 땅 속의 지하수가 공급되도록 하되, 공급된 지하수는 직경이 점차 감소하는 공급홀(26)을 통해 압력이 점차 증가하면서 유동하게 되고, 유동 압력이 증가된 지하수는 메인부(25) 내에서 직경이 점차 커지는 제 2홀(23)을 통해 하우징 내부에 고압으로 분사되게 된다.

상기와 같이, 공급홀(26)에서부터 메인부(25)의 제 2홀(23)을 통해 고압으로 분사되는 지하수의 유입압력에 의해, 상기 흡입공(24)으로부터 공기가 제 1홀(22)로 빨려들어와, 상기 지하수와 함께 공기가 제 2홀(23)을 통해 하우징(10) 내부로 유입된다.

(물론, 상기의 흡입공(24)을 통한 공기의 유입을 위해, 상기 제 1홀(22)에 나사체결되는 체결부(27)는 상기 메인부(25)에서 흡입공(24)이 천공형성된 상단부 일정부위(T)에서만, 상기 혼합관(20)과 메인부(25)가 나사체결되어야 할 것이며, 길이방향으로 직경이 점차 줄어드는 체결부(27)의 일단은 제 1홀(22)에 내입되어 있는 상태로만 있어야 할 것이다. 더불어, 상기 제 1홀(22)에 내입되어 있는 체결부(27)의 일단 외주연과 제 1홀(22)의 내주연 사이에는 간극(間隙, D)이 형성되도록 하여, 상기 간극(D)을 통해 흡입공(24)으로 유입된 공기가 지하수와 함께 제 2 홀(23)을 거쳐 하우징(10) 내로 유입되도록 유동로(R)를 형성해야만 할 것이다. )

다시 말해, 상기 하우징(10)으로 유입되는 지하수는 상기 혼합관(20)을 통해 고압으로 분사되어, 상기 하우징(10) 내에서 물방울 형태로 낙하되게 되며, 이때 하우징(10) 내 공기중으로 방출된 라돈 기체는 후술 될 복수개의 제 1환풍수단(50)을 통해 외부로 배출된다.

상기 제 1환풍수단(50)은 제 1환풍구(13)에 내설되는 것으로, 본 발명에서는 환풍기 또는 팬이 사용되었으며(이는 후술 될 제 2환풍수단(70)에도 동일하게 적용된다.), 상기 혼합관(20)에 의해 물방울 형태로 분사되어 낙하되는 지하수 내 라돈 기체를, 상기 하우징(10)의 외부로 배출하기 위해 회전 구동된다.

또한, 본 발명은 고함량 및 대용량의 지하수 라돈을 저감장치이기에, 상기 제 1환풍수단(50)의 전단에는 제 1환풍구(13) 내에서 착탈가능한 차콜 필터(52)를 설치함으로써, 상기 하우징(10) 내 라돈 기체가 제 1환풍수단(50)을 통해 외부로 배출되기 전, 상기 챠콜 필터(Charcoal Filter)(52)에 의해 고함량의 라돈 기체가 일정수준 우선 여과되도록 한다.

상기 지하수 저장탱크(60)는 하우징(10)의 하단에 설치되는 것으로, 상기 하우징(10)과는 다수개의 배출관(100)에 의해 연통되도록 한다.

상기 다수개의 배출관(100)의 일단은 하우징(10)의 다수 배출구(12)에 연통되어 일정길이가 상기 하우징(10)의 내부에 돌출되도록 하고, (그 이유는, 상기 혼 합관(20)을 통해 유입된 지하수 내 라돈 기체가 하우징(10) 내에서 제거되어 상기 배출관(100)을 통해 곧바로 지하수 저장탱크(60)로 유입되지 않고, 일정시간동안 하우징(10) 내에서 저장되도록 하기 위함이다. 다시 말해, 배출관(100)의 일단이 하우징(10)의 저면과 동일평면상을 이루며 결합되어 있으면, 상기 하우징(10)의 저면에 낙하되는 지하수는 곧바로 배출관(100)을 통해 지하수 저장탱크(60)로 배출되겠지만, 상기 배출관(100)의 하우징(10)의 내부에서 소정간격 돌출되어 있는 형태이기에, 상기 배출관(100)을 통해 배출되기 위해선 상기 하우징(10) 내 배출관(100)의 돌출높이만큼 하우징(10) 내에 지하수가 채워지지 않음 안되기 때문이다. 지하수가 혼합관(20)에 의해 물방울 형태로 만들어지고, 배출관(100)의 돌출길이만큼 하우징(10) 내에 지하수가 소정시간 저장되어 있다가 배출됨으로 인해, 배출관(100)에 의해 발생된 물방울 내 라돈 기체 방출의 시간적 여유를 주는 것이다.) 상기 다수개의 배출관(100) 타단은 단부가 점차 직경이 줄어드는 형태를 가지도록 하여 지하수 저장탱크(60)에 내설되도록 한다.

즉, 상기 하우징(10) 내부에서 라돈 기체가 1차적으로 제거된 지하수는 하우징(10) 저면에 저장되되, 일정높이가 차오르면, 상기 하우징(10) 내에 일정길이 돌출되어 내설된 배출관(100)을 통해 지하수 저장탱크(60)로 낙하되되, 낙하시, 상기 배출관(100)의 타단 형상이 직경이 점차 줄어듦으로 인해 상기 하우징(10) 내에서 라돈 기체가 1차적으로 제거되어 상기 지하수 저장탱크(60)로 배출되는 정화수가, 정화수 내에 아직까지 잔존되어 있는 라돈 기체를 외부로 방출시키기 위해 물방울 형태로 분사되도록 한 것이다.

(더불어, 사용자의 실시예에 따라서, 상기 하우징(10) 내에 돌출되어 있는 배출관(100)의 일단에는 여과망(미도시)이 형성되도록 하여, 지하수에 존재하는 암석가루 등의 이물질이 여과되어 지하수 저장탱크(60)에 배출되도록 한다. (상기 여과망은 스테인레스 스틸(Stainless Steel)의 재질을 사용하였지만, 이는 사용자에 의해 다양하게 변경적용가능할 것이다.) )

상기 버블러(90)는 지하수 저장탱크(60)의 상면에 설치되는 것으로, 지하수 저장탱크(60)의 상면에 위치되는 외부 전원공급장치(80)(사용자의 실시예에 따라서는 외부 전원공급장치(80)의 설침 위치가 변경될 수 있음은 당연하다.)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급받아 버블러(90)의 일단에 결합되어 있는 버블관(91)으로 공기를 유입하는 장치이다.

즉, 상기 버블러(90)를 통해 공기가 생성되면, 생성된 공기는 버블관(91)을 통해 유동하게 되는데, 이러한 버블관(91)은 상기 지하수 저장탱크(60)의 저면을 향해 직립으로 내입된 후, 상기 지하수 저장탱크(60)의 수중 저면에서부터 상부를 향해 다수번 원을 그리며 수중에 배치되도록 하되, 상기 버블관(91)이 그리는 다수번의 원은 사용자의 실시예에 따라 직경이 점차 줄어들도록, 또는 직경이 점차 증가하도록 하는 등 다양하게 실시할 수 있음이며, 상기 버블관(91)이 형성하는 원의 직경은 상기 지하수 저장탱크(60)의 직경에 따라 다양하게 변경가능할 것이다.

상기와 같이 다수번 원을 그리며 지하수 저장탱크(60)의 수중에 배치되는 버블관(91)의 외주연에는 다수의 버블공(92)을 천공형성하여, 상기 버블러(90)를 통 해 유입된 공기가 유입된 공기가 상기 버블공(92)을 통해 외부로 배출되면서, 상기 지하수 저장탱크(60) 내에 기포를 발생시킨다.

즉, 상기 지하수 저장탱크(60) 속 지하수 내에서 작고 큰 수많은 기포가 발생되면, 상기 기포들은 수면 위로 상승하게 되어 수중의 지하수들을 유동시키게 되고, 기포들은 수면위에서 깨지면서 수면의 지하수들을 공기 중으로 퍼지게 하는 것이다. 이로 인하여, 상기 배출관(100)과 함께, 지하수 저장탱크(60) 내부 상부측 공기 중에 라돈 기체가 잔존될 수 있도록 하는 것이다.

상기 제 2환풍수단(70)은 지하수 저장탱크(60)에 직립으로 연통설치된 제 2환풍구(61) 내에 설치되는 것으로, 상기 버블러(90) 및 배출관(100)의 사용으로 인해 지하수 저장탱크(60) 내부 상부측 공기 중에 잔존된 라돈 기체를 하우징(10)의 제 1환풍수단(50)에 이어 2차적으로 외부로 배출하기 위한 것이다.

물론, 상기 제 2환풍수단(70)의 전단에는 제 1환풍수단(50)과 마찬가지로, 제 2환풍구(61)에서 착탈가능토록 차콜 필터(52)를 설치함으로써, 상기 지하수 저장탱크(60) 내 라돈 기체가 제 2환풍수단(70)을 통해 외부로 배출되기 전, 상기 챠콜 필터(52)에 의해 고함량의 라돈 기체가 일정수준 우선 여과되도록 하는 것이다.

또한, 상기 제 2환풍구(61)는 지하수 저장탱크(60)의 상부에 직립되어 연통설치되는 것이기에, 외부로부터의 이물질과 곤충 또는 비, 우박, 눈 등이 상기 제 2환풍구(61)를 통해 지하수 저장탱크(60) 내로 유입되지 않도록 하기 위해, 상기 제 2환풍구(61) 최상단에 '∩'와 같은 반구형태의 커버(62)가 형성되도록 한다.

상기 외부 전원공급장치(80)는 전술된 바와 같이, 버블러(90) 및 제 2환풍수단(70)과 전기적으로 연결되어, 상기 버블러(90) 및 제 2환풍수단(70)이 구동될 수 있는 전원을 공급한다.

본 발명에 따른 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치는 하우징(10) 내부의 라돈 기체를 외부로 배출 시, 별도의 외부 전원공급장치(80)를 통해 전원을 공급받아 하우징(10) 내부의 라돈 기체를 외부로 배출시키는 것(실시예 1), 별도의 외부 전원공급장치(80)를 사용하지 않고 낙하되는 지하수의 낙하력을 사용하는 것(실시예 2), 상기 2가지로 사용자에 따라 선택되어 시행될 수 있는데,

실시예 1로는 전술된 바와 같은 구성요소를 모두 갖추되, 상기 버블러(90) 및 제 2환풍수단(70)에만 전원을 공급하는 외부 전원공급장치(80)를 상기 복수개의 제 1환풍수단(50)과도 전기적으로 연결시키는 것이다.

이로 인해, 상기 복수개의 제 1환풍수단(50)은 상기 외부 전원공급장치(80)에 의해 구동회전되어 상기 하우징(10) 내부의 라돈 기체를 외부로 배출시키는 것이다. 상기와 같은 외부 전원공급장치를 통해 전원을 공급받아 큰 회전력으로 구동되도록 함으로써, 상기 하우징 내부의 공기 및 라돈 기체를 외부로 더 많이 배출될 수 있도록 한 것인데, 상기와 같이 외부 전원공급장치를 통해 큰 동력으로 구동되는 복수개의 제 1환풍수단에 의해 상기 하우징 내에는 음압이 발생되어 물방울속에 있는 라돈 기체가 더 효율적으로 하우징 내로 배출될 수 있도록 한 것이다.

실시예 2로는 상기와 같은 외부 전원공급장치(80)를 제 1환풍수단(50)의 전원공급으로 사용하지 않고, 상기 하우징(10) 내부에 낙하되는 지하수의 낙하력으로 상기 복수개의 제 1환풍수단(50)을 회전구동시키는 것으로,

이를 위해, 전술된 구성에, 회전부재(30)가 더 구비된다.

상기 회전부재(30)는 하우징(10)의 내부에서 지면과 수평을 이루며 설치되는 것으로, 상기 혼합관(20)의 하단측에 위치시켜 상기 혼합관(20)을 통해 분사되어 낙하되는 지하수의 낙하력에 의해 회전되도록 한다.

즉, 상기 지하수의 낙하력에 회전부재(30)가 회전하되, 혼합관(20)의 분사를 통한 지하수의 물방울 형성과 함께, 회전부재(30)가 회전하면서 지하수와 부딪침으로 인하여 물방울이 발생하게 되고, 이때 하우징(10) 내 공기중으로 라돈 기체가 방출되는 것이다. (상기와 같은 회전부재(30)가 구비될 시, 상기 하우징(10) 내주연에는 상기 회전부재(30)의 상측을 향해 연장형성되는 되튐판(40)을 형성하여, 상기 회전부재(30)에서 튕겨나온 지하수의 물방울을 되튀겨 상기 복수개의 제 1환풍구(13)로 물방울이 이동되지 않도록 함과 동시에, 다시 회전부재(30)로 물방울을 튕겨보내, 회전하는 회전부재(30)와 다시 부딪히며 다시 물방울이 발생되도록 함으로써 라돈 기체 방출 효율을 증대시키도록 한다. 물론, 이러한 상기 되튐판(40)에는 하우징(10) 내 라돈 기체가 회전되는 복수개의 제 1환풍수단(50)에 의해 제 1환풍구(13)로 이동할 수 있도록 다수의 라돈기체 유동공(41)이 천공형성되도록 한다.

상기 회전부재(30)는 하우징(10)의 외부로 양단이 돌출되는 회전축(31)과, 상기 회전축(31)의 외주연에서 사방으로 돌출되는 다수개의 회전날개(32)로 이루어지며, 이러한 상기 회전날개(32)의 양측에는 다양한 동력전달수단에 의해 복수개의 제 1환풍수단(50)의 축과 동력전달가능하게 연결되어 상기 회전부재(30)의 회전력을 통해 상기 복수개의 제 1환풍수단(50)이 회전될 수 있도록 한다. 상기 회전날개(32)는 사용자의 실시예에 따라 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(32)의 절곡 횟수는 사용자의 선택에 의해 다양하게 변경가능함은 당연하다. (이때, 지하수가 상기 회전날개(32)와 부딪혀 회전부재(30)를 회전시킬 수 있도록 하기 위해서는 상기 하우징(10)에 일단이 내입된 혼합관(20)의 위치가 회전축(31)이 아닌 회전날개(32)의 상부에 대응되어 위치되도록 해야 할 것이다.)

상기 동력전달수단이라 함은. 회전부재(30)의 회전력을 상기 제 1환풍수단(50)에 동력전달가능하게 연결할 수 있는 구성이라면, 사용자의 실시예에 따라 다양한 형태로 실시될 수 있음인데, 다양한 형태 중 일실시예를 설명하면,

상기 하우징(10)의 외부로 돌출된 회전축(31) 양단 및 제 1환풍수단(50)의 환풍수단축(51)에 벨트 풀리(Pulley)(110)를 형성하고, 회전축(31)과 환풍수단축(51)에 형성된 벨트 풀리(110)를 벨트(111)로 연결하여, 상기 회전부재(30)의 회전력이 제 1환풍수단(50)으로 전달될 수 있도록 하면 되는 것이다. 물론 사용자의 실시예에 따라서는 상기 벨트(111) 및 벨트 풀리(110)에 의한 동력전달 외에, 체인과 체인풀리를 이용한 방법 및 다양한 방법이 사용될 수 있을 것이다.

더불어, 전술된 바와 같이, 본 발명은 버블러(90) 및 제 2환풍수단(70)의 전원으로는 외부 전원공급장치(80)를 이용하고, 하우징(10) 내 라돈 기체를 외부로 배출하기 위한 복수개의 제 1환풍수단(50)의 전원으로는, 지하수의 낙하력을 이용함으로써 외부전원을 필요치 않는 회전날개(32)를 이용하거나 또는 외부 전원공급장치(80)의 전원을 사용하였다.

하지만, 사용자의 실시예에 따라서는, 복수개의 제 1환풍수단(50) 중 하나는 회전날개(32)의 회전축(31)과 동력전달수단에 의해 동력전달가능하게 연결하여 별도의 전원공급 없이 사용하고, 나머지 제 1환풍수단(50)은 외부 전원공급장치(80)와 전기적으로 연결하여 전원을 공급받아 사용하는 등 복합적으로 사용할 수도 있음이다.

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.

도 1은 본 발명에 따른 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치를 나타낸 첫번째 실시예의 내부 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치를 나타낸 두번째 실시예의 내부 정면도.

도 3은 본 발명에 따른 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치를 나타낸 세번째 실시예의 내부 정면도.

도 4는 본 발명에 따른 혼합관을 나타낸 일실시예의 단면 사시도.

도 5는 본 발명에 따른 회전부재를 나타낸 일실시예의 사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시>

10: 하우징 11: 유입구

12: 배출구 13: 제 1환풍구

20: 혼합관 21: 이동홀

22: 제 1홀 23: 제 2홀

24: 흡입공 25: 메인부

26: 공급홀 27: 체결부

30: 회전부재 31: 회전축

32: 회전날개 40: 되튐판

41: 라돈기체 유동공 50: 제 1환풍수단

51: 환풍수단축 52: 챠콜 필터

60: 지하수 저장탱크 61: 제 2환풍구

62: 커버 62: 이송라인

70: 제 2환풍수단 80: 외부 전원공급장치

90: 버블러 91: 버블관

92: 버블공 100: 배출관

110: 벨트 풀리 111: 벨트

120: 공기 유입관 121: 역류방지수단

Claims (5)

1. 지하수가 내부에 낙하되는 하우징(10)과;

   상기 하우징(10)의 상면에 설치되어 지하수가 물방울 형태로 분사되며 내부에 낙하 될 수 있도록 하는 혼합관(20)과;

   상기 하우징(10)에 내설되며, 지하수의 낙하력에 의해 회전되어 지하수를 물방울형태로 만드는 회전부재(30)와;

   상기 하우징(10)의 내주연에서 회전부재(30) 상부측으로 연장형성되어, 회전부재(30)에서 튕겨나온 지하수의 물방울을 되튀겨 하우징(10)에 형성되는 복수개의 제 1환풍구(13)로 물방울이 이동되지 않도록 함과 동시에, 다시 회전부재(30)로 물방울을 튕겨보내, 회전하는 회전부재(30)와 다시 부딪히며 다시 물방울이 발생되도록 함으로써 라돈 기체 방출 효율을 증대시키는 되튐판(40)과;

   상기 하우징(10)의 외주연에 지면과 수평을 이루며 연통설치되어 외부로부터의 이물질이 유입되지 않도록 하며, 개구된 타단은 지면과 수평을 이루거나 지면을 향해 절곡되도록 형성되는 복수개의 제 1환풍구(13)에 내설되되, 상기 회전부재(30)의 양단과 동력전달수단에 의해 동력전달가능하게 연결되어, 상기 회전부재(30)의 회전력에 의해 하우징(10) 내 라돈 기체를 외부로 배출시키는 복수개의 제 1환풍수단(50)과;

   상기 하우징(10)의 하부에 다수의 배출관(100)으로 연통연결되어, 상기 하우징(10) 내에서 라돈 기체를 배출하고 난 지하수가 저장되는 지하수 저장탱크(60)와;

   상기 지하수 저장탱크(60)에 연통설치된 제 2환풍구(61)에 내설되어, 상기 지하수 저장탱크(60) 내 라돈 기체를 외부로 배출시키기 위한 제 2환풍수단(70)과;

   상기 제 2환풍수단(70)이 구동될 수 있도록 전원을 공급하는 외부 전원공급장치(80); 를 포함하여 구성되며,

   상기 되튐판(40)은 하우징(10) 내 라돈 기체가 회전되는 복수개의 제 1환풍수단(50)에 의해 제 1환풍구(13)로 이동할 수 있도록 다수의 라돈기체 유동공(41)이 천공형성되고,

   상기 혼합관(20)은 상기 하우징(10)에 일단이 내설되며, 내부 길이방향으로 이동홀(21)이 천공형성되되, 상기 이동홀(21)은 상, 하단 양측에서 중단부(M)를 향해 직경이 점차 감소하는 형태를 가지며, 상기 하우징(10)의 외부에 돌출되는 타단의 외주연에는 이동홀(21)과 연통되는 흡입공(24)이 천공형성되되, 상기 흡입공(24)에는 역류방지밸브 또는 역류방지막이 사용되는 역류방지수단(121)이 내부에 설치되어 하우징(10) 내부의 공기가 역류하지 못하도록 하며, 유량계가 설치되어 유동되는 공기의 양을 외부에서 확인할 수 있도록 하는 공기 유입관(120)이 연통연결되는 메인부(25)와; 상기 메인부(25)의 타단 내부에 대응되며 나사체결되고, 상기 이동홀(21)과 연통되는 공급홀(26)을 길이방향을 향해 직경이 점차 감소되는 형태로 내부에 천공형성함으로써, 상기 공급홀(26)을 통해 유입되는 지하수는 지하수 유입압력에 의해 상기 흡입공(24)으로부터 공기를 흡입하며 상기 하우징(10) 내에 분사되도록 하는 체결부(27);로 구성되며,

   상기 지하수 저장탱크(60)에는 상기 외부 전원공급장치(80)로부터 전원을 공급받아 구동되는 버블러(90)와; 상기 버블러(90)로부터 유입되는 공기로 지하수 저장탱크(60)의 지하수 내에 기포를 발생시키기 위해, 일단부는 버블러(90)와 연결되고, 외주연에 다수의 버블공(92)이 천공형성되며, 상기 지하수 저장탱크(60)의 저면을 향해 직립으로 내입된 후, 상기 지하수 저장탱크(60)의 수중 저면에서부터 상부를 향해 다수번 원을 그리며 수중에 배치되도록 하되, 다수번의 원은 직경이 점차 줄어들도록, 또는 직경이 점차 증가하도록 그리며 배치되도록 하여, 상기 하우징(10) 내에서 정화되지 않고 지하수 저장탱크(60)에 유입된 지하수의 라돈 기체를 상기 지하수 저장탱크(60)의 수면 위 공기 중에 잔존시키는 버블관(91);이 더 구비되며,

   상기 복수개의 제 1환풍수단(50) 및 제 2환풍수단(70) 전단에, 착탈가능한 챠콜 필터(52)를 설치하여, 고함량 라돈 기체가 상기 챠콜 필터(52)를 통해 일정수준 우선 여과된 후, 상기 제 1환풍수단(50) 또는 제 2환풍수단(70)에 의해 외부로 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 대용량 및 고함량 지하수 라돈 저감장치.
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