KR101176402B1 - Separation apparatus of fresh water having porous member - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치는 반응챔버로부터 기화된 증기를 유입시키는 증기 이송관과, 일측에 증기 이송관이 연통되는 담수분리조와, 담수분리조 내부에 배치되어, 증기 이송관으로부터 이송된 증기로부터 수분을 흡수하는 복수 개의 다공성 부재와, 담수분리조의 일측에 설치되어, 다공성 부재에 흡수된 수분이 분리되도록 다공성 부재의 동작을 제어하는 구동부와, 담수분리조의 하부에 설치되어 분리된 담수를 담수저장조로 이송시키는 담수 이송관으로 이루어진다.
본 발명에 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치는 반응챔버 내에 다공성 부재를 설치하여 탈염화된 증기의 수분을 흡수한 뒤 다공성 부재에서 분리할 수 있도록 하여, 응축기를 사용하지 않고 담수를 얻을 수 있어 담수화 공정에서 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.
담수분리조, 담수저장조, 담수화, 탈염화, 다공성 부재
Desalination apparatus equipped with a porous member according to the present invention is a steam transfer pipe for introducing vaporized vapor from the reaction chamber, a fresh water separation tank in which the steam transfer pipe is connected to one side, and disposed in the fresh water separation tank, steam transfer pipe A plurality of porous members absorbing moisture from the steam transferred from the water, a driving unit installed at one side of the freshwater separation tank, and controlling the operation of the porous member to separate the water absorbed by the porous member, and installed and separated from the lower portion of the freshwater separation tank. It consists of a fresh water transfer pipe for transferring the fresh water to the fresh water storage tank.
Desalination apparatus equipped with a porous member in the present invention by installing a porous member in the reaction chamber to absorb the moisture of the desalted steam and to be separated from the porous member, desalination can be obtained without using a condenser There is an effect to reduce the energy consumed in the process.
Desalination tank, desalination tank, desalination, desalination, porous member
Description
본 발명의 해수담수화 장치에 관한 분야이다. 구체적으로 해수를 증발시켜 탈염하는 해수담수화 장치에 사용되는 담수분리 장치에 관한 분야이다 The present invention relates to the seawater desalination apparatus. Specifically, the present invention relates to a desalination apparatus used for desalination by evaporating seawater.
해수를 담수화하는 방법 중 증발법은 해수에 직접 열을 가하여 해수를 증발시키거나, 해수를 무화시킨 뒤 열을 가하여 증발시키고, 증발된 해수를 응축시켜 담수를 생성하게 된다. Among the methods of desalination of seawater, the evaporation method directly applies heat to seawater to evaporate the seawater, or atomizes the seawater and then evaporates by applying heat to condense the evaporated seawater to generate fresh water.
이러한 증발된 해수의 응축과정은 일반적으로 열교환기를 이용하여 이루어지므로 담수화 과정에서 많은 에너지를 소모하는 문제가 있었다. Since the condensation of the evaporated seawater is generally performed using a heat exchanger, there is a problem in that a lot of energy is consumed in the desalination process.
본 발명에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다. Desalination apparatus equipped with a porous member according to the present invention aims to solve the following problems.
첫째, 탈염화된 증기를 다공성 부재를 이용하여 흡수하여 담수화함으로써 담수화 공정에서 소모되는 에너지를 줄일 수 있도록 하고자 한다. First, it is intended to reduce the energy consumed in the desalination process by desalination by absorbing desalted steam using a porous member.
둘째, 다공성 부재와 탈염화된 증기가가 접할 수 있는 면적을 증가시켜, 담수화 장치 전체의 효율을 증가시키고자 한다. Second, it is intended to increase the efficiency of the entire desalination apparatus by increasing the area where the porous member and the desalted steam can contact.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The solution to the problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치는 반응챔버로부터 기화된 증기를 유입시키는 증기 이송관과, 일측에 증기 이송관이 연통되는 담수분리조와, 담수분리조 내부에 배치되어, 증기 이송관으로부터 이송된 증기로부터 수분을 흡수하는 복수 개의 다공성 부재와, 담수분리조의 일측에 설치되어, 다공성 부재에 흡수된 수분이 분리되도록 다공성 부재의 동작을 제어하는 구동부와, 담수분리조의 하부에 설치되어 분리된 담수를 담수저장조로 이송시키는 담수 이송관으로 이루어진다. Desalination apparatus equipped with a porous member according to the present invention is a steam transfer pipe for introducing vaporized vapor from the reaction chamber, a fresh water separation tank in which the steam transfer pipe is connected to one side, and disposed in the fresh water separation tank, steam transfer pipe A plurality of porous members absorbing moisture from the steam transferred from the water, a driving unit installed at one side of the freshwater separation tank, and controlling the operation of the porous member to separate the water absorbed by the porous member, and installed and separated from the lower portion of the freshwater separation tank. It consists of a fresh water transfer pipe for transferring the fresh water to the fresh water storage tank.
여기서, 다공성 부재는 담수분리조와 일체로 연결되어, 구동부가 담수분리조를 회전시키면, 다공성 부재도 함께 회전되는 것이 바람직하다. Here, the porous member is integrally connected with the freshwater separation tank, and when the driving unit rotates the freshwater separation tank, the porous member is also preferably rotated together.
또한, 다공성 부재는 담수분리조와 일체로 연결되어, 구동부가 담수분리조를 진동시키면, 다공성 부재도 함께 진동되는 것이 바람직하다.In addition, the porous member is integrally connected with the freshwater separation tank, and if the driving unit vibrates the freshwater separation tank, the porous member is also vibrated together.
또한, 다공성 부재의 단부는 지지판에 결합되고, 지지판과 구동부는 일체로 연결되어, 구동부가 지지판을 회전시키면, 지지판에 결합된 다공성 부재가 회전되는 것이 바람직하다.In addition, the end of the porous member is coupled to the support plate, the support plate and the drive unit is integrally connected, when the drive unit rotates the support plate, it is preferable that the porous member coupled to the support plate is rotated.
또한, 다공성 부재의 단부는 지지판에 결합되고, 지지판과 구동부는 일체로 연결되어, 구동부가 지지판을 진동시키면, 지지판에 결합된 다공성 부재가 진동되는 것이 바람직하다.In addition, the end of the porous member is coupled to the support plate, the support plate and the drive unit are integrally connected, and when the drive unit vibrates the support plate, it is preferable that the porous member coupled to the support plate is vibrated.
또한, 다공성 부재는 요부(凹部)와 철부(凸部)가 연속하게 형성되어, 횡방향(橫方向) 또는 종방향(縱方向)으로 상호 이격하여 배치되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the porous member is provided with recesses and convex portions continuously, and are arranged to be spaced apart from each other in the transverse direction or the longitudinal direction.
또한, 다공성 부재는 요부(凹部)와 철부(凸部)가 연속하게 형성되고, 각 다공성 부재는 상호 상이한 각도로 교차 배치되는 것이 바람직하다.In the porous member, recesses and convex portions are continuously formed, and the porous members are preferably arranged to cross each other at different angles.
본 발명에 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치는 반응챔버 내에 다공성 부재를 설치하여 탈염화된 증기의 수분을 흡수한 뒤 다공성 부재에서 분리할 수 있도록 하여, 응축기를 사용하지 않고 담수를 얻을 수 있어 담수화 공정에서 소모되는 에너지를 줄일 수 있는 효과가 있다.Desalination apparatus equipped with a porous member in the present invention by installing a porous member in the reaction chamber to absorb the moisture of the desalted steam and to be separated from the porous member, desalination can be obtained without using a condenser There is an effect to reduce the energy consumed in the process.
또한, 증발된 해수가 접하는 다공성 부재를 상호간 이격 배치하여, 증발된 해수로부터 보다 많은 수분을 흡수할 수 있도록 하여 담수화 공정의 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by placing the porous members in contact with the evaporated seawater spaced apart from each other, it is possible to absorb more moisture from the evaporated seawater has the effect of increasing the efficiency of the desalination process.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
이하에서는 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치에 관하여 구체적으로 설명하겠다. Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail with respect to the desalination apparatus equipped with a porous member according to the present invention.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치(이하 '담수분리장치'라 함)의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a desalination device (hereinafter, referred to as a "desalination device") equipped with a porous member according to an embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 담수분리장치는 무화된 해수를 증발시키는 반응챔버(10)와, 담수화된 해수를 저장하는 담수저장조(20)를 사이에 설치되어 반응챔버(10)에서 기화된 증기를 담수로 상변화시키는 장치이다. Desalination apparatus according to the present invention is installed between the
반응챔버(10)는 해수공급펌프(11)로부터 공급되는 해수를 증발시켜, 탈열화된 증기로 변화시키는 것으로, 열풍공급기(13)를 통해 공급된 80 ~ 90 도의 열풍을 이용하여 해수를 증발되며. 이 과정에서 해수와 염은 분리된다. The
이렇게 기화된 증기는 증기이송관(12)을 통해 담수분리조(30)로 이송된다.The vaporized vapor is transferred to the fresh
본 발명에 따른 담수분리조(30)에는 일측에 반응챔버(10)로부터 기화된 증기를 유입시키는 증기 이송관(12)이 연통설치되는 것이 바람직하다. In the fresh
증기 이송관(12)을 통해 이송되는 증기는 공기 중에서 상승하려는 성질이 있다. 따라서 증기 이송관(12)이 담수분리조(30)의 하부에 설치되는 경우, 증기는 담수분리조(30) 내에서 상승하며 후술할 다공성 부재(40)에 보다 빈번하게 접촉하게 될 수 있다. 따라서, 증기 이송관(12)은 담수분리조(30)의 하부에 설치되는 것이 더욱 바람직하다. The steam transported through the
본 발명에 따른 담수분리조(30)의 내부에는 복수 개의 다공성 부재(40)가 설치된다. A plurality of
다공성 부재의 사시도가 도시된 도 2에 도시된 바와 같이, 다공성 부재(40)는 수분의 흡수를 보다 원활하게 할 수 있도록 표면에 미세한 홀이 형성된 부재를 말한다. As shown in FIG. 2, in which a perspective view of the porous member is shown, the
이러한 다공성 부재로 레이온(rayon), 폴리에스테르(polyester) 등과 같은 합성소재, 면 등과 같은 천연소재, 합성소재와 천연소재 등으로 이루어진 초극세 섬유가 사용될 수 있다. The porous member may be a synthetic material such as rayon, polyester, or the like, a natural material such as cotton, or an ultrafine fiber made of a synthetic material and a natural material.
이러한 다공성 부재(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 요부(凹部, 41)와 철 부(凸部, 42)가 연속하게 형성되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 2, the
다공성 부재(40)에 형성된 요부(凹部, 41)와 철부(凸部, 42)는 다공성 부재(40)의 표면적을 증가시켜 증기와 접촉을 보다 용이하게 하여, 증기로부터 수분을 보다 많이 흡수할 수 있도록 한다. The recessed
이러한 요부(凹部, 41)와 철부(凸部, 42)는 다공성 부재(40)가 설치되는 프레임(도면 미도시)을 요철 형상으로 형성하고, 이러한 요철형상이 형성된 프레임에 다공성 부재(40)를 고정시켜 형성될 수도 있으며, 다공성 부재(40) 자체의 형상을 요부(41)와 철부(42)가 형성되도록 형성시킬 수 있다. The
본 발명에 따르면, 요부(凹部, 41)와 철부(凸部, 42)가 형성된 다공성 부재(40)는 담수분리조(30) 내에서 횡방향(橫方向) 또는 종방향(縱方向)으로 상호 이격하여 배치되거나, 각 다공성 부재(40)를 상호 상이한 각도로 교차 배치시켜, 탈염화된 증기와 보다 많이 접촉할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. According to the present invention, the
본 발명에 따른 구동부(50)는 담수분리조(30)의 일측에 설치되어 다공성 부재(40)에 흡수된 수분이 분리되도록 다공성 부재(40)의 동작을 제어한다.The
본 발명에 따르면, 다공성 부재(40)는 담수분리조(30)와 일체로 연결되어, 구동부(50)가 담수분리조(30)을 회전시킴에 따라 담수분리조(30)에 일체로 연결된 다공성 부재(40)를 회전시켜, 다공성 부재(40)가 흡수한 수분에 원심력을 가할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. According to the present invention, the
본 발명의 담수분리조의 일실시예에 따른 개념도인 도 3에 도시된 바와 같이, 담수분리 장치는 다공성 부재(40)를 담수분리조(30)에 일체로 연결하고, 담수분리조(30) 하부에 구동부(50)를 설치하여 담수분리조(30)을 회전시켜 다공성 부재(40)가 흡수한 수분을 다공성 부재(40)로부터 분리시킬 수 있다. As shown in FIG. 3, which is a conceptual diagram according to an embodiment of the freshwater separation tank of the present invention, the freshwater separation device integrally connects the
또한, 본 발명에 따르면, 담수분리 장치는 다공성 부재(40)와 담수분리조(30)를 일체로 연결시키고, 구동부(50)가 담수분리조(30)를 진동시킬 수 있도록 구성될 수도 있다. In addition, according to the present invention, the desalination device may be configured to connect the
구동부(50)가 담수분리조(30)를 진동시키면, 담수분리조(30)에 일체로 연결된 다공성 부재(40)는 담수분리조(30)의 진동에 의해 동시에 진동하게 되며, 이러한 진동에 의해 다공성 부재(40)에 흡수된 수분은 다공성 부재로부터 분리된다. When the
또한, 담수분리조의 다른 일실시예에 따른 개념도인 도 4에 도시된 바와 같이, 다공성 부재(40)의 단부를 지지판(52)에 결합시키고, 결합된 지지판(52)과 구동부(50)를 일체로 연결하여 지지판(52)을 회전 또는 진동시켜 다공성 부재(40)가 흡수한 수분을 분리시킬 수도 있다. In addition, as shown in FIG. 4, which is a conceptual view according to another embodiment of the freshwater separation tank, the end of the
구동부(50)에 의해 다공성 부재(40)로부터 분리된 수분은 담수분리조(30) 내에서 하부로 이동하게 된다. 이렇게 이동한 수분은 도 1, 도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 담수분리조(30)의 하면에 설치된 담수 이송관(31)을 통해 담수저장조(20)로 이동하게 된다.Moisture separated from the
본 명세서에서 설명되는 실시예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a freshwater separation apparatus equipped with a porous member according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 다공성 부재의 사시도이다. 2 is a perspective view of a porous member according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a freshwater separation apparatus equipped with a porous member according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 일실시예에 따른 다공성 부재가 구비된 담수분리 장치의 개념도이다.Figure 4 is a conceptual diagram of a desalination apparatus equipped with a porous member according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10 : 반응챔버 11 : 해수공급펌프10: reaction chamber 11: sea water supply pump
12 : 증기이송관 13 : 열풍공급기12: steam transfer pipe 13: hot air feeder
20 : 담수저장조 30 : 담수분리조20: freshwater storage tank 30: freshwater separation tank
31 : 담수 이송관 40 : 다공성 부재31: fresh water transfer pipe 40: porous member
41 : 요부 42 : 철부41: main part 42: iron part
43 : 프레임 50 : 구동부43: frame 50: drive unit
51 : 지지판51: support plate
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