KR101176403B1 - Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion - Google Patents

Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion Download PDF

Info

Publication number
KR101176403B1
KR101176403B1 KR1020090119955A KR20090119955A KR101176403B1 KR 101176403 B1 KR101176403 B1 KR 101176403B1 KR 1020090119955 A KR1020090119955 A KR 1020090119955A KR 20090119955 A KR20090119955 A KR 20090119955A KR 101176403 B1 KR101176403 B1 KR 101176403B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water separation
hydrophilic
water
separation unit
fresh water
Prior art date
Application number
KR1020090119955A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110063032A (en
Inventor
형기우
류인재
형성훈
윤청현
공배수
Original Assignee
동양하이테크산업주식회사
(주)동양화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동양하이테크산업주식회사, (주)동양화학 filed Critical 동양하이테크산업주식회사
Priority to KR1020090119955A priority Critical patent/KR101176403B1/en
Publication of KR20110063032A publication Critical patent/KR20110063032A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101176403B1 publication Critical patent/KR101176403B1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/26—Treatment of water, waste water, or sewage by extraction
    • C02F1/265—Desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/006—Water distributors either inside a treatment tank or directing the water to several treatment tanks; Water treatment plants incorporating these distributors, with or without chemical or biological tanks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
    • C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
    • C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/08—Seawater, e.g. for desalination
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
    • Y02A20/124—Water desalination

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치는 반응챔버로부터 증기 이송관을 통해 기화된 증기가 유입되는 담수분리조와, 담수분리조 내부에 배치되어, 반응챔버로부터 이송된 증기에서 수분을 분리시키는 수분분리면을 가진 수분분리부와, 담수분리조의 일측에 설치되어, 수분분리부의 수분분리면의 표면성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 변환부와, 담수분리조의 하부에 설치되어 분리된 수분을 담수저장조로 이송시키는 담수 이송관으로 이루어진다.

본 발명에 따른 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치는 친수성과 소수성으로 성질이 변화하는 수분분리부를 형성하여, 증기로부터 수분을 포집할 수있도록 함으로써, 증발된 해수로부터 수분을 보다 용이하게 얻을 수 있는 효과가 있다.

Figure R1020090119955

친수성, 소수성, 수분분리부, 수분분리면, 변환부

The seawater desalination apparatus equipped with the hydrophilic water separation unit according to the present invention is disposed in a fresh water separation tank into which vaporized vapor is introduced from the reaction chamber through a steam transport pipe, and is disposed inside the fresh water separation tank to remove moisture from the steam transferred from the reaction chamber. A water separation unit having a water separation surface for separating, a conversion unit for converting the surface properties of the water separation surface into a hydrophilic or hydrophobic unit installed on one side of the fresh water separation tank, and water separated and installed in the lower part of the fresh water separation tank It consists of a fresh water transfer pipe for transferring to the fresh water storage tank.

The seawater desalination apparatus equipped with the hydrophilic water separation unit according to the present invention forms a water separation unit whose properties are changed into hydrophilicity and hydrophobicity, and thus it is possible to collect water from steam, thereby making it easier to obtain water from evaporated seawater. It has an effect.

Figure R1020090119955

Hydrophilic, hydrophobic, water separator, water separator, converter

Description

친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치{SEA WATER DESALTING APPARATUS HAVING WATER SEPARATION PART WITH HYDROPHILE-HYDROPHOBE CONVERSION}Seawater desalination apparatus equipped with hydrophilic water separation unit {SEA WATER DESALTING APPARATUS HAVING WATER SEPARATION PART WITH HYDROPHILE-HYDROPHOBE CONVERSION}

본 발명은 해수담수화 장치에 관한 분야이다. 구체적으로 친수소성으로 변환되는 수분분리부를 이용하여 해수를 담수화시키는 해수담수화 장치에 관한 것이다. The present invention relates to the seawater desalination apparatus. Specifically, the present invention relates to a seawater desalination apparatus for desalination of seawater using a water separation unit converted to hydrophilicity.

해수를 담수화하는 방법 중 증발법은 해수를 증발시켜 해수 내에 포함된 염과 각종 이물질을 제거하고, 증발된 해수를 온도차에 의해 액화시킨다. 이때, 일반적으로 응축기가 사용된다. In the method of desalination of seawater, the evaporation method removes salt and various foreign substances contained in the seawater by evaporating the seawater, and liquefies the evaporated seawater by the temperature difference. At this time, a condenser is generally used.

이러한 응축기는 담수화 장치의 가동시에 계속하여 가동되어야 하므로 에너지의 소모를 증가시키는 문제가 있었다. 또한, 응축기의 구동시 각 부분에 성애가 발생되어 고장이 빈번하게 발생되는 문제가 있었다. These condensers have to be operated continuously during the operation of the desalination apparatus, thereby increasing the consumption of energy. In addition, when the driving of the condenser is a problem that occurs frequently due to sexuality in each part.

본 발명에 따른 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치는 다음과 같은 해결과제를 목적으로 한다. The seawater desalination apparatus equipped with a hydrophilic water separation unit according to the present invention aims to solve the following problems.

첫째, 친수성과 소수성으로 변환가능한 수분분리부를 이용하여 증기로부터 수분을 보다 용이하게 얻을 수 있도록 하고자 한다. First, it is intended to make it easier to obtain moisture from the steam by using a hydrophilic and hydrophobic convertible water separation.

둘째, 해수를 증발시키는 과정에서 에너지의 손실이 없는 해수담수화 장치를 구현하고자 한다. Second, to implement a seawater desalination device that does not lose energy in the process of evaporating seawater.

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 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치는 반응챔버와, 담수저장조를 포함하는 해수담수화 장치에 있어서, 상기 반응챔버로부터 증기 이송관을 통해 기화된 증기가 유입되는 담수분리조; 상기 담수분리조 내부에 배치되어, 상기 반응챔버로부터 이송된 증기에서 수분을 분리시키는 수분분리면을 가진 수분분리부; 상기 담수분리조의 일측에 설치되어, 상기 수분분리부의 수분분리면의 표면성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 변환부; 상기 담수분리조의 하부에 설치되어 분리된 수분을 담수저장조로 이송시키는 담수 이송관을 포함하여 이루어지고, 상기 반응챔버는 중공형상의 공간부가 형성되고, 상기 공간부 일측에 해수를 무화시키는 노즐이 형성되며, 상기 공간부 하부에 설치되어, 상기 공간부에 열을 공급하는 직화연소기와, 상기 직화연소기와 상기 노즐 사이에 배치되어 상기 직화연소기에서 공급되는 열을 상기 공간부에 고르게 분배하는 열분산기 및 상기 공간부 하면에 설치되어 증발되지 못한 해수를 배출시키는 미증발수 배출관으로 이루어지는 것이 바람직하다.In the seawater desalination apparatus equipped with a hydrophilic water separation unit according to the present invention, the desalination apparatus comprising a reaction chamber and a freshwater storage tank, the desalination tank into which vaporized vapor is introduced from the reaction chamber through a steam transfer pipe; A water separation unit disposed inside the fresh water separation tank and having a water separation surface for separating water from the steam transferred from the reaction chamber; A conversion unit installed at one side of the fresh water separation tank to convert the surface properties of the water separation surface of the water separation unit into hydrophilic or hydrophobic; It is installed in the lower portion of the fresh water separation tank comprises a fresh water transfer pipe for transferring the separated water to the fresh water storage tank, the reaction chamber is formed in the hollow space portion, the nozzle portion for atomizing sea water on one side of the space portion is formed And a direct combustion unit installed at the lower portion of the space part to supply heat to the space portion, a heat spreader disposed between the direct combustion unit and the nozzle to evenly distribute heat supplied from the direct combustion unit to the space portion; It is preferable that the bottom of the space is made of an unvaporized water discharge pipe for discharging sea water that has not been evaporated.

여기서 변환부의 일 측에는 수분분리면에 빛을 가하여 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 광발생기가 구비되는 것이 바람직하다.Here, one side of the conversion unit is preferably provided with a light generator for converting the surface properties into hydrophilic or hydrophobic by applying light to the moisture separation surface.

또한, 수분분리면에는 산화아연(ZnO) 나노막대 필름이 배치되는 것이 바람직하다.In addition, the zinc oxide (ZnO) nano-rod film is preferably disposed on the water separation surface.

또한, 변환부의 일 측에는 수분분리면에 빛을 가하여 표면 성질을 친수성으로 변환시키는 광발생기와, 변환부의 타 측에는 수분분리면에 초음파를 가하여 표면 성질을 소수성으로 변환시키는 초음파발생기가 구비되어, 수분분리면의 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 것이 바람직하다.In addition, one side of the conversion unit is provided with a light generator for converting the surface properties into hydrophilic by applying light to the moisture separation surface, and the other side is provided with an ultrasonic generator for converting the surface properties to hydrophobic by applying an ultrasonic wave to the moisture separation surface, It is desirable to convert the surface properties of cotton to hydrophilic or hydrophobic.

또한, 수분분리면에는 이산화티타늄(TiO2)이 도포된 필름이 배치되는 것을 이 바람직하다.In addition, it is preferable that a film coated with titanium dioxide (TiO 2) is disposed on the moisture separation surface.

또한, 광발생기는 자외선을 발생시키는 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the photo-generator generates ultraviolet rays.

본 발명에 따른 변환부는 수분분리면의 전기적 극성을 변경시켜 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 극성변경부로 이루어지는 것이 바람직하다.The conversion unit according to the present invention is preferably made of a polarity change unit for converting the surface properties to hydrophilic or hydrophobic by changing the electrical polarity of the water separation surface.

삭제delete

여기서, 열분산기는 직화연소기에 대응되는 위치에 개구부가 형성되고, 몸체에는 복수 개의 관통공이 형성된 하부플레이트와, 하부플레이트의 개구부 상부에 이격배치되는 상부플레이트로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the heat spreader is formed of an opening at a position corresponding to the direct burner, the lower plate having a plurality of through holes formed in the body, and an upper plate spaced apart from the upper portion of the opening of the lower plate.

본 발명에 따른 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치는 친수성과 소수성으로 성질이 변화하는 수분분리부를 형성하여, 증기로부터 수분을 포집할 수있도록 함으로써, 증발된 해수로부터 수분을 보다 용이하게 얻을 수 있는 효과가 있다. The seawater desalination apparatus equipped with the hydrophilic water separation unit according to the present invention forms a water separation unit whose properties are changed into hydrophilicity and hydrophobicity, and thus it is possible to collect water from steam, thereby making it easier to obtain water from evaporated seawater. It has an effect.

또한, 해수를 증발시키는 반응챔버 내에 직화연소기를 설치하여, 해수의 증발시 소모되는 에너지를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, by installing a direct burner in the reaction chamber for evaporating sea water, there is an effect that can reduce the energy consumed when evaporation of sea water.

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 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치에 관하여 구체적으로 설명하겠다. Hereinafter, a seawater desalination apparatus equipped with a hydrophilic water separation unit according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치(이하 '해수담수화 장치'라 함)의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a seawater desalination device (hereinafter referred to as a “seawater desalination device”) equipped with a hydrophilic water separation unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 해수담수화 장치는 반응챔버(10)와 담수분리조(20) 및 담수저장조(50)으로 이루어진다. The seawater desalination apparatus according to the present invention comprises a reaction chamber 10, a freshwater separation tank 20, and a freshwater storage tank 50.

본 발명에 따른 반응챔버(10)는 해수를 탈염화하여 증기로 만드는 것으로, 해수를 무화하여 증발시켜 해수에 포함된 염을 제거한다.  The reaction chamber 10 according to the present invention is to desalt seawater to make steam, and to evaporate seawater to remove salts contained in the seawater.

본 발명에 따른 담수분리조(10)는 본 발명의 일실시예에 따른 담수분리조의 개념도에 도시된 바와 같이, 담수분리조(20)의 내부에 수분분리부(30), 변환부(40)을 포함한다. Fresh water separation tank 10 according to the present invention, as shown in the conceptual diagram of the fresh water separation tank according to an embodiment of the present invention, the water separation unit 30, the conversion unit 40 in the fresh water separation tank 20 It includes.

본 발명에 따른 담수분리조(20)는 반응챔버(10)로부터 증기 이송관(11)을 통해 기화된 증기가 유입되는 중공형 공간을 구비한다. 이러한 공간에는 반응챔버(10)로부터 이송된 증기에서 수분을 분리시키는 수분분리면(31)을 가진 수분분리부(30)가 설치되고, 수분분리부(30)의 수분분리면(31)의 표면성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 변환부(40)가 설치된다. The fresh water separation tank 20 according to the present invention has a hollow space into which vaporized vapor flows from the reaction chamber 10 through the steam transfer pipe 11. In such a space, a water separation unit 30 having a water separation surface 31 for separating water from steam transferred from the reaction chamber 10 is installed, and the surface of the water separation surface 31 of the water separation unit 30 is provided. A conversion unit 40 for converting the property into hydrophilicity or hydrophobicity is provided.

본 발명에 따른 변환부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 수분분리면(31)에 빛을 가하여 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 광발생기(41)가 설치된다. As shown in FIG. 2, the converter 40 according to the present invention is provided with a light generator 41 that converts surface properties into hydrophilic or hydrophobic by applying light to the water separation surface 31.

이러한 광발생기(41)에서 발생된 빛이 수분분리면(31)에 맞닿게되면 수분분리면(31)은 친수성성질을 갖게된다. When the light generated from the light generator 41 comes into contact with the water separation surface 31, the water separation surface 31 has hydrophilic property.

따라서, 반응챔버(10)로부터 기화된 증기 내의 수분을 포집하게 된다. Therefore, moisture in the vaporized vapor from the reaction chamber 10 is collected.

본 발명에 따른 수분분리면(31)는 본 발명의 일실시예에 따른 수분 분리부의 사시도인 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙패널(32)의 전후면에 ZnO 나노막대 필름 형태로 형성되는 것이 바람직하다. As shown in FIG. 3, which is a perspective view of the water separation unit according to the embodiment of the present invention, the water separation surface 31 according to the present invention is formed in the ZnO nanorod film form on the front and rear surfaces of the central panel 32. desirable.

중앙패널(32)는 수분분리면(32)를 지지하는 것으로, 수분분리면(32)과 화확적, 전기적 반응을 발생시키지 않는 소재로 제작되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 유리를 이용하여 제작되었다. The central panel 32 supports the water separation surface 32, and is preferably made of a material that does not generate chemical reactions with the water separation surface 32. In the present embodiment, the glass panel is manufactured using glass. It became.

본 발명에 따른 광발생기(41)는 자외선을 발생시키는 것이 바람직하다.The light generator 41 according to the present invention preferably generates ultraviolet rays.

본 발명에 따른 수분분리면(32)은 ZnO 나노막대 필름 형태로 형성되어, 수분분리면(31)에 광발생기(41)에서 발생되는 자외선이 조사되면, 수분분리면(31)의 ZnO 표면에서는 전자 홀쌍이 생성된다. The water separation surface 32 according to the present invention is formed in the form of a ZnO nano-rod film, when the ultraviolet light emitted from the light generator 41 is irradiated to the water separation surface 31, the surface of the ZnO surface of the water separation surface 31 An electron hole pair is created.

수분분리면(31)에서 생성된 전자 홀쌍은 기화된 증기에 포함된 수분과 흡착하게 된다. The pair of electron holes generated at the water separation surface 31 is adsorbed with water contained in the vaporized vapor.

이때 광발생기(41)에서 발생되는 자와선을 차단하면, 수분분리면에 흡착된 수분은 수분분리면(31)을 따라 담수분리조의 하부로 이동하게 된다. At this time, when blocking the gyro rays generated in the light generator 41, the moisture adsorbed on the water separation surface is moved to the lower portion of the fresh water separation tank along the water separation surface 31.

본 발명에 따른 수분분리부(30)는 반응챔버(10)로부터 기화된 증기를 포집하여 담수화하는 것으로 변환부(40)에 의해 친수소수성으로 변환되는 수분분리면(31) 이 형성된다. The water separator 30 according to the present invention collects and vaporizes vaporized vapor from the reaction chamber 10 to form a water separator 31 which is converted into hydrophilic hydrophilicity by the converter 40.

이러한 수분분리면(31)은 변환부(40)에 전기적으로 연결되고, 변환부(40)에서 수분분리면(31)의 전기적 극성이 변경되도록 전원을 인가하면, 친수성 또는 소수성으로 변경되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성은 자외선과 같은 빛에너지 뿐만 아니라 (+)극, (-)극과 같은 전기적 극성의 변경에 의해서도 수분분리면(31)의 표면성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시킬 수 있는 점을 응용한 실시예에 해당된다.The water separation surface 31 is electrically connected to the conversion unit 40, when the power is applied to change the electrical polarity of the water separation surface 31 in the conversion unit 40, it is configured to be changed to hydrophilic or hydrophobic Can be. This configuration is applied to the fact that the surface properties of the water separation surface 31 can be converted into hydrophilic or hydrophobic by changing not only light energy such as ultraviolet rays but also electrical polarities such as (+) and (-) electrodes. This is an example.

구체적으로 변환부(40)는 전기적 극성이 변경되는 장치로, 이러한 변환부(40)에 전기적으로 연결된 수분분리면(31)은 변환부(40)에서 인가하는 전기적 극성에 따라 수분분리면(31)의 극성을 양극 또는 음극으로 변환시킬 수 있다. Specifically, the conversion unit 40 is a device in which the electrical polarity is changed, and the water separation surface 31 electrically connected to the conversion unit 40 is the water separation surface 31 according to the electrical polarity applied by the conversion unit 40. ) Can be converted to positive or negative polarity.

따라서 수분분리면(31)의 극성에 따라 수분분리면(31)이 형성된 수분분리부(30)는 기화된 증기로부터 수분을 포집하고, 배출시킬 수 있다. Therefore, the water separation unit 30 in which the water separation surface 31 is formed according to the polarity of the water separation surface 31 may collect and discharge water from vaporized vapor.

본 발명에 따른 담수분리조(20)에는 수분분리면(31)에서 분리된 수분을 담수저장조(50)로 이송시키는 담수 이송관(51)이 설치되므로, 수분분리면(31)에서 분리된 수분은 담수 이송관(51)를 통해 담수저장조(50)로 이동하게 된다. Fresh water separation tank 20 according to the present invention is installed in the fresh water transfer pipe 51 for transferring the water separated from the water separation surface 31 to the fresh water storage tank 50, the water separated from the water separation surface 31 Is moved to the fresh water storage tank 50 through the fresh water transfer pipe (51).

본 발명에 따른 변환부(40)는 수분분리면(31)에 빛을 가하여 표면 성질을 친수성으로 변환시키는 광발생기(41)와, 변환부(40)의 타 측에는 수분분리면(31)에 초음파를 가하여 표면 성질을 소수성으로 변환시키는 초음파발생기(42)로 이루어질 수 있다. The conversion unit 40 according to the present invention applies light to the water separation surface 31 to convert the surface properties into hydrophilic, and the other side of the conversion unit 40, the ultrasonic wave to the water separation surface 31 It can be made of an ultrasonic generator 42 to convert the surface properties to hydrophobic by adding a.

이 경우, 수분분리면(31)은 앞에서 살펴본 바와 같이, ZnO 나노막대 필름 형태로 형성될 수도 있으나, 이산화티타늄(TiO2)이 도포된 필름이 형태로 형성될 수도 있다. In this case, the moisture separation surface 31 may be formed in the form of a ZnO nanorod film as described above, but may be formed in a film coated with titanium dioxide (TiO 2 ).

이산화티타늄(TiO2)이 도포된 필름 형태로 수분분리면(31)이 형성되는 경우, 광발생기(41)에서 발생되는 자외선이 수분분리면(31)에 조사되는 경우, 수분분리면(31)은 친수성 성질을 띠게 된다. When the water separation surface 31 is formed in the form of a film coated with titanium dioxide (TiO 2 ), when the ultraviolet light emitted from the light generator 41 is irradiated to the water separation surface 31, the water separation surface 31 Has hydrophilic properties.

반면에 초음파발생기(420에서 발생된 초음파가 수분분리면(31)에 닿게 되면, 수분분리면은 소수성 성질을 갖게 된다. On the other hand, when the ultrasonic wave generated by the ultrasonic generator 420 touches the water separation surface 31, the water separation surface has a hydrophobic property.

따라서 광변환부(40)의 광발생기(41)와 초음파발생기(42)를 교차로 작동시켜 기화된 증기에서 수분을 분리하여 담수저장조(50)로 배출시킬 수 있다. Therefore, by operating the light generator 41 and the ultrasonic generator 42 of the light conversion unit 40 to cross the water can be discharged to the fresh water storage tank 50 by separating the moisture.

또한, 본 발명에 따른 반응챔버(10)는 중공형상의 공간부가 형성되고, 공간부 일측에 해수를 무화시키는 노즐(12)이 형성되며, 공간부 하부에 설치되어, 공간부에 열을 공급하는 직화연소기(13)와, 직화연소기(13)와 노즐(12) 사이에 배치되어 직화연소기(13)에서 공급되는 열을 공간부에 고르게 분배하는 열분산기(14)로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, in the reaction chamber 10 according to the present invention, a hollow space portion is formed, and a nozzle 12 for atomizing seawater is formed at one side of the space portion, and is installed below the space portion to supply heat to the space portion. It is preferable that it consists of the heat burning apparatus 13 and the heat spreader 14 which is arrange | positioned between the fire burning apparatus 13 and the nozzle 12, and distributes the heat | fever supplied from the fire burning apparatus 13 evenly to a space part.

본 발명에 따른 노즐(12)는 해수를 무화시키는 것으로, 반응챔버(10)의 일측에 설치된다. The nozzle 12 according to the present invention is to atomize seawater and is installed at one side of the reaction chamber 10.

이러한 노즐(12)에서 공급되는 해수는 노즐(12)을 통해 무화형태로 반응챔버(10)의 공간부로 분사된다. The seawater supplied from the nozzle 12 is sprayed into the space portion of the reaction chamber 10 in an atomized form through the nozzle 12.

이렇게 분사된 해수는 공간부 하부에 설치된 직화연소기(13)에 의해 증기로 상변화 한다. 상변화하는 과정에서 무화된 해수에 포함된 염 등은 증기와 분리된다. The sea water injected in this way is phase-changed into steam by the direct combustion burner 13 installed in the lower portion of the space. In the process of phase change, salts contained in atomized seawater are separated from steam.

본 발명에 따른 직화연소기(13)는 반응챔버(10)의 내부에서 직접 연소되므로, 직화연소기(13)의 화염과 화염으로부터 이격된 공간 사이에 온도차이가 크게 나타난다.  Since the direct burner 13 according to the present invention is directly burned in the reaction chamber 10, a large temperature difference is shown between the flame of the direct burner 13 and the space spaced from the flame.

그러나 직화연소기(13)의 상부에 열분산기(14)가 설치되는 경우, 열분산기(14)에 의해 반응챔버(10) 내부의 온도는 균일하게 상승된다. However, when the heat spreader 14 is installed on the upper portion of the direct burner 13, the temperature inside the reaction chamber 10 is uniformly increased by the heat spreader 14.

본 발명의 일실시예에 따른 열분산기(14)는 열분산기의 일실시예가 도시된 도 4에 도시된 바와 같이, 직화연소기(13)에 대응되는 위치에 개구부(14a)가 형성되고 몸체에 관통공이 형성된 하부플레이트(14c)와, 하부플레이트(14c)의 상부에 이격배치되어 개구부(14a)를 통해 직화연소기(13)로 무화된 해수가 이동되는 것을 방지는 상부플레이트(14b)로 이루어지는 것이 바람직하다. The heat spreader 14 according to the embodiment of the present invention has an opening 14a formed at a position corresponding to the direct burner 13 as shown in FIG. The lower plate 14c having the ball formed thereon and the upper plate 14c are spaced apart from each other to prevent the movement of atomized seawater to the direct combustion apparatus 13 through the opening 14a. Do.

이러한 하부플레이트(14c)는 주위의 공기와 접촉면적을 증가시키기 위해 미세한 관통공이 형성된 패널로 이루어지며, 중앙에는 직화연소기(13)가 설치되는 위치에 대응되는 위치에 개구부(14a)가 형성된다. The lower plate 14c is formed of a panel having fine through holes formed therein to increase the contact area with the surrounding air, and an opening 14a is formed at a position corresponding to the position at which the direct burner 13 is installed.

하부플레이트(14c)에 형성된 개구부(14a)는 직화연소기(13)의 열을 직접 해q반응챔버(10)의 상부로 전달하는 통로의 기능을 한다.The opening 14a formed in the lower plate 14c functions as a passage that directly transfers the heat of the flame burner 13 to the upper portion of the q reaction chamber 10.

상부플레이트(14b)는 하부플레이트(14c)의 상부에 이격배치되어 노즐에 의해 무화된 해수가 직접 직화연소기(13)로 이동되는 것을 방지한다. The upper plate 14b is spaced apart on the upper portion of the lower plate 14c to prevent the atomized seawater from moving directly to the direct combustion apparatus 13 by the nozzle.

상부플레이트(14b)는 하부플레이트(14c)의 상부면에 설치된 바(bar) 형태의 지지부재(14d)의 상단부에 결합되어 하부플레이트(14c)로부터 이격설치된다. The upper plate 14b is coupled to the upper end of the bar-shaped support member 14d installed on the upper surface of the lower plate 14c and spaced apart from the lower plate 14c.

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 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a seawater desalination apparatus equipped with a hydrophilic water separation unit according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 담수분리조의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a fresh water separation tank according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 수분 분리부의 사시도이다. 3 is a perspective view of a water separator according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열분산기의 사시도이다. 4 is a perspective view of a heat spreader according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10 : 반응챔버 11 : 증기 이송관10: reaction chamber 11: steam transfer pipe

12 : 노즐 13 : 직화연소기12: nozzle 13: flame burner

14 : 열분산기 15 : 미증발수 배출관14: heat spreader 15: unvaporized water discharge pipe

11 : 증기 이송관 20 : 담수분리조11: steam transfer pipe 20: fresh water separation tank

30 : 수분 분리부 31 : 수분분리면30: water separation unit 31: water separation surface

40 : 변환부 41 : 광발생기40: converter 41: light generator

42 : 초음파발생기 50 : 담수저장조42: ultrasonic generator 50: freshwater storage tank

51 : 담수 이송관51: fresh water transfer pipe

Claims (9)

반응챔버와, 담수저장조를 포함하는 해수담수화 장치에 있어서,In the seawater desalination apparatus comprising a reaction chamber and a fresh water storage tank, 상기 반응챔버로부터 증기 이송관을 통해 기화된 증기가 유입되는 담수분리조; 상기 담수분리조 내부에 배치되어, 상기 반응챔버로부터 이송된 증기에서 수분을 분리시키는 수분분리면을 가진 수분분리부; 상기 담수분리조의 일측에 설치되어, 상기 수분분리부의 수분분리면의 표면성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 변환부; 상기 담수분리조의 하부에 설치되어 분리된 수분을 담수저장조로 이송시키는 담수 이송관을 포함하여 이루어지고,A fresh water separation tank into which vaporized vapor is introduced from the reaction chamber through a steam transport pipe; A water separation unit disposed inside the fresh water separation tank and having a water separation surface for separating water from the steam transferred from the reaction chamber; A conversion unit installed at one side of the fresh water separation tank to convert the surface properties of the water separation surface of the water separation unit into hydrophilic or hydrophobic; Installed in the lower portion of the fresh water separation tank is made to include a fresh water transfer pipe for transferring the separated water to the fresh water storage tank, 상기 반응챔버는 The reaction chamber is 중공형상의 공간부가 형성되고, 상기 공간부 일측에 해수를 무화시키는 노즐이 형성되며, 상기 공간부 하부에 설치되어, 상기 공간부에 열을 공급하는 직화연소기와,A hollow combustion chamber having a hollow space portion, a nozzle configured to atomize seawater on one side of the space portion, installed under the space portion, and supplying heat to the space portion; 상기 직화연소기와 상기 노즐 사이에 배치되어 상기 직화연소기에서 공급되는 열을 상기 공간부에 고르게 분배하는 열분산기 및 A heat spreader disposed between the direct burner and the nozzle to evenly distribute heat supplied from the direct burner to the space part; 상기 공간부 하면에 설치되어 증발되지 못한 해수를 배출시키는 미증발수 배출관으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.The seawater desalination device provided with a hydrophilic water separation unit, characterized in that the non-evaporable water discharge pipe is installed on the lower portion of the space to discharge the evaporated sea water. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변환부의 일 측에는 상기 수분분리면에 빛을 가하여 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 광발생기가 구비되는 것을 특징으로 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.One side of the conversion unit is provided with a light generator for converting the surface properties to hydrophilic or hydrophobic by applying light to the water separation surface, characterized in that the desalination device with a hydrophilic water separation unit. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 수분분리면에는 산화아연(ZnO) 나노막대 필름이 배치되는 것을 특징으로 하는 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.The seawater desalination device with a hydrophilic water separation unit, characterized in that the zinc oxide (ZnO) nanorod film is disposed on the water separation surface. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변환부의 일 측에는 상기 수분분리면에 빛을 가하여 표면 성질을 친수성으로 변환시키는 광발생기와, 상기 변환부의 타 측에는 상기 수분분리면에 초음파를 가하여 표면 성질을 소수성으로 변환시키는 초음파발생기가 구비되어,One side of the conversion unit is provided with a light generator for converting the surface properties into hydrophilic by applying light to the moisture separation surface, and the other side is provided with an ultrasonic generator for converting the surface properties to hydrophobic by applying an ultrasonic wave to the moisture separation surface, 수분분리면의 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 것을 특징으로 하는 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.A seawater desalination device provided with a hydrophilic water separation unit, characterized in that the surface property of the water separation surface is converted into hydrophilic or hydrophobic. 제4항에 있어서,5. The method of claim 4, 상기 수분분리면에는 이산화티타늄(TiO2)이 도포된 필름이 배치되는 것을 특징으로 하는 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.The seawater desalination device with a hydrophilic water separation unit, characterized in that the film is coated with titanium dioxide (TiO 2 ) is disposed on the water separation surface. 제2항 또는 제4항 있어서,The method according to claim 2 or 4, 상기 광발생기는 자외선을 발생시키는 것을 특징으로 하는 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.The desalination apparatus equipped with a hydrophilic water separation unit, characterized in that for generating the ultraviolet light generator. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변환부는 상기 수분분리면의 전기적 극성을 변경시켜 표면 성질을 친수성 또는 소수성으로 변환시키는 극성변경부로 이루어지는 것을 특징으로 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치. The converting portion is a seawater desalination device equipped with a hydrophilic water separation unit, characterized in that consisting of a polarity changing unit for converting the surface properties to hydrophilic or hydrophobic by changing the electrical polarity of the water separation surface. 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 열분산기는 The heat spreader is 상기 직화연소기에 대응되는 위치에 개구부가 형성되고, 몸체에는 복수 개의 관통공이 형성된 하부플레이트와, An opening is formed at a position corresponding to the direct combustion apparatus, and a lower plate having a plurality of through holes formed in the body; 상기 하부플레이트의 개구부 상부에 이격배치되는 상부플레이트로 이루어지는 것을 특징으로 하는 친소수성 수분분리부가 구비된 해수담수화 장치.Seawater desalination device provided with a hydrophilic water separation unit, characterized in that consisting of an upper plate spaced apart from the upper opening of the lower plate.
KR1020090119955A 2009-12-04 2009-12-04 Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion KR101176403B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090119955A KR101176403B1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090119955A KR101176403B1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110063032A KR20110063032A (en) 2011-06-10
KR101176403B1 true KR101176403B1 (en) 2012-08-28

Family

ID=44397098

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090119955A KR101176403B1 (en) 2009-12-04 2009-12-04 Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101176403B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060000762A1 (en) 2004-07-01 2006-01-05 Syed Hamid Fluid separator with smart surface
KR100659375B1 (en) 2005-08-30 2006-12-19 (주)동양화학 Seawater desaliination unit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060000762A1 (en) 2004-07-01 2006-01-05 Syed Hamid Fluid separator with smart surface
KR100659375B1 (en) 2005-08-30 2006-12-19 (주)동양화학 Seawater desaliination unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
‘Reversible wettablity control of TiO2 surface by light irradiation', Masahiro Miyauchi, et al, Surface Science 511 (2002) pp. 401-407, 2002.06.
'Tunable and reversible surface wettability transition of vertically aligned ZnO nanorod arrays', S. N. Das, J. H. Choi, J. P. Kar, J. M. Myoung, Applied Surface Science 255 (2009) pp. 7319-7322, 2009

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110063032A (en) 2011-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4625267B2 (en) Electrostatic atomizer
ES2539433T3 (en) Sterilization method, sterilizer and air conditioner, hand dryer, and humidifier using the sterilizer
WO2021189614A1 (en) Ozone water ultrasonic atomization structure and ozone water spray bottle having same
US20210299322A1 (en) Device for cleaning and sterilizing air and object surfaces
CN108101135A (en) Solar energy is atomized desalination plant
KR101176403B1 (en) Sea water desalting apparatus having water separation part with hydrophile-hydrophobe conversion
Lei et al. A multilayer mesh porous 3D-felt fabric evaporator with concave array structures for high-performance solar desalination and electricity generation
Huang et al. A dual-functional device based on CB/PVDF@ BFP for solar-driven water purification and water-induced electricity generation
KR101097924B1 (en) Sterilizing and cleaning apparatus for humid air
JP2009274069A (en) Electrostatic atomizing device
WO2012043230A1 (en) Functional mist generating device
RU2346754C2 (en) Electrostatic sprayer
JP2013139007A (en) Separation device and separation method
JP6373213B2 (en) Mist generator
CN208103979U (en) Solar energy is atomized desalination plant
US20060237301A1 (en) Apparatus for producing nanocarbon, method for producing nanocarbon and method for collecting nanocarbon
KR101186590B1 (en) Sea water desalting apparatus using carrier gas for increasing efficiency
JP5478469B2 (en) Superheated steam supply apparatus and substrate processing apparatus
JP2010264455A (en) Method of moisturizing hair by ion mist and electrostatic atomizer
KR100796932B1 (en) Liquid atomization evaporator using ultrasonic transducers part
KR101176402B1 (en) Separation apparatus of fresh water having porous member
CN109867340A (en) A kind of energy-efficient filter
JP2010104989A (en) Moisturization method by ion mist
JP2010155239A (en) Electrostatic atomizing method
US8233783B2 (en) Apparatus for utilizing water

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150827

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160811

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170811

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190819

Year of fee payment: 8