KR101301267B1 - 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전소에서 냉각수로 사용된 후 발생하는 오폐수나 공장에서 발생하는 오폐수 등이 호소(湖沼), 하천이나 바다로 배출되면서 발생하는 거품을 파쇄하면서 수질을 정화시키기 위해 수중의 물을 상부로 비산시키는 정화장치에서 발생된 거품을 효과적으로 흡입하여 거품제거율을 획기적으로 상승시킬 수 있는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조에 관한 것이다.
본 발명은, 수중의 물을 상부로 비산시키기 위한 비산장치부와, 상기 비산장치부를 수면에 부상시키기 위한 부력체부를 포함하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치에 있어서, 상기 비산장치부는, 상하로 관통된 모터프레임(28)과, 상기 모터프레임(28)에 장착되는 수중모터(50)와, 상기 모터프레임(28)에 연결되고 수중모터(50)의 측면을 둘러쌓은 필터망(40)을 포함하여 구성되고, 상기 부력체부는, 링형상으로 중심부에 상기 모터프레임(28)이 장착되고 각각 내경을 달리하는 다수개의 베이스프레임(20, 22, 24)과, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)을 상기 모터프레임(28)을 중심으로 동일 평면상에 위치되도록 고정시키기 위한 연결고정대(26)와, 상기 모터프레임(28)을 중심으로 방사상으로 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 하단부에 장착되는 다수의 부구(10, 12)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조{FLOATING STRUCTURE OF SCAM AND WATER PURIFICATION APPARATUS}

본 발명은 호소(湖沼)의 이물질이나 녹조 뭉치 또는 발전소에서 냉각수로 사용된 후 발생하는 오폐수나 공장에서 발생하는 오폐수 등이 하천이나 바다로 배출되면서 발생하는 거품을 파쇄하면서 수질을 정화시키기 위해 수중의 물을 상부로 비산시키는 정화장치에서 발생된 거품을 효과적으로 흡입하여 거품제거율을 획기적으로 상승시킬 수 있는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조에 관한 것이다.

발전소의 발전설비를 냉각시키기 위해 그 발전소의 위치에 따라 담수 또는 해수를 냉각수로 사용한다. 이러한 발전소의 냉각수는 발전설비의 냉각에 사용된 후 하천이나 바다로 방류되는데, 방류되면서 다량의 거품을 발생하게 되고, 방류단의 높이가 수면으로부터 높은 경우에는 낙차에 의해 거품 발생이 더욱 심해진다. 또한 공장 및 호소(湖沼)에서 발생되는 오폐수에서도 다량의 거품이 발생하고 있는 실정이다.

상기와 같은 거품은 미관상 좋지 않고, 점차 덩어리를 형성하여 수중으로의 산소공급을 차단하게 되어 심각한 수질오염을 야기하게 된다. 따라서, 이러한 거품의 확산을 방지하기 위해 거품울타리를 설치하였으나, 이는 거품의 확산을 방지하는 기능이 있고, 근본적으로 거품 및 이끼 등을 제거할 수 없었다. 또한, 거품을 포집한 후 별도의 장비로 다시 수거하는 방법 등이 제안되었으나, 이 방법은 별도의 장비를 추가로 구입해야하고, 거품제거작업에 많은 인력과 시간이 요구되는 문제점이 있었다.

한편, 저수지 또는 담수호 등의 수질을 정화시키기 위해서 화학적방법과 생물학적 방법 내지 이를 모두 사용하는 복합적인 방법이 알려져 있다. 그런데, 상기 화학물질을 이용한 화학적 수질정화 설비 또는 생물학적 정화설비이 경우에는 막대한 초기 자본이 투입되어야 하고, 그 설비 건설시 환경파괴에 대한 우려가 심하여 상기와 같은 처리설비들을 설치하는 경우, 해당 지역주민이나 민간 환경단체의 강한 반발로 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서, 수질정화를 경제적이면서도 친환경적인 기법을 이용한 수질정화 또는 오ㆍ폐수처리의 필요성이 점차 대두되고 있는데, 이를 위해 인공구조물에 식물을 재배하여 정화하는 식물섬을 이용하는 방식이 개시되어 적용되고 있다.

그러나 인공구조물을 설치하는데 상당히 비용이 들며, 수생식물의 성장으로 인해 부력이 감소되어져 결국 인공구조물이 수중으로 가라앉게 되는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 등록특허 제10-1067329호(등록일: 2011년 9월 19일)에 임펠러방식의 거품제거장치 및 수질정화장치를 개시한 바 있다. 상기 거품제거장치 및 수질정화장치는, 중앙부에 상하로 관통된 비산(飛散)구가 형성된 사각판상의 고정프레임과, 상기 고정프레임의 양단 하부에 장착되는 부구와, 상기 부구 사이에서 상기 고정프레임에 장착되는 육면체형상의 모서리로 뼈대를 형성하는 수중모터 프레임과, 상기 수중모터 프레임에 장착되는 수중모터와, 상기 수중모터로 회전되어 수중의 물을 상부로 비산시켜 거품과 충돌시키기 위한 임펠러를 포함하여 구성된다. 따라서, 상기와 같은 임펠러방식의 거품제거장치 및 수질정화장치를 이용하면 소포제 등의 약품을 사용하지 않고서도 비교적 두껍게 형성된 거품층을 효과적으로 제거할 수 있게 된다. 다시 말해, 수중의 물을 비산시켜 거품과 이중으로 충돌되도록 하여 거품층의 두께에 관계없이 거품을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 광활한 지역의 거품을 일시에 제거할 수 있어 생산성을 크게 향상시킬 수 있게 되었다.

그러나, 상술한 바와 같은 종래의 거품제거장치는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 각각 이격되고 평행하게 장착된 부구(14) 사이로 거품(60)을 흡입하거나 비산된 물로 거품을 파쇄하도록 구성되어 있으나, 상기 부구(14)의 측면에 위치한 거품(60)은 상기 부구(14)에 막혀 쉽게 거품을 흡입할 수 없는 문제점이 있다. 다시 말해 신속하고 효과적으로 거품을 흡입할 수 없어 거품제거율이 떨어지는 문제점이 있다. 특히, 별도의 설치대를 설치할 수 없는 하천이나 바다에 거품이 발생된 경우에는 이러한 문제점이 심각하게 대두되었고, 좀 더 효율적으로 거품을 흡입하여 제거할 수 있는 기술이 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 수면에 밀집되게 분포되어 있는 거품 및 이끼와 녹조를 수면에 대한 장치의 전방위에서 흡입할 수 있도록 하여 신속하고 효과적으로 거품을 제거할 수 있는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조를 제공하는 것이다.

또한, 수질을 정화시키는 경우에도 수면에 대한 전방위로 대류되도록 하여 더욱 신속하고 효과적으로 수질을 정화시킬 수 있는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조를 제공하는 목적이 있다. 다시 말해 본 발명은 소포제 등을 첨가하지 않고서도 수중의 물을 임펠러를 통해 수면에 대한 전방위적으로 비산시켜 하천이나 바다에 넓은 면적에 걸쳐 부유하는 거품과 충돌시켜 효과적으로 거품을 제거하거나, 물을 대류시켜 수질을 정화시킬 수 있는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조를 제공하는 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조는, 수중의 물을 상부로 비산시키기 위한 비산장치부와, 상기 비산장치부를 수면에 부상시키기 위한 부력체부를 포함하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치에 있어서, 상기 비산장치부는, 상하로 관통된 모터프레임(28)과, 상기 모터프레임(28)에 장착되는 수중모터(50)와, 상기 모터프레임(28)에 연결되고 수중모터(50)의 측면을 둘러쌓은 필터망(40)을 포함하여 구성되고, 상기 부력체부는, 링형상으로 중심부에 상기 모터프레임(28)이 장착되고 각각 내경을 달리하는 다수개의 베이스프레임(20, 22, 24)과, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)을 상기 모터프레임(28)을 중심으로 동일 평면상에 위치되도록 고정시키기 위한 연결고정대(26)와, 상기 모터프레임(28)을 중심으로 방사상으로 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 하단부에 장착되는 다수의 부구(10, 12)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 부구(10, 12)는, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 법선에 대하여 원호상으로 만곡된 형상으로 구성되거나, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 법선과 일칙되는 직선상으로 형성되어 구성될 수 있다.

또한, 상기 부구는, 적어도 3개로 구성되고, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)에 장착되는 상기 부구는 각각 다수의 고정브라켓(30, 31)으로 고정되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치에서, 수면에 대한 전방위로 거품과 녹조 내지 물을 흡입하고 비산시킬 수 있는 부력체구조를 제공하여 더욱 신속하고 효과적으로 수질을 정화시킬 수 있어 장치의 효율성을 크게 향상시키게 된다.

또한, 소포제 등의 약품을 사용하지 않고서도 비교적 두껍게 형성된 거품층을 효과적으로 흡입하여 파쇄할 수 있으므로 광활한 지역의 거품을 일시에 제거할 수 있어 장치의 신뢰성을 크게 향상시킬 수있는 효과가 있다.

특히, 발전소 등에서 발전설비의 냉각수로 사용된 후 하천이나 바다로 배출되는 오폐수에서 형성되는 거품과, 공장에서 발생하는 거품을 쉽고 용이하게 제거하여 거품 및 녹조로 인한 수질오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조를 설명하기 위한 평면도 및 개략적인 단면구성도,
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조들,
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치에 장착되기 위한 임펠러,
도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 작용효과를 설명하기 위한 개념도,
도 7a 및 도 7b는 종래의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 개략적인 동작상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조를 설명하기 위한 평면도 및 개략적인 단면구성도이다.

또한 도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조들이고, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치에 장착되기 위한 임펠러이며, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 작용효과를 설명하기 위한 개념도이다.

상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

본 발명의 일실시 예에 의한 바람직한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치는 상기 도 1 에 도시된 바와 같이, 수중의 물을 상부로 비산시키기 위한 비산장치부와, 상기 비산장치부를 수면에 부상시키기 위한 부력체부를 포함하여 구성된다.

상기 비산장치부는 이미 공지된 바와 같이 상하로 관통된 모터프레임(28)과, 상기 모터프레임(28)에 장착되는 수중모터(50)와, 상기 모터프레임(28)에 연결되고 수중모터(50)의 측면을 둘러쌓은 필터망(40)을 포함하여 구성된다.

상기 부력체부는, 본 발명의 부력체구조에 해당하는 부분으로, 링형상으로 중심부에 상기 모터프레임(28)이 장착되고 각각 내경을 달리하는 다수개의 베이스프레임(20, 22, 24)과, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)을 상기 모터프레임(28)을 중심으로 동일 평면상에 위치되도록 고정시키기 위한 연결고정대(26)와, 상기 모터프레임(28)을 중심으로 방사상으로 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 하단부에 장착되는 다수의 부구(10, 12)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 부구(10)는 도 1 내지 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 법선에 대하여 원호상으로 만곡된 형상으로 구성될 수 있고, 상기 만곡된 부구(10)는 적어도 3개 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 다른 실시 예에 의한 부구(12)는 도 4c에 도시된 바와 같이 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 법선을 따라 직선상으로 형성될 수 있고, 이때에도 적어도 3개 이상으로 구성되는 것이 바람직하다.

여기서 상기 베이스프레임(20, 22, 24)에 장착되는 상기 부구(10, 12)는 각각 다수의 고정브라켓(30, 31)으로 견고하게 연결되는 것이 바람직하다.

상기 모터프레임(28)은 중앙부에 상하로 관통된 비산구가 형성되고, 상기 모터프레임(28)에 장착되는 육면체형상의 모서리로 뼈대를 형성하고 측면에는 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위한 필터망(40)이 장착된다. 또한, 상기 모터프레임(28)의 내측으로는 수중모터(50)가 장착되고, 상기 수중모터(50)에는 임펠러(51)가 장착되어 동작한다.

상기 모터프레임(28)의 상부에 형성된 비산(飛散)구는, 비산되는 물줄기가 원활이 배출되도록 하나의 구멍으로 형성될 수 있지만, 이물질의 유입을 방지하도록 망상의 구조체로 형성될 수 있다.

상기 부구(10, 12)는, 상기 수중모터(50)에 결합된 임펠러(51)가 적어도 수면의 하단 수중에 위치되도록 부력을 갖는다.

상기 임펠러(51)는, 상기 도 5에 도시된 바와 같이 구형의 본체와, 상기 본체의 북반구에서 120도 간격으로 각각 돌출된 날개로 구성되는 것이 바람직하다. 따라서, 임펠러가 회전할 경우에는 수중의 물을 상부로 비산시키게 된다. 여기서, 상기 날개는 각각 라운드지게 형성되어 물을 상부로 효율적으로 비산시키도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조의 작용효과를 살펴본다.

종래의 부력체부는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 한 쌍의 부구(14)가 비산장치부를 중심으로 양측에 직선상으로 형성되어 있다. 따라서, 거품(60)은 상기 한 쌍의 부구(14) 사이로 흡입이 되지만, 부구(14)의 길이방향에 대한 측면의 거품(60)은 쉽게 흡입할 수가 없게 된다. 즉, 비산장치부에서 부구(14)의 길이방향에 대한 상부 및 하부측으로는 거품(60)을 용이하게 흡입할 수 있지만, 부구의 측면에 대한 거품(60)은 흡입할 수 없는 구조로 효율성이 떨어지게 되었다.

이에 반하여 본 발명은 도 6에 도시된 바와 같이 부력체부를 구성하는 부구(10, 12)가 비산장치부에 대하여 방사상으로 구성되기 때문에 수면에 대한 전방위에 위치한 거품(60)을 모두 쉽게 흡입할 수 있게 된다. 따라서, 흡입된 거품을 임펠러에 의해 쉽게 파쇄하면서 상부로 비산하여 매우 효율적으로 거품을 제거할 수 있게 된다.

한편, 상기 비산장치부에 대하여 방사상으로 구성된 부구는 도 2에 도시된 바와 같이 5개로 구성할 수 있으나, 전체적인 장치의 중량에 따라 각각 최소로 구성할 수 있다. 다시 말해, 도 4a에 도시된 바와 같이 비산장치부에 대하여 방사항으로 3개의 부구로 구성할 수 있으며, 도 4b에 도시된 바와 같이 비산장치부에 대하여 방사상으로 4개의 부구로 구성할 수도 있다.

한편, 도 4c에 도시된 바와 같이 부구(12)의 형상을 베이스프레임(20, 22, 24)에 대한 법선과 일치하는 직선상으로 형성하여 거품(60)의 유입을 더욱 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 의한 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조는 특히, 발전소 등에서 발전설비의 냉각수로 사용된 후 하천이나 바다로 배출되는 오폐수에서 형성되는 거품과, 공장에서 발생되는 거품을 쉽고 용이하게 제거하여 거품으로 인한 수질오염을 효과적으로 방지하게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

10, 12, 14: 부구 20, 22, 24: 베이스프레임
26: 연결고정대 28: 모터프레임
30, 31: 고정브라켓 40: 필터망
50: 수중모터 51: 임펠러
60: 거품

Claims (4)

1. 수중의 물을 상부로 비산시키기 위한 비산장치부와, 상기 비산장치부를 수면에 부상시키기 위한 부력체부를 포함하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치에 있어서,
   상기 비산장치부는, 상하로 관통된 모터프레임(28)과, 상기 모터프레임(28)에 장착되는 수중모터(50)와, 상기 모터프레임(28)에 연결되고 수중모터(50)의 측면을 둘러쌓은 필터망(40)을 포함하여 구성되고,
   상기 부력체부는, 링형상으로 중심부에 상기 모터프레임(28)이 장착되고 각각 내경을 달리하는 다수개의 베이스프레임(20, 22, 24)과, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)을 상기 모터프레임(28)을 중심으로 동일 평면상에 위치되도록 고정시키기 위한 연결고정대(26)와, 상기 모터프레임(28)을 중심으로 방사상으로 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 하단부에 장착되는 다수의 부구(10, 12)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 부구(10)는, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 법선에 대하여 원호상으로 만곡된 형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 부구(12)는, 상기 베이스프레임(20, 22, 24)의 법선과 일칙되는 직선상으로 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조.
   
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 있어서,
   상기 부구는, 적어도 3개로 구성되고,
   상기 베이스프레임(20, 22, 24)에 장착되는 상기 부구는 각각 다수의 고정브라켓(30, 31)으로 고정되는 것을 특징으로 하는 거품 내지 수처리가 용이한 정화장치의 부력체구조.

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