KR101506312B1 - Using solar and magnetron for salt production and seawater desalination method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템에 관한 것으로 보다 구체적으로는 낮에 태양 광을 전기에너지로 변환시켜 주는 태양전지에서 출력되는 전압을 이용하여 복수의 마그네트론과 복수의 흑색 탄화규소(Black SiC) 히팅관 등이 구비된 소금 연속 용해로를 구동시키는 방식을 통해 일반 소금과 스팀 보일러에서 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 고온의 용융염으로 연속 생산하여 용융염 저장탱크에 저장하고, 용융염 저장탱크에 저장된 용융염을 다시 해수가 담긴 스팀 보일러들을 관통하도록 설치된 스크류 관들을 통해 서서히 통과시키며 냉각을 통해 건강 소금으로 연속 생산함과 동시에 스크류 관들을 통과하며 발산되는 열을 이용하여 스팀 보일러 내에 충진된 해수를 끓이는 방식을 통해 스팀과 겔 상태의 소금으로 분리하되, 겔 상태의 소금은 다시 일반 소금이 담긴 소금 공급탱크 측으로 이송시켜 소금 연속 용해로를 통해 재차 용융시키는 동작을 반복하고, 스팀은 증기 터빈에 공급시켜 발전기를 구동시키는 방식을 통해 전기를 발전시킬 수 있도록 함은 물론 증기 터빈을 통과한 고온의 스팀을 포함한 증류수는 스팀 보일러 측으로 유입되는 해수가 통과하고 있는 열교환기를 통해 냉각시켜 염기성분이 없는 담수를 생산할 수 있도록 발명한 것이다.
The present invention relates to a seawater desalination and salt production system using a solar cell and a magnetron, and more particularly, to a system for producing a desalination and salt production system using a solar cell and a magnetron, (Black SiC) heating tube, and the like, it is possible to continuously produce the gelated salt from the general salt and the steam boiler by the hot molten salt and store in the molten salt storage tank The molten salt stored in the molten salt storage tank is gradually passed through the screw tubes installed to penetrate the steam boilers containing the seawater and is continuously produced as a healthy salt through the cooling and at the same time, By boiling the seawater filled in the steam boiler, steam and gel The salt in the gel state is transferred to the salt supply tank containing the common salt again, and the operation of melting the salt again through the salt continuous melting furnace is repeated. The steam is supplied to the steam turbine to drive the generator, The distilled water including the high temperature steam passing through the steam turbine is cooled through the heat exchanger through which the seawater flowing into the steam boiler side is cooled so as to produce fresh water free from basic components.
생활수준의 향상과 건강에 대한 관심, 방송 등 미디어 매체의 활성화로 인하여 현대인들은 건강식품에 지대한 관심을 보인다.Due to the improvement of living standards, interest in health, and the activation of media such as broadcasting, modern people show great interest in health food.
인간은 물과 소금 없이는 살아갈 수 없으며 그중 물에 대한 연구와 정수방법들은 많은 발전이 있으며 집집 마다 정수기를 사용하며 마시는 물을 손쉽게 사서 먹을 수 있게 되었다.Humans can not live without water and salt. Among them, researches on water and purification methods have made many improvements, and every household uses a water purifier and can easily buy and eat drinking water.
그러나 소금은 물과 다른 성질을 가지며 그 가공이 어렵고 가공시 유해가스 분출로 인하여 가공이 쉽지 않으며 소금 그 자체를 음용하는 것은 특수한 경우를 제외하고는 대부분 음식에 첨가하여 섭취하게 된다.However, salt has different properties from water, and it is difficult to process it. It is not easy to process because of harmful gas ejection during processing. Most of salt is consumed by adding to food except special case.
소금의 진화과정에서 천일염, 화염 등 자연염을 사용하다가 소금을 볶아서 사용하였으며 근래에는 죽염 등 구워서 사용하고 있다.In the course of the evolution of salt, natural salts such as sun salts and flames are used, and salt is roasted and used.
소금을 볶거나 구울 때 염소가스 등 다량의 독성물질이 배출되며 소금을 정제하기가 쉽지않고, 또한 기존에 구운 소금이나 죽염이 있었으나 불을 때거나, 전기를 가열하는 기술들은 온도를 올리기가 쉽지 않아 에너지 비용이 많이 들어 경제성이 떨어지며, 온도를 높이 올려 소금 속에 포함된 독성물질을 제거하기가 쉽지 않아 9번을 굽는 등 수고로운 작업을 진행해왔다. 하지만 불을 피우는 과정에서 다이옥신, 목타르 성분 등 인체에 유해한 성분을 함유할 수밖에 없는 한계를 가지고 있다.It is not easy to purify the salt and it is difficult to purify the salt and it is also difficult to raise the temperature when the salt or bamboo salt is baked but the fire or the electricity is heated. It is not easy to remove the toxic substances contained in the salt by raising the temperature and the economical efficiency due to the high cost of energy. However, in the process of burning, dioxins, wood tar and other harmful ingredients are limited.
이때, 용융염(Fused Salt, molten salt, 熔融鹽)이라 함은 용융된 염류를 말하며, 통상 용융염 전해에 사용하는 것을 말하고, 할로겐화물의 융체가 주이며, 황산염, 초산염, 탄산염 등의 산소산염도 있고, 전리되어 있는 이온성 액체이며, 도전율은 수용액보다 크다. 2원, 3원의 혼합 용융염도 용이하게 만들 수 있다.Here, the molten salt (molten salt) refers to a molten salt commonly used for molten salt electrolysis. The molten salt refers to a molten salt of a halide, and an oxyacid such as a sulfate, a nitrate, or a carbonate And ionized liquid ionized, and the conductivity is larger than that of the aqueous solution. Mixed molten salt of binary and ternary can be made easily.
따라서, 종래에도 소금을 단시간에 가열하여 볶거나 혹은 구울 수도 있고 마이크로 웨이브를 이용한 용해로를 이용하여 소금 자체를 용융하고 그 소금을 굽고, 녹이거나 끓여(용해) 소금 속에 있는 유해물질을 배출하여 손수 소금으로 정제하여 건강에 이로운 소금을 제조할 수 있는 새로운 형태의 마이크로웨이브(micro wave)를 이용하여 소금의 불순물 제거를 위한 건조 열처리 및 불순물을 제거한 구운 소금 제조장치(국내 등록특허공보 10-1320764호) 및 마이크로파를 이용한 소금 가공장치 및 그를 이용하여 제조된 소금(국내 공개특허공보 10-2014-0010559호)이 제시된 바 있다.Therefore, conventionally, the salt can be heated and roasted or baked in a short time, or the salt itself is melted using the microwave melting furnace, and the salt is baked, melted or boiled (dissolved), and harmful substances in the salt are discharged, (Korean Patent Publication No. 10-1320764) for drying heat treatment for removing impurities of a salt and removing impurities using a new type of microwave capable of producing a salt beneficial to health, And a salt processing apparatus using microwave and salt produced therefrom (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0010559) have been proposed.
상기한 종래 기술 중 마이크로 파를 이용하여 소금의 불순물 제거를 위해 건조, 열처리하는 구운 소금 제조장치(국내 등록특허공보 10-1320764호)는, 본체 소금을 담아 넣는 도가니와, 분리 가능한 도가니뚜껑을 가지며, 본체 외측에 마그네트론이 도파관으로 연결되며, 본체 내측에는 단열재 단열벽, 본체 상면 또는 측면 상방에는 본체 내로 소금을 공급하는 소금투입구와, 가스를 배출하는 연소가스배출구와, 본체 내측을 감시하는 투시창과, 본체 측면 하방에는 용융소금을 배출하는 녹은 소금배출구를 감는 구성으로 되어 있다.Among the above-mentioned prior arts, a baked salt manufacturing apparatus (Korean Patent Registration No. 10-1320764) for drying and heat-treating a salt to remove impurities using microwave has a crucible for containing main salt and a detachable crucible cap A magnetron is connected to the outside of the main body through a waveguide, a heat insulating material insulating wall is provided on the inside of the main body, a salt charging port for supplying salt into the main body on the upper surface or side surface of the main body, a combustion gas discharging port for discharging gas, , And a molten salt discharge port for discharging molten salt is wound around the lower side of the main body side.
또, 마이크로파를 이용한 소금 가공장치 및 그를 이용하여 제조된 소금(국내 공개특허공보 10-2014-0010559호) 중 첫 번째 구성은, 마이크로파를 이용한 소금 가공장치에 있어서, 바디케이스; 상기 바디케이스 내에 장착되어 열을 가하기 위한 가열챔버; 상기 가열챔버 내에 중앙부에 횡으로 설치되고 금속성 재질로 이루어진 가열튜브; 상기 가열튜브 외측면을 감싸면서 설치되어 가열된 열을 전도시키는 발열체; 상기 발열체를 감싸면서 설치되어 마이크로파를 투과하고 가열되는 열이 외부로 유출되는것을 방지하는 단열재; 상기 바디케이스 상면 및 하면에 설치되어 마이크로파를 상기 바디케이스 내부의 가열튜브를 향해 도파관을 통해 가이드하여 방사하는 복수개의 마그네트론; 상기 바디케이스 일측면 상방에 설치되며 상기 가열튜브내에 소금을 투입하는 소금투입수단; 및 상기 바디케이스 타측면을 감싸면서 설치되어 상기 가열튜브로부터 배출된 소금을 배출시키는 배출수단;을 포함하고 있다.A salt processing apparatus using a microwave and a salt manufactured by using the same (Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0010559) is a salt processing apparatus using a microwave, comprising: a body case; A heating chamber mounted in the body case to apply heat thereto; A heating tube which is disposed transversely to the central portion in the heating chamber and is made of a metallic material; A heating element which surrounds the outer surface of the heating tube and conducts the heated heat; A heat insulating material which surrounds the heating body to prevent the heat transmitted through the microwave and being heated from flowing out to the outside; A plurality of magnetrons installed on upper and lower surfaces of the body case to guide microwaves to the heating tube inside the body case through a waveguide to radiate the microwaves; A salt injecting means installed above one side of the body case for injecting salt into the heating tube; And discharging means for discharging the salt discharged from the heating tube while surrounding the other side of the body case.
두 번째 구성은 직사각형상의 바디케이스; 상기 바디케이스의 내부를 형성하는 가열챔버; 상기 바디케이스 좌우측에서 가열챔버까지 각각 설치된 공기유입구와 가스배출구; 상기 바디케이스 상부에 설치되어 마이크로파를 상기 가열챔버를 향해 도파관을 통해 방사하는 복수개의 마그네트론; 상기 가열챔버내 저면에 설치되며, 소금을 담고 가공할 수 있도록 상부개방된 형태로 다수개 배치된 복수개의 사각형태의 SiC계열의 재료로 구성된 도가니; 상기 가열챔버내 상부면에서 상기 도가니를 향해 원적외선을 방사하도록 설치된 복수개의 나노탄소히터;를 포함하고 있다.The second configuration is a rectangular body case; A heating chamber forming an interior of the body case; An air inlet and a gas outlet respectively installed from the left and right sides of the body case to the heating chamber; A plurality of magnetrons installed on the body case to radiate microwaves toward the heating chamber through waveguides; A crucible provided on the bottom surface of the heating chamber and composed of a plurality of quadrangular SiC-based materials arranged in a plurality of openings so as to contain and process the salt; And a plurality of nano carbon heaters installed to radiate far-infrared rays from the upper surface of the heating chamber toward the crucible.
그런데, 상기에서 제시된 종래 마이크로파를 이용한 소금 가공장치들은 단순히 소금만을 가공하기 위한 장치일 뿐 소금의 가공과정에서 발생하는 폐열을 이용하여 다른 장치(예를 들어 증기 터빈 및 발전기를 구동시켜 전기를 발전하거나 또는 냉수를 온수로 가열하여 제공하는 장치 등)로 활용하지 못하여 장치 자체의 호환성 및 사용성이 저하됨은 물론 불필요한 에너지 낭비를 가져오는 문제점이 있다.However, the above-described conventional salt processing apparatuses using microwaves are merely apparatuses for processing salt only, and they can be used in other devices (for example, a steam turbine and a generator are driven to generate electricity by using waste heat generated in the processing of salt) Or a device for providing cold water by heating with hot water, etc.), the compatibility and usability of the device itself are deteriorated, and unnecessary energy is wasted.
또, 마그네트론을 이용한 소금 가열시 필연적으로 발생하는 전자파에 의한 2차 피해가 발생되는 문제점이 있고, 또한 상용전원에 의해서만 구동되도록 구성되어 있어 소금 가공에 따른 전기사용량이 많아 사용자에게 경제적인 부담을 주게 됨은 물론 불필요하게 자원을 낭비하는 문제점이 있는데, 특히 전기의 소비량이 매우 많은 여름철 등에는 전기공급에 차질을 주게 될 우려도 있다.In addition, there is a problem that second harm is caused by electromagnetic waves which are necessarily generated when the salt is heated by using the magnetron, and since it is configured to be driven only by a commercial power source, a large amount of electricity is consumed due to the salt processing, There is also a problem of unnecessarily wasting resources, especially in the summer when electricity consumption is very high.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 태양전지와 소정형상을 갖는 소금 연속 용해로, 용융염 저장탱크, 복수의 스팀 보일러, 복수의 용융염 냉각용 스크류 관, 증기 터빈, 발전기, 열교환기 및 소금 공급탱크 등을 상호 연결시켜 낮에 태양 광을 전기 에너지로 변환시켜 주는 태양전지에서 출력되는 전압을 이용하여 소금 연속 용해로를 구동시켜 일반 소금과 스팀 보일러에서 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 고온의 용융염으로 연속 생산하여 용융염 저장탱크에 저장하고, 용융염 저장탱크에 저장된 용융염을 다시 해수가 담긴 스팀 보일러들을 관통하도록 설치된 스크류 관들을 통해 서서히 통과시키며 냉각을 통해 건강 소금으로 연속 생산할 수 있도록 함으로써 고가의 화석연료나 상용교류전압을 이용하지 않고 낮에 태양전지를 통해 얻어지는 태양광 발전전압을 이용하여 일반 소금을 용융시킬 수 있어 건강 소금의 생산에 따른 경제적인 부담 및 생산원가를 크게 줄일 수 있고, 특히 일반 소금과 스팀 보일러들을 통해 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 혼합하여 고온의 용융염으로 용융시킨 후 냉각을 통해 소금을 생산하므로 건강 소금 자체의 품질을 대폭 향상시킬 수 있으며, 또한 주변의 전기 소모량에 무관하게 배터리 등과 같은 에너지 저장장치가 구비되어 있지 않은 태양광 발전전압을 이용하여 지속적으로 건강 소금을 생산할 수 있으므로 시스템 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a solar cell, a salt continuous melting furnace, a molten salt storage tank, a plurality of steam boilers, a screw tube for cooling a plurality of molten salt, A common continuous salt furnace is driven by the voltage output from a solar cell that converts sunlight into electric energy in the daytime by connecting a generator, a heat exchanger, and a salt supply tank. The molten salt stored in the molten salt storage tank is slowly passed through the screw tubes installed so as to penetrate the steam boilers containing the seawater, and the molten salt stored in the molten salt storage tank is gradually cooled By making it possible to consecutively produce healthy salt, it does not use expensive fossil fuel or commercial AC voltage. It is possible to melt general salt by using the solar power generation voltage obtained through the solar cell during the daytime, it is possible to greatly reduce the economic burden and production cost due to the production of the health salt, and in particular, And the salt is produced through cooling. Thus, the quality of the health salt itself can be greatly improved, and energy storage such as a battery, etc. can be achieved regardless of the amount of electricity consumed in the surroundings The system is capable of continuously producing healthy salt using solar power generation voltage that is not equipped with a device. Therefore, it provides a seawater desalination and salt production system using a solar cell and a magnetron that can greatly improve the merchandise and reliability of the system itself. There is a purpose.
본 발명의 다른 목적은, 태양광 발전이 어려운 흐린 날이나 야간 등에도 15시간 이상 열을 축적하는 효능을 가진 고온의 용융염을 용융염 저장탱크에 저장해 두었다가 스크류 관들을 서서히 통과시키며 용융염에서 발산되는 폐열을 이용하여 스팀 보일러들의 내부에 담겨진 해수를 끓여 스팀과 겔 상태의 소금으로 분리하되, 겔 상태의 소금은 다시 소금 공급탱크 측으로 이송시켜 소금 연속 용해로를 통해 재차 용융시키는 동작을 반복하고, 스팀은 증기 터빈에 공급시켜 24시간 동안 지속적으로 교류 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있도록 함으로써 에너지 활용도와 에너지 절감효과를 대폭 증진시킬 수 있음은 물론 불필요한 자원낭비를 방지할 수 있고, 전기발전에 따른 비용을 크게 줄일 수 있으며, 우량의 전기를 지속적으로 발전시킬 수 있는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method of storing a molten salt in a molten salt storage tank having a function of accumulating heat for 15 hours or more even on a cloudy day or night where photovoltaic power generation is difficult, The seawater contained in the steam boilers is boiled and separated into steam and gel-state salt by using waste heat, the gel-state salt is transferred to the salt supply tank side again and is repeatedly melted through the salt continuous melting furnace, Can be supplied to a steam turbine to continuously generate alternating current (AC) power for 24 hours, thereby significantly improving the energy utilization and energy saving effect, preventing waste of unnecessary resources, Can be greatly reduced, and it is possible to continuously develop electricity of good quality And to provide seawater desalination and salt production system using solar cell and magnetron.
본 발명의 또 다른 목적은, 증기 터빈을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수는 스팀 보일러 측으로 유입되는 해수가 통과하고 있는 열교환기를 통해 냉각시켜 염기성분이 없는 담수로 연속 생산할 수 있도록 함으로써 해수에서 각종 산업 및 농업용으로 사용할 수 있는 물(담수)을 생산해 냄에 있어서 고가의 화석연료나 상용교류전압 등을 이용하지 않고도 가능하여 담수의 생산비를 대폭 줄일 수 있는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템을 제공하는 데 있다.It is a further object of the present invention to provide a steam turbine that is capable of continuously producing distilled water containing high temperature steam discharged through a steam turbine by means of a heat exchanger through which seawater is introduced into the steam boiler, And seawater desalination and salt production system using solar cell and magnetron which can reduce the production cost of fresh water without using expensive fossil fuel or commercial AC voltage in the production of water (fresh water) which can be used for agricultural use .
본 발명의 또 다른 목적은, 소금 연속 용해로를 통해 일반 소금을 포함한 겔 상태의 소금을 연속해서 용융시킬 발생할 수 있는 전자파나 마이크로파의 유출을 방지할 수 있어 인체에 무해한 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a method for preventing the outflow of electromagnetic waves or microwaves that can continuously melt molten salt in a gel state including general salt through a salt continuous melting furnace, And a salt production system.
본 발명의 또 다른 목적은 소금 연속 용해로 내 탄화규소 히팅관의 내면에 몰리브덴 코팅층을 직접 도포시켜 주거나, 또는 내면에 몰리브덴 코팅층이 도포된 스테인레스 파이프를 상기 탄화규소 히팅관 내부에 설치하고, 또한 용융염 저장탱크와 스팀 발생기 및 스크류 관 등은 각각 스테인레스로 성형하되, 그 내면에는 몰리브덴 코팅층을 각각 더 도포하여 줌으로써 소금의 융해시 또는 용융염의 저장시 또는 해수 증발시 및 용융염 이송시 발생하는 염소(Cl2)의 화학반응에 의해 고가의 탄화규소 히팅관를 포함한 용융염 저장탱크와 스팀 발생기 및 스크류 관 등이 손상되는 것을 방지할 수 있음은 물론 제품의 수명을 대폭 연장할 수 있는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템을 제공하는 데 있다.
It is still another object of the present invention to provide a method of manufacturing a silicon carbide heating tube, in which a molybdenum coating layer is directly applied to the inner surface of a silicon carbide heating tube in a salt continuous melting furnace, or a stainless pipe, The storage tank, the steam generator, the screw tube and the like are each formed of stainless steel, and a molybdenum coating layer is further applied to the inner surface of the storage tank, and the chlorine 2 ) can prevent damage to the molten salt storage tank, the steam generator, and the screw pipe including the expensive silicon carbide heating pipe by using the chemical reaction of the silicon carbide heating pipe and also the solar cell and the magnetron And to provide a seawater desalination and salt production system.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 햇빛이 비치는 낮에 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 복수의 태양전지와; 일반 소금을 포함하여 스팀 보일러들을 통해 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 혼합/저장하는 소금 공급탱크와; 제어반의 제어를 받은 모터의 구동시 스크류를 통해 상기 소금 공급탱크에 저장된 소금들을 소금 연속 용해로 측으로 이송시켜 주는 스크류 리프트와; 상기 태양전지들에서 출력되는 직류전압을 인버터를 통해 교류전압으로 변환한 다음 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 용융시켜 주는 소금 연속 용해로에 구비된 마그네트론들에 고전압을 인가시켜 줌은 물론 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반과; 지상에서 수직방향으로 설치된 용해로 설치대에 소정각도로 경사지게 고정 설치된 형태를 갖고 제어반에서 고전압이 공급되면 복수의 마그네트론이 구동되며 발생하는 마이크로파에 의해 정해진 온도 이내로 유도가열되는 탄화규소 히팅관들의 내부를 통과하고 있는 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 용융시켜 용융액 저장탱크 측으로 연속해서 배출하는 소금 연속 용해로와; 단열재를 이용하여 소정용적을 갖는 밀폐된 통체 형상을 갖도록 성형된 상태에서 상기 소금 연속 용해로를 통해 용융된 후 배출되는 고온의 용융염을 열과 함께 액체상태로 저장하는 용융염 저장탱크와; 일단부에는 제어반의 출력신호에 대응하여 개폐량이 제어되는 전자밸브가 설치되고 타단부에는 내부에 설치된 용융염 이송용 스크류의 회전에 필요한 동력을 발생시키는 스크류 구동 모터가 설치된 형태를 갖고 스팀 보일러들의 일측에서 타측으로 관통되게 설치된 상태에서 상기 용융염 저장탱크 내에 저장되어 있는 용융염이 소정속도로 통과하며 스팀 보일러들 내 해수와 열교환이 이루어지며 액체 상태의 용융염이 서서히 고체상태의 건강 소금으로 변환시켜 주는 복수의 스크류 관과; 상기 스크류 관들을 통해 배출되는 소금 덩어리를 분쇄시켜 주는 복수의 소금 분쇄기와; 상기 소금 분쇄기들을 통해 최종적으로 배출되는 건강 소금을 각각 저장하는 복수의 건강 소금 저장탱크와; 소정용적을 갖는 탱크의 외측 상부에 스팀 배출 조정용 전자밸브가 구비된 스팀 배출관과 해수 유입 조정용 전자밸브가 구비된 해수 유입관이 설치되고, 저면에는 겔 상태의 소금의 배출을 단속하는 소금 배출 조정용 전자밸브가 구비된 겔 소금 배출관이 설치되며, 일측에서 타측으로는 상기 스크류 관들이 각각 관통되게 설치된 구성을 갖고 상기 스크류 관을 통해 용융염 저장탱크 내 용융염이 이송될 때 발생하는 열에 의해 내부로 유입된 해수가 끊으며 스팀과 겔 상태의 소금이 생성되게 하는 복수의 스팀 보일러와; 상기 스팀 보일러들의 겔 소금 배출관 저부에 각각 설치되어 각각의 스팀 보일러에서 겔 상태의 소금이 배출되면 일시 저장했다가 제어반에 의해 겔 소금 이송관에 설치된 소금 이송용 펌프의 작동시 저장하고 있던 겔 소금이 소금 공급탱크 측으로 강제 이송되도록 하는 복수의 겔 소금 임시 저장탱크와; 상기 스팀 보일러들의 해수 유입관에 병렬로 연결된 해수 공급관 상에 설치되어 제어반에 의해 상기 스팀 보일러 중 어느 한 해수 유입 조정용 전자밸브라도 개방되면 제어반의 출력신호에 대응하여 작동되며 해수를 해당 스팀 보일러 내로 강제 송수시켜 주는 해수 송수 펌프;로 구성한 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a solar cell module including: a plurality of solar cells for converting solar energy into electric energy in the daytime when sunlight is shining; A salt supply tank for mixing / storing the gel-state salt primarily taken out through steam boilers including common salt; A screw lift for transferring the salt stored in the salt supply tank to the salt continuous dissolving furnace side through a screw when driving a motor controlled by a control panel; A DC voltage output from the solar cells is converted into an AC voltage through an inverter and then a high voltage is applied to the magnetrons provided in the salt continuous melting furnace for melting common salt and gel state salt, A control panel for performing the function; A plurality of magnetrons are driven and the inside of the silicon carbide heating tubes, which are induction-heated to a predetermined temperature by the generated microwaves, pass through the inside of the silicon carbide heating pipes when the high voltage is supplied from the control panel A salt continuous melting furnace for melting the common salt and the gel-state salt and continuously discharging the molten salt to the side of the melt storage tank; A molten salt storage tank for storing the molten salt at a high temperature, which is melted and discharged through the salt continuous melting furnace in a state of being formed to have a closed tubular shape having a predetermined volume by using a heat insulating material, in a liquid state together with heat; And a screw drive motor for generating a power required for rotating the molten salt transfer screw installed in the inside is provided at the other end of the solenoid valve, and at one end of the steam boiler, The molten salt stored in the molten salt storage tank passes through the steam boiler at a predetermined rate and is heat-exchanged with the seawater in the steam boiler, and the molten salt in the liquid state is gradually converted into the solid salt in the solid state A plurality of screw tubes; A plurality of salt crushers for crushing a mass of salt discharged through the screw pipes; A plurality of health salt storage tanks for respectively storing health salts finally discharged through the salt grinders; A salt discharge pipe provided with a solenoid valve for adjusting steam discharge and a seawater inlet pipe provided with a solenoid valve for adjusting the inflow of seawater are provided on the outer side of a tank having a predetermined volume, The molten salt storage tank is provided with a gel salt discharge pipe having a valve therein. The molten salt storage tank has a structure in which the screw pipes are inserted through the screw pipe from one side to the other side. A plurality of steam boilers for cutting off the seawater to produce steam and gelated salt; When the gel salt is discharged from each steam boiler at the bottom of the gel salt discharge pipe of the steam boilers, the gel salt temporarily stored at the operation of the salt transfer pump installed in the gel salt transfer pipe by the control panel, A plurality of gel-salt temporary storage tanks for forcibly being transported to the salt supply tank side; And a control valve provided on the sea water supply pipe connected in parallel to the sea water inflow pipe of the steam boilers so that any one of the solenoid valves for regulating the inflow of seawater from the steam boiler is operated in response to the output signal of the control panel, And a sea water sending pump for sending and receiving water.
또, 상기 스팀 보일러들의 스팀 배출관 단부에는 상기 스팀 보일러들에서 배출되는 고압의 증기를 노즐을 통해 분출시켜 고속의 증기를 분출하고 이것을 날개 바퀴의 날개에 내뿜어 회전력을 얻어내는 증기 터빈을 더 설치하고, 상기 증기 터빈의 축 상에는 상기 증기 터빈에서 발생하는 회전력에 의해 회전되며 교류전압을 발생시켜 상기 소금 연속 용해로를 제외한 각종 전장품에 구동전압으로 공급시켜 주는 교류 발전기를 더 설치한 것을 특징으로 한다.Further, a steam turbine is installed at an end portion of the steam discharge pipe of the steam boilers to discharge high-pressure steam discharged from the steam boilers through the nozzles to spray high-speed steam and spray the high-pressure steam to the wings of the impeller wheels to obtain rotational force. An AC generator is further provided on the shaft of the steam turbine, the AC generator being rotated by a rotational force generated from the steam turbine to generate an AC voltage to supply driving electric voltage to various electric equipments other than the salt continuous melting furnace.
또한, 상기 증기 터빈의 출구에는 열교환기를 설치하되, 상기 스팀 보일러들의 해수 유입관과 연결된 해수 공급관이 상기 열교환기를 통과하도록 설치하여, 상기 해수 공급관과 열교환기를 통해 스팀 보일러 측으로 송수되는 저온의 해수에 의해 상기 증기 터빈을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수가 열교환기 내에서 소정온도 이하로 냉각되며 담수로 변환된 후 담수 저장탱크로 배출되도록 한 것을 특징으로 한다.In addition, a heat exchanger is installed at the outlet of the steam turbine, and a seawater supply pipe connected to the seawater inflow pipe of the steam boiler is installed to pass through the heat exchanger. By the low temperature seawater sent to the steam boiler through the seawater supply pipe and the heat exchanger, The distilled water including the high-temperature steam discharged through the steam turbine is cooled to a predetermined temperature or lower in the heat exchanger and is converted into fresh water and discharged to the fresh water storage tank.
이때, 상기 제어반에서는 복수의 스팀 보일러에 각각 설치되어 있는 해수 유입 조정용 전자밸브들을 서로 시간차를 두고 교대로 개방함과 동시에 해수 송수 펌프를 작동시켜 해당 스팀 보일러 내에 해수를 상한수위 검출센서가 "온"될 때까지 투입하고, 스크류 관을 통과하고 있는 용융염의 발산 열에 의해 대부분의 해수가 스팀으로 증발되므로 인해 바닥면에 겔 상태의 소금이 형성된 시점이 되어 하한수위 검출센서가 "온"될 경우 해당 스팀 보일러 저면에 설치된 소금 배출 조정용 전자밸브를 열어 겔 소금 임시 저장탱크 측으로 겔 상태의 소금을 자동 배출되도록 한 다음, 다시 상한수위 검출센서가 "온"될 때까지 해당 스팀 보일러 내에 해수를 투입하는 과정을 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the control panel, the seawater inflow adjustment solenoid valves respectively installed in the plurality of steam boilers are alternately opened with a time difference from each other, and at the same time, the seawater feed pump is operated so that seawater is supplied to the steam boiler, When most of the seawater is evaporated into steam by the divergent heat of the molten salt passing through the screw pipe, when the gel state salt is formed on the bottom surface and the lower limit water level detection sensor is turned on, A process of opening the solenoid valve for adjusting the salt discharge installed on the bottom of the boiler to automatically discharge the gel state salt to the gel salt temporary storage tank and then injecting the seawater into the steam boiler until the upper water level detection sensor is turned " And repeatedly performing the operation.
한편, 상기 소금 연속 용해로는 금속판을 이용하여 소정 지름과 길이 및 체적의 원통 또는 다각형의 형상을 갖게 성형함은 물론 외측으로는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공이 천공되고, 상,하 개구부는 막힌 형태를 갖는 밀폐형 챔버와; 상기 챔버의 형상에 대응하여 원통 또는 다각형 형상을 갖고 상,하부로 일부가 돌출되게 상기 챔버의 내부에 삽입된 상태에서 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대를 통해 상기 챔버 내에 중공부가 형성되도록 고정 설치되어 마그네트론들의 도파관을 통해 방출되는 마이크로파는 탄화규소 히팅관 측으로 통과되게 하고 탄화규소 히팅관에서 발생하는 열이 챔버 측으로 전달되는 것을 최소화해 주는 단열관과; 상기 챔버의 마그네트론 설치공에 각각 도파관의 단부가 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖고 제어반의 인버터로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버의 내면과 상기 단열관 외면 사이의 중공부로 소정대역의 마이크로파(극초단파; 예를 들어 2,450 MHz/sec)를 방출하여 탄화규소 히팅관들이 정해진 온도 내로 유도가열되게 하는 복수의 마그네트론과; 비중이 3.12이고 융점은 2,600~2,800℃이며 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 흑색 탄화규소(Black SiC)를 이용하여 소정 지름과 길이를 갖도록 압출 성형된 형태를 갖고 상기 단열관 내에 설치된 상태에서 마그네트론들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때 유도 가열되어 정해진 온도범위 내에서 발열하며 각각의 내부로 통과하고 있는 일반 소금 및 겔 상태의 소금이 용융되게 하는 복수의 탄화규소 히팅관과; 상기 단열관의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열관 내의 탄화규소 히팅관들 사이에 형성된 공간부로 소금 및 용융염이 유입되지 않도록 하는 상,하부 마개용 단열판과; 내부에 모터에 의해 구동되는 스크류를 구비하고, 상기 단열관의 상부에 설치되어 스크류 리프트를 통해 이송되어오는 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 상기 탄화규소 히팅관들 내부로 고르게 공급시켜 주는 호퍼와; 수동 또는 자동 밸브를 구비하고 상기 단열관의 저부에서 용융염 저장탱크에 연결되도록 설치되어 각각의 탄화규소 히팅관을 통해 배출되는 용융염의 토출량을 제어할 수 있도록 하는 용융염 토출구;로 구성한 것을 특징으로 한다.Meanwhile, the salt continuous melting furnace is formed to have a cylindrical or polygonal shape with a predetermined diameter, length and volume by using a metal plate, a plurality of magnetron installation holes are perforated outside at a predetermined interval, and upper and lower openings are closed A sealed chamber having a shape; A plurality of supporting members having a cylindrical or polygonal shape corresponding to the shape of the chamber and partially protruding upward and downward and inserted at a predetermined interval in a state of being inserted into the chamber, A heat insulating tube for allowing the microwaves emitted through the waveguide of the magnetrons to pass through the silicon carbide heating tube and minimizing the heat transferred from the silicon carbide heating tube to the chamber side; And a microwave of a predetermined band (microwave (microwaves) in a predetermined band is blown into a hollow portion between the inner surface of the chamber and the outer surface of the heat insulating tube by oscillating a high frequency when a high voltage is applied from the inverter of the control panel, ; For example, 2,450 MHz / sec) to cause induction heating of the silicon carbide heating tubes to a predetermined temperature; Having a specific gravity of 3.12 and a melting point of 2,600 to 2,800 ° C. and being extruded to have a predetermined diameter and length by using black silicon carbide (Black SiC) having a hardness higher than that of diamond, A plurality of silicon carbide heating tubes which are induction heated when the microwaves of the band are emitted to generate heat in a predetermined temperature range and allow the salt of common state and the gel which is passing through the inside to melt; An insulating plate for upper and lower caps installed at the upper and lower ends of the heat insulating tube to prevent salt and molten salt from flowing into the space formed between the silicon carbide heating tubes in the heat insulating tube; A hopper which is provided at a top of the heat insulating tube and supplies a normal salt and gel state salt transferred through a screw lift to the inside of the silicon carbide heating pipes evenly; And a molten salt discharge port which is provided to be connected to the molten salt storage tank at the bottom of the heat insulating pipe and has a manual or automatic valve to control the discharge amount of the molten salt discharged through each silicon carbide heating pipe do.
이때, 상기 탄화규소 히팅관의 내면에는 융점이 2,450~2,620℃이고 밀도가 10.2 g/㎤인 몰리브덴 코팅층을 더 도포하거나, 또는 내면에 몰리브덴 코팅층을 도포한 스테인레스 파이프를 더 설치한 것을 특징으로 한다.At this time, a molybdenum coating layer having a melting point of 2,450-2,620 DEG C and a density of 10.2 g / cm < 3 > is further coated on the inner surface of the silicon carbide heating tube, or a stainless pipe coated with a molybdenum coating layer is further installed.
또한, 상기 용융염 저장탱크 및 스크류 관은 각각 스테인레스로 성형하되, 그 내면에는 융점이 2,450~2,620℃이고 밀도가 10.2 g/㎤인 몰리브덴 코팅층을 각각 더 도포한 것을 특징으로 한다.The molten salt storage tank and the screw tube are each formed of stainless steel and have an inner surface coated with a molybdenum coating layer having a melting point of 2,450 to 2,620 ° C and a density of 10.2 g / cm 3.
또, 상기 챔버에는 중공부 내의 공기가 열에 의해 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 챔버 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망을 설치한 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber may further include a chamber pressure check valve that automatically opens when the air in the hollow portion expands to a predetermined pressure or more by heat, thereby lowering the pressure in the chamber, wherein the inlet of the chamber pressure check valve prevents A mesh net of 3 mm or less mesh is provided.
또한, 상기 단열관과 지지대 및 상,하부 마개용 단열판은 용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형한 것을 특징으로 한다.
The heat insulating pipe, the support, and the heat insulating plate for the upper and lower caps are formed of an alumina fiber board having a high melting point of 1,000 to 1,800 ° C. and a density (kg / m 3) of 300 to 600 .
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템에 의하면, 첫째 낮에 태양 광을 전기 에너지로 변환시켜 주는 태양전지에서 출력되는 전압을 이용하여 소금 연속 용해로를 구동시켜 일반 소금과 스팀 보일러에서 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 고온의 용융염으로 연속 생산하여 용융염 저장탱크에 저장하고, 용융염 저장탱크에 저장된 용융염을 다시 해수가 담긴 스팀 보일러들을 관통하도록 설치된 스크류 관들을 통해 서서히 통과시키며 냉각을 통해 건강 소금으로 연속 생산할 수 있도록 함으로써 고가의 화석연료나 상용교류전압을 이용하지 않고 낮에 태양전지를 통해 얻어지는 태양광 발전전압을 이용하여 일반 소금을 용융시킬 수 있어 건강 소금의 생산에 따른 경제적인 부담 및 생산원가를 크게 줄일 수 있고, 특히 일반 소금과 스팀 보일러들을 통해 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 혼합하여 고온의 용융염으로 용융시킨 후 냉각을 통해 건강 소금을 생산하므로 건강 소금 자체의 품질을 대폭 향상시킬 수 있으며, 또한 주변의 전기 소모량에 무관하게 배터리 등과 같은 에너지 저장장치가 구비되어 있지 않은 태양광 발전전압을 이용하여 지속적으로 건강 소금을 생산할 수 있으므로 시스템 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.As described above, according to the seawater desalination and salt production system using the solar cell and the magnetron of the present invention, the salt continuous melting furnace is driven by using the voltage output from the solar cell that converts sunlight into electric energy on the first day The gel salt primarily taken out from the general salt and the steam boiler is continuously produced in the hot molten salt and stored in the molten salt storage tank and the molten salt stored in the molten salt storage tank is passed through the steam boiler containing the seawater again By gradually passing through the installed screw pipes and cooling it, it is possible to continuously produce it as health salt, so that it is possible to melt common salt by using the solar power generation voltage obtained through the solar cell during the day without using expensive fossil fuel or commercial AC voltage And the economic burden of producing healthy salt and It is possible to reduce the cost considerably. In particular, since the gel salt mixed with the salt of the gel which is primarily taken out through the general salt and the steam boiler is melted by the high temperature molten salt, the health salt is produced by cooling, And it is also possible to continuously produce healthy salt using the photovoltaic generation voltage which is not provided with an energy storage device such as a battery regardless of the electric consumption of the surroundings, thereby greatly improving the merchandise and reliability of the system itself have.
둘째, 태양광 발전이 어려운 흐린 날이나 야간 등에도 15시간 이상 열을 축적하는 효능을 가진 고온의 용융염을 용융염 저장탱크에 저장해 두었다가 스크류 관들을 서서히 통과시키며 용융염에서 발산되는 폐열을 이용하여 스팀 보일러들의 내부에 담겨진 해수를 끓여 스팀과 겔 상태의 소금으로 분리하되, 겔 상태의 소금은 다시 일반 소금이 담긴 소금 공급탱크 측으로 이송시켜 소금 연속 용해로를 통해 재차 용융시키는 동작을 반복하고, 스팀은 증기 터빈에 공급시켜 24시간 동안 지속적으로 교류 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있도록 함으로써 에너지 활용도와 에너지 절감효과를 대폭 증진시킬 수 있음은 물론 불필요한 자원낭비를 방지할 수 있고, 전기발전에 따른 비용을 크게 줄일 수 있으며, 우량의 전기를 지속적으로 발전시킬 수 있다.Second, the hot molten salt, which has the effect of accumulating heat for over 15 hours on cloudy days or even at night, where solar power is difficult to be stored, is stored in the molten salt storage tank, and the screw tubes are slowly passed through and the waste heat emitted from the molten salt is used The seawater contained in the steam boilers is boiled and separated into steam and gelated salt. The gelated salt is transferred again to the salt supply tank containing the common salt and repeatedly melted through the salt continuous melting furnace. Steam turbine, it is possible to continuously generate alternating current (AC) electricity for 24 hours, thereby improving the energy utilization efficiency and energy saving effect, as well as preventing unnecessary resource waste, Can be greatly reduced, and the electricity of good quality can be continuously developed.
셋째, 증기 터빈을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수는 스팀 보일러 측으로 유입되는 해수가 통과하고 있는 열교환기를 통해 냉각시켜 염기성분이 없는 담수로 연속 생산할 수 있도록 함으로써 해수에서 각종 산업 및 농업용으로 사용할 수 있는 물(담수)을 생산해 냄에 있어서 고가의 화석연료나 상용교류전압 등을 이용하지 않고도 가능하여 담수의 생산비를 대폭 줄일 수 있다.Third, the distilled water including the high-temperature steam discharged through the steam turbine is cooled by the heat exchanger through which the seawater flowing into the steam boiler passes and can be continuously produced as fresh water free of basic components, It is possible to produce water (fresh water) without using expensive fossil fuel or commercial alternating voltage, so that the production cost of fresh water can be greatly reduced.
넷째, 소금 연속 용해로의 챔버 중공부 내 공기가 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 챔버 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브의 입구에는 마이크로파(극초단파; 예를 들어 2,450 MHz/sec)의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망을 설치함으로써 이들 소금 연속 용해로의 작동에 따라 필연적으로 발생하는 전자파의 발생을 억제할 수 있다.Fourthly, a chamber pressure check valve is provided which automatically opens to lower the pressure in the chamber when the air in the chamber hollow portion of the salt continuous melting furnace expands to a predetermined pressure or more. The chamber pressure check valve is further provided with microwaves (microwaves; (2,450 MHz / sec), it is possible to suppress the generation of electromagnetic waves which are inevitably generated due to the operation of these salt continuous melting furnaces.
다섯째, 소금 연속 용해로 내 탄화규소 히팅관의 내면에 몰리브덴 코팅층을 직접 도포시켜 주거나, 또는 내면에 몰리브덴 코팅층이 도포된 스테인레스 파이프를 상기 탄화규소 히팅관 내부에 설치하고, 또한 용융염 저장탱크와 스팀 발생기 및 스크류 관 등은 각각 스테인레스로 성형하되, 그 내면에는 몰리브덴 코팅층을 각각 더 도포하여 줌으로써 소금의 융해시 또는 용융염의 저장시 또는 해수 증발시 및 용융염 이송시 발생하는 염소(Cl2)의 화학반응에 의해 고가의 탄화규소 히팅관를 포함한 용융염 저장탱크와 스팀 발생기 및 스크류 관 등이 손상되는 것을 방지할 수 있으므로 제품 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있음은 물론 시스템의 유지보수에 따른 비용을 대폭 절감할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
Fifth, a molybdenum coating layer is directly applied to the inner surface of the silicon carbide heating pipe in the salt continuous melting furnace, or a stainless pipe coated with a molybdenum coating layer on the inner surface is installed inside the silicon carbide heating pipe, And a screw tube are each formed of stainless steel, and a molybdenum coating layer is further coated on the inner surface thereof, whereby chlorine (Cl 2 ) chemical reaction which occurs during melting of salt, storage of molten salt, evaporation of seawater, It is possible to prevent the damage of the molten salt storage tank, the steam generator, and the screw tube including the expensive silicon carbide heating pipe, thereby greatly extending the lifetime of the product itself and greatly reducing the maintenance cost of the system It is a very useful invention.
도 1은 본 발명 시스템의 전체 블록 구성도.
도 2는 본 발명 중 스크류 관의 요부 확대 단면도.
도 3은 본 발명 중 연속 소금 용해로의 일 실시 예에 따른 일부 분해 사시도.
도 4는 본 발명 중 연속 소금 용해로의 일 실시 예에 따른 측 단면도.
도 5는 본 발명 중 연속 소금 용해로의 일 실시 예에 따른 정 단면도.
도 6은 본 발명 중 연속 소금 용해로의 다른 실시 예에 따른 측 단면도.
도 7은 본 발명 중 연속 소금 용해로의 다른 실시 예에 따른 정 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig.
Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the screw tube in the present invention. Fig.
3 is a partially exploded perspective view of a continuous salt melting furnace according to an embodiment of the present invention.
4 is a side cross-sectional view of one embodiment of a continuous salt melting furnace of the present invention.
5 is a front sectional view of a continuous salt melting furnace according to an embodiment of the present invention.
6 is a side sectional view of another embodiment of a continuous salt melting furnace in the present invention.
FIG. 7 is a front sectional view of a continuous salt melting furnace according to another embodiment of the present invention. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 시스템의 전체 블록 구성도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명 중 스크류 관의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 발명 중 연속 소금 용해로의 일 실시 예에 따른 일부 분해 사시도를 나타낸 것이다.FIG. 1 is an overall block diagram of the system of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a screw tube in the present invention, and FIG. 3 is a partially exploded perspective view of a continuous salt melting furnace according to an embodiment of the present invention .
또한, 도 4는 본 발명 중 연속 소금 용해로의 일 실시 예에 따른 측 단면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명 중 연속 소금 용해로의 일 실시 예에 따른 정 단면도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명 중 연속 소금 용해로의 다른 실시 예에 따른 측 단면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명 중 연속 소금 용해로의 다른 실시 예에 따른 정 단면도를 나타낸 것이다.FIG. 4 is a side cross-sectional view of a continuous salt melting furnace according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a front sectional view of a continuous salt melting furnace according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a front sectional view of a continuous salt melting furnace according to another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a side sectional view of another embodiment of the continuous salt melting furnace.
이에 따르면 본 발명은,According to the present invention,
햇빛이 비치는 낮에 태양 광 에너지를 전기에너지로 변환시켜 주는 복수의 태양전지(10)와;A plurality of solar cells (10) for converting solar energy into electric energy in a day when sunlight is shining;
일반 소금을 포함하여 스팀 보일러(80)들을 통해 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 혼합/저장하는 소금 공급탱크(170)와;A
제어반(20)의 제어를 받은 모터(181)의 구동시 스크류(182)를 통해 상기 소금 공급탱크(170)에 저장된 소금들을 소금 연속 용해(30)로 측으로 이송시켜 주는 스크류 리프트(180)와;A
상기 태양전지(10)들에서 출력되는 직류전압을 인버터(21)를 통해 교류전압으로 변환한 다음 일반 소금을 용융시켜 주는 소금 연속 용해로(30)에 구비된 마그네트론(34)들에 고전압을 인가시켜 줌은 물론 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반(20)과;A DC voltage output from the
지상에서 수직방향으로 설치된 용해로 설치대(140)에 소정각도로 경사지게 고정 설치된 형태를 갖고 제어반(20)에서 고전압이 공급되면 복수의 마그네트론(34)이 구동되며 발생하는 마이크로파에 의해 정해진 온도 이내로 유도가열되는 탄화규소 히팅관(35)들의 내부를 통과하고 있는 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 용융시켜 용융염 저장탱크(40) 측으로 연속해서 배출하는 소금 연속 용해로(30)와;A plurality of
단열재를 이용하여 소정용적을 갖는 밀폐된 통체 형상을 갖고, 상기 소금 연속 용해로(30)를 통해 용융된 후 배출되는 고온의 용융염을 열과 함께 액체상태로 저장하는 용융염 저장탱크(40)와;A molten
일단부에는 제어반(20)의 출력신호에 대응하여 개폐량이 제어되는 전자밸브(51)가 설치되고 타단부에는 내부에 설치된 용융염 이송용 스크류(52)의 회전에 필요한 동력을 발생시키는 스크류 구동 모터(53)가 설치된 형태를 갖고, 스팀 보일러(80)를 일측에서 타측으로 관통되게 설치된 상태에서 상기 용융염 저장탱크(40) 내에 저장되어 있는 용융염이 소정속도로 통과하며 스팀 보일러(80) 내 해수와 열교환이 이루어지며 액체 상태의 용융염이 서서히 고체상태의 건강 소금으로 변환시켜 주는 복수의 스크류 관(50)과;A
상기 스크류 관(50)을 통해 배출되는 소금 덩어리를 분쇄시켜 주는 복수의 소금 분쇄기(60)와;A plurality of
상기 소금 분쇄기(60)를 통해 배출되는 건강 소금을 저장하는 복수의 건강 소금 저장탱크(70)와;A plurality of healthy salt storage tanks (70) for storing the healthy salt discharged through the salt shredder (60);
소정용적을 갖는 탱크의 외측 상부에 스팀 배출 조정용 전자밸브(81)가 구비된 스팀 배출관(82)과 해수 유입 조정용 전자밸브(83)가 구비된 해수 유입관(84)이 설치되고, 저면에는 겔 상태의 소금의 배출을 단속하는 소금 배출 조정용 전자밸브(85)가 구비된 겔 소금 배출관(86)이 설치되며, 일측에서 타측으로는 상기 스크류 관(50)들이 각각 관통되게 설치된 구성을 갖고 상기 스크류 관(50)을 통해 용융염 저장탱크(40) 내 용융염이 이송될 때 발생하는 열에 의해 내부로 유입된 해수가 끊으며 스팀과 겔 상태의 소금이 생성되게 하는 복수의 스팀 보일러(80)와;A
상기 스팀 보일러(80)들의 겔 소금 배출관(86) 저부에 각각 설치되어 각각의 스팀 보일러(80)에서 겔 상태의 소금이 배출되면 일시 저장했다가 제어반(20)에 의해 겔 소금 이송관(90)에 설치된 소금 이송용 펌프(91)의 작동시 저장하고 있던 겔 소금이 소금 공급탱크(170) 측으로 강제 이송되도록 하는 복수의 겔 소금 임시 저장탱크(190)와;When the gelled salt is discharged from each
상기 스팀 보일러(80)들의 해수 유입관(84)에 병렬로 연결된 해수 공급관(130) 상에 설치되어 제어반(20)에 의해 상기 스팀 보일러(80) 중 어느 한 해수 유입 조정용 전자밸브(83)라도 개방되면 제어반(20)의 출력신호에 대응하여 작동되며 해수를 해당 스팀 보일러(80) 내로 강제 송수시켜 주는 해수 송수 펌프(131);로 구성한 것을 특징으로 한다.The
또, 상기 스팀 보일러(80)들의 스팀 배출관(82) 단부에는 상기 스팀 보일러(80)들에서 배출되는 고압의 증기를 노즐을 통해 분출시켜 고속의 증기를 분출하고 이것을 날개 바퀴의 날개에 내뿜어 회전력을 얻어내는 증기 터빈(100)을 더 설치하고,In addition, high-pressure steam discharged from the
상기 증기 터빈(100)의 축 상에는 상기 증기 터빈(100)에서 발생하는 회전력에 의해 회전되며 교류전압을 발생시켜 상기 소금 연속 용해로(30)를 제외한 각종 전장품에 구동전압으로 공급시켜 주는 교류 발전기(110)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.An AC generator 110 (110) is provided on the shaft of the steam turbine (100) to generate alternating voltage by rotation force generated by the steam turbine (100) and supply the alternating voltage to drive various electric products except for the salt continuous melting furnace ) Is further provided.
또한, 상기 증기 터빈(100)의 출구에는 열교환기(120)를 설치하되, 상기 스팀 보일러(80)들의 해수 유입관(84)과 연결된 해수 공급관(130)이 상기 열교환기(120)를 통과하도록 설치하여, 상기 해수 공급관(130)과 열교환기(120)를 통해 스팀 보일러(80) 측으로 송수되는 저온의 해수에 의해 상기 증기 터빈(100)을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수가 열교환기(120) 내에서 소정온도 이하로 냉각되며 담수로 변환된 후 담수 저장탱크(200)로 배출되도록 한 것을 특징으로 한다.The
이때, 상기 제어반(20)에서는 복수의 스팀 보일러(80)에 각각 설치되어 있는 해수 유입 조정용 전자밸브(83)들을 서로 시간차를 두고 교대로 개방함과 동시에 해수 송수 펌프(131)를 작동시켜 해당 스팀 보일러(80) 내에 해수를 상한수위 검출센서(87)가 "온"될 때까지 투입하고, 스크류 관(50)을 통과하고 있는 용융염의 발산 열에 의해 대부분의 해수가 스팀으로 증발되므로 인해 바닥면에 겔 상태의 소금이 형성된 시점이 되어 하한수위 검출센서(88)가 "온"될 경우 해당 스팀 보일러(80) 저면에 설치된 소금 배출 조정용 전자밸브(85)를 열어 겔 소금 임시 저장탱크(190) 측으로 겔 상태의 소금을 자동 배출되도록 한 다음, 다시 상한수위 검출센서(87)가 "온"될 때까지 해당 스팀 보일러(80) 내에 해수를 투입하는 과정을 반복 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, in the
한편, 상기 소금 연속 용해로(30)는,On the other hand, the salt continuous melting furnace (30)
금속판을 이용하여 소정 지름과 길이 및 체적의 원통 또는 다각형의 형상을 갖게 성형함은 물론 외측으로는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공(31a)이 천공되고, 상,하 개구부는 막힌 형태를 갖는 밀폐형 챔버(31)와;A plurality of
상기 챔버(31)의 형상에 대응하여 원통 또는 다각형 형상을 갖고 상,하부로 일부가 돌출되게 상기 챔버(31)의 내부에 삽입된 상태에서 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대(33)를 통해 상기 챔버(31) 내에 중공부(31b)가 형성되도록 고정 설치되어 마그네트론(34)들의 도파관(34a)을 통해 방출되는 마이크로파는 탄화규소 히팅관(35)들 측으로 통과되게 하고 탄화규소 히팅관(35)에서 발생하는 열이 챔버(31) 측으로 전달되는 것을 최소화해 주는 단열관(32)과;Through a plurality of
상기 챔버(31)의 마그네트론 설치공(31a)에 각각 도파관(34a)의 단부가 착탈 가능하게 설치된 형태를 갖고 제어반(20)의 인버터(21)로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버(31)의 내면과 상기 단열관(32) 외면 사이의 중공부(31b)로 소정대역의 마이크로파를 방출하여 탄화규소 히팅관(35)들이 정해진 온도(예를 들어 800~900도℃) 내로 유도가열되게 하는 복수의 마그네트론(34)과;The end of the
비중이 3.12이고 융점은 2,600~2,800℃이며 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 흑색 탄화규소(Black SiC)를 이용하여 소정 지름과 길이를 갖도록 압출 성형된 형태를 갖고 상기 단열관(32) 내에 설치된 상태에서 마그네트론(34)들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때 유도 가열되어 정해진 온도범위 내에서 발열하며 각각의 내부로 통과하고 있는 일반 소금 및 겔 상태의 소금이 용융되게 하는 복수의 탄화규소 히팅관(35)과;Having a specific gravity of 3.12, a melting point of 2,600 to 2,800 ° C, extruded so as to have a predetermined diameter and length by using black silicon carbide (Black SiC) whose hardness is higher than that of diamond, and in a state of being installed in the heat insulating pipe (32) A plurality of silicon
상기 단열관(32)의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열관(32) 내의 탄화규소 히팅관(35)들 사이에 형성된 공간부로 소금 및 용융염이 유입되지 않도록 하는 상,하부 마개용 단열판(36)(37)과;The upper and lower ends of the
내부에 모터(38a)에 의해 구동되는 스크류(38b)를 구비하고, 상기 단열관(32)의 상부에 설치되어 상기 스크류 리프트(180)를 통해 이송되어 오는 일반 소금 및 ? 상태의 소금을 상기 탄화규소 히팅관(35)들 내부로 고르게 공급시켜 주는 호퍼(38)와;And a
수동 또는 자동 밸브(39a)를 구비하고 상기 단열관(32)의 저부에서 용융염 저장탱크(40)에 연결되도록 설치되어 각각의 탄화규소 히팅관(35)을 통해 배출되는 용융염의 토출량을 제어할 수 있도록 하는 용융염 토출구(39);로 구성한 것을 특징으로 한다. A manual or
이때, 상기 탄화규소 히팅관(35)의 내면에는 융점이 2,450~2,620℃이고 밀도가 10.2 g/㎤인 몰리브덴을 도포하여 몰리브덴 코팅층(150)을 더 성형하거나,At this time, the
또는 내면에 몰리브덴 코팅층(150)을 도포한 스테인레스 파이프(160)를 더 설치한 것을 특징으로 한다.Or a
또한, 상기 용융염 저장탱크(40) 및 스크류 관(50)은 각각 스테인레스로 성형하되, 그 내면에는 융점이 2,450~2,620℃이고 밀도가 10.2 g/㎤인 몰리브덴을 도포하여 각각 몰리브덴 코팅층(150)을 더 성형한 것을 특징으로 한다.The molten
또, 상기 챔버(31)에는 중공부(31b) 내의 공기가 열에 의해 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 챔버(31) 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브(31c)를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브(31c)의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망(31d)을 설치한 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 단열관(32)과 지지대(33) 및 상,하부 마개용 단열판(36)(37)은 용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형한 것을 특징으로 한다.The
이와 같이 구성된 본 발명의 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation and effect of the solar cell and magnetron in the desalination and salt production system of the present invention will be described.
먼저, 본 발명의 건강 소금 생산겸 발전 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이 크게, 복수의 태양전지(10)와 소금 공급탱크(170), 스크류 리프트(180), 제어반(20), 소금 연속 용해로(30), 용융염 저장탱크(40), 복수의 스크류 관(50), 복수의 소금 분쇄기(60), 복수의 건강 소금 저장탱크(70), 복수의 스팀 보일러(80), 복수의 겔 소금 임시 저장탱크(190) 및 해수 송수 펌프(131)를 구비하고, 낮에 태양전지(10)들을 통해 얻어지는 태양광 발전전압을 이용하여 소금 연속 용해로(30)에 설치되어 있는 복수의 마그네트론(34)을 구동시켜 많은 량의 일반 소금을 포함하여 해수를 1차적으로 증발시키는 과정에서 생산된 겔 상태의 소금을 연속해서 용융하고, 연속 생산되는 고온의 용융염을 용융염 저장탱크(40)에 저장한 다음, 해수가 담긴 복수의 스팀 보일러(80)를 관통하도록 각각 설치된 스크류 관(50)을 통해 주,야간에 상관없이 냉각시켜 건강 소금으로 연속 생산할 수 있도록 한 것을 주요기술 구성요소로 한다.First, as shown in FIG. 1, the health salt production and power generation system of the present invention includes a plurality of
이때, 상기 태양전지(10)는 소금 연속 용해로(30)의 구동에 필요한 전력을 충분히 발전시킬 수 있는 개수가 하나의 모듈에 집합된 형태를 갖고 햇빛이 잘 조사되는 야외에 설치된 것으로, 햇빛이 비치는 낮에 태양 광 에너지를 전기에너지로 지속적으로 변환시켜 제어반(20) 측으로 공급시켜 주게 된다.At this time, the
또, 상기 소금 공급탱크(170)는 소정 용적을 갖는 탱크의 일측에는 일반 소금 투입구가 형성되고 타측에는 소금 이송용 펌프(91)가 구비된 겔 소금 이송관(90)을 통해 복수의 겔 소금 임시 저장탱크(190)와 연결된 형태를 갖고 작업자가 직접 또는 자동 투입기를 통해 투입하는 일반 소금을 포함하여 복수의 스팀 보일러(80)를 통해 해수에서 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 이송받아 혼합/저장하는 기능을 한다.In addition, the
또한, 상기 스크류 리프트(180)는 상기 소금 공급탱크(170)와 소금 연속 용해로(30)의 호퍼(38) 사이에 설치되어 제어반(20)의 구동신호에 대응하여 구동되는 모터(181)의 구동시 스크류(182)를 통해 상기 소금 공급탱크(170)에 저장되어 있는 소금을 소금 연속 용해(30)로 측으로 이송시켜 주는 기능을 한다.The
또, 상기 제어반(20)은 상기한 복수의 태양전지(10)에서 햇빛이 잘 조사되고 있는 동안 출력되는 직류전압을 입력받아 인버터(21)를 통해 교류전압으로 변환한 다음 도시 생략한 고압트랜스 등을 통해 고전압으로 발진시킨 후 후술하는 소금 연속 용해로(30)에 구비된 마그네트론(34)들에 인가시켜 줌은 물론 본 발명이 적용된 시스템의 전반적인 제어기능을 수행한다.In addition, the
또한, 상기 소금 연속 용해로(30)는 도 3 내지 도 7에 도시한 바와 같이 기본적으로 밀폐형 챔버(31)와 단열관(32), 복수의 마그네트론(34), 복수의 탄화규소 히팅관(35), 상,하부 마개용 단열판(36)(37), 호퍼(38) 및 용융염 토출구(39)를 구비한 상태에서 상기 용융염 토출구(39)는 후술하는 용융염 저장탱크(40)에 직접 연결된 형태를 갖는다.3 to 7, the salt
이와 같은 소금 연속 용해로(30)는 제어반(20)에서 고전압이 출력될 경우, 복수의 마그네트론(34)이 구동되며 예를 들어 2,450 MHz/sec 대역의 마이크로파을 발생하게 되고, 이렇게 발생된 마이크로파가 복수의 탄화규소 히팅관(35)을 유도 가열하게 되므로 상기 탄화규소 히팅관(35)들이 예를 들어 800~900도℃ 이내로 발열하여 그 내부로 지속적으로 투입되는 일반 소금을 포함한 겔 상태의 소금을 액체상태로 용융시켜 용융염 저장탱크(40) 측으로 연속해서 배출하는 기능을 반복하게 된다.When a high voltage is output from the
이때, 상기 소금 연속 용해로(30)의 구성요소 중 상기 밀폐형 챔버(31)는 소정 두께의 금속판(예를 들어 스테인레스 판 등)을 이용하여 소정 지름과 길이 및 체적을 갖는 원통 또는 다각형의 형상으로 성형하되, 상기 챔버(31)의 외측에는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공(31a)이 천공되고, 상,하 개구부는 마이크로파의 누출을 방지하기 위해 막혀진 형태를 갖는다.At this time, the
또, 상기 챔버(31)에는 챔버 압력 체크밸브(31c)를 더 설치하여 줌으로써 상기 챔버(31) 내면과 후술하는 단열관(32)의 외면 사이에 형성된 중공부(31b) 내의 공기가 열에 의해 챔버 압력 체크밸브(31c)에 세팅된 소정압력 이상으로 팽창하였을 때, 상기 챔버 압력 체크밸브(31c)가 자동으로 열려 챔버(31) 내의 압력을 낮추어주게 되므로 챔버(31)가 팽창압력에 의해 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.The
뿐만 아니라, 상기 챔버 압력 체크밸브(31c)의 입구에는 도 4와 같이 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망(31d)을 설치하여 줌으로써 상기와 같이 챔버 압력 체크밸브(31c)를 통해 내부 공기가 배출될 때 중공부(31b)를 회절하고 있는 마이크로파가 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망(31d)에 의해 차단되어 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있어 마이크로파에 의한 피해를 방지할 수 있으므로 안전성을 확보할 수 있다.4, a mesh net 31d having a mesh of 3 mm or less is provided to prevent leakage of the microwave, and the chamber
또한, 상기 단열관(32)은 상기 챔버(31)의 형상에 대응하여 원통형 또는 다각형의 형상을 갖도록 성형하되, 외경은 상기 챔버(31)의 내경보다 작은 형태를 갖고, 길이는 상기 챔버(31)보다 길게 성형된 형태를 갖는다.The
이와 같은 단열관(32)은 후술하는 복수의 탄화규소 히팅관(35)들을 내장한 상태에서 상,하단부 일부가 외부로 돌출되는 형태를 갖도록 상기 챔버(31)의 내부에 삽입된 다음, 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대(33)를 통해 상기 챔버(31) 내에 고정 설치되므로 상기 챔버(31)의 내면과 단열관(32)의 외면 사이에는 소정 높이를 갖는 중공부(31b)가 형성된 형태를 갖는다.Such a
또, 상기와 같은 구성을 갖는 상기 단열관(32)은 마그네트론(34)들의 도파관(34a)을 통해 방출된 다음 중공부(31b) 내를 회절하는 마이크로파가 후술하는 탄화규소 히팅관(35) 측으로 통과되게 하여 유도가열이 이루어지도록 함은 물론 상기 탄화규소 히팅관(35)에서 발생하는 열은 챔버(31) 측으로 전달되지 않도록 하므로 상기 챔버(31)의 온도 상승을 최소화할 수 있다.The
또한, 상기 마그네트론(34)들은 기본적으로 자계(磁界)를 작용시켜 전자의 흐름을 제어하는 특수한 진공관으로서 극초단파(極超短波 ; 마이크로웨이브)의 전파를 강력히 출력하는 데 사용하는 것으로, 이와 같은 마그네트론(34)들은 극초단파가 방출되는 도파관(34a)의 단부를 상기 챔버(31)의 마그네트론 설치공(31a)에 각각 착탈 가능하게 설치한 형태를 갖는다.The
이와 같은 마그네트론(34)들은 제어반(20)의 고압트랜스로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버(31)의 내면과 상기 단열관(32) 외면 사이에 형성된 중공부(31b)로 소정대역(예를 들어 2,450 MHz/sec)의 마이크로파를 방출시킨다.When a high voltage is applied from a high voltage transformer of the
상기 마그네트론(34)들에서 방출된 극초단파가 상기 챔버(31)의 내면과 상기 단열관(32)의 외면 사이에 형성된 중공부(31b)를 회절하다가 후술하는 단열관(32)을 통과하여 자계의 흡수기능을 갖는 탄화규소 히팅관(35)들을 직접 유도가열시키게 된다.The microwaves emitted from the
이때, 상기 마그네트론(34)들은 전술한 바와 같이 도파관(34a)의 단부를 상기 챔버(31)의 마그네트론 설치공(31a)에 각각 착탈 가능하게 설치함으로써 고장시 챔버(31)의 외부에서 해당 마그네트론(34)만 간단히 교체시킬 수 있다.The ends of the
또, 상기 복수의 탄화규소 히팅관(35)은 비중이 3.12이고 융점은 2,600~2,800℃이며 경도가 다이아몬드 다음으로 높은 흑색 탄화규소(Black SiC)를 이용하여 소금 연속 용해로(30)를 통해 얻고자 하는 소금의 투입량 및 용융온도 등에 맞게 소정 지름과 길이를 갖도록 압출 성형하여, 상기 단열관(32) 내에 설치한다.The plurality of silicon
이와 같은 복수의 탄화규소 히팅관(35)은 제어반(20)의 출력신호에 대응하여 작동되는 상기 마그네트론(34)들에서 소정대역의 마이크로파가 방출될 때, 자계에 의해 직접 800~900도℃로 유도 가열되므로 소정각도로 경사진 상태를 갖는 상기 탄화규소 히팅관(35)들의 내부를 일반 소금 및 겔 상태의 소금이 서서히 통과하며 자동 용융되어 액체상태의 용융염으로 변환된 다음 소정용적을 갖는 용융염 저장탱크(40) 측으로 지속적으로 자동 이송된다.When a microwave of a predetermined band is emitted from the
이때, 상기 탄화규소 히팅관(35)은 그 특성상 소금이 용융되는 과정에서 발생되는 염소(Cl2) 성분과 화학반응을 일으킬 수도 있으므로 상기 탄화규소 히팅관(35)을 그대로 사용할 경우 염소(Cl2) 성분과 화학반응에 의해 쉽게 손상되어 수명이 매우 짧아질 우려가 있다.At this time, the silicon
따라서, 본 발명에서는 상기 탄화규소 히팅관(35)의 내면에 탄화규소와 같이 마이크로파를 흡수하는 특성을 갖는 몰리브덴을 도 4 및 도 5와 같이 소정두께로 도포하여 몰리브덴 코팅층(150)을 성형하여 주거나 또는 도 6 및 도 7과 같이 내면에 몰리브덴 코팅층(150)을 도포한 스테인레스 파이프(160)를 상기 탄화규소 히팅관(35)들의 내부에 각각 더 설치하여 소금이 용융되는 과정에서 염소(Cl2)가 생성되더라도 이 염소(Cl2) 성분이 상기 탄화규소 히팅관(35)의 내면에 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있어 탄화규소 히팅관(35) 자체의 수명을 대폭 연장할 수 있다.Accordingly, in the present invention, molybdenum having a property of absorbing microwaves such as silicon carbide is coated on the inner surface of the silicon
여기서 상기 스테인레스 파이프(160)의 내면에 몰리브덴 코팅층(150)을 도포한 이유는, 상기 탄화규소 히팅관(35)들의 내부에 스테인레스 파이프(160)를 곧바로 설치할 경우, 상기 마그네트론(34)들에서 방출되는 소정대역의 마이크로파가 상기 스테인레스 파이프(160)에 의해 다시 챔버(31) 측으로 반사되어 소금 연속 용해로(30) 주변에서 반사되는 마이크로파에 의한 2차 피해가 발생할 우려가 있을 뿐만 아니라 스테인레스 파이프(160) 자체도 염소(Cl2) 성분에 의해 부식 등과 같은 손상이 발생될 우려가 있기 때문이다.The reason why the
이때, 상기 몰리브덴은 융점이 2,450~2,620℃이고 밀도가 10.2 g/㎤를 가지고 있어 마이크로파에 의해 800~900도℃ 이내로 발열하는 상기 탄화규소 히팅관(35)을 통해 또는 내측에 스테인레스 파이프(160)이 삽입 설치된 상기 탄화규소 히팅관(35)을 통해 일반 소금 및 겔 형태의 소금을 용융시킬 때, 염소(Cl2) 성분에 강한 화학적 특성을 갖고 얇게 도포된 몰리브덴 코팅층(150)의 형상은 유지하는 상태에서 소금 용융시 발생하는 염소(Cl2) 성분을 완벽히 차단하게 된다.The molybdenum has a melting point of 2,450 to 2,620 ° C. and a density of 10.2 g / cm 3. The molybdenum is heated by the microwave to 800 ° C. to 900 ° C. through the silicon
따라서, 염소(Cl2) 성분에 의해 상기 탄화규소 히팅관(35) 또는 스테인레스 파이프(160)가 손상되는 것을 완벽히 방지할 수 있을 뿐만 아니라 상기 탄화규소 히팅관(35)을 포함한 스테인레스 파이프(160)의 수명을 대폭 연장할 수 있는 것이다.Therefore, it is possible to completely prevent the silicon
한편, 상기에 있어서 탄화규소 히팅관(35)의 제조시 그 길이를 길게 성형할 경우 쉽게 휘는 등의 문제가 발생할 수 있어 그 길이가 한정될 수 있다.On the other hand, when the length of the silicon
따라서, 본 발명에서는 내면에 몰리브덴 코팅층(150)이 성형된 스테인레스 파이프(160)를 병행하여 설치할 경우, 상기 탄화규소 히팅관(35)들을 비교적 짧은 길이로 성형하여 길이가 긴 상기 스테인레스 파이프(160)의 외면에 길이가 짧게 성형한 상기 탄화규소 히팅관(35)들을 도 6의 확대도와 같이 연이어 설치하여 줌으로써 스테인레스 파이프(160)의 강성에 의해 그 형상은 유지하며 상기 탄화규소 히팅관(35)들이 스테인레스 파이프(160)의 외면에서 원하는 온도로 발열 작동할 수 있다.Accordingly, in the present invention, when the
또한, 상기 상,하부 마개용 단열판(36)(37)은 상기 단열관(32)의 상,하단부에 각각 설치되어 상기 단열관(32) 내의 탄화규소 히팅관(35)들 사이에 형성된 공간부로 소금 및 용융염이 유입되지 않도록 하는 기능을 수행한다.The
이때, 상,하부 마개용 단열판(36)(37)을 상기 단열관(32) 내의 탄화규소 히팅관(35) 상,하단부에 직접 맞닿도록 설치할 경우, 상기 탄화규소 히팅관(35)들 사이의 공간부에 존재하는 공기가 팽창할 경우 유동되거나 배출될 공간이 없어 상,하부 마개용 단열판(36)(37)들이 단열관(32)의 상,하단부로부터 이탈될 우려가 있다.In this case, when the upper and lower
따라서, 본 발명에서는 상기 상,하부 마개용 단열판(36)(37)을 성형할 때, 상기 단열관(32) 내 탄화규소 히팅관(35)들의 상,하단부가 위치되는 곳에 각각 원료 유입공(36a)(37a)만 천공시키지 않고 상기 원료 유입공(36a)(37a)들의 배면으로 각각 히팅관 삽입봉(36b)(37b)들이 돌출 성형되도록 하여 탄화규소 히팅관(35)들의 상,하단부에 각각 상,하부 마개용 단열판(36)(37)을 설치할 경우 각각의 히팅관 삽입봉(36b)(37b)들이 상기 탄화규소 히팅관(35)들의 내측으로 일부가 끼워지도록 함은 물론 상기 상,하부 마개용 단열판(36)(37)들의 내면과 탄화규소 히팅관(35)들의 상,하단부 사이에 공기가 유통될 수 있는 틈새가 형성되도록 하였다.Therefore, in the present invention, when the upper and lower ends of the silicon
또, 상기 단열관(32)과 지지대(33)를 포함한 상,하부 마개용 단열판(36)(37)은 상기 탄화규소 히팅관(35)들과 직,간접적으로 접촉되는 것을 감안하여 본 발명에서는 용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형하여 줌으로써 상기 탄화규소 히팅관(35)들이 예를 들어 900~1,500℃로 유도가열되더라도 상기 단열관(32)과 지지대(33) 및 상,하부 마개용 단열판(36)(37)가 녹거나 열 변형되지 않고 자체의 형상을 유지하게 된다.Considering that the
또한, 상기 호퍼(38)는 내부에 모터(38a)에 의해 구동되는 스크류(38b)를 구비하고, 상기 단열관(32)의 상부에 설치된 상태에서, 스크류 리프트(180)를 통해 내부로 이송된 후 투입되는 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 상기 탄화규소 히팅관(35)들 내부로 연속해서 고르게 공급시켜 주는 기능을 한다.The
또, 상기 용융염 토출구(39)는 용융염의 토출을 단속함은 물론 그 량을 제어할 수 있는 수동 또는 자동 밸브(39a)를 구비하고 상기 단열관(32)의 저부에서 용융염 저장탱크(40)에 연결되도록 형성된 구성을 갖고, 상기한 각각의 탄화규소 히팅관(35)을 통해 용융된 다음 연속해서 배출되는 용융염을 상기 수동 또는 자동 밸브(39a)의 개폐량에 대응한 량으로 연속해서 배출시켜 주는 기능을 한다.The molten
한편, 상기 용융염 저장탱크(40)는 보온성과 열 차단성이 매우 좋은 단열재를 이용하여 비교적 큰 용적을 갖는 밀폐된 통체 형상으로 성형한 것으로, 상기 소금 연속 용해로(30)를 통해 용융된 후 배출되는 고온의 용융염이 소정온도(예를 들어 600~800℃)를 유지하도록 보온/저장하였다가 후술하는 스크류 관(50)을 통해 정해진 량씩 지속적으로 배출시켜 주는 기능을 수행한다.Meanwhile, the molten
이때, 상기 용융염 저장탱크(40)의 내부에는 소금이 용융되는 과정에서 발생된 염소(Cl2) 성분을 포함한 용융염이 장시간 정체된다는 점을 감안하여 상기 염소(Cl2) 성분에 대해 화학적으로 강한 특성을 가진 스테인레스로 성형하는 것이 바람직하며, 필요에 따라서는 내면에 도 1의 확대도와 같이 소정 두께로 몰리브덴 코팅층(150)을 더 성형시켜 주면 고온의 용융염을 장기간 저장하는 과정에서 염소(Cl2) 성분에 의해 용융염 저장탱크(40) 자체가 부식되거나 손상되는 것을 완벽히 방지할 수 있다.At this time, considering that the molten salt containing the chlorine (Cl 2 ) component generated in the process of melting the salt is stagnated for a long time in the molten
이 밖에도, 본 발명이 적용된 건강 소금 생산 시스템 중 상기 소금 연속 용해로(30)는 햇빛이 비치는 낮에만 태양전지(10)에서 생성되는 전력을 이용하여 구동시킬 수 있다는 점을 감안하여 볼 때, 상기 소금 연속 용해로(30)를 통해 용융되는 용융염의 온도를 장기간 유지시켜 주기 위해서는 비록 상기 용융염 저장탱크(40) 자체를 보온성과 열 차단성이 매우 좋은 단열재로 성형하였다 하더라도 열이 외부로 방출될 우려가 있으므로 상기 용융염 저장탱크(40)의 외면에 별도로 도시 생략한 보온커버를 설치하여 보온성을 더욱 증진시켜 주는 것이 바람직하다.In addition, considering that the salt
또한, 비록 도시는 생략하였으나, 상기 스팀 보일러(80)의 내면을 포함하여 해수 공급관(130) 등과 같이 소금 또는 해수가 장기간 담수 또는 이동하는 각종 탱크나 관 내부에도 염분에 의한 부식 등을 방지하기 위해 필요에 따라서는 몰리브덴 코팅층을 더 성형시켜 줄 수도 있다.Although not shown in the drawing, in order to prevent corrosion due to salinity in various tanks or pipes in which salt or seawater is desalinated or moved for a long time such as the sea
한편, 상기 복수의 스크류 관(50)은 일단부에 제어반(20)의 출력신호에 대응하여 개폐량이 제어되어 상기 용융염 저장탱크(40) 내에 저장되어 있는 용융염의 통과량을 조절할 수 있도록 하는 전자밸브(51)가 설치되고, 내부에는 용융염이 이송되며 후술하는 스팀 보일러(80)들 내 해수와 열교환이 이루어지며 냉각됨으로 인해 서서히 고체와 되는 건강 소금을 원활히 이송시킬 수 있도록 하는 용융염 이송용 스크류(52)가 각각 설치되며, 타단부에는 상기 용융염 이송용 스크류(52)의 회전에 필요한 동력을 발생시켜 주는 스크류 구동 모터(53)가 설치된 구성을 갖고, 스팀 보일러(80)들의 일측에서 타측으로 관통되게 설치된 형태를 갖는다.On the other hand, the plurality of screw tubes (50) are provided at one end thereof with an opening / closing amount corresponding to the output signal of the control panel (20) to control the amount of molten salt stored in the molten salt storage tank The molten salt is transferred to the interior of the
이와 같은 구성을 갖는 상기 스크류 관(50)들은 상기 용융염 저장탱크(40) 내에 저장되어 있는 용융염이 소정속도로 통과하며 스팀 보일러(80)들 내 해수와 열교환이 이루어지며 액체 상태의 용융염이 서서히 고체상태의 건강 소금으로 변환되도록 하는 기능을 수행한다.The
이때, 상기 스크류 관(50)들 역시 염소(Cl2) 성분을 포함한 용융염이 장시간 이송된다는 점을 감안하여 상기 염소(Cl2) 성분에 대해 화학적으로 강한 특성을 가짐은 물론 방열 성능이 좋은 스테인레스로 성형한 파이프를 사용하는 것이 바람직하며, 또 필요에 따라서는 상기 용융염 저장탱크(40)와 마찬가지로 내면에 도 2와 같이 소정 두께로 몰리브덴 코팅층(150)을 더 성형시켜 줌으로써 액체상태의 용융염이 스크류 관(50)의 내부를 따라 이송되며 냉각되어 고체화되는 과정에서 그 내부에 포함되어 있는 염소(Cl2) 성분에 의해 스크류 관(50) 자체가 부식되거나 손상되는 것을 완벽히 방지할 수 있다.At this time, considering that the molten salt containing the chlorine (Cl 2 ) component is also transported for a long time, the screw tubes (50) also have a strong chemical resistance to the chlorine (Cl 2 ) And a
또한, 상기 복수의 소금 분쇄기(60)는 상기 스크류 관(50)들의 타측 단부에 설치되어 상기 스크류 관(50)들을 통해 배출되는 소금 덩어리를 사람들이 섭취하기에 원활한 분말 크기로 분쇄시켜 건강 소금 저장탱크(70) 측으로 배출하는 기능을 수행한다.The plurality of
또, 상기 건강 소금 저장탱크(70)는 소정 용적을 갖고 상기 소금 분쇄기(60)를 통해 분쇄된 후 최종적으로 배출되는 건강 소금을 저장하는 기능을 수행한다.Also, the health
한편, 상기 복수의 스팀 보일러(80)는 각각 소정용적을 가짐은 물론 스팀 압력에도 견딜 수 있는 고압 탱크의 형태를 갖는 것으로, 외측 상부에는 스팀 배출 조정용 전자밸브(81)가 구비된 스팀 배출관(82)과 해수 유입 조정용 전자밸브(83)가 구비된 해수 유입관(84)이 설치되고, 저면에는 겔 상태의 소금의 배출을 단속하는 소금 배출 조정용 전자밸브(85)가 구비된 겔 소금 배출관(86)이 설치되며, 일측에서 타측으로는 상기 스크류 관(50)들이 각각 관통되게 설치된 구성을 갖는다.The
이와 같은 구성을 갖는 스팀 보일러(80)들은 각각 소정용적의 해수를 담수한 상태를 갖고 각각을 관통하는 형태로 설치된 상기 스크류 관(50)들을 통해 용융염 저장탱크(40) 내 용융염이 이송될 때, 스크류 관(50)을 통해 방출되는 열을 해수에서 흡수하여 상기 스크류 관(50) 내부를 이송중인 고온의 액체상태인 용융염이 냉각되며 고체상태의 건강 소금으로 변환되도록 하는 기능을 수행함과 동시에 상기 스크류 관(50)을 통해 방출되는 폐열에 의해 내부에 담수된 해수가 끊으면서 고압의 증기(스팀)가 자동 발생되도록 함은 물론 겔 상태의 소금이 생성되게 하는 기능을 수행한다.The
또한, 상기 복수의 겔 소금 임시 저장탱크(190)는 소정 용적을 갖고 상기 스팀 보일러(80)들의 겔 소금 배출관(86) 저부에 각각 설치된 상태에서 제어반(20)에 의해 소금 배출 조정용 전자밸브(85)가 열려 겔 소금 배출관(86)을 통해 해당 스팀 보일러 내에서 해수의 증발과정에서 생성된 겔 상태의 소금이 배출되면 일시 저장하게 된다.In addition, the plurality of gel salt
이때, 상기 겔 소금 임시 저장탱크(190)들에 각각 임시 저장된 겔 상태의 소금은 상기 제어반(20)에 의해 겔 소금 이송관(90)에 설치된 소금 이송용 펌프(91)의 작동되면될 때 소금 공급탱크(170) 측으로 강제 이송되어 일반 소금과 다시 혼합된다.At this time, the gel salt temporarily stored in the gel salt
또, 상기 해수 송수 펌프(131)는 상기 스팀 보일러(80)들의 해수 유입관(84)에 병렬로 연결된 해수 공급관(130) 상에 설치된 상태에서, 상기 스팀 보일러(80) 중 어느 한 해수 유입 조정용 전자밸브(83)라도 개방되어 상기 제어반(20)에서 구동신호가 출력되면 이에 대응하여 작동되며 해수를 해당 스팀 보일러(80) 내로 강제 송수시켜 주는 기능을 한다.The
한편, 상기 제어반(20)에서는 복수의 스팀 보일러(80)들에서 생성되는 겔 상태의 소금을 원활히 배출하기 위하여 각각 교호로 작동시키는 제어를 한다.Meanwhile, in the
즉, 복수의 스팀 보일러(80)들에 각각 설치되어 있는 해수 유입 조정용 전자밸브(83)들을 서로 시간차(즉, 하나의 스팀 보일러(80) 내 해수가 대부분 스팀으로 증발될 수 있을 정도의 시간차)를 두고 교대로 개방함과 동시에 해수 송수 펌프(131)를 작동시켜 해당 스팀 보일러(80) 내에 해수를 상한수위 검출센서(87)가 "온"될 때까지 투입한다.That is, the
또한, 스크류 관(50)을 통과하고 있는 용융염의 발산 열에 의해 대부분의 해수가 스팀으로 증발되므로 인해 바닥면에 겔 상태의 소금이 형성된 시점이 되어 하한수위 검출센서(88)가 "온"될 경우 해당 스팀 보일러(80) 저면에 설치된 소금 배출 조정용 전자밸브(85)를 열어 겔 상태의 소금이 겔 소금 임시 저장탱크(190) 측으로 자동 배출되도록 한 다음, 다시 상한수위 검출센서(87)가 "온"될 때까지 해당 스팀 보일러(80) 내에 해수를 투입하는 과정을 반복 수행함으로써 해수로부터 겔 상태의 소금을 지속적으로 생산할 수 있다.Also, since most of the seawater is evaporated into steam by the diverging heat of the molten salt passing through the
이와 같이 본 발명에서는 고가의 화석연료나 상용교류전압을 이용하지 않고 낮에 태양전지를 통해 얻어지는 태양광 발전전압을 이용하여 일반 소금 및 해수를 1차 증발하여 형성된 겔 상태의 소금을 용융시킨 후 다시 냉각시키는 공정을 통해 지속적으로 생산해 낼 수 있어 건강 소금의 생산에 따른 경제적인 부담 및 생산원가를 크게 줄일 수 있다. As described above, in the present invention, the gelated salt formed by firstly evaporating general salt and seawater is melted by using the photovoltaic generation voltage obtained through the solar cell during the day without using expensive fossil fuel or commercial AC voltage, And can be continuously produced through the cooling process, which can greatly reduce the economic burden and the production cost due to the production of the health salt.
뿐만 아니라 상기 용융염 저장탱크(40) 내에 저장된 용융염은 상기 용융염 저장탱크(40) 내에서 15시간 이상 600~800℃를 유지하는 특성을 가지고 있어 상기 소금 연속 용해로(30) 및 용융염 저장탱크(40)의 용해 능력 및 용적만 적절히 설계한다면 주변의 전기 소모량에 무관하게 배터리 등과 같은 에너지 저장장치를 구비하지 않은 상태에서 태양광 발전이 어려운 흐린 날이나 야간 등에도 햇빛이 좋은 낮에 용융시켜 저장해 둔 용융염을 이용하여 태양광 발전이 어려운 흐린 날이나 야간 등에도 지속적으로 건강 소금을 생산할 수 있어 제품 자체의 상품성과 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있다.In addition, the molten salt stored in the molten
한편, 본 발명에서는 상기 스팀 보일러(80)들의 스팀 배출관(82)에 증기 터빈(100)과 교류 발전기(110)를 순차적으로 더 설치하여 24시간 동안 지속적으로 전기를 생산할 수 있도록 한 것을 또 다른 주요기술 구성요소로 한다.In the present invention, the
이때, 상기 증기 터빈(100)은 상기 스팀 보일러(80)들의 스팀 배출관(82)에 입구가 연결된 형태를 갖고 상기 스팀 보일러(80)에서 배출되는 고압의 증기를 도시 생략한 노즐을 통해 분출시켜 고속의 증기를 분출하고, 이렇게 분출되는 증기를 날개 바퀴의 날개에 내뿜어 주는 방식을 통해 교류 발전기(110)의 구동에 필요한 회전력을 발생시켜 주는 기능을 갖는다.At this time, the
또, 상기 교류 발전기(110)는 상기 증기 터빈(100)에 회전축이 연결된 형태를 갖고, 상기 증기 터빈(100)에서 발생하는 회전력에 의해 회전 작동되며 교류전압(상용전압)을 발생시켜 본 발명 시스템 중 태양전지(10)에서 발생되는 전압에 의해 구동되는 상기 소금 연속 용해로(30)들을 제외한 각종 전장품에 구동전압으로 공급시켜 주는 기능을 수행한다.The
이와 같이 본 발명에서는 용융염에서 발산되는 폐열을 이용하여 스팀 보일러(80)들 내의 해수를 끓여 스팀을 연속해서 발생시킨 후, 이 스팀을 이용하여 증기 터빈(100)을 구동시키는 방식을 통해 24시간 동안 지속적으로 교류 발전기(110)를 가동시켜 전기를 생산할 수 있다.As described above, in the present invention, steam is continuously generated by boiling the seawater in the
이와 같이 스팀 보일러(80)들을 통과하는 스크류 관(50)들을 통해 용융염을 건강 소금으로 생산하는 과정에서 생성되는 폐열을 이용하여 스팀 보일러(80) 내 해수를 끊이는 과정에 발생된 스팀을 이용하여 증기 터빈(100)을 구동시키고, 이 증기 터빈의 회전력을 이용하여 교류 발전기(110)를 가동시켜 전기를 발전시킬 수 있으므로 에너지를 효율적으로 사용할 수 있어 에너지 절감효과를 대폭 증진시킬 수 있음은 물론 불필요한 자원낭비를 방지할 수 있고, 전기발전에 따른 비용을 크게 줄일 수 있으며, 우량의 전기를 지속적으로 발전시킬 수 있다.The steam generated in the process of breaking the seawater in the
또한, 본 발명에서는 상기 증기 터빈(100)의 출구와 해수 공급관(130) 사이에 열교환기(120)를 더 설치(즉, 상기 증기 터빈(100)의 출구에 열교환기(120)를 설치하되, 상기 스팀 보일러(80)들의 해수 유입관(84)과 연결된 해수 공급관(130)이 상기 열교환기(120)를 통과하도록 설치)한 것을 또 다른 주요기술 구성요소로 한다.In the present invention, a
따라서, 상기 해수 공급관(130)과 열교환기(120)를 통해 스팀 보일러(80) 측으로 송수되는 저온의 해수에 의해 상기 증기 터빈(100)을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수가 열교환기(120) 내에서 소정온도 이하로 냉각되며 담수로 변환된 후 담수 저장탱크(200)로 배출됨은 물론 각각의 스팀 보일러(80) 측으로 공급되는 해수는 소정온도로 가열시킨 상태로 공급할 수 있다.Therefore, the distilled water containing the high-temperature steam discharged through the
따라서, 스팀 보일러(80) 내에서의 스팀 발생시간을 대폭 줄일 수 있음은 물론 상기 증기 터빈(100)을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수를 열교환기(120)를 통해 소정온도 이하로 냉각시켜 공업용수 등과 같은 산업용수는 물론 농업용수 등으로 사용할 수 있는 담수를 지속적으로 생산해 낼 수 있어 고가의 화석연료나 상용교류전압 등을 이용하지 않고도 해수 및 일반 소금을 이용한 건강 소금의 생산 및 전기 발전 과정에서 담수까지도 생산할 수 있으므로 담수의 생산비를 대폭 줄일 수 있을 뿐만 아니라 불필요한 자원 낭비 및 경제적 손실을 방지할 수 있음은 물론 시스템의 운용비를 대폭 절감할 수 있다.
Accordingly, not only the steam generation time in the
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기한 실시 예 및 특허청구범위에 기재된 내용만으로 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. Which will be apparent to those skilled in the art.
10 : 태양전지
20 : 제어반 21 : 인버터
30 : 소금 연속 용해로
31 : 챔버
31a : 마그네트론 설치공 31b : 중공부
31c : 챔버 압력 체크밸브 31d : 그물 망
32 : 단열관 33 : 지지대
34 : 마그네트론 34a : 도파관
35 : 탄화규소 히팅관
36 : 상부 마개용 단열판 37 : 하부 마개용 단열판
36a, 37a : 원료 유입공 36b, 37b : 히팅관 삽입봉
38 : 호퍼
38a : 모터 38b : 스크류
39 : 용융염 토출구 39a : 수동 또는 자동 밸브
40 : 용융염 저장탱크
50 : 스크류 관 51 : 전자밸브
52 : 용융염 이송용 스크류 53 : 스크류 구동 모터
60 : 소금 분쇄기
70 : 건강 소금 저장탱크
80 : 스팀 보일러
81 : 스팀 배출 조정용 전자밸브 82 : 스팀 배출관
83 : 해수 유입 조정용 전자밸브 84 : 해수 유입관
85 : 소금 배출 조정용 전자밸브 86 : 겔 소금 배출관
87, 88 : 상한 및 하한수위 검출센서
90 : 겔 소금 이송관 91 : 소금 이송용 펌프
100 : 증기 터빈
110 : 교류 발전기
120 : 열교환기
130 : 해수 공급관 131 : 해수 송수 펌프
140 : 용해로 설치대
150 : 몰리브덴 코팅층
160 : 스테인레스 파이프
170 : 소금 공급탱크
180 : 스크류 리프트
181 : 모터 182 : 스크류
190 : 겔 소금 임시 저장탱크
200 : 담수 저장탱크10: Solar cell
20: Control panel 21: Inverter
30: Salt continuous melting furnace
31: chamber
31a:
31c: chamber
32: insulation tube 33: support
34:
35: Silicon carbide heating tube
36: Insulating plate for upper stopper 37: Insulating plate for lower stopper
36a, 37a: raw
38: Hopper
38a:
39:
40: Molten salt storage tank
50: screw pipe 51: solenoid valve
52: screw for feeding molten salt 53: screw drive motor
60: Salt crusher
70: Health salt storage tank
80: Steam boiler
81: Solenoid valve for adjusting steam discharge 82: Steam outlet pipe
83: Solenoid valve for adjusting the inflow of seawater 84: Seawater inflow pipe
85: Solenoid valve for adjusting the discharge of salt 86: Gel salt discharge pipe
87, 88: upper and lower water level detection sensor
90: Gel salt transfer pipe 91: Salt transfer pump
100: Steam turbine
110: Alternator
120: heat exchanger
130: Sea water supply pipe 131: Sea water water pump
140: melting furnace installation
150: molybdenum coating layer
160: Stainless steel pipe
170: Salt supply tank
180: screw lift
181: motor 182: screw
190: Gel salt temporary storage tank
200: fresh water storage tank
Claims (9)
일반 소금을 포함하여 스팀 보일러들을 통해 1차적으로 취출된 겔 상태의 소금을 혼합/저장하는 소금 공급탱크와;
제어반의 제어를 받은 모터의 구동시 스크류를 통해 상기 소금 공급탱크에 저장된 소금들을 소금 연속 용해로 측으로 이송시켜 주는 스크류 리프트와;
상기 태양전지들에서 출력되는 직류전압을 인버터를 통해 교류전압으로 변환한 다음 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 용융시켜 주는 소금 연속 용해로에 구비된 마그네트론들에 고전압을 인가시켜 줌은 물론 시스템의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어반과;
지상에서 수직방향으로 설치된 용해로 설치대에 소정각도로 경사지게 고정 설치된 형태를 갖고 제어반에서 고전압이 공급되면 복수의 마그네트론이 구동되며 발생하는 마이크로파에 의해 정해진 온도 이내로 유도가열되는 탄화규소 히팅관들의 내부를 통과하고 있는 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 용융시켜 용융액 저장탱크 측으로 연속해서 배출하는 소금 연속 용해로와;
상기 소금 연속 용해로를 통해 용융된 후 배출되는 고온의 용융염을 열과 함께 액체상태로 저장하는 용융염 저장탱크와;
스팀 보일러들의 일측에서 타측으로 관통되게 설치된 상태에서 상기 용융염 저장탱크 내에 저장되어 있는 용융염이 소정속도로 통과하며 스팀 보일러들 내 해수와 열교환이 이루어지며 액체 상태의 용융염이 서서히 고체상태의 건강 소금으로 변환시켜 주는 복수의 스크류 관과;
상기 스크류 관들을 통해 배출되는 소금 덩어리를 분쇄하는 복수의 소금 분쇄기와;
건강 소금을 각각 저장하는 복수의 건강 소금 저장탱크와;
상기 스크류 관을 통해 용융염 저장탱크 내 용융염이 이송될 때 발생하는 열에 의해 내부로 유입된 해수가 끊으며 스팀과 겔 상태의 소금이 생성되게 하는 복수의 스팀 보일러와;
각각의 스팀 보일러에서 겔 상태의 소금이 배출되면 일시 저장했다가 소금 공급탱크 측으로 이송되도록 하는 복수의 겔 소금 임시 저장탱크와;
제어반에 의해 상기 스팀 보일러 중 어느 한 해수 유입 조정용 전자밸브라도 개방되면 제어반의 출력신호에 대응하여 작동되며 해수를 해당 스팀 보일러 내로 강제 송수시켜 주는 해수 송수 펌프;로 구성한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
A plurality of solar cells for converting solar energy into electrical energy;
A salt supply tank for mixing / storing the gel-state salt primarily taken out through steam boilers including common salt;
A screw lift for transferring the salt stored in the salt supply tank to the salt continuous dissolving furnace side through a screw when driving a motor controlled by a control panel;
A DC voltage output from the solar cells is converted into an AC voltage through an inverter and then a high voltage is applied to the magnetrons provided in the salt continuous melting furnace for melting common salt and gel state salt, A control panel for performing the function;
A plurality of magnetrons are driven and the inside of the silicon carbide heating tubes, which are induction-heated to a predetermined temperature by the generated microwaves, pass through the inside of the silicon carbide heating pipes when the high voltage is supplied from the control panel A salt continuous melting furnace for melting the common salt and the gel-state salt and continuously discharging the molten salt to the side of the melt storage tank;
A molten salt storage tank for storing the molten salt at a high temperature, which is melted and discharged through the salt continuous melting furnace, in a liquid state together with heat;
The molten salt stored in the molten salt storage tank passes through the steam boiler at a predetermined speed and is heat-exchanged with the seawater in the steam boiler, and the molten salt in the molten salt storage tank gradually forms a solid state health A plurality of screw tubes for converting into salt;
A plurality of salt crushers for crushing the salt lumps discharged through the screw pipes;
A plurality of health salt storage tanks each storing a health salt;
A plurality of steam boilers for generating seawater flowing into the interior of the molten salt storage tank through the screw tube to generate steam and gelated salt;
A plurality of gel-salt temporary storage tanks for temporarily storing the gel-state salt in each of the steam boilers, and then transferring the gel-state salt to the salt-supply tank side;
And a seawater supply pump that is operated in response to an output signal of the control panel and forcibly sends and receives the seawater into the steam boiler when any one of the solenoid valves for regulating the inflow of seawater is opened by the control panel by the control panel. And desalination and salt production system.
상기 스팀 보일러들의 스팀 배출관에는,
상기 스팀 보일러들에서 배출되는 고압의 증기를 노즐을 통해 분출시켜 고속의 증기를 분출하고 이것을 날개 바퀴의 날개에 내뿜어 회전력을 얻어내는 증기 터빈을 더 설치하고,
상기 증기 터빈의 축 상에는 상기 증기 터빈에서 발생하는 회전력에 의해 회전되며 교류전압을 발생시켜 상기 소금 연속 용해로를 제외한 각종 전장품에 구동전압으로 공급시켜 주는 교류 발전기를 더 설치한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method according to claim 1,
In the steam discharge pipe of the steam boilers,
Further comprising a steam turbine for spraying high-pressure steam discharged from the steam boilers through a nozzle to spray high-speed steam and spraying the high-pressure steam through a blade of the impeller wheel to obtain a rotational force,
An alternator is further provided on the shaft of the steam turbine to generate alternating voltage that is rotated by the rotational force generated from the steam turbine and supplies the alternating voltage to drive various electric products except for the salt continuous melting furnace. A seawater desalination and salt production system using magnetron.
상기 증기 터빈의 출구에는 열교환기를 설치하되, 상기 스팀 보일러들의 해수 유입관과 연결된 해수 공급관이 상기 열교환기를 통과하도록 설치하여,
상기 해수 공급관과 열교환기를 통해 스팀 보일러 측으로 송수되는 저온의 해수에 의해 상기 증기 터빈을 통해 배출되는 고온의 스팀을 포함한 증류수가 열교환기 내에서 소정온도 이하로 냉각되며 담수로 변환된 후 담수 저장탱크로 배출되도록 한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method of claim 2,
A steam turbine is installed at an outlet of the steam turbine and a seawater supply pipe connected to the seawater inlet pipe of the steam boiler is installed to pass through the heat exchanger,
The distilled water including the high temperature steam discharged through the steam turbine by the low temperature seawater sent to the steam boiler side through the seawater supply pipe and the heat exchanger is cooled to a predetermined temperature or lower in the heat exchanger and converted into fresh water, And a solar cell and a magnetron to produce a seawater desalination and salt production system.
상기 제어반에서는 복수의 스팀 보일러에 각각 설치되어 있는 해수 유입 조정용 전자밸브들을 서로 시간차를 두고 교대로 개방함과 동시에 해수 송수 펌프를 작동시켜 해당 스팀 보일러 내에 해수를 상한수위 검출센서가 "온"될 때까지 투입하고,
스크류 관을 통과하고 있는 용융염의 발산 열에 의해 대부분의 해수가 스팀으로 증발되므로 인해 바닥면에 겔 상태의 소금이 형성된 시점이 되어 하한수위 검출센서가 "온"될 경우 해당 스팀 보일러 저면에 설치된 소금 배출 조정용 전자밸브를 열어 겔 소금 임시 저장탱크 측으로 겔 상태의 소금을 자동 배출되도록 한 다음, 다시 상한수위 검출센서가 "온"될 때까지 해당 스팀 보일러 내에 해수를 투입하는 과정을 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method according to claim 1,
In the control panel, the seawater inflow adjusting solenoid valves respectively installed in the plurality of steam boilers are alternately opened with a time difference, and at the same time, when the seawater sending pump is operated to turn the seawater into the steam boiler, Lt; / RTI >
When most of the seawater is evaporated by the diverging heat of the molten salt passing through the screw pipe and the lower level sensor is turned on at the time when gel state salt is formed on the bottom surface, The regulating solenoid valve is opened to allow the gel state salt to be automatically discharged to the gel salt temporary storage tank side and then the seawater is repeatedly injected into the steam boiler until the upper water level detection sensor is turned on again. A system of seawater desalination and salt production using solar cells and magnetron.
상기 소금 연속 용해로는,
소정 지름과 길이 및 체적의 원통 또는 다각형의 형상을 갖게 성형함은 물론 외측으로는 정해진 간격을 두고 복수의 마그네트론 설치공이 천공되고, 상,하 개구부는 막힌 형태를 갖는 챔버와;
상기 챔버의 형상에 대응하여 원통 또는 다각형 형상을 갖고 상,하부로 일부가 돌출되게 상기 챔버의 내부에 삽입된 상태에서 일정 간격을 두고 설치되는 복수의 지지대를 통해 상기 챔버 내에 중공부가 형성되도록 고정 설치되는 단열관과;
제어반의 인버터로부터 고전압이 인가되면 고주파를 발진하여 상기 챔버의 내면과 상기 단열관 외면 사이의 중공부로 소정대역의 마이크로파를 방출하여 탄화규소 히팅관들이 정해진 온도 내로 유도가열되게 하는 복수의 마그네트론과;
상기 단열관 내에 설치된 상태에서 마그네트론들에서 마이크로파가 방출될 때 유도 가열되어 정해진 온도범위 내에서 발열하며 각각의 내부로 통과하고 있는 일반 소금 및 겔 상태의 소금이 용융되게 하는 복수의 탄화규소 히팅관과;
상기 단열관의 상,하단부에 설치되어 탄화규소 히팅관들 사이에 형성된 공간부로 소금 및 용융염이 유입되지 않도록 하는 상,하부 마개용 단열판과;
스크류 리프트를 통해 이송되어오는 일반 소금 및 겔 상태의 소금을 상기 탄화규소 히팅관들 내부로 고르게 공급시켜 주는 호퍼와;
상기 단열관의 저부에서 용융염 저장탱크에 연결되도록 설치되어 각각의 탄화규소 히팅관을 통해 배출되는 용융염의 토출량을 제어할 수 있도록 하는 용융염 토출구;로 구성한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method according to claim 1,
The above-
A chamber having a cylindrical shape or a polygonal shape with a predetermined diameter, a length and a volume, a plurality of magnetron mounting holes perforated outside at a predetermined interval, and upper and lower openings having a closed shape;
A plurality of supporting members having a cylindrical or polygonal shape corresponding to the shape of the chamber and partially protruding upward and downward and inserted at a predetermined interval in a state of being inserted into the chamber, A heat insulating tube;
A plurality of magnetrons for oscillating a high frequency when a high voltage is applied from the inverter of the control panel to emit microwaves of a predetermined band into a hollow portion between the inner surface of the chamber and the outer surface of the heat insulating tube to induce heating of the silicon carbide heating tubes to a predetermined temperature;
A plurality of silicon carbide heating tubes which are heated by induction heating when the microwaves are discharged from the magnetron in the state where the microwaves are installed in the heat insulating tube and heat is generated within a predetermined temperature range and the common salt and the gel salt passing through the inside are melted; ;
An insulating plate for upper and lower caps installed at the upper and lower ends of the heat insulating tube to prevent salt and molten salt from flowing into the space formed between the silicon carbide heating tubes;
A hopper for uniformly supplying the normal salt and the gel-like salt transferred through the screw lift to the inside of the silicon carbide heating pipes;
And a molten salt discharge port connected to the molten salt storage tank at the bottom of the heat insulating pipe to control the discharge amount of the molten salt discharged through each silicon carbide heating pipe. Sea water desalination and salt production system.
상기 탄화규소 히팅관의 내면에는 융점이 2,450~2,620℃이고 밀도가 10.2 g/㎤인 몰리브덴 코팅층을 더 도포하거나,
또는 내면에 몰리브덴 코팅층을 도포한 스테인레스 파이프를 더 설치한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method of claim 5,
A molybdenum coating layer having a melting point of 2,450 to 2,620 DEG C and a density of 10.2 g / cm < 3 > is further coated on the inner surface of the silicon carbide heating tube,
Or a stainless steel pipe coated with a molybdenum coating layer is further provided on the inner surface of the solar cell, and a seawater desalination and salt production system using a solar cell and a magnetron.
상기 용융염 저장탱크 및 스크류 관은 각각 스테인레스로 성형하되, 그 내면에는 몰리브덴 코팅층을 각각 더 도포한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the molten salt storage tank and the screw pipe are respectively formed of stainless steel and a molybdenum coating layer is further coated on the inner surface of the molten salt storage tank and the screw pipe, respectively, in the seawater desalination and salt production system using the solar cell and the magnetron.
상기 챔버에는 중공부 내의 공기가 열에 의해 소정압력 이상으로 팽창할 경우 자동으로 열려 챔버 내 압력을 낮춰주는 챔버 압력 체크밸브를 더 설치하되, 상기 챔버 압력 체크밸브의 입구에는 마이크로파의 유출을 방지하는 3㎜ 이하 메쉬의 그물 망을 설치한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.
The method of claim 5,
The chamber pressure check valve is further provided with a chamber pressure check valve that automatically opens when the air in the hollow portion expands to a predetermined pressure or more by heat to lower the pressure in the chamber. And a mesh net of ㎜ or less is provided on the surface of the solar cell and the magnetron, and a desalination and salt production system using the solar cell and the magnetron.
상기 단열관과 지지대 및 상,하부 마개용 단열판은,
용점이 1,000~1,800℃로 높고 밀도(㎏/㎥)가 300~600을 갖는 알루미나 파이버 보드(Alumina Fiber Board)로 성형한 것을 특징으로 하는 태양전지와 마그네트론을 이용한 해수 담수화겸 소금 생산 시스템.The method of claim 5,
The heat insulating tube, the support, and the heat insulating plate for the upper and lower stoppers,
Wherein the shell is formed of an alumina fiber board having a high melting point of 1,000 to 1,800 DEG C and a density of 300 to 600 in terms of density (kg / m < 3 >).
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KR1020140078760A KR101506312B1 (en) | 2014-06-26 | 2014-06-26 | Using solar and magnetron for salt production and seawater desalination method |
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2014
- 2014-06-26 KR KR1020140078760A patent/KR101506312B1/en not_active IP Right Cessation
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