KR101627454B1 - 수 처리 장치 - Google Patents

Abstract

수 처리 장치가 제공된다. 상기 수 처리 장치는, 피처리수를 공급하는 피처리수 공급부, 상기 피처리수 공급부로부터 상기 피처리수를 공급받고, 외부에서 공급된 열에 의해 상기 피처리수를 증발시켜 제1 수증기를 발생시키는 보관부, 상기 보관부를 둘러싸고, 상기 제1 수증기를 응축시켜 제1 처리수가 생산되는 내벽(inner wall), 및 상기 피처리수 공급부로부터 상기 피처리수를 공급받고 상기 피처리수를 증발시켜 제2 수증기를 발생하는 외벽(outer wall)을 포함하는 제1 튜브(tube), 및 상기 제1 튜브를 둘러싸고, 상기 제2 수증기를 응축시켜 제2 처리수가 생산되는 내벽을 포함한다.

Description

수 처리 장치{Water treatment system}

본 발명은 수 처리 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는, 피처리수로부터 증발된 수증기가 응축되는 과정에서 발생되는 증발 잠열을 이용하는 것을 포함하는 수 처리 장치에 관련된 것이다.

OECD 보고서에 따르면, 2050년 전세계 인구의 2/3가 물 부족을 겪을 것이라고 한다. 지구에 존재하는 수자원의 3% 만이 사람이 이용할 수 있는 담수이고, 나머지 97%가 해수로 존재한다. 하지만, 3%의 담수 중에서도 대부분이 빙하의 형태로 존재하며, 호수 및 강에 존재하는 담수의 양은 전체 수자원의 0.0067%에 불과하다.

이러한 물 부족 문제를 해결하기 위해, 역삼투압법, 막 증발법, 태양열 증류법과 같은, 담수화 방법에 대한 연구 개발이 활발히 진행되고 있다.

예를 들어, 대한민국 공개특허공보 10-2013-0019336(출원번호 10-2012-0018251)에는, 해수에 포함된 각종 이온의 제거율을 높이고, 투과 플럭스를 향상시킥 위해, NaA 제올라이트 막으로서, 비제올라이트 기공(non-zeolitic pore)의 직경이 8Å 이하인 역삼투막을 이용한 해수의 담수화 방법이 개시되어 있다. 하지만, 역삼투압법에 따른 담수화 방법은, 인위적인 고압의 펌프가 필수적인 문제가 있다.

이에 따라, 해수, 폐수, 염수 등으로부터 효율적으로 담수를 생산하기 위한 수 처리 장치에 대한 연구 개발이 필요한 상태이다.

대한민국 공개특허공보 10-2013-0019336

본 발명이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는, 고신뢰성의 수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 담수의 생산량이 향상된 수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 담수 생산 효율이 향상된 수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 태양열을 이용한 수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 증발 잠열을 재활용하는 수 처리 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상술된 것에 제한되지 않는다.

상기 기술적 과제들을 해결하기 위해, 본 발명은 수 처리 장치를 제공한다.

일 실시 예에 따르면, 수 처리 장치는, 피처리수를 공급하는 피처리수 공급부, 상기 피처리수 공급부로부터 상기 피처리수를 공급받고, 외부에서 공급된 열에 의해 상기 피처리수를 증발시켜 제1 수증기를 발생시키는 보관부, 상기 보관부를 둘러싸고, 상기 제1 수증기를 응축시켜 제1 처리수가 생산되는 내벽(inner wall), 및 상기 피처리수 공급부로부터 상기 피처리수를 공급받고 상기 피처리수를 증발시켜 제2 수증기를 발생하는 외벽(outer wall)을 포함하는 제1 튜브(tube), 및 상기 제1 튜브를 둘러싸고, 상기 제2 수증기를 응축시켜 제2 처리수가 생산되는 내벽을 포함하는 제2 튜브를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제2 튜브는, 상기 제2 튜브의 상기 내벽 상에, 상기 제2 튜브를 따라 연장하는 가이드(guide)를 포함하고, 상기 가이드와 상기 제2 튜브의 상기 내벽이 제공하는 공간에 상기 제2 처리수가 수집될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 가이드는, 상기 제2 튜브의 상기 내벽의 접선과 교차되는 방향으로, 상기 제2 튜브의 내부를 향하여 돌출될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브의 상기 외벽에 공급되는 상기 피처리수는 상기 제1 수증기가 응축되는 증발 잠열에 의해 상기 제2 수증기로 증발될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브는, 상기 제1 튜브의 상기 외벽 상에 상기 제1 튜브를 따라 연장하고, 서로 이격된 측벽들을 포함하되, 상기 측벽들 사이에 상기 피처리수가 공급될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 측벽들은, 상기 제1 튜브의 상기 외벽의 상단 상에 제공되고, 상기 제1 튜브의 상기 내벽의 상단에서 상기 제1 수증기가 응축될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브의 단면은 타원형일 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브의 내부 곡률(curvature)은, 상기 제1 튜브의 외부 곡률보다 클 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 및 제2 튜브는, 지면과 비스듬하게 배치될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 수 처리 장치는, 피처리수를 공급하는 피처리수 공급부, 피처리수를 보관하고, 외부에서 공급되는 열을 이용하여, 상기 피처리수를 증발시켜, 제1 수증기를 발생시키는 피처리수 보관부, 상기 제1 수증기를 응축시켜 제1 처리수를 생산하고, 상기 피처리수 공급부로부터 상기 피처리수를 공급받아, 상기 제1 수증기가 응축되는 증발 잠열을 이용하여 상기 피처리수를 제2 수증기로 증발시키는 제1 처리수 생성부, 및 상기 제2 수증기를 응축시켜 제2 처리수를 생성하는 제2 처리수 생성부를 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 피처리수 보관부는, 태양열을 이용하여 상기 피처리수를 증발시킬 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 수 처리 장치는, 상기 태양열을 상기 피처리수 보관부로 반사하는 반사체를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치는, 외부에서 공급되는 열을 이용하여 피처리수를 증발시켜 제1 수증기를 발생시키는 피처리수 보관부, 상기 제1 수증기를 응축시켜 제1 처리수를 생성하고 상기 제1 수증기가 응축되는 과정에서 발생되는 증발 잠열을 이용하여 상기 피처리수로부터 제2 수증기를 발생시키는 제1 처리수 생성부, 및 상기 제2 수증기를 응축시켜 제2 처리수를 생성하는 제2 처리수 생성부를 포함한다. 이에 따라, 수증기가 응축되는 과정에서 발생되는 증발 잠열을 이용하여 담수화 효율 및 생산량이 향상된 수 처리 장치가 제공될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치의 개념을 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예의 제1 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예의 제2 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예의 제3 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예의 제4 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.

명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다.

또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 출원의 명세서에서, 피처리수(water to be treated)란 수 처리가 필요한 해수, 폐수, 염수 등을 의미하는 것으로 사용되며, 처리수란 수 처리된 물을 의미하는 것으로 사용된다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치의 개념을 설명하기 위한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치는, 피처리수 공급부(10), 피처리수 보관부(20), 제1 처리수 생성부(30), 제2 처리수 생성부(40), 및 처리수 수집부(50)를 포함한다.

상기 피처리수 공급부(10)는 피처리수(Wt)를 상기 피처리수 보관부(20) 및 상기 제1 처리수 생성부(30)로 공급할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 피처리수(Wt)는, 해수, 폐수, 또는 염수 등 수 처리가 필요한 물일 수 있다.

상기 피처리수 보관부(20)는, 상기 피처리수 공급부(10)로부터 공급된 상기 피처리수(Wt)를 보관하고, 외부에서 공급되는 열을 이용하여 상기 피처리수(Wt)를 증발시켜 제1 수증기(V1)를 발생시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 피처리수 보관부(20)는 태양광(SR)을 이용하여, 상기 피처리수(Wt)를 상기 제1 수증기(V1)로 증발시킬 수 있다.

상기 제1 수증기(V1)는 상기 제1 처리수 생성부(V1)로 이동될 수 있다. 상기 제1 처리수 생성부(V1)는 상기 제1 수증기(V1)를 응축시켜, 제1 처리수(W1)를 생산할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제1 처리수(W1)는 담수일 수 있다. 상기 제1 처리수(W1)는 상기 처리수 수집부(50)로 수집된다.

상기 제1 처리수 생성부(V1)는 상기 피처리수 공급부(10)로부터 상기 피처리수(Wt)를 공급받아, 상기 제1 수증기(V1)가 상기 제1 처리수(W1)로 응축되는 과정에서 발생하는 증발잠열을 이용하여, 상기 피처리수(Wt)를 제2 수증기(V2)로 증발시킬 수 있다.

상기 제2 수증기(V2)는 상기 제2 처리수 생성부(40)로 이동될 수 있다. 상기 제2 처리수 생성부(40)는 상기 제2 수증기(V2)를 응축시켜, 제2 처리수(W2)를 생성할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 제2 처리수(W2)는, 상기 제1 처리수(W1)와 같이, 담수일 수 있다. 상기 제1 처리수(W1)는 상기 처리수 수집부(50)로 수집된다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 피처리수(Wt)로부터 외부에서 공급되는 열을 이용하여 상기 제1 처리수(W1)를 생산하고, 상기 제1 처리수(W1)의 생산 과정에서 발생되는 증발 잠열을 이용하여 상기 피처리수(Wt)로부터 제2 처리수(W2)가 생산될 수 있다. 이에 따라, 담수화 효율 및 담수의 생산량이 향상된 수 처리 장치가 제공될 수 있다.

이하, 상술된 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치의 구체적인 구현 예가 설명된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 측면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치는, 피처리수 공급부(10), 보관부(110), 제1 튜브(120), 제2 튜브(130), 및 반사체(140)를 포함할 수 있다. 상기 보관부(110), 상기 제1 튜브(120), 및 상기 제2 튜브(130)는, 각각, 도 1을 참조하여 설명된 피처리수 보관부(20), 제1 처리수 생성부(30), 및 제2 처리수 생성부(40)에 대응될 수 있다.

상기 보관부(110), 상기 제1 튜브(120), 상기 제2 튜브(130), 및 상기 반사체(140)는, 지면(GR)에 대해서 기울어진 방향으로, 연장(extend)될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 보관부(110), 및 상기 반사체(140)는, 상기 지면(GR)에 대해서 일정한 각도를 가지고 연장하는 trough 형태일 수 있고, 상기 제1 튜브(120) 및 상기 제2 튜브(130)는 속이 빈 원통 형태일 수 있다.

상기 반사체(140)는 태양광을 반사하여, 상기 보관부(110)로 태양광을 집중시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 보관부(110)로 태양광이 집중되도록, 상기 반사체(140)는 태양의 움직임에 따라, 이동 가능하도록 구성될 수 있다.

상기 제1 튜브(120)는 상기 보관부(110)를 둘러쌀 수 있다. 다시 말하면, 상기 보관부(110)는 상기 제1 튜브(120) 내에 위치할 수 있다. 상기 제2 튜브(130)는 상기 제1 튜브(120)를 둘러쌀 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 튜브(120)는 상기 제2 튜브(130) 내에 위치할 수 있다. 결론적으로, 상기 제1 튜브(120) 및 상기 제2 튜브(130)는 서로 중첩된 형태로 제공될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브(120)의 단면의 중심 및 상기 제2 튜브(130)의 단면의 중심은 서로 일치할 수 있다. 또는, 이와는 달리, 다른 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브(120)의 단면의 중심이, 상기 제2 튜브(130)의 단면의 중심보다, 상기 지면(GR)에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 보관부(110)는 상기 피처리수 공급부(10)로부터 피처리수(112)를 공급받아, 상기 피처리수(112)를 보관할 수 있다. 상기 피처리수(112)는 도 1을 참조하여 설명된 것과 같이, 해수, 폐수, 또는 염수와 같이 수 처리가 필요한 물일 수 있다. 상기 보관부(110)는 외부에서 공급된 열(예를 들어, 태양열)을 이용하여 상기 피처리수(112)를 증발시켜, 제1 수증기(114)를 생성할 수 있다.

상기 보관부(110)에서 생성된 상기 제1 수증기(114)는 상기 제1 튜브(120)의 내벽(inner wall)에서 응축되어, 제1 처리수(116)가 생성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 제1 수증기(114)는 상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽의 상단에서 응축될 수 있다. 상기 제1 처리수(116)는 상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽을 따라 상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽 하단으로 이동 및 수집될 수 있다.

상기 피처리수 공급부(10)는 상기 제1 튜브(120)의 외벽(outer wall) 상에 상기 피처리수를 공급할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 피처리수 공급부(10)는 상기 제1 수증기(114)가 응축되는 상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽의 상단에 대응되는, 상기 제1 튜브(120)의 상기 외벽의 상단으로, 상기 피처리수를 공급할 수 있다.

상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽의 상단에서 상기 제1 수증기(114)가 응축되는 과정에서, 증발 잠열이 발생할 수 있다. 상기 증발 잠열은, 상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽의 상단에서, 상기 제1 튜브(120)의 상기 외벽의 상단으로 전달될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 튜브(120)의 상기 외벽의 상단에 공급된 상기 피처리수가, 상기 제1 수증기(114)가 상기 제1 처리수(116)로 응축되는 과정에서 발생되는 증발 잠열에 의해 증발되어, 제2 수증기(124)가 생성될 수 있다. 상기 제2 수증기(124)는, 상기 제2 튜브(130)의 내벽에서 응축되어, 제2 처리수(126)가 생성될 수 있다.

상기 제1 튜브(120)에 공급된 상기 피처리수 중 일부는 상술된 바와 같이, 증발 잠열에 의해 상기 제2 수증기(124)로 증발되고, 나머지 일부(122)는, 상기 제2 튜브(130)의 하단에 수집될 수 있다.

상기 제2 튜브(130)는, 상기 제2 튜브(130)의 상기 내벽 상에 상기 제2 튜브(130)를 따라 연장하는 제1 가이드(126)를 포함할 수 있다. 상기 제1 가이드(126)는 상기 제2 튜브(130)의 상기 내벽의 접선과 교차되는 방향으로 상기 제2 튜브(130)의 내부를 향하여 돌출될 수 있다. 이로 인해, 상기 제1 가이드(126) 및 상기 제2 튜브(130)의 상기 내벽 사이에 공간이 제공될 수 있다. 상기 제2 수증기(124)가 응축되어 생성된 상기 제2 처리수(126)는, 상기 제2 튜브(130)의 상기 내벽을 따라 흐르다가, 상기 공간에 수집될 수 있다.

상기 제1 처리수(116), 및 상기 제2 처리수(126)는 상기 처리수 수집부(50)로 수집될 수 있다.

상술된 본 발명의 실시 예와 달리, 본 발명의 실시 예의 제1 변형 예에 따르면, 제1 튜브의 외벽 상에 피처리수가 보관되는 공간이 제공될 수 있다. 이하, 도 5를 참조하여, 본 발명이 실시 예의 제1 변형 예에 따른 수 처리 장치가 설명된다. 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치와 동일한 구성을 갖는 부분은 생략하고, 차이점을 위주로 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 예의 제1 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예의 제1 변형 예에 따른 수 처리 장치는, 도 4를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치와 달리, 제1 튜브(120)이 외벽 상에 측벽들(120G)이 제공될 수 있다. 상기 측벽들(120G)은 상기 제1 튜브(120) 상기 외벽 상에서, 상기 제1 튜브(120)를 따라 연장하고, 서로 이격될 수 있다.

상기 제1 튜브(120)의 상기 외벽 상의, 상기 측벽들(120G) 사이에 정의되는 공간에, 피처리수(122)가 피처리수 공급부(10)로부터 공급될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 이 경우, 도 5에 도시된 바와 달리, 상기 제2 튜브(130)의 상기 내벽의 하단에 상기 피처리수(122)는 존재하지 않을 수 있다.

상기 측벽들(120G)은 상기 제1 튜브(120)의 상기 외벽의 상단 상에 제공되고, 상기 제1 수증기(114)는, 도 4를 참조하여 설명된 것과 같이, 상기 제1 튜브(120)의 상기 내벽의 상단에서 응축될 수 있다. 이로 인해, 상기 측벽들(120G) 사이로 공급된 상기 피처리수(122)는, 제1 수증기(114)가 응축되는 과정에서 발생하는 증발 잠열을 용이하게 흡수할 수 있다. 또한, 상기 측벽들(120G)에 의해 상기 피처리수(122)가 상기 제1 튜브(120)의 상기 외벽이 상단에 안정적으로 저장될 수 있다. 이에 따라, 상기 피처리수(122)의 담수화 효율 및 생산량이 향상될 수 있다.

상술된 본 발명의 제1 실시 예 및 제1 변형 예와 달리, 본 발명이 제1 실시 예의 제2 변형 예에 따르면, 제1 튜브는 타원형일 수 있다. 이하, 도 6을 참조하여, 본 발명이 실시 예의 제2 변형 예에 따른 수 처리 장치가 설명된다.

도 6은 본 발명의 실시 예의 제2 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예의 제2 변형 예에 따른 수 처리 장치는, 도 4를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치와 달리, 제1 튜브(120a)의 단면이 타원형일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 도 6에 도시된 바와 같이, 타원형의 상기 제1 튜브(120a)의 장축이 지면과 평행하고, 단축이 지면에 수직할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 튜브(120a)의 외벽 상의 측벽들(120G) 사이의 공간이 효율적으로 확보될 수 있다. 이에 따라, 상기 측벽들(120G) 사이에 저장되는 피처리수(122)의 양이 증가될 수 있다. 또한, 상기 피처리수(122)와 직접적으로 접촉되는 상기 제1 튜브(120a)의 상기 외벽의 면적이 증가될 수 있다. 이로 인해, 제1 수증기(114)가 응축되는 과정에서 발생되는 증발 잠열이, 상기 제1 튜브(120a) 상의 상기 피처리수(122)로 효율적으로 전달되어, 담수화 효율 및 생산량이 향상될 수 있다.

상술된 본 발명의 실시 예의 제2 변형 예에서, 상기 제1 튜브(120a)의 단면이 타원형인 것으로 설명되었으나, 제2 튜브(130)의 단면 또한 타원형일 수 있다. 또한, 상기 제1 튜브(120a)의 장축 및 단축의 위치가 서로 바뀔 수 있다.

상술된 본 발명의 제1 실시 예 및 그 변형 예들과 달리, 본 발명이 제1 실시 예의 제3 및 제4 변형 예들에 따르면, 제1 튜브의 내부 곡률과 외부 곡률은 서로 다를 수 있다. 이하, 도 7을 참조하여, 본 발명이 실시 예의 제3 및 제4 변형 예들에 따른 수 처리 장치가 설명된다.

도 7은 본 발명의 실시 예의 제3 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예의 제3 변형 예에 따른 수 처리 장치는, 도 4를 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예에 따른 수 처리 장치와 달리, 제1 튜브(120b)의 내부 곡률(curvature) 및 외부 곡률이 서로 다를 수 있다. 상기 제1 튜브(120b)의 상기 내부 곡률은, 상기 제1 튜브(120b)의 내벽이 이루는 곡률을 의미하며, 상기 제1 튜브(120b)의 상기 외부 곡률은, 상기 제1 튜브(120b)의 외벽이 이루는 곡률을 의미한다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제1 튜브(120b)의 상기 내부 곡률은 상기 외부 곡률보다 클 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 튜브(120b)의 상기 외벽의 적어도 일부분의 곡률은, 상기 제1 튜브(120b)의 상기 내벽의 곡률보다 작을 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 사이 제1 튜브(120b)의 상기 내벽의 곡률보다 작은 곡률을 갖는 상기 제1 튜브(120b)의 상기 외벽의 일부분 상에, 피처리수(122)를 저장하는 측벽들(120G)이 배치될 수 있다. 이에 따라, 도 6을 참조하여 설명된 바와 같이, 상기 제1 튜브(120b)의 상기 외벽들 상의 상기 측벽들(120G) 사이에 피처리수(122)가 용이하게 저장될 수 있고, 제1 수증기(114)가 응축되는 과정에서 발생되는 증발 잠열이 상기 제1 튜브(120b) 상의 상기 피처리수(122)로 효율적으로 전달되어, 담수화 효율 및 생산량이 향상될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예의 제4 변형 예에 따른 수 처리 장치를 설명하기 위한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예의 제4 변형 예에 따른 수 처리 장치는, 도 6을 참조하여 설명된 본 발명의 실시 예의 제3 변형 예에 따른 수 처리 장치와 달리, 제1 튜브(120c)의 외부 곡률이 실질적으로 0일 수 있다. 다시 말하면, 상기 제1 튜브(120c)의 외벽의 적어도 일부분은 평평할 수 있다.

상술된 본 발명의 실시 예들에서, 제1 튜브에서 생성되는 증발 잠열을 이용하여 피처리수를 증발시키기 위해, 상기 제1 튜브의 다양한 변형 예들이 설명되었다. 본 발명의 기술적 사상은 상술된 실시 예 및 그 변형 예들에 제한되지 아니하고, 피처리수가 증발된 수증기의 응축 과정에서 발생되는 증발 잠열을 이용하여 수 처리를 수행하는 다양한 실시 예들에 적용될 수 있음은 당업자에게 자명하다.

또한, 상술된 본 발명의 실시 예 및 그 변형 예들에서, 중첩된 튜브가 2개 제공되는 것으로 설명되었으나, 3개 이상의 튜브가 중첩된 형태로 제공될 수 있음은 자명하다.

또한, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

10: 피처리수 공급부
20: 피처리수 보관부
30: 제1 처리수 생성부
40: 제2 처리수 생성부
50: 처리수 수집부
110: 보관부
120: 제1 튜브
130: 제2 튜브
140: 반사체

Claims (12)

1. 피처리수를 공급하는 피처리수 공급부;
   상부가 개방되며 상기 피처리수 공급부로부터 공급된 상기 피처리수를 수용하는 공간을 가지며, 외부에서 공급된 열에 의해 상기 피처리수를 증발시켜 제1 수증기를 발생시키는 보관부;
   상기 보관부를 둘러싸고, 상기 제1 수증기를 응축시켜 제1 처리수가 생산되는 내벽(inner wall), 및 상기 피처리수 공급부로부터 상기 피처리수를 공급받고 상기 피처리수를 증발시켜 제2 수증기를 발생하는 외벽(outer wall)을 포함하는 원통 형상의 제1 튜브(tube);
   상기 제1 튜브보다 큰 반경의 원형 형상을 갖고 상기 제1 튜브를 둘러싸고, 상기 제2 수증기를 응축시켜 제2 처리수가 생산되는 내벽을 포함하는 제2 튜브; 및
   상기 제2 튜브의 하부에 위치하고, 상기 제2 튜브보다 큰 반경의 호 형상을 가지며, 태양광을 상기 보관부측으로 반사시켜 상기 외부에서 공급된 열로 제공하는 반사체를 포함하되,
   상기 반사체는 태양의 움직임에 따라 상기 보관부를 중심으로 이동 가능하며,
   상기 제2 튜브는, 상기 제2 튜브의 상기 내벽 상에, 상기 제2 튜브를 따라 연장하는 가이드(guide)를 포함하고,
   상기 가이드와 상기 제2 튜브의 상기 내벽이 제공하는 공간에 상기 제2 처리수가 수집되고,
   상기 제1 튜브의 상기 외벽에 공급되는 상기 피처리수는 상기 제1 수증기가 응축되는 증발 잠열에 의해 상기 제2 수증기로 증발되는 수 처리 장치.
   
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3. 제1 항에 있어서,
   상기 가이드는, 상기 제2 튜브의 상기 내벽의 접선과 교차되는 방향으로, 상기 제2 튜브의 내부를 향하여 돌출된 것을 포함하는 수 처리 장치.
   
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5. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 튜브는,
   상기 제1 튜브의 상기 외벽 상에 상기 제1 튜브를 따라 연장하고, 서로 이격된 측벽들을 포함하되,
   상기 측벽들 사이에 상기 피처리수가 공급되는 것을 포함하는 수 처리 장치.
   
6. 제5 항에 있어서,
   상기 측벽들은, 상기 제1 튜브의 상기 외벽의 상단 상에 제공되고,
   상기 제1 튜브의 상기 내벽의 상단에서 상기 제1 수증기가 응축되는 것을 포함하는 수 처리 장치.
   
7. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 튜브의 단면은 타원형인 것을 포함하는 수 처리 장치.
   
8. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 튜브의 내부 곡률(curvature)은, 상기 제1 튜브의 외부 곡률보다 큰 것을 포함하는 수 처리 장치.
   
9. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 튜브는, 지면과 비스듬하게 배치되는 것을 포함하는 수 처리 장치.
   
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