KR101699711B1

KR101699711B1 - 강제흡입방식의 수질정화장치

Info

Publication number: KR101699711B1
Application number: KR1020160076754A
Authority: KR
Inventors: 박순
Original assignee: (주) 케이오더블유
Priority date: 2016-06-20
Filing date: 2016-06-20
Publication date: 2017-01-25

Abstract

본 발명은 강제흡입방식의 수질정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부력체 사이에 있는 물을 솟구치게 하면서 외측면으로 비산되게 하는 2방향 분사를 통해 짧은 시간 동안 물의 유동을 촉진시켜 용존산소량의 증가를 도모할 수 있도록 하고, 분사되는 물의 타격에 의해 회전되는 회전구동체 및 그 회전구동체의 회전력에 의해 회전되는 견인임펠러에 의해 부력체 사이로 물의 흡입력을 높여 강이나 호수의 정화범위를 확대할 수 있도록 하는 강제흡입방식의 수질정화장치에 관한 것이다.
본 발명은 강이나 호수의 수면에 부유되는 다수개의 부력체(10)와 상기 부력체(10)의 상측에 안착되게 설치되는 메인지지부(20)와 상기 메인지지부(20)에 연결되게 설치되어 강이나 호수의 물을 상기 메인지지부(20)의 상부 외측방향으로 사방 분사시키는 사방분사부(30)로 이루어진 수질정화장치에 있어서, 상기 메인지지부(20)의 상부 외측에 설치되어 상기 사방분사부(30)에 의해 사방을 분사되는 물의 타격으로 회전구동되는 회전구동체(40); 상기 회전구동체(40)와 방향전환부재(50)를 매개로 연결되게 설치되어 상기 회전구동체(40)의 회전구동시, 회전에 의해 강이나 호수의 물을 상기 부력체(10) 사이로 강제 흡입하는 견인임펠러(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

강제흡입방식의 수질정화장치{FORCED SUCTION TYPE WATER PURIFYING DEVICE}

본 발명은 강제흡입방식의 수질정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부력체 사이에 있는 물을 솟구치게 하면서 외측면으로 비산되게 하는 2방향 분사를 통해 짧은 시간 동안 물의 유동을 촉진시켜 용존산소량의 증가를 도모할 수 있도록 하고, 분사되는 물의 타격에 의해 회전되는 회전구동체 및 그 회전구동체의 회전력에 의해 회전되는 견인임펠러에 의해 부력체 사이로 물의 흡입력을 높여 강이나 호수의 정화범위를 확대할 수 있도록 하는 강제흡입방식의 수질정화장치에 관한 것이다.

일반적으로 저수지 또는 담수호 등의 수질을 정화시키기 위한 수질정화방법으로는 크게 화학물질을 사용하여 수질을 정화시키는 방법과 생물을 이용하는 방법 그리고 상기 화학적방법과 생물학적 방법을 모두 사용하는 복합방법이 알려져 있다.

그러나, 이와 같은 화학물질을 이용한 화학적 수질정화 설비 또는 생물학적 오수 또는 폐수처리 설비의 경우, 막대한 초기 자본이 투입되어야 하고, 그 설비 건설시 환경파괴에 대한 우려가 심하고, 현재 상기와 같은 처리설비들을 설치하는 경우, 해당 지역 주문 및 민간 환경단체의 강한 반발로 어려움을 겪고 있는 실정이다.

따라서, 수질정화를 경제적이면서도 친환경적인 기법을 이용한 수질정화의 필요성이 점차 대두되고 있으며, 이를 위해 인공구조물에 식물을 식재하여 정화하는 식물섬을 이용한 방식이 개시되어 적용되고 있다.

그러나, 인공구조물을 설치하는데 상당히 비용이 들며, 수생식물의 성장으로 인해 부력이 감소되어 인공구조물이 수중으로 가라앉게 되는 문제점이 있다.

이에 본 출원인은 대한민국 등록특허 제10-0986626호를 통해 수중의 물을 분수처럼 솟구치도록 하여 수중의 용존산소량을 높이도록 함과 아울러 수중바닥 근방의 물도 끌어올려 외부로 솟구치도록 함으로써 물의 유동으로 물이 부패되지 않도록 한 수질정화장치를 개시한 바 있다.

그러나, 종래의 수질정화장치는 물의 정화 범위가 좁아 저수지 또는 담수호의 정화에 한계가 있는 실정이며, 물의 정화효율을 높이기 위해 다수개를 설치함에 따른 경제적 부담이 가중되어 그 활용성이 저하되는 문제가 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 부력체 사이에 있는 물을 수직분무부재를 통해 솟구치게 함과 동시에 사방분사부를 통해 외부로 비산되게 하여 짧은 시간 동안 많은 양의 물의 유동을 촉진시켜 용존산소량의 증가를 이룰 수 있도록 하고, 사방분사부를 통해 분사되는 물이 회전구동체의 타격날개에 형성된 분열공을 통과하면서 잘게 쪼개져 비산되게 함으로써 용존산소량의 효과적인 상승을 도모할 수 있도록 하는 강제흡입방식의 수질정화장치를 제공하는 데 있다.

또한, 회전구동체의 회전에 의해 회전되는 견인임펠러로 인해 부력체 사이로 강제 흡입되는 물의 유속을 증가시켜 강이나 호수의 정화범위의 확대는 물론 상기 견인임펠러의 회전구동시 녹조나 적조현상으로 발생된 수면 부유물을 1차 분쇄토록 하여 강이나 호수의 정화효율 높일 수 있도록 한다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 강이나 호수의 수면에 부유되는 다수개의 부력체(10)와 상기 부력체(10)의 상측에 안착되게 설치되는 메인지지부(20)와 상기 메인지지부(20)에 연결되게 설치되어 강이나 호수의 물을 상기 메인지지부(20)의 상부 외측방향으로 사방 분사시키는 사방분사부(30)로 이루어진 수질정화장치에 있어서, 상기 메인지지부(20)의 상부 외측에 설치되어 상기 사방분사부(30)에 의해 사방을 분사되는 물의 타격으로 회전구동되는 회전구동체(40); 상기 회전구동체(40)와 방향전환부재(50)를 매개로 연결되게 설치되어 상기 회전구동체(40)의 회전구동시, 회전에 의해 강이나 호수의 물을 상기 부력체(10) 사이로 강제 흡입하는 견인임펠러(60);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전구동체(40)는, 상기 방향전환부재(50)에 연결되는 회전몸체(41)와, 상기 회전몸체(41)의 외주연 둘레를 따라 일정간격으로 배열되는 다수개의 타격날개(42)로 이루어지고, 상기 타격날개(42)에는 타격되는 물을 분열시켜 분사되도록 하는 다수개의 분열공(43)이 형성된다.

또한, 상기 방향전환부재(50)는, 길이방향 일측단이 상기 회전구동체(40)의 회전중심축에 연결되는 제1회전봉(51)과, 상기 제1회전봉(51)의 길이방향 타측단에 연결되게 설치되어 상기 제1회전봉(51)의 회전방향을 변환할 수 있도록 하는 기어박스(52)와, 상기 기어박스(52)에 연결된 상태로 수면방향으로 연장되어 상기 견인임펠러(60)의 회전축에 연결되는 제2회전봉(53)으로 구성된다.

본 발명에 따르면 부력체 사이의 물을 수직분무부재와 사방분사부를 통해 외부로 비산되게 하여 짧은 시간 동안 많은 양의 물의 유동을 촉진시킴으로써 용존산소량의 증가를 기대할 수 있고, 사방분사부를 통해 분사되는 물이 회전구동체의 타격날개에 형성된 분열공을 통과하면서 잘게 쪼개져 비산됨에 따라 용존산소량의 상승 효과를 더욱 증가시킬 수 있게 된다.

또한, 회전구동체의 회전에 의해 회전되는 견인임펠러로 인해 부력체 사이로 강제 흡입되는 물의 유속이 증가되어 강이나 호수의 정화 범위를 확대할 수 있음은 물론 녹조나 적조현상을 발생되는 수면 부유물을 상기 견인임펠러를 통해 1차 분쇄가 가능하여 강이나 호수의 정화기능의 향상을 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치의 상태를 나타낸 상태도,
도 2는 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치의 개략적인 단면구성도,
도 3은 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치에 회전구동체와 견인임펠러가 설치된 상태를 나타낸 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 회전구동체와 견임임펠러의 연결상태를 나타낸 상태도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.

어떤 구성요소나 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않은 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니며 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치를 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치의 상태를 나타낸 상태도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치의 개략적인 단면구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치에 회전구동체와 견인임펠러가 설치된 상태를 나타낸 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 회전구동체와 견임임펠러의 연결상태를 나타낸 상태도이다.

상기 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 강제흡입방식의 수질정화장치는 강이나 호수의 수면에 부유되는 다수개의 부력체(10)와, 상기 부력체(10)의 상측에 안착되게 설치되는 메인지지부(20)와, 상기 메인지지부(20)에 연결되게 설치되어 강이나 호수의 물을 상기 메인지지부(20)의 상부 외측방향으로 사방 분사시키는 사방분사부(30)로 이루어진 수질정화장치에 있어서, 상기 메인지지부(20)에 회전가능하게 설치되는 회전구동체(40)와 상기 회전구동체(40)에 방향전환부재(50)를 매개로 연결되는 견인임펠러(60)를 포함하여 구성된다.

일 실시예로써의 상기 부력체(10)는 폴리에틸렌이나 합성수지 재질에 의해 일정길이를 갖는 상태로 제조되어 내부에 형성된 공기수용공간부로 주입되는 공기에 의해 상기 메인지지부(20)를 수면에 부유시킬 수 있도록 하는 것이다. 이때, 상기 부력체(10)의 길이방향 양측단에는 이동 및 적재작업의 용이성을 위해 링 형상의 파지구(11)가 설치되고, 상기에 언급된 폴리에틸렌이나 합성수지외의 재질에 의해 구성될 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 부력체(10)는 폴리에틸렌이나 합성수지 소재를 사용하여 블로우 성형으로 제작하거나 상,하 절반씩을 사출 성형으로 제작한 후 이를 일체가 되도록 접합하거나 기타 볼트 등을 사용하여 결합하는 방식 등으로 제작할 수 있으며, 합성수지 소재 중에서도 충격이 강하고 내수성이 우수한 소재를 선정하여 일정한 두께를 갖도록 제작하는 것이 바람직할 것이다.

또한, 상기 부력체(10)의 길이방향 양측 하면부에는 중앙부 방향으로 하향 경사지는 경사면(12)이 형성되고, 상기 부력체(10)의 길이방향 상면부에는 부유대상물의 수평된 상태로 설치할 수 있도록 하는 평면부(13)가 형성되며, 상기 평면부(13)는 상기 부력체(10)의 상측에 일정한 두께를 갖는 상태로 형성된다.

상기와 같이 이루어진 부력체의 상측에 상기 메인지지부(20)를 설치시, 설치되는 상기 메인지지부(20)의 전체 크기에 따라 하나 이상의 부력체를 이용하여 설치할 수 있을 것이다.

상기 메인지지부(20)는 일정간격 이격되는 상기 부력체(10)의 상측 평면부(13)에 고정되게 설치되는 고정프레임(21)과, 상기 고정프레임(21)의 상측에 안착되는 틀 형상의 몸체부(22)와, 상기 부력체(10) 사이의 수중에 잠기도록 상기 몸체부(22)의 하측에 설치되는 장착프레임(23)과, 상기 몸체부(22)와 중공형 연장프레임(25)을 매개로 연결되어 상기 몸체부(22)로부터 상측방향으로 일정간격 이격되게 설치되는 수직분무부재(24)로 이루어진다.

이때, 상기 장착프레임(23)에는 후술되는 사방분사부(30)가 설치되고, 상기 연장프레임(25)에는 펌핑부재가 연결되는 흡입호스(26)가 연결되게 설치된다.

즉, 상기 연장프레임(25)을 통해 흡입된 물은 상기 연장프레임(25)의 내부를 거쳐 상기 수직분무부재(24)방향으로 이동되어 수직상방으로 수직분사되는 것이다.

상기 사방분사부(30)는 상기 장착프레임(23)에 장착되는 수중모터(31)와, 상기 수중모터(31)의 구동에 의해 회전되는 회전임펠러(32)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 회전임펠러(32)는 구형의 본체(33)와, 상기 본체(33)의 북반구에서 120도 간격으로 각각 돌출된 다수개의 날개(34)로 구성된다. 따라서, 상기 회전임펠러(32)가 회전할 경우에는 수중이 물을 상부로 비산시키게 된다. 이때, 상기 날개(34)는 각각 라운드지게 형성되어 물을 상부로 효율적으로 비산시키도록 형성되는 것이 바람직할 것이다.

즉, 상기 수중모터(31)에 전원을 공급하여 구동하게 되면, 상기 회전임펠러(32)가 회전하여 수중의 물이 상기 메인지지부(20)의 몸체부(22) 상부 외측방향으로 사방 분사하게 되는 것이다.

한편, 상기 회전구동체(40)는 상기 메인지지부(20)의 상부 외측에 설치되어 상기 사방분사부(30)에 의해 사방으로 분사되는 물의 타격으로 회전구동하게 된다.

이때, 상기 회전구동체(40)는 후술되는 상기 견인임펠러(60)와 방향전환부재(50)를 매개로 연결되는 회전몸체(41)와, 상기 회전몸체(41)의 외주연 둘레를 따라 일정간격으로 배열되는 다수개의 타격날개(42)로 이루어지고, 상기 타격날개(42)에는 타격되는 물을 분열시켜 넓은 면적으로 비산시킬 수 있도록 하는 다수개의 분열공(43)이 형성된다.

즉, 상기 사방분사부(30)의 구동에 의해 상기 메인지지부(20)의 상부 외측으로 분사되는 물은 상기 회전구동체(40)의 타격날개(42)를 타격하게 된다. 그와 동시에 상기 타격날개(42)를 타격한 물은 상기 분열공(43)을 통과하면서 잘게 부서져 넓은 면적으로 비산된다. 이때, 상기 회전구동체(40)의 타격날개(42)를 타격하지 않는 물은 상기 분열공(43)을 통과하여 비산되는 물보다 먼 거리로 분사된다.

상기 견인임펠러(60)는 상기 회전구동체(40)와 상기 방향전환부재(50)를 매개로 연결되게 설치되어 상기 회전구동체(40)의 회전구동시, 회전에 의해 강이나 호수의 물을 상기 부력체(10)사이로 끌어당겨 강제 유입시킨다.

즉, 상기 견인임펠러(60)는 회전중심축이 수면과 수직되게 설치되는 것으로, 상기 사방분사부(30)에 의해 분사되는 물이 상기 회전구동체(40)를 타격하여 그 회전구동체(40)가 회전하게 되면, 상기 회전구동체(40)의 회전력이 상기 방향전환부재(50)를 거쳐 상기 견인임펠러(60)로 전달되어 상기 견인임펠러(60)가 회전됨에 따라 상기 부력체(10)의 외측의 물을 상기 부력체(10) 사이로 강제로 끌어당기게 되는 것이다.

또한, 상기 견인임펠러(60)는 일부분이 수면위로 노출되고, 나머지 부분은 수중에 잠기게 설치되도록 함으로써 물을 끌어당기는 과정에서 녹조 및 적조로 인해 수면위에 부유하는 부유물을 1차 분쇄하는 역할을 수행하도록 하여 강이나 호수의 물 정화기능을 향상시킬 수 있도록 할 수 있을 것이다.

또한, 상기 방향전환부재(50)는 길이방향 일측단이 상기 회전구동체(40)의 회전중심축에 연결되는 제1회전봉(51)과, 상기 제1회전봉(51)의 길이방향 타측단에 연결되게 설치되어 상기 제1회전봉(51)의 회전방향을 변환할 수 있도록 하는 기어박스(52)와, 상기 기어박스(52)에 연결된 상태로 수면방향으로 연장되어 상기 견인임펠러(60)의 회전축에 연결되는 제2회전봉(53)으로 구성된다.

즉, 상기 제1회전봉(51)은 상기 회전구동체(40)의 회전중심축에서 연장되는 연장봉과 베벨기어와 같은 구성을 통해 기어결합되고, 상기 제2회전봉(53)은 상기 견인임펠러(60)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전되는 것으로, 상기 제1,2회전봉(51,53)은 상기 기어박스(52)의 내측에 베벨기어와 같은 기어결합에 의해 연결되도록 구성된다.

이와 같이 부력체 사이에 있는 물을 상기 메인지지부(20)의 수직분무부재(24)를 통해 솟구치게 하여 분사시키면서 상기 사방분사부(30)를 통해서 외부로 비산시켜 분사시킴으로써 짧은 시간 동안 물의 유동을 촉진시키는 효과를 가져오게 되며, 이를 통해 용존산소량의 증가는 물론 물이 부패되거나 하는 등이 오염을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 사방분사부를 통해 분사되는 물이 회전구동체의 타격날개에 형성된 분열공을 통과하면서 잘게 쪼개져 비산됨에 따라 용존산소량의 효과적인 상승을 도모할 수 있고, 회전구동체의 회전에 의해 회전되는 견인임펠러로 인해 부력체 사이로 흡입되는 물의 유속이 증가되어 강이나 호수의 정화 범위를 확대할 수 있음은 물론 녹조나 적조현상으로 발생되는 수면 부유물을 상기 견인임펠러를 통해 1차 분쇄가 가능하여 강이나 호수의 정화기능의 향상을 기대할 수 있다.

상기와 같이 본 발명을 상세히 설명하였으나, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

10: 부력체 20: 메인지지부
21: 고정프레임 22: 몸체부
23: 장착프레임 24: 수직분무부재
25: 연장프레임 26: 흡입호스
30: 사방분사부 31: 수중모터
32: 회전임펠러 33: 본체
34: 날개 40: 회전구동체
41: 회전몸체 42: 타격날개
43: 분열공 50: 방향전환부재
51: 제1회전봉 52: 기어박스
53: 제2회전봉 60: 견인임펠러

Claims

강이나 호수의 수면에 부유되는 다수개의 부력체(10)와 상기 부력체(10)의 상측에 안착되게 설치되는 메인지지부(20)와 상기 메인지지부(20)에 연결되게 설치되어 강이나 호수의 물을 상기 메인지지부(20)의 상부 외측방향으로 사방 분사시키는 사방분사부(30)로 이루어진 수질정화장치에 있어서,
상기 메인지지부(20)의 상부 외측에 설치되어 상기 사방분사부(30)에 의해 사방으로 분사되는 물의 타격으로 회전구동되는 회전구동체(40); 상기 회전구동체(40)와 방향전환부재(50)를 매개로 연결되게 설치되되 회전중심축이 수면과 수직되게 설치되어 상기 회전구동체(40)의 회전구동시, 회전에 의해 강이나 호수의 물을 상기 부력체(10) 사이로 강제 흡입하는 견인임펠러(60);를 포함하여 구성되고,
상기 사방분사부(30)는 상기 메인지지부(20)에 장착되는 수중모터(31)와, 상기 수중모터(31)의 구동에 의해 회전되는 회전임펠러(32)를 포함하여 이루어지며,
상기 회전구동체(40)는, 상기 방향전환부재(50)에 연결되는 회전몸체(41)와, 상기 회전몸체(41)의 외주연 둘레를 따라 일정간격으로 배열되는 다수개의 타격날개(42)로 이루어지고, 상기 타격날개(42)에는 타격되는 물을 분열시켜 분사되도록 하는 다수개의 분열공(43)이 형성되고,
상기 견인임펠러(60)은 일부분이 수면위로 노출되고, 나머지 부분이 수중에 잠기게 설치되어 상기 부력체 사이로 물을 끌어당기는 과정에서 녹조 및 적조로 인해 생성되어 수면위에 부유하는 부유물을 분쇄하는 역할을 수행하며,
상기 방향전환부재(50)는, 길이방향 일측단이 상기 회전구동체(40)의 회전중심축에 연결되는 제1회전봉(51)과, 상기 제1회전봉(51)의 길이방향 타측단에 연결되게 설치되어 상기 제1회전봉(51)의 회전방향을 변환할 수 있도록 하는 기어박스(52)와, 상기 기어박스(52)에 연결된 상태로 수면방향으로 연장되어 상기 견인임펠러(60)의 회전축에 연결되는 제2회전봉(53)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 강제흡입방식의 수질정화장치.
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