KR101707410B1 - Artificial water circulation device for the improvement of water quality and its control method - Google Patents

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윤병루
유성종
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(주) 상원이엔씨
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Abstract

The present invention relates to an artificial water circulation apparatus for forcibly circulating water in lakes or the like to remove green algae and improve water quality. The artificial water circulation apparatus according to the present invention comprises: a frame configured to support the apparatus; a floater provided at the bottom of the frame so as to form buoyancy enabling the apparatus to float on water; a circulating power-generating device disposed in the center of the frame so as to forcibly circulate water; a driving motor located above the circulating power-generating device in the frame so as to rotate the circulating power-generating device; a wind power generator provided above the frame and configured to generate electricity by wind power in order to supply the electricity to the driving motor; and a hybrid controller configured to apply electricity, generated by the wind power generator, and commercial electricity, in order to drive the driving motor. The apparatus according to the present invention has the effects of removing green algae and improving water quality.

Description

수질 개선을 위한 인공 물 순환장치 및 그것의 제어 방법 {ARTIFICIAL WATER CIRCULATION DEVICE FOR THE IMPROVEMENT OF WATER QUALITY AND ITS CONTROL METHOD}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an artificial water circulation apparatus for improving water quality and a control method thereof,

본 발명은 호소 등의 물을 강제로 순환시켜 녹조를 제거하고 수질을 개선하기 위한 인공 물 순환장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an artificial wastewater circulation apparatus for circulating water such as lake water by force to remove green tide and improve water quality.

일반적으로 호수, 저수지, 보 등의 호소는 물의 흐름이 막혀 있어서 물이 정체되는 기간이 길어지면 부유물질이 수중으로 가라앉게 되고, 그로 인하여, 투광층 아래쪽은 산소량이 적어지면서 부영양화가 진행되게 된다. 또한, 물의 정체기간이 길어질수록 용존 산소량이 줄어들어 수질오염을 초래하게 된다.Generally, in the lake, reservoir, beam, etc., the flow of water is blocked, and when the period of water stagnation becomes longer, the suspended matter submerges into the water, and thus the eutrophication progresses as the amount of oxygen below the floodlight decreases. In addition, as the stagnation period of water becomes longer, the amount of dissolved oxygen decreases, resulting in water pollution.

한편으로는, 산업화 과정 속에서 공업용수 및 생활용수의 사용량이 증가함에 따라 각종 오폐수의 방류량 또한 증가하고 있으며 이로 인하여 하천이나 호수의 수질오염이 더욱 악화되고 있다.On the other hand, as the use of industrial water and domestic water increases in the process of industrialization, the amount of wastewater discharged is also increasing, and water pollution of rivers and lakes is getting worse.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 수상에 설치되는 인공 물 순환장치에 대한 기술이 개발되어 왔고, 대한민국의 등록특허공보 제1081520호(2011.11.08), 등록특허공보 제1048970호(2011.07.12), 등록특허공보 제1280011호(2013.06.28) 등에 그러한 기술들이 개시되어 있다.In order to solve such a problem, a technique has been developed for a circulation system for artificial waters installed in an aquarium, and is disclosed in Korean Registered Patent Publication No. 1081520 (2011.11.08), Registered Patent Publication No. 1048970 (July 12, 2011) Such techniques are disclosed in Patent Publication No. 1280011 (Mar.

또한, 본 출원인 역시 인공 물 순환장치를 연구, 개발하여 대한민국의 특허청으로부터 등록번호 제10-1012273호, 등록번호 제10-1562652호 등으로 특허를 받은 바 있다.The present applicant has also studied and developed an artificial water circulation apparatus and received a patent from the Korean Intellectual Property Office (KIPO) under the registration number 10-1012273 and the registration number 10-1562652.

이러한 종래의 인공 물 순환장치들은, 일반적으로 저층의 물을 표층으로 끌어올리기 위하여 파이프를 사용하여 물을 순환시키도록 구성됨으로 인하여 물의 순환효율이 감소하며, 아울러, 이를 해결하기 위하여, 미생물 제제나 화학성분 또는 미세 기포 발생장치 등을 별도로 구비하여 수질을 정화하도록 구성되어 있으나, 실제로는, 그로 인한 정화 효과는 한계가 있는 문제도 있다.These conventional artificial water circulation apparatuses are generally configured to circulate water using a pipe to raise the water in the lower layer to the surface layer, thereby reducing the circulation efficiency of the water. In addition, in order to solve this problem, Component or micro-bubble generator is separately provided to purify the water quality. However, in fact, there is a problem that the purifying effect is limited.

또한, 종래의 인공 물 순환장치들은, 태양에너지를 이용하여 임펠러를 작동시켜 저층수를 수표면으로 상승시키도록 구성한 것도 있으나, 장마철이나 흐린 날과 같이 충분한 일조량이 뒷받침되지 않는 경우 물 순환성능이 현저하게 떨어지는 문제가 있었다. 즉, 임펠러를 회전시키기 위하여 태양에너지에 의하여 충전된 전기에너지를 사용하고 있으나, 태양에너지에 의하여 충전된 전기에너지로는 물 순환장치를 24시간 상시적으로 동작시키는 것이 불가능한 문제가 있는 것이다.In addition, conventional artificial water circulation apparatuses are configured to operate the impeller using solar energy to raise the low-level water to the water surface. However, when the sufficient sunshine amount such as rainy season or cloudy day is not supported, There was a falling problem. That is, although the electric energy charged by the solar energy is used to rotate the impeller, there is a problem that it is impossible to operate the water circulation device 24 hours at all times with the electric energy charged by the solar energy.

대한민국 등록특허공보 제1012273호(2011.02.07)Korean Registered Patent No. 1012273 (Feb. 대한민국 등록특허공보 제1562652호(2015.10.30.)Korean Registered Patent No. 1562652 (Oct. 30, 2015)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 풍력 전기와 상용 전기를 이용하여 순환력 발생기구를 상시 작동시킬 수 있도록 구성함으로써, 녹조 제거 및 수질 개선 효과를 높일 수 있는 인공 물 순환장치 및 그것의 제어 방법을 제공하는 데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an artificial water circulation apparatus and a water circulation apparatus which can improve the effect of improving the quality of water and greening by constructing the circulation force generating mechanism by using wind power electricity and commercial electricity at all times, And to provide a control method thereof.

또한, 본 발명은, 이중 날개 터블러를 구성함으로써, 동일한 파워 및 사이즈 대비 토출량 등을 증가시켜 물 순환효율을 높일 수 있는 인공 물 순환장치 및 그것의 제어 방법을 제공하는 데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide an artificial water circulation apparatus and a control method thereof that can increase the water circulation efficiency by increasing the discharge amount or the like with respect to the same power and size by constructing the double blade turbulators.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 기타 과제는 통상의 기술자라면 이하의 기재로부터 명확히 이해할 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited thereto, and other matters which are not mentioned can be understood by those skilled in the art from the following description.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치는, 전체 장치를 지지하기 위한 프레임과, 상기 프레임의 하부에 구비되어 장치가 물 위에 떠 있도록 부력을 형성하는 플로터와, 상기 프레임의 중앙부에 구비되어 물을 강제 순환시키는 순환력 발생기구와, 상기 프레임에서 순환력 발생기구의 상부 쪽에 위치되어 상기 순환력 발생기구를 회전 구동시키는 구동모터와, 상기 프레임의 상부 쪽에 구비되어 상기 구동모터에 전기를 제공하기 위하여 풍력에 의하여 전기를 발생시키는 풍력발전기와, 상기 풍력발전기를 통하여 생성된 전기와 상용 전기를 이용하여 상기 구동모터의 구동에 필요한 전기를 인가하는 하이브리드 제어기를 포함한 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an artificial water circulation apparatus for improving water quality, comprising: a frame for supporting an entire apparatus; a floater provided at a lower portion of the frame, A circulation force generating mechanism provided at a central portion of the frame for forcibly circulating water; a driving motor positioned at an upper side of the circulation force generating mechanism in the frame for rotationally driving the circulation force generating mechanism; And a hybrid controller for applying electricity required for driving the drive motor by using electricity generated by the wind power generator and electricity generated by the wind power generator .

여기서, 상기 프레임은, 원판형 구조로 이루어진 메인 플레이트와, 상기 메인 플레이트를 중심으로 수평방향으로 길게 설치되는 복수 개의 메인 서포트와, 상기 메인 서포트들의 외곽 끝단부를 연결하는 구조로 설치된 차단막 레일과, 상기 메인 플레이트의 상부에 수직으로 세워져 상기 풍력발전기를 지지하는 고정 서포트와, 상기 메인 플레이트의 상부에서 수직으로 세워지되 상기 고정 서포트보다 낮게 구성되어 상기 풍력발전기, 하이브리드 제어기를 지지하는 보조 서포트를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The frame includes a main plate having a disk-like structure, a plurality of main supports extended in a horizontal direction around the main plate, and a barrier rail provided in a structure connecting the outer ends of the main supports, And a support supporter supporting the wind turbine generator, the auxiliary supporter being vertically erected at an upper portion of the main plate and lower than the fixed supporter, the auxiliary supporter supporting the wind turbine generator and the hybrid controller .

상기 차단막 레일에는 그물망 구조로 형성되어 이물질이 상기 순환력 발생기구 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 차단막이 설치될 수 있다.The barrier rail may be provided with a shielding layer which is formed in a mesh structure and blocks the foreign matter from flowing into the circulation force generating mechanism.

상기 순환력 발생기구는, 상기 구동모터에 연결된 구동 샤프트와, 상기 구동 샤프트의 상부 쪽에 구성되어 물을 하부에서 주변 방향으로 강제 유동시키는 터블러(터블러 본체)와, 상기 구동 샤프트의 하단부에 구비되어 물을 상부 쪽인 터블러 ??향으로 강제 유동시키는 부스터를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The circulation force generating mechanism includes a drive shaft connected to the drive motor, a turbulator (turber main body) formed on the upper side of the drive shaft for forcedly flowing water in a peripheral direction from a lower portion, And a booster for forcedly flowing the water upward in the tubular direction.

이때, 상기 터블러는, 원통 구조의 터블러 몸체(하우징)와, 상기 터블러 몸체의 안쪽에 일정 간격마다 설치되어 유동력을 발생시키는 주 날개와, 상기 터블러 몸체의 안쪽에 일정 간격마다 설치되되 상기 주 날개의 사이 각각에 배치되는 보조 날개와, 상기 주 날개의 상부에 설치되는 메탈 링을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다. 상기 터블러는 유역의 형상, 순환량 등에 따라 주 날개 또는 주 날개와 보조 날개를 선택하여 단일 날개 또는 이중 날개로 구성하는 것이 바람직하다.At this time, the turber includes a tubular body (a housing) having a cylindrical structure, a main blade installed inside the turblar body at regular intervals to generate a fluid flow, An auxiliary blade disposed in each of the main blades, and a metal ring disposed on the main blade. It is preferable that the turbine is formed of a single wing or a double wing by selecting the main wing or the main wing and the auxiliary wing depending on the shape of the watershed, the circulation amount, and the like.

상기 보조 날개는 상기 터블러에서 물이 유입되는 입구 쪽에 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the auxiliary vane is installed at an inlet side of the turbulator in which water is introduced.

상기 보조 날개는, 단판형 구조로 형성되되, 상기 터블러 몸체에 고정되는 부분이 터블러 몸체의 내면 형상과 동일하게 라운드형 구조로 형성되고, 터블러 몸체에 고정된 부분의 반대쪽 끝단부는 하측에서 상측으로 갈수록 점차 단면적이 좁아지는 모양의 유선형 구조로 형성되는 것이 바람직하다.The auxiliary blade is formed in a single plate structure. The portion fixed to the turbler body is formed in a round shape like the inner shape of the turbler body, and the opposite end of the portion fixed to the turbler body is formed in the lower side It is preferable to form a streamlined structure in which the sectional area is gradually narrowed toward the upper side.

상기 부스터는, 구조 및 형상에 따라 프로펠러 부스터, 스크류 부스터, 평날 부스터 중 어느 하나로 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that the booster is composed of any one of a propeller booster, a screw booster and a planar booster depending on the structure and shape.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치는, 전체 장치를 지지하기 위한 프레임과, 상기 프레임의 하부에 구비되어 장치가 물 위에 떠 있도록 부력을 형성하는 플로터와, 상기 프레임의 중앙부에 구비되어 프레임에 지지된 구동모터에 의하여 회전하면서 물을 강제 순환시키는 터블러를 포함하되; 상기 터블러는 상측으로 갈수록 점차 확장되는 원통 구조의 터블러 몸체(하우징)와, 상기 터블러 몸체의 안쪽에 일정 간격마다 설치되어 유동력을 발생시키는 것으로 지지기능날개와 덮개기능날개가 결합되어 절단면이 ㄱ자형 구조로 형성된 주 날개와, 상기 터블러 몸체의 안쪽에 일정 간격마다 설치되되 상기 주 날개 사이에 배치되는 보조 날개를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an artificial water circulation apparatus for improving water quality, comprising: a frame for supporting an entire apparatus; a floater provided at a lower portion of the frame, And a turbulator provided at a central portion of the frame for forcibly circulating water while being rotated by a driving motor supported by the frame; The turboiler includes a tubular body (housing) having a cylindrical structure gradually expanding toward the upper side, and a driving force generating unit installed at a predetermined interval in the tubular body to generate a driving force. A main blade formed in a U-shaped structure, and an auxiliary blade disposed inside the turbulator body at regular intervals and disposed between the main blades.

다음, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 제어 방법은, 상기 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 제어 방법으로서, 상기 풍력발전기에서 생성되어 공급된 전기에, 상기 구동모터를 구동하기 위하여 필요로 하는 전기를 상용 전기를 통하여 추가로 공급하여, 상기 구동모터를 구동하도록 제어하는 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.A method of controlling an artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality according to the present invention for realizing the above object is a method for controlling an artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality, And electric power required for driving the drive motor is further supplied via commercial electricity to control the drive motor to be driven.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용' 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통하여 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: In addition to the same principal task solution, various task solutions according to the present invention will be further illustrated and described.

본 발명에 있어서, '터블러'는 유체의 선회와류를 발생시키는 터빈(turbine) 형태이고 하측에 플로우 부스터(flow booster)가 장착되어 있어서 이를 합성한 단어인 터블러(turbler)로서 사용한 것이다.In the present invention, 'turbler' is a turbine type that generates swirling vortices of a fluid, and a flow booster is installed on the lower side, and is used as a synthesized word turbler.

본 발명에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치 및 그것의 제어 방법은, 풍력 전기 및 상용 전기를 조합하여 상시 운전이 가능하도록 구성되기 때문에 하이브리드 시스템을 적용하여 상용 전력을 절약하면서 상시 운전이 가능하도록 하여 인공호소 또는 정체수역에서 수질 개선 및 녹조방지 효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Since the artificial water circulation apparatus and the control method thereof for improving water quality according to the present invention are configured to be able to operate at all times by combining wind electricity and commercial electricity, the hybrid system is applied to save the commercial power, Thereby improving the water quality and the effect of preventing the algae from occurring in artificial lakes or stagnant bodies of water.

또한, 본 발명은, 이중 날개 터블러를 이용할 경우에, 토출량 등을 증가시킬 수 있기 때문에 호소의 표층, 중층, 심층의 상하 교반을 보다 원활하게 수행할 수 있고, 또 중층 및 심층 구간을 혼합하여 터블러의 상부 유출구를 통하여 표층에 넓게 분사함으로써 수표에 보다 강한 웨이브를 형성하여 산소 유입 활성화를 통한 폭기 기능과 펄스에 의한 조류의 스트레스를 강화하는 효과가 있다.Further, in the present invention, when the double blade turbulator is used, since the amount of discharge and the like can be increased, the up-and-down agitating of the surface layer, middle layer and deep layer of the lake can be carried out more smoothly, By spraying widely on the surface layer through the top outlet of the turbulator, a stronger wave is formed in the check, thereby enhancing the aeration function through the oxygen inflow activation and the stress of the bird due to the pulse.

또한, 본 발명은 호소수의 원활한 순환을 통하여 심층부에 충분한 산소를 전달하게 되므로, 저니층(최하부) 오염물질의 용출을 억제하고, 이로 인하여 기존 무산소(혐기성 반응) 조건에서 유산소(호기성) 조건으로 환경을 개선하여 수질 개선 효과를 높일 수 있는 효과가 있다.In addition, since the present invention allows sufficient oxygen to be delivered to the deep portion through smooth circulation of lake water, it is possible to suppress the elution of pollutants at the bottom of the junior (lower) portion, It is possible to improve the water quality improvement effect.

또한, 본 발명은 프로펠러 부스터, 스크류 부스터. 평날 부스터 중 어느 하나를 수역에 맞게 적용할 경우에 상승류의 흐름을 보다 원활하게 하여 호소수의 순환 효율을 높일 수 있는 효과도 있다.The present invention also relates to a propeller booster and a screw booster. In the case of applying any one of the booster booster to the water area, the flow of the ascending stream can be made more smooth and the circulation efficiency of the lake water can be increased.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치에서 프레임이 도시된 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 주요부 저면 방향 사시도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 순환력 발생기구가 도시된 도면으로,
도 4는 이중 날개 터블러가 도시된 사시도,
도 5는 이중 날개 터블러가 도시된 일부 절개 사시도,
도 6은 순환력 발생기구의 분해사시도,
도 7은 이중 날개 터블러가 도시된 투영도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 풍력발전기가 도시된 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 제어 방법이 도시된 블록도이다.
1 is a perspective view illustrating an artificial water circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a frame in an artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention.
3 is a bottom perspective view of a main portion of an artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention.
4 to 6 are views showing a circulation force generating mechanism of the artificial water circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention,
Figure 4 is a perspective view of a double wing turbulator,
Figure 5 is a partially cutaway perspective view showing a double wing turbler,
6 is an exploded perspective view of the circulation force generating mechanism,
Figure 7 is a projection view showing a double wing turbulator.
FIG. 8 is a perspective view illustrating a wind turbine of an artificial water circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a control method of the artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 참고로, 본 발명의 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에 있어서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. For the sake of convenience, it is to be understood that the present invention is not limited to the above embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Further, the terms used to describe the embodiments of the present invention are mainly defined in consideration of the functions of the present invention, and thus may be changed depending on the intentions and customs of the user and the operator. Therefore, the terminology should be interpreted based on the contents of the present specification throughout.

도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치가 도시된 도면들로서, 도 1은 전체 사시도, 도 2는 프레임의 사시도, 도 3은 주요부 저면 방향의 사시도, 도 4 내지 도 7은 순환력 발생기구의 사시도들, 도 8은 풍력발전기의 사시도이다.2 is a perspective view of a frame, FIG. 3 is a perspective view of a bottom part of a main part of the artificial water circulation apparatus, Figs. 4 to 7 are perspective views of a recirculating force generating mechanism, and Fig. 8 is a perspective view of a wind turbine generator.

그리고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 제어 방법이 도시된 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a method for controlling an artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.

도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치는, 전체 장치를 지지하기 위한 프레임(100), 이 프레임(100)에 구비되어 장치가 호소 등에 떠 있도록 부력을 형성하는 플로터(200), 프레임(100)의 중앙부에 구비되어 호소 등의 물을 강제 순환시키는 순환력 발생기구(300), 이 순환력 발생기구(300)를 회전 구동시키는 구동모터(400), 이 구동모터(400)에 전기를 제공하기 위하여 풍력에 의하여 전기를 발생시키는 풍력발전기(500), 이 풍력발전기(500)를 통하여 생성된 전기와 상용 전기를 이용하여 상기 구동모터(400)를 제어하는 하이브리드 제어기(600)를 포함하여 구성된다.1 to 8, an artificial water circulation apparatus for improving water quality according to an embodiment of the present invention includes a frame 100 for supporting an entire apparatus, A float force generating mechanism 300 for forcibly circulating water such as a lake or the like provided at a central portion of the frame 100, a drive motor 300 for driving the circulation force generating mechanism 300 to rotate, (500) for generating electric power by wind power to provide electricity to the drive motor (400), a drive motor (500) for generating electric power by using the electric power generated by the wind power generator (500) And a hybrid controller 600 for controlling the hybrid vehicle.

이러한 인공 물 순환장치는 플로터(200)에 의하여 물 위에 떠 있도록 구성되고, 하이브리드 제어기(600)에서 풍력발전기(500)와 상용 전기를 통하여 제공되는 전기를 이용하여 구동모터(400)를 작동하게 되면, 순환력 발생기구(300)가 구동되면서 표층, 중층, 심층의 물을 상하로 교반 및 순환시켜 수질을 개선하고 녹조를 제거할 수 있도록 구성된다. The artificial water circulating apparatus is configured to float on the water by the floater 200. When the hybrid controller 600 operates the drive motor 400 using electricity supplied from the hybrid electric power generator 500 through commercial electricity, , The circulation force generating mechanism 300 is driven to stir and circulate water in the surface layer, the middle layer and the deep layer up and down to improve the water quality and remove the green tide.

상기한 바와 같은 인공 물 순환장치의 주요 구성 부분에 대하여 차례로 상세히 설명하면 다음과 같다.The main components of the artificial water circulation apparatus will be described in detail as follows.

먼저, 프레임(100)에 대하여 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.First, the frame 100 will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.

상기 프레임(100)은, 원판 형상의 구조로 이루어진 메인 플레이트(110)와, 이 메인 플레이트(110)를 중심으로 수평방향으로 삼발이 구조로 설치되는 메인 서포트(120)와, 이 메인 서포트(120)의 외곽 끝단부를 연결하는 구조로 설치된 차단막 레일(130)과, 메인 플레이트(110)의 상부에 수직(상하방향)으로 세워져서 상기 풍력발전기(500)의 풍력팬(510)을 지지하는 고정 서포트(140)와, 메인 플레이트(110)의 상부에서 수직으로 세워지되 고정 서포트(140)에 비하여 낮게 구성되어 풍력발전기(500), 하이브리드 제어기(600) 등을 지지하는 보조 서포트(150)를 포함하여 구성된다.The frame 100 includes a main plate 110 having a disk-shaped structure, a main support 120 having a triple structure in a horizontal direction around the main plate 110, And a fixed support (not shown) that stands upright (up and down) on the upper portion of the main plate 110 to support the wind fan 510 of the wind power generator 500 And an auxiliary support 150 constructed to be lower than the fixed support 140 vertically installed at the upper portion of the main plate 110 to support the wind turbine generator 500 and the hybrid controller 600. [ do.

여기서, 상기 메인 플레이트(110)는 도 2를 참조하면, 전체적으로 원판형 구조로 형성되고, 그 중앙부 상측에 상기 구동모터(400)의 하부가 일정 부분 삽입되어 안정되게 조립될 수 있도록 원형 링 구조로 상향 돌출된 상부 리브(112)가 형성될 수 있다. 또한, 메인 플레이트(110)의 중앙부 하측에도 도 3을 참조하면 상기 순환력 발생기구(300)가 안정되게 설치될 수 있도록 원형 구조로 하향 돌출된 하부 리브(114)가 형성될 수 있다. 2, the main plate 110 is formed as a disk-shaped structure as a whole, and a circular ring structure is formed on the center of the main plate 110 so that the lower portion of the driving motor 400 is inserted at a certain position and stably assembled. An upwardly projecting upper rib 112 may be formed. Also, referring to FIG. 3, a lower rib 114 protruding downward in a circular structure may be formed on the lower side of the center of the main plate 110 so that the circulation force generating mechanism 300 can be stably installed.

상기 메인 서포트(120)는, 메인 플레이트(110)의 둘레에 장착되는 메인 링(121)과, 이 메인 링(121)에서 삼발이 방사형 구조로 기다랗도록 연결되어 끝단 쪽에 상기 차단막 레일(130)과 플로터(200)가 설치되는 메인 바(122)를 포함하여 구성된다.The main support 120 includes a main ring 121 mounted around the main plate 110 and three main arms 121 connected to the main ring 120 in a long radial manner, And a main bar 122 on which the plotter 200 is installed.

메인 바(122)는 메인 링(121)에 연결되는 부분의 상측 부분(123)은 메인 플레이트(110)의 상면으로 연장되게 형성되는 것이 바람직하고, 반대쪽 끝단부는 상기 플로터(200)에 보다 안정되게 결합될 수 있도록 절곡부(125)가 형성되어 상기 플로터(200)의 상면에 결합되게 구성되는 것이 바람직하다.The main bar 122 is preferably formed such that the upper portion 123 of the portion connected to the main ring 121 extends to the upper surface of the main plate 110 and the opposite end portion of the main bar 122 is stably A bent portion 125 is formed to be coupled to the upper surface of the floater 200.

상기 차단막 레일(130)은 앞서 설명한 바와 같이 원형 링 구조로 형성되어 상기 메인 서포트(120)의 메인 바(122)와 플로터(200)의 상면에 끼워지게 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the barrier rail 130 is formed in a circular ring structure as described above so as to be fitted to the main bar 122 of the main support 120 and the upper surface of the floater 200.

이러한 차단막 레일(130)에는 도 1에 도시된 바와 같이 차단막(700)이 설치되는데, 이에 대하여 설명한다.As shown in FIG. 1, a shielding film 700 is provided on the shielding rail 130, which will be described.

차단막(700)은 그물망 구조로 형성되어 차단막 레일(130)에 커튼 구조로 설치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the shielding film 700 is formed in a mesh structure and installed in a curtain structure on the shielding rail 130.

본 발명의 일 실시예에 따른 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 주변에 차단막(700)을 설치하는 이유는 인공 물 순환장치가 작동할 때 물이 순환하는 과정에서, 강우시에 호소로 유입되는 조대 협잡물 등의 이물질을 1차적으로 걸러내는 기능을 수행토록 하기 위함이다. 따라서, 순환력 발생기구(300)가 작동되면, 주변의 물이 중앙부에 위치된 순환력 발생기구(300) 쪽으로 유동하면서 순환하게 되는데, 이때 차단막(700)이 이물질이 유입되는 것을 차단함으로써, 터블러(320) 등 순환력 발생기구(300)의 고장 발생을 최소화할 수 있고, 물 순환작동이 보다 원활하게 이루어지도록 하여 수질 개선효과를 크게 높일 수 있게 된다.The reason for installing the shielding film 700 around the artificial water circulation apparatus for improving the water quality according to the embodiment of the present invention is that when water is circulated when the artificial water circulation apparatus is operated, So as to perform a function of primarily filtering foreign matters such as coarse particles. Accordingly, when the circulation-force generating mechanism 300 is operated, water around the circulating-force generating mechanism 300 circulates and circulates toward the circulation-force generating mechanism 300 located at the central portion. At this time, It is possible to minimize the occurrence of faults in the circulation force generating mechanism 300 such as the blur 320 and to smoothly perform the water circulation operation, thereby greatly improving the water quality improvement effect.

차단막(700)의 폭과 길이, 메쉬(mesh)의 크기 등은 실시 조건에 따라 적절하게 변경하여 실시할 수 있다. 도 1에서는 도시의 편의상 차단막(700)을 일부 생략하고 도시하였으나, 차단막 레일(130)의 하부에 플로터(200)들 사이에 전체적으로 설치되는 것이 바람직하다.The width and length of the shielding film 700, the size of the mesh, and the like can be appropriately changed in accordance with the operating conditions. In FIG. 1, the shielding film 700 is omitted for the sake of convenience. However, it is preferable that the shielding film rail is entirely installed between the floaters 200 under the shielding rail 130.

상기 고정 서포트(140)는 메인 플레이트(110) 위에 수직으로 세워진 삼발이 구조를 갖는데, 중간 부분에서 스트리트 루프(160)를 지지하고, 상단부에서 풍력발전기(500)의 풍력팬(510)을 지지하도록 구성된다. The fixed support 140 has a tread structure vertically erected on the main plate 110. The fixed support 140 supports the street loop 160 at an intermediate portion and supports the wind fan 510 of the wind power generator 500 at an upper end thereof. do.

이러한 고정 서포트(140)는 하단부가 메인 플레이트(110)의 상면으로 연장되는 메인 바(122) 및 메인 플레이트(110)의 내측으로 결합되고, 상단부(143)는 수평 방향으로 절곡되어 풍력팬(510)의 회전 중심 쪽에 모이는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.The stationary support 140 is coupled to the main bar 122 and the main plate 110 at a lower end portion extending to the upper surface of the main plate 110 and the upper end portion 143 is bent in the horizontal direction, In the direction of the center of rotation.

상기 보조 서포트(150)는 역시 고정 서포트(140)와 같이 메인 플레이트(110) 위에 수직 삼발이 구조로 세워지는데, 하단부가 고정 서포트(140)의 안쪽 위치에서 메인 바(122) 및 메인 플레이트(110)의 내측으로 결합되게 설치되는 것이 바람직하다.The auxiliary support 150 is vertically treaded on the main plate 110 like the fixed support 140. The lower end of the auxiliary support 150 is fixed to the main bar 122 and the main plate 110 at a position inside the fixed support 140, As shown in Fig.

이러한 보조 서포트(150)는 그 상단부에 스트리트 루프(160)가 설치되고, 중간에 보조 플레이트(170)가 결합되는 구성으로 이루어진다.The auxiliary support 150 has a structure in which a street loop 160 is installed at an upper end and an auxiliary plate 170 is coupled at an intermediate position.

여기서, 상기 스트리트 루프(160)는 반구형 또는 원추형 구조로 형성되어 그 하부에 위치된 발전 로터(520), 하이브리드 제어기(600), 구동모터(400) 등을 보호하는 기능을 수행한다.The street loop 160 protects the generator rotor 520, the hybrid controller 600, the drive motor 400, and the like, which are formed in a hemispherical or conical shape.

그리고, 보조 플레이트(170)는 원판형 구조로 형성되어 풍력발전기(500)의 발전 로터(520) 및 하이브리드 제어기(600)를 지지할 수 있도록 구성된다.The auxiliary plate 170 is formed in a disc-shaped structure and is configured to support the generator rotor 520 of the wind power generator 500 and the hybrid controller 600.

다음, 상기 플로터(200)에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.Next, the plotter 200 will be described with reference to FIG.

플로터(200)는 메인 서포트(120)의 메인 바(122) 끝단에 각각 설치되어 본 발명의 인공 물 순환장치를 수상에 띄워주는 부력체로서, 첨부된 도면에서는 원통형 구조로 형성된 것을 예시하고 있으나, 실시 조건에 따라 그 모양은 실시 조건에 맞게 다양하게 변형하여 구성할 수 있다.The floater 200 is a buoyant body installed at the end of the main bar 122 of the main support 120 to float the artificial water circulating apparatus of the present invention on the aquarium, Depending on the operating conditions, the shape can be varied and modified to suit the operating conditions.

플로터(200)는 3개의 메인 바(122) 끝단에 각각 하나씩 모두 3개로 이루어져 하부 물 순환흐름을 방해하지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that the floaters 200 are disposed at the ends of the three main bars 122 so that they do not interfere with the circulation flow of the lower water.

이러한 플로터(200)는 그 상단부에 메인 바(122)가 결합됨과 아울러 차단막 레일(121)이 결합되는 결합부(220)가 돌출되게 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 이 결합부(220)에 메인 바(122)와 차단막 레일(121)이 교차하는 구조로 결합됨으로써, 상기 메인 서포트(120), 차단막 레일(130) 및 플로터(200)가 보다 견고하게 결합될 수 있게 된다.It is preferable that the plotter 200 is formed such that a main bar 122 is coupled to an upper end of the floater 200 and a coupling portion 220 to which the barrier rail 121 is coupled protrudes. Accordingly, the main bar 122 and the shielding rail 121 are coupled to each other at the coupling portion 220 so that the main support 120, the shielding rail 130, and the floater 200 are more firmly coupled to each other. .

다음, 상기 순환력 발생기구(300)에 대하여 도 1, 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Next, the circulation-force generating mechanism 300 will be described with reference to Figs. 1, 3 to 7. Fig.

순환력 발생기구(300)는, 상기 구동모터(400)에 연결된 구동 샤프트(310)와, 이 구동 샤프트(310)의 상부 쪽에 구성되어 물을 하부에서 주변 방향으로 강제 유동시키는 터블러(터블러 본체, 320)와, 구동 샤프트(310)의 하단부에 구비되어 물을 상부 쪽인 터블러(320) 방향으로 강제 유동시키는 부스터(350)를 포함하여 구성된다.The circulation force generating mechanism 300 includes a drive shaft 310 connected to the drive motor 400 and a turbulator (turboblower) 310 disposed on the upper side of the drive shaft 310, And a booster 350 provided at a lower end of the drive shaft 310 for forcedly flowing water toward the upper turbine 320.

여기서, 상기 터블러(320)는, 도 4 내지 도 7을 참조하면, 원통 형상의 구조를 가진 터블러 몸체(하우징, 321)와, 이 터블러 몸체(321)의 안쪽에 일정의 간격마다 설치되어 유동력을 발생시키는 복수 개의 주 날개(323)와, 터블러 몸체(321)의 내부에 일정의 간격마다 설치되되 주 날개(323) 사이에 각각 단수 또는 복수로 배치되는 보조 날개(330)와, 주 날개(323)의 상부에 설치되는 메탈 링(340)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Referring to FIGS. 4 through 7, the turbulator 320 includes a tubular body (housing) 321 having a cylindrical structure and a plurality of tubular bodies 321 installed inside the tubular body 321 at regular intervals A plurality of main blades 323 for generating a driving force and a plurality of auxiliary vanes 330 arranged in a single or a plurality of spaces between the main blades 323 at regular intervals in the inside of the turblar body 321, And a metal ring 340 installed on the upper part of the main wing 323.

터블러 몸체(321)는 도 6을 참조하면, 원통 형상 구조의 하부 쪽에서 상측으로 갈수록 점차적으로 확장되는 모양으로 형성된다.Referring to FIG. 6, the tubular body 321 is formed so as to gradually expand from the lower side to the upper side of the cylindrical structure.

주 날개(323)는 지지기능날개(324)와 덮개기능날개(325)가 결합되어 절단면이 대략 ㄱ자형 구조로 형성되는데, 하부에서 상부로 갈수록 점차적으로 커지는 구조로 형성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the main blade 323 is formed in a structure in which the supporting function vane 324 and the lid function vane 325 are coupled to each other so that the cutting surface is formed in a substantially L-shaped structure.

이러한 주 날개(323)는 본 출원인이 대한민국의 특허청에 출원하여 특허받은 등록번호 제10-1012273호에 개시된 구조와 동일하게 구성할 수 있으므로 구체적인 구조 설명 및 기능에 대한 설명은 생략한다.The main wing 323 can be constructed in the same way as the structure disclosed in the registration number 10-1012273 filed by the applicant of the Korean Intellectual Property Office, and thus the detailed description of the structure and functions thereof will be omitted.

다만, 주 날개(323)는 덮개기능날개(325)의 상면에 상측으로 돌출된 링 고정부(326)가 형성된다. 이 링 고정부(326)에는 아래에서 설명할 메탈 링(340)이 조립되어 설치된다.The main wing 323 is formed with a ring fixing portion 326 protruded upward from the upper surface of the cover function vane 325. The ring fixing portion 326 is provided with a metal ring 340 to be described below.

특히, 보조 날개(330)는 심층수까지 유동시켜 터블러의 유동 효율을 높이기 위하여 설치된 것으로서, 도면에 예시된 바와 같이 터블러(320)의 하측의 입구 쪽에서 주 날개(323) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.In particular, the auxiliary vane 330 is installed to increase the flow efficiency of the turbulator by flowing to the deep water, and is preferably installed between the main vanes 323 at the inlet side of the lower side of the turbulator 320 as illustrated in the drawing Do.

이러한 보조 날개(330)는, 일정 두께의 단판형 구조로 형성되되, 터블러 몸체(321)에 고정되는 부분이 터블러 몸체(321)의 내면 형상과 동일하게 라운드형 구조로 이루지고, 이 고정된 부분과 반대쪽 끝단부는 하측에서 상측으로 갈수록 점차 단면적이 좁아지는 모양의 유선형 구조로 형성되는 것이 바람직하다.The auxiliary wing 330 is formed in a single-plate-like structure having a predetermined thickness. The auxiliary wing 330 has a round structure in which the portion fixed to the turbulator body 321 has the same shape as the inner surface of the turbulator body 321, And the opposite end portion is preferably formed in a streamlined structure in which the sectional area is gradually narrowed from the lower side to the upper side.

설명한 바와 같은 보조 날개(330)를 포함하는 터블러(320)에 대하여 보조 날개(330)가 없는 기존의 터블러 대비 성능 변화를 측정한 결과는 아래의 [표 1]과 같다.Table 1 below shows the measurement results of the performance change of the turbuler 320 including the auxiliary vane 330 as compared to the conventional turbiler without the auxiliary vane 330.

[표 1][Table 1]

Figure 112016030300029-pat00001
Figure 112016030300029-pat00001

상기 [표 1]에서와 같이 동일 동력으로 터블러를 구동할 경우에, 본 발명에서와 같이 보조 날개(330)가 설치된 터블러(320)는 기존 터블러 대비 상부 토출량, 순환량, 토출 반경 등이 12% ~ 33% 까지 향상됨을 확인할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에서와 같이 터블러(320)에 보조 날개(330)를 설치하는 경우에는 터블러의 효율 향상을 기대할 수 있다.When the turbine is driven with the same power as in Table 1, the turbulator 320 equipped with the auxiliary vane 330 as in the present invention is capable of controlling the amount of top discharge, circulation amount, discharge radius, It is confirmed that it is improved from 12% to 33%. Accordingly, when the auxiliary wing 330 is installed on the turbulator 320 as in the embodiment of the present invention, the efficiency of the turbulator can be expected to be improved.

메탈 링(340)은, 구동 샤프트(310)가 삽입되어 결합되는 보스(341)와, 이 보스(341)에서 삼발 구조로 연결된 지지체(343)와, 링 구조로 형성되어 지지체(343)의 끝단에 연결되고 주 날개(323)의 상부의 링 고정부(326)에 고정되어 주 날개(323)들을 지지하는 링체(345)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The metal ring 340 includes a boss 341 to which the drive shaft 310 is inserted and coupled, a support 343 connected to the boss 341 in a triple structure, And a ring body 345 connected to the main wing 323 and fixed to the ring fixing portion 326 on the upper portion of the main wing 323 to support the main wings 323. [

상기 부스터(350)는, 구동 샤프트(310)의 끝단부에 설치되어 상승류를 발생시키는 기능을 수행하는데, 도 6을 참조하면, 구조 및 형상에 따라 프로펠러 부스터(351), 스크류 부스터(355), 평날 부스터(353) 등으로 구성할 수 있다.6, the booster 350 is installed at the end of the drive shaft 310 to generate an upward flow. Referring to FIG. 6, the booster 350, the screw booster 355, , A booster 353, or the like.

여기서, 프로펠러 부스터(351)는 수심이 깊고 유속의 영향이 높은 수역에 적용할 수 있다. 그리고, 스크류 부스터(355)는 수심이 깊고 유속의 영향이 적은 수역에 적용할 수 있는 동시에, 순환량이 적으므로 수심이 얕고 유속의 영향이 높은 수역에도 적용할 수 있다. 그리고, 평날 부스터(353)는 순환량이 많으므로 수심이 얕은 지역이나 유속에 상관없이 적용할 수 있다.Here, the propeller booster 351 is applicable to a water body having a deep water depth and a high influence of a flow velocity. The screw booster 355 can be applied to a water body having a deep water depth and little influence of a flow velocity, and is also applicable to a water body having a shallow water depth and a large influence of a flow velocity because of a small amount of circulation. The conventional booster 353 has a large amount of circulation, so that it can be applied regardless of the shallow water depth or the flow velocity.

이러한 부스터(350)들은 호소의 수문량, 유속, 수심의 깊이에 따라 적절하게 채택하여 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable that such booster 350 is appropriately adopted depending on the hydrate amount, flow velocity, depth of water depth of the lake.

상기 부스터(350)들은 터블러(320)의 크기에 따라 적절한 크기의 허용범위가 요구될 수 있는데, 부스터(350)의 적절한 허용 범위는 아래의 [표 2]에 나타낸 바와 같다.The allowable range of the booster 350 may be required depending on the size of the turbulator 320. The allowable range of the booster 350 is as shown in Table 2 below.

[표 2][Table 2]

Figure 112016030300029-pat00002
Figure 112016030300029-pat00002

다음, 상기 구동모터(400)는, 전기에 의하여 회전 구동력을 발생시키는 모터로서, 도 1 및 도 8에 도시된 바와 같이, 메인 플레이트(110)와 보조 플레이트(170) 사이에 배치되는 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다.Next, the driving motor 400 is a motor for generating a rotational driving force by electric power, and is arranged between the main plate 110 and the auxiliary plate 170, as shown in FIGS. 1 and 8 .

다음, 상기 풍력발전기(500)에 대하여 도 1 및 도 8을 참조하여 설명한다.Next, the wind turbine generator 500 will be described with reference to Figs. 1 and 8. Fig.

상기 풍력발전기(500)는, 수상의 바람에 의하여 회전하는 풍력팬(510)과, 이 풍력팬(510)의 회전에 따라 전기를 생성하는 발전 로터(520)를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The wind turbine generator 500 preferably includes a wind turbine 510 rotated by the wind of the airstream and a generator rotor 520 generating electricity according to the rotation of the wind turbine 510.

여기서, 풍력팬(510)은 바람에 의하여 회전하는 공지의 팬들 이용하여 구성할 수 있는 것으로, 고정 서포트(140)의 상측에 회전 가능하게 지지되며, 팬축(512)은 그 하부에 위치된 발전 로터(520)로 연결된다. The fan shaft 510 is rotatably supported on the upper side of the stationary support 140. The fan shaft 512 is rotatably supported by the generator rotor 510, Lt; / RTI >

풍력팬(510)의 상측의 고정 서포트(140) 쪽에는 풍력팬(510)이 일방향으로만 회전하도록 하는 일방향 클러치(515)가 설치되는 것이 바람직하다. 일방향 클러치(515)는 회전체를 일방향으로만 회전하게 하는 구성 요소로서, 널리 공지되어 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.It is preferable that a one-way clutch 515 is provided on the upper side of the fixed support 140 of the wind power fan 510 to allow the wind power fan 510 to rotate in only one direction. The one-way clutch 515 is a component that rotates the rotating body only in one direction, and is widely known, so a detailed description thereof will be omitted.

발전 로터(520)는 풍력팬(510)의 회전에 따라 전기를 발생시키는 통상의 발전기로서, 앞서 설명한 스트리트 루프(160)와 보조 플레이트(170) 사이에 설치되는 것이 바람직하다.The generator rotor 520 is a conventional generator that generates electricity in accordance with the rotation of the wind fan 510, and is preferably installed between the street loop 160 and the auxiliary plate 170 described above.

다음, 상기 하이브리드 제어기(600)는, 상기 풍력발전기(500)에서 생성된 전기와 일반적인 상용 전기를 이용하여 구동모터(400)를 제어하는 구성 부분으로서, 풍력발전기(500)에서 생성되어 공급되는 전력에 구동모터(400)를 구동하기 위하여 필요로 하는 상용 전기를 추가로 제공할 수 있도록 구성된다.Next, the hybrid controller 600 controls the driving motor 400 using electricity generated by the wind turbine generator 500 and general commercial electricity. The hybrid controller 600 controls the electric power generated by the wind turbine generator 500 So that it is possible to further provide commercial electricity required for driving the drive motor 400.

즉, 하이브리드 제어기(600)는 구동모터(400)의 구동을 위하여 필요한 전력이 100일 때, 풍력발전기(500)에서 생성되어 공급되는 전기가 30이면, 상용 전기 70을 추가로 구동모터(400)에 제공하여, 구동모터(400)의 구동에 필요한 전력 100을 인가할 수 있도록 구성되는 것이다. 다시 말하면 상기 하이브리드 제어기(600)는 구동모터(400)의 구동에 필요한 전력에서 풍력발전기(500)에서 공급되는 전력을 차감한 전력을 상용 전기에서 얻어 풍력발전기(500)에서 공급되는 전력과 함께 구동모터(400)에 인가하는 것이다.That is, when the electric power required for driving the driving motor 400 is 100, and the electricity generated and supplied from the wind power generator 500 is 30, the hybrid controller 600 further drives the commercial electric motor 70 to the driving motor 400, So that the power 100 required for driving the driving motor 400 can be applied. In other words, the hybrid controller 600 obtains electric power obtained by subtracting electric power supplied from the wind power generator 500 from electric power required for driving the drive motor 400, from the commercial electric power and drives it with the electric power supplied from the wind power generator 500 To the motor (400).

도 9는 이와 같은 하이브리드 제어기(600)에 의하여 전력을 공급하는 구조를 예시하여 블록도로 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating a structure for supplying electric power by the hybrid controller 600. FIG.

물론, 상기 하이브리드 제어기(600)에는 외부로부터 전선 또는 배터리 등이 연결되어 상용 전기를 도입할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.Of course, it is preferable that the hybrid controller 600 is configured to be able to introduce commercial electricity by connecting electric wires or batteries from the outside.

이와 같이 하이브리드 제어기(600)를 이용하여 상용 전기와 풍력 전기를 함께 사용하도록 구성할 경우에, 태양전지 또는 축전지만을 사용하는 기존 인공 물 순환장치에 비하여 전체 무게를 줄일 수 있음은 물론 전체 시설의 규모도 보다 콤팩트하게 구성할 수 있다.When the commercial electric power and the wind electric power are used together by using the hybrid controller 600, the total weight can be reduced as compared with the conventional artificial water circulating apparatus using only a solar cell or a battery, Can be configured more compactly.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.As described above, the technical ideas described in the embodiments of the present invention can be implemented independently of each other, and can be implemented in combination with each other. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. It is possible. Accordingly, the technical scope of the present invention should be determined by the appended claims.

100 : 프레임 110 : 메인 플레이트
120 : 메인 서포트 130 : 차단막 레일
140 : 고정 서포트 150 : 보조 서포트
200 : 플로터 220 : 결합부
300 : 순환력 발생기구 310 : 구동 샤프트
320 : 터블러 321 : 터블러 몸체
323 : 주 날개 330 : 보조 날개
340 : 메탈 링 350 : 부스터
400 : 구동모터 500 : 풍력발전기
510 : 풍력팬 520 : 발전 로터
600 : 하이브리드 제어기
100: frame 110: main plate
120: main support 130: barrier rail
140: Fixed support 150: Auxiliary support
200: Plotter 220: Coupling portion
300: circulation force generating mechanism 310: drive shaft
320: Turbler 321: Turbler body
323: main wing 330: auxiliary wing
340: Metal ring 350: Booster
400: drive motor 500: wind power generator
510: Wind power fan 520: Generation rotor
600: Hybrid controller

Claims (10)

전체 장치를 지지하기 위한 프레임과;
상기 프레임의 하부에 구비되어 장치가 물 위에 떠 있도록 부력을 형성하는 플로터와;
상기 프레임의 중앙부에 구비되어 물을 강제 순환시키는 순환력 발생기구와;
상기 프레임에서 순환력 발생기구의 상부 쪽에 위치되어 상기 순환력 발생기구를 회전 구동시키는 구동모터와;
상기 프레임의 상부 쪽에 구비되어 상기 구동모터에 전기를 제공하기 위하여 풍력에 의하여 전기를 발생시키는 풍력발전기와;
상기 풍력발전기를 통하여 생성된 전기와 상용 전기를 이용하여 상기 구동모터의 구동에 필요한 전기를 인가하되, 구동모터의 구동에 필요한 전력에서 풍력발전기에서 공급되는 전력을 차감한 전력을 상용 전기에서 얻어 풍력발전기에서 공급되는 전력과 함께 구동모터에 인가하는 하이브리드 제어기를 포함하고,
상기 순환력 발생기구는,
상기 구동모터에 연결된 구동 샤프트와;
상기 구동 샤프트의 상부 쪽에 구성되어 물을 하부에서 주변 방향으로 강제 유동시키는 터블러와;
상기 구동 샤프트의 하단부에 구비되어 물을 상부 쪽인 터블러 방향으로 강제 유동시키는 부스터를 포함하며,
상기 터블러는,
상측으로 갈수록 점차 확장되는 원통 구조의 터블러 몸체와;
상기 터블러 몸체의 안쪽에 일정 간격마다 설치되어 유동력을 발생시키는 것으로 지지기능날개와 덮개기능날개가 결합되어 절단면이 ㄱ자형 구조로 형성된 주 날개와;
상기 터블러 몸체의 안쪽에 일정 간격마다 설치되되 상기 주 날개 사이에 배치되고, 물이 유입되는 입구 쪽에 설치되는 보조 날개를 포함하는
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치.
A frame for supporting the entire apparatus;
A floater provided at a lower portion of the frame to form buoyancy so that the apparatus floats on the water;
A circulation force generating mechanism provided at a central portion of the frame for forcibly circulating water;
A drive motor which is located on an upper side of the circulation force generating mechanism in the frame and drives the circulation force generating mechanism to rotate;
A wind power generator provided on an upper side of the frame to generate electricity by wind power to provide electricity to the drive motor;
The power required for driving the driving motor is applied by using electric power generated by the wind power generator and the electricity generated by the commercial power generator. The electric power required for driving the driving motor is subtracted from the power supplied from the wind power generator, And a hybrid controller for applying to the drive motor together with the electric power supplied from the generator,
The circulation-force generating mechanism includes:
A drive shaft connected to the drive motor;
A turbine configured on the upper side of the drive shaft for forcedly flowing water from a lower portion to a peripheral portion;
And a booster provided at a lower end of the drive shaft for forcibly flowing water in a direction of an upper turbine,
The turbulator may include:
A tubular body having a cylindrical structure gradually expanding toward the upper side;
A main blade installed at a predetermined interval in the inside of the turbulator body to generate a driving force, the main blade having a supporting surface functioning blade and a cover functioning blade coupled to each other to form a cut surface;
And an auxiliary blade installed in the inside of the tubular body at regular intervals, the auxiliary blade being disposed between the main wings and installed at an inlet side where water is introduced
Artificial water circulation system for water quality improvement.
청구항 1에 있어서,
상기 프레임은,
원판형 구조로 이루어진 메인 플레이트와;
상기 메인 플레이트를 중심으로 수평방향으로 길게 설치되는 복수 개의 메인 서포트와;
상기 메인 서포트들의 외곽 끝단부를 연결하는 구조로 설치된 차단막 레일과;
상기 메인 플레이트의 상부에 수직으로 세워져 상기 풍력발전기를 지지하는 고정 서포트와;
상기 메인 플레이트의 상부에서 수직으로 세워지되 상기 고정 서포트보다 낮게 구성되어 상기 풍력발전기, 하이브리드 제어기를 지지하는 보조 서포트를 포함한 것을 특징으로 하는,
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치.
The method according to claim 1,
The frame includes:
A main plate having a disk-like structure;
A plurality of main supports extending horizontally around the main plate;
A barrier rail provided in a structure to connect the outer ends of the main supports;
A fixed support vertically installed on the main plate to support the wind turbine generator;
And an auxiliary support which is vertically erected at an upper portion of the main plate and lower than the fixed support to support the wind turbine generator and the hybrid controller.
Artificial water circulation system for water quality improvement.
청구항 2에 있어서,
상기 차단막 레일에는 그물망 구조로 형성되어 이물질이 상기 순환력 발생기구 쪽으로 유입되는 것을 차단하는 차단막이 설치된 것을 특징으로 하는,
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치.
The method of claim 2,
Wherein the barrier rail is formed with a mesh structure to prevent foreign matter from flowing into the circulation force generating mechanism.
Artificial water circulation system for water quality improvement.
삭제delete 청구항 2에 있어서,
상기 터블러는,
상기 주 날개의 덮개기능날개에 상면에 상측으로 돌출된 링 고정부와,
상기 링 고정부에 설치되는 메탈 링을 더 포함하고,
상기 메탈 링은 상기 구동 샤프트가 삽입되어 결합되는 보스와, 상기 보스에서 삼발 구조로 연결된 지지체와, 링 구조로 형성되어 지지체의 끝단에 연결되고 주 날개의 상부의 링 고정부에 고정되어 주 날개들을 지지하는 링체를 포함하고,
상기 보조 서포트는 상측에 스트리트 루프가 설치되는
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치.
The method of claim 2,
The turbulator may include:
A ring fixing part protruding upward on the upper surface of the lid function vane of the main wing,
Further comprising a metal ring provided on the ring fixing portion,
The metal ring includes a boss into which the driving shaft is inserted, a support connected to the boss in a triple structure, a ring structure connected to an end of the support and fixed to a ring fixing portion on an upper portion of the main wing, And a ring member for supporting the ring member,
In the auxiliary support, a street loop is installed on the upper side
Artificial water circulation system for water quality improvement.
삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 보조 날개는, 단판형 구조로 형성되되, 상기 터블러 몸체에 고정되는 부분이 터블러 몸체의 내면 형상과 동일하게 라운드형 구조로 형성되고, 터블러 몸체에 고정된 부분의 반대쪽 끝단부는 하측에서 상측으로 갈수록 점차 단면적이 좁아지는 모양의 유선형 구조로 형성된 것을 특징으로 하는,
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치.
The method according to claim 1,
The auxiliary blade is formed in a single plate structure. The portion fixed to the turbler body is formed in a round shape like the inner shape of the turbler body, and the opposite end of the portion fixed to the turbler body is formed in the lower side Shaped structure in which the cross-sectional area is gradually narrowed toward the upper side.
Artificial water circulation system for water quality improvement.
청구항 1에 있어서,
상기 부스터는, 구조 및 형상에 따라 프로펠러 부스터, 스크류 부스터, 평날 부스터 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는,
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the booster comprises any one of a propeller booster, a screw booster,
Artificial water circulation system for water quality improvement.
청구항 1에 기재된 수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 제어 방법으로서, 상기 풍력발전기에서 생성되어 공급된 전기에, 상기 구동모터를 구동하기 위하여 필요로 하는 전기를 상용 전기를 통하여 추가로 공급하여, 상기 구동모터를 구동하도록 제어하는,
수질 개선을 위한 인공 물 순환장치의 제어 방법.
A method for controlling an artificial wastewater circulation apparatus for improving water quality according to claim 1, further comprising supplying electricity generated by the wind turbine generator to the electricity supplied for driving the drive motor through commercial electricity, A drive motor for driving the motor,
Control Method of Artificial Water Circulation System for Water Quality Improvement.
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