KR101719525B1 - 시소 트레이에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치 - Google Patents

시소 트레이에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 구성은 내부에 해수(2)를 담아서 유동시킬 수 있는 공간부를 구비한 시소 트레이(20); 상기 시소 트레이(20)를 로테이션 중심부를 기준으로 시소식으로 회동시키도록 동력을 발생시키는 로테이션 유닛(30);을 포함하여 구성되며, 상기 시소 트레이(20)의 회동에 따라 상기 공간부에 담겨진 해수(2)가 유동되면서 증발 작용이 이루어지도록 구성되며, 상기 시소 트레이(20)는 바텀부(22)의 둘레부에 측벽부(24)를 구비하고, 상기 바텀부(22)와 상기 측벽부(24)에 의해 그 내부에 상기 공간부가 형성된 용기 형상으로 구성되며, 상기 공간부는 상부로 개방되어 햇빛을 받을 수 있도록 구성된 것이 특징이다.

Description

시소 트레이에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치{Salt manufacturing apparatus utilizing seesaw tray}
본 발명은 시소 트레이에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시소 트레이에 해수를 얇게 깔고 해수를 시소 트레이의 내부를 따라 유동시킴으로써 소금 결정 효율의 극대화를 기한 새로운 시소 트레이를 활용한 소금 생산장치에 관한 것이다.
일반적으로 염전의 소금 생산은 바닷물을 저수지에 저장을 하여 증발지로 이송하여 몇 차례의 증발과정을 거쳐 소금을 생성시키기 위한 염수를 완성하고, 염수를 저장고에 저장하였다가 날씨에 따라 염수를 결정지로 보내서 결정지에서 염수(해수)를 증발시킴으로써 소금을 생성(석출)한다.
다시 말해, 소금 제조방법은 바닷물을 염전으로 끌어드린 후에 건조(증발)시켜서 천연소금을 석출시키는 방법을 많이 채용한다. 바닥에 타일이나 플라스틱 깔판이나 도자기 재질의 깔판을 부착시켜 만든 대략 사각형 염전에 해수(바닷물)을 퍼올린 다음, 자연 상태에서 태양열에 의해 바닷물이 증발하면 염전의 결정에 소금이 침전되고, 이러한 해수를 증발시켜 석출된 식염, 천연소금을 수집하여 소금을 생산한다.
그러나, 염전에 해수를 끌어들여 증발시켜서 소금을 생산하는 방법은 대략 사각형 면적의 염전을 연속적으로 이어지도록 설치하고, 염전으로 끌어들인 해수가 한 염전에서 옆의 염전으로 넘어가면서 증발하는 과정을 거쳐서 소금을 석출하는 것으로서, 이러한 해수로부터의 소금 제조 방법의 경우 해수의 증발 속도 등을 감안하여 비교적 대형 면적의 염전 용지를 확보해야 하므로, 염전 용지가 제한된 지역에서는 염전을 설치하기 곤란한 경우가 있고, 해안가의 개발에 의해 염전 용지의 확보가 점점 어렵게 되고 있는 실정이며, 염전의 설치 용지 제한 등으로 인하여 소금의 수요가 많을 때 갑자기 염전을 증가시킬 수 없고 수요가 줄어들 때 갑자기 염전을 감소시킬 수 없기 때문에, 소금 생산량의 관리가 비효율적이고 해수의 증발 속도 지연으로 인해 소금 생산성(단위 시간당 생산량)이 저하된다는 문제를 가지고 있는 것이다.
다시 말해, 기존에는 해수가 고여있어서 움직임이 없는 해수를 그대로 햇빛에 의해 증발시켜서 소금을 석출(결정)하기 때문에, 해수 증발 속도가 상당히 늦어지게 되고, 해수 증발 속도가 늦은 만큼 소금 생산까지 상당한 기일이 소요되는 단점이 있는 것이다. 또한, 기존에는 광범위한 부지를 확보하여 그러한 부지에 다수의 결정지를 시설해야 하는 문제가 있다. 소금의 결정을 위해 해수를 증발시키는 결정지를 시설하기 위해 상당한 면적의 부지가 요구된다는 것이 기존의 문제점이라 할 수 있겠다.
국내등록특허 제10-1411622호(2014.06.18 등록) 국내등록특허 제10-1018422호(2011.02.22 등록) 국내등록특허 제10-1220864호(2013.01.04 등록) 국내공개특허 제10-2010-0037676호(2010.04.12 공개) 국내등록특허 제10-0490922호(2005.05.12 등록)
본 발명의 목적은 시소 트레이에 해수를 얇게 깔고 해수를 시소 트레이의 내부를 따라 유동시키되 쟁반에 담긴 해수의 두께는 얇게 유지한 상태에서 쟁반 내부를 따라 유동시킴으로써 기존에 비하여 해수 증발 속도가 상당히 빨라지고 해수의 증발 속도가 상당히 빨라지는 만큼 소금 생산성이 상당히 향상되는 시소 트레이을 활용한 소금 생산장치를 제공하고자 하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 내부에 해수(염수)를 담아서 유동시킬 수 있는 공간부를 구비한 시소 트레이; 상기 시소 트레이를 로테이션 중심부를 기준으로 시소식으로 회동되는 동력을 발생시키는 로테이션 유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시소 트레이에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치가 제공된다.
상기 시소 트레이는 바텀부의 둘레부에 측벽부를 구비하고, 상기 바텀부와 상기 측벽부에 의해 그 내부에는 상기 공간부가 형성된 용기 형상으로 구성되며, 상기 공간부는 상부로 개방되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 시소 트레이에 공급되는 해수를 저장하는 해수 탱크; 상기 시소 트레이의 상부에 수평 배치되며 복수개의 해수 배출홀을 구비한 메인 공급관; 상기 메인 공급관에 지지되어 상기 시소 트레이의 상부에 배치된 복수개의 증발부재; 상기 시소 트레이의 시소식으로 승강되는 양쪽 측단부의 하부에 배치되어 상기 시소 트레이에서 석출된 소금을 수집하는 솔트 트레이; 상기 솔트 트레이의 하부에 배치되어 상기 솔트 트레이의 하부로 빠지는 물을 받는 수집조; 상기 수집조에 받아진 물을 상기 해수 탱크로 재공급하는 순환관을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 시소 트레이에 공급되는 해수를 저장하는 해수 공급지; 상기 해수 공급지에서 상기 시소 트레이로 해수가 공급되도록 하는 공급 펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 해수 공급지에 담겨진 해수를 가열하여 상기 시소 트레이로 공급하기 위한 히터를 더 포함하여 구성된다.
상기 해수 공급지에는 해수 저수조가 구비되어, 상기 해수 저수조에 저장된 해수를 상기 시소 트레이에 공급하도록 구성되며, 상기 해수 저수조에는 염도계가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 해수 저수조에는 드레인 밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 로테이션 유닛은, 상기 시소 트레이의 양쪽 측단부 사이에 배치된 로테이션 샤프트; 상기 로테이션 샤프트에 동력전달수단을 매개로 모터축이 연결된 로테이션 구동모터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 시소 트레이의 양쪽 측단부 중에서 적어도 한쪽의 측단부에는 솔트 트레이가 배치되어 상기 시소 트레이에서 석출된(결정된) 소금을 상기 솔트 트레이에 수집하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 솔트 트레이는 상하부로 배출홀이 구비된 거치대 형상으로 구성되고, 상기 솔트 트레이에는 소금을 수집하되 소금에 묻어있는 물을 상기 솔트 트레이의 상기 배출홀을 통해 하부의 해수 공급지로 배출할 수 있는 구멍을 구비한 소금 수집부재가 거치된 것을 특징으로 한다.
상기 시소 트레이에 담긴 해수를 가열하기 위한 히터를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시소 트레이(20)의 상부에 배치된 샤워링 노즐을 더 포함하며, 상기 샤워링 노즐은 일정 길이의 파이프 형상으로 구성되어 상기 시소 트레이의 중앙부에 배치되며, 상기 샤워링 노즐에는 중심부를 기준으로 양쪽 옆으로 하향 경사지게 관통된 샤워링 토출홀이 구비되고, 상기 샤워링 토출홀은 상기 샤워링 노즐의 길이 방향을 따라 복수개로 형성되고, 상기 시소 트레이의 양쪽 하부에는 솔트 트레이가 구비되고, 상기 솔트 트레이는 측면에서 볼 때에 양단부에서 중심부로 갈수록 하향 경사진 한 쌍의 대칭된 경사 솔트 트레이부를 구비하고, 상기 경사 솔트 트레이부의 내측단 인접 위치에는 배출홀이 구비되며, 상기 한 쌍의 솔트 트레이의 상기 배출홀 아래 위치에는 상기 수집조가 각각 하나씩 배치되며, 상기 한 쌍의 수집조는 연결관에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 기존에 비하여 상당히 개선된 효과가 많은데, 특히 시소 트레이에 해수(또는 염수)를 공급하여 얇게 채워지도록 하고, 이처럼 시소 트레이에 해수가 얇게 깔린 상태에서 시소 트레이의 회동에 따라 해수가 얇은 두께인 상태에서 유동하기 때문에, 해수의 증발 속도가 최대한 빨라지며, 이로 인하여 해수의 증발에 의한 소금의 석출이 최대한 신속하게 이루어질 수 있게 된다. 해수를 시소 트레이를 따라 이동시키면서 햇빛에 의해 해수를 증발시키기 때문에 해수의 증발 가속도가 극대화되는 것이며, 더욱이 해수가 시소 트레이에 얇게 깔린 상태에서 유동이 이루어지므로 해수)의 증발 가속도는 더욱 확실하게 극대화된다. 이처럼 해수가 시소 트레이에서 증발 가속도가 극대화되므로 해수 증발에 의한 소금의 석출 속도가 최대한 빨라진다. 시소 트레이에 의해 해수를 얇게 깔아서 유동시키는 작용과 햇빛의 조사에 의한 해수의 증발 작용을 복합적으로 구현함으로써 해수 증발 속도의 극대화를 기하고 소금의 석출 속도 역시 극대화를 기할 수 있다는 점에서 상당히 중요한 발명이다.
또한, 시소식 회동하는 시소 트레이를 활용함으로써 소금 석출 시간을 최대한 단축시키므로 소금 생산까지 상당한 기일이 소요되는 기존의 단점을 해소한 효과가 있고, 또한, 기존에는 광범위한 부지를 확보하여 그러한 부지에 다수의 결정지를 시설해야 하는 문제가 있으나, 본 발명에서는 소금의 결정을 위해 해수를 증발시키는 결정지를 시설하기 위해 상당한 면적의 부지가 요구되는 일이 없으므로 이러한 점에서도 매우 바람직하다.
도 1은 본 발명에 의한 시소 트레이에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면
도 2는 도 1에 도시된 주요부의 구조를 개략적으로 보여주는 측면도
도 3 내지 도 6은 도 1에 도시된 시소 트레이에 의해 해수를 유동시켜서 소금을 석출하는 과정을 개략적으로 보여주는 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 의한 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치는 내부에 해수(2)를 담아서 유동시킬 수 있는 공간부를 구비한 시소 트레이(20)와, 이러한 시소 트레이(20)를 로테이션 중심부를 기준으로 시소식으로 회동시키도록 동력을 발생시키는 로테이션 유닛(30)을 포함하며, 시소 트레이(20)의 회동에 따라 시소 트레이(20) 내부의 공간부에 담겨진 해수(2)가 유동되면서 증발 작용이 이루어지도록 구성된 것이 특징을 이룬다. 본 발명에서 소금 결정 효율 향상이라 함은 해수(2)의 증발 속도를 향상시켜 소금의 석출 속도(결정 속도)를 높이는 것을 주로 의미한다.
상기 시소 트레이(20)는 바텀부(22)의 둘레부에 측벽부(24)를 구비하고, 상기 바텀부(22)와 측벽부(24)에 의해 내부에 공간부가 형성된 용기 형상으로 구성된다. 시소 트레이(20)가 대략 사각형 용기 형상으로 구성된다. 시소 트레이(20)의 측벽부(24)는 양쪽 사이드 측벽부(24)와 전후단 측벽부(24)를 포함한다. 시소 트레이(20)의 공간부는 상부로 개방되어 햇빛을 받을 수 있게 된다. 시소 트레이(20) 내부의 공간부에 얇게 깔린 해수(2)가 햇빛을 받아서 증발 작용이 이루어질 수 있게 된다.
본 발명은 시소 트레이(20)에 공급되는 해수(2)를 저장하는 해수 탱크(140)와, 이러한 해수 탱크(140)에서 시소 트레이(20)로 해수(2)가 공급되도록 하는 메인 공급관(142)을 포함한다.
본 발명은 해수 탱크(140)에 시소 트레이(20)에 채워진 해수를 가열하기 위한 히터가 더 구비될 수 있다. 히터는 시소 트레이(20)의 외측 저면이나 시소 트레이(20) 내부에 구비된 봉형상의 히터를 채용할 수 있다. 또는 시소 트레이(20) 저면에 열선 등의 히터(27)를 장착하여 시소 트레이(20)의 내부 공간부에 담긴 해수(2)를 가열할 수 있다. 히터는 시소 트레이(20)에 채워진 해수(2)를 가열할 수 있으면 모두 채용이 가능할 것이다.
또한, 상기 해수 탱크(140)에 저장된 해수(2)를 시소 트레이(20)에 공급하는데, 해수 탱크(140)에는 염도계(48)가 더 구비된다. 염도계(48)는 해수(2)의 소금 농도를 측정하여 시소 트레이(20)로 해수(2)를 공급하는 펌프의 구동을 제어하는 등의 기능을 한다. 상기 해수 탱크에 연결관 등을 매개로 연결된 보조 탱크에는 펌프가 구비되어, 펌프가 보조 탱크의 해수를 해수 탱크의 내부로 공급한다. 해수 탱크의 염도계(48)가 소금 농도를 검출하여 펌프의 작동을 제어하는 기능을 한다. 염도계가 검출하는 해수의 소금 농도가 소금이 석출되기 시작하는 16~18%가 되기 이전이라면 펌프의 작동을 중지하여 해수 탱크 내부로 해수가 공급되는 것을 중단할 것이고, 염도계가 검출하는 해수의 소금 농도가 소금이 석출되기 시작하는 16~18%가 도달되어 시소 트레이(20)에서 소금이 석출되고 난 다음에 펌프가 가동되어 보조 탱크에서 해수 탱크로 새로운 해수를 공급할 것이다.
상기 로테이션 유닛(30)은 로테이션 샤프트(32)와 서포트 프레임(34) 및 로테이션 구동모터(36)로 구성된다. 상기 로테이션 샤프트(32)는 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부 사이에 배치된다. 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부 사이의 저면 중앙부에 로테이션 샤프트(32)가 장착되어 있다. 로테이션 샤프트(32)는 시소 트레이(20)의 길이 방향(전후단 방향)으로 길게 배치된 구조를 취한다.
상기 서포트 프레임(34)은 시소 트레이(20)에 구비된 로테이션 샤프트(32)가 회전 가능하도록 지지한다. 서포트 프레임(34)에는 샤프트 부싱이 구비되고, 샤프트 부싱에 시소 트레이(20) 저면의 로테이션 샤프트(32)가 베어링 등이 회전 가이드수단을 매개로 회전 가능하게 결합될 수 있다.
상기 로테이션 구동모터(36)의 모터축은 로테이션 샤프트(32)에 동력전달수단을 매개로 연결된다. 동력전달수단은 로테이션 샤프트(32)와 로테이션 구동모터(36)의 모터축에 동축적으로 결합된 풀리와, 이러한 두 개의 풀리에 결합된 풀리로 구성될 수 있다. 한편, 동력전달수단은 로테이션 샤프트(32)와 로테이션 구동모터(36)의 모터축에 동축적으로 결합된 스프로켓과, 이러한 두 개의 스프로켓에 결합된 체인으로 구성될 수 있다. 따라서, 로테이션 구동모터(36)의 모터축이 정역회전하면, 상기 시소 트레이(20) 저면의 로테이션 샤프트(32)가 정역회전하므로, 상기 시소 트레이(20)가 회전 중심부를 기준으로 시소식으로 회동한다. 상기 로테이션 샤프트(32)가 시소 트레이(20)의 시소식 회동 중심부가 된다.
상기 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부 중에서 적어도 한쪽의 측단부에는 솔트 트레이(52)가 배치되어 시소 트레이(20)에서 석출된(결정된) 소금을 솔트 트레이(52)에 수집할 수 있다. 본 발명에서는 시소 트레이(20)의 상하로 승강되는 양쪽 측단부 아래 위치에 각각 하나씩 솔트 트레이(52)가 구비된다. 이때, 상기 솔트 트레이(52)는 상하부로 배출홀이 구비된 거치대 형상으로 구성되고, 상기 솔트 트레이(52)에는 소금을 수집하되 소금에 묻어있는 물을 솔트 트레이(52)의 배출홀을 통해 하부의 해수 탱크(140)로 배출할 수 있는 구멍을 구비한 소금 수집부재(55)가 거치될 수 있다. 소금 수집부재(55)는 그물망 형태의 자루 등이 될 수 있다.
또한, 본 발명은 시소 트레이(20)에 공급되는 해수(2)를 저장하는 해수 탱크(140)와, 해수 탱크(140)에 공급되기 위한 해수를 저장하는 보조 탱크(122)와, 해수 탱크(140)에 해수를 공급하도록 펌핑하는 공급 펌프와, 상기 시소 트레이(20)의 상부에 수평 배치되며 복수개의 해수 배출홀을 구비한 메인 공급관(142)과, 이러한 메인 공급관(142)에 지지되어 시소 트레이(20)의 상부에 배치된 복수개의 증발부재(130)와, 상기 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부(시소식으로 승강되는 양쪽 측단부)의 하부에 배치되어 시소 트레이(20)에서 석출되어 하강하는 소금을 수집하는 솔트 트레이(52)와, 이러한 솔트 트레이(52)의 하부에 배치되어 솔트 트레이(52)의 하부로 빠지는 물을 받는 수집조(152)와, 이러한 수집조(152)에 받아진 물을 해수 탱크로 재공급하는 순환관(144)을 더 포함한다.
또한, 본 발명은 시소 트레이(20)의 상부에 배치된 샤워링 노즐(110SP)을 더 포함한다. 샤워링 노즐(110SP)은 일정 길이의 파이프 형상으로 구성되어 시소 트레이(20)의 중앙부에 배치된다. 샤워링 노즐(110SP)은 미도시된 프레임 등에 의해 시소 트레이(20)의 상부 위치에 수평 방향으로 배치된다. 또한, 상기 샤워링 노즐(110SP)에는 중심부를 기준으로 양쪽 옆으로 하향 경사지게 관통된 샤워링 토출홀이 구비된다. 이러한 샤워링 토출홀은 샤워링 노즐(110SP)의 길이 방향을 따라 복수개로 형성된다.
또한, 상기 솔트 트레이(52)는 측면에서 볼 때에 양단부에서 중심부로 갈수록 하향 경사진 한 쌍의 대칭된 경사 솔트 트레이부(52A)를 구비하고, 상기 경사 솔트 트레이부(52A)의 내측단 인접 위치에는 배출홀이 구비된다. 한 쌍의 경사 솔트 트레이부(52A)의 내측단에 이어지도록 하향 돌출 챔버부가 구비되고, 상기 챔버부에 배출홀이 구비된다.
또한, 상기 한 쌍의 솔트 트레이(52)의 배출홀 아래 위치에는 수집조(152)가 각각 하나씩 배치되며, 상기 한 쌍의 수집조(152)는 연결관에 의해 서로 연결되어 있다. 그리고, 두 개의 수집조(152) 중에서 적어도 하나는 상기 순환관(144)의 일단부가 연결되고, 순환관(144)의 타단부는 상기 해수 탱크에 연결되어 있다.
상기한 구성의 본 발명에 의하여 소금을 결정(석출)시키는 과정과 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
1. 상기 시소 트레이(20) 내부의 공간부(이하, 설명의 편의상 시소 트레이(20) 내부 공간부를 편의상 시소 트레이(20)라 칭함)에 해수(2)(또는 염수)를 공급한다. 해수(2)는 바다에서 끌어온 물이고 염수는 몇 차례의 증발과정을 거쳐 소금을 생성시키기 위한 물을 의미하는데, 본 발명에서 바닷물과 염수를 통틀어서 해수(2)라 칭하기로 한다. 시소 트레이(20)에 해수(2)를 공급하는 것은 메인 공급관(142)에 의해 가능하다. 본 발명에서는 해수 탱크(140)에 연결된 메인 공급관(142)이 시소 트레이(20) 위쪽에 수평 방향으로 배치되고, 메인 공급관(142)에는 증발부재(130)가 메달려 있고, 메인 공급관(142)의 증발부재(130) 상단부와 마주하는 하면에는 해수 배출홀이 구비되어, 상기 해수 탱크에서 메인 공급관(142)의 내부로 들어온 해수가 해수 배출홀을 통해 증발부재(130)의 상단부로 흘러내리고, 증발부재(130)를 타고 내려온 해수는 시소 트레이(20)에 수집된다. 해수(2)가 시소 트레이(20)로 공급되면 해수(2)의 두께(즉, 해수(2)의 상하 두께)가 생기는데, 시소 트레이(20)에 해수(2)를 얇은 두께로 깔아놓는 방식으로 채워넣을 수 있다. 얇은 두께라 함은 해수(2)의 아래에서 위쪽 수면까지의 높이가 대략 10~20mm 정도가 될 수 있다는 것을 의미한다. 물론, 상기 두께 범위는 적절하게 가변될 수 있음은 당연하다. 시소 트레이(20)에 해수(2)를 얇게 깔아서 해수(2)의 증발이 촉진되도록 한다는 것이 중요하다.
2. 상기 해수 탱크에 파이프 등으로 연결된 보조 탱크(122)에는 펌프가 구비되고, 펌프에 의해 해수가 보조 탱크에서 해수 탱크로 공급되어 저장되며, 상기 해수 탱크에는 메인 공급관(142)이 연결되고, 메인 공급관(142)은 시소 트레이(20) 위에 수평 방향으로 배치되고, 메인 공급관(142)에는 시소 트레이(20)의 상면과 마주하는 하면에 복수개의 해수 배출홀이 구비되며, 상기 메인 공급관(142)에 메달려 지지되는 증발부재(130)는 해수 배출홀과 마주하는 위치에 배치되어, 상기 메인 공급관(142)의 해수 배출홀에서 나온 해수가 증발부재(130)를 따라 흘러내리면서 해수의 일부가 증발된 다음 나머지 해수가 시소 트레이(20)로 공급되어 채워진다. 또한, 상기 해수 탱크의 해수 공급 높이는 상기 메인 공급관(142)의 높이보다 더 높아서 증발부재(130)의 상단부보다 더 높게 구성된다. 따라서, 상기 해수 탱크에 저장된 해수가 자연 낙하식으로 메인 공급관(142)의 해수 배출홀을 통해서 증발부재(130)로 흘러내리고, 증발부재(130)를 따라 흘러내리는 해수의 일부가 증발되고 나머지 해수가 시소 트레이(20)로 모아지게 된다. 이때, 상기 메인 공급관(142)에는 밸브가 설치되어, 밸브의 개폐에 따라 해수의 공급을 조절한다. 또한, 상기 해수 탱크와 수집조(152) 사이에 연결된 순환관(144)에도 밸브(삼방밸브)가 구비되어, 상기 밸브의 개폐에 따라 상기 수집조(152)에 모아 있는 해수를 해수 탱크 쪽으로 공급하는 것을 조절한다. 상기 수집조(152)에 모아 있는 해수의 소금 농도가 아직 소금 석출을 위한 농도인 16~18％ 정도가 되지 않은 경우 밸브를 열어서 순환관(144)을 통해 해수 탱크 내부로 해수가 다시 공급되도록 한다. 한편, 순환관(144)에는 간수 수집조(152)가 연결되어, 상기 솔트 트레이(52)에 소금이 수집되어 소금으로부터 아래의 수집조(152)로 간수가 빠지면, 상기 순환관(144)이 수집조(152)와 간수 수집조(152)에 동시에 연결되어 있어서, 밸브를 닫고 간수를 간수 수집조(152) 쪽으로 모아준다. 간수는 다른 목적으로 사용하게 된다. 물론, 상기 순환관(144)을 통해서 해수가 해수 탱크로 재순환되는 과정과 간수가 간수 수집조(152)로 모아지도록 하는 작용은 미도시된 펌프에 의해 수행할 수 있다.
3. 상기 시소 트레이(20)에 해수(2)가 채워져 있는 상태에서 로테이션 유닛(30)에 의해 시소 트레이(20)를 양쪽 측단부 사이의 로테이션 중심부(시소 트레이(20)의 양쪽 측단부 사이의 중앙부)를 기준으로 시소식으로 회동시킨다. 본 발명에서는 로테이션 유닛(30)이 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부 사이에 배치된 로테이션 샤프트(32)와, 이러한 로테이션 샤프트(32)에 동력전달수단(풀리와 벨트 또는 스프로켓과 체인 등)을 매개로 모터축이 연결된 로테이션 구동모터(36)를 포함하도록 구성되어, 상기 로테이션 구동모터(36)의 모터축이 정역회전함에 따라 시소 트레이(20)가 가운데의 로테이션 중심부(즉, 로테이션 샤프트(32))를 기준으로 한쪽으로 기울고 다른 쪽으로 기울도록 회동한다. 도면에서 볼 때에 시소 트레이(20)가 가운데의 로테이션 중심부를 기준으로 좌측으로 기울과 우측으로 기울어지도록 회동된다.
4. 상기 시소 트레이(20)가 좌측과 우측으로 기울어지는 시소식 회동이 이루어지면, 상기 시소 트레이(20)에 채워져 있던 해수(2)도 시소 트레이(20)를 따라 좌측으로 쏠리도록 이동하고 우측으로 쏠리도록 이동한다. 시소 트레이(20)의 시소식 회동에 따라 해수(2)가 좌우 양쪽으로 유동하는 흐름이 생기게 된다. 이때, 시소 트레이(20)의 회동에 따라 해수(2)의 유동이 이루어지면서 해수(2)에 햇빛이 조사됨으로써 해수(2)가 신속하게 증발되므로, 해수(2)의 증발에 의한 소금의 석출(결정)이 조속하게 이루어진다. 특히, 본 발명에서는 시소 트레이(20)에 해수(2)가 얇게 깔린 상태에서 시소 트레이(20)의 회동에 따라 해수(2)가 얇은 두께인 상태에서 유동하기 때문에, 해수(2)의 증발 속도가 최대한 빨라지며, 이로 인하여 해수(2)의 증발에 의한 소금의 석출이 최대한 신속하게 이루어질 수 있게 된다. 해수(2)를 그냥 놔둔 상태에서 증발시키는 것이 아니라 해수(2)를 시소 트레이(20)를 따라 이동시키면서 햇빛에 의해 해수(2)를 증발시키기 때문에 해수(2)의 증발 가속도가 극대화되는 것이며, 더욱이 해수(2)가 시소 트레이(20)에 얇게 깔린 상태에서 유동이 이루어지므로 해수(2)의 증발 가속도는 더욱 확실하게 극대화된다. 이처럼 해수(2)가 시소 트레이(20)에 얇게 깔린 상태에서 시소 트레이(20)를 따라 유동하면서 해수(2)의 증발 가속도가 극대화되므로 해수(2) 증발에 의한 소금의 석출 속도가 최대한 빨라지는 것이다. 정리하면, 본 발명에서는 시소 트레이(20)에 의해 해수(2)를 얇게 깔아서 유동시키는 작용과 햇빛의 조사에 의한 해수(2)의 증발 작용을 복합적으로 활용함으로써 해수(2)의 증발 속도의 극대화 및 소금의 석출 속도 극대화를 구현한 발명이라는 점에서 상당한 의미가 있다.
5. 또한, 본 발명에서는 시소 트레이(20)에 해수(2)를 얇게 깔아서 유동시키면서 소금을 석출하기 때문에 기존에 비하여 소금 생산 부지가 많이 필요하지도 않고, 염전 용지가 제한된 지역이라도 충분히 활용이 가능하고, 소금의 수요가 많을 때에 얼마든지 소금 생산량의 증가가 가능하고, 소금의 수요가 줄어들 때 얼마든지 소금 생산량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 소금 생산량의 관리가 효율적으로 이루어지는 등의 여러 가지 유익한 효과가 있다.
6. 또한, 본 발명에서는 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부에 솔트 트레이(52)가 구비되어, 시소 트레이(20)에서 석출된 소금을 솔트 트레이(52)에 수집하는데, 솔트 트레이(52)에 배출홀이 구비되어, 소금에 잔류한 물(해수(2) 등)이 솔트 트레이(52) 밑으로 빠지고, 솔트 트레이(52) 밑으로 빠지는 물은 아래의 해수 탱크(140)로 낙하된다. 따라서, 소금의 생산성 등에서 보다 좋다. 또한, 솔트 트레이(52)에는 그물망이나 자루망과 같이 구멍이 있는 소금 수집부재(55)가 결합되어 있어서, 시소 트레이(20)를 해수(2)를 증발시킬 때보다 더 아래로 내려가도록 회동시켜서 솔트 트레이(52)로 소금이 쏟아질 때에 상기 솔트 트레이(52)에 결합되어 있는 소금 수집부재(55) 내부로 소금이 투입되어 수집되고, 이처럼 소금을 수집한 소금 수집부재(55)를 솔트 트레이(52)에서 들어내면 되므로, 소금을 수집하기가 보다 신속하고 용이하다. 물론, 상기 자루망이나 메시망 형태 등으로 이루어진 소금 수집부재(55)에 쏟아진 소금의 물은 소금 수집부재(55)에 구비된 구멍을 통해 아래로 빠져서 해수 탱크(140)로 낙하하게 된다.
7. 한편, 본 발명에서는 해수 탱크(140)에 히터를 더 구비하여, 히터에 의해 해수(2)를 가열한 상태에서 시소 트레이(20)로 공급되도록 할 수 있는데, 이처럼 히터에 의해 해수(2)를 가열하여 시소 트레이(20)로 공급하면 햇빛에 의해 해수(2)를 증발시킬 때에 비하여 보다 해수(2)의 증발 속도가 촉진되므로, 해수(2)의 증발에 의한 소금 석출 시간이 더욱더 단축될 수 있다. 히터에 의해 해수(2)를 가열하여 시소 트레이(20)에 공급함으로써 소금 결정(석출) 시간을 더욱 단축시킴으로써 소금 생산성이 더욱더 향상될 수 있다는 점에서 의미가 크다.
8. 또한, 본 발명에서 해수 탱크(140)에 히터가 구비된 것에 더하여 시소 트레이(20)에 채워진 해수(2)도 시소 트레이(20)측에서 가열할 수 있는 히터(27)가 더 구비될 수 있다. 이러한 경우 시소 트레이(20) 저면에 히팅 화염을 가하거나 시소 트레이(20) 내부에 봉형상 히터(27)를 설치하거나 시소 트레이(20) 저면에 열선과 같은 히터(27)를 장착할 수 있다. 이처럼 시소 트레이(20)측에 히터(27)가 더 구비된 경우에는 해수 탱크(140)에서 해수(2)를 가열하여 공급하는 것에 더하여 시소 트레이(20)에서도 해수(2)를 가열하면서 햇빛과 함께 해수(2)를 증발시킬 수 있으므로, 해수(2) 증발 속도는 해수 탱크(140)에만 히터가 구비된 것에 비하여 훨씬 가속화될 것이다. 물론, 소금 석출(결정) 속도도 훨씬 빨라질 것이다.
9. 특히, 본 발명에서는 시소 트레이(20) 위쪽에 배치된 증발부재(130)를 해수가 거치도록 한 다음에 시소 트레이(20)로 모아지도록 하기 때문에, 증발부재(130)에서 먼저 해수를 증발시켜 주고 나서 시소 트레이(20)에서 시소식 회동 작용으로 해수를 증발시키므로 해수의 증발속도의 가속화에 더욱 도움이 되며, 이로 인해 신속한 소금 석출(결정)에 더욱더 도움이 된다.
10. 한편, 본 발명에서는 해수 탱크(140)에 해수 저수조(42)가 구비되고, 해수 저수조(42)에는 염도계(48)가 구비되어, 염도계(48)에 의해 해수(2)의 염도를 측정하여 해수(2) 증발 작동이 이루어지도록 하므로 해수(2) 증발 및 소금 석출 작업에서 보다 정밀도를 높이고 효율도 보다 높일 수 있게 된다.
11. 또한, 상기 해수 탱크(140)에 구비된 해수 저수조(42)에 별도로 드레인관이 구비되고, 드레인관에는 드레인 밸브(49)가 구비되어, 해수 탱크(140)에 비가 와서 빗물이 섞일 경우 빗물 혼합 해수(2)를 해수 탱크(140)의 외부로 배출할 수 있다. 따라서, 해수(2) 증발에 의한 소금 석출에 방해가 되는 물은 버릴 수 있어서 소금 생산 효율성이 더욱 높아질 수 있다.
12. 본 발명에서 시소 트레이(20)의 상부에 배치된 샤워링 노즐(110SP)을 더 포함한다. 샤워링 노즐(110SP)은 일정 길이의 파이프 형상으로 구성되어 연결관 등을 매개로 시소 트레이(20)의 중앙부에 배치되며, 상기 샤워링 노즐(110SP)에는 중심부를 기준으로 양쪽 옆으로 하향 경사지게 관통된 샤워링 토출홀이 구비되고, 상기 샤워링 토출홀은 샤워링 노즐(110SP)의 길이 방향을 따라 복수개로 형성된다.
따라서, 상기 샤워링 노즐(110SP)의 각 샤워링 토출홀을 통해 물(주로 해수)를 일정 압력으로 토출하면, 상기 샤워링 토출홀이 샤워링 노즐(110SP)의 양쪽 하방으로 하향 경사지게 배치되어 있어서, 상기 샤워링 토출홀로부터 양쪽 하방으로 경사지게 일정 압력의 물이 토출(샤워링)되므로, 상기 시소 트레이(20)에서 석출된 소금이 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부쪽(즉, 시소식으로 상하 승강되는 양쪽 측단부쪽)으로 밀려나고, 이로 인하여 시소 트레이(20)에서 솔트 트레이(52)로 소금을 수집하는데 있어서 보다 효율적이다. 샤워링 노줄에 의해 일정 압력의 물을 시소 트레이(20)의 중앙부에서 양쪽 가장자리로 밀어내게 되므로 솔트 트레이(52)에 소금을 보다 원활하면서도 손쉽게 수집할 수 있는 것이다. 물론, 상기 샤워링 노즐(110SP)은 연결관 등에 의해 해수 탱크에 연결되거나 해수 공급지 등에 연결되고, 상기 샤워링 노즐(110SP)에는 펌프 등의 펌핑수단이 연결되어, 펌핑 수단의 작동에 의해 샤워링 노즐(110SP)의 샤워링 토출홀로 일정 압력의 샤워링 물을 토출할 수 있게 된다.
13. 상기 솔트 트레이(52)는 측면에서 볼 때에 양단부에서 중심부로 갈수록 하향 경사진 한 쌍의 대칭된 경사 솔트 트레이부(52A)를 구비하고, 상기 경사 솔트 트레이부(52A)의 내측단 인접 위치에는 배출홀이 구비된다. 즉, 솔트 트레이(52)는 측면에서 볼 때에 가운데는 가장 아래로 내려가 있고 전후 끝단은 위로 들려져 있는 트레이 구조를 이룬다.
따라서, 상기 솔트 트레이(52)에 소금이 수집되어 있는 상태에서 소금에서 빠지는 물은 상기 한 쌍의 경사 솔트 트레이부(52A)를 타고 가운데로 모아져서 상기 배출홀을 통해 밑으로 빠져서 아래의 수집조(152)에 모아지므로, 상기 솔트 트레이(52)에서 물을 빼내는 것에 있어서도 확실한 효과가 있다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
2. 해수 20. 시소 트레이
22. 바텀부 24. 측벽부
30. 로테이션 유닛 32. 로테이션 샤프트
34. 서포트 프레임 52. 솔트 트레이
54. 소금 수집부재

Claims (8)

  1. 내부에 해수(2)를 담아서 유동시킬 수 있는 공간부를 구비한 시소 트레이(20);
    상기 시소 트레이(20)를 로테이션 중심부를 기준으로 시소식으로 회동시키도록 동력을 발생시키는 로테이션 유닛(30);을 포함하여 구성되며,
    상기 시소 트레이(20)의 회동에 따라 상기 공간부에 담겨진 해수(2)가 유동되면서 증발 작용이 이루어지도록 구성되며,
    상기 시소 트레이(20)에 공급되는 해수(2)를 저장하는 해수 탱크(140);
    상기 시소 트레이(20)의 상부에 수평 배치되며 복수개의 해수 배출홀을 구비한 메인 공급관(142);
    상기 메인 공급관(142)에 지지되어 상기 시소 트레이(20)의 상부에 배치된 복수개의 증발부재(130);
    상기 시소 트레이(20)의 시소식으로 승강되는 양쪽 측단부의 하부에 배치되어 상기 시소 트레이(20)에서 석출된 소금을 수집하는 솔트 트레이(52);
    상기 솔트 트레이(52)의 하부에 배치되어 상기 솔트 트레이(52)의 하부로 빠지는 물을 받는 수집조(152);
    상기 수집조(152)에 받아진 물을 상기 해수 탱크로 재공급하는 순환관(144);을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시소 트레이(20)는 바텀부(22)의 둘레부에 측벽부(24)를 구비하고, 상기 바텀부(22)와 상기 측벽부(24)에 의해 그 내부에 상기 공간부가 형성된 용기 형상으로 구성되며, 상기 공간부는 상부로 개방되어 햇빛을 받을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 솔트 트레이(52)는 상하부로 배출홀이 구비된 거치대 형상으로 구성되고, 상기 솔트 트레이(52)에는 소금을 수집하되 소금에 묻어있는 물을 상기 솔트 트레이(52)의 상기 배출홀을 통해 하부의 수집조(152)로 배출할 수 있는 구멍을 구비한 소금 수집부재(54)가 거치된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 해수 탱크(140)에 담겨진 해수(2)를 가열하여 상기 시소 트레이(20)로 공급하기 위한 히터를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 해수 탱크(140)에 저장된 해수(2)를 상기 시소 트레이(20)에 공급하도록 구성되며, 상기 해수 탱크(140)에는 염도계(48)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로테이션 유닛(30)은,
    상기 시소 트레이(20)의 양쪽 측단부 사이에 배치된 로테이션 샤프트(32);
    상기 로테이션 샤프트(32)가 회전 가능하게 지지된 서포트 프레임(34);
    상기 로테이션 샤프트(32)에 동력전달수단을 매개로 모터축이 연결된 로테이션 구동모터(36);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 시소 트레이(20)의 상부에 배치된 샤워링 노즐(110SP)을 더 포함하며, 상기 샤워링 노즐(110SP)은 일정 길이의 파이프 형상으로 구성되어 상기 시소 트레이(20)의 중앙부에 배치되며, 상기 샤워링 노즐(110SP)에는 중심부를 기준으로 양쪽 옆으로 하향 경사지게 관통된 샤워링 토출홀이 구비되고, 상기 샤워링 토출홀은 상기 샤워링 노즐(110SP)의 길이 방향을 따라 복수개로 형성되고, 상기 시소 트레이(20)의 양쪽 하부에는 솔트 트레이(52)가 구비되고, 상기 솔트 트레이(52)는 측면에서 볼 때에 양단부에서 중심부로 갈수록 하향 경사진 한 쌍의 대칭된 경사 솔트 트레이부(52A)를 구비하고, 상기 경사 솔트 트레이부(52A)의 내측단 인접 위치에는 배출홀이 구비되며, 상기 한 쌍의 솔트 트레이(52)의 상기 배출홀 아래 위치에는 상기 수집조(152)가 각각 하나씩 배치되며, 상기 한 쌍의 수집조(152)는 연결관에 의해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 시소 트레이(20)에 의한 소금 결정 효율을 향상시킨 소금 생산장치.
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