KR101792105B1 - 녹조 제거용 물 순환 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 녹조 제거용 물순환장치는, 수면까지의 부력을 제공하는 부력 제공 파트와, 상기 부력 제공 파트에 의해 수면까지 적용된 부력을 하방 조절하는 부력 조절 파트및, 심층수를 유입시켜 상부로 끌어올리는 양정 분사 파트를 포함하는 몸체;와, 상기 몸체의 상부와 회전축을 매개로 연결되되 수면과 수직한 방향으로 배치된 복수 개의 블레이드를 구비하여 상기 회전축을 기준으로 회전됨에 따라 수면 부위에 물살을 일으키는 회전체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

녹조 제거용 물 순환 장치{Water Circulation System for Removing Water-bloom}
본 발명은 물순환장치가 호소에 설치될 때 장치의 침수 높이를 일정 수준 조절할 수 있도록 함으로써 보다 효율적으로 수면 부위에서의 물살이 강하게 형성될 수 있도록 하여 상하 수압 차에 따른 물의 상하 순환이 원활하도록 하는 것을 특징으로 하는, 녹조 제거용 물 순환 장치에 관한 것이다.
녹조란 부영양화된 호소나 유속이 느린 하천에서 식물성 플랑크톤인 녹조류나 남조류가 크게 늘어나 물빛을 녹색으로 변화시키는 현상을 말하는 것으로, 표면이 녹조로 덮히면 수중으로의 햇빛 유입이 차단되고 용존산소가 추가로 유입되지 않아 물의 용존산소량이 줄어들게 되어, 물고기와 수중생물이 죽고 악취가 나며, 그 수역의 생태계가 파괴되어 사회적ㅇ경제적ㅇ환경적 측면에서 큰 손실이 발생한다. 특히, 식수의 공급원이 되는 강에 녹조현상이 발생되면 국민의 건강까지 크게 위협할 수 있는 개연성이 있어 앞으로 일어날 위험을 방지하기 위하여 독성물질을 생산하는 녹조를 제거하고 방지해야 한다.
이에 따라 관련 부처에서는 해마다 녹조 처리를 위하여 다양한 시도를 지속해왔는데, 특히 최근 들어 심층수를 상부로 끌어올리는 과정을 통해 물을 순환시킴으로써 자연 정화될 수 있는 환경을 조성하기 위해 사용되는 물 순환 장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
한국 등록 특허 제 10-1081520호 '저수지 심층 혐기화방지 물순환장치'는, 저수지의 바닥면보다는 위쪽 외측면에 형성된 흡입구를 통하여 심층수를 수면에 수평한 방향으로 흡입하여 수면으로 끌어올리고, 상기 저수지의 수위에 따라 길이가 조절되는 흡입관을 갖는 흡입부를 특징적인 구성으로 포함하는데, 상기 흡입부는, 중심 부분에 처리공간이 형성되어 있으며 하부에 개방부가 형성된 본체와, 상기 배출구가 상기 본체의 개방부에 연결되어 개방부 안쪽에 설치되며, 상기 수면 아래로 뻗어 있는 상기 흡입관, 상기 본체에 연결되어 상기 본체를 수면에 뜨게 하는 복수의 부이(buoy), 상기 본체의 상부에 설치되며, 상기 흡입관의 출구쪽으로 구동축이 뻗어 있는 구동 모터, 상기 구동축의 말단부에 설치되며 상기 심층수를 끌어올려 상기 토출부로 공급하는 임펠라(impeller)를 포함한다.
또한, 한국 등록 특허 제 10-1505383호 '연못, 호수, 시영 탱크, 및 다른 수역용 물 순환 시스템'는, 상기 시스템은 부유 플랫폼, 임펠러, 및 바닥 부분을 구비하는 드래프트 호스를 포함하며, 상기 임펠러는, 상기 수역의 일정 깊이로부터 상기 판 부재 위의 상기 유입 개구를 통하여 수평하게 상기 드래프트 호스 위쪽으로 상기 수역의 표면을 향하여 물을 취입하며, 상기 판 부재는 복수의 섹션을 구비하며, 상기 복수의 섹션은, 상기 복수의 섹션이 수평으로 정렬되는 수평 위치와 상기 복수의 섹션이 수평 축선을 중심으로 하방으로 각각 피봇되는 개방 위치 사이에서 이루어지는 피봇운동을 위해 장착되도록 하였다.
상기 선행 특허를 포함한 종래의 기술에서는 상술한 바와 같이 수압 차를 이용해 저층수를 상부로 끌어올리기 위해 구동되는 임펠러가 부력 제공 수단, 즉 상기의 부이 및 부유 플랫폼과 연결 구성되어 상기 임펠러가 수면 측에 배치되는 구조로 구현된다. 이 경우 수표면 근처에서 임펠러가 구동되어 수면 아래 측에서 구동되는 것보다 실질적으로 수압이 적게 발생할 개연성이 큰 바, 저층수와 상층수의 혼합 효율에 한계를 가져 조류의 제거효과가 크지 않은 실정이다. 또한 부력 제공 수단에 의해 발생되는 강한 부력만이 적용될 뿐이어서 장치의 침수 높이를 조절할 수 없어 다양한 상황에서 적응되기 어려운 문제점이 있었다.
따라서 상술한 바와 같은 각종 문제점을 보완하여 물순환장치가 호소에 설치될 때 장치의 침수 높이를 일정 수준 조절할 수 있도록 함으로써 보다 효율적으로 수면 부위에서의 물살을 강화시켜 물의 상하 순환이 원활하도록 하는 더욱 진보한 녹조 제거용 물 순환 장치에 대한 개발 및 상용화가 시급하다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 물순환장치가 호소에 설치될 때 장치의 침수 높이를 일정 수준 조절할 수 있도록 함으로써 보다 효율적으로 수면 부위에서의 물살을 강화시켜 물의 상하 순환이 원활하도록 하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 장치를 외부로 꺼내거나 관리자가 입수하는 번거로움 없이 부력을 간편하게 조절할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 호소의 특정 부위에 설치된 물 순환장치가 보다 안정적으로 위치가 고정될 수 있도록 고정 지지하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 호소 저니 측의 저층수를 유입하는 것이 아닌 중층수가 수평 방향으로 유입되어 순환을 일으키도록 함으로써 저니에 가라앉은 영양 염류의 용출을 일으키는 부작용이 발생하지 않도록 하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 특수 양정 펌프에 의해 심층수가 직접 수면 측으로 펌핑되는 직접적인 방법과, 노즐을 통한 심층수의 분사에 의해 블레이드를 회전시켜 수면에 파장을 일으킴으로써 물의 상부와 하부 간 발생하는 수압 차이를 이용해 물살을 발생시키는 간접적인 방법이 동시에 적용되도록 함으로써 효율적인 물 순환이 가능토록 하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 심층수가 양정 펌프에 유입되기 전에 덩어리형 수처리제 사이를 흐르며 수처리제 표면으로부터 용출된 성분과 혼합되어 영양 염류를 응집 하강시킬 수 있도록 함으로써 녹조를 효율적으로 처리하도록 하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 자연계에서 다량으로 존재하는 규산을 원료로 한 Na2SiO3 등의 수용성 규산을 농축한 무색, 무미, 무최, 무독성의 친환경 무공해 수처리제를 이용하여, 세균 서식을 억제하고 용존 산소를 증가시킴으로써 보다 효율적으로 녹조 현상을 해소하도록 하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 녹조 제거용 물 순환 장치는, 수면까지의 부력을 제공하는 부력 제공 파트와, 상기 부력 제공 파트에 의해 수면까지 적용된 부력을 하방 조절하는 부력 조절 파트및, 심층수를 유입시켜 상부로 끌어올리는 양정 분사 파트를 포함하는 몸체;와, 상기 몸체의 상부와 회전축을 매개로 연결되되 수면과 수직한 방향으로 배치된 복수 개의 블레이드를 구비하여 상기 회전축을 기준으로 회전됨에 따라 수면 부위에 물살을 일으키는 회전체;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 부력 제공 파트는 상기 몸체의 중량을 지탱하며 수면에 띄워지는 부력체로 구현되고, 상기 부력 조절 파트는 상기 몸체의 내부 일 측에 마련된 물 수용 공간에 수용되는 물의 양에 따라 상기 몸체가 수면으로부터 가라앉는 깊이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 부력 조절 파트는 상기 몸체의 측벽 하부 일 측에 관통 형성된 물 입출 통공과 연통하여 수면 상부까지 연장된 물 입출부와, 상기 물 입출 통공에서부터 상측으로 일정 거리 이격된 부위에서 관통 형성된 공기 입출 통공과 연통하여 수면 상부까지 연장된 공기 입출부를 포함하여, 상기 물 입출부를 매개로 상기 물 수용 공간으로 물이 주입되는 경우 상기 물 수용 공간에 잔류하고 있는 공기 중 주입된 물의 부피만큼의 공기가 상기 공기 입출부를 통해 자동 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 부력 제공 파트는 상기 몸체의 상부 측벽 일 측에서 외측으로 돌출 연장되되 연장 끝단에 파이프를 수직 방향으로 관통시킬 수 있도록 형성된 제 1 고정대를 구비하고, 상기 몸체는 하부 측벽 일 측에서 외측으로 돌출 연장된 것으로, 연장 끝단에는 파이프를 수직 방향으로 관통시킬 수 있도록 형성된 제 2 고정대를 형성한 고정 지지 파트를 포함하여, 별도로 구비된 긴 막대인 고정 파이프가 상기 제 1 고정대와 상기 제 2 고정대를 지나 호소의 바닥에 박힘으로써 상기 몸체를 고정 지지하는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 몸체는 측벽 중부 둘레를 따라 형성된 복수 개의 통공인 제 1 유입홀을 형성하여, 상기 제 1 유입홀을 매개로 중층수가 상기 몸체 내부로 수평 방향으로 유입되도록 한 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 양정 분사 파트는 유입된 심층수를 상부로 끌어올리는 양정 펌프와, 상기 양정 펌프에 의해 펌핑된 심층수가 상기 블레이드 측으로 토출되도록 안내하는 노즐을 포함하여, 상기 노즐을 통해 분사된 물의 압력에 의해 상기 회전체가 회전구동되는 것을 특징으로 한다.
추가적으로, 상기 몸체는 외부의 심층수가 상기 분사 파트로 유입되기 전에 통과되는 통로로서, 그 내부에 덩어리형 수처리제를 복수 개 보관하는 수처리제 혼합 파트를 추가로 포함하여, 상기 심층수가 상기 수처리제 사이를 흐르며 상기 수처리제와 혼합된 후 상기 분사 파트로 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 녹조 제거용 물 순환 장치는,
1) 물순환장치가 호소에 설치될 때 장치의 침수 높이를 일정 수준 조절할 수 있도록 함으로써 보다 효율적으로 수면 부위에서의 물살을 강화시키고,
2) 장치를 외부로 꺼내거나 관리자가 입수하는 번거로움 없이 부력을 간편하게 조절할 수 있도록 하며,
3) 호소의 특정 부위에 설치된 물 순환장치가 보다 안정적으로 위치가 고정될 수 있도록 고정 지지할 뿐만 아니라,
4) 호소 저니 측의 저층수를 유입하는 것이 아닌 중층수가 수평 방향으로 유입되어 순환을 일으키도록 함으로써 저니에 가라앉은 영양 염류의 용출을 일으키는 부작용이 발생하지 않도록 함과 동시에,
5) 특수 양정 펌프에 의해 심층수가 직접 수면 측으로 펌핑되는 직접적인 방법과, 노즐을 통한 심층수의 분사에 의해 블레이드를 회전시켜 수면에 파장을 일으킴으로써 물의 상부와 하부 간 발생하는 수압 차이를 이용해 물살을 발생시키는 간접적인 방법이 동시에 적용되도록 함으로써 효율적인 물 순환이 가능토록 하고,
6) 심층수가 양정 펌프에 유입되기 전에 덩어리형 수처리제 사이를 흐르며 수처리제 표면으로부터 용출된 성분과 혼합되어 영양 염류를 응집 하강시킬 수 있도록 함으로써 녹조를 효율적으로 처리하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 물 순환장치의 전체적인 외관을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 물 순환장치의 단면사시도.
도 3은 본 발명의 물 순환장치의 작용에 따른 물의 흐름을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명의 고정 지지 파트의 일 실시예를 나타낸 사시도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 물 순환장치의 전체적인 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 물 순환장치의 단면사시도이다.
도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 물 순환장치의 구성을 설명하면, 상기 물 순환장치는 상부를 제외한 부분이 수면 아래로 잠긴 상태로 물에 띄워진 몸체(100)와 몸체(100)의 상부와 회동 가능하게 연결되어 회전함으로써 호소 상부 층에 파장을 일으키는 회전체(200)로 이루어지며, 특징적으로 상기 회전체(200)의 하부, 즉 실직적으로 물살을 일으키는 부위가 수면에서 일정 깊이만큼 아래인 부위에 침수된 상태로 배치될 수 있도록 하는 부력 조절 파트(140)가 구비되어, 수면 아래에 잠긴 상태에서 보다 효율적으로 물살을 일으키도록 한다.
상기 몸체(100)는 원통형의 하우징이되 내부가 각각 구획되어 복수 개의 공간을 구비하며, 각각의 공간은 본 발명의 물 순환장치의 작용을 위해 필요한 각종 구성이 구현될 수 있도록 하는 물리적인 공간이나 통로로서 이용된다.
보다 상세히 설명하면, 상기 몸체(100)는 기본적으로 원통 형상으로 구비되되 수평 방향으로 구획되어 나뉜 상층 룸(100a), 중층 룸(100b), 하층 룸(100c)의 세 개 층을 형성하는데, 상기 상층 룸(100a)은, 상기 중층 룸(100b)과 하층 룸(100c)보다 직경이 작도록 형성되어, 상기 중층 룸(100b)의 상면과 단턱을 형성하게 된다. 또한, 상기 몸체(100)의 중심 부위에는 도면에 도시된 바와 같이 상기 세 개의 층의 중앙 부위를 관통하도록 형성된 상기 몸체(100)보다 직경이 작은 세로로 긴 원통형의 하우징인 중앙 룸(100d)이 형성되어 있다. 상술한 바와 같이 구비된 각각의 공간에는 본 발명의 각종 구성이 포함되어 다양한 기능을 구현하게 된다.
즉, 상기 몸체(100)는 구획된 각각의 룸들을 이용해 부력 제공 파트(110)와 수처리제 혼합 파트(120), 양정 분사 파트(130), 부력 조절 파트(140) 및 고정 지지 파트(150)를 형성하는바, 부력 제공 파트(110)는 상기 중층 룸(100b)의 외면에 형성되고, 수처리제 혼합 파트(120)는 상기 중층 룸(100b)의 내부 공간을 이용하며, 양정 분사 파트(130)는 상기 중앙 룸(100d)과 상기 상층 룸(100a)을 거쳐 형성되고, 부력 조절 파트(140)는 상기 하층 룸(100c) 내부 공간을 이용하여 구현되고, 고정지지 파트는 상기 하층 룸(100c)의 외면에서부터 연장 형성된다.
또한, 회전체(200)는 상기 상층 룸(100a)을 커버하도록 내부가 상층 룸(100a)의 형상과 대응되는 형태로 구비되어 상기 상층 룸(100a)과 회동 가능하게 연결되되, 하부 둘레를 따라 물살을 일으킬 수 있는 블레이드(221)를 형성하여, 회전체(200)가 몸체(100)를 기준으로 회전구동함에 따라 수면 부위에 물살을 일으킨다.
각 파트에 대해 보다 상세히 설명하면, 상기 부력 제공 파트(110)는 상기 중층 룸(100b)의 측면 상부 둘레를 따라 외측으로 연장 형성된 것으로, 몸체(100)의 중량을 지탱하며 수면에 띄워지도록 부력을 제공하는 것이다. 이러한 부력 제공 파트(110)는 상기 몸체(100)의 크기 및 무게에 따라 상기 중층 룸(100b)의 측면 상부 중 일부에서 연장되도록 하거나 또는 둘레 전체로부터 외측 방향으로 연장되도록 하여 마치 도넛과 같은 형태로 구현되는 등 그 형상을 달리할 수 있고, 부력을 제공하는 주 기능을 해치지 않는 선에서 발포폴리에틸렌이나 발포우레탄 등의 발포 합성수지 등의 부력체 외 다양한 물질로 형성될 수 있을 것이다. 상기 부력 제공 파트(110)가 구비됨에 따라 본 발명의 몸체(100)는 부력 제공 파트(110)를 기준으로 수면으로부터의 위치가 결정되는바, 수평 방향을 기준으로 부력 제공 파트(110)의 상부는 수면 상측으로 떠오르고, 부력 제공 파트(110)의 하부는 수면 하측으로 침수되게 되는 것이다. 부력 제공 파트(110)가 중층 룸(100b)의 상부에 형성되었으므로, 상기 상층 룸(100a)은 수면 위에 배치되게 된다.
상기 상층 룸(100a)이 수면 위에 배치되는 경우, 회전체(200)의 블레이드(221)도 수면 외부로 노출되게 되어 블레이드(221)가 회전 시 유동시킬 수 있는 물의 양이 현저히 줄어들게 되어 물살을 발생시키기가 어렵게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 물 순환장치는 부력 제공 파트(110)에 의해 수면까지 적용된 부력을 조절하기 위해 부력 조절 파트(140)를 구비하는바, 상기 부력 조절 파트(140)는 상기 하층 룸(100c)의 내부 공간에 물을 수용시켜 수용되는 물의 양에 따라 상기 몸체(100)가 수면으로부터 하방으로 가라앉는 깊이를 조절할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 상기 부력 조절 파트(140)는 상기 하층 룸(100c)의 내부, 즉 물 수용 공간에 물을 주입함으로써 간편하고 용이하게 부력을 조절하도록 하는 것인데, 이를 위해 상기 하층 룸(100c), 즉 물 수용 공간은 물 입출부(141)와 공기 입출부(142)를 형성한다.
물 입출부(141)는 상기 하층 룸(100c)의 측벽 하부 일 측에서 관통 형성된 물 입출 통공과 연통하여 수면 측으로 연장된 관이고, 공기 입출부(142)는 하층 룸(100c)의 측벽 상부 일 측, 즉 상기 물 입출 통공에서 상측으로 일정 거리 이격된 부위에서 관통 형성된 공기 입출 통공과 연통하여 수면 측으로 연장된 관이다. 하층 룸(100c)에 물을 주입하는 경우 상기 하층 룸(100c)의 하부인 바닥 부위부터 물이 수용되므로, 물이 수용된 부위인 하층 룸(100c) 하부와 수면 상부가 연통되도록 하고, 물이 수용되지 않은 상기 하층 룸(100c)의 상부, 즉 공기가 수용된 부위는 상기 공기 입출부(142)와 연통되어 수면 상부와 통하도록 하는 것이다.
본 발명의 몸체(100)를 호소에 넣어 부력 제공 파트(110)에 의해 수면에 띄운 상태에서 수면 상부에 위치한 관리자가 최초로 상기 물 입출부(141)를 통해 상기 하층 룸(100c) 내부로 물을 주입하면, 상기 물 수용 공간에 잔류하고 있는 공기 중 주입된 물의 부피만큼의 공기가 상기 공기 입출부(142)를 통해 자동 배출되며 물이 주입된다. 이 때 물 주입 양에 따라 몸체(100)에 적용되는 부력이 조절될 것인바, 상기 상층 룸(100a)의 하부 일 측이 물에 잠기면, 즉 상기 블레이드(221)가 전체적으로 물에 잠기게 되면 물 주입을 멈추도록 함으로써 몸체(100)가 물 속에 잠기는 정도를 조절할 수 있는 것이다. 시간이 지나 주변의 다양한 환경에 의해 부력에 변화가 생기면 몸체(100)를 외부로 꺼내거나 관리자가 입수하는 번거로움 없이 상기 물 입출부(141) 또는 공기 입출부(142)를 이용하여 하층 룸(100c)에 수용된 물의 양을 간편하게 조절할 수 있는 것이다.
상기 물 입출부(141)와 공기 입출부(142)는 상기 부력 제공 파트(110)의 일 측을 관통 형성하도록 하여 보다 견고하게 고정되도록 할 수 있을 것이다.
수처리제 혼합 파트(120)는 호소 하부의 물, 즉 상기 몸체(100)의 외부의 심층수를 몸체(100) 내부로 유입되어 상기 양정 분사 파트(130)로 들어가기 위해 통과해야하는 통로로서, 본 발명의 물 순환장치 외부의 심층수가 수처리제(120a)와 혼합되며 흘러가도록 하는 상기 중층 룸(100b)의 내부 공간에 해당한다. 상기 중층 룸(100b)의 내부 공간이 수처리제(120a)를 보관하는 심층수 유입 통로로서 활용되도록 하기 위해, 상기 중층 룸(100b)은, 심층수가 중층 룸(100b) 내부로 유입되도록 하기 위하여 외주면 일 측을 관통 형성한 제 1 유입홀(121)이 복수개 형성하고, 상기 중앙 룸(100d)의 외주면 중 상기 중층 룸(100b)과의 경계를 이루는 면에는 상기 제 1 유입홀(121)보다 직경이 작도록 형성된 제 2 유입홀(122)이 복수개 관통 형성되어 있다. 상기 중층 룸(100b)의 내부 공간에는 덩어리형의 수처리제(120a)가 보관되어 있으며, 상기 제 1 유입홀(121)과 제 2 유입홀(122)의 직경 차이로 인해 심층수의 유속을 일정 수준 제어되어 상기 수처리제(120a)의 용출이 보다 용이하도록 할 수 있다.
특히, 상기 제 1 유입홀이 중층 룸(100b)의 측벽, 즉 몸체(100) 측벽 중부 둘레를 따라 형성되도록 함으로써, 본 발명의 물 순환장치는 호소 저니 측의 저층수를 유입하는 것이 아닌, 중층수가 수평 방향으로 유입되어 순환을 일으키도록 함으로써 저니에 가라앉은 영양 염류의 용출을 일으키는 부작용이 발생하지 않도록 할 수 있다.
이 때 상기 수처리제(120a)는 음이온 상태로 물 속에서 표류하는 수중 영양 염류를 응집시켜 자중침강할 수 있도록 물에 녹아 양이온을 방출하는 금속염인 것이 바람직한데, 특히 수용성 규산염을 주먹 크기 정도로 덩어리화한 것이 본 발명의 물 순환장치에 적용하기에 가장 적합하다. 그 이유는 상기 수용성 규산염은 자연계에서 다량으로 존재하는 규산을 원료로 한 Na2SiO3 등의 수용성 규산을 농축한 무색, 무미, 무취, 무독성의 친환경 무공해 수처리제로서, 영양 염류를 응집시켜 수면으로의 재용출을 효과적으로 방지하는 기본적인 기능에 탁월할 뿐만 아니라, 세균 서식을 억제하고 용존 산소를 증가시킴으로써 보다 효율적으로 녹조 현상을 해소할 수 있다. 상기 수용성 규산염은 상기 제 1 유입홀(121)로부터 심층수가 유입되어 흐름에 따라 표면부터 용출되어 심층수에 용해되고, 그 중량은 실험 결과 6개월 당 약 25% 의 감소율을 나타내었다. 즉, 상기 수용성 규산염은 6개월마다 초기 투입량의 1/4 중량을 추가 투입하도록 하는 것이 바람직하며, 상기 수용성 규산염의 투입을 위해 상기 중층 룸(100b)의 일 측, 바람직하게는 상면 일 측에는 소제구(123)가 형성되어야 할 것이다.
양정 분사 파트(130)는, 상기 중앙 룸(100d)과 상층 룸(100a) 내부에 수용되어 상기 수처리제 혼합 파트(120)를 지나 유입된 심층수를 몸체(100) 상부로 끌어올려 분사하는 것으로, 양정 펌프(131)와 노즐(132)로 이루어진다.
양정 펌프(131)는 중앙 룸(100d) 내부에 수납되어 상기 제 2 유입홀(122)을 통해 유입되는 수처리제(120a) 혼합 심층수를 상부로 끌어올리기 위한 동력을 제공하는 것으로, 호소 하부의 물을 양정하여 상측으로 직접 분사할 수 있도록 한다. 이러한 양정 펌프(131)는 강한 수압으로 분사되도록 하는 제트 펌프인바, 상기 양정 펌프(131)의 구동을 위해서는 별도의 전원공급모듈과 컨트롤러가 필요할 것인데, 이는 공지의 구성으로 상기 상층 룸(100a)의 일 측에 보관되도록 하는 것이 바람직하다.
노즐(132)은 양정 펌프(131)로부터 연결되어 몸체(100)의 상부 외주면의 일 측, 즉 상기 상층 룸(100a)의 측벽 일 측까지 연장되도록 한 것으로, 이를 위해 상기 상층 룸(100a)의 외주면 상부에는 상기 노즐(132)의 연장 끝단을 수용하도록 상기 외주면을 관통 형성한 분사구(132a)가 상기 상층 룸(100a)의 상부 둘레를 따라 복수 개 형성된다. 다시 말해, 상기 노즐(132)은 상기 양정 펌프(131)로부터 상부로 연장되되 상부 일 측에서 분할되어 각각 상기 분사구(132a)에 삽입 결합되도록 형성된 것이다.
상기 양정 펌프(131)와 상기 노즐(132)이 구성됨에 따라 상기 양정 분사 파트(130)는 중앙 룸(100d)으로 유입된 심층수를 끌어올려 상기 상층 룸(100a)의 상부 둘레를 따라 형성된 분사구(132a)를 통해 물이 강한 압력으로 몸체(100) 외부로 분사되도록 한다.
회전체(200)는, 상기 몸체(100)의 상부, 즉 상기 상층 룸(100a)의 상면과 회전축을 매개로 연결되되 수면과 수직한 방향으로 배치된 복수 개의 블레이드(221)를 구비하여 상기 회전축을 기준으로 회전됨에 따라 수면에 파장을 일으키는 것으로, 상기 블레이드(221)는 상기 분사구(132a)에 의해 분사되는 물줄기와 수직한 방향으로 구현되어 수압에 의해 유동된다. 보다 상세히 설명하면, 상기 회전체(200)는 캡 파트(210)와 블레이드 파트(220)로 구성되어 있는데, 상기 캡 파트(210)는 상기 상층 룸(100a)을 상부에서 덮도록 한 것으로, 상면과 상기 상면의 둘레를 따라 하방으로 연장된 둘레면을 포함하는, 하부가 개방된 뚜껑 형태이다. 특히 상기 둘레면은 하방 외측으로 테이퍼지게 연장되어 둘레면의 상부보다 하부의 면적이 더 넓도록 형성되어 상기 블레이드 파트(220)가 형성될 수 있는 공간을 안내한다. 또한 상기 캡 파트(210)의 상면 중앙 부위는 상층 룸(100a)의 상면 중앙 부위와 회동 가능하도록 샤프트(210a)와 베어링(210b)을 매개로 회동 가능하게 연결된다. 즉, 상기 캡 파트(210)는 상기 몸체(100)의 상부, 즉 상층 룸(100a)을 커버하는 상태로 상기 축을 기준으로 회전할 수 있도록 형성된 것이다.
도 3은 본 발명의 물 순환장치의 작용에 따른 물의 흐름을 나타낸 개념도이다.
도 3을 참조하여 블레이드 파트(220)와 그에 따른 물의 순환 원리를 상세히 설명하면, 상기 블레이드 파트(220)는 상기 캡 파트(210)의 하부 둘레를 따라 수직 방향의 블레이드(221)를 배치하고 복수 개의 블레이드(221)의 하부를 받치는 받침면을 구비한 것으로, 상기 분사구(132a)를 통해 분사되는 물줄기의 방향과 상기 블레이드(221)가 수직하게 배치되도록 하여 상기 블레이드(221)가 보다 효율적으로 수압에 대응될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 회전체(200)는 일종의 임펠러이되 별도의 모터에 의해 회전하는 것이 아니라, 양정 분사 파트(130)에 의해 분사되는 물줄기의 수압에 의해 상기 블레이드(221)가 회동하면서 상기 회전체(200) 전체를 회전구동시키는 것이다. 이러한 원리로 상기 회전체(200)가 회전됨에 따라 호소의 상부에는 파장이 발생하게 되고, 이로써 형성되는 수압차에 의해 호소 하부의 물이 상부로 끌어올려지게 되는 것이다. 본 발명의 물 순환장치는 상술한 양정 분사 파트(130)를 통한 직접적인 물의 순환과, 상기 회전체(200)에 의해 발생되는 수압 차에 따라 발생하는 대류 현상의 상호 작용에 의해 매우 효율적인 물 순환이 가능토록 하는 것이다.
특히, 상기 회전체(200)의 회전구동력을 조절하여 파장, 파고를 제어하기 위해 상기 캡 파트(210)의 바닥면, 즉 상기 블레이드(221)의 상단과 맞닿는 면과 상기 블레이드 파트(220)의 받침면 사이에서 수면과 수직하게 배치된 상기 블레이드(221)는 좌우 각도 조절이 가능토록 할 수 있다. 이를 위해 상기 블레이드(221)는 캡 파트(210)의 바닥면 및 블레이드 파트(220)의 받침면과 블레이드(221)의 특정 부위만이 고정되도록 함으로써 고정된 특정 부위를 축으로 하여 좌우 회동이 가능토록 하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 받침면의 일 측에는 하부 개폐 패널(222)이 추가로 구비되어 수면에 발생되는 파장 및 파고를 보다 길고 높게 형성하도록 하는 것이 가능한바, 상기 하부 개폐 패널(222)은 힌지를 매개로 하방으로 회동가능하게 연결되어 받침면의 일부를 개폐하는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 블레이드(221)와 블레이드(221) 사이에 형성되도록 하는 것이 바람직하며, 복수 개 형성될 수 있다. 이 때 상기 하부 개폐 패널(222)은, 일정 각도에서 고정되도록 하기 위한 별도의 걸림턱 등의 고정 수단을 구비하여야 할 것인데, 이러한 고정 수단은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이러한 하부 개폐 패널(222)에 의해 상기 받침면의 일부가 개방됨으로써 도 3에 도시된 바와 같이 상기 회전체(200) 받침면의 하부에 위치한 물이 상기 하부 개폐 패널(222)에 의해 개방된 공간을 통해 상측으로 유입되어 상기 회전체(200)의 내측으로 들어오고, 그 후 상기 블레이드(221)를 따라 외측으로 배출되는 순환이 발생한다. 이를 통해 보다 강한 대류 현상을 만들어 상기 블레이드(221)의 회전구동력을 강화시키고 그에 따라 물 순환을 촉진하는 시너지효과를 발생시키는 것이다.
도 4는 본 발명의 고정 지지 파트의 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 4는 상기 도 3과 다른 각도에서의 단면을 도시한 것으로, 도 3에서 도시되었던 부력 조절 파트(140)가 표현되지 않고, 제 1,2 고정대(111,151)와 고정 샤파이프(152)등이 도시된다.
도 4와 도 1을 참조하여 고정 지지 파트(150)를 설명하면, 상기 고정 지지 파트(150)는 상기 하층 룸(100c)의 측벽 일 측, 즉 몸체(100)의 하부 측벽 일 측에서 외측으로 돌출 연장된 것으로, 연장 끝단에는 파이프를 수직 방향으로 관통시킬 수 있도록 형성된 제 2 고정대(151)를 형성한 것으로, 별도로 구비된 파이프를 매개로 본 발명의 물순환장치를 호소의 일정 위치에 고정시키기 위한 것이다.
이를 위해 상기 부력 제공 파트(110)에는 제 1 고정대(111)가 구비되는 것이 바람직한바, 상기 제 1 고정대(111)는 상기 부력 제공 파트(110)의 연장 끝단에 구비된, 파이프를 수직 방향으로 관통시키도록 하는 원통 형의 고정 수단으로, 상기 제 2 고정대(151)와 대응되는 부위에 형성되어야 할 것이다.
도면을 참조하여 상기 제 1 고정대(111)와 상기 제 2 고정대(151)를 이용하여 물 순환장치를 고정 지지하는 실시예를 설명하면, 긴 막대 형상의 고정 파이프(152)를 별도로 구비하여 수면에서부터 상기 고정 파이프(152)를 수면 아래 방향으로 넣되, 제 1 고정대(111)와 제 2 고정대(151)를 순서대로 관통 삽입하여 호소의 바닥에 박히도록 한다. 보다 원활한 고정 지지 작용을 위해 상기 제 1,2 고정대(111,151)는 적어도 2쌍 이상, 바람직하게는 도면에 도시된 바와 같이 4쌍으로 형성되는 것이 용이할 것이다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 녹조제거용 물순환장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
100: 몸체 100a: 상층 룸
100b: 중층 룸 100c: 하층 룸
100d: 중앙 룸 110: 부력 제공 파트
111: 제 1 고정대 120: 수처리제 혼합 파트
120a: 수처리제 121: 제 1 유입홀
122: 제 2 유입홀 122a: 메쉬재
123: 소제구 130: 양정 분사 파트
131: 양정 펌프 132: 노즐
132a: 분사구 140: 부력 조절 파트
141: 물 입출부 142: 공기 입출부
150: 고정 지지 파트 151: 제 2 고정대
200: 회전체 210: 캡 파트
210a: 샤프트 210b: 베어링
220: 블레이드 파트 221: 블레이드
222: 하부 개폐 패널

Claims (7)

  1. 녹조제거용 물순환장치로서,
    수면까지의 부력을 제공하는 부력 제공 파트와, 상기 부력 제공 파트에 의해 수면까지 적용된 부력을 하방 조절하는 부력 조절 파트및, 심층수를 유입시켜 상부로 끌어올리는 양정 분사 파트를 포함하는 몸체;와,
    상기 몸체의 상부와 회전축을 매개로 연결되되 수면과 수직한 방향으로 배치된 복수 개의 블레이드를 구비하여 상기 회전축을 기준으로 회전됨에 따라 수면 부위에 물살을 일으키는 회전체;를 포함하되,
    상기 양정 분사 파트는,
    유입된 심층수를 상부로 끌어올리는 양정 펌프와, 상기 양정 펌프에 의해 펌핑된 심층수가 상기 블레이드 측으로 토출되도록 안내하는 노즐을 포함하여, 상기 노즐을 통해 분사된 물의 압력에 의해 상기 회전체가 회전구동되고,
    상기 회전체는,
    상기 복수 개의 블레이드의 하부를 연결 지지하는 받침면이 형성되고,
    상기 받침면의 일 측에는,
    힌지를 매개로 하방으로 회동가능하게 연결되어 상기 받침면의 일부를 개폐하는 하부 개폐 패널이 추가로 포함되어, 상기 받침면 하부의 물이 상기 하부 개폐 패널을 따라 상기 회전체의 내측으로 유입되어 상기 블레이드를 지나 외측으로 배출됨으로써 물살을 강화시키며,
    상기 부력 제공 파트는,
    상기 몸체의 중량을 지탱하며 수면에 띄워지는 부력체로 구현되고,
    상기 부력 조절 파트는,
    상기 몸체의 내부 일 측에 마련된 물 수용 공간에 수용되는 물의 양에 따라 상기 몸체가 수면으로부터 가라앉는 깊이를 조절하는 것으로서,
    상기 몸체의 측벽 하부 일 측에 관통 형성된 물 입출 통공과 연통하여 수면 상부까지 연장된 물 입출부와, 상기 물 입출 통공에서부터 상측으로 일정 거리 이격된 부위에서 관통 형성된 공기 입출 통공과 연통하여 수면 상부까지 연장된 공기 입출부를 포함하여,
    상기 물 입출부를 매개로 상기 물 수용 공간으로 물이 주입되는 경우 상기 물 수용 공간에 잔류하고 있는 공기 중 주입된 물의 부피만큼의 공기가 상기 공기 입출부를 통해 자동 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는, 녹조 제거용 물순환장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부력 제공 파트는,
    상기 몸체의 상부 측벽 일 측에서 외측으로 돌출 연장되되 연장 끝단에 파이프를 수직 방향으로 관통시킬 수 있도록 형성된 제 1 고정대를 구비하고,
    상기 몸체는,
    하부 측벽 일 측에서 외측으로 돌출 연장된 것으로, 연장 끝단에는 파이프를 수직 방향으로 관통시킬 수 있도록 형성된 제 2 고정대를 형성한 고정 지지 파트를 포함하여,
    별도로 구비된 긴 막대인 고정 파이프가 상기 제 1 고정대와 상기 제 2 고정대를 지나 호소의 바닥에 박힘으로써 상기 몸체를 고정 지지하는 것을 특징으로 하는, 녹조 제거용 물순환장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    측벽 중부 둘레를 따라 형성된 복수 개의 통공인 제 1 유입홀을 형성하여,
    상기 제 1 유입홀을 매개로 중층수가 상기 몸체 내부로 수평 방향으로 유입되도록 한 것을 특징으로 하는, 녹조 제거용 물순환장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체는,
    외부의 심층수가 상기 양정 분사 파트로 유입되기 전에 통과되는 통로로서, 그 내부에 덩어리형 수처리제를 복수 개 보관하는 수처리제 혼합 파트를 추가로 포함하여,
    상기 심층수가 상기 수처리제 사이를 흐르며 상기 수처리제와 혼합된 후 상기 양정 분사 파트로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는, 녹조 제거용 물순환장치.
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