KR101907665B1 - A movable micro bubbledevice for water purification - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 별도의 이동 수단 없이도 폐쇄성 수역 내에서 자동 또는 수동으로 이동하면서 수질을 정화할 수 있는 이동식 수중 미세기포 정화 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile submerged micro bubble purification apparatus capable of purifying water quality while moving automatically or manually within an enclosed water body without any moving means.
저수지 또는 호수와 같은 폐쇄성 수역(W)에 미세기포(micro bubble)를 공급하는 포기 장치(aeration device)가 수질 정화 장치로써 사용된다. 이러한 정화 장치가 폐쇄성 수역(W)에 미세기포를 공급하면 호기화되어 수질이 개선됨은 물론, 산화 작용을 통하여 수질이 정화될 수 있다. 즉, 미세기포는 인, 질소 등을 감소시킬 수 있고, 미생물 증식에 필요한 용존산소를 전달하여 정화 효율을 상승시킨다. An aeration device that supplies microbubbles to an enclosed water (W) such as a reservoir or a lake is used as a water purification device. When such a purifier supplies fine bubbles to the closable waterside W, it is aerated to improve the water quality, and the water quality can be purified through oxidation. That is, microbubbles can reduce phosphorus, nitrogen, and the like, and increase the purification efficiency by transferring dissolved oxygen necessary for microbial growth.
다만, 기존에 사용되는 정화 장치는 위치 고정형이 대부분이었다. However, most of the conventional purification apparatuses were stationary type.
도 1a 및 도 1b는 수중 위치 고정형 정화 장치를 도시한다. 수중에 위치하는 펌프(1)에 의해 미세기포가 생성되면 노즐(3)을 통해 분사된다. Figs. 1A and 1B show an apparatus for immobilizing an immersed position. Fig. When minute bubbles are generated by the
도 2a 및 도 2b는 지상 위치 고정형 정화 장치를 도시한다. 지상에 위치하는 펌프(1)에 의해 미세기포가 생성되고 배관(2)을 거쳐 수중에 위치하는 노즐(3)을 통해 미세기포가 분사된다. Figs. 2A and 2B show a land-position fixed type purification apparatus. Fig. Minute bubbles are generated by the
위의 정화 장치들은 모두 고정형이기에 포기 구역(4)이 제한적이다. 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 장치가 고정되기에 포기 구역(4)이 폐쇄성 수역(W)의 일부로 제한될 수 밖에 없다. 즉, 넓은 범위의 폐쇄성 수역(W) 중 일부에만 수질 정화 효과가 있다는 문제점이 있다. Since the above purification devices are all fixed type, the
이를 해결하기 위해서는 폐쇄성 수역(W) 전체에 걸쳐 많은 노즐(3)을 다양한 위치에 위치시킬 수도 있지만, 이를 위해서는 매우 많은 노즐(3) 및 펌프(1)를 사용하여야 함은 물론, 노즐(3)들을 수중에서 모두 연결하는 별도의 배관(2)도 다수 필요하다. In order to solve this problem, it is possible to place
특히, 도 1a 및 도 1b에 도시되는 수중 위치 고정형 정화 장치의 경우 펌프(1)의 흡입부 역시 수중에 위치한다. 흡입부는 폐쇄성 수역(W) 내 유체를 흡입하므로 각종 오염물질들 역시 흡입부를 향해 함께 이동하게 되어 흡입부 주변에 오염물이 쌓이며 흡입부를 막는 현상이 발생하여 더 큰 문제를 야기한다. In particular, in the case of the fixed position type purification apparatus shown in Figs. 1A and 1B, the suction portion of the
이러한 문제점을 해결하기 위하여 이동식 정화 장치가 개발된 바 있다. In order to solve such a problem, a mobile cleaner has been developed.
한국등록특허 제10-1780582호는 별도의 이동수단을 갖는 이동형 녹조 제거설비를 개시한다. 이동수단은 추진장치와 프로펠러로 구성된다. 일종의 간이 선박과 같이 비교적 크기가 큰 본 제거설비는 태양광 패널과 발전기를 구비하여 이동수단에 동력을 공급함과 동시에 펌프에 동력을 제공하여 미세기포를 생성하고 녹조를 기계적으로 제거하며 이동한다. Korean Patent No. 10-1780582 discloses a portable algae removing apparatus having a separate moving means. The moving means consists of a propulsion unit and a propeller. A relatively large sized removal facility, such as a simple vessel, is equipped with a solar panel and a generator to provide power to the moving means while at the same time providing power to the pump to create microbubbles and mechanically remove the greenhouse.
한국등록특허 제10-1280430호는 자체 동력을 갖는 동력선박에 조류 및 부유물질을 제거하는 제거장치를 연결한 시스템을 개시한다. Korean Patent No. 10-1280430 discloses a system in which algae and a removing device for removing suspended solids are connected to a powered ship having self-power.
위 종래기술들은 모두 대형 설비이다. 따라서 선박을 제조하고 장비를 부착하는데 많은 시간과 노력이 필요함은 물론, 선박이 부유하기 어려운 저수지, 비교적 작은 호수, 또는 비교적 크기가 작은 조(tank)에 적용하는 것이 불가능하다. 또한, 해당 설비들을 가동시키는 데에 많은 에너지가 필요하기에, 운영 경제성이 낮고, 정화 효율도 높지 않으며, 사람이 직접 해당 설비에 승선할 필요가 있는 경우도 있다. All of the above prior arts are large installations. Therefore, it takes much time and effort to manufacture ships and attach equipment, and it is impossible to apply them to reservoirs that are difficult to float, relatively small lakes, or relatively small tanks. In addition, since a large amount of energy is required to operate the facilities, the operating economics are low, the purification efficiency is not high, and a person may need to board the facility directly.
(특허문헌 1) KR 10-1780582(Patent Document 1) KR 10-1780582
(특허문헌 2) KR 10-1280430(Patent Document 2) KR 10-1280430
(특허문헌 3) KR 10-1271212(Patent Document 3) KR 10-1271212
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems.
구체적으로, 별도의 동력이 필요하고 사람이 승선하여 운영하여야 하는 대형 설비가 아니라, 비교적 작은 설비로서 어떠한 크기의 폐쇄성 수역에서도 운용 가능한 정화 장치를 제안하고자 한다.Specifically, the present invention proposes a purifier capable of operating in a closed water body of a certain size as a comparatively small facility, not a large facility requiring a separate power and operated by a person.
특히, 이동을 위한 별도의 동력원이 필요하지 않아, 경제성이 우수한 정화 장치를 제안하고자 한다.Particularly, a separate power source for moving is not required, and a purification apparatus having excellent economy is proposed.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 제어부(110); 복수의 미세기포 생성기(130); 상기 복수의 미세기포 생성기(130)에 유체를 유입시키는 복수의 펌프(120); 및 상기 복수의 미세기포 생성기(130)에서 생성된 미세기포 포함 유체를 토출하는 복수의 노즐(140)을 포함하는 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)로서, 상기 복수의 노즐(140)은 이격되어 위치하고, 상기 제어부(110)는 상기 복수의 펌프(120)의 동력을 개별적으로 제어하는, 이동식 수중 미세기포 정화 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided an image processing apparatus including: a control unit; A plurality of
또한, 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 폐쇄성 수역(W)에서 부유하여 이동하며, 상기 복수의 노즐(140)에서 토출되는 상기 미세기포 포함 유체가 상기 폐쇄성 수역(W)을 포기 처리하는 것이 바람직하다.Further, the mobile submerged micro
또한, 상기 제어부(110)는 GPS 수신부(113)를 포함하여, 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 위치 정보가 확인되는 것이 바람직하다.In addition, the
또한, 상기 제어부(110)는 단말기(200)와 제어 정보를 송수신하는 송수신부(114)를 더 포함하며, 상기 송수신부(114)가 제어 정보를 송수신하면, 상기 복수의 펌프(120)의 동력을 개별적으로 제어하여 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 이동 경로(P)를 제어하는 것이 바람직하다.The
또한, 상기 이동 경로(P)는 미리 결정된 것이며, 상기 제어 정보는 시간에 따라 상기 복수의 펌프(120)의 개별적 동력에 대한 정보를 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the movement path P is predetermined, and the control information preferably includes information on the individual motive power of the plurality of
또한, 상기 복수의 노즐(140)는 동일한 토출 방향을 갖되 이격되어 위치하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the plurality of
또한, 상기 토출 방향의 반대 방향을 향하는 스크래퍼(180)를 더 포함하는 것이 바람직하다.Further, it is preferable to further include a
또한, 상기 복수의 펌프(120)의 동력이 상이하게 제어됨으로써, 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 우측 또는 좌측으로 회전하는 것이 바람직하다. 상기 복수의 펌프(120)의 동력이 동일하게 제어되어도, 동일하게 증가함으로써 가속이 가능하고, 동일하게 감소함으로써 감속이 가능하고, 동일하게 동력 전달이 중지됨으로써 정지가 가능하다. In addition, it is preferable that the mobile submerged
또한, 상기 복수의 펌프(120)에 연료를 공급하는 연료 공급부(150); 및 상기 복수의 펌프(120) 또는 상기 복수의 미세기포 생성기(130)에서 전력을 제공받는 배터리(160)를 더 포함하고, 상기 배터리(160)는 상기 제어부(110)에 전력을 제공하는 것이 바람직하다.A
또한, 상기 복수의 펌프(120)에 전력을 제공하는 태양광 패널; 및 상기 태양광 패널에서 전력을 제공받는 배터리(160)를 더 포함하고, 상기 배터리(160)는 상기 제어부(110)에 전력을 제공하는 것이 바람직하다.A photovoltaic panel for providing power to the plurality of
또한, 상기 복수의 미세기포 생성기(130) 각각은, 상기 펌프(120)에 결합되어 상기 유체가 유입되는 유체 유입부(133); 상기 유체 유입부(133)에 연통되어 상기 유체에 공기를 유입시키는 공기 유입부(134); 상기 공기가 유입된 유체가 유입되어 선회하며 오염물이 분리되고 미세기포가 생성되어 선회하는 유체에 포함되는 통공형의 선회류 생성부(135); 및 상기 선회류 생성부(135) 내측 중앙에 위치하여 상기 선회류 생성부(135)로부터 상기 미세기포 포함 유체가 유입되며, 일측이 상기 노즐(140)에 연통하는, 통공형의 선회류 유입부(136)를 포함하는 것이 바람직하다.Each of the plurality of
또한, 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 평면은 다면체이며, 상기 복수의 노즐(140)은 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 다면체 중 복수의 면에 위치하는 것이 바람직하다.The mobile submerged
또한, 초음파 생성부(170)를 더 포함하고, 상기 초음파 생성부(170)에서 생성된 정보에 의해 상기 제어부(110)가 상기 복수의 펌프(120)의 동력을 개별적으로 자동 제어하는 것이 바람직하다.The
본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치는 별도의 이동 수단 내지 이동 수단을 위한 연료가 필요하지 않고, 폐쇄성 수역 전체를 커버하는 배관과 노즐이 필요하지 않으면서도, 어떠한 크기의 폐쇄성 수역이라도 전체적인 수질 정화가 가능하다. The mobile type submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention does not require fuel for separate moving means or moving means and does not require piping and nozzles covering the entire closed water body, Is possible.
즉, 미세기포를 생성하기에 어차피 필요한 펌프의 동력이 이동을 위해 사용된다. 따라서, 추가의 이동 수단이 필요하지 않음은 물론, 소형화가 가능하고, 전진, 정지, 우회전, 좌회전 등 기본적인 이동이 가능하여 크기가 큰 수역은 물론 작은 수역 등 수역의 너비와 상관없이 사용될 수 있다.That is, the power of the pump required to generate microbubbles anyway is used for movement. Therefore, it is possible to miniaturize, move forward, stop, turn right, turn left, etc., and thus can be used irrespective of the width of the water such as a small water area as well as a large water area.
GPS 수신부 및 송수신부를 이용하여 원격 제어가 가능하다. 미리 설정된 경로를 이용하여 완전히 자동화된 운전도 가능하고, 단말기를 통한 수동 운전도 가능하다. 장치의 말단에 초음파 생성부를 구비하여 충돌을 방지할 수 있다. Remote control is possible using a GPS receiver and a transmitter / receiver. Fully automated operation can be performed using a preset path, and manual operation through the terminal is also possible. An ultrasonic wave generator may be provided at the distal end of the apparatus to prevent collision.
도 1a, 도 1b, 도 2a 및 도 2b는 종래 기술에 따른 정화 장치를 도시한다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치를 폐쇄성 수역과 함께 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치를 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치의 제어 부분을 개략적으로 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치의 미세기포 생성기와 노즐을 상세히 도시한다.
도 7은 도 6에 따른 미세기포 생성기와 노즐에서 유동하는 유체의 수압을 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치의 운전 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치의 다양한 실시예를 도시한다.Figs. 1A, 1B, 2A and 2B show a purification apparatus according to the prior art.
Figs. 3A and 3B illustrate a mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention together with a closed water body.
Fig. 4 shows a mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention.
Fig. 5 schematically shows a control part of a mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a detailed view of the micro-bubble generator and the nozzle of the mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention.
Figure 7 shows the water pressure of the fluid flowing in the microbubble generator and nozzle according to Figure 6;
8 is a view for explaining a method of operating the mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention.
Fig. 9 shows various embodiments of a mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention.
아래에서, 하나의 도면부호가 동일한 부재를 설명하되, 동일한 부재가 다수개인 경우 다른 도면부호가 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 펌프(121)와 제 2 펌프(122)로서 개별적으로 지칭될 수도 있으나, 펌프(120)로 기재하여 복수의 펌프를 한 번에 지칭할 수 있다. 미세기포 생성기(130)는 제 1 미세기포 생성기(131)와 제 2 미세기포 생성기(132)를 모두 지칭하는 것이고, 노즐(140)은 제 1 노즐(141)과 제 2 노즐(142)을 모두 지칭하는 것이다. 실시예에 따라, 노즐(140)은 노즐(143, 144, 145, 146)을 더 포함하여 함께 지칭할 수도 있다. In the following description, the same reference numerals are used for the same members, but different reference numerals can be used when there are a plurality of identical members. For example, they may be referred to individually as the first pump 121 and the second pump 122, but as a
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치를 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a mobile submerged micro bubble purification apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
이동식 수중 미세기포 정화 장치의 설명Explanation of Mobile Underwater Micro-bubble Purifier
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 폐쇄성 수역(W)에서 부유하여 이동한다. 이동 수단이 별도로 구비되지 않고, 미세기포 생성기(130)가 미세기포 포함 유체를 토출할 때의 반작용으로 이동을 위한 동력을 제공받는 것이 특징이다. As shown in FIGS. 3A and 3B, the mobile submerged
도 3a에 도시된 바와 같이, 도킹부(D)에서 도킹을 해제하여 미리 지정된 경로(P)로 이동할 수 있다. 또는, 미리 지정된 경로(P) 없이도 자율 운전을 수행할 수도 있으며, 이 때에 초음파 생성부(170)가 중요하게 사용된다. 또는, 무선 네트워크로 연결된 단말기(200)를 통하여 수동 운전도 가능하다. 상세한 운전 방법은 후술한다. As shown in FIG. 3A, the docking unit D can be docked and moved to a predetermined path P. Alternatively, the autonomous operation may be performed without a predetermined path (P). At this time, the
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는, 제어부(110), 복수의 펌프(120), 복수의 미세기포 생성기(130), 복수의 노즐(140), 연료 공급부(150), 배터리(160), 초음파 생성부(170) 및 스크래퍼(180)를 포함한다. 4 and 5, the mobile submerged micro
펌프(120)는 유체(즉, 폐쇄성 수역(W) 내의 유체)를 유입하여 미세기포 생성기(130)에 유입시킨다. 복수의 펌프(120)는 제어부(110)에 의하여 개별적으로 그 동력이 제어된다. 예를 들어, 인버터 펌프가 사용될 수도 있으나 그 종류에 제한되지 않는다. The
미세기포 생성기(130)는 펌프(120)에서 유체를 공급받고, 외기를 별도로 공급받아, 미세기포 포함 유체를 생성한다. 생성된 미세기포 포함 유체는 노즐(140)을 통해 토출된다. The
도 4에 도시된 바와 같이, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 외측에는 미세기포 포함 유체를 동일한 방향으로 토출하도록 복수의 노즐(140)이 위치하되 상호 이격된다. 이 때에, 복수의 노즐(140)이 서로 다른 압력 내지 유속으로 유체를 토출하도록 펌프(120)가 제어될 수 있는데, 이를 이용하여 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 전진, 후진, 정지, 우회전, 좌회전 등 운전될 수 있다. 상세한 운전 방법은 후술한다.As shown in FIG. 4, a plurality of
제어부(110)는 제 1 펌프(121)를 제어하는 제 1 펌프 제어부(111); 제 2 펌프(122)를 제어하는 제 2 펌프 제어부(112); 위성으로부터 위치 정보를 수신하는 GPS 수신부(113); 단말기(200)와 제어 정보, 위치 정보 등 다양한 정보를 송수신하는 송수신부(114); 및 GPS 수신부(113)와 송수신부(114)에서 확인된 정보를 통하여 제 1 펌프 제어부(111)와 제 2 펌프 제어부(112)를 제어하는 메인 제어부(115)를 포함한다. The
GPS 수신부(113)에서 수신되는 위치 정보를 이용하여, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 위치 정보가 실시간 확인된다. 이를 통하여, 자동 운전 및 수동 운전에 있어서 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 위치 및 운전 상태를 확인할 수 있다.The location information of the mobile
단말기(200)는 송수신부(114)와 제어 정보를 송수신하며, 자동 운전 또는 수동 운전을 수행한다. The terminal 200 transmits and receives control information to and from the
일 실시예에서, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 자동 운전을 위해 단말기(200)에는 폐쇄성 수역(W)의 전체 도면 및 여기에 적용된 이동 경로(P)가 미리 결정되어 저장될 수 있다. 전술한 바와 같이, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 운전은 펌프(120)의 개별적 동력 제어에 의하여 이루어지는바, 제어 정보는 시간에 따라 복수의 펌프(120)의 개별적 동력에 대한 정보를 포함할 수 있다. In one embodiment, for the automatic operation of the mobile
다른 실시예에서, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 수동 운전을 위해, 단말기(200)는 사용자가 직접 복수의 펌프(120)의 동력을 제어하는 입력부(미도시)를 포함할 수 있다. In another embodiment, for manual operation of the mobile
제 1 펌프 제어부(111)는 메인 제어부(115)로부터 수신된 제어 정보를 토대로 제 1 펌프(121)의 동력을 제어한다. 제 2 펌프 제어부(112) 역시 메인 제어부(115)로부터 수신된 제어 정보를 토대로 제 2 펌프(122)의 동력을 제어한다. The first
연료 공급부(150)는 펌프(120)에 연료를 공급한다. 공급되는 연료는 가솔린 등 어떠한 것이어도 무방하다. The
펌프(120)가 연료를 공급받으면 유체를 펌핑하여 미세기포 포함 유체를 생성하고 이를 통해 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)를 이동시킴과 동시에 펌프(120)에 구비된 별도의 제너레이터(미도시)에 의해 전력을 생산할 수 있는데, 생산된 전력은 배터리(160)에 전달되어 제어부(110)에서 사용될 수 있다. When the
다른 실시예에서는, 펌프(120)가 아닌 미세기포 생성기(130)에 제너레이터(미도시)가 구비되어 전력을 생산할 수도 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 미세기포 생성기(130)의 선회류 생성부(135)의 내측 말단(도면에서 좌측 말단)에 임펠러(미도시)가 구비되고, 임펠러의 회전에 의해 전력이 생산되고, 생산된 전력이 배터리(160)에 전달될 수 있다. In another embodiment, a
연료 공급부(150) 외측에는 도킹부(D) 등에서 연료를 주입하기 위한 연료 공급부 덮개(151)가 위치한다. A
다른 실시예에서, 연료 공급부(150) 대신 태양광 패널(미도시)이 위치하여 직접 전력을 생산할 수도 있다. 이 경우 생산된 전력은 펌프(120)를 작동시킴은 물론 배터리(160)에 전달되어 제어부(110)에서도 사용된다. In another embodiment, a solar panel (not shown) may be located in place of the
또 다른 실시예에서, 풍력 발전 등을 이용할 수도 있다. In another embodiment, a wind power generator or the like may be used.
또 다른 실시예에서, 연료 공급부(150) 대신 대용량 배터리들이 위치하여 육상 또는 수상에 위치한 전력공급원으로부터 직접 충전할 수도 있다. 이 경우 충전된 전력은 펌프(120)를 작동시킴은 물론 제어부(110)에서도 사용된다.In another embodiment, instead of
초음파 생성부(170)가 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 외측 말단에 다수 개 구비될 수 있다. 초음파 생성부(170)가 초음파를 발산시키고 반사된 초음파를 다시 감지함으로써 둑이나 제방과 같은 장애물이 근접한지 여부를 확인할 수 있다. 여기서 확인된 정보가 다시 제어부(110)에 전달되고, 제어부(110)는 이를 이용하여 복수의 펌프(120)의 동력을 강제 제어함으로써 장애물과의 충돌을 방지하고 안전한 자율 운전을 수행한다. A plurality of
이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 주된 진행 방향(즉, 전진 방향) 측에 스크래퍼(180)가 위치한다. 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이 동일한 방향으로 미세기포 포함 유체를 토출하는 경우, 토출 방향의 반대 방향을 향하도록 스크래퍼(180)가 구비되는 것이다.The
스크래퍼(180)는 유체는 통과시키되 녹조, 부유물질 등의 오염물을 가둘 수 있는 구조로 이루어진다. 이에 따라, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 폐쇄성 수역(W)을 이동하면서 수질 정화를 이루는 동시에, 오염물이 여기에 수거됨은 물론, 해당 오염물들이 펌프(120)의 흡기부 쪽으로 이동하여 흡기부를 막는 현상도 방지할 수 있다.The
미세기포 생성기(130)는 어떠한 종류의 방식을 채택하여도 무방하나 선회류 생성이 가능한 것이 보다 바람직한데, 도 6 및 도 7을 더 참조하여 이를 상세히 설명한다.The
미세기포 생성기(130)는, 펌프(120)에 결합되어 폐쇄성 수역(W) 내의 유체가 유입되는 유체 유입부(133); 유체 유입부(133)에 연통되어 먼저 유입된 유체에 공기를 추가로 유입시키는 공기 유입부(134); 공기가 유입된 유체가 유입되어 선회하는 통공형의 선회류 생성부(135); 및 선회류 생성부(135) 내측 중앙에 위치하여 선회하는 유체가 유입되며 일측이 노즐(140)에 연통하는 통공형의 선회류 유입부(136)를 포함한다.The
폐쇄성 수역(W) 내의 유체는 유체 유입부(133)를 통과하는 과정에서 공기를 유입시켜 선회류 생성부(135)에 진입한다. 선회류 생성부(135)에 진입하면 원심력에 의하여 회전하면서 진입 방향(도 6의 좌측)으로 이동한다. 이 과정에서 비중 분리가 이루어져서 진입한 유체 내에 포함된 각종 오염물은 선회류 생성부(135)의 외측 내벽에 모이게 되고, 공기는 잘게 분쇄되어 유체 내의 미세기포가 된다. 이와 같이 오염물이 제거되고 미세기포가 포함된 유체는 계석 이동하여 진입 방향의 말단에 이른다. 말단에 이른 미세기포 포함 유체는 유동하던 힘에 의해 선회류 유입부(136)로 자연스럽게 유입되고, 계속 유동하여 노즐(130)을 통해 분사된다. The fluid in the closable water zone W flows into the swirl
이와 같은 미세기포 생성기(130) 특유의 구조에 의하여, 다른 일반적인 미세기포 생성기와 달리, 미세기포 생성량이 높고, 미세기포 생성기(130) 자체가 오염물을 1차 제거하며, 필요시 보다 높은 압력 내지 유속으로 미세기포 포함 유체를 토출할 수 있다는 장점을 갖는다. Unlike other conventional micro bubble generator, the
도 7은 미세기포 생성기(130)와 노즐(140)에서 유동하는 유체의 수압을 도시하는데, 선회류 생성부(135) 내측 및 그 말단에서 비교적 높은 수압이 이루어짐을 확인할 수 있으며, 이를 통해 생성된 미세기포가 다량임을 알 수 있다. 7 shows the water pressure of the fluid flowing in the
한편, 본 발명의 다른 실시예에서는, 별도의 속도 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 후술할 바와 같이, 가속 및 감속을 위해 펌프(120)의 동력을 제어함으로 족하지만, 보다 정밀한 제어를 위해 별도의 이동 동력을 제공하는 속도 제어부(미도시)가 더 구비되고, 제어부(110)에 의하여 제어될 수 있는 것이다. In another embodiment of the present invention, a separate speed control unit (not shown) may be further included. As will be described later, a speed control unit (not shown) is provided to control the power of the
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 별도의 방향타(미도시)를 더 포함할 수 있다. 후술할 바와 같이, 우측 또는 좌측 회전을 위해 펌프(120)의 동력을 상이하게 제어함으로 족하지만, 보다 정밀한 제어를 위해 별도의 방향타(미도시)가 더 구비되고, 제어부(110)에 의하여 제어될 수 있는 것이다. Further, in another embodiment of the present invention, it may further include a separate rudder (not shown). As will be described later, the power of the
이동식 수중 미세기포 정화 장치의 운전 방법의 설명Explanation of operation method of mobile submerged bubble purification device
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 폐쇄성 수역(W)에서 부유하여 이동하며, 복수의 노즐(140)에서 토출되는 미세기포 포함 유체가 폐쇄성 수역(W)을 포기 처리한다. 이 과정에서의 이동 동력은 미세기포 생성기(130)에 연결된 펌프(120)가 제공하는 것이며 별도 동력이 필요하지 않다. 즉, 펌프(120)는 미세기포를 생성하는 동력을 그대로 이용하여 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)를 이동시키기에, 별도의 이동 수단 내지 동력원이 필요하지 않다.As described above, the mobile submerged
이하에서는 도 8을 참조하여 보다 구체적인 운전 방법을 설명한다. Hereinafter, a more specific operation method will be described with reference to FIG.
도 3, 4, 5 및 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 복수의 노즐(140)은 미세기포 포함 유체를 동일한 방향으로 토출하도록 동일한 방향에 위치하되 상호 이격된다. 3, 4, 5 and 8, in one embodiment of the present invention, the plurality of
제 1 노즐(141)과 제 2 노즐(142)이 동일한 동력의 펌프(120)에 의해 유체를 토출한다면 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 전진할 것이고, 모두 토출하지 않는다면 정지할 것이다. If the
제 1 노즐(141)만 유체를 토출하거나, 또는 제 1 노즐(141)이 제 2 노즐(142)보다 높은 동력의 제 1 펌프(121)에 의해 유체를 토출한다면 우회전할 것이며, 그 반대의 경우 좌회전할 것이다. 즉, 복수의 펌프(120)의 동력이 상이하게 제어됨으로써 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 우측 또는 좌측으로 회전하면서 이동하게 된다.The fluid will be discharged only by the
또한, 제 1 노즐(141)과 제 2 노즐(142)이 동일한 동력의 펌프(120)에 의해 유체를 토출하면서도, 동력이 동일하게 증가함으로써 가속이 가능하고, 동일하게 감소함으로써 감속이 가능하고, 동일하게 동력 전달이 중지됨으로써 정지가 가능하다.Even when the
본 발명에 따른 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 자동 운전 및 수동 운전이 모두 가능하다.The mobile submerged micro bubble purification apparatus (100) according to the present invention is capable of both automatic operation and manual operation.
자동 운전을 위해, 단말기(200)에는 폐쇄성 수역(W)의 정보(위치, 크기 등)와 이를 기반으로 한 이동 경로(P)가 미리 설정되고 저장될 수 있다. 이동 경로(P)는 직진, 회전 여부 등을 포함하기에, 시간에 따라 복수의 펌프(120)의 개별적 동력에 대한 정보를 포함한다. 예를 들어, "1분 동안 제 1 펌프(111)와 제 2 펌프(112) 모두 100% 가동, 다음 10초 동안 제 2 펌프(112)의 작동 중지(즉, 우회전), 다음 1분 동안 제 1 펌프(111)와 제 2 펌프(112) 모두 100% 가동" 등의 정보를 포함할 수 있다. The information (location, size, etc.) of the closable waters W and the movement route P based thereon can be preset and stored in the terminal 200 for automatic operation. The movement path P includes information on the individual powers of the plurality of
제어부(110)는 송수신부(114)를 통해 단말기(200)로부터 제어 정보를 수신한다. 제어부(110)의 메인 제어부(115)가 이를 기반으로 제 1 펌프 제어부(111) 및 제 2 펌프 제어부(112)를 통해 제 1 펌프(121)와 제 2 펌프(122)를 개별적으로 제어한다. 이에 따라, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 미리 정해진 이동 경로(P)를 따라 이동한다. 이동 과정 및 위치는 GPS 수신부(113)를 통해 실시간 확인된다. The
수동 운전을 위해, 단말기(200)는 GPS 수신부(113)를 통해 확인된 위치 정보를 송수신부(114)를 통해 확인한다. 또한, 단말기(200)는 펌프(120)의 동력을 제어할 수 있는 입력부(미도시)를 포함한다. 사용자는 위치 정보를 확인하면서 단말기(200)의 입력부를 통해 펌프(120)의 동력을 제어하는 제어 정보를 생성하여 제어부(110)의 송수신부(114)에 전달하고, 이를 통하여 펌프(120)가 제어되어 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 이동한다. 마찬가지로, 이동 과정 및 위치는 GPS 수신부(113)를 통해 실시간 확인된다. For the manual operation, the terminal 200 confirms the position information confirmed through the
자동 운전과 수동 운전의 경우 모두, 초음파 생성부(170)가 동작하여 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 제방이나 둑과 같은 장애물에 충돌하는 현상을 자동으로 방지할 수 있다. 즉, 초음파 생성부(170)에 의하여 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 장애물과 소정의 거리 미만으로 가까워짐을 확인한다면, 메인 제어부(115)에 의하여 펌프(120)의 동력이 강제 제어될 수 있다. In both the automatic operation and the manual operation, the
이동식 수중 미세기포 정화 장치의 다른 실시예Another embodiment of the mobile submerged micro bubble purification device
도 3 내지 도 8에서는 2개의 펌프(121, 122), 미세기포 생성기(131, 132) 및 노즐(141, 142)이 있는 경우를 예로 들어 설명하였으나(도 9의 (a)), 노즐(140)은 복수 개이면 족하며 개수나 위치에 제한되지 않는다. 3 to 8 illustrate the case where two pumps 121 and 122,
즉, 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 평면은 다면체이며, 복수의 노즐(140)은 다면체 중 복수의 면 어디에도 위치할 수 있다. That is, the plane of the mobile submerged
예를 들어, 도 9의 (b)와 같이 전진 방향에 노즐(143)이 더 위치할 수 있다. 이를 통해 후진을 구현할 수 있으며, 이는 도킹부(D)와의 도킹을 보다 원활하게 한다는 장점이 있다. For example, as shown in FIG. 9 (b), the
다른 예를 들어, 도 9의 (c)와 같이 모든 방향에 노즐(143, 144, 145, 145)이 위치할 수도 있다. 이는 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 방사상 전 방향을 포기 구역으로 설정하면서 이동한다는 장점이 있다. As another example, the
또 다른 예를 들어, 도 9의 (d)와 같이, 2개의 노즐(141, 142)이 기본적으로 위치하되, 다른 방향으로도 추가의 노즐(143, 144, 146)이 위치할 수도 있다. As another example, as shown in FIG. 9D, the two
이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims. It will be appreciated that embodiments are possible. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the claims.
1: 펌프
2: 배관
3: 노즐
4: 포기 구역
100: 이동식 수중 미세기포 정화 장치
110: 제어부
111: 제 1 펌프 제어부
112: 제 2 펌프 제어부
113: GPS 수신부
114: 송수신부
115: 메인 제어부
120(121, 122): 펌프
121: 제 1 펌프
122: 제 2 펌프
130(131, 132): 미세기포 생성기
133: 유체 유입부
134: 공기 유입부
135: 선회류 생성부
136: 선회류 유입부
140(141, 142, 143, 144, 145, 145): 노즐
150: 연료 공급부
151: 연료 공급부 덮개
160: 배터리
170: 초음파 생성부
180: 스크래퍼
200: 단말기
W: 수역
P: 이동 경로
D: 도킹부 1: Pump
2: Piping
3: Nozzle
4: Aeration zone
100: Mobile underwater micro-bubble purification device
110:
111: first pump control section
112: second pump control section
113: GPS receiver
114: Transmitting /
115:
120 (121, 122): pump
121: first pump
122: second pump
130 (131, 132): Micro bubble generator
133: Fluid inlet
134: air inlet
135:
136: Swirl flow inlet
140 (141, 142, 143, 144, 145, 145): nozzle
150: fuel supply unit
151: fuel supply cover
160: Battery
170: ultrasonic wave generating unit
180: scraper
200: terminal
W: Water
P: Movement path
D: Docking portion
Claims (13)
복수의 미세기포 생성기(130);
상기 복수의 미세기포 생성기(130)에 유체를 유입시키는 복수의 펌프(120); 및
상기 복수의 미세기포 생성기(130)에서 생성된 미세기포 포함 유체를 토출하는 복수의 노즐(140)을 포함하는 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)로서,
상기 복수의 노즐(140)은 이격되어 위치하고,
상기 제어부(110)는 상기 복수의 펌프(120)의 동력을 개별적으로 제어하며,
상기 복수의 미세기포 생성기(130) 각각은,
상기 펌프(120)에 결합되어 유체가 유입되는 유체 유입부(133);
상기 유체 유입부(133)에 연통되어 상기 유입된 유체에 공기를 유입시키는 공기 유입부(134);
상기 공기가 유입된 유체가 유입되어 선회하며 오염물이 분리되고 미세기포가 생성되어 선회하는 유체에 포함되는 통공형의 선회류 생성부(135); 및
상기 선회류 생성부(135) 내측 중앙에 위치하여 상기 선회류 생성부(135)로부터 상기 미세기포 포함 유체가 유입되며, 일측이 상기 노즐(140)에 연통하는, 통공형의 선회류 유입부(136)를 포함하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
A control unit 110;
A plurality of microbubble generators 130;
A plurality of pumps (120) for introducing fluid into the plurality of microbubble generators (130); And
And a plurality of nozzles (140) for discharging a fluid containing fine bubbles generated by the plurality of fine bubble generators (130), the apparatus comprising:
The plurality of nozzles 140 are spaced apart from each other,
The control unit 110 individually controls the power of the plurality of pumps 120,
Each of the plurality of microbubble generators (130)
A fluid inlet 133 connected to the pump 120 to receive a fluid;
An air inflow portion 134 communicating with the fluid inflow portion 133 to introduce air into the inflow fluid;
A swirling flow generating unit 135 having a passage-type swirling flow, in which the fluid having the air introduced therein is circulated, the contaminants are separated, and fine bubbles are generated and are included in the swirling fluid; And
The swirl flow generating unit 135 is located at the center of the inside of the swirl flow generating unit 135 and receives the micro bubble containing fluid from the swirl flow generating unit 135 and has one side communicating with the nozzle 140. 136)
Removable underwater microbubble purification system.
상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)는 폐쇄성 수역(W)에서 부유하여 이동하며, 상기 복수의 노즐(140)에서 토출되는 상기 미세기포 포함 유체가 상기 폐쇄성 수역(W)을 포기 처리하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the mobile under-bubble purification apparatus (100) floats and moves in the closed water zone (W), and the micro-bubble containing fluid discharged from the plurality of nozzles (140)
Removable underwater microbubble purification system.
상기 제어부(110)는 GPS 수신부(113)를 포함하여, 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 위치 정보가 확인되는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 1,
The controller 110 may include a GPS receiver 113 to determine the location information of the mobile submerged fine particle purification apparatus 100,
Removable underwater microbubble purification system.
상기 제어부(110)는 단말기(200)와 제어 정보를 송수신하는 송수신부(114)를 더 포함하며,
상기 송수신부(114)가 제어 정보를 송수신하면, 상기 복수의 펌프(120)의 동력을 개별적으로 제어하여 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 이동 경로(P)를 제어하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method of claim 3,
The control unit 110 further includes a transmission / reception unit 114 for transmitting / receiving control information to / from the terminal 200,
The control unit controls the movement path (P) of the mobile submerged foam purifier (100) by individually controlling the power of the plurality of pumps (120) when the transmission / reception unit (114)
Removable underwater microbubble purification system.
상기 이동 경로(P)는 미리 결정된 것이며, 상기 제어 정보는 시간에 따라 상기 복수의 펌프(120)의 개별적 동력에 대한 정보를 포함하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the travel path (P) is predetermined and the control information comprises information on the individual powers of the plurality of pumps (120)
Removable underwater microbubble purification system.
상기 복수의 노즐(140)는 동일한 토출 방향을 갖되 이격되어 위치하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 1,
The plurality of nozzles (140) have the same discharge direction and are spaced apart from each other.
Removable underwater microbubble purification system.
상기 토출 방향의 반대 방향을 향하는 스크래퍼(180)를 더 포함하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 6,
Further comprising a scraper (180) facing the opposite direction of said dispensing direction,
Removable underwater microbubble purification system.
상기 복수의 펌프(120)의 동력이 상이하게 제어됨으로써, 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)가 우측 또는 좌측으로 회전하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 6,
Wherein the mobile in-bubble purification apparatus (100) rotates to the right or left by controlling the power of the plurality of pumps (120) differently,
Removable underwater microbubble purification system.
상기 복수의 펌프(120)에 연료를 공급하는 연료 공급부(150); 및
상기 복수의 펌프(120) 또는 상기 복수의 미세기포 생성기(130)에서 전력을 제공받는 배터리(160)를 더 포함하고, 상기 배터리(160)는 상기 제어부(110)에 전력을 제공하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 1,
A fuel supply unit 150 for supplying fuel to the plurality of pumps 120; And
Further comprising a battery 160 that is powered by the plurality of pumps 120 or the plurality of microbubble generators 130 and wherein the battery 160 provides power to the controller 110,
Removable underwater microbubble purification system.
상기 복수의 펌프(120)에 전력을 제공하는 태양광 패널; 및
상기 태양광 패널에서 전력을 제공받는 배터리(160)를 더 포함하고, 상기 배터리(160)는 상기 제어부(110)에 전력을 제공하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 1,
A photovoltaic panel for providing power to the plurality of pumps (120); And
And a battery (160) powered by the solar panel, the battery (160) providing power to the controller (110)
Removable underwater microbubble purification system.
상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 평면은 다면체이며,
상기 복수의 노즐(140)은 상기 이동식 수중 미세기포 정화 장치(100)의 다면체 중 복수의 면에 위치하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.
The method according to claim 1,
The plane of the mobile submerged foam purification apparatus 100 is a polyhedron,
The plurality of nozzles (140) are located on a plurality of surfaces of the polyhedron of the mobile submerged foam purification apparatus (100)
Removable underwater microbubble purification system.
초음파 생성부(170)를 더 포함하고,
상기 초음파 생성부(170)에서 생성된 정보에 의해 상기 제어부(110)가 상기 복수의 펌프(120)의 동력을 개별적으로 자동 제어하는,
이동식 수중 미세기포 정화 장치.The method according to claim 1,
And an ultrasonic wave generator 170,
Wherein the control unit (110) automatically controls the power of the plurality of pumps (120) by information generated by the ultrasonic generator (170)
Removable underwater microbubble purification system.
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---|---|---|---|
KR1020180025305A KR101907665B1 (en) | 2018-03-02 | 2018-03-02 | A movable micro bubbledevice for water purification |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020180025305A KR101907665B1 (en) | 2018-03-02 | 2018-03-02 | A movable micro bubbledevice for water purification |
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KR (1) | KR101907665B1 (en) |
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- 2018-03-02 KR KR1020180025305A patent/KR101907665B1/en active IP Right Grant
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