KR102002792B1 - 취수구의 해양생물 서식 억제 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 취수관(1)의 취수구에 설치되며, 내부로 냉수가 흐르도록 종관(11)과 횡관(12)이 격자 구조로 연통된 스크린(10); 상기 스크린(10) 주변 해상에 부유하는 부유수단(20); 상기 부유수단(20)에 설치되며 온수 및 냉수가 발생하는 히트펌프(30); 및 상기 스크린(10)과 취수구에 부착된 해양생물의 서식을 억제하도록 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수를 상기 스크린(10) 내부로 전달하는 냉수라인(40);을 포함하는 취수구의 해양생물 서식 억제 장치에 관한 것이다.

Description

취수구의 해양생물 서식 억제 장치{Marine organism restrain habitation device of intake}

본 발명은 취수구에 부착되는 해양생물의 서식을 억제하기 위한 취수구의 해양생물 서식 억제 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 취수구의 스크린에 냉수를 공급하여 취수구에 부착되는 해양생물의 서식을 친환경적으로 억제할 수 있는 취수구의 해양생물 서식 억제 장치에 관한 것이다.

생물부착은 미생물, 박테리아, 그리고 해양생물 등에 의해 발생하며, 생물부착이란 해양생물 등이 수면이나 수중의 구조물에 서식과 함께 번식하는 현상을 의미한다.

이러한 현상은 구조물의 중량을 증가시켜 유효부력을 감소시키며, 구조물의 유효체적과 단면적을 증가시켜 유체 저항력이 증가되는 현상을 발생시키고 구조물의 국부저항이나 피로강도 초과로 파손 문제를 유발할 수 있다. 특히 유체를 이송하는 취수구 측 및 취수관 내부에 발생하는 생물부착은 유체의 내부 유동에 대한 저항으로 작용하여 취수구의 기능을 저하시킨다.

생물 부착이 주로 발생되는 개소에는 선박 해수 유출입관, 해양심층수 취수관, 온도차 발전 및 냉난방용 취수구 등이 있다. 선박 해수 유출입관로는 해수 냉각과 선박 균형을 위한 밸러스팅을 위해 중요한 관로이다. 해수의 유출입은 씨체스트를 통해 이뤄지며, 부착생물은 해수펌프와 연결된 관로의 취수구에 부착되어 요구된 해수량을 감소시켜 기관운전이나 선박 균형에 막대한 지장을 초래하게 된다. 온도차발전을 위해서는 대량의 해수를 취수해야 하는데, 취수용 관로 내부와 열교환기 등에 발생하는 생물부착으로 인하여 발전효율이 감소되고 시설이 중단될 수도 있다. 또한 해양심층수를 취수하는 경우에는 해양심층수에 포함된 고영양염 성분이 해조류 혹은 미세조류 성장을 촉진시킬 수 있기 때문에 생물부착 속도를 증진시킬 수도 있다.

한국등록특허 제1647282호는 바닷물이 유입되는 취수관의 입구 주위에 설치되는 절연단자와, 상기 절연단자에 결합되어 상기 취수관의 내측으로 노출되며 나란하게 위치하는 한쌍 의 양극과 음극으로 이루어진 전극을 포함하는 전극부와; 상기 전극에 전원을 공급하기 위한 전원공급부와; 상기 전원공급부에서 상기 전극으로 공급되는 전원을 제어하여 상기 전극에 전원을 간헐적으로 인가하는 제어기;를 구비하고, 상기 취수관의 내주면에 진동을 가하여 상기 취수관의 내주면에 부착된 부착물을 탈리시키는 진동발생유닛;을 더 구비하며, 상기 진동발생유닛은 상기 취수관의 내주면에 일정 간격으로 설치되어 상기 취수관의 내측으로 진동을 가하는 진동자와, 상기 진동자와 연결되어 상기 진동자를 진동시키는 초음파발생기를 구비하고, 상기 진동자와 상기 전극은 상기 취수관의 내경 중심을 기준으로 상기 내경 중심의 주위에 일정 간격으로 다수가 설치되되 상기 진동자와 상기 전극이 상호 번갈아 위치하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 해양 취수구의 해양생물 부착방지장치를 개시하였다.

그러나 종래기술은 해수의 전기분해에 의해 염소과 같은 다양한 살균 성분이 발생함으로써, 살균 성분 농도가 점점 높아져서 주변 어류까지 사멸시키거나 해수를 사용하는 인체에 나쁜 영향을 주게 되는 문제점이 있다.

한국등록특허 제1647282호 (2016.08.04)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 취수관의 단부인 취수구 측에 해양생물이 서식하는 것을 친환경적으로 억제할 수 있는 취수구의 해양생물 서식 억제 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 예에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치(100)는 취수관(1)의 단부인 취수구에 설치되며, 내부로 냉수가 흐르도록 종관(11)과 횡관(12)이 격자 구조로 연통된 스크린(10); 상기 스크린(10) 주변 해상에 부유하는 부유수단(20); 상기 부유수단(20)에 설치되며 온수 및 냉수가 발생하는 히트펌프(30); 및 상기 스크린(10)과 취수구에 부착된 해양생물의 서식을 억제하도록 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수를 상기 스크린(10) 내부로 전달하는 냉수라인(40);을 포함한다.

본 발명의 다른 예에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치(100)는 취수구에 설치되는 격자 구조의 스크린(10); 상기 스크린(10)의 전방에 부착되는 냉수관(15); 상기 스크린(10) 주변 해상에 부유하는 부유수단(20); 상기 부유수단(20)에 설치되며 온수 및 냉수가 발생하는 히트펌프(30); 및 상기 스크린(10)과 취수구에 부착된 해양생물의 서식을 억제하도록 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수를 상기 냉수관(15) 내부로 전달하는 냉수라인(40);을 포함한다.

또한, 상기 부유수단(20)은 취수구 주변 해상에 설치되는 지주(21)와, 상기 지주(21)에 각각 삽입되는 고정링(22)과, 상기 고정링(22) 사이에 결합되는 부표(23)를 포함한다.

또한, 상기 부유수단(20)에 설치되며 태양광 발전에 의해 발생한 전력을 상기 히트펌프(30)로 공급하는 태양광발전기(50);를 더 포함한다.

또한, 상기 취수관(1) 내부에 와류를 생성하는 스파이럴(60);을 더 포함한다.

또한, 상기 스크린(10)의 온도를 측정하는 온도센서(70); 및 상기 온도센서(70)에서 측정된 온도가 기설정된 수치 이하가 되면 상기 히트펌프(30)의 작동을 중단시키는 제어부(80);를 더 포함한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치는 취수관 단부에 냉수를 공급하여 해양생물 서식을 억제함으로써, 취수관 단부에 해양생물이 서식하는 것을 친환경적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 취수관에 설치된 스크린을 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 스파이럴을 나타낸 사시도.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일 예에 따른 취수관에 설치된 스크린을 나타낸 단면도이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치(100)는 스크린(10), 부유수단(20), 히트펌프(30), 냉수라인(40)을 포함한다.

상기 스크린(10)은 취수관(1)의 취수구 내측에 설치되어 해양생물이 취수관(1)으로 난입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기에서 취수관(1)은 주로 횟집이나 양식장과 연결되는 지상에 매설되어 해양에 연결된다.

또한, 상기 스크린(10)은 내부로 냉수가 흐르도록 가로방향으로 길게 형성되는 종관(11)과 세로방향으로 길게 형성되는 횡관(12)이 격자 구조로 형성되어 형성된다.

상기 부유수단(20)은 상기 스크린(10) 주변 해상에 부유하며, 상기 히트펌프(30)가 설치되는 일종의 구조물이다.

상기 히트펌프(30)는 압축기, 증발기, 응축기, 팽창밸브로 이루어진 것으로, 온수 및 냉수가 발생한다. 이 때, 온수는 해수보다 온도가 높게 형성된 열전달매체를 의미하며, 냉수는 해수보다 온도가 낮게 형성된 열전달 매체를 의미한다.

상기 냉수라인(40)은 상기 스크린(10)과 취수구에 부착된 해양생물의 서식을 억제하도록 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수를 상기 스크린(10) 내부로 전달한다. 이에 따라, 취수구가 점점 냉각됨에 따라, 취수구에 부착된 해양생물의 서식이 억제된다. 이 때, 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수의 온도는 0도 내지 4도가 바람직하나 본 발명은 이에 한정되지 아니한다, 한편, 상기 스크린(10)은 취수관(1)의 일측 및 타측에 각각 형성된 유입흘 및 유출홀을 통해 상기 냉수라인(40)과 연통될 수 있다.(도 2 참조)

이에 따라, 본 발명에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치(100)은 취수구에 냉수를 공급하여 해양생물 서식을 억제함으로써, 취수구에 해양생물이 서식하는 것을 친환경적으로 억제할 수 있는 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 다른 예에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치를 나타낸 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 예에 따른 취수구의 해양생물 서식 억제 장치(100)는 스크린(10), 냉수관(15), 부유수단(20), 히트펌프(30), 냉수라인(40)을 포함한다.

상기 스크린(10)은 취수관(1)의 취수구 내측에 설치되어 해양생물이 취수관(1)으로 난입되는 것을 방지하는 역할을 한다. 여기에서 취수관(1)은 주로 횟집이나 양식장과 연결되는 지상에 매설되어 해양에 연결된다.

또한, 상기 스크린(10)은 격자 구조로 형성된다.

상기 냉수관(15)은 상기 스크린(10)의 전방에 부착된다, 한편, 상기 냉수관(15)은 도 3을 참조하면 격자 구조의 관으로 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하며, 상기 냉수관(15)은 다른 형태로도 적용이 가능하다.

상기 부유수단(20)은 상기 스크린(10) 주변 해상에 부유하며, 상기 히트펌프(30)가 설치되는 일종의 구조물이다.

상기 히트펌프(30)는 압축기, 증발기, 응축기, 팽창밸브로 이루어진 것으로, 온수 및 냉수가 발생한다. 이 때, 온수는 해수보다 온도가 높게 형성된 열전달매체를 의미하며, 냉수는 해수보다 온도가 낮게 형성된 열전달 매체를 의미한다.

상기 냉수라인(40)은 상기 스크린(10)과 취수구에 부착된 해양생물의 서식을 억제하도록 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수를 상기 냉수관(15)의 내부로 전달한다. 이에 따라, 상기 취수구가 점점 냉각됨에 따라, 상기 취수구에 부착된 해양생물의 서식이 억제된다. 이 때, 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수의 온도는 0도 내지 4도가 바람직하나 본 발명은 이에 한정되지 아니한다. 한편, 상기 냉수관(15)은 취수관(1)의 일측 및 타측에 각각 형성된 유입흘 및 유출홀을 통해 상기 냉수라인(40)과 연통될 수 있다.(도 3 참조)

한편, 상기 부유수단(20)은 취수구 주변 해상에 설치되는 한 쌍의 지주(21)와, 상기 한 쌍의 지주(21)에 각각 삽입되는 한 쌍의 고정링(22)과, 상기 한 쌍의 고정링(22) 사이에 결합되는 부표(23)를 더 포함할 수 있다.

이에 따라, 상기 부유수단(20)은 상기 부표(23)가 상기 한 쌍의 지주(21)와 고정링(22)에 의해 해수면에 맞게 상하로만 이동하면서 부유할 수 있다.

또한, 상기 취수구의 해양생물 서식 억제 장치(100)는 태양광발전기(50), 스파이럴(60), 온도센서(70), 제어부(80)를 더 포함할 수 있다.

상기 태양광발전기(50)는 상기 부유수단(20)(즉, 부표(23))에 설치되며 태양광 발전에 의해 발생한 전력을 상기 히트펌프(30)로 공급한다. 이에 따라, 상기 태양광발전기(50)가 상기 히트펌프(30)에 전력을 공급함에 따라, 상기 히트펌프(30)에 지상 동력을 공급이 필요하지 않게 된다.

상기 스파이럴(60)은 상기 취수관(1) 내부에 설치되며 상기 취수관(1)의 외부로 배출되는 하수를 와류시켜서 상기 취수관(1)의 단부에 해양생물이 부착되려는 순간 취수관(1) 외부로 날려버릴 수 있다.

상기 온도센서(70)는 상기 스크린(10)의 온도를 측정하며, 상기 제어부(80)는 상기 온도센서(70)에서 측정된 온도가 기설정된 수치 이하가 되면 상기 히트펌프(30)의 작동을 중단시킨다.

한편, 상기 냉수라인(40)의 내주면과 외주면 사이에는 보온을 위한 상변화물질이 내장될 수 있다.

또한, 상기 히트펌프(30)에서 발생한 온수는 온수라인(90)을 통해 지상공급처로 공급될 수 있다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100 : 취수구의 해양생물 서식 억제 장치
1 : 취수관
10 : 스크린
11 : 종관
12 : 횡관
15 : 냉수관
20 : 부유수단
21 : 지주
22 : 고정링
23 : 부표
30 : 히트펌프
40 : 냉수라인
50 : 태양광발전기
60 : 스파이럴
70 : 온도센서
80 : 제어부
90 : 온수라인

Claims (6)

1. 취수관(1)의 취수구에 설치되며, 내부로 냉수가 흐르도록 종관(11)과 횡관(12)이 격자 구조로 연통된 스크린(10);
   상기 취수관(1) 주변 해상에 설치되는 지주(21)와, 상기 지주(21)에 각각 삽입되는 고정링(22)과, 상기 고정링(22) 사이에 결합되는 부표(23)를 포함하며, 상기 스크린(10) 주변 해상에 부유하는 부유수단(20);
   상기 부유수단(20)에 설치되며 온수 및 냉수가 발생하는 히트펌프(30); 및
   상기 스크린(10)과 취수구에 부착된 해양생물의 서식을 억제하도록 상기 히트펌프(30)에서 발생한 냉수를 상기 스크린(10) 내부로 전달하는 냉수라인(40);
   상기 부유수단(20)에 설치되며 태양광 발전에 의해 발생한 전력을 상기 히트펌프(30)로 공급하는 태양광발전기(50);
   상기 취수관(1) 내부에 와류를 생성하는 스파이럴(60);
   상기 스크린(10)의 온도를 측정하는 온도센서(70); 및
   상기 온도센서(70)에서 측정된 온도가 기설정된 수치 이하가 되면 상기 히트펌프(30)의 작동을 중단시키는 제어부(80)를 포함하는 취수구의 해양생물 서식 억제 장치.
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