KR102249610B1 - Evaporative Desalination Apparatus and Method of Sea Water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증발식 해수 담수화 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증발식 해수 담수화 장치는, 해수의 수중에 전기장을 형성하여 물 분자 사이의 수소 결합을 해리시켜 물 클러스터를 분리하는 물 클러스터 분리 유닛; 및 상기 물 클러스터 분리 유닛에 의해 처리된 해수를 증발시켜 담수를 형성하는 증발 유닛;을 포함한다.The present invention relates to an evaporative seawater desalination apparatus and method. An evaporative seawater desalination apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: a water cluster separation unit for separating water clusters by dissociating hydrogen bonds between water molecules by forming an electric field in water of seawater; And an evaporation unit for forming fresh water by evaporating the seawater treated by the water cluster separation unit.

Description

증발식 해수 담수화 장치 및 방법 {Evaporative Desalination Apparatus and Method of Sea Water}Evaporative Desalination Apparatus and Method of Sea Water}

본 발명은 해수를 증발시켜 증기로 변환하여 담수화하는 증발식 해수 담수화 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an evaporative seawater desalination apparatus and method for converting seawater into steam and desalination.

해수 담수화는 생활용수나 공업용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수 및 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 일련의 수처리 과정을 말한다.Seawater desalination refers to a series of water treatment processes in which high-purity drinking water, household water, and industrial water are obtained by removing dissolved substances including salts from seawater that is difficult to use directly as domestic or industrial water.

해수 담수화의 방식으로는, 삼투 현상(Osmosis)을 역으로 이용하여 해수를 반투막(Semi-permeable Membrane)을 통과시켜 담수를 생산하는 역삼투법(Reverse Osmosis)과, 열원을 이용하여 해수를 가열하고 발생한 증기를 응축시켜 담수를 얻는 증발법이 대표적이다.As a method of seawater desalination, reverse osmosis, which produces fresh water by passing seawater through a semi-permeable membrane by reverse osmosis, and steam generated by heating seawater using a heat source. An evaporation method in which fresh water is obtained by condensing is typical.

이 중 증발법의 경우, 해수를 증발시키면 용매인 물은 증발하고, 용질인 소금은 잔류하는 성질을 이용하여 해수에서 담수를 분리하는 방식이다. 즉, 해수를 증발시켜서 염분과 수증기를 분리하고 수증기를 응결시켜 담수를 얻는 방법으로, 대용량 처리가 가능하며 생산수의 순도 높다는 장점은 있다. 그러나 해수의 증발에 소요되는 에너지 소비가 크다는 단점이 있다. Among them, in the case of evaporation, when seawater is evaporated, water as a solvent evaporates, and salt as a solute is a method of separating fresh water from seawater by using the property of remaining. In other words, it is a method of obtaining fresh water by separating salt and water vapor by evaporating seawater and condensing water vapor. It has the advantage of high-purity and high-volume treatment. However, there is a disadvantage in that the energy consumption for evaporation of seawater is large.

이와 같은 증발식 해수화 담수화 방법의 단점을 해결하기 위하여, 에너지 소모 대비 증발식 해수 담수화 설비의 담수화 효율을 향상시키기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다.In order to solve the shortcomings of the evaporative seawater desalination method, various attempts have been made to improve the desalination efficiency of the evaporative seawater desalination facility compared to energy consumption.

일본등록특허공보 제6342319호 (2018.05.25.)Japanese Registered Patent Publication No.6342319 (2018.05.25.) 일본등록특허공보 제5742848호 (2015.05.15)Japanese Patent Publication No. 5742848 (2015.05.15)

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로서, 해수의 증발 속도를 증가시켜 담수화 효율을 향상시킬 수 있는 증발식 해수 담수화 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been devised in view of the above points, and is to provide an evaporative type seawater desalination apparatus and method capable of improving desalination efficiency by increasing the evaporation rate of seawater.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해수의 수중에 전기장을 형성하여 물 분자 사이의 수소 결합을 해리시켜 물 클러스터를 분리하는 물 클러스터 분리 유닛; 및 상기 물 클러스터 분리 유닛에 의해 처리된 해수를 증발시켜 담수를 형성하는 증발 유닛;을 포함하는 증발식 해수 담수화 장치가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, a water cluster separation unit for separating water clusters by dissociating hydrogen bonds between water molecules by forming an electric field in water of seawater; And an evaporation unit for forming fresh water by evaporating the seawater treated by the water cluster separation unit.

또한, 상기 물 클러스터 분리 유닛은, 물 유입 및 배출을 위한 유입 및 배출 포트를 구비하는 하우징과; 상기 하우징 내에 설치되며 절연 부재 내에 전극봉이 수용된 형태의 전극봉 조립체; 및 상기 전극봉 조립체의 전극봉에 전압을 인가하는 전압 인가부;를 포함할 수 있다.In addition, the water cluster separation unit, a housing having an inlet and outlet ports for inflow and discharge of water; An electrode rod assembly installed in the housing and accommodating the electrode rod in the insulating member; And a voltage applying unit for applying a voltage to the electrode of the electrode assembly.

또한, 상기 증발 유닛은 상기 하우징의 배출 포트에 연결된 배관에 연결될 수 있다.In addition, the evaporation unit may be connected to a pipe connected to the discharge port of the housing.

또한, 상기 증발 유닛은, 다단 플랜트 방식, 다중 효용 방식, 및 증기 압축 방식 중 하나의 방식을 이용하여 해수를 담수화시키도록 구성 가능하다.In addition, the evaporation unit may be configured to desalinate seawater using one of a multistage plant method, a multi-effect method, and a vapor compression method.

또한, 상기 전극봉 조립체는 상기 하우징 내에 복수개로 설치될 수 있다.In addition, a plurality of electrode rod assemblies may be installed in the housing.

또한, 상기 증발식 해수 담수화 장치는, 상기 하우징 내에 각 전극봉 조립체의 주위를 둘러싸는 격자 형태의 수처리 공간을 형성하도록 상기 하우징의 내부 공간을 구획하는 도전성 재질의 구획 유닛;을 더 포함할 수 있다.In addition, the evaporative seawater desalination apparatus may further include a partition unit made of a conductive material that divides the inner space of the housing so as to form a grid-shaped water treatment space surrounding each electrode assembly in the housing.

또한, 상기 유입 및 배출 포트는 상기 하우징의 양 측단에 구비되고, 상기 전극봉 조립체는 수평 방향을 길이 방향으로 갖도록 배치되며, 상기 전극봉 조립체에는 상기 구획 유닛과의 간격을 유지하기 위한 간격 유지체가 설치될 수 있다. In addition, the inlet and outlet ports are provided at both side ends of the housing, the electrode assembly is disposed to have a horizontal direction in a longitudinal direction, and a gap holder for maintaining a distance from the partition unit is installed in the electrode assembly. I can.

상기 유입 및 배출 포트 중 적어도 하나는, 제1 배관과; 상기 제1 배관으로부터 분기되어 상기 하우징에 연결되는 한 쌍의 제2 배관; 및 상기 제1 및 제2 배관의 사이에는 상기 제1 및 제2 배관 사이의 물 유동으로부터 발생하는 웨이크 발생으로 인한 영향을 최소화시키기 위한 확장 공간부;를 포함할 수 있다. At least one of the inlet and outlet ports may include a first pipe; A pair of second pipes branched from the first pipe and connected to the housing; And an expansion space portion between the first and second pipes for minimizing an influence due to the occurrence of a wake generated from the flow of water between the first and second pipes.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 해수의 수중에 전기장을 형성하여 물 분자 사이의 수소 결합을 해리시킴으로써 물 클러스터를 분리하는 단계; 및 상기 물 클러스터 분리 과정을 거친 해수를 증발시켜 담수를 형성하는 단계;를 포함하는 증발식 해수 담수화 방법이 제공된다.Meanwhile, according to another embodiment of the present invention, the steps of separating water clusters by dissociating hydrogen bonds between water molecules by forming an electric field in seawater; And forming fresh water by evaporating the seawater that has undergone the water cluster separation process.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 해수를 증발시키기 전의 전처리로서 수중 전기장에 이용하여 수십개의 물 분자로 된 큰 물 클러스터를 수 개의 물 분자로 된 작은 클러스터들로 분리함으로써, 해수의 증발 속도를 증가시킬 수 있으며, 이를 통해 동일 시간에서 기존 대비 담수화 처리량을 증가시킬 수 있으므로, 해수 담수화 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, as a pretreatment before evaporation of seawater, a large water cluster composed of dozens of water molecules is separated into small clusters composed of several water molecules by using an underwater electric field, thereby increasing the evaporation rate of seawater. Through this, it is possible to increase the amount of desalination treatment compared to the existing one at the same time, and thus, there is an effect of improving the efficiency of seawater desalination.

또한, 물 클러스터 분리 유닛의 하우징 내에 복수의 전극봉 조립체과 각 전극봉 조립체를 둘러싸는 격자 형태의 수처리 공간을 형성하는 구획 유닛을 설치함으로써, 수 처리 용량의 대용량화가 가능하면서도 인가 전압의 크기를 크게 높이지 않고도 수 처리 효율을 크게 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, by installing a plurality of electrode assemblies and a partition unit forming a grid-shaped water treatment space surrounding each electrode assembly in the housing of the water cluster separation unit, it is possible to increase the capacity of the water treatment capacity and to increase the applied voltage without significantly increasing the size of the applied voltage. There is an advantage that can greatly improve the water treatment efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발식 해수 담수화 장치를 나타낸 도면
도 2는 도 1에 도시된 물 클러스터 분리 유닛의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 (a) 해수의 전 처리 없이 해수를 담수화 처리한 경우와 (b) 해수의 물 클러스터 분리 후 담수화 처리한 경우의 증발 속도를 비교하여 테스트한 결과를 나타낸 그래프.
도 4는 도 2에 도시된 물 클러스터 분리 유닛의 분해 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 물 클러스터 분리 유닛의 종단면도.
도 6은 도 5에 도시된 구획 유닛의 분해 사시도.
도 7은 본 발명에 적용 가능한 구획 유닛의 여러 형태를 예시한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 클러스터 분리 유닛의 종단면도.
도 9는 도 8에 도시된 간격 유지체의 사시도.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유입 포트의 내부 구조를 보인 단면도.
1 is a view showing an evaporative seawater desalination apparatus according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a view showing the configuration of the water cluster separation unit shown in Figure 1;
3 is a graph showing a test result comparing the evaporation rate of (a) desalination treatment of seawater without pretreatment and (b) desalination treatment after separation of water clusters of seawater.
Figure 4 is an exploded perspective view of the water cluster separation unit shown in Figure 2;
Figure 5 is a longitudinal sectional view of the water cluster separation unit shown in Figure 2;
Figure 6 is an exploded perspective view of the partition unit shown in Figure 5;
7 is a diagram illustrating various types of partition units applicable to the present invention.
8 is a longitudinal sectional view of a water cluster separation unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view of the spacing member shown in FIG. 8.
10 is a cross-sectional view showing an internal structure of an inlet port according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprises" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof does not preclude in advance.

이하, 본 발명에 의한 증발식 해수 담수화 장치 및 방법을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, the evaporative seawater desalination apparatus and method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numbers and overlapped therewith. Description will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발식 해수 담수화 장치를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an evaporative seawater desalination apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 증발식 해수 담수화 장치는 물 클러스터 분리 유닛(100) 및 증발 유닛(200)을 포함한다.The evaporative seawater desalination apparatus according to the present embodiment includes a water cluster separation unit 100 and an evaporation unit 200.

물은 2개의 수소원자(H)와 1개의 산소원자(O)로 이루어진 분자 구조를 갖는다. 자연 상태의 물은 H2O 분자 단독적으로 존재하는 것이 아니라 수십 개의 물 분자가 덩어리(클러스터, cluster)를 이룬 상태로 존재한다. 물 클러스터는 계속적으로 형성되고 파괴되는 많은 수의 수소 결합에 의해 유지되며, 수소 결합에 영향을 미치는 수많은 인자들에 의해 물 클러스터의 크기가 달라진다.Water has a molecular structure consisting of two hydrogen atoms (H) and one oxygen atom (O). In natural water, H 2 O molecules do not exist alone, but dozens of water molecules exist as a cluster. Water clusters are maintained by a large number of hydrogen bonds that are continuously formed and destroyed, and the size of the water cluster is changed by a number of factors that affect hydrogen bonds.

물 클러스터 분리 유닛(100)은 수중에 전기장을 형성하여 물 분자 사이의 수소 결합을 해리시켜 물 클러스터를 분리한다. 즉, 수중 전기장에 의해 수십개의 물 분자로 된 큰 물 클러스터가 수 개의 물 분자로 된 작은 클러스터들로 분리될 수 있다.The water cluster separation unit 100 separates the water cluster by dissociating hydrogen bonds between water molecules by forming an electric field in water. That is, a large water cluster composed of dozens of water molecules can be separated into small clusters composed of several water molecules by an underwater electric field.

증발 유닛(200)은 물 클러스터 분리 유닛(100)에 의해 처리된 해수를 증발시켜 담수를 획득하도록 구성된다. 증발 유닛(200)은 다단 플래시 방식(MSF; Multi-Stage Flash Distillation), 다중 효용 방식 (MED; Multiple-Effect Distillation), 및 증기 압축 방식 (MVC; Mechanical Vapor Compression Distillation) 중 하나의 방식이 적용되어 해수를 담수화시키도록 구성될 수 있으며, 본 실시예의 경우 다단 플래시 방식(MSF)이 적용된 구성을 예시하고 있다.The evaporation unit 200 is configured to evaporate seawater treated by the water cluster separation unit 100 to obtain fresh water. The evaporation unit 200 employs one of a multi-stage flash distillation (MSF), a multiple-effect distillation (MED), and a mechanical vapor compression distillation (MVC). It may be configured to desalinate seawater, and in the case of the present embodiment, a configuration to which a multi-stage flash method (MSF) is applied is exemplified.

이에 따르면, 증발 유닛(200)은 다수의 하우징(211)이 다단으로 연결된 본체(210)와, 물 클러스터 분리 유닛(100)로부터 공급된 해수가 유동하는 응축관(220)과, 응축관(220)으로부터 공급된 해수를 가열시키는 가열기(230)를 포함한다.Accordingly, the evaporation unit 200 includes a main body 210 in which a plurality of housings 211 are connected in multiple stages, a condensation pipe 220 through which seawater supplied from the water cluster separation unit 100 flows, and a condensation pipe 220 ) And a heater 230 for heating the seawater supplied from.

각 하우징(211)의 상하 공간에는 응축실(214) 과 증발실(213)이 각각 구비되어 있다. 응축실(214)에는 응축관(220)이 구비되며, 각 응축관(220)은 인접한 하우징(211)의 응축관(220)들과 서로 연통되어 있다. 각 하우징(211)의 내부 공간은 감압 상태로 유지되며, 증발실(213)은 오리피스(215)를 통해 서로 연통되어 있다. A condensation chamber 214 and an evaporation chamber 213 are provided in the upper and lower spaces of each housing 211. The condensation chamber 214 is provided with a condensation pipe 220, and each condensation pipe 220 is in communication with the condensation pipes 220 of the adjacent housing 211. The inner space of each housing 211 is maintained in a reduced pressure state, and the evaporation chamber 213 is in communication with each other through an orifice 215.

응축관(220)의 해수는 가열기(220)에서 고온의 가열 증기에 의해 고온, 고압으로 가열되며, 이는 감압 상태로 유지된 하우징(211)의 내부 공간으로 순차 투입되게 된다. 고온, 고압으로 가열된 해수가 압력이 해수의 포화 증기압보다 낮게 유지되는 하우징(211) 내로 유입되면 해수는 비등하여 일부가 수증기로 변하는 플래시 증발이 일어나게 된다.The seawater of the condensation pipe 220 is heated to high temperature and high pressure by the high temperature heating steam in the heater 220, which is sequentially introduced into the inner space of the housing 211 maintained in a reduced pressure state. When the seawater heated at high temperature and high pressure flows into the housing 211 where the pressure is lower than the saturated vapor pressure of the seawater, the seawater boils and flash evaporation occurs in which a part of the seawater is turned into steam.

이 수증기는 데미스터(Demister)를 거쳐 정제된 후 응축관(220)의 표면에서 응축되어 담수가 형성되며, 이는 각 응축관(220)의 하부 공간에 위치한 회수 트레이(240)에 의해 회수되게 된다. This water vapor is purified through a demister and then condensed on the surface of the condensation pipe 220 to form fresh water, which is recovered by the recovery tray 240 located in the lower space of each condensation pipe 220. .

1단 하우징(211)의 해수 중 일부가 증발하고 남은 해수는 1단 하우징(211)보다 압력과 온도가 낮은 2단 하우징(211)으로 유입되어 2차 플래시 증발을 일으키며, 이와 같은 방식으로 연속적인 플래시 증발을 일으켜 마지막 하우징(211)까지 통과한 후 배출되게 된다.Some of the seawater in the first-stage housing 211 evaporates and the remaining seawater flows into the second-stage housing 211, which has a lower pressure and temperature than the first-stage housing 211, causing secondary flash evaporation. Flash evaporation occurs and is discharged after passing through to the last housing 211.

물 클러스터 분리 유닛(100)으로부터 공급된 해수는 본체(210)를 역순으로 흐르면서 각 하우징(211)의 증기 응축용 냉각수로 기능하며, 이 과정에서 증기의 응축 잠열을 회수하여 예열되며, 가열기(230)에서 최대 압력과 온도로 가열된 후 1단 하우징(211)으로 유입되게 되는 것이다.Seawater supplied from the water cluster separation unit 100 functions as a cooling water for condensing vapor of each housing 211 while flowing through the main body 210 in reverse order, and is preheated by recovering the latent heat of condensation of the vapor in this process. ) Is heated to the maximum pressure and temperature and then introduced into the first-stage housing 211.

도 2는 도 1에 도시된 물 클러스터 분리 유닛의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the configuration of the water cluster separation unit shown in FIG.

도 2를 참조하면, 물 클러스터 분리 유닛(100)은 하우징(10), 전극봉 조립체(40), 전압 인가부(50)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the water cluster separation unit 100 includes a housing 10, an electrode assembly 40, and a voltage application unit 50.

하우징(10)은 내부에 수용된 물의 클러스터를 분리하기 위한 수 처리 공간을 제공한다. 하우징(10)은 물 유입을 위한 유입 포트(20)와, 물 배출을 위한 배출 포트(30)를 구비한다.The housing 10 provides a water treatment space for separating the clusters of water contained therein. The housing 10 includes an inlet port 20 for inflow of water and a discharge port 30 for discharging water.

하우징(10)은 도전성 재질로서 그 내부에 수 처리를 위한 빈 공간을 가지며, 본 실시예와 같이 실린더 형태를 가질 수 있다. The housing 10 is a conductive material, has an empty space for water treatment therein, and may have a cylindrical shape as in the present embodiment.

유입 포트(20) 및 배출 포트(30)는 하우징(10)의 수 처리 공간과 연통하도록 하우징(10)에 그 일단이 연결된다. 유입 포트(20)의 타단은 해양에서 채취한 해수가 저장된 해수 탱크(300)에 연결된 해수 공급 배관(350)에 연결된다. 배출 포트(30)의 타단은 증발 유닛(200)에 연결된 해수 배출 배관(250)에 연결되며, 해수 배출 배관(250)을 통해 클러스터 분리수가 증발 유닛(200) 측으로 공급된다.One end of the inlet port 20 and the outlet port 30 is connected to the housing 10 so as to communicate with the water treatment space of the housing 10. The other end of the inlet port 20 is connected to a seawater supply pipe 350 connected to a seawater tank 300 in which seawater collected from the ocean is stored. The other end of the discharge port 30 is connected to the seawater discharge pipe 250 connected to the evaporation unit 200, and the cluster separated water is supplied to the evaporation unit 200 through the seawater discharge pipe 250.

전극봉 조립체(40)는 하우징(10) 내에 설치되며, 전극봉 조립체(40)에 전압이 인가됨에 따라 그 주변에 전기장이 형성되게 된다. 전극봉 조립체(40)는 하나의 개수로 설치되는 것도 가능하나, 본 실시예와 같이, 하우징(10) 내에 복수 개로 설치될 수 있다. 각 전극봉 조립체(40)의 단부는 하우징(10)의 바닥으로부터 일정 간격만큼 이격된 위치에 배치될 수 있다. The electrode assembly 40 is installed in the housing 10, and as a voltage is applied to the electrode assembly 40, an electric field is formed around the electrode assembly 40. The electrode assembly 40 may be installed in one number, but as in the present embodiment, a plurality of electrode assembly 40 may be installed in the housing 10. The end of each electrode assembly 40 may be disposed at a position spaced apart from the bottom of the housing 10 by a predetermined interval.

전압 인가부(50)는 전극봉 조립체(40)의 전극봉(41, 도 5 참조)에 전압을 인가하며, 전압 인가를 위한 전원 및 전자 회로를 포함한다. 전압 인가부(50)는 케이블을 통해 전극봉(41)과 전기적으로 연결될 수 있다. 각 전극봉 조립체(40)의 전극봉(41)에는 (+) 전압이 인가되고, 하우징 본체(11)에는 (-) 전압이 인가되거나 그라운드된 상태에 있게 되며, 전극봉 조립체(40) 주변의 공간에는 전기장이 형성되어 물 클러스터가 분리되게 된다.The voltage applying unit 50 applies a voltage to the electrode 41 (refer to FIG. 5) of the electrode assembly 40 and includes a power supply and an electronic circuit for applying the voltage. The voltage applying unit 50 may be electrically connected to the electrode 41 through a cable. A (+) voltage is applied to the electrode 41 of each electrode assembly 40, a negative voltage is applied to the housing body 11, or is in a grounded state, and an electric field is applied to the space around the electrode assembly 40. Is formed and the water cluster is separated.

도 3은 (a) 해수의 전 처리 없이 해수를 담수화 처리한 경우와 (b) 물 클러스터 분리 후 해수를 담수화 처리한 경우의 증발 속도를 비교하여 테스트한 결과를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a test result comparing the evaporation rate of (a) desalination of seawater without pretreatment of seawater and (b) desalination of seawater after separation of water clusters.

본 테스트에서의 해수 담수화 방식은 다단 플래시 방식(MSF)이 적용되었으며, 처리시간은 1시간, 해수의 가열 온도는 120 ℃로 하였다.The seawater desalination method in this test was applied to the multi-stage flash method (MSF), the treatment time was 1 hour, and the seawater heating temperature was 120°C.

(a)와 같이 클러스터 분리 처리를 하지 않고 증발 유닛(200)만으로 해수 담수화 처리를 수행한 경우, 해수의 증발 농축량이 80.3g으로 나타났다. When the seawater desalination treatment was performed only with the evaporation unit 200 without the cluster separation treatment as shown in (a), the evaporation concentration of seawater was 80.3g.

그에 반하여 (b)와 같이 물 클러스터 분리 후 증발 유닛(200)을 통해 해수 담수화 처리를 수행한 경우, 해수의 증발 농축량이 크게 증가한 것을 알 수 있다. 구체적으로, 물 클러스터 분리를 1분 처리한 경우 111.4g의 증발 농축량을 보였으며, 2분 처리한 경우 147.9g의 증발 농축량을 보였다. 또한 물 클러스터 분리를 5분 처리한 경우 159.5g의 증발 농축량을 보였다.On the other hand, as shown in (b), when the seawater desalination treatment is performed through the evaporation unit 200 after separating the water cluster, it can be seen that the evaporation concentration of seawater is greatly increased. Specifically, the evaporation concentration of 111.4g was obtained when the water cluster was separated for 1 minute, and the evaporation concentration of 147.9g was obtained when the water cluster was separated for 2 minutes. In addition, when the water cluster was separated for 5 minutes, the evaporation concentration of 159.5 g was shown.

1분 동안의 물 클러스터 분리 처리만으로 38.7%의 증발 농축량 증가가 확인되었으며, 처리 시간을 증가함에 따라 증발 농축량 또한 그에 비례하여 증가하는 것을 확인할 수 있었다.It was confirmed that the evaporation concentration increased by 38.7% only by the water cluster separation treatment for 1 minute, and as the treatment time increased, the evaporation concentration also increased in proportion thereto.

이에 따르면, 물 클러스터 분리 처리를 수행함으로써 기존 대비 동일 시간 동안의 해수 증발량이 증가(즉, 해수의 증발 속도를 증가)함을 확인할 수 있었다.According to this, it was confirmed that by performing the water cluster separation treatment, the amount of seawater evaporation during the same period of time is increased (ie, the evaporation rate of seawater is increased) compared to the previous one.

이상과 같이, 해수의 수중에 전기장을 형성하여 물 분자 사이의 수소 결합을 해리시킴으로써 물 클러스터를 분리한 후, 물 클러스터 분리 과정을 거친 해수를 증발시킴으로써 해수의 증발 속도를 향상시킬 수 있으며, 단위 시간당 해수 담수화 처리량의 증가를 통해 결과적으로 해수 담수화 효율을 향상시키는 것이 가능하다 할 것이다.As described above, water clusters are separated by dissociating hydrogen bonds between water molecules by forming an electric field in seawater, and then the evaporation rate of seawater can be improved by evaporating the seawater that has undergone the water cluster separation process. As a result, it is possible to improve the efficiency of seawater desalination through an increase in the amount of seawater desalination treatment.

도 4는 도 2에 도시된 물 클러스터 분리 유닛의 분해 사시도이고, 도 5는 도 2에 도시된 물 클러스터 분리 유닛의 종단면도이다.FIG. 4 is an exploded perspective view of the water cluster separation unit shown in FIG. 2, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of the water cluster separation unit shown in FIG. 2.

전극봉 조립체(40)는 전극봉(41)과, 전극봉(41)이 수용되는 절연 부재(42)를 포함한다. 전극봉(41)은 일정 길이를 갖는 도전성 재질(예를 들어, 알루미늄)의 막대 형태를 가지며, 하우징(10)에 (-) 전압이 인가되거나 그라운드된 상태로 (+) 전압이 인가되어 하우징(10) 내부에 전기장이 형성되도록 하는 기능을 한다. 절연 부재(42)는 전극봉(41)의 수용이 가능하도록 중공이 형성된 파이프 형상을 가질 수 있다. 절연 부재(42)의 재질로서 합성 수지(예를 들어, PPE)가 사용될 수 있으며, 전극봉(41)과 절연 부재(42)의 사이에는 에폭시, 실리콘과 같은 절연 물질들이 충전되어 전극봉(41)과 물 사이가 이중으로 차단되도록 할 수 있다.The electrode assembly 40 includes an electrode 41 and an insulating member 42 in which the electrode 41 is accommodated. The electrode 41 has a rod shape of a conductive material (for example, aluminum) having a certain length, and a negative voltage is applied to the housing 10 or a positive voltage is applied to the housing 10 in a grounded state. ) It functions to form an electric field inside. The insulating member 42 may have a pipe shape in which a hollow is formed so that the electrode rod 41 can be accommodated. Synthetic resin (for example, PPE) may be used as the material of the insulating member 42, and insulating materials such as epoxy and silicon are filled between the electrode 41 and the insulating member 42 to form the electrode 41 and the insulating member 42. It can be doubled between water.

지지 플레이트(70)는 절연성 재질로 형성되며, 하우징 본체(11)의 상단에 구비된 플랜지부(12)에 지지되어 하우징 본체(11)의 개구에 안착된다. 지지 플레이트(70)의 상부에는 금속 재질의 고정 플레이트(79)가 설치되며, 이는 하우징 본체(10) 내의 수압을 지지하는 기능을 한다. 고정 플레이트(79)는 지지 플레이트(70)를 사이에 두고 하우징 본체(11)의 플랜지부(12)와 체결되며, 본 실시예와 같이 볼트(78)와 너트(77)를 통해 체결 가능하다.The support plate 70 is formed of an insulating material, is supported by the flange portion 12 provided on the upper end of the housing body 11 and is seated in the opening of the housing body 11. A fixing plate 79 made of a metal material is installed on the upper part of the support plate 70, which functions to support the hydraulic pressure in the housing body 10. The fixing plate 79 is fastened with the flange portion 12 of the housing body 11 with the support plate 70 interposed therebetween, and can be fastened through the bolt 78 and the nut 77 as in this embodiment.

하우징(10)의 내부에는 각 전극봉 조립체(40)의 주위를 둘러싸는 격자 형태의 수처리 공간을 형성하도록 하우징(10)의 내부 공간을 구획하는 도전성 재질의 구획 유닛(60)이 구비될 수 있다. 구획 유닛(60)은 각 전극봉 조립체(40)의 개수 및 위치에 대응되는 개수의 격자를 형성하여, 구획 유닛(60)의 격자는 복수의 다각형이 조합된 형태를 가질 수 있다. 이에 따라 각 전극봉 조립체(40)마다 이에 대응되는 다각형 격자 형태의 수처리 공간이 형성될 수 있다.A partition unit 60 made of a conductive material partitioning the inner space of the housing 10 may be provided inside the housing 10 to form a grid-shaped water treatment space surrounding each electrode assembly 40. The partition unit 60 may form a number of grids corresponding to the number and position of each electrode assembly 40, and the grid of the partition unit 60 may have a form in which a plurality of polygons are combined. Accordingly, a water treatment space in the shape of a polygonal grid corresponding to each electrode assembly 40 may be formed.

도 6은 도 4 및 5에 도시된 구획 유닛의 분해 사시도이다.6 is an exploded perspective view of the partition unit shown in FIGS. 4 and 5;

도 6을 참조하면, 구획 유닛(60)은 복수의 측판부(61)와, 측판부(61)를 하우징(10)의 내면에 고정시키기 위한 고정부(62)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.Referring to FIG. 6, the partition unit 60 may have a configuration including a plurality of side plate portions 61 and a fixing portion 62 for fixing the side plate portion 61 to the inner surface of the housing 10. .

측판부(61)는 각 전극봉 조립체(40)로부터 일정 간격 떨어진 위치에 배치되어 격자 형태를 형성한다. 이러한 격자는 복수의 다각형이 조합된 형태를 가지며, 본 실시예의 경우 사각형이 조합된 형태를 예시하고 있다. 이에 따르면 4개의 측판부(61)가 조합되어 하나의 사각형 격자를 형성하게 되며, 각 전극봉 조립체(40)는 사각형 형태의 각 단위 격자의 중앙 위치에 위치하게 된다.The side plate part 61 is disposed at a position spaced apart from each electrode assembly 40 to form a grid shape. Such a grid has a form in which a plurality of polygons are combined, and in the case of this embodiment, a form in which a rectangle is combined is illustrated. According to this, the four side plate portions 61 are combined to form one square grid, and each electrode assembly 40 is positioned at a central position of each unit grid having a square shape.

도 7은 본 발명에 적용 가능한 구획 유닛의 여러 형태를 예시한 도면으로서, (a)에 도시된 것처럼 사각형 형태의 격자 형태를 갖는 것도 가능하지만, (b)의 도시와 같은 삼각형 형태의 격자, (c)의 도시와 같이 육각형 형태의 격자를 갖는 것도 가능하며, 그 밖에 다양한 형태로 변형 실시 가능하다 할 것이다.FIG. 7 is a diagram illustrating various types of partition units applicable to the present invention, and although it is possible to have a rectangular grid shape as shown in (a), a triangular grid as shown in (b), ( As shown in c), it is possible to have a hexagonal grid, and other variations can be implemented.

다시 도 6을 참조하면, 측판부(61)는 다각형 형태의 횡단면을 갖는 다각 기둥에 의해 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우 9개의 사각 기둥(65)을 사용하여 측판부(61)의 격자 구조를 형성한 것을 예시하고 있다. Referring back to FIG. 6, the side plate portion 61 may be formed by a polygonal pillar having a polygonal cross-section. In the case of this embodiment, it is illustrated that the grid structure of the side plate portion 61 is formed using nine square pillars 65.

또한 구획 유닛(60)의 서로 인접한 단위 격자는 단일의 측판부(61)를 공유하도록 구성된다. 본 실시예를 예로 들어 설명하면, 서로 인접한 사각형 격자는 그 사이의 하나의 측판부(61)를 공유하며, 나아가 4개의 사각 기둥(65)에 의해 둘러싸인 수처리 공간은 별도의 구조를 사용하지 않고 그 인접한 사각 기둥(65)과 측판부(61)에 의해 형성되므로 불필요한 재료의 소모없이 효율적인 제작이 가능하다 할 것이다.Further, the unit grids adjacent to each other of the partition unit 60 are configured to share a single side plate portion 61. Taking this embodiment as an example, the square grids adjacent to each other share one side plate portion 61 therebetween, and further, the water treatment space surrounded by the four square pillars 65 does not use a separate structure and is Since it is formed by the adjacent square pillar 65 and the side plate part 61, it will be possible to efficiently manufacture without consuming unnecessary materials.

고정부(62)는 측판부(61)를 하우징 본체(11)의 내주면에 고정시키는 기능을 함과 아울러 도전성 재질로서 각 측판부(61) 사이를 전기적으로 연결시키는 기능을 한다. 본 실시예의 경우 측판부(61)의 상단과 하단에 각각 고정부(62)가 구비된 것이 예시되어 있다. The fixing part 62 functions to fix the side plate part 61 to the inner circumferential surface of the housing main body 11 and serves to electrically connect the side plate parts 61 as a conductive material. In the case of this embodiment, it is illustrated that the fixing portions 62 are provided at the upper and lower ends of the side plate portion 61, respectively.

고정부(62)는 하우징(10)의 내면에 대응되는 형태의 지지 링(63)과, 지지 링(63)의 내측에 격자 형태로 형성된 연결 격자(64)를 포함할 수 있다. 연결 격자(64)는 측판부(61)에 의해 형성된 격자의 형태에 대응되게 형성되며, 각 측판부(61)의 단부가 연결된다. 본 실시예의 경우 한 쌍의 고정부(62)에 측판부(61)의 양단이 연결되며, 용접 등과 같은 방식으로 부착 가능하다.The fixing part 62 may include a support ring 63 having a shape corresponding to the inner surface of the housing 10 and a connection grid 64 formed in a grid shape inside the support ring 63. The connection grating 64 is formed to correspond to the shape of the grating formed by the side plate portion 61, and ends of each side plate portion 61 are connected. In this embodiment, both ends of the side plate portion 61 are connected to the pair of fixing portions 62, and can be attached in a manner such as welding.

한편, 구획 유닛(60)은 상기와 같은 구성과 달리 다각형 격자를 이루는 측판부(61)가 서로 일체로 연결된 구성을 가지는 것도 가능하며, 이러한 경우 고정부(62) 없이 측판부(61)가 하우징 본체(11)에 직접 연결될 수 있다.On the other hand, the partition unit 60 may have a configuration in which the side plate portions 61 forming a polygonal grid are integrally connected to each other, unlike the above configuration, and in this case, the side plate portion 61 is a housing without the fixing portion 62 It can be directly connected to the body 11.

이상에서 설명한 구성의 물 클러스터 분리 유닛(100)의 작동 상태에 대하여 설명하면, 각 전극봉 조립체(40)의 전극봉(41)에는 (+) 전압이 인가되고, 하우징 본체(11)에는 (-) 전압이 인가되거나 그라운드된 상태에 있게 된다. 하우징 본체(11)의 내면에 구획 유닛(60)이 전기적으로 연결되어 있으므로 구획 유닛(60)의 각 측판부(61) 또한 하우징 본체(11)와 동일한 전위를 갖게 된다. 이에 따라 각 전극봉 조립체(40)를 둘러싸는 격자 공간마다 전극봉 조립체(40)와 측판부(61) 사이에 전기장이 형성되게 되는 것이다.When the operation state of the water cluster separation unit 100 having the configuration described above is described, a (+) voltage is applied to the electrode 41 of each electrode assembly 40, and a negative voltage is applied to the housing body 11. Is either applied or in a grounded state. Since the partition unit 60 is electrically connected to the inner surface of the housing body 11, each side plate portion 61 of the partition unit 60 also has the same potential as the housing body 11. Accordingly, an electric field is formed between the electrode assembly 40 and the side plate portion 61 in each grid space surrounding each electrode assembly 40.

이에 따라 하우징 본체(11) 내에 균일한 전기장을 갖는 수처리 공간이 격자 개수만큼 형성되므로, 하우징 본체(11) 내에 대부분의 공간에 균일한 전기장을 형성할 수 있으며, 이에 따라 전극봉(41)에 인가되는 전압의 크게 높이지 않고도 수 처리 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, since water treatment spaces having a uniform electric field in the housing main body 11 are formed as many as the number of grids, a uniform electric field can be formed in most of the spaces in the housing main body 11, and accordingly Water treatment efficiency can be improved without significantly increasing the voltage.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물 클러스터 분리 장치의 종단면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 간격 유지체의 사시도이다.8 is a longitudinal sectional view of an apparatus for separating a water cluster according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a perspective view of the spacer of FIG. 8.

본 실시예는 앞선 실시예와 달리, 유입 포트(20)와 배출 포트(30)가 하우징(10)의 양 측단에 구비되고, 전극봉 조립체(40)는 수평 방향(즉, 물의 흐름과 동일한 방향)을 길이 방향으로 하여 배치된다. 전극봉 조립체(40)는 앞선 실시예의 경우에서 90도만큼 뉘어진 상태로 배치되며, 구획 유닛(60) 또한 그와 대응되게 뉘어진 상태로 배치된다.In this embodiment, unlike the previous embodiment, the inlet port 20 and the outlet port 30 are provided on both sides of the housing 10, and the electrode assembly 40 is in a horizontal direction (that is, in the same direction as the water flow). Are arranged in the longitudinal direction. In the case of the previous embodiment, the electrode assembly 40 is disposed in a state divided by 90 degrees, and the partition unit 60 is also disposed in a state corresponding thereto.

이와 같은 물의 흐름과 전극봉 조립체(40)의 배치 방향을 동일한 방향으로 배치하여 유동 저항을 최소화할 수 있으며, 공간 활용성도 보다 향상시킬 수 있는 이점이 있다.By arranging the flow of water and the arrangement direction of the electrode assembly 40 in the same direction, flow resistance can be minimized, and space utilization can be further improved.

본 실시예에 따르면, 전극봉 조립체(40)에는 구획 유닛(60)과의 간격을 유지하기 위한 간격 유지체(90)가 설치될 수 있다. 간격 유지체(90)는 전극봉 조립체(40)가 구획 유닛(60)의 측판(61)로부터 일정 간격 이격된 상태로 지지될 수 있도록 한다. 본 실시예의 경우 각 전극봉 조립체(40)마다 하나씩의 간격 유지체(90)를 배치한 것을 예로 들었으나, 전극봉 조립체(40)의 길이에 따라 전극봉 조립체(40)에 복수개의 간격 유지체(90)를 설치하는 것도 가능하다 할 것이며, 이러한 경우 전극봉 조립체(40)가 자중에 의해 처지는 현상을 방지할 수 있다. According to the present embodiment, the electrode assembly 40 may be provided with a spacing member 90 for maintaining a spacing with the partition unit 60. The spacing member 90 allows the electrode assembly 40 to be supported in a state spaced apart from the side plate 61 of the partition unit 60 at a predetermined interval. In the case of the present embodiment, it was exemplified that one spacing member 90 is disposed for each electrode assembly 40, but a plurality of spacing members 90 are included in the electrode assembly 40 according to the length of the electrode assembly 40. It would be possible to install, and in this case, it is possible to prevent the electrode assembly 40 from sagging due to its own weight.

도 9와 같이, 간격 유지체(90)는 전극봉 조립체(40)가 회전 가능하게 삽입되는 연결부(91)와, 연결부(91)로부터 연장되어 구획 유닛(60)에 지지되는 지지부(92)를 포함할 수 있다. 다만, 간격 유지체(90)는 이러한 구성 이외에도 다양한 구성으로 변형 실시 가능하다 할 것이다.9, the spacing member 90 includes a connecting portion 91 into which the electrode assembly 40 is rotatably inserted, and a support portion 92 extending from the connecting portion 91 and supported by the partition unit 60 can do. However, it will be said that the spacing member 90 can be modified in various configurations other than this configuration.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유입 포트의 내부 구조를 보인 단면도이다.10 is a cross-sectional view showing an internal structure of an inlet port according to another embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 유입 포트(20)는 제1 배관(21)과, 한 쌍의 제2 배관(22)을 포함한다. 제1 배관(21)은 물 공급측 배관(21)과 연결되는 플랜지(24)를 구비하며, 제2 배관(22)은 제1 배관(21)으로부터 분기되어 하우징 본체(11)에 연결된다. Referring to FIG. 10, the inlet port 20 includes a first pipe 21 and a pair of second pipes 22. The first pipe 21 has a flange 24 connected to the water supply side pipe 21, and the second pipe 22 is branched from the first pipe 21 and connected to the housing body 11.

이와 같이 물 공급 방향을 따라 유로 단면적을 확장시킴으로써, 하우징 본체(11) 내를 유동하는 물의 유속을 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 물이 수처리 공간 내에서 체류하는 시간을 증가시켜 수 처리 효율을 향상시킬 수 있다 할 것이다.By expanding the cross-sectional area of the flow path along the water supply direction as described above, the flow rate of water flowing in the housing body 11 can be reduced, thereby increasing the time spent in the water treatment space, thereby improving water treatment efficiency. I can do it.

제1 배관(21)과 제2 배관(22)의 사이에는 제1 및 제2 배관(21,22) 사이의 물 유동으로부터 발생하는 웨이크 발생으로 인한 영향을 최소화시키기 위한 확장 공간부(23)가 구비될 수 있다. 확장 공간부(23)는 제2 배관(22)의 양 측으로부터 폭 방향으로 연장되어 물 유동의 양 측에 일정 공간을 확보하도록 구성되어 웨이크가 물 유동에 영향을 주는 것을 최소화시킨다. 본 실시예는 확장 공간부(23)가 제1 및 제2 배관(21,22)에 수직하게 배치된 실린더 형태를 갖는 것을 예시하고 있으나, 확장 공간부(23)는 이러한 형태 이외에도 다양한 형태로 형성 가능하다 할 것이다.Between the first pipe 21 and the second pipe 22, an expansion space part 23 for minimizing the influence of the wake generated from the water flow between the first and second pipes 21 and 22 is provided. It can be provided. The expansion space 23 extends in the width direction from both sides of the second pipe 22 and is configured to secure a predetermined space on both sides of the water flow, thereby minimizing the influence of the wake on the water flow. This embodiment exemplifies that the expansion space part 23 has a cylindrical shape arranged perpendicular to the first and second pipes 21 and 22, but the expansion space part 23 is formed in various shapes other than these shapes. It will be possible.

이상에서는 유입 포트(20)의 구성에 대하여 상세히 설명하였으나, 배출 포트(30) 또한 이와 동일한 구성을 가질 수 있다. 배출 포트(30)의 이러한 구성은 하우징 본체(11)에서 배출되는 물의 유속을 증가시키도록 하며, 확장 공간부는 이 과정에서 웨이크가 물 유동에 영향을 미치는 것을 최소화한다.In the above, the configuration of the inlet port 20 has been described in detail, but the discharge port 30 may also have the same configuration. This configuration of the discharge port 30 increases the flow rate of water discharged from the housing body 11, and the expanded space minimizes the influence of the wake on the water flow in this process.

상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to specific embodiments of the present invention, those of ordinary skill in the relevant technical field may vary the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. You will understand that it can be modified and changed.

10: 하우징 11: 하우징 본체
20: 유입 포트 30: 배출 포트
40: 전극봉 조립체 41: 전극봉
42: 절연 부재 50: 전압 인가부
60: 구획 유닛 61: 측판부
62: 고정부 63: 지지 링
64: 연결 격자 65: 다각 기둥
100: 물 클러스터 분리 유닛 200: 증발 유닛
210: 본체 211: 하우징
220: 응축관 230: 가열기
10: housing 11: housing body
20: inlet port 30: outlet port
40: electrode assembly 41: electrode
42: insulating member 50: voltage applying unit
60: compartment unit 61: side plate
62: fixing part 63: support ring
64: connection grid 65: polygonal column
100: water cluster separation unit 200: evaporation unit
210: main body 211: housing
220: condensation pipe 230: burner

Claims (9)

해수의 수중에 전기장을 형성하여 물 분자 사이의 수소 결합을 해리시켜 물 클러스터를 분리하는 물 클러스터 분리 유닛; 및
상기 물 클러스터 분리 유닛에 의해 처리된 해수를 증발시켜 담수를 획득하는 증발 유닛;을 포함하고,
상기 물 클러스터 분리 유닛은,
물 유입 및 배출을 위한 유입 및 배출 포트를 구비하는 하우징;
상기 하우징 내에 복수개로 설치되며, 파이프 형태의 절연 부재 내에 전극봉이 수용된 형태의 전극봉 조립체;
상기 전극봉 조립체의 전극봉에 전압을 인가하는 전압 인가부; 및
상기 하우징과 전기적으로 연결되며, 상기 하우징 내에 각 전극봉 조립체의 주위를 둘러싸는 격자 형태의 수처리 공간을 형성하도록 상기 하우징의 내부 공간을 구획하는 도전성 재질의 구획 유닛;을 포함하며,
상기 구획 유닛은,
상기 각 전극봉 조립체로부터 일정 간격 떨어진 위치에 배치되어 격자 형태를 이루며, 상기 하우징과 전기적으로 연결된 복수의 측판부를 포함하며,
상기 각 전극봉 조립체의 전극봉에 (+) 전압을 인가하고, 상기 하우징에 (-) 전압을 인가하거나 상기 하우징을 그라운드시켜, 상기 격자 형태의 수처리 공간마다 상기 전극봉 조립체와 상기 측판부 사이에 전기장을 형성시키도록 구성되는 증발식 해수 담수화 장치.
A water cluster separation unit for separating water clusters by dissociating hydrogen bonds between water molecules by forming an electric field in the water of seawater; And
Including; an evaporation unit for obtaining fresh water by evaporating the seawater treated by the water cluster separation unit,
The water cluster separation unit,
A housing having inlet and outlet ports for inlet and outlet water;
A plurality of electrode rod assemblies installed in the housing and in which the electrode rods are accommodated in a pipe-shaped insulating member;
A voltage application unit for applying a voltage to an electrode of the electrode assembly; And
A partition unit made of a conductive material that is electrically connected to the housing and partitions the inner space of the housing so as to form a grid-shaped water treatment space surrounding each electrode assembly in the housing,
The compartment unit,
Arranged at a predetermined distance from each electrode assembly to form a grid, including a plurality of side plates electrically connected to the housing,
By applying a (+) voltage to the electrode of each electrode assembly, applying a (-) voltage to the housing, or grounding the housing, an electric field is formed between the electrode assembly and the side plate in each grid-shaped water treatment space. An evaporative seawater desalination device configured to allow.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 증발 유닛은 상기 하우징의 배출 포트에 연결된 배관에 연결되는 것을 특징으로 하는 증발식 해수 담수화 장치.
The method of claim 1,
The evaporation unit is an evaporative seawater desalination apparatus, characterized in that connected to a pipe connected to the discharge port of the housing.
제1항에 있어서, 상기 증발 유닛은,
다단 플래시 방식, 다중 효용 방식, 및 증기 압축 방식 중 하나의 방식을 이용하여 해수를 담수화시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 증발식 해수 담수화 장치.
The method of claim 1, wherein the evaporation unit,
Evaporative seawater desalination apparatus, characterized in that configured to desalize seawater using one of a multistage flash method, a multi-utility method, and a vapor compression method.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 유입 및 배출 포트는 상기 하우징의 양 측단에 구비되고,
상기 전극봉 조립체는 수평 방향을 길이 방향으로 갖도록 배치되며,
상기 전극봉 조립체에는 상기 구획 유닛과의 간격을 유지하기 위한 간격 유지체가 설치되는 것을 특징으로 하는 증발식 해수 담수화 장치.
The method of claim 1,
The inlet and outlet ports are provided at both side ends of the housing,
The electrode assembly is disposed to have a horizontal direction in a length direction,
An evaporative seawater desalination device, characterized in that the electrode assembly is provided with a spacer for maintaining a space with the partition unit.
제1항에 있어서,
상기 유입 및 배출 포트 중 적어도 하나는,
제1 배관;
상기 제1 배관으로부터 분기되어 상기 하우징에 연결되는 한 쌍의 제2 배관; 및
상기 제1 및 제2 배관의 사이에는 상기 제1 및 제2 배관 사이의 물 유동으로부터 발생하는 웨이크 발생으로 인한 영향을 최소화시키기 위한 확장 공간부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발식 해수 담수화 장치.
The method of claim 1,
At least one of the inlet and outlet ports,
First piping;
A pair of second pipes branched from the first pipe and connected to the housing; And
An evaporative seawater desalination apparatus comprising: an expansion space between the first and second pipes for minimizing the influence of the wake generated from the flow of water between the first and second pipes.
삭제delete
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