KR102311474B1 - 해수전지용 해수 정화장치 - Google Patents

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김윤칠
박흥식
백승재
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한국해양과학기술원
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Abstract

해수전지용 해수 정화장치가 개시된다. 본 발명의 해수전지용 해수 정화장치는, 해수전지로 공급되는 해수로부터 이물을 제거하는 장치로서, 내부에 세로방향의 흐름경로들을 형성하는 케이싱; 및 케이싱의 내부로 해수를 공급하는 물펌프를 포함하고, 케이싱은, 해수의 유입구 및 유출구를 구비하는 하우징; 및 흐름경로들을 구획하도록 하우징 내부에 구비되는 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽을 포함하고, 흐름경로들은, 유입구로 유입된 해수가 하강하는 제1 흐름경로; 및 제1 흐름경로와 서로 하부에서 연결되고, 해수가 상승하는 제2 흐름경로를 포함하며, 제1 격벽은, 제1 흐름경로와 제2 흐름경로를 구획하는 세로격벽; 및 이물의 침전을 유도하도록, 세로격벽의 하부에서 제2 흐름경로쪽으로 연장된 가로격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

해수전지용 해수 정화장치{SEA WATER PURIFICATION EQUIPMENT FOR SEAWATER BATTERY}
본 발명은 해수전지용 해수 정화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해수전지로 공급되는 해수로부터 이물을 제거하는 해수전지용 해수 정화장치에 관한 것이다.
해수전지는, 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 화학전지에 속하는 것으로, 바닷물 속의 나트륨이온을 이용해서 충전과 방전이 가능하도록 한 것이다. 해수전지는 음극과 전해질, 분리막, 집전체 등으로 이루어져 소정의 두께를 갖는 판 형태로 형성된다.
이와 같은 해수전지는 바닷물의 나트륨 이온을 원료로 하기 때문에 원료 양의 한계가 없고, 무료로 사용할 수 있는 점, 리튬-이온 전지보다 좀 더 저렴한 가격으로 전지(배터리)를 만들 수 있는 점, 저렴한 가격 때문에 대량화가 더 쉽게 가능하게 되는 점, 침수에도 전기를 공급할 수 있는 점, 충전시 바닷물 속의 나트륨 이온이 전지 안으로 이동하게 되면서 바닷물이 담수화가 되므로 이를 이용하여 음용수, 생활용수, 공업용수 등을 얻을 수 있는 점 등 많은 장점을 갖는다.
그러나 해수전지는, 바닷물에 침수되어 바닷물과 직접 접촉된 상태를 유지하게 되므로 바닷물에 떠다니는 해양기원 유기물과 해양 부착생물 유생, 즉 홍합, 따개비, 바닷말 등의 유생(또는 포자)이 해수전지의 표면에 부착되어 바닷물의 이동을 방해하거나 물리적으로 손상시키는 문제점이 있다.
특히, 해수전지의 표면에 해양 부착생물이 부착되는 경우에 전기 에너지의 저장 및 생산 효율이 저하되는 문제점이 있었다. 따라서 해수전지로 공급되는 해수로부터 이물을 제거하는 장치가 요구된다.
해수로부터 이물을 제거하는 장치와 관련하여 다양한 종래기술이 존재한다. 대한민국 등록특허공보 제2109711호(이하 '선행문헌')는 해수 및 담수 여과 정화 장치를 개시하고 있다. 선행문헌의 해수 및 담수 여과 정화 장치는 원수가 유입되는 원수 유입관이 구비된 집수조, 집수조에 연결되어 원수를 흡입하는 흡입관 및 흡입관의 타단 측에 형성된 토출관을 포함하는 산화폭기펌프, 흡입관에 함께 연결되어 원수에 오존을 공급하는 오존 투입관, 토출관의 하부에 구비되어 토출관으로부터 토출되는 폭기된 원수에 버블을 발생시키는 버블 발생기를 포함하는 프로테이머 스키머조, 집수조와 연통되어 수위를 조절하는 수위조절조를 포함하여 구성된다.
집수조 및 프로테이머 스키머조는 폭기된 원수가 유동되는 유동구가 형성된 내벽에 의해 구획된 채로 하나의 산화폭기조에 포함되어 원수가 유동구를 통해 프로테이머 스키머조로부터 집수조로 이동된다. 산화폭기조는 적어도 하나 이상의 집수조가 상부 연통 구조와 하부 연통 구조가 교번하도록 서로 연통되어 횡방향을 따라 배치된다.
버블에는 폭기된 원수에 존재하는 산화 유기물을 포함하는 부유물이 흡착될 수 있다. 산화폭기조는 집수조가 서로 연통되도록 적어도 하나 이상이 횡방향을 따라 배치되어 있다. 집수조 간의 연통 구조는 상부 연통 구조와 하부 연통 구조가 교번하도록 형성되어 있을 수 있다. 이에 따라, 버블의 이동을 미연에 방지함과 함께, 정화율이 보다 향상될 수 있다.
그러나 선행문헌의 산화폭기조는 별도의 전원공급장치가 요구되며, 원수에 존재하는 이물 및 해양생물이 산화폭기조를 통과하여 배출관을 통해 배출되는 문제가 있다. 또한, 선행문헌의 산화폭기조는 원수에 존재하는 이물 및 해양생물이 침적되면서, 침적된 이물 및 해양생물에 의해 하부 연통 구조가 막히는 문제가 있다.
(선행문헌) 대한민국 등록특허공보 제2109711호 (등록일: 2020.05.06)
본 발명의 목적은, 별도의 전원을 공급받지 않고 해수에 있는 해양생물 및 이물의 여과효율이 향상되고, 침적된 이물 및 해양생물에 의해 해수의 흐름이 막히지 않도록 이루어지는 해수전지용 해수 정화장치를 제공하는 것이다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 해수전지로 공급되는 해수로부터 이물을 제거하는 장치로서, 내부에 세로방향의 흐름경로들을 형성하는 케이싱; 및 상기 케이싱의 내부로 해수를 공급하는 물펌프를 포함하고, 상기 케이싱은, 해수의 유입구 및 유출구를 구비하는 하우징; 및 상기 흐름경로들을 구획하도록 상기 하우징 내부에 구비되는 제1 격벽, 제2 격벽 및 제3 격벽을 포함하고, 상기 흐름경로들은, 상기 유입구로 유입된 해수가 하강하는 제1 흐름경로; 및 상기 제1 흐름경로와 서로 하부에서 연결되고, 해수가 상승하는 제2 흐름경로를 포함하며, 상기 제1 격벽은, 상기 제1 흐름경로와 상기 제2 흐름경로를 구획하는 세로격벽; 및 상기 이물의 상승을 막도록, 상기 세로격벽의 하부에서 상기 제2 흐름경로쪽으로 연장된 가로격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치에 의하여 달성된다.
상기 흐름경로들은, 상기 제2 흐름경로와 서로 상부에서 연결되고, 해수가 하강하는 제3 흐름경로를 포함하고, 상기 제2 격벽은 상기 제2 흐름경로와 상기 제3 흐름경로를 구획하도록 이루어질 수 있다.
상기 흐름경로들은, 상기 제3 흐름경로와 서로 하부에서 연결되고, 해수가 상승하는 제4 흐름경로를 포함하고, 상기 제3 격벽은 상기 제3 흐름경로와 상기 제4 흐름경로를 구획하도록 이루어질 수 있다.
상기 제2 흐름경로에서 상승한 해수가 상기 제3 흐름경로에서 하강하도록, 상기 제3 격벽의 상단은 상기 제2 격벽의 상단보다 높도록 이루어질 수 있다.
상기 제4 흐름경로에서 상승한 해수가 상기 제3 흐름경로로 이동하지 못하도록, 상기 제3 격벽의 상단은 상기 유출구의 하단보다 높도록 이루어질 수 있다.
상기 제2 흐름경로의 수위를 감지하는 수위감지기; 및 상기 수위감지기의 신호를 수신하여 상기 물펌프를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 제3 격벽의 상단보다 높으면, 상기 제어부는 상기 물펌프의 물 배출속도를 감소시키도록 이루어질 수 있다.
상기 제2 흐름경로의 수위를 감지하는 수위감지기; 및 상기 수위감지기의 신호를 수신하여 상기 물펌프를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 제2 격벽의 상단보다 낮으면, 상기 제어부는 상기 물펌프의 물 배출속도를 증가시키도록 이루어질 수 있다.
상기 제2 흐름경로의 수위를 감지하는 수위감지기; 상기 유출구에서 유출되는 해수의 유량을 감지하는 측정센서; 및 상기 수위감지기 및 상기 측정센서의 신호를 수신하여 상기 물펌프를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 유출구의 하단보다 높고 상기 측정센서가 감지한 해수의 유량이 설정값보다 작으면, 상기 제어부는, 상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 제3 격벽의 상단보다 높도록 상기 물펌프의 물 배출속도를 증가시키도록 이루어질 수 있다.
상기 제3 격벽은, 상기 하우징에 결합되고, 하부에 제1 관통홀이 형성된 고정벽; 상기 고정벽의 한쪽 면에 상하이동 가능하게 결합되고, 제2 관통홀이 형성된 이동벽; 및 상기 이동벽의 상단에 결합되고, 수면에 부유하는 부력체를 포함하고, 상기 제3 격벽보다 해수의 수면이 높아지면, 상기 이동벽이 상기 부력체에 의해 상승하면서 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀이 연결되고, 상기 제3 흐름경로의 해수가 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통과하여 상기 제4 흐름경로로 이동하도록 이루어질 수 있다.
상기 이동벽이 상기 부력체에 의해 상승하면서 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀이 연결된 면적이 증가하도록 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 세로격벽의 하부에서 제2 흐름경로쪽으로 연장된 가로격벽이 해양생물 등 이물의 침전을 유도함으로써, 해수에 있는 해양생물 등 이물의 침적에 의한 여과효율이 향상되도록 이루어지는 해수전지용 해수 정화장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 제3 격벽보다 해수의 수면이 높아지면, 이동벽이 부력체에 의해 상승하면서 제1 관통홀과 제2 관통홀이 연결됨으로써, 지속적인 배수 과정으로 침적된 이물 및 해양생물에 의해 해수의 흐름이 막히지 않도록 이루어지는 해수전지용 해수 정화장치를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치의 설치상태를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 유출구의 하단보다 높고 제3 격벽보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 제2 격벽보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 유출구의 하단보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 제3 격벽보다 높은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 침적된 해양생물 등 이물에 의해 제3 흐름경로가 막히고, 해수의 수면이 제3 격벽보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 1의 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 침적된 해양생물 등 이물에 의해 제3 흐름경로가 막히고, 해수의 수면이 제3 격벽보다 높은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 2실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 유출구의 하단보다 높고 제3 격벽보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 2실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 침적된 해양생물 등 이물에 의해 제3 흐름경로가 막힌 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8의 A-A' 단면도이다.
도 11은 도 10에서 이동벽이 부력체에 의해 더 상승한 상태를 나타내는 단면도이다.
도 12는 도 9의 B-B' 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 해수전지용 해수 정화장치는, 해수에 있는 해양생물 및 이물의 여과효율이 향상되고, 침적된 이물 및 해양생물에 의해 해수의 흐름이 막히지 않도록 이루어진다.
도 1은 본 발명의 1실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(10)의 설치상태를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(10)는 해수전지장치(1A)와 함께 해수발전시스템(1)을 구성할 수 있다. 해수발전시스템(1)은 해수전지장치(1A), 해수정화장치(10) 및 케이스(1B)를 포함하여 구성될 수 있다.
해수전지장치(1A) 및 해수정화장치(10)는 케이스(1B) 내부에 수용된다. 케이스(1B)의 상부에 하나 이상의 도어(BD)가 설치된다.
도어(BD)는 평소에 닫힌다. 해수발전시스템(1)의 관리자는 도어(BD)를 열고 케이스(1B) 내부에 진입하여 해수전지장치(1A) 및 해수정화장치(10)를 관리할 수 있다.
해수전지장치(1A)는 해수의 전기분해를 통해 전력을 생산한다. 해수전지장치(1A)는 다수의 해수전지(A1) 및 케이싱(A2)을 포함하여 구성될 수 있다.
다수의 해수전지(A1)는 판 형태를 형성할 수 있다. 해수전지(A1)들은 서로 평행하게 배열된 상태로 고정프레임에 결합될 수 있다. 해수전지(A1)들은 서로 이격된다. 대한민국 등록특허공보 제2106376호를 참조하면, 해수전지(A1)들은 고정프레임에 결합된 상태에서 서로 상하방향으로 이격될 수 있다.
케이싱(A2)은 해수전지(A1)들과 해수를 내부에 수용한다. 케이싱(A2)에 입구(A21) 및 출구(A22)가 형성된다. 입구(A21) 및 출구(A22)에 각각 개폐밸브(V)가 설치된다. 해수정화장치(10)에서 배출된 해수는 입구(A21)를 통해 케이싱(A2) 내부로 유입된 다음 출구(A22)를 통해 케이싱(A2) 외부로 배출된다.
해수전지(A1)들은 케이싱(A2) 내부로 유입된 해수를 통해 전력을 생산한다. 대한민국 등록특허공보 제2106376호, 제2117541호에 개시된 바와 같이, 해수전지(A1)의 전력 생산 기술은 널리 공지된 기술이므로 자세한 설명은 생략하고자 한다.
1실시예
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(10)는 해수전지(A1)로 공급되는 해수로부터 해양생물 등 이물(extraneous material)을 제거하도록 이루어지며, 케이싱(100), 물펌프(200), 수위감지기(300) 및 제어부(500)를 포함하여 구성된다.
이하에서는 본 발명의 해수전지용 해수 정화장치(10)의 용이한 이해를 돕고자 도 1에 도시된 상태에서 상하좌우를 구분하여 설명하고자 한다.
케이싱(100)은 내부에 세로방향의 흐름경로들을 형성한다. 흐름경로들은 서로 연결된다. 케이싱(100)은 하우징(110), 제1 격벽(120), 제2 격벽(130) 및 제3 격벽(140)을 포함하여 구성된다. 1실시예에서 케이싱(100)은 제1 격벽(120), 제2 격벽(130) 및 제3 격벽(140)을 포함하고 있으나, 다른 실시 예에서, 케이싱(100)은 제1 격벽(120)만 포함하거나, 제1 격벽(120) 및 제2 격벽(130)만 포함할 수 있다. 또한, 케이싱(100)은 제5 격벽, 제6 격벽 등을 더 포함할 수도 있다.
하우징(110)은 내부에 해수를 수용한다. 하우징(110)에 유입구(111), 유출구(112) 및 드레인배관(113)이 형성된다. 유입구(111) 및 유출구(112)는 하우징(110)의 상부에 형성된다. 유입구(111) 및 유출구(112)는 하우징(110)의 서로 반대쪽 측면에 형성된다. 드레인배관(113)은 하우징(110)의 하부에 형성된다. 유입구(111), 유출구(112) 및 드레인배관(113)에 각각 개폐밸브(114)가 설치된다.
물펌프(200)는 임펠러의 회전력에 의해 바다의 해수를 하우징(110) 내부로 공급한다. 제어부(500)는 물펌프(200)를 제어한다. 물펌프(200) 및 제어부(500)는 하우징(110) 상면에 구비될 수 있다. 도시되지는 않았으나, 외부 전원 또는 해수전지장치(1A)의 배터리 전원이 전선을 통해 물펌프(200) 및 제어부(500)에 공급될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 해수는 유입구(111)를 통해 하우징(110) 내부공간(이하 '수용공간')에 유입된 다음 유출구(112)를 통해 배출된다. 해수는 유입구(111)와 유출구(112) 사이에서 흐름경로들을 따라 이동한다. 유출구(112)를 통해 배출된 해수는 연결관(T)을 통해 해수전지장치(1A)로 유입된다.
제1 격벽(120), 제2 격벽(130) 및 제3 격벽(140)은 흐름경로들을 구획하도록 하우징(110) 내부에 구비된다. 제1 격벽(120), 제2 격벽(130) 및 제3 격벽(140)은 각각 세로방향으로 긴 패널 형태를 형성한다.
흐름경로들은 제1 흐름경로(P1), 제2 흐름경로(P2), 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)를 포함한다.
제1 격벽(120)은 제1 흐름경로(P1)와 제2 흐름경로(P2) 사이에 구비된다. 제1 흐름경로(P1)와 제2 흐름경로(P2)는 제1 격벽(120)에 의해 구획된다. 제1 격벽(120)의 하단은 하우징(110)의 바닥면과 이격된다. 제1 격벽(120)은 그 하부를 제외하고 수용공간을 좌우로 구획한다. 따라서 제1 흐름경로(P1)와 제2 흐름경로(P2)는 서로 하부에서 연결된다. 또한, 제1 격벽(120)은 복수의 격벽들(120, 130, 140) 중 유입구(111)와 가장 인접하게 위치될 수 있다.
제1 흐름경로(P1)는 세로방향으로 긴 통로를 형성한다. 유입구(111)를 통과한 해수는 제1 흐름경로(P1)의 상부를 통해 수용공간으로 유입된다. 따라서 제1 흐름경로(P1)는 유입구(111)로 유입된 해수가 하강하는 경로를 형성한다.
제2 흐름경로(P2)는 세로방향으로 긴 통로를 형성한다. 제2 흐름경로(P2)는 제1 흐름경로(P1)의 하부로 하강한 해수가 다시 상승하는 경로를 형성한다. 상술한 바와 같이, 제1 흐름경로(P1)와 제2 흐름경로(P2)는 서로 하부에서 연결된다. 따라서 제1 흐름경로(P1)의 하부로 하강한 해수는 제2 흐름경로(P2)에서 다시 상승한다.
제1 흐름경로(P1)의 하부로 하강한 해수는 해양생물 등 이물을 포함할 수 있다. 이물은 해양동물, 해양식물, 해양쓰레기 등을 포함할 수 있다. 해수가 제1 흐름경로(P1)의 하부로 하강할 때, 해양생물 등 이물은 해수로부터 하강하는 방향의 운동에너지를 전달받는다.
제1 흐름경로(P1)의 하부로 하강한 이물의 일부는 하강하는 운동에너지의 관성과 중력 및 항력(drag force) 등에 의해 제1 흐름경로(P1) 및 제2 흐름경로(P2)의 하단으로 하강하여 침적(deposition)된다.
해수는 제2 흐름경로(P2)에서 다시 상승하면서 이물에 상승하는 방향의 운동에너지를 전달한다. 해양생물 등 이물의 나머지 일부는 제2 흐름경로(P2)에서 해수와 함께 다시 상승하게 된다. 제2 흐름경로(P2)에서 해수와 함께 다시 상승하는 이물은 상승하는 운동에너지보다 하강하는 운동에너지의 관성과 중력 및 항력 등의 합이 작은 것으로 이해될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 격벽(120)은 세로격벽(121) 및 가로격벽(122)을 포함하여 구성된다.
세로격벽(121)은 제1 흐름경로(P1)와 제2 흐름경로(P2)를 구획하고, 가로격벽(122)은 세로격벽(121)의 하부에서 제2 흐름경로(P2)쪽으로 연장된다. 가로격벽(122)은 세로 격벽(121)의 하부로부터 제2 격벽(130)을 향해 연장될 수 있다. 가로격벽(122)은 해수가 제2 흐름경로(P2)로 상승하는 경로를 부분적으로 가로막는다.
따라서 가로격벽(122)의 아래쪽에 상승하던 해수가 다시 하강하는 난류(turbulent flow)가 형성될 수 있다. 난류에 의해 무질서한 운동을 하던 해양생물 등 이물의 일부는 중력에 의해 제1 흐름경로(P1) 및 제2 흐름경로(P2)의 하단으로 하강하여 침적된다.
결과적으로, 가로격벽(122)에 의해 제1 흐름경로(P1) 및 제2 흐름경로(P2)의 하단으로 하강하여 침적되는 해양생물 등 이물의 양이 증가하게 된다.
또한, 가로격벽(122)을 지나 제2 흐름경로(P2)에서 해수와 함께 상승하던 이물 중 일부는 중력, 제2 격벽(130)과의 마찰력에 의해 제2 흐름경로(P2)의 하단으로 하강하여 침적될 수 있다.
도 3은 도 1의 해수전지용 해수 정화장치(10)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 제2 격벽(130)보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가로격벽(122)은 세로격벽(121)의 하부에서 제2 흐름경로(P2)의 아래쪽으로 비스듬하게 연장될 수도 있다. 예를 들면, 가로격벽(122)은 세로격벽(121)의 하부로부터 제2 격벽(130)을 향해 하향 경사지게 연장될 수 있다.
가로격벽(122)이 제2 흐름경로(P2)의 아래쪽으로 비스듬하게 연장되면, 제1 흐름경로(P1)에서 하강하는 해수는 가로격벽(122)의 저면을 따라 제1 흐름경로(P1)의 하부로 이동하는 흐름(이하 '저면흐름')을 형성할 수 있다.
저면흐름은 가로격벽(122)의 아래쪽에서 상승하는 해수의 흐름과 충돌하여 난류(turbulent flow) 형성을 촉진할 수 있다. 난류에 의해 무질서한 운동을 하던 해양생물 등 이물의 일부는 중력에 의해 제1 흐름경로(P1) 및 제2 흐름경로(P2)의 하단으로 하강하여 침적된다.
결과적으로, 가로격벽(122)에 의해 제1 흐름경로(P1) 및 제2 흐름경로(P2)의 하단으로 하강하여 침적되는 해양생물 등 이물의 양이 증가하게 된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 격벽(130)은 제2 흐름경로(P2)와 제3 흐름경로(P3) 사이에 구비된다. 제2 흐름경로(P2)와 제3 흐름경로(P3)는 제2 격벽(130)에 의해 구획된다. 실시 예에서, 제2 격벽(130)은 제1 격벽(120)과 제3 격벽(140) 사이에 위치될 수 있다.
제2 격벽(130)의 상단은 하우징(110)의 천장면과 이격된다. 제2 격벽(130)은 그 상부를 제외하고 수용공간을 좌우로 구획한다. 따라서 제2 흐름경로(P2)와 제3 흐름경로(P3)는 서로 상부에서 연결된다.
제3 흐름경로(P3)는 세로방향으로 긴 통로를 형성한다. 제3 흐름경로(P3)는 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수가 다시 하강하는 경로를 형성한다.
상술한 바와 같이, 제2 흐름경로(P2)와 제3 흐름경로(P3)는 서로 상부에서 연결된다. 따라서 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수는 제3 흐름경로(P3)에서 다시 하강한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제3 격벽(140)은 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4) 사이에 구비된다. 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4)는 제3 격벽(140)에 의해 구획된다. 실시 예에서, 제3 격벽(140)은 복수의 격벽들(120, 130, 140) 중에서 가장 유출구(112)와 인접하게 위치될 수 있다.
제3 격벽(140)의 하단은 하우징(110)의 바닥면과 이격된다. 그리고 제3 격벽(140)의 상단은 하우징(110)의 천장면과 이격된다. 제3 격벽(140)은 그 하부 및 상부를 제외하고 수용공간을 좌우로 구획한다. 따라서 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4)는 서로 하부와 상부에서 연결된다.
제3 격벽(140)의 상단은 제2 격벽(130)의 상단보다 높다. 따라서 수용공간 내 해수의 수면이 제2 격벽(130)의 상단보다 높고 제3 격벽(140)의 상단보다 낮은 경우, 제2 흐름경로(P2)에서 상승한 해수는 제3 흐름경로(P3)에서 하강하게 된다.
제4 흐름경로(P4)는 세로방향으로 긴 통로를 형성한다. 제4 흐름경로(P4)는 제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강한 해수가 다시 상승하는 경로를 형성한다.
상술한 바와 같이, 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4)는 서로 하부에서 연결된다. 따라서 제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강한 해수는 제4 흐름경로(P4)에서 다시 상승한다.
제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강한 해수는 해양생물 등 이물을 포함할 수 있다. 해수가 제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강할 때, 해양생물 등 이물은 해수로부터 하강하는 방향의 운동에너지를 전달받는다.
제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강한 이물의 일부는 하강하는 운동에너지의 관성과 중력 및 항력(drag force) 등에 의해 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하단으로 하강하여 침적(deposition)된다.
해수는 제4 흐름경로(P4)에서 다시 상승하면서 해양생물 등 이물에 상승하는 방향의 운동에너지를 전달한다. 해양생물 등 이물의 나머지 일부는 제4 흐름경로(P4)에서 해수와 함께 다시 상승하게 된다. 제4 흐름경로(P4)에서 해수와 함께 다시 상승하는 이물은 상승하는 운동에너지보다 하강하는 운동에너지의 관성과 중력 및 항력 등의 합이 작은 것으로 이해될 수 있다.
제4 흐름경로(P4)에서 해수와 함께 상승하던 이물 중 일부는 중력, 제3 격벽(140) 또는 하우징(110)과의 마찰력에 의해 제4 흐름경로(P4)의 하단으로 다시 하강하여 침적될 수 있다.
제4 흐름경로(P4)에서 상승한 해수가 제3 흐름경로(P3)로 이동하지 못하도록, 제3 격벽(140)의 상단은 유출구(112)의 하단보다 높다. 그리고 유출구(112)의 하단은 제2 격벽(130)의 상단보다 높다.
따라서 수용공간 내 해수의 수면이 유출구(112)의 하단보다 높고, 제3 격벽(140)의 상단보다 낮은 경우, 유입구(111)를 통해 수용공간 내로 유입된 해수는 제1 흐름경로(P1), 제2 흐름경로(P2), 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)를 순차적으로 이동한 다음 유출구(112)를 통해 배출된다.
도 4는 도 1의 해수전지용 해수 정화장치(10)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 유출구(112)의 하단보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5는 도 1의 해수전지용 해수 정화장치(10)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 제3 격벽(140)보다 높은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 수위감지기(300)는 제2 흐름경로(P2)의 수위를 감지하는 구성이다. 제어부(500)는 수위감지기(300)의 신호를 수신하여 물펌프(200)를 제어한다.
일 예로, 수위감지기(300)는 부력부재(310)를 포함할 수 있다. 부력부재(310)는 물보다 비중이 낮은 물체로서, 제2 흐름경로(P2)에 구비될 수 있다. 부력부재(310)는 물보다 낮은 비중에 의해 수면에 부유한 상태를 유지한다.
부력부재(310)에 구멍이 형성되고, 세로방향으로 긴 로드(rod)가 구멍에 삽입될 수 있다. 부력부재(310)는 세로방향으로 긴 로드를 따라 상하방향으로 이동 가능하게 구비될 수 있다.
도시되지는 않았으나, 하우징(110)의 천장에는 부력부재(310)의 높이(거리)를 감지하는 적외선센서가 구비될 수 있다. 제어부(500)는 적외선센서의 신호를 수신하여 물펌프(200)를 제어할 수 있다.
제어부(500)에 제2 격벽(130)의 상단 높이(거리), 제3 격벽(140)의 상단 높이(거리), 유출구(112) 하단의 높이(거리)가 미리 입력된다. 제어부(500)는 적외선센서의 신호를 수신하여 수면의 높이(거리)를 연산한 다음 제2 격벽(130)의 상단 높이(거리), 제3 격벽(140)의 상단 높이(거리), 유출구(112) 하단의 높이(거리)와 비교하여 물펌프(200)를 제어한다.
물론, 수위감지기(300)는 대한민국 등록특허공보 제1330114호의 수위검출장치와 같은 다양한 공지기술이 사용될 수도 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제2 격벽(130)의 상단보다 낮으면, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수는 제3 흐름경로(P3)에서 다시 하강할 수 없다.
제어부(500)는 적외선센서의 신호를 수신하여, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제2 격벽(130)의 상단보다 낮으면, 물펌프(200)의 물 배출속도를 증가시킬 수 있다.
제2 흐름경로(P2), 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)는 상부가 서로 연결된다. 따라서 제2 흐름경로(P2), 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 수위는 동일하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 낮으면, 제4 흐름경로(P4)의 상부로 상승한 해수는 유출구(112)를 통해 배출될 수 없다. 제어부(500)는 적외선센서의 신호를 수신하여, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 낮으면, 물펌프(200)의 물 배출속도를 증가시킬 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단보다 높으면, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수는 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)로 이동하지 않고 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 상부를 통해 바로 유출구(112)로 이동할 수 있다.
제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수가 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 상부를 통해 바로 유출구(112)로 이동하면, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수에 포함된 해양생물 등 이물이 유출구(112)를 통해 배출될 수 있다.
제어부(500)는 적외선센서의 신호를 수신하여, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단보다 높으면, 물펌프(200)의 물 배출속도를 감소시킬 수 있다. 제어부(500)는, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단과 유출구(112)의 하단 사이가 될 때까지 물펌프(200)의 물 배출속도를 감소시킬 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수용공간 내 해수의 수면이 유출구(112)의 하단보다 높고, 제3 격벽(140)의 상단보다 낮은 경우, 유입구(111)를 통해 수용공간 내로 유입된 해수는 제1 흐름경로(P1), 제2 흐름경로(P2), 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)를 순차적으로 이동한 다음 유출구(112)를 통해 배출된다.
도 6은 도 1의 해수전지용 해수 정화장치(10)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 침적된 해양생물 등 이물에 의해 제3 흐름경로(P3)가 막히고, 해수의 수면이 제3 격벽(140)보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 도 1의 해수전지용 해수 정화장치(10)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 침적된 해양생물 등 이물에 의해 제3 흐름경로(P3)가 막히고, 해수의 수면이 제3 격벽(140)보다 높은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 1실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(10)는 측정센서(400)를 포함할 수 있다. 측정센서(400)는 유출구(112)에서 유출되는 해수의 유량을 감지할 수 있다.
측정센서(400)는 유속센서 또는 유량센서로 구비될 수 있다. 제어부(500)는 측정센서(400)의 신호를 수신하여 물펌프(200)를 제어한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 해수전지용 해수 정화장치(10)의 사용시간이 경과하여, 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에 침적된 해양생물 등 이물의 높이가 상승하면, 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 막을 수 있다.
제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에 침적된 이물에 의해 해수의 이동속도가 감소하면, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단보다 낮고 유출구(112)의 하단보다 높더라도 해수가 유출구(112)로 배출되는 속도가 감소할 수 있다.
또는, 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 완전히 막으면, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단보다 낮고 유출구(112)의 하단보다 높더라도 해수가 유출구(112)로 이동할 수 없다.
도 7에 도시된 바와 같이, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 높지만 측정센서(400)가 감지한 해수의 유량이 설정값보다 작으면, 제어부(500)는, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단보다 높도록 물펌프(200)의 물 배출속도를 증가시키게 된다.
상술한 설정값은 제어부(500)에 입력된다. 상술한 설정값은 제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 높을 경우, 유출구(112)로 배출될 것으로 계산되는 유량의 최소값을 의미할 수 있다.
결과적으로 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 막더라도 유출구(112)를 통해 해수 배출을 유지할 수 있다. 따라서 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 막더라도, 해수전지장치(1A)는 해수의 전기분해를 통해 전력을 생산할 수 있다.
물론, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수가 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 상부를 통해 바로 유출구(112)로 이동하면, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수에 포함된 해양생물 등 이물이 유출구(112)를 통해 배출될 수 있다.
제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 높지만 측정센서(400)가 감지한 해수의 유량이 설정값보다 작은 경우, 제어부(500)는 출력부(미도시)를 제어하여 빛 또는 소리 형태의 경고신호를 출력할 수 있다. 또는, 제어부(500)는 통신부(미도시)를 통해 관리자의 단말기로 경고신호를 송신할 수 있다. 따라서 관리자는 케이싱(100) 하부에 침적된 이물을 청소할 수 있다.
2실시예
도 8은 본 발명의 2실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(20)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 해수의 수면이 유출구(112)의 하단보다 높고 제3 격벽(140)보다 낮은 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 2실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(20)의 사용상태를 나타내는 도면으로서, 침적된 해양생물 등 이물에 의해 제3 흐름경로(P3)가 막힌 상태를 나타내는 단면도이다.
도 10은 도 8의 A-A' 단면도이다. 도 11은 도 10에서 이동벽(142)이 부력체(143)에 의해 더 상승한 상태를 나타내는 단면도이다. 도 12는 도 9의 B-B' 단면도이다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(20)는 해수전지(A1)로 공급되는 해수로부터 해양생물 등 이물(extraneous material)을 제거하도록 이루어지며, 케이싱(100), 물펌프(200), 수위감지기(300) 및 제어부(500)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 2실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(20)는 제3 격벽(140)을 제외하면 1실시예에 따른 해수전지용 해수 정화장치(20)와 실질적으로 동일하다. 따라서 이하에서는 제3 격벽(140)을 중점적으로 설명하고자 한다.
도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제3 격벽(140)은 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4) 사이에 구비된다. 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4)는 제3 격벽(140)에 의해 구획된다.
제3 격벽(140)의 하단은 하우징(110)의 바닥면과 이격된다. 그리고 제3 격벽(140)의 상단은 하우징(110)의 천장면과 이격된다. 제3 격벽(140)은 그 하부 및 상부를 제외하고 수용공간을 좌우로 구획한다. 따라서 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4)는 서로 하부와 상부에서 연결된다.
제3 격벽(140)의 상단은 제2 격벽(130)의 상단보다 높다. 수용공간 내 해수의 수면이 제2 격벽(130)의 상단보다 높고 제3 격벽(140)의 상단보다 낮은 경우, 제2 흐름경로(P2)에서 상승한 해수는 제3 흐름경로(P3)에서 하강하게 된다.
제4 흐름경로(P4)는 세로방향으로 긴 통로를 형성한다. 제4 흐름경로(P4)는 제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강한 해수가 다시 상승하는 경로를 형성한다.
상술한 바와 같이, 제3 흐름경로(P3)와 제4 흐름경로(P4)는 서로 하부에서 연결된다. 따라서 제3 흐름경로(P3)의 하부로 하강한 해수는 제4 흐름경로(P4)에서 다시 상승한다.
제3 격벽(140)의 상단은 유출구(112)의 하단보다 높다. 그리고 유출구(112)의 하단은 제2 격벽(130)의 상단보다 높다.
따라서 수용공간 내 해수의 수면이 유출구(112)의 하단보다 높고, 제3 격벽(140)의 상단보다 낮은 경우, 유입구(111)를 통해 수용공간 내로 유입된 해수는 제1 흐름경로(P1), 제2 흐름경로(P2), 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)를 순차적으로 이동한 다음 유출구(112)를 통해 배출된다.
도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 격벽(140)은 고정벽(141), 이동벽(142) 및 부력체(143)를 포함하여 구성될 수 있다.
고정벽(141)은 하우징(110)에 결합된다. 고정벽(141)의 하단은 하우징(110)의 바닥면과 이격된다. 그리고 고정벽(141)의 상단은 하우징(110)의 천장면과 이격된다.
고정벽(141)은 그 하부와 상부 그리고 제1 관통홀(H1)을 제외하고 수용공간을 좌우로 구획한다. 고정벽(141)의 상단은 제2 격벽(130)의 상단보다 높다. 고정벽(141)의 상단은 유출구(112)의 하단보다 높다.
이동벽(142)은 고정벽(141)의 한쪽 면에 상하이동 가능하게 결합된다. 고정벽(141)의 한쪽 면에 이동벽(142)의 상하이동을 안내하는 복수의 브래킷(141B)이 형성될 수 있다. 일 예로, 브래킷(141B)은 'ㄱ'자 레일 형태로 형성되어 이동벽(142)의 상하이동을 제외한 유동을 방지할 수 있다.
고정벽(141)의 하단에 턱부(141A)가 형성된다. 턱부(141A)는 고정벽(141)의 하단에서 이동벽(142)의 아래쪽으로 돌출된다. 이동벽(142)은 중력에 의해 턱부(141A)에 안착될 수 있다. 턱부(141A)는 이동벽(142)의 중력방향 이동의 경계를 형성한다.
부력체(143)는 이동벽(142)의 상단에 결합된다. 부력체(143)는 물보다 비중이 낮은 물체로서, 물보다 낮은 비중에 의해 수면에 부유한 상태를 유지한다.
도 8 및 도 10에 도시된 바와 같이, 해수의 수면이 제3 격벽(140)과 동일하거나 제3 격벽(140)보다 낮은 상태에서 이동벽(142)은 중력에 의해 턱부(141A)에 안착된 상태를 유지한다.
고정벽(141)의 하부에 제1 관통홀(H1)이 형성된다. 이동벽(142)의 하부에 제2 관통홀(H2)이 형성된다. 이동벽(142)이 중력에 의해 턱부(141A)에 안착된 상태에서, 제1 관통홀(H1)의 하단은 제2 관통홀(H2)의 상단보다 높다.
이동벽(142)이 중력에 의해 턱부(141A)에 안착된 상태에서, 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)은 연결되지 않는다. 따라서 해수는 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)을 통과하여 이동하지 못한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 높지만 측정센서(400)가 감지한 해수의 유량이 설정값보다 작으면, 제어부(500)는, 제2 흐름경로(P2)의 수위가 제3 격벽(140)의 상단보다 높도록 물펌프(200)의 물 배출속도를 증가시키게 된다.
상술한 설정값은 제어부(500)에 입력된다. 상술한 설정값은 제2 흐름경로(P2)의 수위가 유출구(112)의 하단보다 높을 경우, 유출구(112)로 배출될 것으로 계산되는 유량의 최소값을 의미할 수 있다.
결과적으로 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 막더라도 유출구(112)를 통해 해수 배출을 유지할 수 있다. 따라서 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 막더라도, 해수전지장치(1A)는 해수의 전기분해를 통해 전력을 생산할 수 있다.
본 발명의 1실시예에서는, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수가 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 상부를 통해 바로 유출구(112)로 이동함에 따라, 제2 흐름경로(P2)의 상부로 상승한 해수에 포함된 해양생물 등 이물이 유출구(112)를 통해 배출될 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 2실시예에서는, 제3 격벽(140)보다 해수의 수면이 높아지면, 이동벽(142)이 부력체(143)에 의해 상승하게 된다. 부력체(143) 및 이동벽(142)이 상승한 높이는 해수의 수면이 상승한 높이에 비례한다.
이동벽(142)의 상단은 제3 격벽(140)의 상단을 형성한다. 따라서 이동벽(142)이 부력체(143)에 의해 상승한 높이에 비례하여 제3 격벽(140)의 높이가 상승한다. 따라서 고정벽(141)보다 해수의 수면이 높아지더라도 해수는 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 상부에서 이동하지 않는다.
이동벽(142)이 부력체(143)에 의해 상승하면서 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)이 연결된다. 따라서 제3 흐름경로(P3)의 해수가 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)을 통과하여 제4 흐름경로(P4)로 이동하게 된다.
결과적으로 본 발명의 2실시예에서는, 이물이 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부에서 해수의 이동을 막더라도, 제3 흐름경로(P3)에서 하강하는 해수가 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)을 통과하여 제4 흐름경로(P4)로 이동한 다음 유출구(112)로 배출됨으로써, 해양생물 등 이물이 제3 흐름경로(P3)의 하부에 지속적으로 침적될 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 이동벽(142)이 부력체(143)에 의해 상승하면서 해수의 수면 상승 높이에 비례하여 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)이 연결된 면적이 증가한다.
따라서 이물에 의해 제3 흐름경로(P3) 및 제4 흐름경로(P4)의 하부를 통과하는 해수의 양이 감소할수록 제1 관통홀(H1)과 제2 관통홀(H2)을 통과하는 해수의 양이 증가하게 된다.
본 발명에 의하면, 세로격벽의 하부에서 제2 흐름경로쪽으로 연장된 가로격벽이 해양생물 등 이물의 침전을 유도함으로써, 별도의 전원공급장치 없이도 해수에 있는 해양생물 등 이물의 침적에 의한 여과효율이 향상되도록 이루어지는 해수전지용 해수 정화장치를 제공할 수 있게 된다.
또한, 제3 격벽보다 해수의 수면이 높아지면, 이동벽이 부력체에 의해 상승하면서 제1 관통홀과 제2 관통홀이 연결됨으로써, 지속적인 배수 과정으로 침적된 이물 및 해양생물에 의해 해수의 흐름이 막히지 않도록 이루어지는 해수전지용 해수 정화장치를 제공할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 정화장치
100 : 케이싱
110 : 하우징 130 : 제2 격벽
111 : 유입구 140 : 제3 격벽
112 : 유출구 141 : 고정벽
113 : 드레인배관 141A : 턱부
114 : 개폐밸브 141B : 브래킷
120 : 제1 격벽 H1 : 제1 관통홀
121 : 세로격벽 142 : 이동벽
122 : 가로격벽 H2 : 제2 관통홀
P1 : 제1 흐름경로 143 : 부력체
P2 : 제2 흐름경로 T : 연결관
P3 : 제3 흐름경로 200 : 물펌프
P4 : 제4 흐름경로 300 : 수위감지기
1 : 해수발전시스템 310 : 부력부재
1B : 케이스 400 : 측정센서
BD : 도어 500 : 제어부
1A : 해수전지장치
A1 : 해수전지
A2 : 케이싱
A21 : 입구
A22 : 출구
V : 개폐밸브

Claims (10)

  1. 해수전지로 공급되는 해수로부터 이물(extraneous material)을 제거하고, 내부에 세로방향의 흐름경로들을 형성하는 케이싱을 포함하는 해수전지용 해수 정화 장치에 관한 것으로서,
    상기 케이싱은,
    해수의 유입구 및 유출구를 구비하는 하우징; 및
    상기 흐름경로들을 구획하도록 상기 하우징 내부에 구비되는 제1 격벽을 포함하고,
    상기 흐름경로들은,
    상기 유입구로 유입된 해수가 하강하는 제1 흐름경로; 및
    상기 제1 흐름경로와 서로 하부에서 연결되고, 해수가 상승하는 제2 흐름경로를 포함하며,
    상기 제1 격벽은,
    상기 제1 흐름경로와 상기 제2 흐름경로를 구획하는 세로격벽; 및
    상기 이물의 침전을 유도하여 상기 세로격벽의 하부에서 상기 제2 흐름경로쪽으로 연장된 가로격벽을 포함하고,
    상기 케이싱은 상기 하우징 내부에 구비되는 제2 격벽 및 제3 격벽을 더 포함하고,
    상기 흐름경로들은,
    상기 제1 격벽과 상기 제2 격벽 사이에 형성되는 상기 제2 흐름경로와 서로 상부에서 연결되고, 해수가 하강하는 제3 흐름경로; 및
    상기 제2 격벽과 상기 제3 격벽 사이에 형성되는 상기 제3 흐름경로와 서로 하부에서 연결되고, 해수가 상승하는 제4 흐름경로를 포함하고,
    상기 제2 격벽은 상기 제2 흐름경로와 상기 제3 흐름경로를 구획하고,
    상기 제3 격벽은 상기 제3 흐름경로와 상기 제4 흐름경로를 구획하며,
    상기 제2 흐름경로에서 상승한 해수가 상기 제3 흐름경로에서 하강하도록, 상기 제3 격벽의 상단은 상기 제2 격벽의 상단보다 높고,
    상기 제4 흐름경로에서 상승한 해수가 상기 제3 흐름경로로 이동하지 못하도록, 상기 제3 격벽의 상단은 상기 유출구의 하단보다 높은 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 흐름경로의 수위를 감지하는 수위감지기;
    상기 케이싱 내부로 해수를 공급하는 물펌프; 및
    상기 수위감지기의 신호를 수신하여 상기 물펌프를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 제3 격벽의 상단보다 높으면, 상기 제어부는 상기 물펌프의 물 배출속도를 감소시키는 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 흐름경로의 수위를 감지하는 수위감지기;
    상기 케이싱 내부로 해수를 공급하는 물펌프; 및
    상기 수위감지기의 신호를 수신하여 상기 물펌프를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 제2 격벽의 상단보다 낮으면, 상기 제어부는 상기 물펌프의 물 배출속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제2 흐름경로의 수위를 감지하는 수위감지기;
    상기 유출구에서 유출되는 해수의 유량을 감지하는 측정센서;
    상기 케이싱 내부로 해수를 공급하는 물펌프; 및
    상기 수위감지기 및 상기 측정센서의 신호를 수신하여 상기 물펌프를 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 유출구의 하단보다 높고 상기 측정센서가 감지한 해수의 유량이 설정값보다 작으면,
    상기 제어부는, 상기 제2 흐름경로의 수위가 상기 제3 격벽의 상단보다 높도록 상기 물펌프의 물 배출속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제3 격벽은,
    상기 하우징에 결합되고, 하부에 제1 관통홀이 형성된 고정벽;
    상기 고정벽의 한쪽 면에 상하이동 가능하게 결합되고, 제2 관통홀이 형성된 이동벽; 및
    상기 이동벽의 상단에 결합되고, 수면에 부유하는 부력체를 포함하고,
    상기 제3 격벽보다 해수의 수면이 높아지면, 상기 이동벽이 상기 부력체에 의해 상승하면서 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀이 연결되고,
    상기 제3 흐름경로의 해수가 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀을 통과하여 상기 제4 흐름경로로 이동하는 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 이동벽이 상기 부력체에 의해 상승하면서 상기 제1 관통홀과 상기 제2 관통홀이 연결된 면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 해수전지용 해수 정화장치.
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