KR102471521B1 - 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 항만내에 설치되어 항만내의 체류된 해수를 순환시킴과 동시에 해수에 포함된 이물질을 처리할 수 있는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치는 항만 내에 체류된 해수를 강제로 순환시키는 강제순환부, 상기 강제순환부로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러내어 상부로 배출하는 이물질배출부를 포함하는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치로서, 상기 강제순환부는 구동모터에 의해 회전하여 해수를 흡입 및 토출하는 임펠러, 상기 임펠러를 감싸며 해수의 이동을 가이드하며 해수가 흡입되는 흡입구와 흡입된 해수가 토출되는 토출구가 형성된 흡입케이싱, 및 상기 흡입구에 설치되어 항만의 하층부분에 위치하는 해수를 흡입하도록 해수의 하층부분까지 연장되는 제1 관부를 포함하고, 상기 이물질배출부는 상기 구동모터의 동력을 인출하는 동력인출부, 상기 제1 관부에서 해수가 유입되는 유입구를 공유하며 상기 제1 관부와 나란하게 배치되어 상기 제1 관부로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 해수면 위로 배출하는 제2 관부, 및 상기 제2 관부의 내부에 설치되어 상기 동력인출부에서 인출되는 동력에 의해 회전하여 상기 제2 관부의 하부에서 상단까지 걸러진 이물질을 이송하는 이송스크류를 포함한다.

Description

항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치{Water quality improvement device for environmental protection in port}
본 발명은 항만내에 설치되어 항만내의 체류된 해수를 순환시킴과 동시에 해수에 포함된 이물질을 처리할 수 있는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치에 관한 것이다.
일반적으로 항만은 선박이 안전하게 출입하고 정박할 수 있도록 자연적 ·인공적으로 보호되어 여객을 승·하선시키고 화물 ·우편물 등을 적양하는 장소이다.
항만은 파도의 유입을 최소화하기 위에 항만둑에 의해 둘러 싸이기 때문에 항만내의 해수는 유출입이 최소화되어 항맨둑이 위치하는 둘레에는 해수의 움직임이 최소화되어 정체되고 이물질들이 가둬지면서 해수에 생존하는 생물들이 쉽게 부패하고 이로 인해 악취가 발생하는 등의 환경오염이 발생하는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-1955638호(2019.3.7.공고)의 "항만 내의 수질개선장치"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 항만 내의 수질개선장치는 항만 외부의 해수를 상기 항만 내부로 도입하는 해수도입관의 끝단에 설치되어 상기 해수도입관을 통해 해수를 흡입하여 토출하며 해수에 용존산소량을 높이기 위해 미세기포를 발생하여 토출하는 기포토출유닛, 상기 기포토출유닛에서 해수가 토출되는 토출구에 설치되어 토출되는 해수의 압력에 의해 표층수를 흡입하여 해수와 함께 혼합하여 토출하는 토출헤드를 포함하고, 상기 토출헤드는 상기 토출구에 결합되어 해수를 토출하는 해수노즐부, 상기 해수노즐부의 둘레보다 더 큰 둘레를 갖는 관의 형상으로 형성되고 상기 해수노즐부가 중앙에 위치되어 상기 해수노즐에서 토출되는 해수의 압력에 의해 표층수를 흡입하여 상기 해수노즐이 해수를 토출하는 방향으로 토출하는 혼합가이드부, 및 상기 혼합가이드부의 중앙에 상기 해수노즐부가 이격되어 위치되도록 상기 해수노즐부에서 상기 혼합가이드부를 지지하는 헤드지지대를 포함하여 구성되었다.
이러한 구성의 종래의 항만 내의 수질개선장치는 항만 내의 해수를 순환시키면서 공기를 공급하여 해수에 미생물이 생존할 수 있는 환경을 조성함으로써, 해수의 부패에 따른 환경오염을 방지할 수 있었다.
하지만, 종래의 항만 내의 수질개선장치는 해수를 순환시킬 수 있을 뿐, 해수에 포함된 이물질은 제거할 수 없어 수질개선효과가 미미한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 강제순환부에 의해 항만내의 해수를 순환시켜 부패를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 해수에 포함된 이물질을 이물질배출부에 의해 제거할 수 있는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 강제순환부에서 작용하는 흡입력을 이물질배출부로 제공하여 이물질의 제거성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 구동모터의 동력을 동력인출부를 통해 인출하여 이물질배출부를 작동시킴으로써, 동력효율을 향상시키고, 제작비용을 감소시킬 수 있는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 받침선반에 스크레이퍼가 이송스크류와 함께 회전하면서 이물질을 배출하고, 이송컨베이어에 의해 항만둑으로 이송하여 배출함으로써, 이물질을 용이하게 처리할 수 있는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 흡입거름판에 이물질이 걸린 경우, 개폐도어가 제1 관부를 밀폐시켜 임펠러의 흡입력을 제2 관부로 전가하면서 이물질의 흡입력을 높여 흡입거름판에 걸린 이물질을 용이하게 제거하여 처리할 수 있는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치는 항만 내에 체류된 해수를 강제로 순환시키는 강제순환부, 상기 강제순환부로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러내어 상부로 배출하는 이물질배출부를 포함하는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치로서, 상기 강제순환부는 구동모터에 의해 회전하여 해수를 흡입 및 토출하는 임펠러, 상기 임펠러를 감싸며 해수의 이동을 가이드하며 해수가 흡입되는 흡입구와 흡입된 해수가 토출되는 토출구가 형성된 흡입케이싱, 및 상기 흡입구에 설치되어 항만의 하층부분에 위치하는 해수를 흡입하도록 해수의 하층부분까지 연장되는 제1 관부를 포함하고, 상기 이물질배출부는 상기 구동모터의 동력을 인출하는 동력인출부, 상기 제1 관부에서 해수가 유입되는 유입구를 공유하며 상기 제1 관부와 나란하게 배치되어 상기 제1 관부로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 해수면 위로 배출하는 제2 관부, 및 상기 제2 관부의 내부에 설치되어 상기 동력인출부에서 인출되는 동력에 의해 회전하여 상기 제2 관부의 하부에서 상단까지 걸러진 이물질을 이송하는 이송스크류를 포함한다.
상기 제1 관부는 상기 제2 관부로 분기되는 부분에서 상기 제1 관부로 유입되는 이물질을 걸러내어 상기 제2 관부로 안내하도록 상기 제1 관부에서 상기 제2 관부를 향해 상향 경사진 형태의 흡입거름판을 포함할 수 있다.
상기 제2 관부는 상기 제2 관부에 상기 임펠러에 의한 흡입력이 작용하여 상기 흡입거름판에 이물질이 흡착되지 않고 상기 흡입거름판의 경사를 통해 상기 제2 관부로 유입되도록 상기 제1 관부와 상기 흡입케이싱의 흡입구가 위치된 부분을 연통하는 흡입연통부, 및 상기 제2 관부를 이동하는 이물질이 상기 흡입연통부를 통해 상기 제1 관부로 유입되는 것을 차단하도록 상기 흡입연통부에 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 연통차단판을 포함할 수 있다.
상기 제1 관부는 상기 상기 임펠러의 흡입력이 상기 제2 관부로만 작용하도록 상기 흡입연통부와 상기 흡입거름판의 사이에 위치하여 상기 제1 관부를 개폐하는 개폐도어를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 강제순환부에 의해 하층부의 해수를 상층부로 순환시킴으로써, 해수의 정체로 인한 부패의 발생을 최소화하고, 이물질배출부에 의해 해수에 포함된 이물질을 걸려내어 제거함으로써, 환경오염의 발생을 최소화할 수 있다.
또한, 강제순환부의 동력을 동력인출부를 통해 인출하여 이물질배출부를 작동시킴으로써, 동력효율을 향상시키고, 하나의 구동모터만 설치하면 되기 때문에 제작비용을 대폭 감소시킬 수 있다.
또한, 흡입거름판이 제2 관부를 향해 경사지도록 설치되고, 흡입연통부에 의해 제2 관부에 이물질을 흡입하는 흡입력을 제공하기 때문에 해수에서 이물질을 용이하게 걸러내어 제거할 수 있다.
또한, 이물질배출부에 걸러지는 이물질이 이송스크류를 통해 받침선반으로 이동하고, 받침선반에서는 이송스크류와 함께 스크레이퍼가 회전하면서 배출하며, 배출되는 이물질은 이송컨베이어에 의해 항만둑의 상부까지 이송되기 때문에 이물질을 용이하게 배출하여 처리할 수 있다.
또한, 제1 관부에 개폐도어가 설치되어 흡입거름판이 이물질에 의해 막힌 경우, 제2 관부에 흡입력을 전가하여 흡입거름판에 걸린 이물질을 용이하게 제거하여 처리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질개선장치를 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 이한 수질개선장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질개선장치를 도시한 측단면도로서, 개폐도어에 의해 제1 관부를 밀폐한 상태에서 이물질을 제거하는 상태를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 항만내에 정체되는 해수를 순환시켜 해수의 수질을 개선하고, 이물질을 걸려내어 환경오염을 방지할 수 있다.
항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 항만을 구획하는 항만둑(200)에 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 강제순환부(110)를 포함할 수 있다.
강제순환부(110)는 항만내의 해수의 상층부와 하층부를 강제적으로 순환시킴으로써, 항만내에 체류된 해수를 순환시키고, 해수의 상층부와 하층부의 온도차를 최소화시키고, 공기와의 접촉을 최대화하여 해수의 미생물에 의한 부패를 최소화하는 형태로 항만내의 해수의 수질을 개선할 수 있다.
강제순환부(110)는 구동모터(111), 임펠러(113), 흡입케이싱(115), 제1 관부(120)를 포함할 수 있다.
구동모터(111)는 구동축을 회전시킬 수 있으며, 구동모터(111)는 전기모터 또는 엔진일 수 있다.
구동모터(111)는 수면 위에 위치될 수 있으며, 항만을 구획하는 항만둑(200)에 지지대에 의해 고정설치될 수 있다.
임펠러(113)는 구동모터(111)의 구동축에 결합되어 구동축의 회전함에 따라 회전할 수 있다.
임펠러(113)는 중앙으로 해수를 흡입하고 흡입된 해수를 둘레로 토출하는 원심형 임펠러(113)일 수 있다.
임펠러(113)는 해수에 잠긴상태로 해수의 상부층에 위치할 수 있으며, 임펠러(113)는 흡입케이싱(115)의 내부에 삽입되어 설치될 수 있다.
흡입케이싱(115)은 해수의 흡토출을 가이드할 수 있으며, 흡입케이싱(115)의 하부에는 해수가 흡입되는 흡입구(116)가 형성될 수 있으며, 흡입케이싱(115)의 측면으로는 흡입구(116)로 흡입된 유체를 토출하는 토출구(117)가 형성될 수 있다.
흡입케이싱(115)도 해수에 잠긴상태로 해수의 상부층에 위치할 수 있으며, 흡입케이싱(115)은 펌프하우징에 의해 구동모터(111)에 고정설치될 수 있다.
흡입구(116)에는 해수의 하부층에서 해수가 유입되도록 제1 관부(120)가 연결될 수 있으며, 제1 관부(120)는 파이프의 형태로 해수의 하층부까지 연장될 수 있다.
제1 관부(120)의 하단으로는 하층부의 해수가 유입되는 유입구(121)가 형성될 수 있으며, 유입된 해수는 흡입케이싱(115)의 흡입구(116)로 흡입될 수 있다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 이물질배출부(150)는 제1 관부(120)로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러내어 해수 밖으로 이송할 수 있다.
이물질배출부(150)는 강제순환부(110)의 측면에 위치할 수 있으며, 이물질배출부(150)는 동력인출부(160), 제2 관부(151), 및 이송스크류(153)를 포함할 수 있다.
동력인출부(160)는 구동모터(111)에 의해 이물질배출부(150)를 작동하도록 구동모터(111)의 동력을 이물질배출부(150)로 인출할 수 있다.
동력인출부(160)는 제1 베벨기어(161), 제2 베벨기어(162), 및 인출축(165)을 포함할 수 있다.
제1 베벨기어(161)는 구동모터(111)의 구동축에 결합되어 구동축과 함께 회전할 수 있으며, 제2 베벨기어(162)는 제1 베벨기어(161)와 맞물려 제1 베벨기어(161)에 대해 직교되는 방향으로 동력을 전달할 수 있다.
제2 베벨기어(162)에는 측면으로 동력을 연장하는 인출축(165)이 결합되어 제2 베벨기어(162)의 회전에 따라 인출축(165)이 함께 회전하는 형태로 구동모터(111)의 동력을 이물질배출부(150)가 위치하는 측면으로 인출할 수 있다.
인출축(165)에는 제3 베벨기어(163)가 연결될 수 있으며, 제3 베벨기어(163)는 하기에 설명할 수직으로 위치하는 이송스크류(153)에 동력을 전달할 수 있다.
제2 관부(151)는 제1 관부(120)와 나란하게 수직된 상태로 위치하며, 해수에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있도록 파이프일 수 있다.
제2 관부(151)의 일단은 제1 관부(120)의 해수가 유입되는 유입구(121)를 공유하도록 제1 관부(120)의 하부에서 분기되는 형태로 연결될 수 있으며, 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)가 연결되는 부분은 유입구(121)로 유입되는 이물질이 제2 관부(151)로 용이하게 진입할 수 있도록 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)가 위치하는 부분으로 갈수록 점점 높이가 높아지는 경사진 형태로 연결될 수 있다.
그리고 제2 관부(151)의 타단은 해수의 수면 위에 위치하여 제2 관부(151)로 유입되는 이물질을 해수면 밖으로 배출할 수 있다.
이송스크류(153)는 제2 관부(151)의 내부에 제2 관부(151)의 길이방향을 따라 설치될 수 있으며, 이송스크류(153)는 동력인출부(160)에서 인출되는 동력에 의해 회전할 수 있다.
이송스크류(153)는 스크류축(155)을 중심으로 스크류날개(154)가 스크류축(155)의 길이방향을 따라 나선의 형태로 형성될 수 있으며, 이송스크류(153)는 제2 관부(151)로 유입되는 해수에서 걸러진 이물질을 나선에 의해 회전하여 제2 관부(151)에서 해수면의 밖으로 배출할 수 있다.
스크류축(155)은 제2 관부(151)의 하단에서 상단까지 수직으로 배치될 수 있으며, 스크류축(155)의 상단 부분에는 인출축(165)에 결합된 제3 베벨기어(163)와 맞물려 직교되는 방향으로 동력을 전달하는 제4 베벨기어(155a)가 연결될 수 있다.
물론 인출축(165)과 스크류축(155)이 회전하는 회전속도는 기어비를 조절하거나, 인출되는 동력을 조절하는 감속기가 설치될 수도 있다.
제2 관부(151)의 끝단에는 제2 관부(151)를 통해 해수면의 밖으로 배출되는 이물질을 받는 받침선반(159)이 설치될 수 있으며, 받침선반(159)은 제2 관부(151)를 중심으로 원형의 형태로 형성될 수 있다.
받침선반(159)은 이물질을 받은 상태에서 이물질과 함께 유입되는 해수를 다시 바다로 흘리기 위해 망형태로 형성되거나, 복수 개의 배수공이 관통하여 형성될 수 있다.
스크류날개(154)는 제1 스크류날개(154b)와 제2 스크류날개(154a)를 포함할 수 있다.
제1 스크류날개(154b)는 하기에 설명할 흡입연통부(157)를 중심으로 제2 관부(151)의 하부에 위치할 수 있으며, 제2 스크류날개(154a)는 흡입연통부(157)를 중심으로 제2 관부(151)의 상부에 위치할 수 있다.
제1 스크류날개(154b)는 제1 관부(120)에 임펠러(113)에 의해 작용하는 흡입력이 흡입연통부(157)를 통해 제2 관부(151)로 제공될 수 있도록 제2 관부(151)의 둘레보다는 작은 둘레를 가질 수 있으며, 제2 스크류날개(154a)는 제2 관부(151)의 둘레와 대응되는 직경을 가져 흡입연통부(157)를 통해 제공되는 흡입력이 제2 관부(151)의 외부로 누설되면서 제2 관부(151)의 하부에서 작용하는 흡입력이 하락되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어 흡입연통부(157)는 제2 관부(151)의 중앙부분에 위치하기 때문에 제2 스크류날개(154a)와 제2 관부(151)의 사이에 큰 간격이 형성될 경우, 흡입연통부(157)의 흡입력에 의해 제2 관부(151)의 상부로 압력이 누설되면서, 제2 관부(151)의 하부에서 이물질을 흡입하는 흡입력이 약해진다.
이를 방지하기 위해 제1 스크류날개(154b)는 흡입연통부(157)에서 발생하는 흡입력이 제2 관부(151)의 하부로 작용하여 흡입거름판(125)에 의해 걸러진 이물질을 제2 관부(151) 측으로 흡입하고, 제2 스크류날개(154a)는 제2 관부(151)의 상단 부분을 막아 흡입연통부(157)의 압력이 제2 관부(151)로 손실되는 것을 최소화함으로써, 흡입거름판(125)에 걸린 이물질을 제2 관부(151)로 용이하게 이동시켜 흡입할 수 있다.
이물질배출부(150)는 스크레이퍼(170), 및 이송컨베이어(180)를 더 포함할 수 있다.
스크레이퍼(170)는 스크류축(155)에 결합되어 스크류축(155)과 함께 회전할 수 있으며, 스크레이퍼(170)는 제2 관부(151)를 통해 받침선반(159)으로 배출된 이물질을 긁어 내어 이송컨베이어(180)로 제공할 수 있다.
스크레이퍼(170)는 받침선반(159)의 직경과 대응되는 직경으로 받침선반(159)의 내주에서 받침선반(159)의 내주를 따라 스크류축(155)에 의해 회전하며 받침선반(159)의 이물질을 긁어 내고, 받침선반(159)의 일측에는 스크레이퍼(170)에 의해 걸러지는 이물질을 이송컨베이어(180)가 위치한 방향으로 배출하는 이물질배출구가 형성될 수 있다.
스크레이퍼(170)에 의해 이물질배출구로 받침선반(159)에서 이물질배출구로 안내되는 이물질은 이물질배출구에 위치하는 이송컨베이어(180)를 통해 항만둑(200)의 상부까지 이송될 수 있다.
이송컨베이어(180)는 회전하는 컨베이어벨트가 이물질배출구에서부터 항만둑(200)의 상부까지 연장되고, 이송컨베이어(180)에는 이물질배출구로 스크레이퍼(170)에 의해 배출되는 이물질을 담아 상부까지 이송할 수 있도록 받침날개가 이송컨베이어(180)의 길이를 따라 일정 간격 이격되어 형성될 수 있다.
이송컨베이어(180)는 별도의 구동모터(111)에 의해 작동할 수도 있으며, 동력인출부(160)의 동력을 이용하여 작동할 수도 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 흡입거름판(125), 흡입연통부(157) 및 연통차단판(158)을 포함할 수 있다.
흡입거름판(125)은 제1 관부(120)로 흡입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있다.
흡입거름판(125)은 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)로 분기되는 위치에서 제1 관부(120)에 설치될 수 있으며, 흡입거름판(125)은 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)를 향해 갈수록 높이가 높아지는 경사진 형태로 설치될 수 있다.
흡입거름판(125)에는 미리 설정된 크기의 이물질은 걸러내고, 해수는 통과시킬 수 있으며, 흡입거름판(125)은 제2 관부(151)를 향해 경사지게 배치되기 때문에 제1 관부(120)로는 이물질이 걸러진 해수가 유입되며, 흡입거름판(125)에 걸린 이물질은 경사를 통해 제2 관부(151)로 안내되어 제2 관부(151)로 유입될 수 있다.
제2 관부(151)로 유입되는 이물질은 제2 관부(151)에 설치된 이송스크류(153)를 통해 제2 관부(151)의 상단까지 이송되어 외부로 배출될 수 있다.
흡입연통부(157)는 제1 관부(120)에서 흡입케이싱(115)의 흡입구(116)가 위치하는 부분과 제2 관부(151)를 연결하여 강제순환부(110)의 임펠러(113)에서 발생하는 흡입력을 제2 관부(151)로 제공하여 제2 관부(151)로부터 흡입거름판(125)에 걸린 이물질이 제2 관부(151)를 통해 흡입될 수 있도록 제2 관부(151)에 흡입력을 제공할 수 있다.
흡입연통부(157)는 제1 관부(120)와 제2 관부(151)를 서로 파이프로 연결하는 형태로 구성될 수 있으며, 흡입연통부(157)에서 제2 관부(151)와 연결된 부분에는 제2 관부(151)로 유입된 이물질이 제1 관부(120)를 통해 흡입케이싱(115)으로 흡입되는 것을 방지하는 연통차단판(158)을 포함할 수 있다.
연통차단판(158)은 제2 관부(151)로 유입되는 해수만 흡입되고, 미리 설정된 크기의 이물질은 걸리도록 복수 개의 흡입공이 관통하여 형성될 수 있다.
한편, 연통차단판(158)에 제1 관부(120)에서 발생하는 흡입력에 의해 부착되는 이물질은 강제적으로 회전하는 이송스크류(153)에 의해 연통차단판(158)에서 이탈되어 제2 관부(151)의 상부로 배출될 수 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 개폐도어(127)를 포함할 수 있다.
개폐도어(127)는 흡입연통부(157)와 흡입거름판(125)에 설치되어 제1 관부(120)를 개폐할 수 있다.
개폐도어(127)는 이물질이 흡입거름판(125)에서 제2 관부(151)로 이송되지 못하고 막힌 경우, 제1 관부(120)를 폐쇄하여 강제순환부(110)의 흡입력을 제2 관부(151)로 집중시킴으로써, 흡입거름판(125)에 걸린 이물질을 제거할 수 있다.
개폐도어(127)는 임펠러(113)의 회전속도를 기준으로 제1 관부(120)로 유입되는 유량이 적거나 유량대비 압력이 상승하는 경우, 흡입거름판(125)이 이물질에 의해 막혔다고 판단하여, 제1 관부(120)를 폐쇄함으로써, 제2 관부(151)로만 흡입력을 집중시켜 이물질을 제거할 수 있다.
개폐도어(127)는 일반적인 상태에서는 제1 관부(120)를 개방하여 제1 관부(120)를 통해 해수를 흡입하고, 제2 관부(151)로는 흡입거름판(125)에 걸러진 이물질을 흡입할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 하부층의 해수와 상부층의 해수를 강제적으로 순환시키는 강제순환부(110)와 해수에 포함된 이물질을 걸러내어 외부로 배출하기 위한 이물질배출부(150)로 구성된다.
강제순환부(110)는 구동모터(111)에 의해 임펠러(113)가 회전하도록 구성되며, 임펠러(113)는 흡입케이싱(115)의 내부에 삽입되고 흡입케이싱(115)의 하부에는 해수가 유입되는 흡입구(116)가 형성되고, 흡입케이싱(115)의 둘레에는 흡입된 유체가 토출되는 토출구(117)가 형성된다.
흡입구(116)에는 해수의 하부층에서 해수를 흡입하기 위한 제1 관부(120)가 해수의 하부층까지 연장되어 위치된다.
이물질배출부(150)는 동력인출부(160)에 의해 구동모터(111)의 동력을 인출하여 작동하며, 동력인출부(160)는 구동모터(111)에 제1 베벨기어(161)가 결합되고, 제1 베벨기어(161)에는 제2 베벨기어(162)가 맞물려 인출축(165)을 통해 동력을 인출하며, 인출축(165)의 끝단에는 제3 베벨기어(163)가 결합되고, 제3 베벨기어(163)에는 스크류축(155)에 결합된 제4 베벨기어(155a)에 의해 이송스크류(153)가 회전한다.
제1 관부(120)의 측면에는 제2 관부(151)가 위치하며, 제2 관부(151)는 하단 부분이 제1 관부(120)에서 분기되어 제1 관부(120)의 유입구(121)를 공유하며, 제2 관부(151)의 상단 부분은 해수면의 상부까지 연장되어 위치한다.
제2 관부(151)의 상단에는 제2 관부(151)로부터 배출되는 이물질을 받아 임시적으로 저장하는 받침선반(159)이 설치되며, 제2 관부(151)에는 동력인출부(160)를 통해 인출되는 동력에 의해 나선에 의해 이물질을 상부로 배출하는 이송스크류(153)가 설치된다.
그리고, 스크류축(155)에는 스크류축(155)과 함께 회전하여 받침선반(159)에 받쳐진 이물질을 받침선반(159)의 둘레에 형성된 이물질배출구를 통해 배출하기 위한 스크레이퍼(170)가 연결되며, 이물질배출구에는 이물질배출구로 배출되는 이물질을 항만둑(200)의 상부까지 이송하는 이송컨베이어(180)가 설치된다.
제1 관부(120)에서 제2 관부(151)가 분기되는 제1 관부(120)의 부분에는 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)로 갈수록 상향 경사진 형태의 흡입거름판(125)이 설치되어 걸러진 이물질을 제2 관부(151)로 유도한다.
제2 관부(151)에는 제1 관부(120)에 흡입력이 제2 관부(151)로 전달되어 이물질이 흡입될 수 있도록 제1 관부(120)에서 흡입케이싱(115)의 흡입구(116)가 위치하는 부분과 흡입연통부(157)에 의해 연결된다.
흡입연통부(157)에는 제2 관부(151)로 유입되는 이물질이 제1 관부(120)를 통해 흡입케이싱(115)의 흡입구(116)로 유입되는 것을 차단하도록 연통차단판(158)이 설치된다.
한편, 이송스크류(153)는 흡입연통부(157)를 중심으로 제2 관부(151)의 하부에서 흡입력이 제2 관부(151)의 하부로 작용하도록 제2 관부(151)의 직경보다 작은 제1 스크류날개(154b)가 구성되며, 제2 관부(151)의 상부에는 흡입연통부(157)의 흡입력이 제2 관부(151)의 상부로 빠져나가는 것을 방지하도록 제2 관부(151)의 직경과 대응되는 직경을 갖는 제2 스크류날개(154a)로 구성된다.
그리고, 제1 관부(120)에서 흡입거름판(125)과 흡입연통부(157)의 사이에는 제1 관부(120)를 개폐하는 개폐도어(127)가 설치되며, 개폐도어(127)는 흡입거름판(125)에 걸린 이물질이 제2 관부(151)로 원활하게 배출되지 못할 경우, 제1 관부(120)를 밀폐하여 임펠러(113)의 흡입력을 제2 관부(151)로 집중시켜 흡입력을 증대시킴에 따라 이물질을 용이하게 배출시킨다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 구동모터(111)가 작동하면, 임펠러(113)가 회전하면서, 흡입력을 발생하고, 흡입력이 발생하면, 흡입케이싱(115)의 흡입구(116)에 연결된 제1 관부(120)의 유입구(121)를 통해 해수가 흡입되고, 흡입되는 해수는 흡입케이싱(115)의 토출구(117)를 통해 토출된다.
이때, 실질적으로 해수가 흡입되는 제1 관부(120)의 유입구(121)는 해수의 하층부에 위치하고, 해수가 토출되는 흡입케이싱(115)의 토출구(117)는 해수의 상층부에 위치하여 상층부의 해수와 하층부의 해수를 강제적으로 순환시킴으로써, 항만내의 해수를 강제적으로 순환시킴으로써, 해수가 부패하는 것을 방지하고, 해수의 하부층과 상부층의 온도차가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 구동모터(111)에 의해 임펠러(113)가 회전하면, 동력인출부(160)를 통해 이송스크류(153)도 함께 회전하고, 제1 관부(120)의 유입구(121)로 유입되는 유체는 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)로 분기되는 부분에 설치되는 흡입거름판(125)에 이물질이 걸리고, 제2 관부(151)에도 흡입연통부(157)에 의해 흡입력이 작용하면서, 흡입거름판(125)에 걸린 이물질이 제2 관부(151)로 유입된다.
그리고, 제2 관부(151)로 유입되는 이물질은 이송스크류(153)에 의해 안내되어 제2 관부(151)의 상단으로 이동하는데, 흡입연통부(157)에는 연통차단판(158)이 설치되어 해수만 제1 관부(120)를 통해 이동하여 흡입구(116)로 흡입되고, 이물질은 연통차단판(158)에 걸려 이송스크류(153)에 의해 상부로 이송된다.
제2 관부(151)에서 배출되는 이물질은 받침선반(159)에 의해 받혀지며, 받침선반(159)의 이물질은 스크류축(155)에 결합되어 함께 회전하는 스크레이퍼(170)에 의해 받침선반(159)의 이물질배출구로 배출되며, 이물질배출구로 배출되는 이물질은 이송컨베이어(180)에 의해 항만둑(200)의 상부까지 이송하여 항만둑(200)의 상부에서 작업자가 운송수단을 통해 외부로 이송하여 처리할 수 있다.
한편, 임펠러(113)의 회전속도 대비 제1 관부(120)로 유입되는 해수량 및 해수량 대비 압력이 증대되는 경우, 흡입거름판(125)에 이물질이 제거되지 않는 것으로 강제순환부(110)를 제어하는 컨트롤러가 판단하고, 컨트롤러는 개폐도어(127)가 제1 관부(120)를 밀폐하도록 작동시킨다.
개폐도어(127)가 제1 관부(120)를 밀폐하면, 강제순환부(110)에서 작용하는 임펠러(113)의 흡입력이 흡입연통부(157)를 통해 제2 관부(151)에 작용하면서, 제1 관부(120)에서 제2 관부(151)가 분기되는 부분에서의 흡입력을 증대시킴으로써, 흡입거름판(125)에 걸린 이물질의 제거성을 향상시켜 이물질을 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치(100)는 강제순환부(110)에 의해 해수를 강제적으로 순환시켜 항만내에 체류된 해수를 순환시킴으로써, 해수의 부패를 최소화하고, 이물질배출부(150)에서 해수에 포함된 이물질을 걸러내어 해수면의 외부로 배출함으로써, 이물질에 의한 항만내의 오염을 방지할 수 있다.
또한, 구동모터(111)의 동력을 동력인출부(160)로 인출하여 강제순환부(110)의 임펠러(113) 뿐만 아니라, 이송스크류(153)를 작동시켜 동력효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제조비용을 절감할 수 있다.
또한, 흡입연통부(157)와 경사진 형태로 설치된 흡입거름판(125)에 의해 이물질이 제2 관으로 분리되어 흡입되도록 함으로써, 해수에 포함된 이물질을 분리하여 제거할 수 있다.
또한, 받침선반(159)에 스크레이퍼(170)가 설치되어 이물질을 자동으로 배출하고, 이송컨베이어(180)에 의해 항만둑(200)의 상부로 이송하여 용이하게 배출할 수 있다.
또한, 개폐도어(127)에 의해 제1 관부(120)를 밀폐하여 제2 관부(151)로 이물질을 흡입하는 흡입력을 향상시킴으로써, 흡입거름판(125)에 걸린 이물질을 용이하게 제거하여 흡입할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 수질 개선장치 110: 강제순환부
111: 구동모터 113: 임펠러
115: 흡입케이싱 116: 흡입구
117: 토출구 120: 제1 관부
121: 유입구 125: 흡입거름판
127: 개폐도어 150: 이물질배출부
151: 제2 관부 153: 이송스크류
154: 스크류날개 155: 스크류축
155a: 제4 베벨기어 157: 흡입연통부
158: 연통차단판 159: 받침선반
160: 동력인출부 161: 제1 베벨기어
162: 제2 베벨기어 163: 제3 베벨기어
165: 인출축 170: 스크레이퍼
180 이송컨베이어 200: 항만둑

Claims (4)

  1. 항만 내에 체류된 해수를 강제로 순환시키는 강제순환부, 상기 강제순환부로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러내어 상부로 배출하는 이물질배출부를 포함하는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치로서,
    상기 강제순환부는
    구동모터에 의해 회전하여 해수를 흡입 및 토출하는 임펠러,
    상기 임펠러를 감싸며 해수의 이동을 가이드하며 해수가 흡입되는 흡입구와 흡입된 해수가 토출되는 토출구가 형성된 흡입케이싱, 및
    상기 흡입구에 설치되어 항만의 하층부분에 위치하는 해수를 흡입하도록 해수의 하층부분까지 연장되는 제1 관부를 포함하고,
    상기 이물질배출부는
    상기 구동모터의 동력을 인출하는 동력인출부,
    상기 제1 관부에서 해수가 유입되는 유입구를 공유하며 상기 제1 관부와 나란하게 배치되어 상기 제1 관부로 유입되는 해수에 포함된 이물질을 해수면 위로 배출하는 제2 관부, 및
    상기 제2 관부의 내부에 설치되어 상기 동력인출부에서 인출되는 동력에 의해 회전하여 상기 제2 관부의 하부에서 상단까지 걸러진 이물질을 이송하는 이송스크류를 포함하며,
    상기 제1 관부는 상기 제2 관부로 분기되는 부분에서 상기 제1 관부로 유입되는 이물질을 걸러내어 상기 제2 관부로 안내하도록 상기 제1 관부에서 상기 제2 관부를 향해 상향 경사진 형태의 흡입거름판을 포함하는 것을 특징으로 하는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 관부는
    상기 제2 관부에 상기 임펠러에 의한 흡입력이 작용하여 상기 흡입거름판에 이물질이 흡착되지 않고 상기 흡입거름판의 경사를 통해 상기 제2 관부로 유입되도록 상기 제1 관부와 상기 흡입케이싱의 흡입구가 위치된 부분을 연통하는 흡입연통부, 및
    상기 제2 관부를 이동하는 이물질이 상기 흡입연통부를 통해 상기 제1 관부로 유입되는 것을 차단하도록 상기 흡입연통부에 설치되어 이물질의 유입을 차단하는 연통차단판을 포함하는 것을 특징으로 하는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 관부는
    상기 상기 임펠러의 흡입력이 상기 제2 관부로만 작용하도록 상기 흡입연통부와 상기 흡입거름판의 사이에 위치하여 상기 제1 관부를 개폐하는 개폐도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 항만내의 환경보호를 위한 수질 개선장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR200321926Y1 (ko) * 2003-04-30 2003-07-31 손병만 수분이 포함된 혼합물 분리장치
KR100785703B1 (ko) * 2007-06-26 2007-12-18 주식회사 평화개발 수질 개선 장치

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