KR20010106811A - 저수지 수질 개선 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지 수질 개선 장치에 관한 것으로, 바람의 세기와 상관없이 스크류를 구동시키며, 바람에 의한 파손을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명 저수지 수질 개선 장치는, 베이스 프레임의 저부에는 복수개의 부력체가 장착되는 한편, 전방부에는 스크류가 설치되며, 바람의 근원지로부터 스크류의 후방부에는 6 피스의 베인을 한세트로 하는 회전날개가 설치되고, 회전날개는 구동축에 각도 조절 가능하게 결합된다. 그리고, 구동축과 스크류는 기어트레인 및 스크류 구동 코일스프링을 매개로 하여 연결되어 스크류 구동 코일스프링의 탄성력에 의해 스크류가 미풍이 작용하여도 스타트 구동력을 쉽게 얻을 수 있다.

그리고, 각각의 베인의 일측부에는 베인회전축이 각각 구비되어 회전축에 각도 조절 가능하게 결합된다. 그리고, 회전축의 후단부에는 지지판이 코일스프링을 사이에 두고 설치되며, 베인과 지지판은 연결로드를 매개로 하여 연결된다.

이와 같이 구성되는 본 발명 저수지 수질 개선 장치에 따르면, 바람이 불지 않는 상태에서 복수개의 베인은 코일스프링의 탄성력에 의해 일직선상에 배열된다. 한편, 바람이 불게 되면, 풍력에 의해 각각의 베인은 베인회전축의 안내를 받으면서 각도가 변하게 되고, 아울러, 스크류 구동축이 회전되며, 구동축의 회전력은 코일스프링을 통해 스크류에 전달되어 스크류가 구동하게 되며, 한편, 바람이 약해지게 되면 코일스프링의 탄성력에 의해 베인이 원위치로 복귀된다.

이에 의하여, 회전날개가 바람의 근원지를 기준으로 하여 동력회수부인 스크류보다 후방측에 배치되어 회전날개의 회전동작을 구속하지 않으므로 회전날개를 최대한 구동축에 근접시킬 수 있게 되며, 이로써, 구동축의 길이가 짧아짐과 더불어 직경이 작아져 장치를 경량화시킬 수 있다.

그리고, 스크류 구동 코일스프링의 탄성력에 미풍에도 빠른 시간내에 스크류의 스타트 구동이 가능해지며, 한편, 풍력의 세기에 따라 베인의 각도가 변하게 되어 베인의 파손을 방지할 수 있다.

Description

저수지 수질 개선 장치{APPARATUS FOR IMPROVING WATER QUALITY OF RESERVOIR}

본 발명은 저수지 수질 개선 장치에 관한 것으로, 장치의 경량화를 꾀하며,풍향의 세기에 관계없이 정상적으로 구동될 수 있도록 한 저수지 수질 개선 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 댐, 호수나 저수지 등과 같이 흐르지 못하고 담수된 물의 경우 또는 오폐수가 침투되어 자정능력이 없는 경우 녹조, 적조 등 조류의 다량 발생으로 용존산소가 고갈되면서 물 자체가 썩게 된다. 최근 시화호 등의 오염 현상도 이와 같은 경우로서 오폐수의 침투를 차단하는 것도 한계가 있는 관계로 오염도는 점점 심각해지고 있는 것이다.

이와 같은 문제를 개선하는 방법으로 오폐수를 정화시켜 방류하는 것이 가장 바람직하나 대부분의 공장 및 시설물이 이들 장치를 가동하지 않고 무단 방류함에 해결이 어려운 것이다.

또, 다른 방법으로 댐, 호수 등의 자체 정화능력을 극대화시키는 것이며, 이와 같은 방법의 일환으로 저수지, 댐 등에서 바람을 동력원으로 이용하여 저층의 물을 상층으로 끌어 올려 순환시키는 장치가 제공되고 있다.

이러한 장치를 간단히 설명하면, 저수지에 부유하는 베이스에 설치되는 동력발생원인 회전날개와, 동력전달장치를 통해 전달되는 회전력에 의해 회전되면서 저수지 하부의 물을 상측으로 끌어올리는 스크류와, 스크류에 의해 순환되는 물의 흐름을 안내하는 유도관을 포함하여 구성되며, 풍력에 의해 회전날개가 회전되면서 스크류를 회전시키게 되며, 스크류의 회전력에 의해 저수지 하부의 물이 유도관을 따라 상측으로 올라온 후 배출되면서 연속적으로 순환하게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 저수지 수질 개선 장치에 따르면 다음과 같은 단점이 있다.

동력의 발생원인 회전날개가 동력회수부인 스크류보다 전방 즉, 바람의 전면에 배치되어 회전날개의 회전을 구속하지 않도록 회전날개와 스크류를 연결하는 구동축의 길이가 길어질 뿐 아니라, 그 길이가 길어짐에 따라 하중을 견딜 수 있도록 그 직경이 커지게 되어 장치의 전체적인 하중이 커지는 문제점이 있다.

그리고, 동력의 발생원인 회전날개는 회전축에 고정 설치되며, 이 회전날개의 길이와 표면적은 동력의 출력값과 비례하게 된다. 그러나, 큰 동력을 얻기 위하여 베인 표면적을 넓게 하면, 강풍에 의해 베인이 파손, 장치가 전복되는 현상이 발생되어 베인 표면적을 넓게 하는데 한계가 있으므로 결과적으로 큰 동력을 얻어내지 못하게 된다.

또한, 베인이 강풍에 견딜 수 있도록 설계되어 바람과의 표면적이 매우 좁기 때문에 1m/s 이하의 미풍에는 회전되지 못하여 동력을 발생시키지 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 회전날개의 회전동작을 구속하지 않으면서 회전날개와 스크류 사이를 최단거리로 단축하여 장치를 경량화할 수 있도록 한 저수지 수질 개선 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

그리고, 강풍에 의한 회전날개의 파손을 방지하는 동시에, 큰 동력을 얻을수 있도록 한 저수지 수질 개선 장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 미풍에도 동력이 발생되도록 하려는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 저수지 수질 개선 장치는, 저수지의 물에 부유하는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 하측부에 설치되며 상기 저수지 바닥부의 물을 상측으로 끌어올려 순환시키는 스크류와; 상기 스크류를 구동시키는 구동수단을 포함하며; 상기 구동수단은 동력발생원인 회전날개와; 상기 회전날개의 동력을 상기 스크류에 전달하는 동력전달수단을 포함하고; 동력발생부인 상기 회전날개는 바람의 근원지를 기준으로 하여 동력회수부인 상기 스크류보다 후방부에 배치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회전날개는 복수개의 베인으로 이루어지면서 상기 베인은 상기 구동축에 일정 각도 범위내에서 각도 조절가능하게 설치된다.

이와 같이 구성된 저수지 수질 개선 장치에 따르면, 동력발생부인 회전날개가 동력회수부인 스크류보다 바람으로부터 후방측에 배치되어 그 사이의 거리를 최대한 단축시킬 수 있게 되며, 한편, 바람이 불게 되면, 풍력에 의해 베인의 각도가 변하게 되면서 구동축을 회전시키며, 구동축의 회전력은 동력전달수단의 하나인 스크류 구동 코일스프링을 통해 스크류에 전달되는데, 스크류 구동 코일스프링의 탄성력에 의해 미풍에도 스크류의 스타트 구동이 가능해진다. 한편, 바람이 약해지게 되면, 베인이 원위치로 복귀되면서 미풍에도 스크류를 구동시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 저수지 수질 개선장치의 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 실시예의 측면도.

도 3은 본 발명에 의한 실시예에 적용된 회전날개의 작용 상태를 보인 확대 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 베이스 프레임 20 : 스크류

30 : 유도관 40 : 스크류 구동축

41 : 기어트레인 42 : 스크류 구동 코일스프링

43 : 회전판 44 : 지지판

45,60 : 코일스프링 61 : 조절부재

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 저수지 수질 개선 장치의 외관 사시도이며, 도 2는 본 발명에 의한 실시예의 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 실시예에 적용된 회전날개의 작용 상태를 보이기 위한 확대사시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명 저수지 수질 개선 장치(100)는, 저면에 결합되는 복수개의 부력체(1)를 매개로 하여 저수지 등의 수면 위에 부유하면서 부속장치를 지지하는 베이스 프레임(10)과, 베이스 프레임(10)의 상측부에 형성되는 수직 및 수평의 지지 프레임(11)(12)과, 동력발생수단을 구동원으로 하여 회전되면서 저수지에 담수된 물을 순환시키는 스크류(20)와, 스크류(20)를 감싸면서 하단이 저수지의 바닥부에 배치되며 상측부에 배출구가 구비되어 상기 스크류(20)에 의해 하부의 물이 상기 배출구로 배출되도록 안내하는 유도관(30)과, 상기 스크류(20)를 구동시키는 구동수단을 포함하여 구성된다.

구동수단은 스크류 구동축(40)과, 스크류 구동축(40)과 기어트레인(41)을 매개로 하여 연결되며 하단부에 스크류(20)가 결합되는 스크류 구동 코일스프링(42)과, 구동축(40)에 결합되는 동력발생원인 회전날개(50)를 포함하여 구성된다.

여기서, 동력발생원인 회전날개(50)는 동력회수부인 스크류(20)보다 바람의 후방측에 배치되어 회전날개(50)과 스크류(20)를 연결하는 스크류 구동축(40)의 길이를 최대한 짧게 할 수 있다.

회전날개(50)는 날개판과 가로 및 세로 활대를 기본 구성으로 하는 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)이 복수개를 한 세트로 하여 원형을 갖추게 되며, 각각의 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)에는 베인회전축(51a)(52a)(53a)(54a)(55a)(56a)이 구비된다.

베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)은 스크류 구동축(40)에 결합되는 회전판(43)에 탈착 및 각도 조절 가능하게 결합되고, 회전판(43)에는 베인회전축이 회전 가능하게 끼워지는 보스가 형성되어 베인은 보스의 내부에서 회전되는 베인회전축의 안내를 받아 그 각도가 변하게 된다.

또한, 회전판(43)으로부터 후방측으로 이격되는 구동축(40)상에는 지지판(44)이 설치되고, 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)의 타측부에는 지지판(44)에 연결 고정되는 연결로드(51b)(52b)(53b)(54b)(55b)(56b)가 각각 형성된다.

그리고, 회전판(43)과 지지판(44)의 사이에는 코일스프링(45)이 개재되어 지지판(44)을 회전판(43)측으로 탄력 지지함과 더불어, 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)이 일정 각도 이상 벗어나지 않도록 구속하면서 원활하게 각도 조절되도록 한다.

더불어, 지지판(44)은 구동축(40)상에 전후로 슬라이딩 가능하게 설치되어 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)의 각도 변화에 탄력적으로 대응되도록 하며, 지지판(44)의 후방측에는 압력조절 코일스프링(60)을 사이에 두고 조절부재(61)가 나사 체결되어 조절부재(61)의 위치에 따라 코일스프링(45)(60)의 탄성력이 변하게 되므로 결과적으로 회전날개(50)의 각도 변위가 변하게 된다.

도면중 미설명부호 13은 앵커이며, 앵커(13)는 스크류(20)를 중심으로 하여 회전날개(50)의 반대측 즉, 전방부에 설치되어 장치(100)를 지지하게 된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 저수지 수질 개선 장치의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 회전날개(50)의 초기 상태 즉, 바람이 불지 않는 상태에서는 코일스프링(45)의 탄성력에 의해 6 피스의 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)이 펼쳐져 정면에서 볼 때 전후가 연통되지 않는 원을 형성하게 된다.

한편, 바람이 불게 되면 풍력에 의해 회전날개(50)가 회전하면서 스크류 구동축(40)을 회전시켜 스크류(20)를 구동시키게 된다. 이 동작을 구체적으로 설명하면, 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)에 바람이 부딪치게 되면, 도 3에서 보이는 바와 같이, 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)은 베인회전축(51a)(52a)(53a)(54a)(55a)(56a)의 안내를 받으며 회전되면서 각도가 서서히 바뀌게 되며, 베인의 각도 변화시 연결로드(51b)(52b)(53b)(54b)(55b)(56b)로 연결된 지지판(44)이 후방측으로 밀리게 되는데, 지지판(44)은 코일스프링(45)의 탄성력에 의해 일순간에 슬라이딩되지 않고 서서히 슬라이딩되어 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)을 지지하게 된다.

풍력에 의해 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)에는 구동축(40)을 중심으로 하는 회전력이 발생되어 구동축(40)이 회전된다.

구동축(40)의 회전력은 기어트레인(41)을 통하여 스크류 구동 코일스프링(42)에 전달되어 스크류(20)이 구동하게 되고, 이 구동력에 의해 유도관(30)의 유입구를 통해 물이 유입 및 상승한 후 배출구(31)로 배출되어 저수지에 담수된 물이 순환하게 되는 것이다.

스크류(20)의 구동을 위한 초기 스타트시 스크류 구동 코일스프링(42)의 탄성력에 의해 미세한 힘이 작용하여도 빠른 시간내에 스타트 구동력이 발생된다.

한편, 바람이 약해지게 되면 코일스프링(45)의 탄성력에 의해 지지판(44)이 전방으로 슬라이딩되면서 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)이 원위치로 복귀된다.

그리고, 지역에 따라 바람의 세기가 다르며, 또한, 풍향의 세기가 일정한 범위내에서 변하게 되어 본 발명 저수지 수질 개선 장치의 설치 지역에 따라 회전날개의 운동 범위를 제한하여 사용할 수 있으며, 이를 위해 조절부재(61)를 조이거나 풀게 되면, 압력조절 코일스프링(60)의 탄성력이 커지거나 작아지게 되면서 지지판(44)이 전후로 슬라이딩되어 결과적으로 코일스프링(45)의 탄성력이 변하게 되므로 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)의 각도 조절 범위가 변하게 된다.

따라서, 동력발생원인 회전날개(50)가 바람의 근원지를 기준으로 하여 동력회수부인 스크류(20)보다 후방에 배치되어 회전날개(50)의 회전 동작을 구속하지 않게 되므로 회전날개(50)를 구동축(40)에 최단거리로 근접시킬 수 있으며, 이는 구동축(40)의 길이를 짧게 할 수 있을 뿐 아니라 직경을 축소시킬 수 있게 된다.

그리고, 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)이 회전판에 각도 조절 가능하게 연결되어 풍력이 강해지면 베인과 바람과의 접촉면적이 작아지게 되어 풍력에 의한 장치의 파손이 방지된다.

또한, 복수개의 베인(51)(52)(53)(54)(55)(56)이 펼쳐져 바람과 접하는 면적이 넓으며, 또한, 스크류 구동 코일스프링(42)의 탄성력에 의해 미풍이 작용하여도초기 스타트 구동력을 빠른 시간내에 얻을 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 저수지 수질 개선 장치에 의하면, 구성부품의 사이즈가 축소되어 장치의 경량화를 꾀할 수 있게 된다.

그리고, 강풍이 작용하여도 베인이 파손되지 않으면서 동력을 발생시키는 한편, 미풍에도 스크류의 구동력을 얻을 수 있게 되어 저수지 수질 개선 장치로서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 저수지의 물에 부유하는 베이스 프레임과; 상기 베이스 프레임의 하측부에 설치되며 상기 저수지 바닥부의 물을 상측으로 끌어올려 순환시키는 스크류와; 상기 스크류를 구동시키는 구동수단을 포함하며;

   상기 구동수단은 동력발생원인 회전날개와; 상기 회전날개의 동력을 상기 스크류에 전달하는 동력전달수단을 포함하고;

   동력발생부인 상기 회전날개는 바람의 근원지를 기준으로 하여 동력회수부인 상기 스크류보다 후방부에 배치되는 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 동력전달수단은 상기 회전날개가 결합되는 구동축과; 기어트레인을 통해 상기 구동축과 연결되며 상기 스크류에 동력을 전달하는 탄성부재를 포함하여 상기 탄성부재의 탄성력에 의해 스타트 구동력을 쉽게 얻을 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 회전날개는 복수개의 베인으로 이루어지면서 상기 베인은 상기 구동축에 일정 각도 범위내에서 각도 조절가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 베인으로부터 일정 거리 이격되는 곳에는 탄성부재를 사이에 두고 지지판이 설치되고, 상기 베인과 지지판에는 연결부재가 결합되어 상기 베인이 원활하게 각도 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 베인의 각도 조절 범위를 구속하기 위한 각도조절구속수단을 포함하며; 상기 각도조절수단은 상기 지지판의 후방측에 슬라이딩 가능하게 장착되는 조절부재와; 상기 조절부재와 상기 지지판의 사이에 개재되어 상기 조절부재의 조작력을 상기 지지판에 전달하는 탄성부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치.