KR200233043Y1

KR200233043Y1 - 물 정화장치

Info

Publication number: KR200233043Y1
Application number: KR2020010004238U
Authority: KR
Inventors: 박인규
Original assignee: 주식회사 오용산업
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2001-10-25

Abstract

본고안은 저수지나 호수 및 댐등의 담수된 물을 정화하는 장치에 관한 기술로써, 수심 깊은 물속에서 압축공기를 발생시켜 물속의 용존 산소량을 높이는 한편 저층부의 물을 상층부로 순환시켜 물의 정화기능이 수행되도록 하는 물 정화장치에 관한 것이다.

이와 같은 본고안은 수면위에 떠있는 구조물에서 수심이 깊은 물속으로 유로관을 설치하고, 상기 유로관의 상측부에 수개의 펌프가 장착된 펌핑탱크를 설치하는 한편 유로관의 하측부에 압축공기 발생탱크와 저장탱크를 설치하며, 유로관내에 폭기구와 산기판을 설치하여 구성된다.

이러한 본고안은 압축공기 발생탱크와 저장탱크에서 생성된 압축공기를 폭기구로 방출시켜 산기판을 통해 물속의 용존 산소량을 높이고 펌핑탱크에서 유로관의 상층부 물을 펌핑하여 저층부의 물을 끌어올려 상층부로 순환시킴으로써, 산기과정과 순환과정이 진행되는 것이다.

Description

물 정화장치 {water purifier system}

저수지나 호수 및 댐등에 고여 있는 물은 표층부와 저층부의 수온이 서로 다른 수층현상이 발생하고 있는데, 이러한 수층현상은 여름철에는 표층의 온도가 높고 저층의 온도는 낮으며, 겨울철에는 이와 반대로 표층의 온도가 낮고 저층의 온도는 높게 발생하고 있다.

상기와 같은 수층현상은 저층에 존재하는 물속의 용존 산소량 부족을 초래하게 되므로써, 이로 인해 바닥에 퇴적된 인성분의 용출을 촉진시켜 담수된 물의 수질을 떨어트리게 된다.

물속에서 인이나 질소의 용출이 많아지면 조류번식의 영양원이 풍족해지므로 부영양화가 진행되며, 이를 해결하기 위해서는 물속의 저층부에 공기를 공급하여 저층의 용존 산소량을 높여주거나 또는 상층부와 저층부의 물을 순환시켜 주어야 한다.

이같이 담수된 물의 수질을 개선하고자 본인은 '수중 압축공기 발생방법 및 장치'를 특허출원 제10-2000-0078122호, 실용신안등록출원 제20-2000-0035637호로 선출원 하였다.

상기 본인이 선출원한 '수중 압축공기 발생방법 및 장치'는 수면위에 떠있는 구조물에서 수심이 깊은 물속에 압축공기 발생탱크와 저장탱크를 설치하며 압축공기 저장탱크에 폭기관이나 물순환기를 장착하여 구성되고, 압축공기 발생탱크에서대기중의 외부공기를 흡입해 공기를 생성하고 저장탱크에서 수압으로 공기를 압축 저장하여 폭기관이나 물순환기로 압축공기를 방출 시킴으로써, 담수된 물의 정화기능이 수행되도록 이루어져 있다.

본고안은 상기 본인이 선출원한 '수중 압축공기 발생방법 및 장치'를 개선하고자 안출된 것으로써, 수심이 깊은 물속에서 압축공기를 발생시켜 폭기구와 산기판을 통해 물속의 용존 산소량을 높이는 한편 펌프로 상층부의 물을 펌핑하여 저층부의 물을 상층부로 순환시킴으로써, 담수된 물의 정화기능이 수행되도록 하는 물 정화장치를 제공하고자 하는 것이다.

도 1 은 본고안의 실시예를 도시한 설치상태도

도 2 와 도 3 은 본고안의 작동상태를 나타낸 설치상태 단면도

도 4 와 도 5 는 본고안의 압축공기 발생탱크를 나타낸 단면도

도 6 은 본고안의 산기판을 나타낸 평단면도

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

1:구조물 2:부양체 3:콘트롤박스

4:지지대 6:배선관 7:공기유입관

10:유로관 11:유입관 20:펌핑탱크

21:펌프 30:압축공기 발생탱크 31:공기흡입실

32:수중펌프 34:수위센서 40:저장탱크

41:토출관 50:폭기구 60:산기판

61:산기공

본고안은 수심이 깊은 물속에 압축공기 발생탱크와 저장탱크를 설치하여 압축공기를 생성하고 생성된 압축공기를 폭기관이나 물순환기로 방출시켜 담수된 물을 정화하는 기존의 수중 압축공기 발생방법 및 장치에 있어서,

수면위에 떠있는 구조물(1)에서 지지대(4)에 의해 수심이 깊은 물속으로 설치되는 유로관(10)과, 수개의 펌프(21)가 장착되고 상기 유로관(10)의 상측부에 설치되는 펌핑탱크(20)와, 상기 구조물(1)에서 공기유입관(7)과 배선관(6)이 연결 장착되고 유로관(10)의 하측부에 설치되는 압축공기 발생탱크(30)와, 상기 압축공기 발생탱크(30)의 하측부에 설치되고 저면에 유입공(42)이 천공되며 공기 토출관(41)이 장착되는 저장탱크(40)와, 상기 유로관(10)의 하측부에서 수심이 깊은 물속으로 설치된 수개의 유입관(11)과, 상기 저장탱크(40)에 관이 연결되어 유로관(10)의 하측부내에 설치되는 폭기구(50)와, 산기공(61)이 조밀하게 천공된 산기판(60)이 유로관(10)내에 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

수면위에 떠있게 되는 구조물(1)은 저면부에 수개의 부양체(2)가 부착되고 일측에 모든 작동을 제어하는 콘트롤박스(3)가 설치되며, 이와 같은 구조물(1)상에서 수심이 깊은 물속으로 수개의 지지대(4)가 설치된다.

상기 물속 깊숙히 위치하는 수개의 지지대(4)상에는 상측부와 하측부에 수개의 지지구(5)가 장착되며, 이 지지구(5)상에 유로관(10)이 수직으로 고정되어 수심이 깊은 물속에 유로관(10)을 설치하게 된다.

유로관(10)은 물의 정화 용량에 따라 적당한 직경을 갖도록 하고 수심에 따라 길이를 달리 제작할 수 있으며 일정한 길이로 등분하여 조립 제작할 수 있고, 상측부에는 펌핑탱크(20)가 설치되며, 하측부에는 압축공기 발생탱크(30)와 저장탱크(40)가 설치된다.

상기 유로관(10)의 상측단은 구조물(1)의 아래에 놓여 수면에 잠기며, 유로관(10)의 상측부에 설치되는 펌핑탱크(20)는 유로관(10)의 외측을 감싸는 형태를 갖고 상측단이 수면보다 높게 설치되며 상측에 배기공(24)이 천공된 덮개(23)가 놓인다.

펌핑탱크(20)의 내측에는 수개의 펌프(21)를 설치하여 안쪽의 물을 외부로 펌핑하도록 하며, 펌프(21)의 배출관은 각기 담수된 물의 표층부를 향하게 설치하고 밸브(22)를 장착하며 펌프(21)는 수중펌프를 사용함이 바람직하다.

따라서 펌프(21)가 작동하여 펌핑탱크(20)내에 수용된 물을 펌핑하면, 펌핑탱크(20)의 수위가 낮아짐에 따라 유로관(10)내에 수용된 상층부의 물이 유입되어 지속적으로 펌핑되므로써, 유로관(10)내의 저층부 물을 끌어올리게 된다.

유로관(10)의 하측부에 설치되는 압축공기 발생탱크(30)는 구조물(1)상에서 유로관(10)을 통해 공기유입관(7)이 연결되고, 또한 콘트롤박스(3)에서 유로관(10)을 통해 배선관(6)이 연결 설치되며, 내부에 수개의 공기흡입실(31)이 밀폐되게 마련되고 각각의 공기흡입실(31)에는 수중펌프(32)와 수위센서(34)가 설치된다.

상기 수개의 공기흡입실(31)에는 소정의 물이 내장되며, 수중펌프(32)의 배출호스(33)는 각기 다른 공기흡입실(31)로 연결 설치되어 수중펌프(32)에 의해 펌핑된 물이 각기 다른 공기흡입실(31)로 펌핑되게 한다.

공기흡입실(31)에 내장되는 물의 량은 공기흡입실(31)의 체적을 모두 합친 용량에서 절반을 넘지 않도록 주입하며, 수위센서(34)의 감지신호는 배선관(6)을 통해 콘트롤박스(3)로 전달되어 수위에 따라 수중펌프(32)의 작동을 제어하도록 하고, 외부공기가 유입되는 공기유입관(7)은 공기흡입실(31)에 각기 연결 설치된다.

압축공기 발생탱크(30)에서 생성된 공기를 압축 저장하는 저장탱크(40)는 압축공기 발생탱크(30)의 하측부에 설치되며 저면부에 물이 유입되는 유입공(42)이 천공되고, 압축공기 발생탱크(30)와 토출관(41)을 연결 설치하여 생성된 공기가 유입되게 한다.

상기 저장탱크(40)는 설치과정에서 수심이 깊은 물속에 놓이므로 저면부의 유입공(42)을 통해 물이 유입되어 충만되고, 이 상태에서 토출관(41)으로 생성된 공기가 유입된다.

지속적으로 저장탱크(40)내에 공기가 유입되면 저장탱크(40)에 충만된 물이 유입공(42)으로 밀려 나오며, 이때 대기압보다 높은 강한 수압을 받으므로 유입된 공기가 압축 저장되는 것이다.

한편 저장탱크(40)의 다른 실시예로 저장탱크(40)의 저면부를 밀폐시켜 토출관(41)을 통해 유입된 공기를 압축 저장시킬 수 있는 것이며, 공기흡입실(31)내에 위치한 공기유입관(7)과 토출관(41)에는 각기 체크밸브(a)(b)가 장착되어 일방향으로 열려 개폐작동을 하게 된다.

상기 저장탱크(40)에서 압축 저장된 공기를 방출시키는 폭기구(50)는 연결관이 저장탱크(40)의 바닥면에 근접하게 설치되고 압축공기 발생탱크(30)의 상측에 위치하도록 유로관(10)의 하측부내에 설치한다.

폭기구(50)는 방사상으로 구성된 관체에 구멍이 조밀하게 천공되는 기존의 공지 공용된 폭기관을 사용할 수 있으며, 유로관(10)내에 압축공기를 방출시키면무방하다.

폭기구(50)로 방출되는 압축공기는 수중상태에서 공기방울 입자로 방출되며, 이 공기방울 입자를 보다 조밀하게 분산시켜 물속의 용존 산소량을 높이는 산기판(60)은 폭기구(50)의 상측에 놓이도록 유로관(10)의 하측부내에 장착되며, 유로관(10)의 직경보다 작은 판상에 크기가 작은 산기공(61)이 조밀하게 천공된다.

상기 폭기구(50)에서 방출된 공기방울 입자는 크기가 작은 산기공(61)을 통과 하면서 더욱 조밀하게 분산되어 물속에 산소를 제공하므로써 용존 산소량을 높이는 것이며, 상기 산기판(60)을 유로관(10)내에 적층으로 설치할 수 있다.

한편 유로관(10)의 하측부에서 보다 수심이 깊은 물속으로 설치되는 유입관(11)은 수심이 깊은 저층부의 물을 유로관(10)내로 끌어올려 순환시키기 위한 것으로, 유로관(10)보다 직경이 작은 수개의 유입관(11)을 폭기구(50)가 설치된 유로관(10)의 외측부에 설치하여 유입관(11)을 통해 저층부의 물이 유입되게 한다.

유입관(11)은 수심에 따라 길이를 달리 제작할 수 있으며, 수심이 깊지 않은 호수나 저수지의 경우는 유입관(11)을 설치하지 않고 유입관(11)의 설치 장소에 유입공을 천공하므로써 유입공의 위치에 있는 저층부의 물이 유로관(10)으로 유입되게 하여 순환시킬 수 있다.

이와 같은 구성의 본고안은 물의 순환과정과 용존 산소량을 높이는 산기과정이 동시에 수행되는 것으로써, 설치과정에서 유로관(10)과 펌핑탱크(20)에 물이 유입되어 수면과 동일한 수위를 갖도록 설치되며, 먼저 물의 순환과정을 살펴보기로 한다.

콘트롤박스(3)의 제어로 펌핑탱크(20)에서 펌프(21)가 작동해 내측에 수용된 물을 펌핑하면 펌핑탱크(20)의 수위가 낮아지면서 유로관(10)의 상층부에 있는 물이 펌핑탱크(20)로 유입되어 지속적으로 펌핑이 진행되며, 이때 유로관(10)에서 펌핑탱크(20)로 유입되는 물의 량은 유입관(11)을 통해 저층부의 물이 유로관(10)으로 유입되어 보충하게 된다.

상기 유로관(10)이 외부와 격리된 상태에서 유로관(10)내의 수위가 수면보다 낮아지면 수압이 작용하여 유입관(11)을 통해 저층부의 물이 유로관(10)으로 유입되어 수면과 동일한 수위를 맞추게 되는 것이다.

따라서 펌핑과정으로 저층부의 물을 끌어올려 상층부로 순환시키게 되며, 펌프(21)와 배출관을 통해 표층부로 배출된 저층부의 물은 표층부보다 온도가 낮아 표층부에서 발생하는 녹조현상을 줄여주게 된다.

다음은 물속의 용존 산소량을 높이는 산기과정을 살펴보기로 한다.

압축공기 발생탱크(30)의 한쪽 공기흡입실(31)에 소정의 물을 내장한 상태에서 콘트롤박스(3)의 제어로 수중펌프(32)가 작동하여 공기흡입실(31)에 내장된 물을 다른 한쪽의 공기흡입실(31)로 펌핑하면 펌핑과정으로 물이 줄어드는 공기흡입실(31)은 내부압이 낮아져 공기유입관(7)을 통해 외부공기가 흡입되고, 반대로 물이 채워지는 공기흡입실(31)은 내부공간의 체적이 줄어들면서 내장된 공기가 압축되며 토출관(41)을 통해 저장탱크(40)로 유입된다.

상기에서 펌핑과정으로 공기흡입실(31)에 내장된 물이 바닥면까지 줄어들면 수위센서(34)가 이를 감지하여 콘트롤박스(3)에 전달해 수중펌프(32)의 작동이 정지되고, 다시 물이 충만된 공기흡입실(31)의 수중펌프(32)가 작동하여 외부공기의 흡입과 압축공기의 생성이 수행되며, 이러한 작동과정이 반복적으로 진행되어 외부공기를 흡입해 저장탱크(40)로 유입시키게 된다.

저장탱크(40)로 모아진 공기는 수심이 깊은 물속에서 강한 수압을 받아 압축되며 적정량이 충만되면 연결관을 통해 폭기구(50)로 방출되고, 폭기구(50)에서 방출된 공기방울 입자는 산기판(60)의 산기공(61)을 통과 하면서 더욱 조밀하게 분산되어 물속에 산소를 제공하므로써, 용존 산소량을 높이게 되는 것이다.

이러한 본고안은 순환과정을 통해 유로관(10)으로 유입된 저층부의 물속에 산소를 제공하여 용존 산소량을 높이며, 이 저층부의 물을 상층부로 끌어올려 표층부에 펌핑하므로써 담수된 물의 정화력을 높이게 된다.

본고안은 저층부의 물을 끌어올려 표층부에 펌핑하므로써 담수된 물을 순환시키는 한편 표층부에 발생하는 녹조현상을 줄이며, 산기과정을 통해 물속의 용존산소량을 높여 수질을 효과적으로 개선하는 것이다.

Claims

수심이 깊은 물속에 압축공기 발생탱크와 저장탱크를 설치하여 압축공기를 생성하고 생성된 압축공기를 폭기관이나 물순환기로 방출시켜 담수된 물을 정화하는 기존의 수중 압축공기 발생방법 및 장치에 있어서,

수면위에 떠있는 구조물(1)에서 지지대(4)에 의해 수심이 깊은 물속으로 설치되는 유로관(10)과, 수개의 펌프(21)가 장착되고 상기 유로관(10)의 상측부에 설치되는 펌핑탱크(20)와, 상기 구조물(1)에서 공기유입관(7)과 배선관(6)이 연결 장착되고 유로관(10)의 하측부에 설치되는 압축공기 발생탱크(30)와, 상기 압축공기 발생탱크(30)의 하측부에 설치되고 저면에 유입공(42)이 천공되며 공기 토출관(41)이 장착되는 저장탱크(40)와, 상기 유로관(10)의 하측부에서 수심이 깊은 물속으로 설치된 수개의 유입관(11)과, 상기 저장탱크(40)에 관이 연결되어 유로관(10)의 하측부내에 설치되는 폭기구(50)와, 산기공(61)이 조밀하게 천공된 산기판(60)이 유로관(10)내에 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 물 정화장치.
제 1 항에서,

압축공기 발생탱크(30)는 내부에 수개의 공기흡입실(31)이 밀폐되게 마련되고 각각 수중펌프(32)와 수위센서(34)가 설치되며, 수중펌프(32)의 배출호스(33)가 각기 다른 공기흡입실(31)로 연결 설치되어 구성되는 것을 특징으로 하는 물 정화장치.