KR200256521Y1 - 해수의 담수화 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 해수의 담수화 장치에 관한 것으로, 해수를 담아 해수가 증발될 수 있도록 하는 어플리케이터 증발조(1)와, 해수의 양을 조절하여 상기 어플리케이터 증발조(1)에 담겨진 해수의 수위를 일정하게 맞줘줄 수 있도록 된 수위조절조(2)와, 상기 어플리케이터 증발조(1)에 도파관(3)을 매개로 연결됨과 더불어 마이크로파를 발진시켜 해수를 고속으로 증발시키는 마이크로 발진기(4)와, 이 마이크로 발진기(4)에 연결되어 마이크로 발진기(4) 내부의 온도와 압력을 제어하도록 된 자동조절 유니트(5)와, 상기 어플리케이터 증발조(1)에서 증발되는 증기를 뽑아낼 수 있도록 된 송풍기(6)와, 이 송풍기(6)를 통해 공급되는 담수 증기를 수용하여 응축시킬 수 있도록 된 담수 회수조(7)와, 상기 어플리케이터 증발조(1)에서 고농도화된 해수를 분리하여 방류 및 재활용수로 분류하는 원심분리기(8) 및, 상기 담수 회수조(7)에서 생성된 담수를 카본탱크(9)와 미네랄탱크(10) 및 식수처리 화학약품이 공급되는 라인믹서기(11)를 통해 순차적으로 정화시키는 정수기(12)로 이루어져, 고품질의 담수를 고속으로 제조할 수 있고, 설비의 단순화로 인해 에너지 사용 및 그 유지 관리비용을 절감할 수 있는 것이다.

Description

해수의 담수화 장치{A seawater distillation apparatus}

본 고안은 해수를 담수로 정제하는 장치에 관한 것으로, 특히 장비를 효율적으로 셋팅함으로써 해수를 담수로 만들어 주기 위한 유지비용을 낮추어줌과 더불어해수의 담수화 속도를 고속으로 진행시킬 수 있기 때문에 질 좋은 담수를 다량으로 얻어낼 수 있는 해수의 담수화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수를 담수화하는 정수장치나 정제장치의 경우 최근들어 여러가지 방법이 도입되어 개발되고 있는 바, 해수로부터 인공적으로 음용수를 제조하는 방법에는 역침투막법이나 전기분해식 등이 주로 이용되고, 상기의 방법을 통하여 다양한 종류의 담수화 장치가 사용되고 있는 실정이다.

여기서, 상기 역침투막법에 의한 담수화 장치는 강우량이 적은 지역이나 댐이 적은 지역에서 주로 사용되는 바, 상기 역침투막법 담수화 장치는 그 설비가 대단히 복잡할 뿐만아니라 고도의 기술을 필요로 하게 되어 그 설비비가 비싸지는 결점이 있고, 또한 장비의 가격에 비해 효율이 좋지 않아 담수의 대량생산에 적합하지 못한 단점이 있었다.

그리고, 상기 전기분해식을 이용한 담수화 장치의 경우도 역침투막법 담수화 장치와 마찬가지로 에너지 사용 및 설비의 유지 관리 비용이 과다할 뿐만아니라 설비가 차지하는 면적이 크기 때문에 그 설비비용에 비해 효율이 떨어지는 문제가 있었다.

한편, 최근 국내의 환경변화에 따른 강우량 부족과 담수능력의 한계로 도서지방의 생활용수 및 공업용수의 공급에 따른 어려움이 증대되고 있는 실정이고, 각종 공간 조성 계획이 용수 부족으로 공정에 차질을 빗고 있으며, 각종 아파트 건설계획도 중단되는 사례가 증가하여 수자원 고갈이 새로운 사회적 문제로 대두되고 있는 실정이다.

하지만, 상기와 같은 물 부족 현상을 극복하기 위해 해수를 담수화 하는 장치가 개발되고 있으나 그 효율에 문제가 있기 때문에 도움이 되지 못하는 실정이다.

이에 본 고안은 상기한 제반 사정을 감안하여 안출된 것으로, 장비를 효율적으로 셋팅함으로써 해수를 담수로 만들어 주기 위한 유지비용을 낮추어줌과 더불어 해수의 담수화 속도를 고속으로 진행시킬 수 있기 때문에 질 좋은 담수를 다량으로 얻어낼 수 있는 해수의 담수화 장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 공급된 해수를 담아 어느 정도의 진공상태를 유지하면서 담겨진 해수가 증발될 수 있도록 된 어플리케이터 증발조와, 공급되는 해수의 양을 조절하여 상기 어플리케이터 증발조에 담겨진 해수의 수위를 일정하게 맞줘줄 수 있도록 된 수위조절조와, 상기 어플리케이터 증발조에 도파관을 매개로 연결됨과 더불어 마이크로파를 발진시켜 어플리케이터 증발조에 담겨진 해수를 고속으로 증발시킬 수 있도록 된 마이크로 발진기와, 상기 마이크로 발진기에 전기적으로 연결되어 마이크로 발진기 내부의 온도와 압력을 제어함으로써 마이크로파의 발진량을 조절할 수 있도록 된 자동조절 유니트와, 상기 어플리케이터 증발조에서 증발되는 증기를 어느 정도의 진공상태를 유지하면서 뽑아낼 수 있도록 된 송풍기와, 상기 송풍기를 통해 공급되는 담수 증기를 수용하여 응축시킴으로써 액상의 담수가 저장될 수 있도록 된 담수 회수조와, 상기 어플리케이터 증발조에서 고농도화된 해수를 분리하여 방류 및 재활용수로 분류하여 활용할 수있도록 된 원심분리기 및, 상기 담수 회수조에서 생성된 담수를 카본탱크와 미네랄 탱크 및 식수처리 화학약품이 공급되는 라인믹서기를 통해 순차적으로 정화시킴으로써 생성된 담수를 식수화할 수 있도록 된 정수기로 이루어진 구조이다.

그리고, 상기 수위조절조에 공급되는 해수를 상기 담수 회수조의 응축파이프에 전달시켜 상온의 해수를 담수 회수조의 응축수로 사용할 수 있도록 된 구조이다.

즉, 상기의 구조로 이루어진 해수의 담수화 장치는 해수를 유입하여 상기 어플리케이터 증발조의 수위량을 조절하고, 이 상태에서 마이크로파를 발진시켜 해수의 증발량을 폭발적으로 증가시킨 후, 상기 송풍기를 이용하여 증발된 증기를 상기 담수 회수조로 이동 및 응축시킴으로써 담수를 제조할 수 있도록 된 것이다.

따라서, 상기와 같이 마이크로파를 이용하여 해수의 증발을 고속화함으로써 해수를 통해 보다 많은 양의 담수를 단시간에 생산할 수 있고, 해수의 담수화 장치를 이루는 장비가 간편하게 구성됨으로써 그 유지비용이 절감되며, 해수를 담수화 하는 과정에서 해수 방류량이 줄어들기 때문에 그 효율이 증대될 뿐만아니라 장비의 유지 및 보수가 용이하여 제반 비용을 줄일 수 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 해수의 담수화 장치를 개략적으로 나타낸 흐름도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 어플리케이터 증발조 2 : 수위조절조

3 : 도파관 4 : 마이크로 발진기

5 : 자동조절 유니트 6 : 송풍기

7 : 담수 회수조 8 : 원심분리기

9 : 카본탱크 10 : 미네랄탱크

11 : 라인믹서기 12 : 정수기

13 : 응축파이프 14 : 진공펌프

15 : 식수처리 화학약품 공급조

이하 본 고안을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 해수의 담수화 장치를 개략적으로 도시한 흐름도로서, 해수를 담수화하는 장치가 구비되되, 이 담수화 장치는 공급된 해수를 담아 해수가 증발될 수 있도록 하는 어플리케이터 증발조(1)와, 공급되는 해수의 양을 조절하여 상기 어플리케이터 증발조(1)에 담겨진 해수의 수위를 일정하게 맞줘줄 수 있도록 된 수위조절조(2)와, 상기 어플리케이터 증발조(1)에 도파관(3)을 매개로 연결됨과 더불어 마이크로파를 발진시켜 해수를 고속으로 증발시키는 마이크로 발진기(4)와, 이 마이크로 발진기(4)에 전기적으로 연결되어 마이크로 발진기(4) 내부의 온도와 압력을 제어하도록 된 자동조절 유니트(5)와, 상기 어플리케이터 증발조(1)에서 증발되는 증기를 뽑아낼 수 있도록 된 송풍기(6)와, 이 송풍기(6)를 통해 공급되는 담수 증기를 수용하여 응축시킴으로써 액상의 담수가 저장될 수 있도록 된 담수 회수조(7)와, 상기 어플리케이터 증발조(1)에서 고농도화된 해수를 분리하여 방류 및 재활용수로 분류하여 활용할 수 있도록 된 원심분리기(8) 및, 상기 담수 회수조(7)에서 생성된 담수를 카본탱크(9)와 미네랄탱크(10) 및 식수처리 화학약품이 공급되는 라인믹서기(11)를 통해 순차적으로 정화시키는 정수기(12)로 이루어진 구조이다.

여기서, 상기의 구조로 이루어진 담수화 장치의 특징은 우선 상기 어플리케이터 증발조(1)에 담겨진 해수의 레벨링을 맞추어줌과 더불어 상기 담수 회수조(7)의 응축파이프(13)에 해수를 공급하여 상온의 해수를 응축수로 이용할 수 있게 하는 수위조절조(2)의 설치에 있고, 또한 상기 어플리케이터 증발조(1)의 내부에 마이크로파를 발진시킬 수 있도록 된 마이크로파 발진기(4)의 설치에 있으며, 상기 어플리케이터 증발조(1)에서 증발된 담수 증기를 빠른속도로 뽑아내어 상기 담수 회수조(7)로 공급하는 송풍기(6)의 설치에 있는 것입니다.

다시말하자면, 상기 담수화 장치는 해수를 유입하여 상기 어플리케이터 증발조(1)의 수위량을 조절하고, 이 상태에서 마이크로파를 발진시켜 해수의 증발량을 폭발적으로 증가시킨 후, 상기 송풍기(6)를 이용하여 증발된 증기를 상기 담수 회수조(7)로 이동 및 응축시킴으로써 담수를 제조할 수 있도록 된 것이다.

즉, 상기 담수화 장치를 이용하여 해수를 담수화하는 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 상기 수위조절조(2)에 투입된 해수를 어플리케이터 증발조(1)에 공급하되 그 수위가 적정한 상태를 유지하도록 수위조절조(2)에서 컨트롤하게 되고, 상기 어플리케이터 증발조(1)와 도파관(3)을 매개로 연결설치된 상기 파이크로파 발진기(4)에서 마이크로파를 발진시킴으로써 해수 물분자의 진동 및 운동량을 늘려 해수의 온도를 급상승시키게 되며, 이에 따라 증발된 담수 증기가 상기 어플리케이터 증발조(1)에 연결된 송풍기(6)에 의해 상기 담수 회수조(7)로 빠른 속도로 공급되고, 상기 담수 회수조(7)에 담긴 증기를 응축시켜 담수화한 후, 상기 정수기(12)로 보내어 식수화할 수 있도록 된 것이다.

그리고, 상기 수위조절조(2)와 어플리케이터 증발조(1) 사이에 설치된 상기 원심분리기(8)의 경우, 상기 어플리케이터 증발조(1)에 담겨진 해수가 증발에 의해 고염도화 된 것을 분리화 과정을 통해 방류 및 재활용수로 분류하여 활용하게 되고, 또한 상기 어플리케이터 증발조(1)와 담수 회수조(7)에 연결된 진공펌프(14)의 경우, 증발되는 증기가 원활하게 회수될 수 있도록 상기 어플리케이터 증발조(1)와 담수 회수조(7) 내부의 조건을 최적화하기 위해 자동으로 조절 및 작동될 수 있게 설치되는 것이다.

한편, 상기와 같이 생성된 담수는 마지막단계로 상기 정수기(12)에 투입되게 되는 바, 상기 정수기(12)는 카본탱크(9), 미네랄탱크(10), 라인믹서기(11) 및, 식수처리 화학약품 공급조(15) 등으로 이루어지되, 상기 카본탱크(9)는 담수의 탈취를 목적으로 설치되고, 상기 미네랄탱크(10)는 담수에 순수한 미네랄을 첨가할 목적으로 설치되며, 또한 상기 라인믹서기(11)는 식수처리 화학약품 공급조(15)에서 공급되는 화학약품으로 식수에서 발생될 수 있는 미생물을 억제하기 위해 설치되는 것이다.

따라서, 상기의 담수화 장치에 의해 고품질의 담수를 고속으로 제조할 수 있고, 설비의 단순화로 인해 에너지 사용 및 그 유지 관리비용을 절감할 수 있으며, 설비가 차지하는 면적이 현저히 줄어들기 때문에 저비용으로 효율적으로 운용할 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 해수의 담수화 장치는, 마이크로파를 이용하여 해수의 증발을 고속화함으로써 해수를 통해 보다 많은 양의 담수를 단시간에 생산할 수 있고, 해수의 담수화 장치를 이루는 장비가 간편하게 구성됨으로써 그 유지비용이 절감되며, 해수를 담수화 하는 과정에서 해수 방류량이 줄어들기 때문에 그 효율이 증대될 뿐만아니라 장비의 유지 및 보수가 용이하여 제반 비용을 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 공급된 해수를 담아 어느 정도의 진공상태를 유지하면서 담겨진 해수가 증발될 수 있도록 된 어플리케이터 증발조(1);와

   공급되는 해수의 양을 조절하여 상기 어플리케이터 증발조(1)에 담겨진 해수의 수위를 일정하게 맞줘줄 수 있도록 된 수위조절조(2);와

   상기 어플리케이터 증발조(1)에 도파관(3)을 매개로 연결됨과 더불어 마이크로파를 발진시켜 어플리케이터 증발조(1)에 담겨진 해수를 고속으로 증발시킬 수 있도록 된 마이크로 발진기(4);와

   상기 마이크로 발진기(4)에 전기적으로 연결되어 마이크로 발진기(4) 내부의 온도와 압력을 제어함으로써 마이크로파의 발진량을 조절할 수 있도록 된 자동조절 유니트(5);와

   상기 어플리케이터 증발조(1)에서 증발되는 증기를 어느 정도의 진공상태를 유지하면서 뽑아낼 수 있도록 된 송풍기(6);와

   상기 송풍기(6)를 통해 공급되는 담수 증기를 수용하여 응축시킴으로써 액상의 담수가 저장될 수 있도록 된 담수 회수조(7);와

   상기 어플리케이터 증발조(1)에서 고농도화된 해수를 분리하여 방류 및 재활용수로 분류하여 활용할 수 있도록 된 원심분리기(8); 및

   상기 담수 회수조(7)에서 생성된 담수를 카본탱크(9)와 미네랄탱크(10) 및 식수처리 화학약품이 공급되는 라인믹서기(11)를 통해 순차적으로 정화시킴으로써생성된 담수를 식수화할 수 있도록 된 정수기(12);로 이루어진 해수의 담수화 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 수위조절조(2)에 공급되는 해수를 상기 담수 회수조(7)의 응축파이프(13)에 전달시켜 상온의 해수를 담수 회수조(7)의 응축수로 사용할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 해수의 담수화 장치.