KR20040053560A - 부영양화 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 호수, 늪, 연못 등에 설치되어 회전하는 날개에 의해 호수, 늪, 연못 등의 물을 강제순환시킴으로써, 수중의 용존산소량이 항상 일정수준 이상으로 유지되도록 하여 부영양화에 의한 적조현상 내지 수중식물의 부패에 의한 악취를 방지하고 수질을 개선할 수 있는 부영양화 방지장치에 관한 것으로서, 수면상의 일정 지점에 대체로 고정되도록 마련되는 수직축 ; 상기 수직축을 수면상의 일정 지점에 대체로 고정하기 위한 고정수단 ; 일단이 상기 수직축에 대하여 회전가능하게 연결되는 연결부재 ; 상기 연결부재의 타단에 마련되는 회전수단 ; 상기 회전수단에 의해 수평면에서 회전하는 적어도 하나 이상의 날개 ; 를 포함하여 이루어져, 상기 날개가 물속에서 자전과 동시에 상기 수직축을 중심으로 공전하는 것을 특징으로 하며, 이에 의해 호수 등의 부영양화 방지를 위해 날개의 자전 뿐만 아니라 날개의 공전을 유도하여 호수 등의 넓이에 구애받지 않고 사용할 수 있는 부영양화 방지장치를 제공할 수 있다.

Description

부영양화 방지장치 { Device for preventing eutrophication }

본 발명은 호수, 늪, 연못 등에 설치되어 회전하는 날개에 의해 호수, 늪, 연못 등의 물을 강제순환시킴으로써, 수중의 용존산소량이 항상 일정수준 이상으로 유지되도록 하여 부영양화에 의한 적조현상 내지 수중식물의 부패에 의한 악취를방지하고 수질을 개선할 수 있는 부영양화 방지장치에 관한 것이다.

본 발명의 종래기술로서, 본 출원인의 국내 실용신안등록출원 2001-37056호가 공개된 바 있다.

상기 종래기술에 의할 경우 호수, 늪, 연못 등의 부영양화 방지를 위해 날개를 회전하여 호수, 늪, 연못 등의 물을 강제 순환시켜 수질 개선은 물론, 운영비용의 절감 등의 경제적 효과를 달성할 수 있었지만, 호수나 늪 등의 면적이 넓을 경우에는 적용하기 어려운 면이 있다.

즉, 종래의 기술은 회전하는 날개가 일정 위치에 고정됨으로써, 보다 넓은 면적의 호수 등에 부영양화 방지장치를 적용하기 위하여는 날개의 회전수를 높여야 하나, 날개의 회전수를 높일 경우 오히려 수중에 있는 미생물의 플록형성을 저해할 우려가 있으므로 보다 넓은 면적의 호수 등에는 적용하기 어려웠다.

따라서 본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위하여, 회전 날개가 자전은 물론 공전도 하는 부영양화 방지장치를 제공하여 호수, 늪, 연못 등의 면적에 구애받지 않고 적용할 수 있는 부영양화 방지장치를 제공하고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 일실시예의 종단면도

도 2는 도 1에 의한 일실시예의 사시도

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 수직축

21 : 로프 22 : 중량추

30 : 연결부재

40 : 모터

50 : 날개

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 부영양화 방지장치는, 수면상의 일정 지점에 대체로 고정되도록 마련되는 수직축 ; 상기 수직축을 수면상의 일정 지점에대체로 고정하기 위한 고정수단 ; 일단이 상기 수직축에 대하여 회전가능하게 연결되는 연결부재 ; 상기 연결부재의 타단에 마련되는 회전수단 ; 상기 회전수단에 의해 수평면에서 회전하는 적어도 하나 이상의 날개 ; 를 포함하여 이루어져, 상기 날개가 물속에서 자전과 동시에 상기 수직축을 중심으로 공전하는 것을 특징으로 한다.

상기 고정수단으로서는, 상기 수직축을 호수 등의 저면에 삽입설치하는 구성, 또는 상기 수직축이 연장되어 호숫가 등의 육지에 고정설치되는 구성 등 다양한 형태가 고려될 수 있다.

상기 연결부재와 상기 수직축의 연결은, 상기 수직축을 회전중심으로 하여 상기 연결부재가 자유롭게 회전할 수 있으면 족한 것으로, 이러한 연결방법은 다양한 형태가 널리 알려져 있다.

상기 회전수단은 통상 전기모터의 형태를 취할 것이나, 이에 한정되지 않는다. 즉, 회전수단으로서는 다양한 형태의 기술들이 널리 알려져 있다.

또한 상기 회전수단은 물속에 잠길 수도 있으며 혹은 수면상부에서 물과 접촉하지 않도록 설치할 수도 있다. 이러한 구성은 당업자에 의해 얼마든지 변경가능한 것이다.

상기 날개는 상기 회전수단에 의해 구동되며, 수평면상에서 회전한다.

상기 날개와 상기 회전수단의 연결은 일반적인 회전축과 날개의 연결을 상정할 수 있지만 이에 한정되지 않는다.

즉, 상기 날개와 상기 회전수단 사이에는 감속기가 설치될 수도 있을 것이며, 상기 회전수단의 회전축이 수직 방향이 아닐 경우에는 회전축의 회전운동을 날개의 수평면 회전운동으로 변환하는 변환장치가 삽입될 수 있다.

상기에 있어서, 상기 고정수단은 일단이 상기 수직축의 하부에 연결되는 적어도 하나 이상의 로프 및 상기 로프의 타단에 마련되며 수면 하부의 저면에 놓이게 되는 중량추로서 이루어지는 것이 바람직하다.

로프와 중량추만을 이용할 경우에도 상기 수직축을 어느정도 고정하는 것이 가능하며, 또한 그 설치방법이 매우 간편해질 수 있기 때문이다.

상기에서 "어느정도 고정", "대체로 고정" 등의 기재는, 상기 수직축이 어느 일정 범위내에서만 고정되면 족하다는 것을 표현하기 위한 것으로서, 상기 수직축이 어느 정도 물에서 부유하여 조금씩 흔들린다 하여도 본 발명이 소기하는 효과 달성에는 아무런 문제가 없기 때문이다.

상기에 있어서, 상기 연결부재의 일부가 물속에 잠기도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 날개의 공전 반경이 커진다면 이에 따라 상기 연결부재의 길이도 길어져야 할 것이며, 이 경우 상기 연결부재가 수면 내지 수중에 접하지 않는 상태라면, 상기 연결부재의 자중에 의해 상기 연결부재는 처질 것이며 이것은 기기의 내구성 측면에서 바람직하지 않은 결과를 초래할 수 있다. 따라서 상기 연결부재의 일부 내지 전부가 물속에 잠기도록 하여 상기 연결부재의 자중을 부력에 의해 어느정도 상쇄시키는 것이 바람직하다. 또한 상기 연결부재가 전부 물속에 잠긴다면 이는 연결부재의 회전에 대하여 물의 저항력이 높아지는 결과를 초래할 수 있으므로 가급적 연결부재의 일부만이 물속에 잠기는 것이 바람직하다.

상기에 있어서, 상기 회전수단은 전기모터이며, 상기 전기모터를 작동시키기 위하여 상기 전기모터에 전선이 연결되며, 상기 전선은 상기 연결부재에 고정되어 상기 연결부재와 함께 공전하는 공전전선과 상기 수직축에 고정되어 정지된 정지전선으로 이루어지며, 상기 공전전선은 상기 정지전선과 전기적 연결을 유지하면서 회전하는 것이 바람직하다.

상기 회전수단은 별도의 전선 없이도 원격으로 작동시키는 방법이 고려될 수 있지만, 경제적인 면에서 일반적인 전선이 연결되는 전기모터를 사용할 수 있다.

이때, 전기모터에 연결되는 전선이 필요하며, 만일 그 전선이 일체화된 전선으로 되어 있다면, 그 전선은 상기 날개의 공전에 따라 계속 회전하게 됨으로써 꼬임 내지 단락의 염려가 있다. 따라서 상기 전선을 공전전선과 정지전선으로 구분하여 설치하여 전선의 꼬임 내지 단락의 염려를 없앨 수 있다.

회전하는 전선과 정지된 전선의 연결 구성은 이미 다양한 형태가 널리 알려져 있다.

이하 본 발명의 일실시예에 따라 그 구성과 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 일실시예의 종단면도이며, 도 2는 도 1에 의한 일실시예의 사시도이다.

일반적 부영양화 방지장치에 관한 기술은 국내 실용신안등록출원 2001-37056호에 설명되어 있으며, 상기의 종래기술에 기재된 일반적 기술은 본 명세서에 일체화된다.

수직축(10)이 수면에 수직하게 마련되어 있다. 수직축(10)은 수직축(10)의 하면에 마련된 로프(21)와 중량추(22)에 의해 대체로 고정되어 있다.

수직축(10)과 로프(21)의 연결을 위해 연결박스(23)를 두었다. 연결박스(23)에 의해 수직축(10) 전체가 부력을 받아 물 위로 떠오르게 되나, 중량추(22)의 무게보다 부력이 더 높지는 않으므로, 수직축(10)은 호수 등의 저면으로부터 일정 높이(즉, 로프의 길이)에 위치하게 된다.

연결부재(30)는 그 일단이 회전단(31)으로 이루어져 있으며, 그 타단은 모터(40)에 연결되어 있다.

회전단(31)에는 수직축(10)이 삽입되어 있으며, 따라서 회전단(31)은 수직축(10)을 중심으로 회전가능하다.

또한 회전단(31)은 평면상의 운동이 회전운동으로 제한될 뿐이며, 수직축(10)을 따라 자유롭게 상하로 이동할 수 있다.

또한 회전단(31)은 내부가 빈 공간을 이루므로 물위에서 뜨게 되며, 따라서 항상 수면과 일정한 높이를 유지한다.

연결부재(30)의 중간부는 파이프 형태로 이루어져 있으며, 또한 그 일부가 물속에 잠겨져 있다. 따라서 연결부재(30)의 자중에 의한 처짐이 방지된다.

연결부재(30)의 타단에는 회전수단인 모터(40)가 마련되어 있다.

모터(40)의 수직하부방향으로 모터(40)의 회전축(41)이 돌출되어 있다.

회전축(41)은 날개박스(51)에 연결되어 있으며, 또한 날개박스(51)에는 날개(50)가 연결되어 있다.

날개박스(51)는 다수의 날개(50)를 연결하기에 적합할 뿐만 아니라, 그 내부가 비어 있기 때문에 적절한 부력을 받아 수면상에서 항상 일정한 높이를 유지하게 된다.

따라서 날개박스(51)와 회전단(31)에 걸친 전체 공전 부위가 수면에서 일정한 높이를 유지하면서 회전할 수 있다.

날개(50)의 형상은 물을 강제순환시킬 수 있는 형상이면 족하며, 이러한 형상은 당업자에 의해 다양한 변경이 가능하다.

다만, 날개(50)는 수평면상에서 회전하여야 하며, 이러한 수평면상의 회전에 의해 본 부영양화 방지장치의 공전이 발생한다. 만일 날개(50)가 수직면상에서 회전한다면 이는 연결부재(30)의 비틀림을 초래할 뿐이다.

연결부재(30)는 파이프형상으로 이루어져 있으며, 모터(40)에 연결된 전선은 연결부재(30) 내부에 설치된다.

전선은 공전전선(42)과 정지전선(43)으로 구분되며, 공전전선(42)은 연결부재(30)에 고정되어 연결부재(30)와 함께 회전하는 반면, 정지전선(43)은 수직축(10)에 고정되어 정지된 상태를 유지한다.

도 1의 B에서와 같이 공전전선(42)은 정지전선(43)과 전기적 연결을 유지한 채 공전할 수 있도록 하였다.

또한 연결부재(30)의 중간부는 일체형의 파이프가 아닌 각 일단부가 밀폐된 파이프들의 연결로 이루어져 있으며, 이에 의해 연결부재(30)의 길이가 비교적 길 경우에도 그 시공이 용이하게 된다.

즉, 도 1의 A에서와 같이, 파이프들의 밀폐된 일단부를 각 체결한 후, 상기 밀폐된 일단부로 노출된 전선을 서로 연결시킴으로써 본 장치가 용이하게 설치된다.

만일 이러한 중간부 체결방식을 택하지 않고, 양 끝단부(모터와 연결부재, 연결부재와 수직축)를 체결하려고 시도할 경우 두 곳에서 작업을 하여야하므로 작업방식이 복잡하고 어려워진다.

본 실시예의 작용을 살핀다.

모터(40)의 회전축(41)이 시계방향으로 회전하면, 날개박스(51) 및 이에 연결된 날개(50)가 시계방향으로 자전한다.

날개(50)의 시계방향 자전은 물의 저항에 의해 모터(40)가 마련된 연결부재(30)의 끝단에 반시계방향 모멘트를 발생시키며, 연결부재(30)에 발생한 반시계방향 모멘트는 연결부재(30)의 회전단(31)이 수직축(10)에 고정되어 있으므로, 연결부재(30)가 수직축(10)을 중심으로 반시계방향으로 공전하게 된다.

본 발명은, 호수 등의 부영양화 방지를 위해 날개의 자전 뿐만 아니라 날개의 공전을 유도하여 호수 등의 넓이에 구애받지 않고 사용할 수 있는 부영양화 방지장치를 제공할 수 있다.

Claims (4)

1. 수면상의 일정 지점에 대체로 고정되도록 마련되는 수직축 ;

   상기 수직축을 수면상의 일정 지점에 대체로 고정하기 위한 고정수단 ;

   일단이 상기 수직축에 대하여 회전가능하게 연결되는 연결부재 ;

   상기 연결부재의 타단에 마련되는 회전수단 ;

   상기 회전수단에 의해 수평면에서 회전하는 적어도 하나 이상의 날개 ;

   를 포함하여 이루어져, 상기 날개가 물속에서 자전과 동시에 상기 수직축을 중심으로 공전하는 것을 특징으로 하는 부영양화 방지장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 고정수단은 일단이 상기 수직축의 하부에 연결되는 적어도 하나 이상의 로프 및 상기 로프의 타단에 마련되며 수면 하부의 저면에 놓이게 되는 중량추로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 부영양화 방지장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 연결부재의 일부가 물속에 잠기도록 형성된 것을 특징으로 하는 부영양화 방지장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 회전수단은 전기모터이며, 상기 전기모터를 작동시키기 위하여 상기 전기모터에 전선이 연결되며, 상기 전선은 상기 연결부재에 고정되어 상기 연결부재와 함께 공전하는 공전전선과 상기 수직축에 고정되어 정지된 정지전선으로 이루어지며, 상기 공전전선은 상기 정지전선과 전기적 연결을 유지하면서 회전하는 것을 특징으로 하는 부영양화 방지장치.