KR20130012278A

KR20130012278A - 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템

Info

Publication number: KR20130012278A
Application number: KR1020110073370A
Authority: KR
Inventors: 설원실
Original assignee: 주식회사 이엠이
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2013-02-04
Also published as: KR101302116B1

Abstract

본 발명은 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수를 이용한 육상 양식장 등에서 버려지는 배출수로부터 열을 회수하기 위하여 사용되는 판형열교환기의 성능 저하 방지를 위해 세정볼을 이용하여 판형열교환기를 연속적으로 자동 세정할 수 있도록 함으로써 판형열교환기의 전열판에 부착되는 단백질, 점액질, 어류사체 및 사료찌꺼기 등의 오염물질을 자동으로 제거할 수 있도록 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 관한 것이다.
본 발명은 판형열교환기를 포함하여 양어장 수조로부터 배출되는 배수에 함유된 열을 재활용할 수 있도록 하는 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 있어서, 상기 양어장 수조와 판형열교환기의 사이에는 세정볼을 이용하는 자동오염제거장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템{Waste heat recovery system for a land base aquaculture farm using a plate type heat exchanger having an automatic cleaning device}

본 발명은 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수를 이용한 육상 양식장 등에서 버려지는 배출수로부터 열을 회수하기 위하여 사용되는 판형열교환기의 성능 저하 방지를 위해 미세 세정볼을 이용하여 판형열교환기를 연속적으로 자동 세정할 수 있도록 함으로써 판형열교환기의 전열판에 부착되는 단백질, 점액질, 어류사체 및 사료찌꺼기 등의 오염물질을 자동으로 제거할 수 있도록 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 양식장에서 사육되는 어류들은 수온에 민감하여 겨울철 수온이 저하되면 성장부진, 기형어 발생, 생존율 저하 등이 우려되고 또한 어체의 저항력이 약화되어 차후 수온이 상승될 때 각종 질병에 걸릴 우려가 높다.

따라서, 해수를 이용한 육상 양식장의 관리에 있어서 적정 수온을 유지하는 것은 매우 중요하다.

종래 대부분의 양식장에서는 겨울철에 수온이 저하하게 되면 해수의 온도를 적정온도(약 19 ~ 22℃)로 높이기 위해 경유 또는 벙커유 보일러를 사용하여 왔는데, 최근 들어 지속적인 유가 상승으로 인해 보일러의 유류 비용이 양식어가에 큰 부담이 되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 근래에는 양식장 수조에서 바다로 방류되는 약 19~22℃의 배수로부터 열을 회수하기 위한 배수열회수시스템이 사용되고 있는데, 이러한 배수열회수시스템에는 주로 판형열교환기가 사용된다.

즉, 판형열교환기를 통해 양식장 수조로부터 방류되는 배수의 열을 이용하여 양식장 수조로 유입되는 해수의 온도를 상승시킴으로써 겨울철 해수의 온도를 높이기 위해 사용되는 유류 비용을 대폭 줄일 수 있도록 하는 것이다.

하지만, 이러한 배수열회수시스템에 사용되는 판형열교환기는 가동 초기 즉, 전열판에 오염이 생성되어 있지 않은 때에는 전열 성능이 우수하지만, 사용기간이 경과함에 따라 전열판이 오염되어 전열 성능이 서서히 저하되는 문제점이 있었다.

특히, 양식장에 사용되는 판형열교환기의 경우에는 수조에서 방류되는 배수에 포함된 단백질, 점액질, 어류 사체 및 사료찌꺼기 등에 의해 전열판의 오염 속도가 매우 빠르며, 이에 따라 전열 성능이 급격히 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 해결하기 위한 종래 기술로 대한민국 등록특허공보 제10-0941375호에는 판형열교환기를 이용한 육상해수 양식장용 배수열회수시스템이 개시되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 양식장 수조(3)의 배수조(1) 흡입단에 설치되어 해산양식으로 발생 되는 큰부유물을 제거하기 위한 1차거름망(10); 상기 1차거름망(10)으로써 걸러진 배수를 배수회수펌프(20)의 동작으로 공급받아 배수에 포함된 슬러지를 침적하여 폐색 현상 및 효율저하물질 부착을 방지하기 위한 전처리 자동세정여과기(30); 상기 전처리 자동세정여과기(30)에서 여과된 배수와 해수를 공급받아 배수와 및 해수를 열교환 하여 가온 및

하강시키기 위한 판형티타늄 열교환기(80); 및 상기 전처리 자동세정여과기(30)의 라인에 구비되어 전처리 자동세정여과기(30)에서 걸러진 오염물질을 세정하는 동시에 상기 판형티타늄 열교환기(80) 내부를 세정하기 위한 분사세정장치(50)와, 상기 배수회수펌프(20)와 전처리 자동세정여과기(30) 사이에 연결되는 배수유입라인(21)에 구비된 배수유입밸브(60), 차압계(61) 및 상기 배수유입밸브(60)와 배수회수펌프(20) 사이의 배수유입라인(21)에 구비된 바이패스밸브(62), 상기 전처리 자동세정여과기(30)의 외부케이스(33) 하부에 구비된 드레인밸브(63), 상기 전처리 자동세정여과기(30)와 상기 판형 티타늄 열교환기(80) 사이에 연결되는 여과배수라인(65)에 구비된 여과배수밸브(66)의 동작을 제어하기 위한 자동운전제어장치(70);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

하지만, 상기와 같은 구성은 세정수를 열교환기의 내부로 분사하여 열교환기 내부를 세정해야 하므로, 전열판의 세정을 위해서는 반드시 시스템의 작동을 멈춘 후에 세정작업을 실시하여야 하는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 전열판의 세정에 별도의 화학약품이 사용되므로 최근 양식장에서 많이 문제가 되고 있는 해양 오염의 우려가 높다는 문제점이 있었다.

또한, 상기와 같은 화학약품 분사방식으로는 일반적으로 4.0 ~ 6.0mm의 간격을 갖도록 설치되는 전열판의 사이 전 구간에 대한 세정이 어려워 전열판에 존재하는 오염물질들을 효과적으로 제거하지 못한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 배수열회수시스템의 작동 중단 없이 미세 세정볼을 이용하여 판형열교환기를 자동 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기의 분해 조립이나 별도의 세정수 및 화학물질의 투입 없이 친환경적인 세정이 가능하도록 하고, 세정효과 또한 향상시킬 수 있도록 함으로써 판형열교환기의 성능 저하를 방지할 수 있는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 배수 여과기를 이용하여 양어장 수조로부터 배출되어 판형열교환기로 공급되는 배수에 포함된 이물질들을 1차적으로 걸러낼 수 있도록 함으로써 배수에 포함된 이물질들에 의해 판형열교환기가 오염되는 것을 최소화하고, 단순한 조작에 의해 배수 여과기에 의해 걸러진 이물질들을 청소할 수 있도록 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은,

판형열교환기를 포함하여 양어장 수조로부터 배출되는 배수에 함유된 열을 재활용할 수 있도록 하는 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 있어서, 상기 양어장 수조와 판형열교환기의 사이에는 세정볼을 이용하는 자동오염제거장치가 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 자동오염제거장치는 판형열교환기의 전열판으로 배수를 유입시키는 배수 유입관과, 상기 판형열교환기에서 열교환에 사용된 배수를 배출시키는 배수 배출관과, 상기 배수 유입관과 배수 배출관의 사이에 연결 설치되는 세정볼 순환배관과, 상기 배수 배출관에 연결 설치되는 세정볼 분리기와, 상기 세정볼 분리기와 배수 유입관의 사이에 연결 설치되는 세정볼 회수기와, 상기 세정볼 순환배관에 설치되는 펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세정볼 회수기와 배수 유입관의 사이에는 이젝터가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 세정볼 분리기는, 열교환에 사용된 배수와 전열판 세정에 사용된 세정볼이 유입되는 입구부와, 세정볼이 걸러진 배수가 배출되는 출구부와, 상기 세정볼이 출구부를 통해 배출되는 것을 방지하기 위한 제1볼상승방지판 및 분리된 세정볼을 배출시키기 위한 배출구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 제1볼상승방지판은 중앙부에 배수가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 외주면에는 세정볼이 관통홀로 유입되는 것을 방지하기 위한 방지턱이 아래 방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세정볼 회수기는, 세정볼 분리기로부터 배출된 세정볼이 유입되는 세정볼 유입구와, 전열판 세정을 위한 세정볼이 배출되는 제1세정볼 배출구와, 세정볼 유입구를 통해 세정볼과 함께 유입되는 배수가 배출되는 배수 배출구와, 세정볼 유입구를 통해 유입된 세정볼이 냉각유체 배출구를 통해 배출되는 것을 방지하기 위한 제2볼상승방지판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 배수 배출구 및 제1세정볼 배출구에는 배수와 세정볼의 흐름을 제어하기 위한 제1 및 제2제어밸브가 각각 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 세정볼 순환배관은 세정볼 분리기와 세정볼 회수기의 사이에 연결 설치되는 제1세정볼 순환배관과, 상기 세정볼 회수기와 배수 유입관의 사이에 연결 설치되는 제2세정볼 순환배관으로 구성된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 양어장 수조와 자동오염제거장치의 사이에는 배수 여과기가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 배수 여과기는 중앙부에 회전축이 설치되고 배수가 유입 및 유출되는 케이스와, 상기 회전축에 축설되도록 하여 케이스의 내측에 구비되는 원통형 거름망과, 상기 원통형 거름망을 세척하기 위한 세척장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 케이스에는 양어장 수조로부터 배출되는 배수가 유입되는 배수 입구부와, 유입된 배수가 배출되는 배수 배출구와, 원통형 거름망 외부에 쌓인 이물질과 배수를 배출하는 외부 드레인 및 원통형 거름망 내부에 쌓인 이물질과 배수를 배출하는 내부 드레인이 형성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 배수 입구부와 배수 배출구의 사이에는 차압감지장치가 연결 설치된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 원통형 거름망의 상단 및 하단부 외측과 케이스의 내측벽 사이에는 상부 차단판 및 하부 차단판이 설치된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 회전축의 상단에는 손잡이가 구비되고, 케이스의 상부 외측에 위치하는 회전축에는 축봉장치가 끼움 결합된 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 세척장치는 케이스의 일측 벽면에 삽입 설치되는 제1세척수 공급관과, 상기 제1세척수 공급관에 설치되는 다수의 제1분사노즐을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 원통형 거름망은 일측으로 편심되도록 하여 회전축에 축설된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척장치는 케이스의 내측으로 삽입 설치되는 브러시와, 상기 브러시에 연결 설치되어 브러시를 전,후로 이동시키는 브러시 이동부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 세척장치는 회전축의 내측으로 삽입 설치되는 제2세척수 공급관과, 상기 회전축의 외측으로 돌출되도록 하여 제2세척수 공급관에 연결 설치되는 다수의 제2분사노즐을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 배수열회수시스템의 작동 중단 없이 미세 세정볼을 이용하여 판형열교환기를 자동 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기의 분해 조립이나 별도의 세정수 및 화학물질의 투입 없이 친환경적인 세정이 가능하도록 하고, 세정효과 또한 향상시킬 수 있도록 함으로써 판형열교환기의 성능 저하를 방지할 수 있도록 하는 뛰어난 효과를 갖는다.

또한, 본 발명에 따르면, 배수 여과기를 이용하여 양어장 수조로부터 배출되어 판형열교환기로 공급되는 배수에 포함된 이물질들을 1차적으로 걸러낼 수 있도록 함으로써 배수에 포함된 이물질들에 의해 판형열교환기가 오염되는 것을 최소화하고, 배수열회수시스템이 오작동을 일으키는 것을 방지하며, 단순한 조작에 의해 배수 여과기에 의해 걸러진 이물질들을 청소할 수 있도록 하는 효과를 추가로 갖는다.

도 1은 종래의 판형열교환기를 이용한 육상해수 양식장용 배수열회수시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템을 포함하는 양식장 급수 온도 조절 시스템을 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 자동오염제거장치의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4의 (a),(b)는 도 3에 나타낸 자동오염제거장치 중 세정볼 분리기를 나타낸 단면도 및 평면도.
도 5의 (a),(b)는 도 4에 나타낸 본 발명의 세정볼 분리기 중 볼상승 방지판을 나타낸 평면도 및 정면도.
도 6은 도 3에 나타낸 본 발명의 자동오염제거장치 중 세정볼 순환시의 세정볼 수집기를 세부적으로 나타낸 도면.
도 7은 도 3에 나타낸 본 발명의 자동오염제거장치 중 세정볼 회수시의 세정볼 수집기를 세부적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 자동오염제거장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 배수 여과기를 세부적으로 나타낸 단면도.
도 10의 (a),(b)는 도 9에 나타낸 본 발명의 배수 여과기중 원통형 거름망을 개략적으로 나타낸 도면.
도 11의 (a),(b)는 도 9에 나타낸 본 발명의 배수 여과기의 실시예를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 12는 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 배수 여과기의 다른 실시예를 세부적으로 나타낸 단면도.
도 13의 (a),(b)는 도 12에 나타낸 배수 여과기의 사용상태를 개략적으로 나타낸 평면도.
도 14는 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 배수 여과기의 또 다른 실시예를 세부적으로 나타낸 단면도.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템을 포함하는 양식장 급수 온도 조절 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 자동오염제거장치의 일실시예를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4의 (a),(b)는 도 3에 나타낸 자동오염제거장치 중 세정볼 분리기를 나타낸 단면도 및 평면도이고, 도 5의 (a),(b)는 도 4에 나타낸 본 발명의 세정볼 분리기 중 볼상승 방지판을 나타낸 평면도 및 정면도이며, 도 6은 도 3에 나타낸 본 발명의 자동오염제거장치 중 세정볼 순환시의 세정볼 수집기를 세부적으로 나타낸 도면이고, 도 7은 도 3에 나타낸 본 발명의 자동오염제거장치 중 세정볼 회수시의 세정볼 수집기를 세부적으로 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 자동오염제거장치의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 배수 여과기를 세부적으로 나타낸 단면도이며, 도 10의 (a),(b)는 도 9에 나타낸 본 발명의 배수 여과기중 원통형 거름망을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 11의 (a),(b)는 도 9에 나타낸 본 발명의 배수 여과기의 실시예를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 배수 여과기의 다른 실시예를 세부적으로 나타낸 단면도이고, 도 13의 (a),(b)는 도 12에 나타낸 배수 여과기의 사용상태를 개략적으로 나타낸 평면도이며, 도 14는 본 발명에 따른 배수열회수시스템 중 배수 여과기의 또 다른 실시예를 세부적으로 나타낸 단면도이다.

본 발명은 해수를 이용한 육상 양식장 등에서 버려지는 배출수로부터 열을 회수하기 위하여 사용되는 판형열교환기(300)의 성능 저하 방지를 위해 세정볼(150)을 이용하여 판형열교환기(300)를 연속적으로 자동 세정할 수 있도록 함으로써 판형열교환기(300)의 전열판(미도시)에 부착되는 단백질, 점액질, 어류사체 및 사료찌꺼기 등의 오염물질을 자동으로 제거할 수 있도록 하는 자동오염제거장치(100)가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 관한 것으로, 먼저 본 발명이 적용되는 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템을 포함하는 양식장 급수 온도 조절 시스템(1)을 개략적으로 살펴보면 다음과 같다.

육상수조식 양식장용 급수 온도 조절 시스템(1)은 양어장 수조(500)로부터 배출되는 배수를 이용하여 양어장 수조(500)로 공급되는 해수를 어류의 양식에 적합한 온도(약 19 ~ 22℃)로 가온시켜 공급할 수 있도록 하는 것으로, 그 구성은 도 2에 나타낸 바와 같이, 크게 해수펌프(200), 판형열교환기(300), 히트펌프(400), 양어장 수조(500), 배수조(600) 및 배수펌프(700)를 포함하여 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 해수펌프(200)는 해수공급배관(220)을 통해 판형열교환기(300)에 연결 설치되어 양어장 수조(500)로 공급되는 해수를 끌어올려 판형열교환기(300)에 공급하는 역할을 하는 것으로, 상기 해수공급배관(220)에는 해수 여과기(210)가 설치되어 해수펌프(200)에 의해 끌어올려진 해수에 포함된 이물질을 여과시킬 수 있도록 구성되어 있다.

다음, 상기 판형열교환기(300)는 해수공급배관(220)을 통해 공급되는 해수를 1차로 가온시키는 역할을 하는 것으로, 이때 해수를 가온시키는 매체로는 양어장 수조(500)로부터 배출되는 배수가 사용된다.

즉, 상기 판형열교환기(300)에는 해수공급배관(220)에 연결 설치되는 해수 입구부(310)와, 후술할 배수 유입관(110)과 연결 설치되는 배수 입구부(330)가 서로 반대되는 방향에 형성되어, 해수 입구부(310)를 통해 유입되는 낮은 온도(약 3 ~ 8℃)의 해수와 배수 입구부(330)를 통해 유입되는 높은 온도(약 19 ~ 22℃)가 다수의 전열판 사이를 통과하면서 열교환이 이루어져 열교환이 이루어진 해수와 배수는 각각 판형열교환기(300)에 형성되는 해수 배출구(320)와 배수 배출구(340)를 통해 배출되는 것이다.

이때, 열교환이 끝난 배수는 배수 배출관(170)을 통해 바로 바다로 방류되거나, 해수용 히트펌프(미도시)가 설치되어 있는 경우에는 해수용 히트펌프의 가열매체로 다시 한 번 사용된 후 바다로 방류된다.

또한, 열교환이 끝난 해수는 2차 가열장치 즉, 히트펌프(400)로 공급되어 어류 양식에 적합한 온도로 2차 가온된 후 양어장 수조(500)로 보내진다.

즉, 상기 히트펌프(400)는 판형열교환기(300)와 양어장 수조(500)의 사이에 연결 설치되어 해수 배출구(320)를 통해 배출되는 열교환 후의 해수를 공급받아 양식하고자 하는 어류의 종류에 따라 적절한 온도로 가온시킨 후 양어장 수조(500)로 공급하는 역할을 하게 된다.

다음, 상기 양어장 수조(500)는 판형열교환기(300)에서 1차로 가온되고, 히트펌프(400)에 의해 2차로 가온되어 양식에 적합한 온도가 된 해수를 공급받아 어류를 사육하는 역할을 하는 것으로, 이와 같이 공급된 해수는 일정 시간 동안 어류 사육에 사용된 후 배출되어 배수조(600)로 공급된다.

즉, 상기 배수조(600)는 양어장 수조(500)로부터 배출되는 배수를 임시 저장하는 역할을 하는 것으로, 상기 배수조(600)에는 여과망(610)이 설치되어 배수에 포함된 사료 찌꺼기, 고기 사체, 배설물, 분비물 등의 비교적 크기가 큰 이물질들을 1차적으로 걸러낼 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이, 여과망(610)에 의해 이물질이 걸러진 배수는 배수펌프(700)에 의해 이동되어 판형열교환기(300)로 공급됨으로써 판형열교환기(300)로 유입되는 해수의 가온 작업에 사용되고, 육상수조식 양식장용 급수 온도 조절 시스템(1)은 이와 같은 싸이클을 반복하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템(이하, "배수열회수시스템"이라고 한다.)은 전술한 육상수조식 양식장용 급수 온도 조절 시스템(1) 중 배수조(600)로부터 배출되는 배수의 열를 판형열교환기(300)로 유입되는 해수의 가온 작업에 활용할 수 있도록 하는 시스템을 의미하는 것으로, 그 구성은 크게 양어장 수조(500), 배수조(600), 배수펌프(700), 판형열교환기(300) 및 자동오염제거장치(100)를 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 판형열교환기(300)와 양어장 수조(500)의 사이에는 자동오염제거장치(100)가 설치되는데, 상기 자동오염제거장치(100)는 배수펌프(700)에 의해 이동하는 배수의 흐름을 이용하여 다수의 세정볼(150)들을 판형열교환기(300)의 내부로 투입시킴으로써 판형열교환기(300)의 전열판 표면과의 충돌력에 의해 표면에 형성된 오염물질들을 자동으로 제거할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 본 발명에 따른 배수열회수시스템은 해수펌프(200)에 의해 바다로부터 끌어올려지는 해수와 양어장 수조(500)에서 배출되는 배수를 각각 피가열매체와 가열매체로 사용하므로, 특히 배수에 포함된 단백질, 점액질, 어류 사체 및 사료찌꺼기 등의 이물질에 의해 전열판의 오염 속도가 매우 빠르게 진행되는데, 판형열교환기(300)가 오염되는 경우 열교환이 잘 이루어지지 않으므로 판형열교환기(300)로부터 배출되는 해수가 덜 가열된 상태로 히트펌프(400)에 유입되므로 히트펌프(400)에서의 가열량이 증가하게 되고, 그에 따라 소요되는 에너지량이 증가하게 되는 문제점이 발생하게 되므로, 세정볼(150)들을 이용한 자동오염제거장치(100)를 작동시켜 전열판 표면에 형성되는 오염물질들을 주기적으로 제거함으로써 상기와 같은 문제점들을 해소할 수 있게 되는 것이다.

이때, 전술한 바와 같이 전열판 표면과의 충돌력에 의해 표면에 형성된 오염물질들을 제거하기 위해 사용되는 세정볼(150)들은 종래와 같이 지름 20~40mm, 비중 1.0 정도의 스펀지볼을 사용하거나, 지름 0.8~2.0, 비중 2~3.5의 무기질재로 이루어지는 볼을 사용하는데, 사용하는 세정볼(150)의 종류는 배수열회수시스템에 사용되는 열교환기의 종류에 따라 적합한 세정볼을 선택하게 된다.

즉, 본 발명에 따른 배수열회수시스템에 사용되는 열교환기는 판형열교환기(300) 뿐만 아니라, 이중관 형태의 열교환기나 셸-튜브 형식의 열교환기를 사용할 수도 있는데, 이중관 형태의 열교환기와 같이 비교적 유로가 크고 원형의 형상을 가지는 것에는 스펀지볼을 사용하고, 판형열교환기(300)의 경우에는 유로가 좁고 형상이 다양하여 크기가 스펀지 볼에 비해 크기가 매우 적고 비중이 큰 무기질재의 볼을 사용할 수 있는 것이다.

이때, 무기질재 세정볼(150)의 경우 비중이 스펀지 볼의 경우보다 큰 것을 사용하는 이유는 비중이 너무 작게 되면 배수에 부유하려는 성질 때문에 판형열교환기(300)의 내측 벽면과의 충돌력이 떨어지는 문제점이 발생할 수 있기 때문이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 세정볼(150)을 이용한 자동오염제거장치(100)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 배수 유입관(110)과, 배수 배출관(170), 세정볼 순환배관(180), 세정볼 분리기(120), 세정볼 회수기(130) 및 펌프(140)를 포함하여 구성되는데, 먼저 상기 배수 유입관(110)은 후술할 배수 여과기(800)와 판형열교환기(300)의 배수 입구부(330)의 사이에 연결 설치되어 판형열교환기(300)의 전열판으로 배수와 세정볼(150)을 유입시키는 역할을 하는 것이다.

다음, 상기 배수 배출관(170)은 판형열교환기(300)의 배수 출구부(340)에 연결 설치되어 판형열교환기(300)에서 열교환에 사용된 배수 및 전열판의 세정에 사용된 세정볼(150)들을 배출시키는 역할을 하는 것이고, 상기 세정볼 순환 배관(180)은 배수 유입관(110)과 배수 배출관(170)의 사이에 연결 설치되어 세정작업시 세정볼(150)들을 지속적으로 순환시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 세정볼 순환 배관(180)은 후술할 세정볼 분리기(120)와 세정볼 회수기(130)의 사이에 연결 설치되는 제1세정볼 순환 배관(180a)과, 세정볼 회수기(130)와 배수 유입관(110)의 사이에 연결 설치되는 제2세정볼 순환 배관(180b)으로 구성된다.

다음, 상기 세정볼 분리기(120)는 배수 배출관(170)에 연결 설치되어 판형열교환기(300)로부터 배수와 함께 배출되는 세정볼(150)들을 분리해내는 역할을 하는 것으로, 도 4의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 상광하협의 원추형으로 이루어져 사이클론(cyclone) 방식에 의해 세정볼(150)을 분리할 수 있도록 구성되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 상기 세정볼 분리기(120)는 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 크게 입구부(122), 출구부(124), 제1볼상승방지판(128) 및 배출구(126)를 포함하여 구성되는데, 상기 입구부(122)는 배수 배출관(170)을 따라 배출되는 배수 및 세정볼(150)이 세정볼 분리기(120)의 내측으로 유입될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 출구부(124)는 입구부(122)를 통해 유입된 배수를 배출시키는 역할을 하는 것이다.

또한, 상기 제1볼상승방지판(128)은 입구부(122)의 내측 상부에 구비되어 입구부(122)를 통해 유입된 세정볼(150)이 출구부(124)를 통해 배출되지 않도록 걸러내는 역할을 하는 것이고, 상기 배출구(126)는 세정볼 분리기(120)의 하단부에 형성되어 걸러진 세정볼(150)들을 제1세정볼 순환배관(180a)을 통해 배출시키는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 제1볼상승방지판(128)은 도 5의 (a),(b)에 나타낸 바와 같이, 중앙부에 배수가 통과하는 관통홀(128a)이 형성되고, 상기 관통홀(128a)의 외주면에는 방지턱(128b)이 하향으로 돌출 형성되어 입구부(122)를 통해 유입된 세정볼(150)들이 방지턱(128b)에 의해 출구부(124)로 유입되는 것이 방지되어 세정볼(150)의 유출을 막을 수 있도록 구성되어 있다.

즉, 도 4 (b)에 나타낸 바와 같이, 세정볼 분리기(120)의 측부에 연결 설치되는 상기 입구부(122)를 통해 배수와 함께 유입되는 세정볼(150)들은 물보다 큰 비중을 가지므로 그 자중에 의해 하강하여 상광하협의 원추형으로 형성된 세정볼 분리기(120)의 내측벽을 따라 회전하면서 하강하여 배출구(126)를 통해 제1세정볼 순환배관(180a)으로 배출되는데, 세정볼(150)들이 입구부(122)를 통해 고속으로 유입되는 경우 배수의 흐름에 따라 출구부(124)를 통해 배출되는 경우가 발생할 수 있으므로 입구부(122)의 내측 상부에 방지턱(128b)이 형성된 제1볼상승방지판(128)을 설치함으로써 세정볼(150)이 관통홀(128a)을 통해 출구부(124)로 배출되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 세정볼(150)들은 세정볼 분리기(120)의 측벽을 따라 이동하게 되고 세정볼(150)이 상승하는 경우, 세정볼 분리기(120)의 측부로부터 중앙부를 향해 상승하게 되므로, 제1볼상승방지판(128)의 중앙부에 형성된 방지턱(128b)에 의해 세정볼(150)의 관통홀(128a)로의 유입이 차단된다.

또한, 종래와 같이 세정볼(150)의 분리를 위해 미세한 메쉬가 형성된 거름망을 사용하는 경우에는 전열판의 표면에 존재하던 이물질들이 세정볼(150)에 의해 떨어져 나오게 되어 배수와 함께 세정볼 분리기(120)의 내측으로 유입되므로 이러한 이물질들에 의해 거름망이 막히게 되어 장치가 제대로 작동되지 않는 등의 문제가 발생되어 거름망을 자주 청소해주어야 하는 번거로움이 있는 것임에 비해, 본 발명에서는 세정볼(150)에 의해 세척된 이물질들이 배수와 함께 관통홀(128a)을 통해 출구부(124)로 빠져나가게 되므로 상기와 같은 문제점들을 해결할 수 있게 되는 것이다.

한편, 세정볼 분리기(120)의 하단부에 형성된 배출구(126)를 통해 배출되는 세정볼(150)들은 제1세정볼 순환배관(180a)을 통해 후술할 세정볼 회수기(130)로 유입되는데, 상기 배출구(126)와 제1세정볼 순환배관(180a)의 연결부에는 제어밸브(129)를 설치하여 배출구(126)를 통한 세정볼(150)들의 배출 여부를 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

다음, 상기 세정볼 회수기(130)는 세정볼 분리기(120)와 배수 유입관(110)의 사이에 연결 설치되어 세정볼 분리기(120)로부터 배출되는 세정볼(150)을 회수하는 역할을 하는 것으로, 그 구성은 도 6 및 도 7에 나타낸 바와 같이, 크게 세정볼 유입구(131), 제1세정볼 배출구(132), 배수 배출구(139), 세정볼 투입구(134), 제2세정볼 배출구(137) 및 배수구(135)를 포함하여 구성된다.

보다 상세히 설명하면, 상기 세정볼 유입구(131)는 세정볼 분리기(120)의 배출구(126)로부터 배출되어 제1세정볼 순환배관(180a)을 통해 이송되어 온 세정볼(150)이 세정볼 회수기(130) 내측으로 유입될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 제1세정볼 배출구(132)는 세정볼 회수기(130)에 저장되어 있던 세정볼(150)을 판형열교환기(300)의 전열판 세정을 위해 배출시킬 수 있도록 하는 통로 역할을 하는 것이며, 상기 배수 배출구(139)는 세정볼 유입구(131)를 통해 세정볼(150)과 함께 유입되는 배수가 배출되는 통로 역할을 하는 것이다.

즉, 세정볼 분리기(120)로부터 배출된 세정볼(150)은 배수의 흐름에 의해 세정볼 유입구(131)를 통해 세정볼 회수기(130)의 내측으로 유입되어 저장되거나, 제1세정볼 배출구(132)를 통해 배출되어 전열판의 세정에 사용되는 것이다.

이때, 상기 세정볼 유입구(131)에는 세정볼 유도노즐(131a)이 세정볼 수집기(130)의 내측으로 아래방향을 향하도록 연결 설치되어, 세정볼 유입구(131)를 통해 세정볼 회수기(130)의 내측으로 유입되는 세정볼(150)들이 배수의 흐름에 의해 아래쪽 방향으로 유입되어 용이하게 제1세정볼 배출구(132)를 통해 빠져나갈 수 있도록 구성되어 있다.

그리고, 연속적인 전열판의 세정작업시에는 세정볼 유입구(131)를 통해 유입된 세정볼(150)들이 바로 제1세정볼 배출구(132)를 통해 배출되는데, 세정볼 유입구(131)를 통해 세정볼(150)들과 함께 유입된 배수는 제1세정볼 배출구(132)를 통해 배출되고, 세정작업을 마친 세정볼(150)들을 회수하는 경우에는 제1세정볼 배출구(132)를 통한 배수의 흐름을 차단하여 세정볼(150)들이 세정볼 회수기(130)의 외부로 배출되지 않도록 하고, 세정볼 유입구(131)를 통해 유입된 배수는 제1세정볼 배출구(132)의 상부에 형성되는 배수 배출구(139)를 통해 배출되도록 함으로써 세정볼(150) 수집시에도 배수의 순환은 지속적으로 이루어지도록 구성되어 있다.

따라서, 상기와 같은 세정볼(150) 순환시와 세정볼(150) 수집시의 배수의 흐름 제어를 위해 배수 배출구(139) 및 제1세정볼 배출구(132)에는 배수 및 세정볼(150)의 배출을 제어하기 위한 제1 및 제2제어밸브(139a, 132a)가 각각 연결 설치되어 있다.

보다 상세히 설명하면, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전열판의 세정을 위해 세정볼(150)을 연속적으로 순환시키는 경우에는 배수 배출구(139)에 연결 설치된 제1제어밸브(139a)를 닫고, 제1세정볼 배출구(132)에 연결 설치된 제2제어밸브(132a)를 열어, 배수 배출구(139)를 통한 배수의 흐름을 차단하고 세정볼 유입구(131)를 통해 유입된 배수가 제1세정볼 배출구(132)를 통해서만 배출되도록 함으로써 세정볼(150)들이 배수의 흐름에 의해 원활히 제1세정볼 배출구(132)를 통해 배출될 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 전열판의 세정작업을 마친 후 세정볼(150)들을 세정볼 회수기(130) 내에 회수하기 위해서는 닫혀 있던 제1제어밸브(139a)를 열고, 열려 있던 제2제어밸브(132a)를 닫아 해수 및 세정볼(150)들이 더 이상 제1세정볼 배출구(132)를 통해 빠져나가지 못하도록 하고, 배수만이 배수 배출구(139)를 통해 빠져나가도록 함으로써 세정볼(150)을 수집하는 동안에도 배수의 순환은 지속적으로 이루어지도록 구성되어 있다.

다음, 상기 세정볼 투입구(134)는 세정볼 회수기(130)의 상부에 형성되어 전열판의 세정에 사용될 세정볼(150)들을 외부로 부터 세정볼 회수기(130)의 내측으로 투입시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 제2세정볼 배출구(137)는 세정볼 수집기(130)의 하부에 형성되어 세정볼(150)의 교체 등을 위해 세정볼(150)을 세정볼 회수기(130)로부터 외부로 배출시킬 수 있도록 하기 위한 것이다.

또한, 상기 배수구(135)는 세정볼 회수기(130)의 하부에 형성되어 세정볼 회수기(130)의 청소 등을 위해 세정볼 회수기(130)의 내측에 수용된 배수를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 세정볼 회수기(130)는 도 6에 나타낸 바와 같이, 제2볼상승방지판(138), 커버(133) 및 투시창(136)을 더 포함하여 구성될 수도 있는데, 상기 제2볼상승방지판(138)은 전술한 세정볼 분리기(120)의 제1볼상승방지판(128)과 마찬가지로 세정볼 회수기(130)의 내측 상부에 형성되어 세정볼(150)들이 배수 배출구(139)를 통해 배출되지 않도록 걸러내는 역할을 하는 것이다.

이때, 상기 제2볼상승방지판(138) 또한 중앙부에 배수가 통과하는 관통홀(미도시)가 형성되고, 관통홀의 외주면에는 아래쪽 방향으로 방지턱이 돌출 형성되어 세정볼(150)들이 상기 방지턱에 의해 관통홀의 내측으로 유입되지 못하도록 구성되어 있다.

따라서, 상기 세정볼 회수기(130)에서도 별도의 거름망을 사용하지 않고서도 세정볼을 수집할 수 있게 되므로, 거름망에 의해 걸러지는 이물질들에 의해 세정장치가 오작동을 일으키는 문제점을 해소할 수 있게 된다.

또한, 상기 커버(133)는 세정볼 회수기(130)의 상부에 구비되어 세정볼 회수기(130)를 밀폐시킴으로써 세정볼(150) 및 배수가 외부로 유출되지 않도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 투시창(136)은 세정볼 회수기(130) 내에서의 세정볼(150) 및 배수의 흐름상황을 외부에서 육안으로 확인할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이때, 도 6 및 도 7의 미설명 부호 134a, 135a 및 137a는 각각 세정볼 투입구(134), 배수구(135) 및 제2세정볼 배출구(137)의 개폐를 조절하기 위한 밸브를 나타낸 것이다.

다음, 상기 펌프(140)는 세정볼 회수기(130)와 배수 유입관(110)의 사이에 연결 설치되어 배수 및 세정볼(150)을 순환시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 상기 펌프(140)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 세정볼 회수기(130)와 배수 유입관(110)의 사이에 연결 설치된 제2세정볼 순환배관(180a)에 설치되어 전열판의 세정작업시 세정볼 회수기(130)로부터 배수 유입관(110)으로의 배수의 흐름을 발생시켜 세정볼 회수기(130)에 저장되어 있던 세정볼(150)들이 배수의 흐름에 의해 제2세정볼 순환배관(180b)을 따라 배수 유입관(110)으로 공급되도록 함으로써 세정볼(150)들이 배수 유입관(110)을 통해 공급되는 배수의 흐름에 의해 순환할 수 있도록 하게 되는 것이다.

이때, 상기 펌프(140)의 전방에 위치하는 제2세정볼 순환배관(180b)에는 펌프(140)의 구동에 의한 배수 및 세정볼(150)의 흐름을 제어하기 위한 밸브(142)가 설치되어 있다.

한편, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 자동오염제거장치(100)의 다른 실시예에 의하면, 세정볼 회수기(130)로부터 제2세정볼 순환배관(180b)을 통해 배출되는 세정볼(150)들이 이젝터(160)를 통해 배수 유입관(110)으로 공급될 수 있도록 구성되어 있는데, 이는 세정볼(150)들이 펌프(140)에 부딪혀 파손되거나 펌프(140)의 케이싱(미도시) 주변에 쌓이게 되어 정체되는 현상을 방지하기 위한 것이다.

즉, 상기 이젝터(160)는 세정볼 회수기(130)와 배수 유입관(110)의 사이에 연결 설치되어 배수의 흐름에 의해 세정볼 회수기(130)로부터 배출되는 세정볼(150)들이 펌프(140)에 영향을 받지 않고 이젝터(160)를 통해 하나씩 배출될 수 있도록 함으로써 세정볼(150)의 파손 및 정체현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 세정볼 회수기(130)와 배수 유입관(110)의 사이, 즉 제2세정볼 순환배관(180b)에는 분기관(182)이 연결 설치되는데, 상기 이젝터(160)의 흡입부는 제2세정볼 순환배관(180b)에 연결 설치되고, 이젝터(160)의 출구부는 분기관(182)에 연결 설치되어 제2세정볼 순환배관(180b)을 통해 배출되는 세정볼(150)들이 이젝터(160)의 입구부로 유입되어 출구부에 연결 설치된 분기관(182)을 통해 배수 유입관(110)으로 하나씩 배출될 수 있도록 구성된 것이다.

이때, 상기 펌프(140)는 이젝터(160)의 후방에 위치하도록 하여 분기관(182)에 설치되어 배수 유입관(110)을 통해 공급되는 배수의 일부를 이용하여 이젝터(160)를 통해 배출되는 세정볼(150)들이 원활히 순환될 수 있도록 하게 되고, 이젝터(160)의 전방 및 펌프(140)의 후방에 위치하는 분기관(182)에는 밸브(182a,182b)가 각각 설치되어 분기관(182)을 통한 배수의 흐름을 제어하게 된다.

한편, 도 2에 나타낸 자동오염제거장치(100)에 부호표시 없이 도시된 밸브들은 세정볼 분리기(120) 또는 세정볼 회수기(130) 등의 교체 작업시 배수의 흐름을 제어하기 위한 것이다.

다음, 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 양어장 수조(500)와 자동오염제거장치(100)의 사이에는 배수 여과기(800)가 연결 설치되는데, 상기 배수 여과기(800)는 양어장 수조(500)부터 배수조(600)를 통해 배출된 배수에 포함되어 있는 이물질들을 걸러냄으로써 배수 유입관(110)을 통해 판형열교환기(300) 내부로 유입되는 배수를 정화시키는 역할을 하는 것이다.

즉, 상기 배수조(600)에 구비된 여과망(610)을 통해 배수에 포함된 이물질들을 1차적으로 걸러내기는 하지만, 상기 여과망(610)은 배수에 포함된 비교적 크기가 큰 이물질들만을 걸러낼 수 있도록 구성되어 있고, 여과망(610)을 통해 양어장 수조(500)로부터 배출되는 많은 양의 이물질들을 모두 걸러내는 것은 현실적으로 불가능하므로 양어장 수조(500)와 자동오염제거장치(100)의 사이, 보다 상세하게는 배수펌프(700)와 자동오염제거장치(100)의 사이에 별도의 배수 여과기(800)를 설치함으로써 배수에 포함된 이물질들을 추가로 걸러내어 판형열교환기(300)로 투입되는 이물질의 양을 최소화할 수 있도록 구성된 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기 배수 여과기(800)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 크게 중앙부에 회전축(820)이 설치된 케이스(810)와, 원통형 거름망(830) 및 세척장치(840)를 포함하여 구성된다.

먼저, 상기 케이스(810)는 배수펌프(700)의 구동에 의해 이동하는 배수가 통과하면서 이물질이 걸러지는 몸체부 역할을 하는 것으로, 그 중심부에는 원통형 거름망(830)이 회전 가능하도록 설치될 수 있도록 하는 회전축(820)이 상,하 방향으로 설치되어 있다.

이때, 상기 케이스(810)는 배수 입구부(812)와, 배수 배출구(814), 외부 드레인(816) 및 내부 드레인(818)을 포함하여 구성되는데, 상기 배수 입구부(812)는 케이스(810)의 일측에 형성되어 양어장 수조(500)로부터 배수조(600)를 통해 배출되는 배수가 케이스(810)의 내측으로 유입될 수 있도록 하는 것이고, 상기 배수 배출구(814)는 케이스의 타측, 즉 배수 입구부(812)의 반대편 상부에 형성되어 배수 입구부(812)를 통해 유입된 배수가 배출될 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

다음, 상기 외부 드레인(816)은 케이스(810)의 하부에 형성되어 원통형 거름망(830)에 의해 걸러진 이물질들을 배수와 함께 배출시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 내부 드레인(818)은 케이스(810)의 하부에 형성되어 원통형 거름망(830)의 내측에 위치하는 이물질 및 배수를 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.

이때, 상기 배수 입구부(812), 배수 배출구(814), 외부 드레인(816) 및 내부 드레인(818)에는 각각 제1 내지 제4밸브(812a,814a,816a,818a)가 연결 설치되어 배수의 흐름을 제어할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 배수 입구부(812)와 배수 배출구(814)의 사이에는 차압감지장치(850)가 연결 설치되는데, 상기 차압감지장치(850)는 배수 입구부(812)와 배수 출구부(814) 사이의 차압을 측정하여 후술할 세척장치(840)의 작동이 자동 또는 수동으로 이루어질 수 있도록 조정하는 역할을 하는 것이다.

보다 상세히 설명하면, 상기와 같이 배수 입구부(812)와 배수 배출구(814)의 사이에 연결 설치되는 차압감지장치(850)는 배수 입구부(812)를 통해 유입되는 배수의 압력과, 배수 배출구(814)를 통해 배출되는 배수의 압력 사이의 차압을 측정하게 되는데, 측정된 차압이 일정 기준치 이하일 경우에는 후술할 세척장치(840)의 작동이 자동으로 이루어질 수 있도록 하고, 측정된 차압이 일정 기준치를 초과하게 되면 세척장치(840)의 작동이 더 이상 자동으로 이루어지지 않고 수동으로 이루어지도록 제어함으로써 여과기(800)의 세척작업이 보다 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 것이다.

다음, 상기 원통형 거름망(830)은 케이스(810)의 내측벽으로부터 일정 거리 이격되도록 하여 회전축(820)에 축설됨으로써 배수 입구부(812)를 통해 배수와 함께 유입되는 이물질들을 걸러내는 역할을 하는 것으로, 그 표면에는 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이, 다수의 관통홀(832)이 형성되어 배수 입구부(812)를 통해 유입된 이물질들은 걸러내고, 배수만이 관통홀(832)을 통해 배수 배출구(814)로 배출될 수 있도록 구성되어 있다.

또한, 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 회전축(820)과 원통형 거름망(830)의 사이에는 다수의 지지부재(834)가 연결 설치되어 원통형 거름망(830)이 회전축(820)에 의해 지지될 수 있도록 함과 동시에 후술할 세척작업시 회전축(820)의 회전에 의해 원통형 거름망(830)이 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 상기 원통형 거름망(830)의 상단부 외주면과 케이스(810)의 내측벽 사이에는 상부 차단판(836)이 설치되어 원통형 거름망(830)에 의해 걸러진 이물질들이 배수 배출구(814)를 통해 배출되는 것을 차단할 수 있도록 구성되고, 상기 원통형 거름망(830)의 하단부 외주면과 케이스(810) 내측벽의 사이에는 하부 차단판(838)이 설치되어 원통형 거름망(830)에 의해 걸러진 이물질들이 외부 드레인(816)을 통해서만 외부로 배출될 수 있도록 구성되어 있다.

다음, 상기 세척장치(840)는 원통형 거름망(830)의 외측벽 또는 내측벽에 부착된 이물질들을 제거함으로써 배수의 흐름이 원활히 이루어질 수 있도록 하는 역할을 하는 것으로, 그 구성은 크게 제1세척수 공급관(841)과 제1분사노즐(842)을 포함하여 이루어진다.

보다 상세히 설명하면, 상기 제1세척수 공급관(841)은 케이스(810)의 내측으로 연통되도록 하여 케이스(810)의 내측벽에 상,하 방향으로 설치되어 펌프(미도시) 등의 물 공급수단에 의해 케이스(810)의 내측으로 물을 공급할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이고, 상기 제1분사노즐(842)은 상기 케이스(810)의 내측벽에 설치된 제1세척수 공급관(841)에 다수 설치되어 제1세척수 공급관(841)으로부터 공급되는 물을 강한 힘으로 원통형 거름망(830)을 향해 분사시킬 수 있도록 하는 역할을 하는 것이다.

즉, 상기 제1세척수 공급관(841)에 펌프 등의 물 공급수단을 연결 설치하여 물을 공급하면, 제1분사노즐(842)에서는 공급되는 물을 원통형 거름망(830) 방향으로 강하게 분사함으로써 원통형 거름망(830)의 외측에 부착된 이물질들을 제거하게 되는 것이다.

이때, 상기 회전축(820)의 상단부에는 회전축(820)을 회전시킬 수 있도록 하는 손잡이(828)가 연결 설치되어 지지부재(834)에 의해 회전축(820)에 지지되는 원통형 거름망(830)을 회전시킬 수 있도록 구성되는데, 이와 같은 원통형 거름망(830)의 회전시 발생하는 원심력에 의해 원통형 거름망(830)에 부착된 이물질들을 보다 용이하게 제거할 수 있게 된다.

또한, 상기 제1세척수 공급관(831)에는 제1세척수 공급밸브(831a)를 설치하여 제1세척수 공급관(831)을 통해 공급되는 물의 양을 조절할 수 있도록 구성되고, 도시하지는 않았지만, 상기 손잡이(828)에 모터를 연결 설치하여 회전축(820)의 회전이 자동으로 이루어지도록 구성할 수도 있음은 물론이다.

그리고, 상기 회전축(820)의 상,하부 외주면에는 각각 상부 베어링(824)과 하부 베어링(826)이 삽입 설치되어 회전축의 회전이 원활히 이루어질 수 있도록 구성되고, 케이스(810)의 상부 외측면에 위치하는 회전축(820)의 외주면에는 축봉장치(822)가 끼움 결합되어 회전축(820)과 케이스(810) 사이의 결합부를 통해 배수가 새어나가는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 도 11의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상기 원통형 거름망(830)은 그 중심부가 회전축(820)으로부터 일정거리 이격되도록 편심되어 설치될 수도 있는데, 이는 제1분사노즐(842)과 원통형 거름망(830) 사이의 공간을 일정 거리 이상으로 이격시킴으로써 살수 공간을 충분히 확보할 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같은, 원통형 거름망(830)의 세척과정을 보다 상세히 설명하면, 먼저, 배수 입구부(812)와 배수 배출구(814)에 각각 설치된 제1 및 제2밸브(812a,814a)를 모두 닫음으로써 배수 입구부(812)와 배수 배출구(814)를 통한 배수의 흐름을 차단시킨 상태에서 외부 드레인(816)과 내부 드레인(818)에 각각 설치된 제3 및 제4밸브(816a,818a)를 열어 원통형 거름망(830)의 외부에 있는 배수와 원통형 거름망(830)의 내부에 있는 배수를 모두 배출시킨다.

그 후, 제1세척수 공급관(841)에 펌프(미도시)를 연결하고 세척수(물)을 공급하여 제1분사노즐(842)을 통해 분사시키고, 회전축(820)의 상단부에 연결 설치된 손잡이(828)를 회전시키면, 분사되는 물의 충격력과 원통형 거름망(830)의 회전에 의해 발생하는 원심력에 의해 원통형 거름망(830)의 외측 표면에 부착된 이물질들이 떨어져 나가 외부 드레인(816) 및 내부 드레인(818)을 통해 외부로 배출됨으로써 원통형 거름망(830)의 세척작업이 완료되는 것이다.

이와 같이, 원통형 거름망(830)을 세척한 후에는 다시 외부 드레인(816)과 내부 드레인(818)에 각각 설치된 제3 및 제4밸브(816a,818a)를 닫고, 배수 입구부(812)와 배수 배출구(814)에 각각 설치된 제1 및 제2밸브(812a,814a)를 열어 다시 배수를 판형열교환기(300)로 공급할 수 있도록 한다.

한편, 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 세척장치(840)로 브러시(843)를 사용할 수도 있는데, 이때, 상기 브러시(843)에는 브러시(843)를 전,후로 이동시킬 수 있도록 하는 브러시 이동부재(844)가 연결 설치된다.

즉, 상기 케이스(810)의 일측면을 통해 브러시 이동부재(844)를 케이스(810)의 내측으로 삽입되도록 결합시키고, 상기 브러시 이동부재(844)의 전단부에 브러시(843)를 결합시켜, 배수 여과기(800)의 정상운전시에는 도 13의 (a)에 나타낸 바와 같이, 브러시 이동부재(844)를 바깥쪽으로 잡아당겨 브러시(843)가 원통형 거름망(830)과 일정 거리 이격되도록 하여 배수 입구부(812)를 통해 유입되는 배수가 유동할 수 있는 공간을 확보할 수 있도록 하고, 원통형 거름망(830)을 세정시키는 경우에는 도 13의 (b)에 나타낸 바와 같이, 브러시 이동부재(844)를 케이스(810)의 내측으로 밀어넣어 브러시(843)가 원통형 거름망(830)에 밀착되도록 한 후, 손잡이(828)의 회전을 통해 회전축(820)을 회전시키면 원통형 거름망(830)이 회전하면서 브러시(843)와의 마찰에 의해 원통형 거름망(830)의 외측 표면에 부착된 이물질들이 떨어져 나가게 되어 원통형 거름망(830)을 청소할 수 있게 되는 것이다.

또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 세척장치(840)가 원통형 거름망(830)의 내측에 위치되도록 하여 원통형 거름망(830)의 내측벽에 부착된 이물질들을 제거할 수 있도록 구성할 수도 있는데, 이는 회전축(820)의 내측으로 제2세척수 공급관(845)을 삽입 설치하고, 상기 제2세척수 공급관(845)에 연결 설치되는 다수의 제2분사노즐(846)이 회전축(820)의 외측으로 돌출되도록 구성하여 이루어진다.

즉, 펌프(미도시)와 연결 설치되는 제2세척수 공급관(845)을 케이스(810)의 저면으로부터 회전축(820)의 내측으로 삽입되도록 설치하고, 회전축(820)에 제2분사노즐(846)이 설치될 수 있도록 하는 체결공(미도시)을 천공하여 제2분사노즐(846)이 회전축(820)의 외부로 돌출되도록 하여 제2세척수 공급관(845)에 연결 설치되도록 함으로써 펌프로부터의 물 공급에 의한 제2분사노즐(846)의 물 분사에 의해 원통형 거름망(830)의 내측벽에 부착된 이물질들도 제거할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 제2세척수 공급관(845)에는 제2세척수 공급밸브(845a)가 구비되어 펌프에 의해 공급되는 물의 양을 조절할 수 있도록 구성되고, 원통형 거름망(830)과 회전축(820)의 사이에 연결 설치된 지지부재(834)는 착탈 가능하도록 구성되어, 원통형 거름망(830)의 내부 세척시에는 회전축(820)의 회전에 의해 원통형 거름망(830)은 회전하지 않도록 구성할 수도 있다.

즉, 원통형 거름망(830)의 내부 세척시 회전축(820)의 회전에 의해 원통형 거름망(830)도 회전하게 되면 제2분사노즐(846)과 원통형 거름망(830)이 동시에 회전하게 되므로 항상 같은 위치만 세척되기 때문에 상기 지지부재(834)를 분리하여 원통형 거름망(830)이 상부 차단판(836)과 하부 차단판(838)에 의해 지지되도록 한 상태에서 회전축(820)을 회전시켜 제2분사노즐(846)만 회전하면서 원통형 거름망(830)의 내측면에 부착된 이물질을 제거할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 의하면, 배수열회수시스템의 작동 중단 없이 세정볼(150)을 이용하여 판형열교환기(300)를 자동 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 판형열교환기(300)의 분해 조립이나 별도의 세정수 및 화학물질의 투입 없이 친환경적인 세정이 가능하도록 하고, 세정효과 또한 향상시킬 수 있도록 함으로써 판형열교환기(300)의 성능 저하를 방지할 수 있게 되고, 배수 여과기(800)를 이용하여 양어장 수조(500)로부터 배출되어 판형열교환기(300)로 공급되는 배수에 포함된 이물질들을 걸러낼 수 있도록 함으로써 배수에 포함된 이물질들에 의해 배수열회수시스템이 오작동을 일으키는 것을 방지하고, 단순한 조작에 의해 배수 여과기(800)에 의해 걸러진 이물질들을 청소할 수 있도록 하는 등의 다양한 장점을 갖는 것이다.

전술한 실시예들은 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

1 : 급수 온도 조절 시스템 100 : 자동오염제거장치
110 : 배수 유입관 120 : 세정볼 분리기
122 : 입구부 124 : 출구부
126 : 배출구 128 : 제1볼상승방지판
128a : 관통홀 128b : 방지턱
129 : 제어밸브 130 : 세정볼 회수기
131 : 세정볼 유입구 132 : 제1세정볼 배출구
132a : 제2제어밸브 133 : 커버
134 : 세정볼 투입구
134a, 135a, 137a, 142, 182a, 182b : 밸브
135 : 배수구 136 : 투시창
137 : 제2세정볼 배출구 138 : 제2볼상승방지판
139 : 배수 배출구 139a : 제1제어밸브
140 : 펌프 150 : 세정볼
160 : 이젝터 170 : 배수 배출관
180 : 세정볼 순환배관 180a : 제1세정볼 순환배관
180b : 제2세정볼 순환배관 182 : 제2분기관
200 : 해수펌프 210 : 해수 여과기
220 : 해수공급배관 300 : 판형열교환기
310 : 해수 입구부 320 : 해수 출구부
330 : 배수 입구부 340 : 배수 출구부
400 : 히트펌프 500 : 양어장 수조
600 : 배수조 610 : 여과망
700 : 배수펌프 800 : 배수 여과기
810 : 케이스 812 : 배수입구
814 : 배수출구 816 : 외부 드레인
818 : 내부 드레인 820 : 회전축
822 : 축봉장치 824 : 상부 베어링
826 : 하부 베어링 828 : 손잡이
830 : 원통형 거름망 832 : 관통홀
834 : 지지부재 836 : 상부 차단판
838 : 하부 차단판 840 : 세척장치
841 : 제1세척수공급관 842 : 제1분사노즐
843 : 브러시 844 : 브러시 이동부재
845 : 제2세척수공급관 846 : 제2분사노즐
850 : 차압감지장치

Claims

판형열교환기를 포함하여 양어장 수조로부터 배출되는 배수에 함유된 열을 재활용할 수 있도록 하는 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템에 있어서,
상기 양어장 수조와 판형열교환기의 사이에는 세정볼을 이용하는 자동오염제거장치가 설치된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 1항에 있어서,
상기 자동오염제거장치는
판형열교환기의 전열판으로 배수를 유입시키는 배수 유입관과,
상기 판형열교환기에서 열교환에 사용된 배수를 배출시키는 배수 배출관과,
상기 배수 유입관과 배수 배출관의 사이에 연결 설치되는 세정볼 순환배관과,
상기 배수 배출관에 연결 설치되는 세정볼 분리기와,
상기 세정볼 분리기와 배수 유입관의 사이에 연결 설치되는 세정볼 회수기와,
상기 세정볼 순환배관에 설치되는 펌프를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 2항에 있어서,
상기 세정볼 회수기와 배수 유입관의 사이에는 이젝터가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 2항에 있어서,
상기 세정볼 분리기는,
열교환에 사용된 배수와 전열판 세정에 사용된 세정볼이 유입되는 입구부와, 세정볼이 걸러진 배수가 배출되는 출구부와, 상기 세정볼이 출구부를 통해 배출되는 것을 방지하기 위한 제1볼상승방지판 및 분리된 세정볼을 배출시키기 위한 배출구를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 4항에 있어서,
상기 제1볼상승방지판은 중앙부에 배수가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 외주면에는 세정볼이 관통홀로 유입되는 것을 방지하기 위한 방지턱이 아래 방향으로 연장 형성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 2항에 있어서,
상기 세정볼 회수기는,
세정볼 분리기로부터 배출된 세정볼이 유입되는 세정볼 유입구와, 전열판 세정을 위한 세정볼이 배출되는 제1세정볼 배출구와, 세정볼 유입구를 통해 세정볼과 함께 유입되는 배수가 배출되는 배수 배출구와, 세정볼 유입구를 통해 유입된 세정볼이 냉각유체 배출구를 통해 배출되는 것을 방지하기 위한 제2볼상승방지판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 6항에 있어서,
상기 배수 배출구 및 제1세정볼 배출구에는 배수와 세정볼의 흐름을 제어하기 위한 제1 및 제2제어밸브가 각각 연결 설치된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 2항에 있어서,
상기 세정볼 순환배관은 세정볼 분리기와 세정볼 회수기의 사이에 연결 설치되는 제1세정볼 순환배관과, 상기 세정볼 회수기와 배수 유입관의 사이에 연결 설치되는 제2세정볼 순환배관으로 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 1항에 있어서,
상기 양어장 수조와 자동오염제거장치의 사이에는 배수 여과기가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 9항에 있어서,
상기 배수 여과기는 중앙부에 회전축이 설치되고 배수가 유입 및 유출되는 케이스와, 상기 회전축에 축설되도록 하여 케이스의 내측에 구비되는 원통형 거름망과, 상기 원통형 거름망을 세척하기 위한 세척장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 10항에 있어서,
상기 케이스에는 양어장 수조로부터 배출되는 배수가 유입되는 배수 입구부와, 유입된 배수가 배출되는 배수 배출구와, 원통형 거름망 외부에 쌓인 이물질과 배수를 배출하는 외부 드레인 및 원통형 거름망 내부에 쌓인 이물질과 배수를 배출하는 내부 드레인이 형성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 11항에 있어서,
상기 배수 입구부와 배수 배출구의 사이에는 차압감지장치가 연결 설치된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 10항에 있어서,
상기 원통형 거름망의 상단 및 하단부 외측과 케이스의 내측벽 사이에는 상부 차단판 및 하부 차단판이 설치된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 10항에 있어서,
상기 회전축의 상단에는 손잡이가 구비되고, 케이스의 상부 외측에 위치하는 회전축에는 축봉장치가 끼움 결합된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 10항에 있어서,
상기 세척장치는 케이스의 일측 벽면에 삽입 설치되는 제1세척수 공급관과, 상기 제1세척수 공급관에 설치되는 다수의 제1분사노즐을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 15항에 있어서,
상기 원통형 거름망은 일측으로 편심되도록 하여 회전축에 축설된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 10항에 있어서,
상기 세척장치는 케이스의 내측으로 삽입 설치되는 브러시와, 상기 브러시에 연결 설치되어 브러시를 전,후로 이동시키는 브러시 이동부재로 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.
제 10항에 있어서,
상기 세척장치는 회전축의 내측으로 삽입 설치되는 제2세척수 공급관과, 상기 회전축의 외측으로 돌출되도록 하여 제2세척수 공급관에 연결 설치되는 다수의 제2분사노즐을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동오염제거장치가 구비된 판형열교환기를 이용한 육상수조식 양식장용 배수열회수시스템.