KR20130096460A - An hybrid aeration system - Google Patents

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KR20130096460A KR20120017924A KR20120017924A KR20130096460A KR 20130096460 A KR20130096460 A KR 20130096460A KR 20120017924 A KR20120017924 A KR 20120017924A KR 20120017924 A KR20120017924 A KR 20120017924A KR 20130096460 A KR20130096460 A KR 20130096460A
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Abstract

PURPOSE: An eco-friendly hybrid aeration system is provided to prevent stratification of a reservoir, enhance water quality, use wind power as a vertical movement power and use solar photoelectric cells as a horizontal spray power. CONSTITUTION: A hybrid aeration system has a shifter pipe (20), a buoy (30), a wind turbine (40) and a photovoltaic module (50). The shifter pipe is a path for deep water flowed in from the bottom of a reservoir to move towards the surface of the water. The buoy on the reservoir surface sprays the deep water, floating on the reservoir surface and transferred to the upper side through the shifter pipe, in the transverse direction. The wind turbine imposes driving power on an impeller (330) for transferring the deep water to the upper side through the shifter pipe. The photovoltaic module provides power to a water pump (340) for horizontally spraying the deep water in the transverse direction. The hybrid aeration system pulls up the deep water of the reservoir to the reservoir surface and horizontally sprays the deep water on the surface of the water, convectively circulating the upper and the lower part of the reservoir to improve water quality.

Description

하이브리드 폭기시스템{An Hybrid Aeration System}Hybrid Aeration System

본 발명은 저수지의 수질을 개선시키는 폭기시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저수지 바닥에 위치하는 심층수를 저수지 수면까지 끌어올려 수평분사시킴으로써 수면과의 마찰폭기로 용존산소의 공급을 유도하고 영양염이 풍부하고 밀도가 높은 심층수가 수면에서 아래쪽으로 연직 대류되어 저수지 전체에서 혼합이 이루어져 저수지의 성층화 방지 및 수질개선을 이루며, 저수지 바닥 심층수의 상부로의 수직이동 및 수면에서의 수평분사에 있어 수직이동동력은 풍력을 이용하고, 수평분사동력은 태양광 전지를 각각 이용하여 친환경적이고, 밀도가 높은 저수지 심층수를 수면에서 수평분사시킴에 있어 벤츄리관을 사용하여 공기를 미세기포 형태로 포함시켜 분사되도록 함으로써 기포 속의 산소가 물속에 용존되는 충분한 시간을 제공하고 미세기포가 포함된 심층수는 밀도차에 의한 심층수의 연직 대류를 지연시켜 심층수의 표층 체류시간을 연장하여 수질개선효율을 증대시키는 하이브리드 폭기시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an aeration system that improves the water quality of the reservoir, and more particularly, to induce the supply of dissolved oxygen by friction aeration with the surface by raising the deep water located in the bottom of the reservoir to the reservoir surface and spraying horizontally, rich in nutrients The deep and dense deep water convection vertically from the surface of the water, mixing in the entire reservoir to prevent stratification of the reservoir and to improve the water quality.The vertical movement force in the vertical movement to the top of the reservoir bottom deep water and horizontal spraying from the water surface Using wind power and horizontal spraying power, each of the solar cells is used to spray environmentally friendly, dense reservoir deep water at the surface. Provide sufficient time for oxygen to dissolve in water The deep sea water containing air bubbles, to a hybrid system to increase the aeration quality improving efficiencies to extend the surface residence time of the deep-water by delaying the vertical convection of the deep water by density difference.

일반적으로 여름철 우리나라 저수지의 표층(수면 근처) 수온은 평균 24℃까지 상승하며, 심층 수온은 4℃까지 내려간다. 이와 같이 저수지의 표층이 가열됨에 따라 심층과의 밀도차가 발생하며 밀도차가 크게 발생할수록 저수지 상부의 표층과 저수지 하부의 심층의 물은 서로 섞이지 않는 성층화 현상이 강하게 발생하여 순환하지 않고 햇볕을 많이 쬐게 되는 표층에서는 조류가 급격히 번식해 물이 오염되는 부영양화 현상이 발생하게 되고, 반대로 산소가 잘 공급되지 않는 심층의 저수지 바닥에서는 퇴적물에서 유기물뿐만 아니라 철, 망간 등 중금속이 녹아나오게 되는 문제가 발생하게 된다. In general, the surface temperature (near the surface) of Korea's reservoirs in summer rises to an average of 24 ℃, and the deep water temperature drops to 4 ℃. As the surface of the reservoir is heated, a density difference with the deep layer occurs, and as the density difference increases, the stratification phenomenon in which the surface layer at the upper part of the reservoir and the deep layer at the lower part of the reservoir do not mix with each other strongly occurs, so that the sun is exposed to a lot of sun without circulating. In the surface layer, algae breeds rapidly, causing eutrophication of water pollution. On the contrary, in the deep reservoir bottom where oxygen is not supplied well, organic metals, iron and manganese, such as iron and manganese, are dissolved in the sediment.

따라서, 이와 같은 저수지의 수질오염을 개선시키기 위해 수질정화장치의 일환으로 수중폭기장치가 사용되어 오고 있다. 그러나, 종래의 수중폭기장치는 주로 저수지의 바닥에 기포발생기 등을 설치하는 방식으로, 저수지 바닥의 심층에 공기를 주입하여 공기방울이 저층에서 표층으로 즉, 연직방향으로 공기방울이 상승하면서 용존산소를 수중에 공급하고 공기방울이 저층수를 밀어 올려 표층수와 혼합되도록 하는 방식을 사용하고 있는데, 이와 같은 방식의 경우 저수지의 바닥 즉, 심층까지 공기를 주입하는데 많은 에너지가 소요됨은 물론, 공기방울은 심층에서 저층으로 즉, 연직방향으로만 상승하기 때문에 저층수가 저수지의 상부 즉, 표층수와 혼합되는 혼합범위 역시 수직방향으로만 제한적으로 이루어지게 되어 순환되는 범위나 유량이 제한적일 수밖에 없는 문제를 안게 된다. Therefore, in order to improve the water pollution of such a reservoir, an underwater aeration apparatus has been used as part of the water purification apparatus. However, the conventional underwater aeration apparatus mainly installs a bubble generator at the bottom of the reservoir, and injects air into the deep bottom of the reservoir so that air bubbles rise from the bottom to the surface, that is, in the vertical direction. It is used to supply air to the bottom of the reservoir and push the air bubbles up to mix with the surface water.In this way, it takes a lot of energy to inject air to the bottom of the reservoir, that is, deep. That is, because the vertical water rises only in the upper portion of the reservoir, that is, the mixing range mixed with the surface water is also limited only in the vertical direction has a problem that the circulation range or flow rate is limited.

또한, 기존의 수중폭기방식은 공기를 고압으로 압축하여 저수지 저층까지 주입하는 방식으로 저수지의 수심이 깊어짐에 따라 보다 많은 에너지가 소요되며, 압축공기를 저수지 바닥의 깊은 수심까지 주입하는데 한계가 있다. 이에 따라 기존의 수중폭기장치는 압축공기를 보다 깊은 수심까지 주입하지 못하여 저수지 바닥에 설치되는 기포발생장치가 수심에 의해 제한되게 된다. In addition, the conventional underwater aeration method compresses the air at high pressure and injects it into the reservoir bottom layer, which requires more energy as the depth of the reservoir deepens, and there is a limit to injecting compressed air to the deep depth of the reservoir bottom. Accordingly, the existing underwater aeration device is limited by the depth of the bubble generator is installed on the bottom of the reservoir because the compressed air can not be injected to a deeper depth.

또한, 기존의 수중폭기장치의 경우, 저수지 바닥에 고정되는 방식이거나 또는 저수지 수면에 부유하는 방식이기 때문에, 수중폭기장치가 저수지의 수위나 흐름변화에 적절히 대응할 수 없고 또한 저수지의 수위나 흐름변화로 인해 그 설치위치가 일정 범위에서 벗어나게 되는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 저수지 전체의 효율적인 수질정화를 위해 일정 간격으로 설치되는 수중폭기장치가 정위치에서 벗어나게 됨으로 인해 발생하는 문제 또는 저수지의 수위변화에 대응하지 못해 손상되는 문제 등을 해결해야 할 필요가 있다. In addition, since the existing underwater aerators are either fixed to the bottom of the reservoir or floated on the reservoir surface, the underwater aerators cannot adequately respond to the reservoir level or flow changes, and This causes a problem that the installation position is out of a certain range. Therefore, it is necessary to solve the problem caused by the submerged aeration apparatus installed at regular intervals for efficient water purification of the entire reservoir, or the problem of damage due to failure to change the water level of the reservoir.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems,

본 발명의 목적은 수심의 제한없이 저수지 바닥에 위치하는 심층수를 저수지 수면까지 끌어올려 수평분사시킴으로써, 수면과의 마찰폭기로 용존산소의 공급을 유도하고 영양염이 풍부하고 밀도가 높은 심층수가 수면에서 아래쪽으로 연직 대류되어 저수지 전체에서 혼합이 이루어져 저수지의 성층화 방지 및 수질개선을 이루는 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. An object of the present invention is to raise the horizontal spraying of the deep water located on the bottom of the reservoir to the reservoir surface without limiting the depth, inducing the supply of dissolved oxygen by friction aeration with the surface of the water and rich in nutrient-rich and dense deep water from the bottom In order to provide a hybrid aeration system that is vertically convection and mixed throughout the reservoir to prevent stratification of the reservoir and to improve water quality.

본 발명의 다른 목적은 저수지 바닥 심층수의 상부로의 수직이동 및 수면에서의 수평분사에 있어 수직이동동력은 풍력을 이용하고, 수평분사동력은 태양광 전지를 각각 이용하여 친환경적인 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. It is another object of the present invention to provide an eco-friendly hybrid aeration system using vertical wind power and horizontal spray power using solar cells in vertical movement to the top of the reservoir bottom deep water and horizontal spraying at the surface. I would like to.

본 발명의 또 다른 목적은 밀도가 높은 저수지 심층수를 수면에서 수평분사시킴에 있어 벤츄리관을 사용하여 공기를 미세기포 형태로 포함시켜 분사되도록 함으로써, 기포 속의 산소가 물속에 용존되는 충분한 시간을 제공하고 미세기포가 포함된 심층수는 밀도차에 의한 심층수의 연직 대류를 지연시켜 심층수의 표층 체류시간을 연장하여 수질개선효율을 증대시키는 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a sufficient time for oxygen to be dissolved in water by injecting air in the form of microbubbles using a venturi tube in horizontally spraying deep reservoir water with high density. The deep water containing the microbubbles is intended to provide a hybrid aeration system that increases the water quality improvement efficiency by extending the surface residence time of the deep water by delaying the vertical convection of the deep water due to the density difference.

본 발명의 또 다른 목적은 수면에 부유하는 부이가 수평순환류에 의해 회전 즉, 맴돌이 회전하지 않도록 부체의 외부에 날개판을 부착함은 물론, 상측에 풍력터빈과 태양관 모듈을 장착한 부이가 바람이나 유속에 의해 흔들림을 최소화하여 부체가 안정된 자세를 유지하도록 부이의 수직통관 하측에 일정 중량을 갖는 중추를 형성하는 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. Still another object of the present invention is to attach a wing plate to the outside of the floating body so that the buoy floating on the water surface does not rotate, i.e., rotate by horizontal circulation, as well as a buoy equipped with a wind turbine and a solar tube module on the upper side. It is to provide a hybrid aeration system that forms a weight having a certain weight on the lower side of the buoy vertical clearance to maintain a stable posture by minimizing the shaking by the flow rate.

본 발명의 또 다른 목적은 풍력터빈은 회전축을 임펠러에 직결하여 에너지 변환 없이 동력을 그대로 임펠러에 전달하고, 태양광 모듈의 태양전지모듈을 상측경사와 하측경사로 이루어진 단면이 마름모 형태의 원형으로 배치하여 태양광은 물론 수면에서 반사되는 반사광에 의해서도 발전할 수 있게 하는 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is the wind turbine is directly connected to the rotating shaft impeller to transfer power to the impeller without energy conversion, the solar cell module of the photovoltaic module is arranged in a cross-section of the cross-section consisting of the upper slope and the lower slope in the shape of a rhombus It is an object of the present invention to provide a hybrid aeration system capable of generating power by sunlight as well as reflected light reflected from the surface of the water.

본 발명의 또 다른 목적은 심층수가 유입되는 이동관의 하측 말단을 일정 중량을 갖으며 저수지 바닥에 고정되는 침추에 고정시켜 저수지 바닥의 심층수가 상부로 이동하도록 하며, 이동관의 말단부 주위에는 거름망을 형성하여 흡입되는 심층수의 이물질이 걸러지도록 하는 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. Another object of the present invention is to have a fixed weight on the lower end of the moving tube in which the deep water flows into a needle that is fixed to the bottom of the reservoir to move the deep water of the reservoir bottom to the upper, forming a strainer around the end of the moving tube It is to provide a hybrid aeration system to filter foreign matter in the deep water sucked.

본 발명의 또 다른 목적은 심층수의 이동통로가 되는 이동관이 연성을 갖는 재질로 형성되고 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖도록 하여 저수지의 수위변화에 대응할 수 있게 함은 물론, 탄성을 갖는 탄성로프를 이용하여 부이와 상기 이동관의 일측을 연결하여 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖는 이동관이 수중에서 물의 흐름에 따라 흐트러지지 않게 하며, 아울러 계류로프를 이용하여 부이와 침추 간을 연결하여 수위변동이나 유속변화에도 부이가 설치지점에서 일정 범위 이상 벗어나지 않게 하는 하이브리드 폭기시스템을 제공하고자 하는 것이다. Still another object of the present invention is to provide a moving pipe that is a moving passage of deep water is made of a flexible material and has a length longer than the average surface height of the reservoir to cope with changes in the water level of the reservoir, as well as elastic rope having elasticity By connecting the buoy and one side of the moving tube by using the movement pipe having a length longer than the average surface height of the reservoir is not disturbed according to the flow of water in the water, and also connected between the buoy and invasion using a mooring rope to change the water level However, it is intended to provide a hybrid aeration system in which buoys do not deviate more than a certain range from the installation point even with a change in flow rate.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 하이브리드 폭기시스템은 다음과 같은 구성을 포함한다. Hybrid aeration system for achieving the above object of the present invention includes the following configuration.

본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 폭기시스템은 저수지 바닥으로부터 심층수가 유입되는 유입구를 포함하며, 유입된 심층수를 저수지 수면으로 이동시키는 통로가 되는 이동관; 저수지 수면에 부유하며 상기 이동관을 통해 상부로 이동한 심층수를 저수지 수면에서 수평방향으로 분사되도록 부체가 안정된 자세를 유지하는 부이; 풍력을 이용하여 심층수를 상기 이동관을 통해 상부로 이동시키는 임펠러에 구동력을 제공하는 풍력터빈; 태양광을 이용하여 심층수를 수평방향으로 분사시키는 수중펌프에 동력을 제공하는 태양광 모듈;을 포함하여, 저수지의 심층수를 수면으로 끌어올려 수면에서 수평분사함으로써, 저수지의 상하부를 대류순환시켜 수질을 개선하는 것을 특징으로 한다. Hybrid aeration system according to an embodiment of the present invention includes a inlet through which the deep water flows from the bottom of the reservoir, the moving pipe which is a passage for moving the introduced deep water to the reservoir surface; A buoy that floats on the surface of the reservoir and maintains a stable posture so that the deep water, which has moved upward through the moving tube, is sprayed horizontally from the surface of the reservoir; A wind turbine providing a driving force to an impeller for moving deep water upward through the moving pipe using wind power; A solar module that provides power to the submersible pump for spraying the deep water in the horizontal direction by using the sunlight; including, by raising the deep water of the reservoir to the water surface and spraying horizontally from the surface, convective circulation of the upper and lower parts of the reservoir It is characterized by improving.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템에 있어서 상기 부이는 저수지 수면에 부유하는 부체와, 상기 부이를 상하로 관통하며 그 하단은 상기 이동관과 연결되는 수직통관을 포함하고, 상기 풍력터빈의 회전축은 상기 수직통관을 통해 상기 임펠러에 직결되어 임펠러를 회전시키고, 상기 수중펌프는 상기 수직통관의 일측에서 연장되는 지관으로부터 심층수를 흡입하여 벤츄리관을 통해 심층수를 고압으로 수평분사시키는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the hybrid aeration system according to the present invention, the buoy includes a float floating on the water surface of the reservoir, and a vertical clearance through which the buoy penetrates up and down and is connected to the movable pipe. The axis of rotation of the wind turbine is connected directly to the impeller through the vertical clearance to rotate the impeller, and the submersible pump sucks deep water from the branch pipe extending from one side of the vertical clearance to horizontally spray deep water at high pressure through the venturi pipe. It is characterized by.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템에 있어서 상기 벤츄리관은 중앙부에 관의 직경이 감소되는 협경부와, 외부에서 상기 협경부 내로 관통하여 외부 공기가 협경부 내로 공급될 수 있도록 하는 공기유입로를 포함하여, 벤츄리관을 통해 고압으로 분사되는 심층수 내에 미세기포가 포함되어 기포 속의 산소가 물에 용존되는 효율을 높이며, 상기 벤츄리관 및 부체의 측면에 형성되는 배출구는 부체의 원주를 따라 방사상으로 다수 개 형성되어 심층수가 수면에서 다양한 방향으로 고르게 분사되어 순환되도록 하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the hybrid aeration system according to the present invention, the venturi tube has a narrow portion in which the diameter of the tube is reduced in the central portion, and the outside air penetrates into the narrow portion from the outside and supplies external air into the narrow portion. Including the air inlet to be, the microbubble is included in the deep water sprayed at high pressure through the venturi tube to increase the efficiency of the oxygen in the bubble dissolved in the water, the outlet formed on the side of the venturi tube and the float A plurality of radially formed along the circumference of the floating body is characterized in that the deep water is circulated evenly sprayed in various directions from the water surface.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템에 있어서 상기 풍력터빈은 상기 수직통관의 최상단에 회전날개가 형성되며, 상기 태양광 모듈은 상기 수직통관의 일측에 결합하며, 태양전지모듈이 중앙부 상측으로는 상향으로 비스듬히 기울여 배치되고 중앙부 하측으로는 하향으로 비스듬히 기울여 배치되는 단면이 마름모 형태의 원형으로 형성되어, 바람의 압력을 최소화하고 태양광은 물론 수면에서 반사되는 반사광에 의해서도 발전할 수 있는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the hybrid aeration system according to the present invention, the wind turbine is formed with a rotary wing at the top of the vertical clearance, the solar module is coupled to one side of the vertical clearance, The battery module is arranged obliquely upward upward at the center and obliquely downward downward at the center, and has a rhombus-shaped cross section to minimize wind pressure and reflect light from the surface of the water as well as reflected light. It is characterized by being able to develop.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템에 있어서 상기 수직통관은 그 최하단에 일정 중량을 갖는 중추를 형성하여, 상측에 풍력터빈 및 태양광 모듈을 갖춘 부이의 바람이나 유속에 의한 동요를 최소화하여 안정성을 확보하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the hybrid aeration system according to the present invention, the vertical clearance forms a central weight having a certain weight at the bottom thereof, so that the wind or flow rate of the buoy equipped with a wind turbine and a solar module on the upper side It is characterized by ensuring stability by minimizing fluctuation caused by.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템에 있어서 상기 부이는 수면 내에 위치하는 부체의 하측에 판 형태로 일정 방향으로 돌출되어 형성되는 날개판을 포함하여, 수면에 부유하는 부체가 수면의 수평순환류에 의해 회전하지 않도록 하는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the hybrid aeration system according to the present invention, the buoy includes a wing plate protruding in a predetermined direction in the form of a plate on the lower side of the floating body located in the water surface, floating on the water surface It is characterized in that the floating body is not rotated by the horizontal circulation of the water surface.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템은 일정 중량을 갖으며 저수지 바닥에 고정되는 침추를 추가로 포함하며, 상기 이동관의 하측 말단은 상기 침추에 고정되고, 침추에 고정된 이동관의 말단부 주위에는 흡입되는 심층수의 이물질이 걸러지도록 하는 거름망이 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, the hybrid aeration system according to the present invention further has a certain weight, and further includes a needle which is fixed to the bottom of the reservoir, the lower end of the moving tube is fixed to the needle and fixed to the needle It is characterized in that the filtering net is formed around the distal end of the moving tube to filter the foreign matter of the deep water sucked.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템에 있어서 상기 이동관은 연성을 갖는 재질로 형성되고 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖으며, 상기 부이는 탄성을 갖으며 부이와 상기 이동관의 일측을 연결하여 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖는 이동관이 수중에서 물의 흐름에 따라 흐트러지지 않게 하는 탄성로프와, 부이와 상기 침추를 연결하여 부이가 일정 범위를 벗어나지 않게 하는 계류로프를 포함하며, 상기 계류로프는 상기 탄성로프를 따라 부이와 이동관의 일측까지 연결된 다음 다시 이동관의 일측에서 이동관을 따라 침추까지 연결되는 것을 특징으로 한다. According to another embodiment of the present invention, in the hybrid aeration system according to the present invention, the moving tube is formed of a flexible material and has a length longer than the average surface height of the reservoir, and the buoy has elasticity and buoys. An elastic rope that connects one side of the moving tube so that the moving tube having a length longer than the average surface height of the reservoir does not become distracted according to the flow of water in the water, and a mooring rope connecting the buoy and the invasion so that the buoy does not deviate from a certain range. It includes, The mooring rope is connected to the buoy and the side of the moving tube along the elastic rope and then connected to the invasion along the moving tube from one side of the moving tube again.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다. The present invention can obtain the following effects by the above-described embodiment, the constitution described below, the combination, and the use relationship.

본 발명은 수심에 제한없이 저수지 바닥에 위치하는 심층수를 저수지 수면까지 끌어올려 수평분사시킴으로써, 수면과의 마찰폭기로 용존산소의 공급을 유도하고 밀도가 높은 심층수가 수면에서 아래쪽으로 연직 대류되어 저수지 전체에서 혼합이 이루어져 저수지의 성층화 방지 및 수질개선을 이루는 효과를 갖는다. In the present invention, the deep water located at the bottom of the reservoir is horizontally sprayed by raising it to the surface of the reservoir, thereby inducing the supply of dissolved oxygen to the frictional aeration with the surface of the water, and the condensed deep water is vertically convection downwards from the surface of the reservoir. The mixing is carried out in the stratification of the reservoir and has the effect of achieving water quality improvement.

본 발명은 저수지 바닥 심층수의 상부로의 수직이동 및 수면에서의 수평분사에 있어 수직이동동력은 풍력을 이용하고, 수평분사동력은 태양광 전지를 각각 이용하여 친환경적인 효과를 갖는다. The present invention has an environmentally friendly effect by using the wind power, the horizontal injection power using a solar cell in the vertical movement to the top of the reservoir bottom deep water and the horizontal injection at the water surface.

본 발명은 밀도가 높고 영양염이 풍부한 저수지 심층수를 수면에서 수평분사시킴에 있어 벤츄리관을 사용하여 공기를 미세기포 형태로 포함시켜 분사되도록 함으로써, 기포 속의 산소가 물속에 용존되는 충분한 시간을 제공하고 미세기포가 포함된 심층수는 밀도차에 의한 심층수의 연직 대류를 지연시켜 심층수의 표층 체류시간을 연장하여 수질개선효율을 증대시키는 효과를 갖는다. The present invention is to provide a sufficient time for the oxygen in the bubble dissolved in the water by allowing the injection of the air in the form of micro-bubbles using a venturi tube in the horizontal spray of the deep, nutrient-rich reservoir deep water at the surface Deep water containing bubbles has the effect of delaying the vertical convection of the deep water due to the density difference to extend the surface residence time of the deep water to increase the water quality improvement efficiency.

본 발명은 수면에 부유하는 부이가 수평순환류에 의해 회전 즉, 맴돌이 회전하지 않도록 부체의 외부에 날개판을 부착함은 물론, 상측에 풍력터빈과 태양관 모듈을 장착한 부이가 바람이나 유속에 의해 흔들림을 최소화하도록 부이의 수직통관 하측에 일정 중량을 갖는 중추를 형성하여 안정감을 증대시키는 효과를 갖는다. According to the present invention, a buoy floating on the surface of the buoy is mounted on the outside of the float so that the buoy floating on the surface does not rotate, i.e., the circumference, as well as the buoy equipped with a wind turbine and a solar tube module on the upper side by wind or flow velocity. It has the effect of increasing the stability by forming a weight having a certain weight on the lower side of the vertical clearance of buoys to minimize shaking.

본 발명은 풍력터빈은 회전축을 임펠러에 직결하여 에너지 변환 없이 동력을 그대로 임펠러에 전달하고, 태양광 모듈의 태양전지모듈을 상측경사와 하측경사로 이루어진 단면이 마름모 형태의 원형으로 배치하여 태양광은 물론 수면에서 반사되는 반사광에 의해서도 발전할 수 있게 하는 효과를 갖는다. In the present invention, the wind turbine directly connects the rotating shaft to the impeller and transfers power to the impeller without energy conversion, and the solar cell module of the photovoltaic module is arranged in a circular shape having a rhombus shape with a top slope and a bottom slope in a circular shape. It also has the effect of generating power by the reflected light reflected from the water surface.

본 발명은 심층수가 유입되는 이동관의 하측 말단을 일정 중량을 갖으며 저수지 바닥에 고정되는 침추에 고정시켜 저수지 바닥의 심층수가 상부로 이동하도록 하며, 이동관의 말단부 주위에는 거름망을 형성하여 흡입되는 심층수의 이물질이 걸러지도록 하는 효과를 갖는다. The present invention has a fixed weight on the lower end of the moving tube in which the deep water flows into a fixed inlet to the bottom of the reservoir so that the deep water at the bottom of the reservoir moves to the top, forming a strainer around the end of the moving tube of the deep water to be sucked It has the effect of filtering foreign matter.

본 발명은 심층수의 이동통로가 되는 이동관이 연성을 갖는 재질로 형성되고 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖도록 하여 저수지의 수위변화에 대응할 수 있게 함은 물론, 탄성을 갖는 탄성로프를 이용하여 부이와 상기 이동관의 일측을 연결하여 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖는 이동관이 수중에서 물의 흐름에 따라 흐트러지지 않게 하며, 아울러 계류로프를 이용하여 부이와 침추 간을 연결하여 수위변동이나 유속변화에도 부이가 설치지점에서 일정 범위 이상 벗어나지 않게 하는 효과를 갖는다. The present invention is made of a flexible material that is a moving passage of the deep water is made of a flexible material and has a length longer than the average surface height of the reservoir to cope with changes in the water level of the reservoir, as well as by using an elastic rope having elasticity By connecting one side of the moving tube so that the moving tube having a length longer than the average surface height of the reservoir does not become distracted by the flow of water in the water, and also connects the buoy and the invasion using a mooring rope to change the water level or the flow rate change. The buoy has the effect of not deviating more than a certain range from the installation point.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 폭기시스템의 설치상태도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 폭기시스템의 측면도
도 3은 도 2의 풍력터빈과 임펠러의 관계를 도시한 부분단면도
도 4는 도 2의 태양광 모듈의 단면도
도 5는 태양광과 반사광이 태양전지모듈에 입사되는 상태를 도시한 참고도
도 6은 도 2의 벤츄리관에서의 수평분사를 도시한 참고도
도 7은 심층수의 수평분사상태를 도시한 평면도
도 8은 평균수면 높이에서의 이동관의 상태를 도시한 참고도
도 9는 저수지 최고수위에서의 이동관의 상태를 도시한 참고도
도 10은 물의 흐름을 따라 날개판이 작용하는 상태를 도시한 참고도1 is an installation state diagram of a hybrid aeration system according to an embodiment of the present invention
Figure 2 is a side view of the hybrid aeration system according to an embodiment of the present invention
3 is a partial cross-sectional view showing the relationship between the wind turbine and the impeller of FIG.
4 is a cross-sectional view of the solar module of FIG.
5 is a reference diagram showing a state in which sunlight and reflected light is incident on the solar cell module
6 is a reference diagram showing a horizontal spray in the venturi tube of FIG.
7 is a plan view showing a horizontal injection state of the deep water
8 is a reference diagram showing the state of the moving tube at the average surface height;
9 is a reference diagram showing the state of the moving tube at the reservoir maximum water level;
10 is a reference diagram showing a state in which the wing plate acts along the flow of water

이하에서는 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the hybrid aeration system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 내지 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 폭기시스템은 일정 중량을 갖으며 저수지 바닥(1002)에 고정되는 침추(10); 저수지 바닥(1002)으로부터 심층수가 유입되는 유입구(210)를 포함하며, 유입된 심층수를 저수지 수면(1001)으로 이동시키는 통로가 되는 이동관(20); 저수지 수면(1001)에 부유하며 상기 이동관(20)을 통해 상측으로(수면으로) 이동한 심층수를 저수지 수면(1001)에서 수평방향으로 분사하는 부이(30); 풍력을 이용하여 심층수를 상기 이동관(20)을 통해 상부로 이동시키는 임펠러(330)에 구동력을 제공하는 풍력터빈(40); 태양광을 이용하여 심층수를 수평방향으로 분사시키는 수중펌프(340)에 동력을 제공하는 태양광 모듈(50); 시스템 전반을 제어하는 제어부(60); 상기 태양광 모듈(50)에서 생성된 전기를 저장하는 축전지(70);를 포함할 수 있다. 1 to 10, a hybrid aeration system according to an embodiment of the present invention has a certain weight and is fixed to the reservoir bottom 1002 (10); A moving tube 20 including an inlet 210 through which the deep water flows from the reservoir bottom 1002 and moving the introduced deep water to the reservoir water surface 1001; A buoy 30 which floats on the reservoir water surface 1001 and sprays the deep water moved upwardly (to the surface) through the moving tube 20 in the horizontal direction on the reservoir water surface 1001; Wind turbine 40 for providing a driving force to the impeller 330 for moving the deep water to the upper through the moving pipe 20 by using wind power; A solar module 50 that provides power to the submersible pump 340 for spraying deep water in the horizontal direction using sunlight; Control unit 60 for controlling the overall system; It may include; storage battery 70 for storing the electricity generated by the solar module 50.

상기 침추(10)는 일정 중량을 갖으며 저수지 바닥(1002)에 고정되는 구성으로, 저수지 전체의 수질개선을 효과적으로 수행하기 위해서는 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템을 일정 간격(하나의 폭기시스템이 물을 순환시키는 범위를 고려한 간격)으로 배치시키고 그 간격을 항상 일정하게 유지하는 것이 중요한바, 상기 침추(10)는 일정 중량을 갖으며 저수지 바닥(1002)에 고정되어 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템이 정해진 위치에서 벗어나지 않도록 함으로써 다수의 폭기시스템이 항상 처음 배치된 동일한 간격을 유지할 수 있게 한다. 상기 침추(10)에는 저수지 바닥(1002)으로부터 심층수를 흡입하는 후술할 이동관(20)의 유입구(210)가 고정 설치되는데, 상기 침추(10)에 고정된 이동관(20)의 유입구(210) 주위에는 흡입되는 심층수의 이물질이 걸러지도록 하는 거름망(110)이 형성되어 유입구(210)를 둘러싸도록 형성됨이 바람직하다. The pendulum 10 has a predetermined weight and is fixed to the bottom of the reservoir 1002. In order to effectively improve the water quality of the entire reservoir, the hybrid aeration system according to the present invention has a predetermined interval (one aeration system is watered). Spaced in consideration of the circulating range) and it is important to keep the interval constant at all times, the weight 10 has a certain weight and is fixed to the reservoir bottom 1002 to determine the hybrid aeration system according to the present invention By keeping them out of position, multiple aeration systems can always maintain the same spacing that they were first placed on. The inlet 10 is fixed to the inlet 210 of the moving tube 20 to be described later to suck the deep water from the reservoir bottom 1002, around the inlet 210 of the moving tube 20 fixed to the invasion 10 The filter net 110 is formed to filter the foreign matter of the deep water is sucked is preferably formed to surround the inlet (210).

상기 이동관(20)은 저수지 바닥(1002)으로부터 심층수가 유입되는 유입구(210)를 포함하며, 유입된 심층수를 저수지 수면(1001)으로 이동시키는 통로가 되는 구성으로, 도 2 등에 도시된 바와 같이 상기 이동관(20)은 하측에 위치하는 유입구(210)가 상기 침추(10)에 고정되고, 상측은 후술할 부이(30)의 수직통관(320)에 연결되어, 상기 유입구(210)로부터 흡입된 저수지 바닥(1002)의 심층수는 상기 이동관(20)을 통해 상향 이동되어 부이(30)의 수직통관(320)을 통해 후술할 부체(310) 내부로 이동하여 수면 근처에서 수평방향으로 분사되게 된다. 상기 이동관(20)은 PE(폴리에틸렌)와 같은 연성 재질로 이루어지며, 저수지의 수위변화에 능동적으로 대응할 수 있도록 그 길이는 저수지의 평균수위 높이보다 길게, 바람직하게는 저수지의 최고 수위에 상응하는 길이를 갖도록 형성될 수 있다. 참고로, 저수지의 수위가 상기 이동관(20)의 전체 길이보다 낮은 높이의 수위를 형성하는 경우에 있어서 이동관(20)이 물의 흐름에 따라 퍼지지 않고 항상 연직방향으로 정돈된 상태를 유지(도 8 참조)할 수 있도록 하기 위한 구성에 대해서는 후술하도록 한다. The moving tube 20 includes an inlet 210 through which deep water flows from the bottom of the reservoir 1002 and is configured to be a passage for moving the deep water flowing into the reservoir surface 1001, as shown in FIG. 2. The moving pipe 20 is fixed to the inlet 210 is located in the lower side 10, the upper side is connected to the vertical clearance 320 of buoy 30 to be described later, the reservoir sucked from the inlet 210 The deep water of the bottom 1002 is moved upward through the moving tube 20 to be moved into the floating body 310 to be described later through the vertical clearance 320 of the buoy 30 to be sprayed in the horizontal direction near the water surface. The moving tube 20 is made of a soft material such as polyethylene (PE), the length of which is longer than the average level of the reservoir so as to actively respond to changes in the water level of the reservoir, preferably a length corresponding to the highest level of the reservoir It may be formed to have. For reference, in the case where the water level of the reservoir forms a water level having a height lower than the total length of the moving tube 20, the moving tube 20 does not spread along the flow of water and is always kept in a vertical direction (see FIG. 8). The configuration for enabling the operation will be described later.

상기 부이(30)는 저수지 수면(1001)에 부유하며 상기 이동관(20)을 통해 상측으로(수면으로) 이동한 심층수를 저수지 수면(1001)에서 수평방향으로 분사하는 구성으로, 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템의 중심 골격이 되는 구성이다. 도 2 등을 참조하면, 상기 부이(30)는 전체적으로 저수지 수면 위에서 부유하는 부체(310)와, 상기 부체(310)를 상하 연직방향으로 관통하여 상부는 저수지 수면 위에, 하부는 저수지 수면 아래에 위치하는 수직통관(320)으로 형성되는데, 상기 수직통관(320)의 상부에는 후술할 풍력터빈(40), 태양광 모듈(50), 제어부(60), 축전지(70) 등이 장착되고, 수직통관(320)의 하부에는 부이(30)의 동요를 방지하는 무게중심 역할을 수행하는 중추(370)가 장착되고, 수직통관(320)의 내부에는 심층수를 상측으로 이동시키는 흡입력을 제공하는 임펠러(330)가 위치하며, 부체(310)의 내부에는 상부로 이동된 심층수를 수평분사시키기 위한 수중펌프(340), 벤츄리관(350) 등이 위치할 수 있다. The buoy 30 floats on the reservoir surface 1001 and injects the deep water moved upwardly (to the surface) through the moving tube 20 in the horizontal direction on the reservoir surface 1001, and the hybrid according to the present invention. It is the structure that becomes the central skeleton of the aeration system. Referring to FIG. 2 and the like, the buoy 30 generally floats above the reservoir water surface, and penetrates the buoy 310 vertically in the vertical direction so that the upper portion is above the reservoir surface and the lower portion is below the reservoir surface. Is formed as a vertical clearance 320, the upper portion of the vertical clearance 320 is a wind turbine 40, a solar module 50, a control unit 60, a storage battery 70 and the like to be described later, vertical clearance The lower portion of the 320 is equipped with a weight 370 to serve as a center of gravity to prevent the shaking of the buoy 30, the impeller 330 to provide a suction force for moving the deep water upwards inside the vertical clearance 320 ) Is located, and the submersible 310 may be an underwater pump 340, venturi tube 350, etc. to horizontally spray the deep water moved to the upper portion.

상기 수직통관(320)은 상기 부체(310)를 상하 연직방향으로 관통하여 상부는 저수지 수면 위에, 하부는 저수지 수면 아래에 위치하게 되는 중앙에 길이방향을 따라 중공의 관로가 형성된 관 형태의 구성으로, 도 2 등에 도시된 바와 같이 상기 수직통관(320)의 최상단에는 후술할 풍력터빈(40)이 형성되어 바람에 의해 회전하게 되는 회전날개(410)의 회전력을 전달하는 회전축(420)이 상기 수직통관(320)의 내부 관로를 따라 후술할 임펠러(330)에 연결되게 된다. 또한, 상기 수직통관(320)의 상부 일측, 바람직하게는 풍력터빈(40)의 아래측에는 후술할 태양광 모듈(50)이 부착되어 태양광 또는 수면에 반사되는 반사광으로부터 발전을 하게 된다. 또한, 상기 수직통관(320)의 상부 일측, 바람직하게는 태양광 모듈(50)의 아래측에는 후술할 제어부(60) 내지 축전지(70)가 부착될 수 있다. 또한, 상기 수직통관(320)의 하부 즉, 저수지 수면 아래에 위치하는 하측 말단은 상기 이동관(20)과 연결되어 상기 이동관(20)을 따라 상측으로 이동하는 심층수가 상기 수직통관(320)을 통해 부이(30)(보다 구체적으로는 부체(310)) 내부로 유입되게 되며, 수직통관(320)과 이동관(20)이 연결되는 수직통관(320)의 말단 부위에는 일정 무게를 갖는 중추(370)가 부착될 수 있는데, 앞서 설명한 바와 같이 수면 위로 돌출된 상기 수직통관(320)의 상부에 풍력터빈(40), 태양광 모듈(50), 축전지(70) 등의 여러 구성들이 부착되는 형태로 형성되는 경우 상기 수직통관(320) 내지 부체(310)가 바람이나 수면의 일렁임 등에 의해 중심을 잡지 못하고 좌우로 심하게 요동치게 되는 문제가 발생할 수 있는바, 이를 해결하기 위해 상기 수직통관(320)의 최하측 말단에 일정한 무게(바람직하게는 상기 풍력터빈(40), 태양광 모듈(50), 축전지(70) 등의 무게에 상응하는 무게)를 갖는 중추(370)를 부착함으로써, 상기 중추(370)가 상기 수직통관(320)의 최하측 말단에서 무게중심 역할을 하게 되어 수직통관(320) 내지 부체(310)가 바람이나 수면의 일렁임 등에 의해 요동하지 않고 안정적으로 유지될 수 있게 된다. 또한, 상기 수직통관(320)의 내부에서 길이 방향을 따라 형성된 중공의 관로 상에는 상기 풍력터빈(40)의 회전축(420)에 직결되어 풍력터빈(40)의 회전날개(410)의 회전에 연동하여 회전하는 임펠러(330)가 위치하게 되는데, 상기 임펠러(330)는 풍력터빈(40)의 회전날개(410)와 회전축(420)에 의해 직결되어 있어 바람에 의한 회전날개(410)의 회전에 연동하여 회전하면서 상기 이동관(20) 및 수직통관(320)을 통해 심층수가 상측으로 이동할 수 있도록 하는 수직 동력 즉, 흡입력을 제공하게 된다. 이와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템()은 저수지 바닥(1002)이 심층수를 수면 가까이 상측으로 끌어올리는 수직동력으로 바람에 의한 풍력터빈(40)의 회전력을 에너지 변환 없이 바로 임펠러(330)에 직결시켜 활용함으로써, 에너지 소비를 줄이고 재생에너지를 이용한 친환경적인 시스템을 구축하게 된다. The vertical tube 320 penetrates the floating body 310 in the vertical direction so that the upper portion is located above the reservoir surface and the lower portion is located below the reservoir surface. As shown in FIG. 2, the vertical shaft 320 has a wind turbine 40 to be described later, and a rotation shaft 420 for transmitting a rotational force of the rotary blade 410 to be rotated by wind is vertical. It is connected to the impeller 330 to be described later along the inner pipe of the clearance 320. In addition, a solar module 50 to be described later is attached to one side of the upper portion of the vertical clearance 320, preferably the wind turbine 40 to generate power from reflected light reflected from the sunlight or the water surface. In addition, the upper side of the vertical clearance 320, preferably the lower side of the solar module 50 may be attached to the control unit 60 to the storage battery 70 to be described later. In addition, the lower end of the vertical clearance 320, that is, the lower end located below the reservoir water surface is connected to the moving pipe 20, the deep water moving upward along the moving pipe 20 through the vertical clearance 320 The buoy 30 (more specifically, the floating body 310) is introduced into the inside, and the vertical portion 320 of the vertical pipe 320 and the vertical pipe 320 to which the moving tube 20 is connected has a weight 370 having a predetermined weight. It may be attached, as described above is formed in the form of a number of components such as the wind turbine 40, the solar module 50, the storage battery 70 is attached to the upper portion of the vertical clearance 320 protruding above the water surface If there is a problem that the vertical clearance 320 to the floating body 310 may not be centered due to the wind or the surface of the fluctuation of the left and right, so that the problem may be severely shaken, the bottom of the vertical clearance 320 to solve this problem. Constant weight at side end (preferably The crab is attached to the weight 370 having a weight corresponding to the weight of the wind turbine 40, the solar module 50, the storage battery 70, etc., so that the weight 370 is the vertical clearance 320 The center of gravity at the lower end of the role of the vertical clearance 320 to the floating body 310 is able to be stably maintained without swinging by wind or water fluctuations. In addition, on the hollow pipe line formed in the longitudinal direction inside the vertical pipe 320 is directly connected to the rotary shaft 420 of the wind turbine 40 in conjunction with the rotation of the rotary blade 410 of the wind turbine 40 The rotating impeller 330 is located, the impeller 330 is directly connected by the rotary blade 410 and the rotary shaft 420 of the wind turbine 40 is linked to the rotation of the rotary blade 410 by the wind. While rotating to provide a vertical power, that is, suction force to allow the deep water to move upward through the moving tube 20 and the vertical tube 320. As described above, the hybrid aeration system according to the present invention directly connects the rotational force of the wind turbine 40 due to the wind to the impeller 330 without energy conversion as the vertical power of the reservoir bottom 1002 raising the deep water upwards near the surface. By reducing the energy consumption, eco-friendly systems using renewable energy will be built.

상기 부체(310)는 저수지 수면 위에서 부유할 수 있는 부력을 갖는 구성으로, 도 2 등에 도시된 바와 같이 상기 수직통관(320)의 중앙 부위에 형성되게 된다. 상기 부체(310)의 외부는 강화 플라스틱 등으로 형성되어 경량으로 부력을 증대시키면서도 탄성 및 강성을 가져 외력에 쉽게 파손되지 않는 내구성을 갖도록 형성된다. 또한, 상기 부체(310)의 내부 공간은 빈 공간으로 공기가 채워지도록 형성되어 부체(310)의 부력을 증대시킬 수 있다. 또한, 상기 부체(310)는 여러 부분으로 분리,결합할 수 있는 구조로 형성될 수 있는데, 이와 같이 부체(310)가 조립식으로 형성되는 경우에는 설치 및 이동이 자유로워 유지관리가 용이한 장점을 갖게 된다. The floating body 310 is configured to have a buoyancy force that can float on the surface of the reservoir, and is formed at the central portion of the vertical clearance pipe 320 as shown in FIG. 2. The exterior of the body 310 is formed of reinforced plastics, etc., and is formed to have durability that is not easily damaged by external force while having elasticity and rigidity while increasing buoyancy at light weight. In addition, the internal space of the floating body 310 may be formed to fill the empty space with air to increase the buoyancy of the floating body 310. In addition, the floating body 310 may be formed in a structure that can be separated and combined into various parts, such that when the floating body 310 is formed in a prefabricated manner, the installation and movement is free and easy to maintain. Will have

상기 부체(310)의 내부를 보면, 앞서 설명한 바와 같이 상기 수직통관(320)이 부체(310)의 상하를 수직으로 관통하게 되는데, 이때 부체(310) 내부에 위치하는 상기 수직통관(320)의 일측(바람직하게는 수직통관(320) 내에 위치하는 임펠러(330)의 하측)에는 측면으로 분기되어 수직통관(320)을 통해 상측으로 이동한 심층수가 수평분사되기 위해 빠져나오는 통로가 되는 지관(321)이 형성될 수 있다. 돌출된 상기 지관(321)의 말단에는 도 6에 도시된 바와 같이 심층수의 수평분사를 위한 수중펌프(340)가 설치되며, 상기 수중펌프(340)에서 분사되는 출구에는 특히, 심층수를 고압으로 분사시키기 위한 벤츄리관(350)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 수직통관(320)의 일측에서 분기된 지관(321)에 수중펌프(340)를 설치하여 가동시키게 되면, 상기 이동관(20) 및 수직통관(320)을 통해 저수지 바닥으부터 상향 이동해온 심층수는 상기 지관(321)을 통해 수중펌프(340)로 빨려들어가 상기 벤츄리관(350)을 통해 수면 근처에서 수평으로 고압 분사되면서 저수지 수면(1001) 근처의 표층수와 혼합하게 된다. 상기 지관(321), 수중펌프(340), 벤츄리관(350) 및 벤츄리관(350)의 관말이 위치하는 지점을 따라 부체(310)의 외주면에 관통형성되는 배출구(311)는 각각 부체(310)의 원주를 따라 방사상으로 다수 개 형성됨으로써, 도 7에 도시된 바와 같이 심층수가 저수지 수면(1001)에서 폭기시스템()을 중심으로 다양한 방향(도 7에서는 3방향을 예시하고 있으나, 그에 한정하는 것은 아님)으로 고르게 분사되어 넓은 면적에서 폭넓게 표층수와 혼합될 수 있도록 한다. Looking at the inside of the floating body 310, as described above, the vertical pipe 320 vertically penetrates up and down of the floating body 310, in which the vertical pipe 320 of the vertical pipe 320 located inside The branch pipe 321 which is branched to one side (preferably the lower side of the impeller 330 located in the vertical clearance 320) is a passage through which the deep water branched to the upper side through the vertical clearance 320 moves out to be horizontally sprayed. ) May be formed. At the end of the protruding branch pipe 321 is installed an underwater pump 340 for horizontal injection of deep water, as shown in Figure 6, in particular, in the outlet injected from the underwater pump 340, deep water is injected at high pressure Venturi tube 350 may be formed. That is, when the submersible pump 340 is installed and operated in the branch pipe 321 branched from one side of the vertical pipe 320, it has moved upward from the reservoir bottom through the moving pipe 20 and the vertical pipe 320. Deep water is sucked into the submersible pump 340 through the branch pipe 321 is mixed with the surface water near the reservoir surface 1001 while spraying high pressure horizontally near the surface of the water through the venturi tube 350. The outlet 311 formed through the outer circumferential surface of the body 310 along the point where the branch pipe 321, the submersible pump 340, the venturi tube 350 and the end of the venturi tube 350 is located, respectively, the body 310 By forming a plurality of radially along the circumference of), as shown in FIG. 7, the deep water is illustrated in various directions (in FIG. 7) in various directions around the aeration system () in the reservoir surface 1001, but is limited thereto. Evenly so that it can mix with the surface water in large areas.

도 6을 참조하여, 상기 수중펌프(340) 및 벤츄리관(350)을 통한 심층수의 미세기포를 포함한 고압분사에 대해 살펴보면, 먼저 상기 수중펌프(340)의 분사되는 출구에 연결된 상기 벤츄리관(350)은 관로 내부의 중앙부에 관의 직경이 점차적으로 감소되는 협경부(351)를 형성함과 아울러, 상기 협경부(351)에서 관로의 직경이 최소가 되는 지점에서 벤츄리관(350)을 관통하여 외부공기가 유입될 수 있도록 하는 공기유입로(352)를 포함하게 되는데, 이와 같이 형성된 상기 벤츄리관(350)을 통해 수중펌프(340)에서 분사되는 심층수가 배출되게 되면, 먼저 수중펌프(340)에서 나온 심층수는 벤츄리관(350)의 관로를 따라 흐르다가 관로의 직경이 점차적으로 감소되는 상기 협경부(351)를 만나게 되면서 속도는 점차 증가하게 되고 그에 따라 상기 협경부(351)의 관로의 직경이 최소가 되는 지점에서는 관로 속 압력이 최소가 되게 된다. 이때, 상기 공기유입로(352)를 통해 외부공기는 저압이 형성된 상기 협경부(351) 내로 빨려오게 되면서 공기가 초미세 입자 형태 즉, 초미세 기포가 되어 협경부(351)를 지나는 심층수와 함께 포함되어 상기 배출구(311)를 통해 수면 근처에서 수평방향으로 분사되게 된다. 이와 같이 수평분사되는 심층수 내에 초미세 기포 형태로 공기방울이 포함되게 되면, 초미세 기포는 공기방울이 심층수 및 혼합된 표층수 내에 머무르는 시간을 증대시켜 기포 속의 산소가 물속에 용존되는 충분한 시간을 제공하게 되며 아울러 초미세 기포는 표면적이 극대화되어 물속 공기의 용존효율을 증대시키게 된다. 또한, 앞서 설명한 바와 같이 저수지 바닥(1002) 근처에서 올려진 심층수는 저수지 수면(1001) 근처의 표층수에 비해 밀도가 크기 때문에 심층수가 수면 근처에서 수평분사되게 되면 밀도가 큰 심층수는 다시 저수지 바닥(1002)을 향하여 하향하게 되는데, 위와 같이 수평분사되는 심층수에 초미세 기포의 공기방울을 다향 함유하여 분사시키게 되면 포함된 공기방울에 의해 수평분사된 심층수의 밀도가 가벼워져 심층수가 수면 근처에서 체류하는 시간을 연장시킬 수 있고 이는 곧 수평분사된 심층수가 수면 근처에서 공기와 접촉하는 시간을 증대시켜 용존효율을 증대시키고 표층수와의 혼합효율 및 수질을 개선시키는 효과를 높일 수 있게 된다. 참고로, 수평분사된 심층수는 종국적으로는 도 1에 도시된 바와 같이 저수지 바닥(1002)을 향해 하향 이동하게 되므로, 본 발명에 따른 폭기시스템이 설치된 주변에서는 심층수가 저수지 바닥(1002)과 수면(1001) 사이에서 연직대류(도 1에 도시된 ①방향)하게 되므로 단지 저수지 바닥(1002)으로 공기를 주입하는 등의 종래의 방식에 비해 근원적으로 저수지 전체의 대류현상을 증대시켜 저수지의 성층화 방지 및 수질개선에 향상된 효과를 거두게 된다. Referring to FIG. 6, the high pressure injection including the microbubbles of deep water through the submersible pump 340 and the venturi tube 350 will be described. First, the venturi tube 350 connected to the outlet of the submersible pump 340 will be described. ) Forms a narrow portion 351 in which the diameter of the tube is gradually reduced in the central portion of the pipeline, and penetrates through the venturi tube 350 at a point where the diameter of the pipeline is minimized in the narrow portion 351. It includes an air inlet 352 to allow the outside air to flow in, when the deep water sprayed from the underwater pump 340 through the venturi tube 350 formed in this way, the first underwater pump 340 Deep water from the flow through the pipeline of the venturi tube 350 meets the narrowing portion 351, the diameter of the pipeline gradually decreases, the speed is gradually increased and accordingly the diameter of the pipeline of the narrowing portion 351 This The point at which there is a cow is the pressure in the pipeline to be a minimum. At this time, the outside air is sucked into the narrow portion 351 where the low pressure is formed through the air inlet 352, and the air becomes the ultrafine particles, that is, the ultra fine bubbles, and passes through the narrow portion 351. It is included to be injected in the horizontal direction near the water surface through the outlet 311. When the air bubbles are contained in the form of ultra-fine bubbles in the horizontally sprayed deep water, the micro bubbles increase the time that the air bubbles remain in the deep water and the mixed surface water to provide sufficient time for the oxygen in the bubbles to dissolve in the water. Ultra-fine bubbles are maximized surface area to increase the dissolved efficiency of air in the water. In addition, as described above, since the deep water raised near the reservoir bottom 1002 has a higher density than the surface water near the reservoir water surface 1001, when the deep water is horizontally sprayed near the water surface, the deep water reaches the reservoir bottom 1002 again. When sprayed by containing various bubbles of ultra-fine bubbles in the horizontally sprayed deep water as described above, the density of the horizontally sprayed deep water is lightened by the included air bubbles, and the depth of water stays near the water surface. This can increase the time for deeply sprayed deep water to contact air near the water surface, thereby increasing the dissolved efficiency and improving the mixing efficiency with the surface water and the water quality. For reference, the horizontally injected deep water eventually moves downward toward the reservoir bottom 1002 as shown in FIG. 1, so that the depth of the deep water reservoir and the water surface (1002) is installed around the aeration system according to the present invention. Since the vertical convection (1 direction shown in Figure 1) between the 1001), compared to the conventional method such as only injecting air to the reservoir bottom 1002, the convection of the entire reservoir is basically increased to prevent stratification of the reservoir and Improved water quality will be improved.

또한, 상기 부체(310)의 외부의 경우, 도 2 및 10에 도시된 바와 같이 상기 부체(310)의 하측 즉, 수면(1001) 내에 위치하는 부체(310)의 하측에 판 형태로 일정 방향으로 돌출되어 형성되는 날개판(360)을 포함할 수 있다. 일반적으로 저수지 수면(1001)에 부유하고 있는 상기 부체(310)는 원통형으로 형성되기 때문에 저수지 물의 흐름에 따라 원통형의 부체(310)가 수시로 회전하게 되는데, 이와 같이 부체(310)가 수시로 회전하게 되면 그에 부착된 다른 구성들의 작동이나 내구성에 악영향을 미치게 되는 문제가 발생하게 된다. 따라서, 상기 날개판(360)은 수면(1001) 내에 위치하는 부체(310)의 하측에 판 형태로 일정 방향으로 돌출되어 형성됨으로써, 상기 날개판(360)이 물의 흐름 방향을 따라 일정한 방향으로 위치하게 되면서 부체(310)가 제자리에서 계속 회전하게 되는 현상을 방지하게 된다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 상기 날개판(360)은 물의 흐름 방향에 순응하여 물의 흐름방향과 동일한 방향으로 일정하게 위치(도 10의 (1) 및 (2) 참조)되므로, 부체(310) 자체가 제자리에서 자전하는 현상을 방지할 수 있게 된다. In addition, in the case of the outside of the floating body 310, as shown in Figures 2 and 10, the lower side of the floating body 310, that is, the lower side of the floating body 310 located in the water surface 1001 in a predetermined direction in the form of a plate. It may include a wing plate 360 is formed to protrude. In general, since the float 310 floating on the reservoir water surface 1001 is formed in a cylindrical shape, the cylindrical float 310 frequently rotates in accordance with the flow of the reservoir water, and when the float 310 is rotated from time to time, Problems arise that adversely affect the operation or durability of other components attached thereto. Therefore, the wing plate 360 is formed to protrude in a predetermined direction in the form of a plate on the lower side of the floating body 310 located in the water surface 1001, the wing plate 360 is positioned in a predetermined direction along the flow direction of the water This prevents the phenomenon that the floating body 310 continues to rotate in place. That is, as shown in FIG. 10, the wing plate 360 is constantly positioned in the same direction as the flow direction of the water (see (1) and (2) of FIG. 10) in compliance with the flow direction of the water, thereby providing a floating body 310. ) Itself can be prevented from rotating in place.

또한, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 이동관(20)은 PE(폴리에틸렌)와 같은 연성 재질로 이루어지면서 저수지의 수위변화에 능동적으로 대응할 수 있도록 그 길이는 저수지의 평균수위 높이보다 길게, 바람직하게는 저수지의 최고 수위에 상응하는 길이를 갖도록 형성되는바, 본 발명에서는 저수지의 수위가 상기 이동관(20)의 전체 길이보다 낮은 높이의 수위를 형성하는 경우에 있어서 긴 길이의 상기 이동관(20)이 물의 흐름에 따라 퍼지지 않고 항상 연직방향으로 정돈된 상태를 유지할 수 있도록 하기 위한 탄성로프(380)를 추가로 포함할 수 있는데, 상기 탄성로프(380)는 탄성을 갖으며 일측은 상기 부체(310)(보다 구체적으로는 도 8에 도시된 바와 같이 상기 날개판(360))에 연결되고 타측은 상기 이동관(20)의 일측에 연결되어, 도 8에 도시된 바와 같이 저수지 수위가 상기 이동관(20)의 전체 길이보다 낮은 높이의 수위(일 예로, 저수지 평균수면 높이)인 경우에 있어서 상기 탄성로프(380)가 상기 이동관(20)의 일측을 탄성에 의해 당긴 상태로 고정시키기 때문에, 전체적으로 상기 이동관(20)은 연직방향에서 크게 벗어나지 않고 자연스럽게 한 번 말아 올려진 상태로 정돈되게 된다. 이 상태에서 도 9에 도시된 바와 같이 저수지 수위가 상승하게 되면, 상기 날개판(360)과 이동관(20)의 일측 사이의 간격이 길어짐에 따라 탄성을 갖는 상기 탄성로프(380)는 늘어나게 되면서 상기 이동관(20)은 연직방향으로 일자 형태로 길게 나열되는 상태로 정돈되게 된다. 위와 같이 상기 탄성로프(380)는 저수지의 수위 변동에도 불구하고 항상 상기 이동관(20)이 수면 내에서 꼬이거나 늘어지지 않고 연직방향으로 정돈된 상태를 유지하도록 함으로써, 상기 이동관(20)이 배나 다른 장비나 기구에 걸려 파손되는 경우 등을 예방할 수 있게 한다. In addition, as described above, the moving tube 20 is made of a soft material such as PE (polyethylene), the length of the reservoir is longer than the average level of the reservoir so as to actively respond to changes in the water level, preferably of the reservoir It is formed to have a length corresponding to the highest water level, in the present invention, when the water level of the reservoir forms a water level of a height lower than the total length of the moving pipe 20, the long length of the moving pipe 20 is in the flow of water It may further include an elastic rope 380 to keep the state always aligned in the vertical direction without spreading, the elastic rope 380 has an elastic and one side of the floating body 310 (more specific As shown in FIG. 8 is connected to the wing plate 360 and the other side is connected to one side of the moving tube 20, the reservoir as shown in FIG. In the case where the water level is a level (eg, reservoir average surface height) of a height lower than the total length of the moving tube 20, the elastic rope 380 is fixed to the state in which the one side of the moving tube 20 is pulled by elasticity. As a result, as a whole, the moving tube 20 is neatly rolled up once naturally without deviating greatly from the vertical direction. In this state, as the reservoir level rises as shown in FIG. 9, the elastic rope 380 having elasticity increases as the gap between the wing plate 360 and one side of the moving tube 20 increases. The moving tube 20 is arranged in a state in which it is arranged long in a straight form in the vertical direction. As described above, the elastic rope 380 keeps the moving tube 20 in a vertical direction without being twisted or stretched in the water surface in spite of fluctuations in the water level of the reservoir, so that the moving tube 20 is doubled or other equipment. Or prevent damage to the instrument.

또한, 수면(1001) 위에 부유하는 상태로 존재하는 상기 부이(30)가 처음 설치된 지점에서 이탈하지 않고 일정한 위치를 고수할 수 있도록 하기 위해 상기 부이(30)와 침추(10)를 연결하여 부이(30)의 위치를 고정시키는 계류로프(390)를 추가로 포함할 수 있는데, 이때 상기 계류로프(390) 역시 상기 부이(30)와 침추(10) 사이를 연결함에 있어서 도 8 등에 도시된 바와 같이 상기 부이(30)(보다 구체적으로는 상기 부체(310) 하측의 날개판(360))와 이동관(20)의 일측 사이는 상기 탄성로프(380)를 따라 탄성로프(380)와 병렬적으로 위치하고, 상기 이동관(20)의 일측에서 침추(10) 사이는 이동관(20)을 따라 이동관(20)의 측면에 부착되어 위치함으로써, 계류로프(390)가 꼬이거나 늘어지지 않고 연직방향으로 정돈된 탄성로프(380) 및 이동관(20)과 함께 연직방향으로 배열되면서 상기 부이(30)의 위치가 침추(10)가 고정된 위치로부터 벗어나지 않고 유지되도록 하게 된다. 넓은 면적의 저수지 수질을 개선시키기 위해 저수지 곳곳에 배치된 본 발명에 따른 폭기시스템이 효율적으로 작동하기 위해서는 각각의 폭기시스템()의 작용반경을 고려한 일정 간격 배치가 항상 유지되는 것이 중요하므로, 상기 계류로프(390)의 기능이 중요하다. In addition, the buoy 30 is connected to the buoy (30) and the needle 10 in order to be able to stick to a certain position without departing from the point where the buoy 30 existing in a floating state on the water surface 1001 is first installed buoy ( 30 may further include a mooring rope 390 to fix the position, wherein the mooring rope 390 is also connected to the buoy 30 and the needle 10 as shown in FIG. Between the buoy 30 (more specifically, the wing plate 360 below the float 310) and one side of the moving tube 20 are located in parallel with the elastic rope 380 along the elastic rope 380. In addition, between one side of the moving tube 20, between the pendulum 10 is attached to the side of the moving tube 20 along the moving tube 20, the mooring rope 390 is not elastically twisted or stretched in the vertical direction without the rope 380 and the moving tube 20 while being arranged in a vertical direction The position of the buoy 30 is to be maintained without departing from the chimchu 10 fixed location. In order to efficiently operate the aeration system according to the present invention disposed throughout the reservoir to improve the water quality of a large area, it is important that a constant interval arrangement considering the operating radius of each aeration system is always maintained. The function of the rope 390 is important.

상기 풍력터빈(40)은 풍력을 이용하여 심층수를 상기 이동관(20)을 통해 상부로 이동시키는 임펠러(330)에 구동력을 제공하는 구성으로, 도 3을 참조하면, 상기 풍력터빈(40)은 상기 수직통관(320)의 가장 상부에 위치하여 저수지 수면(1001) 근처에서 부는 바람을 이용하여 구동력을 생성하게 되는데, 보다 구체적으로 살펴보면 상기 풍력터빈(40)의 회전날개(410)는 저수지 수면(1001) 근처에서 부는 바람의 방향과는 무관하게 바람에 의해 회전을 하게 되며, 그에 따라 상기 회전날개(410)의 중심에 위치하는 회전축(420) 역시 회전날개(410)의 회전에 연동하여 회전하게 된다. 이때, 상기 회전축(420)은 상하 길이방향으로 관로를 형성하고 있는 상기 수직통관(320)의 관로 내에서 길이방향을 따라 연장되어 수직통관(320)의 관로 내에 위치하고 있는 상기 임펠러(330)에 직결되는 구조를 취함으로써, 상기 회전축(420)의 회전력은 그대로 상기 임펠러(330)를 회전시키는 구동력으로 작용하게 된다. 즉, 상기 풍력터빈(40)은 바람에 의해 상기 회전날개(410)가 회전하면서 발생하는 구동력을 에너지 변환과정 없이 바로 상기 임펠러(330)의 회전 구동력을 이용되도록 함으로써 친환경 그린에너지를 효율성 있게 활용하게 된다. The wind turbine 40 is configured to provide a driving force to the impeller 330 for moving deep water to the upper through the moving pipe 20 by using wind power, referring to Figure 3, the wind turbine 40 is Located at the top of the vertical clearance 320 to generate a driving force using the wind blowing near the reservoir surface 1001, in more detail, the rotary blade 410 of the wind turbine 40 is the reservoir surface 1001 Regardless of the direction of the wind blowing near the) is rotated by the wind, and thus the rotating shaft 420 located in the center of the rotary blade 410 is also rotated in conjunction with the rotation of the rotary blade 410. . At this time, the rotating shaft 420 is extended directly in the longitudinal direction in the pipeline of the vertical pipe 320 which forms a pipe in the vertical longitudinal direction is directly connected to the impeller 330 located in the pipe of the vertical pipe 320. By taking the structure, the rotational force of the rotating shaft 420 acts as a driving force for rotating the impeller 330 as it is. That is, the wind turbine 40 is to use the driving force generated while the rotary blade 410 is rotated by the wind to use the rotational driving force of the impeller 330 immediately without an energy conversion process to effectively use environmentally friendly green energy. do.

상기 태양광 모듈(50)은 태양광을 이용하여 심층수를 수평방향으로 분사시키는 수중펌프(340)에 동력을 제공하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 수직통관(320)의 일측에 결합하며, 상기 태양광 모듈(50)의 전체적인 단면 형성구조는 태양전지모듈이 중앙을 기준으로 상측으로는 상향으로 비스듬히 기울여 배치되는 제1태양전지모듈(510)과, 하측으로는 하향으로 비스듬히 기울여 배치되는 제2태양전지모듈(520)이 맞닿아 형성되는 마름모 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 상기 태양광 모듈(50)의 상하 단면이 마름모 형태의 구조를 취하게 됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 태양이 일출하여 일몰되는 시간 동안 상향으로 비스듬히 기울여 배치된 상기 제1태양전지모듈(510)은 태양으로부터 입사되는 태양광(②)을 직접 받아 발전을 하게 되며, 상기 제2태양전지모듈(520)은 태양광이 저수지 수면(1001)에 반사되어 입사되는 반사광(③)을 받아 발전을 하게 되므로, 직접 입사되는 태양광(②)은 물론 저수지의 특성상 수면(1001)에 반사되어 입사되는 반사광(③)에 의해서도 발전을 하게 되어 발전효율을 높일 수 있게 된다. 아울러, 상기 태양광 모듈(50)의 마름모 형태의 구조는 측면에서 불어오는 바람의 압력을 최소화시키는 데에 있어서도 효율적인 구조가 된다. 상기 태양광 모듈(50)은 도 4 등에 도시된 바와 같이 2개가 상하로 연접하여 형성될 수도 있고 필요에 따라(필요로 하는 발전량에 따라) 보다 많은 개수가 연접하여 형성될 수도 있다. The solar module 50 is configured to provide power to the submersible pump 340 for spraying the deep water in the horizontal direction using the sunlight, as shown in Figure 4 coupled to one side of the vertical clearance 320 In addition, the overall cross-sectional formation structure of the photovoltaic module 50 is the first solar cell module 510 is disposed obliquely upward upward at an upper side with respect to the center, and obliquely downward downward at a downward direction. The second solar cell module 520 may be formed in a rhombus shape which is in contact with each other. As described above, the upper and lower cross-sections of the photovoltaic module 50 have a rhombus-shaped structure, as illustrated in FIG. 5, the first solar cell module disposed obliquely upward at an angle during the sunrise and sunset of the sun ( 510 generates power by directly receiving sunlight (②) incident from the sun, and the second solar cell module 520 generates power by receiving reflected light (③) reflected by the sunlight on the reservoir surface 1001. Since the solar light (②) is incident directly, as well as the characteristics of the reservoir, the power is also generated by the reflected light (③) reflected and incident on the water surface 1001, thereby increasing power generation efficiency. In addition, the rhombus-shaped structure of the solar module 50 is an efficient structure in minimizing the pressure of the wind blowing from the side. As shown in FIG. 4, the photovoltaic module 50 may be formed by connecting two in a vertical direction or a larger number may be connected in accordance with necessity (depending on the amount of power required).

상기 제어부(60)는 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템 전반을 제어하는 구성으로, 상기 태양광 모듈(50), 수중펌프(340) 등의 온오프 및 작동시간 등을 필요에 따라 제어하게 된다. The control unit 60 is configured to control the overall hybrid aeration system according to the present invention, to control the on-off and operating time of the solar module 50, the submersible pump 340, etc. as necessary.

상기 축전지(70)는 상기 태양광 모듈(50)에서 생성된 전기를 저장하는 구성으로, 상기 축전지(70)에 저장된 전기는 상기 제어부(60) 및 수중펌프(340)의 작동을 위해 공급되게 된다. The storage battery 70 is configured to store the electricity generated by the solar module 50, the electricity stored in the storage battery 70 is to be supplied for the operation of the control unit 60 and the submersible pump 340. .

이와 같은 본 발명에 따른 하이브리드 폭기시스템은 특히, 저수지 바닥에 위치하는 심층수를 저수지 수면까지 끌어올려 수평분사시킴으로써 수면과의 마찰폭기로 용존산소의 공급을 유도하고 밀도가 높은 심층수가 수면에서 아래쪽으로 연직 대류되어 저수지 전체에서 혼합이 이루어져 저수지의 성층화 방지 및 수질개선을 이루며, 저수지 바닥 심층수의 상부로의 수직이동 및 수면에서의 수평분사에 있어 수직이동동력은 풍력을 이용하고 수평분사동력은 태양광 전지를 각각 이용하여 친환경적이고, 밀도가 높은 저수지 심층수를 수면에서 수평분사시킴에 있어 벤츄리관을 사용하여 공기를 미세기포 형태로 포함시켜 분사되도록 함으로써 기포 속의 산소가 물속에 용존되는 충분한 시간을 제공하고 밀도차에 의한 심층수의 연직 대류를 지연시켜 심층수의 표층 체류시간을 연장하여 수질개선효율을 증대시킴은 물론, 수면에 부유하는 부이의 맴돌이 회전을 방지하고 상측에 풍력터빈과 태양관 모듈 등을 장착한 부이의 바람이나 유속에 의한 흔들림을 최소화하며, 수중에 위치하는 이동관이 저수지의 수위변화에 대응하면서도 흐트러지지 않고 항상 연직방향으로 정돈된 상태를 유지할 수 있게 하고 아울러 계류로프를 이용하여 부이와 침추 간을 연결하여 수위변동이나 유속변화에도 부이가 설치지점에서 일정 범위 이상 벗어나지 않게 하는 특징을 갖게 된다.
In particular, the hybrid aeration system according to the present invention induces the supply of dissolved oxygen to the aeration friction with the water by raising the horizontal spraying the deep water located at the bottom of the reservoir to the reservoir surface, and the deep deep water vertically down the water surface It is convection and mixed throughout the reservoir to prevent stratification of the reservoir and to improve the quality of the water.In the vertical movement to the upper part of the bottom of the reservoir and horizontal spraying at the surface, the vertical movement force is using wind power and the horizontal injection force is the solar cell. In order to spray the eco-friendly, dense reservoir deep water at the surface horizontally using the venturi tube, the air is injected in the form of fine bubbles by using each of them to provide sufficient time for the oxygen in the bubble to be dissolved in the water. Delay vertical convection of deep water by the car It extends the surface residence time of the number of layers to increase the water quality improvement efficiency, and also prevents the rotation of buoys floating on the water surface and minimizes the fluctuation caused by the wind and flow rate of buoys equipped with wind turbines and solar tube modules on the upper side. In addition, the moving pipe located in the water can maintain the vertical arrangement without countermeasures at all times while responding to the water level change of the reservoir, and also connects the buoy and the invasion using a mooring rope to change the water level or the flow rate. Has a feature that does not deviate more than a certain range from the installation point.

이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Should be interpreted as belonging to the scope.

10: 침추 110: 거름망
20: 이동관 30: 부이
310: 부체 311: 배출구
320: 수직통관 321: 지관
330: 임펠러 340: 수중펌프
350: 벤츄리관 351: 협경부 352: 공기유입로
360: 날개판 370: 중추
380; 탄성로프 390: 계류로프
40: 풍력터빈 410: 회전날개 420: 회전축
50: 태양광 모듈 510: 제1태양전지모듈 520: 제2태양전지모듈
60: 제어부 70: 축전지
1001: 저수지 수면 1002: 저수지 바닥10: invasion 110: sieve
20: moving tube 30: buoy
310: floating body 311: outlet
320: vertical clearance 321: branch pipe
330 impeller 340 submersible pump
350: Venturi tube 351: narrow section 352: air inlet
360: wing plate 370: pivot
380; Elastic rope 390: mooring rope
40: wind turbine 410: rotary blade 420: rotary shaft
50: solar module 510: first solar cell module 520: second solar cell module
60: control unit 70: storage battery
1001: reservoir water surface 1002: reservoir bottom

Claims (8)

저수지 바닥으로부터 심층수가 유입되는 유입구를 포함하며, 유입된 심층수를 저수지 수면으로 이동시키는 통로가 되는 이동관;
저수지 수면에 부유하며 상기 이동관을 통해 상부로 이동한 심층수를 저수지 수면에서 수평방향으로 분사하는 부이;
풍력을 이용하여 심층수를 상기 이동관을 통해 상부로 이동시키는 임펠러에 구동력을 제공하는 풍력터빈;
태양광을 이용하여 심층수를 수평방향으로 분사시키는 수중펌프에 동력을 제공하는 태양광 모듈;을 포함하여,
저수지의 심층수를 수면으로 끌어올려 수면에서 수평분사함으로써, 저수지의 상하부를 대류순환시켜 수질을 개선하는 하이브리드 폭기시스템. A moving tube including an inlet through which deep water flows from the bottom of the reservoir, and a passage for moving the introduced deep water to the reservoir surface;
A buoy which floats on the surface of the reservoir and sprays the deep water moved upward through the moving tube in the horizontal direction from the reservoir surface;
A wind turbine providing a driving force to an impeller for moving deep water upward through the moving pipe using wind power;
Including a solar module for providing power to the submersible pump for spraying the deep water in the horizontal direction using the sunlight; including,
A hybrid aeration system that improves the water quality by convection the upper and lower parts of the reservoir by raising deep reservoir water to the surface and spraying horizontally from the surface. 제 1 항에 있어서,
상기 부이는 저수지 수면에 부유하는 부체와, 상기 부이를 상하로 관통하며 그 하단은 상기 이동관과 연결되는 수직통관을 포함하고,
상기 풍력터빈의 회전축은 상기 수직통관을 통해 상기 임펠러에 직결되어 임펠러를 회전시키고,
상기 수중펌프는 상기 수직통관의 일측에서 연장되는 지관으로부터 심층수를 흡입하여 벤츄리관을 통해 심층수를 고압으로 수평분사시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. The method of claim 1,
The buoy includes a float floating on the water surface of the reservoir, and a vertical through-hole penetrating the buoy up and down and connected to the moving tube,
The rotary shaft of the wind turbine is directly connected to the impeller through the vertical clearance to rotate the impeller,
The submersible pump is a hybrid aeration system, characterized in that to inhale deep water from the branch pipe extending from one side of the vertical clearance through the venturi pipe horizontally spraying the deep water at a high pressure. 제 2 항에 있어서,
상기 벤츄리관은 중앙부에 관의 직경이 감소되는 협경부와, 외부에서 상기 협경부 내로 관통하여 외부 공기가 협경부 내로 공급될 수 있도록 하는 공기유입로를 포함하여, 벤츄리관을 통해 고압으로 분사되는 심층수 내에 미세기포가 포함되어 기포 속의 산소가 물에 용존되는 효율을 높이며,
상기 벤츄리관 및 부체의 측면에 형성되는 배출구는 부체의 원주를 따라 방사상으로 다수 개 형성되어 심층수가 수면에서 다양한 방향으로 고르게 분사되어 순환되도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. 3. The method of claim 2,
The venturi tube includes a narrow portion in which the diameter of the tube is reduced in the center portion, and an air inlet passage through which the outside air is supplied into the narrow portion from the outside, and is injected at a high pressure through the venturi tube. Microbubbles are included in the deep water to increase the efficiency of oxygen in the bubbles dissolved in the water,
Hybrid vent aeration system formed on the side of the venturi tube and the floating body is formed a plurality of radially along the circumference of the deep water to be evenly sprayed in various directions from the water surface. 제 3 항에 있어서,
상기 풍력터빈은 상기 수직통관의 최상단에 회전날개가 형성되며,
상기 태양광 모듈은 상기 수직통관의 일측에 결합하며, 태양전지모듈이 중앙부 상측으로는 상향으로 비스듬히 기울여 배치되고 중앙부 하측으로는 하향으로 비스듬히 기울여 배치되는 마름모 형태로 형성되어, 바람의 압력을 최소화하고 태양광은 물론 수면에서 반사되는 반사광에 의해서도 발전할 수 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. The method of claim 3, wherein
The wind turbine is formed with a rotary blade at the top of the vertical clearance,
The solar module is coupled to one side of the vertical clearance, the solar cell module is formed in a rhombus shape is arranged obliquely upward upward at the center portion and obliquely downward downward at the center portion, to minimize wind pressure Hybrid aeration system, characterized in that it can be generated by the reflected light reflected from the surface of the water as well as sunlight. 제 4 항에 있어서,
상기 수직통관은 그 최하단에 일정 중량을 갖는 중추를 형성하여, 상측에 풍력터빈 및 태양광 모듈을 갖춘 부이의 바람이나 유속에 의한 동요를 최소화하여 안정성을 확보하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. 5. The method of claim 4,
The vertical clearance is a hybrid aeration system, characterized in that to form a pivot having a certain weight at the lower end, to ensure stability by minimizing fluctuation caused by wind or flow rate of buoys having a wind turbine and a solar module on the upper side. 제 5 항에 있어서,
상기 부이는 수면 내에 위치하는 부체의 하측에 판 형태로 일정 방향으로 돌출되어 형성되는 날개판을 포함하여, 수면에 부유하는 부체가 수면의 수평순환류에 의해 회전하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. The method of claim 5, wherein
The buoy includes a wing plate protruding in a predetermined direction in the form of a plate on the lower side of the floating body in the water surface, so that the floating body on the water surface does not rotate by the horizontal circulation flow of the surface of the hybrid aeration system . 제 6 항에 있어서, 상기 폭기시스템은
일정 중량을 갖으며 저수지 바닥에 고정되는 침추를 추가로 포함하며,
상기 이동관의 하측 말단은 상기 침추에 고정되고, 침추에 고정된 이동관의 말단부 주위에는 흡입되는 심층수의 이물질이 걸러지도록 하는 거름망이 형성되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. The aeration system of claim 6 wherein the aeration system is
It further comprises a pendulum having a certain weight and fixed to the bottom of the reservoir,
The lower end of the moving tube is fixed to the invasion, the hybrid aeration system, characterized in that the filtering net is formed around the distal end of the moving tube fixed to the invasion to filter foreign matter of the deep water sucked. 제 7 항에 있어서,
상기 이동관은 연성을 갖는 재질로 형성되고 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖으며,
상기 부이는 탄성을 갖으며 부이와 상기 이동관의 일측을 연결하여 저수지의 평균수면 높이보다 긴 길이를 갖는 이동관이 수중에서 물의 흐름에 따라 흐트러지지 않게 하는 탄성로프와, 부이와 상기 침추를 연결하여 부이가 일정 범위를 벗어나지 않게 하는 계류로프를 포함하며,
상기 계류로프는 상기 탄성로프를 따라 부이와 이동관의 일측까지 연결된 다음 다시 이동관의 일측에서 이동관을 따라 침추까지 연결되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 폭기시스템. The method of claim 7, wherein
The moving tube is formed of a flexible material and has a length longer than the average surface height of the reservoir,
The buoy has elasticity and an elastic rope that connects the buoy and one side of the moving tube so that the moving tube having a length longer than the average surface height of the reservoir is not disturbed according to the flow of water in the water, and the buoy is connected to the invasion Includes a mooring rope so that is within a certain range,
The mooring rope is a hybrid aeration system, characterized in that connected to the buoy and the moving tube along the elastic rope to one side of the moving tube again along the moving tube from one side of the moving tube.
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