KR20140020592A - Aeration equipment for water quality and green algae improvement using wind power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 하천이나 저수지 등에 설치되어 무수한 와류를 형성하여 용존산소량을 증대시키고, 아울러 정체된 물의 흐름을 빠르게 하여 녹조 현상과 같은 수질오염을 예방하는 데에 사용되는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an aeration device for preventing algae and improving water quality using wind power, and more particularly, is installed in rivers or reservoirs to form a myriad of vortices to increase the amount of dissolved oxygen, and also to accelerate the flow of stagnant water. The present invention relates to an aeration device for preventing algae and improving water quality using wind power used to prevent water pollution.
하천이나 저수지, 연못, 양식장 등에서는 미생물에 의한 유기물의 분해로 인해 질소나 인 등의 영양물질 등이 증가하여 부영양화 현상이 발생하는데, 이는 녹조현상과 같은 이상을 일으키는 원인이 되며, 이와 같이 이상 현상이 발생하면 어류가 폐사하거나 식수로 이용하기 어려운 문제가 있다.In rivers, reservoirs, ponds, and fish farms, nutrients such as nitrogen and phosphorus increase due to decomposition of organic matter by microorganisms, causing eutrophication, which causes abnormalities such as green algae. If this occurs, the fish are dead or difficult to use as drinking water.
또한, 유속이 느리거나 물이 정체된 저수지나 연못 등의 경우에는 수중 바닥으로 산소가 전혀 공급되지 않아 물이 빠르게 오염된다.In addition, in the case of a reservoir or a pond in which the flow velocity is slow or the water is stagnant, the oxygen is not supplied to the bottom of the water at all, and the water is rapidly polluted.
따라서 수중으로 산소를 공급하여 수질을 개선하기 위한 장치들이 개발되고 있는데, 이러한 예로는 일본 공개특허공보 특개평11-179392호(풍력에 의한 수질개선장치)가 개시되어 있다.Therefore, apparatuses for improving the water quality by supplying oxygen into the water have been developed. As such an example, Japanese Patent Laid-Open No. 11-179392 (wind quality improvement device by wind power) is disclosed.
이 문헌의 기술은 풍력에 의해 수중의 물을 상승시키고, 필요에 따라 펌프를 구동하여 압축공기를 물속에 분출시킴으로써 수질이 개선되는 것이나, 펌프를 구동시키기 위해서는 별도로 펌프를 구동시킬 수 있는 동력이 필요함에도, 하천과 같이 설치되는 주변에 전원을 공급할 수 있는 시설들이 마련되어 있지 않은 경우에는 단순히 풍력에 의해 수중의 물을 상승시키는 기능만을 하게 되고, 그 결과 수질 개선의 효율이 급격히 떨어진다.The technique of this document raises the water in the water by the wind and improves the water quality by driving the pump as needed to eject the compressed air into the water, but to drive the pump, power is required to drive the pump separately. Even if there are no facilities for supplying power to the surroundings, such as rivers, it simply functions to raise the water in the water by the wind, and as a result, the efficiency of water quality drops sharply.
그리고 수중 바닥의 물이 상승하면서 수중의 이물질이 부상하여 교반날개에 부딪치거나 교반날개에 감겨 정상 동작이 저해되거나 교반날개가 파손되는 문제도 있다.In addition, there is a problem that the foreign matter in the water rises while the water in the bottom of the water rises to impinge on the stirring blade or wound on the stirring blade, the normal operation is inhibited or the stirring blade is broken.
한편, 또 따른 종래 기술로는 공개특허공보 제2009-79119호(부유식 수질정화장치)가 개시되어 있는데, 이 문헌의 기술은 도 1에 도시된 바와 같이 수면에 부유하는 하우징(100)과, 하우징(100)에 설치되는 풍력구동수단(110) 및 하우징(100)의 하부로 길이를 가지는 시라우드(120)로 구성된다.On the other hand, as another prior art is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-79119 (floating water purification device), the technique of this document is a
이 문헌의 기술은 시라우드(120) 내부에 설치된 프로펠러가 회전되어 수중 바닥의 물이 시라우드(120)를 따라 수면으로 상승하는데, 이렇게 프로펠러를 회전시키기 위해 별도로 발전기가 설치되어 풍력이나 태양광을 이용하여 전기에너지를 생성하기 때문에 구조가 매우 복잡하고, 수중에 설치되기 어려운 태양광집열모듈, 발전기 등이 하우징(100)을 기준으로 상부에 설치되므로 이들 구성의 무게를 줄이기 어렵고, 그 결과 강풍이 발생하거나 큰 와류가 발생하는 경우에는 하우징(100)이 쉽게 뒤집힐 수 있는 문제가 있다.The technique of this document is that the propeller installed inside the
이렇게 하우징(100)이 뒤집혀 시라우드(120)가 물 위로 노출되는 경우에는 그 기능을 지속할 수 없고, 작업자가 다시 하우징(100)을 일일이 뒤집어야 하는 어려움도 있다.When the
그리고 풍력을 통해 팬이 회전될 때에는 팬의 회전방향으로 하우징(100)이 함께 회전되려는 힘이 발생하는데, 이에 의해 시라우드(120)의 외주면에 로프(130)가 감겨 이상 동작을 발생킬 우려도 있다.In addition, when the fan is rotated through the wind, a force is generated to rotate together with the
또한, 이 문헌의 기술 역시 종래기술과 같이 수중의 이물질이나 오염물질 및 해초류 등이 프로펠러에 감겨 고장이 발생할 우려가 있고, 단순히 수중 바닥의 물을 상승시키는 동작만 행하고 있어 수중의 용존산소량을 증대시키는 효율이 현저히 떨어지고, 또한 시라우드(120)의 상단으로 부유물이 쉽게 유입되어 입구부가 폐색될 우려도 있다.
In addition, as in the prior art, there is a possibility that the foreign matter, pollutants, seaweeds, etc. in the water may be damaged by the propeller, and the operation of simply raising the water at the bottom of the water increases the amount of dissolved oxygen in the water. The efficiency is significantly lowered, and there is a fear that the float easily enters the top of the
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 이물질이나 부유물에 의해 동작이 저해되지 않고, 별도의 외부 동력을 사용하지 않고도 용존산소량을 증대시킬 수 있으며, 자동으로 자세를 제어하여 뒤집어 지지 않는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
Therefore, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the operation is not inhibited by foreign matter or suspended matter, it is possible to increase the amount of dissolved oxygen without using a separate external power, and automatically posture An object of the present invention is to provide an aeration device for preventing algae and improving water quality using wind power that is not turned over by control.
상기와 같은 본 발명의 목적은 폭기장치를, 중앙 영역이 상하로 관통되는 관통공이 형성되며, 내부에 공기가 저장되는 밀폐된 수용공간이 형성된 부상체와; 상기 부상체의 저면에 설치되는 공기유입관과; 상기 부상체의 상면에 설치되며, 공기가 저장된 밀폐공간이 구비되어 상기 부상체가 부력에 의해 자세를 유지시키는 지지하우징과; 상기 공기유입관의 하단에 상단이 결합되며, 상부 측면 둘레를 따라 수중의 물이 유입되는 복수 개의 물유입공이 형성되고, 수중 바닥을 향하여 하향되는 길이를 가지는 공기배출관과; 상기 지지하우징에 의해 지지되며, 상기 공기유입관과 상기 공기배출관을 차례로 관통하는 길이를 가지고, 회전 동작에 의해 수면의 외부공기를 상기 공기유입관 내부로 송풍하여 물과 함께 외부 공기를 혼합하고, 와류를 발생하여 수중 바닥으로 토출시키는 블레이드조립체 및; 상기 블레이드조립체의 상부에 결합되어 풍력에 의해 상기 블레이드조립체를 회전시키는 회전동력발생유닛으로 구성하여 달성된다.An object of the present invention as described above is aeration body, the through-hole is formed through the central region is vertically penetrated, the floating body is formed with a sealed receiving space for storing air therein; An air inlet pipe installed at a bottom of the floating body; A support housing installed on an upper surface of the floating body and provided with a sealed space in which air is stored so that the floating body maintains its posture by buoyancy; An upper end is coupled to a lower end of the air inlet pipe, and a plurality of water inlet holes are formed in which water inflows along the upper side circumference and has a length downwardly toward the bottom of the water; It is supported by the support housing, has a length that passes through the air inlet pipe and the air discharge pipe in turn, by blowing the external air of the water into the air inlet pipe by the rotational operation to mix the outside air with water, A blade assembly for generating a vortex and discharging it to the bottom of the water; It is achieved by configuring a rotating power generating unit coupled to the upper portion of the blade assembly to rotate the blade assembly by wind power.
이때 상기 부상체를 기준으로 상부에 설치되는 상기 지지하우징과 상기 회전동력발생유닛을 합한 무게는 상기 부상체를 기준으로 하부에 설치되는 상기 공기유입관과 상기 공기배출관 및 상기 블레이드조립체를 합한 무게보다 작게 한 것으로 실시될 수 있다.At this time, the weight of the support housing and the rotary power generating unit installed on the upper side of the floating body is greater than the sum of the sum of the air inlet pipe, the air discharge pipe and the blade assembly installed on the lower side of the floating body. It can be implemented by making it small.
그리고 상기 공기유입관은 상하로 연결되는 연통홀이 형성되는 원통형 호퍼 형상의 메인관체와; 상기 메인관체의 외부면에 방사상으로 복수 개가 설치되는 보조블레이드로 구성되는 것으로 실시될 수 있다.And the air inlet pipe and the main pipe body of the cylindrical hopper shape that the communication hole is connected up and down; It may be implemented as consisting of an auxiliary blade that is provided in a plurality radially on the outer surface of the main pipe body.
또한, 상기 블레이드조립체는 샤프트와; 상기 샤프트의 상부 외주면에 방사상으로 복수 개가 설치되는 송풍블레이드와; 상기 송풍블레이드의 하측에 설치되며 상기 샤프트의 길이를 따라 방사상으로 복수 개가 설치되는 와류발생블레이드로 구성되는 것으로 실시될 수 있다.In addition, the blade assembly is a shaft; A blow blade having a plurality of radially installed on an upper outer circumferential surface of the shaft; It is installed on the lower side of the blow blade and may be implemented as consisting of a vortex generating blade is provided with a plurality of radially along the length of the shaft.
그리고 상기 지지하우징에는 상기 회전동력발생유닛에서 발생되는 회전속도를 일정 비율로 증속하여 상기 블레이드조립체에 제공하는 증속기가 더 구비될 수 있다.
The support housing may further include an increaser configured to increase the rotational speed generated by the rotational power generating unit at a predetermined ratio and provide the blade assembly to the blade assembly.
본 발명에 따르면, 하천이나 저수지 등에 1개 이상 복수 개가 설치되어 운용될 수 있고, 풍력에 의해 회전 동력을 발생하므로 별도로 전원선 등을 연결하여 외부 전원을 공급하지 않기 때문에 설치 장소의 제약이 없다.According to the present invention, one or more plural can be installed and operated in rivers or reservoirs, and since rotational power is generated by wind power, there is no restriction in the place of installation because it does not supply external power by separately connecting a power line.
그리고 오염의 정도에 따라 설치 위치를 자유롭게 이동시켜 운용될 수 있다.And it can be operated by moving the installation position freely according to the degree of contamination.
또한, 무수한 와류가 형성됨과 동시에 외부 공기가 유입되어 물과 함께 혼합되므로 용존산소량이 증대되고, 그 결과 수질이 개선되는 효과가 있다.In addition, since numerous vortices are formed and the outside air is introduced and mixed with the water, the amount of dissolved oxygen is increased, and as a result, the water quality is improved.
또한, 유속이 느린 하천에 설치되면 와류발생블레이드를 통해 발생하는 무수한 와류로 인해 물의 흐름성이 개선되며, 그 결과 유속이 느리거나 정체되어 발생하는 각종 수질오염을 예방할 수 있다.
In addition, when the flow rate is installed in a stream, the flow rate of water is improved due to the numerous vortices generated through the vortex generating blade, and as a result, it is possible to prevent various water pollution caused by the slow or stagnant flow rate.
도 1은 종래의 예를 보인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치의 예를 보인 사시도,
도 3은 도 2의 분리 단면도,
도 4는 도 2의 분리 사시도,
도 5(a, b)는 본 발명에 따른 부상체의 예를 보인 사시도 및 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 공기유입관의 예를 보인 사시도,
도 7(a)은 본 발명에 따른 지지하우징의 예를 보인 사시도,
도 7(b)은 본 발명에 따른 샤프트와 스러스트 베어링의 결합을 보인 단면도,
도 8(a)은 본 발명에 따른 공기배출관의 예를 보인 사시도,
도 8(b)은 본 발명에 따른 노즐의 예를 보인 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 블레이드조립체의 예를 보인 정면도,
도 10은 본 발명에 따른 회전동력발생유닛의 예를 보인 사시도,
도 11은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치의 사용예를 보인 사용상태도,
도 12는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치가 자중에 의해 자세제어되는 예를 보인 사용상태도,
도 13은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치를 복수 개 설치하여 운용하는 예를 보인 사용상태도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional example,
Figure 2 is a perspective view showing an example of an aeration device for preventing algae and water quality using the wind power according to the present invention,
3 is an exploded cross-sectional view of FIG. 2;
4 is an exploded perspective view of FIG. 2;
Figure 5 (a, b) is a perspective view and a cross-sectional view showing an example of the floating body according to the invention,
Figure 6 is a perspective view showing an example of the air inlet pipe according to the present invention,
Figure 7 (a) is a perspective view showing an example of the support housing according to the invention,
Figure 7 (b) is a cross-sectional view showing the coupling of the shaft and the thrust bearing according to the present invention,
Figure 8 (a) is a perspective view showing an example of the air discharge pipe according to the present invention,
8 (b) is a perspective view showing an example of a nozzle according to the present invention,
9 is a front view showing an example of a blade assembly according to the present invention,
10 is a perspective view showing an example of a rotational power generating unit according to the present invention;
11 is a use state diagram showing an example of use of the aeration prevention and water quality improvement aeration device using the wind power in accordance with the present invention,
12 is a use state diagram showing an example in which the aeration control and the water quality improvement aeration device using the wind power according to the present invention the attitude control by its own weight,
Figure 13 is a state diagram showing an example of installing and operating a plurality of aeration prevention and water quality aeration device using the wind power in accordance with the present invention.
이하에서는 바람직한 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing a preferred embodiment.
본 발명은 풍력을 이용하여 하천이나 저수지 및 양식장 등의 수질을 개선하기 위해 설치되는 폭기장치에 관한 것으로, 이는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 크게 부상체(10), 공기유입관(20), 지지하우징(30), 공기배출관(40), 블레이드조립체(50) 및 회전동력발생유닛(60)을 포함한다.
The present invention relates to an aeration device that is installed to improve the water quality of rivers, reservoirs and farms using wind power, which is largely floating
부상체(10)는 도 5(a, b)에 도시된 바와 같이 링 형상의 튜브 형상으로 이루어져 중앙 영역이 상하로 관통되는 관통공(11)이 형성되고, 그 내부에는 공기가 저장되는 밀폐된 수용공간(12)이 형성되어 있어 이에 의해 부력이 발생하여 수면에 부상되는데, 이때 닻이 달린 로프 등을 수중 바닥에 설치하여 부상체(10)가 닻을 중심으로 일정 반경을 부유하도록 설치될 수 있다.
The floating
부상체(10)의 관통공(11)과 연통되도록 저면에 설치되는 공기유입관(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 상확하협의 형상 즉, 원통형 호퍼 형상으로 이루어져 상하면이 연통되는 연통홀(21A)이 형성된 메인관체(21)와, 메인관체(21)의 외주면을 따라 방사상으로 복수 개가 설치되는 보조블레이드(22)로 구성된다.As shown in FIG. 6, the
이러한 메인관체(21)는 후술하는 블레이드조립체(50)가 회전 동작할 때에 물 위의 외부공기를 송풍플레이트(52)에 의해 하부로 송풍하게 되는데, 상부 지름보다 상대적으로 작은 지름으로 형성된 하부로 흐르면서 외부공기의 토출압력이 상승되며, 그 결과 외부공기와 물의 더욱 쉽게 혼합되어 수중으로 토출된다.The
그리고 보조블레이드(22)는 후술하는 회전동력발생유닛(60)이 풍력에 의해 고속으로 회전될 때에는 부상체(10)가 회전동력발생유닛(60)의 회전 방향으로 함께 회전되려는 힘이 작용하게 되는데, 이렇게 부상체(10)가 회전되려는 힘이 작용하게 되면 보조블레이드(22)가 부상체(10)를 따라 회전되면서 수면에 상대적으로 큰 와류를 형성시킨다.And the
이는 후술하는 블레이드조립체(50)를 통해 수중 바닥을 향하여 외부공기와 함께 토출되는 물에 의한 와류에 더하여 물 위에서 또 다른 와류가 형성되는 것이므로, 그 결과 유속이 느리거나 정체된 물에 수면과 수중에 복합적인 와류가 지속적으로 발생하게 되어 물의 흐름이 빠르게 개선된다.
This is because another vortex is formed on the water in addition to the vortices caused by the water discharged with the external air toward the bottom of the water through the
부상체(10)의 상면에 설치되는 지지하우징(30)은 후술하는 블레이드조립체(50)의 샤프트(51)를 지지하고, 이와 동시에 본 발명에 따른 폭기장치(1)가 강풍이나 급류 등에 의해 자세가 뒤집히더라도 본래의 자세로 빠르게 복귀되도록 하는 역할을 겸한다.The
이를 위한 지지하우징(30)은 도 7(a)에 도시된 바와 같이 내부에 밀폐공간(31A)이 구비된 본체부(31)와 본체부(31)를 부상체(10)의 상면에 고정하며 외부공기가 공기유입관(20)으로 유입될 수 있도록 적정의 크기의 유입구를 형성하는 복수 개의 지지부(32) 및 본체부(31)의 상면에 형성되는 설치부(33)로 이루어지고, 설치부(33)에는 도 7(b)에 도시된 바와 같이 샤프트(51)의 하중을 지지하면서도 회전 동작이 가능하도록 하는 스러스트 베어링(34)이 샤프트(51)와 결합되어 설치된다.The
이때 스러스트 베어링(34)은 상부베어링(34A)이 샤프트(51)에 용접이나 볼트 등에 의해 결합 고정되고, 하부베어링(34B)은 설치부(33)에 고정되며, 상부베어링(34A)과 하부베어링(34B) 사이에는 복수의 롤러(R)가 설치되는 것으로 실시될 수 있다.At this time, the thrust bearing 34 is the upper bearing 34A is fixed to the
그리고 지지하우징(30)의 내부에는 상하로 관통하여 설치되는 샤프트(51)의 회전비를 달리하여 회전동력발생유닛(60)에서 제공되는 회전속도를 증속하여 하부로 전달시킴으로써 송풍의 성능을 증대시킬 수 있다.And by increasing the rotational speed provided from the rotational
이러한 예로는 샤프트(51)가 상하부 샤프트(도시되지 않음)로 분리되고, 상부 샤프트에는 회전동력발생유닛(60)이 설치되며, 하부 샤프트에는 그 외주면에 후술하는 송풍블레이드(52)와 와류발생블레이드(53)가 형성되고 상하부 샤프트 사이에는 맞물리게 설치되는 서로 다른 크기의 기어들의 기어 비에 따라 일정한 증속비를 가지는 증속기(G)가 설치되는 것으로 실시될 수 있다.
In this example, the
공기유입관(20)의 하단에 상단이 결합되며 수중 바닥을 향하여 하향되는 길이를 가지는 공기배출관(40)은, 도 8(a)에 도시된 바와 같이 상부 측면 둘레를 따라 복수 개의 물유입공(41)이 형성되고, 상단에는 공기유입관(20)의 하단에 형성되는 플랜지(23)에 대응되어 서로 조립되는 플랜지(42)가 형성된다.The upper end is coupled to the lower end of the
이와 같이 공기배출관(40)은 상부는 공기유입관(20)과 연결되고 하부는 개방된 형태로서 그 내부는 물유입공(41)과 하부의 개방단을 제외하고는 외부의 물이 내부로 유입되지 않는 구조로 실시된다.As such, the
이러한 구조로 인해 후술하는 블레이드조립체(50)가 공기유입관(20)과 공기배출관(40) 내에서 회전 동작되면 공기를 하향 송풍시키는 압력과, 물을 하부로 토출하는 압력이 작용하면서 공기배출관(40) 내부의 물이 하부로 빠르게 배출되는 반면, 내부로는 물유입공(41)을 통해 제한된 양이 유입되므로 자연스럽게 공기배출관(40) 내부 수위는 외부의 수위보다 낮아지고, 그 결과 블레이드조립체(50)가 회전되기 위한 물의 저항(부하)이 감소되어 블레이드조립체(50)가 회전 동작이 지속될수록 그리고 회전 속도가 빠를 수록 블레이드조립체(50)의 회전 동작은 더욱 쉬워 진다.Due to this structure, when the
그리고 물유입공(41)이 수면과 이격된 위치에 형성되어 있어 수면에 부상된 이물질이 유입될 우려가 없고, 또한 수중 바닥의 이물질이 부상하더라도 제한된 크기의 물유입공(41) 내부로 유입되지 못하며, 그 결과 블레이드조립체(50)가 부유물이나 이물질에 노출되지 않아 수명이 연장된다.And since the
그리고 공기배출관(40)은 상하로 연통되며, 그 하부에는 물과 함께 토출되는 공기를 보다 고압으로 배출하기 위한 노즐(45)이 더 구비될 수 있다.And the
노즐(45)은 도 8(b)에 도시된 바와 같이 공기유입관(20)의 하단에 설치되는 노즐본체부(45A)와, 노즐본체부(45A)의 중심에 설치되어 후술하는 샤프트(51)의 하단이 안착되는 축설치부(45B) 및 노즐본체부(45A)를 상하로 관통하는 복수 개의 토출공(45C)을 포함한다.The
이러한 노즐(45)에 의해 외부의 이물질이 공기유입관(20) 내부로 유입되는 것이 방지됨과 동시에 복수 개의 토출공(45C)을 통해 상대적으로 고압의 물과 외부공기가 혼합되어 토출되므로 좀 더 수중 바닥에 근접된 영역까지 와류가 전달될 수 있고, 물과 혼합되어 토출되는 외부공기가 기포가 되어 수중 바닥에 근접된 영역에서부터 부상하기 때문에 용존산소량이 빠르게 증대된다.
The
지지하우징(30)에 의해 지지되며 공기유입관(20)과 공기배출관(40)을 차례로 관통하는 길이를 가지고, 회전 동작에 의해 와류를 발생시키는 블레이드조립체(50)는, 도 9에 도시된 바와 같이 샤프트(51)와, 샤프트(51)의 상부 외주면에 방사상으로 복수 개가 설치되는 송풍블레이드(52)와, 송풍블레이드(52)의 하측에 설치되며 샤프트(51)의 길이를 따라 방사상으로 복수 개가 설치되는 와류발생블레이드(53)로 구성된다.The
이때 송풍블레이드(52)는 공기유입관(20)의 형상에 맞춰 상확하협의 형상의 블레이드가 설치되며 회전 동작에 의해 주변의 외부공기를 흡입하여 공기유입관(20) 내부로 하향 송풍시키는 것으로 실시된다.At this time, the
그리고 와류발생블레이드(53)는 회전 동작에 의해 무수한 와류가 형성되면서 물에 혼합된 공기를 하부로 토출하기 위한 하향 길이를 가지는 블레이드로 실시되며, 이 또한 와류발생블레이드(53)가 회전 동작을 함으로써 공기배출관(40) 내부의 물과 공기가 수중 바닥을 향하여 토출되는 힘을 받도록 각도가 조절된 블레이드로 실시된다.
And the
블레이드조립체(50)의 상부에 결합되는 회전동력발생유닛(60)은 도 10에 도시된 바와 같이 블레이드조립체(50)의 상부 즉, 샤프트(51)에 결합되는 축결합부(61)와, 축결합부(61)의 외주면을 따라 방사상으로 설치되는 복수 개의 연결부(62) 및 연결부(62)의 선단에 각각 설치되며 풍력에 의해 축결합부(61)를 중심으로 한쪽 방향으로 회전되도록 설치되는 날개부(63)로 실시될 수 있다.The rotary
이때 날개부(63)는 당업자가 풍력에 의해 회전 효율을 증대시키기 위한 다양한 형태로 변경되어 실시될 수 있다.
At this time, the
이상과 같이 구성되는 본 발명의 폭기장치(1)는 도 11에 도시된 바와 같이 풍력에 의해 회전동력발생유닛(60)이 회전 동작되면, 샤프트(51)가 회전되면서 공기유입관(20) 내부에 설치된 송풍플레이트(52)와 공기배출관(40) 내부에 설치된 와류발생블레이드(53)가 함께 회전 동작되고, 이에 의해 외부공기가 공기유입관(20)을 통해 공기배출관(40)으로 송풍되며, 이와 동시에 공기배출관(40) 내부의 물이 고속으로 회전되면서 와류가 발생하여 외부공기가 혼합되고, 이렇게 외부공기와 혼합된 물은 강하게 수중바닥을 향하여 토출된 후, 기포가 자연스럽게 부상된다.The
이와 동시에 샤프트(51)의 회전동작이 지속되면서 물공급공(41)을 통해 수중의 물이 제한적으로 공기배출관(40) 내부로 유입되면서 외부공기와 혼합된 후 토출되는 상기 과정을 반복한다.
At the same time, while the rotational operation of the
한편, 본 발명은 수면에 부상된 상태에서 작동되므로 강풍 또는 급류 등에 의해 상기 부상체(10)가 균형을 잃어 기울어지거나 자세가 뒤집힐 수 있는데, 이러한 경우에도 최초 설치된 자세로 빠르게 복귀되어 폭기 동작을 지속하는 것이 바람직하다.On the other hand, the present invention is operated in a state of being injured on the water surface, the injured
따라서 본 발명은 부상체(10)를 기준으로 상부에 설치되는 지지하우징(30)과 회전동력발생유닛(60)을 합한 무게가 부상체(10)를 기준으로 하부에 설치되는 공기유입관(20)과 공기배출관(40) 및 블레이드조립체(50)를 합한 무게보다 작도록 실시되는데, 이를 위해 공기배출관(40)의 선단 또는 하부 외주면에는 복수의 무게추가 설치될 수도 있다.Therefore, in the present invention, the
그리고 상기한 바와 같이 지지하우징(30)의 밀폐공간(31A)에는 공기가 저장되어 지지하우징(30)이 침수될 경우에는 부력이 함께 작용하도록 실시된다.As described above, air is stored in the
그 결과 도 12에 도시된 바와 같이 급류나 강풍에 의해 자세가 기울어지거나 뒤집히더라도 자중과 부력이 함께 작용하여 정상적인 동작이 가능한 자세로 빠르게 복귀될 수 있고, 이에 의해 작업자가 해당 설치물을 유지 관리하는 데에 더욱 용이한다.As a result, as shown in FIG. 12, even if the posture is inclined or reversed by rapids or strong winds, the self-weight and buoyancy act together to quickly return to a posture where normal operation is possible, thereby allowing the operator to maintain the installation. It is easier to have.
한편, 본 발명의 폭기장치(1)는 도 13에 도시된 바와 같이 하천이나 저수지 및 양식장의 넓이에 따라 복수 개를 수면 위에 설치하여 동시에 운용될 수 있는데, 이러한 경우에는 각각의 폭기장치(1)가 와류를 발생시키는 범위가 중복되지 않도록 설치 범위를 설정하고, 닻을 수중 바닥에 내려 위치 고정시키는 경우에는 닻을 중심으로 적정 반경을 부유체(10)가 자유롭게 부유하면서 일정 반경 내의 수질을 개선하는 작업을 수행하고, 때문에 복수 개의 폭기장치(1)가 설치되는 경우에는 부유체(10)의 부유 반경을 고려하여 각각의 설치 간격이 조절됨이 바람직하다.On the other hand, the
또한 필요시에는 동력보트 등의 후미에 로프 등을 연결하여 부유체(10)를 견인함으로써 자연스럽게 회전동력발생유닛(60)이 풍력에 의해 회전되도록 할 수 있고, 이에 의해 부유체(10)가 일정 범위 내의 오염 지역을 이동하면서 신속하게 수질 오염을 개선하는 용도로 사용될 수도 있다.In addition, if necessary, by connecting a rope or the like to the rear of the power boat to pull the floating
이와 같이 부유체(10)가 수면에 부상되어 자유롭게 부유될 수도 있기에 본 발명은 동절기와 같이 정상적인 동작에 어려움이 있거나 태풍과 같이 파손의 우려가 있을 시에는 수면에 설치된 폭기장치(1)를 동력보트 등을 이용하여 안전한 장소로 회수함으로써 파손을 미연에 방지할 수 있다.
In this way, the floating
이상과 같은 본 발명은 풍력에 의해 하천이나 저수지 및 양식장 등에 설치되어 풍력에 의해 회전 동력을 얻어 수중에 무수한 와류를 형성시킴과 동시에 외부공기를 수중으로 공급하므로 용존산소량이 증대되어 수질이 개선되고, 와류로 인한 물의 흐름성이 개선되므로 유속이 느리거나 물이 장기간 정체되어 발생하는 각종 수질오염이 예방된다.
The present invention as described above is installed in rivers, reservoirs, farms, etc. by the wind power to obtain a rotational power by the wind power to form a myriad of vortices in the water and at the same time supply the outside air into the water, the dissolved oxygen amount is increased to improve the water quality, Since the flowability of water due to vortex is improved, various water pollutions caused by slow flow rate or stagnation of water are prevented.
10: 부상체 11: 관통공
12: 수용공간 20: 공기유입관
21: 메인관체 21A: 연통홀
22: 보조블레이드 23: 플랜지
30: 지지하우징 31: 본체부
31A: 밀폐공간 32: 지지부
33: 설치부 34: 스러스트 베어링
34A: 상부베어링 34B: 하부베어링
40: 공기배출관 41: 물유입공
42: 플랜지 45: 노즐
45A: 노즐본체부 45B: 축설치부
45C: 토출공 50: 블레이드조립체
51: 샤프트 52: 송풍블레이드
53: 와류발생블레이드 60: 회전동력발생유닛
61: 축결합부 62: 연결부
63: 날개부 G: 증속기
R: 롤러10: floating body 11: through hole
12: accommodation space 20: air inlet pipe
21:
22: auxiliary blade 23: flange
30: support housing 31: main body
31A: Enclosed Space 32: Support
33: mounting part 34: thrust bearing
34A: Upper bearing 34B: Lower bearing
40: air discharge pipe 41: water inlet hole
42: flange 45: nozzle
45A:
45C: discharge hole 50: blade assembly
51: shaft 52: blowing blade
53: vortex generating blade 60: rotating power generating unit
61: shaft coupling portion 62: connecting portion
63: wing G: accelerator
R: roller
Claims (5)
상기 부상체(10)의 저면에 설치되는 공기유입관(20)과;
상기 부상체(10)의 상면에 설치되며, 공기가 저장된 밀폐공간(31A)이 구비되어 상기 부상체(10)가 부력에 의해 자세를 유지시키는 지지하우징(30)과;
상기 공기유입관(20)의 하단에 상단이 결합되며, 상부 측면 둘레를 따라 수중의 물이 유입되는 복수 개의 물유입공(41)이 형성되고, 수중 바닥을 향하여 하향되는 길이를 가지는 공기배출관(40)과;
상기 지지하우징(30)에 의해 지지되며, 상기 공기유입관(20)과 상기 공기배출관(40)을 차례로 관통하는 길이를 가지고, 회전 동작에 의해 수면의 외부공기를 상기 공기유입관(20) 내부로 송풍하여 물과 함께 외부 공기를 혼합하고, 와류를 발생하여 수중 바닥으로 토출시키는 블레이드조립체(50) 및;
상기 블레이드조립체(50)의 상부에 결합되어 풍력에 의해 상기 블레이드조립체를 회전시키는 회전동력발생유닛(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치.
A floating body 10 formed with a through hole 11 through which a central region penetrates up and down, and a sealed receiving space 12 in which air is stored;
An air inlet pipe 20 installed on the bottom surface of the floating body 10;
A support housing 30 installed on an upper surface of the floating body 10 and provided with a sealed space 31A in which air is stored so that the floating body 10 maintains its posture by buoyancy;
An upper end is coupled to the lower end of the air inlet pipe 20, and a plurality of water inlet holes 41 are formed in which water is introduced along the upper side circumference, and has an air discharge pipe having a length downward toward the bottom of the water ( 40);
It is supported by the support housing 30, has a length that sequentially passes through the air inlet pipe 20 and the air discharge pipe 40, the outside air of the water surface by the rotation operation inside the air inlet pipe 20 A blade assembly 50 which blows air to mix external air with water, generates vortices, and discharges the water to the bottom of the water;
The aeration device for preventing algae and improving water quality using wind power, characterized in that it comprises a rotary power generating unit (60) coupled to the upper portion of the blade assembly (50) to rotate the blade assembly by wind power.
상기 부상체(10)를 기준으로 상부에 설치되는 상기 지지하우징(30)과 상기 회전동력발생유닛(60)을 합한 무게는, 상기 부상체(10)를 기준으로 하부에 설치되는 상기 공기유입관(20)과 상기 공기배출관(40) 및 상기 블레이드조립체(50)를 합한 무게보다 작게 한 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치.
The method according to claim 1,
The sum of the weight of the support housing 30 and the rotational power generating unit 60 installed on the upper side of the floating body 10 is the air inlet pipe installed on the lower side of the floating body 10. 20, and the air discharge pipe 40 and the blade assembly 50, less than the combined weight, characterized in that the aeration device for preventing algae and improving water quality using wind power.
상기 공기유입관(20)은, 상하로 연결되는 연통홀(21A)이 형성되는 원형 호퍼 형상의 메인관체(21)와; 상기 메인관체(21)의 외부면에 방사상으로 복수 개가 설치되는 보조블레이드(22)로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치.
The method according to claim 1,
The air inlet pipe 20, the main pipe body 21 of the circular hopper shape in which the communication hole (21A) is connected up and down; Greenery prevention and water quality aeration device using wind power, characterized in that consisting of a plurality of secondary blades 22 are radially installed on the outer surface of the main pipe body (21).
상기 블레이드조립체(50)는, 샤프트(51)와; 상기 샤프트(51)의 상부 외주면에 방사상으로 복수 개가 설치되는 송풍블레이드(52)와; 상기 송풍블레이드(52)의 하측에 설치되며 상기 샤프트(51)의 길이를 따라 방사상으로 복수 개가 설치되는 와류발생블레이드(53)로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The blade assembly 50, the shaft 51; A blowing blade 52 having a plurality of radially installed on an upper outer circumferential surface of the shaft 51; The aeration device for preventing algae and improving water quality using wind power, characterized in that it is provided on the lower side of the blow blade (52) and is composed of a plurality of vortex generating blades (53) radially installed along the length of the shaft (51).
상기 지지하우징(30)에는 상기 회전동력발생유닛(60)에서 발생되는 회전속도를 일정 비율로 증속하여 상기 블레이드조립체(50)에 제공하는 증속기(G)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The support housing 30 is a wind power, characterized in that further provided with an increaser (G) for increasing the rotational speed generated by the rotational power generating unit 60 at a predetermined rate to provide to the blade assembly (50) Aeration device for preventing green algae and improving water quality.
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