KR20140064362A - 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치에 있어서, 태양의 복사 에너지에 의해 담수화되는 해수가 저장되는 베이진부(Basin)와; 상기 베이진부의 상단에 위치하고, 응축수의 집수를 효과적으로 하기 위해 내면이 친수 코팅처리가 되며, 일측이 하향 경사진 투명커버 및 상기 투명커버의 내면에 접촉되고, 상기 투명커버의 내면을 따라 슬라이딩 운동을 통해 응축수가 흐르는 응축 유로를 형성하는 스위퍼(Sweeper)로 구성되는 응축부와; 상기 베이진부로부터 증발되어 상기 투명커버에 내면에 응축되어 상기 투명커버의 내면을 따라 응축되어 흐르는 응축수가 모여서 집수되는 응축수 집수로;가 포함되어 구성된다. 본 발명의 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치는 투명커버의 내면과 접촉하는 면에 고무 부재가 부착된 스위퍼가 투명커버의 내면에 설치되고, 스위퍼의 상하 이동을 통해 투명커버의 내면에서 응축되는 증기의 핵생성으로 인한 투명커버 내면의 불투명막을 제거하여 입사되는 태양 에너지의 반사 및 산란을 최소화하여 흡수 에너지를 최대화 시킬 수 있고, 투명커버의 내면에 응축수의 미세유로를 형성하여 응축수의 집수를 촉진할 수 있는 효과가 있다.

Description

응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치{SOLAR SEAWATER DISTILLER WITH CONDENSATE PATH ON CONDENSATION SURFACE}

본 발명은 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명커버의 내면을 친수 코팅 처리하여 응축되는 응축수들의 친수성을 높이고, 투명커버의 내면과 접촉하는 면에 고무 부재가 부착되는 스위퍼가 설치되어 상하 이동을 통해 응축수가 흐르는 응축 유로를 형성하고, 투명커버의 내면에서 응축되는 증기의 핵생성으로 인한 투명커버의 불투명막을 제거하여 입사되는 태양 에너지의 반사 및 산란을 최소화할 수 있는 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수담수화란, 생활용수나 공업용수로 직접 사용하기 힘든 해수로부터 염분을 포함하는 용해물질을 제거하여 음용수, 생활용수 및 공업용수 등을 얻어내는 일련의 수처리 과정을 말한다. 해수탈염이라고도 하며, 이처럼 해수를 이용하여 담수로 생산하는데 사용되는 설비를 해수담수화 장치라고 한다.

해수를 담수화하는 방식은 크게 기본원리에 따라 분류된다. 열에너지를 이용하여 해수를 가열하고 발생한 증기를 응축시켜 담수를 얻는 증발법, 삼투현상(Osmosis)을 역으로 이용하여 해수를 반투막(Semi-permeable Membrane)을 통과시켜 담수를 생산하는 역삼투법(Reverse Osmosis)이 해수담수화의 대표적인 방식이다. 이 중 열원을 이용하는 증발법은 유체의 흐름 양상에 따라 다단증발법(Multi-Stage Flash: MSF)과 다중효용법(Multi-Effect Distillation: MED)으로 구분된다. 이외에도 결정화법, 이온교환막법, 용제추출법, 가압흡착법 등이 해수담수화에 적용되고 있으나, 현재 널리 사용되는 해수담수화 방식은 MSF, MED와 RO의 3가지 기술이며, MSF 또는 MED와 RO를 혼용하여 담수를 생산하는 하이브리드(Hybrid) 방식이 적용되는 경우도 있다.

한편 태양열을 이용한 해수담수화 장치는 저에너지, 친환경, 적은 장치 규모 및 초기투자비가 적게 들어 대체 수자원 확보를 위한 중요한 기술이 되고 있고, 도서지역이나 여러 소지역에 분산형이 가능한 장점을 보유하고 있다.

그러나 이러한 태양열을 이용한 담수화 장치는 응축면에 응축되는 증기의 불투명막이 입사되는 태양에너지의 반사 및 산란을 유발하여 담수화 장치로 입사되는 태양에너지가 감소되는 단점이 있다.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

투명커버의 내면과 접촉하는 면에 고무 부재가 부착된 스위퍼가 투명커버의 내면에 설치되고, 스위퍼의 상하 이동을 통해 투명커버의 내면에서 응축되는 증기의 핵생성으로 인한 투명커버 내면의 불투명막을 제거하여 입사되는 태양 에너지의 반사 및 산란을 방지하여 흡수 에너지를 최대화 시킬 수 있고, 응축면의 청소 효과와 고무부재의 표면 거칠기에 의해 미세 응축 유로가 형성되어 응축수를 빠르게 회수 및 집수할 수 있는 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치를 제공하고자 한다.

또한, 투명커버의 내면을 친수 코팅처리 하여 베이진부에서 증발되어 응축되는 응축수의 집수를 촉진할 수 있는 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치를 제공하고자 한다.

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치에 있어서,

태양의 복사 에너지에 의해 담수화되는 해수가 저장되는 베이진부(Basin)와;

상기 베이진부의 상단에 위치하고, 응축수의 집수를 효과적으로 하기 위해 내면이 친수 코팅처리가 되며, 일측이 하향 경사진 투명커버 및 상기 투명커버의 내면에 접촉되고, 상기 투명커버의 내면을 따라 슬라이딩 운동을 통해 응축수가 쉽게 흐를 수 있도록 유도하는 미세 응축 유로를 형성하는 스위퍼(Sweeper)로 구성되는 응축부와;

상기 베이진부로부터 증발되어 상기 투명커버에 내면에 응축되어 상기 투명커버의 내면을 따라 응축되어 흐르는 응축수가 모여서 집수되는 응축수 집수로;

가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치는 투명커버의 내면과 접촉하는 면에 고무 부재가 부착된 스위퍼가 투명커버의 내면에 설치되고, 스위퍼의 상하 이동을 통해 투명커버의 내면에서 응축되는 증기의 핵생성으로 인한 투명커버 내면의 불투명막을 제거하여 입사되는 태양 에너지의 반사 및 산란을 방지하여 흡수 에너지를 최대화 시킬 수 있고, 응축면의 청소 효과와 고무부재의 표면 거칠기에 의해 미세 응축 유로가 형성되어 응축수를 빠르게 회수 및 집수할 수 있는 효과가 있다.

또한, 투명커버의 내면을 친수 코팅처리 하여 베이진부에서 증발되어 응축되는 응축수의 집수를 촉진할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치를 나타내는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치를 나타내는 단면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치의 스위퍼의 구조에 대해 나타내는 참고도이다.

응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치(100)에 있어서,

태양의 복사 에너지에 의해 담수화되는 해수가 저장되는 베이진부(Basin)(120)와;

상기 베이진부(120)의 상단에 위치하고, 응축수의 집수를 효과적으로 하기 위해 내면이 친수 코팅처리가 되며, 일측이 하향 경사진 투명커버(111) 및 상기 투명커버(111)의 내면에 접촉되고, 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 슬라이딩 운동을 통해 응축수가 쉽게 흐를 수 있도록 유도하는 미세 응축 유로를 형성하는 스위퍼(Sweeper)(112)로 구성되는 응축부(110)와;

상기 베이진부(120)로부터 증발되어 상기 투명커버(111)에 내면에 응축되어 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 응축되어 흐르는 응축수가 모여서 집수되는 응축수 집수로(130);

가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예를 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", 제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치의 스위퍼의 구조에 대해 나타내는 참고도이다.

이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치에 대해 설명하고, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치의 스위퍼에 대해 설명한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치(100)는 응축부(110), 베이진부(120) 및 응축수 집수로(130)로 구성되는데, 상기 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치(100)는 후술되는 투명커버(111)의 내면에 상기 투명커버(111)와의 접촉면에 고무 부재(113)가 형성되는 스위퍼(112)가 설치되어, 상기 투명커버(111)의 내면에 응축되는 응축수의 유로를 형성하여 응축수의 이동을 촉진할 수 있고, 청소시에도 상기 스위퍼(112)를 이용하여 효율적인 청소가 가능하다. 또한, 상기 투명커버(111)의 내면을 친수 코팅처리 하여 응축수가 더욱 빠르게 응축수 집수로(130)로 집수될 수 있는 효과가 있다.

상기 응축부(110)는 응축률을 높이기 위해 내면이 친수 코팅처리가 되고, 일측이 길이 방향으로 하향 경사진 투명커버(111) 및 상기 투명커버(111)의 내면에 접촉되고, 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 상하 슬라이딩 운동을 통해 응축수가 흐르는 응축 유로를 형상하는 고무 부재(113)가 형성되는 스위퍼(112)를 포함하여 구성된다.

상기 투명커버(111)는 하단에 위치하는 상기 후술되는 베이진부(120)에 저장된 해수가 태양열에 의해 담수화되기 위해서 태양열의 복사 에너지가 투과할 수 있도록 투명한 재질인 유리 등으로 형성된다. 또한, 상기 해수가 증발되어 상기 투명커버(111)의 내면에 형성되는 응축수는 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 흘러 상기 후술되는 응축수 집수로(130)로 집수된다.

또한, 친수 코팅처리란, 주변의 물방울들이 모이면 무게가 상승되고, 상승된 물방울의 무게에 따라 더욱 쉽게 물방울이 흐르는 원리를 이용한 것으로, 상기 투명커버(111)의 내면에 응축되는 응축수 방울들이 쉽게 서로 모이게 되는 성질의 코팅으로 처리되는 것을 말한다.

상기 베이진부(120)는 상기 응축부(110)의 하단에 설치된다. 상기 베이진부(120)는 태양의 복사 에너지에 의해 담수화되는 해수가 저장되는 공간이다.

상기 응축수 집수로(130)는 상기 베이진부(120)에 저장되는 해수가 증발되어 상기 투명커버(111)의 내면에 응축되고, 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 흐르는 응축수가 모여 저장된다. 한편, 이러한 응축수 집수로(130)에 집수되는 응축수는 별도의 장치(미도시)를 이용하여 수거되어 온수 등으로 사용될 수 있다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치(100)의 스위퍼(112)는 상기 투명커버(111)와 접촉하는 면에 고무 부재(113)를 형성한다. 상기 스위퍼(112)는 상기 투명커버(111)와 접촉하는 면에 형성되는 상기 고무 부재(113)를 이용하여 상기 투명커버(111)의 내면에 응축되는 응축수가 상기 응축수 집수로(130)로 효율적으로 집수 될 수 있도록 유로를 형성한다.

또한, 상기 스위퍼(112)는 별도의 제어부(미도시)를 형성하여 구동을 제어할 수 있다. 이러한 상기 제어부는 일정 시간마다 규칙적으로 상기 스위퍼(112)를 제어할 수 있다.

앞서 살펴본 바와 같이 본 발명의 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치(100)는 상기 투명커버(111)의 내면과 접촉하는 면에 상기 고무 부재(113)가 부착된 상기 스위퍼(112)가 상기 투명커버(111)의 내면에 설치되고, 상기 스위퍼(112)의 상하 이동을 통해 상기 투명커버(111)의 내면에서 응축되는 증기의 핵생성으로 인한 상기 투명커버(111) 내면의 불투명막을 제거하여 입사되는 태양 에너지의 반사 및 산란을 방지하여 흡수 에너지를 최대화 시킬 수 있는 효과가 있다.

100 : 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치
110 : 응축부 111 : 투명커버
112 : 스위퍼 113 : 고무 부재
120 : 베이진부
130 : 응축수 집수로

Claims (2)

1. 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치(100)에 있어서,
   태양의 복사 에너지에 의해 담수화되는 해수가 저장되는 베이진부(Basin)(120)와;
   상기 베이진부(120)의 상단에 위치하고, 응축수의 집수를 효과적으로 하기 위해 내면이 친수 코팅처리가 되며, 일측이 하향 경사진 투명커버(111) 및 상기 투명커버(111)의 내면에 접촉되고, 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 슬라이딩 운동을 통해 응축수가 쉽게 흐를 수 있도록 유도하는 미세 응축 유로를 형성하는 스위퍼(Sweeper)(112)로 구성되는 응축부(110)와;
   상기 베이진부(120)로부터 증발되어 상기 투명커버(111)에 내면에 응축되어 상기 투명커버(111)의 내면을 따라 응축되어 흐르는 응축수가 모여서 집수되는 응축수 집수로(130);
   가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 스위퍼(112)에 의해 형성되는 응축 유로는
   상기 투명커버(111)와 접촉하는 면에 형성되는 고무 부재(113)의 표면거칠기에 의해 미세하게 형성되는 것을 특징으로 하는 응축면 응축 유로 형성 구조를 가지는 태양열 해수담수화 장치.

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