KR20140105637A - 부유식 수질정화 환류 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수질이 오염된 호수나 강 등 물 위에 띄운 상태에서 오염된 물에 분해성을 가진 미생물을 자동으로 풀어 놓을 수 있도록 하는 부유식 수질정화 환류 시스템에 관한 것이다. 특히, 튜브의 상단에 지지플레이트를 결합시키고 상기 지지플레이트를 중앙에서 관통하는 투입관의 내측 교반스크류가 미생물을 적당하게 교반시키도록 한 후, 상기 투입관의 일측을 관통하는 별도의 이송부인 이송스크류의 회전을 통해서 미생물이 호수나 강에 원활하게 풀릴 수 있도록 한 부유식 수질정화 환류 시스템에 관한 것이다.

Description

부유식 수질정화 환류 시스템{purify of water cluality in floating type}
본 발명은 수질이 오염된 호수나 강 등 물 위에 띄운 상태에서 오염된 물에 분해성을 가진 미생물을 자동으로 풀어 놓을 수 있도록 하는 부유식 수질정화 환류 시스템에 관한 것이다. 특히, 튜브의 상단에 지지플레이트를 결합시키고 상기 지지플레이트를 중앙에서 관통하는 투입관의 내측 교반스크류가 미생물을 적당하게 교반시키도록 한 후, 상기 투입관의 일측을 관통하는 별도의 이송부인 이송스크류의 회전을 통해서 미생물이 호수나 강에 원활하게 풀릴 수 있도록 한 부유식 수질정화 환류 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 물의 흐름이 정체된 곳이나 오염된 호수 및 강 등은 환경오염이 심각하여, 정화작업이 수행되야 함이 필수적이다.
종래에는 이러한 수질에 따른 환경오염을 해결하는 방법으로 오물이나 쓰레기를 걷어내고 오염된 물에 미생물을 풀어 미생물에 의해서 수질을 정화시키는 방식이 사용되었다. 그런데 이러한 정화시설의 경우 큰 호수나 강 일측에 고정되어 일단 설치가 완성되면 쉽게 자리이동이 어려우며, 정기적으로 배터리를 갈아주어야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 수질이 오염된 호수나 강 등 물 위에 띄운 상태에서 오염된 물에 분해성을 가진 미생물을 자동으로 풀어 놓을 수 있도록 하는 부유식 수질정화 환류 시스템을 제공하고자 한다. 특히, 튜브의 상단에 지지플레이트를 결합시키고 상기 지지플레이트를 중앙에서 관통하는 투입관의 내측 교반스크류가 미생물을 적당하게 교반시키도록 한 후, 상기 투입관의 일측을 관통하는 별도의 이송부인 이송스크류의 회전을 통해서 미생물이 호수나 강에 원활하게 풀릴 수 있도록 한 부유식 수질정화 환류 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 부유식 수질정화 환류 시스템은, 수질을 정화시키는 환류 시스템에 있어서, 물위에 띄우기 위한 튜브(11)의 상단으로 튜브(11)와 견고히 고정되는 지지플레이트(10); 지지플레이트(10)의 중심부를 관통하는 투입관(21)의 하단에 고정되어 수중의 수질을 측정하기 위한 수질 측정센서(22), 투입관(21)의 내측에 샤프트(23)로 고정되는 교반스크류(24), 교반스크류(24)의 상단인 지지플레이트(10)에 설치되는 교반모터(25), 투입관(21)의 상단부분과 연통하고 지지플레이트(10)에 설치된 미생물 공급바켓(26)을 연통시켜 모터(27)와 이송스크류(28)를 통해서 공급바켓(29)의 미생물을 투입관(21)의 내측으로 공급하는 이송부(20)로 이루어진 미생물투입부(30); 상기 지지플레이트(10)의 하단으로 늘어트린 체인(41)의 끝단에 고정되는 앵커(40); 및 상기 수질 측정센서(22)의 측정치를 통해 교반모터(25)와 이송부(20)의 모터(27)를 제어하여 회전시키도록 하는 컨트롤박스(40);를 포함하여 이루어져, 오염된 호수나 하천 및 강에서 미생물을 통해서 오염된 물을 자동으로 수질정화시켜준다.
또한 본 발명 부유식 수질정화 환류 시스템에 따른, 컨트롤박스(40)는 원거리에 형성되는 통제소(미도시)의 통제를 받아, 필요시 컨트롤박스(40)가 통신을 통해서 제어될 수 있도록 하고 : 지지플레이트(10)의 상단에는 태양열을 전기로 변화시키는 태양열전지판(41)을 배열하고 축전지(42)와 전원배터리(43)를 병렬로 연결하여, 전원배터리(43)로 컨트롤박스(40)에 전원을 공급하거나 태양열 축전기(42)로 컨트롤박스(40)에 전원을 공급할 수 있도록 하며 : 지지플레이트(10)의 상부로는 위치확인을 위한 다수의 LED램프(46)를 형성한다.
또한 본 발명 부유식 수질정화 환류 시스템에 따른, 투입관(21)의 외주면에는 토출공(48)이 형성되는 테이퍼진 벤츄리관(49)을 돌출시키고, 그 끝단에 흡입팬(50)을 형성하여, 내부의 교반된 미생물을 오염된 물로 분출시킬 수 있도록 하고 : 지지플레이트(10)의 상부외곽으로 돔형의 커버플레이트(51)를 덮어 태양열 축전지(42)와 배터리(43)를 보호할 수 있도록 하며 : 지지플레이트(10)의 상부외곽으로 돔형의 커버플레이트(51) 겸용 태양열판을 덮어 태양열 축전지(42)와 배터리(43)를 보호할 수 있도록 한다.
본 발명에 따라 오염된 강이나 호수 등의 물 위에 지지플레이트를 띄운 상태를 유지시키면 자동으로 수질정화를 유도하기에 사용이 편리하며, 혹시 호수나 강 등의 일측 지점을 수질 정화한 후에도 다른 쪽으로 끌어 동일한 정화작업을 수행하기 편리하다는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따라 수질정화 환류 시스템이 작동하기 위해서 활용되는 모든 전력은 자체적인 태양광 에너지를 이용할 수 있기에 별도의 전력선 투입이 필요 없으며, 원거리의 통제소를 통해서도 작동의 관리가 가능하기에 활용가능성이 높다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명 환류시스템의 전체적인 모습을 도시한 전체 사시도,
도 2는 본 발명 환류시스템의 다른 실시예를 도시한 도면,
도 3은 본 발명 환류시스템을 상부에서 도시한 평면도,
도 4는 본 발명 환류시스템을 정면에서 도시한 도면,
도 5는 본 발명 환류시스템의 요부를 도시한 요부 단면도,
도 6은 본 발명 환류시스템의 미생물 투입 모습을 도시한 도면이다.
본 발명은 수질을 정화시키는 환류 시스템에 관한 것이다. 따라서 본 발명을 도시된 도면과 함께 상세히 살펴본다.
도시된 도 1 내지 6에서처럼 본 발명은 물위에 띄우기 위한 튜브(11)의 상단으로 튜브(11)와 견고히 고정되는 지지플레이트(10)가 있고, 지지플레이트(10)의 중심부를 관통하는 투입관(21)의 하단에 고정되어 수중의 수질을 측정하기 위한 수질 측정센서(22), 투입관(21)의 내측에 샤프트(23)로 고정되는 교반스크류(24), 교반스크류(24)의 상단인 지지플레이트(10)에 설치되는 교반모터(25), 투입관(21)의 상단부분과 연통하고 지지플레이트(10)에 설치된 미생물 공급바켓(26)을 연통시켜 모터(27)와 이송스크류(28)를 통해서 공급바켓(29)의 미생물을 투입관(21)의 내측으로 공급하는 이송부(20)로 이루어진 미생물투입부(30)가 있으며, 상기 지지플레이트(10)의 하단으로 늘어트린 체인(41)의 끝단에 고정되는 앵커(40)가 있다. 또한 상기 수질 측정센서(22)의 측정치를 통해 교반모터(25)와 이송부(20)의 모터(27)를 제어하여 회전시키도록 하는 컨트롤박스(40)가 있다. 따라서 이들이 결합하여, 오염된 호수나 하천 및 강에서 미생물을 통해서 오염된 물을 자동으로 수질정화시켜주는 것이다.
본 발명은 오염된 물 위에 부유식으로 수질정화 환류 시스템을 띄워 놓고, 내측의 미생물투입부(30)를 이용하여 미생물(2)을 투입하는 시스템이다. 분뇨는 물론 생화학적인 방법을 이용하여 수질을 정화시킴에 있어서, 오염된 물에 존재하는 다양한 조류와 찌꺼기 등은 미생물을 통해서 생분해하거나 미생물의 먹이로서 활용하여 수질을 정화시킨다. 이러한 방식은 상당히 오래전부터 활용되어 오던 방식인데, 종래에는 이러한 작용을 위하여 오염된 호수 등에 정기적으로 수질 정화를 위한 미생물(2)을 투입하고 있다. 물론 작업자가 일일이 미생물(2)의 적당량을 일정량의 물과 교반한 상태에서 오염된 호수나 강에 풀어 놓는다. 번거로운 작업이 정규적으로 발생되는 것이다. 이를 해결하는 것이 오염된 호수나 강 위에 수질정화시스템을 설치하고, 이 수질정화시스템이 자동 또는 수동으로 작동하여 정기적으로 미생물(2)을 풀어 놓을 수 있도록 하는 방식이다. 이러한 방법도 항상 고정된 위치를 고수해야 하기에 호수의 일정부분 강의 일정 부분만 정화시키는 문제점이 있다.
본 발명은 오염된 호수나 강의 물(1) 위에 부력을 이용하여 지지플레이트(10)를 띄우고, 앵커(40)를 통해서 일정한 위치에 고정시킬 수 있도록 한 환류시스템이다. 어느 정도 일정한 영역이 수질정화가 되면, 다른 지역으로 손쉽게 옮겨 동일한 작용을 할 수 있도록 하면서도, 모든 작동의 방식이 자동적으로 처리되도록 하였다. 도시된 도 4에서처럼 본 발명은 튜브(11)의 상단에 지지플레이트(10)를 고정한다. 고정된 지지플레이트(10)의 상부에는 도시된 것처럼 컨트롤박스(40)와 미생물투입부(30)가 설치된다. 지지플레이트(10)의 하단으로는 체인(41)이 연결되어 끝단에 앵커(40)가 호수나 강의 바닥에 박힌 상태이다. 물의 이동이나 바람에 의해서 본 발명의 수질정화 환류시스템이 이리저리 옮겨 다니지 않는다. 단지 작업자가 필요에 의해서 시스템 자체를 다른 쪽으로 이동하고자 한다면, 앵커(40)를 들어올린 상태에서 적당한 장소로 옮기고, 앵커(40)를 내려 다시 정 위치를 확보하는 방식으로 모든 오염된 호수나 강을 정화시킨다.
정화의 방식을 살펴보면, 도시된 도 1과 6에서처럼, 지지플레이트(10)의 중심부분은 하단으로 내려서서 호수나 강의 수중으로 관통하는 투입관(21)이 형성된다. 이 투입관(21)의 상단부분에는 교반모터(25)가 고정되고, 그 샤프트(23)의 외곽으로 교반날개가 고정되어 교반스크류(24)를 형성한다. 따라서 상기 교반모터(25)가 회전하면 교반스크류(24)가 회전하여 투입관(21) 내측에 존재하는 미생물을 교반시키게 된다. 물론 상기 투입관(21)의 내측으로 미생물(2)을 직접적으로 공급하는 것은 이송부(20)이다. 이송부(20)는 지지플레이트(10)의 상부에 미생물을 항상 저장시켜 배양하는 공급바켓(29)이 설치되어 있고, 이 공급바켓(29)과 상기 투입관(21)이 연통된 상태이다. 따라서 공급바켓(29)에서 투입관(21)의 내측으로 미생물(2)이 공급된다. 공급이 완료되면 상기 교반모터(25)가 회전을 하여 투입관(21) 내측에서 물과 적당히 섞인 상태로 오염된 물(1)로 배출되는 것이다. 물론 이러한 배출의 시기는 투입관(21)의 하단으로 내려서는 별도의 수질 측정센서(22)의 측정치에 따른다.
이러한 모든 작용을 본 발명에서는 자동으로 인력의 사용없이 달성한다. 지지플레이트(10)의 상단에는 별도의 제어부를 가진 컨트롤박스(40)가 형성되어 있기에 미생물(2)을 풀어야 하는 시간에 교반모터(25)를 작동시킨다. 시기도 전술한 것처럼 측정센서(22)에서 측정한 수질오염도에 따라 시작된다. 오염도가 높다고 측정되고, 이를 본 발명 컨트롤박스(40) 내의 제어부가 감지하면, 그의 통제하에 교반모터(25)가 작동을 하는 것이다. 투입관(21)의 하단으로 오염도 측정을 위한 측정센서(22)를 장착한 이유는 수중에서 오염도를 직접 측정하여 그 측정의 정확도를 향상시키기 위함이다.
그럼 이러한 본 발명의 보다 상세한 실시예를 살펴본다.
도시된 것처럼, 본 발명의 컨트롤박스(40)는 원거리에 형성되는 통제소(미돗)의 통제를 받아, 필요시 컨트롤박스(40)가 통신을 통해서 제어될 수 있도록 한다. 즉, 본 발명은 완벽한 자동시스템으로서 컨트롤박스(40)와 원거리의 통제소(미도시) 간에 커뮤니케이션이 가능하다. 별도의 수신부와 발신부를 갖추고 있기에 시스템이 취득한 오염도의 측정치는 물론 작업내역 등을 교환할 수 있다. 원거리에서 통신을 통해서 제어부를 가동하고, 본 발명의 교반모터(25)를 작동시킬 수도 있고, 이미 프로그램된 작동의 방식에 따라 일정한 오염도가 측정되면 교반모터(25)가 가동될 수도 있는 것이다.
한편 본 발명에서는 상기 지지플레이트(10)의 상단에는 태양열을 전기로 변화시키는 태양열전지판(41)을 배열하고 축전지(42)와 전원배터리(43)를 병렬로 연결하여, 전원배터리(43)로 컨트롤박스(40)에 전원을 공급하거나 태양열 축전기(42)로 컨트롤박스(40)에 전원을 공급할 수 있도록 한다. 즉 본 발명의 지지플레이트(10)의 상단에는 태양열을 이용할 수 있도록 하는 태양열전지판(41)이 고정된다. 태양열전지판(41)에서 열에너지를 받아 전기에너지로 변화시켜 교반모터(25)는 물론 컨트롤박스(40)를 가동하는 것이다. 본 시스템에서 필요한 모든 전력은 태양열전지판(41)을 통해서 발생되게 할 수 있다. 태양열전지판(41)에서 획득한 전기에너지는 도시된 축전기에 저장되고, 이 저장된 전기가 본 발명을 가동시키는데 활용된다. 만일을 위해서 본 발명의 지지플레이트(10)의 상단에는 다수의 전원배터리(43)가 설치된다. 우기나 태양빛이 가리는 시기가 오래되는 경우는 물론 태양열전지판(41)이 고장이 나서 더 이상의 전기에너지를 생산할 수 없을 때, 설치된 전원배터리(43)의 동력이 활용된다. 결국 본 발명의 수질 정화 환류시스템은 어떠한 경우에도 가동이 멈추지 않고, 원활하게 작동될 수 있다.
또한 본 발명의 지지플레이트(10)의 상부로는 위치확인을 위한 다수의 LED램프(46)를 형성한다.
도시된 도 4에서처럼, 본 발명의 지지플레이트(10)에는 그 외곽부분을 둘레로 다수의 LED램프(46)를 장착한다. 혹시 지나다니는 배가 있거나 본 시스템의 안전을 위해서 항상 불을 밝혀주는 것이다. 램프가 불빛을 밝히게 되면, 지지플레이트(10)의 설치위치를 야간에도 확인할 수 있으며, 이 램프의 불빛이 부표의 역할도 할 수 있다.
그럼 본 발명의 요부인 상기 미생물투입부(30)에서 미생물을 실질적으로 오염된 호수나 강에 풀어 넣는 방식을 설명한다.
도시된 도 5와 6에서처럼, 투입관(21)의 외주면에는 토출공(48)이 형성되는 테이퍼진 벤츄리관(49)을 돌출시키고, 그 끝단에 흡입팬(50)을 형성하여, 내부의 교반된 미생물을 오염된 물로 분출시킬 수 있도록 한다.
투입관(21)의 외주면에 작은 토출공(48)을 형성하고, 그 외곽으로 벤츄리관(49)을 결합시킨다. 투입관(21)의 내측 교반스크류(24)의 작동을 통해서 어느 정도 토출공(48)으로 교반된 미생물(2)이 밀려나오기는 하지만, 이러한 작용으로 모든 미생물을 오염된 호수에 배출시키기에는 미미할 경우가 있다. 본 발명의 벤츄리관(49)의 내측에는 도시된 것처럼 흡입팬(50)이 형성되어 있기에 상기 흡입팬(50)에서 회전력이 발생되어 투입관(21) 내측의 미생물을 토출공(48)의 외부로 흡입하게 된다. 물론 흡입된 교반 미생물은 벤츄리관(49)의 외부로 흡입팬(50)의 작동에 따라 토출이 된다. 강한 힘으로 토출이 되기에 지지플레이트(10)의 외곽부까지 미생물(2)을 빠른 속도로 공급시킬 수 있다.
한편 본 발명의 상기 지지플레이트(10)의 상부외곽으로 돔형의 커버플레이트(51)를 덮어 태양열 축전지(42)와 배터리(43)를 보호할 수 있도록 한다. 본 발명의 지지플레이트(10)도 태양광 및 오염된 수분에 의해서 변성이 빨리 올 소지가 있다.
이를 해결하는 방법으로는 돔형의 커버플레이트(51)가 필요하다. 지지플레이트(10)의 상단에는 전술한 것처럼 축전지(42)는 물론 전원배터리 컨트롤박스(40)가 설치된다. 전기적인 작동이 필요한 구성요소이기에 수분이 침투하면 작동이 어렵다. 비나 눈이 내리는 날에는 반드시 축전지(42)는 물론 컨트롤박스(40)도 물에 젖지 말아야 한다. 이를 해결할 수 있는 방안으로 본 발명에서는 상기 지지플레이트(10)를 전면적으로 덮되, 돔형으로 형성하여 비나 눈이 지지플레이트(10)의 하단 오염된 호수나 강으로 빨리 흘러내릴 수 있도록 한다. 돔형의 커버플레이트(51)는 투명체인것이 바람직하다. 커버플레이트(51)를 통과한 태양빛이 태양열전지판(41)에 전기에너지를 생산시킬 수 있도록 하기 위해서 투명체로 형성한다.
또한 본 발명은 상기 지지플레이트(10)의 상부외곽으로 돔형의 커버플레이트(51) 겸용 태양열판을 덮어 태양열 축전지(42)와 배터리(43)를 보호할 수 있도록 하는 것도 바람직하다. 즉, 돔형의 커버플레이트(51)가 태양열판을 겸하는 것이다. 전기에너지를 생산하는 돔형의 태양열전지판(41)을 제작하도, 이 태양열전지판(41)이 눈이나 비의 피해도 차단시킬 수 있는 커버플레이트(51)의 역할도 하는 것이다. 보다 간단하게 본 발명의 시스템을 완성할 수 있다.
10; 지지플레이트 11; 튜브
21; 투입관 22; 측정센 서
23; 샤프트 24; 교반스크류
25; 교반모터 26; 공급바켓
27; 모터 28; 이송스크류
29; 공급바켓 30; 마샹물투입부
40; 컨트롤박스 41; 태양열전지판
42; 축전지 43; 전원배터리
46; LED램프

Claims (7)

  1. 수질을 정화시키는 환류 시스템에 있어서,
    물위에 띄우기 위한 튜브(11)의 상단으로 튜브(11)와 견고히 고정되는 지지플레이트(10);
    지지플레이트(10)의 중심부를 관통하는 투입관(21)의 하단에 고정되어 수중의 수질을 측정하기 위한 수질 측정센서(22), 투입관(21)의 내측에 샤프트(23)로 고정되는 교반스크류(24), 교반스크류(24)의 상단인 지지플레이트(10)에 설치되는 교반모터(25), 투입관(21)의 상단부분과 연통하고 지지플레이트(10)에 설치된 미생물 공급바켓(26)을 연통시켜 모터(27)와 이송스크류(28)를 통해서 공급바켓(29)의 미생물을 투입관(21)의 내측으로 공급하는 이송부(20)로 이루어진 미생물투입부(30);
    상기 지지플레이트(10)의 하단으로 늘어트린 체인(41)의 끝단에 고정되는 앵커(40);
    및 상기 수질 측정센서(22)의 측정치를 통해 교반모터(25)와 이송부(20)의 모터(27)를 제어하여 회전시키도록 하는 컨트롤박스(40);를 포함하여 이루어져, 오염된 호수나 하천 및 강에서 미생물을 통해서 오염된 물을 자동으로 수질정화시켜주는 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    컨트롤박스(40)는 원거리에 형성되는 통제소(미도시)의 통제를 받아, 필요시 컨트롤박스(40)가 통신을 통해서 제어될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    지지플레이트(10)의 상단에는 태양열을 전기로 변화시키는 태양열전지판(41)을 배열하고 축전지(42)와 전원배터리(43)를 병렬로 연결하여, 전원배터리(43)로 컨트롤박스(40)에 전원을 공급하거나 태양열 축전기(42)로 컨트롤박스(40)에 전원을 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.
  4. 제1항 또는 3항에 있어서,
    지지플레이트(10)의 상부로는 위치확인을 위한 다수의 LED램프(46)를 형성한 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    투입관(21)의 외주면에는 토출공(48)이 형성되는 테이퍼진 벤츄리관(49)을 돌출시키고, 그 끝단에 흡입팬(50)을 형성하여, 내부의 교반된 미생물을 오염된 물로 분출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.
  6. 제1항 또는 3항에 있어서,
    지지플레이트(10)의 상부외곽으로 돔형의 커버플레이트(51)를 덮어 태양열 축전지(42)와 배터리(43)를 보호할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    지지플레이트(10)의 상부외곽으로 돔형의 커버플레이트(51) 겸용 태양열판을 덮어 태양열 축전지(42)와 배터리(43)를 보호할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 부유식 수질정화 환류 시스템.

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