KR20150046518A - 연못 정화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 연못의 저장공간에 저장된 물을 인출하여 이물질을 제거하는 정화장치로서, 비중이 큰 이물질을 제거하는 토네이도 여과기(200); 상기 토네이도 여과기를 거친 물에서 작은 이물질을 제거하는 필터(300); 소독수를 발생시켜 물과 혼합하도록 하는 영양제 공급장치(400); 및 처리과정의 물을 소독수와 혼합하는 셕션장치(500);를 포함하고, 상기 토네이도 여과기는, 상기 바디부에 구비되고, 상하로 경사진 경사홀(243)이 관통된 스월판(240); 상기 바디부의 하부에 형성되는 경사부(215); 상기 경사부에 배치되어, 고비중 이물질이 상부로 역류하는 것을 방지하는 역류방지캡(250);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연못 정화장치를 제공한다.
본 발명은 연못의 물을 외부로 인출한 후 부피가 크거나 중량이 있는 이물질을 먼저 제거하고 이후 단계로 소독 등의 과정을 거침으로써 정화 단계가 효율적으로 이루어지는 유리한 효과가 있다.

Description

연못 정화장치{PURIFYING APPARATUS FOR LAKE}

본 발명은 연못의 물을 정화 처리하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연못 내지 호수의 정화장치로서 크기 및 중량이 비교적 큰 이물질 등에 대하여 1차적으로 제거하여 이 후에 영양제 등을 투입하는 등의 단계를 거치면서 정화단계의 처리 과정이 보다 효율적으로 진행될 수 있도록 하기 위한 장치에 관한 것이다.

연못 내지 호수의 내부에는 항상 물이 저장되어 있어서 각종 오염원으로부터 인 및 질소 등의 영양염류가 지속적으로 유입될 수 있고, 또한 조류 및 식물성 플랑크톤은 물속에 용해되어 있는 산소를 소비하면서 과대번식하게 된다. 따라서, 물속에 용해되어 있는 산소가 고갈되어 부영양화현상이 일어날 수 있고, 이로 인해 어폐류가 폐사될 수 있다.

수중의 생태계는 일정한 수준으로 균형이 유지되는 것이 바람직하다. 생태계의 균형은 수중의 영양염류가 일정 수준 이하로 유지됨으로써, 수중의 조류 및 플랑크톤의 번식율이 일정수준 이하로 유지되는 경우에 가능하다. 따라서, 호수 또는연못의 수질이 오염되는 것을 방지하기 위하여 정화장치를 사용하게 된다.

이러한 정화장치는 다양한 형태로 제안되었는데, 근래에는 대부분, 물속에 강제적으로 기포를 발생시키는 장치를 사용한다. 이와 같은 호수 정화장치는 수중의 용존산소를 증가시키고, 물을 연직 순환시키기 위해 사용된다.

종래의 정화장치는 대게, 원통형의 본체 및 연결부재를 구비하고, 상기 연결부재는 상기 본체의 저면에 설치된다. 그리고, 상기 연결부재의 하부에는 힌지가 설치되고, 상기 연결부재는 상기 힌지에 의해 중량체와 연결되며, 상기 중량체는 호수의 바닥과 인접한다. 상기 본체의 상부 둘레에는 복수의 부구가 설치되고, 상기 본체의 하부 외측 둘레에는 외관이 돌출형성된다. 상기 본체와 외관 사이에는 상기 본체를 원형으로 감싸는 공기실이 설치되며, 상기 공기실의 하부에는 복수의 기포관이 형성되고, 상기 기포관의 양측에는 기포공이 형성되며, 상기 공기실의 하부에는 U자형 유도관이 연결부재의 상부에 고정된다.

상기 공기실의 일측 상부에는 주입구가 설치되며, 상기 주입구의 상부에는 외부의 공기를 도입하기 위한 고압호스가 연결된다. 그러나, 종래의 수질 정화 장치는 복수의 장치들을 사용하기 때문에 구조가 복잡하여 제조비용이 상승하게 되고, 공기방울이 크게 형성됨으로써, 공기방울의 표면적이 넓지 않아 용존산소량이 적어 수질 개선의 효과가 미약한 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 호수 또는 연못의 수질정화를 위한 시설물로서; (a) 경사가 형성된 상기 호수 또는 연못의 바닥면과; (b) 상기 바닥면에서 상기 경사를 따라 형성된 계곡부와; (c) 상기 계곡부의 계곡을 형성하는 비탈면 또는 상기 계곡부에 의하여 형성되는 봉우리부에 설치되는 것으로서 상기 계곡부의 비탈면을 향하여 설치된 팬 부재를 가지는 팬 구동장치와; (d) 상기 팬 구동장치의 팬 부재의 구동에 따라 형성되는 상기 바닥면의 상기 경사를 따라 계곡부의 골을 따른 물이 흐르는 유로의 끝단에 형성되는 물이 배출되는 배출부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 호수 또는 연못의 수질정화를 위한 시설물(국내 등록특허제10-0840548호)이 제안된 바 있다.

그러나, 상기 호수 또는 연못의 수질정화를 위한 시설물은 상기 팬 구동장치가 상기 계곡부의 비탈면을 향하여 설치되기 때문에 호수 또는 연못의 용존산소량을 증대시킬 수 없을 뿐만 아니라 호수 또는 연못의 경관을 미려하게 연출할 수 없음은 물론, 호수 또는 연못의 물에 포함된 오염물질을 산화처리하여 정화시킬 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 감안하여 창안된 것으로서, 연못의 수질정화를 위한 처리 시설로서 1차적인 단계에서 부피가 크거나 중량이 있는 이물질을 먼저 제거하고 이후 소독수 등을 투입하여 보다 효율적으로 수질을 정화시킬 수 정화장치를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은, 연못의 저장공간에 저장된 물을 인출하여 이물질을 제거한 후 재공급하는 정화장치로서, 비중이 큰 이물질을 제거하는 토네이도 여과기(200); 상기 토네이도 여과기를 거친 물에서 작은 이물질을 제거하는 필터(300); 소독수를 발생시켜 물과 혼합하도록 하는 영양제 공급장치(400); 및 처리과정의 물을 소독수와 혼합하는 셕션장치(500);를 포함하고, 상기 토네이도 여과기는, 상기 바디부에 구비되고, 상하로 경사진 경사홀(243)이 관통된 스월판(240); 상기 바디부의 하부에 형성되는 경사부(215); 상기 경사부에 배치되어, 고비중 이물질이 상부로 역류하는 것을 방지하는 역류방지캡(250);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연못 정화장치를 제공한다.

상기 바디부로 물을 유입시키되, 바디부의 내측 벽을 향해 비스듬히 유입시키는 유입관(220); 및 일단부가 상기 바디의 내측 중앙부에 위치하여, 상기 바디부의 물을 외부로 배출시키는 배출관(230);을 더 포함한다.

상기 스월판의 중앙에는 상기 배출관이 관통하는 중앙홀이 형성되고, 상기 스월판의 경사홀은 상기 스월판의 원주방향으로 하향 경사져서 유동하는 물을 나선형 유동시킨다.

상기 역류방지캡(250)은, 내부가 빈 원통형상으로 측벽에는 물이 유입될 수 있도록 복수개의 제1관통공(253)이 형성된 하부원통부(251); 및 상기 하부원통부(251)의 상측에 배치되되, 하부원통부 내부의 물이 위로 흘러갈 수 있도록 제2관통공(257)이 상하방향으로 형성된 상부플레이트(255);를 포함한다.

본 발명은 연못의 물을 외부로 인출한 후 부피가 크거나 중량이 있는 이물질을 먼저 제거하고 이후 단계로 영양제 공급 및 소독 등의 과정을 거침으로써 정화 단계가 효율적으로 이루어지는 유리한 효과가 있다.

도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연못 정화장치의 전체적인 개략도이며,
도 2는 본 발명에 따른 연못 정화장치의 일 구성인 이물질 제거를 위한 토네이도 여과기이며,
도 3은 본 발명에 따른 토네이도 여과기에 사용되는 물 유입구의 평면 형상이며,
도 4는 본 발명에 따른 토네이도 여과기에 사용되는 스월판의 사시도이며,
도 5는 본 발명에 따른 토네이도 여과기에 사용되는 스월판의 평면도이며,
도 6은 본 발명에 따른 토네이도 여과기에 사용되는 역류방지판의 사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 용어가 동일하더라도 표시하는 부분이 상이하면 도면 부호가 일치하지 않음을 미리 말해두는 바이다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 실험자 및 측정자와 같은 사용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 연못 정화장치의 전체적인 개략도이다.

이를 보면, 연못 물이 저장되는 저장공간(100)이 배치된다. 상기 저장공간에 저장된 물은 필요시 별도의 다단계 처리과정을 거쳐 재활용할 수 있다. 즉, 저장공간에서 인출되는 물은 비중이 대략 1 이상이 되는 비교적 큰 이물질을 제거하는 본 발명의 토네이도 여과기(200)를 거치면서 큰 이물질 들이 제거된다. 고비중이라 함은 본 명세서에서는 비중이 1보다 큰 이물질을 의미하는 것으로 한다. 그 후, 이물질이 제거된 물은 다시 필터(300)에서 비교적 크기가 작은 이물질 들이 제거된다. 본 발명의 상기 필터(300)에서는 대략 20㎛ 이하의 미세한 이물질 들이 제거된다.

그리고, 영양제 공급장치(400)에서 영양제를 처리 중인 물에 투입한 후 셕션장치(500)에서 서로 혼합된다. 그리고, 소독수가 혼합된 물은 다시 라인믹서(600)에서 산화 및 분해 과정을 거친 후 연못로 재유입되어 재활용되는 과정을 거치게 된다.

본 발명은 이러한 연못 물 재활용 시스템의 구성 중 비중이 대략 1 이상이 되는 비교적 큰 이물질을 제거하는 토네이도 여과기(200)에 관한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 물처리 시스템의 일 구성인 이물질 제거를 위한 토네이도 여과기의 사시도이다.

도 2를 보면, 상기 토네이도 여과기(200)는 내부에 물을 수용할 수 있는 원통 형상의 바디부(210)와 상기 바디부의 하단에 원추형으로 형성된 경사부(215)를 가진다. 상기 바디부(210)의 상부 측면에는 외부에서 물이 유입되는 유입관(220)이 배치되고, 상기 바디부(210)의 가운데 부분에는 이물질이 제거된 물이 외부로 배출되는 배출관(230)이 배치된다. 상기 배출관의 일단은 대략 상기 바디부(210)의 중앙부분에 위치하도록 한다. 상기 유입관(220)에서 상기 바디부로 유입되는 물은 상기 바디부의 내측면에 비스듬히 경사져서 유동하도록 형성된다. 즉, 상기 유입관(220)에서 배출되는 물의 방향이 상기 원통형 바디부의 중심을 향하지 않도록 유입관에서 배출되는 물의 흐름방향이 바디부의 중심(도 2의 C)에서 일정거리(d) 이격되어 있도록 배치된다(도 3 참조).

이것은 바디부로 유입되는 물이 바디부의 측면 내벽을 따라 나선형으로 유동하는 스월(swirl) 현상을 일으키도록 하기 위함이다. 이것은 초기우수 등 물에 포함된 어느 정도 부피가 크거나 중량이 있는 이물질이 도 2에 도시된 화살표와 같이 나선(helical) 형상으로 흐르는 과정에서 발생하게 되는 원심력 및 구심력에 의해서 효과적으로 분리될 수 있도록 한 것이다.

본 발명에서는 유동하는 물의 스월 현상을 더욱 가속화시키기 위해 스윌판(240)을 상기 바디부(210) 내부의 배치한다. 상기 스윌판(240)은 상하 일정 두께를 가진 원판 형상이며, 그 측면은 상기 바디부의 내벽에 맞닿아서 배치되어서, 상기 바디부는 상기 스월판에 의해 상하로 나눠진다. 다만, 스월판의 측면이 상기 바디부의 내벽에 전체적으로 맞닿는 것이 아니라 일정 부위만 맞닿도록 구성할 수도 있을 것이다.

상기 스월판(240)의 중앙에는 배출관(230)이 삽입 장착되는 중앙홀(241)이 형성되고, 또한 스월판의 대략 외측부에는 스월판 위의 물이 스월판 아래로 흘러갈 수 있도록 안내하는 경사홀(243)이 다수개 형성된다.

상기 경사홀(243)은 스월판(240)의 상하를 관통하는 것이며, 나선형 유동하는 물의 흐름에 부합하도록 경사져서 형성된다. 즉, 상기 경사홀은 상기 스월판의 원주방향으로 비스듬히 경사져서(즉, 하향 경사져서) 형성된다(도 5의 그림 참조). 상기 바디부(210)의 내부로 상기 유입관(220)에서 유입된 물은 나선형 유동을 하면서 점차 아래쪽으로 이동하게 되고, 이때 나선형 유동하는 물이 상기 스월판(240)의 경사홀(243)으로 진입하여 스월판을 지나 바디부의 아래쪽으로 유동하는 과정에서 상기 경사홀의 경사로 인해 물의 나선형 유동이 더욱 강화되는 것이다.

일정 수압 이상으로 유입관을 통해서 입력된 물이 바디부 내부에서 흐르는 과정에서 수압으로부터 발생하는 원심력에 의해 스월(swirl)을 일으키며 외측을 향하면서 물이 원통형 바디부의 측벽쪽을 나선형으로 흐르게 되고, 이때 원심력 작용에 의해 비중이 1 이상이 되는 이물질 이물질들은 더욱더 외측으로 쏠리게 된다. 즉, 이물질은 원심력에 의해 바디부의 측벽 내측에 가까이에서 아래쪽으로 이동하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 이물질 제거장치는 상기 바디부(210)의 아래쪽에서 경사부(250)를 구비한다. 상기 경사부(250)는 아래쪽이 폭이 좁은 원추형이며 내측면에는 하향 경사진 경사면이 형성된다. 스월판을 지나면서 나선형 경사 유동을 하는 비중이 큰 이물질들은 상기 경사부의 경사면을 따라서 아래쪽으로 이동하여 최하단부에 모이게 된다.

상기 바디부(210)의 경사부(250)에는 역류방지캡(250)이 배치된다. 상기 역류방지캡(250)은 경사부 하단에 모인 이물질이 상부로 이동하는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 내부가 빈 원통형의 하부원통부(251)와 상기 하부원통부의 상단에 형성되는 원판 형상의 상부플레이트(255)로 구성된다. 상기 역류방지캡의 하부원통부(251)는 내부가 빈 원통형상으로 측벽에는 물이 내부로 유입될 수 있도록 복수개의 제1관통공(253)이 형성된다. 그리고, 상기 상부플레이트(255)에는 하부원통부(251) 내부의 물이 상기 상부플레이트의 위로 흘러갈 수 있도록 제2관통공(257)이 상하방향으로 형성된다.

이러한 구성에 의해서 상기 바디부(210)의 경사부(215)로 흘러온 물와 이물질 중에서 물은 상기 제1관통공(253) 및 제2관통공(257)을 지나서 바디부(210)의 가운데 부분으로 다시 흘러가지만, 비중이 1 이상인 이물질은 경사부의 최하단부에 형성된 배출덕트를 통해서 외부로 배출된다. 상기 배출덕트를 개폐하기 위한 밸브(280)가 구비되며, 상기 밸브는 일정 시간이 경과하면 자동으로 개방되도록 제어하거나 또는 조작자가 수동으로 개방할 수 있다.

상기 원리에 의해서, 본 발명에 따른 물 재활용을 위한 토네이도 여과기(200)는 그 내부로 투입된 물에서 비중이 큰 이물질을 원심력을 이용한 스월 현상으로 하부로 선택적으로 배출시키고 이물질이 제거된 물은 대략 가운데에 존재하는 배출관(230)의 일단부를 통해서 외부로 배출된다. 따라서 배출관(230)으로 배출되는 물에는 비중이 비교적 큰 이물질은 제거된 상태의 물이 되는 것이다.

그후, 배출관에서 배출된 물은 다시 필터(300)에서 비교적 크기가 작은 이물질 들이 제거되고, 영양제 공급장치(400)에서 영양제가 투입되어 셕션장치(500)에서 서로 혼합된 후, 라인믹서(600)를 거쳐 연못로 재유입되어 재활용되는 과정을 거치게 된다.

100: 저장공간
200 : 토네이도 여과기 210 : 바디부
200 : 유입관 230 : 배출관
240 : 스월판 250 : 역류방지캡
300 : 필터 400 : 영양제 공급장치
500 : 셕션장치 600 : 라인믹서

Claims (5)

1. 연못에 저장된 물을 인출하여 이물질을 제거한 후 재공급하는 정화장치로서,
   비중이 큰 이물질을 제거하는 토네이도 여과기(200);
   상기 토네이도 여과기를 거친 물에서 작은 이물질을 제거하는 필터(300);
   소독수를 발생시켜 물과 혼합하도록 하는 영양제 공급장치(400); 및
   처리과정의 물을 소독수와 혼합하는 셕션장치(500);를 포함하고,
   상기 토네이도 여과기는,
   상기 바디부에 구비되고, 상하로 경사진 경사홀(243)이 관통된 스월판(240);
   상기 바디부의 하부에 형성되는 경사부(215);
   상기 경사부에 배치되어, 고비중 이물질이 상부로 역류하는 것을 방지하는 역류방지캡(250);을 포함하는 것을 특징으로 하는 연못 정화장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 바디부로 물을 유입시키되, 바디부의 내측 벽을 향해 비스듬히 유입시키는 유입관(220); 및
   일단부가 상기 바디의 내측 중앙부에 위치하여, 상기 바디부의 물을 외부로 배출시키는 배출관(230);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연못 정화장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 스월판의 중앙에는 상기 배출관이 관통하는 중앙홀이 형성된 것을 특징으로 하는 연못 정화장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 스월판의 경사홀은 상기 스월판의 원주방향으로 하향 경사져서 유동하는 물을 나선형 유동시키는 것을 특징으로 하는 연못 정화장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 역류방지캡(250)은,
   내부가 빈 원통형상으로 측벽에는 물이 유입될 수 있도록 복수개의 제1관통공(253)이 형성된 하부원통부(251); 및
   상기 하부원통부(251)의 상측에 배치되되, 하부원통부 내부의 물이 위로 흘러갈 수 있도록 제2관통공(257)이 상하방향으로 형성된 상부플레이트(255);를 포함하는 것을 특징으로 하는 연못 정화장치.

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