KR20160107867A - 해수를 이용한 소금제조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소금제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해수를 자연의 힘으로 증발시켜 소금을 제조할 수 있는 해수를 이용한 소금제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해수를 이용한 소금제조장치는 내부에 해수가 저장되는 저장공간이 구비되고, 상기 해수가 외부환경에 노출되지 않도록 상부에 구비된 지붕을 포함한 해수조와; 상기 해수조로부터 해수를 공급받아 증발에 의해 농축시키는 것으로 해수가 고이는 일정 면적을 갖는 증발부와; 상기 증발부의 해수를 펌핑하고, 상기 증발부의 상부 일정 높이에서 상기 증발부로 분사하는 과정으로 상기 증발부의 해수를 순환시키는 순환펌핑부와; 상기 증발부로부터 공급된 농축된 해수가 고이고, 증발에 의해 소금결정이 형성되는 결정부를 포함하여 이루어진다.

Description

해수를 이용한 소금제조장치{APPARATUS FOR MAKING SALT FROM SEA WATER}

본 발명은 소금제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해수를 자연의 힘으로 증발시켜 소금을 제조할 수 있는 해수를 이용한 소금제조장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수를 이용한 소금제조는 넓은 지역에 논처럼 해수를 가두고 햇빛 및 바람 등 자연의 힘으로 증발시키는 염전에서 이루어지고 있다.

염전은 해수가 저장되는 저수지와, 저수지의 해수를 공급받아 1차적으로 증발시켜 농축하는 1차증발지(난치)와, 1차증발지에서 농축된 해수를 공급받아 2차적으로 증발시켜 농축하는 2차증발지(누태)와, 2차증발지에서 농축된 해수를 공급받아 증발시키고 최종적으로 소금결정을 얻는 결정지와, 눈 또는 비로 인해 2차증발지 및 결정지 해수의 염도가 낮아지는 것을 방지하도록 해수를 담수하는 해수담수조(해주)와, 결정지에서 생산된 소금을 저장하는 소금창고로 이루어져 있다.

이와 같은 국내의 염전은 대부분 그 면적이 신안 증도의 태평염전 등을 일부제외하고는 1만평 내외로 형성되어 있으나, 저수지, 1,2차증발지, 해수담수조등의 필수적인 시설물이 차지하는 면적때문에 소금의 생산량에 영향을 주는 결정지의 면적은 전체 면적의 30%미만에 해당되는 비효율적인 구조로 되어 있다.

또한, 저수지에 저수된 해수는 별도의 차단시설 없이 외부환경에 노출되어 있기 때문에, 저수지 주변의 생활 오폐수, 농약, 화학비료, 가축의 배설물등의 유입으로 해수가 오염되는 문제점이 있었다. 이와 같이 오염된 해수를 증발시켜 제조된 소금은 비위생적이며, 건강에 관심이 높은 소비자들의 불신을 받게 되었다.

이에, 해수를 염전이 아닌 공장으로 끌어들여서 위생적인 환경에서 인공적으로 소금을 제조하는 장치 및 방법이 개발되어 왔다.

인공적으로 소금을 제조하는 종래기술로는 일본 특허공고 소63-27290호, 대한민국 공개특허공보 제2014-0132480호, 대한민국 등록특허공보 제0535229호, 대한민국 등록실용신안공보 제0248296호에 개시되어 있다.

공장에서 인공적인 방법으로 소금을 제조하는 종래기술들은 염전에 비해 위생적이고, 염전에 비해 상대적으로 좁은 면적에서 높은 생산량을 달성할 수 있었다. 그러나, 이러한 인공적인 방법으로 제조된 소금은 천연소금과 비교하였을 때 사람에게 유익한 성분의 함유량이 매우 작으며, 무엇보다도 인체에 필요한 영양성분인 칼슘, 마그네슘 및 미네랄과 같은 성분의 함량이 적어 천연소금에 비해 식용으로 매우 열악한 문제점이 있었다.

이에, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 염전 면적을 효율적으로 사용하며, 해수를 청결하게 관리하고, 자연의 힘으로 증발시켜 고품질의 소금을 제조할 수 있으며 생산량을 크게 늘릴 수 있는 해수를 이용한 소금제조장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명의 다른 목적은 해수의 증발속도를 촉진시켜 소금 제조시간을 단축시킬 수 있는 해수를 이용한 소금제조장치를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해수를 이용한 소금제조장치는 내부에 해수가 저장되는 저장공간이 구비되고, 상기 해수가 외부환경에 노출되지 않도록 상부에 구비된 지붕을 포함한 해수조와; 상기 해수조로부터 해수를 공급받아 증발에 의해 농축시키는 것으로 해수가 고이는 일정 면적을 갖는 증발부와; 상기 증발부의 해수를 펌핑하고, 상기 증발부의 상부 일정 높이에서 상기 증발부로 분사하는 과정으로 상기 증발부의 해수를 순환시키는 순환펌핑부와; 상기 증발부로부터 공급된 농축된 해수가 고이고, 증발에 의해 소금결정이 형성되는 결정부를 포함하여 이루어진다.

상기 순환펌핑부는 내부에 해수가 흐르는 관로가 형성되어 일단은 상기 증발부에 연결되고 타단에는 노즐이 구비된 해수순환관과; 상기 증발부의 일측에 수직하게 구비되되, 그 길이가 가변되며 상기 해수순환관이 고정되는 공급지지대와; 상기 해수순환관상에 구비되어 상기 증발부에 고인 해수를 펌핑하는 순환펌프를 포함하여 이루어진다.

상기 증발부는 지면에 설치되고 일정 면적을 갖는 제1증발수조와, 상기 제1증발수조의 저면으로부터 상측으로 소정거리 이격되어 구비되되 상기 제1증발수조의 면적보다 작은 면적을 갖는 제2증발수조와, 상기 제2증발수조의 저면으로부터 상측으로 소정거리 이격되어 구비되되 상기 제2증발수조의 면적보다 작은 면적을 갖는 제3증발수조로 이루어진 증발수조로 이루어지고, 상기 제2증발수조와 상기 제3증발수조는 고인 해수가 하측의 제1증발수조 및 제2증발수조로 흐르도록 저면에 타공된 다수의 배수홀이 형성되어 있다.

상기 제2,3증발수조의 저면과, 상기 해수순환관상에는 해수에 포함된 이물질을 여과하도록 여과망과, 미네랄 원석과 활성탄이 포함된 여과필터가 구비된다.

상기 결정부는 상기 제1증발수조로부터 공급된 농축된 해수가 고이는 결정수조와; 상기 결정수조의 저면에 평탄하게 깔리어 소금결정의 채취가 용이하도록 한 타일과; 상기 결정수조에 고인 해수를 가열하기 위한 것으로 상기 타일의 하부에 구비되어 고온의 온수가 흐르는 온수파이프와, 상기 온수파이프에 고온의 온수를 생성 순환시키는 온수보일러로 이루어진 해수가열수단을 포함하여 이루어지고,

상기 제2증발수조와 상기 제3증발수조의 하부에는 상기 제1증발수조 및 제2증발수조에 바람을 일으키는 회전팬이 구비된다.

본 발명은 통상의 염전에서 면적을 차지하고 있던 저수지, 증발지(난치,누태)등의 구조물을 제거하거나 최소화하고, 소금결정을 얻는 결정지의 면적을 최대화함과 아울러, 해수의 증발력을 최대한 향상시킴으로써, 동일 면적의 통상 염전에 비해 소금의 생산력을 크게 늘릴 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 바다에서 취수한 해수를 소금결정이 생성될 때까지 청결하게 유지할 수 있어 위생적인 소금생산이 가능하고, 소비자들의 기호에 맞는 고품질의 소금을 생산할 수가 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해수를 이용한 소금제조장치의 일 실시 예를 나타낸 개략도,
도 2는 도 1의 일 실시 예에서 순환펌핑부의 구조를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 일 실시 예에서 증발부의 다른 실시 예를 도시한 도면,
도 4는 도 2의 증발부에서 제2증발수조 및 제3증발수조의 구조를 도시한 도면,
도 5는 도 1의 일 실시 예에서 결정부의 구조를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해수를 이용한 소금제조장치의 일 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

첨부한 도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 해수를 이용한 소금제조장치의 일 실시 예가 도시되어 있다.

첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하면 본 발명의 해수를 이용한 소금제조장치는 해수가 저장되는 해수조(100)와, 해수조(100)의 해수를 공급받아 증발에 의해 농축시키는 증발부(200)와, 증발부(200)의 해수를 펌핑하고 증발부(200) 상부에서 분사시켜 증발부(200)에 재공급하여 순환시키는 순환펌핑부(300)와, 증발부(200)로부터 농축된 해수를 공급받아 소금결정을 얻는 결정부(400)와, 결정부(400)에서 얻어진 소금을 저장하는 소금창고(500)로 이루어져 있다.

첨부한 도 1을 참조하면, 해수조(100)는 내부에 해수가 저장되는 저장공간(110)이 구비되고 상부가 개구된 형상으로 형성된다. 개구된 상부는 저장된 해수가 외부환경에 노줄되지 않도록 지붕(120)이 구비된다.

이러한, 해수조(100)는 통상의 염전에서 사용되는 해주 구조로 설치되되, 해수 저수용량이 해주보다 더 크도록 설치된다. 따라서, 종전의 염전에 구비되었던 저수조의 부지를 다른 용도, 즉 증발부(난치, 누태) 및 결정부(결정지)등으로 활용할 수가 있어 염전의 면적을 효율적으로 사용할 수가 있다.

또한, 해수조(100)의 지붕(120)에도 해수를 저장하는 보조공간(121)을 더 형성할 수 있다. 지붕(120)의 보조공간(121)은 해수조(100)에 저장되는 해수량을 증가시키고, 증발부(200)의 기능을 수행할 수도 있다.

증발부(200)는 공급펌프(130)에 의해 해수조로부터 해수를 공급받아 해수가 고이는 곳으로 자연의 힘에 증발되도록 일정 면적을 갖는 수조형태로 형성된다.

첨부한 도 2를 참조하면, 순환펌핑부(300)는 내부에 관로가 형성되고 일단은 증발부에 연결되고 타단에는 순환노즐(311)이 구비된 해수순환관(310)과, 해수순환관(310)을 지지하며 그 길이가 가변되는 공급지지대(320)와, 증발부(200)의 해수를 펌핑하는 순환펌프(330)와, 증발부(200)의 해수를 정수하는 정수기(340)를 포함하여 이루어져 있다.

해수순환관(310)은 공급지지대(320)에 의해 위치변화가 용이하도록 합성수지로 된 호스가 사용된다.

길이가 가변되는 공급지지대(320)는 순차적으로 끼워지는 서로 다른 직경을 갖는 다수의 파이프(321)와, 상호 끼워지는 파이프(321)를 관통하여 고정시키는 고정핀(322)으로 이루어져 있다.

즉, 다수의 파이프(321)를 순차적으로 빼내되 일단이 끼워진 상태에서 고정핀(322)으로 고정하면 길이가 연장되고, 반대로 파이프(321)의 일부분이 아닌 전체가 끼워진 상태에서 고정핀(322)으로 고정하면 길이가 짧아지게 된다.

순환노즐(311)의 높이는 공급지지대(320)의 길이를 가변시켜 약 대기 1기압이 낮아지는 높이인 8m위치에 설치되는 것이 바람직하다. 기압이 낮아지면 해수의 증발력이 향상된다. 그리고, 해수가 높은 위치에서 분사되어 떨어지게 되면, 공기와의 접촉이 향상되어 해수의 증발력이 향상된다.

한편, 강풍이 부는 경우에는 순환노즐(311)로부터 분사되는 해수가 강풍이 휩쓸리지 않고 증발부에 온전히 분사될 수 있도록 순환노즐(311)을 낮게 설치할 수도 있다.

정수기(340)는 해수순환관(310)상에 구비되어 흐르는 해수에 포함된 이물질을 여과하고, 내장된 활성탄에 의해 해수를 정수 및 살균하게 된다.

한편, 증발부(200)는 다층으로도 형성할 수가 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 증발부(200)는 지면에 설치되는 제1증발수조(211)와, 제1증발수조(211)의 상측으로 소정거리 이격되어 설치되는 제2증발수조(212)와, 제2증발수조(212)의 상측으로 소정거리 이격되어 설치되는 제3증발수조(213)로 이루어져 있다.

본 실시 예에서는 증발수조의 구조를 3층구조를 예시하였으나, 여기에 한정되지 않고 4층 이상으로도 설치될 수 있다.

제1,2,3증발수조(211,212,213)는 상측으로 갈수록 그 면적이 작아지게 형성되는데, 햇빛이 상측에 위치한 증발수조에 의해 가려지는 것을 최소화하도록 제1증발수조(211)의 면적을 기준으로 제2,3증발수조(212,213)는 1/2, 3/1의 비율로 축소되는 것이 바람직하다.

또한, 제2,3증발수조(212,213)의 위치는 증발수조가 남향으로 설치되는 조건으로 중앙에서 북향으로 치우치게 설치되는 것이 바람직하다.

제2,3증발수조(212,213)는 고인 해수가 하측으로 흐를 수 있도록 저면에 타공된 다수의 배수홀(214)이 형성되어 있다. 배수홀(214)은 해수가 방울져 떨어지도록 적정 직경으로 타공되어 있다.

제2,3증발수조(212,213)의 저면에는 해수에 포함된 각종 이물질을 여과시키는 여과망(240)과, 해수를 정수 및 살균하는 여과필터(230)가 구비된다.

여과망(240)은 일정 입경의 이물질을 여과시킬 수 있도록 일정 매쉬의 망으로 형성되어 제2,3증발수조(212,213)의 저면에 밀착되어 구비된다. 여과망(240)으로는 부직포등이 사용될 수도 있다.

여과필터(230)는 여과망(240) 위에 적층되는 것으로 모래, 자갈, 맥반석, 옥등의 미네랄 원석의 알갱이와, 숯등의 활성탄으로 이루어져 있다.

상기의 해수순환관(310)에 구비된 정수기(340)도 여과망 및 여과필터가 구비되어 이루어진다.

한편, 제2증발수조(212)와 제3증발수조(213)의 하부에는 방울져 떨어지는 해수와 제1증발수조(211) 및 제2증발수조(212)에 바람을 일으켜 해수의 증발력을 향상시키는 회전팬(250)이 다수 구비된다.

이와 같이, 다층으로 이루어진 증발부(200)는 종전 염전의 증발지(난치, 누태)의 면적을 축소하여 결정부(결정지)로 전환하여 사용하여도 종전과 같은 충분한 면적에서 얻을 수 있는 충분한 양의 농축된 해수를 얻을 수 있다. 또한, 해수의 증발력이 향상되므로 해수의 증발시간을 단축할 수가 있다.

결정부(400)는 농축된 해수를 최종 증발시켜 소금결정을 얻는 것으로 증발부(200)로부터 공급된 농축된 해수가 고이는 결정수조(410)로 이루어진다. 결정수조(410)의 저면에는 소금결정의 채취가 용이하도록 천연 타일(420)이 평탄하게 깔려있다.

결정수조(410)는 통상의 염전에서 결정지에 해당된다.

결정수조(410)의 천연 타일(420) 하부에는 해수를 가열하여 증발력을 향상시킬 수 있는 해수가열수단(430)이 구비되어 있다.

해수가열수단(430)은 고온의 온수가 흐르도록 결정수조(410) 바닥에 배열되어 천연 타일(420) 하부에 묻힌 온수파이프(431)와, 온수파이프(431)에 고온의 온수를 공급하고 순환시키는 온수보일러(432)로 이루어져 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 해수를 이용한 소금제조장치의 작용 및 효과에 대해 상세히 설명한다.

해수조(100)에는 바다로부터 해수를 펌핑하여 곧바로 저장된다. 해수는 수심이 깊은 바닷속에서 취수된다. 해수조(100)에 저장된 해수는 통상 염전의 저수조와 달리 외부환경에 노출되지 않으므로 청결하게 저장된다.

해수조(100)에 저장된 해수는 불순물이 침전되어 1차적인 정수가 이루어지게 된다.

해수조(100)의 해수는 증발부(200)에 공급되어 자연의 힘으로 증발되어 농축된다. 그런데, 순환펌핑부(300)에 의해 증발부(200)의 해수는 펌핑되어 약 1기압이 낮은 약 8m의 높은 위치에서 분사되는 과정을 반복하여 순환됨으로써, 증발력이 향상된다. 이에, 상대적으로 단시간에 농축된 해수를 얻을 수가 있어 소금의 생산성이 향상된다.

또한, 증발부(200)의 구조를 제1,2,3증발수조(211,212,213)에 의해 다층으로 형성하게 되면, 동일한 지면면적에 허용가능한 해수량을 증가시켜 소금의 생산성을 향상시킬 수가 있다.

다층구조의 증발부(200)는 제1,2,3증발수조(211,212,213)에 해수가 공급되면 햇빛 및 바람에 의해 증발된다.

제2,3증발수조(212,213)에 공급된 해수는 배수홀(214)을 통해 하측의 제1,2증발수조(211,212)로 떨어지게 되고, 이때, 해수는 여과망(240) 및 여과필터(230)를 지나면서 여과 및 정수된다.

최종적으로 제1증발수조(211)에 모이는 해수는 순환펌핑부(300)의 순환펌프(330)에 의해 제3증발수조(213)로 재공급된다. 따라서, 해수는 제1,2,3증발수조(211,212,213)를 순환하게 된다.

한편, 제2,3증발수조(212,213)에서 방울져 떨어지는 해수는 회전팬(250)에 의해 생성된 바람에 의해 그 증발력이 향상된다.

증발부(200)에서 적정 농도로 농축된 해수는 결정수조(410)로 이동된다.

결정수조(410)에 이동된 해수는 해수가열수단(430)에 의해 가열되어 증발력이 향상되고, 상대적으로 단시간에 소금결정이 생성된다. 생성된 소금은 소금창고(500)에 저장된다.

이와 같은 본 발명은 통상의 염전에서 면적을 차지하고 있던 저수지, 증발지(난치,누태)등의 구조물을 제거하거나 최소화하고, 소금결정을 얻는 결정지의 면적을 최대화한 것이다. 또한, 해수의 증발력을 최대한 향상시킨 것이다.

그리고, 바다에서 취수한 해수를 소금결정이 생성될 때까지 청결하게 유지할 수 있어 위생적인 소금생산이 가능하게 된다..

따라서, 동일 면적의 염전임에도 불구하고 통상의 염전에 비해 소금의 생산량을 크게 늘릴 수가 있으며, 소비자들의 기호에 맞는 고품질의 소금을 생산할 수가 있다.

이상 본 발명의 일 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100 : 해수조 200 : 증발부
230 : 여과필터 240 : 여과망
300 : 순환펌핑부 310 : 해수순환관
320 : 공급지지대 330 : 순환펌프
400 : 결정부 410 : 결정수조
420 : 타일 430 : 해수가열수단
500 : 소금창고

Claims (5)

1. 내부에 해수가 저장되는 저장공간이 구비되고, 상기 해수가 외부환경에 노출되지 않도록 상부에 구비된 지붕을 포함한 해수조와;
   상기 해수조로부터 해수를 공급받아 증발에 의해 농축시키는 것으로 해수가 고이는 일정 면적을 갖는 증발부와;
   상기 증발부의 해수를 펌핑하고, 상기 증발부의 상부 일정 높이에서 상기 증발부로 분사하는 과정으로 상기 증발부의 해수를 순환시키는 순환펌핑부와;
   상기 증발부로부터 공급된 농축된 해수가 고이고, 증발에 의해 소금결정이 형성되는 결정부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 소금제조장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 순환펌핑부는
   내부에 해수가 흐르는 관로가 형성되어 일단은 상기 증발부에 연결되고 타단에는 노즐이 구비된 해수순환관과;
   상기 증발부의 일측에 수직하게 구비되되, 그 길이가 가변되며 상기 해수순환관이 고정되는 공급지지대와;
   상기 해수순환관상에 구비되어 상기 증발부에 고인 해수를 펌핑하는 순환펌프를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 소금제조장치.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 증발부는
   지면에 설치되고 일정 면적을 갖는 제1증발수조와, 상기 제1증발수조의 저면으로부터 상측으로 소정거리 이격되어 구비되되 상기 제1증발수조의 면적보다 작은 면적을 갖는 제2증발수조와, 상기 제2증발수조의 저면으로부터 상측으로 소정거리 이격되어 구비되되 상기 제2증발수조의 면적보다 작은 면적을 갖는 제3증발수조로 이루어진 증발수조로 이루어지고,
   상기 제2증발수조와 상기 제3증발수조는 고인 해수가 하측의 제1증발수조 및 제2증발수조로 흐르도록 저면에 타공된 다수의 배수홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 소금제조장치.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 제2,3증발수조의 저면과, 상기 해수순환관상에는 해수에 포함된 이물질을 여과하도록 여과망과, 미네랄 원석과 활성탄이 포함된 여과필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 소금제조장치.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 결정부는
   상기 제1증발수조로부터 공급된 농축된 해수가 고이는 결정수조와;
   상기 결정수조의 저면에 평탄하게 깔리어 소금결정의 채취가 용이하도록 한 타일과;
   상기 결정수조에 고인 해수를 가열하기 위한 것으로 상기 타일의 하부에 구비되어 고온의 온수가 흐르는 온수파이프와, 상기 온수파이프에 고온의 온수를 생성 순환시키는 온수보일러로 이루어진 해수가열수단을 포함하여 이루어지고,
   상기 제2증발수조와 상기 제3증발수조의 하부에는 상기 제1증발수조 및 제2증발수조에 바람을 일으키는 회전팬이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 소금제조장치.
   
   

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