KR20160144341A - 태양 에너지를 이용한 증발식 염수 담수화 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 염수 증발부를 복수개로 병렬 배치한 구조체와 이를 감싸는 하우징으로 구성되는 염수 담수화 장치에 있어서, 경성 재질의 플레이트로 인한 부피 및 무게의 증가, 다단 증발판의 경우에 설치 공간의 제약, 장치의 제조비 증가 등의 문제점을 해결할 수 있으면서, 또한 특정 구조의 스페이서를 이용하여 각각의 염수 증발부를 이격시킴으로써 염수 증발부 간의 접촉으로 인해 염수와 증류수가 섞이는 것을 방지함으로써, 담수화 효율을 높이고 염수 담수화 장치의 제조 및 초기 구축비용을 절감할 수 있는 염수 담수화 장치를 제공한다.

Description

태양 에너지를 이용한 증발식 염수 담수화 장치{APPARATUS FOR EVAPORATIVE DESALINATING SALT WATER USING SOLAR ENERGY}

본 발명은 태양 에너지를 이용한 증발식 염수 담수화 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 보다 간편한 구성을 가지면서도 염수의 담수화 효율을 높이고 장치의 제조 및 초기 구축비용을 절감할 수 있는 염수 담수화 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

최근 전 세계적인 물부족 현상으로 인하여 안정적인 수자원 확보가 전 세계적인 이슈로 떠오르면서 대체 수자원 개발에 대한 관심이 높이지고 있고, 이에 따라 세계 각국은 염수 담수화 기술, 중수도 건설, 빗물 이용 기술, 인공 강우 기술 등을 포함한 대체 수자원 기술에 대한 연구 개발에 많은 투자를 아끼지 않고 있다. 이중 염수 담수화 기술이란 염수로부터 담수를 생산하는 것으로, 보다 상세하게는, 생활용수나 음용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수, 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 일련의 수처리 과정을 말하는 것이다.

이는 개발도상국, 도서지역, 오지 등의 식수/담수 확보뿐만 아니라 전세계적인 수자원 확보는 인류가 당면한 가장 큰 과제 중 하나로 볼 수 있다.

이를 위한 상기 염수 담수화 기술은 기존의 증발법, 막여과법 등의 대용량 담수설비가 이용되어 왔다.

대표적으로 염수를 담수화하는 방법은 증발법으로서, 이는 소금기를 함유한 바닷물을 가열해 이때 발생한 증기를 응축시켜 담수를 뽑아내는 방식을 말한다.

일반적으로 염수 담수화 장치는 인위적으로 에너지를 공급하여야 하며 구조가 복잡하고 기술수준이 높아 제조 및 설치하기 어려운 문제와 운용하는 데 소모되는 비용이 많은 문제가 있고 이와 더불어 염수를 담수화함으로써 생산되는 담수에 염분이 완전히 제거되지 않는 등의 문제가 있다.

또한 상기 증발법, 막 여과법 등의 일반적인 염수 담수화 장치의 경우에 대량의 염수를 담수화하는 기술에 대해 많이 알려져 있으나, 이런 대용량 담수화 기술들은 초기 구축비용 및 유지관리비가 과다하여 도서지역 등과 같은 소용량을 필요로 하는 소규모 담수화장치에는 적용하기 어려운 문제점이 있었다. 또한 기존의 담수화 방법은 화석에너지를 에너지원으로 사용하기 때문에 고유가로 인한 고비용과 환경오염의 문제가 발생하여 대체 친환경 에너지의 사용이 요구되고 있으나, 현재까지 중규모 또는 소규모의 염수 담수화 시스템을 구축하기 위해 필요한 염수 담수화 장치의 구성에 관해서는 많은 연구가 되지 않은 실정이다.

이와 같은 염수 담수화 장치에 관련된 종래기술로서, 한국등록특허 제1218131호(2012.12.27)에서는 해수를 증발시켜 담수화하는 다중 효용 방식의 담수장치에 관련된 것으로서, 증발 열원으로서 태양 에너지와 디젤 발전기의 폐열을 이용하는 한편 상압 조건에서 다중 효용 방식의 담수화를 실현하여 에너지 효율을 향상시키는 한편, 본 담수 장치의 초기 구축비용 및 유지 관리비를 절감할 수 있는 태양열과 폐열을 이용한 상압방식의 다중효용 담수장치에 관한 기술이 기재되어 있고, 또한, 한국공개특허 제2013-0141841호(2013.12.27)에서는 투과체 플레이트 다단구조형 태양열 다중효용 담수화장치에 관한 것으로서, 제1 단 효용단을 설치하여 태양열에 의해 해수를 증발시키되, 상기 제1 단 효용단의 일측으로 다수개의 다단 효용단이 연속배열되도록 구성함으로써, 응축되는 증기의 응축잠열을 열원으로 이용하여 후단에 배치된 효용단 각각에 흐르는 해수를 증발시켜 담수화시킬 수 있도록 한 투과체 플레이트 다단구조형 태양열 다중효용 담수화장치에 관한 기술이 기재되어 있으며, 한국공개특허 제2010-0108875호(2010.10.08)는 폐열을 이용한 담수화장치 및 이에 따른 담수화방법에 관한 것으로, 발전기 등의 배기가스 폐열을 이용하여 해수 및 오염수를 담수화하도록 내부에 충진된 물을 가열 증발시키는 열교환 챔버와, 상기 열교환 챔버의 측면에 다단으로 설치되어 수증기가 응축되는 응축판과 상기 응축판의 일측면에 부착되는 윅(wick)을 이용해서 응축열에 의해 연속적으로 해수 및 오염수를 증발시키며, 상기 윅에 염수 및 오염수를 공급하기 위한 분배탱크 및 임시 저장하는 헤드탱크를 포함하여 구성되는 소형 담수화장치에 관한 기술이 기재되어 있다.

상기 종래기술에 해당하는 선행기술 문헌들에서는 태양열, 폐열 등의 열원을 이용하여 염수 또는 오염수 등을 증발시킨 후 이를 응축하여 담수를 생산하는 장치에 관해 기재되어 있으나, 그럼에도 불구하고 보다 소용량으로 구축이 가능할 수 있도록 간편한 구성을 가지면서도 화석에너지를 에너지원으로 사용하지 않고 효율적으로 염수를 담수화시킬 수 있는 개선된 효과를 가지는 신규한 염수 담수화 장치에 관한 연구의 필요성은 지속적으로 증대되고 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로, 소용량으로 구축이 가능할 수 있도록 간편한 구성을 가지면서도 화석에너지를 에너지원으로 사용하지 않고 효율적으로 염수를 담수화시킬 수 있는 개선된 효과를 가지는 신규한 염수 담수화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

보다 상세하게는 본 발명은 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시 키고 증발된 수증기를 응축시켜 담수를 추출하는 염수 증발부를 복수개로 병렬 배치한 구조체와 이를 감싸는 하우징으로 구성되는 염수 담수화 장치에 있어서, 경성 재질의 증발부 플레이트로 인한 부피 및 무게의 증가, 다단 증발판의 경우에 설치 공간의 제약, 장치의 제조비 증가 등의 문제점을 해결할 수 있으면서, 또한 특정 구조의 스페이서를 이용하여 각각의 염수 증발부를 이격시킴으로써 염수 증발부간의 접촉으로 인해 염수와 증류수가 섞이는 것을 방지함으로써, 담수화 효율을 높이고 염수 담수화 장치의 제조 및 초기 구축비용을 절감할 수 있는 염수 담수화 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명은 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 복수의 염수 증발부가 병렬로 배치되고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하며, 타면은 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 타면의 하방으로 흐르며, 상기 복수의 염수 증발부를 감싸는 하우징을 포함하는 염수 담수화 장치에 있어서, 상기 하우징은 상기 염수 증발부의 일면을 따라 흐르며 증발되지 않은 염수를 외부로 유출하는 염수 유출구; 증발된 염수증기가 상기 염수 증발부의 타면에 응축됨으로써 타면을 따라 아래로 흐르는 담수를 외부로 유출할 수 있는 담수 취출구; 태양열을 받아들이는 전면 지지체; 및 상기 하우징의 후면에 구비되어 염수 증발부를 고정시키는 후면 지지체;를 포함하며, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 일면이 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하는 젖음부;를 포함하며, 타면은 이웃한 젖음부에서 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 하방으로 흐르는 방수 코팅부;를 포함하는, 유연성(flexible) 소재로 이루어지는 심지면, 및 병렬 배치된 각각의 염수 증발부를 서로 이격시켜주기 위해 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비되는 스페이서;를 포함하는 염수 담수화 장치를 제공한다.

일 실시예로서, 상기 심지면은 상기 젖음부와 방수 코팅부를 접합한 구조일 수 있다. 이 경우에 상기 방수 코팅부는 방수성능을 갖는 유연성 고분자 필름 또는 유연성 금속 시트로 이루어지며, 이의 일면에 염수의 젖음이 가능한 유연성 소재의 젖음부가 접합된 것일 수 있고, 상기 젖음부는, 표면을 구김 처리함으로써 염수가 증발되는 표면적을 넓히진 것일 수 있다.

일 실시예로서, 상기 심지면은 상기 젖음부에 염수가 흐를 수 있도록 외부로부터 도입되는 염수를 저장 및 공급하는 염수 저장부;를 추가적으로 포함할 수 있고, 이 경우에 상기 염수 저장부는 상기 젖음부 또는 심지면의 상단부를 접기 방법으로 접어서 형성될 수 있다.

일 실시예로서, 상기 심지면은 상기 방수 코팅부에서 응축되어 흘러내리는 담수를 취합할 수 있는 담수 취합부;를 추가적으로 포함할 수 있고, 이경우에 상기 담수 취합부는 응축된 담수가 경사로를 따라 흘러서 취합될 수 있도록 심지면의 하단부를 방수 코팅부 방향을 향해 사선으로 접어서 형성하되, 상기 담수가 상기 젖음부에 흐르는 염수와 섞이는 것을 방지하도록 상기 담수 취합부의 끝부분은 바깥방향인 젖음부 방향으로 접어서 형성할 수 있다.

또한 본 발명의 상기 염수 담수화 장치는 염수 저장부로 염수를 공급하는 염수 공급부;를 더 포함하며, 상기 염수 공급부는 염수 저장부로 공급될 염수를 저장하는 염수탱크; 및 상기 염수탱크의 염수를 복수개의 염수 저장부로 분배할 수 있는 염수 분배기;를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 상기 염수 담수화 장치는 상기 하우징 내에 병렬 배치되어 있는 복수개의 염수 증발부의 심지면 하단에 응축된 담수를 취합할 수 있도록 각각 담수 취합부가 구비되어, 이로부터 취합되는 담수를 모아 외부로 담수를 공급하는 담수 취출부;를 추가적으로 포함하며, 상기 담수 취출부로부터 하우징내의 담수 취출구를 통해 외부로 담수가 유출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명의 상기 염수 담수화 장치는 상기 심지면내 젖음부에서 증발되고 남은 염수가 흘러내리면서 심지면의 하부에서 취합될 수 있도록 염수 유출부;를 추가적으로 포함하고, 상기 염수유출부로부터 하우징내의 염수 유출구를 통해 외부로 염수가 유출되며, 상기 염수 유출부는 젖음부의 하단부를 오려서 형성하거나, 혹은 별도의 패브릭을 젖음부 하단에 부착시켜 상기 심지면의 하단부에 형성할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 스페이서는 상기 방수 코팅부의 테두리를 따라 형성되어 있는 프레임부;와 상기 방수 코팅부의 면을 따라 세로 방향으로 형성되어 있는 이격부;를 포함하여 구성됨으로써, 상기 방수 코팅부와 이웃하여 인접한 염수 증발부의 젖음부를 이격시켜 줄 수 있고, 이 경우에 상기 스페이서는 상기 프레임부와 상기 이격부가 일체형으로 구성될 수 있다.

일 실시예로서, 상기 스페이서는 상기 방수 코팅부와 접합되었을 때 접합된 단면이 방수 코팅부의 면으로부터 예각을 형성하도록 구성함으로써, 상기 방수 코팅부에 맺힌 증류수가 상기 예각의 홈을 따라 흐르도록 할 수 있다.

일 실시예로서, 상기 염수 담수화 장치는 상기 방수 코팅부에 맺힌 증류수가 흘러 내려 갈 수 있도록 상기 스페이서 또는 방수 코팅부 중 선택되어지는 하나 이상의 적어도 일부분에 홈;이 형성될 수 있다.

일 실시예로서, 상기 스페이서는 상기 프레임부와 이격부의 사이에 담수화를 위해 필요한 공간, 또는 각각의 이격부 사이에 생기는 담수화를 위해 필요한 공간은 세로 방향으로 끊어지지 않고 이어져 세로방향으로는 단일의 공간을 형성할 수도 있다.

또한 본 발명은 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 복수의 염수 증발부가 병렬로 배치되고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발판의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하며, 타면은 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 타면의 하방으로 흐르며, 상기 복수의 염수 증발부를 감싸는 하우징을 포함하는 염수 담수화 장치에 있어서, 상기 하우징은 상기 염수 증발부의 일면을 따라 흐르며 증발되지 않은 염수를 외부로 유출하는 염수 유출구; 증발된 염수증기가 상기 염수 증발부의 타면에 응축됨으로써 타면을 따라 아래로 흐르는 담수를 외부로 유출할 수 있는 담수 취출구; 태양열을 받아들이는 전면 지지체; 및 상기 하우징의 후면에 구비되어 염수 증발부를 고정시키는 후면 지지체;를 포함하며, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 병렬 배치된 각각의 염수 증발부를 서로 이격시켜주기 위해 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비되는 스페이서;를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면의 테두리를 따라 형성되어 있는 프레임부;와 상기 염수 증발부의 타면의 면을 따라 세로 방향으로 형성되어 있는 이격부;를 포함하여 구성됨으로써, 상기 염수 증발부의 타면과 이웃하여 인접한 염수 증발부의 일면을 이격시켜주는염수 담수화 장치를 제공한다.

이 경우에 상기 스페이서는 상기 프레임부와 상기 이격부가 일체형으로 구성될 수 있고, 또한 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면과 접합되었을 때 접합된 단면이 염수 증발부의 타면의 면으로부터 예각을 형성하도록 구성함으로써, 상기 염수 증발부의 타면에 맺힌 증류수가 상기 예각의 홈을 따라 흐르도록 할 수 있으며, 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면에 맺힌 증류수가 흘러 내려 갈 수 있도록 상기 스페이서 또는 염수 증발부의 타면 중 선택되어지는 하나 이상의 적어도 일부분에 홈;이 형성될 수 있고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 유연성(flexible) 소재로 이루어짐으로써 구부리거나 접힘이 가능하며, 일면이 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하고 타면은 이웃한 염수 증발부에서 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 하방으로 흐르도록 할 수 있으며, 상기 염수 증발부는 염수 증발부의 일면에는 염수가 흐를 수 있도록 염수를 저장 및 공급하는 염수 저장부;와 염수 증발부의 타면에는 증발된 염수가 응축됨으로써 생성되는 담수를 취합할 수 있는 담수 취합부; 추가적으로 포함될 수 있다. 또한, 상기 스페이서는 상기 프레임부와 이격부의 사이에 담수화를 위해 필요한 공간, 또는 각각의 이격부 사이에 생기는 담수화를 위해 필요한 공간은 세로 방향으로 끊어지지 않고 이어져 세로방향으로는 단일의 공간을 형성할 수도 있다.

본 발명에 따른 증발식 염수 담수화 장치는 소용량으로 구축이 가능할 수 있도록 간편한 구성을 가지면서도, 화석에너지를 에너지원으로 사용하지 않고 효율적으로 염수를 담수화시킬 수 있는 개선된 효과를 가질 수 있다.

이와 더불어 본 발명에 따른 증발식 염수 담수화 장치는 염수 증발부를 태양열 또는 인접 염수 증발부에서 증발된 염수가 응축되면서 발생하는 응축열을 이용하여 염수를 증발시키는 젖음부;와 인접한 염수 증발부의 젖음부에서 증발된 염수가 응축되어 담수를 얻을 수 있는 방수 코팅부;를 포함하여 구성하되, 상기 젖음부와 방수 코팅부를 플렉시블한 소재로 구성함으로써, 염수와 담수가 흐르는 면이 각각 플렉시블한 소재로 구성되어, 경성 재질의 플레이트로 인한 부피 및 무게의 증가, 다단 증발판의 경우에 설치 공간의 제약, 장치의 제조비 증가 등의 문제점을 해결함으로써, 염수 담수화 장치의 제조 및 초기 구축비용을 절감할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 증발식 염수 담수화 장치는 특정 구조의 스페이서를 이용하여 각각의 염수 증발부를 이격시킴으로써 염수 증발부 간의 접촉으로 인해 염수와 증류수가 섞이는 것을 효율적으로 방지할 수 있어, 담수화 효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른, 태양 에너지를 이용한 다단 구조의 염수 담수화 장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 내부 구조에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 하우징에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 심지면에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 담수 취출부에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 염수 유출부에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 스페이서에 대해 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명에 따른 태양 에너지를 이용한 증발식 염수 담수화 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 각 도면에 있어서, 구조물들의 사이즈나 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나 축소하여 도시한 것이고, 특징적 구성이 드러나도록 공지의 구성들은 생략하여 도시하였으므로 도면으로 한정하지는 아니한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대한 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 태양 에너지를 이용한 다단 구조의 염수 담수화 장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 태양 에너지를 이용한 다단 구조의 염수 담수화 장치(100)는 장치내에 적어도 하나 이상의 염수 증발판을 포함하며, 상기 염수 증발판은 플레이트와 상기 플레이트의 일면에 형성된 윅(wick)으로 이루어짐으로서, 상기 플레이트의 일면에 형성된 윅(wick)쪽으로 염수가 흘러내리는 부분과 상기 플레이트의 타면쪽으로 염수가 태양에너지 등의 에너지원으로부터 증발되어 담수로 응축됨으로써, 응축된 담수가 플레이트의 타면에 흘러내리는 구조를 갖는다.

예컨대, 상기 도 1에서는 적어도 4개 이상의 염수 증발판을 구비할 수 있으며, 각각의 염수 증발판을 제1 염수 증발판 내지 제4 염수 증발판으로 정의할 수 있다.

상기 각각의 염수 증발판을 포함하는 염수 담수화 장치의 구성을 보다 상세히 살펴보면, 아래와 같다. 상기 도 1에서의 이해를 위해 이하의 ‘일면’과 ‘타면’을 하기 각각의 플레이트의 우측부를 일면으로 하며, 플레이트의 좌측부를 타면으로 하여 이해할 수 있다.

본 발명에서의 상기 염수 담수화 장치(100)는 일면에 윅을 구비하고 타면은 외부 에너지원으로부터 증발에너지를 공급받는 면상의 제1 플레이트 및 상기 제1 플레이트(111)의 일면에 형성되어 염수가 흐르며, 상기 흐르는 염수를 태양열을 이용하여 증발시키는 제1 윅(wick)(112)을 포함하는 제1 염수 증발판(110)과, 상기 제1 염수 증발판의 일측으로 연장되어 복수개가 상기 제1 염수 증발판에 대응되도록 이격되어 설치되되, 전단의 염수 증발판의 윅(wick)에서 증발된 염수증기가 증발되어 확산되고 이들이 플레이트의 타면에 응축되어 물방울로 맺혀서 하부를 따라 저장되도록 하는 제2 ~ 제4 플레이트(121, 131, 141)와, 상기 제2 ~ 제4 플레이트(121, 131, 141)의 각각의 일면에 형성되며, 상기 플레이트의 타면에서 응축되는 담수의 응축잠열 및 외부로부터의 에너지원에 의해 염수를 증발시키는 제2 ~ 제4 윅(122, 132, 142)으로 구성되는 제2 ~ 제4 염수 증발판(120, 130, 140)를 포함하여 구성되며, 상기 제1 플레이트 내지 제 4 플레이트를 내부에 두며, 상기 염수 담수화 장치의 외부를 감싸는 하우징(미도시)을 포함하여 이루어진다.

즉, 상기 종래의 염수 담수화 장치(100)는 태양열을 직접 받아 염수를 증발시켜 담수를 얻기 위한 제1 염수 증발판(110)에서는 상기 태양열을 이용하여 윅을 타고 아래로 흐르는 염수를 증발시키며, 그 이후의 염수 증발판(120, 130, 140)에서는 전단의 염수 증발판으로부터 전도된 태양열뿐만 아니라 전단의 증발된 염수증기가 각각의 플레이트(121, 131, 141)의 타면에 맺힐 때 방출하는 응축잠열을 이용하여 윅을 타고 흐르는 염수를 증발시킬 수 있다.

상기 각각의 염수 증발판(110, 120, 130, 140)은 각각의 플레이트 일면에 구비된 윅에 염수를 공급하는 염수탱크(114, 124, 134, 144)를 포함하며, 상기 염수탱크에 저장되어 있는 염수는 윅으로 흐르면서 일부가 증발되게 된다.

또한, 제1 염수 증발판을 제외한 다음단계의 각각의 염수 증발판(120, 130, 140)는 플레이트 상에 맺혀 흐르는 증류수를 저장할 수 있는 담수탱크(123, 133, 143)을 포함하는 구조로 되어 있다.

참고로 앞서 기재된 설명에서는 이해를 위해서 종래의 염수 담수화 장치(100)가 4개의 염수 증발판으로 구성되는 것으로 설명하였지만 실제로는 상기와 같은 원리를 이용하여 다수개의 염수 증발판 더 설치되어 있을 수도 있다.

또한, 설명의 편의를 위해 상기 도 1에서는 각각의 염수 증발판 간의 간격을 넓혀 도시하였으나 실제로는 전단의 염수 증발판으로부터 증발된 염수를 응축하기 위해서나, 응축열을 염수증발을 위한 열원으로 사용하기 위해서 각 염수 증발판은 도 1에 도시되어 있는 것 보다 밀접하게 설치된다.

앞서 기재된 바와 같이, 종래의 다단구조의 염수 담수화 장치(100)는 효율적인 담수화 메카니즘을 위해 각각의 염수 증발판을 이웃한 염수 증발판과 밀접하게 배치할 수밖에 없는데, 이때, 전단의 염수 증발판의 윅과 이웃한 후단의 염수 증발판의 플레이트가 구조적인 결함에 의하거나 또는 사고 등의 돌발적 상황에 의해 접촉하여 담수화 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

즉, 상기와 같은 다단구조의 염수 담수화 장치에서 담수를 생산하기 위해서는 전단의 염수 증발판내 윅과 후단의 플레이트가 밀접하게 배치되되, 서로 닿도록 접촉되어 있으면 안된다. 그 이유는 플레이트 상에서는 증발된 염수 즉, 담수가 맺혀 흘러서 담수탱크로 취합되어야 하는데, 만약 전단에 설치되어 있는 염수 증발판의 윅과 접촉하게 되면 접촉된 윅을 타고 흐르는 염수가 플레이트 상의 담수와 섞여 상기 담수탱크에 취합되는 담수에 염분이 섞이는 문제가 발생하기 때문이다.

아울러, 종래의 상기와 같은 염수 담수화 장치에서는 염수 증발판을 구성하는 플레이트는 열전달이 잘 되며, 구조적으로 튼튼한 경성의 재질, 즉 금속판등의 재질로 이루어져 있기 때문에 각 염수 증발판을 제조하는데 있어서 무게와 부피가 많이 나갈 수 밖에 없으며, 또한 상기 플레이트와 윅에 함께 구성되어지는 염수 포켓 및 담수 포켓을 별도의 구성으로 하여 제조하여야 하는 번거로움이 있어, 이러한 문제점으로 인한 부피 및 무게의 증가, 다단 증발판의 경우에 설치 공간의 제약, 장치의 제조비 증가 등의 운용상의 문제와 초기 구축비용이 소모되는 문제가 있고, 또한, 경성 재질의 플레이트로 인해 염수 증발판의 외형을 변형하거나 하는 등의 환경 맞춤식의 변형이 불가능한 단점이 있었다.

본 발명의 염수 담수화 장치는 이러한 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 상기 다단 구조의 염수 증발판을 가지는 염수 담수화 장치에서 각각의 이웃한 플레이트 상에 담수가 맺혀 저장되는 것이 이웃한 윅과 접촉되지 않음으로써, 방해가 없이 각 염수 증발판 사이를 적당 간격으로 고정적으로 이격시켜 담수와 염수가 섞여 담수화 효율이 감소되는 문제를 해소하고, 더불어 경성 재질의 플레이트로 인해 소모되는 염수 담수화 장치의 제조 및 구축비용을 감소하고자 한다.

본 발명의 염수 담수화 장치의 제1 태양으로서, 본 발명은 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 복수의 염수 증발부가 병렬로 배치되고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하며, 타면은 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 타면의 하방으로 흐르며, 상기 복수의 염수 증발부를 감싸는 하우징을 포함하는 염수 담수화 장치에 관한 것으로서, 여기서, 상기 하우징은 상기 염수 증발부의 일면을 따라 흐르며 증발되지 않은 염수를 외부로 유출하는 염수 유출구; 증발된 염수증기가 상기 염수 증발부의 타면에 응축됨으로써 타면을 따라 아래로 흐르는 담수를 외부로 유출할 수 있는 담수 취출구; 태양열을 받아들이는 전면 지지체; 및 상기 하우징의 후면에 구비되어 염수 증발부를 고정시키는 후면 지지체;를 포함하며, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 일면이 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하는 젖음부;를 포함하며, 타면은 이웃한 젖음부에서 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 하방으로 흐르는 방수 코팅부;를 포함하는, 유연성(flexible) 소재로 이루어지는 심지면, 및 병렬 배치된 각각의 염수 증발부를 서로 이격시켜주기 위해 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비되는 스페이서;를 포함하여 이루어진다.

참고로 본 발명의 염수 담수화 장치의 구성은 상기 도 1에 도시된 종래의 염수 담수화 장치와 차별하여 설명하기 위해서 각 구성요소의 이름을 달리 정의하였다.

이하에서는 본 발명에 의한 염수 담수화 장치의 구성을 도 2 내지 도 7을 통해 보다 상세히 살펴보기로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 내부 구조에 대해 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 하우징에 대해 설명하기 위한 도면이다.

상기 도 2 및 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 염수 담수화 장치는 상기 종래의 다단 구조를 가진 염수 담수화 장치에서 염수를 담수화하는 원리를 사용하되 그 구조를 달리하여 담수화 효율을 향상시킨다.

더욱 상세하게는, 본 발명의 염수 담수화 장치는, 태양열을 이용하여 염수를 증발시키거나, 증발된 염수가 응축하는 과정에서 발생하는 응축열(응축잠열)을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 염수 증발부가 하우징 내에 복수개로 병렬 배치되어 있는 구조로 되어 있고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발판의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하며, 타면은 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 타면의 하방으로 흐르는 구조를 가지며, 상기 복수의 염수 증발부를 감싸는 하우징(210)을 포함하여 이루어진다.

한편, 상기 하우징(210)은 태양열을 받아들여 상기 염수 증발부로 전달할 수 있도록 하기 위한 전면 지지체(211)와 상기 염수 증발부의 일면을 따라 흐르며 증발되지 않은 염수를 외부로 유출하는 염수 유출구(214), 증발된 염수증기가 상기 염수 증발부의 타면에 응축됨으로써 타면을 따라 아래로 흐르는 담수를 외부로 유출할 수 있는 담수 취출구(213) 및 상기 하우징의 후면에 구비되어 염수 증발부 및 상기 하우징의 구성들을 고정시키는 후면 지지체(216)를 포함한다.

또한, 본 발명에서의 염수 담수화 장치는 필요에 따라 선택적으로 염수 공급부(215)를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 염수 공급부(215)는 염수 저장부로 공급될 염수를 저장하는 염수탱크 및 상기 염수탱크의 염수를 염수 증발부(300)에서 염수를 저장하는 복수개의 염수 저장부(340)로 분배하는 역할을 수행하는 염수 분배기로 구성되며, 상기 염수를 공급하는 방법은 펌프, 모터 또는 모세관 현상 등을 이용하여 상기 염수 저장부(340)로 적정량의 염수를 공급할 수 있는 방법을 모두 포함할 수 있다.

본 발명의 실시의 한 형태로서의 염수 담수화 장치는 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 심지면과 스페이서를 포함할 수 있다.

예컨대 상기 도 2에서의 가장 좌측의 염수 증발부와 가장 우측의 염수 증발부를 제외한 나머지의 염수 증발부(300)는 심지면과 스페이서(330)를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 심지면은 양면 중 어느 한쪽에 해당하는 일면이 염수가 흐르고 다른 한쪽인 타면은 담수가 흐를수 있도록 각각의 염수와 담수가 서로 섞이지 않고 분리될 수 있는 재료로서 유연성(flexible)을 가지는 것이면 종류에 제한되지 않고 사용될 수 있다.

본 발명에서의 상기 심지면은 유연성 소재로 이루어짐으로써, 상기 스페이서와 함께 본 발명의 염수 담수화 장치의 기술적 특징을 이루고 있으며, 이를 통해 염수 담수화장치를 접거나 구부릴 수 있는 장점을 가진다.

또한 상기 심지면을 유연성 소재로서 구성하는 경우에 롤투롤 프로세스 등을 이용하여 양산이 가능하게 됨으로써, 종래의 사출 방식 등에 의해 형성되는 경성(rigid) 소재로 이루어지는 심지면(또는 염수 증발부)보다 경제적으로 유리하게 생산가능하며, 또한 제한된 시간에 많은 제품을 양산할 수 있는 장점이 있다.

예시적으로 상기 심지면의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하는 젖음부(320)로 구성되고, 타면은 병렬 배치된 타 염수 증발부의 젖음부(320)에서 증발된 염수가 응축됨으로써 생성된 염수가 하방으로 흐르는 방수 코팅부(310)로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 염수 담수화 장치는 상기 심지면에 젖음부(320)쪽에 염수가 흐를 수 있도록 외부로부터 도입되는 염수를 저장 및 공급하는 염수 저장부(340-n);를 추가적으로 포함할 수 있다.

또한 상기 심지면은 상기 방수 코팅부(310) 에서 응축되어 흘러내리는 담수를 취합할 수 있는 담수 취합부(350-n);를 추가적으로 포함할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 염수 담수화 장치는 하우징 내에 병렬 배치되어 있는 복수개의 염수 증발부의 심지면 하단에 응축된 담수를 취합할 수 있도록 각각 담수 취합부(350-1, 350-2, ... 350-n)가 구비된다.

또한 본 발명은 상기 담수 취합부로부터 취합되는 담수를 모아 외부로 담수를 공급하는 담수 취출부;를 추가적으로 포함할 수 있고, 상기 담수 취출부로부터 하우징내의 담수 취출구를 통해 외부로 담수가 유출될 수 있다.

참고로, 본 발명에서 복수개의 염수 증발부(300)를 병렬로 배치할 때, 상기 방수 코팅부(310)가 태양 또는 에너지원을 향하게 한다.

본 발명의 염수 담수화 장치의 담수화 원리는, 처음 배치된 염수 증발부의 일면인 젖음부(320)에서는 태양열에 의해 젖음부(320)에 흐르는 염수가 증발되고, 이렇게 증발된 염수는 담수로서, 인접 배치되어 있는 염수 증발부의 타면인 방수 코팅부(310)에 맺혀 흐르게 된다.

여기서, 상기 하우징(210) 내 전면 지지체(211)는 태양열을 받아들여 상기 염수 증발부로 전달할 수 있도록 하기 위해 투명한 소재로 이루어질 수 있으나 이에 제한되지는 않는다.

한편, 상기 전면지지체 중 염수 증발부쪽 면은 젖음부를 포함할 수 있고 또한 추가적으로 염수 유출부를 포함할 수 있도록 구성됨으로써 염수가 보다 효율적으로 증발될 수 있도록 한다.

이 경우에 도 2에서의 가장 좌측의 염수 증발부에서도 심지면은 젖음부와 방수 코팅부를 모두 포함하도록 구성될 수 있다.

이 후 배치되는 염수 증발부(300)에서는, 상기 전단의 염수 증발부로부터 전도된 태양열과 증발한 염수가 액상으로 맺히면서 방출되는 응축열을 이용하여 젖음부(320)에서 흐르는 염수를 증발시키고, 각 염수 증발부의 방수 코팅부(310)에 맺힌 담수는 각 담수 취합부(350)로 흘러내려 취합되게 된다.

여기서 상기 담수 취합부가 효과적으로 담수를 취합하기 위해서 본 발명의 염수 증발부(300)는 수직으로 형성되거나, 수직면을 기준으로 경사지게 형성되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 심지면에 대하여 도 4를 통해 보다 상세히 살펴보면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 심지면에 대해 설명하기 위한 도면으로서, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 본 발명의 염수 담수화 장치에서 심지면은 상기 젖음부와 방수 코팅부를 접합한 구조일 수 있다.

상기 방수 코팅부는 방수성능을 갖는 유연성 고분자 필름 또는 유연성 금속 시트로 이루어짐으로써, 젖음부의 염수와 방수 코팅부의 담수가 섞이지 않도록 분리가능하며, 상기 방수 코팅부의 일면에 염수의 젖음이 가능한 유연성 소재의 젖음부가 접합되도록 형성될 수 있다.

또한, 상기 젖음부는 섬유, 종이, 친수성 표면처리되거나, 친수성 입자를 포함하는 표면 등으로 이루어질 수 있다. 또한 상기 젖음부는, 표면을 구김 처리함으로써 염수가 증발되는 표면적을 넓힐 수 있다.

이를 상기 도 4를 통해 살펴보면, 상기 심지면은 방수 코팅부(310)의 일면에 젖음부(320)가 접착되어 있는 형태로 구성되어 있으며, 상기 방수 코팅부(310)는 PET, PC, LDPE, 나이론 등과 같은 방수성능을 갖는 플렉시블(flexible)한 소재의 고분자 필름 또는 유연성 금속시트로 이루어지며, 상기 젖음부(320)는 염수가 흐르는 면으로서 염수가 젖음부를 따라 흐르는 경우 소재자체가 물을 머금을 수 있는 성질을 가지면서 플렉시블한 소재의 패브릭으로 구성된다.

한편, 본 발명의 상기 염수 저장부는 상기 젖음부(320) 또는 심지면의 상단부를 접기 방법으로 접어서 형성할 수 있다.

즉, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 염수 저장부(340)는 플렉시블한 심지면의 상단부를 안 접기, 바깥 접기 및 이들의 조합을 이용하여 형성할 수 있는 것이다.

또한, 상기 담수 취합부(350)는, 응축된 담수가 경사로를 따라 흘러서 취합될 수 있도록 심지면의 하단부를 방수 코팅부(310) 방향을 향해 사선으로 접어서 형성하되, 상기 담수가 상기 젖음부(320)에 흐르는 염수와 섞이는 것을 방지하도록 상기 담수 취합부(350)의 끝부분은 바깥방향인 젖음부(320) 방향으로 접어서 형성한다.

상기와 같이, 본 발명은 심지면을 구성하는 젖음부(320)와 방수 코팅부(310)를 플렉시블한 소재로 구성함으로써, 각 염수 담수화 장치를 제조하는데 있어서 무게와 부피를 줄일 수 있고, 또한 염수 저장부와 담수 취합부를 접어서 형성함으로써, 염수 저장부와 담수 취합부를 따로 구성할 필요가 없어 장치의 제조비를 포함한 초기 구축비용을 절약할 수 있으며, 또한 연성 재질로 인해 염수 증발부의 외형을 변형하거나 하는 등의 환경 맞춤식의 변형이 가능해지는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 담수 취출부에 대하여 도 5를 통해 보다 상세히 살펴보면, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 담수 취출부에 대해 설명하기 위한 도면으로서, 상기 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 염수 담수화 장치는 하우징 내에 병렬 배치되어 있는 복수개의 염수 증발부의 심지면 하단에 응축된 담수를 취합할 수 있도록 각각 담수 취합부가 구비되어, 이로부터 취합되는 담수를 모아 외부로 담수를 공급하는 담수 취출부를 추가적으로 포함하며, 상기 담수 취출부로부터 하우징내의 담수 취출구를 통해 외부로 담수가 유출되게 된다.

예시적으로 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 담수 취출부(360)는 담수 취합부(350) 하단부에 구성되며, 상기 하우징(210)의 담수 취출구(213)와 연결되어 있는 구조로 되어 있어, 복수개의 염수 증발부(300)에서 생성된 담수를 모아 담수 취출구(213)로 내보내는 역할을 수행하는 것이다.

한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 염수 유출부에 대해 설명하기 위한 도면이다.

상기 염수 유출부는 심지면내 젖음부에서 증발되고 남은 염수가 흘러내리면서 심지면의 하부에서 취합될 수 있고, 상기 염수유출부로부터 하우징내의 염수 유출구를 통해 외부로 염수가 유출되도록 하는 기능을 하며, 본 발명의 염수 담수화 장치에서 선택적으로 추가될 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 염수 담수화 장치의 심지면은 젖음부(320)와 방수 코팅부(310)가 접합되어 있는 구조로 될 수 있고, 상기 심지면의 일면에 형성된 방수 코팅부(310)에는 담수가 흐르고 타면의 젖음부(320)에는 염수가 흐르기 때문에, 절대로 염수와 담수가 섞이지 않도록 하여야 한다.

이를 위해서 상기 방수 코팅부(310)가 방수가 가능한 재질로 되어 있음으로써, 상기 젖음부(320)와 방수 코팅부(310)가 서로 다른 면에 각각 형성된 경우에 있어서는 담수와 염수가 섞이는 문제가 발생하기 않지만, 상기 각각의 젖음부 및 방수코팅부(320) 하단부 말단에 위치하는 담수 취합부(350) 부분에서 자칫 젖음부(320)의 염수가 담수와 섞일 가능성이 존재한다.

이를 방지하기 위하여, 본 발명은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 젖음부(320) 하단에 염수가 쉽게 따라 흐를 수 있도록 하는 염수 유출부(370)가 추가적으로 형성될 수 있다.

상기 염수 유출부는 담수와 섞이지 않도록 젖음부와 연결되어 젖음부로부터 흘러내리는 염수를 이어 받아 하부로 유출시키는 기능을 하며, 상기 도 6에서 도시된 같이 상기 염수 유출부(370)는 염수가 젖음부(320) 밖으로 흘러나올 수 있는 길을 만들어 주게 되며, 이를 통해 젖음부(320)의 하단에서 염수를 머금은 상태에서 담수 취합부내 담수와 섞이는 등의 문제가 발생하는 것을 방지하고, 염수 공급부(215)와 함께 젖음부(320) 상에 흐르는 염수의 양을 안정적으로 유지시키는 역할을 수행한다.

이를 위해 상기 염수 유출부는 젖음부의 하단부를 오려서 형성하거나, 혹은 별도의 패브릭을 젖음부 하단에 부착시켜 상기 심지면의 하단부에 형성될 수 있다.

한편 본 발명에서의 상기 스페이서(330)는 상기한 종래의 염수 담수화 장치의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 병렬 배치되는 각각의 염수 증발부(300)를 이격시켜주는 역할을 수행한다.

보다 상세하게는, 상기 스페이서(330)는 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비될 수 있고, 바람직하게는 상기 방수 코팅부(310) 전면에 형성되어 인접 배치되어 있는 염수 증발부의 젖음부(320)와의 간격을 일정하게 이격시켜 줌으로써, 상기 젖음부(320)에서 흐르는 염수가 방수 코팅부(310) 상의 담수와 섞이는 것을 방지할 수 있다.

상기 스페이서(330)에 대한 설명은 도 7을 참조하여 더욱 상세하게 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 염수 담수화 장치의 스페이서에 대해 설명하기 위한 도면으로서, 상기 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 스페이서(330)는 상기 방수 코팅부의 테두리를 따라 형성되어 있는 프레임부;와 상기 방수 코팅부의 면을 따라 세로 방향으로 형성되어 있는 이격부;를 포함하여 구성됨으로써, 상기 방수 코팅부와 이웃하여 인접한 염수 증발부의 젖음부를 이격시켜줄 수 있다.

이를 통해 각각의 염수 증발부(300) 간의 거리를 이격시켜주며, 이웃하여 인접 배치된 염수 증발부의 젖음부(320)에서 염수가 증발하여 스페이서(330)가 설치된 염수 증발부의 방수 코팅부(310)에 맺힐 수 있도록 하는데 필요한 공간을 확보하고, 또한 상기 방수 코팅부(310)에 맺힌 담수가 효과적으로 상기 담수 취합부(350)로 흐를 수 있도록 하기 위한 구조로 되어 있다.

즉, 상기 스페이서(330)는 염수 증발부(300) 간의 염수 증발 및 응축 과정에 외부 이물질이 유입되거나 간섭하지 못하도록 하고, 이와 더불어 염수 증발부 간의 거리를 이격시키는 데 필요한 프레임부(331)와, 젖음부(320)와 방수 코팅부(310) 사이의 담수화에 필요한 공간을 확보하며, 또한 담수가 담수 취합부(350)로 흐르게 하기 위한 공간을 확보하기 위한 이격부(332)로 구성되며, 상기 프레임부(331)와 이격부(332)는 도 7에 도시되어 있는 것과 같이 일체형으로 구성할 수 있다.

여기서 상기 프레임부(331)는 방수 코팅부(310) 테두리에 형성되며, 상기 이격부(332)는 프레임부 안쪽으로 세로방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에서 상기 프레임부와 이격부의 사이에 담수화를 위해 필요한 공간, 또는 각각의 이격부 사이에 생기는 담수화를 위해 필요한 공간은 세로 방향으로 끊어지지 않고 이어져 세로방향으로는 단일의 공간을 형성할 수 있다. 즉, 상기 상기 프레임부와 이격부의 사이에 담수화를 위해 필요한 공간, 또는 각각의 이격부 사이에 생기는 담수화를 위해 필요한 공간이 세로방향으로 두 개 이상의 복수의 공간으로 나누어 지게 되는 경우, 나누어지는 부분의 이격부 상부에는 물방울이 맺혀서 방수코팅부로부터 젖음부쪽으로 물이 넘어갈 수 있음으로써, 세로방향으로는 단일의 공간을 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스페이서(330)는 상기 방수 코팅부(310)와 접합되었을 때, 접합된 단면이 방수 코팅부의 면으로부터 예각을 형성하도록 구성한다. 그 이유는, 방수 코팅부(310)에 맺힌 증류수(담수)가 아래로 흘러내리는 도중에 스페이서(330)를 타고 인접한 염수 증발부의 젖음부(320)로 넘어가는 것을 방지하며, 상기 예각의 홈을 따라 흐르도록 하기 위함이다.

보다 구체적으로는, 스페이서 단면과 방수 코팅부 단면이 접촉하는 부분에 있어 방수 코팅부의 면으로부터 예각을 형성하게 됨으로써, 상기 스페이서의 방수 코팅부쪽 모서리 부분이 방수코팅면과 예각을 이루게 되어, 상기 예각에 의해 이루어지는 홈(미도시)에 의해 담수가 안정적으로 흐를 수 있는 여지를 만들어 주는 것이다.

이를 위해 도 7에 도시된 바와 같이, 스페이서(330)는 방수 코팅부(310)와의 접촉면에 있어서 예각을 이루기 위한 다양한 구조의 일예로서, 우측 상부의 육각형, 우측 중앙의 사다리꼴, 우측 하단의 삼각형 등의 구조를 포함할 수 있으며, 상기 예각을 이루기 위한 구조는 상기 육각형, 사다리꼴, 삼각형의 구조이외에 예각을 이룰 수 있는 모든 구조를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 염수 담수화 장치는, 상기 스페이서 또는 방수 코팅부 중 선택되어지는 하나 이상의 적어도 일부분 즉, 스페이서 하단부의 프레임부 또는 방수 코팅부가 접합되는 면의 일부분에 상기 방수 코팅부에 맺힌 증류수가 흘러 내려 갈 수 있도록 홈이 생성될 수 있다. 바람직하게는 상기 스페이서 또는 방수 코팅부의 하부의 일부분에 세로 방향의 홈(333)이 형성되어 있어, 상기 방수 코팅부에 맺힌 증류수가 흘러 내려 갈 수 있도록 한다.

참고로 도 7은 1개의 프레임부와 3개의 이격부로 구성되는 스페이서를 도시하였으나, 이는 일 실시예에 불과하며, 염수 증발부(300)의 크기에 따라 스페이서를 구성하는 이격부의 개수는 사용자의 선택에 따라 다양하게 변경가능 할수 있다.

본 발명의 염수 담수화 장치의 제2 태양으로서, 본 발명은 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 복수의 염수 증발부가 병렬로 배치되고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발판의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하며, 타면은 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 타면의 하방으로 흐르며, 상기 복수의 염수 증발부를 감싸는 하우징을 포함하는 염수 담수화 장치에 있어서, 상기 하우징은 상기 염수 증발부의 일면을 따라 흐르며 증발되지 않은 염수를 외부로 유출하는 염수 유출구; 증발된 염수증기가 상기 염수 증발부의 타면에 응축됨으로써 타면을 따라 아래로 흐르는 담수를 외부로 유출할 수 있는 담수 취출구; 태양열을 받아들이는 전면 지지체; 및 상기 하우징의 후면에 구비되어 염수 증발부를 고정시키는 후면 지지체;를 포함하며, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 병렬 배치된 각각의 염수 증발부를 서로 이격시켜주기 위해 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비되는 스페이서;를 포함하고, 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면의 테두리를 따라 형성되어 있는 프레임부;와 상기 염수 증발부의 타면의 면을 따라 세로 방향으로 형성되어 있는 이격부;를 포함하여 구성됨으로써, 상기 염수 증발부의 타면과 이웃하여 인접한 염수 증발부의 일면을 이격시켜주는 염수 담수화 장치를 제공한다.

이는 본 발명의 염수 담수화 장치의 제1 태양과 대비하여 스페이서 부분의 구조를 기술적 특징으로 한다. 즉, 상기 염수 담수화 장치는 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 병렬 배치된 각각의 염수 증발부를 서로 이격시켜주기 위해 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비되는 스페이서;를 포함하며, 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면의 테두리를 따라 형성되어 있는 프레임부;와 상기 염수 증발부의 타면의 면을 따라 세로 방향으로 형성되어 있는 이격부;를 포함하여 구성됨으로써, 상기 염수 증발부의 타면과 이웃하여 인접한 염수 증발부의 일면을 이격시켜주는 것을 본 발명의 기술적 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 제2 태양으로서의 상기 염수 담수화 장치에 있어, 스페이서는 상기 프레임부와 상기 이격부가 일체형으로 구성될 수 있고, 또한 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면과 접합되었을 때 접합된 단면이 염수 증발부의 타면의 면으로부터 예각을 형성하도록 구성함으로써, 상기 염수 증발부의 타면에 맺힌 증류수가 상기 예각의 홈을 따라 흐르도록 할 수 있으며, 또한 상기 스페이서는 상기 염수 증발부의 타면에 맺힌 증류수가 흘러 내려 갈 수 있도록 상기 스페이서 또는 염수 증발부의 타면 중 선택되어지는 하나 이상의 적어도 일부분에 홈;이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 태양으로서의 염수담수화 장치에서 기재된 바와 마찬가지로, 상기 프레임부와 이격부의 사이에 담수화를 위해 필요한 공간, 또는 각각의 이격부 사이에 생기는 담수화를 위해 필요한 공간은 세로 방향으로 끊어지지 않고 이어져 세로방향으로는 단일의 공간을 형성할 수 있고, 이는 담수화를 위해 필요한 공간이 세로방향으로 두 개 이상의 복수의 공간으로 나누어지게 되는 경우, 나누어지는 부분의 이격부 상부에는 물방울이 맺혀서 염수 증발부의 타면으로부터 염수 증발부의 일면쪽으로 물이 넘어갈 수 있음으로써, 이를 방지하기 위한 것에 해당한다.

또한 본 발명의 제2 태양으로서의 염수 담수화 장치는 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는 유연성(flexible) 소재로 이루어짐으로써 구부리거나 접힘이 가능하며, 일면이 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하고 타면은 이웃한 염수 증발부에서 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 하방으로 흐르는 구성을 가질 수 있으며, 또한 상기 염수 증발부는 염수 증발부의 일면에는 염수가 흐를 수 있도록 염수를 저장 및 공급하는 염수 저장부;와 염수 증발부의 타면에는 증발된 염수가 응축됨으로써 생성되는 담수를 취합할 수 있는 담수 취합부;를 추가적으로 포함할 수 있다.

이와 관련된 본 발명의 염수 담수화 장치의 상세한 구조 및 형태는 도 2 내지 도 7에서 앞서 기재되어 있으며, 상기 본 발명의 제2 태양으로서의 상기 염수 담수화 장치에서 설명된 다양한 구성요소들을 추가할 수 있다.

이상으로 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술에 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 것을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 종래의 염수 담수화 장치 110 : 제1 염수 증발판
111 : 제1 플레이트 112 : 제1 윅
114 : 제1 염수 포켓 120 : 제2 염수 증발판
121 : 제2 플레이트 122 : 제2 윅
123 : 제2 담수포켓 124 : 제2 염수포켓
130 : 제3 염수 증발판 131 : 제3 플레이트
132 : 제3 윅 133 : 제3 담수포켓
134 : 제3 염수포켓 140 : 제4 염수 증발판
141 : 제4 플레이트 142 : 제4 윅
143 : 제4 담수포켓 144 : 제4 염수포켓
210 : 하우징 211 : 전면 지지체
213 : 담수 취출구 214 : 염수 유출구
215 : 염수 공급부 216 : 후면 지지체
300 : 염수 증발부 310 : 방수 코팅부
320 : 젖음부 330 : 스페이서
331 : 프레임부 332 : 이격부
333 : 홈 340 : 염수 저장부
350 : 담수 취합부 360 : 담수 취출부
370 : 염수 유출부

Claims (1)

1. 태양열 또는 응축열을 이용하여 염수를 증발시켜 담수를 추출하는 복수의 염수 증발부가 병렬로 배치되고, 상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부의 일면은 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하며, 타면은 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 타면의 하방으로 흐르며, 상기 복수의 염수 증발부를 감싸는 하우징을 포함하는 염수 담수화 장치에 있어서,
   상기 하우징은 상기 염수 증발부의 일면을 따라 흐르며 증발되지 않은 염수를 외부로 유출하는 염수 유출구;
   증발된 염수증기가 상기 염수 증발부의 타면에 응축됨으로써 타면을 따라 아래로 흐르는 담수를 외부로 유출할 수 있는 담수 취출구;
   태양열을 받아들이는 전면 지지체; 및 상기 하우징의 후면에 구비되어 염수 증발부를 고정시키는 후면 지지체;를 포함하며,
   상기 복수의 염수 증발부 중 적어도 하나의 염수 증발부는,
   일면이 염수가 흐르면서 일부의 염수가 증발하는 젖음부;를 포함하며, 타면은 이웃한 젖음부에서 증발된 염수가 응축됨으로서 생성된 담수가 하방으로 흐르는 방수 코팅부;를 포함하는, 유연성(flexible) 소재로 이루어지는 심지면, 및
   병렬 배치된 각각의 염수 증발부를 서로 이격시켜주기 위해 염수 증발부의 일면과 이웃한 염수 증발부의 타면사이에 구비되는 스페이서;를 포함하며,
   상기 스페이서는 상기 방수 코팅부와 접합되었을 때 접합된 단면이 방수 코팅부의 면으로부터 예각을 형성하도록 구성함으로써, 상기 방수 코팅부에 맺힌 증류수가 상기 예각의 홈을 따라 흐르도록 하는 것을 특징으로 하는 염수 담수화 장치.

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