KR20170049791A - 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치 - Google Patents
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Abstract
조류 분해 효율을 극대화시킬 수 있는 조류 제거용 초음파 압전 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 조류가 서식하는 물을 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프를 통하여 조류가 서식하는 물이 유입되도록 수직 방향으로 설치되는 수직부와, 상기 수직부의 중앙 부분과 연통하도록 설치되는 수평부를 갖는 배관; 및 상기 배관의 수평부 일측에 장착되어, 상기 배관의 수직부를 통과하여 유입되는 조류가 서식하는 물에 대하여 초음파를 인가하여 조류를 제거하기 위한 초음파 트랜스듀서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 조류가 서식하는 물을 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프를 통하여 조류가 서식하는 물이 유입되도록 수직 방향으로 설치되는 수직부와, 상기 수직부의 중앙 부분과 연통하도록 설치되는 수평부를 갖는 배관; 및 상기 배관의 수평부 일측에 장착되어, 상기 배관의 수직부를 통과하여 유입되는 조류가 서식하는 물에 대하여 초음파를 인가하여 조류를 제거하기 위한 초음파 트랜스듀서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 조류 제거 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 조류 분해 효율을 극대화시킬 수 있는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치에 관한 것이다.
인구의 증가와 산업이 발달함에 따라, 가정과 공장에서 배출되는 하수 및 폐수 등에 의한 유기물과 질소, 인 등의 배출량이 증가하고 있다. 이를 처리하기 위한 처리시설은 유입된 오염물을 완전히 처리할 수는 없기 때문에 여전히 물에 남아 있는 질소, 인 등의 영양소들이 하천이나, 호수, 연못 등에 유입되어 부영양화를 일으킨다.
이러한 영양소들은 가정, 공장, 농경지, 도로, 목장 등에서 바로 하천이나 호수 등으로 유입되어 조류가 발생하고, 수온이 상승하는 봄과 가을 사이에 생장이 촉진되어 다량으로 증식된다. 이러한 조류의 증식은 하천이나 호수 등에서 상수를 처리하여 정수를 만드는 과정에서 독소와 이취미를 나타내는 물질을 발생시키기 때문에 정수처리의 기준을 만족하기 위하여 더 많은 약품을 사용하게 된다.
최근에는 조류의 증식을 방지하기 위해, 수중에 황토를 살포하여 황토의 흡착 및 응집력을 이용하여 수중의 영양염류 및 증식된 조류를 흡착시켜 응집 처리토록 하는 황토 살포법, 수중에 응집제를 투입시켜 영양염류 및 증식된 조류를 응집시켜 처리토록 하는 응집제 투입법, 수생식물을 식재하여 수생식물의 뿌리를 통해 영양염류를 흡수시켜 제거토록 하는 수생식물 이용법, 물속에 공기를 가압으로 주입시켜 물속에 용존된 공기가 부상하면서 영양염류 및 조류를 부상시켜 제거토록 하는 용존공기부상법 등이 활용되고 있다.
그러나, 이러한 방법들은 일시적인 효과를 나타내거나 효과를 나타내기 위해서는 매우 긴 시간을 필요하며, 약품의 투여에 의한 2차적인 침전물 오염 및 환경오염이 발생한다. 또한, 이러한 주기적인 약품의 투여에 의해 약품비와 동력비가 매우 많이 상승하며, 장마 기간이나 수량의 변동이 있어서 조류를 제거하기 위한 적합한 방법은 실질적으로 없다고 할 수 있다.
관련 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허공보 제10-0756282호(2007.09.06. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 복합처리방식을 이용한 조류의 생장억제 방법 및 장치가 기재되어 있다.
본 발명의 목적은 펌프에 의해 조류가 서식하는 물이 입수 및 출수되는 3방 구조의 배관에 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 장착함으로써, 배관의 수직부와 수평부가 연결되는 부분으로 조류가 서식하는 물이 입수될 시 초음파 트랜스듀서를 작동시켜 초음파 인가를 통해 조류를 분해하기 때문에 협소한 공간에서 효율적인 초음파 인가가 가능하여 조류 제거 효율을 극대화할 수 있는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 조류가 서식하는 물을 펌핑하기 위한 펌프; 상기 펌프를 통하여 조류가 서식하는 물이 유입되도록 수직 방향으로 설치되는 수직부와, 상기 수직부의 중앙 부분과 연통하도록 설치되는 수평부를 갖는 배관; 및 상기 배관의 수평부 일측에 장착되어, 상기 배관의 수직부를 통과하여 유입되는 조류가 서식하는 물에 대하여 초음파를 인가하여 조류를 제거하기 위한 초음파 트랜스듀서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 펌프에 의해 조류가 서식하는 물이 입수 및 출수되는 3방 구조의 배관에 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 장착함과 더불어, 수직부와 수평부 간의 연결 부분에서 조류가 서식하는 물의 정체 시간이 길어지도록 유도하기 위해 의도적으로 배관의 수평부의 직경을 수직부의 직경보다 작게 설계하는 것에 의해 협소한 공간에서 효율적인 초음파 인가가 가능하여 조류 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 재질이 서로 상이한 복수의 압전 소자를 사용함으로써, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 압전 소자들의 최적 공진 주파수들 간의 파형의 조합 신호를 이용하는 것에 의해 진동 효율을 극대화할 수 있음과 더불어, 초음파 인가와 더불어 전기분해를 실시하는 것에 의해 조류 잔해물로 인한 2차 오염을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 조류 제거 장치를 이용한 조류 제거 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 1의 초음파 트랜스듀서를 나타낸 단면도.
도 5는 초음파 트랜스듀서의 일 변형예를 나타낸 단면도.
도 6은 초음파 트랜스듀서의 다른 변형예를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면.
도 3은 도 1의 조류 제거 장치를 이용한 조류 제거 원리를 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 1의 초음파 트랜스듀서를 나타낸 단면도.
도 5는 초음파 트랜스듀서의 일 변형예를 나타낸 단면도.
도 6은 초음파 트랜스듀서의 다른 변형예를 나타낸 단면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치(100)는 펌프(110), 배관(120) 및 초음파 트랜스듀서(130)를 포함한다.
펌프(110)는 조류(10)가 서식하는 물을 펌핑하기 위한 목적으로 장착된다. 이러한 펌프(110)는 외부로부터 조류(10)가 발생한 물을 공급받기 위한 외부 공급부(112)와, 외부 공급부(112)로부터 유입된 조류(10)가 발생한 물을 배관(120)으로 배출시키기 위해, 배관(120)의 수직부(122)와 연통하도록 설치되는 토출부(114)를 갖는다. 이에 따라, 외부 공급부(112)로부터 유입되는 조류(10)가 형성된 물은 토출부(114)를 통해 배관(120)으로 배출되게 된다.
배관(120)은 펌프(110)를 통하여 조류(10)가 서식하는 물이 유입되도록 수직 방향으로 설치되는 수직부(122)와, 수직부(122)의 중앙 부분과 연통하도록 설치되는 수평부(124)를 갖는다.
이러한 배관(120)은 주입구(P1), 트랜스듀서 장착구(P2) 및 배출구(P3)를 갖는다. 주입구(P1)는 수직부(122)의 상측 단부에 장착되어, 펌프(110)로부터 유입되는 조류(10)가 서식하는 물을 공급받는 역할을 한다. 이에 따라, 주입구(P1)는 펌프(110)의 토출구(114)와 연통하도록 설치된다. 트랜스듀서 장착구(P2)는 수평부(124)의 일측 단부에 배치된다. 배출구(P3)는 수평부(124)의 타측 단부에 배치되며, 조류(10)를 분해한 물을 배출하는 역할을 한다.
이때, 배관(120)의 수직부(122)는 제1 직경(d1)을 갖고, 배관(120)의 수평부(124)는 제1 직경(d1) 보다 작은 제2 직경(d2)을 갖는 것이 바람직한데, 이는 수직부(122)의 직경을 수평부(124)의 직경보다 크게 형성해야 수직부(124)를 통과하는 조류(10)가 서식하는 물이 수직부(122)와 수평부(124) 간의 연결 부분에서 보다 오랫동안 정체할 수 있도록 유도할 수 있기 때문이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치(100)는 배관(120)의 수직부(122)를 제1 직경(d1)으로 설계하고, 배관(120)의 수평부(124)를 제1 직경(d1)보다 작은 제2 직경(d2)으로 설계하는 것에 의해, 수직부(122)와 수평부(124) 간의 연결 부분으로 조류(10)가 서식하는 물이 유입되는 과정에서 정체 시간이 길어지도록 유도할 수 있으므로 초음파 분해 효율을 극대화시킬 수 있는 구조적인 이점을 갖는다.
초음파 트랜스듀서(130)는 배관(120)의 수평부(124) 일측에 장착되어, 배관(120)의 수직부(122)를 통과하여 유입되는 조류(10)가 서식하는 물에 대하여 초음파를 인가하여 조류를 분해하는 역할을 한다. 이에 따라, 초음파 트랜스듀서(130)는 트랜스듀서 장착구(P2)의 외측에 장착된다. 이러한 초음파 트랜스듀서(130)로는 랑쥬반 트랜스듀서를 이용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
이때, 도 3은 도 1의 조류 제거 장치를 이용한 조류 제거 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 배관(120)의 수직부(122)를 통과하여 유입되는 물에는 조류(10)가 서식하고 있으며, 이러한 조류(10)는 질소가스에 감싸진 형태로 물에 부유하게 된다. 이러한 조류(10)에 대하여 초음파 트랜스듀서(130)를 작동시켜 초음파를 인가하게 되면, 초음파가 이에 관여하는 이형세포(idioblast)를 터뜨림으로써 조류(10)가 가라앉도록 분해시킬 수 있다.
여기서, 초음파는 10 ~ 40KHz의 주파수 및 0.1 ~ 1.5kW의 출력 전력 조건으로 인가하는 것이 바람직하다. 주파수가 10kHz 미만이거나, 또는 출력전력이 0.1kW 미만으로 인가될 경우에는 조류 분해 효과를 제대로 발휘하기 어렵다. 반대로, 주파수가 40kHz를 초과하거나, 또는 출력전력 1.5kW를 초과하여 인가될 경우에는 물 속에 서식하는 조류뿐만 아니라 인체에 유익한 플랑크톤 등도 함께 파괴될 수 있으므로, 바람직하지 못하다.
한편, 도 1 및 도 2를 다시 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치(100)는 물 탱크(140), 전기분해부(150), 교류전원 공급부(160), 직류전원 공급부(162), 제어부(170) 및 전원공급부(180)를 더 포함할 수 있다.
물 탱크(140)는 초음파 트랜스듀서(130)에 의해 분해된 조류(10)를 수용하기 위해 내부에 빈 공을 갖는 육면체 형상으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 원통형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 이때, 물 탱크(140)는 조류(10)가 제거된 물을 물 탱크(140)의 외부로 배출시키기 위한 배수구(145)를 갖는다.
전기분해부(150)는 초음파 트랜스듀서(130)에 의해 분해된 조류(10)를 전기분해를 실시하여 조류 잔해물을 제거하기 위한 목적으로 장착된다. 이러한 전기분해부(150)는 물 탱크(140)의 내부에 장착되어, 배관(120)의 배출구(P3)와 이격된 일측에 장착될 수 있다.
이러한 전기분해부(150)는 양전극부(미도시)와 음전극부(미도시)로 이루어질 수 있다. 음전극부는 금속티타늄 혹은 티타늄합금을 기초로 그 표면에 Pt, Ir, Ru, Rh, Pd, Os 중 1종 이상의 금속 또는 금속 산화물로 코팅하여 형성될 수 있다. 또한, 양전극부는 철(Fe)로 형성될 수 있다. 이때, 양전극부를 철로 형성할 때, 조류(10)의 잔해물인 인(P) 성분을 인산철(20)의 형태로 회수할 수 있다.
따라서, 1차적으로 초음파 트랜스듀서(130)를 이용하여 조류(10)에 대한 분해를 실시한 후, 2차적으로 전기분해부(150)를 이용한 전기 분해를 통해 조류 잔해물을 완벽하게 제거하는 것이 가능하여 2차 오염 방지 및 조류제거 효율을 향상시킬 수 있다.
교류전원 공급부(160)는 초음파 트랜스듀서(130)에 교류전류를 공급하는 역할을 하고, 직류전원 공급부(162)는 전기분해부(162)에 직류전류를 공급하는 역할을 한다.
제어부(170)는 펌프(110), 교류전원 공급부(160) 및 직류전원 공급부(162)의 구동을 제어하는 역할을 한다. 이러한 제어부(170)는 전원공급부(180)로부터 전원을 공급받아 구동된다.
한편, 도 4는 도 1의 초음파 트랜스듀서를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 초음파 트랜스듀서(130)는 트랜스듀서 몸체(131), 복수의 압전모듈(132), 매스(133) 및 너트(134)를 포함한다.
트랜스듀서 몸체(131)는 볼트(131a)와, 볼트(131a)가 삽입되는 절연부재(131b)와, 볼트(131a)의 하부에 체결되는 지지블록(131c)을 갖는다.
볼트(131a)는 양측 단부에 수나사부를 구비한다.
절연부재(131b)는 볼트(131a)의 외측에 배치되어, 복수의 압전모듈(132) 및 매스(133)를 관통하는 형태로 삽입된다. 이때, 절연부재(131b)는 폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 에보나이트(ebonite) 및 산화계 세라믹스 중 1종 이상의 재질로 형성된다. 또한, 절연 부재(131b)는 초음파 트랜스듀서(130)가 진동함에 따라 발생하는 열에 의한 에너지 손실을 감소시키는 역할을 한다.
지지블럭(131c)은 볼트(131a)의 하부에 형성된 수나사부가 체결될 수 있도록 상면 중앙부에 암나사부를 갖는다. 이에 따라, 너트(134)와 지지블럭(131c)에 형성되어 있는 암나사부에 볼트(131a)의 수나사부 양단이 각각 나사 체결 방식으로 결합될 수 있다. 이때, 압전소자(132b)는 잡아당기는 응력에는 약하나 압축응력에는 강하므로 볼트(131)로 조여 압축을 가할 경우 큰 진폭 동작이 가능해질 수 있게 된다.
복수의 압전모듈(132)은 지지블럭(131c)의 상면에 적층된다. 이러한 복수의 압전모듈(132) 각각은 전극판(132a)과, 전극판(132a) 상에 적층되는 압전소자(132b)를 포함한다.
전극판(132a)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 SUS(stainless steel) 중 1종 이상의 재질로 형성된다. 이러한 전극판(132a)은 전기신호를 전달하기 위해 장착되는 것으로 전극판(132a)의 일측 가장자리에는 전원 연결부(미도시)가 배치되어 있을 수 있다.
압전소자(132b)는 Pb(Zr, Ti)O3, (Na, K)NbO3, (Na, K, Li)NbO3, BiFeO3 및 BaTiO3 중 1종 이상의 재질로 형성된다. 이때, 압전소자(132b)는 복수개가 서로 다른 재질로 형성되어, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 것이 바람직하다.
이때, 도 4에서는 복수의 압전모듈(132)이 2개가 장착된 것으로 도시하였으나, 이는 예시적인 것으로 압전모듈(132)은 4개, 6개, 8개 등 2의 배수의 형태로 장착될 수 있다.
매스(133)는 복수의 압전모듈(132) 중 최상부에 배치되는 압전모듈(132) 상에 적층된다. 이러한 매스(133)는 압전소자(132b)로부터 받는 파장을 반사시켜 전방향으로 합산되도록 함과 더불어, 압전소자(132b)가 진동함에 의해 발생하는 열을 흡수하는 역할을 한다.
한편, 도 5는 초음파 트랜스듀서의 일 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 변형예에 따른 초음파 트랜스듀서(130)는 지지블록(131c)이 분리형으로 설계되는 것을 제외하고는 도 4에서 도시하고 설명한 초음파 트랜스듀서와 실질적으로 동일할 수 있다.
즉, 지지블록(131c)은 볼트(131a)와 체결되는 지지블록 몸체(131-1)와, 지지블록 몸체(131-1)의 하부에 배치되어, 지지블록 몸체(131-1)와 하나 이상의 체결 나사(131-2)를 이용한 나사 체결 방식으로 결합되어 초음파 방사가 이루어지는 초음파 방사 지지체(131-3)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 분리형으로 초음파 트랜스듀서(130)를 설계할 경우, 초음파 트랜스듀서(130)의 고장시 초음파 방사 지지체(131-3)만을 분리하는 것이 용이해질 수 있으므로 교체 및 수리 작업이 간소화될 수 있다.
또한, 도 6은 초음파 트랜스듀서의 다른 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 변형예에 따른 초음파 트랜스듀서(130)는 4개의 압전모듈(132)이 차례로 적층된 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 초음파 트랜스듀서(130)는 제1, 제2, 제3, 제4 압전소자(132b)가 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
이 경우, 제1 및 제4 압전소자(132b)와 제2 및 제3 압전소자(132b)를 각각 다른 재질로 형성하게 되면, 제1 및 제4 압전소자(132b)와 제2 및 제3 압전소자(132b)의 공진 주파수가 서로 다른 값을 가지게 되어 진동 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
전술한 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 펌프에 의해 조류가 서식하는 물이 입수 및 출수되는 3방 구조의 배관에 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 장착함과 더불어, 수직부와 수평부 간의 연결 부분에서 조류가 서식하는 물의 정체 시간이 길어지도록 유도하기 위해 의도적으로 배관의 수평부의 직경을 수직부의 직경보다 작게 설계하는 것에 의해 협소한 공간에서 효율적인 초음파 인가가 가능하여 조류 제거 효율을 극대화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치는 재질이 서로 상이한 복수의 압전 소자를 사용함으로써, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 압전 소자들의 최적 공진 주파수들 간의 파형의 조합 신호를 이용하는 것에 의해 진동 효율을 극대화할 수 있음과 더불어, 초음파 인가와 더불어 전기분해를 실시하는 것에 의해 조류 잔해물로 인한 2차 오염을 방지할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
100 : 조류 제거 장치
110 : 펌프
112 : 외부 공급부 114 : 토출부
120 : 배관 122 : 배관의 수직부
124 : 배관의 수평부 130 : 초음파 트랜스듀서
140 : 물 탱크 145 : 배수구
150 : 전기분해부 160 : 교류전류 공급부
162 : 직류전류 공급부 170 : 제어부
180 : 전원공급부
112 : 외부 공급부 114 : 토출부
120 : 배관 122 : 배관의 수직부
124 : 배관의 수평부 130 : 초음파 트랜스듀서
140 : 물 탱크 145 : 배수구
150 : 전기분해부 160 : 교류전류 공급부
162 : 직류전류 공급부 170 : 제어부
180 : 전원공급부
Claims (16)
- 조류가 서식하는 물을 펌핑하기 위한 펌프;
상기 펌프를 통하여 조류가 서식하는 물이 유입되도록 수직 방향으로 설치되는 수직부와, 상기 수직부의 중앙 부분과 연통하도록 설치되는 수평부를 갖는 배관; 및
상기 배관의 수평부 일측에 장착되어, 상기 배관의 수직부를 통과하여 유입되는 조류가 서식하는 물에 대하여 초음파를 인가하여 조류를 제거하기 위한 초음파 트랜스듀서;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 펌프는
외부로부터 조류가 발생한 물을 공급받기 위한 외부 공급부와,
상기 외부 공급부로부터 유입된 조류가 발생한 물을 상기 배관으로 배출시키기 위해, 상기 배관의 수직부와 연통하도록 설치되는 토출부를 갖는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배관의 수직부는 제1 직경을 갖고,
상기 배관의 수평부는 상기 제1 직경 보다 작은 제2 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배관은
상기 수직부의 상측 단부에 장착되어, 상기 펌프로부터 유입되는 조류가 서식하는 물을 공급받기 위한 주입구와,
상기 수평부의 일측 단부에 배치된 트랜스듀서 장착구와,
상기 수평부의 타측 단부에 배치되며, 상기 조류를 분해한 물을 배출하기 위한 배출구를 갖는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 초음파는
10 ~ 40KHz의 주파수 및 0.1 ~ 1.5kW의 출력 전력 조건으로 인가하는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 초음파 트랜스듀서는
상기 트랜스듀서 장착구의 외측에 장착된 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 초음파 트랜스듀서는
볼트와, 상기 볼트가 삽입되는 절연부재와, 상기 볼트의 하부에 체결되는 지지블록을 갖는 트랜스듀서 몸체와,
상기 지지블럭의 상면에 적층되는 복수의 압전모듈과,
상기 복수의 압전모듈 중 최상부에 배치되는 압전모듈 상에 적층된 매스와,
상기 매스 상면에 적층되며, 상기 볼트의 상부에 체결되는 너트를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 지지블록은
상기 볼트와 체결되는 지지블록 몸체와,
상기 지지블록 몸체의 하부에 배치되어, 상기 지지블록 몸체와 하나 이상의 체결 나사를 이용한 나사 체결 방식으로 결합되어 초음파 방사가 이루어지는 초음파 방사 지지체를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 절연부재는
상기 볼트의 외측에 배치되어, 상기 복수의 압전모듈 및 매스를 관통하는 형태로 삽입된 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 절연부재는
폴리스틸렌(polystyrene), 폴리에틸렌(polyethylene), 에보나이트(ebonite) 및 산화계 세라믹스 중 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제7항에 있어서,
상기 복수의 압전모듈 각각은
전극판과,
상기 전극판 상에 적층되는 압전소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 전극판은
구리(Cu), 알루미늄(Al), 은(Ag), 금(Au) 및 SUS(stainless steel) 중 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 압전소자는
Pb(Zr, Ti)O3, (Na, K)NbO3, (Na, K, Li)NbO3, BiFeO3 및 BaTiO3 중 1종 이상의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제11항에 있어서,
상기 압전소자는
복수개가 서로 다른 재질로 형성되어, 서로 다른 공진 주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 조류 제거 장치는
상기 초음파 트랜스듀서에 의해 분해된 조류를 수용하기 위한 물 탱크와,
상기 초음파 트랜스듀서에 의해 분해된 조류를 전기분해를 실시하여 조류 잔해물을 제거하기 위한 전기분해부와,
상기 초음파 트랜스듀서에 교류전류를 공급하기 위한 교류전원 공급부와,
상기 전기분해부에 직류전류를 공급하기 위한 직류전원 공급부와,
상기 펌프, 교류전원 공급부 및 직류전원 공급부의 구동을 제어하기 위한 제어부와,
상기 제어부에 전원을 공급하는 전원공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
- 제15항에 있어서,
상기 물 탱크는
상기 조류가 제거된 물을 상기 물 탱크의 외부로 배출시키기 위한 배수구를 갖는 것을 특징으로 하는 조류 제거용 초음파 트랜스듀서를 갖는 조류 제거 장치.
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