KR20180068465A - 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치 - Google Patents

태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치 Download PDF

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Abstract

게시된 내용은 해수로부터 염분을 제거하여 담수처리하고, 해수를 증발시켜 천일염을 제조할 수 있도록 한, 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치 및 천일염 제조장치에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치는
바닷물을 가두어 두는 해수 저장탱크;
상기 해수 저장탱크의 해수를 제1배출구 및 제2배출구로 배출시키는 분배기;
상기 분배기를 통해 분배되는 해수가 벽면을 따라 흘러내려 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조;
상기 증발식 저장조의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 상기 증발식 저장조의 천장 및 좌우 측벽에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로;
상기 증발식 저장조의 내부 바닥면에 설치되고, 폐열 공급에 의해 임의온도를 유지하여 내부의 해수를 가열시키기 위한 열선히터;
상기 이송관로와 연통되고, 상기 증발식 저장조의 내부에서 해수로부터 분리되어 상기 이송관로에 집수되는 담수를 담수 저장탱크로 이송시키기 위한 담수 배출관;
상기 증발식 저장조의 내부에서 상기 열선히터에 의해 가열되어 농축된 해수를 해수 저장탱크로 이송시키기 위한 해수 배출관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치를 제공한다.

Description

태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치{seawater desalinnation device using solar and waste heat, and bay salt manufacturing device}
본 명세서는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치에 관한 것으로, 특히 해수로부터 염분을 제거하여 담수처리하고, 해수를 증발시켜 천일염을 제조하기 위한 해수 담수화장치 및 천일염 제조장치에 관한 것이다.
일반적으로, 천일염은 바닷물(해수)을 저장하는 염전의 저수지로부터 증발지에 공급되는 염수를 태양광과 바람에 노출시켜 농축시키고, 증발지로부터 이동되는 농축된 포화함수를 염판에 엷게 펴서 소금 결정을 석출시켜 채염할 수 있게 된다.
해수담수화란 염분을 포함하고 있는 해수 중에 함유되는 각종 불순물과 염분을 제거하여 담수를 얻는 것을 말한다. 해수담수화 방법으로 증발법, 역삼투막법, 냉동법 등이 있다.
증발법은 해수에 열을 공급한 후 압력을 낮추어 낮은 온도에서 증발하는 저압 증발에 의해 담수를 얻는 방법이다.
역삼투막법은 물에 용해되어 있는 이온성 물질은 거의 배제되고 순수한 물은 통과되는 반투막(멤브레인)에 의해 해수 중에 용해되어 있는 이온성 물질을 여과하여 담수를 추출하는 방법으로서, 증발법에 비해 에너지 소비량이 적고 조작이 용이하다는 장점이 있어 널리 이용되고 있다.
해수에서 이온성 물질과 순수한 물을 분리시키기 위해서는 삼투압 이상의 높은 압력을 필요로 하는데, 이때의 압력을 역삼투압이라 한다.
해수담수화의 경우 42~70bar정도의 높은 압력을 필요로 한다. 역삼투막법에 의한 해수담수화시설은 해수 중에 포함된 이물질 및 염분을 제거하기 위해 전처리 장치, 해수담수화 장치 및 후처리 장치로 이루어질 수 있다.
전처리 장치는 해수에서 염분을 제거하기 전에 해수 중에 포함된 이물질을 미리 제거하여 해수담수화 효율을 높이기 위한 것이다.
전처리 단계를 거치지 않을 경우, 역삼투 방식에 의해 해수에서 염분을 제거할 때 더 높은 역삼투압이 요구되고, 멤브레인에 이물질이 과도하게 부착되어 멤브레인을 통한 담수의 투과율을 떨어뜨리는 등의 문제점이 발생된다.
전처리과정을 거친 전처리수는 탈염용 역삼투압 여과장치로 유입되어 담수화된 처리수와 농축수로 분리된다. 농축수는 방류되고, 담수화된 처리수는 후처리단계에서 미네랄화 및 살균처리되어 최종 저장탱크에 들어가게 된다.
해수에서 염분을 제거하는 담수화 과정에서 해수에 삼투압 이상의 압력을 가하면 물은 역삼투막을 통과하게 되어 정제되고, 이온이나 분자들은 역삼투막을 통과하지 못하여 농축되게 된다.
해수에서 염분이 제거됨에 따라 해수의 농도는 점점 더 높아져 더 높은 역삼투압을 가해야만 해수 중의 물이 역삼투막을 통과할 수 있게 된다.
해수의 염도는 3.5% 정도인데, 해수담수화 과정에서 해수에서 염분이 제거됨에 따라 해수의 농도는 5%~8%까지 증가된다.
해수담수화 과정에서 해수의 농도 증가로 인해 더 높은 역삼투압이 필요하게 되어 에너지 비용이 증가되는 문제점이 있다.
출원번호 10-2014-0161533호에 태양열과 폐열 에너지를 혼용한 분산형 해수담수화 시스템이 게시되어 있다.
본 명세서의 실시예는, 해수를 끌여들어 해수와 담수를 분리시키는 담수장치및 해수를 증발시켜 소금 결정을 생성시키는 소금 결정장치의 구조 간단화로 인해 원가비용을 절감하고 사후 유지관리비용을 절감할 수 있도록 한, 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치와 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 해수담수화 처리과정 및 소금 결정 생성과정에서 사용되는 에너지비용을 최소화할 수 있도록 한, 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치와 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 해수를 증발시켜 청결하고 고품질의 천일염을 산출함에 따라 천일염에 대한 소비자들의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 한, 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치와 관련된다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
바닷물을 가두어 두는 해수 저장탱크;
상기 해수 저장탱크의 해수를 제1배출구 및 제2배출구로 배출시키는 분배기;
지붕이 개폐가능하게 장착되고, 상기 분배기를 통해 분배되는 해수가 벽면을 따라 흘러내려 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조;
상기 증발식 저장조의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 상기 증발식 저장조의 천장 및 좌우 측벽에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로;
상기 증발식 저장조의 내부 바닥면에 설치되고, 폐열 공급에 의해 임의온도를 유지하여 내부의 해수를 가열시키기 위한 열선히터;
상기 이송관로와 연통되고, 상기 증발식 저장조의 내부에서 해수로부터 분리되어 상기 이송관로에 집수되는 담수를 담수 저장탱크로 이송시키기 위한 담수 배출관;
상기 증발식 저장조의 내부에서 상기 열선히터에 의해 가열되어 농축된 해수를 해수 저장탱크로 이송시키기 위한 해수 배출관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치를 제공한다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
바닷물을 가두어 두는 해수 저장탱크;
상기 해수 저장탱크의 해수를 제1배출구 및 제2배출구로 배출시키는 분배기;
지붕이 개폐가능하게 장착되고, 상기 분배기를 통해 배출되는 해수가 벽면을 따라 흘러내려 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조;
상기 증발식 저장조의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 상기 증발식 저장조의 천장 및 좌우 측벽에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로;
상기 증발식 저장조의 내부에서 해수로부터 분리되는 담수를 상기 이송관로를 통해 담수 저장탱크로 이송시키기 위한 담수 배출관;
상기 증발식 저장조의 외부 바닥면에 설치되고, 폐열 공급에 의해 임의온도를 유지하여 내부 해수를 가열시켜 소금 결정을 생성시키기 위한 열선히터;를 구비하여,
상기 증발식 저장조에 유입된 해수 중의 수분을 상기 열선히터의 가열 및 상기 지붕을 투과하는 태양광의 열에너지에 의해 증발시켜 담수처리하고, 담수화과정을 거친 농축해수 중의 수분을 증발시켜 소금 결정을 생성시키는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 담수 및 소금 제조장치를 제공한다.
전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예는 아래와 같은 이점을 갖는다.
해수를 끌여들어 해수와 담수를 분리시키는 담수장치 및 해수를 증발시켜 소금 결정을 생성시키는 소금 결정장치의 구조 간단화로 인해 원가비용 및 사후 유지관리비용을 절감할 수 있고, 담수장치 및 천일염 결정장치의 사이즈의 컴팩트 및 소형화로 인해 물부족 문제가 심각한 도서지방 및 오지 등에서 소규모 설비를 유용하게 활용할 수 있다.
또한, 해수담수화 처리과정 및 소금 결정 생성과정에서 태양광, 또는 발전기, 축전지 등의 배기가스 폐열을 재활용함에 따라 담수화 공정시 사용되는 에너지비용을 최소화시킴에 따라 동업종분야에서 가격경쟁력을 높일 수 있다.
또한, 해수를 증발시켜 청결하고 고품질의 천일염을 산출함에 따라 천일염에 대한 소비자들의 신뢰성 및 상품성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1에 도시된 담수화장치에서, 증발식 저장조 내부에 설치되는 다단형 보조 증발기의 개략도,
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 및 폐열을 이용한 담수 및 천일염 결정장치를 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3에 도시된 담수 및 천일염 결정장치에서, 증발식 저장조 내부에 설치되는 다단형 보조 증발기의 개략도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치, 담수 및 천일염 제조장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치는,
바닷물을 끌여들여 가두어 두는 해수 저장탱크(10);
해수 저장탱크(10)의 해수를 제1배출구(11) 및 제2배출구(12)로 배출시키는 분배기(13);
지붕(22)이 개폐가능하게 장착되고, 분배기(13)를 통해 분배되는 해수가 벽면(14)을 따라 흘러내려 절개부(15a)를 통해 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원(일 예로서, 발전기 또는 축전지 등으로부터 배출되는 배기가스 폐열이 사용될 수 있음)의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조(15);
증발식 저장조(15)의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 증발식 저장조(15)의 천장 및 좌,우 측벽(16,17)에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로(18);
증발식 저장조(15)의 내부 바닥면에 다수개 설치되고, 폐열 공급으로 인한 열전달에 의해 임의온도(일 예로서, 50∼180℃를 말함)를 유지함에 따라 내부의 해수를 가열시키기 위한 열선히터(19)(일 예로서, 열전도율 및 내부식성이 뛰어난 동파이프가 사용될 수 있음);
이송관로(18)와 연통되고, 증발식 저장조(15)의 내부에서 해수로부터 분리되고 이송관로(18)에 집수되어 구배에 의해 한 곳으로 이동되는 담수를 관로(미 도시됨)를 통해 담수 저장탱크(미 도시됨)로 이송시키기 위한 담수 배출관(20);
증발식 저장조(15)의 내부에서 열선히터(19)에 의해 가열되어 농축된 해수를 관로(미 도시됨)를 통해 해수 저장탱크(미 도시됨)로 이송시키기 위한 해수 배출관(21);을 구비한다.
증발식 저장조(15)의 지붕(22)은 태양광의 집광(集光)율을 높이도록 유리재 또는 투명한 합성수지재로 형성될 수 있다.
증발식 저장조(15)의 지붕(22)은 열선히터(19)의 가열으로 인해 해수로부터 증발되어 증발식 저장조(15)의 내부에 형성되는 수중기가 구배에 의해 천장을 타고 자연 낙하되도록 경사지게 형성될 수 있다.
전술한 증발식 저장조(15)는
일단이 벽면(14)에 밀착되어 벽면을 따라 흘러내리는 저온의 해수를 일방향(벽면(14)으로부터 멀어지는 방향을 말함)으로 이동시키기 위한 제1해수유도판(23)과,
제1해수유도판(23)의 밑으로 제1해수유도판(23)의 구배와 반대방향(벽면(14)을 향하여 하향경사지게 형성됨을 말함)으로 경사지게 형성되고, 제1해수유도판(23)으로부터 낙하되는 중온의 해수가 벽면(14)쪽으로 흐르도록 유도하는 제2해수유도판(24)과,
제2해수유도판(24)의 밑으로 제2해수유도판(24)의 구배와 반대방향으로 경사지게 형성되고, 제2해수유도판(24)으로부터 낙하되는 상대적으로 고온을 유지하는 해수가 증발식 저장조(15)에 낙하되도록 유도하는 제3해수유도판(25)으로 이루어지는 다단형 보조 증발기(26);를 구비할 수 있다.
이웃한 열선히터(19)와 열선히터(19) 사이에 설치되는 격벽(28)을 더 구비함에 따라, 다단형 보조 증발기(26)의 제3해수유도판(25)으로부터 낙하되는 담수를 격벽(28)을 차례대로 통과시켜 담수배출관(20)쪽으로 이송시킴에 따라, 담수의 온도가 이송되는 방향으로 점진적으로 상승하게 되므로 담수화 효과를 향상시킬 수 있게 된다.
이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 의한 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치의 사용예를 상세히 설명한다.
펌프(미 도시됨)에 의해 양수되는 바닷물을 해수 저장탱크(10)에 저장하되, 해수 저장탱크(10)에 저장된 해수는 분배기(13)에 의해 제1배출구(11) 및 제2배출구(12)로 분배되어 배출된다.
제1배출구(11)의 토출구 및 제2배출구(12)의 토출구를 통해 배출되는 해수를 벽면(14)에 각각 분사시킴에 따라 벽면(14)을 타고 흘러내리는 해수는 벽면(14)과 지붕(22)의 경계부위에 관통형성된 절개부(15a)를 통과하여 증발식 저장조(15)에 각각 유입된다.
증발식 저장조(15)에 유입된 해수는 내부 바닥면에 설치되고, 폐열이 공급되는 열선히터(19)(약, 50∼180℃ 정도를 유지함)의 가열(폐열과 해수 사이에 상호 열교환이 이루어져 해수를 가열시키게 됨)에 의해 해수로부터 수분을 증발시킬 수 있다.
이와 동시에 증발식 저장조(15)의 지붕(22)을 투과하는 태양광의 열에너지에 의해 증발식 저장조(15) 내부의 해수로부터 수분을 증발시킬 수 있다. 이때 지붕(22)이 유리재 또는 투명한 합성수지재로 형성됨에 따라 태양광의 집광(集光)율을 높일 수 있게 되므로 증발식 저장조(15) 내의 해수를 증발시키는 효율을 높일 수 있게 된다.
한편, 벽면(14)을 타고 흘러내리는 해수가 절개부(15a)를 통과하여 증발식 저장조(15) 내부의 상단에 유입될 경우 증발식 저장조(15) 내에 계단형태로 설치된 다단형 보조 증발기(26)를 순차적으로 통과하여 증발식 저장조(15)에 저장된다.
이를 상세하게 설명하면, 벽면(14)을 타고 증발식 저장조(15) 내로 흘러내리는 해수가 벽면(14)에 일단이 밀착된 제1해수유도판(23)의 구배에 의해 벽면(14)으로부터 멀어지는 방향으로 이동된다.
제1해수유도판(23)을 따라 일방향으로 흘러내리는 해수는 제2해수유도판(24)에 낙하된 후, 제1해수유도판(23)의 구배와 반대 방향으로 구배가 형성된 제2해수유도판(24)을 따라 벽면(14)쪽으로 이동된다.
제2해수유도판(23)을 따라 일방향으로 흘러내리는 해수는 제3해수유도판(25)에 낙하된 후, 제2해수유도판(23)의 구배와 반대 방향으로 구배가 형성된 제3해수유도판(25)을 따라 벽면(14)으로 부터 멀어지는 방향으로 흐르게 된다.
이때, 전열히터(19)와 근접한 제3해수유도판(25)을 따라 흐르는 해수의 온도가 제1,2해수유도판(23,24)을 따라 흐르는 해수의 온도보다 상대적으로 높게 된다.
전술한 바와 같이, 증발식 저장조(15)에 유입된 해수를 다단형 보조 증발기(26)를 순차적으로 통과시킴에 따라 증발식 저장조(15) 내에서 해수이동통로를 연장시킬 수 있다. 이로 인해 증발식 저장조(15) 내에서 해수를 증발시키는 효율을 높일 수 있어 해수로부터 담수 변환량을 증대시킬 수 있다.
한편, 증발식 저장조(15) 내에 유입된 해수를 증발식 저장조(15)의 바닥면에 설치된 열선히터(19)의 가열 또는 증발식 저장조(15)의 지붕(22)을 통과하는 태양광의 조사에 의해 연속적으로 가열시킴에 따라, 해수로부터 증발되는 수중기가 물방울로 맺혀 천장, 좌우 측벽(16,17)의 내측면을 따라 흘러 내리게 된다.
전술한 천장, 좌우 측벽(16,17)을 따라 흘러 내리는 물방울(응축되어 담수화된 담수를 말함)은 증발식 저장조(15)의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성된 이송관로(18)에 집수된다. 이송관로(18)에 집수된 담수(해수로부터 증발되는 수분이 응축되어 이루어짐)는 구배에 의해 한 곳으로 모아져 담수 배출관(20)을 통해 증발식 저장조(15)로부터 유로를 따라 배출되어 담수 저장탱크(미 도시됨)에 저장된다.
한편, 증발식 저장조(15)의 내부에서 열선히터(19)의 가열 및 지붕(22)을 투과하는 태양광의 조사에 의해 가열되어 농축된 해수를 해수 배출관(21)을 통해 증발식 저장조(15)로부터 유로를 따라 배출시켜 해수 저장탱크(미 도시됨)로 이송시킬 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 의한 태양광 및 폐열을 이용한 담수 및 소금 제조장치는
펌프(미 도시됨)에 의해 바닷물을 끌여들여 가두어 두는 해수 저장탱크(10);
해수 저장탱크(10)의 해수를 제1배출구(11) 및 제2배출구(12)로 배출시키는 분배기(13);
지붕(22)이 개폐가능하게 장착되고, 분배기(13)를 통해 배출되는 해수가 벽면(14)을 따라 흘러 내려 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조(15);
증발식 저장조(15)의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 증발식 저장조(15)의 천장 및 좌우 측벽(16,17)에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로(18);
증발식 저장조(15)의 내부에서 해수로부터 분리되는 담수를 이송관로(18)를 통해 담수 저장탱크(미 도시됨)로 이송시키기 위한 담수 배출관(20);
증발식 저장조(15)의 외부 바닥면에 설치되고, 폐열 공급에 의해 임의온도를 유지함에 따라 내부의 해수를 가열시켜 소금 결정을 생성시키기 위한 열선히터(19);를 구비하되,
증발식 저장조(15)에 유입된 해수 중의 수분을 열선히터(19)의 가열 및 지붕(22)을 투과하는 태양광의 열에너지에 의해 증발시켜 담수처리하고, 담수화과정을 거친 농축해수 중의 수분을 증발시켜 소금 결정을 생성시킬 수 있다.
증발식 저장조(15)부터 해수 배출관(21)을 통해 배출되는 해수가 이송되는 세라믹재, 토판, 또는 스테인레스스틸재로 형성되는 간이 증발대(27)(염전의 염판기능을 하게 됨)를 더 구비하되, 간이 증발대(27)에 이송되는 해수 중의 수분을 태양광에 의해 증발시켜 소금 결정을 생성하게 된다.
이때, 전술한 증발식 저장조(15)의 외부 바닥면에 설치되고, 증발식 저장조(15)의 해수를 가열시켜 소금 결정을 생성하기 위한 열선히터(19)와, 증발식 저장조(15)로부터 해수 배출관(21)을 통해 공급되는 해수를 태양광 또는 바람에 의해 수분을 증발시켜 청결한 소금 결정을 생성할 수 있는 간이 증발대(27)를 제외한 구성은, 도 1에 도시된 일 실시예에 의한 소금 제조장치의 구성과 동일하게 되므로 이들의 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 증발식 저장조(15)의 해수를 열선히터(19)의 가열 및 지붕(22)을 투과하는 태양광의 열에너지에 의해 가열시키되, 담수화과정을 거친 농축해수 중의 수분을 증발시켜 소금 결정을 생성시킴에 따라 증발식 저장조(15)에서의 소금 결정화를 촉진시킬 수 있게 된다.
또한, 증발식 저장조(15)로부터 해수 배출관(21)을 통해 간이 증발대(27)에 이송되는 고농도의 해수를 태양광 또는 바람에 의해 해수 중의 수분을 증발시킴에 따라 청결한 상태의 소금 결정(염도가 약 6∼50중량%임)을 생성시켜 고퀄리티의 천일염을 채염할 수 있게 된다.
전술한 간이 증발대(27)에서 해수 중의 수분을 증발시킴에 따라 생성되는 미네랄이 풍부한 액상의 소금을 채소, 야채 절임용으로 사용할 수 있음은 물론이다.
이와 반면에, 종래의 염전에서는 바닥면이 장판재 등으로 이루어진 염전의 염판에 증발지로부터 이송되는 해수를 가두어 태양광에 의해 증발시켜 소금 결정을 생성함에 따라, 장판재로부터 용출되는 인체에 유해한 불순물, 또는 염판의 바닥으로부터 배출되는 갯벌 등의 이물질이 해수에 유입되어 천일염의 위생성 및 신뢰성이 떨어지는 문제점을 갖게 된다.
여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서의 내용을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10; 해수 저장탱크
11; 제1배출구
12; 제2배출구
13; 분배기
14; 벽면
15; 증발식 저장조
16,17; 측벽
18; 이송관로
19; 열선히터
20; 담수 배출관
21; 해수 배출관
22; 지붕
23; 제1해수유도판
24; 제2해수유도판
25; 제3해수유도판
26; 다단형 보조 증발기
27; 간이 증발대
28; 격벽

Claims (10)

  1. 바닷물을 가두어 두는 해수 저장탱크;
    상기 해수 저장탱크의 해수를 제1배출구 및 제2배출구로 배출시키는 분배기;
    지붕이 개폐가능하게 장착되고, 상기 분배기를 통해 분배되는 해수가 벽면을 따라 흘러내려 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조;
    상기 증발식 저장조의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 상기 증발식 저장조의 천장 및 좌우 측벽에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로;
    상기 증발식 저장조의 내부 바닥면에 설치되고, 폐열 공급에 의해 임의온도를 유지하여 내부의 해수를 가열시키기 위한 열선히터;
    상기 이송관로와 연통되고, 상기 증발식 저장조의 내부에서 해수로부터 분리되어 상기 이송관로에 집수되는 담수를 담수 저장탱크로 이송시키기 위한 담수 배출관;
    상기 증발식 저장조의 내부에서 상기 열선히터에 의해 가열되어 농축된 해수를 해수 저장탱크로 이송시키기 위한 해수 배출관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 증발식 저장조의 지붕은 태양광의 집광율을 높이도록 유리재 또는 투명한 합성수지재로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 증발식 저장조의 지붕은 상기 증발식 저장조의 내부에 형성되는 수중기가 구배에 의해 천장을 타고 자연 낙하되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 증발식 저장조는
    일단이 상기 벽면에 밀착되어 벽면을 따라 흘러내리는 저온의 해수를 일방향으로 이동시키기 위한 제1해수유도판과,
    상기 제1해수유도판의 밑으로 상기 제1해수유도판의 구배와 반대방향으로 경사지게 형성되고, 상기 제1해수유도판으로부터 낙하되는 해수가 상기 벽면쪽으로 흐르도록 유도하는 제2해수유도판과,
    상기 제2해수유도판의 밑으로 상기 제2해수유도판의 구배와 반대방향으로 경사지게 형성되고, 상기 제2해수유도판으로부터 낙하되는 상대적으로 고온을 유지하는 해수가 증발식 저장조에 낙하되도록 유도하는 제3해수유도판으로 이루어지는 다단형 보조 증발기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치.
  5. 바닷물을 가두어 두는 해수 저장탱크;
    상기 해수 저장탱크의 해수를 제1배출구 및 제2배출구로 배출시키는 분배기;
    지붕이 개폐가능하게 장착되고, 상기 분배기를 통해 배출되는 해수가 벽면을 따라 흘러내려 각각 유입되고, 유입되는 해수를 태양광 및 열원의 가열에 의해 해수로부터 수분을 증발시키기 위한 적어도 하나 이상의 밀폐구조의 증발식 저장조;
    상기 증발식 저장조의 내부 바닥면의 가장자리에 경사지게 형성되고, 상기 증발식 저장조의 천장 및 좌우 측벽에 달라붙는 수중기가 응축되어 담수화된 담수가 낙하되는 것을 집수하게 되는 이송관로;
    상기 증발식 저장조의 내부에서 해수로부터 분리되는 담수를 상기 이송관로를 통해 담수 저장탱크로 이송시키기 위한 담수 배출관;
    상기 증발식 저장조의 외부 바닥면에 설치되고, 폐열 공급에 의해 임의온도를 유지하여 내부 해수를 가열시켜 소금 결정을 생성시키기 위한 열선히터;를 구비하여,
    상기 증발식 저장조에 유입된 해수 중의 수분을 상기 열선히터의 가열 및 상기 지붕을 투과하는 태양광의 열에너지에 의해 증발시켜 담수처리하고, 담수화과정을 거친 농축해수 중의 수분을 증발시켜 소금 결정을 생성시키는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 담수 및 소금 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 증발식 저장조부터 해수 배출관을 통해 배출되는 해수가 이송되는 세라믹재, 토판, 또는 스테인레스스틸재로 형성되는 간이 증발대를 더 구비하되, 상기 간이 증발대에 이송되는 해수 중의 수분을 태양광에 의해 증발시켜 소금 결정을 생성하게 됨;을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 담수 및 소금 제조장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 증발식 저장조의 지붕은 태양광의 집광율을 높이도록 유리재 또는 투명한 합성수지재로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 소금 제조장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 증발식 저장조의 지붕은 상기 증발식 저장조의 내부에 형성되는 수중기가 구배에 의해 천장을 타고 자연 낙하되도록 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 소금 제조장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 증발식 저장조는
    일단이 상기 벽면에 밀착되어 벽면을 따라 흘러내리는 저온의 해수를 일방향으로 이동시키기 위한 제1해수유도판과,
    상기 제1해수유도판의 밑으로 상기 제1해수유도판의 구배와 반대방향으로 경사지게 형성되고, 상기 제1해수유도판으로부터 낙하되는 해수가 상기 벽면쪽으로 흐르도록 유도하는 제2해수유도판과,
    상기 제2해수유도판의 밑으로 상기 제2해수유도판의 구배와 반대방향으로 경사지게 형성되고, 상기 제2해수유도판으로부터 낙하되는 상대적으로 고온을 유지하는 해수가 증발식 저장조에 낙하되도록 유도하는 제3해수유도판으로 이루어지는 다단형 보조 증발기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 소금 제조장치.
  10. 제4항에 있어서,
    이웃한 열선히터와 열선히터 사이에 설치되는 격벽을 더 구비하여, 상기 다단형 보조 증발기의 상기 제3해수유도판으로부터 낙하되는 담수를 상기 격벽을 차례대로 통과시켜 상기 담수배출관쪽으로 이송시킴에 따라, 담수의 온도가 이송되는 방향으로 점진적으로 상승됨;을 특징으로 하는 태양광 및 폐열을 이용한 해수 담수화장치.
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