KR20180096046A - 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수개의 부력공급수단을 하우징 외부에 구비하는 대신 하나의 부력공급수단을 하우징의 내부에 구비함으로써 물순환장치 전체의 중량 및 사이즈를 축소시키고 제조비용을 감소시킬 수 있는 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치는 다수개의 부력공급수단을 하우징 외부에 구비하는 대신 하나의 부력공급수단을 하우징의 내부에 구비함으로써 물순환장치 전체의 중량 및 사이즈를 축소시키고 제조비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치{Device for circulating Water having an advanced buoyancy supply unit}

본 발명은 물 순환장치에 관한 것으로, 특히 다수개의 부력공급수단을 하우징 외부에 구비하는 대신 하나의 부력공급수단을 하우징의 내부에 구비함으로써 물순환장치 전체의 중량 및 사이즈를 축소시키고 제조비용을 감소시킬 수 있는 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치에 관한 것이다.

일반적으로, 호수나 저수지 또는 보의 경우, 제방을 설치함으로 인해 물의 흐름이 막히게 되고 물이 정체되는 기간이 길어지면서, 부유물질이 수중으로 가라앉게 되고, 그로 인해, 투광층 아래쪽은 산소량이 적어지면서 부영양화가 진행되게 된다. 또한, 물의 정체기간이 길어질수록 용존 산소량이 줄어들어 수질오염을 초래하게 된다.

한편으로는, 산업화 과정 속에서 공업용수 및 생활용수의 사용량이 증가함에 따라 각종 오폐수의 방류량 또한 증가하고 있으며 이로 인해 하천이나 호수의 수질오염이 더욱 악화되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래로부터 수상에 설치되는 물순환장치에 대한 기술이 개발되어 왔고 대한민국 등록특허공보 제10-1081520호, 등록특허공보 제10-1048970호, 등록특허공보 제10-1280011호 및 등록특허공보 제10-1569916호 등에 그러한 기술들이 공개되어 있다.

도 1은 종래기술에 따른 풍력 에너지를 이용한 물 순환장치의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 풍력 에너지를 이용한 물 순환장치의 측면도이다.

도 1 및 도 2를 참고하면 종래기술에 따른 풍력 에너지를 이용한 물 순환장치는, 상기 물순환장치의 골격을 형성하는 하우징(100), 바람에 의해 회전되는 하나 이상의 프로펠러를 구비하며 상기 프로펠러의 회전에 의해 발생된 회전력을 제공하는 프로펠러부(200), 상기 프로펠러부에 연결되며 상기 프로펠러의 회전에 의해 상기 프로펠러축에 인가되는 저속의 회전력을 고속의 회전력으로 전환시켜 회전력을 증가시키는 기어부(300), 상기 기어부에 연결되며 상기 기어부에 의해 증가된 회전력을 전달받아 고속으로 회전하면서 버켓 내의 물을 분산시키는 임펠러부(400), 풍력이 없을 때 기어부에 동력을 제공하는 모터부(500), 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 다수의 솔라셀(600) 및 상기 상기 물순환장치에 부력을 제공하는 부력공급 수단(700)을 구비한다.

이러한 종래의 물순환장치들은, 물순환장치를 물위에 띄우기 위해 하우징의 외부의 여러 곳에 속이 빈 탱크 형태의 부력공급수단을 구비하는 것이 일반적이다.

이러한 부력공급수단은 물순환장치의 전체 중량 및 사이즈의 대부분을 차지하며 비용 면에서도 많은 부분을 차지하여 제작 및 유지관리에 문제가 있었다.

또한, 심층에서 끌어올려진 물이 사방으로 퍼져나가는 과정에서 하우징의 외부의 여러 곳에 구비된 부력공급수단에 의해 방해를 받음으로 인해 물의 순환이 원활하게 이루어지지 못하는 문제가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 다수개의 부력공급수단을 하우징 외부에 구비하는 대신 하나의 부력공급수단을 하우징의 내부에 구비함으로써 물순환장치 전체의 중량 및 사이즈를 축소시키고 제조비용을 감소시킬 수 있는 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치는, 물의 순환이 원활하게 이루어지지 않고 정체되어 있는 장소에서, 깊은 곳의 저층수를 수표면으로 상승시켜 저층수와 중층수 및 상층수의 혼합을 통해 수질을 개선시킬 수 있도록 구성되는 물순환장치에 있어서, 상기 물순환장치가 일정 깊이로 물위에 떠 있을 수 있도록 부력을 공급하는 부력공급 수단; 상기 부력공급 수단을 지지하며 상기 물순환장치의 골격을 형성하는 하우징; 및 모터로부터 동력을 전달받아 임펠러축이 고속으로 회전하면서 임펠러를 통해 버켓 내의 물을 분산시키는 임펠러부;를 포함하되, 상기 부력공급수단은 상기 하우징의 내부에 위치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치에 의하면 부력공급수단이 하우징 외부의 사방에 구비되는 종래의 물순환장치와 달리 하나의 부력공급수단을 하우징의 내부에 구비함으로써 물순환장치 전체의 중량 및 사이즈를 줄이고 제조비용 또한 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 풍력 에너지를 이용한 물 순환장치의 사시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 풍력 에너지를 이용한 물 순환장치의 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 부력공급수단 및 하우징의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 부력공급수단과 모터부 및 임펠러부의 사시도이다.
도 7은 도 6의 부력공급수단을 A-A 선을 따라 절개한 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 임펠러부의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 임펠러부의 임펠러의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 임펠러부의 임펠러의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 사시도이고 도 4는 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참고하면 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치(300)는, 상기 물순환장치의 골격을 형성하는 하우징(310), 상기 물순환장치가 일정 깊이로 물위에 떠 있을 수 있도록 부력을 공급하는 부력공급 수단(320), 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하는 다수의 솔라셀(350), 상기 다수의 솔라셀(350)로부터 전기에너지를 전달받아 동력을 공급하는 모터부(330), 상기 모터부로부터 동력을 전달받아 임펠러축이 고속으로 회전하면서 임펠러를 통해 버켓 내의 물을 분산시키는 임펠러부(340)을 구비한다.

이때 상기 부력공급 수단(320)은 하우징(310)의 외부에 복수개를 구비하는 대신 하우징(310)의 내부에 단일한 형태로 구비된다.

한편, 상기 하우징의 하단에는 상기 물순환장치가 어느 한쪽으로 기울어지지 않도록 무게중심을 잡아주는 균형유지수단(370)을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 균형유지수단(370)은 하우징의 사방 네 군데에 위치하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않고 다양한 개수로 구비될 수 있다.

상기 균형유지수단(370)은 파도 등에 의해 물순환장치가 한쪽으로 기울어지게 되는 경우 오뚜기의 동작 원리에 의해 반대쪽으로 힘을 제공하여 물순환장치 전체의 균형을 유지하는 역할을 한다.

도 5는 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 부력공급수단 및 하우징의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물 순환장치의 부력공급수단과 모터부 및 임펠러부의 사시도이며, 도 7은 도 6의 부력공급수단을 A-A 선을 따라 절개한 단면도이다.

도 5 내지 도 7을 참고하면 본 발명에 따른 물 순환장치의 부력공급수단(320)은 가운데가 비어있는 원통형 구조이며, 상부면이 깔때기 형태로 형성된 구조임을 알 수 있다.

깔때기 구조의 상부면에는 홀(321)을 형성하여 부력공급수단의 내부에 일정한 양의 물을 채우거나 빼낼 수 있도록 하여 부력공급수단에 의해 공급되는 부력을 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 부력공급수단(320)의 하부는 플랜지 형태로 형성되어 신축주름관(360)과 연결된다.

도 8은 본 발명에 따른 임펠러부의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 8을 참고하면 다수의 솔라셀(350)은 태양광을 이용하여 전기에너지를 생산하고 이를 모터부(330)에 전달한다.

모터부(330)는 모터제어부(331)와 모터(332)로 구성되며 솔라셀(350)에서 전달된 전기에너지를 이용하여 임펠러부(340)를 구동한다.

임펠러부(340)는 모터부(330)에서 전달된 전기에너지를 이용하여 고속으로 회전하는 임펠러축(341)과 버킷 내의 물을 분산시키는 임펠러(342)를 구비한다.

도 9는 본 발명에 따른 임펠러부의 임펠러의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

임펠러(342)의 경우 메인날개에서 소정의 각도로 돌출된 보조날개(342-1)를 구비하는 것이 더 바람직하다. 이와 같이 임펠러(342)에 보조날개(342-1)를 구비하는 경우 작은 회전력으로도 더 많은 양의 물을 분산시킬 수 있는 효과가 있다.

도 10은 본 발명에 따른 임펠러부의 임펠러의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.

메인날개에서 소정의 각도로 돌출된 보조날개(342-1)의 크기를 외부 방향으로 조금 더 크게하는 경우 더 많은 양의 물을 분산시킬 수 있는 효과가 있다.

살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치는 다수개의 부력공급수단을 하우징 외부에 구비하는 대신 하나의 부력공급수단을 하우징의 내부에 구비함으로써 물순환장치 전체의 중량 및 사이즈를 축소시키고 제조비용을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 임펠러 날개의 구조를 메인날개에 돌출된 보조날개를 더 구비함으로써 작은 회전력으로도 더 많은 양의 물을 분산시킬 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (6)

1. 물의 순환이 원활하게 이루어지지 않고 정체되어 있는 장소에서, 깊은 곳의 저층수를 수표면으로 상승시켜 저층수와 중층수 및 상층수의 혼합을 통해 수질을 개선시킬 수 있도록 구성되는 물순환장치에 있어서,
   상기 물순환장치가 일정 깊이로 물위에 떠 있을 수 있도록 부력을 공급하는 부력공급 수단;
   상기 부력공급 수단을 지지하며 상기 물순환장치의 골격을 형성하는 하우징;
   모터로부터 동력을 전달받아 임펠러축이 고속으로 회전하면서 임펠러 날개를 통해 버켓 내의 물을 분산시키는 임펠러부;를 포함하되,
   상기 부력공급수단은 상기 하우징의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 부력공급수단은
   내부에 중공부를 구비한 원통형 형상인 것을 특징으로 하는 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 부력공급수단은
   상부면이 깔때기 형상인 것을 특징으로 하는 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 부력공급수단은
   내부에 소정 량의 물을 채우거나 배출시킬 수 있는 홀을 구비하여 공급되는 부력을 조절하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 하우징의 하단에는 상기 물순환장치가 어느 한쪽으로 기울어지지 않도록 무게중심을 잡아주는 균형유지수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 임펠러는
   메인날개에 돌출된 보조날개를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 개선된 부력공급수단을 구비한 물순환 장치.
   

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