KR20220087592A - 고순도 수소 음이온과 원적외선 및 미네랄을 이용한 무동력 수질 자동 정화 장치 - Google Patents
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Abstract
[기술분야/해결과제]
본 발명은 고순도 수소 음이온과 원적외선 및 미네랄을 이용한 무동력 수질 자동 정화 장치에 관한 것으로, 정화탱크에 최초 한번 물을 넣은 후 밖으로 배출시키면 흡입력에 의해 유입관을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 와류유도체에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키고, 물의 공급, 정화, 배출의 과정이 동력없이 반복적으로 무한정 이루어질 수 있으며, 정화탱크 내부에 설치된 수소 음이온 발생 고체물질이 물과의 반응을 통해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시킬 수 있다.
[해결수단]
본 발명의 무동력 수질 자동 정화 장치는, 하천, 호수, 저수지의 물을 정화탱크 내부로 유입하여 정화한 후 배출시키는 과정을 무동력으로 무한 반복하는 무동력 수질 자동 정화 장치에 있어서, 상기 물속에 잠긴 이중 스텐거름망(130)을 통해 정화탱크(110) 내부로 물을 유입하는 유입관(120); 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 한쪽 방향으로 유도하여 회전 및 소용돌이를 발생시키는 와류유도체(140); 상기 정화탱크(110) 하부의 스텐거름망(170) 내부에 설치되며, 마그네슘(30중량%), 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 칼슘(1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지 중량%)을 포함하고, 상기 물과의 반응에 의해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 상기 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 정화시키는 수소 음이온 발생 고체물질(200); 상기 정화탱크(110)의 내벽에 설치되며, 상기 정화탱크(110) 내부의 물을 냉각시키는 냉매를 순환시켜 살균 및 정화 효율을 향상시키는 냉매순환배관(160); 상기 정화탱크(110) 하부에 복수개로 설치되며, 정화된 물을 밖으로 배출시키는 배출관(180); 상기 정화탱크(110)의 바깥쪽 둘레에 도너츠 모양의 강관으로 형성되고 상기 정화탱크(110)와 복수의 연결관(180)으로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 물 위에 띄우는 부력장치(220); 및 상기 정화탱크(110)의 하부에 줄로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 고정시키는 앵커(240);를 포함하며, 상기 정화탱크(110)에 최초 한번 물을 넣고 상기 배출관(180)을 통해 배출시키면 흡입력에 의해 상기 유입관(120)을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 상기 와류유도체(140)에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시킬 수 있다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 고순도 수소 음이온과 원적외선 및 미네랄을 이용한 무동력 수질 자동 정화 장치에 관한 것으로, 정화탱크에 최초 한번 물을 넣은 후 밖으로 배출시키면 흡입력에 의해 유입관을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 와류유도체에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키고, 물의 공급, 정화, 배출의 과정이 동력없이 반복적으로 무한정 이루어질 수 있으며, 정화탱크 내부에 설치된 수소 음이온 발생 고체물질이 물과의 반응을 통해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시킬 수 있다.
[해결수단]
본 발명의 무동력 수질 자동 정화 장치는, 하천, 호수, 저수지의 물을 정화탱크 내부로 유입하여 정화한 후 배출시키는 과정을 무동력으로 무한 반복하는 무동력 수질 자동 정화 장치에 있어서, 상기 물속에 잠긴 이중 스텐거름망(130)을 통해 정화탱크(110) 내부로 물을 유입하는 유입관(120); 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 한쪽 방향으로 유도하여 회전 및 소용돌이를 발생시키는 와류유도체(140); 상기 정화탱크(110) 하부의 스텐거름망(170) 내부에 설치되며, 마그네슘(30중량%), 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 칼슘(1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지 중량%)을 포함하고, 상기 물과의 반응에 의해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 상기 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 정화시키는 수소 음이온 발생 고체물질(200); 상기 정화탱크(110)의 내벽에 설치되며, 상기 정화탱크(110) 내부의 물을 냉각시키는 냉매를 순환시켜 살균 및 정화 효율을 향상시키는 냉매순환배관(160); 상기 정화탱크(110) 하부에 복수개로 설치되며, 정화된 물을 밖으로 배출시키는 배출관(180); 상기 정화탱크(110)의 바깥쪽 둘레에 도너츠 모양의 강관으로 형성되고 상기 정화탱크(110)와 복수의 연결관(180)으로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 물 위에 띄우는 부력장치(220); 및 상기 정화탱크(110)의 하부에 줄로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 고정시키는 앵커(240);를 포함하며, 상기 정화탱크(110)에 최초 한번 물을 넣고 상기 배출관(180)을 통해 배출시키면 흡입력에 의해 상기 유입관(120)을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 상기 와류유도체(140)에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시킬 수 있다.
[기대효과]
본 발명에 따르면, 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 무동력 수질 자동 정화 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하천, 호수, 저수지의 물을 정화탱크 내부로 유입하여 정화한 후 배출시키는 과정을 무동력으로 무한 반복하는 고순도 수소 음이온과 원적외선 및 미네랄을 이용한 무동력 수질 자동 정화 장치에 관한 것이다.
오늘날, 문명이 발달하고 사람들의 수준이 급격히 향상됨에 따라 사람들이 사용하는 물의 양도 급격히 증가하고 있다. 사람들이 사용하고 버리는 물은 가정에서 배출되는 하수와 공장 등에서 산업활동 후 버리는 폐수로 구분되는데, 이러한 하수와 페수속에는 유기물과 기타 무기물을 함유하고 있다.
인구가 도시로 집중하고 산업이 발달함에 따라 대규모의 인구밀집지역과 공장밀집단지가 형성되어 막대한 양의 하수와 폐수를 배출하게 되었으며, 자연 스스로의 정화능력을 넘어서서 환경오염 문제를 초래하게 되었다.
특히, 도시 인근의 하천은 오폐수의 유입이나 자정작용의 상실로 용존 산소량이 저하되고, 그로 인하여 하천에 서식하는 어패류가 사멸하거나 유기물 등이 수중에 잔류하게 되어 수질 오염을 악화시키고 있는 실정이다.
근래들어 수질 오염을 방지하기 위한 여러가지 방안이 제시되고 있는데, 그 중에서도 대표적인 몇가지 방안을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 인공어초를 이용한 수질정화방법으로, 수생식물의 생육을 용이하게 하기 위해 콘크리트 블록 등과 같은 인공어초를 수중에 설치하여 인공어초에서 자라는 수생식물의 분해, 흡수 기능과 침전작용을 이용함으로써, 수중 오염을 저하시키고 용존 산소량은 증대시키고자 하는 방법이다. 하지만 이와 같은 방법은 오염된 수중에서 수생식물을 번생시키기는 것 자체가 어려울 뿐만 아니라 수생식물에 의한 정화효과가 미미하여 수질개선이 힘든 실정이다.
폭기장치를 이용한 수질정화방법은 보, 낙차공 등에 의한 2차적 폭기가 아닌 인위적인 폭기장치를 통해 물리적으로 용존산소를 공급하기 위한 방법이나, 폭기시 발생하는 기포는 하천수와 잘섞이지 않아 정화효과가 낮을 뿐만 아니라, 폭기장치를 구동하는데 많은 에너지가 소모되는 등의 문제가 있다.
또한, 유기물을 이용한 산화지법은 영양염류를 포함한 유기물을 일정시간 체류시켜 조류와 다른 수생식물을 번식시키고 하천수내 유기물을 흡착분해시키는 방법이나, 하천에 유기물을 투입하는데 많은 비용과 인력이 소모되는 반면 정화효과는 낮은 문제가 있다.
상기에서 살펴본 종래의 각 수질정화방법은 대부분 강제적 또는 화학적 방법에 의존하고 있어, 정화시 소모비용은 증대되는 반면 정화작용은 미미하여 수질개선의 기여도가 낮은 실정이다.
자연의 자기정화능력을 초과하게 되어 부패하고 오염된 시냇물이나 하천수가 그대로 강을 오염시키며, 나아가 해양오염의 주범이 될 수 있으므로, 수질분야에서는 친수성 하천 공간 즉, 자연형 정비하천에 대한 논의가 활발해지고 있으나, 뚜렷한 해결책이 나오지 않고 있다.
따라서, 많은 인력과 자본을 투여하여 호소나 하천의 환경을 개선하기 위하여 노력을 하지만, 일시적인 것이 대부분이고 환경활동을 한다고 하여도 그 정도가 미미하여 실질적인 해소방안이 되지 못하고 있는 실정이다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 정화탱크에 최초 한번 물을 넣은 후 밖으로 배출시키면 흡입력에 의해 유입관을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 와류유도체에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키고, 물의 공급, 정화, 배출의 과정이 동력없이 반복적으로 무한정 이루어지는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 정화탱크 내부에 설치된 수소 음이온 발생 고체물질이 물과의 반응을 통해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 정화시키는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 마그네슘(30중량%), 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 칼슘(1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지 중량%)을 포함하며, 여기에 유기 및 무기 미네랄을 첨가한 수소 음이온 발생 고제물질을 이용하여 수질을 정화시키는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 정화탱크의 내벽에 냉매순환배관을 설치하여 냉매을 순환시킴으로써, 정화탱크 내부의 물을 냉각하여 살균 및 정화 효율을 향상시키는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 정화탱크를 물 위에 띄우는 부력장치와 정화탱크를 고정시키는 앵커를 포함하는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 정화탱크의 하부에 볼트로 체결된 하부 뚜껑을 열어서 수소 음이온 발생 고체물질을 설치 및 교체하는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 내부로 유입된 유체를 내부에 형성된 나선형 홈의 강선(rifling)과 내벽 양쪽에 설치된 와류 블레이드(vortex blade)에 의해 회전 및 소용돌이를 일으켜 유입구보다 작게 형성된 배출구를 통해 빠르게 배출시키는 와류가속배출관을 유입관 내부에 1개 또는 2개 이상 설치하여 정화탱크 내부로 물을 빠르게 유입시키는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 와류가속배출관 내부에 은(Ag) 또는 은나노 물질을 코팅하여 세균, 바이러스 등을 살균 및 멸균시키는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 스테인리스강 또는 스테인레스 합금, PVC 재질로 형성된 와류가속배출관을 제공하는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 센서에 의해 정화탱크 내부로 물의 유입을 감지되면 동작표시램프가 점등하여 동작 중임을 표시하는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 정화탱크의 내측 상단에 UV 램프를 설치하여 수질 중의 세균과 바이러스를 살균하여 정화하는 무동력 수질 자동 정화 장치를 제시하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치는, 하천, 호수, 저수지의 물을 정화탱크 내부로 유입하여 정화한 후 배출시키는 과정을 무동력으로 무한 반복하는 무동력 수질 자동 정화 장치에 있어서, 상기 물속에 잠긴 이중 스텐거름망(130)을 통해 정화탱크(110) 내부로 물을 유입하는 유입관(120); 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 한쪽 방향으로 유도하여 회전 및 소용돌이를 발생시키는 와류유도체(140); 상기 정화탱크(110) 하부의 스텐거름망(170) 내부에 설치되며, 마그네슘(30중량%), 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 칼슘(1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지 중량%)을 포함하고, 상기 물과의 반응에 의해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 상기 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 정화시키는 수소 음이온 발생 고체물질(200); 상기 정화탱크(110)의 내벽에 설치되며, 상기 정화탱크(110) 내부의 물을 냉각시키는 냉매를 순환시켜 살균 및 정화 효율을 향상시키는 냉매순환배관(160); 상기 정화탱크(110) 하부에 복수개로 설치되며, 정화된 물을 밖으로 배출시키는 배출관(180); 상기 정화탱크(110)의 바깥쪽 둘레에 도너츠 모양의 강관으로 형성되고 상기 정화탱크(110)와 복수의 연결관(180)으로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 물 위에 띄우는 부력장치(220); 및 상기 정화탱크(110)의 하부에 줄로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 고정시키는 앵커(240);를 포함하며, 상기 정화탱크(110)에 최초 한번 물을 넣고 상기 배출관(180)을 통해 배출시키면 흡입력에 의해 상기 유입관(120)을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 상기 와류유도체(140)에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키는 것을 특징으로 한다.
상기 무동력 수질 자동 정화 장치는, 상기 정화탱크(110)의 하부에 볼트(211)로 체결된 하부 뚜껑(210)을 포함하고, 상기 하부 뚜껑(210)을 열어서 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)을 설치 및 교체하도록 구성될 수 있다.
상기 유입관(120) 내부에 1개 또는 2개 이상 설치되며, 내부에 형성된 나선형 홈의 강선(304)과 내벽 양쪽에 설치된 와류 블레이드(305)에 의해 내부로 유입된 물을 회전 및 소용돌이를 일으켜 유입구(302)보다 작게 형성된 배출구(303)를 통해 가속으로 배출시키는 와류가속배출관(300);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 무동력 수질 자동 정화 장치는, 상기 정화탱크(110)의 상부에 설치되며, 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 발생하여 배터리(250)에 충전시키는 태양전지패널(250); 상기 유입관(120)을 통해 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 감지하는 센서(150); 상기 정화탱크(110)의 상부에 설치되며, 상기 센서(150)의 신호에 의해 상기 정화탱크(110) 내부로 물이 유입되면 점등되어 동작중임을 표시하는 동작표시램프(270); 및 상기 배터리(250)의 전원으로 상기 센서(150)와 상기 동작표시램프(270)를 작동시키고 동작을 제어하는 제어부(290);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 무동력 수질 자동 정화 장치는, 상기 정화탱크(110)의 내측 상단에 설치되며, 상기 배터리(250)의 전원으로 작동하여 자외선(UV)으로 유체에 포함된 세균과 바이러스를 살균하여 정화하는 UV 램프(281);를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 정화탱크에 최초 한번 물을 넣은 후 밖으로 배출시키면 흡입력에 의해 유입관을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 와류유도체에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키고, 물의 공급, 정화, 배출의 과정이 동력없이 반복적으로 무한정 이루어질 수 있는 효과가 있다.
그리고, 정화탱크 내부에 설치된 수소 음이온 발생 고체물질이 물과의 반응을 통해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치의 외부 및 단면 구성도이다.
도 3은 무동력 수질 자동 정화 장치의 하부 구성도이다.
도 4는 무동력 수질 자동 정화 장치의 블록 구성도이다.
도 5는 수소 음이온 발생 고체물질의 구성도이다.
도 6 내지 도 9는 와류가속배출관(300)의 예를 나타낸 도면으로,
도 6은 제품 사진 및 외형도이고,
도 7은 단면도이고,
도 8은 내부 구성예를 나타낸 도면이고,
도 9는 내부 모습을 나타낸 제품 사진이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치의 단면 구성도 및 블럭 구성도이다.
도 3은 무동력 수질 자동 정화 장치의 하부 구성도이다.
도 4는 무동력 수질 자동 정화 장치의 블록 구성도이다.
도 5는 수소 음이온 발생 고체물질의 구성도이다.
도 6 내지 도 9는 와류가속배출관(300)의 예를 나타낸 도면으로,
도 6은 제품 사진 및 외형도이고,
도 7은 단면도이고,
도 8은 내부 구성예를 나타낸 도면이고,
도 9는 내부 모습을 나타낸 제품 사진이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치의 단면 구성도 및 블럭 구성도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
제1 실시예
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치의 외부 및 단면 구성도이고, 도 3은 무동력 수질 자동 정화 장치의 하부 구성도이고, 도 4는 무동력 수질 자동 정화 장치의 블록 구성도이고, 도 5는 수소 음이온 발생 고체물질의 구성도이다. 도 6 내지 도 9는 와류가속배출관(300)의 예를 나타낸 도면으로, 도 6은 제품 사진 및 외형도이고, 도 7은 단면도이고, 도 8은 내부 구성예를 나타낸 도면이고, 도 9는 내부 모습을 나타낸 제품 사진이다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치(100)는 도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 정화탱크(110), 유입관(120), 이중 스텐거름망(130), 와류유도체(140), 센서(150), 냉매순환배관(160), 스텐거름망(170), 배출관(180), 수소 음이온 발생 고체물질(200), 하부 뚜껑(210), 부력장치(220), 연결관(230), 앵커(anchor; 240), 태양전지패널(250), 배터리(260), 동작표시램프(270), 전원스위치(280), 제어부(290), 와류가속배출관(300)을 포함하여 구성된다.
상기 정화탱크(110)는 상기 부력장치(220)에 의해 하천, 호수, 저수지의 물위에 뜰수 있게 구성된다. 이때, 상기 정화탱크(110)는 상기 부력장치(220)와 복수의 연결관(230)으로 연결되어 지지되며, 하부에 줄(241)로 연결된 앵커(240)에 의해 고정된다.
상기 정화탱크(110)는 원통형으로 구성되며, 상부 측면에 상기 유입관(120)이 연결되고, 하부에 상기 배출관(180)이 설치된다. 또한, 상기 정화탱크(110) 내측 상부에는 상기 유입관(120)이 연결된 유입구 쪽에 상기 와류유도체(140)와 상기 센서(150)가 설치되고, 상기 정화탱크(110) 내측 하부에는 상기 스텐거름망(170)과 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)이 설치되며, 상기 정화탱크(110)의 내측벽에는 냉매순환배관(160)이 설치된다.
그리고, 상기 정화탱크(110)의 상부에는 상기 태양전지패널(250)과 상기 동작표시램프(270)가 설치될 수 있다.
상기 유입관(120)은 물속에 잠긴 이중 스텐거름망(130)을 통해 정화탱크(110) 내부로 물을 유입한다. 이때, 상기 이중 스텐거름망(130)은 스텐거름망이 이중으로 설치된 것으로, 물속의 이물질 등이 유입되지 못하게 필터링하는 역할을 한다.
상기 유입관(120)의 내부에는 상기 와류가속배출관(300)이 1개 또는 2개 이상 설치될 수 있다.
상기 와류가속배출관(300)은 도 6 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 일측에 유입구(302)가 형성되고 타측에 유입구(302)보다 작게 배출구(303)가 형성된 원통 형상의 몸체(301)와, 상기 몸체(301)의 내부에 나선형 홈으로 형성된 강선(304)과, 상기 강선(304)이 형성된 상기 몸체(301)의 내벽 양쪽에 설치된 와류 블레이드(305)를 포함하며, 상기 강선(304)과 상기 와류 블레이드(305)에 의해 내부로 유입된 물을 회전 및 소용돌이를 일으켜 상기 유입구(302)보다 작게 형성된 상기 배출구(303)를 통해 가속으로 배출시키게 된다. 따라서 상기 와류가속배출관(300)을 통과한 물은 회전 및 소용돌이를 일으키면서 속도가 빨라지게 되고 상기 유입관(120)을 통해 상기 정화탱크(110) 내부로 유입된다.
상기 정화탱크(110) 내부로 유입된 물은 상기 와류유도체(140)에 의해 한쪽 방향으로 유도되어 탱크의 내벽을 따라 회전하면서 소용돌이를 발생시키게 된다. 즉, 상기 와류유도체(140)는 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 한쪽 방향으로 유도하여 회전 및 소용돌이를 발생시키는 역할을 한다.
상기 와류유도체(140)에 의해 상기 정화탱크(110) 내부에서 회전하는 물은 가운데 부분이 소용돌이로 인해 빈공간이 발생하고 원심력에 의해 주변의 공기를 빨아들임으로써 상기 유입관(120)을 통해 물을 빠르게 끌어당겨 유입 속도를 증가시키게 된다.
상기 정화탱크(110) 하부에는 스텐거름망(170)이 설치되고, 상기 스텐거름망(170)의 내부에는 수소 음이온 발생 고체물질(200)이 설치된다.
상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)은 마그네슘(30중량%), 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 칼슘(1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지 중량%)을 포함하고, 상기 물과의 반응에 의해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 상기 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 정화시키는 역할을 한다.
상기 고순도의 수소 음이온은 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)을 구성하고 있는 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 희토류, 숯(무정형탄소)과 물이 화학 반응하여 생성될 수 있다. 그리고, 상기 원적외선은 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)을 구성하고 있는 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지중량%) 등에서 발생될 수 있다.
상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)은 유기 및 무기 미네랄을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 유기 및 무기 미네랄의 발생에 의해 녹조나 적조를 제거시키게 된다. 여기서, 미네랄은 무기질(무기염료)로 탄소, 수소, 산소, 질소를 제외한 나머지 원소를 말하며, 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg) 등을 포함한다.
예를 들면, 마그네슘(Mg), 캄슘(Ca) 금속은 물이나 산소와의 반응성이 아주 강한 것으로 알려져 있다.
마그네슘(Mg)과 물(H2O)이 반응하면 수산화마그네슘(Mg(OH)2과 수소(H2)기체가 발생한다.
Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2↑
여기서, Mg(OH)2는 이온으로 Mg2++, 2OH_이며, 수산화이온이 생긴다. 그래서 염기성이되며, P.P.용액의 색이 붉어진다.
마찬가지로, 칼슘(Ca)과 물(H2O)이 반응하면 수산화칼슘(Ca(OH)2과 수소(H2)기체가 발생한다.
Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2↑
여기서, Ca(OH)2는 이온으로 Ca2++, 2OH_이며, 수산화이온이 생긴다.
계속해서, 상기 정화탱크(110)의 내벽에는 상기 냉매순환배관(160)이 설치된다. 상기 냉매순환배관(160)은 상기 정화탱크(110) 내부의 물을 냉각시키는 냉매를 순환시켜 살균 및 정화 효율을 향상시키는 역할을 한다.
상기 냉매순환배관(160)은 상기 정화탱크(110)의 내벽을 따라 설치될 수 있으며, 냉매공급배관(161)에 설치된 밸브(162)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다.
상기 정화탱크(110) 하부에는 1개 또는 복수개의 배출관(180)이 설치되어 정화된 물을 밖으로 배출시키게 된다.
상기 정화탱크(110)의 하부에 볼트(211)로 체결된 하부 뚜껑(210)이 구성된다. 상기 볼트(211)를 풀어서 상기 하부 뚜껑(210)을 열면, 상기 정화탱크(110) 내부에 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)을 설치 및 교체할 수 있다.
상기 정화탱크(110)는 하부에 줄(241)로 연결된 앵커(240)에 의해 고정되도록 구성될 수 있다.
상기 정화탱크(110)의 바깥쪽 둘레에는 도너츠 모양의 강관으로 형성된 부력장치(220)가 설치된다. 상기 부력장치(220)는 상기 정화탱크(110)와 복수의 연결관(180)으로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 물 위에 뜰수 있도록 구성되어 있다.
상기 태양전지패널(250)은 상기 정화탱크(110)의 상부에 설치될 수 있다. 상기 태양전지패널(250)은 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 발생하여 상기 배터리(260)에 충전시키는 역할을 한다.
상기 동작표시램프(270)는 상기 정화탱크(110)의 상부에 설치되며, 상기 센서(150)의 신호에 의해 상기 정화탱크(110) 내부로 물이 유입되면 점등되어 동작중임을 표시하게 된다. 이때, 상기 센서(150)는 상기 유입관(120)을 통해 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 감지하는 센서이다.
상기 전원스위치(280)는 상기 센서(150)와 상기 동작표시램프(270)의 동작을 온(ON)/오프(OFF)하는 스위치이다.
상기 제어부(290)는 상기 배터리(250)의 전원으로 상기 센서(150)와 상기 동작표시램프(270)를 작동시키고 동작을 제어하게 된다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치(100)는, 상기 정화탱크(110)에 최초 한번 물을 넣고 상기 배출관(180)을 통해 배출시키면 흡입력에 의해 상기 유입관(120)을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 상기 와류유도체(140)에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 빠르게 증가시키게 된다. 그리고, 상기 정화탱크(110) 내부에 설치된 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)이 물과의 반응을 통해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시키게 된다.
제2 실시예
도 10 및 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치의 단면 구성도 및 블럭 구성도이다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치(100)는 도 10 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 정화탱크(110), 유입관(120), 이중 스텐거름망(130), 와류유도체(140), 센서(150), 냉매순환배관(160), 스텐거름망(170), 배출관(180), 수소 음이온 발생 고체물질(200), 하부 뚜껑(210), 부력장치(220), 연결관(230), 앵커(anchor; 240), 태양전지패널(250), 배터리(260), 동작표시램프(270), 전원스위치(280), UV 램프(281), 제어부(290), 와류가속배출관(300)을 포함하여 구성된다.
상기 제1 실시예와 비교하면, 상기 제2 실시예는 상기 UV 램프(281)가 추가된 것으로, 나머지 구성은 상기 제1 실시예와 동일하다.
상기 UV 램프(281)는 상기 정화탱크(110)의 내측 상단에 설치될 수 있다. 상기 UV 램프(281)는 자외선(UV)으로 공기 또는 물에 포함된 세균과 바이러스 등을 20초 이내에 99.9중량% 살균하여 정화할 수 있다. 상기 UV 램프(281)는 자외선(UV)A, 자외선(UV)C을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 UV 램프(281)는 상기 전원스위치(280)에 의해 작동이 되며, 상기 태양전지패널(250)에서 만들어진 전기에너지를 충전한 상기 배터리(260)의 전원으로 동작이 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 무동력 수질 자동 정화 장치는, 정화탱크에 최초 한번 물을 넣은 후 밖으로 배출시키면 흡입력에 의해 유입관을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 와류유도체에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키고, 물의 공급, 정화, 배출의 과정이 동력없이 반복적으로 무한정 이루어질 수 있으며, 정화탱크 내부에 설치된 수소 음이온 발생 고체물질이 물과의 반응을 통해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 수질을 정화시킴으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 하천, 호수, 저수지
20 : 바닥
100 : 무동력 수질 자동 정화 장치
110 : 정화탱크(tank) 120 : 유입관
130 : 이중 스텐거름망 131 : 구멍
140 : 와류유도체 150 : 센서
160 : 냉매순환배관 161 : 냉매공급배관
162 : 밸브 170 : 스텐거름망
180 : 배출관
200 : 수소 음이온 발생 고체물질
210 : 하부 뚜껑(cover) 211 : 볼트
212 : 고리 220 : 부력장치
230 : 연결관 240 : 앵커(anchor)
241 : 앵커 줄 250 : 태양전지패널
260 : 배터리 270 : 동작표시램프
280 : 전원스위치 281 : UV 램프
290 : 제어부 300 : 와류가속배출관
301 : 몸체 302 : 유입구
303 : 배출구 304 : 강선
305, 306 : 와류 블레이드
100 : 무동력 수질 자동 정화 장치
110 : 정화탱크(tank) 120 : 유입관
130 : 이중 스텐거름망 131 : 구멍
140 : 와류유도체 150 : 센서
160 : 냉매순환배관 161 : 냉매공급배관
162 : 밸브 170 : 스텐거름망
180 : 배출관
200 : 수소 음이온 발생 고체물질
210 : 하부 뚜껑(cover) 211 : 볼트
212 : 고리 220 : 부력장치
230 : 연결관 240 : 앵커(anchor)
241 : 앵커 줄 250 : 태양전지패널
260 : 배터리 270 : 동작표시램프
280 : 전원스위치 281 : UV 램프
290 : 제어부 300 : 와류가속배출관
301 : 몸체 302 : 유입구
303 : 배출구 304 : 강선
305, 306 : 와류 블레이드
Claims (5)
- 하천, 호수, 저수지의 물을 정화탱크 내부로 유입하여 정화한 후 배출시키는 과정을 무동력으로 무한 반복하는 무동력 수질 자동 정화 장치에 있어서,
상기 물속에 잠긴 이중 스텐거름망(130)을 통해 정화탱크(110) 내부로 물을 유입하는 유입관(120);
상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 한쪽 방향으로 유도하여 회전 및 소용돌이를 발생시키는 와류유도체(140);
상기 정화탱크(110) 하부의 스텐거름망(170) 내부에 설치되며, 마그네슘(30중량%), 다이아몬드(0.1중량%), 수정(0.1중량%), 백금(0.1중량%), 칼슘(1중량%), 희토류(8중량%), 숯(나머지 중량%)을 포함하고, 상기 물과의 반응에 의해 수소 음이온과 원적외선과 미네랄을 발생하여 상기 물속에 포함된 세균과 바이러스를 살균하고 향균 및 탈취하며 녹조와 적조를 제거하여 정화시키는 수소 음이온 발생 고체물질(200);
상기 정화탱크(110)의 내벽에 설치되며, 상기 정화탱크(110) 내부의 물을 냉각시키는 냉매를 순환시켜 살균 및 정화 효율을 향상시키는 냉매순환배관(160);
상기 정화탱크(110) 하부에 복수개로 설치되며, 정화된 물을 밖으로 배출시키는 배출관(180);
상기 정화탱크(110)의 바깥쪽 둘레에 도너츠 모양의 강관으로 형성되고 상기 정화탱크(110)와 복수의 연결관(180)으로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 물 위에 띄우는 부력장치(220); 및
상기 정화탱크(110)의 하부에 줄로 연결되어 상기 정화탱크(110)를 고정시키는 앵커(240);를 포함하며,
상기 정화탱크(110)에 최초 한번 물을 넣고 상기 배출관(180)을 통해 배출시키면 흡입력에 의해 상기 유입관(120)을 통해 물이 자동으로 유입되고, 이후 상기 와류유도체(140)에 의해 물이 회전 및 소용돌이를 일으키며 물의 유입 속도를 증가시키는,
무동력 수질 자동 정화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무동력 수질 자동 정화 장치는,
상기 정화탱크(110)의 하부에 볼트(211)로 체결된 하부 뚜껑(210)을 포함하고, 상기 하부 뚜껑(210)을 열어서 상기 수소 음이온 발생 고체물질(200)을 설치 및 교체하는,
무동력 수질 자동 정화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 유입관(120) 내부에 1개 또는 2개 이상 설치되며, 내부에 형성된 나선형 홈의 강선(304)과 내벽 양쪽에 설치된 와류 블레이드(305)에 의해 내부로 유입된 물을 회전 및 소용돌이를 일으켜 유입구(302)보다 작게 형성된 배출구(303)를 통해 가속으로 배출시키는 와류가속배출관(300);
를 더 포함하는 무동력 수질 자동 정화 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 무동력 수질 자동 정화 장치는,
상기 정화탱크(110)의 상부에 설치되며, 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 발생하여 배터리(250)에 충전시키는 태양전지패널(250);
상기 유입관(120)을 통해 상기 정화탱크(110) 내부로 유입되는 물을 감지하는 센서(150);
상기 정화탱크(110)의 상부에 설치되며, 상기 센서(150)의 신호에 의해 상기 정화탱크(110) 내부로 물이 유입되면 점등되어 동작중임을 표시하는 동작표시램프(270); 및
상기 배터리(250)의 전원으로 상기 센서(150)와 상기 동작표시램프(270)를 작동시키고 동작을 제어하는 제어부(290);
를 더 포함하는 무동력 수질 자동 정화 장치.
- 제 4 항에 있어서,
상기 무동력 수질 자동 정화 장치는,
상기 정화탱크(110)의 내측 상단에 설치되며, 상기 배터리(250)의 전원으로 작동하여 자외선(UV)으로 유체에 포함된 세균과 바이러스를 살균하여 정화하는 UV 램프(281);
를 더 포함하는 무동력 수질 자동 정화 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200176858A KR102506174B1 (ko) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 수산화이온을 이용한 수질 정화 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020200176858A KR102506174B1 (ko) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 수산화이온을 이용한 수질 정화 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20220087592A true KR20220087592A (ko) | 2022-06-27 |
| KR102506174B1 KR102506174B1 (ko) | 2023-03-06 |
Family
ID=82247036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020200176858A KR102506174B1 (ko) | 2020-12-16 | 2020-12-16 | 수산화이온을 이용한 수질 정화 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102506174B1 (ko) |
Citations (6)
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| KR20140020592A (ko) * | 2012-08-10 | 2014-02-19 | 서규선 | 풍력을 이용한 녹조 방지 및 수질개선용 폭기장치 |
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| KR101804036B1 (ko) * | 2016-01-25 | 2017-12-04 | 오춘근 | 무동력 조류 제거장치 및 이를 이용한 조류 제거방법 |
| CN108203166A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 深圳市国沅生态环保科技有限公司 | 一种悬浮式水质改善装置 |
-
2020
- 2020-12-16 KR KR1020200176858A patent/KR102506174B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (6)
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|---|---|
| KR102506174B1 (ko) | 2023-03-06 |
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