WO2012039562A2 - 심해수 상승 조절장치 - Google Patents

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WO2012039562A2
WO2012039562A2 PCT/KR2011/006859 KR2011006859W WO2012039562A2 WO 2012039562 A2 WO2012039562 A2 WO 2012039562A2 KR 2011006859 W KR2011006859 W KR 2011006859W WO 2012039562 A2 WO2012039562 A2 WO 2012039562A2
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sea water
deep sea
pipe
deep
storage container
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PCT/KR2011/006859
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French (fr)
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WO2012039562A3 (ko
Inventor
심성근
유동호
Original Assignee
Shim Soung Kun
Yoo Dong Ho
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/04—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from surface water
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B1/00—Equipment or apparatus for, or methods of, general hydraulic engineering, e.g. protection of constructions against ice-strains
    • E02B1/003—Mechanically induced gas or liquid streams in seas, lakes or water-courses for forming weirs or breakwaters; making or keeping water surfaces free from ice, aerating or circulating water, e.g. screens of air-bubbles against sludge formation or salt water entry, pump-assisted water circulation

Definitions

  • the present invention relates to a deep sea water rise control device, and more particularly, by adjusting the height by using a lifting control unit having a depth control function from the sea level at the top of the pipe in the sea deep sea water to adjust the storage supply of deep sea water It relates to a water rise regulator.
  • deep sea water is a seawater between the low-level water near the seabed and the upper middle water (middle water) is a low temperature (1 ⁇ 15 °C), it consists of a high density.
  • the deep sea water Since the deep sea water is very low temperature, it can be used as cooling water to condense water vapor by raising it to the sea surface, or it can be used as low temperature water in the deep sea water power generation technology that can generate power if the sea temperature difference is more than 20 °C. You can also use it in various fields.
  • the above-mentioned registration invention has proposed the invention of producing fresh water by supplying deep sea water from the inlet pipe, supplying it into the main body, inhaling wet air containing water vapor in the atmosphere, moving along the micropipe, and exchanging heat with each other.
  • the inlet pipe is fixed in the state of floating in the ocean to the marine structure, by operating the suction pump installed in the inlet pipe proposed a configuration for inhaling deep sea water in the deep sea.
  • the deep sea water of the deep sea can be utilized to use the low temperature deep sea water to increase the freshwater production rate, but in order to obtain such deep sea water, the deep sea water must be pumped using a high-power suction pump, so that only the electricity consumption is used.
  • a high-power suction pump so that only the electricity consumption is used.
  • the present invention is created by the necessity as described above, the deep sea water storage container coupled to the upper end of the pipe for collecting deep sea water from the sea lower than the sea level, the depth from the sea level to the pipe top in the storage container is controlled By adjusting the height by using a lifting control unit having a lifting pipe, the deep sea water rising supply is controlled and stored so that a large amount of deep sea water can be rapidly raised to the vicinity of the sea level (10m below the sea level) without pumping power, thereby providing a low temperature deep sea water.
  • the aim is to provide a deep seawater rise control that can be procured in large quantities.
  • the deep sea water rise adjustment apparatus of the present invention is installed in the offshore structure and separated from the sea water, the lower container is formed in a lower position from the sea surface to accommodate the deep sea water in the receiving space to the sea surface; And fixedly inserted into the lower end of the storage container so as to communicate with the receiving space, and the lower part is separately installed on the sea bottom for inflow of deep sea water, and the upper end is disposed at a position lower than the sea level so that the deep water is stored in the storage container with a pressure difference. It includes a fixed pipe for receiving; When the deep sea water accommodated in the storage container is pumped to the outside, as the water level of the accommodation space is lowered, the deep sea water rises through the fixed pipe and is continuously introduced into the accommodation space.
  • the deep seawater rising control apparatus of the present invention is installed in the offshore structure and separated from the seawater, the storage vessel for receiving the deep seawater from the sea surface to the sea surface in the lower end is formed at a lower position;
  • a fixed pipe inserted into and fixed to the lower end of the storage container and communicating with the accommodation space, and having a lower end separated from the sea bottom for deep sea water inflow;
  • An elevating pipe provided to be capable of elevating up and down at an upper end of the fixed pipe, causing a pressure difference between the sea level according to the elevating pipe to adjust the rising speed of the deep sea water and the inflow into the accommodation space through the fixed pipe;
  • a lifting control unit for adjusting a lifting height of the lifting pipe in the fixed pipe, and when the seawater accommodated in the storage container is pumped to the outside, the deep sea water rises through the fixed pipe and the lifting pipe as the water level of the accommodation space is lowered. It is characterized by a continuous inflow into the receiving space.
  • the inner, outer or both sides of the storage container is characterized in that the thermal insulation material is provided to maintain the temperature of the deep sea water stored therein at a low temperature.
  • the reinforcing structure is provided to firmly support the lower end of the fixed pipe, the reinforcing structure is characterized in that the frame structure.
  • the fixed pipe is characterized by consisting of a length of 350 ⁇ 1500m, the inner diameter of 0.5 ⁇ 7m.
  • the lifting pipe is characterized in that the lifting in the range of 0 ⁇ 20m to the lower side relative to the sea surface.
  • the storage vessel is characterized in that the sensing unit for detecting that the deep sea water flows up to the sea level is provided.
  • a stopper is formed around the fixed pipe to limit the downward movement of the lifting pipe.
  • the elevating pipe is moved in contact with the inner peripheral surface of the elevating pipe to the outer peripheral surface of the fixed pipe, the fixed pipe and the moving pipe is characterized in that the friction is prevented by the bushing.
  • the elevating control unit gear portion formed up and down on the outer peripheral surface of the fixed pipe; A driving member having a pinion gear meshed with the gear part and rotating the pinion gear; And a support member for supporting the drive member.
  • the support member includes a seating structure for seating and supporting the drive member from the bottom; A leg member supporting the seating structure on a lower surface of the storage container; And a fixing bracket which winds the driving member and is coupled to and fixed to the seating structure.
  • a deep sea water storage unit is provided on the marine structure, the storage container is characterized in that it further comprises a deep sea water supply unit for supplying the deep sea water storage unit by pumping the deep sea water to the outside.
  • the deep sea water supply unit may include: a supply pipe connected to the deep sea water storage unit through a cover that is covered from the lower side of the storage container to an upper side thereof; And a supply pump provided in the supply pipe and pumping the deep sea water.
  • the supply pipe is characterized in that it is provided with a filter for hanging foreign matter in the deep sea water.
  • the deep sea water rise adjustment apparatus by adjusting the height by using the lifting control unit having a pipe to which the depth from the sea level to the upper end for the deep sea water is adjusted by adjusting the rising supply amount As a result, the cost of acquiring deep sea water can be reduced, and deep sea water can be obtained at low cost.
  • the fixed pipe for inflowing deep sea water is connected to the deep sea, and by installing a lifting pipe that can move up and down on the inside or outside of the top of the fixed pipe, a simple structure due to the pressure difference between the inside and outside of the pipe for deep sea water collection is used.
  • the deep sea water is brought up to the thermal storage container at high speed without pumping power, and the supply of the deep sea water can be controlled.
  • the rising speed of the deep sea water rising through the fixed pipe or the fixed pipe and the elevating pipe is very high, it is possible to obtain a high quality deep sea water, and besides the pumping power for supplying from the storage vessel near the sea level to the place of use. Deep water can be obtained without power.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a deep sea water rise control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a top configuration of the deep sea water rise control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a lifting operation state of the deep sea water rise adjustment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the top configuration of the deep sea water rise control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a cross-sectional view of the upper configuration of the deep sea water rise control apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a top configuration of the deep sea water rise control apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is an overall configuration of the deep sea water rise control apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram of a deep sea water rise control apparatus according to a preferred embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a top configuration diagram of a deep sea water rise control apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is Lifting operation state diagram of the deep sea water rise control apparatus according to an embodiment.
  • Figure 4 is an exploded perspective view of the top configuration of the deep sea water rise adjustment apparatus according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a cross-sectional view of the top configuration of the deep sea water rise adjustment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the deep sea water rise control apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, the storage container 20, the fixed pipe 30, the lifting pipe 40 and the lifting control unit 50 ).
  • the storage container 10 is installed in the offshore structure 10 and separated from the sea water, and is formed at a lower end from the sea surface to receive deep sea water from the sea surface to the sea surface in the accommodation space 22.
  • the storage container 10 is fixed to the side surface of the marine structure 10 by the support means 14.
  • the storage container 10 Since the storage container 10 is basically located at the bottom side with respect to the sea surface, when there is no deep sea water therein, the storage container 10 receives the force to rise by buoyancy, but is supported by the marine structure 10 by the support means 14. Sufficiently bear buoyancy.
  • the support means 14 is connected to the fixed structure between the marine structure 10 and the storage container 20 in a frame or several types of structures.
  • the storage container 10 and its related configuration may form an internal space in contact with the sea surface at the bottom of the marine structure 10 and to be installed therein to keep it safe from typhoons and waves.
  • a heat insulating material 26 to maintain the temperature of the deep sea water stored therein at a low temperature.
  • Insulating material 26 may be configured to be embedded in the plate body of the storage container (20).
  • Storage container 20 may be configured to have a variety of sizes and shapes in consideration of the storage capacity of deep sea water.
  • the fixed pipe 30 is inserted and fixed to the lower end of the storage container 20 is formed in communication with the receiving space 22, the lower end is installed separately from the sea bottom for inflow of deep sea water.
  • the fixed pipe 30 is preferably inserted into the installation hole 24 penetrating up and down in the center of the lower end portion is preferably fixed integrally by welding or the like.
  • connection the fixed pipe 30 to the storage container 20 can be configured in various ways as necessary.
  • the reinforcing structure 12 is further provided to firmly support the lower end of the fixed pipe 30.
  • Reinforcement structure 12 is preferably made of a frame structure.
  • the reinforcing structure 12 is preferably maintained at an appropriate interval so that foreign matter on the bottom surface of the seabed does not flow when deep sea water is introduced from the lower end of the fixed pipe 30.
  • the fixed pipe 30 has a length of 350 to 1500 m and an inner diameter of 1 to 7 m.
  • the fixed pipe 30 most preferably has a length of 700m and an inner diameter of 6m.
  • the fixed pipe 30 is preferably formed by connecting a plurality of pipes by section using welding or connecting means.
  • the fixed pipe 30 may be configured to be fixed to the deep sea bottom by using a plurality of anchors connected to the support steel wire at the bottom of the deep sea bottom.
  • the elevating pipe 40 is provided at an upper end of the fixed pipe 30 so as to be able to elevate up and down, and raises the deep sea water through the fixed pipe 30 according to whether there is a pressure difference with the sea level due to the elevating space. ).
  • the lifting pipe 40 is preferably lifted by the height difference h in the range of 0 to 20m below the sea level.
  • the height difference (h) generates a pressure difference, and this pressure difference eventually causes a difference in potential energy, so that the deep sea water rises through the fixed pipe 30 and is stored in the storage space 22 of the low storage container 20. will be.
  • the inflow rate of the deep sea water is low and the amount flowing into the storage container is gradually filled, while the falling distance of the lifting pipe 40 by the lifting control unit 50 As the value increases, the inflow rate of the deep sea water increases due to the pressure difference due to the height difference (h) from the sea surface, and a large amount of deep sea water may flow in a short time.
  • a detection unit 28 for detecting that the introduced deep sea water rises to the sea level.
  • the lifting pipe 40 may be returned to its original state by the detection of the sensing unit 28.
  • the detector 28 may be a water level sensor that detects the height of the sea level.
  • the detection unit 28 may be another sensor for detecting the height of the sea level.
  • a stopper 32 is formed around the fixed pipe 30 to limit the downward movement of the elevating pipe 40.
  • the stopper 32 is preferably composed of an annular jaw formed around the fixed pipe 30 to limit the movement.
  • the lifting pipe 40 moves up and down by contacting the inner circumferential surface of the lifting pipe 40 to the outer circumferential surface of the fixed pipe 30.
  • the fixed pipe 30 and the moving pipe 40 are prevented from friction by the bushing 42.
  • Bushing 42 is preferably an oilless bushing that requires no oil to prevent contamination of deep sea water.
  • the lifting control unit 50 adjusts the lifting height of the lifting pipe 40 in the fixed pipe 30.
  • the elevating adjustment part 50 includes a gear part 52 formed up and down on the outer circumferential surface of the fixed pipe 30 and a pinion gear 53 engaged with the gear part 52, and drives the pinion gear 53 to rotate. And a support member 60 for supporting the member 54 and the drive member 54.
  • the drive member 54 preferably uses a drive motor that is waterproof.
  • a speed reducer may be further provided to reduce the power of the driving member 54 to increase the driving force.
  • the drive member 54 may be provided with various protective devices or protective structures to prevent the deep sea water from flowing.
  • the supporting member 60 includes a seating structure 62 for supporting the driving member 54 from the bottom, a leg member 64 and a driving member 54 for supporting the seating structure 62 on the lower surface of the storage container 20. ) And a fixing bracket 66 coupled to and fixed to the seating structure 62.
  • the elevating pipe 40 may be configured to be fixed by a wire to elevate in a pulley manner.
  • the driving member of the elevating control unit 50 is installed above the sea surface to prevent corrosion by being immersed in deep sea water.
  • the deep sea water storage unit 70 may be provided on the offshore structure 10.
  • the deep sea water storage unit 70 serves to temporarily store the deep sea water.
  • the storage container 20 further includes a deep sea water supply unit 80 for supplying deep sea water to the deep sea water storage unit 70.
  • the deep sea water supply unit 80 is provided in the supply pipe 82 and the supply pipe 82 connected to the deep sea water storage unit 80 through a cover 90 that is covered from the lower side of the storage container 30 to the upper side, and the deep sea water It includes a supply pump 84 for pumping.
  • the supply pipe 82 is further provided with a filter 86 for hanging foreign matter in the deep sea water.
  • FIG. 6 is an upper configuration diagram of a deep sea water rise control apparatus according to another embodiment of the present invention
  • the deep sea water rise control apparatus according to another embodiment of the present invention is a deep sea water rise control apparatus according to an embodiment of the present invention
  • the lifting pipe 40 and the lifting control unit 50 is excluded. Therefore, detailed description of the configuration similar to the configuration of an embodiment of the present invention will be omitted.
  • the fixed pipe 30 is inserted and fixed to the lower end of the storage container 20 is formed in communication with the receiving space 22, the lower end is installed on the seabed for deep sea water inlet, the top is disposed at a lower position than the sea surface
  • the pressure differential is configured to receive deep seawater in the reservoir.
  • the height difference (H) between the sea surface of the storage container 20 and the fixed pipe (30) has about 1 ⁇ 20m.
  • the height difference H between the sea level outside the storage container 20 and the fixed pipe 30 is about 10 m.
  • the storage container 22 serves as a large well dug into the sea.
  • FIG. 7 is an overall configuration diagram of a deep sea water rise control apparatus according to another embodiment of the present invention
  • the deep sea water rise control device 100 according to another embodiment of the present invention is bent the lower end of the fixed pipe 130 When installed in the bottom formed in the shape, the lower portion is bent in a U-shape to be fixed in close contact with the sea bottom, and the lower end is bent upward to form a bent portion 132 so that foreign matter does not flow.
  • the fixed pipe 130 is formed to be vertically bent upward in the area off the sea bottom, the remaining upper configuration is used by applying the configuration according to the above embodiment as it is.
  • the elevating pipe 40 is fixed by the gear unit 52 which is engaged by operating the driving member, which is the elevating adjusting unit 50, by rotating the pinion gear 53.
  • the pipe 30 is to be lowered.
  • the elevating pipe 40 is located at the same position as the sea level, and the deep sea water rises through the fixed pipe 30 due to the pressure difference of the sea level as it descends about 3 to 5 m.
  • the lifting pipe 40 has a diameter of 6m, a total pipe length of 700m, a friction coefficient of the pipe is set to 0.007, and the friction of the pipe is set to 0.8167.
  • the results of simulation of the deep sea top speed showed an average flow rate of 9.82 m / sec, and the interval between deep sea water passing through the pipe was 71.25. It's about seconds.
  • the deep sea water rising speed in the fixed pipe 30 is faster, and the yield of deep sea water is increased in the storage container 20.
  • the water level inside the storage container 20 is lower than the sea level, so that the fixed pipe 30 and Deep sea water is continuously introduced into the receiving space 22 of the storage container 20 through the rising pipe 40.
  • the water level detection sensor which is the sensing unit 28 provided inside the storage container 20 can detect the water level, and can be configured to drive the lifting pipe 40 through the lifting control unit 50 to return to the original state. .
  • the lifting pipe 40 is preferably raised only to the sea level. Of course, even if the lifting pipe 40 rises further, the deep sea water is no longer introduced into the accommodation space 22 of the storage container 20 by the pressure balance.
  • the lifting pipe 40 may be configured to gradually rise together as the deep sea water flows in.
  • the elevating control unit 50 can adjust the inflow rate of the deep sea water it is possible to adjust the storage amount stored in the storage space 22 in the storage container 20 Do.
  • the storage container 20 is provided with a heat insulating material 26 does not easily lose cold air.
  • the deep sea water introduced into the storage container 20 is operated in the deep sea water storage unit 70 installed on the offshore structure 10 through the supply pipe 82 by operating the supply pump 84 which is the deep sea water supply unit 80. do.
  • the deep sea water stored in the deep sea water storage unit 70 is transferred to a desalination apparatus (not shown) to be used as a heat exchange medium for producing fresh water.
  • the deep sea water in the receiving space 22 of the storage container 20 is not pumped to the outside, since the height of the sea level and the water level of the receiving space 22 are the same, there is no pressure difference, so the deep sea water is no longer fixed pipe. It does not flow into the receiving space 22 through the (30).
  • the deep sea water rise control apparatus reduces the installation cost by controlling the rising supply amount as the height is adjusted by using a lifting control unit having a pipe of which the length of the sea deep sea water is adjusted, the deep sea water is inexpensive It can be obtained at cost.
  • the fixed pipe for inflowing deep sea water is connected to the deep sea, and the elevating pipe that can be moved up and down on the inside or outside of the top of the fixed pipe is installed to supply the deep sea water or supply it using a simple structure due to the pressure difference in the ocean. Since it can be released, it has the advantage that the control of obtaining the deep sea water is convenient.
  • the rising speed of the deep sea water rising through the fixed pipe or the fixed pipe and the lifting pipe is very high, it is possible to obtain a high quality deep sea water, and the deep sea water can be obtained with almost no power except the power for driving the fixed pipe. have.

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Abstract

심해수 상승 조절장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 심해수 상승 조절장치는 해양구조물에 설치되어 해수와 분리되고, 해수면으로부터 하단부가 낮은 위치에 형성되어 수용공간에 상기 해수면까지 심해수를 수용하는 저장용기; 및 저장용기의 하단부에 삽입고정되어 수용공간과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면에 분리 설치되며, 상단이 해수면보다 낮은 위치에 배치되어 압력차이로 저장용기에 심해수를 수용하는 고정파이프를 포함하고, 저장용기에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간의 수위가 낮아짐에 따라 심해수가 고정파이프를 통해 상승하여 수용공간으로 지속적으로 유입되는 것을 특징으로 한다.

Description

심해수 상승 조절장치
본 발명은 심해수 상승 조절장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 해양에서 파이프 상단에 해수면으로부터 깊이 조절기능을 갖는 승강조절부를 이용하여 높이를 조절함에 따라 심해수의 상승 공급량을 조절하여 저장하는 심해수 상승 조절장치에 관한 것이다.
일반적으로, 심해수(深海水, 심층수)는 해저 근처의 저층수(底層水)와 위쪽의 중층수(中層水) 사이에 있는 해수로서 성질은 저온(1∼15℃)이고, 고밀도로 이루어진다.
이러한 심해수는 온도가 매우 낮으므로 해수면으로 끌어올려 수증기를 응축시키는 냉각수로 활용하거나, 해수 온도차가 20℃이상이면 발전이 가능한 “심해수 이용한 발전기술에 저온수로 사용될 수 있으며 기타 심해수를 채취하여 이용하려는 다양한 분야에도 이용할 수도 있을 것이다.
본 출원인은 일전에 특허등록 제0982063호의 "수증기를 이용한 담수화장치"출원하여 등록받은 적이 있다.
상기한 등록발명은 유입관으로부터 심해수를 공급시켜 본체 내로 공급하고, 대기중에 존재하는 수증기를 머금은 습한 공기를 흡입하여 미세관로를 따라 이동하여 서로 열교환 함으로써, 담수를 생산하는 발명을 제안한 적이 있다.
이때, 상기한 유입관은 해양구조물에 해양에 부유되는 상태로 고정되고, 유입관에 설치된 흡입펌프를 가동하여 심해수를 심해에서 흡입하는 구성을 제안하였다.
그러나, 흡입펌프를 이용하여 심해수를 흡입하기 위해서는 다량의 전기를 흡입펌프에 공급하여 가동해야 하므로 담수 생산원가가 증가할 우려가 있었다.
특히, 깊은 바다의 심해수를 이용해야만, 낮은 온도의 심해수를 활용할 수 있어 담수 생산율을 높일 수 있으나, 이러한 심해수를 얻기 위해서는 고출력의 흡입펌프를 이용하여 심해수를 펌핑해야 함으로써, 전기 사용량뿐만 아니라 고가의 흡입펌프를 설치하게 되어 심해수 확보비용이 현저하게 증가하는 문제점이 있었다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 해양에서 심해수를 채취하기 위한 파이프의 상단부위에 심해수 저장용기를 해수면 수위보다 낮게 결합하고, 저장용기 내에 해수면으로부터 파이프 상단까지의 깊이가 조절되는 승강파이프를 갖는 승강조절부를 이용하여 높이를 조절함에 따라 심해수 상승 공급량을 조절하여 저장함으로써 펌프동력 없이 대량의 심해수를 빠른 속도로 해수면 부근(해수면아래 10m)까지 상승시켜 저온의 심해수를 대량으로 조달할 수 있는 심해수 상승 조절장치를 제공하는 것이 목적이다.
또한, 심해수의 상승상태를 유지하여 펌프동력 설비비용을 줄여주고, 심해수를 저렴한 비용으로 수득할 수 있게 하는 심해수 상승 조절장치를 제공하는 것이 목적이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 심해수 상승 조절장치는, 해양구조물에 설치되어 해수와 분리되고, 해수면으로부터 하단부가 낮은 위치에 형성되어 수용공간에 상기 해수면까지 심해수를 수용하는 저장용기; 및 상기 저장용기의 하단부에 삽입고정되어 상기 수용공간과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면에 분리 설치되며, 상단이 상기 해수면보다 낮은 위치에 배치되어 압력차이로 저장용기에 심해수를 수용하는 고정파이프를 포함하고; 상기 저장용기에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간의 수위가 낮아짐에 따라 심해수가 고정파이프를 통해 상승하여 수용공간으로 지속적으로 유입되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 심해수 상승 조절장치는, 해양구조물에 설치되어 해수와 분리되고, 해수면으로부터 하단부가 낮은 위치에 형성되어 수용공간에 상기 해수면까지 심해수를 수용하는 저장용기; 상기 저장용기의 하단부에 삽입고정되어 상기 수용공간과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면에 분리 설치되는 고정파이프; 상기 고정파이프의 상단에 상하로 승강 가능하게 구비되고, 승강에 따라 해수면의 압력차이를 유발하여 상기 고정파이프를 통해 심해수의 상승속도와 수용공간으로 유입되는 유입량을 조절하는 승강파이프; 및 상기 고정파이프에서 상기 승강파이프의 승강 높이를 조절하는 승강조절부를 포함하고, 상기 저장용기에 수용된 해수를 외부로 펌핑하면 수용공간의 수위가 낮아짐에 따라 심해수가 고정파이프와 승강파이프를 통해 상승하여 수용공간으로 지속적으로 유입되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저장용기의 내측, 외측 또는 양측에는 내부에 저장된 상기 심해수의 온도를 저온으로 유지하기 위해 보온단열재가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정파이프의 하단을 견고하게 지지하도록 보강구조물이 구비되고, 상기 보강구조물은 프레임 구조물인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정파이프는 350~1500m의 길이와, 0.5~7m의 내부 직경으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강파이프는 상기 해수면을 기준으로 하측으로 0~20m의 범위로 승강하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저장용기 내측에는 유입된 심해수가 해수면까지 상승되는 것을 감지하는 감지부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정파이프의 둘레에는 상기 승강파이프의 하측 이동을 제한하기 위해 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 한다,
또한, 상기 승강파이프는 상기 고정파이프의 외주면에 상기 승강파이프의 내주면이 접하여 승강 이동하고, 상기 고정파이프와 상기 이동파이프는 부싱에 의해 마찰이 방지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 승강조절부는 상기 고정파이프의 외주면에 상하로 형성된 기어부; 상기 기어부에 치합되는 피니언기어를 구비하고 피니언기어를 회전구동하는 구동부재; 및 상기 구동부재를 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지부재는 상기 구동부재를 저면에서 안착 지지하는 안착구조물; 상기 안착구조물을 상기 저장용기에 하부 면에 받쳐주는 다리부재; 및 상기 구동부재를 감아주고 상기 안착구조물에 결합되어 고정하는 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 해양구조물 상에 심해수저장부가 구비되고, 상기 저장용기는 심해수를 외부로 펌핑하여 상기 심해수저장부로 공급하기 위한 심해수공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 심해수공급부는 상기 저장용기의 하부로부터 상측에 덮여지는 덮개를 통해 상기 심해수저장부로 연결 설치되는 공급관; 및 상기 공급관에 구비되고, 상기 심해수를 펌핑하는 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공급관에는 심해수에서 이물질을 걸려 주는 필터가 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 심해수 상승 조절장치는, 해수면으로부터 심해수 채취를 위하여 상단까지의 깊이가 조절되는 파이프를 갖는 승강조절부를 이용하여 높이를 조절함에 따라 상승 공급량을 조절하여 저장함으로써 심해수 획득 비용을 줄여주고, 심해수를 저렴한 비용으로 수득할 수 있다.
또한, 심해수를 유입시키는 고정파이프는 심해까지 연결고정시키고, 고정파이프 상단의 외측 또는 내측에서 승강 이동가능한 승강파이프를 설치하여 심해수 채취를 위한 파이프 내부와 외부의 압력차이에 의한 간단한 구조를 이용하여 심해수가 펌핑 동력없이 보온 저장용기까지 빠른 속도로 올라오게 하고 그 공급을 제어할 수 있으므로 심해수 수득 제어가 편리 해지는 장점을 지닌다.
또한, 고정파이프 또는 고정파이프 및 승강파이프를 통하여 상승하는 심해수의 상승속도가 매우 높으므로 높은 품질의 심해수를 수득하는 것이 가능하고, 해수면 부근 저장용기로부터 사용장소까지 공급하기 위한 펌핑 동력외에는 거의 무동력으로 심해수를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 전체 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 승강 작동상태도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성도.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 전체 구성도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 심해수 상승 조절장치를 설명하도록 한다.
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 승강 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 심해수 상승 조절장치(100)는, 저장용기(20), 고정파이프(30), 승강파이프(40) 및 승강조절부(50)를 포함한다.
저장용기(10)는 해양구조물(10)에 설치되어 해수와 분리되고, 해수면으로부터 하단부가 낮은 위치에 형성되어 수용공간(22)에 해수면까지 심해수를 수용한다.
저장용기(10)는 해양구조물(10)의 측면부에 지지수단(14)에 의해 고정지지 된다.
저장용기(10)는 기본적으로 해수면에 대하여 바닥면이 하측에 위치하므로 내부에 심해수가 없는 경우, 부력에 의하여 상승하려는 힘을 받지만, 지지수단(14)에의해 해양구조물(10)에 지지되므로 이러한 부력을 충분하게 견디게 된다.
지지수단(14)은 프레임 또는 여러 타입의 구조물로 해양구조물(10)과 저장용기(20) 사이를 연결 고정하도록 한다.
저장용기(10) 및 그에 관련된 구성은, 태풍과 파도로부터 안전하게 유지하기 위해 해양구조물(10)의 측면이 아닌 저부에 해수면과 접한 내부 공간을 형성하고 그 공간에 설치할 수 있다.
저장용기(20)의 내측, 외측 또는 양측에는 내부에 저장된 심해수의 온도를 저온으로 유지하기 위해 보온단열재(26)가 구비된다.
보온단열재(26)는 저장용기(20)의 판체 내부에 내장되도록 구성될 수 있다.
저장용기(20)는 심해수의 저장용량을 감안하여 다양한 크기 및 형상을 갖도록 구성할 수 있다.
고정파이프(30)는 저장용기(20)의 하단부에 삽입고정되어 수용공간(22)과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면으로부터 분리 설치된다.
고정파이프(30)는 하단부의 중심에 상하로 관통형성된 설치공(24)에 삽입된 후 용접 등으로 일체로 고정되는 것이 바람직하다.
물론, 고정파이프(30)를 저장용기(20)에 연결하는 구성은 필요에 따라 여러가지 방법으로 구성하는 것이 가능하다.
고정파이프(30)의 하단을 견고하게 지지하도록 보강구조물(12)이 더 구비된다.
보강구조물(12)은 프레임 구조물로 이루어지는 것이 바람직하다.
보강구조물(12)은 고정파이프(30) 하단부에서 심해수 유입시 해저 바닥면에 있는 이물질이 유입되지 않도록 적절한 간격을 유지하는 것이 바람직하다.
고정파이프(30)는 350~1500m의 길이와, 1~7m의 내부 직경으로 이루어진다.
고정파이프(30)는 700m의 길이와, 6m의 내부 직경을 갖는 것이 가장 바람직하다.
고정파이프(30)는 다수의 파이프를 구간별로 용접 또는 연결수단을 이용하여 연결 형성하는 것이 바람직하다.
고정파이프(30)는 심해저인 경우, 하단부에 지지강선에 연결되는 다수의 앵커를 이용하여 심해저 면에 고정하도록 구성할 수도 있다.
승강파이프(40)는 고정파이프(30)의 상단에 상하로 승강 가능하게 구비되고, 승강에 의한 해수면과의 압력차이 발생 유무에 따라 고정파이프(30)를 통해 심해수를 상승시켜 수용공간(22)에 저장한다.
그리고, 승강파이프(40)는 해수면을 기준으로 하측으로 0~20m의 범위의 높이 차이(h)로 승강하는 것이 바람직하다.
상기 높이 차이(h)는 압력차이를 발생하고, 이 압력차이는 결국 위치에너지 차이를 유발하므로 고정파이프(30)를 통해 심해수가 상승하여 저저장용기(20)의 수용공간(22)에 저장되는 것이다.
승강파이프(40)는 해수면을 기준으로 조금이라도 하강하면 해수면과 승강파이프(40)의 상단부의 높이차이(h)에 의한 압력차이가 발생하여 심해수가 저장용기(20)의 수용공간(22)으로 유입된다.
한편, 저장용기(20)에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간의 수위가 낮아짐에 따라 심해수가 고정파이프(30)와 승강파이프(40)를 통해 상승하여 수용공간(22)으로 지속적으로 유입된다.
물론, 승강파이프(40)의 하강거리가 작으면, 심해수의 유입속도가 낮아서 저장용기에 유입되는 량이 적어 서서히 차게 되는 반면에, 승강조절부(50)에 의한 승강파이프(40)의 하강거리가 클수록 해수면과의 높이차이(h)에 의한 압력차로 인해 심해수의 유입속도는 증가하게 되어 단시간 내에 다량의 심해수가 유입될 수 있다.
저장용기(30) 내측에는 유입된 심해수가 해수면까지 상승되는 것을 감지하는 감지부(28)가 구비된다.
감지부(28)의 감지에 의해 승강파이프(40)를 원상태로 복귀할 수 있다.
감지부(28)는 해수면의 높이를 감지하는 수위감지센서일 수 있다.
또한, 감지부(28)는 해수면의 높이를 감지하는 다른 센서일 수 있다.
고정파이프(30)의 둘레에는 승강파이프(40)의 하측 이동을 제한하기 위해 스토퍼(32)가 형성된다.
스토퍼(32)는 고정파이프(30)의 둘레에 형성되는 환상형 턱으로 이루어져 이동을 제한하는 것이 바람직하다.
승강파이프(40)는 고정파이프(30)의 외주면에 승강파이프(40)의 내주면이 접하여 승강 이동한다.
고정파이프(30)와 이동파이프(40)는 부싱(42)에 의해 마찰이 방지된다.
부싱(42)은 심해수의 오염을 방지하기 위해 오일이 필요 없는 오일레스 부싱(Oilless bushing)인 것이 바람직하다.
승강조절부(50)는 고정파이프(30)에서 승강파이프(40)의 승강 높이를 조절한다.
승강조절부(50)는 고정파이프(30)의 외주면에 상하로 형성된 기어부(52), 기어부(52)에 치합되는 피니언기어(53)를 구비하고 피니언기어(53)를 회전구동하는 구동부재(54) 및 구동부재(54)를 지지하는 지지부재(60)를 포함한다.
구동부재(54)는 방수처리가 된 구동모터를 사용하는 것이 바람직하다.
구동부재(54)의 동력을 감속하여 구동력을 증진하기 위해 감속기가 더 구비될 수 있다.
구동부재(54)는 심해수가 유입되는 것을 방지하기 위해 여러가지 보호장치 또는 보호구조물을 구비할 수 있다.
지지부재(60)는 구동부재(54)를 저면에서 안착 지지하는 안착구조물(62), 안착구조물(62)을 저장용기(20)에 하부 면에 받쳐주는 다리부재(64) 및 구동부재(54)를 감아주고 안착구조물(62)에 결합되어 고정하는 고정브라켓(66)을 포함한다.
승강조절부(50)가 심해수에 잠기는 것을 방지하기 위하여 승강파이프(40)의 상단부를 와이어로 고정하여 도르래 방식으로 승강하도록 구성할 수도 있다.
이 경우, 승강조절부(50)의 구동부재는 해수면 상측에 설치되어 심해수에 잠겨 부식되는 것이 방지된다.
그리고, 해양구조물(10) 상에 심해수저장부(70)를 구비할 수 있다.
심해수저장부(70)는 심해수를 활용하기 위해 일시적으로 보관하는 역할을 수행한다.
저장용기(20)는 심해수를 외부로 펌핑하여 심해수저장부(70)로 공급하기 위한 심해수공급부(80)가 더 포함된다.
심해수공급부(80)는 저장용기(30)의 하부로부터 상측에 덮여지는 덮개(90)를 통해 심해수저장부(80)로 연결 설치되는 공급관(82) 및 공급관(82)에 구비되고, 심해수를 펌핑하는 공급펌프(84)를 포함한다.
공급관(82)에는 심해수에서 이물질을 걸려 주는 필터(86)가 더 구비된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 상부 구성도로서, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치는 본 발명의 일 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 구성에서, 승강파이프(40)와 승강조절부(50)를 배제한 구성이다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예의 구성과 유사한 구성에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
고정파이프(30)는 저장용기(20)의 하단부에 삽입고정되어 수용공간(22)과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면에 분리 설치되며, 상단이 해수면보다 낮은 위치에 배치되어 압력차이로 저장용기에 심해수를 수용하도록 구성된다.
이때, 저장용기(20)의 외부의 해수면과 고정파이프(30)의 사이의 높이차이(H)는 1~20m 정도를 가진다.
특히, 저장용기(20)의 외부의 해수면과 고정파이프(30)의 사이의 높이 차이(H)가 10m정도 인 것이 바람직하다.
이러한 경우, 저장용기(20)에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간(22)의 수위가 낮아짐에 따라 저장용기(20)의 외부 해수면과 내부 심해수면의 높이차이에 의한 압력 차이로 인해 심해수가 고정파이프(30)를 통해 상승하여 저장용기(20)의 수용공간(22)으로 지속적으로 유입된다.
이때, 저장용기(20)의 수용공간(22)의 심해수를 외부로 펌핑하지 않는 경우, 해수면의 높이와 수용공간(22)의 수위가 같아지므로 압력차이가 발생하지 않아 더 이상 심해수가 고정파이프(30)를 통해 수용공간(22)으로 유입되지 않는다.
따라서, 저장용기(22)는 바다에 파 놓은 큰 우물과 같은 역할을 하는 것이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치의 전체 구성도로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 심해수 상승 조절장치(100)는 고정파이프(130)의 하단부가 굴곡 형상으로 형성된 해저면에 설치되는 경우, 하부를 U자 형상으로 구부려서 해저면에 밀착 고정시키고, 하단부를 상측으로 구부려서 이물질이 유입되지 않도록 절곡부(132)를 형성한다.
그리고, 고정파이프(130)는 해저면에 벗어나는 지역에서 상측으로 수직으로 된 절곡 형성되고, 나머지 상부 구성은 상기한 일 실시예에 따른 구성을 그대로 적용하여 사용한다.
따라서, 다른 실시예의 경우, 대부분의 일 실시예의 구성과 유사하므로 이에 대한 상세한 설명을 생략하도록 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 심해수 상승 조절장치의 작용 및 효과를 살펴보도록 한다.
저장용기(20)에 심해수를 저장하고자 하는 경우, 승강조절부(50)인 구동부재를 가동하여 피니언기어(53)을 회전시켜 치합된 기어부(52)에 의해 승강파이프(40)를 고정파이프(30)에 대하여 하강하도록 한다.
이때, 승강파이프(40)는 해수면과 같은 위치에 있다가 3~5m정도 하강함에 따라 해수면의 압력차이에 의하여 심해수가 고정파이프(30)를 통하여 상승하게 된다.
여기서, 승강파이프(40)의 직경이 6m이고, 총 파이프의 길이가 700m이며, 파이프의 마찰계수를 0.007로 잡고, 파이프의 마찰을 0.8167로 한다.
이와 같이, 상승파이프(40)를 해수면으로부터 4m를 하강하였다고 가정하였을 때, 심해수 상슥속도를 시뮬레이션해본 결과치를 살펴보면, 평균유속 상승속도가 9.82m/sec되었고, 심해수가 파이프를 통과하는 식간이 71.25초 정도 되었다.
따라서, 저장용기(20)에 유입되는 심해수의 량을 계산해본 결과 시간당 100만톤 정도 유입되었다.
물론, 이 데이터는 시뮬레이션 결과이기는 하지만, 실제로 적용하는 경우, 이에 미치지는 못하더라도 상당량의 심해수를 빠른 속도로 취득할 수 있다는 것을 알 수 있다.
상승파이프(40) 상단을 해수면으로부터 더 하강하면 고정파이프(30) 내의 심해수 상승속도가 더 빨라져 저장용기(20)에서 심해수 수득량이 증가된다.
한편, 심해수가 저장용기(20)에 가득차게 되면 즉, 해수면과 같은 높이를 가지면 압력평형이 맞아지게 되어 심해수 유입은 정지된다.
물론, 심해수공급부(80)의 공급펌프(84)를 이용하여 공급관(82)으로 심해수를 외부로 펌핑하는 경우에는 저장용기(20) 내부의 수위가 해수면 보다 낮아지므로 고정파이프(30)와 상승파이프(40)를 통해 심해수가 지속적으로 저장용기(20)의 수용공간(22)으로 유입된다.
이때, 저장용기(20) 내측에 구비된 감지부(28)인 수위감지센서에서 수위를 감지하고, 승강파이프(40)를 승강조절부(50)를 통해 구동하여 원상태로 복귀하게 구성할 수 있다.
승강파이프(40)는 해수면 까지만 상승하는 것이 바람직하다. 물론, 승강파이프(40)가 더 상승하더라도 압력평형에 의해 심해수는 더 이상 저장용기(20)의 수용공간(22)에 유입되지 않는다.
승강파이프(40)는 심해수가 유입됨에 따라 서서히 함께 상승하도록 구성할 수 있다.
그리고, 승강조절부(50)에 의해 승강파이프(40)의 높이를 조절함에 따라 심해수의 유입속도를 조절할 수 있어 저장용기(20)에 수용공간(22)에 저장되는 저장량을 조절하는 것이 가능하다.
즉, 저장용기(20)에 저장된 심해수가 해수면까지 완전하게 차지 않더라도 승강파이프(40)를 해수면 또는 그 이상 상승시키면 심해수 유입은 정지되는 것이다.
따라서, 승강파이프(40)의 하강 이동 거리에 의한 높이(h) 차에 의해 심해수의 유입속도와 유입량을 조절하는 것이 가능하다.
저장용기(20)에는 보온단열재(26)가 구비되어 쉽게 냉기를 잃지는 않는다.
한편, 저장용기(20)에 유입된 심해수는 심해수공급부(80)인 공급펌프(84)를 가동하여 공급관(82)을 통하여 해상구조물(10) 상에 설치된 심해수저장부(70)에 보관된다.
심해수저장부(70)에 보관된 다량의 심해수는 미도시된 담수화장치로 이송하여 담수를 생산하기 위한 열교환매체로 사용하도록 한다.
한편, 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 심해수 상승 조절장치의 작용 및 효과를 살펴보면, 단지 고정파이프(30)의 상단이 저장용기(20) 외부의 해수면과 일정한 높이차이(H)를 갖도록 배치되어 심해수가 지속적으로 수용공간(22)에 유입된다.
이때, 저장용기(20)에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간(22)의 수위가 낮아짐에 따라 저장용기(20)의 외부 해수면과 내부 심해수면 사이의 높이차이(H)에 의한 압력 차이로 인해 심해수가 고정파이프(30)를 통해 상승하여 저장용기(20)의 수용공간(22)으로 지속적으로 유입된다.
또한, 저장용기(20)의 수용공간(22)의 심해수를 외부로 펌핑하지 않는 경우, 해수면의 높이와 수용공간(22)의 수위가 같아지므로 압력차이가 발생하지 않아 더 이상 심해수가 고정파이프(30)를 통해 수용공간(22)으로 유입되지 않는다.
따라서, 본 발명에 따른 심해수 상승 조절장치는 해양의 심해수를 길이 조절되는 파이프를 갖는 승강조절부를 이용하여 높이를 조절함에 따라 상승 공급량을 조절하여 저장함으로써 설비비용을 줄여주고, 심해수를 저렴한 비용으로 수득할 수 있다.
또한, 심해수를 유입시키는 고정파이프는 심해까지 연결고정시키고, 고정파이프 상단의 외측 또는 내측에서 승강 이동가능한 승강파이프를 설치하여 해양의 압력차이에 의한 간단한 구조를 이용하여 심해수를 공급하거나 공급을 해제할 수 있으므로 심해수 수득 제어가 편리해지는 장점을 지닌다.
또한, 고정파이프 또는 고정파이프와 승강파이프를 통하여 상승하는 심해수의 상승속도가 매우 높으므로 높은 품질의 심해수를 수득하는 것이 가능하고, 고정파이프를 구동하는 동력 이외에는 거의 무동력으로 심해수를 얻을 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 해양구조물에 설치되어 해수와 분리되고, 해수면으로부터 하단부가 낮은 위치에 형성되어 수용공간에 상기 해수면까지 심해수를 수용하는 저장용기; 및
    상기 저장용기의 하단부에 삽입고정되어 상기 수용공간과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면에 분리 설치되며, 상단이 해수면보다 낮은 위치에 배치되어 압력차이로 저장용기에 심해수를 수용하는 고정파이프를 포함하고;
    상기 저장용기에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간의 수위가 낮아짐에 따라 심해수가 고정파이프를 통해 상승하여 수용공간으로 지속적으로 유입되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  2. 해양구조물에 설치되어 해수와 분리되고, 해수면으로부터 하단부가 낮은 위치에 형성되어 수용공간에 상기 해수면까지 심해수를 수용하는 저장용기;
    상기 저장용기의 하단부에 삽입고정되어 상기 수용공간과 연통 형성되고, 하단이 심해수 유입을 위해 해저면에 분리 설치되는 고정파이프;
    상기 고정파이프의 상단에 상하로 승강 가능하게 구비되고, 승강에 의한 해수면과의 압력차이 발생 유무에 따라 상기 고정파이프를 통해 심해수의 상승속도와 수용공간으로 유입되는 유입량을 조절하는 승강파이프; 및
    상기 고정파이프에서 상기 승강파이프의 승강 높이를 조절하는 승강조절부를 포함하고,
    상기 저장용기에 수용된 심해수를 외부로 펌핑하면 수용공간의 수위가 낮아짐에 따라 심해수가 고정파이프와 승강파이프를 통해 상승하여 수용공간으로 지속적으로 유입되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 저장용기의 내측, 외측 또는 양측에는 내부에 저장된 상기 심해수의 온도를 저온으로 유지하기 위해 보온단열재가 구비되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정파이프의 하단을 견고하게 지지하도록 보강구조물이 더 구비되고,
    상기 보강구조물을 프레임 구조물인 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고정파이프는 350~1500m의 길이와, 0.5~7m의 내부 직경으로 이루어진 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강파이프는 상기 해수면을 기준으로 하측으로 0~20m의 범위로 승강하는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 저장용기 내측에는 유입된 심해수가 해수면까지 상승되는 것을 감지하는 감지부가 구비되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  8. 제 2 항에 있어서,
    상기 고정파이프의 둘레에는 상기 승강파이프의 하측 이동을 제한하기 위해 스토퍼가 형성되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 승강파이프는 상기 고정파이프의 외주면에 상기 승강파이프의 내주면이 접하여 승강 이동하고,
    상기 고정파이프와 상기 이동파이프는 부싱에 의해 마찰이 방지되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  10. 제 2 항에 있어서, 상기 승강조절부는
    상기 고정파이프의 외주면에 상하로 형성된 기어부;
    상기 기어부에 치합되는 피니언기어를 구비하고 피니언기어를 회전구동하는 구동부재; 및
    상기 구동부재를 지지하는 지지부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 지지부재는
    상기 구동부재를 저면에서 안착 지지하는 안착구조물;
    상기 안착구조물을 상기 저장용기에 하부 면에 받쳐주는 다리부재; 및
    상기 구동부재를 감아주고 상기 안착구조물에 결합되어 고정하는 고정브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 해양구조물 상에 심해수저장부가 구비되고,
    상기 저장용기는 심해수를 외부로 펌핑하여 상기 심해수저장부로 공급하기 위한 심해수공급부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 심해수공급부는
    상기 저장용기의 하부로부터 상측에 덮여지는 덮개를 통해 상기 심해수저장부로 연결 설치되는 공급관; 및
    상기 공급관에 구비되고, 상기 심해수를 펌핑하는 공급펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 공급관에는 심해수에서 이물질을 걸려 주는 필터가 구비되는 것을 특징으로 하는 심해수 상승 조절장치.
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