KR102237734B1 - 다단계 해수여과 및 살균 정수장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수조내 해수를 여과판이 배치되어 있는 찌꺼기 필터통에 통과시키면서 해수내 찌꺼기를 걸러내어 해수는 살균정수장치로 이송하고, 미세한 공기방울들이 구조물에 최대한 체류한 상태에서 서서히 떠오르게 하여 해수내의 오염물질을 외부로 배출함과 함께 살균 정수된 해수를 다단계 생물학적 여과실에서 정수하여 깨끗한 해수를 다시 수조 내로 보내도록 한 것이다.
본 발명은 첫 번째 단계로 해수어에 의해 수조에 쌓이는 찌꺼기와 불순물을 걸러내어 수시로 제거하고, 두 번째 단계로, 첫 번째 단계를 통과한 해수를 구조물에 유입시키면서, 벤추리를 통하여 공급되는 공기와 순간적으로 혼합한 후 미세한 공기방울들이 폭기실에 최대한 체류하게 하여 해수내의 오염물질을 외부로 배출함과 함께 정수된 물은 다시 수조내로 유출시키며, 세 번째 단계로, 두 번째 단계를 통과한 해수를 생물학적 여과방법으로 한 번 더 여과한 후 깨끗한 해수를 정수배출구를 통하여 수조로 공급한다.

Description

다단계 해수여과 및 살균 정수장치{A multi-stage seawater filtration and sterilizing water purifier}

본 발명은 다단계 해수여과 및 살균 정수장치에 관한 것으로, 특히 수조내의 해수를 다단계를 거쳐 깨끗하게 정수하여 다시 수조로 공급하도록 한 것이다.

일반적으로 수조내 해수어는 많은 분비물을 방출하므로 수조내 해수에는 불순물 찌꺼기와 단백질이 누적되며, 수조내의 수질은 사용시간이 경과하면서 오염과 세균증식이 가중하게 된다.

횟집 등에서는 해수를 정수하기 위하여 수조 하단이나 측면에 공간을 마련하고 솜과 모래를 넣은 형태의 여과조를 배치하여 해수 수조를 운용하고 있으나, 정기적인 청소시에만 오염 물질 제거가 가능하며 솜과 모래를 일일이 청소해야 하므로 수조 청소작업이 매우 힘들고 번거로운 문제가 있다.

또한, 수조 청소시에 오염된 해수를 수시로 방류하게 되므로 환경오염의 원인이 되기도 한다.

대한민국 특허출원번호 제10-2004-0042029호 대한민국 특허출원번호 제10-2008-0037428호 대한민국 특허출원번호 제10-2009-0035561호

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 수조내의 해수에 포함되어 있는 불순물찌꺼기를 쉽게 제거하고, 해수내 유해한 오염물질을 미세한 공기방울로 제거하여 살균처리하며, 생물학적 여과단계를 거쳐서 다시 수조로 보내므로 수조 청소 및 해수 교환 시기를 연장하고, 수조내의 활어가 싱싱한 상태로 유지되며, 해수 정수장치를 일체형으로 제조하여 원가를 절감함과 함께 제조공정을 단축시킨 다단계 해수여과 및 살균 정수장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수조내 해수의 불순물과 찌꺼기를 수집하여 제거하는 첫 번째 단계, 상기 찌꺼기가 제거된 해수내의 오염물질을 분리하여 제거하고 살균 처리하는 두 번째 단계, 상기 정수된 해수를 다단계 생물학적 여과실을 통해 여과시키는 세 번째 단계로 이루어지며, 최종 단계의 정수배출구를 통하여 깨끗하게 정수된 해수를 수조에 공급하도록 구성함을 특징으로 한다.

첫 번째 단계는, 해수어에 의해 수조에 쌓이는 찌꺼기와 불순물을 걸러내어 수시로 제거하도록 구성한다.

두 번째 단계는, 첫 번째 단계를 통과한 해수를 구조물에 유입시키면서 벤추리를 통하여 공급되는 공기와 순간적으로 혼합한 후 미세한 공기방울들이 폭기실에 최대한 체류하여 해수내의 오염물질을 효율적으로 외부로 배출함과 함께 정수된 물은 다시 수조내로 유출시키도록 구성한다.

세 번째 단계는, 두 번째 단계를 통과한 해수를 생물학적 여과방법으로 다수번 여과한 후 깨끗해진 해수를 정수배출구를 통하여 수조로 공급하도록 구성한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은, 찌꺼기 필터통을 배치하여 해수내 찌꺼기를 간편하게 제거하고, 본체에 다목적 원통관과 폭기실 및 오물 수집실과 살균램프를 설치하여 해수를 정수 및 살균하며, 살균 정수된 해수를 생물학적 여과실에서 한 번 더 정수하여 수조로 공급함으로써 수조내 해수를 깨끗하게 유지할 수 있고 본체 구조를 일체화하여 사용자가 쉽게 관리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 기존 수조의 구조를 개선하여 수조 높이를 낮추고 수조 제조 과정을 대폭 줄이며 수조 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수조내 해수 교환시기를 최대한 연장하므로 수조 청소 횟수를 대폭 줄이고, 해수 방출에 의한 환경오염을 방지하며, 해수 관리에 과다하게 부과되는 경제적 부담을 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명 수조의 전체적인 구성을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명 살균 정수장치의 내부구성도
도 3은 본 발명 찌꺼기 필터통의 구성도
도 4는 본 발명 제2, 제3 생물학적 여과실의 구성도
도 5는 본 발명 다목적 원통관의 구성도이다

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 수조의 전체적인 구성을 나타낸 것으로, 상부에 살균정수장치(1)가 구비되고, 이의 하부에는 제2차 생물학적 여과실(2)과 상단 수조(3) 및 하단 수조(4)가 차례로 구비된다.

그리고 상기 하단 수조(4) 하부에는 찌꺼기 필터통(5)과 순환모터(6)가 구비되어 상기 찌꺼기 필터통(5)에서 찌꺼기가 걸러진 해수가 하단 수조(4) 하부 또는 외측에 구비된 냉각장치(7)를 통해 살균정수장치(1)로 유입되도록 구성된다.

단, 하단수조(4)의 찌꺼기 필터통(5) 해수유입은 수직유입통(4a)의 상부로 유입되도록 하거나 또는 하부를 들어내어 밑으로도 유입되게 할 수 있다.

도 2는 상기 살균 정수장치(1)의 구성도로, 크게 폭기실(16)과 오물수집실(17) 및 제1생물학적 여과실(18)로 구성되어 해수내 단백질을 분리하여 배출하고 살균하며, 이들의 하부에 제2생물학적 여과실(2)과 제3생물학적 여과실(40)이 차례로 연결되어 구성된다.

단, 상기 도 2에서는 생물학적 여과실을 2곳만 구성하였으나, 필요에 따라 제3, 제4로 설치가능하다.

그리고 상기 살균정수장치(1)의 측면에 설치된 유입구(19)와, 상기 유입구(19)로 유입되는 해수량을 조절하는 해수유입량 조절밸브(20)와, 공기량을 조절하는 공기조절밸브(21)와, 유입되는 공기와 해수를 혼합시키는 벤추리(22)와, 상기 벤추리(22)에 연결된 분사관(23)과, 상기 분사관(23)으로부터 공기와 혼합되어 분사된 해수가 폭기실(16) 하부로부터 서서히 상승하도록 하는 다목적 원통관(24)과, 상기 다목적원통관(24)상부에 설치된 살균램프(33)와, 상기 폭기실(16)의 상단에 설치되어 거품을 응축하는 거품응축관(25)과, 상기 거품응축관(25)위에 설치된 오물수집실 소제구뚜껑(34)과, 폭기실(16)의 정수를 제1생물학적 여과실(18)의 상부다공판(18a)으로 이송하기 위한 이송관(26)과, 상부다공판(18a)과 여과재(36) 및 하부다공판(18b) 그리고 정수배출구(37)를 가진 제1생물학적 여과실(18)을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 폭기실(16)과 제1생물학적 여과실(18)의 하부에는 제2생물학적 여과실(2) 및 제3생물학적 여과실(40)이 연결되어 구성된다.

단, 상기 폭기실(16)상부에 구비된 거품응축관(25)은 위로 갈수록 점점 좁아지는 구조로, 다목적원통관(24)을 거쳐 상승하는 미세한 기포가 해수내의 오염물질을 포함하면서 떠오른 후 거품응축관(25)의 점점 좁아지는 구조를 거쳐 오물수집실(17)로 모이도록 구성된다.

도 3은 본 발명 찌꺼기 필터통(5)을 나타낸 것으로, 중간에 여과판(9)이 설치된 찌꺼기수집실(8)과 유입공기분리실(13)로 구분되며, 찌꺼기수집실(8)에는 잠금밸브(10)와 유입구소켓(12a)이 연결된 유입구(12) 및 상단에 소제구뚜껑(11) 그리고 하단에 배수구(8a)가 구비되며, 유입공기분리실(13)은 상단에 공기공간(14)과 공기배출관(15)이 구비되고 측면에 배출구소켓(13b)을 가진 배출구(13a)가 연결된 것으로, 도면중 6은 찌꺼기필터통(5)을 통하여 유입되는 해수를 살균정수장치(1)로 보내기 위한 순환모터이다.

도 4는 본 발명의 제2생물학적 여과실(2)과 제3생물학적 여과실(40)을 나타낸 것으로, 상기 제2생물학적 여과실(2)과 제3생물학적 여과실(40)의 구조는 동일하며, 예를 들어, 제2생물학적 여과실(2)의 경우, 상부에 다공판상자(2a)가 설치되고, 하부에는 정수배출구(2d)를 가진 하부다공판(2b)이 구비된 것으로, 상기 다공판상자(2a)는 측면으로 탈착 가능하도록 구성된다.

도 5는 본 발명 다목적 원통관(24)을 나타낸 것으로, 원통형의 외관(27)과, 상기 외관(27)의 내측에 설치되며, 외관(27)보다 상방으로 약간 긴 내관(28)과, 내관(28) 상부에 부착되어 기포의 상승을 저지하기 위한 상승 저지판(29)과, 상기 상승 저지판(29)의 상부에 부착된 램프홀더(30)로 구성된 것으로, 도면중 미설명부호 42는 배수를 위한 배수홈, 43은 분사관 유입구, 44는 외관(27)과 내관(28) 사이의 중간 간격판이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

본 발명의 첫 번째 단계는 하단 수조(4)내에 위치된 찌꺼기 필터통(5)에 의한 필터과정으로, 상/하단 수조(3)(4)의 해수를 찌꺼기 필터통(5)을 통하여 여과시킨다.

즉, 도 3과 같이, 찌꺼기 필터통(5)으로 유입된 해수내 찌꺼기는 여과판(9)에 의해 걸러져 찌꺼기 수집실(8)에 쌓이며, 찌꺼기가 걸러진 해수는 순환모터(6)의 구동에 의해서 다음 단계로 이송된다.

이때, 상기 찌꺼기 수집실(8)에 쌓인 불순물 찌꺼기는 잠금 밸브(10)를 잠그고 상단의 소제구 뚜껑(11)을 열어서 제거하며, 유입구(12)로 유입된 공기는 유입공기 분리실(13) 상부에 배치된 공기 공간(14)에 모여 공기배출관(15)을 통하여 밖으로 배출된다.

그리고 상기 여과판(9)은 유입공기가 공기공간(14)에 모이기 쉽도록 상부는 넓고 하부는 좁은 형태로 경사지게 배치된다.

만일, 순환모터(6)에 공기가 유입되면 공회전하여 모터 고장의 원인이 되므로 공기를 공기배출관(15)을 통해 외부로 배출시켜야 한다.

본 발명의 두 번째 단계는 살균정수장치(1)를 거쳐 해수를 정수하는 과정으로, 폭기실(16)과 오물수집실(17) 및 제1생물학적 여과실(18)로 구성된 살균정수장치(1)를 통해 해수내 단백질을 분리하여 배출하고 살균한다.

즉, 첫 번째 단계를 통해 찌꺼기가 제거된 해수가 살균정수장치(1)의 측면에 설치된 유입구(19)를 통하여 유입되는데 필요시 유입량조절밸브(20)로 유입량을 조절할 수 있다.

상기 살균정수장치(1)의 측면에 설치된 유입구(19)로 찌꺼기 필터통(5)을 거쳐 찌꺼기가 제거된 해수가 유입되는데, 이때 해수유입량 조절밸브(20)를 사용하여 유입되는 해수량을 조절할 수 있고, 공기조절밸브(21)를 사용하여 유입되는 공기량을 조절할 수 있으며, 유입된 해수는 벤추리(22)를 통하여 공기와 혼합되어 분사관(23)을 통해 다목적 원통관(24)으로 분사된다.

따라서, 다목적 원통관(24)에서는 폭기실(16) 하부로부터 해수가 서서히 상승하는데 폭기실(16)상부가 점점 좁아지는 구조이어서 다목적원통관(24)을 거쳐 상승하는 미세한 기포는 해수내의 오염물질을 포함하면서 떠오른 후 좁아진 부분을 통과하면서 응축되고, 거품 응축관(25)을 거쳐 오물수집실(17)에 모인 후 오물배출구(32)로 배출된다.

여기서, 상기 분사관(23)을 통하여 다목적 원통관(24) 내부로 유입된 해수는 도 5와 같이 다목적 원통관(24)의 외관(27)과 내관(28) 사이의 공간을 회전하면서, 미세한 공기방울과 섞여 다목적 원통관(24) 밖으로 분출되는데, 이때 해수가 내관(28)의 상부에 부착된 상승저지판(29)에 부딪치면서 폭기실(16)의 바닥 방향으로 분출된다.

이와 같이 다목적 원통관(24)에 의해 폭기실(16)내에 기포와 혼합된 해수의 체류시간을 오래 지속시키므로 기포가 오염물질을 최대한 배출시키게 된다.

이때, 오염물질이 모이는 상태는 살균정수장치(1)의 상부에 배치된 투명관찰관을 통해 볼 수 있으며, 오염물질의 배출속도는 벤추리(22)에 연결되어 있는 공기조절밸브(21)와 유입량 조절밸브(20)의 조절로 물거품 과다배출에 의한 해수 손실을 방지할 수 있다.

즉, 거품 배출량이 과다할 경우에는 공기조절 밸브(21)를 닫아 공기 주입량을 줄이고, 거품배출량이 적을 경우에는 공기조절밸브(21)를 열어 공기주입량을 늘려준다.

도 5와 같은, 다목적원통관(24)에는 램프홀더(30)의 상방으로 살균램프(33)가 장착되는데 살균램프(33)는 상부의 오물수집실소제구 뚜껑(34)과 하부의 램프홀더(30)로 고정되어 손쉽게 탈착할 수 있다.

또한, 외관(27)과 내관(28)의 하부에는 작은 배수홈(42)이 있어 청소시 관 내부의 물이 빠져나가게 되며, 살균램프(33)의 점등상태와 폭기실(16) 상태는 확인창(35)으로 관찰할 수 있다.

한편, 폭기실(16)에서 살균 정수된 해수는 이송관(26)을 거쳐서 제1생물학적여과실(18)로 배출되며, 상기 이송관(26)은 유입구가 폭기실(16)의 바닥에 인접하게 배치되어 있어 이송관(26)으로 유입된 해수가 여과재(36)를 통과하면서 한 번 더 정수된 후 정수배출구(37)를 통하여 배출된다.

본 발명의 세 번째 단계는, 도 4와 같은 다단계 생물학적 여과실 시스템에 관한 것으로, 두 번째 단계인 살균정수장치(1)의 정수배출구(37)로부터 배출되는 해수를 제2차 생물학적여과실(2)로 공급하여, 한번 더 정수한 후 상기 제2차 생물학적 여과실(2) 하단에 배치된 정수배출구(2d)를 통하여 수조에 공급하며, 필요에 따라서 3차생물학적 여과실(40), 또는 그 이상의 생물학적 여과실을 더 배치할 수 있으며, 최종단계의 생물학적여과실 하단에 배치된 정수배출구(2d)를 통하여 깨끗한 해수를 수조로 공급한다.

제1생물학적 여과실(18)에는 해수내의 잡냄새 제거 또는 탁도를 신속하게 개선시키기 위한 여과재(36)로 활성탄, 화산사, 제오라이트 등의 특수 소재를 사용할 수 있으며, 수조내 해수의 냄새 제거나 신속한 탁도 개선의 효과를 얻을 수 있다.

따라서, 정수 및 살균된 물이 정수 배출구(2d)를 통하여 다시 수조로 공급됨으로써 수조에 항상 깨끗한 상태의 해수를 유지할 수 있다.

1:살균정수장치 2:제2생물학적 여과실
3:상단수조 4:하단수조
5:찌꺼기필터통 6:순환모터
7:냉각장치 8:찌꺼기수집실
9:여과판 10:잠금밸브
11:소제구뚜껑 12,19:유입구
13:유입공기분리실 14:공기공간
15:공기배출관 16:폭기실
17:오물수집실 18:제1생물학적 여과실
20:유입량조절밸브 21:공기조절밸브
22:벤츄리 23:분사관
24:다목적 원통관 27:외관
28:내관 29:상승저지판
30:램프홀더 40:제3생물학적 여과실

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 수조내의 해수를 통과시켜 찌꺼기를 걸러내는 찌꺼기 필터통 및 순환모터와, 상기 찌꺼기 필터통으로부터 유입되는 공기와 해수를 혼합시켜 다목적 원통관으로 분사하는 분사관과, 상기 분사관과 연결되어 폭기실의 바닥에 설치되고, 분사관으로 유입된 해수를 회전 및 분출하여 기포가 혼합된 해수의 폭기실 체류시간을 늘리고 오염물질을 배출시키는 다목적원통관과, 상기 폭기실의 거품응축관에 설치되어 살균램프를 고정시키며 오물을 수집하는 오물수집실과, 상기 폭기실에서 살균 및 정수된 해수가 이송관을 통해 유입시 해수를 여과하여 배출시키는 생물학적 여과실로 구성된 다단계 해수여과 및 살균 정수장치에 있어서,
   상기 다목적원통관이,
   폭기실 바닥에 배치되어 하단에 각각 배수홈이 형성된 외관과 내관으로 구성된 것으로, 내관이 외관보다 약간 길고, 내관의 상부에는 외관의 지름보다 넓은 상승 저지판이 배치되며, 상기 저지판의 상부에는 살균램프를 고정할 수 있는 램프홀더가 배치되고, 외관과 내관 사이에 외관 내관 중간간격판이 배치되며, 외관의 하단에 분사관이 삽입되어 외관과 내관 사이로 분사된 해수가 회전하면서 폭기실 하부 방향으로 넓게 분출되어 공기와 혼합된 해수의 폭기실내 체류시간을 오래 지속시켜 혼합해수가 폭기실 상부로 서서히 떠오르도록 구성한 것을 특징으로 하는 다단계 해수여과 및 살균 정수장치.
4. 삭제

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