KR101085446B1 - 태양열을 이용한 소금생성장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양열을 이용한 소금생성장치에 관한 것으로서, 특히 태양열을 이용하여 해수에서 수분을 빠르게 증발시켜 고염도의 해수를 만들어 소금 생성시간을 단축하고, 해수에서 증발된 수분을 모아 담수로 생성하는 태양열을 이용한 소금생성장치에 관한 것이다.
본 발명인 태양열을 이용한 소금생성장치는, 해수를 저장하는 물탱크와; 중공형상으로 이루어져 상기 물탱크와 연통되고, 상기 물탱크를 통해 공급되는 상기 해수를 배출하는 배출공이 형성된 연통관과; 상기 연통관의 하부에 배치되어 상기 배출공을 통해 하방향으로 배출되는 해수의 유속을 느리게 하면서 태양열에 의해 수분을 증발시키는 증발부와; 상기 증발부 하부에 배치되어 상기 증발부로부터 낙하 되는 해수를 수용하는 집수부;로 이루어지되, 상기 증발부는 수분을 흡수하는 섬유재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

태양열을 이용한 소금생성장치{ SALT GENERATING DEVICE USING SOLAR HEAT }
본 발명은 태양열을 이용한 소금생성장치에 관한 것으로서, 특히 태양열을 이용하여 해수에서 수분을 빠르게 증발시켜 고염도의 해수를 만들어 소금 생성시간을 단축하고, 해수에서 증발된 수분을 모아 담수로 생성하는 태양열을 이용한 소금생성장치에 관한 것이다.
일반적으로 천일염 등의 소금은 염화나트륨(NaCl)을 주성분으로 하며, 짠맛이 나는 흰색의 결정체로서 인간의 생리작용에 필수적인 요소이며 통상은 암염층에서 얻어지기도 하나, 대부분은 해수로부터 얻어진다.
소금은 음식물을 분해하고, 노폐물을 배설처리하는 기능을 비롯하여 인간의 신진대사를 원활하게 하는 데 중요한 역할을 하므로 체내에 염분이 부족하면 피로, 권태, 식욕부진 등의 증상이 나타나기도 한다.
소금의 종류에는 해수(海水)를 자연 증발시켜 생성되어 몸에 좋은 미네랄이 풍부한 천일염과 제조된 천일염을 정제한 정제염으로 구분된다.
천일염의 순도는 80~88% 이상이며 염도는 낮으나 불순물이 함유되어 있어 인체에 유해한 성분을 함유하고 있으며, 정제염은 95~99% 이상 것으로 인체에 유해한 성분은 거의 없으나 인체에 유익한 미네랄 성분도 거의 없는 것으로 알려져 왔다.
이와 같이 미네랄이 풍부한 천일염을 얻기 위해서 종래에는 국내공개실용신안 20-2010-000516호 천일염 생산 염전이 제시되고 있다.
이러한 천일염 생산 염전은 바닷물 내의 수분 증발을 촉진시킬 수 있도록 태양열을 받아 바닷물에 복사열을 가하는 집열판을 표면에 구비한 경사판이 지그재그로 배치하여 형성되어 있되, 양쪽의 경사판은 바닷물탱크로부터 배출되는 바닷물이 수로쪽으로 흘러내릴 수 있도록 상기 바닷물탱크에서 수로쪽으로 가면서 낮아지는 경사면을 이루며 형성되어 있고, 상기 경사판의 끝단과 연장되어진 수로에는 상기 경사판과 반대의 방향으로 경사를 이루어 바닷물을 바닷물탱크의 하부로 위치하는 저수조 쪽으로 순환시키는 경사판이 형성되어 있으며, 상기 저수조로 유입된 바닷물을 바닷물탱크로 펌핑 순환시키는 순환펌프가 설치되어 있는 염전기체와; 상기 염전기체의 상부로 형태유지프레임을 매개로 씌워져 외부 환경으로부터 유입되는 오염물질을 차단시키는 투명천막으로 구성되어 있다.
그러나 종래의 이러한 천일염 생산 염전은 해수가 경사판을 계속하여 흐르게 함으로써, 해수에서 수분을 증발시켜 자연상태의 염전에서 해수를 가두어 수분이 증발되는 것보다 더 빨리 수분이 증발되도록 할 수는 있었으나, 상기 해수의 유속을 느리게 하기 위해서는 상기 경사판의 경사각을 작게 하여 길이를 최대한 길게 하여야 하기에 공간을 많이 차지하는 문제점 등이 있었다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 증발부에서 해수의 유속을 최대한 느리게 하여 단위시간당 증발면적을 증가시켜 해수에서 수분이 빠르게 증발되도록 하고, 상기 증발부가 차지하는 부피가 작아 작은 공간에서도 상기 해수의 유속을 느리게 하여 해수의 수분이 최대한 증발되게 하는 태양열을 이용한 소금생성장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 태양열을 이용한 소금생성장치는, 해수를 저장하는 물탱크와; 중공형상으로 이루어져 상기 물탱크와 연통되고, 상기 물탱크를 통해 공급되는 상기 해수를 배출하는 배출공이 형성된 연통관과; 상기 연통관의 하부에 배치되어 상기 배출공을 통해 하방향으로 배출되는 해수의 유속을 느리게 하면서 태양열에 의해 수분을 증발시키는 증발부와; 상기 증발부 하부에 배치되어 상기 증발부로부터 낙하 되는 해수를 수용하는 집수부;로 이루어지되, 상기 증발부는 수분을 흡수하는 섬유재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 연통관 및 상기 증발부는 다수 개로 이루어지고, 각각의 상기 연통관에는 다수의 배출공이 형성되며, 상기 증발부는 막형상으로 형성되고, 각각의 상기 증발부는 상기 연통관에 결합되어 다수의 상기 배출공과 접하는 것을 특징으로 한다.
상기 연통관 하부에 배치되어 상기 증발부를 회전시키는 회전부;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 회전부는, 상기 집수부에 고정된 고정편과; 상하방향으로 배치되고 하부가 상기 고정편에 회전되게 결합되는 회전축과; 상기 회전축의 외주면에 돌출되어 막형상의 상기 증발부가 결합되는 날개부;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 증발부는 수분을 흡수하면 열을 발생시키는 흡습발열섬유로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 연통관, 상기 증발부 및 상기 집수부를 내부에 수용하여 감싸는 투명막;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 투명막은 태양열로 상승된 내부의 열기를 가두어 내부의 온도를 상승시켜 상기 해수의 수분증발력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.
상기 투명막의 상부와 연결된 담수부;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 담수부는 상기 투명막 내에서 증발된 수분을 모아 담수로 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 집수부에 장착되어 상기 집수부에 수용되는 해수의 염도를 측정하는 염도센서와, 상기 집수부에 수용된 해수를 이동시키는 펌프와; 상기 펌프를 제어하는 제어부;를 더 포함하여 이루어지되, 상기 집수부의 바닥면은 경사지게 형성되고, 경사진 상기 바닥면의 낮은 곳에는 상기 펌프가 배치되며, 상기 제어부는 상기 염도센서가 측정한 상기 해수의 염도가 미리 설정된 일정값 이하이면 상기 펌프를 가동시켜 상기 집수부의 해수를 상기 물탱크로 반복 순환시키는 것을 특징으로 한다.
상기 집수부에 수용된 고염도의 해수를 건조하는 건조장;을 더 포함하여 이루어지되, 상기 펌프는, 상기 집수부의 해수를 상기 물탱크로 이동시키는 제1펌프와; 상기 집수부의 해수를 상기 건조장으로 이동시키는 제2펌프로 이루어져, 상기 제어부는 상기 염도센서가 측정한 상기 해수의 염도가 미리 설정된 일정값을 초과하면 상기 제2펌프를 가동시켜 상기 집수부에 수용된 고염도의 상기 해수를 상기 건조장으로 이동시켜 건조시키는 것을 특징으로 한다.
태양열을 이용하여 전기를 생성하는 태양전지;를 더 포함하여 이루어지되,
상기 태양전지는 상기 펌프와 상기 염도센서에 전원을 공급하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 태양열을 이용한 소금생성장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
상기 연통관의 배출공을 통해 배출되는 해수가 섬유재질의 상기 증발부에서 흡수되어 유속을 최대한 느리게 함으로써, 상기 해수는 태양열을 받아 수분이 증발되는 단위시간당 증발면적이 증가되고, 그로 인해 상기 증발부에서 수분이 빠르게 증발되어 염도가 높은 해수를 얻어 단시간에 소금으로 만들 수 있는 효과가 있다.
상기 증발부가 다수의 상기 배출공에 접하도록 상기 연통관에 결합함으로써, 다수의 상기 증발부는 다수의 상기 배출공을 통해 상기 해수를 넓은 면적에서 거의 균일하게 접촉되어 흐르게 하고, 상기 해수의 유속을 느리게 하며, 그로 인해 단위면적당 해수의 증발면적을 증가시켜 해수의 염도를 높여 주는 효과가 있다.
상기 회전부에 상기 증발부가 결합되어 회전함으로써, 상기 증발부는 상기 배출공에서 배출되어 낙하하는 해수를 흡수해 유속을 느리게 하여 단위면적당 해수의 증발면적을 증가시키고, 회전하면서 바람에 의해 상기 해수의 수분증발이 활발히 이루어지게 하는 효과가 있다.
상기 증발부가 흡습발열섬유로 이루어짐으로써, 상기 해수를 흡수한 증발부는 열을 발생시켜 더 높아진 열에 의해 상기 해수에서 수분이 잘 증발되게 해주는 효과가 있다.
상기 투명막에 의해 태양열로 뜨거워진 열기가 내부에 그대로 남아 내부의 온도가 상승함으로써, 상기 투명막 내부의 상승된 온도에 의해 상기 해수의 수분증발력이 상승되어 고염도의 해수를 얻어 빠르게 소금을 생성할 수 있으며 대기중의 이물질이 들어가지 않게 해준다.
상기 투명막의 상부에 연결된 상기 담수부에 의해 상기 투명막 내부에서 증발된 수분을 모아 담수를 생성할 수 있어, 사막 또는 무인도와 같이 담수가 부족한 곳에서 담수를 생성할 수 있는 효과가 있다.
상기 집수부의 염도가 미리 설정된 일정값 이하이면 상기 제어부가 상기 펌프를 가동시켜 상기 집수부의 상기 해수를 물탱크로 순환시킴으로써, 상기 해수가 상기 증발부를 통해 증발되는 과정을 반속 하여 고염도의 해수를 만들어 소금을 빠르게 생성할 수 있는 효과가 있다.
고염도의 상기 해수를 건조장으로 이동시켜 건조함으로써, 상기 물탱크에는 새로운 해수를 받아 증발부에서 수분을 증발시켜 염도를 증가시키고, 상기 건조장으로 이동된 고염도의 상기 해수는 빠르게 건조되어 빠르게 소금을 생성하는 효과가 있다.
상기 태양전지로 상기 펌프와 상기 염도센서에 전원을 공급함으로써, 태양열 하나로 모든 장치를 가동시켜 담수와 소금을 생성하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 전체적인 구조를 나타낸 측 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 연통관과 증발부의 구조를 나타낸 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 물탱크, 연통관, 증발부, 집수부의 구조를 예시한 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예2에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 전체적인 구조를 나타낸 측 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 회전부를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 물탱크, 연통관, 회전부, 집수부의 구조를 예시한 사시도.
도 1은 본 발명의 실시예1에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 전체적인 구조를 나타낸 측 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예1에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 연통관과 증발부의 구조를 나타낸 확대 단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예1에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 물탱크, 연통관, 증발부, 집수부의 구조를 예시한 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 1에서의 태양열을 이용한 소금생성장치는, 물탱크(100), 연통관(200), 증발부(300), 집수부(400), 염도센서(500), 펌프(600), 제어부(미도시), 건조장(700), 투명막(800), 담수부(900), 태양전지(1000)로 이루어진다.
상기 물탱크(100)는 외부에서 유입된 해수를 저장한다.
상기 물탱크(100)는 상기 연통관(200)보다 높은 곳에 위치하도록 하여 중력에 의해 상기 물탱크(100)에 저장된 해수가 상기 연통관(200)으로 공급되게 하는 것이 바람직하다.
중력에 의해 상기 물탱크(100)의 해수가 상기 연통관(200)으로 흐르게 됨으로써, 별도의 에너지 없이 자연적으로 흐르게 된다.
상기 물탱크(100)에는 유입관(미도시)이 장착되고 상기 유입관을 통해 해수가 유입된다.
상기 유입관에는 정화장치(미도시)가 장착된다.
상기 정화장치는 상기 물탱크(100)로 유입되는 해수에 포함된 불순물이나 이물질을 정화해 준다.
상기 연통관(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 중공형상으로 형성된다.
본 실시예에서는 단면형상이 원형으로 되어있지만, 다양한 형상으로 할 수 있다.
상기 연통관(200)은 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 물탱크(100)에 저장된 상기 해수가 흐리도록 상기 물탱크(100)와 연통 된다.
상기 연통관(200)은 다수개로 이루어져 있다.
다수개의 상기 연통관(200)은 도 3에 도시된 바와 같이 일정거리만큼 상호 이격되게 배치되고, 서로 연통되어 있다.
각각의 상기 연통관(200)에는 도 2에 도시된 바와 같이 배출공(210)이 형성된다.
상기 배출공(210)은 각각의 연통관(200)에 다수개가 형성되어 있다.
상기 배출공(210)은 상기 물탱크(100)로부터 상기 연통관(200)으로 공급된 상기 해수가 배출되는 통로이다.
상기 증발부(300)는 막형상으로 이루어져, 도 1 또는 도 3에 도시된 바와 같이 연통관(200)에서 하방향으로 결합되어 상기 배출공(210)을 통해 하방향으로 배출되는 해수의 유속을 느리게 하면서 태양열에 의해 수분을 증발시킨다.
이와 같이 상기 증발부(300)는 상기 연통관(200)에 형성된 상기 배출공(210)을 통해 배출되는 상기 해수의 유속을 느려지게 함으로써, 상기 해수는 태양열을 받아 수분이 증발되는 단위시간당 증발면적이 증가되고, 그로 인해 상기 증발부(300)에서 수분이 빠르게 증발되어 염도가 높은 해수를 얻어 단시간에 소금으로 만들 수 있다.
상기 증발부(300)를 상기 연통관(200)에 결합시키는 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 클립(220)을 상기 연통관(200)에 걸고 상기 클립(220)과 상기 클립(220) 사이에 상기 증발부(300)를 삽입한 후 핀(221)으로 결합할 수도 있고, 본 실시예와 달리 상기 증발부(300)의 상부를 상기 연통관(200)에 감아서 결합하는 등 다양한 공지의 방법을 사용하여 결합할 수도 있다.
상기 증발부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이 수분을 흡수하는 섬유재질의 막형상으로 형성된다.
상기 증발부(300)를 상기 배출공(210) 하나하나 마다 한 가닥씩 결합하여 사용할 수도 있지만, 본 실시예와 같이 다수의 상기 배출공(210)에 접하도록 막형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 증발부(300)는 각각의 상기 연통관(200)에 각각 결합된다.
각각의 상기 증발부(300)는 다수의 상기 배출공(210)과 접하여 상기 배출공(210)으로 배출되는 상기 해수의 유속을 하부로 느리게 흐르게 한다.
이와 같이 상기 증발부(300)가 섬유재질의 막형상으로 형성되어 다수의 상기 배출공(210)에 접하게 결합됨으로써, 다수의 상기 증발부(300)는 다수의 상기 배출공(210)을 통해 상기 해수를 넓은 면적에서 거의 균일하게 흡수하여 상기 해수의 유속을 최대한 느리게 하고, 그로 인해 단위면적당 해수의 증발면적을 증가시켜 수분이 잘 증발되어 해수의 염도를 높여 준다.
상기 증발부(300)를 일반 섬유가 아닌 수분을 흡수하면 열을 발생시키는 흡습발열섬유로 이루어지게 하여 상기 해수를 흡수한 증발부(300)가 열을 발생시켜 더 높아진 열에 의해 상기 해수로부터 수분이 잘 증발되게 하도록 함이 바람직하다.
흡습발열섬유의 대표적으로는 웜후레쉬 등이 있다.
상기 집수부(400)는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 증발부(300) 하부에 배치되어 상기 증발부(300)로부터 낙하되는 해수를 수용한다.
즉, 상기 집수부(400)는 상기 증발부(300)에서 수분이 증발된 상기 해수를 수용하는 곳이다.
필요에 따라 상기 집수부(400)에서 상기 증발부(300)에서 수분이 증발된 상기 해수로부터 소금을 생성하는 곳으로 사용할 수도 있다.
상기 집수부(400)의 바닥면(410)은 경사지게 형성되어, 낮은 곳으로 상기 해수가 모이도록 한다.
이는 상기 집수부(400)에 모인 해수를 후술하는 바와 같이 상기 물탱크(100)로 다시 이송하여 반복 순환시키거나, 상기 건조장(700)으로 이송하여 소금을 생성하기 위한 것이다.
상기 염도센서(500)는 상기 집수부(400)에 장착되어 상기 집수부(400)에 수용된 해수의 염도를 측정한다.
상기 펌프(600)는 경사진 상기 바닥면(410)의 낮은 곳에 배치되어 모여있는 상기 해수를 이송시킨다.
상기 펌프(600)는 제1펌프(610)와 제2펌프(620)로 이루어진다.
상기 제1펌프(610)는 상기 집수부(400)의 모여있는 해수를 상기 물탱크(100)로 이송시켜 상기 증발부(300)에서 상기 해수가 수분이 증발되게 하는 과정을 반속 순환하게 하여 고염도의 해수를 만들어 준다.
상기 제2펌프(620)는 상기 집수부(400)에 모여있는 해수가 상기 제1펌프(610)에 의해 반복 순환하면서 수분이 증발되어 고염도의 해수가 되면 상기 건조장(700)으로 이송시키는 역할을 한다.
상기 제어부는 상기 염도센서(500)의 신호에 의해 상기 제1펌프(610)와 상기 제2펌프(620)를 가동시킨다.
이와 같이 상기 제어부는 집수부(400)에 수용된 해수의 염도가 미리 설정된 일정값 이하이면 상기 제1펌프(610)를 가동시켜 상기 집수부(400)에 수용된 상기 해수를 물탱크(100)로 순환시킴으로써, 상기 해수가 상기 증발부(300)를 통해 증발되는 과정을 반복하여 고염도의 해수를 만들어 소금을 빠르게 생성할 수 있다.
그리고 상기 제어부는 상기 염도센서(500)가 상기 집수부(400)에 수용된 상기 해수의 염도가 미리 설정된 일정값을 초과하면 상기 제2펌프(620)를 가동시켜 상기 집수부(400)에 수용된 고염도의 해수를 상기 건조장(700)으로 이동시킨다.
본 실시예와 달리 하나의 펌프(미도시)만 설치하고 상기 펌프에 연결된 연결관(미도시)에 밸브(미도)를 설치하며, 상기 밸브에는 상기 물탱크(100)와 상기 건조장(700)으로 연통되는 연결관을 설치하여 상기 제어부가 밸브를 제어하여 상기 집수부(400)의 해수를 상기 물탱크(100) 또는 상기 건조장(700)으로 선택적으로 이동시키게 할 수도 있다.
상기 건조장(700)은 상기 집수부(400)에 수용된 고염도의 해수를 건조하여 소금을 생성하는 곳이다.
즉, 상기 건조장(700)은 상기 염도센서(500)가 상기 집수부(400)에 수용된 해수의 염도를 측정한 측정값이 미리 설정된 일정값을 초과하면, 상기 제어부가 상기 제2펌프(620)를 가동하여 상기 집수부(400)의 고염도 해수를 수용 후 수분을 건조하여 소금을 생성하는 곳이다.
이와 같이 상기 집수장(400)을 소금이 생성되는 곳으로 사용하지 않고, 따로 상기 건조장(700)을 둠으로써, 상기 물탱크(100)에는 새로운 해수를 받아 증발부(300)에서 수분을 증발시켜 염도를 증가시키고, 상기 건조장(700)으로 이동된 고염도의 상기 해수는 건조되어 빠르게 소금을 생성할 수 있다.
또한, 고염도의 상기 해수가 상기 집수부(400) 등에서 소금이 되어 해수의 흐름을 방해하지 않게 해 준다.
도 1에서는 상기 건조장(700)을 투명막(800) 외부에 설치하였지만, 상기 투명막(800) 내부에 설치하여 건조되는 속도를 항상 시킬 수도 있다.
상기 투명막(800)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 연통관(200), 상기 증발부(300) 및 상기 집수부(400)를 내부에 수용하여 감싸도록 투명한 비닐이나 유리 등으로 설치된다.
이러한 상기 투명막(800)은 태양열로 상승 된 내부의 열기를 가두어 내부의 온도를 상승시켜 상기 해수의 수분증발력을 증가시킨다.
그리고 상기 투명막(800)으로 내부가 밀폐되어 대기중의 이물질이나 오염물질이 상기 해수에 들어가지 않게 해준다.
상기 담수부(900)는 상기 투명막(800)의 상부와 연결된다.
이러한 상기 담수부(900)는 상기 투명막(800) 내에서 증발된 수분을 모아 담수로 생성한다.
이와 같이 상기 담수부(900)가 설치됨으로써, 상기 해수에서 증발된 수증기를 모아 담수로 생성할 수 있어 사막 또는 무인도와 같이 담수가 부족한 곳에서 담수와 소금을 생성할 수 있다.
상기 태양전지(1000)는 태양열을 이용하여 전기를 생성한다.
상기 태양전지(1000)는 태양빛이 잘 비치는 곳에 설치한다.
상기 태양전지(1000)는 상기 펌프(600)와 상기 염도센서(500)에 전원을 공급해 준다.
이러한 상기 태양전지(1000)에 의해 상기 펌프(600)와 상기 염도센서(500)에 전원을 공급함으로써, 별도의 전기에너지 없이 태양열 하나로 모든 장치를 가동시켜 담수와 소금을 생성할 수 있게 된다.
이하, 상술한 실시예1에서의 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대하여 자세히 살펴본다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 소금을 만들 수 있는 해수를 일정량 끌어와 상기 물탱크(100)에 저장한다.
이렇게 저장된 상기 해수는 상기 물탱크(100)와 연통된 상기 연통관(200)으로 흐르게 된다.
이때 상기 물탱크(100)는 상기 연통관(200)보다 높은 위치에 배치하도록 하여 상기 물탱크(100)의 상기 해수가 상기 연통관(200)으로 중력에 의해 흐르도록 한다.
이렇게 해수는 다수의 상기 연통관(200)으로 흘러 각각의 상기 연통관(200)에 형성된 배출공(210)으로 배출되게 된다.
이와 같이 배출되는 상기 해수는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 연통관(200)에 장착되어 다수의 상기 배출공(210)에 접하게 결합된 섬유로 이루어진 상기 증발부(300)에 흡수된다.
상기 증발부(300)에 흡수된 상기 해수는 증발부(300)에 의해 하방향으로 유속이 최대한 느려지게 되면서 이동한다.
이렇게 상기 해수가 느리게 흐르게 되면 상기 증발부(300)를 비추는 태양열이 상기 해수에서 수분을 증발시키게 된다.
이때, 섬유로 이루어진 상기 증발부(300)에 의해 상기 해수가 흡수되어 더욱 느리게 흐르면서 단위시간당 수분이 증발되는 증발면적이 증가되어 태양열에 노출되는 시간이 증가함으로써, 상기 해수에서 수분 증발이 잘 이루어지게 된다.
특히 상기 증발부(300)는 흡습발열섬유로 이루어져 해수를 흡수하면 상기 증발부(300)의 온도를 상승시켜 상기 해수에서 수분증발이 더욱 잘 되도록 할 수 있다.
그리고 도 1에 도시되 바와 같이 상기 연통관(200), 상기 증발부(300) 및 상기 집수부(400)를 내부에 수용하여 감싸는 투명막(800)에 의해 상기 투명막(800)으로 들어온 상기 태양열이 밖으로 배출되지 않아 내부의 온도는 더 상승되고, 이렇게 투명막 내부의 온도가 상승되어 상기 증발부(300)를 느리게 흐르는 해수는 더욱더 많은 수분을 증발하면서 내부는 폐쇄되어 있어 대기중의 이물질이 들어가는 것을 방지해 준다.
이렇게 상기 증발부(300)에서 천천히 흐르면서 수분을 증발시킨 상기 해수는 낙하되어 상기 집수부(400)에 모이게 된다.
상기 집수부(400)에 모인 상기 해수는 상기 염도센서(500)가 염도를 측정하여 측정값을 상기 제어부에 보내게 된다.
상기 제어부는 상기 염도센서(500)가 보내온 측정값이 미리 설정된 일정값 이하이면 상기 제1펌프(610)를 가동시킨다.
상기 제1펌프(610)는 상기 제어부의 명령에 의해 상기 집수부(400)에 모인 해수를 다시 물탱크(100)로 보내게 된다.
이렇게 상기 물탱크(100)로 보내진 해수는 전술한 바와 같이 상기 연통관(200)을 흘러 상기 증발부(300)에서 수분을 증발시키고, 다시 집수부(400)에 모여 상기 염도센서(500)가 염도를 측정하여 미리 설정된 일정값 이하이면 다시 상기 물탱크(100)로 보내는 과정을 반속 순환하게 된다.
이렇게 순환되어 상기 집수부(400)에 모인 상기 해수는 상기 염도센서(500)가 염도를 측정해 측정값을 상기 제어부로 계속해서 보내게 된다.
이렇게 측정값을 받은 상기 제어부는 측정값이 미리 설정된 일정값을 초과하게 되면 상기 제2펌프(620)를 가동해 상기 집수부(400)에 모인 고염도의 해수를 상기 건조장(700)으로 보내어 건조시켜 소금을 생성하게 된다.
그리고 상기 물탱크(100)에는 새로운 해수를 받아 전술한 과정을 반복하게 된다.
한편 이와 같이 반복되면서 상기 해수에서 증발된 수분은 상기 투명막(800)의 상부에 연결된 상기 담수부(900)로 이동되어 상기 담수부(900)에서 담수로 생성된다.
그리고 상기 제어부와 상기 염도센서(500) 그리고 상기 펌프(600)는 태양열을 받아 전기를 생성하는 상기 태양전지(1000)에서 전원을 공급받아 작동된다.
이와 같이 이루어진 태양열을 이용한 소금생성장치는 소금과 담수를 단시간에 만들 수 있어, 사람에게 꼭 필요한 소금과 담수를 제공함을 물론 담수가 부족한 곳인 무인도, 사막 등과 같은 곳에서도 담수와 소금을 제공하게 된다.
그리고 모든 과정이 태양열에 의해 전원이 공급되고, 수분이 증발되고, 담수로 생성하기에 태양열 하나로 소금과 담수를 얻을 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 실시예2에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 전체적인 구조를 나타낸 측 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예2에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 회전부를 나타낸 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예2에 따른 태양열을 이용한 소금생성장치의 물탱크, 연통관, 회전부, 집수부의 구조를 예시한 사시도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예 2에서의 태양열을 이용한 소금생성장치는, 물탱크(100), 연통관(200), 증발부(300), 집수부(400), 염도센서(500), 펌프(600), 제어부(미도시), 건조장(700), 투명막(800), 담수부(900), 태양전지(1000), 회전부(1100)를 더 포함하여 이루어진다.
실시예2는 실시예1과 비교하여 상기 회전부(1100)에 차이가 있는바, 이를 중심으로 설명한다.
상기 회전부(1100)는 상기 연통관(200) 하부에 배치되어 상기 증발부(300)를 회전한다.
상기 회전부(1100)에는 고정편(1100), 회전축(1120), 날개부(1130)로 이루어져 있다.
상기 고정편(1100)은 상기 집수부(200)에 고정된다.
상기 고정편(1100)은 상기 회전축(1120)을 고정해 준다.
상기 회전축(1120)은 상하방향으로 배치되고, 하부가 상기 고정편(1100)에 회전되게 결합된다.
상기 날개부(1130)는 상기 회전축(1120)의 상부와 하부에 상호 이격되게 돌출되어 막형상의 상기 증발부(300)의 상부와 하부를 고정한다.
상기 날개부(1130)는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 다수개로 이루어져 다수개의 상기 증발부(300)가 결합되어 회전할 수도 있지만, 한 개만으로 회전되게 할 수도 있다.
그리고 상기 회전축(1120)을 회전시키는 것은 바람에 의해 회전하게 할 수도 있고, 바람이 불지 않는 곳에서는 모터(미도시)를 장착하여 회전축(1120)이 회전하게 할 수도 있다.
그리고 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 날개부(1130)는 바람에 의해 회전이 잘 되도록 하기 위해 일방향으로 휘어지게 형성하는 것이 바람직하다.
하지만, 모터로 회전할 경우에는 상기 날개부(1130)가 휘어지지 않아도 된다.
그리고 상기 연통관(200)은 상기 연통관(200) 하부에서 회전하는 회전부(1100)에 결합된 상기 증발부(300)로 해수가 골고루 낙하하도록 하기 위해 도 6에 도시된 바와 같이 원형상으로 이루어지도록 하고, 그 하부에는 다수의 상기 배출공(210)을 형성하는 것이 바람직하다.
이렇게 원형상의 이루어진 상기 연통관(200)에 형성된 다수의 상기 배출공(210)을 통해 해수가 배출되어 낙하하면, 상기 회전부(1100)에서 회전하고 있는 상기 증발부(300)에 낙하하는 해수가 접촉되면서 흡수되어 하방향으로 천천히 흐르게 된다.
이렇게 상기 증발부(300)에서 상기 해수가 하방향으로 천천히 흐르면서 단위시간당 수분이 증발되는 증발면적이 커져 수분이 빠르게 증발되고, 상기 회전부(1100)에 의해 상기 증발부(300)가 회전됨으로써, 상기 증발부에 흡수된 해수의 수분을 보다 빠르게 증발시킬 수 있게 된다.
본 실시예2에서는 상기 회전부(1100)를 하나만 설치하였지만, 상기 회전부(1100)를 다수개를 설치하여 많은 량의 해수에서 수분이 빠르게 증발되게 할 수도 있다.
상기 연통관(200)의 형상과 상기 회전부(1100)를 제외한 나머지 구성은 실시예1과 같은 구성으로 이루어져 있어 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
그리고 실시예2에 대한 작동과정은 상기 회전부(1100)에 의해 회전하는 상기 증발부(300)의 작동만 다를 뿐 나머지 작동과정은 같기에 실시예2에 따른 상세한 작동설명은 생략한다.
본 발명인 태양열을 이용한 소금생성장치는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술 사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.
100: 물탱크 200: 연통관 210: 배출공
220: 클립 221: 핀 300: 증발부
400: 집수부 410: 바닥면 500: 염도센서
600: 펌프 610: 제1펌프 620: 제2펌프
700: 건조장 800: 투명막 900: 담수부
1000: 태양전지 1100: 회전부 1110: 고정편
1120: 회전축 1130: 날개부

Claims (9)

  1. 해수를 저장하는 물탱크와;
    중공형상으로 이루어져 상기 물탱크와 연통되고, 상기 물탱크를 통해 공급되는 상기 해수를 배출하는 배출공이 형성된 연통관과;
    상기 연통관의 하부에 배치되어 상기 배출공을 통해 하방향으로 배출되는 해수의 유속을 느리게 하면서 태양열에 의해 수분을 증발시키는 증발부와;
    상기 증발부 하부에 배치되어 상기 증발부로부터 낙하 되는 해수를 수용하는 집수부;로 이루어지되,
    상기 증발부는 수분을 흡수하는 섬유재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연통관 및 상기 증발부는 다수개로 이루어지고,
    각각의 상기 연통관에는 다수의 배출공이 형성되며,
    상기 증발부는 막형상으로 형성되고, 각각의 상기 증발부는 상기 연통관에 결합되어 다수의 상기 배출공과 접하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연통관 하부에 배치되어 상기 증발부를 회전시키는 회전부;을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 회전부는,
    상기 집수부에 고정된 고정편과;
    상하방향으로 배치되고 하부가 상기 고정편에 회전되게 결합되는 회전축과;
    상기 회전축의 외주면에 돌출되어 막형상의 상기 증발부가 결합되는 날개부;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 증발부는 수분을 흡수하면 열을 발생시키는 흡습발열섬유로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연통관, 상기 증발부 및 상기 집수부를 내부에 수용하여 감싸는 투명막;을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 투명막은 태양열로 상승된 내부의 열기를 가두어 내부의 온도를 상승시켜 상기 해수의 수분증발력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 투명막의 상부와 연결된 담수부;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 담수부는 상기 투명막 내에서 증발된 수분을 모아 담수로 생성하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  7. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 집수부에 장착되어 상기 집수부에 수용되는 해수의 염도를 측정하는 염도센서와,
    상기 집수부에 수용된 해수를 이동시키는 펌프와;
    상기 펌프를 제어하는 제어부;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 집수부의 바닥면은 경사지게 형성되고, 경사진 상기 바닥면의 낮은 곳에는 상기 펌프가 배치되며,
    상기 제어부는 상기 염도센서가 측정한 상기 해수의 염도가 미리 설정된 일정값 이하이면 상기 펌프를 가동시켜 상기 집수부의 해수를 상기 물탱크로 반복 순환시키는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 집수부에 수용된 고염도의 해수를 건조하는 건조장;을 더 포함하여 이루어지되,
    상기 펌프는,
    상기 집수부의 해수를 상기 물탱크로 이동시키는 제1펌프와;
    상기 집수부의 해수를 상기 건조장으로 이동시키는 제2펌프로 이루어지고,
    상기 제어부는 상기 염도센서가 측정한 상기 해수의 염도가 미리 설정된 일정값을 초과하면 상기 제2펌프를 가동시켜 상기 집수부에 수용된 고염도의 상기 해수를 상기 건조장으로 이동시켜 건조시키는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    태양열을 이용하여 전기를 생성하는 태양전지;를 더 포함하여 이루어지되,
    상기 태양전지는 상기 펌프와 상기 염도센서에 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 소금생성장치.
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