KR20100098143A - Eco-friendly high efficiency water maker from air - Google Patents

Eco-friendly high efficiency water maker from air Download PDF

Info

Publication number
KR20100098143A
KR20100098143A KR1020090017165A KR20090017165A KR20100098143A KR 20100098143 A KR20100098143 A KR 20100098143A KR 1020090017165 A KR1020090017165 A KR 1020090017165A KR 20090017165 A KR20090017165 A KR 20090017165A KR 20100098143 A KR20100098143 A KR 20100098143A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
water
vertical column
gel
temperature
Prior art date
Application number
KR1020090017165A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
씨. 리차드슨 가스
안희성
최영신
김병철
박영조
Original Assignee
워터 마스터 퍼시픽 리미티드
한국원자로감시기술 주식회사
주식회사 바이오미스트테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 워터 마스터 퍼시픽 리미티드, 한국원자로감시기술 주식회사, 주식회사 바이오미스트테크놀로지 filed Critical 워터 마스터 퍼시픽 리미티드
Priority to KR1020090017165A priority Critical patent/KR20100098143A/en
Publication of KR20100098143A publication Critical patent/KR20100098143A/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/044—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air using a single pressure main column system only
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/02—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream
    • F25J3/04—Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by rectification, i.e. by continuous interchange of heat and material between a vapour stream and a liquid stream for air
    • F25J3/04521—Coupling of the air fractionation unit to an air gas-consuming unit, so-called integrated processes
    • F25J3/04593—The air gas consuming unit is also fed by an air stream
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/40—Extractive distillation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B39/00—Evaporators; Condensers
    • F25B39/02—Evaporators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2205/00—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means
    • F25J2205/84—Processes or apparatus using other separation and/or other processing means using filter
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25J—LIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J2290/00—Other details not covered by groups F25J2200/00 - F25J2280/00
    • F25J2290/60—Details about pipelines, i.e. network, for feed or product distribution
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34—Gastight accumulators
    • H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)

Abstract

PURPOSE: A water extracting apparatus from atmosphere using an eco-friendly high efficient method is provided to obtain water without the supply of power using self-generated power. CONSTITUTION: A vertical column(10) is prepared. An air bubble manufacturing unit(20) is installed on the lower side of the vertical column. The air bubble is introduced into the vertical column. The temperature of the air bubble in the vertical column is cooled to the temperature of a dew-point by a cooling tube(30). Gel(40) is contained in the vertical column. A condensing coil evaporator(50) is installed on the upper side of the vertical column.

Description

대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치{Eco-Friendly High Efficiency Water Maker from Air}Eco-Friendly High Efficiency Water Maker from Air}

본 발명은 대기 공기에 포함되어 있는 물을 2차에 걸쳐 효과적으로 추출할 수 있도록 한 물 추출장치에 관한 것이다. The present invention relates to a water extraction device that can effectively extract the water contained in the atmospheric air on a secondary basis.

최근 인구증가 및 산업발전으로 인하여 물에 대한 수요가 증가되고 있는 상황 하에서 국민의 생활에 필요한 수자원을 충분히 확보하기 위하여 막대한 예산이 투입되고 있음에도 불구하고, 각종 용수에 대한 부족현상은 여전하다.In spite of the recent increase in population and industrial development, the demand for water is increasing, but huge budget is being put in order to secure enough water resources for people's life.

최근 공기에서 물을 추출하는 장치들이 개발되어 상용화되고 있으나, 고전적인 방법인 냉각으로 물을 추출하는 기술로 추출 효율이 7-10% 로 낮으며 하루 최대 20리터 미만의 물을 생산하는 소형 장치로 가정 혹은 사무실용으로 생산되고 있으나 실제는 거의 활용이 되고 있지 않으며, 특히 동 장치는 많은 용량의 물이 한 번에 필요한 지역에서는 전혀 활용이 불가능하다. Recently, devices for extracting water from the air have been developed and commercialized, but the technology of extracting water through the cooling method, which is a classical method, has a low extraction efficiency of 7-10% and produces a water of less than 20 liters per day. It is produced for homes or offices, but it is rarely used in practice, and the device cannot be used at all in areas where large amounts of water are needed at one time.

전 세계는 가뭄이 조금만 지속되어도 산업용수, 농업용수뿐만 아니라, 음용수마저도 제대로 공급받기가 어려운 지역이 많은 것이 사실이며, 지구 온난화로 인해 각종 재해도 빈번하고, 전쟁, 지진, 등 여러 환경 재난으로 인해 음용수가 공급 이 안 되며 따라서 급히 음용수 및 물이 필요한 지역들이 많다. It is true that there are many areas in the world where even drought persists, not only industrial water, agricultural water, but even drinking water, and many kinds of disasters are caused by global warming, and due to various environmental disasters such as war, earthquake, etc. Drinking water is not available and there are many areas where drinking water and water are urgently needed.

우리나라의 경우 특히, 그동안 물 공급을 위한 막대한 예산의 투입에도 불구하고 각종 용수에 대한 부족현상을 효율적으로 해결하지 못하는 이유는, 주로 우리나라의 수자원 개발은 대규모의 댐을 건설하여 지표수를 담아 두는 지표수의 이용에 편중되어 왔기 때문이다.In Korea, in particular, despite the enormous budget for water supply, Korea cannot effectively solve the shortage of various types of water. The main reason for the development of water resources in Korea is the construction of large-scale dams to cover the surface water. Because it has been biased in use.

따라서, 가뭄이 들어서 지표수의 수량이 부족해지는 경우, 각종 용수의 수요를 충족시킬 수 없게 되는 일이 발생한다.Therefore, when the drought enters the surface water shortage, the demand for various types of water cannot be met.

즉, 상기와 같이 강수량이 부족하여 물이 부족한 지역을 비롯하여, 물을 원활히 공급받지 못하는 재해, 재난 지역에서도 물을 자체적으로 조달할 수 있는 방법이 없었기에, 이를 해결할 수 있는 발명이 절실히 요구되고 있는 실정이다. In other words, there is no way to supply the water itself even in disasters and disaster areas that do not receive water smoothly, as well as in areas where water is scarce due to low rainfall, and thus, there is an urgent need for an invention that can solve this problem. It is true.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 70% 이상의 높은 효율로 대기에 있는 물을 하루 1톤 이상 추출하는 것으로 대기의 공기를 공기방울 형태로 형성하고, 상기 공기방울을 컬럼 내의 젤 내부에서 상부로 유동시키는 동안, 공기방울 내부가 물로 포화될 수 있도록 상기 공기방울을 이슬점 온도까지 냉각하여 상기 공기방울을 물과 공기로 분리하여 1차적으로 물을 추출한 후, 물과 분리된 공기방울의 공기를 영하로 냉각시킨 후 해동시켜, 물과 분리된 공기방울 내에 잔유되어 있는 물을 2차적으로 추출할 수 있도록 한 대기로부터의 물 추출장치를 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, the object of the present invention is to extract the water in the atmosphere more than 1 ton per day at a high efficiency of 70% or more to form air in the form of air bubbles, the air bubbles While flowing to the top from inside the gel in the column, the air bubbles are cooled to the dew point temperature so that the inside of the air bubbles can be saturated with water, the air bubbles are separated into water and air, and the water is extracted first. The present invention provides an apparatus for extracting water from the atmosphere in which the separated air bubbles are cooled to below freezing and thawed, so that water remaining in the air bubbles separated from the water can be extracted secondarily.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, and will be appreciated by the embodiments of the present invention. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by means and combinations indicated in the claims.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 수직 컬럼과; 상기 수직 컬럼의 하부에 설치되며, 습기를 포함하는 대기를 공기방울 형태로 만들어 수직 컬럼 내로 유입시키는 공기방울 제조장치와; 상기 수직 컬럼의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 수직 컬럼 내부로 유입되는 공기방울의 온도를 이슬점 온도로 냉각시키기 위한 냉각 튜브와; 상기 수직 컬럼의 상부로 유동되는 공기방울에 유동저항을 주도록 상기 수직 컬럼 내부에 수용되며, 공기방울에 포함된 물과 혼용 되지 않도록 물보다 상대적으로 높은 표면장력, 점도, 비중을 가지는 젤과; 공기방울이 물과 공기로 분리되는 상기 수직 컬럼의 상부에 설치되어, 분리된 공기로부터 물을 재추출하는 콘덴싱 코일 증발기; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above problems, and the vertical column; An air bubble manufacturing apparatus installed at a lower portion of the vertical column to make an atmosphere including moisture into an air bubble shape and into the vertical column; A cooling tube installed inside or outside the vertical column to cool a temperature of air bubbles introduced into the vertical column to a dew point temperature; A gel accommodated inside the vertical column to give flow resistance to the air bubbles flowing to the top of the vertical column, and having a relatively higher surface tension, viscosity, and specific gravity than water so as not to be mixed with water contained in the air bubbles; A condensing coil evaporator installed on top of the vertical column in which air bubbles are separated into water and air, for re-extracting water from the separated air; And a control unit.

또한, 상기 콘덴싱 코일 증발기는 상기 젤로부터의 유출과 함께 공기방울에서 분리된 공기를 영하로 얼리고, 설정 시간 경과 후 영상온도로 상승시켜 해동함으로써, 1차로 물과 분리된 공기 속에서, 잔류되어 있는 물을 2차로 추출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the condensing coil evaporator freezes the air separated from the air bubbles with the outflow from the gel below zero, and after thawing by thawing by raising the temperature to the image temperature after a predetermined time, the remaining in the air separated from the water It is characterized in that the extraction of water to the secondary.

또한, 대기 공기 내의 불순물을 제거하는 공기 필터와, 공기를 압축하는 공기 압축기와, 대기의 더운 공기를 미리 냉각시키는 프리 쿨러를 순차적으로 거친 후, 상기 공기방울 제조장치로 대기 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, after passing through an air filter for removing impurities in the atmospheric air, an air compressor for compressing air, and a precooler for pre-cooling the hot air in the air, the air bubbles are introduced into the air bubble manufacturing apparatus. It features.

또한, 상기 콘덴싱 코일 증발기는 물 배출튜브와 건조 냉각 공기 배출튜브를 양측에 각각 연통연결하여, 상기 물 배출튜브로는 공기방울로부터 분리된 물이 배출되어 필터링 및 소독되도록 하고, 상기 건조 냉각 공기 배출튜브로는 냉각 건조된 공기가 프리 쿨러로 유동되도록 하여 상기 공기방울 제조장치로 유입되는 대기의 더운 공기를 미리 냉각하는데 사용하도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the condensing coil evaporator is connected to each of the water discharge tube and the dry cooling air discharge tube on both sides, the water discharge tube is discharged from the air bubbles separated from the air to filter and disinfection, the dry cooling air discharge The tube furnace is characterized in that for cooling the dried air flows to the pre-cooler to be used to pre-cool the hot air of the air flowing into the air bubble manufacturing apparatus.

또한, 상기 수직 컬럼 내부로 유입된 대기 공기의 온도에 맞춰 수직 컬럼의 온도를 0℃ 내지 -25℃로 조절하여, 상기 수직 컬럼 내 젤 온도 및 젤 내부에서 수직 컬럼의 상부로 유동되는 공기방울을 1℃로 냉각시키는 것을 특징으로 한다.In addition, by adjusting the temperature of the vertical column from 0 ° C to -25 ° C in accordance with the temperature of the atmospheric air introduced into the vertical column, the air bubbles flowing to the top of the vertical column in the gel temperature and gel inside the vertical column. It is characterized by cooling to 1 ° C.

또한, 상기 공기방울이 수직 컬럼 내에서 이슬점 온도까지 떨어지도록 공기방울의 유동 속도를 저하시키기 위해, 상기 수직 컬럼 내 길이방향 전체에 걸쳐 " ―"자 평판형 또는 "∩"자 아치형 형태의 배플을 소정간격 이격하며 다수개 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, in order to lower the flow rate of the air bubbles so that the air bubbles fall to the dew point temperature in the vertical column, a baffle having a "-" flat plate shape or a "∩" shaped arc shape is defined throughout the longitudinal direction of the vertical column. It is characterized by forming a plurality of spaced apart intervals.

또한, 상기 젤은 공기방울 내 물보다 상대적으로 높은 점도 및 비중을 가지는 유체 또는 미사(fine sand)와 물이 혼합된 유사(流砂)로 이루어져 수직 컬럼의 상부로 유동하는 공기방울의 유동 속도를 저하시키며, 상기 유사의 경우, 공기방울과 함께 수직 컬럼 내로 유입되는 불순물을 필터링 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gel is composed of a fluid having a higher viscosity and specific gravity than the water in the air bubble or fine sand and a mixture of water to lower the flow rate of air bubbles flowing to the top of the vertical column In the case of the above, it is characterized in that the impurities flowing into the vertical column with the air bubbles are filtered out.

또한, 상기 "∩"자형 배플은 수직 컬럼 내부에 발산되는 초음파에 의해, 상기 젤 내에서 깨진 공기방울들에 의해 생성된 공기들이 추가로 공기방울로 재생성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the "∩" shaped baffle is characterized in that the air generated by the air bubbles broken in the gel is further regenerated by air bubbles emitted inside the vertical column.

또한, 수소전지 셀에 의한 저탄소 자가 발전기 및 물 탱크가 더 구비되며, 이동수단에 의해 사용자가 원하는 장소로 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.In addition, the low-carbon self-generated by a hydrogen battery cell and a water tank is further provided, it is characterized in that the user can move to a desired place by the moving means.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 물이 부족한 지역에 사용되어, 1일 대기 공기 중에서 1톤 내지 2톤의 물을 추출할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention is used in a region where water is scarce, and there is an effect of extracting 1 to 2 tons of water from atmospheric air per day.

또한 상기 발명이 완성되면 원리 및 개념을 확장하여 1일 공기 중에서 수 십톤의 물을 추출할 수 있는 효과가 있다. In addition, when the invention is completed, there is an effect of expanding the principles and concepts to extract several tens of tons of water per day.

또한, 본 발명은 2차에 걸쳐 물이 추출되도록 함으로써, 더운 대기 공기 중에 포함되어 있는 물을 70 내지 80%의 효율로 추출할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that by extracting the water over a second, the water contained in the hot air can be extracted with an efficiency of 70 to 80%.

또한, 본 발명은 자체적으로 구비된 전원 및 자가발전으로 인하여, 재해 재난 지역에서 전원 공급없이 물을 추출하여 사용할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect that can be used to extract the water without power supply in the disaster disaster area due to the power source and self-power provided in itself.

또한, 본 발명은 제 3세대 연료전지인 수소연료전지를 사용하여 전기를 발생시킴으로써 탄소 발생량을 50% 이상 줄여 세계적으로 저탄소 녹색 성장에 기여하는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of reducing the amount of carbon generated by more than 50% by generating electricity using a hydrogen fuel cell of the third generation fuel cell to contribute to the global low carbon green growth.

또한 본 발명의 기본 원리 및 개념은 고 효율의 열 교환 장치를 개발하는 데 활용될 수 있는 효과가 있다.In addition, the basic principle and concept of the present invention has the effect that can be utilized to develop a high efficiency heat exchange device.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.Before describing the various embodiments of the present invention in detail, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components described in the following detailed description or illustrated in the drawings. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하, 도 1 또는 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 대기로부터의 물 추출장치를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, an apparatus for extracting water from the air according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 or FIG. 2.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 대기로부터의 물 추출장치는 수직 컬럼(Column, 10), 공기방울 제조장치(Air Bubble Generator, 20), 냉각 튜브(Refrigeration Tubes, 30), 젤 혹은 퀵샌드(High viscosity Gel or Quick Sand, 40), 콘덴싱 코일 증발기(Cold temperature condensing coils and evaporator, 50), 배플(Baffle, 60), 공기 필터(Air Filter, 90), 공기 압축기(Air Compressor, 91), 프리 쿨러(Air Pre-cooler, 92), 물 배출튜브(Water Discharge Tube, 70), 건조 냉각 공기 배출튜브(Dried cold Air Discharge Tube, 80), 공기 흡입 펌프 (Air suction pump, 81), 물 필터 및 소독장치(Water Filter and Sterilizer, 71)를 포함한다.As shown, the apparatus for extracting water from the atmosphere according to the present invention comprises a vertical column 10, an air bubble generator 20, cooling tubes 30, gels or quick sands. High viscosity Gel or Quick Sand (40), Cold temperature condensing coils and evaporator (50), Baffle (60), Air Filter (90), Air Compressor (91), Free Air pre-cooler (92), water discharge tube (70), dry cold air discharge tube (80), air suction pump (81), water filter and Water filter and sterilizer (71).

상기 수직 컬럼(10)은 지면에 수직방향으로 직립 설치되는 중공(中空) 형태 의 하우징이고, 상부와 하부에는 후술될 콘덴싱 코일 증발기(50)와 공기방울 제조장치(20)가 각각 설치된다. The vertical column 10 is a hollow housing which is installed upright in the vertical direction on the ground, and the condensing coil evaporator 50 and the air bubble manufacturing apparatus 20 to be described later are installed at the upper and lower portions, respectively.

상기 공기방울 제조장치(20)는 수직 컬럼(10)의 하부에 설치되며, 더운 대기 공기(A1)를 일단으로 유입 후, 작은 공기방울(B) 형태로 만들어 상기 수직 컬럼(10)의 내부로 유입하는 것이다. (상기 공기방울 제조장치(20)의 경우, 공기방울(B) 내의 공기(A)와 후술될 젤(40) 간의 효율적인 표면적이 더 커서 열전달이 잘 될 수 있도록 공기방울(B)을 최대한 작게 만들어야 할 것이다.)The air bubble manufacturing apparatus 20 is installed in the lower portion of the vertical column 10, and after introducing the hot air (A1) into one end, make a small air bubble (B) form into the interior of the vertical column (10) It is influx. (In the case of the air bubble manufacturing apparatus 20, the air bubble (B) should be made as small as possible so that the heat transfer is good because the effective surface area between the air (A) in the air bubble (B) and the gel 40 to be described later is larger. something to do.)

상기 공기 필터(90), 공기 압축기(91), 프리 쿨러(92)는 공기방울 제조장치(20)의 전단에 설치되는 것으로, 더운 대기 공기(A1)가 상기 공기방울 제조장치(20)로 유입되기 전, 공기 필터(90), 공기 압축기(91), 프리 쿨러(92) 순으로 우선 유동하도록 한다. The air filter 90, the air compressor 91, and the precooler 92 are installed at the front end of the air bubble manufacturing apparatus 20, and hot atmospheric air A1 flows into the air bubble manufacturing apparatus 20. Before the air flow, the air filter 90, the air compressor 91, and the precooler 92 are first flowed.

상기 공기 필터(90)는 공급되기 위한 대기 공기(A1) 내 불순물을 필터링하는 것이고, 상기 공기 압축기(91)는 필터링 된 대기 공기(A1)를 압축하는 것이며, 상기 프리 쿨러(92)는 더운 대기 공기(A1)를 공기방울 제조장치(20)로 유입하기 전 소정온도(본 발명에서는 10℃ 이하로 설정하였지만, 이는 대기 온도에 따라 변동될 수 있음은 당연하다.)로 사전 냉각시켜, 컬럼(10) 내부로 유입되는 대기 공기(A1)(유입될 시에는 공기방울 제조장치(20)에 의해 공기방울(B) 형태임)를 냉각시 키는 수직 컬럼(10)의 효율을 상승시키는 것이다. The air filter 90 is for filtering impurities in the atmospheric air A1 to be supplied, the air compressor 91 is for compressing the filtered atmospheric air A1, and the precooler 92 is a hot atmosphere. Before the air A1 is introduced into the bubble manufacturing apparatus 20, the column 10 is pre-cooled to a predetermined temperature (it is set to 10 ° C or less in the present invention, which may vary depending on the atmospheric temperature). In order to increase the efficiency of the vertical column 10 for cooling the atmospheric air (A1) (in the form of air bubbles (B) by the air bubble manufacturing apparatus 20 when introduced) is introduced into the inside.

상기 냉각 튜브(30)는 수직 컬럼(10)의 내부 또는 외부에 소정간격 이격되어, 상기 수직 컬럼(10)의 길이방향을 향해 설치되는 것으로, 상기 수직 컬럼(10)의 하단에서 내부로 유입되어 상부로 유동하는 공기방울(B)의 온도를 이슬점 온도까지 접근(본 발명에서는 1℃로 설정한다.)시켜 냉각시킴으로써, 상기 공기방울(B)이 물(W)로 포화되어 수직 컬럼(10)의 상부로 유동될 수 있도록 하는 것이며, 본 발명에서는 상기 냉각 튜브(30)를 사용하여 수직 컬럼(10)의 온도를 0℃ 내지 -25℃로 조절하여, 상기 수직 컬럼(10) 상부로 유동하는 공기방울(B)내 물(W)이 결빙되지 않도록 함과 동시에 물(W)을 포함하는 공기방울(B)이 깨지지 않는 정도를 유지하며 상기 수직 컬럼(10) 최상부에 도착할 수 있도록 한다.(본 발명에서 수직 컬럼(10)의 최상부에 도착할 때의 공기방울(B) 온도는 열전달 및 열평형으로 1℃가 되도록 하는데, 공기방울(B) 온도가 1℃가 되면 공기방울(B) 내 공기(A)는 물(W)로 준 포화될 것이며, 따라서 공기방울(B) 안에는 액상 물(W)이 존재하게 된다.) 물론, 이를 위하여 수직 컬럼(10) 내부로 유입되는 최초 공기 온도에 따라 수직 컬럼(10) 온도를 0℃ 내지 -25℃로 상이하게 조절하여 공기방울(B) 내 물(W)이 얼지 않도록 해야 할 것이다. The cooling tube 30 is installed in the longitudinal direction of the vertical column 10, spaced apart at a predetermined interval inside or outside the vertical column 10, is introduced into the interior from the bottom of the vertical column 10 By cooling the temperature of the air bubbles B flowing upwards to the dew point temperature (in the present invention, it is set to 1 ° C.), the air bubbles B are saturated with water W and the vertical column 10 is cooled. In the present invention, by using the cooling tube 30 to adjust the temperature of the vertical column 10 to 0 ℃ to -25 ℃, to flow to the top of the vertical column 10 The water (W) in the air bubble (B) is not frozen and at the same time maintains the degree that the air bubble (B) containing the water (W) is not broken to reach the top of the vertical column (10). Air bubbles (B) on arriving at the top of the vertical column 10 in the present invention Is 1 ° C in heat transfer and thermal equilibrium. When the temperature of the air bubble (B) reaches 1 ° C, the air (A) in the air bubble (B) will be semi-saturated with water (W), and thus the air bubble (B) Liquid water (W) is present therein.) Of course, for this purpose, the air bubbles are controlled by differently adjusting the temperature of the vertical column 10 from 0 ° C to -25 ° C according to the initial air temperature introduced into the vertical column 10. (B) My water (W) should not freeze.

상기 물(W)로 준 포화된 공기방울(B)이 젤(40) 상단 표면에서 깨져서 1차적으로 물(W)이 추출된 후의 공기는 다시 콘덴싱 코일 증발기(50)에서 2차적으로 급냉시켜 물(W)이 함유된 공기(A)를 결빙시켜 물(W)로 과 포화시킨 후 다시 해빙하는 과정을 되풀이함으로써 2차적으로 다시 공기(A)에서 물(W)을 추출한다.The semi-saturated air bubbles B of the water W are broken at the upper surface of the gel 40, and the air after the water W is first extracted is secondarily quenched in the condensing coil evaporator 50 to obtain water. The air (A) containing (W) is frozen, oversaturated with water (W), and then again thawed again to extract water (W) from the air (A).

상기 젤(40)은 수직 컬럼(10)의 내부에 수용되어 있는 것으로, 수직 컬럼(10) 내부에 유입되어 수직 컬럼(10)의 길이방향을 향해 하부에서 상부로 유동되는 공기방울(B)의 유동 속도를 저하시키기 위한 것이다. 그 이유는 상기 공기방울(B)이 수직 컬럼(10) 내를 유동하면서 최초 유입될 시의 온도에서 점차 하강하여 수직 컬럼(10) 최상부에 도달할 때쯤에는 공기방울(B)이 이슬점 이하로 냉각되어 공기방울 안에 액상물이 존재할 수 있도록 시간적 여유를 주기 위함이다. 즉, 상기 젤(40)은 수직 컬럼(10)의 상부로 유동하는 공기방울(B)에 유동저항을 주는 것이다.The gel 40 is accommodated in the vertical column 10 of the air bubbles (B) flowing into the vertical column 10 and flows from the bottom to the top in the longitudinal direction of the vertical column 10. This is to lower the flow rate. The reason is that the bubble (B) cools below the dew point by the time it reaches the top of the vertical column (10) by gradually descending from the temperature when it first flows into the vertical column (10) and reaches the top of the vertical column (10). This is to give time for liquid to exist in air bubbles. That is, the gel 40 imparts flow resistance to the air bubbles (B) flowing to the top of the vertical column (10).

또한, 상기 젤(40)은 공기방울(B)이 이슬점 온도로 냉각되면서 공기방울(B) 내에 생성되는 물(W)보다 상대적으로 높은 표면장력, 점도 및 비중을 가지도록 하여, 내부에 물(W)이 점차 포화되는 공기방울(B)이 상기 젤(40)의 표면장력에 의해 터지지 않도록 함으로써, 공기방울(B) 내 물(W)과 젤(40)과 혼용되지 않도록 한다. 이를 위해, 상기 젤(40)은 수용성이어서는 안되며(그렇지 않으면 공기방울(B)로부터 생성된 물(W)이 젤(40)과 혼용되어 물(W)만을 수거하기 어려우며, 시간이 지나면서 물(W)에 의해 젤(40)이 없어질 것이기 때문이다. 이와 같이 상기 젤(40)이 물(W)에서 수용이 되지 않는다면 공기방울(B)들이 젤(40) 표면 혹은 내부에서 서로 부딪혀 깨져도 물은 젤(40)보다 가벼워 위로 뜰 것이며, 상기 젤(40)의 최상부면에 모이게 될 것이다. 공기방울(B)을 최대한 작게 하고 공기방울(B) 상승 속도를 작게 하여 열전달이 잘되어야 함은 당연할 것이다. In addition, the gel 40 has a higher surface tension, viscosity and specific gravity than the water (W) generated in the air bubble (B) while the air bubble (B) is cooled to the dew point temperature, so that the water ( The air bubbles B gradually gradually saturate so as not to burst by the surface tension of the gel 40, so that the water W and the gel 40 in the air bubbles B may not be mixed. To this end, the gel 40 should not be water soluble (otherwise the water (W) generated from the air bubble (B) is mixed with the gel 40, it is difficult to collect only the water (W), the water over time This is because the gel 40 will be removed by (W) If the gel 40 is not accommodated in the water (W) in this way, air bubbles (B) collide with each other on the surface or inside of the gel (40) and are broken. The water will float up, lighter than the gel 40, and will collect on the top surface of the gel 40. The air bubbles (B) should be as small as possible and the air bubbles (B) rising speed should be good. Will be natural.

다시 말해, 상기 수직 컬럼(10) 내에서 공기방울(B)을 1℃로 냉각시켜야 하기 때문에 상기 공기방울(B)의 유동 속도를 저하시키는 젤(40)의 온도를 냉각 튜브(30)에 의해 1℃가 되도록 조절해야 한다.In other words, since the air bubble B must be cooled to 1 ° C. in the vertical column 10, the temperature of the gel 40 which lowers the flow rate of the air bubble B is controlled by the cooling tube 30. The temperature should be adjusted to 1 ° C.

또한, 본 발명에서의 상기 젤(40)은 공기방울(B) 내 물(W)보다 상대적으로 높은 점도 및 비중을 가지며 물과 화합되지 않는 기타 젤 형태의 유체로 이루어질 수 있으며, 퀵샌드 젤을 사용할 경우, 공기방울(B)과 함께 수직 컬럼(10) 내로 유입되는 불순물이 퀵샌드에 의해 필터링되는 효과가 있다.In addition, the gel 40 in the present invention has a relatively high viscosity and specific gravity than the water (W) in the air bubble (B) and may be made of other gel-type fluids that are not compatible with water, quick sand gel When used, impurities introduced into the vertical column 10 together with the air bubbles B have an effect of filtering by the quick sand.

상기 배플(60)은 수직 컬럼(10)의 내부에 돌출 형성되어, 길이방향으로 향해 소정간격 이격되며 다수개 형성되어, 상기 젤(40)의 기능과 같이 수직 컬럼(10)의 상부로 유동하는 공기방울(B)의 유동 속도를 저하시켜, 공기방울(B)이 수직 컬럼(10)의 최상부에 도착하기 전에 이슬점 온도로 떨어지도록 하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 배플(60)은 "―"자 형태의 평판형 또는 "∩" 형태의 아치형으로 형성되도록 한다.The baffle 60 is formed to protrude in the interior of the vertical column 10, spaced apart a predetermined interval in the longitudinal direction is formed a plurality, flows to the top of the vertical column 10 as a function of the gel 40 It lowers the flow rate of the air bubbles (B), so that the air bubbles (B) fall to the dew point temperature before reaching the top of the vertical column (10). To this end, the baffle 60 is to be formed in a flat form of the "-" shape or an arc of the "∩" shape.

상기 "∩" 형태를 가지는 배플(60)의 경우를 살펴보면, 상기 배플(60) 내부로 유입되는 새로운 공기방울(B)은 "∩" 형태의 배플(60) 안에 이미 존재하게 되는 공기방울(B)보다 상대적으로 따뜻할 것이기 때문에, 대류 현상에 의해 "∩" 형태의 배플(60) 내부 상단에 존재하는 공기방울(B)들은 밑으로 내려와서 "∩" 형태의 배플(60) 외부로 빠져나가고, 새로운 공기방울(B)들은 다시 배플(60) 내부 상단에 모이게 된다. 이와 같은 과정으로 인하여 외부로 빠져나온 공기방울(B)들은 다른 "∩" 형태의 배플(60)로 향하고 연쇄반응이 되면서 상기 공정들이 반복될 것이다.Looking at the case of the baffle 60 having the "∩" shape, the new air bubbles (B) introduced into the baffle 60 is already present in the "∩" baffle 60 air bubbles (B) Because it will be relatively warm than), the air bubbles (B) present in the upper end of the baffle 60 of the "∩" type by the convection phenomenon comes down and exits the baffle 60 of the "∩" type, New air bubbles (B) are again collected at the upper inside the baffle (60). Due to this process, the air bubbles (B) exiting to the outside are directed to the other "∩" type baffle 60 and the chain reaction will be repeated.

더불어, 상기 "―"자 형 배플 혹은 "∩" 형 배플(60) 공히, 컬럼 (10) 내부에 초음파를 발산하여, 상기 공기(A)들이 공기방울(B)로 재생성될 수 있도록 하는데, 이는 상기 수직 컬럼(10) 내에 공기방울(B) 형태로 유입되는 대기 공기(A1)로부터 물(W)을 응축하는데 도움이 될 것이다.In addition, both the "-" shaped baffle or "∩" shaped baffle 60 emit ultrasonic waves inside the column 10 so that the air A can be regenerated into the air bubble B. It will help to condense the water (W) from the atmospheric air (A1) flowing in the form of air bubbles (B) in the vertical column (10).

물론, 상기 "―"자 형 혹은 "∩" 형의 배플(60) 개수는 사용자의 선택에 의해 변경될 수 있을 것인데, 예를 들어, 프리 쿨러(92)를 거쳐 유입되는 10℃의 공기 온도를 처리할 수 있을 만큼의 "―"자 형 혹은 "∩" 형태 배플(60)을 수직 컬럼(10)내에 형성하였을 경우, 외부의 대기 공기(A1) 온도가 높아 프리 쿨러 (92)를 거쳐 유입되는 공기 온도가 10℃ 이상일 경우에는, "―"자 형 혹은 "∩" 형태 배플(60)의 개수를 많이 하여 사용할 수 있음은 당연하다. 또한 컬럼(10)의 폭, 길이 및 높이는 처리하고자 하는 공기량 및 이에 따른 물 생산량에 따라 변화될 수 있음도 당연하다.Of course, the number of baffles 60 of the “-” or “∩” type may be changed by the user's choice. For example, the air temperature of 10 ° C. introduced through the precooler 92 may be changed. When the "-" shaped or "∩" shaped baffle 60 is formed in the vertical column 10 as much as possible, the outside air A1 temperature is high and flows in through the precooler 92. When the air temperature is 10 ° C. or more, it is natural that the number of “-” or “∩” shaped baffles 60 can be increased. It is also obvious that the width, length and height of the column 10 may vary depending on the amount of air to be treated and the amount of water produced.

상기 콘덴싱 코일 증발기(50)는 수직 컬럼(10)의 상부에 설치되는 것으로, 상기 수직 컬럼(10) 상부와 동일한 수평선을 가지며 수직 컬럼(10)의 내부에 수용되어 있는 젤(40)에서는 공기방울(B)들이 수직 컬럼(10) 상단에서 젤(40)의 최상부 표면에 도달하자마자 젤(40)의 표면장력을 벗어나면서 깨지게 된다. 상기 공기방 울(B)은 깨지면서 물(W)과 공기(A)로 분리되고, 분리된 물(W)은 후술될 물 배출튜브(70)를 통해 외부로 배출되고, 공기방울(B)에서 물(W)과 분리된 공기(A)는 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)에 모이게 된다.The condensing coil evaporator 50 is installed on the upper part of the vertical column 10. The condensing coil evaporator 50 has the same horizontal line as the upper part of the vertical column 10, and the air bubbles in the gel 40 accommodated in the vertical column 10. As soon as (B) reaches the top surface of the gel 40 at the top of the vertical column 10, it breaks away from the surface tension of the gel 40. The air bubble (B) is broken and separated into water (W) and air (A), the separated water (W) is discharged to the outside through the water discharge tube 70 to be described later, water from the air bubble (B) Air (A) separated from (W) is collected in the condensing coil evaporator (50).

이때, 공기방울(B)에서 1차적으로 물(W)과 분리된 공기(A)에는 아직도 물(W)이 포화된 상태로 남게 되는데, 이 공기(A)에서 2차적으로 물(W)을 재추출하기 위한 것이 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)의 역할이다.At this time, the air (A) separated from the water (W) primarily in the air bubble (B) is still left in the saturated state of the water (W), the water (W) secondary to the air (A) It is the role of the condensing coil evaporator 50 to reextract.

자세히 설명하면, 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)에 물(W)과 분리된 공기(A)가 유입되면, 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)의 온도를 영하의 온도(-10℃ 내지 -35℃)로 조절하여, 상기 공기방울(B)에서 분리되어 아직도 물(W)로 포화되어 있는 공기(A)를 응축시켜 액체로 되기 전에 얼린다.(상기의 -10℃ 내지 -35℃를 조절하기 위해 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)에는 콘트롤러가 설치되어 있음은 당연하다.) 이후, 설정 시간(본 발명에서는 1분 내지 20분을 기준으로 하였으며, 이 설정 시간 또한 사용자의 선택에 의해 변경 가능할 것이다.)이 경과되면 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)를 역 냉장 원리를 이용하여 자동으로 온도가 상승되도록(영상의 온도)함으로써, 결빙된 공기(A) 내 물(W)을 해동시켜 물을 생산하는 것이다. In detail, when the air (A) separated from the water (W) is introduced into the condensing coil evaporator 50, the temperature of the condensing coil evaporator 50 to a sub-zero temperature (-10 ℃ to -35 ℃) Adjust to freeze the air (A), which is separated from the air bubble (B) and still saturated with water (W), before condensing and becoming a liquid (the condensing to control the above -10 ° C to -35 ° C). It is obvious that the coil evaporator 50 is equipped with a controller.) After that, the setting time (in the present invention, based on 1 minute to 20 minutes, this setting time may be changed by the user's selection) has elapsed. When the condensing coil evaporator 50 by using a reverse refrigeration principle to increase the temperature automatically (temperature of the image), by thawing the water (W) in the frozen air (A) to produce water.

상기 물 배출튜브(70)는 콘덴싱 코일 증발기(50)의 일측에 연통 연결되어 있는 것으로, 상기 젤(40) 또는 수직 컬럼(10) 최상부면에서 공기방울(B)이 깨지면서 분리된 물(W) 및 콘덴싱 코일 증발기(50)에서 결빙된 물이 역 냉장 원리를 이용하여 자동으로 온도가 상승(영상의 온도)하여 결빙된 공기(A) 내 물(W)을 해동시켜 생산된 물이 외부로 배출되는 곳이다. 더불어, 상기 물 배출튜브(70)에는 정화장치 및 소독기(71)를 별도로 더 장착하여, 물을 정화함은 물론 박테리아, 바이러스 등 미생물로 오염이 되어 있을 수 있는 추출된 물(W)을 물처리 및 소독 공정을 거치면서 필터링, 정화시키고 살균시킨다.The water discharge tube 70 is connected to one side of the condensing coil evaporator 50, the water (W) separated by breaking the air bubbles (B) on the top surface of the gel 40 or vertical column (10) And the water frozen in the condensing coil evaporator 50 automatically thaws the water (W) in the frozen air (A) by using a reverse refrigeration principle to automatically raise the temperature (the temperature of the image) and discharge the water produced to the outside. This is where it becomes. In addition, the water discharge tube 70 is further equipped with a purifier and a sterilizer (71) separately, purifying the water as well as water treatment of the extracted water (W) that may be contaminated with microorganisms, such as bacteria, viruses And filtering, purifying and sterilizing through the disinfection process.

상기 물 배출튜브(70)와 공기방울(B)이 깨지는 젤(40) 최상부면에는 자동적으로 물 배출튜브(70)로 이동되지 않고 잔류하게 되는 물(W)이 존재하게 될 수 있는데, 이와 같은 사용자의 선택에 의해 잔류한 물(W)을 그대로 두거나 또는 소형 펌프를 사용하여 잔류된 물(W)을 빼낼 수도 있을 것이다.On the top surface of the gel 40 in which the water discharge tube 70 and the air bubble B are broken, water (W) may be present without being automatically moved to the water discharge tube 70. At the option of the user, the remaining water W may be left as it is, or a small pump may be used to remove the remaining water W.

상기 공기 배출튜브(80)는 콘덴싱 코일 증발기(50)의 타측에 연통 연결되는 것으로, 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)를 통해 결빙된 후 해동됨으로써, 2차적으로 물(W)이 분리되어 냉각 건조된 공기(A2)가 이동되는 곳으로, 상기 공기 배출튜브(80)는 콘덴싱 코일 증발기(50)로부터의 냉각 건조된 공기(A2)를 공기 펌프(81)를 이용하여 상기 프리 쿨러(92)에 전달함으로써, 상기의 냉각 건조된 공기(A2)를 통해 수직 컬럼(10)으로 새로 유입되는 외부의 더운 대기 공기(A1)를 미리 냉각시키는데 사용하도록 한다.The air discharge tube 80 is connected in communication with the other side of the condensing coil evaporator 50, and after thawing after freezing through the condensing coil evaporator 50, the water (W) is secondly separated by cooling and dried Where air (A2) is moved, the air discharge tube (80) transfers the cool dried air (A2) from the condensing coil evaporator (50) to the precooler (92) using an air pump (81). As a result, the external hot atmospheric air A1 newly introduced into the vertical column 10 through the cooling dried air A2 may be used to cool down in advance.

이하에서는 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시 예의 작용 및 원리를 설명하도록 한다.Hereinafter will be described the operation and principle of the preferred embodiment of the present invention having the configuration and structure as described above.

1. 일실시 예로 대기 공기(A1)의 온도가 25℃일 경우, 상기 25℃의 더운 대기 공기(A1)에서 수직 컬러에 유입하기 전, 상기 공기 필터(90)를 통과시켜 대기 공기(A1) 내 불순물이 제거되도록 하고, 이어서 공기 압축기(91)를 통과시켜 대기 공기(A1)를 압축시킨 후, 프리 쿨러(92)를 통과시켜 대기 공기(A1)를 사전에 10℃까지 냉각시킨다.1. In one embodiment when the temperature of the atmospheric air (A1) is 25 ℃, before entering the vertical color in the hot atmospheric air (A1) of 25 ℃, the air filter 90 passes through the atmospheric air (A1) The impurities in the interior are removed, and then, the air compressor 91 is passed to compress the atmospheric air A1, and then the pre-cooler 92 is passed to cool the atmospheric air A1 to 10 ° C in advance.

2. 상기 1번 단계 후, 10℃로 냉각된 대기 공기(A1)는 공기방울 제조장치(20)를 통해 공기방울(B) 형태로 수직 컬럼(10) 내부의 하단에 유입된다.2. After the first step, the atmospheric air (A1) cooled to 10 ℃ is introduced into the lower end of the vertical column 10 in the form of air bubbles (B) through the air bubble manufacturing apparatus (20).

3. 상기 2번 단계 후, 최초 10℃의 온도를 가지는 공기방울(B)은 수직 컬럼(10)의 내부에서, 수직 컬럼(10)의 상부로 유동하게 되며, 상기 수직 컬럼(10)의 젤(40)과 다수의 배플(60)에 의해 유동 속도가 저하되어 수직 컬럼(10)의 최상부로 유동하게 된다.3. After the second step, the air bubbles (B) having a temperature of the first 10 ℃ flows to the top of the vertical column 10, inside the vertical column 10, the gel of the vertical column 10 The flow rate is lowered by the 40 and the plurality of baffles 60 to flow to the top of the vertical column 10.

4. 상기 3번 단계 후, 상기 공기방울(B)이 수직 컬럼(10)의 내부로 유입하게 되면, 상기 냉각 튜브(30)는 수직 컬럼(10) 온도를 0℃ 내지 -25℃ 내에서 조절하면서, 상기 젤(40) 속에서 수직 컬럼(10)의 상부로 유동되는 공기방울(B)과 젤(40)의 온도가 1℃가 되도록 유지시킨다.4. After step 3, when the air bubble (B) is introduced into the vertical column 10, the cooling tube 30 adjusts the vertical column 10 temperature within 0 ℃ to -25 ℃ While maintaining the temperature of the air bubbles (B) and the gel 40 flowing to the top of the vertical column 10 in the gel 40 to 1 ° C.

5. 상기 4번 단계 후, 상기 공기방울(B)은 젤(40) 속에서 수직 컬럼(10)의 상부로 유동 시 이슬점 온도에 접근되도록 냉각되면서, 내부가 물(W)로 포화되게 되고, 상기 젤(40)의 최상부면(수직 컬럼(10)의 최상부)에 도달하자마자 젤(40)의 표면장력에서 벗어나면서 깨지게 되고, 이로 인해, 상기 공기방울(B)은 물(W)과 공기(A)로 분리가 된다.5. After step 4, the bubble (B) is cooled to approach dew point temperature as it flows to the top of the vertical column (10) in the gel (40), saturating the interior with water (W), As soon as the top surface of the gel 40 (the top of the vertical column 10) is reached, it breaks away from the surface tension of the gel 40, whereby the air bubbles B are separated by water (W) and air ( It is separated by A).

6. 상기 5번 단계 후, 상기 젤(40)의 최상부면에서 분리된 물(W)은 물 배출튜브(70)로 유동되어 정화장치(71)를 통해 정화, 소독되어 저장되고, 공기방울(B)에서 물(W)과 분리된 공기(A)는 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)에 모이게 된다.6. After the fifth step, the water (W) separated from the uppermost surface of the gel 40 flows into the water discharge tube 70 is purified and disinfected through the purifying device 71 is stored, and air bubbles ( Air A separated from water W in B) is collected in the condensing coil evaporator 50.

7. 상기 6번 단계 후, 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)는 1차적으로 물(W)이 분리된 공기(A)를 -10℃ 내지 -35℃ 범위에서 조절하여 응축시켜 얼린 후, 소정 시간이 경과되면 해동시킴으로써, 1차적으로 물(W)이 분리된 공기(A) 내에 존재하는 잔류의 물(W)을 2차적으로 추출하도록 하고, 추출된 물(W)은 상기 6번의 순서와 같이 물 배출튜브(70)로 유동되도록 한다. 7. After the sixth step, the condensing coil evaporator 50 is first condensed by adjusting the air (A) from which water (W) is separated from -10 ° C to -35 ° C to condense and freeze a predetermined time. After thawing, the water W is first extracted to residual water W existing in the separated air A, and the extracted water W is water in the same manner as in step 6. Flow to the discharge tube (70).

8. 상기 7번 단계 후, 물(W)이 2차로 분리된 콘덴싱 코일 증발기(50) 내의 냉각 건조된 공기(A2)는 공기 배출튜브(80)를 통해 상기 프리 쿨러(92)로 유입시켜, 상기 수직 컬럼(10)에 새로 유입되기 위한 대기 공기(A1)의 냉각에 사용되도록 한다.8. After the seventh step, the cold-dried air (A2) in the condensing coil evaporator 50 in which water (W) is separated secondarily flows into the precooler (92) through an air discharge tube (80), It is to be used for the cooling of the atmospheric air (A1) to be newly introduced into the vertical column (10).

더불어, 상기와 같은 구성 및 작동을 하는 본 발명의 물 추출장치는 전원 및 자가 발전장치(미 도시)가 동시에 장착되어, 재해 재난 지역에 전원 공급이 없을 경우 자가발전으로 운전될 수 있도록 한다. In addition, the water extraction apparatus of the present invention having the configuration and operation as described above is equipped with a power source and a self-generating device (not shown) at the same time, so that there is no power supply in the disaster disaster area can be operated by self-power generation.

또한, 선술된 구성에 따라 설계되고 제작된 상태에서, 수소전지 셀에 의한 저탄소 자가 발전기 및 물 탱크를 더 구비하여 총체적으로 하나의 시스템을 구성할 수 있으며,(크기는 물 처리 용량에 따라 20피트 콘테이너 이상이 될 것이다.)이를 이동수단을 통해 사용자가 원하는 장소로 이동시켜 사용될 수 있도록 한다.In addition, in the state of design and fabrication according to the configuration described above, it is also possible to further comprise a low-carbon self-generator and water tank by a hydrogen battery cell to form a whole system (size is 20 feet depending on the water treatment capacity It will be more than a container.) This can be moved to a place desired by the user through the means of transportation.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치를 나타낸 일실시예의 개념도.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 배플을 나타낸 일실시예의 정면 단면도.Figure 2 is a front sectional view of an embodiment showing a baffle according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 표시><Indication of symbols for main parts of drawing>

10: 수직 컬럼 20: 공기방울 제조장치10: vertical column 20: air bubble manufacturing apparatus

30: 냉각 튜브 40: 젤30: cooling tube 40: gel

50: 콘덴싱 코일 증발기 60: 배플50: condensing coil evaporator 60: baffle

70: 물 배출튜브 71: 물 필터 및 소독장치70: water discharge tube 71: water filter and sterilizer

80: 건조 냉각 공기 배출튜브 81: 공기 흡입 펌프80: dry cooling air discharge tube 81: air intake pump

90: 공기 필터 91: 공기 압축기90: air filter 91: air compressor

92: 프리 쿨러92: precooler

Claims (9)

수직 컬럼(10)과;Vertical column 10; 상기 수직 컬럼(10)의 하부에 설치되며, 습기를 포함하는 대기를 공기방울 형태로 만들어 수직 컬럼(10) 내로 유입시키는 공기방울 제조장치(20)와;An air bubble manufacturing apparatus 20 installed at a lower portion of the vertical column 10 to make an atmosphere containing moisture into an air bubble shape and into the vertical column 10; 상기 수직 컬럼(10)의 내부 또는 외부에 설치되어, 상기 수직 컬럼(10) 내부로 유입되는 공기방울의 온도를 이슬점 온도로 냉각시키기 위한 냉각 튜브(30)와;A cooling tube (30) installed inside or outside the vertical column (10) to cool the temperature of air bubbles introduced into the vertical column (10) to a dew point temperature; 상기 수직 컬럼(10)의 상부로 유동되는 공기방울에 유동저항을 주도록 상기 수직 컬럼(10) 내부에 수용되며, 공기방울에 포함된 물과 혼용되지 않도록 물보다 상대적으로 높은 표면장력, 점도, 비중을 가지는 젤(40)과; It is accommodated inside the vertical column 10 to give a flow resistance to the air bubbles flowing to the upper portion of the vertical column 10, the surface tension, viscosity, specific gravity relatively higher than water so as not to be mixed with water contained in the air bubbles Gel 40 and having; 공기방울이 물과 공기로 분리되는 상기 수직 컬럼(10)의 상부에 설치되어, 분리된 공기로부터 물을 재추출하는 콘덴싱 코일 증발기(50);A condensing coil evaporator 50 installed at an upper portion of the vertical column 10 in which air bubbles are separated into water and air, for re-extracting water from the separated air; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치. Water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)는 The condensing coil evaporator 50 is 상기 젤(40)로부터의 유출과 함께 공기방울에서 분리된 공기를 영하로 얼리고, 설정 시간 경과 후 영상온도로 상승시켜 해동함으로써, 1차로 물과 분리된 공 기 속에서, 잔류되어 있는 물을 2차로 추출하는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치. By freezing the air separated from the air bubbles with the outflow from the gel 40 to zero, and thawing by raising the temperature to the image temperature after a set time, the remaining water in the air separated from the water 2 Water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere characterized in that extracted by the car. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 대기 공기 내의 불순물을 제거하는 공기 필터(90)와, 공기를 압축하는 공기 압축기(91)와, 대기의 더운 공기를 미리 냉각시키는 프리 쿨러(92)를 순차적으로 거친 후, 상기 공기방울 제조장치(20)로 대기 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치. After passing through an air filter 90 for removing impurities in the atmospheric air, an air compressor 91 for compressing air, and a precooler 92 for precooling the hot air in the air, the air bubble manufacturing apparatus ( 20) Water extraction apparatus according to the eco-friendly high efficiency method from the atmosphere characterized in that the air to be introduced into. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 콘덴싱 코일 증발기(50)는The condensing coil evaporator 50 is 물 배출튜브(70)와 건조 냉각 공기 배출튜브(80)를 양측에 각각 연통연결하여, The water discharge tube 70 and the dry cooling air discharge tube 80 are connected to both sides, respectively, 상기 물 배출튜브(70)로는 공기방울로부터 분리된 물이 배출되어 필터링 및 소독되도록 하고, 상기 건조 냉각 공기 배출튜브(80)로는 냉각 건조된 공기가 프리 쿨러(92)로 유동되도록 하여 상기 공기방울 제조장치(20)로 유입되는 대기의 더운 공기를 미리 냉각하는데 사용하도록 하는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치.The water discharge tube 70 discharges the water separated from the air bubbles to be filtered and disinfected, and the air is cooled to the dry cool air discharge tube 80 so that the dried air flows to the pre-cooler 92. Water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere, characterized in that to use to pre-cool the hot air of the air flowing into the manufacturing apparatus (20). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 냉각 튜브(30)는The cooling tube 30 상기 수직 컬럼(10) 내부로 유입된 대기 공기의 온도에 맞춰 수직 컬럼(10)의 온도를 0℃ 내지 -25℃로 조절하여, 상기 수직 컬럼(10) 내 젤(40) 온도 및 젤(40) 내부에서 수직 컬럼(10)의 상부로 유동되는 공기방울을 1℃로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치.The temperature of the gel column 40 and the gel 40 in the vertical column 10 are adjusted by adjusting the temperature of the vertical column 10 to 0 ° C. to −25 ° C. according to the temperature of the atmospheric air introduced into the vertical column 10. ) Water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere, characterized in that for cooling the air bubbles flowing to the upper portion of the vertical column 10 from the inside to 1 ℃. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 공기방울이 수직 컬럼(10) 내에서 이슬점 온도까지 떨어지도록 공기방울의 유동 속도를 저하시키기 위해, 상기 수직 컬럼(10) 내 길이방향 전체에 걸쳐 "―"자 평판형 또는 "∩"자 아치형 형태의 배플(60)을 소정간격 이격하며 다수개 형성하는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치.In order to lower the flow velocity of the bubbles so that the bubbles fall to the dew point temperature in the vertical column 10, a "-" ruled flat or "∩" shaped arcuate throughout the longitudinal direction in the vertical column 10. Water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere, characterized in that to form a plurality of baffle (60) at a predetermined interval apart. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 젤(40)은The gel 40 is 공기방울 내 물보다 상대적으로 높은 점도 및 비중을 가지는 유체 또는 미 사(fine sand)와 물이 혼합된 유사(流砂)로 이루어져 수직 컬럼(10)의 상부로 유동하는 공기방울의 유동 속도를 저하시키며, 상기 유사의 경우, 공기방울과 함께 수직 컬럼(10) 내로 유입되는 불순물을 필터링 하는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치.It consists of a fluid or fine sand and water having a relatively higher viscosity and specific gravity than the water in the air bubble, thereby reducing the flow rate of air bubbles flowing to the top of the vertical column 10. , In the case of the similar, water extraction apparatus according to the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere, characterized in that to filter the impurities flowing into the vertical column (10) with air bubbles. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 "∩"자형 배플(60)은The "∩" shaped baffle 60 is 상기 수직 컬럼(10) 내부에 발산되는 초음파에 의해, 상기 젤(40) 내에서 깨진 공기방울들에 의해 생성된 공기들이 추가로 공기방울로 재생성되는 것을 특징으로 하는 대기로부터 친환경 고효율 법에 의한 물 추출장치.Water generated by the environment-friendly high efficiency method from the atmosphere, characterized in that the air generated by the air bubbles broken in the gel 40 is further regenerated by air bubbles emitted inside the vertical column 10. Extractor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 수소전지 셀에 의한 저탄소 자가 발전기 및 물 탱크가 더 구비되며, 이동수단에 의해 사용자가 원하는 장소로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는 대기로부터 친 환경 고효율 법에 의한 물 추출장치.A low-carbon self-generator and a water tank by a hydrogen battery cell are further provided, and the apparatus for extracting water from the atmosphere by the environment-friendly high efficiency method is characterized in that the user can move to a desired place by a moving means.
KR1020090017165A 2009-02-27 2009-02-27 Eco-friendly high efficiency water maker from air KR20100098143A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090017165A KR20100098143A (en) 2009-02-27 2009-02-27 Eco-friendly high efficiency water maker from air

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090017165A KR20100098143A (en) 2009-02-27 2009-02-27 Eco-friendly high efficiency water maker from air

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100098143A true KR20100098143A (en) 2010-09-06

Family

ID=43005158

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090017165A KR20100098143A (en) 2009-02-27 2009-02-27 Eco-friendly high efficiency water maker from air

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20100098143A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018185660A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-11 Basf Corporation On-board vehicle hydrogen generation and use in exhaust streams
US10961890B2 (en) 2017-04-04 2021-03-30 Basf Corporation On-board vehicle ammonia and hydrogen generation
US11028749B2 (en) 2017-04-04 2021-06-08 Basf Corporation Hydrogen reductant for catalytic pollution abatement
US11125133B2 (en) 2017-04-04 2021-09-21 Basf Corporation Hydrogen-assisted integrated emission control system
US11181028B2 (en) 2017-04-04 2021-11-23 Basf Corporation Ammonia generation system for NOx emission control
US11199117B2 (en) 2017-04-04 2021-12-14 Basf Corporation Integrated emissions control system
KR20220032168A (en) 2020-09-07 2022-03-15 주식회사 엠택코리아 Apparatus for Water harvesting from the air

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018185660A1 (en) * 2017-04-04 2018-10-11 Basf Corporation On-board vehicle hydrogen generation and use in exhaust streams
CN110678632A (en) * 2017-04-04 2020-01-10 巴斯夫公司 Hydrogen on-board generation and use in exhaust streams
US10941691B2 (en) 2017-04-04 2021-03-09 Basf Corporation On-board vehicle hydrogen generation and use in exhaust streams
US10961890B2 (en) 2017-04-04 2021-03-30 Basf Corporation On-board vehicle ammonia and hydrogen generation
US11028749B2 (en) 2017-04-04 2021-06-08 Basf Corporation Hydrogen reductant for catalytic pollution abatement
US11125133B2 (en) 2017-04-04 2021-09-21 Basf Corporation Hydrogen-assisted integrated emission control system
US11181028B2 (en) 2017-04-04 2021-11-23 Basf Corporation Ammonia generation system for NOx emission control
US11199117B2 (en) 2017-04-04 2021-12-14 Basf Corporation Integrated emissions control system
CN110678632B (en) * 2017-04-04 2022-10-04 巴斯夫公司 Hydrogen on-board generation and use in exhaust streams
KR20220032168A (en) 2020-09-07 2022-03-15 주식회사 엠택코리아 Apparatus for Water harvesting from the air

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100098143A (en) Eco-friendly high efficiency water maker from air
US20070175234A1 (en) Method and apparatus for generating drinking water by condensing air humidity
CN101084405A (en) Water producing method and apparatus
KR20070073763A (en) System and method for producing water
BRPI0709878A2 (en) SYSTEM AND METHOD FOR DESALINATING SEA WATER
WO2005075046B1 (en) A water production system for making potable water
US20150298053A1 (en) Methods and Apparatuses for Energy Efficient Water Extraction from Air
TW201100159A (en) Device and method for recovering gaseous hydrocarbon
JP4185451B2 (en) Seawater desalination equipment
CN201865148U (en) Water maker adopting air
JP2009028723A (en) Method for treating and recovering gaseous hydrocarbon
EP2589425B1 (en) Stripping and purifying tower for an electrolytic generator and method thereof
Zhang et al. Treatment of compressed leachate from refuse transfer stations by freeze-melt method
CN203754456U (en) Nitrogen circulation type low-temperature evaporation concentration device
CN101935078B (en) Sea water desalination device and method
CN105523672B (en) A kind of double water source drinking water water purifier and method
CN202099832U (en) Emergency device for taking water from air
CN204185900U (en) Outdoor vehicle-mounted semiconductor water fetching device
CN204921315U (en) Gaseous water -cooled water ring vacuum pump group of dust can handle
JP5925852B2 (en) Vacuum evaporation type VOC recovery apparatus and method
CN106890546A (en) Film permeates the carbon dioxide capture device being combined with low temperature phase change
CN214714464U (en) VOC waste gas condensation recovery unit
CN206660870U (en) A kind of moisture separator
RU2814347C1 (en) Method for irreversible extraction of carbon dioxide dissolved in sea water, and complex for its implementation
CN210973968U (en) Freezing separator suitable for landfill leachate

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application