KR20150049964A - Water purification system using sunlight generation - Google Patents

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KR20150049964A
KR20150049964A KR1020130131201A KR20130131201A KR20150049964A KR 20150049964 A KR20150049964 A KR 20150049964A KR 1020130131201 A KR1020130131201 A KR 1020130131201A KR 20130131201 A KR20130131201 A KR 20130131201A KR 20150049964 A KR20150049964 A KR 20150049964A
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문형호
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주식회사 이시스
문형호
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Abstract

The present invention relates to a water purification system using sunlight generation, which removes a green tide/red tide so as to purify water by being installed in places, such as lakes, rivers, reservoirs, the ocean, farms, multi-purpose dams, where water purification is necessary and operating a water purification device using electricity charged by sunlight generation. The present invention comprises: a main body which floats on the surface of the water while having a perforated structure to allow water to be drained and has a discharge groove of a cross shape in the directions from front to rear and from left to right on the upper surface thereof; a supporter for supporting the main body by being extended toward the underwater from four edge areas of the main body; a sunlight generation module which is arranged on the main body and performs sunlight generation; a storage battery where electrical energy, generated from the sunlight generation module, is stored; a suction-discharge pipe which is extended toward the discharge groove from the underwater; a underwater pump which is operated by electrical energy, supplied from the sunlight generation module or the storage battery, and transmits bottom water to the discharge groove after passing through the suction-discharge pipe; and a control unit for controlling the water pump to be operated with the supply of electrical energy by the sunlight generation module and the storage battery. According to the present invention, bottom water passes through the suction-discharge pipe and the discharge groove, depending on the operation of the underwater pump, to be discharged toward the surface water.

Description

태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템{Water purification system using sunlight generation}[0001] Water purification system using sunlight generation [

본 발명은 수질 정화 시스템에 관한 것으로서, 특히 호수나 하천, 저수지, 해양, 양식장, 다목적 댐 등 수질 정화가 필요한 장소에 설치되어 태양광 발전에 의해 충전된 전력을 이용하여 수질 정화 장치를 작동시킴으로써 녹조/적조를 제거하는 등 수질을 정화하게 되는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water purification system, and more particularly, to a water purification system that is installed in a place where purification of water such as a lake, a river, a reservoir, The present invention relates to a water purification system using photovoltaic power generation that can purify water quality by removing red tide.

연안 해양이나 호수, 하천, 저수지 등에서는 과도한 유기물의 유입과 축적으로 인해 부영양화가 발생하게 되고, 이에 따라 녹조/적조의 발생과 혐기성 환경 조성 및 생태계 교란 등의 문제가 잇따르게 된다.In the coastal oceans, lakes, rivers, and reservoirs, eutrophication occurs due to excessive inflow and accumulation of organic matter, resulting in problems such as occurrence of green tide / red tide, anaerobic environment, and ecosystem disturbance.

특히, 최근의 기후 상황에서는 폭염으로 인한 수온 및 기온 상승으로 바다에는 적조 발생이, 강에는 녹조 발생이 심각하게 유발되고 있으며, 이로 인해 양식장의 어류가 패사하는 등 산업상의 피해도 속출하고 있다.Especially, in the recent climate conditions, due to the increase in temperature and temperature due to heat, red tides occur in the sea and green tides are generated in the rivers seriously.

이러한 문제를 해결하기 위해 적조 발생 현장에 황토를 살포하는 것과 같은 방법들이 강구되고 있지만, 황토 살포와 같은 예는 근본적인 해결 대책이 되지 못할 뿐만 아니라 과학적인 근거 또한 부족하기 때문에 보다 근본적이고 실효성이 있는 방법이 요구되는 실정이다.In order to solve these problems, methods such as spraying loess at the site of occurrence of red tide have been proposed. However, since the case such as the loess spray is not a fundamental solution measure and the scientific basis is also lacking, a more fundamental and effective method Is required.

더욱이, 적조 현상 등을 방지하기 위해서는 해당 수계 내의 생태계를 활성화시켜 자연 정화 능력을 높이기 위한 물의 대류를 형성시킬 필요가 있다.Further, in order to prevent red tide phenomenon, it is necessary to form a convection flow of water to enhance the natural purification ability by activating the ecosystem in the water system.

하기 선행기술문헌의 특허문헌 1에 나타난 수중 환경 개선 장치는 바다나 호수 등에 설치되어 적조나 녹조의 발생을 방지하거나 제거하기 위한 장치로서, 태양광을 수광하는 집열수단과, 이 집열수단에 연결되어 열교환 매체가 순환하는 순환배관, 이 순환배관에 설치되어 열교환 매체를 강제 순환시키는 순환펌프, 그리고 이 순환펌프를 구동하는 구동수단을 포함한 구성으로 이루어져 있다. 이에 따라, 집열수단에 의해 순환배관의 열매체를 가열하고, 가열된 열매체를 순환펌프로 강제 순환시켜, 수중의 심층수와 표층수의 온도차에 의한 대류를 발생시키게 된다. 그리고, 이러한 대류에 의해 물의 순환 및 혼합의 활성화로 적조나 녹조를 제거하거나 확산을 방지함으로써 수중 환경을 개선하게 된다.
The underwater environment improving apparatus shown in Patent Document 1 of the following prior art document is an apparatus for preventing or eliminating the occurrence of red tide and green tide which is installed in the sea or lake or the like and includes a collecting means for receiving sunlight, A circulation pipe for circulating the heat exchange medium, a circulation pump installed in the circulation pipe for forcibly circulating the heat exchange medium, and a drive means for driving the circulation pump. Thereby, the heat collecting means heats the heat medium of the circulation pipe, and the heated heat medium is forcedly circulated by the circulation pump, and the convection by the temperature difference between the deep water and the surface water in the water is generated. By this convection, circulation and mixing of the water are activated to remove the red tides and green tones or to prevent diffusion, thereby improving the underwater environment.

[특허문헌 1] 대한민국 등록특허 제10-0718553호(명칭:수중 환경 개선 장치, 특허권자:이후근)[Patent Document 1] Korean Patent No. 10-0718553 (name: underwater environment improvement device, patentee: hereinafter)

특허문헌 1에 개시된 바와 같은 종래의 수중 환경 개선 장치는 수중의 심층수와 표층수의 온도차에 의한 대류를 발생시킴으로써 수중 환경을 개선하는 효과를 발휘한다고는 하지만, 심층수와 표층수의 온도차에 의한 대류 현상이 실질적으로 만족할 만큼 효과적이지 못하기 때문에, 수질 정화 효과가 떨어지는 문제점이 있다.Conventional underwater environment remediation apparatus as disclosed in Patent Document 1 has an effect of improving the underwater environment by generating convection due to temperature difference between deep water and surface water in water. However, convection phenomenon due to temperature difference between deep water and surface water is practically The effect of purifying water quality is deteriorated.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 개선하기 위해 개발된 것으로서, 그 목적은, 태양광 발전에 의해 자체 전력 공급이 가능한 구성을 갖추면서, 수중의 저층수가 표층수로 수직 공급되도록 함으로써 해당 수계의 부영양화와 적조/녹조 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템을 제공하는 데에 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been developed in order to solve such a conventional problem and has an object to provide a water supply system capable of supplying power by solar power, And to provide a water quality purification system using solar power generation that can effectively suppress the occurrence of green tide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물빠짐이 가능하도록 천공된 구조를 가지면서 수면에 부상하게 되며 상면부에 전후좌우 방향으로 십자형의 토출홈이 형성되어 있는 본체와, 상기 본체의 네 모서리 부위로부터 수중을 향해 연장되어 상기 본체를 지지하는 지지대와, 상기 본체 상에 배치되어 태양광 발전을 수행하는 태양광 발전모듈과, 이 태양광 발전모듈에서 생산된 전기에너지가 축전되는 축전지와, 수중으로부터 상기 토출홈을 향해 연장되는 흡입-토출관과, 상기 태양광 발전모듈 또는 상기 축전지로부터 공급되는 전기에너지에 의해 가동되어 수중의 저층수를 흡입-토출관을 경유하여 상기 토출홈으로 송출하는 수중펌프와, 상기 태양광 발전모듈과 축전지에 의한 전기에너지 공급에 의해 상기 수중펌프가 가동되도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지며, 상기 수중펌프의 가동에 따라 수중의 저층수가 상기 흡입-토출관과 토출홈을 경유하여 표층수 측으로 토출되도록 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템을 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a water purifier comprising: a main body having a structure pierced so that water can be drained, floating on a water surface and having a cross- A photovoltaic power generation module disposed on the main body for performing photovoltaic power generation; a battery for storing electric energy produced by the photovoltaic power generation module; A submerged pump which is driven by electric energy supplied from the solar cell module or the accumulator and sends out low-level water in the water through the suction-discharge pipe to the discharge groove; A control unit for controlling the operation of the underwater pump by supplying electric energy by the solar battery module and the battery, Also to be made, depending on the operation of the water pump to the water bottom water of the suction-and provides a water purification system using the photovoltaic power generation, which via the discharge pipe and the discharge groove to be ejected toward the surface water.

본 발명에 있어서, 상기 토출홈에 저층수를 살균처리하는 자외선 램프가 설치될 수 있다.In the present invention, the discharge groove may be provided with an ultraviolet lamp for sterilizing the low-layer water.

또한 본 발명에 있어서, 상기 본체에 설치되어 본체의 위치를 확인하는 위치 확인 시스템(GPS)과, 상기 제어부에 탑재되어 GPS에서 수신된 본체의 위치 정보에 의거하여 태양의 계절, 날짜, 시간, 위도, 경도에 따른 위치를 계산하는 태양 위치 추적부와, 상기 본체의 전후좌우 방향에 설치되어 태양 위치 추적부에 의해 산출된 태양 위치에 따라 본체의 위치와 방향을 전환시키도록 제어부에 의해 작동이 제어되는 프로펠러가 더 포함될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a navigation system including a GPS (Global Positioning System) installed in the main body and confirming the position of the main body, A sun position tracking unit for calculating a position in accordance with the hardness of the main body, and a control unit for controlling the operation of the main body according to a sun position calculated by the sun position tracking unit, The propeller may be further included.

또한 본 발명에 있어서, 상기 본체에는 폐쇄회로TV가 구비될 수 있다.In the present invention, the main body may be provided with a closed circuit TV.

또한 본 발명에 있어서, 상기 본체에는 수중펌프의 가동시 토출홈으로 송출되는 저층수에 수질 개선용 미생물을 공급하는 미생물 공급장치가 설치될 수 있다.In the present invention, the main body may be provided with a microorganism supply device for supplying microorganisms for water quality improvement to the low-level water sent out to the discharge groove at the time of operation of the underwater pump.

또한 본 발명에 있어서, 상기 본체에는 공기를 흡입하여 수중에 마이크로 버블을 형성하는 마이크로 버블 장치가 설치될 수 있다.In the present invention, the body may be provided with a micro bubble device which sucks air to form micro bubbles in water.

또한 본 발명에 있어서, 상기 흡입-토출관의 상측과 하측에는 각각 표층수와 저층수의 온도를 측정하여 상기 제어부로 온도 정보를 제공하는 온도 센서가 구비될 수 있다.Further, in the present invention, a temperature sensor may be provided on the upper and lower sides of the suction-discharge pipe to measure temperature of the surface layer water and the low layer water and to provide temperature information to the controller.

또한 본 발명에 있어서, 상기 본체의 하방에서 지지대의 하단부에 연결되어 수중에서 본체의 전복을 방지하게 되는 하부지지체가 더 구비될 수 있다.In addition, the present invention may further include a lower support connected to a lower end of the support under the main body to prevent overturning of the main body in water.

또한 본 발명에 있어서, 상기 하부지지체는 천공된 구조를 가지면서 저면부가 볼록하게 곡면처리된 구조를 가질 수 있다.
In the present invention, the lower support may have a structure in which the bottom surface is convexly curved while having a perforated structure.

위와 같이 구성된 본 발명의 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템은, 본체에 설치된 태양광 발전모듈의 태양광 발전에 의해 충전된 전력을 이용하여 자체 동력에 의한 작동이 이루어질 뿐만 아니라, 태양의 위치에 따라 방향 전환이 이루어져 태양광 발전의 효율성이 우수한 효과가 있다.The water purification system using the solar power generation according to the present invention configured as described above not only operates by its own power using the electric power charged by the solar power generation of the solar power generation module installed in the main body, And the efficiency of solar power generation is excellent due to the change of direction.

또한, 본 발명은 수중의 저층수가 흡입-토출관과 토출홈을 경유하여 표층수 측으로 토출되도록 함으로써, 저층수와 표층수가 순환되는 흐름을 형성하여 해당 수계의 부영양화와 적조/녹조 발생을 효과적으로 억제할 수 있는 효과가 있다.
Further, according to the present invention, since the low-level water in the water is discharged to the surface water side via the suction-discharge pipe and the discharge groove, a flow in which the low water layer and the surface layer water are circulated is formed so that the eutrophication of the water system and the occurrence of red tide / It is effective.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템의 제1실시예를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에서 제어부에 의해 제어되는 구성 요소들에 대한 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 대한 작동 상태도이다.
도 4는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a first embodiment of a water purification system using solar power generation according to the present invention.
2 is a block diagram of the components controlled by the control unit in the first embodiment of the present invention.
3 is an operational state diagram for the first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the following embodiments are provided so that those skilled in the art can understand the present invention without departing from the scope and spirit of the present invention. It is not.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템의 제1실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에서 제어부에 의해 제어되는 구성 요소들에 대한 블럭도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of a water purification system using solar power generation according to the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of components controlled by a control unit in the first embodiment of the present invention.

상기 도면들에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예로 예시된 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템은 본체(10)와 지지대(20), 태양광 발전모듈(30), 축전지(40), 흡입-토출관(50), 수중펌프(60), 제어부(70)를 기본적으로 포함함과 아울러 필요에 따라 선택적으로 적용할 수 있는 구성요소들로 이루어져 있으며, 각 구성요소별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다.As shown in the drawings, the water purification system using solar power generation illustrated as the first embodiment of the present invention includes a main body 10, a support 20, a solar power generation module 30, a storage battery 40, A suction-discharge pipe 50, a submersible pump 60, and a control unit 70, as well as components that can be selectively applied as needed. As follows.

먼저, 본체(10)는 상기 구성요소들의 탑재가 가능하면서 호수나 하천, 저수지, 바다 등의 수면에 부상할 수 있는 사각형 또는 그 이외의 다양한 형태의 알루미늄합금 판재나 합성수지 등의 재질로 이루어져 있다. 특히, 수면에 부유하다가 바람이나 파도 등에 의해 본체(10) 상에 유입되는 물이 빠질 수 있도록 본체(10)의 전면에 걸쳐 일정하거나 불일정한 형태 및 크기의 구멍(11)들이 상하로 천공됨으로써 부력이 분산되는 효과를 볼 수 있다. 또한, 본체(10)의 상면부에는 전후방향으로 십자형의 토출홈(12)이 형성되어 있는데, 이 토출홈(12)은 후술하는 바와 같이 수중의 저층수가 끌어 올려져 표층수 측으로 토출되도록 하기 위한 홈이다.First, the main body 10 is made of quartz or other types of aluminum alloy plate or synthetic resin which can be mounted on the water surface of a lake, a river, a reservoir, a sea and the like. Particularly, holes 11, which are constant or irregular in shape and size, are punched up and down over the entire surface of the main body 10 so that water flowing on the main body 10 may be released by wind, Can be seen. A cross-shaped discharge groove 12 is formed on the upper surface of the main body 10 in the forward and backward directions. The discharge groove 12 is formed in a groove (not shown) to be.

상기 지지대(20)는 본체(10)의 네 모서리 부위로부터 수중을 향해 연장된 봉 형태로 이루어져 본체(10)가 수면상에서 안정과 균형을 유지할 수 있도록 본체(10)를 지지하는 역할을 하게 된다.The support base 20 has a bar extending from the four corners of the main body 10 toward the water so as to support the main body 10 so that the main body 10 can maintain stability and balance on the water surface.

상기 태양광 발전모듈(30)은 본체(10)의 상면부에 배치되어 태양광 발전을 수행함으로써 전기를 생산하게 되며, 생산된 전기에너지는 동력을 필요로 하는 구성요소들로 직접 공급이 되거나 상기 축전지(40)에 축전이 된다.The photovoltaic power generation module 30 is disposed on the upper surface of the main body 10 to generate electricity by performing solar photovoltaic generation. The generated electric energy is directly supplied to the components requiring power, And is stored in the storage battery 40.

축전지(40)는 본체(10)에 하나 이상이 설치될 수 있으며, 태양광 발전모듈(30)에서 생산된 전기에너지를 저장하였다가 태양광 발전이 불가능한 야간이나 기상 조건시 전기에너지(동력)를 필요로 하는 구성요소로 전기에너지를 공급하게 된다.One or more of the storage batteries 40 may be installed in the main body 10 and may store electric energy produced by the solar power generation module 30 and may store electric energy (power) at nighttime or in a weather condition, And supplies electrical energy to the required components.

다음으로, 흡입-토출관(50)은 수중으로부터 본체(10)의 토출홈(12)을 향해 연장된 파이프로서, 내식성이 우수한 알루미늄합금 등의 소재로 구성될 수 있다. 특히 흡입-토출관(50)은 십자형인 토출홈(12)의 가운데 부위로 연장된 단일 파이프로 구성되는 것이 구조적으로 간단하다는 점에서 바람직하다. 이 흡입-토출관(50)은 수중의 저층수를 본체(10)의 토출홈(12) 측으로 이송시키는 관로가 되며, 보다 깊은 위치의 저층수를 토출홈(12) 측으로 이송할 수 있도록 가급적 길게 형성되는 것이 바람직하다. 혹은 저층수의 깊이에 따라 흡입-토출관(50)의 길이를 조절할 수 있는 길이 조절 가능 파이프로 흡입-토출관(50)을 구성할 수도 있다.Next, the suction-discharge pipe 50 is a pipe extending from the water toward the discharge groove 12 of the main body 10, and may be made of a material such as an aluminum alloy excellent in corrosion resistance. Particularly, the suction-discharge pipe 50 is preferable in that it is structurally simple that it is constituted by a single pipe extending to the middle portion of the cross-shaped discharge groove 12. The suction-discharge pipe 50 is a channel for transferring the low-level water in the water to the discharge groove 12 side of the main body 10 and is formed as long as possible so that the low-level water in a deeper position can be transferred to the discharge groove 12 side . Or the length of the suction-discharge pipe (50) can be adjusted according to the depth of the low-layer water to constitute the suction-discharge pipe (50).

수중펌프(60)는 흡입-토출관(50)의 하단부에 연결되며, 태양광 발전모듈(30) 또는 축전지(40)로부터 공급되는 전기에너지에 의해 가동이 된다. 이 수중펌프(60)는 수중의 저층수를 흡입-토출관(50)으로 공급하게 되며, 이에 따라 저층수는 흡입-토출관(50)을 경유하여 본체(10)의 토출홈(12)으로 송출이 된다.The submerged pump 60 is connected to the lower end of the suction-discharge pipe 50 and is operated by electric energy supplied from the solar cell module 30 or the battery 40. The underwater pump 60 supplies the low-level water in the water to the suction-discharge pipe 50 so that the low-level water is sent to the discharge groove 12 of the main body 10 via the suction- do.

상기 각각의 구성요소들과 후술하는 구성요소들 중 전기적으로 작동이 이루어지는 구성요소들은 제어부(70)에 제어가 이루어지게 되는데, 예를 들면 태양광 발전모듈(30)과 축전지(40)에 의한 전기에너지 공급에 의해 수중펌프(60)가 가동되도록 제어부(70)의 제어 프로그램이 작동하게 된다.For example, the photovoltaic power generation module 30 and the electric power generated by the battery 40 can be controlled by the controller 70. [ The control program of the control unit 70 is operated so that the submerged pump 60 is activated by the energy supply.

한편, 상기와 같은 구성요소들 이외에 선택적으로 다음의 구성요소들이 추가될 수 있다.In addition to the above-described components, the following components may be optionally added.

먼저, 상기 본체(10)의 토출홈(12)에는 흡입-토출관(50)을 통해 송출된 수중의 저층수를 살균 처리하는 자외선 램프(80)가 설치될 수 있다. 즉, 수중펌프(60)의 가동에 따라 저층수가 흡입-토출관(50)을 통해 본체(10)의 토출홈(12)으로 송출되면, 송출된 저층수 중의 각종 세균성 미생물은 자외선 램프(80)로부터 조사되는 자외선에 의해 살균 처리가 이루어진 후, 토출홈(12)으로부터 표층수로 이송된다.First, the discharge groove 12 of the main body 10 may be provided with an ultraviolet lamp 80 for sterilizing the low-level water discharged through the suction-discharge pipe 50. That is, when the bottom water is sent to the discharge groove 12 of the main body 10 through the suction-discharge pipe 50 in accordance with the operation of the submersible pump 60, various kinds of bacterial microorganisms in the discharged bottom water are discharged from the ultraviolet lamp 80 After the sterilization treatment is performed by the ultraviolet ray to be irradiated, the water is transferred from the discharge groove 12 to surface water.

다음으로, 본체(10)에 설치된 태양광 발전모듈(30)이 계절에 따른 태양의 고도 변화 및 시간에 따른 태양의 위치에 대응하여 최적의 방향과 위치를 가질 수 있도록 하기 위한 수단으로서, 통상적인 위치 확인 시스템(GPS :91)와 태양 위치 추적부(92) 및 프로펠러(93)를 포함할 수 있다. 위치 확인 시스템(91)은 본체(10)에 설치된 상태에서 인공위성을 통해 본체(10)의 위치를 확인하게 되며, 태양 위치 추적부(92)는 제어부(70)에 탑재되어 GPS(91)에서 수신된 본체(10)의 위치 정보에 의거하여 태양의 계절, 날짜, 시간, 위도, 경도에 따른 위치를 계산하게 된다. 그리고, 프로펠러(93)는 본체(10)의 전후좌우 방향에 각각 설치되어, 태양 위치 추적부(92)에 의해 산출된 태양의 위치에 따라 본체(10)의 위치와 방향을 전환시키도록 제어부(70)에 제어에 따라 회전 작동하게 되며, 동력은 상기 태양광 발전모듈(30) 또는 축전지(40)로부터 제공받게 된다. 또, 프로펠러(93)가 본체(10)의 전후좌우 방향에 총 4개가 설치되므로, 프로펠러(93)의 개수에 대응하여 상기 축전지(40)는 각 프로펠러(93)에 인접하여 동일한 개수로 구비될 수 있다.Next, as a means for allowing the solar power generation module 30 provided in the main body 10 to have the optimum direction and position corresponding to the altitude change of the sun according to the season and the sun position according to the time, A positioning system (GPS) 91, a sun position tracking unit 92 and a propeller 93. [ The position confirmation system 91 confirms the position of the main body 10 through the artificial satellite in a state where it is installed in the main body 10. The sun position tracking unit 92 is mounted on the control unit 70, The date, the time, the latitude and the longitude of the sun based on the position information of the main body 10. [ The propeller 93 is installed in the front, rear, left, and right directions of the main body 10 so as to switch the position and direction of the main body 10 according to the position of the sun calculated by the sun position tracking unit 92, 70, and the power is supplied from the photovoltaic power generation module 30 or the battery 40. In this case, Since the four propellers 93 are provided in the front, rear, left, and right directions of the main body 10, the batteries 40 are provided adjacent to the propellers 93 in the same number corresponding to the number of the propellers 93 .

다음으로, 본체(10)에는 본 발명의 시스템과 이 시스템이 설치된 현장의 상황을 녹화하여 관리자가 모니터링할 수 있도록 하기 위한 폐쇄회로TV(100)가 구비될 수 있다. 이 폐쇄회로TV(100)에 의해 녹화된 화상 데이터는 별도의 통상적인 통신 시스템에 의해 원격지로 전송되거나 자체 저장 후 관리자가 방문하여 확인할 수도 있다.Next, the main body 10 may be provided with a closed circuit TV 100 for recording the system of the present invention and the situation of the site on which the system is installed so that the manager can monitor the situation. The image data recorded by the closed-circuit TV 100 may be transmitted to a remote site by a separate conventional communication system or may be visited and checked by a manager after self-storage.

또, 본체(10)에는 수중펌프(60)의 가동시 본체(10)의 토출홈(11)으로 송출되는 저층수에 수질 개선용 미생물을 공급하는 미생물 공급장치(110)가 설치될 수도 있는데, 예를 들면 등록특허 제10-1283564호(명칭:무전원 약품 정량 주입기)에 개시된 것과 같은 정량 공급장치가 적용될 수가 있다.The main body 10 may also be provided with a microorganism supply device 110 for supplying microorganisms for water quality improvement to the low-level water delivered to the discharge groove 11 of the main body 10 when the submersible pump 60 is operated. For example, a quantitative feeder such as that disclosed in Japanese Patent No. 10-1283564 (entitled " Non-powered drug dosing machine ") can be applied.

또, 본체(10)에는 공기를 흡입하여 수중에 마이크로 버블을 형성하는 마이크로 버블 장치(120)가 설치될 수가 있다. 이 마이크로 버블 장치(120)는 등록특허 제10-1190788(명칭:마이크로 버블 헤드 및 이를 구비하는 마이크로 버블 생성장치), 특허공개번호 제10-2013-0087135호(명칭:마이크로 버블 발생 장치 및 마이크로 버블 발생 방법), 등록특허 제10-1200436호(명칭:기능성 마이크로 버블 발생기) 등에 널리 공지되어 있는 것들이 적용될 수가 있다. 마이크로 버블 장치(120)는 본체(10) 상에 설치되는데, 대기 중의 공기를 흡입하여 수중으로 연통하는 호스를 통해 산소가 포함된 미세한 공기 방울(즉, 마이크로 버블)을 수중으로 공급하게 된다.In addition, the main body 10 may be provided with a micro bubble device 120 for sucking air to form micro bubbles in water. This micro bubble device 120 is disclosed in Japanese Patent Application No. 10-1190788 (titled micro bubble head and micro bubble generation device having the same), Patent Publication No. 10-2013-0087135 (titled micro bubble generation device and micro bubble generation device) Generation method), and Patent No. 10-1200436 (name: functional micro bubble generator), and the like can be applied. The micro bubble generator 120 is installed on the main body 10 and supplies fine air bubbles (that is, micro bubbles) containing oxygen to the water through a hose that sucks air in the air and communicates in the water.

또한, 흡입-토출관(50)의 상측과 하측에는 각각 표층수와 저층수의 온도를 측정하여 제어부(70)로 온도 정보를 제공하는 온도 센서(130)가 구비될 수 있으며, 이 온도 센서(130)에서 측정된 표층수와 저층수의 온도 정보는 제어부(70)에 저장되어 관리자가 본 발명의 시스템이 설치된 장소의 계절에 따른 수온 변화 분석 자료로 사용됨으로써, 수질 정화 관리에 활용할 수 있게 된다.
The temperature sensor 130 may be provided on the upper side and the lower side of the suction-discharge pipe 50 to provide temperature information to the control unit 70 by measuring the temperatures of the surface water and the low- The temperature information of the surface layer water and the low layer water measured in the water layer is stored in the controller 70 and used as the water temperature change analysis data according to the season of the place where the system of the present invention is installed.

이상과 같이 구성된 본 발명의 제1실시예는 다음과 같이 작동한다.The first embodiment of the present invention configured as above operates as follows.

먼저, 본 발명은 본체(10)가 호수나 하천, 저수지, 바다 등에서 수면에 부상하는 상태로 설치된다. 본체(10)가 수면에 부유하다가 바람이나 파도 등에 의해 본체(10) 상으로 물이 유입되더라도 본체(10)의 전면에 걸쳐 상하로 천공된 구멍(11)을 통해 물이 빠져나가게 되고, 본체(10)의 네 모서리 부위에 구비된 지지대(20)가 본체(10)를 수면상에서 안정과 균형을 유지할 수 있도록 지지하고 있으므로, 본체(10)가 수중으로 침강하지는 않게 된다.First, the present invention is installed in a state where the main body 10 floats on a surface of a lake, a river, a reservoir, the sea, or the like. Even if water flows into the main body 10 due to wind or waves while the main body 10 floats on the water surface, the water escapes through the holes 11 formed in the upper and lower portions of the main body 10, 10 are supported so that the main body 10 can maintain stability and balance on the surface of the water, so that the main body 10 does not sink into the water.

본체(10) 상에 배치된 태양광 발전모듈(30)에 의해 태양광 발전이 이루어져 전기에너지를 생산하는데, 생산된 전기에너지는 축전지(40)에 축전됨과 아울러 동력을 필요로 하는 구성요소들로 직접 공급이 된다. 축전지(40)는 태양광 발전모듈(30)에서 생산된 전기에너지를 저장하였다가 태양광 발전이 불가능한 야간이나 기상 조건시 전기에너지(동력)를 필요로 하는 구성요소로 전기에너지를 공급하게 된다.Solar power is generated by the solar power generation module 30 disposed on the main body 10 to produce electric energy. The generated electric energy is stored in the storage battery 40, Direct supply. The battery 40 stores the electric energy produced by the solar power generation module 30 and supplies the electric energy to components that require electric energy (power) at nighttime or in a weather condition where solar power generation is impossible.

한편, 제어부(70)의 제어에 따라 태양광 발전모듈(30) 또는 축전지(40)로부터 공급되는 전기에너지에 의해 수중펌프(60)가 가동이 되고, 이 수중펌프(60)는 수중의 저층수를 흡입-토출관(50)으로 공급하게 되며, 이에 따라 저층수는 도 3에 도시된 것처럼 흡입-토출관(50)을 경유하여 본체(10)의 토출홈(12)으로 송출이 되고, 이 토출홈(12)을 통해 저층수가 본체(10)의 사방으로부터 표층수를 향해 분산 토출됨으로써, 저층수와 표층수가 순환되는 효과를 주게 된다.Underwater pump 60 is activated by the electric energy supplied from solar battery module 30 or battery 40 under the control of control unit 70. This underwater pump 60 converts the low- The bottom water is fed to the discharge groove 12 of the main body 10 through the suction-discharge pipe 50 as shown in FIG. 3, Layer water is distributed and discharged from the four sides of the main body 10 toward the surface water through the water tank 12 so that the bottom water and the surface water are circulated.

특히 본체(10)의 토출홈(12)에 자외선 램프(80)가 설치된 경우, 수중펌프(60)의 가동에 따라 저층수가 흡입-토출관(50)을 통해 본체(10)의 토출홈(12)으로 송출되면, 송출된 저층수 중의 각종 세균성 미생물은 자외선 램프(80)로부터 조사되는 자외선에 의해 살균 처리가 이루어진 후, 토출홈(12)으로부터 표층수로 이송된다.Particularly, when the ultraviolet lamp 80 is installed in the discharge groove 12 of the main body 10, the low-level water flows into the discharge groove 12 of the main body 10 through the suction-discharge pipe 50 according to the operation of the submerged pump 60 The various bacterial microorganisms in the dispensed bottom layer water are sterilized by the ultraviolet rays irradiated from the ultraviolet lamp 80 and then transported from the discharge grooves 12 to the surface layer water.

또한, 본체(10)에 미생물 공급장치(110)가 설치된 경우, 수중펌프(60)의 가동시 본체(10)의 토출홈(11)으로 송출되는 저층수에 미생물 공급장치(110)로부터 수질 개선용 미생물이 공급됨으로써, 수질이 개선된 상태의 저층수가 토출홈(12)으로부터 표층수 측으로 토출되도록 할 수 있다.When the microorganism supplying device 110 is installed in the main body 10, the micro-organism supplying device 110 supplies the low-level water to the discharge groove 11 of the main body 10 during operation of the submerged pump 60, By supplying the microorganisms, it is possible to discharge the low-level water with improved water quality from the discharge grooves 12 to the surface water side.

또, 본체(10)에 마이크로 버블 장치(120)가 설치된 경우, 수중으로 공급 및 형성되는 마이크로 버블의 터지는 압력으로 수중의 적조군을 제거할 수 있으며, 마이크로 버블 중에 포함된 용존 산소의 효과적인 공급으로 호기성 미생물을 활성화하고 빈산소 상태를 개선하여 수중의 생태계를 개선할 수 있게 된다.When the micro bubble generator 120 is installed in the main body 10, it is possible to remove the red blood group in the water by the pressure of the micro bubble supplied and formed in the water, and by effectively supplying the dissolved oxygen contained in the micro bubble It is possible to improve the underwater ecosystem by activating aerobic microorganisms and improving the oxygen vacancy state.

이처럼 본 발명의 수질 정화 시스템은 수중펌프(60)의 가동에 따라 수중의 저층수가 흡입-토출관(50)과 토출홈(12)을 경유하여 표층수 측으로 토출되도록 함으로써, 저층수와 표층수가 순환되는 흐름(즉, 대류 효과)을 형성하여 해당 수계의 부영양화와 적조/녹조 발생을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.As described above, the water purification system of the present invention allows the low-level water in the water to be discharged to the surface water side via the suction-discharge pipe 50 and the discharge groove 12 in accordance with the operation of the underwater pump 60, (That is, a convection effect), thereby effectively suppressing the eutrophication of the water system and the occurrence of red tide / green tide.

한편, 전술한 바와 같이 본 발명의 수질 정화 시스템은 태양광 발전모듈(30)에서 생산된 전기에너지를 이용하여 수중펌프(60)를 비롯한 주요 구성부의 작동이 이루어지므로 태양광 발전이 효율적으로 수행되는 것이 중요하다. 일반적으로 계절에 따라 태양의 고도가 변화하고 태양의 위치 또한 시간에 따라 달라지므로 태양광 발전모듈(30)의 효율적인 태양광 발전을 위해서는 태양광 발전모듈(30)의 방향과 위치가 최적의 조건을 갖추어야 한다. 이에, 본 발명에 구비되는 위치 확인 시스템(GPS : 91)은 인공위성을 통해 본체(10)의 위치를 확인하고, GPS(91)에서 수시된 본체(10)의 위치 정보에 의거하여 태양 위치 추적부(92)는 태양의 계절, 날짜, 시간, 위도, 경도에 따른 위치를 계산한다. 그리고, 제어부(70)는 태양 위치 추적부(92)에 의해 산출된 태양의 위치에 따라 본체(10)의 위치와 방향을 전환시키도록 본체(10)의 전후좌우 방향에 설치된 프로펠러(93)들을 회전 작동시키게 된다. 따라서, 본 발명의 수질 정화 시스템은 본체(10)에 탑재된 태양광 발전모듈(30)이 항상 태양의 고도와 위치 및 방향에 따라 최적의 방향과 위치를 갖도록 능동적으로 동작하게 됨으로써, 효율적인 태양광 발전을 수행할 수 있게 된다.As described above, the water purification system of the present invention operates the main constituent parts including the underwater pump 60 by using the electric energy produced by the solar power generation module 30, so that the solar power generation is performed efficiently It is important. Generally, the altitude of the sun changes according to the season and the position of the sun also changes with time. Therefore, in order to efficiently generate sunlight of the solar power module 30, the direction and the position of the solar power module 30 are optimized Should be equipped. Accordingly, the position determination system (GPS) 91 provided in the present invention confirms the position of the main body 10 through the artificial satellite, and based on the position information of the main body 10, (92) calculates the position according to the season, date, time, latitude and longitude of the sun. The controller 70 controls the propellers 93 installed in the front, rear, left, and right directions of the main body 10 so as to switch the position and direction of the main body 10 according to the sun position calculated by the sun position tracking unit 92 Rotation operation. Therefore, the water purification system of the present invention is actively operated so that the solar power generation module 30 mounted on the main body 10 always has an optimum direction and position according to the altitude, position and direction of the sun, Development can be carried out.

다음으로, 본 발명의 본체(10)에는 수질 정화 시스템과 이 시스템이 설치된 현장의 상황을 녹화하여 전송하는 폐쇄회로TV(100)가 구비됨에 따라, 이 폐쇄회로TV(100)에 의해 녹화된 화상 데이터를 관리자가 모니터링함으로써, 원격지에서도 본 발명의 시스템이 설치된 현장의 상황을 쉽게 파악할 수가 있다.Next, the main body 10 of the present invention is provided with a water quality purification system and a closed circuit TV 100 for recording and transmitting the situation of a site where the system is installed, so that an image recorded by the closed circuit TV 100 By monitoring the data by the manager, it is possible to easily grasp the situation of the site where the system of the present invention is installed at a remote place.

또, 본 발명에서는 흡입-토출관(50)의 상측과 하측에 각각 설치된 온도 센서(130)에 의해 표층수와 저층수의 온도를 측정하게 되고, 측정된 온도 정보는 본 발명의 시스템이 설치된 장소의 계절에 따른 수온 변화 분석 자료로 사용됨으로써, 수질 정화 관리에 활용할 수 있게 된다.
In the present invention, the temperatures of the surface water and the low water layer are measured by the temperature sensor 130 provided on the upper and lower sides of the suction-discharge pipe 50, and the measured temperature information indicates the season , It can be used for water quality control management.

다음으로, 도 4는 본 발명의 제2실시예를 나타낸 사시도인데, 본 실시예는 본체(10)의 하방에서 지지대(20)의 하단부에 하부지지체(140)가 더 구비된 것을 특징으로 한다. 4 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. The present embodiment is characterized in that a lower support 140 is further provided at the lower end of the support table 20 below the main body 10.

이 하부지지체(140)는 수중에 잠수한 상태에서 본체(10)가 파도나 바람 등에 의해 전복되는 것을 방지하는 역할을 하게 되는데, 본체(10)가 보다 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 저면부가 볼록하게 곡면처리된 구조를 갖는 것이 더욱 바람직하다.The lower support 140 serves to prevent the main body 10 from being rolled over by wave or wind in a submerged state in the water. In order that the main body 10 can maintain a more stable posture, It is more preferable to have a treated structure.

그리고, 하부지지체(140)에는 물의 흐름이 자유롭도록 다수의 구멍(141)들이 천공된 구조를 가짐에 따라 하부지지체(140) 자체는 수중에서 안정적으로 잠수 상태를 유지하게 된다.In addition, since the lower support 140 has a structure in which a plurality of holes 141 are perforated so that the flow of water is free, the lower support 140 itself maintains a stable submergence state in water.

나머지 구성요소들은 전술한 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
The remaining components are the same as those of the first embodiment described above, so a detailed description thereof will be omitted.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, This is possible.

10 : 본체 11,141 : 구멍
12 : 토출홈 20 : 지지대
30 : 태양광 발전모듈 40 : 축전지
50 : 흡입-토출관 60 : 수중펌프
70 : 제어부 80 : 자외선 램프
91 : 위치 확인 시스템(GPS) 92 : 태양 위치 추적부
93 : 프로펠러 100 : 폐쇄회로TV
110 : 미생물 공급장치 120 : 마이크로 버블 장치
130 : 온도 센서 140 : 하부지지체10: main body 11, 141: hole
12: Discharge groove 20: Support
30: solar cell module 40: accumulator
50: suction-discharge pipe 60: submerged pump
70: control unit 80: ultraviolet lamp
91: Positioning system (GPS) 92:
93: Propeller 100: Closed circuit TV
110: microorganism feeder 120: microbubble device
130: Temperature sensor 140: Lower support

Claims (9)

물빠짐이 가능하도록 천공된 구조를 가지면서 수면에 부상하게 되며, 상면부에 전후좌우 방향으로 십자형의 토출홈이 형성되어 있는 본체;
상기 본체의 네 모서리 부위로부터 수중을 향해 연장되어 상기 본체를 지지하는 지지대;
상기 본체 상에 배치되어 태양광 발전을 수행하는 태양광 발전모듈;
상기 태양광 발전모듈에서 생산된 전기에너지가 축전되는 축전지;
수중으로부터 상기 토출홈을 향해 연장되는 흡입-토출관;
상기 태양광 발전모듈 또는 상기 축전지로부터 공급되는 전기에너지에 의해 가동되어 수중의 저층수를 상기 흡입-토출관을 경유하여 상기 토출홈으로 송출하는 수중펌프;
상기 태양광 발전모듈과 축전지에 의한 전기에너지 공급에 의해 상기 수중펌프가 가동되도록 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지며,
상기 수중펌프의 가동에 따라 수중의 저층수가 상기 흡입-토출관과 상기 토출홈을 경유하여 표층수 측으로 토출되도록 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
A main body having a cross-shaped discharge groove formed in a top surface portion in a front-back, left-right direction, and having a perforated structure for allowing water to drain;
A support extending from the four corners of the main body toward the water to support the main body;
A photovoltaic power generation module disposed on the main body to perform photovoltaic power generation;
A storage battery in which electric energy produced by the solar cell module is stored;
A suction-discharge pipe extending from the water toward the discharge groove;
An underwater pump which is driven by electric energy supplied from the photovoltaic power generation module or the accumulator and sends low-level water in the water to the discharge groove via the suction-discharge pipe;
And a controller for controlling the operation of the underwater pump by supplying electric energy by the solar battery module and the battery,
And the bottom water in the water is discharged to the surface water side via the suction-discharge pipe and the discharge groove according to the operation of the underwater pump.
제1항에 있어서,
상기 토출홈에는 상기 저층수를 살균처리하는 자외선 램프가 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the discharge groove is provided with an ultraviolet lamp for sterilizing the bottom layer water.
제1항에 있어서,
상기 본체에 설치되어 상기 본체의 위치를 확인하는 위치 확인 시스템(GPS);
상기 제어부에 탑재되어 상기 GPS에서 수신된 상기 본체의 위치 정보에 의거하여 태양의 계절, 날짜, 시간, 위도, 경도에 따른 위치를 계산하는 태양 위치 추적부;
상기 본체의 전후좌우 방향에 설치되어, 상기 태양 위치 추적부에 의해 산출된 태양 위치에 따라 상기 본체의 위치와 방향을 전환시키도록 상기 제어부에 의해 작동이 제어되는 프로펠러를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
A GPS (Positioning System) installed in the main body to confirm the position of the main body;
A sun position tracking unit mounted on the control unit and calculating a position according to the season, date, time, latitude and longitude of the sun based on the positional information of the main body received by the GPS;
And a propeller installed in front, rear, left, and right directions of the main body, the operation of which is controlled by the control unit so as to switch the position and direction of the main body according to the sun position calculated by the sun position tracking unit Water purification system using photovoltaic power generation.
제1항에 있어서,
상기 본체에는 폐쇄회로TV가 구비된 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main body is provided with a closed circuit TV.
제1항에 있어서,
상기 본체에는 상기 수중펌프의 가동시 상기 토출홈으로 송출되는 저층수에 수질 개선용 미생물을 공급하는 미생물 공급장치가 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main body is provided with a microorganism supply device for supplying microorganisms for water quality improvement to the low-level water sent out to the discharge groove when the underwater pump is operated.
제1항에 있어서,
상기 본체에는 공기를 흡입하여 수중에 마이크로 버블을 형성하는 마이크로 버블 장치가 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the main body is provided with a micro bubble device which sucks air to form micro bubbles in water.
제1항에 있어서,
상기 흡입-토출관의 상측과 하측에는 각각 표층수와 저층수의 온도를 측정하여 상기 제어부로 온도 정보를 제공하는 온도 센서가 구비된 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용한 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
And a temperature sensor for measuring the temperature of the surface layer water and the low layer water on the upper side and the lower side of the suction-discharge pipe to provide temperature information to the control unit.
제1항에 있어서,
상기 본체의 하방에서 상기 지지대의 하단부에 연결되어 수중에서 상기 본체의 전복을 방지하게 되는 하부지지체가 더 구비된 것을 특징으로 하는 수질 정화 시스템.
The method according to claim 1,
Further comprising a lower support connected to a lower end of the support under the main body to prevent overturning of the main body in water.
제8항에 있어서,
상기 하부지지체는 천공된 구조를 가지면서 저면부가 볼록하게 곡면처리된 것을 특징으로 하는 수질 정화 시스템.9. The method of claim 8,
Wherein the lower support has a perforated structure and the bottom surface is convexly curved.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017002983A1 (en) * 2015-06-29 2017-01-05 양희범 Apparatus for improving micro-bubble water quality using sun light
WO2017049576A1 (en) * 2015-09-25 2017-03-30 安风玢 System for increasing brine concentration
KR20180087949A (en) 2017-01-26 2018-08-03 (주)위 에너지 Water quality management system using solar energy
KR102042512B1 (en) 2018-07-17 2019-11-27 전인권 Combination device for solar power generation and water purification

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