KR20220025336A - Seawater Desalination Device applied Dew Condensation - Google Patents

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KR20220025336A
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Abstract

The present invention provides a seawater desalination device applied with dew condensation, and the seawater desalination device includes: a seawater tank having a certain amount of seawater stored therein; a heating tank connected to the seawater tank through a seawater discharge line and configured to heat seawater supplied from the seawater tank at a predetermined temperature; a fresh water tank provided on one side of the heating tank, in which a ceiling is rounded in a dome shape, an internal space is provided, and a side wall is provided along an outer side; and a seawater spraying line installed on an inner surface of the ceiling of the fresh water tank and connected to a heating seawater line to receive the seawater stored in the heating tank, wherein at least one spraying nozzle is provided, in which the at least one spraying nozzle is installed at a predetermined distance from the seater spraying line and configured to spray, into fine mist, the seawater supplied to the seawater spraying line into a space of the fresh water tank, so that condensation water from which salt is removed is formed on an inside of the side wall of the fresh water tank through evaporation of the mist sprayed into the space of the fresh tank water, thereby desalinating the seawater. The present invention can increase the productivity of salt.

Description

결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치{Seawater Desalination Device applied Dew Condensation}Seawater Desalination Device applied Dew Condensation

본 발명은 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치에 관련되는 것으로서, 더욱 상세하게는 해수를 실내로 분무시키는 과정에서 실내외의 온도차를 이용하여 실내의 내벽에 결로수가 맺히도록 유도하여 해수를 담수화하도록 한 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a seawater desalination device to which a condensation phenomenon is applied, and more particularly, in the process of spraying seawater indoors, using a temperature difference between indoors and outdoors to induce condensation on the inner wall of the room to desalinate the seawater. It relates to a seawater desalination device applying the phenomenon.

생활용수나 공업용수로 직접 사용하기 힘든 바닷물로부터 염분을 포함한 용해물질을 제거하여 순도 높은 음용수 및 생활용수, 공업용수 등을 얻어내는 일련의 수처리 과정을 말한다. 해수탈염(海水脫鹽)이라고도 하며, 해수를 담수로 생산하는데 사용되는 설비를 해수 담수화 장치 또는 담수화 플랜트라 한다.It refers to a series of water treatment processes to obtain high-purity drinking water, domestic water, and industrial water by removing dissolved substances including salt from seawater that is difficult to use directly for domestic or industrial water. It is also called seawater desalination, and the equipment used to produce seawater into freshwater is called a seawater desalination device or desalination plant.

바다나 저지대에 도착한 물은 태양에너지에 의해 증발하게 되며, 이 증발 과정에서 염을 남기며 순수한 물만이 구름을 형성하고 비가 되는 순환을 한다. 이것은 물리적인 분리가 이루어지는 증발과정 및 수증기가 찬 공기를 만나서 빗물로 변하는 응축과정을 잘 나타내고 있는데, 이러한 과정이 자연현상에서 볼 수 있는 대표적인 담수화(Desalination)라 할 수 있다.Water that arrives at the sea or lowlands is evaporated by solar energy, leaving salt in this evaporation process, and only pure water forms clouds and becomes rain. This shows well the evaporation process in which physical separation takes place and the condensation process in which water vapor meets cold air and turns into rainwater. This process is representative desalination that can be seen in natural phenomena.

해수 담수화의 방식은 크게 열원을 이용하여 해수를 가열하고 발생한 증기를 응축시켜 담수를 얻는 증발법과 삼투현상을 역으로 이용하여 해수를 반투막을 통과시켜 담수를 생산하는 역삼투법 방식을 예로 들 수 있다.The method of desalination of seawater is largely an evaporation method in which fresh water is obtained by heating seawater using a heat source and condensing generated steam, and a reverse osmosis method in which seawater is passed through a semi-permeable membrane using osmosis to produce fresh water, for example.

열원을 이용하는 증발법은 해수를 직접 가열하여 증발시키기 때문에 증발하는 표면적이 상대적으로 적고, 비교적 에너지 소비량이 많은 문제점이 있다. 또한 에너지 소요비용이 높기 때문에 소규모로 운영되어 사용화하기에 부적합하다.The evaporation method using a heat source directly heats and evaporates seawater, so there is a problem in that the surface area to evaporate is relatively small and energy consumption is relatively high. Also, because of the high cost of energy, it is operated on a small scale and is not suitable for use.

역삼투압 방식은 반투막을 사이에 두고 삼투압 이상의 압력을 가하면 물질의 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 용매가 이동한다는 원리를 이용한 것이다.The reverse osmosis method uses the principle that the solvent moves from a high concentration of a substance to a low location when a pressure higher than the osmotic pressure is applied with a semipermeable membrane interposed therebetween.

그러나 역삼투압에서는 물이 투과되고 소금과 같은 염들은 투과하지 못하는 분리막을 사용하게 되는 데, 이 방법은 높은 압력으로 운전이 되어야 하며, 장시간 사용하는 경우 분리막의 표면에 불순물과 오염물질이 쌓이게 되는 문제점이 있고, 분리막의 오염물질을 제거하기 위한 주기적인 유지 관리가 필요하다.However, in reverse osmosis, a membrane is used that allows water to permeate and salts such as salt cannot permeate. There is a need for periodic maintenance to remove contaminants from the separation membrane.

대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-1848683 호Korean Intellectual Property Office Registered Patent Publication No. 10-1848683

따라서, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 해수를 실내로 분무시키는 과정에서 실내외의 온도차를 이용하여 실내의 내벽에 결로수가 맺히도록 유도하여 해수를 담수화하도록 한 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치를 제공함에 있다. Therefore, an object of the present invention to solve the above problems is to induce dew condensation on the inner wall of the room by using the temperature difference between indoor and outdoor in the process of spraying seawater into the room to desalinate the seawater. To provide a seawater desalination device.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 최소한의 설비만으로도 해수의 담수화를 구현할 수 있어 설비비용의 절감 및 이로 인한 유지관리 비용을 낮출 수 있는 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치를 제공함에 있다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a seawater desalination device to which a dew condensation phenomenon is applied that can reduce facility costs and maintenance costs due to the fact that desalination of seawater can be implemented with minimal equipment.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치에 있어서, 일정량의 해수가 저장되는 해수조, 상기 해수조와 해수배출라인으로 연결되며 상기 해수조에서 공급된 해수를 일정온도로 데워주는 가열조, 상기 가열조의 일측에 마련되며 돔형태로 천정은 라운드지게 형성되고 그 내부에는 공간이 마련되며 외측을 따라 측벽이 마련된 담수조, 상기 담수조의 천정 내면에 설치되며 상기 가온해수라인과 연결되어, 상기 가열조에 저장된 해수를 공급받는 해수분사라인, 상기 해수분사라인에 일정간격 떨어진 상태로 설치되며 상기 해수분사라인으로 공급된 해수를 미분무 형태의 미스트로 상기 담수조의 공간으로 분무시키는 적어도 하나 이상의 분사노즐로 구성하여, 상기 담수조의 공간으로 분사된 미스트의 증발을 통해 상기 담수조의 측벽 내면에 염분이 제거된 결로수가 맺혀지도록 하여 해수를 담수시키도록 함을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above objects is a seawater desalination device to which a condensation phenomenon is applied, a seawater tank in which a certain amount of seawater is stored, the seawater tank and the seawater discharge line are connected, and the seawater supplied from the seawater tank is heated to a certain temperature. A heating tank for warming is provided on one side of the heating tank, the ceiling is formed in a round dome shape, a space is provided inside it, and a side wall is provided along the outside. At least one of the seawater injection line receiving the seawater stored in the heating tank, the seawater injection line at a certain distance apart, and spraying the seawater supplied to the seawater injection line into the space of the freshwater tank as a mist in the form of a fine mist. It is characterized in that it is composed of the above-mentioned spray nozzle, and through evaporation of the mist sprayed into the space of the freshwater tank, dew condensation water from which the salt has been removed is formed on the inner surface of the side wall of the freshwater tank to desalinate the seawater.

상기 담수조의 천정 외면에는 냉각수 배출라인이 설치되며, 상기 냉각수 배출라인은 상기 해수조와 냉각수라인으로 연결되어, 상기 해수조에 저장된 해수를 공급받아 상기 담수조의 측벽 외면으로 흘려 보내도록 함이 바람직하다.A cooling water discharge line is installed on the outer surface of the ceiling of the freshwater tank, and the cooling water discharge line is connected to the seawater tank and a cooling water line, so that the seawater stored in the seawater tank is supplied and flows to the outer surface of the side wall of the freshwater tank.

본 발명은 해수를 담수조의 실내로 분무시키는 과정에서 실내외의 온도차를 이용하여 담수조의 측벽 내면에 염분이 제거된 결로수가 맺히도록 유도하여 해수를 담수화하도록 하여 최소한의 설비만으로도 해수의 담수화를 구현할 수 있어 설비비용의 절감 및 이로 인한 유지관리 비용을 낮출 수 있다.In the process of spraying seawater into the interior of the desalination tank, the present invention uses the temperature difference between indoors and outdoors to induce desalted water to form on the inner surface of the side wall of the freshwater tank to desalinate the seawater. It is possible to reduce the equipment cost and thereby lower the maintenance cost.

또한 염분이 제거되지 못한 해수는 다시 담수조로 여러번 재순환시키는 과정을 거치도록 하고, 이를 통해 염분의 비율이 높아진 해수를 소금을 얻기 위한 염수조로 보내도록 하여 소금의 생산성을 높일 수 있는 효과를 가진다.In addition, the seawater from which the salt has not been removed goes through a process of recirculating it back to the freshwater tank several times, and through this, the seawater with an increased salinity is sent to the brine tank for obtaining salt, thereby increasing the productivity of salt.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치의 전체 구성을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 담수조의 구성을 발췌하여 도시한 도면.
도 3은 도 2의 측면을 도시한 도면.1 is a view showing the overall configuration of a seawater desalination apparatus to which a dew condensation phenomenon is applied according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an extract of the configuration of the fresh water tank of FIG. 1;
Fig. 3 is a view showing a side view of Fig. 2;

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 후술 될 상세한 설명에서는 상술한 기술적 과제를 이루기 위해 본 발명에 있어 대표적인 실시 예를 제시할 것이다. 그리고 본 발명으로 제시될 수 있는 다른 실시 예들은 본 발명의 구성에서 설명으로 대체한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the detailed description to be described later, representative embodiments of the present invention will be presented in order to achieve the above-described technical problems. And other embodiments that can be presented as the present invention is replaced by the description in the configuration of the present invention.

첨부된 도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치의 전체 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 담수조의 구성을 발췌하여 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 측면을 도시한 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a seawater desalination apparatus to which a dew condensation phenomenon is applied according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing an excerpted configuration of the desalination tank of FIG. 1, FIG. 3 is It is a view showing the side of FIG. 2 .

도 1 내지 도 3에서와 같이, 본 발명의 해수 담수화 장치(100)는 해수조(10)에 저장되어 있는 해수를 미분무 형태의 미스트로 담수조(30) 실내 천정에서 바닥으로 분사하는 과정에서 담수조(30)의 실내, 외 기온차를 통한 결로현상을 응용하여 미스트에 포함되어 있는 염분은 물과 함께 아래로 떨어지고, 담수조(30) 내부의 높은 습도를 통한 담수조(30)의 측벽(36) 내면에 결로수가 맺혀지도록 하고, 이때의 결로수를 음용할 수 있는 물로 담수화시키는 시스템이다.1 to 3, the seawater desalination apparatus 100 of the present invention sprays the seawater stored in the seawater tank 10 from the ceiling of the desalination tank 30 to the floor as a mist in the form of mist in the freshwater tank. By applying the condensation phenomenon through the indoor and outdoor temperature difference of (30), the salt contained in the mist falls down together with the water, and the side wall 36 of the freshwater tank 30 through the high humidity inside the freshwater tank 30. It is a system that allows dew water to form and desalinates the dew water at this time into drinkable water.

상기 해수 담수화 장치(100)는 크게 해수조(10), 가열조(24), 담수조(30) 및 결로수 저장조(80)를 포함한다.The seawater desalination apparatus 100 largely includes a seawater tank 10 , a heating tank 24 , a freshwater tank 30 , and a dew condensation water storage tank 80 .

상기 해수조(10)는 담수화를 위한 해수를 저장하는 수조이다.The seawater tank 10 is a tank for storing seawater for desalination.

상기 해수조(10)에는 해수공급라인(12), 해수배출라인(16) 및 냉각수라인(20)이 각각 마련되다.The seawater tank 10 is provided with a seawater supply line 12 , a seawater discharge line 16 , and a cooling water line 20 , respectively.

상기 해수공급라인(12)은 해수공급펌프(14)의 펌핑 동작으로 바닷물을 해수조로 강제 공급한다.The seawater supply line 12 forcibly supplies seawater to the seawater tank by the pumping operation of the seawater supply pump 14 .

상기 해수배출라인(16)은 해수배출펌프(18)의 펌핑 동작으로 해수조(10)에 저장되어 있는 해수를 가열조(24)로 배출한다. 상기 해수배출라인(16)의 일단은 해수조(10)에 연결되고 그 타단은 가열조(24)에 연결 구성되도록 한다.The seawater discharge line 16 discharges the seawater stored in the seawater tank 10 to the heating tank 24 by the pumping operation of the seawater discharge pump 18 . One end of the seawater discharge line 16 is connected to the seawater tank 10 and the other end is connected to the heating tank 24 .

상기 냉각수라인(20)은 상기 해수조(10)에 저장되어 있는 해수를 가열조(24)로 거치지 않고 곧바로 담수조(30)의 천정(34)으로 배출시키는 라인으로서, 이때의 담수조(30) 천정(34)으로 배출되는 해수는 결로현상을 더욱 촉진시키기 위해 담수조(30) 실내, 외의 기온차를 더 높혀줄 목적으로 제공된다.The cooling water line 20 is a line for discharging the seawater stored in the seawater tank 10 directly to the ceiling 34 of the freshwater tank 30 without passing through the heating tank 24, and at this time, the freshwater tank 30 ceiling The seawater discharged to (34) is provided for the purpose of further increasing the temperature difference between the inside and outside of the freshwater tank (30) in order to further promote the condensation phenomenon.

이를 위해 상기 냉각수라인(20)의 일단은 상기 해수조(10)에 연결 구성하고 그 타단은 담수조(30)의 천정(34) 외부에 상기 담수조(30)의 길이 방향을 따라 설치되어 있는 냉각수분사라인(50)에 연결되도록 하여, 상기 해수조(10)에 저장된 해수를 냉각수분사라인(50)으로 공급하게 되고, 공급된 해수는 냉각수분사라인(50)을 통해 외부로 분사되어 담수조(30)의 측벽(36) 외면을 타고 흘러 내려가며 담수조(30)의 측벽(36)을 식혀주는 냉각수의 기능을 수행하게 된다.To this end, one end of the cooling water line 20 is connected to the seawater tank 10 , and the other end of the cooling water jet is installed on the outside of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 along the longitudinal direction of the freshwater tank 30 . By connecting to the line 50, the seawater stored in the seawater tank 10 is supplied to the cooling water injection line 50, and the supplied seawater is sprayed to the outside through the cooling water injection line 50 to the freshwater tank 30. It flows down along the outer surface of the side wall 36 of the cooling water to cool the side wall 36 of the fresh water tank 30 .

상기 가열조(24)는 상기 해수조(10)와 해수배출라인(16)으로 연결 구성되어, 상기 해수조(10)에 저장되어 있는 해수배출펌프(18)의 펌핑 동작으로 공급받아 일정온도로 가열시킨다.The heating tank 24 is connected to the seawater tank 10 and the seawater discharge line 16, and is supplied by the pumping operation of the seawater discharge pump 18 stored in the seawater tank 10 to a predetermined temperature. Heat up.

상기 가열조(24)는 직육면체 형태로 내부에는 해수를 저장하는 공간(23)이 마련되고 그 외벽은 빛을 투과할 수 있는 투광성을 가진 재질인 유리로 제작한다. 빛이 외벽을 투과하면 공간에 담겨진 해수의 온도를 상승시킬 수 있고, 이를 통해 담수조에서 미분무 형태의 미스트로 분사될 때, 고온, 다습한 환경을 가열조 내부에 유지시킬 수 있어 많은 결로수를 발생시킬 수 있다.The heating tank 24 has a rectangular parallelepiped shape, and a space 23 for storing seawater is provided inside, and the outer wall is made of glass, which is a light-transmitting material that can transmit light. When light penetrates the outer wall, the temperature of the seawater contained in the space can be raised, and through this, when a mist in the form of fine atomization is sprayed from the freshwater tank, a high temperature and high humidity environment can be maintained inside the heating tank, so that a lot of dew condensation water can be removed. can cause

또한, 상기 가열조(24)의 바닥에는 필요에 따라 열매채순환라인(25)을 설치하여, 공간(23)에 저장된 해수를 강제적으로 가열시켜 사용할 수도 있다.In addition, a heat medium circulation line 25 may be installed at the bottom of the heating tank 24 if necessary, and the seawater stored in the space 23 may be forcibly heated and used.

상기 담수조(30)는 상기 가열조(24)와 가온해수라인(26)으로 연결 구성되어, 상기 가온해수라인(26)에서 공급되는 해수를 미분무 형태의 미스트로 분사시켜 해수를 담수화시키게 된다. 상기 가온해수라인(26)에는 펌프(28)가 마련되고, 상기 펌프(28)는 가열조에 가온된 상태로 저장된 해수를 가온해수라인(26)으로 강제 공급한다.remind The desalination tank 30 is connected to the heating tank 24 and the heated seawater line 26, and the seawater supplied from the heated seawater line 26 is sprayed as a mist in the form of fine mist to desalinate the seawater. A pump 28 is provided in the heated seawater line 26 , and the pump 28 forcibly supplies seawater stored in a heated state in the heating tank to the heated seawater line 26 .

첨부된 도 2는 담수조(30)의 구성을 보다 상세하게 도시한 도면이다.2 is a view showing the configuration of the freshwater tank 30 in more detail.

도 2에서와 같이 담수조(30)는 돔 형태로 내부에는 공간(32)이 마련되고 그 천정(34)은 라운드지게 형성하고 내부에는 해수가 분무될 수 있도록 공간(32)이 마련되며 그 외부는 측벽을 구성한다.As shown in FIG. 2, the freshwater tank 30 has a dome shape and a space 32 is provided inside, the ceiling 34 is formed to be round, and a space 32 is provided inside so that seawater can be sprayed, and the outside is make up the side wall.

상기 담수조(30)의 천정(34) 내면 중앙에는 상기 담수조(30)의 길이 방향을 따라 해수분사라인(40)이 설치된다.A seawater injection line 40 is installed in the center of the inner surface of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 in the longitudinal direction of the freshwater tank 30 .

상기 해수분사라인(40)은 전술한 가열조(24)의 가온해수라인(26)과 연결 구성되어, 상기 가온해수라인(26)에서 공급되는 해수를 미분무 형태의 미스트로 담수조(30)의 공간(32)으로 분사시킨다.The seawater spray line 40 is connected to the heated seawater line 26 of the above-described heating tank 24, and the seawater supplied from the heated seawater line 26 is sprayed into the mist of the freshwater tank 30. It is sprayed into the space (32).

상기 해수분사라인(40)에는 적어도 하나 이상의 분사노즐(42)이 설치된다. 상기 분사노즐(42)은 해수를 미분무 형태의 미스트로 변환시킨 상태로 분사하는 수단이다. At least one or more injection nozzles 42 are installed in the seawater injection line 40 . The spray nozzle 42 is a means for spraying seawater in a state in which it is converted into a mist in the form of a fine atomization.

상기 분사노즐(42)의 구조는 입구와 출구의 직경을 달리하고, 또한 입구와 출구 사이에 해수가 와류하는 챔버를 형성하여 펌프(28)의 펌핑 동작에 따라 소정의 압력으로 입구를 통과한 해수는 챔버를 거쳐 출구로 배출되는 과정에서 미분무 형태의 미스트로 바꿔져 담수조(30)의 공간으로 분사되어 진다.The structure of the injection nozzle 42 has different diameters of the inlet and the outlet, and forms a chamber in which seawater vortexes between the inlet and the outlet. In the process of being discharged to the outlet through the chamber, it is changed into a mist in the form of fine atomization and is sprayed into the space of the freshwater tank 30 .

상기 해수분사라인(40)에는 별도의 구동수단을 더 연결하여 구성할 수 있다. 상기 구동수단은 모터(44)의 동력으로 회전하는 기어(46)를 해수분사라인(30)에 연결하여, 상기 해수분사라인(36)을 회전시키게 되는 데, 이를 통해 분사노즐(42)에서 분사되는 미스트는 담수조(30)의 공간(32) 전체로 확산되며 분사될 수 있다.The seawater injection line 40 may be configured by further connecting a separate driving means. The driving means connects the gear 46 rotating by the power of the motor 44 to the seawater injection line 30 to rotate the seawater injection line 36, through which the injection nozzle 42 is injected. The mist may be sprayed while being diffused throughout the space 32 of the freshwater tank 30 .

상기 해수분사라인(40)을 통해 고온의 해수가 미스트로 담수조(30)의 공간(32)으로 분사되면 담수조(30)의 공간(32)은 고온 다습한 상태가 되는 데, 이때 미스트의 일정량은 증발하여 담수조(30)의 측벽(36) 내면에 결로수로 맺혀지고, 남은 염분을 포함한 미스트는 담수조(30)의 공간(32) 바닥으로 떨어지게 된다.When high-temperature seawater is sprayed into the space 32 of the freshwater tank 30 as mist through the seawater injection line 40, the space 32 of the freshwater tank 30 is in a high-temperature and high-humidity state. At this time, a certain amount of mist is It evaporates and forms condensation water on the inner surface of the side wall 36 of the freshwater tank 30 , and the mist including the remaining salt falls to the bottom of the space 32 of the freshwater tank 30 .

즉, 미스트의 증발로 담수조(30)의 측벽(36) 내면에 맺혀진 결로수는 염분이 제거된 음용이 가능한 담수가 되는 것이다.That is, the condensed water formed on the inner surface of the side wall 36 of the freshwater tank 30 due to the evaporation of the mist becomes drinkable fresh water from which the salt has been removed.

상기 담수조(30)의 측벽(36) 하단 내면에는 결로수순환로(60)가 마련된다. 상기 결로수순환로(60)는 담수조(30)의 측벽(36) 내면에 맺혀진 결로수가 아래로 떨어지면 이를 수집하여 외부의 결로수저장조(80)로 배출시킨다. 이를 위해 결로수순환로(60)의 바닥은 구배(62)를 형성하여, 결로수가 결로수 저장조(80)로 자동 배출되도록 구성함이 바람직하다.A dew condensation water circulation path 60 is provided on the inner surface of the lower end of the side wall 36 of the freshwater tank 30 . When the dew condensation water formed on the inner surface of the side wall 36 of the freshwater tank 30 falls, the condensed water circulation path 60 collects it and discharges it to the external condensed water storage tank 80 . To this end, it is preferable that the bottom of the condensed water circulation path 60 forms a gradient 62 , so that the dew condensation water is automatically discharged to the condensed water storage tank 80 .

한편, 담수조(30)의 바닥으로 떨어진 염분을 포함한 미스트는 담수조(30)의 바닥에 형성된 드레인관(90)을 통해 가열조(24)로 다시 환수되도록 하고, 이어서 다시 가열조(24)에서 일정온도로 데워진 상태로 담수조(30)로 재공급되도록 한다. 이때 환수되는 해수는 일정량의 물이 증발된 상태임에 따라 염분의 비율이 높아진 상태이며, 이러한 순환이 어느 정도 반복적으로 진행되면 가열조(24)내의 해수는 염분의 비율이 점차적으로 높아지게 되는 데, 이때 해수의 염분 비율이 20%수준으로 올라오면, 가열조(24)내의 해수를 염수조(미 도시함)로 배출시켜 소금생산을 위한 염수로 활용하도록 한다. On the other hand, the mist containing salt that has fallen to the bottom of the freshwater tank 30 is returned back to the heating tank 24 through the drain pipe 90 formed at the bottom of the freshwater tank 30 , and then again in the heating tank 24 . It is to be re-supplied to the freshwater tank 30 in a state heated to a temperature. At this time, the returned seawater has a high salinity ratio as a certain amount of water has been evaporated. At this time, when the salinity of the seawater rises to the level of 20%, the seawater in the heating tank 24 is discharged to a brine tank (not shown) to be used as brine for salt production.

상기 담수조(30)는 다양한 재질로 제작할 수 있으나, 본 발명에서는 빛을 투과할 수 있는 투명비닐 또는 투명유리를 이용하여 제작함이 바람직하다. 즉, 결로현상은 고온 다습한 상황에서 활발하게 일어나는 데, 담수조(30)의 외벽 재질을 투명하게 하면 빛의 투과율이 높아 담수조(30) 내부의 온도는 자연스럽게 올라가게 되며, 이를 통해 담수조(30) 내, 외부 온도차이를 더욱 높혀 담수조(30) 내부를 고온상태로 유지할 수 있기 때문이다.The freshwater tank 30 can be made of various materials, but in the present invention, it is preferable to use a transparent vinyl or transparent glass that can transmit light. That is, the dew condensation phenomenon occurs actively in high temperature and high humidity conditions. If the material of the outer wall of the freshwater tank 30 is made transparent, the light transmittance is high, and the temperature inside the freshwater tank 30 naturally rises, and through this, the freshwater tank 30 This is because the inside of the freshwater tank 30 can be maintained at a high temperature by further increasing the temperature difference between the inside and outside.

또한 미스트가 담수조(30) 내부에서 증발하는 과정에서 수증기는 담수조(30) 내부의 공기가 머금게 되어 습도가 높은 다습한 상태가 되며, 이러한 고온 다습한 상황을 담수조(30) 내부에 만들어 줌으로서 더욱 활발한 결로 현상을 유발할 수 있는 것이다.In addition, in the process of evaporating the mist inside the freshwater tank 30, the water vapor is contained in the air inside the freshwater tank 30 and becomes a high-humidity state. This can lead to active condensation.

상기 담수조(30)의 천정(34) 외면 중앙에는 상기 담수조(30)의 길이 방향을 따라 냉각수배출라인(40)이 설치된다.A cooling water discharge line 40 is installed in the center of the outer surface of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 in the longitudinal direction of the freshwater tank 30 .

상기 냉각수 배출라인(40)은 전술한 해수조(10)와 냉각수라인(20)으로 연결 구성되어, 상기 냉각수라인(20)에 설치되어 있는 펌프(22)의 펌핑 동작에 따라 해수조(10)의 해수를 공급받아 담수조(30)의 돔 형태인 천정(34)으로 배출시키도록 하며, 상기 천정(34)으로 배출된 해수는 돔 형태의 천정(34) 굴곡면을 타고 담수조(30)의 측벽(36) 외면(36a)으로 흘러 내려가며 담수조(30)의 측벽(36) 외면을 식혀주는 냉각수의 기능을 수행한다.The cooling water discharge line 40 is connected to the above-described seawater tank 10 and the cooling water line 20, and according to the pumping operation of the pump 22 installed in the cooling water line 20, the seawater tank 10. of the seawater is supplied and discharged to the dome-shaped ceiling 34 of the freshwater tank 30, and the seawater discharged to the ceiling 34 rides on the curved surface of the dome-shaped ceiling 34 and the side wall of the freshwater tank 30 (36) It flows down to the outer surface (36a) and performs a function of cooling water to cool the outer surface of the side wall (36) of the fresh water tank (30).

즉, 담수조(30)는 결로 현상을 이용하여 해수를 담수화시키는 것인 바, 이를 위해서는 담수조(30)의 측벽(36) 내, 외면(36a, 36b)의 온도차이가 클수록 결로 현상을 촉진시켜 더 많은 양의 결로수를 취할 수 있다. 따라서 냉각수 배출라인(40)을 통해 담수조(30)의 측벽(36) 외면(36b)을 식혀 상대적으로 담수조(30)의 측벽 내, 외면 온도 차이를 크게 하도록 함으로서 단시간에 많은 양의 결로수를 얻을 수 있게 된다.That is, the freshwater tank 30 desalinates seawater by using the condensation phenomenon. To this end, the greater the temperature difference between the inner and outer surfaces 36a and 36b of the freshwater tank 30, the greater the dew condensation phenomenon is promoted. A large amount of dew water can be taken. Therefore, by cooling the outer surface 36b of the side wall 36 of the fresh water tank 30 through the cooling water discharge line 40 to relatively increase the temperature difference between the inner and outer surfaces of the side wall of the fresh water tank 30, a large amount of condensed water can be obtained in a short time. be able to

상기 담수조(30)의 측벽(36) 외면(36b)을 타고 흘러 내려간 냉각수(해수)는 상기 담수조(30) 측벽(36) 외면 하단에 마련되어 있는 냉각수순환로를 타고 바다로 배출되어 진다.Cooling water (seawater) flowing down along the outer surface 36b of the sidewall 36 of the freshwater tank 30 is discharged into the sea via a cooling water circulation path provided at the lower end of the outer surface of the sidewall 36 of the freshwater tank 30.

이하, 본 발명에 따른 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치의 작용을 기술한다.Hereinafter, the action of the seawater desalination device to which the dew condensation phenomenon according to the present invention is applied will be described.

먼저 해수조(10)에 저장되어 있는 해수는 해수배출펌프(14)의 펌핑 동작으로 해수배출라인(12)을 통해 가열조(24)로 공급된다.First, the seawater stored in the seawater tank 10 is supplied to the heating tank 24 through the seawater discharge line 12 by the pumping operation of the seawater discharge pump 14 .

상기 가열조(24)로 공급된 해수는 일정시간 저장된 상태를 유지시켜 상온에서 일정온도 이상으로 수온이 올라가도록 한다.The seawater supplied to the heating tank 24 is maintained in a stored state for a certain period of time so that the water temperature rises from room temperature to a certain temperature or higher.

다음, 일정온도로 수온이 올라간 해수는 펌프(28)의 펌핑 동작에 따라 가온해수라인(26)을 통해 담수조(30)의 천정(34) 내면 중앙에 설치되어 있는 해수분사라인(40)으로 공급되고, 이어서 해수분사라인(40)에 설치되어 있는 분사노즐(42)을 통해 담수조(30)의 내부 공간(32)으로 미분무 형태의 미스트로 분사되어 진다.Next, the seawater whose water temperature has risen to a certain temperature is supplied to the seawater injection line 40 installed in the center of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 through the heated seawater line 26 according to the pumping operation of the pump 28. Then, the mist in the form of fine mist is sprayed into the inner space 32 of the freshwater tank 30 through the spray nozzle 42 installed in the seawater spray line 40 .

이때 해수분사라인(40)을 통해 고온의 해수가 미스트로 담수조(30)의 공간(32)으로 분사되면 담수조(30)의 공간(32)은 고온 다습한 상태가 되는 데, 이때 미스트의 일정량은 증발이 일어나며 담수조(30)의 측벽(36) 내면(36a)에 결로수로 맺혀지고, 남은 염분을 포함한 미스트는 담수조(30)의 공간(32) 바닥으로 떨어지게 된다. 미스트의 증발로 담수조(30)의 측벽(36) 내면(36a)에 맺혀진 결로수는 염분이 제거된 음용이 가능한 담수가 되고, 이때의 결로수는 담수조(30)의 측벽(36) 내면(36a)을 타고 흘러 내려간 다음, 결로수순환로를 통해 결로수저장조로 배출되어 진다.At this time, when high-temperature seawater is sprayed into the space 32 of the freshwater tank 30 as mist through the seawater injection line 40, the space 32 of the freshwater tank 30 is in a high-temperature and high-humidity state. At this time, a certain amount of mist is Evaporation takes place and condensed water is formed on the inner surface 36a of the sidewall 36 of the freshwater tank 30 , and the mist including the remaining salt falls to the bottom of the space 32 of the freshwater tank 30 . Condensation water formed on the inner surface 36a of the side wall 36 of the freshwater tank 30 due to evaporation of the mist becomes fresh water from which the salt has been removed, and the dew water at this time is the inner surface of the side wall 36 of the freshwater tank 30 ( 36a) flows down, and then it is discharged to the dew water storage tank through the condensate water circulation path.

한편, 결로수가 맺혀지는 동안 해수분사라인(40)으로 해수가 분사되는 동안, 냉각수 배출라인(20)을 통해 해수조(10)에 저장되어 있는 해수는 담수조(30)의 천정(34) 외면 중앙에 설치되어 있는 냉각수라인(50)으로 공급된 후, 담수조(30)의 돔형태인 천정(34)으로 배출된 다음, 상기 천정(34)의 굴곡면을 타고 담수조(30)의 측벽(36) 외면으로 흘러 내려가며 담수조(30)의 측벽(36) 외면을 식혀주게 되는 데, 이 과정에서 담수조(30)의 측벽(36) 내, 외면의 온도차이가 크게 발생하여 담수조(30)의 측벽(36) 내면에는 보다 많은 양의 결로수가 맺히게 되고, 이를 통해 단시간에 많은 양의 결로수를 얻을 수 있게 된다.On the other hand, while the seawater is sprayed to the seawater injection line 40 while the dew condensation water is forming, the seawater stored in the seawater tank 10 through the cooling water discharge line 20 is the center of the outer surface of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 . After being supplied to the cooling water line 50 installed in It flows down to cool the outer surface of the side wall 36 of the fresh water tank 30, and in this process, a temperature difference between the inside and the outer surface of the side wall 36 of the fresh water tank 30 occurs, and the side wall 36 of the fresh water tank 30 ) A larger amount of dew water is formed inside, and through this, a large amount of dew water can be obtained in a short time.

10: 해수조 12: 해수공급라인
16: 해수배출라인 20: 냉각수배출라인
24: 가열조 26: 가온해수라인
30: 담수조 34: 천정
36: 측벽 40: 해수분사라인
42: 분사노즐 50: 냉각수분사라인
60: 결로수순환로 80: 결로수조10: seawater tank 12: seawater supply line
16: seawater discharge line 20: cooling water discharge line
24: heating tank 26: heated seawater line
30: fresh water tank 34: ceiling
36: side wall 40: seawater injection line
42: injection nozzle 50: coolant injection line
60: condensate water circulation path 80: condensate water tank

Claims (2)

결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치에 있어서,
일정량의 해수가 저장되는 해수조(10);
상기 해수조(10)와 해수배출라인(16)으로 연결되며 상기 해수조(10)에서 공급된 해수를 일정온도로 데워주는 가열조(24);
상기 가열조(24)의 일측에 마련되며 돔형태로 천정(34)은 라운드지게 형성되고 그 내부에는 공간(3)이 마련되며 외측을 따라 측벽(36)이 마련된 담수조(30);
상기 담수조(30)의 천정(34) 내면에 설치되며 상기 가온해수라인(26)과 연결되어, 상기 가열조(24)에 저장된 해수를 공급받아 분사하는 해수분사라인(40);
상기 해수분사라인(40)에 일정간격 떨어진 상태로 설치되며 상기 해수분사라인(40)으로 공급된 해수를 미분무 형태의 미스트로 상기 담수조(30)의 공간(32)으로 분무시키는 적어도 하나 이상의 분사노즐(42)로 구성하여, 상기 담수조(30)의 공간(32)으로 분사된 미스트의 증발을 통해 상기 담수조(30)의 측벽(36) 내면(36a)에 염분이 제거된 결로수가 맺혀지도록 하여 해수를 담수시키도록 함을 특징으로 하는 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치.
In the seawater desalination device to which the dew condensation phenomenon is applied,
a seawater tank 10 in which a certain amount of seawater is stored;
a heating tank 24 connected to the seawater tank 10 and a seawater discharge line 16 to heat the seawater supplied from the seawater tank 10 to a predetermined temperature;
a freshwater tank 30 provided on one side of the heating tank 24, the dome-shaped ceiling 34 being round, a space 3 provided therein, and a side wall 36 provided along the outside;
a seawater injection line 40 installed on the inner surface of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 and connected to the heated seawater line 26 to receive and spray the seawater stored in the heating tank 24;
At least one spray that is installed in the seawater injection line 40 at a predetermined distance and sprays the seawater supplied to the seawater injection line 40 into the space 32 of the freshwater tank 30 as a mist in the form of fine mist. It is composed of a nozzle 42, and through evaporation of the mist sprayed into the space 32 of the fresh water tank 30, dew condensation water from which the salt has been removed is formed on the inner surface 36a of the side wall 36 of the fresh water tank 30. A seawater desalination device to which dew condensation is applied, characterized in that it desalinates seawater.
 제 1항에 있어서,
상기 담수조(30)의 천정(34) 외면에는 냉각수라인(50)이 설치되며, 상기 냉각수라인(50)은 상기 해수조(10)와 냉각수 배출라인(20)으로 연결되어, 상기 해수조(10)에 저장된 해수를 공급받아 상기 담수조(30)의 측벽(36) 외면(36b)으로 흘려 보내도록 함을 특징으로 하는 결로 현상을 응용한 해수 담수화 장치.

The method of claim 1,
A cooling water line 50 is installed on the outer surface of the ceiling 34 of the freshwater tank 30 , and the cooling water line 50 is connected to the seawater tank 10 and a cooling water discharge line 20 , and the seawater tank 10 ), a seawater desalination device to which a dew condensation phenomenon is applied, characterized in that it receives the seawater stored in the water tank and flows it to the outer surface (36b) of the side wall (36) of the freshwater tank (30).
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