KR100310914B1 - 양식장의 수온조절 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 어류나 패류가 양식되는 양식장의 수온을 조절해 주는 시스템에 관한 것으로서, 그 목적은 산소가 충분히 용존되어 있는 새로운 물의 소정량을 양식장의 물과 상호 역 교환되게 함으로써 10℃ - 20℃로 1차 열교환하고, 상기 열교환된 지하수를 다시 25℃ - 30℃로 열교환 한 다음 이를 어류나 패류가 양식되는 양식장에 공급하여 양식장의 온도를 항상 어류나 패류가 성장하기 적합한 15℃ - 20℃를 유지하도록 함으로써 상기 어류나 패류의 성장을 촉진하고 양질의 육질을 갖도록 하여 어업농가의 소득을 높일 수 있도록 함에 있다.

이와같은 목적을 갖는 본 발명은 본체의 내부 일측에 양식장의 물과 지하수를 10℃ - 20℃로 열교환시킨 후 지하수는 2차 열교환부로 보내고 양식장의 물은 3차 열교환부로 보내는 열교환기가 마련된 1차 열교환부와; 상기 10℃ - 20℃로 열교환된 지하수를 냉.난방장치에서 공급되는 열기에 의해 25℃ - 30℃로 열교환시켜 이를 다시 양식장으로 배수시키는 열방출관이 마련된 2차 열교환부와; 상기 10℃ - 20℃로 열교환된 물을 냉.난방장치에서 공급되는 냉기에 의해 6℃ - 8℃로 냉각시켜 방류시키는 냉매관이 마련된 3차 열교환부로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

양식장의 수온조절 시스템{Water temperature control system of nursery}

본 발명은 각종 어류나 패류가 양식되는 양식장의 수온을 조절해 주는 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 1.2.3차 열교환부를 마련하고 이를 이용하여어류나 패류가 양식되는 양식장의 수온을 조절할 때에 3차 열교환부에서 열교환 되면서 발생하는 폐열(잠열)을 회수하여 냉.난방장치에 열보상을 해줌으로써 2차 열교환 될때의 에너지를 절약할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 각종 어류나 패류가 양식되는 양식장은 양식되는 어류나 패류가 암모니아성분이 함유된 배설물을 배설하게 되고 이 배설물에 함유된 암모니아 성분은 양식장의 물에 용존되어 상기 양식장에서 양식되는 어류나 패류의 성장을 저해하게 되며, 심한 경우에는 양식되는 각종 어류나 패류가 죽게되어 어업농가에 막대한 피해를 주게되는 바,

상기 양식장에서의 각종 어류 및 패류의 양식조건은 양식되는 어류나 패류의 배설물에 의해 발생하는 용존 암모니아가스를 제거해 주어야 하고 그러기 위해서는 산소가 충분히 용존된 물을 계속적으로 공급해 주어 암모니아가스가 용존된 물과 산소가 충분히 용존된 물(지하수)을 희석시켜 주아야 한다.

이때 상기 지하수는 온도가 8℃ - 14℃를 유지하고 있기 때문에 이를 계속해서 양식장에 공급하게 되면 그 양식장의 수온이 상기 지하수 온도로 떨어지게 되어 어류나 패류가 성장하는데 적합한 15℃ - 20℃를 유지하지 못함으로 상기 어류나 패류의 성장을 저해하게 된다.

따라서 종래에는 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 양식장의 근접지역에 양식장의 크기보다 적어도 2배 이상 큰 저수조를 만들고 이 저수조에 지하수를 저장한 후 그 지하수가 대기중의 온도와 유사하게 되면 이를 양식장에 입수시키는 방법을 체택하고 있다.

그러나 상기의 방법은 어류나 패류가 양식되는 양식장의 면적보다 저수조의 면적이 너무많이 소요되어 경제성을 상실함은 물론, 저수조의 확보에도 많은 어려움이 있었고 특히 대기중의 기온이 영하인 동절기에는 상기의 방법을 사용하지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해소하고자 발명한 것으로써, 그 목적은 산소가 충분히 용존되어 있는 새로운 물의 소정량을 양식장의 물과 상호 역 교환되게 함으로써 10℃ - 20℃로 1차 열교환하고, 상기 열교환된 지하수를 다시 25℃ - 30℃로 열교환 한 다음 이를 어류나 패류가 양식되는 양식장에 공급하여 양식장의 온도를 항상 어류나 패류가 성장하기 적합한 15℃ - 20℃를 유지하도록 함으로써 상기 어류나 패류의 성장을 촉진하고 양질의 육질을 갖도록 하여 어업농가의 소득을 높일 수 있도록 한 양식장의 수온조절 시스템을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 양식장 수온조절 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명의 양식장 수온조절 시스템을 이용하여 수온을 조절하는 과정을 나타낸 블럭도.

※도면의 주요부분에 대한 부호설명※

A : 본체 P-P₃: 펌프

10 : 1차 열교환부 11 : 열교환기

12,13 : 유로 20 : 2차 열교환부

21 : 열방출관 30 : 3차 열교환부

31 : 냉매관 40: 냉,난방장치

이하 본 발명의 특징적인 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 열방출관으로는 열기가 순환되고 냉매관으로는 냉기가 순환시키도록 마련된 통상의 냉.난방장치에 있어서,

본체의 내부 일측에 양식장의 물과 지하수를 10℃ - 20℃로 열교환시킨 후 지하수는 2차 열교환부로 보내고 양식장의 물은 3차 열교환부로 보내는 열교환기가마련된 1차 열교환부와; 상기 10℃ - 20℃로 열교환된 지하수를 냉.난방장치에서 공급되는 열기에 의해 25℃ - 30℃로 열교환시켜 이를 다시 양식장으로 배수시키는 열방출관이 마련된 2차 열교환부와; 상기 10℃ - 20℃로 열교환된 물을 냉.난방장치에서 공급되는 냉기에 의해 6℃ - 8℃로 냉각시켜 방류시키는 냉매관이 마련된 3차 열교환부로 이루어짐을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 냉.난방장치는 3차 열교환부에서 6℃ - 8℃로 열교환 되면서 발생하는 폐열을 냉.난방장치에서 회수하여 이를 2차 열교환부로 보내는 열기를 가열할 때에 예열하도록 구성됨을 특징으로 한다.

또 상기 1차 열교환부의 열교환기는 양식장의 물과 지하수의 물을 상호 역방향으로 상.하 수회 반복해서 진행하도록 각각의 유로가 마련됨을 특징으로 하고, 상기 2차 열교환부에 마련된 열방출관과 3차 열교환부에 마련된 냉매관은 열교환의 효율을 높이기 위하여 지그재그로 배열됨을 특징으로 한다.

이와같은 특징을 갖는 본 발명을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다

도 1은 본 발명의 양식장 수온조절 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명의 양식장 수온조절 시스템을 이용하여 수온을 조절하는 과정을 나타낸 블럭이다.

본 발명의 양식장 수온조절 시스템은 본체(A)의 외부 일측에 2차 열교환부(20)에 마련된 열방출관(21)으로는 60℃ - 70℃의 열기를 공급하여 순환시키고, 3차 열교환부(30)에 마련된 냉매관(31)으로는 5℃이하의 냉기를 공급하여 순환시키는 냉.난방장치(40)가 마련되어 있다.

그리고 상기 본체(A)의 내부 일측에는 15℃ - 20℃를 유지하는 양식장(50)의 물과 8℃ - 14℃를 유지하는 지하수(60)의 물을 10℃ - 20℃로 열교환시키는 1차 열교환부(10)가 마련되는데, 이는 상기 1차 열교환부(10)내에 각각의 펌프(P)(P₁₎에서 펌프되는 양식장(50)의 물과 지하수(60)를 상호 역방향으로 상.하 수회 반복해서 진행하도록 각각의 유로(12)(13)가 형성된 열교환기(11)가 설치되어 있다.

또한 상기 1차 열교환부(10)의 상.하부에는 10℃ - 20℃로 열교환된 지하수(60)가 25℃ - 30℃로 열교환 되는 2차 열교환부(20)가 마련되는데, 이 2차 열교환부(20)는 냉.난방장치(40)로부터 60℃ - 70℃의 열기가 공급되어 순환하는 열방출관(21)이 지그재그로 배열되어 있고, 상부 일측에는 상기 25℃ - 30℃로 열교환된 지하수(60)를 양식장에 공급하는 펌프(P₂)가 설치된 보온 단열관의 파이프(22)가 설치되어 있다.

또 상기 2차 열교환부(20)의 상.하부에는 10℃ - 20℃로 열교환된 양식장(50)의 물을 25℃ - 30℃로 열교환 하는 3차 열교환부(30)가 마련되는데, 이 3차 열교환부(30)는 냉.난방장치(40)로부터 5℃ 이하의 냉기가 공급되어 순환하는 냉매관(31)이 지그재그로 배열되어 있고, 저부 일측에는 상기 25℃ - 30℃로 열교환된 양식장(50)의 물을 3차 열교환부(30)에 공급하는 펌프(P₃)가 설치된 보온 단열관의 파이프(32)가 설치되어 있으며 상부에는 밸브(34)가 설치된 배수관(33)이 설치되어 있다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용 및 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 먼저 각 부위별 온도에 대해서 설명한다. 1차 열교환부(10)로 공급되는 양식장(50)의 물 온도는 15℃ - 20℃이고, 지하수(60)의 온도는 8℃ - 14℃이며, 1차 열교환부(10)를 통과한 물은 10℃ - 20℃이 이고, 2차 열교환부(20)를 통과한 물은 25℃ - 30℃이며, 3차 열교환부(30)를 통과한 물은 6℃ - 8℃이다. 그리고 냉.난방장치(40)에서 열방출관(21)으로 불어넣는 열기의 온도는 60℃ - 70℃이고 냉매관(31)으로 불어넣는 냉기의 온도는 5℃이다.

본 발명은 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이 양식장(50)의 물과 지하수(60)를 각각의 펌프(P)(P₁)를 이용하여 열교환기(11)에 형성되어 있는 각각의 유로(12)(13)에 공급하면 이 공급된 물은 펌프(P)(P₁)의 계속적인 작동에 의해 상기 각각의 유로(12)(13)를 따라 상호 역방향으로 상.하 수회 반복하면서 진행하여 지하수(60)는 2차 열교환부(20)에 공급되고 양식장(50)의 물은 3차 열교환부(30)로 공급된다.

이때 상기 15℃ - 20℃를 유지하는 양식장(50)의 물과, 8℃ - 14℃를 유지하는 지하수(60)는 각각의 유로(12)(13)를 따라 상호 교차하면서 역방향으로 진행하기 때문에 그들의 온도차에 의해 상호 열교환 되면서 10℃ - 20℃를 유지하게 된다.

이와같은 상태에서 상기 2차 열교환부(20)에 공급된 지하수(60)는 냉.난방장치(40)에서 열방출관(21)으로 공급되는 60℃ - 70℃의 열기에 의해 25℃ - 30℃로열교환이 일어나 양식장(50)으로 공급된다. 따라서 상기 양식장(50)으로 공급되는 25℃ - 30℃의 물은 이미 존재하고 있는 양식장(50)의 물과 혼합되면서 15℃ - 25℃를 유지하게 됨은 물론, 산소가 풍부한 지하수(60)이기 때문에 양식장(50)에서 양식되는 어류나 패류의 성장의 촉진시킨다.

또한 상기 3차 열교환부(30)에 공급된 양식장(50)의 물은 냉.난방장치(40)에서 냉매관(31)으로 공급되는 5℃ 이하의 냉기에 의해 6℃ - 8℃로 열교환이 일어나 배수관(33)으로 배수되어 버려진다. 이때 상기 5℃ 이하를 유지하는 냉매관(31)의 냉기 온도는 배수관(33)으로 배수되는 물의 온도와 동일한 온도인 6℃ - 8℃로 열교환이 되어 냉.난방장치(40)로 회수되기 때문에 그열 즉 폐열을 회수하여 이를 2차 열교환부(20)로 보내는 열기를 가열할 때에 예열하도록 함으로써 에너지를 절약할 수 있다.

또한 본 발명의 1차 및 2차와 3차 열교환부(10)(20)(30)의 열교환 온도 조절은 물의 진행속도를 조절하여 자유롭게 할 수 있음으로 상기에서 언급된 각 열교환부(10)(20)(30)의 온도 조절은 필요에 따라 간편하게 할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 양식장 수온조절 시스템은 어류나 패류가 성장하는데 적합한 15℃ - 25℃를 항상 유지해줄 수 있음은 물론, 양식장의 물에 풍부한 산소를 제공해 줄수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명의 양식장 수온 조절 시스템은 별도의 설치공간이 필요없이 양식장 일측에 간단하게 설치하여 사용할 수 있고 구조가 간단하여 제조비를 절감할 수 있는 장점이 있다.

이상과 같은 본 발명의 양식장 수온 조절 시스템은 어류나 패류가 성장하는데 적합한 15℃ - 25℃를 항상 유지해줄 수 있고, 양식장의 물에 풍부한 산소를 제공해 줄수 있음으로 어류 및 패류의 성장을 촉진하며 양질의 육질을 얻을 수 있어 어업농가의 소득을 높일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명의 양식장 수온 조절 시스템은 별도의 설치공간이 필요없이 양식장 일측에 간단하게 설치하여 사용할 수 있고, 구조가 간단하여 제조비를 절감할 수 있으며 3차 열교환부에서 발생하는 폐열을 회수하여 2차 열교환부에 사용함으로써 에너지를 절약할 수 있는 특유의 효과가 있다.

Claims (4)

1. 열방출관(21)으로는 열기가 순환되고 냉매관(31)으로는 냉기가 순환되도록 마련된 통상의 냉.난방장치(40)에 있어서,

   본체(A)의 내부 일측에 양식장(50)의 물과 지하수(60)의 물을 15℃ - 20℃로 열교환시켜 지하수의 물은 2차 열교환부(20)로 보내고 양식장의 물은 3차 열교환부(30)로 보내는 열교환기(11)가 마련된 1차 열교환부(10)와;

   상기 15℃ - 20℃로 열교환된 지하수(60)를 냉.난방장치(40)에서 공급되는 열기에 의해 25℃ - 30℃로 열교환시켜 이를 다시 양식장(50)으로 배수시키는 열방출관(21)이 마련된 2차 열교환부(20)와;

   상기 15℃ - 20℃로 열교환된 물을 냉.난방장치(40)에서 공급되는 냉기에 의해 6℃ - 8℃로 냉각시켜 방류시키는 냉매관(31)이 마련된 3차 열교환부(30)로 이루어진 구성을 특징으로 하는 양식장의 수온조절 시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 냉.난방장치(40)는 3차 열교환부(30)에서 6℃ - 8℃로 열교환 되면서 발생하는 폐열을 회수하여 이를 2차 열교환부(20)로 보내는 열기를 가열할 때에 예열하도록 구성됨을 특징으로 하는 양식장의 수온조절 시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 1차 열교환부(10)의 열교환기(11)는 양식장(50)의 물과 지하수(60)를 상호 역방향으로 상.하 수회 반복해서 진행하도록 각각의유로(12)(13)가 마련됨을 특징으로 하는 양식장의 수온조절 시스템.
4. 제 1항에 있어서, 상기 2차 열교환부(20)에 마련된 열방출관(21)과 3차 열교환부(30)에 마련된 냉매관(31)은 열교환의 효율을 높이기 위하여 지그재그로 배열됨을 특징으로 하는 양식장의 수온조절 시스템.