KR100746891B1

KR100746891B1 - 산소 용해장치

Info

Publication number: KR100746891B1
Application number: KR1020060073423A
Authority: KR
Inventors: 임수근
Original assignee: 임수근
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2007-08-07

Abstract

본 발명은 산소 용해장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산소를 급수에 용이하게 혼합시킴과 아울러 산소가 혼합된 급수를 재차 분출시킴으로써 수중의 산소 용존율을 증가시킬 수 있으며, 특히 무전원으로 동작되도록 구비시킴에 따라 에너지를 대폭 절감시킬 수 있는 산소 용해장치에 관한 것이다.

본 발명은 상부에 급수관이 연결되고 내부에 유입된 급수를 다방향으로 분사시키도록 타공판이 다수개 설치된 용해조와, 상기 용해조의 상부에 상기 급수관을 통해 유입되는 급수와 산소공급수단에 의해 공급된 산소를 혼합시키는 산소혼합부를 포함하여 이루어진 산소 용해장치에 있어서, 상기 산소공급수단은 상기 용해조(10)의 수면계(16)에 구비된 부력통(17)의 내부에 수위에 따라 유동되게 구비되고, 상단부에 제1자석(31)이 부착된 부력구(30)와; 상기 부력통(17)의 상측에 구비되고, 상기 부력구(30)의 상승시 제1자석(31)과의 반발력으로 탄성되면서 상부에 형성된 산소유입구(47)를 통해 유입된 산소를 하부의 산소유출구(43)로 배출시키는 산소배출부재와; 상기 산소유입구(47)에 유입되는 산소의 유량을 측정하도록 결합되는 플로어메터(60)와; 상기 산소유출구(43)를 통해 배출된 산소를 상기 산소혼합부(20)의 산소공급공(22)으로 이송시키는 이송관(62)으로 구성되고, 상기 용해조(10)의 내부로 인입된 상기 산소혼합부(20)의 단부에 이격되게 구비되고, 산소가 혼합된 급수를 상측으로 분사시켜 상기 용해조(10)의 내벽면에 충돌시키도록 상측으로 일정 각도로 경사지게 굴곡된 분출안내판(65)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

용해조, 산소유출판, 산소유입판, 배출조절편, 분출안내판

Description

산소 용해장치{FUSION APPARATUS OF OXYGEN}

도1은 본 발명에 의한 산소 용해장치를 보인 사시도,

도2는 본 발명에 의한 산소 용해장치의 내부를 보인 단면 상태도,

도3은 본 발명에 의한 산소 용해장치의 단면도,

도4는 본 발명에 의한 산소배출부재를 보인 분리사시도,

도5는 본 발명에 의한 산소배출부재의 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10: 용해조 11: 급수관

12: 투출관 14: 타공판

16: 수면계 17: 부력통

20: 산소혼합부 22: 산소공급공

23: 에어스톤 30: 부력구

31: 제1자석 40: 산소유출판

41: 조절편안착부 42a: 자석삽입홈

42b: 산소유출공 43: 산소유출구

44: 산소유출방지링 45: 걸림턱

46: 산소유입판 47: 산소유입구

48: 스프링삽입홈 49: 체결턱

50: 배출조절편 51: 제2자석

55: 탄성스프링 58: 오링

60: 플로어메터 62: 이송관

65: 분출안내판 70: 돌출턱

75: 분사안내편

일반적으로 담수 또는 해수 등의 양어장은 물론 양식된 활어를 운반하는 차량의 수조, 또는 활어를 보관, 전시하기 위한 수조 등에 있어서는 투입된 활어 상태의 어류를 장기간 생존시키기 위하여 수조내부에 산소를 공급하기 위한 장치를 사용하고 있으며, 종래 사용되고 있는 산소를 공급장치는 대부분이 산소통, 전기적 또는 기계적인 산소발생기로부터 공급되는 산소를 산소통 내부의 압력 또는 산소발생기 자체의 압력으로만 산소를 공급하게 하고, 이와 같이 공급되는 산소를 다공성 산기관을 통하여 수조 또는 양어장 등에 공급하게 하는 장치를 사용하고 있었다.

그러나, 상기와 같은 종래의 산소 공급장치는 수조 또는 양어장에 공급하는 산소가 직접 산기관을 통하여 분출되는 상태로 수중에 투입되어 공급됨에 따라 산기관으로부터 분출되는 산소의 기포입자가 상당히 큰 상태로 분출하게 되어 기포상의 산소가 확산되면서 기포들이 결합하여 더욱 커다란 기포로 형성되어 지며, 이에 따라 산소의 기포 표면적이 커짐에 따라 수중에서의 부상 속도가 매우 빨라 미처 수중에서 용해되지 못하고 수표면으로 상승하여 증발되게 되는 등 효과적으로 산소를 용존시켜 주지 못하는 결함이 있었다.

이에 상기한 문제점을 해결하고자 수중의 산소용존률을 향상시키기 위해 다수의 기술이 개발되었으나, 대부분이 별도의 순환펌프에 의한 펌핑으로 산소를 유입시켜 급수에 혼합시키고 있어 용해장치의 부피가 커지게 되며, 이에 따라 설치시 넓은 공간을 차지하게 되며, 특히 설치 후 유지시 에너지를 낭비하게 되어 소비자로 하여금 유지비용의 증가를 가져오게 되어 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 산소를 급수에 용이하게 혼합시킴과 아울러 산소가 혼합된 급수를 재차 분출시킴으로써 수중의 산소 용존율을 증가시킬 수 있으며, 특히 무전원으로 동작되도록 구비시킴으로써 에너지를 대폭 절감시킬 수 있으며, 이로 인한 유지비용의 절감 등 경제성을 향상시킬 수 있는 산소 용해장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상부에 급수관이 연결되고 내부에 유입된 급수를 다방향으로 분사시키도록 타공판이 다수개 설치된 용해조와, 상기 용해조의 상부에 상기 급수관을 통해 유입되는 급수와 산소공급수단에 의해 공급된 산소를 혼합시키는 산소혼합부를 포함하여 이루어진 산소 용해장치에 있어서, 상기 산소공급수단은 상기 용해조의 수면계에 구비된 부력통의 내부에 수위에 따라 유동되게 구비되고, 상단부에 제1자석이 부착된 부력구와; 상기 부력통의 상측에 구비되고, 상기 부력구의 상승시 제1자석과의 반발력으로 탄성되면서 상부에 형성된 산소유입구를 통해 유입된 산소를 하부의 산소유출구로 배출시키는 산소배출부재와; 상기 산소유입구에 유입되는 산소의 유량을 측정하도록 결합되는 플로어메터와; 상기 산소유출구를 통해 배출된 산소를 상기 산소혼합부의 산소공급공으로 이송시키는 이송관으로 구성되고, 상기 용해조의 내부로 인입된 상기 산소혼합부의 단부에 이격되게 구비되고, 산소가 혼합된 급수를 상측으로 분사시켜 상기 용해조의 내벽면에 충돌시키도록 상측으로 일정 각도로 경사지게 굴곡된 분출안내판을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 산소배출부재는 상기 부력통의 상측에 결합되고, 상부면에 일정 깊이의 자석삽입홈 및 상기 자석삽입홈에 대응되는 타측에 상기 산소유출구에 연통되게 산소유출공이 구비된 조절편안착부가 형성된 산소유출판과; 상기 산소유출판의 상부에 오링으로 밀착결합되고, 상부면 중앙부에 상기 산소유입구가 형성되며, 상기 산소유출공에 대향되는 저면 일측에 스프링삽입홈이 형성된 산소유입판과; 상기 산소유입판의 저부에 상기 산소유출판의 조절편안착부에 안착되게 구비되고, 일측 저면에 제2자석이 부착되어 상기 산소유출판의 자석삽입홈에 삽입되며, 타측은 상기 산소유출공의 상부에 안착되는 배출조절편과; 상기 배출조절편의 타측 상부에 상기 산소유입판의 스프링삽입홈에 삽입되게 구비되어 상기 산소유출공을 폐쇄하도록 가압하는 탄성스프링 및 상기 산소유출공에 삽입되는 공기유출방지링으로 구성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 용해조의 상측 내주면에는 상기 분출안내판에 의해 분사된 급수가 상기 용해조의 내주면을 타고 흐르지 않도록 일정 간격으로 돌출턱이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 산소혼합부의 내부에는 유입되는 급수에 산소를 용이하게 혼합시키도록 상기 산소공급공에 연결되게 에어스톤이 구비되고, 상기 산소혼합부의 단부 외주면에는 상기 분출안내판에 의해 상측으로 분사되는 급수가 와류되면서 분사되도록 분사안내편이 더 구비된 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 산소 용해장치를 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 의한 산소 용해장치를 보인 사시도이고, 도2는 본 발명에 의한 산소 용해장치의 내부를 보인 단면 상태도이며, 도3은 본 발명에 의한 산소 용해장치의 단면도이고, 도4는 본 발명에 의한 산소배출부재를 보인 분리사시도이며, 도5는 본 발명에 의한 산소배출부재의 단면도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 산소 용해장치는 상부에 급수관(11)이 연결되고 내부에 유입된 급수를 다방향으로 분사시키도록 타공판(14)이 다수개 설치된 용해조(10)와, 상기 용해조(10)의 상부에 상기 급수관(11)을 통해 유입되는 급수와 산소공급수단에 의해 공급된 산소를 혼합시키는 산소혼합부(20)와, 상기 용해조(10)의 내부로 인입된 상기 산소혼합부(20)의 단부에 이격되게 구비되는 분출안내판(65)으로 이루어진다.

상기 용해조(10)는 내부에 공간이 형성되고 일정 높이를 갖는 원통체로 구성된 것으로, 저부 일측에는 상기 타공판(14)을 거쳐 저부로 떨어진 용수를 외부로 투출시키도록 투출관(12)이 구비되어 있으며, 길이 방향의 측면에는 용수의 높이를 외부에서 식별할 수 있도록 수면계(16)가 구비된다.

여기서, 상기 산소공급수단은 상기 수면계(16)에 구비된 부력통(17)의 내부에 수위에 따라 유동되게 구비되고 상단부에 제1자석(31)이 부착된 부력구(30)와, 상기 부력통(17)의 상측에 구비되고 상기 부력구(30)의 상승시 제1자석(31)과의 반발력으로 탄성되면서 상부에 형성된 산소유입구(47)를 통해 유입된 산소를 하부의 산소유출구(43)로 배출시키는 산소배출부재와, 상기 산소유출구(43)를 통해 배출된 산소를 상기 산소혼합부(20)의 산소공급공(22)으로 이송시키는 이송관(62)으로 구성된 것이 바람직하다.

이때, 상기 산소배출부재는 상기 부력통(17)의 상측에 결합되는 원형의 산소유출판(40)과, 상기 산소유출판(40)의 상부에 오링(58)으로 밀착결합되는 산소유입판(46)과, 상기 산소유출판(40)의 저부에 구비되는 배출조절편(50)과, 상기 배출조절편(50)에 구비된 탄성스프링(55)으로 구성된다.

상기 산소유출판(40)은 상부에 내측으로 이격되어 일정 높이로 걸림턱(45)이 형성되고, 상기 걸림턱(45)의 내측으로 상기 배출조절편(50)이 삽입되어 안착되게 상기 배출조절편(50)과 동일한 형상의 조절편안착부(41)가 형성되며, 상기 조절편안착부(41)의 일측에는 일정 깊이의 자석삽입홈(42a)이 형성되되 상기 산소유출판(40)을 관통하지 않을 정도의 깊이로 형성되고, 상기 자석삽입홈(42a)에 대응되는 타측에는 저부에 형성된 상기 산소유출구(43)에 연통되게 산소유출공(42b)이 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 산소유입판(46)은 상기 산소유출판(40)의 걸림턱(45)에 체결되어 밀착결합되도록 저부에 내측으로 이격되어 일정 깊이로 체결턱(49)이 형성되고, 상기 체결턱(49)의 내측으로 상기 산소유출공(42b)에 대향되는 일측에는 상기 탄성스프링(55)이 삽입되는 스프링삽입홈(48)이 형성되며, 상부면 중앙부에는 상기 산소유입구(47)가 형성되어 외부의 산소가 유입되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 배출조절편(50)은 상기 산소유입판(46)의 저부에 구비되되, 상기 조절편안착부(41)에 삽입되어 안착되게 구비되고, 일측 저면에는 제2자석(51)이 부착되어 상기 산소유출판(40)의 자석삽입홈(42a)에 삽입되며, 타측은 상기 산소유출공(42b)의 상부를 폐쇄하도록 안착되게 하며, 상부에는 상기 산소유출공(42b)을 가압하여 산소의 유출을 방지함과 아울러 상기 배출조절편(50)이 상기 조절편안착부(41)로부터 이탈되지 않도록 상기 탄성스프링(55)이 구비되는 것이다.

이때, 상기 자석삽입홈(42a)에 삽입되는 상기 제2자석(51)은 상기 부력구(30)의 제1자석(31)과 서로 같은 극성을 갖도록 하여 상기 부력구(30)의 상승시 제1자석(31)에 상기 제2자석(51)이 반발력에 의해 상승되게 한다.

따라서, 상기 탄성스프링(55)의 가압력으로 폐쇄된 상기 산소유출공(42b)을 상기 제2자석(51)이 반발력에 의해 상승되면서 일측을 개방시키게 되어 상기 산소유출구(43)로 산소를 배출시키게 되는 것이다. 이 경우 상기 산소유출공(42b)에는 상기 제2자석(51)이 상승되지 않는 경우 산소가 상기 산소유출구(43)로 배출되지 않도록 밀폐시키기 위한 공기유출방지링(44)이 더 구비된다.

상기 분출안내판(65)은 상기 용해조(10)의 내주면에 지지대(미부호)에 의해 지지되게 결합되는 것이 바람직하되, 상기 산소혼합부(20)에 이격된 상태로 별도의 프레임에 의해 일체로 형성시킬 수도 있는 것으로, 상기 산소혼합부(20)로부터 배출되는 산소가 혼합된 급수를 상측으로 분사시켜 상기 용해조(10)의 내벽면에 충돌시키도록 상측으로 일정 각도로 경사지게 굴곡되어 형성된다.

한편, 상기 용해조(10)의 상측 내주면에는 상기 분출안내판(65)에 의해 분사된 급수가 상기 용해조(10)의 내주면을 타고 흐르지 않도록 일정 간격으로 돌출턱(70)이 형성되게 하여 수중에 산소의 용해량을 증가시키도록 한다.

또한, 상기 산소유입구(47)에는 유입되는 산소의 유량을 측정하도록 플로어메터(60)가 결합되어 상기 산소유출구(43)로 배출되어 이송관(62)을 통해 상기 산소공급공(22)으로 유입된 산소의 량을 측정하여 수중에 용해되는 산소량을 식별할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 산소혼합부(20)의 내부에는 유입되는 급수에 산소를 용이하게 혼합시키도록 상기 산소공급공(22)에 연결되게 에어스톤(23)이 구비되어 급수에 산소를 균일하게 혼합시키도록 하고, 상기 산소혼합부(20)의 단부 외주면에는 상기 분출안내판(65)에 의해 상측으로 분사되는 급수가 부딪혀 와류되면서 분사되도록 일정 각도로 경사지게 다수의 분사안내편(75)이 더 구비된 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보면, 플로어메터(60)의 흡입구를 통해 산소가 유입되면, 상기 플로어메터(60)는 유입된 산소의 양을 측정하게 되고, 유입된 산소는 산소유입판(46)의 산소유입구(47)로 유입되는데 이때, 용해조(10)의 수위가 높지 않아 부력통(17)의 내부에 구비된 부력구(30)가 부력통(17)의 상부에 접촉되지 않는 경우에는 산소가 유입되더라도 외부로 유출되지 않은 상태를 그대로 유지하게 된다.

이 상태에서 상기 용해조(10)의 수위가 높아져 상기 부력구(30)가 부력통(17)의 상부에 접촉되면 부력구(30)의 상부면에 구비된 제1자석(31)이 산소유출판(40)의 조절편안착부(41)에 안착된 배출조절편(50)의 제2자석(51)을 밀어내어 상기 배출조절편(50)을 상승시키게 된다.

이때, 상기 제2자석(51)이 구비된 일측만이 상승되면서 산소유출공(42b)의 일측을 개방시켜 산소를 산소유출구(43)로 배출시키게 되며, 상기 산소유출구(43)로 배출된 산소는 이송관(62)을 통해 산소혼합부(20)의 산소공급공(22)으로 유입되어 급수관(11)을 통해 유입되는 급수와 혼합되어 진다.

상기 산소혼합부(20)를 통해 배출되는 산소가 혼합된 급수는 분출안내판(65)으로 배출되는데, 이때, 상기 분출안내판(65)에 의해 상측 방향으로 방사상으로 분사되어 상기 용해조(10)의 내벽면에 부딪친 후 하측으로 떨어지고, 떨어지는 급수는 다수의 타공판(14)을 거치면서 용해조(10)의 하측에 저장된 후 투출관(12)을 통 해 외부로 투출되어 진다.

한편, 상기 분출안내판(65)에 의해 분사되는 급수는 상기 산소혼합부(20)의 단부 외주면에 형성된 분사안내편(75)에 의해 와류되면서 분사되어 공간상에 체류되는 시간을 연장시켜 산소의 용해효과를 증가시키게 됨으로써 수중의 산소용해량을 배가시킬 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 일정량 이상의 급수가 용해조(10)에 저장된 경우 자석의 반발력으로 외부의 산소를 내부로 유입되도록 구성됨에 따라 무전원으로 동작되어 불필요하게 낭비되는 에너지를 절감시킴과 아울러 별도의 전원장치를 구비하지 않아도 됨으로써 장비의 부피를 최소화시킬 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 산소를 급수에 용이하게 혼합시킴과 아울러 산소가 혼합된 급수를 재차 분출시킴으로써 산소의 기포발생을 억제시킴과 아울러 수중의 산소 용존율을 증가시킬 수 있으며, 특히 무전원으로 동작되도록 구비시킴으로써 에너지를 대폭 절감시킬 수 있으며, 이로 인한 유지비용의 절감 등 경제성의 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims

상부에 급수관이 연결되고 내부에 유입된 급수를 다방향으로 분사시키도록 타공판이 다수개 설치된 용해조와, 상기 용해조의 상부에 상기 급수관을 통해 유입되는 급수와 산소공급수단에 의해 공급된 산소를 혼합시키는 산소혼합부를 포함하여 이루어진 산소 용해장치에 있어서,

상기 산소공급수단은, 상기 용해조(10)의 수면계(16)에 구비된 부력통(17)의 내부에 수위에 따라 유동되게 구비되고, 상단부에 제1자석(31)이 부착된 부력구(30)와;

상기 부력통(17)의 상측에 구비되고, 상기 부력구(30)의 상승시 제1자석(31)과의 반발력으로 탄성되면서 상부에 형성된 산소유입구(47)를 통해 유입된 산소를 하부의 산소유출구(43)로 배출시키는 산소배출부재와;

상기 산소유입구(47)에 유입되는 산소의 유량을 측정하도록 결합되는 플로어메터(60)와;

상기 산소유출구(43)를 통해 배출된 산소를 상기 산소혼합부(20)의 산소공급공(22)으로 이송시키는 이송관(62)으로 구성되고,

상기 용해조(10)의 내부로 인입된 상기 산소혼합부(20)의 단부에 이격되게 구비되고, 산소가 혼합된 급수를 상측으로 분사시켜 상기 용해조(10)의 내벽면에 충돌시키도록 상측으로 일정 각도로 경사지게 굴곡된 분출안내판(65)을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 산소 용해장치.
제1항에 있어서,

상기 산소배출부재는, 상기 부력통(17)의 상측에 결합되고, 상부면에 일정 깊이의 자석삽입홈(42a) 및 상기 자석삽입홈(42a)에 대응되는 타측에 상기 산소유출구(43)에 연통되게 산소유출공(42b)이 구비된 조절편안착부(41)가 형성된 산소유출판(40)과;

상기 산소유출판(40)의 상부에 오링(58)으로 밀착결합되고, 상부면 중앙부에 상기 산소유입구(47)가 형성되며, 상기 산소유출공(42b)에 대향되는 저면 일측에 스프링삽입홈(48)이 형성된 산소유입판(46)과;

상기 산소유입판(46)의 저부에 상기 산소유출판(40)의 조절편안착부(41)에 안착되게 구비되고, 일측 저면에 제2자석(51)이 부착되어 상기 산소유출판(40)의 자석삽입홈(42a)에 삽입되며, 타측은 상기 산소유출공(42b)의 상부에 안착되는 배출조절편(50)과;

상기 배출조절편(50)의 타측 상부에 상기 산소유입판(46)의 스프링삽입홈(48)에 삽입되게 구비되어 상기 산소유출공(42b)을 폐쇄하도록 가압하는 탄성스프링(55) 및 상기 산소유출공(42b)에 삽입되는 공기유출방지링(44)으로 구성된 것을 특징으로 하는 산소 용해장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 용해조(10)의 상측 내주면에는 상기 분출안내판(65)에 의해 분사된 급수가 상기 용해조(10)의 내주면을 타고 흐르지 않도록 일정 간격으로 돌출턱(70)이 형성되는 것을 특징으로 하는 산소 용해장치.
제3항에 있어서,

상기 산소혼합부(20)의 내부에는 유입되는 급수에 산소를 용이하게 혼합시키도록 상기 산소공급공(22)에 연결되게 에어스톤(23)이 구비되고,

상기 산소혼합부(20)의 단부 외주면에는 상기 분출안내판(65)에 의해 상측으로 분사되는 급수가 와류되면서 분사되도록 분사안내편(75)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 산소 용해장치.