KR101164329B1 - 에어 리프트 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양식장이나 수조에 사용되는 에어 리프트 장치에 대한 것으로, 특히 상단부 일부가 개구된 공기배출구와, 하단부 일부가 개구된 유체유입구를 가지는 파이프(pipe); 상기 파이프 내의 상단부로부터 하단부까지 공기를 공급하는 공기공급관; 및, 상기 공기공급관과 연결되어 파이프 내 하단부에 공기를 분산시키는 공기분산기;를 포함하는 것을 특징으로 하여, 간단한 장치만으로 양식장에 산소를 발생시키고, 자연스런 물 흐름을 가능하게하며, 저동력으로 스키머 기능까지할 수 있는 것이다.

Description

에어 리프트 장치{Air Lift Apparatus For Farm}

본 발명은 양식장이나 수조에 공기를 공급하는 장치에 대한 것으로, 특히 파이프 내부에 공기를 공급함으로써 물의 유입과 함께 미세한 공기방울을 배출하는 것이 특징이며, 더욱 상세하게는 이러한 간단한 장치만으로 양식장에 산소를 발생시키고, 자연스런 물 흐름을 가능하게하며, 저동력으로 스키머 기능까지할 수 있는 양식장용 에어 리프트 장치에 대한 것이다.

일반적으로 양식장에서는 물속의 모자라는 산소를 공급함에 있어서, 황토를 뿌려주거나 에어공급기에 의해 인공적으로 산소를 공급하는 방법이 사용되었다.

그러나, 황토를 뿌려주는 방법은 황토에 의해 물고기의 아가미가 막혀 질식사하는 사례가 많이 있고 또한 세척을 해주어야 하는 문계점이 있었다. 또한, 에어공급기를 이용하는 방법은 모터축의 끝단에 부착한 익편의 회전으로 물속의 일부를 진공으로 하고 이에 산소공급관을 침수시켜 이를 통해 산소를 급기하게 되므로 공기방울이 매우 크게 발생되어 물과 잘 혼합되지 않고 특히 큰 부력으로 인해 쉽게 물위로 떠오르게 되므로서 산소가 제대로 공급되지 않는 폐단이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 미세한 공기방울을 배출하는 간단한 장치만으로 양식장에 충분한 양의 산소를 발생시키고, 자연스런 물 흐름을 가능하게하며, 저동력으로 스키머 기능까지 가질 수 있는 에어 리프트 장치를 제공하기 위한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어 리프트 장치는, 상단부 측면 일부가 개구된 공기배출구와, 하단부 측면 일부가 개구된 유체유입구를 가지는 원통형 파이프(pipe); 상기 공기배출구를 통하여 파이프 내로 유입되고, 파이프 내의 상단부로부터 하단부까지 공기를 공급하는 공기공급관; 및, 상기 공기공급관과 연결되어 파이프 내 하단부에 공기를 분산시키는 공기분산기;를 포함하고, 상기 공기배출구와 유체유입구는 원통형 파이프에서 서로 반대쪽 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

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기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

상기한 본 발명에 따른 에어 리프트 장치는, 파이프 내부에 공기를 공급함으로써 물의 유입과 함께 미세한 공기방울을 배출하는 것을 특징으로 하여, 간단한 장치만으로 양식장에 충분한 양의 산소를 발생시키고, 자연스런 물 흐름을 가능하게하며, 저동력으로 스키머 기능까지 가질 수 있는 것이다.

그리고, 본 발명에 따라 파이프에 형성된 공기배출구와 유체유입구가 상기 파이프에서 서로 반대방향에 형성되는 경우, 한쪽에서는 물을 유입하고 다른 반대쪽으로는 유입된 물과 함께 공기를 배출할 수 있어서, 다수의 셀로 이루어진 양식장 전체에서 일관된 물 흐름을 가능하게 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 일례를 나타내는 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 파이프의 일례를 나타내는 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 공기공급관과 공기분산기의 일례를 나타내는 사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 에어 리프트 장치의 일례를 나타내는 사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 에어 리프트 장치의 기능을 설명하기 위한 사용상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 에어 리프트 장치가 설치된 양식장의 일례를 나타내는 모식도이다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프의 일례를 나타내는 사시도이고, 도 2는 상기 파이프의 일례를 나타내는 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 공기공급관과 공기분산기의 일례를 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 4는 본 발명에 따른 에어 리프트 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.

먼저, 본 발명은 양식장이나 수조에 공기를 공급하는 장치에 대한 것으로, 특히 파이프(10) 내부에 공기를 공급함으로써 물의 유입과 함께 미세한 공기방울을 배출하는 에어 리프트 장치(1)이다. 이러한 에어 리프트 장치(1)는 양식장이나 수조의 물 속에 담구어 놓고 사용하는 것이며, 물 속에 미세한 공기방울을 공급함과 동시에 양식장의 물을 순환시키는 것이다.

더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1)는, 파이프(10); 공기공급관(20); 및 공기분산기(30);를 포함하여 이루어지고, 상기 파이프(10)는 그 상단에 공기배출구(11)를 가지고 그 하단에는 유체유입구(12)를 가지는 것이 특징이다.

그래서, 본 발명은 파이프(10) 내부에 구비된 공기공급관(20)과 공기분산기(30)를 통하여, 상기 파이프(10) 하단에 미세한 공기방울을 지속적으로 공급하고, 이에 따라 상기 파이프(10) 하단부에 형성된 유체유입구(12)를 통하여 양식장 바닥의 물이 유입되며, 유입된 물은 미세한 공기방울과 함께 파이프(10) 내부에서 상단부로 이동하여 상기 파이프 상단부에 형성된 공기배출구(11)를 통하여 배출되는 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 따른 파이프(10)는 상단부 일부가 개구된 공기배출구(11)와, 하단부 일부가 개구된 유체유입구(12)를 가지는 것이 바람직하다. 상기 파이프(10)의 형상은 원형 또는 다각형일 수 있고, 그 재질은 특별히 제한되지 않으며, 바람직하게는 시중에서 쉽게 구할 수 있는 원통형 PVC 파이프를 사용하는 것이 가능하다.

그리고, 상기 파이프(10)의 상단부 일부에는 후술하는 공기공급관(20)과 공기분산기(30)에 의해 공급되는 공기가 배출되도록 하는 공기배출구(11)를 가진다. 상기 공기배출구(11)는 파이프(10)의 상단부 측면 일부가 절개 또는 절단되어 형성되는 것이 가능하다. 상기 파이프(10)가 원형인 경우에는, 도 1에 나타난 바와 같이, 파이프(10) 상단부 원기둥의 절반이 잘려나간 부위를 뜻한다. 이와 같이 공기배출구(11)가 파이프(10)의 상단부 측면 일부에 형성되면, 절단되지 않은 다른 부분에서는 공기흐름이 막히기 때문에, 상기 공기배출구(11)쪽으로 공기흐름을 유도할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 파이프(10)의 하단부 일부에는 후술하는 공기공급관(20)과 공기분산기(30)에 의해 공급되는 공기가 상기 파이프(10)의 상단부로 올라가면서 파이프(10) 외부의 물을 내부로 유입시키는 유체유입구(12)를 가진다. 상기 유체유입구(12)는 파이프(10)의 하단부 측면 일부가 절개 또는 절단되어 형성되는 것이 가능하다. 상기 파이프(10)가 원형인 경우에는, 도 1에 나타난 바와 같이 파이프(10) 하단부 원기둥의 절반이 잘려나간 부위를 뜻한다. 이와 같이 유체유입구(12)가 파이프(10)의 하단부 측면 일부에 형성되면, 절단되지 않은 다른 부분에서는 유체(예를 들어, 물)의 흐름이 막히기 때문에, 상기 유체유입구(12)쪽으로 유체의 흐름을 유도할 수 있는 효과가 있다.

이러한 공기배출구(11)와 유체유입구(12)는 파이프(10) 상에서 서로 같거나 비슷한 방향쪽에 형성될 수도 있고, 또는 도 2에 나타난 바와 같이 서로 반대방향 측면(즉, 공기배출구(11)는 파이프의 왼쪽 측면, 유체유입구(12)는 파이프의 오른쪽 측면)에 형성되는 것도 가능하다.

이와 함께, 본 발명에 따른 공기공급관(20)은, 도 3에 나타난 바와 같이, 파이프(10) 내의 상단부로부터 하단부까지 공기를 공급하는 것으로서, 상기 공기배출구(11)를 통하여 외부의 공기공급수단과 연결된 튜브일 수 있다. 상기 공기공급관(20)은, 도 4에 나타난 바와 같이, 파이프(10) 내부에 구비되는 것이 바람직하며 후술하는 공기분산기(30)로 공기를 전달하는 역할을 한다. 이러한 공기공급관(20)은 관이나 튜브의 크기, 또는 공급되는 공기의 압력에 따라 하나일 수도 있고, 2개 이상일 수도 있다.

나아가, 본 발명에 따른 공기분산기(30)는 상기 공기공급관(20)과 연결되어 파이프(10) 내 하단부에 공기를 분산시키는 것이다. 이를 위하여, 상기 공기분산기(30)는 파이프(10) 내의 하단부에 위치하는 것이 바람직하다. 그래서, 상기 공기공급관(20)으로부터 전달받은 공기를 미세한 공기방울로 분산시켜서 파이프(10) 내 하단부로 배출하는 것이다. 이렇게 배출된 미세한 공기방울은, 도 5에 나타난 바와 같이, 버블을 형성하면서 파이프(10) 안에서 위쪽으로 상승하게 되고, 이러한 상승압력에 따라 파이프(10) 하단부에 위치한 유체유입구(12)를 통하여 파이프(10) 밖의 유체가 파이프(10) 내부로 빨려 들어오면서 상기 버블과 함께 상승하는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 에어 리프트 장치의 기능을 설명하기 위한 사용상태도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 상기 공기분산기(30)에서 배출된 미세한 공기방울은 유체유입구(12)를 통하여 유입된 유체와 함께 버블을 형성해서 파이프(10) 상단부로 상승하게 되고, 이어서 공기배출구(11)를 통하여 파이프(10) 밖으로 퍼져 나가게 된다. 이러한 과정에서 파이브(10) 밖으로 퍼져나가는 버블을 통하여 양식장에는 충분한 양의 산소가 공급되고, 상기 자연스럽게 퍼져나가는 버블과 상기 유체유입구(12)로부터 유입되는 물의 흐름에 의해 양식장 전체에서 자연스러운 물 흐름이 가능하며, 이러한 버블 및 물의 흐름과 파이프 내부에서의 공기방울 충돌에 의해 인이나 단백질이 분해되는 스키머 기능까지 가질 수 있는 것이다.

이러한 에어 리프트 장치(1)를 생물 사육조나 양식장에 설치할 경우, 바닥의 오물을 수중으로 띄우고, 바닥의 유해한 가스를 물 표면으로 올려서 공기중으로 날려버릴 수 있다. 그리고, 수중의 단백질 분해산물을 수표면으로 올리고 작은입자의 공기방울을 많이 만들기 때문에 산소가 수중으로 많이 들어가게 할 수 있다. 또한, 공기방울들이 물과 합쳐져 물의 비중이 낮아지게되고, 이를 에어 리프트 장치(1) 상부로 끌어올려 물을 뿜어대기 때문에 수류를 형성시켜 수중의 오물 등을 활성화시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 에어 리프트 장치는 산소를 포함하는 작은 버블들이 파이프(1) 내부의 관에 부딪혀 더 많은 산소를 만들어내고, 파이프(1) 안에 형성된 작은 수많은 공기방울들은 물의 비중을 낮게하여 수류를 일으키게 하기 때문에, 벤추리나,수차, 또는 산소발생기 역할을 하며, 바닥의 찌꺼기와 수중의 단백질 분해산물을 물표면으로 올리는 포말분리장치 기능도 가지는 것이다. 그래서, 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1) 이외에 별도의 벤추리, 수차, 산소발생기, 포말분리기 등이 필요 없고, 이것들을 가동하기 위한 별도의 설비나 동력원이 요구되지 않는다. 본 발명은 PVC 와 같은 파이프와 공기공급관 및 공기분산기만으로 이루어진 간단한 것으로, 가볍고 누구나 쉽게 만들수 있으며, 크기도 작아 원하는 위치에 자유자재로 설치하기가 좋다.

도 6은 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1)가 설치된 양식장의 일례를 나타내는 모식도이고, 여기에 도시된 바와 같이 본 발명을 이용하는 경우 양식장에서 자연스럽게 물을 순환시킬 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1)의 공기배출구(11)와 유체유입구(12)는 파이프(10) 상에서 서로 같거나 비슷한 방향쪽에 형성될 수도 있고, 또는 서로 반대방향에 형성되는 것이 가능하다. 서로 반대방향에 형성되는 경우에는 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1)의 앞뒤방향으로 공기와 물의 순환이 용이하기 때문에, 도 6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1) 다수개를 설치하여 양식장 전체의 물 흐름을 일관되게 조절할 수 있는 효과가 있다. 즉, 한쪽에서는 물을 유입하고 다른 반대쪽으로는 유입된 물과 함께 공기를 배출할 수 있어서, 다수의 셀로 이루어진 양식장 전체에서 일관된 물 흐름을 가능하게 할 수 있다.

또한, 상기 공기배출구(11)와 유체유입구(12)가 파이프(10) 상에서 서로 같거나 비슷한 방향에 형성되는 경우에는, 작은 수조에 있어서 본 발명에 따른 에어 리프트 장치(1)의 상하방향으로 공기와 물을 순환시키는 것이 용이하다.

한편, 본 발명자들은 상기한 에어 리프트 장치(1)를 실험하는 과정 중에, 공기압력을 조절하기 위하여 공기공급관(20)을 2개 이상 사용하였고, 이 때 상기 2개의 공기공급관(20)이 꼬이는 문제점을 발견하였다. 이렇게 공기공급관(20)이 꼬이면, 공기의 공급이 원할하지 못할 뿐만 아니라, 그 꼬임 부위에 새우나 어린 치어들이 끼어서 죽는 문제점 등도 발생하였다.

이를 해결하기 위하여, 본 발명은, 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 2개 이상의 공기공급관(20)을 감싸는 내관(40)을 더 포함하는 것도 가능하다. 상기 내관(40)은 상기 2개 이상의 공기공급관을 그 내부에 포함하여 둘러싸는 고정수단이다. 예를 들면, 직경이 작은 PVC 관을 사용하는 것이 가능하다. 이러한 고정수단에 의하여, 다수의 작은 버블들이 몰아치더라도, 상기 2개 이상의 공기공급관(20)은 파이프(10) 내부에서 꼬이지 않고 그 형태를 유지할 수 있다.

나아가, 상기 2개 이상의 공기공급관(20)을 감싸는 내관(40)을 더 포함하더라도, 상기 내관(40)의 아래쪽 개구부로 새우나 어린 치어들이 계속해서 유입되는 문제점이 있었고, 본 발명은 이를 위하여, 상기 2개 이상의 공기공급관(20)이 관통하는 내관(40)의 밑면을 채우는 메움수단(50)을 더 포함하는 것이 가능하다(도 3 참조). 이러한 메움수단(50)은 솜이나 고무 등일 수 있고, 이것을 밀어넣음으로써 내관(40)의 아래쪽 개구부를 봉합하여 새우나 어린 치어들이 유입되는 것을 막을 수있다.

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

본 발명에 의하면, 파이프 내부에 공기를 공급함으로써 물의 유입과 함께 미세한 공기방울을 배출하는 것을 특징으로 하여, 간단한 장치만으로 양식장에 충분한 양의 산소를 발생시키고, 자연스런 물 흐름을 가능하게하며, 저동력으로 스키머 기능까지 가질 수 있는 에어 리프트 장치를 제공할 수 있다.

10 : 파이프 11 : 공기배출구
12 : 유체유입구 20 : 공기공급관
30 : 공기분산기 40 : 내관
50 : 메움수단

Claims (2)

1. 상단부 측면 일부가 개구된 공기배출구와, 하단부 측면 일부가 개구된 유체유입구를 가지는 원통형 파이프(pipe);
   상기 공기배출구를 통하여 파이프 내로 유입되고, 파이프 내의 상단부로부터 하단부까지 공기를 공급하는 공기공급관; 및,
   상기 공기공급관과 연결되어 파이프 내 하단부에 공기를 분산시키는 공기분산기;를 포함하고,
   상기 공기배출구와 유체유입구는 원통형 파이프에서 서로 반대쪽 측면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 에어 리프트 장치.
   
2. 삭제

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