KR101179583B1 - 양식용 수조의 급배수 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양식용 수조의 급배수 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 수생생물이 양식되는 수조에 일정량의 물이 지속적으로 급배수되다가 일시적인 사이펀작용으로 다량의 물이 빠르게 배출되어 수조의 저면에 침전된 오염물질이 제거될 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 배수구가 저면에 마련된 수조와 상기 수조에 지속적으로 물을 공급하는 급수관과 상기 배수구에 연결되고 그 끝단이 상기 수조의 외부로 노출되게 연장된 방출관과 상기 방출관의 끝단에 연결된 사이펀유닛과 상기 사이펀유닛에 장착되어 사이펀작용을 온/오프하는 제1단속수단을 포함하다.

Description

양식용 수조의 급배수 시스템{WATER SUPPLY AND DRAIN SYSTEM FOR AQUAFARM}

본 발명은 양식용 수조의 급배수 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 수생생물이 양식되는 수조에 일정량의 물이 지속적으로 급배수되다가 일시적인 사이펀작용으로 다량의 물이 빠르게 배출되어 수조의 저면에 침전된 오염물질이 제거될 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템에 관한 것이다.

근래에는 수생생물의 왕성한 소비를 충족시키기 위해 다양한 방법의 양식(養殖)이 성행하고 있다.

이러한 양식의 방식 중 널리 사용되는 것이 육상수조식인데 육지에 수조(水槽)를 설치하고 수조에 물을 채운 후 수생생물을 이곳에서 기르는 방식을 말한다.

이러한 육상수조식은 악천후로부터 수생생물을 보호하고 양식에 적합한 주위환경을 형성시킬 수 있어 안전하고도 활발하게 수생생물을 생산 해내기에 적합하다.

그러나 이러한 육상수조식의 최대의 단점은 잉여 먹이와 어류 배설물 등의 오염물질이 수조의 저부에 침전되어 수조 내의 저장수를 오염시킨다는 것이다.

이를 방지하기 위한 한 방법으로 다량의 급수와 배수가 수조 내에 지속적으로 이루어져 오염물질이 누적되지 않고 계속적으로 배수에 쓸려나가게 할 수 있으나 지속적인 다량의 급수는 많은 비용이 든다는 또 다른 문제가 발생한다.

따라서 종래의 육상수조식에서는 주기적으로 오염물질을 제거할 수 있는 배수시설을 마련하여 사용하였다.

도 1은 종래의 육상수조식에 설치된 배수시설을 나타낸 단면도이고, 도 2는 종래의 육상수조식에 설치된 배수시설의 사용 상태도이다.

종래의 육상수조식에서는 도 1과 같이 급수관(110)을 통해 수조(100) 내부로 소량의 급수가 지속된다.

이때, 평소에는 수위유지관(130)에 의해 수조(100) 내의 수위가 적당한 수준으로 유지되고 급수량 만큼의 소량의 배수가 지속된다.

따라서, 수조(100) 저면에 침전되는 오염물질(15)은 지속적인 소량의 배수에 딸려나가지 못하고 계속해서 수조(100) 내부에 누적된다.

이때, 도 2와 같이 수위유지관(130)이 배수관(120)의 방출구(123)로부터 제거되면 수위차에 의해 순간적으로 다량의 물이 배수되기 시작한다.

따라서, 배수구(101)로 물이 빠르게 유입되면서 그 주위에 와류가 형성되고, 이러한 와류는 수조(100)의 저면에 침전된 오염물질(15)을 휩쓸어 배수되는 물에 딸려 나가게 한다.

이와 같은 종래의 배수시설은 수위유지관(130)을 방출구(123)로부터 임의적 으로 분리시켜 오염물질(15)을 수조(100) 내에서 제거시킬 수 있었다.

그러나 수위유지관(130)을 사용자가 적절한 때 또는 정기적으로 제거하지 못하게 되면 오염물질(15)은 계속해서 수조(100) 내에 누적되고 이에 대한 오염은 수조 내의 저장수 전체로 확산되어 결국 수생생물(10)이 폐사되는 큰 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 안출된 것으로, 평소에는 소량의 급수와 배수가 지속적으로 이루어지다가 일시적으로 수조 내의 저장수가 다량 배수되어 수조 내의 오염물질을 제거할 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명의 목적은 사이펀작용 원리를 이용하여 다량의 물을 일시적으로 배수시킴에 따라 빠른 유속으로 수조 내부에 와류가 형성되고 이러한 와류에 오염물질이 휩쓸려 딸려 나갈 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 사용자의 별도 조작 없이도 상기 사이펀작용의 진행과 멈춤이 자동으로 반복되고 그에 따라 주기적으로 오염물질이 제거될 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 복잡한 구동장치 없이 저 비용으로 마련되어 육상수조식 양식장에 널리 보급될 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 배수구가 저면에 마련된 수조; 상기 수조에 지속적으로 물을 공급하는 급수관; 상기 배수구에 연결되고 그 끝 단이 상기 수조의 외부로 노출되게 연장된 방출관; 상기 방출관의 끝단에 연결된 사이펀유닛; 상기 사이펀유닛에 장착되어 사이펀작용을 온/오프하는 제1단속수단을 포함한다.

또한, 상기 사이펀유닛은 상기 방출관의 끝단에 연결되고 상방으로 직립된 가이드관; 상기 가이드관의 상부 일측면을 관통하여 일부 인입되는 관통관; 상기 가이드관의 내부로 인입된 상기 관통관의 일측단에서 하방으로 절곡된 유입관; 상기 가이드관의 외부로 노출된 상기 관통관의 타측단에서 하방으로 절곡된 배출관; 및 상기 관통관의 상면에 관이음되고 상기 제1단속수단이 장착되는 제1연장관을 포함한다.

또한, 상기 제1단속수단은 솔레노이드밸브와 이에 연결된 전자타이머 내지 타이머릴레이 회로이다.

또한, 상기 전자타이머 내지 타이머릴레이는 제어부와 조작부에 의해 작동된다.

또한, 상기 제1연장관의 측면 중 제1단속수단의 하부에 관이음되고 하방으로 절곡되어 하단이 가이드관의 내부로 수용된 제2연장관을 더 포함한다.

또한, 상기 배출관의 하단에는 상시적으로 배출수가 만충되어 상기 배출관의 하단이 잠기는 고임통이 더 포함한다.

또한, 상기 수조 내에서 상기 배수구와 연결되고 복수의 배수공이 타공된 걸림관을 더 포함한다.

본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템은 일시적인 다량의 배수가 간단히 이루어지고 그에 따라 오염물질이 제거될 수 있는 효과가 있다.

즉, 사용자가 종래의 수위유지관을 배수관으로부터 제거하는 노력 없이도 일시적인 다량의 배수가 이루어지는 사이펀작용이 진행되어 수조 내에 와류가 형성되고 오염물질이 이에 휩쓸려 제거되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사이펀작용이 자동으로 멈추거나 시작됨을 반복하여 사용자가 별도로 신경쓰지 않아도 오염물질을 주기적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 수조 내의 저장수의 수위가 수생생물의 양식을 위해 확보되어야 하는 최저수위선까지 내려가면 사이펀작용이 자동으로 멈추고 항시 최저수위선의 수위가 보장될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 사용자에 의해 기(旣) 지정된 주기 및 시간에 따라 사이펀작용이 진행되어 오염물질이 제거되고 최적의 수질을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 그 구조가 간단하고 설치비용이 적어 육상수조식 양식장의 설비로 널리 보급할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명의 구성을 상세히 살펴본다.

도 3은 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 단면도이다.

도 3과 같은, 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템은 급수관(110), 급수관(110)으로부터 공급된 물(111)을 저장하는 수조(100), 수조(100)의 내부 저 면에서 상방으로 세워지는 걸림관(210), 걸림관(210)의 하단에서 연장되어 수조(100)의 외부로 그 끝단이 노출된 방출관(220), 방출관(220)의 끝단에 연결되어 평소에는 급수량과 동일한 양의 배출수(311)가 방출되고 필요시 일시적으로 그보다 많은 양의 배출수(311)를 외부로 방출시키는 사이펀유닛(300) 및 사이펀유닛(300)의 작동을 제어하는 제1단속수단(351)을 포함한다.

상기 급수관(110)은 수조(100) 내에 물(111)을 지속적으로 공급한다.

이때, 물(111)의 공급량이 많아 배수 또한 많은 양이 이루어지고 수조(100) 내의 저장수(113)의 순환이 빠르게 진행된다면 후술하는 오염물질도 수조(100) 저면에 남지않게 되어 좋은 수질을 유지시킬 수 있다.

그러나, 물(111)의 공급량이 늘어날수록 그에 상응하는 비용 또한 증가하기 때문에 현실적으로 급수관(110)을 통해서는 소정의 일정량으로만 물(111)이 공급된다.

한편, 수조(100) 저면에는 배수구(101)가 마련되고 해당 배수구(101) 쪽으로 경사진 바닥면(105)이 형성된다. 따라서 잉여 먹이 또는 배설물 등의 오염물질(15)은 경사진 바닥면(105)을 따라 이동하여 배수구(101) 쪽으로 집중되기 용이하다.

이러한 배수구(101)에 연결되는 걸림관(210)은 측면에 저장수(113) 및 오염물질(15)은 통과시켜 배수구(101)로 배출하고 양식되는 수생생물(10)의 배출은 방지하는 크기로 복수개의 배수공(211)이 타공된다.

이때, 후술하는 사이펀작용으로 단위시간당 다량의 저장수(113)가 배수될 때 걸림관(210)으로 저장수(113)가 수평단면상 나선 형태의 방향으로 유입되도록 복수 개의 배수공(211)이 걸림관(210)의 둘레를 따라 비스듬히 일정 방향으로 타공되는 것이 바람직하다. 이를 통해 수조(100) 내에 와류를 쉽게 형성시킬 수 있다.

또한, 걸림관(210)은 소정의 길이로 연장되어 그 상단이 저장수(113)의 유지수위선(103)과 동일한 수평선상보다 그 위로 노출된다.

이러한 걸림관(210)의 하단, 즉 배수구(101)의 하방으로 연결되는 방출관(220)은 수조(100)의 바닥 내지 측벽을 관통하여 그 끝단이 수조(100)의 외부로 노출되게 연장된다.

이때, 방출관(220)의 끝단은 수조(100)의 하부 측면에서 노출되고 상방을 향해 수직으로 개구된 것이 바람직하다.

이와 같은 배수구(101) 및 걸림관(210)은 복수개가 수조(100) 내에 마련될 수 있고 이때 각각의 걸림관(210)에 연결된 방출관(220)은 하나의 관(미도시)으로 집중되어 단일의 끝단으로 수조(100) 외부에 노출될 수도 있다.

한편, 사이펀유닛(300)은 급수량과 동일한 일정 양이 지속적으로 배수되다가 오염물질(15)의 제거가 필요할 때 일시적으로 단위 시간당 다량의 저장수(113)를 배수시켜 수조(100) 내에 와류가 형성되게 하는 것으로 가이드관(310), 관통관(320), 유입관(330), 배출관(340), 제1연장관(350), 제1단속수단(351)을 포함한다.

가이드관(310)은 방출관(220)의 외부로 노출된 끝단에 밀착되게 연결된다.

이러한 가이드관(310)은 그 상단이 유지수위선(103)의 동일 수평선상보다 높게 직립되고 그 측면 중 유지수위선(103)과 동일 수평선상으로 구경(口徑) 상단이 대응되는 관통공(313)이 타공된다.

이를 구성하기 위해, 방출관(220)의 끝단에는 절곡되어 소정의 높이로 연장된 끼움단(221)이 직립하고, 관통공(313)의 구경 상단이 유지수위선(103)과 동일 수평선상에 일치되는 깊이로 가이드관(310)의 하단이 끼움단(221)에 삽입될 수 있다.

이때, 관통공(313)으로는 중간부분을 기준으로 양단이 하향 절곡되어 '∩'형태를 나타내는 후술하는 사이펀이 삽입되고, 이러한 사이펀은 상단 절곡부분을 이루는 관통관(320)과 관통관(320)의 일측단에서 절곡되어 하방으로 연장된 유입관(330)과 관통관(320)의 타측단에서 절곡되어 하방으로 연장된 배출관(340)으로 이루어진다.

또한, 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340)으로 이루어진 상기 사이펀의 내경은 단위시간당 공급되는 물(111)의 양보다 적은 양이 배수되는 크기로 마련된다. 이는 후술되는 본 발명의 작용부분 설명에서와 같이 관통관(320)의 구경 상단까지 배출수(311)가 차오르게 하기 위함이다.

관통관(320)은 관통공(313)에 수평으로 삽입되고 길이방향의 중간 부분을 기준으로 일측단은 가이드관(310)의 내부로 수용되고 타측단은 가이드관(310)의 외부로 노출된다.

유입관(330)은 관통관(320)의 일측단에 연결되어 가이드관(310)의 내부로 수용된다.

이때, 유입관(330)은 관통관(320)과의 이음부를 통해 공기가 유입되지 않도 록 관통관(320)의 일측단에 밀착되고 밀봉된다.

이러한 유입관(330)은 가이드관(310)의 길이방향을 따라 하방으로 연장되는데 그 연장된 하단은 저장수(113)의 최저수위선(107)과 동일한 수평선상에 위치시키는 것이 바람직하다.

저장수(113)의 최저수위선이란 양식되는 수생생물(10) 등을 가두기 위해 확보되어야 하는 저장수(113) 수위의 최저 하한선을 말한다.

여기서 저장수(113)의 수위와 배출수(311)의 수위는 항시 동일한바, 후술하는 사이펀작용으로 배출수(311)의 수위가 유입관(330)의 하단보다 내려가게 되면 유입관(330)으로 배출수(311)의 유입이 차단되고 그 수위가 더 이상 낮아지지 않게 되어 이와 함께 저장수(113)의 최저 하한수위도 보장된다.

이러한 적정 위치에 유입관(330)의 하단이 놓여야 하는 구성은 후술하는 제2연장관의 추가 구성으로 대체가 가능하고 이로인해 유입관(330)의 하단이 최저수위선(107)과 동일한 수평선상에 위치되게 구성되야 하는 곤란함은 해소될 수 있다. 이에 관해서는 해당 부분에서 상세히 설명한다.

한편, 배출관(340)은 관통관(320)의 타측단에 연결되어 가이드관(310)의 외부로 노출된다.

이때, 유입관(330)과 마찬가지로 배출관(340) 또한 관통관(320)과의 이음부를 통해 공기가 유입되지 않도록 관통관(320)의 타측단에 밀착되고 밀봉된다.

또한, 배출관(340)은 후술하는 사이펀작용이 용이하도록 하방으로 긴 관로(管路)가 형성되게 소정의 길이 이상으로 연장된다.

한편, 관통관(320)의 상면에는 제1연장관(350)이 관이음되고 상방으로 연장된다.

이러한 제1연장관(350)은 도 3과 같이 가이드관(310)의 내부에 마련될 수 있으나 가이드관(310)의 외부에 노출된 관통관(320)의 상면에 관이음되어 마련되는 것도 무방하다.

이때, 제1연장관(350)의 상부에는 제1단속수단(351)이 마련되어 제1연장관(350)을 통해 유입되는 외부 공기의 출입을 단속한다.

이와 같은 제1단속수단(351)은 제1연장관(350)을 개폐하는 뚜껑일 수 있고, 이와 달리 밸브가 마련되어 사용자가 간단히 밸브를 온(ON)/오프(OFF)시켜 제1연장관(350)의 공기유입을 단속할 수도 있다.

나아가, 상기 밸브는 솔레노이드밸브와 이에 연결된 전자타이머 내지 타이머릴레이 회로로 구현된 일종의 타이머밸브가 마련되어 기(旣) 조작된 타이밍에 밸브의 온/오프가 작동되어 자동으로 제1연장관(350)에 공기의 유입을 단속할 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 사이펀유닛(300)의 또 다른 일 양태(樣態)를 나타낸 단면도이다. 이때, 도 3과 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 사용한다.

도 4와 같이, 제1연장관(350)의 측면 중 제1단속수단(351)의 하부로 관이음되고 가이드관(310)의 내부로 수용된 제2연장관(360)이 추가될 수 있다.

이러한 제2연장관(360)은 그 하단이 가이드관(310)의 내부로 수용되게 가이 드관(310)의 길이방향을 따라 하방으로 연장된다.

이때, 제2연장관(360)의 하단은 후술하는 사이펀작용이 정지되어야하는 수위와 동일한 수평선상에 위치되게 연장된다.

여기서 사이펀작용이 정지되어야하는 수위란 가이드관(310) 내의 배출수(311)의 수위가 후술하는 사이펀작용으로 낮아지다가 오염물질(15)이 적당량 제거되면 사이펀작용이 멈추어야하는 시점의 가이드관(310) 내의 배출수(311) 수위를 말한다.

이는 가이드관(310) 내의 배출수(311)의 수위와 수조(100) 내의 저장수(113)의 수위가 항시 동일한 바, 저장수(113)의 수위가 유지수위선(103)에서 크게 벗어나지 않도록 하기 위한 것이다.

따라서, 제1연장관(350)의 제1단속수단(351)이 닫혀진 상태라도 해당 수위 이하로 배출수(311)의 수위가 내려가게 되면 제2연장관(360)의 하단이 열려 공기가 유입된다.

이를 통해, 제1단속수단(351)을 임의로 열지 않고 자동으로 제1연장관(350)으로 공기를 유입시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 가이드관(310) 내에서 제2연장관(360) 하단의 높이가 조정되게 그 연장길이가 가변 가능하게 구성하거나 길이가 각각 다른 제2연장관(360)이 제1연장관(350)에 교체로 관이음되게 구성하여 배출수(311)의 수위에 따라 그 수면에서 노출되는 제2연장관(360) 하단의 높이를 조정하여 공기 유입의 주기와 시간을 필요한 수준으로 조정할 수도 있다.

이때, 제2연장관(360)의 하단을 최저수위선(107)과 동일한 수평선상에 위치시키는 경우 앞서 설명한 유입관(330)의 하단이 최저수위선(107)과 동일한 수평선 상에 위치되는 구성을 간단하게 대체할 수 있게 된다.

이러한 제2연장관(360)은 제2단속수단(361)에 의해 개폐가 단속 가능하고 제2단속수단(361)은 일반적인 온/오프 밸브로 마련될 수 있다.

한편, 도 4와 같이 배출관(340)의 하단에는 사이펀유닛(300)에 진공을 쉽게 형성시키기 위한 고임통(370)이 추가로 마련될 수 있다.

이러한 고임통(370)에는 상단까지 항시 배출수(311)가 만충되어 있고 배출관(340)의 하단은 항시 이에 잠겨 있어 공기의 유입이 차단된다.

따라서 사이펀작용을 위해 제1연장관(350)으로 유입되는 공기가 차단되는 즉시 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340)의 내부는 외부로부터 공기가 유입될 수 있는 개구부가 없어 바로 진공을 이루게 되고 쉽게 사이펀작용이 시작될 수 있다.

이하, 위와 같이 구성된 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 작용을 상세히 살펴본다.

우선, 도 3을 다시 참고하면, 평상시에는 급수관(110)을 통해 적정한 일정량의 물(111)이 공급되고 걸림관(210), 방출관(220), 가이드관(310), 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340)을 따라 공급된 양만큼의 배출수(311)가 배수된다.

이때, 제1연장관(350)의 제1단속수단(351)은 열린 상태이고 외부로부터 공기가 제1연장관(350)을 통해 관통관(320)의 내부로 유입된다.

따라서, 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340)의 내부는 진공을 이루지 못 해 후술하는 사이펀 작용이 일어나지 않게 되어 급수량 만큼의 배수가 이루어진다.

따라서, 수조(100) 내의 저장수(113)와 가이드관(310) 내의 배출수(311)는 동일 수위를 유지하고, 상기 수위는 관통관(320)의 구경 상단높이에 따라 결정되는 유지수위선(103)에 일치하게 된다.

이때, 수생생물(10)이 양식되는 수조(100) 저면의 경사진 바닥면(105)에는 잉여 먹이와 배설물 등의 오염물질(15)이 침전된다.

이러한 오염물질(15)은 수조(100) 내의 적정한 수질을 유지시키기 위해 제때에 제거되어야 한다.

이를 위해 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 사이펀유닛(300)이 작동된다.

도 5는 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 제1단속수단(351)이 닫혀 사이펀유닛(300)이 작동되는 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템에 추가 구성될 수 있는 제2연장관(360)의 작동 상태도이다.

우선, 사이펀(siphon)이란 높은 곳에 담겨 있는 물을 낮은 곳으로 옮기는 데 사용하는 '∩'형태로 구부러진 관을 말한다. 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르지만 높은 곳의 물이 사이펀에 유입되면 더 높은 사이펀 상단의 정점까지 올라갔다가 꺾여 낮은 곳으로 내려가게 된다.

그 원리는 대기압과 압력 평형을 이루며 수면을 유지하던 높은 곳에 담겨있던 물이 사이펀을 통해 배출되기 시작하면 사이펀 내에 진공이 형성되고 이에 따른 압력차에 의해 대기압이 상기 높은 곳에 담겨있던 물의 수면을 누르기 때문이다.

따라서 높은 곳에 담겨 있던 물은 대기압이 누르는 힘에 의해 빠른 유속으로 사이펀에 밀려들어가 낮은 곳으로 방출된다.

이하 설명에서는 위와 같은 원리로 물이 빠른 유속의 흐름을 얻게 되는 것을 사이펀작용이라고 칭한다.

이러한 사이펀작용이 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템에서 이루어지는 모습을 도 5를 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제1단속수단(351)이 닫히면 제1연장관(350)을 통해 관통관(320)으로 유입되는 공기가 차단된다.

이와 같이 외부로부터 유입되는 공기가 차단되면 평소 유입관(330)과 관통관(320)의 구경 상단까지 채워져 배출되던 배출수(311)가 관통관(320)의 나머지 내부와 배출관(340)의 내부를 채우며 방출된다.

따라서, 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340) 내에는 진공이 형성되고 압력차에 의해 대기압이 가이드관(310) 내에 있는 배출수(311)의 수면 및 수조(100) 내의 저장수(113)의 수면을 눌러 배출수(311)가 빠르게 유입관(330)으로 밀려 들어가게 된다.

즉, 이때부터 사이펀유닛(300)에는 사이펀작용이 시작되고 단위시간당 다량의 배출수(311)가 외부로 방출된다.

그에 따라 저장수(113) 또한 빠른 유속으로 걸림관(210)에 배수공(211)을 통해 유입되어 걸림관(210)의 주위에 와류를 형성시킨다.

이러한 와류는 경사진 바닥면(105)에 침전된 오염물질(15)을 휩쓸어 걸림 관(210)에 유입되는 저장수(113)에 딸려보낸다.

이로써, 오염물질(15)은 수조(100) 내에서 제거되기 시작한다.

이와 같은 사이펀작용으로 일시적으로 다량의 배수가 이루어지다가 수조(100) 내의 저장수(113)의 수위가 유지수위선(103)과 최저수위선(107) 사이의 원하는 위치까지 내려가면 사용자가 임의로 제1단속수단(351)을 열어 공기를 제1연장관(350)에 유입시킨다.

이렇게, 제1연장관(350)에 유입된 공기는 관이음된 관통관(320) 내부로 유입되고 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340)의 진공을 해제시켜 사이펀작용을 정지시킨다.

사이펀 작용이 정지되면 배출수(311)가 더이상 외부로 방출되지 않고 급수관(110)을 통해 지속적으로 공급되는 물(111)에 의해 가이드관(310) 내의 배출수(311)의 수위가 차오른다.

그런 다음, 배출수(311)의 수위가 관통관(320) 구경의 상단에 다다르면 관통관(320)에 유입되는 공기에 의해 사이펀작용은 이루어지지 않고 급수량과 동일한 양이 배수되며, 관통관(320) 구경의 상단과 동일한 수평선상의 유지수위선(103)에 상응하게 저장수(113)의 수위가 유지된다.

이때, 제1단속수단(351)은 사용자가 임의로 조작하여 열고 닫아질 수 있으나 이러한 경우 임의로 제1단속수단(351)을 작동시켜야하는 번거로움이 있어 상기 밸브를 타이머밸브로 구성하여 사용자가 기(旣) 설정한 주기와 시간으로 사이펀유닛(300)을 작동시켜 수조(100) 내의 오염물질(15)을 제거할 수도 있다.

예를 들어 초기 작동으로 타이머밸브가 닫히고 사이펀작용이 이루어지면 기(旣) 설정된 닫힘시간(수조(100) 내의 저장수(113)의 수위가 최저수위선(107)에 도달하기 전까지 걸리는 시간 이하로 설정)만큼 상기 타이머밸브가 닫힌 상태를 유지하다가 해당 시간이 지난 후 타이머밸브를 열어 제1연장관(350)으로 공기를 유입시키고 사이펀작용을 정지시킨다.

그런 다음, 기(旣) 설정된 열림시간(수조(100)의 바닥면(105)에 오염물질(15)이 일정량 이상으로 쌓이는 동안의 시간으로 설정)만큼 상기 타이머밸브가 열린 상태를 유지하다가 해당 시간이 지난 후 타이머밸브를 재차 닫아 제1연장관(350)으로 유입되는 공기를 차단한다. 따라서 사이펀작용은 다시 시작되고 같은 주기와 과정이 수회 자동으로 반복되며 오염물질(15)을 제거하게 된다.

이와 같은 제1단속수단(351)의 구성 및 작용은 기계적 또는 전자적으로 다양한 실시예가 이루어질 수 있음은 당업자에게 있어 자명할 것이다.

한편, 사이펀작용으로 다량의 배수가 이루어지다가 이를 멈추기 위한 또 다른 방법으로 제2연장관(360)이 사용되는 것을 고려할 수 있다.

도 6을 참고하여 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 제2연장관(360)의 작동상태를 살펴보면, 평소 또는 사이펀작용으로 배수가 이루어지는 동안 제2연장관(360)의 하단은 가이드관(310) 내의 배출수(311) 수면 아래에 잠겨 공기의 유입이 차단된다.

그러다가 가이드관(310) 내의 배출수(311)의 수위가 사이펀작용이 정지되어야하는 수위까지 낮아지게 되면 제2연장관(360)의 하단은 배출수(311)의 수면 위로 노출되고 공기가 유입된다.

앞에서도 언급한 바와 같이, 사이펀작용이 정지되어야하는 수위란 가이드관(310) 내의 배출수(311)의 수위가 사이펀작용으로 낮아지다가 오염물질(15)이 적당량 제거되면 사이펀작용이 멈추어야하는 시점의 가이드관(310) 내의 배출수(311) 수위를 말한다. 이는 가이드관(310) 내의 배출수(311)의 수위와 수조(100) 내의 저장수(113)의 수위가 항시 동일한 바, 저장수(113)의 수위가 유지수위선(103)에서 크게 벗어나지 않도록 하기 위한 것이다.

이와 같이 제2연장관(360)으로 유입된 공기는 제1연장관(350)을 거쳐 관통관(320)으로 유입된다. 이는 마치 제1단속수단(351)이 열린 것과 같이 제1연장관(350)을 통해 관통관(320)으로 공기가 유입되는 것이다.

따라서, 관통관(320)으로 공기가 유입됨에 따라 관통관(320) 및 배출관(340)에는 진공이 해제되어 사이펀작용이 멈추게 되고 그에 따른 다량의 배수가 자동으로 중단된다.

이때, 수조(100) 내의 최저수위선(107)까지 제2연장관(360)의 하단이 연장된 경우, 배출수(311) 및 저장수(113)의 수위가 상기 최저수위선(107)과 동일한 수평선상의 아래로 떨어지게 되면 제2연장관(360)의 하단이 배출수(311)의 수면 위로 노출되고 이를 통해 공기가 유입된다.

따라서, 제2연장관(360)의 하단을 통해 유입된 공기는 제1연장관(350)을 통해 관통관(320)으로 유입되고 관통관(320)과 배출관(340)의 내부에 진공상태가 해제되어 사이펀작용이 자동으로 멈추게 됨에 따라 더 이상의 배수는 중단되고 저장 수(113)의 최저수위는 보장된다.

한편, 제2연장관(360)의 하단이 배출수(311)의 수면 위로 노출된 후에도 제1단속수단이 계속적으로 닫힌 경우를 살펴보면, 물(111)은 급수관(110)을 통해 지속적으로 공급되는 상태이므로 저장수(113)와 배출수(311)의 수위가 점차 올라 제2연장관(360)의 하단은 다시 배출수(311)의 수면 아래로 잠겨 공기의 유입이 차단된다.

그런 다음, 계속적으로 수위가 높아져 관통관(320)의 구경 상단까지 수위가 오르면 다시 유입관(330), 관통관(320), 배출관(340)의 내부가 진공상태가 되고 다시 사이펀작용이 시작된다.

따라서, 제1단속수단(351)이 닫혀있는 상태에서 제2연장관(360)의 하단이 배출수(311)의 수면 아래 위로 잠겼다가 노출되는 것을 반복하고 공기의 유입이 자동제어되어 사이펀작용의 멈춤과 진행이 반복적으로 이루어지게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 지나지 않는바, 다양한 변형이 있을 수 있다. 하지만, 이들 변형이 본 발명의 기술사상에 포함된다면 본 발명의 권리범위 내에 있다 해야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 이하의 특허청구범위를 통해 당업자에게 쉽게 파악될 수 있다.

도 1은 종래의 육상수조식 수조에 설치된 배수시설을 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 육상수조식 수조에 설치된 배수시설의 사용 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 또 다른 일 양태(樣態)를 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 사이펀유닛의 작동 상태도.

도 6은 본 발명에 따른 양식용 수조의 급배수 시스템의 제2연장관의 작동 상태도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 수생생물 15: 오염물질

100: 수조 101: 배수구

103: 유지수위선 105: 바닥면

107: 최저수위선 110: 급수관

111: 물 113: 저장수

120: 배수관 123: 방출구

130: 수위유지관 210: 걸림관

211: 배수공 220: 방출관

221: 끼움단 300: 사이펀유닛

310: 가이드관 311: 배출수

313: 관통공 320: 관통관

330: 유입관 340: 배출관

350: 제1연장관 351: 제1단속수단

360: 제2연장관 361: 제2단속수단

370: 고임통

Claims (7)

1. 배수구가 저면에 마련된 수조, 상기 수조에 지속적으로 물을 공급하는 급수관, 상기 배수구에 연결되고 그 끝단이 상기 수조의 외부로 노출되게 연장된 방출관, 상기 방출관의 끝단에 연결된 사이펀유닛, 상기 사이펀유닛에 장착되어 사이펀작용을 온/오프하는 제1단속수단을 포함하고,

   상기 사이펀 유닛은,

   상기 방출관의 끝단에 연결되고 상방으로 직립된 가이드관;

   상기 가이드관의 상부 일측면을 관통하여 일부 인입되는 관통관;

   상기 가이드관의 내부로 인입된 상기 관통관의 일측단에서 하방으로 절곡된 유입관;

   상기 가이드관의 외부로 노출된 상기 관통관의 타측단에서 하방으로 절곡된 배출관;

   상기 관통관의 상면에 관이음되고 상기 제1단속수단이 장착되는 제1연장관;

   상기 제1연장관의 측면 중 상기 제1단속수단의 하부에 관이음되고 하방으로 절곡되어 하단이 가이드관의 내부로 수용된 제2연장관을 포함하는 양식용 수조의 급배수 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1단속수단은 솔레노이드밸브와 이에 연결된 전자타이머 내지 타이머릴레이 회로인 양식용 수조의 급배수 시스템.
3. 청구항 2에 있어서

   상기 전자타이머 내지 타이머릴레이는 제어부와 조작부에 의해 작동되는 양식용 수조의 급배수 시스템.
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서

   상기 배출관의 하단에는 상시적으로 배출수가 만충되어 상기 배출관의 하단이 잠기는 고임통이 더 포함되는 양식용 수조의 급배수 시스템.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 수조 내에서 상기 배수구와 연결되고 복수의 배수공이 타공된 걸림관을 더 포함하는 양식용 수조의 급배수 시스템.
6. 삭제
7. 삭제

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