KR101329378B1 - 해삼 양식 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해삼 양식 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해삼을 양식하기 위한 양식수조, 상기 양식수조에 공급하기 위한 해수가 필터링되는 해수여과부, 상기 해수여과부에 해수를 공급하는 제1펌프, 상기 해수여과부의 해수를 상기 양식수조로 공급하기 위한 급수관, 상기 급수관을 통해 해수여과부의 해수를 양식수조로 공급하는 제2펌프, 및 상기 제2펌프에 의해 공급되는 해수와 열교환하여 해수의 온도를 상승시키기 위한 열교환기를 포함하여 이루어지고, 상기 열교환기는 발전소의 폐열을 냉각시키도록 사용된 후, 버려지는 냉각수를 공급하여 상기 해수와 열교환시킴에 따라 해수의 온도를 상승시킨다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 해삼 양식을 위해 공급되는 해수를 양식에 적당한 온도로 상승시켜 공급함에 따라 양식을 용이하게 할 수 있어 생산량을 향상시킬 수 있으며, 해수의 온도를 상승시키기 위한 열교환기는 발전기의 냉각수로 사용되어 버려지는 해수를 이용함에 따라 별도의 가열수단을 생략하여 비용을 절감시킬 수 있다.

Description

해삼 양식 장치{Culture device for sea cucumber}

본 발명은 양식 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전소의 폐열을 냉각시킨 폐 냉각수를 이용하여 해수의 온도를 상승시켜 양식수조로 공급함에 따라 폐 냉각수를 재활용함은 물론, 양식을 위한 비용을 절감시킬 수 있는 해삼 양식 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해삼과 굴, 물고기 및 김 따위의 해산물은 바다에서 잡거나 채취하여 식용으로 사용하고 있으나, 무분별한 해산물의 채취와 남획으로 인해 해양자원의 고갈이 심해지고 있으며, 더이상 해양자원이 고갈되는 것을 방지하기 위한 방안으로 최근에는 일정한 공간에 인위적으로 치어나 종자를 가두고, 치어가 성장하는데 필요한 영양분이나 해수 등을 공급하여 공급량과 상품가치를 높이는 양식업이 성행하고 있다.

이러한 양식업은 치어나 종자의 조기 성숙을 위해 양식에 필요한 물의 온도를 인위적으로 일정하게 유지시키고 있어 단기간에 출하가 가능함에 따라 어업 농가의 소득을 높이고 있다.

이와 같은 물의 온도를 인위적으로 높여 주기 위한 방안으로 국내 특허등록 제10-275675호 (2001.4.2)의 '양식용 사육수 자동공급장치'가 제안되었다.

제안된 사육수 자동공급장치는 순환공급온수를 데우기 위한 가열수단인 보일러와, 원수를 저장하고 일정온도로 가열하기 위한 원수탱크 및 보일러와 원수탱크 사이에 배치되어 순환온수와 원수를 상호 열교환하기 위한 열교환기로 구성된다.

그러나 종래 가열수단은 일정시간에 온도를 조절할 수 있는 량이 정해져 있어 면적이 넓은 양식장의 온도를 일정하게 유지시키는 것이 어려운 문제점이 있으며, 이를 해소하기 위해 가열수단의 설치 개수가 증가됨에 따라 소비되는 비용이 증가되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.

이에, 양식을 위한 물의 온도를 일정하게 유지시킴은 물론, 비용을 절감시켜 경쟁력을 증가시킬 수 있는 양식 기술의 개발이 절실히 요구 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 해수저장부에 저장된 해수를 양식수조로 공급하되, 발전소의 폐 냉각수를 이용한 열공급수단에 의해 해수의 온도를 양식에 적합한 온도로 상승시킴에 따라, 폐 냉각수의 재활용은 물론, 양식의 유지 보수비를 절감시킬 수 있는 해삼 양식 장치를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 해삼을 양식하기 위한 양식수조, 상기 양식수조에 공급하기 위한 해수가 필터링되는 해수여과부, 상기 해수여과부에 해수를 공급하는 제1펌프, 상기 해수여과부의 해수를 상기 양식수조로 공급하기 위한 급수관, 상기 급수관을 통해 해수여과부의 해수를 양식수조로 공급하는 제2펌프, 및 상기 제2펌프에 의해 공급되는 해수와 열교환하여 해수의 온도를 상승시키기 위한 열교환기를 포함하여 이루어지고, 상기 열교환기는 발전소의 폐열을 냉각시키도록 사용된 후, 버려지는 냉각수를 공급하여 상기 해수와 열교환시킴에 따라 해수의 온도를 상승시킨다.

바람직하게, 상기 급수관의 일부는 다수 개로 분기되어 상기 양식수조로 해수를 공급하고, 상기 열교환기는, 상기 분기된 급수관의 일부를 감싸는 하우징, 상기 하우징으로 상기 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급부, 및 상기 하우징에서 냉각수를 배출시키기 위한 냉각수배출부를 포함하여 이루어지며, 상기 냉각수공급부에 의해 하우징으로 공급된 일정 온도를 갖는 냉각수와 상기 분기된 급수관을 따라 이동되는 해수가 열교환됨에 따라 해수의 온도가 상승되어 양식수조로 공급된다.

그리고 상기 급수관의 분기된 부분은 적어도 두 개 이상 형성되고, 상기 분기된 부분을 통해 열교환되도록 상기 열교환기가 각각 구비되어 상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 순차적으로 열교환되되, 어느 하나의 열교환기에 공급되어 열교환된 냉각수는 다른 하나의 열교환기로 공급됨에 따라 상기 해수의 온도를 상승시킨다.

그리고 상기 냉각수공급부는, 공급되는 냉각수의 일부를 양식장 실내바닥에 공급하기 위한 직수관이 더 형성되며, 상기 직수관은 길이방향을 따라 다수의 직수구멍이 통공된다.

또한, 상기 급수관의 분기된 부분은 티타늄으로 제작된다.

그리고 상기 열교환기는, 발전소의 폐열을 1차 냉각시킨 후, 2차 냉각시켜 버려지는 해수를 공급하여 상기 양식수조로 공급되는 해수와 열교환된다.

또한, 상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 열교환된 상기 열교환기의 냉각수는 상기 해수여과부에 저장되는 해수와 열교환되도록 공급된다.

그리고 상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 열교환된 상기 열교환기의 냉각수는 필터링수단에 의해 오염물질이 제거된 후, 상기 해수여과부로 공급됨에 따라 해수여과부에 저장된 해수의 온도를 상승시킨다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 해삼 양식 장치에 의하면, 해삼 양식을 위해 공급되는 해수를 양식에 적당한 온도로 상승시켜 공급함에 따라 양식을 용이하게 할 수 있어 생산량을 향상시킬 수 있으며, 해수의 온도를 상승시키기 위한 열교환기는 발전기의 냉각수로 사용되어 버려지는 해수를 이용함에 따라 별도의 가열수단을 생략하여 비용을 절감시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 해삼 양식 장치를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 열교환기를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 사용상태를 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 실시 예를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 해삼 양식 장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 해삼 양식 장치의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 해삼 양식 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 열교환기를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 열교환기의 사용상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 다른 실시 예를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 해삼 양식 장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 해삼 양식 장치의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 해삼 양식 장치(10)는 양식수조(100)와 해수여과부(200), 제1펌프(300), 급수관(500), 제2펌프(600) 및 열교환기(700)로 구성된다.

양식수조(100)는 해삼을 양식하기 위해 구비되고, 바람직하게는 돌해삼이지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 굴과 물고기, 김과 같은 해조류 등의 일반적으로 바다에서 양식 가능한 어떠한 생물도 가능하다.

제1펌프(300)는 해수여과부(200)에 해수를 공급하는 것으로, 흡입관(미 도시)을 통해 해수를 해수여과부(200)로 공급하여 필터링하여, 해수에 포함된 이물질로 인해 급수관(500)과 열교환기(700)가 손상되는 것을 방지하게 된다.

해수여과부(200)에서 필터링된 해수는 급수관(500)을 통해 양식수조(100)로 공급되어지며, 이를 위해 제2펌프(600)가 급수관(500)과 양식수조(100) 사이에 설치되어진다.

이때, 제2펌프(600)에 의해 공급되는 해수와 열교환하여 해수의 온도를 상승시키기 위한 열교환기(700)가 구비되는 것으로, 이 열교환기(700)는 급수관(500)을 따라 공급되는 해수의 온도를 해삼 양식 조건에 만족하는 온도로 상승시키게 된다.

이러한 열교환기(700)는 발전소에서 사용된 폐 냉각수를 이용하여 양식수조(100)로 공급하는 해수의 온도를 상승시키게 된다.

여기서, 발전소는 해수를 이용하여 발전 후 냉각이 이루어지는 것으로, 최초 발전 후, 해수를 공급하여 냉각시키되, 발전소에서 발생되는 온도가 높아 냉각수로 사용된 해수를 바다로 바로 배출시키게 되면, 그 주변 바다의 온도가 상승되어 해양생태계 파괴를 초래하는 문제가 있다.

이에, 발전 후 냉각수를 새로운 해수를 이용하여 바다에 배출 가능한 온도로 다시 냉각시키는 과정이 이루어진다.

이때, 발전 후 냉각수를 냉각시키기 위한 냉각수의 온도가 대략 20 ~ 30℃이며, 열교환기(700)는 이 냉각수를 공급하여 급수관(500)을 따라 이동되는 해수와 열교환시킴에 따라 적정온도의 해수를 양식수조(100)로 공급하는 것이다.

본 발명의 해삼 양식 장치(10)는 비교적 상온에서 양식이 용이한 해삼을 양식하기 위함으로, 해삼의 양식에는 약 17℃의 해수가 필요함에 따라 해삼 양식 장치(10)를 이용하여 해삼을 양식할 수 있으며, 유지 보수비용을 절감시켜 경쟁력을 향상시킬 수 있다.

또한 발전소의 경우, 바다로 배출 가능한 온도로 냉각시키는 과정을 생략할 수 있어 비용을 절감시킬 수 있으며, 불필요하고 버려지는 자원을 재활용할 수 있어 환경오염을 방지하는 효과가 있는 것이다.

그리고 도 2에서 도시한 바와 같이, 급수관(500)의 일부는 다수 개로 분기된 분기부(510)가 구비되어 양식수조(100)로 해수를 공급하되, 열교환기(700)는 분기된 급수관(500)의 일부에서 공급되는 해수의 온도를 상승시키게 된다.

이러한 열교환기(700)는 하우징(710)과 냉각수공급부(720) 및 냉각수배출부(730)로 구성된다.

하우징(710)은 급수관(500)의 분기부(510)를 감싸도록 구비되고, 냉각수공급부(720)는 하우징(710)으로 바다로 배출되기 위한 발전소의 냉각수를 공급하게 된다.

그리고 냉각수배출부(730)는 하우징(710)에서 냉각수를 배출시키기 위한 것으로, 하우징(710)에 공급되어 분기부(510)를 통과하는 해수와 열교환된 냉각수를 배출시키게 된다.

이러한 열교환기(700)의 작동상태를 살펴보면, 냉각수공급부(720)에 의해 하우징(710)으로 공급된 일정 온도를 갖는 냉각수와 급수관(500)의 분기부(510)를 따라 이동되는 해수가 열교환됨에 따라 양식에 적합한 온도로 상승된 해수를 양식수조(100)로 공급할 수 있다.

여기서, 급수관(500)의 분기부(510)는 도 3 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 두 개 이상 형성되고, 이러한 분기부(510)의 형성 개수와 동일한 개수로 열교환기(700)가 구비된다.

다시 말해, 하우징(710)은 적어도 두 개 이상 구비되고, 급수관(500)의 분기부(510) 역시 적어도 두 개 이상 형성되며, 이 분기부(510)를 통해 열교환되도록 열교환기(700)가 각각 구비되어 급수관(500)을 따라 공급되는 해수와 순차적으로 열교환됨에 따라 해수의 온도를 더욱 효과적으로 상승시킬 수 있다.

이러한 열교환기(700)의 일 실시 예로, 도 3에서 도시한 바와 같이, 어느 하나의 열교환기에 공급되어 열교환된 냉각수는 다른 하나의 열교환기로 공급됨에 따라 급수관(500)을 통해 공급되는 해수의 온도를 상승시키게 된다.

다시 말해, 냉각수는 급수관(500)의 어느 한 분기된 부분을 통과하는 해수와 1차 열교환된 후, 급수관(500)의 다른 한 분기된 부분을 통과하는 해수와 2차 열교환되는 것이다.

여기서, 급수관(500)의 분기된 부분은 두 군데이고, 열교환기(700) 역시 두 개가 구비되는 것으로, 편의상 제1열교환기(700-1)와 제2열교환기(700-2)로 표시한다.

먼저, 급수관(500)의 어느 한 분기된 부분에 구비된 제1열교환기(700-1)의 냉각수공급부(720-1)에 의해 하우징(710-1)으로 냉각수가 공급되어 1차 열교환이 이루어진 후, 냉각수배출부(730-1)를 통해 배출된다.

그리고 냉각수배출부(730-1)를 통해 배출된 1차 열교환된 냉각수는 급수관(500)의 다른 한 분기된 부분에 구비된 제2열교환기(700-2)의 냉각수공급부(720-2)에 의해 하우징(710-2)으로 공급되어 2차 열교환이 이루어진 후, 냉각수배출부(730-2)를 통해 배출된다.

이때, 다른 한 분기된 부분을 따라 이동되는 해수 역시, 제1열교환기(700-1)에 의해 1차 열교환된 상태임에 따라 제2열교환기(700-2)에 의해 2차 열교환 시, 양식수조(100)에 공급되기 위한 필요 온도로 해수 온도를 상승시킬 수 있다.

또한 열교환기(700)의 다른 실시 예로, 도 4에서 도시한 바와 같이, 각 열교환기에 냉각수가 각각 공급됨에 따라 급수관(500)을 통해 공급되는 해수의 온도를 상승시키게 된다.

다시 말해, 냉각수는 급수관(500)의 어느 한 분기된 부분을 통과하는 해수는 발전기에서 공급되는 냉각수에 의해 1차 열교환된 후, 급수관(500)의 다른 한 분기된 부분을 통과하게 된다.

그리고 급수관(500)의 다른 한 분기된 부분을 통과하는 1차 열교환된 해수는 발전기에서 새로 공급되는 냉각수에 의해 2차 열교환되는 것이다.

여기서, 급수관(500)의 분기된 부분은 두 군데이고, 열교환기(700) 역시 두 개가 구비되는 것으로, 편의상 제1열교환기(700-1)와 제2열교환기(700-2)으로 표시한다.

먼저, 급수관(500)의 어느 한 분기된 부분에 구비된 제1열교환기(700-1)의 냉각수공급부(720-1)에 의해 하우징(710-1)으로 냉각수가 공급되어 1차 열교환이 이루어진 후, 냉각수배출부(730-1)를 통해 배출된다.

그리고 급수관(500)의 다른 한 분기된 부분에 구비된 제2열교환기(700-2)의 냉각수공급부(720-2)에 의해 새로운 냉각수가 하우징(710-2)으로 공급되어 해수가 2차 열교환된 후, 냉각수배출부(730-2)를 통해 배출된다.

이때, 다른 한 분기된 부분을 따라 이동되는 해수는 제1열교환기(700-1)에 의해 1차 열교환된 상태임에 따라 제1열교환기(700-1)에 공급되는 냉각수와 동일한 온도의 새로운 냉각수가 공급되는 제2열교환기(700-2)에 의해 해수가 2차 열교환됨에 따라 양식수조(100)에 공급되기 위한 필요 온도로 해수 온도를 용이하게 상승시킬 수 있다.

이때, 급수관(500)의 분기된 부분, 즉 분기부(510)는 티타늄으로 제작되어 열교환 효율이 우수함은 물론, 내식성이 높기 때문에 양식수조(100)로 공급되는 해수와 열교환기(700)에 의해 공급되는 냉각수에도 잘 부식되지 않아 수명을 증가시킴은 물론, 양식수조(100)로 공급되는 해수의 오염을 방지 및 최소화시킬 수 있다.

또한 열교환기(700)은 발전소의 폐열을 1차 냉각시킨 후, 2차 냉각시켜 버려지는 해수를 공급하는 것으로, 양식수조(100)로 공급되는 해수와 열교환된다.

여기서, 열교환기(700)의 냉각수공급부(720)는 공급되는 냉각수의 일부를 양식장 바닥으로 공급하기 위한 직수관(740)이 더 형성된다.

이러한 직수관(740)은 길이방향을 따라 다수의 직수구멍(742)이 통공되어 양식장 바닥으로 온도가 높은 냉각수를 공급하는 것에 의해 실내온도가 떨어질 경우 적정한 온도로 유지시킬 수 있어 에너지를 절감하는 효과를 제공할 수 있다.

물론, 양식장내에 실내온도는 온도센서(미 도시)에 의해 측정되며, 이 온도센서의 측정값을 확인하여 필요에 따라 직수관(740)을 개방하여 냉각수를 공급할 수 있다. 또한 이 직수관(740)은 온도센서에 의해 자동으로 개폐될 수 있어 자동으로 해수의 온도를 조절할 수도 있다.

그리고 도 5에서 도시한 바와 같이, 급수관(500)을 따라 공급되는 해수와 열교환된 열교환기(700)의 냉각수는 해수여과부(200)의 해수와 열교환되도록 공급된다.

다시 말해, 급수관(500)의 분기관(510)을 따라 공급되는 해수와 열교환된 열교환기(700)의 냉각수를 해수여과부(200)로 공급하는 것으로, 해수여과부(200)의 해수보다 높은 온도의 냉각수를 해수여과부(200)의 해수와 열교환시키게 된다.

이에 따라, 해수여과부(200)의 해수를 열교환기(700)에 의해 열교환시키기 전 예열함에 따라 양식수조(100)로 공급되는 해수를 적합한 온도로 상승시키는 시간을 단축시킬 수 있다.

한편, 도 6에서 도시한 바와 같이, 급수관(500)을 따라 공급되는 해수와 열교환된 열교환기(700)의 냉각수는 필터링수단(800)에 의해 오염물질이 제거된 후, 해수여과부(200)로 공급됨에 따라 해수여과부(200)에 저장된 해수의 온도를 상승시킬 수 있다.

이는, 급수관(500)을 따라 공급되는 해수와 열교환된 냉각수를 바다로 배출시키지 않고, 해수여과부(200)로 이동시켜 폐 냉각수의 재활용은 물론, 해수의 온도를 예열시킬 수 있다.

이때, 필터링수단(800)은 냉각수의 오염물질을 제거하는 것으로, 냉각수에 오염물질이 없을 경우, 필터링수단(800)을 거치지 않고 해수여과부(200)로 저장시키게 된다.

10 : 양식 장치 100 : 양식수조
200 : 해수여과부 300 : 제1펌프
400 : 필터부 500 : 급수관
510 : 분기부 600 : 제2펌프
700 : 열교환기 710 : 하우징
720 : 냉각수공급부 730 : 냉각수배출부
800 : 필터링수단

Claims (9)

1. 해삼을 양식하기 위한 양식수조;
   상기 양식수조에 공급하기 위한 해수가 필터링되는 해수여과부;
   상기 해수여과부에 해수를 공급하는 제1펌프;
   상기 해수여과부의 해수를 상기 양식수조로 공급하기 위한 급수관;
   상기 급수관을 통해 해수여과부의 해수를 양식수조로 공급하는 제2펌프; 및
   상기 제2펌프에 의해 공급되는 해수와, 발전소의 폐열을 냉각시키도록 사용된 후 버려지는 냉각수를 열교환하여 해수의 온도를 상승시키기 위한 열교환기를 포함하며, 상기 열교환기는,
   상기 급수관의 일부를 감싸는 하우징;
   상기 하우징으로 상기 냉각수를 공급하기 위한 냉각수공급부; 및
   상기 하우징에서 냉각수를 배출시키기 위한 냉각수배출부를 포함하되,
   상기 하우징에 감싸지는 급수관의 일부가 다수 개로 분기된 분기부로 이루어지고,
   상기 냉각수공급부는 실내온도를 유지하기 위해, 공급되는 냉각수의 일부를 양식장 바닥으로 공급하기 위해 길이방향을 따라 다수의 직수구멍이 통공된 직수관이 형성된 것을 특징으로 하는 해삼 양식 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 급수관의 분기된 부분은 적어도 두 개 이상 형성되고, 상기 분기된 부분을 통해 열교환되도록 상기 열교환기가 각각 구비되어 상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 순차적으로 열교환되되,
   어느 하나의 열교환기에 공급되어 열교환된 냉각수는 다른 하나의 열교환기로 공급됨에 따라 상기 해수의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 해삼 양식 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 급수관의 분기된 부분은 적어도 두 개 이상 형성되고, 상기 분기된 부분을 통해 열교환되도록 상기 열교환기가 각각 구비되어 상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 순차적으로 열교환되되,
   상기 각 열교환기에 냉각수가 각각 공급됨에 따라 상기 해수의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 해삼 양식 장치.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 급수관의 분기부는 티타늄으로 제작되는 것을 특징으로 하는 해삼 양식 장치.
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,
   상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 열교환된 상기 열교환기의 냉각수는 상기 해수여과부에 저장되는 해수와 열교환되도록 공급되는 것을 특징으로 하는 해삼 양식 장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 급수관을 따라 공급되는 해수와 열교환된 상기 열교환기의 냉각수는 필터링수단에 의해 오염물질이 제거된 후, 상기 해수여과부로 공급됨에 따라 해수여과부에 저장된 해수의 온도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 해삼 양식 장치.

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