KR101362435B1

KR101362435B1 - 육상 축양장의 해수공급장치

Info

Publication number: KR101362435B1
Application number: KR1020120042880A
Authority: KR
Inventors: 임현우
Original assignee: 인버터기술(주)
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2014-02-17
Also published as: KR20130119796A

Abstract

본 발명은 육상 축양장의 해수공급장치에 관한 것으로서, 육상에 설치된 집수 탱크와, 바다로부터 해수를 집수탱크로 이송할 수 있도록 설치된 해수유입관과, 해수유입관 상에 설치된 펌프와, 집수탱크에 저수된 해수를 배출하는 해수 공급관을 통해 공급된 해수를 저수하여 목적하는 어패류를 양식하는 수조와, 집수 탱크에 저수된 해수의 저수량을 검출하는 저수량 검출부와, 저수량검출부에 의해 검출된 집수탱크의 저수량 정보를 이용하여 집수탱크의 저수량이 설정된 목표 저수량을 유지하도록 펌프의 가동을 제어하는 해수공급 제어부를 구비한다. 이러한 육상 축양장의 해수공급장치에 의하면, 바다의 수위 변화에 관계 없이 집수탱크에 목표 저수량 레벨로 유지되게 펌프의 가동을 제어함으로써 수조에 공급되는 해수의 수량 및 압력이 안정적으로 유지되어 어패류의 생육환경을 안적적으로 제공할 수 있다.

Description

육상 축양장의 해수공급장치{seawater supply apparatus of fish farm}

본 발명은 육상 축양장의 해수공급장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수조로 공급되는 해수의 공급조건을 안정적으로 유지할 수 있도록 된 육상 축양장의 해수공급장치에 관한 것이다.

대부분의 해수를 이용하여 어패류를 양식하는 육상 축양장은 바다가 인접한 육상의 해수면보다 높은 위치에 설치되어 있다.

이러한 육상 축양장에는 목적하는 어패류가 서식할 수 있는 수조가 설치되고, 펌프를 통해 인근 바다로부터 공급된 해수를 수조에 저수하여 어패류를 양식한다. 이러한 양식은 수조 내에 양식되는 어패류가 서식할 수 있는 적절한 환경을 유지하고 수조내에 저장된 해수의 수질관리를 위해 수조에 저장된 해수를 배출하고, 새로운 해수를 수조내로 공급하는 일련의 해수 교체 과정이 이루어진다.

한편, 이러한 육상 축양장의 수조로 해수를 공급하기 위해 바다에 설치되는 해수유입관은 조수간만의 차 및 계절의 변화에 따라 해수 유입관의 종단을 통해 유입되는 해수의 수압이 변동되고, 그에 따라 동일한 동력으로 가동되는 펌프에 의해 유입되는 해수의 수량 및 수조로 배출되는 해수의 수압에 변동이 발생한다.

이러한 바다의 수위 변화에 따라 수조에 공급되는 해수의 공급량 및 수압이 변동되면 생육환경에 매우 민감한 어패류는 생육환경의 변화에 의해 생육장애가 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 해수가 유입되는 바다의 수위 변화에 관계없이 수조로 공급되는 해수의 수압 및 수량이 안정적으로 유지될 수 있도록 하는 육상 축양장의 해수공급장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 육상 축양장의 해수공급장치는 육상에 설치된 집수 탱크와; 바다로부터 해수를 상기 집수탱크로 이송할 수 있도록 설치된 해수유입관과; 상기 해수유입관 상에 설치된 펌프와; 상기 집수탱크에 저수된 해수를 배출하는 해수 공급관을 통해 공급된 해수를 저수하여 목적하는 어패류를 양식하는 수조와; 상기 집수 탱크에 저수된 해수의 저수량을 검출하는 저수량 검출부와; 상기 저수량검출부에 의해 검출된 상기 집수탱크의 저수량 정보를 이용하여 상기 집수탱크의 저수량이 설정된 목표 저수량을 유지하도록 상기 펌프의 가동을 제어하는 해수공급 제어부;를 구비한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 저수량 검출부는 상기 집수탱크의 수면을 향해 초음파를 송출하고, 수면에서 반사된 초음파를 수신하여 수위를 검출하는 초음파센서가 적용된다.

또한, 상기 수조내의 용존 산소량을 검출하는 용존산소 검출센서와; 상기 해수공급관을 통해 산소를 공급할 수 있도록 설치된 산소공급기;를 더 구비하고, 상기 해수공급제어부는 상기 용존산소 검출센서로부터 검출된 용존산소량이 설정된 하한레벨에 도달하면 설정된 목표 용존산소량에 도달할 때까지 상기 산소공급기가 가동되게 제어한다.

상기 집수탱크는 상기 집수탱크로부터 높이차에 의한 자연낙하에 의해 상기 수조로 해수가 공급되게 상기 수조보다 높은 위치에 설치되어 있고, 상기 수조는 설정된 수위에 도달된 해수를 배수관을 통해 배수할 수 있도록 된 배수관이 설치된 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 저수량 검출부는 밀폐형으로 된 상기 집수탱크내의 압력을 검출하는 압력센서가 적용되고, 상기 해수공급제어부는 상기 저수량 검출부의 상기 압력센서에서 검출된 압력이 설정된 목표 압력을 유지하도록 상기 펌프의 가동을 제어하고, 상기 압력센서의 압력값에 따라 상기 펌프에 대해 설정된 주기동안 구동온시키는 비율인 듀티를 가변시키면서 설정된 목표 압력을 유지하도록 가동을 제어한다.

본 발명에 따른 육상 축양장의 해수공급장치에 의하면, 바다의 수위 변화에 관계 없이 집수탱크에 목표 저수량이 유지되게 펌프의 가동을 제어함으로써 수조에 공급되는 해수의 수량 및 압력이 안정적으로 유지되어 어패류의 생육환경을 안정적으로 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 육상 축양장의 해수공급장치를 개략적으로 나타내 보인 측면도이고,
도 2는 도 1의 해수공급장치의 해수 공급계통 및 제어계통을 나타내 보인 도면이고,
도 3은 도 2의 해수공급 제어부의 펌프 가동을 설명하기 위해 집수탱크의 수위레벨에 대응되는 펌프의 구동 신호를 함께 나타내 보인 파형도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 육상 축양장의 해수공급장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 육상 축양장의 해수공급장치를 개략적으로 나타내 보인 측면도이고, 도 2는 도 1의 해수공급장치의 해수 공급계통 및 제어계통을 나타내 보인 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 육상 축양장(10)의 해수공급장치는 해수유입관(30), 펌프(40), 집수탱크(50), 저수량검출부(60), 수조(70), 산소공급기(80) 및 해수공급제어부(90)를 구비한다.

육상 축양장(10)은 바다(20)에 인접한 육상에 설치되어 있다.

육상 축양장(10)은 바다(20)로 연장되어 해수를 유입할 수 있도록 설치된 해수유입관(30)을 통해 해수를 유입하여 어패류 양식용 수조(70)에 해수를 공급하면서 어패류를 양식할 수 있도록 되어 있다.

해수 유입관(30)의 바다로 연장된 종단에는 이물질을 여과하기 위한 여과망(31)을 통해 해수를 유입받을 수 있도록 되어 있다.

도시된 예에서는 3개의 해수 유입관(30) 및 각 해수 유입관(30)에 펌프(P)(40)가 설치되어 있고, 여기서 2개의 펌프(40)는 정상적인 가동용으로 사용하고, 1개는 예비용으로 사용하도록 구축될 수 있다.

또한, 적용되는 해수 유입관(30) 및 펌프(40)의 개수는 양식 규모에 따라 도시된 예와 다르게 1개, 2개 또는 4개 이상이 적용될 수 있음은 물론이다.

집수탱크(50)는 육상에 설치되어 있고, 바다(20)로부터 해수를 집수탱크(50)로 이송할 수 있도록 설치된 해수유입관(30)을 통해 해수를 유입받아 저장할 수 있도록 되어 있다.

펌프(P)(40)는 해수유입관(30) 상에 설치되어 있고 해수공급 제어부(90)에 제어되어 해수를 집수탱크(50)로 펌핑한다.

해수유입관(30)상에 설치되어 해수의 유입을 차폐 또는 개방하는 밸브(33)는 수동 또는 해수공급제어부(90)에 의해 제어될 수 있게 구축될 수 있다.

저수량 검출부(60)는 집수 탱크(50)에 저수된 해수의 저수량을 검출하여 해수공급제어부(90)에 제공한다.

여기서, 저수량 검출부(60)는 집수탱크(50)의 천정면 내에 설치되어 대향되는 수면을 향해 초음파를 송출하고, 수면에서 반사된 초음파를 수신하여 수위를 검출하는 초음파센서가 적용될 수 있다.

또한, 저수량 검출부(60)로서는 집수탱크(50)에 수직상으로 설치된 봉에 구속되어 수면을 따라 승하강 되는 부유체의 부유위치를 감지하여 수위를 검출하는 레벨센서등 공지된 다양한 것이 적용될 수 있다.

한편, 집수탱크(50)가 밀폐형 압력용기 형태로 적용되는 경우 저수량 검출부(60)는 집수탱크(50)내에 설치되어 집수탱크(50) 내의 압력을 검출하는 압력센서가 적용되는 것이 바람직하다.

이 경우 집수탱크(50)내의 압력을 목표압력으로 일정하게 유지하게 후술되는 해수공급제어부(90)에 의해 제어되면, 해수 공급관(35)의 연장길이가 길어도 수조(70)로의 해수 공급이 원할하게 유지되면서도 수조로 공급되는 해수의 수량 및 압력도 일정하게 유지할 수 있다.

수조(70)는 집수탱크(50)에 저수된 해수를 배출하는 해수 공급관(35)을 통해 공급된 해수를 저장하여 목적하는 어패류를 양식한다.

수조(70)는 설정된 수위에 도달된 해수를 배수관(75)을 통해 배수할 수 있도록 되어 있다.

도시된 바와 같이 배수관(75)은 수조(70)의 바닥면 하부에서 상방으로 연장되게 설치되어 있고, 배출구(75a)가 되는 상단이 목표배출 수위에 해당한다.

한편, 해수공급관(35)의 종단은 수조(70)의 측면을 통해 공급하는 방식으로 도시되어 있고, 도시된 예와 다르게 수조(70)의 상부에서 해수를 수조(70)로 낙하시켜 공급하도록 설치될 수 있음은 물론이다.

용존산소 검출센서(85)는 수조(70)내의 용존 산소량을 검출하여 해수공급 제어부(90)에 제공한다.

산소 공급기(80)는 해수공급관(35)에 분기 접속된 합류관(83)를 통해 산소를 수조(70)로공급할 수 있도록 설치되어 있다.

여기서 산소공급기(80)는 산소가 압축 저장된 산소 탱크가 적용되거나, 외기를 펌핑하여 해수공급관을 통해 공급할 수 있는 공기압축기가 적용될 수 있다.

참조부호 84는 해수공급 제어부(90)에 제어되어 합류관(84)을 개폐하는 전자밸브가 적용된다.

한편, 집수탱크(50)는 수조(70)보다 높은 위치에 설치되어 집수탱크(50)로부터 높이차에 의한 자연낙하에 의해 수조(70)로 해수가 공급되게 되어 있는 것이 바람직하다.

이 경우 집수탱크(50)에 저수되는 해수가 일정한 저수량 또는 수위 레벨을 유지할 경우 해수공급관(35)를 통해 수조(70)로 공급되는 해수의 수압 및 공급수량이 일정하게 유지될 수 있어 수조(70)의 생육환경이 안정적으로 유지될 수 있다.

해수공급 제어부(90)는 저수량 검출부(60)에 의해 검출된 집수탱크(50)의 저수량 정보를 이용하여 집수탱크(50)의 저수량이 설정된 목표 저수량을 유지하도록 펌프(40)의 가동을 제어한다.

또한, 해수공급제어부(90)는 용존산소 검출센서(85)로부터 검출된 용존산소량이 설정된 하한레벨에 도달하면 설정된 목표 용존산소량에 도달할 때까지 전자밸브(84)가 오픈되게 한 상태에서 산소공급기(80)가 가동되게 제어한다.

해수공급 제어부(90)는 도 3에 도시된 바와 같이 저수량검출부(60)에서 검출된 저수량레벨에 따라 펌프(40)에 대해 설정된 주기(Ts)동안 구동온 시키는 온시간(Ton)에 대한 비율인 듀티를 가변시키면서 설정된 목표 저수량레벨을 유지하도록 가동한다.

여기서, 기준레벨은 목표수위레벨 또는 목표압력레벨에 해당하고, 구동전압은 펌프(40)를 구동하는 인버터를 통해 인가되는 전압을 말한다. 또한, 주기(Ts)는 수백헤르쯔(Hz) 내지 수킬로 헤르쯔에 대응되는 시간으로 설정할 수 있다.

이상에서 설명된 육상 축양장의 해수 공급 장치에 의하면, 바다의 수위 변화에 관계없이 집수 탱크(50)의 저수량을 일정하게 유지할 수 있고, 그에 따른 수조(70)의 수위도 안정적으로 유지됨으로써 양식되는 어패류의 생육환경을 안정적으로 제공할 수 있다.

30: 해수유입관 40: 펌프
50: 집수탱크 60: 저수량검출부
70: 수조 80: 산소공급기
90: 해수공급제어부

Claims

육상에 설치된 집수 탱크와;
바다로부터 해수를 상기 집수탱크로 이송할 수 있도록 설치된 해수유입관과;
상기 해수유입관 상에 설치된 펌프와;
상기 집수탱크에 저수된 해수를 배출하는 해수 공급관을 통해 공급된 해수를 저수하여 목적하는 어패류를 양식하는 수조와;
상기 집수 탱크에 저수된 해수의 저수량을 검출하는 저수량 검출부와;
상기 저수량검출부에 의해 검출된 상기 집수탱크의 저수량 정보를 이용하여 상기 집수탱크의 저수량이 설정된 목표 저수량을 유지하도록 상기 펌프의 가동을 제어하는 해수공급 제어부;를 구비하고,
상기 집수탱크는 상기 집수탱크로부터 높이차에 의한 자연낙하에 의해 상기 수조로 해수가 공급되게 상기 수조보다 높은 위치에 설치되어 있고, 상기 수조는 설정된 수위에 도달된 해수를 배수관을 통해 배수할 수 있도록 된 배수관이 설치되어 있고,
상기 저수량 검출부는 밀폐형으로 된 상기 집수탱크내의 압력을 검출하는 압력센서가 적용되고, 상기 해수공급제어부는 상기 저수량 검출부의 상기 압력센서에서 검출된 압력이 설정된 목표 압력을 유지하도록 상기 펌프의 가동을 제어하고, 상기 압력센서의 압력값에 따라 상기 펌프에 대해 설정된 주기동안 구동온시키는 비율인 듀티를 가변시키면서 설정된 목표 압력을 유지하도록 가동을 제어하는 것을 특징으로 하는 육상 축양장의 해수공급장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 수조내의 용존 산소량을 검출하는 용존산소 검출센서와;
상기 해수공급관을 통해 산소를 공급할 수 있도록 설치된 산소공급기;를 더 구비하고,
상기 해수공급제어부는 상기 용존산소 검출센서로부터 검출된 용존산소량이 설정된 하한레벨에 도달하면 설정된 목표 용존산소량에 도달할 때까지 상기 산소공급기가 가동되게 제어하는 것을 특징으로 하는 육상 축양장의 해수공급장치.
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