KR101544414B1 - 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법에 관한 것으로서,
어패류를 양식하는 양식장 또는 수족관과 같은 수중의 장소 및 야채류를 재배하는 비닐하우스와 같은 육상의 대기 장소에서 동시에 사용이 가능한 구성의, 양식장, 수족관 또는 비닐하우스와 같은 수중과 대기 상태의 장소에, 수중 부유물 및 유해가스를 제거 또는 산소가 용해된 용해산소를 공급하기 위한 용도의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급 장치 및 기포 공급방법에 관한 것이다.
어패류를 양식하는 양식장 또는 수족관과 같은 수중의 장소 및 야채류를 재배하는 비닐하우스와 같은 육상의 대기 장소에서 동시에 사용이 가능한 구성의, 양식장, 수족관 또는 비닐하우스와 같은 수중과 대기 상태의 장소에, 수중 부유물 및 유해가스를 제거 또는 산소가 용해된 용해산소를 공급하기 위한 용도의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급 장치 및 기포 공급방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법에 관한 것으로서,
어패류를 양식하는 양식장 또는 수족관과 같은 수중의 장소 및 야채류를 재배하는 비닐하우스와 같은 육상의 대기 장소에서 동시에 사용이 가능한 구성의,
양식장, 수족관 또는 비닐하우스와 같은 수중과 대기 상태의 장소에 수중 부유물 및 유해가스를 제거 또는 산소가 용해된 용해산소를 제공하기 위하여, 기포를 공급하는 용도의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급 장치 및 기포 공급방법에 관한 것으로;
본 발명 구성의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급 장치 및 기포 공급방법을 제공하여,
특히, 수중과 대기에서 동시에 사용이 가능한 구성으로, 종래기술의 수중에 한정되어 기포가 제공 됨으로서 사용상의 제약이 따르고 사용이 불편한 문제점을 해결 및,
산소가 물에 용해된 용해산소가 함유된 기포와, 기포에서 발생된 음이온에 의하여, 수중의 유해물질이나 수중 부유물의 분해로 수질정화 효과 및 수중의 녹조와 적조 제거 효과가 탁월하고, 대기상의 야채류 재배시에도 신선한 야채류를 재배할 수 있으며;
기포의 크기조절과 다양한 형태의 기포공급이 가능하여, 다양한 용도로 사용이 가능하고;
종래기술의 액화산소 공급을 위한 액화산소 저장용기 또는 동력이 과소비되는 고압펌프인 가압장치가 불필요한 최하 동력의 펌프로 공기가 전달되어 장치설비와 동력비가 대폭 절감되는 동시에 설치 및 사용이 편이하여 작업성이 향상된 구성의; "수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법"에 관한 것이다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 본 출원인이 선출원, 등록된 대한민국 등록특허 제 10-1009690호(2011.01.13. 등록) "기포공급용 미세기포 공급장치 및 미세기포 공급방법"에 상세히 기재되어 있으며, 이를 인용하여 발명의 배경이 되는 기술을 기술 및 종래 기술의 추가 문제점을 기술하였다.
현재, 사회적으로 불고 있는 웰빙 문화는 비싸더라도 실속있고 위생적이고 몸에 좋은 것을 우선적으로 선호하게 되는 웰빙 문화로 변천하고 있다.
특히, 활어의 경우는 야생(자연산) 또는 가두리 서식 환경과 비교하여 보면 아주 적은 양의 물속에 다종, 다량의 활어를 수조에 전시하여 소비자에게 판매 또는 유통되고 있다.
그러나, 적은 양의 물이 적재된 수조 속에서는 물고기가 배출하는 분비물에 의한 유막이 형성되어 물과 수조에 각종 세균이 번식을 하게 되어 물과 수조의 오염은 물론, 수조내의 어류의 치사율 증가와 인체에 유해한 악성 세균이 생성되는 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
또한, 판매업자는 상기 문제점을 임시로 해결하기 위하여, 수조내에 있는 어류의 수명 연장과, 수조내에 적재된 물속의 부유물에 의한 유막과 녹조를 제거하기 위하여 인체에 유해한 약품을 투여하여 인체의 건강에 치명적인 문제점이 발생되고 있으며,
특히, 어류(활어)의 가치를 보존하기 위하여 수명 연장의 목적으로 고가의 액화 산소를 구매하여 사용함으로서, 액화 산소의 과다한 구매 비용에 의한 판매자의 경제적인 부담이 되는 문제점과,
액화산소 공급을 위하여 액화산소 저장용기를 사용, 수조내로 액화산소를 공급함으로서, 액화산소 저장용기의 과다한 부피에 의하여 작업성이 현저히 저하되고 과다한 설치면적이 소요되는 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
도 8에 도시한바와 같이, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제 10-0824714호( 2008.04.17. 등록)로 등록된 "마이크로버블 발생장치"특허는,
"물과 산소가 내부(산소발생기: 411)에서 혼합되며, 산소가 기포형태로 혼합된 물을 배출시키는 펌프(고압펌프: 412)를 포함하고, 펌프(412)에서 혼합된 물과 산소가 유입되어 저류되는 챔버(413) 및 챔버(413)와 연결되며 산소가 혼합된 물이 유입되는 오리피스 유입구(414)가 형성되며, 오리피스 유입구(414)를 통해 산소가 혼합된 물이 분출되어 난류 유동되는 내부공간이 형성되며,
내부공간에서 난류 유동에 의해 산소의 기포크기가 보다 세밀하게 형성되며, 미세한 산소기포가 혼합된 물을 배출하는 개폐밸브(415)가 형성된 마이크로 노즐부(416)를 포함하여, 마이크로미터 크기의 미세한 산소 기포를 물속에 포함시켜 산소 기포가 물속에 머무는 시간을 증가 시킴으로써 물의 용존산소량을 늘릴 수 있는 구성의 마이크로 버블을 제공하는 마이크로버블 발생장치"가, 사용되고 있으나;
상기 특허 역시, 물과 산소가 내부(산소발생기: 411)에서 혼합되며, 산소가 기포형태로 혼합된 물을 배출시키는 펌프(412)가 고압 펌프로 구성, 수조(417)내로 마이크로버블을 공급함으로서, 상기 산소발생기(411)와 고압 펌프(412)의 사용으로 인한 마이크로버블 발생장치(기포 공급장치)의 제조비용이 고가로 구성되어 시장에 접근성이 취약한 문제점과,
산소발생기(411)와 고압펌프(412)의 과다한 부피에 의하여 설치 및 사용이 불편하여 작업성이 현저히 저하되고, 과다한 설치면적이 소요되는 문제점과,
버블의 크기가 마이크로 버블로 택일된 일정크기의 버블 공급으로 인한 다양한 용도로 사용이 부적합한 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
특히, 상기 본 출원인이 선 출원, 등록된 등록특허 제 10-1009690호와, 인용특허인 등록특허 제 10-0824714호 및, 이외의 다수의 기포 공급장치가 사용되고 있으나;
이 또한, 양식장 또는 수족관과 같은 수중에 한정되어 기포가 제공 됨으로서 사용상의 제약이 따르고 사용이 불편하며, 비닐하우스와 같은 육상의 대기 상에서 사용이 불가한 문제점이 발생되고 있으며,
또한, 고압펌프 또는 공기주입펌프가 수중에 한정되어 설치 사용 됨으로서, 사용상의 제약이 따르며, 일정한 형태의 기포공급으로 인하여 사용 용도가 한정되고, 기포의 크기조절이 불편한 문제점이 발생되고 있는 실정이다.
본 발명의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법에 의하여, 상술한 종래기술의 문제점을 해결 및;
특히, 수중과 대기에서 동시에 사용이 가능한 구성으로, 종래기술의 수중에 한정되어 기포가 제공 됨으로서 사용상의 제약이 따르고 사용이 불편한 문제점을 해결 및,
산소가 물에 용해된 용해산소가 함유된 기포와, 기포에서 발생된 음이온에 의하여, 수중의 유해물질이나 수중 부유물의 분해로 수질정화 효과 및 수중의 녹조와 적조 제거 효과가 탁월하고, 대기상의 야채류 재배시에도 신선한 야채류를 재배할 수 있으며;
공기가 주입되는 공기주입펌프가 수중 또는 대기상에 공히 설치되어 수증또는 대기상에서 모두 사용이 가능하여 작업성이 향상되는 동시에,
기포의 크기조절과 다양한 형태의 기포공급이 용이하여, 다양한 용도로 사용이 가능하고;
종래기술의 액화산소 공급을 위한 액화산소 저장용기 또는 동력이 과소비되는 고압펌프인 가압장치가 불필요한 최하 동력의 펌프로 공기가 전달되어 장치설비와 동력비가 대폭 절감되는 동시에 설치 및 사용이 편이하여 작업성이 향상된 구성의; "수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법"을 제공 함을, 본 발명의 목적 및 본 발명이 이루고저 하는 기술적 과제로 한다.
본 발명 구성의, "수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법"을 제공하여, 상기 과제를 해결코저 한다.
본 발명 구성의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법에 의하여;
특히, 기포 공급장치를 수중과 대기에서 동시에 사용이 가능한 효과와;
산소가 물에 용해된 용해산소가 함유된 기포와, 기포에서 발생된 음이온에 의하여, 수중의 유해물질이나 수중 부유물의 분해로 수질정화 효과 및 수중의 녹조와 적조 제거 효과가 탁월하고, 대기상의 야채류 재배시에도 신선한 야채류를 재배할 수 있는 효과와;
공기가 주입되는 공기주입펌프가 수중 또는 대기상에 공히 설치되어 수증또는 대기상에서 모두 사용이 가능하여 작업성이 향상된 효과와;
기포의 크기조절과 다양한 형태의 기포공급이 용이하여, 다양한 용도로 사용이 가능한 효과와;
최하 동력의 펌프로 공기가 전달되어, 장치설비와 동력비가 대폭 절감되는 동시에, 설치 및 사용이 편이하여 작업성이 향상된 효과;를, 가져오는 매우 유용한 발명이다.
도 1은 본 발명 기포 공급장치의 참고사시도,
도 2는 본 발명 기포 공급장치의 몸체 및 와류토출부의 참고사시도,
도 3은 본 발명 기포 공급장치의 와류토출부를 도시한 참고단면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명 기포 공급장치의 사용상태를 도시한 참고도,
도 7은 본 발명 기포 공급방법을 순차적으로 도시한 FLOW-SHEET.
도 8은 종래기술의 마이크로버블 발생장치(기포 공급장치)의 개략도.
도 2는 본 발명 기포 공급장치의 몸체 및 와류토출부의 참고사시도,
도 3은 본 발명 기포 공급장치의 와류토출부를 도시한 참고단면도,
도 4 내지 도 6은 본 발명 기포 공급장치의 사용상태를 도시한 참고도,
도 7은 본 발명 기포 공급방법을 순차적으로 도시한 FLOW-SHEET.
도 8은 종래기술의 마이크로버블 발생장치(기포 공급장치)의 개략도.
이하, 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 "수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포공급방법"에 대하여 상세히 설명키로 한다.
또한, 본 발명을 구성하는 해당조건의 "공기압 및 흡입공기량, 기포토출량, 기포크기, 회전속도" 는, 단순히 수치로서 한정 기재한 것이 아니며;
본 발명의 기포 공급장치와 기포 공급방법이, 종래 기술의 기포공급장치 또는 기포 공급방법에 비하여,
기포 공급장치를 수중과 대기에서 동시에 사용이 가능한 구성과;
산소가 물에 용해된 용해산소가 함유된 기포와, 기포에서 발생된 음이온에 의하여, 수중의 유해물질이나 수중 부유물의 분해로 수질정화 효과 및 수중의 녹조와 적조 제거 효과가 탁월하고, 대기상의 야채류 재배시에도 신선한 야채류를 재배할 수 있는 구성과;
기포의 크기조절과 다양한 형태의 기포공급이 용이하여, 다양한 용도로 사용이 가능한 구성과;
최하 동력의 펌프로 공기가 전달되어, 장치설비와 동력비가 대폭 절감되는 동시에, 설치 및 사용이 편이하여 작업성이 향상된 구성의; 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포공급방법을 제공하기 위한,
"출원인이 수차례의 실시에 의하여 가장 적합한 구성인 해당조건의 공기압 및 흡입공기량, 기포토출량, 기포크기, 회전속도" 로서, 본 발명의 상세한 설명 및 표 1에 명확하게 구체화 되어 있는바; 이는, 단순한 수치 한정에 불과 한 것이 아님을 분명히 한다.
도 1은 본 발명 기포 공급장치의 참고사시도이고,
도 2는 본 발명 기포 공급장치의 몸체 및 와류토출부의 참고사시도이며,
도 3은 본 발명 기포 공급장치의 와류토출부를 도시한 참고단면도이고,
도 4 내지 도 6은 본 발명 기포 공급장치의 사용상태를 도시한 참고도이며,
도 7은 본 발명 기포 공급방법을 순차적으로 도시한 FLOW-SHEET이다.
본 발명은, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법에 관한 것으로서,
어패류를 양식하는 양식장 또는 수족관과 같은 수중의 장소 및 야채류를 재배하는 비닐하우스와 같은 육상의 대기 장소에서 동시에 사용이 가능한 구성의,
양식장, 수족관 또는 비닐하우스와 같은 수중과 대기 상태의 장소에 수중 부유물 및 유해가스를 제거 또는 산소가 용해된 용해산소를 제공하기 위하여, 기포를 공급하는 용도의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법에 관한 것으로;
도 1 내지 도 3에 도시한바와 같이,
상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100)는,
1) 와류토출부(30)와 공기주입부(20)가 저면에 구비된 몸체(10) 및;
2) 몸체(10)의 외부에 설치된 공기주입펌프(40)에 연결호스(50)로 연결되어 공기가 주입 및 토출되는, 상기 몸체(10)의 저면에 구비된 본체(21)와 공기주입구(22), 공기토출구(23)로 구성된 공기주입부(20)와;
3) 상기 공기주입부(20)의 상부에 적층된 본체(31)와,
공기토출구(23)에서 토출된 공기와 와류토출부(30)의 기액체유입구(32) 외부에서 물이 유입되어 저속으로 와류되는, 상기 본체(31)의 중앙부에 구비된 기액체유입구(32)와,
상기 기액체유입구(32)에서 유입된 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 생성 및 기포가 더욱 용이하게 생성되는, 기액체유입구(32)의 외부에 구비된 테이퍼벽면(331)과, 상기 테이퍼벽면(331)의 내면이 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면으로 구성된 마찰면(332)과, 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)이 구비된 기포발생구(33)와,
상기 기포발생구(33)의 와류공간(333)에서 고속으로 와류 이동된 기포가 외부로 토출되는, 상기 기포발생구(33)의 외부에 구비된 기포토출구(34)로 구성된 와류토출부(30)와;
4) 부대설비로서, 몸체(10)의 외부인 수중 장소 또는 대기상의 장소에 설치된 공기주입펌프(40)와, 상기 공기주입펌프(40)와 공기주입부(20)의 공기주입구(22)에 연결되어 공기가 주입되는 연결호스(50)로; 구성되어,
공기주입펌프(40)에서 공급된 공급기체인 공기가 공기주입부(20)의 공기주입구(22)로 공급되어, 공기토출구(23)로 공기가 와류토출부(30)로 토출되며;
상기 공기주입부(20)의 상부에 적층된 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)가 개방, 공기주입부(20)의 공기토출구(23)로 토출된 공급기체인 공기와,
와류토출부(30)의 기액체유입구(32) 외부에 적재된 공급액체인 물(해수 포함)이 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 내부로 유입되고,
기액체유입구(32) 내부로 유입된 물이 난류에 의해 공기를 스스로 흡입, 기액체유입구(32)의 내부에서 저속으로 와류 후,
상기 기액체유입구(32)의 외부에 구비된 기포발생구(33)의 테이퍼벽면(331)과 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)에 의하여 고속으로 와류 및 회전되어, 기포크기 10 내지 200㎛ 범위의 다양한 크기의 기포가 생성 및, 기포토출구(34)로 고속 이동되어 외부로 기포가 토출되며;
특히, 상기 와류공간(333)에서 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 생성시에, 테이퍼벽면(331)의 내면이 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)으로 구성 됨으로서,
상기 공기가 흡입된 물이 마찰면(332)에 마찰시에, 달팽이 형상 또는 스크류 형상과 같은 다양한 형태의 기포가 생성 및, 기포가 더욱 용이하게 생성된 기술구성의; 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100)로, 구성되어 있다.
또한, 상기 달팽이 형상 또는 스크류 형상과 같은 마찰면(332)은 본 발명의 다양한 형태의 기포가 생성 및, 기포가 더욱 용이하게 생성되는 가장 적합한 수단의 일실시예로서, 본 발명의 마찰면(332)의 형상이 달팽이 형상 또는 스크류 형상에 국한되는 것은 아니며;
상기 마찰면(332)이, 달팽이 형상 또는 스크류 형상이 아닌 타 형상의 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면으로 구성될 수 있음은 물론이다.
상기와 같이, 본 발명의 기포공급장치(100)는;
기포 공급장치(100)의 외부인 수중 장소 또는 대기상의 장소에 설치된 공기주입펌프(40)와, 몸체(10) 및 상기 몸체(10)의 하부에 구비된 공기가 주입되는 공기주입부(20)와, 와류토출부(30)의 외부에서 물(해수 포함)이 유입 및 공기주입부(20)에서 토출된 공기가 와류되어 기포로 생성되는 와류토출부(30)로 구성되어;
공기주입펌프(40)에서 공기주입부(20)로 유입된 공급기체인 공기와, 와류토출부(30)의 외부에서 공급액체인 물(해수 포함)이, 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)가 개방되어 기액체유입구(32)의 내부로 유입되고,
기액체유입구(32) 내부로 유입된 물이 난류에 의해 공기가 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 기액체유입구(32)의 내부에서 저속으로 와류 후,
기액체유입구(32)의 외부에 구비된 기포발생구(33)의 테이퍼벽면(331)과 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)에 의하여 고속으로 와류 및 회전되어 기포크기 10 내지 200㎛ 범위의 다양한 크기의 기포가 생성, 기포토출구(34)로 고속 이동되어 기포가 외부로 토출되며,
상기 와류공간(333)에서 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 생성시에, 테이퍼벽면(331)의 내면이 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)에 마찰되어, 기포의 생성이 더욱 촉진되고, 기포의 형태가 다양한 다형태의 기포가 생성되는 기술구성의; 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100)로, 구성된다.
또한, 기포의 토출량과 기포의 크기는 공기주입펌프(40)에서 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급기체의 각 해당 전달압력(공기압)에 따른 유입공기가, 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급액체인 난류상의 물에 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량에 의하여 결정되는 구성의,
공기주입펌프(40)의 각 해당 전달압력(공기압)에 따른 흡입공기량이 많은량일 경우는 기포의 토출량과 기포의 크기가 크고, 흡입공기량이 소량일 경우는 기포의 토출량과 기포의 크기가 작은 기술구성으로;
전달압력(공기압) 0.01 내지 1.25㎏/㎠ 에서, 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min, 기포 토출량 30 내지 370L/min, 기포크기 10 내지 200㎛ 범위의 기포 조절 방식으로 구성되며,
각 해당별 전달압력(공기압)과 흡입공기량, 기포 토출량과 기포 크기의 상세한 구성은 표 1과 같다.
| 전달압력(공기압 ㎏/㎠) | 흡입공기량(L/min) | 기포토출량(L/min) | 기포크기(㎛) |
| 0.01 내지 0.1 | 0.1 내지 1.0 | 30 내지 100 | 10 내지 20 |
| 0.11 내지 0.4 | 1.1 내지 4.0 | 101 내지 140 | 21 내지 65 |
| 0.41 내지 0.65 | 4.1 내지 6.5 | 141 내지 190 | 66 내지 100 |
| 0.66 내지 0.95 | 6.6 내지 9.5 | 191 내지 280 | 101 내지 150 |
| 0.96 내지 1.25 | 9.6 내지 12.5 | 281 내지 370 | 151 내지 200 |
상기 몸체(10)는;
와류토출부(30)와 공기주입부(20)가 저면에 구비된, 원통형 또는 육면체 형태의 몸체(10)로, 구성된다.
상기 공기주입부(20)는;
몸체(10)의 저면에 구비된 와류토출부(30)의 하부에 적재된, 원형파이프인 본체(21)와 상기 본체(21)의 양측면인 공기주입구(22)와, 본체(21)의 중앙부위에 구비된 공기토출구(23)로 구성되어,
몸체(10) 외부의 수중 장소 또는 대기상의 장소에 설치된 공기주입펌프(40)에 연결된 연결호스(50)가 본체(21)의 양측면인 공기주입구(22)에 연결, 공기주입펌프(40)에서 공급된 공급기체인 공기가 공기주입구(22)로 공급되어, 본체(21)의 중앙부위에 구비된 공기토출구(23)에서 공기가 기액체유입구(32)의 내부로 토출되는 공기주입부(20)로, 구성된다.
상기 와류토출부는(30)는;
공기주입부(20)의 공기토출구(23) 상부에 적층된, 몸체(10)와 일체화된 원통형 또는 육면체 형태의 본체(31)와,
공기토출구(23)에서 토출된 공기와 와류토출부의 외부에서 유입된 물이 본체(31)의 내부로 유입시에, 난류에 의해 공기가 스스로 흡입되는 자흡효과에 의한 저속으로 와류되는 구성의, 상기 본체(31)의 중앙부에 구비된 원통형 돌출부인 기액체유입구(32)와,
기액체유입구(32)를 거친 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 발생 및 기포가 더욱 용이하게 생성되는 구성의, 상기 기액체유입구(32)의 외부에 구비된 테이퍼면으로 구성된 테이퍼벽면(331)과, 상기 테이퍼벽면(331)의 내면이 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면으로 구성된 마찰면(332)과, 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)이 구비된 기포발생구(33)와,
상기 기포발생구(33)의 와류공간(333)에서 고속으로 와류, 이동된 기포가 외부로 토출되는 구성의, 상기 기포발생구(33)의 외부에 구비된 기포토출구(34)로 구성된 와류토출부(30)로 구성되어;
공기주입부(20)로 유입된 공급기체인 공기와 와류토출부(30)의 외부에서 유입된 공급액체인 물(해수 포함)이, 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)가 개방되어 기액체유입구(32)의 내부로 유입되고,
기액체유입구(32) 내부로 유입된 물이 난류에 의해 공기를 스스로 흡입되는 자흡효과에 의한 기액체유입구(32)의 내부에서 저속으로 와류 후,
기액체유입구(32)의 외부에 구비된 기포발생구(33)의 테이퍼벽면(331)과 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)에 의하여 고속으로 와류 및 회전되어 기포가 생성, 기포토출구(34)로 고속 이동되어 기포가 외부로 토출되며,
상기 기액체유입구(32)의 내부에서 저속으로 와류된 공기와 물이 와류공간(333)에서 고속으로 와류되어 기포가 생성시에, 테이퍼벽면(331)의 내면이 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)에 마찰되어 기포의 생성이 더욱 촉진되고, 기포의 형태가 다양한 다형태의 기포가 생성되는 와류토출부(30)로, 구성된다,
또한, 상기 부대설비는;
본 발명 기포 공급장치의 외부인 수중 장소 또는 대기상의 장소에 설치된 공기주입펌프(40)와, 상기 몸체(10)와 공기주입부(20)의 공기주입구(22)에 연결되어 공기가 주입되는 연결호스(50)로, 구성된다.
도 4 내지 도 6에 도시된바와 같이,(장치 상세 구성은 도 1 내지 도 3 참조)
상기 구성의, 본 발명 "수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100)" 는;
특히, 공기주입부(20)에서 공급기체인 공기가 주입 및 와류토출부(30)의 외부에서 공급액체인 물(해수 포함)이, 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)가 개방되어 기액체유입구(32)의 내부로 유입, 기포가 생성되는 구성으로,
어패류를 양식하는 양식장과 같은 수중장소인 해수에 설치되어 기포가 수중으로 배출 가능한 동시에, 야채류를 재배하는 비닐하우스와 같은 육상장소에 설치되어 기포가 대기중으로 배출 가능한, 수중과 대기에서 동시에 사용이 가능한 기술구성과;
또한, 기액체유입구(32)의 외부에 구비된 기포발생구(33)의 테이퍼벽면(331)과 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)에 의하여 고속으로 와류 및 회전되어 기포가 생성, 기포토출구(34)로 고속 이동되어 기포가 외부로 토출되며,
상기 와류공간(333)에서 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 발생시에, 테이퍼벽면(331)의 내면이 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)에 마찰되어 기포의 생성이 더욱 촉진되고, 기포의 형태가 다양한 다형태의 기포가 생성된 기술구성과;
상기 기포가, 공기주입펌프(40)에서 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급기체의 공기압에 따른 유입공기가, 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급액체인 난류상의 물에 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량에 의하여, 기포토출량과 기포크기가 결정되는 구성의,
공기주입펌프(40)의 전달압력(공기압) 0.01 내지 1.25㎏/㎠ 에서, 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min, 기포 토출량 30 내지 370L/min, 기포크기 10 내지 200㎛ 범위의 기포 조절 방식의 기술구성과;
상기 와류토출부(30)의 기액체유입구(32) 내부로 유입된 물이 난류에 의해 공기를 스스로 흡입되는 자흡효과가 최대한 상승 됨에 따라, 종래기술의 고압펌프에 비하여 용량이 적은 최하 동력의 공기주입펌프의 사용이 가능하여 동력비가 대폭 절감 및,
종래기술의 별도의 가압장치인 산소발생기(411) 또는 고압펌프(412)가 불필요하여 장치설비가 절감되고, 설치 및 사용이 편이하여 작업성이 향상된 기술구성과;
공기가 주입되는 공기주입펌프(40)가 수중 또는 대기상에 공히 설치되어 수증또는 대기상에서 모두 사용이 가능하여 작업성이 향상된 기술구성과;
산소가 물에 용해된 용해산소가 함유된 기포와, 기포가 물에 에너지를 부과하여 물분자 구조가 변화 됨으로서 음이온 발생이 증대되어, 수중의 유해물질이나 수중 부유물의 분해로 수질정화 효과 및 수중의 녹조와 적조 제거 효과가 탁월하고, 대기상의 야채류 재배시에도 신선한 야채류를 재배할 수 있는 동시에,
음이온과 산소가 물에 충분히 용해 됨으로서, 어패류의 유통과정에서 사용되는 액화산소를 대치할 수 있는 기술구성의; 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100)로, 구성된다.
이하, 본 발명의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치의 다른 실시예에 대하여, 설명키로 한다.
필요에 따라;
상기 와류토출부의 마찰면(332)이, 달팽이 형상 또는 스크류 형상이 아닌, 타 형상의 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)으로 구성될 수도 있으며;
또한, 상기 와류토출부(30)의 원통형 돌출부인 기액체유입구(32)의 내면에 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)이 구비될 수도 있으며;
육상의 대기 상에서 사용시에 기액체유입구(32)로 물이 유입되는 구성의, 상기 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 하부 또는 몸체(10)의 측면에 물저장조가 구비될 수도 있으며;
상기 물저장조에 저장된 물의 공급시에 이물질을 제거하기 위한, 물저장조에 여과필터가 장착될 수도 있으며;
상기 몸체(10)와 와류토출부 본체(31)가 분리된 구성으로, 몸체(10)와 와류토출부 본체(31)에 체결홀(11,35)이 각기 구비되어, 체결홀에 체결구가 체결 될 수도 있으며(도 3 참조);
상기 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 하부에 분리 적재된 공기주입부(20)의 본체(21)가, 클립 또는 고정구로 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)외부에 고정, 또는 기액체유입구(32)의 외부에 일체로 장착 될 수도 있으며;
상기 몸체(10)와 와류토출부(30)의 본체(31)가,
원통형 또는 육면체의 형태가 아닌, 타 형태의 몸체(10) 또는 와류토출부(30)의 본체(31)로 구성될 수도 있으며;
또한, 상기 공기주입부(20)의 본체(21)가,
원형파이프가 아닌, 사각, 육각, 팔각 또는 타 형태의 본체(21)로 구성 될 수도 있으며;
상기 공기주입펌프(40)에, 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠ 범위의 공기압이 조절되는 공기압조절기가 장착 될 수도 있으며;
상기 공기주입펌프(40)가, 공기압축기(air compresser)로 대체 될 수도 있다.
이하, 본 발명의 "수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법"에 대하여 설명키로 한다.
도 7에 도시한바와 같이,
본 발명의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법은, 다음과 같은 S1 내지 S4 단계로 구성된다.(장치 상세구성은 도 1 내지 도 5 참조)
S1 단계: 공기주입펌프에서 공기주입부로 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기가 주입 및, 와류토출부의 기액체유입구로 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기가 유입되는 단계;
몸체(10)의 외부인 수중장소 또는 대기상의 장소에 설치된, 공기주입펌프(40)에서 공기주입부(20)로 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기가 주입 및, 공기주입부(20)의 공기토출구(23)에서 공기가 토출, 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)로 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기가 유입된다.
S2 단계: 와류토출부의 기액체유입구가 개방되어, 와류토출부의 외부에서 물이 기액체유입구로 유입, 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min로 생성 및 30 내지 80회전/초당의 저속으로 와류되는 단계;
와류토출부(30)의 기액체유입구(32)가 개방되어, 공기주입부(20)에서 토출된 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기와 와류토출부(30)의 외부에서 물이 기액체유입구(32)로 유입, 기액체유입구(32)의 내부로 유입된 물이 난류에 의해 공기가 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min로 생성 및, 30 내지 80회전/초당의 저속으로 와류된다.
S3 단계: 기포발생구로 유입된 공기가 흡입된 물이 기포발생구의 테이퍼벽면과 와류공간에 의하여 400 내지 600회전/초당의 고속으로 와류 및, 테이퍼벽면의 내면인 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면에 마찰되어, 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가 생성되는 단계;
기액체유입구(32)에서 저속으로 와류된 공기가 흡입된 물이 기포발생구(33)로 유입되어, 기포발생구의 테이퍼벽면(331)과 와류공간(333)에 의하여 400 내지 600회전/초당의 고속으로 와류되어 기포가 생성되며;
기포가 생성시에, 테이퍼벽면(331)의 내면이 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)에 마찰되어, 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가 생성 및 기포생성이 더욱 촉진된다.
S4 단계: 기포발생구에서 생성된 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가, 기포토출구에서 기포토출량 30 내지 370L/min 로, 외부로 토출되는 단계;
기포발생구(33)에서 생성된 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가, 기포토출구(34)에서 기포토출량 30 내지 370L/min 로, 외부로 토출된다.
상기 구성의 S1 내지 S4 단계로 구성된, 본 발명의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법은;
특히, 공기주입부(20)에서 공급기체인 공기가 주입 및 와류토출부(30)의 외부에서 공급액체인 물(해수 포함)이, 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)가 개방되어 기액체유입구(32)의 내부로 유입, 기포가 생성되는 기포 공급방법으로,
어패류를 양식하는 양식장과 같은 수중장소인 해수에 설치되어 기포가 수중으로 배출 가능한 동시에, 야채류를 재배하는 비닐하우스와 같은 육상장소에 설치되어 기포가 대기중으로 배출 가능한, 수중과 대기에서 동시에 사용이 가능한 기포 공급방법과;
상기 S1 내지 S4 단계로 생성된 기포의 토출량과 크기가, 공기주입펌프
(40)에서 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급기체의 공기압에 따른 유입공기가, 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급액체인 난류상의 물에 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량에 의하여 결정되는 구성의,
공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠, 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min, 기포 토출량 30 내지 370L/min, 기포크기 10 내지 200㎛ 범위의 기포 조절 방식의 기술구성으로,
기액체유입구(32)의 외부에 구비된 기포발생구(33)의 테이퍼벽면(331)과 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)에 의하여 400 내지 600회전/초당의 고속으로 와류 및 회전되어 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가 생성 및, 기포토출구(34)로 고속 이동되어 기포토출량 30 내지 370L/min로 기포가 외부로 토출되며,
상기 와류공간(333)에서 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 생성시에, 테이퍼벽면(331)의 내면이 달팽이 또는 스크류 형상과 같은 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)에 마찰되어, 기포의 생성이 더욱 촉진되고, 기포의 형태가 다양한 다형태의 기포가 생성되는, 기포 공급방법과;
상기 와류토출부의 기액체유입구(32) 내부로 유입된 물이 난류에 의해 공기를 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min로 생성 및, 30 내지 80회전/초당의 저속으로 와류 됨에 따라, 종래기술의 고압펌프에 비하여 용량이 적은 최하 동력의 공기주입펌프의 사용이 가능하여 동력비가 대폭 절감 및,
종래기술의 별도의 가압장치인 산소발생기(411) 또는 고압펌프(412)가 불필요하여 장치설비가 절감되고, 설치 및 사용이 편이하여 작업성이 향상된 기포 공급방법과;
공기가 주입되는 공기주입펌프(40)가 수중 또는 대기상에 공히 설치되어 수증또는 대기상에서 모두 사용이 가능하여 작업성이 더욱 향상된 기포 공급방법과;
산소가 물에 용해된 용해산소가 함유된 기포와, 기포가 물에 에너지를 부과하여 물분자 구조가 변화 됨으로서 음이온 발생이 증대되어, 수중의 유해물질이나 수중 부유물의 분해로 수질정화 효과 및 수중의 녹조와 적조 제거 효과가 탁월하고, 대기상의 야채류 재배시에도 신선한 야채류를 재배할 수 있는 동시에,
음이온과 산소가 물에 충분히 용해 됨으로서, 어패류의 유통과정에서 사용되는 액화산소를 대치할 수 있는 기술구성의; 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법으로, 구성된다.
이하, 본 발명의 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법의 다른 실시예에 대하여, 설명키로 한다.
필요에 따라,
상기 S1 단계의 공기주입펌프(40)에, 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠ 범위의 공기압이 조절되는 공기압조절기가 장착된 구성의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법으로 구성 될 수도 있으며;
상기 S1 단계의 공기주입펌프(40)가, 공기압축기(air compresser)로 대체된 구성의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법으로 구성 될 수도 있으며;
상기 S2 단계의 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 내면에 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)이 구비된, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법으로 구성 될 수도 있으며;
상기 S2 단계의 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 하부 또는 몸체(10)의 측면에 물저장조가 구비되어, 육상의 대기 상에서 사용시에 상기 S2 단계의 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)로 물이 유입되는 구성의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법으로 구성 될 수도 있으며;
상기 S3 단계의 와류토출부의 마찰면(332)이, 달팽이 형상 또는 스크류 형상이 아닌, 타 형상의 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면(332)으로 구성된, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법으로 구성 될 수도 있다.
100: 본 발명 기포 공급장치
10: 몸체
11: 체결홀
20: 공기주입부
21: 본체 22: 공기주입구
23: 공기토출구
30: 와류토출부
31: 본체 32: 기액체유입구
33: 기포발생구
331: 테이퍼벽면 332: 마찰면
333: 와류공간
34: 기포토출구 35: 체결홀
40: 공기주입펌프
50: 연결호스
400: 종래 마이크로버블 발생장치(기포 공급장치)
411: 산소발생기 412: 펌프(고압펌프) 413: 챔버 414: 오리피스 유입구
415: 개폐밸브 416: 마이크로 노즐부
417: 수조
10: 몸체
11: 체결홀
20: 공기주입부
21: 본체 22: 공기주입구
23: 공기토출구
30: 와류토출부
31: 본체 32: 기액체유입구
33: 기포발생구
331: 테이퍼벽면 332: 마찰면
333: 와류공간
34: 기포토출구 35: 체결홀
40: 공기주입펌프
50: 연결호스
400: 종래 마이크로버블 발생장치(기포 공급장치)
411: 산소발생기 412: 펌프(고압펌프) 413: 챔버 414: 오리피스 유입구
415: 개폐밸브 416: 마이크로 노즐부
417: 수조
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- 수중의 장소 및 육상의 대기 장소에 기포를 공급하는 용도의, 수중과 대기에서 사용이 가능한, 와류토출부(30)와 공기주입부(20)가 저면에 구비된 몸체(10) 및; 상기 몸체(10)의 저면에 구비된, 몸체(10)의 외부에 설치된 공기주입펌프(40)에 연결호스(50)로 연결되어 공기가 주입 및 토출되는 본체(21)와 공기주입구(22), 공기토출구(23)로 구성된 공기주입부(20)와; 상기 공기주입부(20)의 상부에 적층된 본체(31)와, 상기 본체(31)의 중앙부에 구비된, 공기토출구(23)에서 토출된 공기와 와류토출부(30)의 기액체유입구(32) 외부에서 물이 유입되어 저속으로 와류되는 기액체유입구(32)와, 상기 기액체유입구(32)의 외부에 구비된, 기액체유입구(32)에서 유입된 공기가 흡입된 물이 고속으로 와류되어 기포가 생성 및 기포가 더욱 용이하게 생성되는 테이퍼벽면(331)과, 상기 테이퍼벽면(331)의 내면이 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면으로 구성된 마찰면(332)과, 상기 테이퍼벽면(331)의 내부에 구비된 공간부인 테이퍼 형태의 와류공간(333)이 구비된 기포발생구(33)와, 상기 기포발생구(33)의 외부에 구비된, 기포발생구(33)의 와류공간(333)에서 고속으로 와류 이동된 기포가 외부로 토출되는 기포토출구(34)로 구성된 와류토출부(30)와; 부대설비로서, 몸체(10)의 외부인 수중 장소 또는 대기상의 장소에 설치된 공기주입펌프(40)와; 상기 공기주입펌프(40)와 공기주입부(20)의 공기주입구(22)에 연결되어 공기가 주입되는 연결호스(50)로; 구성된, 기포 공급장치(100)에 있어서:
상기 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 하부에 분리 적재된 공기주입부
(20)의 본체(21)가, 클립 또는 고정구로 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)외부에 고정 또는 기액체유입구(32)의 외부에 일체로 장착 됨을 특징으로 하는, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100). - 제 9항에 있어서, 상기 기포가;
공기주입펌프(40)에서 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급기체의 공기압에 따른 유입공기가, 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급액체인 난류상의 물에 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량에 의하여, 기포토출량과 기포크기가 결정 됨을 특징으로 하는, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치(100). - 수중의 장소 및 육상의 대기 장소에 기포를 공급하는 용도의, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법이;
S1 단계: 공기주입펌프에서 공기주입부로 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기가 주입 및, 와류토출부의 기액체유입구로 공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠의 공기가 유입되는 단계; 및,
S2 단계: 와류토출부의 기액체유입구가 개방되어, 와류토출부의 외부에서 물이 기액체유입구로 유입, 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min로 생성 및 30 내지 80회전/초당의 저속으로 와류되는 단계; 와,
S3 단계: 기포발생구로 유입된 공기가 흡입된 물이 기포발생구의 테이퍼벽면과 와류공간에 의하여 400 내지 600회전/초당의 고속으로 와류 및, 테이퍼벽면의 내면인 양각 또는 음각 형태의 양각돌출면 또는 음각함몰면인 마찰면에 마찰되어, 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가 생성되는 단계; 와,
S4 단계: 기포발생구에서 생성된 기포크기 10 내지 200㎛의 기포가, 기포토출구에서 기포토출량 30 내지 370L/min 로, 외부로 토출되는 단계; 로, 구성 됨을 특징으로 하는, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법. - 제 11항에 있어서, 상기 S2 단계의 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)의 하부 또는 몸체(10)의 측면에 물저장조가 구비되어, 육상의 대기 상에서 사용시에 상기 S2 단계의 와류토출부(30)의 기액체유입구(32)로 물이 유입 됨을 특징으로 하는, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 S1 내지 S4 단계로 생성된 기포의 토출량과 크기가;
공기주입펌프(40)에서 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급기체의 공기압에 따른 유입공기가, 기액체유입구(32)의 내부로 유입되는 공급액체인 난류상의 물에 스스로 흡입되는 자흡작용에 의한 흡입공기량에 의하여 결정되는 구성의,
공기압 0.01 내지 1.25㎏/㎠, 흡입공기량 0.1 내지 12.5L/min, 기포 토출량 30 내지 370L/min, 기포크기 10 내지 200㎛ 으로 구성 됨을 특징으로 하는, 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급방법.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020140190246A KR101544414B1 (ko) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140190246A KR101544414B1 (ko) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 수중과 대기에서 사용이 가능한 기포 공급장치 및 기포 공급방법 |
Publications (1)
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| KR101544414B1 true KR101544414B1 (ko) | 2015-08-18 |
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ID=54061034
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Country Status (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101817148B1 (ko) | 2016-05-30 | 2018-01-11 | 주식회사 지오그린21 | 수막재배 시스템 |
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| KR102466249B1 (ko) * | 2022-05-04 | 2022-11-11 | 코리아아쿠아어업회사법인주식회사 | 수중 공기공급장치 |
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| JP2001314888A (ja) * | 2000-05-10 | 2001-11-13 | Suzuki Sangyo Kk | 排水処理システム |
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2014
- 2014-12-26 KR KR1020140190246A patent/KR101544414B1/ko active IP Right Grant
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