KR101658331B1 - 수중운동체를 포함하는 관상용 수족관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정한 형상으로 내부가 비어있고 하부가 개구된 구조의 수중운동체 프레임; 상기 수중운동체 프레임 상부에는 통공형태의 공기 방출부가 하나 이상 형성되고; 상기 수중운동체 프레임에는 일정량의 공기를 포함하는 공기조절장치가 설치되며; 상기 인조 수중 생물체 프레임 하부는 무게추가 연결설치되는 관상용 수중운동체 및 그 수족관을 제공함으로써, 프레임 내부에서 에어버블의 수집과 방출이 이루어지면서 동시에 프레임이 상승과 하락하여 실제 수중생물의 유영과 같은 움직임을 할 수 있어 심미적 효과는 물론, 기존의 수조에 수류생성을 통해서 수중운동체에 유영력을 부여하는 방법과는 달라, 수류생성이 이루어지지 않는 수조의 사각지대에서도 유영이 가능할 뿐만 아니라 살아있는 수중 생물체에 입식이 가능한 가능한 효과가 있다.

Description

수중운동체를 포함하는 관상용 수족관 {artificial underwater moving object and aquarium using it}

본 발명은 관상용으로 수조 또는 수족관에 설치되는 수중운동체에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 일정 면적으로 형성된 수조본체 하부에는 에어 생성장치가 설치되고, 수조본체 내부에는 하나 이상의 공기 방출부가 형성된 수중운동체 프레임이 설치되며, 공기방출부에는 에어 버블이 포집될 수 있는 공기 수집망이 형성되어 프레임 내부에 공기 포집량이 증가함에 따라 부력이 발생하면서 프레임이 수표면으로 상승하고, 수중 외 공기와 접촉하거나 프레임 내부에 수집된 공기압이 기준 이상 증가하면 공기방출과 동시에 침강력으로 프레임이 하강 또는 감속되는 관상용 수중운동체를 포함하는 수족관에 관한 것이다.

일반적으로 수족관은 투명한 유리재 또는 합성수지재로 본체를 형성하고 본체 내부에 자갈이나 수초 등을 설치한 후, 수중생물체를 넣어 직접 수중체를 관측하고 수용할 수 있도록 사용된다. 관상용(觀賞用) 수족관이란, 살아있는 수중생물체를 일정크기의 수조에 입식시켜 식용을 목적으로 양성시키는 것이 아닌, 장식용 또는 보고 즐기기 위한 수족관을 지칭하는 것으로 그 형태와 크기는 가정용으로 설치되는 큐브 또는 원형 형태의 소규모 어항과 산업적으로 설치한 대형 수조관까지 매우 다양하다.

관상용 수족관에는 일반적으로 살아 있는 수중생명체가 입식되고, 생명 유지를 위한 수조 내부에 수중펌프 및 여과기와 같은 장치가 설치되며, 생명체의 특성에 맞추어 먹이 급이가 실시된다. 또한, 서식하는 수질이나 수온 등과 같은 환경조건이 어종마다 다르기 때문에 최적화된 환경 조성을 위해 지속적인 관리가 필요하여 지속적인 비용은 물론 많은 노력과 시간이 소모될 수 있다.

관상용 수족관에는 수중 생물체를 양성하는 재미를 위해서가 아니라 장식을 통한 심미적인 효과를 위해서, 살아있는 생명체와 같은 운동성이 있는 인조적인 수중운동체를 수조에 입식시키기도 한다. 일반적으로 입식되는 수중운동체는 살아있는 수중생명체 또는 잠수함과 같은 비생명체 프레임으로 형성되고, 수중에서 움직일 수 있도록 유영력을 공급할 수 있는 장치가 수조에 설치된다.

일반적으로는 수중펌프와 같은 수류생성장치를 설치하여 토출되는 수류 및 수압을 통한 수류(水流)에 의한 방법과, 공기생성장치를 설치하여 생성되는 공기입자가 지속적으로 수중운동체와 부딪히는 방법을 통해서 프레임의 운동력을 공급하게 된다.

그러나 상기와 같은 방법을 통해서 인조 수중운동체에 유영력을 부여하는 것은 어느 정도 한계가 있다. 대표적인 문제점으로는 사각지대 발생으로 인한 인조 수중운동체의 유영력 상실과, 실제 수중생물체와 같은 유영효과를 위한 적절한 분사각도 및 분사량 조절이 어렵다는 것이다.

구체적인 예로서, 수류생성장치가 설치된 대형으로 형성된 수조에 복수개의 인조 수중운동체를 입식시키는 경우, 수류의 분사가 이루어지지 않은 사각지대가 발생하게 되는데 인조 수중운동체가 사각지대에 위치하게 되면 유영력이 상실된다.

뿐만 아니라 이와 같은 장치들은 일정한 매뉴얼에 따라 분사각도와 수류속도를 조절하게 되는데, 수중 운동체의 움직임을 부여하는 수류와 공기의 분사속도는 매우 빨라 자연스러운 유영을 구현하기 위한 분사각도 조절과 수류의 형성이 어렵다. 따라서, 수류형성 또는 공기분사에 의한 방법이 아닌 인조 수중운동체에 유영력을 공급할 수 있는 장치개발이 필요하다.

국내 등록특허번호 제10-1078314호에는 수족관 내에서 수류를 따라 이동되는 바닷속 수중생물체(인조 해파리를 말함)를 감상(感想)하는 관상용과, 수족관에 수용되는 수중생물체중 사용자들에 의해 선택된 특정 수중생물체가 표시창에 최종적으로 잔류되는 경우 승리(勝利)하는 것으로 간주하는 게임용으로서 활용할 수 있는 인조 해파리를 이용한 관상용 및 게임용 수족관에 관하여 개시되어 있다. 국내 등록실용신안번호 제20-0287223호에는 물의 흐름에 따라 마치 살아있는 수중생물이 움직이는 듯한 장면을 연출하도록, 실리콘수지를 이용하여 수중생물에 대응되는 형상으로 형성되고, 물의 흐름을 일으키는 수압을 주로 받는 몸체부는 0.05∼0.15㎜의 두께로 형성하고, 기본적인 형상을 이루는 테두리부는 0.2∼0.5㎜의 두께로 형성하고, 부력을 갖는 부력부재를 지지하는 지지부는 3∼5㎜의 두께로 형성하는 인조 수중생물체에 관하여 개시되어 있다. 국내 등록특허번호 제10-1257293호에는 수류에 의해 움직이는 부유체와 액체를 수용하고 외부에서 부유체의 움직임이 확인 가능하도록 전면 또는 다면이 투명하게 형성되는 본체; 상기 본체의 양측면 또는 양측면으로부터 천정프레임 하측까지 연장되도록 각각 설치되는 복수개의 수류프레임; 상기 본체의 양측면과 수류프레임 사이에 설치되는 복수개의 급수 프레임; 상기 본체의 천정프레임 양측에 형성되는 급수공간에 상기 수류프레임과 급수프레임에 연결되도록 위치되어 본체의 액체가 급수프레임을 따라 급수되어 수류프레임을 통해 토출되도록 하여 본체에 다양한 수류가 형성되도록 하는 복수개의 수중펌프; 상기 본체의 천정프레임 하측에 설치되어 본체에 다양한 빛을 조사시키는 복수개의 램프로 이루어진 인조 수류 수족관에 관하여 개시되어 있다. 국내 등록실용신안공보 제20-0344801호에는 물의 흐름에 따라 움직임을 연출하는 인테리어 수족관에 있어서, 윗면이 개방되는 상자형 또는 원형으로 이루어지고 내부에 물이 채워지는 수조와; 상기 수조의 바닥면에 설치되고 소정의 압력으로 물이 토출되는 하나 이상의 토출구가 성형된 토출파이프와; 상기 수조의 바닥면 또는 수조의 외부에 설치되고 상기 토출파이프와 연결되어 물 또는 공기를 순환시키는 순환펌프와; 내부에 LED조명을 내장하고 상기 수조 상부 또는 진열대 상부에 조립되는 전기부와; 상기 수조 내부에 채워지는 물 속에 위치하여 토출구로 분출되는 물 또는 공기의 흐름을 따라 미세한 움직임을 반복하는 것으로 안료를 함유하고 실리콘수지로 된 인조물을 포함하여 이루어지는 인테리어 수족관에 관하여 개시되어 있다. 그러나 상기 선행문헌은 본 발명의 다각형의 수조바닥을 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 내부 수용공간이 형성되어 일정수위의 물이 채워지는 수조본체; 상기 수조본체 내부 수용공간 하부에는 에어버블을 생성하는 에어생성장치가 설치되고; 상기 내부공간에는 관상용 수중운동체가 설치되는 수족관의 구성과, 관상용 수중운동체는 에어생성장치의 에어버블을 수집하면서 수표면 방향으로 상승하고, 수집된 에어버블이 방출되면서 하강하는 구성은 개시되지 않아 차이를 보인다.

본 발명은 기존의 인조 수중운동체를 포함하는 수족관에 유영력을 공급하는 수류형성과 공기분사장치가 수조의 사각지대에서는 효과가 없고, 분사속도와 강도가 높아 적절한 유영효과를 위한 분사각도와 분사량 조절이 어려운 상기 문제점을 해결함하여 인조 수중운동체에 유영력을 공급할 수 있는 관상용 수중운동체와 수족관을 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은 일정 형상으로 내부가 비어있고 하부가 개구된 구조의 수중운동체 프레임; 상기 수중운동체 프레임 상부에는 통공형태의 공기 방출부가 하나 이상 형성되고; 상기 수중운동체 프레임에는 일정량의 공기를 포함하는 공기조절장치가 설치되며; 상기 인조 수중 생물체 프레임 하부는 무게추가 연결설치되는 관상용 수중운동체를 제공한다.

또한, 다각형의 수조바닥을 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 내부 수용공간이 형성되어 일정수위의 물이 채워지는 수조본체; 상기 수조본체 내부 수용공간 하부에는 에어버블을 생성하는 에어생성장치가 설치되고; 상기 내부공간에는 관상용 수중운동체가 설치되는 관상용 수중운동체를 이용한 수족관을 제공한다.

본 발명은 기존의 수류를 생성하거나 공기를 인조 수중운동체에 강하게 분사시켜 유영력을 부여하는 방법과는 달리, 수족관 하부에 설치된 에어생성장치를 통해 생성된 에어버블이 프레임 내부에 수집되면서 상승하고, 수표면과 접촉하거나 일정공기압 이상이 되면 방출되면 하강하여 움직임이 이루어지므로, 실제 수중생물체의 유영에 가까운 움직임조절이 용이할 뿐만 아니라, 기존의 공기압 분사나 수류생성이 이루어지지 않는 수조의 사각지대에서도 운동성을 잃지 않는다.

또한 수류형성과 강한 공기압 분사방법에 의한 것이 아닌, 프레임 자체에서 공기를 수집하고 방출함으로써 프레임이 운동할 수 있어, 살아있는 수중 생명체를 함께 입식시켜도 공기압분사 또는 수류형성에 의한 스트레스를 받지 않아 인조 수중운동체와 수중생명체를 함께 수조에 입식시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 관상용 수중운동체 프레임을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 관상용 수중운동체의 유영원리를 나타내는 측면절개도이다.
도 4는 본 발명의 관상용 수중운동체의 유영원리를 나타내는 측면절개도이다.
도 5는 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관의 실시예 1을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관의 실시예 2를 나타낸다.

이하, 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관과 관련한 구체적인 구성과 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관의 사시도를 나타낸다. 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관은 다각형의 수조바닥을 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 내부 수용공간이 형성되어 일정수위의 물이 채워지는 수조본체(30); 상기 수조본체 내부 수용공간 하부에는 에어버블(41)을 생성하는 에어생성장치(40)가 설치되고; 상기 내부공간에는 수중운동체 프레임(10)이 설치되어 이루어진다.

수조본체(30)는 아크릴 또는 유리와 같이 내부를 관찰할 수 있는 투명하고 부식성이 없는 재질로 형성되는 것이 적절하다. 수조본체는 외부의 공기와 액체가 차단되지 않도록 상부가 개구되거나 또는 상부가 폐쇄되어도 외부공기와 접촉할 수 있도록 통공이 형성되어야 한다.

수조 본체 내부에는 일정수위만큼 물이 채워지나 물을 대체할 수 있는 액체류 또한 가능하다. 또한, 야간에도 인조생물체를 감상할 수 있도록 LED장치를 설치하여 조명 및 인테리어 효과를 줄 수 있다. 에어생성장치(40)는 에어버블(41)을 생성할 수 있는 것으로, 수조 바닥부 또는 하부에 설치되고 생성된 에어버블이 수조 전체에 하부에서 수표면 방향으로 상승할 수 있도록 분사가 이루어지는 것이 적절하다. 수조의 폭에 따라 에어버블을 발산 가능한 통공이 형성된 에어생성장치를 복수의 열로 구성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 관상용 수중운동체를 나타낸다. 본 발명의 관상용 수중운동체는 일정한 형상으로 내부가 비어있고 하부가 개구된 구조의 수중운동체 프레임(10); 상기 수중운동체 프레임 상부에는 통공형태의 공기 방출부(12)가 하나 이상 형성되고; 상기 수중 운동체 프레임에는 일정량의 공기를 포함하는 공기조절장치(14)가 설치되며; 상기 인조 수중 운동체 프레임 하부에는 무게추(13)가 연결설치되어 이루어진다.

본 발명의 수중운동체 프레임(10)은 수족관에 입식시켜 일정공간에서 움직임이 이루어질 수 있는 크기와 형태로 이루어지고, 프레임의 모양은 해파리, 어류 등과 같은 수중생물체로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.

수중 운동체 프레임 상부에는 공기가 방출되고 수조의 물이 유입될 수 있는 통공형태의 공기방출부(12)가 하나 이상 형성되며, 프레임 하부는 에어 생성장치에 의해 생성된 에어버블과 물이 프레임 내부로 유입될 수 있도록 개구된 구조로 형성된다. 공기방출부에는 에어생성장치에서 생성되어 프레임 하부 개구부로 유입되는 에어버블을 수집할 수 있도록 공기수집망(11)이 설치된다. 공기수집망은 일반적으로 0.5-3mm의 망목으로 형성된 미세망으로 형성될 수 있다.

에어버블이 공기수집망에 지속적으로 포집되면서 프레임은 수표면으로 상승할 수 있는 부력을 가지게 된다. 수중 운동체 하부에는 무게추(13)가 겹침방지장치를 매개로 연결 설치된다. 무게추는 에어버블이 수집되기 전에는 프레임이 바닥부 또는 일정수위에 가라앉을 수 있고, 공기수집망에 에어버블이 수집되면 프레임 전체는 수면방향으로 부력을 갖게 된다.

무게추는 일정한 침강력을 갖게 됨으로서 공기수집망에 수집된 에어버블의 양에 따라 부력과 침강력을 균형적으로 유지하여 프레임이 상승 또는 하향할 수 있도록 하고, 지속적인 프레임의 유영에도 공기방출부를 통한 공기 방출과 프레임 하부 개구부로 공기 수집이 안정적으로 이루어지도록 프레임의 균형을 맞춰주는 역할을 한다.

겹침방지장치는 수중 운동체 프레임과 무게추를 연결하는 매개체로 수중 운동체 프레임이 하강하여 수조바닥과 부딪힐 때 무게추가 프레임과 일정한 거리와 위치에 고정될 수 있도록 하여 무게중심을 잃는 것을 방지할 수 있다. 또한, 수중 운동체 프레임 하부는 개구된 구조로 하나 이상의 수중 운동체 프레임이 수조에 입식되는 경우, 이동중에 단일의 수중 운동체 프레임의 개구부로 타 수중 운동체 프레임의 일부가 걸리게 되어 유영력이 상실되는 것을 방지하는 차단프레임으로 작용할 수 있다.

공기조절장치(14)는 일정량의 공기를 주입하여 새어나가지 않도록 밀폐 또는 개방이 가능한 프레임구조로 형성되고, 수중운동체 프레임의 외측 또는 내측면에 설치된다. 공기조절장치에 주입되는 공기량은 공기방출부에 에어버블이 포집되지 않을 시에는 무게추에 의해 일정한 수위로 가라앉을 수 있는 중성부력을 갖는 정도가 적절하다.

공기방출부에 설치된 공기수집망에 의해 에어버블이 포집되고, 포집량이 증가하여 공기방울이 상승하고자하는 부력이 공기수집망을 벗어날 정도로 쌓이면 급격히 방출되므로 프레임의 하강속도 또한 빨라져 프레임이 수조바닥과 충돌할 수 있다. 이러한 점을 방지하기 위하여 프레임 내부에 공기조절장치를 설치함으로써 에어버블 방출시 하강속도를 조절할 수 있고, 공기조절장치에 주입되는 공기량은 조절이 가능하므로 공기 주입량에 따라 공기가 방출되었을 때 하강되는 수위도 조절이 가능하다.

본 발명의 수중운동체 프레임은 공기수집망에 의해 공기방울이 포집되고, 포집량이 증가하면서 프레임의 부력이 증가한다. 프레임의 공기방출은 부력에 의해 프레임이 상승하면 수표면과 공기방출부가 접촉하여 포집된 공기를 방출하는 과정을 거치면서 상하 운동이 이루어질 수 있고, 또는 프레임 내부의 수집된 공기가 일정압력 이상이 되면 수집된 공기 일부가 공기수집망을 통과함으로서 상하운동이 이루어질 수 있다. 공기가 방출되면 프레임은 하강이 되거나, 또는 부력이 감소하게 되어 상승속도가 저하되어 프레임이 수중에서 하강운동을 통한 유영을 하게 된다.

도 3은 본 발명의 관상용 수중운동체의 유영원리를 나타내는 측면절개도이다. 도 3에 도시된 수중 운동체 프레임은 에어생성장치에서 생성된 에어버블이 프레임 내부로 유입되어 공기수집망에 점차적으로 수집되어 쌓이는 상태로, 이때 프레임은 부력이 증가하여 상승하게 된다. 에어버블은 공기 입자가 천천히 수중을 상승하여 공기수집망에 쌓여 에어버블 개별로 표면장력을 가지나, 공기 수집량이 증가하면, 공기방울의 표면장력보다 부력이 크게 되어 공기수집망을 뚫고 배출되면서 프레임은 부력을 잃게 되어 하강하게 된다.

도 4는 본 발명의 관상용 수중운동체의 유영원리를 나타내는 측면절개도이다. 도 4는 수중 운동체 프레임에 수집된 공기가 방출되는 원리를 나타낸 것으로 TYPE A는 수표면에 접촉하여 공기가 방출되는 원리이고 TYPE B는 공기방울이 많이 포집되어 일정 공기압 이상의 부력을 갖게 되어 공기방울들의 표면장력이 약해져 공기가 순간적으로 공기수집망으로부터 방출되는 원리를 나타낸다.

TYPE A와 같은 경우, 프레임이 상승하여 공기방출부가 수표면에 위치하면 프레임 공기방출부에 분포하는 물이 수표면의 물과 극성으로 인해 흡수되면서 공기수집망에 수집되었던 에어버블이 외부공기와 맞닿으면서 망을 뚫고 나가게 된다. 에어버블이 빠져나간 공기 부피만큼 수중운동체 프레임 내부에 물이 입수되고 프레임은 부력을 잃게 되어 하강하게 된다. 따라서 본 발명은 기존의 수류를 형성하거나 프레임에 공기입자를 부딪혀 움직임을 생성하는 방법과는 달리, 프레임 자체가 부력을 생성하고 상실함으로써 상승 또는 하강이 가능하다.

TYPE B와 같은 경우, 프레임내부에 일정압력이상 공기가 수집되면 공기가 일부 방출되어 프레임은 하강하거나, 또한 부력이 감소하여 상승속도가 저하될 수 있다. 따라서, 공기 방출부의 직경크기를 조절하거나, 에어생성장치의 에어생성량 및 생성속도를 조절하여 프레임의 상승속도와 최대 상승할 수 있는 수위높이를 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명의 관상용 수중운동체 및 그 수족관의 실시예 1을 나타낸다. 본 발명의 수중운동체는 에어생성장치에 생성되는 프레임 자체에서 에어버블을 수집하고 방출함으로써 상,하 운동을 용이하나, 일정각도 또는 일정한 형태로 지속적인 움직임을 형성하기는 어려울 수 있다. 본 실시예 1은 수조의 측면에 수류생성장치(60)를 설치하여 일정각도로 물 또는 공기를 분사함으로서 일정방향으로 수류를 형성하여 수조내부에 설치된 프레임이 수직 이외의 움직임으로 이동할 수 있도록 한다.

도 6은 본 발명의 관상용 인조 수중 생물체 및 그 수족관의 실시예 2를 나타낸다. 실시예 2는 인조 생물체 프레임의 공기 방출부를 하나 이상 형성하였고, 프레임 어느 한 측면에 수류에 의해 힘을 받아 프레임의 방향을 변경할 수 있는 변위장치(70)를 형성하였다. 변위장치는 생물체 프레임의 디자인 모양에 따라 여러가지 형상으로 제작할 수 있고 설치방향을 중심으로 회전 및 상, 하, 좌, 우 이동이 가능하도록 설치되어 수류생성장치 및 에어생성장치에 의해 수조전체에 프레임이 수중생물의 유영과 같은 이동효과가 있다.

본 발명은 실제 살아있는 수중생물체와 같이 유영하는 듯한 효과를 가지는 관상용 수중운동체를 수족관 또는 수조에 입식시켜 관찰자로 하여금 심미적인 효과를 불러일으킬 수 있는 장식품 또는 인테리어 소품으로 판매 가능하므로 산업상 이용 가능성이 있다.

[부호의 설명]

10: 수중운동체 프레임 11: 공기수집망

12: 공기방출부 13: 무게추

14: 공기조절장치 30: 수조본체

40: 에어생성장치 41: 에어버블

60: 수류생성장치 70: 변위장치

Claims (5)

1. 다각형의 수조바닥을 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 내부 수용공간이 형성되어 일정수위의 물이 채워지는 수조본체; 상기 수조본체의 내부 수용공간 하부에는 에어버블을 생성하는 에어생성장치가 설치되고, 상기 수조본체의 내부 수용공간에는 관상용 수중운동체가 설치되며;
   상기 관상용 수중운동체는 일정 형상으로 내부가 비어있는 공간을 갖고, 하부가 개구된 형상의 수중운동체 프레임, 상기 수중운동체 프레임 상부에는 통공 형태의 공기 방출부가 하나 이상 형성되고;
   상기 수중운동체 프레임에는 일정량의 공기를 포함하는 공기조절장치가 설치되며, 수중운동체 프레임 하부에는 무게추가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 관상용 수중운동체를 이용한 수족관
   
2. 제1항에 있어서, 상기 관상용 수중운동체의 공기 방출부에는 0.5-3mm의 망목으로 이루어진 공기 수집망이 설치되는 것을 특징으로 하는 관상용 수중운동체를 이용한 수족관
   
3. 제1항에 있어서, 상기 수조 본체에는 일정한 방향으로 수류를 만드는 수류생성장치가 더 부가된 것을 특징으로 하는 관상용 수중운동체를 이용한 수족관
   
4. 제3항에 있어서, 상기 관상용 수중운동체 어느 한 측면에는 수류생성장치가 발생시킨 수류의 힘을 받아 수중 이동을 가능하게 하는 변위장치가 형성된 것을 특징으로 하는 관상용 수중운동체를 이용한 수족관
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