KR101803071B1

KR101803071B1 - 양식장용 폭기장치

Info

Publication number: KR101803071B1
Application number: KR1020170003080A
Authority: KR
Inventors: 신현송
Original assignee: 신현송
Priority date: 2017-01-09
Filing date: 2017-01-09
Publication date: 2017-11-29

Abstract

본 발명은 양식장용 폭기장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 어린 어패류의 양식이 용이하도록 수상에서 수중으로 미세기포에 의한 산소를 공급하여 용존산소량을 균일하게 유지할 수 있는 양식장용 폭기장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명에 따른 양식장용 폭기장치는 수납커버와 안치판으로 형성된 하우징과, 상기 하우징에 내장되며 물과 공기를 동시에 흡입하여 와류에 의해 미세기포로 만들어 수중으로 공급하기 위한 기포분쇄공급장치와, 상기 기포분쇄공급장치에 투입되는 물에 공기를 동시 투입하기 위한 공기공급수단을 포함하며, 상기 기포분쇄공급장치는 흡입구로 물이 투입되는 흡입관과 공기가 투입되는 공기공급수단이 체결되어 동시에 투입되는 물과 공기를 와류에 의해 혼합과 동시에 공기를 잘게 쪼개어 미세기포를 형성하여 배출구에 체결된 배출관을 통해 미세기포를 수중으로 공급하는 와류발생수단을 갖는 베인펌프로 구성되며, 상기 공기공급수단은 공기주입관의 선단에 체결되어 와류발생수단의 흡입구에 내입 설치되며 흡입관으로부터 투입되는 물에 공기가 고르게 혼합되도록 공기를 분산되게 주입하는 공기분산분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

양식장용 폭기장치 {Aeration device for fish farms}

본 발명은 어린 어패류의 양식이 용이하도록 수상에서 수중으로 미세기포에 의한 산소를 공급하여 용존산소량을 균일하게 유지할 수 있는 양식장용 폭기장치에 관한 것이다.

일반적으로 어패류를 양식하는 양식장에 대기중의 공기를 수중에 산소로 공급하기 위해 폭기장치가 사용된다.

이러한 폭기장치는 수중에 용존산소량을 높이기 위해 대기중에 공기를 흡입하여 산소를 용해하여 물속으로 녹아 들어가도록 하는 기기로 통상적으로 수중에 설치되어 기포를 발생시키도록 구성하고 있다.

대한민국특허청 공개특허공보 제10-2016-0036545호‘폭기장치’에 의하면, 배출부에 구비된 돌기에 의해 물과 공기가 혼합부에서 뿐만 아니라 재차 혼합될 수 있어서 물과 공기의 혼합률을 증가시키는 것이 가능하고 이에 따라 용존 산소량이 증가되는 효과를 제공하는 기술을 개시한바 있다.

종래와 같은 폭기장치는 양식장의 기포의 발생을 높히기 위해 수중에 설치하도록 수중용으로 구성됨에 따라 전기적인 특성을 갖는 폭기장치의 특성상 수중내에서 전류가 미세하게 흐르게 됨에 따라 치어나 치패(전복새끼)와 같은 어린 어패류의 양식장에 설치하는 경우 수중에 흐르는 미세 전류로 인한 충격으로 치어나 치패가 폐사하게 되는 피해가 발생되어 양식장은 막대한 손해를 입는 문제점이 있었다.

또한, 양식장의 수중에 용존산소량을 높히도록 하는 폭기장치의 성능이 한계가 있어 대기중의 공기가 부족하게 되는 시간대에는 수중에도 산사공급량이 일정하지 못해 용존산소량의 균일한 유지가 어렵고 그에 따른 양식피해 사례도 일부 발생되고 있으며, 용존산소량을 높히기 위해 폭기장치의 구성이 복잡해 지거나 수중펌프의 용량을 증가시키게 되는 경우 시설비용 및 유지관리 비용이 비경제적인 문제점이 발생되고 있다.

KR 10-2016-0036545 A 2016. 04. 04. KR 10-1569450 B1 2015. 11. 19.

이에 본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 치어나 치패와 같은 어린 어패류의 양식 과정에서 전기충격에 의한 폐사를 미연에 방지토록 수상에 설치하여 수중으로 산소를 공급할 수 있는 양식장용 폭기장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 물과 공기를 동시에 투입하여 와류에 의해 물과 공기를 혼합함과 동시에 공기는 잘게 쪼개어 부력이 제로상태가 되는 미세기포를 신속하게 발생시켜 수중으로 공급함으로써 수중에서 미세 기포가 소실됨이 없이 용해됨에 따른 산소의 공급이 일정하게 이루어질 수 있도록 하여 대기중의 공기량에 상관없이 적은 공기로 수중의 용존산소량을 일정하게 유지시킬 수 있는 양식장용 폭기장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 폭기장치의 구조를 간소화하면서 적은 용량의 동력으로 용존산소량은 극대화 한 양식장용 폭기장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로, 본 발명은 수납커버와 안치판으로 형성된 하우징과, 상기 하우징에 내장되며 물과 공기를 동시에 흡입하여 와류에 의해 미세기포로 만들어 수중으로 공급하기 위한 기포분쇄공급장치와, 상기 기포분쇄공급장치에 투입되는 물에 공기를 동시 투입하기 위한 공기공급수단을 포함하며, 상기 기포분쇄공급장치는 흡입구로 물이 투입되는 흡입관과 공기가 투입되는 공기공급수단이 체결되어 동시에 투입되는 물과 공기를 와류에 의해 혼합과 동시에 공기를 잘게 쪼개어 미세기포를 형성하여 배출구에 체결된 배출관을 통해 미세기포를 수중으로 공급하는 와류발생수단을 갖는 베인펌프로 구성되며, 상기 공기공급수단은 공기주입관의 선단에 체결되어 와류발생수단의 흡입구에 내입 설치되며 흡입관으로부터 투입되는 물에 공기가 고르게 혼합되도록 공기를 분산되게 주입하는 공기분산분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류발생수단은 미세기포의 형성이 용이하도록 한 쌍의 임펠러가 이중 구조로 나란히 형성된 이중임펠러로 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기공급수단은 공기주입관의 상단에 공기주입량을 조절하도록 조절밸브가 설치되며, 상기 조절밸브와 공기분산분사노즐 사이 공기주입관으로 전기적 신호에 의해 공기주입관을 차폐토록 하는 솔레노이드밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하다.

또한, 상기 공기분산분사노즐은 몸체부의 하단으로 몸체부 보다 직경이 좁게 연장 형성되며 공기주입관에 내입 설치되도록 외주면에 연결나사부가 형성되고 선단부에 원뿔형상의 헤드부가 형성된 체결삽입부로 이루어지며, 상기 몸체부와 체결삽입부는 내부에 연통하는 유입공이 형성되고, 상기 헤드부는 공기가 분산되게 분출하도록 중앙 및 방사상으로 다수의 공기분사공이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 양식장용 폭기장치에 의하면,

첫째, 수중이 아닌 수상에 설치하여 미세기포만 배출관을 통해 양식장 수중으로 공급하여 용존산소량을 향상시킬 수 있도록 함으로써, 어린 어패류의 치어나 전복치패의 양식장에 미세전류에 의한 충격을 방지하여 폐사를 방지할 수 있어 안전성이 향상된 폭기장치를 제공할 수 있게 된다.

둘째, 물과 공기를 동시에 투입하여 와류에 의한 미세기포를 형성하도록 하되, 공기가 고르게 분산되도록 주입하는 구조를 구성함으로써 와류에 의해 물과 공기를 혼합하는 과정에서 공기를 보다 잘게 쪼개는 작용이 가능하게 되어 미세한 미세기포의 형성이 신속히 이루어지게 되며, 부력 제로 상태의 미세기포를 수중에 공급시 수중에서 용해되면서 산소량이 높하지는 효과를 제공하게 된다.

셋째, 간소화된 구조와 저용량의 배인펌프만으로 수중에 미세기포를 공급할 수 있도록 함으로써 설비 비용을 절감함과 동시에 경제적인 비용으로 어패류의 양식장에 적용이 가능하게 된다.

넷째, 미세기포에 의해서 수중의 이물질과 바닥에 가라앉아 있는 이물질을 흡착시켜서 물위로 부양시키는 작용에 의해 양식장의 청결유지가 용이하게 된다.

다섯째, 물속에 녹아있는 암모니아, 질소 등의 기포와 미세기포를 각각 중력이 제로상태에서 서로 결착되어 부력이 높아지므로 물위로 띄워 대기 중으로 배출시키는 작용에 의해 치어나 치폐의 양식에 악영향을 미치는 암모니아, 질소 등의 유해 기체를 제거할 수 있는 효과를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치를 도시한 전체사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치를 도시한 분리사시도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치의 구성중 공기분산분사노즐의 확대하여 도시한 확대사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치의 사용상태를 도시한 단면도

이하 첨부된 도면의 구체적인 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 발명의 구성 실시예에 따른 하기 도면은 구성과 작용효과를 구체적으로 설명하기 위한 실시예로서, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 좁게 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 따라서 이러한 실시예에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형실시가 가능함은 통상의 기술자에게는 당연하다할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 기술용어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 구체적인 실시예에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어들은, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 통상의 기술자들이 일반적으로 인식하는 기술용어의 의미로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치를 도시한 전체사시도를 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치를 도시한 분리사시도를 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 양식장용 폭기장치(1)는 수납커버(11)를 갖는 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 수납부(11)에 설치되어 물과 공기를 동시에 흡입하여 와류에 의해 미세기포 상태로 만들어 수중으로 공급하기 위한 기포분쇄공급장치(2)와, 상기 기포분쇄공급장치(2)에 공기량을 조절하며 물에 공기가 고르게 혼합되면서 미세기포의 형성이 용이하도록 공기를 분산 주입하기 위한 공기공급수단(3)을 포함한다.

상기 하우징(10)은 기포분쇄공급장치(2)가 내장되도록 박스구조로 하부가 개구된 수납커버(11)가 구비되며, 상기 수납커버(11)의 양측으로 기포분쇄공급장치(2)의 흡입구(22)와 배출구(24)가 관통되는 관통공(12)이 형성되며, 하부에 기포분쇄공급장치(2)가 안치되어 결합되는 안치판(13)으로 이루어진다.

상기 기포분쇄공급장치(2)는 물과 공기를 동시에 흡입하여 와류에 의해 물과 공기가 혼합되도록 함과 동시에 공기가 잘게 분쇄되도록 하여 부력이 제로상태의 미세기포 상태로 만들어 수중으로 공급할 수 있도록 와류발생수단(21)을 갖는 베인펌프(20)가 구비되며, 상기 와류발생수단(21)의 흡입구(22)에 물을 공급하기 위한 흡입관(23)이 연결되고, 상기 와류발생수단(21)의 배출구(24)는 배출관(25)이 연결되어 와류발생수단(21)에서 만들어진 미세기포를 양식장 수중으로 공급하게 된다.

상기 와류발생수단(21)은 베인펌프(20)의 일측에 구비되며 회전하는 임펠러(21a)로 이루어지되, 한쌍의 임펠러(21a)가 이중으로 설치된 이중임펠러(21b)로 형성하여 물과 동시에 투입되는 공기를 보다 잘게 쪼개는 작용이 이루어짐에 따라 미세기포의 형성이 용이해진다.

즉, 상기 이중임펠러(21a,21b)는 구동모터의 축 방향으로 한쌍의 임펠러(21a)가 나란히 설치된 구조이며, 이와 같은 이중임펠러(21b) 구조에 의해 적은 용량의 베인펌프(20)로도 미세기포를 충분히 발생시키는 기능과 아울러 시설비의 절감 및 에너지 효율성을 높히는 작용효과를 제공하게 된다.

상기 공기공급수단(3)은 공기주입관(30)의 선단에 연결되어 와류발생수단(21)의 전단측 흡입구(22)에 내입되도록 설치되어 공기가 분산되도록 주입하기 위한 공기분산분사노즐(40)이 형성되고, 상기 공기주입관(30)의 상단에 공기주입량을 조절하도록 조절밸브(50)가 설치되며, 상기 조절밸브(50)와 공기분산분사노즐(40) 사이 공기주입관(30)으로 전기적 신호에 의해 공기주입관(30)을 차폐토록 하는 솔레노이드밸브(60)가 구성된다.

상기 공기분산분사노즐(40)은 도 3에 보인 바와 같이, 몸체부(41)가 형성되고, 상기 몸체부(41)의 하단으로 몸체부(41) 보다 직경이 좁게 연장 형성되며 외주면에 연결나사부(42)가 형성되고 선단부에 원뿔형상의 헤드부(43)가 형성되어 공기주입관(30)에 내입 설치되는 체결삽입부(44)로 형성된다.

상기 몸체부(41)와 체결삽입부(44)는 내부에 연통하는 유입공(45)이 형성되고, 상기 헤드부(43)는 유입공(45)과 외주면을 관통하여 공기를 분출하도록 중앙 및 방사상으로 다수의 공기분사공(46)이 형성되어 있다.

이와 같은 공기분산분사노즐(40)은 유입공(45)으로 인입되는 공기를 헤드부(43)를 내외 관통하는 다수의 작은 구멍으로 이루어진 공기분사공(46)을 통해 여러 갈래로 공기를 주입함으로써 와류발생수단(21)에 투입전에 물에 공기가 고르게 분포되어 혼합된 상태로 투입되는 작용을 일으키게 되며, 그에 따른 이중임펠러(21b)에서 물과 공기가 보다 고르게 혼합되는 작용과 동시에 공기는 잘게 쪼개지면서 아주 미세한 입자의 미세기포를 형성하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 양식장용 폭기장치(1)의 작용에 대해 설명하면,

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 폭기장치의 사용상태를 도시한 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 양식장용 폭기장치(1)는 하우징(10) 내부에 기포분쇄공급장치(2)가 내장되도록 하여 수중이 아닌 수상에 설치되어 수중에서 용해되어 산소를 형성하기 위한 미세기포를 배출관(25)에 의해 양식장 수중으로 공급함에 따라 어패류의 양식장에 어린 치어나 전복치패의 전류의 충격에 의한 폐사를 미연에 방지함과 아울러 용존산소량을 균일하게 공급함에 따른 양식효과를 향상시키게 된다.

여기서 상기 수중에 공급되는 미세기포는 하우징(10) 외부에서 기포분쇄공급장치(2)의 베인펌프(20) 흡입구(22)에 연결되는 흡입관(23)을 통해 와류발생수단(21)으로 물을 투입하게 되며, 상기 물이 투입됨과 동시에 와류발생수단(21)의 흡입구(22)에 내입 설치된 공기공급수단(3)에 의해 공기를 투입함에 따라 물과 공기가 혼합된 상태로 와류발생수단(21)으로 투입되게 되며, 상기 와류발생수단(21)에서는 이중임펠러(21b)의 회전에 의해 발생되는 와류에 의해 물과 공기가 보다 고르게 혼합됨과 동시에 와류로 인한 공기는 잘게 쪼개지면서 물과 희석됨에 따라 아주 미세한 입자 상태의 부력이 제로인 미세기포를 형성하게 된다.

즉, 공기공급수단(3)의 공기분산분사노즐(40)이 와류발생수단(21)의 전단측이 되는 흡입구(22)에서 공기를 공급하여 흡입관(23)에 의해 투입되는 물과 동시에 와류발생수단(21)으로 분사 공급하게 되며, 이때 공기분산분사노즐(40)를 구성하는 몸체부(41)와 연통되는 체결삽입부(44)의 유입공(45)으로 주입되는 공기가 헤드부(43)에 형성된 다수의 공기분사공(46)을 통해 여러 갈래로 분산 분사되는 작용에 따라 와류발생수단(21)으로 투입되는 물에 공기가 고르게 퍼진 형태로 공급이 이루어지게 되고, 이중임펠러(21b)에서 와류에 의한 물과 공기의 혼합이 보다 신속하게 이루어지는 작용과 아울러 공기는 잘게 쪼개져 물과 고르게 희석됨에 따라 부력 제로 상태의 미세기포를 형성하게 되는 것이다.

여기서 부력 제로 상태의 미세기포라 함은 기포 입자가 크게 되면 수중에서 기포가 용해되기도 전에 부력에 의해 수면으로 떠올라 소실됨에 따라 산소는 수중에 공급되지 못하고 대기로 날아가게 되며, 이와 반대로 기포 입자가 아주 미세하게 되면 부력으로 떠오르기 전에 수중에서 빠르게 용해되면서 수중에 산소를 공급하여 산소량을 높히는 작용을 일으키게 된다.

따라서 본 발명은 물과 공기를 동시에 투입하되 물과 희석이 용이하도록 공기를 분산 구조로 고르게 공급하여 와류작용에 의해 보다 미세한 미세기포를 형성하게 되며, 이를 위해 이중임펠러(21b)에 의해 작은 용량의 베인범프(30)로 와류발생은 극대화할 수 있도록 작용을 제공하게 된다.

또한 상기 공기공급수단(3)에 대기중에 주입되는 산소량을 조절밸브(50)에 의해 시간에 따라 대기중에 산소량에 대응하여 수동으로 조절하도록 함과 아울러 조절밸브(50)와 공기분산분사노즐(40)의 사이에 설치된 솔레노이드밸브(60)가 베인펌프(20)에 물이 완전히 투입된 상태의 유무를 체크하여 공기주입관(30)을 개폐하여 공기의 흐름을 차폐할 수 있도록 제어됨에 따라 대기중에 공기량에 상관없이 양식장 수중에 산소량을 일정하게 유지할 수 있는 작용효과를 제공하게 된다.

이상과 같은 본 발명에 따른 양식장용 폭기장치(1)는 간단한 구성으로 인한 절감된 설비비용으로 부력에 의한 손실없이 용해되는 미세기포를 공급함으로써 수중에 용존산소량을 일정하게 유지하는 효과를 제공하게 되며, 미세기포가 수중의 이물질과 바닥에 가라앉아 있는 이물질을 흡착시켜 물 위로 부양시키는 작용에 의해 양식장의 청결유지가 용이하고, 물속에 녹아있는 암모니아, 질소 등의 기포와 미세기포를 각각 중력이 제로상태에서 서로 결착되어 부력이 높아지므로 물위로 띄워 대기 중으로 배출시키는 작용에 의해 치어나 치폐의 양식에 악영향을 미치는 암모니아, 질소 등의 유해 기체를 제거함에 따른 어린 어패류 양식 효과를 보다 향상시키게 된다.

이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이며, 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정해지는 것이 아니라, 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.

1:폭기장치
10:하우징 11:수납커버 12:관통공 13:안치판
2:기포분쇄공급장치
20:베인펌프 21:와류발생수단 21a:임펠러 21b:이중임펠러
22:흡입구 23:흡입관 24:배출구 25:배출관
3:공기공급수단
30:공기주입관
40:공기분산분사노즐 41:몸체부 42:연결나사부
43:헤드부 44:체결삽입부 45:유입공 46:공기분사공
50:조절밸브
60:솔레노이드밸브

Claims

수납커버(11)와 안치판(13)으로 형성된 하우징(10)과,
상기 하우징(10)에 내장되며 물과 공기를 동시에 흡입하여 와류에 의해 미세기포로 만들어 수중으로 공급하도록 흡입구(22)로 물이 투입되는 흡입관(23)과 공기가 투입되는 공기공급수단(3)이 체결되어 동시에 투입되는 물과 공기를 와류에 의해 혼합함과 동시에 공기를 잘게 쪼개어 미세기포를 형성하고 배출구(24)와 연통된 배출관(25)을 통해 미세기포를 수중으로 공급하는 와류발생수단(21)을 갖는 베인펌프(20)로 이루어진 기포분쇄공급장치(2)와,
상기 기포분쇄공급장치(2)에 설치되어 물과 공기를 와류발생수단(21)으로 동시에 투입하도록 공기주입관(30)의 선단에 체결되어 흡입관(23)으로부터 투입되는 물에 공기를 주입하기 위한 공기분산분사노즐(40)이 설치되고, 공기주입관(30)의 상단에 공기주입량을 조절하도록 조절밸브(50)가 설치되며, 상기 조절밸브(50)와 공기분산분사노즐(40) 사이 공기주입관(30)으로 전기적 신호에 의해 공기주입관(30)을 차폐토록 하는 솔레노이드밸브(60)로 이루어진 공기공급수단(3)을 포함하며,
상기 와류발생수단(21)은 미세기포의 형성이 용이하도록 한 쌍의 임펠러(21a)가 이중 구조로 나란히 형성된 이중임펠러(21b)로 구성되며,
상기 공기분산분사노즐(40)은 몸체부(41)의 하단으로 몸체부(41) 보다 직경이 좁게 연장 형성된 체결삽입부(44)가 형성되며, 상기 체결삽입부(44)는 공기주입관(30)으로 나사조립이 용이하도록 외주면에 연결나사부(42)가 형성되고 선단부가 원뿔형상의 헤드부(43)로 이루어지며, 상기 몸체부(41)와 체결삽입부(44)는 내부와 연통하는 유입공(45)이 형성되고, 상기 헤드부(43)는 물과 공기를 고르게 혼합하기 위해 공기를 분산되게 분출하도록 중앙 및 방사상으로 다수의 공기분사공(46)이 형성되며
상기 공기분산분사노즐(40)은 물과 공기를 혼합한 상태로 와류발생수단(21)으로 공급하도록 와류발생수단(21)의 전단측 흡입구(22)에 설치하여 이중임펠러(21b)에 의한 미세기포의 형성이 용이하도록 구성한 것을 특징으로 하는 양식장용 폭기장치.
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