KR102186512B1 - 어항 수질관리 자동 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 어항의 수질을 측정하고 관리하는 시스템에 관한 것으로, 배출펌프 및 배출튜브를 포함하여 어항으로부터 배출되는 물의 수질을 측정하는 수질측정부; 상기 수질측정부의 측정 데이터를 바탕으로 상기 어항에 개선된 보충수를 공급할 수 있도록 공급튜브 및 공급펌프를 포함하는 수질개선부; 및 상기 어항의 크기 및 물의 양에 대응하여 사용자에 의해 미리 입력된 데이터 및 상기 수질측정부의 측정 데이터를 전달받아 상기 수질측정부 및 수질개선부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 어항 내부의 물을 배출하여 수질을 측정하고, 측정된 데이터를 토대로 기존의 어항 물에 부족한 성분을 첨가하여 수생물이 살기 적합한 수질의 환경을 자동으로 맞춰 줄 수 있는 어항 수질관리 자동 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 어항의 수질을 측정하고 관리하는 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 어항 내부의 물을 배출하여 수질을 측정하고, 측정된 데이터를 토대로 기존의 어항 물에 부족한 성분을 첨가하여 수생물이 살기 적합한 수질의 환경을 자동으로 맞춰 줄 수 있는 어항 수질관리 자동 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 어항은 일반 가정이나 음식점 또는 공공장소 등에 구비되어 해수나 담수를 저장한 상태에서 물고기를 전시 또는 보관하기 위하여 사용되는 것이다.
즉, 소정의 내부 공간이 구비된 투명한 재질의 어항 케이스 내부에 물을 저장하여 놓고, 물고기가 살 수 있도록 하며, 경우에 따라서는 수상식물이나 램프 등도 설치하여 관상용은 물론 직접적으로 물고기가 살기에 유리한 환경을 제공하는 것이다.
이러한 어항에서 수생물을 키우는 것은 대표적인 애완동물인 개, 고양이에 이어 새로운 애완동물로 각광받고 있다.
또한, 비교적 좁은 공간에서도 충분히 키울 수 있다는 점과, 정서함양, 장식효과, 생태학습 및 가습기능 등 우리의 생활에 긍정적 효과를 미친다는 해외 연구결과가 알려짐에 따라 관상어를 취미로 키우는 사람들이 증가하고 있으며, 그에 따라 음식점 또는 공공장소 등에서도 어항을 구비하여 인테리어 요소로 사용함과 동시에 이용객들의 눈길을 끄는 요소로 그 활용범위가 넓어지고 있다.
이러한 수생물을 키우는 취미 생활을 일반적으로 물생활 이라고 칭하고 있으며, 주지된 바와 같이 투명한 수조 내부에 모래와 자갈, 각종 수중 조형물을 내재시킨 상태에서 물을 채워 넣고, 여기에 각종 물고기, 새우, 가재, 수초 등 수생물들을 투입한 다음 일정 간격으로 먹이를 공급하여 수생물들을 기르게 된다.
그러나 각 생물들 마다 사는 환경이 달라 수생물들을 건강하게 기르기 위해서는 각 생물들의 생활 환경을 만들어 주는 것이 중요하며, 그에 맞는 수질(PH, KH 등)을 맞춰주기 위해 많은 노력이 필요하다.
또한, 공급한 먹이 잔류물이나 생물들의 배설물들은 시간이 경과함에 따라 미생물에 의해 분해되며 그 과정에서 질산이온이나 암모늄이온 등과 같은 분해산물이 증가되어 수생물들이 폐사하는 경우가 생기게 된다.
이를 방지하기 위해 일정 기간을 두고 어항 내의 물의 일부를 환수하거나, 약품을 첨가하여 수질을 유지시킬 수 있도록 하게 된다.
즉, 어항의 크기에 따라 짧게는 2~3일 길게는 2주일에 한번 기존 물의 30%~50%의 양을 빼내고 새로운 물을 보충시켜 주는 환수를 주기적으로 해주며, 수시로 수질을 측정하여 PH농도 및 KH를 파악하고 키우는 수생물에 맞는 수준으로 맞추기 위해 약품 또는 수질에 영향을 주는 장식물(바닥재, 여과재, 수석, 유목 등)을 사용하는 것이다.
이때, 물만 갈아준다고 해서 능사가 아니며, 무분별한 환수는 되려 어항 내의 물에 살고 있는 박테리아 등의 세균의 번식 사이클이 깨지는 원인이 되고, 그러한 물깨짐 현상은 어항에 살고 있는 수생물들에게도 치명적으로 작용하기 때문에 수시로 수질을 측정해 주는 것이 중요하다.
이처럼 꾸준하게 관리를 해주기 위한 환수에는 많은 번거로움이 있으며, 특히 사용하는 어항이 클수록 대량의 물을 환수해야 하기 때문에 많은 어려움이 있었다.
또한, 물에 첨가하는 약품의 경우, 물의 용량에 맞게 조절하여 첨가해야 하는데, 일반적으로 약품의 양을 맞추기가 어려워 과하게 첨가되거나 약품이 고르게 퍼지지 않는 등, 수질을 맞추기 위한 약품이 되려 수생물에게 치명적으로 작용하여 수생물들이 쇼크사를 하는 경우가 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 특허문헌1은 샷핀닝에 의해 표면에 이산화티탄 광촉매가 코팅된 세라믹 볼과; 바닥판과 커버에 다수의 통공이 형성되고, 내부에는 상기 세라믹 볼이 내장된 본체와; 상기 바닥판에 연결되어 송풍기에 의해 이송되는 공기를 몸체 내부에 공기를 강하게 공급하여 주는 곳으로 공급 공기의 압력에 의해 바닥판의 통공으로 수족관의 물이 유입된 후 상기 커퍼에 형성된 통공을 통해 공기와 물이 함께 외부로 분산배출 되도록 하는 공기유입구가 구비됨을 특징으로 하는 수족관용 수질 정화장치를 제공했다.
그러나, 상기 특허문헌1에서 제안하는 바와 같이 환수의 주기를 장기간 연장하거나 무환수로 어항을 운용하기 위해서는 어항의 크기보다 월등한 여과력이 뒷받침되어야 하며, 그러기 위해서는 특허문헌1에서 여과재의 역할을 수행하는 세라믹 볼의 양이 필연적으로 증가할 수 밖에 없으며, 그로 인해 어항 내부의 미관을 해쳐 관상의 효과가 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 세라믹 볼은 물의 PH농도를 중성~알칼리성 사이로만 조절이 가능할 뿐, 약산성 또는 산성의 PH농도에 살아가는 생물에게는 되려 악영향을 끼치게 되므로, 그 사용에도 한계가 있으며, 사용 기간이 늘어날수록 여과력이 떨어져 세라믹 볼만 믿고 환수를 하지 않거나 환수 주기를 길게 잡을 경우, 한 순간에 어항 내부 물의 사이클이 깨져 수생물들이 폐사하는 경우가 발생하는 문제가 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 어항 내부 물의 수질을 수시로 측정할 수 있는 수질측정부와 어항의 수질 개선을 위해 수질개선시약을 공급하는 수질개선부, 그리고 수질측정부와 수질개선부를 제어하는 제어부를 구비함으로써, 자동으로 어항 내부의 수질을 정확하게 측정하며, 어항에 필요한 성분의 수질개선시약을 어항의 크기에 맞게 정량으로 공급할 수 있는 어항 수질관리 자동 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배출펌프 및 배출튜브를 포함하여 어항으로부터 배출되는 물의 수질을 측정하는 수질측정부; 상기 수질측정부의 측정 데이터를 바탕으로 상기 어항에 개선된 보충수를 공급할 수 있도록 공급튜브 및 공급펌프를 포함하는 수질개선부; 및 상기 어항의 크기 및 물의 양에 대응하여 사용자에 의해 미리 입력된 데이터 및 상기 수질측정부의 측정 데이터를 전달받아 상기 수질측정부 및 수질개선부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템을 제공한다.
이때, 상기 배출튜브 및 공급튜브는 상기 어항의 측면에 형성된 한 쌍의 타공부에 각각 연결 또는, 상기 어항의 상측으로 각각 입수되는 방법 중 어느 한가지 방법으로 선택 구성되어 상기 어항 내의 물을 배출하거나 보충수를 공급하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 수질측정부는 상기 배출튜브를 통해 상기 어항에서 배출된 물을 수용하고, 수질 측정이 용이할 수 있도록 물에 반응하는 촉매를 혼합하여 혼합수를 생성하는 촉매혼합부; 및 상기 배출튜브를 통해 배출되는 상기 촉매혼합부의 혼합수에 부족한 성분을 파악할 수 있도록 혼합수에 빛을 조사하여 수질을 측정하는 광측정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매혼합부는 상기 배출튜브를 통해 상기 어항에서 배출된 물을 수용하는 제1혼합통; 및 상기 제1혼합통의 상측에 구비되어 혼합수를 생성할 수 있는 촉매가 수용되며, 상기 제어부의 신호에 의해 촉매가 상기 제1혼합통에 투입될 수 있도록 제1개폐수단을 갖는 촉매통을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 촉매혼합부는 외관을 형성하는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되고, 상기 배출튜브를 통해 상기 어항에서 배출된 물을 수용하는 제1혼합통; 상기 제1혼합통의 상측에 구비되어 혼합수를 생성할 수 있는 촉매가 수용되며, 상기 제어부의 신호에 의해 촉매가 상기 제1혼합통에 투입될 수 있도록 제1개폐수단을 갖는 촉매통; 상기 제1혼합통의 어느 한 측면에 결합되며, 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 상기 제1혼합통을 왕복운동 시키기 위해 길이방향을 갖는 래크기어; 상기 래크기어가 길이방향으로 이동할 수 있도록 상기 래크기어에 맞물려 양방향으로 회전하는 피니언기어; 및 상기 피니언기어에 회전력을 전달하며, 상기 하우징의 내측에 고정되는 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제1혼합통에는 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 수류를 일으키는 수류모터와 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 물을 가온 시키는 가온장치 중 하나, 또는 모두 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 광측정부는 상기 촉매혼합부와 배출튜브를 통해 연결되어 혼합수가 분할 수용되고, 빛이 내부까지 조사될 수 있도록 투명한 재질로 이루어진 분할통; 및 상기 분할통에 수용된 혼합수에 빛을 조사하여 수질을 측정하고, 측정된 데이터를 분석하여 상기 제어부로 전송할 수 있도록 데이터전송부를 갖는 광측정기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 분할통은 상기 광측정기를 통한 수질 측정을 보다 정밀하게 하기 위해 혼합수에 각각 다른 파장을 조사할 수 있도록 복수개의 격벽으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분할통은 상기 광측정기를 통한 수질 측정을 보다 정밀하게 하기 위해 혼합수에 각각 다른 파장을 조사할 수 있도록 복수개의 투명블록으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 수질개선부는 상기 공급튜브를 통해 상기 어항에 보충수가 공급될 수 있도록 공급펌프를 갖는 제2혼합통; 및 상기 제2혼합통의 상측에 구비되며, 상기 수질측정부의 측정 데이터를 바탕으로 보충수에 어항에 필요한 성분이 혼합될 수 있도록 하는 수질개선시약이 수용되고, 상기 제어부의 신호에 의해 수질개선시약이 보충수에 투입될 수 있도록 제2개폐수단을 갖는 시약통을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 어항 내부의 수질 측정을 수시로 수행하여 실시간으로 변화되는 수질을 파악할 수 있으며, 측정된 데이터를 토대로 어항에 필요한 성분을 정확히 첨가하여 수생물이 살기에 적합한 수질을 유지시키기 용이하고, 모든 어항에 적용이 가능하여 키우고자 하는 수생물의 선택의 폭이 넓어질 수 있으며, 자동으로 환수 및 수질관리가 가능하여 수생물을 기르는데 있어 발생하는 번거로움이나 어려움을 해결할 수 있고, 어항 내부에 설치되는 여과장치를 최소화 하여 어항의 미관을 헤치지 않으면서 관상적 요소를 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명에 따른 어항 수질관리 자동 시스템을 나타내는 개략도.
도2는 본 발명에 따른 어항 수질관리 자동 시스템과 어항의 연결관계를 나타내는 예시도.
도3은 실시 예에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 촉매혼합부를 나타내는 단면도.
도4는 실시 예에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 광측정부를 나타내는 단면도.
도5는 실시 예에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 광측정부를 나타내는 단면도.
도6은 본 발명에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 수질개선부를 나타내는 단면도.
도2는 본 발명에 따른 어항 수질관리 자동 시스템과 어항의 연결관계를 나타내는 예시도.
도3은 실시 예에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 촉매혼합부를 나타내는 단면도.
도4는 실시 예에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 광측정부를 나타내는 단면도.
도5는 실시 예에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 광측정부를 나타내는 단면도.
도6은 본 발명에 따른 어항 수질관리 자동 시스템의 수질개선부를 나타내는 단면도.
이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명은 어항의 수질을 측정하고 관리하는 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 어항 수질관리 자동 시스템은 도1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 수질측정부(100), 수질개선부(200) 및 제어부(300)로 구성될 수 있다.
상기 수질측정부(100)는 배출펌프(120) 및 배출튜브(110)를 포함하여 어항(F)으로부터 배출되는 물의 수질을 측정하는 역할을 수행할 수 있으며, 상기 수질개선부(200)는 공급튜브(210) 및 공급펌프(220)를 포함하여 상기 수질측정부(100)의 측정 데이터를 바탕으로 상기 어항(F)에 개선된 보충수를 공급하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 상기 배출튜브(110) 및 공급튜브(210)는 도2에 도시된 바와 같이, 상기 어항(F)의 측면에 형성된 한 쌍의 타공부에 각각 연결될 수 있다.
그리고 상기 배출튜브(110)가 연결되는 타공부는 상기 어항(F)의 하측면에 형성되도록 하여 상기 어항(F) 내부의 물이 원활히 배출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해, 상기 어항(F)의 내부에 상기 배출펌프(120)가 구비되고, 상기 타공부를 관통하여 연결되는 상기 배출튜브(110)가 상기 배출펌프(120)에 결합됨으로써, 상기 어항(F) 내부의 물이 외부로 배출될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 배출튜브(110)가 연결된 타공부를 제외한 또 다른 타공부는 상기 어항(F)의 상측면에 형성되도록 하여 상기 공급튜브(210)가 연결되도록 하는 것이 바람직하며, 이는 상기 공급튜브(210)를 통해 상기 어항(F) 내부로 보충수가 원활히 공급될 수 있도록 하기 위함이다.
그리고 상기 배출튜브(110) 및 공급튜브(210)가 상기 어항(F)에 연결되는 또 다른 방법으로는, 상기 어항(F)에서 개방될 수 있는 상측을 통해 상기 배출튜브(110) 및 공급튜브(210)가 각각 상기 어항(F) 내부로 입수되도록 구성되는 방법을 선택할 수도 있다.
이를 위해, 상기 배출튜브(110) 및 공급튜브(210)의 어느 한 부분은 U자형으로 절곡 되도록 형성될 수 있으며, 상기 배출튜브(110) 및 공급튜브(210)의 절곡된 부분이 각각 상기 어항(F)의 측벽 상단에 걸쳐지도록 구성하여 상기 어항(F) 내부의 물을 배출하거나 보충수를 공급할 수 있도록 할 수 있다.
이와 같은 방법은, 어항(F)에 타공부를 새롭게 형성시키는 추가 작업을 수행하지 않아도 기존에 사용하던 모든 어항(F)에 수질관리 자동 시스템을 적용시키는 것이 가능하다는 장점을 갖는다.
이때, 상기 어항(F) 내부에 입수된 상기 배출튜브(110)의 일단에는 상기 배출펌프(120)가 결합될 수 있으며, 상기 배출펌프(120)에 의해 상기 어항(F) 내의 물이 상기 배출튜브(110)를 타고 끌어올려져 외부로 배출이 원활히 이루어 질 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 공급튜브(210)는 상기 어항(F) 내부에 입수될 수도 있으나, 그 보다는 상기 공급튜브(210)의 일단이 상기 어항(F)의 수면보다 높은 위치에 오도록 구성하는 것이 바람직하다.
이는, 상기 공급튜브(210)를 통해 상기 어항(F) 내부로 공급되는 보충수가 상기 어항(F)의 수면 위로 낙하하여 기포를 발생시키게 되며, 그에 따라 상기 어항(F)에 수용되는 물의 용존산소량을 증가시켜줌으로써, 상기 어항(F)에 살고 있는 수생물들의 생존에 긍정적으로 작용이 될 수 있기 때문이다.
이와 같이, 상기 배출튜브(110) 및 공급튜브(210)로 상기 어항(F)에 연결될 수 있는 상기 수질측정부(100) 및 수질개선부(200)는 상기 제어부(300)에 의해 조절, 제어될 수 있다.
즉, 상기 어항(F)의 크기 및 상기 어항(F)에 수용되는 물의 양에 대응하여 사용자가 미리 입력한 데이터 및 상기 수질측정부(100)에서 측정된 상기 어항(F)의 수질 측정 데이터를 전달받아 분석하고 상호 대비하여 상기 수질측정부(100) 및 수질개선부(200)를 조절 제어함으로써, 사용자가 직접 수질을 측정하고 상기 어항(F)의 환수 작업을 수행하는 등의 관리를 하지 않아도 자동적으로 상기 어항(F)의 수질관리가 이루어질 수 있도록 하는 것이다.
또한, 상기 수질측정부(100)는 촉매혼합부(130) 및 광측정부(140)로 구성될 수 있으며, 상기 촉매혼합부(130)는 상기 배출튜브(110)를 통해 상기 어항(F)에서 배출된 물을 수용하고, 수질 측정이 용이할 수 있도록 물에 반응하는 촉매를 혼합하여 혼합수를 생성할 수 있도록 하는 역할을 수행하고, 상기 광측정부(140)는 상기 배출튜브(110)를 통해 배출되는 상기 촉매혼합부(130)의 혼합수에 부족한 성분을 파악할 수 있도록 혼합수에 빛을 조사하여 수질을 측정하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 상기 촉매혼합부(130)는 상기 배출튜브(110)를 통해 상기 어항(F)에서 배출된 물을 수용하는 제1혼합통(131) 및 상기 제1혼합통(131)의 상측에 구비되어 혼합수를 생성할 수 있는 촉매가 수용되며, 상기 제어부(300)의 신호에 의해 촉매가 상기 제1혼합통(131)에 투입될 수 있도록 제1개폐수단(132)을 갖는 촉매통(133)으로 구성될 수 있다.
또한, 상기와 같은 구성 외에도, 상기 촉매혼합부(130)는 외관을 형성하는 하우징(134)이 구비될 수 있으며, 상기 하우징(134)의 내부에 구비되고, 상기 배출튜브(110)를 통해 상기 어항(F)에서 배출된 물을 수용하는 제1혼합통(131)과 상기 제1혼합통(131)의 상측에 구비되어 혼합수를 생성할 수 있는 촉매가 수용되며, 상기 제어부(300)의 신호에 의해 촉매가 상기 제1혼합통(131)에 투입될 수 있도록 제1개폐수단(132)을 갖는 촉매통(133), 그리고 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 상기 제1혼합통(131)을 왕복운동 시키는 래크기어(135) 및 피니언기어(136), 그리고 구동모터(137)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 래크기어(135)는 상기 제1혼합통(131)이 좌/우 또는 상/하로 왕복운동이 가능할 수 있도록 상기 제1혼합통(131)의 어느 한 측면에 길이방향으로 결합될 수 있다.
또한, 양방향으로 회전이 가능한 상기 피니언기어(136)는 상기 래크기어(135)에 맞물려 상기 래크기어(135)가 길이방향으로 이동할 수 있도록 하는 역할을 수행할 수 있다.
이때, 상기 피니언기어(136)에 회전력을 전달하는 역할을 수행하는 것은 상기 구동모터(137)가 할 수 있으며, 상기 구동모터(137)는 상기 제어부(300)의 신호에 의해 작동이 가능하고, 상기 하우징(134)의 내측에 고정되어 흔들림 없이 상기 제1혼합통(131)이 좌/우 또는 상/하 방향으로 왕복운동이 가능하도록 함으로써, 상기 제1혼합통(131)의 내부에 수용된 물에 촉매가 잘 혼합될 수 있도록 할 수 있다.
즉, 상기 어항(F)과 촉매혼합부(130) 및 광측정부(140)는 상기 배출튜브(110)에 의해 순차적으로 연결될 수 있으며, 상기 어항(F)에 수용된 물 중 일부가 상기 배출펌프(120) 및 배출튜브(110)에 의해 배출되어 상기 제1혼합통(131)에 수용되도록 할 수 있다.
그리고 상기 제1혼합통(131)에 수용된 물의 수질 측정이 용이할 수 있도록 촉매가 혼합될 수 있으며, 이는 상기 제1혼합통(131)의 상측에 구비되고, 내부에 촉매를 수용할 수 있는 상기 촉매통(133)에 구비되는 상기 제1개폐수단(132)이 상기 제어부(300)의 신호에 의해 개폐 작동되어 상기 제1혼합통(131)에 수용된 물에 정량의 촉매가 투입 가능하도록 함으로써, 정확한 수질 측정을 위한 혼합수가 생성 가능하도록 할 수 있는 것이다.
이때, 사용되는 촉매는 고체 분말 또는 액체 상태일 수 있으며, 수질의 PH(물의 산성이나 알칼리성의 정도를 나타내는 수치이며, 수소이온 농도의 지수), KH(탄산염과 중탄산염의 수치를 나타내며, 물이 PH수치를 안정적으로 유지하는 정도와 밀접한 관계가 있는 탄산염경도), GH(경수와 연수를 구분할 때 사용되는 물속의 마그네슘, 칼슘이 이온 상태로 녹아있는 양의 수치), 암모니아 또는 암모늄이온 등을 정확하게 측정하기 위해 필요한 촉매가 모두 수용될 수 있도록 상기 촉매통(133)의 내부는 복수 개로 분할 구성 될 수 있다.
또한, 상기 제1혼합통(131)에는 수류를 일으켜 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 할 수 있는 수류모터(M)와 물을 가온 시켜 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 할 수 있는 가온장치(H) 중 하나, 또는 모두 포함하여 구성될 수 있으며, 이로 인해 혼합수의 생성이 더욱 용이하게 할 수 있다.
이와 같이 생성된 혼합수는 상기 배출튜브(110)를 통해 배출되어 상기 광측정부(140)로 전달될 수 있으며, 상기 광측정부(140)에서 혼합수에 빛을 조사함으로써, 상기와 같은 수질의 PH, KH, GH, 암모니아 또는 암모늄이온 등에 대한 정확한 측정 데이터를 수집할 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 광측정부(140)는 상기 촉매혼합부(130)와 배출튜브(110)를 통해 연결되어 혼합수가 분할 수용되는 분할통(141) 및 상기 분할통(141)에 수용된 혼합수에 빛을 조사하여 수질을 측정하고, 측정된 데이터를 분석하여 상기 제어부(300)로 전송할 수 있도록 데이터전송부(143)를 갖는 광측정기(142)로 구성될 수 있다.
이때, 상기 광측정기(142)는 정밀한 수질 측정을 위해 LED, 포토다이오드(Photo Diode), 할로겐 백색광 등을 이용하여 다양한 빛의 파장이 혼합수에 조사되도록 할 수 있으며, 상기 광측정기(142)는 필요에 따라 각기 다른 종류의 광원을 혼합하여 사용하거나, 같은 종류의 광원을 복수개를 사용할 수도 있으며, 이는 상기 제어부(300)에 의해 개별 제어되도록 할 수 있다.
또한, 상기 분할통(141)은 상기 광측정기(142)에 의해 조사되는 빛이 내부까지 잘 조사될 수 있도록 투명한 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고 상기 분할통(141)은 상기 광측정기(142)를 통해 상기 분할통(141)에 수용된 혼합수에 각각 다른 파장을 조사할 수 있도록 내부에 복수개의 격벽(W)으로 이루어질 수 있으며, 이는 보다 정밀한 수질 측정을 가능하게 할 수 있다.
이때, 상기 격벽(W)은 혼합수에 조사되는 각각의 다른 파장들이 서로 간섭되어 혼합수의 수질 측정에 혼선이 생기는 것을 방지하기 위하여 암막 코팅 또는 빛을 차단시킬 수 있는 재질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 복수개의 격벽(W)으로 이루어진 분할통(141)은 도4에 도시된 바와 같이, 상기 배출튜브(110)와 연결된 분배기(D)에 의해 각각 나뉘어져 혼합수가 수용될 수 있으며, 상기 분할통(141)으로 연결되는 상기 분배기(D)에는 상기 제어부(300)에 의해 개폐 조절되는 개폐수단이 각각 구비되어 혼합수의 주입 양이 조절 가능하도록 할 수 있다.
그리고 상기 분할통(141)으로 혼합수가 주입되는 면과 대칭되는 면에는 또 다른 분배기(D)와 함께 배출튜브(110)가 연결되어 측정이 끝난 혼합수를 외부로 배출하여 버릴 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 분할통(141)은 상기 격벽(W) 타입 외에 도5에 도시된 바와 같이, 상기 광측정기(142)에서 각각 다른 파장의 빛을 조사하여 정밀한 수질 측정을 할 수 있도록 각각 별개로 구성되어 혼합수를 수용할 수 있는 복수개의 투명블록(141a)으로 구성될 수 있으며, 분배기(D)와 연결된 배출튜브(110)에 의해 혼합수가 상기 투명블록(141a)의 내부에 수용될 수 있다.
이때, 상기 투명블록(141a)에는 상기 격벽(W) 타입의 분할통(141)과 마찬가지로 상기 투명블록(141a)으로 혼합수가 주입되는 면과 대칭되는 면에 또 다른 분배기(D)와 함께 배출튜브(110)가 연결되어 측정이 끝난 혼합수를 외부로 배출시켜 버릴 수 있다.
또한, 상기 투명블록(141a)은 얇고 평평한 사각형 형상의 블록으로 이루어 질 수 있으며, 이는 굴곡이 있거나 빛을 받는 부분이 평면이 아닐 경우 빛이 산란되어 정확한 측정이 이루어지지 않는 것을 방지하기 위함이다.
이와 같은 구성을 갖는 광측정부(140)는 빛의 투과도 측정 또는 분광 측정 등과 같은 광 측정 방식을 이용하여 상기 어항(F) 내부의 물과 촉매가 혼합된 혼합수의 수질을 정확히 측정할 수 있으며, 상기 분할통(141)의 하부에 상기 데이터전송부(143)가 구비되도록 하여 혼합수에 대한 광 투과도 측정 또는 분광 측정의 데이터를 즉각적으로 수집 분석하여 상기 제어부(300)로 전송이 가능하도록 할 수 있다.
즉, 상기 데이터전송부(143)는 혼합수가 수용된 상기 분할통(141)을 투과한 빛의 파장의 크기와 Shift(빛의 위치 변화) 정도를 파악하고 분석하여 혼합수의 수질 측정 데이터를 상기 제어부(300)로 전송시킬 수 있는 것이다.
또한, 상기 제어부(300)는 상기 수질측정부(100) 및 수질개선부(200)와 이격되어 구비될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 상기 광측정부(140)의 상단에 구비되어 상기 어항 수질관리 자동 시스템이 설치되기 위해 필요한 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
그리고 상기 제어부(300)에는 사용자가 미리 상기 어항(F)의 크기 및 상기 어항(F)에 수용되는 물의 양을 입력할 수 있는 디스플레이(미도시)가 구비될 수 있으며, 이로 인해, 사용자가 미리 입력한 데이터와 상기 데이터전송부(143)에서 전송한 수질 측정 데이터를 즉각적으로 비교하여 상기 수질측정부(100) 및 수질개선부(200)를 정확하게 제어할 수 있도록 할 수 있다.
또한, 상기 수질개선부(200)는 상기 수질측정부(100)와 별도로 구비될 수 있으며, 상기 공급튜브(210)와 연결되어 상기 어항(F)에 보충수가 공급될 수 있도록 하는 제2혼합통(230) 및 상기 수질측정부(100)의 측정 데이터를 바탕으로 상기 제2혼합통(230)에 수용된 보충수에 어항(F)에 필요한 성분이 혼합될 수 있도록 수질개선시약을 투입할 수 있는 시약통(250)으로 구성될 수 있다.
이때, 상기 공급튜브(210)와 연결되는 상기 제2혼합통(230)의 내부에는 상기 제2혼합통(230)에 수용되는 보충수가 원활히 상기 어항(F)에 공급될 수 있도록 공급펌프(220)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 시약통(250)은 상기 제2혼합통(230)의 상측에 구비될 수 있으며, 상기 제어부(300)의 신호에 의해 개폐 가능하도록 조절되어 상기 시약통(250)의 내부에 수용되는 수질개선시약이 보충수에 투입될 수 있도록 하는 제2개폐수단(240)이 구비될 수 있다.
이때, 상기 시약통(250)의 내부에 수용되는 수질개선시약은 상기 어항(F)에 필요한 성분에 따라 PH, KH, GH, 암모니아, 암모늄이온 또는 박테리아 등을 각각 조절할 수 있도록 다양한 종류가 사용될 수 있으며, 그에 따라 상기 시약통(250)의 내부는 도5에 도시된 바와 같이 복수의 공간으로 분할 구성될 수 있으며, 그에 대응하여 상기 제2개폐수단(240) 역시 복수개가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2혼합통(230)에는 리필 정수기통(미도시)가 더 연결될 수 있으며, 이러한 구성은 상기 제2혼합통(230)에 보충수를 자동으로 채워 넣을 수 있도록 함으로써, 사용자가 상기 어항(F)의 수질을 관리하거나, 환수 작업을 수행하는 것을 보다 편리하게 할 수 있도록 하기 위함이다.
상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 어항(F) 내부의 수질 측정을 수시로 수행하여 실시간으로 변화되는 수질을 파악할 수 있으며, 측정된 데이터를 토대로 어항(F)에 필요한 성분을 정확히 첨가하여 수생물이 살기에 적합한 수질을 유지시키기 용이하고, 모든 어항(F)에 적용이 가능하여 키우고자 하는 수생물의 선택의 폭이 넓어질 수 있으며, 자동으로 환수 및 수질관리가 가능하여 수생물을 기르는데 있어 발생하는 번거로움이나 어려움을 해결할 수 있고, 어항(F) 내부에 설치되는 여과장치를 최소화 하여 어항(F)의 미관을 헤치지 않으면서 관상적 요소를 극대화 할 수 있는 효과가 있다.
이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 수질측정부 110 : 배출튜브
120 : 배출펌프 130 : 촉매혼합부
131 : 제1혼합통 132 : 제1개폐수단
133 : 촉매통 134 : 하우징
135 : 래크기어 136 : 피니언기어
137 : 구동모터 140 : 광측정부
141 : 분할통 141a : 투명블록
142 : 광측정기 143 : 데이터전송부
200 : 수질개선부 210 : 공급튜브
220 : 공급펌프 230 : 제2혼합통
240 : 제2개폐수단 250 : 시약통
300 : 제어부 D : 분배기
F : 어항 H : 가온장치
M : 수류모터 W : 격벽
120 : 배출펌프 130 : 촉매혼합부
131 : 제1혼합통 132 : 제1개폐수단
133 : 촉매통 134 : 하우징
135 : 래크기어 136 : 피니언기어
137 : 구동모터 140 : 광측정부
141 : 분할통 141a : 투명블록
142 : 광측정기 143 : 데이터전송부
200 : 수질개선부 210 : 공급튜브
220 : 공급펌프 230 : 제2혼합통
240 : 제2개폐수단 250 : 시약통
300 : 제어부 D : 분배기
F : 어항 H : 가온장치
M : 수류모터 W : 격벽
Claims (10)
- 배출펌프 및 배출튜브를 포함하여 어항으로부터 배출되는 물의 수질을 측정하는 수질측정부;
상기 수질측정부의 측정 데이터를 바탕으로 상기 어항에 개선된 보충수를 공급할 수 있도록 공급튜브 및 공급펌프를 포함하는 수질개선부; 및
상기 어항의 크기 및 물의 양에 대응하여 사용자에 의해 미리 입력된 데이터 및 상기 수질측정부의 측정 데이터를 전달받아 상기 수질측정부 및 수질개선부를 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 수질측정부는,
상기 배출튜브를 통해 상기 어항에서 배출된 물을 수용하고, 수질 측정이 용이할 수 있도록 물에 반응하는 촉매를 혼합하여 혼합수를 생성하는 촉매혼합부; 및
상기 배출튜브를 통해 배출되는 상기 촉매혼합부의 혼합수에 부족한 성분을 파악할 수 있도록 혼합수에 빛을 조사하여 수질을 측정하는 광측정부를 포함하며,
상기 촉매혼합부는,
외관을 형성하는 하우징;
상기 하우징의 내부에 구비되고, 상기 배출튜브를 통해 상기 어항에서 배출된 물을 수용하는 제1혼합통;
상기 제1혼합통의 상측에 구비되어 혼합수를 생성할 수 있는 촉매가 수용되며, 상기 제어부의 신호에 의해 촉매가 상기 제1혼합통에 투입될 수 있도록 제1개폐수단을 갖는 촉매통;
상기 제1혼합통의 어느 한 측면에 결합되며, 촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 상기 제1혼합통을 상하방향으로 왕복운동시키기 위해 길이방향을 갖는 래크기어;
상기 래크기어가 길이방향으로 이동할 수 있도록 상기 래크기어에 맞물려 양방향으로 회전하는 피니언기어; 및
상기 피니언기어에 회전력을 전달하며, 상기 하우징의 내측에 고정되는 구동모터를 포함하고,
상기 제1혼합통에는,
촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 수류를 일으키는 수류모터; 및
촉매가 물에 잘 혼합될 수 있도록 물을 가온시키는 가온장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 배출튜브 및 공급튜브는,
상기 어항의 측면에 형성된 한 쌍의 타공부에 각각 연결 또는, 상기 어항의 상측으로 각각 입수되는 방법 중 어느 한가지 방법으로 선택 구성되어 상기 어항 내의 물을 배출하거나 보충수를 공급하는 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 광측정부는,
상기 촉매혼합부와 배출튜브를 통해 연결되어 혼합수가 분할 수용되고, 빛이 내부까지 조사될 수 있도록 투명한 재질로 이루어진 분할통; 및
상기 분할통에 수용된 혼합수에 빛을 조사하여 수질을 측정하고, 측정된 데이터를 분석하여 상기 제어부로 전송할 수 있도록 데이터전송부를 갖는 광측정기를 포함하는 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 분할통은,
상기 광측정기를 통한 수질 측정을 보다 정밀하게 하기 위해 혼합수에 각각 다른 파장을 조사할 수 있도록 복수개의 격벽으로 이루어진 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템.
- 제7항에 있어서,
상기 분할통은,
상기 광측정기를 통한 수질 측정을 보다 정밀하게 하기 위해 혼합수에 각각 다른 파장을 조사할 수 있도록 복수개의 투명블록으로 이루어진 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 수질개선부는,
상기 공급튜브를 통해 상기 어항에 보충수가 공급될 수 있도록 공급펌프를 갖는 제2혼합통; 및
상기 제2혼합통의 상측에 구비되며, 상기 수질측정부의 측정 데이터를 바탕으로 보충수에 어항에 필요한 성분이 혼합될 수 있도록 하는 수질개선시약이 수용되고, 상기 제어부의 신호에 의해 수질개선시약이 보충수에 투입될 수 있도록 제2개폐수단을 갖는 시약통을 포함하는 것을 특징으로 하는 어항 수질관리 자동 시스템.
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|---|---|---|---|
| KR1020180112822A KR102186512B1 (ko) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | 어항 수질관리 자동 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180112822A KR102186512B1 (ko) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | 어항 수질관리 자동 시스템 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20200033490A KR20200033490A (ko) | 2020-03-30 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180112822A KR102186512B1 (ko) | 2018-09-20 | 2018-09-20 | 어항 수질관리 자동 시스템 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (2)
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