KR102277461B1

KR102277461B1 - 양식장용 산소공급장치

Info

Publication number: KR102277461B1
Application number: KR1020190106424A
Authority: KR
Inventors: 조충묵; 안주영
Original assignee: 한서대학교 산학협력단
Priority date: 2019-08-29
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-07-14
Also published as: KR20210026115A

Abstract

본 발명에 의하면, 양식장의 수면에 부력을 이용하여 부상하는 부력부; 부력부의 양측부에 회전 가능하게 구성되어 부력부가 양식장을 이동하도록 하고 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 제1산소공급부; 및 부력부의 하측에 벤츄리 구조를 제공하고 양식장의 물이 양식장 하층 수위에 펌핑시 대기 중의 공기가 분사되도록 하여 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 제2산소공급부를 포함하는 양식장용 산소공급장치가 제공된다.

Description

양식장용 산소공급장치{Oxygen suppling apparatus for fish farming cages}

본 발명은 양식장용 산소공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 양식장의 상층 수위와 하층 수위에 각각 산소를 공급하도록 할 수 있는 양식장용 산소공급장치에 관한 것이다.

일반적으로, 양식장에서 사육되는 새우는 28도 내지 30도 정도의 수온에서 성장하고 활동하며, 낮에 휴식을 취하고 밤에 활동하는 성질이 있으며 양식장의 저면 즉, 바닥 부위에 주로 머무르는 습성이 있으며, 이러한 이유로, 새우 양식장에서 사용되는 양식수는 수온과 용존산소량 관리가 매우 중요하다.

이에, 양식장에는 수차 등을 이용하여 양식수에 산소를 공급하는 산소공급장치가 설치되는데, 펌프와 구동모터를 사용하는 두 가지 방식이 주로 이용되고 있다.

여기서, 펌프 방식의 산소공급장치는, 펌프를 이용하여 양식장의 하층수를 소정의 높이로 펌핑한 후 분수대를 통해 분사하고 포말로 부서지도록 하는 것을 통해 포말의 물이 공기 중의 산소와 같이 낙하하여 산소가 공급되도록 하는 것으로서, 수심이 깊은 곳 즉, 양식장의 하층 수위에 산소가 공급되도록 한다.

또한, 구동모터 방식의 산소공급장치는, 부력체의 양측에 축설된 수차가 구동모터에 의해 회전시 수차의 회전날개에 의해 수면 위로 퍼 올려진 물이 포말로 부서지면서 산소와 결합되고 낙하하여 산소가 공급되도록 하는 것으로서, 수심이 얕은 곳 즉, 양식장의 상층 수위에 산소가 공급되도록 한다.

그러나 종래의 펌프 방식의 산소공급장치는, 가격이 비싸고 수심이 깊은 곳에서는 산소를 공급하기가 용이하지만 수심이 얕은 곳에는 산소를 공급하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 종래의 구동모터 방식의 산소공급장치는, 상층 수위에는 산소 공급이 용이하나 구동모터의 잦은 고장으로 지속적 사용이 불가능하고 수심이 깊은 곳에는 산소를 공급하기가 어려운 문제점이 있다.

또한, 상기 펌프 방식과 구동모터 방식을 모두 설치하는 경우 설치 비용의 부담이 가중되고 또한, 기기의 설치 장소를 변경해야 하는 번거로움이 있다.

(특허문헌 0001) 대한민국 등록실용 제0176913호

(특허문헌 0002) 대한민국 등록실용 제0045660호

따라서 본 발명의 목적은 하나의 장치 구성을 통하여 양식장을 이동하면서 양식장의 상층 수위와 하층 수위에 각각 산소를 공급하도록 할 수 있는 양식장용 산소공급장치를 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

여기서, 제1산소공급부는, 부력체의 상면에 위치되는 구동모터; 구동모터에 의해 회전되는 회전축; 부력체의 양측부에 위치되고 회전축에 회전 가능하게 고정되어 구동모터의 구동시 회전되어 부력체가 양식장의 수면을 이동하도록 하는 복수개의 수차; 및 수차에 구성되어 수차의 회전시 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 회전날개를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제2산소공급부는, 부력체의 하측부에 소정의 길이로 구성되는 제1파이프; 부력체의 하측부에 소정의 길이로 구성되는 제2파이프; 부력체의 상면에 위치되고 제1파이프로부터 제2파이프를 향해 물이 펌핑되도록 하는 펌프; 제2파이프에 구성되어 제2파이프로 펌핑되는 물이 양식장의 하층 수위에 토출되도록 하는 벤츄리관; 및 부력체의 상측으로부터 벤츄리관에 연장되어 벤츄리관을 통해 물의 토출시 대기 중의 공기가 벤츄리 원리에 의해 벤츄리관을 통해 분사되도록 하여 양식장의 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 공기공급관을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제2산소공급부는, 제2파이프의 길이가 신장되거나 축소되는 구성을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 의하면, 부력부에 소정의 공간을 제공하고 상기 공간의 공기가 가열되도록 한 후 제2산소공급부를 통해 양식장 하층 수위에 가열 공가기 공급되도록 하여 대류를 통한 수온 상승을 가능하게 하는 공기가열부를 더 포함하고, 공기가열부는, 부력체에 소정의 공간을 제공하고 공기공급관의 일단부가 내부에 연장되는 케이스와; 케이스의 내부에 가열된 공기를 공급하는 공기가열수단을 포함하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의하면, 부력체와 구동모터로 구성되는 수차구조를 통하여 양식장을 이동하면서 상층 수위에 산소를 공급하고 부력체에 구성되는 펌프와 부력체의 하부로 연장되는 벤츄리관을 통하여 양식장을 이동하면서 하층 수위에 산소를 공급하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 산소공급장치를 나타낸 평면도;
도 2는 도 1의 양식장용 산소공급장치를 나타낸 측면도; 및
도 3은 도 1의 양식장용 산소공급장치의 벤츄리관을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 양식장용 산소공급장치는, 양식장의 수면에 부력을 이용하여 부상하는 부력부(110), 부력부(110)의 양측부에 회전 가능하게 구성되어 부력부(110)가 양식장을 이동하도록 하고 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 제1산소공급부(120) 및 부력부(110)의 하측에 벤츄리 구조를 제공하고 양식장의 물이 양식장 하층 수위에 펌핑시 대기 중의 공기가 분사되도록 하여 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 제2산소공급부(130) 등을 포함한다.

부력부(110)는, 양식장의 수면에 부력을 이용하여 부상하는 부력체(111)로 구성되어 상기 구성부들이 설치되도록 하는 부력부재로서, 부력을 제공하는 통체 구조를 가지는 부력체(111)를 포함한다.

여기서, 부력부(110)는, 일예로, 3개의 부력체(111)가 일정한 간격으로 배열된 후 프레임(112)을 통해 상호간 결합되어 상기 구성부들이 설치되기 위한 장소를 제공하는 것이 좋다.

제1산소공급부(120)는, 부력부(110)의 양측부에 회전 가능하게 구성되어 부력부(110)가 양식장을 이동하도록 하고 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 수단으로서, 부력체(111)의 상면에 위치되는 구동모터(121), 구동모터(121)에 의해 회전되는 회전축(122), 부력체(111)의 양측부에 위치되고 회전축(122)에 회전 가능하게 고정되어 구동모터(121)의 구동시 회전되어 부력체(111)가 양식장의 수면을 이동하도록 하는 복수개의 수차(123) 및 수차(123)에 구성되어 수차(123)의 회전시 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 회전날개(124) 등을 포함한다.

따라서 제1산소공급부(120)에 의하면, 부력체(111)가 양식장을 이동할 수 있도록 구동됨과 동시에 양식장 상층 수위에 산소가 공급되도록 함으로써, 와류에 의해 상층수와 저층수가 순환되도록 하여 상층 수위와 하층 수위의 수온이 일정하도록 할 수 있고, 새우 등 양식 중인 생물이 사료를 먹은 구간이 깨끗하게 청소되도록 할 수 있다.

제2산소공급부(130)는, 부력체(111)의 하측부에 구성되는 벤츄리관(134)에 양식장의 물이 펌핑 및 분사되도록 하고 물의 분사시 대기 중의 공기가 벤츄리관(134)을 통해 함께 분사되도록 하여 양식장 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 수단으로서, 부력체(111)의 하측부에 양식장의 상층 수위에 대응되는 길이로 연장되는 제1파이프(131), 부력체(111)의 하측부에 양식장의 하층 수위에 대응되는 길이로 연장되는 제2파이프(132), 부력체(111)의 상면에 위치되고 제1파이프(131)로부터 제2파이프(132)를 향해 물이 펌핑되도록 하는 펌프(133), 제2파이프(132)에 구성되어 제2파이프(132)로 펌핑되는 물이 양식장의 하층 수위에 토출되도록 하는 벤츄리관(134) 및 부력체(111)의 상측으로부터 벤츄리관(134)에 연장되어 벤츄리관(134)을 통해 물의 토출시 대기 중의 공기가 벤츄리 원리에 의해 벤츄리관(134)을 통해 분사되도록 하여 양식장의 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 공기공급관(135) 등을 포함한다.

여기서, 벤츄리관(134)은 제2파이프(132)를 통하여 양식장의 물이 토출되는 경우 공기공급관(135)을 통해 대기 중의 공기가 함께 분사되도록 한다.

또한, 제2산소공급부(130)는, 제2파이프(132)의 길이가 신장되거나 축소되는 구성을 가지는 것을 통하여 양식장의 수위에 대응되도록 할 수 있으며, 보다 바람직하게는, 벤츄리관(134)이 제2파이프(132)에 대하여 복수개가 일정한 높이로 구성되는 것이 좋다.

따라서 제2산소공급부(130)에 의하면, 부력체(111)의 하측부 즉, 양식장의 하층 수위에 위치되는 벤츄리관(134)을 통해 대기 중의 공기가 분사되도록 함으로써, 새우 등과 같은 양식 중인 생물이 주로 서식하는 양식장의 하층 수위에 산소가 공급되도록 할 수 있으며, 양식장의 저층부에 퇴적된 암모니아 등의 퇴적물이 산화되고 저층부의 물이 상층부로 순환되도록 하여 세균수도 감소시킬 수 있다.

또한, 제1파이프(131)의 길이가 양식장의 상층 수위에 대응되고 제2파이프(132)의 길이가 양식장의 하층 수위에 대응되도록 함에 따라, 상대적으로 높은 수온을 가지는 상층수가 낮은 수온을 가지는 하층 수위로 순환되도록 하여 상층 수위와 하층 수위의 수온이 일정하도록 할 수 있다.

한편, 본 발명은, 제2산소공급부(130)를 통해 하층 수위에 공급되는 산소가 소정의 온도를 가지도록 가열되도록 하는 공기가열부(140)의 구성을 더 포함한다.

공기가열부(140)는, 부력체(111)에 소정의 공간을 제공하고 공기공급관(135)의 일단부가 내부에 연장되는 케이스(141)와, 케이스(141)의 내부에 가열된 공기를 공급하는 공기가열수단(142) 등을 포함한다.

여기서, 공기가열수단(142)은, 케이스(141)에 연통되는 연통체와, 연통체의 내측에 구성되어 외기가 케이스(141) 내부로 유입되도록 하는 구동팬과, 연통체의 내측에 구성되고 연통체의 내부로 이동되는 외기를 소정의 온도로 열교환시키는 코일 등과 같은 열교환체 등을 포함하거나, 공지의 구성을 가질 수 있으므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서 공기가열부(140)에 의하면, 벤츄리관(134)에 가열된 공기가 공급 및 양식장의 하층 수위에 분사되도록 함으로써, 수온을 상승시키고 저층수와 상층수가 대류되도록 하여 양식장의 양식수 온도가 전반적으로 상승되도록 할 수 있다.

이하, 상술한 바와 같은 구성을 가지는 양식장용 산소공급장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 제1산소공급부(120)의 구동모터(121)가 구동되면 부력체(111)의 양측부에 구성된 복수개의 수차(123)가 회전하게 되고 이에 따라 부력체(111)가 양식장을 이동하게 된다.

이와 동시에, 수차(123)의 회전시 복수개의 수차(123)에 구성된 회전날개(124)에 의해 양식장 상층 수위의 물이 퍼올려져 포말로 부서진 후 낙하되어 양식장의 상층 수위에 산소가 공급된다.

즉, 제1산소공급부(120)에 의하면, 부력체(111)가 양식장을 이동하도록 하면서 양식장의 상층 수위에 산소가 공급되도록 할 수 있다.

이후, 상기와 같이, 제1산소공급부(120)에 의해 양식장의 상층 수위에 산소가 공급되는 상태에서, 제2산소공급부(130)의 펌프(133)가 구동되면 양식장의 양식수가 제1파이프(131)에 펌핑된 상태에서 제2파이프(132)에 공급된 후 양식장의 하층 수위에 위치되는 벤츄리관(134)을 통해 토출되는데, 이때, 벤츄리 원리에 의해 대기 중의 공기가 벤츄리관(134)을 통해 분사되어 양식장의 하층 수위에 산소가 공급된다.

즉, 제2산소공급부(130)에 의하면, 부력체(111)가 양식장을 이동하면서 양식장의 상층 수위에 산소가 공급되도록 할 때 양식장의 하층 수위에도 산소가 공급되도록 할 수 있다.

한편, 상기와 같이, 제1산소공급부(120)와 제2산소공급부(130)에 의해 양식장의 상층 수위와 하층 수위에 산소가 공급시, 제2산소공급부(130)에 공급되는 대기 중의 공기가 공기가열부(140)에 의해 가열된 상태를 가짐에 따라, 양식장의 하층 수위의 온도가 상승되고 이에, 상층수와 저층수가 대류되어 양식장의 양식수 온도가 전반적으로 상승되도록 할 수 있다.

따라서 상술한 바에 의하면, 부력체(111)와 구동모터(121)로 구성되는 수차구조를 통하여 양식장을 이동하면서 상층 수위에 산소를 공급하고 부력체(111)에 구성되는 펌프(133)와 부력체(111)의 하부로 연장되는 벤츄리관(134)을 통하여 양식장을 이동하면서 하층 수위에 산소를 공급하도록 할 수 있다.

또한, 벤츄리관(134)을 통해서 고온의 공기가 양식장의 하층 수위에 공급되도록 하여 대류를 이용한 수온의 상승을 가능하게 할 수 있다.

상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims

양식장의 수면에 부력을 이용하여 부상하는 부력부(110); 부력부(110)의 양측부에 회전 가능하게 구성되어 부력부(110)가 양식장을 이동하도록 하고 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 제1산소공급부(120); 부력부(110)의 하측에 벤츄리 구조를 제공하고 양식장의 물이 양식장 하층 수위에 펌핑시 대기 중의 공기가 분사되도록 하여 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 제2산소공급부(130); 및 부력부(110)에 소정의 공간을 제공하고 상기 공간의 공기가 가열되도록 한 후 제2산소공급부(130)를 통해 양식장 하층 수위에 가열 공가기 공급되도록 하여 대류를 통한 수온 상승을 가능하게 하는 공기가열부(140)를 포함하고,
제1산소공급부(120)는,
부력체(111)의 상면에 위치되는 구동모터(121); 구동모터(121)에 의해 회전되는 회전축(122); 부력체(111)의 양측부에 위치되고 회전축(122)에 회전 가능하게 고정되어 구동모터(121)의 구동시 회전되어 부력체(111)가 양식장의 수면을 이동하도록 하는 복수개의 수차(123); 및 수차(123)에 구성되어 수차(123)의 회전시 양식장 상층 수위의 물을 퍼올려 물이 포말로 부서진 후 낙하되도록 하여 상층 수위에 산소가 공급되도록 하는 회전날개(124)를 포함하며,
제2산소공급부(130)는,
부력체(111)의 하측부에 소정의 길이로 구성되는 제1파이프(131); 부력체(111)의 하측부에 소정의 길이로 구성되는 제2파이프(132); 부력체(111)의 상면에 위치되고 제1파이프(131)로부터 제2파이프(132)를 향해 물이 펌핑되도록 하는 펌프(133); 제2파이프(132)에 구성되어 제2파이프(132)로 펌핑되는 물이 양식장의 하층 수위에 토출되도록 하는 벤츄리관(134); 및 부력체(111)의 상측으로부터 벤츄리관(134)에 연장되어 벤츄리관(134)을 통해 물의 토출시 대기 중의 공기가 벤츄리 원리에 의해 벤츄리관(134)을 통해 분사되도록 하여 양식장의 하층 수위에 산소가 공급되도록 하는 공기공급관(135)을 포함하고,
공기가열부(140)는,
부력체(111)에 소정의 공간을 제공하고 공기공급관(135)의 일단부가 내부에 연장되는 케이스(141)와; 케이스(141)의 내부에 가열된 공기를 공급하는 공기가열수단(142)을 포함하는 것을 특징으로 하는 양식장용 산소공급장치.
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제1항에 있어서, 제2산소공급부(130)는,
제2파이프(132)의 길이가 신장되거나 축소되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 양식장용 산소공급장치.
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