KR20020006249A - To Cochlodimium exterminate method using heat and coolair separated from Aircooler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적조 발생에 의한 양식 생물의 피해를 줄일수 있는 적조 구제시스템에 관한 것으로서, 에어 쿨러(Air Cooler or vortex tube)에서 생성된 냉풍과 열풍을 이용하여 기포장치의 기포가 수면으로 부상하면서 해수 및 적조의 온도를 순간적으로 저하시키거나 상승시켜 적조의 발생 확산을 방지하게 하면서 직접적으로는 적조를 구제하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a red tide relief system that can reduce the damage of aquaculture organisms caused by the occurrence of red tide, using the cold and hot air generated in the air cooler (Air Cooler or vortex tube) air bubbles in the bubble device rises to the surface of the sea water And a method of directly relieving red tide while temporarily decreasing or increasing the temperature of the red tide to prevent the occurrence of red tide.
우리나라에서 적조를 자주 일으키는 생물은 식물성 플랑크톤으로서 물 속에 사는 유영능력이 없는 작은 단세포 생물을 말하며, 이들이 어떤 조건에 의해 대량으로 증식하여 바닷물이 붉게 변하는 현상을 말한다. 그 원인은 플랑크톤의 대량증식이 가시적으로 보이는 것이며, 물 1리터당 백만개가량이 되면 이들의 몸체가 띠고 있는 색깔로 인해 물이 붉은 색 또는 녹색으로 변하게 된다.In Korea, the organisms that cause red tide are phytoplankton, which are small single-celled organisms that do not swim in water. The reason for this is the visible growth of plankton, which is about one million liters of water, causing the water to turn red or green due to the color of its body.
적조성 프랑크톤은 광합성을 할 수 있는 자가영양생물이므로 이들이 잘 자라기 위해서는 적당한 햇빛과 수온이 필요하며 광합성으로는 충당할 수 없는 인, 질소, 규소등의 영양염류의 섭취가 절대적으로 요구된다. 하지만 인구가 증가하고 오염물질의 배출이 증가했기 때문에 이러한 영양염류의 공급이 풍부하여 지면서 일단 식물성 플랑크톤의 대량증식의 조건이 갖추어져 매년 되풀이되는 적조발생으로 이어지고 있다.Red algae Frankton are autotrophic organisms capable of photosynthesis, so they need adequate sunlight and water temperature to grow well, and it is absolutely necessary to consume nutrients such as phosphorus, nitrogen, and silicon that photosynthesis cannot cover. However, as the population increases and the emissions of pollutants increase, the supply of these nutrients is abundant, and once the conditions for mass growth of phytoplankton have been established, the red tides occur every year.
적조가 발생하면 대량 증식한 플랑크톤이 물 속의 산소를 소비하여 용존산소량(DO)이 감소하여, 물 속의 산소로 살아가는 많은 해양생물들이 질식해 죽게되므로, 이와 같은 적조를 제거하기 위한 방법으로는 적조가 발생한 수역에 대하여 물 속에 떠 있는 플랑크톤을 바다 밑으로 가라앉히는 적토 살포 방법이 있다. 하지만 확실한 효과는 없는 임기응변에 불과하고, 더욱이 황토가 과다 살포될 경우에는 전복과같은 부착성 생물과 조류 등은 폐사 할 수 있어 오히려 해양 생태계를 파괴한다는 문제점이 있다.When red tide occurs, massively grown plankton consumes oxygen in the water, which reduces the amount of dissolved oxygen (DO), and many marine organisms living in oxygen in the water suffocate and die. There is a red soil spreading method that sinks the plankton floating in the water to the waters below. However, there is no definite effect on the response of the term, and if the soil is overspread, the adherent organisms such as abalone and algae can die, but rather destroy the marine ecosystem.
화학적인 방법의 전기분해방법은 전해질을 함유한 무기성 또는 유기성의수용액을 전극사이로 흐르게 하고 외부에서 전류를 흐르게 하여, 전기분해반응을 일으켜 수용액의 무기 또는 유기오염물을 동시에 제거하는 방식이다. 따라서 바닷물에서 NaCl, KCl 등과 같은 전해물질을 투입한 전해수와 격막을 사용하여 분해전압 이상에서 전기분해하는 것으로서, 물보다 높은 이온화 경향을 보이는 전해질이 전기분해되면 Na+, K+와 같은 양이온은 음극으로 모이게 되고 Cl-와 같은 음이온은 양극으로 모이게 된다. 따라서 음극 쪽에는 NaOH, KOH 등을 포함하는 알칼리수가 생성되고, 양극 쪽에는 HCl 등을 포함하는 산성수가 생성되게 된다. 이와 같은 전해처리법을 사용할 경우 오랜 시간동안 연속적으로 전기분해 시키면 음극에 Ca 부착이생기고, 이로 인해 전해전압이 상승하거나 전해전류가 흐르기 어렵게 되며, 또 유수 저항이 크게 되어 수량이 내려가는 현상이 생겨 연속적인 전기분해를 진행할 수 없는 문제점이 있다.The chemical electrolysis method is a method in which an inorganic or organic aqueous solution containing an electrolyte flows between electrodes and a current flows from the outside to cause an electrolysis reaction to simultaneously remove inorganic or organic contaminants in an aqueous solution. Therefore, the electrolyzed water at the decomposition voltage using electrolytic water and diaphragm into which seawater, such as NaCl, KCl, etc., is injected in seawater. When an electrolyte that shows higher ionization tendency than water is electrolyzed, cations such as Na + and K + are collected at the cathode. Anions such as Cl- are collected at the anode. Therefore, alkaline water containing NaOH, KOH, etc. is generated at the cathode side, and acidic water including HCl, etc. is produced at the anode side. In the case of using such an electrolytic treatment method, if the electrolysis is continuously performed for a long time, Ca adhesion occurs on the cathode, which causes the electrolytic voltage to rise or the electrolytic current to be difficult to flow. There is a problem that cannot proceed with electrolysis.
또 다른 방법으로 해상의 적조를 실시간으로 감지하여 양식어장에 적조가 감지되면, 저층수를 표층으로 펌핑 및 분사시켜 표층의 적조농도를 희석시키면서, 양식어장으로 투입되는 빛을 차단하여 주로 표층에 집결되어 있는 적조의 활력을 저하시킴으로써 보다 효과적으로 양식생물을 보호할 수 있고, 그와 동시에 경보를 발령하여 적조발생상황을 주변에 알릴 수 있도록 하는 적조피해 방지시스템이 있다. 하지만 적조의 농도를 희석시켜 적조방지 및 피해를 최소화하는 효과는 있지만 취수(펌프)량의 한계 등으로 인한 근본적인 적조구제 방법은 되지 못하는 문제점이 있다.In another way, when red tide is detected in real time by detecting red tide in the fish farm, the bottom layer is pumped and sprayed to the surface layer to dilute the red tide concentration in the surface layer, and is mainly concentrated on the surface layer by blocking the light entering the farm. There is a red tide damage prevention system that can effectively protect the aquatic organisms by reducing the vitality of the red tide, while at the same time alerting the red tide situation. However, although the effect of diluting the concentration of red tide has the effect of preventing red tide and minimizing damage, there is a problem that the fundamental red tide remedy method is not possible due to the limitation of intake (pump) amount.
따라서, 본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서 공기 압축기(Air Compressor)에서 출력되는 압축공기를 공냉기(Air Cooler)에 주입하므로서 얻어지는 찬공기를 적조가 분포하는 수면 아래쪽에서 기포로 발생시켜, 이때 찬기포가 올라오면서 순간적으로 국부적으로 해수 온도를 상승시키거나 저하시키는 변화와 또 이 기포가 적조 프랑크톤과 접촉하면서 발생하는 순간 저온 현상으로 적조를 구제하는 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, the air bubbles obtained by injecting the compressed air output from the air compressor (Air Compressor) to the air cooler (Air Cooler) bubbles at the bottom of the water surface where red tide is distributed It is to provide a method for relieving red tide by the change of raising or lowering the seawater temperature instantaneously as the cold bubble rises and the low temperature phenomenon generated when the bubble is in contact with the red tide frankton.
이러한 본발명의 목적은 공기 압축기(air compressor)에서 공급된 고압공기를 공냉기(air cooler)에 주입하여 얻어지는 더운공기(열풍)을 미세기포로 발생시키는 장치와 상기 공냉기에서 발생하는 찬 공기(냉풍)을 미세기포로 발생시키는 장치로 구성된다. 그리고 상기 장치의 온도를 적조 구제에 가장 효율적인 온도로 일정하게 유지하기 위한 온도센서와 온도센서의 정보량을 증폭하고, 정량화하여 고압공기가 주입되는 공기량을 조절하므로서 외부 온도 및 해수 온도의 변화에 적응하여 일정한 온도를 유지하기 위한 온도센서 제어부가 포함되는 시스템 구성을 특징으로 하여 적조 구제 방법이 달성된다.The object of the present invention is a device for generating hot air (hot air) obtained by injecting high pressure air supplied from an air compressor into an air cooler as a micro bubble and cold air generated from the air cooler (cold air). ) Is composed of a device for generating microbubbles. In addition, by amplifying and quantifying the amount of information of the temperature sensor and the temperature sensor to maintain the temperature of the device at the most efficient temperature for red tide control, it adjusts the amount of air injected with high-pressure air, thereby adapting to changes in external temperature and seawater temperature. A red tide relief method is achieved, characterized by a system configuration including a temperature sensor control unit for maintaining a constant temperature.
도면 1은 프레온 가스(Freon Gas)등의 냉매를 사용하지 않고 공기 압축기(Air Compressor)의 공기 주입만으로 냉기를 발생시키는 에어 쿨러(Air Cooler)의 원리도 이다.1 is a principle diagram of an air cooler that generates cold air only by injecting air into an air compressor without using a refrigerant such as Freon Gas.
대표도는 에어 쿨러(Air Cooler)의 냉기를 이용하여 적조구제 시스템에 적용된 적조구제 설비의 구성시스템을 보인 사시도이다.Representative view is a perspective view showing the configuration system of the red tide relief equipment applied to the red tide rescue system using the cold air of the air cooler (Air Cooler).
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Explanation of symbols for the main parts of the drawings
1a. 냉풍 및 온풍 발생장치 2a. 압축 공기 주입부1a. Cold and warm air generators 2a. Compressed air inlet
3a. 냉풍출구 4. 냉 온풍 조절부3a. Cold air outlet 4. Cold hot air controller
5a. 열풍 배출구 6.기포장치5a. Hot air outlet 6.Bubble device
7. 미세 기포구 8. 공기 압축기(Air Compressor)7. Micro Bubble 8. Air Compressor
9. 공기 흡입구 10. 압축공기 조절부9. Air Intake 10. Compressed Air Control
11. 온도센서 12. 온도센서 제어부11. Temperature sensor 12. Temperature sensor control part
13. 배(선상) 14. 적조발생 수역13. Ship (on board) 14. Red tide
이하에서 본 발명에 따른 적조 구제방법의 특징 및 장점을 도면과 상세한 설명을 통하여 더욱 쉽게 이해 될 수 있을 것이다.Hereinafter, the features and advantages of the red tide relief method according to the present invention will be more readily understood through the drawings and detailed description.
첨부한 도 1은 일반적인 형태의 공냉기기 작용에 따른 냉풍 및 열풍의 분리 동작과 각 부의 기능을 설명하기 위해 나타내 보인 사시도를 도시하고 있다.1 is a perspective view shown to explain the operation of separating the cold air and hot air according to the operation of the air-cooling device of the general form and the function of each part.
상기 본 발명을 실현하기 위하여 도1의 냉풍 및 온풍 발생장치(1)는 다음과 같이 동작한다. Compressor의 출력으로부터 공냉기의 압축공기주입부(2a)에 인가되는 고압공기는 와류발생기에서 접선방향의 음속으로 토출되어, 팽창하는 동시에 고속회전하여 와류 되어서 도1에서 화살표 방향으로 이동한다. 이때에 냉온풍 공기 조절부(4)에 의하여 열풍배출구(5)에서 배출될 공기의 양이 결정된다. 반면에 배출되지 않은 잔류공기는 와류의 원심력에 의하여 상기 내측의 터널을 외측오류와 동방향으로 회전하면서 냉풍이 되어 냉풍출구(3)의 방향으로 흐른다.In order to realize the present invention, the cold air and hot air generator 1 of FIG. 1 operates as follows. The high pressure air applied from the output of the compressor to the compressed air inlet 2a of the air cooler is discharged at the vortex generator at a tangential sound velocity, expands and rotates at high speed, and moves in the direction of the arrow in FIG. At this time, the amount of air to be discharged from the hot air outlet (5) is determined by the hot and cold air air conditioner (4). On the other hand, the residual air that has not been discharged becomes cold air while rotating the inner tunnel in the same direction as the outer error due to the centrifugal force of the vortex and flows in the direction of the cold air outlet 3.
기내에 발생한 와류에는 큰 원심력이 작용하여 압력, 밀도가 급상승하고, 저항이 증가하여 온도가 상승하며, 와류의 외측 부근의 주속은 커지고, 또한 온도도 높아져 와류의 중심부 사이에 큰 압력차가 발생한다. 와류의 중심부를 공기가 원심회전력의 화살표 냉풍축구의 방향으로 이동하는 동시에 팽창하면서 감속에 의한 제동작용 때문에 외측의 와류에 대하여 힘을 작용하면서 외측에서는 온도가 상승하고, 중심부에서는 저온의 공기가 발생하는 원리를 이용하여 냉기 및 온기를 분리하여 발생시킬 수 있다.A large centrifugal force acts on the vortex generated in the cabin, the pressure and density rapidly rise, the resistance increases, the temperature rises, the circumferential speed near the outside of the vortex increases, and the temperature also increases, causing a large pressure difference between the centers of the vortex. As the air moves in the direction of the centrifugal rotational arrow cold wind football and expands, the braking action caused by the deceleration causes the temperature to rise on the outside while low temperature air is generated on the outside. The principle can be used to generate cold and warm air separately.
상기에서 설명한 냉풍 및 온풍 발생장치(1)를 이용하여 본 발명에 대한 적조구제방법의 실시 예를 설명하기 위한 개념도를 도2에 나타내었다.A conceptual diagram for explaining an embodiment of the red tide relief method according to the present invention using the cold air and hot air generator 1 described above is shown in FIG.
이상에서와 같이 본 발명의 동작을 설명하며 다음과 같다.As described above, the operation of the present invention will be described as follows.
먼저, 적조가 발생수역으로 이동한 배(13)에는 일반적으로 동력으로 사용할 수 있는 전원발생장치가 구비된 상태에서 전원을 사용하여 공기압축기(8)를 구동한다.공기압축기(8)는 용도에 따라 저압력용과 고압력용으로 분리되지만 공기압축기(8)는 냉온풍 발생장치(1) 용량과 형식 및 사용용도에 따라 결정할 수 있으며, 공기 흡입구(9)를 통하여 흡입되는 공기는 해상의 높은 습도 등을 고려하여 건습제로써 공기의 수분 함유율을 낮추므로서 냉풍 및 온풍 발생장치(1)의 냉풍율을 높이는데 사용할 수 있다.First, the ship 13 moved to the water generating area of red tide is used to drive the air compressor 8 by using a power source in a state where a power generator that can be used as a power is generally provided. As a result, the air compressor (8) can be separated according to the capacity, type, and use of the cold and hot air generator (1), and the air sucked through the air inlet (9) can be controlled at high humidity, etc. In consideration of this, it can be used to increase the cold wind rate of the cold and warm air generating device (1) by lowering the moisture content of the air as a desiccant.
이렇게 건조된 공기압이 냉 온풍 발생기(1b)의 압축공기 주입부(2b)에 풍압으로 인가되면 열풍 배출구(5b)와 냉풍 배출구(3b)의 공기압은 미세 기포구(7)에서 기포로 발생된다. 이때 기포 면적을 통하여 냉풍 및 온풍의 열 전달이 쉽게 이루어지므로서 적조 발생수역의 수온을 내리게 하거나 상승시켜서 온도 변화에 민감한 적조생물을 구제하거나, 직접적으로 기포가 적조생물에 접촉하므로서 온도변화를 유도하여 적조가 구제 될 수도 있다.When the dried air pressure is applied to the compressed air inlet 2b of the cold / hot air generator 1b as wind pressure, the air pressures of the hot air outlet 5b and the cold air outlet 3b are generated as bubbles in the microbubble port 7. At this time, heat transfer of cold and warm air is easily carried out through bubble area to lower or raise the water temperature in the red tide generating zone to rescue red tide creatures sensitive to temperature change, or to induce temperature change by directly contacting red tide organisms with bubbles. Red tide may be saved.
또한 기포장치(6)에는 온도감지 센서(11a,11b)가 부착되어 온풍 및 냉풍의 상태를 감지하여 온도센서 제어부(12)에 인가되면 온도센서 제어부(12)에서 이미 설정된 전자회로에 의해 최적온도설정을 제어하기 위한 출력신호로서 압축공기 조절부(10)의 공기압력 및 풍량을 조절하여 적조구제에 적합한 설정온도가 항상 일정하게 유지 되도록 하는 역할을 한다.In addition, the bubble device (6) is attached to the temperature sensor (11a, 11b) to detect the state of the hot air and cold air is applied to the temperature sensor controller 12 when the optimum temperature by the electronic circuit already set in the temperature sensor controller 12 As an output signal for controlling the setting, it controls the air pressure and the air volume of the compressed air adjusting unit 10 so as to keep the set temperature suitable for red tide relief at all times.
또 온도센서(11a,11b)와 온도센서 제어부(12)가 없어도 구동이 가능한 구조이나,이 때는 냉 온풍 발생기(16)의 온도조절을 위해 수동으로 압축공기 조절부(10)를 가변 할 수도 있다.In addition, although the structure can be driven without the temperature sensor (11a, 11b) and the temperature sensor control unit 12, in this case, the compressed air control unit 10 may be manually changed to control the temperature of the cold / hot air generator (16). .
그리고 도2의 실시 예를 적용함에 있어서, 기포장치(6) 및 냉 온풍 발생기(1b)등의 구조물은 배가 적조발생수역을 운행할 때 발생하는 물의 저항으로부터 구조물 시스템의 이탈을 방지하기 위하여 견인 밧줄 등을 이용하여 견인 될 수도 있다.And in applying the embodiment of Figure 2, the structure such as the bubble device 6 and the cold and hot air generator (1b) is tow rope to prevent the departure of the structure system from the resistance of the water generated when the ship is running in the red tide generating area It can also be towed by the back.
또한 상기 구조에서 열풍 배출구(5b)와 냉풍 배출구(3b)에서 냉 온풍 발생기(1b)사이의 연결관은 온도보존이 좋고, 인장력 및 구부러짐이 좋은 연결관을 사용하여 적조구제 효율을 높일수 있다.In addition, in the above structure, the connection pipe between the hot air outlet 5b and the cold air outlet 3b at the cold air outlet 3b has a good temperature preservation, and the red tide relief efficiency can be improved by using a connector having good tensile force and bending.
표1 에어쿨러의 냉풍 및 온풍 발생률( AC-50M형 )Table 1 Cooling and warming air generation rate of air cooler (AC-50M type)
표2 에어쿨러의 냉풍 및 온풍 발생률 (AC-70.70c)Table 2 Incidence rate of cold and warm air of air cooler (AC-70.70c)
표3 에어쿨러의 냉풍 및 온풍 발생률( AC-80.80C )Table 3 Cold and Hot Air Incidence Rate of Air Cooler (AC-80.80C)
이상에서와 같은 본 발명에 의하면 온도에 민감한 반응을 나타내는 적조에 대하여 온풍과 냉풍을 생성하여 기포로 열전도율을 높여서 순간적인 온도 변화를 유도하여 적조를 구제할 수 있다.According to the present invention as described above it is possible to rescue the red tide by generating a warm air and cold wind for the red tide exhibiting a temperature-sensitive reaction to increase the thermal conductivity with a bubble to induce instantaneous temperature change.
적조 구제의 구조물 형태도 배가 적조형성 수역을 운행하면서 구제되므로서 온풍과 냉풍에 대하여 이중 온도 변화를 취하므로서 적조 구제 효율을 높일 수 있고, 적조구제 방법에서도 자연 친화형으로 2차 환경오염을 발생하지 않는다.The structure of the red tide relief can also be saved while the boat runs through the red tide formation zone, thereby making it possible to increase the red tide relief efficiency by taking dual temperature changes against the hot and cold winds. Do not.
그리고 적토살포법 및 해수 이온화 방법보다 경제적인 적조구제가 가능한 장점이 있다.And there is an advantage that can be economical red tide relief than red earth spray method and sea water ionization method.
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