KR200441265Y1 - 수산양식장용 기포산소공급장치 - Google Patents

Abstract

이 고안은 수심이 깊은 수산양식장에서 높은 수압을 받는 상태에서도 많은 량의 기포가 발생되어 많은 산소가 공급될 수 있도록 함으로써 적조 및 녹조현상이 발생되었을 때 어패류가 산소 부족으로 질식사되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 개선된 수산양식장용 기포산소공급장치에 관한 것으로서, 수중모터펌프(10)의 토출구(11)에서 토출되는 분출유체(w)에 의해 흡입관(20)을 통해 유입되는 공기가 압력차이에 의해 흡입되고 분출유체(w)와 혼합되어 기포(p)가 형성되고 나팔관부(30)를 통해 분출되는 것으로서; 상기 토출구(11)와 결합되어 분출유체(w)가 통과되는 유체분출유도공(41)을 가진 제1본체부재(40)를 구비하되 상기 유체분출유도공(41)의 출구(41a)로부터 분출유체(w)가 길게 뻗어 나갈 수 있게 분출되도록 유도하기 위해 길다란 길이를 가지는 유체분출유도공(41)을 형성하고, 상기 유체분출유도공(41) 외측으로는 흡입관(20)과 연결되어 유입되는 외부 공기가 원주형으로 공급되게 하는 동시에 외부공기가 흡입되는 공기흡입실(42)이 형성되게 하고; 상기 공기흡입실(42) 내에는 상기 제1본체부재(40)와 결합되는 제2본체부재(50)에 형성된 결합돌륜부(51)가 끼워지게 결합되게 하여 폭(f)이 작고 길다란 길이(j)를 가지는 공기증속토출로(52)가 형성되게 하고; 상기 공기증속토출로(52)와 유체분출유도공(41) 사이에는 두터운 두께(t)를 가지는 동시에 일부분이 제2본체부재(50)의 내부공(53)에 삽입되게 결합 된 관체부(43)를 갖도록 하여 상기 유체분출유도공(41)으로부터 길게 분출되는 분출유체(w) 외측의 내부공(53)에 길다란 길이(g)로 형성되는 저압공 기혼합실(54)이 형성되도록 구성되게 이루어진 것이다.

수산양식장용 기포산소공급장치, 기포발생장치, 기포발생기

Description

수산양식장용 기포산소공급장치{Processed marine products nursery bubble oxygen feed mechanism}

도 1은 본 고안의 전체 구성도,

도 2는 본 고안 장치의 요부 확대 단면구성도,

도 3은 도 2의 X-X'선 확대 단면도,

도 4는 도 2의 Y-Y'선 확대 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 수중모터펌프 11 : 토출구

20 : 흡입관 30 : 나팔관부

40 : 제1본체부재 41 : 유체분출유도공

42 : 공기흡입실 43 : 관체부

50 : 제2본체부재 41 : 결합돌륜부

52 : 공기증속토출로 53 : 내부공

54 : 저압공기혼합실

본 고안은 수산양식장에 주로 쓰이게 되는 기포산소공급장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수심이 깊은 수산양식장에서 높은 수압을 받는 상태에서도 많은 량의 기포가 발생되어 많은 산소가 공급될 수 있도록 함으로써 적조 및 녹조현상이 발생되었을 때 어패류가 산소 부족으로 질식사되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 개선된 수산양식장용 기포산소공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 적조 및 녹조가 발생되면 식물플랑크톤이 죽어 미생물에 의해 분해되면서 해수에 녹아 있는 산소가 소비되어 용존산소가 부족한 빈산소 상태가 나타나므로 어패류가 호흡장애로 폐사되거나 식물플랑크톤이 분비하는 점액질로 인해 해수의 점도가 높아져 어류의 유영이 힘들어지고 식물플랑크톤이 아가미를 막아 질식사하게 되는 것은 이미 알려져 있는 사실로써 해안가에서 주로 양식하게 되는 수산양식장에서는 적,녹조 발생에 의해 막대한 피해를 입고 있는 실정이다.

따라서, 적,녹조를 제거하기 위한 노력이 여러 가지 방법으로 실시되고 있으나 그 실현 정도가 극히 미약하여 수산양식장에서는 매년 어패류가 질식사하게 되는 피해를 입고 있다.

그러므로 적조현상을 방지하기 위해 다양한 방지책이 시도되고 있으며, 그 중에 하나가 수산양식장의 해수에 용존산소량을 높이는 방법이 있다.

해수에 용존산소량을 높이는 방법으로는 산소를 주입하는 방법과 대기중의 공기를 물속으로 빨아 들여 기포를 발생시켜서 그 기포내의 산소가 해수에 용해되도록 하는 방법이 있으나 산소를 주입하는 방법은 주입시설 및 산소 가격이 높아서 비경제적이다.

그리고 기포내의 산소가 해수에 용해되도록 하는 방법으로서 한국 실용신안 공고번호 실1984-0001954호 및 동 공개실용신안 공개번호 86-7886호, 동 특허공보 공고번호 특1995-0013981호, 동 등록특허공보 등록번호 10-0527292호와 같이 벤츄리 작용에 의한 기포발생장치들이 이용될 수 있으나, 이들은 외부 또는 임시진공부에서 유입되는 기체가 공급되는 물에 흡입되는 면적이 적어서 기포가 발생되는 양이 극히 제한적이고 많지 않기 때문에 매우 많은 량의 기포가 요구되는 수산양식장에서는 실용성이 없는 문제점이 나타났다.

즉, 외부에서 흡입되는 공기와 분사되는 물과의 접촉면적이 적기 때문에 기포 발생량이 많지 않고 제한적일 수 밖에 없을 뿐만 아니라 수심이 깊은 지점에서는 외부공기가 토출되는 부분에 높은 수압력이 작용되어서 외부공기를 원만히 빨아들이지 못함에 따라 기포 발생량이 적어지게 됨에 따라 상기한 선행기술들은 수심이 비교적 얕은 민물 양어장이나 또는 수족관에서나 이용될 수 있을 뿐이며 수심이 깊은 수산양식장에서는 그다지 효율적이지 못한 문제점을 수반하고 있다.

그리고 압축공기를 발생시키는 콤프레샤와 같은 공기 주입장치를 이용하여 많은량의 기포를 발생시켜 해수에 기포산소가 공급되도록 할 수도 있으나 이 경우 시설비 및 운영관리비가 많이 소요되어 결과적으로 양식어패류의 가격상승을 가져오게 하므로 비경제적인 문제점이 야기된다.

본 고안은 높은 수압력이 작용되는 깊은 수심에서도 기포가 많이 발생될 수 있도록 함으로써 수산양식장의 해수에 많은 기포 산소를 공급할 수 있도록 하려는 데 그 목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은, 보다 저렴한 시설비와 운영관리비가 소요되는 기포산소공급장치를 제공함으로써 경제성이 도모될 수 있도록 하려는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 수중모터펌프의 토출구에서 토출되는 분출유체에 의해 흡입관을 통해 유입되는 공기가 압력차이에 의해 흡입되고 분출유체와 혼합되어 기포가 형성되고 나팔관부를 통해 분출되는 것으로서; 상기 토출구와 결합되어 분출유체가 통과되는 유체분출유도공을 가진 제1본체부재를 구비하되 상기 유체분출유도공의 출구로부터 분출유체가 길게 뻗어 나갈 수 있게 분출되도록 유도하기 위해 길다란 길이를 가지는 유체분출유도공을 형성하고, 상기 유체분출유도공 외측으로는 흡입관과 연결되어 유입되는 외부 공기가 원주형으로 공급되게 하는 동시에 외부공기가 흡입되는 공기흡입실이 형성되게 하고; 상기 공기흡입실 내에는 상기 제1본체부재와 결합되는 제2본체부재에 형성된 결합돌륜부가 끼워지게 결합되게 하여 폭이 작고 길다란 길이를 가지는 공기증속토출로가 형성되게 하고; 상기 공기증속토출로와 유체분출유도공 사이에는 두터운 두께를 가지는 동시에 일부분이 제2본체부재의 내부공에 삽입되게 결합 된 관체부를 갖도록 하여 상기 유체분출유도공으로부터 길게 분출되는 분출유체 외측의 내부공에 길다란 길이로 형성되는 저압공기혼합실이 형성되도록 구성됨을 그 특징으로 한다.

본 고안을 첨부된 바람직한 실시 도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안 장치를 해저에 설치되는 상태를 보인 설치도이고, 도 2는 본 고안 장치의 전체 종단면도를 나타낸 것이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안 장치는 수중모터펌프(10)의 토출구(11)에 연결되는 상태로 설치되는 것으로서, 상기 토출구(11)에는 제1본체부재(40)가 연결되고 제1본체부재(40)에는 제2본체부재(50)가 연결되게 고정되는 것이며, 제2본체부재(50)에는 기포(p)가 확산되어 토출되게 하는 나팔관부(30)가 연결되게 설치되는 것이다.

수중모터펌프(10)는 해수(s) 밖에서 전원(12)이 연결되어 가동되게 설치되는 것이고, 해저에서 기포를 발생시키기 위해 해수(s) 밖에서 공기를 흡입하게 하기 위한 흡입관(20)이 제1본체부재(40)에 연결되는 구성을 갖게 된다. 상기 흡입관(20)의 상단부는 예컨대 부구(미도시됨)에 매달리게 할 수도 있고 경우에 따라서는 수산양식장의 시설물(미도시됨)에 고정되게 하여 흡입관(20)으로 해수(s)가 침투하지 못하도록 설치되는 것이다.

도 2를 참조하면, 본 고안은 수중모터펌프(10)는 1마력의 펌프로서 토출구(11)에서 유체가 토출되는 펌프이며, 상기 토출구(11)에서 분출되는 유체를 분출유체(w)라고 명칭하여 설명하기로 한다.

따라서, 상기 토출구(11)를 가진 수중모터펌프(10)에는 제1본체부재(40)가 결합되게 고정된다.

제1본체부재(40)는 토출구(11)에서 토출되는 분출유체(w)가 통과되는 유체분출유도공(41)을 구비하도록 하되 상기 유체분출유도공(41)의 출구(41a)로부터 분출 유체(w)가 길게 뻗어 나갈 수 있게 분출되도록 유도하기 위해 길다란 길이를 가지는 유체분출유도공(41)을 형성하게 한다.

또한, 상기 유체분출유도공(41) 외측으로는 흡입관(20)과 연결되어 유입되는 외부 공기가 원주형으로 공급되게 하는 동시에 외부공기가 흡입되는 공기흡입실(42)이 형성되게 구성한다.

그리고 제1본체부재(40)에는 길이방향으로 제1본체부재(50)가 고정되게 결합되게 하는 것으로서, 공기흡입실(42) 내에는 상기 제1본체부재(40)와 결합되는 제2본체부재(50)에 형성된 결합돌륜부(51)가 끼워지게 결합되게 하여 폭(f)이 작고 길다란 길이(j)를 가지는 공기증속토출로(52)가 형성되게 구성한다.

상기 공기증속토출로(52)와 유체분출유도공(41) 사이에는 두터운 두께(t)를 가지는 동시에 일부분이 제2본체부재(50)의 내부공(53)에 삽입되게 결합 된 관체부(43)를 갖도록 하여 상기 유체분출유도공(41)으로부터 길게 분출되는 분출유체(w) 외측의 내부공(53)에 길다란 길이(g)로 형성되는 저압공기혼합실(54)이 형성되도록 구성되게 한 것이다.

그리고 저압공기혼합실(54)이 끝나는 지점에서 나팔관부(30)가 제2본체부재(50)에 길이방향으로 연결되게 고정하여 이루어지도록 한 것이다.

이러한 본 고안 장치는 수심이 약 4-5미터 되는 지점에 설치된다. 그 이유는 수산양식장은 최소한 수심이 4-5미터는 되어야 하기 때문이므로 상당한 수압이 작용되는 지점이라 할 수 있고, 그로 인해 통상적인 모터펌프와 기포발생기를 설치하여도 그 수압에 의해서 많은 기포가 발생되지 않게 되므로 고가의 콤프레샤 공기 주입장치나 또는 산소 자체를 주입하여야 할 수 밖에 없었던 것이나, 본 고안은 상대적으로 저가 장비에 해당되는 수중모터펌프(10)에 의해서도 많은 기포(p)가 발생되게 하는 특징이 있는 것이다.

즉, 본 고안은 제1본체부재(40)는 토출구(11)에서 토출되는 분출유체(w)가 통과되는 유체분출유도공(41)을 구비하도록 하되 상기 유체분출유도공(41)의 출구(41a)로부터 분출유체(w)가 길게 뻗어 나갈 수 있게 분출되도록 유도하기 위해 길다란 길이를 가지는 유체분출유도공(41)을 형성하게 하였다.

그러므로 토출구(11)에서 토출되는 분출유체(w)는 토출구(11)로부터 토출되는 압력이 유체분출유도공(41)에서 크게 손실되지 않고 일직선 상태로 분출되게 되는 것일 뿐만 아니라 유체분출유도공(41)의 길이가 비교적 길기 때문에 출구(41a)로부터 뻗어 나가는 분출유체(w)가 일직선상태로 길게 뻗어 나갈 수 있게 된다.

이해를 돕기 위해, 가령 통상의 기포발생기처럼 관체부(43)에 공기구멍을 형성시켜 유체분출유도공(41)으로 흡입 공기가 주입되게 하여 기포 발생이 되도록 한다면 공기를 빨아 들이는 힘만큼 손실이 발생되어 분출유체(w)의 분출 압력이 그만큼 상실될 수 밖에 없고, 그로 인해 출구(41a)로 뻗어 나가는 분출유체(w)의 뻗어 나가는 길이가 줄어 들거나 또는 수압에 의해 길게 뻗어 나가지 못하게 되는 것이나, 본 고안은 유체분출유도공(41)으로 흡입공기가 공급되지 못하게 하고 길게 구성함으로써 수압이 작용되는 상태에서도 분출유체(w)의 분출 압력의 손실이 거의 없이 길게 뻗어 나갈 수 있게 작용되는 것이다.

또한, 본 고안은 공기증속토출로(52)와 유체분출유도공(41) 사이에는 두터운 두께(t)를 가지는 관체부(43)를 갖도록 구성되어 있다.

그러므로 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 유체분출유도공(41)으로부터 내부공(53)으로 길게 분출되는 분출유체(w) 외측의 내부공(53)에 저압공기혼합실(54)이 형성된다.

즉, 유체분출유도공(41)에서 분출되는 분출유체(w)가 길게 곧바로 뻗어 나가는 물줄기를 형성하여 분출되게 되므로 그 분출유체(w)가 되는 물줄기 외주연 쪽으로 공간부를 가질 수 밖에 없고 그 공간부가 저압공기혼합실(54)이 되는 것이고, 관체부(43) 두께(t)를 두텁게 하는 것은 확실한 저압공기혼합실(54)이 형성될 수 있도록 하는 동시에 길다란 길이(g)의 저압공기혼합실(54)이 형성될 수 있도록 하기 위한 것이다.

가령, 관체부(43)의 두께(t)가 얇을 경우 분출유체(w)의 토출압력이 유체분출유도공(41)에서 크게 상실됨이 없이 분출되어도 그 분출되는 길이가 길어질수록 토출 압력이 약화되므로 넓게 퍼져 나가는 상태가 될 것이고 그로 인해 저압공기혼합실(54)의 면적이 축소하게 되어 효율적인 기포(p) 발생이 도모되지 않게 되므로 관체부(43)의 두께(t)를 두텁게 함으로써 저압공기혼합실(54)이 확실하게 형성되게 할 뿐만 아니라 그 길이(g)가 길어질 수 있도록 하여 저압공기혼합실(54)의 체적이 증대되게 하는 것이다.

따라서, 저압공기혼합실(54)의 체적이 크므로 내부공(53) 내부에서 분출유체(w)와 흡입관(20)을 통해 흡입된 공기와의 접촉면적이 많게 되는 것이고, 그로 인해 많은 공기가 분체유체(w)와 많이 섞이게 되어 많은 기포(p)가 발생되어 나팔 관부(30)를 통해 수중으로 분출되게 되는 것이고, 따라서 저압공기혼합실(54)은 저압상태가 되기 때문에 공기증속토출로(52)를 통해 공기흡입실(42)의 공기가 저압공기혼합실(54)로 계속 빨려들어 오게 된다.

이때, 공기흡입실(42) 내에는 결합돌륜부(51)가 끼워지게 결합되게 하여 상기 공기흡입실(42) 보다 상대적으로 폭(f)이 작고 길다란 길이(j)를 가지는 공기증속토출로(52)가 형성되게 구성되어 있기 때문에 그 공기증속토출로(52)를 통과하는 공기의 속도가 빨라지게 증속되어 저압공기혼합실(54)로 유입되게 된다.

그러므로 공기증속토출로(52)에서 저압공기혼합실(54)쪽으로 불어지는 공기가 빠른 속도로 불어지게 되기 때문에 저압공기혼합실(54)을 형성하는 길다란 길이(g)의 끝부분까지도 공기가 불어져서 신속하게 공기 보충을 하게 되므로 많은 기포 (p) 발생이 이루어지게 되는 것이다.

이해를 돕기 위해, 가령 공기증속토출로(52)의 폭(f)과 길이(j)가 넓고 짧다면 저압공기혼합실(54)의 기압이 대기압과 동일하거나 미약한 차이만 나게 되므로 저압상태가 되지 않게 되어 공기를 빨아 들이지 못하게 되거나 아니면 매우 미약하게 빨아 들이게 되어 매우 미약한 기포(p)만 발생되게 될 것이나, 본 고안은 폭(f))이 좁고 길이(j)가 길다란 공기증속토출로(52)를 갖도록 구성함으로써 빠르게 공기가 유입될 수 있게 함으로써 저압공기혼합실(54)로 많은 량의 공기가 유입될 수 있게 되어 많은 기포(p) 발생이 도모될 수 있도록 된 것이다.

그리고 좁은 폭(f)의 공기증속토출로(52)로에서 내부공(53) 쪽으로 빠른 속도로 공기가 불어지게 되므로 빠른 속도를 불어지게 되는 바람은 힘을 가지게 되므 로 그 센 바람으로 불어지는 힘에 의해 저압공기혼합실(54) 부분에는 물이 채워지지 않게 되기 때문에 수압력이 작용하지 않게 되므로 출구(41a)로부터 분출되는 분출유체(w)의 물줄기는 수압력에 영향을 거의 받지 않게 되므로 물줄기가 길게 뻗어 나갈 수 있게 되고 그로 인해 공기와의 접촉면적을 많이 가질 수 있게 하는 저압공기혼합실(54)을 형성할 수 있게 되는 것이다.

따라서, 본 고안은 수중모터펌프(10)의 토출구(11)로부터 토출되는 분출유체(w)가 토출압력의 손실이 없게 함으로써 길게 뻗어나갈 수 있게 하고, 그 뻗어 나가는 분출유체(w)의 물줄기 외주연부 쪽으로 공기가 섞일 수 있는 분출유체(w)의 표면적 및 공기접촉면적을 갖게 하는 저압공기혼합실(54)을 크게 가질 수 있도록 하는 동시에 상기 저압공기실혼합실(53)로 유입되는 외부공기가 빠른 속도로 유입될 수 있도록 함에 따라 많은 기포(p)가 발생될 수 있게 되는 것이다.

그러므로 본 고안은 콤퓨레샤 기포발생장치나 산소기포발생장치 등과 같이 고가의 장비를 이용하지 않고도 높은 수압이 작용되는 수심이 깊은 곳에서도 많은 량의 기포(p)를 발생시킬 수 있기 때문에 매우 많은 량의 기포가 요구되는 수산양식장에서 기포에 있는 공기 중의 산소가 해수에 용해되어 산소를 공급하는 수산양식장용 기포산소공급장치로서 효율적으로 이용될 수 있게 되는 것이다.

특히, 수심이 깊은 수산양식장에서 높은 수압을 받는 상태에서도 많은 량의 기포가 발생되어 많은 산소가 공급될 수 있도록 함으로써 적조 및 녹조현상이 발생되었을 때 수산양식장의 어패류가 산소 부족으로 질식사 되는 것을 미연에 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 많은 기포(p)는 해수면 위로 떠오르게 되므로 이때 부유물도 같이 떠오르게 하는 작용을 하게 되어 부유물 제거에 도움을 주게 하는 역할도 겸하게 된다.

이상의 설명에 따르면, 본 고안은 높은 수압력이 작용되는 깊은 수심에서도 기포가 많이 발생될 수 있도록 함으로써 수산양식장의 해수에 많은 기포 산소를 공급할 수 있게 되는 효과를 제공하고, 콤프레샤등에 비해 상대적으로 매우 저렴한 수중모터펌프를 이용할 뿐만 아니라 구조가 간단하므로 보다 저렴한 시설비와 운영관리비가 소요되는 기포산소공급장치를 제공하게 되므로 경제성이 크게 도모되는 효과를 제공하는 유용한 고안이다.

그리고 본 고안은 높은 수압력이 작용되는 수심에서도 많은 기포가 발생되도록 한 것이기 때문에 수압력이 낮은 수심에서 이용되는 장치로서도 사용 가능한 것은 자명한 것이므로 청구범위를 크게 벗어 나지 않는 한 폭넓게 적용되고 보호되어야 하는 것은 자명한 것이다.

Claims (1)

1. 수중모터펌프(10)의 토출구(11)에서 토출되는 분출유체(w)에 의해 흡입관(20)을 통해 유입되는 공기가 압력차이에 의해 흡입되고 분출유체(w)와 혼합되어 기포(p)가 형성되고 나팔관부(30)를 통해 분출되는 것으로서;

   상기 토출구(11)와 결합되어 분출유체(w)가 통과되는 유체분출유도공(41)을 가진 제1본체부재(40)를 구비하되 상기 유체분출유도공(41)의 출구(41a)로부터 분출유체(w)가 길게 뻗어 나갈 수 있게 분출되도록 유도하기 위해 길다란 길이를 가지는 유체분출유도공(41)을 형성하고, 상기 유체분출유도공(41) 외측으로는 흡입관(20)과 연결되어 유입되는 외부 공기가 원주형으로 공급되게 하는 동시에 외부공기가 흡입되는 공기흡입실(42)이 형성되게 하고;

   상기 공기흡입실(42) 내에는 상기 제1본체부재(40)와 결합되는 제2본체부재(50)에 형성된 결합돌륜부(51)가 끼워지게 결합되게 하여 폭(f)이 작고 길다란 길이(j)를 가지는 공기증속토출로(52)가 형성되게 하고;

   상기 공기증속토출로(52)와 유체분출유도공(41) 사이에는 두터운 두께(t)를 가지는 동시에 일부분이 제2본체부재(50)의 내부공(53)에 삽입되게 결합 된 관체부(43)를 갖도록 하여 상기 유체분출유도공(41)으로부터 길게 분출되는 분출유체(w) 외측의 내부공(53)에 길다란 길이(g)로 형성되는 저압공기혼합실(54)이 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 수산양식장용 기포산소공급장치.

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