KR20050012985A - 수중폭기장치 - Google Patents

Abstract

수중폭기장치를 제공한다. 이 수중폭기장치는 수중에 위치되는 받침판과, 받침판에 연결되며 받침판이 수중에서 위치되도록 받침판을 수면위에서 지지해주는 부구와, 받침판을 수중의 일정위치에 고정시켜주는 고정로드와, 받침판에 설치되되 내부에 소정공간이 구비되고 일면에 물유입구가 형성되며 일측면에 물유출구가 형성된 하우징과, 하우징의 내부에 설치되며 소정 회전력을 발생시키는 수중모터와, 하우징의 내부에 설치되며 수중모터와 회전축을 매개로 연결되고 수중모터에 의해 소정 속력으로 회전하여 물유입구 방향의 물을 물유출구 방향으로 펌핑하는 임펠러와, 물유출부에 연결되며 소정길이로 연장형성되고 배관내부의 유로가 도중에 좁아졌다가 다시 넓어지는 타입으로 형성된 유체배출배관 및, 유체배출배관의 유로가 좁아졌다가 다시 넓어지는 부분에 일측단부가 연결되며 타측단부는 수면 위로 일정거리 돌출된 공기흡입배관을 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

수중폭기장치{Air supply apparatus under the water}

본 발명은 수중폭기장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수중펌프(Pump)와 이젝터(Ejector)를 결합한 구조로 많은 양의 공기를 수중에 공급할 수 있는 수중폭기장치에 관한 것이다.

일반적으로 양어장이나 양식장 같은 곳에서 어류나 식물 등을 양식하기 위해서는 물속에 용해되어있는 산소(이하,'용존산소(Dissolved oxygen)'라 칭함)의 양이 일정량 이상 되어야 한다.

왜냐하면, 수중의 유기물이 호기성 미생물의 작용에 의해서 안정화되고 자연적으로 정화되기 위해서는 일정량 이상의 산소가 필요하기 때문이다.

이에 양어장이나 양식장 같은 곳에서는 어류나 식물 등의 성장을 위해 일정량 이상의 용존산소의 공급 및 유지가 시급한 당면과제로 떠오르고 있는 실정이다.

그리고, 이러한 양어장이나 양식장 이외에도 적정수질을 유지하거나 적정수질로의 정화를 위한 곳에서는 일정량 이상의 용존산소의 공급 및 유지가 필수적으로 선행되어야 하는 실정이다.

따라서, 양어장이나 양식장 및 하수처리장 등에는 이와 같은 일정량 이상의 용존산소의 공급 및 유지를 위해 다양한 방법들이 모색되고 있는 실정이다.

일예를 들면, 종래 양어장이나 양식장 등에는 일정량 이상의 용존산소의 공급 및 유지를 위해 외부에서 수중으로 산소를 강제로 공급해주는 에어펌프(Air pump)나 에어브로워(Air Blower) 등이 설치되고 있다.

그러나, 이와 같은 에어펌프나 에어브로워 등은 수중이 아닌 외부에 설치되기 때문에 기기가 작동되면서 매우 큰 소음을 발생하게 되는 문제점이 있다.

또한, 이와 같은 에어펌프나 에어브로워 등은 외부에서 압력으로 산소를 강제로 밀어넣기 때문에 상대적으로 고압인 수심이 깊은곳까지는 산소를 공급하지 못하게 되는 문제점이 발생된다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 소음을 발생시키지 않고도 공기를 수중으로 공급할 수 있는 수중폭기장치를 제공하는데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 수심이 깊은곳까지 산소를 공급할 수 있는 수중폭기장치를 제공하는데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수중폭기장치의 일실시예를 개략적으로 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 수중폭기장치의 연결구조를 개략적으로 도시한 사시도.

도 3은 도 1에 도시한 수중폭기장치의 유체흐름을 개략적으로 도시한 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

100 : 수중폭기장치 110 : 수중펌프유닛

111 : 하우징 112 : 수중모터

114 : 임펠러 130 : 이젝터유닛

150 : 브로워유닛 170 : 고정유닛

이와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명 수중폭기장치는 수중에 위치되는 받침판과, 받침판에 연결되며 받침판이 수중에서 위치되도록 받침판을 수면위에서 지지해주는 부구와, 받침판을 수중의 일정위치에 고정시켜주는 고정로드(Rod)와, 받침판에 설치되되 내부에 소정공간이 구비되고 일면에 물유입구가 형성되며 일측면에 물유출구가 형성된 하우징(Housing)과, 하우징의 내부에 설치되며 소정 회전력을 발생시키는 수중모터(Motor)와, 하우징의 내부에 설치되며 수중모터와 회전축을 매개로 연결되고 수중모터에 의해 소정 속력으로 회전하여 물유입구 방향의 물을 물유출구 방향으로 펌핑하는 임펠러(Impeller)와, 물유출부에 연결되며 소정길이로 연장형성되고 배관내부의 유로가 도중에 좁아졌다가 다시 넓어지는 타입(Type)으로 형성된 유체배출배관 및, 유체배출배관의 유로가 좁아졌다가 다시 넓어지는 부분에 일측단부가 연결되며 타측단부는 수면 위로 일정거리 돌출된 공기흡입배관을 포함한 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 물유입부에는 물유입배관이 연결되고, 상기 물유입배관의 끝단부는 수면 위의 근접한 부분까지 연장형성되며, 상기 물유입배관에는 여과기가 장착된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 공기흡입배관의 타측단부에는 공기흡입배관으로 공기를 강제 주입시켜주는 브로워유닛(Blower Unit)이 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 수중폭기장치(100)의 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수중폭기장치(100)는 크게 수중의 물을 펌핑해주는 수중펌프유닛(110)과, 이러한 수중펌프유닛(110)에 의해 펌핑되는 물에 공기가 주입되도록 하는 이젝터유닛(130)과, 이와 같은 이젝터유닛(130)에 공기를 강제로 주입하는 브로워유닛(150) 및, 수중펌프유닛(110)과 이젝터유닛(130)을 수중에서 고정시켜주는 고정유닛(170)으로 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 수중펌프유닛(110)은 내부에 소정공간을 구비하되 하면에는 물유입부(119)가 형성되고 일측면에는 물유출부(120)가 형성된 하우징(111)과, 하우징(111)의 하측에 설치되며 하우징(111)을 고정유닛(170)에 고정시켜주는 지지레그(118)와, 하우징(111)의 내부에 설치되며 물이 펌핑(Pumping)되도록 소정 회전력을 발생시키는 수중모터(112)와, 수중모터(112)의 하측에 위치되며 회전축(113)을 통해 수중모터(112)와 연결되고 수중모터(112)에서 발생시키는 소정 회전력에 의해 일정 알피엠(Revolutions Per Minute)으로 회전하는 임펠러(114) 및, 하우징(111)의 물유입부(119)에 연결되며 외부로부터 물이 유입되도록 소정길이 연장형성된 물유입배관(115)으로 구성된다.

이때, 물유입배관(115)은 수면위의 근접한 부분까지 연장형성됨이 바람직하다. 이에, 수중폭기장치(100)의 사용자는 수면위의 근접한 부분까지 연장형성된 물유입배관(115)을 보호 물유입배관(115)의 주변에 몰려드는 여러 쓰레기나 찌거기 등을 용이하게 제거할 수 있게되는 것이다.

그리고, 이러한 물유입배관(115)의 끝단부에는 소정 여과기(116)가 장착됨이 바람직하다. 따라서, 물유입배관(115)에는 물 외에 다른 쓰레기나 찌꺼기가 유입되지 않게되며, 본 발명 수중펌프유닛(110)은 반영구적으로 사용할 수 있게되는 것이다.

한편, 이젝터유닛(130)은 하우징(111)의 물유출부(120)에 연결되며 소정길이로 연장형성된 유체배출배관(132)과, 이 유체배출배관(132) 상의 일측에 연결되는 공기흡입배관(134)으로 구성된다.

이때, 유체배출배관(132)은 유체배출배관(132)을 통해 유출되는 유체의 유속이 도중에 변경될 수 있도록 배관내부의 유로가 도중에 좁아졌다가 다시 넓어지는 밴츄리관(Venturi tube) 타입으로 형성된다. 그리고, 공기흡입배관(134)은 이젝터유닛(130)에 공기가 흡입되도록 하는 역할을 하는 바 일측단부는 유체배출배관(132) 상의 일측에 연결되며 타측단부는 수면 위로 일정거리 돌출되도록 설치된다.

여기에서, 유체배출배관(132)의 유로가 좁아졌다가 다시 넓어지는 부분의 기점을 '목(Neck)'이라고 하면, 공기흡입배관(134)의 일측단부는 이러한 유체배출배관(132)의 목 상에 연결됨이 바람직하다.

또한, 브로워유닛(150)은 이젝터유닛(130)에 공기를 강제로 주입해주는 역할을 하는 바, 브로워(155)와 부구(153)로 구성된다.

이때, 브로워(155)는 수면위로 일정거리 돌출된 공기흡입배관(134)의 타측단부에 연결되어지며, 이 공기흡입배관(134)으로 공기를 강제 주입해주는 역할을 수행한다. 그리고, 부구(153)는 브로워(155)를 수면위에 설치할 경우 사용된다. 따라서, 브로워(155)를 수면 밖의 외부 지면 등에 설치할 경우에는 이러한 부구(153)가 생략될 수도 있다.

한편, 고정유닛(170)은 수중펌프유닛(110)과 이젝터유닛(130)을 하측에서 지지해주는 받침판(171)과, 이러한 받침판(171)을 수중에 띄워주는 부구(178)와, 받침판(171)과 부구(178)를 연결해주는 연결부재(174) 및, 받침판(171)을 수중의 일정위치에 고정시켜주는 고정로드(175)로 구성된다.

이때, 부구(178)는 구(球) 또는 육면체 등의 통체형상으로, 수면위로 뜰 수 있도록 플라스틱(Plastic)과 비교적 비중이 가벼운 재질로 형성되며, 하단에는 연결부재(174)가 용이하게 끼워질 수 있도록 제1걸림고리(182)가 형성된다. 여기에서, 본 발명에 따른 부구(178)는 적어도 2개이상이 구비됨이 바람직하다. 그리고, 제1걸림고리(182)는 작업자가 손으로 풀기 이전에는 용이하게 풀리지 않는 구조 즉, 도면에 도시된 바와 같이 등산용 카라비나(Carabiner)와 같은 형태로 구현됨이 바람직하다.

또한, 받침판(171)은 소정 두께를 갖는 판넬(Panel) 형상으로, 중앙부분에는수중펌프유닛(110) 등이 결합볼트 등에 의해 장착될 수 있도록 소정 결합홀이 형성되며, 일측단 및 타측단에는 고정로드(175)가 끼워지는 걸림부(173)와 연결부재(174)가 끼워지는 제2걸림고리(172)가 각각 형성된다. 이때, 제2걸림고리(172)는 제1걸림고리(182)와 유사한 형태로 구성됨이 바람직하다. 즉, 제2걸림고리(172)는 작업자가 손으로 풀기 이전에는 용이하게 풀리지 않는 구조인 등산용 카라비나와 같은 형태로 구현된다.

이에, 이러한 받침판(171)은 연결부재(174)에 의해 제2걸림고리(172)가 부구(178)의 제1걸림고리(182)에 연결됨으로써 수중에서 뜰 수 있게 되는 것이다.

여기에서, 고정로드(175)가 끼워지는 받침판(171)의 걸림부(173)에 대해 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 받침판(171)의 걸림부(173)는 '∪'자 형태로 절곡되되 양끝단에 소정크기의 홀이 형성된 갈고리와, 이러한 갈고리의 양끝단에 형성된 홀을 관통하여 선택적으로 끼워지는 볼트(Bolt,180) 및, 볼트(180)의 끝단에 체결되는 너트(Nut,181)로 구성된다.

따라서, 고정로드(175)를 걸림부(173)에 끼우거나 고정로드(175)를 걸림부(173)에서 빼내고자 할 경우, 작업자는 이러한 걸림부(173)의 볼트(180)와 너트(181)를 푼 다음 고정로드(175)를 걸림부(173)의 갈고리에 끼우거나 빼낼 수 있게 된다.

또한, 연결부재(174)는 앞에서 설명한 두 걸림고리(182,172)에 용이하게 걸릴 수 있도록 타원형태의 고리가 다수개 연결된 체인(Chain) 등으로 구현됨이 바람직하다. 이에 작업자는 이러한 두 걸림고리(182,172) 사이에 연결된 체인을 줄이거나 늘리는 방법으로 수중폭기장치의 수중 위치를 제어할 수 있게 된다.

한편, 받침판(171)을 바닥면에 고정시켜주는 고정로드(175)는 소정 두께의 막대 형상으로 수중의 바닥면에 고정되는 로드부(184)와, 이러한 로드부(184)의 상단에 형성되되 로드부(Rod part,184)의 직경보다 다소 큰 직경으로 형성되어 받침판(171)의 걸림부(173)에 걸리게 되는 헤드부(Head part,185)로 구성된다.

이때, 고정로드(175)의 길이는 다소 길게 형성됨이 바람직하다. 즉, 본 발명에 따른 고정로드(175)는 고정로드(175)의 헤드부(185)가 수면 위로 고정길이 돌출될 수 있는 길이로 형성됨이 바람직하다.

따라서, 고정로드(175)는 받침판(171)의 걸림부(173)에 끼워져 수중의 바닥면에 고정되게 되는 바, 수중펌프유닛(110) 등이 장착된 받침판(171)은 이러한 고정로드(175)의 로드부(184)를 따라 상하로 소정거리 유동가능하게 되되, 상단부분에 형성된 헤드부(185)로 인하여 고정로드(175)가 고정된 부분에서 이탈되지 않게 되는 것이다.

이하, 이상과 같이 구성된 수중폭기장치(100)의 작용 및 효과를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수중에 산소를 포함한 공기를 주입하고자 할 경우, 작입자는 수중모터(112)를 구동시키게 된다. 이에 수중모터(112)와 회전축(113)을 매개로 연결된 임펠러(114)는 소정 알피엠으로 회전된다.

따라서, 물유입배관(115)의 주변에 위치한 물은 이러한 임펠러(114)의 회전에 의하여 하우징(111)의 내부로 유입되고, 이와 같이 하우징(111) 내부로 유입된후에는 하우징(111)의 일측에 형성된 물유출부(120)로 유출된다. 이때, 하우징(111)의 물유출부(120)에는 이젝터유닛(130)이 설치되기 때문에 물유출부(120)를 통해 유출되던 물은 이젝터유닛(130)을 경유하여 외부 수중으로 유출된다.

여기에서, 이젝터유닛(130) 중 유체배출배관(132)은 밴츄리관 형태로 형성되기 때문에 물유출부(120)를 통해 유출되던 물은 유체배출배관(132)의 목부분에 근접하여 매우 빠른 유속으로 유출되다가 목부분을 지나고 나서는 다소 느린 유속으로 외부로 유출되게 된다. 따라서, 이러한 유체배출배관(132)의 목부분에는 이와 같은 빠른 유속으로 인하여 상대적으로 낮은 압력이 형성되어진다.

이에 유체배출배관(132)의 목부분에 연결된 공기흡입배관(134) 내부에는 이러한 압력차로 인하여 외부의 공기가 이젝터유닛(130)의 유체배출배관(132)으로 빠르게 유입되게 된다. 특히, 공기흡입배관(134)에 연결된 브로워유닛(150)이 구동될 경우에는 이러한 이젝터유닛(130)의 유체배출배관(132)으로 보다 많은 공기가 매우 빠르게 유입되게 된다.

이후, 이와 같이 공기흡입배관(134)을 통해 이젝터유닛(130)의 유체배출배관(132)으로 빠르게 유입된 공기는 기존에 유체배출배관(132)을 흐르던 물과 빠르게 뒤섞여지며, 뒤섞인 후에는 유체배출배관(132)을 흐르던 물을 따라 외부로 배출되어진다.

이에 수중폭기장치(100)가 설치된 수중에는 이러한 유체배출배관(132)을 통하여 배출된 물을 통해 용존산소의 양이 점차 증가하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 수중폭기장치는 수중에 설치되기 때문에 종래 수면위에 설치됨으로 인해 발생되었던 소음 문제를 모두 해결하게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 수중폭기장치는 이젝터유닛에 의한 압력차를 이용하여 외부 공기를 수중으로 주입하기 때문에 수심이 깊은곳까지도 공기(산소)를 공급할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명에 따른 수중폭기장치는 브로워를 통하여 외부공기를 강제주입할 수 있기 때문에 수심이 매우 깊은곳 까지도 많은 양의 공기를 공급할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 수중폭기장치는 이러한 이젝터유닛과 브로워를 통한 공기유입 이외에도 임펠러의 회전에 의한 공기교반작용이 발생기기 때문에 보다 발은 양의 공기를 수중에 공급할 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 수중에 위치되는 받침판;

   상기 받침판에 연결되며, 상기 받침판이 수중에서 위치되도록 상기 받침판을 수면위에서 지지해주는 부구;

   상기 받침판을 수중의 일정위치에 고정시켜주는 고정로드;

   상기 받침판에 설치되되, 내부에 소정공간이 구비되고, 일면에 물유입구가 형성되며 일측면에 물유출구가 형성된 하우징;

   상기 하우징의 내부에 설치되며, 소정 회전력을 발생시키는 수중모터;

   상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 수중모터와 회전축을 매개로 연결되고, 상기 수중모터에 의해 소정 속력으로 회전하여 상기 물유입구 방향의 물을 상기 물유출구 방향으로 펌핑하는 임펠러;

   상기 물유출부에 연결되며, 소정길이로 연장형성되고, 배관내부의 유로가 도중에 좁아졌다가 다시 넓어지는 타입으로 형성된 유체배출배관 및;

   상기 유체배출배관의 유로가 좁아졌다가 다시 넓어지는 부분에 일측단부가 연결되며 타측단부는 수면 위로 일정거리 돌출된 공기흡입배관을 포함한 것을 특징으로 하는 수중폭기장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 물유입부에는 물유입배관이 연결되고, 상기 물유입배관의 끝단부는 수면 위의 근접한 부분까지 연장형성되며, 상기 물유입배관에는 여과기가 장착된 것을 특징으로 하는 수중폭기장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 공기흡입배관의 타측단부에는 상기 공기흡입배관으로 공기를 강제 주입시켜주는 브로워유닛이 연결된 것을 특징으로 하는 수중폭기장치.