KR20050051166A - Wastes material holding instrument floating onto the surface of water using air stream - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무동력 부유식 이물질수거및 여과하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-powered floating foreign matter collection and filtering device.
각종 수생식물을 양식하는 수조내에는 어패류의 성장과 함께 각종 이물질이 부유하게 된다. 이물질은 대개 어패류의 몸에서 분리된 생체의 일부이거나 분뇨, 먹이등이 주를 이루어 이들은 적절한 수온에의하여 부패원인이되고, 병원균번식의 근본원인이 된다. 따라서 살아있는 생물체에 대한 산소공급이 필수적이고, 먹이공급, 먹이를 먹은 수중생물에 의한 배설물, 기타 여러가지 자연부패오염물들이 퇴적되어져갈 수 밖에 없다. 이러한 오염물을 대형수족관의 경우를 예외로 하고 공기공급기의 에어스톤(일종의 폭기조=기포발생기)을 부직포로 구성된 여과필터의 밑에 설치하여 주거나 아니면 여과판을 이용하여 설치하여, 공기의 상승에 따른 물흐름을 이용하여 필터층을 물이 통과하여 주도록 하므로서 여러가지 오물이 걸러지도록한다.Various foreign matters are floated with the growth of fish and shellfish in the tank that grows various aquatic plants. Foreign substances are usually a part of living organisms separated from the body of fish and shellfish, or manure and food are predominant, and they become a cause of rot by proper water temperature and become the root cause of pathogen propagation. Therefore, the supply of oxygen to living organisms is essential, and the supply of food, the excretion of the aquatic organisms that eat the food, and other natural decay pollutants have to be deposited. Except in the case of large aquariums, these contaminants may be installed under an air filter (a type of aeration tank = bubble generator) under a filtration filter composed of non-woven fabrics or by using a filter plate. Use the water to pass through the filter layer to filter out various dirt.
이러한 여과장치는 우선 걸러진 오염물이 항상 수조내에 잔류하여 다시 2차적 오염원이 된다. 또한 일정시간이 경과한 다음에 수조측면이나 저면등에 자연적으로 발생하는 여러가지 조류,미생물에 의한 오염은 전체수조를 세척하고 물을 갈아주는 방식만이 전부이다.In such a filtration device, the first filtered contaminants always remain in the tank and become secondary sources. In addition, the pollution caused by various algae and microorganisms naturally occurring on the side or bottom of the tank after a certain period of time is only a method of washing the entire tank and changing the water.
본 발명은 별도의 전원과 같은 동력공급이 없이도 수조의 수면상부에 자연부유하면서 수조에 공급되는 기포발생장치의 공기를 이용하여 물을 여과하는 부유식 무동력 수조여과장치를 개발하였다. 본 발명은 저부에 기포수집부를 형성하고, 그 상부로 기포유도관을 그리고 수면상부에 노출된 필터층을 형성하여 주어, 기포에 의하여 상승하는 물을 유도관으로 집중하고, 이 집중된 물을 필터에 의하여 여과처리하여 수중부유하는 여러가지 부유물을 수집제거하도록 하였다.The present invention has developed a floating non-powered water tank filtration device that filters water using air from a bubble generator supplied to a water tank while naturally floating on the water surface of a water tank without a separate power supply. The present invention forms a bubble collecting portion at the bottom, and a bubble induction pipe at the top and a filter layer exposed on the water surface to concentrate the water rising by the bubble to the induction pipe, the concentrated water by a filter Filtration was performed to collect and remove various suspended solids in the water.
Description
본 발명은 무동력 부유식 이물질수거및 여과장치에 관한 것이다. The present invention relates to a non-powered floating foreign matter collection and filtering device.
여러가지 애완동물의 사육이 유행하면서 열대어나 양서류등의 수생생물들을 수조에서 키우고 관상하고 있다. 이러한 수조에서 가장 문제로 되는 것은 내부에 여러가지 조류나 미생물에 의한 오염문제이다. 이들 오염의 가장 큰 원인은 물고기와 같은 생물이 배설하는 여러가지 배설물이 영양원이 되어 각종 미생물이 번식하기 때문이다. 따라서 이런 다양한 미생물의 먹이공급원을 가능한한 신속하게 제거하는 방법으로 자체내에 필터층을 설치하고 상시 여과하는 방식이다.As the breeding of various pets is prevalent, aquatic life such as tropical fish and amphibians are raised and observed in the tanks. The most problematic in such a tank is the problem of contamination by various algae or microorganisms inside. The biggest cause of these pollution is because various excreta, which are excreted by organisms such as fish, become a nutrient source and various microorganisms multiply. Therefore, in order to remove the various sources of these microorganisms as quickly as possible is to install a filter layer in itself and to always filter.
가장 일반적인 방식이 공기공급을 위한 폭기조( 이하 기포발생기라 한다)를 일정한 여과판을 바닥에 설치하고 여기에 부직포로 구성된 다공필터를 깔아서 기포발생기로 부터 발생한 공기가 부력에 의하여 상승하면서 수조내의 물도 따라서 이동하므로 인접한 부직포로 된 필터층을 물이 통과하면서 고형의 오염물질이 걸러지도록 구성하고 있다. The most common method is to install an aeration tank (hereinafter referred to as bubble generator) for air supply at the bottom with a constant filter plate, and install a porous filter composed of non-woven fabric on it. Therefore, it is configured to filter solid contaminants as water passes through filter layers made of adjacent nonwoven fabrics.
이외에도 대형수족관에서는 외부에 고효율의 필터와 펌프를 설치하여 물을 순환시켜 걸러주고 있으나 이러한 장치는 일반가정이나 회집과 같은 중소형의 수조에 적용하기 에는 너무나 고가이다. 특히 별도의 동력을 연결하여 작동하여야 하며, 유지관리에 상당한 비용과 노력이 들게 된다. In addition, in large aquariums, high efficiency filters and pumps are installed outside to circulate water, but these devices are too expensive to be applied to small and medium-sized tanks such as homes and collections. In particular, it must be operated by connecting a separate power source, and a considerable cost and effort are required for maintenance.
특히 문제로 되는 것은 이들 필터가 항시 물에 잔류하고 있고, 이곳에 오염물질들이 축적되어져 물내부에 상존하고 있는 것이다. 즉, 이들 오염물질이 물에 잔류한채 머무르면서 2차적이 오염의 근원이 되는 것이다. 이런 문제점을 없애는 방식이 일정주기별로 물을 갈아주거나 아니면 화학약품에 의한 소독처리방식이 있으나 물을 갈아주는 것 자체가 상당한 노력이 필요하며, 화학약품은 또다른 수생식물에 대한 악영향을 주게된다.Of particular concern is that these filters are always present in the water, where contaminants accumulate and remain in the water. In other words, these contaminants remain in the water and become secondary sources of contamination. The method of eliminating this problem is to change water at regular intervals or to disinfect by chemicals, but changing water itself requires considerable effort, and chemicals adversely affect other aquatic plants.
물내부에 상존하지 않는 대형수족관의 경우에는 대형순환펌프에 의하여 외부로 물을 순차로 추출하여 필터처리한 다음에 다시 공급하는 방식이 있으나, 이러한 외부 필터와 순환펌프의 설치가 있다하여도 결국에는 수조내외벽면이나 저면에 대한 세척은 불가피하다. 이러한 벽체세척시 벽체에 부착되어있던 오물이 물에 확산되어버리게 될수 밖에 없어 전체적인 물갈이가 되어야 하며, 이러한 물갈이 작업이 상당한 노력과 비용이 소요되는 단점이 있는 것이다.In the case of a large aquarium that does not exist in the water, there is a method in which water is sequentially extracted to the outside by a large circulation pump, filtered, and then supplied again, but even if such an external filter and a circulation pump are installed, eventually It is inevitable to wash the inside and outside walls or bottom of the tank. When washing the wall, the dirt attached to the wall will have to be diffused into the water, so that the entire water change should be performed. Such a change work requires considerable effort and cost.
이러한 모든 장치들은 모두 어떠한 형태이든 전원에 의한 동력공급이 필수적이며, 설치와 관리에 많은 노력과 비용이 든다. 그러나 소규모 가정용어항이나 수족관의 경우 이같은 고가의 장비를 운용할 수 없으며, 설치한다하여도 발생되는 소음때문에 실내에 적용하기 어렵다.All of these devices require power from any form, and are expensive to install and manage. However, small-scale home fish tanks and aquariums cannot operate such expensive equipment and are difficult to apply indoors due to noise generated even when installed.
본 발명은 기존의 어항에서 일반적으로사용하는 공기공급장치인 기포발생기에 의하여 다량의 공기가 수조의 저면에서 부터 수면밖으로 상승한다는 원리를 이용하여 별도의 전원공급없이 부유물질을 수거할 수 있는 장치를 제공하고자 한다.The present invention is a device that can collect the floating material without a separate power supply by using a principle that a large amount of air rises out of the water surface from the bottom of the tank by the bubble generator which is an air supply device commonly used in existing fish tanks To provide.
본 발명은 더나아가서 공기공급을 위한 기포발생기로 부터 기포공급이 진행되는 한 부유상태에서 다른 곳으로 이동함이 없이 물에 떠있는 상태를 유지한 채 수조내의 각종 이물질을 제거하도록 한 수거장치를 제공하고자 한다.The present invention further provides a collection device for removing various foreign substances in the water tank while maintaining the floating state in the water without moving from the floating state to the other place as long as the bubble supply from the bubble generator for air supply is in progress I would like to.
본 발명은 각종 어패류를 키우는 수조에 있어서,The present invention is a tank for raising various fish and shellfish,
어패류의 성장과 생식에 따라 발생하는 여러가지 이물질을 자동으로 수거할 수 있는 이물질 수거장치에관한 것이다. 특히 본 발명은 별도의 고정기구나 동력공급이 없이도 기포발생기에 의하여 공기공급이 진행되면, 그 공기공급기에 의하여 상승하는 기포배출위치의 수면바로 위에 자체적으로 고정되어져 이물질수거기능을 발휘하는 수거장치에 관한 것이다.It is about a foreign material collection device that can automatically collect various foreign matters generated by the growth and reproduction of fish and shellfish. In particular, the present invention, when the air supply is progressed by the bubble generator without a separate fixing mechanism or power supply, is fixed on the water bar as soon as the bubble discharge position rising by the air supply itself to the collection device exhibiting the foreign matter collection function It is about.
본 발명은 수조의 하부에서 수면으로 솟아오르는 기포를 수집하는 기포수집부, 상기한 기포수집부의 중앙상부에서 수직구조로 형성된 중공구조의 유도관, 그리고 상기한 유도관이 중앙에서 관통하여 상승한 물로부터이물질을 수거하도록 하는 다공성필터층이 있는 필터부로 구성된 무동력 부유식 이물질수거장치이다. The present invention is a bubble collecting unit for collecting bubbles rising from the bottom of the tank to the water surface, the hollow induction pipe formed in a vertical structure in the upper portion of the center of the bubble collecting portion, and the above-mentioned induction pipe from the water rising through the center It is a non-powered floating foreign material collection device composed of a filter unit having a porous filter layer to collect foreign materials.
본 발명의 이물질수거장치는 필터부가 항시 수면위로 노출되도록 별도의 부력체가 측면등에 설치되어져 물에 항시 부유상태를 유지토록 한다.In the foreign matter collection apparatus of the present invention, a separate buoyancy body is installed on the side surface of the filter unit so that the filter unit is always exposed on the water surface so as to maintain a floating state in water at all times.
이하 본 발명을 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 대표적인 구성은 도 1에서 작동상태를 어항에 설치한 사용상태도로 도시하며, 도 2 는 단면구성도이고, 도 3 은 사시도이며, 도 4 는 또다른 구성의 실시예를 도시한 사시도이고, 도 5 는 도4의 구성에 대한 단면구성도이고, 도 6 은 또다른 구성을 보여주는 사시도이다.Representative configuration of the present invention is shown in the operating state installed in the fish tank in Figure 1, Figure 2 is a cross-sectional configuration, Figure 3 is a perspective view, Figure 4 is a perspective view showing an embodiment of another configuration 5 is a cross-sectional view of the configuration of Figure 4, Figure 6 is a perspective view showing another configuration.
본 발명의 대표적인 구성은 도2에 도시하듯이 수조의 하부를 향하여 넓은 개방부(1)를 구성하고 상부로 갈수록 첨예하게 구성하여 기포발생기(m)으로부터발생하여 수면으로 상승하는 기포를 수집하는 기포수집부,Representative configuration of the present invention constitutes a wide open portion (1) toward the bottom of the tank as shown in Figure 2 and configured sharply toward the top to collect bubbles generated from the bubble generator (m) rising to the water surface Collection,
상기한 기포수집부의 중앙상부(2)와 연통되어져 하개방부(5)와 상개방부(6)를 갖춘 중공구조의 유도관,A hollow guide tube communicating with the central upper portion 2 of the bubble collecting portion and having a lower opening portion 5 and an upper opening portion 6;
상기한 유도관의 상개방부(6)의 일부가 중앙부를 관통한 다공구조의 필터지지부(11)에 다공성필터층(12)를 적층하고, 외측으로는 물의 이탈을 방지하기 위한 수직벽(13)을 형성하여 수면(V)위로 노출되어진 필터부로 구성된 무동력 부유식 이물질수거장치에 관한 것이다.A part of the upper opening part 6 of the induction pipe is laminated with the porous filter layer 12 on the filter support part 11 having a porous structure, and the vertical wall 13 for preventing the separation of water to the outside. It relates to a non-powered floating foreign matter collection device consisting of a filter portion exposed to the surface (V) by forming a.
본 발명의 이물질수거장치가 수조내에 설치되면 수면위에 부유가능하도록, 기포수집부의 외측으로 혹은 기포수집부에 별도의 연결체(5a)를 설치하여 부력체(5)들을 설치하여준다.When the foreign matter collecting device of the present invention is installed in the water tank, the buoyant bodies 5 are installed by installing a separate connecting body 5a to the outside of the bubble collecting part or to the bubble collecting part so as to float on the water surface.
본 발명에서 부력체를 연결체에 의하여 설치하는 경우 전체구조의 안정성을 확보하기 위하여 적어도 3개이상의 지점으로 부터 연결체를 설치하여 적어도 3개의 방향에서 부력을 주도록 한다. 이러한 부력체의 구성은 설치되는 이물질수거장치의 크기, 기포발생의 강도등에 따라서 얼마든지 변형가능하다. 어항에 설치된 기포발생기가 대형이면서 이물질수거장치가 대형인 경우에는 도 7에 도시하듯이 별도의 부력체를 기포수집부의 중간과 하측에 동시 설치도 가능하며, 필요에 따라서는 기포수집부의 외면전체를 이중으로구성하여 이곳에 공기를 충진하여 보다 강한 부력을 발생할 수 있다.In the present invention, when installing the buoyancy body by the connecting body to install the connecting body from at least three or more points to ensure the stability of the overall structure to give the buoyancy in at least three directions. The configuration of the buoyancy body can be modified as much as the size of the foreign matter collection device installed, the strength of the bubble generation. In the case where the bubble generator installed in the fish tank is large and the foreign matter collection device is large, as shown in FIG. 7, a separate buoyancy body may be simultaneously installed in the middle and the bottom of the bubble collecting unit. It can be configured as a double to fill the air to create a stronger buoyancy.
본 발명의 또다른 예로서 도 6에 도시한 것은 필터부의 수직벽(13)의 전면에 걸쳐 방향유도판체(17)들이 설치되는 것이다. 방향유도판체(17)란 유도관을 따라 상승한 물이 무작위로 흘러내리는 것을 방지하고 일정한 방향으로 유도토록 한다. 따라서 상승한 물이 하부로 흘러내리면서 본발명의 구조물전체에 대한 흔들림이나 이동을 방지하고 항시 물이 상승하는 곳에서 그대로 머물면서 적절한 필터작용을 도와주도록 한다.As another example of the present invention, shown in FIG. 6, the direction guide plates 17 are provided over the entire surface of the vertical wall 13 of the filter part. Aroma guide plate 17 is to prevent the water rising along the guide pipe to flow randomly and to guide in a constant direction. Therefore, the rising water flows to the bottom to prevent the shaking or movement of the whole structure of the present invention and to always stay where the water rises to help the proper filter action.
본 발명의 또다른예로 도8에 도시한 것은 구조물에 대한 부력을 부여하는 부력체와 필터층을 연속하여 상하로 배치토록하고, 기포수집조의 하단부에 중심과 적절한 안정구조를 확보하기 위한 밸런스부(19)를 설치하고, 다공구조의 필터지지층(11)을 설치하지 않고 안착돌기부(20)에 의하여 지지토록 하는 구성이다. 이러한 구성은 필터와 부력체를 간단하게 조립해체가 가능하여 사용성이 개선된다.As another example of the present invention shown in Figure 8 is to arrange the buoyancy body and filter layer to give buoyancy to the structure up and down in succession, the balance portion for securing the center and the appropriate stable structure at the lower end of the bubble collection tank ( 19) is provided and is supported so that it may be supported by the mounting projection part 20, without providing the filter support layer 11 of a porous structure. This configuration can be easily disassembled filter and buoyancy body to improve usability.
이상 본발명의 구성에 따른 작동관계를 설명한다.The operation relationship according to the configuration of the present invention is described above.
어항내부에 기포발생기(m)으로 부터 다량의 기포가 수조의 저부로 공급되어지면 도1에 도시하듯이 이들 기포는 수면위로 부상하게 된다. 이 기포부상과 함께 주변의 물도 함께 연행되어 위로 상승하며, 이러한 물의 흐름이 수조내부에 계속적으로 발생한다. When a large amount of bubbles are supplied to the bottom of the tank from the bubble generator (m) inside the tank, these bubbles rise above the water as shown in FIG. Together with the bubble injury, the surrounding water is also entrained and rises upward, and this water flow continuously occurs inside the tank.
본 발명의 기포수집조를 기포발생기의 상측수면에 배치하면 도2의 화살표A 그리고 B에 도시하듯이 상승하던 기포는 이곳 수집조의 벽체에 부딪혀 중앙의 유도관으로 집중되어진다.When the bubble collecting tank of the present invention is placed on the upper surface of the bubble generator, bubbles rising as shown by arrows A and B of FIG. 2 are concentrated in the center guide tube by hitting the wall of the collecting tank.
이 집중되는 기포는 더이상 배출될 곳이 없으므로 유도관을 따라 상승하며, 이 상승력은 주변의 물도 함께 상승시켜 유도관상부로 배출하게 된다. 이때에 물의 흐름을 따라 수조내에 떠돌던 여러가지 이물질(예, 물고기의 배설뭉, 비늘등)도 함께 상승하여 유도관의 상개방부(6)으로 배출되어져 나오게 되며, 이것은 수면밖에 노출되어져 있는 필터층(12)에 낙하되어, 물은 다공성필터층을 관통하고 고형의 이물질은 이곳에 잔류한다. 이러한 동작이 반복되면서 수조내의 여러가지 이물질이 제거되어진다.This concentrated bubble rises along the induction pipe because there is no place to be discharged, and this lifting force also rises along with the surrounding water and discharges it to the upper part of the induction pipe. At this time, various foreign substances (eg, excretion of fish, scales, etc.) floating in the tank along the flow of water also rises and is discharged to the upper opening part 6 of the induction pipe, which is exposed to the filter layer 12 which is exposed outside the water surface. ), Water penetrates the porous filter layer and solid foreign matter remains there. As this operation is repeated, various foreign substances in the tank are removed.
본 발명의 이물질수거장치는 도2에 도시하듯이 기포상승에 따라 화살표A,B의 여러가지 방향으로 물과 기포가 상승하여오지만 궁극에는 중앙의 유도관으로 집중된다. 따라서 기포수집조가 유도관을 중심으로 균등한 넓이를 갖고 있어 수집장치가 어느 한쪽으로 치우침이 없이 항시 기포발생기의 상부에 그대로 정지하게된다. 즉, 별도의 고정장치가 없이도 항시 기포발생기의 상부에서 이동하지 않고 머물면서 이물질 수거작용을 하게된다.In the foreign matter collection apparatus of the present invention, as shown in Fig. 2, water and bubbles rise in various directions of arrows A and B as bubbles rise, but ultimately, they are concentrated in the center guide tube. Therefore, the bubble collection tank has a uniform width around the induction pipe so that the collecting device stops at the top of the bubble generator at all times without biasing to either side. In other words, there is always a foreign material collection without staying at the top of the bubble generator without a separate fixing device.
본 발명의 이물질제거장치를 어항에 설치하여 시험한 결과이다.This is the result of testing the debris removal device of the present invention installed in a fish tank.
용존산소량비교Dissolved Oxygen Comparison
*비고 :비교대상은 기존의 어항에 사용하는 기포발생기하부에 설치하는 저면여과식을 대조군으로 사용하였다.* Remark: The comparison target was a bottom filtration system installed in the bubble generator base used in the existing fish tank as a control.
15일간 2개의 어항에 별도로 설치하고 시험한 것임.It was installed and tested separately in two fish tanks for 15 days.
기존의 여과기에 비하여 용존산소량이 수조내에 높아짐을 알수 있다. Compared with the conventional filter, dissolved oxygen is increased in the tank.
암모니아제거비교Ammonia Removal Comparison
*.수조내 12마리 물고기를 넣고 15일간 관찰함.* .Add 12 fish in the tank and observe for 15 days.
위 시험결과에 나오듯이 기존의 가장 범용으로 사용되는 저면여과기와 비교하여 산소량의 증대 그리고 암모니아양의 배이상의 제거효과를 보인다. 이는 각종 이물질이 필터층에 의하여 물밖으로 배출되어지면서 더이상의 오염을 방지하기 때문이다.As shown in the above test results, it shows the effect of increasing oxygen and removing more than double the amount of ammonia compared to the existing most widely used bottom filter. This is because various foreign substances are discharged out of the water by the filter layer to prevent further contamination.
따라서 여러가지 어항, 수족관에 설치시 좋은 오염제거효과를 보일 것이다.Therefore, it will show good decontamination effect when installed in various fish tanks and aquariums.
도 1은 본 발명의 설치후 작동상태를 도시한 사용상태도,1 is a use state diagram showing an operating state after installation of the present invention,
도 2 는 단면구성도,2 is a cross-sectional configuration diagram,
도 3 은 사시도,3 is a perspective view,
도 4 는 또다른 구성의 실시예를 도시한 사시도,4 is a perspective view showing an embodiment of another configuration,
도 5 는 도4의 구성에 대한 단면구성도,5 is a cross-sectional view of the configuration of FIG.
도 6 은 또다른 구성을 보여주는 사시도6 is a perspective view showing another configuration
도 7 은 또다른 구성을 보여주는 사시도임7 is a perspective view showing another configuration
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1:개방부 2:중앙상부 5:하개방부 6:상개방부 11:필터지지부 12: 공성필터층 13:수직벽 V:수면DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Opening part 2: Center upper part 5: Lower opening part 6: Upper opening part 11: Filter support part 12: Sieve filter layer 13: Vertical wall V: Water surface
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