KR20110050174A

KR20110050174A - 양어장용 산소 보충기

Info

Publication number: KR20110050174A
Application number: KR1020090107039A
Authority: KR
Inventors: 이용해
Original assignee: 이용해
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-13

Abstract

본 발명은 양어장용 산소 보충기에 관한 것으로, 양어장에서 양식되는 어류 등에 다량의 산소를 공급할 수 있음은 물론, 어류 등이 다치거나 죽지 않도록 함을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 양어장용 산소 보충기는, 양어수 공급부와 양어장 사이의 유로에 설치되어 상기 양어수 공급부로부터 양어수를 공급받아 상기 양어장에 공급하는 동시에 산소를 공급하는 것으로, 각각 나선형으로 꼬인 형태이며 양어수의 흐름 방향을 따라 교대로 반복하여 배치되어 상기 양어수의 와류와 폭기를 유도하여 산소를 발생하는 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 포함하고, 상기 제1산소발생임펠러(20)는 고정체이며, 상기 제2산소발생임펠러(30)는 상기 양어수의 수압에 의해 회전하는 회전체로 이루어지면서, 상기 제1,2산소발생임펠러는 리드의 회전방향이 서로 반대 방향으로 형성되어 상기 양어수가 상기 제1,2산소발생임펠러를 따라 흐르는 중에 진행방향이 변하면서 산소를 발생한다.

양어장, 산소, 나선형, 에어스톤

Description

양어장용 산소 보충기{OXYGEN SUPPLEMENTARY APPARATUS FOR FISHERY}

본 발명은 양어장용 산소 보충기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양어장에서 양식되는 어류 등에 다량의 산소를 공급할 수 있음은 물론, 어류 등이 다치거나 죽지 않도록 한 양어장용 산소 보충기에 관한 것이다.

일반적으로 양어장은 어류를 가두어 양어할 수 있도록 되어 있고, 좁은 공간의 정체되어 있는 담수에 많은 수의 어류를 넣어 양어함으로써 양어장의 수중에는 산소 용존량이 극히 부족하여 어류의 활동이 제한되고 이로 인하여 먹이를 적게 먹어 저성장을 초래하거나 심한 경우 어류가 폐사하는 경우도 있다. 뿐만 아니라 어류의 먹이 및 배설물 등이 바닥에 쌓여 부유물을 형성함으로써 수질을 심하게 오염시킬 뿐만 아니라 산소 용존량의 저하를 촉진하게 된다.

상기한 문제점을 해소하고자 종래 양어장에 수차나 에어컴프레셔 또는 기포 발생등을 사용하여 양어장의 수중에 산소를 공급하였다. 이러한 산소 보충기들을 대개 공기를 수중에 유입하여 배출함으로써 수중으로 배출되는 공기에 포함된 산소 를 수중에 공급하도록 되어 있고, 이들 중 일 예로 국내 실용신안 제83-2014호로 공고된 산소용해기를 들 수 있다.

이 산소용해기는, 통기공이 천공된 케이싱의 내부에 흡입부보다 배출부의 단면을 좁게 형성한 중공부로 된 회전굴대를 장설하여 이의 상부를 공지의 모우터의 굴대와 십자형 자재이음하고 하부선단에는 공지의 임펠러를 부착하여 이루어진 것이다. 이 산소용해기에 따르면, 임펠러를 수중 속에 깊숙이 넣어 모터가 구동하면 공기가 케이싱의 통기공을 통하여 회전굴대의 중공부로 유입되어 수중 속에 있는 회전굴대의 끝단을 통하여 수중으로 배출됨으로써 공기 속에 포함된 산소가 수중에 공급된다.

이와 같이 종래 기술에 의한 산소 보충기는 양어장의 양어수에 잠기도록 설치되는 것으로서, 양어장에서 양식되는 어류의 충돌이 일어날 수 있기 때문에 어류가 다치거나 죽게 되므로 막대한 경제적 손실을 일으키는 문제점이 있다.

그리고, 산소 보충기가 양어장의 국부적인 곳에만 설치되어 산소 보충기에서 멀리 떨어진 곳의 양어수에는 산소를 보충하지 못하게 되므로 산소 보충기로서의 효용성이 떨어지는 문제점도 있다.

또한, 시각적인 측면에서 볼 때 산소 보충기가 외부로 노출되어 있기 때문에 심미감이 떨어지는 문제점도 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 양어장에서 양식되는 어류 등에 다량의 산소를 공급할 수 있음은 물론, 어류 등이 다치거나 죽지 않도록 한 양어장용 산소 보충기를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 양어장 내의 모든 양어수에 다량의 산소를 공급하려는데 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 산소 보충기가 외부로 노출되지 않도록 하려는데 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 양어장용 산소 보충기는, 각각 나선형으로 꼬인 형태이며 양어수의 흐름 방향을 따라 교대로 반복하여 배치되어 양어수의 와류와 폭기를 유도하여 산소를 발생하는 제1,2산소발생임펠러를 포함하고, 상기 제1산소발생임펠러는 고정체이며, 상기 제2산소발생임펠러는 상기 양어수의 수압에 의해 회전하는 회전체로 이루어지면서, 상기 제1,2산소발생임펠러는 리드의 회전방향이 서로 반대 방향으로 형성되어 상기 양어수가 상기 제1,2산소발생임펠러를 따라 흐르는 중에 진행방향이 변하면서 산소를 발생하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 양어장용 산소 보충기에 의하면, 양어수를 양어장에 공급하는 양어수의 경로에 산소 보충기가 설치되어 양어장에서 양식되는 양어가 직접적으로 부딪치지 않기 때문에 어류를 보호할 수 있고, 양식업계의 소득을 증대할 수 있다.

그리고, 양어장의 일부 지역에만 산소를 보충하는 것이 아니라, 양어장에 공급되는 양어수에 산소를 보충하여 양어장 내의 모든 곳에 있는 양어수의 용존 산소량을 적정량으로 유지할 수 있으므로 어류의 성장속도를 빠르게 할 수 있고 양질의 어류 등을 획득할 수 있다.

또한, 산소 보충기를 기존에 사용되고 있는 양어수의 경로에 설치하여 산소 보충기가 외부로 노출되지 않으므로 양어장 및 양어장 주변 환경을 청결하게 유지할 수 있는 등의 효과가 있다.

<실시예 1>

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 양어장용 산소 보충기는, 양어수(어류 등의 양식을 위해 공급되는 물을 말함)를 양어수 공급부에서 공급받아 양어장으로 공급하는 양어수 공급관(10) 및 양어수 공급관의 내부에 장착되며 양어수 공급관을 따라 공급되는 양어수로부터 산소를 발생하는 다수의 제1,2산소발생임펠러(20,30)(도면에는 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 2개씩인 것으로 도시되었으 나, 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 수량의 변경이 가능하다)로 구성된다.

양어수 공급관(10)은 내부가 중공인 모든 관의 형태가 가능하며, 양어수 공급부와 양어장과 연통하는 연결부가 갖추어진다. 양어수 공급관(10)은 제1,2산소발생임펠러(20,30)의 조립 등에 따라 구조가 달라질 수 있으며, 예를 들어, 제1,2산소발생임펠러(20,30)의 조립 및 보수가 용이하도록 양어수 공급관(10)은 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 각각 장착되는 다수(제1,2산소발생임펠러(20,30)가 4개이므로 4개로 도시됨)의 로드관(11,12,13,14)으로 구성된다. 로드관(11,12,13,14)은 각각 양어수의 출입이 가능하도록 2개의 개구부(개구부의 형태와 크기 및 위치는 다양하게 변경 가능하다)를 갖는 구조이며, 상기 개구부를 통해 다른 로드관(11,12,13,14)과 관이음된다. 로드관(11,12,13,14)의 조립은 예컨대 외향 플랜지에 볼트 등의 체결구를 체결함으로써 이루어질 수 있고, 아울러, 로드관(11,12,13,14) 사이에서 수밀성을 확보하기 위하여 패킹이 사용될 수 있다.

도 1과 도 2에서 보이는 것처럼, 제1,2산소발생임펠러(20,30)는 양어수의 흐름을 제어하여 와류가 일어나도록 각각 나선형(헬리컬(helical))으로 꼬인 형태이다. 도면에서는 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 각각 평평한 판재가 나선형으로 꼬인 형태로 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 다수의 리드가 나선형으로 꼬인 형태일 수도 있다.

즉, 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 양어수 공급관(10)과 동일 방향의 직선 형태이면 양어수의 흐름시 양어수의 흐름을 제어하지 못하여 산소가 발생하지 않지 만, 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 나선형으로 꼬인 형태이면 양어수가 제1,2산소발생임펠러(20,30)의 회전방향을 따라 와류 형태로 흐르기 때문에 산소가 발생된다.

여기서, 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 구분한 것은 제1,2산소발생임펠러(20,30)의 꼬인 방향이 서로 반대이기 때문이다. 즉, 제1,2산소발생임펠러(20,30)는 양어수의 흐름을 반대 방향으로 유도한다. 따라서, 예를 들어 제1산소발생임펠러(20)는 시계방향으로 유도하고, 제2산소발생임펠러(30)는 반시계 방향으로 유도한다면, 제1산소발생임펠러(20)를 따라 시계 방향으로 흐르던 양어수가 제2산소발생임펠러(30)를 따라 반시계 방향으로 흐르게 되며, 이 과정에서 양어수가 제2산소발생임펠러(30)에 충돌하여 폭기가 일어나게 되므로 산소가 발생된다.

또한, 제2산소발생임펠러(30)는 양어수의 흐름 속도를 가속하고, 제1산소발생임펠러(20)에 대한 충격에너지를 크게 하여 폭기율을 높일 수 있도록 회전 가능하게 설치된다.

각각 2개씩 총 4개의 제1,2산소발생임펠러(20,30)는 각각 로드관(11,12,13,14)을 통해 양어수의 유로를 형성하며, 고정체인 제1산소발생임펠러(20)는 제1로드관(11,13)에 융착 등으로 고정될 수 있고, 회전체인 제2산소발생임펠러(30)는 제2로드관(12,14) 내부에 삽입되면서 도 2에서처럼 제2로드관(12,14)에 회전 가능하게 지지되거나 도 3에서처럼 제1산소발생임펠러(20)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.

구체적으로 설명하면, 도 2에서 보이는 것처럼, 제2산소발생임펠러(30)는 양 어수의 흐름 방향을 따라 양측에 각각 힌지(31)가 형성되며, 제2산소발생임펠러(30)가 장착되는 제2로드관(12,14)의 양측에는 제2산소발생임펠러(30)의 힌지(31)가 각각 회동 가능하게 결합되는 베어링(32)이 고정된다. 도면에서는 베어링(32)이 막대 형태인 것으로 도시되었으나, 여기서 베어링(32)은 도면에 도시된 것에 한정되지 않고 제2로드관(12,14)에 고정되면서 제2산소발생임펠러(30)의 힌지(31)가 연결되는 것을 말한다.

제2산소발생임펠러(30)의 보수를 용이하고 저렴하게 할 수 있도록 베어링(32)은 제2로드관(12,14)에 분리 가능하게 결합된다. 이때, 제1,2로드관(11,12,13,14)이 서로 결합된 상태이기 때문에 제2산소발생임펠러(30)와 베어링(32)은 끼움식으로만 걸쳐 있어도 무방하다.

그리고, 도 3에서처럼, 제1산소발생임펠러(20)의 양측에는 제2산소발생임펠러(30)의 힌지(31)가 각각 회전 가능하게 연결되는 보스(21)가 형성된다.

제2산소발생임펠러(30)는 제1산소발생임펠러(20)를 통과한 양어수의 흐름 방향을 반대로 하기 위한 것으로, 제2산소발생임펠러(30)의 회전방향으로만 회전 가능하도록 일방향 클러치, 래치와 래치휠 등을 통해 설치될 수도 있다.

제1,2산소발생임펠러(20,30)는 양어수와 접촉되는 것이므로 물에 의해 부식되지 않는 재질로 이루어진다.

본 실시예에 의한 양어장용 산소 보충기의 작용은 다음과 같다.

양어수 공급부에 저장된 양어수는 펌프(미도시)를 통해 양어장에 공급된다. 이 과정에서 본 발명의 양어장용 산소 보충기를 통과하여 산소가 발생되어 산소와 양어수가 함께 양어장에 공급된다.

구체적으로 설명하면, 양어수 공급부의 양어수는 제1산소발생임펠러(20) - 제2산소발생임펠러(30) - 제1산소발생임펠러(20) - 제2산소발생임펠러(30)를 통과한 후 양어장에 공급된다.

첫 번째의 제1산소발생임펠러(20)에 도달하기 전까지의 양어수는 직선형 관로를 따라 흐르게 되며, 이때는 양어수의 흐름에 변화가 없고 또한 산소가 발생하지 않는다.

첫 번째의 제1산소발생임펠러(20)에 도달한 양어수는 제1산소발생임펠러(20)의 꼬임 방향을 따라 흐름 방향이 변하게 된다. 즉, 양어수는 제1산소발생임펠러(20)를 따라 와류 형태로 흐르게 되며, 이때, 와류에 의해 기포가 발생되어 양어수에는 용존 산소량이 증가하게 된다.

제1산소발생임펠러(20)를 통과한 양어수는 제2산소발생임펠러(30)를 통과하게 되며, 이때, 제2산소발생임펠러(30)의 꼬임 방향이 제1산소발생임펠러(20)의 꼬임 방향과 반대이기 때문에 양어수는 제1산소발생임펠러(20)를 흐를 때와 반대 방향으로 제2산소발생임펠러(30)를 통과한다. 즉, 양어수는 제1산소발생임펠러(20)를 통과하여 제2산소발생임펠러(30)에 진입하는 순간 제2산소발생임펠러(30)에 막히게 되어 제2산소발생임펠러(30)에 충돌하게 되며, 이때, 폭기가 일어나게 되어 기포가 발생함으로써 용존 산소량이 증가한다.

이어서, 양어수는 두 번째의 제1산소발생임펠러(20)를 향하게 된다.

양어수가 제2산소발생임펠러(30)를 통과한 후 제1산소발생임펠러(20)에 진입할 때도 제1산소발생임펠러(20)에 충돌하여 폭기가 일어난다. 즉, 양어수가 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 통과할 때 다량의 산소가 발생되므로 양어장에 공급되는 양어수에는 양어수 공급부에 저장된 양어수보다 용존 산소율이 높아진다.

또한, 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 따라 흐르면서 산소의 체류시간이 길어짐에 따라 산소와 물이 믹싱율이 높아진다.

제2산소발생임펠러(30)가 회전체인 경우, 양어수의 수압에 의해 제2산소발생임펠러(30)가 힌지(31)를 통해 제자리 회전하게 되며, 이 회전으로 인하여 양어수의 흐름 속도가 제1산소발생임펠러(20)를 통과할 때보다 가속되어, 제1산소발생임펠러(20)에 대한 충격에너지가 커지게 되고, 결과적으로 폭기율이 증가함에 따라 기포 발생율이 높아진다.

한편, 도면에서는 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 각각 2개씩만 사용된 것으로 도시하였으나, 제1,2로드관(11,12,13,14)의 분해 또는 조립을 통해 제1,2산소발생임펠러(20,30)의 수량을 양어수의 공급량에 따라 자유롭게 조절할 수 있고, 제1,2산소발생임펠러(20,30)의 전체가 아니라 어느 하나 이상만 보수나 교체가 필요한 경우 보수나 교체가 필요한 것만 선택하여 보수 및 교체한다.

<실시예 2>

도 4에 보이는 것처럼, 본 실시예에 따른 양어장용 산소 보충기는, 산소주입기(50)를 통해 산소를 강제로 양어수에 공급하는 것으로, 산소주입기(50)에서 공급 되는 산소의 양을 증가하기 위한 에어스톤(40)이 적용된다.

에어스톤(40)은 시중에서 판매되고 있는 제품으로서, 당업자라면 용이하게 구입할 수 있는 것이므로 구체적인 특성에 대해서는 설명을 생략한다.

에어스톤(40)은 실시예 1의 양어수 공급관(10)에 관이음되는 산소발생관(15)의 내부에 설치된다. 산소발생관(15)은 에어스톤(40)을 필요에 따라 사용할 수 있고 보수를 위하여 양어수 공급관(10)에 체결구를 통해 분리 가능하게 연결된다.

본 실시예에 따르면, 양어수 공급부에 저장된 양어수는 산소발생관(15)에 유입되고, 에어스톤(40)에는 산소주입기(50)에 의해 산소가 주입된다.

에어스톤(40)은 산소주입기(50)에서 주입된 산소의 양을 증가시켜 양어수에 공급한다.

산소와 함께 양어수는 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 통과한다. 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 통과할 때 양어수의 작용은 실시예 1과 동일하므로 본 실시예에서는 구체적인 설명을 생략한다.

도 5에서 처럼, 실시예 1과 실시예 2 공통으로 산소 보충기(도 5는 실시예 2를 기준으로 도시)는, 양어수 공급관(10)을 통과한 물을 양어 수조(1) 내부에 공급하기 위한 공급관(60)이 포함된다.

공급관(60)은 양어 수조(1)의 외부에서 양어수 공급관(10)에 관이음되며 양어 수조(1)의 바닥부에 둘레를 따라 배관되고, 일정 간격을 두고 다수의 노즐(61)이 형성된다.

즉, 다수의 노즐(61)이 양어 수조(1)의 바닥부에 설치되어 양어수를 양어 수조(1)의 바닥부에서 중앙으로 분사함에 따라 양어 수조(1)의 바닥부에 퇴적된 슬러지(S)(먹이 찌꺼기 등)를 양어 수조(1)의 바닥 중앙부로 모을 수 있고, 산소를 양어 수조(1)의 모든 부분에 골고루 공급함에 따라 양어 수조(1) 내부의 용존 산소율을 높일 수 있다.

도면에서는 양어 수조(1)가 원형으로 형성되었지만, 양어 수조(1)의 형상은 사각형 등 다양한 형상이 사용 가능하며, 공급관(60)은 양어 수조(1)의 형상에 따라 배관된다.

지금까지는 양어수 공급관(10)을 다수의 로드관(11,12,13,14)으로 분리한 것으로 도시하고 설명하였으나, 양어수 공급관(10)은 하나의 관이고 내부에 제1,2산소발생임펠러(20,30)가 고정 또는 회전 가능하게 설치될 수 있다. 예를 들어, 고정체인 제1산소발생임펠러(20)는 상하부에 원형의 림(rim)이 각각 형성되어 상기 림이 양어수 공급관(10)에 용접 등으로 고정될 수 있고, 회전체인 제2산소발생임펠러(30)는 양어수 공급관(10) 내부에 베어링을 설치한 후 상기 베어링에 회전 가능하게 연결함으로써 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 양어장용 산소 보충기의 구성도.

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 양어장용 산소 보충기에 적용된 제1,2산소발생임펠러의 분해 사시도.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 양어장용 산소 보충기에 적용된 제2산소발생임펠러의 연결 구조를 보인 다른 예시도.

도 4는 본 발명의 실시예 2에 의한 양어장용 산소 보충기의 구성도.

도 5는 본 발명에 의한 양어장용 산소 보충기에 공급관이 적용된 예시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 양어수 공급관, 11,12,13,14 : 로드관

20,30 : 산소발생임펠러, 21 : 보스

31 : 힌지, 32 : 베어링

40 : 에어스톤, 50 : 산소 주입기

60 : 공급관, 61 : 노즐

Claims

양어수 공급부와 양어장 사이의 양어수 공급관(10)에 설치되어 상기 양어수 공급부로부터 양어수를 공급받아 상기 양어장에 공급하는 동시에 산소를 공급하는 양어장용 산소 보충기에 있어서,

각각 나선형으로 꼬인 형태이며 양어수의 흐름 방향을 따라 양어수 공급관(10)의 내부에 교대로 반복하여 배치되어 상기 양어수의 와류와 폭기를 유도하여 산소를 발생하는 제1,2산소발생임펠러(20,30)를 포함하고,

상기 제1,2산소발생임펠러는 꼬임 방향이 서로 반대 방향으로 형성되어 상기 양어수가 상기 제1,2산소발생임펠러를 따라 흐르는 중에 흐름 방향이 변하면서 산소를 발생하는 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.
청구항 1에 있어서, 상기 제1산소발생임펠러(20)는 고정체이며, 상기 제2산소발생임펠러(30)는 상기 양어수의 수압에 의해 회전하는 회전체로 이루어진 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.
청구항 2에 있어서, 상기 제2산소발생임펠러는, 양어수의 흐름 방향을 따라 양측에 각각 힌지(31)가 형성되어, 상기 힌지를 통해 상기 제1산소발생임펠러에 형성된 보스(21)에 회전 가능하게 연결되는 구조인 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.
청구항 2에 있어서, 상기 제2산소발생임펠러는 양어수의 흐름 방향을 따라 양측에 각각 힌지(31)가 형성되며, 상기 제2산소발생임펠러가 장착되는 제2로드관(12,14)의 양측 단부에는 각각 상기 제2산소발생임펠러의 힌지가 각각 회동 가능하게 결합되는 베어링(32)이 고정되는 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.
청구항 3 또는 청구항 4에 있어서, 상기 제1,2산소발생임펠러는 서로 관이음되는 제1,2로드관(11,12,13,14)을 통해 설치되는 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.
청구항 5에 있어서, 상기 제1,2산소발생임펠러와 상기 양어수 공급부 사이의 유로에 설치되며 산소를 주입받아 산소를 발생하는 에어스톤(40)이 포함된 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.
청구항 6에 있어서, 일측이 상기 양어수 공급관에 관이음되면서 타측이 양어 수조(1)의 바닥부에 상기 양어 수조의 둘레부를 따라 배관되어 상기 양어수 공급관에서 토출되는 양어수를 상기 양어 수조 내부에 공급하는 공급관(60)과; 상기 공급관에 일정 간격을 두고 설치되며 상기 공급관을 따라 공급되는 양어수를 상기 양어 수조의 바닥부에서 중앙으로 분사하는 다수의 노즐(61)을 포함하는 것을 특징으로 하는 양어장용 산소 보충기.