KR20140121936A - 수조의 산소공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커버와 기포산소 분출기와 산소 공급원을 포함하는 수조의 산소공급장치에 관한 것이다.
커버는 수조의 수면 위에 설치되어 대기와 분리되는 공간부를 형성한다. 기포산소 분출기는 커버의 하측 수중에 설치되어 기포를 발생시켜 공간부에 있는 기체 중의 산소를 물속에 용해시킨다. 산소 공급원은 커버의 공간부 또는 커버의 하측 수중에 산소를 공급한다.
이러한 구성에 의하면, 별도의 산소용해조나 보조 산소용해조가 없이 간단한 구조로 수조에 설치되어 산소 공급원에서 공급되는 산소의 낭비를 줄이고 설치 및 유지비용을 줄이며, 수조 내의 물에 산소를 신속히 용해시켜 용존산소량을 높이는 효과가 있다.

Description

수조의 산소공급장치{apparatus for supplying oxygen of cistern}

본 발명은 수조의 산소공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산소통이나 산소발생기 등의 산소공급원으로부터 저수조 등의 수조에 공급되는 산소의 낭비를 줄이는 수조의 산소공급장치에 관한 것이다.

일반적으로 양어장의 양식용 저수조 등의 수조, 활어 운반차의 운반용 수조, 횟집 또는 수족관의 보관 또는 전시용 수조에서는 그 안의 물이 흐르지 않고 고여 있으므로 어류에게 필요한 산소가 충분히 공급되지 않는다. 따라서 이러한 수조에는 산소공급장치가 설치되어 수조 내의 물에 용존산소량을 높이게 된다.

수조 내의 물에 용존산소량을 높이는 방법으로 산소통 또는 산소발생기 등의 산소공급원으로부터 산소를 주입하는 방법과, 대기 중의 공기를 물 속으로 빨아들여 기포를 발생시켜서 그 기포 내의 산소가 물에 용해되도록 하는 방법이 있다. 대기 중의 공기를 물에 용해시키는 방법은 산소 비용은 절감되지만 물 속에 산소를 용해시키는 용존 효율이 높지 못하므로, 용존 효율을 높이기 위해서는 산소통 또는 산소 발생기 등의 산소공급원으로부터 산소를 주입하는 방법을 사용한다.

종래 산소공급장치는 분산기가 산소통 또는 산소 발생기 등의 산소공급원에 연결되어서 수조내의 수중에 설치됨으로써 분산기를 통해 산소기포가 발생되도록 하였으나, 물에 용해되는 산소의 양보다는 부력에 의해 즉시 수면위로 상승하여 대기로 날아가 버리게 되어 수조 내의 산소 용존량이 적을 뿐만 아니라 산소 공급원에서 공급되는 산소의 대부분이 대기로 날아가 버리므로 산소의 낭비가 심하였다.

종래 수조의 산소공급시스템으로서 한국공개특허 제2004-0014146가 개시되어 있다. 한국공개특허 제2004-0014146호는 대기 중의 공기와 산소공급원의 산소를 함께 이용하는 시스템으로서, 수조 내의 물을 산소용해조 내로 유입시킨 후 다시 수조로 순환시키되, 공기를 산소용해조 내로 유입시켜 산소가 용해된 물만을 수조로 공급하고, 산소용해조에 보조 산소용해조를 더 추가하여 선택적으로 수조 내의 물을 보조 산소용해조 내로 유입시킨 후 다시 수조로 순환시키되, 산소를 보조 산소용해조 내로 유입시킴과 동시에 산소용해조 내에서 물에 용해되지 않고 보조 산소용해조의 상부 공간부에 있는 산소를 보조 산소용해조 내로 환원시킴으로써, 산소가 용해된 물만을 수조로 공급하고 또한 물에 용해되지 않은 산소를 재활용하는 구성이다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래 수조의 산소공급시스템은 별도의 산소용해조와 보조 산소용해조를 구비해야 하므로 시스템이 복잡하고 설치 및 유지비용이 많이 들고, 수조의 내부에 용존산소량을 높이는데 긴 시간이 필요하다는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 간단한 구조로 수조에 설치되어 산소 공급원에서 공급되는 산소의 낭비를 줄이며 수조 내의 물에 산소를 신속히 용해시켜 용존산소량을 높이는 수조의 산소공급장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 수조의 산소공급장치는 수조의 수면 위에 설치되어 대기와 분리되는 공간부를 형성하는 커버와, 커버의 하측 수중에 설치되어 기포를 발생시켜 공간부에 있는 기체 중의 산소를 물속에 용해시키는 기포산소 분출기와, 커버의 공간부나 커버의 하측 수중에 산소를 공급하는 산소공급원을 포함한다.

커버는 공간부 내의 기체 압력 또는 기체 량에 따라 상하 방향으로 이동가능하게 설치되며, 커버에는 커버의 이동에 따라 공간부 내의 기체가 대기 중으로 빠지는 배출구가 형성된다.

커버는 로프에 의해 수평 방향 이동이 구속되고, 안내대에 의해 상하 방향 이동이 안내될 수 있다.

본 발명에 의한 수조의 산소공급장치에 의하면, 별도의 산소용해조나 보조 산소용해조가 없이 간단한 구조로 수조에 설치되어 산소 공급원에서 공급되는 산소의 낭비를 줄이고 설치 및 유지비용을 줄이며, 수조 내의 물에 산소를 신속히 용해시켜 용존산소량를 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 커버를 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 1의 커버의 하단 가장자리에 형성된 배출구를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치의 작용상태도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치에서 커버의 작용상태도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 수조의 산소공급장치를 나타내는 구성도이다.
도 7은 도 6의 커버의 하단 가장자리에 형성된 배출구 및 슬라이딩 돌기를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 도 1의 커버를 나타내는 평면도이며, 도 3은 도 1의 커버의 하단 가장자리에 형성된 배출구를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치(100)는 커버(110)와, 기체 흡입관(120)과, 기포산소 분출기(130)와, 산소 공급원(140)과, 산소 공급관(150)을 포함한다.

커버(110)는 수조(P)의 수면 위에 설치되어 대기와 분리되는 공간부(S)를 형성한다. 커버(110)는 소정 두께의 강성 재질로 이루어지며 유연한 플라스틱 등으로 제작될 수 있다. 커버(110)의 가장자리부는 수직 하방으로 연장되어 수조(P)의 물 속에 잠긴다. 커버(110)의 상측은 로프(160)에 의해 수평방향 이동이 구속된다. 커버(110)는 공간부(S) 내의 기체 압력 또는 기체 량에 따라 상하 방향으로 이동가능하게 설치된다. 커버(110)의 하단 가장자리에는 커버(110)의 상하 방향 이동에 따라 공간부(S) 내의 기체가 대기 중으로 빠지는 다수의 배출구(111)가 형성된다. 배출구(111)는 하측이 트인 홈 형태로 되어 있으나 구멍 형태로 되어 있을 수도 있다.

기체 흡입관(120)은 커버(110)의 공간부(S)에서 기포산소 분출기(130)로 기체(산소 또는 산소와 공기의 혼합 기체)가 흡입되는 관이다. 기체 흡입관(120)은 기포산소 분출기(130)의 후술하는 본체관(131)에 연통된다.

기포산소 분출기(130)는 커버(110)의 하측 수중에 설치되어 기포를 발생시켜 공간부(S)에 있는 기체 중의 산소를 물 속에 용해시키며, 본체관(131)과, 본체관(131)을 향해 수중의 물을 분사키는 분사펌프(132)와, 본체관(131)의 단부에 설치되어 분사되는 물과 함께 산소가 기포형태로 혼합되어 배출되는 나팔관(133)을 포함한다. 기포산소 분출기(130)는 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되고 조작된다. 기포산소 분출기(130)는 도시하지 않은 지지대 또는 견인대에 의해 수중에 설치되며, 커버(110)를 안내하는 후술하는 안내대에 설치될 수도 있다.

본체관(131)에는 기체 흡입관(120)이 연통되다. 기체 흡입관(120)을 통해 공간부(S) 내의 산소 또는 공기는 분사펌프(132)에 의해 분사되는 물에 의해 본체관(131) 내로 흡입되어 물속에 혼합되어 기포(B)를 형성한다. 분사펌프(132)는 수중모터펌프로서, 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되고 조작된다. 나팔관(133)는 본체관(131)에서 퍼지는 형태의 관으로서, 기포(B) 형성을 용이하게 한다.

산소 공급원(140)은 산소통이나 산소발생기 등으로 이루어지며, 수조(P) 내에 설치되거나 수조(P) 외부에 설치된다. 산소 공급원(140)이 수조(P) 내에 설치될 경우에는 수중 구조물이 수면 상으로 노출된 부분에 설치된다.

산소 공급관(150)은 산소 공급원(140)에서 공간부(S)에 산소를 공급하는 관이며, 산소 공급관(150)에는 조절밸브(151)가 설치된다. 산소 공급관(150)은 공간부(S)의 하측 수중에 산소를 공급하는 관으로 설치될 수도 있다. 조절밸브(151)는 도시하지 않은 제어부에 의해 제어되고 조작된다.

로프(160)는 도 2에 도시한 바와 같이 커버(110)의 외면 상측에서 커버(110)을 다수 방향(본 실시예에서는 네 방향)으로 견인하여 수평방향으로 움직이지 않도록 구속한다. 로프(160)는 일단은 커버(110)에 고정되고 타단은 도시하지 않는 고정대에 고정된다. 고정대는 수조(P)의 내부나 외부에 설치될 수 있다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치의 작용상태도이고, 도 5의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1실시예에 의한 수조의 산소공급장치에서 커버의 작용상태도이다. 도시한 바와 같이, 산소 공급관(150)의 조절밸브(151)가 열리면 산소 공급원(140)의 산소가 공간부(S) 내로 공급되고, 기포산소 분출기(130)의 분사펌프(132)가 작동에 따라 수중의 물이 본체관(131) 내로 토출되면서 기체 흡입관(120)을 통하여 흡입되는 기체(산소와 공기)가 토출되는 물에 섞이고 나팔관(133)를 거쳐 기포산소를 형성하여 수조(P)의 수중으로 분출되어 물에 용해된다.

물에 용해되지 않은 산소는 커버(110)내의 공간부(S)로 상승하고, 공간부(S) 내의 기체(산소와 공기의 혼합기체)의 압력 또는 기체 량에 따라 커버(110)는 상 방향으로 이동하게 된다. 도 5의 (a)는 커버(110)가 하측으로 가라앉아서 커버(110)의 배출구(111)가 물속에 잠겨 있는 상태이다. 공간부(S) 내의 기체 압력 또는 기체 량이 증가하게 되면, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 커버(110)가 상승하여 배출구(111)가 대기에 노출되므로 공간부(S) 내의 기체가 대기 중으로 빠지게 되며, 시간이 흐름에 따라 공간부(S) 내의 산소 농도가 높아지게 된다.

산소 공급관(150)의 조절밸브(151)는 커버(110)의 상하 이동에 따라 조절되어 공간부(S)에 공급되는 산소를 조절할 수 있다. 공간부(S) 내의 산소 농도가 높아지면 공간부(S) 내의 산소는 기포산소 분출기(130)의 본체관(131)에 흡입되어 토출되는 물에 섞이고 나팔관(133)를 거쳐 수조(P)의 수중으로 분출되어 물에 용해되는 양이 증가하게 된다. 이때, 공간부(S) 내의 산소 농도가 일정량에 달한 상태로 커버(110)의 배출구(111)가 항상 수중에 잠기게 조절하여, 공간부(S) 내의 기체를 대기와 분리시킬 수 있다.

따라서, 산소 공급원(140)에서 공급되는 산소가 외부로 손실되지 않고 모두 물속에 용해되게 하여 산소의 낭비를 줄이게 되며, 수조(P) 내의 물에 산소를 신속히 용해시켜 용존산소량를 높이는 효과가 있다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 수조의 산소공급장치를 나타내는 구성도이고, 도 7은 도 6의 커버의 하단 가장자리에 형성된 배출구 및 슬라이딩 돌기를 나타내는 도면이다. 도시한 바와 같이 제2실시예의 산소공급장치(200)는 안내대(270)에 의해 커버(210)의 상하방향 이동이 안내되는 구조이다.

제2실시예에서는 제1실시예와 같이 커버(210)의 수평방향 이동을 구속하는 별도의 로프가 필요하지 않을 수 있다. 커버(210)의 하단 가장자리에는 커버(210)의 상하 방향 이동에 따라 공간부(S) 내의 기체가 대기 중으로 빠지는 다수의 배출구(211)가 형성되는 한편 안내대(270)에 끼워져 슬라이딩하는 슬라이딩 돌기(212)가 하측으로 돌출하여 형성된다. 안내대(270)는 수중에 설치되는 구조물로 이루어진다.

한편, 커버(210)의 외부 상측에 슬라이딩 돌기가 형성되고, 이 슬라이딩 돌기가 끼워져 안내되는 안내대가 수조(P)의 수면 상측에 설치될 수도 있다.

제2실시예의 기체 흡입관(220)과 기포산소 분출기(230)와 산소 공급원(240)과 산소 공급관(250)은 제1실시예의 구성 및 작용과 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 산소공급장치 110 : 커버
111 : 배출구 120 : 기체 흡입관
130 : 기포산소 분출기 131 : 본체관
132 : 분사펌프 133 : 나팔관
140 : 산소 공급원 150 : 산소 공급관
151 : 조절밸브 160 : 로프
270 : 안내대 B : 기포
P : 수조 S : 공간부

Claims (5)

1. 수조의 수면 위에 설치되어 대기와 분리되는 공간부를 형성하는 커버와,
   상기 커버의 하측 수중에 설치되어 기포를 발생시켜 상기 공간부에 있는 기체 중의 산소를 물속에 용해시키는 기포산소 분출기와,
   상기 커버의 공간부 또는 상기 커버의 하측 수중에 산소를 공급하는 산소공급원을 포함하는 것을 특징으로 하는 수조의 산소공급장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버는 상기 공간부 내의 기체 압력 또는 기체 량에 따라 상하 방향으로 이동가능하게 설치되는 것을 특징을 하는 수조의 산소공급장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버에는 상기 커버의 이동에 따라 상기 공간부 내의 기체가 대기 중으로 빠지는 배출구가 형성되는 것을 특징을 하는 수조의 산소공급장치.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버는 로프에 의해 수평 방향 이동이 구속되는 것을 특징으로 하는 수조의 산소공급장치.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 커버는 안내대에 의해 상하 방향 이동이 안내되는 것을 특징으로 하는 수조의 산소공급장치.

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