KR100763272B1 - 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 외부공기를 일정 압력으로 제공하는 송풍수단; 원수가 유입되는 유입관; 상기 유입관의 일측에 돌출 형성되어 상기 송풍수단으로부터 제공되는 공기를 상기 처리부로 유입되도록 연통시키는 공기 인입관; 상기 원수와 상기 송풍수단에 의해 제공되는 공기가 교반 처리되는 처리부; 상기 교반 처리 후 외기로 가스가 배출되는 가스 배출관; 상기 교반 처리된 처리수가 회수되는 처리수회수관; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명은 수심이 낮은 곳에 설치함으로써 설치가 용이하며, 강제적으로 물을 양수할 필요 없이 자연적으로 발생되는 물의 순환을 이용함으로써 양수펌프가 필요하지 않다. 그리고 물에 용해되어 있는 산소이외에 다른 가스를 탈기시킴으로써 산소의 공급을 용이하게 할 수 있다는 장점이 있다. 또한 외부공기를 상기 장치로 인입시켜 수중에 형성된 상기 처리부로 배출시킴에 있어 압력이 낮게 형성되는 저 수심에서 작동되므로 공기의 인입과 배출시 수압의 영향을 거의 받지 않아 저 용량에 에어블로워로도 운전이 가능하다는 장점이 있다.

산기석, 산기장치, 산소공급장치, 에어블로워, 용존산소

Description

저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치{Device for generating oxygen}

도 1은 종래의 수중 산소 공급 장치를 도시한 구조도.

도 2는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 일부 면이 제거된 상태의 사시도.

도 3은 도 2에 물과 공기의 흐름을 나타낸 모식도.

도 4는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치가 연동되어 복수개가 설치된 상태의 사시도.

도 5는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 수중 내 운전 상태를 나다낸 모식도.

도 6은 실시예에 따른 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 설치 구조도.

도 7은 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 기본설치 구조도.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

10: 유입관 20: 처리부

21: 공기 인입관 22: 산기석

23: 망 30: 가스 배출관

40: 처리수회수관 50: 송풍수단

60: 용존산소미터

본 발명은 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수심이 낮은 곳에 설치되어 자연적으로 발생되는 물의 순환을 이용하여 저에너지로 고효율을 발생시키는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 양어장의 양식용 수조, 횟집의 어폐류 보관용 수조, 또는 수족관의 전시용 수조에서는 그 안의 물이 유동되지 아니하고 고여 있으므로 수중으로 산소의 공급이 원활히 이루어지지 않아 내부에서 서식하는 어류에게 필요한 산소가 충분히 공급되지 않는다. 따라서 외부의 산소가 물에 쉽게 용해되도록 하는 산소 공급 장치의 필요에 따른 요구가 꾸준히 제기되어 왔다.

이와 같은 요구를 해소하기 위하여 한국 등록실용신안 제 20-0229182호(균일기포발생 산기관)와 한국 공개특허 제 2006-0005136호(산소 용존이 용이한 폭기장치 및 이를 구비한 폭기조)에서 수중에 기포를 발생시키는 산기장치를 이용한 산소 공급 장치를 게시한 바 있다.

그런데, 상기 제시된 종래의 산소 공급 장치는 산소통 또는 에어블로워 등의 산소공급수단에 산기장치를 파이프를 통해 연결한 후 이 산기장치를 수조 내의 바닥면에 설치함으로써 산기장치를 통해 기포가 발생되도록 하고 있다.

그러나, 이러한 종래의 산소 공급 장치에서는 기포를 발생시키는 산기 장치가 수조의 바닥면에 설치됨에 따라 기포의 발생이 수압에 영향을 많이 받게 되고 따라서 고출력에 에어블로워를 사용하게 되어 과도한 운전비가 지출되고 소음과 진동이 발생된다는 문제점이 있었다.

아울러, 수조 내에 공급되는 산소가 직접 산기장치를 통해 분출되는 형태로 수중에 투입되므로 물에 용해되는 산소의 양보다는 부력에 의해 즉시 수면 위로 상승하여 대기로 날아가 버리는 산소의 양이 더 많아 산소의 낭비가 심하다는 문제점이 있었다.

또한, 산소가 부족한 물에는 다량의 질소, 아르곤, 메탄등 다른가스들이 산소가 용융되어야할 공간까지 차지하고 있으며 대기중에 산소는 20%정도의 비율로 포함되어 있어 물에 산소만을 용융시킨다는 건 매우 어려운 일이었다. 그렇다고 산소의 용해도를 높이기 위해 순산소를 공급한다는 건 운전비가 과도하게 소모된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 산소 공급 장치를 수심이 낮은 곳에 설치하여 수압의 영향을 최소화시켜 작은 동력으로 다량에 산소를 물에 용해시킬 수 있는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치를 제공하는 것이다.

또한, 수중에 용해되어 있는 다량의 가스를 물에서 탈거되도록 유도 함으로써 산소를 더욱 많이 용해시킬 수 있는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치를 제공하는 것이다.

또한, 강제적으로 물을 양수할 필요 없이 자연적으로 발생되는 물의 흐름을 이용함으로써 양수펌프가 필요치 아니한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 외부공기를 일정 압력으로 제공하는 송풍수단; 원수가 유입되는 유입관; 상기 유입관의 일측에 돌출 형성되어 상기 송풍수단으로부터 제공되는 공기를 상기 처리부로 유입되도록 연통시키는 공기 인입관; 상기 원수와 상기 송풍수단에 의해 제공되는 공기가 교반 처리되는 처리부; 상기 교반 처리 후 외기로 가스가 배출되는 가스 배출관; 상기 교반 처리된 처리수가 회수되는 처리수회수관; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 송풍수단은 에어블로워를 사용하며, 상기 처리부는 상기 송풍수단으로부터 공급되는 공기를 기포로 변환시키는 산기석과 상기 산기석의 상부에 형성된 망 으로 구성되어진다.

아울러, 상기 처리수회수관 일측에 상기 처리수의 용존 산소를 감지하는 용존산소 미터(DO Meter)가 구비되고, 상기 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 병렬방식으로 다수개가 설치되는 것을 특징한다.

이때, 상기 유입관의 단부는 수면으로부터 최소 1m 이상의 깊이에 설치되고 상기 송풍수단은 수면으로부터 수심 50cm 이내에 설치된다.

또한, 상기 유입관과 상기 처리수회수관은 수평관의 형태를 포함하며, 상기 수평관은 수면으로부터 최소 50cm 이상 이격되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 종래의 수중 산소 공급 장치를 도시한 구조도이고, 도 2는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 일부 면이 제거된 상태의 사시도이며, 도 3은 도 2에 물과 공기의 흐름을 나타낸 모식도이고, 도 4는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치가 연동되어 복수개가 설치된 상태의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 수중 내 운전 상태를 나다낸 모식도이고, 도 6은 실시예에 따른 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 설치 구조도, 도 7은 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치의 기본설치 구조도이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 도 6에서 보는 바와 같이 수중에 형성된 유입관(10)을 통해 원수의 유입이 이루어지고 이렇게 유입된 원수는 상기 유입관(10)의 상부에 형성되어 외부공기와 물이 서로 교반되어 산소가 잘 용해될 수 있도록 하고 물에 필요 없는 가스가 분리되도록 하는 처리부(20)를 거쳐 수중에 형성되어있는 처리수회수관(40)을 통해서 처리 수가 수중으로 배출된다.

이때, 상기 처리부(20)는 공급되는 공기와 원수가 효율적으로 교반될 수 있도록 산기석(22)이 구비되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 산기석(22)의 상부에 위치하며 산기석(22)을 통과한 원수에서 필요 없는 가스가 탈거되도록 유도 하는 망(23)이 형성된다.

상기 처리부(20)에 형성된 산기석(22)은 일측에 공기 인입관(21)이 구비되는 것이 바람직하며 외부에 형성된 송풍수단(50)을 통해 외부공기를 상기 공기 인입관(21)으로 공급한다.

또한, 처리수가 배출되는 상기 처리수회수관(40)의 배출구에 용존산소를 측정하는 용존산소 미터(60)(DO Meter)를 구비하여 용존 산소량을 실시간으로 측정하여 적정치를 유지할 수 있도록 한다.

상기 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치에서 도 7에서 보는 바와 같이 원수가 유입되는 상기 유입관(10)의 단부는 도면에 나타낸 범위 (C) 이상의 깊이에 설치되어야 하며, 외부공기가 유입 되도록 하는 상기 공기 인입관(21)은 도면에 나타낸 범위 (a) 이내에 설치 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 유입관(10)과 처리수회수관(40)은 일부에 수평관의 형태를 가지며 상기 수평관은 도면에 나타낸 범위 (b) 이내에 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 형성된 상기 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 도 4와 도 6에서 와 같이 병렬방식으로 다수개 설치할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 수심이 낮은 곳에 설치됨으로써 설치와 유지보수가 용이하고 또한 수압의 영향을 적게 받아 적은 동력으로 다량에 산소를 물에 용해시킬 수 있다는 장점이 있다.

또한, 수중에 용해되어 있는 다량의 가스를 물에서 분리되도록 유도 함으로써 산소를 더욱 많이 용해시킬 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 강제적으로 물을 양수할 필요 없이 자연적으로 발생되는 수압을 이용함으로써 양수펌프가 필요 없다는 장점이 있다.

Claims (11)

1. 외부공기를 일정 압력으로 제공하는 송풍수단;

   원수가 유입되는 유입관;

   상기 유입관의 일측에 돌출 형성되어 상기 송풍수단으로부터 제공되는 공기를 상기 처리부로 유입되도록 연통시키는 공기 인입관;

   상기 원수와 상기 송풍수단에 의해 제공되는 공기가 교반 처리되는 처리부;

   상기 교반 처리 후 외기로 가스가 배출되는 가스 배출관;

   상기 교반 처리된 처리수가 회수되는 처리수회수관;

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 송풍수단은 에어블로워인 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 처리부는

   상기 송풍수단으로부터 공급되는 공기를 기포로 변환시키는 산기석;

   상기 산기석의 상부에 형성된 망;

   으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 처리수회수관 일측에 상기 처리수의 용존 산소를 감지하는 용존산소 미터(DO Meter)가 구비되는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치는 병렬방식으로 다수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 유입관의 단부는 수면으로부터 최소 1m이상의 깊이에 설치되는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 공기 인입관은 수면으로부터 수심 50cm이내에 설치되는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
8. 제 6항에 있어서,

   상기 유입관은 수평관의 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 수평관은 수면으로부터 최소 50cm이상 이격되는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
10. 제 1항에 있어서,

    상기 처리수회수관은 수평관 형태를 포함하는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.
11. 제 10항에 있어서,

    상기 수평관은 수면으로부터 최소 50cm이상 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 저에너지 고효율의 수중 산소공급 장치.

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