KR-102961584-B1 - Water flow improvement device for aquaponics fish tank

Abstract

본 발명은 아쿠아포닉스의 양식 파트에서 운영되는 원통형 양식조에서 수류의 다양한 변화를 유발하여 사육하는 양어의 행동 풍부화를 추구하는 수류 개선 장치와 관련되며 실시예로, 일방향으로 회전하는 물이 담긴 원통형 양식조에서 물의 흐름에 간섭하는 수류 개선 장치에 있어서, 상기 양식조의 상부에 위치되는 거치부, 상기 거치부에 매달려서 상기 양식조 내부로 연장되어 물에 잠기는 복수의 거치봉 및 상기 거치봉의 길이 방향에 따라 상하로 길게 설치되어 수류에 간섭하는 핀부재를 포함하고, 상기 핀부재의 단면은, 상기 양식조의 원형 단면의 중심에서 상기 거치봉까지 떨어진 길이를 반지름으로 하는 가상의 원에 따른 곡률에 따라 휘어진 것을 특징으로 하는 아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치를 제시한다.

Inventors

• 양성욱
• 이승근

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20240201

Claims (3)

1. 일방향으로 회전하는 물이 담긴 원통형 양식조에서 물의 흐름에 간섭하는 수류 개선 장치에 있어서, 상기 양식조의 상부에 위치되는 거치부, 상기 거치부에 매달려서 상기 양식조 내부로 연장되어 물에 잠기는 복수의 거치봉 및 상기 거치봉의 길이 방향에 따라 상하로 길게 설치되어 수류에 간섭하는 핀부재를 포함하고, 상기 핀부재의 단면은, 상기 양식조의 원형 단면의 중심에서 상기 거치봉까지 떨어진 길이를 반지름으로 하는 가상의 원에 따른 곡률에 따라 휘어진 것을 특징으로 하는 아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치.
2. 제1항에서, 상기 핀부재의 선단부가 상기 거치봉에 회전 가능하게 결합되어 있고, 상기 핀부재 후방부는 상하 방향에 따라 완만한 굴곡이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치.
3. 제1항 또는 제2항에서, 상기 거치부는 상기 양식조의 상단에 장착되며, 상기 양식조의 원형 단면 중심과 일치하는 원형의 레일을 형성하는 지지부재, 상기 양식조의 위에 놓이며 상기 거치봉이 매달리는 망을 구비하는 원판과 상기 원판에 결합되어 있고 상기 레일 위를 향하는 연장부를 구비하는 회전부재 및 상기 회전부재에 결합되어 상기 레일 위에서 구르는 바퀴를 구비하고, 상기 바퀴의 회전 저항을 부가하여 속도를 낮출 수 있는 활차부재를 포함하는 아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치.

Description

아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치{Water flow improvement device for aquaponics fish tank} 본 발명은 아쿠아포닉스의 양식 파트에서 운영되는 원통형 양식조에서 수류의 다양한 변화를 유발하여 사육하는 양어의 행동 풍부화를 추구하는 수류 개선 장치와 관련된다. 아쿠아포닉스는 물고기 양식 과정에서 발생한 오폐물을 박테리아로 정화하여 작물을 재배하는 스마트 농장 시스템과 연계한 것으로, 일반 수경재배 대비 물 사용량을 크게 절약할 수 있으며 양식 과정에서 발생한 폐기물을 모두 재활용하는 장점이 있다. 병충해 방재용 농약이나 지나친 화학 비료의 사용을 최소화함으로써 유기농 작물을 얻을 수 있는 장점이 있다. 아쿠아포닉스는 양식장 운영에서 발생한 오폐물과, 그로부터 얻어지는 양분으로 작물을 재배하므로, 양식장 운영과 작물의 성장이 조화를 이루어야 할 필요가 있다. 양식용 수조는 대개 육각형 또는 원통형이 사용된다. 육각형 수조는 제한된 공간 내에서 직사각형 지대를 고스란히 사용할 수 있어 공간활용도가 우수하다. 반면 수조 내부 전부에 적절한 수류를 형성하기는 어려운 구조적 한계가 있어 수류가 필요한 양어에게는 적합하지 않다. 반면 원통형 수조는 내주면을 따라 물을 공급하는 것만으로도 회오리형 수류를 형성하기가 용이하고, 수조 전체에 대해서 흐름이 거의 없는 데드존이 없다는 장점이 있다. 아쿠아포닉스에서 양식조는 사육하는 양어가 그 자체로 수익 창출원이기도 하지만 재배파트에서 영양분의 공급원이기도 하여, 가능한 많은 작물을 기를 수 있도록 가능한 많은 양어들을 양식하려는 특징이 있다. 즉 최대한 많은 영양분을 확보할 수 있도록 제한된 양식조 내에 가능한 양어들을 집약시켜 기르게 된다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치의 개략적인 사시도. 도 2는 도 1에 도시된 실시예의 분해도. 도 3은 도 1에 도시된 실시예의 주요 부분에 대한 단면도. 도 4는 도 1에 도시된 실시예에 채용된 거치봉과 핀부재의 분해도. 도 5는 도 1에 도시된 실시예의 개략적인 단면도. 도 6은 도 5에 도시된 실시예에서 핀부재의 확대도. 이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 아쿠아포닉스용 양식조의 수류 개선 장치의 구성, 기능 및 작용을 설명한다. 단, 도면들에 걸쳐 동일하거나 유사한 구성요소에 대한 도면번호는 통일하여 사용하기로 한다. 또한 이하의 설명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 기술적 의미가 동일성 범위에 있는 구성요소를 편의상 구별하기 위하여 사용된다. 즉, 어떠한 하나의 구성은 임의적으로 '제1구성' 또는 '제2구성'으로 명명될 수 있다. 첨부된 도면은 본 발명의 적용된 실시예를 나타낸 것으로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 통하여 제한 해석해서는 아니된다. 이 기술분야에 속하는 전문가의 견지에서 도면에 도시된 일부 또는 전부가 발명의 실시를 위하여 필연적으로 요구되는 형상, 모양, 순서가 아니라고 해석될 수 있다면, 이는 청구범위에 기재된 발명을 한정하지 아니한다. 도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수류 개선 장치의 전체적인 구성과 관련된다. 본 발명의 실시예에 따른 수류 개선 장치(100)는 원통형 양식조(200)에서 사용되는 것으로, 이 원통형 양식조(200)는 그 안에 담긴 물이 일방향으로 회전하고 있다. 양식조 내 물의 일 방향 회전을 위하여, 물을 주입하는 배관이 양식조의 원주 방향에 맞춰 놓임에 따라 양식조의 원형 단면의 중심에서 편심되게 물이 유입되게 할 수 있다. 또는 양식조에서 물이 빠져나가는 배수구가 양식조의 원형 단면에서 편심되게 설치되어 있고, 이를 통해 물이 빠져나가면서 양식조 내에 일방향 수류를 형성할 수 있다. 또는 양식조에 설치된 수차나 펌프에 의해 일방향 물 흐름이 형성될 수 있다. 수류 개선 장치(100)는 양식조의 상부에 위치되는 거치부(10), 거치부(10)에 매달려 수조 속에 내려지는 다수의 거치봉(20) 및 거치봉(20)에 결합되어 양식조 내부의 수류에 간섭하는 핀부재(30)를 포함한다. 거치부(10)는 다수의 거치봉(20)을 매달아 지지할 수 있게 하는 것으로, 양식조의 상부에 거치봉(20)들이 매달릴 수 있는 프레임을 형성한다. 이를 위하여 거치부는 양식조의 상부 면적에 대응하는 망 형태의 구조물을 제공한다. 여기서 망 형태는 격자 형태 또는 거미줄과 같은 둥근 그물형태 등 다양할 수 있다. 망 형태의 거치부는 양식조를 조사하는 광원을 크게 가리지 아니하며, 사육자가 수조 내부를 육안으로 관찰하기 용이하게 한다. 도시한 실시예에서 거치부(10)는 지지부재(11), 회전부재(12) 및 활차부재(13)를 포함한다. 지지부재(11)는 양식조(200)의 상단 둘레에 얹힌 듯 장착되는 것으로, 양식조(200)의 원형 단면 중심과 일치하는 원형의 레일(112)을 제공한다. 구체적으로 지지부재(11)는 양식조의 둘레벽 상단에 오르는 격자형 골조(111)와 그 위에 세워지며 단면 형상이 ‘U’자형인 레일(112)을 구비한다. 이와 달리 도시하지 아니한 다른 실시예에서, 지지부재가 양식조의 상단에 위치하기 위하여 양식조의 상단 둘레에 얹히는 대신 별도의 지지대를 구비할 수 있다. 또는 양식조가 설치된 건물의 천장으로부터 내려온 봉 부재 등에 매달린 구조가 될 수도 있다. 회전부재(12)는 양식조(200)의 상면에 위치하면서 앞서 설명한 망 형태인 원판(121)과, 원판(121)에 결합되어 있으며 레일 위를 향하는 연장부(122)를 포한한다. 원판(121)은 테두리(121a) 안쪽이 망 형태로 짜인 것으로, 이 망에 거치봉(20)이 매달리게 된다. 여기서 망 형태는 반경을 달리하는 다수의 금속 띠(121b)와 금속 띠들과 테두리를 연결하는 방사 방향의 리브들(121c)을 포함한다. 금속 띠(121b)에는 거치봉의 상단부가 통과하는 홀들(h)이 형성되어 있다. 이때 원판(121)의 직경 사이즈는 양식조의 원형 단면에 대응한다. 연장부(122)는 ‘U’자형 레일(112)의 상부를 덮는 링 형상의 제1 브래킷(123)과. 원판(121)의 테두리와 제1 브래킷(123)을 연결하는 제2 브래킷(124)을 구비한다. 제2 브래킷(124)에 의해 원판(121)은 수면 위에, 수면과 가깝게 위치할 수 있다. 도시하지 아니한 다른 실시예에서 제2 브래킷은 높낮이를 조절할 수 있도록 구성함으로써 양식조의 수위에 따라 원판의 높이를 조절할 수 있도록 할 수 있다. 제1 브래킷(123)의 아래에는 레일(112)을 타고 구르는 활차부재(13)가 장착된다. 활차부재(13)는 제1 브래킷(123)의 하부에 적당한 수가 장착되며, 활차부재(13)에 구비된 바퀴는 레일의 ‘U’자형 홈에 갇혀 작동 중에 레일을 이탈하지 않게 된다. 나아가 활차부재(13)는 바퀴에 접촉하는 마찰 패드와, 마찰 패드를 바퀴에 가압하는 힘을 조절하여 바퀴의 회전 저항을 부가하는 방식으로 바퀴의 회전 속도를 낮출 수 있는 저항수단(도시 생략)을 구비할 수 있다. 이러한 저항수단은 대한민국 등록실용신안 공보 제20-0484374호 (활강속도 조절이 가능한 레저용 활차) 또는 대한민국 공개특허 제10-2023-0157002호 (운동용 자전거)를 비롯한 공개된 구성들 중 하나를 선택할 수 있다. 따라서 세부적인 구성에 대해서는 설명을 생략한다. 도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 채택된 거치봉(20)과 핀부재(30)와 관련된다. 거치봉(20)은 거치부(10)에 매달려 양식조 내부로 연장되는 길이부재로, 상당 부분이 물에 잠긴다. 거치봉(20)의 상단부는 거치부(10)에 장착되는 고정부재(21)를 통해 분리 가능하게 설치된다. 여기서 고정부재(21)는 거치봉(20)과 분리 가능한 것으로, 도시한 실시예서는 원판(121)의 홀(h)를 통과하여 상부로 올라온 거치봉(20)의 상단부에 나사 체결되는 나비핀이다. 도시하지 아니한 다른 실시예에서 고정부재는 거치봉의 상부와 결합되면서 원판의 망 형태에 걸리는 고리가 될 수 있다. 거치봉(20)이 장착되는 홀(h)의 위치를 변경하건, 고리가 걸리는 위치를 변경함으로써 거치봉(20)의 위치를 변경할 수 있다. 거치봉(20)의 하단에는 거치봉에 결합된 핀부재(30)가 아래로 빠지지 않게 하는 걸림부재(23)가 구비된다. 거치봉(20)의 길이는 그 하단이 양식조의 바닥 위에 머무는 정도로, 걸림부재는 양식조의 바닥과 접촉하지 않는다. 도 1과 도 5를 참고하면 거치봉(20)은, 양식조의 중심에서 어느 길이로 떨어진 위치에서 원판(121)에 장착된다. 원판의 중심(P)이 양식조의 중심과 일치하게 배치되었다고 할 때에, 원판의 중심에서 반경을 달리하는 몇몇의 동심 원(C1, C2, C3)을 배치하고, 그 동심 원의 원주 상에 거치봉들(20)이 배치되어 있다. 이때 거치봉들(20)의 간격은 핀부재(30)가 서로 간섭하지 아니할 정도의 최소 간격 이상이고, 거치봉들(20)의 간격은 균등하지 않다. 이로써 거치봉들(20)은 양식조의 원형 중심(원판의 중심)으로부터 떨어진 거리(동심 원의 반경 길이)가 동일한 몇몇의 군으로 그룹화 할 수 있다. 도 6에서 거치봉들은 3개의 그룹으로 나눌 수 있다. 핀부재(30)는 거치봉(20)에 설치되어 물속에 잠기는 것으로, 수류에 영향을 미친다. 핀부재(30)는 휘어진 판 형상으로 소정의 두께를 갖는 판 또는 평면상에서 바라보면 두께가 얇고 상대적으로 길이가 긴 유선형이다. 물이 흘러오는 핀부재(30)의 선단부에는 거치봉(20)이 통과하는 관통홀(31)이 형성되어 있다. 관통홀(31)의 직경이 거치봉(20)의 직경보다 크게 형성되어 있어, 거치봉(20)을 축으로 하여 핀부재(30)의 자유로운 회전이 가능하다. 이때 관통홀(31)이 핀부재(30)의 선단부에 위치함에 따라 물의 흐름에 맞춰 핀부재(30)가 정렬되는 작용이 발생한다. 이와 달리 핀부재가 거치봉에 억지 끼움 되어 핀부재의 각도가 사용자의 힘에 의해 어느 정도 변경될 수 있지만 수중에서 사용 도중에는 거의 고정되도록 할 수 있다. 평면상에서 핀부재(30)는 일정한 곡률(R2, R3)에 따라 휘어진 형상이다. 여기서 곡률(R2, R3)은 핀부재가 설치될 양식조의 평면상 위치에 따라 달라지는 것으로, 구체