KR101431786B1

KR101431786B1 - 해양 유출 기름 분리 회수 장치

Info

Publication number: KR101431786B1
Application number: KR1020140006927A
Authority: KR
Inventors: 김종인
Original assignee: (주)거도
Priority date: 2014-01-20
Filing date: 2014-01-20
Publication date: 2014-08-19
Anticipated expiration: 2034-01-20
Also published as: US20160318776A1; WO2015108235A1

Abstract

본 발명은 물과 기름의 밀도 차이를 이용하여 강이나 저수지 또는 바다의 유출기름을 용이하게 제거할 수 있는 해양 유출 기름 분리 회수 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치는 내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와, 상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 상기 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 일단부가 상기 혼합수 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수부재와, 상기 분리본체 내부의 물의 수위를 조절하기 위해 상기 분리본체 외부에 노출된 상기 배수부재의 상단 높이를 상하로 승강시키는 길이조절부를 포함하는 배수유닛을 구비한다.

Description

해양 유출 기름 분리 회수 장치 {Sea split oil separator collect appratus}

본 발명은 해양 유출 기름 분리 회수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물과 기름의 밀도 차이를 이용해 강이나 저수지 또는 바다의 유출기름을 용이하게 제거할 수 있는 해양 유출 기름 분리 회수 장치에 관한 것이다.

강이나 저수지 유자의 건강을 위협하는 등 매우 큰 문제가 된다.

최근 산업 현장에서의 기름유출, 유조차나 유조선의 사고, 선박의 좌초 등 다양한 원인으로 인해 기름이 유출되는 사고가 발생하고 있으며, 이러한 기름 유출을 해결하기 위해서 다양한 방법들 즉, 예를 들어 약품 처리 방법, 기름 흡착포를 이용하는 방법 및 수작업에 의한 방법 등이 이용되고 있다.

그리고 최근에는 상기 방법들보다 기름 수거 효과가 우수한 웨어형 기름 분리 장치(weir type oil skimmer)가 이용되고 있다. 웨어형 기름 분리 장치는 크게 부력체에 의하여 지지된 상태로 수면 바로 아래에 위치하는 하우징, 유수 분리기 및 하우징 내로 유입된 물(기름이 섞여진 상태임)을 유수 분리기로 송출하기 위한 펌프로 구성되어 있다. 이러한 기름 분리 장치에서는 하우징 내에 기름이 혼합된 물(이하, 편의상 " 오염수" 라 칭한다.)이 유입되면 펌프의 작동에 의하여 오염수는 유수 분리기로 강제 송출된다. 유수 분리기 내에서 기름과 물의 분리 공정이 진행된 후, 물은 외부로 배출되며, 물과 분리된 기름은 저장 탱크로 유입된다.

이러한 웨어형 기름 분리 장치는 전술한 일반적인 방법보다는 기름 분리 성능 면에서는 우수하지만 기름은 물에 접촉하면 수면에 엷게 퍼져 버리는 특성이 있기 때문에 기름의 양에 비하여 지나치게 많은 양의 물(전체 오염수의 70% 내지 90%를 차지함)이 하우징 내에 유입된다. 펌프를 이용하여 이러한 오염수를 유수 분리기로 송출하는 과정에서, 펌프 내부의 임펠러의 회전에 의하여 기름 방울이 물과 혼합됨에 따라 물과 기름의 분리가 더욱 어렵게 되는 문제가 있다.

아울러 다양한 형태의 유수분리기가 개발되고는 있지만 유수의 분리 효과가 미비하기 때문에 바다의 경우에는 유조선이나 선박의 사고로 인해 다량의 기름이 유출되는 사고가 발생하는 경우 여전히 기름띠를 설치하고 부직포로 수면의 기름을 흡착하여 제거하는 방법이나 트롤과 같은 고가의 장비들이 주로 사용되고 있는 실정이다.

등록특허 제10-0417337호 : 자연순환식 유수분리 장치 등록특허 제10-1139933호 : 유수 분리기

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 물과 기름의 비중 차이에 의해 기름이 유출되어 오염된 오염수로부터 물과 기름을 효과적으로 분리할 수 있는 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치는 내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와, 상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 단부가 상기 물의 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수유닛을 구비한다.

상기 배수유닛은 상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 상기 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 일단부가 상기 혼합수 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수부재와, 상기 분리본체 내부의 물의 수위를 조절하기 위해 상기 분리본체 외부에 노출된 상기 배수부재의 상단 높이를 상하로 승강시키는 길이조절부를 포함한다.

상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고, 상기 배수부재는 상기 분리본체의 내부에 상하로 연장되게 설치되며 기름이 분리된 물이 유입될 수 있도록 입구가 형성되어 있는 제1 배수관과, 상기 제1 배수관의 하단으로부터 상기 분리본체의 외부로 연장되는 제2 배수관과, 제2 배수관의 단부에서 상방으로 연장되는 제3 배수관과, 상기 제3 배수관의 상단에서 수평 또는 하방을 향해 경사지도록 연장되는 제4 배수관을 구비하고, 상기 길이조절부는 상기 제3 배수관에 설치되어 상기 제3 배수관의 상단 높이를 상하로 승강시키는 것이 바람직하다.

상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 일측에 형성되며 압축 또는 신장이 가능한 주름관으로 된다.

한편, 상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 상단에 상방으로 연장되게 형성된 내부관과, 상기 내부관의 외주면을 감싸 상하로 승강 가능하게 설치되며 상기 제4 배수관과 연결되는 외부관과, 상기 내부관 또는 외부관에 설치되어 상기 내부관과 외부관 사이의 이격공간을 통해 물의 누수를 차단하는 실링부재를 포함할 수도 있다.

또한, 상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 일측에 형성되어 신장 또는 압축이 가능한 주름관과, 상기 주름관의 상단에 설치되는 상부패널과, 상기 주름관의 하단에 설치되는 하부패널과, 상기 상부패널로부터 상기 하부패널을 관통하도록 하방으로 연장되며 외주면에 나사산이 형성되어 있는 스크류부재와, 상기 하부패널에 회전 가능하게 설치되고 상기 스크류부재가 관통하는 중공이 마련되어 있으며 중공의 내주면에 상기 스크류부재와 나사결합되도록 나사산이 형성되어 있는 웜휠부재와, 상기 웜휠부재의 외주면에 기어결합되는 웜과, 상기 웜과 연결되어 상기 웜을 회전시키는 구동모터를 포함할 수도 있다.

그리고 상기 길이조절부는 상기 제2 배수관과 제3 배수관의 사이에 마련되는 자바라관과, 상기 제3 배수관이 상기 자바라관을 중심으로 상하로 회동하도록 구동시키는 액추에이터를 포함할 수도 있다.

상기 분리본체는 상기 혼합수 유입부를 통해 유입된 혼합수가 상기 분리본체 내에서 체류하는 체류시간을 연장할 수 있도록 상기 혼합수의 이동시간을 연장하도록 이동방향을 가이드하는 체류시간 연장부를 더 구비한다.

상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고, 상기 배수부재는 상기 분리본체의 내부에 상하로 연장되게 설치되며 기름이 분리된 물이 유입될 수 있도록 입구가 형성되어 있는 제1 배수관과, 상기 제1 배수관의 하단으로부터 상기 분리본체의 외부로 연장되는 제2 배수관과, 제2 배수관의 단부에서 상방으로 연장되는 제3 배수관과, 상기 제3 배수관의 상단에서 수평 또는 하방을 향해 경사지도록 연장되는 제4 배수관을 구비하고, 상기 체류시간 연장부는 상기 분리본체의 내부에 분리본체의 하부로부터 상방으로 연장되고 나선방향을 따라 연장되도록 형성되고, 상기 제1 배수관은 상기 체류시간 연장부의 중심부에 상하로 연장되도록 형성된다.

상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 일측에 형성된 신장 또는 압축이 가능한 주름관과, 상기 주름관의 상부에서 상기 제3 배수관에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 분리본체를 향해 연장된 연결로드와, 상기 연결로드에 연결되고 상기 분리본체에 상하방향을 따라 주행 가능하도록 된 제1 주행부재와, 상기 분리본체의 내부에 상하로 주행 가능하도록 형성된 제2 주행부재와, 상기 제2 주행부재와 연결되고 물보다 밀도가 작은 부구를 포함하며, 상기 제1 주행부재와 제2 주행부재는 부구의 승강 및 하강에 의해 주행하는 제2 주행부재의 움직임에 따라 제1 주행부재가 함께 승강 및 하강이 이루어지도록 자석을 통해 상호 결합되어 있다.

한편, 본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리회수 장치는 상기 배수유닛을 통해 배수되는 여과수에 포함된 유분을 이차 분리하기 위한 보조분리기를 더 구비한다.

상기 보조분리기는 상기 배수유닛과 연결되고 소정의 내부공간을 갖는 분리하우징과, 상기 분리하우징의 내부에 설치되어 분리하우징 내에서 유입된 여과수의 이동거리를 증가시켜 여과수가 상기 보조분리기 내에서 체류하는 체류시간을 증가시키는 가이드판을 구비한다.

상기 가이드판은 상기 분리하우징의 일측 측벽에서 타측 측벽을 향해 연장된 제1 가이드판과, 분리하우징의 타측 측벽에서 일측 측벽을 향해 연장된 제2 가이드판을 포함하되, 상기 제1 가이드판과 제2 가이드판은 상기 분리하우징의 길이방향을 따라 교호적으로 배열되어 상기 여과수가 지그재그 방향을 따라 진행하도록 가이드하는 것이 바람직하다.

상기 가이드판은 상기 분리하우징의 바닥면으로부터 상방으로 돌출되며 나선방향을 따라 연장되어 여과수가 나선방향을 따라 이동하도록 가이드할 수 있게 형성된다.

상기 보조분리기는 외부하우징과, 상기 외부하우징의 내부에 형성되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 내측에 마련되는 유분포집부와, 상기 유분포집부를 회전구동시키기 위한 회전구동부를 포함하되, 상기 배수유닛을 통해 배수된 여과수가 상기 내부하우징의 내부로 유입되도록 형성되고, 상기 내부하우징은 하단에서 상방으로 연장될수록 내경이 점점 작아지는 원추형이며 상단에 상기 외부하우징의 내부공간으로 물이 이동할 수 있게 개구가 형성되어 있으며, 상기 유분포집부는 상기 내부하우징의 내부에 상하로 연장되며 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 지지로드를 통해 연결되며 회전축을 중심으로 나선방향을 따라 내부하우징의 상부에서 하부측으로 연장되는 나선연장부재와, 상기 나선연장부재에 설치되어 내부하우징으로 유입되는 여과수에 포함된 유분이 부착될 수 있도록 형성된 브러쉬부재들을 포함하고, 상기 회전구동부는 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 회전시키는 회전모터를 포함한다.

상기 분리본체가 설치되며, 기름이 유출된 작업대상 수역으로부터 상기 혼합수가 상기 분리본체로 유입될 수 있도록 상기 작업대상 수역에 상기 분리본체를 부유시키는 무인선박을 더 구비하고, 상기 무인선박은 상기 분리본체가 장착되며, 상기 작업대상 수역에 부유하는 선박본체와, 상기 선박본체에 설치되며, 무선조정기의 제어에 의해 상기 선박본체를 이동시키는 선박추진부를 구비한다.

상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고, 상기 무인선박은 상기 작업대상 수역에 부유하는 것으로서, 상기 기름배출부에 연결되어 상기 기름배출부를 통해 배수되는 기름을 수용하는 부유탱크를 더 구비한다.

본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치는 상기 분리본체에 설치되어 상기 분리본체로 상기 혼합수를 공급하기 위한 공급유닛을 더 구비하고, 상기 공급유닛은 기름이 떠 있는 수면과 인접한 지점에서 상기 혼합수를 흡입하는 흡입관과, 상기 흡입관에 설치되어 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 혼합수가 유입되는 흡입탱크와, 상기 흡입탱크의 내부 공기를 외부로 배출시켜 상기 흡입탱크의 내부 압력을 낮추는 흡입임펠러와, 상기 흡입탱크와 혼합수 유입부를 연결하는 토출관과, 상기 흡입탱크와 흡입관, 흡입임펠러, 토출관이 연결되는 각 연결부를 개폐하는 제1 내지 제3밸브를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 공급유닛은 상기 흡입탱크에 설치되어 상기 흡입탱크 내부로 외기를 유입시키는 바이패스관과, 상기 흡입탱크에 설치되어 상기 흡입탱크의 수위를 측정하는 수위측정센서와, 상기 바이패스관에 설치되어 상기 바이패스관의 내부를 개폐하는 제4밸브와, 상기 수위측정센서를 통해 측정된 수위정보를 토대로 상기 흡입탱크의 내부수위가 기설정된 수위 이상일 경우, 상기 흡입탱크 내부로 외기가 유입될 수 있도록 상기 바이패스관이 개방되도록 상기 제4밸브를 제어하는 제어부를 구비한다.

상기 공급유닛은 상기 흡입관의 단부에 설치되어 상기 흡입관의 입구를 상기 작업대상 수역의 수면을 향해 부유시키는 흡입구 부유수단을 더 구비한다.

상기 흡입구 부유수단은 상기 흡입관의 단부에 설치되는 지지프레임과, 상기 작업대상 수역의 물 또는 기름의 표면층에 부유하는 부력부재와, 상기 지지프레임을 상기 부력부재로부터 하방으로 이격되게 지지하는 로드부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 로드부재는 상단이 상기 부력부재에 결합되고, 외주면에 나사산이 형성되고, 상기 지지프레임은 단부에 상기 로드부재가 관통되게 삽입될 수 있는 관통구가 마련된 고리가 형성되고, 상기 흡입구 부유수단은 상기 고리에 대한 상기 지지프레임의 연결위치를 조절할 수 있도록 상기 로드부재가 상기 고리에 관통되게 결합시, 상기 고리의 상부 및 하부에서 각각 상기 로드부재에 나사결합되는 제1 및 제2너트를 더 구비한다.

본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치는 상기 제1배수관의 입구측에 설치되어 상기 혼합수에 포함된 이물질을 여과하는 필터유닛을 더 구비한다.

상기 필터유닛은 상기 제1배수관의 상부에 설치되며, 내부로 상기 물이 유입될 수 있도록 통수구가 마련된 커버부재와, 상기 커버부재의 내부에 설치되어 상기 커버부재로 유입되는 물에 포함된 이물질을 여과하는 필터부를 구비한다.

상기 필터유닛은 상기 제3배수관 또는 제4배수관에 설치되어 상기 분리본체 내의 물이 상기 필터부를 통과할 수 있도록 상기 물을 흡입하는 배수펌프를 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 커버부재는 상방으로 갈수록 외경이 축소되는 원뿔형으로 형성되고, 상기 필터부는 상기 커버부재에 대응되도록 원뿔형으로 형성된다.

상기 흡입관은 일단이 상기 흡입구 부유수단에 설치되며, 상기 흡입구 부유수단에 의해 입구가 상기 작업대상 수역의 수면을 향해 부유되는 부유관과, 상기 부유관의 타단에 설치되며, 내부에 상기 부유관을 통해 유입되는 상기 혼합수를 수용하는 수용공간이 마련된 수용함체와, 양단이 각각 상기 수용함체의 하부 및 흡입탱크에 연결되어 상기 수용함체 내에 수용된 상기 혼합수를 상기 흡입탱크로 공급하는 연통관을 구비한다.

상기 분리본체는 내부에 상기 분리공간이 마련되며, 전단부에 상기 혼합수 유입부가 마련되고, 후단부에 상기 배수유닛이 설치된 메인하우징과, 상기 메인하우징 내부에 설치되는 것으로서, 상기 메인하우징 내부에 유입된 상기 혼합수의 이동거리를 증가시켜 상기 혼합수가 상기 메인하우징 내에서 체류하는 체류시간을 증가시킬 수 있도록 다수의 유도판이 마련된 유도유닛을 구비한다.

상기 유도유닛은 양단이 상호 대향되는 상기 메인하우징의 좌우측 내벽면에 접하도록 좌우방향으로 연장되고, 좌측 하부에 상기 물이 통과될 수 있도록 관통되게 제1물통과구가 형성된 제1유도판과, 양단이 상호 대향되는 상기 메인하우징의 좌우측 내벽면에 접하도록 좌우방향으로 연장되고, 우측 하부에 상기 물이 통과될 수 있도록 제2물통과구가 형성된 제2유도판을 포함하되, 상기 제1유도판과 제2유도판은 다수개가 상기 혼합수 유입부 및 배출유닛 사이의 상기 분리공간에 전후방향을 따라 교호적으로 배열되어 상기 혼합수가 지그재그 방향을 따라 진행하도록 가이드한다.

상기 제1 및 제2유도판은 하단부가 상기 메인하우징의 바닥면에 접하되, 상측에 상기 기름이 통과되는 기름통로가 마련되되, 상기 기름통로는 상기 분리본체 내의 물의 수위보다 상측에 위치하도록 형성된다.

이때, 상기 제1유도판은 상기 기름통로가 마련될 수 있도록 우측 상부에 상기 기름이 통과될 수 있도록 관통되게 제1기름통과구가 형성되고, 상기 제2유도판은 상기 기름통로가 마련될 수 있도록 좌측 상부에 상기 기름이 통과될 수 있도록 관통되게 제2기름통과구가 형성된다.

상기 기름배출부는 일단부가 상기 분리본체의 내벽면으로부터 상기 분리본체의 중심방향으로 연장된 것이 바람직하다.

상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고, 상기 기름배출부는 일단이 상기 분리본체의 내부로 연장된 내부연장관과, 상기 내부연장관의 일단에 연통되게 연결되며, 상부에 상기 분리본체 내의 상기 기름이 유입되는 배출구가 형성되되, 상하방향으로 신축되는 보조주름관과, 커넥팅로드에 의해 상기 보조주름관에 설치되며, 상기 배출구를 상기 분리본체 내의 기름층에 위치시키기 위해 상기 물보다 밀도가 작은 부유부재를 구비한다.

또한, 상기 기름배출부는 상기 부유부재가 상하로 승강하는 승강위치를 가이드하기 위한 승강가이드부재를 더 구비하고, 상기 승강가이드부재는 상기 분리본체 내부에 설치되며, 내부에 상기 부유부재가 삽입될 수 있도록 상하방향으로 연장된 중공이 형성되며, 외주면에는 상기 커넥팅로드가 관통될 수 있도록 상하로 연장된 가이드홀이 형성된 것이 바람직하다.

본 발명의 해양 유출 기름 분리 회수 장치는 기름과 물의 밀도 차이에 의해 물과 기름을 분리할 수 있기 때문에 구조가 간단하고 제작비용이 저렴하다. 특히 물이 배수되는 배수파이프의 높이를 가변할 수 있는 구조로 형성되어 있어서 배수파이프의 입구측이 기름층 하부에 위치하고, 분리본체의 기름 유출구는 기름층에 위치하도록 분리본체 내의 수위를 조절하므로 물의 회수율을 향상시킨다.

또한, 본 발명은 진공을 이용한 혼합수의 흡입장치가 마련되어 있어 혼합수의 흡입 과정 중 발생하는 유분을 최소화하고, 분리본체 내부에 필터유닛 및 활성탄과 같은 유흡착 수단이 마련되어 있어 유분을 걸러내므로 유분에 의한 수역의 오염을 방지하고, 혼합수의 유수 분리율을 증가시킨다.

그리고, 본 발명은 상기 분리본체를 작업대상 수역에서 이동시키는 무인선박이 마련되어 있어 보다 넓은 수역을 작업할 수 있는 장점이 있다. 특히, 상기 무인선박에는 작업대상 수역에 부유하며, 내부에 기름을 수용할 수 있는 부유탱크가 설치되어 있어 작업대상 수역에서 비교적 장시간동안 유수 분리작업을 수행할 수 있어 유수분리작업에 소요되는 인력 및 비용이 감소되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 해양 유출 기름 분리 회수 장치의 단면도,
도 3은 배수유닛의 다른 실시예를 도시한 부분발췌 단면도,
도 4는 길이조절부를 구비하는 배수유닛의 다른 실시예를 도시한 부분발췌 사시도,
도 5는 길이조절부의 다른 실시예를 포함하는 배수유닛을 도시한 측면도,
도 6은 부력부재에 의해 승강이 조절되는 배수유닛을 구비하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치의 단면도,
도 7은 기름배출부의 다른 실시예를 도시한 단면도,
도 8은 도 7의 기름배출부에 승강가이드부재가 더 구비된 실시예를 도시한 부분발췌 사시도,
도 9는 혼합수 유입부가 분리본체의 상측으로부터 하방으로 연장된 실시예의 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 도시한 부분절단 사시도,
도 10은 도 9의 해양 유출 기름 분리 회수 장치의 단면도,
도 11은 분리본체 내에서 물의 체류시간을 증가시키기 위한 체류시간 연장부를 포함하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 도시한 부분절단 사시도,
도 12는 필터유닛이 장착된 배수유닛의 실시예를 도시한 분리 사시도,
도 13은 도 12의 필터유닛이 장착된 배수유닛을 포함하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 도시한 단면도,
도 14은 보조분리기를 더 구비하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 도시한 사시도,
도 15는 도 14의 보조분리기를 도시한 평단면도,
도 16은 보조분리기의 다른 실시예를 도시한 부분절단 사시도,
도 17은 도 16의 보조분리기의 평단면도,
도 18은 보조분리기의 또 다른 실시예를 도시한 부분절단 사시도,
도 19는 혼합수를 분리본체로 공급하기 위한 공급유닛의 일 실시예를 도시한 개념도,
도 20은 혼합수를 흡입하는 흡입관의 단부를 수면에 가깝게 부유시키는 흡입구 부유수단을 발췌하여 도시한 사시도,
도 21은 본 발명의 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 사용하는 일 실시예로, 해양 유출 기름 분리 회수 장치가 내장되는 무인구동선을 도시한 사시도이고,
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡입관에 대한 단면도이고,
도 23은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 분리본체에 대한 사시도이고,
도 24 및 도 25는 도 23의 분리본체에 대한 단면도이고,
도 26은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기름배출부에 대한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)는 물과 기름이 혼합되어 있는 혼합수 유입부(140)와 기름배출부(150)가 형성되어 있는 분리본체(100)와, 상기 분리본체(100)에서 기름이 분리된 여과수가 배출되는 배수유닛(200)을 포함한다.

상기 분리본체(100)는 밀도차이에 의해 물과 기름이 상호 분리될 수 있는 분리공간을 제공하는 것으로 내부공간을 갖는 원통형의 부재로 형성된다. 본 실시예의 경우 분리본체(100)가 하부바디(110)와 중간바디(120) 및 상부바디(130)의 세 부분으로 이루어져 상호 결합되는 형태로 형성되었다.

하부바디(110)는 분리본체(100)의 최하부에 위치하며 상단에 중간바디(120)와의 연결을 위해 플랜지가 형성되어 있다. 그리고 하부바디(110)에는 물과 기름이 혼합되어 있는 혼합수가 유입될 수 있도록 상기 혼합수 유입부(140)가 형성되어 있다. 중간바디(120)는 상단과 하단에 각각 플랜지가 형성되어 있는 원통형의 부재이며 일측에는 상기 배수유닛(200)의 배수파이프가 통과할 수 있도록 관통홀이 형성되어 있다. 아울러 상부바디(130)는 중간바디(120)의 상단에 플랜지 결합되며 분리된 기름이 배출될 수 있도록 기름배출부(150)가 형성되어 있다.

상기 혼합수 유입부(140) 및 기름배출부(150)는 각각 이송관과 연결되어 있어서 기름과 물이 혼합되어 있는 혼합수 또는 분리본체(100)에서 물과 분리된 기름이 이송관을 통해 이동할 수 있다.

도시된 것처럼 혼합수가 유입되는 혼합수 유입부(140)는 하부바디(110)에 형성되어 있고, 기름이 배출되는 기름배출부(150)는 상부바디(130)에 형성되어 있기 때문에 혼합수는 분리본체(100)의 하부로 유입되고, 분리된 기름은 분리본체(100)의 상부에서 배출되는 구조를 갖는다.

혼합수 유입부(140)를 통해 물과 기름이 섞여 있는 혼합수가 유입되면 분리본체(100)의 내부공간에 혼합수가 충진되는 동안 물과 기름의 밀도차에 의해 기름이 물의 표면 위로 올라가면서 분리되므로 분리본체(100) 내에서는 물과 기름의 분리가 이루어진다.

본 실시예에서는 상기 분리본체(100)가 하부바디(110)와 중간바디(120) 및 상부바디(130)의 세 부재가 상호 플랜지 결합된 것으로 도시하였으나, 이와는 달리 상하로 결합되는 두 개의 부재에 의해 내부공간을 갖는 분리본체(100)가 형성되도록 할 수도 있으며, 분리본체(100)의 외형도 본 실시예의 원통형에 한정되지 않고 다양한 각기둥 형태로 형성될 수도 있다.

상기 배수유닛(200)은 분리본체(100) 내에서 기름이 분리된 물을 분리본체(100)의 외부로 배수하기 위한 것이다. 배수유닛(200)은 분리본체(100)의 내부에서 상하로 소정길이 연장되는 제1 배수관(211)과, 제1 배수관(211)의 하단에 연결되며 수평방향을 따라 분리본체(100)를 관통해 분리본체(100)의 외부로 연장되는 제2 배수관(212)과, 제2 배수관(212)의 단부에서 상방으로 연장되는 제3 배수관(213) 및 제3 배수관(213)의 상단에 연결되며 수평 방향 또는 하방을 향해 경사지게 연장되는 제4 배수관(214)이 마련된 배수부재와, 분리본체(100)의 외부로 노출된 제3 배수관(213)에 형성되어 제3 배수관(213)의 상단 높이를 조절하기 위한 길이조절부(220)를 포함한다.

상기 제1 배수관(211)과 제2 배수관(212) 및 제3 배수관(213)은 전체적으로 'U'자형을 이루며, 제1 배수관(211)의 상단에 형성된 입구를 통해 물이 유입되어 제2 배수관(212), 제3 배수관(213) 및 제4 배수관(214)을 순차적으로 통과해 배수가 이루어진다.

상기 길이조절부(220)는 분리본체(100) 내에서 물의 수위를 조절하기 위한 것이다.

배수유닛(200)을 통한 물의 배수는 분리본체(100) 내부의 수압에 의해 물이 외력 없이 자동으로 제1 배수관(211)의 입구로 유입된 후 배수되는 자연배수방식이 적용된다. 따라서 상기 제3 배수관(213)의 상단의 높이보다 분리본체(100) 내에서의 물의 수위가 높아야 물의 배수가 이루어질 수 있다.

그런데 유수분리를 위해 분리본체(100)로 유입되는 혼합수에 포함된 기름의 함유량에 따라 분리본체(100) 내에서 기름층의 두께가 달라진다. 즉, 기름의 함유량이 많은 경우 기름층의 두께는 두꺼워지고, 반대로 기름의 함유량이 적은 경우에는 기름층의 두께가 얇아진다.

기름배출부(150)의 위치가 고정되어 있기 때문에 기름층의 두께에 따라 분리본체(100) 내에서 수위를 조절하면 기름배출부(150)를 통해 기름이 용이하게 배출되도록 할 수 있으므로 유수분리의 효율이 증가하므로 상기 길이조절부(220)를 통해 분리본체(100) 내에서 물의 수위를 조절한다.

본 실시예의 길이조절부(220)는 제3 배수관(213)의 상부에 형성된 주름관(221)이 적용되었다. 본 실시예의 길이조절부(220)는 주름관(221)에 의해 길이가 신축 조절될 수 있으며, 주름관(221)을 인장시키면 제3 배수관(213)의 상단 위치가 상승하여 물의 수위가 높아진다. 그리고 주름관(221)을 압축시키면 주름관(221)의 길이가 짧아지면서 제3 배수관(213)의 상단 위치가 하강하면서 물의 수위를 낮출 수 있다.

상기 길이조절부(220)에 의해 조절되는 제3 배수관(213)의 상단 높이는 제1 배수관(211)의 상단 입구와 기름배출부(150)의 출구 사이로 제한되는 것이 바람직하며, 도시되지는 않았으나 상기 제4 배수관(214)을 지지하는 별도의 지지수단을 통해 길이조절부(220)에 의해 제3 배수관(213)의 상단위치가 조절된 상태로 유지되도록 한다.

도 3에는 길이조절부(220)의 다른 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 길이조절부(220)는 도시된 것처럼 제3 배수관(213)의 상단에 상방으로 연장된 내부관(222)과, 내부관(222)의 외주면을 감싸도록 형성되며 제4 배수관(214)과 연결되는 외부관(223)과, 외부관(223)의 내주면에 설치되어 내부관(222)과 외부관(223)의 사이로 물이 누수되는 것을 차단하기 위한 실링부재(224)를 포함한다.

도시된 것처럼 외부관(223)이 내부관(222)에 대하여 상하로 승강 가능하게 설치되어 있기 때문에 외부관(223)을 상승시키면 제4 배수관(214)과 연결되는 연결부(241)의 높이가 상승하고, 반대로 외부관(223)을 하강시키면 제4 배수관(214)과 연결되는 연결부(241)의 높이가 하강하게 되므로 이를 통해 분리본체(100) 내에서 물의 수위를 조절할 수 있다.

아울러 내부관(222)의 하단에는 외부관(223)의 하단을 지지하여 외부관(223)의 하강높이를 제한하기 위한 스토퍼가 외부로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

도 4에는 길이조절부(220)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예의 길이조절부(220)는 전동으로 제3 배수관(213)의 상단 높이를 조절할 수 있도록 된 것이다.

본 실시예의 길이조절부(220)는 제3 배수관(213)의 일부구간을 형성하며 신축이 가능한 주름관(221)과, 주름관(221)의 상단과 하단에 각각 설치되는 상부패널(231) 및 하부패널(232)과, 상부패널(231)로부터 하부패널(232)을 관통하도록 하방으로 연장되어 있는 스크류부재(233)와, 하부패널(232)에 스러스트베어링(234)에 의해 회전 가능하게 지지되고 상기 스크류부재(233)가 관통할 수 있게 중공이 형성되어 있는 웜휠부재(235)와, 웜휠부재(235)와 결합되는 웜(236)과, 웜(236)을 회전구동시키는 구동모터(237)를 포함한다.

상기 웜휠부재(235)는 중공의 내주면에 나사산이 형성되어 있어서 스크류부재(233)와 나사결합되도록 형성되어 있다. 상기 구동모터(237)가 구동하면 웜(236)이 웜휠부재(235)를 회전시키고, 웜휠부재(235)가 하부패널(232)에 스러스트베어링(234)에 의해 지지되어 있기 때문에 상기 웜휠부재(235)가 회전하면 나사결합되어 있는 스크류부재(233)는 상하로 승강 이동하게 되며, 스크류부재(233)에 연결된 상부패널(231)이 스크류부재(233)와 함께 상하로 승강되면서 주름관(221)을 신장 또는 압축시켜 주름관(221)의 길이를 조절한다.

본 실시예에서는 주름관(221)의 상하 길이 조절을 위해 스크류타입의 액추에이터가 적용되었으나, 이와는 달리 공압실린더 또는 유압실린더와 같은 액추에이터가 적용될 수도 있다.

도 5에는 배수유닛(260)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 배수유닛(260)은 분리본체(100)의 내부에 제1 배수관(261)이 형성되고, 제1 배수관(261)의 하단으로부터 분리본체(100)를 관통하도록 제2 배수관(262)이 형성되어 있으며, 제2 배수관(262)의 단부에 자바라관(263)이 연결되어 있고, 이 자바라관(263)의 단부에 제3 배수관(264)이 연결되어 있다. 아울러 제3 배수관(264)에는 제3 배수관(264)의 상단부를 상하로 회동시키 위한 액추에이터(265)가 연결되어 있다.

상기 자바라관(263)은 제2 배수관(262)에 대하여 제3 배수관(264)의 경사각의 조절이 가능하도록 신축 가능한 관이며, 제3 배수관(264)은 상기 액추에이터(265)에 의해 자바라관(263)이 연결된 하부를 중심으로 상하로 회동이 이루어질 수 있으며, 제3 배수관(264)의 회동을 통해 제3 배수관(264)의 상단 높이를 조절한다.

도 6에는 부구(245)를 포함하는 길이조절부(220)를 갖는 배수유닛(200)의 다른 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 길이조절부(220)는 제3 배수관(213)에 형성되어 신축 가능한 주름관(221)과, 상기 주름관(221)의 상부측에 설치되는 연결부(241)와, 상기 연결부(241)로부터 분리본체(100)를 향해 연장되는 연결로드(242)와, 연결로드(242)의 단부에 설치되어 분리본체(100)에 상하 방향을 따라 주행 가능하게 설치되는 제1 주행부재(243)와, 분리본체(100)의 내부에서 상기 제1 주행부재(243)와 자력으로 연결되어 제1 주행부재(243)와 함께 상하로 승강되도록 형성된 제2 주행부재(244)와, 제2 주행부재(244)와 연결되며 물의 표면에 부유되는 부구(245)를 포함한다.

상기 부구(245)는 밀도가 물보다는 작게 형성되어 있어서 부구(245)는 기름층에 부유하게 된다. 분리본체(100) 내부에 물이 유입됨에 따라 물의 수위가 높아지면서 부구(245)가 상승하고, 부구(245)와 연결되어 있는 제2 주행부재(244) 역시 가이드레일을 따라 상방으로 상승하게 된다.

상기 제1 주행부재(243)는 제2 주행부재(244)와 자력으로 연결되어 있어서 제2 주행부재(244)가 부구(245)에 의해 수위에 따라 승강 또는 하강하면 제2 주행부재(244)에 대응하도록 승강 또는 하강하게 된다. 그리고 제1 주행부재(243)가 상하로 이동하면 연결로드(242)에 의해 제3 배수관(213)에 설치된 연결부(241)가 제1 주행부재(243)와 함께 상하로 이동하면서 상기 주름관(221)의 길이를 변화시키게 된다.

본 실시예의 배수유닛(200)은 상기 제3 배수관(213)의 상단 위치가 물의 수위에 따라 가변하게 되므로 물이 기름 배출부(150)를 통해 배출되지 않고, 기름 배출부(150)를 통해 분리된 기름의 배출이 용이하게 이루어질 수 있다.

도 7은 기름배출부(150)의 다른 실시예이다.

본 실시예의 기름배출부(150)는 기름배출부(150)로부터 분리본체(100)의 내부로 연장된 내부연장관(151)과, 상기 내부연장관(151)의 일단부에 상하로 길이를 신축변형할 수 있는 보조주름관(152)이 마련되어 있어서 기름배출부(150)를 통해 배출되는 기름의 출구 높이를 가변할 수 있다. 이 보조주름관(152)의 상부는 커넥팅로드(156)에 의해 부유부재(153)와 연결되어 있는데, 부유부재(153)는 밀도가 물보다 작게 형성되어 있어서 기름층에 위치하도록 되어 있다. 부유부재(153)가 항상 기름층에 위치하게 되므로 이 부유부재(153)와 연결된 보조주름관(152)의 상단 배출구는 항상 기름층에 위치하여 기름만 배출되도록 한다.

본 실시예의 기름배출부(150)는 기름층의 두께에 상관없이 내부연장관(151)의 상단 출구의 위치가 항상 기름층에 노출되도록 길이가 자동으로 조절되므로 유수분리가 효율적으로 이루어진다.

본 실시예의 기름배출부(150)는 도 8에 도시되어 있는 것과 같이 부유부재(153)가 상하로 승강하는 승강위치를 가이드하기 위한 승강가이드부재(154)를 더 구비할 수 있다.

상기 승강가이드부재(154)는 부유부재(153)의 직경에 대응하는 내경을 갖는 중공 원통체로서 분리본체(100)의 내부 상측에 상하로 연장되도록 형성되어 있다. 그리고 승강가이드부재(154)의 일측에는 상기 부유부재(153)와 보조주름관(152)을 연결하는 커넥팅로드(156)가 관통될 수 있도록 상하로 연장된 가이드홀(155)이 형성되어 있다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 해양 유출 기름 분리 회수 장치(10)는 분리본체(100)가 상하로 결합 및 분리되는 제1 바디(111) 및 제2 바디(112)로 이루어질 수 있고, 혼합수 유입부(141)와 기름배출부(150)가 모두 분리본체(100)의 상부에 연결되도록 형성될 수 있다.

본 실시예의 분리본체(100)는 제1 바디(111) 및 제2 바디(112)가 플랜지 결합됨으로써 분리 및 결합이 용이하도록 구조가 단순하다. 그리고 혼합수가 유입되는 혼합수 유입부(141)는 제2 바디(112)의 상부로 연결되는 제1 연장관(142)과, 분리본체(100)의 내부로 진입한 제1 연결관(142)의 단부로부터 하방으로 연장되는 제2 연장관(143)을 포함한다. 이때, 제2연장관(143)은 하단이 제4배수관(214)보다 상측에 위치하도록 연장되는 것이 바람직하다. 제2연장관(143)은 하단이 제4배수관(214)보다 상측에 위치하여 분리본체(100) 내의 물의 수위보다 상측에 위치하므로 제2연장관(143)을 통해 배출되는 혼합수의 기름이 제2연장관(143) 내에 잔류하는 것을 방지한다.

본 실시예의 배수유닛(200)과 기름배출부(150)는 도 1 및 도 2에 도시된 해양 유출 기름 분리 회수 장치(10)의 실시예들과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

도 11은 분리본체(100)의 내부에 체류시간 연장부(160)가 마련되어 있는 해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)의 다른 실시예이다.

기름과 물이 혼합된 혼합수는 펌프를 통해 분리본체(100)의 내부로 유입되는데, 펌프나 임펠러를 통과하는 과정에서 기름이 미세한 유분으로 분해되어 물에 혼입된다. 미세하게 분해된 유분은 물로부터 분리되는데 많은 시간이 소요되기 때문에 분리본체(100) 내에서의 체류시간이 짧은 경우 분리되지 못한 유분이 물과 함께 배수유닛(200)을 통해 여과수에 포함되어 배수될 수 있다. 따라서 혼합수에 포함되어 있는 유분이 분리될 수 있도록 충분한 체류시간을 확보할 수 있는 수단이 필요하다.

본 실시예의 해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)는 도시된 것처럼 분리본체(100)의 내부에 나선형으로 형성된 체류시간 연장부(160)가 마련되어 있으며, 혼합수 유입부(140)를 통해 분리본체(100)로 유입된 혼합수는 나선방향을 따라 연장된 체류시간 연장부(160)의 벽면을 따라 이동한 뒤 나선의 중심부 측에 위치한 제1 배수관(211)의 입구를 통해 배수가 이루어지도록 되어 있다. 따라서 분리본체(100)로 유입된 혼합수는 체류시간 연장부(160)의 나선을 따라 진행하는 동안 유분이 분리될 수 있는 충분한 시간이 경과하면서 기름이 분리된 상태로 배수유닛(200)을 통해 분리본체(100)의 외부로 배수될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 체류시간 연장부(160)가 분리본체(100)의 내부에서 나선방향을 따라 혼합수가 이동하도록 가이드하는 나선부재 형태로 형성되었으나, 체류시간 연장부(160)는 이 외에도 혼합수가 지그재그 방향을 따라 진행하도록 가이드하는 형태로 형성될 수도 있다.

도 12 및 도 13에는 필터유닛이 제1 배수관(211)의 입구측에 설치되는 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 필터유닛은 필터부(271) 및 커버부재(272)를 구비한다.

필터부(271)는 혼합수에 포함된 유분을 비롯해 다양한 이물질들을 여과할 수 있는데, 도시된 것처럼 제1 배수관(211)의 상부에 원뿔형의 커버부재(272)를 설치하고, 이 커버부재(272)의 내부 형상에 대응하는 필터부(271)를 장착한다.

커버부재(272)에는 물이 유입될 수 있도록 다수의 통수구(273)가 형성되어 있으며, 필터부(271)가 원뿔형의 커버부재(272)에 대응하도록 형성되어 있기 때문에 제1 배수관(211)의 단면적에 대응하는 원판형으로 필터를 형성하는 경우에 비해 필터부(271)의 표면면적이 증가하므로 여과수의 유입이 더욱 용이하게 이루어질 수 있다.

그리고 배수유닛(200)은 앞선 실시예들에서와 같이 수압에 의해 자연배수가 이루어지는 형태로 형성할 수도 있지만 도 10에 도시된 것처럼 제3 배수관(213)에 분리본체(100) 내부의 물을 흡입하여 강제배출할 수 있는 별도의 배수펌프(219) 또는 임펠러를 설치할 수도 있다. 상기 배수펌프(219) 또는 임펠러는 제3 배수관(213) 외에도 다양한 지점에 설치될 수 있다.

해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)는 도 14 및 도 15에 도시되어 있는 것처럼 보조분리기(300)를 더 구비할 수도 있다.

분리본체(100)에서 물과 기름의 밀도차에 의해 1차적으로 유수 분리가 이루어진 후 여과된 여과수가 배수유닛(200)을 통해 분리본체(100)의 외부로 배수되지만 분리본체(100) 내에서 완벽한 유수분리가 이루어지기 어려우며 여과수에 일부 유분이 남아있을 수 있다. 보조분리기(300)는 이러한 미량의 유분까지도 제거하기 위한 것으로, 내부공간을 가지는 분리하우징(310)과, 분리하우징(310)의 내부에 설치되는 복수개의 가이드판(320)들을 포함한다.

분리하우징(310)은 일측에 배수유닛(200)의 제4 배수관(214)과 연결된 투입부(311)가 형성되어 있고, 타측에는 유분이 분리된 여과수가 배출되는 배출부(312)가 형성되어 있다. 그리고 분리하우징(310)의 상부에는 분리하우징(310)의 내부 상측으로 분리된 기름을 배출하기 위한 유분배출부(313)가 마련되어 있다.

상기 가이드판(320)은 본체의 일측 측벽으로부터 타측 측벽을 향해 연장된 제1 가이드판(321)과, 본체의 타측 측벽에서 일측 측벽을 향해 연장된 제2 가이드판(322)이 길이방향을 따라 교호적으로 배열되어 있으며, 제1 가이드판(321)은 타측 측벽과 소정간격 이격되고, 제2 가이드판(322)도 일측 측벽과 소정간격 이격되도록 형성되어 있다. 그리고 제1 가이드판(321)과 제2 가이드판은 각각 상단부가 분리하우징(310)의 내부 천장으로부터 이격되게 형성되어 있다.

상기 투입부(311)를 통해 분리본체(100)에서 일차적으로 기름의 분리가 이루어진 여과수가 유입되며 유입된 여과수는 가이드판(320)에 의해 분리하우징(310)의 내부에서 지그재그로 형성된 유로를 따라 이동하면서 분리하우징(310) 타측의 배출부(312)로 향한다. 이렇게 여과수가 지그재그 형태의 유로를 따라 이동하는 과정에서 여과수에 남아있는 유분들도 물의 표면층으로 이동하면서 유수분리가 이루어지게 된다.

분리하우징(310) 내에서 물의 수위가 배출부(312)보다 높아지게 되면 배출부(312)를 개방하여 분리하우징(310) 내의 물의 배출시키며, 분리하우징(310)에서 분리된 기름은 분리하우징(310)의 상부에 부유하고 있기 때문에 배출부(312)로 배출되지 못하고 분리하우징(310)에 남아있게 된다. 이렇게 분리하우징(310)에서 분리되어 포집된 유분은 유분배출부(313)를 통해 주기적으로 배출시킨다.

본 실시예의 해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)는 보조분리기(300)를 통해 분리본체(100)에서 일차적으로 여과된 여과수에 포함된 유분을 다시 한번 분리시켜 제거하므로 유수 분리의 효율이 더욱 높다.

도 16 및 도 17에는 보조분리기(300)의 다른 실시예가 도시되어 있다.

본 실시예의 보조분리기(300)는 분리하우징(310)이 원통형으로 형성되어 있고, 가이드판(320)이 분리하우징(310)의 내부에서 나선방향을 따라 연장되도록 형성되어 있다. 상기 가이드판(320)은 분리하우징(310)의 바닥면으로부터 상방으로 돌출되어 있는데, 가이드판(320)의 상단이 분리하우징(310)의 천정면과 이격되어 있다.

본 실시예의 분리하우징(310)은 배수유닛(200)을 통해 배수되는 여과수가 분리하우징(310)의 상면 중앙을 통해 분리하우징(310)의 내부로 유입될 수 있게 투입구가 형성되어 있으며, 분리하우징(310)의 내부로 유입된 여과수는 가이드판(320)을 따라 분리하우징(310)의 외벽을 향해 나선방향으로 진행한 후 분리하우징(310)의 일측 측벽에 형성되어 있는 배출구를 통해 분리하우징(310)의 외부로 배출된다.

본 실시예의 보조분리기(300) 역시 여과수가 분리하우징(310)에 유입된 후 가이드판(320)에 의해 나선방향을 따라 진행하면서 여과수에 포함된 유분이 분리될 수 있는 충분한 시간을 제공하므로 여과수에 포함된 유분이 분리된 후 물이 배출되어 유수분리 효과를 극대화한다. 본 실시예의 보조분리기(300) 역시 분리하우징(310)의 상면 일측에 분리된 유분을 제거하기 위한 유분배출부(313)가 마련되어 있다.

도 18은 보조분리기(300)의 또 다른 실시예이다.

본 실시예의 보조분리기(300)는 내부공간을 갖는 외부하우징(330)과, 외부하우징(330)의 내부에 설치되는 내부하우징(340)과, 내부하우징(340)의 내측에 회전 가능하게 설치된 유분포집부(350)와, 유분포집부(350)를 회전구동시키는 회전구동부(360)를 구비한다.

외부하우징(330)은 원통형의 부재로서 내부공간을 제공하며, 내부하우징(340)은 외부하우징(330)의 내부에서 원추형으로 형성되어 있다. 즉, 내부하우징(340)은 외부하우징(330)의 바닥면으로부터 상방으로 연장될수록 내경과 외경이 점점 작아지도록 형성되어 있고, 상단에는 외부하우징(330)의 내부공간과 내부하우징(340)의 내부공간이 상호 연통되도록 개구가 형성되어 있다.

한편, 외부하우징(330)은 내부에 분리된 기름이 배출될 수 있도록 상부에 보조배출관(335)이 설치되어 있습니다. 보조배출관(335)은 밀도차에 의해 외부하우징(330) 내에 유입된 물로부터 분리된 기름이 외부하우징(330)의 외부로 배출된다.

유분포집부(350)는 내부하우징(340)의 내부 중심에서 상방으로 연장되며 회전 가능하게 형성된 회전축(351)과, 상기 회전축(351)에 지지되며 회전축(351)을 따라 상부에서 하부로 나선방향을 따라 연장되는 나선연장부재(352)와, 나선연장부재(352)에 마련된 복수개의 브러쉬부재(353)들을 구비한다.

나선연장부재(352)는 내부하우징(340)의 내경에 대응하도록 하방으로 연장될수록 직경이 점점 커지는 나선형으로 형성되어 있으며, 복수개의 지지로드(354)들이 나선연장부재(352)와 회전축(351)을 연결하여 나선연장부재(352)가 회전축(351)과 연결되어 함께 회전이 이루어질 수 있도록 되어 있다. 그리고 상기 브러쉬부재(353)들은 나선연장부재(352)의 길이방향을 따라 형성되어 있는데, 내부하우징(340)에 유입된 여과수에 포함되어 있는 유분이 상기 브러쉬부재(353)에 부착되면서 유분의 제거가 이루어지도록 형성되었다.

상기 회전구동부(360)는 외부하우징(330)의 하부로 노출된 회전축(351)을 회전구동시키는 회전모터(361)를 구비하며, 케이스(362)에 가려 도시되지는 않았으나, 회전모터(361)와 회전축(351)의 하단은 기어에 의해 동력 전달이 가능하도록 연결되어 있다.

본 실시예의 보조분리기(300)는 분리본체(100)에서 일차적으로 유수분리가 이루어진 후 배출되는 여과수가 투입관을 통해 외부하우징(330)과 내부하우징(340)을 관통하여 내부하우징(340)의 내부공간으로 유입되고, 내부하우징(340)의 상부에 형성된 통수구(273)를 통해 외부하우징(330)으로 이동하는 과정 중 상기 유분포집부(350)의 브러쉬부재(353)에 유분이 부착되면서 유수분리가 이루어진다. 그리고 유분이 제거된 여과수가 통수구(273)를 통해 외부하우징(330)으로 배출된 후 배수된다.

도 19는 분리본체(100)의 내부로 기름과 물이 혼합되어 있는 혼합수를 공급하기 위한 공급유닛(500)의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다.

공급유닛(500) 기름이 떠 있는 수면과 인접한 지점에서 혼합수를 빨아들이는 흡입관(510)과, 흡입관(510)을 통해 흡입된 물이 유입되는 흡입탱크(520)와, 흡입탱크(520)의 내부 공기를 외부로 배출시켜 상기 흡입탱크(520)의 내부 압력을 낮추는 흡입임펠러(530)와, 흡입탱크(520)와 혼합수 유입부(140)를 연결하는 토출관(540)과, 상기 흡입탱크(520)와 흡입관(510), 흡입임펠러(530), 토출관(540)이 연결되는 각 연결부를 개폐하는 제1 내지 제3 밸브(551~553)를 포함한다.

본 실시예의 공급유닛(500)을 통해 혼합수가 분리본체(100)로 공급되는 과정은 다음과 같다. 먼저 제3 밸브(553)를 닫고, 제1 밸브(551)와 제2 밸브(552)를 개방시켜 둔 상태에서 흡입임펠러(530)를 구동시키면 흡입탱크(520)의 내부 공기가 배출되면서 흡입탱크(520) 내부의 압력이 낮아지기 때문에 흡입관(510)을 통해 혼합수가 흡입탱크(520)의 내부로 유입된다.

흡입탱크(520)에 혼합수가 채워지면 흡입임펠러(530)의 구동은 정지시킨 상태에서 제3 밸브(553)를 열어 흡입탱크(520) 내의 혼합수를 토출관(540)을 통해 분리본체(100)로 배출한다. 흡입탱크(520)로부터 분리본체(100)로 혼합수가 배출될 때에는 위치에너지를 이용해 자동으로 혼합수의 토출이 이루어질 수 있도록 흡입탱크(520)의 위치를 분리본체(100)보다 상측에 위치하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 제1 밸브(551)는 흡입탱크(520)로 유입된 혼합수가 흡입관(510)으로 배출되는 것을 차단하기 위해 체크밸브를 적용하는 것이 바람직하다. 아울러 제3 밸브(553) 역시 토출관(540) 내의 혼합수가 흡입탱크(520) 측으로 역류하는 것을 방지하기 위해 체크밸브가 적용되는 것이 바람직하다.

한편, 공급유닛(500)은 흡입탱크(520)에 설치되어 상기 흡입탱크(520) 내부로 외기를 유입시키는 바이패스관(571)과, 상기 흡입탱크(520)에 설치되어 상기 흡입탱크(520)의 내부 수위를 측정하는 수위측정센서(573)와, 상기 바이패스관(571)에 설치되어 상기 바이패스관(571)의 내부를 개폐하는 제4밸브(572)와, 상기 수위측정센서(573)를 통해 측정된 수위정보를 토대로 상기 흡입탱크의 내부 수위가 기설정된 수위 이상일 경우, 상기 흡입탱크(520) 내부로 외기가 유입될 수 있도록 상기 바이패스관(571)이 개방되도록 상기 제4밸브(572)를 제어하는 제어부(574)를 더 구비한다. 이때, 제어부(574)는 흡입탱크(520)의 내부압력을 조절하여 흡입탱크(520)가 압력에 의해 파손되거나 결함이 발생되는 것을 방지한다.

또한, 도면에 도시되진 않았지만, 공급유닛(500)은 흡입임펠러(530)에 연결된 다수의 흡입탱크(520)를 구비할 수 있다. 상기 흡입탱크(520)들 중 어느 하나에 혼합수가 흡입탱크(520) 내 기설정된 위치까지 수위가 도달하면, 흡입임펠러(530)와 연결된 배관이 제4밸브(572)에 의해 차단되고, 또 다른 흡입탱크(520)로 혼합수가 유입되어 분리본체로 유입되는 과정을 거치게 되어 본리본체(100)로 연속적으로 혼합수가 유입되고, 흡입임펠러(530)의 정지없이 지속적으로 가동이 가능하다.

도 20에 도시된 것처럼 흡입관(510)의 단부에는 흡입관(510)의 입구를 수면을 향해 부유시키기 위한 흡입구 부유수단(560)이 더 마련될 수 있다.

흡입구 부유수단(560)은 흡입관(510)의 단부에 설치되는 지지프레임(562)과, 물 또는 기름의 표면층에 부유할 수 있도록 된 부력부재(561)와, 부력부재(561)와 지지프레임(562)을 연결하는 로드부재(563)를 포함한다.

상기 로드부재(563)에는 나사산이 형성되어 있고, 지지프레임(562)의 단부에는 로드부재(563)가 끼워지는 고리(564)가 형성되어 있어서, 로드부재(563)가 지지프레임(562)의 고리(564)를 관통하도록 체결된다. 그리고 이 고리(564)의 상부와 하부에서 각각 상기 로드부재(563)에 나사결합되는 제1 너트(565) 및 제2 너트(566)가 마련되어 있는데, 제1 너트(565) 및 제2 너트(566)는 나사의 방향이 상호 반대가 되는 것이며, 이 제1 너트(565)와 제2 너트(566)를 풀거나 조임으로써 로드부재(563)가 고리(564)에 연결되는 연결위치를 조절할 수 있으며, 이를 통해서 지지프레임(562)으로부터 부력부재(561) 사이의 거리를 조절할 수 있다.

기름층이 두꺼운 경우에는 상기 부력부재(561)와 지지프레임(562) 사이의 거리를 멀게 하고, 기름층이 얇은 경우에는 부력부재(561)와 지지프레임(562) 사이의 거리를 가깝게 함으로써 수면 위의 기름의 흡수가 용이하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 해양 유출 기름 분리 회수 장치(100)는 도 21에 도시되어 있는 것처럼 무인선박(400)에 설치하여 자동으로 기름유출이 이루어진 호수나 저수지 또는 바다에서 유수 분리 작업을 실시하게 할 수 있다.

무인 선박은 분리본체(100)가 내부에 장착될 수 있는 선박본체(410)와, 선박본체(410)를 이동시킬 수 있는 선박추진부(420)를 갖도록 되어 있으며, 설정된 경로를 따라 자동으로 이동하거나 무선조정기에 의해 이동한다. 그리고 일측에 설치된 입수파이프(430)를 통해 기름과 물이 혼합되어 있는 혼합수를 선박본체(410) 내에 설치된 분리본체(100)로 흡입하여 기름을 분리하고, 기름이 분리된 여과수는 선박본체(410)에 연결되어 있는 보조분리기(300)로 이송되어 유분의 분리가 한차례 더 이루어진 후 배출된다.

본 실시예에 도시된 보조분리기(300)는 도 11 및 도 12에 도시된 실시예의 보조분리기(300)와 동일하며, 이와는 달리 도 13 또는 도 15에 도시된 형태의 보조분리기(300)가 적용될 수도 있고, 보조분리기(300)의 설치를 생략할 수도 있다.

한편, 혼합수로부터 분리된 기름을 수용할 수 있도록 보조분리기(300) 대신에 선박본체(410)에 부유탱크가 설치될 수도 있다. 상기 부유탱크는 도면에 도시되진 않았지만, 부력이 발생될 수 있도록 부력공간이 마련된다. 또한, 부유탱크는 기름배출부(150)에 연결되어 내부에 기름을 수용한다. 선박본체(410)에 연결된 부유탱크는 무인 선박에 의해 육지로부터 보다 먼 수역까지 이동이 가능하다.

한편, 도 22에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 흡입관(610)이 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 흡입관(610)은 일단이 상기 흡입구 부유수단에 설치되며, 상기 흡입구 부유수단에 의해 입구가 상기 작업대상 수역의 수면을 향해 부유되는 부유관(610)과, 상기 부유관(610)의 타단에 설치되며, 내부에 상기 부유관(610)을 통해 유입되는 상기 혼합수를 수용하는 수용공간이 마련된 수용함체(620)와, 양단이 각각 상기 수용함체(620)의 측면 및 흡입탱크에 연결되어 상기 수용함체(620) 내에 수용된 상기 혼합수를 상기 흡입탱크로 공급하는 연통관(630)을 구비한다.

부유관(610)은 일단에 지지프레임(562)이 설치되며, 부력부재(561)들에 의해 물 또는 기름의 표면층에 부유한다. 이때, 부유관(610)은 입구가 작업대상 수역의 수면을 향하도록 설치되므로 부유관(610)으로 작업대상 수역의 혼합수가 유입된다.

수용함체(620)는 부유관(610)의 단면적보다 큰 단면적을 갖도록 형성된다. 도시된 예에서는 수용함체(620)가 사각단면을 갖도록 형성된 구조를 설명하였으나, 수용함체(620)는 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 원형 및 타원형으로 형성될 수도 있다.

수용함체(620) 내에는 부유관(610)을 통해 유입된 혼합수가 수용되어 있고, 연통관(630)이 수용함체(620)의 하부에 연결되어 있다. 따라서 연통관(630)의 단부는 항상 수용함체(620) 내에 수용된 혼합수에 잠긴 상태를 유지하므로 작업대상 수역에 파도가 크게 일더라도 연통관(630)을 통해 공기가 유입되는 것을 방지하므로 흡입탱크(520)의 내부압력이 낮아져서 토출관(540)으로 혼합수가 유수되는 것을 차단한다.

한편, 도 23 내지 도 25에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 분리본체(700)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 분리본체(700)는 내부에 상기 분리공간이 마련되며, 전단부에 상기 혼합수 유입부(140)가 마련되고, 후단부에 상기 배수유닛(200)이 설치된 메인하우징(710)과, 상기 메인하우징(710) 내부에 설치되는 것으로서, 상기 메인하우징(710) 내부에 유입된 상기 혼합수의 이동거리를 증가시켜 상기 혼합수가 상기 메인하우징(710) 내에서 체류하는 체류시간을 증가시킬 수 있도록 다수의 유도판이 마련된 유도유닛(720)을 구비한다.

메인하우징(710)은 사각단면을 갖고, 전후방향으로 소정길이 연장된다. 혼합수 유입부(140)는 메인하우징(710)의 전면 하부에 연통되게 연결되며, 메인하우징(710)의 후면 하부에는 상기 제2배수관(212)이 관통되게 설치된다.

또한, 제2배수관(212)에 대해 상측으로 이격된 위치의 메인하우징(710) 후면에는 기름을 외부로 배출하기 위한 기름배출부(150)가 연결되어 있다. 이때, 기름배출부(150)는 메인하우징(710) 내의 물의 수위보다 상측에 위치하도록 제3배수관(213)의 상단보다 상측에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고 메인하우징(710)은 혼합수 유입부(140)와 유도판 사이, 유도판들 사이 및 최후방 유도판과 후면 사이의 바닥면에는 침전물을 외부로 배출하기 위한 침전물 배출관(711)이 각각 설치되어 있다. 상기 침전물 배출관(711)에는 작업자가 내부를 선택적으로 개폐할 수 있도록 개폐밸브가 설치되어 있다.

유도유닛(720)은 양단이 상호 대향되는 상기 메인하우징(710)의 좌우측 내벽면에 접하도록 좌우방향으로 연장되고, 좌측 하부에 상기 물이 통과될 수 있도록 관통되게 제1물통과구(723)가 형성된 다수의 제1유도판(721)과, 양단이 상호 대향되는 상기 메인하우징(710)의 좌우측 내벽면에 접하도록 좌우방향으로 연장되고, 우측 하부에 상기 물이 통과될 수 있도록 제2물통과구(724)가 형성된 다수의 제2유도판(722)을 구비합니다.

제1유도판(721) 및 제2유도판(722)은 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 상단부 및 하단부가 상기 메인하우징(710)의 천정면 및 바닥면에 접하도록 형성되어 메인하우징(710)의 내부 공간을 전후방향을 따라 다수의 세부공간으로 구획한다.

이때, 제1유도판(721)은 상측에 상기 기름이 통과되는 기름통로가 마련될 수 있도록 우측 상부에 전후방향으로 관통되게 복수의 제1기름통과구(731)이 형성되어 있고, 제2유도판(721)도 상측에 기름이 통과되는 기름통로가 마련될 수 있도록 좌측 상부에 전후방향으로 관통되게 복수의 제2기름통과구(732)가 형성되어 있다.

이때, 상기 제1 및 제2기름통과구(731,732)는 메인하우징(710) 내의 물의 수위보다 상측에 위치하도록 제3배수관(213)의 상단보다 상측에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 언급된 바와 같이 구성된 제1 및 제2유도판(721,722)은 제1 및 제2기름통과구(731,732)가 좌우측에 각각 마련되어 있어 메인하우징(710)이 좌우방향으로 기울러질 경우에도, 상기 제1 및 제2기름통과구(731,732)를 통해 물이 통과되는 것이 방지된다.

또한, 제1 및 제2기름통과구(731,732)는 제1 및 제2유도판(721,722)의 상측에 마련되어 있어 물의 표면에 존재하는 기름만이 통과되고, 혼합수에 포함된 기름은 밀도차에 의해 메인하우징(710)의 상측으로 이동되어야 하므로 혼합수에서 기름이 분리되는 시간을 확보할 수 있다.

또한, 상기 제1유도판(721)과 제2유도판(722)은 다수개가 상기 혼합수 유입부 및 배출유닛 사이의 상기 분리공간에 전후방향을 따라 교호적으로 배열되어 상기 혼합수가 지그재그 방향을 따라 진행하도록 가이드한다. 그리고, 제1 및 제2기름통과구(731,732)들도 상호 교호적으로 배열되므로 혼합수로부터 분리된 기름의 유동을 지그재그 방향이 되도록 가이드한다.

이때, 도면에 도시되진 않았지만, 제1유도판(721)의 제1물통과구(723) 및 제2유도판(722)의 제2물통과구(724)에는 물 내에 포함된 이물질을 걸러낼 수 있도록 필터부재가 설치될 수도 있다.

상기 혼합수 유입부(140)를 통해 메인하우징(710)으로 혼합수가 유입되며 유입된 혼합수는 제1유도판(721) 및 제2유도판(722)에 의해 메인하우징(710)의 내부에서 지그재그로 형성된 유로를 따라 이동하면서 메인하우징(710)의 후방에 마련된 기름배출부(150)로 향한다. 이렇게 혼합수가 지그재그 형태의 유로를 따라 이동하는 과정에서 혼합수에 포함된 기름은 물의 표면층으로 이동하면서 유수분리가 이루어지게 된다. 혼합수로부터 분리된 기름은 기름배출부(150)를 통해 외부로 배출되고, 기름이 분리된 물은 배수유닛(200)을 통해 외부로 배출된다.

한편, 도 26에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기름배출부(850)가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 기름배출부(850)는 일단부가 상기 분리본체(100)의 내벽면으로부터 상기 분리본체(100)의 중심방향으로 연장되어 있다. 이때, 기름배출부(850)가 분리본체(100)의 내벽면에 대해 직교하는 방향으로 연장되는 것이 바람직하다.

상기 언급된 바와 같이 기름배출부(850)가 분리본체(100) 내부로 인입되게 형성되어 있으므로 분리본체(100)가 무인선박(400)에 설치되어 이동시 파도에 의해 회동되더라도 기름배출부(850)의 단부가 분리본체(100) 내의 기름층에 인입되어 있으므로 보다 안정적으로 기름을 외부로 배출시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10; 해양 유출 기름 분리 회수 장치
100; 분리본체
110; 하부바디 120; 중간바디
130; 상부바디 140; 혼합수 유입부
150; 기름배출부
151; 내부연장관 152; 주름관
153; 부유부재 154; 승강가이드부재
155; 가이드홀 156; 커넥팅로드
160; 체류시간 연장부
200; 배수유닛
211; 제1 배수관 212; 제2 배수관
213; 제3 배수관 214; 제4 배수관
220; 길이조절부
221; 주름관 222; 내부관
223; 외부관 224; 실링부재
231; 상부패널 232; 하부패널
233; 스크류부재 234; 스러스트베어링
235; 웜휠부재 236; 웜
237; 구동모터
241; 연결부 242; 연결로드
243; 제1 주행부재 244; 제2 주행부재
245; 부구
260; 배수유닛
261; 제1 배수관 262; 제2 배수관
263; 자바라관 264; 제3 배수관
265; 액추에이터
271; 필터부 272; 커버부재
273; 통수구
300; 보조분리기
310; 분리하우징
311; 투입부 312; 배출부
313; 유분배출부
320; 가이드판
321; 제1 가이드판 322; 제2 가이드판
330; 외부하우징
340; 내부하우징
350; 유분포집부
351; 회전축 352; 나선연장부재
353; 브러쉬부재 354; 지지로드
360; 회전구동부
361; 회전모터 362; 케이스
400; 무인선박
410; 선박본체 420; 선박추진부
430; 입수파이프
500; 공급유닛
510; 흡입관 520; 흡입탱크
530; 흡입임펠러 540; 토출관
551; 제1 밸브 552; 제2 밸브
553; 제3 밸브
560; 흡입구 부유수단

Claims

내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와;
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 단부가 상기 물의 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수유닛;을 구비하고,
상기 배수유닛은
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 상기 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 일단부가 상기 혼합수 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수부재와,
상기 분리본체 내부의 물의 수위를 조절하기 위해 상기 분리본체 외부에 노출된 상기 배수부재의 상단 높이를 상하로 승강시키는 길이조절부를 포함하고,
상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고,
상기 배수부재는 상기 분리본체의 내부에 상하로 연장되게 설치되며 기름이 분리된 물이 유입될 수 있도록 입구가 형성되어 있는 제1 배수관과, 상기 제1 배수관의 하단으로부터 상기 분리본체의 외부로 연장되는 제2 배수관과, 제2 배수관의 단부에서 상방으로 연장되는 제3 배수관과, 상기 제3 배수관의 상단에서 수평 또는 하방을 향해 경사지도록 연장되는 제4 배수관을 구비하고,
상기 길이조절부는 상기 제3 배수관에 설치되어 상기 제3 배수관의 상단 높이를 상하로 승강시키는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
삭제
삭제
제 1항에 있어서,
상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 일측에 형성되며 압축 또는 신장이 가능한 주름관으로 된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 상단에 상방으로 연장되게 형성된 내부관과, 상기 내부관의 외주면을 감싸 상하로 승강 가능하게 설치되며 상기 제4 배수관과 연결되는 외부관과, 상기 내부관 또는 외부관에 설치되어 상기 내부관과 외부관 사이의 이격공간을 통해 물의 누수를 차단하는 실링부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 일측에 형성되어 신장 또는 압축이 가능한 주름관과, 상기 주름관의 상단에 설치되는 상부패널과, 상기 주름관의 하단에 설치되는 하부패널과, 상기 상부패널로부터 상기 하부패널을 관통하도록 하방으로 연장되며 외주면에 나사산이 형성되어 있는 스크류부재와, 상기 하부패널에 회전 가능하게 설치되고 상기 스크류부재가 관통하는 중공이 마련되어 있으며 중공의 내주면에 상기 스크류부재와 나사결합되도록 나사산이 형성되어 있는 웜휠부재와, 상기 웜휠부재의 외주면에 기어결합되는 웜과, 상기 웜과 연결되어 상기 웜을 회전시키는 구동모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 길이조절부는 상기 제2 배수관과 제3 배수관의 사이에 마련되는 자바라관과, 상기 제3 배수관이 상기 자바라관을 중심으로 상하로 회동하도록 구동시키는 액추에이터를 포함하도록 된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 분리본체는 상기 혼합수 유입부를 통해 유입된 혼합수가 상기 분리본체 내에서 체류하는 체류시간을 연장할 수 있도록 상기 혼합수의 이동시간을 연장하도록 이동방향을 가이드하는 체류시간 연장부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 8항에 있어서,
상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고,
상기 체류시간 연장부는 상기 분리본체의 내부에 분리본체의 하부로부터 상방으로 연장되고 나선방향을 따라 연장되도록 형성되고, 상기 제1 배수관은 상기 체류시간 연장부의 중심부에 상하로 연장되도록 형성된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 길이조절부는 상기 제3 배수관의 일측에 형성된 신장 또는 압축이 가능한 주름관과, 상기 주름관의 상부에서 상기 제3 배수관에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 분리본체를 향해 연장된 연결로드와, 상기 연결로드에 연결되고 상기 분리본체에 상하방향을 따라 주행 가능하도록 된 제1 주행부재와, 상기 분리본체의 내부에 상하로 주행 가능하도록 형성된 제2 주행부재와, 상기 제2 주행부재와 연결되고 물보다 밀도가 작은 부구를 포함하며,
상기 제1 주행부재와 제2 주행부재는 부구의 승강 및 하강에 의해 주행하는 제2 주행부재의 움직임에 따라 제1 주행부재가 함께 승강 및 하강이 이루어지도록 자석을 통해 상호 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 1항에 있어서,
상기 배수유닛을 통해 배수되는 여과수에 포함된 유분을 이차 분리하기 위한 보조분리기를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 11항에 있어서,
상기 보조분리기는 상기 배수유닛과 연결되고 소정의 내부공간을 갖는 분리하우징과, 상기 분리하우징의 내부에 설치되어 분리하우징 내에서 유입된 여과수의 이동거리를 증가시켜 여과수가 상기 보조분리기 내에서 체류하는 체류시간을 증가시키는 가이드판을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 12항에 있어서,
상기 가이드판은 상기 분리하우징의 일측 측벽에서 타측 측벽을 향해 연장된 제1 가이드판과, 분리하우징의 타측 측벽에서 일측 측벽을 향해 연장된 제2 가이드판을 포함하되, 상기 제1 가이드판과 제2 가이드판은 상기 분리하우징의 길이방향을 따라 교호적으로 배열되어 상기 여과수가 지그재그 방향을 따라 진행하도록 가이드하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제 12항에 있어서,
상기 가이드판은 상기 분리하우징의 바닥면으로부터 상방으로 돌출되며 나선방향을 따라 연장되어 여과수가 나선방향을 따라 이동하도록 가이드할 수 있게 형성된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와;
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 단부가 상기 물의 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수유닛;을 구비하고,
상기 배수유닛을 통해 배수되는 여과수에 포함된 유분을 이차 분리하기 위한 보조분리기를 더 구비하고,
상기 보조분리기는 외부하우징과, 상기 외부하우징의 내부에 형성되는 내부하우징과, 상기 내부하우징의 내측에 마련되는 유분포집부와, 상기 유분포집부를 회전구동시키기 위한 회전구동부를 포함하되,
상기 배수유닛을 통해 배수된 여과수가 상기 내부하우징의 내부로 유입되도록 형성되고, 상기 내부하우징은 하단에서 상방으로 연장될수록 내경이 점점 작아지는 원추형이며 상단에 상기 외부하우징의 내부공간으로 물이 이동할 수 있게 개구가 형성되어 있으며,
상기 유분포집부는 상기 내부하우징의 내부에 상하로 연장되며 회전 가능하게 설치되는 회전축과, 상기 회전축에 지지로드를 통해 연결되며 회전축을 중심으로 나선방향을 따라 내부하우징의 상부에서 하부측으로 연장되는 나선연장부재와, 상기 나선연장부재에 설치되어 내부하우징으로 유입되는 여과수에 포함된 유분이 부착될 수 있도록 형성된 브러쉬부재들을 포함하고,
상기 회전구동부는 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축을 회전시키는 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 분리본체가 설치되며, 기름이 유출된 작업대상 수역으로부터 상기 혼합수가 상기 분리본체로 유입될 수 있도록 상기 작업대상 수역에 상기 분리본체를 부유시키는 무인선박;을 더 구비하고,
상기 무인선박은
상기 분리본체가 장착되며, 상기 작업대상 수역에 부유하는 선박본체와,
상기 선박본체에 설치되며, 무선조정기의 제어에 의해 상기 선박본체를 이동시키는 선박추진부를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제16항에 있어서,
상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고,
상기 무인선박은
상기 작업대상 수역에 부유하는 것으로서, 상기 기름배출부에 연결되어 상기 기름배출부를 통해 배수되는 기름을 수용하는 부유탱크를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 분리본체에 설치되어 상기 분리본체로 상기 혼합수를 공급하기 위한 공급유닛;을 더 구비하고,
상기 공급유닛은
기름이 떠 있는 수면과 인접한 지점에서 상기 혼합수를 흡입하는 흡입관과,
상기 흡입관에 설치되어 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 혼합수가 유입되는 흡입탱크와,
상기 흡입탱크의 내부 공기를 외부로 배출시켜 상기 흡입탱크의 내부 압력을 낮추는 흡입임펠러와,
상기 흡입탱크와 혼합수 유입부를 연결하는 토출관과,
상기 흡입탱크와 흡입관, 흡입임펠러, 토출관이 연결되는 각 연결부를 개폐하는 제1 내지 제3밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와;
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 단부가 상기 물의 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수유닛와;
상기 분리본체에 설치되어 상기 분리본체로 상기 혼합수를 공급하기 위한 공급유닛;을 더 구비하고,
상기 공급유닛은
기름이 떠 있는 수면과 인접한 지점에서 상기 혼합수를 흡입하는 흡입관과,
상기 흡입관에 설치되어 상기 흡입관을 통해 흡입된 상기 혼합수가 유입되는 흡입탱크와,
상기 흡입탱크의 내부 공기를 외부로 배출시켜 상기 흡입탱크의 내부 압력을 낮추는 흡입임펠러와,
상기 흡입탱크와 혼합수 유입부를 연결하는 토출관과,
상기 흡입탱크와 흡입관, 흡입임펠러, 토출관이 연결되는 각 연결부를 개폐하는 제1 내지 제3밸브를 구비하고,
상기 공급유닛은
상기 흡입탱크에 설치되어 상기 흡입탱크 내부로 외기를 유입시키는 바이패스관과,
상기 흡입탱크에 설치되어 상기 흡입탱크의 수위를 측정하는 수위측정센서와,
상기 바이패스관에 설치되어 상기 바이패스관의 내부를 개폐하는 제4밸브와,
상기 수위측정센서를 통해 측정된 수위정보를 토대로 상기 흡입탱크의 내부수위가 기설정된 수위 이상일 경우, 상기 흡입탱크 내부로 외기가 유입될 수 있도록 상기 바이패스관이 개방되도록 상기 제4밸브를 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제19항에 있어서,
상기 공급유닛은
상기 흡입관의 단부에 설치되어 상기 흡입관의 입구를 작업대상 수역의 수면을 향해 부유시키는 흡입구 부유수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제20항에 있어서,
상기 흡입구 부유수단은
상기 흡입관의 단부에 설치되는 지지프레임과,
상기 작업대상 수역의 물 또는 기름의 표면층에 부유하는 부력부재와,
상기 지지프레임을 상기 부력부재로부터 하방으로 이격되게 지지하는 로드부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제21항에 있어서,
상기 로드부재는 상단이 상기 부력부재에 결합되고, 외주면에 나사산이 형성되고,
상기 지지프레임은 단부에 상기 로드부재가 관통되게 삽입될 수 있는 관통구가 마련된 고리가 형성되고,
상기 흡입구 부유수단은 상기 고리에 대한 상기 지지프레임의 연결위치를 조절할 수 있도록 상기 로드부재가 상기 고리에 관통되게 결합시, 상기 고리의 상부 및 하부에서 각각 상기 로드부재에 나사결합되는 제1 및 제2너트를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1배수관의 입구측에 설치되어 상기 혼합수에 포함된 이물질을 여과하는 필터유닛;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제23항에 있어서,
상기 필터유닛은
상기 제1배수관의 상부에 설치되며, 내부로 상기 물이 유입될 수 있도록 통수구가 마련된 커버부재와,
상기 커버부재의 내부에 설치되어 상기 커버부재로 유입되는 물에 포함된 이물질을 여과하는 필터부를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제24항에 있어서,
상기 필터유닛은
상기 제3배수관 또는 제4배수관에 설치되어 상기 분리본체 내의 물이 상기 필터부를 통과할 수 있도록 상기 물을 흡입하는 배수펌프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제24항에 있어서,
상기 커버부재는 상방으로 갈수록 외경이 축소되는 원뿔형으로 형성되고,
상기 필터부는 상기 커버부재에 대응되도록 원뿔형으로 형성된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제20항에 있어서,
상기 흡입관은 일단이 상기 흡입구 부유수단에 설치되며, 상기 흡입구 부유수단에 의해 입구가 상기 작업대상 수역의 수면을 향해 부유되는 부유관과,
상기 부유관의 타단에 설치되며, 내부에 상기 부유관을 통해 유입되는 상기 혼합수를 수용하는 수용공간이 마련된 수용함체와,
양단이 각각 상기 수용함체의 하부 및 흡입탱크에 연결되어 상기 수용함체 내에 수용된 상기 혼합수를 상기 흡입탱크로 공급하는 연통관을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수장치.
제1항에 있어서,
상기 분리본체는
내부에 상기 분리공간이 마련되며, 전단부에 상기 혼합수 유입부가 마련되고, 후단부에 상기 배수유닛이 설치된 메인하우징과,
상기 메인하우징 내부에 설치되는 것으로서, 상기 메인하우징 내부에 유입된 상기 혼합수의 이동거리를 증가시켜 상기 혼합수가 상기 메인하우징 내에서 체류하는 체류시간을 증가시킬 수 있도록 다수의 유도판이 마련된 유도유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수장치.
내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와;
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 단부가 상기 물의 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수유닛;을 구비하고,
상기 분리본체는
내부에 상기 분리공간이 마련되며, 전단부에 상기 혼합수 유입부가 마련되고, 후단부에 상기 배수유닛이 설치된 메인하우징과,
상기 메인하우징 내부에 설치되는 것으로서, 상기 메인하우징 내부에 유입된 상기 혼합수의 이동거리를 증가시켜 상기 혼합수가 상기 메인하우징 내에서 체류하는 체류시간을 증가시킬 수 있도록 다수의 유도판이 마련된 유도유닛을 구비하
상기 유도유닛은
양단이 상호 대향되는 상기 메인하우징의 좌우측 내벽면에 접하도록 좌우방향으로 연장되고, 좌측 하부에 상기 물이 통과될 수 있도록 관통되게 제1물통과구가 형성된 제1유도판과, 양단이 상호 대향되는 상기 메인하우징의 좌우측 내벽면에 접하도록 좌우방향으로 연장되고, 우측 하부에 상기 물이 통과될 수 있도록 제2물통과구가 형성된 제2유도판을 포함하되, 상기 제1유도판과 제2유도판은 다수개가 상기 혼합수 유입부 및 배출유닛 사이의 상기 분리공간에 전후방향을 따라 교호적으로 배열되어 상기 혼합수가 지그재그 방향을 따라 진행하도록 가이드하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제29항에 있어서,
상기 제1 및 제2유도판은
하단부가 상기 메인하우징의 바닥면에 접하되, 상측에 상기 기름이 통과되는 기름통로가 마련되되, 상기 기름통로는 상기 분리본체 내의 물의 수위보다 상측에 위치하도록 형성된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제30항에 있어서,
상기 제1유도판은 상기 기름통로가 마련될 수 있도록 우측 상부에 상기 기름이 통과될 수 있도록 관통되게 제1기름통과구가 형성되고,
상기 제2유도판은 상기 기름통로가 마련될 수 있도록 좌측 상부에 상기 기름이 통과될 수 있도록 관통되게 제2기름통과구가 형성된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수 장치.
제1항에 있어서,
상기 기름배출부는 일단부가 상기 분리본체의 내벽면으로부터 상기 분리본체의 중심방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수장치.
내부에 물과 기름이 혼합된 혼합수가 수용되는 분리공간이 마련되며, 상기 분리공간으로 상기 혼합수가 유입될 수 있도록 일측에 혼합수 유입부가 형성된 분리본체와;
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 단부가 상기 물의 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수유닛;을 구비하고,
상기 배수유닛은
상기 분리공간에 수용되어 밀도차에 의해 상기 기름으로부터 분리된 상기 물이 상기 분리본체의 외부로 배출되기 위해 일단부가 상기 혼합수 수위보다 낮게 위치하도록 상기 분리본체에 연통되게 연결된 배수부재와,
상기 분리본체 내부의 물의 수위를 조절하기 위해 상기 분리본체 외부에 노출된 상기 배수부재의 상단 높이를 상하로 승강시키는 길이조절부를 포함하고,
상기 분리본체는 일측에 상기 혼합수 유입부가 형성되고, 상부에는 기름이 배출되는 기름배출부가 마련되어 있고,
상기 기름배출부는
일단이 상기 분리본체의 내부로 연장된 내부연장관과,
상기 내부연장관의 일단에 연통되게 연결되며, 상부에 상기 분리본체 내의 상기 기름이 유입되는 배출구가 형성되되, 상하방향으로 신축되는 보조주름관과,
커넥팅로드에 의해 상기 보조주름관에 설치되며, 상기 배출구를 상기 분리본체 내의 기름층에 위치시키기 위해 상기 물보다 밀도가 작은 부유부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리 회수장치.
제33항에 있어서,
상기 기름배출부는 상기 부유부재가 상하로 승강하는 승강위치를 가이드하기 위한 승강가이드부재를 더 구비하고,
상기 승강가이드부재는
상기 분리본체 내부에 설치되며, 내부에 상기 부유부재가 삽입될 수 있도록 상하방향으로 연장된 중공이 형성되며, 외주면에는 상기 커넥팅로드가 관통될 수 있도록 상하로 연장된 가이드홀이 형성된 것을 특징으로 하는 해양 유출 기름 분리회수장치.