JP2000505763A - 油回収装置及び回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 水引込み式油回収装置及び油回収方法を開示する。本発明の油回収装置は浮揚及び潜水ができて開いている底から海水を排出させて油層を厚くする下部船体100、下部船体100甲板に設置されて下部船体100が潜水のとき海面と一致する油層を中央タンク110へ移動させる水車方式の油引揚げ手段200、上記甲板に浮力を与え、中央タンク110と一部連通する案内通路310を有する主浮力体300、上記中央タンク110に集まった上部油だけを分離し、案内通路で油タンクへ移送させるように、油引揚げ手段200の水車より回転軸を高くした油分離抽出手段を含む油回収装置である。油収容方法は、海水面と同一線上で油層を一定空間の中央タンクへ移動させる第１段階、海水を沈め、浮力により油を浮かべ、油層を厚くする第２段階、上部表面の油だけを水車で移動させ、油だけを分離回収する第３段階を行う油回収方法であって油漏出地域までは下部船体を浮揚させ効率的に高速で移動し、油層を回収するときには下部船体を潜水させることにより、油回収作業が迅速に処理できる。さらに主浮力体によって悪天候でも油の回収ができる。

Description

【発明の詳細な説明】 油回収装置及び回収方法 技術分野 本発明は水引込み式油回収装置及び回収方法に関するものであり、詳細には浮 揚及び潜水できる下部船体の表面に油引揚げ手段と油分離抽出手段を設置し、さ らに浮力を与える主浮力体を船体表面に設置し、全天候型の油回収装置を形成す るものである。 従来の技術 近年、大型船舶（特にオイルタンカー）の海難事故により多量の油流出が発生し 、このため海上環境を汚染させるのみならず、流出された油が海岸に押し寄せて 、海のさまざまな野生生物を殺し、莫大な財産上の被害を与えている。 さらに流出された油を除去することにおいても化学薬品などを使用しているが 、これは単に海水表面に浮かんでいる油を目に見えないように海水に混ぜたり、 水面下に沈ませたりして隠すだけで油を回収するのではなかった。 このため韓国実用新案公告第82-1602号が提案されたが、これは横断面形状が 渦巻形態の渦巻回転体が縦に枠体に回転自在に設置され、開口部を前にして渦巻 回転体をその主方向に回転させる所要駆動装置が連結されており、同時に上記渦 巻回転体の水面位置には水中に沈没された下縁部を渦巻回転体の回転によって回 転後方に回転させる回転翼を、枠体に設置した環状ラックに、駆動歯車をかみ合 わせて設置したことを特徴とする。 しかし、かかる方式は渦巻回転体以前に多数のブラシを設置したドラムを使用 して、絞りローラーでブラシに付いている油だけを落とす。しかし、ドラムを迅 速に回転させるには油の粘度による限界があって速度を上げられない問題点があ る。また油に付いてくる水を別途に処理する手段がないため、収集される（油と 水の混合物の）量が多くて大容量の回収タンクが要求され、油回収量が少量であ る短所がある。 このため本出願人が韓国特許出願第95-32192号で開発した油回収用船舶が提案 された。この油回収用船舶は、各々が、浮力機能を有する多数のタンクを区画形 成してなる船体と、この船体の前面に、海上の油を船体内に流入するための油流 入手段と、この流入された油を引き揚げるための船体後部に設けられた油引揚げ 手段を有する。 さらに、この油回収用船舶においては、この油引揚げ手段の後面に設けられた 、引き揚げられた油を分離して抽出回収する油分離、抽出手段と、上記油引揚げ 手段と油分離、抽出手段を一体に上下調節する調節手段を具備する。 該油引揚げ手段は多数の水車翼を有する水車枠で構成され、駆動力で回転でき るように設置してなる。 しかし、この油回収装置は、単なる油除去機能を遂行するだけのものであり、 別途の曳舟を徐行に油のこぼれた地域まで運航させなければならないので緊急時 には油汚染地域まで迅速な運航が困難である短所がある。 発明の開示 本発明は、従来技術の上述した不都合をなくすことを意図している。 従って、本発明の１つの目的は油を中央タンクに移送させた後、油層の厚さが 厚くなるようにし、上層の油層だけを分離回収する段階を遂行する油回収装置お よび油回収方法を提供することである。 上述の目的を達成するために、本発明の油回収装置は、油を引き揚げて分離抽 出する機能を有する上部船体を具備し、該上部船体は浮揚、潜水できる機能を有 する下部船体に支持され、下部船体は迅速な移動を可能とし、下部船体が浸水す ることにより、上部船体が油を分離抽出することを特徴とする。 即ち、本発明の水引込み式油回収装置は、浮揚及び潜水が可能で、かつ、油層 を厚くするように開口部から海水を排出させ得る下部船体と；下部船体甲板に設 置されて下部船体が潜水のとき海面上の油層を中央タンクへ移動させる水車方式 の油引揚げ手段と；上記甲板に浮力を与え、中央タンクと一部連通する案内通路 を有する主浮力体と；上記中央タンクに集まった上部油層を分離して案内通路で 油収集タンクへ移送させるように油引揚げ手段の水車より回転軸を高くした油分 離抽出手段を包含する。 本発明のもう１つの態様は、さらに海水面と同一線上で汚染油層を一定空間の 中央タンクへ移動させる第１段階と；海水を沈め、浮力により底から開口部を通 って排出されるようにして油層を厚くする第２段階と；上部表面の油だけを水車 で移動させ、残りの海水から油だけを分離回収する第３段階を包含する油回収方 法である。 図面の簡単な説明 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳しく説明する。 図１は本発明の部分斜視図である。 図２は本発明の平面図である。 図３は図２のA-A線断面図である。 図４は図２のB-B線断面図である。 図５は図２のC-C線断面図である。 図６は本発明に使用される油引揚げ手段の構造を示す側面図である。 図７は図６の縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態 図１は本発明の一部斜視図であり、本発明の水引込み式油回収装置は一般的な 船舶の形態をとっている。この油回収装置は、中央に縦方向に中央タンク110が 形成され、油引揚げ手段200を有する下部船体100と、上記下部船体100の船首上 部で油引揚げ手段200の作動により油で汚染された海水を案内する油案内手段500 と、上記中央タンク110と連通する案内通路310を下部に有し、下部船体100を覆 って浮力手段311を収容する主浮力体300を包含する。 上記油案内手段500は下部船体100の船首の甲板101で構成され、油引揚げ手段2 00に油および水を案内する案内壁510を有する浮力空間520が上記甲板101の両側 に設置された構造をなしている。好ましくは浮力空間520は油引揚げ手段200の両 側に沿って主浮力体300の案内通路310と並んで油が逆流するのを遮断する案内通 路逆流防止壁530を構成する。番号５４０は、主浮力体300 上に設置される船室（図示されていない）などへの波の流入を予防する遮断壁で ある。甲板101上の油または海水は下部船体100が潜水した場合の水位を示す。 図２は本発明の要部平面図であり、下部船体100の船首には油分離抽出手段400 が油引き上げ手段200から一定距離をおいて設置され、上記油引揚げ手段200と油 分離抽出手段400の間には底が一部開放された中央タンク110が設置され、上記中 央タンク110とこれに対応する主浮力体300が下部船体100を覆うように設置され る。上記主浮力体300は図３に示される案内通路310を有する。 上記油引揚げ手段200及び油分離抽出手段400は各々、偏心軸211,411によって 偏心回転するドラム210,410と、ドラム210,410のまわりに放射状に、移動できる ように設置された多数の翼220,420と、上記翼220,420をドラム210,410の偏心回 転に係わらず同心軸に回転させる同心円溝231,431が形成され、偏心軸211,411が 保持されるドラム偏心軸保持版230,430と、偏心軸211,411に動力を提供するモー ター241とプーリ242などの動力提供手段240,440を包含する。 下部船体100の船尾および上記油分離抽出手段400の後段には油収集タンク600 が設置され、上記下部船体100および中央タンク前方には第１浮力調節タンク111 が、左右側には第２浮力調節タンク121が、後方には第３浮力調節タンク131が設 置され、各調節タンク111,121,131は隔壁102をおいて非常のとき浮力調節を容易 にする。 数字618は回収した油を外部オイルタンカー（図示していない）などへ移送す る送油管を示す。数字510は浮力空間520によって形成された案内壁であり、浮力 空間520の油引揚げ手段200に対応する部位には遮断壁540が形成される。 図３は本発明の図２のA-A線断面図であり、下部船体100の船首部分に第１浮力 調節タンク111が、中間部位に第２浮力調節タンク121が、船尾に第３浮力調節タ ンク131が配列設置され、上記第２浮力タンク121の縦方向は中央タンク110によ って船体両側方に分けられ、第１浮力調節タンク111の船首中間部分には油引揚 げ手段200が設置されて水面下作業のとき一部潜水する。中央タンク110の後方に はタンク110に残留する厚くなった油層を油収集タンク600 へ移動させる油分離抽出手段400が設置される。該油案内手段500は下部船体100 の船首に設置される。 数字540は波を遮断する遮断壁である。 上記中央タンク110と油分離抽出手段400及び油収集タンク600には主浮力体300 が取り付けられて、船体に浮力を与える。上記主浮力体300は案内通路310を有し 、この案内通路310は中央タンク110と一致する幅を有している。主浮力体300は 、中央タンク110に集まる油上に一定空間を与える程度の高さを持たせることが 好ましい。 上記油収集タンク600は上記油分離抽出手段400の翼420の先端と一定の微細な すき間を構成し、ドラム410の下部に設置される円弧部611と、この円弧部611と 一体となって第１油収集タンク610へ油を案内する傾斜案内面612と、この案内面 612の下部に一体に形成され、第１油収集タンク610を二カ所に分けて、海水が沈 んで油と区分される深さを有する隔壁613と、上記案内面下部位置より延長され て中央タンク110へ海水を排出案内する海水排出面615を有する第１油収集タンク 610とを包含する。 上記第１油収集タンク610はタンクの高さT1が中央タンク110の水位S3よりは高 くなければならない。これは中央タンク110内の海水が、油と海水の間の比重差 によって油層の下に沈むとき海水排出面615を通じて中央タンク110へ案内される ようにする水圧を与えるためである。 上記第１油収集タンク610と相次いで第２油収集タンク620と第３油収集タンク 630が前段のタンク水位より低くし、海水が自然にオーバーフローされるように 構成する。 好ましくは第２油収集タンク620の高さT2は中央タンク110の水位S3と一致させ るか若干高くする。さらに第２油収集タンク620の底には分離された海水が排出 される排水路621を設置することが好ましく、排水路621はその排出口が中央タン ク110の水位と一致させるか高くするが、第２油収集タンク620のタンクの高さT2 よりは低くすることにより海水が逆流することを防げる。 数字６４０は回収される油を排出させる排出モーターである。 図４は図２のB-B線断面図であり、図面に示されるように、油回収装置は、 中央に中央タンク110があってその両側に第２浮力調節タンク121がある下部船体 100と、中央タンク110の前面に対応する位置に配置された油引揚げ手段200と、 中央タンク110の上に案内通路310を有する主浮力体300から成る。主浮力体300は 発泡性樹脂で満たされることが好ましいが、これに限定されず、外部表面はフレ ーム（図示していない）に堅い木やプラスチックシートなどを重ねて被せること が好ましい。 図５は本発明の図２のC-C線断面図であり、下部船体100の中央には中央タンク 110が、中央タンク110の両側には第２浮力調節タンク121が設置され、中央タン ク110の底には開口部120が形成される。上記下部船体100上部には主浮力体300が 形成され、主浮力体300の下で、中央タンク110の上には案内通路310が形成され 、案内通路310の終端側の下部船体100上には油分離抽出手段400が設置される。 必要に応じて油分離抽出手段400は主浮力体300のフレームに設置することもでき る。 図６は本発明の油引揚げ手段200及び油分離抽出手段400の側面図である。ここ では、油引揚げ手段200のみを説明する。本発明の油引揚げ手段200は、偏心軸21 1によって偏心回転し放射状に配置された翼溝212を有するドラム210と、このド ラム210より直径が大きい回転軌跡を有し、かつ偏心軸211と同心円状に同心円溝 231を有するドラム偏心軸保持板230と、上記翼溝212に案内され、両側の同心円 溝231に沿って案内される案内突起221を有する翼220とを包含する。 図７は本発明の図６に対応する垂直断面図であり、偏心軸211に沿って偏心回 転し放射状に軸P1を中心に翼溝212を有するドラム210に翼220がしっかり取り付 けられている。各ドラム偏心軸保持板230は、ドラム210よりも大きな回転軌跡を 有し、偏心軸211を保持し、偏心軸211と同心円を構成する同心円溝231を有して いる。保持板230は下部船体100と一体に固定させることが好ましい。 図７において番位置は図６の実線位置に対応し、番位置は図６の二点鎖線 の位置を示す。 本発明の油回収装置の操作を以後述べる。 図１から図３に示されるように、緊急の領域まで移動するときには、第１ない し第３浮力調節タンク111,121,131に空気を注入して内部水位が位置L1まで下が るように調節すれば下部船体100は水位S1となるように浮かぶ。そうすると水の 抵抗が相対的に低くなり油回収装置が一般船舶のように早く動ける(図面では移 動用動力手段の提示は省略する)。さらに油汚染地域に達して下部船体100の第１ ないし第３浮力調節タンク111,121,131に海水を入れ、水位を位置L2まで上げる と浮力が低くなり下部船体100は水位S2まで潜水して、自然に油が含まれた海水 が油引揚げ手段200へ誘導される。 この場合、図１に示されるように案内壁510を通じて海水が油引揚げ手段200へ 抵抗なく案内される。この状態で油引揚げ手段200が作動されて油で汚染された 海水を中央タンク110へ案内する。かかる案内は図６及び図７のようにドラム210 が点線位置（図７の番位置）から偏心軸211により実線位置（図７の番位置 ）に180度回転するときを基準に説明する。 たとえば点線位置ａでドラム210の最下部にある翼220は翼溝212で最大に伸長 されており実線位置ｂ、翼220の案内突起221が結合された同心円溝231に沿って 伸長された状態を維持しながら最上部まで行けば図６の実線状態（図７の番位 置）のように翼220が最大に露出された状態を維持することがわかる。したがっ て水位S2にある海水及び油の混合物は移動手段としての役割を行う翼220によっ て図６の左側から右側へ持続的に移動される。 この場合、翼220は同心円溝231に沿って移動してドラム210は偏心回転し、余 分な負荷がないため、伸縮を繰返しながら油を引き揚げる機能が遂行できる。さ らに伸縮作用のとき翼220は何ら負荷の影響を受けないのでドラム210を回転させ る動力を減らすことができる。このように中央タンク110は流入される水−油混 合物より底の開口部120から排出される海水成分を少なくして既存の水位S2より 高い水位S3を維持させる。この場合、既存の水位S2よりタンク100の水位S3が高 ければ相対的に水圧が高くなるので持続的に開口部120を通じて海水が排出され る。したがってタンク110の内部表面にある油層は相対的に厚くなる。 この場合、開口部120のサイズは油引揚げ手段200の回転速度及び翼220の 大きさを考慮して決定する。 油分離抽出手段400は上記油引揚げ手段200のような構造を有する。しかしなが ら、この手段において、偏心軸411は油引揚げ手段200の偏心軸211より高く位置 しており、ドラム410最下部にある翼420を、表面に浮かんだ油だけ触れるように 設置することにより、翼420に油を入れて油収集タンク600へ移動できるようにす る。この場合、翼420は円弧部611に沿って移動するので、油も円弧部611に沿っ て第１油収集タンク610へ案内される。案内された油には海水成分が含まれてお り、海水の比重が高いため下へ移動し、下へ移動した海水614は隔壁613に沿って 中央タンク110へフィードバックされ、開放孔120から排出される。第１及び第２ 油収集タンク610,620の上部中央には循環板616,617が設置されて水分を分離する 時間を遅延させる効果を与える。 同時に第１油収集タンク610の高さT1は中央タンク110の水位S3より高くしたの で、水圧が高くなり、自然に海水が分離される。海水排出面615は第１油収集タ ンク610の高さと一致しなければならない。斯くして第１油収集タンク610の水位 が非常に高くなり、上部層の油成分が第２油収集タンク620へあふれる。第２油 収集タンク620は高さT2が中央タンク110よりは高く、第１油収集タンク610より は低いので、一定の水圧を発生させ、下に位置した海水が水圧によって排水路62 1から排出される。排水路621は中央タンク110の水位と一致する程度であるべき だが、これは中央タンク110に海水が排出され、中央タンク110の海水が逆流する のを防ぐためである。このように第２油収集タンク620に収集された油は第３油 収集タンク630へあふれだし、最終的に、第３油収集タンクの油は、送油管618を 通じて自体の油タンクまたは外部オイルタンカー（図示していない）へ排出され る。 以上、説明した本発明は前述した実施例及び図面によって限定されるものでは ない。また請求の範囲に示されるように、本発明の技術的思想から外れない範囲 内で様々な置換、変形及び変更ができるのは本発明が属する技術分野で通常の知 識を有する者にとって自明である。 以上のように本発明は潜水及び浮揚できる下部船体に油引揚げ手段と油分離抽 出手段と中央タンクと油収集タンクを形成し、主浮力体を設置している。油漏出 地域に移動するときには迅速に油汚染地域に接近することができるように下部船 体を浮揚させ、油漏出地域に達したときには下部船体を潜水させ油を回収する。 従ってその移動および操作は非常に迅速で効率的である。さらに、下部船体を潜 水させ、海水面状態で油を回収するので回収によるエネルギー消耗が少なくなり 、比重差によって油から水を分離し、油層を厚くして油の回収を迅速にする。ま た回収された油は数個の収集タンクを経て回収油に含有された油を精製し、油の 純度を上げる。さらに主浮力体によって悪天候でも油の回収ができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ， ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，Ｌ Ｓ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＵＡ(ＡＭ，ＡＺ ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ， ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，Ｅ Ｅ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ， ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，Ｍ Ｄ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ， ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，Ｕ Ｚ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．浮揚及び潜水が可能で、かつ、油層を厚くするように開口部から海水を排 出させ得る下部船体と；下部船体甲板に設置されて下部船体が潜水のとき海面上 の油層を中央タンクへ移動させる水車方式の油引揚げ手段と；上記甲板に浮力を 与え、中央タンクと一部連通する案内通路を有する主浮力体と；上記中央タンク に集まった上部油層を分離して案内通路で油収集タンクへ移送させるように油引 揚げ手段の水車より回転軸を高くした油分離抽出手段を包含する水引込み式油回 収装置。 ２．油引揚げ手段は偏心軸によって偏心回転するドラムと、ドラムのまわりに 放射状に取付けられた翼と、上記ドラムの偏心運動に係わらず、上記翼を同心円 状に回転させるための同心円溝を有して、上記偏心軸を保持する一対のドラム偏 心軸保持板を包含してなることを特徴とする請求項１記載の水引込み式油回収装 置。 ３．上記下部船体船首の油引揚げ手段前方には一対の案内壁が付加され、案内 壁と案内通路の間は中央タンクに収容される油が海に逆流するのを遮断する逆流 防止壁が形成されたことを特徴とする請求項１記載の水引込み式油回収装置。 ４．上記油収集タンクは、上記油分離抽出手段の翼先端との間に小さなすき間を 有してドラムの下部に配置された円弧部と、この円弧部と一体に形成されて第１ 油収集タンクへ収集油を案内する傾斜案内面と、この案内面下段と一体に形成さ れて、収集した油が上部に、水が下部になった状態で上記油収集タンクを二分す る隔壁とを包含し、上記第１油収集タンクは上記案内面より下部に形成されて海 水を中央タンクに案内する海水排出面を有し、第１油収集タンクの高さは中央タ ンクの高さより高いことを特徴とする請求項１記載の水引込み式油回収装置。 ５．第１油収集タンクおよび第２油収集タンク内に、油水分離を遅延させること により高い分離を得るように、循環壁が吊下されていることを特徴とする請求項 １から４記載の水引込み式油回収装置。 ６．第１油収集タンクに次いで第２油収集タンクが相次いで設置され、第２油 収集タンクは第１油収集タンクの水位より高くされ、油収集タンクの底には中央 タンクの面と一致する出口高さを有する排水路が連結されたことを特徴とする請 求項４記載の油回収装置。 ７．海水面と同一線上で油層を一定空間の中央タンクへ移動させる第１段階と； 浮力によって海水および浮遊する油の位置を下げ、上部表面の油層を厚くする第 ２段階と；上部表面の油を水車で移動させて、残りの海水から油だけを分離する 第３段階を包含する油回収方法。