KR100215917B1 - 기름 수거 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박에 적용설치하여 해상 둥에 유출된 기름 등을 수거하기위한 기름수거장치에 관한 것으로서, 선반본체의 전방으로 형성되고, 기름과 바닷물 및 기타 바다쓰레기가 유입되는 수로부와; 이 수로부의 후방으로부터 갑판상측으로 경사지게 스크린콘베어를 구동력에 의해 작동되게 설치되고 유입된 쓰레기를 수거하는 쓰레기수거수단과;상기 수로부의 후방에서 바다의 수면밑으로 위치되도록하고 다수의 수차날개가 탄력적으로가변 및 회전되게 설치하며, 해상에 떠 있는 기름을 파도나 각종 바다 쓰레기 등에 방해없이 수집탱크내로 유입시키는 기름유입수단과;이 기름유입수단의 후방에 구성되고 스커트가 하측으로 설치되며 상기 기름유입수단에 의해 유입된 기름을 바닷물과 분리되면서 수집되는 수집탱크수단과; 회전하는 다수의 수차날개로 구성되어 하측일부만 바다수면밑에 위치되도록 설치하고 상기 수집탱크수단에 수집된 기름을기름분리탱크로 퍼올려 유입시키는 기름인양수단과; 이 기름인양수단 후방에 설치되고 이송되어진 기름을 바닷물과 분리하여 기름만을 다른 이송선에 이송시키는 탱크수단으로 이루어진 구성으로서, 파도와 바다쓰레기 등에 제한 받지 아니하고 용이하고 신속하게 기름을 수거할 수 있는 발명이다.

Description

기름 수거 장치

제 1 도는 본 발명이 바지선에 적용 설치된 상태의 평면도.

제 2 도는 본 발명에 따른 확대 단면도.

제 3 도는 본 발명에 따른 기름유입 수단에 대한 확대 단면도.

제 4 도는 본 발명이 일반선박에 적용설치된 상태의 평면도.

제 5 도는 제 4 도에 따른 종단면도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 수로부 B : 쓰레기 수거수단

C : 기름유입수단 D : 수집탱크수단

E : 기름인양수단 F : 탱크수단

1 : 선체본체 2 : 갑판

3 : 절첩판 6 : 실린더

8,8a : 오일팬스 9,9a : 보트

10 : 스크린 콘베어 15 : 쓰레기 수거대

16 : 회전드럼 23 : 수차날개

24 : 탄력 스프링 25,25a : 지지캡

27 : 스커트 28,28a : 추

29 : 수차날개 30 : 드럽

31 : 라운딩면 37 : 기름분리탱크

38 : 기름내장탱크 40 : 커버

41 : 펌프 44 : 차단판

본 발명은 기름 수거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박(바지선 또는 일반선박)에 적용 설치하여 해상 등에 유출된 기름 등을 수거하기 위한 장치에 관한 것이다.

작금에 이르러 대형선박(특히, 유조선)의 해난사고에 의해 다량의 기름유출이 발생하고 이로인해 해상환경을 오염시킴은 물론 유출된 기름이 해안으로 밀려드러와 해초류나 어패류 등의 바다양식 또는 해안가 등을 덮쳐 막대한 재산상의 피해를 주고 있다.

그리고, 유출된 기름을 제거항에 있어서도 화학약품 등을 사용하고있는데 이는 단지바닷물 표면에 떠있는 기름을 눈에 보이지 않도록 바닷물에 섞이게 하거나 바다 밑에 가라앉게 하여 감추는 것이고 기름을 수거하는 것은 아니였다. 따라서 이 또한 경제적 손실이 막대한 것이었다.

위와같은 문제를 해결하기 위해 다음과 같은 여러 가지 형식의 기름 수거 장치를개발한 바가 있다.

첫째, 벨트나 리본, 로프, 디스크, 또는 드럼 둥을 이용하여 기름을 묻혀올려서 짜는 형식(이른바, 묻혀올려서 짜는 형식 : Adhesion Skimmers)이 있으나 이는 수거량이너무 적어 작업시간이 오래걸리고 기름수거에 효율적이지 못하였다.

둘째, 진공흡입형식(Suction Skimmers)은 해상위에 떠있는 기름을 진공흡입하여 수거하는 것으로 흡입구와 수면에 있는 기름간의 조절이 정확해야함으로 파도가 일어날 경우에는 기름수거 작업이 곤란하였다.

셋째, 홈통흡입형식(Weir Skimmers)은 해상의 수면에 있는 기름부위에 홉퍼를 투입하여 흡입구로 기름을 흡입되게하는 기술로서 이 또한 홉퍼의 흡입구와 수면에 있는 기름층간의 간격을 정확하게 맞추어야 함으로 파도가 일어나면 기름수거가 불가능하여 작업을 중단해야하는 단점이 있는 것이다.

위와같이 일예로 3가지 형식의 기름 수거 장치가 안출된바 있으나 기름 수거 현장에서 실용화가 이루어지지 못하고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 대형선박 등에 의해 해상에 유출된 기름을 파도 등에 방해 받지 아니하고 용이하게 수거할 수 있는 기름 수거 장치를 제공한다.

상기, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 수단으로서 바다의 수면 밑에 위치되도록하고 해상에 떠있는 기름을 파도나 각종 바다쓰레기 등에 방해없이 수집탱크내로 유입시키는 기름유입수단과;스커트가 하측으로 설치되고, 상기 기름유입수단에 의해 유입된 기름을 바닷물과 분리되면서 수집되는 수집탱크수단과; 회전하는 다수의 수차날개로 구성되어 하측일부만 바다수면 밑에 위치되도록 설치하고 상기 수집탱크수단에 수집된 기름을 기름분리 탱크로 퍼올려 이송하는 기름인양 수단과; 이 기름인양수단에 의해 이송되어진 기름을 바닷물과 분리하는 기름분리탱크와 기름만을 내장하고 내장된 기름을 다른 이송선에 이송시키는 기름내장탱크로 구성된 탱크수단과; 상기 기름유입수단으로 기름과 바닷물 및 기타 바다쓰레기가 유입되는 수로부와; 이 수로부로 유입된 바다쓰레기를 스크린콘베어로써 수거하는 쓰레기수거수단을 구성함으로써 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.

이하, 바람직한 실시예로서 도시하여 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도시된 제 1 도내지 제 3 도에 따라 설명한다.

도시된 제 1 도는 본 발명의 장치가 바지선에 적용설치된 상태의 평면도이고, 제 2도는 본 발명에 따른 장치의 확대 단면도이며, 제 3 도는 본 발명에 따른 기름유입수단의 단면도이다.

도시된 바와같이 바지선으로 이루어진 선박본체(1)의 전방으로 형성되고, 기름과 바닷물 및 기타 바다쓰레기가 유입되는 수로부(A)와; 이 수로부(A)의 후방으로부터 갑판(2)상측으로 경사지게 스크린콘베어를 구동력에 의해 작동되게 설치되고 유입된 쓰레기를 수거하는 쓰레기수거수단(B)과; 상기 수로부(A)의 후방에서 바다의 수면밑으로 위치되도록하고 다수의 수차날개가 탄력적으로 가변 및 회전되게설치하며, 해상에 떠있는 기름을 파도나 각종 바다 쓰레기 둥에 방해없이 수집탱크내로 유입시키는 기름유입수단(C)과;이 기름유입수단(C)의 후방에 구성되고 스커트가 하측으로 설치되며 상기 기름유입수단(C)에 의해 유입된 기름을 바닷물과 분리되면서 수집되는 수집탱크수단(D)과;회전하는 다수의 수차날개로 구성되어 하측일부만 바다수면밑에 위치되도록 설치하고 상기 수집탱크수단(D)에 수집된 기름을 기름분리탱크로 퍼올려 이송하는 기름인양수단(E)과; 이 기름인양수단(E)에 의해 이송되어진 바닷물과 분리하는 기름분리탱크와 기름만을 내장하고 내장된 기름을 다른이송선에 이송시키는 기름내장탱크로 구성되며, 상기 기름인양수단(E)후방에 구성되는 탱크수단(F)으로 구성된다.

상기, 수로부(A)는 선박본체(1)의 전방으로 형성되고 기름과 바닷물 및 기타 바다쓰레기가 유입되며, 절첩판(3)을 절첩가능하게 설치하되 설치 수단으로서 제 2도에서와 같이 수로부의 하측본체(4)와 소정의 위치에서 힌지(5)에 의해 설치하고 또한 실린더(6)와 실린더로드(7)로써 설치구성한다.

그리고, 상기 수로부(A)의 입구 양측부에 오일팬스(8)(8a)를 갖는 보트(9)(9a)가 연결된다.

상기, 쓰레기수거수단(B)은 기름유입수단(C)의 전방에서부터 갑판(2)의 상측후방으로 경사지게 스크린콘베어(10)를 구동력에 의해 작동 가능하게 설치하되,설치하는 수단으로서 양측 끝단부에 회전롤러(11)(11a)를 설치하고, 이들 일측부에 스프로킷(12)(12a)을 축설하여 체인(13)으로 연결하고, 상기 일측의 회전롤러(11) 및 스프로킷(12)과 축설된 샤프트에 구동력원으로써 모터(14)를 연결 구성한다.

상기, 양측의 회전롤러(12)(12a)간에는 그믈망으로된 스크린콘베어(10)를 연결 설치한다. 그리고 스크린콘베어(10)의 상측 하방으로 쓰레기수거대(15)를 설치한다.

상기, 기름유입수단(C)은 제 2 도 및 제 3 도에서와 같이 수로부(A)의 후방에서 바다의 수면밑으로 위치되도록 회전드럼(16)을 회전되게 설치하되, 설치수단으로서 양측으로 샤프트(17)(17a)를 축설하여 지지베어링(18)(18a)으로 지지하고, 일측의 샤프트(17a)에 풀리(19)를 축설하며, 이 풀리(19)는 구동모터(20)를 갖는 구동풀리(21)와 벨트(22)로써 연결한다.

상기, 회전드럼(16)은 제 2도 및 제 3도에서와 같이 다수의 수차날개(23)를 방사형으로 출몰가능하게 설치하되, 설치수단으로서 회전드럼(16)에 수차날개(23)가 삽입되는삽입홈을 형성하고 양측부에 탄력스프링(24)을 삽입설치하여 수차날개 (23)가 항시 외측으로 탄력이 가해지도록 한다.

그리고, 양측 선단부에 수차날개(23)를 지지하는 지지캡(25)(25a)을 제 2도에서와 같이 상측으로 편심되게 설치한다. 지지캡(25)(25a)을 지지대(26)에 의하여 지지 설치된다.

상기, 수집탱크수단(D)은 제 2도에서와 같이 하측으로 스커트(27)를 설치하되, 설치수단으로서 하측의 선체본체(4)와 고정설치하고 하측모서리부와 전면부에 다수의 추(28)(28a)를 결합구성하며, 전면부의 추(28a)는 내외측으로 결합고정한다.

그리고, 상측부에 수직방향으로 차단판(44)을 고정설치한다.

상기, 기름인양수단(E)은 다수의 수차날개(29)를 드럼(30)에 형성하고 수차날개(29)의 저면부로 수차날개(29)의 외주연과 같은 호형으로 라운딩면(31)을 형성하여 수차날개(29)의 외측끝단과 약간의 틈새를 가지게 한다. 그리고 상기 드럼(30)의 양측에 샤프트를 설치하여 지지베어링(32)(32a)으로 지지하고, 일측 샤프트에풀리(33)를 축설하여 모터(34)를 갖는 구동풀리(35)와 벨트(36)로 연결한다.

상기, 탱크수단(F)은 기름분리탱크(37)와 기름내장탱크(38)로 구획되게 형성하고 상기 기름분리탱크(37)는 일측부에 배수통로(39)를 형성한다. 상기, 기름내장탱크(38)의 상측부에 커버(40)를 설치하고 이의 상면에 펌프(41)를 장착한다.

이상과 같이하여 탱크수단(F)을 설명하였다.

제 2도에서의 미설명 도면부호 P는 수면이고, G는 기름층이다.

다음, 본 발명의 기름수거장치를 일반선박에 적용설치한 다른예를 도시한 제 4도와 제 5도에 따라 설명한다.

도시된 바와 같이 선체의 중간부에 유입부(42)가 형성되고 이 양측으로, 기름유입수단(C)(C')을 구성하며, 이 기름유입수단(C)(C')의 후방으로 수집탱크수단(D)을 구성하고, 이 수집탱크수단(D)의 후면에 기름인양수단(E)과 탱크수단(F)을 구성한다.

상기, 각 수단들에 대한 구체적인 구성은 제 1도내지 제 3도에 따라 설명한 내용들과 동일하다. 따라서 구체적 구성 설명을 생략한다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작용설명을 도시된 제 1 도 내지 제 3 도에 따라 설명한다.

해상수면에 기름이 유출되면 프로펠러(43)에 의해 선박본체(1)를 운항시킴과 동시에 보트(9)(9a)를 운항시켜 수면의 기름을 오일팬스(8)(8a)에 의해 수로부(A)로 유입시킨다.

유입된 기름은 바다 쓰레기와 혼합되었을 경우 바다 쓰레기는 쓰레기수거수단(B)에 의하여 수거되고, 기름은 기름유입수단(C)에 의하여 수집탱크수단(D)으로 이송한다.수집탱크수단(D)으로 유입된 기름은 기름인양수단(E)에 의하여 탱크수단(F)으로 펌핑하고, 탱크수단(F)으로 펌핑한 기름을 바닷물과 기름으로 분리한 후 다른 수송선에 펌핑하여 이송한다.

즉, 수로부(A)로 유입된 기름을 바다쓰레기와 혼합되었을 경우 구동모터(14)에 의해스크린콘베어(10)를 회전시킨다. 이때 스크린콘베어(10)에 의해 바다쓰레기를 걷어올려 상측갑판으로 이송시켜 쓰레기수거대(15)에 낙하시킨다.

그리고, 바다쓰레기를 걸러낸 기름을 수차날개(23)의 회전에 의해 바닷물과 함께 수집탱크수단(D)으로 이송한다.

상기, 수차날개(23)의 회전을 벨트(22)와 풀리(19)(21)에 의해 구동모터(20)의 구동력을 회전드럼(16)의 샤프트(17)(17a)에 전달하여 회전드럼(16)을 회전시킨다. 회전드럼(16)이 회전함에 따라 수차날개(23)또한 함께 회전하는데, 이때 수차날개(23)는 탄력스프링(24)의 탄발력에 의해 항시 외측으로 탈출하려한다. 그런데 상측으로 편심되게 설치한 지지캡(25)(25a)에 의해 하측으로부터 상측으로 향하여 수차날개(23)가 돌출됨으로써 상측부의 수차날개(23)가 기름과 바닷물을 수집탱크수단(D)으로 이송시킨다.

위와같은 기름유입수단(C)이 수면 밑에 잠기도록 설치되고 상측에 위치되는 수차날개(23)만이 파도의 높이와 거의같은 위치로 구성됨에 따라 해상에서 파도가 일거나,각종 바다쓰레기가 유입되더라도 아무런 방해없이 수집탱크수단(D)으로 이송할 수있다.

수집탱크수단(D)으로 유입된 기름은 바닷물에 비해 비중이 낮기 때문에 바닷물위에 떠있으므로 수집탱크(D)밖으로 나가지 못하게 되고, 또 바닷물과 분리되어 상층부에 분리된 층으로 떠있게 된다. 그러므로 스커트(27)의 밑면을 개방하고 스커트(27)의 길이를 길게하면 기름의 유입량은 제한 받지 않는다. 또 추(28)(28a)를 부착함으로써 스커트(27)는 항시 물속깊이 수직으로 세워진 상태에서 탱크형태를 유지한다.

상기, 바닷물 위에 떠있는 기름은 기름인양수단(E)인 드럼(30)의 회전으로 회전하는 수차날개(29)에 의해 기름을 인양하여 기름분리탱크(37)로 유입시킨다. 상기 드럼(30)의 회전은 구동모터(34)의 구동으로 벨트(36)와 풀리(33)(35)에 의해 드럼 샤프트에 구동력을 전달시켜 회전시킨다.

탱크수단(F)인 기름분리탱크(37)로 유입된 기름은 상측기준선까지 차게되고 상측기준선 이상으로 유입되는 기름은 다시 기름내장탱크(38)로 넘쳐 흘러드러간다.

그런데, 상기 기름분리탱크(37)로 유입된 기름중 기름층속에 작은 물방울이 섞여 있을 경우에 물방울은 중력에 의하여 침전되어 밑바닥에 모이게되고 모인 물(W)은 배수통로(38)를 통해 다시 수집탱크수단(D)으로 보내진다.

상기, 기름내장탱크(38)로 유입된 기름은 바닷물과 완전히 분리된 상태의 기름으로서 이는 펌프(41)에 의해 수송선으로 펌핑하게 된다.

상기 절첩판(3)은 실린더(6)를 작동시켜 로드(7)에 의해 힌지(5)를 중심으로 절첩되는 것으로, 기름수거시 절첩판(3)을 접어 운항하고 항해시에는 절첩판(3)을 펼치도록한다. 차단판(44)은 파도나 바다쓰레기등으로부터 기름 인양 수단(E)을 보호한다.

다음, 본 발명의 장치를 일반 선박에 설치한 다른예의 작용을 제 4 도 및 제 5 도에 따라 설명한다.

즉, 해상위에 기름이 떠있는 곳으로 운항하면서 보트(9)(9a)와 오일팬스(8)(8a)에 의해 유입부(42)로 기름이 유입되면, 기름유입수단(C)(C')에 의해 수집탱크수단(D)으로 기름을 이송하고 수집탱크수단(D)으로 유입된 기름은 기름인양수단(E)에 의해 탱크수단(F)으로 인양하여 바닷물과 기름울 분리시킨 다음 수송선으로 기름을 펌핑한다.

상기 각 수단들에 대한 상세한 작용설명은 제 1 도 내지 제 3 도에따라 설명한 내용과 동일하므로 생략한다.

상기, 제 1 도 내지 제 3 도에 따른 본 발명의 경우에는 필요에 따라 쓰레기 수거수단(B)을 작동시켜 바다쓰레기만을 수거하는 용도로도 사용할 수 있게된다.

이상과 같은 본 발명은 대형선박(특히, 유조선) 등에 의해 해상에 유출된 기름을 파도나 바다쓰레기 등에 제한받지 아니하고 용이하고 신속하게 수거할 수있다.

그러므로 해양환경의 오염방지 멎 양식하는 어패류 등을 패사로부터 보호함은 물론 막대한 재산상의 피해 등을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (8)

1. 선박본체의 전방으로 형성되고, 기름과 바닷물 및 기타 바다쓰레기가 유입되는수로부와; 이 수로부의 후방으로부터 갑판상측으로 경사지게 스크린콘베어를 구동력에 의해 작동되게 설치되고 유입된 쓰레기를 수거하는 쓰레기수거수단과; 상기수로부의 후방에서 바다의 수면밑으로 위치되도록하고 다수의 수차자날개가 탄력적으로 가변 및 회전되게 설치하며, 해상에 떠 있는 기름을 파도나 각종 바다 쓰레기등에 방해없이 수집탱크내로 유입시키는 기름유입수단과;이 기름유입수단의 후방에 구성되고 스커트가 하측으로 설치되며 상기 기름유입수단에 의해 유입된 기름을 바닷물과 분리되면서 수집되는 수집탱크수단과; 회전하는 다수의 수차날개로 구성되어 하측일부만 바다수면밑에 위치되도록 설치하고 상기 수집탱크수단에 수집된 기름을 기름분리탱크로 퍼올려 유입시키는 기름인양수단과; 이 기름인양수단 후방에 설치되고 이송되어진 기름을 바닷물과 분리하여 기름만을 다른 이송선에 이송시키는 탱크수단으로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 수로부에 절첩판을 절첩가능하게 설치 구성하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.
3. 제 1 항에 있어서, 스크린콘베어의 상측부밑에 쓰레기 수거대를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.
4. 제 1 항에 있어서, 스커트는 밑면이 개방되고 하단모서리부와 전면부에 추를 부착 구성하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 기름인양수단의 전면부에 차단판을 설치하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 기름유입수단의 수차날개는 회전드럼에 구성되고 이 수차날개의 양측선단부에 지지캡을 편심되게 설치하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거장치.
7. 제 1 항에 있어서, 기름인양수단의 수차날개 외주연과 같은 호형으로 틈새를 갖도록 라운딩면을 형성하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 탱크수단은 배수통로를 갖는 기름분리탱크와 기름내장탱크로 구획 형성하여서 됨을 특징으로 하는 기름 수거 장치.

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