KR100716559B1

KR100716559B1 - 수계 침전물과 물 수거장치

Info

Publication number: KR100716559B1
Application number: KR1020060096016A
Authority: KR
Inventors: 양시천
Original assignee: 양시천
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-05-09
Also published as: WO2008038913A1

Abstract

본 발명은 수계 침전물과 물 수거장치에 관한 것으로서, 자세하게는 수저에 퇴적된 침전물이 내부로 물과 함께 유입될 수 있도록 일부 또는 전체가 거름망으로 구성되고 아울러 회전구동이 가능한 드럼과, 드럼의 중심부에 관통되어 회전축 역할을 하는 흡입관이 구비되고 침전물 및 물의 흡입을 위한 단수 또는 다수의 흡입구가 드럼의 내부에 위치되도록 흡입관에 형성되며 흡입된 침전물 및 물을 수계 밖으로 이송하기 위한 수송관과 연결할 수 있도록 구성된 흡입기구와, 드럼의 내부를 흡입구와 연접하는 부분과 연접하지 않는 부분으로 구획함으로써 침전물 및 물이 흡입구와 연접하는 쪽의 거름망으로만 유입되도록 흐름을 제한하는 구획판으로 구성되기 때문에 수중에서 자유롭게 이동시키면서 침전물 및 물을 수거할 수 있고, 침전물 수거과정에서 침전물이 주변의 수중으로 확산되는 것을 방지할 수 있으며, 흡입구가 막히는 것을 방지할 수 있는 등 침전물 및 물을 효과적으로 수거할 수 있는 수계 침전물과 물 수거장치에 관한 것이다.

드럼, 물, 수거장치, 수계, 슬러리, 침전물, 흡입

Description

수계 침전물과 물 수거장치{Apparatus for removing deposit and water}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 측면에서 본 상태의 구성도이다.

도 3은 도 2에 도시된 드럼 및 이와 관련된 부분을 확대한 단면도이다.

도 4는 도 1의 Q 부분을 위에서 본 단면도로서, (A) 내지 (C)는 각각 흡입구의 여러 예를 나타낸다.

도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 구획판을 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 나타내는 사시도이다.

도 7은 도 6에 도시된 드럼 및 이와 관련된 부분을 확대한 단면도이다.

도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 나타내는 정면도이다.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 나타내는 정면도이다.

도 10은 본 발명의 제5실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 측면에서 본 상태의 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10, 10D : 드럼 11, 11B : 원통

12 : 원판 13, 13A : 원통 보강재

13a : 돌기 20, 20B, 20C, 20D : 흡입기구

21, 21B, 21C, 21D : 흡입관 21i, 21i' : 흡입구

22 : 연결관 23, 23B, 23C : 송출관

25 : 구획판체부 30, 30A : 구획판

32 : 배플 33 : 마감재

50 : 수중카메라 60 : 부이

본 발명은 바다ㆍ하천ㆍ호소 등 수계에서 그 밑바닥에 퇴적된 침전물이나 물을 수계 밖으로 효과적으로 수거할 수 있도록 한 수계 침전물과 물 수거장치에 관한 것이다.

일반적으로 바다ㆍ하천ㆍ호소 등 수계의 밑바닥(즉 수저)에 퇴적된 침전물은 유기물이나 중금속 등과 같은 수질오염물질을 포함하고 있는 바, 이를 방치하여 침전물이 과도하게 퇴적되면, 퇴적층의 하부는 산소의 결핍과 독성에 의하여 점차 부패되어 생명체가 생존하기 어려운 환경으로 변하게 되고, 이로 말미암아 해당 수계는 생태계가 파괴되어 결국 자정능력을 잃게 된다. 그러므로 수저에 퇴적된 침전물은 적정한 방법에 의하여 주기적으로 수거, 수계 밖으로 제거하여야 한다.

현재 수저에 퇴적된 침전물을 수거하기 위하여 가장 보편적으로 사용하는 방법에는 준설선에 설치된 그랩 버킷(grab bucket)을 이용, 침전물을 퍼 올려서 수계 밖으로 운반하는 방식이 있고, 긴 파이프의 끝(흡입구)을 수저에 대고 펌프의 압력작용으로 침전물을 물과 함께 흡입하여 수계 밖으로 수송하는 방식이 있다.

그러나 전자인 버킷준설선을 이용하는 방식은 작업속도가 매우 느린 데다 작업과정에서 침전물이 부득이하게 부유되어 침전물을 효율적으로 수거할 수 없었고, 아울러 침전물의 부유에 의한 확산으로 수질오염이 널리 전파될 우려가 있었다.

그리고 후자인 흡입장치(파이프, 펌프)를 이용하는 방식은 그 흡입력이 미치는 범위가 국부적인 편이라는 문제가 있었고, 버킷준설선을 이용한 방식보다 덜 하기는 하지만 마찬가지로 침전물이 주변의 수중으로 확산되는 단점이 있으며, 또 흡입구에 설치된 거름망이 돌이나 쓰레기(비닐봉지 등) 따위에 막혀(흡입력이 저하된다) 수시로 청소하여야 하는 번거로움이 있었다.

한편 버킷준설선을 이용하는 방식과 흡입장치를 이용하는 방식은 둘 모두 정치된 상태에서 작업하도록, 또는 정치된 상태에서 작업하는 것이 더 유리하도록 구성되어 있기 때문에 이동성이 매우 나쁜 편이었고, 이에 광범위에 걸쳐 연속적으로 작업하는 데 부적합하다는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 회전구동을 시킬 수 있음과 아울러 적어도 부분 거름망을 갖춘 드럼을 마련함으로써 이동성을 향상시킬 수 있고, 이 드럼의 내부로 유입된 침전물 및 물을 흡입기구가 흡입하여 드럼의 밖으로 이송하도록 구성하는 한편 드럼의 내부에 침전물 및 물의 흐름이 흡입기구의 흡입구 쪽에서 생기도록 제한하는 구획판을 갖춤으로써 수계 침전물 및 물을 수거할 때 흡입구의 막힘을 방지할 수 있고, 또 이 수거과정에서 침전물이 주변 수중으로 확산되는 것을 방지할 수 있는 수계 침전물과 물 수거장치를 제공하는 데 목적이 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 수저에 퇴적된 침전물이 내부로 물과 함께 유입될 수 있도록 일부 또는 전체가 거름망으로 구성되고 아울러 회전구동이 가능한 드럼과, 상기 드럼의 중심부에 관통되어 회전축 역할을 하는 흡입관이 구비되고 침전물 및 물의 흡입을 위한 단수 또는 다수의 흡입구가 드 럼의 내부에 위치되도록 상기 흡입관에 형성되며 흡입된 침전물 및 물을 수계 밖으로 이송하기 위한 수송관과 연결할 수 있도록 구성된 흡입기구와, 상기 드럼의 내부를 흡입구와 연접하는 부분과 연접하지 않는 부분으로 구획함으로써 침전물 및 물이 흡입구와 연접하는 쪽의 거름망으로만 유입되도록 흐름을 제한하는 구획판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 드럼은 그 원통의 가운데 부분이 볼록하도록 형성될 수 있고, 또 그 원통과 원판 중 적어도 하나에 다수의 보강재가 서로 이격되도록 구비될 수 있다. 이때 원통의 각 보강재는 외주로부터 돌출되도록 마련되는 한편 축 방향으로 배치될 수 있는 바, 이 경우 돌출된 선단이 톱니 구조를 갖도록 구성될 수도 있다. 또 각 돌출된 보강재는 회전중심 방향에 대하여 일정 각도 경사질 수도 있다.

상기 흡입기구는 고리형 구조를 갖도록 배관된 관으로 구성되어 한쪽 부분을 상기 흡입관으로 하고, 이 흡입관의 맞은편 부분에 상기 수송관과의 연결을 위한 송출관이 연결될 수 있다. 또는 흡입기구는 Ｌ자형 또는 Ｉ자형 구조를 갖도록 배관된 관으로 구성되어 한쪽 부분을 상기 흡입관으로 하고, 다른 쪽 끝 부분에 상기 수송관과의 연결을 위한 송출관이 연결될 수 있다. 이때 상기 고리형 구조 또는 Ｌ자형 구조의 흡입기구는 송출관이 연결된 쪽을 수저로부터 일정 거리 부상시키는 부이가 연결될 수도 있다.

상기 흡입구는 기다란 슬롯 또는 타원 또는 아령 모양으로 형성되어 흡입관의 길이 방향으로 배치될 수 있는 바, 이 경우 흡입관의 길이 방향에 대하여 일정 각도 경사질 수도 있다.

상기 구획판은 가장자리의 일부 또는 전체가 상기 드럼의 안쪽에 근접하도록 형성되고, 또 그 가장자리의 일부 또는 전체에 유연성 있는 재질로 이루어진 마감재가 드럼의 안쪽과 맞닿도록 구비될 수 있다.

여기에서 구획판은 흡입구를 중심으로 수저 및 양측 방향이 각각 개방된 구조로 구성되는 바, 구체적으로는 Ｖ자를 엎은 모양으로 형성되어 상기 흡입관에 뒤집어 씌워 놓은 구조로 설치될 수 있다. 이 같은 구획판은 마주하는 안쪽에 다수의 배플이 서로 이격되도록 각각 구비될 수도 있다.

또한 본 발명은 상기 흡입기구의 한쪽에 구비되고 침전물 및 물 수거 상황을 촬영하여 수계 밖의 모니터로 전송하는 단수 또는 다수의 수중카메라를 더 포함하여 구성될 수도 있다.

한편 본 발명은 수저에 퇴적된 침전물이 내부로 물과 함께 유입될 수 있도록 일부 또는 전체가 거름망으로 구성되고 아울러 회전구동이 가능한 드럼과, 상기 드럼의 중심부에 관통되어 회전축 역할을 하는 흡입관이 구비되고 침전물 및 물의 흡입을 위한 단수 또는 다수의 흡입구가 드럼의 내부에 위치되도록 상기 흡입관에 형 성되며 흡입된 침전물 및 물을 수계 밖으로 이송하기 위한 수송관과 연결할 수 있도록 구성된 흡입기구로 구성되고, 상기 흡입관에는 상기 드럼의 내부를 흡입구와 연접하는 부분과 연접하지 않는 부분으로 구획함으로써 침전물 및 물이 흡입구와 연접하는 쪽의 거름망으로만 유입되도록 흐름을 제한하는 구획판체부가 일체로 마련된 것을 특징으로 할 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치가 도 1 내지 도 5에 도시되어 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치는 이동성을 부여할 수 있도록 회전구동이 가능한 한편 내부로 수저에 퇴적된 침전물과 물의 유입은 가능하지만 이물질(쓰레기 등)은 유입이 차단되도록 구성된 드럼(회전중공체를 말한다)(10), 이 드럼(10)의 내부로 유입된 침전물을 물과 함께 흡입하여 슬러리 상태로 드럼(10) 밖으로 이송하는 흡입기구(20), 침전물이 이 흡입기구(20)로 슬러리의 상태로 흡입되도록 침전물과 물의 흐름을 제어하는 구획판(30)과 함께 수중카메라(50), 부이(60) 및 연결고리(70) 등을 포함하여 이루어진다.

한편 드럼(10)의 하측(드럼과 수저 사이를 말한다) 및 내부로 유입된 침전물 은 선박(200) 등 수계 밖에 마련된 흡인시설(221)의 흡인력으로 물과 함께 수송관(222)을 통하여 수계 밖으로 취출된 뒤 분리장치(223)에서 고형분이 분리, 제거된다.

다른 한편 본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치는 견인수단 및 견인로프(212)에 의하여 견인되어 끌려가게 되는데, 이에 따라 드럼(10)은 회전구동이 가능하므로 수저 위를 견인되는 방향으로 구르면서 이동하게 된다. 또 이처럼 견인수단에 의하여 계속하여 이동함에 따라 드럼(10)의 하측 및 내부의 침전물은 흡인시설(221)의 흡입력에 의하여 연속적으로 수계 밖으로 수송, 제거되는 바, 이로써 효율적인 침전물의 수거가 가능하게 된다.

이를 위한 본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

드럼(10)은 견인수단의 견인력에 의하여 수저 위를 구르면서 이동하는 것으로서,(물론 이를 위하여 그 일부 또는 전체가 물보다 비중이 큰 재질로 이루어진다) 구름이동 시 수저와 직접적으로 접촉되는 부분인 원통(11) 및 드럼(10)의 측면에 각각 해당되는 부분인 2개의 원판(12)으로 구성되고, 원판(12)은 중앙부에 마운팅 홀이 각각 형성된다. 이러한 드럼(10)은 그 내부로 침전물 유입이 가능하도록 일부 또는 전체가 거름망으로 구성된다.

원통(11)은 그 외주에 원통 보강재(13)가 다수 개 마련되고, 아울러 그 양단 에 보강 링(14)이 각각 마련된다.

여기에서 원통 보강재(13)는 원통(11)의 길이 방향(즉 회전구동의 중심이 되는 축 방향)과 평행하도록 위치되어 양단이 보강 링(14)과 각각 맞닿는 기다란 직사각형의 플레이트로 두께가 두껍게 형성되고, 원통(11)의 둘레를 따라 일정한 간격을 두고 배치되며, 원통(11)의 외주면으로부터 반경 반향으로 돌출되도록 세워진 상태로 장착된다. 이 같은 원통 보강재(13)는 보강 링(14)과 함께 원통(11)의 구조적 강도를 보완하는 한편 자체적으로는 드럼(10)이 수저 위를 구름이동 할 때 미끄러지게 되는 것을 방지하기도 한다.

원판(12)은 그 바깥쪽 면에 원판 보강재(15)가 다수 개 마련되는 바, 이 원판 보강재(15)는 그 한쪽 끝이 보강 링(14)과 각각 맞닿도록 방사상으로 배치된 기다란 직사각형의 플레이트로 두께가 두껍도록 형성되고, 원통 보강재(13)와 마찬가지로 세워지도록 장착된다.

흡입기구(20)는 드럼(10)의 내부로 유입되는 침전물을 물과 함께 흡입하는 흡입관(21)과, 흡입기구(20)의 말단에 해당되고 슬러리를 수계 밖으로 이송하는 수송관(222)과의 연결을 위한 커플러의 역할을 하는 송출관(23)과, 이 송출관(23)과 흡입관(21)을 이어주는 관로 역할을 하는 연결관(22)으로 구성된다.

여기에서 흡입관(21)은 대략 일직선상으로 형성된다. 그리고 연결관(22)은 2개를 1조로 하는 것으로서, 한쪽 끝 부분만이 서로 연결되어 대략 다른 쪽이 두 갈 래로 갈라진 가지 모양으로 형성된다. 이때 갈라진 쪽은 흡입관(21)의 양단에 각각 연결된다. 즉 흡입관(21)의 양단과 연결관(22)이 만나는 점을 서로 연결한 때 대략 삼각형의 구조를 갖도록 배관된 것으로 흡입관(21)과 연결관(22)은 이 삼각형의 구조를 이루는 각 변에 해당된다.

흡입관(21)은 드럼(10)의 회전구동을 위한 회전축으로서의 역할도 하는 것으로서, 원판(12)의 마운팅 홀에 삽입되어 드럼(10)의 중심부에 관통된다. 이때 흡입관(21)과 마운팅 홀 사이에는 베어링(B)이 각각 장착된다. 참고로 앞서 설명에서는 흡입관(21)의 전체적인 형상이 대략 일직선인 것으로 설명하였으나, 반드시 이처럼 일직선이어야 할 이유는 없다. 드럼(10)이 회전될 수 있도록 베어링(B)이 장착되는 양쪽 부분이 일직선상으로 형성되면 된다.

흡입구(21i)는 흡입관(21)의 길이 방향을 따라 기다랗게 마련되는 것으로서, 도 4의 (A)에 도시된 바와 같이 슬롯 모양으로 형성되고, 흡입관(21)의 길이 방향에 대하여 일정한 각도(a) 경사져 비틀어진 형태로 배치된다. 이 같은 흡입구(21i)는 또 도 4의 (B)에 도시되어 있는 바와 같이 그 양단 부분의 흡입면적이 가운데 부분에 비하여 더 크도록 아령 모양으로 형성될 수도 있는데, 이처럼 형성하면 침전물 및 물 흡입과정에서 흡입구(21i)의 주변에 와류가 형성되어 효과적으로 흡입할 수 있게 된다.

한편 흡입구(21i)는 도 4의 (C)에 도시된 바와 같이 아령 모양과는 반대로 그 가운데 부분의 흡입면적이 양단 부분에 비하여 더 크도록 타원 모양으로 형성될 수도 있는 바, 그 작용은 아령 모양의 것과 같다.

연결관(22)은 일정한 각을 이루도록 서로 연결된 꼭짓점(즉 흡입관의 맞은편에 위치된 꼭짓점) 부분에 송출관(23)이 연결되고, 아울러 이 송출관(23)이 연결된 쪽을 앞쪽으로 하여 드럼(10)이 나아가도록 이 드럼(10)을 견인하기 위한 견인로프(212)가 연결되는 연결고리(70)가 마련되며, 이 연결고리(70)에는 송출관(23)이 연결된 쪽을 수저로부터 일정한 거리 부상시키는 부이(60)도 연결선(61)에 의하여 연결된다.

여기에서 부이(60)는 드럼(10)이 견인되어 구르면서 이동할 때 송출관(23)이 수저에 닿아 이동을 방해하는 것을 방지하는 것으로 스티로폼 등과 같은 발포체 또는 중공체로 제작 가능하고, 바람직하게는 물의 저항을 최소화하기 위한 구조인 유선형으로 이루어진다.

한편 설명한 바와 같은 흡입기구(20)는 그 관(흡입관과 연결관)이 삼각형 구조를 갖도록 배관된 것으로 설명하였으나, 예를 들어 오각형 구조를 갖도록 배관될 수도 있으며, 삼각형 구조이든 오각형 구조이든 간에 고리형의 구조를 갖도록 배관된 것이라면 그 모양은 무방하다. 물론 이 고리형의 구조에서 어느 하나의 관은 흡입관(21)이고, 송출관(23)은 이 흡입관(21)의 맞은편 부분(여기가 삼각형 구조에서는 흡입관의 맞은편에 위치된 꼭짓점 부분이다)에 위치되어야 마땅할 것이다.

구획판(30)은 도 5에 도시된 바와 같이 흡인시설(221)의 흡입력에 인하여 수저로부터 부상되는 침전물이 물과 함께 흡입기구(20)의 흡입구(21i)로 흡입되는 과정에서 흡입되지 않고 주변의 수중으로 확산되는 것을 방지하는 역할을 한다. 이 같은 구획판(30)은 흡입구(21i) 측에 설치되는 바, 흡입구(21i)를 중심으로 수저 방향 및 양측 방향이 각각 개방된 구조로 구성되어 흡입구(21i)를 기준으로 하여 보았을 때 드럼(10)의 내부를 흡입구(21i)와 연접하는 부분과 그렇지 않은 부분으로 나누는 역할을 한다.

여기에서 구획판(30)의 구성을 보다 구체적으로 살펴보면, 서로 상단이 일체로 연결된 앞판(31f) 및 뒤판(31r)으로 구성되고, 종단면이 Ｖ자(Ｕ자를 포함한다)를 엎어 놓은 모양(역 Ｖ자 모양)을 이루도록 하단의 간격이 하측으로 갈수록 점차 벌어지도록 형성된다. 이는 또 흡입관(21)에 뒤집어씌워 놓은 구조로 설치된다.

이에 따르면, 흡인시설(221)의 흡입력(흡인시설에서 수송관, 송출관, 연결관, 흡입관, 흡입구의 순으로 작용함)으로 발생되는 물의 흐름은 구획판(30)과 수저(드럼과 접촉되는 부분) 사이의 공간으로 한정되고, 이 공간에서 발생하게 되는 물의 와류(흡입구의 형상적 특징으로 인하여 발생된다)에 의하여 여기에 가라앉아 있던 침전물은 부상되며, 이 부상되는 침전물은 물과 함께 흡입구(21i)로 흡입되어 수계 밖으로 배출된다. 물론 드럼(10)의 내부 중 구획판(30)과 수저 사이의 공간은 침전물 및 물이 흡입되어 비워지게 되고, 이에 따라 이에 따라 드럼(10) 외부의 침전물 및 물은 원통(11)과 원판(12)의 거름망을 통하여 이 비워진 자리로 유입된 뒤 다시 흡입되는 바, 이 과정을 반복하게 된다.

설명한 바와 같은 구획판(30)은 드럼(10)의 내부 중 구획판(30)과 수저 사이 공간에서의 와류 발생을 극대화하기 위하여 그 앞판(31f)과 뒤판(31f)의 서로 마주하는 안쪽 면에 다수 개의 배플(32)이 일정한 간격을 두고 각각 마련된다. 게다가 구획판(30)은 침전물이 이 구획판(30)의 가장자리(둘레)와 드럼(10)의 안쪽 면(원통의 내주면 및 원판의 안쪽 면) 사이로 통과하여 주변의 수중으로 확산되는 것이 방지되도록 그 앞판(31f)과 뒤판(31r)의 가장자리 일부 또는 전체(바람직하게는 전체)가 드럼(10)의 안쪽 면에 근접하도록 형성되고, 아울러 이 가장자리의 일부 또는 전체(바람직하게는 전체)에는 구획판(30)의 가장자리와 드럼(10)의 안쪽 면 사이에 이물질이 끼여 드럼(10)의 회전구동을 방해함이 없도록 고무 또는 연질 플라스틱 등 유연성 있는 재질로 이루어진 마감재(33)가 드럼(10)의 안쪽 면과 맞닿도록 마련된다.

한편 설명한 바와 같은 구획판(30)은 드럼(10) 내부 중 구획판(30)의 상측 공간(흡입구와 연접하지 않는 쪽)에서 감압이 발생되는 것을 방지하여 드럼(10)의 거름망 중 흡입구(21i)와 연접하는 쪽에 흡입작용으로 흡착되었던 쓰레기(특히 비닐봉지) 등 이물질이 드럼(10)의 회전에 따라 흡입구(21i)와 연접하지 않는 쪽에 위치되었을 때 자발적으로 떨어져 제거되도록 하는 역할도 한다.

수중카메라(50)는 침전물 및 물의 수거 상황 등을 촬영, 수계 밖의 모니터로 전송함으로써 수계 밖에서 관찰 가능하도록 하는 것으로서, 도면에는 연결고리(70)에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이 연결고리(70)에 설치되어야 할 이유는 없으며, 전방 및 후방을 동시에 관찰 가능하도록 2개가 구비된다. 물론 이 수중카메라(50)의 설치 대수는 증감이 가능하다.

참고적으로 견인수단은 선박(200) 등 수상추진체 자체일 수도 있고, 이 수상추진체에 설치된 윈치(211)일 수도 있으며, 윈치(211)의 경우에는 육상에서의 견인이 가능하도록 육상에 설치될 수도 있다. 또 침전물 및 물의 수거를 위한 해당 수계의 수심이 비교적 얕은 때는 견인로프(212)를 대신하여 경직성의 막대 따위를 연결하여 사용할 수도 있는 바, 이 경우에는 견인만이 아니라 견인 방향과 반대로 드럼(10)을 밀어 앞뒤로 이동시키는 것도 가능하게 된다.

한편 흡인시설(221)의 경우 공지의 슬러리 펌프나 진공탱크를 활용할 수 있고, 수송관(222)은 유연성 있는 재질의 것을 적용하는 것이 바람직하다. 그리고 분리장치(223)는 수송관(222)으로부터 슬러리를 공급받아 이 슬러리에 포함된 침전물을 공지의 사이클론 또는 침전법, 여과법 등의 방법 중에서 한 가지 이상을 사용하여 분리하도록 구성할 수 있고, 용존산소를 주입하기 위한 폭기(aeration)시설이나 생물학적 처리과정을 포함함으로써 물에 생명력을 불어넣을 수 있도록 구성할 수도 있으며, 여기에서 정제된 물은 다시 수계로 돌려보내도록 구성된다.

이상에서 설명되지 않은 도면부호 F는 구획판(30)을 흡입관(21)에 견고하게 체결시키기 위한 파스너이다.

설명한 바와 같이 구성되는 제1실시예에 의한 침전물의 수거과정을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 제1실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치는 견인수단의 견인력에 의하여 그 드럼(10)이 수저 위를 구름 이동하면서 침전물을 물과 함께 수거하는 바, 이때 침전물 및 물의 수거는 흡인시설(221)의 흡입력으로 이루어진다.

여기에서 흡인시설(221)이 가동되면, 이에 따라 우선 물이 드럼(10)의 거름망을 통하여 드럼(10)의 내부로 유입된다. 이때 물론 이물질의 유입이 방지되는데, 이 이물질이 흡인시설(221)에 따른 흡입기구(20)의 흡입력으로 드럼(10)에 흡착되더라도 드럼(10)이 회전하고 있는 것 때문에 흡입력의 영향이 미치는 범위에서 벗어난 때 떨어지게 된다.

다음 위의 과정에서 구획판(30)과 수저 사이로 유입되는 물은 배플(32), 흡입구(21i)가 경사진 것, 흡입구(21i)의 양단 부분(아니면 가운데 부분)이 확장된 것에 의하여 와류를 일으키면서 흡입구(21i)로 흡입된다.

다음 이처럼 와류를 일으키는 물의 작용력에 따라 구획판(30)의 하측에 위치된 침전물은 부상된다. 이때 부상된 침전물은 구획판(30)에 의하여 드럼(10)의 외부로 유출됨이 없이 흡입구(21i)로 흡입되면서 슬러리 상태가 된다.

그 다음 슬러리는 흡입관(21), 연결관(22), 송출관(23), 수송관(222)을 순차적으로 경유, 분리장치(223)로 이송된다. 이때 분리장치(223)로 이송되는 슬러리는 이 분리장치(223)의 작용에 의하여 침전물과 물로 분리되는데, 정제된 물은 수계로 돌려 보내진다.
참고로 선박(200)을 견인수단으로 하고, 견인로프(212)를 사용하는 경우, 드럼(10)은 선박(200)의 이동 방향을 따라 끌려오게 되고, 수저에서 드럼(10)이 이렇게 지나간 자리는 앞서 설명한 바와 같은 과정으로 침전물이 수거된다. 이때 침전물의 수거 상황은 수중카메라(50)와 모니터에 의하여 관찰할 수 있는데, 만약 드럼(10)이 이미 한번 지나간 자리임에도 여기를 다시 지나가야 할 필요성이 있다면 선박(200)을 선회, 빙 돌아 지나갔던 자리의 일정한 위치로 와서 이 자리를 드럼(10)이 다시 한 번 지나가도록 하면 된다. 아니면 지나온 자리로 거슬러 가는 방식으로 왕복하여 왔다 갔다 하여도 무방하겠다. 물론 이는 선박(200)에 설치된 윈치(211)를 견인수단으로 한 경우에도 마찬가지로 적용되는 것이기도 하다. 다만 윈치(211)를 육상에 설치한 경우에는 다소 상이한데, 이 경우에는 드럼(10)을 육상으로 끌어온 후 선박(200)에 싣고 수계로 이동, 싣고 온 드럼(10)을 지나갔던 자리의 일정한 위치에 입수시킨 뒤 이 드럼(10)이 다시 한 번 지나가도록 하거나, 아니면 윈치(211)를 육상의 대향 위치에 각각 설치, 양쪽에서 번갈아 가면서 견인하면 된다.
이에 대하여, 수심이 비교적 낮기 때문에 견인로프(212) 대신에 경직성의 막대를 사용하는 경우, 드럼(10)이 지나간 자리를 다시 지나가야 할 필요성이 있다면 선박(200)을 정지 또는 서행시킨 상태에서 드럼(10)을 견인되는 방향과 반대 방향으로 밀었다가 원위치로 복귀시켜 그 지나갔던 자리를 다시 한 번 지나가도록 하면 된다.

본 발명의 제2실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치가 도 6, 도 7에 도시되어 있다.

도 6, 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치는 제1실시예와 비교하여 볼 때 기타 구성 및 작용은 모두 동일한 것에 대하여 드럼(10)에 구비된 원통 보강재(13A) 및 구획판(30A)의 구조만이 다소 상이하다.

이에 관하여 설명하면, 제2실시예도 제1실시예와 마찬가지로 드럼(10), 흡입기구(20), 구획판(30A), 수중카메라(50), 부이(60) 및 연결고리(70) 등으로 구성되는 바, 우선 드럼(10)의 원통보강재(13A)는 원통(11)의 길이 방향(축 방향)과 평행하도록 위치되어 양단이 보강 링(14)과 각각 맞닿는 기다란 직사각형의 플레이트로 그 두께가 다소 두껍게 형성되고, 원통(11)의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 배치되며, 원통(11)의 외주면으로부터 돌출되도록 세워진 상태로 장착된다.

특히 설명한 바와 같은 원통 보강재(13A)는 각각 그 돌출된 선단에 다수 개의 뾰족한 돌기(16)가 길이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 마련되어 전체적으로 보았을 때 선단이 톱니 구조를 갖도록 구성된다. 또 원통 보강재(13A)는 각각 회전중심 방향에 대하여 일정한 각도(b) 경사지도록(바람직하게는 견인될 때 선단이 드럼의 회전 방향을 향하여 경사지도록) 배치된다. 이와 같은 원통 보강재(13A)는 보강 링(14)과 함께 원통(11)의 구조적 강도를 보완하는 한편 자체적으로는 드럼(10)이 수저 위를 구르면서 이동할 때 미끄러지게 되는 것을 방지한다. 아울러 물이 드럼(10)의 외부로부터 내부에 위치된 흡입구(21i)로 유입될 때 그 양쪽 면에 압력차를 발생시킴으로써 드럼(10)의 스스로 회전되도록 하고, 이 회전력으로 돌기(16)가 수저를 긁어 흡입기구(20)에 의한 침전물의 유입을 보다 효과적으로 이룰 수 있도록 한다.

다음 구획판(30A)은 흡입구(21i)를 중심으로 수저 및 양측 방향이 각각 개방된 구조로 구성되기는 하지만, 제1실시예와 달리 역 Ｖ자 모양이 아니라 대략 일(一)자형으로 형성되어 그 가운데 부분이 흡입관(21)의 상부를 감싸는 구조로 설치된다는 점만이 상이하다. 이 같은 구획판(30A)은 제1실시예에 비하여 흡입력의 작용범위가 더 넓고, 이에 따라 흡입과정에서 침전물이 주변의 수중으로 확산되는 것을 보다 효율적으로 방지할 수 있다. 한편 도면에는 이 구획판(30A)에 배플이 마련되어 있지 않은 것으로 도시되어 있으나, 마련될 수도 있다.

참고로 제2실시예는 드럼(10)의 각 원판(12)이 거름망을 갖추지 않은 평판일 수도 있고, 이 경우에는 원판 보강재(15)를 적용하지 않을 수도 있으며, 제1실시예 와 마찬가지로 수계 밖의 견인수단과 흡인시설(221)에 의하여 작동이 이루어진다.

본 발명의 제3실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치가 도 8에 도시되어 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치는 제2실시예와 비교하여 볼 때 기타 구성 및 작용은 모두 동일한 것에 대하여 드럼(10)의 원통(11B) 및 흡입기구(20B)의 구조만이 다소 상이하다. 즉 제3실시예에서 그 드럼(10)의 원통(11B)은 가운데 부분이 볼록하게 튀어나온 모양으로 형성되고, 그 흡입기구(20B)는 Ｌ자형 구조를 갖도록 배관된 관으로 구성된다.

여기에서 흡입기구(20B)의 경우, 그 한쪽 부분(즉 수평 부분)을 흡입관(21B)으로 한다. 그리고 그 다른 쪽(수직 부분) 끝 부분에는 수송관(222)과 연결되는 송출관(23B)이 연결된다.

참고로 드럼(10)은 그 각각의 원판이 거름망을 갖추지 않은 평판일 수 있고, 이 경우 원판 보강재가 적용되지 않을 수 있다. 또 원판의 경우, 극단적으로는 이 원판 없이 베어링으로만 구성할 수도 있겠다.

설명한 바와 같은 제3실시예는 침전물 및 물을 수거함에 있어서, 제2실시예와 마찬가지로 견인수단의 견인력에 의하여 끌고 다니면서 이룰 수도 있지만, 견인로프를 대신하여 경직성의 막대 등을 연결, 드럼(10)을 앞으로 당기거나 뒤로 밀면서, 또는 좌우로 밀면서 이룰 수도 있다. 물론 이와 같은 제3실시예는 앞서 설명한 바와 같이 제2실시예를 기본으로 하여 구성되는 것이 아닌 제1실시예의 구성을 기본으로 하여 구성될 수도 있다.

도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 수계 침전물과 물 수거장치를 나타내는 정면도로서, 제4실시예는 도 9에 도시된 바와 같이 제3실시예와 비교하여 볼 때 기타 구성 및 작용은 모두 동일한 것에 대하여 그 흡입기구(20C)가 Ｌ자형이 아닌 일(一자)형 구조를 갖도록 배관된 관으로 구성된다는 점만이 상이하다. 이때 제4실시예의 흡입기구(20C)는 그 한쪽 부분을 흡입관(21C)으로 하는 바, 다른 쪽 끝 부분에는 수송관(222)과의 연결을 위한 송출관(23C)이 연결된다.

설명한 바와 같은 제4실시예도 제3실시예와 마찬가지로 견인수단의 견인력에 의하여 끌고 다니면서 침전물과 물을 수거할 수도 있지만, 견인로프를 대신하여 경직성의 막대 등을 연결하여 사용할 수도 있다.

한편 제4실시예의 경우 흡입기구(20C)가 일(一자)형 구조이므로 송출관(23C)을 기준으로 좌우대칭을 이루도록 2개를 연결, 그 수거효율을 높일 수도 있다.

제5실시예는 도 10에 도시된 바와 같이 드럼(10D) 및 흡입기구(20D)로 구성되는 바, 드럼(10D)의 구성은 제1실시예와 동일하므로 구체적인 생명은 생략하기로 한다.

흡입기구(20D)는 드럼(10D)의 중심부에 관통되어 회전축 역할을 하는 흡입관(21D)이 구비되고, 침전물 및 물의 흡입을 위한 단수 또는 다수 개의 흡입구(21i')가 드럼(10D)의 내부에 위치되도록 흡입관(21D)에 형성되며, 흡입된 침전물과 물을 수계 밖으로 이송하기 위한 수송관(222)과 연결할 수 있도록 구성된다. 이와 같은 흡입기구(20D)는 특히 제1실시예의 구획판(30)과 동일한 역할을 하는 구획판체부(25)가 일체로 마련된다.

구획판체부(25)는 드럼(10D)의 내부를 흡입구(21i')와 연접하는 부분과 연접하지 않는 부분으로 구획, 침전물과 물이 흡입구(21i')와 연접하는 쪽의 거름망으로만 유입되도록 흐름을 제한한다.

이상 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 개시된 실시예와 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않는 바, 본 발명의 기술사상 범위 이내에서 당업자(본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자)에 의하여 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 수저 위를 구르면서 이동하는 적어도 부분 망상의 드럼, 이 드럼의 회전축 역할과 침전물을 드럼의 내부에서 흡입하여 수계 밖으로 이송하는 역할을 겸하도록 구성된 흡입기구, 침전물이 드럼의 내부에 위치된 흡입기구의 흡입구로 물과 함께 흡입되도록 흐름을 제한하는 구획판을 포함하기 때문에 자유롭게 이동하면서 침전물을 수거할 수 있고, 흡입과정에서 침전물이 주변의 수중으로 확산되어 2차 오염이 유발되는 것을 방지할 수 있다는 이점이 있다.

또 구획판이 드럼의 내부를 흡입구와 연접하는 부분과 그렇지 않은 부분으로 구획하도록 구성되기 때문에 이물질(비닐봉지 등)이 드럼의 망(즉 거름망)에 흡착되더라도 드럼이 구름에 따라 흡착된 이물질의 위치가 변경되면 흡입력이 미치지를 않아 자발적으로 떨어지게 되므로 이물질에 의하여 드럼의 망이 막히게 되는 것을 예방할 수 있다는 이점이 있다.

Claims

수저에 퇴적된 침전물이 내부로 물과 함께 유입될 수 있도록 일부 또는 전체가 거름망으로 구성되고, 아울러 회전구동이 가능한 드럼과;

상기 드럼의 중심부에 관통되어 회전축 역할을 하는 흡입관이 구비되고, 침전물 및 물의 흡입을 위한 단수 또는 다수의 흡입구가 드럼의 내부에 위치되도록 상기 흡입관에 형성되며, 흡입된 침전물 및 물을 수계 밖으로 이송하기 위한 수송관과 연결할 수 있도록 구성된 흡입기구와;

상기 드럼의 내부를 흡입구와 연접하는 부분과 연접하지 않는 부분으로 구획함으로써 침전물 및 물이 흡입구와 연접하는 쪽의 거름망으로만 유입되도록 흐름을 제한하는 구획판을 포함하는 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 드럼은 그 원통의 가운데 부분이 볼록하도록 형성된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 드럼은 그 원통과 원판 중 적어도 하나에 다수의 보강재가 서로 이격되 도록 구비된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 3에 있어서,

상기 원통의 각 보강재는 외주로부터 돌출되도록 마련된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 4에 있어서,

상기 원통의 각 보강재는 축 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 5에 있어서,

상기 원통의 각 보강재는 돌출된 선단이 톱니 구조를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,

상기 원통의 각 돌출된 보강재는 회전중심 방향에 대하여 일정 각도 경사진 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 흡입기구는 고리형 구조를 갖도록 배관된 관으로 구성되어 한쪽 부분을 상기 흡입관으로 하고, 이 흡입관의 맞은편 부분에 상기 수송관과의 연결을 위한 송출관이 연결된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 흡입기구는 Ｌ자형 또는 일자형 구조를 갖도록 배관된 관으로 구성되어 한쪽 부분을 상기 흡입관으로 하고, 다른 쪽 끝 부분에 상기 수송관과의 연결을 위한 송출관이 연결된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,

상기 고리형 구조 또는 Ｌ자형 구조의 흡입기구는 송출관이 연결된 쪽을 수저로부터 일정 거리 부상시키는 부이가 연결된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 흡입구는 기다란 슬롯 또는 타원 또는 아령 모양으로 형성되어 흡입관의 길이 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 11에 있어서,

상기 흡입구는 흡입관의 길이 방향에 대하여 일정 각도 경사진 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구획판은 가장자리의 일부 또는 전체가 상기 드럼의 안쪽에 근접하도록 형성된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구획판은 가장자리의 일부 또는 전체에 유연성이 있는 재질로 이루어진 마감재가 상기 드럼의 안쪽과 맞닿도록 구비된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1, 청구항 13 및 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,

상기 구획판은 흡입구를 중심으로 수저 및 양측 방향이 각각 개방된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 15에 있어서,

상기 구획판은 Ｖ자를 엎은 모양으로 형성되어 상기 흡입관에 뒤집어 씌워 놓은 구조로 설치된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 16에 있어서,

상기 구획판은 마주하는 안쪽에 다수의 배플이 서로 이격되도록 각각 구비된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
청구항 1에 있어서,

상기 수계 침전물과 물 수거장치는 상기 흡입기구의 한쪽에 구비되고, 침전물 및 물 수거 상황을 촬영하여 수계 밖의 모니터로 전송하는 단수 또는 다수의 수 중카메라를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.
수저에 퇴적된 침전물이 내부로 물과 함께 유입될 수 있도록 일부 또는 전체가 거름망으로 구성되고, 아울러 회전구동이 가능한 드럼과; 상기 드럼의 중심부에 관통되어 회전축 역할을 하는 흡입관이 구비되고, 침전물 및 물의 흡입을 위한 단수 또는 다수의 흡입구가 드럼의 내부에 위치되도록 상기 흡입관에 형성되며, 흡입된 침전물 및 물을 수계 밖으로 이송하기 위한 수송관과 연결할 수 있도록 구성된 흡입기구를 포함하고,

상기 흡입관에는 상기 드럼의 내부를 흡입구와 연접하는 부분과 연접하지 않는 부분으로 구획함으로써 침전물 및 물이 흡입구와 연접하는 쪽의 거름망으로만 유입되도록 흐름을 제한하는 구획판체부가 일체로 마련된 것을 특징으로 하는 수계 침전물과 물 수거장치.