KR100944399B1

KR100944399B1 - 부상수문이 구비된 청항선

Info

Publication number: KR100944399B1
Application number: KR1020090064405A
Authority: KR
Inventors: 성백우; 손무정
Original assignee: 일신엠텍(주)
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2009-07-15
Publication date: 2010-02-25
Anticipated expiration: 2029-07-15

Abstract

본 발명은 해역, 항만, 내수면으로 유입된 오일 및 각종 협잡물 등을 제거할 수 있는 청항선에 관한 것이다.

이러한 본 발명은, 해역, 항만, 내수면으로 유입된 오일 및 각종 협잡물 등을 제거하는 청항선에 있어서, 선수에서 유입된 물이 선미 방향으로 배수되도록 형성된 수로 및 이 수로에 수직으로 연통되도록 형성된 가이드수문을 갖는 선체; 상기 선체의 선수에 설치되어 수로를 통해 유입된 협잡물을 제거하면서 파고를 정류시키는 스크린부재; 상기 스크린부재를 통과하여 부유된 오일의 흐름을 차단하면서 물은 배수시키도록, 수문가이드에서 부력에 의해 승강가능하게 배치된 부상수문; 상기 부상수문에 의해 차단된 오일을 흡입하는 적어도 하나의 오일스키머; 상기 오일스키머에 연결되어 흡입된 오일 내의 물을 분리하는 오일세퍼레이터;로 구성된다.

따라서 본 발명은, 해역, 항만, 내수면으로 유입된 협잡물을 스크린부재에 의해 제거하고 부상수문에 의해 차단된 오일을 오일스키머에 의해 제거하므로, 자동으로 편리하게 협잡물 또는 두껍거나 얇은 층의 오일을 제거하며, 더 나아가서 해상의 유류오염 사고 발생 시 기름 방제선으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

청항선, 수로, 스크린부재, 부상수문, 오일스키머, 오일 세퍼레이터.

Description

부상수문이 구비된 청항선{OIL CLEANUP SHIP}

본 발명은 청항선에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해역, 항만, 내수면으로 유입된 각종 협잡물 또는 두껍거나 얇은 층의 오일 등을 자동으로 편리하게 제거할 수 있는 청항선에 관한 것이다.

일반적으로 항구나 포구 내에는 각종 선박으로부터 누출된 연료 및 윤활유 따위가 부유되며, 강우시에도 유류 저장조, 항만시설과 주차장 및 도로에서 유출된 각종 오일 및 협잡물이 유입됨에 따라 수질오염이 심해지고 있다.

상술한 바와 같이 수면 위로 부유된 오일 및 협잡물을 제거하기 위해, 종래에는 오일펜스를 설치하거나 화학약품을 투입하고 있다. 그러나, 전자의 경우 오일 및 협잡물을 깨끗이 제거할 수 없을 뿐만 아니라 얇은 층의 오일이 부유되어 있는 내수면 또는 굴곡이 심한 해안선이나 항만에서는 실질적으로 적용하기 어려운 문제점이 있었으며, 후자의 경우 화학약품의 투입으로 인해 또 다른 수질오염을 초래하는 문제점이 있었다.

또한, 오일 및 협잡물을 제거하기 위해, 종래에는 청항선(淸港船) 자체가 이 동하거나 쌍동선을 이용하는 등의 기술이 있으나, 이 또한 내수면 또는 굴곡이 심한 해안선이나 항만에 적용하여 정지 또는 이동하면서 오일 및 협잡물을 집적하여 제거하기 어려운 문제점이 있었다.

아울러, 항구나 포구 또는 내수면 바닥에는 여러 종류의 수초가 자라고 있으며, 항구나 포구의 경우 바다 속 바닥에 폐그물 등이 가라앉아 있어서 선박의 안전운항에 장애요소로 작용하고 있으나, 이 또한 종래의 청항선으로는 제거할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명은 해역, 항만, 내수면으로 유입된 오일 및 각종 협잡물 등을 자동으로 편리하게 제거하면서, 굴곡이 심한 해안선의 항만에 적용하여 정지 또는 이동하면서 오일 및 협잡물을 집적하여 제거할 수 있는 청항선을 제공하는 데 목적이 있다.

또한 본 발명은 본 출원인이 선출원한 등록특허 제0599992호 ‘부력 부상수문 및 수문부상형 유수분리시스템’을 적용하여 해역, 항만, 내수면으로 유입된 오일 및 각종 협잡물 등을 자동으로 편리하게 제거할 수 있는 청항선을 제공하는 데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해, 해역, 항만, 내수면으로 유입된 오일 및 각종 협잡물 등을 제거하는 청항선에 있어서, 선수에서 유입된 물이 선미 방향으로 배수되도록 형성된 수로 및 이 수로에 수직으로 연통되도록 형성된 가이드수문을 갖는 선체; 상기 선체의 선수에 설치되어 수로를 통해 유입된 협잡물을 제거시하면서 파고를 정류시키는 스크린부재; 상기 스크린부재를 통과하여 부유된 오일의 흐름을 차단하면서 물은 배수시키도록, 수문가이드에서 부력에 의해 승강가능하게 배치된 부상수문; 상기 부상수문에 의해 차단된 오일을 흡입하는 적어도 하나의 오일스키머; 상기 오일스키머에 연결되어 흡입된 오일 내의 물을 분리하는 오일세퍼레이터;로 구성하는 것이다.

본 발명에 의한 상기 스크린부재는, 상기 선체의 선수에 경사지게 설치되어 수로를 통해 유입되는 협잡물을 반송시키도록 복수개의 반송플라이트가 구비된 스크린 컨베이어와, 상기 스크린 컨베이어로 반송된 협잡물을 수집하는 협잡물수집조로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 상기 협잡물수집조의 바닥면에는 협잡물에 포함된 물을 배수시키도록 여과망이 구비될 수 있다.

또한 본 발명은, 상기 오일 및 각종 협잡물을 수로 방향으로 수집하도록 선체의 선수 양측에 구비된 수집플레이트와, 상기 양측 수집플레이트의 선단부에 회전가능하게 설치되어 주변에 분포된 오일 및 협잡물의 수로 유입을 안내하는 가이드수차를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 선체의 선미 양측에는 수로로 유입된 물의 배수를 도모하도록 선회수차가 회전가능하게 구비될 수 있다.

아울러 본 발명은, 상기 해역, 항만, 내수면의 수위를 측정하는 수위계, 상기 수위계에서 측정된 측정값에 따라 부상수문을 승강시키도록 연결된 윈치를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 상기 오일세퍼레이터는, 상기 오일스키머로부터 오일을 흡입하도록 흡입구가 구비된 세퍼레이터 탱크, 상기 세퍼레이터 탱크의 흡입구로 흡입된 오일에서 물을 1차 분리하도록 내장된 제1세퍼레이터, 상기 제1세퍼레이터에서 분리된 물에서 오일을 2차 분리하는 제2세퍼레이터, 상기 제1세퍼레이터와 제2세퍼레이터에서 분리된 오일을 집수하도록 연결된 오일집수조를 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 제1세퍼레이터는, 상기 세퍼레이터 탱크의 흡입구에 연결되어 유입된 오일이 상하로 흐르도록 형성된 제1유로, 상기 제1유로를 따라 흐르면서 비중 차이에 의해 부유된 오일을 흡착하여 1차 분리하도록 회전가능하게 설치된 제1흡착드럼, 상기 제1흡착드럼에 의해 분리된 오일을 집수하여 오일집수조로 배출시키도록 제1유로에 연결된 제1오일배출로, 상기 오일과 분리된 물을 제2세퍼레이터로 배출시키도록 제1유로에 연결된 제1배출구를 포함할 수 있으며,

상기 제2세퍼레이터는, 상기 제1세퍼레이터에서 배출된 물을 상하로 흐르도록 형성된 제2유로, 상기 제2유로를 따라 흐르면서 비중차이에 의해 부유된 오일을 흡착하도록 회전가능하게 설치된 제2흡착드럼, 상기 제2흡착드럼에서 흡착된 오일을 압착하여 2차 분리하도록 회전가능하게 설치된 압착롤, 상기 제2흡착드럼 및 압착롤에 의해 분리된 오일을 집수하여 오일집수조로 배출시키도록 제2유로에 연결된 제2오일배출로, 상기 오일과 분리된 물을 배출시키도록 제2유로에 연결된 제2배출구, 상기 제2배출구를 통해 배출된 물을 저장하는 저장조를 포함할 수 있다.

선택적으로 상기 저장조에는 회수관이 연결되어 선체의 선수로 물을 회수하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 가이드수차의 다른 실시예는, 상기 오일 및 각종 협잡물을 수로 방향으로 수집하도록 선체의 선수 양측에 구비된 수집플레이트; 상기 양측 수집플레이트의 선단부에 수직으로 구비된 수차샤프트와 일체로 회전가능하게 설치되어, 주변에 분포된 오일 및 협잡물의 수로 유입을 안내하는 가이드수차; 상 기 가이드수차를 선체의 전후로 회전가능하게 지지하도록 설치된 수차브래킷; 수차브래킷을 회전시키는 회전모터; 상기 가이드수차의 수차샤프트에 회전 및 승강 가능하게 결합된 승강샤프트; 상기 승강샤프트의 외경에 탈착가능하게 결합되어 수면 아래의 수초를 제거하는 복수개의 블레이드; 상기 어느 한 샤프트를 선택적으로 회전시키는 회전부재를 더 포함한다.

그리고 상기 회전부재는, 상기 양측 샤프트에 각각 구비된 회전기어, 상기 어느 한 회전기어를 회전시키도록 승강가능하게 배치된 샤프트 회전모터, 상기 샤프트 회전모터를 승강시키는 승강수단을 포함하는 것이 바람직하다.

또한 상기 승강수단은, 샤프트 회전모터를 지지하는 슬라이더, 상기 슬라이더의 승강을 안내하도록 연결된 볼스크류, 볼스크류를 구동시키도록 연결된 스크류모터를 포함할 수 있으며, 상기 블레이드의 하부에 배치되도록 승강샤프트의 외경에 탈착가능하게 결합되어 바다 속 바닥으로 가라앉은 폐기물 등을 수거하는 복수개의 수거암을 더 포함할 수 있다.

이와는 달리, 상기 양측 승강샤프트의 하단부에 직교로 연결되어 바다 속 바닥으로 가라앉은 폐기물 등을 수거하는 복수개의 수거암을 더 포함하되, 상기 수거암의 양단부는 양측 승강샤프트의 회전력이 전달되도록 기어박스에 의해 승강샤프트의 하단부에 연결할 수 있다.

상기와 같은 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 해역, 항만, 내수면으로 유입된 협잡물은 스크린부재에 의해 제거하고 부상수문에 의해 차단된 오일은 오일스키머에 의해 제거되므로, 자동으로 편리하게 오일 및 협잡물을 제거할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 선체의 이동 및 정지가 용이하므로 내수면 또는 굴곡이 심한 해안선이나 항만에 적용하여 오일 및 협잡물을 집적하여 자동으로 편리하게 제거할 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 오일스키머에 의해 흡입된 오일과 이 오일에 포함된 물을, 오일 세퍼레이터에 의해 한번 더 분리하여, 순수한 오일만을 집수하게 되며, 필요에 따라 오일 세퍼레이터에서 분리된 물을 선체의 선수로 회수하여 다시 한번 더 오일을 제거할 수 있는 효과도 있다.

아울러, 본 발명은 블레이드 및 수거암에 의해 수면 아래의 수초 및 바닥에 가라앉은 폐기물 등을 제거할 수 있으며, 회전부재에 의해 어느 한 샤프트만을 회전시켜서 상황에 따라 적절히 가이드수차 또는 승강샤프트를 선택적으로 회전시킬 수 있는 효과도 있다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 청항선은, 선수(H)에서 유입된 물이 선미(E) 방향으로 배수되도록 형성된 수로(12)를 갖는 선체(10), 상기 선체(10)의 선수(H)에 설치되어 수로(12)를 통해 유입된 협잡물(F)을 제거하면서 파고를 정류시키는 스크린부재(20), 상기 스크린부재(20)를 통과한 오일(O)의 흐름을 차단하도록 부력에 의해 수로(12) 상에서 승강가능하게 연결된 부상수문(30), 상기 부상수문(30)에 의해 차단된 오일(O)을 흡입하는 오일스키머(40), 상기 오일스키머(40)로 흡입된 오일(O) 내의 물을 분리하도록 연결된 오일세터레이터(50)로 구성된 것을 기술적인 사상으로 한다.

선체(10)는 본 발명의 골조를 이루는 것으로서, 도면에는 도시하지 않았으나 선체(10)의 갑판에는 항해를 가능하게 하는 선실 및 기계실이 구비된다. 이러한 선체(10)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 선수(H)와 선미(E)를 관통하는 수로(12)가 형성되어 선수(H)에서 유입된 물이 선미(E) 방향으로 배수되는데, 이같은 수로(12)는 선수(H)로부터 물 및 오일(O)이 유입되는 유입부(12a)와, 유입부(12a)를 통해 유입된 오일(O)의 흐름을 차단하고 제거하는 제거부(12b)와, 제거부(12b)에서 오일(O)이 제거된 물을 배수하는 배수부(12c)로 대별된다. 그리고 유입부(12a)의 내측면은 도 1에 도시된 바와 같이, 선체(10)의 내부를 향해 경사지게 형성되어 선수(H)로부터 유입된 물의 원활한 흐름을 안내한다. 또한 배수부(12c)의 내측면 또한 도 1에 도시된 바와 같이 선체(10)의 외부를 향해 경사지게 형성되어 오일(O)이 제거된 물의 원활한 배수를 안내한다. 특히 선체(10)에는 제거부(12b)에 수직으로 연이어져 통하도록 수문가이드(14)가 구비되어, 후술하는 부상수문(30)이 전후 또는 좌우로 유동되지 않으면서 승강되도록 안내하게 된다.

그리고 선체(10)의 선수(H) 양측에는 전방으로 길게 형성된 수집플레이트(16)가 각각 구비되어 오일(O) 및 각종 협잡물(F)을 수로(12) 방향으로 수집하게 된다. 이러한 수집플레이트(16)의 내측면은 도 1에 도시된 바와 같이 선체(10)의 내부를 향해 경사지게 형성되어 보다 효과적인 수집을 도모하게 된다. 또한 양측 수집플레이트(16)의 선단부에는 수직으로 배치된 가이드수차(17)가 회전가능하게 설치되어 수집플레이트(16) 주변에 분포된 오일(O) 및 협잡물(F)을 수로 방향으로 유입되도록 안내하는데, 이러한 가이드수차(17)에는 모터(도시생략)가 연결되어 가이드수차(17)를 강제로 회전시키게 된다.

아울러, 선체(10)의 선미(E) 양측에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 선회수차(18)가 구비되어 가이드수차(17)에 의해 수로(12)로 유입된 물의 원활한 배수를 도모하게 된다. 또한 선회수차(18)는 구동프로펠러(19)에 의해 항해하는 선체(10)의 진로를 전환하는데, 예컨대 어느 하나의 선회수차(18)를 회전시킴에 따라 선체(10)의 진로를 오른쪽 또는 왼쪽으로 전환시키는 것이다.

스크린부재(20)는 수로(12)를 통해 유입된 협잡물(F)을 제거하는 동시에 파고, 즉 난류(turbulence) 및 와류(vortex)에 의해 발생되는 물결의 높이에 따른 흐름을 일정하게 유지하여, 후술하는 부상수문(30)의 안정적인 승강을 도모하는 것으로서, 이러한 스크린부재(20)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 스크린 컨베이어(22)와 협잡물수집조(26)로 구성된다.

먼저, 도 1 및 도 2를 통해 스크린 컨베이어(22)를 살펴보면, 스크린 컨베이 어는 수로(12)의 유입부(12a)에 인접된 선체(10)의 선수(H)에 전방을 향해 경사지게 설치되어, 수로(12)를 향해 유입되는 부유 협잡물(F)을 협잡물수집조(26)로 반송시킨다. 이러한 스크린 컨베이어(22)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 선체(10)에 회전가능하게 설치된 구동롤러(22a) 및 종동롤러(22b), 이 두 롤러(22a)(22b)를 연결하는 스크린벨트(24), 스크린벨트(24)에 등간격 또는 소정간격으로 설치되어 협잡물(F)을 반송시키는 반송플라이트(24a), 구동롤러(22a)를 회전시키는 구동모터(22c)로 구성된다.

그리고 협잡물수집조(26)는 스크린 컨베이어(22)를 통해 반송되는 협잡물(F)을 수집하도록 도 2에 도시된 바와 같이 설치되는데, 이러한 협잡물수집조(26)의 바닥면에는 여과망(26a)이 구비되어 반송플라이트(24a)를 통해 반송된 협잡물(F)은 걸러내고 물은 수로(12) 방향으로 그대로 배수시키게 된다.

따라서, 구동모터(22c)의 구동에 의해 구동롤러(22a)가 도 2의 화살표방향으로 회전되어 스크린벨트(24)가 구동되고, 이에 의해 반송플라이트(24a)가 도 1의 화살표방향으로 구동되면서 수면 위로 부유된 협잡물(F)을 협잡물수집조(26)로 반송시키며, 협잡물수집조(26)로 반송된 협잡물(F)은 여과망(26a)에 의해 걸러지고 나머지 물은 수로(12)를 향해 그대로 배수되는 것이다.

부상수문(30)은 수로(12)의 제거부(12b)에 연통된 수문가이드(14)에서 부력에 의해 승강가능하게 배치되어 스크린부재(20)를 통과한 물은 아래로 배수시키고 부유된 오일(O)의 흐름을 차단하게 된다. 이러한 부상수문(30)은 부력에 의해 상승 및 하강되도록 중공형태로 형성되는데, 유리섬유강화플라스틱(fiber glass reinforced plastic, FRP) 또는 스테인레스 스틸(SUS304) 재질 중 어느 한 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 부상수문(30)의 일측에는 밸러스트(ballast, 도시생략)가 구비되어 파고에 따른 흘수(吃水)의 깊이를 적절히 유지하게 된다. 선택적으로 부상수문(30)은 복수개로 이루어져 동시에 또는 파고에 따라 각각 개별적으로 승강될 수 있다. 선택적으로 부상수문(30)에는 수문가이드(14)를 따라 구동되도록 가이드롤러(도시생략)가 구비되어 부상수문(30)의 원활한 승강을 안내하고 승강시 수문가이드(14)에 마찰되면서 발생되는 소음을 미연에 방지하게 된다.

그리고 부상수문(30)의 상부에는 윈치(32)의 보빈(32a)에 감기는 와이어(32b)가 연결되어 사용자의 선택에 따라 부상수문(30)의 흘수, 즉 수면 위로 부상되는 부상수문(30)의 높이를 조절할 수 있으며, 이러한 부상수문(30)에는 내수면의 수위를 측정하는 수위계(도시생략)가 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서 수위계에서 측정된 측정값을 윈치(32)로 출력하면, 윈치(32)는 수신된 측정값에 따라 구동되어 부상수문(30)을 상승 또는 하강시키게 된다.

오일스키머(40)는 스크린부재(20)와 부상수문(30) 사이에 배치되어 부상수문(30)에 의해 차단된 오일(O)을 강제로 흡입하는 것으로서, 이러한 오일스키머(40)는 적어도 하나 이상, 바람직하게는 수로(12)의 크기와 수면 위로 떠오른 오일(O) 량에 따라 복수개로 이루어질 수 있다. 그리고 오일스키머(40)에는 다이아프램 펌프(diaphragm pump, 42)가 주름관(44)으로 연결되어, 오일스키머(40)로 흡입 된 오일(O)을 오일 세퍼레이터(50)로 공급하게 된다.

오일 세퍼레이터(50)는 오일스키머(40)로부터 공급된 오일(O)과 이 오일(O)에 포함된 물을 분리하는 것으로서, 이러한 오일 세퍼레이터(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 흡입구(52a)가 구비된 세퍼레이터 탱크(52), 세퍼레이터 탱크(52)의 흡입구(52a)로 흡입된 오일(O)과 이 오일(O)에 포함된 물을 1차 분리하는 제1세퍼레이터(54), 제1세퍼레이터(54)에서 분리된 물과 이 물에 함유된 오일(O)을 2차 분리하는 제2세퍼레이터(56), 제1 및 제2세퍼레이터(54)(56)에서 분리된 오일(O)을 집수하는 오일집수조(58)로 구성된다.

세퍼레이터 탱크(52)의 일측에는 흡입구(52a)가 구비되어 다이아프램 펌프(42)로부터 공급된 오일(O)이 흡입되며, 내부에는 구획판(52b)이 수직으로 설치되어 제1세퍼레이터(54)와 제2세퍼레이터(56)를 구획하게 된다.

제1세퍼레이터(54)는 흡입구(52a)를 통해 유입된 오일(O)이 상부에서 하부를 거쳐 다시 상부로 흐르도록 형성된 제1유로(54a), 제1유로(54a)를 따라 흐르면서 비중 차이에 의해 떠오른 오일(O)을 흡착하여 1차 분리하도록 회전가능하게 설치된 제1흡착드럼(54b), 제1흡착드럼(54b)에 의해 분리된 오일(O)을 집수하여 오일집수조(58)로 배출시키도록 제1유로(54a)에 연결된 제1오일배출로(54c), 오일(O)과 분리된 물을 제2세퍼레이터(56)로 배출시키도록 제1유로(54a)에 형성된 제1배출구(54d)로 구성된다.

여기서, 제1유로(54a)는 수개의 격벽판(54a-1)에 의해 유입된 오일(O)이 도 3에 도시된 바와 같이 상부에서 하부를 거쳐 다시 상부로 흐르도록 형성되고, 이러한 제1유로(54a)의 상부는 개방되며, 이 개방된 상부에는 흡착포(54b-1)가 외주면으로 부착된 제1흡착드럼(54b)이 회전가능하게 설치되고 그 일측에는 수직으로 배치된 제1오일배출로(54c)가 연결된다. 그리고 제1유로(54a)의 말단부에는 제1배출구(54d)가 형성되어 1차로 오일(O)이 분리된 물을 배출시키게 된다.

따라서, 흡입구(52a)에서 유입된 오일(O)은 제1유로(54a)의 개방된 상부 수면 위로 부유되어 제1흡착드럼(54b)에 의해 흡착되며, 이같이 흡착된 오일(O)은 제1오일배출로(54c)를 통해 오일집수조(58)로 배출되는 반면에, 1차로 오일(O)이 분리된 물은 제1배출구(54d)를 통해 제2세퍼레이터(56)로 배출된다.

이어지는 제2세퍼레이터(56)는 제1세퍼레이터(54)에서 배출된 물을 하부에서 상부로 흐르도록 형성된 제2유로(56a), 제2유로(56a)를 따라 흐르면서 비중 차이에 의해 떠오른 오일(O)을 흡착하도록 회전가능하게 설치된 제2흡착드럼(56b), 제2흡착드럼(56b)에서 흡착된 오일을 압착하여 2차 분리하도록 회전가능하게 설치된 압착롤(56c), 압착롤(56c) 및 제2흡착드럼(56b)에 의해 분리된 오일(O)을 집수하여 오일집수조(58)로 배출시키도록 제2유로(56a)에 연결된 제2오일배출로(56d), 오일(O)과 분리된 물을 배출시키도록 제2유로(56a)에 형성된 제2배출구(56e), 제2배출구(56e)를 통해 배출된 물을 저장하는 저장조(56f)로 구성된다.

여기서, 제2유로(56a)의 선단부는 제1세퍼레이터(54)의 제1배출구(54d)에 연결되어 1차로 오일이 분리된 물이 유입되며, 도 3에 도시된 바와 같이 수개의 격벽 판(56a-1)에 의해 유입된 물이 하부에서 상부 흐르도록 형성된다. 이러한 제2유로(56a)의 상부는 개방되며, 이 개방된 상부에는 흡착포(56b-1)가 외주면으로 부착된 제2흡착드럼(56b)과 이 제2흡착드럼(56b)에 맞물리는 압착롤(56c)이 회전가능하게 설치되고 그 일측에는 수직으로 배치된 제2오일배출로(56d)가 연결된다. 그리고 제2유로(56a)의 말단부에는 제2배출구(56e)가 형성되어 2차로 오일(O)이 분리된 물을 배출하는데, 이러한 제2배출구(56e)에는 저장조(56f)가 연결되어 배출된 물을 저장하게 된다. 선택적으로 저장조(56f)에는 회수관(59)이 연결되어 오일 세퍼레이터(50)를 지나면서 분리된 물을 선체(10)의 선수(H)로 다시 공급할 수 있으며, 이 회수관(59)에는 도 2에서와 같이 회수펌프(59a)가 설치되어 저장조(56f)에 저장된 물을 강제로 회수할 수 있다.

따라서, 제1배출구(54d)로부터 유입된 물에 포함된 오일(O)은 제1유로(54a)의 개방된 상부 수면 위로 부유되어 제2흡착드럼(54b)에 의해 흡착되며, 이같이 오일(O)이 흡착된 제2흡착드럼(56b)은 압착롤(56c)과 압착되면서 2차로 오일(O)이 분리되어 제2오일배출구(56d)를 통해 오일집수조(58)로 배출되는 반면에, 2차로 오일(O)이 분리된 물은 제2배출구(56e)를 통해 저장조(58)로 배출된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 오일(O) 및 각종 협잡물(F) 등을 제거하고자 하는 해역, 항만, 내수면으로 선체(10)를 이동시켜야 하는데, 오일(O) 및 협잡물(F)이 발견되면 도 1의 화 살표방향으로 가이드수차(17)를 회전시켜서 오일(O) 및 협잡물(F)이 수집플레이트(16)를 지나 수로(12) 방향으로 유입시킨다.

이같이 선체(10)의 선수(H)에서 수로(12) 방향으로 유입되는 협잡물(F)은 스크린 컨베이어(22)에 의해 반송되어 협잡물수집조(26)로 수집됨에 따라 제거된다. 아울러 스크린부재(20)는 파고를 정류하여 수로(12) 내에서 물결의 흐름을 비교적 일정하게 유지시키며, 이에 따라 부상수문(30)의 안정적인 승강을 도모하게 된다.

다음, 스크린부재(20)를 통과한 오일(O)은 부상수문(30)에 의해 차단되어 수로(12)의 제거부(12b) 영역에서 머무르게 되는데, 부상수문(30)은 앞서 상세히 기술한 바와 같이 부력에 의해 승강되어 수면 위로 떠오른 오일(O)은 차단하고, 이같이 부상수문(30)에 의해 차단된 오일(O)은 오일스키머(40)에 의해 흡입되어 수면으로부터 제거되며, 나머지 부상수문(30) 하부의 물은 배수부(12c)를 통해 선체(10)의 외부로 완전히 배수된다.

이때, 오일스키머(40)에 의해 흡입된 오일(O)은 다이아프램 펌프(42)의 구동에 의해 오일 세퍼레이터(50)로 공급되고, 오일 세퍼레이터(50)에서는 오일(O)에 포함된 물을 1차 및 2차에 거쳐 분리하여 순수한 오일(O)만을 집수하게 된다.

선택적으로, 오일 세퍼레이터(50)에서 분리된 물을 회수하여 회수관(59)을 통해 선체(10)의 선수(H)로 다시 공급할 수도 있다.

따라서 본 발명은 해역, 항만, 내수면으로 유입된 협잡물(F)은 스크린부재(20)에 의해 제거하고 부상수문(30)에 의해 차단되어 집적된 오일(O)은 오일스키 머(40)에 의해 자동으로 편리하게 제거하게 된다.

또한, 본 발명은 선체(10)의 이동 및 정지가 용이하므로 내수면 또는 굴곡이 심한 해안선이나 항만에 적용하여 오일(O) 및 협잡물(F)을 집적하여 제거하게 된다.

특히 본 발명은 오일스키머(40)에 의해 흡입된 오일(O)과 이 오일(O)에 포함된 물을, 오일 세퍼레이터(50)에 의해 한번 더 분리하여, 순수한 오일(O)만을 집수하게 되며, 필요에 따라 오일 세퍼레이터(50)에서 분리된 물을 선체(10)의 선수(H)로 회수하여 다시 한번 더 오일(O)을 제거할 수도 있다.

한편, 첨부된 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 가이드수차의 다른 실시예를 도시한 측면도 및 정면도로서, 본 발명에 의한 가이드수차의 다른 실시예는, 양측 수집플레이트(16)의 선단부(H)에 수직으로 구비된 수차샤프트(17a)와 일체로 회전가능하게 설치되어, 주변에 분포된 오일 및 협잡물(F)의 수로(12) 유입을 안내하는 가이드수차(17); 가이드수차(17)를 선체(10)의 전후로 회전가능하게 지지하도록 설치된 수차브래킷(60); 수차브래킷(60)을 회전시키는 회전모터(62); 가이드수차(17)의 수차샤프트(17a)에 회전 및 승강 가능하게 결합된 승강샤프트(70); 승강샤프트(70)의 외경에 탈착가능하게 결합되어 수면 아래의 수초를 제거하는 복수개의 블레이드(80); 블레이드(80)의 하부에 배치되도록 승강샤프트(70)의 외경에 탈착가능하게 결합되어 바다 속 바닥으로 가라앉은 폐기물 등을 수거하는 복수개의 수거암(90); 승강샤프트(70)와 수차샤프트(17a) 중 어느 한 샤프트를 선택적으로 회전 시키는 회전부재(100);로 구성된다.

가이드수차(17)의 중앙에는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 적절한 수직의 길이로 이루어진 중공형의 수차샤프트(17a)가 구비되어, 수차샤프트(17a)의 회전에 따라 가이드수차(17)가 일체로 회전된다. 그리고 수차샤프트(17a)의 상단부에는 수차샤프트 회전기어(17b)가 구비되어 후술하는 회전부재(100)에 의해 수차샤프트(17a)를 회전시키게 된다.

수차브래킷(60)은 도 5에 도시된 바와 같이 대략 ‘]’형상으로 형성되어 수집플레이트(16)의 내면에 설치되는 것으로서, 이러한 수차브래킷(60)은 수차샤프트(17a)의 상부 및 하부 양측을 회전가능하게 지지하여, 수집플레이트(16)의 일측에 설치된 회전모터(62)의 구동에 따라 가이드수차(17)를, 도 4의 이점쇄선으로 도시된 바와 같이 선체의 전후 방향으로 회전시키게 된다.

승강샤프트(70)는 도 4에 도시된 바와 같이 적절한 수직의 길이로 이루어져 수차샤프트(17a)의 내경에 승강가능하면서 회전가능하게 결합되며, 상단부에는 승강샤프트 회전기어(72)가 일체로 구비되고 하단부에는 완충볼(74)이 구비되어 바다 속 바닥(B)에 부딪힐 경우 승강샤프트(70)의 충격을 완충시키면서 상승시키게 된다. 이러한 승강샤프트(70)에는 도 4에 도시된 바와 같이 복수개의 블레이드(80)가 탈착가능하게 결합되어 수면 아래의 수초를 제거하는데, 이를 위해 승강샤프트(70)의 외경에는 복수개의 블레이드(80)가 배열된 칼라(82)가 고정볼트(도시생략)에 의해 탈착가능하게 결합되어 높이조절이 가능하게 된다. 따라서 승강샤프트(70)의 회전에 따라 블레이드(80)가 일체로 회전되어 수면 아래의 수초 등을 제거하게 된다.

수거암(90)은 바다 속 바닥(B)으로 가라앉은 폐그물 따위의 폐기물을 제거하는 것으로서, 이러한 수거암(90)은 도 4에 도시된 바와 같이 복수개로 이루어져 승강샤프트(70)의 하부에 탈착가능하게 결합되며, 이를 위해 승강샤프트(70)의 외경에는 복수개의 수거암(90)이 배열된 칼라(92)가 고정볼트(도시생략)에 의해 탈착가능하게 결합되어 높이조절이 가능하며, 도 4에 도시된 바와 같이 칼라(92)의 길이를 길게 형성하여 좀 더 많은 수거암(90)을 배열할 수도 있다.

회전부재(100)는 승강샤프트(70)와 수차샤프트(17a) 중 어느 한 샤프트를 선택적으로 회전시키는 것으로서, 이러한 회전부재(100)는 도 5에 도시된 바와 같이, 양측 샤프트에 구비된 회전기어(17b)(72)를 선택적으로 회전시키도록 승강가능하게 배치된 샤프트 회전모터(110), 샤프트 회전모터(110)를 승강시키는 승강수단(120)으로 구성된다.

먼저, 샤프트 회전모터(110)에는 도 5에 도시된 바와 같이 양측 회전기어(17b)(72)에 선택적으로 맞물리도록 구동기어(112)가 구비되며, 이러한 샤프트 회전모터(110)는 슬라이더(116)가 구비된 모터브래킷(118)에 의해 지지된다.

그리고 승강수단(120)은 샤프트 회전모터(110)의 승강을 안내하도록 슬라이더(116)에 연결된 볼스크류(122)와, 볼스크류(122)를 구동시키도록 연결된 스크류모터(124)로 구성된다. 볼스크류(122)의 상단 및 하단은 도 5에 도시된 바와 같이 스크류브래킷(123)에 의해 지지되고, 볼스크류(122)의 하단부에는 종동풀리(122a)가 구비된다. 그리고 스크류모터(124)는 수집플레이트(16)의 일측에 설치되어 볼스크류(122)에 벨트(125)로 연결되며, 이를 위해 스크류모터(124)의 회전축에는 구동 풀리(124a)가 구비된다. 따라서, 스크류모터(124)의 구동에 따라 볼스크류(122)가 회전되어 슬라이더(116)를 상승 또는 하강시키고, 이에 의해 샤프트 회전모터(110)의 구동기어(112)가 승강되면서 어느 한 회전기어(17b)(72)에 맞물림에 따라, 승강샤프트(70) 또는 수차샤프트(17a) 중 어느 한 샤프트를 선택적으로 회전시키게 된다.

첨부된 도 6은 본 발명에 의한 수거암의 다른 실시예를 도시한 정면도로서, 본 발명에 의한 수거암의 다른 실시예는, 양측 승강샤프트(70)의 하단부에 직교로 연결되어 바다 속 바닥의 폐기물을 제거하는 형태로 구현된다.

이를 위해 수거암(90)은 수평회전축(94)의 외경으로 복수개가 배열되며, 이러한 수평회전축(94)은 양측 승강샤프트(70)의 회전력이 전달되도록 기어박스(200)에 의해 연결되는데, 이러한 기어박스(200)에는 양측 승강샤프트(70)의 하단부에 구비된 구동베벨기어(211)와, 이 구동베벨기어(211)에 맞물리도록 수평회전축(94)의 양단부에 구비된 종동베벨기어(212)가 내장된다.

따라서, 승강샤프트(70)의 회전에 따라 수평샤프트(94)가 회전되어 수거암(90)을 통한 폐기물의 제거를 가능케 한다.

본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 개량, 변경, 대체, 부가할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체, 부가에 의한 실시가 이하의 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것임은 자명하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 평면도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 본 발명의 실시예에 의한 오일 세퍼레이터를 도시한 단면도.

도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 가이드수차의 다른 실시예를 도시한 측면도 및 정면도.

도 6은 본 발명의 실시예에 의한 수거암의 다른 실시예를 도시한 정면도.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠

10 : 선체 12 : 수로

16 : 수집플레이트 20 : 스크린부재

22 : 스크린 컨베이어 26 : 협잡물수집조

30 : 부상수문 40 : 오일스키머

50 : 오일 세퍼레이터

Claims

해역, 항만, 내수면으로 유입된 오일 및 각종 협잡물 등을 제거하는 청항선에 있어서,

선수(H)에서 유입된 물이 선미(E) 방향으로 배수되도록 형성된 수로(12) 및 이 수로(12)의 중앙에 수직으로 연통되도록 형성된 가이드수문(14)을 갖는 선체(10); 상기 선체(10)의 선수(H)에 설치되어 수로(12)를 통해 유입된 협잡물(F)을 제거하면서 파고를 정류시키는 스크린부재(20); 상기 스크린부재(20)를 통과하여 부유된 오일(O)의 흐름을 차단하면서 물은 배수시키도록, 수문가이드(14)에서 부력에 의해 승강가능하게 배치된 부상수문(30); 상기 부상수문(30)과 스크린부재(20) 사이에 배치되어 부상수문(30)에 의해 차단된 오일(O)을 흡입하는 적어도 하나의 오일스키머(40); 상기 오일스키머(40)에 연결되어 흡입된 오일(O) 내의 물을 분리하는 오일세퍼레이터(50);를 포함하되,

상기 스크린부재(20)는, 상기 선체(10)의 선수(H)에 경사지게 설치되어 수로(12)를 통해 유입되는 협잡물(F)을 반송시키도록 복수개의 반송플라이트(24a)가 구비된 스크린 컨베이어(22), 상기 스크린 컨베이어(22)로 반송된 협잡물(F)을 수집하는 협잡물수집조(26), 상기 협잡물수집조(26)의 바닥면에 구비되어 협잡물(F)에 포함된 물을 배수시키는 여과망(26a)을 포함하며,

상기 오일세퍼레이터(50)는, 상기 오일스키머(40)로부터 오일(O)을 흡입하도록 흡입구(52a)가 구비된 세퍼레이터 탱크(52), 상기 세퍼레이터 탱크(52)의 흡입구(52a)로 흡입된 오일(O)에서 물을 1차 분리하도록 내장된 제1세퍼레이터(54), 상기 제1세퍼레이터(54)에서 분리된 물에서 오일을 2차 분리하는 제2세퍼레이터(56), 상기 제1세퍼레이터(54)와 제2세퍼레이터(56)에서 분리된 오일을 집수하도록 연결된 오일집수조(58)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
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청구항 1에 있어서,

상기 오일(O) 및 각종 협잡물(F)을 수로(12) 방향으로 수집하도록 선체(10)의 선수(H) 양측에 구비된 수집플레이트(16)와, 상기 양측 수집플레이트(16)의 선단부에 회전가능하게 설치되어 주변에 분포된 오일(O) 및 협잡물(F)의 수로(12) 유입을 안내하는 가이드수차(17)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,

상기 선체(10)의 선미(E) 양측에는 수로(12)로 유입된 물의 배수를 도모하도록 선회수차(18)가 회전가능하게 구비된 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 1에 있어서,

상기 해역, 항만, 내수면의 수위를 측정하는 수위계, 상기 수위계에서 측정된 측정값에 따라 부상수문(30)을 승강시키도록 연결된 윈치(32)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
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청구항 1에 있어서,

상기 제1세퍼레이터(54)는,

상기 세퍼레이터 탱크(52)의 흡입구(52a)에 연결되어 유입된 오일(O)이 상하로 흐르도록 형성된 제1유로(54a), 상기 제1유로(54a)를 따라 흐르면서 비중 차이에 의해 부유된 오일(O)을 흡착하여 1차 분리하도록 회전가능하게 설치된 제1흡착드럼(54b), 상기 제1흡착드럼(54b)에 의해 분리된 오일(O)을 집수하여 오일집수조(58)로 배출시키도록 제1유로(54a)에 연결된 제1오일배출로(54c), 상기 오일(O)과 분리된 물을 제2세퍼레이터(56)로 배출시키도록 제1유로(54a)에 형성된 제1배출구(54d)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 8에 있어서,

상기 제2세퍼레이터(56)는,

상기 제1세퍼레이터(54)에서 배출된 물을 상하로 흐르도록 형성된 제2유로(56a), 상기 제2유로(56a)를 따라 흐르면서 비중차이에 의해 부유된 오일(O)을 흡착하도록 회전가능하게 설치된 제2흡착드럼(56b), 상기 제2흡착드럼(56b)에서 흡착된 오일을 압착하여 2차 분리하도록 회전가능하게 설치된 압착롤(56c), 상기 제2흡착드럼(56b) 및 압착롤(56c)에 의해 분리된 오일을 집수하여 오일집수조(58)로 배출시키도록 제2유로(56a)에 연결된 제2오일배출로(56d), 상기 오일(O)과 분리된 물을 배출시키도록 제2유로(56a)에 형성된 제2배출구(56e), 상기 제2배출구(56e)를 통해 배출된 물을 저장하는 저장조(56f)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 9에 있어서,

상기 저장조(56f)에는 회수관(59)이 연결되어 선체(10)의 선수(H)로 물을 회수하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 1에 있어서,

상기 오일(O) 및 각종 협잡물(F)을 수로(12) 방향으로 수집하도록 선체(10)의 선수(H) 양측에 구비된 수집플레이트(16); 상기 양측 수집플레이트(16)의 선단부에 수직으로 구비된 수차샤프트(17a)와 일체로 회전가능하게 설치되어, 주변에 분포된 오일(O) 및 협잡물(F)의 수로(12) 유입을 안내하는 가이드수차(17); 상기 가이드수차(17)를 선체(10)의 전후로 회전가능하게 지지하도록 설치된 수차브래킷(60); 상기 수차브래킷(60)을 회전시키는 회전모터(62); 상기 가이드수차(17)의 수차샤프트(17a)에 회전 및 승강 가능하게 결합된 승강샤프트(70); 상기 승강샤프트(70)의 외경에 탈착가능하게 결합되어 수면 아래의 수초와 폐기물 및 폐그물 등을 제거하는 복수개의 블레이드(80); 상기 어느 한 샤프트(70)(17a)를 선택적으로 회전시키는 회전부재(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 11에 있어서,

상기 회전부재(100)는, 상기 양측 샤프트(70)(17a)에 각각 구비된 회전기어(72)(17b), 상기 어느 한 회전기어(72)(17b)를 회전시키도록 승강가능하게 배치된 샤프트 회전모터(110), 상기 샤프트 회전모터(110)를 승강시키는 승강수단(120)을 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 12에 있어서,

상기 승강수단(120)은, 샤프트 회전모터(110)를 지지하는 슬라이더(116), 상기 슬라이더(116)의 승강을 안내하도록 연결된 볼스크류(122), 볼스크류(122)를 구동시키도록 연결된 스크류모터(124)를 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 11에 있어서,

상기 블레이드(80)의 하부에 배치되도록 승강샤프트(70)의 외경에 탈착가능하게 결합되어 바다 속 바닥으로 가라앉은 폐기물 등을 수거하는 복수개의 수거암(90)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 청항선.
청구항 11에 있어서,

상기 양측 승강샤프트(70)의 하단부에 직교로 연결되어 바다 속 바닥으로 가라앉은 폐기물 등을 수거하는 복수개의 수거암(90)을 더 포함하되, 상기 수거암(90)의 양단부는 양측 승강샤프트(70)의 회전력이 전달되도록 기어박스(200)에 의해 승강샤프트(70)의 하단부에 연결된 것을 특징으로 하는 청항선.