KR101294655B1

KR101294655B1 - 미세조류 수거용 트레일러

Info

Publication number: KR101294655B1
Application number: KR1020130051688A
Authority: KR
Inventors: 이광진; 김재훈
Original assignee: 트랜스 알지 가부시키가이샤
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2013-05-08
Publication date: 2013-08-09

Abstract

이 건 발명은 미세조류 수거용 트레일러에 관한 것이다.
이를 위하여, 이 건 발명은 프레임의 전,후방에 미세조류(algae)를 수거할 수 있는 2개의 호퍼가 각각 구비된 미세조류 수거용 트레일러에 있어서, 상기 트레일러의 중앙부 베이스판에는 회전축이 구비되고, 상기 회전축에 스윙암이 회전가능하게 구비되어지되, 상기 스윙암은 상기 회전축을 중심으로 양쪽으로 내밀어진 형태로 구비되어, 상기 스윙암의 단부에 반구형 그물망이 구비되어지며, 상기 반구형 그물망에는 다수개의 집게가 구비되어짐을 특징으로 한다.
따라서, 이 건 발명은 물과 혼합된 상태로 배양된 미세조류가 수확되어지는 과정에서 부분적인 탈수가 이루어지도록 하여 수확율을 높일 수 있도록 하는 가운데 유지관리비를 줄일 수 있도록 하고, 수확을 위한 이동과 작업이 더 용이하게 이루어질 수 있도록 하여 생산성을 더 높일 수 있도록 한 것이다.

Description

미세조류 수거용 트레일러{Microalgae harvesting trailer}

이 건 발명은 미세조류(algae) 수거용 트레일러(Trailer)에 관한 것으로서, 특히 다수개의 집게에 의하여 열리고 닫히는 그물망이 스윙암에 매달린 상태에서 트레일러의 베이스판에 구비된 회전축을 중심으로 회동할 수 있도록 구성되고, 프레임 전,후방에 미세조류를 수거할 수 있는 호퍼가 결합되어지도록 한 것이다.

일반적으로 바이오연료(Biofuel)는 바이오매스(Biomass)에서 얻는 연료로 살아 있는 유기체뿐 아니라 동물의 배설물 등 대사활동에서 나오는 부산물을 모두 포함하며, 화석연료와는 다른 신재생에너지로 바이오에탄올과 바이오디젤 등이 포함된다.

바이오에탄올은 화석연료 보다 이산화탄소를 적게 배출해 신재생에너지로 각광받고 있는 것으로 식물체의 당분을 알콜 발효시켜 만들어낸 것을 다시 옥수수나 사탕수수 등 곡물에서 직접 추출한 전분을 발효시켜 얻을 수 있게 된다.

바이오디젤은 유채꽃ㆍ콩 등의 유지작물 또는 폐식용유를 알코올 배양시켜 연료화하여 얻을 수 있고, 바이오가스는 음식물 쓰레기나 축산폐기물을 발효시키면 발생하는 메탄가스를 이용해 얻을 수 있다.

이러한 바이오연료는 성장이 빠른 식물에서 추출됨에 따라 대량 생산이 가능하다는 장점이 있으나, 바이오연료를 얻기 위해서는 넓은 면적의 토지가 필요하고, 자원이 산재되어 있거나 자원량의 지역적 차이가 크다는 문제점이 있고, 바이오연료 활용이 확대됨에 따라 이에 투입되는 곡물가격의 상승과 오히려 토양 및 수질오염 등 환경문제를 초래할 수 있는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 방안으로 미세조류를 이용하여 바이오연료가 제안되어지고, 제안된 바이오연료는 광합성하는 단세포생물을 이용한 것으로 주로 대형 호수 또는 대형 연못과 같은 형태의 배양시설에 이산화탄소를 강제적으로 주입하여 미세조류가 배양되어지도록 한 것이나, 초기투자비와 유지관리비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 배양시설의 넓은 면적에서 생산된 미세조류가 물과 혼합된 상태로 있음으로써, 효과적으로 이를 수확치 못하는 문제점이 있었고, 이로 인해 수확율이 낮아지는 또 다른 문제점이 있었다.

그리고 낮은 수확율로 인하여 효율이 낮아짐과 동시에 비용이 증가되는 또 다른 문제점이 있었다.
한편, 선행기술문헌으로 출원번호 제10-2010-0077644호(공개일자 2012. 3. 9.) '미세조류를 이용한 바이오 에너지 생산 시스템, 이로부터 생산된 바이오디젤 및 그 부산물'가 있다.

이 건 발명은 물과 혼합된 상태로 배양탱크에서 배양된 미세조류(algae)가 수확되어지는 과정에서 부분적인 탈수가 이루어지도록 하여 수확율을 높일 수 있도록 하는 가운데 유지관리비를 줄일 수 있도록 하고, 수확을 위한 이동과 작업이 더 용이하게 이루어질 수 있도록 하여 생산성을 더 높일 수 있도록 한 것이다.

이 건 발명은 프레임(10)의 전,후방에 미세조류(algae)를 수거할 수 있는 2개의 호퍼(20)가 각각 구비된 미세조류 수거용 트레일러(Trailer ; A)에 있어서, 상기 트레일러(A)의 중앙부 베이스판(30)에는 회전축(40)이 구비되고, 상기 회전축(40)에 스윙암(50)이 회전가능하게 구비되어지되, 상기 스윙암(50)은 상기 회전축(40)을 중심으로 양쪽으로 내밀어진 형태로 구비되어, 상기 스윙암(50)의 단부에 반구형 그물망(60)이 구비되어지며, 상기 반구형 그물망(60)에는 다수개의 집게(61)가 구비되어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 스윙암(50)의 단부에 구비된 반구형 그물망(60)은 상기 스윙암(50)에 와이어(70)에 의하여 매달리어지고, 상기 반구형 그물망(60)에 구비된 집게(61)는 에어실린더(62)에 의해 open-closed 되어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스윙암(50)은 충분한 강도를 위하여 스테이바(51)로 구비되어지되, 상기 스윙암(50)에 구비된 와이어(70)의 구동을 위하여 유압실린더(71)가 구비되고, 유압작동시 이탈을 막기위한 로울러가이드(72)가 구비되며, 상기 와이어(70) 안내를 위한 가이드로울러(73)가 구비되어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 반구형 그물망(60)에 구비된 집게(61)는 방사성으로 12개가 등간격으로 구비되어지되, 3절 링크(63)에 의해 open-closed 되어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스윙암(50)의 단부에 구비된 반구형 그물망(60)은 각각 2개씩 구비되어지고, 상기 프레임(10)의 전,후방에 구비된 호퍼(20)는 상기 2개의 반구형 그물망(60)에 수거된 미세조류(algae)를 모아 담기에 충분한 크기로 형성되어짐을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임(10)의 전,후방에 구비된 호퍼(20)의 하부에는 쐐기(21)가 구비되어, 상기 프레임(10)에 끼워 맞추어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임(10)의 전,후방에는 앞바퀴(80)와 뒷바퀴(90)가 각각 구비되어지되, 전방에 구비된 앞바퀴(80)는 견인고리(81)가 부착되고 회전할 수 있도록 바퀴회전축(82)이 구비되어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 프레임(10)의 후방에 구비된 뒷바퀴(90)는 타이어(91)가 장착되어지는 것을 특징으로 한다.

이 건 발명은 다수개의 집게에 의하여 열리고 닫히는 그물망이 스윙암에 매달린 상태에서 트레일러의 베이스판에 구비된 회전축을 중심으로 회동할 수 있도록 구성되고, 프레임 전,후방에 미세조류를 수거할 수 있는 호퍼가 결합되어지도록 함으로써, 물과 혼합된 상태로 배양된 미세조류가 용이하게 수확되어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 그물망에 의하여 미세조류와 물이 떠 올려지도록 함으로써, 수확되어지는 과정에서 자연적으로 물이 탈수되어질 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

아울러 이를 통해 수확율을 높일 수 있는 효과를 더 얻을 수 있다.

그리고 이를 통해 유지관리비를 줄여 경제적인 생산이 이루어질 수 있도록 하고, 미세조류의 수확을 위한 이동과 작업이 더 용이하게 이루어질 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도1은 이 건 발명에 따른 미세조류 수거용 트레일러의 사시도.
도2는 이 건 발명에 따른 미세조류 수거용 트레일러의 스윙암이 회전된 상태를 도시한 사시도.
도3은 이 건 발명에 따른 미세조류 수거용 트레일러의 호퍼가 분리된 상태를 도시한 저면 사시도.
도4는 이 건 발명에 따른 미세조류 수거용 트레일러의 측면도.
도5는 이 건 발명에 따른 미세조류 수거용 트레일러의 정면도.
도6은 이 건 발명에 따른 미세조류 수거용 트레일러의 평면도.

이 건 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

이 건 발명에 따른 미세조류(algae) 수거용 트레일러(Trailer ; A)는 도1 내지 도5에 도시된 바와 같이, 프레임(10), 호퍼(20), 베이스판(30), 회전축(40), 스윙암(50) 및 반구형 그물망(60)으로 구성되어 있다.

여기에서, 상기 프레임(10)은 미도시한 차량에 연결되어 이동이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는 가운데 호퍼(20)와 스윙암(50) 등이 안정되게 지지될 수 있도록 하는 기능이 제공되어질 수 있도록 구성되어 있다.

이를 위해, 상기 프레임(10)은 길이방향으로 평행하게 형성된 가운데 전방과 후방에는 각각 앞바퀴(80)와 뒷바퀴(90)가 각각 구비되어지고, 상기 프레임(10)의 전방에 구비된 앞바퀴(80)에는 프레임(10)을 견인할 수 있는 견인고리(81)가 부착되어지고, 상기 앞바퀴(80)에는 임의 방향으로 회전할 수 있는 바퀴회전축(82)이 구비되어 있다.

또한, 상기 프레임(10)의 전방과 후방에 구비된 앞바퀴(80)와 뒷바퀴(90)에는 타이어(T)가 장착되어지도록 구성되어 있다.

상기 트레일러(A)를 형성하는 중앙부의 베이스판(30) 상부에는 스윙암(50)이 지지됨과 동시에 회전될 수 있는 기능을 갖는 회전축(40)이 직립된 상태로 구성되어 있다.

상기 호퍼(30)는 미세조류 배양탱크(GT ; glage tank)에서 물이 포함된 상태로 배양된 미세조류가 수거되어질 수 있도록 하는 기능을 갖는 것으로 프레임(10)의 전,후방에 각각 미세조류를 수거할 수 있는 2개의 호퍼(20)가 각각 탈착 가능하게 구비되어 있다.

상기 호퍼(20)는 반구형 그물망(60)에 수거된 미세조류를 모아 담기에 충분한 크기로 형성된 것으로 상부의 가장자리에서 하부의 중앙으로 좁아지는 기울기를 갖도록 형성되어지고, 상기 호퍼(20)의 외부에는 호퍼(20)를 지지하는 호퍼 프레임(22)이 가로와 세로방향으로 결합되어 있다.

상기 호퍼(20)의 하부에는 사방 4곳에 각각 쐐기(21)가 구비되어 프레임(10)에 형성된 쐐기홈(13)에 각각 끼워 맞추어지도록 구성되어 있다.

상기 쐐기(21)는 호퍼프레임(22)이 교차되어지는 외부에 하부를 향하도록 구성된 것으로 쐐기(21)의 하단부 내측 모서리가 각각 기울어지도록 형성되어 호퍼(20)를 프레임(10)의 상부에서 하부로 내려 놓음과 동시에 쐐기홈(13)에 자동으로 중심이 맞추어지면서 결합될 수 있게 된다.

상기 베이스판(30)은 프레임(10)의 상부로부터 일정 높이를 갖도록 하여 반구형 그물망(60)이 매달린 스윙암(50)이 회전되어지는 과정에서 간섭이 발생되는 것을 방지함과 동시에 스윙암(50)이 일정 한도 이상 회전되는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 베이스판(30)의 상부 양측에는 스윙암 구동 실린더(52)의 일측이 회동 가능하게 결합되어지고, 상기 스윙암 구동 실린더(52)의 타측이 스윙암(50)의 하부에 결합되어 용이한 회전이 이루어질 수 있도록 구성되어지고, 상기 스윙암(50)이 90ㅀ회전되어 프레임(10)과 평행한 상태가 유지되도록 하기 위한 방안으로 멈춤구(53)가 결합되어 있다.

상기 회전축(40)은 베이스판(30)의 중앙에서 상부를 향하여 직립되게 형성된 것으로 상기 스윙암(50)의 중앙이 관통된 형태로 결합되어 회전이 용이하게 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.

상기 스윙암(50)은 평상시 프레임(10)의 길이방향과 동일한 방향을 갖도록 하여 트레일러(A)가 용이하게 이동될 수 있도록 하는 가운데 미세조류를 수확하는 과정에서 도로(L)의 양측으로 설치된 미세조류 배양탱크(GT)의 상부까지 회전하여 반구형 그물망(60)이 이동될 수 있도록 구성되어 있다.

이러한 상기 스윙암(50)은 회전축(40)을 중심으로 양쪽으로 내밀어진 형태를 갖도록 구비되어 있다.

또한, 상기 스윙암(50)은 충분한 강도를 위하여 스테이바(51)로 구비되어진 것으로 상기 스윙암(50)에 구비된 와이어(70)의 구동을 위하여 유압실린더(71)가 구비되고, 유압작동시 이탈을 막기위한 안내홈(721)을 갖는 로울러가이드(72)가 구비되어 있다. 상기 와이어(70)의 안내를 위한 다수개의 가이드 로울러(73)가 구비되어지도록 구성되어 있다.

상기 반구형 그물망(60)은 스윙암(50)의 단부에 각각 즉, 일측과 타측이 각각 2개씩 구비되어 와이어(70)에 의하여 미세조류 배양탱크(GT)로 이동하여 물속에 포함된 미세조류를 퍼 올리는 과정에서 물만이 배출되어지도록 구성되어 있다.

상기 반구형 그물망(60)은 에어실린더(62)에 의하여 open-closed 되는 다수개의 집게(61)에 의하여 오무려지거나 벌려질 수 있도록 구성되어 있다.

상기 반구형 그물망(60)에 구비된 집게(61)는 방사성으로 12개가 등간격으로 구비되어진 것으로 3절 링크(63)에 의해 open-closed 되어지게 구성되어 있다. 즉, 에어실린더(62)에 의하여 3절 링크(63)이 당겨지게 될 경우, 3절 링크(63)가 오무려지게 되고, 3절 링크(63)가 밀려질게 될 경우, 벌려지게 됨으로써, 그 내부에 있는 반구형 그물망(60)이 오무려지거나 벌려질 수 있게 된다.

이와 같은 미세조류 수거용 트레일러(A)에 의하여 미세조류가 수거되어지는 과정은 다음과 같다.

먼저, 미도시한 차량에 트레일러(A)의 견인고리(81)를 장작한 후 트레일러(A)를 끌어 미세조류 배양탱크(GT)가 설치된 도로(L)로 이동시키게 된다. 이러한 상태에서는 스윙암(50)이 프레임(10)과 평행한 상태가 유지됨에 따라 원활한 이용이 가능하게 된다.

다음, 도로(L)의 양측으로 배양탱크(GT)가 위치된 상태에서 미도시한 밸브 를 이용하여 유압이 스윙암 구동 실린더(52)로 공급됨과 동시에 스윙암 구동 실린더(52)에 의하여 스윙암(50)이 회전축(40)을 중심으로 회동하여 프레임(10)과 거의 90ㅀ간격이 유지되어지도록 한다. 이때, 스윙암(50)에 구비된 각각의 반구형 그물망(60)은 각각의 미세조류 배양탱크(GT)의 상부에 위치되게 된다.

다음, 다른 밸브를 이용하여 유압이 유압실린더(71)로 공급됨과 동시에 유압실린더(71)의 로드가 회전축(40)의 방향으로 인출되면서 당겨진 와이어(70)가 늘어지면서 반구형 그물망(60)이 하부 즉, 미세조류 배양탱크(GT)의 내부로 이동하게 된다. 이때, 에어실린더(62)로 에어가 공급되어 에어실린더 로드가 3절 링크(63)를 밀게 된 상태 즉, 집게(61)가 벌어져 내부에 있는 반구형 그물망(60)이 펼쳐진 상태가 유지되어지게 된다.

다음, 반구형 그물망(60)이 펼쳐진 상태에서 미세조류 배양탱크(GT)로 완전하게 삽입 또는 들어간 상태에서 에어실린더(62)로 다시 에어가 공급됨에 따라 벌어져 있던 3절 링크(63)가 오무려지게 됨으로써, 반구형 그물망(60)의 내부에 물과 미세조류가 같이 있는 상태가 유지되어지게 된다.

다음, 유입실린더(71)의 역구동으로 인하여 와이어(70)가 당겨지게 됨으로써, 반구형 그물망(60)이 미세조류 배양탱크(GT)의 내부에서 상부로 이동하게 되고, 이동하는 과정에서 반구형 그물망(60) 속에 있는 물이 외부로 배출됨에 따라 내부에 물과 분리된 순수한 미세조류만이 있게 된다.

다음, 스윙암 구동 실린더(52)의 구동으로 스윙암(50)이 회전하여 프레임(10)과 평행하게 된 상태 즉, 미세조류가 담겨진 반구형 그물망(60)이 호퍼(20)의 상부로 위치된 상태에서 다시 에어실린더(62)로 공기가 공급됨에 따라 오무려져 있던 반구형 그물망(60)이 펼쳐지면서 내부에 있던 미세조류가 하부로 낙하되어 호퍼(20)에 채워되어지게 된다.

이러한 과정의 반복을 통해 호퍼(20)에 채워진 미세조류는 다른 장소로 이동한 후 호퍼(20)의 하부에 구비된 배출구(23)를 오픈시켜 다른 저장소로 배출시킬 수 있게 된다.

A:트레일러 10:프레임
20:호퍼 30:베이스판
40:회전축 50:스윙암
60:반구형 그물망 61:집게

Claims

프레임(10)의 전,후방에 미세조류를 수거할 수 있는 2개의 호퍼(20)가 각각 구비된 미세조류 수거용 트레일러(A)에 있어서,
상기 트레일러(A)의 중앙부 베이스판(30)에는 회전축(40)이 구비되고, 상기 회전축(40)에 스윙암(50)이 회전가능하게 구비되어지되, 상기 스윙암(50)은 상기 회전축(40)을 중심으로 양쪽으로 내밀어진 형태로 구비되어, 상기 스윙암(50)의 단부에 반구형 그물망(60)이 구비되어지며, 상기 반구형 그물망(60)에는 다수개의 집게(61)가 구비되어짐을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제1항에 있어서,
상기 스윙암(50)의 단부에 구비된 반구형 그물망(60)은 상기 스윙암(50)에 와이어(70)에 의하여 매달리어지고, 상기 반구형 그물망(60)에 구비된 집게(61)는 에어실린더(62)에 의해 open-closed 되어지는 것을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제2항에 있어서,
상기 스윙암(50)은 충분한 강도를 위하여 스테이바(51)로 구비되어지되, 상기 스윙암(50)에 구비된 와이어(70)의 구동을 위하여 유압실린더(71)가 구비되고, 유압작동시 이탈을 막기위한 로울러가이드(72)가 구비되며, 상기 와이어(70) 안내를 위한 가이드로울러(73)가 구비되어지는 것을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반구형 그물망(60)에 구비된 집게(61)는 방사성으로 12개가 등간격으로 구비되어지되, 3절 링크(63)에 의해 open-closed 되어지는 것을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제1항에 있어서,
상기 스윙암(50)의 단부에 구비된 반구형 그물망(60)은 각각 2개씩 구비되어지고, 상기 프레임(10)의 전,후방에 구비된 호퍼(20)는 상기 2개의 반구형 그물망(60)에 수거된 미세조류를 모아 담기에 충분한 크기로 형성되어짐을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제1항에 있어서,
상기 프레임(10)의 전,후방에 구비된 호퍼(20)의 하부에는 쐐기(21)가 구비되어, 상기 프레임(10)에 끼워 맞추어지는 것을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제1항에 있어서,
상기 프레임(10)의 전,후방에는 앞바퀴(80)와 뒷바퀴(90)가 각각 구비되어지되, 전방에 구비된 앞바퀴(80)는 견인고리(81)가 부착되고 회전할 수 있도록 바퀴회전축(82)이 구비되어 지는 것을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.
제7항에 있어서,
상기 프레임(10)의 후방에 구비된 뒷바퀴(90)는 타이어(91)가 장착되어지는 것을 특징으로 하는 미세조류 수거용 트레일러.