KR101363242B1 - 해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조 - Google Patents

해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조 Download PDF

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김형우
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Abstract

해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조에 대해서 개시한다.
상기 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조는, 파쇄된 망간 단괴가 양광되어 유동되는 메인 배관; 상기 메인 배관에 형성되고 상기 파쇄된 망간 단괴를 양광하기 위한 양광 펌프; 상기 양광 펌프의 상부에 수평 방향으로 형성되는 바이패스 밸브 하우징; 상기 바이패스 밸브 하우징 내에 형성되고 상기 메인 배관의 관 막힘이나 상기 양광 펌프의 고장시에 동작하는 바이패스 밸브 몸체; 상기 바이패스 밸브 몸체를 관통하여 형성되는 바이패스 배관 통로; 및 상기 메인 배관과는 분리되어 형성되고 상기 바이패스 배관 통로에 연결되어 형성되는 바이패스 배관을 포함하며, 상기 메인 배관이 막히거나 상기 양광 펌프의 고장이 발생할 때 상기 바이패스 밸브 몸체의 동작에 의해서 메인 배관 통로가 폐쇄되면서 상기 바이패스 배관을 통해서 상기 파쇄된 망간 단괴가 방출되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 바이패스 밸브 몸체는, 수평 방향으로 동작되며, 유압 액추에이터에 의해서 동작되는 것이 바람직하다.

Description

해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조{BYPASS PIPE STRUCTURE FOR TRANSFERRING SOLID-LIQUID SLURRY}
본 발명은 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는, 심해저에 존재하는 망간 단괴를 송출할 때, 양광 중인 망간 단괴에 의한 양광 펌프의 고장을 회피하기 위해서 설치하는 바이패스 배관 구조에 관한 것이다.
망간 단괴는 심해저에 분포되어 있는 주성분이 망간인 단괴를 말한다.
이 망간 단괴에는 망간 이외에도 구리나 코발트, 니켈 등의 다른 금속이 포함되어 있기 때문에, 유용한 자원으로서 매우 주목받고 있는 편이다.
예를 들면, 특허 문헌 1에 따르면, 세계 각국에서 심해저의 유가 금속을 회수하는 방법을 두고 치열한 경쟁을 치루고 있음을 알 수 있다.
상기 망간 단괴는 평균 50 ~ 60 mm 정도의 크기로 형성되어 있는 것으로 알려져 있다.
이와 같은 망간 단괴를 채광하는 방법으로는, 종래 그물을 이용한 저인망 방식의 채광 방법이 있었으나, 심해저에 그물을 내려서 망간 단괴를 채광하는 데 소요되는 에너지 및 시간이 막대하고, 그물이 파손되는 사고가 발생하거나 해저면의 환경 오염을 야기하는 경우가 발생하기도 하였으므로 실험적으로 약간의 망간 단괴를 수집하는 경우를 제외하고는 지속적인 망간 단괴 채광 방법으로는 부적합하였다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하고자, 각국에서는 망간 단괴 채광용 로봇을 활용하고자 연구하고 있는 중이다.
본 발명의 발명자들도 해저 망간 단괴 채광 로봇을 이미 개발하여 출원한 상태이며, 본 발명은 망간 단괴의 채광에 관한 발명이 아니므로, 상기 해저 망간 단괴 채광 로봇의 구조에 대해서 도 6을 참조하여 간략히 언급하기로 한다.
해저 망간 단괴 채광 로봇은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 크게 보아, 최상단의 부력부(10), 해저 망간 단괴 채광 로봇의 이동 및 작업을 제어하기 위한 유압/제어부(20), 해저 망간 단괴 채광 로봇을 이동시키기 위한 구동 주행부(30), 해저 망간 단괴 채광 로봇에서 실제 채광을 담당하는 채광부(40), 채광된 망간 단괴를 파쇄/송출하기 위한 파쇄부(50), 및 제어 케이블(60) 등으로 이루어진다.
상기 해저 망간 단괴 채광 로봇의 채광부(40)에서 채광되어 상기 채광부(40)의 마지막 부분에 형성된 채광 종단(44)에서 낙하된 해저 망간 단괴를 파쇄부(50)의 파쇄 장치(52)에서 파쇄한 다음, 양광 펌프(미도시)에 의해서 이송 파이프(54)를 통해서 상단의 최상단 부력부(10) 사이에 형성되어 있는 망간 단괴 송출 배관(미도시)을 통해서, 버퍼(미도시)를 거쳐서 해상의 망간 단괴 채광 모선(미도시)까지 양광되어 최종 수집된다. 여기에서, 상기 망간 단괴는 대략 20 mm 정도의 크기로 파쇄되는 것이 가장 바람직하다.
이때, 파쇄 장치(52)에서 파쇄된 망간 단괴를 양광하여 해상의 망간 단괴 채광 모선(미도시)까지 이송하려면 상당한 길이에 걸쳐서 상기 망간 단괴 송출 배관을 통과하여야 한다.
여기에서, 대부분의 망간 단괴는 해저 심도 2000 m 내지 5000 m 이하에 존재하기 때문에, 양광 거리가 매우 길어서, 양광 중의 망간 단괴가 잘게 부스러져서 슬러리화한 유체로 변하여 양광된다.
이렇게 슬러리화한 망간 단괴 유체는 유동성이 풍부하나, 송출 배관 중의 일부분에 설치한 양광 펌프가 슬러리화한 망간 단괴 유체를 여러 가지 이유로 제대로 양광시키지 못하는 경우, 즉 양광 펌프에서 폐색이 발생하는 경우, 양광 펌프 상부에 위치하는 망간 단괴 슬러리가 하방으로 낙하하면서 아래쪽에 위치한 양광 펌프를 직접적으로 타격하게 되면서 양광 펌프를 고장내거나, 양광 펌프 상부에 다량의 슬러리화한 망간 단괴가 축적되게 되어 양광 펌프의 정상 동작시 양광이 원활하지 못하게 되는 문제가 발생하였다.
이와 관련하여, 일반적인 바이패스 배관의 구조에 대해서 도 1 내지 도 3을 참조하여 간략하게 설명하기로 한다.
도 1은, 일반적인 바이패스 배관 구조의 개략을 나타낸 도면이다. 도 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 일반적인 바이패스 배관 구조는, 메인 배관(100), 바이패스 배관(200), 제 1 밸브(120), 제 2 밸브(140), 바이패스 밸브(220) 등으로 이루어져 있다.
상기 메인 배관(100)에서의 유체의 흐름은 ⓐ로 나타내었다. 상기 메인 배관(100)에서의 유체의 막힘이 발생하지 않는 경우에는, 도면의 좌측에서 우측 방향으로, 안정적으로 유체의 흐름(ⓐ)이 진행될 수 있다.
이때, 상기 제 1 밸브(120) 및 제 2 밸브(140) 사이에는 감압 밸브(미도시)나 다른 목적의 배관이 추가로 형성되어 있을 수도 있다.
여러 가지 이유로, 제 1 밸브(120)와 제 2 밸브(140) 사이에서의 관 막힘 또는 추가 설치한 장치, 예를 들면 양광 펌프(미도시)에서 고장이 나는 경우에는, 바이패스 밸브(220)를 개방하여 유체의 흐름을 ⓑ로 변경할 수 있다.
이와 같이, 바이패스 밸브(220)를 개방하여 유체의 흐름을 ⓑ로 변경한 경우에는, 제 1 밸브(120)와 제 2 밸브(140) 사이에서의 배관 막힘 또는 추가 설치한 장치, 예를 들면 양광 펌프에서의 고장을 신속하게 해결한 다음, 바이패스 밸브(220)를 폐쇄하여 유체의 흐름을 메인 배관(100)으로 되돌릴 수 있다.
이를 위해서, 일반적으로 체크 밸브(check valve)를 사용하여 유체의 흐름을 제어하고 있으며, 여기서는 상기 체크 밸브에 대해서 간단하게 설명하기로 한다.
체크 밸브는 한쪽 방향으로만 유체가 흐르도록 하며, 다른 방향으로의 역류를 방지하는 역할, 즉 유체의 일방향 흐름을 제어한다. 특히, 체크 밸브는 이송 펌프가 정지하는 경우에 배관 속에서 이동 중이던 유체가 역류하지 않도록 방지하는 기능을 수행한다. 배관 속에서 이동 중인 유체가 역류하는 경우에 구동 모터의 기어 어셈블리나 실(seal)의 손상을 초래할 수 있기 때문이다. 또한, 체크 밸브는 대개 이송 펌프의 유출단에 설치된다.
상기 체크 밸브가 사용되는 곳은, 일반적인 배관, 상하수도 배관, 공장에 설치되는 다양한 압력 배관, 자동차 엔진에도 다수 사용되고 있다.
체크 밸브에 요구되는 특성으로는 다음의 특성을 들 수 있다.
-. 신뢰성이 높아야 한다.
-. 압력 강하 또는 유체의 흐름 상태에 영향을 주지 않아야 한다
-. 개폐가 용이하고 유동 중인 유체를 완전히 통과시켜야 한다.
-. 바이패스 배관을 통한 역류를 방지할 수 있도록 수밀 가능하여야 한다.
-. 유체의 흐름이 정지되는 순간 체크 밸브에 손상을 가하거나 수격 작용(water hammer, fluid hammer)이 일어나지 않도록 신속하게 개폐하여야 한다.
-. 가동 중인 모든 상황에서 부품 자체의 손상이 없어야 한다.
널리 사용되는 체크 밸브의 일례로서, 도 2에 나타낸 일반적인 스윙 체크 밸브와, 도 3에 나타낸 일반적인 듀얼 플레이트 체크 밸브를 들 수 있다.
도 2에 나타낸, 스윙 체크 밸브는, 체크 밸브 중에서 가장 많이 사용되는 종류이며, 암과 로드핀에 의해 디스크가 회전하면서 개폐하는 구조이므로 제작이 쉽고 저압에서 고압까지 뿐만 아니라 소형에서 대형까지 제작할 수 있다. 또한, 동작시 압력 손실이 비교적 적다는 장점이 있으나, 내부 부품을 구성하는 분할 핀, 디스크 너트, 연결부 등의 파손시에는 더 큰 문제가 발생할 수도 있다.
본 발명의 발명자들도 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조에 사용될 체크 밸브를 고려하면서 상기 스윙 체크 밸브의 사용을 검토하였으나, 망간 단괴를 송출하는 경우와 같이 수직으로 설치되는 배관에서의 바이패스 배관용으로 사용하기에는 위험하다는 사실을 알아냈다.
한편, 도 3에 나타낸, 듀얼 플레이트 체크 밸브는, 나비 체크 밸브로도 불리며, 어떤 위치에 설치하여도 동작 소음이 적다는 장점은 있으나, 고압용은 제작이 어렵다는 문제가 있었다. 심해저의 망간 단괴를 양광할 때는 고압이 걸리기 때문에 본 발명의 발명자들은 듀얼 플레이트 체크 밸브 역시 바이패스 배관 구조에 사용될 체크 밸브로 사용하기에는 무리라는 사실을 알아냈다.
따라서, 심해저의 망간 단괴를 양광할 때 발생할 수 있는 배관 막힘의 문제를 용이하게 해결하기 위해서 단순하면서 강건하고 또한 고신뢰도의 바이패스 배관 구조가 필요하였다.
(특허문헌 1) 대한민국 등록특허 특0165964호(1998년 12월 15일 공고)
따라서, 본 발명은 해저 망간 단괴를 양광할 때, 양광에 사용되는 양광 펌프의 고장을 방지하고, 양광 펌프 상부에 위치하는 망간 단괴 슬러리를 용이하게 배출할 수 있는, 간단하고 강건하면서도 고신뢰성을 보장할 수 있는 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조를 제공하는 것을 얻는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)는 이하의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조는, 파쇄된 망간 단괴가 양광되어 유동되는 메인 배관; 상기 메인 배관에 형성되고 상기 파쇄된 망간 단괴를 양광하기 위한 양광 펌프; 상기 양광 펌프의 상부에 수평 방향으로 설치되는 바이패스 밸브 하우징; 상기 바이패스 밸브 하우징 내에 형성되고 상기 메인 배관의 관 막힘이나 상기 양광 펌프의 고장시에 동작하는 바이패스 밸브 몸체; 상기 바이패스 밸브 몸체를 관통하여 형성되는 바이패스 배관 통로; 및 상기 메인 배관과는 분리되어 형성되는 바이패스 배관을 포함하며, 상기 메인 배관이 막히거나 상기 양광 펌프의 고장이 발생할 때 상기 바이패스 밸브 몸체의 동작에 의해서 메인 배관 통로가 폐쇄되면서 상기 바이패스 배관 통로에 연결된 바이패스 배관을 통해 상기 파쇄된 망간 단괴가 방출되는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 바이패스 밸브 몸체는, 수평 방향으로 동작되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 바이패스 밸브 몸체는, 유압 액추에이터에 의해서 동작되는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 메인 배관, 상기 바이패스 밸브 하우징, 및 상기 바이패스 밸브 몸체는 수밀하게 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 바이패스 밸브 몸체의 일측 중의 하나 이상과 상기 바이패스 밸브 하우징 사이에는 유도 레일이 형성되어 있는 것이 더욱 바람직하다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, 발명을 구성하는 각 구성 요소의 크기, 위치, 결합 관계 등은 명세서의 명확성을 위하여 과장되어 기술되어 있을 수 있음을 알아야 한다.
이상과 같은 본 발명의 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조는 매우 신뢰도가 높으면서도 안정적이고, 용이하게 제어할 수 있으며, 수밀성도 보장할 수 있다.
도 1은, 일반적인 바이패스 배관 구조의 개략을 나타낸 도면이다.
도 2는, 일반적인 스윙 체크 밸브의 개략을 나타낸 도면이다.
도 3은, 일반적인 듀얼 플레이트 체크 밸브의 개략을 나타낸 도면이다.
도 4의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조의 개략 단면도로, 도 4의 (a)는 바이패스 배관이 작동하기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 4의 (b)는 바이패스 배관이 작동된 이후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 5의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조에서의 체크 밸브의 동작을 나타내는 사시도로, 도 5의 (a)는 바이패스 배관이 작동하기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 바이패스 배관이 작동된 이후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 6은, 해저 망간 단괴 채광 로봇을 나타낸 개략도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 4의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조의 개략 단면도로, 도 4의 (a)는 바이패스 배관이 작동하기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 4의 (b)는 바이패스 배관이 작동된 이후의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5의 (a) 및 (b)는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조에서의 체크 밸브의 동작을 나타내는 사시도로, 도 5의 (a)는 바이패스 배관이 작동하기 전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 5의 (b)는 바이패스 배관이 작동된 이후의 상태를 나타낸 도면이다.
도 4의 (a) 및 (b)에 따르면, 해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조는, 메인 배관(400), 상기 메인 배관(400)의 일정한 위치에 설치되는 양광 펌프(410), 상기 메인 배관(400)에 설치된 양광 펌프(410)의 상부에 수평으로 설치되는 바이패스 밸브 하우징(420), 상기 바이패스 밸브 하우징(420)의 내측에 형성되는 바이패스 밸브 몸체(440), 상기 바이패스 밸브 몸체(440)를 관통하여 형성되고 상기 메인 배관(400)을 상하로 연결하기 위한 바이패스 배관 통로(450, 460), 및 상기 메인 배관(400)의 하측부를 이루고 바이패스가 동작하게 되면 망간 단괴의 양광이 중지되는 메인 배관 통로(480, 490)로 이루어질 수 있다.
도 4의 (a) 및 (b)에서 화살표는 슬러리 상태의 망간 단괴 유체가 이동하는 경로를 나타낸다.
또한, 도 5의 (a) 및 (b)에 따르면, 해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조는, 메인 배관(500), 상기 메인 배관(500)의 일정한 위치에 설치되는 양광 펌프(410, 도 4의 (a) 및 (b) 참조), 상기 메인 배관(500)에 설치된 양광 펌프(미도시)의 상부에 설치되는 바이패스 밸브 하우징(520), 상기 바이패스 밸브 하우징(520)의 내측에 형성되는 바이패스 밸브 몸체(540), 상기 바이패스 밸브 몸체(540)를 관통하여 형성되고 상기 메인 배관(500)을 상하로 연결하기 위한 바이패스 배관 통로(560), 및 상기 메인 배관(500)의 하측부를 이루고 바이패스가 동작하게 되면 망간 단괴의 양광이 중지되는 메인 배관 통로(580, 590)로 이루어질 수 있다.
도 5의 (a) 및 (b)의 구조는 도 4의 (a) 및 (b)의 구조와 사실상 동일한 구조를 나타내고 있으므로, 구체적인 구성 요소의 설명은 생략한다.
도 4의 (a) 및 (b) 및 도 5의 (a) 및 (b)에는 도 1을 참고한 설명에서의 제 1 밸브(120), 제 2 밸브(140), 및/또는 바이패스 밸브(220)에 대해서는 도시하지 않았지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 그 존재 및 설치 위치를 잘 알 것이다.
도 4의 (a)로부터, 메인 배관(400) 내의 메인 배관 통로(480)를 통하여 유동하는 유체의 흐름이 정상적인 경우는 메인 배관(400) 내의 메인 배관 통로(480)를 따라서 망간 단괴 슬러리 유체가 이동할 수 있음을 알 수 있다. 여기에서, 배관 통로(450)에는 망간 단괴 슬러리 유체가 존재하지 않음을 알아야 한다.
이때, 파쇄되어 양광되던 망간 단괴 슬러리가 상기 메인 배관(400) 내에서 유동 중에 양광 펌프(410)의 폐색이 발생하는 경우, 도 1에 나타낸 바와 같이, 바이패스 밸브(220)를 작동시켜서 슬러리 상태의 유체의 흐름을 메인 배관(100)으로부터 바이패스 배관(200)으로 우회시키는 것이 바람직하다.
이 때의 우회는, 슬러리 상태의 유체를 바이패스 배관(200)으로 방출하는 것임을 알아야 한다.
구체적으로는, 도 4의 (b)에서와 같이, 메인 배관(400)의 양광 펌프(미도시)의 상부에 부가하여 설치한 바이패스 밸브 하우징(420) 내의 바이패스 밸브 몸체(440)를 도면의 우측에서 좌측 방향으로 밀어서 메인 배관(400)의 메인 배관 통로(480, 도 4의 (a))를 차단하고, 바이패스 밸브 몸체(440)에 형성한 바이패스 배관 통로(460)로 유체의 흐름을 우회시킬 수 있다.
이때 우회된 망간 단괴 슬러리 유체의 이동은, 도 4의 (a)에서의 상향 화살표와는 달리, 하향 화살표로 나타내었다. 상기 하향 화살표의 방향은, 도 1에서 바이패스 배관(200)의 좌측에서 우측으로의 흐름이 아니라, 우측에서 좌측으로의 유동을 나타낸다. 따라서, 양광 펌프 상부의 망간 단괴 슬러리 유체는, 바이패스 배관 통로(460)를 통해서 하방으로 방출되어, 도 4의 (a)의 메인 배관 통로(480)로 방출되는 바, 도 4의 (b)에서는 메인 배관 통로(490)에 아무것도 없는 상태를 나타내었다.
즉, 도 4의 (b)에서 망간 단괴 슬러리 유체는 바이패스 배관 통로(460)를 통해서 하방으로 낙하하게 되고, 메인 배관 통로(490) 내에서도 하방으로 낙하하게 된다. 이들 하방으로 낙하한 망간 단괴 슬러리 유체는 양광 펌프(410) 하부의 메인 배관(400)으로 낙하하게 되므로, 망간 단괴 슬러리 유체에 의한 양광 펌프(410)의 고장이 방지될 수 있다.
망간 단괴 슬러리 유체가 효과적으로 하방으로 방출된 다음, 재차, 도 4의 (a)에서와 같이, 양광 펌프(410)의 폐색이 해소되면, 바이패스 밸브 몸체(440)를 좌측으로 이동시켜 양광 펌프의 정상적인 작동이 가능하게 됨은 잘 알 것이다.
이 경우, 상기 바이패스 밸브 몸체(440)의 이동은 유압 액추에이터(미도시)를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바이패스 밸브 몸체(440)는 도면에서 보아 좌우로 이동하는 왕복 운동을 할 수 있다.
또한, 상기 바이패스 밸브 몸체(440)의 정확한 이동과 함께 장시간에 걸친 안정적인 동작을 보장할 수 있도록, 상기 바이패스 밸브 몸체(440)의 하부, 상부 또는 측면 중의 적어도 하나 이상의 표면과 상기 바이패스 밸브 하우징(420) 사이에 유도 레일(미도시)을 설치할 수도 있다.
이 경우, 바이패스 밸브 하우징(420) 내에서의 수평 방향의 이동에도 불구하고 장시간에 걸쳐서 안정적이고 고신뢰도로 바이패스 밸브 몸체(440)의 이동을 보장할 수 있다.
다르게는, 상기 바이패스 밸브 하우징(420)을 경사지게 설치할 수도 있다. 즉, 상기 바이패스 밸브 하우징(420)은 수평으로만 설치될 필요는 없다. 상기 바이패스 밸브 몸체(440)의 안정적인 이동을 위해서라면, 도면에서 보아, 좌상에서 우하로 이동할 수도 있고, 좌하에서 우상으로 이동할 수도 있음을 잘 알 것이다.
또한, 상기 바이패스 밸브 하우징(420)은 상하 수직으로 연장되는 메인 배관(400)에 형성될 수도 있고, 다르게는 바이패스 배관 통로(460)에 커플러(미도시)를 통해서 접속되는 바이패스 배관(미도시)에 형성될 수도 있다.
바이패스 밸브 하우징(420)을 메인 배관(400)의 일부에 형성하는 경우에는 수직 방향으로의 중심 제어가 비교적 용이하다는 장점이 있기 때문에, 메인 배관(400)에 바이패스 밸브 하우징(420)을 설치하는 것이 더욱 바람직하다.
여기에서, 본 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 본 발명의 바이패스 밸브 몸체(440)에 형성한 바이패스 배관 통로(460)의 하단에 적절한 커플러(coupler, 미도시)를 통해서 바이패스 배관 구조를 형성할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 바이패스 밸브 구조는 메인 배관(400)에서 양광 펌프(미도시)를 사이에 두고 상하로 설치될 수도 있다.
도 5의 (a) 및 (b)는 도 4의 바이패스 밸브를 사시도로 도시한 도면이다. 도 5의 (a) 및 (b)로부터 알 수 있는 바와 같이, 메인 배관(500)이 정상적으로 동작하는 경우에는 바이패스 밸브 하우징(520) 내의 바이패스 밸브 몸체(540)가 상기 바이패스 밸브 하우징(520) 내의 우측에 위치하고 있다.
이때, 도 4의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명한 바와 같이, 파쇄되어 양광되던 망간 단괴 슬러리가 상기 메인 배관(500) 내에서 막히거나, 기타 부품들의 고장이 발생하는 경우에는, 도 5의 (b)에서와 같이, 바이패스 밸브 하우징(520) 내의 바이패스 밸브 몸체(440)를 도면의 우측에서 좌측 방향으로 밀어서 메인 배관(500)의 메인 배관 통로(580)를 차단하여 바이패스 밸브 몸체(540)에 형성한 바이패스 배관 통로(560)로 유체의 흐름을 우회시킬 수 있다.
도 5의 (a)에서, 바이패스 밸브가 작동하지 않을 때의 바이패스 배관 통로(560)는 바이패스 밸브 하우징(520)의 일측벽에 의해서 수밀되어 있음을 알 수 있으며, 상기 바이패스 배관 통로(560)의 하측에는 커플러(미도시)가 추가되어 있을 수 있다.
또한, 도 5의 (a) 및 (b)의 각각의 도면 우측에는 유압 액추에이터(미도시)가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 유압 액추에이터의 제어는 해상의 망간 단괴 채광 모선으로부터 제어 케이블(60)을 통해서 제어되는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 바이패스 밸브 몸체(540)는 도면에서 보아 좌우로 이동하는 왕복 운동을 할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 부력부 20 : 유압/제어부
30 : 구동 주행부 40 : 채광부
44 : 채광 종단 50 : 파쇄부
52 : 파쇄 장치 54 : 이송 파이프
60 : 제어 케이블
100 : 메인 배관 200 : 바이패스 배관
120 : 제 1 밸브 140 : 제 2 밸브
220 : 바이패스 밸브
400, 500 : 메인 배관 410 : 양광 펌프
420, 520 : 바이패스 밸브 하우징 440, 540 : 바이패스 밸브 몸체
460, 560 : 바이패스 배관 통로 480, 580 : 메인 배관 통로

Claims (5)

  1. 파쇄된 망간 단괴가 양광되어 유동되는 메인 배관;
    상기 메인 배관에 형성되고 상기 파쇄된 망간 단괴를 양광하기 위한 양광 펌프;
    상기 양광 펌프의 상부에 수평 방향으로 설치되는 바이패스 밸브 하우징;
    상기 바이패스 밸브 하우징 내에 형성되고 상기 메인 배관의 관 막힘이나 상기 양광 펌프의 고장시에 동작하는 바이패스 밸브 몸체;
    상기 바이패스 밸브 몸체를 관통하여 형성되는 바이패스 배관 통로; 및
    상기 메인 배관과는 분리되어 형성되고 상기 바이패스 배관 통로에 연결되어 형성되는 바이패스 배관을 포함하되,
    상기 바이패스 밸브 몸체의 일측 중의 하나 이상과 상기 바이패스 밸브 하우징 사이에는 유도 레일이 형성되고,
    상기 바이패스 밸브 몸체는 유압 액추에이터에 의해 수평 방향으로 동작되며,
    상기 메인 배관이 막히거나 상기 양광 펌프의 고장이 발생할 때,
    상기 바이패스 밸브 몸체가 우측에서 좌측 방향으로 이동하여 상기 메인 배관의 메인 배관 통로를 차단함으로써 바이패스 밸브 몸체에 형성한 바이패스 배관 통로로 유체의 흐름을 우회시키는 바이패스 밸브 몸체의 동작에 의해서 상기 메인 배관 통로가 폐쇄되면서 상기 바이패스 배관을 통해 상기 파쇄된 망간 단괴가 방출되게 하는 것을 특징으로 하는 해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인 배관, 상기 바이패스 밸브 하우징, 및 상기 바이패스 밸브 몸체는 수밀하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 해저 망간단괴의 양광을 위한 고액 슬러리 송출용 바이패스 배관 구조.
  5. 삭제
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06240984A (ja) * 1993-02-19 1994-08-30 Shimazaki Seisakusho:Kk スラリー連続送排方法及び装置
KR101130639B1 (ko) 2009-10-26 2012-04-02 삼성중공업 주식회사 심해저 광물의 채광로봇
JP2012193578A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Nippon Steel Engineering Co Ltd 海底鉱物資源の揚鉱システム及び揚鉱方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06240984A (ja) * 1993-02-19 1994-08-30 Shimazaki Seisakusho:Kk スラリー連続送排方法及び装置
KR101130639B1 (ko) 2009-10-26 2012-04-02 삼성중공업 주식회사 심해저 광물의 채광로봇
JP2012193578A (ja) * 2011-03-17 2012-10-11 Nippon Steel Engineering Co Ltd 海底鉱物資源の揚鉱システム及び揚鉱方法

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