KR101390291B1

KR101390291B1 - 버퍼시스템의 조인트 구조

Info

Publication number: KR101390291B1
Application number: KR1020130123637A
Authority: KR
Inventors: 홍섭; 최종수; 김형우; 여태경; 민천홍
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2013-10-16
Filing date: 2013-10-16
Publication date: 2014-05-07

Abstract

본 발명은 버퍼시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 버퍼시스템의 상하 끝단에 연결된 슬러리 이송 배관에 작용되는 하중을 줄이고, 버퍼시스템의 회전자유도를 부여하기 위하여, 버퍼시스템의 상하 끝단에 설치되고, 압력보상수단을 설치함으로써 심해에서도 안정적으로 사용할 수 있는 버퍼시스템의 조인트 구조에 대한 것이다.
이를 위해 본 발명은 버퍼시스템의 최상단에 구비되어, 하단은 버퍼시스템에 체결되고, 상단은 광물자원 양광배관에 체결되는 제1 조인트, 버퍼시스템의 하단에 구비되어, 상단은 버퍼시스템에 체결되고, 하단은 제3 조인트의 상단에 체결되는 제2 조인트, 및 상단은 제2 조인트의 하단에 체결되고, 하단은 광물자원 이송배관에 체결되는 제3 조인트를 포함하며, 제1 조인트, 제2 조인트, 및 제3조인트는 압력 보상기에 의해 심해의 압력이 보상된다.

Description

버퍼시스템의 조인트 구조{JOINT STRUCTURE OF BUFFER SYSTEM}

본 발명은 버퍼시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 버퍼시스템의 상하 끝단에 연결된 슬러리 이송 배관에 작용되는 하중을 줄이고, 버퍼시스템의 회전자유도를 부여하기 위하여, 버퍼시스템의 상하 끝단에 설치되고, 압력보상수단을 설치함으로써 심해에서도 안정적으로 사용할 수 있는 버퍼시스템의 조인트 구조에 대한 것이다.

심해저 광물자원은 크게 망간단괴, 해저열수광상, 망간각 등이 있으며, 전 세계적으로 본격 생산을 위한 시장진입 단계에 있다.

특히, 망간단괴는 구리, 코발트, 니켈, 망간 등을 함유하고 있는 다금속단괴인데, 이 중 망간의 함유량이 가장 많으며, 감자 같은 덩어리 모양을 하고 있어서 '망간단괴'라 칭한다. 크기는 평균 40~60㎜의 직경을 가지고 있으며, 보통 상어의 이빨이나 망간단괴의 파편, 돌멩이와 같은 핵을 중심으로 동심원상의 구조로 형성된다.

이와 같은 망간단괴는 산업적으로 가치가 커서 1970년대 말에 OMI(Ocean Management Incorporated) 등에서 상업적 채광을 위한 연구가 진행된 바 있다. 채광시스템에 관해서는 여러 가지 방법들이 제시되어 있다.

하기의 선행기술문헌에 기재된 특허문헌은 대한민국 등록특허 제10-0664732호(2006년 12월 27일 등록)는 일정 수용공간을 가지는 프레임(10)과; 상기 프레임(10)의 천정측에 고정설치되며, 채광선과 연결되는 양광관(40)과 상부가 연통되며 하부는 단괴를 배출하기 위한 배출구(22)가 형성되고, 측면으로 소정각도 분지되며 끝단이 유연관(50)과 연통되는 분지관(21)이 형성되며, 단괴의 배출에 의해 구조물 손상을 방지하기 위해 배출구(22)가 위치하는 하단부가 일정각도 절곡형성되고, 안정적으로 지지되도록 프레임(10)에 결합지지되는 지지플레이트(11)와 관통결합되는 연결관(20);을 포함하여 구성되며, 상기 분지관(21)의 분지지점 내주연과 배출구(22)의 상측 내주연에는 일방향으로 단괴를 유동하도록 제 1체크밸브(21a)와 제 2체크밸브(22a)가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 심해저 광물 채광용 버퍼에 대해 개시하고 있다.

그러나 선행기술문헌에서는 버퍼시스템의 상하 끝단에 연결된 슬러리 이송 배관에 작용되는 하중을 줄이고, 버퍼시스템의 회전자유도를 부여하기 위하여, 버퍼시스템의 상하 끝단에 설치되는 조인트 구조에 대해서는 개시하고 있지 않다. 또한, 선행기술문헌에서는 조인트 구조에 압력보상수단을 설치함으로써 심해에서도 안정적으로 사용할 수 있는 기술이 개시되어 있지 않다.

특허번호: 대한민국 등록특허 제10-0664732호(2006년 12월 27일 등록) 특허명칭: 심해저 광물 채광용 버퍼

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 특히 버퍼시스템의 상하 끝단에 연결된 슬러리 이송 배관에 작용되는 하중을 줄이고, 버퍼시스템의 회전자유도를 부여하기 위하여, 버퍼시스템의 상하 끝단에 설치되는 조인트 구조를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따르는 버퍼시스템의 조인트 구조는, 버퍼시스템의 최상단에 구비되어, 하단은 버퍼시스템에 체결되고, 상단은 광물자원 양광배관에 체결되는 제1 조인트, 버퍼시스템의 하단에 구비되어, 상단은 버퍼시스템에 체결되고, 하단은 제3 조인트의 상단에 체결되는 제2 조인트, 및 상단은 제2 조인트의 하단에 체결되고, 하단은 광물자원 이송배관에 체결되는 제3 조인트를 포함하며, 제1 조인트, 제2 조인트, 및 제3조인트는 압력 보상기에 의해 심해의 압력이 보상된다.

본 발명의 실시 예에 따른 제1 조인트는 광물자원이 유동하는 중공을 형성하는 제1 유동관로, 제1 유동관로의 최상부에 원주면을 따라 구비되어, 양광배관과의 체결을 위한 볼트홈이 형성되는 제1 상부 플랜지, 제1 상부 플랜지의 하부에 구비되어, 버퍼시스템의 축방향 하중(荷重)을 받는 제1 스러스트 베어링, 제1 스러스트 베어링의 하부에 구비되어, 버퍼시스템에 지름방향 하중(荷重)을 받는 제1 래디얼 베어링, 제1 스러스트 베어링과 제1 래디얼 베어링 사이에 구비되어, 압력 보상유가 구비되는 제1 압력 보상부, 및 제1 유동관로의 최하부에 원주면을 따라 구비되어, 이송배관과의 체결을 위한 볼트홈이 구비되는 제1 하부 플랜지를 포함한다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따른 제1 압력 보상부는 압력 보상유의 누유를 방지하기 위한 오일씰을 포함하며, 제1 압력 보상부는 심해저에서 압력을 보상하기 위한 압력 보상기에 의해 압력이 보상된다.

그리고 본 발명의 실시 예에 따른 제2 조인트는 광물자원이 유동하는 중공을 형성하는 제2 유동관로, 제2 유동관로의 최상부에 원주면을 따라 구비되어, 버퍼시스템과의 체결을 위한 볼트홈이 형성되는 제2 상부 플랜지, 제2 상부 플랜지의 하부에 구비되어, 버퍼시스템의 축방향 하중(荷重)을 받는 제2 스러스트 베어링, 제2 스러스트 베어링의 하부에 구비되어, 버퍼시스템에 지름방향 하중(荷重)을 받는 제2 래디얼 베어링, 제2 스러스트 베어링과 제2 래디얼 베어링 사이에 구비되어, 압력 보상유가 구비되는 제2 압력 보상부, 및 제2 유동관로의 최하부에 원주면을 따라 구비되어, 제3 조인트와의 체결을 위한 볼트홈이 구비되는 하부 플랜지를 포함한다.

또한, 제2 압력 보상부는 압력 보상유의 누유를 방지하기 위한 오일씰을 포함하며, 제2 압력 보상부는 심해저에서 압력을 보상하기 위한 압력 보에 의해 압력이 보상된다.

그리고 본 발명에 따르는 제1, 2 스러스트 베어링은 구름베어링을 포함하고, 제1, 2 래디얼 베어링은 미끄럼베어링을 포함한다.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 제3 조인트는 제2 조인트의 하부에 체결되는 제3 상부 플랜지, 제3 상부 플랜지로부터 분기되어 하나로 합쳐지는 조인트 배관, 분기되는 조인트 배관에 각각 구비되어, 조인트 배관의 지름방향 하중(荷重)을 받고, 압력 보상유가 구비되는 하단 연결부 및 광물자원 이송배관에 체결되는 제3 하부 플랜지를 포함하고, 조인트 배관은 분기되는 배관 중에 어느 하나 또는 양쪽 배관으로 광물자원이 이송된다.

또한, 본 발명에 따른 하단 연결부는 버퍼시스템의 지름 방향에 가해지는 하중을 받는 제3 베어링, 압력 보상유가 구비되는 제3 압력 보상부, 압력 보상유의 외부 누수를 방지하기 위한 제1 오일씰, 및 압력 보상유의 내부 이물질 침투를 방지하기 위한 제2 오일씰을 포함하고, 제3 압력 보상부는 심해저에서 압력을 보상하기 위한 압력 보에 의해 압력이 보상된다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 윈칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 버퍼시스템의 상하 끝단에 조인트 구조를 구비함으로써, 버퍼시스템의 상하 끝단에 연결된 슬러리 이송 배관에 작용되는 하중을 줄이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 조인트 구조에 압력보상 수단을 구비함으로써 심해에서도 안정적으로 조인트 구조를 사용할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 버퍼시스템을 보여주기 위한 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 버퍼시스템의 구조 프레임을 보여주기 위한 예시도.
도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 실시 예에 따르는 제1 조인트를 자세하게 보여주는 단면도.
도 4는 도 1에 도시한 본 발명의 실시 예에 따르는 제2 조인트를 자세하게 보여주는 단면도.
도 5는 도 1에 도시한 제3 조인트를 자세하게 보여주는 사시도.
도 6은 도 1에 도시한 제3 조인트의 설계도.
도 7은 도 1에 도시한 제3 조인트의 하단 연결부를 보여주는 확대도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시 예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, “제1”, “제2”, 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

또한, 이하에서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.

도 1 내지 도 7의 동일 부재에 대해서는 동일한 도면 번호를 기재하였다.

본 발명의 기본 원리는 버퍼시스템의 상부와 하부 연결부위에 요 스위벨과 피치 스위벨을 적용하여 버퍼시스템의 하중을 줄이고, 버퍼시스템의 회전자유도를 부여하도록 하는 것이다.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따르는 버퍼시스템을 보여주기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 버퍼시스템은 구조 프레임, 구조 프레임의 내부에서 지지되는 호퍼, 및 제1 조인트(110), 제2 조인트(120) 및 제3 조인트(130)를 포함한다.

도 1과 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따르는 버퍼시스템을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

우선 버퍼시스템은 채집되어 파쇄된 광물자원을 일시적으로 저장하여, 양광관으로 일정 양만큼 피딩하는 역할을 한다.

특히 본 발명의 실시 예에 따르는 조인트(100)는 양광관의 운동의 영향을 최소화하기 위하여 구비된다. 그리고 조인트는 제1 조인트(110)와 제2 조인트(120) 및 제3 조인트(130)로 구분되는데, 제1 조인트(110)와 제2 조인트는 요 스위벨(Yaw Swivel) 형식으로 구성되며, 제3 조인트(130)는 피치 스위벨(Pitch Swivel) 형식으로 구성된다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따르는 버퍼시스템의 구조 프레임을 보여주기 위한 예시도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따르는 구조 프레임은 버퍼시스템의 외부 골격을 이루어 내부 장치들을 보호하기 위해 양광관으로 하중을 전달하는 역할을 수행한다.

도 2를 참조하면, 구조 프레임은 볼록 원뿔 구조로서 구조 프레임의 최상단에 구비되는 상부 프레임(A), 원통 구조로서 구조 프레임의 중간에 구비되는 중간 프레임(B), 오목 원뿔구조로서 구조 프레임의 하부에 구비되는 하부 프레임(C), 및 원통 구조로서 구조 프레임의 최하단에 구비되어 구조 프레임을 지지하는 베이스 프레임(D)을 포함한다.

즉, 본 발명의 실시 예에 따르는 구조 프레임은 상부 프레임(A), 중간 프레임(B), 하부 프레임(C), 베이스 프레임(D)을 포함하는 4단 분리형으로 구성된다.

우선, 상부 프레임(A)은 버퍼시스템의 최상부에 위치하여 중앙상부에 양광배관이 연결된다.

상부 프레임(A)과 양광배관은 심해저의 외력을 상쇄하기 위하여 제1 조인트(110)에 의해 연결된다.

다음의 도 3은 도 1에 도시한 본 발명의 실시 예에 따르는 제1 조인트를 자세하게 보여주는 단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 제1 조인트(110)는 제1 유동관로(111), 제1 상부 플랜지(112), 제1 스러스트 베어링(113), 제1 래디얼 베어링(114), 제1 압력 보상부(115), 및 제1 하부 플랜지(116)를 포함한다.

도 3을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 제1 조인트(110)를 상세하면 다음과 같다.

우선 제1 유동관로(111)가 개시된다.

제1 유동관로(111)는 광물자원이 유동하는 중공을 형성하며, 중공은 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 제1 유동관로(111)의 상부에는 광물자원의 양광배관이 체결되고, 하부에는 호퍼의 상부에 구비되는 광물자원의 이송배관이 체결된다.

여기서 양광배관은 호퍼의 하부와 연통 구비되어, 제공되는 광물자원을 채광선까지 이송하는 역할을 수행한다.

즉, 제1 유동관로(111)는 양광배관과 호퍼의 상부 프레임(A)에 체결된다.

이를 위해 제1 상부 플랜지(112)는 제1 유동관로(111)의 최상부에 원주면을 따라 구비되어, 양광배관과의 체결을 위한 볼트홈이 형성된다.

그리고 제1 상부 플랜지(112)의 하부에는 제1 스러스트 베어링(113)이 구비된다.

제1 스러스트 베어링(113)은 버퍼시스템의 축방향 하중(荷重)을 받는다. 그리고 제1 스러스트 베어링(113)의 하부에는 버퍼시스템에 지름방향 하중(荷重)을 받는 제1 래디얼 베어링(114)이 구비된다.

한편, 제1 스러스트 베어링(113)과 제1 래디얼 베어링(114)의 사이에는 압력 보상유가 구비되는 제1 압력 보상부(115)가 구비된다.

제1 압력 보상부(115)는 상기 압력 보상유의 누유를 방지하기 위한 오일씰(113a)을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서 오일씰(113a)의 재질은 고무로 형성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않고 오일의 누수를 방지할 수 있는 재질이라면 어느 것이라도 무방하다.

그리고 제1 압력 보상부(115)는 특히 압력 보상기(미도시)의 제어에 의해 심해의 압력이 보상된다.

즉, 압력 보상기에 의해 주변압력과 압력이 보상되는 부분의 압력을 유사하게 하거나 1바(bar) 높게 설정할 수 있다.

예를 들면, 지상에서는 압력 보상기에 의해 1bar로 설정되고, 수심 1000m에서는 압력 보상기에 의해 101bar로 설정될 수 있다.

한편, 제1 압력 보상부(115)는 제1 홀(미도시)와 제2 홀(미도시)을 구비할 수 있다.

제1 홀은 제1 압력 보상부(115)의 공기를 유출시키는 역할을 수행하고, 제2 홀은 제1 압력 보상부(115)와 압력 보상기를 연결하는 역할을 수행한다.

마지막으로 제1 조인트(110)의 최하단에는 제1 하부 플랜지(116)가 구비된다.

제1 하부 플랜지(116)는 제1 유동관로(111)의 최하부에 원주면을 따라 구비되어, 상부 프레임(A)과의 체결을 위한 볼트홈이 구비된다.

다시 도 1 및 도 2를 참조하면, 중간 프레임(B)에는 호퍼가 구비된다.

호퍼는 채집되어 파쇄된 광물자원을 일시적으로 저장하여, 양광관으로 일정 양만큼 피딩하는 역할을 수행한다.

그리고 하부 프레임(C)에는 제2 조인트(120)와 제3 조인트(130)가 구비된다.

다음의 도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 제2 조인트(120)를 상세하면 다음과 같다.

도 4는 도 1에 도시한 본 발명의 실시 예에 따르는 제2 조인트를 자세하게 보여주는 단면도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 제2 조인트(120)는 제2 유동관로(121), 제2 상부 플랜지(122), 제2 스러스트 베어링(123), 제2 래디얼 베어링(124), 제2 압력 보상부(125), 및 제2 하부 플랜지(126)를 포함한다.

도 4를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따르는 제2 조인트(120)를 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선 제2 유동관로(121)가 개시된다.

제2 유동관로(121)는 광물자원이 유동하는 중공을 형성하며, 중공은 원통형으로 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 제2 유동관로(121)의 상부에는 하부 프레임(C)이 체결되고, 하부에는 제3 조인트(130)가 체결된다.

즉, 제2 유동관로(121)는 하부 프레임(C)의 중앙과 제3 조인트(130)에 체결된다.

이를 위해 제2 상부 플랜지(122)는 제2 유동관로(121)의 최상부에 원주면을 따라 구비되고, 하부 프레임(C)과의 체결을 위한 볼트홈이 형성된다.

그리고 제2 상부 플랜지(122)의 하부에는 제2 스러스트 베어링(123)이 구비된다.

제2 스러스트 베어링(123)은 버퍼시스템의 축방향 하중(荷重)을 받는다. 그리고 제2 스러스트 베어링(123)의 하부에는 버퍼시스템에 지름방향 하중(荷重)을 받는 제2 래디얼 베어링(124)이 구비된다.

한편, 제2 스러스트 베어링(123)과 제2 래디얼 베어링(124)의 사이에는 압력 보상유가 구비되는 제2 압력 보상부(125)가 구비된다.

제2 압력 보상부(125)는 상기 압력 보상유의 누유를 방지하기 위한 오일씰(123a)을 포함하는 것이 바람직하다.

여기서 오일씰(123a)의 재질은 고무로 형성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않고 오일의 누수를 방지할 수 있는 재질이라면 어느 것이라도 무방하다.

그리고 제2 압력 보상부(125)는 특히 압력 보상기(미도시)의 제어에 의해 심해의 압력이 보상된다.

한편, 제2 압력 보상부(125)는 제1 홀(미도시)와 제2 홀(미도시)을 구비할 수 있다.

제1 홀은 제2 압력 보상부(125)의 공기를 유출시키는 역할을 수행하고, 제2 홀은 제2 압력 보상부(125)와 압력 보상기를 연결하는 역할을 수행한다.

마지막으로 제2 조인트(120)의 최하단에는 제2 하부 플랜지(126)가 구비된다.

제2 하부 플랜지(126)는 제2 유동관로(121)의 최하부에 원주면을 따라 구비되어, 제3 조인트(130)와의 체결을 위한 볼트홈이 구비된다.

다음은 도 5 및 도 6을 참조하여 제3 조인트(130)를 상세하게 설명한다.

다음의 도 5는 도 1에 도시한 제3 조인트를 자세하게 보여주는 사시도이고, 도 6은 도 1에 도시한 제3 조인트의 설계도이다.

우선, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따르는 제3 조인트(130)는 제3 상부 플랜지(131), 분기되는 조인트 배관(132, 133) 및 제3 하부 플랜지(134)를 포함한다.

도 5 및 도 6과 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따르는 제3 조인트(130)를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 제3 상부 플랜지(131)는 제2 조인트(120)의 하부에 체결된다.

그리고 제3 상부 플랜지의 하부로 조인트 배관(132, 133)이 분기된다.

여기서 조인트 배관(132, 133)이 분기되는 이유는 이송배관을 통하여 유입되는 광물자원의 안정적인 유입을 위함이다.

이와 같이 분기된 조인트 배관(132, 133)은 제3 하부 플랜지(134)에서 하나로 합쳐진다.

제3 하부 플랜지(134)는 광물자원 이송배관에 체결된다.

그리고 조인트 배관(132, 133)은 분기되는 배관 중에 어느 하나의 배관으로 광물자원이 이송될 수 있고, 조인트 배관(132, 133) 모두로 광물자원이 이송될 수도 있다.

이와 같이 조인트 구조(100)가 버퍼시스템의 상하 끝단에 구비됨으로써, 버퍼시스템의 상하 끝단에 연결된 슬러리 이송 배관에 작용되는 하중을 줄이고, 버퍼시스템의 회전자유도를 부여하며, 또한 압력보상 수단을 구비함으로써 심해에서도 안정적으로 조인트 구조(100)를 사용할 수 있다.

도 7은 도 1에 도시한 제3 조인트의 연결부를 보여주는 확대도이다.

도 7을 참조하면 제3 조인트(130)의 하단 연결부(135)는 제3 베어링(135a), 제1 오일씰(135b), 제2 오일씰(135c) 및 제3 압력 보상부(135d)를 포함한다.

도 7과 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따르는 제3 조인트(130)를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

우선, 제3 베어링(135a)은 버퍼시스템의 지름 방향에 가해지는 하중을 받는다.

그리고 제1 오일씰(135b)과 제2 오일씰(135c)은 제3 압력 보상부(135d)에 구비되는 오일 누수와 이물질의 침투를 방지하기 위하여 구비된다.

즉, 제1 오일씰(135b)은 외부의 오일 누수를 방지하는 역할을 수행하고, 제2 오일씰(135c)은 제3 압력 보상부(135d)로의 이물질 침투를 방지하는 역할을 수행한다.

제1 오일씰(135b)과 제2 오일씰(135c)은 오링과 같은 고무로 형성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정하지 않고 오일의 누수를 방지할 수 있는 재질이라면 어느 것이라도 무방하다.

그리고 제3 압력 보상부(135d)는 특히 압력 보상기(미도시)의 제어에 의해 심해의 압력이 보상된다.

마지막으로 제3 압력 보상부(135d)는 제1 홀(미도시)와 제2 홀(미도시)을 구비할 수 있다.

제1 홀은 제3 압력 보상부(135d)의 공기를 유출시키는 역할을 수행하고, 제2 홀은 제3 압력 보상부(135d)와 압력 보상기를 연결하는 역할을 수행한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

A: 상부 프레임 B: 중간 프레임
C: 하부 프레임 D: 베이스 프레임
100: 조인트 구조 110: 제1 조인트
120: 제2 조인트 130: 제3 조인트

Claims

버퍼시스템의 조인트 구조에 있어서,
상기 버퍼시스템의 최상단에 구비되어, 하단은 상기 버퍼시스템의 상단에 체결되고, 상단은 광물자원 양광배관에 체결되는 제1 조인트;
상기 버퍼시스템의 하단에 구비되어, 상단은 상기 버퍼시스템의 하단에 체결되고, 하단은 제3 조인트의 상단에 체결되는 제2 조인트; 및
상단은 상기 제2 조인트의 하단에 체결되고, 하단은 광물자원 이송배관에 체결되는 제3 조인트를 포함하며,
상기 제1 조인트, 제2 조인트, 및 제3조인트는 압력 보상기에 의해 심해의 압력이 보상되고,
상기 제1 조인트는
광물자원이 유동하는 중공을 형성하는 제1 유동관로;
상기 제1 유동관로의 최상부에 원주면을 따라 구비되어, 상기 양광배관과의 체결을 위한 볼트홈이 형성되는 제1 상부 플랜지;
상기 제1 상부 플랜지의 하부에 구비되어, 상기 버퍼시스템의 축방향 하중(荷重)을 받는 제1 스러스트 베어링;
상기 제1 스러스트 베어링의 하부에 구비되어, 상기 버퍼시스템에 지름방향 하중(荷重)을 받는 제1 래디얼 베어링;
상기 제1 스러스트 베어링과 상기 제1 래디얼 베어링 사이에 구비되어, 압력 보상유가 구비되는 제1 압력 보상부; 및
상기 제1 유동관로의 최하부에 원주면을 따라 구비되어, 상기 이송배관과의 체결을 위한 볼트홈이 구비되는 제1 하부 플랜지를 포함하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
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청구항 1에 있어서, 제1 스러스트 베어링은
구름베어링을 포함하고,
상기 제1 래디얼 베어링은 미끄럼베어링을 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 압력 보상부는
상기 압력 보상유의 누유를 방지하기 위한 오일씰을 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 제1 압력 보상부는
심해저에서 압력을 보상하기 위한 압력 보상기에 의해 압력이 보상되는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 제2 조인트는
광물자원이 유동하는 중공을 형성하는 제2 유동관로;
상기 제2 유동관로의 최상부에 원주면을 따라 구비되어, 상기 버퍼시스템과의 체결을 위한 볼트홈이 형성되는 제2 상부 플랜지;
상기 제2 상부 플랜지의 하부에 구비되어, 상기 버퍼시스템의 축방향 하중(荷重)을 받는 제2 스러스트 베어링;
상기 제2 스러스트 베어링의 하부에 구비되어, 상기 버퍼시스템에 지름방향 하중(荷重)을 받는 제2 래디얼 베어링;
상기 제2 스러스트 베어링과 상기 제2 래디얼 베어링 사이에 구비되어, 압력 보상유가 구비되는 제2 압력 보상부; 및
상기 제2 유동관로의 최하부에 원주면을 따라 구비되어, 상기 제3 조인트와의 체결을 위한 볼트홈이 구비되는 하부 플랜지를 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 6에 있어서, 상기 제2 스러스트 베어링은
구름베어링을 포함하고,
상기 제2 래디얼 베어링은 미끄럼베어링을 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 6에 있어서, 상기 제2 압력 보상부는
상기 압력 보상유의 누유를 방지하기 위한 오일씰을 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 6에 있어서, 상기 제2 압력 보상부는
심해저에서 압력을 보상하기 위한 압력 보상기에 의해 압력이 보상되는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 1에 있어서, 상기 제3 조인트는
광물자원이 유동하는 중공을 형성하는 제3 유동관로;
상기 제2 조인트의 하부에 체결되는 제3 상부 플랜지;
상기 제3 상부 플랜지로부터 분기되어 하나로 합쳐지는 조인트 배관;
분기되는 상기 조인트 배관에 각각 구비되어, 상기 조인트 배관의 지름방향 하중(荷重)을 받고, 압력 보상유가 구비되는 하단 연결부; 및
상기 광물자원 이송배관에 체결되는 제3 하부 플랜지를 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 10에 있어서, 상기 하단 연결부는
상기 버퍼시스템의 지름 방향에 가해지는 하중을 받는 제3 베어링;
상기 압력 보상유가 구비되는 제3 압력 보상부;
상기 압력 보상유의 외부 누수를 방지하기 위한 제1 오일씰; 및
상기 압력 보상유의 내부 이물질 침투를 방지하기 위한 제2 오일씰을 포함하는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 11에 있어서, 상기 제3 압력 보상부는
심해저에서 압력을 보상하기 위한 압력 보상기에 의해 압력이 보상되는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.
청구항 10에 있어서, 상기 조인트 배관은
분기되는 배관 중에 어느 하나 또는 양쪽 배관으로 상기 광물자원이 이송되는 것
을 특징으로 하는 버퍼시스템의 조인트 구조.