KR101537710B1 - 고효율 유회수기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고효율 유회수기(oil skimmer)에 관한 것으로, 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 떠있는 수면에 일부분이 잠긴 채 이동하는 본체; 및 상기 본체가 이동할 때 회전하면서, 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물을 상기 본체에 마련된 수용부로 회수하는 드럼(drum);을 포함하며, 상기 드럼은, 원통형의 형상으로 형성되어 상기 본체에 회전 가능하게 장착되되, 상기 본체의 회전중심과 상이한 회전중심을 갖고 상기 본체에 회전 가능하게 장착된 바디(body)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

고효율 유회수기 {OIL SKIMMER HAVING HIGH EFFICIENCY}
본 발명은 고효율 유회수기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 회수용량과 회수율을 높일 수 있는 고효율 유회수기에 관한 것이다.
일반적으로 정수장이나 하수처리장에서 물을 정수함에 있어서 다량의 부유물이나 스컴 등이 부유 되며, 강이나 호수, 해양 등에서 유류 또는 위험유해물질(HNS; Hazardous and Noxious Substances) 관련 사고가 발생 될 경우에는 오일이 물 위에 부유되는데, 이러한 부유물은 수질을 오염시킴은 물론 생태계를 파괴시키는 문제점이 가지고 있는바, 빠른 시간 내에 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 제거되어야 한다.
그런데 현재 공개된 여러 유회수기에 따르면, 겔(gel) 또는 하이왁스(hi-wax) 타입과 같은 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 경우에는 제대로 회수하지 못하는 경우가 많이 발생하여, 회수용량과 회수율이 실질적으로 매우 낮은바, 빠른 시간 내에 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 제거하기가 사실상 불가능하다.
이에, 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 쉽게 회수하여 회수용량과 회수율을 높일 수 있는 고효율 유회수기를 개발하기 위해 많은 노력이 이루어지고 있지만, 아직 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 회수용량과 회수율을 높일 수 있는 고효율 유회수기는 사실상 개발된 바가 없다고 할 것이다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 회수용량과 회수율을 높일 수 있는 고효율 유회수기를 제공하는데 있다.
이때, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제는, 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 떠있는 수면에 일부분이 잠긴 채 이동하는 본체; 및 상기 본체가 이동할 때 회전하면서, 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물을 상기 본체에 마련된 수용부로 회수하는 드럼(drum);을 포함하며, 상기 드럼은 원통형의 형상으로 형성되어 상기 본체에 회전 가능하게 장착되되, 상기 본체의 회전중심과 상이한 회전중심을 갖고 상기 본체에 회전 가능하게 장착된 바디(body)를 구비하는 것을 특징으로 하는 고효율 유회수기에 의해 달성될 수 있다.
이때, 상기 드럼은, 상기 바디가 상기 본체의 회전중심과 상이한 회전중심을 가질 수 있도록, 일면은 중심으로부터 기설정된 거리만큼 이격된 지점이 상기 본체의 회전중심과 연결되고, 타면은 둘레를 따라 마련된 양방향으로 틸팅 가능한 다수의 연결유닛을 통해 상기 바디의 원형 단부와 연결되는 타원형의 회전판을 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 드럼은 상기 바디의 외주면을 따라 돌출되도록 장착된 다수의 블레이드(blade)를 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 블레이드는 일단부가 상기 바디의 외주면에 착탈 가능하게 장착되고, 타단부가 상기 드럼이 회전하는 방향을 향할 수 있게 만곡 또는 절곡되어 있을 수 있거나, 또는 다수의 플레이트로 구성되되, 각각의 상기 플레이트의 일단부는 상기 바디의 외주면에 일렬로 장착되지만, 각각의 상기 플레이트의 타단부는 서로 다른 방향을 향하도록 되어 있을 수 있다.
이러한 상기 블레이드는 폴리플루오르에틸렌계 합성수지, 탄소섬유, 유리섬유, 알루미늄, 스테인레스강 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
한편, 상기 드럼은 상기 바디의 외주면을 따라 함몰되도록 형성된 다수의 그루브(groove)를 구비할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 고효율 유회수기는 상기 본체가 이동할 때 상기 드럼과 같은 방향으로 회전하면서, 상기 드럼에 의해 회수되지 못한 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물의 일부를 상기 수용부로 재차 회수하거나, 또는 상기 드럼에 의해 회수되기 이전에 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물의 일부를 상기 수용부로 먼저 회수하는 스크래퍼(scraper)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 스크래퍼는 상기 바디의 회전축과 평행한 회전축을 갖고 상기 본체에 회전 가능하게 장착된 칼럼(column)과, 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물을 상기 수용부가 마련된 방향으로 축적시키면서 회수할 수 있도록 상기 칼럼의 외주면을 따라 형성된 스크류 가이드(screw guide)를 구비할 수 있다.
한편, 상기 본체는, 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물의 양에 대응하여, 상기 드럼 또는 상기 스크래퍼가 직렬 또는 병렬의 형태로 다수 장착될 수 있도록, 상기 드럼 또는 상기 스크래퍼가 장착되는 내부공간을 조정할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 본체는, 이동시에 받게 되는 외부저항의 크기에 대응하여, 상기 본체가 이동하는 이동방향을 향하는 전면부와 상기 이동방향이 이루는 각을 조정할 수 있도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 본체는, 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물이 상기 수용부로 회수될 때 상기 수용부로의 유입을 유도할 수 있도록, 상기 드럼과 상기 수용부 사이에 유체유입기(DFT; Drag Fluid Thruster)를 더 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 고효율 유회수기에 따르면, 드럼의 회전중심과 본체의 회전중심을 상이하게 함으로써, 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 회수용량과 회수율을 높일 수 있다.
이때, 드럼에 장착된 블레이드 또는 그루브, 스크래퍼, 유체유입기 등으로 인해 전술한 효과를 더 현저하게 할 수 있다.
나아가, 이와 같이 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 회수용량과 회수율을 높일 수 있기에, 수면에서 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 제거할 때 사용자가 들이는 시간 및 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2a는 도 1에 도시된 일 실시예의 주요 구성을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 2b는 도 2a의 A부분을 확대하여 반대 방향에서 바라보고 도시한 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 일 실시예에서 드럼에 구비되는 다수의 블레이드 중 하나를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 다수의 블레이드 중 하나에 대한 변형례를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 3에 도시된 다수의 블레이드 중 하나에 대한 다른 변형례를 도시한 사시도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 일 실시예에서 드럼에 대한 변형례를 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 다른 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 8은 도 7에 도시된 다른 일 실시예의 주요 구성을 분해하여 도시한 사시도이다.
도 9는 도 7에 도시된 다른 일 실시예에 포함되는 스크래퍼를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예에 대한 변형례를 도시한 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따른 고효율 유회수기에 대한 다수의 실시예에서 본체의 일부를 변형한 것을 도시한 사시도이다.
도 13은 본 발명에 따른 고효율 유회수기에 대한 다수의 실시예에 포함될 수 있는 유체유입기의 일부를 본체와 함께 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서의 전방?후방 또는 상측?하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해하기 위하여 기재된 것들로서 상대적인 방향을 지시하는 것으로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 6b 및 도 12, 도 13을 참조하여, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예의 구성 및 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
여기서, 도 1은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 2a는 도 1에 도시된 일 실시예의 주요 구성을 분해하여 도시한 사시도이며, 도 2b는 도 2a의 A부분을 확대하여 반대 방향에서 바라보고 도시한 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 일 실시예에서 드럼에 구비되는 다수의 블레이드 중 하나를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 다수의 블레이드 중 하나에 대한 변형례를 도시한 사시도이며, 도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시된 일 실시예에서 드럼에 대한 변형례를 도시한 사시도이다. 또한, 도 12는 본 발명에 따른 고효율 유회수기에 대한 다수의 실시예에서 본체의 일부를 변형한 것을 도시한 사시도이고, 도 13은 본 발명에 따른 고효율 유회수기에 대한 다수의 실시예에 포함될 수 있는 유체유입기의 일부를 본체와 함께 도시한 사시도이다.
도 1 내지 도 6b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예는, 본체(100) 및 드럼(200)을 포함하여 구성된다.
본체(100)는 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 떠있는 수면에 일부분이 잠긴 채 이동하는 구성요소로서, 사용자에 의사에 따라 사용자가 직접 손잡이(130)를 잡고 밀때 이동하게 될 수 있으며, 선박이나 로봇과 같은 별도의 장비에 부착되어 선박이나 로봇의 이동시 함께 이동하게 될 수도 있다.
물론, 사용자가 직접 밀어서 이동하게 될 때에는, 선박이나 로봇의 이동시 함께 이동하게 될 때와는 달리, 부력을 고려하여 한다는 점에서 본체(100)를 구성하는 재질에 대하여 제한이 있을 수 있지만, 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다.
이러한 본체(100)는, 전술한 바와 같이, 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 떠있는 수면에 일부분이 잠긴 채 이동할 수 있다면, 그 형상은 다양할 수 있지만, 보다 상세한 설명을 위하여 도 1 내지 도 6b에 도시된 일 실시예를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
즉, 본체(100)는 드럼(200) 이 장착될 수 있도록 공간이 형성된 장착부(110)를 기준으로 하여 소정의 부피를 갖는 본체 전단(120)과 본체 후단(140)으로 구성될 수 있으며, 장착부(110)와 본체 전단(120)과 본체 후단(140) 사이에는 회수된 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 수용될 수 있도록 마련된 수용부(미도시)와 연통되는 전단 통로(150)와 후단 통로(160) 가 마련될 수 있다. 이때, 전단/후단은 도면상에서 좌/우를 기준으로 임의적으로 명명한 것일 뿐 권리범위를 제한하지 않음은 당연하다.
이와 같이 구성될 수 있는 본체(100)는 후술할 다른 일 실시예, 또는 또 다른 일 실시예에서도 유사하게 구성될 수 있으나, 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 양 또는 이동시 받게 되는 외부저항의 크기에 대응하여 전술한 형상이 일부 조정/변경될 수 있다.
더욱 구체적으로, 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 양에 따라 드럼(200) 또는 후술할 다른 일 실시예에 포함되는 스크래퍼(300)의 크기 및 개수를 다르게 하여야 하고, 이에 따라 본체(100)는 본체(100) 또는 스크래퍼(300)가 장착되는 내부공간, 즉 장착부(110)가 조정/변경될 수 있도록 구성될 수 있다. 이에 대하여는 도 10 및 도 11과 함께 서술할 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예에 대한 설명시 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
또한, 본체(100)의 이동시 받게 되는 외부저항의 크기에 따라 본체(100)가 이동하는데 있어서 제한을 받을 수 있는바, 이러한 제한을 최소화하기 위하여 본체(100)가 이동하는 이동방향을 향하는 본체 전단(120)의 전면부(122)의 형상을 조정/변경할 수 있다. 예를 들면, 물이 고여있는 저수지나 호수의 경우보다 물이 흐르는 강이나 바다의 경우에 본체(100)의 이동시 받게 되는 외부저항의 크기가 더 클 수 있으며, 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 일반적인 타입이 아니라 겔(gel) 또는 하이왁스(hi-wax) 타입이라면 본체(100)의 이동시 받게 되는 외부저항의 크기가 더 클 수 있는바, 이에 대응하여 도 12에 도시된 바와 같이 배(ship)와 같은 형상으로 본체 전단(120)을 전면부(122)와 본체(100)가 이동하는 방향이 이루는 각을 줄이도록 조정/변경할 수 있다.
아울러, 본체(100)의 내부에는 회수된 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 수용될 수 있도록 수용부(미도시)가 마련될 수도 있지만, 수용부(미도시)가 반드시 내부에 마련될 필요가 없다. 즉, 수용부(미도시)는 별도의 탱크 형태로 본체(100) 외부에 마련될 수도 있음은 물론이며, 이때에는 이와 관련하여 별도의 이송펌프, 이송호스, 유압호스 등이 본체(100)에 추가적으로 구비될 수 있다.
또한, 본체(100)에는 드럼(200) 및 후술할 다른 일 실시예에 포함되는 스크래퍼(300)를 자동으로 구동시킬 수 있도록 회전동력을 발생시키는 유공압 구동모터와 회전동력을 전달하는 구동축 등이 추가적으로 구비될 수 있다.
한편, 드럼(200)은 본체(100)가 이동할 때 회전하면서 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 본체(100)에 마련된 수용부(미도시)로 회수하는 구성요소로서, 바디(body; 210)와 블레이드(blade; 220) 또는 그루브(groove; 230) 및 회전판(240)을 포함하여 구성될 수 있다.
바디(210)는 본체(100)에 회전 가능하게 장착되되, 본체(100)의 회전중심(C2)과 상이한 회전중심(C1)을 갖고 본체(100)에 회전 가능하게 장착된다.
이때, 바디(210)의 회전중심(C1)이란 본 발명의 권리범위에서는 제1 회전중심이라고도 표현되어 있으며 이는 바디(210)가 드럼(200) 대비 회전을 할 때 형성되는 회전중심을 의미하고, 본체(100)의 회전중심(C2)이란 본 발명의 권리범위에서는 제2 회전중심이라고도 표현되어 있으며 이는 드럼(200)이 본체(100) 대비 회전을 할 때 형성되는 회전중심을 의미한다.
또한, 본체(100)의 회전중심(C2)과 바디(210)의 회전중심(C1)을 상이하게 하는 구성은 정말 다양할 수 있으며, 이로 인해 본 발명의 권리범위는 제한되지 않는다. 다만, 보다 구체적인 설명을 위해 도면 상에 도시된 것을 예로 들어 설명하면, 다음과 같다.
즉, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 드럼(200)에는 본체(100)와 바디(210)를 회전판(240)이라는 매개체를 이용하여 연결함으로써, 본체(100)의 회전중심(C2)과 바디(210)의 회전중심(C1)을 상이하게 할 수 있다.
여기서, 회전판(240)은 타원형의 형상으로 형성된 플레이트로서, 일면은 중심으로부터 기설정된 거리만큼 이격된 지점이 본체(100)의 회전중심(C2)과 연결되도록 구성되며, 타면은 둘레를 따라 마련된 다수의 연결유닛(242)을 통해 바디(210)의 단부와 연결되도록 구성된다.
이때, 기설정된 거리는 회전판(240)의 중심과 본체(100)의 회전중심(C2) 사이의 거리로서, 바디(210)가 역동적으로 회전하는 정도를 사용자가 선택하여 미리 설정해둘 수 있다. 즉, 바디(210)를 더욱 역동적으로 회전하기를 원하는 경우에는 그 거리를 더욱 길게 하면 될 것이다.
또한, 연결유닛(242)은 회전판(240)이 본체(100)에 대하여 상대적으로 회전을 할 때 바디(210)도 회전을 할 수 있어야 하므로, 틸팅 가능하게 타원형의 회전판(240) 타면과 원형의 바디(210) 단부면(212)을 상호 연결한다.
더욱 구체적으로, 하나의 연결유닛(242)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 하나의 프레임으로 구성되되, 상기 프레임의 양단부에 상기 프레임에 수직된 방향의 회전축을 갖는 회전구가 장착되어 회전판(240)의 타면과 바디(210)의 단부면(212)을 틸팅 가능하게 연결할 수 있다.
이와 같이 바디(210)는 본체(100)의 회전중심(C2)과 상이한 회전중심(C1)을 갖도록 형성되면 그 형상에 큰 제한이 없다. 즉, 바디(210)는 후술할 블레이드(220) 또는 그루브(230)가 없이 단순히 매끈한 표면을 갖는 원통으로 구성되어 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 묻혀서 본체(100)의 수용부(미도시)로 회수하여도 무방하다.
그러나, 겔 또는 하이왁스 타입의 기름, 위험유해물질 또는 부유물도 용이하게 회수하거나, 또는 다른 형태의 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 회수용량과 회수율을 높일 수 있도록, 드럼(200)은 블레이드(220) 또는 그루브(230)를 더 포함하여 구성되는 것이 유리하다.
블레이드(220)는 바디(210)의 외주면을 따라 돌출되도록 장착되는 다수의 날개와 같은 구성요소이며, 이 역시 그 형상에 대하여 제한이 없으나 보다 구체적인 설명을 위하여 도 3 내지 도 5를 참조하여 다양한 형태의 블레이드(220)에 대하여 설명하기로 한다.
도 3에 도시된 블레이드(220)의 경우에는 만곡되지 않은 평판 형태로 형성된 블레이드(220a)이고, 도 4에 도시된 블레이드(220)의 경우에는 일단부가 바디(210)의 외주면에 장착되고 타단부가 드럼(200)이 회전하는 방향을 향할 수 있게 만곡 또는 절곡되어 있는 형태로 형성된 블레이드(220b)이며, 도 5에 도시된 블레이드(220)의 경우에는 다수의 플레이트(220c-1, 220c-2, 220c-3)로 구성되되 각각의 플레이트(220c-1, 220c-2, 220c-3) 일단부가 바디(210)의 외주면에 장착되고 각각의 플레이트(220c-1, 220c-2, 220c-3) 타단부가 서로 다른 방향을 향하는 형태로 형성된 블레이드(220c)이다.
이와 같이 다양한 형태의 블레이드(220)는 서로 상이한 형태를 갖는 만큼 서로 상이한 효과도 가져온다. 즉, 도 4에 도시된 블레이드(220b)는 도 3에 도시된 블레이드(220a)에 비하여 점도가 높거나 층이 두꺼운 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 마치 포크레인과 같이 파고들어 떠올릴 수 있다는 효과가 추가될 수 있으며, 도 5에 도시된 블레이드(220c)는 도 3에 도시된 블레이드(220a)나 도 4에 도시된 블레이드(220b)와 달리 큰 덩어리의 고점도유 또는 수면에 떠 있는 생물의 사체(예를 들면, 해수면에 떠 있는 해파리 사체 등)를 분쇄하면서 기름, 위험유해물질 또는 부유물과 함께 회수할 수 있다는 효과가 추가될 수 있다.
즉, 블레이드(220)는 부유물과 수면 사이의 표면장력을 감소시켜 부드럽게 회전하면서도, 경우에 따라서는 겔 또는 하이왁스 타입의 고점도유를 파고 들어가서 쉽게 떠서 퍼 올릴 수 있도록 한 것이며, 이는 드럼(200)이 본체(100)와 상이한 회전중심(C2)을 갖도록 회전판(240)을 구비하는 것과 함께 본 발명의 효과를 더욱 현저하게 하는 것이다.
이러한 다양한 형태의 블레이드(220)는 경우에 따라 교체 가능할 수 있다. 즉, 블레이드(220)는 바디(210)의 외주면에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.이때, 블레이드(220)를 바디(210)의 외주면에 착탈 가능하게 결합시키는 구조는 바디(210)와 회전판(240)을 연결하는 연결유닛(242)을 이용하는 구조일 수 있다. 즉, 연결유닛(242)의 일단부와 블레이드(220)의 단부를 끼움결합방식으로 연결시키는 구조일 수 있다.
물론, 이때에도 블레이드(220)를 바디(210)의 외주면에 착탈 가능하게 결합시키는 구조는 다르게 변형될 수 있음은 물론이며, 도 5에 도시된 블레이드(220c)의 경우에는 다수의 플레이트(220c-1, 220c-2, 220c-3) 각각이 착탈되는 경우 조립에 어려움이 있을 수 있으므로, 다수의 플레이트(220c-1, 220c-2, 220c-3) 전체가 연결된 형태로 착탈될 수 있다.
이와 같은 블레이드(220)는 전술한 바와 같이 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 마치 포크레인과 같이 파고들어 떠올리거나 수면에 떠 있는 생물의 사체 를 분쇄하면서 기름, 위험유해물질 또는 부유물과 함께 회수하여야 하는바 내구성이 높아야 함은 물론, 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 미끄러지지 않아야 회수하기 용이하므로 친유성의 성질을 갖는 것이 유리하다.
따라서, 블레이드(220)는 소위 테프론이라 불리우는 폴리플루오르에틸렌계 합성수지를 비롯하여, 탄소섬유, 유리섬유, 알루미늄, 스테인레스강 등의 물질로 형성될 수 있다.
한편, 그루브(230)는 블레이드(220)와는 반대로 바디(210)의 외주면을 따라 함몰 된 형태로 형성되어 있는 것으로, 겔 또는 하이왁스 타입의 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 회수하기 위한 목적보다 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 회수용량과 회수율을 높이기 위함이다. 특히, 그루브(230)는 중점도 내지 고점도를 갖는 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 회수하는데 유리할 것이다.
이때, 그루브(230)의 형태는 도 6a 및 도 6b에서 확인할 수 있는 바와 같이 나선형의 골, 수직형의 골의 형태로 다양할 수 있으며(수평형의 골 형상도 가능), 함몰된 깊이 또한 다양할 수 있다. 이는 회수되어야 할 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 점도, 표면장력 등을 고려하여 적절하게 선택될 것이다.
한편, 본체(100)는, 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 수용부(미도시)로 회수될 때 수용부(미도시)로의 유입을 유도할 수 있도록, 드럼(200)과 수용부(미도시) 사이에 유체유입기(DFT(Drag Fluid Thruster); 400)를 더 구비할 수 있다.
이때, 유체유입기는 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 수용부(미도시)로 유도할 수 있다면 그 형상 및 구조에 대하여는 제한이 없음이 다양하다. 다만, 보다 구체적인 설명을 위하여, 도 13에 도시된 바를 예를 들어 설명하면, 유체유입기(400)는 본체(100)의 하부에 해당하는 하부프레임에 장착되는 하나 이상의 팬(pan)으로 구성될 수 있으며, 이를 통해 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 회수용량 및 회수율을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.
이상 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예는, 사용자에 의사에 따라 사용자가 직접 손잡이(130)를 잡고 본체(100)를 밀어서 이동시키거나, 또는 선박이나 로봇과 같은 별도의 장비에 부착되어 선박이나 로봇의 이동시 함께 본체(100)를 이동시키거나, 또는 크레인에 의해 투입됨으로써 작동이 시작된다.
본체(100)가 이동하게 되면, 이에 장착된 드럼(200)의 바디(210)가 회전을 하게 되면서 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 수용부(미도시)로 회수하게 되는데, 바디(210)에 구비된 블레이드(220) 또는 그루브(230)가 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입에 무관하게 회수용량과 회수율을 높이는데 일조하게 된다.
이어서, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 다른 일 실시예의 구성 및 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
여기서, 도 7은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 다른 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 다른 일 실시예의 주요 구성을 분해하여 도시한 사시도이며, 도 9는 도 7에 도시된 다른 일 실시예에 포함되는 스크래퍼를 확대하여 도시한 평면도이다.
도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 다른 일 실시예는 앞서 설명한 일 실시예에 비하여 스크래퍼(scraper; 300) 를 더 포함하여 구성된다.
이에, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 다른 일 실시예에 대한 구성에 대한 설명에 있어서는 본체(100) 및 드럼(200)에 대한 설명은 생략하며, 이하에서는 스크래퍼(300)에 대하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.
스크래퍼(300)는 드럼(200)에서 회수하지 못한 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 일부를 수용부(미도시)로 재차 회수하거나, 또는 드럼(200)에 의해 회수되기 이전에 기름, 위험유해물질 또는 부유물 일부를 수용부(미도시)로 먼저 회수하기 위해 마련되는 구성요소이다.
이러한 스크래퍼(300) 역시 드럼(200)과 같은 방향으로 회전하면서 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 수용부로 회수한다는 점에서 드럼(200)과 동일한 역할을 하지만, 드럼(200)이 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 떠올리는 역할이 주된 역할이라면, 스크래퍼(300)는 드럼(200)을 지원하여 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 회수하면서도 드럼(200)이 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 떠올리기 전/후로 이들을 수용부(미도시)가 위치하는 방향으로 모아주는 역할이 주된 역할이라 할 것이다.
이와 같은 역할을 하는 스크래퍼(300) 역시 다양하게 구성될 수 있다고 할 것이지만, 전술한 바와 같이 보다 상세한 설명을 위하여 도 7 내지 도 9에 도시된 스크래퍼(300)를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
즉, 스크래퍼(300)는 바디(210)의 회전축(C)과 평행한 회전축을 갖고 본체(100)에 회전 가능하게 장착된 칼럼(column; 310)과, 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 수용부(미도시)가 마련된 방향으로 축적시키면서 회수할 수 있도록 칼럼(310)의 외주면을 따라 형성된 스크류 가이드(screw guide; 320)를 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 스크류 가이드(320)는 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 수용부(미도시)가 마련된 방향으로 축적시킬 수 있도록 칼럼(310)에 각각 다른 방향으로 형성될 수 있다.
즉, 도 9에 자세히 도시된 바와 같이, 스크래퍼(300)의 외형을 구성하는 케이스(330)의 중앙부에 수용부(미도시)와 연통되는 배출홀(332)에 마련되어 있으면, 스크류 가이드(320)는 케이스(330)의 중앙부를 향하여 제1 스크류 가이드(322)와 제2 스크류 가이드(324)가 서로 반대 방향으로 회전하는 모양으로 형성될 수 있으며, 이와 같이 형성됨으로 인해 화살표로 표시된 바와 같이 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 배출홀(332)과 연통된 수용부(미도시)를 향하여 축적될 수 있게 되는 것이다.
아울러, 이와 같이 구성된 스크래퍼(300)는 드럼(200)과 연동될 수 있도록 바디(210)의 회전축(C)과 기어 또는 밸트(340) 등과 같은 동력전달요소로 연결될 수도 있으며, 전술한 바와 같이 드럼(200)과 함께 자동으로 구동시킬 수 있도록 회전동력을 발생시키는 유공압 구동모터와도 기계적으로 연결될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 다른 일 실시예 역시, 사용자에 의사에 따라 사용자가 직접 손잡이(130)를 잡고 본체(100)를 밀어서 이동시키거나, 또는 선박이나 로봇과 같은 별도의 장비에 부착되어 선박이나 로봇의 이동시 함께 본체(100)를 이동시킴으로써 작동이 시작된다.
이후, 본체(100)가 이동하면서, 전술한 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예와 같이 본체(100)에 장착된 드럼(200)의 바디(210)가 회전을 하게 되면서 기름, 위험유해물질 또는 부유물를 수용부(미도시)로 회수하게 된다.
이때, 스크래퍼(300)도 드럼(200)과 함께 연동하면서, 드럼(200)에서 회수하지 못한 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 일부를 수용부(미도시)로 재차 회수하거나, 또는 드럼(200)에 의해 회수되기 이전에 기름, 위험유해물질 또는 부유물 일부를 수용부(미도시)로 먼저 회수하는데, 스크래퍼(300)에 구비된 스크류 가이드(320)에 의해 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 수용부(미도시)를 향해 축적되므로, 회수용량과 회수율을 높일 수 있다.
마지막으로, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예의 구성 및 작용에 대하여 상세하게 설명한다.
여기서, 도 10은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예를 도시한 사시도이고, 도 11은 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예에 대한 변형례를 도시한 사시도이다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예도 본체(100), 드럼(200) , 스크래퍼(300)를 포함하여 구성된다는 점에서 앞서 설명한 일 실시예 및 다른 일 실시예와 동일하다. 하지만, 드럼(200) 및 스크래퍼(300)의 개수가 변경된다는 점에서 상이하다.
즉, 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예는 앞서 설명한 바와 같은 구조 및 기능을 하는 드럼(200), 스크래퍼(300)의 개수를 늘려서, 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 회수용량과 회수율을 높이기 위함이다.
이에, 본체(100), 드럼(200), 스크래퍼(300)에 대한 각각의 구조 및 기능에 대한 설명은 생략하고, 드럼(200), 스크래퍼(300)의 개수가 어떻게 늘어날 수 있는지, 그리고 이와 관련하여 본체(100)가 어떻게 변형될 수 있는지 보다 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 드럼(200)의 개수를 늘리는 방법으로 다양한 방법이 있을 수 있지만, 크게 도 10에 도시된 바와 같이 드럼(200)을 직렬로 연결하는 방법이 있을 수 있으며, 도 11에 도시된 바와 같이 드럼(200)을 병렬로 연결하는 방법이 있을 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 드럼(200)을 직렬로 연결한다면 보다 넓은 범위의 수면에 떠있는 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 제거할 수 있다는 점에서 회수량이 높아질 수 있다는 점에서 유리하고, 도 11에 도시된 바와 같이 드럼(200)을 병렬로 연결한다면 회수율이 높아질 수 있다는 점에서 유리하다.
이때, 다수의 드럼(200)은 앞서 설명한 바 있는 블레이드(220)나 그루브(230)가 각각 형성되어 복합적으로 연결될 수도 있으며, 이러한 연결 방법 및 구조 등으로 인해 본 발명의 권리범위가 제한되지 않음은 당연하다.
한편, 스크래퍼(300)의 개수를 늘리는 방법 역시 드럼(200)과 같이 직렬, 병렬 연결도 가능하며, 드럼(200)이 병렬로 연결될 때 드럼(200) 사이에 배치하여 연결도 가능하다고 할 것이다.
다만, 스크래퍼(300)의 주된 역할이 드럼(200)의 기능을 보조하고 기름, 위험유해물질 또는 부유물을 수용부(미도시)로 모으는 것인 만큼 드럼(200)에 비하여 그 개수를 늘리는 것에 소극적이어도 무방하다.
한편, 이와 같이 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 또 다른 일 실시예를 구성하기 위해서는 앞서 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예에 설명한 바와 같이 본체(100)의 내부공간이 자유롭게 조정 가능하여야 할 것이다.
본체(100)의 내부공간을 자유롭게 조정하기 위해서는 앞서 예를 들어 설명한 바 있는 본체 전단(120), 본체 후단(140), 손잡이(130)의 크기 및 길이를 다른 것으로 교체할 수도 있지만, 이들을 텔레스코픽(telescopic) 방식으로 제작할 수도 있을 것이다.
이상 상세하게 설명한 본 발명에 따른 고효율 유회수기의 일 실시예를 포함한 다른 일 실시예, 또 다른 일 실시예에 따르면, 앞서 제시한 바와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제인 기름, 위험유해물질 또는 부유물의 타입과 무관하게 회수용량과 회수율을 높이는 것을 해결할 수 있을 것이다.
아울러, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예는 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 되며, 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 본체 110 : 장착부
120 : 본체 전단 122 : 전면부
130 : 손잡이 140 : 본체 후단
150 : 전단 통로 160 : 후단 통로
200 : 드럼 210 : 바디
220(220a,220b,220c) : 블레이드 222 : 블레이드 축
230 : 그루브 240 : 회전판
242 : 연결유닛 300 : 스크래퍼
310 : 칼럼 320 : 스크류 가이드
322 : 제1 스크류 가이드 324 : 제2 스크류 가이드
330 : 케이스 332 : 배출홀
340 : 밸트 400 : 유체유입기

Claims (12)

  1. 기름, 위험유해물질 또는 부유물이 떠있는 수면에 일부분이 잠긴 채 이동하는 본체;
    상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물을 상기 본체에 마련된 수용부로 회수할 수 있도록, 상기 본체에 회전 가능하게 장착되어, 상기 본체가 이동할 때 상기 본체 대비 회전을 하면서, 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물을 상기 수면에서 상기 수용부로 회수시키는 드럼(drum); 및
    상기 본체가 이동할 때 상기 드럼과 같은 방향으로 회전하면서, 상기 드럼에 의해 상기 수용부로 회수되지 못한 상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물의 일부를 상기 수용부로 재차 회수하는 스크래퍼(scraper)를 포함하고,
    상기 드럼은,
    상기 드럼이 상기 본체 대비 회전을 하는 것과 연계되어, 상기 드럼 대비 회전을 할 수 있도록, 상기 드럼에 회전 가능하게 구비되는 원통형의 바디(body)를 포함하되, 상기 바디는 상기 바디가 상기 드럼 대비 회전을 할 때 형성되는 제1 회전중심이 상기 드럼이 상기 본체 대비 회전을 할 때 형성되는 제2 회전중심과 상이하게 상기 드럼에 회전 가능하게 구비되며,
    상기 본체는,
    상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물의 양에 대응하여 상기 드럼 및 상기 스크래퍼가 직렬 또는 병렬의 형태로 다수 장착될 수 있도록 상기 드럼 및 상기 스크래퍼가 장착되는 내부공간을 조정할 수 있게 형성되며, 이동시에 받게 되는 외부저항의 크기에 대응하여 상기 본체가 이동하는 이동방향을 향하는 전면부와 상기 이동방향이 이루는 각을 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드럼은,
    상기 제1 회전중심과 상기 제2 회전중심이 상이하게 상기 바디가 상기 드럼에 회전 가능하게 구비될 수 있도록, 타원형의 회전판을 더 구비하되,
    상기 회전판의 일면은, 상기 회전판의 중심으로부터 기설정된 거리만큼 이격된 지점이 상기 제2 회전중심과 연결되도록 형성되고,
    상기 회전판의 타면은, 상기 회전판의 둘레를 따라 마련된 양방향으로 틸팅 가능한 다수의 연결유닛을 통해, 상기 회전판의 둘레와 상기 바디의 원형의 단부면과 연결되도록 형성되는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 드럼은,
    상기 바디의 외주면을 따라 돌출되도록 장착된 다수의 블레이드(blade)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    일단부가 상기 바디의 외주면에 착탈 가능하게 장착되고, 타단부가 상기 드럼이 회전하는 방향을 향할 수 있게 만곡 또는 절곡되어 있는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    다수의 플레이트로 구성되되, 각각의 상기 플레이트의 일단부는 상기 바디의 외주면에 일렬로 장착되지만, 각각의 상기 플레이트의 타단부는 서로 다른 방향을 향하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    폴리플루오르에틸렌계 합성수지, 탄소섬유, 유리섬유, 알루미늄, 스테인레스강 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 드럼은,
    상기 바디의 외주면을 따라 함몰되도록 형성된 다수의 그루브(groove)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스크래퍼는,
    상기 제1 회전중심과 평행한 회전축을 갖고 상기 본체에 회전 가능하게 장착된 칼럼(column)과,
    상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물을 상기 수용부가 마련된 방향으로 축적시키면서 회수할 수 있도록 상기 칼럼의 외주면을 따라 형성된 스크류 가이드(screw guide)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 기름, 상기 위험유해물질 또는 상기 부유물이 상기 수용부로 회수될 때 상기 수용부로의 유입을 유도할 수 있도록, 상기 드럼과 상기 수용부 사이에 유체유입기(DFT; Drag Fluid Thruster)를 구비하는 것을 특징으로 하는,
    고효율 유회수기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100126724A (ko) * 2008-03-07 2010-12-02 조리가르시아 토마스 석유 제품을 회수하기 위한 선박

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