KR101547961B1 - 휴대용 유수분리장치 - Google Patents

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KR101547961B1
KR101547961B1 KR1020150046778A KR20150046778A KR101547961B1 KR 101547961 B1 KR101547961 B1 KR 101547961B1 KR 1020150046778 A KR1020150046778 A KR 1020150046778A KR 20150046778 A KR20150046778 A KR 20150046778A KR 101547961 B1 KR101547961 B1 KR 101547961B1
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이현철
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지구환경측정(주)
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    • B01D17/0211Separation of non-miscible liquids by sedimentation with baffles
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    • C02F1/40Devices for separating or removing fatty or oily substances or similar floating material
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Abstract

휴대용 유수분리장치가 개시된다. 본 발명의 휴대용 유수분리장치는, 물과 기름의 혼합 유체를 분리하기 위한 휴대용 유수분리장치로서, 물과 기름의 혼합 유체가 유입 가능하도록 마련되는 유체 유입부, 상기 유체 유입부로 유입된 상기 혼합 유체를 전달받아 복수의 분리작업을 거쳐 물과 기름으로 분리하여 물을 배출하는 유체 분리부, 및 상기 유체 유입부로 유입된 상기 혼합 유체를 상기 유체 분리부로 공급하는 유체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 보관 및 사용이 용이하고 이동이 자유로우며 흡착패드나 흡착롤의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있어 환경오염사고에 따른 방제로 인한 2차 환경오염을 최소화할 수 있다.

Description

휴대용 유수분리장치{PORTABLE SEPARATING APPARATUS FOR OIL-WATER}
본 발명은, 휴대용 유수분리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 해상 또는 육상의 하천 등에서 빈번하게 일어나는 기름유출사고 발생시 작업자가 신속하게 대응하여 기름 확산을 방지하고 기름을 분리하도록 휴대 가능한 구조로 이루어진 휴대용 유수분리장치에 관한 것이다.
일반적으로, 해상 또는 육상의 하천 및 호소에서 빈번하게 일어나는 기름유출사고시 기름 확산을 방지하기 위한 것으로서, 오일펜스, 오일붐 등으로 확산을 차단하고 차단된 부위에 떠오른 기름을 회수하는 방법으로 오일 스키머와 같은 장비를 이용하거나 부직포로 만들어진 흡착패드나 흡착롤을 이용하여 기름을 흡착시켜 제거하고 있다.
그러나, 이러한 오일스키머와 같은 장비는 고가이며 이동에 어려움이 많아 사용에 제한이 많으며, 흡착패드나 흡착롤의 경우 효율이 좋지 못해 기름제거량에 비해 사용량이 많고 따라서 폐기물발생량도 흡착롤이나 흡착패드 사용량에 비례하여 증가하여 2차 환경오염이 발생하게 되는 단점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 보관 및 사용이 용이하고 이동이 자유로우며 흡착패드나 흡착롤의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있어 환경오염사고에 따른 방제로 인한 2차 환경오염을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 신속한 방제로 오염사고에 의한 확산의 범위를 줄일 수 있는 휴대용 유수분리기를 제안하는 바이다.
한국 등록특허공보 제10-0974343호 (2010. 07. 30 등록)
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 보관 및 사용이 용이하고 이동이 자유로우며 흡착패드나 흡착롤의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있어 환경오염사고에 따른 방제로 인한 2차 환경오염을 최소화할 수 있을 뿐 아니라 신속한 방제로 오염사고에 의한 확산의 범위를 줄일 수 있는 휴대용 유수분리기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물과 기름의 혼합 유체를 분리하기 위한 휴대용 유수분리장치로서, 물과 기름의 혼합 유체가 유입 가능하도록 마련되는 유체 유입부, 상기 유체 유입부로 유입된 상기 혼합 유체를 전달받아 복수의 분리작업을 거쳐 물과 기름으로 분리하여 물을 배출하는 유체 분리부, 및 상기 유체 유입부로 유입된 상기 혼합 유체를 상기 유체 분리부로 공급하는 유체 공급부를 포함하는 휴대용 유수분리장치를 제공한다.
상기에서 설명한 본 발명의 휴대용 유수분리장치에 의하면, 보관 및 사용이 용이하고 이동이 자유로우며 흡착패드나 흡착롤의 사용량을 획기적으로 줄일 수 있어 환경오염사고에 따른 방제로 인한 2차 환경오염을 최소화할 수 있다.
또한, 휴대용으로 이루어져 신속한 방제로 오염사고에 의한 확산의 범위를 한층 줄일 수 있게 된다.
또한, 분리 본체가 접거나 펼칠 수 있는 접이식 구조로 이루어짐으로써, 보관시 작은 수납공간에 컴팩트하게 보관할 수 있는 이점이 있다.
또한, 펌프를 구동하기 위한 전원으로 배터리를 사용함으로써 외부전력이 필요치 않아 작업자가 광범위한 오염 범위의 방제 작업시에도 효율적으로 대응할 수 있게 된다.
또한, 분리 본체에 기름 배출구를 마련하고 기름 배출구 덮개부에 기름 드레인 홀을 마련함으로써, 분리 본체에 저장된 수면상에 부유하는 기름을 더욱 신속하면서도 효율적으로 수거할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치가 설치된 상태를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치에서 유체 분리부가 접힌 상태를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치에서 기름 배출구 덮개부가 마련된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 4의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치에서 기름 배출구 덮개부가 접힌 상태를 나타내는 측단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치는, 해상 또는 육상의 하천 등에서 빈번하게 일어나는 기름유출사고 발생시 작업자가 신속하게 방제작업을 실시하여 기름 확산을 방지하고 기름을 분리하도록 휴대 가능한 구조로 이루어진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치가 설치된 상태를 나타내는 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치에서 유체 분리부가 접힌 상태를 나타내는 평면도이다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치(100)는, 물과 기름의 혼합 유체를 분리하기 위한 것으로서, 물과 기름의 혼합 유체가 유입 가능하도록 마련되는 유체 유입부(110)와, 유체 유입부(110)로 유입된 혼합 유체를 전달받아 복수의 분리작업을 거쳐 물과 기름으로 분리하여 물을 배출하는 유체 분리부(120)와, 유체 유입부(110)로 유입된 혼합 유체를 유체 분리부(120)로 공급하는 유체 공급부(130)를 포함한다.
이하 전술한 각 구성들을 상세히 설명하기 전에 장치의 사용에 대해 설명하면, 작업자는 유체 유입부(110) 및 유체 분리부(120)를 수면상에 부유하도록 한 후 유체 공급부(130)를 작동하여 유체 유입부(110)로부터 유체 분리부(120) 내측으로 혼합 유체가 공급하도록 한다. 유체 분리부(120) 내에서는 상대적인 비중 차이에 의해 물과 기름의 분리 작업이 다수회 발생하게 되며 분리된 물을 외부로 배출되고 나머지 기름은 유체 분리부(120) 내측에 잔재하게 된다. 일정 이상의 분리 작업 시간이 경과하게 되면, 작업자는 유체 분리부(120) 내에 잔재하는 기름을 별도의 기름수집탱크(미도시) 등으로 수집하여 재활용할 수 있다.
이하, 각 구성에 대해 상세히 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유체 유입부(110)는, 상측에 개구가 마련된 유입 본체(111)와, 유입 본체(111)가 수면상에 부유 가능하도록 유입 본체(111)에 마련되는 부유체(112)를 포함한다.
여기서, 유입 본체(111)는 공기 튜브, 플라스틱, 스테인레스 계열 소재, 스틸 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 상측에 개구가 형성되며 하측에 배출구가 마련된다.
부유체(112)는 유입 본체(111)에 부력을 제공하여 유입 본체(111)가 수면상에 부유하도록 하는 것으로서, 대략 도 2에 도시한 바와 같이, 유입 본체(111)의 상단 개구가 수면과 동일하거나 이보다 적절하게 높은 위치에 오도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 오염된 하천 또는 바다의 수면상에 있는 기름과 물은 유입 본체(111)의 상단 개구를 넘어 내측으로 유입된 후 하측의 배출구로 배출되어 유체 공급부(130)로 이송된다. 여기서, 유입 본체(111)의 상단 개구를 형성하는 가장자리 벽은 일종의 위어(weir)로서 기능하게 된다.
본 발명에서 부유체(112)는 스티로폼, 알루미늄 폼 등 일정 이상의 부력을 제공할 수 있는 것으로 적용 가능하며, 유입 본체(111)가 어느 일측으로 기울어지지 않고 수면 상에 대략 가지런한 상태로 부유하도록 유입 본체(111)의 둘레 방향을 감싸도록 마련되는 것이 바람직하다.
다음, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유체 공급부(130)는, 유체 유입부(110)와 유체 분리부(120)를 서로 연결하는 공급배관(131)과, 공급배관(131) 상에 마련되어 혼합 유체의 이송압을 제공하는 펌프(132)와, 펌프(132)에 구동 전원을 공급함과 더불어 펌프(132)와 하나의 케이스(134) 내에 마련되는 배터리(133)와, 케이스(134)에 부력을 제공하여 펌프(132) 등이 수면상에 부유 가능하도록 하는 부유체(135)를 포함한다. 여기서, 부유체(135)는 전술한 유체 유입부(110)의 부유체(112)와 동일한 기능을 가지면서 동일한 재질로 이루어질 수 있으므로 이하 중복 설명은 생략한다. 본 발명에서, 케이스(134)는 수면 상에 부유할 수 있는 것으로서, 내부에 설치된 펌프(132)와 배터리(133)의 전기적 안정성을 위해 방수 가능한 구조 및 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 펌프(132)는 예를 들어 DC 펌프로 적용될 수 있다.
다음, 유체 분리부(120)는 유체 유입부(110)로 유입된 혼합 유체를 전달받아 복수의 분리작업을 거쳐 물과 기름으로 분리하여 물을 배출하는 것이다.
본 발명에서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유체 분리부(120)는, 내부 공간이 복수의 구획벽(122)으로 인해 복수의 수용 공간(128)으로 구획되는 분리 본체(121)와, 분리 본체(121)가 수면상에 부유 가능하도록 분리 본체(121)에 마련되는 부유체(124)를 포함한다. 여기서, 부유체(124)는 전술한 부유체들과 동일하게 적용 가능하므로 이하 중복 설명은 생략한다.
한편, 관련 도면에는 분리 본체(121)가 2개의 구획벽(122)으로 구획되어 내부 수용 공간(128)이 3개의 영역으로 마련되는 경우가 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 2개의 수용 공간(128) 영역으로 마련될 수도 있다. 이하, 설명 및 도시의 편의를 위해 분리 본체(121)가 3개의 수용 공간(128)을 갖는 경우를 기준으로 설명한다..
먼저, 유체 공급부(130)로부터 혼합 유체가 초기 공급되는 도면상 좌측의 분리 본체(121)의 일측에는 혼합 유체가 유입 가능하도록 유체 유입구(125)가 마련되고, 복수의 구획벽(122)에는 각각 수용 공간(128)을 서로 연통하도록 적어도 하나의 유동홀(126)이 마련되며, 분리 본체(121) 중 가장 우측의 분리 본체(121)에는 기름과 분리된 상태의 물이 외부로 배출 가능하도록 물 배출구(127)가 마련된다. 여기서, 분리 본체(121)의 바닥면 기준으로 유체 유입구(125) 및 물 배출구(127)는 적어도 하나의 유동홀(126)에 비해 상대적으로 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하며, 이를 포함한 물 배출 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
본 발명에서, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 분리 본체(121)는 접거나 펼칠 수 있는 접이식 구조로 이루어지는 것으로서, 사용자가 기름 분리 작업을 하지 않을 때에는 접어서 보관하도록 할 수 있으므로 한층 컴팩트한 상태로 보관할 수 있는 이점이 있다. 여기서, 분리 본체(121)는 표면이 코팅된 종이, 플라스틱, 비닐 중 어느 하나의 재질로 이루어질 수 있다.
이하, 분리 본체(121) 내로 물과 기름이 유입된 후 최종적으로 물이 배출되고 기름을 분리하는 방식에 대해 설명한다.
먼저, 작업자는 분리 본체(121)의 수용 공간으로 물과 기름의 혼합 유체가 유입되기 전에 분리 본체(121)의 내부에 물을 채워둔다. 여기서, 분리 본체(121)의 내부에는 물 배출구(127)의 하측 부분에 대응하는 수면 위치까지 물이 최대 저장 가능하다.
다음, 작업자는 유체 공급부(130)를 작동시켜 유체 유입부(110)로 유입된 물과 기름의 혼합 유체가 유체 유입구(125)를 통해 분리 본체(121)의 일측 수용 공간으로 유입되도록 한다. 이때, 분리 본체(121) 내에는 이미 일정 이상의 물이 수용된 상태이므로 물과 기름이 추가적으로 유입되면 물과 기름의 비중 차이에 의해 상대적으로 하측 영역에 위치하는 물은 유동홀(126) 및 물 배출구(127)를 순차적으로 거쳐 외부로 배출된다. 이때, 기름은 비중 차이에 의해 분리 본체(121)에 저장된 물의 수면 위에 부유하게 된다.
한편, 해수면에 발생하는 파도 등의 요인에 의해 유체 유입구(125)가 마련된 첫번째 분리 본체(121)가 아닌 두번째 분리 본체(121) 내부로 기름이 유입되는 상황이 발생하거나 첫번째 분리 본체(121) 내의 물이 특별한 상황에 의해 외부로 배출되고 기름만이 남아 있는 상황이라면, 두번째 분리 본체(121) 내부로 기름이 유입될 수 있다. 본 발명은 이러한 상황 발생시에도 두번째 분리 본체(121) 내에 수용된 물만 유동홀(126)을 통해 최종적으로 세번째 분리 본체(121) 내부로 유입 가능하도록 함으로써 결국 기름이 외부로 배출되는 것을 더욱 방지할 수 있게 된다.
물 배출구(127)를 통해 배출되는 물은 강 또는 바다로 배출될 수 있으며, 전술한 물과 기름의 분리 작업이 마무리되면, 작업자는 분리 본체(121) 내에 잔재하는 기름을 수집한 후 재활용을 위해 별도의 수집탱크로 주입할 수 있으며 또한 필요시 폐기처리 할 수도 있다.
이하에서는, 작업자가 분리 본체(121)의 수면상에 부유하는 기름을 더욱 효과적으로 수집할 수 있는 구조에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치에서 기름 배출구 덮개부가 마련된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 4의 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 유수분리장치에서 기름 배출구 덮개부가 접힌 상태를 나타내는 측단면도이다.
작업자가 분리 본체(121)의 수면상에 부유하는 기름을 더욱 효과적으로 수집할 수 또 다른 구조에 대해 설명하면, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 분리 본체(121) 중 유체 유입구(125)가 마련된 부분에는 기름을 외부로 배출하기 위한 기름 배출구(123)가 마련되며, 기름 배출구(123)를 외부에 대해 개방 또는 폐쇄하기 위한 기름 배출구 덮개부(150)가 더 마련된다.
여기서, 기름 배출구 덮개부(150)는 분리 본체(121)의 외면에 일체로 마련되거나 별도의 접착제 및 결합부재 등에 의해 결합될 수 있다. 여기서, 분리 본체(121)는 전술한 바와 같이 접이식 구조로 이루어진다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 기름 배출구 덮개부(150)는, 기름 배출구(123)를 외부에 대해 폐쇄하도록 분리 본체(121)의 외면에 마련되며, 내부에 기름 배출을 위한 수용공간이 마련되며, 실질적으로 기름 배출구(123)를 통해 상기 수용공간으로 진입된 기름을 외부로 최종 배출하기 위한 기름 드레인 홀(151)이 마련된다. 따라서, 분리 본체(121) 내부의 수면상에 부유하는 기름은 기름 배출구(123) 및 기름 드레인 홀(151)을 순차적으로 경유하여 배출 가능하게 된다.
본 발명에서 기름 배출구 덮개부(150)는 접거나 펼침 가능하도록 이루어지며, 그 외면에는 접힌 상태를 유지하기 위한 복수의 고정부(152)가 마련된다. 도 6에 도시한 바와 같이, 기름 배출구 덮개부(150)는 분리 본체(121)와 동일한 재질로 이루어질 수 있는데 특히 자유롭게 접을 수 있도록 이루어진다. 예를 들어, 기름 배출작업을 진행하지 않을 경우, 구체적으로 분리 본체(121) 내에 수집된 기름의 양이 기준치 미만인 경우 작업자는 기름 배출구 덮개부(150)를 접어서 고정부(152)를 통해 고정할 수 있다. 이때, 기름 배출구 덮개부(150)는 기름 배출구(123)를 통해 배출된 기름이 기름 드레인 홀(151)로 배출되지 못하도록 접힌 상태가 된다.
여기서, 고정부(152)는 암/수 벨크로, 암/수 고정돌기 및 고정홈부, 테이프 등 다양하게 적용될 수 있다.
따라서, 기름 분리 작업을 마무리하여 분리 본체(121) 중 유체 유입구(125)가 마련된 분리 본체(121) 내부의 수면 위에 부유하는 기름을 수거하고자 할 경우, 작업자는 기름 배출구 덮개부(150)를 펼서 기름 배출구(123)를 통해 배출된 기름이 기름 드레인 홀(151)로 최종 배출되도록 할 수 있다.
여기서, 도 4에 도시한 바와 같이 기름 드레인 홀(151)에는 별도의 기름 수집배관(153)이 연결되고 기름 수집배관(153)을 통과한 기름은 기름수집탱크(154)로 수집될 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
100: 유수분리장치 110: 유체 유입부
111: 유입 본체 112: 부유체
120: 유체 분리부 121: 분리 본체
122: 구획벽 124: 부유체
126: 유동홀 130: 유체 공급부
132: 펌프 135: 부유체
150: 기름 배출구 덮개부 151: 기름 드레인 홀

Claims (10)

  1. 물과 기름의 혼합 유체를 분리하기 위해 휴대 가능한 구조로 이루어지는 휴대용 유수분리장치로서,
    물과 기름의 혼합 유체가 유입 가능하도록 마련되는 유체 유입부;
    상기 유체 유입부로 유입된 상기 혼합 유체를 전달받아 복수의 분리작업을 거쳐 물과 기름으로 분리하여 물을 배출하며, 내부 공간이 복수의 구획벽으로 인해 복수의 수용 공간으로 구획되는 분리 본체를 구비하는 유체 분리부; 및
    상기 유체 유입부로 유입된 상기 혼합 유체를 상기 유체 분리부로 공급하는 유체 공급부;를 포함하되,
    상기 분리 본체는 접거나 펼칠 수 있는 접이식 구조로 이루어지고,
    상기 분리 본체에는 기름을 외부로 배출하기 위한 기름 배출구가 마련되고, 상기 기름 배출구를 외부에 대해 개방 또는 폐쇄하기 위한 기름 배출구 덮개부가 상기 기름 배출구를 커버하는 상태로 마련되되, 상기 기름 배출구 덮개부는 접거나 펼침 가능하도록 이루어지며, 그 외면에는 접힌 상태를 유지하기 위한 복수의 고정부가 마련되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입부는,
    상측에 개구가 마련된 유입 본체; 및
    상기 유입 본체가 수면상에 부유 가능하도록 상기 유입 본체에 마련되는 부유체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체 공급부는,
    상기 유체 유입부와 상기 유체 분리부를 연결하는 공급배관; 및
    상기 공급배관 상에 마련되어 상기 혼합 유체의 이송압을 제공하는 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 유체 공급부는,
    상기 펌프에 구동 전원을 공급함과 더불어 상기 펌프와 하나의 케이스 내에 마련되는 배터리;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유체 분리부는, 상기 분리 본체가 수면상에 부유 가능하도록 상기 분리 본체에 마련되는 부유체를 더 포함하되,
    상기 유체 공급부로부터 상기 혼합 유체가 초기 공급되는 상기 분리 본체의 일측에는 유체 유입구가 마련되고, 상기 복수의 구획벽에는 각각 상기 수용 공간을 서로 연통하도록 적어도 하나의 유동홀이 마련되며, 상기 분리 본체 내에서 기름과 분리된 물이 외부로 배출 가능하도록 물 배출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 분리 본체의 바닥면 기준으로 상기 유체 유입구 및 상기 물 배출구는 상기 적어도 하나의 유동홀에 비해 상대적으로 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 기름 배출구 덮개부는, 상기 기름 배출구를 외부에 대해 폐쇄하도록 상기 분리 본체의 외면에 마련되며, 내부에 기름 배출을 위한 수용공간이 마련되고,
    상기 기름 배출구 덮개부에는 기름 드레인 홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 휴대용 유수분리장치.


  10. 삭제
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