KR101825750B1 - 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법의 특징은 노즐호스 시스템을 사용하는 것이고, 상기 시스템은 호스(1) 또는 호스세트를 포함하고, 상기 호스(1) 또는 호스세트의 양단부는 상승이 되고, 호스(1) 또는 호스세트의 한 단부는 작동유닛(6)에 근거를 두고, 호스(1) 또는 호스세트의 다른 단부는 작동유닛(6)에 의해 견인되거나 또는 작동유닛에 연결되는 패러베인(9; 109; 209)에 연결된다.

Description

수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR APPLYING A DISPERSANT OR OTHER SUBSTANCES TO A WATER SURFACE}
본 발명은 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.
수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 공지기술은 보트(boat)에 제공되는 분무아암(spray arm)을 포함하는데, 상기 분무아암은 수면에 적절한 물질을 분무하기 위한 노즐을 구비한다. 그러나, 이러한 시스템의 물질 도포비율은 제한되고 또한 작동시키기에 민감하다.
본 발명의 주 목적은 수면에 분산제 또는 다른 물질을 광역방식(wide swath)으로 도포하는 방법과 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소수의 사람에 의해 방법과 장치를 동작시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 적절한 방식의 장치의 부품들을 수행시키기 위하여 장치의 부품들을 제어하는 것이다.
적어도 본 발명의 주 목적은 첨부한 독립 청구항 제1항에 의해 충족된다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속 청구항들에 규정된다.
본 발명의 효과는 실시예의 기재에 의해 규정된다.
도 1은 본 발명에 따른 장치를 뒤에서 본 도면.
도 2는 도 1에 따른 장치의 상면도.
도 3은 본 발명에 따른 장치의 일부를 구성하는, 제1동작모드에 있는 패러베인의 개략적인 사시도.
도 4는 상이한 동작모드에 있는 도 3에 따른 패러베인의 개략적인 사시도.
도 5는 수동으로 제어하는 패러베인의 개략적인 사시도.
도 6은 수동으로 제어하는 패러베인의 다른 실시예를 도시한 도면.
첨부도면을 참조하여 아래에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 장치는 호스(1)의 길이방향을 따라 분포되어 있는 다수의 노즐들을 구비하는 호스(1)를 포함하는 노즐호스 시스템을 포함한다. 노즐들은 상세히 설명하지 않지만, 이들은 공통 디자인의 노즐들을 구성하고, 상기 노즐들은 사용한 물질들이 상기 노즐을 통해 방출되면 효과적인 분무작용(spray action)을 수행하도록 설계된다.
본 발명에 따른 장치는 또한 호스(1)를 수납하고, 호스를 상승시키고 그리고 호스(1)의 노즐을 통해 물질들이 방출되도록 하기 위하여 호스 내로 물질을 펌핑하기 위한 수단을 포함한다. 도 1에는, 호스(1)를 상승시키기 위한 연장가능한 제1마스트(mast)(3)와 호스(1)를 수납하기 위한 릴(5)이 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명의 실시예에서, 상기 연장가능한 제1마스트(3)와, 릴(5)과 그리고 펌프는 바람직하게 선박(7) 내에 위치하는 작동유닛(6)을 구성한다. 상기 제1마스트(3)가 연장가능하기 때문에, 제1마스트(3)에 부착되는 호스(1)의 단부의 물 위의 높이는 변할 수 있다.
도 1과 2로부터 명확히 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 장치는 호스(1)의 자유단, 즉 연장가능한 마스트(3)에서부터 멀리 떨어진 호스(1)의 단부에 연결되는 패러베인(paravne)(9)을 포함한다. 패러베인(9)은, 패러베인(9)에 연결될 때 호스(1)가 수면에 대해 상승되게 하도록 하는 제2마스트(10)를 구비한다(릴(5)과 제2마스트(10)는 상승수단을 구성함).
패러베인(9)의 반경사(反傾斜)(anti-tilt) 제어는 자동적으로 수행될 수 있고, 패러베인(9)의 반경사 수단이 도 3과 4에 개략적으로 도시되어 있다. 일반적으로, 패러베인(9)은 부유몸체(floataton body)(11)와 부유몸체(11) 아래에 제공되는 케스케이드/윙 조립체(cascade/wing assembly)(12)를 포함하고, 상기 케스케이드(12)는 패러베인(9)의 프레임을 구성하는 상부아암(upper arm)과 하부아암(lower arm)(13 및 14)에 의해 지지된다. 아암(13, 14) 각각은, 각 아암(13, 14)의 상면도에서 서로에 대해 각지게 되는 두 개의 부분을 포함한다. 패러베인(9)은 또한, 마찬가지로 아암(13, 14)들에 의해 지지되는 균형타(balance rudder)(15)를 포함한다.
패러베인(9)은 제2마스트(10)를 따라 연장하는 러닝태클(running tackle)(16)를 구비한다. 패러베인(9)의 제2마스트(10)의 상부에는, 러닝태클(16)의 제1블록(17A)이 제공된다. 상기 제1블록(17A)은 제2마스트(10)에 고정되고 그리고 다수의 제1쉬브(sheaves)를 포함한다. 프리텐션 라인(pre-tension line)(18)이 다수의 권선(turns)을 통해 제1블록(17A)과 제2블록(17B)을 통해 이어진다. 이에 의해, 러닝태클(16)이 이루어진다. 제2블록(17B)은 제1블록(17A)보다 낮은 레벨에서 자유롭게 매달리게 된다. 제2블록(17B)은 다수의 제2쉬브를 포함한다. 프리-텐션 라인(18)은 패러베인(9)과 선박(7) 사이로 연장한다. 패러베인(9)과 선박(7) 사이를 연장하는 견인선(tow line)(19)이 하부아암(14)과 제2마스트(10) 사이의 교차점에 제공되는 제3쉬브(20)들 통해 이어지고, 상기 견인선(19)은 제2마스트(10)를 따라 연장하고 또한 러닝태클(16)의 제2블록(17B)에 고정된다. 이러한 접속에서, 제3쉬프(20)는 하부아암(14)의 레벨에 위치할 필요가 없다는 것을 알아야 한다. 본 발명의 범위 내에서, 제3쉬브(20)는 하부아암(14) 아래에 또는 하부아암(14) 위에 위치될 수 있다. 제3쉬브(20)의 위치는 다수의 변수들, 예컨대 제2마스트(10)의 길이에 따라 다르다.
러닝태클(16)에 대한 저지선(restriction line)(21)은 러닝태클(16)의 제2블록(17B)에 고정되는 한 단부와 상부아암(13)의 레벨에서 제2마스트(10)에 고정되는 다른 단부를 가진다. 저지선(21)의 기능을 아래에서 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 패러베인(9)은 또한 견인선(19)의 커넥터 플레이트(24)에 곁줄블록(bridle block)(23)을 통해 연결되는 곁줄(22)을 포함한다. 곁줄(22)의 로프단부들은 아암(13, 14)들과 제2마스트(10) 간의 교차점에 연결된다.
도 3은 패러베인(9)이 물속으로 낮추어지고 또한 호스(1)가 패러베인(9)과 선박(7) 사이에서 연장되기 전에 패러베인의 동작모드를 보여준다. 이 동작모드에서, 패러베인(9)은 견인선(19)과 곁줄(22)의 부분에 의해 선박(7)에서부터 견인된다. 도 3에서 명확히 알 수 있는 바와 같이, 커넥터 플레이트(24)와 선박(7) 사이에서 연장하는 견인선(19)의 부분은 곁줄(22)과 함께 견인선(19)의 활성부(active part)이다. 패러베인(9)의 이 동작모드에서, 프리-텐션 라인(18)은 팽팽하지 않고, 패러베인(9)과 선박(7) 사이를 연장한다. 패러베인(9)이 선박(7)로부터 원하는 거리에 있는 위치에 도달하면, 호스(1)의 노즐을 지지하기 위하여 프리-텐션 라인(18)이 팽팽해져, 러닝태클(16)의 길이가 짧아진다. 이에 따라, 커넥터 플레이트(24)가 패러베인(9)을 향해 이동하게 되고 또한 곁줄(22)이 느슨해진다. 그러므로, 견인력이 곁줄(22)에서 제1쉬브(20)로 표시되는 하부 견인점(the lower tow point)으로 전달된다. 그러면, 커넥터 플레이트(24)와 제2쉬브(20) 사이를 연장하는 견인선(19)의 부분은 팽팽해지고 그리고 제2쉬브(20)는 결줄(22)에 의해 이전에 발생한 부하를 흡수하게 된다. 이는 도 4에 설명되어 있고 또한 곁줄(22)이 느슨해진다.
러닝태클(16)의 길이가 짧아지면, 저지선(21)이 팽팽해져, 러닝태클이 러닝태클(16)의 다른 단부와 간섭하는 것을 방지하기 위하여 러닝태클(16)의 이동을 제한한다. 하부 견인점을 수직으로 위치시키는 것은 상기 러닝태클(16)에서 필요한 권선의 수에 영향을 준다. 패러베인(9)이 적절히 균형잡히면, 즉 반경사 수단이 작동하면, 호스(1)는 바람직한 호스 현수곡선(catenary curve)을 취하게 된다. 이는 프리-텐션 라인(18)을 따라 연장하는 견인선(pulling line)(미도시)에 의해 영향을 받는데, 상기 견인선은 호스(1)를 프리-텐션 라인(18)과 평행하게 현수하기 위하여 프리-텐션 라인(18)을 따라 호스(1)를 견인한다. 몇몇 종류의 현수수단(suspension means)들(미도시)이 프리-텐션 라인(18)과 호스(1) 사이에 제공되고, 상기 현수수단은 프리-텐션 라인(18)에 대해 활주가능하다. 상기에서 설명한 반경사 수단은 한 사람이 패러베인(9)의 발진(launching)을 수행할 수 있도록 해준다.
도 5에서 패러베인(109)의 수정 실시예가 설명되는데, 상기 패러베인(109)은 수동제어에 적합하다. 본질적으로 동일한 두 실시예의 부품들에는 동일한 참조번호가 주어진다. 상기에서 기술한 패러베인(9)과 비교했을 때 패러베인(109)의 가장 큰 차이점은, 곁줄이 없고 또한 제2마스트(110)가 케스케이드(12)를 지나 아래로 연장한다는 것이다. 이러한 구조적 수정은, 패러베인(109)과 선박(7) 사이를 연장하는 프리-텐션 라인(18)에서 견인력(F1)을 균형잡기 위해 때때로 필요하다. 패러베인(109)에서부터 떨어진 프리-텐션 라인(18)의 단부는 선박(7) 상에 위치하는 제1윈치(winch)에 연결된다.
프리-텐션 라인(18)에서 견인력(F1)은 패러베인(109)의 수평력 벡터(horizontal force vector)(V)에 관해서 레버아암(lever arm)(L1)을 가진다. 힘(F1)과 레버아암(L1)은 제1모멘트를 발생시킨다.
견인선(119)은 제2마스트(110)의 하단부에서 선박(7)으로 연장한다. 견인선(119)에서 견인력(F2)는 수평력 벡터(V) 관해서 레버아암(L2)를 가지고, 상기 힘(F2)와 레버아암(L2)은 제2모멘트를 발생시킨다. 물에서 패러베인(109)을 균형잡기 위하여, 제1모멘트와 제2모멘트를 동일하여야만 한다. 또한 F1 + F2 = V가 되어야 한다. 선박(7) 상의 윈치들은 선박(7)으로부터 패러베인(109)의 간격을 조절하는데 사용되고 또한 패러베인(109)의 제2마스트(10)를 상대적으로 수직으로 유지하여 패러베인(109)의 안정성을 유지하는데 사용된다.
도 6에는 패러베인(209)의 다른 실시예가 설명되는데, 상기 패러베인(209)은 패러베인(109)의 약간 수정된 버전이다. 그러므로, 패러베인(209)은 수동제어에 적합하다. 패러베인(209)과 패러베인(109)의 차이점은, 제2마스트(210)가 제2마스트(110)보다 짧다는 것이다. 즉, 제2마스트(210)는 하부아암(14)의 레벨에서 그의 하단부를 가진다.
프리-텐션 라인(18)에서 힘(F3)은 패러베인(209)의 수평력 벡터(V)에 관해 레버아암(L3)을 가진다. 힘(F3)과 레버아암(L3)는 제1모멘트를 생성한다.
견인선(219)에서 힘(F4)는 수평력 벡터(V)에 관해 레버아암(L4)를 가지고, 힘(F4)와 레버아암(L4)는 제2모멘트를 발생시킨다. 물에서 패러베인(209)을 균형잡기 위하여, 제1모멘트와 제2모멘트를 동일하여만 한다. 또한 F3 + F4 = V가 되어야 한다. 선박(7) 상의 위치들은 선박(7)으로부터 패러베인(209)의 간격을 조절하는데 사용되고, 또한 패러베인(209)의 제2마스트(210)을 상대적으로 수직으로 유지하여, 패러베인(209)의 안정성을 유지하는데 사용된다.
본 발명의 가능한 수정예
상기에 설명한 본 발명의 실시예는 해안/작은 크기 버전에 관한 것이다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 연안/큰 크기 버전도 가능하다. 그러면, 큰 선박이 사용되고 또한 큰 패러베인이 사용된다. 이와 같이 큰 크기 버전은 선택적 노즐 시스템, 즉 개별적으로 제어되는 노즐들 또는 노즐세트가 구비되는 호스로 작동될 수 있다. 이에 의해, 전체 시스템 스와스(swath)의 개별적인 세그먼트(부분)들을 활성화시킬 수 있다. 또한, 큰 크기 버전은 다수의, 평행한 호스들을 포함하는 호스세트를 가질 수 있다. 만일, 다수의, 평행한 소스들을 사용한다면, 호스들은 제1마스트(3)와 제2마스트(10) 사이에서 전체 길이의 세그먼트만을 따라 노즐들을 가질 수 있다. 이는, 선박(7)이 설정된 코스를 유지하는 동안에 스와스의 세그먼트들 상에 예컨대 분산제와 같은 물질의 도포를 허용한다. 노즐을 위한 원격제어 밸브시스템도 예상할 수 있다. 또한, 본 발명의 범위 내에서, 물질 기록 센서(substance registering sensor)가 이 목적을 위해 사용할 수 있는데, 상기 센서는 물 위의 기름을 기록한다.
상기에서 설명한 실시예에서, 본 발명에 따른 장치는 선박과 함께 사용된다. 그러나, 본 발명의 범위 내에서, 작동유닛(6)이 고정되는 것, 즉 상기에서 설명한 실시예에서와 같은 선박(7)에 위치하지 않는 것을 예상할 수 있다.
예컨대, 상기 작동유닛(6)의 강의 제방 위에 설치될 수 있고 또한 패러베인(9)은 강의 하천수에 있을 수 있다.
도 3과 4의 실시예에서, 러닝태클(16)이 제공된다. 그런, 본 발명의 범위 내에서, 프리-텐션 라인과 견인선의 힘들 간에 전송비율을 제공하기 위해 다른 수단을 사용하는 것도 예상할 수 있다. 예시적이고, 비-제한적인 목적으로, 유압실린더 또는 볼 스크류를 고려할 수 있다.
대안으로, 유압실린더가 견인선에 직접 작용할 수 있고 또한 패러베인을 향해 견인선을 견인하여 곁줄을 느슨하게 하기 위하여 견인선에 적절한 힘을 제공할 수 있다.

Claims (9)

  1. 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 호스(1) 또는 호스세트를 포함하는 노즐호스 시스템을 사용하고, 상기 호스(1) 또는 호스세트는 양단부가 상승되고, 호스(1) 또는 호스세트의 한 단부는 작동유닛(6)에 기반을 두고, 호스(1) 또는 호스세트의 다른 단부는 상기 작동유닛(6)에 연결되거나 또는 작동유닛에 의해 견인되는 패러베인(9; 109; 209)에 연결되고,
    상기 호스는 현수곡선(catenary curve)을 취하고, 상기 패러베인은 반경사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 작동유닛(6)은 선박(7) 상에 위치하고, 상기 방법은 물 위에 상기 호스(1) 또는 호스세트를 이동시키는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 장치에 있어서, 상기 장치는 호스(1) 또는 호스세트의 길이를 따라 분포되는 노즐들을 구비하는 상기 호스(1) 또는 호스세트를 포함하는 노즐호스 시스템과, 상기 호스(1) 또는 호스세트의 양단부를 상승시키기 위한 상승수단을 포함하고, 상기 호스(1) 또는 호스세트의 한 단부에 있는 상기 상승수단은 작동유닛(6)에 근거를 두고, 상기 호스(1) 또는 호스세트의 다른 단부에 있는 상기 상승수단은 패러베인(9; 109; 209)에 근거를 두고, 상기 패러베인(9; 109; 209)을 상기 작동유닛(6)에 연결시키기 위해 또는 작동유닛에 의해 견인하기 위한 견인 또는 연결수단을 더 포함하고,
    상기 호스는 현수곡선(catenary curve)을 취하고, 상기 패러베인은 반경사 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는, 수면에 분산제 또는 다른 물질을 도포하기 위한 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 노즐호스 시스템은 상기 패러베인(9; 109; 209)과 상기 작동유닛(6) 사이에서 연장하는 프리-텐션 라인(18)을 포함하고, 상기 노즐호스 시스템은 상기 프리-텐션 라인(18)을 따라 상기 호스(1) 또는 호스세트를 끌기 위한 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 작동유닛(6)의 상기 상승수단은 제1마스트(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1마스트(3)는 연장가능한 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 작동유닛(6)은 선박(7) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  8. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 패러베인(9)은 반경사 수단을 포함하고, 상기 반경사 수단은 프리-텐션 라인(18)과 견인선(19) 사이의 힘들의 전송비율을 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    러닝태클(16)이 상기 반경사 수단을 구성하고, 상기 러닝태클은 패러베인(9)의 제2마스트(10)의 상부에 제공되고, 프리-텐션 라인(18)은 상기 러닝태클(16)의 제1블록(17A)과 제2블록(17B) 사이에 다수의 권선을 수행하고, 상기 프리-텐션 라인(18)은 상기 제2마스트(10)의 상부에서 상기 작동유닛(6)으로 이어지고, 견인선(19)이 상기 러닝태클(16)의 상기 제2블록(17B)에 연결되고, 상기 견인선(19)은 상기 패러베인(9)과 상기 작동유닛(6) 사이를 연장하는 것을 특징으로 하는 장치.
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