KR20010036038A - 무인자동분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무인자동분리장치에 관한 것이다. 본 발명은 회수목적물(10)이 원하는 위치에서 자동으로 분리되어 회수될 수 있도록 한 것이다. 이를 위해 회수목적물(10)이 양의 부력을 가지게 하고, 외력에 의해 분리가능하게 고정한 상태로 하우징(20)의 일측에 고정한다. 상기 하우징(20)의 내부에는 가해지는 압력차에 의해 동작되는 수압피스톤(30)을 설치하고, 상기 수압피스톤(30) 양단의 수압면적을 달리 설정한다. 그리고, 상기 수압피스톤(30)에 의해 상기 하우징(20)의 내부에 형성되는 일측 유동공간(22)과 외부와 연통되게 유입밸브(40)를 설치한다. 상기 유입밸브(40)는 압력이 소정값 이상이 되어야만 동작된다. 그리고, 상기 수압피스톤(30)에 의해 구획되는 타측 유동공간(22')의 내부에는 유동공간(22')의 내부에서 외부로만 유로가 형성되는 배출밸브(45)가 설치된다. 이와 같은 본 발명에 의하면 간단한 구성으로 심해와 같이 작업자가 접근하기 어려운 환경에서 회수목적물을 용이하게 회수할 수 있게 되는 이점이 있다.

Description

무인자동분리장치{Automatic Separating Apparatus}

본 발명은 무인자동분리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람이 접근할 수 없는 환경에서 작업을 수행한 장치를 특정 조건하에서 분리하여 회수하기 위한 무인자동분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 작업자가 접근할 수 없는 환경에서 소정의 작업이 필요한 경우는, 그 환경을 견딜 수 있는 기계장치를 투입하여 작업을 하게 된다. 특히 심해와 같이 작업자가 접근하기 어렵고, 작업위치가 사람이 접근할 수 있는 위치로부터 멀리 떨어진 경우에는 더욱 그러하다.

하지만, 상기와 같은 작업위치가 사람이 접근할 수 있는 위치로부터 멀리 떨어진 심해의 경우에는 작업을 마친 기계장치를 회수하는데 많은 어려움이 있다. 따라서 지금까지는 상기 기계장치를 회수하지 않고 버려두는 경우가 많았으며, 최근 기술의 발달로 개발된 장비를 사용하여 상기 기계장치를 회수하기 시작했다.

그러나, 상기 기계장치를 회수하기 위한 장비는 유인조정장비로서 상당히 고가이다. 따라서, 작업을 마친 기계장치의 회수에 상기 기계장치의 가격보다 큰 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 작업자가 접근할 수 없는 환경에서 작업을 하는 기계장치를 간단하게 회수할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 작업자가 접근할 수 없는 환경에서 작업을 하는 기계장치를 그 작업환경을 이용하여 회수할 수 있도록 하는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 무인자동분리장치의 바람직한 실시예의 구성을 보인 단면도.

도 2는 본 발명 실시예에서 분리대상물이 분리되는 것을 보인 동작상태도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 회수목적물 12: 분리축

13: 고정홈 20: 하우징

25: 커버 26: 오링

27: 고정통 29: 볼플런저

30: 수압피스톤 32: 푸쉬암

33: 오링 40: 밸브

45: 배출밸브

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 양의 부력을 갖고 작업후 회수 대상이 되는 회수대상물과, 상기 회수대상물을 분리가능하게 잡아주는 고정수단과, 주위의 압력에 의해 구동되어 상기 고정수단으로부터 상기 회수대상물이 분리되게 하는 분리수단을 포함하여 구성된다.

상기 고정수단은 상기 회수대상물의 일측에 구비된 고정홈에 그 볼이 탄성력에 의해 안착되어 고정되는 볼플런저를 포함하여 구성된다.

상기 분리수단은 내부에 유동공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 내부를 양분하고, 그 양단에서 작용하는 압력의 차이에 의해 동작되는 수압피스톤과, 주위의 압력이 소정값이상이 되면 상기 유동공간의 일측으로 압력을 유입시키는 유입밸브를 포함하여 구성된다.

상기 수압피스톤은 상기 유입밸브에 의해 압력이 유입되는 측의 수압면적이 그 반대쪽의 고정수단을 통해 압력이 유입되는 측의 수압면적보다 크게 형성된다.

상기 유입밸브에 의해 압력이 유입되는 반대쪽 유동공간에서 상기 수압피스톤의 동작시에 외부로 공기를 배출시키는 일방향밸브가 더 구비된다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 특히 심해에서 작업을 수행한 장비를 심해의 압력을 이용하여 간단하게 분리할 수 있게 되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 무인자동분리장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 발명에 의한 무인자동분리장치의 바람직한 실시예가 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 회수목적물(10)의 일측에는 분리축(12)이 설치된다. 상기 분리축(12)에는 아래에서 설명될 볼플런저(29)의 볼이 수납되는 고정홈(13)이 형성된다. 상기 회수목적물(10)은 특정한 작업을 수행하는 장비일 수 있다. 그리고, 상기 회수목적물(10)은 그 자체만으로는 양의 부력을 가져 분리되어 단독으로 있게 되면 물속에서 수면으로 떠오르게 된다.

내부에 유동공간(22,22')이 형성되는 하우징(20)의 내부에는 수압피스톤(30)이 설치된다. 상기 하우징(20)의 내부에 형성되는 유동공간(22,22')의 일측에는 커버(25)가 설치된다. 상기 커버(25)에는 고정통(27)이 일체로 형성된다. 이와 같은 고정통(27)의 내부로는 상기 분리축(12)이 삽입된다. 그리고, 상기 고정통(27)에는 다수개의 볼플런저(29)가 설치되어 상기 분리축(12)이 상기 고정통(27)의 내부에 고정되어 있게 한다. 여기서 상기 볼플런저(29)는 그 선단의 볼이 탄성에 의해 상기 고정홈(13)에 삽입되게 한 구성으로, 이미 공지의 것이므로 더 이상의 설명은 생략한다. 도면 부호 26은 상기 커버(25)와 하우징(20) 사이를 밀봉하는 오링이다.

한편, 상기 고정통(27)과 분리축(12)의 사이에는 물이 틈입할 수 있는 틈이 있어 물속에서 그 주위의 압력이 이를 통해 아래에서 설명될 피스톤(30)의 푸쉬암(32)의 상단부에 작용하게 된다.

상기 하우징(20)의 유동공간(22,22') 내부에는 수압피스톤(30)이 설치되어 유동공간(22,22')을 둘로 나누게 된다. 이와 같은 수압피스톤(30)에는 상기 커버(25)를 관통하여 상기 고정통(27)의 내부로까지 연장되는 푸쉬암(32)이 형성되어 있다. 이와 같은 푸쉬암(32)의 상면, 다시 말해 상기 분리축(12)과 맞닿는 면은 항상 상기 회수목적물(10)이 위치되는 주변환경의 압력을 항상 받게 된다. 그리고, 상기 푸쉬암(32)과 커버(25)의 사이에도 밀봉을 위한 오링(33)이 설치된다. 또한 상기 수압피스톤(30)과 하우징(20)의 내부사이에도 오링(34)이 설치되어 상기 유동공간(22,22')사이의 연통을 방지한다.

다음으로 상기 유동공간(22)의 내부를 외부와 선택적으로 연통시키는 유입밸브(40)가 설치된다. 상기 유입밸브(40)는 상기 하우징(20)이 위치하는 곳의 압력이 소정 값이상이 되면 열리게 되는 릴리프밸브이다. 즉, 상기 회수목적물(10)이 그 작업을 그만두고, 회수되어야 할 위치에 이르게 되면 상기 유입밸브(40)가 수압에 의해 개방되도록 구성된 것이다.

그리고, 상기 하우징(20)의 유동공간(22')과 외부를 연통시키는 배출밸브(45)가 상기 하우징(20)에 구비된다. 상기 배출밸브(45)는 일방향밸브로서, 상기 유동공간(22')의 내부에서 외부로만 공기를 배출하게 된다. 이와 같은 배출밸브(45)는 상기 수압피스톤(30)이 상기 유동공간(22) 내부의 압력에 의해 밀려이동될 때, 상기 유동공간(22') 내부에 들어 있는 공기를 배출하여 상기 수압피스톤(30)의 동작이 원활하게 되도록 하는 역할을 한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 무인자동분리장치가 동작되는 것을 설명하기로 한다.

먼저, 회수목적물(10)을 상기 하우징(20)의 고정통(27)에 삽입하여, 상기 볼플런저(29)가 분리축(12)의 고정홈(13)에 안착되게 한다. 이와 같이 회수목적물(10)과 하우징(20)을 연결하여, 전체적으로 음의 부력을 가지게 한다. 물론 상기 회수목적물(10)만으로는 양의 부력을 가져, 회수목적물(10)만 별개로 분리되면 수면으로 떠오르게 된다.

이와 같은 상태로 상기 회수목적물(10)을 물속으로 투입하여 소정의 작업을 수행하게 한다. 이때에는, 상기 유입밸브(40)는 개방되지 않은 상태이고, 단지 상기 고정통(27)과 분리축(12)의 사이를 통해 물이 상기 푸쉬암(32)의 상면에 압력을 작용하게 된다.

상기와 같은 상태로, 상기 회수목적물(10)이 소정의 깊이까지 투입되면, 상기 유입밸브(40)가 개방된다. 따라서, 상기 유입밸브(40)를 통해 외부의 물이 상기 하우징(20)의 유동공간(22)으로 유입되어 상기 수압피스톤(30)의 저면이 압력을 받게 된다. 물론 이때에도 상기 푸쉬암(32)의 상면에도 압력이 작용하나, 그 수압면적을 보면, 상기 수압피스톤(30)의 하면이 훨씬 넓어 상기 수압피스톤(30)은 상기 커버(25)쪽으로 이동하게 된다.

이때, 상기 수압피스톤(30)이 이동되면, 상기 유동공간(22') 내부가 압축되는데, 상기 배출밸브(45)는 상기 유동공간(22')의 내부에서 외부로만 유로가 형성되는 일방향밸브이어서, 상기 유동공간(22') 내부의 공기가 상기 배출밸브(45)를 통해서 외부로 배출된다. 따라서, 상기 유동공간(22,22') 내에서 상기 수압피스톤(30)의 이동은 원활하게 이루어지게 된다.

상기와 같이 수압피스톤(30)이 이동하게 되면, 상기 수압피스톤(30)의 푸쉬암(32)이 상기 분리축(12)을 밀게 되는데, 상기 분리축(12)이 밀리면서, 상기 볼플런저(29)의 볼이 상기 고정홈(13)으로부터 분리된다. 이와 같이 되면, 상기 회수목적물(10)을 잡아주고 있던 힘이 없어지면서, 상기 회수목적물(10)이 자유로운 상태가 되고, 따라서, 상기 회수목적물(10)의 그 자체의 양의 부력에 의해 수면으로 떠오르게 된다.

여기서, 상기 볼플런저(29)는 상기 회수목적물(10)의 종류에 따라, 그 볼에 가해지는 탄성력과 그 갯수를 조절하여 상기 회수목적물(10)을 고정하게 된다. 그리고, 상기 유입밸브(40)는 상기 회수목적물(10)이 회수되기를 원하는 수심의 압력에서 개방되도록 하면 된다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 무인자동분리장치는 소정의 압력이 되면, 하우징 내부의 수압피스톤이 동작되면서, 회수목적물의 고정상태를 해제하도록 구성되었으므로, 심해의 환경에서 작업 후에 회수하여야 할 회수목적물을 원하는 수심에서 자동으로 회수할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명을 사용하면 고가의 장비를 사용하여야 했던 종래에 비해 간단한 기구적 메커니즘으로 회수목적물을 회수할 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 양의 부력을 갖고 작업후 회수 대상이 되는 회수대상물과,

   상기 회수대상물을 분리가능하게 잡아주는 고정수단과,

   주위의 압력에 의해 구동되어 상기 고정수단으로부터 상기 회수대상물이 분리되게 하는 분리수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무인자동분리장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 고정수단은 상기 회수대상물의 일측에 구비된 고정홈에 그 볼이 탄성력에 의해 안착되어 고정되는 볼플런저를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무인자동분리장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 분리수단은 내부에 유동공간이 형성된 하우징과,

   상기 하우징의 내부를 양분하고, 그 양단에서 작용하는 압력의 차이에 의해 동작되는 수압피스톤과,

   주위의 압력이 소정값이상이 되면 상기 유동공간의 일측으로 압력을 유입시키는 유입밸브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 무인자동분리장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 수압피스톤은 상기 유입밸브에 의해 압력이 유입되는 측의 수압면적이 그 반대쪽의 고정수단을 통해 압력이 유입되는 측의 수압면적보다 크게 형성됨을 특징으로 하는 무인자동분리장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 유입밸브에 의해 압력이 유입되는 반대쪽 유동공간에서 상기 수압피스톤의 동작시에 외부로 공기를 배출시키는 일방향밸브가 더 구비됨을 특징으로 하는 무인자동분리장치.