KR200356013Y1 - 저층수인양장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 저층수인양장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 심층수가 저장되는 저장탱크(13)가 내부에 형성되고, 상기 저장탱크(13)의 외주면을 둘러싸고 속이 빈 구조의 부력탱크(12)가 형성되며, 상단면에 해상브이(15)와 공기배출구(14) 및 조절밸브(161)가 구비된 배관장치(16)와 맨홀(111)이 장착되며, 일측면에 쇄클(17)이 부착되어진 부체(11)와, 상기 부체(11)의 하단에 형성되며 끝단에는 내측부에 나사산이 형성되어 있거나 플랜지가 형성되어 있는 이음부(19)가 부착되어진 유도파이프(18)와, 상기 이음부(19)의 내측부에 형성된 나사산과 나사결합하여 체결되어 지는 이동파이프(20)를 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하며, 해수중에서 표층이나 중간층에 비하여 풍부한 영양소와 적은 병균을 포함하는 심층수를 무동력으로 인양할 수 있는 효과가 있다.

Description

저층수인양장치{Lifting apparatus of the deep water}

본 고안은 저층수 인양장치에 관한 것으로서, 특히 해수중에서 표층이나 중간층에 비하여 풍부한 영양소와 적은 병균을 포함하는 심층수를 무동력으로 인양할 수 있는 장치에 관한 것이다.

현재까지는 해양의 저층수를 인양하는 방법은 주로 해저면에 파이프를 인양하거나, 긴호스를 선박에 싣고 해당 해역에 도착한 다음, 호스를 릴(Reel) 등을 이용하여 원하는 수심까지 침강시킨 다음, 모터로 호스를 통하여 저층수를 선박으로 인양한 다음, 호스를 회수하고, 선박을 항구로 돌아오는 방법을 사용하고 있다.

그러나 파이프부설방법은 초기투자비가 매우 많이들며, 선박의 호스와 모터를 이용하는 방법은 대형호스와 릴에 의한 복원력의 저하로 인한 선박의 안정성문제 및 호스 침강 및 인양에 시간이 많이 소요되는 단점을 갖고 있다.

또한, 호수, 저수지, 댐이나 하천 등의 바닥침전물(저니)을 제거하기 위한 제거장치가 많이 개발되고 있는 실정이며, 예를 들면, 실용신안등록출원 제20-2001-0005968호는 호소에 띄워져 외부의 수면보다 낮은 수면을 유지함으로서 수두차를 발생시키기 위한 수조, 수조 저부에 연결설치되고 호소바닥으로 연장되어 침전 저니가 유입되는 흡입관, 흡입관 내부에 밀착되고 흡입관 하단을 통해 유통가능하게 설치되어 끝단이 저니층에 위치하도록 된 이동관, 이동관을 승하강시키기 위한 구동수단, 수조에 설치되어 수조와 저니층과의 높이차에 따라 구동수단을 제어 작동시키기 위한 제어수단, 수조내로 빨아올려진 물과 저니를 수조 외부로 배출시키기 위한 배출관 및, 강바닥을 따라 수조를 이동시키기 위한 이동수단을 포함한 장치를 소개하고 있다.

또한, 실용신안등록출원 제20-2000-0025200호는 고압의 공기를 이용한 퇴적물수거시스템에 대하여 소개하고 있다.

상기와 같은 장치들은 해저의 오염물질을 제거하기 위한 장치로서 그 구조가 대형이고 복잡하고 생산비용이 과다한 문제점을 내포하고 있다. 따라서 상기와 같은 장치들을 이용하여 해양의 심층수를 인양하기에는 비용과 효율성에서 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안은 영양분이 풍부하며 병원균이 적은 해양의 심층수를 파도와 부체와의 위상과 주기의 차이를 이용하여 무동력으로 인양할 수 있는 장치를 제공하는 것이 목적이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 내부에 심층수가 저장되는 저장탱크가 형성되고, 상기 저장탱크의 외주면을 둘러싸고 속이 빈 구조의 부력탱크가 형성되고, 상단면에 해상브이와 공기배출구 및 조절밸브가 구비된 배관장치와 맨홀이 장착되며, 일측면에 샤클이 부착되어진 부체와, 상기 부체의 하단에 형성되며 끝단에는 내측부에 나사산이 형성되어 있거나 플랜지가 형성되어 있는 이음부가 부착되어진 유도파이프와, 상기 내측부에 형성된 나사산과 나사산이 결합하여 체결되어 지는 이동파이프를 포함하여서 구성되며, 상기 이동파이프의 하단에 만곡부가 형성되고 상기 만곡부의 일측 상단에는 고정구가 부설되며 상기고정구와 회전핀을 매개로 역류방지막이 회전가능하게 장착되게 되며, 또한 상기 부체의 측면에 부착되어 있는 샤클이 연결구를 매개로 앵커와 체결되어 있는 것을 특징으로 하는 저층수인양장치를 제공한다.

도 1은 본 고안의 저층수인양장치의 설치구조를 도시한 측단면도.

도 2는 본 고안의 저층수인양장치의 구조를 도시한 사시도.

도 3은 본 고안의 저층수인양장치가 파고의 고점에서 저점으로 하강시 심층수가 유입되는 상태를 도시한 작업상태도.

도 4는 본 고안의 저층수인양장치가 파고의 저점에서 고점으로 상승시의 상태를 도시한 단면도.

도 5는 본 고안의 이동파이프에 유출홀이 형성되어 있는 구조를 도시한 단면도.

도 6은 상기 도5의 이동파이프의 구조를 도시한 평단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 저층수인양장치 11 : 부체

12 : 부력탱크 13 : 저장탱크

14 : 공기배출구 15 : 해상브이

16 : 배관장치 17 : 쇄클

20 : 이동파이프 21 : 만곡부

22 : 고정구 23 : 역류방지막

30 : 연결구 40 : 앵커

111 : 맨홀 141 : 에어밸브

161 : 조절밸브 201 : 유출홀

202 : 유입구 221 : 회전핀

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성과 일실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선 첨부된 도면을 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 저층수인양장치의 설치구조를 도시한 측단면도이고, 도 2는 본 고안의 저층수인양장치의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3은 본 고안의 저층수인양장치가 파고의 고점에서 저점으로 하강시 심층수가 유입되는 상태를 도시한 작업상태도이고, 도 4는 본 고안의 저층수인양장치가 파고의 저점에서 고점으로 상승시의 상태를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 고안의 이동파이프에 유출홀이 형성되어 있는 구조를 도시한 단면도이고, 도 6은 상기 도5의 이동파이프의 구조를 도시한 평단면도이다.

일반적으로 바다에는 크고 작은 파도가 발생한다. 파도위에 본 고안의부체(11)가 설치되면 파도의 상하운동에 따라서 부체(11)도 시간적으로 위상차가 없이 상하운동을 하게 된다.

반면, 파도가 발생시 물의 표면은 상하로 이동하는데 비하여 수중은 거의 상하의 이동을 하지 않는 다는 것이다. 따라서 파도에 의하여 상하로 이동하는 부체(11)의 하부에 이동파이프(20)를 연결하고 부체(11)의 상부에는 공기배출구(14)를 형성하면 파도가 발생할 경우 부체(11)가 움직이고 이에 따라 부체(11)내의 물의 수면과 부체(11)외부에 있는 파도의 수면과 일치하기 때문에 상기 이동파이프(20)를 통하여 심층수가 유입되는 것이다.

즉, 부체(11)가 해양의 바닥에 고정되는 계류장치인 앵커(40)로 구속되어 있는 경우에는 부체(11)의 상하운동과 파도의 상하운동 사이에는 위상차가 발생하게 된다.

상기 위상차로 인하여 부체(11)내의 수면은 파도의 수면과 다르게 되며, 또한 파도의 주기는 수시로 변하지만 부체(11)는 자체의 고유주기를 가지고 있으므로 파도와 부체(11)의 주기는 거의 주지가 다르게 되며, 이로 인해 부체(11)의 하단에 부착되어 있는 이동파이프(20)로의 물의 유입이 증가하게 되는 것이다.

본 고안인 저층수인양장치(10)의 전체적인 구조는 도1과 도2에 도시된 바와 같이, 내측에 형성되며 심층수가 저장되는 저장탱크(13)가 형성되고, 상기 저장탱크(13)의 외주면을 둘러싸고 속이 빈 구조의 부력탱크(12)가 형성되고, 상단면에 해상브이(15)와 에어밸브(141)가 구비된 공기배출구(14) 및 조절밸브(161)가 구비된 배관장치(16)와 맨홀(111)이 장착되며, 일측면에 샤클(17)이 부착되어진부체(11)와, 상기 부체(11)의 하단에 형성되며 끝단에는 내측부에 나사산이 형성되어 있거나 플랜지가 형성되어 있는 이음부(19)가 부착되어진 유도파이프(18)와, 상기 이음부(19)의 내측부에 형성된 나사산과 나사산이 결합하여 체결되어 지는 이동파이프(20)를 포함하여서 구성되게 된다.

즉, 해저의 수심에 따라서 상기 이동파이프(20)를 교체할 수 있게 탈장착식으로 구성되게 된다.

그리고 상기 조절밸브(161)는 평소에는 잠가두었다가, 선박이나 바아지를 접안한 후, 조절밸브(161)를 열고 배관장치(16)을 통하여 흡입하여 부체내의 심층수를 선박이나 바아지로 이송하며, 상기 심층수를 이송하는 경우, 공기배출구(14)의 에어밸브(141)을 닫은 상태에서 흡입하면 해수가 보다 용이하게 흡입된다

또한, 상기 이동파이프(20)의 하단에 만곡부(21)가 형성되고 상기 만곡부(21)의 일측상단에는 고정구(22)가 부설되며 상기고정구(22)와 회전핀(221)을 매개로 역류방지막(23)이 회전가능하게 장착되게 된다.

그리고 상기 부체(11)의 측면에 부착되어 있는 섀클(17)이 연결구(30)를 매개로 해양의 바닥에 고정되는 앵커(40)와 체결되게 되는 것이다.

즉, 위상차와 주기가 다른 상하운동의 과정에서 부체(11)의 하부에 부착되어 있는 이동파이프(20)의 하단의 내부에 장착되어 있는 역류방지막(23)은 저층수인양장치(10)가 파고의 고점에서 저점으로 하강시 심층수가 유입되는 상태를 도시한 작업상태도인 도3에 도시된 바와 같이, 상기 저층수인양장치(10)가 하강시에는 일방향밸브(one-way valve)인 역류방지막(23)을 통하여 심층수가 유입되게 된다.

한편, 저층수인양장치(10)가 상승시에는 도4에서와 같이 역류방지막(23)이 저층수인양장치(10)의 물저장탱크(13)에 저장된 물의 자중에 의해 하부로 닫히게 되며, 최종적으로 이동파이프(20)의 하단에 형성된 만곡부(21)에 걸리게 되어 유입된 물의 유출을 방지하게 되는 것이다.

상기와 같은 과정이 되풀이되면 저층수인양장치(10)의 물저장탱크(13)에 심층수를 무동력으로 저장할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 이동파이프(20)의 하단에 형성된 만곡부(21)의 일측에는 역류방지막(23)외에도 상기 역류방지막(23)의 기능을 할 수 있는 다양한 일방향밸브등이 부설될 수 있게 된다.

그리고 본 고안의 이동파이프의 구조를 도시한 평단면도인 도5에 도시된 바와 같이, 이동파이프(20)의 측면이나 유도파이프(18)의 측면에 유출구멍(201)이 형성되게 되면, 부체(11)가 하강시에 이동파이프(20)의 유입구(202)를 통하여 심층수가 흡입되고, 반대로 부체(11)가 상승시에는 이동파이프(20)의 하단부의 역류방지막(23)에 의하여 이동파이프(20)내로 유입된 물이 빠져나가지 못하고 그 유체력이 상기 이동파이프(20)의 측면에 형성되어 있는 유출홀(201)을 통하여 밖으로 나가게 되어 심층수를 지속적으로 상부의 구멍위치로 이동시키게 된다.

본 고안은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안인 저층수인양장치는 해수중에서 표층이나 중간층에 비하여 풍부한 영양소와 적은 병균을 포함하는 심층수를 파도와의 위상과 주기의 차를 이용하여 무동력으로 인양할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안의 부체의 반복적인 상하운동을 이용하여 지속적으로 심층수의 물을 중층 또는 표층에 무동력으로 공급될 수 있는 효과도 있다.

Claims (3)

1. 해양의 심층수를 인양하는 장치에 있어서, 내부에 심층수가 저장되는 저장탱크(13)가 형성되고 상기 저장탱크(13)의 외주면을 둘러싸고 속이 빈 구조의 부력탱크(12)가 형성되며 상단면에 해상브이(15)와 에어밸브(141)가 구비된 공기배출구(14) 및 조절밸브(161)가 구비된 배관장치(16)와 맨홀(111)이 장착되며 일측면에 쇄클(17)이 부착되어진 부체(11)와, 상기 부체(11)의 하단에 형성되며 끝단에는 내측부에 나사산이 형성되어 있는 이음부(19)가 부착되어진 유도파이프(18)와, 상기 이음부(19)의 내측부에 형성된 나사산과 나사결합하여 체결되어 지는 이동파이프(20)와, 부체(11)의 측면에 부착되어 있는 섀클(17)이 연결구(30)를 매개로 앵커(40)와 체결되는 구성을 포함하여서 구성되는 것을 특징으로 하는 저층수인양장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동파이프(20)는 하단에 만곡부(21)가 형성되고 상기 만곡부(21)의 일측상단에는 고정구(22)가 부설되며 상기고정구(22)와 회전핀(221)을 매개로 역류방지막(23)이 회전가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 저층수인양장치.
3. 제 1항 또는 제2항에 있어서, 상기 이동파이프(20)의 측면에 한개 이상의 유출홀(201)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 저층수인양장치.