KR20040039941A - 수상 부유물 수거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강, 하천, 댐 등의 상류에서 유입되는 물에 떠내려오는 부유물을 걷는 제진판과 이 제진판의 뒤를 받쳐주면서 부유물을 걷는 제진봉을 무한궤도형 벨트에 등간격으로 설치하여 부유식 컨베이어를 구성하고, 이 부유식 컨베이어를 상류쪽 둔치와 하류쪽 둔치에 세운 축기둥에 대각선으로 위치하도록 설치하여 제진판과 제진봉에 걸려 떠밀려가는 부유물의 압력에 의해 부유식 컨베이어가 궤도를 선회하여 하류쪽 둔치로 부유물을 이동시켜 뭍에서 안전하고 신속 간편하게 부유물을 제거할 수 있도록 구성한 것이다.

Description

수상 부유물 수거장치{apparatus for collecting a floating matter on the water}

본 발명은 강, 하천, 댐 등의 물에 떠내려오는 부유물을 수위변동에 관계없이 둔치에서 안전하고 효율적으로 제거할 수 있게 한 수상 부유물 수거장치에 관한 것이다.

비가 내리면 댐, 강, 하천을 따라 각종 부유물이 떠내려온다. 이러한 수상 부유물은 가벼워서 처리하기 쉬운 것도 있지만 인력으로는 감당하기 곤란해 중장비를 동원해야만 수거할 수 있는 중량 부유물도 있다. 집중 호우 때나 홍수 시에는 수상 부유물의 양이 상상을 초월할 정도로 엄청나게 발생한다. 특히 댐의 경우에는 엄청난 양의 수상 부유물로 인해 겪는 정신적 육체적 고통과 경제적 손실이 크다.

일례로, 일시에 헤아릴 수 없을 정도로 강물을 따라 흘러드는 수상 부유물이 댐에 미치는 영향을 최소화하기 위한 방편의 일환으로 댐의 상류 쪽에 부유물용 펜스를 설치하는 데, 이것만으로는 부유물에 의한 부하를 감당하기는 무리다. 또, 호우나 홍수 때마다 몰려드는 그 많은 수상 부유물을 제거하려면 우선은 연안까지 부유물을 이동시켜야 한다. 지금까지는 이러한 부유물 이동을 고작 인력이나 수상쓰레기 수거선 등을 활용하는 구태의연한 것인 데, 그러기에는 많은 시간과 노력이 들고 비용도 막대하다.

따라서 본 발명의 목적은 강, 하천, 댐 등에서 물에 떠내려오는 부유물을 둔치로 유도하여 안전하고 신속 간편하게 그리고 효율적으로 수거할 수 있는 수상 부유물 수거장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 수상 부유물 수거장치는 상류에서 유입되는 물에 떠내려오는 부유물을 걷는 제진판과 이 제진판의 뒤를 받쳐주면서 부유물을 걷는 제진봉을 무한궤도형 벨트에 등간격으로 설치하여 부유식 컨베이어를 구성하고, 이 부유식 컨베이어를 상류쪽 둔치와 하류쪽 둔치에 세운 축기둥에 대각선으로 위치하도록 설치하여 제진판과 제진봉에 걸려 떠밀려가는 부유물의 압력에 의해 부유식 컨베이어가 궤도를 선회하여 하류쪽 둔치로 부유물을 이동시켜 뭍에서 안전하고 신속 간편하게 부유물을 제거할 수 있도록 구성한 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 수상 부유물 수거장치의 설치상태 의 개략적 평면도

도 2는 도 1의 A 방향에서 본 수상 부유물 수거장치의 개략적 정면도

도 3은 부유식 컨베이어의 부분 생략 저면도

도 4는 부유식 컨베이어의 부분 정면도

도 5는 제진판의 분해도

도 6은 제진봉의 분해도

도 7은 갈매기 대형으로 배치된 수상 부유물 수거장치의 개략적 평면도

도 8은 일렬 횡대형으로 배치된 수상 부유물 수거장치의 개략적 평면도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 부유식 컨베이어 2 : 무한궤도형 벨트

3 : 제진판4 : 제진봉

5 : 축기둥6 : 스프로켓

7a,b : 둔치8 : 스크린

도 1과 도 2는 상류의 폭이 좁은 강이나 하천 등에 적합한 단수형 부유물 수거장치를 예시한 것이다. 이 부유물 수거장치는 무한궤도형 부유식 컨베이어(1)로서 벨트(2)와 제진판(3), 제진봉(4) 및 축기둥(5)으로 구성된다. 부유식 컨베이어(1)는 제진판(3)에 작용하는 물의 흐름만으로도 궤도를 선회하는 예민한것이면 더욱 바람직하다.

벨트(2)는 무한궤도형으로서, 신축성이 없고 내식성은 우수한 와이어 로우프이다. 벨트(2)가 신축성이 있으면 부유물이 많이 걸릴수록 하류쪽으로 처지는 정도가 심해 수상 부유물을 수거하는 데 지장을 받게 될 염려가 있으므로 피한다.

도 3 및 도 4에서, 제진판(3)은 물의 흐름과 물을 따라 이동하는 부유물, 즉 떠내려오는 부유물이 걸려서 압력으로 작용할 때 그 부하에 의하여 부유식 컨베이어(1)가 가동되게 하는 부압수단이자 부유물을 걷어 둔치 등의 얀안으로 옮겨주는 것이다. 제진판(3)은 벨트(2)에 소정의 피치로 양 날개(31)가 상류를 향하도록 벨트(2)에 대하여 일률적으로 대각선 방향으로 설치하여 부유물이 걸리기 쉽게 하는 동시에 제진판(3)에 걸려서 뭍까지 이동해 온 부유물이 속히 이탈되도록 한다.

제진판(3)의 부압기능을 강화하기 위해서는 수면 하의 잠수길이도 중요한 인자다. 폭도 넓을수록 유리하다. 잠수길이와 폭이 지나치면 부유물이 걸리는 양이 지나쳐서 제진판(3)이 변형되고 극단적인 경우 파손도 우려되므로 이 점을 고려하여 최적의 설계치수를 구할 필요가 있다. 스프로켓(6)은 주면에 제진판(3)의 부구(33)와 제진봉(4)의 부구(41)가 들어갈 홈(61,62)을 갖고 있다.

제진봉(4)은 제진판(3)의 간격이 일정하게 유지되도록 하는 스페이서인 동시에 부유식 컨베이어(1)의 부력을 증강시켜 수위가 변동될 때 부유식 컨베이어(1)가 승강되도록 하고 또한 제진판(3)의 뒤를 받쳐서 부유물의 압력 때문에 뒤쪽으로 제껴지지 않도록 저지하는 스토퍼의 역할 및 제진판(3) 사이의 공간으로 부유물이 빠져 나가지 못하게 저지하는 역할을 겸한다.

도 5에서, 제진판(3)은 조립편의와 파손 및 노후시 교체편의를 위하여 탈착식으로 한다. 즉, 제진판(3)의 상단 좌우에는 나사봉(32)을 부착하여 부구(33)에 종방향으로 형성된 봉공(34)에 올려 끼우고, 봉공(34)의 상단 언저리에서 나사봉(32)의 상단에 너트(35)를 체결하여 너트(35)만 풀면 부구(33)에서 제진판(3)이 쉽게 분리되도록 구성한다. 상기 부구(33)는 부력이 강하면서도 물의 저항을 덜 받는 구상 부구가 적합하다. 부구(33)에는 봉공(34) 사이로 횡단하는 벨트공(36)이 형성되어 있어서 벨트(2)에 꿰기 좋다.

도 6에서, 제진봉(4)은 상단에 물의 저항을 덜 받는 구상 부구(41)를 결합하거나 일체상으로 형성하고, 부구(41)에 벨트공(42)을 천공하여 벨트(2)에 꿸 수 있게 한다. 그리고 벨트공(42)의 양측에 천공된 종형 체결공(43)에 나사(44)를 체결하면 그 나사(44)들이 벨트(2)의 양측면을 집듯이 조이게 되어 제진봉(4)의 위치가 변동되지 않게 된다.

다시 도 1과 도 2에서, 상기 수상 부유물 수거장치는 물에 떠 다녀서는 곤란하므로 어떻게든 수위변동에도 불구하고 늘 제자리에 머물면서 제기능을 수행발휘토록 해야 한다. 그러므로 부유식 컨베이어(1)는 이것을 양쪽에서 지지하는 지주가 필요하다. 축기둥(5)은 그래서 필요한 것이다. 축기둥(5)은 내식성이 우수한 것이어야 한다. 또한 수위변동에 따라 부유식 컨베이어(1)가 자유로이 오르내릴 수 있어야 한다. 이 점을 고려하여 축기둥(5)은 스프로켓(6)의 축공(63)에 헐겁게 끼워지는 외경을 가진 원형 기둥으로 한다.

양쪽 스프로켓(5)이 프레임에 의해 지지되어 궤도가 안정된 경우 하상에 고정된 와이어 로우프의 타단에 축기둥(5)을 부착하여 부유식 컨베이어(1)를 설치하는 방안도 상정할 수 있지만, 문제가 있다. 부유식 컨베이어(1)에 걸리는 수류 및 부유물에 의한 부압이 전반적으로 균등하게 작용한다면 상관없겠지만 그렇게 아니할 가능성이 있기 때문이다. 다시 말해, 부유식 컨베이어(1)는 수면과 평행을 유지하는 것이 부유물 수거에 도움이 되는 데, 부유식 컨베이어(1)에 걸리는 부압이 편중되어 그 쪽 제진판(3)이 수면 아래로 지나치게 잠겨 버리면 상부의 부유물이 하부의 부유물을 타고 넘어 갈 가능성이 있고 부유식 컨베이어(1)의 궤도선회운동이 지장을 받을 가능성도 있기 때문이다. 따라서 로우프 앵커보다는 축기둥(5)에 부유식 컨베이어(1)의 스프로켓(6)을 지지시키는 것이 효용성이 높다.

축기둥(5)은 양안의 둔치(7a,b)에 각각 세운다. 이때, 축기둥(5)은 물의 흐름을 보아 상류에서 하류를 향해 부유식 컨베이어(1)가 빗방향으로 배치되도록 세우고, 부유식 컨베이어(1)의 양쪽 스프로켓(6)을 각각 헐겁게 축끼움한다. 이 설치예는 폭이 좁은 하천의 경우에 적용 가능한 형태다.

그리고 하류쪽 둔치(7b)에서 부유식 컨베이어(1)의 말단측에는 부유물 수거용 스크린(8)을 설치하여 부유식 컨베이어(1)에 의하여 걷혀 온 부유물이 다른 장소로 이송될 때까지 계류되도록 한다.

도 7은 부유식 컨베이어(1)를 갈매기 대형으로 배치하여 물 흐름의 중앙에서 양안 쪽으로 수상 부유물을 걷을 수 있게 한 것이다. 즉, 물흐름의 중심에서부터 양안의 둔치(7a,b)를 향하여 부유식 컨베이어(1)의 양측 스프로켓(6)간 거리만큼 떨어진 곳마다 상류쪽 축기둥(5a)과 하류쪽 축기둥(5b) 사이에 부유식 컨베이어(1)의 폭 보다도 약간 여유있게 단차를 두고 축기둥을 세운 다음에 자기 짝의 축기둥(5a,a'),(5b,b')(5c,c'),…에 부유식 컨베이어(1)를 설치하여 앞뒤 부유식 컨베이어끼리 간섭받지 않고 수상 부유물을 걷어 둔치(7a,b)로 이동시킬 수 있게 한다.

도 8은 도 7의 갈매기 대형에서 한쪽 만을 취한 부유식 컨베이어(1)의 배치예를 나타낸 것이다. 양쪽 둔치(7a,b) 사이에 부유식 컨베이어(1)의 양쪽 스프로켓(6)의 축공(61) 중심간 거리마다 하류쪽으로 상기한 바와 같은 요령으로 축기둥(5)을 세워 부유식 컨베이어(1)를 설치함으로서 일렬 횡대형 대열을 이루도록 설치하는 것이다.

상기의 어느 경우든 물에 떠내려오는 부유물(9)은 제진판(3)과 제진봉(4)에 걸리게 되고, 그 부유물(9)은 뒤이어 유입되는 물과 거기에 떠내려오는 부유물에 의한 압력이 더해짐에 따라 부유식 컨베이어(1)가 궤도를 선회하게 된다. 이 같은 부유식 컨베이어(1)의 궤도선회에 따라 제진판(3)과 제진봉(4)에 걸린 부유물(9)은 차츰 둔치(7b) 또는 (7a,b) 쪽으로 이동하게 된다. 그리고 그 부유물(9)은 둔치(7b) 또는 (7a,b)에 설치된 스크린(8)에 담긴다. 이 부유물은 중장비를 동원하거나 인력으로 제거한다.

이상 설명한대로 본 발명의 수상 부유물 수거장치는 상류에서 유입되는 물의 흐름과 그 물에 떠내려오는 부유물이 제진판과 제진봉에 작용하는 부압에 의해 부유식 컨베이어가 궤도를 선회하면서 제진판과 제진봉에 걸린 부유물을, 수위변동에 관계없이 둔치로 이동시켜 제거할 수 있으므로 위험한 수상 작업을 통하여 부유물을 수거하지 않고도 아주 간편 용이하게 그릭 안전하게 수거할 수가 있다. 또한, 최초 설치비를 제외하고는 운영비와 관리비도 그다지 들지 않으므로 경제 운용이 가능하다.

본 발명은 홍수와 같이 급격히 불어난 물에 떠내려오는 부유물을 수거할 때 대단히 유익하다.

Claims (3)

1. 양쪽 스프로켓(6) 간에 둘러진 무한궤도형 벨트(1)에 제진판(3) 및 제진판(3)의 뒷받침 겸용 제진봉(4)이 등간격으로 설치된 부유식 컨베이어(1)와; 상기 스프로켓(6)을 헐겁게 축설치하는 축기둥(5)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수상 부유물 수거장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 부유식 컨베이어(1)는 앞뒤쪽 부유식 컨베이어간에 소정의 단차를 두고 하류쪽 둔치를 향해 대각선 방향으로 일렬 횡대상으로 설치되는 수상 부유물 수거장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 부유식 컨베이어(1)는 물의 흐름 중심을 기준으로 하류의 양쪽 둔치를 향해 앞뒤쪽 부유식 컨베이어간에 소정의 단차를 두고 갈매기 대형을 이루도록 설치되는 수상 부유물 수거장치.