KR20040075654A - 소형선박용 유수분리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 100톤 이하의 소형선박에 주로 이용되는 해수와 기름을 분리하는데 사용되는 유수분리장치에 관한 것으로서,

유수분리기 내 공기가 존재하는 공간을 제거하여 항해중인 선체 내에서도 선체 흔들림에 영향을 적게 받고 안정적으로 기름과 해수를 중력을 이용한 부상분리법에 의해 분리시켜 결과적으로 유수분리 효율을 증대시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 유수분리기 내에서 기름이 포함된 유입수가 통과하는 경로를 수평방향으로 지그재그 형태로 길게 하여 유수분리기의 전체적인 부피를 줄이면서도 유입수가 유수분리기 내에 체류하는 시간을 길게 하여 결과적으로 부상분리법에 의하여 기름과 해수가 충분히 분리되는 시간을 갖도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 유수분리기 내의 유수분리실에서 분리된 기름을 기름수집실로 모아 수집된 기름의 유위를 2개의 전도도 센서를 사용하여 측정하여 기름의 양이 많아지면 솔레노이드 밸브를 열어 기름이 외부로 배출되게 하는 것을 특징으로 한다.

Description

소형선박용 유수분리장치 {Oil and water separator for the small vessel}

본 발명은 소형선박의 선체 하부에 모아지는 해수와 유류의 혼합물을 해수와 기름으로 분리시켜 처리된 청정 해수를 바다로 되돌려 보내고 모아진 기름은 별도의 용기에 모아서 육지에 돌아온 후 별도로 처리하는데 사용되는 유수분리기에 관한 것으로서,

지금까지의 선박용 유수분리기는 100톤 이상의 선박에 사용되는 중용량 이상의 모델로서 처리용량을 늘리기 위하여 평행판방식과 같이 다수의 유수분리벽을 평행 또는 약간 경사되게 위치시킨 후 오수를 일직선으로 통과시키며, 기름이 포함된 오수를 유수분리실의 특정 높이까지만 채우고 중력분리 또는 부상분리 등의 방법을 사용하여 기름과 해수를 분리하는 방법을 사용하였다. 그러나 이러한 방식들은 유수분리실 상부에 존재하는 공간으로 인하여 선박이 항해 중 필연적으로 발생되는 흔들림에 따라 유수분리실 내 오수면이 출렁이게 되어 유수분리 효율이 저하되는 단점이 있었다.

한편, 또한 기존의 방식은 유수분리실 내에서 오수를 일직선으로 통과시키는 관계상 유수분리기의 길이가 길어지는 단점이 있었다.

결국, 종래 기술에 의한 유수분리기는 선박항해 중 발생하는 흔들림의 영향을 받아 유수분리 효율이 감소하며, 유수분리실 내 오수가 흐르는 경로가 일직선이 되어 유수분리기의 부피가 커지는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 유수분리기가 선박의 항해 중 흔들림의 영향을 적게 받으면서 선박 오수중에 포함된 기름을 분리시킬 수 있게 하며, 그 유수분리기의 부피를 최소화 하고자 하는데 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유수분리장치의 구성상면도,

도 2는 본 발명에 의한 유수분리장치의 구성정면도,

도 3은 본 발명에 의한 유수분리장치의 구성후면도,

도 4는 본 발명에 의한 유수분리장치의 구성우측면도,

도 5는 본 발명에 의한 유수분리장치의 구성좌측면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 인입수 2 : 처리수

3 : 오수대기실 4 : 유수분리실

5 : 유수분리벽 6 : 처리수대기실

7 : 폐유저장실 8 : 공기배출구

9 : 상부 수위센서 10: 하부 수위센서

11: 물배출구 12: 기름배출구

13 : 상부 유위센서 14: 하부 유위센서

15 : 기름통로용 개방구 16: 처리수통로용 개방구

17 : 인입수통로용 개방구

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 특징에 따르면, 유수분리기 내에 인입수가 유수분리벽이 있는 공간에 공기가 존재하지 않도록 가득 차서 천전히 흐르게 하여 인입된 오수중에 존재하는 유분이 유수분리벽과 접촉하여 유분의 직경이 점차 커지면서 중력에 의해 물위로 떠오르게 하여 떠오른 기름은 유수분리벽의 상단에 모이고 하부에는 점차 유분이 없는 물만이 모아지도록 하는데 이때 유수분리벽이 있는 공간에 공기가 존재하지 않기 때문에 선박이 항해중 흔들려도 상대적으로 유수분리기내의 오수가 덜 출렁이게 하여 유수분리 효율을 높이도록 하였다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 특징에 따르면, 유수분리기 내에서 인입 된 오수 중에 포함된 기름 성분이 중력에 의해 물위로 떠오르기 위해서는 유수분리벽의 높이 대비 가로 길이의 비율이 충분히 커서 오수가 천천히 유수분리벽을 따라 흐르면서 충분한 체류시간을 줄 필요가 있다. 이때 일반적인 구조로서는 유수분리벽의 가로/높이 의 비가 약 12.5배 이상이 되어야 하므로 유수분리기의 길이가 필요 이상으로 길어지게된다. 따라서 유수분리벽의 구조를 지그재그 형태로 배열하여 인입된 오수가 지그재그 형태로 흐르도록 하여 결과적으로오수가 유수분리기 내에 체류하는 시간을 길게 하면서 동시에 유수분리기의 길이가 짧아지도록 하였다.

이하, 본 발명에 의한 선박에서 배출되는 기름이 함유된 해수를 유수분리기를 사용하여 그 속에 함유된 기름만을 분리하여 별도로 모으고 처리된 해수는 바다로 다시 돌려보내는 구조의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도 1은 본 발명이 적용된 유수분리장치의 구성상면도이고, 도 2는본 발명에 의한 유수분리장치의 구성정면도이고, 도 3은 유수분리장치의 구성후면도이고, 도 4는 유수분리장치의 구성우측면도이고, 도 5는 유수분리장치의 구성좌측면도이다.

도 1을 참조하면, 참조번호 1은 해수에 기름이 함유된 인입수를 나타내고, 참조번호 2는 유수분리기를 통과하여 기름이 제거된 처리수를 나타내고, 참조번호 3은 인입수가 유수분리실에 들어가기 전 체류하는 오수대기실을 나타내고, 참조번호 4는 오염된 해수중에 포함된 기름 성분을 분리하는 유수분리실을 나타내고, 참조번호 5는 인입수 중에 포함된 기름이 이 벽과 접촉하면서 기름끼리 붙어서 기름의 지름이 점차 커지면서 물위로 떠오르기 쉽게 만들어주는 유수분리벽을 나타내고, 참조번호 6은 유수분리실에서 기름이 제거된 처리된 해수가 해양으로 되돌려 보내기 전 체류하는 처리수대기실을 나타내고, 참조번호 7은 유수분리실내에서 상부로 떠올라 모아진 기름을 외부의 폐유저장실로 내보내기 전 머무르는 폐유저장실을 나타낸다.

상기의 구성에서 기름이 포함된 해수인 인입수(1)가 오수대기실에(3)에 머물면서 인입수(1) 중에 포함된 다른 무거운 고형물들은 오수대기실(3) 내의 하부로 침전되고 기름이 포함된 해수만 유수분리실(4)로 들어가게 된다. 유수분리실(4)에 지그재그 형태로 설치된 유수분리벽(5)을 따라 기름이 포함된 해수가 진행하는 동안 기름성분은 유수분리벽과 접촉하면서 점차 그 지름이 커지고 수면으로 중력에 의해 부상하게 된다. 이렇게 유수분리실(4) 내에서 기름이 제거된 처리된 해수는 처리수대기실(6)로 통하는 하부에 뚫려있는 처리수통로용개방구(10) 구멍을 통하여 처리수대기실(6)에 모였다 처리수대기실(6)의 상부에 뚫린 구멍(2)을 통해 외부로 배출되게된다. 한편 유수분리실(4) 내의 상부에 모인 떠오른 기름 성분은 폐유저장실(7)로 통하는 상부에 뚫려있는 기름통로용개방구(15) 구멍을 통하여 폐유저장실(7)에 모였다가 배출구(12)를 통해 외부의 폐유저장탱크로 보내진다. 이때 기름이 포함된 해수에서 기름이 수면에 떠오르는데 필요한 충분한 시간을 주기 위해 유수분리벽의 배치를 지그재그 형태로 하여 기름이 포함된 해수가 유수분리실(4) 내에서 그 속에 포함된 기름이 수면위로 떠오르는데 필요한 충분한 시간을 갖게 하면서 동시에 유수분리기의 전체 길이를 짧게 하였다. 또한 선박이 항해하면 유수분리기 내의 기름이 포함된 해수가 출렁이면서 기름이 수면위로 떠오르는 것을 방해하게 되는데 이러한 부작용을 해소하기 위하여 유수분리실(4)내를 공기가 없이 기름이 포함된 해수로 가득 채워서 선박이 항해중에도 유수분리실(4)내의 기름이 포함된 해수가 출렁이는 정도가 최소화 되도록 하였다.

한편, 도 2를 참조하여 기름이 포함된 해수인 인입수가 구멍(1)을 통해 오수대기실(3)로 들어오게 되면 오수대기실(3) 상부에 위치한 공기배출구(8)가 열려있게 하여 오수대기실(3)을 공기가 없이 기름이 포함된 해수로 가능한 가득 차도록 한다. 이때 수위가 상부의 수위센서(9) 까지 차게되면 공기배출구를 통하여 기름이 포함된 해수가 빠져나가지 못하도록 공기배출구(8) 끝에 위치한 솔레노이드밸브가 닫히도록 한다. 그러나 수위가 하부의 수위센서(10) 까지 내려가게 되면 다시 공기배출구(8) 끝에 위치한 솔레노이드밸브가 열려 공기가 빠져나가도록 하여 항상 오수대기실(3) 내에 기름이 포함된 해수가 가득 차도록 한다.

한편, 도 3을 참조하여 유수분리실(4) 내에서 수면위로 떠오른 기름은 기름 통로용개방구(15)를 통하여 폐유저장실(7)로 모아진다. 이때 폐유저장실(7)에 위치한 상부 유위센서(13)까지 해수가 차오를때 까지는 기름배출구(12) 끝에 연결된 솔레노이드밸브가 열려 있어서 폐유저장실(7)내에 차있는 공기 또는 기름이 빠져 나가도록한다. 이때 공기 또는 기름이 빠져나가서 해수면이 하부 유위센서(14) 까지 다다르게 되면 기름배출구(12) 끝에 연결된 솔레노이드밸브가 닫혀지게 되어 해수가 기름배출구(12)로 빠져나가는 것을 막게된다. 한편 유수분리실(4) 내에서 기름이 제거된 해수는 처리수통로용개방구(16)를 통하여 처리수대기실(6)로 모아진다.

한편, 도 4를 참조하여 그림은 본 발명에 의한 유수분리기의 우측면도를 보여 구조에 대한 이해를 돕고 있다. 여기서 물배출구(11)는 유수분리기를 청소 등 유지보수시에 내부의 해수를 빼내기위한 배출구의 역할을 하고있다.

한편, 도 5를 참조하여 그림은 본 발명에 의한 유수분리기의 좌측면도를 보여 구조에 대한 이해를 돕고 있다. 여기서 유수분리벽(5) 상부에 위치한 공간은 유수분리실 내에 공기가 존재하지 않게 해수로 채우려면 처리수대기실(6)이나 오수대기실(3) 보다 해수면이 조금 낮아야 하기 때문에 만들어 놓은 공간이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 100톤 미만의 소형선박에 사용되는 유수분리기는 선박의 항해중 흔들림 속에서도 유수분리효율이 정지상태에 비해 저하되는 정도가 적은 효과가 있다. 또한, 유수분리기내 유수분리벽의 배치를 지그재그 형태로 배열하여 유수분리실내에서 오염된 해수중의 기름이 해수면위로 충분히 부상할 수 있는 체류시간을 주면서도 유수분리기의 구조가 한쪽으로 과다하게 길어지는 것을 막아 전체적인 부피가 작아지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 소형선박의 선저폐수 등 해수와 기름이 혼합된 오염된 해수로부터 기름만을 분리하는데 사용되는 유수분리기에서, 유수분리실 내에 공기가 존재하는 공간을 없애고 유입된 해수만으로 채워 선박이 항해 중 흔들리더라도 유수분리실내의 해수가 흔들리는 정도를 경감시켜 유수분리 효율을 증가시키는 것을 특징으로 하는 유수분리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   유수분리실 내의 유수분리벽의 배치를 지그재그 형태로 하여 유수분리실 내의 해수가 체류하는 시간을 길게하여 좁은 면적의 유수분리실에서도 해수중에 포함된 기름이 수면으로 부상하는데 필요한 충분한 시간을 주어 결과적으로 작은 부피를 구현하는 것을 특징으로 하는 유수분리기.