KR20060043476A

KR20060043476A - 부유물 수집장치

Info

Publication number: KR20060043476A
Application number: KR1020050018861A
Authority: KR
Inventors: 나기호; 이수연; 최진웅
Original assignee: 주식회사 필택
Priority date: 2004-05-17
Filing date: 2005-03-07
Publication date: 2006-05-15
Also published as: KR100758345B1; WO2005110927A1

Abstract

본 발명은 수면의 물과 부유물을 낙차를 통해 동시에 유입 받아 부상되는 부유물만을 취합 수집하는 부유물 수집장치에 관한 것으로, 수면에 떠 있도록 하는 부유수단을 포함하며, 전방에 구비된 유입수로와 이 유입수로의 후방에 상부가 개방되고 사방이 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰 공간의 전,후방에 분리판으로 구획되는 집수조 및 부유물 수집조를 포함하는 본체와; 상기 집수조의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 상기 분리판을 넘게 하여 부유물만 상기 부유물 수집조에 분리 수집되게 하는 집수수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 수면에 떠다닐 수 있도록 부유수단을 포함하며, 외측 둘레에 구비된 유입수로와 이 유입수로의 내측에 둘레가 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰공간의 외,내측에 분리판으로 구획되는 집수조 및 부유물 수집조를 포함하는 본체와; 상기 집수조의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 분리판을 넘게 하여 상기 부유물 수집조에 분리 적층시키는 집수수단으로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

Description

부유물 수집장치{Oil skimmer}

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 나타낸 것으로,

도 1a는 사시도를,

도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도를,

도 1c는 도 1b의 B-B선 단면도를 나타낸다.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 유입수로의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 유입수로의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 배출수단의 다른 실시예를 나타낸 개략 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 펌핑수단의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 6은 본 발명에 따른 제2 실시예의 부유물 수집장치를 나타낸 것으로,

도 6a는 사시도를,

도 6b는 도 4a의 C-C선 단면도를 나타낸다.

도 7은 본 발명에 따른 제2 실시예의 부유물 수집장치의 다른 실시예를 나타 낸 것으로,

도 7a는 사시도를,

도 7b는 도 7a의 D-D선 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 본체

11 : 유입수로

111 : 각도변경 수로판, 112 : 힌지축, 113 : 방파용 회전체,

114 : 횡격판, 115 : 수평 회전축

12 : 분리판

13 : 집수조

14 : 부유물 수집조

141 : 부유물 배출수단, 142 : 부유물 배출펌프

15 : 부유수단

151 : 돌출판, 152 : 관통홀, 153 : 공기탱크, 154 : 공기 유입구,

155 : 볼트축

2 : 집수수단

21 : 펌핑수단

211 : 프로팰러, 212 : 모터, 213 : 수평 구획판, 214 : 중앙홀,

214a : 물 와류 방지망, 215 : 수중펌프

22 : 배수구

221 : 배수관, 222 : 밸브, 223 : 방향키

23 : 수위 감지센서

24 : 제어부

3 : 본체

31 : 유입수로

32 : 분리판

33 : 집수조

34 : 부유물 수집조

341 : 부유물 배출펌프, 342 : 내측 둘레판

35 : 부유수단

351 : 돌출판, 352 : 관통홀, 353 : 공기탱크, 354 : 공기 유입구,

355 : 볼트축

4 : 집수수단

41 : 펌핑수단

411 : 프로팰러, 412 : 모터, 413 : 수평 구획판, 414 : 중앙홀,

414a : 물 와류 방지망, 415 : 수중펌프

42 : 배수구

422 : 밸브, 423 : 방향키

43 : 수위 감지센서

44 : 제어부

본 발명은 정수장의 수면위에 부상되는 스컴 이나 호수 및 해양의 오염 및 사고 인하여 떠다니는 부유오일을 수거하는 부유물 수집장치에 관한 것으로서, 좀더 상세히 설명하면, 수면의 물과 부유물을 낙차를 통해 동시에 유입 받아 부상되는 부유물만을 취합 수집하는 부유물 수집장치에 관한 것이다.

일반적으로 정수 처리조에서 물을 정수함에 있어서 다량의 스컴이 부유되며, 강이나 호수, 해양 등에서 선박 사고가 발생될 경우에는 오일이 물 위에 부유되는데, 이러한 부유물은 수질을 오염시킴은 물론 생태계를 파괴시키는 문제점을 가지고 있었다.

이에 수면에 부상되는 부유물을 수거하는 장치가 여러 종류로 공지되어 사용중에 있다. 따라서 통상적으로 알려진 부유물 수집장치는, 대한민국 실용신안등록출원 제2002-1325호의 '사이폰식 스컴제거기'(이하, '종래 제1 실시예의 스컴 제거기'라 칭함)와, 대한민국 실용신안등록출원 제2001-22967호의 '부상분리조의 스컴 제거장치'(이하, '종래 제2 실시예의 스컴 제거기'라 칭함)등이 공지되어 있는데, 이하 각 실시예의 부유물 제거기를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 종래 제1 실시예의 스컴 제거기는, 침전지에 피벗(pivot) 지지된 원통형 스컴제거기의 스컴 유입구가 무게추에 의해 수면상의 위치되어 흐르는 부유물을 제거하고, 무게추의 타측에서 스컴 제거기에 와이어로 연결된 사이폰식 추에 물이 채워져 사이폰식 추가 하강하면 스컴 유입구가 수면 상부에 위치하도록 스컴 제거기가 회전된 후 수거된 스컴을 외부로 배출하도록 되어 있다.

그러나 이러한 스컴 제거기는 단순히 흐름을 따라 이동되는 스컴의 이동경로에서 스컴을 차단하여 회수하는 것으로서 스컴의 제거 효율이 저하되는 문제점을 가지고 있었다. 즉 스컴이 처리수를 따라 이동되다가 스컴 제거기에서 막히게 되면 스컴이 스컴유입구 근처에 모이게 되는데, 스컴 제거기의 내에서는 물의 유동이 없음에 따라 스컴이 제거기의 내부로 스컴이 잘 유입되지 않는 원인으로 인하여 스컴의 제거효율이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.

또한, 종래 제2 실시예의 스컴 제거기는, 침전지 한쪽에 블레이드(Blade)를 방사상으로 갖는 회전형 스컴 제거기를 설치하여 회전시킴으로서 블레이드가 수면상의 스컴을 물과 함께 스컴 배출수로로 퍼내도록 되어 있다.

그러나 상기와 같이 구성된 스컴 제거기는 다량의 물과 스컴이 함께 배출되는 문제점을 가지고 있음은 물론, 단 시간에 많은 양의 스컴을 제거할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있도록 발명된 것으로서, 정수장, 호수, 강, 바다 등의 수면에 부유되는 각종 거품, 오일 등(이하, "부유물"이라 칭함)을 물의 낙차를 통해 취합한 후 부유물만을 수집할 수 있는 부유물 수집장치를 제공함을 목적으로 한다.

또한 물의 낙차와 부유물의 부상을 통해 부유물을 수집함으로서 단시간 내에 많은 양의 부유물을 수집할 수 있는 목적도 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수면에 떠 있도록 하는 부유수단을 포함하며, 전방에 구비된 유입수로와 이 유입수로의 후방에 상부가 개방되고 사방이 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰 공간의 전,후방에 분리판으로 구획되는 집수조 및 부유물 수집조를 포함하는 본체와; 상기 집수조의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 상기 분리판을 넘게 하여 부유물만 상기 부유물 수집조에 분리 수집되게 하는 집수수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 나타낸 것으로, 도 1a는 사시도를, 도 1b는 도 1a의 A-A선 단면도를, 도 1c는 도 1b의 B-B선 단면도를 나타낸다.

이에 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치는, 수면에 떠 있도록 하는 부유수단(15)을 포함하며, 전방에 구비된 유입수로(11)와 이 유입수로(11)의 후방에 상부가 개방되고 사방이 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰 공간의 전,후방에 분리판(12)으로 구획되는 집수조(13) 및 부유물 수집조(14)를 포함하는 본체(1)와; 상기 집수조(13)의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로(11)를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 상기 분리판(12)을 넘게 하여 부유물만 상기 부유물 수집조(14)에 분리 수집되게 하는 집수수단(2)으로 구성되는 것이다.

그리고, 상기 부유물 수집장치는 상기 부유물 수집조(14)의 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 부유물 배출수단(141)을 더 포함하는 것이다. 따라서 상기 배출수단(141)은 도 1b에 도시된 바와같이, 상기 부유물 수집조(14)에 구비되어 호스를 통해 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 배출펌프(142)로 구성되는 것이다. 즉 상기 배출펌프(142)는 부유물 수집조(14)의 내부에 구비되어 부유물 수집조(14)에 채워진 부유물을 강제흡입하여 호스를 통해 강가,해변등의 육지나 배로 강제 이송시킬 수 있는 것이다.

또한, 상기 집수수단(2)은, 상기 집수조의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 유입시키는 펌핑수단(21)과, 상기 집수조의 내부에 형성되어 유입된 물과 부유물 중 물만을 수중으로 배수하는 배수구(22)로 구성되는 것이다.

그리고 상기 펌핑수단(21)은, 집수조(13)의 내부에 구비되는 것으로 수면에 낙차를 발생시키는 모터(212)로 구동되는 프로팰러(211)로 구성되는 것이다. 즉 상기 프로팰러(211)는 집수조(13)의 내부에 구비되어 있음에 따라서 낙차를 통해 수면의 물과 부유물을 집수조(13)로 강제 유입되게 하면서 집수조 밖으로 연속 배출하는 작동을 수행하는 것이다.

아울러 상기 펌핑수단(21)은, 상기 프로팰러(211)의 주위인 집수조(13)의 하부를 수평으로 구획하는 중앙홀(214)을 포함하는 수평 구획판(213)과, 상기 중앙홀(214)의 상부인 프로팰러(211)의 상부에 구비되어 중앙홀(214)로 물이 유입되는 과정에서 수평 구획판(213)의 상부에 채워진 물이 회전되는 것을 방지하는 물 와류 방지망(214a)을 더 포함하는 것이다.

다시말해 상기 물 와류 방지망(214a)은 프로팰러(211)의 회전시 발생되는 물의 회전력을 수평 구획판(213)의 상부로 전달되는 것을 예방하는 역할을 하는 것이다. 즉 상기 물 와류 방지망(214a)은 망으로 형성되어 있음에 따라서 프로팰러(211)의 회전시 발생되는 물의 와류를 차단하는 역할을 수행하는 것이다.

한편, 상기 집수조(13)의 중간에는 통상적으로 알려진 수위 감지센서(23)가 더 구비되어 있고, 상기 부유물 수집장치는 상기 수위 감지센서(23)와 모터(211)에 연결되는 것으로 상기 수위감지 센서(23)로부터 집수조(13)의 수위를 실시간으로 입력받아 모터(212)의 회전속도를 제어하는 제어부(24)를 더 포함함을 특징으로 하는 것이다.

즉 상기 수위 감지센서(23)는 집수조(13)의 수위를 센싱하는 것으로, 수위를 감지하기가 가장 용이한 집수조(13)의 측벽에 별도의 고정수단을 통해 장착되어 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 제1 실시예의 부유물 수집장치를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 배수구(22)에는 배수구(22)를 개폐하는 밸브(222)가 더 구비되어 있다. 그러므로 부유물 수집장치를 구동하지 않을 경우에는 상기 밸브(222)를 폐쇄함으로서 수면에서 부유물 수집장치가 가라앉는 것을 예방할 수 있는 것이다.

그리고, 상기 배수구(22)의 외측에는 각도 변경이 가능하게 구비되어 부유물 수집장치의 진행 방향과 속도를 조정하는 방향키(223)가 더 구비되어 있는 것이다.

즉 상기 방향키(222)는 본체(1)의 외측에 돌출되는 축에 각도변경이 가능하게 고정수단을 통해 구비되어 있는 것으로서, 고정수단의 해체와 고정을 통해 방향키(223)의 각도를 용이하게 조정할 수 있는 것이다.

또한, 상기 배수구(22)에는 상기 유입수로(11)의 입구 전방의 수중에서 물을 배수하는 배수관(221)이 더 구비됨으로서, 배수되는 물을 유입수로(11)의 전방에 다시 배출시킴에 따라 배출수에 포함된 부유물을 재차 수집할 수 있는 것이다.

또, 상기 유입수로(11)의 전방에는, 양 힌지축(112)을 통해 자유로이 각도가 변화되게 구비되어 하부가 항상 수면에 일정 깊이로 침수되어 부유물을 유입수로(11)로 안내하는 한 쌍의 확장 수로판(111)이 더 구비되어 있는 것이다.

그리고 상기 한 쌍의 확장 수로판(111) 각각의 전방에는 다수의 차단판 또는 오일팬스를 연장 구비함으로서, 부유물이 상기 확장 수로판(111)은 물론 다수의 차단판이나 오일팬스의 외부로 이동되는 것을 예방하면서 부유물을 수집할 수 있는 것이다.

즉 상기 한 쌍의 확장 수로판(111) 각각의 전방에 연장되게 구비된 차단판 또는 오일팬스 사이의 부유물이 양 차단판 또는 오일팬스의 외부로 유출되는 것을 예방하면서 부유물을 수집할 수 있는 것이다.

한편, 상기 부유수단(15)은, 본체(1)의 양측으로 돌출되고 다수의 관통홀(152)이 형성된 돌출판(151)과, 상기 돌출판(151)의 상부에 길이가 긴 볼트축(155)을 통해 상,하 유동이 가능하게 너트로 고정되어 본체(1)의 침수 수위를 조절하는 부상체(도시않됨)나 공기탱크(153)로 구성되는 것이다.

즉 상기 볼트축(155)에 체결되는 너트의 체결 위치에 따라 공기탱크(153)의 부상 위치를 조정함으로서, 상술한 바와 같이 본체(1)의 침수 수위를 조절할 수 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이, 먼저 부유수단(15)을 구성하는 공기탱크(153)의 내부에 공기 유입구(154)를 통해 공기를 적정하게 투입시켜 본체(1)의 부상 위치를 조정함으로서, 본체(1)의 전방에 구비된 유입수로(11)가 수면의 바로 하부로 침수되게 한다. 아울러 상기 공기탱크(153)의 상부에 구비된 볼트축(155)에 채결되는 너트의 조임과 풀음을 통해 공기탱크(153)의 부유높이를 조정하는 것이다.

그리고 집수조(13)에 구비되어 있는 펌핑수단(21)의 프로팰러(211)를 회전시킴으로서, 유입수로(11)로부터 수면의 물과 부유물이 집수조(13)의 내부로 유입되게 한다. 그러면 물은 집수조(13)의 하부에 구비되어 있는 배수구(22)를 통해 다시 수중으로 배출되고 집수조(13)의 상부에는 부유물이 계속적으로 적층된다.

즉 상기 프로팰러(211)를 모터(212)의 구동을 통해 가동시키게 되면 집수조(13)의 하부에서는 수면의 물을 유입시키는 힘이 발생된다. 그리고 이와 같이 물이 유입되는 순간에는 유입수로(11)를 통해 수면의 물이 낙차를 가지면서 집수조(13)의 내부로 흘러 들어가게 된다. 따라서 수면의 수위보다 집수조(13)의 수위가 낮아지게 되고 집수조(13)의 낮아진 수면의 상부로 부유물이 계속적으로 적층 부상되는 것이다.

다음 상술한 바와 같이 집수조(13)의 상부에 부유물이 계속적으로 적층되게 되면 부유물의 적층 높이가 높아지게 되고, 부유물의 적층 높이 상승으로 인하여 부유물이 부유물 수집조(14)로 취합되는 것이다. 그리고 상기 부유물 수집조(14)로 취합되는 부유물은 수분을 흡수한 상태로 취합되는 것이다.

아울러 상기 부유물 수집조(14)의 내부에는 부유물을 배출하는 부유물 배출펌프(141)가 구비되어 있음에 따라 수집탱크(31)에 취합된 부유물을 선박이나 물가, 해변 등의 육지로 용이하게 배출할 수 있도록 함으로서 부유물의 회수 작업을 연속적으로 수행할 수도 있는 것이다.

그러므로, 상술한 바와같은 구성과 작동을 통해, 수면의 물과 부유물을 낙차 를 통해 동시에 유입받아 부상되는 부유물만을 취합 회수할 수 있는 목적과, 단시간 내에 많은 양의 부유물을 수집하고자 하는 목적을 달성할 수 있는 것이다.

그리고 상기 부유물을 물과 거의 혼합되지 않게 회수함으로서, 회수선박의 부유물 제거용량을 최대화 할 수 있어 해양 등의 오일 오염에 대하여 신속히 대처할 수도 있는 것이다.

한편, 상기 집수조(13)의 중간에는 수위 감지센서(23)가 더 구비되고, 상기 수위 감지센서(23)와 모터(211)의 사이에는 상기 수위감지 센서(23)로부터 집수조(13)의 수위를 실시간으로 입력받아 모터(212)의 회전속도를 제어하는 제어부(24)가 더 구비되어 있는 것이다.

따라서 상기 수위 감지센서(23)에서 현재의 수위를 실시간으로 감지하여 수위가 낮아질 경우에는 제어부(24)에서 이를 인식하여 모터의 회전속도를 줄여 수위를 높이고, 반대로 수위가 높아질 경우에는 제어부(24)에서 이를 인식하여 모터(211)의 회전속도를 높여 수위를 낮출 수 있는 것이다.

그러므로 부유물 수집장치를 통해 부유물을 수집함에 있어서 파도 등의 외부 요인으로 인하여 집수조(13)의 수위가 가변될 경우에도 집수조(13)의 수위를 항상 일정하게 함으로서 부유물의 수집 효율이 저하되는 것을 예방할 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 유입수로의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 유입수로(11)의 전방에 구비된 확장 수로판(111)의 전방에는, 상기 확장 수로판(111)의 전방에 돌출 구비된 수평 회전축(115)과 이 수평 회전축(115)의 외측에 다수로 구비된 횡격판(114)으로 구성된 방 파용 회전체(113)가 더 구비됨을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 상기 방파용 회전체(113)는 상기 유입수로(11)의 전방으로 밀려오는 파도를 차단하여 잔잔한 물과 부유물을 상기 유입수로(11)로 유입되게 하는 것이다.

즉 상기 방파용 회전체(113)는 파도가 칠 경우에 상기 횡격판(114)을 통해 많은량의 물이 부유물과 함께 유입수로(11)로 유입되는 것을 예방함으로서, 부유물의 수집효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

또한 상기 물 차단용 방파용 회전체(113)는 본체(1)가 수면 위를 이동하는 과정에서 회전되는 것으로서, 회전을 통해 부유물은 유입수로(11)로 유입시키고 물은 차단시키는 역할도 수행하는 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 유입수로의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 유입수로(11)는, 상기 유입수로(11)는 전방에서 후방으로 하향 경사지게 구비되어 있는 것이다.

따라서 상기 유입수로(11)가 전방에서 후방으로 하향 경사져 있음에 따라서 수면의 물과 부유물이 원활하게 집수조(13)로 유입되게 된다. 그러므로 부유물 수집장치를 작동시킴에 있어서 부유물의 수집 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 제1 실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 배출수단의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 배출수단(141)은, 상기 육지나 배에 구비되어 호스를 통해 상기 부유물 집수조(14)에 채워진 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 배출하는 배출펌프(143)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 상기 배출펌프(143)를 육지나 배에 구비함으로서 부유물 수집장치의 전체 중량을 줄여 이동성을 향상시킴은 물론, 부유물 수집조(14)의 부피를 늘려 부유물의 회수효율을 좀더 향상시킬 수 있는 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 제 1실시예의 부유물 수집장치를 구성하는 펌핑수단의 다른 실시예를 나타낸 것으로서, 상기 펌핑수단(21)은, 상기 집수조(13)의 바닥에 구비되어 집수조(13)내의 물을 상기 배수구(22)로 강제 배출시키는 수중펌프(215)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

즉 상기와 같이 수면의 물과 부유물을 낙차를 일으켜 유입시키는 펌핑수단(21)을 방수가 가능한 수중펌프(215)로 사용함으로서, 부유물 수집장치의 구성을 간단히 하여 장치의 단가를 낮출 수도 있는 것이다.

한편, 상기 집수조(13)의 중간에는 수위 감지센서(23)가 더 구비되고, 상기 수위 감지센서(23)와 수중펌프(215)의 사이에는 상기 수위감지 센서(23)로부터 집수조(13)의 수위를 실시간으로 입력받아 수중펌프(215)의 흡입력을 제어하는 제어부(24)가 더 구비되어 있는 것이다.

따라서 상기 수위 감지센서(23)에서 현재의 수위를 실시간으로 감지하여 수위가 낮아질 경우에는 제어부(24)에서 이를 인식하여 수중펌프(215)의 흡입력을 줄여 수위를 높이고, 반대로 수위가 높아질 경우에는 제어부(24)에서 이를 인식하여 수중펌프(215)의 흡입력을 높여 수위를 낮출 수 있는 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 제 2실시예의 부유물 수집장치를 나타낸 것으로, 도 6a는 사시도를, 도 6b는 도 6a의 C-C선 단면도를 나타낸다.

이에 본 발명에 따른 제 2실시예의 부유물 수집장치는, 수면에 떠다닐 수 있도록 부유수단(35)을 포함하며, 외측 둘레에 구비된 유입수로(31)와 이 유입수로(31)의 내측에 둘레가 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰공간의 외,내측에 분리판(32)으로 구획되는 집수조(33) 및 부유물 수집조(34)를 포함하는 본체(3)와; 상기 집수조(33)의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로(31)를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 분리판(32)을 넘게 하여 상기 부유물 수집조(34)에 분리 적층시키는 집수수단(4)으로 구성된다.

특히, 상기 부유물 수집장치는, 상기 부유물 수집조(34)의 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 부유물 배출수단(341)을 더 포함하는 것이다. 그리고, 상기 부유물 배출수단(341)은 상기 부유물 수집조(34)에 구비되어 호스를 통해 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 배출펌프(342)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 집수수단(4)은, 상기 집수조의 내부의 하부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 유입시키는 펌핑수단(41)과, 상기 집수조의 내부에 형성되어 유입된 물과 부유물중 물만을 수중으로 배수하는 배수구(42)로 구성되는 것이다.

또한 상기 펌핑수단(41)은, 상기 집수조(33)를 구성하는 하부공간의 바닥에 구비되어 집수조(33)로 유입되는 물을 집수조(33) 밖으로 이동시키는 수중펌프(415)로 구성되는 것이다.

한편, 도면에서는 도시되어 있지 않으나, 상기 유입수로(31)를 외측에서 내측이 하향 경사지게 구비할 수도 있는 것이다. 따라서 상기 유입수로(31)가 외측에서 내측으로 하향 경사져 있음에 따라서 수면의 물과 부유물이 원활하게 집수조(33)로 유입되게 된다. 그러므로 부유물 수집장치를 작동시킴에 있어서 부유물의 수집 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 배수구(42)에는 배수구(42)를 개폐하는 밸브(422)가 더 구비되어 있는 것이다. 그러므로 부유물 수집장치를 구동하지 않을 경우에는 상기 밸브(422)를 폐쇄함으로서 수면에서 부유물 수집장치가 가라앉는 것을 예방할 수 있는 것이다.

그리고 상기 배수구(42)의 외측에는 각도 변경이 가능하게 구비되어 부유물 수집장치의 진행 방향과 속도를 조정하는 방향키(423)가 더 구비되어 있는 것이다. 즉 상기 방향키(422)는 본체(1)의 외측에 돌출되는 축에 각도변경이 가능하게 고정수단을 통해 구비되어 있는 것으로서, 고정수단의 해체와 고정을 통해 방향키(423)의 각도를 용이하게 조정할 수 있는 것이다.

한편, 상기 부유수단(35)은, 상기 본체를 구성하는 집수조(33)의 외측에 돌 출되고 다수의 관통홀(352)이 형성된 돌출판(351)과, 상기 돌출판(351)의 상부에 길이가 긴 볼트축(355)을 통해 상,하 유동이 가능하게 고정되어 있고 본체의 침수 수위를 조절하는 부상체(도시않됨)나 공기탱크(353)로 구성되는 것이다. 따라서, 상기 볼트축(355)에 체결되는 너트의 체결위치에 따라 부상체나 공기탱크(353)의 부상 위치를 조정할 수도 있는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제3 실시예의 부유물 수집장치의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이, 먼저 부유수단(35)을 구성하는 공기탱크(353)의 내부에 공기 유입구(354)를 통해 공기를 적정하게 투입시켜 본체(3)의 부상 위치를 조정함으로서, 본체(3)의 전방에 구비된 유입수로(31)가 수면의 바로 하부로 침수되게 한다. 그리고 상기 공기탱크(353)의 상부에 구비된 볼트축(155)에 채결되는 너트의 조임과 풀음을 통해 공기탱크(153)의 부유높이를 조정하는 것이다.

그리고 집수조(33)에 구비되어 있는 펌핑수단(41)의 수중펌프(415)를 작동시킴으로서, 유입수로(31)로부터 수면의 물과 부유물이 집수조(33)의 내부로 유입되게 한다. 그러면 물은 집수조(33)의 하부에 구비되어 있는 배수구(42)를 통해 다시 수중으로 배출되고 집수조(33)의 상부에는 부유물이 계속적으로 적층된다.

즉 상기 수중펌프(415)를 가동시키게 되면, 집수조(33)의 하부에서 수면의 물을 유입시키는 힘이 발생된다. 그리고 이와 같이 물이 유입되는 순간에는 유입수로(31)를 통해 수면의 물이 낙차를 가지면서 집수조(33)의 내부로 흘러 들어가게 된다. 따라서 수면의 수위보다 집수조(33)의 수위가 낮아지게 되고 집수조(33)의 낮아진 수면의 상부로 부유물이 계속적으로 적층 부상되는 것이다.

다음 상술한 바와 같이 집수조(33)의 상부에 부유물이 계속적으로 적층되게 되면 부유물의 적층 높이가 높아지게 되고, 부유물의 적층 높이 상승으로 인하여 부유물이 부유물 수집조(14)로 취합되는 것이다. 그리고 상기 부유물 수집조(14)로 취합되는 부유물은 수분을 흡수한 상태로 취합되는 것이다.

아울러 상기 부유물 수집조(34)의 내부에는 부유물 배출펌프(341)가 구비되어 있음으로서, 부유물 수집조(34)에 취합된 부유물을 선박이나 물가로 용이하게 배출함과 동시에 부유물의 회수작업을 연속적으로 수행할 수 있는 것이다.

그러므로, 수면의 물과 부유물을 낙차를 통해 동시에 유입 받아 부상되는 부유물 만을 물과 혼합되지 않게 취합 회수할 수 있는 목적과, 단시간 내에 많은 양의 부유물을 수집하고자 하는 목적을 달성할 수 있는 것이다.

아울러 상기 유입수로(31)가 본체(1) 상부의 외측 둘레에 전체적으로 구비되어 있음에 따라서 어느 방향에서나 물을 집수조(33)로 유입시켜 부유물을 수거함으로서, 보다 안정적으로 부유물을 수집할 수 있음은 물론, 부유물의 수거 효율을 극대화 할 수도 있는 것이다.

한편, 상기 집수조(33)의 중간에는 수위 감지센서(43)가 더 구비되어 있고; 상기 부유물 수집장치는, 상기 수위 감지센서(43)와 수중펌프(415)에 연결되는 것으로 상기 수위감지 센서(43)로부터 집수조(13)의 수위를 실시간으로 입력받아 수중펌프(415)의 흡입력을 제어하는 제어부(44)를 더 포함함을 특징으로 하는 것이다.

따라서 상기 수위 감지센서(43)에서 현재의 수위를 실시간으로 감지하여 수위가 낮아질 경우에는 제어부(44)에서 이를 인식하여 수중펌프(415)의 흡입력을 줄여 수위를 높이고, 반대로 수위가 높아질 경우에는 제어부(44)에서 이를 인식하여 수중펌프(415)의 흡입력을 높여 수위를 낮출 수 있는 것이다. 따라서, 부유물 수집장치를 통해 부유물을 수집함에 있어서 파도 등의 외부 요인으로 인하여 집수조(33)의 수위가 가변될 경우에도 집수조(33)의 수위를 항상 일정하게 함으로서 부유물의 수집 효율이 저하되는 것을 예방할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 제 2실시예의 부유물 수집장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 도 8a는 사시도를, 도 8b는 도 8a의 D-D선 단면도로서, 상기 제2 실시예의 부유물 수집장치에 있어서; 상기 부유물 수집조(34)는, 중앙이 수직으로 개방되게 수면으로 돌출된 내측 둘레판(342)을 더 포함하고 집수조(33)의 하면으로부터 공간을 두고 구비되어 있으며; 상기 펌핑수단(41)은, 집수조(33)의 하부 공간의 중앙에 구비되어 있으며 수면 위에 위치된 모터(412)를 통해 회전되어 물을 아래고 이동시켜 수면에서 낙차를 발생시키는 프로팰러(411)로 구성됨을 특징으로 하는 것이다.

그리고, 상기 펌핑수단(41)은, 상기 프로팰러(411)의 주위인 집수조(33)의 하부공간를 수평으로 구획하는 중앙홀(414)을 포함하는 수평 구획판(413)과, 상기 상기 중앙홀(414)의 상부인 프로팰러(411)의 상부에 구비되어 중앙홀(414)로 물이 유입되는 과정에서 수평 구획판(413)의 상부에 채워진 물이 회전되는 것을 방지하는 물 와류 방지망(414a)을 더 포함하는 것이다.

즉 상기 물 와류 방지망(414a)은 프로팰러(411)의 회전시 발생되는 물의 회전력을 수평 구획판(413)의 상부로 전달되는 것을 예방하는 역할을 하는 것이다.

다시말해 상기 물 와류 방지망(414a)은 망으로 형성되어 있음에 따라서 프로팰러(411)의 회전시 발생되는 물의 와류를 차단하는 역할을 수행하는 것이다.

따라서, 상기와 펌핑수단(41)이 모터(412)와 프로팰러(411)로 구성됨에 따라서 대용량의 부유물을 처리할 수 있는 부유물 수집장치를 제공할 수도 있는 것이다.

한편, 상기 집수조(33)의 중간에는 수위 감지센서(43)가 더 구비되고, 상기 수위 감지센서(43)와 모터(411)의 사이에는, 상기 수위감지 센서(43)로부터 집수조(33)의 수위를 실시간으로 입력받아 모터(412)의 회전속도를 제어하는 제어부(44)가 더 구비되어 있는 것이다.

따라서 상기 수위 감지센서(43)에서 현재의 수위를 실시간으로 감지하여 수위가 낮아질 경우에는 제어부(44)에서 이를 인식하여 모터의 회전속도를 줄여 수위를 높이고, 반대로 수위가 높아질 경우에는 제어부(44)에서 이를 인식하여 모터(411)의 회전속도를 높여 수위를 낮출 수 있는 것이다.

그러므로 부유물 수집장치를 통해 부유물을 수집함에 있어서 파도 등의 외부 요인으로 인하여 집수조(33)의 수위가 가변될 경우에도 집수조(33)의 수위를 항상 일정하게 함으로서 부유물의 수집 효율이 저하되는 것을 예방할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 수면의 물과 부유물을 낙차를 통해 동시에 유 입받아 부상되는 부유물만을 취합 수집함으로서, 부유물의 회수 효과를 극대화 하는 부유물 수집장치를 제공하는 효과가 있다.

또한 물의 낙차와 부유물의 부상을 통해 부유물을 수집함으로서 단시간 내에 많은 양의 부유물을 수집할 수 있는 대용량의 부유물 수집장치를 제공하는 효과도 있다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims

수면에 떠 있도록 하는 부유수단(15)을 포함하며, 전방에 구비된 유입수로(11)와 이 유입수로(11)의 후방에 상부가 개방되고 사방이 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰 공간의 전,후방에 분리판(12)으로 구획되는 집수조(13) 및 부유물 수집조(14)를 포함하는 본체(1)와;

상기 집수조(13)의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로(11)를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 상기 분리판(12)을 넘게 하여 부유물만 상기 부유물 수집조(14)에 분리 수집되게 하는 집수수단(2);

으로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 1항에 있어서, 상기 유입수로(11)는,

전방에서 후방으로 하향 경사지게 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 1항에 있어서, 상기 부유물 수집장치는,

상기 부유물 수집조(14)의 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 부유물 배출수단(141)을 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 3항에 있어서, 상기 배출수단(141)은,

상기 부유물 수집조(14)에 구비되어 호스를 통해 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 배출펌프(142)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 3항에 있어서, 상기 배출수단(141)은,

상기 육지나 배에 구비되어 호스를 통해 상기 부유물 집수조에 채워진 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 배출하는 배출펌프(143)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 1항에 있어서, 상기 집수수단(2)은,

상기 집수조의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 유입시키는 펌핑수단(21)과,

상기 집수조의 내부에 형성되어 유입된 물과 부유물 중 물만을 수중으로 배수하는 배수구(22)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 6항에 있어서, 상기 펌핑수단(21)은,

상기 집수조(13)의 내부에 구비되어 집수조로 유입되는 물을 집수조 밖으로 이동시켜 수면에 낙차를 발생시키는 모터(212)로 구동되는 프로팰러(211)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 7항에 있어서, 상기 펌핑수단(21)은,

상기 프로팰러(211)의 주위인 집수조(13)의 배부를 수평으로 구획하는 중앙홀(214)을 포함하는 수평 구획판(213)과,

상기 중앙홀(214)의 상부인 프로팰러(211)의 상부에 구비되어 중앙홀(214)로 물이 유입되는 과정에서 수평 구획판(213)의 상부에 채워진 물이 회전되는 것을 방지하는 물 와류 방지망(214a)을 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 7항 또는 제 8항에 있어서, 상기 집수조(13)의 중간에는 수위 감지센서(23)가 더 구비되어 있고;

상기 부유물 수집장치는, 상기 수위 감지센서(23)와 모터(211)에 연결되는 것으로 상기 수위감지 센서(23)로부터 집수조(13)의 수위를 실시간으로 입력받아 모터(212)의 회전속도를 제어하는 제어부(24)를 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 6항에 있어서, 상기 펌핑수단(21)은,

상기 집수조(13)의 바닥에 구비되어 집수조(13)내의 물을 상기 배수구(22)로 강제 배출시키는 수중펌프(215)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 10항에 있어서, 상기 집수조(13)의 중간에는 수위 감지센서(43)가 더 구비되어 있고,

상기 부유물 수집장치는, 상기 수위 감지센서(43)와 수중펌프(215)에 연결되는 것으로 상기 수위감지 센서(43)로부터 집수조(13)의 수위를 실시간으로 입력받아 수중펌프(215)의 흡입력을 제어하는 제어부(44)를 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 6항에 있어서, 상기 배수구(22)에는,

상기 유입수로의 입구 전방으로 물을 배수하는 배수관(221)이 더 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 6항에 있어서, 상기 배수구(22)의 외측에는,

각도 변경이 가능하게 구비되어 부유물 수집장치의 진행 방향과 속도를 조정하는 방향키(223)가 더 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 유입수로(11)는,

전방에 양 힌지축(112)을 통해 자유로이 각도가 변화되게 구비되어 하면이 항상 수면에 일정 깊이로 침수되어 있고 각각의 전방에는 별도의 차단판이나 오일팬스가 구비되는 한 쌍의 확장 수로판(111)을 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 14항에 있어서, 상기 확장 수로판(111)의 전방에는,

상기 유입수로(11)의 전방으로 밀려오는 파도를 차단하여 잔잔한 물과 부유물을 상기 유입수로(11)로 유입시킬 수 있도록 상기 확장 수로판(111)의 전방에 돌출 구비된 수평 회전축(115)과 이 수평 회전축(115)의 외측에 다수로 구비된 횡격판(114)으로 구성된 방파용 회전체(113)가 더 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 1항에 있어서, 상기 부유수단(15)은,

본체(1)의 양측으로 돌출되고 다수의 관통홀(152)이 형성된 돌출판(151)과,

상기 돌출판(151)의 상부에 길이가 긴 볼트축(155)을 통해 상,하 유동이 가능하게 너트로 고정되어 본체(1)의 침수 수위를 조절하는 부상체(도시않됨)나 공기탱크(153)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
수면에 떠다닐 수 있도록 부유수단(35)을 포함하며, 외측 둘레에 구비된 유입수로(31)와 이 유입수로(31)의 내측에 둘레가 막혀 있게 구비되는 함몰공간과 함몰공간의 외,내측에 분리판(32)으로 구획되는 집수조(33) 및 부유물 수집조(34)를 포함하는 본체(3)와;

상기 집수조(33)의 내부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 상기 유입수로(31)를 통해 유입 받아 물은 다시 배수하고 부유물은 상부에 부상 적층시켜 분리판(32)을 넘게 하여 상기 부유물 수집조(34)에 분리 적층시키는 집수수단(4);

으로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 17항에 있어서, 상기 유입수로(31)는,

외측에서 내측이 하향 경사지게 구비됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 17항에 있어서, 상기 부유물 수집장치는,

상기 부유물 수집조(34)의 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 부유물 배출수단(341)을 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 19항에 있어서, 상기 부유물 배출수단(341)은,

상기 부유물 수집조(14)에 구비되어 호스를 통해 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 강제 이동시키는 배출펌프(342)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 19항에 있어서, 상기 부유물 배출수단(341)은,

상기 육지나 배에 구비되어 호스를 통해 상기 부유물 집수조에 채워진 수분이 함유된 부유물을 육지나 배로 배출하는 배출펌프(343)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 17항에 있어서, 상기 집수수단(4)은,

상기 집수조의 내부의 하부에 구비되어 수면 아래로 낙차를 발생시켜 수면의 물과 부유물을 유입시키는 펌핑수단(41)과,

상기 집수조의 내부에 형성되어 유입된 물과 부유물 중 물만을 수중으로 배수하는 배수구(42)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 22항에 있어서, 상기 펌핑수단(41)은, 상기 집수조(33)를 구성하는 하부공간의 바닥에 구비되어 집수조(33)로 유입되는 물을 집수조(33) 밖으로 이동시키는 수중펌프(415)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 23항에 있어서, 상기 집수조(33)의 중간에는 수위 감지센서(43)가 더 구비되어 있고,

상기 부유물 수집장치는, 상기 수위 감지센서(43)와 수중펌프(415)에 연결되는 것으로 상기 수위감지 센서(43)로부터 집수조(33)의 수위를 실시간으로 입력받아 수중펌프(415)의 흡입력을 제어하는 제어부(44)를 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 22항에 있어서, 상기 부유물 수집조(34)는, 중앙이 수직으로 개방되게 수면으로 돌출된 내측 둘레판(342)을 더 포함하고 집수조(33)의 하면으로부터 공간을 두고 구비되어 있으며;

상기 펌핑수단(41)은, 집수조(33)의 하부 공간의 중앙에 구비되어 있으며 수 면 위에 위치된 모터(412)를 통해 구동되어 집수조로 유입되는 물을 집수조 밖으로 이동시켜 수면에서 낙차를 발생시키는 프로팰러(411)로 구성됨을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 25항에 있어서, 상기 펌핑수단(41)은,

상기 프로팰러(411)의 주위인 집수조(33)의 하부공간를 수평으로 구획하는 중앙홀(414)을 포함하는 수평 구획판(413)과,

상기 상기 중앙홀(414)의 상부인 프로팰러(411)의 상부에 구비되어 중앙홀(414)로 물이 유입되는 과정에서 수평 구획판(413)의 상부에 채워진 물이 회전되는 것을 방지하는 물 와류 방지망(414a)을 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.
제 25항 또는 제 26항에 있어서, 상기 집수조(33)의 중간에는 수위 감지센서(43)가 더 구비되어 있고;

상기 부유물 수집장치는, 상기 수위 감지센서(33)와 모터(411)에 연결되는 것으로 상기 수위갑지 센서(43)로부터 집수조(33)의 수위를 실시간으로 입력받아 모터(412)의 회전속도를 제어하는 제어부(44)를 더 포함함을 특징으로 하는 부유물 수집장치.