KR20180137284A - 부유물 제거장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수면 위에 발생된 거품 및 각종 부유물을 제거할 수 있는 부유물 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부력탱크의 부력과 분리유닛 내부로 유입되는 물과 부유물 간의 비중 차이를 이용하여 수면 위에 발생된 거품 및 각종 부유물을 연속적으로 효과적으로 제거할 수 있는 부유물 제거장치에 관한 것이다. 본 발명의 부유물 제거장치는, 수면 위에 떠 있는 거품을 포함하는 부유물이 물과 함께 유입되는 부력탱크와; 부력탱크 내부로 부유물과 물이 유입될 수 있는 흡인력을 제공하는 펌프와; 펌프를 거쳐 유입되는 부유물과 물을 서로 분리하는 분리유닛;을 포함하며, 상기 분리유닛은, 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입구와 물이 배출되는 물 배출구와 부유물이 배출되는 부유물 배출구가 형성된 외부관과; 외부관의 내부에 설치되어 유입구 측과 연결되는 제1내부관과; 외부관과 제1내부관 사이에 설치되며 하단이 외부관의 바닥으로부터 이격된 상태로 배치되는 제2내부관; 및 물 배출구의 상부 측에 설치되어 외부관과 제2내부관 사이의 공간을 상하로 구획하는 분리판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

부유물 제거장치{Apparatus for removing of floating material}

본 발명은 수면 위에 발생된 거품 및 각종 부유물을 제거할 수 있는 부유물 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부력탱크의 부력과 분리유닛 내부로 유입되는 물과 부유물 간의 비중 차이를 이용하여 수면 위에 발생된 거품 및 각종 부유물을 연속적으로 효과적으로 제거할 수 있는 부유물 제거장치에 관한 것이다.

일반적으로 활어나 조개와 같은 어패류는 유통과정에 먼저 커다란 수조에 있다가 활어회전문 음식점이나 시장 등으로 유통되는 경우가 대부분이다.

그러므로 어패류가 수조에 머무는 동안 병이 들거나 폐사하는 것을 방지하기 위하여 수조에 있는 물이 항상 깨끗한 상태를 최대한 유지하여야 하는데, 어패류가 수중에서 배출하는 이물질이나 배설물 등에 의해서 항상 오염된 상태라고 할 수 있다.

따라서, 수조 내의 물을 깨끗이 정화하기 위해 이물질을 걸러내는 여과기 등을 부가적으로 설치하여 수조내의 물을 정화시킨 다음 다시 수조로 들어가도록 하고 있다.

그러나 어패류가 수중에서 배출하는 이물질이나 배설물이 수중에 있는 다른 물질과의 화학반응에 의해서 발생되는 거품이나, 기포발생기에 의해 수중에 산소 공급을 위해 투입되는 기포에 의해서 발생 되는 거품, 또는 여과기에 구비하는 펌프에 의해서 다시 수조 내로 토출 되는 순환수에 의해서 발생 되는 거품 등이 수면상에 떠다니게 된다.

이러한 거품에는 수면으로 부상되는 부유물질이 달라붙어 있기 때문에 제거하지 않을 경우 축적이 되어 물을 다시 오염시키게 되는 원인이 될 뿐만 아니라 수면과 대기중의 공기와의 접촉을 차단하기 때문에 수중으로 공기 중의 산소가 녹아 들어가는 것을 방해하게 됨으로써 유해한 거품이라고 할 수 있다.

특히, 유해한 거품을 활어가 섭취하는 경우 병이 들거나 폐사함으로써 경제적 손실이 야기되기 때문에, 수면으로 떠다니는 거품 및 부유물을 직접 뜰채를 이용하여 수시로 제거하거나, 거품을 제거해주는 소포재 등을 주기적으로 투입하거나, 수조 내의 물을 완전히 교체해주어야만 한다.

그러나, 이와 같은 종래의 부유물 제거방식은 거품 발생시마다 관리자가 수작업으로 수면 위의 거품을 일일이 제거하거나 수조의 물을 수시로 교체해야만 하는 번거로움이 있었고 그에 따른 관리비용 및 부대비용이 과도 발생하게 되는 문제점이 있었다. 아울러, 수면 위의 거품 제거를 위해 소포재 등의 약품이 투입되는 유해한 화학약품으로 인해 어패류가 폐사될 수 있는 문제점이 있었다.

특허공개 제2007-0090283(2007.09.06)

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제는 부력탱크가 수면 높이에 따라 상하로 이동하며 수면 위에 떠 있는 거품을 포함하는 각종 부유물을 수거하고, 수거된 부유물이 펌프의 흡인력을 통해 분리유닛 내부로 유입된 후 물과 부유물 간의 비중차이를 이용하여 부유물을 분리 및 제거하고, 부유물이 제거된 깨끗한 물은 다시 원래의 물로 회수하는 연속적인 순환방식을 통해 수면 위에 떠 있는 부유물을 효과적으로 제거할 수 있는 부유물 제거장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부유물 제거장치는, 수면 위에 떠 있는 거품을 포함하는 부유물이 물과 함께 유입되는 부력탱크와; 부력탱크 내부로 부유물과 물이 유입될 수 있는 흡인력을 제공하는 펌프와; 펌프를 거쳐 유입되는 부유물과 물을 서로 분리하는 분리유닛;을 포함하며, 상기 분리유닛은, 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입구와 물이 배출되는 물 배출구와 부유물이 배출되는 부유물 배출구가 형성된 외부관과; 외부관의 내부에 설치되어 유입구 측과 연결되는 제1내부관과; 외부관과 제1내부관 사이에 설치되며 하단이 외부관의 바닥으로부터 이격된 상태로 배치되는 제2내부관; 및 물 배출구의 상부 측에 설치되어 외부관과 제2내부관 사이의 공간을 상하로 구획하는 분리판;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 부력탱크는 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입홀과; 유입홀을 통해 유입되는 거품을 포함하는 부유물과 물이 하부로 이송되는 이송통로와; 이송통로 둘레에 배치되어 부력을 제공하는 공기챔버와; 공기챔버 내외로 물이 출입되는 물 출입구와; 공기챔버 내외로 공기의 출입을 개폐하는 부력조절밸브;를 포함하되, 상기 물 출입구는 공기챔버의 측면 둘레에 형성되도록 구성할 수 있다.

또는, 부력탱크는 하단에 물 출입구가 형성되며 부력을 제공하는 공기챔버와; 공기챔버 내외로 공기의 출입을 개폐하는 부력조절밸브와; 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입홀과, 유입된 부유물과 물이 배출되는 배출관이 형성되며 공기챔버의 일부를 감싸는 형태로 결합되는 컨테이너;를 포함하여 구성될 수도 있다.

이때, 부력탱크의 하부면은 하부로 볼록한 형상을 갖도록 형성될 수 있다.

그리고, 공기챔버 내에는 중량물인 웨이트(weight)가 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 부유물 제거장치에는 부력탱크와 펌프 사이에 연결되어 부력탱크의 상하 이동을 가이드 해 줄 수 있는 가이드유닛이 추가 설치될 수 있다.

이 경우 제1내부관의 상단은 물 배출구의 하부면 보다 하부 측에 위치되도록 형성될 수 있다.

이때, 제1내부관은 상단이 막히고 측면 둘레에 부유물과 물이 배출되는 배출구가 형성된 형태로 구성될 수 있다.

또한, 제2내부관은 상부에 직경이 축소된 형태의 축경부가 형성될 수 있다.

그리고, 분리판은 그 상면이 부유물 배출구 측을 향하여 하향 경사지도록 형성될 수 있다.

또한, 부유물 배출구와 인접하는 제2내부관의 측면에는 개구부가 형성될 수 있다.

이 경우, 분리판의 상면 최상단은 개구부의 하단과 접하고, 분리판의 상면 최하단은 부유물 배출구의 하단과 접하도록 형성될 수 있다.

또한, 외부관의 유입구 측에는 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 제1입구와, 공기가 유입되는 제2입구가 구비된 분기관이 연결되되, 상기 분기관은 일측이 유입구를 관통하여 제1내부관과 연결되도록 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 부유물 제거장치에 따르면, 부력에 의해 수면 위로 부상된 부력탱크가 수위에 따라 자동으로 상승 또는 하강이동하며 수면 위에 떠 있는 거품을 포함하는 각종 부유물을 펌프의 흡인력으로 물과 함께 흡입하고, 흡입된 부유물과 물이 펌프를 거쳐 분리유닛 내부로 유입된 후 물보다 비중이 작은 거품 및 부유물은 외부에서 공급되는 공기와 함께 외부로 배출 및 제거되고, 비중이 큰 물은 다시 원래 위치로 회수되는 연속적인 순환과정을 통해 수면 위에 떠 있는 거품 및 부유물을 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다.

또한, 부력탱크의 공기챔버 내외로 물이 유입 또는 배출되는 물 출입구를 공기챔버의 측면 둘레 하단에 형성되도록 구성함으로써, 부력탱크의 하부면에 물 출입구가 형성된 구조에 비하여 수중에 떠다니는 부유물들이 달라붙게 될 가능성이 줄어들기 때문에 물 출입구가 부유물로 인해 쉽게 막히게 되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인해 부력탱크의 원활한 부력조절이 가능해지는 장점이 있다.

또한, 부력탱크의 공기챔버 내에 중량물인 웨이트(weight)가 설치됨으로써, 공기챔버 내부로 물이 유입되어 부력탱크가 물속에 가라앉게 될 경우 공기챔버 내의 웨이트 중량과 내부에 유입된 물의 중량에 의해 부력탱크가 물속으로 신속하게 가라앉게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 부력탱크의 설치작업시 부력조절밸브를 개방하고 부력탱크를 물 위에 띄우면 공기챔버 내에 구비된 웨이트의 중량과 물 출입구를 통해 유입된 물의 중량에 의해 부력탱크가 수중으로 서서히 가라앉게 되고, 부력탱크가 일정 깊이 가라앉으면 부력탱크 하단의 이송통로 출구 부분을 가이드관 부분에 끼워 넣어 부력탱크의 위치를 고정하는 한편, 부력탱크가 목표지점까지 가라앉으면 부력조절밸브를 다시 닫아 부력탱크의 유입홀이 수면 위치에 놓이도록 함으로써, 부력탱크가 수면 위에 떠 있는 상태에서 수면 높이에 따라 상하로 이동하며 펌프의 흡인력을 통해 수면 위에 떠 있는 거품 및 부유물을 유입홀로 원활하게 유입시킬 수 있고, 부력탱크가 수위에 따라 상하이동 하는 과정에서 가이드관을 따라 안내될 수 있기 때문에 좌우 기울어짐 없이 안정적으로 상하이동할 수 있는 장점이 있다.

또한, 부력탱크와 펌프 사이에 부력탱크의 상하 이동을 가이드하는 가이드유닛이 설치됨으로써, 부력탱크가 수위 변화에 따라 상하로 이동하는 과정에서 균형이 무너져 수평방향으로 흔들리는 현상을 효과적으로 잡아줄 수 있기 때문에 부력탱크의 안정적인 상하이동을 구현할 수 있는 장점이 있다.

또한, 부력탱크의 하부면 형상이 하부로 볼록한 형상을 갖도록 형성됨으로써, 부력탱크의 하강 시 물의 저항을 덜 받아 부력탱크의 하강이 신속하게 이루어질 수 있고, 이로 인해 공기챔버 내에 큰 중량의 웨이트를 설치하지 않고서도 부력탱크의 하강운동이 효과적으로 이루어질 수 있는 장점이 있다. 아울러, 수중에 부유하는 각종 부유물들이 부력탱크의 하부면에 달라붙는 것을 억제하여 부력탱크의 원활한 부상 또는 침강이 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 분리유닛에서 제1내부관의 상단을 물 배출구의 하부면 보다 낮은 위치에 위치하도록 형성함으로써, 펌프의 펌핑압에 의해 제1내부관을 따라 유입되는 물이 제2내부관의 상부로 넘쳐 부유물과 함께 부유물 배출구로 빠져나가는 것을 방지할 수 있다.

또한, 분리유닛의 외부관 내부에 유입구 측과 연결되는 제1내부관을 설치하고, 외부관과 제1내부관 사이에 배치된 제2내부관의 하단을 외부관의 바닥으로부터 상부 측으로 이격되도록 설치하는 한편, 물 배출구의 상부 측으로 외부관과 제2내부관 사이의 공간을 상하로 구획하는 분리판을 설치하여, 유입관을 통해 제1내부관을 따라 유입된 물과 부유물 중 비중이 작은 거품 및 부유물은 외부에서 유입되는 공기와 함께 부유물 배출구를 통해 배출하고, 부유물이 제거된 비중이 큰 물은 제1내부관을 빠져나와 제2내부관과 외부관 사이에 형성된 이격된 공간을 통해 이동한 후 물 배출구를 통해 다시 수조로 회수되도록 함으로써, 물과 부유물의 비중 차를 이용하여 부유물을 효과적으로 분리 및 제거할 수 있고, 부유물이 제거된 깨끗한 문을 다시 수조 내로 환수시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 부유물 배출구와 인접하는 제2내부관의 측면에 개구부가 형성됨으로써, 제2내부관의 상부 측으로 이동된 거품 및 부유물을 공기와 함께 상기 개구부를 통해 부유물 배출구로 신속하게 배출 및 제거할 수 있는 장점이 있다.

또한, 분리판의 상면을 부유물 배출구 측을 향하여 하향 경사지도록 형성함으로써, 거품 및 부유물이 분리판의 경사진 상면을 타고 흘러내려 부유물 배출구를 통해 용이하게 배출되도록 유도할 수 있는 장점이 있다.

또한, 외부관의 유입구 측에 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 제1입구와, 공기가 유입되는 제2입구가 형성된 분기관을 연결하고, 상기 분기관의 일측을 외부관의 유입구를 관통하여 제1내부관과 연결되도록 형성함으로써, 상기 제1입구를 통해 유입되어 제1내부관을 따라 상부측으로 이동하는 부유물을 제2입구를 통해 유입되는 공기를 이용하여 부유물 배출구로 신속하게 배출시킬 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 부유물 제거장치의 전체 구성을 보여주는 구성도.
도 2는 도 1에 도시된 부력탱크를 상세하게 보여주는 상세도.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 가이드유닛을 통해 부력탱크의 상하이동이 가이드되는 것을 보여주는 작동 상태도.
도 5는 본 발명에 따른 분리유닛을 상세하게 보여주는 상세도.
도 6은 도 5의 분리 사시도.
도 7은 도 5의 단면도.
도 8은 본 발명의 부유물 제거장치에 구비되는 부력탱크의 또 다른 실시 예를 보여주는 사시도.
도 9는 도 8의 분리 사시도.
도 10은 부력조절밸브의 개방시 부력탱크 내부로 유입된 물이 공기챔버로 들어가는 모습과 부력조절밸브의 폐쇄시 수중펌프의 흡인력에 의해 부유물과 물이 부력탱크의 컨테이너를 거쳐 수중펌프 측으로 이송되는 모습을 비교 도시한 작동 상태도.
도 11 및 도 12는 본 발명의 부유물 제거장치에 구비되는 분리유닛의 또 다른 실시 예들을 보여주는 단면도.

이하, 본 발명에 따른 부유물 제거장치에 대한 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려질 수 있다.

본 발명의 하나의 실시 예에 따른 부유물 제거장치는 어패류용 수조, 오폐수처리장, 해수 등지에서 수면 위에 발생하는 거품을 포함하는 각종 부유물을 부력탱크의 부력과 물과 부유물의 비중 편차를 이용하여 효과적으로 제거할 수 있는 장치이다.

후술하는 실시 예에서는 어패류용 수조의 수면 위에 발생하는 거품 등의 부유물을 효과적으로 연속적으로 분리, 제거할 수 있는 부유물 제거장치를 하나의 실시 예로 들어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 어패류용 수조에 적용 가능한 부유물 제거장치의 전체 구성을 보여주고 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 부유물 제거장치는 부력탱크(110), 가이드유닛(120), 수중펌프(130), 분리유닛(140), 공기펌프(160)를 포함하여 구성된다.

부력탱크(110)는 수조(102) 내에서 자체 부력에 의해 수면(WF) 위로 부상된 상태에서 수중펌프(130)의 구동시 발생하는 흡인력을 통해 수면(WF) 위에 떠 있는 거품(B) 등의 부유물을 빨아 들여 수중펌프(130) 측으로 공급한다.

가이드유닛(120)은 부력탱크(110)와 수중펌프(130) 사이를 연결하며 수중펌프(130)와 함께 부력탱크(110)를 지지한다. 이러한 가이드유닛(120)은 부력탱크(110)의 상하이동을 가이드 하며, 부력탱크(110)의 상부로부터 유입되는 부유물과 물(W)이 수중펌프(130) 측으로 이송될 수 있는 통로를 제공한다.

수중펌프(130)는 수조(102)의 바닥면에 설치되어 부력탱크(110)와 분리유닛(140) 사이를 연결하며 수면(WF) 위에 떠 있는 부유물과 물(W)이 부력탱크(110)의 유입홀(111)로 강제로 빨려 들어갈 수 있도록 하는 흡인력을 제공하는 동시에 상기 유입홀(111)로 유입된 부유물과 물이 분리유닛(140)으로 이송되도록 하는 펌핑압을 제공한다.

이 경우 수조(102) 내에 설치되는 수중펌프 대신 수조(102) 외부에 유체 이송용 펌프를 설치하여 부력탱크(110)로부터 분리유닛(140)으로 부유물과 물이 순환되도록 할 수 있다.

분리유닛(140)은 수중펌프(130)를 거쳐 유입되는 부유물과 물을 비중 차를 이용하여 분리한다. 즉, 비중이 큰 물과, 물보다 비중이 작은 거품 등의 부유물을 분리하여 부유물은 외부로 배출하고 부유물이 제거된 물은 수조(102) 내부로 다시 유입시킨다.

공기펌프(160)는 분리유닛(140)과 연결되어 분리유닛(140) 내부로 공기압을 공급한다. 분리유닛(140) 내부로 유입된 부유물은 공기펌프(160)로부터 공급되는 공기를 통해 분리되어 공기와 함께 분리유닛(140) 외부로 배출된다.

한편, 도 2 및 도 3은 부유물 제거장치에 구비되는 부력탱크(110)의 구조를 구체적으로 보여주고 있다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 부력탱크(110)는 상부 측에 거품(B)을 포함하는 각종 부유물이 물과 함께 유입될 수 있는 복수의 유입홀(111)이 형성된다. 이때, 복수의 유입홀(111)은 부력탱크(110)의 상부 측 둘레를 따라 형성될 수 있다.

부력탱크(110)의 중심부에는 상부 측의 유입홀(111)과 연결되어 상기 유입홀(111)을 통해 유입되는 각종 부유물과 물이 이송될 수 있는 이송통로(112)가 형성된다.

부력탱크(110)에는 중심부에 위치한 이송통로(112)의 주위를 에워싸는 형태로 공기챔버(114)가 설치된다.

공기챔버(114)는 이중 관 구조를 이루며 상단과 하단이 밀폐된 구조를 형성한다. 이러한 공기챔버(114)는 원형 관 형태의 이송통로(112) 주위를 둘러싸며 내부로는 공기가 채워진다.

공기챔버(114)의 상단 일측에는 공기가 출입될 수 있는 공기통로(118)가 형성된다. 그리고 공기통로(118)의 일측에는 공기챔버(114) 내외부로 공기의 출입을 개폐하며 부력탱크(110)의 부력을 조절할 수 있는 부력조절밸브(116)가 구비된다.

부력탱크(110)의 하부 측면 둘레 하단에는 공기챔버(114) 내외부로 물의 출입이 이루어질 수 있도록 물 출입구(115)가 형성된다.

부력조절밸브(116)가 개방된 상태에서는 물 출입구(115)를 통해 공기챔버(114) 내부로 물의 유입이 가능해지고, 공기챔버(114) 내부로 물이 유입되면 부력탱크(110)의 중량이 증가하는 한편 부력은 낮아지게 되어 부력탱크(110)는 중력에 의해 물속으로 가라앉으려는 힘이 발생하게 된다.

그러나, 부력조절밸브(116)가 닫힌 상태에서는 공기챔버(114) 내부에 형성된 공기압으로 인해 물 출입구(115)를 통해 물의 유입이 이루어지지 않기 때문에 부력탱크(110)에는 부력이 발생되어 물 위로 뜨려는 힘이 발생하게 된다.

물 출입구(115)는 복수 개가 부력탱크(110)의 하부 측면 둘레 하단에 등 간격을 이루며 형성된다. 이와 같이 배치된 복수의 물 출입구(115)를 통해 부력탱크(110)의 사방에서 물이 신속하게 유입 또는 배출될 수 있으며, 이로 인해 부력탱크(110)는 물속으로 신속하게 가라앉거나 상승할 수 있다.

부력탱크(110)는 도 3에 보인 바와 같이 하부면(BS)이 하방으로 볼록한 형태를 갖도록 둥글게 라운드진 형상을 갖는다. 이와 같이 형성하게 되면 공기챔버(114) 내에 채워진 물이 중심부로 모아져 부력 중심이 부력탱크(110)의 중심부에 위치하게 유도할 수 있다. 이에 따라, 부력탱크(110)가 기울어졌을 때 쉽게 원래의 위치로 되돌아오게 하는 복원력을 발생시킬 수 있다.

부력탱크(110)의 하부면이 평면 형태로 형성되고 그 부분에 물 출입구가 형성된 구조인 경우에는 부력탱크(110)의 하부면에 작용되는 압력에 의해 물속에 떠다니는 각종 부유물들이 하부면에 갇혀 부착됨으로서 물 출입구가 쉽게 막히게 될 수 있다.

그러나, 본 발명의 부력탱크(110)는 하부면(BS)이 둥글게 라운드진 형상을 이루면서 물 출입구(115)가 측면 둘레 하단에 형성된 구조를 가지기 때문에 하부면이 평면 형태인 경우보다 물속에 떠다니는 각종 부유물들이 부착될 가능성이 줄어들고 물 출입구(115)가 쉽게 막히는 것을 방지할 수 있다.

또한, 공기챔버(114) 내에는 중량물인 웨이트(weight)가 설치될 수 있다. 이때, 웨이트(117)는 공기챔버(114)의 횡단면 형상과 대응되는 원형의 링 형상을 가질 수 있다. 따라서, 공기챔버(114) 내부로 물이 유입되어 부력탱크(110)가 물속에 가라앉을 경우 공기챔버(114) 내의 웨이트(117) 중량과 물의 중량으로 인해 부력탱크(110)는 물속으로 신속하게 가라앉게 할 수 있다.

도 4는 부력탱크(110)가 물속으로 가라앉게 되거나 부력에 의해 상승하는 과정에서 가이드유닛(120)을 통해 가이드되는 과정을 보여주는 것이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 가이드유닛(120)은 부력탱크(110)의 중심에 위치한 이송통로(112)의 출구(113) 측과 연결된 가이드관(121)과, 상기 가이드관(121)과 수중펌프(130) 사이를 연결하는 'T'자형 연결관(122)을 포함하여 구성된다.

가이드관(121)은 원형 관 형상으로 이루어지며 상부 측은 부력탱크(110)의 하부에서 이송통로(112) 내부로 끼워지고 하부 측은 'T'자형 연결관(122)의 상부 측과 연결된다.

이때, 부력탱크(110)의 상승 또는 하강운동이 원활히 이루어질 수 있도록 부력탱크(110)의 이송통로(112) 내에 가이드관(121)이 미세하게 헐거운 상태로 끼워지게 된다.

'T'자형 연결관(122)은 일측이 수중펌프(130)와 연결되고 타측이 수조(102)의 바닥면에 지지된 "ㄱ"자형 엘보우관(123)과 연결된다.

이 경우, 가이드관(121)과 펌프(130) 사이를 연결하는 연결관(122) 부분은 부유물과 물이 수중펌프(130) 측으로 이동될 수 있는 통로를 제공한다. 반면, 엘보우관(123)은 수중펌프(130)와 함께 수조(102)의 바닥면에 설치되어 부력탱크(110)를 지지하는 역할만 수행하면 되므로 엘보우관(123)과 연결관(122) 사이는 막혀있는 구조로 형성해도 무방하다.

상기와 같은 구조로 가이드유닛(120)을 구성함에 따라 부력탱크(110)의 승,하강 동작시 부력탱크(110)가 가이드관(121)을 따라 승,하강 직선운동을 수행할 수 있기 때문에 부력탱크(110)가 수위에 변화에 따라 좌우로 흔들리지 않고 정해진 위치에서 안정적으로 승,하강 운동을 할 수 있다.

수중펌프(130)는 입구 측이 가이드유닛(120)의 연결관(122)과 연결되고 출구 측이 이송관(132)을 통해 수조(102) 외부에 위치한 분리유닛(140)과 연결된다. 따라서 부력탱크(110)로 유입된 후 수중펌프(130)를 지나 분리유닛(140) 내부로 유입된 부유물과 물은 분리유닛(140) 내부에서 비중 차에 의해 분리되고 부유물이 분리된 상태의 정화된 물은 다시 원래의 수조(102) 내부로 회수된다.

한편, 도 5 내지 도 7은 수중펌프(130)를 거쳐 유입되는 부유물과 물을 비중 차에 의해 상호 분리시켜 주는 분리유닛(140)의 구조를 상세하게 보여주고 있다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이,

도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 부유물 분리유닛(140)의 구체적인 구성을 보여주는 것이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 분리유닛(140)은 외형을 형성하는 외부관(141)과, 외부관(141)의 내부에 구비되는 제1내부관(142) 및 제2내부관(143)을 포함하여 구성된다.

외부관(141)은 원통 형상으로 이루어지며 상단에는 뚜껑(145)이 개폐가능하게 결합되고 하단에는 거품 등의 부유물을 포함하고 물과 공기가 각각 유입되는 "T"자형 분기관(150)이 연결된다. 이때, 분기관(150)의 출구 측은 외부관(141)의 하단 중심을 관통하여 외부관(141) 내에 구비된 제1내부관(142)의 하단과 연결된다.

이송관(132)과 연결된 분기관(150)의 제1입구(151)로는 이송관(132)을 따라 이송되는 거품과 같은 부유물과 물이 함께 유입된 후 상부에 위치한 분기관(150)의 출구로 배출되어 제1내부관(142)을 따라 상부 측으로 이동하게 된다.

그리고, 분기관(150)의 제2입구(152)로는 공기펌프(160)로부터 발생된 공기가 유입되어 제1입구(151)를 통해 유입된 부유물 및 물과 합류된 후 분기관(150)의 출구를 지나 제1내부관(142)으로 유입된다.

외부관(141)은 측면 일측에 물 배출구(141a)가 형성되고, 그 맞은편 상부에 부유물 배출구(141b)가 형성된다. 분리유닛(140)의 내부에서 분리된 물은 물 배출구(141a)를 통해 배출되어 수조(102) 내부로 다시 유입되고, 거품 등을 포함한 부유물은 공기와 함께 부유물 배출구(141b)로 배출된다.

이 경우, 분리유닛(140) 내부로 유입된 부유물과 물은 비중 차에 의해 분리가 이루어지기 때문에 비중이 큰 물은 하부 측에 배치된 물 배출구(141a)를 통해 배출되도록 하고, 비중이 물보다 상대적으로 작은 부유물들은 물 위에 떠 있는 상태에서 상부 측에 배치된 부유물 배출구(141b)를 통해 배출되도록 할 수 있다.

제1내부관(142)은 하단이 외부관(141)의 하단을 관통한 분기관(150)의 출구와 연결된다. 그리고 제2내부관(143)은 외부관(141)과 제1내부관(142) 사이에서 제1내부관(142)을 둘러싸는 형태로 설치된다.

제2내부관(143)은 제1내부관(142)보다 직경이 크고 길이가 긴 형태를 갖도록 형성되며, 제2내부관(143)의 하단은 외부관(141)의 바닥에 맞닿지 않고 상부측으로 일정 높이 이격되도록 배치된다. 따라서, 제2내부관(143) 하단과 외부관(141) 바닥 사이의 이격된 공간을 통해 물이 이동될 수 있게 되어 있다.

따라서, 분기관(150)의 제1입구(151)를 통해 유입되는 물과 부유물은 제1내부관(142)을 따라 상부 측으로 이동한 후 비중이 무거운 물은 제1내부관(142) 주변으로 흘러나가 제1내부관(142)과 제2내부관(143) 사이의 공간을 따라 하방으로 이동된 후 제2내부관(143)의 하단과 외부관(141)의 바닥 사이에 형성된 공간을 통해 제2내부관(143)과 외부관(141) 사이의 공간에 채워지게 된다.

이때, 제2내부관(143) 내부에 채워진 물의 수위와 제2내부관(143)과 외부관(141) 사이에 채워진 물의 수위는 항상 동일하게 유지되며, 외부관(141) 및 제2내부관(143) 내에 채워진 물의 수위가 점차 증가하여 물 배출구(141a)의 하단과 동일한 위치에 이르게 되면 물 배출구(141a)를 통해 물의 배출이 이루어지게 됨으로써 이들 물의 수위는 물 배출구(141a) 상부 측으로 더 이상 올라가지 않게 된다.

그리고, 제1내부관(142)을 따라 상부 측으로 이동되는 물이 제2내부관(143)의 상부로 흘러 넘쳐 부유물 배출구(141b) 측으로 배출되는 것을 방지할 수 있도록 제1내부관(142)의 상단은 제2내부관(143) 내에 채워진 물의 수면 아래에 위치하도록 배치된다.

제1내부관(142)을 따라 물과 함께 상부 측으로 이동하는 거품 등의 부유물은 물보다 비중이 작기 때문에 물 위로 뜬 상태에서 뒤따라 유입되는 거품 등의 부유물들과 함께 상부 측으로 이동하여 제2내부관(143)의 상부 측을 통해 빠져나간 후 부유물 배출구(141b)를 통해 외부로 배출된다.

이때, 부유물 배출구(141b)와 인접된 제2내부관(143)의 상부 측면에는 'U'자 형상의 개구부(143a)가 형성되어, 제2내부관(143)의 상부 측에 쌓인 거품 등의 부유물이 개구부(143a)를 통해 곧바로 부유물 배출구(141b)로 빠져나가도록 함으로써, 부유물의 원활한 배출이 이루어질 수 있다.

또한, 공기펌프(160)에서 발생된 공기가 일정 압력 및 속도로 분기관(150)의 제2입구(152)를 통해 유입된 후 제1내부관(142)을 따라 상부 측으로 이동하여 상부 측에 쌓인 부유물과 함께 부유물 배출구(141b)로 배출되기 때문에 제2내부관(143)의 상부 측에 쌓인 거품 등의 부유물들이 부유물 배출구(141b)를 통해 외부로 신속하고 효과적으로 배출될 수 있다.

분리판(144)은 링(ring) 형상을 가지며 외부관(141)과 제2내부관(143) 사이에 개재되어 그의 상측 및 하측 공간을 서로 구획한다. 분리판(144)은 물 배출구(141a)와 부유물 배출구(141b) 사이의 높이에 배치되도록 제2내부관(143)의 외주부 또는 외부관(141)의 내주부 상에 고정되거나, 이들 둘 사이에 동시에 고정될 수 있다. 이러한 분리판(144)은 그의 상,하측 공간으로 물이나 부유물의 출입이 이루어지지 않도록 상,하측 공간을 견고하게 밀폐하는 동시에 외부관(141) 내에서 제2내부관(143)의 위치를 고정하게 된다.

이때, 분리판(144)은 그 상부면이 중심부에서 외부로 갈수록 높이가 점차 낮아지는 형태의 경사를 갖도록 형성되며, 분리판(144)의 경사진 상부면의 최상단은 개구부(143a)의 하단과 인접하게 배치됨으로써, 분리판(144) 상부면에 쌓인 부유물이 경사진 상부면을 타고 부유물 배출구(141b)로 용이하게 배출될 수 있다.

그리고, 외부관(141)의 상단은 개폐 가능한 뚜껑(145)으로 밀폐되어 있고, 제2내부관(143)의 상단은 뚜껑(145)의 저면으로부터 일정거리 하부 측으로 이격된 위치상에 배치되어 있어, 제2내부관(143) 밖으로 배출된 부유물이 외부관(141)의 상부 측에 쌓이게 되는 동시에 부유물 배출구(141b)를 통해 연속적으로 외부로 배출될 수 있다.

또한, 제2내부관(143) 내에서 물 위에 쌓여 상부 측으로 이동하는 부유물을 보다 효과적으로 제거할 수 있도록 하기 위하여, 분기관(150)의 제2입구(152) 측을 배관을 통해 외부의 공기펌프(160)와 연결하여, 공기펌프(160)를 통해 공기를 제1내부관(142)으로 불어넣어 제2내부관(143)의 안 쪽 및 상부 측에 쌓인 부유물을 공기와 함께 부유물 배출구(141b)로 원활히 배출시킬 수 있다.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 부유물 제거장치의 작동방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 부유물 제거장치의 작동에 앞서 부력탱크(110)를 수조(102) 내에 설치한다. 즉, 부력조절밸브(116)를 개방한 후 부력탱크(110)를 수조(102) 내의 물속에 침수시키면 부력탱크(110)의 하부 측에 형성된 물 출입구(115)를 통해 물이 공기챔버(114) 내부로 유입되어 부력탱크(110)는 물속으로 점차 가라앉게 된다.

이 경우 부력조절밸브(116)의 개방에 의해 공기챔버(114) 내부는 공기압이 작용하지 않게 되어 물이 쉽게 유입될 수 있는 상태가 되며, 부력탱크(110)는 유입된 물의 무게와 공기챔버(114) 내에 구비된 웨이트(117)의 중량으로 인해 침수작용이 신속하게 이루어지게 된다.

그리고, 부력탱크(110)가 물속으로 어느 정도 가라앉으면 부력탱크(110)의 하단에 위치한 이송통로(112)의 출구 부분을 가이드유닛(120)의 가이드관(121) 부분에 끼워 넣어 부력탱크(110)의 위치를 고정하게 된다.

이렇게 되면 부력탱크(110)는 이송통로(112) 내부로 가이드관(121)이 끼워진 상태에서 상하로 이송될 수 있는 상태가 되기 때문에 부력탱크(110)는 하방으로 내려오는 과정에서 가이드관(121)을 따라 안내되어 좌우로 기울어짐 없이 안정적으로 내려올 수 있다.

이어서, 부력탱크(110)가 물속으로 점차 가라앉아 상부의 유입홀(111) 부분이 수면(WF)에 다다르게 될 경우 부력조절밸브(116)를 닫는다. 이렇게 되면, 공기챔버(114) 내에 있는 공기압에 의해 물이 더 이상 공기챔버(114) 내부로 유입되지 않게 되고 부력탱크(110)는 공기챔버(114) 내에 채워져 있는 공기의 부력으로 인해 그 위치에서 떠 있는 상태로 유지되는 것이다.

이와 같은 과정을 통해 부력탱크(110)의 설치작업이 완료되면, 수중펌프(130)를 구동시켜 부유물 제거장치를 작동하게 된다.

수중펌프(130)의 구동에 의해 부유물 제거장치가 작동되면, 수중펌프(130)의 펌핑 압에 의해 부력탱크(110)의 이송통로(112) 내부에는 흡인력이 발생하여 부력탱크(110)의 유입홀(111)을 통해 수면 위에 떠 있는 거품 등의 부유물이 물과 함께 유입된 후, 이송통로(112), 가이드관(121), 연결관(122), 수중펌프(130), 이송관(132)을 따라 이송되어 분기관(150)을 통해 분리유닛(140) 내부로 유입된다..

그리고, 분기관(150)의 제1입구(151)를 통해 분리유닛(140) 내부로 유입된 부유물과 물은 제1내부관(142)을 따라 상부로 이동한 후, 비중이 큰 물은 제1내부관(142)의 상단을 빠져나와 제2내부관(143) 내부로 채워지고, 비중이 작은 거품 등의 부유물은 제2내부관(143) 내부의 물 위에 떠 있는 상태에서 뒤따라 들어오는 부유물과 합류되어 계속적으로 쌓이는 과정을 통해 제2내부관(143) 안 쪽을 따라 상부 측으로 이동하게 된다.

이때, 제1내부관(142)의 상단을 빠져나와 제2내부관(143) 내부에 채워진 물은 제2내부관(143) 하단의 이격 공간을 통해 외부관(141)의 내부로 흘러들어가 채워지게 됨으로써 수위를 점차 상승시키게 되고, 외부관(141) 내부에 채워지는 물의 수위가 물 배출구(141a)의 하부면 위치까지 이르게 되면 상기 물 배출구(141a)를 통해 물이 배출된다. 이렇게 배출된 물은 수조(102)의 내부로 다시 투입되어 회수된다.

아울러, 제2내부관(143) 내부의 물 위로 연속적으로 쌓여 상부 측으로 이송된 거품 등의 부유물은 제2내부관(143)의 상단을 빠져나온 후 외부관(141)의 상부공간에 일시적으로 머무른 뒤 부유물 배출구(141b)를 통해 외부로 배출되어 제거된다.

이때, 제2내부관(143)을 따라 상부 측으로 올라온 부유물 중 일부는 부유물 배출구(141b)와 인접 배치된 측면 개구부(143a)를 통해 곧바로 부유물 배출구(141b) 측으로 빠져나가 배출되기 때문에 부유물의 신속하고 원활한 배출이 이루어질 수 있다.

아울러, 부유물 배출성능을 보다 향상시킬 수 있도록 하기 위하여 제2내부관(143) 내부로 공기압을 불어 넣어 부유물이 공기와 함께 부유물 배출구(141b)로 강제 배출될 수 있도록 할 수 있다.

즉, 공기펌프(160)를 통해 분기관(150)의 제2입구(152) 측으로 일정 압력의 공기를 유입시키면, 유입된 공기는 제1입구(151)를 통해 유입된 부유물 및 물과 합류되어 제1내부관(142)을 따라 제2내부관(143) 내부로 이동한 후 제2내부관(143)의 상부 측에 쌓여 있는 거품 등의 부유물과 함께 부유물 배출구(141b)로 강제 배출됨으로써 부유물들을 보다 신속하고 효과적으로 배출시킬 수 있다.

한편, 도 8 내지 도 9는 본 발명의 부유물 제거장치에 구비되는 부력탱크의 또 다른 실시 예를 보여주는 것이다.

도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 부력탱크(210)는 전술된 도 1 내지 도 4에 도시된 부력탱크 형태와 달리 거품 등의 부유물과 물이 중앙부에 배치된 공기챔버(213)의 주변부 공간을 따라 이동하여 수중펌프(130) 측으로 배출되는 구조로 이루어져 있다.

부력탱크(210)에 구비되는 공기챔버(213)는 상부 측이 반구 형상으로 형성되고 하부 측이 원통 형상으로 형성된 구조를 갖는다. 그리고, 원통 형상을 갖는 공기챔버(213)의 하단 중앙부에는 공기챔버(213) 내외부로 물의 출입이 이루어지는 물 출입구(214)가 형성된다. 또한, 반구 형상으로 이루어진 공기챔버(213)의 상부 측 중앙에는 공기가 출입될 수 있는 공기통로(216)가 형성되고, 이 공기통로(216) 상에는 공기의 출입을 개폐하는 부력조절밸브(217)가 구비된다.

이때, 경우에 따라 공기챔버(213) 또는 컨테이너(211) 내에는 중량물인 웨이트(weight)가 설치될 수도 있다.

이와 같은 구조를 형성하는 공기챔버(213)는 원통 형상으로 이루어진 하부 측이 원통형 컨테이너(211) 내에 수용된 상태로 컨테이너(211)와 접합된다. 이 경우 컨테이너(211)의 하부 측은 공기챔버(213)의 상부 측과 대응되는 반구 형상을 갖도록 형성된다.

그리고, 컨테이너(211)의 상부 측면 둘레에는 거품 등의 부유물과 물이 함께 유입될 수 있도록 복수 개의 유입홀(212)이 형성된다. 이때, 유입홀(212)은 상하방향으로 긴 홀 형상을 갖도록 형성하는 것이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 둥근 홀, 사각형 홀 등과 같은 다양한 형태로 형성될 수도 있다.

공기챔버(213)의 하부 측이 컨테이너(211) 내부에 수용되어 접합이 이루어진 상태에서는 원통 형상으로 이루어진 공기챔버(213)의 하부 측 측면 둘레와 하단 영역에 부유물과 물이 이동될 수 있는 공간이 형성된다.

또한, 컨테이너(211)의 하단 중앙에는 부유물과 물이 배출되는 배출관(215)이 형성되며, 이 배출관(215)은 가이드유닛(120)의 가이드관(121)에 끼워진 상태에서 상하방향으로 자유롭게 이동 가능하도록 구비된다. 이때, 상기 가이드관(121)을 포함하는 가이드유닛(120)과, 수중펌프(130), 분리유닛(140) 등은 전술된 실시 예의 형태와 동일하기 때문에 이들 구조에 대해서는 별도의 중복 설명은 하지 않기로 한다.

이와 같은 구성을 갖는 부력탱크(210)는 전술된 부력탱크의 구조와 달리 공기챔버(213)가 부력탱크(210)의 중앙부에 위치하고, 공기통로(216) 및 부력조절밸브(217) 또한 부력탱크(210)의 중앙부에 위치하기 때문에 부력탱크(210)의 무게중심 또한 중앙부에 위치하게 되어 부력탱크(210)가 물속에 침수될 경우 보다 안정적인 자세를 유지할 수 있다.

그리고, 공기챔버(213)의 형태가 상부 측이 반구 형상으로 이루어지고 하부 측이 원통형 구조로 이루어진 구조를 형성하고 있기 때문에 공기가 채워지는 내부공간이 상대적으로 넓어 전술된 실시 예의 부력탱크 구조보다 상대적으로 큰 부력을 발생시킬 수 있다.

또한, 유입된 부유물과 물이 이송되는 이송통로, 즉 공기챔버(213)와 컨테이너(211) 사이가 이루는 통로공간이 넓어 전술된 실시 예의 이송통로(112)보다 많은 양의 부유물과 물로 채워질 수 있기 때문에 같은, 이러한 부력탱크(210) 구조를 적용하게 되면, 같은 시간 동안 보다 많은 양의 물과 부유물을 분리시킬 수 있어 부유물 제거효율을 향상시킬 수 있다.

도 10은 부력조절밸브의 개방시 부력탱크 내부로 유입된 물이 공기챔버로 들어가는 모습과 부력조절밸브의 폐쇄시 수중펌프의 흡인력에 의해 부유물과 물이 부력탱크의 컨테이너를 거쳐 수중펌프 측으로 이송되는 모습을 비교 도시한 작동 상태도.

이와 같은 구조로 이루어진 부력탱크(210)를 수조(102)의 물속에 투입 설치하는 경우, 먼저, 공기챔버(213)의 상단 중앙에 구비된 부력조절밸브(217)를 개방하고 물속으로 침수시키면 도 10의 좌측 도면에서와 같이 유입홀(212)을 통해 컨테이너(211) 내부로 물이 유입되고, 이 유입된 물의 일부는 공기챔버(213)의 하단에 형성된 물 출입구(214)를 통해 공기챔버(213) 내부로 유입되어 부력탱크(210)를 물속으로 원활히 침수시킬 수 있다, 이때, 부력탱크(210)의 하단부 중앙에 구비된 배출관(215) 부분은 가이드유닛(120)의 가이드관(121)에 끼어 넣어 부력탱크(210)의 상하이동 위치를 고정하게 된다.

공기챔버(213) 내부로 채워진 물에 의해 부력탱크(210)가 가라앉아 목표위치까지 침수되면 부력조절밸브(217)를 닫게 되는데, 부력조절밸브(217)를 닫게 되면 도 10의 우측 도면과 같이 공기챔버(213)로 공기가 유입이 이루어지지 않아 공기챔버(213)의 내부는 공기와 일부의 물로 채워지게 되고, 내부에 채워진 공기압으로 인해 부력이 발생되어 부력탱크(210)는 컨테이너(211) 상부 측면에 형성된 유입홀(212)의 일부분이 수면 위로 노출된 상태로 떠 있게 된다.

이때, 부력탱크(210)는 하단의 배출관(215)이 가이드관(121)에 끼워진 상태에서 상하로 이동 가능하게 유지되기 때문에 수위가 변화되더라도 부력탱크(210)는 항상 그 변화된 수위에 맞는 위치상에 떠 있는 상태에서 부유물을 수집할 수 있게 된다.

이와 같은 상태에서 수중펌프(130)를 구동하면, 수중펌프(130)의 흡인력에 의해 부력탱크(210)의 유입홀(212)로 거품을 포함하는 각종 부유물이 물과 함께 유입되고, 이렇게 유입된 부유물과 물은 공기챔버(213)와 컨테이너(211) 사이의 공간을 따라 하부 측으로 이동하여 배출관(215)을 통해 배출된 후, 가이드관(121)과, 연결관(122)과, 수중펌프(130)와, 이송관(132)을 순차적으로 지나 분리유닛(140)으로 유입된 후 분리유닛(140)에서 비중 차에 의해 물과 부유물로 분리되고, 분리된 부유물을 외부로 배출 및 제거되고, 부유물이 분리된 물은 다시 수조(102) 속으로 투입되어 회수된다.

한편, 도 11 및 도 12는 본 발명의 부유물 제거장치에 적용 가능한 분리유닛(140)의 또 다른 실시 예들을 나타낸 것이다.

먼저, 도 11에는 수중펌프(130)의 펌핑압에 의해 제1내부관(142)을 타고 상부 측으로 압송된 물이 제2내부관(143)의 내부를 따라 상부 측으로 넘어가 외부로 유실되는 것을 방지할 수 있는 제1내부관(142)의 형상 구조가 나타나 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 제1내부관(142)은 상단이 개방된 구조가 아닌 막혀 있는 구조로 형성되고, 그 대신에 제1내부관(142)의 상부 둘레에 부유물 및 물의 배출을 위한 하나 이상의 배출구(142a)가 형성된 구조로 이루어져 있다.

이때, 제1내부관(142)은 전술된 실시 예와 같이 분기관(150)과 독립적으로 구비되어 상호 연결을 통해 하나의 연결된 구조물 형태로 형성될 수 있고, 또는 도 11에 나타난 형태와 같이 전술된 분기관(150) 구조가 제1내부관(142)의 하단부에 통합된 일체형 구조로 형성될 수도 있다.

상기와 같은 형태로 제1내부관(142)을 구성하게 되면, 제1내부관(142)을 따라 유입되는 부유물과 물이 제1내부관(142)의 막힌 상단을 통과하지 못하고 제1내부관(142)의 측면 둘레에 형성된 배출구(142a)를 통해 배출 후 분리되기 때문에, 제1내부관(142)으로 유입되는 물이 펌프의 수압에 의해 제2내부관(143)의 상부 측으로 치고 올라가 부유물 배출구(141b)를 통해 외부로 유실되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

한편, 도 12에는 제2내부관(143)을 따라 상부로 이동되는 부유물의 유속을 증가시켜 부유물 제거에 따른 속도 및 효율을 향상시킬 수 있는 제2내부관(143)의 형상구조가 나타나 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 제2내부관(143)의 상부 측에는 관로의 직경이 축소된 형태로 이루어진 축경부(143b)가 형성된다. 그리고, 직경이 큰 제2내부관(143)의 하부 측과 직경이 작은 상부 측 축경부(143b) 사이는 상부로 갈수록 직경이 점차 줄어드는 구간인 경사부(143c)를 통해 연결된 구조로 형성된다.

이 경우 경사부(143c)의 하단은 부유물 배출구(141b)의 하단 위치와 거의 동일한 위치에 위치하게 됨으로써, 제2내부관(143)의 상단 밖으로 배출된 부유물은 경사부(143c)를 타고 흘러내린 후 부유물 배출구(141b)를 통해 외부로 신속하게 배출될 수 있다. 이때, 제2내부관(143) 상부 측에는 경사부(143c)가 마련되어 있기 때문에, 외부관(141)과 제2내부관(143) 사이에 설치되는 분리판(144)의 상부면은 전술된 실시 예 형태와 같이 별도의 경사면 구조로 형성하지 않아도 무방하다.

따라서, 부유물이 제2내부관(143)을 따라 상부 측으로 이동하여 직경이 점차 축소되는 경사부(143c) 및 축경부(143b) 구간을 통과하는 과정에서 베르누이 법칙에 의해 압력은 낮아지고 유속은 빨라지는 현상이 발생되기 때문에 제2내부관(143)의 외부로 부유물을 신속하게 배출시킬 수 있고, 이로 인해 부유물 배출구(141b)를 통해 부유물을 빠르고 효과적으로 배출시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

여기서, 도면에 별도로 도시되지는 않았으나, 위의 도 11에 도시된 제1내부관(142) 형상과 도 12에 도시된 제2내부관(143) 형상을 접목시킨 형태의 분리유닛(140)을 구성하는 것도 가능하다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이같은 특정 실시 예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.

102 : 수조 110,210 : 부력탱크
111,212 : 유입홀 112 : 이송통로
114,213 : 공기챔버 115,214 : 물 출입구
116,217 : 부력조절밸브 117 : 웨이트
118,216 : 공기통로 120 : 가이드유닛
121 : 가이드관 122 : 연결관
123 : 엘보우관 130 : 수중펌프
132 : 이송관 140 : 분리유닛
141a : 물 배출구 141b : 부유물 배출구
142 : 제1내부관 142a : 배출구
143 : 제2내부관 143a : 개구부
143b : 축경부 143c : 경사부
144 : 분리판 145 : 뚜껑
150 : 분기관 151 : 제1입구
152 : 제2입구 160 : 공기펌프
211 : 컨테이너 215 : 배출관

Claims (13)

1. 수면 위에 떠 있는 거품을 포함하는 부유물이 물과 함께 유입되는 부력탱크;
   상기 부력탱크 내부로 부유물과 물이 유입될 수 있는 흡인력을 제공하는 펌프;
   상기 펌프를 거쳐 유입되는 부유물과 물을 서로 분리하는 분리유닛;을 포함하며,
   상기 분리유닛은,
   거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입구와, 물이 배출되는 물 배출구와, 부유물이 배출되는 부유물 배출구가 형성된 외부관과;
   상기 외부관의 내부에 설치되어 상기 유입구 측과 연결되는 제1내부관과;
   상기 외부관과 제1내부관 사이에 설치되며, 하단이 상기 외부관의 바닥으로부터 이격된 상태로 배치되는 제2내부관; 및
   상기 물 배출구의 상부 측에 설치되어 상기 외부관과 제2내부관 사이의 공간을 상하로 구획하는 분리판;
   을 포함하는 부유물 제거장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 부력탱크는,
   거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입홀과;
   상기 유입홀을 통해 유입되는 거품을 포함하는 부유물과 물이 하부로 이송되는 이송통로와;
   상기 이송통로 둘레에 배치되어 부력을 제공하는 공기챔버와;
   상기 공기챔버 내외로 물이 출입되는 물 출입구와;
   상기 공기챔버 내외로 공기의 출입을 개폐하는 부력조절밸브;를 포함하되,
   상기 물 출입구는 상기 공기챔버의 측면 둘레에 형성된 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 부력탱크는,
   하단에 물 출입구가 형성되며 부력을 제공하는 공기챔버와;
   상기 공기챔버 내외로 공기의 출입을 개폐하는 부력조절밸브와;
   거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 유입홀과, 상기 유입된 부유물과 물이 배출되는 배출관이 형성되며, 상기 공기챔버의 일부를 감싸는 형태로 결합되는 컨테이너;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 부력탱크의 하부면은 하부로 볼록한 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
5. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 공기챔버 내에는 웨이트(weight)가 설치된 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
6. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 부력탱크와 펌프 사이에 연결되어 상기 부력탱크의 상하 이동을 가이드 해 주는 가이드유닛이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 제1내부관의 상단이 상기 물 배출구의 하부면 보다 하부 측에 위치되는 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 제1내부관은 상단이 막히고, 측면 둘레에 부유물과 물이 배출되는 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
9. 제1항에 있어서, 상기 제2내부관은 상부에 직경이 축소된 형태의 축경부가 형성된 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
   
10. 제1항에 있어서, 상기 분리판은 상면이 상기 부유물 배출구 측을 향하여 하향 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 부유물 제거방치.
    
11. 제1항에 있어서, 상기 부유물 배출구와 인접하는 상기 제2내부관의 측면에는 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
    
12. 제11항에 있어서, 상기 분리판의 상면 최상단은 상기 개구부의 하단과 접하고, 상기 분리판의 상면 최하단은 상기 부유물 배출구의 하단과 접하는 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
    
13. 제1항에 있어서, 상기 유입구 측에는 거품을 포함하는 부유물과 물이 함께 유입되는 제1입구와, 공기가 유입되는 제2입구가 구비된 분기관이 연결되되,
    상기 분기관은 일측이 상기 유입구를 관통하여 상기 제1내부관과 연결되는 것을 특징으로 하는 부유물 제거장치.
    

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