KR20240055414A - 오염물 석션 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

수면에 부유(float)하는 오염물을 회수하는 수면 부유층 회수 장치의 저장부에 저장된 오염물을 카트리지로 추출하는 오염물 석션 시스템이 제공된다.
이 시스템은,
흡입용 펌프 및 배출용 펌프를 포함하는 펌프 상자;
상기 흡입용 펌프와 연결된 공기 흡입구, 상기 배출용 펌프와 연결된 공기 배출구, 상기 수면 부유층 회수 장치의 저장부 내부에의 연결을 위한 액체 흡입구, 및 상기 카트리지에의 연결을 위한 액체 배출구를 포함하는 서지 탱크;
일단이 상기 액체 흡입구에 연결되고, 타단이 상기 수면 부유층 회수 장치의 저장부 내부에 위치되는 흡입용 호스;
일단이 상기 액체 배출구에 연결되고, 타단이 상기 카트리지에 위치되는 배출용 호스; 및
상기 흡입용 호스의 타단에 부착되어 있는 헤더부
를 포함한다.

Description

오염물 석션 시스템 및 방법{CONTAMINATED MATTER SUCTION SYSTEM AND METHOD}

본 발명은 오염물 석션 시스템(예컨대, 오일 석션 시스템)에 관한 것이다. 더욱 구체적으로는 물과 기름이 섞여 있는 유수(oil water)에서의 혼합 현상을 최소화하는 오일 펌프를 포함하는 오일 석션 시스템에 관한 것이다.

바다나 호수 등의 수면에 오일(기름)이 유출되는 사고가 발생될 경우, 신속하게 방제 작업을 하여 오일이 넓게 퍼져나가는 것을 방지할 필요가 있다.

기름 유출은 액체 석유탄화수소를 고의가 아닌 인간의 활동의 결과로 주변환경에 유출하는 것을 말한다. '기름'은 원유를 포함하여 정제된 기름，정제된 석유제품(가솔린，디젤 등)，또는 부산물，배의 벙커유，유성의 폐기물이 될 수도 있다. 유출된 기름은 정화에 여러 달에서 여러 해가 걸릴 수도 있다.

이와 같은 유출된 기름을 제거하기 위해 유화제나 흡습제가 해상에 투입되거나，흡착포를 이용한 제거 또는 자동화된 유수기를 이용한 제거 방법 등이 사용된다

일예로, 이러한 방제작업을 할 때는 오일이 유출된 부위의 둘레부에 오일펜스를 설치한 후, 작업자가 오일펜스의 내부에 부직포 등으로 제작된 사각형의 흡착포를 던져서 흡착포가 오일을 흡수하도록 한 후, 수작업으로 흡착포를 수거하는 방법을 통해 오일을 제거하는 방법이 이용되고 있다.

그런데, 이러한 방법으로 방제작업을 할 경우, 오일이 유출된 부위에 정확히 흡착포를 던져 넣어야 함으로, 넓은 면적에 분포된 오일을 효과적으로 방제하기 어려울 뿐 아니라, 오일을 흡수한 흡착포를 작업자가 수거하여야 하므로, 수거에 시간이 많이 소요되는 문제점이 발생되었다.

특히, 이와 같이, 작업자가 흡착포를 수작업으로 수거할 때, 작업자가 오일에 노출되며, 특히, 작업자가 오일에서 증발된 유증기를 흡입하여 건강에 문제가 발생되는 문제점이 발생되었다.

따라서, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위한 다양한 해양방제장치가 개발되어 사용되고 있다.

그런데, 이러한 해양방제장치는 큰 선박에 설치되어 사용됨으로, 이동이 불편하고, 신속하게 현장에 투입하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 이러한 해양방제장치는 선박의 운전자가 육안으로 오일이 떠있는 위치를 확인하고, 선박을 오일의 위치로 이동시켜야 하는데, 이와 같이 사람이 육안으로 멀리 떠있는 오일을 확인하는 것이 매우 어려운 문제점이 있었다.

또한, 이와 같이, 수면에 떠있는 오일을 제어하는 방제작업은 시간이 많이 걸리게 되는데, 전술한 바와 같이, 운전자가 육안으로 오일의 위치를 확인하고 선박을 운전할 경우, 운전자가 쉽게 피로를 느끼게 됨으로, 장시간 지속적으로 방제작업을 할 수 없는 문제점이 발생되었다.

흡착포를 이용하는 방법 외에, 자동화된 유수 분리 방식은 위어식 유회수기(Weir Skimmer), 흡착식 유회수기(Oleophilic Skimmer), 컨베이어식 유회수기(Conveyor Skimmer), 원심력식 유회수기(Hydro-Dynamic Skimmer), 이동식 및 고정식(선박 장착형) 유회수기，진공식 유회수기(Vacuum Skimmer) 등이 알려져 있는데，이들 장치는 모두 대형 선박 등에 설치되어 사용된다.

국내에서의 기름 유출 사고는 연 평균 270여회 발생하고 유출되는 기름의 양은 70만L(리터)에 달한다. 대부분의 기름 유출은 100L 이하의 작은 규모 사고이며，이는 전체 사고의 빈도수의 70%를 차지한다. 문제는 기존의 자동화 장비들은모두 고가의 대형 장비로 기름 유종에 따라 다른 장비를 써야 한다는 이유로 대형 기름 유출 사고에 주로 사용되고 작은 규모의 사고는 모두 재래식 노동집약형 작업의 흡착포 작업이 다수를 이룬다.

그 과정에서, 전술한 바와 같이, 방제자들에게 기름냄새，두통，허리 통증 등의 산업재해가 발생되며 자연스럽게 노동시간은 늘어나 초동 대처가 힘들어지며 폐기물의 양은 늘어나게 되는 구조이다

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 새로운 방법이나 장치가 필요하게 되었다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 소규모 기름 유출 사고에 효율적으로 대응하기 위한 자동화된 수면 부유층 제거(회수) 장치를 제공하는 것이다.

또한, 로봇 내부에 포집된 유출유를 외부로 추출하고자 할때 펌프로 인해 물과 기름이 혼합되는 문제점을 최소화하기 위한 오일 석션 시스템을 제공하는 것이다.

구체적으로, 해양 또는 물 위에 기름이 유출되는 사고 발생 시 유회수기를 활용해 기름을 회수한다. 이때 회수된 기름을 육지로 이송할 시 오일펌프를 필수적으로 활용하게 되는데 펌프 내 음압 형성을 통해 물과 기름이 흡입되게 된다. 이때 펌프 내 음압 형성을 위한 매개체(예를 들어 기어 또는 스크류)가 물과 기름하고 접촉되게 되면서 매개체에서 발생하는 외력으로 인해 물과 기름이 혼합되는 현상이 발생하며 육지로 물과 기름이 혼합된 상태로 이송되게 된다. 이는 물과 기름을 비중차로 분리시켜야 하는 추가공정이 필요하게 됨과 동시에 폐기물량을 증가시키는 문제를 야기한다. 본 발명은 이러한 문제를 해결하여, 위와 같이 물과 기름을 추가공정 없이, 최소한의 폐기물량만 발생시킬 수 있는 오일 추출(석션) 시스템을 제공하고자 한다.

또한, 기름 회수 로봇 내부에 포집된 기름을 로봇 후반부의 카트리지로 물과 기름이 혼합되지 않은 상태로 이송시킬 수 있으며 작업자는 카트리지에 순수하게 적층된 기름만 얻을 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 의하면, 수면에 부유(float)하는 오염물을 회수하는 수면 부유층 회수 장치의 저장부에 저장된 오염물을 카트리지로 추출하는 오염물 석션 시스템으로서,

흡입용 펌프 및 배출용 펌프를 포함하는 펌프 상자;

상기 흡입용 펌프와 연결된 공기 흡입구, 상기 배출용 펌프와 연결된 공기 배출구, 상기 수면 부유층 회수 장치의 저장부 내부에의 연결을 위한 액체 흡입구, 및 상기 카트리지에의 연결을 위한 액체 배출구를 포함하는 서지 탱크;

일단이 상기 액체 흡입구에 연결되고, 타단이 상기 수면 부유층 회수 장치의 저장부 내부에 위치되는 흡입용 호스;

일단이 상기 액체 배출구에 연결되고, 타단이 상기 카트리지에 위치되는 배출용 호스; 및

상기 흡입용 호스의 타단에 부착되어 있는 헤더부

를 포함하는, 오염물 석션 시스템이 제공된다.

바람직하게는, 상기 액체 흡입구와 액체 배출구는 하나의 구멍인 액체 흡/배출구로 통합되어 있으며, 상기 액체 흡/배출구에 연결된 통합 호스는 T 밸브를 개재하여 상기 흡입용 호스와 상기 배출용 호스로 분기된다.

바람직하게는, 상기 헤더부는 입구가 넓은 나팔 형상으로 형성되어, 당해 형상에 의해 상기 저장부 내부의 오염물을 흡입한다.

바람직하게는, 상기 헤더부는,

(i) 상기 저장부 내의 소정의 위치에 고정되거나, 또는

(ii) 플로팅부와 결합된 채로 상기 저장부 내에 떠 있거나, 또는

(iii) 상기 플로팅부와 결합된 채로 상기 저장부 내의 소정의 위치에 고정되어 있다.

바람직하게는, 일정량 이상의 오염물이 상기 서지 탱크에 들어오면 레벨링 센서가 이를 감지하여 상기 서지 탱크로의 흡입을 정지하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 오일 석션 시스템은, 상기 서지 탱크 내의 상기 공기 배출구 및 상기 공기 흡입구가 상기 서지 탱크 내의 오염물의 수위보다 위에 있도록 부력을 제공한다.

바람직하게는, 상기 공기 흡입구를 통해 상기 오염물이 흡입되는 경우, 상기 펌프 상자에 형성된 별도의 배출구를 통해 상기 흡입된 오염물이 배출된다.

본 발명에 의하면, 전술한 오염물 석션 시스템을 이용하는 오염물 석션 방법으로서,

상기 흡입측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;

상기 흡입용 펌프를 켜는 단계;

상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 찼는지 판단하는 단계;

상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 차면 상기 흡입용 펌프를 끄는 단계;

상기 배출측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;

상기 배출용 펌프를 켜는 단계

를 포함하는, 오염물 석션 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 전술한 오염물 석션 시스템을 이용하는 오염물 석션 방법으로서,

상기 T 밸브를 조절하여 흡입측의 호스가 오픈되도록 하는 단계;

상기 흡입측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;

상기 흡입용 펌프를 켜는 단계;

상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 찼는지 판단하는 단계;

상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 차면 상기 흡입용 펌프를 끄는 단계;

상기 T 밸브를 조절하여 배출측의 호스가 오픈되도록 하는 단계;

상기 배출측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;

상기 배출용 펌프를 켜는 단계

를 포함하는, 오염물 석션 방법이 제공된다.

본 발명의 오일 석션 시스템(100)은 로봇(10)(수면 부유층 회수 장치)의 내부에 포집된 오염물(유출유)를 외부(카트리지)로 추출하고자 할때 펌프로 인해 물과 기름이 혼합되는 문제점을 최소화한다.

해양 또는 물 위에 기름이 유출되는 사고 발생 시 유회수기(10)(수면 부유층 회수 장치)를 활용해 기름을 회수한다. 이때 회수된 기름을 육지로 이송할 시 오일 펌프를 활용하게 되는데, 펌프 내 음압 형성을 통해 물과 기름이 흡입되게 된다. 이때 펌프 내 음압 형성을 위한 매개체(예를 들어 기어 또는 스크류)가 물과 기름하고 접촉되게 되면서 매개체에서 발생하는 외력으로 인해 물과 기름이 혼합되는 현상이 발생하며 육지로 물과 기름이 혼합된 상태로 이송되게 된다. 이는 물과 기름을 비중차로 분리시켜야 하는 추가공정이 필요하게 됨과 동시에 폐기물량을 증가시키는 문제를 야기한다. 본 발명의 오일 석션 시스템(100)은, 위와 같이 물과 기름을, 추가공정 없이, 최소한의 폐기물량만 발생시킬 수 있는 오일 추출(석션) 시스템을 제공한다.

기름 회수 로봇(10)(수면 부유층 회수 장치) 내부에 포집된 기름을 로봇(10) 후반부(또는 로봇(10)의 외부)의 카트리지로 물과 기름이 혼합되지 않은 상태로 이송시킬 수 있으며, 작업자는 카트리지에 순수하게 적층된 기름만 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 장치를 위에서 비스듬히 본 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 장치를 아래에서 비스듬히 본 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예의 장치를 전면에서 본 것이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 장치를 후면에서 본 것이다.
도 5는 본 발명의 일실시예의 장치를 위에서 본 것이다.
도 6은 본 발명의 일실시예의 장치를 아래에서 본 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 장치를 우측에서 본 것이다.
도 8은 본 발명의 일실시예의 장치를 좌측에서 본 것이다.
도 9는 유입부(20) 부근의 측단면도이다.
도 10a는 도 1에 비하여 유입부(20) 부분이 더 단순화되어 도시된 도면이다.
도 10b는 도 10a의 부분 확대도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예의 장치의 단면도를 위에서 본 것이다.
도 12a는 본 발명에 따른 수면 부유층 제거 장치의 내부를 나타내는 측단면도이며, 도 12b는 동일한 부위의 사시 단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 수면 부유층 제거 장치의 내부에서의 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 오일 석션 시스템(100)의 일실시예(제1 실시예)를 나타낸다.
도 15는 도 14에서 펌프 상자(105)의 덮개를 연 모습을 나타낸다.
도 16은 레벨링 센서(및 그 센서에 따라 작동하는 흡입계속/흡입정지의 스위치)(180)이며 도 15의 A 부분에 적용되는 구조이다.
도 17은 헤더부(190)의 일예이며, 도 15의 B 부분에 적용되는 구조이다.
도 18은 본 발명의 오일 석션 시스템(100)의 다른 실시예(제2 실시예)를 나타내는 도면이다.
도 19는 제2 실시예의 오일 석션 시스템(100)에 있어서 전동 T 밸브(105T)의 기능을 설명하는 도면이다.
도 20은 제2 실시예에 있어서 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 21은 서지 탱크(110)의 압력 측정을 위한 디지털 정부압 게이지를 나타내는 도면이다.
도 22는 도 17에 도시된 헤더부(190)에 플로팅부(190F)를 부착한 형태의 단면도를 나타낸다.
도 23은 도 22에 나타난 플로팅부(190F)의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 오일 석션 시스템(100)에 의한 오일 석션 로직을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일실시예의 장치를 위에서 비스듬히 본 사시도이다.

본 발명에 따른 수면 부유층 제거 장치에서, 이동가능한 선체(10) 의 전면에는 오염수 유입부(20; 오염수 회수부)가 배치된다. 오염수 유입부(20)보다 뒤에는 유입된 오염수가 저장되는 저장부(40)가 존재한다. 선체(10)의 오염수 유입부(20)와 저장부(40)의 내부는 연결되어 있다.

션체(10)가 수면에 부유하는 상태에서 수면은 유입구(21)의 높이 범위 내에 있게 되어 선체(10)의 전진에 따라 오염수가 유입될 수 있게 되고 이러한 유입구(21)에는 오염수에 부유할 수 있는 큰 크기의 고형물의 유입을 막기 위해 여과 수단(22)이 포함된다.

도 2는 본 발명의 일실시예의 장치를 아래에서 비스듬히 본 사시도이다.

임펠러(30-1, 30-2)는 장치의 선체(10)를 전후로 이동시키기 위한 수단이다. 2개가 도시되어 있으나, 그 갯수는 필요에 따라 조정 가능하다.

임펠러(30-3, 30-4)는 장치의 선체(10)를 좌우로 이동시키기 위한 수단이다. 이 또한, 2개가 도시되어 있으나, 그 갯수는 필요에 따라 조정 가능하다.

배출구(50; 배출부)는, 유입된 오염수 중에서 기름이 분리되고 남은 물이 배출되는 부분이다. 도 2에서는 배출구(50)가 선체(10)의 하부에 있으나, 필요에 따라서는 뒷면에 배치될 수도 있고, 뒷면의 하단에 배치될 수도 있고, 하면의 뒷부분에 배치될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예의 장치를 전면에서 본 것이다.

전면에 여과 수단(22)이 보이고 그 뒤에 임펠러(31)가 보인다. 임펠러(31)는 그 전체면이 보이지는 않고 윗부분은 물튀김 방지막(32)으로 약간 가려져 있다.

그리고, 아래에는 전술한 전진 및 후진용의 임펠러(30-1, 30-2)가 도시되어 있다.

도 3에서는 유입부에서 유수(물과 기름)을 유입/회수하기 위한 수단으로서 임펠러(31)을 예시하였으나, 반드시 임펠러(31)의 사용에 한정되지는 않고, 예를 들어 펌프 등을 사용하는 다른 예도 가능하다.

도 4는 본 발명의 일실시예의 장치를 후면에서 본 것이다.

여기에서도, 도면의 아래에, 전술한 전진 및 후진용의 임펠러(30-1, 30-2)가 도시되어 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예의 장치를 위에서 본 것이다.

도면의 우측에 오염수 유입부(20; 오염수 회수부)가 보이며, 위에서 본 것이어서 여과 수단(22)이나, 유입구(21), 임펠러(31) 등의 구조물은 잘 보이지 않는다.

그리고, 저장부(40)가 도시되어 있는데, 저장부(40)의 양쪽(선체의 좌우) 외벽은 부력을 제공하는 부력체를 포함할 수 있다. 부력은 저장부(40)의 좌우측에서 제공할 수도 있고, 저장부(40)의 하부측에서 제공할 수도 있다. 저장부(40)의 좌우측 및 하부측에서 모두 약간씩의 부력을 제공하는 것이 바람직할 것이다.

부력의 정도는 임펠러(31)가 절반 정도 잠기게 하는 것이 적당하다. 절반이 정확히 50%를 의미하는 것은 아니고, 40~60% 정도일 수 있다. 때에 따라서는 30~70% 정도 잠길 수도 있다. 그리하여, 물에 반쯤 잠긴 임펠러(31)의 작용으로 오염수가 적절히 선체(10) 내부의 저장부(40) 쪽으로 이동한다.

물론, 선체의 전후 좌우 이동을 위한 추진력을 발휘하는 임펠러(30-1, 30-2, 30-3, 30-4)는 전부 물에 잠겨 있다. 유입부(20) 근방에 배치된 유입용의 임펠러(31)만이 대략 수면에 절반 정도 잠기는 것이다.

도 6은 본 발명의 일실시예의 장치를 아래에서 본 것이다.

오염수 유입부(20; 오염수 회수부)가 도면의 우측에 보이며, 임펠러(30-1, 30-2, 30-3, 30-4)를 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예의 장치를 우측에서 본 것이다.

오염수 유입부(20; 오염수 회수부)가 도면의 우측에 보이며, 저장부(40)의 측벽, 임펠러(30-2, 30-3, 30-4)를 확인할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예의 장치를 좌측에서 본 것이다.

오염수 유입부(20; 오염수 회수부)가 도면의 좌측에 보이며, 저장부(40)의 측벽, 임펠러(30-1, 30-3, 30-4)를 확인할 수 있다.

도 9는 유입부(20) 부근의 측단면도이다.

도 9에서는 임펠러(31)를 감싸고 있는 파이프(33)가 도시되어 있고, 이 파이프(33)를 통해 유입부(20)와 저장부(40)가 연결되는 것을 알 수 있다. 설명의 편의상, 여과 수단(22)의 도시는 생략되어 있다.

임펠러(31)는 오염수의 유입(회수)를 위한 구조물이며, 이는 모터(31M)와 연결되어 동작하는 것일 수 있다.

도 9에 나타난 모터(31M)의 위치는 일예이며, 다른 위치도 가능하다.

임펠러(31)는, 오염수를 유입(회수)하는 것인데, 달리 말하면, 해수면에 있는 기름을 아래로 눌러 뒤로 보낸다고 설명할 수도 있다. 이 경우, 회수 시작 지점에 임펠러(31)가 가까울수록, 선체(10)의 전면부에 있는 유출유와 임펠러(31)가 더 빠르게 접촉이 가능하게 되면서 회수 속도가 향상된다.

즉, 선체(10)가 전진하면서 유출유(오염수)를 회수할 때, 임펠러 하우징(33; 파이프)에서의 유입물(즉, 바닷물+유출유) 정체 현상이 발생하는 것을 억제하기 위해서, 임펠러(31) 및 임펠러 하우징(33)의 위치를 전진시키고 불필요한 전면부를 제거함으로써 정체 현상을 해소할 수 있다.

도 10a는 도 1에 비하여 유입부(20) 부분이 더 단순화되어 도시된 도면이다.

도 10a는 도 1에 비해 여과 수단(22)이 생략되어 있는데, 임펠러(31)가 더 잘 보이도록 하기 위해 도시상으로만 생략한 것으로 이해할 수도 있고, 필요에 따라서는 실제로 여과 수단(22)을 설치하지 않음으로써 유입 효율을 높이도록 해도 무방하다.

도 10a에서 임펠러(31)의 앞 상단부에는 물튀김 방지막(32)이 설치되어 있다.

도 10b는 도 10a의 부분 확대도이다.

도면에는 나타나 있지 않으나, 수면은 임펠러(31)의 중간 정도가 되도록 선체(10)의 부력이 조정된다. 즉, 대략 임펠러(31)의 회전축 위는 물이 잠겨 있지 않고, 회전축 아래는 물에 잠겨 있는 모습이 될 것이다.

이 때, 임펠러(31)는 오염수를 유입하여 저장부(40) 쪽으로 보내는데, 수면 위쪽(즉, 임펠러의 위쪽 절반) 부근으로 유입수가 튀겨 나갈 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 임펠러(31)가 설치된 파이프(33; 임펠러 하우징)의 입구쪽 상단 일부가 물튀김 방지막(32)으로 가려져 있다. 이러한 방지막(32)은 임펠러 하우징(33) 쪽으로 유입된 유입수가 임펠러(31)에 의해 바깥(즉, +X 방향)으로 튀겨져 나가는 것을 막아주는 역할을 한다. 이러한 동작을 통해, 유수(oil-water; 오염수)를 유입(회수)하는 효율이 높아질 수 있다.

즉, 임펠러(31)의 회전시에 선체(10)의 전방으로 물이 튀는 현상이 발생함에 따라 유출유가 밀려나는 문제가 발생하는데, 이러한 문제점을 해결하기 위해 임펠러(31) 입구 상단의 20~30% 정도에 물튀김 방지막(32)을 결합함으로써 선체(10)의 전방에 존재하는 유출유 확산 문제를 해결한다. 상기 20~30%는 바람직한 일예이며, 필요에 따라서는 40~50%까지 막을 수도 있을 것이다.

도 11은 본 발명의 일실시예의 장치의 단면도를 위에서 본 것이다.

임펠러 하우징(33)도 반으로 잘린 단면으로 나타나 있으며, 그 안에 임펠러(31)가 수용되어 있다. 임펠러(31)와 하우징(33)이 각각 2개가 도시되어 있는데, 이 갯수는 필요에 따라 바뀔 수 있으나, 임펠러(31)와 하우징(33)이 각각 1개인 경우에 비하면 도 11a과 같이 2개인 경우가 더 유수 유입의 효율이 더 좋을 것이다.

도 12a는 본 발명에 따른 수면 부유층 제거 장치의 내부를 나타내는 측단면도이며, 도 12b는 동일한 부위의 사시 단면도이다.

도 12a의 왼쪽에서부터 오른쪽으로 가면서 흐름 분리판(1000), 수직 방해판(2000), 상부 수평 방해판(4000)이 존재한다. 수직 방해판(2000)과 상부 수평 방해판(4000)을 연결하는 포켓 홈(3000)이 형성되어 있다.

수직 방해판(2000)은 엄밀하게는, 도시된 2000 중에서 도면상의 좌측에 있는 벽(장치로서는 앞쪽벽)과 도시된 2000 중에서 도면상의 우측에 있는 벽(장치로서는 뒤쪽벽)을 말한다.

또한, 흐름 분리판(1000), 수직 방해판(2000), 포켓홈(3000), 상부 수평 방해판(4000)의 하부에는 하부 수평 방해판(5000)이 형성되어 있다.

도 1에 나타낸 저장부(40)는, 대략적으로 도 12a의 도면부호 2000, 3000, 4000, 5000으로 표시된 영역에 해당함을 알 수 있을 것이다(도면부호 4000 위의 공간도 포함). 물론, 도면부호 1000과 그 부근 영역도, 본 발명의 수면 부유층 제거 장치의 내부라는 의미에서, 넓게 보면 저장부(40)로 볼 수도 있다.

도 12b는 도 12a에서 개괄적으로 표시된 부분을 구체적으로 보여준다. 이에 대해서는 도 14 등을 이용하여 다시 설명한다.

도 13은 본 발명에 따른 수면 부유층 제거 장치의 내부에서의 유체의 흐름을 나타내는 도면이다.

흐름(F0)와 같이, 장치의 내부로 유체가 유입된다. 흐름(F0)는 도 1 등에 의하면 임펠러에 의해 유입되는 것이지만, 반드시 임펠러에 한정되지는 않으며, 임펠러 대신에 다른 수단이라도 좋고, 어떠한 수단도 없이 단지 수면 부유층 제거 장치의 진행에 따른 흐름만으로 흐름(F0)이 생성되는 경우도 상정할 수 있다.

흐름 분리판(1000; 도 12a 참조)에서는, 상부의 흐름(F1)은 곧바로 도면의 우측으로 이동하고, 하부의 흐름(F2)은 일단 하부를 향했다가 그 중의 일부는 위(F3)로, 다른 일부는 아래(F4)로 이동한다.

또한, 수직 방해판(2000)으로의 유체 흐름 유입을 보면, 흐름(F1)과 흐름(F3)이 흐름(F5)로서 윗부분의 개구를 통해 도면의 우측(장치로서는 후방)으로 이동하여 흐름(F6)으로 이어진다. 또한, 흐름(F4)이 아래부분의 개구를 통해 도면의 우측(장치로서는 후방)으로 이동하여 흐름(F9)으로 이어진다.

그리고, 흐름(F6)의 일부는 흐름(F7, F8)이 되어 앞쪽의 수직 방해판과 뒤쪽의 수직 방해판 사이의 공간에서 맴돌 수도 있다. 물론, 이러한 맴돌이가 계속되는 것은 아니고, 어느 정도 시간이 흐르면 기름은 위로 부상하고 물은 아래로 가라앉는 식으로 진행이 될 것이다. 그 후에 흐름(F10)이 될 수 있다.

흐름 분리판(1000) 부근에서 아래로 향한 흐름(F4)는 수직 방해판의 하부 개구를 거쳐서 흐름(F9)가 되고, 다시 포켓 홈(3000)을 거쳐서 흐름(F11)이 된다.

요컨대, 수직 방해판(2000; 도 12a 참조) 영역을 지난 유체는 윗부분의 개구를 통해 도면의 우측(장치의 후방측)으로 흐름(F10)으로서 이어진다. 또한, 수직 방해판(2000; 도 12a 참조) 영역을 지난 유체는 포켓 홈(3000)을 통해 도면의 우측(장치의 후방측)으로 흐름(F11)으로서 이어진다.

흐름(F10)은 흐름(F12, F13)와 같이 흘러서 상부 수평 방해판(4000; 도 12a 참조)으로 진입한다. 또한, 포켓 홈(3000)을 지난 흐름(F11)도 상부 수평 방해판(4000)에 진입한다. 흐름(F11, F13)이 상부 수평 방해판을 지난 후에는 흐름(F14)가 되어 하방을 향하는 흐름이 된다.

수직 방해판(2000) 영역에서 유체는 흐름(F6, F7, F8, F9)을 거치면서 대체로 장치의 후방측(도면의 우측)으로 이동하지만, 그와 동시에 유수(기름이 섞인 물)는 기름과 물의 비중차에 의해서 기름이 위로 뜨고 물이 아래에 있는 식으로 비중차에 의한 분리가 행해진다.

이러한 비중차 분리는 흐름(F12, F13)으로 표시된 영역(수직 방해판(2000)과 상부 수평 방해판(4000) 사이의 영역)에서도 마찬가지로 계속 행해지고 있다.

상부 수평 방해판(4000)은 일차로 기름을 걸러주는 필터이며, 하부 수평 방해판(5000; 도 12a 참조)은 더욱 미세한 필터로 추가로 기름을 걸러주는 필터이다.

그에 따라, 하부 수평 방해판(5000)을 통과한 흐름(F15, F16, F17, F18)은 기름이 거의 없는 물이다.

도 14는 본 발명에 따른 오일 석션 시스템(100)의 일실시예(제1 실시예)를 나타낸다.

본 발명의 오일 석션 시스템(100)은 로봇(즉, 전술한 선체(10)(또는 수면 부유층 제거 장치(10))의 내부에 포집된 유출유를 외부로 추출하고자 할때 펌프로 인해 물과 기름이 혼합되는 문제점을 최소화하기 위한 것이다.

전술한 '로봇(10)의 내부에 포집된 유출유'에서 로봇(선체(10) 또는 수면 부유층 제거 장치(10))의 '내부'라 함은, 넓은 의미로는, 도 1에 나타낸 저장부(40)를 의미한다. 도 1의 저장부(40)는 대략적으로 도 12a의 도면부호 2000, 3000, 4000, 5000으로 표시된 영역에 해당함을 알 수 있을 것이다(도면부호 4000 위의 공간도 포함). 물론, 도 12a의 도면부호 1000과 그 부근 영역도, 본 발명의 수면 부유층 제거 장치(10)(또는 선체(10))의 내부라는 의미에서, 넓게 보면 저장부(40)로 볼 수도 있다.

'로봇(10)의 내부에 포집된 유출유'에서 로봇(선체(10))의 '내부'라 함은 도 1에 나타낸 저장부(40)를 의미하는 것임은 설명한 바 있는데, 도 1의 저장부(40)를 가장 좁은 의미로 보면, 도 12a에서 '공간(4000)의 위의 빈 부분', 또는 도 13에서 F12, F13으로 표시된 부분을 의미하는 것일 수 있다. 조금 더 넓은 의미로는, 도 12a에서 '공간(4000)의 위의 빈 부분', 또는 도 13에서 F12, F13으로 표시된 부분에 더하여, '공간(2000)'을 추가한 부분, 또는 도 12에서 F5~F10을 추가한 부분일 수 있다.

이처럼 그 의미의 다소간의 넓고 좁음은 있으나, 이는 로봇(수면 부유층 제거 장치(10))의 형상에 따라 다소 달라질 수 있는 것이고, 결국은 '내부에 포집된 유출유'에서 '내부'란 수면 부유층 제거 장치(10)에서 '유출유가 포집되어 있는 부분'을 의미하는 것으로 보면 된다.

도 14에서, 펌프 상자(105)와 압력 탱크(110)와 카트리지 배출용 호스(160H)와 카트리지 배출용 호스의 단부(160)와 흡입용 호스(170H)와 흡입용 호스의 단부(170)가 도시되어 있다.

참고로, 도 14에서 단부(160, 170)에 부착되어 있는 고정부는 일예이며, 필요에 따라서 없어도 되거나 다른 형상으로 대체될 수 있음은 자명하다.

도 15는 도 14에서 펌프 상자(105)의 덮개를 연 모습을 나타낸다.

도 14의 펌프 상자(105)의 덮개를 열면, 도 15와 같이 배출용 펌프(120), 배출측 밸브(130)(전동 볼 밸브 또는 솔레노이드 밸브), 흡입용 펌프(140), 흡입측 밸브(150)(전동 볼 밸브 또는 솔레노이드 밸브)를 볼 수 있다.

그리고, 배출용 펌프(120)는 배출측 밸브(130)를 통해 압력 탱크(110)에 연결되어 있고, 흡입용 펌프(140)는 흡입측 밸브(150)를 통해 압력 탱크(110)에 연결되어 있다.

압력 탱크(110)('서지 탱크'라고도 함)에는 카트리지 배출용 호스(160H)를 통해 카트리지 배출용 호스의 단부(배출구)(160)가 연결되어 있고, 또한 흡입용 호스(170H)를 통해 흡입용 호스의 단부(흡입구)(170)가 연결되어 있다.

해양 또는 물 위에 기름이 유출되는 사고 발생 시 유회수기(예컨대, 도 1의 선체(10)(수면 부유층 제거 장치))를 활용해 기름을 회수한다. 이때 회수된 기름을 육지로 이송할 시, 오일 펌프를 활용하게 되는데 펌프 내 음압 형성을 통해 물과 기름이 흡입되게 된다. 이때 펌프 내 음압 형성을 위한 매개체(예를 들어 기어 또는 스크류)가 물과 기름하고 접촉되게 되면서 매개체에서 발생하는 외력으로 인해 물과 기름이 혼합되는 현상이 발생하며, 그에 따라 물과 기름이 혼합된 상태로 육지로 이송되게 된다. 이는 물과 기름을 비중차로 분리시켜야 하는 추가공정이 필요하게 됨과 동시에 폐기물량을 증가시키는 문제를 야기한다.

본 발명은 이를 해결하기 위하여, 도 15 등에 나타난 바와 같은 구조를 안출하였다. 이를 통해, 물과 기름을 추가공정 없이, 최소한의 폐기물량만 발생시킬 수 있는 오일 추출(석션) 시스템(100)을 제공하고자 한다.

기름 회수 로봇(선체(10), 수면 부유층 제거 장치(10))의 내부에 포집된 기름을 로봇(10) 후반부의 카트리지(미도시)로 물과 기름이 혼합되지 않은 상태로 이송시킬 수 있으며 작업자는 카트리지(미도시)에 순수하게 적층된 기름만 얻을 수 있는 장치를 제공하고자 한다.

카트리지는, (i) 기름 회수 로봇(10)에, 저장부(40)와는 별도의 공간으로 설치된 것이라도 좋고, 또는 (ii) 기름 회수 로봇(10)의 외부에 있는 다른 저장 공간이라도 무방하다. 카트리지가 상기 (i)과 같이 기름 회수 로봇(10)의 일부로서 형성된 것이라면, 이러한 카트리지는 고정된 공간일 수도 있고, 탈착 가능하게 되어 있을 수도 있다. 즉, 저장부(40)의 유수(oil water)로부터 가급적 기름(oil)을 선별하여 카트리지로 이동시키고, 기름(넓게는 오염물)이 찬 카트리지를 비우거나 또는 기름(또는 오염물)이 찬 카트리지를 다른 카트리지로 교체하는 식으로 동작할 수도 있다.

구체적인 동작은 이하와 같다.

일단 수면 부유층 제거 장치(10)가 바다나 기타 수면에서 오염수(주로 기름과 물)를 수거해 온다.

육지(또는 수면에 위치한 모선이라도 무방함)에서는, 수거해 온 수면 부유층 제거 장치(10) 내의 저장부(40)의 오염수를 다른 곳으로 옮길 필요가 있다. 예컨대, 카트리지(오염수 저장 카트리지)에 오염수를 옮기는 경우를 상정한다. (물론, 이러한 경우는 일예이며, 전술한 바와 같이, 카트리지(미도시)는, (i) 기름 회수 로봇(10)의 일부로서, 저장부(40)와는 별도의 공간으로 설치된 것이라도 좋고, 또는 (ii) 기름 회수 로봇(10)의 외부에 있는 다른 저장 공간이라도 무방하다.)

본 발명의 오일 석션 시스템(100)은 단부 흡입구(170)와 호스(170H)의 일부를 수면 부유층 제거 장치(10)의 저장부(40)(기름 등의 오염수가 적층되는 부분) 내에 위치시킨다. 호스(170H)는 일단(단부 흡입구(170))이 헤더부(190)(도 17)에 연결되고 타단이 서지 탱크(110)의 액체 흡입구(110-H4)에 연결된다. 그 외의 부분(펌프 상자(105), 압력 탱크(105), 호스(160H) 등)은 통상적으로 수면 부유층 제거(회수) 장치(10)의 외부에 존재할 것이다.

오일 석션 시스템(100)은 크게 펌프 2개(120, 140), 압력 탱크(110), 레벨링센서(180)(도 14~15에는 미도시, 도 16에 도시), 헤더부(190)(도 14~15에는 미도시, 도 17에 도시)를 포함한다.

도 14~15에는 헤더부(190)가 적용되어 있지 않지만, 후술할 도 17의 헤더부(190)는 호스(170H)로 압력 탱크(110)와 연결되어 있으며, 헤더부(190)는 로봇(10) 내부의 기름이 적층되는 부분에 고정되어 있다.

2개의 펌프(120, 140)는 흡입용, 배출용이며, 흡입용 펌프(140)는 압력 탱크(110) 내부를 음압으로 형성시켜 주며 그 힘으로 인해 헤더부(190)로 로봇(10) 내부의 오염물과 물을 흡입한다.

압력 탱크(110) 내부에 일정량이 차올라 레벨링 센서(180; 도 16에 도시)를 건드리면 배출용 펌프(120)가 작동되어 카트리지 배출용 호스(160H)를 통해 카트리지(미도시)로 오염물을 이동시키는 구조이다.

호스(160H)는 일단(단부 배출구(160))이 카트리지(미도시)에 연결되고 타단이 서지 탱크(110)의 액체 배출구(110-H5)에 연결된다.

도 16은 레벨링 센서(및 그 센서에 따라 작동하는 흡입계속/흡입정지의 스위치)(180)이며 도 15의 A 부분에 적용되는 구조이다.

다만, 레벨링 센서는 도 16에 도시된 꺾이는 구조 자체가 아니라, 서지 탱크(110) 내부에 별도로 형성되는 것이 바람직할 수도 있다. 즉, 레벨링 센서는 서지 탱크(110) 내부에 형성된 것(미도시)이고, 그 레벨링 센서의 신호에 따라서 도 16과 같이 호스를 꺾어서 흡입만을 정지하는 것일 수도 있다.

도 17은 헤더부(190)의 일예이며, 도 15의 B 부분에 적용되는 구조이다.

도 15~17을 함께 참조하면서, 그 작동을 순차적으로 설명하면 아래와 같다.

1. 먼저, 흡입용 펌프(140)를 가동시키면(그리고, 전동 볼 밸브(150)를 오픈하면), 압력 탱크(110) 내에 음압이 발생한다. 압력 탱크(110)에 음압(즉, 흡입력)이 발생하면, 헤더부(190; 도 17 참조)(선체(10)의 저장부(40) 내에 고정), 단부 흡입구(170), 호스(170H)를 거쳐서 압력 탱크(110)로 오염수(오염물)가 흡입된다.

2. 일정량 이상의 오염물이 입력 탱크(110)로 들어오면(흡입되면), 레벨링 센서(180)가 작동하여 흡입이 정지된다. 예컨대, 레벨링 센서(및 스위치)(180)는 흡입을 하고 있을 때에는 도 16의 (a)와 같이 연결된 상태이고, 일정량 차서 흡입을 정지할 때에는 도 16의 (b)와 같은 상태가 되어 연결을 끊을 수 있다. 레벨링 센서(180)에 의해 연결이 끊어지면(흡입을 정지하면), 그에 연동하여 흡입 펌프(140)가 멈추게 하는 제어를 해도 좋다.

3. 상기 2.에서, 선체(10)의 저장부(40)로부터 압력 탱크(110)로 어느 정도 오염물이 이동되었다고 판단되면, 이제는 배출용 펌프(120)가 작동한다. 배출용 펌프(120)를 가동시키면(그리고, 전동 볼 밸브(130)를 오픈하면), 압력 탱크(110) 내에 양의 압력이 발생한다. 압력 탱크(110)에 양압(즉, 배출력)이 발생하면, 호스(160H), 단부 배출구(160)를 거쳐서 카트리지(미도시)로 오염수(오염물)가 배출된다.

도 18은 본 발명의 오일 석션 시스템(100)의 다른 실시예(제2 실시예)를 나타내는 도면이다.

도 18의 (b)를 보면, 압력 탱크(서지 탱크)(110) 내의 압력을 측정하는 압력 게이지(110P)가 설치되어 있다. 이를 통해 압력 탱크(110) 내의 압력(정압/부압의 여부, 압력의 크기)을 정확히 알 수 있다.

도 18의 (a)를 보면, 도 14~17과는 형상이 다소 다른 펌프 상자(105), 서지 탱크(110) 등이 도시되어 있다.

그리고, 도 18의 (a)에서는 펌프 상자(105)에 전동 T 밸브(105T)가 설치되어 있다.

본 발명의 오일 석션 시스템(100)은 요동치는 해상에서 작동되기 때문에 서지 탱크(110)(압력 탱크)의 수면이 일정하지 않고, 예컨대 도 18의 (a)처럼 좌우로 기울어질 수 있다. 이처럼 장비가 요동쳐서 서지 탱크(110) 내의 공기 흡입구(110-H3)에 액체가 들어가게 될 경우, 일반적인 펌프는 고장날 수 있지만, 도 18의 (b)를 참조하면, 본 발명의 오일 석션 시스템(100)은 피스톤 펌프를 적용하고, 내부에 별도의 배출구(EH)를 설치하여 소량의 액체가 넘어오는 경우에도 문제없이 작동되도록 설계되어 있다. 즉, 공기 흡입구(110-H3)-전동 볼 밸브(150)-배출구(EH)로 이어지는 화살표로 표시된 바와 같이, 원치 않는 액체 흡입시에도 배출구(EH)를 통해 배출이 가능하다.

이러한 배출은 부압 펌프(140)를 이용한 것이라도 좋고, 별도의 펌프를 이용한 것이라도 좋다.

장비(100)가 기울어지기 전이라면, 공기 흡입구(110-H1)와 공기 배출구(110-H2)는 서지 탱크(110) 내의 물(오염수 등)에 잠기지 않을 정도로 장비(100)의 부력이 설정되어 있다. 물에 잠기지 않는다고 할 때의 물의 최대 수위는 미리 설정된 일정량 이상의 물을 말하며, 이는 도 16 등과 관련하여 언급한 레벨링 센서에 의해 감지된다.

즉, 오일 석션 시스템(100)은, 서지 탱크(110) 내의 공기 배출구(110-H1) 및 공기 흡입구(110-H2)가 서지 탱크(110) 내의 오염물의 수위보다 위에 있도록 부력을 제공한다.

도 19는 제2 실시예의 오일 석션 시스템(100)에 있어서 전동 T 밸브(105T)의 기능을 설명하는 도면이다.

제2 실시예의 서지 탱크(110)에는 공기 투입구(공기 흡입구)(110-H1), 공기 배출구(110-H2), 액체 흡배출구(110-H3)의 총 3가지의 홀이 존재한다. 이는 도 14, 15 등에 나타난 제1 실시예에서 액체 흡입구와 액체 배출구가 별도로 형성되어 있는 것(각각 호스(170H, 160H)에 연결됨)과 상이하다.

하나의 액체 흡배출구(110-H3)를 통해서 때에 따라서 흡입 및 배출을 행하기 위하여 중간에 전동 T 밸브(105T)를 연결하고 있다.

즉, 공기 관련 두 홀(110-H1, 110-H2)은 공기 제어 박스(105; 펌프 상자)와 연결되어 있고, 액체 흡배출구(110-H3)는 전동 T 밸브(105T)와 연결되어 있다.

전동 T 밸브(105T)는 마치 자동차의 변속기와 같은 역할로, 흡입을 할 때에는, 헤더부(190)와 서지 탱크(110)를 연결해 주고, 배출시에는 카트리지(미도시)와 서지 탱크(110)를 연결해 준다. 센서는 레벨링 센서를 포함하여 서지 탱크(110)로의 흡입을 멈추어야 하는 점은 도 14, 15 등의 제1 실시예와 동일하다.

도 20은 제2 실시예에 있어서 공기의 흐름을 나타내는 도면이다.

이는 공기 흡입구(110-H1)와 공기 배출구(110-H2)에 연계된 펌프(120, 140)의 작동에 대한 것이므로 도 14, 도 15 등의 제1 실시예와도 공통된다.

부압을 생성할 때(즉, 서지 탱크에 흡입력이 생길 때)에는 흡입용 펌프(140)가 작동하여 공기 흡입구(110-H1)에서 흡입용 펌프(140) 쪽으로 빨아들이는 힘이 생기고, 그에 따라 서지 탱크(110)에 흡입력(부압)이 생성되고, 그 결과, 액체 흡배출구(110-H3)는 헤더부(190)를 통해 물(오염수)을 흡입한다. 물론 이때, 전동 T 밸브는 서지 탱크(110)와 헤더부(190)가 연결되도록(열리도록) 제어되어 있어야 하며, 만약 서지 탱크(110)가 기울어지거나 하는 등의 이유로 공기 흡입구(110-H1)에 물이 들어가면 도 18에서 설명한 바와 같이, 그로 인한 물은 배출구(EH)를 통해 배출되도록 구성되어 있다.

또한, 정압을 생성할 때(즉, 서지 탱크에 배출력이 생길 때)에는 배출용 펌프(120)가 작동하여 배출용 펌프(120)에서 공기 배출구(110-H2) 쪽으로 밀어내는 힘이 생기고, 그에 따라 서지 탱크(110)에 배출력(정압)이 생성되고, 그 결과, 액체 흡배출구(110-H3)는 물(오염수)을 카트리지(미도시)로 배출한다. 물론 이때, 전동 T 밸브는 서지 탱크(110)와 카트리지(미도시)가 연결되도록(열리도록) 제어되어 있어야 한다.

도 21은 서지 탱크(110)의 압력 측정을 위한 디지털 정부압 게이지를 나타내는 도면이다.

서지 탱크(110) 내의 부압 및 정압이 생성되는 과정에 대해서는 전술한 바 있다. 이러한 부압 및 정압을 정확히 측정하기 위하여, 도 21에 나타난 바와 같은 정압/부압 게이지(110P)를 서지 탱크(110)에 설치해 두는 것이 바람직하다.

도 22는 도 17에 도시된 헤더부(190)에 플로팅부(190F)를 부착한 형태의 단면도를 나타낸다.

도 17의 헤더부(190)는 선체(10)(또는 수면 부유층 제거 장치(10))의 내부의 저장부(40)에 어느 부위에 고정되어 있는 형태로 도시되어 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 도 22와 같이 헤더부(190)에 플로팅부(190F)를 결합하여(또는 헤더부(190) 자체에 플로팅 기능을 부여하여) 떠오르게 만드는 것도 가능하다.

이러한 플로팅부(190F)와 결합된 헤더부(190)(또는 자체적으로 플로팅 기능을 갖는 헤더부(190))를 저장부(40)에 떠다니도록 하면서 오염수를 흡입(즉, 선체(10)의 저장부(40)에서 오일 석션 장치(100)의 서지 탱크(110))로 흡입)하여도 좋고, 또는 저장부(40)내의 특정 부위에 플로팅부(190F)를 고정시켜도 좋다. 이 때의 고정에는 고정홀(190F-H)을 저장부(40) 내의 특정 부위에 고정시키는 방식을 이용하여도 좋다.

물론, 자체적으로 플로팅 기능을 갖는 헤더부(190)에 고정홀(190F-H)과 같거나 유사한 형상의 고정 부재를 마련하여도 마찬가지로 작동할 수 있음은 명확하다.

이러한 형상 및 구조를 통해 액체(오염수)의 유입이 더욱 용이해진다.

도 23은 도 22에 나타난 플로팅부(190F)의 사시도이다.

도 22에 나타난 플로팅부(190F)를 사시도로 나타내면 도 23과 같으나, 반드시 이에 한정되지는 않는다. 다소간 다른 형상이라도 좋고, 헤더부(190) 자체에 플로팅 기능이 결합되어 도 23에 나타난 형상이 일체로 부가된 것이라도 좋다.

도 24는 본 발명의 오일 석션 시스템(100)에 의한 오일 석션 로직을 나타내는 도면이다.

단계 2401에서, 오일 석션 시스템(100)의 전원을 켠다.

단계 2403에서, 전동 T 밸브(105T)의 흡입(부압)을 개시(오픈)한다.

단계 2405에서, 흡입 솔레노이드 밸브(150)(전동 볼 밸브(150))를 오픈한다.

단계 2407에서, 흡입(부압) 펌프(140)를 온(on)한다.

단계 2409에서, 서지 탱크(110)가 가득 찼는지를 판단한다. 이 판단에는 레벨링 센서(180)가 개입한다. 가득 차지 않은 상태에서는 단계 2407로 돌아가고(즉, 물(오염수)의 흡입을 계속하고), 가득 찼으면 단계 2411로 진행한다.

단계 2411에서, 부압 펌프(140)를 오프(off)한다.

단계 2413에서, 전동 T 밸브(105T)의 배출(정압)을 개시(오픈)한다.

단계 2415에서, 배출 솔레노이드 밸브(130)(또는 전동 볼 밸브(130))를 오픈한다.

단계 2417에서, 배출(정압) 펌프(120)를 온(on)하고, 일정 시간 작동시킨다.

단계 2419에서, 배출 펌프(120)를 오프(off)한다.

설명을 생략하였으나, 밸브(150, 130)는 적절한 시기에 클로즈(close)한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 선체(수면 부유층 제거 장치, 방제 장치, 방제 로봇)
20: 유입부(회수부)
21: 유입구
22: 여과 수단
30-1, 30-2: (전후 이동용) 임펠러
30-3, 30-4: (좌우 이동용) 임펠러
31: (오염수 유입용) 임펠러
31M: 모터
32: 물튀김 방지막
33: 임펠러 하우징(파이프)
40: 저장부
100: 오일 석션 시스템
110: 서지 탱크(압력 탱크)
110-H1: 공기 흡입구
110-H2: 공기 배출구
110-H3: 액체 흡/배출구
110-H4: 액체 흡입구
110-H5: 액체 배출구
EH: 배출구
110P: 압력 게이지
105: 펌프 상자
105T: 전동 T 밸브
120: 배출용 펌프
130: 배출측 밸브(전동 볼 밸브 또는 솔레노이드 밸브)
140: 흡입용 펌프
150: 흡입측 밸브(전동 볼 밸브 또는 솔레노이드 밸브)
160H: 카트리지 배출용 호스
160: 카트리지 배출용 호스의 단부
170H: 흡입용 호스
170: 흡입용 호스의 단부
180: 레벨링 센서
190: 헤더부

Claims (9)

1. 수면에 부유(float)하는 오염물을 회수하는 수면 부유층 회수 장치의 저장부에 저장된 오염물을 카트리지로 추출하는 오염물 석션 시스템으로서,
   흡입용 펌프 및 배출용 펌프를 포함하는 펌프 상자;
   상기 흡입용 펌프와 연결된 공기 흡입구, 상기 배출용 펌프와 연결된 공기 배출구, 상기 수면 부유층 회수 장치의 저장부 내부에의 연결을 위한 액체 흡입구, 및 상기 카트리지에의 연결을 위한 액체 배출구를 포함하는 서지 탱크;
   일단이 상기 액체 흡입구에 연결되고, 타단이 상기 수면 부유층 회수 장치의 저장부 내부에 위치되는 흡입용 호스;
   일단이 상기 액체 배출구에 연결되고, 타단이 상기 카트리지에 위치되는 배출용 호스; 및
   상기 흡입용 호스의 타단에 부착되어 있는 헤더부
   를 포함하는, 오염물 석션 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액체 흡입구와 액체 배출구는 하나의 구멍인 액체 흡/배출구로 통합되어 있으며, 상기 액체 흡/배출구에 연결된 통합 호스는 T 밸브를 개재하여 상기 흡입용 호스와 상기 배출용 호스로 분기되는, 오염물 석션 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 헤더부는 입구가 넓은 나팔 형상으로 형성되어, 당해 형상에 의해 상기 저장부 내부의 오염물을 흡입하는, 오염물 석션 시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 헤더부는,
   (i) 상기 저장부 내의 소정의 위치에 고정되거나, 또는
   (ii) 플로팅부와 결합된 채로 상기 저장부 내에 떠 있거나, 또는
   (iii) 상기 플로팅부와 결합된 채로 상기 저장부 내의 소정의 위치에 고정되어 있는, 오염물 석션 시스템.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   일정량 이상의 오염물이 상기 서지 탱크에 들어오면 레벨링 센서가 이를 감지하여 상기 서지 탱크로의 흡입을 정지하도록 구성된, 오염물 석션 시스템.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 오일 석션 시스템은, 상기 서지 탱크 내의 상기 공기 배출구 및 상기 공기 흡입구가 상기 서지 탱크 내의 오염물의 수위보다 위에 있도록 부력을 제공하는, 오염물 석션 시스템.
7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 공기 흡입구를 통해 상기 오염물이 흡입되는 경우, 상기 펌프 상자에 형성된 별도의 배출구를 통해 상기 흡입된 오염물이 배출되는, 오염물 석션 시스템.
8. 제1항의 오염물 석션 시스템을 이용하는 오염물 석션 방법으로서,
   상기 흡입측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;
   상기 흡입용 펌프를 켜는 단계;
   상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 찼는지 판단하는 단계;
   상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 차면 상기 흡입용 펌프를 끄는 단계;
   상기 배출측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;
   상기 배출용 펌프를 켜는 단계
   를 포함하는, 오염물 석션 방법.
9. 제2항의 오염물 석션 시스템을 이용하는 오염물 석션 방법으로서,
   상기 T 밸브를 조절하여 흡입측의 호스가 오픈되도록 하는 단계;
   상기 흡입측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;
   상기 흡입용 펌프를 켜는 단계;
   상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 찼는지 판단하는 단계;
   상기 서지 탱크가 일정량 이상으로 차면 상기 흡입용 펌프를 끄는 단계;
   상기 T 밸브를 조절하여 배출측의 호스가 오픈되도록 하는 단계;
   상기 배출측 밸브를 조절하여 밸브를 오픈하는 단계;
   상기 배출용 펌프를 켜는 단계
   를 포함하는, 오염물 석션 방법.