KR820002365B1 - 기름 수거장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

기름 수거장치

제1도는 부분적으로는 단면을 도시한 본 발명의 실시에 대한 측면도.

제2도는 부동(浮動) 기름울타리와 결합되어 있는 제1도장치의 상면도.

제3도는 이하에 설명될 고정자(固定子 : stator)의 작동기능에 대하여 도시하는 측단면도.

본 발명은 오염된 액체표면으로부터 특히 기름같은 오염물질을 수거하기 위한 장치에 관한 것이다.

오염된 액체표면으로부터 오염물질을 제거하는 유능한 수단에 대한 요구가 증가하고 있다. 특히 바다, 강, 호수등 에로의 기름유출은 심각한 환경문제들이다. 그러한 기름이 수면의 광대한 영역에 걸쳐퍼지는 것을 막기 위해서 수면상에 뜨는 비교적 얇은 기름층이 있는 영역을 제한하는 부동울타리에 의해서 기름이 둘러싸일 수는 있다. 그러나 상당량의 물을 동시에 제거하지 않고 이 얇은 기름층을 제거한다는 것은 어렵다.

스위스 연방특허명세서 제510,792호에 오염된 수면에 소용돌이를 일으키는 장치가 제안되어 있다. 기름은 소용돌이 중심에 설치된 동공안으로 흘러들어가며, 그곳은 상당량의 물을 제거하지 않고 매우 큰 부피의 기름이 제거되기 위하여 축적되는 곳이다. 어쨌든 이 장치는 확실한 결점을 가지고 있다. 그것은 예를 들면 축적된 기름덩어리의 모양과 위치는 바닷물의 출렁임에 따라 변하고, 따라서 기름의 제기는 덜 효율적으로 된다는 것이다.

본 발명에 의한 장치는 액체흡입구 및 배출구를 가진 회전 대칭형 와류실(渦流室 : vortex chamber)과, 와류실내의 액체를 수평 회전운동시키는 수단과, 와류실 상부에 배치된 오염물질 배출관을 갖추고 있다. 본 발명에 의하면 회전 대칭형 고정자가 액체 표면에 설치되어 있으며, 수거공동(collecting cavity)이 상기 고정자의 중심부에서 하방으로 개방되어 있으며, 상기 오염물질 배출관이 상기 수거공동에 연결되어 있으며, 상기 고정자가 상기 액체표면을 통하여 상기 수거공동의 개구부쪽으로 하향 및 내향으로 경사지는 하단면을 가지고 있으며, 상기 고정자가 상기 액체표면 아래로 잠기는 또 상단부에 문턱입구(thresholdinlet)를 갖추고 있는 상기 와류실과 동심(同心)상에 배치되는 점에서 기름제거 효율은 상당히 증대된다.

본 발명은 도면을 참조하여 이하에 상술된다.

제1도에 바다에 유출된 기름을 수거하는 장치가 도시되어 있다. 본 장치는 고정자 1과 회전자(回轉子 : rotor) 2를 가지고 있다. 고정자 1은 본 장치가 부동위치(浮動位置)에 안정하게 부동하도록 배치된 부유체(浮游體) 4들을 갖추고 있는 골조(framework) 3에 견고하게 연결되어 있다. 회전자 2는 기어상자(6)을 통하여 모니터(7)에 의해 구동되는 축(5)에 장착되어 있다. 모터(7)과 기어상자(6)은 차페막(shield) 8을 통하여 골조 3에 견고하게 연결되어 있다.

고정자(1)의 중심부에는 하방으로 열려있고 그 상부에 배출관(10)을 가지고 있는 회전 대칭형 수거 공동(9)가 갖추어져 있다. 고정자(1)의 하단면(11)은 수거공동(9)의 개구부쪽으로 하향 및 내향으로 경사져 있다.

회전자(2)는 와류실(12)를 둘러싸고 있으며 또 상방으로 열려있다. 그것은 수면 CWL의 약간 아래에서 끝나는 원통형 측벽(13)을 가지고 있다. 그리하여 수면상의 기름 부유물을 함유하는 표면층은 자유롭게 와류실(12)안으로 들어간다. 원통형 측벽(13)의 하부 주변에는 다수의 배출구(14)가 갖추어져 있다. 배출구(14)위에는 판(15) 및 (16)이 측벽(13)의 주변에 빙둘러서 배치되어 있다. 판(15)와 (16)사이에는 다수의 방사판(도시되지 않았음)들이 갖추어져 있어서 입구(17)과 출구(18)을 가진 제1방사 터빈이 형성된다. 입구(20)과 출구(21)을 가진 제2방사 터빈(19)는 원통형 측벽 외측 주변부에 설치된다. 출구(21)의 바깥에는 안내날개(22)들이 골조(3)에 장착되어 있다.

본 장치의 작동은 고정자(1)의 작동 기능을 설명하기 위한 제3도의 도시도를 참조하여 이하에 설명된다. 본 장치가 기름에 의해 오염된 수역에서 가동되어, 부동 기름 울타리(23)(제2도)에 의해 확산을 방지하는 것을 생각할 수 있다. 본 장치는 수면 CWL이 원통형 측벽(13)의 상단보다 위에 있게 되는 식으로 부도되어 표면층이 와류실(13) 안으로 들어가는 것을 허용한다.

모터(7)은 회전자(2)가 회전하게 한다. 따라서 와류실(12)내에 와류가 생기게 된다. 즉 와류실내의 액체가 축(5) 둘레에서 회전하게 된다. 액체가 고정자(1)의 하단면(11) 아래에 있는 부분에서 원활하게 회전하는 것은 필수적이다. 수거실(9) 아래에 있는 원통형 액체 부분에서의 회전은 주요하지 않다고 정자의 하단면에 직접 닿는 층에서는 이 층에 있는 입자들이 고정자(1)에 대한 마찰력에 의해서 속도가 늦어짐으로 인해 소위 경계층 현상이 생기며, 따라서 그들의 회전 속도는 감속된다. 경계층에 있는 입자들에 대하여 회전 중심 방향으로 작용하는 수평압변화력(horizontal pressure gradient force)은 반대방향으로작용하는 원심력보다 크다. 이 잉여압력으로 인하여 이 입자들은 수거공동(9) 쪽으로 향하는 고정자의 하단면(11)을 따라 안쪽으로 이동하게 된다. 이러한 경계층 유동은 유체역학(流體力學) 분야에서 잘 알려져 있다.

기름이 수면에 뜰때에, 기름은 고정자(1)에 접하는 경계층에 있게 될 것이다. 그리하여 이 경계층안에 있는 기름은 수거실(9)안으로 옮겨지고, 거기에서 적절한 후속 처리를 위한 펌프(도시되지 않았음)에 의해 배출관(10)을 통해 배출된다.

터빈 출구(18)을 통해 솟아오르는 물은 축(5)주위에서 회전하게 된다. 수류의 목적은 와류실(12)내의 액체의 회전운동을 돕기 위해서이다. 남은 물은 출구(14)를 통해 와류실에서 배출된다.

제2방사 터빈(19)의 목적은 오염 표면층 아래에 접하는 수층안에서 장치쪽으로 수류를 조성하기 위한 것이다. 이 수류는 비교적 강력하고, 오염된 표면층과 상호 작용하여 기름이 가속도를 가지고 장치주변의 비교적 광대한 영역으로부터 장치의 안쪽으로 흐르게 된다. 그리하여 터빈(19)의 입구(20)은 표면층으로부터의 기름이, 터빈 내부로 흡입되지 않도록 수면 아래에 설치된다. 터빈 출구(21)로부터의 수류는 안내날개(22)에 의해서 부유체(4) 아래에서 방사상으로 의향 및 하향으로 향한다.

Claims (1)

1. 액체의 출입구를 구비한 회전대칭형 와동실과, 이 와동실 내에 있는 액체를 수평회전 이동시키는 수단과, 이 와동실 상부에 배치된 오염 물질 배출구를 갖추고 있는 기름 수거장치에 있어서, 액체표면에 위치하는 회전대칭형 고정자(1)와, 상기 고정자의 중심부에서 하방으로 개구된 수거동공(9)과, 이 수거동공에 결합된 배출관(10)과를 구비하고, 상기 고정자(1)의 하단면(11)은 상기 액체표면(CWL)를 거쳐 상기 수거동공(9)의 개구의 내측 하향으로 경사지고, 상기 고정자(1)은 상단부에 문턱 입구를 갖추고 상기 액체표면(CWL)밑에 잠기는 와동실(12)에 대하여 중심으로 배치된 것을 특징으로 하는 기름 수거 장치.

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