WO2018199357A1 - 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선 - Google Patents

무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선 Download PDF

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WO2018199357A1
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oil
water
filter
hull
water separation
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PCT/KR2017/004491
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Inventor
이성종
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수상에스티주식회사
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • Y02A20/20—Controlling water pollution; Waste water treatment
    • Y02A20/204—Keeping clear the surface of open water from oil spills

Definitions

  • the present invention relates to a non-powered nano-micromesh based real-time flow type waterline, and more specifically, to descend only during oil-water separation work to perform a non-powered water collection / oil-water separation in the hull propulsion direction and to rise above the water surface when sailing a ship. Equipped with an oil and water separation module that minimizes fluid resistance to the hull, smooth sailing and improved efficiency of oil and oil separation are simultaneously achieved under conditions that minimize power consumption. As the included water is separated from the oil while passing through the nanofilter, the present invention relates to a non-powered nanomicromesh-based real-time flow type repair line capable of maximizing oil separation efficiency without consuming energy.
  • Emulsifiers or moisture absorbents are added to the sea, or an oil / water separator is disposed on the sea to control the oil spill.
  • the conventional oil and water separator is most often used in ships, such as registration number 10-1114746, "Surface oil and float removal device," and thus, the processing capacity of the spilled oil is degraded, and the weather is worsened, or the rock or sand beach On the coasts of tidal flats and tidal flats, there was a disadvantage that oil separation was impossible. Accordingly, an oil-water separator having a structure driven independently from a ship has been developed and used. In this regard, the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1202889 “Oil Skimmer", Registration No. 10-1024970 “Oil-water Separator”, etc. Has been devised.
  • the conventional oil / oil separator having a structure driven independently from the vessel separates the oil water by using water and floating water drops on the surface, or separates the oil water by using a specific gravity difference, or separates oil by suction or adsorption.
  • the configuration is complicated, there was a lot of trouble in the device operation.
  • the present invention improves the problems of the prior art, so that the oil collector and the oil separation module mounted on the hull is lowered only during the oil separation operation to perform the non-powered oil collection / oil water separation in the hull propulsion direction, the ship navigation
  • the new type of non-powered nanomicromesh-based real-time flow type water line that simultaneously improves voyage and oil-separation efficiency under the condition of minimizing power consumption by minimizing the fluid resistance to the hull by minimizing the fluid resistance to the hull. It aims to provide.
  • the present invention allows the water contained in the run-off flows rapidly by the hull propulsion to be separated from the oil while passing through the nano-filter inside the oil-separation module, thereby maximizing the oil-water separation efficiency without consuming energy. It aims to provide a non-powered nanomicromesh based real-time flowable repair.
  • the present invention includes a hull (10) to be moved in the water phase; It consists of a pair of wing pieces 21 arranged on the left and right sides of the hull 10 and accumulates the flowing water (mixed water and oil) on the water surface in front of the hull 10 to the bow portion of the hull 10.
  • Flowing water collector 20 Arranged in the center of the bow portion of the hull 10, the flow of water flown by the flow water collector 20 is introduced, separates the flow of water into water and oil, and delivers the separated water and oil to each set point Oil and water separation module 30; It provides a non-powered nano-micromesh based real-time flow type flow line, characterized in that it comprises a recovery oil tank 40 is connected to the oil and water separation module 30 to receive and store the separated oil.
  • the flowing water collector 20 is each wing piece 21 in a pair of wing piece rotating devices 22 installed in the bow left and right portions of the hull 10. Is connected to the folding and unfolding operation of the blade piece 21 is performed, the blade piece rotating device 22, the rotating shaft base 221 is rotatably vertically fixed to the bow portion of the hull 10; Rotating shaft base 221 is rotatably horizontally connected to one side of the upper end, the wing piece 21 is fixed, so that the wing piece 21 is disposed on the upper side during the folding operation of the wing piece 21, the wing piece 21
  • the wing piece 21 may be configured to include a blade piece fixing swivel 222 to be disposed at the lower side during the unfolding operation of the.
  • the oil-water separation module 30 is disposed in front of the bow portion center of the hull 10 so as to vertically move, and a portion thereof is placed below the water surface when moved downward.
  • the outer case 31 so as to be spaced apart from the surface when moving up; It is disposed inside the outer case 31, the water flow inlet space 321 of the front portion and the oil-water separation space 322 of the rear portion is formed to be separated, the water separated through the oil-water separation space 322 is accommodated
  • An inner case 32 to allow the recovery water accommodating space 313 to be spaced apart from the outer case 31;
  • a foreign material inflow prevention filter 33 mounted on an upper front portion of any one selected from the outer case 31 and the inner case 32;
  • a pre-filter 34 mounted at a lower portion of a wall for dividing the flowing water inflow space 321 and the flowing water separation space 322 of the inner case 32;
  • a nano filter 35 mounted on left and right wall portions dividing the oil / water separation space 322 of the inner case 32 and the recovered water accommodating space 313 inside the outer case 31;
  • An oil recovery pipe 36 connected to the oil / water separation space 322 of the inner case 32 to transfer the oil contained in the oil / water separation space 322 to
  • the outer case 31 is formed so that the flow water flow guide block 311 and the flow water flow guide plate 312 are formed at the front center portion, the flow water flow guide block.
  • 311 may be formed of a block body having a triangular cross-sectional shape, and the flowing flow guide plate 312 may be formed of a flat body spaced apart from the flowing flow guide block 311.
  • the prefilter 34 and the nanofilter 35 may be mounted on the inner case 32 in a replaceable manner.
  • the non-powered nano-micromesh based real-time flow type repair line is disposed in the front portion of the oil separation space 322 of the inner case 32 and performs an intermittent blow to the prefilter 34 to prefilter.
  • (34) further comprises a pre-filter striking device (39) to prevent foreign matter from adhering to the surface,
  • the prefilter striking device 39 includes: a driving motor 391 which is waterproof and fixed to an upper portion of any one selected from an outer case 31 and an inner case 32; A vertical rotation shaft 392 connected to the motor shaft of the driving motor 391 and disposed vertically; A horizontal rotation shaft 393 disposed horizontally at a lower portion of the oil / water separation space 322 of the inner case 32; A gear set 394 for connecting the vertical rotation shaft 392 and the horizontal rotation shaft 393 to change the rotation direction; It may be configured to include a blow cam 395 coupled to the horizontal rotating shaft 393 and integrally rotated with the horizontal rotating shaft 393, thereby intermittently hitting the prefilter 34 while rotating.
  • the nanofilter 35 is formed by combining a pair of casing units 351a and 351b having a hollow cylindrical shape in a bolt-nut structure.
  • non-powered nano-micromesh-based real-time flow type waterline descends only during oil-separation operation to perform non-powered water-flow collection / oil-separation in the hull propulsion direction and ascends above the water surface when sailing a vessel to the fluid to the hull.
  • oil and water separation module that minimizes resistance, there is an effect that the smooth navigation and the oil and water separation efficiency are simultaneously promoted under the condition that power consumption is minimized.
  • the water contained in the flowing water flowing in as fast as the ship speed by hull propulsion is separated from the oil while passing through the nano-filter energy consumption There is an effect of maximizing oil separation efficiency without.
  • FIG. 1 is an external view of a non-powered nanomicromesh based real-time flow type repair line according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view for showing a blade piece rotation operation of the oil and water collector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view for showing the vertical movement of the oil-water separation module according to an embodiment of the present invention.
  • 4 to 7 are views for showing a detailed internal configuration of the oil-water separation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view for showing the configuration of the pre-filter striking device constituting the oil-water separation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a view for showing the operation principle and operation of the pre-filter striking device constituting the oil-water separation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a view for showing the mounting position of the nano-filter constituting the oil and water separation module according to an embodiment of the present invention
  • Figure 11 is an exploded perspective view showing the detailed configuration of the nano-filter constituting the oil and water separation module according to an embodiment of the present invention.
  • FIGS. 1 to 11 exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11.
  • drawings and detailed description showing and referring to the construction and operation that can be easily understood by those skilled in the art from the general water recirculator, oil recirculation line, oil water separation technology, filter, pre-filter, nano filter, cam, etc. Omitted.
  • detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and operations of elements not directly related to technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly shown or described. It was.
  • the non-powered nanomicromesh based real-time flow type recirculation line 100 has a hull 10, a water flow collector 20, an oil water separation module 30, and a recovery oil tank 40 as shown in FIG. 1. It consists of a configuration comprising a.
  • the hull 10 is a main body of the wandering repair line 100 and moves in the water phase.
  • the oil hull collector 20, the oil / water separator module 30, the recovery oil tank 40, and the like are installed in the hull 10.
  • the flowing water collector 20 is composed of a pair of wing pieces 21 arranged to the left and right sides of the hull 10 of the hull 10.
  • the flowing water (mixed water and oil) on the water surface of the hull 10 in front of the hull 10 It will be integrated into the bow of the player.
  • each wing piece 21 is connected to a pair of wing piece rotating device 22 is installed on the left and right sides of the hull 10 of the wing piece 21 Allow folding and unfolding operations to be performed.
  • the blade piece rotating device 22 for this may be configured to include a rotation shaft base 221 and the blade piece fixing swivel 222 as shown in FIG.
  • the rotating shaft base 221 is fixed to the bow portion of the hull 10 vertically rotatably, and rotates the blade piece 21 on a horizontal plane. That is, the rotation shaft base 221 allows the wing piece 21 to be folded to the left and right rear sides of the hull 10, or the wing piece 21 to be extended to the left and right sides of the hull 10.
  • the wing piece fixing swivel 222 is rotatably connected horizontally to one side of the upper end of the rotating shaft base 221, and the wing piece 21 is fixed to the wing piece fixing swivel 222 via a connecting holder 211. do.
  • the blade piece fixing swivel 222 as described above is to rotate integrally when the rotating shaft base 221.
  • the blade piece fixing swivel 222 is to rotate the blade piece 21 on the vertical plane. That is, the wing piece fixing swivel 222 is rotated so that the wing piece 21 is disposed on the upper side during the folding operation of the wing piece 21, and the wing piece 21 is lowered on the lower side when the wing piece 21 is unfolded.
  • the blade piece fixing swivel 222 is rotated to be disposed.
  • the oil-water separation module 30 is disposed in the center of the bow portion of the hull 10 as shown in FIG. 3, so that the oil-flow integrated by the oil-water collector 20 flows in, and the oil-water flows into the water and oil. Separate the water and oil to each set point.
  • the oil-water separation module 30 has an outer case 31, an inner case 32, a foreign material inflow preventing filter 33, a prefilter 34, and nanos as shown in FIGS. It is composed of a configuration including a filter 35, an oil recovery pipe 36, a drain pipe 37.
  • the outer case 31 is disposed in front of the bow portion center of the hull 10 to enable vertical movement. A portion of the outer case 31 is placed below the surface when moved downward, and the entire outer case 31 is moved when moved upward. Spaced from the surface of the water. This can minimize the fluid resistance to the hull when sailing the ship.
  • the flow center flow guide block 311 and the flow guide plate 312 is formed in the front center portion of the outer case 31, the flow guide guide block 311 is made of a block body of the triangular cross-sectional shape, the flow guide plate 312 Is composed of a flat body spaced below the flow flow guide block 311.
  • the inner case 32 is disposed inside the outer case 31, and the oil inflow space 321 of the front portion and the oil water separation space 322 of the rear portion are separated from each other.
  • the rear portion of the inner case 32 is formed to be narrow as shown in Figure 5 so that the recovery water receiving space 313 is formed in the space space between the inner case 32 and the outer case 31.
  • the recovered water accommodating space 313 is a space in which water separated through the oil-water separating space 322 is accommodated.
  • Foreign material inflow prevention filter 33 is mounted on the front upper portion of the outer case 31 or the inner case 32 into which the flowing water is introduced to prevent the inflow of foreign matter.
  • the prefilter 34 is mounted on the filter arranging area 323 of the lower portion of the wall dividing the flow of oil inflow space 321 and the flow of oil separation space 322 of the inner case 32, and by the prefilter 34. Flowing water from which foreign matters have been removed passes through the flowing water passage area 324 and flows into the flowing water separation space 322 of the inner case 32.
  • the prefilter 34 is an insertable prefilter which is easy to replace, and is detachably fixed to the lower end of the prefilter fixing plate 341.
  • the nano filter 35 is mounted on left and right wall portions that divide the oil / water separation space 322 of the inner case 32 and the recovery water receiving space 313 inside the outer case 31 to separate the oil / water of the inner case 32. Only water in the flowing water introduced into the space 322 is passed through the water to the recovered water accommodating space 313 of the outer case 31.
  • the prefilter 34 and the nanofilter 35 are mounted on the inner case 32 in a replaceable manner.
  • the oil recovery pipe 36 is connected to the oil / water separation space 322 of the inner case 32 to transfer the oil contained in the oil / water separation space 322 to the recovery oil tank 40.
  • the level sensor 38 is disposed in the oil / water separation space 322 of the inner case 32 so that the oil recovery pump 36 connected to the oil recovery pipe 36 when the recovery oil is accumulated above a set height. Operation) allows the recovered oil to be transferred to the recovered oil tank 40.
  • the drain pipe 37 is connected to the recovered water receiving space 313 inside the outer case 31 to discharge the water contained in the recovered water receiving space 313 to the outside.
  • a drain pipe 37 is also connected to a drain pump (not shown) to pump and discharge the recovered water.
  • the recovery oil tank 40 is connected to the oil water separation module 30 to receive and store the separated oil.
  • the non-powered nanomicromesh based real-time flow type repair line 100 includes a prefilter striking device 39 as shown in FIG. 8.
  • the prefilter striking device 39 is disposed at the front portion of the oil / water separation space 322 of the inner case 32, and performs the intermittent blow on the prefilter 34 as shown in FIG. 9. Ensure that foreign matter adheres to the surface.
  • Pre-filter striking device 39 according to an embodiment of the present invention for this purpose is the motor shaft of the drive motor 391, the drive motor 391 is waterproof and fixed to the upper portion of the outer case 31 or the inner case (32) Connected to the vertical axis of rotation 392 is disposed vertically, horizontal axis of rotation 393, horizontal axis of rotation 393 is disposed horizontally in the lower portion of the oil-water separation space 322 of the inner case 32 and the horizontal axis of rotation 393 It consists of a gear set (394) for switching the direction of rotation, and a cam for impact (395) that is coupled to the horizontal rotating shaft 393 and integrally rotates with the horizontal rotating shaft (393). As the impact cam 395 rotates as described above, the prefilter 34 is intermittently hit as shown in FIG. 9.
  • the nano filter 35 has a filter casing in which a pair of casing units 351a and 351b having a hollow cylindrical shape are combined in a bolt-nut structure as shown in FIGS. 10 and 11.
  • the oil and water separation space 322 is formed between the micro-leakage spaces of the nano-filters 35 by a double leak prevention / double cover structure including a mesh attachment ring 354 disposed between the 352 and the nano-mesh filter 353 to which the nano-mesh filter 353 is attached.
  • Oil is introduced into the recovery water receiving space 313, or water from the recovery water receiving space 313 is prevented from entering the oil-water separation space 322.
  • the non-powered nanomicromesh based real-time flow type recirculation line 100 is provided only when the oil / water collector 20 and the oil / water separation module 30 mounted on the hull 10 separate the oil / water separation operation. It descends to carry out non-powered water collection / oil water separation in the hull propulsion direction, and as it rises above the water surface to minimize the fluid resistance to the hull 10 during ship navigation, smooth sailing and water flow under conditions that minimize power consumption. Improvement in separation efficiency is achieved simultaneously.
  • the non-powered nano-micromesh-based real-time flow type water recovery line 100 is the nano-filter 35 inside the oil-water separation module 30 is the water contained in the flow water flowing in as fast as the ship speed by the hull propulsion Since it is separated from the oil while passing through), it is possible to maximize the oil separation efficiency without consuming energy.
  • the non-powered nano-micromesh based real-time flow type repair line according to the embodiment of the present invention has been shown in accordance with the above description and drawings, but this is only an example and is not limited to the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein.

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Abstract

본 발명은 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선은 유수분리 작업시에만 하강하여 선체 추진방향에서의 무동력 유수 포집/유수 분리를 수행하고 선박 항해시에는 수면 위로 상승하여 선체로의 유체저항을 최소화하는 유수분리모듈을 선체에 탑재시킴으로써 동력 소모가 최소화되는 조건에서의 원활한 항해와 유수분리 효율 향상이 동시적으로 도모되고, 선체 추진에 의해 선박 속도만큼 급속 유입되는 유수에 포함된 물이 나노필터를 통과하면서 오일과 분리되는 구조임에 따라 에너지의 소비 없이 유수분리 효율을 극대화시킬 수 있는 기술적 특징을 갖는다.

Description

무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선
본 발명은 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 유수분리 작업시에만 하강하여 선체 추진방향에서의 무동력 유수 포집/유수 분리를 수행하고 선박 항해시에는 수면 위로 상승하여 선체로의 유체저항을 최소화하는 유수분리모듈을 선체에 탑재시킴으로써 동력 소모가 최소화되는 조건에서의 원활한 항해와 유수분리 효율 향상이 동시적으로 도모되고, 선체 추진에 의해 선박 속도만큼 급속 유입되는 유수에 포함된 물이 나노필터를 통과하면서 오일과 분리되는 구조임에 따라 에너지의 소비 없이 유수분리 효율을 극대화시킬 수 있는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에 관한 것이다.
선박에서 사용되는 오일을 해상에 버리거나, 선박 사고 또는 자연재해에 따른 해상의 송유관 망실이나 유전 망실 등으로 오일 유출사고 발생시 해상이 오염되므로, 해상 오염을 방지하기 위한 방제작업이 신속하고 효율적으로 이루어질 수 있다. 이와 같은 오일 유출에 대응하는 방제작업을 위하여 유화제나 흡습제가 해상에 투입되거나, 유수분리기가 해상에 배치된다.
여기서 종래의 유수분리기는 등록번호 제10-1114746호 "수면유류 및 부유물 제거장치" 등에서와 같이 선박에 비치되어 사용되는 것이 대부분이어서 유출된 오일의 처리능력이 떨어지고, 기상이 악화되거나 갯바위나 모래사장, 갯벌 등의 연안에서는 유수분리가 불가능한 단점이 있었다. 이에 따라 선박으로부터 독립되어 구동되는 구조의 유수분리기가 개발되어 사용되고 있는데, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1202889호 "오일스키머", 등록번호 제10-1024970호 "유수분리장치" 등이 안출되어 있다.
그러나 선박으로부터 독립되어 구동되는 구조의 종래 유수분리기는 수면의 물과 부유물의 낙하를 이용하여 유수를 분리하거나, 비중차이를 이용하여 유수를 분리하거나, 흡입 또는 흡착에 의해 오일을 분리하는 것이어서 유수분리 효율을 증대시키는데 한계가 있었으며, 구성이 복잡하고, 장치운용에 번거로움이 많은 문제점이 있었다.
따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 선체에 탑재되는 유수포집기와 유수분리모듈이 유수분리 작업시에만 하강하여 선체 추진방향에서의 무동력 유수 포집/유수 분리를 수행하도록 하고, 선박 항해시에는 수면 위로 상승하여 선체로의 유체저항을 최소화하도록 함으로써 동력 소모가 최소화되는 조건에서의 원활한 항해와 유수분리 효율 향상이 동시적으로 도모되는 새로운 형태의 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 선체 추진에 의해 선박 속도만큼 급속 유입되는 유수에 포함된 물이 유수분리모듈 내부의 나노필터를 통과하면서 오일과 분리되도록 함으로써 에너지의 소비 없이 유수분리 효율을 극대화시킬 수 있는 새로운 형태의 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 수상(水上)에서 이동하게 되는 선체(10)와; 선체(10)의 선수부위 좌우측으로 배치되는 한쌍의 날개편(21)으로 이루어지고, 선체(10) 전방 수상 표면의 유수(혼합되어 있는 물과 오일)를 선체(10)의 선수부위로 집적시키는 유수 포집기(20)와; 선체(10)의 선수부위 중앙에 배치되고, 유수 포집기(20)에 의해 집적된 유수가 유입되며, 유입된 유수를 물과 오일로 분리하며, 분리된 물과 오일을 각각 설정지점으로 전달하게 되는 유수분리모듈(30)과; 유수분리모듈(30)과 연결되어 분리된 오일을 전달받아 저장하게 되는 회수유 탱크(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선을 제공한다.
이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에서 유수 포집기(20)는 선체(10)의 선수 좌우측 부위에 설치되는 한쌍의 날개편 회전장치(22)에 각 날개편(21)이 연결되어 날개편(21)의 접힘 동작과 펼침 동작이 수행되도록 하되, 날개편 회전장치(22)는, 선체(10)의 선수 부위에 회전가능하게 수직으로 고정되는 회전축 베이스(221)와; 회전축 베이스(221) 상단부 일측에 회전가능하게 수평으로 연결되고, 날개편(21)이 고정되되, 날개편(21)의 접힘 동작시 날개편(21)이 상측에 배치되도록 하고, 날개편(21)의 펼침 동작시 날개편(21)이 하측에 배치되도록 하는 날개편고정용 회전대(222)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에서 유수분리모듈(30)은, 수직이동이 가능하게 선체(10)의 선수부위 중앙 전방에 배치되고, 하향 이동시 일부가 수면 아래 놓이도록 하고, 상향 이동시 전체부위가 수면으로부터 이격되도록 하는 외부케이스(31)와; 외부케이스(31) 내측에 배치되고, 전방 부위의 유수 유입공간(321)과 후방 부위의 유수 분리공간(322)이 분리되게 형성되며, 유수 분리공간(322)을 통과하여 분리된 물이 수용되는 회수 물 수용공간(313)이 외부케이스(31)와의 이격공간이 형성되도록 하는 내부케이스(32)와; 외부 케이스(31)와 내부케이스(32) 중에서 선택된 어느 하나의 전면 상단 부위에 장착되는 이물질 유입방지 필터(33)와; 내부케이스(32)의 유수 유입공간(321)과 유수 분리공간(322)을 분할하는 벽체의 하단 부위에 장착되는 프리필터(34)와; 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)과 외부케이스(31) 내측의 회수 물 수용공간(313)을 분할하는 좌우측 벽체 부위에 장착되는 나노필터(35)와; 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)에 연결되어 유수 분리공간(322)에 수용된 오일을 회수유 탱크(40)로 전달하게 되는 오일 회수파이프(36)와; 외부케이스(31) 내측의 회수 물 수용공간(313)에 연결되어 회수 물 수용공간(313)에 수용된 물을 외부로 배출하게 되는 배수 파이프(37)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에서 외부케이스(31)는 전면 중앙부위에 유수 흐름 안내블록(311)과 유수 흐름 안내판(312)이 형성되도록 하되, 유수 흐름 안내블록(311)은 삼각형 단면 형상의 블록체로 이루어지고, 유수 흐름 안내판(312)은 유수 흐름 안내블록(311) 하측에 이격배치되는 평판체로 이루어지는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에서 프리필터(34)와 나노필터(35)는 교체가능하게 착탈식으로 내부케이스(32)에 장착되는 것일 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선은 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322) 전방 부위에 배치되고, 프리필터(34)에 대한 단속적인 타격을 수행하여 프리필터(34) 표면에서의 이물질 부착이 방지되도록 하는 프리필터 타격장치(39)를 더 포함하되,
프리필터 타격장치(39)는, 외부케이스(31)와 내부케이스(32) 중에서 선택된 어느 하나의 상단 부위에 방수 고정되는 구동모터(391)와; 구동모터(391)의 모터축과 연결되어 수직으로 배치되는 수직 회전축(392)과; 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322) 하단 부위에 수평하게 배치되는 수평 회전축(393)과; 수직 회전축(392)과 수평 회전축(393)을 연결시켜 회전방향을 전환시키는 기어세트(394)와; 수평 회전축(393)에 결합되어 수평 회전축(393)과 일체로 회전하게 되고, 회전하면서 프리필터(34)를 단속적으로 타격하게 되는 타격용 캠(395)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에서 나노필터(35)는, 중공형 원통체 형상으로 이루어진 한쌍의 케이싱 유닛(351a)(351b)이 볼트-너트 구조로 결합되어 이루어지는 필터 케이싱과; 필터 케이싱의 내부 양단부에 각각 배치되는 한쌍의 누수방지 고무리브(352)와; 한쌍의 누수방지 고무리브(352) 사이에 배치되는 원판체 형상의 나노 메쉬필터(353)와; 한쌍의 누수방지 고무리브(352) 사이에 배치되어 나노 메쉬필터(353)가 부착되는 메쉬 부착링(354)을 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에 의하면, 유수분리 작업시에만 하강하여 선체 추진방향에서의 무동력 유수 포집/유수 분리를 수행하고 선박 항해시에는 수면 위로 상승하여 선체로의 유체저항을 최소화하는 유수분리모듈의 사용으로, 동력 소모가 최소화되는 조건에서의 원활한 항해와 유수분리 효율 향상이 동시적으로 도모되는 효과가 있다. 또한 본 발명에 의한 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선에 의하면, 선체 추진에 의해 선박 속도만큼 급속 유입되는 유수에 포함된 물이 나노필터를 통과하면서 오일과 분리되는 구조임에 따라 에너지의 소비 없이 유수분리 효율이 극대화되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선의 외형도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유수 포집기의 날개편 회전 동작을 보여주기 위한 도면;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈의 수직이동을 보여주기 위한 도면;
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈의 상세 내부구성을 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈을 이루는 프리필터 타격장치의 구성을 보여주기 위한 도면;
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈을 이루는 프리필터 타격장치의 동작 원리와 작용을 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈을 이루는 나노 필터가 장착 위치를 보여주기 위한 도면;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈을 이루는 나노 필터의 세부 구성을 보여주기 위한 분리 사시도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 유회수기, 유회수선, 유수분리 기술, 필터, 프리필터, 나노필터, 캠 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.
본 발명의 실시예에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선(100)은 도 1에서와 같이 선체(10), 유수 포집기(20), 유수분리모듈(30), 회수유 탱크(40)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
선체(10)는 유회수선(100)의 본체로서, 수상(水上)에서 이동하게 된다. 이와 같은 선체(10)에 유수 포집기(20), 유수분리모듈(30), 회수유 탱크(40) 등이 설치된다.
유수 포집기(20)는 선체(10)의 선수부위 좌우측으로 배치되는 한쌍의 날개편(21)으로 이루어지는 것으로, 선체(10) 전방 수상 표면의 유수(혼합되어 있는 물과 오일)를 선체(10)의 선수부위로 집적시키게 된다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 유수 포집기(20)는 선체(10)의 선수 좌우측 부위에 설치되는 한쌍의 날개편 회전장치(22)에 각 날개편(21)이 연결되어 날개편(21)의 접힘 동작과 펼침 동작이 수행되도록 한다.
이를 위한 날개편 회전장치(22)는 도 2에서와 같이 회전축 베이스(221)와 날개편고정용 회전대(222)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
회전축 베이스(221)는 선체(10)의 선수 부위에 회전가능하게 수직으로 고정되는 것으로, 날개편(21)을 수평면 상에서 회전시키게 된다. 즉 회전축 베이스(221)는 선체(10) 좌우측 후방 측면으로 날개편(21)이 접히도록 하거나, 선체(10) 좌우측 전방으로 날개편(21)이 펼쳐지도록 한다.
날개편고정용 회전대(222)는 회전축 베이스(221) 상단부 일측에 회전가능하게 수평으로 연결되는 것으로, 날개편고정용 회전대(222)에 날개편(21)이 연결홀더(211)를 매개로 고정된다. 이와 같은 날개편고정용 회전대(222)는 회전축 베이스(221) 회전시 일체로 회전하게 한다. 또한 날개편고정용 회전대(222)는 날개편(21)을 수직면 상에서 회전시키게 된다. 즉 날개편(21)의 접힘 동작시 날개편(21)이 상측에 배치되도록 날개편고정용 회전대(222)가 회전하게 되고, 날개편(21)의 펼침 동작시 날개편(21)이 하측에 배치되도록 날개편고정용 회전대(222)가 회전하게 된다.
유수분리모듈(30)은 선체(10)의 선수부위 중앙에 도 3에서와 같이 상하이동가능하게 배치되는 것으로, 유수 포집기(20)에 의해 집적된 유수가 유입되고, 유입된 유수를 물과 오일로 분리하며, 분리된 물과 오일을 각각 설정지점으로 전달하게 된다.
여기서 본 발명의 실시예에 따른 유수분리모듈(30)은 도 4 내지 도 7에서와 같이 외부케이스(31), 내부케이스(32), 이물질 유입방지 필터(33), 프리필터(34), 나노필터(35), 오일 회수파이프(36), 배수 파이프(37)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
외부케이스(31)는 수직이동이 가능하게 선체(10)의 선수부위 중앙 전방에 배치되는 것으로, 하향 이동시 외부케이스(31)의 일부가 수면 아래 놓이게 되고, 상향 이동시 외부케이스(31) 전체부위가 수면으로부터 이격된다. 이를 통해 선박 항해시 선체로의 유체저항을 최소화시킬 수 있게 된다. 한편 외부케이스(31) 전면 중앙부위에는 유수 흐름 안내블록(311)과 유수 흐름 안내판(312)이 형성되는데, 유수 흐름 안내블록(311)은 삼각형 단면 형상의 블록체로 이루어지고, 유수 흐름 안내판(312)은 유수 흐름 안내블록(311) 하측에 이격배치되는 평판체로 이루어진다.
내부케이스(32)는 외부케이스(31) 내측에 배치되는 것으로, 전방 부위의 유수 유입공간(321)과 후방 부위의 유수 분리공간(322)이 분리 형성되어 있다. 내부케이스(32)의 후방 부위는 도 5에서와 같이 좁게 형성되어 내부케이스(32)와 외부케이스(31) 간 이격공간에 회수 물 수용공간(313)이 형성되도록 한다. 회수 물 수용공간(313)은 유수 분리공간(322)을 통과하여 분리된 물이 수용되는 공간이다.
이물질 유입방지 필터(33)는 유수가 유입되는 외부 케이스(31)나 내부케이스(32)의 전면 상단 부위에 장착되어 이물질의 유입을 방지하게 된다.
프리필터(34)는 내부케이스(32)의 유수 유입공간(321)과 유수 분리공간(322)을 분할하는 벽체 하단 부위의 필터 배치영역(323)에 장착되는 것으로, 프리필터(34)에 의해 이물질이 제거된 유수가 유수 통과영역(324)을 통과하여 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)으로 유입된다.
본 발명의 실시예에 따른 프리필터(34)는 교체가 용이한 삽입형 프리필터로서, 프리필터 고정판(341) 하단부에 착탈가능하게 고정된다. 나노필터(35)는 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)과 외부케이스(31) 내측의 회수 물 수용공간(313)을 분할하는 좌우측 벽체 부위에 장착되어 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)으로 유입된 유수 중 물만 통과시켜 외부케이스(31)의 회수 물 수용공간(313)으로 물이 분리 회수되도록 한다. 여기서 프리필터(34)와 나노필터(35)는 교체가능하게 착탈식으로 내부케이스(32)에 장착된다.
오일 회수파이프(36)는 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)에 연결되어 유수 분리공간(322)에 수용된 오일을 회수유 탱크(40)로 전달하게 된다. 여기서 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)에는 도 8에서와 같이 레벨 센서(38)가 배치되어 설정높이 이상으로 회수 오일이 집적될 경우 오일 회수파이프(36)에 연결된 오일회수 펌프(미도시)가 작동하면서 회수 오일이 회수유 탱크(40)로 전달되도록 한다.
배수 파이프(37)는 외부케이스(31) 내측의 회수 물 수용공간(313)에 연결되어 회수 물 수용공간(313)에 수용된 물을 외부로 배출하게 된다. 배수 파이프(37)도 배수 펌프(미도시)에 연결되어 회수된 물을 펌핑하여 배출시키게 된다.
회수유 탱크(40)는 유수분리모듈(30)과 연결되어 분리된 오일을 전달받아 저장하게 된다.
한편 본 발명의 실시예에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선(100)은 도 8에서와 같이 프리필터 타격장치(39)를 구비하게 된다.
프리필터 타격장치(39)는 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322) 전방 부위에 배치되는 것으로, 도 9에서와 같이 프리필터(34)에 대한 단속적인 타격을 수행하여 프리필터(34) 표면에서의 이물질 부착이 방지되도록 한다. 이를 위한 본 발명의 실시예에 따른 프리필터 타격장치(39)는 외부케이스(31)나 내부케이스(32)의 상단 부위에 방수 고정되는 구동모터(391), 구동모터(391)의 모터축과 연결되어 수직으로 배치되는 수직 회전축(392), 내부케이스(32)의 유수 분리공간(322) 하단 부위에 수평하게 배치되는 수평 회전축(393), 수직 회전축(392)과 수평 회전축(393)을 연결시켜 회전방향을 전환시키는 기어세트(394), 수평 회전축(393)에 결합되어 수평 회전축(393)과 일체로 회전하게 되는 타격용 캠(395)을 포함하는 구성으로 이루어진다. 이와 같은 타격용 캠(395)이 회전하면서 도 9에서와 같이 프리필터(34)를 단속적으로 타격하게 된다.
그리고 본 발명의 실시예에 따른 나노필터(35)는 도 10과 도 11에서와 같이 중공형 원통체 형상으로 이루어진 한쌍의 케이싱 유닛(351a)(351b)이 볼트-너트 구조로 결합되어 이루어지는 필터 케이싱, 필터 케이싱의 내부 양단부에 각각 배치되는 한쌍의 누수방지 고무리브(352), 한쌍의 누수방지 고무리브(352) 사이에 배치되는 원판체 형상의 나노 메쉬필터(353), 한쌍의 누수방지 고무리브(352) 사이에 배치되어 나노 메쉬필터(353)가 부착되는 메쉬 부착링(354)을 포함하는 이중 누수방지/이중 커버 구조로 이루어져 나노필터(35)의 미세한 틈새공간을 통해 유수 분리공간(322)의 오일이 회수 물 수용공간(313)으로 유입되거나, 회수 물 수용공간(313)의 물이 유수 분리공간(322)으로 유입되는 것이 방지되도록 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선(100)은 선체(10)에 탑재되는 유수 포집기(20)와 유수분리모듈(30)이 유수분리 작업시에만 하강하여 선체 추진방향에서의 무동력 유수 포집/유수 분리를 수행하도록 하고, 선박 항해시에는 수면 위로 상승하여 선체(10)로의 유체저항을 최소화하도록 하므로, 동력 소모가 최소화되는 조건에서의 원활한 항해와 유수분리 효율 향상이 동시적으로 도모된다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선(100)은 선체 추진에 의해 선박 속도만큼 급속 유입되는 유수에 포함된 물이 유수분리모듈(30) 내부의 나노필터(35)를 통과하면서 오일과 분리되도록 하므로, 에너지의 소비 없이 유수분리 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
유출 사고가 발생할 경우 천문학적인 경제적 피해를 입게 된다. 본 기술을 통해 세계적으로 매년 최소 5천만, 최대 4억5천만 갤런의 유출유를 회수 할 수 있을 것으로 추정된다.
10 : 선체
20 : 유수 포집기
21 : 날개편
211 : 연결홀더
22 : 날개편 회전장치
221 : 회전축 베이스
222 : 날개편고정용 회전대
30 : 유수분리모듈
31 : 외부케이스
311 : 유수 흐름 안내블록
312 : 유수 흐름 안내판
313 : 회수 물 수용공간
32 : 내부케이스
321 : 유수 유입공간
322 : 유수 분리공간
323 : 필터 배치영역
324 : 유수 통과영역
33 : 이물질 유입방지 필터
34 : 프리필터
341 : 프리필터 고정판
35 : 나노필터
351a, 351b : 케이싱 유닛
352 : 누수방지 고무리브
353 : 나노 메쉬필터
354 : 메쉬 부착링
36 : 오일 회수파이프
37 : 배수 파이프
38 : 레벨 센서
39 : 프리필터 타격장치
391 : 구동모터
392 : 수직 회전축
393 : 수평 회전축
394 : 기어세트
395 : 타격용 캠
40 : 회수유 탱크
100 : 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선

Claims (7)

  1. 수상(水上)에서 이동하게 되는 선체(10)와;
    선체(10)의 선수부위 좌우측으로 배치되는 한쌍의 날개편(21)으로 이루어지고, 선체(10) 전방 수상 표면의 유수(혼합되어 있는 물과 오일)를 선체(10)의 선수부위로 집적시키는 유수 포집기(20)와;
    선체(10)의 선수부위 중앙에 배치되고, 유수 포집기(20)에 의해 집적된 유수가 유입되며, 유입된 유수를 물과 오일로 분리하며, 분리된 물과 오일을 각각 설정지점으로 전달하게 되는 유수분리모듈(30)과;
    유수분리모듈(30)과 연결되어 분리된 오일을 전달받아 저장하게 되는 회수유 탱크(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
  2. 제 1항에 있어서,
    유수 포집기(20)는 선체(10)의 선수 좌우측 부위에 설치되는 한쌍의 날개편 회전장치(22)에 각 날개편(21)이 연결되어 날개편(21)의 접힘 동작과 펼침 동작이 수행되도록 하되,
    날개편 회전장치(22)는,
    선체(10)의 선수 부위에 회전가능하게 수직으로 고정되는 회전축 베이스(221)와;
    회전축 베이스(221) 상단부 일측에 회전가능하게 수평으로 연결되고, 날개편(21)이 고정되되, 날개편(21)의 접힘 동작시 날개편(21)이 상측에 배치되도록 하고, 날개편(21)의 펼침 동작시 날개편(21)이 하측에 배치되도록 하는 날개편고정용 회전대(222)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
  3. 제 1항에 있어서,
    유수분리모듈(30)은,
    수직이동이 가능하게 선체(10)의 선수부위 중앙 전방에 배치되고, 하향 이동시 일부가 수면 아래 놓이도록 하고, 상향 이동시 전체부위가 수면으로부터 이격되도록 하는 외부케이스(31)와;
    외부케이스(31) 내측에 배치되고, 전방 부위의 유수 유입공간(321)과 후방 부위의 유수 분리공간(322)이 분리되게 형성되며, 유수 분리공간(322)을 통과하여 분리된 물이 수용되는 회수 물 수용공간(313)이 외부케이스(31)와의 이격공간이 형성되도록 하는 내부케이스(32)와;
    외부 케이스(31)와 내부케이스(32) 중에서 선택된 어느 하나의 전면 상단 부위에 장착되는 이물질 유입방지 필터(33)와;
    내부케이스(32)의 유수 유입공간(321)과 유수 분리공간(322)을 분할하는 벽체의 하단 부위에 장착되는 프리필터(34)와;
    내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)과 외부케이스(31) 내측의 회수 물 수용공간(313)을 분할하는 좌우측 벽체 부위에 장착되는 나노필터(35)와;
    내부케이스(32)의 유수 분리공간(322)에 연결되어 유수 분리공간(322)에 수용된 오일을 회수유 탱크(40)로 전달하게 되는 오일 회수파이프(36)와;
    외부케이스(31) 내측의 회수 물 수용공간(313)에 연결되어 회수 물 수용공간(313)에 수용된 물을 외부로 배출하게 되는 배수 파이프(37)를 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
  4. 제 3항에 있어서,
    외부케이스(31)는 전면 중앙부위에 유수 흐름 안내블록(311)과 유수 흐름 안내판(312)이 형성되도록 하되,
    유수 흐름 안내블록(311)은 삼각형 단면 형상의 블록체로 이루어지고,
    유수 흐름 안내판(312)은 유수 흐름 안내블록(311) 하측에 이격배치되는 평판체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
  5. 제 3항에 있어서,
    프리필터(34)와 나노필터(35)는 교체가능하게 착탈식으로 내부케이스(32)에 장착되는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
  6. 제 3항에 있어서,
    내부케이스(32)의 유수 분리공간(322) 전방 부위에 배치되고, 프리필터(34)에 대한 단속적인 타격을 수행하여 프리필터(34) 표면에서의 이물질 부착이 방지되도록 하는 프리필터 타격장치(39)를 더 포함하되,
    프리필터 타격장치(39)는,
    외부케이스(31)와 내부케이스(32) 중에서 선택된 어느 하나의 상단 부위에 방수 고정되는 구동모터(391)와;
    구동모터(391)의 모터축과 연결되어 수직으로 배치되는 수직 회전축(392)과;
    내부케이스(32)의 유수 분리공간(322) 하단 부위에 수평하게 배치되는 수평 회전축(393)과;
    수직 회전축(392)과 수평 회전축(393)을 연결시켜 회전방향을 전환시키는 기어세트(394)와;
    수평 회전축(393)에 결합되어 수평 회전축(393)과 일체로 회전하게 되고, 회전하면서 프리필터(34)를 단속적으로 타격하게 되는 타격용 캠(395)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
  7. 제 3항에 있어서,
    나노필터(35)는,
    중공형 원통체 형상으로 이루어진 한쌍의 케이싱 유닛(351a)(351b)이 볼트-너트 구조로 결합되어 이루어지는 필터 케이싱과;
    필터 케이싱의 내부 양단부에 각각 배치되는 한쌍의 누수방지 고무리브(352)와;
    한쌍의 누수방지 고무리브(352) 사이에 배치되는 원판체 형상의 나노 메쉬필터(353)와;
    한쌍의 누수방지 고무리브(352) 사이에 배치되어 나노 메쉬필터(353)가 부착되는 메쉬 부착링(354)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무동력 나노마이크로메쉬 기반 실시간 흐름형 유회수선.
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