KR101201963B1 - 선박용 밸러스트수의 샘플링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 밸러스트수에 포함된 미생물의 분포와 개체수 등을 측정할 수 있도록 미생물이 농축된 샘플용 추출수를 채수하는 샘플링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 밸러스트수에 포함된 미생물을 걸러내는 원추형의 여과기를 샘플링탱크의 내부에 삽입 설치하고, 상기 샘플링탱크의 하부측에는 여과기를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 저장용기를 설치하되, 상기 여과기의 외측에 여과기의 린싱작업을 위한 세척노즐을 설치하고, 샘플링탱크와 여과기의 사이에는 오버플로우탱크를 설치하며, 샘플링탱크의 바닥면에는 여과수의 배출관과 세척노즐용 린싱배관 및 오버플로우된 여과수의 드레인배관을 각각 설치함에 따라, 여과기의 막힘 현상을 방지하면서 여과기의 린싱작업 및 이를 기초로 한 추출수의 채수작업을 보다 신속하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 한편, 샘플링탱크로 과잉 공급되는 밸러스트수에 의하여 여과기를 거친 여과수가 여과기의 내부로 다시 역류하는 현상을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 샘플용 추출수를 이용한 측정데이터의 신뢰도를 한층 더 향상시킬 수 있도록 한 선박용 밸러스트수의 샘플링장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은, 샘플링탱크(1)의 덮개판(1b)과 바닥면에는 밸러스트수의 유입관(12)과 여과수의 배출관(13)이 각각 연결 설치되고, 상기 샘플링탱크(1)의 내부에는 밸러스트수중의 미생물을 걸러내기 위한 원추 형상의 여과기(2)가 삽입 설치되며, 상기 샘플링탱크(1)의 하부측에는 미생물이 포함된 추출수를 저장하는 저장용기(8)가 설치되고, 상기 저장용기(8)는 개폐밸브(15)를 구비하는 채수관(7)에 의하여 여과기(2)의 하단집수부(3)와 연결 설치된 선박용 밸러스트수의 샘플링장치(10)에 있어서, 상기 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에는 다수 개의 세척노즐(4)이 일정한 간격을 두고 여과기(2)의 외측 표면을 향하도록 설치되고, 상기 각각의 세척노즐(4)은 노즐파이프(5)에 의하여 샘플링탱크(1)의 바닥면을 관통하는 린싱배관(6)과 연결 설치됨을 특징으로 하며, 상기 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에는 여과기(2)보다 낮은 높이의 오버플로우탱크(11)가 삽입 설치되고, 상기 여과수의 배출관(13)은 오버플로우탱크(11)와 여과기(2)의 사이에 해당하는 위치에서 샘플링탱크(1)의 바닥면과 연결 설치되며, 상기 샘플링탱크(1)와 오버플로우탱크(11)의 사이에 해당하는 샘플링탱크(1)의 바닥면에는 드레인배관(14)이 연결 설치됨을 특징으로 한다.

Description

선박용 밸러스트수의 샘플링장치{Sampling device of ballast water for a ship}

본 발명은 밸러스트수에 포함된 미생물을 걸러내는 원추형의 여과기를 샘플링탱크의 내부에 삽입 설치하고, 상기 샘플링탱크의 하부측에는 여과기를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 저장용기를 설치하되, 상기 여과기의 외측에 여과기의 린싱작업을 위한 세척노즐을 설치하고, 샘플링탱크와 여과기의 사이에는 여과기보다 낮은 높이의 오버플로우탱크를 설치함으로서, 여과기의 막힘 현상을 방지하고 여과기의 린싱작업 및 이를 기초로 한 추출수의 채수작업을 보다 신속하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 한편, 샘플링탱크로 과잉 공급되는 밸러스트수에 의하여 여과기를 거친 여과수가 여과기의 내부로 다시 역류하는 현상을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 한 선박용 밸러스트수의 샘플링장치에 관한 것이다.

일반적으로 밸러스트수(Ballast Water)는 선박으로부터 화물을 하역시킨 상태 또는 선박에 적재된 화물의 량이 매우 적은 상태에서 선박을 운행할 경우, 선박이 균형을 잃는 것을 방지할 수 있도록 선박의 저부 양측에 설치된 밸러스트탱크의 내부에 채우는 부력조정용 담수 또는 해수를 말하는 것이다.

상기와 같은 밸러스트수에는 밸러스트수를 채운 지역의 담수나 해수에 포함된 병원성균 및 플랑크톤 등의 각종 미생물이 서식하고 있으므로, 이를 아무런 처리없이 타지역의 수역으로 배출시킬 경우 밸러스트수로 인한 심각한 해양오염 및 생태계 파괴를 유발시킬 우려가 높게 된다.

이러한 상황에 입각하여, 1996년 미국에서는 국가 침입종 법률을 제정함으로서, 외래종을 침입자로 규정하여 밸러스트수에 대한 관리와 통제를 의무화 하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 밸러스트수를 검역대상이 되는 수입화물로 규정함은 물론, 이에 대한 직접 검역을 실시하고 있다.

한편, 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 밸러스트수의 살균 및 정화처리에 필요한 장치를 선박에 탑재토록 하였으며, 이를 위반할 시에는 해당 선박의 입항을 전면 금지하도록 하였다.

따라서, 최근에 들어 선박용 밸러스트수를 처리하기 위한 다양한 기술개발이 이루어지고 있는 바, 대표적인 것으로는 오존(Ozone: 0₃)을 이용한 밸러스트수의 살균 및 정화처리를 들 수 있으며, 이외에도 여러 가지 종류의 밸러스트수 정화장치가 개발되었거나 또는 개발중에 있다.

상기와 같이 선박에 탑재된 밸러스트수 정화장치는, 국제해사기구(IMO)의 기준에 맞추어 육상시험 및 선상시험을 거쳐 인증서를 받은 다음, 상기 인증서를 선박에 비치하고 운항하게 되므로, 밸러스트수 정화장치에 의하여 처리된 밸러스트수가 국제해사기구에서 규정한 배출기준에 적합한 것인지를 측정할 수 있도록, 밸러스트수로부터 미생물이 농축된 샘플용 추출수를 채수(採水)하는 샘플링장치가 사용되고 있다.

상기와 같은 선박용 밸러스트수 샘플링장치의 대표적인 예로서, 대한민국 공개특허공보 제 2010-103487호(공개일자: 2010년 09월 27일)에 기재된 바와 같이, 밸러스트수에 포함된 미생물을 걸러내는 원추형의 여과기를 샘플링탱크의 내부에 삽입 설치하고, 상기 샘플링탱크의 하부측에는 여과기를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 저장용기를 설치한 샘플링 시스템을 들 수 있다.

상기와 같은 종래의 샘플링 시스템에 의하면, 샘플링탱크를 통하여 밸러스트수를 유입 및 배출시키는 과정에서 여과기의 내부 표면에 미생물이 갇히도록 하고, 이와 같이 여과기의 내부 표면에 갇힌 미생물을 씻어 내리는 린싱작업에 의하여 샘플용 추출수가 저장용기에 저장되도록 하며, 위와 같은 작업을 수 회 반복하여 요구하는 량의 추출수를 얻어낸 다음, 샘플링탱크로부터 저장용기를 분리하여 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 등을 측정할 수 있게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 샘플링 시스템은, 여과기의 내측 상부에 구비된 밸러스트수 유입관을 이용하여 여과기의 내측면에 갇힌 미생물을 저장용기측으로 씻어 내리는 린싱작업을 수행토록 함으로서, 린싱작업의 과정에서도 여과기의 내측면에 미생물이 지속적으로 부착되며, 이로 인하여 여과기의 린싱작업이 원활하게 수행되지 못하고 여과기의 막힘 현상이 자주 발생하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 상기 린싱작업의 과정에서 여과기의 내측면에 부착된 미생물이 세척수의 분사압력에 의하여 여과용 구멍에 박힌 상태로 존재하거나, 여과용 구멍을 통과하여 외부로 빠져 나가는 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인하여 샘플용 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 등의 측정데이터에 비교적 큰 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

특히, 세척수의 분사압력에 의하여 여과기의 표면에 부착된 미생물이 여과기의 표면과 다소 강하게 마찰될 수 있으며, 이 과정에서 미생물이 사멸될 확률 또한 높게 되므로, 샘플용 추출수에 포함된 미생물 중에서 사멸된 미생물이 밸러스트수 정화장치에 의한 것인지, 아니면 세척수의 분사압력에 의한 것인지가 불명확하게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 요인으로 인하여 선박에 탑재된 밸러스트수 정화장치가 배출기준에 적합한 수준으로 작동하는 지의 여부 또한 샘플용 추출수의 측정결과를 통하여 정확하게 규명하기가 어렵게 됨으로서, 밸러스트수 정화장치의 효율적인 피드백 제어가 어려운 문제점이 있었다.

한편, 종래의 샘플링 시스템에 있어 샘플링탱크의 내부로 과잉 공급되는 밸러스트수를 외부로 배출할 수 있도록 드레인배관이 적용되었으나, 통상 샘플링탱크의 내부로 공급되는 밸러스트수의 유량이 드레인배관을 통하여 배출되는 유량보다 크게 되므로, 밸러스트수의 과잉 공급시 드레인배관에 의한 여과수의 배출이 신속하고 원활하게 이루어지지 못하고 여과기의 내부로 여과수가 역류하는 상황이 자주 발생하게 된다.

다시 말해서, 펌핑작동에 의하여 샘플링탱크로 강제 공급되는 밸러스트수의 유량과 자연적인 낙차 방식에 의하여 샘플링탱크의 외부로 배출되는 여과수의 유량 사이에 비교적 큰 차이가 발생하며, 이러한 유량의 차이를 완충시킬 수 있는 수단이 제공되지 못함으로서, 장치의 오작동 등으로 인하여 샘플링탱크의 내부로 밸러스트수가 빠른 시간내에 과잉 공급될 경우, 여과기를 거친 여과수가 샘플링탱크의 외부로 정상 배출되지 못하고 여과기의 상단부를 넘어 여과기의 내부로 역류하게 된다는 것이다.

상기와 같이 여과기를 거쳐 미생물이 제거된 여과수가 여과기의 내부로 역류하게 되면, 상기 여과수가 밸러스트수와 혼합되어 밸러스트수를 희석시키는 결과를 초래하며, 이러한 상황이 샘플용 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 등의 측정데이터에 또 다른 오차를 제공함으로서, 측정된 데이터의 신뢰도를 크게 저하시키는 문제점이 발생하게 된다.

이와 더불어, 종래의 샘플링 시스템은 하나의 샘플링탱크 내부에 특정 치수나 처리용량을 가지는 여과기만이 제한적으로 적용될 수 있을 뿐이고, 서로 다른 치수나 처리용량을 가지는 여과기를 필요에 따라 교체하여 사용하기 어려운 문제점이 있었으며, 이에 따라 여과기의 치수나 처리용량에 맞추어 다수 개의 샘플링장치가 필요하므로 사용자에게 경제적인 부담을 안겨주는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 샘플링 시스템은 샘플용 추출수가 저장된 저장용기를 샘플링탱크로부터 분리하여 측정장비가 구비된 실험실로 저장용기를 운반시킨 다음, 샘플용 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 및 사멸 여부 등을 실험실에서 측정하여야 함으로서, 밸러스트수의 측정작업에 불필요한 시간과 인력이 낭비되는 문제점이 있었다.

특히, 수 회의 반복 과정을 거쳐 저장용기에 샘플용 추출수가 저장되는 시간 동안에는 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 등을 실시간으로 측정할 수 없기 때문에, 상기 린싱과정 및 추출수의 저장과 운반 과정에서 발생하는 미생물의 사멸 여부 또한 정확하게 판단할 수 없게 되며, 이로 인하여 샘플용 추출수를 기초로 측정된 데이터의 신뢰도를 한층 더 저하시키는 문제점이 있었다.

이와 더불어, 종래의 샘플링 시스템을 사용하여 요구하는 량의 샘플용 추출수를 얻어낸 다음, 새로운 샘플링 작업을 다시 수행코자 할 경우에는, 여과기의 표면과 저장용기에 잔존하는 미생물을 깨끗이 제거하는 클리닝 작업이 필요하지만, 이러한 클리닝 작업의 수단이 샘플링 시스템에 포함되어 있지 아니하므로, 샘플링탱크로부터 여과기를 분리하여 일일이 수작업으로 샘플링탱크 내부를 세정해 주어야 하는 번거러움이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 선박용 밸러스트수의 샘플링장치는, 여과기의 린싱작업을 위한 세척노즐을 여과기의 외측에 설치하여, 여과기의 외부측으로부터 여과기의 내부측을 향하여 세척수가 분사되도록 함으로서, 여과기의 막힘 현상을 방지하고 여과기의 린싱작업 및 이를 기초로 한 추출수의 채수작업을 보다 신속하고 효율적으로 수행할 수 있도록 함과 동시에, 샘플의 추출작업이 완료되었을 때 스팀이나 살균수의 공급라인을 세척노즐과 연결하여 샘플링탱크의 클리닝 작업이 가능토록 하는 것을 제 1의 기술적 과제로 한다.

이와 더불어, 본 발명은 샘플링탱크와 여과기의 사이에 여과기보다 낮은 높이의 오버플로우탱크를 설치하여, 샘플링탱크와 오버플로우탱크 사이의 공간이 과잉 공급된 밸러스트수가 여과기를 거쳐 일시 저장되는 완충공간이 되도록 하고, 해당 완충공간의 바닥면에 드레인배관을 연결시킴으로서, 샘플링탱크로 과잉 공급되는 밸러스트수에 의하여 여과기를 거친 여과수가 여과기의 내부로 역류하는 현상을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 하는 것을 제 2의 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 샘플링탱크의 내부에 승하강 스크류 방식의 높이조정기를 설치하고, 상기 높이조정기에 여과기와 세척노즐의 장착구조를 제공함으로서, 높이조정기를 사용하여 다양한 치수와 처리용량을 가지는 여과기를 필요시마다 교체하여 사용할 수 있도록 하며, 이로 인하여 샘플링탱크의 사용에 따른 호환성과 경제성을 향상시킬 수 있도록 하는 것을 제 3의 기술적 과제로 한다.

다른 한편으로, 본 발명은 샘플용 추출수의 저장용기 하단측에 미생물검출기를 설치하고, 상기 미생물검출기가 모니터실의 검출모니터와 접속되도록 함으로서, 여과기를 거쳐 저장용기로 배출되는 추출수의 미생물 분포와 개체수 및 사멸 여부 등을 모니터실에서 실시간으로 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것을 제 4의 기술적 과제로 한다.

또한, 본 발명은 상기 저장용기를 원추형의 용기로 형성시키는 한편, 이 원추형 저장용기의 하단 꼭지점 부분에 상기 미생물검출기를 설치함으로서, 미생물검출기에 의한 검출범위와 검출성능을 최대한으로 확보할 수 있도록 하며, 이로 인하여 샘플용 추출수로부터 측정된 데이터의 신뢰도를 보다 더 향상시킬 수 있도록 하는 것을 제 5의 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 샘플링탱크의 덮개판과 바닥면에는 밸러스트수의 유입관과 여과수의 배출관이 각각 연결 설치되고, 상기 샘플링탱크의 내부에는 밸러스트수중의 미생물을 걸러내기 위한 원추 형상의 여과기가 삽입 설치되며, 상기 샘플링탱크의 하부측에는 미생물이 포함된 추출수를 저장하는 저장용기가 설치되고, 상기 저장용기는 개폐밸브를 구비하는 채수관에 의하여 여과기의 하단집수부와 연결 설치된 선박용 밸러스트수의 샘플링장치에 있어서, 상기 샘플링탱크와 여과기의 사이에는 다수 개의 세척노즐이 일정한 간격을 두고 여과기의 외측 표면을 향하도록 설치되며, 상기 각각의 세척노즐은 노즐파이프에 의하여 린싱배관과 연결 설치되고, 상기 린싱배관은 샘플링탱크의 바닥면을 관통하여 외부로 연장 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 샘플링탱크와 여과기의 사이에는 오버플로우탱크가 삽입 설치되고, 상기 세척노즐과 노즐파이프와 린싱배관은 오버플로우탱크와 여과기의 사이에 위치하도록 설치되며, 상기 오버플로우탱크의 하단부는 샘플링탱크의 바닥면과 조립 설치되고, 오버플로우탱크의 상단부는 여과기보다 낮은 높이에 위치하며, 상기 여과수의 배출관은 오버플로우탱크와 여과기의 사이에 해당하는 위치에서 샘플링탱크의 바닥면과 연결 설치되고, 상기 샘플링탱크와 오버플로우탱크의 사이에 해당하는 샘플링탱크의 바닥면에는 드레인배관이 연결 설치됨을 특징으로 하며, 상기 오버플로우탱크의 상단면은 톱니부로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 여과기와 세척노즐은 높이조정기와 함께 샘플링탱크 또는 오버플로우탱크의 내부에 삽입 설치되며, 상기 높이조정기는, 샘플링탱크의 바닥면에 수직 방향으로 고정 설치되는 다수 개의 너트봉과, 상기 너트봉을 따라 수직 방향으로 삽입되고 너트봉과 체결식으로 조립되는 막대볼트와, 상기 막대볼트의 상단에 구비되는 회전손잡이와, 상기 막대볼트의 상단측에 연결되고 여과기의 상단부가 장착되는 링 형상의 상단거치대와, 상기 너트봉의 하단측에 연결되고 여과기의 하단부가 장착되는 파이프 형상의 하단거치대와, 상기 상단거치대에 매달리는 식으로 설치되어 세척노즐의 노즐파이프를 지지하는 노즐프레임으로 이루어지며, 상기 린싱배관은 유연한 재질의 린싱호스가 되고, 상기 채수관은 하단집수부를 거쳐 높이조정기의 하단거치대와 연통되게 설치됨을 특징으로 한다.

마지막으로, 상기 저장용기의 하단에는 저장용기속의 추출수에 포함된 미생물을 측정하는 미생물검출기가 설치되고, 상기 미생물검출기는 케이블에 의하여 선박용 모니터실의 검출모니터와 접속 설치됨을 특징으로 하며, 상기 저장용기는 원추형의 용기로 형성되고, 상기 미생물검출기는 원추형 저장용기의 하단 꼭지점 부분에 설치됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 여과기의 외측에 세척노즐을 설치하여 여과기의 외부측으로부터 그 내부측을 향한 세척수 분사 및 린싱작업이 수행되도록 함으로서, 세척노즐로부터 분사되는 세척수가 여과기의 내측 표면에 붙어 있는 미생물을 해당 표면으로부터 탈락시키는 한편, 이와 같이 탈락된 미생물이 여과기의 내부측 공간을 따라 하단집수부로 모이게 되는 이상적인 샘플링 작업이 가능한 효과가 있다.

뿐만 아니라, 여과기를 거쳐 샘플링탱크로부터 배출된 여과수를 린싱작업에 사용할 수 있도록 함으로서, 데이터의 오차에 전혀 영향을 주지 않으면서 여과기의 린싱작업을 한층 더 신속하고 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 가지며, 이에 부가적으로 샘플의 추출작업이 완료된 후 세척노즐용 린싱배관을 스팀발생기나 살균수탱크와 연결시킴으로서, 샘플링탱크와 여과기의 클리닝 작업이 보다 원활하게 수행되도록 함에 따라, 미사용시에는 샘플링탱크를 보존하고, 새로운 공정시에는 이전 공정에서 잔류된 미생물로 인한 오차를 제어할 수 있는 효과가 있다.

특히, 여과기의 린싱작업 과정에서 미생물이 여과용 구멍에 박히거나, 여과용 구멍을 통하여 여과기의 외부로 빠져 나가거나, 여과기 표면과의 마찰에 의하여 사멸되는 현상없이, 여과기의 내측면에서 걸러진 거의 모든 미생물이 샘플용 추출수에 포함된 상태로 저장용기에 저장되도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 샘플용 추출수를 기초로 하여 측정된 데이터에 오차가 거의 발생하지 않도록 함으로서 측정데이터의 신뢰도를 향상시키는 효과가 있다.

이와 더불어, 여과기를 거친 여과수가 여과기의 내부로 다시 역류함에 따라 밸러스트수를 희석시키는 상황을 상기 오버플로우탱크에 의하여 보다 완벽하게 차단시키는 효과가 있으며, 이로 인하여 샘플용 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 등의 측정데이터에 오차를 제공하는 또 다른 요인을 배제시킴으로서, 측정된 데이터의 신뢰도를 보다 더 크게 향상시키는 효과가 있다.

또한, 샘플링탱크의 내부에 상기 높이조정기를 설치하여 사용토록 한 경우에는, 회전손잡이를 이용하여 막대볼트를 회전 및 승하강시킴에 따라, 상단거치대와 세척노즐의 높이를 임의대로 조정할 수 있으며, 이로 인하여 다양한 치수와 처리용량을 가지는 여과기를 필요에 따라 용이하게 교체시켜 사용할 수 있게 됨으로서, 샘플링장치의 호환성과 경제성을 향상시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.

다른 한편으로, 미생물이 농축된 샘플용 추출수의 저장용기 하단에 미생물검출기를 설치하는 한편, 상기 미생물검출기가 모니터실의 검출모니터와 접속되도록 한 경우에는, 저장용기에 샘플용 추출수를 저장시켜 놓은 상태로 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 및 사멸 여부 등을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 효과를 가지게 된다.

이로 인하여, 샘플용 추출수가 저장된 저장용기를 샘플링탱크로부터 분리하여 측정장비가 구비된 실험실로 저장용기를 운반시키는 번거러운 작업을 배제시킴으로서, 샘플용 추출수의 측정에 소요되는 시간과 비용을 최소화시킬 수 있음은 물론이고, 저장용기로 추출수가 유입되는 시간대별로 미생물의 상태를 수시로 체크하여 한층 더 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있는 효과를 가지게 된다.

뿐만 아니라, 측정과정에서 사멸된 미생물이 정화장치에 의한 것인지, 아니면 다른 외부 요인에 의한 것인지를 실시간 모니터링에 의하여 보다 확실하게 규명할 수 있게 됨으로서, 선박에 탑재된 밸러스트수 정화장치가 배출기준에 적합한 수준으로 작동하는지의 여부 또한 확실하게 판단할 수 있으며, 이로 인하여 밸러스트수 정화장치의 효율적인 피드백 제어가 가능하게 되는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 샘플링장치의 분해사시도.
도 2는 도 1의 결합된 상태의 단면도.
도 3은 미생물의 여과 및 샘플링 유닛을 나타내는 사시도.
도 4는 도 3의 요부 확대 사시도.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 샘플링장치의 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 높이조정기의 외관사시도.
도 7의 (가) 및 (나)는 저장용기의 설치상태를 종류별로 나타내는 단면도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 선박용 밸러스트수의 샘플링장치에 있어서도 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밸러스트수에 포함된 미생물을 걸러내는 원추형의 여과기(2)가 샘플링탱크(1)의 내부에 삽입 설치되고, 상기 샘플링탱크(1)의 하부측에 여과기(2)를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 저장용기(8)가 설치된 구성을 기초로 하여 이루어지게 된다.

통상 여과기(2)의 상단 입구측은 샘플링탱크(1)의 내측벽에 제공된 지지대(1c)상에 장착되는 한편, 여과기(2)의 하단 출구측은 플랜지 형상의 장착기구(2a)를 사용하여 샘플링탱크(1)의 바닥면과 수밀(水密) 가능하게 조립 설치되지만, 이외에도 다른 여러 가지 방식을 사용하여 여과기(2)를 샘플링탱크(1)의 내부에 설치할 수 있음은 물론이다.

상기 여과기(2)는 통상 직물(천)이나 부직포 재질의 여과포가 사용되지만, 경우에 따라서는 스테인레스 스틸 재질의 금속망을 원추형으로 형성시켜 사용할 수도 있으며, 여과기(2)에 의하여 걸러지는 미생물의 크기(㎛)는 여과기(2)에 제공된 여과구멍의 치수(Mesh)에 의하여 좌우된다.

상기 샘플링탱크(1)는 통상 스테인레스 스틸을 사용한 원통형 탱크가 되고, 샘플링탱크(1)의 상단면에는 덮개판(1b)이 착탈 가능하게 조립 설치되며, 상기 덮개판(1b)의 중앙측에는 밸러스트수의 유입관(12)이 관통 설치되고, 샘플링탱크(1)의 바닥면 일측부에는 여과수의 배출관(13)이 연결 설치되는 바, 상기 유입관(12)과 배출관(13)에는 밸러스트수의 유입과 여과수의 배출을 조정할 수 있도록 미도시된 밸브기구가 설치된다.

상기 유입관(12)은 밸러스트수 정화장치를 거쳐 선박용 밸러스트 탱크로 밸러스트수를 공급하는 미도시된 밸러스트수 배관으로부터 분기되는 것이지만, 대조군(정화처리 이전의 미생물군)의 샘플을 채수할 목적으로 필요시 밸러스트수 정화장치 이전에 해당하는 밸러스트수 배관측에도 연결시킬 수 있으며, 샘플링탱크(1)의 내부로 공급되는 밸러스트수의 량은 유입관(12)에 설치된 밸브기구 및 유량계(미도시)에 의하여 제어되도록 하는 것이 바람직하다.

다시 말해서, 밸러스트수 배관으로부터 유입관(12)을 거쳐 샘플링탱크(1)의 내부로 유입되는 밸러스트수의 량을 유량계가 체크하여 적정량의 밸러스트수가 샘플링탱크(1)의 내부로 유입되면, 상기 유량계가 유입관(12)에 설치된 밸브기구를 폐쇄시키도록 한다는 것이며, 이를 위하여 유입관(12)의 밸브기구는 자동제어식 솔레노이드 밸브가 바람직하다.

필요에 따라서는 여과기(2)의 상부에 레벨게이지를 설치함으로서, 여과망의 막힘에 의한 역류 발생을 레벨게이지로 미연에 감지하여 유입관(12)의 밸브기구를 제어토록 함으로서, 역류 발생 이전에 샘플링탱크(1)를 통한 밸러스트수의 유입을 자동으로 차단시키도록 할 수도 있으며, 유량계의 정밀 제어를 위하여 유입관(12)의 수직 설치를 원칙으로 하되, 유량계와 연결되는 유입 및 유출라인의 직관을 일정 간격으로 확보토록 하는 것이 바람직하다.

한편, 샘플링탱크(1)의 하측에는 저장용기(8)의 설치공간을 확보하는 동시에, 낙차(落差)를 이용한 여과수의 배출을 위하여 지지다리(1a)를 설치하는 것이 바람직하며, 도면상 4개의 지지다리(1a)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 지지다리(1a)의 갯수나 형상은 임의대로 변경이 가능하다.

상기 저장용기(8)는 도 2 내지 도 4에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 샘플링탱크(1)의 하부측 중앙에 위치한 상태로 개폐밸브(15)를 구비하는 채수관(7)에 의하여 여과기(2)의 하단측과 연결 설치되며, 채수관(7)이 연결되는 여과기(2)의 하단측은 배관연결의 편의성과 추출수의 1차 집수를 위한 파이프 형상의 하단집수부(3)로 형성된다.

상기 하단집수부(3)는 샘플링탱크(1)의 바닥면 하측에 조립식으로 설치하여 여과기(2)의 하단 출구와 연통되도록 하는 것이 가장 바람직하지만, 여과기(2)의 하단측에 파이프 형상의 하단집수부(3)를 일체로 형성시킨 상태에서, 상기 하단집수부(3)가 샘플링탱크(1)의 바닥면을 관통하도록 설치될 수도 있으며, 하단집수부(3)의 내측 바닥면은 개폐밸브(15)의 개방시 추출수가 잔류되지 않도록, 대각선 방향으로 하향 경사지는 깔대기 형상의 바닥면 구성이 바람직하다.(도 7참조)

도면상 상기 하단집수부(3)에 여액의 배출을 위하여 드레인밸브(17a)가 구비된 드레인배관(17)이 설치되지만, 이러한 드레인배관(17)을 설치하지 않더라도 저장용기(8)를 개폐밸브(15)와 함께 채수관(7)으로부터 분리시키는 과정에서 여액의 배출작업이 수행될 수 있으며, 상기 저장용기(8) 또한 스테인레스 스틸 용기가 바람직하지만, 그 이외의 다른 내부식성 소재가 적용될 수 있음은 물론이다.

본 발명의 제 1요부에 해당하는 구성요소는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에 다수 개의 세척노즐(4)이 일정한 간격을 두고 여과기(2)의 외측 표면을 향하도록 설치되고, 상기 각각의 세척노즐(4)은 노즐파이프(5)에 의하여 린싱배관(6)과 연결 설치되며, 상기 린싱배관(6)은 샘플링탱크(1)의 바닥면을 관통하여 외부로 연장 설치된 것이다.

도면상 상기 린싱배관(6)이 세척수의 분배파이프 기능을 수행하도록 샘플링탱크(1)의 바닥면에 원호(圓弧) 형상으로 설치되는 한편, 상기 린싱배관(6)을 따라 약 90도의 간격을 두고 4개의 노즐파이프(5)가 수직 방향으로 연결 설치되어 있으나, 세척노즐(4) 및 노즐파이프(5)의 개수나 배치상태, 린싱배관(6)과 노즐파이프(5)의 설치상태 등은, 여과기(2)의 형태나 샘플링탱크(1)의 내부구조에 맞추어 임의대로 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.

또한, 린싱배관(6) 및 세척노즐(4)을 통하여 공급되는 세척수는 배출관(13)을 통하여 배출된 여과수를 이용하며, 여과기(2)를 거쳐 배출관(13)으로 배출된 여과수를 별도의 탱크에 저장하였다가, 이를 린싱배관(6)으로 펌핑하여 여과기(2)의 린싱작업에 사용한 후, 린싱작업에 사용된 여과수를 최종적으로 배수시키는 것이 가장 바람직하다.

상기 린싱작업은 여과기(2)의 세척작업 및 하단집수부(3)를 통한 미생물의 농축작업을 병행하는 것으로서, 샘플링탱크(1)로의 밸러스트수 유입→여과기(2)에서의 미생물 여과 및 여과수의 배출→여과수 저장→여과수를 이용한 여과기(2)의 린싱(2~3회) 및 저장용기(8)로의 추출수 저장→여과수의 최종 배수의 과정이 1회의 싸이클을 이루며, 이와 같은 싸이클이 수 회 반복하여 수행되는 것이다.

상기와 같이 여과기(2)의 외측에 세척노즐(4)을 설치하여 여과기(2) 외부측으로부터 그 내부측을 향한 세척수 분사 및 린싱작업을 수행하게 되면, 세척노즐(4)로부터 분사되는 세척수가 여과기(2)의 내측 표면에 붙어 있는 미생물을 해당 표면으로부터 탈락시키는 한편, 이와 같이 탈락된 미생물이 여과기(2)의 내부측 공간을 따라 하단집수부(3)로 모이게 되는 이상적인 샘플링 작업이 가능하게 된다.

뿐만 아니라, 여과기(2)를 거쳐 샘플링탱크(1)로부터 배출된 여과수를 린싱작업에 사용할 수 있도록 함으로서, 데이터의 오차에 전혀 영향을 주지 않으면서 여과기(2)의 린싱작업을 한층 더 신속하고 효율적으로 수행할 수 있으며, 이에 부가적으로 샘플의 추출작업이 완료된 후 세척노즐(4)용 린싱배관(6)을 스팀발생기나 살균수탱크와 연결시킴으로서, 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 클리닝 작업이 보다 원활하게 수행되도록 할 수 있다.

필요에 따라서는 여과수의 저장을 위한 탱크에 세척용 살균수를 저장시켜 이를 직접 세척노즐(4)로 펌핑하여 클리닝 작업에 사용토록 할 수도 있으며, 이러한 클리닝 방식의 적용에 따라 샘플링장치(10)의 미사용시에는 샘플링탱크(1)를 보존하는 한편, 새로운 샘플링 공정시에는 이전 공정에서 잔류된 미생물로 인한 오차를 제어할 수 있게 된다.

특히, 여과기(2)의 린싱작업 과정에서 미생물이 여과용 구멍에 박히거나, 여과용 구멍을 통하여 여과기(2)의 외부로 빠져 나가거나, 여과기(2) 표면과의 마찰에 의하여 사멸되는 현상없이, 여과기(2)의 내측면에서 걸러진 거의 모든 미생물이 샘플용 추출수에 포함된 상태로 저장용기(8)에 저장되는 바, 이로 인하여 샘플용 추출수를 기초로 하여 측정된 데이터에 오차가 거의 발생하지 않기 때문에 측정데이터의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 것이다.

본 발명의 제 2요부에 해당하는 구성요소는 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에 오버플로우탱크(11)가 삽입 설치되고, 상기 세척노즐(4)과 노즐파이프(5)와 린싱배관(6)은 오버플로우탱크(11)와 여과기(2)의 사이에 위치하도록 설치되며, 상기 오버플로우탱크(11)의 하단부는 샘플링탱크(1)의 바닥면과 조립 설치되고, 오버플로우탱크(11)의 개구된 상단부는 여과기(2)보다 낮은 높이에 위치되도록 한 것이다.

상기와 같은 오버플로우탱크(11)의 적용에 따라, 여과수의 배출관(13)은 오버플로우탱크(11)와 여과기(2)의 사이에 해당하는 위치에서 샘플링탱크(1)의 바닥면과 연결 설치되며, 상기 샘플링탱크(1)와 오버플로우탱크(11)의 사이에 해당하는 샘플링탱크(1)의 바닥면에는 오버플로우된 여과수의 배출을 위한 드레인배관(14)이 추가로 연결 설치된다.

상기와 같이 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에 여과기(2)보다 낮은 높이를 가지면서 상단부가 개구된 오버플로우탱크(11)를 설치하게 되면, 펌핑작동에 의한 밸러스트수의 강제적인 공급유량과 드레인배관(14)을 통한 여과수의 자연적인 배출유량에 다소 큰 차이가 발생하더라도, 샘플링탱크(1)와 오버플로우탱크(11) 사이의 공간이 이러한 유량의 차이를 완충시킬 수 있는 완충공간을 제공하게 된다.

따라서, 많은 양의 밸러스트수를 유입시키거나, 유입관(12)에 설치된 유량계 등의 오작동으로 인하여 기준치(오버플로우탱크의 내용적) 이상의 밸러스트수가 빠른 시간내에 샘플링탱크(1)로 과잉 공급되더라도, 여과기(2)를 거친 여과수가 오버플로우탱크(11)를 넘어 상기 완충공간으로 1차 유입된 다음 드레인배관(14)을 거쳐 배출되므로, 완충공간의 전체 용적을 초과하는 많은 량의 밸러스트수가 과잉 공급되지 않는 한, 여과기(2)를 거친 여과수가 여과기(2)의 내부로 다시 역류하지 않게 된다.

상기와 같이 여과기(2)를 거친 여과수가 여과기(2)의 내부로 다시 역류함에 따라 밸러스트수를 희석시키는 상황을 오버플로우탱크(11)에 의하여 효과적으로 차단시킬 수 있으며, 이로 인하여 샘플용 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 등의 측정데이터에 오차를 제공하는 또 다른 요인을 배제시킴으로서, 측정된 데이터의 신뢰도를 보다 더 크게 향상시킬 수 있는 것이다.

상기 오버플로우탱크(11) 또한 샘플링탱크(1)와 마찬가지로 스테인레스 스틸 재질을 사용하는 것이 바람직하고, 표면장력에 따른 저항을 최소화시켜 과잉 공급된 밸러스트수 유량 만큼의 여과수가 완충공간으로 신속히 배출될 수 있도록, 오버플로우탱크(11)의 상단부는 톱니부(11a)로 형성시키는 것이 바람직하며, 오버플로우탱크(11)의 높이는 여과기(2) 높이의 4/5 정도가 바람직하다.

이와 더불어, 상기 드레인배관(14)에도 필요시 밸브기구가 설치될 수 있는 바, 드레인배관(14)의 밸브기구는 특정한 경우를 제외하고는 항상 개방된 상태를 유지하므로, 자동식 솔레노이드 밸브 보다는 수동식 볼밸브가 유리하며, 샘플링탱크(1)의 바닥면에 오버플로우탱크(11)를 설치하는 방식 또한 용접에 의한 고정방식이나 착탈가능한 조립방식 중 어떠한 방식을 적용시키더라도 무방하다.

그러나, 이후에 설명되어지는 본 발명의 제 3요부인 높이조정기(20)가 설치될 경우를 감안하여, 상기 오버플로우탱크(11)가 샘플링탱크(1)의 바닥면과 착탈 가능하게 조립되도록 함으로서, 여과기(2)의 높이에 맞추어 오버플로우탱크(11)를 교체시킬 수 있도록 하는 것이 가장 바람직하며, 이를 위하여 도 5에서는 오버플로우탱크(11)의 착탈식 조립을 위한 일례로서 끼움조립부(11b)를 도시하였다.

본 발명의 제 3요부에 해당하는 구성요소인 상기 높이조정기(20)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 여과기(2) 및 세척노즐(4)과 함께 오버플로우탱크(11)의 내부로 삽입 설치되는 것으로서, 여과기(2)와 세척노즐(4)의 장착을 위한 프레임 구조를 포함하며, 도 5를 기준으로 오버플로우탱크(11)가 설치되지 아니한 형태의 샘플링장치(10) 역시 본 발명의 기술적 사상에 포함됨은 물론이다.

상기 높이조정기(20)는, 샘플링탱크(1)의 바닥면에 수직 방향으로 고정 설치되는 다수 개의 너트봉(18)과, 상기 너트봉(18)을 따라 수직 방향으로 삽입되고 너트봉(18)과 체결식으로 조립되는 막대볼트(19)와, 상기 막대볼트(19)의 상단에 구비되는 회전손잡이(19a)를 기초로 하여 이루어지며, 도면상 3개의 너트봉(18)이 180도 각도로 설치되어 있으나, 너트봉(18)의 설치갯수는 2개 또는 4개가 될 수도 있고, 너트봉(18)을 5개 이상 설치하는 것은 조작의 편의성 측면을 고려할 경우 비합리적이다.

한편, 여과기(2)와 세척노즐(4)의 장착을 위한 프레임 구조로서, 상기 막대볼트(19)의 상단측에는 여과기(2)의 상단부가 장착되는 링 형상의 상단거치대(21)가 연결대(21a)에 의하여 연결 설치되고, 상기 너트봉(18)의 하단측에는 여과기(2)의 하단부가 장착되는 파이프 형상의 하단거치대(24)가 지지대(24a)에 의하여 연결 설치되며, 상기 상단거치대(21)의 하부에는 세척노즐(4)의 노즐파이프(5)를 지지하는 노즐프레임(23)이 상단거치대(21)에 매달리는 식으로 설치되어 있다.

상기 막대볼트(19)의 상단측에는 나사부가 형성되지 아니하는 한편, 상단거치대(21)용 연결대(21a)가 조립되는 요홈부가 형성됨으로서(도 5참조), 막대볼트(19)의 회전작동이 연결대(21a)에 의하여 제약을 받지 않고 상단거치대(21)가 막대볼트(19)와 함께 승하강되도록 이루어지며, 상기 하단거치대(24)용 지지대(24a)는 너트봉(18)과 직접 연결될 수도 있고(도 5참조), 너트봉(18)의 하단프레임(22)과 연결될 수도 있다(도 6 참조).

그리고, 상기 노즐프레임(23)은 도면상 3개의 수직프레임(23a)과 2개의 링프레임(23b)으로 이루어지고, 세척노즐(4)용 노즐파이프(5) 또한 노즐프레임(23)의 형상에 맞추어 수직 방향의 파이프와 링 형상의 파이프로 이루어지며, 상기 세척노즐(4)은 수직 방향의 노즐파이프(5)를 따라 상,하 2개의 열로 배치되어 있다.

그러나, 도 5 및 도 6에 도시된 높이조정기(20)는 본 발명에 적용될 수 있는 하나의 대표적인 예를 도시한 것으로서, 본 발명에 적용되는 높이조정기(20)가 도 5 및 도 6에 도시된 형태로 한정됨을 의미하는 것은 아니며, 너트봉(18)과 막대볼트(19)를 기초로 하여 여과기(2) 및 세척노즐(4)의 장착을 위한 프레임 구조와 노즐파이프(5)의 형상 등은 다양한 형태로 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.

상기와 같은 높이조정기(20)를 샘플링탱크(1)의 내부에 설치하여 사용하게 되면, 회전손잡이(19a)를 이용하여 막대볼트(19)를 회전 및 승하강시킴에 따라, 상단거치대(21)와 세척노즐(4)의 높이를 임의대로 조정할 수 있으며, 이로 인하여 다양한 치수와 처리용량을 가지는 여과기(2)를 필요에 따라 용이하게 교체시켜 사용할 수 있게 됨으로서, 샘플링장치(10)의 호환성과 경제성을 향상시킬 수 있게 된다.

한편, 세척노즐(4)용 노즐파이프(5) 또한 노즐프레임(23) 및 상단거치대(21)와 함께 승하강되므로, 상기 린싱배관(6)은 유연한 재질의 린싱호스(16)가 되도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위하여 상기 린싱호스(16)는 샘플링탱크(1)의 바닥면에 제공된 호스삽입관(16a)을 관통하여 노즐파이프(5)의 하단측에 제공된 호스커넥터(5a)와 연결되어 있고, 상기 채수관(7)은 높이조정기(20)의 하단거치대(24)에 제공된 배출공(25)과 연통되도록 설치되어 있다.

상기 높이조정기(20)의 상단거치대(21)에 여과기(2)의 상단부를 장착시키는 것은, 여과기(2)의 소재에 따라 클램핑 방식이나 나사체결방식 또는 접착방식이나 단순거치식과 같은 매우 다양한 방식이 적용될 수 있으나, 하단거치대(24)의 경우는 여과기(2) 내,외부측의 추출수와 여과수가 서로 혼입되지 않도록 하는 것이 필요하므로, 하단거치대(24)의 상부면에는 플랜지 등의 수단을 사용하여 여과기(2)의 하단부를 수밀(水密) 가능하게 견고히 장착시킬 수 있도록 체결공(24b)이 제공되어 있다.

이와 더불어, 상기 높이조정기(20)가 설치된 경우, 여과기(2)용 하단집수부(3)는 높이조정기(20)의 하단거치대(24)와 조립되도록 하는 것이 바람직하지만, 필요에 따라서는 높이조정기(20)의 하단거치대(24)가 샘플링탱크(1)의 바닥면을 관통하여 소정의 길이만큼 하부 방향으로 연장되도록 함으로서, 하단거치대(24) 자체가 하단집수부(3)의 역할을 병행토록 하는 것도 가능함을 밝혀두는 바이다.

본 발명의 제 4요부에 해당하는 구성요소는 도 2 내지 5에 각각 도시된 바와 같이, 상기 저장용기(8)의 하단에는 저장용기(8)속의 추출수에 포함된 미생물을 측정하는 미생물검출기(9)가 설치되며, 상기 미생물검출기(9)는 모니터실의 검출모니터와 케이블(9a)로 접속 설치되도록 한 것이다.

상기 미생물검출기(9)는 추출수에 포함된 미생물의 분포와 개체수 및 사멸 여부 등을 확인할 수 있는 것이라면 어떠한 종류의 것을 설치하여 사용하더라도 무방하지만, 연속적인 실시간 모니터링이 가능한 FACS(Fluorescence-activated cell sorting) 모듈이나 DLS(Dynamic light scattering) Sensor 또는 LED(Light emitting diode)/PD(Photodiode) 방식의 광학검출기 등이 가장 바람직하며, 상기 모니터실은 선박의 기관실이나 조타실 또는 실험실과 같은 다양한 공간이 적용될 수 있다.

이와 더불어, 미생물검출기(9)에서 측정된 데이터를 모니터실의 검출모니터로 출력하는 방식 또한 매우 다양한 방식이 적용될 수 있는 바, 예를 들어, 사이즈 필터링(Size Filtering), 대상 추출(Object Extraction), 대상 측정(Object Measurement), 패턴 일치(Pattern Matching), 패턴 인식(Pattern Recognition), 센서 데이터 모니터링(Sensor data monitoring), 로그 데이터 기록(Log data recording), 검량 방법(Calibration Method), 데이터 전환(Data Conversion) 등의 과정이 포함될 수 있다.

상기와 같이 미생물이 농축된 샘플용 추출수의 저장용기(8) 하단에 미생물검출기(9)를 설치하는 한편, 상기 미생물검출기(9)가 모니터실의 검출모니터와 접속되도록 하면, 저장용기(8)에 샘플용 추출수를 저장시켜 놓은 상태로 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 및 사멸 여부 등을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있게 된다.

이로 인하여, 샘플용 추출수가 저장된 저장용기(8)를 샘플링탱크(1)로부터 분리하여 측정장비가 구비된 실험실로 저장용기(8)를 운반시키는 번거러운 작업을 배제시킴으로서, 샘플용 추출수의 측정에 소요되는 시간과 비용을 최소화시킬 수 있음은 물론이고, 저장용기(8)로 추출수가 유입되는 시간대별로 미생물의 상태를 수시로 체크하여 한층 더 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 측정과정에서 사멸된 미생물이 정화장치에 의한 것인지, 아니면 다른 외부 요인에 의한 것인지를 실시간 모니터링에 의하여 보다 확실하게 규명할 수 있게 됨으로서, 선박에 탑재된 밸러스트수 정화장치가 배출기준에 적합한 수준으로 작동하는지의 여부 또한 확실하게 판단할 수 있으며, 이로 인하여 밸러스트수 정화장치의 효율적인 피드백 제어가 가능하게 되는 것이다.

이와 더불어, 도 7의 (가)에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 저장용기(8)를 원추형의 용기로 형성시키는 한편, 상기 미생물검출기(9)가 원추형 저장용기(8)의 하단 꼭지점 부분에 설치되도록 하면, 저장용기(8)의 하단측으로부터 상단측에 이르기까지 미생물검출기(9)에 의한 추출수의 검출성능을 최대한으로 확보할 수 있게 된다.

다시 말해서, 저장용기(8)를 원추형으로 형성시킨 상태에서 저장용기(8)의 하단 꼭지점 부분에 미생물검출기(9)를 설치하게 되면, 저장용기(8)의 내부영역 전체가 미생물검출기(9)에 의한 검출범위에 포함되는 한편, 검출범위에 포함되지 아니하는 사각지대가 발생하지 않는다는 것이며, 가장 바람직하게는 상기 미생물검출기(9)가 수밀용(水密用) 밀폐링 등을 개재시킨 상태로 저장용기(8)의 하단부에 체결방식으로 조립되도록 하는 것이다.

도 7의 (나)에 도시된 것은 채수관(7)으로부터 원추형 저장용기(8)가 소정의 각도만큼 비스듬하게 연결 설치되는 한편, 채수관(7)을 축으로 하여 저장용기(8)의 자전(自轉)이 가능토록 한 것으로서, 이는 밸러스트수에 다량의 이물질이 포함된 경우에 한하여 선택적으로 적용시키는 것이 바람직하다.

상기와 같은 방식으로 저장용기(8)를 설치하게 되면, 채수관(7)을 축으로 하여 저장용기(8)를 경사진 상태에서 회전시킬 수 있으므로, 미생물검출기(9)가 설치된 저장용기(8)의 하단으로 이물질이 축적되는 것을 방지하는 한편, 다량의 이물질이 샘플용 추출수에 포함된 상태에서도 미생물검출기(9)에 의한 정확한 측정이 가능하게 된다.

상기와 같이 저장용기(8)를 회전시키는 기술적 구성은 매우 다양한 형태가 적용될 수 있지만, 대표적인 예를 들자면, 저장용기(8)의 외주면에 종동스프라켓 또는 종동기어를 설치하고, 상기 종동스프라켓이나 종동기어가 구동모터에 장착된 구동스프라켓 또는 구동기어와 연결되도록 하는 한편, 저장용기(8)와 채수관(7)의 연결부위에는 회전지지수단인 베어링을 설치하고, 미생물검출기(9)와 케이블(9a)의 접속부위에는 회전식 전기접속수단인 슬립링(Slip-ring)이 설치되도록 한 것이다.

위에서 설명되어진 내용은 본 발명에 대한 이해의 편의를 돕기 위하여 최적 실시예만이 상세하게 설명되어진 것에 불과하며, 본 발명이 추구하고자 하는 기술적 사상의 범주를 벗어남이 없이 예시된 구조를 기초로 하여 다양한 변형 및 변경이 가능함은 당업자에게 명백한 사항이며, 본 발명은 이후에 첨부된 청구항에 기재된 기술적 내용을 기초로 평가되어져야 함을 밝혀두는 바이다.

일례를 들자면, 본 발명에 따른 샘플링장치(10)의 자동적인 제어를 위하여, 샘플링탱크(1)의 내부와 각각의 배관상에 센서를 설치하는 한편, 각각의 센서로부터 입력된 데이터를 미도시된 컨트롤러가 연산 처리하여, 샘플링장치(10)의 가동상태, 즉 밸러스트수의 유입, 여과수의 배출, 린싱 및 클리닝작업을 위한 밸브기구나 펌프기구 등을 자동적으로 제어토록 할 수 있다는 것이다.

1 : 샘플링탱크 1a : 지지다리 1b : 덮개판
1c : 지지대 2 : 여과기 3 : 하단집수부
4 : 세척노즐 5 : 노즐파이프 5a : 호스커넥터
6 : 린싱배관 7 : 채수관 8 : 저장용기
9 : 미생물검출기 9a : 케이블 10 : 샘플링장치
11 : 오버플로우탱크 11a : 톱니부 11b : 끼움조립부
12 : 유입관 13 : 배출관 14,17 : 드레인배관
15 : 개폐밸브 16 : 린싱호스 16a : 호스삽입관
17a : 드레인밸브 18 : 너트봉 19 : 막대볼트
19a : 회전손잡이 20 : 높이조정기 21 : 상단거치대
21a : 연결대 22 : 하단프레임 23 : 노즐프레임
23a : 수직프레임 23b : 링프레임 24 : 하단거치대
24a : 지지대 24b : 체결공 25 : 배출공

Claims (7)

1. 샘플링탱크(1)의 덮개판(1b)과 바닥면에는 밸러스트수의 유입관(12)과 여과수의 배출관(13)이 각각 연결 설치되고, 상기 샘플링탱크(1)의 내부에는 밸러스트수중의 미생물을 걸러내기 위한 원추 형상의 여과기(2)가 삽입 설치되며, 상기 샘플링탱크(1)의 하부측에는 미생물이 포함된 추출수를 저장하는 저장용기(8)가 설치되고, 상기 저장용기(8)는 개폐밸브(15)를 구비하는 채수관(7)에 의하여 여과기(2)의 하단집수부(3)와 연결 설치된 선박용 밸러스트수의 샘플링장치(10)에 있어서,
   상기 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에는 다수 개의 세척노즐(4)이 일정한 간격을 두고 여과기(2)의 외측 표면을 향하도록 설치되며,
   상기 각각의 세척노즐(4)은 노즐파이프(5)에 의하여 린싱배관(6)과 연결 설치되며,
   상기 린싱배관(6)은 샘플링탱크(1)의 바닥면을 관통하여 외부로 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 샘플링탱크(1)와 여과기(2)의 사이에는 오버플로우탱크(11)가 삽입 설치되고, 상기 세척노즐(4)과 노즐파이프(5)와 린싱배관(6)은 오버플로우탱크(11)와 여과기(2)의 사이에 위치하도록 설치되며,
   상기 오버플로우탱크(11)의 하단부는 샘플링탱크(1)의 바닥면과 조립 설치되고, 오버플로우탱크(11)의 상단부는 여과기(2)보다 낮은 높이에 위치하며,
   상기 여과수의 배출관(13)은 오버플로우탱크(11)와 여과기(2)의 사이에 해당하는 위치에서 샘플링탱크(1)의 바닥면과 연결 설치되며,
   상기 샘플링탱크(1)와 오버플로우탱크(11)의 사이에 해당하는 샘플링탱크(1)의 바닥면에는 드레인배관(14)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 오버플로우탱크(11)의 상단면은 톱니부(11a)로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 여과기(2)와 세척노즐(4)은 높이조정기(20)와 함께 샘플링탱크(1)의 내부에 삽입 설치되며,
   상기 높이조정기(20)는, 샘플링탱크(1)의 바닥면에 수직 방향으로 고정 설치되는 다수 개의 너트봉(18)과, 상기 너트봉(18)을 따라 수직 방향으로 삽입되고 너트봉(18)과 체결식으로 조립되는 막대볼트(19)와, 상기 막대볼트(19)의 상단에 구비되는 회전손잡이(19a)와, 상기 막대볼트(19)의 상단측에 연결되고 여과기(2)의 상단부가 장착되는 링 형상의 상단거치대(21)와, 상기 너트봉(18)의 하단측에 연결되고 여과기(2)의 하단부가 장착되는 파이프 형상의 하단거치대(24)와, 상기 상단거치대(21)에 매달리는 식으로 설치되어 세척노즐(4)의 노즐파이프(5)를 지지하는 노즐프레임(23)으로 이루어지며,
   상기 린싱배관(6)은 유연한 재질의 린싱호스(16)가 되고, 상기 채수관(7)은 하단집수부(3)를 거쳐 높이조정기(20)의 하단거치대(24)와 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
5. 제 2항에 있어서, 상기 여과기(2)와 세척노즐(4)은 높이조정기(20)와 함께 오버플로우탱크(11)의 내부에 삽입 설치되며,
   상기 높이조정기(20)는, 샘플링탱크(1)의 바닥면에 수직 방향으로 고정 설치되는 다수 개의 너트봉(18)과, 상기 너트봉(18)을 따라 수직 방향으로 삽입되고 너트봉(18)과 체결식으로 조립되는 막대볼트(19)와, 상기 막대볼트(19)의 상단에 구비되는 회전손잡이(19a)와, 상기 막대볼트(19)의 상단측에 연결되고 여과기(2)의 상단부가 장착되는 링 형상의 상단거치대(21)와, 상기 너트봉(18)의 하단측에 연결되고 여과기(2)의 하단부가 장착되는 파이프 형상의 하단거치대(24)와, 상기 상단거치대(21)에 매달리는 식으로 설치되어 세척노즐(4)의 노즐파이프(5)를 지지하는 노즐프레임(23)으로 이루어지며,
   상기 린싱배관(6)은 유연한 재질의 린싱호스(16)가 되고, 상기 채수관(7)은 하단집수부(3)를 거쳐 높이조정기(20)의 하단거치대(24)와 연통되게 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저장용기(8)의 하단에는 저장용기(8)속의 추출수에 포함된 미생물을 측정하는 미생물검출기(9)가 설치되며,
   상기 미생물검출기(9)는 케이블(9a)에 의하여 선박용 모니터실의 검출모니터와 접속 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 저장용기(8)는 원추형의 용기로 형성되며, 상기 미생물검출기(9)는 원추형 저장용기(8)의 하단 꼭지점 부분에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.

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