KR101225687B1 - 선박용 배수 시스템 - Google Patents

Abstract

선박용 배수 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 배수 시스템은 선박에 구비된 워터 밸러스트 탱크; 및 상기 선박의 선미에 배치된 러더트렁크(Rudder Trunk) 후방에서의 물 고임 영역에 고여진 물을 배수시키기 위한 사이펀 관을 포함한다.

Description

선박용 배수 시스템{Drain System for Ship}

본 발명은 선박의 무게 중심을 조절하는 워터 밸러스트 탱크에서의 물 고임을 방지하기 위한 선박용 배수 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 화물의 선적 및 하역에 의해 선박의 무게 중심이 변동되는 것을 최소화하여 안정된 항해가 가능하도록 하기 위하여 밸러스트 탱크(Ballast tank)가 구비된다.

상기 밸러스트 탱크는 함체의 부력을 유지하기 위해, 해수의 주입과 배수를 반복적으로 실시하도록 설치되어 있다.

선박은 화물이 만재 되면, 해수를 채우지 않아도 무게 중심이 해수면 아래에 위치하여 파도 등의 외력이 가해지는 조건에서도 안정되게 항해할 수 있으나, 선적된 화물이 없거나 적은 경우에는 무게 중심이 하강하도록 밸러스트 탱크에 해수를 유입하여야 한다.

이러한 밸러스트 탱크는 선박의 하부에 좌우 대칭 구조를 가지도록 다수개가 설치되며, 각각의 탱크가 독립된 구조를 가짐으로써 유입된 해수가 다른 탱크로 이동하지 못하도록 한다.

이와 같은 종래의 밸러스트 탱크에 대해 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1은 밸러스트 탱크가 구비된 선박의 일부분을 도시한 측면도 이다.

선박(2)의 선미 부분은 삼각형상으로 좌, 우 양측이 경사지게 이루어져 있으며, 상기 선미의 내측에 밸러스트 탱크(100)가 설치된다.

또한, 상기 선박(2)의 선미 위치에 러더트렁크(200)가 구비될 수 있다. 상기 러더트렁크(200)는 하부에는 러더(Rudder)(미도시)가 설치될 수 있다.

상기 러더(Rudder)는 배의 진행 방향을 바꾸기 위한 키 이며, 별도의 구동 장치에 의해 작동될 수 있다.

첨부된 도 1의 A영역은 밸러스트 탱크(100) 내부로 해수가 유입되고, 필요에 의해 해수를 유출시키고 난 이후에 물이 고이는 물 고임 영역을 도시한 부분이다.

첨부된 도 2는 선박의 선미 부분에 대한 부분적인 종 단면도를 도시한 도면이다.

첨부된 도 2에 도시된 바와 같이, 물 고임 영역(A)은 삼각 형상의 단면을 갖는 부분으로서, 밸러스트 탱크(100)에 물이 유입된 이후에 구조적인 형상에 의해 물이 고이는 영역에 해당된다.

종래에는 상기 물 고임 영역에 대해 시멘트를 특정 높이만큼 채워 넣어서, 물이 고이는 문제점을 방지하고자 하였다.

그러나, 상기 시멘트가 염분이 다량 함유된 바닷물과 장시간 접촉이 이루어지면서, 상기 시멘트가 부분적으로 부식이 발생되고, 이로 인해 경화된 시멘트에 균열이 발생될 수 있었다.

또한 상기 밸러스트 탱크(100) 내부로 다량의 해수가 반복적으로 유, 출입되면서, 상기 시멘트에 포함된 유해 성분이 상기 해수와 섞여서 바다로 배출되어 해양오염을 야기할 수 있다.

따라서 상기 밸러스트 탱크(100)의 물 고임 영역에 시멘트를 사용하지 않고, 물 고임을 방지하기 위한 기술적인 대책을 필요로 하였다.

본 발명의 실시예들은 밸러스트 탱크에 불필요하게 잔존하는 해수를 안정적으로 배수 하고자 한다.

본 발명의 실시예들은 밸러스트 탱크 시공시 작업 공정을 단순화함과 동시에, 선박의 무게 감소가 가능하게 하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면 선박에 구비된 워터 밸러스트 탱크; 및 상기 선박의 선미에 배치된 러더트렁크(Rudder Trunk) 후방에서의 물 고임 영역에 고여진 물을 배수시키기 위한 사이펀 관이 구비될 수 있다.

상기 사이펀 관은 일단이 물 고임 영역의 바닥면에 인접 배치되고, 타단이 높이차를 가지며 수직으로 절곡되어 워터 밸러스트 탱크의 측면을 따라 연장 배치될 수 있다.

상기 사이펀 관은 물 고임 영역에 잔존하는 이물질을 필터링 하기 위한 필터를 더 포함할 수 있다.

상기 사이펀 관은 유입구가 구비된 유입관과; 상기 유입관과 연통되고, 단부에 유출구가 구비된 배출관을 더 포함할 수 있다.

상기 유입관은 복수개가 구비될 수 있다.

상기 유입관은 배출관의 직경 보다는 상대적으로 작은 직경을 가질 수 있다.

상기 배출관에는 사이펀 관 내부의 흡입 압력을 조절하기 위해 구비된 조절기를 더 포함할 수 있다.

상기 조절기는 펌프가 사용되고, 사이펀 관으로 물이 흡입되도록 흡입 초기에 소정의 시간 동안 작동될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 간단한 구조를 가지면서, 밸러스트 탱크의 물 고임 영역에 잔존하는 물을 안정적으로 배수시킬 수 있다.

본 발명의 실시예들은 밸러스트 탱크 시공시에 현장의 작업 공정을 단순화하여 작업 효율 향상과, 배수의 두 가지 효과를 달성할 수 있다.

도 1은 종래의 선박에 배치된 워터 밸러스트 탱크의 선미 부분을 부분적으로 도시한 종 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 종래 선박의 선미를 다른 각도에서 도시한 종 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박용 배수 시스템이 설치된 선미를 도시한 사시도.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박용 배수 시스템에 구비된 사이펀 관을 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 사이펀 관을 도시한 사시도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 선박용 배수 시스템의 작동 상태도.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 배수 시스템의 주요 구성에 대해 첨부된 도 3을 참조하여 설명한다.

참고로 선박에 설치된 워터 밸러스트 탱크에 대해 모두 도시하지 않고, 선미 부분에 설치된 워터 밸러스트 탱크에 대해서만 부분적으로 도시하였다.

첨부된 도 3에 도시된 바와 같이, 워터 밸러스트 탱크(100)는 다수개의 격벽(301)에 의해 선미 영역이 분할 배치될 수 있다.

상기 밸러스트 탱크(100)는 격벽(301)에 의해 직사각형으로 다수개가 분할되고, 분할된 각각의 영역이 소정의 면적을 갖는 공간으로 나뉘어진다.

또한, 각각의 격벽(301)에는 해수가 유입 또는 유출 가능하도록 개구홀이 마련되어 있고, 상기 개구홀을 통해 밸러스트 탱크(100) 내부로 유입된 해수의 유, 출입이 이루어질 수 있다.

첨부된 도 3의 A로 도시된 영역은 물 고임 영역을 도시한 것으로서, 선박의 구조적인 형상에 의해 밸러스트 탱크(100)로 다량의 물이 유입된 후에, 배출이 이루어지고 몰 고임이 발생 되는 영역을 도시한 것이다.

상기 물 고임 영역(A)에는 고여진 물을 배수시키기 위한 사이펀 관(300)이 구비될 수 있다.

상기 사이펀 관(300)은 일단이 물 고임 영역(A)의 바닥면에 인접 배치되고, 타단이 높이차를 가지면서 수직으로 절곡 연장 배치되어 워터 밸러스트 탱크(100)의 측면을 따라 연장 배치될 수 있다.

상기 사이펀 관(300)의 배치 상태는 본 발명의 일 실시예에 의한 것 일뿐, 도 3에 도시된 배치 상태에 한정하지 않으며 배수를 용이하게 할 수 있는 다른 배치 상태로 변경 가능함을 밝혀 둔다.

상기 사이펀 관(300)은 관 전체가 동일한 직경을 가질 수 있다. 또한, 상기 사이펀 관(300)은 서로 다른 직경을 가질 수 있다.

첨부된 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 사이펀 관에 대해 보다 상세히 설명한다.

사이펀 관(300)은 유입구(302)가 구비된 유입관(310)이 구비될 수 있다.

또한, 상기 유입관(310)과 연통 되고, 단부에 유출구(304)가 구비된 배출관(320)을 더 포함할 수 있다.

상기 유입구(302)와 유출구(304)는 서로 다른 직경을 가질 수 있다.

예를 들어서, 상기 유입구(302)의 직경을 d라 하고, 유출구(304)의 직경을 D라 할 때, 상기 d〈D의 관계가 성립될 수 있다.

이는, 유입구(302)를 통해 유입되는 물이 보다 용이하게 유출구(304)로 이동 가능하게 하기 위해 사이펀 관(300)의 직경을 변화시킬 수 있다.

상기 사이펀 관(300)에는 유출구(304)와 인접하여 물 고임 영역에 잔존하는 이물질을 필터링 하기 위한 필터(303)를 더 포함할 수 있다.

상기 필터(303)는 매시(Mesh) 형태로 이루어진 철망을 이용할 수 있다. 상기 필터(303)는 도면에 도시된 것 이외에 이물질을 필터링 할 수 있는 다른 구성으로 대처가 가능함을 밝혀 둔다.

또한, 첨부된 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 필터(303)는 1개 또는 복수개가 배치될 수 있으며, 각각, 유출구(304)의 외측으로 인출 가능하도록 설치될 수 있다.

경우에 따라서, 상기 필터(303)는 유입구(302)와, 유출구(304)에 각각 설치되는 것도 가능하다.

이와 같이 설치될 경우에, 유입구(302)에 설치된 필터는 매시 간격이 넓은 간격을 갖도록 이루어지는 것이 물을 흡입하는데 유리할 수 있다.

상기 사이펀 관(300)에는 배출관(320)에 조절기(330)를 더 포함할 수 있다.

상기 조절기(330)는 사이펀 관(300) 내부의 흡입 압력을 조절하기 위해 설치될 수 있다.

일 예로, 상기 조절기(330)는 물을 흡입하기 위한 펌프가 설치될 수 있다. 또한, 물을 흡입할 수 있는 다른 구성으로의 대처도 가능함을 밝혀 둔다.

상기 조절기(330)는 사이펀 관(300)으로 물이 흡입 가능하도록 흡입 초기에 소정의 시간 동안 작동될 수 있다.

즉, 초기에 사이펀 관(300)에서의 흡입력이 발생 되지 않거나, 발생 불능 상황일 때, 상기 조절기(330)를 작동시켜 흡입력을 유발하여 물 고임 영역(A)에 고인 물을 흡입시킬 수 있다.

첨부된 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 사이펀 관에 대해 설명한다.

사이펀 관(300)은 유입관(310)이 복수개가 구비된 형태로 사용될 수 있다. 이와 같이, 유입관(310)이 복수개로 이루어질 경우에는 상기 유입관(310)의 이격된 배치 간격이 밀착되게 이루어지는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 상기 유입관(310)의 이격 거리가 지나치게 넓은 간격을 가질 경우에는, 물을 흡입하기 위한 흡입력이 저하될 수 있으므로 서로 간에 밀착된 간격을 갖는 것이 바람직하다.

도면에는 도시하지 않았으나, 상기 유입관(310)은 3개 또는 4개가 연속적으로 배치될 수 있다.

이와 같이 배치될 경우에는, 유입구(302)의 직경은 유출구(304)의 관 직경에 비해 상대적으로 작은 직경을 갖는 것이 흡입 측면에서 보았을 때 유리할 수 있다.

첨부된 도 6은 도 3의 C-C선을 기준으로의 단면도를 도시한 도면이다.

첨부된 도 6을 참조하면, 사이펀 관(300)은 일단이 물 고임 영역(A)에 유입관(310)이 위치하고, 상기 유입관(310)에서 외측으로 연장되고 높이 차를 가지는 배출관(320)이 배치될 수 있다.

이때, 상기 유입관(310)과 배출관(320)은 반드시 높이차이가 존재해야만 서로 간의 높이 차이에 따른 압력 차이가 발생되어 물이 배수될 수 있다.

첨부된 도 3 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 선박용 배수 시스템의 작동 상태를 설명한다.

선박(2)은 수면위에서 안정적인 부력을 유지하기 위해, 물(해수)을 별도의 펌핑 장치를 이용하여, 밸러스트 탱크(100) 내부에 유입시켜 수면에서의 적절한 위치를 유지시킨다.

예를 들어서, 밸러스트 탱크(100)는 물이 유입된 상태에서 장거리 운행을 수행할 수 있으며, 상기 선박(2)이 원하는 목적지에 도착한 이후에는 선박(2)에 적재된 다수개의 컨테이너(미도시) 또는 유류와 같은 중량물을 하역 또는 이송시킬 수 있다.

이때, 상기 밸러스트 탱크(100)는 내부에 유입된 물을 펌핑장치를 이용하여 바다로 배수할 수 있다. 상기 밸러스트 탱크(100)에 채워진 물은 배수가 완전히 이루어진 이후에도 선박(2)의 구조적인 형상에 의해 물 고임 영역(A)에 다량의 물이 고이게 된다.

물 고임 영역(A)에는 다량의 물이 고인 상태로 유지되고, 밸러스트 탱크(100)의 외측으로 완전히 배수되지 않고 해수가 잔존하게 된다.

사이펀 관(300)에서는 높이 차에 의해 발생된 압력 차이에 의해 유입구(302)를 통해 물이 화살표 방향을 따라서 유입된다.

상기 물은 유입관(310)을 경유하여 배출관(320)으로 이동되고, 필터(303)를 통해 상기 물에 포함된 이물질이 필터링 된다.

상기 물에는 각종 해조류, 조개류 및 기타 이물질이 포함될 수 있으며, 상기 필터(303)를 통해 이물질이 필터링되어 유출구(304)를 통해 물 고임 영역(A)에서 이격된 밸러스트 탱크(100)의 일 측면에 배수될 수 있다.

물은 물 고임 영역(A)에 고인상태에서 사이펀 관(300)을 통해 배출된 후에, 별도의 배수관(미도시)을 통해 선박(2)의 외측으로 배수될 수 있다.

따라서, 상기 물 고임 영역(A)에 고인 물은 고이지 않고, 안전하게 배수가 이루어질수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 사이펀 관(300)은 작동 초기에 안정적인 흡입력이 발생 되지않을 경우에는, 조절기(330)에 구비된 모터가 소정 시간 작동되어 상기 사이펀 관(300)에서의 흡입력을 발생시킬 수 있다.

상기 조절기(330)는 별도의 콘트롤러에 의해 t초간 작동된 후에, 작동이 정지될 수 있으며, 이때는 유입관(310)을 통해 물이 유입된 이후에 해당되므로 사이펀 관(300)의 작동에 별도의 영향을 미치지 않는다.

본 발명의 실시예로 설명하지는 않았으나, 유입관(310)이 복수개가 구비된 사이펀 관의 경우에도, 전반적인 작동 관계는 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 선박
100 : 밸러스트 탱크
300 : 사이펀 관
302 : 유입구
303 : 필터
304 : 유출구
320 : 배출관
330 : 조절기

Claims (8)

1. 선박에 구비된 워터 밸러스트 탱크;
   상기 선박의 선미에 배치된 러더트렁크(Rudder Trunk) 후방에 위치한 상기 워터 밸러스트 탱크 내의 물 고임 영역; 및
   상기 물 고임 영역에 고여진 물을 배수시키기 위한 사이펀 관;을 포함하고,
   상기 사이펀 관은 상기 물 고임 영역의 바닥에 인접 배치되는 유입구를 구비한 유입관과, 상기 유입관과 연통되며 상기 유입구와 높이차이를 가지도록 배치되는 유출구를 구비한 배출관을 포함하는 선박용 배수 시스템.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 배출관은
   상기 워터 밸러스트 탱크의 측면을 따라 연장 배치되는 것을 특징으로 하는 선박용 배수 시스템.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 사이펀 관은
   상기 물 고임 영역에 잔존하는 이물질을 필터링 하기 위한 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배수 시스템.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 유입관은 복수개가 구비된 것을 특징으로 하는 선박용 배수 시스템.
6. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
   상기 유입관은 상기 배출관의 직경 보다는 상대적으로 작은 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 배수 시스템.
7. 제1 항 또는 제5 항에 있어서,
   상기 배출관에는
   상기 사이펀 관 내부의 흡입 압력을 조절하기 위해 구비된 조절기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배수 시스템.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 조절기는
   펌프가 사용되고, 상기 사이펀 관으로 물이 흡입되도록 흡입 초기에 소정의 시간 동안 작동되는 것을 특징으로 하는 선박용 배수 시스템.

Images