KR101245662B1 - 연료를 사용한 밸러스트 조절장치 - Google Patents

Abstract

연료를 사용한 밸러스트 조절장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 연료를 사용한 밸러스트 조절장치는 선박의 선수 트림을 조절하기 위한 선미 밸러스트 탱크, 선박 구동용 연료를 보관하기 위한 연료 탱크, 및 선박의 선수 트림을 조절하도록 연료 탱크의 연료를 선미 밸러스트 탱크로 전달하기 위한 배관 조립체를 포함한다.

Description

연료를 사용한 밸러스트 조절장치{Apparatus for controlling the Ballast by using fuel}

본 발명은 밸러스트 조절장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 선박 구동용 연료로 선수 또는 선미 밸러스트를 조절하는 밸러스트 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박은 균형유지 및 화물의 유무에 따라 선박의 일정한 흘수를 유지하기 위하여 메인 밸러스트 탱크를 구비하고 있다.

메인 밸러스트 탱크는 그 내부로 해수를 유입함으로써, 화물의 선적 및 하역에 의한 선박의 무게중심이 변동되는 것을 최소화하여 안전한 항해가 가능하도록 하기 위한 것으로, 이러한 메인 밸러스트 탱크에는 약 수천 톤 내지 수만 톤 이상의 해수가 유입 유출될 수 있다.

또한, 최근 대형 선박은 선수 및 선미의 트림 조절을 위해 선수 및 선미에 별도의 밸러스트 탱크를 구비하고 있다.

선수 트림이란 선박의 선수부가 선미부보다 더 침하하여 앞으로 기울어진 상태를 지칭하며, 선미 트림이란 선미부가 선수부보다 더 침하하여 뒤쪽으로 기울어진 상태를 지칭한다.

이와 같은 선수/선미 트림은 선박의 선수/선미에 구비된 밸러스트 탱크에 해수를 유입시킴으로써 해소될 수 있다. 구체적으로는, 선수 트림이 발생하는 경우 선미 밸러스트 탱크(After Peak Tank)에 해수를 유입하여 선미부를 침하시킴으로써 선수 트림을 해소시키며, 이와 마찬가지로 선미 트림이 발생하는 발생하는 경우 선수 밸러스트 탱크(Fore Peak Tank)에 해수를 유입하여 선수부를 침하시킴으로써 선미 트림을 해소시킬 수 있다.

그러나, 이와 같은 밸러스트 탱크의 내부로 유입되거나 외부로 배출되는 해수에는 미세 해양생물이 포함되는데, 선박이 접안한 국가 및 지역의 해수를 유입한 후 타국가 및 타지역으로 이동하여 해수를 방출하는 경우 해수 유입과정에서 혼입된 미세 해양생물이 타지역으로 전파되는 문제점이 발생될 수 있다.

이러한 미세 해양생물의 이동은 자연계에서는 거의 발생하지 않는 현상으로 대표생물 종의 변종, 적조발생 등의 생태계 교란현상이 발생하게 되므로 매우 심각한 문제가 되고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 현재는 밸러스트 수의 해역별 섞임을 방지하기 위해 다른 해역에서 적재한 밸러스트 수를 처리하도록 하는 밸러스트 수 처리수단을 항만에 설치하여 운영하고 있다.

그러나, 선박에 구비된 선미 밸러스트 탱크의 밸러스트 수를 처리하기 위해서, 선미 밸러스트 탱크만을 처리하기 위한 별도의 처리수단이 요구된다는 문제점이 있었다.

더불어, 각각의 밸러스트 탱크의 해수를 처리장치로 배출하기 위한 별도의 파이프라인 및 관련 설비가 선박에 설치되어야 하는 문제점이 있다.

본 발명의 실시예는 선박 구동용 연료를 선미 밸러스트 탱크로 유입시킴으로써, 해수의 유입 및 배출 없이도 선미 밸러스트를 조절할 수 있는 밸러스트 조절장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 선수 트림을 조절하기 위한 선미 밸러스트 탱크와, 상기 선박 구동용 연료를 보관하기 위한 연료 탱크와, 상기 선박의 선수 트림을 조절하도록 상기 연료 탱크의 연료를 상기 선미 밸러스트 탱크로 전달하기 위한 배관조립체를 포함하는 연료를 사용한 밸러스트 조절장치가 제공될 수 있다.

여기서, 상기 배관 조립체는 상기 선미 밸러스트 탱크와 상기 연료 탱크를 연결하는 하나 이상의 배관과, 상기 하나 이상의 배관에 설치되어 상기 연료를 펌핑하는 하나 이상의 펌프와, 상기 하나 이상의 배관에 설치되어 상기 하나 이상의 펌프에 의해 전달되는 연료의 유동량을 측정하는 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 하나 이상의 배관은 상기 연료 탱크로부터 상기 선미 밸러스트 탱크로 연료를 전달하는 제1배관 및 상기 선미 밸러스트 탱크로부터 상기 제1연료 탱크로 연료를 전달하는 제2배관으로 이루어지며, 상기 제1 및 제2배관에는 제1 및 제2펌프와 제1 및 제2센서가 각각 구비될 수 있다.

한편, 상기 배관 조립체는 상기 선미 밸러스트 탱크와 상기 연료 탱크를 연결하는 하나의 배관과, 상기 하나의 배관에 설치되어 상기 연료를 양방향으로 펌핑하는 양방향 펌프와, 상기 하나의 배관에 설치되어 상기 양방향 펌프에 의해 전달되는 연료의 유동량을 측정하는 하나의 센서를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 선박의 선수 트림 발생시 선박을 구동하는 구동용 연료를 선미 밸러스트 탱크로 유입시킴으로써, 해수의 유입 및 배출 없이도 선미 밸러스트를 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트 조절장치가 구비된 선박의 개략적인 단면도이다.
도 2는 도 1의 밸러스트 조절장치가 구비된 선박의 부분 확대 단면도이다.
도 3은 도 2의 배관 조립체를 개략적으로 도시한 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 밸러스트 조절장치가 구비된 선박의 개략적인 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 밸러스트 조절장치(100)는 연료 탱크(110), 선미 밸러스트 탱크(120) 및 배관 조립체(140)를 포함하여 구성된다.

본 실시예에 따른 밸러스트 조절장치(100)의 연료 탱크(110)는 선박의 엔진을 구동하기 위한 연료를 저장하기 위한 것으로, 선박(10)의 길이방향으로 하나 이상의 탱크가 격벽을 두고 다수 설치될 수 있다. 상기 연료 탱크(110)에 저장되는 연료는 일반적으로 선박(10)을 구동하는 데 사용되는 HFO(Heavy Fuel Oil; 중유)일 수 있다.

상기 연료 탱크(110)는 구체적으로 도시하지는 않았으나 연료 수송 배관을 통해 선박(10)의 엔진 쪽으로 연료를 공급할 수 있으며, 개별 연료 탱크(110)의 수위를 측정할 수 있는 센서를 구비할 수 있다. 또한, 본 실시예의 상기 연료 탱크(110)는 배관 조립체(140)를 통해 선미 밸러스트 탱크(120)로 연결될 수 있다. 구체적으로, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1연료 탱크(111)는 제1,2배관(141,142)을 통해 선미 밸러스트 탱크(120)와 연결될 수 있다.

선수 트림이 발생하는 경우, 상기 연료 탱크(110)에 저장된 연료는 제1배관(141)을 통해 선미 밸러스트 탱크(120)로 전달될 수 있고, 선수 트림이 해소된 경우 상기 선미 밸러스트 탱크(120)에 저장된 연료는 제2배관(142)을 통해 연료 탱크(110)로 선택적으로 전달될 수 있다.

본 발명에 따른 밸러스트 조절장치(100)의 선미 밸러스트 탱크(120)는 선박(10)의 선미부에 구비되어 선수 트림을 제어하기 위한 것으로, 배관 조립체(140)를 통해 제1연료 탱크(111)와 연결된다.

일반적으로 선박(10)이 대양에서 전속으로 항해할 시, 선수 침하 현상이 발생하여 선수부가 수중으로 더 많이 가라앉게 되며, 이와 같은 경우 선수부의 저항이 증가되어 엔진의 출력이 저감되는 문제점이 발생하는 바, 선수 침하 현상, 즉 선수 트림의 제어가 중요할 수 있다.

본 발명에 따른 밸러스트 조절장치(100)의 배관 조립체(140)는 연료 탱크(110)와 선미 밸러스트 탱크(120)를 연결하여 연료 탱크(110)의 연료를 선미 밸러스트 탱크(120)로 전달하기 위한 것으로, 본 실시예의 배관 조립체(140)는 제1,2배관(141,142), 제1,2펌프(141a,142a) 및 제1,2센서(141b,142b)로 구성될 수 있다.

상기 제1배관(141)은 제1연료 탱크(111)와 선미 밸러스트 탱크(120)를 연결하여 제1연료 탱크(111)에 저장된 연료를 선미 밸러스트 탱크(120)로 전달할 수 있다. 상기 제2배관(142)은 제1연료 탱크(111)와 선미 밸러스트 탱크(120)를 연결하여 선미 밸러스트 탱크(120)에 보관된 연료를 제1연료 탱크(111)로 전달할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 실시예에서는 연료 탱크(110)와 선미 밸러스트 탱크(120) 사이에서 연료를 전달하기 위해 일방향으로 액체를 펌핑하는 단방향 펌프를 사용하므로, 상술한 바와 같이 제1 및 제2배관(141,142)을 구성하였으나, 이와 달리 하나의 배관을 통해 연료 탱크(110)와 선미 밸러스트 탱크(120) 사이에서 연료를 전달할 수 있으며, 이러한 경우, 양방향으로 액체를 펌핑하는 양방향 펌프가 사용될 수 있다.

상기 제1펌프(141a)는 제1연료 탱크(111)의 연료를 선미 밸러스트 탱크(120)로 펌핑하기 위해 제1배관(141)에 설치되고, 상기 제2펌프(142a)는 선미 밸러스트 탱크(120)의 연료를 제1연료 탱크(111)로 펌핑하기 위해 제2배관(142)에 설치될 수 있다.

상기 제1 및 제2센서(141b,142b)는 제1 및 제2배관(141,142)을 통해 유동되는 연료의 양을 측정하기 위한 것으로, 상기 제1센서(141b)는 제1연료 탱크(111)로부터 선미 밸러스트 탱크(120)로 유입되는 연료의 양을, 상기 제2센서(142b)는 선미 밸러스트 탱크(120)로부터 제1연료 탱크(111)로 배출되는 연료의 양을 각각 측정하도록, 상기 제1 및 제2배관(141,142)에 설치될 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 구비하는 본 실시예에 따른 밸러스트 조절장치(100)의 상세 구성은 도 2를 참조로 설명하기로 한다.

도 2는 본 실시예의 밸러스트 조절장치(100)가 구비된 선박(10)의 부분 확대 단면도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 선수 트림을 조절하기 위해 제1연료 탱크(111), 선미 밸러스트 탱크(120), 제1 및 제2배관(141,142), 제1 및 제2펌프(141a,142a) 그리고 제1 및 제2센서(141b,142b)가 선박(10)에 설치된다.

상기 제1연료 탱크(111)는 선박을 구동하기 위한 연료로 채워져 있으며, 선미 밸러스트 탱크(120)와의 사이에 제1 및 제2배관(141,142)을 통해 연통된다. 상기 선미 밸러스트 탱크(120)는 연료를 전달받을 수 있도록 중공형으로 제작되며, 최초 항해 이전에는 비워진 상태일 수 있다.

그러나, 선박(10)에 화물을 적재할 시, 선수 트림이 발생하는 것을 방지하기 위해 선미 밸러스트 탱크(120)에 연료를 유입할 수도 있다.

상기 제1배관(141) 및 제2배관(142)을 통해 전달되는 연료의 유동량은 제1 및 제2센서(141b,142b)에 의해 측정될 수 있으며, 측정된 연료 유동량을 통해 선수 트림의 정도가 조절될 수 있다.

예를 들어, 선수 트림의 정도가 클 경우, 제1배관(141)을 통해 다량의 연료가 선미 밸러스트 탱크(120)로 유입될 수 있으며, 선미 밸러스트 탱크(120)로 유입된 연료에 의해 선수 트림의 정도가 감소되는 경우, 선수 트림의 정도가 피드백되어 별도 제어부에 의해 제1펌프(141a)의 펌핑량이 감소될 수 있다. 즉, 선수 트림의 정도가 측정되어 제1펌프(141a)가 구동되면, 선수 트림의 정도가 감소되고, 감소된 선수 트림의 정도가 제1펌프(141a)에 피드백될 수 있다.

이와 같은 트림의 정도와 연료 유동량의 피드백을 위해 배관 조립체(140)에는 제1 및 제2센서(141b,142b)가 구비될 수 있다.

상기 제1 및 제2센서(141b,142b)를 통해 측정되는 연료의 유동량은 선박(10)을 제어하는 제어부(미도시)로 전달될 수 있으며, 제어센터는 선수 트림의 정도와 상기 제1 및 제2센서(141b,142b)의 측정값 등을 토대로 상기 제1 및 제2펌프(141a,142a)를 개별적으로 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에서 제1연료 탱크(111)와 선미 밸러스트 탱크(120)를 연결하기 위해 2개의 배관과 2개의 단방향 펌프가 사용되었으나, 이와 달리 연료를 선택적으로 양방향으로 펌핑할 수 있는 양방향 펌프가 사용될 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 배관 조립체(140)의 일부를 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 배관 조립체(140)는 제1연료 탱크(111)와 선미 밸러스트 탱크(120)를 연통하는 제1배관(141)과 상기 제1배관(141)을 통해 제1연료 탱크(111)와 선미 밸러스트 탱크(120) 사이에서 연료를 선택적으로 양방향 펌핑하는 제1펌프(141a) 및 상기 제1펌프(141a)에 의해 유동되는 연료의 유동량을 측정하는 제1센서(141b)로 이루어진다.

본 실시예에 상술한 바와 같은 양방향 펌프가 적용될 경우, 선미 밸러스트 탱크(120)와 상기 제1연료 탱크(111)를 연통하는 배관의 수가 감소될 수 있다. 즉, 상기 제1연료 탱크(111)와 선미 밸러스트 탱크(120) 사이에는 하나의 배관이 형성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명의 밸러스트 조절장치에 대하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 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. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 밸러스트 조절장치 110: 연료 탱크
111: 제1연료 탱크 112: 제2연료 탱크
120: 선미 밸러스트 탱크 140: 배관 조립체
141,142: 제1 및 제2배관 141a, 142a: 제1,2펌프
141b, 142b: 제1,2센서 10: 선박

Claims (5)

1. 선박의 선수 트림을 조절하기 위한 선미 밸러스트 탱크;
   선박 구동용 연료를 보관하기 위한 연료 탱크; 및
   상기 선박의 선수 트림을 조절하도록 상기 연료 탱크의 연료를 상기 선미 밸러스트 탱크로 전달하기 위한 배관 조립체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료를 사용한 밸러스트 조절장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 배관 조립체는,
   상기 선미 밸러스트 탱크와 상기 연료 탱크를 연결하는 하나 이상의 배관;
   상기 하나 이상의 배관에 설치되어 상기 연료를 펌핑하는 하나 이상의 펌프; 및
   상기 하나 이상의 배관에 설치되어 상기 하나 이상의 펌프에 의해 전달되는 연료의 유동량을 측정하는 하나 이상의 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료를 사용한 밸러스트 조절장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 하나 이상의 배관은 상기 연료 탱크로부터 상기 선미 밸러스트 탱크로 연료를 전달하는 제1배관 및 상기 선미 밸러스트 탱크로부터 상기 연료 탱크로 연료를 전달하는 제2배관으로 이루어지며,
   상기 제1 및 제2배관에는 제1 및 제2펌프와 제1 및 제2센서가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 연료를 사용한 밸러스트 조절장치.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 배관 조립체는,
   상기 선미 밸러스트 탱크와 상기 연료 탱크를 연결하는 하나의 배관;
   상기 하나의 배관에 설치되어 상기 연료를 양방향으로 펌핑하는 양방향 펌프; 및
   상기 하나의 배관에 설치되어 상기 양방향 펌프에 의해 전달되는 연료의 유동량을 측정하는 하나의 센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연료를 사용한 밸러스트 조절장치.
   
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 선수 트림의 정도에 따라 상기 배관 조립체의 펌프를 제어하는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 선수 트림에 대응하여 상기 펌프의 펌핑량을 조절하는 것을 특징으로 하는 연료를 사용한 밸러스트 조절장치.

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