KR101357249B1 - 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에 관한 것으로서, 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61) 형성 반경보다 큰 외경을 갖는 원형의 평판인 베이스부(10); 상기 베이스부(10)의 상부면에서 일정 간격을 두고 일정 높이로 돌출되게 일체로 결합되는 부채꼴 형상인 복수의 고정돌부(20); 상기 복수의 고정돌부(20)에 동시에 걸쳐서 안착되는 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61)에 맞춤끼워지면서 상기 고정돌부(20)에 형성한 삽입홈(21)에 맞춤삽입되어 상기 고정돌부(20)에서의 상기 와이퍼 하우징(60)의 회전 유동이 방지되도록 하는 스페이서(30); 외경이 상기 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61)보다는 크게 형성되도록 하여 상기 스페이서(30)와 동일축선상의 상부에 얹혀지는 링(40); 상기 링(40)의 상부로부터 상기 링(40)과 스페이서(30)를 관통하여 상기 고정돌부(20)의 삽입홈(21)으로부터 보다 작은 직경으로 하향 형성되도록 한 볼트홈(22)에 나사결합되면서 상기 링(40)에 의해 상기 와이퍼 하우징(60)을 상기 고정돌부(20)에 더욱 밀착되도록 하면서 견고하게 고정되도록 하는 체결볼트(50)의 결합에 의해 와이퍼 하우징(60)을 견고하게 고정시켜 축고정용 보스의 내경 가공이 안정적으로 수행되도록 한다.

Description

선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치{Jig apparatus for procssing of wifer housing for sterilization device of ballast water}

본 발명은 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀을 통해 볼트를 체결시켜 유동이 방지되게 결합되도록 한 상태에서 와이퍼 하우징의 축고정용 보스 내경을 안정적으로 가공할 수 있도록 하는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박 평형수(ballast water)는 선박 항해시 선박의 균형 유지 및 안정성을 높이기 위하여 선박에 유입되도록 하는 해수를 의미한다.

이러한 선박 평형수는 선박의 흘수(吃水)와 트림(Trim:배의 앞뒤 경사)을 조정하기 위하여 적재하는 중량물로써 선박의 균형 유지와 안정성을 높이는 기능을 하게 되며, 화물을 충분히 적재하지 않은 경우에 추진기와 방향타가 물속에서 효과적으로 작동되게 하는 보조기능을 수행하게 된다.

선박 평형수의 취수와 배출은 선박이 기항하는 국가의 산업발전 정도, 자원 등의 부존 여부 등에 따라 차이가 있을 수 있는데, 선박의 특성상 평형수를 대량으로 적재해야 하는 유조선이나 산적 화물선(Bulk Carrier)의 경우, 산유국이나 철광석 등의 원료 수출국이 수입국에 비하여 평형수에 기생하는 각종 병원균이나 외래 해양 생물종의 위험에 노출될 가능성이 많다.

이러한 평형수의 가장 큰 문제점은 기본적으로 평형수가 외래 해양 생물종을 전파하는 매체로 이용된다는 점인데, 즉 평형수 내에 포함된 특정 해역의 생물 또는 병원균 등이 평형수를 담고 있는 선박에 의해 전혀 다른 타 해역으로 이송되어 그 해역의 환경과 생태계를 교란시키는 부작용을 유발하게 된다.

또한, 생태계 교란뿐만 아니라 연안 산업이나 다른 상업적 활동 또는 자원에도 큰 영향을 미치게 되면서 기존 토착생태계를 파괴 또는 교란시키거나, 병원균 및 독성생물에 의해 수산자원 및 인간의 건강을 위협하고, 생물종의 제거나 기타 수산 경제적 측면에서 막대한 손실을 유발하는 피해를 초래하는 문제점이 있다.

이를 위해서 선박의 발라스트 탱크의 유입구 또는 출구에는 평형수를 살균, 소독처리하는 장치가 구비되도록 하고 있는데 그 중에서도 자외선(UV) 조사에 의해서 살균하는 장치가 이미 국내 특허등록 제1160230호(2012.06.20.명칭:자외선 발광다이오드를 이용한 선박 평형수 처리장치의 광원부 냉각방법 및 그 방법을 이용한 선박 평형수 처리장치)를 통해 제안된 바 있다.

상기한 기등록 종래기술에서는 챔버의 내부로 유입되는 해수가 챔버 내에서 일정 간격으로 구비되는 자외선 발생 장치를 수용하는 복수의 석영관으로 구비되는 자외선 램프를 거치면서 살균이 이루어지도록 하는 것이다.

램프를 거치면서 살균이 이루어지도록 하는 것이다.

이때 챔버를 통과하는 해수에 자외선을 조사하여 살균하다 보면 자외선 발생 장치를 수용하는 자외선 램프의 외주면에는 유입되는 해수에 포함된 불순물들이 고착되면서 표면을 오염시키게 되고, 이런 자외선 램프의 표면 오염은 해수에 조사되는 자외선량을 감소시켜 일정한 살균력 유지가 곤란한 문제가 발생하고 있다.

이를 위해서 챔버의 내부에는 복수의 자외선 램프들을 동시에 축방향으로 통과하도록 하면서 각 자외선 램프의 표면에 고착되어 있는 이물질들을 강제적으로 제거하도록 하는 램프 세척장치인 와이퍼 하우징이 구비되도록 하고 있다.

와이퍼 하우징은 원형의 평판에 복수의 자외선 램프가 관통하도록 와이퍼 결합홀이 복수로 형성되고, 각 와이퍼 결합홀에는 고무 등의 와이퍼가 내주면에 결합되도록 하며, 판면 중앙에는 자외선 램프의 길이 방향으로 왕복 이동이 가능하도록 하는 원통형상의 축고정용 보스를 형성한 구성이다.

이때 평판의 와이퍼 하우징에는 축고정용 보스를 중심으로 방사상으로 판면의 휨방지를 위한 복수의 보강용 리브가 용접에 의해서 접합되도록 하고 있고, 양측의 판면에는 각각 축고정용 보스를 기준으로 상호 대칭되게 스위칭부가 구비되도록 하고 있다.

그러나 보강용 리브를 용접하면서 고온의 용접열에 의해 축고정용 보스에도 불가피하게 미세한 변형이 발생되므로 이 축고정용 보스에 와이퍼 하우징을 이동시키도록 하는 이동축이 제대로 고정되지 않거나 축이 결합조차 되지 않게 되는 문제가 자주 발생하고 있다.

국내 특허등록 제1160230호(2012.06.20.)

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 와이퍼 하우징에 복수의 보강용 리브들을 용접하기 전에는 축고정용 보스의 두께를 보다 두껍게 형성되도록 하여 용접작업에 의한 열변형 이후에 보스의 내경 가공이 수행되게 함으로써 좀더 정확한 보스의 내경치수 관리가 가능하도록 하는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치를 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 와이퍼 하우징의 외주연을 따라 형성되는 복수의 와이퍼 결합홀을 통해 볼트 체결에 의해서 보다 쉽고 견고하게 고정될 수 있도록 함으로써 축고정용 보스의 안정되고 정확한 내경 가공이 수행될 수 있도록 하는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위하여 본 발명의 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치는, 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀 형성 반경보다 큰 외경을 갖는 원형의 평판인 베이스부; 상기 베이스부의 상부면에서 일정 간격을 두고 일정 높이로 돌출되게 일체로 결합되는 부채꼴 형상인 복수의 고정돌부; 상기 복수의 고정돌부에 동시에 걸쳐서 안착되는 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀에 맞춤끼워지면서 상기 고정돌부에 형성한 삽입홈에 맞춤삽입되어 상기 고정돌부에서의 상기 와이퍼 하우징의 회전 유동이 방지되도록 하는 스페이서; 외경이 상기 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀보다는 크게 형성되도록 하여 상기 스페이서와 동일축선상의 상부에 얹혀지는 링; 상기 링의 상부로부터 상기 링과 스페이서를 관통하여 상기 고정돌부의 삽입홈으로부터 보다 작은 직경으로 하향 형성되도록 한 볼트홀에 나사결합되면서 상기 링에 의해 상기 와이퍼 하우징을 상기 고정돌부에 더욱 밀착되도록 하면서 견고하게 고정되도록 하는 체결볼트의 결합으로 이루어지는 구성이다.

상기의 구성에 따른 본 발명의 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치를 통해 와이퍼 하우징에 보강용 리브를 용접하면서 발생되는 축고정용 보스의 변형을 미연에 방지하여 용접 이후 보다 정확한 축고정용 보스의 내경가공이 이루어질 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 축고정용 보스의 내경 가공을 위한 와이퍼 하우징의 보다 안정된 고정에 의해서 보다 정밀하고 정확한 내경 가공이 수행될 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치를 예시한 분해 사시도
도 2는 도 1의 결합 사시도
도 3은 도 2의 A-A선 단면도
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에서 고정돌부의 다양한 실시예를 도시한 평면도
도 8은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에의 와이퍼 하우징을 결합하는 구성을 도시한 분해 사시도
도 9는 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에서 스페이서에 와이퍼 하우징이 조립되는 상태를 도시한 측단면도
도 10은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에서 체결볼트를 이용하여 와이퍼 하우징을 고정시킨 상태를 도시한 측단면도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치를 예시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 결합 사시도이며, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치는 살균장치의 자외선 램프를 세척하기 위해 구비하는 와이퍼 하우징의 축고정용 보스의 내경을 가공하기 위하여 가공공구를 사용해서 가공하게 될 때 와이퍼 하우징이 유동되지 않도록 하는 고정장치이다.

이를 위한 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치는 크게 베이스부(10)와 고정돌부(20)와 스페이서(30)와 링(40) 및 볼트(50)로서 이루어지는 구성이다.

본 발명의 베이스부(10)는 일정 두께의 원판으로 형성되는 구성으로서, 베이스부(10)는 금속의 재질로 이루어지면서 와이퍼 하우징이 고정되는 면과 대응되는 면으로는 가공장치에 고정될 수 있도록 하는 구조를 형성하도록 하는 것이 바람직한데 예시한 도면에서는 외경이 단차지도록 함으로써 척에 의해 고정될 수 있도록 하고 있다.

다만 베이스부(10)의 외경은 본 발명에 의해 고정하게 되는 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀의 형성 반경보다는 크게 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

베이스부(10)에는 가공장치에 고정되는 면과 대응되는 면측으로 복수의 고정돌부(20)가 구비되도록 한다.

고정돌부(20)는 부채꼴 형상으로 이루어지는 일정 두께의 금속 부재이다.

이 고정돌부(20)는 일측면 즉 도면에서와 같이 하부면이 베이스부(10)에 일체로 결합되도록 하고, 그와 대응되는 상부면에는 수직으로 상향 개방되도록 하면서 하향 단차지도록 하여 내경이 상부는 넓고 하부는 좁게 형성되도록 하면서 하부의 내경면으로는 나선을 형성되도록 한 구성이다.

이러한 고정돌부(20)의 상호 내경이 다르게 하향 단차지도록 형성한 홀의 상부는 보다 내경이 넓은 삽입홈(21)을 이루고, 그 하부는 볼트홈(22)을 이루면서 상호 연통되도록 한다.

고정돌부(20)는 외경이 베이스부(10)의 외경과 같거나 그보다는 작은 외경으로 이루어지면서 베이스부(10)의 중앙측으로 이 중앙에서 와이퍼 하우징에 형성되는 축고정용 보스의 외경보다 큰 직경으로 내경이 형성되도록 하는 구성이다.

이러한 고정돌부(20)는 베이스부(10)에서 상호간 일정한 간격을 두고 등간격으로 3~4개가 베이스부(10)에 일체로 결합되는 형상으로 이루어지는 구성이다.

따라서 고정돌부(20)의 높이는 고정돌부(20)들의 내경부측으로 삽입될 와이퍼 하우징의 축고정용 보스의 돌출 두께보다는 두껍게 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

한편 도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에서 고정돌부의 다양한 실시예를 도시한 평면도이다.

도시한 바와 같이 와이퍼 하우징(60)에는 와이퍼 결합홀(61)이 외주연을 따라 하나의 반경으로 형성되기도 하지만 일부의 대형 사이즈인 와이퍼 하우징(60)에는 와이퍼 결합홀(61)이 2개의 반경으로 형성되기도 하므로 이때에는 안쪽의 반경에 형성되는 와이퍼 결합홀(61)이 고정돌부(20)에 위치되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

고정돌부(20)에 형성되는 삽입홈(21)에는 스페이서(30)의 외경이 작은 부위가 맞춤 삽입되며, 상대적으로 외경이 큰 부위는 삽입홈(21) 상단부의 고정돌부(20) 상부면에 안착되도록 한다.

이때 스페이서(30)의 고정돌부(20) 상부면에 안착되는 부위의 두께는 와이퍼 하우징(60)의 두께와 같거나 보다 작게 형성되도록 하는 것이 가장 바람직하다.

또한 스페이서(30)의 고정돌부(20) 상부면에 밀착되는 상대적으로 외경을 크게 형성되도록 한 부위의 외경은 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61)에 맞춤끼워질 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

스페이서(30)의 상부에는 각각 보다 큰 외경을 갖는 링(40)이 얹혀지도록 한다.

본 발명의 링(40)은 스페이서(30)의 외경보다 크게 형성되므로 스페이서(30)를 기준으로 와이퍼 하우징(60)을 고정돌부(20)에 얹혀지도록 하면서 스페이서(30)에 와이퍼 결합홀(61)이 위치되도록 하면 와이퍼 하우징(60)은 링(40)에 의해 와이퍼 결합홀(61)의 외주연부들이 눌려지게 되므로 와이퍼 하우징(60)의 상향 이탈을 방지할 수가 있다.

이렇게 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61) 외주연에 얹혀지도록 하는 링(40)은 그 상부에서부터 체결볼트(50)를 체결하여 와이퍼 하우징(60)이 견고하게 고정될 수 있도록 한다.

따라서 스페이서(30)와 링(40)의 중앙에는 체결볼트(50)가 관통할 수 있도록 하는 관통홀이 형성된다.

다만 링(40)이 와이퍼 결합홀(61)의 내경보다 큰 외경으로 형성되었다 하더라도 링(40)을 단순히 와이퍼 결합홀(61)의 외주연부에 얹혀지도록 하는 상태에서는 와이퍼 하우징(60)이 고정되지 못한다.

이를 위해 그 상부로부터 링(40)과 스페이서(30)의 중앙을 관통하여 고정돌부(20)에 형성한 볼트홈(22)에 걸쳐 나사결합되도록 체결볼트(50)를 체결하게 되면 체결볼트(50)의 머리가 링(40)을 가압하도록 하여 링(40)에 의해서 와이퍼 하우징(60)이 견고하게 고정될 수 있도록 한다.

한편, 상기한 구성에 따른 가공 지그장치를 이용한 축고정용 보스 가공을 위한 와이퍼 하우징의 고정 작용에 대해 살펴보면 다음과 같다.

도 8은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에의 와이퍼 하우징을 결합하는 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 가공 지그장치는 베이스부(10)에 일체로 형성되는 고정돌부(20)에 삽입홈(22)으로 각각 스페이서(30)를 결합하고, 와이퍼 하우징(60)을 결합한다.

도 9는 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에서 스페이서에 와이퍼 하우징이 조립되는 상태를 도시한 측단면도이다.

와이퍼 하우징(60)을 결합 시 각 고정돌부(20)에 끼워진 스페이서(30)가 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61)이 맞춤결합되도록 한다.

와이퍼 하우징(60)을 스페이서(30)에 맞춤결합하게 되면 와이퍼 하우징(60)은 측방 및 회전 방향으로의 이탈 및 유동이 방지되는 상태가 되며, 유동이 된다 하더라도 와이퍼 결합홀(61)의 내경과 스페이서(30)의 외경간 공차 정도의 유동만 가능할 뿐이다.

따라서 와이퍼 하우징(60)을 복수의 고정돌부(20)에서 스페이서(30)에 맞춤결합시켜 조립하게 되면 그 상부로 링(40)을 얹고 체결볼트(50)를 체결시키기만 하면 와이퍼 하우징(60)은 측방 및 상부로의 이탈이나 유동이 동시에 방지되면서 견고하게 고정될 수가 있다.

도 10은 본 발명에 따른 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치에서 체결볼트를 이용하여 와이퍼 하우징을 고정시킨 상태를 도시한 측단면도이다.

특히 고정돌부(20)의 상부면에 얹혀지게 되는 스페이서(30)의 상측 부위는 높이가 와이퍼 하우징(60)보다는 낮게 형성되도록 하고 있으므로 결국 와이퍼 하우징(60)의 와이퍼 결합홀(61)보다 외경이 크게 형성되도록 한 링(40)은 와이퍼 결합홀(61)의 외주연부에 걸쳐진 상태에서 체결볼트(50)를 고정돌부(20)의 볼트홈(22)에까지 체결되도록 함에 의해서 링(40)에 의해 와이퍼 하우징(60)을 일정 압력 이상으로 가압하여 견고한 고정상태가 유지될 수 있도록 한다.

이와 같이 본 발명의 지그장치에 와이퍼 하우징(60)을 고정시킨 후 본 지그장치를 가공장치에 연결하여 지그장치에 고정된 와이퍼 하우징(60)의 중앙에 형성한 관형상의 축고정용 보스(62)를 내경 가공하도록 한다.

축고정용 보스(62)의 내경 가공은 와이퍼 하우징(60)에의 보강용 리브(63) 용접작업 이후에 수행되도록 함으로써 더이상의 열변형 원인을 제거한 상태에서 정밀하게 보스(62)의 내경 가공이 수행되도록 하여 이동축과의 정확하고 견고한 축결합이 가능하게 된다.

10 : 베이스부 20 : 고정돌부
21 : 삽입홈 22 : 볼트홈
30 : 스페이서 40 : 링
50 : 체결볼트 60 : 와이퍼 하우징
61 : 와이퍼 체결홀 62 : 축고정용 보스
63 : 보강용 리브

Claims (4)

1. 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀 형성 반경보다 큰 외경을 갖는 원형의 평판인 베이스부;
   상기 베이스부의 상부면에서 일정 간격을 두고 일정 높이로 돌출되게 일체로 결합되는 부채꼴 형상인 복수의 고정돌부;
   상기 복수의 고정돌부에 동시에 걸쳐서 안착되는 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀에 맞춤끼워지면서 상기 고정돌부에 형성한 삽입홈에 맞춤삽입되어 상기 고정돌부에서의 상기 와이퍼 하우징의 회전 유동이 방지되도록 하는 스페이서;
   외경이 상기 와이퍼 하우징의 와이퍼 결합홀보다는 크게 형성되도록 하여 상기 스페이서와 동일축선상의 상부에 얹혀지는 링;
   상기 링의 상부로부터 상기 링과 스페이서를 관통하여 상기 고정돌부의 삽입홈으로부터 보다 작은 직경으로 하향 형성되도록 한 볼트홀에 나사결합되면서 상기 링에 의해 상기 와이퍼 하우징을 상기 고정돌부에 더욱 밀착되도록 하면서 견고하게 고정되도록 하는 체결볼트;
   의 결합으로 이루어지는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정돌부는 상기 베이스부에서 상호간 일정한 간격을 두고 등간격으로 3~4개로서 구비되는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 고정돌부의 두께는 와이퍼 하우징의 중앙에 구비되는 축고정용 보스의 돌출 높이보다는 더 높게 형성되도록 하는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 스페이서의 상기 고정돌부에 얹혀지는 부위의 두께는 와이퍼 하우징의 두께와 같거나 보다 작게 형성되도록 하는 선박 평형수의 살균장치용 와이퍼 하우징의 가공 지그장치.
   

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