KR101378952B1

KR101378952B1 - 선박의 밸러스트 수 여과 장치

Info

Publication number: KR101378952B1
Application number: KR1020120109373A
Authority: KR
Inventors: 전상배; 김태우; 안대영; 윤자문; 윤종원; 한상민
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-03-27

Abstract

선박의 밸러스트 수 여과 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치는 유입되는 물이 선박에 마련된 밸러스트 탱크로 이송되도록 선박에 설치되는 제1 배관, 제1 배관으로 유입되는 물을 여과시키고 개폐 가능하도록 제1 배관의 내부에 설치되는 필터부, 제1 배관으로 유입되는 물의 압력을 측정하는 센서부 및 센서부에 의해 측정되는 압력에 따라 필터부의 개폐 여부를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

선박의 밸러스트 수 여과 장치{Ballast Water Filtering Apparatus of Ship}

본 발명은 선박의 밸러스트 수 여과 장치에 관한 것이다.

선박은 화물을 하역한 후에는 충분히 수중에 가라앉지 않음으로써 균형을 잃기 쉽고 추진기 등이 충분히 수중에 잠기지 않아서 추진기 등의 작동이 효율적으로 되지 않는 문제가 있다. 따라서 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트 탱크(ballast tank)에 해수를 담아서 운행하는데, 이러한 해수를 밸러스트 수(ballast water)라 한다.

그러나, 밸러스트 탱크로 유입되는 최초 해수에는 점토, 미사나 모래 등과 같은 이물질이 포함되게 되고, 이들 중 입자가 큰 이물질은 밸러스트 탱크에서 침전되어 그 제거가 용이하지 않다. 이로 인해, 선박이 무거워져서 화물 선적량이 감소되며 운항 속도를 저하시키는 한편, 에너지 측면에서도 효율적이지 못한 문제점이 있었다.

따라서, 종래에 밸러스트 수를 처리하기 위한 방식으로 육상에서 처리하는 방식이 있었으나 비효율적인 단점이 있어, 선박에 밸러스트 수를 처리하기 위한 처리 시설을 설치하는 방식이 많이 활용되고 있다. 이러한 밸러스트 수 처리 시설을 이용한 방식으로는 여과, 열처리, 화학 약품 처리, 전기 분해, 오존 사용, 자외선 조사 등의 방식이 사용되고 있다.

그러나, 열처리 방식의 경우 열에 강한 미생물이나 무기 오염원에 대해서는 처리가 어렵다는 문제가 있고, 화학 약품 처리 방식의 경우 밸러스트 수 처리 후 2차 오염의 문제가 발생할 수 있다는 문제가 있고, 전기분해 방식이나 오존 방식의 경우 합선에 의한 폭발이나 관리상의 비효율적인 문제 등이 있을 수 있으며, 자외선 조사 방식의 경우 자외선 램프를 둘러싸는 슬리브관의 표면에 부착되는 이물질에 의한 효율이 낮아지는 문제가 있다.

특히, 여과 방식의 경우 다른 방식에 비하여 밸러스트 수 처리 시설이 비교적 단순하고 비용 또한 경제적이어서 많이 활용되고 있으나, 밸러스트 수 처리 과정에서 이물질이 여과 필터에 부착되어 여과 효율이 저하될 수 있고, 이와 같은 여과 필터에 부착되는 이물질을 제거하기 위해서는 밸러스트 수 처리를 중지하고 작업자를 통한 별도의 이물질 제거 작업을 수행해야 하는 등 해결되어야 할 여러가지 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0046747호 (2011. 05. 06.)

본 발명은 보다 용이하게 밸러스트 탱크로 공급되는 물을 여과할 수 있는 선박의 밸러스트 수 여과 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유입되는 물이 선박에 마련된 밸러스트 탱크로 이송되도록 선박에 설치되는 제1 배관, 제1 배관으로 유입되는 물을 여과시키고 개폐 가능하도록 제1 배관의 내부에 설치되는 필터부, 제1 배관으로 유입되는 물의 압력을 측정하는 센서부 및 센서부에 의해 측정되는 압력에 따라 필터부의 개폐 여부를 제어하는 제어부를 포함하는 선박의 밸러스트 수 여과 장치가 제공된다.

여기서, 선박의 밸러스트 수 여과 장치는 필터부와 밸러스트 탱크 사이에서 제1 배관으로부터 분기되어 제1 배관으로 유입되는 물이 선박의 외부로 배출되도록 선박에 설치되는 제2 배관 및 제1 배관과 제2 배관의 개폐 여부를 선택적으로 조절 가능하도록 제1 배관과 제2 배관이 분기되는 부분에 설치되는 밸브를 더 포함할 수 있다.

제어부는 필터부의 개방 시 제2 배관이 개방되도록 밸브를 제어할 수 있다.

필터부는 제1 배관에 결합되는 회동축 및 회동축에 대칭되게 결합되어 회동축을 중심으로 회전하여 서로 접철 가능한 한 쌍의 여과판을 포함할 수 있다.

각각의 여과판은 물을 여과시키는 복수의 여과홀 및 여과판의 접철 시 서로의 여과홀에 삽입되도록 형성되는 복수의 돌기를 포함할 수 있다.

그리고, 필터부는 제1 배관의 내부에 복수로 설치되고, 각각의 필터부는 여과홀의 직경이 서로 다르게 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 필터부를 통해 밸러스트 탱크에 공급되는 물을 여과할 수 있고, 이러한 여과 과정에서 필터부에 이물질이 부착되는 경우 자동적으로 필터부가 개방되면서 이물질이 제거되도록 할 수 있으므로, 보다 용이하게 밸러스트 탱크로 공급되는 물을 여과할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부가 닫힌 상태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부가 열린 상태를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부를 보다 상세히 나타낸 정면도.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부를 보다 상세히 나타낸 단면도.

본 발명에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부가 닫힌 상태를 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부가 열린 상태를 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치(1000)는 제1 배관(100), 필터부(200), 센서부(300) 및 제어부(미도시)를 포함하고, 제2 배관(400) 및 밸브(500)를 더 포함할 수 있다.

제1 배관(100)은 유입되는 물이 선박(미도시)에 마련된 밸러스트 탱크(10)로 이송되도록 선박(미도시)에 설치되는 부분으로, 외부의 물을 밸러스트 탱크(10)에 주입하여 밸러스트 수로 사용하도록 할 수 있다.

이 경우, 밸러스트 탱크(10)는 선박(미도시)의 운항 시 수면에 잠기는 정도를 조절하여 선박(미도시)의 균형을 유지하기 위해 선박(미도시) 내에 설치되는 탱크로서, 선박(미도시)의 종류와 용도에 따라 배치 내지 개수가 다양하게 구성될 수 있다.

또한, 하나의 밸러스트 탱크(10)에 복수의 제1 배관(100)이 연결되거나 다양한 분기관을 통해 제1 배관(100)이 밸러스트 탱크(10)에 연결될 수도 있으며, 제1 배관(100)에 물을 밸러스트 탱크(10)로 압송하기 위한 펌프(미도시)가 설치될 수 있는 등, 제1 배관(100) 역시 선박(미도시)의 종류와 용도에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

필터부(200)는 제1 배관(100)으로 유입되는 물을 여과시키고 개폐 가능하도록 제1 배관(100)의 내부에 설치되는 부분으로, 밸러스트 수로 사용하기 위한 물이 밸러스트 탱크(10)에 주입되기 전에 이물질을 걸러낼 수 있다.

즉, 밸러스트 수로 사용하기 위한 물에는 점토, 미사나 모래 등과 같은 이물질이 포함되어 있을 수 있고, 이들 중 입자가 큰 이물질은 밸러스트 탱크(10)에서 침전되어 그 제거가 용이하지 않을 수 있으므로, 미리 필터부(200)를 통해 이물질을 걸러낼 수 있다.

다시 말해, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터부(200)가 닫힌 상태의 경우, 물은 필터부(200)를 통과할 수 있으나 이물질은 필터부(200)에서 걸러지도록 필터부(200)를 구성할 수 있다.

한편, 이러한 필터부(200)를 통한 물의 여과 과정에서 필터부(200)에 이물질이 점진적으로 부착되게 되고, 일정 이상으로 이물질이 부착되는 경우 필터부(200)의 여과 효율 및 제1 배관(100) 내의 물 이송이 원활하지 않게 될 수 있다.

따라서, 필터부(200)가 개폐 가능하도록 구성하여 필터부(200)에 일정 이상으로 이물질이 부착되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 필터부(200)가 개방되면서 필터부(200)에 부착된 이물질이 쓸려 나가도록 할 수 있다.

센서부(300)는 제1 배관(100)으로 유입되는 물의 압력을 측정하는 부분으로, 필터부(200)에 부착되는 이물질의 양을 간접적으로 측정할 수 있다. 즉, 필터부(200)에 일정 이상으로 이물질이 부착되는 경우, 제1 배관(100)으로 유입되는 물의 압력이 점점 높아지게 된다.

따라서, 제1 배관(100)으로 유입되는 물의 압력을 측정하여 필터부(200)에 부착되는 이물질의 양을 간접적으로 측정할 수 있다.

한편, 본 실시예에서는 센서부(300)가 제1 배관(100)으로 유입되는 물의 압력을 측정하는 구성을 개시하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 필터부(200)를 통과하는 물의 유속을 측정하는 등 필터부(200)에 부착되는 이물질의 양을 간접적으로 측정할 수 있는 다양한 센서를 포함할 수 있다.

또한, 센서부(300)가 필터부(200)에 직접 설치되어 필터부(200)에 부착되는 이물질의 양을 직접적으로 측정할 수도 있음은 당연하다.

제어부(미도시)는 센서부(300)에 의해 측정되는 압력에 따라 필터부(200)의 개폐 여부를 제어하는 부분으로, 필터부(200)에 일정 이상으로 이물질이 부착되는 경우 자동적으로 필터부(200)가 개방되도록 할 수 있다.

구체적으로, 필터부(200)에 이물질이 일정 이하로 부착되는 경우에는 센서부에 의해 측정되는 압력이 허용치 이하에 해당하게 되고, 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(미도시)에서 필터부(200)가 닫힌 상태를 유지하도록 할 수 있다.

반면, 필터부(200)에 이물질이 일정 이상으로 부착되는 경우에는 센서부에 의해 측정되는 압력이 허용치를 초과하게 되고, 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(미도시)에서 필터부(200)가 열리도록 할 수 있다.

이 경우, 제어부(미도시)는 필터부(200)를 개폐하는 동력을 제공하는 모터(미도시) 내지 전원을 공급하는 전원부(미도시) 등을 포함하여, 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치(1000)는 필터부(200)를 통해 밸러스트 탱크(10)에 공급되는 물을 여과할 수 있고, 이러한 여과 과정에서 필터부(200)에 이물질이 부착되는 경우 자동적으로 필터부(200)가 개방되면서 이물질이 제거되도록 할 수 있으므로, 보다 용이하게 밸러스트 탱크(10)로 공급되는 물을 여과할 수 있다.

제2 배관(400)은 필터부(200)와 밸러스트 탱크(10) 사이에서 제1 배관(100)으로부터 분기되어 제1 배관(100)으로 유입되는 물이 선박(미도시)의 외부로 배출되도록 선박(미도시)에 설치되는 부분으로, 이물질이 걸러지지 않은 물을 선박(미도시)의 외부로 배출시킬 수 있다.

즉, 필터부(200)가 개방되는 경우에는 제1 배관(100)으로 유입되는 물이 여과되지 않게 되고, 이러한 물이 밸러스트 탱크(10)로 주입되는 것은 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 여과되지 않은 물은 제1 배관(100)으로부터 분기되는 제2 배관(400)을 통해 선박(미도시)의 외부로 배출시킬 수 있다.

밸브(500)는 제1 배관(100)과 제2 배관(400)의 개폐 여부를 선택적으로 조절 가능하도록 제1 배관(100)과 제2 배관(400)이 분기되는 부분에 설치되는 부분으로, 제1 배관(100)으로 유입되는 물이 밸러스트 탱크(10)와 선박(미도시)의 외부 중 어느 한 곳으로만 흐르도록 조절할 수 있다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 필터부(200)가 닫혀 제1 배관(100)으로 유입되는 물이 여과되는 경우에는, 밸브(500)가 제1 배관(100)을 열고 제2 배관(400)을 닫아, 물이 밸러스트 탱크(10)로 흐르도록 할 수 있다.

반면, 도 2에 도시된 바와 같이, 필터부(200)가 열려 제1 배관(100)으로 유입되는 물이 여과되지 않는 경우에는, 밸브(500)가 제2 배관(400)을 열고 제1 배관(100)을 닫아, 물이 선박(미도시)의 외부로 배출되도록 할 수 있다.

이와 같이 본 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치(1000)는 필터부(200)가 개방되는 경우에는 제1 배관(100)으로 유입되는 물이 선박(미도시)의 외부로 배출되도록 하여, 이물질이 밸러스트 탱크(10)로 유입되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 제어부(미도시)는 필터부(200)의 개방 시 제2 배관(400)이 개방되도록 밸브(500)를 제어할 수 있다. 즉, 필터부(200)가 닫힌 경우에는 밸브(500)가 제1 배관(100)을 열고 제2 배관(400)을 닫도록 제어부(미도시)를 통해 제어하고, 필터부(200)가 열린 경우에는 밸브(500)가 제2 배관(400)을 열고 제1 배관(100)을 닫도록 제어부(미도시)를 통해 제어할 수 있다.

이로 인해, 별도의 수동적인 밸브(500) 조작이 없더라도 제어부(미도시)를 통해 자동적으로 필터부(200)와 밸브(500)의 연계적인 제어가 가능하므로, 보다 편리하고 효율적으로 밸러스트 탱크(10)로 공급되는 물을 여과할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부를 보다 상세히 나타낸 정면도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치에서 필터부를 보다 상세히 나타낸 단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치(1000)에서, 필터부(200)는 제1 배관(100)에 결합되는 회동축(210) 및 회동축(210)에 대칭되게 결합되어 회동축(210)을 중심으로 회전하여 서로 접철 가능한 한 쌍의 여과판(220)을 포함할 수 있다.

즉, 필터부(200)가 닫힌 상태의 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이 회동축(210)을 중심으로 한 쌍의 여과판(220)이 펼쳐진 상태일 수 있다. 반면, 필터부(200)가 열린 상태의 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 회동축(210)을 중심으로 여과판(220)이 회전하며 서로 접철된 상태일 수 있다.

여기서, 각각의 여과판(220)은 물을 여과시키는 복수의 여과홀(221) 및 여과판(220)의 접철 시 서로의 여과홀(221)에 삽입되도록 형성되는 복수의 돌기(223)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 여과홀(221)은 물 입자는 통과시키고 물 입자보다 큰 이물질 입자는 통과시키지 않도록 일정 직경을 갖는 구멍으로서, 필터부(200)를 통한 물의 여과 시 이물질의 일부가 여과홀(221) 내부에 부착될 수 있다.

이처럼 여과홀(221) 내부에 부착되는 이물질은 필터부(200)가 개방되더라도 쓸려나가지 않고 여전히 여과홀(221) 내부에 남아 있을 수 있다. 그리고, 이로 인해 필터부(200)의 여과 효율 및 제1 배관(100) 내의 물 이송이 원활하지 않게 될 수 있다.

따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 돌기(223)가 여과판(220)의 접철 시 서로의 여과홀(221)에 삽입되면서 여과홀(221) 내부에 남아 있는 이물질을 제거하도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 선박의 밸러스트 수 여과 장치(1000)에서, 필터부(200)는 제1 배관(100)의 내부에 복수로 설치되고, 각각의 필터부(200)는 여과홀(221)의 직경이 서로 다르게 형성될 수 있다.

즉, 제1 배관(100) 내부에 통과 가능한 이물질의 크기가 서로 다른 필터부(200)를 복수로 설치하여, 제1 배관(100)으로 유입되는 물을 단계적으로 여과시킬 수 있으므로, 필터부(200)의 여과 효율을 극대화할 수 있다.

한편, 필요에 따라 하나의 필터부(200)에 형성되는 복수의 여과홀(221)의 직경을 서로 다르게 형성할 수도 있음은 당연하다.

이상, 본 발명의 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.

10: 밸러스트 탱크 100: 제1 배관
200: 필터부 210: 회동축
220: 여과판 221: 여과홀
223: 돌기 300: 센서부
400: 제2 배관 500: 밸브
1000: 선박의 밸러스트 수 여과 장치

Claims

유입되는 물이 선박에 마련된 밸러스트 탱크로 이송되도록 상기 선박에 설치되는 제1 배관;
상기 제1 배관으로 유입되는 물을 여과시키고 개폐 가능하도록 상기 제1 배관의 내부에 설치되는 필터부;
상기 제1 배관으로 유입되는 물의 압력을 측정하는 센서부; 및
상기 센서부에 의해 측정되는 압력에 따라 상기 필터부의 개폐 여부를 제어하는 제어부;를 포함하는 선박의 밸러스트 수 여과 장치.
제1항에 있어서,
상기 필터부와 상기 밸러스트 탱크 사이에서 상기 제1 배관으로부터 분기되어 상기 제1 배관으로 유입되는 물이 상기 선박의 외부로 배출되도록 상기 선박에 설치되는 제2 배관; 및
상기 제1 배관과 상기 제2 배관의 개폐 여부를 선택적으로 조절 가능하도록 상기 제1 배관과 상기 제2 배관이 분기되는 부분에 설치되는 밸브;를 더 포함하는 선박의 밸러스트 수 여과 장치.
제2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 필터부의 개방 시 상기 제2 배관이 개방되도록 상기 밸브를 제어하는 선박의 밸러스트 수 여과 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 필터부는
상기 제1 배관에 결합되는 회동축 및
상기 회동축에 대칭되게 결합되어 상기 회동축을 중심으로 회전하여 서로 접철 가능한 한 쌍의 여과판을 포함하는 선박의 밸러스트 수 여과 장치.
제4항에 있어서,
각각의 상기 여과판은
상기 물을 여과시키는 복수의 여과홀 및
상기 여과판의 접철 시 서로의 상기 여과홀에 삽입되도록 형성되는 복수의 돌기를 포함하는 선박의 밸러스트 수 여과 장치.
제5항에 있어서,
상기 필터부는 상기 제1 배관의 내부에 복수로 설치되고,
각각의 상기 필터부는 상기 여과홀의 직경이 서로 다르게 형성되는 선박의 밸러스트 수 여과 장치.