KR101399084B1 - 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치 - Google Patents
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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 센싱챔버를 설치하며, 상기 여과기의 외측에 세척노즐이 구비된 링 형상의 린싱파이프를 다수 개로 설치하되, 상기 린싱파이프를 여과기의 형태와 동일한 원추 형상으로 배치한 상태에서 여과기의 린싱작업시 인장실린더를 이용하여 여과기를 상부로 팽팽하게 당겨주도록 하거나, 린싱파이프의 개수를 줄여 세척수의 분사압력을 확보한 상태에서 승하강실린더를 사용하여 린싱파이프를 상,하 방향으로 이동시킬 수 있도록 함으로서, 여과기의 린싱작업을 보다 신속하고 정확하게 수행하여 매우 우수한 수준의 샘플용 추출수를 확보토록 하며, 이로 인하여 측정데이터의 신뢰도를 향상시키는 측면에 한층 더 크게 기여할 수 있도록 한 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 밸러스트수에 포함된 미생물을 걸러내는 원추형의 여과기를 샘플링탱크의 내부에 삽입 설치하고, 상기 샘플링탱크의 하부측에는 여과기를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 센싱챔버를 설치하며, 상기 여과기의 외측에 세척노즐이 구비된 링 형상의 린싱파이프를 다수 개로 설치하되, 상기 린싱파이프를 여과기의 형태와 동일한 원추 형상으로 배치한 상태에서 여과기의 린싱작업시 인장실린더를 이용하여 여과기를 상부로 팽팽하게 당겨주도록 하거나, 린싱파이프의 개수를 줄여 세척수의 분사압력을 확보한 상태에서 승하강실린더를 사용하여 린싱파이프를 상,하 방향으로 이동시킬 수 있도록 함으로서, 여과기의 린싱작업을 보다 신속하고 정확하게 수행하여 매우 우수한 수준의 샘플용 추출수를 확보토록 한 린싱기능을 향상시킨 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) 및 국토해양부의 기준에 맞추어 육상시험 및 선상시험을 거쳐 승인증서를 받은 다음, 상기 승인증서를 선박에 비치하고 운항하게 되므로, 밸러스트수 정화장치에 의하여 처리된 밸러스트수가 국제해사기구 및 국토해양부에서 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 농축하는 원추형의 여과기를 샘플링탱크의 내부에 삽입 설치하고, 상기 샘플링탱크의 하부측에는 여과기를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 저장용기를 설치한 샘플링장치를 들 수 있다.
상기와 같은 종래의 샘플링장치에 의하면, 샘플링탱크를 통하여 밸러스트수를 유입 및 배출시키는 과정에서 여과기의 내부 표면에 미생물이 농축되도록 하고, 이와 같이 여과기의 내부 표면에 갇힌 미생물을 씻어 내리는 린싱(Rinsing) 작업에 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 샘플링장치는, 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 내측 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.
상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 한 것으로서, 여과기의 린싱작업과 최종 세척작업을 위한 린싱기구를 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 한 선박용 밸러스트수의 샘플링장치가 본 출원인에 의하여 2011년 특허출원 제 19580호로 선출원되어 있다.
그러나, 본 출원인에 의하여 선출원된 샘플링장치에 있어서도, 얇은 천 재질로 이루어지는 여과기가 사용될 경우, 세척수의 분사압력에 의하여 여과기가 내부로 오목하게 들어가거나 그 형태가 찌그러들면서 원활한 린싱작업에 지장을 초래하는 상황이 유발되었으며, 이로 인하여 여과기의 린싱작업에 다소 긴 시간이 소요됨은 물론이고, 여과기가 찌그러져 접히거나 뒤틀린 부분에는 세척수에 의한 미생물의 탈락이 제대로 이루어지지 못함으로서, 샘플용 추출수에 의한 측정데이터의 신뢰도에도 좋지 못한 영향을 미치는 요인이 된다.
또한, 여과기 자체는 원추 형상으로 설치되는 데 반하여, 세척노즐은 여과기의 외부측에 설치된 원통형의 노즐프레임을 따라 배치됨으로서, 여과기의 상부측은 세척노즐과의 거리가 짧게 되어 세척수의 분사력이 충분히 그리고 골고루 전달되지만, 여과기의 하부측은 세척노즐과의 거리가 상대적으로 멀기 때문에, 세척수의 분사력이 제대로 전달되지 못함은 물론이고, 원추형 여과기의 전체 표면에 걸쳐 세척수가 골고루 분사되지 못함으로서, 원활한 린싱작업과 최종 세척작업이 어려운 문제점이 야기되었다.
특히, 여과기의 린싱작업 과정에서 여과기의 하단부에 가장 많은 미생물이 부착되므로, 보다 효과적인 미생물의 농축을 위하여 여과기의 하단부에 대한 1회 내지 2회 정도의 추가적인 린싱작업이 필요하지만, 선출원의 경우는 원통형 노즐프레임에 설치된 모든 세척노즐을 통하여 세척수가 동시에 분사되도록 하였기 때문에, 여과기 하단부에 대한 추가적인 린싱작업시 불필요한 세척수의 낭비를 초래함은 물론이고, 해당 부위에 대한 독립적인 세척수 분사를 통하여 미생물의 효율적인 농축작업을 수행하지 못하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 선출원의 문제점을 보완하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치는, 상기 여과기의 외측에 세척노즐이 구비된 링(Ring) 형상의 린싱파이프를 다수 개로 설치하되, 상기 린싱파이프를 여과기의 형태와 동일한 원추 형상으로 배치한 상태에서 여과기의 린싱작업시 인장실린더를 이용하여 여과기를 상부로 팽팽하게 당겨주도록 하거나, 린싱파이프의 개수를 줄여 세척수의 분사압력을 확보한 상태에서 승하강실린더를 사용하여 린싱파이프를 상,하 방향으로 이동시킬 수 있도록 함으로서, 여과기의 린싱작업을 보다 신속하고 정확하게 수행하여 매우 우수한 수준의 샘플용 추출수를 확보할 수 있도록 하는 것을 그 기술적인 과제로 한다.
이와 더불어, 여과기의 높이 방향을 따라 다수 개의 린싱파이프를 원추 형상으로 배치시킨 경우, 여과기의 하단측에 위치한 린싱파이프와 그 상부측에 위치하는 나머지 린싱파이프를 통한 세척수의 주입경로를 이원화시킴으로서, 필요시 하단측의 린싱파이프만을 사용하여 여과기 하단부에 대한 추가적이고 독립적인 린싱작업을 수행할 수 있도록 하며, 이로 인하여 미생물이 대량으로 부착되어 처리부하가 상대적으로 크게 되는 여과기 하단부의 린싱작업을 세척수의 낭비없이 신속하고 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 것을 또 다른 기술적 과제로 한다.
마지막으로, 샘플링탱크의 바닥면을 기초로 하여 여과기와 하단집수부를 연결하는 연결부의 구조를 개선시킴으로서, 여과기와 하단집수부를 연결하는 작업의 편의성을 극대화시키는 동시에, 해당 연결부위를 통한 샘플용 추출수의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 하며, 이로 인하여 샘플링장치의 린싱성능 및 샘플용 추출수를 기초로 한 측정데이터의 신뢰도를 한층 더 크게 향상시킴으로서, 선박용 밸러스트수의 샘플 측정용으로 최적화 된 샘플링장치를 제공토록 하는 것을 궁극의 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 샘플링탱크의 상부면과 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 센싱챔버가 연결 설치되고, 상기 센싱챔버는 밸브기구를 구비하는 채수관에 의하여 여과기의 하단집수부와 연결 설치된 선박용 밸러스트수의 샘플링장치에 있어서, 상기 샘플링탱크와 여과기의 사이에는 여과기를 에워싸는 링 형태의 린싱파이프가 여과기의 높이 방향에 걸쳐 다수 개로 배치되고, 상기 각각의 린싱파이프 내주면에는 다수 개의 세척노즐이 설치되며, 상기 각각의 린싱파이프는 여과기의 표면과 일정한 간격을 두고 이격되어 여과기와 동일한 원추 형상으로 배치되고, 각각의 린싱파이프 중에서 하단측에 배치되는 린싱파이프를 제외한 상부측 린싱파이프는 연결파이프에 의하여 서로 연통되는 세척수 주입통로를 형성하며, 상기 상부측 린싱파이프와 하단측 린싱파이프에는 밸브기구를 구비하는 세척수주입관이 각각 연결 설치되고, 상기 각각의 세척수주입관은 여과수 또는 청수를 세척수로 공급하는 린싱펌프로부터 연장 설치되며, 상기 샘플링탱크의 상단 주연부에는 다수 개의 인장실린더가 수직 하방으로 설치되고, 상기 인장실린더의 피스톤로드가 여과기의 상단보강테와 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 린싱파이프가 여과기의 상부측에 2개 내지 3개로 배치되고, 각각의 린싱파이프는 원추 형상의 여과기 표면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 설치되며, 상기 샘플링탱크의 상단 외측면에는 승하강실린더가 수직 상방으로 설치되고, 상기 승하강실린더의 피스톤로드가 수평 방향의 연결로드와 수직 방향의 승하강로드에 의하여 린싱파이프와 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 해당 실시예에서도 상기 인장실린더가 추가로 적용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예로서, 상기 린싱파이프가 여과기의 상부측에 2개 내지 3개로 배치되고, 각각의 린싱파이프는 원추 형상의 여과기 표면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 설치되며, 상기 샘플링탱크의 상단 외측면에는 승하강실린더가 수직 상방으로 설치되고, 상기 승하강실린더의 피스톤로드가 수평 방향의 연결로드와 수직 방향의 승하강로드에 의하여 린싱파이프와 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 해당 실시예에서도 상기 인장실린더가 추가로 적용될 수 있다.
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이와 더불어, 선출원에서와 같이 상기 샘플링탱크와 린싱파이프의 사이에는 여과기보다 낮은 높이를 가지는 오버플로우탱크가 설치되고, 상기 오버플로우탱크와 샘플링탱크의 사이에 해당하는 샘플링탱크의 바닥부에는 보조배출관이 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 샘플용 추출수의 누설을 보다 확실하게 방지하기 위한 구조로서, 샘플링탱크의 바닥부 중앙에는 오링 형태의 팩킹이 플랜지부의 내주면에 삽입된 팩킹시트가 조립 설치되고, 여과기의 하단부를 팩킹의 내주면과 밀착시키는 한편 추출수의 배출통로를 제공하는 파이프볼트가 팩킹시트를 관통하여 삽입 설치되며, 상기 파이프볼트의 상단부는 외측 방향으로 경사진 압착단부로 형성되고, 상기 압착단부를 여과기의 하단부와 함께 팩킹측으로 가압 밀착시키는 압착너트가 팩킹시트의 하부에서 파이프볼트에 체결 설치되며, 상기 하단집수부는 압착너트의 하부에서 파이프볼트에 체결 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 팩킹을 대신하여 파이프볼트의 압착단부와 여과기의 하단 내주면에 걸쳐 누수방지용 밀봉처리부가 형성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 선출원된 샘플링장치의 모든 작용효과를 가짐은 물론이고, 이에 추가적으로 린싱기구 및 린싱방식의 개선을 통하여 여과기의 린싱작업을 보다 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 효과를 제공하며, 미생물이 대량으로 부착되어 처리부하가 상대적으로 크게 되는 여과기 하단부의 린싱작업 또한 다른 부분과 분리된 독립적인 방식으로 세척수의 낭비없이 신속하고 효율적으로 수행토록 하는 효과를 제공한다.
이와 더불어, 여과기와 하단집수부의 연결부 구조를 개선시킴으로서, 여과기와 하단집수부를 연결하는 작업의 편의성을 극대화시키는 동시에, 해당 연결부위를 통한 샘플용 추출수의 누설을 보다 완벽하게 차단시키는 효과를 제공하며, 이로 인하여 샘플링장치의 린싱성능을 극대화시켜 매우 우수한 수준의 샘플용 추출수를 확보토록 함으로서, 샘플용 추출수를 기초로 한 측정데이터의 신뢰도를 한층 더 크게 향상시키는 효과를 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 샘플링장치의 일부 절개 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 샘플링장치의 정단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 샘플링장치의 일부 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 샘플링장치의 정단면도.
도 5의 (가) 및 (나)는 여과기와 하단집수부의 연결부 구조를 나타내는 요부 발췌 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 샘플링장치의 정단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 샘플링장치의 일부 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 샘플링장치의 정단면도.
도 5의 (가) 및 (나)는 여과기와 하단집수부의 연결부 구조를 나타내는 요부 발췌 단면도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치(10) 역시 마찬가지로 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 밸러스트수에 포함된 미생물을 농축하는 원추형의 여과기(2)가 샘플링탱크(1)의 내부에 삽입 설치되고, 상기 샘플링탱크(1)의 하부측에 여과기(2)를 거쳐 미생물이 농축된 추출수가 저장되는 센싱챔버(8)가 설치된 구성을 기초로 하여 이루어지게 된다.
통상 여과기(2)의 상단 주연부에는 여과기(2)의 입구 형태를 유지토록 하는 상단보강테(2a)가 설치되는 한편, 여과기(2)의 하단 출구측은 플랜지 형상의 장착기구를 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 나일론 등의 소재를 이용한 직물(천)이나 부직포 재질의 여과포가 사용되지만, 경우에 따라서는 스테인레스 스틸 재질의 금속망을 원추형으로 형성시켜 사용할 수도 있으며, 여과기(2)에서 농축되는 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 밸러스트수의 유입관(12)이 연결 설치되며, 샘플링탱크(1)의 바닥면 일측부에는 여과기(2)를 거친 여과수의 배출관(13)이 연결 설치되는 바, 상기 유입관(12)에는 밸러스트수의 정량투입을 위하여 미도시된 유량계 및 밸브기구가 설치된다.
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 전동밸브가 바람직하다.
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 배관측에 유입관(12)을 연결시켜 사용할 수도 있음은 물론이다.
그리고, 상기 센싱챔버(8)는 샘플링탱크(1)의 하부측 중앙에 위치한 상태로 밸브기구(V)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 채수관(7)의 밸브기구(V)를 개방할 시 샘플용 추출수가 잔류되지 않도록, 대각선 방향으로 하향 경사지는 깔대기 형상으로 형성시키는 바람직하다.(도 5참조)
도면상 상기 하단집수부(3)의 직하방에 여액의 배출을 위하여 밸브기구(V)가 구비된 드레인배관(17)이 설치되지만, 이러한 드레인배관(17)을 설치하지 않더라도 센싱챔버(8)를 밸브기구(V)와 함께 채수관(7)으로부터 분리시키는 과정에서 여액의 배출작업이 수행될 수 있으며, 상기 센싱챔버(8) 또한 스테인레스 스틸 용기가 바람직하지만, 그 이외의 다른 내부식성 소재가 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 센싱챔버(8)는 본원의 선출원에서와 같이, 내부가 비어 있는 원추형의 용기로 형성시키는 한편, 이 원추형 센싱챔버(8)의 하단 꼭지점 부분에 미생물검출기(9)를 설치함으로서, 센싱챔버(8)의 내부영역 전체가 미생물검출기(9)에 의한 검출범위에 포함되도록 하는 것이 가장 바람직하며, 상기 미생물검출기(9)는 수밀용(水密用) 밀폐링 등을 개재시킨 상태로 센싱챔버(8)의 하단부에 체결방식으로 조립시키는 것이 가장 바람직하다.
상기 미생물검출기(9)는 샘플용 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 광학검출기가 가장 바람직하며, 케이블(9a)에 의하여 모니터실(선박의 기관실이나 조타실 또는 실험실 등)의 검출모니터와 접속된다.
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 추출수가 저장되는 원추형 센싱챔버(8) 하단에 미생물검출기(9)를 설치하는 한편, 상기 미생물검출기(9)가 모니터실의 검출모니터와 접속되도록 하면, 센싱챔버(8)에 샘플용 추출수를 저장시켜 놓은 상태로 추출수에 포함된 미생물의 분포나 개체수 및 사멸 여부 등을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있게 된다.
이로 인하여, 센싱챔버(8)를 실험실로 운반시키는 번거러운 작업을 배제시킴으로서, 샘플측정에 소요되는 시간과 비용을 최소화시킬 수 있고, 센싱챔버(8)로 추출수가 유입되는 시간대별로 미생물의 상태를 수시로 체크하여 한층 더 신뢰성 있는 데이터를 제공할 수 있으며, 선출원에서와 같이 상기 원추형 센싱챔버(8)를 소정의 각도만큼 경사지게 설치한 상태에서 원추형 센싱챔버(8)를 회전시키는 방식 또한 적용이 가능하다.
본 발명의 요부에 해당하는 린싱기구의 제 1실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 여과기(2)를 에워싸는 링(Ring) 형태의 린싱파이프(6)가 여과기(2)의 높이 방향에 걸쳐 다수 개로 배치되고, 상기 각각의 린싱파이프(6) 내주면에는 다수 개의 세척노즐(4)이 설치되는 한편, 샘플링탱크(1)의 상단 주연부에는 다수 개의 인장실린더(18)가 수직 하방으로 설치되고, 상기 인장실린더(18)의 피스톤로드(18a)가 여과기(2)의 상단보강테(2a)로부터 돌출된 커넥팅암(2b)과 연결 설치되도록 한 것이다.
따라서, 여과기(2)의 린싱작업이나 최종 세척작업시 상기 인장실린더(18)를 작동시켜 여과기(2)를 상부로 팽팽하게 당겨 놓은 상태에서 여과기(2)의 외측 표면으로 세척수를 분사시킬 수 있으며, 이를 위하여 최상단측 린싱파이프(6)에는 린싱펌프(15)로부터 연장되어 여과수 또는 청수를 세척수로 공급하는 세척수주입관(15a)이 연결 설치되고, 각각의 린싱파이프(6)는 연결파이프(5)에 의하여 서로 연통되는 세척수 주입통로를 형성하도록 이루어진다.
상기 린싱작업은 여과기(2)의 표면으로 여과수를 분사시켜 하단집수부(3)를 통한 미생물의 농축작업을 수행하는 것으로서, 샘플링탱크(1)로의 밸러스트수 유입→여과기(2)에서의 미생물 농축 및 여과수의 배출→여과수 저장→여과수를 이용한 여과기(2)의 린싱(2~3회) 및 센싱챔버(8)로의 추출수 저장→여과수의 최종 배수의 과정이 1회의 싸이클을 이루며, 이와 같은 싸이클이 수 회 반복하여 수행되는 것이다.
상기와 같이 세척노즐(4)이 구비된 링 형태의 린싱파이프(6)를 여과기(2)의 외측에 높이 방향을 따라 다수 개로 배치시킨 상태에서 여과기(2)의 린싱작업을 수행토록 하면, 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.
특히, 위와 같은 방식의 린싱작업이 인장실린더(18)를 이용하여 여과기(2)를 상부로 팽팽하게 당겨 놓은 상태에서 수행되기 때문에, 얇은 천 재질로 이루어지는 여과기(2)가 세척수의 분사압력에 의하여 내부로 오목하게 들어가거나 그 형태가 찌그러드는 등의 변형을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 여과기(2)의 표면에 부착된 미생물의 탈락이 매우 원활하게 이루어지도록 함으로서, 여과기(2)의 린싱작업 뿐만 아니라 청수를 이용한 여과기(2)의 최종 세척작업까지 신속하고 정확하게 수행할 수 있는 것이다.
상기 린싱파이프(6)를 여과기(2)의 높이 방향을 따라 일정한 간격을 두고 5개 정도로 배치하는 한편, 원추 형상의 여과기(2) 표면적에 맞추어 상부측 린싱파이프(6)로부터 하단측 린싱파이프(6)에 걸쳐 7개, 6개, 5개, 4개, 3개의 순으로 세척노즐(4)을 구분하여 설치하는 것이 바람직하지만, 린싱파이프(6)와 세척노즐(4)의 개수나 배치상태는 여과기(2)의 치수와 용량에 맞추어 임의대로 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.
또한, 상기 인장실린더(18)는 샘플링탱크(1)의 상단측에 고정된 실린더브라켓(1b)에 의하여 총 3개소에 설치되어 있는 바, 이는 여과기(2)를 상부로 끌어 당기는 실린더의 인장력이 여과기(2)의 상단보강테(2a)에 걸쳐 균일하게 분포될 수 있도록 한 것으로서, 여과기(2)의 치수나 용량에 맞추어 최소 2개소 이상으로 설치하는 것이 바람직하다.
필요시 별도의 브라켓을 사용하지 않고 각각의 인장실린더(18)를 샘플링탱크(1)의 상단 내,외측에 직접 고정시켜 사용할 수도 있으며, 인장실린더(18)의 피스톤로드(18a)와 여과기(2)용 상단보강테(2a)의 커넥팅암(2b)이 연결로드(18b)에 의하여 연결 설치되어 있으나, 피스톤로드(18a)와 커넥팅암(2b)을 직접 연결시킬 수 있는 위치에 인장실린더(18)가 설치될 경우 연결로드(18b)는 적용되지 아니한다.
이와 더불어, 세척수주입관(15a)을 거쳐 린싱파이프(6) 및 세척노즐(4)로 공급되는 세척수는 여과기(2)와 배출관(13)을 거쳐 배출된 여과수를 여과수저장조(19)에 저장시켜 놓았다가, 이를 린싱펌프(15)로 펌핑하여 여과기(2)의 린싱작업에 사용하는 것이 바람직하며, 여과기(2)의 최종 세척작업은 청수저장조(19')에 저장된 청수(담수)를 린싱펌프(15)로 펌핑하여 사용하는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 본 발명의 샘플링장치(10)에서는 샘플링탱크(1)의 하부에 상기 여과수저장조(19)와 청수저장조(19')가 구비된 수조케이스(20)를 배치시켰으며, 여과수의 배출관(13)은 샘플링탱크(1)의 바닥부와 연결된 상태에서 여과수저장조(19)로 연장되고, 상기 린싱펌프(15)로부터 밸브기구(V)를 구비하는 상태로 연장되는 2개의 세척수흡입관(15b)이 여과수저장조(19)와 청수저장조(19')의 내부로 각각 분리되어 삽입 설치된다.
또한, 상기 여과수저장조(19)와 청수저장조(19')는 격벽(19a)에 의하여 서로 구획된 상태로 수조케이스(20)의 내부에 삽입 설치되어 있고, 청수저장조(19')에는 효율적인 여과기(2)의 세척작업을 위하여 청수를 가열시키는 히터(19b)가 설치되는 한편, 밸브기구(V)를 구비하는 보충수공급관(16)이 추가로 설치되며, 필요시 해당 수조에 저장된 여과수와 청수를 외부로 배출시킬 수 있도록 드레인배관(20a)이 각각 설치되어 있다.
상기와 같이 여과수저장조(19)와 청수저장조(19')가 구비된 수조케이스(20)를 샘플링탱크(1)의 하부에 일체형으로 설치하여 사용하는 것이, 배관설비를 단순화시키고 샘플링장치(10)의 전체적인 설치부피를 줄이는 측면에서 유리하지만, 공간적인 여건이 허락되지 않는 경우에는 선출원에서와 같이 여과수저장조(19)와 청수저장조(19')가 포함된 수조케이스(20)를 샘플링탱크(1)와 분리시켜 샘플링탱크(1)와 떨어진 장소에 설치할 수도 있다.
이 경우, 여과수의 배출관(13)은 샘플링탱크(1)의 바닥면으로부터 수조케이스(20)가 설치된 장소까지 연장되며, 상기 린싱펌프(15)와 세척수주입관(15a) 및 세척수유입관(15b) 역시 마찬가지로 샘플링장치(10)의 내부에서 외부로 노출되지 않도록 설치될 수도 있고, 샘플링장치(10)의 외부에 노출된 상태로 설치될 수도 있음을 밝혀두는 바이다.
보다 더 바람직하게는, 본원의 선출원에서와 같이 샘플링탱크(1)와 린싱파이프(6)의 사이에 여과기(2)보다 낮은 높이를 가지는 오버플로우탱크(11)를 추가로 설치하는 한편, 상기 오버플로우탱크(11)와 샘플링탱크(1)의 사이에 해당하는 샘플링탱크(1)의 바닥면에 보조배출관(14)을 연결시키고, 이 보조배출관(14)을 여과수저장조(19)측으로 연장시킨 것이다.
상기와 같이 샘플링탱크(1)와 린싱파이프(6)의 사이에 여과기(2)보다 낮은 높이를 가지면서 상단부가 개구된 오버플로우탱크(11)를 설치하게 되면, 펌핑작동에 의한 밸러스트수의 강제적인 공급유량과 배출관(13)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(샘플링탱크의 내용적) 이상의 밸러스트수가 빠른 시간내에 샘플링탱크(1)로 과잉 공급되더라도, 여과기(2)를 거친 여과수가 오버플로우탱크(11)를 넘어 상기 완충공간으로 1차 유입된 다음 보조배출관(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 보조배출관(14)에도 필요시 밸브기구를 설치할 수 있는 바, 보조배출관(14)의 밸브기구는 특정한 경우를 제외하고는 항상 개방된 상태를 유지하므로, 자동식 전동볼밸브 보다는 수동식 개폐밸브가 유리하며, 샘플링탱크(1)의 바닥면에 오버플로우탱크(11)를 설치하는 방식 또한 용접에 의한 고정방식이나 착탈가능한 조립방식 중 어떠한 방식을 적용시키더라도 무방하다.
본 발명에 적용되는 린싱기구의 제 2실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 여과기(2)를 에워싸는 링 형태의 린싱파이프(6)를 여과기(2)의 높이 방향에 걸쳐 다수 개로 배치하되, 각각의 린싱파이프(6)가 여과기(2)의 표면과 일정한 간격을 두고 이격되어 여과기(2)와 동일한 원추 형상으로 배치되도록 한 것이다.
상기와 같이 각각의 린싱파이프(6)를 여과기(2)와 동일한 원추 형태로 배치하게 되면, 린싱파이프(6)마다 설치된 세척노즐(4)과 여과기(2)의 외측 표면이 모두 동일한 거리에 놓이게 되므로, 여과기(2)의 상단측으로부터 하단측에 이르기까지 세척수의 분사압력이 골고루 균일하게 전달되어 한층 원활한 린싱작업 및 최종 세척작업이 가능하게 되는 것이다.
보다 더 바람직하게는, 각각의 린싱파이프(6) 중에서 하단측에 배치되는 1개 내지 2개의 린싱파이프(6)를 제외한 상부측 린싱파이프(6)가 연결파이프(5)에 의하여 서로 연통되는 세척수 주입통로를 형성토록 하고, 하단측에 배치된 1개 내지 2개의 린싱파이프(6)는 상부측 린싱파이프(6)와 분리된 별도의 세척수 주입통로로 형성시킨 다음, 상기 린싱펌프(15)로부터 밸브기구(V)를 구비하는 2개의 세척수주입관(15a)을 연장시켜, 상부측 린싱파이프(6)와 하단측 린싱파이프(6)에 각각 개별적으로 연결시키는 것이다.
상기와 같은 방식으로 상부측 린싱파이프(6)와 하부측 린싱파이프(6)를 통한 세척수의 공급을 이원화시키게 되면, 2개의 세척수주입관(15a)에 설치된 밸브기구(V)를 모두 개방시켜 여과기(2)의 전체 표면에 대한 린싱작업을 수행할 수도 있고, 하단측 린싱파이프(6)용 세척수주입관(15a)의 밸브기구(V)만을 개방시켜 여과기(2) 하단측의 린싱작업을 별도로 분리하여 독립적으로 수행할 수 있다.
따라서, 미생물이 대량으로 부착되어 처리부하가 상대적으로 크게 되는 여과기(2) 하단부의 린싱작업을 필요시마다 독립적으로 추가 수행할 수 있는 한편, 해당 부위만을 통한 세척수의 공급이 가능하기 때문에 세척수의 낭비 또한 방지할 수 있으며, 이로 인하여 여과기(2) 하단부의 린싱작업을 신속하고 효율적으로 수행하여 미생물의 농축성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
상기와 같이 상부측 린싱파이프(6)와 분리된 하단측 린싱파이프(6)의 지지를 위하여 샘플링탱크(1)의 바닥면에 별도의 지지대(6a)를 제공하는 것도 가능하고, 각각의 세척수주입관(15a)이 린싱파이프(6)의 지지기능을 병행토록 하는 것도 가능하며, 린싱파이프(6) 전체를 보다 견고히 지지할 수 있도록 미도시된 지지대나 지지봉을 샘플링탱크(1) 또는 오버플로우탱크(11)와 연계시켜 설치하는 것도 가능함을 밝혀두는 바이다.
본 발명에 적용되는 린싱기구의 제 3실시예는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 여과기(2)를 에워싸는 링 형태의 린싱파이프(6)를 여과기(2)의 상부측에 2개 내지 3개로 배치시키되, 제 2실시예에서와 같이 각각의 린싱파이프(6)가 여과기(2) 표면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 한 다음, 최상단측 린싱파이프(6)를 샘플링탱크(1)의 상단 외측면에 설치된 승하강실린더(21)의 피스톤로드(21a)와 연결시킴으로서, 린싱파이프(6) 자체가 여과기(2)의 외측에서 상,하 방향으로 이동되도록 한 것이다.
도면상 샘플링탱크(1)의 상단 외측면에 고정된 실린더브라켓(1b)에 승하강실린더(21)가 수직 상방으로 설치되고, 상기 승하강실린더(21)의 피스톤로드(21a)가 수평 방향의 연결로드(21b)와 수직 방향의 승하강로드(21c)에 의하여 최상단측 린싱파이프(6)와 연결 설치된 것으로 도시되어 있으나, 승하강실린더(21)를 샘플링탱크(1)의 벽체 상단에 수직 하방으로 설치하여 피스톤로드(21a)가 린싱파이프(6)와 직접 연결되도록 하는 방식도 가능함은 물론이다.
상기와 같이 린싱파이프(6)가 여과기(2)의 외측에서 상,하 방향으로 이동하는 점을 감안하여, 린싱펌프(15)로부터 연장되어 린싱파이프(6)와 연결되는 세척수주입관(15a) 중에서 샘플링탱크(1)의 내부에 배치되는 세척수주입관(15a) 부분을 유연한 재질의 플렉시블호스(22)로 하는 것이 바람직하다.
상기 제 3실시예에 따른 승하강식 린싱기구는 제 2실시예에 따른 고정식 린싱기구에 비하여 린싱파이프(6)의 개수를 약 절반 정도로 줄임으로서, 린싱펌프(15)에 의한 세척수의 동일 공급유량을 기준으로 할 경우 세척수의 분사압력을 충분히 확보할 수 있고, 필요시 여과기(2)의 하단부와 같이 린싱부하가 크게 되는 위치에 린싱파이프(6)를 요구하는 시간만큼 머무르게 하거나, 해당 부위에 보다 많은 왕복횟수의 린싱작업을 수행할 수 있는 잇점을 제공한다.
따라서, 승하강실린더(21)가 추가로 적용된다는 점을 제외하면, 제 2실시예에 의한 경우보다 한층 더 합리적이고 효과적인 린싱기구를 제공할 수 있는 바, 여과기(2)의 치수나 처리용량 또는 샘플링장치(10)가 설치되는 주변공간이나 샘플링탱크(1)의 내부공간을 감안하여, 제 2 또는 제 3실시예 중에서 적합한 린싱기구를 선택하여 적용시키는 것이 가장 바람직하다.
물론, 상기 제 2실시예와 제 3실시예에 의한 린싱기구에 인장실린더(18)를 기초로 하는 제 1실시예의 린싱기구를 접목시키는 것도 가능하며, 본 출원에서는 샘플링장치(10)에 사용되는 여과기(2)가 대부분 얇은 천 재질로 이루어지는 것을 감안하여, 제 1실시예에 의한 린싱기구를 제 2실시예 및 제 3실시예와 각각 접목시킨 2가지 적용례를 최적 실시예로 도시하였다.
이와는 달리, 상기 여과기(2)가 금속 재질의 여과망으로 형성된 경우에는, 인장실린더(18)를 사용하여 여과기(2)를 상부로 팽팽하게 당겨주지 않더라도 세척수의 분사압력으로 여과기(2)의 형태가 일그러지거나 뒤틀리는 현상이 발생하지 않기 때문에, 제 1실시예에 의한 린싱기구를 적용시킬 필요가 없으며, 제 2실시예와 제 3실시예 중 적합한 실시예 하나를 선택하여 적용시키면 된다.
본 발명의 추가적인 요부에 해당하는 구성요소로서는 도 5의 (가) 및 (나)에 각각 도시된 바와 같이, 샘플링탱크(1)의 바닥면을 기초로 하여 여과기(2)와 하단집수부(3)를 연결하는 연결부의 구조를 개선시킴으로서, 여과기(2)와 하단집수부(3)를 연결하는 작업의 편의성을 극대화시키는 동시에, 해당 연결부위를 통한 샘플용 추출수의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있도록 한 것이다.
이를 위하여, 도 5의 (가)에서는 샘플링탱크(1)의 바닥부 중앙에 오링 형태의 팩킹(24)이 플랜지부(25a)의 내주면에 삽입된 팩킹시트(25)가 조립 설치되고, 상기 여과기(2)의 하단부를 팩킹(24)의 내주면과 밀착시키는 한편 추출수의 배출통로를 제공하는 파이프볼트(23)가 팩킹시트(25)를 관통하여 삽입 설치된다.
또한, 상기 파이프볼트(23)의 상단부는 팩킹(24)측을 향하여 외측 방향으로 경사진 압착단부(23a)로 형성되고, 상기 압착단부(23a)를 여과기(2)의 하단부와 함께 팩킹(24)측으로 가압 밀착시키는 압착너트(26)가 팩킹시트(25)의 하부에서 파이프볼트(23)에 체결 설치된다.
따라서, 상기 압착너트(26)를 파이프볼트(23)를 따라 견고하게 조이게 되면, 압착너트(26)의 체결력이 파이프볼트(23)의 상단에 형성된 압착단부(23a)를 도면상 하방으로 끌어내리는 힘으로 작용하게 되며, 이로 인하여 상기 압착단부(23a)가 여과기(2)의 하단부를 팩킹(24)측으로 견고히 밀착시킴으로서, 샘플용 추출수의 누설을 완벽하게 차단시킬 수 있는 것이다.
상기 하단집수부(3)는 압착너트(26)의 하부에서 파이프볼트(23)에 체결 설치되는 바, 앞에서 설명되어진 바와 같이 하단집수부(3)의 바닥면은 추출수나 여액의 원활한 배출을 위하여 깔대기형으로 형성되며, 하단집수부(3)의 바닥면 중앙에는 센싱챔버(8)의 채수관(7)을 끼움식 또는 나사체결식으로 연결시킬 수 있도록 조립구멍(3a)이 제공된다.
도 5의 (나)에서는 상기 팩킹(24)을 사용하지 않고, 파이프볼트(23)의 압착단부(23a)와 여과기(2)의 하단 내주면에 걸쳐 실리콘이나 접착제 또는 기밀용액 등을 이용하여 누수방지용 밀봉처리부(27)를 형성시킨 다른 적용례를 나타내었으며, 그 이외의 나머지 구성은 도 5의 (가)에 도시된 것과 동일하게 이루어진다.
상기와 같은 본 발명의 샘플링장치(10)에 따르면, 여과기(2)의 린싱작업시 인장실린더(18)를 이용하여 여과기(2)를 상부로 팽팽하게 당겨주거나, 다수 개의 린싱파이프(6)를 여과기(2)의 형태와 동일한 원추 형상으로 배치하거나, 린싱파이프(6)의 개수를 줄여 세척수의 분사압력을 확보한 상태에서 승하강실린더(21)를 사용하여 린싱파이프(6)를 상,하 방향으로 이동시킬 수 있도록 린싱기구와 린싱방식을 개선시킴으로서, 여과기(2)의 린싱작업을 보다 신속하고 정확하게 수행하여 매우 우수한 수준의 샘플용 추출수를 확보할 수 있게 된다.
한편, 여과기(2)의 높이 방향을 따라 다수 개의 린싱파이프(6)를 원추 형상으로 배치시킨 경우에 있어, 여과기(2)의 하단측에 위치한 린싱파이프(6)와 그 상부측에 위치하는 나머지 린싱파이프(6)를 통한 세척수의 주입경로를 이원화시킴으로서, 하단측의 린싱파이프(6)만을 사용하여 여과기(2) 하단부에 대한 추가적인 린싱작업을 필요시마다 독립적으로 수행할 수 있으며, 이로 인하여 미생물이 대량으로 부착되어 처리부하가 상대적으로 크게 되는 여과기(2) 하단부의 린싱작업 또한 세척수의 낭비없이 신속하고 효율적으로 수행하여 미생물의 농축성능을 향상시킬 수 있는 것이다.
이와 더불어, 샘플링탱크(1)의 바닥면을 기초로 하여 여과기(2)와 하단집수부(3)를 연결하는 연결부의 구조를 개선시킴으로서, 여과기(2)와 하단집수부(3)를 연결하는 작업의 편의성을 극대화시키는 동시에, 해당 연결부위를 통한 샘플용 추출수의 누설을 보다 완벽하게 차단시킬 수 있으며, 이로 인하여 샘플링장치(10)의 린싱성능 및 샘플용 추출수를 기초로 한 측정데이터의 신뢰도를 한층 더 크게 향상시킴으로서, 선박용 밸러스트수의 샘플 측정용으로 최적화 된 샘플링장치(10)를 제공할 수 있는 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, 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 밸브기구(V)나 펌프기구 등의 작동상태를 자동적으로 제어토록 하거나, 샘플링장치(10)의 가동 자체가 컨트롤러에 기입력된 조건에 따라 자동 수행되도록 할 수도 있다는 것이다.
1 : 샘플링탱크 1a : 장착플랜지 1b : 실린더브라켓
2 : 여과기 2a : 상단보강테 2b : 커넥팅암
3 : 하단집수부 3a : 조립구멍 4 : 세척노즐
5 : 연결파이프 6 : 린싱파이프 6a : 지지대
7 : 채수관 8 : 센싱챔버 9 : 미생물검출기
9a : 케이블 10 : 샘플링장치 11 : 오버플로우탱크
11a : 톱니부 12 : 유입관 13 : 배출관
14 : 보조배출관 15 : 린싱펌프 15a : 세척수주입관
15b : 세척수유입관 15c : 펌프케이싱 16 : 보충수공급관
17,20a : 드레인배관 18 : 인장실린더 18a,21a : 피스톤로드
18b,21b : 연결로드 19 : 여과수저장조 19' : 청수저장조
19a : 격벽 19b : 히터 20 : 수조케이스
21 : 승하강실린더 21c : 승하강로드 22 : 플렉시블호스
23 : 파이프볼트 23a : 압착단부 24 : 팩킹
25 : 팩킹시트 25a : 플랜지부 26 : 압착너트
27 : 밀봉처리부 V : 밸브기구
2 : 여과기 2a : 상단보강테 2b : 커넥팅암
3 : 하단집수부 3a : 조립구멍 4 : 세척노즐
5 : 연결파이프 6 : 린싱파이프 6a : 지지대
7 : 채수관 8 : 센싱챔버 9 : 미생물검출기
9a : 케이블 10 : 샘플링장치 11 : 오버플로우탱크
11a : 톱니부 12 : 유입관 13 : 배출관
14 : 보조배출관 15 : 린싱펌프 15a : 세척수주입관
15b : 세척수유입관 15c : 펌프케이싱 16 : 보충수공급관
17,20a : 드레인배관 18 : 인장실린더 18a,21a : 피스톤로드
18b,21b : 연결로드 19 : 여과수저장조 19' : 청수저장조
19a : 격벽 19b : 히터 20 : 수조케이스
21 : 승하강실린더 21c : 승하강로드 22 : 플렉시블호스
23 : 파이프볼트 23a : 압착단부 24 : 팩킹
25 : 팩킹시트 25a : 플랜지부 26 : 압착너트
27 : 밀봉처리부 V : 밸브기구
Claims (8)
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- 샘플링탱크(1)의 상부면과 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 센싱챔버(8)가 연결 설치되고, 상기 센싱챔버(8)는 밸브기구(V)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 여과기(2)를 에워싸는 링 형태의 린싱파이프(6)가 여과기(2)의 높이 방향에 걸쳐 다수 개로 배치되고, 상기 각각의 린싱파이프(6) 내주면에는 다수 개의 세척노즐(4)이 설치되며,
상기 각각의 린싱파이프(6)는 여과기(2)의 표면과 일정한 간격을 두고 이격되어 여과기(2)와 동일한 원추 형상으로 배치되고, 각각의 린싱파이프(6) 중에서 하단측에 배치되는 린싱파이프(6)를 제외한 상부측 린싱파이프(6)는 연결파이프(5)에 의하여 서로 연통되는 세척수 주입통로를 형성하며,
상기 상부측 린싱파이프(6)와 하단측 린싱파이프(6)에는 밸브기구(V)를 구비하는 세척수주입관(15a)이 각각 연결 설치되고, 상기 각각의 세척수주입관(15a)은 여과수 또는 청수를 세척수로 공급하는 린싱펌프(15)로부터 연장 설치되며,
상기 샘플링탱크(1)의 상단 주연부에는 다수 개의 인장실린더(18)가 수직 하방으로 설치되고, 상기 인장실린더(18)의 피스톤로드(18a)가 여과기(2)의 상단보강테(2a)와 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치. - 샘플링탱크(1)의 상부면과 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 센싱챔버(8)가 연결 설치되고, 상기 센싱챔버(8)는 밸브기구(V)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 여과기(2)를 에워싸는 링 형태의 린싱파이프(6)가 여과기(2)의 상부측에 2개 내지 3개로 배치되고, 상기 각각의 린싱파이프(6)는 원추 형상의 여과기(2) 표면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 설치되며,
상기 각각의 린싱파이프(6) 내주면에는 다수 개의 세척노즐(4)이 설치되고, 각각의 린싱파이프(6)는 연결파이프(5)에 의하여 서로 연통되는 세척수 주입통로를 형성하며,
상기 샘플링탱크(1)의 상단 외측면에는 승하강실린더(21)가 수직 상방으로 설치되고, 상기 승하강실린더(21)의 피스톤로드(21a)가 수평 방향의 연결로드(21b)와 수직 방향의 승하강로드(21c)에 의하여 린싱파이프(6)와 연결 설치되며,
상기 린싱파이프(6)에는 린싱펌프(15)로부터 연장되어 여과수 또는 청수를 세척수로 공급하는 세척수주입관(15a)이 연결 설치되고, 샘플링탱크(1)의 내부에 배치되는 상기 세척수주입관(15a)의 일부분은 플렉시블호스(22)가 되는 것을 특징으로 하는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치. - 제 4항에 있어서, 상기 샘플링탱크(1)의 상단 주연부에는 다수 개의 인장실린더(18)가 수직 하방으로 설치되고, 상기 인장실린더(18)의 피스톤로드(18a)가 여과기(2)의 상단보강테(2a)로부터 돌출된 커넥팅암(2b)과 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
- 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샘플링탱크(1)와 린싱파이프(6)의 사이에는 여과기(2)보다 낮은 높이를 가지는 오버플로우탱크(11)가 설치되고, 상기 오버플로우탱크(11)와 샘플링탱크(1)의 사이에 해당하는 샘플링탱크(1)의 바닥부에는 보조배출관(14)이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
- 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샘플링탱크(1)의 바닥부 중앙에는 오링 형태의 팩킹(24)이 플랜지부(25a)의 내주면에 삽입된 팩킹시트(25)가 조립 설치되고, 상기 여과기(2)의 하단부를 팩킹(24)의 내주면과 밀착시키는 한편 추출수의 배출통로를 제공하는 파이프볼트(23)가 팩킹시트(25)를 관통하여 삽입 설치되며,
상기 파이프볼트(23)의 상단부는 외측 방향으로 경사진 압착단부(23a)로 형성되고, 상기 압착단부(23a)를 여과기(2)의 하단부와 함께 팩킹(24)측으로 가압 밀착시키는 압착너트(26)가 팩킹시트(25)의 하부에서 파이프볼트(23)에 체결 설치되며, 상기 하단집수부(3)는 압착너트(26)의 하부에서 파이프볼트(23)에 체결 설치되는 것을 특징으로 하는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치. - 제 3항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 샘플링탱크(1)의 바닥부 중앙에는 플랜지부(25a)가 돌출 형성된 팩킹시트(25)가 조립 설치되고, 상기 여과기(2)의 하단부를 팩킹시트(25)의 플랜지부(25a) 내주면과 밀착시키는 한편 추출수의 배출통로를 제공하는 파이프볼트(23)가 팩킹시트(25)를 관통하여 삽입 설치되며,
상기 파이프볼트(23)의 상단부는 외측 방향으로 경사진 압착단부(23a)로 형성되고, 상기 압착단부(23a)를 여과기(2)의 하단부와 함께 팩킹시트(25)의 플랜지부(25a)측으로 가압 밀착시키는 압착너트(26)가 팩킹시트(25)의 하부에서 파이프볼트(23)에 체결 설치되며,
상기 파이프볼트(23)의 압착단부(23a)와 여과기(2)의 하단 내주면에 걸쳐 누수방지용 밀봉처리부(27)가 형성되고, 상기 하단집수부(3)는 압착너트(26)의 하부에서 파이프볼트(23)에 체결 설치되는 것을 특징으로 하는 린싱기능을 향상시킨 선박용 밸러스트수의 샘플링장치.
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