KR101413302B1 - 선박용 일체형 유수분리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박에서 생성되는 폐유수를 정화시켜 처리하는 선박용 일체형 유수분리기에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 폐유수 내에 함유되어 있는 기름과 물을 소정의 정화과정을 거쳐 분리한 후 정화된 물을 해양으로 배출시키는 기능을 하는 유수분리기에 있어서, 유수의 분리과정을 단계별로 세분화시켜 수차례의 분리과정을 거치도록 함으로써 유수의 분리효율을 높여주고, 단계별 분리과정을 모두 거친 후에는 감지장치를 통해 유분의 농도를 측정하여 법정 기준치를 초과하는 경우에는 재차 분리과정을 거칠 수 있도록 하여 기준치를 초과하지 않는 정화된 물만 바다로 배출시키도록 함으로써 해양환경오염을 방지할 수 있는 선박용 일체형 유수분리기에 관한 것이다.
특히, 상기 유수분리를 위한 전체 공정에 필요한 모든 일련의 구성을 일체형으로 탑재시켜 구조를 간소화시킴으로써 더욱 신속하고 효율적으로 유수분리과정을 실시할 수 있도록 하고, 보다 줄어든 장치의 부피와 무게로 인해 설치시 필요한 점유공간이 최소화되어 협소한 공간에도 설치가 가능하고 운반이 용이하여 이동성을 높일 수 있는 등의 특징을 갖는 선박용 일체형 유수분리기에 관한 것이다.
이러한 선박용 일체형 유수분리기는 선체의 내부에 설치되어 유수가 저장되는 빌지탱크로부터 펌프의 구동에 의해 유수를 유입하여 소정의 정화과정을 거친 후 바다로 배출시키는 기능을 하는 유수분리기에 있어서, 원통형으로 입설되는 저장탱크로써 내부공간을 수평으로 구분하되, 빌지탱크로부터 연결된 제1,2유수유입관을 통해 유수가 유입되어 분리과정을 실시하는 탱크상부와, 상기 탱크상부와 내부가 서로 연통되고 탱크상부로부터 하강하는 유수가 유입되어 재차 분리과정을 실시하는 탱크중부와, 상기 탱크중부와 연접하되 내부가 구획되고 탱크중부의 외부를 통해 형성된 제1,2이송관을 통해 유수가 유입됨으로써 분리과정을 거듭하여 실시하는 탱크하부로 구성되어 3층형의 수직 일체형 구조로 형성되는 유수분리탱크;와, 상기 유수분리탱크의 외측에 장착되어 장치의 운영 전반을 제어하도록 구비되는 컨트롤패널;과, 상기 탱크하부에 연결된 유수배출관상에 연결된 제1라인을 통해 배출되는 유수의 시료를 채취하여 기름함유농도를 측정하는 빌지모니터;와, 상기 유수배출관의 말단에 결합되어 상기 컨트롤패널의 제어에 의해 유수를 바다로 배출시키거나, 빌지탱크로 유입시키도록 개방경로를 선택적으로 차단하는 3웨이밸브;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 일체형 유수분리기{Integrated oil-water separator for ships}

본 발명은 선박에서 생성되는 폐유수를 정화시켜 처리하는 선박용 일체형 유수분리기에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 폐유수 내에 함유되어 있는 기름과 물을 소정의 정화과정을 거쳐 분리한 후 정화된 물을 해양으로 배출시키는 기능을 하는 유수분리기에 있어서, 유수의 분리과정을 세분화시켜 수차례의 분리과정을 거치도록 함으로써 유수의 분리효율을 높여주고, 각 분리과정을 모두 거친 후에는 감지장치를 통해 유분의 농도를 측정해 법정 기준치를 초과하는 경우에는 반복하여 분리과정을 거칠 수 있도록 하여 기준치를 초과하지 않는 정화된 물만 바다로 배출시키도록 함으로써 해양환경오염을 방지할 수 있는 선박용 일체형 유수분리기에 관한 것이다.

특히, 상기 유수분리를 위한 전체 공정에 필요한 모든 일련의 구성을 일체형으로 탑재시켜 구조를 간소화시킴으로써 더욱 신속하고 효율적으로 유수분리과정을 실시할 수 있도록 하고, 보다 줄어든 장치의 부피와 무게로 인해 설치시 필요한 점유공간이 최소화되어 협소한 공간에도 설치가 가능하고 운반이 용이하여 이동성을 높일 수 있는 등의 특징을 갖는 선박용 일체형 유수분리기에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 항해과정에서 불가피하게 생성되는 폐유수는 별도의 처리과정을 거치지 않고 바다에 그대로 배출하는 경우 심각한 환경 문제를 야기시킬 수 있으므로 국제해사기구(IMO)에서는 선박으로부터 오염 방지를 위한 국제협약(MARPOL)을 채택하여 배출수의 기름함유농도에 대한 해양배출기준치를 15ppm 이하로 정해놓고 이를 엄격히 제한하고 있다.

따라서, 폐유수 내에 함유되어 있는 기름과 물을 분리한 후 정화된 물을 해양으로 배출시키는 기능을 하는 유수분리기를 선박 내에 설치하도록 함으로써 폐유수를 별도의 처리과정을 거친 후 배출시킬 수 있도록 하고 있으며, 이를 통해 배출수의 수질을 정해진 기준치 이하로 낮춰줌으로써 폐유수의 무단유출로 인해 발생하는 해양환경의 오염을 근본적으로 방지할 수 있도록 하고 있다.

그러나 기존의 선박에 사용되는 유수분리기는 그 성능이 기준치에 크게 미달하거나 복잡한 구조적 문제점으로 인해 실용성이 부족하여 대부분의 선박에서는 폐유수를 정화처리 하지않고 무단으로 해양에 배출하는 경우가 빈번했다.

특허등록번호 제10-1096538호에서는 앞서 서술한 선박용 유수분리기의 기술사상을 공지하였는바, 종래의 기술이 가진 성능을 보다 향상시키기 위하여 폐유수의 분리과정을 각 단계별로 나눔으로써 여러 번의 처리과정을 거칠 수 있도록 하여 상기한 해양배출기준치를 충족시키는 성능의 선박용 유수분리기를 구현하였다.

그러나, 성능의 향상에도 불구하고 종래의 유수분리기와 마찬가지로 각 처리과정을 수행하는 장치들이 구조적으로 복잡하게 배치되어 있어 유지보수상의 용이함이 현저히 떨어지는 것은 물론이고, 복잡한 구조로 인해 늘어난 부피와 무게는 장치의 점유공간을 더욱 확대시켜 선박 내부에 설치시 공간의 크기에 제약이 따르고 이동상의 편의성 역시 떨어지므로 실용성 면에서의 한계를 여전히 극복하지 못하였다.

따라서, 성능과 실용성을 동시에 만족할 수 있는 선박용 유수분리기의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 유수의 분리과정을 세분화시켜 수차례의 분리과정을 거치도록 함으로써 유수의 분리효율을 높여주고, 각 분리과정을 모두 거친 후에는 감지장치를 통해 유분의 농도를 측정해 법정 기준치를 초과하는 경우에는 반복해서 분리과정을 거칠 수 있도록 하여 기준치를 초과하지 않는 정화된 물만 바다로 배출시키도록 함으로써 해양환경오염을 방지할 수 있는 선박용 일체형 유수분리기를 제공하는데 그 목적이 있다.

특히, 상기 유수분리를 위한 전체 공정에 필요한 모든 일련의 구성을 일체형으로 탑재시켜 구조를 간소화시킴으로써 더욱 신속하고 효율적으로 유수분리과정을 실시할 수 있도록 하고, 보다 줄어든 장치의 부피와 무게로 인해 설치시 필요한 점유공간이 최소화되어 협소한 공간에도 설치가 가능하고 운반이 용이하여 이동성을 높일 수 있는 등의 특징을 갖는 선박용 일체형 유수분리기를 제공하는 것이 주요 목적이라고 할 수 있다.

이와 같은 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기는,

원통형으로 입설되는 저장탱크로써 내부공간을 수평으로 구분하되, 빌지탱크로부터 연결된 제1,2유수유입관을 통해 유수가 유입되어 분리과정을 실시하는 탱크상부와, 상기 탱크상부와 내부가 서로 연통되고 탱크상부로부터 하강하는 유수가 유입되어 재차 분리과정을 실시하는 탱크중부와, 상기 탱크중부와 연접하되 내부가 구획되고 탱크중부의 외부를 통해 형성된 제1,2이송관을 통해 유수가 유입됨으로써 분리과정을 거듭하여 실시하는 탱크하부로 구성되어 3층형의 수직 일체형 구조로 형성되는 유수분리탱크;와, 상기 유수분리탱크의 외측에 장착되어 장치의 운영 전반을 제어하도록 구비되는 컨트롤패널;과, 상기 탱크하부에 연결된 유수배출관상에 연결된 제1라인을 통해 배출되는 유수의 시료를 채취하여 기름함유농도를 측정하는 빌지모니터;와, 상기 유수배출관의 말단에 결합되어 상기 컨트롤패널의 제어에 의해 유수를 바다로 배출시키거나, 빌지탱크로 유입시키도록 개방경로를 선택적으로 차단하는 3웨이밸브;를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 의한 선박용 일체형 유수분리기는, 폐유수 내에 함유되어 있는 기름과 물을 소정의 정화과정을 거쳐 분리한 후 정화된 물을 해양으로 배출시키는 기능을 하는 유수분리기에 있어서, 유수의 분리과정을 세분화시켜 수차례의 분리과정을 거치도록 함으로써 유수의 분리효율을 높여주고, 각 분리과정을 모두 거친 후에는 감지장치를 통해 유분의 농도를 측정하여 법정 기준치를 초과하는 경우에는 반복하여 분리과정을 거칠 수 있도록 하여 기준치를 초과하지 않는 정화된 물만 바다로 배출시키도록 함으로써 해양환경오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 유수분리를 위한 전체 공정에 필요한 모든 일련의 구성을 일체형으로 탑재시켜 구조를 간소화시킴으로써 더욱 신속하고 효율적으로 유수분리과정을 실시할 수 있도록 하고, 보다 줄어든 장치의 부피와 무게로 인해 설치시 필요한 점유공간이 최소화되어 협소한 공간에도 설치가 가능하고 운반이 용이하여 이동성을 높일 수 있는 등의 탁월한 효과도 기대할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 전면을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 후면을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기를 도시한 분해사시도.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크상부를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크상부를 도시한 분해사시도.
도 6은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 오일세퍼레이터를 도시한 분해도.
도 7은 도 5의 A-"A"선을 따라 취한 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크중부를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크중부를 도시한 분해사시도.
도 10은 도8의 B-"B"선을 따라 취한 단면도.
도 11은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크하부를 도시한 사시도.
도 12는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크하부를 도시한 분해사시도.
도 13은 도 11의 C-"C"선을 따라 취한 단면도.
도 14에서 도 17은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 실시예에서 유수의 유입과 분리과정을 도시한 사용상태도.
도 18에서 도 22는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 실시예에서 유수의 배출과 세정과정을 도시한 사용상태도.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기를 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 전면을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 후면을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기를 도시한 분해사시도이고, 도 14에서 도 17은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 실시예에서 유수의 유입과 분리과정을 도시한 사용상태도이고, 도 18에서 도 22는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 실시예에서 유수의 배출과 세정과정을 도시한 사용상태도이다.

도 1, 도 2, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기(100)는 피스톤펌프(20)와, 유수분리탱크(30)와, 탱크상부(40)와, 탱크중부(50)와, 탱크하부(60)와, 컨트롤패널(70)과, 빌지모니터(80)와, 3웨이밸브(90)를 포함하여 구성된다.

빌지탱크(미도시)는 선체의 내부에 설치되어 선박의 운행중에 생성되는 폐유수가 집결하여 저장된다. 이러한 폐유수를 별도의 정화처리 없이 무단으로 해상에 방류할 경우 심각한 환경문제의 유발을 야기하므로 국제협약에 의해 정해진 해양배출기준치를 만족하는 수준의 유수분리과정을 거쳐야한다.

상기 피스톤펌프(20)는 상기 빌지탱크(미도시)로부터 연결되는 제1유수유입관(11)의 말단에 설치되어 유수를 압입하고 피스톤펌프(20)의 유출구에 연결되는 제2유수유입관(12)을 통해 후술하게 될 유수분리탱크(30)로 유수를 압송한다. 이때 빌지탱크(미도시)에 저장된 유수에 포함된 각종 이물질 등이 피스톤펌프(20)의 내부로 바로 유입되지 않도록 제1유수유입관(11)의 선단부상에 소정의 스트레이너(미도시)를 장착하여 이물질이 걸러진 후 유입되도록 하는 것이 가능하다.

상기 유수분리탱크(30)는 원통형으로 입설되는 저장탱크로써 내부공간을 수평으로 구분하되, 상기 빌지탱크(미도시)로부터 연결된 제1,2유수유입관(11, 12)을 통해 유수가 유입되어 분리과정을 실시하는 탱크상부(40)와, 상기 탱크상부(40)와 내부가 서로 연통되고 탱크상부(40)로부터 하강하는 유수가 유입되어 재차 분리과정을 실시하는 탱크중부(50)와, 상기 탱크중부(50)와 연접하되 내부가 격벽부재(56)에 의해 구획되고 탱크중부(50)의 후면에서 외부를 통해 형성된 제1,2이송관(54, 55)에 연결되어 유수가 유입됨으로써 분리과정을 거듭하여 실시하는 탱크하부(60)로 구성되어 3층형의 수직 일체형 구조상에서 수차례의 유수분리과정이 실시되도록 구성된 형태이다.

이와 같은 본 발명의 수직 일체형 구조는 일반적인 기존의 유수분리기에서 다수의 탱크를 병렬식으로 설치함으로 인하여 복잡한 구조가 형성되는 문제점이 개선됨으로써 선체 내부의 협소한 공간에도 설치가 용이하고 간소화된 구조로 인한 유지보수의 간편함과 이동성 또한 향상시켜 선박 내에 설치되는 유수분리기로서의 활용도를 높여주는데 크게 기여하는 본 발명의 주요 특징이라고 할 수 있다.

상기 컨트롤패널(70)은 상기 유수분리탱크(30)의 외측면에 장착되어 전원공급, 각종센서와 밸브의 작동 등 장치의 운영 전반을 제어하도록 구비된다. 본 발명의 선박용 일체형 유수분리기(100)는 처리과정 전반이 자동으로 작동되나 비상시 등을 대비하여 수동제어가 가능하도록 하는 비상스위치(71)가 컨트롤패널(70)상에 구비되어 필요시 신속하게 대응할 수 있도록 하는 기능을 제공한다.

전술한 내용을 토대로 상기 탱크상부(40), 탱크중부(50), 탱크하부(60)의 상세한 구조를 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크상부를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크상부를 도시한 분해사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 오일세퍼레이터를 도시한 분해도이고, 도 7은 도 5의 A-"A"선을 따라 취한 단면도이다.

도 4, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기(100)의 탱크상부(40)는 오일세퍼레이터(41)와, 일렉트릭히터(42)와, 오일레벨센서(43)와, 오일배출관(44)을 포함하여 구성된다.

상기 탱크상부(40)에는 상기 제2유수유입관(12)이 탱크상부(40)내의 하부 일측면을 관통하여 하부 중심부까지 수평으로 연결되어 구비되되, 상기 제2유수유입관(12)의 말단부는 'ㄴ'자 형태로 절곡하여 형성함으로써 유입되는 유수가 자연스럽게 상승할 수 있도록 유도한다.

상기 컨트롤패널(70)의 제어에 의해 전원을 공급받은 상기 피스톤펌프(20)가 구동을 시작되면 상기 빌지탱크(미도시)로부터 유수가 제1,2유수유입관(11, 12)을 통해 상기 탱크상부(40)내로 유입된다. 이때, 상기 유수분리탱크(30)의 전체 내부는 청수로 미리 가득 채워져 있어야 상기 피스톤펌프(20)의 압력에 의한 유수의 유입과 배출이 원활하게 실시될 수 있다.

상기 탱크상부(40)내의 중앙에는 저면에 중공이 형성되는 원형수조형태의 오일세퍼레이터(41)가 탱크상부(40)의 내측면에서 돌출형성되는 지지체(41a)에 의해 고정배치되어 구비된다. 상기 오일세퍼레이터(41)는 물과 기름의 밀도차이에 의한 부력을 이용하여 기름을 부상시켜 분리하는 방식에 있어서 유수의 유입시에 발생할 수 있는 교반에 의해 기름 입자의 결집이 분산되는 현상을 완화시키는 역할을 한다.

도 6, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기(100)의 오일세퍼레이터(41)는 지지체(41a)와, 제1플레이트(41b)와, 제2플레이트(41c)를 포함하여 구성된다.

상기 오일세퍼레이터(41)의 내측에는 오일세퍼레이터(41)의 외주연보다 작은 직경을 가지는 원판형태의 제1플레이트(41b)와, 상기 오일세퍼레이터(41)의 외주연과 같은 직경으로 중심부에 통공이 형성된 원판형태의 제2플레이트(41c)가 일정간격으로 교대로 적층되도록 구비됨으로써, 상기 오일세퍼레이터(41)의 중공에 연결된 상기 제2유수유입관(12)을 통해 상기 오일세퍼레이터(41)로 유입되어 부상하는 유수가 상기 제1플레이트(41b)의 외주연측에 형성되는 간극과 상기 제2플레이트(41c)의 통공을 교대로 통과하면서 지그재그 방향으로 상승하도록 유도된다.

즉, 상기 오일세퍼레이터(41)는 상기 탱크상부(40)로 유입된 유수를 상기 제1,2플레이트(41b, 41c) 사이를 지그재그방향으로 통과하며 상승하도록 유도하여 유수의 유속을 감소시켜줌으로써 와류에 의한 교반의 발생이 억제되고 유수의 계면이 안정되어 기름과 물이 상하로 분리되는 효율을 향상시킨다. 아울러, 상기 탱크상부(40)내의 상측에 구비되는 일렉트릭히터(42)는 유수상에 전류를 흐르게 하여 전기분해에 의한 기름의 응집을 촉진시킴으로써 유수분리의 효율을 배가시켜준다.

따라서, 기름함유농도가 높은 유수는 상기 탱크상부(40)쪽으로 상승하고 기름함유농도가 낮은 유수는 상기 탱크중부(50)쪽으로 하강하게 하여 분리과정이 완료된다.

도 8은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크중부를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크중부를 도시한 분해사시도이며, 도 10은 도8의 B-"B"선을 따라 취한 단면도이다.

도 8, 도 9, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기(100)의 탱크중부(50)는 제1차필터(51)와, 제1개구부(52)와, 제1커버부재(53)와, 제1이송관(54)과, 제2이송관(55)과, 격벽부재(56)를 포함하여 구성된다.

상기 탱크중부(50)내의 중앙에는 중공부(51a)가 형성된 원통형의 제1차필터(51)가 수평으로 누운 형태로 내설되되, 상기 중공부(51a)의 일측에 상기 제1이송관(54)의 일단이 결합됨으로써 고정배치된다.

상기 오일세퍼레이터(41)에 의해 비교적 안정화된 유수 중 기름함유농도가 높아서 상기 탱크상부(40)로 부상한 유수를 제외하고 기름함유농도가 낮아서 상기 탱크중부(50)에 가라앉은 유수는 상기 제1차필터(51)에 의해 재차 분리과정을 거치게 된다.

상기 제1차필터(51)는 원통형의 표면에서부터 침투되는 유수 중 기름함유농도가 낮은 유수는 상기 중공부(51a)까지 통과되어 중공부(51a)에 연결된 상기 제1이송관(54)을 통과하여 연결되는 제2이송관(55) 거쳐 상기 탱크하부(60)내로 배출되고 기름함유농도가 높아 중공부(51a)까지 통과하지 못한 유수는 제1차필터(51)에 흡착되어 외부로 배출되지 않도록 한다.

도 11은 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크하부를 도시한 사시도이고, 도 12는 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기의 탱크하부를 도시한 분해사시도이며, 도 13은 도 11의 C-"C"선을 따라 취한 단면도이다.

도 11, 도 12, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 일체형 유수분리기(100)의 탱크하부(60)는 제2차필터(61)와, 제2개구부(62)와, 제2커버부재(63)와, 유수배출관(64)를 포함하여 구성된다.

상기 탱크하부(60)내의 중앙에는 상기 제1차필터(51)와 동일한 형태의 제2차필터(61)가 내설되되, 중공부(61a)의 일측에 상기 유수배출관(64)의 일단이 결합됨으로써 고정배치된다.

상기 제1차필터(51)를 통해 재차 분리과정을 거친 후 기름함유농도가 낮아진 상태의 유수는 상기 탱크하부(60)의 측면으로 연결되는 상기 제2이송관(55)을 거쳐 탱크하부(60)내의 공간으로 유입되어 상기 제2차필터(61)에 의해 분리과정을 거듭하여 거치게 된다.

상기 제2차필터(61) 역시 원통형의 표면에서부터 침투되는 유수 중 기름함유농도가 낮은 유수는 상기 중공부(61a)까지 통과되어 연결된 유수배출관(64)을 통해 배출되고 기름함유농도가 높아 중공부(61a)까지 통과하지 못한 유수는 제2차필터(61)에 흡착되어 외부로 배출되지 않도록 한다.

한편, 상기 탱크중부(50)와 탱크하부(60)의 전면에는 상기 제1,2차필터(51, 61)의 교체 시 출입을 위한 제1,2개구부(52, 62)가 형성되고 제1,2개구부(52, 62)를 밀폐하도록 체결부재에 의해 결합되는 제1,2커버부재(53, 63)가 구비되어 각각의 체결부재의 탈착만으로 용이하게 개폐가 이루어지도록 구성됨으로써 기존의 일반적인 유수분리기가 필터의 교체를 위해 별도의 복잡한 해체과정을 거쳐야 하는 번거로움을 말끔히 해소하였다.

상기 제1,2차필터(51, 61)의 교체시기에 있어서는 별도의 세정과정을 실시해 줌으로써 사용수명을 일정부분 연장시키는 것이 가능한바, 세정과정에 관한 자세한 설명은 후술하기로 한다.

상기 빌지모니터(80)는 상기 컨트롤패널(70)상의 소정의 위치에 설치되고 상기 유수배출관(64)의 경로상에 접속되는 제1라인(81)과 제1청수주입관(65)의 경로상에 접속되는 제2라인(82)이 연결되어 구비된다.

전술한 수차례의 분리과정을 거친 후 상기 유수배출관(64)을 통해 외부로 배출되는 유수의 시료를 상기 제1라인(81)을 통해 채취하여 유입된 유수의 기름함유농도를 측정하고 그 데이터를 상기 컨트롤패널(70)로 전송하는 역할을 한다. 컨트롤패널(70)은 국제협약에서 규정한 해양배출기준치 15ppm 을 기준으로 상기 빌지모니터(80)로부터 전송받은 데이터와 비교하여 그 결과에 따라 후술하게 될 3웨이밸브(90)를 제어한다.

상기 유수배출관(64)의 경로상에는 파이프 내부의 압력을 자동으로 조절하는 제1감압밸브(64b)가 결합되고 그 말단에 상기 3웨이밸브(90)가 결합된다. 3웨이밸브(90)는 3방향으로 형성되는 출입구를 가진 형태의 밸브로써 상기 컨트롤패널(70)의 제어에 의해 작동하되, 상기 빌지모니터(80)의 측정값이 해양배출기준치 15ppm 이하일 경우 바다로 배출시키고 15ppm 이상은 상기 빌지탱크(미도시)로 재유입시키도록 하는 각 출입구의 각 개방경로를 선택적으로 차단함으로써, 상기 빌지탱크(미도시)로 재유입된 유수는 앞서 서술한 탱크상,중,하부(40, 50, 60)를 통과하는 분리과정을 반복하여 거칠 수 있도록 한다.

결과적으로, 선박에서 생성되는 유수는 상기 빌지탱크(미도시)로부터 상기 유수분리탱크(30)로 유입되어 기준치에 적합한 깨끗한 물과 기름으로 분리되도록 전술한 바와 같은 분리과정을 반복적으로 거치도록 함으로써 물은 바다로 배출시키고 기름은 별도로 수집하도록 구성하여 해양환경오염을 방지하는 효과를 발생하게 된다.

한편, 앞서 서술한 분리과정을 반복적으로 거침으로써 상기 탱크상부(40)의 상측에는 유수에서 완전히 분리된 기름이 점점 쌓이게 되고 상기 제1,2차필터(51, 61) 역시 각 중공부(51a, 61a)까지 통과하지 못한 기름이 필터층에 흡착되어 결과적으로 유수분리의 효율이 감소하게 되는바, 이를 해소하기 위하여 상기 탱크상부(40)내의 상면에 오일레벨센서(43)를 배설하여 쌓인 기름을 배출시키고 제1,2차필터를 세정하는 과정을 실시하도록 한다.

상기 오일레벨센서(43)는 상기 탱크상부(40)의 상측에 쌓인 기름층의 두께를 감지하도록 하이(High), 미들(Middle), 로우(Low) 레벨의 3개의 감지포인트가 구비된다. 기름층이 두꺼워져 로우 레벨에서 감지가 될 경우 상기 컨트롤패널(70)에 그 데이터를 전송하면 컨트롤패널(70)은 상기 제1,2이송관(54, 55)과 유수배출관(64)을 폐쇄하도록 제2솔레노이드밸브(54a)와 제3솔레노이드밸브(64a)를 제어하여 유수가 더이상 배출되는 것을 막고, 제1이송관(54)의 경로상에 접속되는 제1청수주입관(65)과 상기 탱크상부(40)내의 상면에 구비된 오일배출관(44)을 개방하도록 제4솔레노이드밸브(65b)와 제1솔레노이드밸브(44a)를 제어한다. 한편, 상기 제1청수주입관(65)의 선단에는 제2감압밸브(65a)가 결합되어 파이프 내부의 압력을 자동으로 조절하도록 한다.

따라서, 외부로부터 상기 제1차필터(51)의 중공부(51a)로 청수를 유입시켜 세정하고 제1차필터(51)의 표면으로 빠져나오는 청수는 상기 탱크중부(50)에서 탱크상부(40) 방향으로 올라가 쌓인 기름층을 밀어올림으로써 상기 오일배출관(44)의 말단에 구비된 오일수집탱크(45)로 배출된다.

기름층의 높이가 점점 줄어들어 상기 오일레벨센서(43)의 하이 레벨에서 감지가 되면 상기 컨트롤패널(70)에 의해 상기 제1청수주입관(65)과 상기 오일배출관(44)을 폐쇄하도록 제4솔레노이드밸브(65b)와 제1솔레노이드밸브(44a)를 제어하여 청수의 유입을 멈추고, 상기 제1,2이송관(54, 55)과 유수배출관(64)을 다시 개방하도록 제2솔레노이드밸브(54a)와 제3솔레노이드밸브(64a)를 제어함으로써 유수분리과정을 다시 실시하게 된다.

이와 같은 세정과정에 의해 상기 탱크상,중부(40, 50)의 내부와 상기 제1차필터(51)까지 자동으로 세정이 되는바, 상기 탱크하부(60)와 상기 제2차필터(61)의 세정이 필요시에는 상기 제1청수주입관(65)의 경로상에 접속되어 상기 유수배출관(64)의 경로상으로 이어져 접속되는 제2청수주입관(66)이 개방되도록 상기 컨트롤패널(70)이 글로브체크밸브(66a)를 제어하여 청수를 유입시킴으로써 세정과정이 실시되도록 한다. 한편, 상기 빌지모니터(80) 역시 제1청수주입관(65)의 개방시 연결된 상기 제2라인(82)을 거쳐 청수가 유입되므로 세정이 가능하다.

한편, 전술한 바와 같은 세정과정을 통해 상기 제1,2차필터(51, 61)의 사용수명이 일정부분 연장되는 것은 가능하나 지속적으로 흡착되는 기름을 세정과정에 의해 제거하는 것에는 한계가 있으므로 결국 필터의 투과율이 점차 낮아져 유수분리의 효율을 떨어뜨리는 결과를 초래하므로 정기적인 필터의 교체가 요구된다. 따라서 앞서 기술한 상기 탱크중,하부(50, 60)의 전면에 구비된 제1,2개구부(52, 62)를 통해 상기 제1,2차필터(51, 61)의 교체가 실시되도록 한다.

이상의 설명은 본 발명의 원리를 예시하기 위한 하나의 실시예 이며, 본 발명이 상기 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 상기의 구체적인 예들을 바탕으로 본 발명에 대한 적절한 변형 및 수정물 등도 본 발명의 청구범위에 속한다고 할 것이다.

10: 빌지탱크 11: 제1유수유입관
12: 제2유수유입관
20: 피스톤펌프 30: 유수분리탱크
40: 탱크상부 41: 오일세퍼레이터
41a: 지지체 41b: 제1플레이트
41c: 제2플레이트
42: 일렉트릭히터 43: 오일레벨센서
44: 오일배출관 44a: 제1솔레노이드밸브
45: 오일수집탱크
50: 탱크중부 51: 제1차필터
51a: 중공부
52: 제1개구부 53: 제1커버부재
54: 제1이송관 54a: 제2솔레노이드밸브
55: 제2이송관 56: 격벽부재
60: 탱크하부 61: 제2차필터
61a: 중공부
62: 제2개구부 63: 제2커버부재
64: 유수배출관 64a: 제3솔레노이드밸브
64b:제1감압밸브
65: 제1청수주입관 65a: 제2감압밸브
65b: 제4솔레노이드밸브
66: 제2청수주입관 66a: 글로브체크밸브
70: 컨트롤패널 71: 비상스위치
80: 빌지모니터 81: 제1라인
82: 제2라인
90: 3웨이밸브
100: 선박용 일체형 유수분리기

Claims (6)

1. 선체의 내부에 설치되어 유수가 저장되는 빌지탱크로부터 펌프(20)의 구동에 의해 유수를 유입하여 소정의 정화과정을 거친 후 바다로 배출시키는 기능을 하는 유수분리기에 있어서,
   
   원통형으로 입설되는 저장탱크로써 내부공간을 수평으로 구분하되, 상기 빌지탱크로부터 연결된 제1,2유수유입관(11, 12)을 통해 유수가 유입되어 분리과정을 실시하는 탱크상부(40)와, 상기 탱크상부(40)와 내부가 서로 연통되고 탱크상부(40)로부터 하강하는 유수가 유입되어 재차 분리과정을 실시하는 탱크중부(50)와, 상기 탱크중부(50)와 연접하되 내부가 구획되고 탱크중부(50)의 외부를 통해 형성된 제1,2이송관(54,55)을 통해 유수가 유입됨으로써 분리과정을 거듭하여 실시하는 탱크하부(60)로 구성되어 3층형의 수직 일체형 구조로 형성되는 유수분리탱크(30);
   상기 유수분리탱크(30)의 외측에 장착되어 장치의 운영 전반을 제어하도록 구비되는 컨트롤패널(70);
   상기 탱크하부(60)에 연결된 유수배출관(64)상에 연결된 제1라인(81)을 통해 배출되는 유수의 시료를 채취하여 기름함유농도를 측정하는 빌지모니터(80);
   상기 유수배출관(64)의 말단에 결합되어 상기 컨트롤패널(70)의 제어에 의해 유수를 바다로 배출시키거나, 빌지탱크로 유입시키도록 개방경로를 선택적으로 차단하는 3웨이밸브(90);로 구성되는 특징을 가지는 선박용 일체형 유수분리기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 탱크상부(40)내의 중앙에는 저면에 중공이 형성되는 원형수조형태의 오일세퍼레이터(41)가 탱크상부(40)의 내측면에서 돌출형성되는 지지체(41a)에 의해 고정배치되되,
   상기 오일세퍼레이터(41)의 내측에는 오일세퍼레이터(41)의 외주연보다 작은 직경을 가지는 원판형태의 제1플레이트(41b)와, 상기 오일세퍼레이터(41)의 외주연과 같은 직경으로 중심부에 통공이 형성된 원판형태의 제2플레이트(41c)가 일정간격으로 교대로 적층되도록 구비됨으로써,
   상기 오일세퍼레이터(41)의 중공에 연결된 상기 제2유수유입관(12)을 통해 상기 오일세퍼레이터(41)로 유입되어 부상하는 유수가 상기 제1플레이트(41b)의 외주연측에 형성되는 간극과 상기 제2플레이트(41c)의 통공을 교대로 통과하면서 지그재그 방향으로 상승하도록 유도되는 것을 포함하는 특징을 가지는 선박용 일체형 유수분리기.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 탱크상부(40)내의 상측에는 상기 오일세퍼레이터(41)를 통과한 유수상에 전류를 흐르게 하여 전기분해에 의한 기름의 응집을 촉진시킴으로써 유수분리의 효율을 배가시켜주는 일렉트릭히터(42)가 구비되는 것을 포함하는 특징을 가지는 선박용 일체형 유수분리기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 탱크중부(50)와 탱크하부(60)내의 중앙에는 중공부가 형성된 원통형의 제1차필터(51)와 제2차필터(61)가 수평으로 누운 형태로 각각 내설되되, 각각의 중공부는 상기 제1이송관(54)과 상기 유수배출관(64)의 일단에 결합됨으로써 고정설치되고,
   상기 제1,2차필터(51, 61)의 교체 시 출입을 위한 제1,2개구부(52, 62)가 탱크중,하부(50, 60)의 전면에서 형성되며,
   상기 제1,2개구부(52, 62)를 밀폐하도록 체결부재에 의해 결합되는 제1,2커버부재(53, 63)가 구비되어 각각의 체결부재의 탈착만으로도 용이하게 개폐가 이루어지는 것을 포함하는 특징을 가지는 선박용 일체형 유수분리기.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1이송관(54)의 경로상에는 외부로부터 청수를 유입시키는 제1청수주입관(65)이 접속되고, 상기 제1청수주입관(65)의 경로상에 접속되는 제2청수주입관(66)이 상기 유수배출관(64)의 경로상으로 이어져 접속되되,
   상기 탱크상부(50)내의 상면에는 부상하여 쌓이는 기름의 높이를 감지하는 오일레벨센서(43)와 부상한 기름을 별도로 수집하는 오일수집탱크(45)로 이송하는 오일배출관(44)이 구비됨으로써,
   상기 오일레벨센서(43)의 감지로 상기 제1청수주입관(65)으로부터 상기 제1이송관(54)을 통해 상기 탱크중부(50)로 청수를 유입시켜 제1차필터(51)를 세정하고 부상한 기름을 밀어내어 상기 오일배출관(44)을 통해 배출시키는 세정과정이 실시되고, 상기 탱크하부(60)는 상기 제2청수주입관(66)을 통해 청수를 유입시켜 세정과정을 실시하도록 구성되는 것을 포함하는 특징을 가지는 선박용 일체형 유수분리기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 컨트롤패널(70)에는 비상시 유수분리기의 전원을 수동으로 신속하게 차단시키도록 구비되는 비상스위치(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 일체형 유수분리기.

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