KR101525136B1 - 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 중화제가 이동하는 중화제공급로를 가지는 중화제공급부와 상기 중화제공급로에 고압의 에어를 공급하는 가압공기공급부를 포함하며, 상기 중화제공급부는 제1입력단을 통해서는 중화제가 유입되며 제2입력단을 통해서는 고압의 에어가 유입되고 출력단은 중화제공급로에 연결되어 양 입력단의 개폐를 제어하여 중화제 또는 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 선택적으로 공급되도록 제어하는 개폐밸브, 액체상태의 중화제가 이동하는 관로의 압력을 측정하여 상기 컨트롤러에 전송하는 압력센서를 포함하여, 중화제공급로에 쌓인 이물질을 자동으로 제거하여 산화제 제거효율을 향상시킬 수 있는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템에 대한 것이다.

Description

중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템{A counteragent-supplier to prevent clopping counteragent pipe and a ballast water treatment system using it}
본 발명은 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 중화제가 이동하는 중화제공급로를 가지는 중화제공급부와 상기 중화제공급로에 고압의 에어를 공급하는 가압공기공급부를 포함하며, 상기 중화제공급부는 제1입력단을 통해서는 중화제가 유입되며 제2입력단을 통해서는 고압의 에어가 유입되고 출력단은 중화제공급로에 연결되어 양 압력단의 개폐를 제어하여 중화제 또는 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 선택적으로 공급되도록 제어하는 개폐밸브를 포함하여, 중화제공급로에 쌓인 이물질을 자동으로 제거하여 산화제 제거효율을 향상시킬 수 있는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템에 대한 것이다.
밸러스트수(ballast water)란 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트탱크에 채우는 해수를 의미한다. 국제교역량의 증가와 함께 해상운송 비율이 점점 증가하고 있고 그에 따라 선박 수의 증가 및 대형화가 빠르게 이루어지고 있어 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양도 크게 증가하고 있다. 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들로 인한 토착 해양생태계의 피해 발생 사례 역시 증가하고 있는바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 2004년도에 국제해사기구(IMO)에서 '선박의 밸러스트수와 침전물의 통제와 관리에 대한 국제협약'이 완성되어 2009년부터 신규 건조되는 선박에 밸러스트수 처리장치가 의무적으로 설치되고 있다.
종래 밸러스트수를 처리하기 위한 방식으로는 밸러스트수를 해상에서 교환하거나 육상에서 처리하는 방식이 있었으나, 비효율적인 단점이 있어 선박 내에 밸러스트수를 처리하기 위한 처리시설을 설치하는 방식이 널리 활용되고 있다.
아래 표시한 특허문헌을 참조하면, 종래 선박 내에서 밸러스트수를 처리하는 시스템(방식)의 일종인 전기분해를 이용한 밸러스트수 처리시스템(방식)은 유입되는 밸러스트수의 일부를 전기분해하여 생성된 산화제를 밸러스트수에 공급하여 밸러스트수를 살균한다.
(특허문헌)
공개특허공보 제10-2007-0046440호(2007. 05. 03. 공개) "전해식 밸러스터수 처리방법 및 처리장치"
하지만, 상기 전기분해를 이용한 방식의 경우 선박의 외부로 배출되는 밸러스트수에는 일정량의 산화제가 잔류하므로, 해양생태계를 보호하기 위해 배출되는 밸러스트수에 중화제가 공급되어 산화제가 제거되는데, 중화제 공급과정에서 중화제가 석출되어 중화제를 공급하는 중화제공급로가 빈번하게 막혀, 산화제 제거효율이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,
본 발명은 중화제를 계속적으로 공급하는 과정에서 중화제공급로에 쌓인 이물질을 자동으로 제거하여 산화제 제거효율을 향상시킬 수 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 압력센서에 의해 측정된 압력과 기설정된 압력을 비교판단하여, 중화제공급로에 고압의 에어를 공급하여 상기 중화제공급로에 쌓인 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 압력센서에 의해 측정된 압력을 기초로 상기 중화제공급로를 세척하는 제1세척모듈과, 주기적으로 상기 중화제공급로를 세척하는 제2세척모듈에 의해서 이중의 방식으로 상기 중화제공급로의 이물질을 제거하므로, 상기 중화제공급로가 막혀 적량의 중화제가 공급되지 않는 것을 효과적으로 방지할 있는 중화제 공급장치 및 이를 이용하는 밸러스트수 처리시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치는 컨트롤러에 의해 제어되며, 배출관을 통해 이동하는 밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하는 중화제 공급장치에 있어서, 상기 중화제 공급장치는 중화제가 이동하는 중화제공급로를 가지는 중화제공급부와, 상기 중화제공급로에 고압의 에어를 공급하는 가압공기공급부를 포함하며, 상기 중화제공급부는 제1입력단을 통해서는 중화제가 유입되며, 제2입력단을 통해서는 고압의 에어가 유입되고, 출력단은 중화제공급로에 연결되어, 양 압력단의 개폐를 제어하여 중화제 또는 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 선택적으로 공급되도록 제어하는 개폐밸브와; 액체상태의 중화제가 이동하는 관로의 압력을 측정하여 상기 컨트롤러에 전송하는 압력센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치에 있어서 상기 중화제공급로는 일단은 상기 개폐밸브의 출력단에 연결되는 연결관과, 상기 연결관의 타단에 연결되어 상기 배출관 내에 중화제 또는 고압의 에어를 분사하는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치에 있어서 상기 컨트롤러는 상기 압력센서에 의해 측정된 값을 토대로 상기 중화제공급로의 막힘을 판단하여 상기 중화제공급장치를 제어하여 상기 중화제공급로에 쌓인 이물질을 제거하는 제1세척모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치에 있어서 상기 제1세척모듈은 상기 압력센서에서 측정된 측정압력을 기설정된 설정압력과 비교하여, 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 상기 중화제공급로에 세척이 필요한 만큼의 이물질이 쌓인 것으로 판단하는 판단모듈과; 상기 판단모듈이 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 상기 개폐밸브의 제1입력단을 폐쇄하고 제2입력단을 개방하는 밸브조절모듈과; 상기 밸브조절모듈의 제어에 의해 상기 개폐밸브의 제2입력단이 개방된 경우, 상기 가압공기공급부의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 공급되게 하는 가압공기모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치에 있어서 상기 컨트롤러는 일정 시간간격을 두고 주기적으로 상기 개폐밸브의 제1입력단을 폐쇄하고 제2입력단을 개방하며, 상기 가압공기공급부의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 공급되게 하는 제2세척모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치에 있어서 상기 컨트롤러는 상기 판단모듈이 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 시각적 또는 청각적 경고신호를 발생시키는 정보표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 중화제를 계속적으로 공급하는 과정에서 중화제공급로에 쌓인 이물질을 자동으로 제거하여 산화제 제거효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 압력센서에 의해 측정된 압력과 기설정된 압력을 비교판단하여, 중화제공급로에 고압의 에어를 공급하여 상기 중화제공급로에 쌓인 이물질을 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 압력센서에 의해 측정된 압력을 기초로 상기 중화제공급로를 세척하는 제1세척모듈과, 주기적으로 상기 중화제공급로를 세척하는 제2세척모듈에 의해서 이중의 방식으로 상기 중화제공급로의 이물질을 제거하므로, 상기 중화제공급로가 막혀 적량의 중화제가 공급되지 않는 것을 효과적으로 방지할 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 블럭도.
도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 구성도.
도 4는 도 1의 컨트롤러의 블럭도.
이하에서는 본 발명에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치를 이용하는 밸러스트수 처리시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 블럭도이며, 도 2 및 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수 처리시스템의 구성도이고, 도 4는 도 1의 컨트롤러의 블럭도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치를 이용하는 밸러스트수 처리시스템을 도 1 내지 4를 참조하여 설명하면, 상기 밸러스트수 처리시스템은 선박 내로 유입된 밸러스트수를 밸러스트탱크(2)에 공급하는 유입관(1)과, 상기 유입관(1)에 연결되어 산화제가 혼합된 밸러스트수가 저장되는 밸러스트탱크(2)와, 상기 유입관(1)으로부터 밸러스트수의 일부를 인출하고 전기분해하여 산화제를 포함하는 살균수를 생성하여 밸러스트수에 공급하는 산화제공급부(3)와, 상기 밸러스트수탱크(2)와 연결되어 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되도록 하는 배출관(4)과, 상기 배출관(4)에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하기 위한 중화제가 공급되는 중화제공급장치(5)와, 상기 밸러스트수 처리시스템의 작동을 제어하는 컨트롤러(6) 등을 포함한다.
상기 유입관(1)은 선박 내로 유입된 밸러스트수를 상기 밸러스트탱크(2)에 공급하는 관으로, 상기 유입관(1)에는 후술할 산화제공급부(3)에 의해서 생성된 산화제를 포함하는 살균수가 공급되는데 이에 대하여는 하기에서 자세히 설명하기로 한다. 상기 유입관(1)에는 취수펌프(11), 산화제센서(12), 취수량계(13), 취수밸브(14)가 설치된다.
상기 취수펌프(11)는 상기 유입관(1)의 선단측에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 밸러스트수를 유입관(1)을 통해 수송하는 구성으로, 상기 취수펌프(1) 출력의 강약을 제어하여 상기 유입관(1)을 통해 수송되는 밸러스트수의 유량을 제어할 수 있다.
상기 산화제센서(12)는 상기 유입관(1)의 후측에 설치되어 살균수가 혼합된 밸러스트수에 존재하는 산화제의 농도를 실시간 측정하는 센서로, 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 잔류 염소의 농도를 측정하여 산화제의 농도를 계산한다. 상기 산화제센서(12)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.
상기 취수량계(13)는 상기 산화제센서(12)의 후측 상기 유입관(1)에 설치되어 상기 유입관(1)을 통해 상기 밸러스트탱크(2)에 공급되는 밸러스트수의 유량을 실시간 측정하는 구성으로, 상기 취수량계(13)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.
상기 취수밸브(14)는 상기 취수량계(13)의 후측 상기 유입관(1)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 유입관(1)을 통해 흐르는 밸러스트수의 유량을 조절하는 구성으로, 볼 밸브타입의 2way 밸브 등이 사용될 수 있다.
상기 밸러스트탱크(2)는 상기 유입관(1)의 말단에 연결되어 상기 유입관(1)을 통해 수송되는 산화제가 포함되어 있는 살균수가 혼합된 밸러스트수를 저장하는 구성으로, 예컨대, 원통형, 장방형 등과 같은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, SUS304 또는 SPV300과 같은 다양한 재질로 제조될 수 있다. 상기 밸러스트탱크(2)에 저장된 밸러스트수는 후술할 배출관(4)을 통해 선박의 외부로 배출된다.
상기 산화제공급부(3)는 상기 유입관(1)으로부터 밸러스트수의 일부를 인출하고 전기분해하여 산화제를 포함하는 살균수를 생성하여 상기 유입관(1)에 공급하는 구성으로, 인출관(31), 전기분해부(32), 산화제공급관(33) 등을 포함한다.
상기 인출관(31)은 상기 취수펌프(11)의 후측 및 상기 산화제센서(12)의 전측 상기 유입관(1)에 연통되게 연결되어 상기 유입관(1)을 흐르는 밸러스트수의 일부를 상기 전기분해부(32)에 공급하는 관으로, 상기 인출관(31)에는 인출밸브(311), 인출펌프(312), 인출량계(313) 등이 설치된다.
상기 인출밸브(311)는 상기 인출관(31)의 선단측에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 상기 인출관(31)을 통해 흐르는 밸러스트수의 유량을 조절한다.
상기 인출펌프(312)는 상기 인출밸브(311)의 후측 상기 인출관(31)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 밸러스트수의 일부를 상기 인출관(31)을 통해 수송한다.
상기 인출량계(313)는 상기 인출펌프(312)의 후측 상기 인출관(31)에 설치되어 상기 인출관(31)을 통해 상기 전기분해부(32)에 공급되는 유체의 유량을 측정하는 구성으로, 상기 인출량계(313)에서 측정된 값은 상기 컨트롤러(6)에 송신된다.
상기 전기분해부(32)는 상기 인출관(31)으로부터 밸러스트수를 공급받아 전기분해하여 산화제를 포함하는 살균수를 생성하는 구성으로, 전해조(321), 정류기(322) 등을 포함한다.
상기 전해조(321)는 밸러스트수를 공급받아 전기분해하는 구성으로, 상기 밸러스트수는 기설정된 염도를 가지므로 밸러스트수의 전기분해시 살균제로 작용하는 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등의 산화제가 생성된다.
상기 정류기(322)는 교류전압을 직류전압으로 변환하여 상기 전해조(321)에 공급하는 구성으로, 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 전해조(321)에 공급되는 전압의 세기를 변경하여 살균제의 생성량을 조절한다. 상기 컨트롤러(6)는 상기 밸러스트탱크(2) 내의 산화제의 농도에 따라, 상기 정류기(322)를 제어하여 상기 전해조(321)에 공급되는 전력의 양을 변경하거나, 상기 인출밸브(311)를 제어하여 상기 전해조(321)에 공급되는 밸러스트수의 양을 변경하여, 산화제를 포함하는 살균수의 생성량을 조절한다.
상기 산화제공급관(33)은 상기 전해조(321)에서 생성된 산화제를 포함하는 살균수를 상기 유입관(1)에 공급하는 구성으로, 상기 산화제공급관(33)의 말단은 취수펌프(11)와 인출관(31) 사이의 상기 유입관(1)에 연통되게 연결된다. 상기 유입관(1)에 공급된 살균수에 포함되어 있는 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등은 산화제는 살균제로 작용하여 상기 밸러스트수를 살균한다. 상기 산화제공급관(33)에는 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 산화제공급관(33)을 흐르는 살균수의 유량을 조절하는 공급밸브(331)가 설치된다.
상기 배출관(4)은 상기 밸러스트탱크(2)에 연결되어 밸러스트수가 선박의 외부로 배출되도록 하는 구성으로, 상기 배출관(4)에는 제1TRO센서(41), 제2TRO센서(42), 배수펌프(43)가 설치된다. 상기 배출관(4)을 통해 배출되는 밸러스트수에는 산화제가 잔류하므로 상기 배출관(4)에는 후술할 중화제공급장치(5)에 의해서 중화제가 공급되는데 이에 대하여는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 제1TRO센서(41)는 배출관(4)의 전측에 위치하여 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하여 컨트롤러(6)에 전송한다.
상기 제2TRO센서(42)는 배출관(4)의 후측에 위치하여 중화제가 혼합된 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하여 컨트롤러(6)에 전송한다.
상기 배수펌프(43)는 상기 배출관(4)에 설치되며 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 작동하여 밸러스트수를 상기 배출관(4)을 통해 수송한다.
상기 중화제 공급장치(5)는 상기 배출관(4)을 통해 배출되는 밸러스트수에 중화제를 공급하는 구성으로, 중화제공급부(51), 가압공기공급부(52) 등을 포함한다. 상기 밸러스트탱크(2)에서 배출되는 밸러스트수에는 일정량의 산화제가 잔류하여 중화 없이 상기 배출관(4)을 통해 상기 밸러스트수를 선박의 외부로 배출하는 경우 해양생태계가 파괴됨으로, 상기 밸러스트수에 중화제를 공급하여 산화제를 중화시켜 제거한 다음 밸러스트수를 선박의 외부로 배출하게 된다.
상기 중화제공급부(51)는 상기 배출관(4) 내에 중화제를 공급하는 구성으로, 중화제탱크(511), 중화펌프(512), 개폐밸브(513), 중화제공급로(514), 압력센서(515) 등을 포함한다.
상기 중화제탱크(511)는 산화제를 중화시키기 위한 중화제가 용해되어 저장되는 구성으로, 상기 중화제는 아황산나트륨, 옥살산, 티오황산나트륨 등이 사용될 수 있다.
상기 중화펌프(512)는 상기 중화제탱크(511)의 출구에 연결되어 액체상태의 중화제를 상기 중화제공급로(514)에 공급하는 구성으로, 상기 컨트롤러(6)는 상기 중화펌프(512)의 작동을 조절하여 상기 배출관(4)에 공급되는 중화제의 양을 제어한다.
상기 개폐밸브(513)는 상기 중화제공급로(514)에 중화제와 가압공기를 선택적으로 공급하도록 제어하는 구성으로, 상기 개폐밸브(513)는 3way 밸브가 사용되며 상기 개폐밸브(513)의 제1입력단(A)을 통해서는 상기 중화펌프(512)에서 배출되는 중화제가 유입되며, 제2입력단(B)을 통해서는 가압공기공급부(52)를 통해 가압공기가 유입되며, 출력단(C)에는 중화제공급로(514)가 연결된다. 상기 컨트롤러(6)는 상기 개폐밸브(513)를 제어하여 상기 중화제공급로(514)에 중화제와 가압공기를 선택적으로 공급하는데, 이에 대해서는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 중화제공급로(514)는 일단은 상기 개폐밸브(513)의 출력단(C)에 연결되고 타단은 상기 배출관(4) 내에 위치하여 용액상태의 중화제를 공급하는 구성으로, 연결관(514a), 분사노즐(514b), 유량제어밸브(514c) 등을 포함한다.
상기 연결관(514a)은 일단은 상기 개폐밸브(513)의 출력단(C)에 연결되고 타단은 상기 분사노즐(514b)에 연결되어 중화제 또는 가압공기를 상기 분사노즐(514b)에 공급한다.
상기 분사노즐(514b)은 상기 연결관(514a)에 연결되어 상기 배출관(4) 내에 중화제 또는 가압공기를 분사한다.
상기 유량제어밸브(514c)는 상기 연결관(514a)에 설치되어, 상기 컨트롤러(6)의 제어하에 상기 연결관(514a)을 통해 이동하는 유체(중화제 또는 가압공기)을 양을 조절한다.
상기 압력센서(515)는 상기 중화펌프(513)에서 토출되는 액체상태의 중화제가 이동하는 관로(515a)의 압력(이하, '측정압력'이하 함)을 측정하여 상기 컨트롤러(6)에 전송한다. 도 3에는 중화펌프(512)와 개폐밸브(513) 사이의 관로(515a)에 압력센서(515)가 설치되었으나, 상기 연결관(514a)를 포함하여 중화펌프(512) 후단의 중화제가 이동하는 장소의 어느 곳에서 설치되는 것이 가능하다. 상기 중화제공급로(514)를 통해 중화제를 계속적으로 공급하면, 용액상태의 중화제가 석출되거나 이물질이 끼어 상기 중화제공급로(514)의 일부 또는 전부가 막히게 될 수 있는데, 이때 상기 압력센서(515)에서 측정되는 압력의 값은 상기 중화제공급로(514)가 막히지 않은 상태에서 측정되는 압력의 값보다 크게 된다. 즉, 상기 중화제공급로(514)가 일부 또는 전부 막히는 경우 상기 중화펌프(512)에서 배출되는 액체상태의 중화제는 상기 분사노즐(514b)를 통해 원활하게 배출되지 못해 상기 압력센서(514)에서 측정되는 측정압력이 커지게 된다. 따라서, 기설정된 압력의 값을 초과하는 경우, 상기 컨트롤러(6)는 상기 중화제공급로(514)가 일정 수준이상 막힌 것으로 보아 후술할 가압공기공급부(52)를 작동시켜 상기 중화제공급로(514)의 막힘을 제거하게 되는데, 이에 대해서는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.
상기 가압공기공급부(52)는 가압된 고압의 에어를 생성하여 상기 중화제공급로(514)에 공급하는 구성으로, 공기가압부(521), 공기공급로(522) 등을 포함한다.
상기 공기가압부(521)는 가압된 고압의 에어를 생성하는 구성으로, 상기 공기가압부(521)에서 생성된 공기는 상기 공기공급로(522)를 통해 상기 개폐밸브(513)의 제2입력단(B)에 공급된다. 상기 공기가압부(521)는 컨트롤러(6)에 의해 제어되며, 예컨대, 에어 컴프레셔 등이 사용될 수 있다.
상기 컨트롤러(6)는 상기 밸러스트수 처리시스템이 전체적인 작동을 제어하는 구성으로, 송수신부(61), 산화제조절부(62), 중화제조절부(63), 세척조절부(64), 정보표시부(65), 제어부(66) 등을 포함한다.
상기 송수신부(61)는 각종계기로부터 출력되는 신호를 수신하고 산화제조절부(62), 중화제조절부(63), 세척조절부(64), 정보표시부(65), 제어부(66) 등의 제어지시를 송신한다.
상기 산화제조절부(62)는 상기 산화제공급부(3)의 작동을 제어하여 상기 밸러스트수에 공급되는 산화제의 양을 조절하는 구성으로, 예컨대, 정류기(322)를 제어하여 상기 전해조(321)에 공급되는 전원의 양을 변화시켜 상기 전해조(321)에서 생성되는 산화제의 양을 조절할 수 있다.
상기 중화제조절부(63)는 상기 중화제공급장치(5)의 작동을 제어하여 상기 밸러스트수에 공급되는 중화제의 양을 조절하는 구성으로, 밸브조절모듈(631), 제1공급량조절모듈(632), 제2공급량조절모듈(633) 등을 포함한다.
상기 밸브조절모듈(631)은 상기 밸러스트탱크(2)로부터 밸러스트수가 배출됨을 나타내는 신호가 출력되면, 상기 개폐밸브(513)를 A-C방향으로 열어 상기 중화제탱크(511)에서 저장되는 중화제가 상기 중화제공급로(514)에 공급될 수 있도록 한다.
상기 제1공급량조절모듈(632)은 상기 제1TRO센서(41)에서 전송된 잔류 산화제의 값을 토대로 필요한 중화제의 양을 계산하여, 중화펌프(512) 등의 출력을 조절하여 상기 중화제공급로(514)를 통해 상기 배출관(4)에 공급되는 중화제의 양을 조절한다.
상기 제2공급량조절모듈(633)은 상기 제2TRO센서(42)에서 전송된 잔류 산화제의 값이 기준치를 초과하는 경우 필요한 중화제의 양을 계산하여, 중화펌프(512) 등의 출력을 조절하여 상기 중화제공급로(514)를 통해 상기 배출관(4)에 공급되는 중화제의 양을 조절한다. 통상적으로 상기 제1공급량조절모듈(632)의 작동에 의해 공급된 중화제에 의해 밸러스트수의 산화제는 중화되어, 상기 제2TRO센서(42)에서 측정된 잔류 산화제의 농도는 기준치 이하의 값을 가지게 되나, 상기 제1TRO센서(41) 및 다른 구성의 오작동에 의해 적량의 중화제가 공급되지 않은 경우, 상기 제2공급량조절모듈(633)이 다시 한번 중화제 공급을 제어하므로, 상기 배출관(4)을 통해 외부로 기준치 이상의 산화제를 포함하는 밸러스트수가 배출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 세척조절부(64)는 상기 중화제공급장치(5)의 작동을 제어하여 상기 중화제공급로(522)의 막힘을 방지하는 구성으로, 제1세척모듈(641), 제2세척모듈(642) 등을 포함한다. 상기 중화제공급로(514)를 통해 계속적으로 액체상태의 중화제를 공급하면, 상기 중화제의 일부는 석출되어 염이 되어 상기 중화제공급로(514)를 막게 되어, 상기 중화제조절부(63)에서 계산된 중화제의 양의 상기 배출관(4)에 공급되지 않게 되는데, 상기 세척조절부(64)의 제어에 의해 주기적 및 비주기적으로 상기 중화제공급로(522)가 세척되어 상기 중화제공급로(514)가 막히는 것을 방지한다.
상기 제1세척모듈(641)은 상기 압력센서(515)에 의해 측정된 측정압력을 토대로 상기 중화제공급로(522)의 막힘을 판단하여 상기 가압공기공급부(52)를 제어하여 상기 중화제공급로(522)에 쌓인 염 등의 이물질 제거를 제어한다. 상기 제1세척모듈(641)은 판단모듈(641a), 밸브조절모듈(641b), 가압공기모듈(641c) 등을 포함한다.
상기 판단모듈(641a)은 상기 압력센서(515)에서 측정된 측정압력이 기설정된 압력(이하, '설정압력'이라 함)과 비교하여, 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우 상기 중화제공급로(514)에 세척이 필요한 만큼의 이물질이 쌓인 것으로 판단한다. 상기 설정압력은 상기 중화제공급로(514)에 이물질이 쌓여 중화제를 공급하여도 적량의 중화제가 상기 배출관(4)에 공급되지 않은 최초 시점에서 상기 관로(515a)에서 측정되는 압력 또는 상기 중화펌프(512)의 최대 토출압력을 가르킨다.
상기 밸브조절모듈(614b)은 상기 판단모듈(641a)에서 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 상기 개폐밸브(513)를 B-C방향으로 열어 상기 공기가압기(521)에서 생성된 고압의 에어가 상기 중화제공급로(514)에 공급될 수 있도록 한다.
상기 가압공기모듈(641c)은 상기 밸브조절모듈(641b)의 제어에 의해 상기 개폐밸브(513)가 B-C방향으로 개방된 경우, 상기 공기가압기(521)의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로(514)에 공급되게 한다. 상기 중화제공급로(514)에 공급된 고압의 에어는 상기 중화제공급로(514)의 이물질을 상기 배출관(4)을 밀어내어 상기 중화제공급로(514)을 막힘을 방지한다.
상기 제2세척모듈(642)은 일정 시간간격을 두고 주기적으로 상기 개폐밸브(513)를 B-C방향으로 열고, 상기 공기가압기(521)의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로(514)에 공급되게 한다. 상기 세척조절부(64)는 제1, 2세척모듈(641, 642)에 의해서 이중의 방식으로 상기 중화제공급로(514)의 이물질을 제거하므로, 상기 중화제공급로(514)가 막혀 적량의 중화제가 공급되지 않는 것을 효과적으로 방지할 있다.
상기 정보표시부(65)는 상기 판단모듈(641a)이 측정압력이 토출압력보다 크다고 판단한 경우, 시각적 및/또는 청각적 경고신호를 발생시켜 모니터, 스피커 등의 정보표시수단(미도시)에 표시한다. 상기 제어부(66)는 상기 컨트롤러(6)의 전제적인 작동을 제어한다.
상기와 같은 구성을 가지는 밸러스트수 처리시스템에 있어서, 상기 중화제공급로(514)가 이물질에 의해 막히는 경우 상기 중화제공급로(514)를 세척하는 작동하는 원리를 살펴보면, 상기 판단모듈(641a)이 상기 압력센서(515)에서 측정된 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우 상기 중화제공급로(514)에 세척이 필요한 만큼의 이물질이 쌓인 것으로 판단하여, 상기 밸브조절모듈(614b)은 상기 개폐밸브(513)를 제어하여 B-C방향으로 개방되도록 한다. 상기 개폐밸브(513)가 B-C방향으로 개방된 경우, 상기 가압공기모듈(641c)은 상기 공기가압기(521)의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로(514)에 공급되게 한다. 상기 중화제공급로(514)에 공급된 고압의 에어는 상기 중화제공급로(514)의 이물질을 상기 배출관(4)을 밀어내어 상기 중화제공급로(514)을 막힘을 방지한다. 또한, 상기 제2세척모듈(642)은 일정 시간간격을 두고 주기적으로 상기 개폐밸브(513)를 B-C방향으로 열고, 상기 공기가압기(521)의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로(514)에 공급되게 한다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.
1: 유입관 11: 취수펌프 12: 산화제센서 13: 취수량계
14: 취수밸브 2: 밸러스트탱크 3: 산화제공급부 31: 인출관
32: 전기분해부 33: 산화제공급관 311: 인출밸브 312: 인출펌프
313: 인출량계 321: 전해조 322: 정류기 331: 공급밸브
4: 배출관 41: 제1TRO센서 42: 제2TRO센서 43: 배수펌프
5: 중화제공급장치 51: 중화제공급부 52: 가압공기공급부 511: 중화제탱크
512: 중화펌프 513: 개폐밸브 514: 중화제공급로 515: 압력센서
521: 공기가압기 522: 공기공급로 514a: 연결관 514b: 분사노즐
514c: 유량제어밸브
6: 컨트롤러 61: 송수신부 62: 산화제조절부 63: 중화제조절부
64: 세척조절부 65: 정보표시부 66: 제어부 631: 밸브조절모듈
632: 제1공급량조절모듈 633: 제2공급량조절모듈 641: 제1세척모듈
642: 제2세척모듈 641a: 판단모듈 641b: 밸브조절모듈 641c: 가압공기모듈

Claims (7)

  1. 컨트롤러에 의해 제어되며, 배출관을 통해 이동하는 밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 산화제를 제거하는 중화제 공급장치에 있어서,
    상기 중화제 공급장치는 중화제가 이동하는 중화제공급로를 가지는 중화제공급부와, 상기 중화제공급로에 고압의 에어를 공급하는 가압공기공급부를 포함하며,
    상기 중화제공급부는,
    제1입력단을 통해서는 중화제가 유입되며, 제2입력단을 통해서는 고압의 에어가 유입되고, 출력단은 중화제공급로에 연결되어, 양 입력단의 개폐를 제어하여 중화제 또는 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 선택적으로 공급되도록 제어하는 개폐밸브와; 액체상태의 중화제가 이동하는 관로의 압력을 측정하여 상기 컨트롤러에 전송하는 압력센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 중화제공급로는
    일단은 상기 개폐밸브의 출력단에 연결되는 연결관과, 상기 연결관의 타단에 연결되어 상기 배출관 내에 중화제 또는 고압의 에어를 분사하는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 압력센서에 의해 측정된 값을 토대로 상기 중화제공급로의 막힘을 판단하여 상기 중화제공급장치를 제어하여 상기 중화제공급로에 쌓인 이물질을 제거하는 제1세척모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1세척모듈은
    상기 압력센서에서 측정된 측정압력을 기설정된 설정압력과 비교하여, 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 상기 중화제공급로에 세척이 필요한 만큼의 이물질이 쌓인 것으로 판단하는 판단모듈과;
    상기 판단모듈이 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 상기 개폐밸브의 제1입력단을 폐쇄하고 제2입력단을 개방하는 밸브조절모듈과;
    상기 밸브조절모듈의 제어에 의해 상기 개폐밸브의 제2입력단이 개방된 경우, 상기 가압공기공급부의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 공급되게 하는 가압공기모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    일정 시간간격을 두고 주기적으로 상기 개폐밸브의 제1입력단을 폐쇄하고 제2입력단을 개방하며, 상기 가압공기공급부의 작동을 제어하여 고압의 에어가 상기 중화제공급로에 공급되게 하는 제2세척모듈을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 컨트롤러는
    상기 판단모듈이 측정압력이 설정압력보다 크다고 판단한 경우, 시각적 또는 청각적 경고신호를 발생시키는 정보표시부를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 중화제공급로의 막힘을 방지할 수 있는 중화제 공급장치.
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