KR101642251B1 - 부스트 기능을 가진 유동 입자 기반의 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템 - Google Patents

부스트 기능을 가진 유동 입자 기반의 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템 Download PDF

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Abstract

선박 평형수가 선박 평형수 저장 탱크까지 이동할 수 있는 경로를 제공하는 선박 평형수 메인 배관; 선박 평형수 메인 배관 상에 설치되어 선박 평형수 메인 배관에서 이동되는 선박 평형수를 유입 받고, 유입 받은 선박 평형수를 살균하여 선박 평형수 메인 배관으로 배출하는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔; 및 부스터 펌프; 를 포함하고, 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔는, 유입 받은 선박 평형수에 의해 유동되는 유동 입자들을 포함하고, 부스터 펌프는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 유동 입자들을 유동시키기 위한 부스터용 유체를 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 제공하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템이 개시된다.
이로써, 선박 평형수에 포함된 생물에 충격을 가하여 사멸시킴으로써 일정 수준의 물리적인 살균이 가능하도록 하는 효과가 있다.

Description

부스트 기능을 가진 유동 입자 기반의 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템{Hydro crusher System for sterilizing of ballast water based on moving particles having boost function}
본 발명은 부스트 기능을 가지고, 와류 속을 유동하는 입자들의 마찰과 충돌을 이용한 선박 평형수 혹은 수처리용 하이드로 크래셔 및 이를 이용한 선박 평형수 혹은 수처리 시스템에 관한 것이다.
선박은 한번에 많은 양의 물건을 운송하는 수단으로 또는 군사용으로 널리 활용된다. 적재된 인원, 장비, 물건 등(이들을 통틀어 화물이라 함)이 많지 않을 경우 선박은 수중으로 충분히 가라앉지 않기 때문에 작은 파도에도 쉽게 흔들릴 수 있으며, 심지어는 추진기 및 방향타 등이 충분히 수중에 잠기지 않게 되어 이들이 효율적으로 작동되지 않게 된다.
이에, 화물을 하역한 선박은 균형 유지 및 안정성을 높이기 위해 발라스트 탱크(ballast tank)에 해수, 즉 평형수(ballast water)('선박 평형수'라고도 함)를 저장한 상태로 운항된다. 결과적으로 선박 평형수는 선박의 흘수(吃水, draft)와 트림(trim)을 조정하는 중량물의 역할을 수행한다.
한편, 발라스트 탱크에 선박 평형수를 담아 다른 지역이나 또는 다른 나라의 항만에 도착한 선박은 도착지의 바다에 평형수를 배출시켜 선박의 중량을 줄인 후에 화물을 다시 적재하게 된다.
이처럼 선박 평형수는 선박의 균형 유지 및 안정성을 위해 필수적으로 사용되고 있지만, 한편으로는 선박 평형수가 발라스트 탱크 내에 장시간 보관된다는 점에서, 또한 선박 평형수가 서로 다른 지역에 속해 있는 바다의 해수를 서로 혼합시키는 역할을 하게 되는 것을 부인할 수 없다. 즉, 선박 평형수에 포함된 특정 해역의 생물이 선박 평형수를 담은 선박의 이동에 의해 전혀 다른 타 지역의 해역으로 이송되어 배출됨으로써 서로 다른 생태계의 생물이 혼합되어 생태계가 교란될 뿐만 아니라 이로 인한 연안어업이나 다른 산업적 활동 또는 자원에도 큰 피해를 유발하게 된다.
상기와 같은 상황에 입각하여, 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 선박 평형수의 살균처리에 필요한 장치를 선박에 탑재토록 하였고, 이를 위반할 시에는 해당선박의 입항을 전면 금지하도록 하였으며, IMO와는 별개로 USCG(United States Coast Guard)에서는 미국의 배타적 경계수역 내의 모든 지역을 운항하는 선박에 적용하고 있다.
따라서, 외국을 운항하는 모든 선박은 IMO와 USCG의 승인을 받은 선박 평형수 처리장치를 탑재해야만 운항이 가능하므로, 최근에 들어 선박 평형수를 처리하기 위한 다양한 기술개발이 이루어지고 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 부스트 기능을 가지고, 와류 속을 유동하는 입자들의 마찰과 충돌을 이용한 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 기존에 존재하는 선박 평형수 살균장치들과 같이 설치되어 물리적으로 선박 평형수를 살균할 수 있는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 필터의 세척 기능을 구비한 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박 평형수가 선박 평형수 저장 탱크까지 이동할 수 있는 경로를 제공하는 선박 평형수 메인 배관; 상기 선박 평형수 메인 배관 상에 설치되어 상기 선박 평형수 메인 배관에서 이동되는 선박 평형수를 유입 받고, 유입 받은 선박 평형수를 살균하여 상기 선박 평형수 메인 배관으로 배출하는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔; 및 부스터 펌프; 를 포함하고, 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔는, 상기 유입 받은 선박 평형수에 의해 유동되는 유동 입자들을 포함하고, 상기 부스터 펌프는 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 상기 유동 입자들을 유동시키기 위한 부스터용 유체를 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 제공하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 부스트 기능을 가지고 선박 평형수의 와류 운동에 의해 유동 가능한 입자들, 예를 들면 알루미나, 탄화규소, 세라믹비드, 실리콘 소재 등이 혼합된 입자들을 이용하여 상기 선박 평형수에 포함된 생물에 충격을 가하여 사멸시키거나 비활성화 시킴으로써 물리적인 살균이 가능하도록 하는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔는 하이드로크래셔 내부로 유입되는 선박 평형수의 유속과 압력에 의한 물리적 살균이므로 하이드로크래셔를 위한 별도의 동력은 필요 없다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 종래 다양한 방식(예를 들면, 전기분해, 자외선, 또는 오존가스를 이용하여 선박 평형수를 살균하는 방식)을 사용하는 살균장치와 함께 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 사용함으로써, 살균 성능을 높임과 동시에 종래의
살균 장치들을 소형화 할 수 있고 살균에 소요되는 자원(살균을 위해서 소요되는 전력이나 오존 가스 등)을 절감할 수 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에 따르면, 유동 입자들을 이용한 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔에 역세척 물질을 분사하는 노즐을 포함함으로써 필터에 부착되는 이물질의 제거가 가능하다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템을 구성하는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 2의 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔의 유입부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐을 포함하는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐을 포함한 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부스터 펌프를 포함한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부스터 펌프가 작동하는 소정의 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부스터 펌프를 포함한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 위치될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한 본 명세서에서 구성요소간의 위치 관계를 설명하기 위해 사용되는 '상부(위)', '하부(아래)', '좌측’, '우측’, '전면', '후면' 등의 표현은 절대적 기준으로서의 방향이나 위치를 의미하지 않으며, 각 도면을 참조하여 본 발명을 설명할 때 해당 도면을 기준으로 설명의 편의를 위해 사용되는 상대적 표현이다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다. 아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는 데 있어 혼돈을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.
용어
본원 명세서에서, 선박 평형수를 '처리', '사멸' 또는 '살균'한다는 표현은 선박 평형수에 포함된 생물(예를 들면, 동물성 플랑크톤, 식물성 플랑크톤, 세균)을 죽이거나 비활성화 하는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 씨체스트(10), 살균된 선박 평형수를 저장하는 선박 평형수 저장 탱크(40), 선박 평형수 메인 배관(L1, L2, L3), 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔(20)(이하,'하이드로크래셔'), 및 펌프(P1)를 포함할 수 있다.
씨체스트(sea chest)(10)는 바다로부터 선박 평형수로 이용할 해수를 유입하는 곳이다. 씨체스트(10)에 유입된 선박 평형수는 씨체스트(10)에 연결된 선박 평형수 메인 배관(L1)을 통해 하이드로크래셔(20)로 공급된다. 여기서, 선박 평형수 메인 배관(L1)에 흐르는 선박 평형수는 메인 배관(L1) 상에 설치된 펌프(P1)에 의해 펌핑되어 하이드로크래셔(20)로 제공될 수 있다.
본 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)는, 하이드로크래셔의 형상과 선박 평형수의 유속과 유압으로 발생되는 와류(vortex flow)에 의해 유동되는 입자(이하, '유동 입자')들을 구비하며, 그러한 유동 입자들은 하이드로크래셔 내에서 발생하는 와류에 의해 회전하면서 서로충돌(collision)하고 마찰(friction)되며 형상물에 부딪친다(crush). 한편, 선박 평형수에 포함되어 있는 생물들은 서로 충돌, 마찰되는 유동입자와 충돌하면서 사멸 혹은 비활성화 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)는, 자신(20)이 구비하고 있는 유동 입자들이 선박 평형수에 의해 외부로 유출되지 않고 자신(20)의 내부에 계속 존재하도록 구성되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 하이드로크래셔(20)는, 씨체스트(10)와 선박 평형수 저장 탱크(40) 사이에 존재하는 메인 배관상에 설치될 수 있다. 여기서, 메인 배관은 선박 평형수가 씨체스트(10)로부터선박 평형수 저장 탱크(40)까지 이동할 수 있는 경로를 제공한다.
본원 명세서에서, 본 발명의 설명의 목적을 위해서 씨체스트(10)와 하이드로크래셔(20) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L1), 하이드로크래셔(20)와 살균부(30) 사이에 존재하는 메인 배관(L2), 살균부(30)와 선박 평형수 저장 탱크(40) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L3)라고 부르기로 한다.
메인 배관(L1) 상에 설치된 펌프(P1)에 의해 선박 평형수가 씨체스트(10)로부터 펌핑(Pumping)되어 하이드로크래셔(20)로 유입된다.
하이드로크래셔(20)로 유입된 선박 평형수는 하이드로크래셔(20)의 형상과 선박 평형수의 유속과 유압으로 발생되는 와류(vortex flow)에 의해 유동되는 입자들과 충돌, 마찰 등의 물리적 운동에 의해 선박 평형수에 포함되어 있는 생물들을 사멸시킨 후 하이드로크래셔(20) 외부로 유출된다.
하이드로크래셔(20)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 2 내지 도 6를 참조하여 후술하기로 한다.
본 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 살균부(30)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 살균부(30)는 하이드로크래셔(20)와 선박 평형수 저장 탱크(40) 사이에 설치될 수 있고, 하이드로크래셔(20)로부터 배출된 선박 평형수를 메인 배관(L2)을 통해 제공 받아 살균한다.
본 실시예에서, 살균부(30)는 오존, UV, 또는 전기 분해 등을 이용하여 선박 평형수를 살균할 수 있다. 살균부(30)는 어떠한 방식의 기술이던 선박 평형수를 살균할 수 있는 장치라면 본 실시예에 적용될 수 있다.
예를 들면, 한국특허출원번호 2013-0107176호(출원일: 2013.09.06, 발명의 명칭: 오존을 이용한 발라스트수 살균시스템에서 TRO 농도 계측을 통한 오존 가스 농도 및 유량의 자동제어 장치와 방법)에는 오존을 이용하여 선박 평형수를 살균하는 기술이 기재되어 있다. 본 한국특허출원번호에 기재된 기술은 본원 발명과 서로 상충되지 않는 범위에서 본원 명세서의 일부로 결합된다.
다른 예를 들면, 한국특허출원번호 2010-0035788 호(출원일: 2010.04.19, 발명의 명칭: 선박의 평형수 살균장치)에는 자외선을 이용하여 선박 평형수를 살균하는 기술이 기재되어 있다. 본 한국특허출원번호에 기재된 기술은 본원 발명과 서로 상충되지 않는 범위에서 본원 명세서의 일부로 결합된다.
또 다른 예를 들면, 한국특허출원번호 2011-0067818호(출원일: 2011.07.08, 발명의 명칭: 전기분해 유닛을 이용한 선박의 발라스트 수 처리방법)에는 전기분해를 이용하여 선박 평형수를 살균하는 기술이 기재되어 있다. 본 한국특허출원번호에 기재된 기술은 본원 발명과 서로 상충되지 않는 범위에서 본원 명세서의 일부로 결합된다.
또 다른 예를 들면, 살균부(30)는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)와 동일한 구성을 가질 수 있다.
이처럼, 살균부(30)는 하이드로크래셔(20)에 의해 1차적으로 살균된 후에, 다시 살균하는 동작을 수행함으로써, 선박 평형수에 대한 살균 성능을 향상시킨다.
나아가, 살균부(30)는 하이드로크래셔(20)와 함께 선박 평형수를 살균함으로써, 하이드로크래셔(20) 없이 자신(30) 혼자서 선박 평형수를 살균할 때보다 화학적 살균인 경우 살균에 기여 하는 산화제를 적게 사용해도 되며 이는 결국 선박 평형수의 구성 장비를 소형화 할 수 있으며 리소스(resource)를 적게 사용하게 된다.
예를 들면, 살균부(30)가 오존을 이용하여 선박 평형수를 살균하는 장치인 경우에는, 오존의 량을 상대적으로 적게 사용하여 선박 평형수를 살균할 수 있다. 다른 예를 들면, 살균부(30)가 UV나 전기분해 방식을 사용하여 선박 평형수를 살균하는 장치인 경우에는, 전력을 상대적으로 적게 사용하여 선박 평형수를 살균할 수 있다. 따라서 구성 장비의 소형화가 가능하다.
본 실시예에 따른 선박 평형수 저장 탱크(40)는 하이드로크래셔(20) 및 살균부(30)에 의해 살균된 선박 평형수를 저장한다. 선박 평형수 저장 탱크(40)에 저장된 선박 평형수는 배출이 필요한 경우, 선박 평형수 저장 탱크(40)에 연결된 배관(L4)을 통해서 외부로 배출될 수 있다. 외부로 배출될 때, 살균부(30)가 어떠한 방식이냐에 따라서 그대로 배출되거나 또는 중화제를 투입하여 중화시킨 후에 배출한다. 예를 들면, 살균부(30)가 오존을 이용하여 선박 평형수를 살균한 경우에는, 선박 평형수 저장 탱크(40)에 저장된 선박 평형수는 외부로 배출될 때 중화제에 의해 중화되어 배출된다. 한국특허출원번호 2009-0023795호(출원일: 2009.03.20, 발명의 명칭: 선박평형수 중화장치 및 중화방법)에는 오존 가스를 중화시킨 후에 외부로 배출하는 기술이 기재되어 있다. 본 한국특허출원번호에 기재된 기술은 본원 발명과 서로 상충되지 않는 범위에서 본원 명세서의 일부로 결합된다.
도 2(a), (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면들이고, 도 3은 도 2의 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 사진이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)는, 바디부(25), 기둥(27), 유입부(H1), 배출부(H2), 유동 입자들(50), 및 필터(60)를 포함할 수 있다. 여기서, 유동 입자들(50)은 종종 메디아(50)로도 호칭되기도 하며, 본원 명세서에서 '유동 입자들'과 '메디아'는 같은 의미로 사용된다.
본 실시예에서, 바디부(25)는 내부 공간(S1)을 가진 통 형상을 가지며, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것이므로 이에 한정되지는 않는다. 내부 공간(S1)은 내부 공간(S1)을 형성하는 내부면 즉, 상부면(S3), 하부면(S5) 및 측면(S7)로 구성되어 있다.
본 실시예에 따른 유동 가능한 유동 입자들(50)은, 선박 평형수에 포함된 생물을 살균 시킬 수 있을 정도로 경도가 강한 고체 입자들(a, b), 경도가 강한 고체 입자들(a, b)의 마모 방지와 반발 계수를 높이기 위한 실리콘 소재의 입자들(c)이 섞여 있는 혼합물로 구성될 수 있으며, 유입부(H1)를 통해 유입 받은 선박 평형수에 의해 유동이 가능하다.
예를 들면, 유동 입자들(50)은 알루미나, 탄화규소, 세라믹비드, 실리콘 소재 중 적어도 어느 하나를 포함하여 혼합되어 있을 수 있다. 이러한 혼합은 예시적인 것으로서, 경도가 강한 입자라면 어느 것이라도 가능하며, 유입부(H1)를 통해 유입 받은 선박 평형수에 의해 회전하게 되고, 유동 입자들(50)을 구성하는 알루미나, 탄화규소, 세라믹비드, 실리콘 소재들이 서로 충돌을 일으킨다. 한편, 선박 평형수는 서로 마찰을 일으키는 유동 입자들(50) 사이를 경유하는 과정에 살균된다.
한편, 유동 입자들(50)은 선박 평형수에 의해 이동(상승을 포함)될 수 있을 정도의 무게와 크기를 가지는 것이 바람직하다. 선박 평형수에 의해 상승될 수 있을 정도의 무게와 크기를 가져야, 유동 입자들(50)이 서로 부딪치게 되고 그에 의해 선박 평형수가 살균될 수 있기 때문이다.
본 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)는 필터(60)를 포함할 수 있다. 필터(60)는 선박 평형수를 통과시키되 다음 중 어느 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.
첫째, 유동 입자들(50)이 배출부(H2)로 배출되지 않도록 차단함.
둘째, 생물 사체 또는 선박 평형수에 존재하는 이물질이 배출부(H2)로 배출되지 않도록 차단함.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터(60)는 유입부(H1)와 배출부(H2) 사이에 배치된다. 예를 들면, 필터(60)는 유입부(H1)를 통해서 하이드로크래셔(20)의 내부(S1)에 유입된 선박 평형수는 반드시 필터(60)를 거친 후에 배출부(H2)를 통해서 유출되도록, 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 필터(60)는 메쉬(mesh)와 같은 망사 구조로 형성되는 것으로서 예를 들면, 금속망 필터로 구성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로서 이에 한정되지 않는다.
본 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)는 유입부(H1)를 통해 내부 공간(S1)으로 유입된 선박 평형수의 회전력을 향상시키기 위하여 적어도 하나 이상의 기둥(27)을 더 포함할 수 있다.
기둥(27)의 적어도 일부는 내부 공간(S1)을 형성하는 내부면에 결합되어 있다. 예를 들면, 기둥(27)의 일단은 상부면(S3) 또는 하부면(S5) 중 어느 하나에 결합될 수 있다. 다르게는 기둥(27)의 일단은 필터(60) 또는 하부면(S5)중 어느 하나에 연결될 수 있다.
도 2(a)에 도시된 바와 같이 바디부(25)의 내부 공간(S1)에 중심축을(이하 '중심축') 구성할 수 있도록 기둥(27)은 내부 공간(S1)의 중앙에 위치될 수 있으며, 기둥(27)의 일 단은 내부 공간(S1)을 형성하는 내부면의 하부면(S5)에 결합되어 있고, 기둥(27)의 타 단은 필터(60)에 결합되어 있을 수 있다. 이러한 결합은 예시적인 것으로서 다른 방법으로 결합하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 바디부(25)는 내부 공간(S1)으로 선박 평형수를 유입 받을 수 있는 유입부(H1)와 유입부(H1)를 통해서 유입 받은 선박 평형수를 배출할 수 있는 배출부(H2)를 포함한다.
유입부(H1)는 유동 입자들(50) 채워진 부분으로 선박 평형수가 유입되도록 위치된다. 예를 들면, 도 2(a)와 같이 하부면(S5)에 인접한 내부면의 측면(S7)에 유입부(H1)가 위치될 수 있다.
배출부(H2)는 바디부(25) 내부면의 측면(S7) 또는 상부면(S3) 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 2(a)에서와 같이 필터(60)와 상부면(S3) 사이의 측면(S7)에 위치될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)는 유입배관(21)과 배출배관(23)을 더 포함할 수 있다. 유입배관(21)의 일측은유입부(H1)에 연결되어 있고, 유입배관(21)의 다른 일측은 메인 배관(L1)과 연결된다. 한편, 배출배관(23)의 일측은 배출부(H2)와 연결되어 있고 배출배관(23)의 다른 일측은 메인 배관(L2)와 연결된다.
이처럼, 하이드로크래셔(20)가 유입배관(21)과 배출배관(23)을 구비하는 구성은 예시적인 것으로서, 유입배관(21)과 배출배관(23)을 구비하지 않도록 하는 구성도 가능하다. 예를 들면, 씨체스트(10)로부터 선박 평형수를 공급하는 메인 배관(L1)이 유입부(H1)에 바로 연결되어 선박 평형수를 제공 받는 구성도 가능하다. 또한, 배출부(H2)에는 도 1에 도시된 하이드로크래셔(20)와 살균부(30)를 연결하는 메인 배관(L2)이 바로 연결되어 하이드로크래셔(20)에서 살균된 선박 평형수를 메인 배관(L2)을 통해 배출하는 구성도 가능하다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔의 유입부를 설명하기 위한 도면이다.
도 4(a)를 참조하면, 유입부(H1)는 유입부(H1)로 유입되는 선박 평형수가 내부 공간의 중심축(a')을 향한 방향(a)으로 유입되도록 위치될 수 있다. 다르게는, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 유입부(H1)는 선박 평형수가 내부 공간의 중심축(a')을 향하지 않고, 중심축(a')에서 조금이라도 벗어난 축(b')을 향한 방향(b)(이하, '비스듬한 방향')으로 유입되도록 위치되는 것이 가능하고, 이 경우 중심축(a')을 향한 방향으로 유입될 때 보다 하이드로크래셔(20)로 유입되는 선박 평형수의 회전력을 더욱 향상시키는 효과가 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이고, 도 5(a)는 배출부(H12)가 바디부의 측면에 형성되고 있는 실시예이고, 도 5(b)는 배출부(H22)가 바디부의 상부면에 형성되어 있는 실시예이다.
도 5(a)를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔(120)는 바디부(125), 유입부(H11), 유동 입자들(150), 배출부(H12)를 포함하고, 도 5(b)를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔(220)는 바디부(225), 유입부(H21), 유동 입자들(250), 배출부(H22)를 포함한다.
먼저 도 5(a)의 실시예와 도 2의 실시예를 비교하면, 도 5(a)의 실시예는 바디부(125), 유입부(H11), 배출부(H12) 및 유동 입자들(150)을 포함하되, 필터와 기둥은 미포함하고 있다는 점에서 도 2의 실시예와 차이가 있다.
도 5(a) 실시예는 필터와 기둥을 포함하고 있지 않다는 점을 제외하고는 도 2의 실시예와 동일하다.
즉, 도 5(a) 실시예에서 바디부(125)에는 바디부(125)의 내부 공간과 연통된 유입부(H11)와 배출부(H12)가 형성되어 있고, 내부 공간(S11)의 적어도 일부에는 유동 입자들(150)가 채워져 있다. 여기서, 유입부(H11)는 유입부(H11)로 유입되는 선박 평형수가 내부 공간(S11)의 중심축을 향한 방향으로 유입되도록 위치되거나 또는 비스듬한 방향으로 유입되도록 위치되는 것이 가능하다(도 4 참조).
또한, 유입부(H11)는 유동 입자들(150)이 채워진 부분으로 선박 평형수가 유입되도록 위치될 수 있으며, 배출부(H12)는 바디부 내부면의 측면(S17) 또는 상부면(S13) 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 5(a)에 도시된 바와 같이 내부면의 측면(S17)에 위치될 수 있다.
도 5(a) 실시예에 대한 보다 상세한 설명은 도 2의 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
한편, 도 5(b) 실시예는 배출부가 바디부(225)의 상부면(S23)에 위치된 점을 제외하고는 도 5(a)의 실시예와 동일하므로, 도 5(b)에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이드로크래셔(320)는 바디부(325), 기둥(327), 유입부(H31), 배출부(H32), 유동 입자들(350), 및 필터(360)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예는 유입부(H31)와 연결된 유입배관(321)과 배출부(H32)와 연결된 배출배관(323)을 구비한다.
도 2의 실시예와 도 6의 실시예를 비교하면, 도 2의 실시예에서 유입부(H1)에 연결되는 유입배관(21)이 지면과 평행하도록 구성된 구조(이하, '일자형 구조'라고 함)를 가지고 있지만, 도 6의 실시예에서 유입부(H31)에 연결되는 유입배관(321)은 지면으로부터 지면의 반대 방향으로 꺾이는 부분을 포함하는 구조(이하, '상방 꺾임형' 구조')를 가지고 있다는 점을 제외하고는 양자의 구조는 동일하다.
본 실시예에서 상방 꺾임형 구조는, 중력방향과 반대방향으로 꺾인 부분을 포함하는 구조를 의미하며, 바디부 내부 공간의 하부면(S35)에서 상부면(S33)을 향하는 방향으로 적어도 한번 이상 꺾인 부분을 가지는 구조를 의미한다.
이처럼 도 6의 실시예는 상방 꺾임형 구조를 가진 유입 배관(321)을 구비하고 있으므로, 하이드로크래셔(320)의 내부에 존재하는 유동 입자들(350)은 유입부(H31)를 통해서 외부로 유출되지 않게 된다. 즉, 유입 배관(321)에서 지면의 반대방향으로 꺾인 부분이 충분한 길이를 가진다면, 하이드로크래셔(320)의 내부에 존재하는 유동 입자들(350)은 외부로 유출될 가능성이 없다.
도 6의 실시예에 따른 하이드로크래셔(320)의 유입부(H31)는, 유입부(H31)로 유입되는 선박 평형수가 내부 공간(S31)의 중심축을 향한 방향으로 유입되도록 위치되거나 또는 비스듬한 방향으로 유입되도록 위치되는 것이 가능하다(도 4 참조).
유입부(H31)는 유동 입자들(350)이 채워진 부분으로 선박 평형수가 유입되도록 위치될 수 있으며, 배출부(H32)는 도 2에서 설명한 바와 같이 바디부 내부면의 측면(S7) 또는 상부면(S33) 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다.
도 6의 실시예에 대하여 설명되지 않은 구성요소들에 대하여는 도 2의 실시예에 대한 설명을 참조하기 바란다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이드로크래셔(420)는 바디부(425), 기둥(427), 유입부(H41), 배출부(H42), 유동 입자들(450), 및 필터(460)를 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예는 유입부(H31)와 연결된 유입배관(321)과 배출부(H32)와 연결된 배출배관(323)을 구비한다.
도 7 실시예와 도 6의 실시예를 비교하면, 도 6의 실시예에서는 선박 평형수 또는 유동 입자들의 유출 방지를 위하여 유입배관(321)이 상방 꺾임형 구조로 구성되었지만, 도 7의 실시예에서의 유입부(H41)에 연결된 유입배관(421)에는 역류 방지 밸브(70)가 설치된 점에 차이가 있는 점을 제외하고는 양자의 구조는 동일하다. 따라서, 이하에서는 차이점을 중심으로 도 6의 실시예를 설명하기로 한다.
도 7의 실시예에 따른 유입배관(421)은, 유입부(H41)에 연결된 유입배관(421)을 통해서 유입된 선박 평형수가 유입배관(421)을 통해서 역류되는 것을 방지하기 위하여 유입배관(421)에 역류 방지 밸브(70), 예를 들면 풋밸브(foot valve)가 설치될 수 있다.
역류 방지 밸브(70)는 선박 평형수가 유입 배관(421)에서 하이드로크래셔(420)의 유입부(H41)쪽으로만 흐르도록 한다.
따라서, 하이드로크래셔(420)의 내부에 존재하는 유동 입자들(450)은 유입부(H41)를 통해서 외부로 유출되지 않게 된다.
이상과 같이 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 유입배관은 도 2 및 도 5의 실시예에의 유입부에 연결시키는 방법으로도 구현이 가능할 것이다. 즉, 도 2 및 도 5의 실시예를 유입부(H1, H11)에 상방 꺾임형의 유입배관을 연결하거나 또는 역류 방지 밸브가 설치된 유입배관을 연결하도록 변형하여 구성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐을 포함하는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이드로크래셔(520)는 바디부(525), 유입부(H51), 배출부(H52), 유동 입자들(550), 필터(560) 및 노즐(590)을 포함할 수 있다.
도 8의 실시예와 도 2의 실시예를 비교하면, 노즐(590)을 더 포함하고 있는 점과 기둥을 미포함하고 있다는 점에서 도 2의 실시예와 차이가 있다.
도 8의 실시예에서 바디부(525), 유입부(H51), 배출부(H52), 유동 입자들(550) 및 필터(560)를 포함하고 있다는 점은 도 2의 실시예와 동일하다.
즉, 도 8의 실시예에서 바디부(525)는 내부 공간을 가진 통 형상을 가지며, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같이 원통 형상으로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것이므로 이에 한정되지는 않는다. 내부 공간은 내부 공간을 형성하는 내부면 즉, 상부면(S53), 하부면(S55) 및 측면(S57)으로 구성되어 있다.
바디부(525)에는 바디부(525)의 내부 공간과 연통된 유입부(H51)와 배출부(H52)가 형성되어 있고, 제1영역(51a)의 적어도 일부에는 유동 입자들(550)가 채워져 있다. 여기서, 유입부(H51)는 유입부(H51)로 유입되는 선박 평형수가 제1영역(51a)의 중심축을 향한 방향으로 유입되도록 위치되거나 또는 비스듬한 방향으로 유입되도록 위치되는 것이 가능하다(도 3 참조).
또한, 유입부(H51)는 유동 입자들(550)이 채워진 부분으로 선박 평형수가 유입되도록 위치될 수 있으며, 배출부(H52)는 바디부 내부면의 측면(S57) 또는 상부면(S53) 중 적어도 어느 하나에 연결될 수 있다. 예를 들면, 도 8에 도시된 바와 같이 내부면의 측면(S57)에 위치될 수 있다.
필터(560)는 선박 평형수를 통과시키되 다음 중 어느 하나 이상의 동작을 수행할 수 있다.
첫째, 유동 입자들(550)이 배출부(H52)로 배출되지 않도록 차단함.
둘째, 생물 사체 또는 선박 평형수에 존재하는 이물질이 배출부(H52)로 배출되지 않도록 차단함.
본 실시예에 따른 필터(560)는 유입부(H1)를 통해서 하이드로크래셔(520)의 내부에 유입된 선박 평형수가 반드시 필터(560)를 거친 후에 배출부(H2)를 통해서 유출되도록 유입부(H1)와 배출부(H2) 사이에 위치되고, 여기서 필터(560)에 의해 하이드로크래셔(520)의 내부 공간이 제1영역(51a)과 제2영역(51b)으로 구분 될 수 있다. 본 실시예의 설명의 목적을 위해서 유입부(H1)와 필터(560) 사이의 내부 공간을 제1영역(51a), 필터(560)와 배출부(H2) 사이의 내부 공간을 제2영역(51b)이라고 부르기로 한다.
예를 들면, 유입부(H1)를 통해서 하이드로크래셔(520)의 제1영역(51a)에 유입된 선박 평형수는 반드시 필터(560)를 거친 후에 제2영역(51b)을 경유하여 배출부(H2)를 통해서 유출되도록 구성될 수 있다.
도 8의 실시예에 대한 보다 상세한 설명은 도 2의 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
한편, 도 8의 실시예는 도 2의 실시예와는 달리 노즐(590)을 더 포함하고 있다.
노즐(590)은, 역세척 물질을 유입 받아서, 유입 받은 역세척 물질을 필터(560)에 분사하여 필터(560)에 부착되는 이물질을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 노즐(590)은 하이드로크래셔(520)의 제2영역(51b)에 위치하여 역세척 물질을 필터(560)로 분사할 수 있다. 도 8을 참조하면, 제2영역(51b)은 바디부(525)의 내부 공간을 형성하는 내부면 중 상부면(S53)과 측면(S57)을 포함할 수 있다. 본 실시예를 따르면 노즐(590)은 제2영역(51b)의 상부면(S53)에 위치되어, 역세척 물질이 제2영역에서 필터(560)로 분사되어 필터에 부착된 이물질의 제거가 가능하다.
역세척 물질은 선박 평형수 또는 에어(air)일 수 있고, 역세척 물질에 대한 보다 구체적인 설명은 도 9를 참조하여 후술하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하이드로크래셔(520)는 유입부(H51)를 통해 내부 공간으로 유입된 선박 평형수의 회전력을 향상시키기 위하여 적어도 하나 이상의 기둥(미도시)을 더 포함할 수 있다.
기둥의 적어도 일부는 내부 공간을 형성하는 내부면에 결합되어 있다. 예를 들면, 기둥의 일단은 상부면(S53) 또는 하부면(S55) 중 어느 하나에 결합될 수 있다. 다르게는 기둥의 일단은 필터(560) 또는 하부면(S55)중 어느 하나에 연결될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐을 포함한 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔를 이용한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 선박 평형수 메인 배관(L61, L62, L63), 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔(620)(이하, '하이드로크래셔'), 선박 평형수 저장 탱크(630), 펌프(P61), 에어 탱크(601) 및 컴프레서(603)를 포함할 수 있다.
컴프레서(603)는 외부로부터 공기를 유입 받아서 압축하여 에어 탱크(601)로 공급한다.
메인 배관은 씨체스트(또는 씨체스트에 연결된 메인 배관)에 존재하는 선박 평형수가 선박 평형수 저장 탱크(640)까지 이동할 수 있는 경로를 제공한다.
본원 명세서에서, 본 발명의 설명의 목적을 위해서 씨체스트(또는 씨체스트와 연결된 메인 배관)와 하이드로크래셔(620) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L61), 하이드로크래셔(620)와 살균부(630) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L62), 살균부(630)와 선박 평형수 저장 탱크(640) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L63)이라고 부르기로 한다.
펌프(P61)는 메인 배관(L61)상에 설치되어, 해수로부터 직접, 또는 씨체스트로부터 선박 평형수를 펌핑(pumping)하여 하이드로크래셔(620)로 제공할 수 있다.
하이드로크래셔(620)는, 씨체스트(또는 씨체스트에 연결된 메인 배관)와 선박 평형수 저장 탱크(640) 사이에 존재하는 메인 배관상에 설치될 수 있다.
본 실시예에 따른 하이드로크래셔(620)는, 유동 입자들을 구비하며, 유동 입자들은 선박 평형수에 의해 유동되면서 서로 부딪친다. 한편, 선박 평형수는 서로 부딪치는 유동 입자들을 통과하면서 살균된 후 하이드로크래셔(620) 외부로 유출된다. 또한, 본 실시예에서 하이드로크래셔(620)는 역세척 물질을 분사하는 노즐(690)을 포함할 수 있으며, 역세척 물질은 선박 평형수 또는 에어(air)일 수 있다.
선박 평형수 처리 시스템은, 하이드로크래셔(620)에 역세척 물질을 제공하기 위하여 펌프(P63) 및 중앙 관제부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
펌프(P63)는 에어 탱크(601)로부터 에어를 펌핑(pumping)하거나 또는 선박 평형수를 펌핑(pumping)하여 하이드로크래셔(620)의 노즐(690)에 제공할 수 있다.
중앙 관제부는 기 설정된 주기에 따라서 펌프(P63)가 역세척 물질을 펌핑(pumping)하여 하이드로크래셔(620)의 노즐(690)에 공급하도록 펌프(63)를 제어할 수 있고, 이에 의해 주기적으로 필터에 부착된 이물질 제거가 가능하게 된다.
본 실시예에서 선박 평형수 처리 시스템은, 살균부(630)를 더 포함할 수 있으며, 살균부(630)는 하이드로크래셔(620)와 선박 평형수 저장 탱크(640) 사이에 설치될 수 있으며, 하이드로크래셔(620)로부터 유출된 선박 평형수를 메인 배관(L62)를 통해 제공 받아 살균한다. 살균부에 대한 상세한 설명은 도 1의 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
역세척 물질로 선박 평형수를 이용하는 동작(이하, '역세척 모드 1')과, 에어(air)를 이용하는 동작(이하, '역세척 모드 2')을 수행할 수 있다. 이하에서는 선박 평형수 모드와 에어 모드를 순차적으로 설명하기로 한다.
역세척 모드 1
선박 평형수 모드에서, 본 선박 평형수 처리 시스템은, 펌프(P63)가 선박 평형수를 펌핑(pumping)하여 역세척 물질로써 하이드로크래셔(620)의 노즐(690)에 제공하게 하는 동작을 수행한다.
밸브(V4)는 개방되고, 밸브(V5), 밸브(V1)는 폐쇄된다. 이러한 밸브들의 개방 또는 폐쇄는 수동으로 이루어지거나, 또는 중앙 관제부(미도시)와 같은 제어장치에 의해 자동적으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 도 9에 도시된 바와 같이 펌프(P63)는 살균부(630)에 의해 살균된 후 배출되어 메인 배관(L63)에 흐르는 선박 평형수를 펌핑(pumping)하여 역세척 물질로 제공할 수 있다. 다르게는, 도시하지는 않았지만, 펌프(P63)는 하이드로크래셔(620)에 의해 살균된 후 배출되어 메인 배관(L62)에 흐르는 선박 평형수를 펌핑(pumping)하여 역세척 물질로 제공할 수 있다.
역세척 모드 2
에어(air) 모드에서, 본 선박 평형수 처리 시스템은, 펌프(P63)가 에어(air)를 펌핑(pumping)하여 역세척 물질로써 하이드로크래셔(620)의 노즐(690)에 제공하는 동작을 수행한다.
밸브(V5)는 개방되고, 밸브(V4), 밸브(V1)는 폐쇄된다. 이러한 밸브들의 개방 또는 폐쇄는 수동으로 이루어지거나, 또는 중앙 관제부(미도시)와 같은 제어장치에 의해 자동적으로 이루어질 수 있다.
본 실시예에서, 펌프(P63)는 에어 탱크(601)에 저장된 에어(air)를 펌핑(pumping)하여 하이드로크래셔(620)의 노즐(690)에 제공할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 부스터 펌프를 포함한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 부스터 펌프가 작동하는 소정의 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 선박 평형수 메인 배관(L71, L72, L73), 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔(720)(이하, '하이드로크래셔'), 선박 평형수 저장 탱크(740), 펌프(P71) 및 부스터 펌프(BP1)를 포함할 수 있다.
도 10의 실시예와 도 1의 실시예를 비교하면, 도 10의 실시예는 부스터 펌프(BP1)를 더 포함하고 있다는 점에서 도 1의 실시예와 차이가 있고, 이 점을 제외하고는 도 1의 실시예와 동일하므로, 이하에서는 차이점을 중심으로 도 10의 실시예를 설명하기로 한다.
메인 배관은 씨체스트(또는 씨체스트에 연결된 메인 배관)에 존재하는 선박 평형수가 선박 평형수 저장 탱크(740)까지 이동할 수 있는 경로를 제공한다.
본원 명세서에서, 본 발명의 설명의 목적을 위해서 씨체스트(또는 씨체스트와 연결된 메인 배관)와 하이드로크래셔(720) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L71), 하이드로크래셔(720)와 살균부(730) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L72), 살균부(730)와 선박 평형수 저장 탱크(740) 사이에 존재하는 메인 배관을 메인 배관(L73)이라고 부르기로 한다.
펌프(P71)는 메인 배관(L71)상에 설치되어, 해수로부터 직접, 또는 씨체스트로부터 선박 평형수를 펌핑(pumping)하여 하이드로크래셔(720)로 제공할 수 있다.
부스터 펌프(BP1)는, 해수로부터 직접, 또는 씨체스트, 또는 해수를 임시 저장하는 탱크(미도시)로부터 해수를 펌핑하여 부스터용 유체 유입 라인(L75)으로 제공할 수 있다.
부스터 펌프(BP1)는, 하이드로크래셔(720)로 선박 평형수의 유입이 시작되는 시점(T)부터, 하이드로크래셔(720) 내부의 유동 입자들이 이동(상승을 포함)될 수 있을 정도의 선박 평형수가 유입되는 시점까지(이하, '소정의 시간 동안'), 부스터용 유체 유입 라인(L75)에 흐르는 부스터용 유체를 하이드로크래셔(720)로 제공할 수 있다. 이는 소정의 시간 동안은 메인 배관(L71)에 흐르는 선박 평형수의 유량이 적어 유속이 약하므로, 하이드로크래셔(720) 내부의 유동 입자들을 이동(상승을 포함)시킬 수 없기 때문이다.
본 실시예에서 '소정의 시간 동안'은, 도 11(a)에 도시된 바와 같이, 하이드로크래셔(720)로 선박 평형수의 유입이 시작되는 시점(T)부터 하이드로크래셔(720) 내부의 유동 입자들이 이동(상승을 포함)될 수 있을 정도의 시간(T1)이 경과한 시점까지를 의미하는 것으로 설명하였지만,
다른 실시예에 따르면, '소정의 시간'이란 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 하이드로크래셔(720)로 선박 평형수의 유입이 시작되는 시점(T)을 기준으로 이전(T0), 이후(T1)를 포함하는 개념으로 설명될 수 있으며, '소정의 시간'은 메인 배관(L71)에 흐르는 선박 평형수의 유량을 참조하여 조정이 가능하다.
본 실시예에서 선박 평형수 처리 시스템은, 살균부(730)를 더 포함할 수 있으며, 살균부(730)는 하이드로크래셔(720)와 선박 평형수 저장 탱크(740) 사이에 설치될 수 있으며, 하이드로크래셔(720)로부터 유출된 선박 평형수를 메인 배관(L72)를 통해 제공 받아 살균한다. 살균부에 대한 상세한 설명은 도 1의 실시예의 설명을 참조하기 바란다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 부스터 펌프를 포함한 선박 평형수 처리 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 선박 평형수 처리 시스템은, 선박 평형수 메인 배관(L81, L82, L83), 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔(820)(이하, '하이드로크래셔'), 선박 평형수 저장 탱크(840), 살균부(830), 펌프(P81), 부스터 펌프(BP2), 유량 측정 장치(805) 및 중앙 관제부(880)를 포함할 수 있다.
도 12의 실시예와 도 11의 실시예를 비교하면, 도 12의 실시예에는 유량 측정 장치(805) 및 중앙 관제부(880)가 더 포함된 점을 제외하고는 양자의 구조는 동일하다. 따라서, 이하에서는 차이점을 중심으로 도 12의 실시예를 설명하기로 한다.
도 12의 실시예에 따른 중앙 관제부(880)는 부스터 펌프(BP2)를 제어할 수 있다.
유량 측정 장치(805)는, 예를 들면 유량 센서 및 표시부로 구성될 수 있으며, 이는 예시적인 것으로 유량을 측정할 수 있는 장치라면 본 실시예에 적용될 수 있다.
본 실시예에 따른 중앙 관제부(880)는 유량 측정 장치(805)로부터 측정 결과를 수신하며, 수신 결과와 기 저장된 기 저장된 기준 값보다 작은 경우에는, 부스터 펌프(BP2)를 작동시켜 부스터용 유체를 하이드로크래셔(820)로 제공하도록 한다. 반대로, 유량 측정 장치(805)로부터 측정된 측정 결과가 기 저장된 기 저장된 기준 값보다 크면, 부스터 펌프(BP2)의 작동을 중지시킬 수 있다.
도 11 및 도 12의 일 실시예에 따른 하이드로크래셔(720, 820)는 도 2의 실시예에 따른 하이드로크래셔(20)와 같이, 바디부, 기둥, 유입부, 배출부, 유동 입자들, 및 필터를 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12의 다른 실시예에 따른 하이드로크래셔(720,820)는 도 8의 실시예에 따른 하이드로크래셔(520)과 같이 노즐을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 2 및 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 실시예에 따른 하이드로크래셔는 도 11 및 도 12의 실시예의 하이드로크래셔에 적용하여 구현이 가능할 것이다.
이와 같이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상술한 명세서의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10: 씨체스트
20, 120, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 820: 하이드로크래셔
30, 630, 730, 830: 살균부
40, 640, 740, 840: 선박 평형수 저장탱크
50, 150, 250, 350, 450, 550: 유동 입자들
60, 360, 560: 필터
70: 역류 방지 밸브
590, 690: 노즐
H1, H11, H21, H31, H41, H51: 유입부
H2, H12, H22, H32, H42, H52: 배출부
25, 125, 225, 325, 525: 바디부
27, 327: 기둥
BP1, BP2: 부스터 펌프
805: 유량 측정 장치

Claims (13)

  1. 선박 평형수가 선박 평형수 저장 탱크까지 이동할 수 있는 경로를 제공하는 선박 평형수 메인 배관;
    상기 선박 평형수 메인 배관 상에 설치되어 상기 선박 평형수 메인 배관에서 이동되는 선박 평형수를 유입 받고, 유입 받은 선박 평형수를 살균하여 상기 선박 평형수 메인 배관으로 배출하는 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔; 및
    부스터 펌프; 를 포함하고,
    상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔는, 상기 유입 받은 선박 평형수에 의해 유동되는 유동 가능한 고체 입자들을 포함하고,
    상기 부스터 펌프는 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 상기 유동 입자들을 유동시키기 위한 부스터용 유체를 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 제공하는 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부스터 펌프는,
    상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 상기 선박 평형수의 유입이 시작되는 시점을 기준으로 소정의 시간 동안 상기 부스터용 유체를 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 제공하는 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메인 배관에 흐르는 선박 평형수의 유량 측정이 가능한 유량 측정 장치; 및
    상기 부스터 펌프를 제어하는 중앙 관제부; 를 더 포함하고,
    상기 중앙 관제부는 상기 유량 측정 장치의 측정 결과를 참조하여, 측정 결과가 기 저장된 기준 값보다 작을 경우 상기 부스터 펌프가 상기 부스터용 유체를 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔로 제공하도록 제어하는 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 선박 평형수 메인 배관에 흐르는 선박 평형수를 살균하는 살균부; 를 더 포함하며,
    상기 살균부는 씨체스트와 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔의 사이 또는 상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔와 상기 선박 평형수 저장 탱크 사이에 설치되는 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔는,
    내부 공간을 가진 통 형상을 가지며, 상기 내부 공간으로 선박 평형수를 유입 받을 수 있는 유입부와 상기 유입부를 통해서 유입 받은 선박 평형수를 배출할 수 있는 배출부를 포함하는 바디부;
    상기 선박 평형수에 의해 유동 가능한 고체 입자들; 및
    상기 유입 받은 선박 평형수에 존재하는 이물질을 필터링 하기 위한 필터; 를 포함하고,
    상기 유동 가능한 고체 입자들은 상기 내부 공간의 적어도 일부에 채워진 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 바디부는 원통형상을 가지며,
    상기 유동 가능한 고체 입자들은 알루미나, 탄화규소, 세라믹비드, 실리콘 소재 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 선박 평형수 처리용 하이드로크래셔는,
    상기 필터에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 역세척 물질을 분사하는 노즐; 을 더 포함하며,
    상기 필터는, 상기 유입부를 통해 상기 하이드로크래셔의 내부에 유입된 선박 평형수가 반드시 상기 필터를 거친 후에 상기 배출부를 통해서 유출되도록 상기 유입부와 상기 배출부 사이에 위치되고,
    상기 필터에 의해 상기 하이드로크래셔의 내부는 제1영역과 제2영역으로 구분되고, 상기 제1영역으로 상기 선박 평형수가 유입되고, 상기 제1영역으로 유입된 상기 선박 평형수는 상기 필터를 거쳐서 상기 제2영역으로 이동되며,
    상기 노즐은, 상기 제2영역에서 상기 역세척 물질을 상기 필터로 분사하는 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 역세척 물질은 선박 평형수 또는 에어(air)인 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 내부 공간에 위치되는 기둥; 을 더 포함하고,
    상기 기둥의 적어도 일부는 상기 내부 공강을 형성하는 내부면에 결합된 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기둥은 상기 내부 공간의 중앙에 위치된 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 유입부는,
    상기 유입부로 유입되는 선박 평형수가 상기 내부 공간의 중심축에 대하여 비스듬한 방향으로 유입되도록 위치된 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유입부에는 유입 배관이 연결되어 있고, 상기 유입 배관을 통해서 선박 평형수가 상기 유입부로 유입되며,
    상기 유입 배관은 상기 유동 가능한 고체 입자들이 외부로 유출되지 않도록 구성된 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 유입부에는 유입 배관이 연결되어 있고, 상기 유입 배관을 통해서 선박 평형수가 상기 유입부로 유입되며,
    상기 유입 배관에는,
    상기 바디부의 내부 공간으로 유입된 선박 평형수가 상기 유입 배관을 통해서 역류하지 않도록 하는 역류 방지 밸브가 설치된 것인, 선박 평형수 처리 시스템.
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