KR101689695B1 - 선박 평형수 처리용 필터 장치 - Google Patents

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임득수
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현대비에스앤아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 선박 평형수 처리용 필터 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 일 측과 타 측에 각각 여과되지 않은 물이 유입되는 유입구 및 여과된 물이 배출되는 배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비된 상태에서 상기 유입구와 연통되며, 복수의 분배구가 형성되는 분배모듈; 상기 분배구의 외측에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 필터부; 및 상기 하우징의 상부에 구비되는 회전모터, 상기 회전모터에서 상기 분배모듈의 내부로 회전력을 전달하는 회전축, 상기 회전축과 연결되는 집수관, 상기 집수관의 일 측에서 상기 분배구 방향으로 연장되는 흡입관, 상기 집수관과 연결되어 상기 하우징의 외부로 연장되는 토출관 및 상기 토출관과 연결되는 펌프를 포함하는 드레인부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 여과 처리하는데 사용되는 필터부를 사용 중에도 세척할 수 있고, 유입되는 물에 의해 필터부에서 발생되는 충격을 감소시킬 수 있으며, 필터부의 내부에 퇴적되는 이물질 등을 용이하게 세척할 수 있는 효과가 있다.

Description

선박 평형수 처리용 필터 장치{A FILTER DEVICE FOR BALLAST WATER TREATMENT}
본 발명은 선박 평형수 처리용 필터 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 여과 처리하는데 사용되는 필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 선박 평형수 처리용 필터 장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박에 화물을 적재하였을 때 선박의 전후 또는 좌우 균형이 맞지 않을 수 있다. 이를 위해 선박의 내부에는 밸러스트 탱크가 구비되며, 이러한 밸러스트 탱크에 선박 평형수(Ballast water)를 유입 또는 유출시킴으로써, 선박 적재에 따른 선박의 불균형 문제를 해결하고 있다.
한편, 점차적으로 국제고역량이 증가되고, 해상운송 비율이 증가됨에 따라 선박의 대형화가 빠르게 이루어지고 있으며, 이에 따라 선박에서 사용되는 선박 평형수의 양도 크게 증가되고 있다.
선박에서 사용되는 선박 평형수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들로 인한 토착 해양생태계의 피해 발생 사례 역시 증가하고 있는 바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 국제해사기구(IMO)에서는 선박 평형수 관리에 관한 국제협약(International convention for the control and management of ship's ballast water and sediments)을 2004년에 채택하였다. 이 협약은 30개국 이상이 가입하고, 가입국 선복량이 세계 선복량의 35% 이상이 되는 날로부터 1년 후에 발효된다. 최근에는 한국과 일본 등 51개국이 가입하여 비준 조건인 30개국 기준은 넘었지만, 선복량은 34.87%로 비준 조건인 35%에는 조금 미치지 못하고 있는 상황이다. 이 협약이 발효되면 선박에는 평형수를 관리하기 위한 선박 평형수 관리시스템(BWMS)을 의무적으로 설치하여 평형수로 인한 생태계 교란, 유해 병원균 확산 등의 피해가 발생하는 것을 방지해야 한다.
한편, 선박에 설치되는 선박 평형수 처리장치는 필터를 사용한 여과방식을 거친 후 전기분해 또는 자외선 처리 방식 등의 물리적 또는 화학적 처리방식이 주로 이용되고 있으며, 도 1은 종래의 선박 평형수 처리장치를 나타내는 도면이다.
상기 종래의 선박 평형수 처리장치의 경우, 사용 중 필터에 퇴적되는 이물질 등을 자동으로 세척하기 위한 구동이 가능하게 구성된다.
즉, 도시된 선박 평형수 처리장치가 일반적인 여과 운전 중일 때는, 선박 평형수가 유입수 라인(1)으로 유입되어 하우징(2) 내부에 설치된 필터를 거친 뒤 처리수 라인(4)을 통해 유출되고, 필터에 이물질이 많이 퇴적되어 필터가 막히는 경우에는, 필터의 막힘을 감지하여 세척 구동을 시작하게 된다. 즉, 세척 구동 중 선박 평형수는 처리수 라인(4)으로부터 세척 라인(5)으로 이동하면서 필터에 끼인 이물질을 제거 하며, 이에 따라 연속적인 선박 평형수 처리가 가능하게 되는 것이다.
그러나 상기 종래기술은, 단일 튜브 형상으로 이루어진 개개의 필터들로 이루어지기 때문에 필터로 들어오는 이물질 중 고형물의 농도가 증가하는 경우, 세척 속도가 여과 속도를 따라가지 못하게 되면서 점차 퇴적 이물질이 증가되고, 결국 처리장치가 운전 불능 상태가 될 수 있는 문제가 있다.
공개특허공보 제 10-2011-0031295 호(2011.03.25.) 등록특허공보 제 10-1541641 호(2015.07.28.) 등록특허공보 제 10-1110854 호(2012.01.20.) 공개특허공보 제 10-2013-0141034 호(2013.12.26.)
본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 여과 처리하는데 사용되는 필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 선박 평형수 처리용 필터 장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는, 하우징의 내측과 분배구의 외측에서 필터부를 고정시키는 댐퍼부가 구비됨으로써, 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시킬 수 있는 선박 평형수 처리용 필터 장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는, 필터부의 외부 또는 분배모듈의 내부로 에어를 공급하는 에어컴프레샤 또는 필터부의 내부로 유입되는 물에 의해 자유 이동되는 볼이 구비됨으로써, 필터부의 내부에 퇴적되는 이물질 등을 용이하게 세척할 수 있는 선박 평형수 처리용 필터 장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치는, 일 측과 타 측에 각각 여과되지 않은 물이 유입되는 유입구 및 여과된 물이 배출되는 배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비된 상태에서 상기 유입구와 연통되며, 복수의 분배구가 형성되는 분배모듈; 상기 분배구의 외측에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 필터부; 및 상기 하우징의 상부에 구비되는 회전모터, 상기 회전모터에서 발생되는 회전력을 상기 분배모듈의 내부로 전달하는 회전축, 상기 회전축과 연결되며 내부에 중공부가 형성되는 집수관, 상기 집수관의 일 측에서 상기 분배구 방향으로 연장되며 상기 집수관과 연통되는 흡입관, 상기 집수관과 연통되게 연결되어 상기 하우징의 외부로 연장되는 토출관 및 상기 토출관과 연결되는 펌프를 포함하는 드레인부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분배모듈은 원 형상으로 형성되며, 상기 복수의 분배구는 상기 분배모듈의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 복수의 분배구는 상기 분배모듈의 중심으로부터 외곽 방향으로 적어도 2열 이상으로 형성되며, 상기 흡입관은 상기 분배구의 열 개수와 대칭되는 개수로 형성되어 상기 분배구의 각각 다른 열 방향으로 연장되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡입관은 탄성부재에 의해 탄성 지지되어 상기 분배구의 내측과 밀착되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복수의 필터부의 상하부에는, 상기 하우징의 내측과 상기 분배구의 외측에서 상기 복수의 필터부를 고정시키고 상기 복수의 필터부로 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시키기 위한 댐퍼부가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 댐퍼부는, 일부가 상기 하우징(10)의 프레임으로 내삽되는 러버(Rubber); 일부가 상기 러버로 내삽된 상태에서, 상기 복수의 필터부의 상부가 결합되는 상부댐퍼; 및 중앙부가 관통된 원통형으로 형성되어 상기 분배구에 삽입된 상태에서, 일 측은 상기 분배구에 지지되고, 타 측은 상기 복수의 필터부를 지지하는 하부댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부댐퍼에는 상기 분배구와 접촉되는 부분에 주름 진 형상의 밀착부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 필터부의 외부 또는 상기 분배모듈의 내부로 에어를 공급하는 에어컴프레샤가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 필터부의 내부에는 상기 복수의 필터부의 내부로 유입되는 물에 의해 자유 이동되는 볼이 구비되고, 상기 복수의 필터부의 분배구 측에는 상기 볼 보다 작은 크기의 격자를 갖는 메쉬가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전모터 및 펌프를 제어하는 제어부 및 상기 유입구와 배출구의 압력을 측정하는 압력계가 더 포함되며, 상기 제어부는 상기 압력계에 의해 측정된 상기 유입구의 압력(P1)과 상기 배출구의 압력(P2)의 차이(△P)가 0.5 bar 보다 높거나 같은 경우에만 상기 회전모터 및 펌프를 동작시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치에 의하면, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 여과 처리하는데 사용되는 필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 하우징의 내측과 분배구의 외측에서 필터부를 고정시키는 댐퍼부가 구비됨으로써, 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 필터부의 외부 또는 분배모듈의 내부로 에어를 공급하는 에어컴프레샤 또는 필터부의 내부로 유입되는 물에 의해 자유 이동되는 볼이 구비됨으로써, 필터부의 내부에 퇴적되는 이물질 등을 용이하게 세척할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 선박 평형수 처리장치를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치를 나타내는 도면.
도 2a 는 도 2의 A를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 분배모듈을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 흡입관을 나타내는 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 댐퍼부를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 에어컴프레샤를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 볼 및 메쉬를 나타내는 도면.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
본 발명은 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 여과 처리하는데 사용되는 필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 선박 평형수 처리용 필터 장치에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치를 나타내는 도면이고, 도 2a 는 도 2의 A를 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 분배모듈을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 흡입관을 나타내는 도면이다.
첨부된 도 2 내지 도 4에 따르면, 본 발명의 선박 평형수 처리용 필터 장치에는, 내부에 중공부가 형성되는 형상의 원통형으로 형성되는 하우징(10), 분배모듈(20), 필터부(30) 및 드레인부(40)가 포함된다.
상기 하우징(10)의 일 측과 타 측에는 각각 여과되지 않은 물이 유입되는 유입구(11) 및 여과된 물이 배출되는 배출구(12)가 형성되며, 상기 유입구(11) 및 배출구(12)에는 각각 유입수 라인 및 처리수 라인이 연결될 수 있다.
본 발명의 선박 평형수 처리용 필터 장치는 상기 유입구(11)를 통해 하우징(10)으로 유입되는 물을 상기 복수의 필터부(30)를 이용하여 유입수에 포함된 이물질을 여과시켜 상기 배출구(12)로 배출하고, 상기 복수의 필터부(30)의 내부에 이물질 등이 퇴적되는 경우 상기 드레인부(40)의 작동을 통해 상기 복수의 필터부(30)의 내부를 세척한다.
상기 분배모듈(20)은, 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 상기 복수의 필터부(30)로 분배하여 공급하는 구성으로서, 상기 하우징(10)의 내부에서 상기 유입구(11)와 연통되며, 복수의 분배구(21)가 형성되어 상기 필터부(30)와 연결된다.
이때, 상기 분배모듈(20)은 상기 하우징(10)의 내부 형상과 동일한 형상의 원 형상으로 형성될 수 있고, 상기 복수의 분배구(21)는 상기 분배모듈(20)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 형성될 수 있으며, 상기 분배모듈(20)의 상부와 하부에 대칭되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 분배구(21)는 상기 분배모듈(20)의 중심으로부터 외곽 방향으로 2열 이상으로도 형성될 수 있다.
한편, 상기 하우징(10)의 배출구(12)와 가장 근접한 위치에는 상기 분배구(21a)를 형성하지 않게 구성할 수도 있다. 이는 상기 드레인부(40)에는 강한 음압이 걸리게 되므로, 만일 분배구(21a)가 상기 배출구(12)의 근처에 형성되면 상기 드레인부(40)가 작동할 때 상기 드레인부(40)에서의 음압에 의하여 유입수의 대부분이 상기 드레인부(40)로 이동하게 되어 상기 하우징(10)의 배출구(12)를 통해 배출되는 물의 양이 현저하게 줄어드는 것을 방지하기 위한 것이다.
상기 필터부(30)는, 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 구성으로서, 복수로 구성되어 상기 분배구(21)의 외측에 결합된다. 즉, 상기 필터부(30)가 결합되는 상기 분배구(21)는 상기 분배모듈(20)의 상부와 하부에 대칭되게 형성되는 구성이기 때문에, 상기 복수의 필터부(30)는 상기 분배모듈(20)의 상부와 하부에 대칭되게 결합되는 것이다.
특히, 상기 분배모듈(20)의 상부에 결합되는 필터부는 상기 분배모듈(20)의 하부에 결합되는 필터부보다 더 길게 형성될 수 있으며, 이는 이물질 대부분의 무게가 물의 무게보다 가볍기 때문에, 이물질 대부분이 상기 분배모듈(20)의 상부에 결합되는 필터부에 퇴적되어 상기 분배모듈(20)의 상부에 결합되는 필터부의 필터링 효율이 낮아지는 것을 방지하기 위한 것이다. 예를 들어, 상기 분배모듈(20)의 상부에 결합되는 필터부와 상기 분배모듈(20)의 하부에 결합되는 필터부의 길이비는 7 : 3 내지 5.5 : 4.5로 구성될 수 있다.
또한, 상기 복수의 필터부(30)는 사다리꼴 형태의 웨지 와이어(wedge Wire)를 나선형으로 꼬아올려 와이어 사이로 물을 통과시켜 필터링 하는 웨지 와이어 스크린으로 구성될 수 있으며, 상기 와이어의 틈새 간격(a)은 40 ~ 60㎛로 이루어질 수 있다.
상기 드레인부(40)는, 상기 하우징(10)의 상부에 구비되는 회전모터(41), 상기 회전모터(41)에서 발생되는 회전력을 상기 분배모듈(20)의 내부로 전달하는 회전축(42), 상기 회전축(42)과 연결되며 내부에 중공부가 형성되는 집수관(43), 상기 집수관(43)의 일 측에서 상기 분배구(21) 방향으로 연장되며 상기 집수관(43)과 연통되는 흡입관(44), 상기 집수관(43)과 연통되게 연결되어 상기 하우징(10)의 외부로 연장되는 토출관(46) 및 상기 토출관(46)과 연결되는 펌프(46)를 포함한다. 또한, 상기 드레인부(40)에는 상기 토출관(46)에 설치되어 상기 토출관(46)의 개폐를 제어하는 토출밸브(미도시)가 더 구비될 수 있다.
상기 집수관(43), 흡입관(44) 및 토출관(46)은 내부에 중공부가 형성된 관 형상으로 형성될 수 있고, 상호 연통되도록 구성되는 것이며, 특히 상기 흡입관(44)은 절곡 형성되어 상기 집수관(43)과 분배구(21)를 연통시키는 것이다.
또한, 상기 집수관(43) 및 흡입관(44)은 상호 회전력을 공유하여 상기 회전축(42)을 중심으로 회전하되, 상기 토출관(46)은 상기 집수관(43) 및 흡입관(44)의 회전과는 별개로 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 토출밸브가 개방되고 상기 펌프(46)가 동작되는 경우, 상기 필터부(30)에 퇴적된 이물질은 상기 흡입관(44), 집수관(43) 및 토출관(46)을 거쳐 토출될 수 있고, 상기 회전모터(41)에서 발생되는 회전력이 상기 회전축(42)에 의해 상기 집수관(43)으로 전달되는 경우, 상기 집수관(43) 및 흡입관(44)이 상기 회전축(42)을 중심으로 회전되면서 상기 복수의 필터부(30)를 차례로 경유하게 되고, 상기 복수의 필터부(30)에 퇴적된 이물질은 상기 흡입관(44), 집수관(43) 및 토출관(46)을 거쳐 토출될 수 있다.
또한, 상기 흡입관(44)은 상기 분배구(21)의 열 개수와 동일한 개수로 구비되어 각각 다른 열 방향으로 연장 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 분배구(21)가 상기 분배모듈(20)의 상하부에 각각 2열로 형성되는 경우, 상기 흡입관(44)은 상기 분배모듈(20)의 상부 외곽 방향에 형성된 분배구 방향으로 연장 형성되는 제1흡입관(44a), 상기 분배모듈(20)의 상부 중심 방향에 형성된 분배구 방향으로 연장 형성되는 제2흡입관(44b), 상기 분배모듈(20)의 하부 외곽 방향에 형성된 분배구 방향으로 연장 형성되는 제3흡입관(44c) 및 상기 분배모듈(20)의 하부 중심 방향에 형성된 분배구 방향으로 연장 형성되는 제4흡입관(44d)으로 구성되는 것이다.
또한, 상기 흡입관(44)은 탄성부재(45)에 의해 탄성 지지되어 상기 분배구(21)의 내측과 밀착되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡입관(44)이 상기 회전모터(41)에 의해 상기 집수관(43)과 함께 회전되더라도, 상기 흡입관(44)은 상기 분배구(21)의 내측과 항상 밀착되므로 상기 유입구(11)로부터 유입된 물이 상기 흡입관으로 바로 들어가지 않게 구성함으로써, 상기 분배구(21)와 결합된 필터부(30)의 세척 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 선박 평형수 처리용 필터 장치에는 상기 회전모터(41), 펌프(46) 및 토출밸브를 제어하는 제어부(80)와 상기 유입구(11) 및 배출구(12)의 압력을 측정하는 압력계가 더 구비될 수 있고, 상기 제어부(80)는 상기 압력계에 의해 측정되는 유입구(11)의 압력(P1)과 배출구(12)의 압력(P2)의 차이(△P)가 미리 설정된 압력 값보다 높아지는 경우, 상기 회전모터(41) 및 펌프(46)가 동작되도록 하고 상기 토출밸브는 개방되도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 제어부(80)에 의해 설정되는 유입구(11)의 압력(P1)과 배출구(12)의 압력(P2)의 차이(△P)는 0.5 bar 미만으로 설정되는 것이 바람직하다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 댐퍼부를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 5a 및 도 5b에 따르면, 상기 복수의 필터부(30)의 상하부에는 상기 하우징(10)의 내측과 상기 분배구(21)의 외측에서 상기 복수의 필터부(30)를 고정시키고 상기 복수의 필터부(30)로 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시키기 위한 댐퍼부(50)가 구비될 수 있다.
상기 댐퍼부(50)는, 일부가 상기 하우징(10)의 프레임으로 내삽되는 러버(Rubber)(51), 일부가 상기 러버(51)로 내삽된 상태에서, 상기 복수의 필터부(30)의 상부가 결합되는 상부댐퍼(52) 및 중앙부가 관통된 원통형으로 형성되어 상기 분배구(21)에 삽입된 상태에서 일측은 상기 분배구(21)에 지지되고 타측은 상기 복수의 필터부(30)를 지지하는 하부댐퍼(53)를 포함한다.
즉, 상기 댐퍼부(50)의 러버(51) 및 상부댐퍼(52)는 상기 복수의 필터부(30)를 고정시키는 상태에서 상기 복수의 필터부(30)로 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시키며, 상기 하부댐퍼(53)는 상기 복수의 필터부(30)의 내부를 세척하는 과정에서 상기 복수의 필터부(30)를 상기 분배모듈(20)에 고정시켜주는 역할을 하는 것이다.
이때, 상기 러버(51)는 상기 복수의 필터부(30)로 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시키기 위한 고무재질로 이루어질 수 있고, 상기 상부댐퍼(52)는 상기 복수의 필터부(30)를 고정시키고 물 흡수량이 적은 테프론(PTFE) 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 하부댐퍼(53)는, 니트릴부타디엔러버(NBR, Nitrile-butadiene rubber) 재질 및 스테인리스강(Stainless steel) 재질 중 하나의 재질로 이루어져 상기 드레인부(40)의 동작에 의한 충격으로부터 상기 복수의 필터부(30)를 지지할 수 있으며, 일측에는 주름 진 형상의 밀착부(53b)가 형성되어 상기 분배구(21)와 접촉되면서 상기 복수의 필터부(30)를 고정시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 하부댐퍼(53)는, 니트릴부타디엔러버 재질로 이루어져 상기 드레인부(40)의 동작에 의한 충격으로부터 상기 복수의 필터부(30)를 지지하는 지지부(53a) 및 스테인리스강(Stainless steel) 재질로 이루어져 상기 분배구(21)와 접촉되면서 상기 복수의 필터부(30)를 고정시키는 주름 진 형상의 밀착부(53b)로 구성될 수도 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 에어컴프레샤를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 6a 및 도 6b에 따르면, 본 발명의 선박 평형수 처리용 필터 장치에는 상기 복수의 필터부(30)의 외부 또는 상기 분배모듈(20)의 내부로 에어를 공급하는 에어컴프레샤(60)가 더 구비될 수 있다.
상기 복수의 필터부(30)의 외부로 에어를 공급하는 에어컴프레샤(60)가 구비되는 경우, 상기 에어컴프레샤(60)에서 공급되는 에어는 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입된 물에서 공기방울(Air bubble)이 되고, 상기 공기방울은 상기 드레인부(40)의 동작에 따라 상기 흡입관(44)이 위치된 필터부(30)의 외부로 이동되어 상기 복수의 필터부(30)의 외부에서 터지게 된다.
이때, 상기 복수의 필터부(30)의 외부에서 공기방울이 터지게 되면, 상기 드레인부(40)의 동작에 의한 난류에서 추력과는 별개의 충격이 발생되고, 상기 필터부(30) 내부의 이물질 등은 상기 추력과 충격에 의해 상기 필터부(30)의 내부에서 용이하게 분리되어 상기 드레인부(40)로 드레인될 수 있다.
또한, 상기 분배모듈(20)의 내부로 에어를 공급하는 에어컴프레샤(60)가 구비되는 경우, 상기 에어컴프레샤(60)에서 공급되는 에어는 상기 유입구(11)를 통해 유입된 물에서 공기방울이 되고, 상기 공기방울은 상기 유입구(11)를 통해 유입된 물과 함께 상기 분배구(21)를 지나 필터부(30)의 내부로 이동되어 상기 복수의 필터부(30)의 내부 표면에서 터지게 된다.
이때, 상기 복수의 필터부(30)의 내부 표면에서 터지는 공기방울에 의해 상기 복수의 필터부(30)의 내부에 퇴적되는 이물질 등은 상기 복수의 필터부(30)의 내부 표면에 달라붙지 못하게 되어 상기 복수의 필터부(30)의 세척 효율 및 필터링 효율이 향상될 수 있다.
또한 상기 에어컴프레샤(60)는, 상기 드레인부(40)의 동작, 즉 상기 회전모터(41) 및 펌프(46)의 동작 시에만 동작되도록 구성될 수 있으며, 대부분의 이물질 등이 물보다 가벼운 무게로 이루어져 물의 유속과 압력에 의해 상기 필터부(30)의 상부 방향에 퇴적되기 때문에 상기 필터부(30)의 상부 방향으로 에어가 공급되도록 설치되는 것이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 볼 및 메쉬를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 7에 따르면, 본 발명의 필터부(30) 내부에는 상기 복수의 필터부(30)의 내부로 유입되는 물에 의해 자유 이동되는 볼(70)이 구비될 수 있고, 상기 복수의 필터부(30)의 분배구(21) 측에는 상기 볼(70)이 상기 복수의 필터부(30)의 내부에서 빠져나가지 못하도록 하는 메쉬(71)가 구비될 수 있다.
이때, 상기 메쉬(71)는 상기 볼(70)이 상기 복수의 필터부(30)에서 빠져나가지 못하도록 상기 볼(70) 보다 작은 크기의 격자를 갖는 형태로 구성될 수 있으며, 상기 볼(70)은, 대부분의 이물질 등이 물보다 가벼운 무게로 이루어져 상기 필터부(30)의 상부 방향에 퇴적되기 때문에, 상기 복수의 필터부(30)의 내부로 유입되는 물보다 가벼운 테프론(PTFE) 재질로 구성되어 상기 물의 상부에서 부유되도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 볼(70)은 상기 복수의 필터부(30)의 내부로 유입되는 물에 의해 부유되어 상기 복수의 필터부(30)의 내부에서 자유 이동되면서 상기 복수의 필터부(30)의 내부에 충격을 가하게 된다. 상기 복수의 필터부(30)의 내부의 이물질 등은 상기 볼(70)이 상기 복수의 필터부(30)의 내부에 충격을 가하고 있는 상태이기 때문에, 상기 복수의 필터부(30)의 내부 표면에 달라붙지 못하고 상기 복수의 필터부(30) 내부의 물에 의해 부유하는 상태로 유지되다가, 상기 드레인부(40)의 동작에 의해 토출되게 된다.
이상 본 발명에 의하면, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 여과 처리하는데 사용되는 필터부를 사용 중에도 세척할 수 있고, 유입되는 물에 의해 필터부에서 발생되는 충격을 감소시킬 수 있으며, 필터부의 내부에 퇴적되는 이물질 등을 용이하게 세척할 수 있는 효과가 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 알 수 있다.
10 : 하우징
11 : 유입구 12 : 배출구
20 : 분배모듈 21 : 분배구
30 : 필터부
40 : 드레인부 41 : 회전모터
42 : 회전축 43 : 집수관
44 : 흡입관 45 : 탄성부재
46 : 토출관
50 : 댐퍼부 51 : 러버
52 : 상부댐퍼 53 : 하부댐퍼
53a : 지지부 53b : 밀착부
60 : 에어컴프레샤
70 : 볼 71 : 메쉬
80 : 제어부

Claims (10)

  1. 일 측과 타 측에 각각 여과되지 않은 물이 유입되는 유입구(11) 및 여과된 물이 배출되는 배출구(12)가 형성되는 하우징(10);
    상기 하우징(10)의 내부에 구비된 상태에서 상기 유입구(11)와 연통되며, 복수의 분배구(21)가 형성되는 분배모듈(20);
    상기 분배구(21)의 외측에 결합되어 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 필터부(30); 및
    상기 하우징(10)의 상부에 구비되는 회전모터(41), 상기 회전모터(41)에서 발생되는 회전력을 상기 분배모듈(20)의 내부로 전달하는 회전축(42), 상기 회전축(42)과 연결되며 내부에 중공부가 형성되는 집수관(43), 상기 집수관(43)의 일 측에서 상기 분배구(21) 방향으로 연장되며 상기 집수관(43)과 연통되는 흡입관(44), 상기 집수관(43)과 연통되게 연결되어 상기 하우징(10)의 외부로 연장되는 토출관(46) 및 상기 토출관(46)과 연결되는 펌프(46)를 포함하는 드레인부(40);
    를 포함하며,
    상기 흡입관(44)은 탄성부재(45)에 의해 탄성 지지되어 상기 분배구(21)의 내측과 밀착되도록 구성되고,
    상기 복수의 필터부(30)의 상하부에는 상기 하우징(10)의 내측과 상기 분배구(21)의 외측에서 상기 복수의 필터부(30)를 고정시키고 상기 복수의 필터부(30)로 유입되는 물에 의해 발생되는 충격을 감소시키기 위한 댐퍼부(50)가 구비되며,
    상기 댐퍼부(50)는, 일부가 상기 하우징(10)의 프레임으로 내삽되는 러버(Rubber)(51), 일부가 상기 러버(51)로 내삽된 상태에서, 상기 복수의 필터부(30)의 상부가 결합되는 상부댐퍼(52) 및 중앙부가 관통된 원통형으로 형성되어 상기 분배구(21)에 삽입된 상태에서, 일 측은 주름진 형상의 밀착부(53b)가 형성되어 상기 분배구(21)에 지지되고, 타 측은 니트릴부타디엔러버 재질의 지지부(53a)로 이루어져 상기 복수의 필터부(30)를 지지하는 하부댐퍼(53)를 포함하고,
    상기 복수의 필터부(30)의 외부 또는 상기 분배모듈(20)의 내부로 에어를 공급하여 공기방울을 생성하는 에어컴프레샤(60)가 구비되며,
    상기 에어컴프레샤(60)에 의해 생성된 공기방울은 상기 드레인부(40)의 동작에 따라 상기 흡입관(44)이 위치된 필터부(30)의 외부로 이동되어 상기 복수의 필터부(30)의 외부에서 터지게 되고,
    상기 회전모터(41) 및 펌프(46)를 제어하는 제어부(80) 및 상기 유입구(11)와 배출구(12)의 압력을 측정하는 압력계가 더 포함되며,
    상기 제어부(80)는 상기 압력계에 의해 측정된 상기 유입구(11)의 압력(P1)과 상기 배출구(12)의 압력(P2)의 차이(△P)가 0.5 bar 보다 높거나 같은 경우에만 상기 회전모터(41) 및 펌프(46)를 동작시키는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리용 필터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분배모듈(20)은 원 형상으로 형성되며,
    상기 복수의 분배구(21)는 상기 분배모듈(20)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리용 필터 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 분배구(21)는 상기 분배모듈(20)의 중심으로부터 외곽 방향으로 적어도 2열 이상으로 형성되며,
    상기 흡입관(44)은 상기 분배구(21)의 열 개수와 대칭되는 개수로 형성되어 상기 분배구(21)의 각각 다른 열 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리용 필터 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 필터부(30)의 내부에는,
    상기 복수의 필터부(30)의 내부로 유입되는 물에 의해 자유 이동되는 볼(70)이 구비되고,
    상기 복수의 필터부(30)의 분배구(21) 측에는,
    상기 볼(70) 보다 작은 크기의 격자를 갖는 메쉬(71)가 구비되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수 처리용 필터 장치.
  10. 삭제
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