KR101845006B1 - 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치 - Google Patents

중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치 Download PDF

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임득수
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Abstract

본 발명은 중앙 집중형 선박 평형수 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, 상부 중앙에 대분배구가 형성되고, 상기 대분배구의 주위를 따라 복수의 소분배구가 형성되는 분배판; 상기 소분배구의 외측에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 소필터부; 및 상기 대분배구의 외측에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 여과시키는 대필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 고효율로 여과 처리할 수 있고 소필터부와 대필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 효과가 있다.

Description

중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치{A CENTRALIZED FILTER DEVICE FOR BALLAST WATER TREATMENT}
본 발명은 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 고효율로 여과 처리할 수 있고 소필터부와 대필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 중앙 집중형 선박 평형수 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 선박 보유량이 세계 선박 보유량의 35% 이상이 되는 날로부터 1년 후에 발효되는데, 2016년 9월 7일부로 협약 발효 조건인 가입국 30개국 이상과 가입국 선박이 세계 선박 보유량의 35%를 넘어서게 되었다. 따라서, 12개월 뒤인 2017년 9월 8일부로 협약이 정식 발효될 예정이다.
상기 협약이 발효됨에 따라 선박에는 선박평형수처리시스템(BWTS)을 의무적으로 설치하여야 하며, 이에 따라 성박 평형수로 인한 생태계 교란, 유해 병원균 확산 등의 피해가 발생되는 것을 방지할 수 있게 될 것이다.
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 고효율로 여과 처리할 수 있고 소필터부와 대필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치를 제공하는 데 있다.
또한 본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는, 소필터부를 세척하기 위해 회전되는 회전축의 외주연에 대필터부를 세척하는 브러쉬가 구비되어 소필터부와 대필터부의 세척을 동시에 수행할 수 있기 때문에 별도의 구동력을 사용하여 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치를 제공하는 데 있다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치는, 일 측과 타 측에 각각 여과되지 않은 물이 유입되는 유입구 및 여과된 물이 배출되는 배출구가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 구비되며, 중앙에 대분배구가 형성되고, 상기 대분배구의 주위를 따라 복수의 소분배구가 형성되는 분배판; 상기 소분배구의 외측에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 소필터부; 및 상기 대분배구의 외측에 결합되어 상기 유입구를 통해 유입되는 물을 여과시키는 대필터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징의 상부에 구비되는 회전모터; 상기 회전모터와 연결되며 상기 하우징과 대필터부를 관통하여 상기 대분배구로 삽입되는 회전축; 상기 회전축과 연결되며 내부에 중공부가 형성되는 집수관; 상기 집수관의 일 측에서 상기 소분배구 방향으로 연장되며 상기 집수관과 연통되는 흡입관; 상기 집수관과 연통되게 연결되어 상기 하우징의 외부로 연장되는 토출관; 및 상기 토출관과 연결되는 펌프를 포함하는 드레인부가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전축의 외주연에는 상기 대필터부의 내주연과 접촉되는 하나 또는 복수의 브러쉬가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브러쉬는 적어도 두 개 이상으로 구성되어 각각 상기 회전축을 중심으로 대칭되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브러쉬는 적어도 두 개 이상으로 구성되어 각각 상기 회전축의 상부 및 하부에 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 브러쉬는 상부에서 하부 방향으로 갈수록 모(毛)의 밀도가 점차 증가되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 대필터부는, 상기 대필터부의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 축프레임; 및 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 복수의 축프레임의 내측을 순차적으로 경유하면서 원통 형상을 이루도록 적층 고정되어, 층과 층의 사이로 물이 통과되도록 하는 웨지 와이어(Wedge wire)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 웨지 와이어는 상기 사다리꼴 형상에서 면적이 좁은 면이 상기 축프레임과 접촉되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 복수의 소분배구는, 상기 대분배구의 주위를 따라 일정한 간격으로 이격되어 형성되되, 상기 하우징의 배출구와 근접한 위치를 제외한 위치에만 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대분배구의 둘레 길이는 적어도 상기 소분배구의 둘레 길이보다 길게 형성되는 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 압력과 상기 배출구의 압력의 차이가 0.5 bar 보다 높거나 같은 경우에만 상기 회전모터 및 펌프를 동작시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치에 의하면, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 고효율로 여과 처리할 수 있고 소필터부와 대필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 소필터부를 세척하기 위해 회전되는 회전축의 외주연에 대필터부를 세척하는 브러쉬가 구비되어 소필터부와 대필터부의 세척을 동시에 수행할 수 있기 때문에 별도의 구동력을 사용하여 전력이 낭비되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 선박 평형수 처리장치를 나타내는 도면.
도 2a는 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 2b는 도 2a의 실시 예에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 물의 진행 방향을 나타내는 도면.
도 3a는 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 3b는 도 3a의 실시 예에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 물의 진행 방향을 나타내는 도면.
도 4a는 도 2b의 A-A' 단면을 나타내는 도면.
도 4b는 도 2b의 B-B' 단면을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 대필터부에 포함된 웨지 와이어의 적층 간격을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 분배판을 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 드레인부를 나타내는 도면.
도 8a는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 브러쉬의 일 실시 예를 나타내는 도면.
도 8b는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 브러쉬의 다른 실시 예를 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 고효율로 여과 처리할 수 있고 소필터부와 대필터부를 사용 중에도 세척할 수 있는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 2a는 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 일 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 2b는 도 2a의 실시 예에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 물의 진행 방향을 나타내는 도면이며, 도 3a는 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 다른 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 3a의 실시 예에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 물의 진행 방향을 나타내는 도면이며, 도 4a는 도 2b의 A-A' 단면을 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 2b의 B-B' 단면을 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 대필터부에 포함된 웨지 와이어의 적층 간격을 나타내는 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 분배판을 나타내는 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 드레인부를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 2a 내지 도 7에 따르면, 본 발명의 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치에는, 원통형으로 형성되어 내부에 중공부가 형성되며 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 구비되며, 중앙에 대분배구(21)가 형성되고, 상기 대분배구(21)의 주위를 따라 복수의 소분배구(22)가 형성되는 분배판(20), 상기 소분배구(22)의 외측에 결합되어 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 소필터부(30) 및 상기 대분배구(21)의 외측에 결합되어 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 대필터부(40)가 포함된다.
이때, 본 발명의 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치에는 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 내부에 퇴적되는 이물질을 드레인하는 드레인부(50)가 더 구비될 수 있다.
상기 드레인부(50)는 상기 하우징(10)의 상부에 구비되는 회전모터(51), 상기 회전모터(51)와 연결되며 상기 하우징(10)과 대필터부(40)를 관통하여 상기 대분배구(21)로 삽입되는 회전축(52), 상기 회전축(52)과 연결되며 내부에 중공부가 형성되는 집수관(53), 상기 집수관(53)의 일 측에서 상기 소분배구(22) 방향으로 연장되며 상기 집수관(53)과 연통되는 흡입관(54), 상기 집수관(53)과 연통되게 연결되어 상기 하우징(10)의 외부로 연장되는 토출관(55) 및 상기 토출관(55)과 연결되는 펌프를 포함한다.
이때, 상기 드레인부(50)에는 상기 토출관(55)에 설치되어 상기 토출관(55)의 개폐를 제어하는 토출밸브(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 상기 토출밸브는 상기 회전모터(51)의 구동과 연동되어, 상기 회전모터(51)가 구동되는 경우 상기 토출관(55)을 개방시키고, 상기 회전모터(51)가 정지되는 경우 상기 토출관(55)을 밀폐시키도록 구성될 수 있다.
상기 집수관(53), 흡입관(54) 및 토출관(55)은 내부에 중공부가 형성된 관 형상으로 형성될 수 있고, 상호 연통되도록 구성되는 것이며, 특히 상기 흡입관(54)은 절곡 형성되어 상기 집수관(53)과 상기 소분배구(22) 및 대분배구(21)를 연통시키는 것이다.
또한, 상기 집수관(53) 및 흡입관(54)은 상호 회전력을 공유하여 상기 회전축(52)을 중심으로 회전하되, 상기 토출관(55)은 상기 집수관(53) 및 흡입관(54)의 회전과는 별개로 구성되어 회전되지 않도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 상기 토출밸브가 개방되고 상기 펌프가 동작되는 경우, 상기 소필터부(30)에 퇴적된 이물질은 상기 흡입관(54), 집수관(53) 및 토출관(55)을 거쳐 토출될 수 있고, 상기 회전모터(51)에서 발생되는 회전력이 상기 회전축(52)에 의해 상기 집수관(53)으로 전달되는 경우, 상기 집수관(53) 및 흡입관(54)이 상기 회전축(52)을 중심으로 회전되면서 상기 복수의 소필터부(30)를 차례로 경유하게 되고, 상기 복수의 소필터부(30)에 퇴적된 이물질은 상기 흡입관(54), 집수관(53) 및 토출관(55)을 거쳐 토출될 수 있다.
또한, 상기 흡입관(54)은 상기 소분배구(22)의 열 개수와 동일한 개수로 구성되어 각각 다른 열 방향으로 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 흡입관(54)은 탄성부재(54a)에 의해 탄성 지지되어 상기 소분배구(22)의 내측과 밀착되도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 상기 흡입관(54)은 상기 탄성부재(54a)에 의해 상기 분배판(20)의 소분배구(22)와 항상 밀착되도록 구성되어, 상기 흡입관(54)이 상기 회전모터(51)에 의해 상기 집수관(53)과 함께 회전되더라도 상기 유입구(11)로부터 유입된 물이 상기 흡입관(54)으로 바로 들어가지 않도록 구성됨으로써, 상기 소분배구(22)와 결합된 소필터부(30)의 세척 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 하우징(10)의 유입구(11) 및 배출구(12)에는 각각 유입수 라인 및 처리수 라인이 연결될 수 있으며, 상기 유입수 라인 및 처리수 라인은 일반적인 구성이므로 본 발명에서는 생략하기로 한다.
상기 분배판(20)은, 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)로 분배하여 공급하는 구성이다. 이때, 상기 대분배구(21)의 둘레 길이는 적어도 상기 소분배구(22)의 둘레 길이보다 길게 형성될 수 있으며, 바람직한 실시 예로는 상기 대분배구(21)의 둘레 길이는 적어도 상기 소분배구(22)의 둘레 길이보다 2배 이상 길게 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배판(20)은 상기 하우징(10)의 내부 형상과 동일한 형상의 원 형상의 판으로 형성될 수 있고, 상기 소분배구(22)는 상기 분배판(20)의 상기 대분배구(21)를 중심으로 상기 분배판(20)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
이때, 상기 소분배구(22)가 상기 배출구(12)와 근접한 위치에 형성되는 경우, 상기 드레인부(50)가 동작할 때 상기 드레인부(50)의 음압에 의하여 유입수의 대부분이 상기 드레인부(50)로 이동하여 상기 하우징(10)의 배출구(12)를 통해 배출되는 물의 양이 현저하게 줄어들게 되므로, 상기 드레인부(50)에서 발생되는 강한 음압에 의해 상기 배출구(12)를 통해 배출되는 물의 양이 줄어드는 것을 방지하기 위하여 상기 소분배구(22)는 상기 하우징(10)의 배출구(12)와 근접한 위치(21a)를 제외한 위치에만 형성될 수 있다.
또한, 상기 소분배구(22)는 상기 분배판(20)의 중심으로부터 외곽 방향으로 2열 이상으로도 형성될 수 있다.
상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)는 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 구성으로서, 각각 상기 분배판(20)의 소분배구(22) 및 대분배구(21)에 결합된다. 이때, 상기 소분배구(22) 및 대분배구(21)에 각각 결합되는 소필터부(30) 및 대필터부(40)는 별도의 댐퍼부재 등이 구비되어 용이하게 결합될 수 있다.
즉, 상기 소분배구(22)는 상기 분배판(20)에 복수로 형성되고, 상기 대분배구(21)는 상기 분배판(20)의 중앙에 단일로 형성되는 구성이므로, 상기 소필터부(30)는 복수로 구성되어 상기 분배판(20)에 결합될 수 있으며, 상기 대필터부(40)는 단일로 구성되어 상기 분배판(20)의 중앙에만 결합될 수 있다.
상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)는, 사다리꼴 형태의 웨지 와이어(Wedge wire)를 나선형으로 꼬아올려 와이어 사이로 물을 통과시켜 필터링하는 웨지 와이어 스크린으로 구성될 수 있다.
이때 상기 소필터부(30)는, 상기 소필터부(30)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 축프레임(31) 및 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 복수의 축프레임(31)의 외측을 순차적으로 경유하면서 원통 형상을 이루도록 적층 고정되어, 층과 층 사이로 물이 통과되도록 하는 웨지와이어(32)로 구성될 수 있고, 상기 대필터부(40)는, 상기 대필터부(40)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 축프레임(41) 및 단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 복수의 축프레임(41)의 내측을 순차적으로 경유하면서 원통 형상을 이루도록 적층 고정되어, 층과 층의 사이로 물이 통과되도록 하는 웨지 와이어(42)로 구성될 수 있으며, 상기 웨지 와이어(32, 42)의 적층 간격(a)은 40 ~ 60㎛로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 웨지 와이어(42)는 상기 사다리꼴 형상에서 면적이 좁은 면이 상기 축프레임(41)과 접촉되도록 배치될 수 있으며, 이는 상기 웨지 와이어(42)의 적층 간격(a)에 이물질이 퇴적되는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)는 실시 예에 따라서, 상부가 상기 하우징(10)의 내부와 결합되어 막힌 형태로 구성되거나, 상부가 상기 하우징(10)의 내부와 이격되어 뚫린 상태로 구성될 수 있다.
상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 상부가 상기 하우징(10)의 내부와 결합되어 막힌 형태로 구성되는 경우, 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 물이 상기 분배판(20)에서 소분배구(22) 및 대분배구(21)를 통해 분배되어 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 하부를 통해 유입되어 필터링될 수 있고, 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 상부가 상기 하우징(10)의 내부와 이격되어 뚫린 상태로 구성되는 경우, 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 물이 상기 소분배구(22)보다 비교적 큰 둘레 길이를 갖는 대분배구(21)로 이동되어 일부는 상기 대필터부(40)에 의해 필터링되고, 다른 일부는 상기 대필터부(40)의 상부와 상기 소필터부(30)의 상부를 통해 상기 소필터부(30)로 이동되어 상기 소필터부(30)에 의해 필터링될 수 있다.
즉, 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 상부가 상기 하우징(10)의 내부와 결합되어 막힌 형태로 구성되는 경우에는, 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유입되는 물이 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 하부로 유입되어 필터링되도록 구성되는 것이고, 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 상부가 상기 하우징(10)의 내부와 이격되어 뚫린 상태로 구성되는 경우에는, 상기 하우징(10)의 유입구(11)를 통해 유임되는 물이 상기 소필터부(30) 및 대필터부(40)의 상하부로 유입되어 필터링되도록 구성되는 것이다.
또한, 본 발명의 선박 평형수 처리용 필터 장치에는 상기 회전모터(51), 펌프 및 토출밸브를 제어하는 제어부와 상기 유입구(11) 및 배출구(12)의 압력을 측정하는 압력계가 더 구비될 수 있고, 상기 제어부는 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(51) 및 펌프가 동작되도록 하고 상기 토출밸브는 개방되도록 제어할 수 있다.
이때, 상기 제어부에 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 8a는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 브러쉬의 일 실시 예를 나타내는 도면이고, 도 8b는 본 발명에 따른 선박 평형수 처리용 필터 장치의 브러쉬의 다른 실시 예를 나타내는 도면이다.
첨부된 도 8a 및 도 8b에 따르면, 본 발명의 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치의 회전축(52) 외주연에는, 대필터부(40)의 내주연과 접촉되는 하나 또는 복수의 브러쉬(60)가 구비될 수 있다.
이때, 상기 브러쉬(60)는 상부에서 하부 방향으로 갈수록 모(毛)의 밀도가 점차 증가되도록 구성될 수 있으며, 이는 상기 대필터부(40)의 내주연에 퇴적되는 이물질이 비교적 상기 대필터부(40)의 상부에 퇴적되는 양보다 하부에 퇴적되는 양이 많기 때문이다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 브러쉬(60)는 적어도 두 개 이상으로 구성되어, 각각 상기 회전축(52)을 중심으로 대칭되는 위치에 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 브러쉬(60)가 두 개로 구성되어 서로 대칭되는 위치에 구비되는 경우, 상기 회전축(52)의 회전에 따라 상기 대필터부(40)의 내주연과 접촉되면서 상기 대필터부(40)를 세척할 때, 상기 회전축(52)이 회전되는 동안 대칭되도록 구비된 두 개의 브러쉬 각각이 상기 대필터부(40)의 내주연과 접촉되도록 구성됨에 따라, 상기 회전축(52)이 한 바퀴 회전되는 동안 상기 대필터부(40)의 내주연은 상기 두 개의 브러쉬(60) 각각과 접촉되도록 구성되어 세척 효율이 향상될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 브러쉬(60)는 적어도 두 개 이상으로 구성되어, 각각이 상기 회전축(52)에 위치를 달리하여 구비될 수 있다. 즉 상기 브러쉬(60)가 두 개로 구성되는 경우, 상기 두 개의 브러쉬(60)는 상기 회전축(52)의 상부 및 하부에 각각 구비되는 것이다.
예를 들어, 상기 브러쉬(60)가 두 개로 구성되어 각각 상기 회전축(52)의 상부 및 하부에 구비되는 경우, 상기 회전축(52)의 회전에 따라 상기 대필터부(40)의 내주연과 접촉되면서 상기 대필터부(40)를 세척할 때, 상기 두 개의 브러쉬(60)는 각각 상기 대필터부(40)의 상부 및 하부와 접촉되어 세척하도록 구성되어, 상기 대필터부(40) 내부의 물에 의해 발생되는 저항이 상기 두 개의 브러쉬(60)에 각각 분산되어 발생되므로, 상기 회전축(52)을 회전시키는 회전모터(51)에서 부하가 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이상 본 발명에 의하면, 선박 평형수에 포함된 이물질 및 미생물을 고효율로 여과 처리할 수 있고 소필터부와 대필터부를 사용 중에도 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 : 분배판 21 : 대분배구
22 : 소분배구
30 : 소필터부 31 : 축프레임
32 : 웨지 와이어
40 : 대필터부 41 : 축프레임
42 : 웨지 와이어
50 : 드레인부 51 : 회전모터
52 : 회전축 53 : 집수관
54 : 흡입관 54a : 탄성부재
55 : 토출관
60 : 브러쉬

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 구비되며, 중앙에 대분배구(21)가 형성되고, 상기 대분배구(21)의 주위를 따라 복수의 소분배구(22)가 형성되는 분배판(20);
    상기 소분배구(22)의 외측에 결합되어 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 복수의 소필터부(30); 및
    상기 대분배구(21)의 외측에 결합되어 상기 유입구(11)를 통해 유입되는 물을 여과시키는 대필터부(40);
    를 포함하며,
    상기 대필터부(40)는,
    상기 대필터부(40)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 축프레임(41); 및
    단면이 사다리꼴 형상으로 형성되며, 상기 복수의 축프레임(41)의 내측을 순차적으로 경유하면서 원통 형상을 이루도록 적층 고정되어, 층과 층의 사이로 물이 통과되도록 하는 웨지 와이어(Wedge wire)(42);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 하우징(10)의 상부에 구비되는 회전모터(51);
    상기 회전모터(51)와 연결되며 상기 하우징(10)과 대필터부(40)를 관통하여 상기 대분배구(21)로 삽입되는 회전축(52);
    상기 회전축(52)과 연결되며 내부에 중공부가 형성되는 집수관(53);
    상기 집수관(53)의 일 측에서 상기 소분배구(22) 방향으로 연장되며 상기 집수관(53)과 연통되는 흡입관(54);
    상기 집수관(53)과 연통되게 연결되어 상기 하우징(10)의 외부로 연장되는 토출관(55); 및
    상기 토출관(55)과 연결되는 펌프;
    를 포함하는 드레인부(50)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 회전축(52)의 외주연에는,
    상기 대필터부(40)의 내주연과 접촉되는 하나 또는 복수의 브러쉬(60)가 구비되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 브러쉬(60)는,
    적어도 두 개 이상으로 구성되어, 각각 상기 회전축(52)을 중심으로 대칭되는 위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 브러쉬(60)는,
    적어도 두 개 이상으로 구성되어, 각각 상기 회전축(52)의 상부 및 하부에 구비되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 브러쉬(60)는,
    상부에서 하부 방향으로 갈수록 모(毛)의 밀도가 점차 증가되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 웨지 와이어(42)는,
    상기 사다리꼴 형상에서 면적이 좁은 면이 상기 축프레임(41)과 접촉되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 소분배구(22)는,
    상기 대분배구(21)의 주위를 따라 일정한 간격으로 이격되어 형성되되, 상기 하우징(10)의 배출구(12)와 근접한 위치를 제외한 위치에만 형성되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 대분배구(21)의 둘레 길이는,
    적어도 상기 소분배구(22)의 둘레 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 중앙 집중형 선박 평형수 필터 장치.
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