KR102263861B1 - 선박의 밸러스트수 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치는,
일측에 유입구를 구비하고, 타측에 배출구를 구비하는 바디부(100); 상기 바디부(100) 내부에 교체가능하게 결합되며, 상기 유입구로부터 유입되어 상기 배출구 측으로 흐르는 여과수의 이물질을 여과하는 적어도 하나 이상의 엘리멘트부(200); 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 제1 밸브부(300); 상기 바디부(100)의 하부에서 상기 바디부(100)를 관통하여 상기 엘리멘트부(200)에 결합되며, 백플러싱(Back Flushing) 시 세척수가 이동되는 유로를 형성하는 세척수 배관부(400); 상기 세척수 배관부(400)에 결합되어 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 제2 밸브부(500); 및 소정의 위치에 설치되어 상기 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력을 감지하는 제1 압력감지모듈(710), 소정의 위치에 설치되어 상기 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하는 제2 압력감지모듈(720)을 포함하는 압력감지부(700); 를 포함하되,
상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로가 개방되고, 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부가 폐쇄됨으로써 백플러싱(Back Flushing) 되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 밸브부(300)는 상기 바디부(100)의 외부에 결합되는 구동모듈(310)과 상기 구동모듈(310)에 의해 상기 바디부(100) 내부에서 상기 바디부(100)의 길이방향으로 이동가능한 축모듈(320) 및 상기 축모듈(320)에 결합되어 상기 축모듈(320)의 이동에 따라 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방하거나 폐쇄하는 압착모듈(330)을 포함하고,
상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 1차적으로 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방하고 소정의 시간 경과 후에 2차적으로 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 폐쇄함으로써 백플러싱(Back Flushing) 되는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.

Description

선박의 밸러스트수 처리장치 {Ballast Water Treatment Apparatus For Ship}
본 명세서에 개시된 내용은 선박의 밸러스트수 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 상황을 감지하여 각각 독립적으로 작동되는 밸브부를 통해 백플러싱(Back Flushing)의 효율을 향상시킨 밸러스트수 처리장치에 관한 것이다.
밸러스트수(Ballast Water)란 선박이 특정한 항구에 정박하여 짐을 내려놓거나 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내에 채우는 해수를 의미한다. 밸러스트수를 채운 선박이 다른 나라의 항구에 정박하여 짐을 싣는 경우 선내의 밸러스트수를 그 나라 항구에 배출해야 하는데 이 때 밸러스트수로 사용된 해수에 있는 해양생물종들에 의해 다른 나라 해양생태계의 피해가 발생하게 된다. 따라서, 밸러스트수를 다른 나라 해양에 배출하기 전에 선박 내에서 밸러스트수에 대한 처리가 필요하다.
도 1은 종래의 필터를 이용한 밸러스트수 여과장치 중 여과장치 하부를 통해 역세수를 배출하는 밸러스트수 여과 처리장치(이하, 종래 밸러스트수 여과장치라 함)의 단면도를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 밸러스트수 여과장치는 원통형의 여과장치 몸체(g) 내에 원주방향으로 원추형 필터(a)를 설치하고 여과장치 하단에서 바다에서 취수한 밸러스트수(이하, 원수라 함)를 유입시켜 여과장치 몸체(g) 내부의 필터(a)를 통과시켜 여과를 수행하고, 여과장치 상부에 위치한 모터(b1)를 통해 여과장치의 몸체(g)를 관통하는 회전축(b2) 및 이와 연결된 여과장치 하부의 흡입부(c)를 회전시켜 흡입부(c)와 필터(a)를 연통시키면, 흡입부(c)와 여과장치 내부의 차압에 의해 여과장치 내부의 여과된 밸러스트수(이하, 여과수라 함)가 필터 내부로 유입하여 필터에 부착한 이물질을 세척하고 이물질을 포함하는 밸러스트수(이하 역세수라 함)가 흡입부(c)를 지나 배출부(d)를 통해 빠져나간다.
다만, 상기 종래의 밸러스트수 여과장치의 경우 모터(b1)가 여과장치 상부에 위치하여 여과장치 하부의 흡입부(c)를 회전시키기 위해서는 회전축(b2)이 여과장치 몸체(g) 내부를 관통해야 하므로 상기 회전축(b2)이 차지하는 공간으로 인해 여과장치 내부의 공간이 좁아져 많은 필터(a)를 수용하기가 힘들어지는 바, 높은 여과 효율을 요하는 해상용으로는 부적합하다.
또한, 위와 같은 경우 여과장치의 상면 및 하면 모두 회전축(b2)이 관통하는 부위의 기밀성을 요하므로 구조가 복잡해지고 실링 비용이 많이 들며, 실링 손상시 원수와 여과수가 섞이는 문제가 발생한다.
또한, 상기 여과장치는 모터(b1)의 회전축(b2)이 여과장치를 관통하게 되는 경우 여과장치를 설치하는 과정에서 회전축(b2)의 중심을 잡기 어려운 문제점이 있으며, 여과장치 상부에 모터(b1)가 존재하므로 여과장치의 전체 높이를 높게 만들어 선박 내에 설치시 많은 공간을 차지하는 문제가 있다.
또한, 여과장치 내부를 수리하거나 부품을 교체하는 경우도 상부의 모터(b1)를 제거하는 작업을 선행해야 하므로, 수리 교체가 쉽지 않은 문제도 있다.
아울러, 상기 여과장치는 흡입부(c)의 역세수가 회전축을 따라 흐르는 경우 회전축(b2)이 여과장치를 관통하는 부분에서 완전한 기밀이 이루어지지 못해 역세수가 여과장치 외부로 누출되는 문제가 있었고, 역세수가 배출부(d)에 쌓이는 경우 배출부(d)에 배압이 형성되어 흡입부(c)와 필터(a)의 차압이 줄어들게 되므로 원활한 역세척이 이루어지지 않아 여과의 효율이 떨어지는 문제가 있다.
KR 101842057 B1 KR 101823455 B1 KR 101775469 B1 KR 101741139 B1 KR 101741153 B1
본 개시의 실시예에 의한 선박의 밸러스트수 처리장치는 상기한 바와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 백플러싱(Back Flushing) 효율성을 높인 선박의 밸러스트수 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 개시의 실시예에 의한 선박의 밸러스트수 처리장치는,
일측에 유입구를 구비하고, 타측에 배출구를 구비하는 바디부(100); 상기 바디부(100) 내부에 교체가능하게 결합되며, 상기 유입구로부터 유입되어 상기 배출구 측으로 흐르는 여과수의 이물질을 여과하는 적어도 하나 이상의 엘리멘트부(200); 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 제1 밸브부(300); 상기 바디부(100)의 하부에서 상기 바디부(100)를 관통하여 상기 엘리멘트부(200)에 결합되며, 백플러싱(Back Flushing) 시 세척수가 이동되는 유로를 형성하는 세척수 배관부(400); 상기 세척수 배관부(400)에 결합되어 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 제2 밸브부(500); 및 소정의 위치에 설치되어 상기 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력을 감지하는 제1 압력감지모듈(710), 소정의 위치에 설치되어 상기 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하는 제2 압력감지모듈(720)을 포함하는 압력감지부(700); 를 포함하되,
상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로가 개방되고, 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부가 폐쇄됨으로써 백플러싱(Back Flushing) 되는 것을 특징으로 하고,
상기 제1 밸브부(300)는 상기 바디부(100)의 외부에 결합되는 구동모듈(310)과 상기 구동모듈(310)에 의해 상기 바디부(100) 내부에서 상기 바디부(100)의 길이방향으로 이동가능한 축모듈(320) 및 상기 축모듈(320)에 결합되어 상기 축모듈(320)의 이동에 따라 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방하거나 폐쇄하는 압착모듈(330)을 포함하고,
상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 1차적으로 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방하고 소정의 시간 경과 후에 2차적으로 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 폐쇄함으로써 백플러싱(Back Flushing) 되는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
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또한, 상기 배출구에 결합되어 상기 배출구를 통과하는 유체의 유량 및 압력을 조절하는 제3 밸브부(600); 를 더 포함하고,
상기 압력감지부(700)는 소정의 위치에 설치되어 상기 세척수 배관부를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하는 제3 압력감지모듈(730)을 더 포함하되,
백플러싱(Back Flushing) 시 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값이 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값 이상인 경우에는 상기 제3 밸브부(600)를 통해 상기 배출구를 통과하는 유체의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
또한, 백플러싱(Back Flushing) 시 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값이 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값 미만이고, 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 상기 제3 밸브부(600)를 통해 상기 배출구를 통과하는 유체의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 세척수 배관부(400)에 결합되는 펌프부(800)를 더 포함하되,
상기 펌프부(800)는 백플러싱(Back Flushing) 시 상기 세척수 배관부(400) 내의 유체를 외부로 토출시키는 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 엘리멘트부(200)는 메쉬타입인 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 엘리멘트부(200)는 Ÿ‡지타입인 것을 특징으로 하여 구성될 수 있다.
이에 따라, 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치는, 백플러싱(Back Flushing) 효율을 높일 수 있다는 이점이 있으며, 엘리멘트 교체가 용이하도록 구성되어 보수 관리가 용이하다는 이점이 있다.
도 1은 종래의 밸러스트수 처리장치를 설명하기 위한 도면,
도 2는 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치를 나타낸 도면,
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 제1 밸브부와 제2 밸브부의 구성을 나타낸 블록구성도,
도 4는 본 개시의 실시예에 따른 압력감지부의 구성을 나타낸 블록구성도,
도 5는 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 여과 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는, 본 발명의 기술적 사상을 도면을 참조하여 설명하지만, 이는 더욱 용이한 이해를 위한 것으로, 본 발명의 범주가 그것에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 종래의 밸러스트수 처리장치를 설명하기 위한 도면, 도 2는 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치를 나타낸 도면, 도 3은 본 개시의 실시예에 따른 제1 밸브부와 제2 밸브부의 구성을 나타낸 블록구성도, 도 4는 본 개시의 실시예에 따른 압력감지부의 구성을 나타낸 블록구성도, 도 5는 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 여과 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
<본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치>
본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치는 백플러싱(Back Flushing)의 효율을 높이기 위한 것으로 도 2 내지 도 4를 참조하면, 바디부(100), 엘리멘트부(200), 제1 밸브부(300), 세척수 배관부(400), 제2 밸브부(500) 및 압력감지부(700)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 바디모듈(100)은 상부 일측에 여과수가 유입되는 유입구를 구비하고, 상기 유입구로부터 하방향으로 이격된 타측에 여과수가 배출되는 배출구를 구비하며, 전체적으로 원통형상의 하우징으로 구성될 수 있다.
상기 엘리멘트부(200)는 상기 바디부(100) 내부에 결합되어, 상기 유입구로부터 유입되어 상기 배출구 측으로 흐르는 여과수의 이물질을 여과하기 위한 것으로, 원통형상으로 구성되는 것이 바람직 하나 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 엘리멘트부(200)는 메쉬타입 또는 Ÿ‡지타입으로 형성될 수 있고, 상기 바디부(100) 내부에 교체가능하게 결합되도록 구성될 수 있으며, 이에 의해 장기간 사용 시 상기 엘리멘트부(200)의 교체가 필요한 경우 용이하게 교체할 수 있다는 이점을 가진다.
한편, 상기 엘리멘트부(200)는 상기 바디부(100) 내부에 적어도 하나 이상 결합될 수 있으며, 도 2에서는 상기 바디부(100) 내부에 2개의 엘리멘트부(200)가 결합된 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제1 밸브부(300)는 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 것으로, 구동모듈(310), 축모듈(320) 및 압착모듈(330)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 구동모듈(310)은 상기 바디부(100)의 외부 상측에 결합되어 후술될 축모듈(320)에 이동을 위한 동력을 제공하는 것으로, 전동 액츄에이터로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정 되는 것은 아니며 필요에 따라 다양한 방식으로 구성될 수 있다.
상기 축모듈(320)은 상기 구동모듈(310)에 결합되며, 상기 바디부(100)를 관통하여 상기 바디부(100) 내부에서 상기 바디부(100)의 길이방향으로 이동가능하도록 구성될 수 있다.
상기 압착모듈(330)은 상기 축모듈(320)의 소정의 위치에 고정 결합되어 상기 축모듈(320)과 함께 이동되며, 상기 축모듈(320)의 이동에 따라 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방하거나 폐쇄하도록 구성될 수 있다.
구체적으로 상기 압착모듈(330)은 상기 구동모듈(310)에 의해 상기 축모듈(320)이 하방향으로 이동하면 상기 압착모듈(330)도 상기 축모듈(320)과 함께 이동되며, 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 상방향에서 하방향으로 압착 밀폐시킴으로써 상기 엘리멘트부(200)의 상부가 폐쇄되도록 구성될 수 있다. 이러한 압착모듈(330)의 하부는 상기 엘리멘트부(200)의 상부에 대응되는 형상으로 형성되어 끼움결합되도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 압착모듈(330)은 상기 구동모듈(310)에 의해 상기 축모듈(320)이 상방향으로 이동하면 상기 압착모듈(330)도 상기 축모듈(320)과 함께 이동되며, 상기 엘리멘트부(200)의 상부에 압착된 압착모듈(330)이 상방향으로 이동됨으로써 상기 엘리멘트부(200)의 상부가 개방되도록 구성될 수 있다.
이러한 압착모듈(300)로 탄성 재질의 방수 고무를 이용할 수 있으며, 상기 압착모듈(300)의 하부는 상기 축모듈(320)의 축 중심방향으로 소정의 각도로 경사지게 형성되어 상기 압착모듈(300)의 하측면이 상기 압착모듈(300)의 상측면 보다 좁은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부 폐쇄 시에 기밀성을 더욱 높이는 효과를 가질 수 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 상기 세척수 배관부(400)는 백플러싱(Back Flushing) 시 세척수가 이동되는 유로를 형성하기 위한 것으로, 상기 바디부(100)의 하부에서 상기 바디부(100)를 관통하여 상기 엘리멘트부(200)에 결합되도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 세척수 배관부(400)와 상기 엘리멘트부(200) 사이에는 와류형성팬(미도시)이 더 결합될 수 있다. 상기 와류형성팬은 백플러싱(Back Flushing) 시 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)에 와류를 형성시킴으로써 회전되는 물에 의해 상기 엘리멘트부(200) 내주면의 이물질 등이 쉽게 제거되도록 구성될 수 있다
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 제2 밸브부(500)는 상기 세척수 배관부(400)에 결합되어 상기 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하기 위한 것으로, 밸브모듈(510) 및 구동모듈(520)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 밸브모듈(510)은 상기 세척수 배관부(400) 소정의 위치에 결합되어 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 선택적으로 개방 또는 폐쇄하도록 구성될 수 있으며, 이러한 밸브모듈(510)은 버터플라이 밸브로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다
상기 구동모듈(520)은 상기 밸브모듈(510)과 결합되어 상기 밸브모듈(510)에 구동력을 제공하도록 구성될 수 있으며, 이러한 구동모듈(520)은 전동 액츄에이터로 구성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 압력감지부(700)는 유체의 압력을 감지하기 위한 것으로, 제1 압력감지모듈(710) 및 제2 압력감지모듈(720)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제1 압력감지모듈(710)은 소정의 위치에 설치되어 상기 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력을 감지하도록 구성될 수 있다.
상기 제2 압력감지모듈(720)은 소정의 위치에 설치되어 상기 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하도록 구성될 수 있다.
한편, 본 개시에 따른 밸러스트수 처리장치는 상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에 백플러싱(Back Flushing) 되도록 구성될 수 있다.
이하에서 도 5를 참조하여, 본 개시에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 여과 모드에 대해 설명해 본다.
도 5는 본 개시에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 여과 모드를 구체적으로 설명하기 위한 도면으로, 도 5에 도시된 것과 같이 여과 모드의 경우 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로는 폐쇄되고, 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부는 개방된다.
이에 의해, 상기 바디부(100)의 유입구를 따라 여과수가 유입되면, 상기 여과수는 상기 엘리멘트부(200)의 개방된 상부를 통해 상기 엘리멘트부(200) 내부로 이동되고, 상기 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 유로가 폐쇄되어 있으므로, 상기 여과수는 상기 엘리멘트부(200)의 내부에서 외부로 이동되게 된다.
상기 여과수가 상기 엘리멘트부(200)의 내부에서 외부로 이동되는 과정에서 이물질의 여과가 이뤄지며, 여과된 여과수는 상기 바디부(100)의 배출구를 통해 배출되게 된다.
한편, 여과 과정이 진행될수록 상기 엘리멘트부(200)의 내주면에는 이물질 등이 쌓이게 되면서 여과의 효율이 떨어지게 되는데, 이러한 경우에 상기 엘리멘트부(200)의 내주면의 이물질 등을 제거하기 위해 백플러싱(Back Flushing)이 필요하게 된다.
이러한 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 상황에 대해 설명하자면, 상기 엘리멘트부(200)의 내주면에 이물질 등이 쌓이게 되면서 여과의 효율이 떨어지는 경우를 전술한 압력감지부(700)를 이용하여 판단할 수 있다.
구체적으로, 상기 엘리멘트부(200)의 내주면에 이물질 등이 쌓여 여과의 효율이 떨어지는 경우에는 상기 바디부(100)의 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력이 떨어지게 되므로 상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지한 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지한 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 여과의 효율이 떨어진 것으로 판단할 수 있을 것이다.
예를 들어 여과의 효율이 정상 상태인 경우를, 상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지한 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력값이 1.0 bar 이고, 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지한 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력값이 0.6 에서 1.0 bar 사이라고 한다면, 여과 과정이 진행될수록 상기 엘리멘트부(200)의 내주면에 이물질 등이 쌓이면서 여과의 효율이 떨어지게 되고, 이는 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지한 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력값이 점점 떨어지는 변화로 나타나게 될 것이다.
이에 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지한 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력값이 0.5bar 이하로 떨어지는 경우, 즉 상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지한 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지한 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력값의 차가 0.5 이상인 경우에는 백플러싱(Back Flushing)이 필요하다고 판단될 수 있을 것이다.
이하에서 도 6 내지 도 7을 참조하여, 본 개시에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드에 대해 설명해 본다. 우선 상기 밸플러싱 과정은 상기 바디부(100) 내부에 결합된 복수의 엘리멘트부(200) 중 적어도 하나는 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부가 개방되어 있고, 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 상부가 개방된 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 유로가 폐쇄되어야 함을 전제로 한다.
도 6은 본 개시에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드의 1단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 개시에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치의 백플러싱(Back Flushing) 모드의 2단계를 구체적으로 설명하기 위한 도면으로, 도 6 내지 도 7에 도시된 것과 같이 백플러싱(Back Flushing) 모드는 1단계와 2단계로 이뤄질 수 있다.
도 6 내지 도 7을 참조하면, 상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈에서(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에 상기 제2 밸브부(500)에 의해 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 세척수 배관부(400)의 유로가 개방(1 단계)되고, 그 이후에 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)의 상부가 폐쇄(2 단계)된다.
이에 의해, 상기 바디부(100)의 유입구를 따라 여과수가 유입되면, 상기 여과수는 적어도 하나의 상부가 개방된 엘리멘트부(200)를 통해 상기 상부가 개방된 엘리멘트부(200) 내부로 이동되고, 상기 상부가 개방된 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 유로는 폐쇄되어 있으므로, 상기 여과수는 상기 상부가 개방된 엘리멘트부(200)의 내부에서 외부로 이동되면서 이물질의 여과가 이뤄지게 된다.
상기 여과된 여과수의 일부는 상기 바디부(100)의 배출구를 통해 배출되고, 상기 여과된 여과수의 나머지 일부가 백플러싱(Back Flushing)에 사용되는 세척수가 된다.
구체적으로 상기 세척수는 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)의 외부에서 내부로 이동되게 되는데, 이는 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 유로가 개방되어 있기 때문이다.
상기 세척수가 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)의 외부에서 내부로 이동되면서 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)의 내주면에 쌓인 이물질 등도 함께 이동되며, 상기 세척수는 이물질 등과 함께 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 개방된 유로를 통해 배출되면서 백플러싱(Back Flushing)이 이뤄지게 된다.
이에 의해, 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치는 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 경우에, 1차적으로 제2 밸브부(500)에 의해 먼저 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방시켜 유체의 빠른 흐름을 발생시켜 놓은 다음, 2차적으로 제1 밸브부(300)에 의해 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)의 상부를 폐쇄시킴으로써 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200) 내부에 진공이 발생되도록 하여 백플러싱(Back Flushing) 효율을 높일 수 있다는 이점을 가질 수 있다.
한편 도 2 및 도 7을 참조하면, 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치는 상기 배출구에 결합되어 상기 배출구를 통과하는 유체의 유량 및 압력을 조절하는 제3 밸브부(600)를 더 포함할 수 있으며, 상기 압력감지부(700)는 소정의 위치에 설치되어 상기 세척수 배관부를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하는 제3 압력감지모듈(730)을 더 포함할 수 있다.
백플러싱(Back Flushing) 시 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값이 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값 이상인 경우에는 상기 제3 밸브부(600)를 통해 상기 배출구를 통과하는 유체의 압력을 증가시키도록 구성될 수 있다.
이러한 유체의 압력을 변화시킴에 따라 임의 방향으로의 유체 흐름을 조절할 수 있는데, 이에 의해 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 세척수 배관부로 이동되는 세척수의 흐름을 향상시킴으로써 백플러싱(Back Flushing) 효율을 높일 수 있을 것이다.
또한, 백플러싱(Back Flushing) 시 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값이 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값 미만이고, 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에도 상기 제3 밸브부(600)를 통해 상기 배출구를 통과하는 유체의 압력을 증가시키도록 구성될 수 있으며, 이에 의해, 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 세척수 배관부로 이동되는 세척수의 흐름을 향상시킴으로써 백플러싱(Back Flushing) 효율을 높일 수 있을 것이다.
한편, 상기 제3 밸브부(600)는 소정의 주파수에 맞춰 유체의 압력을 변화시킴으로써 상기 바디부(100) 내부에 파동을 형성하도록 구성될 수 있다. 이렇게 형성된 파동은 상기 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)를 통과하면서 상기 엘리멘트부(200)를 진동시키게 되고, 이에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 이물질 등이 쉽게 제거되는 효과를 얻을 수 있다.
실험결과에 따르면 이물질 제거는 상기 제3 밸브부(600)를 50Hz 에서 60Hz 사이의 주파수로 유체의 압력을 변화시켰을 때 높은 효율을 보였으며, 바람직하게는 상기 제3 밸브부(600)를 53Hz의 주파수로 유체의 압력을 변화시켰을 때 가장 높은 효율을 나타냄을 알 수 있었다.
또한, 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치는 상기 세척수 배관부(400)에 결합되는 펌프부(800)를 더 포함할 수 있으며, 상기 펌프부(800)는 백플러싱(Back Flushing) 시 상기 세척수 배관부(400) 내의 유체를 외부로 토출시키도록 구성될 있으며, 이에 의해, 백플러싱(Back Flushing)이 필요한 엘리멘트부(200)와 연통된 세척수 배관부로 이동되는 세척수의 흐름을 향상시킴으로써 백플러싱(Back Flushing) 효율을 높일 수 있을 것이다.
이상 본 개시의 실시예에 따른 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용, 변형 및 개작을 행하는 것이 가능할 것이다.
1000 : 본 개시의 실시예에 따른 선박의 밸러스트수 처리장치
100 : 바디부 200 : 엘리멘트부
300 : 제1 밸브부 310 : 구동모듈
320 : 축모듈 330 : 압착모듈
400 : 세척수 배관부 500 : 제2 밸브부
510 : 밸브모듈 520 : 구동모듈
600 : 제3 밸브부 700 : 압력감지부
710 : 제1 압력감지모듈 720 : 제2 압력감지모듈
730 : 제3 압력감지모듈 800 : 펌프부

Claims (8)

  1. 일측에 유입구를 구비하고, 타측에 배출구를 구비하는 바디부(100);
    상기 바디부(100) 내부에 교체가능하게 결합되며, 상기 유입구로부터 유입되어 상기 배출구 측으로 흐르는 여과수의 이물질을 여과하는 적어도 하나 이상의 엘리멘트부(200);
    상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방 또는 폐쇄하는 제1 밸브부(300);
    상기 바디부(100)의 하부에서 상기 바디부(100)를 관통하여 상기 엘리멘트부(200)에 결합되며, 백플러싱(Back Flushing) 시 세척수가 이동되는 유로를 형성하는 세척수 배관부(400);
    상기 세척수 배관부(400)에 결합되어 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방 또는 폐쇄하는 제2 밸브부(500); 및
    소정의 위치에 설치되어 상기 유입구를 통해 유입되는 유체의 압력을 감지하는 제1 압력감지모듈(710), 소정의 위치에 설치되어 상기 배출구를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하는 제2 압력감지모듈(720)을 포함하는 압력감지부(700); 를 포함하되,
    상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로가 개방되고, 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부가 폐쇄됨으로써 백플러싱(Back Flushing) 되는 것을 특징으로 하고,
    상기 제1 밸브부(300)는 상기 바디부(100)의 외부에 결합되는 구동모듈(310)과 상기 구동모듈(310)에 의해 상기 바디부(100) 내부에서 상기 바디부(100)의 길이방향으로 이동가능한 축모듈(320) 및 상기 축모듈(320)에 결합되어 상기 축모듈(320)의 이동에 따라 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 개방하거나 폐쇄하는 압착모듈(330)을 포함하고,
    상기 제1 압력감지모듈(710)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이상인 경우에는 1차적으로 상기 제2 밸브부(500)에 의해 상기 세척수 배관부(400)의 유로를 개방하고 소정의 시간 경과 후에 2차적으로 상기 제1 밸브부(300)에 의해 상기 엘리멘트부(200)의 상부를 폐쇄함으로써 백플러싱(Back Flushing) 되는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 처리장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 배출구에 결합되어 상기 배출구를 통과하는 유체의 유량 및 압력을 조절하는 제3 밸브부(600); 를 더 포함하고,
    상기 압력감지부(700)는 소정의 위치에 설치되어 상기 세척수 배관부를 통해 배출되는 유체의 압력을 감지하는 제3 압력감지모듈(730)을 더 포함하되,
    백플러싱(Back Flushing) 시 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값이 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값 이상인 경우에는 상기 제3 밸브부(600)를 통해 상기 배출구를 통과하는 유체의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 처리장치.
  5. 제4항에 있어서,
    백플러싱(Back Flushing) 시 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값이 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값 미만이고, 상기 제3 압력감지모듈(730)에서 감지된 압력값과 상기 제2 압력감지모듈(720)에서 감지된 압력값의 차가 기설정된 값 이하인 경우에는 상기 제3 밸브부(600)를 통해 상기 배출구를 통과하는 유체의 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 처리장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 세척수 배관부(400)에 결합되는 펌프부(800)를 더 포함하되,
    상기 펌프부(800)는 백플러싱(Back Flushing) 시 상기 세척수 배관부(400) 내의 유체를 외부로 토출시키는 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 처리장치.
  7. 제1항, 제4항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘리멘트부(200)는 메쉬타입인 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 처리장치.
  8. 제1항, 제4항, 제5항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 엘리멘트부(200)는 Ÿ‡지타입인 것을 특징으로 하는 선박의 밸러스트수 처리장치.
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