KR102427482B1 - 소형선박의 유수분리 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른소형선박의 유수분리 시스템은 내부공간을 상하부공간으로 구획하며, 가장자리에 상하부공간을 연통시키는 연결통로가 형성된 구획격판을 구비하고, 상,하부의 중앙부측에 각각 유입구와 배출부가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 공간에 설치되며 상하방향을 중공부를 가지는 제 1필터와. 상기 제1필터를 감쌀 수 있도록 외주면에 설치되는 제 2필터와, 상기 하부공간에 설치되어 제 1,2필터를 통과한 후, 연결통로를 통하여 유입되는 처리수를 필터링하기 하기 위한 것으로, 토출부와 연통되는 중공부를 가진 원통형의 제 3필터를 구비한 유수분리유닛과, 상기 유수분리를 위한 처리수가 저장된 빌지탱크와, 상기 빌지탱크와 상기 케이스의 유입구를 연결하며, 선박의 엔진에 의해 구동되는 펌프가 설치된 공급관을 구비한 처리수공급유닛을 구비한다.

Description

소형선박의 유수분리 시스템{Oil-water separation system for small ships}

본 발명은 유수분리 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 선박엔진의 동력을 이용하여 펌핑되는 처리수를 펌핑압력을 이용하여 다단필터를 통과시킴으로써 유수분리 할 수 있는 소형선박의 유수분리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 중대형 선박에는 기름이 혼합된 해수로부터 기름을 분리하기 위한 유수 분리기가 장착되어 있다. 이러한 유수분리기는 선박으로부터 기름이 바다로 유출되는 잦은 사고로 인하여 그 중요성이 부각되고 있다.

그러나 유수 분리기는 소형 선박에는 장착되지 않은 경우가 많아 선저폐수 즉, 기름과 해수의 혼합물을 수거 한 후, 별도로 처리하고 있다.

100톤 이상의 선박에 사용되는 선박용 유수분리기는 중용량 이상의 모델로서, 처리용량을 늘리기 위하여 평행판 방식과 중력분리 또는 부상분리 방법이 사용되고 있다.

대한민국 공개특허 제 2013-0019238호에는 선박의 오일 감지 및 오일 분리장치가 게시되어 있으며, 대한민국 공개특허 제 2021-0079513호에는 선박수리용 이중필터가 게시되어 있다.

그리고 대한민국 등록특허 제 10-1380646호에는 유수분리시스템 및 유수분리방법이 게시되어 있다.

게시된 유수분리 시스템은 혼합물을 저장하고, 상기 저장된 혼합물의 제1유수분리과정을 수행하는 슬롭탱크와, 상기 제1유수분리과정을 거쳐 여과된 1차 여과물이 유입되도록 상기 슬롭탱크와 제1배관에 의해 연결되고, 상기 1차 여과물의 선외 배출여부를 판단하여 선택적으로 선외로 배출시키는 제어유닛을 구비한다.

이러한 유수분리 시스템은 중력에 의해 다단으로 유수분리하는 구조를 가지고 있으므로 유수분리 시 상대적으로 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전기가 공급되지 않은 소형선박에 적용할 수 있도록 소형화가 가능하며, 소형선박의 엔진동력을 이용하여 물과 기름이 혼합된 처리수를 펌핑하고, 이 펌핑압력을 이용하여 처리수가 필터를 다단으로 통과할 수 있도록 함으로써 유수분리유닛에 의한 처리효율을 향상시킬 수 있는 소형선박의 유수분리 시스템을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 필터유닛으로 처리수가 공급됨으로써 유수분리유닛의 내부압력이 급격히 상승하는 것을 방지하여 유순분리가 균일하고 지속적으로 이루어질 수 있도록 할 수 있는 소형선박의 유수분리 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 소형 선박의 유수분리 시스템은

내부공간을 상하부공간으로 구획하며, 가장자리에 상하부공간을 연통시키는 연결통로가 형성된 구획격판을 구비하고, 상,하부의 중앙부측에 각각 유입구와 배출부가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 공간에 설치되며 상하방향을 제1중공부를 가지는 제 1필터와. 상기 제1필터를 감쌀 수 있도록 외주면에 설치되는 제 2필터와, 상기 하부공간에 설치되어 제 1,2필터를 통과한 연결통로를 통하여 유입되는 처리수를 필터링하기 하기 위한 것으로, 토출부와 연통되는 제 2중공부를 가진 원통형의 제 3필터를 구비한 유수분리유닛과,

상기 유수분리를 위한 처리수가 저장된 빌지탱크와, 상기 빌지탱크와 상기 케이스의 유입구를 연결하며, 선박의 엔진에 의해 구동되는 펌프가 설치된 공급관을 구비한 처리수공급유닛을 구비한 것을 그 특징을 한다.

본 발명에 있어서, 상기 케이스에 설치되는 제1필터에 일청한 처리수의 압력이 작용될 수 있도록 상기 케이스의 내부압력을 조절하기 위한 압력 조절유닛을 더 구비한다.

상기 압력조절유닛은 상기 케이스에 설치된 제1필터의 중공부와 연결될 수 있도록 일측이 케이스에 결합되고, 타측이 상기 빌지탱크와 연결되며 감압밸브가 설치된 리턴관을 구비한다.

본 발명에 따른 소형선박의 유수분리 시스템은 유수분리유닛의 내부압력 즉, 처리수를 유수분리하기 위해 필터에 작용하는 압력을 균일하게 유지할 수 있어 제1,2,3필터의 손상을 줄일 수 있으며, 빌지탱크로부터 처리수를 유수분리유닛으로 공급하기 위한 펌프의 동력을 선박의 엔진의 동력을 이용할 수 있으므로 별도의 펌프를 구동시키기 위한 동력이 불필요하며, 구조를 단순화 시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소형선박의 유수분리 시스템을 나타내 보인 도면,
도 2는 본 발명에 따른 유수분리유닛의 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 유수분리유닛의 작동상태를 나타내 보인 단면도,

본 발명에 따른 소형선박의 유수분리 시스템의 실시예를 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 소형선박 유수분리 시스템(10)은 소형선박에 장착되어 선박의 운항 시 발생되는 오염수 즉, 기름과 물(해수)이 혼합된 처리수를 기름과 물로 분리하기 위한 것으로, 처리수를 유수분리하기 위한 유수분리유닛(20)과, 처리수가 저장된 빌지탱크(100)로부터 처리수를 상기 유수분리유닛(20)으로 공급하기 위한 처리수공급유닛(60)과 상기 유수분리유닛(20)의 케이스 내부의 압력을 일정하게 유지하여 지속적으로 유수분리가 이루어질 수 있도록 하는 압력 조절유닛(70)을 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 소형선박 유수분리 시스템(10)을 구성요소별로 보다 사세하게 설명하면 다음과 같다.

상기 빌지탱크(100)에 저장된 처리수를 기름과 물(해수)로 분리하고, 분리된 물의 배출시킬 수 있는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 내부공간(21)을 가지는 케이스(22)를 구비하는데, 상기 케이스(22)는 원통형의 케이스본체(23)과 상기 케이스본체(23)의 상하부에 결합되어 구획된 내부공간을 형성하는 상,하부커버(24)(25)를 구비한다.

상기 케이스본체(23)은 투명한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 상부커버(24)의 중앙부측에는 처리수를 케이스의 내부공간으로 공급하기 위한 유입부(24a)가 형성되고, 하부커버(25)의 중앙부에는 처리수로부터 기름이 분리된 물을 배출하기 위한 배출부(25a)가 형성된다. 그리고 상기 케이스본체(23)의 내부공간에는 이 내부공간을 상하부공간(27)(28)으로 분리하는 구획격판(26)이 설치되는데, 상기 구획격판(26)의 가장자리에는 상기 상부공간(27)과 하부공간(28)을 연결하기 위한 연결통로(29)가 형성된다.

상기 유수분리유닛(20)을 구성하는 케이스(22)의 상부공간에는 상기 유입부(24a)와 대응되는 측에 중공부가 위치되는 원통형의 제 1필터(31)가 설치되고, 이의 외주면측에는 상기 제1필터(31)을 감싸는 제 2필터(32)가 설치된다. 상기 제 1필터(31)의 외경은 상기 제 2필터(32)의 내경보다 작게 형성되어 이들의 상호 중철될 수 있도록 결합함이 바람직하다. 그리고 상기 제 2필터(32)의 외경은 상기 케이스본체(23)의 내경보다 작게 형성되어 제 2필터(32)의 외주면과 상기 케이본체(23)의 내주면 사이에 처리수가 유동할 수 있는 통로를 형성함이 바람직하다.

그리고 상기 하부공간(28)에는 원통형의 제 3필터(33)이 설치되는데, 상기 제 3필터(33)의 중공부는 상기 유출부(25a)와 대응되는 측에 설치된다.

상기 제 1,2필터(31)(32)의 상단부는 상기 상부커버(24)의 내면에 밀착되고, 하단부는 상기 구획격판(33)의 상면에 밀착되어 위치가 고정되고, 상기 제 3필터의 상하단부는 각각 상기 구획격판(33)의 하면과 하부커버(25)의 상면에 밀착되어 위치가 고정된다.

이를 위하여 상기 상하부커버(24)(25)와 구획격판(26)에는 필터들을 지지하기 위한 별도의 필터지지부가 설치될 수 있다.

그리고 도면에는 도시되어 있지 않으나 제 1필터(31)의 중공부와 제 3필터의 중공부에는 중공부의 직경보다 상대적으로 작은 직경을 가지는 흡습필터가 더 구비될 수 있다.

상기 처리수공급유닛(60)은 빌지탱크(100)의 내부에 저장된 기름과 물이 혼합된 처리수를 유수분리유닛(20)에 공급하기 위한 것으로, 상기 유수분리유닛(20)의 유입부(24a)와 빌지탱크(100)가 공급관(61)에 의해 연결되고, 상기 공급관(61)에는 처리수를 케이스(22)로 펌핑하기 위한 펌프(62)가 설치된다. 상기 펌프(62)는 소형선박의 엔진의 동력을 이용하게되는데, 선박엔진으로부터 인출된 동력축과 펌펌프의 동력축 사이에 기계식 클러치(63)가 설치되어 동력을 단속하는 구조를 가진다. 상기 기계식 클러치는 유수분리 시스템을 제어하기 위한 하기 위한 조작부에 의해 제어된다.

상기 엔진으로부터 펌프로의 동력전달은 상술한 실시예에 의해 한정되지 않고, 전자클러치가 적용되어 유수분리 시스템을 제어하기 위한 제어부에 의해 제어될 수도 있다.

상기 압력조절유닛(70)은 펌프(61)에 의해 펌핑되는 처리수의 압력 즉, 유수분리유닛(20)의 케이스(22)의 내부압력을 일정하게 유지하기 위한 것으로, 상부커버(24)에 제1필터(31)의 중공부와 연통되도록 일측단부가 설치되고, 타측단부가 빌지탱크(100)와 연결되는 리턴관(71)을 구비한다. 그리고 상기 리턴관(71)에는 적어도 하나의 감압밸브(72)가 설치된 구성을 가진다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 소형선박의 유수분리 시스템의 작용을 설명하면 다음과 같다.

전원이 공급되지 않은 소형성박으로부터 발생되는 오염수 즉, 기름과 물(해수)이 혼합된 처리수는 빌지탱크(100)에 저장되어 있는 상태에서 상기 처리수공급유닛(60)의 펌프(62)에 의해 펌핑되어 유수분리유닛(20)의 유입부(24a)로 공급관(61)을 통하여 공급된다. 이러한 과정에서 상기 펌프(62)의 구동은 선박의 엔진으로부터 인출된 인출축과 기계식 클러치(63)에 의해 단속되므로 펌프(62)를 구동시키기 위해 별도의 동력원이 불필요하다.

상술한 바와 같이 유수분리유닛(20)의 유입부(24a)을 통하여 유입되는 처리 수는 소정의 압력으로 제 1필터(31)의 중공부로 유입되어 제1필터(31)를 통과한 후, 제 2필터(32)를 통과하면서 다단으로 처리수로부터 기름이 분리된다. 이때에 상기 제1필터의 중공부에 흡습필터가 설치된 경우, 이 흡습필터를 통하여 일차적으로 기름이 흡습된다.

제1,2필터(31)(32)에 의해 기름이 분리된 처리수는 연결통로(29)를 통하여 제 3필터(33)의 외주면 측으로부터 중공부측으로 유입되면서 잔여 처리수로부터 잔여기름의 필터칭 된 후, 유출부(25a)를 통하여 배출된다.

이러한 과정에서, 펌프(62)로부터 펌핑되는 처리수가 상대적으로 높은 경우, 제1,2,3필터(31)(32)(33)의 필터들이 손상될 수 있으며, 압력이 낮은 경우, 처리수가 필터들을 통과하지 못하여 유수분리효과가 저조할 수 있는데, 상기 유수분리유닛(20)과 빌지탱크(100)에는 압력조절유닛(70)이 설치되어 있으므로 유수분리유닛(20)의 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있다.

이러한 압력의 유지는 제1,2,3 필터(31)(32)(33)들을 손상을 방지하면서 지속적이며 균일한 압력으로 기름과 물을 분리할 수 있다. 따라서 처리수의 유수분리가 안정적으로 이루어질 수 있다.

이상에 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 소형선박의 유수 분리 시스템은 시스템은 유수분리유닛의 내부 압력을 일정하게 유지하면서 기름과 물을 분리하고, 선박의 엔진을 이용하여 펌프를 구동시킬 수 있으므로 유수분리에 따른 신뢰성과 분리효율을 높일 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 내부공간을 상하부공간으로 구획하며, 가장자리에 상하부공간을 연통시키는 연결통로가 형성된 구획격판을 구비하고, 상,하부의 중앙부측에 각각 유입구와 배출부가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 공간에 설치되며 상하방향을 중공부를 가지는 제 1필터와. 상기 제1필터를 감쌀 수 있도록 외주면에 설치되는 제 2필터와, 상기 하부공간에 설치되어 제 1,2필터를 통과한 후, 연결통로를 통하여 유입되는 처리수를 필터링하기 하기 위한 것으로, 배출부와 연통되는 중공부를 가진 원통형의 제 3필터를 구비한 유수분리유닛과,
   상기 유수분리를 위한 처리수가 저장된 빌지탱크와, 상기 빌지탱크와 상기 케이스의 유입구를 연결하며, 선박의 엔진에 의해 구동되는 펌프가 설치된 공급관을 구비한 처리수공급유닛을 구비한 것을 특징으로 하는 소형선박의 유수분리 시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 케이스에 설치되는 제1필터에 일정한 처리수의 압력이 작용될 수 있도록 상기 케이스의 내부압력을 조절하기 위한 압력 조절유닛을 더 구비한 것을 특징으로 하는 소형선박의 유수분리 시스템.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 압력조절유닛은 상기 케이스에 설치된 제1필터의 중공부와 연결될 수 있도록 일측이 케이스에 결합되고, 타측이 상기 빌지탱크와 연결되며 감압밸브가 설치된 리턴관을 구비한 것을 특징으로 하는 소형선박의 유수분리 시스템.
   

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