KR102560147B1 - 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부피가 크고 해수의 염도에 따라 효율성이 달라지는 MGPS 장치를 배제하고, 초음파 방사를 통해 미세하게 진동하는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 해양 미생물 혹은 해양 이물질이 함 내 해수계통에 부착 혹은 증착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템에 관한 것이다.

Description

초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템{SYSTEM FOR MAINTAINING CLEANLINESS OF SEAWATER SYSTEM USING ULTRASONIC TRANSDUCER}

본 발명은 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 부피가 크고 해수의 염도에 따라 효율성이 달라지는 MGPS 장치를 배제하고, 초음파 방사를 통해 미세하게 진동하는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 해양 미생물 혹은 해양 이물질이 함 내 해수계통에 부착 혹은 증착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템에 관한 것이다.

일반적으로 잠수함 내의 해수계통에는 해수의 염분을 전기분해하여 치아염소산염을 생성함으로써 해양 미생물 혹은 해양 이물질이 해수계통의 각종 해수 수요처 혹은 해수 유입 관통구에 부착, 증착되는 것을 방지하는 해양생물 증착 방지 시스템(MGPS)이 적용된다.

이때, MGPS는 기본적으로 해수의 전기분해 반응을 이용하여야 하기 때문에 해수의 염도가 MGPS의 전기분해능에 영향을 미치게 되는데, 해역에 따라 해수의 염도가 낮은 해역에서는 MGPS의 전기분해능이 저하되어 Bio-Fouling이 발생될 수 있다.

또한, MGPS는 알루미늄 또는 구리로 이루어진 전극봉, MGPS 몸체, 전력공급 케이블, 지지대, 기타 구성품 등이 모두 마련되어야 하기 때문에 함 내 공간을 많이 차지함은 물론 100kg 이상의 중량을 가진다는 점에서, 협소한 함 내 공간을 적절히 활용함에 있어 제약이 되고 있다.

뿐만 아니라, 알루미늄 또는 구리로 이루어진 전극 봉은 계속해서 전류를 흘려주어야 하고 수명시간에 따라 주기적 교체가 이루어져야 하기 때문에, 유지보수에 있어 제약이 되고 있다.

한편, 종래에는 상기와 같은 전기분해반응을 이용한 MGPS 외에도 화학적 MGPS 방식도 이용하고 있는데, 이 경우 화학제가 해수계통을 부식시키는 것을 방지하기 위해 부식방지제를 지속적으로 주입하여야 하는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2016-0023216호

본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 초음파 방사를 통해 미세하게 진동하는 초음파 트랜스듀서를 이용하여 해양 미생물 혹은 해양 이물질이 함 내 해수계통에 부착 혹은 증착되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템을 제공하고자 한다.

특히, 해역의 염도에 영향을 받지 않으며, 협소나 함내 공간을 적절히 활용함은 물론 주기적 교체가 필요한 소모품 사용을 배제함으로써 유지보수가 용이한 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템은 함 내에서 해수가 이용되는 해수계통 내 다수의 위치에 각각 설치되는 초음파 트랜스듀서 모듈 및 각각의 상기 초음파 트랜스듀서 모듈에 전원을 인가하고, 상기 초음파 트랜스듀서 모듈을 통한 미세 진동이 개시되도록 하는 제어부를 포함하며, 상기 초음파 트랜스듀서 모듈을 통해 발생되는 미세 진동에 의해, 상기 다수의 위치에 이물질 부착 또는 증식이 방지되는 것을 특징으로 할 수 있다.

일 실시예에서, 기 초음파 트랜스듀서 모듈은 상기 해수계통 내 해수 유입 관통구, 냉각기, 해수 유입 필터, 해수 탱크 내부 중 어느 하나 이상에 설치될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 초음파 트랜스듀서 모듈은 선체 관통구를 통해 상기 해수계통의 압력선체와 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 초음파 트랜스듀서 모듈은 배관 삽입 소켓을 통해 상기 해수계통의 해수 탱크와 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 배관 삽입 소켓은 일측이 상기 해수 탱크와 연결되고, 일측은 상기 초음파 트랜스듀서 모듈과 연결되며 일측은 해수 수요처와 연결되는 T자형 배관에 해당할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 배관 삽입 소켓과 상기 초음파 트랜스듀서 모듈 사이에는 함의 최대잠항심도에 상응하는 실링 부재가 마련될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 초음파 트랜스듀서를 통해 항상 일정한 초음파를 방사하기 때문에 해역의 해수 염도에 영향을 받지 않고도 항시 안정적인 효율성을 가지는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기존의 전기분해를 이용한 MGPS와는 달리 함 내 차지하는 부피가 줄어들고 구성이 간소화되며 중량이 줄어듦에 따라 설치 편의성이 증대되는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 전극 봉과 같이 소모품에 해당하는 구성을 배제하기 때문에 유지보수 편의성이 증대되는 이점을 가진다.

또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 간소화된 구성 및 부피를 통해 해수계통의 냉각기, 필터, 탱크 등 다양한 위치에 적용 가능한 이점을 가진다.

도 1은 함 내의 해수계통 및 해수 유입 관통구에 종래의 MGPS가 적용된 해수계통 청결유지시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 따른 해수 유입 필터 거름망에 해양 미생물 및 해양 이물질이 부착 및 증착된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템(100)을 도시한 도면이다.
도 4는 함 내의 해수 탱크와 연결된 종래의 곡형 연결부를 배관 삽입 소켓(111)으로 변경한 상태를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.

도 1은 함 내의 해수계통 및 해수 유입 관통구에 종래의 MGPS가 적용된 해수계통 청결유지시스템을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 따른 해수 유입 필터 거름망에 해양 미생물 및 해양 이물질이 부착 및 증착된 상태를 도시한 도면이다.

도 1을 살펴보면, 함(압력 선체)의 외부로부터 입구(해수 유입 관통구)를 통해 유입된 해수는 중간의 MGPS를 거쳐 해수 공급처(예컨대, 냉각기, 빌지, 보상 등)에 공급되며, 반대로 해수 공급처로부터 배출되는 해수는 출구(해수 유출 관통구)를 통해 함의 외부로 배출된다.

이때, MGPS는 해수 유입 관통구를 통해 유입되는 해수를 지속적으로 전기분해시키기 위해서 항시 전류를 흘려야 하며, 이때 소모품에 해당하는 알루미늄 봉 및 구리봉인 수명시간에 따라 주기적 교체가 이루어져야 하는 문제점을 가지게 된다.

도 2를 살펴보면, 해수계통의 해수 유입 필터 내의 거름망은 유입되는 해수 내의 미생물 및 이물질을 걸러주는 역할을 하는데, 이때 미생물 및 이물질이 거름망 사이에 끼인 상태에서 고착되거나 Fouling되면서 필터링 효율을 저하시키게된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템(100)을 도시한 도면이다.

도 3을 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템(100)은 크게 초음파 트랜스듀서 모듈(110) 및 제어부(120)를 포함하여 구성될 수 있다.

초음파 트랜스듀서 모듈(110)은 함 내 해수계통 내 다수의 위치(예컨대, 해수 유입 관통구, 해수 유출 관통구, 냉각기, 해수 유입 필터, 해수 탱크 내부 등)에 각각 설치되어, 초음파 방사를 통한 미세 진동을 이용하여 해수 내 미생물 및 이물질이 해수계통에 부착되거나 증착되는 것을 방지하는 역할을 한다.

이러한 초음파 트랜스듀서 모듈(110)은 부피가 작고 구성이 간소화되기 때문에, 함 외부(예컨대, 해수 노출구역)에 설치되는 각종 자재(실린더 등)의 표면에도 적용되어 Anti Fouling 효과를 가질 수 있다.

초음파 트랜스듀서 모듈(110)은 함(압력 선체)의 선체 관통구를 통해 함(압력 선체)와 연결될 수 있으며, 이 경우 해수 유입 관통구를 통해 유입되는 해수나 해수 유출 관통구를 향해 유출되는 해수 내 미생물 및 이물질이 벽면에 부착되는 것을 방지하게 된다.

또한, 초음파 트랜스듀서 모듈(110)은 해수계통의 해수 탱크(seawater tank)와 배관 삽입 소켓을 통해 연결이 가능한데, 이에 관해서는 후술되는 도 4를 통해 살펴보기로 한다.

제어부(120)는 해수 계통의 각 위치 별로 설치된 각각의 초음파 트랜스듀서 모듈에 전원을 인가함은 물론, 각 초음파 트랜스듀서 모듈을 통하 미세 진동이 개시되도록 각각의 초음파 트랜스듀서 모듈의 온오프 동작을 제어하는 역할을 하게 된다.

도 4는 함 내의 해수 탱크와 연결된 종래의 곡형 연결부를 배관 삽입 소켓(111)으로 변경한 상태를 도시한 도면이다.

도 4를 살펴보면, 해수계통의 해수 탱크로부터 연장되는 파이프는 일부가 곡형으로 휘어진 Fouling 취약부를 가지게 되는데, 본원발명에서는 이러한 Fouling 취약부를 곡형의 U자형 배관 삽입 소켓(111)으로 대체하고, 일측에 초음파 트랜스듀서 모듈(110)을 연결시키게 된다.

따라서, 일반적으로 Fouling 취약부에 부착, 증착되는 해양 미생물이나 해양 이물질이 초음파 트랜스듀서 모듈(110)에 의해 부착, 증착되지 못하고 배관 삽입 소켓(111)을 거쳐 흘러가게 된다.

이때, 배관 삽입 소켓(111)과 초음파 트랜스듀서 모듈(110) 사이에는 함의 최대잠항심도에 상응하는 실링 부재(미도시)가 마련된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템
110: 초음파 트랜스듀서 모듈
111: 배관 삽입 소켓
120: 제어부

Claims (6)

1. 함 내에서 해수가 이용되는 해수계통 내 다수의 위치에 각각 설치되는 초음파 트랜스듀서 모듈; 및
   각각의 상기 초음파 트랜스듀서 모듈에 전원을 인가하고, 상기 초음파 트랜스듀서 모듈을 통한 미세 진동이 개시되도록 하는 제어부;를 포함하며,
   상기 초음파 트랜스듀서 모듈을 통해 발생되는 미세 진동에 의해, 상기 다수의 위치에 이물질 부착 또는 증식이 방지되며,
   상기 초음파 트랜스듀서 모듈은 상기 해수계통 내 해수 유입 관통구, 냉각기, 해수 유입 필터, 해수 탱크 내부 중 어느 하나 이상에 설치되고,
   상기 초음파 트랜스듀서 모듈은 선체 관통구를 통해 상기 해수계통의 압력선체와 연결되며,
   상기 초음파 트랜스듀서 모듈은 배관 삽입 소켓을 통해 상기 해수계통의 해수 탱크와 연결되고,
   상기 배관 삽입 소켓은 일측이 상기 해수 탱크와 연결되고, 일측은 상기 초음파 트랜스듀서 모듈과 연결되며 일측은 해수 수요처와 연결되는 T자형 배관이며,
   상기 배관 삽입 소켓과 상기 초음파 트랜스듀서 모듈 사이에는 함의 최대잠항심도에 상응하는 실링 부재가 마련되는 것을 특징으로 하는, 초음파 트랜스듀서를 이용한 해수계통 청결유지시스템.
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