KR102668060B1 - 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치 - Google Patents

선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치에 관련되며, 이는 호스가 인출되는 중에, 호스 인출 방향이 변경되면, 호스릴이 로터리모듈의 종축을 중심으로 원호 운동되어 호스가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구조 개선되어, 호스 인출저항이 최소화되고, 장치의 부피 감소로 선박 평형수처리설비에 공간 제약없이 적용할 수 있도록 호스릴(10), 로터리밸브(20), 릴서포트(30), 로터리모듈(40)을 포함하여 주요구성으로 한다.

Description

선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치{High Pressure Hose Reel Units for Ballast Water Management System}
본 발명은 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치에 관련되며, 보다 상세하게는 호스가 인출되는 중에, 호스 인출 방향이 변경되면, 호스릴이 로터리모듈의 종축을 중심으로 원호 운동되어 호스가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구조 개선되어, 호스 인출저항이 최소화되고, 장치의 부피 감소로 선박 평형수처리설비에 공간 제약없이 적용할 수 있는 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치에 관한 것이다.
통상 하수관은 시간이 흐름에 따라 각종 오물, 슬러지가 쉽게 쌓이면서 유체 이동을 방해하고, 하수관 단면 축소에 의해 관내 압력이 상승하게 됨으로써, 관 이음부, 크랙 등과 같은 틈새에서 하수가 유출되어 토양은 물론 지하수를 오염시키는 심각한 문제점이 있을 뿐만 아니라, 퇴적물에 의해 장마철이나 집중호우 시에는 하수 역류현상이 발생된다.
이에 준설차를 이용하여 하수의 흐름이 원활하도록 하수관을 주기적으로 청소하여 퇴적물을 제거하는바, 여기서, 준설차는 고압분사식 젯트크리너 장비를 이용하여 초고압수 분사 방식을 통해 막힌 하수관을 뚫게 되고, 하수관에서 떨어져 나가는 슬러지는 진공펌프를 이용하여 진공 흡입 방식에 의해 회수 처리하고 있다.
즉, 준설차는 하수관으로 고압의 물을 살수하여 슬러지 및 오물을 긁어내기 위한 물탱크와, 회수된 슬러지를 저장하는 슬러지 탱크를 구비하고 있으며, 슬러지 탱크로 슬러지를 흡입하기 위하여 슬러지 탱크에 진공압을 가해주는 진공펌프가 구비되고, 하수관으로 고압의 물을 분사하기 위한 분사호스는 준설차의 배면에 호스릴로 감겨져 상태로 설치되며, 호스릴에 감긴 분사호스를 풀어 하수구에 물을 분사할 수 있지만, 살수작업을 수행하는 중에 살수작업 위치가 변경될 경우 호스릴에서 취출되는 분사호스의 취출방향을 수작업으로 변경하도록 구성되므로, 작업성이 저하되고, 갑작스러운 취출방향의 변경으로 호스의 손상, 안전사고가 비일비재하게 발생되는 실정이다.
이에 종래에 개시된 등록특허 10-2524463호에서, 탱크몸체에 고정되는 마운팅베이스부재; 상기 마운팅베이스부재에 결합되어 유압실린더방식으로 기 설정된 각도만큼 회동 가능하게 결합되는 회동부재; 상기 회동부재의 회동을 제어하는 컨트롤부재; 상기 회동부재에 결합되어 분사호스가 권취되는 호스릴부재; 및 상기 호스릴부재에 권취된 상기 분사호스의 취출을 가이드하는 가이드부재;를 포함하며, 상기 마운팅베이스부재는, 상기 탱크몸체의 후면부에 고정되는 베이스플레이트; 상기 베이스플레이트의 후방으로 구비되되, 수직베이스부와, 상기 수직베이스부의 상하부에 각각 구비되는 상부 베이스부 및 하부베이스부를 포함하는 베이스블록; 상단부 및 하단부가 각각 상기 상부베이스부 및 하부베이스부의 각 후단부에 결합되어 회전되는 회동축링크; 및 상기 상부베이스부의 전단부 및 후단부에 양단부가 각각 결합되어 수축 또는 신장되는 제 1 실린더; 를 포함하는 기술이 선 제시된 바 있다.
그러나, 상기 종래기술은 준설차 작업의 작업위치 및 작업방향에 따라 호스릴이 유연하게 회동될 수 있을 뿐만 아니라 안전사고 발생 및 설비 손상을 미연에 방지하려는 것이나, 실린더로 운용되는 특성상 유압펌프를 포함하는 유압시스템을 구비해야 하므로 구조 복잡하고, 분사호스 인출방향에 따라 일일이 실린더를 이용하여 호스릴 각도를 임의조작해야 하는 사용상에 번거로운 문제점이 따랐다.
한편, 상기 기술을 평형수처리설비에 적용함에 있어, 중, 소형 선박은 공간 확보에 따른 어려움으로 설치에 어려움이 있고, 이로 인해 부득이하게 항만에서 평형수를 주입 또는 배출할 수밖에 없는 상황으로 평형수처리설비가 고장난 선박이나 평형수처리설비가 없는 선박을 항만 진입에 어려움이 있므려, 이러한 선박을 대상으로 평형수를 처리해주는 이동식 선박평형수처리설비를 제공하고자 한다.
KR 10-2524463 B1 (2023.04.18.)
이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 호스가 인출되는 중에, 호스 인출 방향이 변경되면, 호스릴이 로터리모듈의 종축을 중심으로 원호 운동되어 호스가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구조 개선되어, 호스 인출저항이 최소화되고, 장치의 부피 감소로 선박 평형수처리설비에 공간 제약없이 적용할 수 있는 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 호스(H)가 귄취되고, 지지축(11)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 호스릴(10); 상기 지지축(11)과 동축상에 설치되어, 호스(H) 측으로 유체를 공급하도록 구비되는 로터리밸브(20); 상기 지지축(11)을 받침 지지하고, 선박 평형수처리설비에 설치되는 릴서포트(30); 및 상기 릴서포트(30)를 회전 가능하게 지지하도록 종축(41)이 구비되는 로터리모듈(40); 을 포함하고, 상기 호스(H)가 인출되는 중에, 호스(H) 인출 방향이 변경되면, 호스릴(10)이 로터리모듈(40)의 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 호스(H)는 가이드모듈(50)에 의해 인출 방향이 안내되도록 구비되고, 상기 가이드모듈(50)은, 릴서포트(30)에 장착되는 가이드암(51)과, 가이드암(51)에 회전 가능하게 설치되고, 호스(H)를 감싸도록 구비되는 가이드롤러(52)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 호스릴(10)은 인댁스모듈(60)에 의해 호스(H) 인출 방향에 연계되어, 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구비되고, 상기 인댁스모듈(60)은, 릴서포트(30)에 설치되고, 종형 축홀(61a)이 형성되는 인댁스바디(61)와, 종형 축홀(61a) 내주면에 형성되는 사인파형 캠레일(62)과, 종형 축홀(61a)에 삽입되고, 캠레일(62)과 캠운동되도록 외주면에 캠핀(63a)이 설치되며, 하단부에 원추형 스톱핀(63b)이 구비되며, 내부에 스플라인축홀(63c)이 형성되는 인댁스샤프트(63)와, 인댁스샤프트(63)의 스플라인축홀(63c)에 삽입되고, 상단부에 가이드암(51)이 설치되며, 탄성체에 의해 상향 신장 이송력이 작용하는 스플라인축(64)과, 릴서포트(30)에 설치되고, 릴서포트(30)와 함께 원호운동되는 스톱핀(63b)의 회전반경 상에 대응하도록 배치되며, 상면에 소정의 등간격으로 스톱홈(65a)이 형성되는 인댁스레일(65)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 캠핀(63a)이 캠레일(62)의 하사점에 위치된 상태로 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에 맞물려 릴서포트(30)를 구속하고, 가이드롤러(52)를 타고 호스(H)가 인출되는 중에, 호스(H) 인출 방향이 변경되면, 호스(H)가 당겨지는 방향으로 가이드암(51)이 원호운동되면서 인댁스샤프트(63)가 회전운동되고, 인댁스샤프트(63)의 회전운동에 의해 캠핀(63a)이 캠레일(62) 상사점으로 캠운동되면 인댁스샤프트(63)가 상향 이송되며, 인댁스샤프트(63)의 상향 이송에 의해 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에서 분리되어 릴서포트(30)가 자유회전되면서 호스릴(10)이 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되고, 호스릴(10)이 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 각도 보정되는 중에 가이드암(51)이 역방향으로 선회되면, 캠핀(63a)이 캠레일(62)의 하사점으로 이동되면서 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에 맞물려 릴서포트(30)를 구속하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 호스가 인출되는 중에, 호스 인출 방향이 변경되면, 호스릴이 로터리모듈의 종축을 중심으로 원호 운동되어 호스가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구조 개선되어, 호스 인출저항이 최소화되고, 장치의 부피 감소로 선박 평형수처리설비에 공간 제약없이 적용할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 전체적으로 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 전체적으로 나타내는 정면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 평면에서 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치의 인댁스모듈을 확대하여 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치의 인댁스모듈 작동상태를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능에 대하여 이 분야의 기술자들에게 자명한 사항으로서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 전체적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 전체적으로 나타내는 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치를 평면에서 나타내는 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치의 인댁스모듈을 확대하여 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치의 인댁스모듈 작동상태를 나타내는 구성도이다.
본 발명은 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치에 관련되며, 이는 호스가 인출되는 중에, 호스 인출 방향이 변경되면, 호스릴이 로터리모듈의 종축을 중심으로 원호 운동되어 호스가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구조 개선되어, 호스 인출저항이 최소화되고, 장치의 부피 감소로 선박 평형수처리설비에 공간 제약없이 적용할 수 있도록 호스릴(10), 로터리밸브(20), 릴서포트(30), 로터리모듈(40)을 포함하여 주요구성으로 한다.
본 발명에 따른 호스릴(10)은 호스(H)가 귄취되고, 지지축(11)을 중심으로 회전 가능하게 설치된다.
상기 호스릴(10)은 후술하는 횡방향으로 설치되는 지지축(11)에 지지된 상태로 회전 가능하게 구비되고, 후술하는 릴서포트(30)에 탑재된 상태로 종축(41)을 중심으로 원호운동되도록 구비된다.
여기서, 상기 지지축(11)은 내부에 유로가 형성되는 축관으로 형성되어 후술하는 로터리밸브(20)를 통하여 유입되는 유체를 호스릴(10)에 권취된 호스(H)측으로 전달하도록 구비된다.
한편, 상기 호스릴(10)은 구동부에 의해 회전 가능하게 구비되어, 호스(H)를 자동으로 권취할 수 있도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 로터리밸브(20)는 상기 지지축(11)과 동축상에 설치되어, 호스(H) 측으로 유체를 공급하도록 구비된다.
상기 로터리밸브(20)는 지지축(11)에 연결되어, 호스릴(10)이 회전운동되는 중에 호스(H)의 꼬임을 방지하면서 유체 이송유로를 제공하는 구성이다.
또한, 본 발명에 따른 릴서포트(30)는 상기 지지축(11)을 받침 지지하고, 선박 평형수처리설비에 설치된다.
상기 릴서포트(30)는 지지축(11) 양단에 설치되는 한 쌍의 종형프레임과, 한 쌍의 종형프레임 하단부를 연결하는 횡형프레임으로 구성된다.
그리고, 상기 릴서포트(30)는 후술하는 로터리모듈(40)에 의해 원호운동되면서 호스릴(10)에 권취된 호스(H)의 인출 방향을 보정하도록 구비된다.
또한, 본 발명에 따른 로터리모듈(40)은 상기 릴서포트(30)를 회전 가능하게 지지하도록 종축(41)이 구비된다.
상기 로터리모듈(40)의 종축(41)은 릴서포트(30) 저면에 설치되는바, 이때 종축(41)은 릴서포트(30) 및 호스릴(10) 무게 중심에 배치된다.
이에 상기 호스(H)가 인출되는 중에, 호스(H) 인출 방향이 변경되면, 호스릴(10)이 로터리모듈(40)의 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구비됨에 따라 호스(H) 인출저항이 최소화되고, 장치의 부피 감소로 선박 평형수처리설비에 공간 제약 없이 적용할 수 있는 이점이 있다.
도 2 내지 도 3에서, 상기 호스(H)는 가이드모듈(50)에 의해 인출 방향이 안내되도록 구비된다.
상기 가이드모듈(50)은, 릴서포트(30)에 장착되는 가이드암(51)과, 가이드암(51)에 회전 가능하게 설치되고, 호스(H)를 감싸도록 구비되는 가이드롤러(52)를 포함한다.
이때, 상기 가이드롤러(52)는 호스(H)를 상하방향에서 구속하는 상, 하부 가이드롤러와, 호스(H)를 좌, 우측에서 구속하는 좌, 우측 가이드롤러로 구성된다.
그리고, 상기 호스릴(10)은 인댁스모듈(60)에 의해 호스(H) 인출 방향에 연계되어, 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구비된다.
도 4에서, 상기 인댁스모듈(60)은, 릴서포트(30)에 설치되고, 종형 축홀(61a)이 형성되는 인댁스바디(61)와, 종형 축홀(61a) 내주면에 형성되는 사인파형 캠레일(62)과, 종형 축홀(61a)에 삽입되고, 캠레일(62)과 캠운동되도록 외주면에 캠핀(63a)이 설치되며, 하단부에 원추형 스톱핀(63b)이 구비되며, 내부에 스플라인축홀(63c)이 형성되는 인댁스샤프트(63)와, 인댁스샤프트(63)의 스플라인축홀(63c)에 삽입되고, 상단부에 가이드암(51)이 설치되며, 탄성체에 의해 상향 신장 이송력이 작용하는 스플라인축(64)과, 릴서포트(30)에 설치되고, 릴서포트(30)와 함께 원호운동되는 스톱핀(63b)의 회전반경 상에 대응하도록 배치되며, 상면에 소정의 등간격으로 스톱홈(65a)이 형성되는 인댁스레일(65)을 포함한다.
상기 인댁스모듈(60)의 작동상태를 살펴보면, 도 4 (b)와 같이 상기 캠핀(63a)이 캠레일(62)의 하사점에 위치된 상태로 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에 맞물려 릴서포트(30)를 구속한 상태로 가이드롤러(52)를 타고 호스(H)가 인출된다.
그리고, 상기 가이드롤러(52)를 타고 호스(H)가 인출되는 중에, 호스(H) 인출 방향이 변경되면, 도 5 (a)처럼 호스(H)가 당겨지는 방향으로 가이드암(51)이 원호운동되면서 인댁스샤프트(63)가 회전운동되고, 인댁스샤프트(63)의 회전운동에 의해 캠핀(63a)이 캠레일(62) 상사점으로 캠운동되면 인댁스샤프트(63)가 상향 이송된다.
이어서, 도 5 (b)처럼, 상기 인댁스샤프트(63)의 상향 이송에 의해 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에서 분리되어 릴서포트(30)가 자유회전되면서 호스릴(10)이 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정된다.
이후, 상기 호스릴(10)이 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 각도 보정되는 중에 가이드암(51)이 역방향으로 선회되면, 도 4처럼 캠핀(63a)이 캠레일(62)의 하사점으로 이동되면서 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에 맞물려 릴서포트(30)를 구속하도록 구비된다.
이처럼 상기 인댁스모듈(60)에 의해 호스(H)가 인출되는 방향으로 호스릴(10) 각도가 자동 보정되어, 호스(H) 인출에 따른 마찰저항이 최소화되므로 큰 힘을 들이지 않고 호스(H)를 인출할 수 있고, 호스(H) 일정한 방향으로 인출되는 경우, 호스릴(10)이 정지된 상태로 호스(H)를 안정적으로 인출할 수 있는 이점이 있다.
이상과 같이 본 발명의 상세한 설명에는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 기술범위에 벗어나지 않는 범위 내에서는 다양한 변형실시도 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상기 실시 예에 한정하여 정하여 질 것이 아니라 후술하는 특허청구범위의 기술들과 이들 기술로부터 균등한 기술수단들에까지 보호범위가 인정되어야 할 것이다.
10: 호스릴 20: 로터리밸브
30: 릴서포트 40: 로터리모듈

Claims (4)

  1. 호스(H)가 귄취되고, 지지축(11)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 호스릴(10); 상기 지지축(11)과 동축상에 설치되어, 호스(H) 측으로 유체를 공급하도록 구비되는 로터리밸브(20); 상기 지지축(11)을 받침 지지하고, 선박 평형수처리설비에 설치되는 릴서포트(30); 및 상기 릴서포트(30)를 회전 가능하게 지지하도록 종축(41)이 구비되는 로터리모듈(40); 을 포함하고, 상기 호스(H)가 인출되는 중에, 호스(H) 인출 방향이 변경되면, 호스릴(10)이 로터리모듈(40)의 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구비되며,
    상기 호스(H)는 가이드모듈(50)에 의해 인출 방향이 안내되도록 구비되고, 상기 가이드모듈(50)은, 릴서포트(30)에 장착되는 가이드암(51)과, 가이드암(51)에 회전 가능하게 설치되고, 호스(H)를 감싸도록 구비되는 가이드롤러(52)를 포함하며,
    상기 호스릴(10)은 인댁스모듈(60)에 의해 호스(H) 인출 방향에 연계되어, 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되도록 구비되고, 상기 인댁스모듈(60)은, 릴서포트(30)에 설치되고, 종형 축홀(61a)이 형성되는 인댁스바디(61)와, 종형 축홀(61a) 내주면에 형성되는 사인파형 캠레일(62)과, 종형 축홀(61a)에 삽입되고, 캠레일(62)과 캠운동되도록 외주면에 캠핀(63a)이 설치되며, 하단부에 원추형 스톱핀(63b)이 구비되며, 내부에 스플라인축홀(63c)이 형성되는 인댁스샤프트(63)와, 인댁스샤프트(63)의 스플라인축홀(63c)에 삽입되고, 상단부에 가이드암(51)이 설치되며, 탄성체에 의해 상향 신장 이송력이 작용하는 스플라인축(64)과, 릴서포트(30)에 설치되고, 릴서포트(30)와 함께 원호운동되는 스톱핀(63b)의 회전반경 상에 대응하도록 배치되며, 상면에 소정의 등간격으로 스톱홈(65a)이 형성되는 인댁스레일(65)을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 캠핀(63a)이 캠레일(62)의 하사점에 위치된 상태로 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에 맞물려 릴서포트(30)를 구속하고,
    가이드롤러(52)를 타고 호스(H)가 인출되는 중에, 호스(H) 인출 방향이 변경되면, 호스(H)가 당겨지는 방향으로 가이드암(51)이 원호운동되면서 인댁스샤프트(63)가 회전운동되고,
    인댁스샤프트(63)의 회전운동에 의해 캠핀(63a)이 캠레일(62) 상사점으로 캠운동되면 인댁스샤프트(63)가 상향 이송되며,
    인댁스샤프트(63)의 상향 이송에 의해 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에서 분리되어 릴서포트(30)가 자유회전되면서 호스릴(10)이 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 호스(H)가 인출되는 방향으로 각도 보정되고,
    호스릴(10)이 종축(41)을 중심으로 원호 운동되어 각도 보정되는 중에 가이드암(51)이 역방향으로 선회되면, 캠핀(63a)이 캠레일(62)의 하사점으로 이동되면서 스톱핀(63b)이 스톱홈(65a)에 맞물려 릴서포트(30)를 구속하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치.
KR1020230180432A 2023-12-13 선박 평형수처리설비용 고압 호스릴 장치 KR102668060B1 (ko)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200339595Y1 (ko) * 2003-10-13 2004-01-24 협우물산 주식회사 생력형 방제용 호스 권취 및 회전장치
KR100787935B1 (ko) * 2007-03-30 2007-12-24 주식회사코푸렉스 호스 권취장치

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