KR20140065795A

KR20140065795A - 다중노즐을 갖는 자동역세장치의 효율형 bwms 필터링 시스템.

Info

Publication number: KR20140065795A
Application number: KR1020120132698A
Authority: KR
Inventors: 노갑문
Original assignee: 노갑문
Priority date: 2012-11-22
Filing date: 2012-11-22
Publication date: 2014-05-30

Abstract

본 발명은 선박의 취수펌프로부터 취수된 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유입부와 유출부를 갖는 바디 내에 유입부를 통해서 취수된물은 1차로 거친 이물질을 걸러주는 프라이므리 필터링을 거쳐 바디 내부를 흐르는 밸러스트수를 여과시키는 2차 필터를 통해서 물이 유출부를 통해 나가며, 상기 필터에 부착되는 이물질을 세척하는 자동세척부와, 상기 유입부와 유출부에서의 압력을 측정하는 압력센서를 포함하고, 효율적인 밸러스트수 처리가 가능하여 유지비용이 적게 들고, 1.2차 필터링으로 밸러스트수 탱크 내부의 유해물질이나 2차 오염방지는 물론 작동 중에도 자동으로 세척작용이 가능한 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템에 관한 것이다.

Description

다중노즐을 갖는 자동역세장치의 효율형 BWMS 필터링 시스템.{BWMS Filtering system for good efficiency type of Auto Baekflushing apparatus with Multi-nozzle.}

밸러스트수(ballast water)란 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트 탱크에 채우는 해수를 의미한다. 국제교역량의 증가와 함께 해상운송 비율이 점점 증가하고 있고 그에 따라 선박 수의 증가 및 대형화가 빠르게 이루어지고 있어 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양도 크게 증가하고 있다. 선박에서 사용하는 밸러스트수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들로 인한 토착 해양생태계의 피해 발생 사례 역시 증가하고 있는 바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 2004년도에 국제해사기구(IMO)에서 '선박의 밸러스트수와 침전물의 통제와 관리에 대한 국제협약'이 완성되었다. 종래 밸러스트수를 처리하기 위한 방식으로는 밸러스트수를 해상에서 교환하거나 육상에서 처리하는 방식이 있었으나 비효율적인 단점이 있어 선박에 밸러스트수를 처리하기 위한 처리시설을 설치하는 방식이 많이 활용되고 있다. 밸러스트수 처리시설에 사용되는 처리방식으로는 크게 여과, 열처리, 화학약품처리, 전기분해, 오존, 자외선 조사 등의 방식이 사용되고 있다.

이러한 문제점을 근본적으로 해결하기 위해 본 발명은 1.2차 필터링시스템을 사용하여 효율을 높였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 밸러스트수를 처리함에 있어 부산물이나 이물질을 필터를 사용하여 물리적으로 여과하기 위한 것으로서, 이후 별도의 시스템인 열처리, 화학약품처리, 전기분해, 오존, 자외선 조사 등의 방식으로 부산물이나 2차 오염을 완전히 제거할 수 있도록 하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 밸러스트수처리 필터링시스템의 자동세척부는 노즐부의 구조를 U(Y)자형으로 해서 왕복.회전운동을 하며, 역세시간의 단축과 공 간절약의 효과를 가져 오고 필터에 침전된 불순물을 효과적으로 흡입하기 위해 필터와 근접하는 근접노즐과 플렉시블 밸로우즈로 구성시켜 개선함으로써 성능과 처리효율을 높일 수 있고, 처리시간과 비용, 유지관리 면에서 효율적인 밸러스트수를 처리하는 필터링 처리시스템을 제공하는 것이다.

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 밸러스트수처리 필터링시스템(1000)은 유입구(110)와 유출구(120)를 갖는 바디 내에 유입구를 통해서 취수된물은 1차로 거친 이물질을 걸러주는 프라이므리 필터링(400)을 거치고, 바디(100) 내부를 흐르는 밸러스트수를 여과시키는2차의 필터앗세이(200)를 거쳐 유출구(120)를 통해 나가며, 상기 필터앗세이(200)에 부착된 이물질을 세척하는 자동세척부(300)는 노즐부의 구조를 U(Y자)형으로 해서 왕복.회전운동으로 인한 역세시간의 단축과 공간절약의 효과를 가져오며, 제어에 의해 자동세척부(300)를 작동시키는 구동모타(500), 상기 유입구와 유출구에서의 압력을 측정하는 압력센서(560)를 포함하고, 유입구와 유출구의 차압에 의한 압력센서 신호에 따라 작동하도록 하는 별도의 제어부(650)가 있으며, 이물질들을 배출하도록 하는 셕션펌프(550)와 자동세척 작용이 가능한 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템에 관한 것이다.

또한 자동세척부(300)는 중심회전축(310)에 방사방향으로 다수개의 노즐부를 체결하고, 노즐부(330)는 필터앗세이(200)에 부착된 이물질을 효과적으로 흡입하기 위해 필터와 근접하는 근접노즐과 플렉시블 밸로우즈, 연결튜브로 구성되며, 구동모타 작동에 의해 일체로 왕복.회전운동을 하며, 근접노즐(331)에서 흡입된 이물질 을 배출시키는 배출챔버(170), 배출관(556), 배출구(557)를 포함하고, 회전중심축(310)의 일단에는 배출홀(316)이 뚫려 있고, 이물질들이 배출챔버(170)에 쌓여 배출관(556)를 통해 배출구(557)로 배출하도록 하며,

또한 입.출구의 압력차에 의한 제어에 의한 구동모터가 작동하고, 백프러싱의 작동으로 자동역세가 일어나 필터에 부착된 이물질을 자동으로 흡입. 배출하게 하는 보다 효율적으로 필터의 이물질을 배출할 수 있는 것을 특징으로 한다.

전술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면 밸러스트수를 처리함에 있어 바다에서 들어오는 원수에는 크고 작은 이물질과 많은 미생물들을 필터링시스템(1000)으로 발라스트수처리를 하므로 오염방지 및 생태파괴를 줄일 수 있는 효과가 크다.

본 발명에 대해서는 필터여과부에 자동세척이 가능하도록 함으로써 항상 균일한 성능을 유지하게 할 수 있고, 밸러스트수처리시 작업 중지 없이도 처리할 수 있어 작업처리 시간단축, 좁은 공간 활용용이 및 설치의 장점을 가지고 비용측면에서 효율적이며, 또한 자동세척부는 일체로 왕복.회전운동을 하는 구조를 갖는 밸러스트수처리 필터링시스템을 제공한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 밸러스트수처리 필터링시스템(1000)에 대한 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 선박의 취수펌프(600)로부터 취수된 해수를 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템(1000)으로써, 유입구와 유출구를 갖는 바디(100)와 1차로 거친 이물질을 걸러주는 프라이므리 필터링(400)과 노즐부(310)를 회전중심축에 방사형으로 일체로 된 자동세척부(300)는 왕복.회전운동을 하고, 바디의 센터스토퍼(150)와 엘라멘트스토퍼(151)에 지지되는 필터앗세이(200), 제어에 의한 자동세척부를 작동시키는 구동모타(500), 유입구와 유출구에서의 압력을 측정하는 압력센서(560), 이물질들을 배출하도록 하는 셕션펌프(550), 배출챔버(170), 배출관(556), 배출구(557)를 포함한다.

도 1과 도 2를 참조하면,

상기 필터링시스템은 밸러스트수가 유.출입 될 수 있는 유입구(110)와 유출구(120)를 갖는 바디(100)와, 바디(100) 내부를 흐르는 밸러스트수를 여과시키는 필터앗세이(200)와, 상기 바디를 중심으로 회전하면서 필터앗세이(200)에 부착되는 이물질을 세척하는 자동세척부(300)와, 상기 유입구(110)와 유출구(120)에서의 압력을 측정하는 압력센서(560)를 포함하며, 바디(100)는 선박에 취수된 밸러스트수가 유입되는 유입구(110)와 여과된 밸러스트수가 유출되는 유출구(120)를 포함하고 내부에 필터앗세이(200)를 지지하는 중심에 센터스토퍼(150)와 일단(윗쪽)에 엘라멘트스토퍼(151)를 구성시키고, 필터앗세이(200)는 상기 바디(100)의 내주면에 고정된 센터스토퍼(150)에 따라 원통형으로 중심에 지지되어 유입구(110)를 통해 들어온 물을 여과처리 하는 부분으로 필터망(210)과 필터망 보호를 위한 내외에 일체로 조립되는 보호망(220)과 외부에 필터의 보강을 위한 보강대(230)로 구성되며, 1차로 거친 이물질을 걸러주는 프라이므리 필터링(400)을 거치고 2차로 필터앗세이(200)는 50㎛ 이상의 생물 및 이물질들을 보다 쉽게 처리할 수 있도록 하는 장점을 가지며, 처리된 물은 유출구(120)를 통해 발라스트탱크(800)로 보내지며, 또한 여과가 계속 진행되는 동안에 필터앗세이(200) 내부면에 이물질이 쌓여 여과기능이 저하될 때에는, 자동세척부(300)에 의해 이물질 제거작업을 연속적으로 진행하게 되며;

자동세척부(300)는 바디(100)의 유입구, 유출구사이의 압력차에 의한 제어부(650)의 신호로 자동세척부(300)의 일체를 자동으로 구동시키는 구동모타(500)와, 상기 구동모타는 회전중심축(310)의 일축에 나사를 형성시킨 나사부를 조립시켜 모터의 구동으로 좌우(직립시:상하)로 회전하면서 왕복운동을 하고, 또한 최대 이동거리(스트로크)로 센서접촉부(315)는 근접센서의 상(우:172)에서 하(좌:171)로 운동을 하며 이것은 반복적으로 근접센서에 작동된다.

또한 흡입된 이물질을 이동시키는 회전중심축(310)에 방사방향으로 연결되어 회전하면서 필터앗세이(200)에 부착된 이물질을 흡입하는 노즐부(330)와 근접노즐(331)로 부터 흡입된 이물질은 중심회전축(310)에서 배출챔버를 통해 배출시키는 배출구(557)를 포함하게 된다.

노즐부(330)는 관통공이 뚫려 움직이는 하우징과 내부에서 일정거리를 유지시키는 스프링과 하우징을 고정시키는 키이로 U자관(또는 Y자)의 노즐튜브 끝부분에 조립되는 근접노즐(331)과, 중간에 연결되며 부착된 이물질을 보다 쉽게 흡입할 수 있도록 일정거리를 유지시키는 플렉시블 벨로우즈(334)와 연결튜브(333)로 구성시킨 노즐부(330);

또한 노즐부(330)는 다수 개가 자동세척부(300)의 회전중심축(310) 외주면 상에 일정간격 방사상으로 부착되어 왕복. 회전운동을 하면서 필터에 흡착된 이물질을 보다 용이하게 흡입할 수 있게 되며, 압력센서(560)는 바디(100)의 유입구, 유출구사이의 압력차가 일정범위이상 상승하게 되면 제어부(650)의 제어하에 구동모터가 작동하여 필터망(210)에 부착된 이물질을 제거하기 위해 자동세척부(300)의 작동이 되도록 하는 것을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템의 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템의 분해사시도이고, 도 3-1은 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링시스템의 자동역세장치 부재의 사시도이고, 도 3-2는 도 3-1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링시스템의 자동역세장치의 분해사시도이며, 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링시스템의 노즐부 부재의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 필터링시스템의 근접노즐의 분해사시도이며, 도6-1은 본 발명의 일실시예에 따른 필터링시스템의 작동전 상태도이고, 도6-2은 본 발명의 일실시예에 따른 필터링시스템의 작동후 상태도이다.

＜도면에 사용된 주요부호에 대한 설명＞

1000 : 밸러스트수처리 필터링시스템 313 : 모터조립부

800: 밸러스트 탱크(별도설치) 314 : 나사부

650: 제어부(별도설치) 315 : 센서접촉부

600 : 취수펌프(별도설치) 316 : 배출홀

100 : 바디 330 : 노즐부

110 : 유입구 331 : 근접노즐

120 : 유출구 331-2 : 고정키

130 : 바디카버좌 332 : 노즐튜브(U자관 또는 Y자, W자)

140 : 바디카버우 333 : 연결튜브

150 : 센터스토퍼 334 : 벨로우즈

151 : 엘라멘트스토퍼 400 : 프라이므리 필터링

170 : 배출챔버 500 : 구동모터

171/2 : 근접센서 좌(상)/우(하) 550 : 셕션펌프

200 : 필터앗세 556 : 배출관

210 : 필터망 557 : 배출구

220 : 보호망 560 : 압력센서

230 : 보강대

300 : 자동세척부

310 : 중심회전축

Claims

선박의 취수펌프로부터 취수된 밸러스트수의 처리를 위한 필터링시스템에 관한 것으로서 유입부와 유출부를 갖는 바디 내부에 1차 프라이므리필터링과 2차 필터앗세이는 지지되고 일체로 된 왕복. 회전운동을 하는 자동세척부와 바디를 중심으로 자동세척부를 작동시키는 구동모타, 유입부와 유출부의 압력을 측정하는 압력센서, 이물질을 배출하는 배출챔버, 배출관, 셕션펌프, 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 자동세척부(300)는 회전중심축에 다수의 노즐부를 방사형으로 균등하게 배치하여 조립하고, 회전중심축의 일측은 바디 내부의 센터스토퍼(150)에 지지되고, 일측에는 나사를 형성시킨 나사부를 조립하여 구동모타와 연결시키고 제어부(650)의 신호에 의해 자동세척부(300)는 모터의 구동으로 좌우(직립시:상하)로 회전하면서 왕복운동을 하고 최대의 이동거리(스트로크)를 근접센서(171/172)에 의해 반복적으로 좌우(직립시:상하)로 작동하는, 2차 필터앗세이(200)에 부착된 이물질은 노즐부(330)와 회전중심축을 통해 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템.
제 2 항에 있어서,

근접노즐(331)은 관통공이 뚫려 움직이는 하우징과 내부에서 일정거리를 유지시키는 스프링, 하우징을 고정시키는 키이로 U자관(또는 Y자)의 노즐튜브 끝부분에 조립되고, 중간에 연결되며 부착된 이물질을 보다 쉽게 흡입할 수 있도록 일정간격을 유지시키는 플렉시블 벨로우즈(334)와 연결튜브(333)로 구성시킨 노즐부(310); 이물질은 중공의 회전중심축(310)을 통해 밖으로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템.
제 2 항에 있어서,

압력센서(560)는 바디(100)의 유입구와 유출구사이의 압력차가 일정범위이상 상승하게 되면 상기 제어부(650)의 제어하에 구동모터의 작동으로 중심회전축의 일측에 나사를 형성시킨 나사부(314)를 조립시키고, 좌우(상하)로 반복적으로 왕복.회전운동을 하는, 또한 압력차가 일정범위 이하로 내려가게 되면 자동세척부의 작동은 중지하게 된다. 이때 섹션펌프는 동시에 작동되어 이물질 등이 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템.
제 3 항에 있어서,

노즐부(330)의 노즐튜브(332) 수는 N(2∼5)개로 할 수 있으며, 구동모터의 작동시 왕복.회전운동으로 이물질 등이 배출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 밸러스트수처리를 위한 필터링시스템.