KR20140084937A

KR20140084937A - 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛

Info

Publication number: KR20140084937A
Application number: KR1020120154977A
Authority: KR
Inventors: 이수태; 표태성; 천상규; 진성재
Original assignee: 주식회사 파나시아
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07
Also published as: KR101450126B1

Abstract

본 발명은 일정 농도 이상의 염도를 가지는 물이 전기분해되어 형성되는 살균수로부터 가스를 분리하여 제거하는 디가스 유닛에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 살균수가 유입되는 유입부와 상기 유입부를 통해 유입되어 가스가 제거된 살균수가 유출되는 유출부와 챔버의 일측에 관통형성되어 분리된 가스가 배출되는 배출홀을 가지는 챔버와 상기 챔버에서 분리된 가스를 이동시켜 배출하는 가스이동배출부를 포함하며, 상기 가스이동배출부는 상기 배출홀의 개방 범위를 조절하는 가스량밸브를 포함하여, 상기 챔버 외부로 배출되는 가스량의 조절이 가능하므로 배출되는 가스에 살균수의 물방울이 혼합되는 비말 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 대한 것이다.

Description

가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛{Degas device capable of adjusting emission of gas}

밸러스트수(ballast water)란 선박이 짐을 싣지 않고 운항하는 경우에 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내의 밸러스트탱크에 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 있는바, 이러한 국제적인 환경문제를 해결하기 위해 2004년도에 국제해사기구(IMO)에서 '선박의 밸러스트수와 침전물의 통제와 관리에 대한 국제협약'이 완성되어 2009년부터 신규 건조되는 선박에 밸러스트수 처리장치가 의무적으로 설치되고 있다.

종래에는 밸러스트수에 포함되어 있는 생물종에 의한 해양생태계 파괴를 방지하기 위하여, 상기 밸러스트수를 열처리, 화학약품처리, 전기분해 등의 방식을 이용하여 살균한 후 배출하고 있다. 상기 열처리 방식의 경우 열에 강한 미생물이나 무기오염원에 대해서는 처리가 어려운 문제가 있고, 상기 화학약품처리 방식의 경우 밸러스트수 처리 후 2차 오염의 문제가 발생할 수 있는 문제가 있어, 유입되는 밸러스트수의 일부를 전기분해하여 생성된 살균수를 밸러스트수에 공급하여 밸러스트수를 살균하는 방식이 널리 이용되고 있다.

아래 표시한 특허문헌을 참조하면, 종래 전기분해 방식을 이용한 밸러스트수 처리시스템은 상기 밸러스트수의 전기분해시 발생하는 수소기체, 염소기체 등의 가스를 분리하기 위한 가스포집부로 기계적 타입의 오토 벤트 밸브를 사용하여, 가스뿐만 아니라 밸러스트수가 전기분해되어 형성되는 살균수가 가스와 함께 배출되는 비말현상이 발생하는 빈번하게 문제가 있다.

(특허문헌)

공개특허공보 제10-2007-0046440호(2007. 05. 03. 공개) "전해식 밸러스터수 처리방법 및 처리장치"

특히, 상기 가스포집부에 일정량의 기체 레벨이 존재하게 되면 상기 가스발생량에 따라 기체의 레벨, 즉 가스포집부 내의 살균수의 레벨이 변화게 되어 상기 기액분리기에서 살균수의 정량 토출을 어렵게 한다. 상기 살균수의 정량 토출이 불가능함에 따라 밸러스트수의 살균제의 양을 일정하게 할 수 없어 밸러스트수의 살균효과가 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 배출되는 가스량의 조절이 가능하여, 배출되는 가스에 살균수의 물방울이 혼합되는 비말 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 제1이동관을 통해 이동한 가스는 매니폴더에 의해 두 개로 분기되어 각각 제2이동관을 통해 이동하므로, 개폐밸브 중 어느 하나가 오작동을 일으키는 것 등의 의해 상기 제2이동관 중 어느 하나가 막히는 경우에도 나머지 상기 제2이동관을 통해 가스를 대기로 배출하는 것이 가능하여, 가스이동관이 막혀 가스의 배출이 불가능하게 되는 사고를 미연에 방지할 수 있는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 챔버 내의 살균수의 수위를 측정하는 레벨스위치를 포함하고 상기 레벨스위치에서 측정된 값에 따라 상기 가스이동배출부를 제어하여 상기 챔버 내에 분리된 가스를 배출하므로, 상기 챔버 내의 살균제 수위를 일정하게 유지하여 토출되는 적량의 살균수 토출이 가능한 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 가스이동부로부터 공급된 가스에서 살균수를 제거하고, 제2연결부를 통해 유입된 공기와 부딪쳐서 상기 공기를 분산시키는 필터를 포함하여, 살균수가 외부로 배출되는 것을 방지하고 외부로 배출되는 가스의 농도가 일정 수준 이하로 유지할 수 있는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 챔버 내부가 진공상태가 되는 것을 방지하고 필터에서 분리된 살균수를 다시 챔버 내부로 배출하는 진공방지부를 포함하여, 장치의 파손을 방지하고 살균수의 외부 배출을 효과적으로 방지할 수 있는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛은 살균수가 유입되는 유입부와, 상기 유입부를 통해 유입되어 가스가 제거된 살균수가 유출되는 유출부와, 챔버의 일측에 관통형성되어 분리된 가스가 배출되는 배출홀을 가지는 챔버와, 상기 챔버에서 분리된 가스를 이동시켜 배출하는 가스이동배출부;를 포함하며, 상기 가스이동배출부는 상기 배출홀의 개방 범위를 조절하는 가스량밸브를 포함하여, 상기 챔버 외부로 배출되는 가스의 양의 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 가스이동배출부는 상기 배출홀과 연통되는 가스이동관과, 상기 가스이동관의 개폐하는 개폐밸브를 포함하며, 상기 개폐밸브는 상기 챔버 내의 살균수의 수위에 따라 상기 가스이동관을 개폐하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 가스량밸브는 니들밸브가 사용되고, 상기 개폐밸브는 솔밸브가 사용되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 가스이동관은 상기 배출홀과 연통되는 제1이동관과, 입력단이 상기 제1이동관과 연결되어 상기 입력단을 통해 유입된 가스를 2개의 배출단으로 분기시키는 매니폴드와, 상기 매니폴드 출력단에 각각 연결되어 가스를 이동시키는 제2이동관을 포함하며, 상기 개폐밸브는 상기 제2이동관의 각각에 연결되어 상기 제2이동관의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛은 상기 챔버 내에 위치하여 살균수의 수위를 측정하는 레벨스위치를 추가로 포함하여, 상기 레벨스위치에 의해 측정된 상기 챔버 내의 살균수의 수위가 일정 수위 이하인 경우, 상기 개폐밸브를 작동시켜 상기 챔버 내부 상측에 축적된 가스를 외부로 배출하여 상기 챔버 내의 살균수의 수위를 일정 범위 내에서 유지할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 챔버는 상기 챔버 내부 상기 레벨스위치 및 배출홀의 외측에 위치하여, 상기 유입부를 통해 유입된 살균수가 직접 상기 배출홀로 유입되는 것을 방지하고, 상기 유입부에 유입된 살균수가 바로 레벨스위치와 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛은 상기 챔버 내가 진공상태로 되는 것을 방지하는 진공방지부;를 추가로 포함하며, 상기 진공방지부는 상기 챔버 내에 살균수의 유입이 중단될 시 외부 공기를 상기 챔버 내부에 공급하여 상기 챔버 내부가 진공상태가 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 가스이동배출부는 상기 챔버에서 분리된 가스에서 액체 또는 기체 상태의 살균수를 필터링하는 필터를 포함하며, 상기 진공방지부는 상기 챔버 내의 진공상태를 방지하기 위해 외부 공기의 공급시 상기 챔버 내의 흡입압력에 의해 외부 공기뿐만 아니라 상기 필터에서 분리된 살균수도 상기 챔버 내로 유입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 챔버는 일 측에 관통형성되는 유입홀을 포함하며, 상기 진공방지부는 일단이 상기 유입홀에 연통되는 공기공급관과, 상기 공기공급관에 연결되어 상기 챔버 내부에 살균수의 공급이 중단될 때 상기 유입홀을 개방시키는 진공밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 가스이동배출부는 상기 필터의 하단이 삽입되는 결합홀과, 상기 결합홀의 외측에 관통형성되어 말단이 상기 공기공급관의 타단에 연통되게 연결되는 관통홀을 가지는 결합부재를 추가로 포함하며, 상기 결합홀을 통해 유입된 가스는 상기 필터의 다공을 지나면서 압력이 감소하여 액체 또는 수증기 상태의 살균수는 상기 가스로부터 분리되어 상기 필터의 측면을 따라 흘러 상기 관통홀의 선단에 이르게 되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛에 있어서 상기 가스이동배출부는 가압된 공기를 공급하는 공기공급부를 추가로 포함하며, 상기 공기공급부에서 공급된 공기는 상기 필터와 부딪쳐서 분산되므로, 상기 필터를 통과한 가스와 상기 공기공급부를 통해 공기가 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 배출되는 가스량의 조절이 가능하여, 배출되는 가스에 살균수의 물방울이 혼합되는 비말 현상을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 제1이동관을 통해 이동한 가스는 매니폴더에 의해 두 개로 분기되어 각각 제2이동관을 통해 이동하므로, 개폐밸브 중 어느 하나가 오작동을 일으키는 것 등의 의해 상기 제2이동관 중 어느 하나가 막히는 경우에도 나머지 상기 제2이동관을 통해 가스를 대기로 배출하는 것이 가능하여, 가스이동관이 막혀 가스의 배출이 불가능하게 되는 사고를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 챔버 내의 살균수의 수위를 측정하는 레벨스위치를 포함하고 상기 레벨스위치에서 측정된 값에 따라 상기 가스이동배출부를 제어하여 상기 챔버 내에 분리된 가스를 배출하므로, 상기 챔버 내의 살균제 수위를 일정하게 유지하여 토출되는 적량의 살균수 토출이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 가스이동부로부터 공급된 가스에서 살균수를 제거하고, 제2연결부를 통해 유입된 공기와 부딪쳐서 상기 공기를 분산시키는 필터를 포함하여, 살균수가 외부로 배출되는 것을 방지하고 외부로 배출되는 가스의 농도가 일정 수준 이하로 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 챔버 내부가 진공상태가 되는 것을 방지하고 필터에서 분리된 살균수를 다시 챔버 내부로 배출하는 진공방지부를 포함하여, 장치의 파손을 방지하고 살균수의 외부 배출을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛이 사용되는 밸러스트수 처리시스템의 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛의 사시도.
도 3은 도 2의 A-A선의 단면도.
도 4는 도 2의 B-B선의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛을 구성하는 가스배출부의 확대사시도.
도 6은 도 5의 C-C선의 단면도.
도 7 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛의 작동과정을 설명하기 위한 참고도.

이하에서는 본 발명에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛이 사용되는 밸러스트수 처리시스템의 구성도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛의 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A선의 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B선의 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛을 구성하는 가스배출부의 확대사시도이며, 도 6은 도 5의 C-C선의 단면도이고, 도 7 내지 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛의 작동과정을 설명하기 위한 참고도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디가스 유닛이 사용되는 밸러스트수 처리시스템을 살펴보면, 상기 밸러스트수 처리시스템은 밸러스트수가 이동하는 메인관(100)과, 상기 메인관(100)으로부터 밸러스트수의 일부를 인출하여 전해조(300)에 공급하는 인출관(200)과, 상기 인출관(200)으로부터 공급된 밸러스트수를 전기분해하여 살균수를 생성하는 전해조(300)와, 상기 전해조(300)와 연결되어 상기 전해조(300)에서 공급된 살균수에서 가스를 제거하는 디가스 유닛(1)과, 상기 디가스 유닛(1)과 연결되어 가스가 제거된 살균수를 상기 메인관(100)에 공급하는 공급관(400)과, 상기 벨러스트수 처리시스템의 작동을 제어하는 컨트롤러(500)를 포함한다. 상기 전해조(300)에 공급되는 밸러스트수는 일정 농도 이상의 염도를 가지므로 상기 전해조(300)에 의해 상기 밸러스트수의 전기분해시 살균제로 작용하는 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등의 산화제와 수소가스, 염소가스 등의 가스가 생성된다. 즉, 상기 전해조(300)에 의해 밸러스트수가 전기분해되어 형성되는 살균수에는 살균제로 작용하는 산화제뿐만 아니라 수소가스(H₂), 염소가스(Cl₂) 등의 가스를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛을 도 1 내지 9를 참조하여 살펴보면, 상기 디가스 유닛(1)은 상기 전해조(300)로부터 공급된 살균수로부터 가스를 분리제거하여 가스가 분리된 살균수를 배출하는 구성으로, 챔버(10), 레벨스위치(20), 가스이동배출부(30), 진공방지부(60) 등을 포함한다.

상기 챔버(10)는 상기 전해조(300)로부터 살균수를 공급받아 가스를 분리한 후 가스가 제거된 살균수를 배출하는 구성으로, 일정형상을 가지나 바람직하게는 상부가 개방된 원통형의 형상을 가진다. 상기 챔버(10)는 유입부(11), 유출부(12), 챔버덮개(13), 지지부재(14), 보호부재(15) 등을 포함한다.

상기 유입부(11)는 상기 챔버(10)의 측면 상측에 형성되어 살균수가 유입되는 구성으로, 상기 유입부(11)는 상기 챔버(10)의 수직의 대칭축(H)에 편심되게 상기 챔버(10)의 측면에 형성된다.

상기 유출부(12)는 상기 챔버(10)의 측면 하측에 형성되어 가스가 분리된 살균수가 배출되는 구성으로, 상기 유출부(12)는 상기 챔버(10)의 수직의 대칭축(H)에 편심되게 상기 챔버(10)의 측면에 형성된다.

상기 챔버덮개(13)는 상기 챔버(10)의 상측을 덮는 부분으로 나사결합 등에 의해 상기 챔버(10)와 분리가능하게 결합되고, 상기 챔버덮개(13)에는 후술할 지지부재(14)가 삽입되는 관통형성된 삽입홀(131)과, 후술할 진공방지부(60)와 연결되는 관통형성된 유입홀(132)이 형성된다.

상기 지지부재(14)는 상기 삽입홀(131)에 삽입되어 상기 챔버덮개(13)와 결합하여 상기 삽입홀(131)을 커버하고, 후술할 보호부재(15), 레벨스위치(20)를 고정지지하는 구성으로, 하면에서 상측으로 함입형성되어 상기 보호부재(15)의 일단을 수용하여 고정지지하는 제1지지홈(141)과, 상기 제1지지홈(141)의 상면에서 상측으로 함입형성되어 상기 레벨스위치(20)의 일단을 수용하여 고정지지하는 제2지지홈(142)과, 상기 지지부재(14)에 관통형성되어 일단은 상기 레벨스위치(20)와 보호부재(15) 사이의 상기 챔버(10) 내부에 연통되고 타단은 상기 챔버(10) 외부와 연통되어 상기 챔버(10) 내부에서 분리된 가스를 상기 챔버(10)의 외부로 이동시키는 배출홀(143)을 포함한다.

상기 보호부재(15)는 상기 제1지지홈(141)에 삽입고정되어 상기 레벨스위치(20) 및 상기 배출홀(143)의 일단의 외측에 위치하여, 상기 유입부(11)를 통해 유입되는 과정에서 비산된 살균수가 상기 배출홀(143)에 직접 유입되는 것을 방지하고, 유입된 살균수가 바로 레벨스위치(20)에 접촉하여 것을 방지하여 상기 레벨스위치(20)를 보호하는 구성으로, 일정형상을 가지나 바람직하게는 상하가 개방된 원통형의 형성을 가지며 측면에는 관통형성된 복수의 통공(151)을 포함한다.

상기와 같은 구성을 포함하는 챔버(10)에서 살균수로부터 가스를 분리하는 원리를 살펴보면, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 유입부(11)로부터 유입된 살균수는 상기 챔버(10) 내에 일정 기간 동안 체류한 후 상기 유출부(12)를 통해 배출되는데, 상기 살균수가 상기 챔버(10) 내에 체류하는 동안 상기 살균수에 포함되어 있는 가스는 상기 챔버(10) 내의 상측으로 축적되게 되어 상기 살균수로부터 분리되게 된다. 상기 유입부(11)와 상기 유출부(12)는 상기 챔버(10)의 수직의 대칭축(H)에 편심되게 위치하므로, 상기 유입부(11)를 통해 유입된 살균수는 상기 챔버(10) 내부에서 나선형태로 이동하여 상기 유출부(12)를 통해 배출되므로, 즉 상기 살균수의 상기 챔버(10) 내의 체류시간을 증가시켜 상기 살균수로부터 가스를 더욱 효율적으로 분리할 수 있다.

상기 레벨스위치(20)는 상기 챔버(10) 내에 위치하여 살균수의 수위를 측정하는 구성으로, 상기 레벨스위치(20)에 의해 측정된 값은 상기 컨트롤러(500)에 실시간으로 전송된다. 상기 레벨스위치(20)는 말단이 상기 지지부재(14)의 제2지지홈(142)에 삽입되어 상기 챔버(10) 내에 위치하게 된다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 유입부(11)를 통해 살균수가 유입되어 챔버(10) 내의 살균수의 수위가 상승하여, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 챔버(10) 내의 살균수의 수위가 적정 수위 범위에 이르게 된다. 하지만, 상기 챔버(10) 내의 상측에는 상기 살균수로부터 분리된 가스가 축적되므로 상기 챔버(10) 내에 살균수가 계속 유입되어도 도 9에 도시된 바와 같이 상기 가스의 압력에 의해 상기 챔버(10) 내의 상기 살균수의 수위가 낮아지게 되어, 상기 유출부(12)를 통해 배출되는 살균수의 수압이 낮아져 살균수의 정량 토출이 불가능하게 된다. 따라서, 상기 레벨스위치(20)를 이용하여 상기 챔버(10) 내의 살균수의 수위를 일정하게 유지하여 상기 유출부(12)를 통해 배출되는 살균수의 정량 토출이 가능할 수 있는데, 상기 레벨스위치(20)를 이용하여 살균수의 수위를 일정하게 유지하는 작동과정은 하기에서 자세히 살펴보기로 한다.

상기 가스이동배출부(30)는 상기 챔버(10)에서 분리된 가스를 대기에 배출하는 구성으로, 가스이동부(40)와 가스배출부(50) 등을 포함한다.

상기 가스이동부(40)는 상기 챔버(10)에서 분리된 가스의 상기 챔버(10) 외부로의 이동을 조절하는 구성으로, 가스이동관(41), 가스량밸브(42), 개폐밸브(43), 연결부재(44) 등을 포함한다.

상기 가스이동관(41)은 상기 챔버(10)에 연결되어 상기 챔버(10)에서 분리된 가스를 이동시키는 구성으로, 제1이동관(411), 매니폴드(412), 제2이동관(413) 등을 포함한다.

상기 제1이동관(411)은 상기 배출홀(143)에 연통되게 상기 지지부재(14)에 연결되어 상기 배출홀(143)을 통해 배출된 가스를 이동시키는 구성으로, 상기 제1이동관(411)의 말단은 상기 매니폴드(412)의 입력단(412a)에 연결된다.

상기 매니폴드(412)는 입력단(412a)이 상기 제1이동관(411)에 연결되어 상기 입력단(412a)을 통해 유입된 가스를 2개의 배출단(412b)으로 분기시키는 구성으로, 각각의 배출단(412b)에는 후술할 제2이동관(413)이 연결된다.

상기 제2이동관(413)은 상기 매니폴드(412)의 배출단(412b) 각각에 연결되어 가스를 이동시키는 구성으로, 상기 제2이동관(413)의 각각의 말단은 상기 연결부재(44)에 결합한다. 상기 제2이동관(413)은 상기 제1이동관(411)에 비하여 훨씬 더 긴 길이를 가진다.

상기 가스량밸브(42)는 상기 제1이동관(411)에 연결되어 상기 컨트롤러(500)의 제어하에 상기 배출홀(143)의 개폐를 조절하여 상기 배출홀(143)을 통해 배출되는 가스의 양을 조절하는 구성으로, 예컨대, 상기 배출홀(143)의 개방범위를 조절할 수 있는 니들밸브가 사용된다. 상기 가스량밸브(42)는 상기 챔버(10) 내에서 발생되는 가스의 양에 따라 상기 배출홀(143)의 개방 범위를 조절하는데, 예컨대 상기 챔버(10)에 유입되는 살균수의 양 또는 상기 챔버(10) 내에서 단위 기간당 살균수의 수위의 변화 등을 고려하여 상기 챔버(10) 내에서 발생되는 가스 양을 산정하는 것이 가능하다. 만약, 상기 제1이동관(411)에 배출홀(143)의 개방 또는 폐쇄만을 결정하는 즉, 배출홀(143)의 개방범위를 조절할 수 없는 온/오프 밸브가 사용되는 경우, 상기 배출홀(143) 개방시 상기 배출홀(143)을 통해 배출되는 가스의 양이 갑자기 많아지게 되어 상기 배출홀(143)을 통해 배출되는 가스에는 살균수의 물방울이 포함되는 비말 현상이 발생하게 되는데, 상기 가스량밸브(42)는 상기 배출홀(143)의 개방범위를 조절하는 것이 가능하여 비말 현상이 생기는 것을 방지한다.

상기 개폐밸브(43)는 상기 제2이동관(413)에 각각 연결되어 상기 컨트롤러(500)의 제어하에 상기 매니폴드(412)의 출력단(412b)을 개폐하는 구성으로, 예컨대 솔밸브가 사용될 수 있다. 상기 제1이동관(411)을 통해 이동한 가스는 매니폴드(412)에 의해 두 개로 분기되어 제2이동관(413) 각각을 통해 이동하므로, 상기 개폐밸브(43) 중 어느 하나가 오작동을 일으켜 상기 제2이동관(413) 중 어느 하나가 막히는 경우에도 나머지 상기 제2이동관(413)을 통해 가스를 대기로 배출하는 것이 가능하다.

상기 연결부재(44)는 상기 제2이동관(413)의 각각에 연결되어 상기 제2이동관(413)을 통해 이동한 가스를 합쳐 배출하는 구성으로, 상면에서 하측으로 함입되어 형성되는 함입홈(441)과, 상기 제2이동관(413)의 각각에 결합하며 상기 함입홈(441)과 연통되는 결합부(442)를 포함한다.

상기와 같은 구성을 포함하는 가스이동부(40)를 통해 상기 챔버(10) 내에 분리된 가스를 배출하는 원리를 살펴보면, 상기 레벨스위치(20)는 상기 살균제의 수위를 실시간으로 측정하여 컨트롤러(500)에 전송하는데, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 챔버(10) 내에 가스가 축적되어 상기 살균수의 수위가 적정수위 범위보다 낮아져 상기 레벨스위치(20)가 이에 대한 살균수의 수위를 상기 컨트롤러(500)에 전송한 경우, 상기 컨트롤러(500)는 상기 개폐밸브(43)와 가스량밸브(42)를 개방한다. 상기 챔버(10) 내의 가스는 배출홀(143), 제1이동관(411), 매니폴드(412), 제2이동관(413), 연결부재(44)를 차례로 통과하여 이동하게 된다. 상기 가스가 상기 챔버(10) 내에서 배출되어 상기 살균수의 수위가 적정수위보다 높아져 상기 레벨스위치(20)가 이에 대한 살균수의 수위를 상기 컨트롤러(500)에 전송한 경우, 상기 컨트롤러(500)는 상기 개폐밸브(43)와 가스량밸브(42)를 폐쇄하여 상기 챔버(10)의 외부로 가스가 배출되는 것을 방지한다. 즉, 상기 디가스 유닛(1)은 상기 레벨스위치(20)에서 측정되어 전송되는 값에 따라 상기 개폐밸브(43)와 가스량밸브(42)의 작동을 제어하여 상기 챔버(10) 내의 살균수의 수위를 적정수위로 위치시켜, 상기 유출부(12)를 통해 배출되는 살균수의 수압을 일정하게 하여 적량의 살균수의 배출이 가능하다.

상기 가스배출부(50)는 상기 가스이동부(40)를 통해 이동한 가스를 대기로 배출하고 외부공기를 후술할 진공방지부(60)에 공급하는 구성으로, 연결하우징(51), 결합부재(52), 필터(53), 공기공급부(54) 등을 포함한다.

상기 연결하우징(51)은 내부에 필터(53)를 수용하며, 가스이동부(40), 공기공급부(54)에 연결되는 구성으로, 상기 가스이동부(40)에 연결되어 가스가 유입되는 제1연결부(511)와, 공기공급부(54)에 연결되어 가압된 공기가 유입되는 제2연결부(512), 상기 제1연결부(511)를 통해 공급되어 상기 필터(53)를 통과하여 살균수가 제거된 가스와 상기 제2연결부(512)를 통해 유입된 공기가 혼합된 유체가 배출되는 배출부(513)를 포함한다.

상기 결합부재(52)는 상기 제1연결부(511)에 삽입고정되어 상기 가스이동부(40)의 연결부재(44)와 상기 필터(53)와 결합하는 구성으로, 상기 결합부재(52)의 상면에서 하측으로 함입되어 형성되는 함입부(521)와, 상기 함입부(521)의 하면에서 상기 결합부재(52)의 하면까지 관통형성되는 결합홀(522)과, 상기 결합홀(522)의 외측 상기 함입부(521)의 하면에서 상기 결합부재(52)의 측면까지 관통형성되는 관통홀(523)을 포함한다. 상기 결합홀(522)의 하측에는 상기 연결부재(44)의 말단이 삽입되고 상기 결합홀(522)의 상측에는 상기 필터(53)의 축경부(531)가 삽입되게 되며, 상기 관통홀(523)은 후술할 공기공급관(61)에 연통된다.

상기 필터(53)는 상기 연결하우징(51) 내부 상기 제2연결부(512) 전방에 위치하여 상기 가스이동부(40)로부터 공급된 가스에서 살균수를 제거하고, 상기 제2연결부(512)를 통해 유입된 공기를 부딪쳐서 상기 공기를 분산시키는 구성으로, 상기 필터(53)의 하단에서 축경 돌출되어 상기 결합홀(522)에 삽입되는 축경부(531)와, 상기 축경부(531)의 하면에서 상측으로 일정 길이 함입형성되는 홈부(532)를 포함한다. 상기 필터(53)는 다공성을 가지며, 테프론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 소재로 제조된다.

상기 공기공급부(54)는 상기 연결하우징(51)의 내부에 가압된 공기를 공급하는 구성으로, 상기 제2연결부(512)에 연결되는 송풍관(541)과, 상기 컨트롤러(500)에 의해 제어되며 상기 송풍관(541)에 연결되어 가압된 공기를 공급하는 송풍기(542)를 포함한다.

상기와 같은 구성을 가지는 가스배출부(50)에서 가스가 배출되는 원리를 살펴보면, 상기 가스이동부(40)를 통해 배출된 가스는 상기 결합부재(52)의 결합홀(522)에 유입되어 상기 필터(53)의 홈부(532)로 이동하여 상기 필터(53)의 다공을 지나면서 압력이 감소하여 상기 가스에 포함되어 있던 기체, 액체 상태의 살균수는 상기 필터(53)의 표면을 따라 흘러내려 분리되고, 살균수가 분리된 가스는 상기 필터(53)의 외부로 배출된다. 상기 가스이동부(40)의 의해 가스가 이동함과 동시에 상기 송풍기(542)도 작동하여 상기 필터(53)에서 배출된 가스는 상기 제2연결부(512)를 통해 유입된 공기와 혼합되어 일정 농도 이하의 가스 농도를 가지는 유체가 배출부(513)를 통해 배출된다. 상기 필터(53)는 상기 제2연결부(512)의 전방에 위치하여 상기 제2연결부(512)를 통해 유입된 가압공기를 분산시키므로, 상기 필터(53)에서 배출되는 가스와 상기 공기는 균일하게 혼합되어 유체의 가스 농도는 균일하게 된다. 상기 필터(53)에서 제거된 살균수는 다시 챔버(10) 내에 공급되는데, 이에 대하여는 하기에서 자세히 설명하기로 한다.

상기 진공방지부(60)는 상기 챔버(10) 내에 살균수의 유입이 중단되고 상기 챔버(10) 내의 살균수가 모두 배출되어 상기 챔버(10) 내부가 진공상태가 되는 것을 방지하는 구성으로, 공기공급관(61), 진공밸브(62)를 포함한다.

상기 공기공급관(61)은 일단이 상기 유입홀(132)에 연통되게 상기 챔버(10)에 결합하며, 타단은 상기 관통홀(523)에 연통되게 상기 결합부재(52)에 결합하여, 외부공기 및 필터(53)에 의해 분리된 살균수를 상기 챔버(10) 내부에 공급한다.

상기 진공밸브(62)는 상기 공기공급관(61)에 연결되어 상기 챔버(10) 내부에 살균수의 공급이 중단되는 경우 상기 유입홀(132)을 개방시키는 구성으로, 상기 컨트롤러(500)는 상기 펌프(210)의 작동이 중단되어 상기 챔버(10) 내에 살균수의 유입이 중단됨과 동시에 상기 진공밸브(62)를 작동시켜 상기 유입홀(132)을 개방한다.

상기와 같은 구성을 가지는 진공방지부(60)가 상기 챔버(10) 내부의 진공상태로 되는 것을 방지하고 필터(53) 분리된 액체를 상기 챔버(10) 내부로 배출하는 원리를 살펴보면, 상기 펌프(210)가 오프되어 상기 챔버(10) 내에 살균수의 유입이 중단되고 상기 챔버(10) 내의 살균수가 상기 유출부(12)를 통해 모두 배출되어 상기 챔버(10) 내부가 진공상태가 되면 상기 가스량밸브(43), 개폐밸브에는 가스의 이동방향과 반대되는 방향으로 과도한 압력이 작동하여 상기 가스량밸브(42), 개폐밸브(43)가 파손될 수 있는데, 상기 진공밸브(62)는 펌프(210)의 작동이 중단됨과 동시에 상기 유입홀(132)을 개방하여 외부 공기가 관통홀(523), 공기공급관(61), 유입홀(132)을 통해 상기 챔버(10) 내부에 공급되게 한다. 이때, 상기 챔버(10) 내부의 흡입압력에 의해 상기 필터(53)에서 분리된 살균수는 외부 공기의 이동경로 동일하게 상기 챔버(10) 내부로 유입되어 살균수가 외부로 배출되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서, 출원인은 본 발명의 다양한 실시예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시예일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경예 또는 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10: 챔버 11: 유입부 12: 유출부 13: 챔버덮개
14: 지지부재 15: 보호부재 20: 레벨스위치 30: 가스이동배출부
40: 가스이동부 41: 가스이동관 42: 가스량밸브 43: 개폐밸브
44: 연결부재 50: 가스배출부 51: 연결하우징 52: 결합부재
53: 필터 54: 공기공급부 60: 진공방지부 61: 공기공급관
62: 진공밸브

Claims

일정 농도 이상의 염도를 가지는 물이 전기분해되어 형성되는 살균수로부터 가스를 분리하여 제거하는 디가스 유닛에 있어서,
상기 디가스 유닛은 살균수가 유입되는 유입부와, 상기 유입부를 통해 유입되어 가스가 제거된 살균수가 유출되는 유출부와, 챔버의 일측에 관통형성되어 분리된 가스가 배출되는 배출홀을 가지는 챔버와; 상기 챔버에서 분리된 가스를 이동시켜 배출하는 가스이동배출부;를 포함하며,
상기 가스이동배출부는 상기 배출홀의 개방 범위를 조절하는 가스량밸브를 포함하여, 상기 챔버 외부로 배출되는 가스의 양의 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제1항에 있어서, 상기 가스이동배출부는
상기 배출홀과 연통되는 가스이동관과, 상기 가스이동관을 개폐하는 개폐밸브를 포함하며, 상기 개폐밸브는 상기 챔버 내의 살균수의 수위에 따라 상기 가스이동관을 개폐하는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제2항에 있어서,
상기 가스량밸브는 니들밸브가 사용되고, 상기 개폐밸브는 솔밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제3항에 있어서,
상기 가스이동관은 상기 배출홀과 연통되는 제1이동관과, 입력단이 상기 제1이동관과 연결되어 상기 입력단을 통해 유입된 가스를 2개의 배출단으로 분기시키는 매니폴드와, 상기 매니폴드 출력단에 각각 연결되어 가스를 이동시키는 제2이동관을 포함하며,
상기 개폐밸브는 상기 제2이동관의 각각에 연결되어 상기 제2이동관의 개폐를 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제4항에 있어서, 상기 디가스 유닛은
상기 챔버 내에 위치하여 살균수의 수위를 측정하는 레벨스위치를 추가로 포함하여, 상기 레벨스위치에 의해 측정된 상기 챔버 내의 살균수의 수위가 일정 수위 이하인 경우, 상기 개폐밸브를 작동시켜 상기 챔버 내부 상측에 축적된 가스를 외부로 배출하여 상기 챔버 내의 살균수의 수위를 일정 범위 내에서 유지할 수 있는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제5항에 있어서, 상기 챔버는
상기 챔버 내부 상기 레벨스위치 및 배출홀의 외측에 위치하여, 상기 유입부를 통해 유입된 살균수가 직접 상기 배출홀로 유입되는 것을 방지하고, 상기 유입부에 유입된 살균수가 바로 레벨스위치와 접촉하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제6항에 있어서,
상기 디가스 유닛은 상기 챔버 내가 진공상태로 되는 것을 방지하는 진공방지부;를 추가로 포함하며,
상기 진공방지부는 상기 챔버 내에 살균수의 유입이 중단될 시 외부 공기를 상기 챔버 내부에 공급하여 상기 챔버 내부가 진공상태가 되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제7항에 있어서,
상기 가스이동배출부는 상기 챔버에서 분리된 가스에서 액체 또는 기체 상태의 살균수를 필터링하는 필터를 포함하며,
상기 진공방지부는 상기 챔버 내의 진공상태를 방지하기 위해 외부 공기의 공급시 상기 챔버 내의 흡입압력에 의해 외부 공기뿐만 아니라 상기 필터에서 분리된 살균수도 상기 챔버 내로 유입되는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제8항에 있어서,
상기 챔버는 일 측에 관통형성되는 유입홀을 포함하며,
상기 진공방지부는 일단이 상기 유입홀에 연통되는 공기공급관과, 상기 공기공급관에 연결되어 상기 챔버 내부에 살균수의 공급이 중단될 때 상기 유입홀을 개방시키는 진공밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제9항에 있어서,
상기 가스이동배출부는 상기 필터의 하단이 삽입되는 결합홀과, 상기 결합홀의 외측에 관통형성되어 말단이 상기 공기공급관의 타단에 연통되게 연결되는 관통홀을 가지는 결합부재를 추가로 포함하며,
상기 결합홀을 통해 유입된 가스는 상기 필터의 다공을 지나면서 압력이 감소하여 액체 또는 수증기 상태의 살균수는 상기 가스로부터 분리되어 상기 필터의 측면을 따라 흘러 상기 관통홀의 선단에 이르게 되는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.
제10항에 있어서,
상기 가스이동배출부는 가압된 공기를 공급하는 공기공급부를 추가로 포함하며, 상기 공기공급부에서 공급된 공기는 상기 필터와 부딪쳐서 분산되므로, 상기 필터를 통과한 가스와 상기 공기공급부를 통해 공기가 균일하게 혼합되는 것을 특징으로 하는 가스 배출량의 조절이 가능한 디가스 유닛.