KR20140085028A

KR20140085028A - 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법

Info

Publication number: KR20140085028A
Application number: KR1020120155148A
Authority: KR
Inventors: 이수태; 표태성; 천상규; 성재봉
Original assignee: 주식회사 파나시아
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07

Abstract

본 발명은 밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 살균제를 제거하는 중화제 공급장치 및 그 공급방법에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 고체의 중화제와 물이 혼합되어 기설정된 농도를 가지는 중화액이 형성되는 용해탱크와 상기 용해탱크에 물을 공급하는 물공급부와 상기 용해탱크에서 유체를 인출하여 상기 용해탱크 내의 고체의 중화제에 유체를 분사하는 분사부와 상기 중화제 공급장치의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 용해탱크는 상기 용해탱크 내의 유체의 수위를 측정하는 레벨스위치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 분사수위에 이른 경우 물공급부의 작동을 중단하여 상기 용해탱크에 물공급을 중단하고 상기 분사부를 작동시켜 상기 용해탱크 내의 유체를 상기 분사부를 통해 상기 용해탱크 내의 고체의 중화제에 공급하여 뛰어난 경제성을 가지는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법에 대한 것이다.

Description

분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법{Smart apparatus and method for supplying neutralizing agent using injection unit}

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 선박의 외부로 배출되는 밸러스트수에는 일정량의 산화제가 잔류하므로, 해양생태계를 보호하기 위해 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 산화제의 농도를 측정하고 이를 중화시키기에 적합한 양의 중화액을 공급하여 상기 밸러스트수에 포함되어 있는 잔류 산화제를 제거한 후, 상기 밸러스트수를 선박의 외부로 배출한다.

(특허문헌)

공개특허공보 제10-2012-0015672호(2012. 02. 22. 공개) "중화제 생성장치 및 이를 이용한 밸러스트수 처리 시스템"

하지만, 상기 중화제를 밸러스트수에 공급하는 중화제 생성장치는 고체의 중화제와 물을 혼합하기 위한 교반기와 고체의 중화제를 투입하는 중화제투입장치를 사용하여야 하여 경제성과 편리성을 도모할 수 없는 문제가 있다. 또한, 상기 중화제 공급장치는 또한, 본 발명은 중화액의 농도를 측정하는 농도센서와 이를 실행하기 위한 로직을 사용하여야 정확한 기설정된 농도를 가지는 중화액을 공급하기 위해 많은 비용을 필요로 하는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 고체의 중화제와 물을 혼합하기 위한 교반기와 고체의 중화제를 투입하는 중화제투입장치를 사용하지 않고서도 자동적으로 기설정된 농도를 가지는 중화액의 공급이 가능하여 경제성과 편리성을 도모할 수 있는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 중화액의 농도를 측정하는 농도센서와 이를 실행하기 위한 로직을 사용하지 않고서도 정확한 기설정된 농도를 가지는 중화액의 공급이 가능하여 정확성이 향상된 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

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

본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치는 고체의 중화제와 물이 혼합되어 기설정된 농도를 가지는 중화액이 형성되는 용해탱크와, 상기 용해탱크에 물을 공급하는 물공급부와, 상기 용해탱크에서 유체를 인출하여 상기 용해탱크 내의 고체의 중화제에 유체를 분사하는 분사부와, 상기 중화제 공급장치의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 용해탱크는 상기 용해탱크 내의 유체의 수위를 측정하는 레벨스위치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 분사수위에 이른 경우 물공급부의 작동을 중단하여 상기 용해탱크에 물공급을 중단하고, 상기 분사부를 작동시켜 상기 용해탱크 내의 유체를 상기 분사부를 통해 상기 용해탱크 내의 고체의 중화제에 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치에 있어서 상기 중화제 공급장치는 상기 용해탱크에서 기설정된 농도를 가지도록 형성된 중화액을 공급받아 저장하는 저장탱크를 추가로 포함하며, 상기 컨트롤러는 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 공급수위에 이른 경우 상기 분사부의 작동을 중단하고 상기 용해탱크에 저장된 중화액을 상기 저장탱크에 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치에 있어서 상기 분사수위에 해당하는 물에 고체의 중화제를 혼합하여 형성한 중화액의 수위가 공급수위에 이른 경우 상기 중화액은 기설정된 농도를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치에 있어서 상기 용해탱크는 내부의 공간을 구획하여 상하로 위치하는 제1수용부와 제2수용부를 형성하는 격리부를 포함하며, 상기 제1수용부의 상기 격리부의 상면에는 고체의 중화제가 위치하고, 상기 제2수용부에는 상기 물공급부로부터 공급된 물이 위치하며, 상기 레벨스위치는 상기 제2수용부에 위치하여 유체의 수위를 측정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치에 있어서 상기 격리부는 관통형성되어 제1수용부와 제2수용부를 연통시키는 연통홀을 포함하며, 상기 용해탱크는 상기 연통홀에 위치하여 고체의 중화제를 통과시키지 않으나 고체의 중화제가 물에 용해된 중화액은 통과시키는 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치에 있어서 상기 분사부는 상기 제2수용부로부터 유체를 공급받는 분사관과, 상기 제1수용부의 상측에 위치하며 상기 분사관으로부터 유체를 공급받아 상기 고체의 중화제에 유체를 분사하는 분사노즐을 포함하여, 상기 분사노즐을 통해 분사된 유체는 고체의 중화제를 용해시켜 중화액을 형성하고 상기 중화액은 상기 필터를 통해 상기 제2수용부에 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치에 있어서 상기 분사부는 상기 분사관에 연결되어 상기 분사관을 흐르는 유체를 가열하여 상기 분사노즐에 공급하는 히터를 추가로 포함하며, 상기 저장탱크는 상기 제2수용부에 위치하는 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 추가로 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 온도센서에 측정된 유체의 온도 값이 일정 값에 이른 경우 상기 히터의 작동을 중단하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급방법은 상기 컨트롤러가 물공급부와 분사부의 작동을 제어하여 용해탱크에 기설정된 농도를 가지는 중화액을 생성하는 중화액 생성단계와, 상기 컨트롤러가 중화밸브를 개방하여 상기 중화액 생성단계에서 생성된 중화액을 저장탱크에 공급저장하는 중화액 저장단계를 포함하며, 상기 중화액 생성단계는 상기 컨트롤러가 상기 물공급부를 제어하여 상기 용해탱크의 제2수용부에 물을 공급하는 물 주입단계와, 상기 물 주입단계 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치가 전송하는 제2수용부에 위치하는 물의 수위가 분사수위에 해당하는지 판단하는 분사수위 판단단계와, 상기 분사수위 판단단계에서 상기 물의 수위가 분사수위에 이르렀다고 판단한 경우 상기 분사부의 작동시켜 상기 제2수용부에 위치하는 물을 제1수용부에 위치하는 고체의 중화제에 분사하는 유체 분사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급방법에 있어서 상기 중화액 생성단계는 상기 유체 분사단계 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치가 전송한 제2수용부의 유체의 수위가 공급수위에 해당하는 판단하는 공급수위 판단단계를 추가로 포함하며, 상기 분사수위에 해당하는 물에 고체의 중화제를 혼합하여 형성한 중화액의 수위가 공급수위에 이른 경우 상기 중화액은 기설정된 농도를 가지는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급방법에 있어서 상기 중화액 저장단계는 상기 공급수위 판단단계에서 상기 제2수용부에 위치하는 유체의 수위가 공급수위에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 분사부의 작동을 중단하고 상기 제2수용부에 위치하는 중화액을 상기 저장탱크에 공급하는 중화액 공급단계와; 상기 중화액 공급단계 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 공급중단수위에 해당하는 판단하는 공급중단수위 판단단계와; 상기 공급중단수위 판단단계에서 상기 제2수용부에 위치하는 유체의 수위가 공급중단수위에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러가 상기 제2수용부에 위치하는 중화액의 공급을 중단하고 레벨센서가 측정하여 전송한 상기 저장탱크 내의 중화액 수위가 배출수위에 해당하는지 판단하는 상기 배출수위 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명은 고체의 중화제와 물을 혼합하기 위한 교반기와 고체의 중화제를 투입하는 중화제투입장치를 사용하지 않고서도 자동적으로 기설정된 농도를 가지는 중화액의 공급이 가능하여 경제성과 편리성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 중화액의 농도를 측정하는 농도센서와 이를 실행하기 위한 로직을 사용하지 않고서도 정확한 기설정된 농도를 가지는 중화액의 공급이 가능하여 향상된 정확성을 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치가 이용되는 밸러스트수 처리시스템의 블럭도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치의 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치를 이용하여 중화제를 공급하는 방법을 나타내는 순서도.

이하에서는 본 발명에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치 및 그 공급방법을 참조하여 상세히 설명한다. 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. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대해 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치가 이용되는 밸러스트수 처리시스템의 블럭도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치를 이용하여 중화제를 공급하는 방법을 나타내는 순서도이다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 중화제 공급장치를 이용하는 밸러스트수 처리시스템을 설명하면, 상기 밸러스트수 처리시스템은 밸러스트수가 유입되는 유입관(100)과, 상기 유입관(100)으로부터 밸러스트수의 일부를 인출하여 전기분해하여 생성된 살균수를 다시 유입관(100)에 공급하는 전기분해부(200)와, 상기 유입관(100)의 말단에 연결되어 살균수가 혼합된 밸러스트수가 저장되는 밸러스트탱크(300)와, 상기 밸러스트탱크(300)에 연결되어 밸러스트수가 배출되는 배출관(400)과, 상기 배출관(400)에 중화제를 공급하여 상기 밸러스트탱크(300)로부터 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 살균제를 제거하는 중화제공급장치(1)와, 상기 처리시스템의 작동을 제어하는 제어장치(500)를 포함한다. 상기 전기분해부(200)에 공급되는 밸러스트수는 일정 농도 이상의 염도를 가지므로, 상기 전기분해부(200)에 의해 상기 밸러스트수의 전기분해시 살균제로 작용하는 차염소산, 차염소산나트륨, 차염소산이온 등의 산화제가 생성된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치를 도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 상기 중화제 공급장치(1)는 상기 배출관(400)에 중화제를 공급하여 상기 밸러스트탱크(300)로부터 배출되는 밸러스트수에 잔류하는 살균제를 제거하는 구성으로, 용해탱크(10), 저장탱크(20), 연결관(30), 물공급부(40), 분사부(50), 중화제공급관(60), 드레인부(70), 컨트롤러(미도시) 등을 포함한다. 상기 밸러스트탱크(300)에서 배출되는 밸러스트수에는 살균제로 작용하는 산화제가 잔류하므로, 상기 배출관(400)에는 중화제가 공급되어 상기 살균제가 제거되게 된다.

상기 용해탱크(10)는 고체의 중화제와 물이 혼합되어 기설정된 농도를 가지는 중화액이 형성되는 구성으로, 일정형상을 가지나 바람직하게는 원통형의 형상을 가지며, 상기 용해탱크(10)에서 생성된 중화액은 후술할 연결관(30)을 통해 저장탱크(20)에 공급되게 된다. 상기 용해탱크(10)는 격리부(11), 제1수용부(12), 제2수용부(13), 필터(14), 투입구(15), 레벨스위치(16), 온도센서(17)를 포함한다. 상기 고체의 중화제로는 산화제를 중화시키기 위한 아황산나트륨, 옥살산, 티오황산나트륨 등이 사용된다.

상기 격리부(11)는 상기 용해탱크(10)의 내면을 따라 돌출되어 중앙으로 갈수록 하향경사지게 형성되어 상기 용해탱크(10)의 내부를 상하 두 개의 공간, 즉 제1수용부(12)와 제2수용부(13)로 구획하는 구성으로, 상기 격리부(11)의 중앙 부근에는 관통형성되어 상기 제1수용부(12)와 제2수용부(13)를 연통시키는 연통홀(111)을 포함한다. 상기 격리부(11)에 의해서 구획되는 공간 중 상측의 공간을 제1수용부(12)로, 하측의 공간을 제2수용부(13)로 칭하기로 한다. 상기 제1수용부(12)에는 고체의 중화제가 투입되어 상기 중화제는 상기 격리부(11)의 상면에 위치하게 되며, 상기 제2수용부(13)에는 중화액이 위치하게 된다.

상기 필터(14)는 상기 연통홀(111)을 커버하여, 고체의 중화제는 통과시키지 않으나 고체의 중화제가 물에 용해되어 형성된 중화액은 통과시키는 구성으로, 예컨대, 미세의 메쉬망을 가지는 금속판 등이 사용될 수 있다.

상기 투입구(15)는 상기 용해탱크(10)의 일 측에 관통형성되어 제1수용부(12)와 연통되어 고체의 중화제가 투입되는 구성으로, 상기 용해탱크(10)에 힌지 등에 의해 결합하여 상기 투입구(15)를 개폐하는 투입구덮개(151)을 포함한다.

상기 레벨스위치(16)는 상기 제2수용부(13)에 위치하여 상기 제2수용부(13)에 위치하는 물, 중화액 등의 유체의 수위를 측정하여 상기 컨트롤러에 전송하는 구성으로, 상기 컨트롤러는 상기 레벨스위치(16)에 의해 측정되는 유체의 수위가 기설정된 분사수위(h1), 공급수위(h2), 공급중단수위(h3)에 해당하는지 판단한다. 상기 제2수용부(13)에 공급되는 물의 수위가 기설정된 분사수위(h1)에 이른 경우 상기 컨트롤러는 상기 분사부(50)를 작동시켜 상기 제1수용부(12)에 위치한 고체의 중화제에 물을 공급하기 시작하고, 상기 제2수용부(13)에 위치하는 중화액의 수위가 기설정된 공급수위(h2)에 이른 경우 상기 컨트롤러는 상기 연결관(30)을 통해 상기 중화액을 상기 저장탱크(20)에 공급하고, 상기 제2수용부(13)에 위치하는 중화액의 수위가 기설정된 공급중단수위(h3)에 이른 경우 상기 컨트롤러는 더 이상 상기 중화액을 상기 저장탱크(20)에 공급하지 않는다. 상기 공급수위(h2), 분사수위(h1), 공급중단수위(h3)의 순으로 수위가 낮아지며, 상기 분사수위(h1)에 위치하는 물에 적량의 고체의 중화제가 혼합되는 경우 형성되는 중화액의 수위가 공급수위(h2)가 되게 된다. 예컨대, 1L의 물에 100g의 중화제가 혼합되는 경우 중화액 1.2L가 형성된다고 가정할 시, 상기 유체(물) 1L의 수위는 분사수위(h1)가 되며, 상기 유체(중화액) 1.2L의 수위는 공급수위(h2)가 된다. 즉, 분사수위(h1)에 해당하는 물을 공급한 후 물을 분사하여 고체의 중화제를 용해시킨 중화액이 공급수위(h2)에 이른 경우, 원하는 농도를 가지는 중화액이 형성되게 된다. 따라서, 상기 중화제 공급장치는 중화액의 농도를 측정하기 위한 센서, 이를 구동시키기 위한 로직 등을 필요로 하지 않게 된다. 상기 용해탱크(10)에서 기 설정된 농도를 가지는 중화액이 형성되는 작동과정은 하기에서 자세히 살펴보기로 한다.

상기 온도센서(17)는 상기 제2수용부(13)에 위치하는 유체의 온도를 측정하여 상기 컨트롤러에 전송한다.

상기 저장탱크(20)는 상기 용해탱크(10)로부터 일정 농도를 가지는 중화액을 공급받아 저장하는 구성으로, 일정형상을 가지나 바람직하게는 원통형의 형상을 가지며, 상기 저장탱크(20)에서 생성된 중화액은 후술할 중화제공급관(60)을 통해 배출관(400)에 공급되게 된다. 상기 저장탱크(20)는 레벨센서(21)를 포함한다.

상기 레벨센서(21)는 상기 저장탱크(20) 내에 위치하여 중화액의 수위를 측정하여 상기 컨트롤러에 전송하는 구성으로, 상기 컨트롤러는 상기 레벨센서(21)에 의해 측정되는 중화액의 수위가 배출수위(h4), 배출중단수위(h5)에 해당하는지 판단한다. 상기 저장탱크(20)에 공급되는 중화액의 수위가 기설정된 배출수위(h4)에 이른 경우 상기 컨트롤러는 상기 중화제공급관(60)을 통해 상기 중화액을 상기 배출관(400)에 공급하고, 상기 저장탱크(20)에 위치하는 중화액의 수위가 기설정된 배출중단수위(h5)에 이른 경우 상기 컨트롤러는 상기 중화액의 공급을 중단한다. 상기 배출수위(h4)가 상기 배출중단수위(h5)보다 더 높은 수위를 가지게 된다. 상기 배출수위(h4)는 상기 밸러스트수탱크(300)에 저장된 밸러스트수에 잔류하는 살균제(산화제)를 중화시키기에 필요한 중화액을 고려하여 설정된다. 상기 저장탱크(20)에서 중화액이 공급되는 작동과정은 하기에서 자세히 살펴보기로 한다.

상기 연결관(30)은 상기 용해탱크(10)와 상기 저장탱크(20)에 연결되어 상기 용해탱크(10)에서 형성된 중화액을 상기 저장탱크(20)에 공급하는 구성으로, 상기 연결관(30)에는 상기 컨트롤러의 제어하에 작동하여 상기 연결관(30)을 통해 흐르는 중화액의 유량을 조절하는 중화밸브(31)가 연결된다.

상기 물공급부(40)는 상기 용해탱크(10)에 물을 공급하는 구성으로, 물이 저장되는 물탱크(41)와, 일단은 물탱크(41)와 연결되고 타단은 연결관(30)에 연결되어 물이 이동하는 물공급관(42)과, 상기 물공급관(42)의 일측에 형성되어 상기 물공급관(42)을 통해 흐르는 물의 유량을 조절하는 물밸브(43)를 포함한다.

상기 분사부(50)는 상기 용해탱크(10)의 제2수용부(13)에 위치하는 물, 중화액 등의 유체를 공급받아 상기 제1수용부(12)에 위치하는 고체의 중화제에 분사하는 구성으로, 분사관(51), 분사펌프(52), 히터(53), 분사노즐(54) 등을 포함한다.

상기 분사관(51)은 상기 연결관(30)에 연결되어 상기 제2수용부(13)에 위치하는 유체가 이동하는 관으로, 상기 분사관(51)의 일 측에는 상기 컨트롤러의 제어하에 작동하여 유체를 수송시키는 분사펌프(52)가 설치된다.

상기 히터(53)는 상기 분사관(51)의 말단에 연결되어 상기 분사관(51)을 통해 이송된 유체를 가열하는 구성으로, 상기 온도센서(17)에 의해 측정된 상기 제2수용부(13) 내의 유체의 온도가 25℃에 이른 경우 작동이 중단된다. 상기 분사노즐(54)은 상기 히터(53)와 연결되며 상기 제1수용부(12)의 상측에 위치하여 상기 히터(53)를 통과한 유체를 고체의 중화제에 분사하는 구성이다.

상기 중화제공급관(60)은 일단은 상기 저장탱크(20)와 연결되고 타단은 배출관(400)에 연결되어 상기 저장탱크(20)에 저장된 중화제를 상기 배출관(400)에 공급하는 관으로, 상기 중화제공급관(60)에는 상기 컨트롤러의 제어하에 작동하여 중화액을 수송하는 공급펌프(61)가 설치된다.

상기 드레인부(70)는 상기 연결관(30) 또는 저장탱크(20)에 연결되어 사용하고 남은 유체를 배출시키는 구성으로, 상기 물공급관(42)이 연결되는 지점보다 선측 상기 연결관(30)에 연결되는 제1드레인관(71)과, 상기 저장탱크(20)에 연결되는 제2드레인관(73)을 포함하며, 상기 제1드레인관(71)과 제2드레인관(73)의 각각에는 흐르는 유체의 유량을 조절하는 제1드레인밸브(72)와 제2드레인밸브(74)가 설치된다.

상기 컨트롤러(미도시)는 상기 중화제 공급장치의 작동을 제어하는 구성으로, 상기 제어장치에 의해 제어된다.

상기와 같은 구성을 가지는 중화제 공급장치를 이용하여 중화제를 공급하는 방법을 도 1 내지 3을 참조하여 설명하면, 상기 중화제 공급방법은 초기설정단계(S1)와, 중화액 생성단계(S2)와, 중화액 저장단계(S3)와, 중화액 공급단계(S4) 등을 포함한다.

상기 초기설정단계(S1)는 상기 용해탱크(10)의 제1수용부(12)에 고체의 중화제를 투입하고 상기 중화제 공급장치(1)의 작동시키는 단계로, 중화제 투입단계(S11), 장치 on단계(S12)를 포함한다.

상기 중화제 투입단계(S11)는 상기 투입구(15)를 통해 고체의 중화제를 상기 용해탱크(10)의 제1수용부(12)에 공급하는 단계로, 상기 투입구(15)를 통해 공급된 고체의 중화제는 상기 격리부(11)의 상면에 위치하게 된다.

상기 장치 on단계는 상기 제1수용부(12)에 중화제를 공급한 후 상기 중화제 공급장치의 작동을 지시하는 단계이다.

상기 중화액 생성단계(S2)는 상기 초기설정단계(S1) 후에 고체의 중화제에 물을 분사하여 기 설정된 농도를 가지는 중화액을 생성하는 단계로, 물 주입단계(S21), 분사수위 판단단계(S22), 유체 분사단계(S23), 공급수위 판단단계(S24)를 포함한다.

상기 물 주입단계(S21)는 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 물공급부(40)로부터 공급된 물을 상기 용해탱크(10)의 제2수용부(13)에 공급하는 단계이다. 상기 물 주입단계(S21)는 상기 컨트롤러가 상기 물밸브(43)를 개방하여 상기 물탱크(41)에 저장된 물을 상기 물공급관(42)을 통해 상기 제2수용부(13)에 공급함으로써 수행되게 된다.

상기 분사수위 판단단계(S22)는 상기 물 주입단계 후(S21)에 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치(16)가 측정하여 전송한 물의 수위가 분사수위(h1)에 해당하는지 판단하는 단계로, 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치(16)로부터 전송된 유체의 수위에 대한 값이 분사수위(h1)에 이르지 못하였다고 판단한 경우 상기 물 주입단계(S1)가 계속하여 진행되어 상기 제2수용부(13)에 물이 공급되게 된다.

상기 유체 분사단계(S23)는 상기 분사수위 판단단계(S22)에서 상기 제2수용부(13)에 위치하는 유체의 수위가 분사수위(h1)에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 물공급부(40)는 상기 제2수용부(13)에 물을 더 이상 공급하지 않고 상기 제2수용부(13)에 위치하는 물을 인출하여 상기 분사부(50)를 통해 상기 제1수용부(12)에 위치하는 고체의 중화제에 분사하는 단계이다. 상기 유체 분사단계(S23)에서는 상기 컨트롤러가 상기 물밸브(43)를 폐쇄하여 상기 제2수용부(13)에 물이 더 이상 공급되지 않도록 하고, 상기 분사부(50)의 상기 분사펌프(52)와, 히터(53)를 작동시켜 상기 분사관(51)을 통해 이동하여 히터(53)를 통과하여 가열된 유체를 상기 분사노즐(54)를 통해 상기 제2수용부(13)에 공급한다. 상기 제1수용부(12)에 물이 공급됨에 따라 상기 고체의 중화제는 분사된 물에 의해 용해되어 필터(14)를 통과하여 제2수용부(13)에 위치하게 된다. 상기 컨트롤러는 상기 온도센서(17)가 전송하는 제2수용부(13)에 위치하는 유체의 온도가 25도가 되는 경우에는 상기 히터의 작동을 중단한다.

상기 공급수위 판단단계(S24)는 상기 유체 분사단계(S23) 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치(16)가 전송한 유체(중화액)의 수위가 공급수위(h2)에 해당하는 판단하는 단계로, 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치(16)로부터 전송된 유체의 수위에 대한 값이 공급수위(h2)에 이르지 못하였다고 판단한 경우 계속하여 제2수용부(13)에 위치하는 유체가 상기 분사부(50)를 통해 제1수용부(12)에 공급되게 된다.

상기 중화액 저장단계(S3)는 상기 중화액 생성단계(S2)에서 일정 농도의 중화액을 생성한 경우 상기 용해탱크(10)에 형성된 중화액을 상기 저장탱크(20)에 공급하여 저장하는 단계로, 중화액 공급단계(S31), 공급중단수위 판단단계(S32), 배출수위 판단단계(S33)를 포함한다.

상기 중화액 공급단계(S31)는 상기 공급수위 판단단계에서 상기 제2수용부(13)에 위치하는 유체의 수위가 공급수위(h2)에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 분사부(50)의 작동을 중단하고 상기 제2수용부(13)에 위치하는 중화액을 상기 저장탱크(20)에 공급하는 단계이다. 상기 중화액 공급단계(S31)에서는 상기 컨트롤러가 상기 분사펌프(52)이 작동을 중단하여 유체가 상기 분사부(50)에 유입되지 않도록 하고, 상기 중화밸브(31)를 개방하여 상기 연결관(30)을 통해 상기 제2수용부(13)에 위치하는 중화액을 상기 저장탱크(20)에 공급한다.

상기 공급중단수위 판단단계(S32)는 상기 중화액 공급단계(S31) 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치(16)가 전송한 유체(중화액)의 수위가 공급중단수위(h3)에 해당하는 판단하는 단계로, 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치(16)로부터 전송된 유체의 수위에 대한 값이 공급중단수위(h3)에 이르지 못하였다고 판단한 경우 계속하여 제2수용부(13)에 위치하는 중화액이 상기 연결관(31)을 통해 상기 저장탱크(20)에 공급되게 된다.

상기 배출수위 판단단계(S33)는 상기 공급중단수위 판단단계(S32)에서 상기 제2수용부(13)에 위치하는 유체의 수위가 공급중단수위(h3)에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러가 상기 제2수용부(13)에 위치하는 중화액의 공급을 중단하고 상기 레벨센서(21)가 측정하여 전송한 상기 저장탱크(20) 내의 중화액 수위가 배출수위(h4)에 해당하는지 판단하는 단계로, 상기 컨트롤러가 상기 레벨센서(21)로부터 전송된 중화액의 수위에 대한 값이 배출수위(h4)에 이르지 못하였다고 판단한 상기 중화액 생성단계(S1)은 처음부터 다시 시작하게 된다.

상기 중화제 공급단계(S4)는 상기 중화액 저장단계(S3)에서 상기 저장탱크(20)에 일정 수준(배출수위)의 중화액이 저장된 경우, 상기 컨트롤러의 제어하에 중화액을 배출관에 공급하는 단계로, 중화액 배출단계(S41), 배출중단수위 판단단계(S42)를 포함한다.

상기 중화액 배출단계(S41)은 상기 배출수위 판단단계(S33)에서 상기 저장탱크(20)에 위치하는 중화액의 수위가 배출수위(h4)에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 용해탱크(10)로부터 상기 저장탱크(20)로의 중화액 공급을 중단하고 상기 중화제공급관(60)을 통해 중화액을 배출하는 단계이다.

상기 배출중단수위 판단단계(S42)는 상기 중화액 배출단계(S41) 후에 상기 컨트롤러가 상기 레벨센서(21)가 측정하여 전송한 상기 저장탱크(20) 내의 중화액 수위가 배출중단수위(h5)에 해당하는지 판단하는 단계로, 상기 컨트롤러가 상기 레벨센서(21)로부터 전송된 중화액의 수위에 대한 값이 배출중단수위(h5)에 이르지 못하였다고 판단한 상기 공급펌프(52)를 계속적으로 작동시켜 중화제공급관(51)을 통해 중화액을 배출관(400)에 공급한다. 상기 컨트롤러가 상기 레벨센서(21)로부터 전송된 중화액의 수위에 대한 값이 배출중단수위(h5)에 이르렀다고 판단한 상기 공급펌프(52)이 작동을 중단하여 중화액 공급을 중단하고, 상기 중화제 공급장치의 작동을 중단한다.

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.

1: 중화제 공급장치 10: 용해탱크 20: 저장탱크
30: 연결관 40: 물공급부 50: 분사부
60: 중화제공급관 70: 드레인부

Claims

밸러스트수에 중화제를 공급하여 밸러스트수에 잔류하는 살균제를 제거하는 중화제 공급장치에 있어서,
상기 중화제 공급장치는 고체의 중화제와 물이 혼합되어 기설정된 농도를 가지는 중화액이 형성되는 용해탱크와, 상기 용해탱크에 물을 공급하는 물공급부와, 상기 용해탱크에서 유체를 인출하여 상기 용해탱크 내의 고체의 중화제에 유체를 분사하는 분사부와, 상기 중화제 공급장치의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하며,
상기 용해탱크는 상기 용해탱크 내의 유체의 수위를 측정하는 레벨스위치를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 분사수위에 이른 경우 물공급부의 작동을 중단하여 상기 용해탱크에 물공급을 중단하고, 상기 분사부를 작동시켜 상기 용해탱크 내의 유체를 상기 분사부를 통해 상기 용해탱크 내의 고체의 중화제에 공급하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
제1항에 있어서,
상기 중화제 공급장치는 상기 용해탱크에서 기설정된 농도를 가지도록 형성된 중화액을 공급받아 저장하는 저장탱크를 추가로 포함하며,
상기 컨트롤러는 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 공급수위에 이른 경우 상기 분사부의 작동을 중단하고 상기 용해탱크에 저장된 중화액을 상기 저장탱크에 공급하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
제2항에 있어서,
상기 분사수위에 해당하는 물에 고체의 중화제를 혼합하여 형성한 중화액의 수위가 공급수위에 이른 경우 상기 중화액은 기설정된 농도를 가지는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
제3항에 있어서,
상기 용해탱크는 내부의 공간을 구획하여 상하로 위치하는 제1수용부와 제2수용부를 형성하는 격리부를 포함하며,
상기 제1수용부의 상기 격리부의 상면에는 고체의 중화제가 위치하고, 상기 제2수용부에는 상기 물공급부로부터 공급된 물이 위치하며, 상기 레벨스위치는 상기 제2수용부에 위치하여 유체의 수위를 측정하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
제4항에 있어서,
상기 격리부는 관통형성되어 제1수용부와 제2수용부를 연통시키는 연통홀을 포함하며,
상기 용해탱크는 상기 연통홀에 위치하여 고체의 중화제를 통과시키지 않으나 고체의 중화제가 물에 용해된 중화액은 통과시키는 필터를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
제5항에 있어서,
상기 분사부는 상기 제2수용부로부터 유체를 공급받는 분사관과, 상기 제1수용부의 상측에 위치하며 상기 분사관으로부터 유체를 공급받아 상기 고체의 중화제에 유체를 분사하는 분사노즐을 포함하여, 상기 분사노즐을 통해 분사된 유체는 고체의 중화제를 용해시켜 중화액을 형성하고 상기 중화액은 상기 필터를 통해 상기 제2수용부에 공급되는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
제6항에 있어서,
상기 분사부는 상기 분사관에 연결되어 상기 분사관을 흐르는 유체를 가열하여 상기 분사노즐에 공급하는 히터를 추가로 포함하며,
상기 저장탱크는 상기 제2수용부에 위치하는 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 추가로 포함하고,
상기 컨트롤러는 상기 온도센서에 측정된 유체의 온도 값이 일정 값에 이른 경우 상기 히터의 작동을 중단하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급장치.
컨트롤러가 물공급부와 분사부의 작동을 제어하여 용해탱크에 기설정된 농도를 가지는 중화액을 생성하는 중화액 생성단계와, 상기 컨트롤러가 중화밸브를 개방하여 상기 중화액 생성단계에서 생성된 중화액을 저장탱크에 공급저장하는 중화액 저장단계를 포함하며,
상기 중화액 생성단계는 상기 컨트롤러가 상기 물공급부를 제어하여 상기 용해탱크의 제2수용부에 물을 공급하는 물 주입단계와, 상기 물 주입단계 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치가 전송하는 제2수용부에 위치하는 물의 수위가 분사수위에 해당하는지 판단하는 분사수위 판단단계와, 상기 분사수위 판단단계에서 상기 물의 수위가 분사수위에 이르렀다고 판단한 경우 상기 분사부를 작동시켜 상기 제2수용부에 위치하는 물을 제1수용부에 위치하는 고체의 중화제에 분사하는 유체 분사단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급방법.
제8항에 있어서, 상기 중화액 생성단계는
상기 유체 분사단계 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치가 전송한 제2수용부의 유체의 수위가 공급수위에 해당하는 판단하는 공급수위 판단단계를 추가로 포함하며,
상기 분사수위에 해당하는 물에 고체의 중화제를 혼합하여 형성한 중화액의 수위가 공급수위에 이른 경우 상기 중화액은 기설정된 농도를 가지는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급방법.
제9항에 있어서, 상기 중화액 저장단계는
상기 공급수위 판단단계에서 상기 제2수용부에 위치하는 유체의 수위가 공급수위에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러의 제어하에 상기 분사부의 작동을 중단하고 상기 제2수용부에 위치하는 중화액을 상기 저장탱크에 공급하는 중화액 공급단계와; 상기 중화액 공급단계 후 상기 컨트롤러가 상기 레벨스위치가 전송한 유체의 수위가 공급중단수위에 해당하는 판단하는 공급중단수위 판단단계와; 상기 공급중단수위 판단단계에서 상기 제2수용부에 위치하는 유체의 수위가 공급중단수위에 이르렀다고 판단한 경우, 상기 컨트롤러가 상기 제2수용부에 위치하는 중화액의 공급을 중단하고 레벨센서가 측정하여 전송한 상기 저장탱크 내의 중화액 수위가 배출수위에 해당하는지 판단하는 상기 배출수위 판단단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사부를 이용하는 스마트 중화제 공급방법.