KR20150110958A

KR20150110958A - 볼밸브를 이용한 tro센서 장착유닛

Info

Publication number: KR20150110958A
Application number: KR1020140033618A
Authority: KR
Inventors: 정호동
Original assignee: 주식회사 엔케이
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-10-05
Also published as: KR101571869B1

Abstract

본 발명은 밸러스트수가 유동하는 메인파이프상에 볼밸브를 연결 설치하고, 상기 볼밸브의 밸브바디를 관통하도록 TRO센서를 삽입 설치함에 따라, 밸러스트수의 누설을 방지하면서 TRO센서의 장착과 분리가 가능토록 한 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 볼밸브의 밸브바디 하단측에 샘플링밸브를 설치하여 밸러스트수의 샘플링기능 뿐만 아니라 TRO센서의 분리 작업에 필요한 내압조정기능을 제공토록 하고, 볼밸브의 밸브바디에 스패너홈을 형성시켜 스패너를 이용한 볼밸브의 손쉬운 장착과 분리작업이 가능토록 하며, 상기 TRO센서의 하측부에는 TRO센서의 분리작업시 볼밸브의 잠금시점을 외부로 표시하는 인디케이션라인을 형성시켜 볼밸브의 잠금시점을 오인함에 따른 TRO센서의 손상 및 불필요한 밸러스트수의 누설을 방지하는 한편, TRO센서 상단의 정션박스에는 TRO센서의 장착시 TRO센서의 하단팁에 형성된 유출구가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향을 이루도록 하는 장착인디케이터를 제공하여 TRO센서를 통한 원활한 채수의 유입과 배출 및 이를 통한 정확한 측정작업이 가능토록 하며, TRO센서가 장착된 상태에서 밸브노브를 회전시킬 수 없도록 하는 착탈식 록킹볼트를 밸브바디상에 조립 설치하여 밸브노브의 오조작에 따른 TRO센서의 손상 또한 미연에 방지할 수 있도록 한 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛에 관한 것이다.

Description

볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛{Installation unit of TRO sensor using ball-valve}

본 발명은 밸러스트수가 유동하는 메인파이프상에 볼밸브를 연결 설치하고, 상기 볼밸브의 밸브바디를 관통하도록 TRO센서를 삽입 설치함에 따라, 밸러스트수의 누설을 방지하면서 TRO센서의 장착과 분리가 가능토록 한 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛에 관한 것이다.

일반적으로 밸러스트수(Ballast Water)는 선박으로부터 화물을 하역시킨 상태 또는 선박에 적재된 화물의 량이 매우 적은 상태에서 선박을 운행할 경우, 선박이 균형을 잃는 것을 방지할 수 있도록 선박의 저부 양측에 설치된 밸러스트탱크의 내부에 채우는 부력조정용 담수 또는 해수를 말하는 것이다.

상기와 같은 밸러스트수에는 밸러스트수를 채운 지역의 담수나 해수에 포함된 병원성균 및 플랑크톤 등의 각종 미생물이 서식하고 있으므로, 이를 아무런 처리없이 타지역의 수역으로 배출시킬 경우 밸러스트수로 인한 심각한 해양오염 및 생태계 파괴를 유발시킬 우려가 높게 된다.

위와 같은 상황에 입각하여, 1996년 미국에서는 국가 침입종 법률을 제정함으로서, 외래종을 침입자로 규정하여 밸러스트수에 대한 관리와 통제를 의무화 하였으며, 호주에서는 검역법을 개정하여 밸러스트수를 검역대상이 되는 수입화물로 규정함은 물론, 이에 대한 직접 검역을 실시하고 있다.

한편, 국제해사기구(IMO: International Maritime Organization)에서는 2004년 2월 국제협약을 체결하여 2009년부터 순차적으로 밸러스트수의 살균 및 정화처리에 필요한 장치를 선박에 탑재토록 하였으며, 이를 위반할 시에는 해당 선박의 입항을 전면 금지토록 하였다.

이로 인하여, 최근에 들어 선박용 밸러스트수를 살균처리하기 위한 다양한 기술개발이 이루어지고 있으며, 그 대표적인 예로서는 오존(Ozone: 0₃) 가스나 자외선(UV: Ultraviolet)을 이용한 밸러스트수의 살균처리 또는 전기분해방식을 이용한 밸러스트수의 살균처리 등을 들 수 있다.

상기 전기분해방식을 이용한 밸러스트수의 살균처리에는 처리된 밸러스트수의 TRO(Total Residual Oxidant: 총 잔여 산화제) 농도를 측정하는 TRO센서가 추가로 적용되며, 이러한 TRO센서를 이용하여 전기분해식 밸러스트수 처리장치에서 배출되는 밸러스트수중의 총 잔여 산화제 농도를 측정함으로서 밸러스트수의 중화 정도를 판단하게 된다.

상기 TRO센서는 통상적으로, 일정량의 채수가 유입되는 플로우셀(Flow cell)과, 상기 플로우셀의 내부에 위치하며 전극 사이의 전자(전압,전류 측정) 발생량에 따른 산화물질의 농도를 측정 및 환산하는 전기화학식 센서와, 상기 플로우셀과 연결되는 채수용 유입구 및 유출구와, 상기 유입구상에 설치되는 이물질 여과용 스트레이너 및 소형 임펠러와, 상기 유입구를 통한 채수의 유량을 측정하는 유량센서와, 상기 전기화학식 센서를 제어하여 유량에 따른 TRO 측정값을 보정하는 제어부로 구성된다.

따라서, 상기 TRO센서를 밸러스트수가 유동하는 메인파이프상에 장착시키되, 채수용 유입구와 유출구가 형성된 TRO센서의 하단팁 부분이 메인파이프의 내측에 위치되도록 하고, TRO센서의 상단측에는 측정값의 전송을 위한 정션박스(Junction box: 케이블 접합기)를 설치하게 되며, 채수의 유입과 유출이 서로 간섭을 일으키지 않도록 채수용 유입구는 TRO센서의 하단팁 바닥면에 제공되고, 채수의 유출구는 TRO센서의 하단팁 측면부에 제공된다.

그러나, TRO센서 자체를 메인파이프상에 관통식으로 연결 설치하게 되면, TRO센서의 장착 및 분리작업시 메인파이프 내부를 유동하는 밸러스트수가 불필요하게 대량으로 누설되는 상황이 유발되므로, 이를 방지하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 메인파이프(1)상에 제공된 장착보스(1a)에 볼밸브(10)를 연결 설치하는 한편, 상기 TRO센서(20)는 볼밸브(10)의 밸브바디(11)를 따라 관통식으로 삽입시키는 방식의 장착유닛이 사용되고 있다.

상기와 같이 볼밸브(10)를 이용하여 TRO센서(20)를 메인파이프(1)상에 장착시키게 되면, TRO센서(20)의 장착시에는 TRO센서(20)의 하단측을 밸브바디(11)의 상단 내측에 일차적으로 끼워 놓은 다음, 볼밸브(10)를 개방시킨 상태에서 TRO센서(20)를 밀어 넣어 장착시킬 수 있고, TRO센서(20)의 분리시에는 TRO센서(20)를 밸브바디(11)로부터 빼내는 즉시 볼밸브(10)를 잠그어 둘 수 있으므로, TRO센서(20)의 장착과 분리작업시 메인파이프(1)로부터 발생하는 밸러스트수의 누설을 최소화시킬 수 있다.

그러나, 볼밸브(10)를 이용한 종래의 TRO센서(20) 장착유닛은, TRO센서(20)의 교정(Calibration) 작업과 같은 필요에 의하여 일정량의 샘플수를 메인파이프(1)로부터 취수코자 할 경우, 메인파이프(1)상에 별도의 취수공을 형성시키거나, TRO센서(20)를 분리한 상태에서 볼밸브(10)를 통하여 샘플수를 취수하게 되며, 메인파이프(1)상에 별도의 홀가공을 수행하는 것은 시공상의 어려움이 크게 되고, 볼밸브(10)를 통한 샘플수의 취수는 유량 조절이 까다로워 다량의 밸러스트수가 배출 및 누설되는 문제점이 발생한다.

특히, TRO센서(20)의 유지보수를 위하여 볼밸브(10)로부터 TRO센서(20)를 분리할 경우, 메인파이프(1) 내부의 잔존압력(abu 2~3.5 bar 또는 진공)에 따라 TRO센서(20)의 분리작업에 많은 어려움이 발생하게 되는 바, 메인파이프(1)의 내부가 진공 상태일 경우에는 TRO센서(20)의 분리작업 자체가 불가능하게 되고, 메인파이프(1)의 내부압력이 양압(약 2~3.5 bar)일 경우에는 메인파이프(1)의 내압에 의하여 TRO센서(20)가 강하게 튀어 오르면서 센서의 손상이나 파손을 유발시킬 뿐만 아니라 자칫 잘못하면 인명피해로까지 이어지게 된다.

이와 더불어, 볼밸브(10)를 메인파이프(1)상에 장착시키거나 볼밸브(10)를 메인파이프(1)로부터 분리하는 작업시, 밸브바디(11)의 몸통 부분에 스패너, 예를 들어 몽키스패너 등을 물려 놓은 상태에서 밸브바디(11)의 하단부에 형성된 체결부(11a)를 메인파이프(1)의 장착보스(1a)로 결착시키거나 해당 체결부(11a)를 장착보스(1a)로부터 풀어 내어야 하는 데, 밸브바디(11)의 몸통과 스패너가 제대로 들어 맞지 못하여 볼밸브(10)의 장착 및 분리작업 또한 비교적 까다롭게 되는 문제점이 있었다.

다른 한편으로, TRO센서(20)의 분리작업시 볼밸브(10)의 밸브바디(11)로부터 TRO센서(20)가 완전히 빠져 나오기 이전에 볼밸브(10)를 미리 잠그게 되면, 밸러스트수의 불필요한 누설을 보다 확실하게 방지할 수 있으나, 밸브바디(11)의 내부로 삽입되어 있는 TRO센서(20)가 어느 정도까지 빠져 나왔는지를 육안으로 확인할 수 없기 때문에, 볼밸브(10)의 잠금조작을 적절한 시점에 수행하기 어려운 문제점이 있었다.

다시 말해서, 볼밸브(10)에 내장된 구형의 밸브체를 통하여 TRO센서(20)가 미처 빠져 나오기 이전에 볼밸브(10)를 잠금에 따라, 밸브체에 의한 TRO센서(20)의 손상을 유발시킬 우려가 높다는 것이며, 이러한 오조작의 가능성으로 인하여 TRO센서(20)를 완전히 빼낸 상태에서 볼밸브(10)를 잠금에 따라 밸러스트수의 불필요한 누설이 발생하게 되고, TRO센서(20)가 장착되어 있는 상태에서도 작업자의 착오로 인한 볼밸브(10)의 오조작에 따라 TRO센서(20)가 손상되는 상황 역시 빈번하게 발생하고 있다.

추가적인 사항으로서, TRO센서(20)의 하단팁(21)에 제공된 채수용 유입구와 유출구를 거쳐 밸러스트수가 원활하게 유동되어야만 TRO센서(20)에 의한 측정작업이 정확하게 이루어질 수 있는 바, 채수용 유입구에는 소형의 펌프식 임펠러가 제공되어 있으므로 유입구를 통한 밸러스트수의 유입에는 별다른 무리가 없으나, 유출구를 통해서는 전기화학식 센서를 거친 미량의 배출수가 매우 약한 압력으로 빠져 나오기 때문에, 유출구의 위치에 따라 TRO센서(20)의 측정성능 및 그 측정값의 정확도가 크게 좌우된다.

예를 들어, TRO센서(20)의 하단팁(21) 측면부에 제공되는 상기 유출구가 메인파이프(1)를 통한 밸러스트수의 유동방향과 마주보게 되면, 밸러스트수의 유동압력에 의하여 전기화학식 센서를 거친 미량의 배출수가 유출구로 빠져 나오지 못하게 되므로 측정작업에 좋지 못한 영향을 미치게 되며, 이러한 점을 고려하여 상기 유출구의 위치가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향에 놓이도록 TRO센서(20)를 장착시키는 것이 필요하지만, 종래의 경우는 TRO센서(20)를 정확한 위치에 맞추어 장착시킬 수 있는 별도의 가이드라인이 제공되지 못한 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제 10-0975566호 대한민국 등록특허 제 10-1303966호

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 상기 볼밸브의 밸브바디 하단측에 샘플링밸브를 설치하여 밸러스트수의 샘플링기능 뿐만 아니라 TRO센서의 분리 작업에 필요한 내압조정기능을 제공토록 하고, 볼밸브의 밸브바디에 스패너홈을 형성시켜 스패너를 이용한 볼밸브의 손쉬운 장착과 분리작업이 가능토록 하며, 상기 TRO센서의 하측부에는 TRO센서의 분리작업시 볼밸브의 잠금시점을 외부로 표시하는 인디케이션라인을 형성시켜 볼밸브의 잠금시점을 오인함에 따른 TRO센서의 손상 및 불필요한 밸러스트수의 누설을 방지하는 한편, TRO센서 상단의 정션박스에는 TRO센서의 장착시 TRO센서의 하단팁에 형성된 유출구가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향을 이루도록 하는 장착인디케이터를 제공하여 TRO센서를 통한 원활한 채수의 유입과 배출 및 이를 통한 정확한 측정작업이 가능토록 하며, TRO센서가 장착된 상태에서 밸브노브를 회전시킬 수 없도록 하는 착탈식 록킹볼트를 밸브바디상에 조립 설치하여 밸브노브의 오조작에 따른 TRO센서의 손상 또한 미연에 방지할 수 있도록 한 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛을 제공하는 것을 그 기술적 과제로 한다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 밸러스트수가 유동하는 메인파이프상에 볼밸브가 연결 설치되고, 상기 볼밸브의 밸브바디를 관통하여 TRO센서가 삽입 설치되며, 상기 TRO센서의 하단팁 부분은 볼밸브의 밸브바디를 거쳐 메인파이프의 내측으로 삽입되고, 상기 TRO센서의 상단측은 정션박스와의 접속을 위하여 볼밸브의 밸브바디 상부로 돌출되며, 상기 볼밸브의 밸브바디 상측 내주면과 하측 내주면에는 TRO센서와 밀착되어 밸러스트수의 누설을 방지하는 밀폐링이 각각 설치된 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛에 있어서, 상기 밸브바디의 하단측에 제공된 메인파이프용 체결부와 밸브바디의 하측 내주연부에 설치된 밀폐링의 사이에 해당하는 위치에는 밸브바디를 관통하는 샘플링홀이 형성되고, 상기 샘플링홀에는 메인파이프를 따라 유동하는 밸러스트수의 샘플링기능과 TRO센서의 분리작업을 위한 내압조정기능을 겸비하는 샘플링밸브가 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.

이와 더불어, 상기 볼밸브의 밸브바디 상측 주연부에는 스패너의 장착이 가능한 사각이나 육각 또는 팔각 형태의 스패너홈이 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 TRO센서의 하측 외주연부에는 볼밸브의 밸브바디로부터 TRO센서를 분리하는 작업시 볼밸브의 잠금시점을 외부로 표시하는 인디케이션라인이 제공되는 것을 특징으로 하며, 상기 TRO센서의 하단팁 바닥면에 채수용 유입구가 형성되고, TRO센서의 하단팁 측면부에는 TRO의 측정이 이루어진 배출수의 유출구가 형성되며, 상기 TRO센서의 정션박스 상단면에는 TRO센서의 하단팁에 형성된 유출구가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향을 이루도록 TRO센서의 장착위치를 지시하는 장착인디케이터가 제공되는 것을 특징으로 하고, 상기 볼밸브의 밸브바디 일측면에는 TRO센서가 장착된 상태에서 밸브노브가 잠금위치로 회전되는 것을 방지하는 착탈식 록킹볼트가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, TRO센서의 교정작업과 같은 필요에 의하여 일정량의 샘플수를 메인파이프로부터 취수코자 할 경우, 메인파이프에 별도의 홀가공을 행하거나 볼밸브로부터 TRO센서를 분리하지 않고 볼밸브의 밸브바디에 연결 설치된 샘플링밸브를 이용하여 밸러스트수의 불필요한 누설없이 요구하는 수량(水量) 만큼의 샘플수를 손쉽고 정확하게 취수할 수 있는 효과를 제공한다.

특히, TRO센서의 유지보수를 위하여 볼밸브로부터 TRO센서를 분리할 경우에도, 상기 샘플링밸브를 개방시켜 메인파이프 내부의 잔존압력(abu 2~3.5 bar 또는 진공)을 대기압 수준으로 미리 조정시켜 놓은 다음 TRO센서를 분리시킬 수 있으며, 이로 인하여 TRO센서의 분리작업 또한 보다 손쉽고 안전하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

이와 더불어, 볼밸브의 밸브바디 몸통 주연부상에 형성된 사각이나 육각 또는 팔각 형태의 스패너홈에 기존의 스패너 또는 본 발명에 맞추어 특수 제작된 스패너를 정확하게 물려 놓을 수 있도록 함으로서, 해당 스패너를 밸브바디와 함께 회전시켜 볼밸브를 메인파이프상에 장착시키거나 볼밸브를 메인파이프로부터 분리하는 작업 역시 한층 손쉽고 용이하게 수행할 수 있는 효과를 제공한다.

다른 한편으로, TRO센서의 분리를 위하여 볼밸브의 밸브바디로부터 TRO센서를 빼내는 과정에서, TRO센서의 하측부에 형성된 인디케이션라인이 육안으로 확인되는 시점, 다시 말해서 TRO센서의 하단팁 부분이 볼밸브에 내장된 구형의 밸브체를 빠져 나온 직후의 최적 시점에 맞추어 볼밸브를 안전하게 잠글 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

이에 따라, 볼밸브에 내장된 구형의 밸브체를 통하여 TRO센서가 미처 빠져 나오기 이전에 볼밸브를 잠금으로서 발생하는 TRO센서의 손상과, 이러한 오조작의 가능성으로 인하여 TRO센서를 완전히 빼낸 이후에 볼밸브를 잠금으로서 발생하는 밸러스트수의 불필요한 누설을 방지하는 효과가 있으며, TRO센서가 장착된 상태에서 볼밸브를 잠그는 오조작 및 이에 따른 TRO센서의 손상 측면도 상기 록킹볼트로 미리 차단시킬 수 있는 효과를 제공한다.

추가적인 사항으로서, TRO센서의 하단팁 측면부에 형성된 유출구가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향에 놓이도록 하는 최적 위치에 맞추어 TRO센서를 장착시킬 수 있는 장착인디케이터를 TRO센서의 정션박스 상단면에 제공함으로서, TRO센서를 통한 밸러스트수의 원활한 유동 및 이를 기초로 한 측정작업의 정확성을 보장할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 제공하는 것이다.

도 1은 볼밸브를 이용한 종래의 TRO센서 장착유닛을 나타내는 일부 절개 측면도.
도 2는 볼밸브를 이용한 본 발명의 TRO센서 장착유닛을 나타내는 일부 절개 측면도.
도 3은 도 2에서 볼밸브와 TRO센서를 분리한 상태의 일부 절개 측면도.
도 4는 본 발명에 사용되는 볼밸브의 측단면도.
도 5는 본 발명에 사용되는 TRO센서의 일부 절개 측단면도.
도 6은 TRO센서의 하단팁에 제공된 유출구의 최적 배치상태를 나타내는 모식도.
도 7은 본 발명에 사용되는 TRO센서용 정션박스의 평면도.
도 8의 (가) 및 (나)는 볼밸브용 밸브노브의 회전방지구조를 나타내는 요부 발췌 측면도 및 정면도.
도 9는 본 발명에 사용되는 볼밸브용 스패너의 예시도.

이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛 역시 마찬가지로 도 2에 도시된 바와 같이, 밸러스트수가 유동하는 메인파이프(1)상의 장착보스(1a)에 볼밸브(10)가 연결 설치되고, 상기 볼밸브(10)의 밸브바디(11)를 관통하여 TRO센서(20)가 삽입 설치된 것이며, 상기 TRO센서(20)의 하단팁(21) 부분은 볼밸브(10)의 밸브바디(11)를 거쳐 메인파이프(1)의 내측으로 삽입되고, TRO센서(20)의 상단측은 정션박스(22)와의 접속을 위하여 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상부로 돌출된다.

상기 볼밸브(10)의 세부적인 구성은 도 3 및 도 4에 각각 도시된 바와 같이, 파이프 형상의 밸브바디(11) 내부에 구형(球形)의 밸브체(15)가 삽입 설치되고, 상기 밸브체(15)의 상단측과 하단측에 해당하는 밸브바디(11)의 내주면에는 밸러스트수의 누설을 방지하면서 밸브체(15)의 회전작동을 지지토록 하는 밸브시트(15a)가 설치되며, 상기 밸브바디(11)의 일측(도면상 우측)에는 밸브체(15)를 회전시키기 위한 밸브축(16)이 연결 설치되고, 상기 밸브축(16)에는 레버식 손잡이를 제공하는 밸브노브(12)가 연결 설치된다.

상기 밸브노브(12)는 노브조립볼트(16a)에 의하여 밸브축(16)의 일측단(도 4에서 우측단)에 연결 및 고정 설치되고, 밸브축(16)의 타측단(도 4에서 좌측단)에는 밸브체(15)와의 조립을 위한 조립축(16b)이 형성되며, 상기 밸브체(15)의 일측(도 4에서 우측)에는 밸브축(16)의 조립축(16b)이 삽입되는 축조립홈(15b)이 형성되고, 상기 밸브바디(11)의 상측 내주면과 하측 내주면에는 TRO센서(20)와 밀착되어 밸러스트수의 누설을 방지하는 한 쌍의 밀폐링(18)이 각각 설치되며, 상기 밸브축(16)에도 한 쌍의 밀폐링(18)이 적용되어 있다.

상기 밸브바디(11)의 하측단에 조립 설치된 것은 밸브바디(11)의 외부로 밸브체(15)를 빼내어 볼밸브(10)의 수리나 유지보수가 가능토록 하는 하단캡(17)이 되고, 상기 하단캡(17)을 포함하는 밸브바디(11)와 밸브체(15)를 통하여 TRO센서(20)의 장착을 위한 센서삽입통로(10a)가 제공되며, 하단캡(17)을 포함하는 밸브바디(11)의 상단측과 하단측에는 TRO센서(20)의 조립과 볼밸브(10)의 장착을 위한 체결부(11a)가 각각 형성되어 있다.

이와 더불어, 상기 TRO센서(20)는 도 3 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 밸브바디(11)의 센서삽입통로(10a)를 따라 삽입되는 원통 막대 형상으로 이루어지며, TRO센서(20)의 하단측에는 채수용 유입구와 유출구가 제공되는 하단팁(21)이 돌출 형성되고, TRO센서(20)의 상단측에는 어댑터(24)에 의하여 정션박스(22)가 조립 설치되며, 상기 어댑터(24)의 하단측에는 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상단측의 체결부(11a)와 조립되는 유니언너트(23)가 연결 설치되어 있다.

상기 정션박스(22)는 종래의 기술내용에서도 언급되어진 바와 같이, TRO센서(20)로부터 측정된 값을 외부의 모니터 등으로 전송하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 정션박스(22)의 하단측은 접속플러그(25a)에 의하여 TRO센서(20) 상단측의 접속단부(25)와 연결 설치되고, 정션박스(22)의 양측에는 케이블의 연결을 위한 케이블글랜드(Cable gland)(22a)가 제공되어 있으며, 상기 접속단부(25)의 하측에 어댑터(24)의 나사식 조립을 위한 체결부(24a)가 형성되고, 상기 어댑터(24)의 상단측 부분이 정션박스(22)의 하측부와 나사식으로 조립 설치된다.

본 발명의 제 1요부를 이루는 구성요소로서는 도 3 및 도 4에서와 같이, 상기 밸브바디(11)의 하단측에 제공된 메인파이프(1)용 체결부(11a)와 밸브바디(11)의 하측 내주연부에 설치된 밀폐링(18)의 사이에 해당하는 위치에 밸브바디(11)를 관통하는 샘플링홀(17a)을 형성시키고, 상기 샘플링홀(17a)에 샘플링밸브(13)를 연결 설치한 것이며, 보다 정확하게는 밸브바디(11)의 하단캡(17) 부분에 샘플링홀(17a)과 샘플링밸브(13)를 적용한 것이다.

상기와 같이 샘플링홀(17a)이 관통되는 위치를 밸브바디(11)의 하단측 체결부(11a)와 그 직상부에 위치하는 밀폐링(18)의 사이로 하는 이유는, 밀폐링(18)의 적용에 따라 밸브바디(11)의 내주면과 TRO센서(20)의 외주면 사이에 밸러스트수가 유입될 수 있는 여유간극이 제공됨으로서, TRO센서(20)가 볼밸브(10)에 장착된 상태에서도 샘플링밸브(13)를 이용하여 밸러스트수의 샘플링작업을 수행할 수 있는 최적의 위치이기 때문이다.

상기 샘플링밸브(13)는 도 4에서와 같이, 개략 "T"자 형태를 가지는 배출통로가 내부에 형성되는 밸브바디(13a)와, 상기 밸브바디(13a)의 일측단(도면상 우측단)에 나사식으로 조립 설치되는 밸브노브(13b)와, 상기 밸브바디(13a)의 타측단(도면상 좌측단)에 설치되어 샘플링홀(17a)과 체결되는 체결부(13c)를 포함하여서 이루어지며, 상기 밸브노브(13b)에는 밀폐링을 구비하는 상태로 밸브바디(13a)의 배출통로를 따라 수평 방향으로 삽입되는 밸브핀(13d)이 연결 설치되고, 상기 체결부(13c)에는 밸브바디(13a)의 배출통로와 연통되는 유입구(13e)가 형성된다.

다시 말해서, 상기 샘플링밸브(13)는 공지된 밸브의 일종인 니들밸브(Needle valve: 핀 형상의 스핀들이 같은 형상의 실린더형 통로를 이동하면서 유량을 가감하는 밸브)와 유사한 구조를 가지는 것이며, 메인파이프(1)로부터 소량의 밸러스트수를 샘플수로 정량(定量) 취수토록 한다는 관점에서 섬세한 유량조정이 가능한 니들밸브를 샘플링밸브(13)로 적용시키는 것이 가장 바람직하다.

그러나, 상기 샘플링밸브(13)는 니들밸브 이외에도 다른 여러 가지 종류의 밸브구조가 적용될 수 있음은 물론이고, 샘플링밸브(13)를 샘플링홀(17a)에 설치하는 방식 또한 나사 체결 방식 이외에 용접 고정 방식이 적용될 수 있으며, 샘플링밸브(13)를 샘플링홀(17a)에 용접식으로 고정시키더라도 밸브바디(11)의 하단캡(17)을 샘플링밸브(13)와 함께 분리하여 샘플링밸브(13)의 수리나 유지보수 또는 교체작업 등이 가능하게 된다.

상기와 같이 볼밸브(10)의 밸브바디(11)에 샘플링밸브(13)를 설치하게 되면, TRO센서(20)의 교정작업과 같은 필요에 의하여 일정량의 샘플수를 메인파이프(1)로부터 취수코자 할 경우, 메인파이프(1)에 별도의 홀가공을 행하거나 볼밸브(10)로부터 TRO센서(20)를 분리하지 않고 볼밸브(10)의 밸브바디(11)에 연결 설치된 샘플링밸브(13)를 이용하여 밸러스트수의 불필요한 누설없이 요구하는 수량(水量) 만큼의 샘플수를 손쉽고 정확하게 취수할 수 있게 된다.

특히, TRO센서(20)의 유지보수를 위하여 볼밸브(10)로부터 TRO센서(20)를 분리할 경우에도, TRO센서(20)의 분리작업 이전에 샘플링밸브(13)를 개방시켜 메인파이프(1) 내부의 잔존압력(abu 2~3.5 bar 또는 진공)을 대기압 수준으로 미리 조정시켜 놓은 다음 TRO센서(20)를 분리시킬 수 있으며, 이로 인하여 TRO센서(20)의 분리작업 또한 종래의 경우보다 손쉽고 안전하게 수행할 수 있는 것이다.

본 발명의 다른 요부에 해당하는 구성요소로서는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상측 주연부에 스패너(Spanner)의 장착이 가능한 사각이나 육각 또는 팔각 형태의 스패너홈(11b)을 형성시킨 것이며, 상기 스패너홈(11b)은 일반적으로 널리 사용되는 육각너트 또는 팔각너트용 스패너의 치수에 맞추어 형성시킬 수도 있고, 도 9에서와 같이 본 발명에 적용이 가능한 스패너(27)를 별도로 제작하여 사용하는 것도 가능하다.

상기와 같이 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 몸통 주연부상에 형성된 사각이나 육각 또는 팔각 형태의 스패너홈(11b)에 기존의 스패너 또는 본 발명에 맞추어 특수 제작된 스패너(27)를 정확하게 물려 놓을 수 있도록 함으로서, 해당 스패너를 밸브바디(11)와 함께 회전시켜 볼밸브(10)를 메인파이프(1)상에 장착시키거나 볼밸브(10)를 메인파이프(1)로부터 분리하는 작업 역시 한층 손쉽고 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명의 또 다른 요부에 해당하는 구성요소로서는 도 3 및 도 5에 각각 도시된 바와 같이, 볼밸브(10)의 밸브바디(11)로부터 TRO센서(20)를 분리하는 작업시 볼밸브(10)의 잠금시점을 외부로 표시하는 인디케이션라인(Indication line)(20a)을 TRO센서(20)의 하측 외주연부에 형성시킨 것이며, 상기 인디케이션라인(20a)은 금속파이프가 되는 TRO센서(20)의 외측 표면에 내후성과 내마모성이 우수한 유성페인트 또는 도막의 강도가 우수한 합성수지 페인트 등을 이용하여 요구하는 위치에 요구하는 색상으로 미리 마킹(Marking)하여 놓은 것이다.

상기 인디케이션라인(20a)이 TRO센서(20)상에 마킹되는 위치는, TRO센서(20)를 볼밸브(10)의 밸브바디(11)로부터 빼내는 과정에서 TRO센서(20)의 하단팁(21) 부분이 볼밸브(10)에 내장된 구형의 밸브체(15)를 빠져 나온 직후에 밸브바디(11)의 상단부를 통하여 외부로 노출되는 위치가 되며, 이러한 인디케이션라인(20a)의 적용에 따라 TRO센서(20)의 분리작업시 인디케이션라인(20a)이 육안으로 확인되는 시점에 맞추어 볼밸브(10)를 안전하게 미리 잠글 수 있는 것이다.

따라서, 볼밸브(10)에 내장된 구형의 밸브체(15)를 통하여 TRO센서(20)가 미처 빠져 나오기 이전에 볼밸브(10)를 잠금으로서 발생하는 TRO센서(20)의 손상과, 이러한 오조작의 가능성으로 말미암아 TRO센서(20)를 빼내기 이전에 볼밸브(10)를 미리 잠그지 못하고 TRO센서(20)를 완전히 빼낸 이후에 볼밸브(10)를 잠금으로서 발생하는 밸러스트수의 불필요한 누설을 방지할 수 있다.

본 발명의 추가적인 요부를 이루는 구성요소로서는 도 6 및 도 7에 각각 도시된 바와 같이, TRO센서(20)의 하단팁(21) 바닥면에 채수용 유입구가 형성되고, TRO센서(20)의 하단팁(21) 측면부에 TRO의 측정이 이루어진 배출수의 유출구(21a)가 형성된 조건하에서, TRO센서(20)의 하단팁(21)에 형성된 상기 유출구(21a)가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향을 이루도록 TRO센서(20)의 장착위치를 지시하는 장착인디케이터(Installation indicator)(26)를 TRO센서(20)의 정션박스(22) 상단면(22b)에 제공토록 한 것이다.

상기 장착인디케이터(26)는 그 표면상에 밸러스트수의 유동방향을 표시하는 화살표라인(26a)이 마킹된 얇은 금속판이나 플라스틱판 또는 스티커 형태로 제작되는 것으로서, 어댑터(24)를 이용하여 정션박스(22)를 TRO센서(20)의 상단측에 완전히 조립시킨 이후, TRO센서(20)의 하단팁(21)에 제공된 유출구(21a)의 위치를 확인하여 해당 유출구(21a)가 장착인디케이터(26)의 화살표라인(26a)과 접선 방향에 놓이도록 장착인디케이터(26)를 정션박스(22)의 상단면(22b)에 끼움식으로 조립시키거나 부착시켜 놓게 된다.

상기와 같은 방식으로 장착인디케이터(26)를 정션박스(22)의 상단면(22b)에 조립 또는 부착시킨 상태에서, 정션박스(22)가 연결된 TRO센서(20)를 볼밸브(10)의 밸브바디(11)를 따라 관통식으로 삽입시키되, 장착인디케이터(26)의 화살표라인(26a)이 메인파이프(1)의 설치방향과 평행하게 놓이도록 한 다음, TRO센서(20)의 유니언너트(23)를 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상단측에 형성된 체결부(11a)와 조립시켜 TRO센서(20)를 볼밸브(10)에 장착시키게 되면, TRO센서(20)의 하단팁(21)에 제공된 유출구(21a)가 도 6에서와 같이 메인파이프(1)를 통한 밸러스트수의 유동방향과 접선방향으로 놓이게 된다.

상기와 같이 TRO센서(20)의 하단팁(21) 측면부에 형성된 유출구(21a)가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향에 놓이도록 하는 최적 위치에 맞추어 TRO센서(20)를 장착시킬 수 있는 장착인디케이터(26)를 TRO센서(20)의 정션박스(22) 상단면(22a)에 제공함으로서, TRO센서(20)를 통한 밸러스트수의 원활한 유동 및 이를 기초로 한 측정작업의 정확성을 보장할 수 있는 것이다.

참조사항으로서, 상기 유니언너트(23)는 정션박스(22)를 TRO센서(20)와 연결 및 고정시키는 어댑터(24)의 하단측 단턱상에 걸려 있는 상태로 어댑터(24)와 상대 회전이 가능하므로, 유니언너트(23)를 이용한 TRO센서(20)의 장착시 정션박스(22)와 유출구(21a)를 포함한 TRO센서(20) 자체는 유니언너트(23)와 함께 회전하지 않게 되며, 이로 인하여 장착인디케이터(26)의 화살표라인(26a)을 기준으로 한 유출구(21a)의 세팅위치가 유니언너트(23)의 조립과정에서 변동되지 아니한다.

마지막으로, 도 8의 (가) 및 (나)에 도시된 것은 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 일측면(도면상 우측면)에 록킹볼트(14)가 조립 설치된 상태를 나타낸 것으로서, 상기 록킹볼트(14)는 TRO센서(20)가 장착된 상태에서 밸브노브(12)가 잠금위치로 회전되는 것을 방지하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 상기 록킹볼트(14)는 도 8의 (나)에서와 같이 볼밸브(10)의 개방위치에 밸브노브(12)가 놓여진 상태에서 밸브노브(12)가 볼밸브(10)의 잠금방향, 즉 도면상 시계방향으로 회전되지 않도록 밸브노브(12)의 하단측 걸림단부(12b)가 걸리는 위치에서 밸브바디(11)상에 착탈식으로 조립 설치된다.

따라서, TRO센서(20)가 장착된 상태에서 볼밸브(10)를 잠그는 오조작 및 이에 따른 TRO센서(20)의 손상 역시 상기 록킹볼트(14)로 미리 차단시킬 수 있고, TRO센서(20)를 분리시킨 다음 볼밸브(10)를 잠그고자 할 경우에는 상기 록킹볼트(14)를 밸브바디(11)로부터 풀어내게 되며, 록킹볼트(14)의 유실을 방지할 수 있도록 별도의 연결와이어(14a)를 이용하여 록킹볼트(14)를 밸브노브(12)상에 매달아 두는 것이 바람직하고, 도 8의 (나)에 도시된 회전단속핀(12a)은 밸브노브(12)에 형성된 걸림단부(12b)를 이용하여 밸브노브(12)의 회전각도를 90도 각도로 제한하기 위하여 설치된 것이다.

이상의 설명에서는 선박용 밸러스트수가 유동하는 메인파이프(1)상에 볼밸브(10)를 이용하여 TRO센서(20)를 장착시키는 것으로 하였으나, 본 발명에 따른 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛은 유체가 유동하는 배관의 내부로 센서수단을 삽입시켜 해당 유체에 포함된 각종 성분을 분석하는 다른 여러 가지 종류의 센서기구에도 적용이 가능함은 물론이고, 이 또한 본 발명이 추구하고자 하는 기술적 사상의 범위내에 당연히 포함되는 것임을 밝혀두는 바이다.

1 : 메인파이프 1a : 장착보스 10 : 볼밸브
10a : 센서삽입통로 11,13a : 밸브바디 11a,13c,24a : 체결부
11b : 스패너홈 12,13b : 밸브노브 12a : 회전단속핀
12b : 걸림단부 13 : 샘플링밸브 13d : 밸브핀
13e : 유입구 14 : 록킹볼트 14a : 연결와이어
15 : 밸브체 15a : 밸브시트 15b : 축조립홈
16 : 밸브축 16a : 노브조립볼트 16b : 조립축
17 : 하단캡 17a : 샘플링홈 18 : 밀폐링
20 : TRO센서 20a : 인디케이션라인 21 : 하단팁
21a : 유출구 22 : 정션박스 22a : 케이블글랜드
22b : 상단면 23 : 유니언너트 24 : 어댑터
25 : 접속단부 25a : 접속플러그 26 : 장착인디케이터
26a : 화살표라인 27 : 스패너

Claims

밸러스트수가 유동하는 메인파이프(1)상에 볼밸브(10)가 연결 설치되고, 상기 볼밸브(10)의 밸브바디(11)를 관통하여 TRO센서(20)가 삽입 설치되며, 상기 TRO센서(20)의 하단팁(21) 부분은 볼밸브(10)의 밸브바디(11)를 거쳐 메인파이프(1)의 내측으로 삽입되고, 상기 TRO센서(20)의 상단측은 정션박스(22)와의 접속을 위하여 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상부로 돌출되며, 상기 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상측 내주면과 하측 내주면에는 TRO센서(20)와 밀착되어 밸러스트수의 누설을 방지하는 밀폐링(18)이 각각 설치된 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛에 있어서,
상기 밸브바디(11)의 하단측에 제공된 메인파이프(1)용 체결부(11a)와 밸브바디(11)의 하측 내주연부에 설치된 밀폐링(18)의 사이에 해당하는 위치에는 밸브바디(11)를 관통하는 샘플링홀(17a)이 형성되고,
상기 샘플링홀(17a)에는 메인파이프(1)를 따라 유동하는 밸러스트수의 샘플링기능과 TRO센서(20)의 분리작업을 위한 내압조정기능을 겸비하는 샘플링밸브(13)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛.
제 1항에 있어서, 상기 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 상측 주연부에는 스패너의 장착이 가능한 사각이나 육각 또는 팔각 형태의 스패너홈(11b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 TRO센서(20)의 하측 외주연부에는 볼밸브(10)의 밸브바디(11)로부터 TRO센서(20)를 분리하는 작업시 볼밸브(10)의 잠금시점을 외부로 표시하는 인디케이션라인(20a)이 제공되는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 TRO센서(20)의 하단팁(21) 바닥면에 채수용 유입구가 형성되고, TRO센서(20)의 하단팁(21) 측면부에는 TRO의 측정이 이루어진 배출수의 유출구(21a)가 형성되며,
상기 TRO센서(20)의 정션박스(22) 상단면(22b)에는 TRO센서(20)의 하단팁(21)에 형성된 유출구(21a)가 밸러스트수의 유동방향과 접선방향을 이루도록 TRO센서(20)의 장착위치를 지시하는 장착인디케이터(26)가 제공되는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛.
제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 볼밸브(10)의 밸브바디(11) 일측면에는 TRO센서(20)가 장착된 상태에서 밸브노브(12)가 잠금위치로 회전되는 것을 방지하는 착탈식 록킹볼트(14)가 설치되는 것을 특징으로 하는 볼밸브를 이용한 TRO센서 장착유닛.