KR20180000146A

KR20180000146A - 평형수 처리장치를 구비한 선박

Info

Publication number: KR20180000146A
Application number: KR1020160077939A
Authority: KR
Inventors: 최관명
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2016-06-22
Filing date: 2016-06-22
Publication date: 2018-01-02

Abstract

본 발명의 평형수 처리장치를 구비한 선박은 발라스트 탱크로부터 펌프로 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제1밸브; 씨체스트로부터 상기 펌프로 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제2밸브; 상기 펌프로부터 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제3밸브; 선체로부터 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제4밸브; 및 상기 제1밸브 내지 상기 제4밸브의 개폐상태를 조정하도록 구성되는 제어부;를 포함한다.

Description

평형수 처리장치를 구비한 선박{Ship including Ballast Water Treatment System}

본 발명은 평형수 처리장치를 구비한 선박에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박은 상당한 중량의 화물을 적재할 수 있도록 설계되어 있다. 따라서 이러한 대형 선박은 기준 중량 이하의 화물이 적재되거나 화물이 적재되지 않은 상태에서는 수면에 잠기는 깊이(흘수)가 작아지게 된다. 그런데 흘수의 감소는 선박의 좌우 균형 상태를 불안정하게 하고 프로펠러의 수면 노출을 야기하므로 선박의 안정적인 운항과 경제적인 운항을 방해한다.

이러한 이유로 대형 선박은 적재되는 화물의 중량에 따라 선박의 부력을 조정할 수 있도록 평형수 처리장치를 구비하고 있다. 평형수 처리장치는 해수(통상적으로 평형수라고 함)를 선박 내부로 유입하거나 또는 내부의 해수를 외부로 배출시켜 대형 선박의 흘수를 일정하게 유지시킨다.

종래의 선박은 발라스트 탱크에 저장된 해수의 배출이 용이하도록 이덕터를 구비한다. 그러나 발라스트 탱크 내의 수압이 낮은 경우(즉, 발라스트 탱크의 평형수의 수위가 낮은 경우)에서는 이덕터를 이용한 평형수의 배출이 용이하지 않으므로, 이덕터를 통한 지속적인 배수작업 후에도 발라스트 탱크에 평형수가 남아있는 문제점이 있다. 따라서, 발라스트 탱크에 남아 있는 평형수를 원활하게 배출시킬 수 있는 평형수 처리장치를 구비한 선박의 개발이 요청된다.

참고로, 본 발명과 관련된 선행기술로는 특허문헌 1이 있다.

KR

2015-0012892

A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발라스트 탱크의 잔수를 원활하게 배출시킬 수 있는 평형수 처리장치를 구비한 선박을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 평형수 처리장치를 구비한 선박은 발라스트 탱크로부터 펌프로 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제1밸브; 씨체스트로부터 상기 펌프로 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제2밸브; 상기 펌프로부터 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제3밸브; 선체로부터 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제4밸브; 및 상기 제1밸브 내지 상기 제4밸브의 개폐상태를 조정하도록 구성되는 제어부;를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 평형수 처리장치를 구비한 선박에서 상기 제어부는 상기 펌프로부터 배출되는 해수의 압력이 제1설정압력보다 작으면 상기 제3밸브를 설정된 크기로 폐쇄되도록 제어한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 평형수 처리장치를 구비한 선박에서 상기 제어부는 상기 펌프로부터 흡입되는 해수의 압력이 제2설정압력보다 작으면 상기 제3밸브가 완전히 폐쇄되도록 제어한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 평형수 처리장치를 구비한 선박은 상기 펌프로부터 배출되는 해수에 포함된 이물질을 물리적으로 제거하는 필터를 포함한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 평형수 처리장치를 구비한 선박은 상기 펌프로부터 배출되는 해수에 포함된 미생물을 생화학적으로 처리하도록 구성된 살균장치를 포함한다.

본 발명은 발라스트 탱크 내의 잔수를 효과적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 측면도
도 2는 도 1에 도시된 평형수 처리장치의 구성도
도 3은 도 2에 도시된 평형수 처리장치의 작동 순서도

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.

아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

도 1을 참조하여 일 실시 예에 따른 선박을 설명한다.

선박(100)은 통제실(110), 조타실(120), 기관실(130), 방향타(140), 프로펠러(150), 발라스트 탱크(160), 씨체스트(170), 평형수 처리장치(200)를 포함한다.

조타실(120)은 선박(100)의 운항을 제어할 수 있다. 부연 설명하면, 조타실(120)은 선미에 장착된 방향타(140)와 연결될 수 있다.

기관실(130)은 선박(100)의 선미에 배치될 수 있다. 기관실(130)은 프로펠러(150)의 구동에 필요한 동력을 제공할 수 있도록 하나 이상의 내연기관을 포함한다.

발라스트 탱크(160)는 선박(100)의 부력을 조정할 수 있도록 구성된다. 예를 들어, 발라스트 탱크(160)는 선미, 선수, 선체의 좌우에 각각 형성되어, 선체의 전체적인 부력조정과 선체의 좌우균형조정을 가능케 할 수 있다.

씨체스트(170, 도시되지 않음)는 선박(100)의 내부로 해수의 유입이 가능케 하도록 구성된다. 예를 들어, 씨체스트(170)는 선체의 하부에 형성되어 해수를 일시적으로 저장할 수 있다.

평형수 처리장치(200)는 평형수의 유입 및 배출을 조정하도록 구성된다. 예를 들어, 평형수 처리장치(200)는 복수의 밸브 및 펌프를 통해 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)에 저장된 해수를 배출시키거나 또는 선체 외부의 해수를 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)로 유입시킬 수 있다.

다음에서는 도 2를 참조하여 평형수 처리장치를 설명한다.

평형수 처리장치(200)는 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)와 연결된다. 따라서, 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)에 저장된 평형수 및 해수는 평형수 처리장치(200)에 의해 선체 밖으로 배출될 수 있다. 이와 반대로, 선체 외부의 해수는 평형수 처리장치(200)를 통해 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)로 유입될 수 있다.

평형수 처리장치(200)는 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)로부터 배출되는 평형수 및 해수량을 조정하기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 평형수 처리장치(200)와 발라스트 탱크(160)를 연결하는 배관에는 제1밸브(210)가 배치되고, 평형수 처리장치(200)와 씨체스트(170)를 연결하는 배관에는 제2밸브(220)가 배치된다.

평형수 처리장치(200)는 해수의 배출에 필요한 압력을 제공하는 펌프(230)를 포함한다. 펌프(230)는 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)의 배출배관에 배치되어, 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)에 저장된 평형수 및 해수의 배출에 필요한 압력을 생성시킨다.

평형수 처리장치(200)는 펌프(230)를 통해 배출되는 해수량을 조절하기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 평형수 처리장치(200)는 펌프(230)의 배출배관에 배치되는 제3밸브(240) 및 제4밸브(250)를 포함한다. 여기서, 제3밸브(240)는 펌프(230)의 배출구 부근에 배치되어 펌프(230)의 배출단에서의 압력조정을 가능케 하고, 제4밸브(250)는 선체의 최외측에 배치되어 최종적으로 배출되는 해수량 조정을 가능케 한다.

평형수 처리장치(200)는 평형수에 의한 해양오염이 발생하지 않도록 평형수에 포함된 이물질을 물리적으로 제거하기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 평형수 처리장치(200)는 필터(260)를 포함한다. 필터(260)는 펌프(230)의 배출 측에 배치되어, 펌프(230)에 의해 배출되는 평형수 중에 포함된 각종 이물질을 걸러낼 수 있다. 한편, 도 2에서는 필터(260)가 펌프(230)의 배출구 측에 배치되어 있는 것으로 도시되어 있으나, 필요에 따라 필터(260)를 펌프(230)의 입구 측에 배치할 수도 있다.

또한, 평형수 처리장치(200)는 평형수에 포함된 미생물을 생화학적으로 박멸시키기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 평형수 처리장치(200)는 살균장치(270)를 포함한다. 살균장치(270)는 제3밸브(240)와 제4밸브(250) 사이에 배치되어 평형수에 포함된 미생물을 가열하거나 냉각하거나 또는 약품처리하여 박멸시킬 수 있다.

평형수 처리장치(200)는 펌프(230)를 통해 배출되는 평형수량을 측정하기 위해 유량계(280)를 포함한다. 아울러, 평형수 처리장치(200)는 발라스트 탱크(160)와 펌프(230) 사이의 유압 및 펌프(230)와 제3밸브(240) 사이의 유압을 각각 측정하기 위한 압력측정기(282, 284)를 포함한다.

평형수 처리장치(200)는 발라스트 탱크(160)에 저장된 평형수가 신속하고 원활하게 이루어질 수 있도록 밸브(210, 220, 240, 250) 및 펌프(230)를 일괄적으로 제어하기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 평형수 처리장치(200)는 밸브(210, 220, 240, 250)의 개폐량 및 펌프(230)의 구동상태를 제어하도록 구성된 제어부(290)를 포함한다.

도 3을 참조하여 평형수 처리장치의 해수배출과정을 설명한다.

본 실시 예에 따른 선박(100)은 아래와 같은 단계를 통해 평형수를 배출할 수 있다.

1) 평형수 배출준비 단계(S10 ~ S40)

본 단계는 발라스트 탱크(160)에 저장된 평형수를 배출하기 위한 여러 가지 준비 과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 발라스트 탱크(160) 및 씨체스트(170)의 배출구 측에 배치된 제1밸브(210) 및 제2밸브(220)를 모두 개방할 수 있다. 또한, 본 단계에서는 발라스트 탱크(160)의 평형수가 해수 중으로 배출될 수 있도록 제4밸브(250)도 개방시킬 수 있다. 다만, 제3밸브(240)는 펌프(230)의 배출구 측에 충분한 압력 차가 형성되도록 폐쇄될 수 있다.

2) 평형수 배출단계(S50 ~ S85)

본 단계는 발라스트 탱크(160)에 저장된 평형수를 배출시키는 여러 가지 조작 과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 발라스트 탱크(160)의 평형수를 배출하는데 필요한 압력이 형성되도록 펌프(230)를 구동시킬 수 있다. 아울러, 본 단계에서는 펌프(230)의 구동과 함께 제3밸브(240)를 부분적으로 개방시키는 조작을 병행할 수 있다. 여기서, 제3밸브(240)의 개방크기는 완전 개방량 대피 20% 정도 수준일 수 있다. 또한, 본 단계는 제2밸브(220)를 폐쇄하는 조작을 병행할 수 있다. 이와 같은 제3밸브(240) 및 제2밸브(220)의 조작은 압력하락에 따른 펌프(230)의 구동효율 저하현상을 방지할 수 있다.

본 단계는 평형수 배출압력에 따라 배출배관의 압력을 조정하는 과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 펌프(230)의 배출구 측 압력이 제1설정 압력(예를 들어, 1.0 bar)보다 작으면 제3밸브(240)의 개방량을 설정크기(1.0%) 단위로 감소시키는 조작을 수행할 수 있다. 부연 설명하면, 1차 측정에서 배출압력이 제1설정 압력보다 작으면, 제3밸브(240)의 개방량을 19%(기존 개방량 20% - 1%)로 감소시킬 수 있다. 또한, 2차 측정에서도 배출압력이 제1설정압력보다 작으면 제3밸브(240)의 개방량을 18%로 감소시킬 수 있다. 같은 방식으로 배출압력을 주기적으로 측정하고 제3밸브(240)의 개방량을 계속 줄여갈 수 있다.

3) 평형수 배출완료단계(S90 ~ S120)

본 단계는 평형수의 배출이 종료되었는지 여부를 판단하고 이에 따라 각각 밸브들을 조작하는 과정을 포함한다. 예를 들어, 본 단계에서는 펌프(230)의 흡입구 측에서 측정되는 압력(즉, 흡입압력)이 제2설정압력보다 크면 발라스트 탱크(160)에 평형수가 남아있다고 판단하고 현재 밸브들의 개폐 상태를 그대로 유지시킬 수 있다. 이와 반대로 펌프(230)의 흡입구 측에서 측정되는 압력이 제2설정압력보다 작으면 발라스트 탱크(160)에 평형수가 남아있지 않다고 판단하고 제2밸브(220)를 개방시키고 제3밸브(240)를 폐쇄할 수 있다.

위와 같은 일련의 밸브 조작 과정은 발라스트 탱크(160)에 남아있는 평형수의 양에 따라 밸브(210, 220, 240, 250)의 개폐량 및 개폐 여부를 조작하므로, 펌프(230)의 구동효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 발라스트 탱크(160)에 잔존하는 평형수를 효과적으로 배출시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.

100 선박
110 통제실
120 조타실
130 기관실
140 방향타
150 프로펠러
160 발라스트 탱크
170 씨체스트
200 발라스트 장치
210 제1밸브
220 제2밸브
230 펌프
240 제3밸브
250 제4밸브
260 필터
270 살균장치
280 유량계
282, 284 압력측정기
290 제어부

Claims

발라스트 탱크로부터 펌프로 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제1밸브;
씨체스트로부터 상기 펌프로 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제2밸브;
상기 펌프로부터 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제3밸브;
선체로부터 배출되는 해수의 유량을 조절하도록 구성되는 제4밸브; 및
상기 제1밸브 내지 상기 제4밸브의 개폐상태를 조정하도록 구성되는 제어부;
를 포함하는 평형수 처리장치를 구비한 선박.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 펌프로부터 배출되는 해수의 압력이 제1설정압력보다 작으면 상기 제3밸브를 설정된 크기로 폐쇄되도록 제어하는 평형수 처리장치를 구비한 선박.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 상기 펌프로부터 흡입되는 해수의 압력이 제2설정압력보다 작으면 상기 제3밸브가 완전히 폐쇄되도록 제어하는 평형수 처리장치를 구비한 선박.
제1항에 있어서,
상기 펌프로부터 배출되는 해수에 포함된 이물질을 물리적으로 제거하는 필터를 포함하는 평형수 처리장치를 구비한 선박.
제1항에 있어서,
상기 펌프로부터 배출되는 해수에 포함된 미생물을 생화학적으로 처리하도록 구성된 살균장치를 포함하는 평형수 처리장치를 구비한 선박.