KR20210115657A - 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치 - Google Patents

선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치 Download PDF

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KR20210115657A
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김영수
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재단법인한국조선해양기자재연구원
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Abstract

본 발명은 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박평형수의 대표샘플을 효과적으로 취득할 수 있도록 배관 내에 삽입형(Plug-in type)으로 장착되어 배관 내 최단거리에서 배관을 통과하는 단일 또는 복합의 유체의 층류를 형성시키는 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 선박평형수의 대표샘플 취득이 용이하도록 상기 선박평형수가 배출되는 배관 내에 삽입설치되어 층류 유동을 유도하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치에 있어서, 중앙부가 중공되어 상기 선박평형수가 통과하는 관통홀이 형성된 원판 형상을 가지며, 상기 층류형성장치의 일단에 형성되되, 상기 배관의 연결부에 개재되어 체결부재에 의해 상기 배관과 체결되는 플랜지; 복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되되, 상기 플랜지 후측에 위치하여 상기 배관 내측에 삽입되는 제1 레이어; 일단은 상기 관통홀 내주면 부착고정되며, 타단은 상기 제1 레이어 일단 외면에 부착되어 상기 플랜지와 상기 제1 레이어를 연결하는 제1 연결바;복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되되, 상기 제1 레이어 후측에 위치하며, 상기 격자가 상기 제1 레이어의 격자와 엇갈리게 위치하도록 소정의 각도로 회전된 상태로 배치되는 제2 레이어; 및 일단은 상기 제1 레이어 타단 외면에 부착되며, 타단은 상기 제2 레이어 일단 외면에 부착되어 상기 제1 및 제2 레이어를 상호 연결하는 제2 연결바;를 포함하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치를 제공할 수 있다.

Description

선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치{In-line straightener to achieve representative sample for ship’s ballast water}
본 발명은 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박평형수의 대표샘플을 효과적으로 취득할 수 있도록 배관 내에 삽입형(Plug-in type)으로 장착되어 배관 내 최단거리에서 배관을 통과하는 선박평형수 즉, 단일 또는 복합의 유체의 층류 유동을 형성시키는 장치에 관한 것이다.
선박평형수(밸러스트 수; ballast water)란 선박의 흘수(吃水)나 트림을 조정하기 위하여 밸러스트 탱크(Ballast tank)에 채우는 바닷물로서, 선박에 화물을 적재하지 않은 채 공선(空船)으로 운항하는 경우, 프로펠러가 수면에 떠올라 그 효율이 떨어지거나 엔진에 심한 손상을 입게 되는 등 안전항해에 큰 지장을 초래할 우려가 있으므로 이를 방지하여 선박이 일정한 흘수를 유지할 수 있도록 하며, 선내에 화물이 불균형하게 적재된 경우 균형을 맞춰 복원성(復原性)을 잃지 않도록 하기 위해서도 선박평형수가 사용된다.
일반적으로 유조선이나 화물선 등의 선박은 화물을 선적하면 싣고 있던 선박평형수를 배출시키고, 화물을 하역하면 다시 선박평형수를 채워 선박의 무게중심을 잡는다.
한편, 전 세계 국가 간 교역의 90% 이상이 해상운송으로 이루어지고 있으며, 오늘날 국제교역량의 증가로 해상운송 비율이 점점 증가하고 있다.
그에 따라 선박 수의 증가 및 대형화가 빠르게 이루어지고 있어 선박에서 사용하는 선박평형수의 양도 크게 증가하고 있다.
그러나, 선박평형수는 박테리아, 병원균, 소형 무척추 동물 등과 같이 다양한 종류의 미생물이 포함되어 있어 임의 배출 시에는 해양 생태계를 교란시킬 수 있으며, 해양오염방지법에서는 기름 외의 액체물질 중 해양환경의 보전을 저해하는 국토해양부령이 정하는 물질과 그 물질이 함유된 선박평형수를 유해액체물질의 하나로 규정하고 있다.
선박에서 사용하는 밸러스트수의 양이 증가함에 따라 외래 해양생물종들의 이동과 유입으로 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(BWMS)'이 채택되었으며, 2016년 9월8일 핀란드가 세계 52번째로 선박평형수관리협약(BWMS)을 비준하기로 하면서 이 협약이 2017년 9월8일부터 발효되었다.
이 협약은 다른 나라 항만에서 처리가 안된 선박평형수 배출을 금지하고 있으며, 국제 항해를 하는 선박 내 선박평형수처리장치(Ballast Water Treatment System; BWTS) 설치를 의무화하는 내용을 담고 있다.
또한, IMO에서는 협약의 원활한 이행을 위해 14개의 지침서를 제정하여 운용하고 있으며, 각국 항만 당국에서는 입항 선박이 배출하는 선박평형수가 협약의 성능기준에 맞게 배출되는 가를 확인하기 위하여 G2 "평형수시료 채취에 관한 지침서"에 따라 선박평형수 샘플을 채취하고 생물시험을 수행하게 된다.
통상적으로 배출되는 선박평형수 내의 생물체를 분석하는 방법으로서, 선박평형수가 배출되는 배관에서 일정량의 선박평형수 샘플을 채취한 후, 이를 네트에 걸러 농축하고 현미경을 이용하여 검사하는 정밀분석방법이 사용되어 오고 있다.
한편, 선박평형수의 샘플을 채취시 폐쇄된 배관 구조로부터 전체 유체를 대표할 수 있는 샘플을 얻기 위해서는, 배출되는 선박평형수가 배관 내에서 안정화된 속도분포와 층류(Laminar flow)를 유지할 수 있도록 한 후, 대표샘플을 얻는 것이 중요하다.
이를 위하여, 한국등록특허 제10-1224215호는 관 내의 유체 유량을 결정하는 장치 및 방법과 난류 조절기 제조 방법에 관한 기술을 공지한 바 있으며, 난류 조절기는 관 내에 배치되어 있고, 다수의 개구들을 구비하며 이 개구들 사이의 피치를 관 내의 구멍의 유효 직경과 함수 관계를 갖게 구성되나, 난류 조절기를 통과하여 형성된 유체의 층류 유동이 배관 내의 후단부에 이르기까지 지속되기 어렵다는 문제점이 있으며, 나아가 배관의 형태 및 유속조건별 적용이 어려워 채취된 시료의 대표성을 충분히 확보하기가 어려우며 신뢰성이 보장된 분석결과를 확보하기 어렵다.
한국등록특허 제10-1224215호(2013.01.14.)
본 발명의 목적은 선박평형수가 배출되는 배관 내에 삽입형(plug-in type)으로 장착되어 설치의 용이성과 경제성을 확보할 수 있으며, 배관 내 최단거리에서 배관을 통과하는 단일 또는 복합의 유체 즉, 선박평형수의 층류 유동을 형성시켜 선박평형수의 샘플을 효과적으로 취득할 수 있도록 유체의 완전 발달 유동(fully developed flow)을 유도하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치를 제공하는 것이다
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 선박평형수의 대표샘플 취득이 용이하도록 상기 선박평형수가 배출되는 배관 내에 삽입설치되어 층류 유동을 유도하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치에 있어서, 중앙부가 중공되어 상기 선박평형수가 통과하는 관통홀이 형성된 원판 형상을 가지며, 상기 층류형성장치의 일단에 형성되되, 상기 배관의 연결부에 개재되어 체결부재에 의해 상기 배관과 체결되는 플랜지; 복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되되, 상기 플랜지 후측에 위치하여 상기 배관 내측에 삽입되는 제1 레이어; 일단은 상기 관통홀 내주면 부착고정되며, 타단은 상기 제1 레이어 일단 외면에 부착되어 상기 플랜지와 상기 제1 레이어를 연결하는 제1 연결바;복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되되, 상기 제1 레이어 후측에 위치하며, 상기 격자가 상기 제1 레이어의 격자와 엇갈리게 위치하도록 소정의 각도로 회전된 상태로 배치되는 제2 레이어; 및 일단은 상기 제1 레이어 타단 외면에 부착되며, 타단은 상기 제2 레이어 일단 외면에 부착되어 상기 제1 및 제2 레이어를 상호 연결하는 제2 연결바;를 포함하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치를 제공할 수 있다.
이때, 상기 층류형성장치의 길이는 상기 배관의 내경에 반비례하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어의 외경은 상기 배관의 내경과 동일하게 형성되어 상기 배관 내에 끼움결합되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어는, 소정의 등간격의 이격거리로 구비되는 복수의 제1 격벽과, 소정의 등간격의 이격거리로 구비되며, 상기 제1 격벽들과 직교하는 방향에 대해서 상기 제1 격벽들과 결합하여 유로를 형성하는 복수의 제2 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 제2 레이어 격자는, 상기 제1 레이어의 격자에 대하여 일방향으로 45° 회전한 상태로 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 선박평형수가 배출되는 배관 내에 삽입형(plug-in type)으로 장착되어 설치의 용이성과 경제성을 확보할 수 있으며, 배관 내 최단거리에서 배관을 통과하는 단일 또는 복합의 유체 즉, 선박평형수의 층류 유동을 형성시켜 완전 발달 유동(fully developed flow)을 유도하며, 이를 통해, 선박평형수의 샘플을 정확하고 효과적으로 취득할 수 있도록 한다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치가 설치된 배관의 내부를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치의 측면도.
도 5는 도 4에 도시된 플랜지와 제1 레이어를 나타내는 측면도.
도 6은 도 4에 도시된 플랜지와 제2 레이어를 나타내는 측면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치가 설치된 배관의 내부를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치의 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치는 선박평형수가 배출되는 배관의 직선구간이 시작되는 부위 내에 삽입형(plug-in type)으로 장착되어 최단거리에서 상기 배관을 통과하는 단일 또는 복합의 유체 즉, 선박평형수의 층류 유동을 형성시켜 유체 및 유체에 포함된 유기물 내지 무기물 입자를 균질혼합시키고, 안정화시킴으로써 유체의 완전 발달 유동(fully developed flow)을 유도하여 선박평형수의 샘플을 정확하고 효과적으로 취득할 수 있도록 하는 것으로, 크게 플랜지(10), 제1 레이어(20), 제1 연결바(30), 제2 레이어(40) 및 제2 연결바(50)를 포함한다.
우선, 상기 플랜지(10)는 상기 층류형성장치의 일단에 형성되어 상기 층류형성장치가 상기 배관과 체결되도록 한다.
구체적으로는, 상기 플랜지(10) 중앙부가 중공되어 상기 선박평형수가 통과하는 관통홀(11)이 형성된 원판 형상을 가지며, 상기 배관 일측의 연결부에 개재되어 체결부재(미도시)에 의해 상기 배관과 체결된다.
이때, 상기 플랜지(10)에는 복수의 체결공(12)이 관통형성되며, 체결부재(미도시)는 볼트와 너트로 형성되는 것이 바람직하다.
따라서, 상기 플랜지(10)가 상기 배관의 연결부에 개재된 상태에서 상기 볼트가 상기 체결공(12)과 상기 배관의 연결부를 관통한 후, 너트와 체결됨으로써 상기 층류형성장치가 상기 배관과 결합되도록 하는 것이다.
다음으로, 상기 제1 레이어(20) 및 상기 제2 레이어(40)는 상기 플랜지(10) 후측에 순차적으로 배치되어 상기 배관 내측에 삽입되어 선박평형수의 층류 유동을 형성시킨다.
구체적으로는, 상기 제1 레이어(20) 및 상기 제2 레이어(40)가 각각 복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되며, 상기 제1 레이어(20) 및 상기 제2 레이어(40)의 외경은 상기 배관의 내경과 동일하게 형성되어 상기 배관 내에 끼움결합됨으로써 상기 배관 내에 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1 레이어(20)는 상기 플랜지(10) 후측에 위치되되, 상기 플랜지(10)와 소정의 간격을 두고 이격 배치되며, 이때, 상기 플랜지(10)와 상기 제1 레이어(20)는 상기 제1 연결바(30)에 의해 연결된다.
여기서, 가늘고 긴 막대형상의 상기 제1 연결바(30) 복수 개에 의해 상기 플랜지(10)와 상기 제1 레이어(20)가 상호 연결되되, 바람직하게는, 상기 제1 연결바(30) 복수 개가 일정 간격을 두고 상호 이격된 상태에서 각 일단은 상기 관통홀(11) 내주면에 고정되고 각 타단은 상기 제1 레이어(20)의 일단에 고정되어 상기 플랜지(10)와 상기 제1 레이어(20)를 서로 연결시킨다.
보다 바람직하게는, 상기 제1 연결바(30)의 각 일단은 상기 관통홀(11) 내주면에 용접되어 부착고정되며, 각 타단은 상기 제1 레이어(20) 일단 외면에 용접되어 부착됨으로써 상기 배관 내에서 상기 선박평형수의 유동에도 상기 플랜지(10)와 상기 제1 레이어(20)가 서로 분리되어 유실되지 않도록 한다.
한편, 상기 제2 레이어(40)는 상기 제1 레이어(20) 후측에 위치되되, 상기 제1 레이어(20)와 소정의 간격을 두고 이격되어 배치되며, 이때, 상기 제1 레이어(20)와 상기 제2 레이어(40)는 가늘고 긴 막대형상의 상기 제2 연결바(50) 복수 개에 의해 상호 연결된다.
바람직하게는, 상기 제2 연결바(50) 복수 개가 일정 간격을 두고 상호 이격된 상태에서 각 일단은 상기 제1 레이어(20) 타단에 고정되고, 각 타단은 상기 제2 레이어(40)의 일단에 고정되어 상기 제1 레이어(20)와 상기 제2 레이어(40)를 서로 연결시킨다.
보다 바람직하게는, 상기 제2 연결바(50)의 각 일단은 상기 제1 레이어(20) 타단 외면에 용접되어 부착고정되며, 각 타단은 상기 제2 레이어(40) 일단 외면에 용접되어 부착고정됨으로써 상기 배관 내에서 상기 선박평형수의 유동에도 상기 제1 레이어(20)와 상기 제2 레이어(40)가 서로 분리되어 유실되지 않도록 하는 것이다.
또한, 상기 제2 레이어(40)는 앞서 언급한 바와 같이, 상기 제1 레이어(20)와 동일한 형상으로 형성되지만, 상기 제2 레이어(40)의 격자가 상기 제1 레이어의 격자와 엇갈리게 위치하도록 소정의 각도로 회전된 상태로 배치되며, 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
한편, 상기 층류형성장치는 상기 배관 내 최단거리에서 유체의 완전 발달 유동(fully developed flow)을 유도하기 위하여 그 길이가 상기 배관의 내경에 반비례하도록 형성된다.
주지된 바와 같이, 원형 배관 내에 유입되는 유체는 점성에 의해 점성 전단력의 영향을 받아 입구에서 유동방향을 따라 속도경계층(Velocity boundary layer)이 점점 확대되면서 속도분포가 배관의 중심에 도달하여 완전발달되며, 이때, 배관의 입구부터 속도분포가 완전 발달하는 곳까지의 영역을 수역학적 입구영역(Hydrodynamic entrance region)이라 하며, 난류의 경우, 수역학적 입구영역의 유동방향으로의 길이, 파이프 입구에서 속도분포가 완전발달하는 곳까지 거리 즉, 수역학적 입구 길이(Hydrodynamic entrance length, Lh)는 아래의 식을 이용하여 계산된다.
Figure pat00001
여기서, Lh,turbulent는 난류일 경우의 수역학적 입구 길이이고, D는 배관 내경이며, Re는 레이놀즈수이다.
따라서, 상기 층류형성장치의 길이는 상기 층류형성장치가 상기 배관 내 최단거리에서 유체의 완전 발달 유동(fully developed flow)을 유도할 수 있도록 수역학적 입구 길이 이상의 값을 가지도록 형성되어야 하므로 상기 배관의 내경에 반비례하며, 이때 상기 층류형성장치의 길이는 상기 제1 레이어(20), 상기 제1 연결바(30), 상기 제2 레이어(40) 또는 상기 제2 연결바(50)의 길이를 늘리거나 줄임으로써 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 층류형성장치는 상기 배관 내에 설치시 안정적으로 고정될 수 있도록 하기 위하여 상기 제2 레이어(40) 후측에는 제3 연결바(70)에 의해 상기 제2 레이어(40)와 연결된 후측플랜지(60)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로는, 상기 후측플랜지(60)는 상기 플랜지(10) 동일한 형상으로 형성되며, 바람직하게는, 중앙부가 중공되어 상기 선박평형수가 통과하는 관통홀(61)이 형성된 원판 형상을 가지고, 상기 배관 타측의 연결부에 개재되어 체결부재(미도시)에 의해 상기 배관과 체결된다.
이때, 상기 후측플랜지(60)에는 복수의 체결공(62)이 관통형성되며, 체결부재(미도시)는 볼트와 너트로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제3 연결바(70)는 상기 제1 연결바(30)와 동일한 형상으로 형성되며, 바람직하게는, 가늘고 긴 막대형상의 상기 제3 연결바(30) 복수 개가 일정 간격을 두고 상호 이격된 상태에서 각 일단은 상기 제2 레이어(50)의 타단에 고정되며 각 타단은 상기 관통홀(62) 내주면에 고정되고 상기 제2 레이어(50)와 상기 후측플랜지(60)를 서로 연결시킨다.
보다 바람직하게는, 상기 제3 연결바(70)의 각 일단은 상기 제2 레이어(50) 의 타단 외면에 용접되어 부착고정되며, 각 타단은 상기 관통홀(62) 내주면에 용접되어 부착됨으로써 상기 배관 내 상기 선박평형수의 유동에도 제2 레이어(50)와 상기 후측플랜지(60)가 서로 분리되지 않도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치의 측면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 플랜지와 제1 레이어를 나타내는 측면도이고, 도 6은 도 4에 도시된 플랜지와 제2 레이어를 나타내는 측면도이다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1 레이어(20) 및 상기 제2 레이어(40)가 각각 복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되며, 상기 제2 레이어(40)의 격자가 상기 제1 레이어의 격자와 엇갈리게 위치하도록 소정의 각도로 회전된 상태로 배치된다.
구체적으로는, 상기 제1 레이어(20)는 소정의 등간격의 이격거리로 구비되는 복수의 제1 격벽(22)과, 소정의 등간격의 이격거리로 구비되어 복수의 제2 격벽(24)를 포함하며, 상기 제2 격벽(24)들은 상기 제1 격벽(22)들과 직교 방향에 대해서 상기 제1 격벽(22)들과 결합되어 복수의 유로가 형성한다.
또한, 상기 제2 레이어(40)는 상기 제1 레이어(20)와 동일한 형상으로 형성되며, 바람직하게는 복수의 제1 격벽(42)과, 소정의 등간격의 이격거리로 구비되어 복수의 제2 격벽(44)를 포함하며, 상기 제2 격벽(44)들은 상기 제1 격벽(42)들과 직교 방향에 대해서 상기 제1 격벽(42)들과 결합되어 복수의 유로가 형성하되, 상기 제2 레이어(40) 격자는 상기 제1 레이어(20)의 격자에 대하여 일방향으로 소정의 각도로 회전된 상태로 배치되며, 이는 상기 제1 레이어(20)를 1차로 통과한 선박평형수가 상기 제2 레이어(40)를 2차로 통과하도록 함으로써 층류 형성에 대한 효율이 향상시키기 위함이다.
이때, 상기 제1 레이어(20)의 격자에 대한 상기 제2 레이어(40) 격자의 회전각도는 45°로, 상기 제1 레이어(20)의 격자에 대하여 상기 제2 레이어(40) 격자가 45°미만 혹은 초과하여 회전할 경우, 층류 형성 효율이 저하되어 완전 발달 유동(fully developed flow)을 충분히 유도하기가 어려워질 수도 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
10: 플랜지
11: 관통홀
12: 체결공
20: 제1 레이어
22: 제1 격벽
24: 제2 격벽
30: 제1 연결바
40: 제2 레이어
42: 제1 격벽
44: 제2 격벽
50: 제2 연결바

Claims (5)

  1. 선박평형수의 대표샘플 취득이 용이하도록 상기 선박평형수가 배출되는 배관 내에 설치되어 층류 유동을 유도하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치에 있어서,
    중앙부가 중공되어 상기 선박평형수가 통과하는 관통홀이 형성된 원판 형상을 가지며, 상기 층류형성장치의 일단에 형성되되, 상기 배관의 연결부에 개재되어 체결부재에 의해 상기 배관과 체결되는 플랜지;
    복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되되, 상기 플랜지 후측에 위치하여 상기 배관 내측에 삽입되는 제1 레이어;
    일단은 상기 관통홀 내주면 부착고정되며, 타단은 상기 제1 레이어 일단 외면에 부착되어 상기 플랜지와 상기 제1 레이어를 연결하는 제1 연결바;
    복수의 격벽들이 격자를 이루도록 결합되어 복수의 유로가 형성된 원통형으로 형성되되, 상기 제1 레이어 후측에 위치하며, 상기 격자가 상기 제1 레이어의 격자와 엇갈리게 위치하도록 소정의 각도로 회전된 상태로 배치되는 제2 레이어; 및
    일단은 상기 제1 레이어 타단 외면에 부착되며, 타단은 상기 제2 레이어 일단 외면에 부착되어 상기 제1 및 제2 레이어를 상호 연결하는 제2 연결바;를 포함하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 층류형성장치의 길이는 상기 배관의 내경에 반비례하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어의 외경은 상기 배관의 내경과 동일하게 형성되어 상기 배관 내에 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레이어 및 상기 제2 레이어는,
    소정의 등간격의 이격거리로 구비되는 복수의 제1 격벽과,
    소정의 등간격의 이격거리로 구비되며, 상기 제1 격벽들과 직교하는 방향에 대해서 상기 제1 격벽들과 결합하여 유로를 형성하는 복수의 제2 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 레이어 격자는,
    상기 제1 레이어의 격자에 대하여 일방향으로 45° 회전한 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 선박평형수 대표샘플 취득을 위한 층류형성장치.
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