KR100427167B1 - 수평형장치 - Google Patents

Abstract

격실들(3a, 3b) 사이의 가스의 흐름을 방지하기 위하여, 물과 같은 유동성 매체로 채워질 수 있는 트랩(7)을 통하여 서로 연통하는, 두개의 나란한 폐쇄되거나 폐쇄될 수 있는 격실들(3a, 3b)을 가지는 선박(1)에 있어서의 수평형 장치.

Description

수평형 장치{Water Equilibrating Arrangement}

본 발명은 청구 범위 제 1 항의 전문에 의한 해상 선박에서의 수평형 장치에 관한 것이다.

해상 선박이 측면 격실(隔室)에 의하여 두개의 현측(絃側)으로 이루어져 있다면, 선박에 손상이 가는 경우에 그 각각에 물이 찰 수 있게되며, 안전성의 조절을 위해서는, 그들 중 한 쪽으로 물이 범람할 경우, 이웃한 나머지 한쪽의 격실로도 물이 들어와야 한다는 것이다. 이것은, 선박의 단면상으로, 물의 부하가 균일하게 분배될 것을 보장하기 위해서이다. 이것이 이루어지지 않을 경우, 선박은 그 복원력을 잃고 전복될 수가 있다.

격실의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 물이 흘러 들어가도록 격실을 디자인하는 것에는 어려움이 없다. 그러나, 예를 들어 화재의 발생과 같은 경우에는 또한, 격실들이 기밀한 방식으로 폐쇄될 수 있어야 하는 필요성도 있다. 격실을 폐쇄하는 것은, 불길이 번지는 것을 막고, 또한 폐쇄된 격실들이 그 불길을 끌 수 있는 가스로 가득 차게 할 수가 있다.

본 발명의 목적은, 많은 양의 물이 한쪽 격실로부터 다른 쪽 격실로 흘러갈 수 있도록 할 뿐만 아니라, 물의 흐름을 위하여 마련된 덕트들을 통하여 한쪽 격실로부터 다른 쪽 격실로 불길 또는 가스가 번지는 것을 방지할 수도 있는 구조를 제공하고자 하는 것이다.

제 1 도는, 선박의 엔진실에 적용된 본 발명에 의한 수평형 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.

제 2 도는, 사고 발생시에 제 1 도에 나타낸 장치의 기능을 개략적으로 나타내는 도면이다.

제 3 도는, 화재 발생시에 제 1 도에 나타낸 장치의 기능을 개략적으로 나타내는 도면이다.

제 4 도는, 제 1 도의 선 IV-IV를 자른 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

1 : 떠 있는 선박 2 : 분벽

3a, 3b : 격실 4 : 플로어

5 : 주엔진 6a, 6b : 이중 바닥

7 : 트랩 8 : 간막이벽

11 : 관통 흐름 구멍 12 : 관통 구멍

14 : 방어물 15 : 저장조

16 : 튜브 17 : 압축통

23 : 가로방향 벽

본 발명에 의하면, 이 목적은 청구 범위 제 1 항에서 청구하고 있는 바와 같은 수평형 장치에 의하여 달성될 수 있다.

본 명세서에서, "폐쇄된 격실" 및 "폐쇄될 수 있는 격실"이란 측면 방향으로 폐쇄되거나 또는 폐쇄될 수 있는 격실을 의미한다. 이것은 폐쇄될 수 있는 공기 덕트 등과 같은 것을 통하여 격실이 상부 방향으로 개방되는 가능성은 배제한다.

이 안전성의 조절은, 선박이 손상된 경우에, 한 쪽의 격실로 범람하는 물이 다른 한 쪽 즉 이웃한 격실에서 유입되는 물의 흐름에 대하여 균형을 잡을 수 있도록 하는 평형 작용을 "즉시" 제공할 수 있어야 한다.

이것은, 한쪽 격실이 물로 완전히 가득 찼을 경우, 평형 작용은 일정한 최대 시간, 예를 들면 60 초안에 이루어져야 하는 것을 의미한다. 오늘날, 60 초라는 시간은 안정성 조절의 적용에 있어서의 표준이다. 그러나, 다른 적용에 있어서는, 조절의 해석은 달라질 수 있으며, 나아가 이러한 조절의 의미는 장래에는 바뀔 수도 있다. 따라서, 60 초라는 시간은 단지 장래에 바뀔 수 있는 오늘날의 가이드라인일 뿐이라는 것을 알아야 할 것이다.

본 발명에 의한 수평형 장치에서, 두개의 격실 사이의 트랩은 위생 시설의 액체 시일(seal)(방취 시일)로서의 동일한 기능을 가진다. 트랩은 통상적으로 액체 시일로서의 기능을 가져야 하는 것은 아니지만, 기밀한 방식으로 트랩을 밀봉하기 위하여 물 또는 다른 적절한 유동성물질로 트랩을 빨리 채우기 위해 장착되거나 마련되는 수단이 있어야만 한다.

선택적인 유동성 물질은, 예를 들어, 발포성 물질, 예를 들어 소화용 포말, 아교질 물질, 또는 채워진 계 내에서 비교적 쉽게 흐르는, 그러나 예를 들면 열 등에 의하여 짧은 시간 후 아교질화 되는 물질 등이 될 수 있다. 입자성 물질 또한 그것이 빨리 트랩을 채우거나 막을 수 있고 충분히 좋은 기밀성을 제공한다면 사용될 수 있다. 트랩이 재빨리 충분히 채워질 수 있고 트랩이 채워졌을 때 수용할만한 기밀성 및/또는 불길 방지 기능이 달성될 수 있다는 것만이 중요하다.

트랩은 격실 사이에, 예를 들어 간막이, 특히 간막이 벽과 같은 구조의 방향을 따라 흐르는 홈통을 포함하여 바람직하게 구성될 수 있다.

그러한 간막이는, 홈통의 길이 방향을 따라 그 속으로 적절히 아래로 연장되어 있고, 상기 홈통은 그 간막이의 대향하는 현측 상의 두개의 격실 속으로 개구되어 있다. 홈통의 바닥부는, 편의에 따라 간막이의 하부 모서리로부터 일정한 거리의 공간을 두고 있어서, U-자 형의 흐름 덕트가 간막이의 저부 주위를 지나면서 형성되어 있다. 그러한 구조는 간막이, 바람직하게는 간막이벽의 위치에서 비교적 작은 공간을 차지하며, 격실 사이에서 통상적으로 어떠한 장치 또는 어떤 기구의 사용 또는 장착을 방해하지 않고 또한 격실 내에서 가질 수 있는 자유 공간, 예를 들면 장치의 설치 등을 위한 자유 공간을 거의 제한하지 않는다.

트랩은 전체적으로 또는 상당한 정도까지 통상적으로 트랩을 위한 장소인 격실의 플로어 위치 아래에 있을 수 있다. 플로어 아래에 충분한 공간이 없다면, 트랩은 더 높아져야만 한다. 그러면, 트랩의 용적을 정할 때 평형 작용의 속도에서의변화의 효과를 고려하여야만 한다.

트랩은, 그 길이 방향, 즉 어떠한 간막이 또는 간막이벽의 방향으로, 가로벽에 의하여 여러개의 부분으로 분할된다. 이 경우에, 선박의 균형의 변화는, 가로벽 사이의 거리가 충분히 작다고 가정할 때, 액체밀봉으로서의 트랩의 기능에는 어떠한 중요한 효과도 미치지 않는다. 가로벽들은 또한 트랩 구조 및 거기에 부착되는 다른 어떤 구조들의 견고성 및 부착성을 개선하기 위하여 사용될 수도 있다.

선박이 적어도 5°, 바람직하게는 적어도 10°까지의 경사각을 가질 때, 트랩이 액체 또는 다른 유동성 매체로 채워졌을 때 격실 사이에서 가스가 통하여 흐르는 것을 방지할 수 있도록 트랩을 디자인할 것이 권장된다. 그러한 트랩은, 가능한 화물의 이동 또는 이러한 크기의 경사를 일으킬 가능성이 있는 다른 사고의 경우에 기능할 수 있도록 디자인되어야 한다.

트랩의 흐름 덕트의 단면 면적의 크기는 적어도 격실 사이에서 트랩을 통한 모든 흐름 위치에서 적어도 거의 균일한 것이 유리하다. 이것은 유체 역학적 관점에서 바람직한데, 그것은 덕트 내에서의 흐름 속도의 변동을 제거할 수 있기 때문이다. 다른 장치들 또한 가능하다. 예를 들어, 트랩의 단면이 직사각형이라면, 그 트랩은 제작 및 선박 선체의 다른 구조들 속으로 맞추어 넣기가 비교적 쉽다.

문제의 격실들 내에 가질 수 있는 플로어 영역은, 인접한 격실들로 개방되어 있는 트랩의 대향하는 끝단들을 격자 구조물로써 덮음으로써 확장될 수 있다. 트랩의 끝단들은 각 격자 구조의 격자 구멍들의 총면적이 트랩의 흐름 덕트의 최소 단면적의 크기와 거의 동일한 크기로 되도록 정해진다. 이러한 방식으로 크기가 정해지는 격자 구조들은, 수평형 작용 동안에는 격실 사이에서 물의 흐름을 거의 늦추지 않는다.

다른 유동성 액체 매체의 저장이 트랩 상부 위치에서 이루어진다면, 그 트랩은 트랩의 기밀한 시일을 제공하기에 충분한 양의 액체 또는 다른 유동성 물질로써 재빨리 채워질 수 있다. 액체 또는 다른 유동성물질이 트랩 속으로 흘러 들어가는 속도를 증가시킬 필요가 있을 경우에는, 압축된 공기, 펌프, 컴프레서 또는 저장된 물질의 흐름 속도를 증가시키기 위한 적절한 다른 장치를 사용하는 것이 가능하다. 트랩을 채울 물은 예를 들어 바다, 푸울, 밸러스트 탱크 등으로부터 취할 수 있다.

불길을 진압하는 가스 또는 선박의 화재 안전성을 개선하기 위한 그에 상응하는 화재 방지 물질로 격실들을 채우기 위한 수단들이 마련될 수도 있다. 그러한 수단들은 특히 엔진실에 요구된다.

이제 본 발명의 실시예를, 특히 첨부된 도면들을 참조하여 오직 예로서만 기술하기로 하겠다.

도면에서, 참조 부호 1은 떠있는 선박, 즉 해상 선박을 가리키며, 플로어(4)를 가지는 두개의 나란한 폐쇄가능한 격실(3a, 3b)들 속으로 길이 방향의 분벽(bulkhead)(2) 형태인 길이 방향의 간막이에 의하여 분할되는 엔진실을 가지고 있다. 선박의 하나의 주엔진(5)이 격실(3a)에 위치하고 있고, 다른 하나의 주엔진(본 발명에 의한 수평형 장치를 더욱 명확하게 나타내기 위하여 도시하지 않음)은 격실 (3b)에 위치하고 있다. 격실들(3a, 3b)은 그 위에 홈통형 트랩(7)이 위치하는 이중바닥(6a, 6b)을 가지고 있다. 강도(strength)의 측면에서, 길이 방향의분벽(2)은 트랩(7) 속으로 아래로 연장되어 있고, 거기서 큰 관통 흐름 구멍들(11)이 마련된 간막이벽(8)은 트랩(7)을 길이 방향으로 나란히 있는 두 부분(9a, 9b)으로 분할한다. 트랩(7)은 선박의 길이 방향 판체 구조(10a, 10b)에 의하여 측면이 한정되어 있다. 부분들(9a) 및 (9b)는 관통 구멍(12)들을 통하여 각각 격실들(3a) 및 (3b)로 개방되어 있다. 구멍들(11, 12)은 그들이 선박의 일반적인 선체 구조를 약화시키지 않고 그 속에 맞추어질 수 있도록 배치되어 있다. 안전성의 이유에서, 구멍들(12)은 격자들(19)로 덮힐 수 있다. 구멍들(11)에 더하여, 또는 대신에, 부분들(9a, 9b) 사이의 유체 흐름의 연통을 제공하기 위하여, 파티션 또는 분벽(2)이 판체 구조(10a, 10b)들에 의하여 구획된 홈통의 바닥 및 바닥(6a) 상부에서 종결될 수 있다.

플로어(4)의 구멍(12) 근처에는 트랩(7) 내의 어떠한 물질들도 격실들로 퍼지는 것을 방지하기 위한 수직 방향의 방어물(14)이 마련되어 있다. 특히 이러한 종류의 방어물은 트랩(7)이 특히 플로어(4)의 수위보다 위에 있는 경우에 요구된다. 선택적으로, 동일한 목적을 위하여, 구멍(12)의 모서리들만에 상부로 돌출하는 칼라(collars)를 마련할 수도 있다.

트랩(7)은 예를 들면 밸러스트 탱크나 다른 탱크, 푸울 등과 같은 실질적인 저장조(15)에 접속되어 있는데, 그로부터 트랩(7)은 튜브(16)를 통하여 재빨리 채워질 수 있다. 안전성의 이유로, 저장조(15)는 트랩(7)을 완전히 가득 채우기에 충분한 물질을 항상 저장하는 것이 바람직하다. 저장조(15)는 트랩(7)보다 명확히 높은 위치에 있어서 그 트랩이 중력에 의하여 채워질 수 있도록 하는 것이 유리하다.제 1 도에 나타나 있지는 않지만, 채우는 과정의 속도를 올리기 위한 장치 또는 시스템이 마련될 수 있다. 또한 튜브(16) 내에는 폐쇄 밸브가 마련되어야만 한다. 레벨 지침표, 통제 장치 또는 다른 장치들 또한 요구될 수 있다.

진화를 위한 이산화탄소와 같은 압축된 물질들을 저장하고 있는 압축통(17)들 또한 마련될 수 있으며, 압축통들은 튜브(18)를 통하여 폐쇄된 격실 (3a) 또는 (3b), 또는 그들 모두로 접속될 수 있다.

제 1 도는 물 또는 다른 유동성 물질로 트랩(7)을 즉시 채워야 할 필요가 없는, 통상의 상태를 도시한 것이다. 그러나, 그 장치는 항상, 불길이 번지는 것을 방지하기 위해서 뿐만이 아니라, 평형 작용으로 트랩(7)을 사용하기 위한 완전한 준비 상태에 있다.

제 2 도는 격실(3b)의 외부 측면에 사고적인 손상 구멍(20)을 나타내고 있다. 구멍(20)을 통하여 격실(3b)로 유입되는 물은 트랩(7)을 통하여 격실(3a)로 흘러 간다. 트랩(7)의 총 단면적은 크기 때문에, 손상된 격실(3b)로부터 격실(3a)로의 물의 흐름은 재빨리 일어나며 선박이 안전성도 유지된다.

제 3 도는 격실(3b)에서의 화재(21)를 나타낸다. 이 경우에, 트랩(7)은 적어도 거의 플로어(4)의 수위까지 튜브(16)를 통하여 저장조(15)로부터 나온 물로 채워진다. 수위(22)는 액체 밀봉을 달성하기 위하여 구멍(11)의 상부 모서리 위로 있는 것이 중요하다. 이산화탄소 혹은 다른 적절한 물질이 화재의 진화를 위하여 튜브(18)로부터 격실(3b)로 이끌어져 사용된다.

제 4 도는 트랩(7)의 바닥부(6b) 근처에서 분벽(2)의 아래 간막이벽(8) 내에위치하고 있는 구멍들(11)을 나타내는 것이다. 트랩(7)은 1 내지 5 미터, 바람직하게는 2 내지 3 미터의 간격으로 떨어져 있는 가로방향 벽들(23)에 의하여 부분들로 분할된다. 구멍들(11)의 총면적은 충분히 빠른 수평형 작용이 달성될 수 있을 정도로 충분히 커야만 한다.

구멍(11)들의 상부 모서리들은 비교적 소량의 물만으로 안전한 액체 밀봉 기능이 얻어질 수 있을 정도로 충분히 낮은 수위에 있어야 한다.

트랩(7)을 채우는 튜브(16)는, 그 튜브(16)에 밖으로 흐르는 구멍들 또는 가로방향 벽들(23) 사이의 각 공간 내에 있는 튜브(24)들이 마련되도록 설치된다. 가로방향 벽(23)들을 마련함으로써, 트랩(7)을 채우기 위해 사용되는 물 또는 다른 물질은 선박(1)의 길이 방향으로 흐를 수 없다. 따라서, 트랩 장치의 액체 밀봉 기능은 선박(1)의 균형 위치가 변화하는 경우에도 유지된다.

상술한 장치에서, 격실들은 예를 들어 간막이 벽의 형태인 간막이벽(8)에 의하여 분리되어 나란히 위치한다. 격실들(3a, 3b)은 그러나, 그들이 트랩을 통하여 서로 통하고 있다고 가정하면, 하나 또는 그 이상의 벽들에 의하여 서로 분리될 수 있다. 따라서, 두개의 격실들(3a, 3b)은 적어도 하나의 격실 또는 통로를 더욱 구획하는 벽들에 의하여 분리되어 선박의 대향하는 현측 상에 있을 수 있다.

본 발명은 이하의 청구 범위들 중 어디에 포함되는 특징들, 그러나 반드시 그 문자적인 의미 내에서가 아니라, 동등한 특징을 가지는 변화들을 포함하여 그것의 여러 가지 변화가 용이하므로, 설명한 실시예들에 한정되는 것으로 생각될 수 없다.

본 발명에 의하면, 많은 양의 물이 한쪽 격실로부터 다른쪽 격실로 흘러갈 수 있도록 할 뿐만 아니라, 물의 흐름을 위하여 마련된 덕트들을 통하여 한쪽 격실로부터 다른 쪽 격실로 불길 또는 가스가 번지는 것을 방지할 수 있다.

Claims (11)

1. 두개의 폐쇄되거나 폐쇄될 수 있는 격실들(3a, 3b)을 가진 선박의 수평형 장치에 있어서, 상기 격실들 사이에는, 양 격실(3a, 3b) 사이로 유체 흐름의 연결을 제공하여 한쪽 격실(3b)의 물이 다른 한쪽 격실(3a)로 자유롭게 흐를 수 있어서 양쪽 격실에서 재빨리 물 부하의 평형을 이루도록 하기 위한 트랩(7)이 있고, 그 트랩은, 상기 트랩(7)을 통하여 상기 격실들(3a, 3b) 사이에 가스의 흐름을 막기에 필요한 정도로 유동성 매체에 의하여 채워질 수 있는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 격실들(3a, 3b)은 나란히 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 격실들(3a, 3b)은 간막이벽(8)에 의하여 분리되고 상기 트랩은 하나의 홈통(7)을 포함하여 구성되어 그 홈통 속으로 상기 간막이벽(8)의 아래 부분이 홈통(7)의 길이 방향을 따라 아래로 연장되어 있으며, 그 홈통(7)은 간막이벽(8)의 대향하는 측면 상의 각 격실(3a, 3b)들과 서로 통하고 또한 상기 간막이벽(8)의 하부 바닥 및 홈통의 바닥 사이의 틈, 또는 간막이벽(8)의 하부에 있는 적어도 하나의 관통 흐름 구멍(11)을 통하여 상기 유체 흐름의 연결을 제공하는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 트랩(7)은, 전체적으로 또는 적어도 상당한 정도까지 상기 격실들(3a, 3b)의 플로어(4)의 수위 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 홈통(7)은, 길이 방향으로 간격을 두고 있는 가로방향 벽들(23)에 의하여, 그 길이를 따라 분할되는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
6. 제 3 항에 있어서, 상기 벽수단들은 상기 격실들(3a, 3b) 사이에 하나의 간막이벽(8)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트랩(7)은, 액체 또는 다른 유동성 매체로 채워졌을 때, 선박이 5° 의 각도로 기울어지는 경우 격실들 사이에서 가스의 관통 흐름을 방지할 수 있도록 디자인되는 것을 특징으로 하는 수평형장치.
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트랩(7)의 관통 흐름 덕트의 단면의 면적이 모든 관통 흐름 위치에서 균일한 크기인 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트랩(7)의 흐름 덕트의 끝단 구멍(12)들은, 상기 끝단 구멍들(12) 사이의 최소의 흐름 위치의 단면 면적과 거의 동일한총면적을 가지는 구멍들이 있는 격자 구조(19)에 의하여 덮혀 있는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 트랩(7)의 상부 위치에서, 물 또는 다른 유동성 물질의 저장조가 그 트랩을 밀봉하기에 충분한 양의 물 또는 유동성 물질로 그 트랩(7)을 채울 수 있도록 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.
11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 불길 방지 물질로 상기 격실들(3a, 3b)을 채우기 위하여 튜브를 가지는 압축통(17, 18)이 마련되는 것을 특징으로 하는 수평형 장치.