KR101087159B1 - Apparatus for removing freezing ice in the container of arctic ship using jet - Google Patents
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Abstract
본 발명은 제트분사를 이용한 컨테이너선의 결빙 제거장치에 관한 것으로, 다수의 컨테이너를 탑재한 채 극지를 운항하는 컨테이너선에서 발생되는 결빙을 제거하는 장치에 있어서; 상기 컨테이너선의 양 선측에 길이방향으로 설치된 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 움직이도록 구동모터와 구동휠을 구비한 타워형 제트분사기와; 상기 제트분사기를 따라 승하강되게 설치되며, 분사노즐을 갖는 노즐유닛과; 상기 분사노즐과 연결되고, 상기 제트분사기에 결속되어 결빙 방지용 유체를 상기 분사노즐로 공급하는 신축관과; 상기 신축관으로 공급되는 결빙 방지용 유체를 가열시키도록 상기 제트분사기의 하단부에 구비된 히팅코일과; 상기 신축관으로 공급되는 결빙 방지용 유체를 고압으로 승압시키도록 상기 제트분사기의 하단부에 구비된 압축기를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an apparatus for removing ice from a container ship using jet spray, comprising: an apparatus for removing ice generated from a container ship operating a polar region with a plurality of containers mounted thereon; Guide rails installed in the longitudinal direction on both sides of the container ship; A tower jet sprayer having a driving motor and a driving wheel to move along the guide rail; A nozzle unit installed up and down along the jet injector and having an injection nozzle; An expansion pipe connected to the injection nozzle, the expansion pipe being attached to the jet injector and supplying a fluid for preventing frost to the injection nozzle; A heating coil provided at a lower end of the jet injector to heat the anti-freezing fluid supplied to the expansion tube; It is configured to include a compressor provided in the lower end of the jet injector to boost the anti-freezing fluid supplied to the expansion tube to a high pressure.
본 발명에 따르면, 극지를 운항하는 컨테이너선에서 워터 스프레이에 의해 결빙이 예상될 경우 미리 결빙 예상지역을 제트분사하여 결빙을 억제함으로써 하역작업의 효율성과 편의성을 높이고, 하역시 안전사고의 위험을 제거하며, 그에 따른 인건비도 절감하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, if ice is expected by water spray in a container ship operating in polar regions, jet spraying of the anticipated freezing area in advance prevents the freezing, thereby increasing the efficiency and convenience of the unloading operation and eliminating the risk of a safety accident during unloading. In addition, labor costs can be reduced accordingly.
제트, 컨테이너선, 컨테이너, 결빙, 하역 Jet, Container Ship, Container, Freezing, Unloading
Description
본 발명은 제트분사를 이용한 컨테이너선의 결빙 제거장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨테이너선에 탑재된 컨테이너 끼리의 결빙을 제거하여 하역작업의 편의성을 향상시키고, 안전사고를 예방할 수 있도록 개선된 제트분사를 이용한 컨테이너선의 결빙 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing ice from a container ship using jet spray, and more particularly, to improve the convenience of unloading work by removing the ice between containers mounted on the container ship, and to improve jet spraying. It relates to a freezing device of the container ship using.
일반적으로, 극지를 운항하는 컨테이너선의 경우 선수부에서 발생되는 워터 스프레이(Water Spray)에 의해 선박에 탑재된 컨테이너끼리 결빙되는 문제가 발생된다.In general, in the case of container ships operating in polar regions, there is a problem in that containers mounted on a vessel are frozen by water spray generated from the bow portion.
반면에, 선미로 쇄빙하는 더블 엑팅(Double Acting) 개념으로 운항하는 선박의 경우에는 거주구에서 워터 스프레이를 막을 수 있지만, 얼음이 없는 일반 해역을 운항할 때에는 결국 선수로 운항해야 하므로 워터 스프레이 자체를 방지하기는 어렵다.On the other hand, ships operating under the double acting concept of icebreaking with a stern can prevent water spray in the residential area, but when operating in an ice-free sea area, the water spray itself must be operated as a bow. It is difficult to prevent.
이러한 이유로 대부분의 컨테이너선은 도 1의 예시와 같이, 선수부에 브레이크워터(1)가 설치되어 운항시 갑판을 통해 넘어오는 해수(그린 워터 현상)를 막아 화물(컨테이너)이 침수되거나 손상되는 것을 방지하고 있다.For this reason, in most container ships, as shown in FIG. 1, the brake water 1 is installed in the bow portion to prevent seawater (green water phenomenon) flowing through the deck during operation to prevent the cargo (container) from being flooded or damaged. Doing.
그럼에도 불구하고, 일반 해역을 운항할 때와 달리 극지를 운항할 때는 돌풍 또는 워터 스프레이 등으로 인해 도 2의 예시적인 사진에서와 같이 얼음(2)이 컨테이너(3)에 결빙되어 컨테이너(3)끼리 부착되거나 리프팅 러그 부분이 얼음(2)으로 막혀 하역하기 어려운 상황이 종종 발생되고, 이로 인해 하역 속도가 저하되며, 인건비를 증가시키고, 안전사고의 위험이 매우 높다는 단점으로 작용하게 된다.Nevertheless, unlike when operating in the normal sea area, the
현재는 컨테이너선 운항 중 워터 스프레이 현상이 발생되면 사람이 일일이 그 부분에 가서 얼음을 제거하고 있으나 이또한 한계가 있어 이에 대한 해결책이 시급히 요청되고 있는 실정이다.Currently, if water spray occurs during the operation of container ships, people go to the area to remove ice, but there is a limit as well, and there is an urgent need for a solution.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 극지를 운항하는 컨테이너선의 양 선측에 제트분사 가능한 수단을 설치하여 필요시 제트분사를 통해 컨테이너들의 결빙을 억제함으로써 하역작업의 편의성을 향상시키고, 안전사고의 위험을 줄일 수 있도록 한 제트분사를 이용한 컨테이너선의 결빙 제거장치를 제공함에 그 주된 해결 과제가 있다.The present invention was created in view of the above-described problems in the prior art, by providing jet injection means on both sides of the container ship operating the polar to suppress the freezing of the containers through jet injection if necessary The main problem is to provide a device for freezing ice of container ships using jet spraying to improve the convenience of unloading operations and reduce the risk of safety accidents.
본 발명은 상기한 해결 과제를 달성하기 위한 수단으로, 다수의 컨테이너를 탑재한 채 극지를 운항하는 컨테이너선에서 발생되는 결빙을 제거하는 장치에 있어서; 상기 컨테이너선의 양 선측에 길이방향으로 설치된 가이드레일과; 상기 가이드레일을 따라 움직이도록 구동모터와 구동휠을 구비한 타워형 제트분사기와; 상기 제트분사기를 따라 승하강되게 설치되며, 분사노즐을 갖는 노즐유닛과; 상기 분사노즐과 연결되고, 상기 제트분사기에 결속되어 결빙 방지용 유체를 상기 분사노즐로 공급하는 신축관과; 상기 신축관으로 공급되는 결빙 방지용 유체를 가열시키도록 상기 제트분사기의 하단부에 구비된 히팅코일과; 상기 신축관으로 공급되는 결빙 방지용 유체를 고압으로 승압시키도록 상기 제트분사기의 하단부에 구비된 압축기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 제트분사를 이용한 컨테이너의 결빙 제거장치를 제공한다.The present invention is a means for achieving the above object, in the apparatus for removing the frost generated in the container ship to operate the polar with a plurality of containers; Guide rails installed in the longitudinal direction on both sides of the container ship; A tower jet sprayer having a driving motor and a driving wheel to move along the guide rail; A nozzle unit installed up and down along the jet injector and having an injection nozzle; An expansion pipe connected to the injection nozzle, the expansion pipe being attached to the jet injector and supplying a fluid for preventing frost to the injection nozzle; A heating coil provided at a lower end of the jet injector to heat the anti-freezing fluid supplied to the expansion tube; It provides a freezing device of the container using jet injection, characterized in that it comprises a compressor provided at the lower end of the jet injector to boost the anti-freezing fluid supplied to the expansion pipe to a high pressure.
이때, 상기 노즐유닛은 와이어에 고정되고, 상기 와이어는 상기 제트분사기 의 상단 및 하단에 구비된 구동롤과 종동롤에 권취되며, 상기 구동롤은 승하강모터에 의해 정,역회전가능하게 설치되는 것에 의해 승하강되는 것에도 그 특징이 있다.At this time, the nozzle unit is fixed to the wire, the wire is wound on the drive roll and the driven roll provided on the top and bottom of the jet sprayer, the drive roll is installed to be forward, reverse rotation by the lifting motor It is also characterized by being raised and lowered by.
또한, 상기 노즐유닛은 상기 와이어 양측의 제트분사기에 고정된 가이드에 의해 흔들림없이 승하강안내되게 설치된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the nozzle unit is also characterized in that it is installed to be guided up and down without shaking by the guide fixed to the jet injector on both sides of the wire.
아울러, 상기 노즐유닛의 상면 선단에는 결빙지점을 촬영하고 이를 조종실로 전송하는 카메라가 더 설치된 것에도 그 특징이 있다.In addition, the front end of the nozzle unit is characterized in that the camera is further installed to shoot the frost point and transmit it to the cockpit.
뿐만 아니라, 상기 신축관으로 공급되는 결빙 방지용 유체는 히팅코일, 압축기 순으로 순차 진행되는 것에도 그 특징이 있다.In addition, the anti-freezing fluid supplied to the expansion tube is characterized in that the heating coil, the compressor proceeds sequentially.
그리고, 상기 결빙 방지용 유체는 공기, 청수, 해수 중에서 선택된 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.In addition, the anti-freezing fluid is characterized in that any one selected from air, fresh water, sea water.
또한, 상기 신축관은 주름관 형태인 것에도 그 특징이 있으며, 상기 승하강모터는 스텝모터인 것에도 그 특징이 있다.In addition, the expansion pipe is characterized in that the corrugated pipe shape, and the lifting and lowering motor is also characterized in that the step motor.
본 발명에 따르면, 극지를 운항하는 컨테이너선에서 워터 스프레이에 의해 결빙이 예상될 경우 미리 결빙 예상지역을 제트분사하여 결빙을 억제함으로써 하역작업의 효율성과 편의성을 높이고, 하역시 안전사고의 위험을 제거하며, 그에 따른 인건비도 절감하는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, if ice is expected by water spray in a container ship operating in polar regions, jet spraying of the anticipated freezing area in advance prevents the freezing, thereby increasing the efficiency and convenience of the unloading operation and eliminating the risk of a safety accident during unloading. In addition, labor costs can be reduced accordingly.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 제트분사를 이용한 컨테이너의 결빙 제거장치가 설치된 개략적인 컨테이너선의 예시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 제트분사를 이용한 컨테이너의 결빙 제거장치의 예시도이다.Figure 3 is an illustration of a schematic container ship equipped with the ice removal device of the container using jet spray according to the present invention, Figures 4 and 5 is an exemplary view of the ice removal device of the container using jet spray according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제트분사를 이용한 컨테이너의 결빙 제거장치는 컨테이너선(100)의 양 선측을 따라 움직이면서 고압의 물 또는 압축공기를 분사하여 워터 스프레이로 인해 발생되는 결빙, 얼음, 눈 등을 운항 중 미리 제거할 수 있도록 구성된다.As shown in Figure 3, the ice removal device of the container using jet injection according to the present invention is moved along the both sides of the
뿐만 아니라, 리프팅 러그에서 발생되는 결빙 현상도 제거하게 된다.In addition, it also eliminates freezing in the lifting lugs.
이를 위해, 상기 컨테이너선(100)의 양 선측에는 가이드레일(200)이 설치되고, 상기 가이드레일(200)을 따라 움직일 수 있는 제트분사기(300)가 구비된다.To this end,
이때, 상기 컨테이너선(100)의 선수부에는 탑재된 화물, 즉 컨테이너(400)들을 워터 스프레이로부터 보호하기 위한 기본적인 수단인 브레이크워터(500)가 기존과 동일하게 설치되어 있다.In this case, the
보다 구체적으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제트분사기(300)는 가이드레일(200)을 따라 컨테이너선(100)의 선수에서 선미를 향해 혹은 선미에서 선수를 향해 움직일 수 있도록 구성된다.More specifically, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the
이를 위해, 상기 제트분사기(300)의 하단에는 상기 가이드레일(200)에 접촉되어 구동되는 구동휠(310)이 구비되고, 상기 구동휠(310)은 구동모터(320)와 연결된다.To this end, a lower end of the
이 경우, 상기 구동모터(320)와 구동휠(310)의 동력전달은 구동모터(320)의 회전축과 연결된 기어결합 혹은 풀리와 벨트, 또는 스프라켓과 체인 등의 공지된 동력전달수단을 통해 이루어질 수 있다.In this case, the power transmission of the
그리고, 상기 제트분사기(300)는 탑재된 화물, 즉 컨테이너(400)의 높이를 충분히 커버할 수 있도록 높이가 높은 타워형으로 형성된다.In addition, the
아울러, 상기 제트분사기(300)의 상하 길이방향으로 상단부에는 종동롤(330)이 구비되고, 하단부에는 승하강모터(미도시)의 회전축에 마련되는 구동롤(332)이 구비되며, 상기 종동롤(330)과 구동롤(332)에는 와이어(334)가 권취되고, 상기 와이어(334)에는 노즐유닛(340)이 고정된다.In addition, a driven
또한, 상기 승하강모터(미도시)는 정,역회전이 가능한 모터이며, 스텝모터를 사용함이 바람직하다.In addition, the lifting motor (not shown) is a motor capable of forward and reverse rotation, it is preferable to use a step motor.
따라서, 상기 승하강모터(미도시)의 구동에 의해 구동롤(332)이 회전되면 와이어(334)가 움직이고, 이 와이어(334)를 따라 상기 제트분사기(300)의 상하길이 방향으로 노즐유닛(340)이 움직이게 된다.Therefore, when the driving
이때, 상기 노즐유닛(340)에는 분사노즐(342)이 설치되며, 또한 상기 노즐유닛(340)을 더욱 원활하게 안내하기 위해 상기 제트분사기(300)에는 상기 와이어(334)의 양측으로 가이드(344)가 구비되므로 상기 노즐유닛(340)은 이 가이드(344) 안에서 흔들림없이 원활하게 승하강 가능하게 된다.At this time, the
뿐만 아니라, 상기 제트분사기(300)의 하단부에는 상기 승하강모터(미도시)의 구동을 제어하기 위한 제어기(Controller)(336)가 구비되어 이를 제어함으로써 자동 제어 가능하게 구성할 수도 있다.In addition, a controller (336) for controlling the driving of the elevating motor (not shown) is provided at the lower end of the
또한, 상기 노즐유닛(340)에는 물 또는 압축공기를 분사노즐(342)로 공급하기 위한 공급관으로서 신축관(350)이 연결된다.In addition, the
이 경우, 상기 신축관(350)은 결빙을 해빙하기 위해 어느 정도 열을 가져야 함은 물론 고압으로 분사되어야 하므로 이를 위해 히팅코일(360)과 압축기(370)를 거치도록 배관된다.In this case, the
여기에서, 상기 신축관(350)은 주름관 형태가 바람직하다.Here, the
이때, 상기 히팅코일(360)은 표현상 코일로 기재한 것일 뿐 코일 자체를 의미하는 것이 아니라 히팅할 수 있는 코일이 권취된 일정 크기의 챔버를 의미하며, 해빙 혹은 결빙 방지를 위해 유체가 분사될 때 이 챔버를 통과하도록 함으로써 가열하기 위한 것이다.In this case, the
아울러, 압축기(370)는 분사될 유체의 압력을 높이기 위해 구비되는 통상의 압축기이다.In addition, the
그리고, 본 발명에서 사용될 유체로는 공기를 비롯하여 해상에서 쉽게 얻을 수 있는 해수 또는 선박에 필요한 청수를 사용할 수 있다.In addition, as the fluid to be used in the present invention, seawater or fresh water necessary for a ship can be easily used, including air.
덧붙여, 극지를 운항할 경우 작업자가 외부에서 직접 조작하기가 힘들고, 또 높이 적재된 컨테이너(400)까지 작업자가 올라가서 확인하기 어려우므로 상기 노즐유닛(340)의 상면에 선단부에 카메라(380)를 설치하고, 이를 조종실에서 화면으로 확인하면서 결빙된 지역을 확인하고 쉽게 해빙시킬 수 있도록 구성하면 더욱 좋다.In addition, when operating the polar, it is difficult for the operator to directly operate from the outside, and it is difficult to check the worker to climb up to the
이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 다음과 같은 작동관계를 갖는다.The present invention having such a configuration has the following operational relationship.
다수의 컨테이너(400)를 탑재한 컨테이너선(100)이 극지를 운항하는 도중 컨테이너(400)를 포함한 리프팅 러그 등에서 결빙이 발생되거나 혹은 결빙 발생이 예상될 경우 본 발명 장치를 가동시킨다.When the
즉, 먼저 결빙이 발생된 혹은 예상된 지점으로 본 발명 장치를 이동시키게 되는데, 이는 해당 지점을 확인한 후 조종실에서 구동모터(320)를 구동시켜 구동휠(310)이 가이드레일(200)을 따라 이동하면서 제트분사기(300)를 동작지점으로 이동시키게 된다.That is, first, the device of the present invention is moved to a point where icing or anticipation occurs, which identifies the point and then drives the
이때, 카메라(380)가 구비된 경우 상기 제트분사기(300)를 수시로 이동시키면서 결빙지점 혹은 결빙예상 지점을 미리 확인할 수도 있을 것이다.In this case, when the
이렇게 하여, 제트분사기(300)가 동작지점으로 이동되면 승하강모터(미도시)가 구동되어 구동롤(332)을 회전시키게 되고, 이에 따라 종동롤(330)과 연결된 와이어(334)가 상승하면서 원하는 지점에 이르게 되면 구동을 정지시킨다.In this way, when the
필요한 경우, 카메라(380)를 통해 정확한 결빙 상태를 확인하면서 작업할 수 있다.If necessary, the
이어, 제어신호에 따라 해빙용 유체가 유입되고, 이 유체는 히팅코일(360) 및 압축기(370)를 차례로 거치면서 가열되고 승압되게 된다.Subsequently, the thawing fluid flows in accordance with the control signal, and the fluid is heated and stepped up while passing through the
이 상태에서, 신축관(350)을 타고 노즐유닛(340)로 공급되고, 노즐유닛(340)에서 분사노즐(342)을 통해 해당 지점에 집중 분사되면서 결빙지점 혹은 결빙예상 지점의 결빙을 해빙시키거나 결빙되지 않도록 방지하게 된다.In this state, the
이와 같이, 극지 운항 중 발생될 수 있는 결빙을 미리 방지함으로써 목적지 도착후 하역작업의 원활성을 확보하고, 작업 중 안전사고를 예방할 수 있게 된다.In this way, by preventing the ice that can occur during the polar operation in advance to ensure the smoothness of the unloading operation after arriving at the destination, it is possible to prevent a safety accident during the operation.
도 1 및 도 2는 종래 컨테이너선의 예시적인 도면 및 사진,1 and 2 are exemplary views and photos of a conventional container ship,
도 3은 본 발명에 따른 제트분사를 이용한 컨테이너의 결빙 제거장치가 설치된 개략적인 컨테이너선의 예시도,3 is an exemplary view of a container ship installed with a device for removing the ice of the container using jet injection according to the present invention,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 제트분사를 이용한 컨테이너의 결빙 제거장치의 예시도.4 and 5 is an exemplary view of the ice removing device of the container using jet spray according to the present invention.
♧ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♧♧ description of the symbols for the main parts of the drawing ♧
100 : 컨테이너선 200 : 가이드레일100: container ship 200: guide rail
300 : 제트분사기 310 : 구동휠300: jet jet 310: driving wheel
320 : 구동모터 330 : 종동롤320: drive motor 330: driven roll
340 : 노즐유닛 350 : 카메라340: nozzle unit 350: camera
360 : 히팅코일 370 : 압축기360: heating coil 370: compressor
380 : 신축관 400 : 컨테이너380: expansion pipe 400: container
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