KR101258925B1

KR101258925B1 - 덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박

Info

Publication number: KR101258925B1
Application number: KR1020100099121A
Authority: KR
Inventors: 김진기; 서광수; 조민환
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2010-10-12
Filing date: 2010-10-12
Publication date: 2013-04-29
Also published as: KR20120037583A

Abstract

덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 화물창 아래의 덕트킬의 내부를 따라 배치된 수평이송부와, 상기 덕트킬의 선수 또는 선미쪽 종단에서 상기 선박의 상부 데크쪽으로 연장된 수직이송부와, 상기 화물창 각각의 바닥에서 상기 덕트킬과 연결되는 지점에 형성된 개폐부를 포함한다.

Description

덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박{VESSEL HAVING FREIGHT HANDLING MACHINERY USING DUCT KEEL}

본 발명은 화물을 싣고 다니는 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 대형 선박에는 각종 화물창 또는 저장탱크가 마련될 수 있다.

예컨대, 벌크선은 컨테이너화되지 못하거나 포장이 불가능한 곡물이나, 목재, 철광석, 시멘트 등의 화물을 화물창에 산적하여 운반하는 화물선을 의미한다.

벌크선은 하역기계를 이용하여 화물을 싣거나 내리는 처리를 수행한다.

하역기계는 설치 위치에 따라 부두에 설치된 것, 선박 자체에 설치된 것, 대선에 붙어 있는 것 등으로 나룰 수 있다.

예컨대, 부두에 설치된 것에는 데릭 크레인(derrick crane), 해머 헤드 크레인(hammer head crane) 등과 같은 고정식 크레인과, 문형 크레인(portal crane), 반 문형 크레인(semi portal crane), 포크 리프트(fork-lift)와 같은 이동식 크레인이 있다.

또한, 선박 자체에 설치된 것에는 마스트 크레인(mast crane)이 있고, 대선에 붙어 있는 것에는 부양식 크레인(floating crane) 등이 있다.

이외에도, 특수하역기계로서 연속식 언로더(continuous ship unloader), 언로더(unloader), 스태커(starker), 리클레이머(reclaimer) 등이 있다.

종래 기술에 따른 선박(1)은 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 선체의 선수미 방향인 종방향을 따라 복수개의 벌크선용 화물창(2)을 가지고 있다.

화물창(2)의 화물은 하역기계(3)에 의해 싣고 내려져 처리될 수 있다.

하역기계(3)는 리클레이머(3a)를 이용한 것으로서, 화물창(2) 내의 화물, 즉 곡물, 광물 등을 하역 또는 환적시에 화물의 높이에 대응하게 리클레이머(3a)를 유한한 범위 내에서 회전(r)시키면서 퍼 올리도록 구성되어 있다. 이때, 하역기계(3)는 각각의 화물창(2)마다 옮겨지면서 화물을 하역한다.

그러나, 종래 기술에 따른 선박은 선적항에 도착 후, 복잡한 절차를 거쳐 하역기계가 화물창의 상부에 세팅된 후에야 하역 또는 환적이 가능한 단점을 갖는다.

또한, 종래 기술에 따른 선박은 선박 자체에 하역기계를 구비할 때, 화물창 상부 공간을 차지하는 단점이 있다.

즉, 종래 기술의 선박에 사용되는 하역기계는 선박의 상부 데크 또는 항구에 설치되는 데 막대한 비용이 들고, 복수개의 화물창을 갖는 선박에서 1대의 하역기계가 어느 하나의 화물창을 완전히 비운 후 다른 화물창으로 이동하고 다시 그 화물창을 비운 후 또 다른 화물창으로 이동하는 방식으로 하역 작업을 수행함으로써, 작업 시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

또한, 미래의 천연가스 운송수단으로 각광받을 선박에서는 하역기계가 알갱이(pellet) 형태의 천연가스 하이드레이트(NGH) 등과 같은 화물을 처리할 때, 퍼 올리는 타입의 하역기계에서 알갱이가 터지거나 깨지는 현상이 발생될 수 있으므로, 이로 인한 화물 낭비 및 폭발의 여지가 많은 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 화물하역장치가 선박의 덕트킬에 설치된 선박을 제공함에 따라, 화물창에서 동시에 하역을 수행할 수 있어 신속하고 안전하게 화물을 처리하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 화물창 아래의 덕트킬의 내부를 따라 배치된 수평이송부와, 상기 덕트킬의 선수 또는 선미쪽 종단에서 상기 선박의 상부 데크쪽으로 연장된 수직이송부와, 상기 화물창 각각의 바닥에서 상기 덕트킬과 연결되는 지점에 형성된 개폐부를 포함하는 덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 화물창의 바닥은 상기 개폐부 쪽으로 경사진 호퍼 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 수평이송부는 상기 덕트킬의 내부를 따라 형성된 벨트 컨베이어 장치일 수 있다.

또한, 수직이송부는 상기 덕트킬과 상기 상부 데크 사이를 연결한 수직관부재와, 상기 수직관부재의 내부에서 상하 방향으로 설치된 스크루피더 또는 버킷엘리베이터를 포함할 수 있다.

또한, 개폐부는 상기 화물창과 상기 덕트킬의 연결지점에 형성된 구멍부와, 상기 구멍부에 설치된 도어부와, 상기 구멍부를 개폐시키도록 상기 도어부를 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 이동시키도록 쌍을 이루는 제1 액추에이터를 포함할 수 있다.

또한, 선박은 상기 화물터미널에 마련되고 해수면 아래에 배치된 도킹장치와 연결시키기 위한 도킹부를 더 포함할 수 있다.

또한, 도킹부는 상기 선박의 외표면으로부터 상기 덕트킬의 선수 또는 선미쪽 종단까지 형성된 도킹구멍과, 상기 도킹구멍에 설치된 해치부와, 상기 도킹구멍을 개폐시키도록 상기 해치부를 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 이동시키는 제2 액추에이터를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 선박 내부중에서 덕트킬을 이용하여 화물을 하역할 수 있음에 따라, 모든 화물창에서 동시에 화물을 하역할 수 있어 신속하고 안전하게 화물을 처리할 수 있다.

본 발명의 실시예는 화물창 바닥을 호퍼 형상으로 형성함에 따라 화물하역장치의 에너지 사용율을 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예는 각 화물창 바닥에 개폐도어를 설치하여 화물 유동량 또는 화물창 하역 순서를 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예는 도킹부를 구비하여 화물터미널의 도킹장치와 연결된 후 신속하게 화물을 하역시킬 수 있음에 따라 항구 체류비, 인건비 등을 획기적으로 줄일 수 있다.

도 1과 도 2는 종래의 선박과 화물기계를 보인 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박의 종단면도이다.
도 4와 도 5는 화물하역장치의 작동방법을 설명하기 위한 화물창 횡단면도이다.
도 6과 도 7은 도킹부의 작동방법을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박의 종단면도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예는 선박의 상부 데크 공간을 많이 차지하고 세팅이 복잡하고 어려운 리클레이머 등과 같은 기존의 하역장치를 사용하지 않고 신속하게 알갱이(pellet) 형태의 천연가스 하이드레이트(NGH) 등과 같은 화물을 자체 하역 처리할 수 있는 선박(10)을 제공할 수 있다.

본 실시예에 따른 선박(10)은 복수개의 화물창(20) 아래에서 선박(10)의 선수미 방향인 종방향을 따라 더블바텀탱크를 통과하는 덕트킬(11)을 형성하고 있을 수 있다.

선박(10)은 덕트킬(11)을 이용하여 설치된 화물하역장치인 수평이송부(100), 수직이송부(200)와, 개폐부(300)를 포함할 수 있다.

수평이송부(100)는 선박(10)의 모든 화물창(20) 아래의 덕트킬(11)의 내부를 따라 배치되어 화물을 운반하는 장치일 수 있다.

예컨대, 수평이송부(100)는 덕트킬(11)의 내부를 따라 형성된 벨트 컨베이어 장치로 구성될 수 있다. 즉, 수평이송부(100)는 덕트킬(11)의 내부에 설치된 활차와 벨트를 포함하되, 활차로 벨트를 순환시켜 벨트에 적재될 화물을 연속적으로 운반하도록 구성될 수 있다.

수직이송부(200)는 덕트킬(11)의 선수 또는 선미쪽 종단에서 연결된 후, 선체 또는 화물창(20)을 상하로 관통하여 선박(10)의 상부 데크쪽으로 연장되게 형성될 수 있다.

예컨대, 수직이송부(200)는 덕트킬(11)의 선수 또는 선미쪽 종단과 선박(10)의 선수 또는 선미쪽 상부 데크 사이를 연결한 수직관부재(210)와, 이런 수직관부재(210)의 내부에서 상하 방향으로 설치된 스크루피더(220)를 포함할 수 있다. 스크루피더(220)는 버킷엘리베이터 또는 그와 유사한 화물 수직 이송기계가 될 수 있다.

개폐부(300)는 화물창(20) 각각의 바닥(21)에서 상기 덕트킬(11)과 연결되는 지점에 형성될 수 있다.

도 3 또는 도 4를 참조하면, 화물창(20)의 바닥(21)은 개폐부(300) 쪽으로 경사진 호퍼 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 바닥(21)의 호퍼 형상은 화물 자중에 의해 개폐부(300) 쪽으로 화물이 이동하게 하는 방식으로써 화물하역장치의 에너지 소비를 상대적으로 감소시킬 수 있다.

도 4와 도 5는 화물하역장치의 작동방법을 설명하기 위한 화물창 횡단면도이다.

도 4와 도 5를 참조하면, 개폐부(300)는 화물창(20)과 덕트킬(11)의 연결지점에 형성된 구멍부(310)와, 이런 구멍부(310)에 설치된 도어부(320, 321)와, 구멍부(310)를 개폐시키도록 도어부(320, 321)를 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 이동시키도록 쌍을 이루는 제1 액추에이터(330, 331)를 포함할 수 있다.

제1 액추에이터(330, 331)는 유압원으로부터 작동유체를 공급받을 수 있고 리모트 컨트롤러(도시 안됨)에 연결된 액추에이터 구동기를 더 마련할 수 있다.

화물창(20) 별 제1 액추에이터(330, 331)의 리모트 컨트롤러는 선박(10) 내에 마련된 중앙 화물 관리 시스템(미 도시)에 연결되어서, 도어부(320, 321)의 개폐가 중앙집중식으로 통제 될 수 있다.

빌지킬(11)은 밸러스트 주배수용 파이프 라인 등이 설치되도록 빌지킬(11)의 양측 공간에 배관섹션(11a)을 형성하고 있을 수 있다.

이런 배관섹션(11a)의 사이에 해당하는 빌지킬(11)의 중앙 공간에는 수평이송부(100)의 활차 및 벨트 등이 설치시키기 위한 장치섹션(11b)이 형성될 수 있다. 여기서, 배관섹션(11a)과 장치섹션(11b)는 구획벽을 통해 구분될 수 있다. 장치섹션(11b)에는 유지 보수를 위한 여유 공간과 접근 통로(도시 안됨)가 더 마련될 수 있다.

도 4와 도 5를 참조하여, 화물하역장치의 작동방법을 설명하고자 한다.

도 4에 보이듯이, 천연가스 하이드레이트(NGH) 등과 같은 화물이 화물창(20)에 선적되기 전, 각각의 화물창(20)의 구멍부(310)는 제1 액추에이터(330, 331)의 폐쇄 작동 위치에 있는 도어부(320, 321)에 의해 폐쇄될 수 있다.

이런 상태에서 각각의 화물창(20)에는 화물이 선적될 수 있다.

화물을 선적한 선박(10)은 일반적인 화물터미널의 부두에 도착할 수 있다.

이후, 선박(10)의 중앙 화물 관리 시스템은 수평이송부(100)와 도 3에 도시된 수직이송부(200)를 가동시킨다.

또한, 선박(10)의 중앙 화물 관리 시스템은 제1 액추에이터(330, 331)의 작동유체 공급방향을 반대로 하여 도어부(320, 321)가 폐쇄 작동 위치에서 개방 작동 위치로 변경되도록 제어할 수 있다.

이런 경우, 화물창(20)의 구멍부(310)는 개방될 수 있다.

화물창(20)의 바닥(21)의 호퍼 형상에 의한 경사에 의해 화물은 개폐부(300) 쪽으로 이동할 수 있다.

이렇게 이동한 화물은 화물창(20)의 구멍부(310)를 통과하여 수평이송부(100)의 벨트 위로 떨어진다.

수평이송부(100)는 화물을 선수 또는 선미쪽 방향으로 이동시키되, 수직이송부(200)의 시작점에 해당하고 도 3에 도시된 수직관부재(210)의 하측 내부 공간까지 수평 이동시킬 수 있다.

수직관부재(210)의 하측 내부 공간에는 수평이송부(100)에 의해 이송된 화물이 임시 적치되는 공간이 더 형성될 수 있다.

수직이송부(200)의 스크루피더(220)의 하단은 수직관부재(210)의 하측 내부 공간에 적치된 화물을 상하로 이동시킬 수 있게 배치될 수 있다.

이에 따라, 화물은 수직이송부(200)의 스크루피더(220)에 의해 수직관부재(210)의 내부 공간을 따라 상향으로 이동한 후, 상부 데크에 마련된 임시 화물 적하장(도시 안됨)에 도달할 수 있다.

이를 위해서, 수직이송부(200)는 덕트킬(11)의 선수 또는 선미쪽 종단과 선박(10)의 선수 또는 선미쪽 상부 데크 사이를 연결한 수직관부재(210)와, 이런 수직관부재(210)의 내부에서 상하 방향으로 설치된 스크루피더(220)를 포함할 수 있다.

스크루피더(220)는 버킷엘리베이터 또는 그와 유사한 화물 수직 이송기계가 될 수 있다. 스크루피더(220)의 상부에는 이송된 화물을 상부 데크에 마련된 화물 임시 적하장까지 이송시키는 다른 이송수단 또는 화물 정리수단이 더 있을 수 있다.

이후, 화물터미널의 부두에 마련된 기존의 하역기계(도시 안됨)는 선박(10)의 상부 데크의 임시 화물 적하장과 화물터미널의 부두에 마련된 선외측 화물적하장 사이에 설치될 수 있고, 결국 선박(10)의 화물을 상부 데크의 임시 화물 적하장으로부터 선외측 화물적하장까지 하역시킬 수 있다.

이하, 선박의 도킹부와 화물터미널의 도킹장치를 이용한 화물 하역 방법에 대해서 설명하고자 한다.

도 6과 도 7은 도킹부의 작동방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 6과 도 7을 참조하면, 선박(10)은 화물터미널(30)에 마련되고 해수면 아래에 배치된 도킹장치(40)와 연결시키기 위한 도킹부(400)를 더 포함할 수 있다.

화물터미널(30)의 도킹장치(40)는 도킹부(400)에 삽입될 수 있도록 화물터미널(30)의 부두의 수중쪽 측면에서 돌출되게 형성된 관절형 도킹암(41)과, 이런 도킹암(41)의 최종단의 내부에서부터 화물터미널(30)의 터미널 적재 시설까지 연장 설치된 스크루피더 등과 같은 하역수단(42)과, 도킹암(41)의 최종단에 형성된 도킹암 도어(43)을 포함할 수 있다. 여기서, 도킹암 도어(43)는 유압 또는 공압 및 주지의 도어 제어 수단이 결합될 수 있고, 이때 화물터미널(30)에 마련된 도어 제어 시스템(도시 안됨)에 의해 도킹암 도어(43)의 개폐가 제어되도록 형성될 수 있다.

본 실시예에서 도킹부(400)는 선박(10)의 구상 선수부에 형성될 수 있다.

이런 도킹부(400)는 선박의 외표면, 예컨대 구상 선수부의 외표면으로부터 덕트킬(11)의 선수쪽 종단까지 관통하게 형성된 도킹구멍(410)과, 이런 도킹구멍(410)에 설치된 수중 도어 형식의 해치부(420)와, 도킹구멍(410)을 개폐시키도록 해치부(420)를 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 이동시키는 제2 액추에이터(430)를 포함할 수 있다.

제2 액추에이터(430)도 선박(10) 내에 마련된 중앙 화물 관리 시스템에 연결되어서, 해치부(420)의 개폐가 중앙집중식으로 통제 될 수 있다.

도킹구멍(410)의 내주면 또는 화물터미널(30)의 도킹장치(40)의 외주면에는 도킹 수압을 견디면서 도킹구멍(410)과 도킹장치(40)의 상호 기밀을 유지하는 수밀 수단이 더 형성되어 있을 수 있다.

수밀 수단은 잠수함 등이 수중에서 다른 잠수함과 도킹할 때 사용할 수 있는 주지의 도킹 장치에 적용된 수밀 수단을 이용하여 구성될 수 있다.

본 실시예의 선박(10)은 도킹장치(40)가 마련된 화물터미널(30)에 도착할 수 있다.

이후, 미리 정해질 수 있는 일련의 절차를 통해서 선박(10)의 도킹부(400)와 화물터미널(30)의 도킹장치(40)가 도킹될 수 있다.

예컨대, 도킹장치(40)의 도킹암(41)의 최종단이 도킹부(400)의 도킹구멍(410)에 삽입된 후, 앞서 언급한 수밀 수단에 의해 수밀이 유지된 상태에서, 도킹부(400)의 해치부(420)가 개방될 수 있다.

이런 상태에서, 선박(10)이 미리 정해진 이동 거리만큼 전진한 후 정지할 경우, 도킹암(41)의 최종단이 도킹부(400)의 도킹구멍(410)에 완전히 안치될 수 있다.

이후, 도킹암(41)의 최종단에 설치된 도킹암 도어(43)가 열리게 되어, 결국 도킹암(41)의 내부와 도킹부(400)의 도킹구멍(410)이 상호 관통하게 연결될 수 있다.

이후, 수평이송부(100)에 의해 덕트킬(11)의 선수쪽 종단까지 이송된 화물은 도킹장치(40) 내부에 마련된 스크루피더 등과 같은 하역수단(42)에 의해 화물터미널(30) 쪽의 터미널 적재 시설(도시 안됨)까지 하역될 수 있다.

이런 도킹부(400)를 갖는 선박(10)은 앞서 설명한 바와 같이 수직이송부(200) 및 부두의 하역기계(도시 안됨)를 경유하지 않기 때문에, 상대적으로 신속하게 화물을 화물터미널(30) 쪽으로 하역시킬 수 있다.

도킹부(400)는 선박(10)의 구상 선수부쪽에 형성된 것을 기준으로 본 실시예에서 설명되었으나, 이런 설명의 이해 범위 내에서 도킹부(400)가 선박(10)의 선미에 대응하게 적용될 수 있다. 즉, 다른 도킹부(도시 안됨)는 선박(10)의 선미쪽 부위에서 덕트킬(11)의 선미쪽 종단 사이에 형성될 수 있다. 그리고, 또 다른 도킹부는 선박(10)의 양측면과 덕트킬(11)의 사이의 구조물에서, 해당 구조물에 대응하게 설치되도록 적용될 수 있으므로, 결국 본 실시예의 도킹부(400)의 설치 위치는 구상 선수부 쪽으로 한정되지 않을 수 있다.

이상 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. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

10 : 선박 11 : 덕트킬
100 : 수평이송부 200 : 수직이송부
300 : 개폐부 400 : 도킹부

Claims

선박의 화물창 아래의 덕트킬의 내부를 따라 배치된 수평이송부와,
상기 덕트킬의 선수 또는 선미쪽 종단에서 상기 선박의 상부 데크쪽으로 연장된 수직이송부와,
상기 화물창 각각의 바닥에서 상기 덕트킬과 연결되는 지점에 형성된 개폐부를 포함하고,
상기 개폐부는
상기 화물창과 상기 덕트킬의 연결지점에 형성된 구멍부와,
상기 구멍부에 설치된 도어부와,
상기 구멍부를 개폐시키도록 상기 도어부를 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 이동시키도록 쌍을 이루는 제1 액추에이터를 포함하는
덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박.
제1항에 있어서,
상기 화물창의 바닥은
상기 개폐부 쪽으로 경사진 호퍼 형상으로 형성되는
덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박.
제1항에 있어서,
상기 수평이송부는
상기 덕트킬의 내부를 따라 형성된 벨트 컨베이어 장치인 것을 특징으로 하는
덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박.
제1항에 있어서,
상기 수직이송부는
상기 덕트킬과 상기 상부 데크 사이를 연결한 수직관부재와,
상기 수직관부재의 내부에서 상하 방향으로 설치된 스크루피더 또는 버킷엘리베이터를 포함하는
덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박.
삭제
제1항에 있어서,
상기 선박은
화물터미널에 마련되고 해수면 아래에 배치된 도킹장치와 연결시키기 위한 도킹부를 더 포함하는
덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박.
제6항에 있어서,
상기 도킹부는
상기 선박의 외표면으로부터 상기 덕트킬의 선수 또는 선미쪽 종단까지 형성된 도킹구멍과,
상기 도킹구멍에 설치된 해치부와,
상기 도킹구멍을 개폐시키도록 상기 해치부를 미리 정해진 스트로크 범위 내에서 이동시키는 제2 액추에이터를 포함하는
덕트킬을 이용한 화물하역장치를 갖는 선박.