KR101298121B1 - 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

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Abstract

결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치 및 이를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 레일 장치는, 선체에 지지되어 탑승자의 손잡이로 사용되고, 그 내부가 진공 상태인 중공형 핸드 레일 몸체; 핸드 레일 몸체로 열을 공급하는 히터부; 핸드 레일 몸체 내부의 공기를 외부로 펌핑하기 위한 진공 펌프; 핸드 레일 몸체의 내부 기압을 측정하는 기압계; 및 기압계의 측정값이 소정의 값을 초과하는 경우 진공 펌프를 작동시키는 제어부를 포함한다.

Description

결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치 및 이를 포함하는 선박{Handrail apparatus with anti-freezing function and ship or marine structure including the same}
본 발명은 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
남극, 북극과 같은 극지의 바다는 매우 거칠다. 그래서 극지를 운항하는 선박의 경우 탑승자가 이동 중 중심을 잡기 위한 핸드 레일이 필수적이다. 그러나 극지의 경우 기온이 매우 낮아 핸드 레일 자체가 결빙되거나 핸드 레일에 묻은 해수가 결빙되어 핸드 레일의 사용이 어려운 경우가 발생한다.
본 발명의 실시예는, 결빙을 효과적으로 방지하도록 구성된 핸드 레일 장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 지지되어 탑승자의 손잡이로 사용되는 중공형 핸드 레일 몸체; 및 핸드 레일 몸체로 열을 공급하는 히터부를 포함하고, 핸드 레일 몸체의 내부는 진공 상태인, 핸드 레일 장치가 제공된다.
이때, 히터부는 핸드 레일 몸체의 내부에 배치된 열선을 포함할 수 있다.
대안적으로, 히터부는, 핸드 레일 몸체의 내부에 배치된 열선; 핸드 레일 몸체의 내부에 배치되고 열선을 둘러싸는 중공형 히터 몸체를 포함하고, 히터 몸체의 내부는 열매체유로 채워질 수 있다.
한편, 핸드 레일 장치는 핸드 레일 몸체 내부의 공기를 외부로 펌핑하기 위한 진공 펌프; 핸드 레일 몸체의 내부 기압을 측정하는 기압계; 및 기압계의 측정값이 소정의 값을 초과하는 경우 진공 펌프를 작동시키는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체에 지지되어 탑승자의 손잡이로 사용되는 중공형 핸드 레일 몸체; 및 핸드 레일 몸체로 열을 공급하는 히터부를 포함하고, 핸드 레일 몸체의 내부는 열매체유로 채워지는, 핸드 레일 장치가 제공된다.
이때, 핸드 레일 장치는 열매체유를 순환시키기 위해 핸드 레일 몸체의 일측과 타측을 상호 연결하는 연결 라인; 및 연결 라인 상에 설치되는 펌프를 더 포함할 수 있다.
이때, 연결 라인은 핸드 레일 몸체의 주변 온도보다 높은 주변 온도를 갖는 영역을 경유할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 선체; 및 상기 핸드 레일 장치를 포함하는 선박이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 핸드 레일 몸체의 내부가 진공 상태를 유지함으로써, 히터부는 열복사 방식으로 핸드 레일 몸체를 신속하게 가열할 수 있고, 핸드 레일 몸체의 결빙이 효과적으로 방지될 수 있다.
나아가 핸드 레일 몸체의 내부가 열매체유로 채워짐으로써 히터부의 작동이 이루어지지 않더라도 히터부는 오랜 시간 동안 핸드 레일 몸체에 열을 전달할 수 있고, 핸드 레일 몸체가 결빙되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 레일 장치가 선체에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 A-A 단면을 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드 레일 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드 레일 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 레일 장치가 선체에 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1)는 예를 들어 극지에서 운용되는 선박에 사용되는 것으로 핸드 레일 몸체(10)와, 히터부(30)를 포함하여 구성될 수 있다.
보다 상세히, 핸드 레일 몸체(10)는 탑승자의 손잡이로 사용되는 부분으로서, 선체(9)에 지지된다. 핸드 레일 몸체(10)는 중공형으로 이루어지며, 탑승자의 이동 경로를 따라 연장 형성될 수 있다.
핸드 레일 몸체(10)는 히터부(30)에 의해 가열된다. 본 실시예에 따르면 히터부(30)는 열복사 방식으로 핸드 레일 몸체(10)로 열을 공급할 수 있는데 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
본 실시예에 따른 히터부(30)는 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 열선(31)을 포함할 수 있다. 열선(31)은 전원(미도시)으로부터 전기를 공급받아 열을 발생시킨다. 열선(31)은 핸드 레일 몸체(10)의 내부에 배치될 수 있다. 이 경우 열선(31)에서 발생되는 열에너지는 핸드 레일 몸체(10)의 내측면을 가열할 수 있다.
열선(31)은 핸드 레일 몸체(10)를 관통하여 배치될 수 있다. 이 경우, 열선(31)이 관통하는 부분은 밀봉 처리될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 핸드 레일 몸체(10)의 내부는 진공 상태이다. 여기서 진공 상태란 공기가 전혀 없는 경우뿐만 아니라 예를 들어 기압이 대략 1/1000㎜Hg 정도 이하인 경우를 모두 포함한다.
핸드 레일 몸체(10)의 내부를 진공 상태로 만들기 위해 후술하는 진공 펌프(40)가 사용될 수 있다.
핸드 레일 몸체(10)의 내부가 진공 상태인 경우, 히터부(30)에서 발생된 열은 열복사 방식으로 핸드 레일 몸체(10)로 전달될 수 있어 신속하게 핸드 레일 몸체(10)를 가열할 수 있다.
한편, 핸드 레일 몸체(10)의 내부가 진공 상태가 아니라 공기로 채워진 경우 히터부(30)가 핸드 레일 몸체(10)를 가열하는 과정에서 핸드 레일 몸체(10) 주변의 찬 기운이 핸드 레일 몸체(10)의 내부 공기로 전달되어 열손실을 유발할 수 있다.
그러나 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1)의 경우 핸드 레일 몸체(10)의 내부가 진공 상태이기 때문에 외부의 찬 기운이 핸드 레일 몸체(10) 내부로 전달되지 못해 열손실을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1)는 진공 펌프(40)와, 기압계(50)와, 제어부(60)를 포함하여 구성될 수 있다.
진공 펌프(40)는 핸드 레일 몸체(10) 내부의 공기를 외부로 펌핑하여 핸드 레일 몸체(10)의 내부를 진공 상태로 만들 수 있다. 진공 펌프(40)는 핸드 레일 몸체(10) 내부와 외기를 상호 연결 하는 진공 라인(41) 상에 배치될 수 있다.
진공 라인(41)에는 밸브(45)가 설치될 수 있는데, 밸브(45)는 진공 펌프(40)의 작동이 멈춘 경우 외기가 핸드 레일 몸체(10)의 내부로 유입되는 것을 방지하도록 작동할 수 있다.
기압계(50)는 핸드 레일 몸체(10)의 내부 기압을 측정할 수 있다.
제어부(60)는 기압계(50)의 측정값이 소정의 값을 초과하는 경우 진공 펌프(40)를 작동시킬 수 있다. 예를 들어 기압계(50)의 측정값이 1/1000㎜Hg를 초과하면 제어부(60)는 핸드 레일 몸체(10) 내부를 진공 상태로 유지시키기 위해 진공 펌프(40)를 작동시켜 핸드 레일 몸체(10)로부터 공기를 배출시킬 수 있다.
이와 같이 구성된 핸드 레일 장치(1)는 핸드 레일 몸체(10) 내부의 진공 상태를 모니터링하여 핸드 레일 몸체(10) 내부의 진공 상태를 효과적으로 유지시킬 수 있다.
이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1)는 히터부(30)의 열을 열복사 방식으로 핸드 레일 몸체(10)로 공급함으로써 열손실 없이 핸드 레일 몸체(10)의 결빙을 신속하게 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 핸드 레일 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(2)는 핸드 레일 몸체(110)와, 히터부(130) 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같은 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(2)는 앞선 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1)와 비교할 때 히터부(130)의 구성에서 차이가 있다.
이하, 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(2)를 설명함에 있어서 핸드 레일 몸체(110), 진공 펌프(140), 진공 라인(141), 밸브(145), 기압계(150), 제어부(160) 등에 대한 설명은 앞선 실시예의 핸드 레일 몸체(10), 진공 펌프(40), 진공 라인(41), 밸브(45), 기압계(50), 제어부(60) 등에 대한 설명으로 대신하고 히터부(130)를 중심으로 설명한다.
본 실시예에 따른 히터부(130)는 열선(131)과 히터 몸체(132)를 포함할 수 있다.
열선(131)은 핸드 레일 몸체(110)의 내부에 배치된다. 열선(131)은 외부에서 전기를 공급받아 열을 발생한다.
히터 몸체(132)는 열선(131)을 둘러싼다. 히터 몸체(132)는 중공형으로 이루어지며, 핸드 레일 몸체(110)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다.
히터 몸체(132)는 핸드 레일 몸체(110)의 내부에 배치된다. 이 경우, 핸드 레일 몸체(110)와 히터 몸체(132)는 이중관 형상을 이룰 수 있다.
히터 몸체(132)의 내부는 열매체유(T)로 채워질 수 있다. 여기서 열매체유(T)란 열용량이 큰 매체를 말하며, 예를 들어 실리콘 오일, 부동액 등을 포함할 수 있다. 특히 실리콘 오일, 부동액 등은 어느 점이 낮다.
이와 같이 구성된 히터부(130)는 열선(131)에서 발생된 열이 열매체유를 통해 히터 몸체(132)로 전달되고, 가열된 히터 몸체(132)에서 복사열이 핸드 레일 몸체(110)로 전달되어 핸드 레일 몸체(110)를 가열하도록 작동한다.
열선(131)이 작동하는 과정에서 열매체유(T)는 많은 열을 저장하게 된다. 이 경우, 사고 등으로 열선(131)의 작동이 이루어지지 않더라도 히터부(130)는 오랜 시간 동안 핸드 레일 몸체(110)에 복사열을 전달할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 핸드 레일 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(3)는 핸드 레일 몸체(210)와 히터부(230)를 포함하여 구성되며, 앞선 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1, 2)와 비교할 때 핸드 레일 몸체(210)의 내부가 열매체유(T)로 채워져 있다는 점 등에서 차이가 있다.
이하, 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(3)를 설명함에 있어서 핸드 레일 몸체(210), 히터부(230), 열선(231) 등은 앞선 실시예의 핸드 레일 몸체(10), 히터부(30), 열선(31) 등에 대한 설명으로 대신하고 차이점을 중심으로 설명한다.
핸드 레일 몸체(210)의 내부는 열매체유(T)로 채워질 수 있다. 핸드 레일 몸체(210)에 채워진 열매체유(T)는 히터부(30)에서 발생된 열을 핸드 레일 몸체(210)로 전달한다. 이 과정에서 열매체유(T)는 많은 열을 저장할 수 있다. 이 경우, 사고 등으로 히터부(230)의 작동이 이루어지지 않더라도 히터부(230)는 오랜 시간 동안 핸드 레일 몸체(210)에 열을 전달할 수 있고, 핸드 레일 몸체(210)가 결빙되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(3)는 연결 라인(270)과 펌프(280)를 더 포함할 수 있다. 연결 라인(270)은 열매체유(T)를 순환시키기 위한 것으로 도 4에 도시된 바와 같이 핸드 레일 몸체(210)의 일측과 타측을 상호 연결한다. 연결 라인(270) 상에는 펌프(280)가 설치될 수 있다. 펌프(280)는 연결 라인(270) 내부의 열매체유(T)를 일방향으로 이동시킨다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 펌프(280)가 작동하면 연결 라인(270) 및 핸드 레일 몸체(210)를 경유하는 열매체유의 순환(도 4에서 볼 때 화살표 방향)이 발생한다. 이 경우, 예를 들어 히터부(230)의 작동이 중단되더라도 열매체유(T)가 순환함으로써 외부의 찬 기운에 의해 열매체유(T)가 어는 것을 효과적으로 지연시키거나 방지할 수 있다.
또한, 연결 라인(270)은 핸드 레일 몸체(210)의 주변 온도보다 높은 주변 온도를 갖는 영역을 경유할 수 있다. 예를 들어 핸드 레일 몸체(210)가 실외에 배치된 경우 연결 라인(270)은 실내를 경유할 수 있다. 이 경우, 열매체유(T)는 상대적으로 따뜻한 실내를 경유하여 순환하기 때문에 핸드 레일 몸체(210) 주변의 매우 찬 기운에 노출되는 시간이 감소될 수 있다. 이에 따라 열매체유(T)가 어는 것을 효과적으로 지연시키거나 방지할 수 있다.
이상에서 살펴본 실시예에 따른 핸드 레일 장치(1, 2, 3)는 예를 들어 극지용 선박에 적용될 수 있다. 극지용 선박은 쇄빙 유조선, 쇄빙 컨테이너선, 쇄빙 시추선 등을 포함할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10, 110, 210 : 핸드 레일 몸체
30, 130, 230 : 히터부
31, 131, 231 : 열선
40, 140 : 진공 펌프
50, 150 : 기압계
60, 160 : 제어부
270 : 연결 라인
280 : 펌프

Claims (8)

  1. 선체에 지지되어 탑승자의 손잡이로 사용되고, 그 내부가 진공 상태인 중공형 핸드 레일 몸체; 및
    상기 핸드 레일 몸체로 열을 공급하는 히터부;
    상기 핸드 레일 몸체 내부의 공기를 외부로 펌핑하기 위한 진공 펌프;
    상기 핸드 레일 몸체의 내부 기압을 측정하는 기압계; 및
    상기 기압계의 측정값이 소정의 값을 초과하는 경우 상기 진공 펌프를 작동시키는 제어부를 포함하는, 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히터부는 상기 핸드 레일 몸체의 내부에 배치된 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는, 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히터부는,
    상기 핸드 레일 몸체의 내부에 배치된 열선; 및
    상기 핸드 레일 몸체의 내부에 배치되고 상기 열선을 둘러싸는 중공형 히터 몸체를 포함하고,
    상기 히터 몸체의 내부는 열매체유로 채워지는 것을 특징으로 하는, 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치.
  4. 삭제
  5. 선체에 지지되어 탑승자의 손잡이로 사용되고, 그 내부가 열매체유로 채워지는 중공형 핸드 레일 몸체;
    상기 핸드 레일 몸체로 열을 공급하는 히터부;
    상기 열매체유를 순환시키기 위해 상기 핸드 레일 몸체의 일측과 타측을 상호 연결하는 연결 라인; 및
    상기 연결 라인 상에 설치되는 펌프를 포함하는, 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 연결 라인은 상기 핸드 레일 몸체의 주변 온도보다 높은 주변 온도를 갖는 영역을 경유하는 것을 특징으로 하는, 결빙 방지 기능을 갖는 핸드 레일 장치.
  8. 선체; 및
    상기 선체에 장착되는 상기 제1항 내지 제3항, 제5항 및 제7항 중 어느 한 항에 따른 핸드 레일 장치를 포함하는 선박.
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