KR101313160B1 - 헬리데크 조명 장치 - Google Patents

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KR101313160B1
KR101313160B1 KR1020120058348A KR20120058348A KR101313160B1 KR 101313160 B1 KR101313160 B1 KR 101313160B1 KR 1020120058348 A KR1020120058348 A KR 1020120058348A KR 20120058348 A KR20120058348 A KR 20120058348A KR 101313160 B1 KR101313160 B1 KR 101313160B1
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

헬리데크 조명 장치가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 헬리데크 조명 장치는 헬리데크에 하나 이상으로 설치되고, 선택적으로 헬리데크의 상면에 돌출 또는 비돌출되도록 회전하여 태양광을 채광하는 가변 채광부; 상기 가변 채광부에 연결되고, 채광된 태양광을 전송하는 광전송부; 및 상기 광전송부에 연결되고, 선박의 실내 공간에 설치되어 태양광을 산란시키는 산광부를 포함할 수 있다.

Description

헬리데크 조명 장치{LIGHINT APPARATUS WITH HELIDECK}
본 발명은 헬리데크 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 조명 장치로서 헬기 이착륙이 가능한 헬리데크 조명 장치에 관한 것이다.
일반적으로 대형 대형 선박이나 해양구조물에는 헬리콥터 또는 헬기가 이착륙할 수 있는 이착륙장(이하 '헬리데크')가 구비되어 있다. 이러한 헬리데크는 선박의 종류에 따라 설치 위치 내지 공간이 필요하다.
또한, 선박과 항공기간 사고를 미연에 방지하고 사용자 안전을 위해서, 선박용 헬리데크의 설치 규정이 매우 엄격하므로, 헬리콥터의 이착륙 유도, 안전망, 소화 설비, 지지 구조물 등의 필수적인 구성품 이외에는 별도의 구조물을 설치하기가 매우 어려운 상황이다.
예컨대, 특허문헌은 드릴쉽의 헬리데크 서포트로서, 단순히 헬리콥터를 이착륙 할 수 있는 공간만을 제공하고 있을 뿐이며, 헬리데크의 상부가 헬리콥터 이착륙을 위해 빈 공간으로 남아있을 뿐이다.
이와 같은 특허문헌은 선박의 메인 데크 상부에서 헬리데크가 차지하는 공간이 비교적 넓음에도 불구하고, 헬리콥터의 이착륙을 제외하고 활용도가 매우 떨어지는 공간으로 이해될 수 있다.
한편, 기존 선박 및 해양 플랜트에서 태양광을 이용한 조명시스템의 경우 설치공간 확보가 어려워 적용이 되기 매우 어려운 실정이다.
태양광을 이용하지 않는 선박 및 해양 플랜트의 모든 조명장치의 에너지원은 자체 동력기기를 이용하여 전기를 생산하여 이용하기 때문에 이산화탄소 발생과 동력기기의 유지비용을 증가시키는 요인으로 작용하고 있다.
한국공개특허 제10-2012-0051330호
본 실시예는 평상시 사용하지 않은 헬리데크를 활용하여 태양광을 집광을 하여 거주구 실내에 보조 조명장치로서 활용할 수 있고, 헬리콥터의 이착륙과 같은 사용시에는 헬리콥터와의 간섭 또는 장애가 되지 않도록 가변 채광부의 반구부 및 마감부를 헬리데크의 상면 아래로 회전(flip over)시켜 돌출되지 않게 할 수 있는 헬리데크 조명 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 헬리데크에 하나 이상으로 설치되고, 선택적으로 헬리데크의 상면에 돌출 또는 비돌출되도록 회전하여 태양광을 채광하는 가변 채광부; 상기 가변 채광부에 연결되고, 채광된 태양광을 전송하는 광전송부; 및 상기 광전송부에 연결되고, 선박의 실내 공간에 설치되어 태양광을 산란시키는 산광부를 포함하는 헬리데크 조명 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 가변 채광부는, 상기 태양광이 투과되는 중공형의 반구부; 상기 중공형 반구부의 개방된 저부를 밀폐시키도록 결합되고, 상기 태양광이 투과되는 마감부; 상기 마감부에 고정브래킷으로 결합된 회전샤프트; 상기 회전샤프트에 결합되고, 상기 헬리데크의 프레임을 기반으로 상기 회전샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및 상기 회전샤프트를 회전시키는 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변 채광부는, 상기 반구부와 상기 마감부에 의해 한정되는 내측 공간에 반사거울방식, 프리즘방식, 프리즘 및 거울방식, 렌즈 및 광섬유방식 중 어느 하나의 채광 방식을 지원하는 채광유닛을 더 설치하고 있을 수 있다.
또한, 상기 반구부는, 상기 광전송부와 상기 반구부 사이의 틈새의 기밀 또는 수밀을 위해, 상기 반구부의 하부 외측 테두리를 따라 설치된 실링부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 가변 채광부는, 상기 회전샤프트와 상기 모터의 출력샤프트 사이에는 회전 토크를 증가시키도록 기어가 더 개재될 수 있다.
또한, 상기 모터를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 모터에 접속된 모터드라이버; 상기 모터드라이버에 접속된 출력처리기; 상기 헬리데크에 헬리콥터가 접근하는 것을 감지하여 접근신호를 발생시키는 센서; 상기 센서에 접속되고, 상기 접근신호의 입력처리를 수행하는 입력처리기; 및 상기 입력처리기가 입력처리한 상기 접근신호에 대응하게 상기 출력처리기에서 상기 모터드라이버 쪽으로 회전신호 또는 정지신호를 전달시켜, 상기 모터드라이버로 하여금 상기 모터의 출력샤프트를 회전 또는 정지시키는 작동을 제어하는 중앙제어기를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리데크 조명 장치에 따르면, 헬리데크에 배열된 복수개의 가변 채광부의 반구부를 헬리데크의 상면에 돌출 또는 비돌출시킨 상태에서 태양광을 채광하여 거주구 실내로 공급함으로써, 설치공간 확보 문제를 해결하여 선박 및 해양 플랜트에서 태양광을 이용한 조명시스템을 설치할 수 있게 하는 장점이 있다.
즉, 중공형 반구부와 마감부는 투명 재질로서 직사광선 또는 반사광선의 태양광을 채광할 수 있는 채광유닛 쪽으로 태양광이 전달될 수 있기 때문에, 투명 재질의 반구부가 각도 180°로 뒤집어 지듯이 회전(flip over)하더라도, 투명 재질의 마감부가 헬리데크의 상면과 대등한 레벨에 위치하게 되어, 역시 태양광이 광전송부를 통해 산광부로 전송될 수 있어서, 헬리데크의 사용 또는 비사용에 관계없이 조명 장치로서의 작동을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예는 헬리콥터의 이착륙 시에는 가변 채광부의 반구부가 회전하여 헬리데크의 상면 안쪽으로 들어가게 되므로, 헬리데크의 상면에는 튀어나오는 구조물이 없게 됨에 따라, 안전하고 원활한 헬리콥터의 이착륙을 가능케 할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 실시예는 선박 및 해양 플랜트에서 자체 동력기기의 사용을 감소시킬 수 있음에 따라, 이산화탄소 발생을 저감시킬 수 있어, 이산화탄소 배출로 인한 환경파괴를 방지하는데 일조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리데크 조명 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 헬리데크 조명 장치의 가변 채광부의 단면도이다.
도 3은 도 2의 가변 채광부의 작동 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 헬리데크 조명 장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공 지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단 되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 헬리데크 조명 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예는 태양광의 유입이 어려운 선박의 거주구의 실내 공간 또는 선박내 마련된 각종 실내 공간과 헬리데크 사이에 설치되어서, 태양광을 조명으로 이용함에 따라 이산화탄소 배출량을 줄이고, 지구온난화를 방지하고, 에너지절약을 도모할 수 있는 장치 구성을 포함하여 이루어질 수 있다.
본 실시예는 크게, 가변 채광부(100), 광전송부(200), 산광부(300)를 포함할 수 있다.
가변 채광부(100)는 해양 플랜트 또는 선박(10)에 마련된 헬리데크(101)에 하나 이상으로 설치되고, 선택적으로 헬리데크(101)의 상면에 돌출 또는 비돌출되도록 회전하여 태양광을 채광하는 역할을 담당할 수 있다.
또한, 광전송부(200)는 가변 채광부(100)에 연결되고, 채광된 태양광을 전송하는 광덕트 구조 또는 덕트 구조물 내부에 마련되어 광전송을 위한 광섬유 구조를 가질 수 있다.
또한, 산광부(300)는 광전송부(200)에 연결되고, 선박(10)의 실내 공간(11)에 설치되어 태양광을 산란시키는 역할을 담당할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 헬리데크 조명 장치의 가변 채광부의 단면도이고, 도 3은 도 2의 가변 채광부의 작동 관계를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 가변 채광부(100)는 태양광이 투과되는 중공형의 반구부(110)와, 중공형 반구부(110)의 개방된 저부를 밀폐시키도록 결합되고, 상기 태양광이 투과되는 마감부(120)를 포함할 수 있다.
반구부(110)와 마감부(120)는 투명 재질 또는 태양광 채광에 적합한 광투과율을 갖는 재질로 형성될 수 있다.
여기서, 마감부(120)는 원반형 또는 디스크형 플레이트 형상을 가질 수 있다.
반구부(110)의 저부 테두리에는 복수개의 볼트 구멍을 갖는 플랜지부가 형성될 수 있고, 볼트 구멍에 일치되도록 마감부(120)에도 복수개의 볼트 구멍이 형성될 수 있다.
이후, 체결 볼트를 이용하여, 반구부(110)와 마감부(120)가 분해 조립 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 반구부(110)는 광전송부(200)와 반구부(110) 사이의 틈새의 기밀 또는 수밀을 위해, 반구부(110)의 하부 외측 테두리를 따라 설치된 실링부(115)를 더 포함할 수 있다.
실링부(115)는 광전송부(200) 외부의 먼지, 이물질, 물 등이 광전송부(200)의 내측 공간으로 침투하는 것을 방지하는 역할을 담당할 수 있다.
반구부(110)와 마감부(120)에 의해 한정 또는 구획되는 내부 공간에는 반사거울방식, 프리즘방식, 프리즘 및 거울방식, 렌즈 및 광섬유방식 중 어느 하나의 채광 방식을 지원하는 채광유닛(130)이 더 설치될 수 있다.
채광유닛(130)은 태양광을 집광 또는 채광할 수 있는 어떠한 형식의 장치 구성을 가질 수 있으므로, 본 실시예에서 채광 방식 자체는 한정되지 않을 수 있다.
가변 채광부(100)는 회전샤프트(140), 베어링(150, 151), 모터(160)를 더 포함할 수 있다.
회전샤프트(140)는 마감부(120)의 중심을 통과하는 방향을 따라 마감부(120)에 배치될 수 있다.
도 2에서는 회전샤프트(140)가 마감부(120)의 저면에 밀착되도록 설치될 수 있다.
만일, 반구부(110)의 측부에 관통구멍이 형성되도록 설계 변경될 경우, 미 도시되어 있지만 회전샤프트(140)가 마감부(120)의 상면에 밀착되도록 배치될 수 있다.
이러한 회전샤프트(140)는 하나 이상의 고정브래킷(141, 142)에 의해 마감부(120)에 결합될 수 있다.
이런 경우, 회전샤프트(140), 마감부(120) 및 반구부(110)는 하나의 몸체로서 동시에 회전될 수 있게 된다. 즉 회전샤프트(140)가 회전할 경우, 마감부(120) 및 반구부(110)도 회전할 수 있고, 그 결과 반구부(110)가 헬리데크(101)의 상면(102) 바깥쪽으로 돌출되게 배치되거나, 헬리데크(101)의 상면(102) 안쪽으로 돌출되지 않게 배치될 수 있다.
반구부(110)가 헬리데크(101)의 상면(102) 안쪽으로 돌출되지 않게 회전될 경우, 마감부(120)가 헬리데크(101)의 상면(102)과 대등한 위치에 놓이게 될 수 있다.
베어링(150, 151)는 회전샤프트(140)에 결합되고, 헬리데크(101)의 프레임을 기반으로 회전샤프트(140)를 회전 가능하게 지지하는 역할을 담당할 수 있다.
모터(160)는 회전샤프트(140)를 회전시키는 역할을 담당할 수 있다.
모터(160)는 서보모터, 스테핑모터 등이 될 수 있고, 하기에서 설명할 제어부로부터 공급되는 전원을 이용하여 가변 채광부(100)의 작동에 필요한 동력을 발생시키는 역할을 담당할 수 있다.
가변 채광부(100)에는 회전샤프트(140)와 모터(160)의 출력샤프트(161) 사이에 회전 토크를 증가시키도록 기어 배열비에 대응한 기어(162)가 더 개재될 수 있다.
기어(162) 또는 회전샤프트(140) 및 그 주변 위치에는 미 도시된 샤프트 구속 장치 구성이 더 마련될 수 있다.
예컨대, 샤프트 구속 장치의 구성은 회전샤프트(140)의 회전 이후 정지된 상태를 브레이크 장치에 의해 구현할 수도 있고, 정지된 상태를 유지하기 위해 기어(162)를 회전 가능하게 또는 회전 불가능하게 선택적으로 유지시키는 기능을 수행할 수 있는 어떠한 장치도 될 수 있으므로, 이에 한정되지 않을 수 있다.
도 4는 도 1에 도시된 헬리데크 조명 장치의 제어부를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예는 모터(160)를 제어하기 위한 제어부(170)를 더 포함할 수 있다.
제어부(170)는 각각의 모터(160)에 전원 공급용 전선 및 신호 전송용 통신선을 통해 접속된 모터드라이버(171)와, 모터드라이버(171)에 접속된 출력처리기(172)와, 헬리데크(101)에 헬리콥터가 접근하는 것을 감지하여 접근신호를 발생시키는 센서(173)와, 센서(173)에 접속되고, 접근신호의 입력처리를 수행하는 입력처리기(174)를 포함할 수 있다.
또한, 제어부(170)는 입력처리기(174)가 입력처리한 접근신호에 대응하게 출력처리기(172)에서 각 모터드라이버(171) 쪽으로 회전신호 또는 정지신호를 전달시켜, 모터드라이버(171)로 하여금 각 모터(160)의 출력샤프트를 회전 또는 정지시키는 작동을 제어하는 중앙제어기(175)를 포함할 수 있다.
여기서, 모터(160)의 출력샤프트에는 회전량 또는 각도를 측정하는 엔코더(176)이 더 연결되어 있을 수 있다. 엔코더(176)는 입력처리기(174)에 측정값을 입력시키도록 되어 있으므로, 중앙제어기(175)는 엔코더(176) 및 입력처리기(174)로부터 측정값을 피드백 받아서 정밀하게 반구부(110), 마감부 및 회전샤프트(140)의 회전 또는 정지 작동을 제어할 수 있다.
또한, 중앙제어기(175)는 수동 작동 회로를 더 구비하여, 사용자의 회로 조작 명령에 따라 모터(160)를 제어하여 반구부(110), 마감부 및 회전샤프트(140)를 회전 또는 정지시킬 수 있게 구성될 수 있다.
또한, 중앙제어기(175)는 선박 통합 자동화 시스템(IAS: Integrated Automation System)과 연결되어 통합관리될 수 있도록 통신 회로를 더 구비할 수도 있다.
도 2와 도 3을 참조하여 헬리데크 조명 장치의 작용에 대하여 설명하고자 한다.
먼저, 도 2에서와 같이, 평상시 또는 복수개의 가변 채광부(100)의 반구부(110)를 헬리데크(101)의 상면(102)에 돌출시킨 상태가 유지될 수 있다.
이런 상태에서 가변 채광부(100)는 태양광을 채광하고, 광전송부(200)를 통해 선박의 거주구 등의 실내 공간에 마련된 산광부(300) 쪽으로 태양광을 공급함으로써, 태양광을 이용한 조명 장치로서의 역할을 담당하게 된다.
만일, 작업자의 수동 작동 회로를 조작하거나, 센서(173)를 통해 헬리콥터 접근이 감지된 경우, 모터(160)가 작동하여 반구부(110)가 각도 180°로 뒤집어 지듯이 회전(flip over)하게 될 수 있다.
이런 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 투명 재질의 마감부(120)가 헬리데크(101)의 상면(102)과 대등한 레벨에 위치하게 될 수 있다. 이에 따라, 헬리콥터와의 간섭 또는 장애가 발생되지 않게되고, 안전하게 헬리콥터가 헬리데크(101)에 착륙 또는 이륙할 수 있게 된다.
또한, 반구부(110)가 뒤집혀 있는 상태라 하더라도 태양광은 투명 재질의 마감부(120)와 반구부(110)를 통해 광전송부(200) 쪽으로 전달될 수 있고, 채광유닛(130)도 태양광의 반사광선을 채광할 수 있으므로, 역시 실내 공간에서 조명으로 사용될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권 리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 가변 채광부 200 : 광전송부
300 : 산광부 400 : 제어부

Claims (6)

  1. 헬리데크에 하나 이상으로 설치되고, 선택적으로 헬리데크의 상면에 돌출 또는 비돌출되도록 회전하여 태양광을 채광하는 가변 채광부;
    상기 가변 채광부에 연결되고, 채광된 태양광을 전송하는 광전송부; 및
    상기 광전송부에 연결되고, 선박의 실내 공간에 설치되어 태양광을 산란시키는 산광부를 포함하는 헬리데크 조명 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가변 채광부는,
    상기 태양광이 투과되는 중공형의 반구부;
    상기 중공형 반구부의 개방된 저부를 밀폐시키도록 결합되고, 상기 태양광이 투과되는 마감부;
    상기 마감부에 고정브래킷으로 결합된 회전샤프트;
    상기 회전샤프트에 결합되고, 상기 헬리데크의 프레임을 기반으로 상기 회전샤프트를 회전 가능하게 지지하는 베어링; 및
    상기 회전샤프트를 회전시키는 모터를 포함하는 헬리데크 조명 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변 채광부는,
    상기 반구부와 상기 마감부에 의해 한정되는 내측 공간에 반사거울방식, 프리즘방식, 프리즘 및 거울방식, 렌즈 및 광섬유방식 중 어느 하나의 채광 방식을 지원하는 채광유닛을 더 설치하고 있는 헬리데크 조명 장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 반구부는,
    상기 광전송부와 상기 반구부 사이의 틈새의 기밀 또는 수밀을 위해, 상기 반구부의 하부 외측 테두리를 따라 설치된 실링부를 더 포함하는 헬리데크 조명 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 가변 채광부는,
    상기 회전샤프트와 상기 모터의 출력샤프트 사이에는 회전 토크를 증가시키도록 기어가 더 개재되어 있는 헬리데크 조명 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 모터를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 모터에 접속된 모터드라이버;
    상기 모터드라이버에 접속된 출력처리기;
    상기 헬리데크에 헬리콥터가 접근하는 것을 감지하여 접근신호를 발생시키는 센서;
    상기 센서에 접속되고, 상기 접근신호의 입력처리를 수행하는 입력처리기; 및
    상기 입력처리기가 입력처리한 상기 접근신호에 대응하게 상기 출력처리기에서 상기 모터드라이버 쪽으로 회전신호 또는 정지신호를 전달시켜, 상기 모터드라이버로 하여금 상기 모터의 출력샤프트를 회전 또는 정지시키는 작동을 제어하는 중앙제어기를 포함하는 헬리데크 조명 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001210117A (ja) 2000-01-28 2001-08-03 Matsushita Electric Works Ltd 採光装置
KR20090019388A (ko) * 2007-08-21 2009-02-25 정웅선 개폐식 지붕 채광 창
KR20120053280A (ko) * 2010-11-17 2012-05-25 삼성중공업 주식회사 헬리데크

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