KR101427128B1 - 이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스턴튜브 실링장치의 내부공간으로 이물질이 유입되는 것을 안정적으로 차단하여 상기 스턴튜브 실링장치의 손상을 방지할 수 있는 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 스턴튜브의 외측면과 일정간격을 가지면서 배치되며 일단은 선체와 결합되는 실링장치 하우징; 일단은 상기 실링장치 하우징과 결합되고, 타단은 상기 스턴튜브의 외측면과 접촉되어 해수가 상기 선체로 유입되는 것을 차단함과 동시에 윤활유가 바다로 누유되는 것을 차단하기 위한 하나 이상의 실링부재; 그리고, 상기 실링장치 하우징의 전단부에 구비되어 상기 해수에 존재하는 이물질이 상기 실링부재가 배치되는 상기 실링장치 하우징의 내부공간으로 유입되는 것을 차단하는 이물질 유입방지유닛을 포함하며, 상기 이물질 유입방지 유닛은 상기 실링장치 하우징의 전단부에 형성된 제1 환형공간에 배치되며 상기 스턴튜브의 외측면을 가압하면서 상기 스턴튜브의 외측면과 접촉하는 이물질 유입방지부재를 갖는 것을 특징으로 하는 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치를 제공한다.

Description

이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링장치{Stern tube sealing device including a preventing unit for preventing inflow of foreign material}

본 발명은 스턴튜브 실링장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스턴튜브 실링장치의 내부공간으로 이물질이 유입되어 상기 스턴튜브 실링장치가 손상되는 것을 방지할 수 있는 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치에 관한 것이다.

일반적으로, 스턴튜브(Stern tube)는 선체에서 프로펠러로 연장되는 프로펠러 회전축을 둘러싸는 형태를 가진다.

상기 스턴튜브의 외측에는 해수가 상기 프로펠러 회전축으로 유입되는 것을 차단함과 동시에 윤활유가 바다로 유출되는 것을 방지하기 위한 스턴튜브 실링장치가 설치된다.

상기 스턴튜브 실링장치는 상기 스턴튜브와의 사이에 배치되는 실링부재를 포함하며, 상기 실링부재는 상기 스턴튜브의 회전에 의하여 점차적으로 마모되기 때문에 일정시기가 지나면 교체되어야 한다.

여기서, 바다에 존재하는 이물질, 예를 들면 그물, 부유물, 모래가 상기 스턴튜브 실링장치의 내부로 유입되면, 상기 이물질에 의하여 상기 실링부재가 예상보다 빠르게 손상된다.

상기 실링부재가 손상되면, 상기 윤활유가 누유(漏油)되어 바다로 흘러들어 심각한 해양오염을 유발시킬 수 있고, 상기 해수가 상기 프로펠러 회전축으로 유입되어 상기 선체에 치명적인 손상을 유발시키게 된다.

또한, 해수의 파도나 수심의 변동으로 인한 변동압의 충격이 상기 실링부재에 직접적으로 전달되면, 상기 실링부재가 안정적인 압력부하를 유지할 수 없게 되어 순간적으로 상기 윤활유가 누유될 수 있다.

따라서, 이물질의 유입으로 인하여 스턴튜브 실링장치의 실링부재가 손상되는 것을 방지함과 동시에 상기 실링부재가 안정적인 압력부하를 유지할 수 있도록 하기 위한 다양한 연구가 필요한 실정이다.

등록특허 제10-1158608호 (선미관 시일 장치의 압력 제어 장치) 등록특허 제10-1151640호 (선미관 시일 장치의 압력 조절 장치)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 스턴튜브 실링장치의 내부로 이물질이 유입되는 것을 안정적으로 차단하여 상기 스턴튜브 실링장치의 손상을 방지할 수 있는 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 해수의 파도나 수심의 변동에 따른 변동압의 충격으로 인한 윤활유의 순간적인 누유현상을 방지할 수 있는 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 스턴튜브의 외측면과 일정간격을 가지면서 배치되며 일단은 선체와 결합되는 실링장치 하우징; 일단은 상기 실링장치 하우징과 결합되고, 타단은 상기 스턴튜브의 외측면과 접촉되어 해수가 상기 선체로 유입되는 것을 차단함과 동시에 윤활유가 바다로 누유되는 것을 차단하기 위한 하나 이상의 실링부재; 그리고, 상기 실링장치 하우징의 전단부에 구비되어 상기 해수에 존재하는 이물질이 상기 실링부재가 배치되는 상기 실링장치 하우징의 내부공간으로 유입되는 것을 차단하는 이물질 유입방지유닛을 포함하며, 상기 이물질 유입방지 유닛은 상기 실링장치 하우징의 전단부에 형성된 제1 환형공간에 배치되며 상기 스턴튜브의 외측면을 가압하면서 상기 스턴튜브의 외측면과 접촉하는 이물질 유입방지부재를 갖는 것을 특징으로 하는 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치를 제공한다.

상기 스턴튜브 실링장치는 상기 제1 환형공간과 이웃하여 형성되는 제2 환형공간에 배치되는 제1 실링부재와 상기 스턴튜브의 외측면 사이에서 발생하는 마찰열을 냉각시키기 위하여 상기 제2 환형공간으로 냉각유체를 공급하는 유체공급유로를 더 포함할 수 있다.

상기 냉각유체는 해수이며, 상기 유체공급유로는 상기 실링장치 하우징을 관통하여 상기 실링장치 하우징의 외부와 상기 제2 환형공간을 연통시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 구비된 이물질 유입방지 부재는 상기 스턴튜브의 외측면을 가압하면서 접촉하는 환형 압착부와, 상기 환형압착부와 결합되고 외부에서 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러주는 스크린부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 스턴튜브 실링장치는 상기 스크린부를 경유한 해수가 상기 제1 환형공간과 이웃하게 형성되는 제2 환형공간으로 유입되도록 상기 제1 환형공간과 상기 제2 환형공간을 연통시키는 격벽유로를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 실링장치 하우징의 전단부에 이물질 유입방지유닛을 설치함으로써, 실링부재가 배치되는 상기 스턴튜브 실링장치의 내부공간으로 이물질이 유입되는 것을 안정적으로 차단하게 되어 상기 실링부재의 손상을 방지할 수 있으며, 이로 인하여 상기 실링부재의 사용수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

둘째, 상기 실링장치 하우징의 전단부에 형성된 제1 환형공간에 스턴튜브의 외측면을 가압하는 이물질 유입방지부재를 설치하여 해수의 파도나 수심의 변동에 따른 변동압의 충격을 흡수하도록 함으로써 상기 실링부재가 안정적으로 상기 스턴튜브의 외측면을 가압할 수 있게 되어 상기 변동압에 의한 윤활유의 순간적인 누유현상을 방지할 수 있는 이점이 있다.

셋째, 상기 제1 환형공간과 이웃하여 형성되는 제2 환형공간에 냉각유체를 공급하는 유체공급유로를 형성함으로써 상기 제2 환형공간에 배치되는 제1 실링부재와 상기 스턴튜브의 외측면 사이에서 발생하는 마찰열을 냉각시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치의 일 실시 예가 구비된 선미부의 요부단면도이다.
도 2는 도 1의 'P' 영역의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치의 다른 실시 예를 나타낸 단면도이다.

첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치에 대한 실시 예들을 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스턴튜브 실링장치(100)는 선체(20)의 선미부에 설치된다.

또한, 상기 선체(20)의 선미부에는 프로펠러(10), 상기 프로펠러(10)를 구동시키는 프로펠러 회전축(40), 상기 프로펠러 회전축(40)의 외측에 배치되어 상기 프로펠러(10)와 결합되는 스턴튜브 라이너 유닛(30)이 구비된다.

상기 스턴튜브 라이너 유닛(30)은 상기 프로펠러 회전축(40)의 외측에 배치되는 스턴튜브(33)와, 상기 스턴튜브(33)와 상기 프로펠러(10)를 결합시키기 위한 스턴튜브 플랜지(31)를 포함한다.

상기 프로펠러 회전축(40)이 회전하게 되면, 상기 프로펠러(10) 및 상기 스턴튜브 라이너 유닛(30)도 함께 회전하게 된다.

상기 스턴튜브 실링장치(100)는 상기 스턴튜브(33)의 외측면에 배치되어 상기 선체, 즉 상기 프로펠러 회전축(40)으로 해수가 유입되는 것을 차단함과 동시에 윤활유가 바다로 누유(漏油)되는 것을 방지하게 된다.

또한, 상기 선체(20)의 선미부에는 상기 스턴튜브 실링장치(100)로 해수에 존재하는 그물(1)을 포함하는 이물질이 유입되는 것을 차단하기 위하여, 상기 선체(20)와 상기 프로펠러(10) 사이에는 로프가드(51) 및 커터(53)가 설치된다.

상기 로프가드(51)의 일단은 상기 선체(20)에 고정된 상태에서 상기 프로펠러(10) 방향으로 연장되어 설치된다.

상기 커터(53)는 상기 로프가드(51)의 끝단에 배치되어 상기 그물(1)이 상기 선체(20)와 상기 프로펠러(10)의 사이 공간으로 유입되는 것을 차단하게 된다. 예를 들면, 상기 커터(53)는 상기 그물(1)을 잘게 절단하게 된다.

한편, 상기 스턴튜브 실링장치(100)는 실링장치 하우징(110), 실링부재 및 이물질 유입방지유닛을 포함하여 구성된다.

상기 실링장치 하우징(110)은 상기 스턴튜브(33)의 외측면과 미세한 일정간격을 가지면서 배치되며, 일단은 선체(20)와 결합된다.

상기 실링장치 하우징(110)은 일체형으로 구비될 수도 있고, 분할형으로 구비될 수 있을 것이다. 상기 실링장치 하우징(110)이 분할형으로 구비된다면, 분할된 하우징 사이에는 가스켓이 설치될 수 있다.

상기 실링장치 하우징(110)은 상기 이물질 유입방지유닛의 이물질 유입방지부재(140)가 설치되는 공간인 제1 환형공간(S)을 형성하는 전단부 하우징(113)과, 상기 실링부재가 설치되는 공간을 형성하는 몸체 하우징(111)을 포함한다.

상기 전단부 하우징(113)은 상기 몸체 하우징(111)과 연장되어 형성되며, 상기 전단부 하우징(113)의 하단부와 상기 스턴튜브(33)의 외측면 사이에는 해수 유입유로(121)가 형성된다.

상기 몸체 하우징(111)의 하부에는 제1 실링부재(150)가 배치되는 제2 환형공간(A), 제2 실링부재(160)가 배치되는 제4 환형공간(C), 제3 실링부재(170)가 배치되는 제5 환형공간(D) 및 상기 제4 환형공간(C)에서 누유된 윤활유가 모여지는 공간인 제3 환형공간(B)이 형성된다.

상기 제3 실링부재(170)는 상기 선체(20) 방향으로 구부러진 형상을 하고 있으며, 상기 제5 환형공간(D)에 존재하는 윤활유가 상기 제4 환형공간(C) 방향으로 누유되는 것을 차단하게 된다.

상기 제2 실링부재(160)도 마찬가지로 상기 선체(20) 방향으로 구부러진 형상을 하고 있으며, 상기 제4 환형공간(C)에 존재하는 윤활유가 상기 제3 환형공간(B) 방향으로 누유되는 것을 차단하게 된다.

상기 제1 실링부재(150)는 상기 프로펠러(10) 방향으로 구부러진 형상을 하고 있으며, 상기 제2 환형공간(A)에 존재하는 해수가 상기 제3 환형공간(B) 방향으로 유입되는 것을 차단하게 된다.

여기서, 상기 제1 실링부재(150), 상기 제2 실링부재(160) 및 상기 제3 실링부재(170)는 탄성 복원력을 가지는 탄성부재, 예를 들면 고무로 제작된다.

결과적으로, 상기 제1 실링부재(150), 상기 제2 실링부재(160) 및 상기 제3 실링부재(170)의 일단은 상기 몸체 하우징(111)과 결합되고, 타단은 상기 스턴튜브(33)의 외측면과 접촉되어 해수가 상기 선체(20)로 유입되는 것을 차단함과 동시에 윤활유가 바다로 누유되는 것을 차단하게 된다.

상기 이물질 유입방지유닛은 상기 실링장치 하우징(110)의 전단부에 구비되어 상기 해수에 존재하는 이물질, 예를 들면 그물 조각들(1a), 부유물, 모래 등이 상기 제1 실링부재(150)가 배치된 상기 실링장치 하우징의 내부공간, 즉 제2 환형공간(A)으로 유입되는 것을 차단하게 된다.

구체적으로, 상기 이물질 유입방지유닛은 상기 전단부 하우징(113)에 형성된 상기 제1 환형공간(S)에 배치는 이물질 유입방지부재(140)를 포함한다.

상기 이물질 유입방지부재(140)는 상기 스턴튜브(33)의 외측면을 가압하면서 상기 스턴튜브(33)의 외측면과 접촉하게 된다.

상기 이물질 유입방지부재(140)는 사각단면에서 모서리가 라운드지게 돌출된 형태의 단면형상을 가지는 환형 링부재이다. 또한, 상기 이물질 유입방지부재(140)는 탄성복원력을 가지는 탄성부재, 예를 들면 고무재질로 제작된다.

여기서, 상기 이물질 유입방지부재(140)의 단면 중 라운드지게 돌출된 모서리 부분이 상기 스턴튜브(33)의 외측면에 직접적으로 접촉하게 된다. 상기 이물질 유입방지부재(140)가 상술한 형상을 가지는 이유는 상기 스턴튜브(33)의 외측면과의 접촉면적을 최대한 줄임과 동시에 상기 스턴튜브(33)의 외측면과 상기 이물질 유입방지부재(140) 사이로 이물질이 유입되지 못하도록 하기 위함이다.

물론, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 이물질 유입방지부재(140)의 단면형상은 다양하게 변형가능하다.

결과적으로, 상기 이물질 유입방지부재(140)는 상기 스턴튜브(33)의 외측면에 밀착되어 상기 스턴튜브(33) 외측면을 가압하면서 이물질이 상기 제2 환형공간(A)으로 유입되는 것을 차단하게 된다.

뿐만 아니라, 상기 이물질 유입방지부재(140)는 해수의 파도나 수심의 변동에 따른 변동압이 발생하는 경우에는 상기 변동압에 따른 충격을 흡수하여 상기 실링부재들이 안정적으로 상기 스턴튜브(33)의 외측면을 가압할 수 있게 하여 상기 변동압에 의한 윤활유의 순간적인 누유현상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 제1 환형공간(S)상에 설치된 상기 이물질 유입방지부재(140)가 이물질의 유입을 차단함과 동시에 해수가 상기 제2 환형공간(A)으로 유입되는 것을 차단하게 되면, 상기 제1 실링부재(150)와 상기 스턴튜브(33) 사이의 마찰열을 냉각시키지 못할 수도 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 스턴튜브 실링장치(100)는 상기 제1 실링부재(150)와 상기 스턴튜브(33)의 외측면 사이에서 발생하는 마찰열을 냉각시키기 위하여 상기 제2 환형공간(A)으로 냉각유체를 공급하는 유체공급유로(130)를 더 포함한다.

상기 냉각유체는 해수이며, 상기 유체공급유로(130)는 상기 실링장치 하우징(110)을 관통하여 상기 실링장치 하우징(110)의 외부, 즉 바다와 상기 제2 환형공간(A)을 연통시키게 된다.

물론, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 상기 유체공급유로(130)는 바다와 연통되어 있지 않고, 선체에 구비된 물탱크와 연결되어 상기 제2 환형공간(A)으로 물이 공급되도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 본 발명에 따른 스턴튜브 실링장치(100)는 상기 유체공급유로(130)상에서 미세한 이물질을 걸러 내기 위한 스크린을 더 포함할 수도 있을 것이다.

도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 이물질 유입방지유닛을 갖는 스턴튜브 실링장치의 다른 실시 예를 설명한다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 상술한 일 실시 예와 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 실시 예에 따른 스턴튜브 실링장치(100)에 구비된 이물질 유입방지유닛은 실링장치 하우징(110)의 전단부에 구비되는 이물질 유입 방지부재(240)를 포함한다.

구체적으로, 상기 이물질 유입방지부재(240)는 스턴튜브(33)의 외측면을 가압하면서 접촉하는 환형압착부(241)와, 상기 환형압착부(241)와 결합되고 외부에서 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러주는 스크린부(243)를 포함한다.

상기 환형압착부(241)는 탄성재질로 제작되며, 적어도 일부분이 상기 스턴튜브(33)의 외측면을 가압하면서 상기 스턴튜브(33)의 외측면에 밀착되어 접촉된다.

상기 스크린부(243)는 상기 실링장치 하우징(110)과 상기 스턴튜브(33)의 외측면 사이에 형성되는 해수 유입유로(121)를 통하여 유입되는 해수에 존재하는 이물질을 걸러내는 역할을 한다.

또한, 상기 스턴튜브 실링장치(100)는 상기 이물질 유입 방지부재(240)가 설치된 제1 환형공간(S)과 제1 실링부재(150)가 설치된 제2 환형공간(A)을 연통시키는 격벽유로(261)를 더 포함한다.

상기 격벽유로(261)는 상기 제1 환형공간(S)과 상기 제2 환형공간(A)을 구획하는 격벽(260)에 홀 형태로 구비된다. 결과적으로, 상기 스크린부(243)를 경유한 해수는 상기 격벽유로(261)를 통하여 상기 제1 환형공간(S)에서 상기 제2 환형공간(A)으로 이동된다.

상기 격벽유로(261)가 형성됨으로 인하여, 상기 제2 환형공간(A)으로 해수가 유입되고, 유입된 해수는 상기 제1 실링부재(150)와 상기 스턴튜브(33)의 외측면에서 발생하는 마찰열을 냉각시키게 된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

10: 프로펠러 20: 선체
30: 스턴튜브 라이너 유닛 40: 프로펠러 회전축
51: 로프 가드 53: 커터
100: 스턴튜브 실링장치 110: 실링장치 하우징
113: 전단부 하우징 130: 유체공급유로
140, 240: 이물질 유입 방지부재 150: 제1 실링부재
160: 제2 실링부재 170: 제3 실링부재
241: 환형 압착부 243: 스크린부
261: 격벽유로

Claims (5)

1. 스턴튜브의 외측면과 일정간격을 가지면서 배치되며, 일단은 선체와 결합되는 실링장치 하우징;
   일단은 상기 실링장치 하우징과 결합되고, 타단은 상기 스턴튜브의 외측면과 접촉되어 해수가 상기 선체로 유입되는 것을 차단함과 동시에 윤활유가 바다로 누유되는 것을 차단하기 위한 하나 이상의 실링부재; 및
   상기 실링장치 하우징의 전단부에 구비되어 상기 해수에 존재하는 이물질이 상기 실링부재가 배치되는 상기 실링장치 하우징의 내부공간으로 유입되는 것을 차단하는 이물질 유입방지유닛을 포함하는 이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링 장치로,
   상기 이물질 유입방지 유닛은, 상기 실링장치 하우징의 전단부에 형성된 제1 환형공간에 배치되며 상기 스턴튜브의 외측면을 가압하면서 상기 스턴튜브의 외측면과 접촉하는 이물질 유입방지부재를 갖으며,
   상기 이물질 유입방지부재는 상기 스턴튜브의 외측면을 가압하면서 접촉하는 환형 압착부와, 상기 환형압착부와 결합되고 외부에서 유입되는 해수에 포함된 이물질을 걸러주는 스크린부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 실링장치 하우징은, 상기 제1 환형공간과 이웃하여 형성되는 제2 환형공간으로 유체를 공급되도록 하는 유체공급유로를 더 포함하는 것을 특징으로 이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 유체는 해수이며, 상기 유체공급유로는 상기 실링장치 하우징을 관통하여 상기 실링장치 하우징의 외부와 상기 제2 환형공간을 연통시키는 것을 특징으로 하는 이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링장치.
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 스크린부를 경유한 해수가 상기 제1 환형공간과 이웃하게 형성되는 제2 환형공간으로 유입되도록 상기 제1 환형공간과 상기 제2 환형공간을 연통시키는 격벽유로를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이물질 유입방지유닛을 구비하는 스턴튜브 실링장치.
   

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