KR101466228B1

KR101466228B1 - 선박

Info

Publication number: KR101466228B1
Application number: KR1020130049362A
Authority: KR
Inventors: 이성기; 이성인
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2013-05-02
Filing date: 2013-05-02
Publication date: 2014-12-01
Also published as: KR20140131607A

Abstract

선박이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박은 선체에 형성되어 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮거나 상기 개구부와 연통된 기체 유출입 파이프 내부에 설치된 루버, 터빈을 구동하기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급부, 상기 스팀이 흐르는 제1 스팀 이송부 및 제2 스팀 이송부, 상기 제1 스팀 이송부 및 상기 제2 스팀 이송부에 연결되어 상기 스팀의 열을 상기 루버에 방출하는 히터를 포함한다.

Description

선박{SHIP}

본 발명은 선박에 관한 것이다.

극한 지방에서 운행하는 선박의 경우 외부에서 발생하는 차가운 기운으로 루버의 블레이드(blade)와 블레이드 사이에 형성되는 공기 유입부가 얼어붙어 공기의 유입이 차단되곤 한다.　

이와 같은 루버의 블레이드와 블레이드 사이가 얼어붙는 것을 방지하기 위하여 일반적인 전기 열선이 설치되며 전기 열선이 방출하는 열을 통해 얼음을 녹이게 된다.

이와 같은 전기 열선은 블레이드 사이의 얼음을 녹이는 역할만을 수행하지 실제 유입되는 공기의 온도에는 큰 영향을 끼치지 못한다. 또한 루버의 블레이드 상에 설치되어 전기 열선이 외부 환경에 바로 노출되기 때문에 쉽게 파손될 수 있다.

또한 수시로 열렸다 닫히는 루버의 블레이드의 특성 상 전기 열선이 블레이드에 설치되면 전기 열선이 피로 파괴되어 수명이 짧아질 수 있다.

실용신안출원 20-2004-0019693

본 발명의 실시예에 따른 선박은 선박에서 사용되는 스팀을 이용하여 루버에 형성되는 얼음을 제거하기 위한 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 선체에 형성되어 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮거나 상기 개구부와 연통된 기체 유출입 파이프 내부에 설치된 루버; 터빈을 구동하기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급부; 상기 스팀이 흐르는 제1 스팀 이송부 및 제2 스팀 이송부; 상기 제1 스팀 이송부 및 상기 제2 스팀 이송부에 연결되어 상기 스팀의 열을 상기 루버에 방출하는 히터를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체에 형성되어 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮거나 상기 개구부와 연결된 기체 유출입 파이프 내부에 설치된 루버; 내연기관의 동작에 따른 상기 선체 외부로 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 배기열 회수부; 상기 배기열 회수부에 의하여 회수된 열을 통하여 스팀을 형성하는 스팀 형성부; 상기 스팀이 흐르는 제1 스팀 이송부 및 제2 스팀 이송부; 및 상기 제1 스팀 이송부 및 상기 제2 스팀 이송부에 연결되어 상기 스팀의 열을 상기 루버에 방출하는 히터를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

상기 루버가 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮는 경우 상기 히터는 상기 선체 내부에 설치될 수 있다.

상기 히터는 상기 제1 스팀 이송부와 연결되어 상기 스팀이 유입되는 스팀 인렛부, 상기 스팀 인렛부와 연통되어 상기 스팀이 흐르는 스팀 파이프, 및 상기 스팀 파이프와 연통되고 상기 제2 스팀 이송부와 연결되어 상기 스팀이 유출되는 스팀 아웃렛부를 포함할 수 있다.

상기 터빈은 발전기의 회전축이나 하역 펌프의 회전축에 연결될 수 있다.

상기 제1 스팀 이송부는 상기 스팀공급부와 상기 터빈을 연결하는 제1 파이프에 연결되고, 상기 제2 스팀 이송부는 상기 터빈으로부터 배출된 상기 스팀이 이송되는 제2 파이프에 연결될 수 있다.

상기 배기열 회수부는 상기 배기가스가 배출되는 배기관을 둘러싸며 내부에 제1 열매체가 흐르는 배기열 회수관을 포함하며, 상기 스팀 형성부는, 상기 배기열 회수관과 연결되어 열교환을 통하여 상기 제1 열매체의 열을 제2 열매체에 전달함으로써 상기 제2 열매체를 스팀으로 변환할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터는 선박의 동작 과정에서 발생하는 스팀을 이용하므로 루버의 얼음을 제거하기 위하여 설치되는 별도의 장치들을 줄일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터는 선박의 동작 과정에서 발생하는 스팀을 이용하므로 루버의 얼음을 제거하기 위하여 전력 소모가 발생하지 않는다.

본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터는 스팀을 이용하며 루버에 인접하게 설치되어 전기 열선의 피로파괴 현상이 발생하지 않는다.

본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터는 스팀의 열을 이용하여 루버를 통하여 유입되는 기체를 데울 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터는 선체 내부에 설치되므로 수리 및 설치가 용이하다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 일부를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 일부를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 선박의 히터와 루버의 측면도를 나타낸다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 선박의 히터의 평면도를 나타낸다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 일부를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박은 루버(louver)(110), 스팀(steam)공급부(120), 제1 스팀 이송부(130), 제2 스팀 이송부(140) 및 히터(heater)(150)를 포함한다.

루버(110)는 선체(10)에 형성되어 선체(10) 외부에 노출된 개구부(15)를 덮거나 개구부(15)와 연통된 기체 유출입 파이프(20) 내부에 설치된다. 이 때 도 1은 루버(110)가 개구부(15)를 덮는 경우를 나타내고, 도 2는 개구부(15)에 연통된 기체 유출입 파이프(20) 내부에 설치된 경우를 나타낸다.

이 때 도 1의 루버(110)는 선체(10)에 형성된 개구부(15)에 설치되어 직사광선이나 외부에서 유입되는 눈이나 바람을 막거나 통풍이나 환기를 위하여 설치될 수 있다. 또한 도 2의 루버(110)는 선박 공기 조화 시스템의 외기 흡입용 파이프나 배기용 파이프와 같은 기체 유출입 파이프(20) 내부에 설치될 수 있다.

스팀공급부(120)는 터빈(turbine)(121)을 구동하기 위한 스팀을 공급한다. 제1 실시예에서 스팀공급부(120)는 보일러(boiler)일 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 터빈(121)은 발전기(123)의 회전축이나 하역 펌프(미도시)의 회전축에 연결될 수 있다. 발전기(123)는 선박의 다양한 부하에 전기를 공급할 수 있고, 하역 펌프는 선박에 화물이나 장비를 싣고 내리는데 사용될 수 있다.

터빈(121)을 통과한 스팀은 응축기(125)로 유입됨으로써 스팀이 액화될 수 있다. 제1 펌프(pump1)는 응축기(125)를 통과한 액화물질이 스팀공급부(120)로 이송되도록 액화물질에 압력을 가할 수 있다.

제1 스팀 이송부(130) 및 제2 스팀 이송부(140)는 스팀이 흐른다. 이 때 제1 스팀 이송부(130)는 스팀을 히터(150)로 이송하기 위한 것이고, 제2 스팀 이송부(140)는 히터(150)로부터 스팀을 회수하기 위한 것일 수 있다. 이 때 제2 펌프(pump2)는 스팀이 히터(150)에 공급되도록 스팀에 압력을 가할 수 있다.

히터(150)는 제1 스팀 이송부(130) 및 제2 스팀 이송부(140)에 연결되어 스팀의 열을 루버(110)에 방출한다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예의 경우 제1 스팀 이송부(130)는 스팀공급부(120)와 터빈(121)을 연결하는 제1 파이프(P1)에 연결되고, 제2 스팀 이송부(140)는 터빈(121)으로부터 배출된 스팀이 이송되는 제2 파이프(P2)에 연결될 수 있다. 이에 따라 제1 스팀 이송부(130)는 스팀을 히터(150)로 이송시킬 수 있고, 제2 스팀 이송부(140)는 히터(150)로부터 배출된 스팀을 응축기(125)로 회수할 수 있다.

터빈(121)으로 유입되기 이전의 스팀 온도가 터빈(121)으로부터 유출된 스팀의 온도에 비하여 높으므로 제1 스팀 이송부(130)를 통하여 이송된 고온의 스팀에 의하여 히터(150)가 방출하는 열이 증가할 수 있다. 또한 제2 스팀 이송부(140)가 터빈(121)으로부터 배출된 스팀이 이송되는 제2 파이프에 연결되므로 히터(150) 통과에 따라 온도가 저하된 스팀에 의하여 터빈(121) 구동의 효율이 저하되는 것이 방지될 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 일부를 나타낸다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박은 루버(110), 배기열 회수부(160), 스팀 형성부(170), 제1 스팀 이송부(130), 제2 스팀 이송부(140) 및 히터(150)를 포함한다.

루버(110) 및 히터(150)에 대해서는 앞서 제1 실시예를 통하여 상세히 설명하였으므로 이에 대한 설명은 생략된다.

배기열 회수부(160)는 내연기관(180)의 동작에 따른 선체(10) 외부로 배출되는 배기가스의 열을 회수한다. 도 3 및 도 4는 선박 메인 엔진(main engine)(181)의 일례를 나타내며, 선박의 메인 엔진(181)은 선박의 추진력을 생성하기 위한 것일 수 있다. 메인 엔진(181)의 동작에 따라 발생하는 배기가스는 터빈(183)을 구동시키고, 터빈(183) 구동에 의하여 회전하는 압축기(185)는 외기를 압축시킬 수 있다. 압축기(185)에 의하여 밀도가 높아진 압축 공기가 메인 엔진(181)에 공급됨에 따라 엔진의 출력이 높아질 수 있다.

이 때 선박의 메인 엔진(181)은 섭씨 180 도 내지 섭씨 300 도의 배기가스를 배출할 수 있다. 이 때 배기열 회수부(160)를 흐르는 제1 열매체가 배기가스의 열을 흡수함으로써 배기열 회수부(160)는 배기가스의 열을 흡수할 수 있다. 이 때 배기열 회수부(160)는 배기가스가 배출되는 배기관을 둘러싸며 내부에 제1 열매체가 흐르는 배기열 회수관(161)을 포함할 수 있다. 제3 펌프(pump3)는 제1 열매체에 압력을 가하여 제1 열매체를 일방향으로 순환시킬 수 있다.

스팀 형성부(170)는 배기열 회수부(160)에 의하여 회수된 열을 통하여 스팀을 형성할 수 있다. 이 때 스팀 형성부(170)는, 배기열 회수관(161)과 연결되어 열교환을 통하여 제1 열매체의 열을 제2 열매체에 전달함으로써 제2 열매체를 스팀으로 변환할 수 있다.

제1 스팀 이송부(130)는 스팀 형성부(170)로부터 유출된 스팀을 히터(150)로 이송하며, 제2 스팀 이송부(140)는 히터(150)로부터 유출된 스팀을 스팀 형성부(170)로 이송할 수 있다. 이 때 제4 펌프(pump4)는 제2 열매체에 압력을 가하여 제2 열매체를 순환시킬 수 있다.

선박이 극지방과 같이 저온의 운항 환경에 처할 경우 선체(10) 외부의 차가운 공기로 인하여 루버(110)의 블레이드들 사이가 얼어붙어 개구부(15)로 공기 유입이 차단될 수 있다.

이 때 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 선박의 경우, 선박의 동작을 위하여 생성되는 스팀을 이용하여 히터(150)가 열을 루버(110)를 향하여 방출할 수 있다. 이에 따라 루버(110)의 블레이드들 사이에 형성된 얼음을 제거하기 위하여 일반적으로 이용되는 전기 히터를 사용할 필요가 없다.

또한 변압기, 컨버터(converter), 콘트롤 박스(control box)나 케이블(cable)과 같이 전기 히터의 사용에 필요한 장치들을 설치할 필요가 없으므로 히터(150)에 대한 설치, 유지 및 보수가 전기 히터에 비하여 용이할 수 있다. 뿐만 아니라 선박에서 일반적으로 사용되는 스팀을 이용하여 히터(150)가 루버(110)에 열을 공급하므로 일반적인 전기 히터에 의한 전력 소모가 없다.

한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 실시예 및 제2 실시예에서 루버(110)가 선체(10) 외부에 노출된 개구부(15)를 덮는 경우 히터(150)는 선체(10) 내부에 설치될 수 있다. 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예와 다르게 루버(110)가 선체(10) 외부에 설치될 경우 작업자는 극지방과 같이 좋지 않은 외부 환경에서 설치나 수리 등과 같은 작업을 수행해야 한다. 반면에 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예의 경우 루버(110)가 선체(10) 내부에 설치되므로 히터(150)의 설치 및 수리가 용이하게 이루어질 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 선박의 히터(150)와 루버(110)를 나타낸다. 도 5는 히터(150)와 루버(110)의 측면도를 나타내고, 도 6은 히터(150)의 평면도를 나타낸다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 선체(10)의 개구부(15)에 루버(110)가 설치되고, 히터(150)는 루버(110)에 인접하도록 선체(10) 내부에 설치될 수 있다. 이 때 히터(150)는 제1 스팀 이송부(130)와 연결되어 스팀이 유입되는 스팀 인렛(inlet)부(151), 스팀 인렛부(151)와 연통되어 스팀이 흐르는 스팀 파이프(153), 및 스팀 파이프(153)와 연통되고 제2 스팀 이송부(140)와 연결되어 스팀이 유출되는 스팀 아웃렛(outlet)부(155)를 포함할 수 있다. 도 5에서는 히터(150)가, 선체(10)의 개구부(15)를 덮는 루버(110)에 인접하게 설치되나 이와 다르게 히터(150) 및 루버(110)는 기체 유출입 파이프(20) 내부에 설치될 수 있다.

한편 도 6에 도시된 바와 같이, 히터(150) 내부 영역의 상부 및 하부 각각의 스팀 파이프(153)에 스팀의 유출입을 위하여 스팀 인렛부(151)와 스팀 아웃렛부(155)가 형성될 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터(150)는 스팀을 이용하며 루버(110)에 인접하게 설치되므로 선행기술문헌에서와 같이 블레이드의 움직임에 따른 전기 열선의 피로파괴 현상이 발생하지 않는다.

또한 선행기술문헌의 경우 유입되는 기체의 온도를 높이기 어렵지만 본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터(150)는 스팀의 열을 이용하여 루버(110)를 통하여 유입되는 기체를 데울 수 있다.

또한 본 발명의 실시예들에 따른 선박의 히터(150)는 선체 내부에 설치되므로 선행기술문헌의 전기 열선과 같이 외부 환경에 노출되지 않아 수리 및 설치가 용이하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10 : 선체 15 : 개구부
20 : 기체 유출입 파이프 110 : 루버
120 : 스팀공급부 121 : 터빈
123 : 발전기 125 : 응축기
130 : 제1 스팀 이송부 140 : 제2 스팀 이송부
150 : 히터 151 : 스팀 인렛부
153 : 스팀 파이프 155 : 스팀 아웃렛부
160 : 배기열 회수부 161 : 배기열 회수관
170 : 스팀 형성부 180 : 내연기관
181 : 메인 엔진 183 : 터빈
185 : 압축기 pump1 : 제1 펌프
pump2 : 제2 펌프 pump3 : 제3 펌프
pump4 : 제4 펌프

Claims

선체에 형성되어 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮거나 상기 개구부와 연통된 기체 유출입 파이프 내부에 설치된 루버; 발전기의 회전축이나 하역 펌프의 회전축에 연결되는 터빈을 구동하기 위한 스팀을 공급하는 스팀공급부;
상기 스팀이 흐르는 제1 스팀 이송부 및 제2 스팀 이송부;
상기 제1 스팀 이송부 및 상기 제2 스팀 이송부에 연결되어 상기 스팀의 열을 상기 루버에 방출하는 히터; 및
상기 터빈을 통과하여 유입된 상기 스팀과 상기 제2 스팀 이송부로부터 유입된 상기 스팀을을 액화시켜 액화물질을 형성하는 응축기를 포함하고,
상기 액화물질은 상기 스팀공급부로 흐르는 선박.
선체에 형성되어 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮거나 상기 개구부와 연결된 기체 유출입 파이프 내부에 설치된 루버;
선박의 추진력을 생성하는 메인 엔진;
상기 메인 엔진의 동작에 따른 상기 선체 외부로 배출되는 배기가스의 열을 회수하는 배기열 회수부;
상기 배기가스에 의하여 구동되는 터빈;
상기 터빈 구동에 의하여 회전하여 외기를 압축하고 상기 압축된 외기를 상기 메인 엔진에 공급하는 압축기;
상기 배기열 회수부에 의하여 회수된 열을 통하여 스팀을 형성하는 스팀 형성부;
상기 스팀이 흐르는 제1 스팀 이송부 및 제2 스팀 이송부; 및
상기 제1 스팀 이송부 및 상기 제2 스팀 이송부에 연결되어 상기 스팀의 열을 상기 루버에 방출하는 히터를 포함하는 선박.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 루버가 상기 선체 외부에 노출된 개구부를 덮는 경우 상기 히터는 상기 선체 내부에 설치되는 선박.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 히터는 상기 제1 스팀 이송부와 연결되어 상기 스팀이 유입되는 스팀 인렛부, 상기 스팀 인렛부와 연통되어 상기 스팀이 흐르는 스팀 파이프, 및 상기 스팀 파이프와 연통되고 상기 제2 스팀 이송부와 연결되어 상기 스팀이 유출되는 스팀 아웃렛부를 포함하는 선박.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 스팀 이송부는 상기 스팀공급부와 상기 터빈을 연결하는 제1 파이프에 연결되고, 상기 제2 스팀 이송부는 상기 터빈으로부터 배출된 상기 스팀이 이송되는 제2 파이프에 연결되는 선박.
제2항에 있어서,
상기 배기열 회수부는 상기 배기가스가 배출되는 배기관을 둘러싸며 내부에 제1 열매체가 흐르는 배기열 회수관을 포함하며,
상기 스팀 형성부는, 상기 배기열 회수관과 연결되어 열교환을 통하여 상기 제1 열매체의 열을 제2 열매체에 전달함으로써 상기 제2 열매체를 스팀으로 변환하는 선박.