KR101549223B1 - 선박 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 헬리데크 등의 선상 구조물 상에 생성된 결빙 등을 효율적으로 제거하는 것이 가능한 선박 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 열원을 포함하는 선체; 상기 선체에 설치되고, 헬리콥터가 이착륙하며, 상기 헬리콥터의 하중을 지지하는 지지체를 포함하는 헬리데크; 및 상기 열원에서 발생되는 배기가스를 상기 지지체의 내부로 공급하는 배기가스 이송라인을 포함하는 선박을 제공할 수 있다.

Description

선박 및 그 제어방법{Ship and method for controlling thereof}

본 발명은 선박 및 그 제어방법에 관한 것이다.

해빙용 선박 등 0℃ 이하의 저온 환경에서 운항되는 선박의 경우, 갑판 등의 구조물에 눈이 쌓이거나, 수분이 얼어서 결빙이 생성되기 쉽다.

특히, 상기 선박에 헬리콥터가 착륙할 수 있는 헬리데크가 탑재된 경우, 상기 헬리데크상에 눈이 쌓이거나 결빙이 생성된 후 제거되지 않은 채로 방치되면 헬리콥터가 착륙을 시도할 때 눈이나 결빙에 미끄러지는 등의 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 헬리데크에 별도의 열원을 탑재하여 헬리데크상에 있는 눈 또는 결빙을 제거하는 방안이 있을 수 있으나, 이렇게 별도의 열원을 탑재하면 그만큼 설비 마련을 위한 비용이 든다는 문제가 있다.

또한, 상기 열원을 구동하기 위해 에너지를 소비하여야 하므로, 에너지 효율의 관점에서 볼 때 바람직하지 않다는 문제가 있다.

한국 공개 특허 KR10-2012-0067247 한국 공개 특허 KR10-2012-0018985

본 발명의 실시예들은 헬리데크 등의 선상 구조물 상에 생성된 결빙 등을 효율적으로 제거하는 것이 가능한 폐열 재활용 선박 및 그 제어 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 열원을 포함하는 선체; 상기 선체에 설치되고, 헬리콥터가 이착륙하며, 상기 헬리콥터의 하중을 지지하는 지지체를 포함하는 헬리데크; 및 상기 열원에서 발생되는 배기가스를 상기 지지체의 내부로 공급하는 배기가스 이송라인을 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 상기 배기가스 이송라인에는 상기 열원에서 공급되는 배기가스를 고압으로 압축하는 압축기가 제공되는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 상기 배기가스를 상기 선체의 외부로 배출하는 펀넬을 더 포함하고, 상기 배기가스 이송라인은 분지되어 상기 펀넬에 연결되는 선박 이 제공될 수 있다.

또한, 상기 지지체는, 상기 지지체를 복수 개의 공간으로 구획하는 격벽; 및 상기 헬리콥터가 안착되는 상판을 포함하고, 상기 격벽에는 상기 격벽의 일측 공간으로부터 타측 공간으로 배기가스가 이동할 수 있도록 통기구가 적어도 한 개 이상 형성되는 선박 이 제공될 수 있다.

또한, 상기 배기가스 이송라인은 복수 개의 상기 공간 중 어느 하나에 연결되는 선박 이 제공될 수 있다.

또한, 상기 지지체는, 상기 지지체의 일측을 밀폐하여 상기 지지체의 일측으로 배기가스가 배출되는 것을 차단하는 도입벽을 포함하고, 상기 도입벽에 상기 배기가스 이송라인이 접속되는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 상기 지지체는, 상기 배기가스 이송라인이 연결되는 상기 지지체의 타측을 차폐하며, 상기 지지체 내부의 배기가스가 배출되는 배출구를 구비하는 배출벽을 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 상기 지지체에 결빙이 생겼는지 여부를 감지하는 결빙감지부; 상기 배기가스 이송라인에 제공되며, 배기가스의 유량을 조절하는 밸브; 상기 결빙감지부의 감지 결과에 따라 상기 밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 더 포함하는 선박 이 제공될 수 있다.

또한, 상기 결빙감지부는, 상기 지지체에 결빙이 생긴 경우에는 생성된 결빙의 양을 감지하는 선박이 제공될 수 있다.

또한, 헬리콥터가 이착륙하는 헬리데크를 구비한 선박의 제어 방법에 있어서, 상기 선박의 열원에서 발생하는 배기가스를 상기 헬리데크로 공급하는 단계를 포함하는 선박의 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 공급하는 단계는, 상기 열원에서 발생하는 배기가스를 압축기에서 압축하여 상기 헬리데크의 지지체 내부로 공급하는 선박의 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 헬리데크에 결빙이 생겼는지 여부를 판단하는 단계; 및 상기 헬리데크 상에 결빙이 생성되지 않은 경우에는 상기 열원에서 발생하는 배기가스를 상기 선박에 제공되는 펀넬을 통해 상기 선박의 외부로 배출하는 단계를 더 포함하는 선박의 제어 방법이 제공될 수 있다.

또한, 상기 헬리데크에 생성된 결빙의 양을 감지하는 단계; 및 감지된 결빙의 양에 따라 상기 헬리데크로 제공되는 배기가스의 양을 조절하는 단계를 더 포함하는 선박의 제어 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 선박에 탑재된 헬리데크 등의 구조물 상에 결빙 등이 생성되었을 때, 엔진에서 발생하는 폐열을 이용하여 상기 결빙을 효율적으로 제거할 수 있으므로, 결빙 제거를 위해 별도의 열원을 마련할 필요가 없어 비용 및 에너지 소비 측면에서 효율성이 향상된다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박을 개념적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 헬리데크의 내부 구조의 일부분을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 상부 지지체에 공급라인이 연결된 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2의 상부 지지체의 공급라인이 연결된 측의 반대측 면을 바라본 도면이다.
도 5는 도 2의 상부 지지체의 중간 부분을 절단한 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 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 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박(1)을 개념적으로 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박(1)은 선체, 선체에 설치되며 헬리콥터가 착륙할 수 있는 헬리데크(10), 선박(1)에 포함되고, 고열의 배기가스 등 열을 발생시키는 열원(20), 열원(20)에서 발생되는 배기가스를 배출하기 위한 배기라인(202)과 펀넬(220), 헬리데크(10)에 배기가스를 공급하기 위한 압축기(210), 및 압축기(210)로부터 압축된 배기가스를 헬리데크(10)로 공급하기 위한 공급라인(204)을 포함할 수 있다. 또한, 배기라인(202), 압축기(210) 및 공급라인(204)을 통틀어서, 배기가스 이송라인이라고 부를 수 있다.

열원(20)은 연료를 소모하면서 선박(1)의 운항을 위한 동력을 제공하는 엔진일 수 있고, 동력을 발생시키는 과정에서 250℃ ~ 400℃ 정도의 고열의 배기가스가 발생할 수 있다.

본 실시예에서는 열원(20)이 선박(1)에 동력을 제공하는 엔진인 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 열원(20)은 선박(1)에 포함된 발전기 또는 터빈일 수 있고, 선박에 포함되면서 고열의 배기가스가 배출되는 장치이면 어느 것이든 열원(20)으로서 채용될 수 있다.

한편, 선박(1)이 0℃ 이하의 저온 환경에서 운항되는 경우, 헬리데크(10) 상에 결빙(2)이 생성될 수 있다. 이때, 결빙(2)이 제거되지 않으면 헬리데크(10)에 헬리콥터가 착륙할 때 결빙(2)에 의해 미끄러지는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 결빙(2)이 제거될 필요가 있다.

결빙(2)을 제거하기 위해 헬리데크(10)에 별도의 열원을 탑재하여 헬리데크(10) 상에 있는 결빙(2)을 제거하는 방안이 있을 수 있으나, 이렇게 별도의 열원을 탑재하면 그만큼 설비 마련을 위한 비용이 든다는 문제가 있다. 또한, 상기 열원을 구동하기 위해 에너지를 소비하여야 하므로, 에너지 효율의 관점에서 볼 때 바람직하지 않다는 문제가 있다.

따라서, 본 실시예는 열원(20)에서 발생되는 고열의 배기가스를 결빙(2)이 생성된 헬리데크(10)로 공급함으로써, 효율적으로 결빙(2)을 제거할 수 있다.

이하에서는 열원(20)에서 발생하는 배기가스를 활용하여 헬리데크(10) 상의 결빙(2)을 제거하기 위한 선박(1)의 구체적인 실시예를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하겠다.

도 2는 도 1의 헬리데크(10)의 내부 구조의 일부분을 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 상부 지지체(110)에 공급라인(204)이 연결된 모습을 도시한 도면이며, 도 4는 도 2의 상부 지지체(110)의 공급라인(204)이 연결된 측의 반대측 면을 바라본 도면이고, 도 5는 도 2의 상부 지지체(110)의 중간 부분을 절단한 단면도이다.

열원(20)의 배기가스가 발생하는 배출구에 배기라인(202)이 접속되고, 배기라인(202)은 분기점(201)을 포함할 수 있다. 분기점(201)에서 배기라인(202)은 두 개의 라인으로 갈라지고, 한 쪽 라인은 압축기(210)에 연결되며, 다른 쪽 라인은 펀넬(220)로 연결될 수 있다. 두 라인은 각각 밸브(203, 205)를 포함할 수 있고, 밸브(203, 205)는 각각 제어부(미도시)에 의해 개폐 또는 개도량 등이 제어될 수 있다. 그러나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 배기라인(202)은 세 개 이상의 라인으로 분기되는 것도 가능하고, 경우에 따라서는 분기점(201)을 복수 개 포함하는 것도 가능하다.

압축기(210)는 공급라인(204)의 일단측과 연결될 수 있고, 공급라인(204)의 타단측이 헬리데크(10)에 연결될 수 있다. 압축기(210)는 가스를 압축하는 종래의 일반적인 압축기일 수 있으며, 압축기(210)의 작동에 관한 상세한 설명은 통상적인 기술 수준으로 충분히 파악할 수 있으므로 생략하겠다.

헬리데크(10)는 복수 개의 하부 지지체(120)가 일렬로 일정 간격을 두면서 배열되고, 그 위에 복수 개의 상부 지지체(110)가 서로 접속되어 일렬로 배열된 구조를 가질 수 있다. 그러나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 헬리데크(10)을 견고하게 유지할 수 있는 구조이면 어느 것이든 채용 가능하다.

또한, 하부 지지체(120)는 H형강일 수 있으나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

상부 지지체(110)는 상판(111), 하판(115), 및 상판(111)과 하판(115)을 지지하는 격벽(113)을 포함할 수 있고, 상판(111)이 하판(115)보다 넓어서 단면이 팬케이크와 유사한 구조를 가질 수 있다. 또한, 상부 지지체(110)의 내부 공간은 격벽(113)에 의해 복수의 공간으로 구획될 수 있다. 격벽(113)에 의해 구획된 공간 중 적어도 하나의 공간은 공급라인(204)과 연결되어 배기가스가 공급되기 위한 배기 가스 공급로(112)로서 이용될 수 있다. 본 실시예에서는 격벽(113)들 중 정가운데에 위치한 격벽이 상판(111)에 근접하는 부분에서 두 갈래로 갈라지는 형상으로 형성되어, 정가운데에 위치한 격벽과 상판(111)으로 둘러싸이고, 단면이 삼각형인 긴 통로가 배기 가스 공급로(112)로서 이용되도록 하였으나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

상부 지지체(110)의 상판(111)에는 상판(111) 상에 결빙(2)이 생성되었는지 여부를 감지할 수 있는 결빙감지부(102)가 더 제공될 수 있다. 결빙감지부(102)는, 예를 들어, 온도 센서로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니고, 결빙(2)의 생성 여부를 효과적으로 감지할 수 있는 구성이면 어느 것이든 채용 가능하다.

또한, 결빙감지부(102)는 상판(111) 상에 결빙(2)이 생성된 경우에, 생성된 결빙(2)의 양이 어느 정도인지 측정할 수도 있다. 이 경우, 결빙감지부(102)는, 예를 들어, 적외선 센서 등을 구비하여, 결빙(2)이 생성된 경우에 적외선을 외부로 조사하고, 결빙(2)으로부터 반사되는 적외선의 강도를 검지하는 방식으로 결빙(2)의 생성량을 측정하는 것도 가능하나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

상부 지지체(110)의 배기가스가 도입되는 측 단부는 도입벽(117)이 제공되어 밀폐될 수 있고, 타측 단부에는 적어도 한 개 이상의 배출구(118)가 형성된 배출벽(119)이 제공될 수 있다.

도입벽(117)에는 공급라인(204)과 접속되기 위한 도입구(116)가 제공될 수 있다. 도입구(116)는 배기 가스 공급로(112)의 도입벽(117) 측 단부에 대응되는 위치에 제공될 수 있다.

배출벽(119)에 형성되는 배출구(118)는 헬리데크(10)의 내부에 구획된 각각의 공간에 대응되는 위치에 한 개씩 제공될 수 있다. 그러나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 배출구(118)가 배출벽(119)에 한 개만 제공되는 것도 가능하고, 배출벽(119)이 아닌 상부 지지체(110)의 측벽에 제공되는 것도 가능하다.

헬리데크(10)의 격벽(113)에는 길이 방향을 따라 복수 개의 통기구(114)가 형성될 수 있다. 통기구(114)는 배기 가스 공급로(112)를 이루는 격벽(113)에도 형성될 수 있고, 통기구(114)를 통해 헬리데크(10)에 공급된 배기가스가 헬리데크(10)의 내부 공간에 골고루 확산될 수 있다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 헬리데크(1)의 작용 및 효과에 대하여 설명하겠다.

헬리데크(10) 상에 결빙(2)이 존재하지 않을 때에는 배기라인(202)의 압축기(210)측 라인에 있는 밸브(203)가 잠기고, 펀넬(220) 측 밸브(205)가 열려서, 배기가스가 모두 펀넬(220)을 통해 외부로 배출되도록 두 밸브(203, 205)가 제어될 수 있다.

한편, 선박(1)이 눈이 내리는 지역 또는 온도가 매우 낮은 지역을 운항하는 경우에는 헬리데크(10) 상에 결빙(2)이 생성될 수 있다.

결빙(2)이 헬리데크(10) 상에 생성되면, 상판(111)에 제공되는 결빙감지부(102)가 결빙(2)의 생성을 감지할 수 있고, 생성된 결빙(2)의 생성량 또한 측정할 수 있다. 결빙(2)의 생성을 감지하면, 선박(1)에 제공되는 제어부(미도시)에 감지 결과 및 생성량 측정 결과를 전달할 수 있다.

제어부가 결빙(2)의 감지 결과 및 생성량 측정 결과를 전달받으면, 배기라인(202)의 펀넬(220) 측 밸브(205)를 폐쇄하고, 압축기(210)측 밸브(203)를 개방하도록 제어할 수 있다. 이로써, 배기가스가 압축기(210)로 공급될 수 있다.

또한, 결빙감지부(102)에 의해 측정된 생성량을 바탕으로 밸브(203)의 개도량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 생성량이 많으면 밸브(203)의 개도량을 크게 하여 많은 양의 배기가스가 압축기(210)로 공급될 수 있도록 하고, 생성량이 적으면 밸브(203)의 개도량을 작게 하여 상대적으로 적은 양의 배기가스가 압축기(210)로 공급될 수 있도록 할 수 있다. 그러나, 본 발명의 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.

압축기(210)에 공급된 배기가스는 고압으로 압축되어 공급라인(204)을 통해 헬리데크(10)로 공급될 수 있다.

헬리데크(10)에 공급된 배기가스는 일차적으로 배기 가스 공급로(112)를 흐르게 되고, 배기 가스 공급로(112)를 형성하는 격벽(113)에 마련된 통기구(114)를 통해 헬리데크(10)의 내부에 확산될 수 있다.

헬리데크(10)의 내부에 확산된 배기가스는 상부 지지체(110)의 상판(111)에 열을 전달할 수 있고, 전달된 열에 의해 상부 지지체(110)의 상판(111)에 생성된 결빙(2)이 녹게 된다. 배기가스의 열에 의해 녹아버린 결빙(2)은 헬리데크(10)에 별도로 제공된 배수로(미도시)를 통해 제거될 수 있다.

헬리데크(10)의 내부 공간에 확산된 배기가스는 배출벽(119)에 형성된 배출구(118)를 통해 헬리데크(10)의 외부로 배출될 수 있다.

본 실시예는 선박(1)이 극저온의 환경에서 항해를 하는 경우에, 선박(1)에 탑재된 헬리데크(10) 등의 구조물 상에 결빙(2)이 생성되면, 열원(20)에서 발생하는 폐열을 헬리데크(10)의 내부에 공급함으로써, 결빙(2)을 효율적으로 제거할 수 있으므로, 결빙(2)의 제거를 위해 별도의 열원을 마련할 필요가 없어 비용 및 에너지 소비 측면에서 효율성이 향상된다는 효과가 있다.

이상 본 발명의 실시예에 따른 헬리데크의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1: 선박 10: 헬리데크
20: 열원 110: 상부 지지체
120: 하부 지지체 210: 압축기
220: 펀넬

Claims (13)

1. 열원을 포함하는 선체;
   상기 선체에 설치되고, 헬리콥터가 이착륙하며, 상기 헬리콥터의 하중을 지지하는 지지체를 포함하는 헬리데크; 및
   상기 열원에서 발생되는 배기가스를 상기 지지체의 내부로 공급하는 배기가스 이송라인을 포함하고,
   상기 지지체는,
   상기 지지체를 복수 개의 공간으로 구획하는 격벽; 및
   상기 헬리콥터가 안착되는 상판을 포함하고,
   상기 격벽에는 상기 격벽의 일측 공간으로부터 타측 공간으로 배기가스가 이동할 수 있도록 통기구가 적어도 한 개 이상 형성되고,
   상기 배기가스 이송라인은 상기 복수 개의 공간 중 어느 하나에 연결되는 선박.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배기가스 이송라인에는 상기 열원에서 공급되는 배기가스를 고압으로 압축하는 압축기가 제공되는 선박.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 배기가스를 상기 선체의 외부로 배출하는 펀넬을 더 포함하고,
   상기 배기가스 이송라인은 분지되어 상기 펀넬에 연결되는 선박.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 격벽은 복수 개 제공되고,
   상기 복수 개의 격벽 중 정가운데에 위치한 격벽이 상기 상판측 부분에서 두 갈래로 갈라져서 단면이 삼각형인 통로가 형성되고,
   상기 배기가스 이송라인은 상기 단면이 삼각형인 통로에 접속되는 선박.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지체는,
   상기 지지체의 일측을 밀폐하여 상기 지지체의 일측으로 배기가스가 배출되는 것을 차단하는 도입벽을 포함하고,
   상기 도입벽에 상기 배기가스 이송라인이 접속되는 선박.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지체는,
   상기 배기가스 이송라인이 연결되는 상기 지지체의 타측을 차폐하며, 상기 지지체 내부의 배기가스가 배출되는 배출구를 구비하는 배출벽을 포함하는 선박.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지체에 결빙이 생겼는지 여부를 감지하는 결빙감지부;
   상기 배기가스 이송라인에 제공되며, 배기가스의 유량을 조절하는 밸브;
   상기 결빙감지부의 감지 결과에 따라 상기 밸브의 개도량을 조절하는 제어부를 더 포함하는 선박.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 결빙감지부는,
   상기 지지체에 결빙이 생긴 경우에는 생성된 결빙의 양을 감지하는 선박.
   
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

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