KR101863790B1

KR101863790B1 - 진동감쇠장치

Info

Publication number: KR101863790B1
Application number: KR1020160117069A
Authority: KR
Inventors: 박어진; 이창우
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2016-09-12
Filing date: 2016-09-12
Publication date: 2018-06-01
Also published as: KR20180029343A

Abstract

본 발명은 진동감쇠장치에 관한 것으로 평형수를 수용하는 밸러스트탱크가 형성되는 화물저장탱크, 상기 화물저장탱크의 상부에 구비되는 상부데크 및 상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크의 내부로 연장되어, 상기 평형수에 대하여 저항을 발생시키는 댐퍼모듈을 포함한다.

Description

진동감쇠장치{APPARATUS FOR DECREASING VIBRATION}

본 발명은 진동감쇠장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크의 진동을 감쇠시킬 수 있는 진동감쇠장치에 관한 것이다.

해상에 부유하는 선박 또는 해양구조물은 해상에서의 기상상황과 해류 등에 의하여 지속적인 충격을 받는다.

이러한 충격에 의하여 해상에 부유하는 부유체에는 지속적으로 진동이 발생하게 된다.

특히, 해상에 부유하도록 형성되는 화물저장탱크의 경우, 내부에 저장되는 화물의 양에 따라 진동의 크기가 달라지는데, 저장된 화물의 양이 줄어드는 경우에는 선박 또는 해양구조물의 안정성이 낮아져 상대적으로 많은 진동이 발생된다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 선박 또는 해양구조물의 내부에 밸러스트탱크를 형성하고, 밸러스트탱크의 내부에 평형수를 채워 선박 또는 해양구조물의 안정성을 향상시키는 방법이 널리 이용되고 있다.

하지만, 내부에 화물을 수용하는 구조상 밸러스트탱크가 선박 또는 해양구조물의 측단부에 형성되는 경우가 많아, 화물의 양이 적고, 평형수가 많이 채워진 경우 선박 또는 해양구조물의 무게중심이 회전축으로부터 멀어지게 된다.

따라서, 진동에는 오히려 취약해지는 구조가 되는 문제점이 있어, 선박 또는 해양구조물에 수용되는 화물의 양에 따라 진동 저감 효율을 다르게 적용할 필요가 있다.

또한, 선박 또는 해양구조물에 진동이 발생하는 경우, 선박 또는 해양구조물에 구비되는 장비 및 작업자 또는 승무원에게 진동이 전달되어, 장비가 고장을 일으키거나, 작업자 또는 승무원이 불편함을 느끼는 문제점이 있다.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크의 진동을 감쇠시킬 수 있는 진동감쇠장치을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 진동감쇠장치는 평형수를 수용하는 밸러스트탱크가 형성되는 화물저장탱크, 상기 화물저장탱크의 상부에 구비되는 상부데크 및 상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크의 내부로 연장되어, 상기 평형수에 대하여 저항을 발생시키는 댐퍼모듈을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 댐퍼모듈은 상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크 내부로 연장되는 지지유닛 및 상기 지지유닛의 하단부에 구비되며 소정의 면적을 가지는 플레이트 형태의 저항유닛을 포함할 수 있다.

이때, 상기 저항유닛은 평면상에서의 상기 밸러스트탱크의 단면과 대응되는 형태로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 저항유닛은 상기 저항유닛을 상하로 관통하는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.

또한, 상기 저항유닛은 상기 지지유닛을 따라 상하로 복수개가 구비될 수 있다.

한편, 상기 상부데크는 상기 화물저장탱크의 상부에 구비되는 탄성체에 의해서 지지될 수 있다.

이때, 상기 댐퍼모듈은 상기 탄성체를 관통하여 구비될 수 있다.

본 발명에 따른 진동감쇠장치에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

첫째, 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크의 진동을 감쇠시킬 수 있다.

둘째, 화물탱크 내부 화물의 양이 감소할수록 진동감쇠의 효율을 향상시킬 수 있다.

셋째, 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크 상에 설치되는 장비의 안정성을 향상시킬 수 있다.

넷째, 작업자 및 승무원의 편의를 향상시킬 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예의 댐퍼모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예에서 댐퍼모듈을 통해 진동이 감쇠되는 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예에서 많은 양의 화물이 수용된 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예에서 적은 양의 화물이 수용된 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.

진동감쇠장치의 구성

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 진동감쇠장치의 일 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예의 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예의 댐퍼모듈을 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명에 따른 진동감쇠장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 화물저장탱크(100), 상부데크(200) 및 댐퍼모듈(300)을 포함할 수 있다.

화물저장탱크(100)는 화물을 저장하기 위한 구성으로, 내부에 화물을 저장하기 위한 공간이 형성되는 구조물이 해상에 부유하는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 화물저장탱크(100)는 해상에 부유하는 과정에서의 안정성을 높이기 위하여, 내부에 수용되는 화물양에 따라 내부에 평형수의 양을 조절하며 저장하는 밸러스트탱크(110)가 형성될 수 있다.

이때, 밸러스트탱크(110)는 화물저장탱크(100)의 측단에 형성되는 것이 화물저장탱크(100)의 안정성을 향상시키고, 후술하는 댐퍼모듈(300)을 통하여 진동을 감쇠시키는데 유리할 수 있다.

이에 대한 보다 상세한 설명은 본 발명에 따른 진동감쇠장치의 사용양태에서 후술하기로 한다.

이러한 화물저장탱크(100)는 일반적으로 화물을 수용하는 선박의 형태로 형성될 수도 있고, 별도의 탱크와 같은 형태로 형성되는 등 그 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 화물저장탱크(100)는 내부에 액화가스를 저장하는 형태로 형성될 수 있다.

이러한 경우, 화물저장탱크(100)는 내부에 수용된 액화가스를 기화시키는 설비와, 화물저장탱크(100)에 액화가스를 주입하고, 회수하는 설비 등이 구비될 수 있다.

다만, 위와 같이 화물저장탱크(100)에 수용되는 화물은 본 실시예에 제한되지 않으며, 다양한 화물의 수용 및 반출 등에 필요한 설비가 구비되는 등 다양한 구성이 적용될 수 있다.

한편, 상부데크(200)는 전술한 화물저장탱크(100)의 상부에 구비되는 데크의 구성으로, 다양한 장비가 구비되거나, 작업자 또는 승무원 등의 사람이 생활 또는 업무를 수행하는 장소를 제공하는 구성일 수 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에서는 전술한 화물저장탱크(100)의 설비를 제어하거나, 이러한 작업을 위한 사람이 거주하고 생활하기 위한 공간 등이 구비될 수 있다.

이러한 상부데크(200)의 구성 역시 일반적으로 이용되는 선박의 데크 등 다양한 구성이 적용될 수 있다.

한편, 댐퍼모듈(300)은 전술한 상부데크(200)의 하부로부터 전술한 화물저장탱크(100)의 밸러스트탱크(110) 내부로 연장되어, 밸러스트탱크(110) 내부에 수용된 평형수에 대하여 저항을 발생시키는 구성일 수 있다.

보다 구체적으로, 본 실시예에서 댐퍼모듈(300)은 상부데크(200)의 하부로부터 밸러스트탱크(110)의 내부로 연장되는 지지유닛(310) 및 지지유닛(310)의 하단부에 구비되며 소정의 면적을 가지는 플레이트 형태로 형성되는 저항유닛(320)을 포함할 수 있다.

지지유닛(310)은 후술하는 저항유닛(320)의 저항을 이용하여 상부데크(200)를 지지하기 위한 구성으로, 상단부는 상부데크(200)의 하면에 연결되고, 화물저장탱크(100)의 상부를 관통하여 밸러스트탱크(110)의 내부까지 연장되는 파이프 형태로 형성될 수 있다.

이러한 지지유닛(310)은 상부데크(200)의 무게 및 후술하는 저항유닛(320)의 저항을 충분히 지지할 수 있는 강도 및 구조로 형성되는 것이 유리할 수 있으며, 그 형태 및 구성은 본 실시예에 제한되지 않고 다양할 수 있다.

저항유닛(320)은 밸러스트탱크(110)의 내부에 구비되어, 밸러스트탱크(110) 내부에 수용된 평형수와 저항을 발생시키기 위한 구성일 수 있다.

보다 구체적으로, 저항유닛(320)은 소정의 면적을 가지는 플레이트가 밸러스트탱크(110)의 내부에 가로방향으로 배치되어, 밸러스트탱크(110) 내부에 수용된 평형수에 대하여 상하방향으로 저항을 발생시키도록 형성될 수 있다.

이때, 저항유닛(320)은 평면상에서의 밸러스트탱크(110)의 단면 형태와 대응되는 형태로 형성되는 것이 유리할 수 있다.

즉, 저항유닛(320)이 밸러스트탱크(110)의 상하를 단절시키는 형태로 형성되어, 밸러스트탱크(110) 내부에서 평형수가 저항유닛(320)의 상하부를 유동하기 어렵게 형성되며, 이러한 구성은 저항유닛(320)이 보다 많은 저항을 발생시키는 효과를 얻을 수 있다.

다만, 저항유닛(320)에 의해 평형수가 전혀 유동되지 않으면 밸러스트탱크(110)의 본래 목적을 수행하기 어려우므로, 저항유닛(320)은 어느정도의 평형수가 저항유닛(320)의 상하부를 이동할 수 있도록 형성되는 것이 유리할 수 있다.

따라서, 저항유닛(320)은 저항유닛(320)을 상하로 관통하는 관통홀(322)이 적어도 하나 이상 형성되는 것이 유리할 수 있다.

또한, 이러한 저항유닛(320)은 전술한 지지유닛(310)의 하단부에 지지유닛(310)의 길이방향을 따라 상하로 복수개가 구비되는 것이 유리할 수 있다.

이러한 구성은 밸러스트탱크(110) 내부에 수용되는 평형수 양에 따라서, 저항유닛(320)이 보다 많은 저항을 발생시키는 효과를 얻을 수 있으며, 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

한편, 전술한 상부데크(200)는 댐퍼모듈(300)에 의해서만 지지되지 않고, 기본적으로는 화물저장탱크(100)의 상부에 고정된 상태일 수 있다.

이때, 상부데크(200)는 화물저장탱크(100)의 상부에 구비되는 탄성체(120)에 의해서 지지되도록 구비되는 것이 유리할 수 있다.

탄성체(120)는 탄성을 가지는 구성으로, 화물저장탱크(100) 및 상부데크(200) 간에 전달되는 진동을 감쇠시키는 역할을 함께 수행할 수 있으며, 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.

또한, 본 실시예에서 탄성체(120)는 화물저장탱크(100)의 밸러스트탱크(110)가 형성되는 부위의 상부에 구비되는 것이 유리할 수 있다.

이러한 경우, 전술한 댐퍼모듈(300)이 탄성체(120)를 관통하여 구비되도록 구성되어, 댐퍼모듈(300)에 의한 진동감쇠 및 탄성체(120)에 의한 진동감쇠 효과를 동시에 얻을 수 있다.

이러한 진동감쇠 과정에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

전술한 구성을 포함하는 진동감쇠장치를 통하여, 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크의 진동을 감쇠시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 화물탱크 내부 화물의 양이 감소할수록 진동감쇠의 효율을 향상시킬 수 있으며, 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크 상에 설치되는 장비의 안정성 및 작업자 또는 승무원의 편의를 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

위와 같은 구성을 포함하는, 본 발명에 따른 진동감쇠장치가 진동을 감쇠하는 사용양태에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

진동감쇠장치의 사용양태

이어서, 도 3 내지 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예의 사용양태에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

여기서, 도 3은 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예에서 댐퍼모듈을 통해 진동이 감쇠되는 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예에서 많은 양의 화물이 수용된 상태를 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 진동감쇠장치 일 실시예에서 적은 양의 화물이 수용된 상태를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 진동감쇠장치의 일 실시예는 전술한 화물저장탱크(100)에 형성된 밸러스트탱크(110)의 내부에 수용되는 평형수와, 밸러스트탱크(110) 내부에 삽입된 댐퍼모듈(300)의 저항유닛(320) 간의 저항을 이용하여 진동을 감쇠할 수 있다.

화물저장탱크(100)는 해상에 부유하는 과정에서, 해상의 기상상황 또는 화물저장탱크(100)에 구비되는 다양한 장비에 의하여 진동이 발생할 수 있다.

화물저장탱크(100)의 진동은 상부데크(200)를 지지하고 있는 댐퍼모듈(300)을 거치는 경로로 상부데크(200)로 전달될 수 있다.

이때, 댐퍼모듈(300)의 저항유닛(320)이 밸러스트탱크(110)의 내부에 구비되므로, 평형수가 진동에 의해 유동하면서 저항유닛(320)과 저항이 발생하고, 일부는 관통홀(322)을 통해 저항유닛(320)의 상하를 통과하며 유동할 수 있다.

이때, 화물저장탱크(100)의 진동에 의한 충격량은, 평형수의 유체 저항을 이용하여 충격량이 완화될 수 있다.

또한, 화물저장탱크(100)에서 직접적으로 상부데크(200)로 전달되는 진동 역시 상부데크(200)를 지지하고 있는 탄성체(120)에 의하여 감쇠될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 진동감쇠장치는 댐퍼모듈(300) 및 탄성체(120)의 진동감쇠 효과를 동시에 얻을 수 있어, 진동을 감쇠하는 효율이 더욱 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 진동감쇠장치는 화물저장탱크(100) 내부에 수용된 화물의 양에 따라서 진동을 감쇠하는 효율이 조절될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 화물저장탱크(100) 내부에 화물이 많이 저장되어 있는 상태에서는 화물저장탱크(100) 자체의 안정성이 매우 높은 상태이므로, 자체적으로 진동이 감쇠되어 상대적으로 적은 진동이 발생할 수 있다.

이러한 경우, 화물저장탱크(100)의 밸러스트탱크(110) 내부에는 평형수가 상대적으로 적은 양이 저장되므로, 댐퍼모듈(300)의 하단부에 있는 저항유닛(320)의 일부만 평형수의 내부에 구비되는 상태일 수 있다.

보다 구체적으로, 화물저장탱크(100)의 무게중심이 회전축에 가깝게 분포되어, 회전 관성모멘트가 크게 발생할 수 있다.

따라서, 모멘트에 대한 가속도가 작게 발생하며, 댐퍼모듈(300)의 저항유닛(320)의 속도가 크게 발생할 수 있으며, 평형수와의 저항에 의한 감쇠력이 크게 발생할 수 있다.

따라서, 평형수가 적게 저장된 상태에서도 저항유닛(320)을 통하여 효과적으로 진동을 감쇠시킬 수 있다.

반면, 도 5에 도시된 바와 같이, 화물저장탱크(100)의 내부에 화물이 적게 저장되어 있는 상태에서는 화물저장탱크(100) 자체의 안정성이 매우 낮은 상태일 수 있다.

이를 위하여, 밸러스트탱크(110) 내부에 평형수를 상대적으로 많은 양을 저장하여 화물저장탱크(100)의 안정성을 향상시키지만, 전술한 상태에 비해서는 상대적으로 많은 진동이 발생할 수 있다.

보다 구체적으로, 화물저장탱크(100)의 무게중심이 화물저장탱크(100)의 회전중심으로부터 멀어지게 되어, 회전 관성모멘트가 크게 발생하며, 모멘트에 대한 가속도가 작게 발생하고, 댐퍼모듈(300)의 저항유닛(320)의 속도가 작게 발생할 수 있다.

이러한 경우, 화물저장탱크(100)의 밸러스트탱크(110) 내부에 저장된 많은 양의 평형수를 이용하여, 복수개의 저항유닛(320)이 평형수에 대한 저항을 발생시키도록 구비될 수 있다.

따라서, 저항유닛(320)의 속도가 작은 상태에서 저항에 의한 감쇠력이 저하되더라도, 복수개의 저항유닛(320)에 의하여 댐퍼모듈(300)의 진동감쇠 효과를 크게 향상시킬 수 있다.

한편, 위와 같은 과정 외에도 탄성체(120)는 화물저장탱크(100) 및 상부데크(200)의 사이에서 직접적으로 진동을 감쇠시킬 수 있다.

이때, 탄성체(120)가 직접적으로 상부데크(200)를 지지하고 있지만, 댐퍼모듈(300)에 의하여 화물저장탱크(100)로부터 전달되는 진동이 감쇠된 상태이므로, 탄성체(120)에 걸리는 부하는 상대적으로 크게 감소할 수 있다.

따라서, 탄성체(120)의 파손을 방지하며, 탄성체(120)의 유지관리가 용이한 효과도 함께 얻을 수 있다.

이러한 구성을 통하여 해상에 부유하는 화물탱크의 상부에 구비되는 데크의 진동을 감쇠시키는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 화물저장탱크
110 : 밸러스트탱크
120 : 탄성체
200 : 상부데크
300 : 댐퍼모듈
310 : 지지유닛
320 : 저항유닛
322 : 관통홀

Claims

평형수를 수용하는 밸러스트탱크가 형성되는 화물저장탱크;
상기 화물저장탱크의 상부에 구비되는 상부데크; 및
상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크의 내부로 연장되어, 상기 평형수에 대하여 저항을 발생시키는 댐퍼모듈;
을 포함하며,
상기 댐퍼모듈은,
상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크 내부로 연장되는 지지유닛; 및
상기 지지유닛의 하단부에 구비되며 소정의 면적을 가지고, 상하로 관통하는 관통홀이 적어도 하나 이상 형성되는 플레이트 형태의 저항유닛;을 포함하는 진동감쇠장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 저항유닛은,
평면상에서의 상기 밸러스트탱크의 단면과 대응되는 형태로 형성되는 진동감쇠장치.
삭제
평형수를 수용하는 밸러스트탱크가 형성되는 화물저장탱크;
상기 화물저장탱크의 상부에 구비되는 상부데크; 및
상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크의 내부로 연장되어, 상기 평형수에 대하여 저항을 발생시키는 댐퍼모듈;
을 포함하며,
상기 댐퍼모듈은,
상기 상부데크의 하부로부터 상기 밸러스트탱크 내부로 연장되는 지지유닛; 및
상기 지지유닛의 하단부에 구비되며 소정의 면적을 가지고, 상기 지지유닛을 따라 상하로 복수개가 구비되는 플레이트 형태의 저항유닛;을 포함하는 진동감쇠장치.
제1항에 있어서,
상기 상부데크는,
상기 화물저장탱크의 상부에 구비되는 탄성체에 의해서 지지되는 진동감쇠장치.
제6항에 있어서,
상기 댐퍼모듈은,
상기 탄성체를 관통하여 구비되는 진동감쇠장치.