KR101913991B1 - 선미관 밀봉 시스템, 선미관 밀봉 장치 및 이를 구비한 선박 - Google Patents

선미관 밀봉 시스템, 선미관 밀봉 장치 및 이를 구비한 선박 Download PDF

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Abstract

프로펠러 축을 덮는 선미관 내의 윤활유의 유출을 방지하는 선미관 밀봉 시스템으로서, 상기 프로펠러 축이 삽입 관통되는 통 모양의 하우징과, 상기 하우징에 수납되며 상기 프로펠러 축의 바깥쪽으로 삽입되는 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 제1 밀봉 링과, 상기 제1 밀봉 링보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고 상기 제1 밀봉 링과의 사이에 제1 공기실을 형성하는 제2 밀봉 링과, 상기 제1 밀봉 링의 선미측 해수압 이상의 공기압으로 상기 제1 공기실에 공기를 공급하는 공기 공급부와, 상기 해수압 미만의 유압으로 상기 선미관 안으로 상기 윤활유를 순환시키는 윤활유 순환부를 포함하는 선미관 밀봉 시스템이 제공된다.

Description

선미관 밀봉 시스템, 선미관 밀봉 장치, 선박 및 선미관 밀봉 방법{STERN TUBE SEALING SYSTEM, STERN TUBE SEALING DEVICE, SHIP, AND STERN TUBE SEALING METHOD}
본 발명은 선미관(船尾管, stern tube) 밀봉 시스템, 선미관 밀봉 장치, 선박 및 선미관 밀봉 방법에 관한 것이다.
종래부터, 선박의 바깥에서 회전하는 프로펠러에 연결되어 선미관에 삽입 관통되는 프로펠러 축에 미끄럼 접촉하는 복수의 밀봉 링을 가지며, 프로펠러 축과 베어링 사이를 윤활하는 윤활유를 선미관 내에 밀봉하는 선미관 밀봉 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본국 등록특허 제3813842호 공보
그러나, 특허문헌 1에 따른 선미관 밀봉 장치에서는, 선미(船尾)측 밀봉 링의 마모, 선미측 밀봉 링과 선수(船首)측 밀봉 링으로 구획된 챔버 내에 충전되어 있는 윤활유의 압력 변동 등에 의해, 선미관으로부터 선박 바깥으로 윤활유가 누설될 가능성이 있다. 특히, 최근에는 환경 보호의 관점에서도, 이와 같이 선미관으로부터 선박 바깥으로 윤활유가 누설되는 것을 보다 저감할 것이 요구된다.
본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로서, 선박 바깥으로 윤활유가 누설되는 것을 저감할 수 있는 선미관 밀봉 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 프로펠러 축을 덮는 선미관 내의 윤활유의 유출을 방지하는 선미관 밀봉 시스템으로서, 상기 프로펠러 축이 삽입 관통되는 통 모양의 하우징과, 상기 하우징에 수납되며 상기 프로펠러 축의 바깥쪽으로 삽입되는 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 제1 밀봉 링과, 상기 제1 밀봉 링보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고 상기 제1 밀봉 링과의 사이에 제1 공기실을 형성하는 제2 밀봉 링과, 상기 제1 밀봉 링의 선미측 해수압 이상의 공기압으로 상기 제1 공기실에 공기를 공급하는 공기 공급부와, 상기 해수압 미만의 유압으로 상기 선미관 안으로 상기 윤활유를 순환시키는 윤활유 순환부를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 선박 바깥으로 윤활유가 누설되는 것을 저감할 수 있는 선미관 밀봉 시스템이 제공된다.
도 1 은 제1 실시형태에서의 선미관 밀봉 시스템의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 2 는 제1 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 3 은 밀봉 링의 구성을 예시하는 도면이다.
도 4 는 제2 실시형태에서의 선미관 밀봉 시스템의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 5 는 제2 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 6 은 제3 실시형태에서의 선미관 밀봉 시스템의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 7 은 제3 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 8 은 제4 실시형태에서의 선미관 밀봉 시스템의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 9 는 제4 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 발명을 실시하기 위한 형태에 대해 설명한다. 각 도면에서, 동일한 구성 부분에는 동일한 부호를 붙이며, 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다.
[제1 실시형태]
<선미관 밀봉 시스템>
도 1은 제1 실시형태에 따른 선미관 밀봉 시스템(100)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 선미관 밀봉 시스템(100)은, 선미관 밀봉 장치(101), 공기 공급부(120), 선미측 순환부(130), 선수측 순환부(135), 배출부(150)를 포함한다. 한편, 이하의 설명에서는, 프로펠러 축(2)의 축방향을 따라, 프로펠러(3) 쪽을 선미측, 프로펠러(3)의 반대쪽을 선수측이라고 한다.
[선미관 밀봉 장치]
선미관 밀봉 장치(101)는, 선미측 밀봉 장치(101a) 및 선수측 밀봉 장치(101b)를 가지고, 프로펠러 축(2)과 베어링(11) 사이로 공급되는 윤활유가, 프로펠러 축(2)을 덮는 선미관(10)으로부터 선박 바깥 또는 선박 안으로 누설되는 것을 방지한다.
선미측 밀봉 장치(101a)는, 하우징(102), 제1 밀봉 링(105a), 제2 밀봉 링(105b), 제3 밀봉 링(105c), 제4 밀봉 링(105d)을 가지며, 선박 바깥에서 선미관(10)에 연결되어 있다.
하우징(102)은, 볼트(103) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(102)은, 제1 밀봉 링(105a), 제2 밀봉 링(105b), 제3 밀봉 링(105c) 및 제4 밀봉 링(105d)을 수납하고, 선박 바깥에서 볼트(104)에 의해 선미관(10)의 선미측에 연결되어 있다.
제1 밀봉 링(105a), 제2 밀봉 링(105b), 제3 밀봉 링(105c) 및 제4 밀봉 링(105d)은 탄성 부재로 형성된 원환(圓環) 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 라이너(4)는, 금속 부재로 형성된 원통 모양 부재이며, 프로펠러 축(2)의 바깥쪽으로 삽입되어 볼트(5)에 의해 프로펠러(3)에 고정되어 프로펠러 축(2)과 같이 회전한다.
선수측 밀봉 장치(101b)는 하우징(112), 제5 밀봉 링(105e), 제6 밀봉 링(105f)을 가진다.
하우징(112)은, 볼트(113) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(112)은, 제5 밀봉 링(105e)과 제6 밀봉 링(105f)을 가지며, 볼트(114)에 의해 선미관(10)의 선수측에 연결되어 있다.
제5 밀봉 링(105e)과 제6 밀봉 링(105f)은, 탄성 부재로 형성된 원환 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 라이너(6)는, 금속 부재로 형성된 원통 모양 부재이며, 프로펠러 축(2)의 바깥쪽으로 삽입되어 고정되어 프로펠러 축(2)과 같이 회전한다.
[공기 공급부]
공기 공급부(12)는, 공조 유닛(110), 공기 공급로(121)를 포함하며, 선미관 밀봉 장치(101)의 선미측 밀봉 장치(101a)에 공기를 공급한다. 구체적으로는, 공기 공급부(120)는, 선미측 밀봉 장치(101a)의 제1 밀봉 링(105a)과 제2 밀봉 링(105b)의 사이 및 제2 밀봉 링(105b)과 제3 밀봉 링(105c)의 사이에, 공기압을 해수압 이상으로 조정한 공기를 일정 유량으로 공급한다.
공조 유닛(110)은 레귤레이터, 유량 컨트롤러, 에어 릴레이, 복수의 밸브 등을 가진다. 공조 유닛(110)은, 미도시의 컴프레서로부터 공급된 공기를 레귤레이터에서 감압하고, 유량 컨트롤러로부터 공기 공급로(121)를 통해 선미측 밀봉 장치(101a)로 공기를 공급한다.
유량 컨트롤러는, 설정된 유량으로 선미측 밀봉 장치(101a)로 공기를 공급하도록, 선미측 밀봉 장치(101a)의 제1 밀봉 링(105a)을 가압하는 해수압 변동에 따라, 공기 공급로(121)로 공급하는 공기압을 해수압 이상으로 조정한다.
공기 공급로(121)는, 선박 안에서부터 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)의 하우징(102)을 통하도록 형성되어, 공조 유닛(110)으로부터 선미측 밀봉 장치(101a)로 공기를 공급한다. 공기 공급로(121)는 제1 공기 공급로(121a) 및 제2 공기 공급로(121b)를 가진다.
제1 공기 공급로(121a)는, 선미측 밀봉 장치(101a)의 제2 밀봉 링(105b)과 제3 밀봉 링(105c)의 사이를 통하도록 형성되어 있다. 또한, 제2 공기 공급로(121b)는, 선미측 밀봉 장치(101a)의 제1 밀봉 링(105a)과 제2 밀봉 링(105b)의 사이를 통하도록 형성되어 있다. 제1 공기 공급로(121a) 및 제2 공기 공급로(121b)에는 밸브(V1,V2)가 설치되어 있다.
공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터 공급되는 공기는, 공기 공급로(121)로부터 제1 공기 공급로(121a) 및 제2 공기 공급로(121b)를 통해 선미측 밀봉 장치(101a)로 흐른다. 선미측 밀봉 장치(101a)의 내부로 흐른 공기는, 해수압에 대항하여 제1 밀봉 링(105a)과 라이너(4)의 사이로부터 선미측 밀봉 장치(101a)의 외부로 배출된다.
[윤활유 순환부]
선미관 밀봉 시스템(100)은 윤활유 순환부로서, 선미측 순환부(130)와 선수측 순환부(135)를 가진다.
(선미측 순환부)
선미측 순환부(130)는 공조 유닛(110), 윤활유 탱크(131), 선미측 순환로(132)를 포함한다. 선미측 순환부(130)는, 윤활유 탱크(131)로부터 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)로 공급하여 다시 윤활유 탱크(131)로 돌려 보내도록, 윤활유를 순환시킨다.
공조 유닛(110)에서는, 유량 컨트롤러가 해수압에 따라 선미측 밀봉 장치(101a)로 공급하는 공기압을 조정한다. 또한, 유량 컨트롤러는, 해수압에 따른 신호를 에어 릴레이로 출력한다. 에어 릴레이는, 유량 컨트롤러로부터 출력되는 신호에 기초하여, 윤활유 탱크(131) 내의 공기압을, 해수압보다 미리 설정되어 있는 차분 만큼 낮도록 조정한다.
이와 같이, 윤활유 탱크(131) 내의 공기압이 해수압 미만으로 조정됨으로써, 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)를 통해 순환하는 윤활유의 유압이 해수압보다 낮게 된다.
한편, 공조 유닛(110)은, 에어 릴레이를 사용하지 않고 유량 컨트롤러로부터 공급되는 공기압을 감압하여 윤활유 탱크(131)로 공급할 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서의 윤활유 탱크(131)는, 탱크 내 공기압에 의해 윤활유의 유압을 조정할 수 있는 가압 탱크이나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 윤활유 탱크(131)는, 중력에 의해 일정 압력의 윤활유를 선미관(10)으로 공급하는 중력 탱크일 수도 있다.
윤활유 탱크(131)와 선미측 순환로(132)에는, 탱크 내 공기압 및 윤활유 유압을 확인할 수 있도록, 압력계(P1,P2)가 설치되어 있다.
선미측 순환로(132)에는, 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)에 윤활유를 공급하는 경로에, 밸브(V3), 필터(141), 펌프(142) 및 냉각기(143)가 설치되어 있다. 윤활유는, 필터(141)에 의해 이물질이 제거되어, 펌프(142)에 의해 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)로 보내진다. 또한, 냉각기(143)에 의해 냉각된 윤활유가 공급됨으로써, 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a) 내부의 온도 상승이 억제된다.
선미측 순환로(132)는, 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)에 윤활유를 공급하는 경로가, 제1 순환로(132a)와 제2 순환로(132b)로 분기되어 있다. 제1 순환로(132a)는, 선미관(10)으로 통하여 프로펠러 축(2)과 베어링(11) 사이로 윤활유를 공급한다. 제2 순환로(132b)는, 선미측 밀봉 장치(101a)로 통하여 제3 밀봉 링(105c)과 제4 밀봉 링(105d) 사이로 윤활유를 공급한다.
제1 순환로(132a)에는 니들 밸브(NV1)가 설치되어 있다. 니들 밸브(NV1)는, 제2 순환로(132b)로 윤활유가 흐르도록 개방도가 조정된다. 제2 순환로(132b)에는, 윤활유의 유량을 확인하기 위한 유량계(F1), 경로를 개폐하기 위한 밸브(V4)가 설치되어 있다.
선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)에 공급된 윤활유는, 선미관(10)으로부터 선미측 순환로(132)를 통해 윤활유 탱크(131)로 돌아오고, 다시 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)를 향해 선미측 순환로(132)를 흐른다. 선미관(10)으로부터 윤활유 탱크(131)를 향해 윤활유가 흐르는 선미측 순환로(132)에는, 윤활유의 유압을 조정하기 위한 압력계(P2)에 더하여, 경로를 개폐하기 위한 밸브(V5,V6)가 설치되어 있다.
(선수측 순환부)
선수측 순환부(135)는 윤활유 탱크(136), 선수측 순환로(137)를 가진다. 윤활유 탱크(136)에 저장되어 있는 윤활유는, 선수측 순환로(137)를 통해 선수측 밀봉 장치(101b)로 공급되고, 다시 선수측 순환로(137)를 통해 윤활유 탱크(136)로 돌아오도록 순환된다. 윤활유 탱크(136)는, 윤활유를 소정의 유압으로 순환시킬 수 있는 높이에 설치되어 있다.
[배출부]
배출부(150)는, 배출 유닛(151), 배출로(152)를 가지며, 선미측 밀봉 장치(101a)로 침입한 해수 및 윤활유가 선미측 밀봉 장치(101a)로부터 배출된다. 배출로(152)는, 선미측 밀봉 장치(101a)의 제1 밀봉 링(105a)과 제2 밀봉 링(105b) 사이로 통하도록 형성되며, 제1 밀봉 링(105a)과 제2 밀봉 링(105b) 사이로 침입한 해수 및 윤활유가 배출된다. 또한, 배출로(152)에는, 경로를 개폐하기 위한 밸브(V7)가 설치되어 있다.
배출로(152)로 배출된 해수 및 윤활유는 배출 유닛(151)으로 흐른다. 배출 유닛(151)은 배출 탱크를 구비하는데, 배출로(152)로 배출된 해수 및 윤활유를 배출 탱크로 회수한다.
<선미관 밀봉 장치>
이어서, 선미관 밀봉 장치(101)의 구성에 대해 설명한다. 도 2는 제1 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(101)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
[선미측 밀봉 장치]
도 2에 나타내는 바와 같이, 선미측 밀봉 장치(101a)는 하우징(102), 제1 밀봉 링(105a), 제2 밀봉 링(105b), 제3 밀봉 링(105c), 제4 밀봉 링(105d), 어망 방지 링(106)을 가진다.
(하우징)
하우징은, 선미측에서부터 차례로, 제1 분할 하우징(102a), 제2 분할 하우징(102b), 제3 분할 하우징(102c), 제4 분할 하우징(102d), 제5 분할 하우징(102e), 제6 분할 하우징(102f)을 가진다.
분할 하우징(102a∼102f)은, 각각 원통 모양의 부재이며, 서로 끼워져 적층된 상태에서 선미관(10)에 고정된다. 또한, 분할 하우징(102a∼102f)은, 각각 인접하는 분할 하우징과의 사이에 고리 모양 홈을 형성하여, 밀봉 링(105a∼105d), 어망 방지 링(106)을 수납한다.
하우징(102)은, 제1 분할 하우징(102a)과 제2 분할 하우징(102b)의 사이에 어망 방지 링(106)을 수납한다. 어망 방지 링(106)은, 탄성 부재로 형성된 원환 모양의 부재이며, 라이너(4)의 바깥쪽으로 삽입되어 있다. 어망 방지 링(106)은, 라이너(4)와 같이 회전하여 하우징(102)에 미끄럼 접촉하며, 어망 등의 이물질이 선미측 밀봉 장치(101a) 및 선미관(10)으로 침입하는 것을 방지한다.
또한, 하우징(102)은, 제2 분할 하우징(102b)과 제3 분할 하우징(102c)의 사이에 제1 밀봉 링(105a)을 수납하고, 제3 분할 하우징(102c)과 제4 분할 하우징(102d)의 사이에 제2 밀봉 링(105b)을 수납한다. 또한, 하우징(102)은, 제4 분할 하우징(102d)과 제5 분할 하우징(102e)의 사이에 제3 밀봉 링(105c)을 수납하고, 제5 분할 하우징(102e)과 제6 분할 하우징(102f)의 사이에 제4 밀봉 링(105d)을 수납한다.
제2 분할 하우징(102b)에는, 선미측 밀봉 장치(101a)에 공급된 공기가 배출되는 공기 구멍(102b1)이 형성되어 있다. 제4 분할 하우징(102d), 제5 분할 하우징(102e) 및 제6 분할 하우징(102f)에는, 제1 공기 공급로(121a)가 형성되어 있다. 제3 분할 하우징(102c), 제4 분할 하우징(102d), 제5 분할 하우징(102e) 및 제6 분할 하우징(102f)에는, 제2 공기 공급로(121b)가 형성되어 있다.
제5 분할 하우징(102e) 및 제6 분할 하우징(102f)에는 제2 순환로(132b)가 형성되어 있다. 또한, 제3 분할 하우징(102c), 제4 분할 하우징(102d), 제5 분할 하우징(102e) 및 제6 분할 하우징(102f)에는 배출로(152)가 형성되어 있다.
(밀봉 링)
밀봉 링(105a∼105d)은, 고무 등의 탄성 부재로 형성된 원환 모양의 부재이며, 각각이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 하우징(102)에 수납되어 있다. 밀봉 링(105)에 사용되는 탄성 부재로는, 예를 들어, 내수(耐水), 내유(耐油)가 우수한 불소 고무, 니트릴 고무 등을 들 수 있다.
도 3은 제1 밀봉 링(105a)의 구성을 예시하는 도면이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 제1 밀봉 링(105a)은 키부(105a1), 힐부(105a2), 암부(105a3), 립부(105a4)를 가진다.
키부(105a1)는, 제1 밀봉 링(105a)의 외주측 단부에 형성되며, 인접하는 제2 분할 하우징(102b)의 홈(102b2)과 제3 분할 하우징(102c)의 홈(102c1)으로 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져서 수납된다.
힐부(105a2)는, 키부(105a1)로부터 라이너(4)를 향해 연장되도록 형성되어 있다. 암부(105a3)는, 힐부(105a2)의 단부로부터 선미측으로 연장되도록 형성되어 있다. 제3 분할 하우징(102c)에는, 제1 밀봉 링(105a)의 힐부(105a2) 및 암부(105a3)를 지지하는 백업 링(102c2)이 형성되어 있다.
립부(105a4)는, 암부(105a3)의 내주측 단부에 형성되며, 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 립부(105a4)는, 라이너(4)의 반대쪽 면에 스프링 홈(105a5)을 가지며, 스프링 홈(105a5)에 끼워져 있는 원환 모양 스프링(111)에 의해 조여지도록 라이너(4)를 향해 가압되고 있다. 립부(105a4)는, 스프링(111)에 의해 가압됨으로써 미끄럼 접촉부(105a6)가 탄성 변형하여, 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
제1 밀봉 링(105a)은, 전술한 바와 같이, 키부(105a1)가 제2 분할 하우징(102b)과 제3 분할 하우징(102c)의 사이에 수납되며, 립부(105a4)의 미끄럼 접촉부(105a6)가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
제2 밀봉 링(105b), 제3 밀봉 링(105c) 및 제4 밀봉 링(105d)은, 제1 밀봉 링(105a)과 마찬가지의 형상을 가지며, 각각 하우징(102)에 수납되어 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 제2 밀봉 링(105b)은 제1 밀봉 링(105a)과 마찬가지로, 키부가 제3 분할 하우징(102c)과 제4 분할 하우징(102d)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제4 분할 하우징(102d)에는, 제2 밀봉 링(105b)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
또한, 제3 밀봉 링(105c)은, 키부가 제4 분할 하우징(102d)과 제5 분할 하우징(102e)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제5 분할 하우징(102e)에는, 제3 밀봉 링(105c)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제1 밀봉 링(105a), 제2 밀봉 링(105b) 및 제3 밀봉 링(105c)은 각각, 암부가 힐부로부터 선미측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(102)에 수납되는 키부보다 선미 쪽에서 라이너(4)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
제4 밀봉 링(105d)은, 키부가 제5 분할 하우징(102e)과 제6 분할 하우징(102f)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제5 분할 하우징(102e)에는, 제4 밀봉 링(105d)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제4 밀봉 링(105d)은, 암부가 힐부로부터 선수측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(102)에 수납되는 키부보다 선수 쪽에서 라이너(4)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
(제1 공기실)
제1 밀봉 링(105a)과 제2 밀봉 링(105b)의 사이에는, 제1 공기실(107a)이 형성된다. 제1 공기실(107a)로는, 공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터, 공기압이 제1 밀봉 링(105a)의 선미측 해수압 이상으로 조정된 공기가 제2 공기 공급로(121b)를 통해 일정 유량으로 공급된다.
제1 공기실(107a)로 공급된 공기는, 해수압에 대항하여 선미측을 향해 연장되는 암부(105a3)를 밀어 올리도록 하여, 제1 밀봉 링(105a)의 립부(105a4)와 라이너(4)의 사이로부터 어망 방지 링(106) 쪽으로 유출된다. 제1 공기실(107a)로부터 유출된 공기는, 제2 분할 하우징(102b)에 형성되어 있는 공기 구멍(102b1)으로부터 선미측 밀봉 장치(101a)의 외부로 배출된다.
또한, 제1 공기실(107a)의 공기압이 해수압 이상으로 됨으로써, 해수가 제1 밀봉 링(105a)의 립부와 라이너(4)의 사이로부터 제1 공기실(107a)의 실내로 유입되는 것을 방지한다. 제1 공기실(107a)로 해수나 윤활유가 침입한 경우에는, 침입한 해수나 윤활유는 배출로(152)로부터 배출되어 배출 유닛(151)으로 회수된다.
(제2 공기실)
제2 밀봉 링(105b)과 제3 밀봉 링(105c)의 사이에는, 제2 공기실(107b)이 형성된다. 제2 공기실(107a)로는, 제1 공기실(107a)과 마찬가지로, 공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터, 공기압이 제1 밀봉 링(105a)의 선미측 해수압 이상으로 조정된 공기가 제1 공기 공급로(121a)를 통해 일정 유량으로 공급된다.
제2 공기실(107b)로 공급된 공기는, 외부로 공기가 유출되어 제2 공기실(107b)보다 저압이 되는 제1 공기실(107a)로 흘러 들어가, 최종적으로는, 제1 공기실(107a)과 라이너(4)의 사이로부터 어망 방지 링(106) 쪽으로 유출되어 공기 구멍(102b1)으로부터 배출되도록 흘러간다.
한편, 제3 밀봉 링(105c)이 정상적으로 기능하는 상태에서는, 밸브(V2)를 닫아 제1 공기실(107a)에 공기를 공급하지 않고, 제2 공기실(107b)에만 공기를 공급할 수도 있다. 또한, 제3 밀봉 링(105c)의 고장났을 때에는, 밸브(V1)를 닫아 제2 공기실(107b)로의 공기 공급을 정지하고, 밸브(V2)를 열어 제1 공기실(107a)로 공기를 공급한다.
(제1 윤활유실)
제3 밀봉 링(105c)과 제4 밀봉 링(105d)의 사이에는, 제1 윤활유실(108a)이 형성된다. 제1 윤활유실(108a)로는, 선미측 순환부(130)로부터, 유압이 제1 밀봉 링(105a)의 선미측 해수압 미만으로 되도록 조정된 윤활유가 제2 순환로(132b)를 통해 공급된다.
제1 윤활유실(108a)로는 유압이 해수압 미만으로 되도록 조정된 윤활유가 공급됨에 대해, 제2 공기실(107b)로는 공기압이 해수압 이상으로 되도록 조정된 공기가 공급된다. 그리하여, 제3 밀봉 링(105c)에는, 고압측인 제2 공기실(107b)로부터 저압측인 제1 윤활유실(108a)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향해 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4)를 향해 가압된다. 이와 같이 제3 밀봉 링(105c)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 제2 공기실(107b)과 제1 윤활유실(108a) 사이를 밀봉한다. 이와 같이 제3 밀봉 링(105c)에 의해 제2 공기실(107b)과 제1 윤활유실(108a)의 사이가 밀봉됨으로써, 제1 윤활유실(108a)에서부터 제2 공기실(107b)로 윤활유가 누설되는 것을 방지한다.
제1 윤활유실(108a)에서는, 공급된 윤활유가 제3 밀봉 링(105c)에 의해 밀봉됨으로써, 실내의 유압이 선미관(10) 내부의 윤활유의 유압 이상으로 된다. 그리하여, 제1 윤활유실(108a)로 공급된 윤활유는, 제4 밀봉 링(105d)과 라이너(4)의 사이로부터 선미관(10) 쪽으로 유출된다.
제1 윤활유실(108a)로부터 선미관(10) 내부로 유출된 윤활유는, 선미관(10)으로 공급된 윤활유와 함께, 선미측 순환로(132)를 통해 윤활유 탱크(131)로 돌아오고, 다시 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)로 공급되도록 순환한다.
이 때, 예를 들어, 제3 밀봉 링(105c)이 고장난 경우에는, 제2 밀봉 링(105b)이 제1 공기실(107a)과 윤활유로 채워지는 제2 공기실(107b)의 사이를 밀봉하여, 윤활유가 제1 공기실(107a) 및 선박의 바깥으로 누설되는 것을 방지한다.
이 경우, 제2 밀봉 링(105b)에는, 고압측인 제1 공기실(107a)로부터 윤활유가 채워져 저압측인 제2 공기실(107b)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향해 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4)를 향해 가압된다. 제2 밀봉 링(105b)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 제1 공기실(107a)과 제2 공기실(107b) 사이를 밀봉한다. 이와 같이 제2 밀봉 링(105b)이 제1 공기실(107a)과 제2 공기실(107b)의 사이를 밀봉함으로써, 제2 공기실(107b)로 유출된 윤활유가 제1 공기실(107a)로 누설되는 것을 방지한다.
또한, 제3 밀봉 링(105c)에 더하여 제2 밀봉 링(105b)도 고장난 경우에는, 선미측 순환부(130)가 선미관(10)으로 공급되는 유압을 상승시킨다. 선미관(10) 내부에서 윤활유의 유압이 상승함으로써, 제4 밀봉 링(105d)에는 제1 윤활유실(108a)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선수측을 향하여 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4)를 향해 가압된다. 제4 밀봉 링(105d)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 선미관(10) 내부와 제1 윤활유실(108a)의 사이를 밀봉한다. 이와 같이 제4 밀봉 링(105d)에 의해 선미관(10) 내부와 제1 윤활유실(108a)의 사이가 밀봉됨으로써, 윤활유가 선미관(10) 내부로부터 선박의 바깥으로 누설되는 것을 방지한다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에서의 선미측 밀봉 장치(101a)에서는, 제3 밀봉 링(105c)이 고장난 경우에도, 제2 밀봉 링(105b)이 해수측의 예비 밀봉으로서 기능하여, 윤활유가 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지한다. 또한, 제2 밀봉 링(105b) 및 제3 밀봉 링(105c)이 고장난 경우에도, 선미관(10)으로 공급되는 윤활유의 유압을 상승시킴으로써, 윤활유가 선미관(10) 내부로부터 제1 윤활유실(108a)을 통해 선미측으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
[선수측 밀봉 장치]
선수측 밀봉 장치(101b)는 하우징(112), 제5 밀봉 링(105e), 제6 밀봉 링(105f)을 가진다.
(하우징)
하우징(112)은, 선미측에서부터 차례로, 제1 분할 하우징(112a), 제2 분할 하우징(112b), 제3 분할 하우징(112c)을 가진다.
분할 하우징(112a∼112c)은, 각각 원통 모양의 부재이며, 서로 끼워져 적층된 상태에서 선미관(10)에 고정된다. 또한, 분할 하우징(112a∼112c)은, 선미측 밀봉 장치(101a)의 분할 하우징(102a∼102f)과 마찬가지로, 인접하는 분할 하우징과의 사이에 고리 모양 홈을 형성하여, 제5 밀봉 링(105e) 및 제6 밀봉 링(105f)을 수납한다.
하우징(112)은, 제1 분할 하우징(112a)과 제2 분할 하우징(112b)의 사이에 제5 밀봉 링(105e)을 수납하고, 제2 분할 하우징(112b)과 제3 분할 하우징(112c)의 사이에 제6 밀봉 링(105f)을 수납한다.
제2 분할 하우징(112b)에는 윤활유가 순환하는 선수측 순환로(137)가 형성되어 있다.
(밀봉 링)
제5 밀봉 링(105e)과 제6 밀봉 링(105f)은, 도 3에 나타낸 제1 밀봉 링(105a)과 마찬가지의 구성을 가지며, 각각 키부가 하우징(112)에 수납되고, 립부가 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
제5 밀봉 링(105e)은, 키부가 제1 분할 하우징(112a)과 제2 분할 하우징(112b)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제2 분할 하우징(112b)에는, 제5 밀봉 링(105e)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제6 밀봉 링(105f)은, 키부가 제2 분할 하우징(112b)과 제3 분할 하우징(112c)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
제5 밀봉 링(105e) 및 제6 밀봉 링(105f)은 각각, 암부가 힐부로부터 선미측을 향해 연장되고, 립부가 하우징(102)에 수납되는 키부보다 선미 쪽에서 라이너(6)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
(제2 윤활유실)
제5 밀봉 링(105e)과 제6 밀봉 링(105f)의 사이에는, 제2 윤활유실(108b)이 형성되어 있다. 제2 윤활유실(108b)로는, 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(101a)로 공급되는 윤활유의 유압 미만으로 되도록 조정된 윤활유가 선수측 순환부(135)의 선수측 순환로(137)로부터 공급된다.
윤활유의 유압이 제2 윤활유실(108b)보다 선미관(10) 내부에서 높아지므로, 제5 밀봉 링(105e)에는 선미관(10)으로부터 제2 윤활유실(108b)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향해 연장되는 암부 및 립부가 라이너(6)를 향해 가압된다. 제5 밀봉 링(105e)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(6)에 눌려 접촉되어 선미관(10) 내부와 제2 윤활유실(108b)의 사이를 밀봉한다. 제5 밀봉 링(105e)에 의해 선미관(10) 내부와 제2 윤활유실(108b)의 사이가 밀봉됨으로써, 윤활유가 선박 안으로 누설되는 것을 방지한다.
한편, 선수측 밀봉 장치(101b)는, 예를 들어, 제5 밀봉 링(105e) 또는 제6 밀봉 링(105f)으로 선미관(10) 내부의 윤활유를 밀봉하는 하나의 밀봉 구성일 수도 있다. 이러한 구성에 의하면, 밀봉 링의 수를 줄일 수 있고, 나아가, 제2 윤활유실(108b)로 윤활유를 순환시키는 선수측 순환부(135)가 필요 없게 된다. 그리하여, 구성을 간략화하여 에너지 절약이 가능하고, 부품 비용을 삭감할 수 있게 된다.
제1 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(101)는, 전술한 구성에 의해, 선미측 밀봉 장치(101a)가 선미관(10)로부터 선박 바깥으로의 윤활유 누설을 방지하고, 선수측 밀봉 장치(101b)가 선박 안으로의 윤활유 누설을 방지한다.
선미관 밀봉 장치(101)의 선미측 밀봉 장치(101a)에서는, 제1 공기실(107a)과 제2 공기실(107b)이라는 2개의 공기실에서 선박 바깥과 제1 윤활유실(108a)이 격리됨으로써, 윤활유가 선박 바깥으로 누설될 가능성이 저감되어 있다.
또한, 제3 밀봉 링(105c)이 고장난 경우에는, 제2 밀봉 링(105b)을 해수측의 예비 밀봉 링으로 기능시키는 것이 가능하여, 윤활유가 선박 바깥으로 누설될 가능성이 더욱 저감되어 있다. 나아가, 제2 밀봉 링(105b)과 제3 밀봉 링(105c)이 고장난 경우에도, 제4 밀봉 링(105d)을 윤활유측의 예비 밀봉 링으로 기능시키는 것이 가능하여, 윤활유가 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
[제2 실시형태]
이어서, 제2 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 이미 설명한 실시형태와 동일한 구성 부분에 대한 설명은 생략한다.
<선미관 밀봉 시스템>
도 4는 제2 실시형태에 따른 선미관 밀봉 시스템(200)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 선미관 밀봉 시스템(200)은 선미관 밀봉 장치(201), 공기 공급부(120), 선미측 순환부(130), 선수측 순환부(135), 배출부(150)를 포함한다.
[선미관 밀봉 장치]
선미관 밀봉 장치(201)는, 선미측 밀봉 장치(201a) 및 선수측 밀봉 장치(201b)를 가지고, 프로펠러 축(2)과 베어링(11) 사이로 공급되는 윤활유가, 프로펠러 축(2)을 덮는 선미관(10)으로부터 선박 바깥 또는 선박 안으로 누출되는 것을 방지한다.
선미측 밀봉 장치(201a)는, 하우징(202), 제1 밀봉 링(205a), 제2 밀봉 링(205b), 제3 밀봉 링(205c)을 가지며, 선미 쪽에서 선미관(10)에 연결되어 있다.
하우징(202)은, 볼트(203) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(202)은, 제1 밀봉 링(205a), 제2 밀봉 링(205b) 및 제3 밀봉 링(205c)을 수납하고, 볼트(204)에 의해 선미관(10)에 연결되어 있다.
제1 밀봉 링(205a), 제2 밀봉 링(205b) 및 제3 밀봉 링(205c)은 탄성 부재로 형성된 원환(圓環) 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
선수측 밀봉 장치(201b)는 하우징(212), 제4 밀봉 링(205d), 제5 밀봉 링(205e)을 가진다.
하우징(212)은, 볼트(213) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(212)은, 제4 밀봉 링(205d)과 제5 밀봉 링(205e)을 수납하며, 볼트(214)에 의해 선미관(10)의 선수측에 연결되어 있다.
[공기 공급부]
공기 공급부(120)는, 공조 유닛(110), 공기 공급로(121)를 포함하며, 선미관 밀봉 장치(201)의 선미측 밀봉 장치(201a)에 공기를 공급한다. 구체적으로는, 공기 공급부(120)는, 선미측 밀봉 장치(201a)의 제1 밀봉 링(205a)과 제2 밀봉 링(205b)의 사이에, 공기압을 해수압 이상으로 조정한 공기를 일정 유량으로 공급한다.
[윤활유 순환부]
선미관 밀봉 시스템(200)은 윤활유 순환부로서, 선미측 순환부(130)와 선수측 순환부(135)를 가진다.
선미측 순환부(130)는, 윤활유를 윤활유 탱크(131)로부터 선미관(10) 및 선미측 밀봉 장치(201a)로 공급하고 다시 윤활유 탱크(131)로 돌려 보내도록 윤활유를 순환시킨다. 선수측 순환부(135)는, 윤활유 탱크(136)로부터 선수측 밀봉 장치(201b)로 윤활유를 공급하고 다시 윤활유 탱크(136)로 돌아오도록 윤활유를 순환시킨다.
[배출부]
배출부(150)는, 선미측 밀봉 장치(201a)로부터 배출로(152)로 배출된 해수 및 윤활유를 배출 유닛(151)의 배출 탱크로 회수한다.
<선미관 밀봉 장치>
이어서, 선미관 밀봉 장치(201)의 구성에 대해 설명한다. 도 5는 제2 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(201)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
[선미측 밀봉 장치]
도 5에 나타내는 바와 같이, 선미측 밀봉 장치(201a)는 하우징(202), 제1 밀봉 링(205a), 제2 밀봉 링(205b), 제3 밀봉 링(205c), 어망 방지 링(206)을 가진다.
(하우징)
하우징(202)은, 선미측에서부터 차례로, 제1 분할 하우징(202a), 제2 분할 하우징(202b), 제3 분할 하우징(202c), 제4 분할 하우징(202d), 제5 분할 하우징(202e)을 가진다.
분할 하우징(202a∼202e)은, 각각 원통 모양의 부재이며, 서로 끼워져 적층된 상태에서 선미관(10)에 고정된다. 또한, 분할 하우징(202a∼202e)은, 각각 인접하는 분할 하우징과의 사이에 고리 모양 홈을 형성하여, 밀봉 링(205a∼205c), 어망 방지 링(206)을 수납한다.
하우징(202)은, 제1 분할 하우징(202a)과 제2 분할 하우징(202b)의 사이에 어망 방지 링(206)을 수납하고, 제2 분할 하우징(202b)과 제3 분할 하우징(202c)의 사이에 제1 밀봉 링(205a)을 수납한다. 또한, 하우징(202)은, 제3 분할 하우징(202c)과 제4 분할 하우징(202d)의 사이에 제2 밀봉 링(205b)을 수납하고, 제4 분할 하우징(202d)과 제5 분할 하우징(202e)의 사이에 제3 밀봉 링(205c)을 수납한다.
제2 분할 하우징(202b)에는, 선미측 밀봉 장치(201a)에 공급된 공기가 배출되는 공기 구멍(202b1)이 형성되어 있다. 제3 분할 하우징(202c), 제4 분할 하우징(202d) 및 제5 분할 하우징(202e)에는, 공기 공급로(121)가 형성되어 있다.
제4 분할 하우징(202d) 및 제5 분할 하우징(202e)에는 제2 순환로(132b)가 형성되어 있다. 또한, 제3 분할 하우징(202c), 제4 분할 하우징(102d) 및 제5 분할 하우징(202e)에는 배출로(152)가 형성되어 있다.
(밀봉 링)
밀봉 링(205a∼205c)은 고무 등의 탄성 부재로 형성된 원환 모양의 부재이며, 각각이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 하우징(202)에 수납되어 있다. 밀봉 링(205a∼205c)은 도 3에 나타낸 제1 밀봉 링(105a)과 마찬가지의 구성을 가진다.
제1 밀봉 링(205a)은, 키부가 제2 분할 하우징(202b)과 제3 분할 하우징(202c)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제3 분할 하우징(202c)에는 제1 밀봉 링(205a)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제2 밀봉 링(205b)은, 키부가 제3 분할 하우징(202c)과 제4 분할 하우징(202d)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제4 분할 하우징(202d)에는, 제2 밀봉 링(205b)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제1 밀봉 링(205a)과 제2 밀봉 링(205b)은 각각, 암부가 힐부로부터 선미측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(202)에 수납되는 키부보다 선미 쪽에서 라이너(4)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
또한, 제3 밀봉 링(205c)은, 키부가 제4 분할 하우징(202d)과 제5 분할 하우징(202e)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제4 분할 하우징(202d)에는, 제3 밀봉 링(205c)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제3 밀봉 링(205c)은, 암부가 힐부로부터 선수측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(202)에 수납되는 키부보다 선수 쪽에서 라이너(4)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
(공기실)
제1 밀봉 링(205a)과 제2 밀봉 링(205b)의 사이에는, 공기실(207)이 형성된다. 공기실(207)로는, 공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터, 공기압이 제1 밀봉 링(205a)의 선미측 해수압 이상으로 조정된 공기가 공기 공급로(121)를 통해 일정 유량으로 공급된다.
공기압이 해수압 이상인 공기가 공기실(207)로 공급됨으로써, 해수가 제1 밀봉 링(205a)의 립부와 라이너(4)의 사이로부터 공기실(207)로 유입되는 것을 방지한다. 공기실(207)로 침입한 해수나 윤활유는, 배출로(152)로부터 배출되어 배출 유닛(151)으로 회수된다.
(제1 윤활유실)
제2 밀봉 링(205b)과 제3 밀봉 링(205c)의 사이에는, 제1 윤활유실(208a)이 형성된다. 제1 윤활유실(208a)로는, 선미측 순환부(130)로부터, 유압이 제1 밀봉 링(205a)의 선미측 해수압 미만으로 되도록 조정된 윤활유가 제2 순환로(132b)를 통해 공급된다.
따라서, 제1 윤활유실(208a)은, 유압이 해수압 미만이며, 공기실(207)은 공기압이 해수압 이상으로 된다. 그리하여, 제2 밀봉 링(205b)에는, 고압측인 공기실(207)로부터 저압측인 제1 윤활유실(208a)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향해 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4)를 향해 가압된다. 제2 밀봉 링(205b)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 공기실(207)과 제1 윤활유실(208a) 사이를 밀봉한다. 이와 같이 제2 밀봉 링(205b)이 공기실(207)과 제1 윤활유실(208a)의 사이를 밀봉함으로써, 제1 윤활유실(208a)에서부터 공기실(207)로 윤활유가 누설되는 것을 방지한다.
제1 윤활유실(208a)에서는, 공급된 윤활유가 제2 밀봉 링(205b)에 의해 밀봉됨으로써, 실내의 유압이 선미관(10) 내부의 윤활유의 유압 이상으로 된다. 그리하여, 제1 윤활유실(208a)로 공급된 윤활유는, 제3 밀봉 링(205c)과 라이너(4)의 사이로부터 선미관(10) 쪽으로 유출된다.
이 때, 제2 밀봉 링(205b)이 고장난 경우에는, 선미측 순환부(130)로부터 선미관(10)으로 공급되는 유압이 상승하도록, 공조 유닛(110)의 설정을 조정한다. 선미관(10) 내부에서 윤활유의 유압이 상승함으로써, 제3 밀봉 링(205c)에는 제1 윤활유실(208a)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선수측을 향하여 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4) 쪽으로 가압된다. 제3 밀봉 링(205c)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 선미관(10) 내부와 제1 윤활유실(208a)의 사이를 밀봉한다. 제3 밀봉 링(205c)이 선미관(10) 내부와 제1 윤활유실(208a)의 사이를 밀봉함으로써, 윤활유가 선미관(10) 내부로부터 선박의 바깥으로 누설되는 것을 방지한다.
이와 같이, 본 실시형태에서의 선미측 밀봉 장치(201a)에서는, 제2 밀봉 링(205b)이 고장난 경우에도, 선미관(10)으로 공급되는 윤활유의 유압을 상승시킴으로써, 윤활유가 선미관(10)으로부터 제1 윤활유실(208a)을 통해 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
[선수측 밀봉 장치]
선수측 밀봉 장치(201b)는 하우징(212), 제4 밀봉 링(205d), 제5 밀봉 링(205e)을 가진다. 제2 실시형태에서의 선수측 밀봉 장치(201b)는, 제1 실시형태에서의 선수측 밀봉 장치(101b)와 마찬가지의 구성을 가지며, 제2 윤활유실(208b)을 형성하여 윤활유가 선미관(10)으로부터 선박 안으로 누설되는 것을 방지한다.
제2 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(201)는, 전술한 구성에 의해, 선미측 밀봉 장치(201a)가 선미관(10)으로부터 선박 바깥으로의 윤활유 누설을 방지하고, 선수측 밀봉 장치(201b)가 선박 안으로의 윤활유 누설을 방지한다.
선미관 밀봉 장치(201)의 선미측 밀봉 장치(201a)에서는, 해수와 윤활유가 공기실에 의해 격리되어, 윤활유가 선박 바깥으로 누설될 가능성이 저감되어 있다. 또한, 제2 밀봉 링(205b)이 고장난 경우에도, 제3 밀봉 링(205c)을 윤활유측의 예비 밀봉 링으로 기능시켜, 윤활유가 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 윤활유가 선미관(10)으로부터 선박 바깥으로 누설되는 것을 더욱 저감할 수 있다.
[제3 실시형태]
이어서, 제3 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 이미 설명한 실시형태와 동일한 구성 부분에 대한 설명은 생략한다.
<선미관 밀봉 시스템>
도 6은 제3 실시형태에 따른 선미관 밀봉 시스템(300)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 선미관 밀봉 시스템(300)은 선미관 밀봉 장치(301), 공기 공급부(120), 선미측 순환부(130), 선수측 순환부(135), 배출부(150)를 포함한다.
[선미관 밀봉 장치]
선미관 밀봉 장치(301)는, 선미측 밀봉 장치(301a) 및 선수측 밀봉 장치(301b)를 가지고, 프로펠러 축(2)과 베어링(11) 사이로 공급되는 윤활유가, 프로펠러 축(2)을 덮는 선미관(10)으로부터 선박 바깥 또는 선박 안으로 누출되는 것을 방지한다.
선미측 밀봉 장치(301a)는, 하우징(302), 제1 밀봉 링(305a), 제2 밀봉 링(305b), 제3 밀봉 링(305c)을 가지며, 선미관(10)의 선미측에 연결되어 있다.
하우징(302)은, 볼트(303) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(302)은, 제1 밀봉 링(305a), 제2 밀봉 링(305b) 및 제3 밀봉 링(305c)을 수납하고, 선박 바깥에서 볼트(304)에 의해 선미관(10)에 연결되어 있다.
제1 밀봉 링(305a), 제2 밀봉 링(305b) 및 제3 밀봉 링(305c)은 탄성 부재로 형성된 원환(圓環) 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
선수측 밀봉 장치(301b)는 하우징(312), 제4 밀봉 링(305d), 제5 밀봉 링(305e)을 가지며, 선미관(10)의 선수측에 연결되어 있다.
하우징(312)은, 볼트(313) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(312)은, 제4 밀봉 링(305d)과 제5 밀봉 링(305e)을 수납하며, 볼트(314)에 의해 선미관(10)에 연결되어 있다.
제4 밀봉 링(305d)과 제5 밀봉 링(305e)은, 탄성 부재로 형성된 원환(圓環) 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
[공기 공급부]
공기 공급부(120)는, 공조 유닛(110), 공기 공급로(121)를 포함하며, 선미관 밀봉 장치(301)의 선미측 밀봉 장치(301a)에 공기를 공급한다. 구체적으로는, 공기 공급부(120)는, 선미측 밀봉 장치(301a)의 제1 밀봉 링(305a)과 제2 밀봉 링(305b)의 사이 그리고 제2 밀봉 링(305b)과 제3 밀봉 링(305c)의 사이에, 공기압을 해수압 이상으로 조정한 공기를 일정 유량으로 공급한다.
[윤활유 순환부]
선미관 밀봉 시스템(300)은 윤활유 순환부로서, 선미측 순환부(130)와 선수측 순환부(135)를 가진다.
선미측 순환부(130)는, 윤활유를 윤활유 탱크(131)로부터 선미관(10)으로 공급하고 다시 윤활유 탱크(131)로 돌아오도록 윤활유를 순환시킨다. 선수측 순환부(135)는, 윤활유 탱크(136)로부터 선수측 밀봉 장치(301b)로 윤활유를 공급하고 다시 윤활유 탱크(136)로 돌아오도록 윤활유를 순환시킨다.
[배출부]
배출부(150)는, 선미측 밀봉 장치(301a)로부터 배출로(152)로 배출된 해수 및 윤활유를 배출 유닛(151)의 배출 탱크로 회수한다.
<선미관 밀봉 장치>
이어서, 선미관 밀봉 장치(301)의 구성에 대해 설명한다. 도 7는 제3 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(301)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
[선미측 밀봉 장치]
도 7에 나타내는 바와 같이, 선미측 밀봉 장치(301a)는 하우징(302), 제1 밀봉 링(305a), 제2 밀봉 링(305b), 제3 밀봉 링(305c), 어망 방지 링(306)을 가진다.
(하우징)
하우징(302)은, 선미측에서부터 차례로, 제1 분할 하우징(302a), 제2 분할 하우징(302b), 제3 분할 하우징(302c), 제4 분할 하우징(302d), 제5 분할 하우징(302e)을 가진다.
분할 하우징(302a∼302e)은, 각각 원통 모양의 부재이며, 서로 끼워져 적층된 상태에서 선미관(10)에 고정된다. 또한, 분할 하우징(302a∼302e)은, 각각 인접하는 분할 하우징과의 사이에 고리 모양 홈을 형성하여, 밀봉 링(305a∼305c), 어망 방지 링(306)을 수납한다.
하우징(302)은, 제1 분할 하우징(302a)과 제2 분할 하우징(302b)의 사이에 어망 방지 링(306)을 수납하고, 제2 분할 하우징(302b)과 제3 분할 하우징(302c)의 사이에 제1 밀봉 링(305a)을 수납한다. 또한, 하우징(302)은, 제3 분할 하우징(302c)과 제4 분할 하우징(302d)의 사이에 제2 밀봉 링(305b)을 수납하고, 제4 분할 하우징(302d)과 제5 분할 하우징(302e)의 사이에 제3 밀봉 링(305c)을 수납한다.
제2 분할 하우징(302b)에는, 선미측 밀봉 장치(301a)에 공급된 공기가 배출되는 공기 구멍(302b1)이 형성되어 있다. 제4 분할 하우징(302d) 및 제5 분할 하우징(302e)에는, 제1 공기 공급로(121a)가 형성되어 있다. 제3 분할 하우징(302c), 제4 분할 하우징(302d) 및 제5 분할 하우징(302e)에는 제2 공기 공급로(121b)가 형성되어 있다. 또한, 제3 분할 하우징(302c), 제4 분할 하우징(302d) 및 제5 분할 하우징(302e)에는 배출로(152)가 형성되어 있다.
(밀봉 링)
밀봉 링(305a∼305c)은 고무 등의 탄성 부재로 형성된 원환 모양의 부재이며, 각각이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 하우징(302)에 수납되어 있다. 밀봉 링(305a∼305c)은 도 3에 나타낸 제1 밀봉 링(105a)과 마찬가지의 구성을 가진다.
제1 밀봉 링(305a)은, 키부가 제2 분할 하우징(302b)과 제3 분할 하우징(302c)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제3 분할 하우징(302c)에는 제1 밀봉 링(305a)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제2 밀봉 링(305b)은, 키부가 제3 분할 하우징(302c)과 제4 분할 하우징(302d)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제4 분할 하우징(302d)에는, 제2 밀봉 링(305b)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
또한, 제3 밀봉 링(305c)은, 키부가 제4 분할 하우징(302d)과 제5 분할 하우징(302e)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제5 분할 하우징(302e)에는, 제3 밀봉 링(305c)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제1 밀봉 링(305a), 제2 밀봉 링(305b), 제3 밀봉 링(305c)은 각각, 암부가 힐부로부터 선미측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(302)에 수납되는 키부보다 선미 쪽에서 라이너(4)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
(제1 공기실)
제1 밀봉 링(305a)과 제2 밀봉 링(305b)의 사이에는, 제1 공기실(307a)이 형성된다. 제1 공기실(307a)로는, 공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터, 공기압이 제1 밀봉 링(305a)의 선미측 해수압 이상으로 조정된 공기가 제2 공기 공급로(121b)를 통해 일정 유량으로 공급된다.
제1 공기실(307a)로 공급된 공기는, 해수압에 대항하여 선미측을 향해 연장되는 암부를 밀어 올리도록 하여, 제1 밀봉 링(305a)의 립부와 라이너(4)의 사이로부터 어망 방지 링(306) 쪽으로 유출된다. 제1 공기실(307a)로부터 유출된 공기는, 제2 분할 하우징(302b)에 형성되어 있는 공기 구멍(302b1)으로부터 선미측 밀봉 장치(301a)의 외부로 배출된다.
또한, 제1 공기실(307a)의 공기압이 해수압 이상으로 됨으로써, 해수가 제1 밀봉 링(305a)의 립부와 라이너(4)의 사이로부터 제1 공기실(307a)의 실내로 유입되는 것을 방지한다. 제1 공기실(307a)로 해수나 윤활유가 침입한 경우에는, 침입한 해수나 윤활유는 배출로(152)로부터 배출되어 배출 유닛(151)으로 회수된다.
(제2 공기실)
제2 밀봉 링(305b)과 제3 밀봉 링(305c)의 사이에는, 제2 공기실(307b)이 형성된다. 제2 공기실(307a)로는, 제1 공기실(307a)과 마찬가지로, 공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터, 공기압이 제1 밀봉 링(305a)의 선미측 해수압 이상으로 조정된 공기가 제1 공기 공급로(121a)를 통해 일정 유량으로 공급된다.
제2 공기실(307b)로 공급된 공기는, 외부로 공기가 유출되어 제2 공기실(307b)보다 저압이 되는 제1 공기실(307a)로 흘러 들어가, 최종적으로는, 제1 공기실(307a)과 라이너(4)의 사이로부터 어망 방지 링(106) 쪽으로 유출되어 공기 구멍(302b1)으로부터 배출되도록 흘러간다.
한편, 제3 밀봉 링(305c)이 정상적으로 기능하는 상태에서는, 밸브(V2)를 닫아 제1 공기실(307a)에 공기를 공급하지 않고, 제2 공기실(307b)에만 공기를 공급할 수도 있다. 또한, 제3 밀봉 링(305c)의 고장났을 때에는, 밸브(V1)를 닫아 제2 공기실(307b)로의 공기 공급을 정지하고, 밸브(V2)를 열어 제1 공기실(307a)로 공기를 공급한다.
또한, 선미관(10)의 내부는 유압이 해수압 미만이며, 제2 공기실(307b)은 공기압이 해수압 이상으로 된다. 그리하여, 제3 밀봉 링(305c)에는, 고압측인 제2 공기실(307b)로부터 저압측인 선미관(10)을 향하는 방향으로 압력이 걸린다. 제3 밀봉 링(305c)이 압력 차에 의해 가압됨으로써, 제2 공기실(307b)과 선미관(10) 사이를 밀봉하여, 선미관(10)으로부터 제2 공기실(307b)로 윤활유가 누설되는 것을 방지한다.
이 때, 예를 들어, 제3 밀봉 링(305c)이 고장난 경우에는, 제2 밀봉 링(305b)이 제1 공기실(307a)과 윤활유로 채워지는 제2 공기실(307b)의 사이를 밀봉하여, 윤활유가 제1 공기실(307a) 및 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지한다.
이 경우, 제2 밀봉 링(305b)에는, 고압측인 제1 공기실(307a)로부터 윤활유가 채워져서 저압측인 제2 공기실(307b)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향하여 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4) 쪽으로 가압된다. 제2 밀봉 링(305b)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 제1 공기실(307a)과 제2 공기실(307b)의 사이를 밀봉한다. 제2 밀봉 링(305b)에 의해 제1 공기실(307a)과 제2 공기실(307b)의 사이가 밀봉됨으로써, 제2 공기실(307b)로 유출된 윤활유가 제1 공기실(307a)로 누설되는 것을 방지한다.
이와 같이, 본 실시형태에서의 선미측 밀봉 장치(301a)에서는, 제3 밀봉 링(305c)이 고장난 경우에도, 제2 밀봉 링(305b)이 해수측의 예비 밀봉으로서 기능하여 윤활유가 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.
[선수측 밀봉 장치]
선수측 밀봉 장치(301b)는 하우징(312), 제4 밀봉 링(305d), 제5 밀봉 링(305e)을 가진다. 제3 실시형태에서의 선수측 밀봉 장치(301b)는, 제1 실시형태에서의 선수측 밀봉 장치(101b)와 마찬가지의 구성을 가지며, 윤활유실(308)을 형성하여 윤활유가 선미관(10)으로부터 선박 안으로 누설되는 것을 방지한다.
제3 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(301)는, 전술한 구성에 의해, 선미측 밀봉 장치(301a)가 선미관(10)으로부터 선박 바깥으로의 윤활유 누설을 방지하고, 선수측 밀봉 장치(301b)가 선박 안으로의 윤활유 누설을 방지한다.
선미관 밀봉 장치(301)의 선미측 밀봉 장치(301a)에서는, 해수와 윤활유가 공기실에 의해 격리되어, 윤활유가 선박 바깥으로 누설될 가능성이 저감되어 있다. 또한, 제3 밀봉 링(305c)이 고장난 경우에도, 제2 밀봉 링(305b)을 해수측의 예비 밀봉 링으로 기능시켜, 윤활유가 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이와 같은 구성에 의해, 윤활유가 선미관(10)으로부터 선박 바깥으로 누설되는 것을 더욱 저감할 수 있다.
[제4 실시형태]
이어서, 제4 실시형태에 대해 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 이미 설명한 실시형태와 동일한 구성 부분에 대한 설명은 생략한다.
<선미관 밀봉 시스템>
도 8은 제4 실시형태에 따른 선미관 밀봉 시스템(400)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
도 8에 나타내는 바와 같이, 선미관 밀봉 시스템(400)은 선미관 밀봉 장치(401), 공기 공급부(120), 선미측 순환부(130), 배출부(150)를 포함한다.
[선미관 밀봉 장치]
선미관 밀봉 장치(401)는, 선미측 밀봉 장치(401a) 및 선수측 밀봉 장치(401b)를 가지고, 프로펠러 축(2)과 베어링(11) 사이로 공급되는 윤활유가, 프로펠러 축(2)을 덮는 선미관(10)으로부터 선박 바깥 또는 선박 안으로 누출되는 것을 방지한다.
선미측 밀봉 장치(401a)는, 하우징(402), 제1 밀봉 링(405a), 제2 밀봉 링(405b)을 가지며, 선미관(10)의 선미측에 연결되어 있다.
하우징(402)은, 볼트(403) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(402)은, 제1 밀봉 링(405a)과 제2 밀봉 링(405b)을 수납하고, 선박 바깥에서 볼트(404)에 의해 선미관(10)에 연결되어 있다.
제1 밀봉 링(405a)과 제2 밀봉 링(405b)은 탄성 부재로 형성된 원환(圓環) 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
선수측 밀봉 장치(401b)는 하우징(412), 제3 밀봉 링(405c)을 가지며, 선미관(10)의 선수측에 연결되어 있다.
하우징(412)은, 볼트(413) 등에 의해 연결된 복수의 통 모양 부재로 구성되고, 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되어 있다. 또한, 하우징(412)은, 제3 밀봉 링(405c)을 수납하며, 볼트(414)에 의해 선미관(10)에 연결되어 있다. 제3 밀봉 링(405c)은, 탄성 부재로 형성된 원환(圓環) 모양 부재이고, 각각의 내주면이 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉한다.
[공기 공급부]
공기 공급부(120)는, 공조 유닛(110), 공기 공급로(121)를 포함하며, 선미관 밀봉 장치(401)의 선미측 밀봉 장치(401a)에 공기를 공급한다. 구체적으로는, 공기 공급부(120)는, 선미측 밀봉 장치(401a)의 제1 밀봉 링(405a)과 제2 밀봉 링(405b)의 사이에, 공기압을 해수압 이상으로 조정한 공기를 일정 유량으로 공급한다.
[윤활유 순환부]
선미관 밀봉 시스템(400)은 윤활유 순환부로서 선미측 순환부(130)를 가진다.
선미측 순환부(130)는, 공조 유닛(110), 윤활유 탱크(131), 선미측 순환로(132)를 포함한다. 선미측 순환부(130)는, 윤활유 탱크(131)로부터 선미관(10)으로 윤활유를 공급하고 다시 윤활유 탱크(131)로 돌아오도록 윤활유를 순환시킨다.
[배출부]
배출부(150)는, 선미측 밀봉 장치(401a)로부터 배출로(152)로 배출된 해수 및 윤활유를 배출 유닛(151)의 배출 탱크로 회수한다.
<선미관 밀봉 장치>
이어서, 선미관 밀봉 장치(401)의 구성에 대해 설명한다. 도 9는 제4 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(401)의 개략적 구성을 예시하는 도면이다.
[선미측 밀봉 장치]
도 9에 나타내는 바와 같이, 선미측 밀봉 장치(401a)는 하우징(402), 제1 밀봉 링(405a), 제2 밀봉 링(405b), 어망 방지 링(406)을 가진다.
(하우징)
하우징(402)은, 선미측에서부터 차례로, 제1 분할 하우징(402a), 제2 분할 하우징(402b), 제3 분할 하우징(402c), 제4 분할 하우징(402d)을 가진다.
분할 하우징(402a∼402d)은, 각각 원통 모양의 부재이며, 서로 끼워져 적층된 상태에서 선미관(10)에 고정된다. 또한, 분할 하우징(402a∼402d)은, 각각 인접하는 분할 하우징과의 사이에 고리 모양 홈을 형성하여, 제1 밀봉 링(405a), 제2 밀봉 링(405b), 어망 방지 링(406)을 수납한다.
하우징(402)은, 제1 분할 하우징(402a)과 제2 분할 하우징(402b)의 사이에 어망 방지 링(406)을 수납한다. 또한, 하우징(402)은, 제2 분할 하우징(402b)과 제3 분할 하우징(402c)의 사이에 제1 밀봉 링(405a)을 수납하고, 제3 분할 하우징(402c)과 제4 분할 하우징(402d)의 사이에 제2 밀봉 링(405b)을 수납한다.
제2 분할 하우징(402b)에는, 선미측 밀봉 장치(401a)에 공급된 공기가 배출되는 공기 구멍(402b1)이 형성되어 있다. 제3 분할 하우징(402c) 및 제4 분할 하우징(402d)에는, 공기 공급로(121) 및 배출로(152)가 형성되어 있다.
(밀봉 링)
제1 밀봉 링(405a) 및 제2 밀봉 링(405b)은, 고무 등의 탄성 부재로 형성된 원환 모양의 부재이며, 각각이 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉하도록 하우징(402)에 수납되어 있다. 제1 밀봉 링(405a) 및 제2 밀봉 링(405b)은, 도 3에 나타낸 제1 밀봉 링(105a)과 마찬가지의 구성을 가진다.
제1 밀봉 링(405a)은, 키부가 제2 분할 하우징(402b)과 제3 분할 하우징(402c)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제3 분할 하우징(402c)에는 제1 밀봉 링(405a)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제2 밀봉 링(405b)은, 키부가 제3 분할 하우징(402c)과 제4 분할 하우징(302d)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(4)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제4 분할 하우징(402d)에는, 제2 밀봉 링(405b)의 힐부 및 암부를 지지하는 백업 링이 형성되어 있다.
제1 밀봉 링(405a) 및 제2 밀봉 링(405b)은 각각, 암부가 힐부로부터 선미측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(402)에 수납되는 키부보다 선미 쪽에서 라이너(4)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
(공기실)
제1 밀봉 링(405a)과 제2 밀봉 링(405b)의 사이에는, 공기실(407)이 형성된다. 공기실(407)로는, 공조 유닛(110)의 유량 컨트롤러로부터, 공기압이 제1 밀봉 링(405a)의 선미측 해수압 이상으로 조정된 공기가 공기 공급로(121)를 통해 일정 유량으로 공급된다.
공기실(407)로 공급된 공기는, 해수압에 대항하여 선미측을 향해 연장되는 암부를 밀어 올리도록 하여, 제1 밀봉 링(405a)의 립부와 라이너(4)의 사이로부터 어망 방지 링(406) 쪽으로 유출된다. 공기실(407)로부터 유출된 공기는, 제2 분할 하우징(402b)에 형성되어 있는 공기 구멍(402b1)으로부터 선미측 밀봉 장치(401a)의 외부로 배출된다.
공기실(407)의 공기압이 해수압 이상으로 됨으로써, 해수가 제1 밀봉 링(405a)의 립부와 라이너(4)의 사이로부터 공기실(407)의 실내로 유입되는 것을 방지한다.
또한, 선미관(10)의 내부는 유압이 해수압 미만이며, 공기실(407)은 공기압이 해수압 이상으로 된다. 그리하여, 제2 밀봉 링(405b)에는, 고압측인 공기실(407)로부터 저압측인 선미관(10)을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향해 연장되는 암부 및 립부가 라이너(4) 쪽으로 가압된다. 제2 밀봉 링(405b)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(4)에 눌려 접촉되어 공기실(407)과 선미관(10)의 사이를 밀봉한다. 이와 같이 제2 밀봉 링(405b)에 의해 공기실(407)과 선미관(10)의 사이가 밀봉됨으로써, 윤활유가 선미관(10)으로부터 공기실(407)로 누설되는 것을 방지한다.
[선수측 밀봉 장치]
선수측 밀봉 장치(401b)는 하우징(412), 제3 밀봉 링(405c)을 가진다.
하우징(412)은, 제1 분할 하우징(412a)과 제2 분할 하우징(412b)의 사이에 제3 밀봉 링(405c)을 수납한다.
제3 밀봉 링(405c)은, 도 3에 나타내는 제1 실시형태에서의 제1 밀봉 링(105a)와 마찬가지의 구성을 가진다. 제3 밀봉 링(405c)은, 키부가 제1 분할 하우징(412a)과 제2 분할 하우징(412b)의 사이에 형성되는 고리 모양 홈에 끼워져 수납되며, 립부가 라이너(6)의 외주면에 미끄럼 접촉한다. 제3 밀봉 링(405c)은, 암부가 힐부로부터 선미측을 향해 연장되며, 립부가 하우징(402)에 수납되는 키부보다 선미 쪽에서 라이너(6)에 미끄럼 접촉하도록 설치되어 있다.
제3 밀봉 링(405c)에는, 선미관(10) 내부의 윤활유로부터 선박 내측을 향하는 방향으로 압력이 걸리게 되어, 선미측을 향해 연장되는 암부 및 립부가 라이너(6)를 향해 가압된다. 제3 밀봉 링(405c)이 압력 차에 의해 가압되면, 립부가 라이너(6)에 눌려 접촉되어 선미관(10) 내부의 윤활유를 밀봉한다. 제3 밀봉 링(405c)이 선미관(10) 내부의 윤활유를 밀봉함으로써, 윤활유가 선박 안으로 누설되는 것을 방지한다.
제4 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(401)는, 전술한 구성에 의해, 선미측 밀봉 장치(401a)가 선미관(10)으로부터 선박 바깥으로의 윤활유 누설을 방지하고, 선수측 밀봉 장치(401b)가 선박 안으로의 윤활유 누설을 방지한다.
제4 실시형태에서의 선미관 밀봉 장치(401)에 의하면, 선미측 2개와 선수측 1개, 총 3개의 밀봉 링에 의한 간이한 구성으로써, 윤활유가 선박 바깥으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 선미관 밀봉 장치(401)에서는, 선수측 밀봉 장치(401b)로 윤활유를 윤활시키기 위한 윤활유 탱크, 선수측 순환로 등을 설치할 필요가 없으므로, 시스템 전체에 대해 공간 절약 및 비용 저감을 실현할 수 있다.
이상에서 실시형태에 따른 선미관 밀봉 시스템, 선미관 밀봉 장치, 선박 및 선미관 밀봉 방법에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 개량이 가능하다.
1 선박
2 프로펠러 축
3 프로펠러
4,6 라이너
10 선미관
100,200,300,400 선미관 밀봉 시스템
101,201,301,401 선미관 밀봉 장치
102,202,302,402 하우징
105,205,305,405 밀봉 링
105a1 키부
105a2 힐부
105a3 암부
105a4 립부
107a,307a 제1 공기실
107b,307b 제2 공기실
108a,208a 제1 윤활유실
110 공조 유닛
120 공기 공급부
121 공기 공급로
121a 제1 공기 공급로
121b 제2 공기 공급로
130 선미측 순환부
131 윤활유 탱크
132 선미측 순환로
132a 제1 순환로
132b 제2 순환로
150 배출부
151 배출 유닛
152 배출로
207,407 공기실
208b 제2 윤활유실
308 윤활유실

Claims (10)

  1. 프로펠러 축(2)을 덮는 선미관(10) 내의 윤활유의 유출을 방지하는 선미관(10) 밀봉 시스템으로서,
    상기 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되는 통 모양의 하우징과,
    상기 하우징에 수납되며, 상기 프로펠러 축(2)의 바깥쪽으로 삽입되는 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 제1 밀봉 링(105a)과,
    상기 제1 밀봉 링(105a)보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고, 상기 제1 밀봉 링(105a)과의 사이에 제1 공기실(107a)을 형성하는 제2 밀봉 링(105b)과,
    상기 제2 밀봉 링(105b)보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고, 상기 제2 밀봉 링(105b)과의 사이에 제2 공기실(107b)을 형성하는 제3 밀봉 링(105c)과,
    상기 제1 밀봉 링(105a)의 선미측 해수압의 변동에 따라 공기압을 조정하여, 상기 선미측 해수압 이상의 공기압으로 상기 제1 공기실(107a) 및 상기 제2 공기실(107b)에 공기를 공급하는 공기 공급부(120)와,
    상기 선미측 해수압 미만으로 조정된 유압으로 상기 선미관(10) 안으로 상기 윤활유를 순환시키는 윤활유 순환부(130, 135)를 포함하고,
    상기 제1 밀봉 링(105a), 상기 제2 밀봉 링(105b) 및 상기 제3 밀봉 링(105c)은, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 립부(105a4)가 상기 하우징에 수납되는 키부(105a1)보다 선미 쪽에 구비되며,
    상기 제3 밀봉 링(105c)은, 상기 선미측 해수압 미만으로 조정된 유압의 상기 윤활유가 순환되는 상기 선미관(10) 안과 상기 제2 공기실(107b)을 격리하고 있는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 공기실(107a)에 침입한 해수 및 상기 윤활유를 상기 제1 공기실(107a) 바깥으로 배출하는 배출부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 밀봉 링(105c)보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고, 상기 제3 밀봉 링(105c)과의 사이에 윤활유실을 형성하는 제4 밀봉 링(105d)을 포함하고,
    상기 윤활유 순환부(130, 135)는, 상기 선미관(10) 안으로 상기 윤활유를 순환시키는 제1 순환로(132a)와, 상기 윤활유실로 상기 윤활유를 순환시키는 제2 순환로(132b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제3 밀봉 링(105c)보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고, 상기 제3 밀봉 링(105c)과의 사이에 윤활유실을 형성하는 제4 밀봉 링(105d)을 포함하고,
    상기 윤활유 순환부(130, 135)는, 상기 선미관(10) 안으로 상기 윤활유를 순환시키는 제1 순환로(132a)와, 상기 윤활유실로 상기 윤활유를 순환시키는 제2 순환로(132b)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제4 밀봉 링(105d)은, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 립부(105a4)가 상기 하우징에 수납되는 키부(105a1)보다 선수 쪽에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제4 밀봉 링(105d)은, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 립부(105a4)가 상기 하우징에 수납되는 키부(105a1)보다 선수 쪽에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 시스템.
  7. 프로펠러 축(2)을 덮는 선미관(10) 내의 윤활유의 유출을 방지하는 선미관(10) 밀봉 장치로서,
    상기 프로펠러 축(2)이 삽입 관통되는 통 모양의 하우징과,
    상기 하우징에 수납되며, 상기 프로펠러 축(2)의 바깥쪽으로 삽입되는 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 제1 밀봉 링(105a)과,
    상기 제1 밀봉 링(105a)보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고, 상기 제1 밀봉 링(105a)과의 사이에 제1 공기실(107a)을 형성하는 제2 밀봉 링(105b)과,
    상기 제2 밀봉 링(105b)보다 선수 쪽에서 상기 하우징에 수납되며, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하고, 상기 제2 밀봉 링(105b)과의 사이에 제2 공기실(107b)을 형성하는 제3 밀봉 링(105c)을 포함하고,
    상기 제1 밀봉 링(105a), 상기 제2 밀봉 링(105b) 및 상기 제3 밀봉 링(105c)은, 상기 라이너의 외주면에 미끄럼 접촉하는 립부(105a4)가 상기 하우징에 수납되는 키부(105a1)보다 선미 쪽에 구비되며,
    상기 제1 밀봉 링(105a)의 선미측 해수압의 변동에 따라 공기압을 조정하여, 상기 선미측 해수압 이상의 공기압으로 공기가 공급되는 상기 제1 공기실(107a) 및 상기 제2 공기실(107b)에 의해, 상기 선미측 해수압 미만으로 조정된 유압으로 선미관(10) 안을 순환하는 상기 윤활유의 유출을 방지하고,
    상기 제3 밀봉 링(105c)은, 상기 선미측 해수압 미만으로 조정된 유압의 상기 윤활유가 순환되는 상기 선미관(10) 안과 상기 제2 공기실(107b)을 격리하고 있는 것을 특징으로 하는 선미관(10) 밀봉 장치.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 선미관(10) 밀봉 시스템을 구비한 선박(1).
  9. 삭제
  10. 삭제
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