KR101998888B1 - 선박 프로펠러의 회전 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치 - Google Patents

Abstract

외부의 물과 윤활유실 사이에서 다중 밀봉구조로 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치가 제안된다. 오일로 충진되고 공급도관을 통해 탱크로부터 공급기능을 가진 적어도 한 개의 밀봉챔버가 배열된다. 오일로 충진된 밀봉챔버의 공급관내에서, 탱크와 밀봉챔버 사이에 순환펌프가 배열되고, 상기 공급관은 밀봉챔버의 하부영역과 결합되고 상기 밀봉챔버의 상부영역은 탱크로 연결된 배출관을 포함한다.

Description

선박 프로펠러의 회전 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치{SEALING DEVICE FOR ROTATING AXLE OF SHIP PROPELLER}

본 발명은, 외부의 물과 윤활유실 사이에서 다중 밀봉구조로 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치로서, 외부의 물 쪽에서는 외측을 향하는 적어도 한 개의 밀봉링을 가지며 윤활유실 쪽에서는 내측을 향하는 적어도 한 개의 밀봉링을 포함하고, 두 개의 근접한 밀봉링들 사이에 각각 밀봉챔버가 구성되고, 외부의 물로 충진되는 제1 밀봉챔버가 형성되며, 공급관을 통해 압축공기와 같은 가스형태의 매체로 가압되고 조절 가능한 배출 통로를 가지는 적어도 한 개의 제2 밀봉챔버가 배열되고, 오일로 충진되고 탱크로부터 공급관을 통해 공급기능을 가진 제3 밀봉챔버가 구성되는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치에 관한 것이다.

상기 형태의 장치가 문헌 제 DE 44 34 247 B 호에 이미 공개되어 있다. 선박의 크기에 걸쳐서 항상 기다란 오일 도관이 요구되고, 공기를 가압하는 밀봉챔버로부터 공기가 오일 밀봉챔버내에 전달되는 위험이 발생되며, 공기는 공기제거 도관에 의해 완전히 배출되지 못한다. 그 결과, 종종 밀봉링(sealing ring)이 조기에 파괴된다.

또한 상기 챔버내에 존재하는 오일은, 강한 열 응력 및 기계적응력에 의해 변형된다. 이외에, 밀봉링과 부싱으로 또는 물 농도(water concentration)로부터 발생한 마모입자에 의해 오일이 오염된다. 상기 오일은 주기적으로 교환될 수 없어서, 일정시간이 경과한 후에 상기 밀봉링의 윤활은 최적화되지 못하고 경우에 따라서 화학적 부식이 발생한다.

본 발명의 목적은, 상기 형태의 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 기능성 장치를 보장하기 위해, 상대적으로 마모에 강한 장치를 구성하여 상기 문제들을 간단하게 방지하거나 감소시키는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 오일로 충진된 밀봉챔버와 탱크 사이에서 상기 밀봉챔버의 공급관 내에 순환펌프가 배열되고, 상기 공급관은 상기 밀봉챔버의 하부영역과 연결되며, 상기 밀봉챔버의 상부영역은 상기 탱크(8)와 연결된 배출관을 포함한다.

따라서, 밀봉챔버로부터 침투된 잠재적인 공기가 배출되고, 상기 오일은 연속적으로 교환될 수 있어서 유리하다. 또한 오일의 연속적인 냉각작용이 포함될 수 있다.

또한, 상기 장치를 개선하기 위해, 오일로 충진된 상기 밀봉챔버는 외부를 향하는 밀봉링을 가지고 오일로 충진된 추가의 제4 밀봉챔버를 포함하고, 상기 제4 밀봉챔버는 하이레벨 탱크(high level tank)로서 추가의 탱크를 가지며 하부영역에 연결된 공급관내에서 순환펌프를 가지고 상기 밀봉챔버의 상부영역에서 탱크와 연결된 배출관을 가진다.

또한, 별도의 탱크를 가지고 윤활유실과 연결된 제5 밀봉챔버가 축 중심 위에서 0.5 내지 4미터의 영역에 배열되며, 하부영역에 연결된 공급관 내에서 순환펌프를 가지고 상기 밀봉챔버의 상부영역에서 탱크와 연결된 배출관을 가지는 것이 제안된다.

또한, 보호장치로서, 상기 탱크와 밀봉챔버 사이의 공급관 내에 고형입자 및/또는 물을 분리시키기 위한 필터가 배열되는 것이 제안된다.

제어되는 필터로부터 해당 배수작용을 조사하기 위해, 상기 필터는, 탱크와 밀봉챔버 사이의 공급관 내에서 물의 충진을 감지하기 위한 센서를 포함하는 것이 제안된다.

또한, 오일공급시 발생되는 막힘(jam) 작용을 제거하기 위하여, 상기 공급관은 탱크와 밀봉챔버 사이에서 유량계를 포함하고, 상기 유량계는 제어요소를 통해 상기 탱크로부터 밀봉챔버까지 바이패스관을 제어하는 것을 제안한다.

열 부하를 제거하기 위해, 상기 탱크와 밀봉챔버 사이에 공급도관 내에 오일냉각기가 배열되는 것이 제안된다.

본 발명의 실시예들이 도면에 개략적으로 도시된다.

도 1은, 4 개의 립(lip) 밀봉체를 이용한 능동형 순환작용을 가진 장치를 도시한 도면.
도 2는, 6 개의 립 밀봉체를 가지고 도 1과 같은 장치를 도시한 도면.

선박 프로펠러(19) 및 선미 튜브(stern tube) 또는 포드 하우징(pod housing)(27)을 가진 선박 프로펠러 축(28)의 밀봉을 위한 도면의 장치에 의하면, 밀봉장치(18)가 다중 밀봉구조로서 구성된다. 상기 밀봉장치(18)는, 바다와 같은 외부의 물 영역(20) 및 윤활유실(26) 사이에 배열되고 제어장치(1)에 의해 제어된다.

도 1에 도시된 구성에 의하면, 상기 밀봉장치(18)는, 평행한 밀봉챔버들(21,22,23)들을 통해 구성되고, 물 외측부에서 외측을 향하는 밀봉체(30) 및 상기 윤활실(26)에 대해 내측을 향하는 밀봉체(33)가 배열되고, 밀봉체들 사이에 또 다른 밀봉체(31,32)들이 배열된다. 밀봉체들을 통해 밀봉챔버(21,22,23)들이 형성된다.

상기 제1 밀봉챔버(21)는 외부의 물로 충진되고, 다음에 이어지는 제2 밀봉챔버(22)는 공지된 방법에 따라 제어된 압축공기로 가압되며 압축공기 공급원(37)과 제어기(16)를 가진 제어장치(1)로 연결된 공기공급관(39)을 포함한다. 또한 밀봉챔버(22)의 배출밸브(17)를 가진 배출도관(42)이 배열된다.

제3 밀봉챔버(23)는 오일로 충진되고 밀봉챔버(23)의 하부영역에서 도관(43)을 통해 탱크(8)와 연결되며, 상기 밀봉챔버(23)의 상부영역은 탱크(8)로 연결된 배출관(44)을 포함한다.

상기 탱크(8)는, 도관(15)과 제어기(16)를 통해 압축공기 공급관(37)과 연결되고 상기 밀봉챔버(22)의 압력에 의존하여 밀봉링(32,33)들을 압축공기로 가압하기 위해 이용된다. 또한, 선체 하부(bilge)에서 상기 탱크(8)에 대해 체크밸브(11,12,13)들 및 오일제거를 위한 수집깔때기(7)가 제공된다. 또한, 탱크의 충진을 위해 시스템안전유닛을 위한 플로팅 스위치(9)가 배열된다.

공급관(43)과 배출관(44)을 통해 밀봉챔버(23)를 오일순환(oil circulation)시키기 위하여, 상기 공급관(43)내에 순환펌프(2)가 배열된다. 또한, 이 경우, 오염물 트랩(trap)(6)이 펌프를 보호하기 위해 상류위치에 배열되고 공급관(43)의 필터(3)내에서 물 공급시 경고(water warning)를 위해 플로팅 스위치(4)를 가진 하류위치의 필터(3)가 구성된다. 또한 유량계(5)가 구성되어 필요한 경우 밸브(10)를 통해 탱크(8)의 바이패스관(45)을 요건에 따라 작동시키고 알람 신호를 발생시킨다.

밀봉링(32,33)의 수명을 증가시키기 위해, 공급관(43)내에 오일 냉각기(38)가 제공된다. 또한, 해당 준비작업을 수행하여 오일의 순환작업이 이루어질 수 있다.

도 2의 또 다른 실시예에 의하면, 도 1에 따라 구성하기 위해 추가로 오일로 충진된 밀봉챔버(24,25)들이 밀봉링(34,35)들을 통해 구성된다. 또한 윤활작용을 위해 분무오일 공급기(29)가 구성된다.

제3 밀봉챔버(23)와 같은, 오일 순환을 위해 필요한 장치가 제공된다. 또한, 유사하게 오일순환과 압력형성을 제어하기 위해, 제4 및 제5 밀봉챔버(24,25)들은 공급관(40,41) 및 배출관(46,47)과 연결되고 펌프가 도면에 도시되지 않은 탱크와 연결된다.

8....탱크
23....밀봉챔버
43....공급관
44....배출관.

Claims (9)

1. 다중 밀봉구조로 외부의 물과 윤활유실 사이에서 선박의 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치로서, 외부의 물 쪽에서는 외측을 향하는 적어도 한 개의 밀봉링을 가지며 윤활유실 쪽에서는 내측을 향하는 적어도 한 개의 밀봉링을 포함하고, 두 개의 근접한 밀봉링들 사이에는 밀봉챔버가 구성되고,
   외부의 물로 충진된 제1 밀봉챔버(21)가 형성되며,
   제1 공급관을 통해 압축공기와 같은 가스형태의 매체로 가압되고 조절 가능한 배출 통로를 가지는 적어도 한 개의 제2 밀봉챔버(22)가 배열되고,
   탱크(8)로부터 제2 공급관(43)을 통해 공급되며 오일로 충진된 제3 밀봉챔버(23)가 형성되는, 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치에 있어서,
   오일로 충진된 제3 밀봉챔버(23)의 제2 공급관(43)에서, 순환펌프(2)가 탱크(8)와 제3 밀봉챔버(23) 사이에 배열되며, 제2 공급관(43)은 제3 밀봉챔버(23)의 하부영역과 연결되고, 제3 밀봉챔버(23)의 상부영역은 탱크(8)로의 연결부로서 배출관(44)를 포함하며,
   제3 밀봉챔버(23)와 제2 밀봉챔버(22) 사이에 위치된 밀봉링(32)이 외측을 향해 배열되고,
   제2 공급관(43)은 탱크(8)와 제3 밀봉챔버(23) 사이에서 유량계(5)를 포함하고, 유량계(5)는 탱크(8)로부터 제3 밀봉챔버(23)까지 바이패스관(45)에서 제어요소(10)를 통해 제어하도록 구성되며,
   탱크(8)는 압축공기 공급원(37)과 연결되고, 압축공기로 충진된 제2 밀봉챔버(22) 내의 압력에 따라 제3 밀봉챔버(23)를 밀봉하는 두 개의 근접한 밀봉링(32,33)들의 압력이 방출되며,
   상기 밀봉장치는 압축공기를 제2 밀봉챔버(22)에 조절 가능하게 제공하기 위한 제어기(16)를 포함하되, 제어기(16)는 제어관에 의해 순환펌프(2)와 연결되는 것을 특징으로 하는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치.
2. 제1항에 있어서, 오일로 충진된 제3 밀봉챔버(23)는 외부를 향하는 밀봉링(34)을 가지며 오일로 충진된 하나 이상의 제4 밀봉챔버(24)를 포함하고, 제4 밀봉챔버(24)는 하이레벨 탱크(high level tank)로서 추가의 탱크를 가지며 공급관(41)에서 하부영역에 연결된 순환펌프를 가지고, 제4 밀봉챔버(24)의 상부영역에서 탱크에 연결된 배출관(47)을 가지는 것을 특징으로 하는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치.
3. 제2항에 있어서, 별도의 탱크를 가지고 윤활유실과 연결된 제5 밀봉챔버(25)가 축 중심 위에서 0.5 내지 4미터의 영역에 배열되며, 공급관(40)에서 하부영역에 연결된 순환펌프를 가지고 제5 밀봉챔버(25)의 상부영역에서 탱크에 연결된 배출관(46)을 가지는 것을 특징으로 하는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치.
4. 제1항에 있어서, 공급관(43)에서 탱크(8)와 제3 밀봉챔버(23) 사이에, 고형입자 또는 물을 분리시키기 위한 필터(3)가 배열되는 것을 특징으로 하는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치.
5. 제4항에 있어서, 공급관(43)에서 탱크(8)와 제3 밀봉챔버(23) 사이에 배열된 필터(3)는 물의 충진을 감지하기 위한 센서(4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 탱크(8)는 추가적인 바이패스 유동 회로, 필터 및 추가의 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 프로펠러 축을 밀봉하기 위한 밀봉장치.
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