KR102012575B1 - 선박 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기 가스 배출구 및 승무원들을 수용하기 위한 승무원실을 구비한 선박, 특히 수중 선박에 관한 것이고, 상기 승무원실은 배기 가스들이 승무원실로 침투할 수 있는 개구부를 포함하고, 그리고 상기 승무원실로 침투하는 배기 가스들의 영향으로부터 상기 승무원들을 보호하기 위하여, 상기 선박은 배기 가스들이 상기 승무원실 밖으로 흡출될 수 있는 추출 디바이스를 포함한다.
Description
본 발명은 배기 가스 배출구 및 승무원들을 수용하기 위한 승무원실 (crew compartment) 을 구비한 선박, 특히 수중 선박에 관한 것으로, 상기 승무원실은 배기 가스들이 상기 승무원실로 침투할 수 있는 개구부를 포함한다.
예를 들면, 보트들 또는 배들과 같은 선박들, 그리고, 특히, 예를 들면, 잠수함들과 같은 수중 선박들은 군사 뿐만 아니라 민간 적용 분야에서 사용된다. 이런 타입의 선박들은 일반적으로 내연 엔진의 배기 가스들이 배출될 수 있는 배기 가스 배출구를 포함한다. 물 배출구는 물 라인 위에 종종 배열되고, 따라서 배기 가스들은 내연 엔진의 작동 중에 선박을 둘러싸고 있는 외부 공기내로 직접 통과한다.
게다가, 승무원들을 수용할 수 있는 승무원실들은 일반적으로 선박들에 제공된다. 예를 들면, 잠수함들은 관례적으로 터렛 (turret) 의 상단부에 제공된 승무원실을 구비한 터렛을 포함하고, 이는 수면 브릿지 (surface bridge) 로서 지칭된다. 승무원들은 수면 이동 (surface travel) 중에 상기 승무원실에 수용될 수 있다. 터렛의 승무원실은 일반적으로, 예를 들면, 침수 슬롯들 (flood slots) 과 같은 개구부들을 구비하고, 이들을 통하여 승무원실은 잠수함의 잠수 이동 중에 침수된다.
이런 타입의 선박들에서, 불리한 바람의 조건들이 발생하는 경우, 특히 배기 가스 배출구로부터 나오는 배기 가스들이 선박의 승무원실로 침투할 수 있다는 것이 단점으로 밝혀졌다. 이로 인하여, 승무원실에 수용된 승무원들은 방해를 받거나 심지어 그들의 건강에 영향을 미치게 된다.
이런 배경에 대비하여, 본 발명의 목적은 선박의 배기 가스들에 의해서 승무원실에 수용된 승무원들이 오염되는 것을 감소시키는데 있다.
본 발명의 목적은 배기 가스 배출구 및 승무원들을 수용하기 위한 승무원실을 구비한 선박, 특히 수중 선박에 의해서 달성되고, 상기 승무원실은 배기 가스들이 상기 승무원실로 침투할 수 있는 개구부를 포함하고, 그리고 상기 승무원실로 침투하는 배기 가스들의 영향으로부터 상기 승무원들을 보호하기 위하여, 상기 선박은 배기 가스들이 상기 승무원실 밖으로 흡출될 수 있는 추출 디바이스를 포함한다.
공기 및/또는 배기 가스들은 추출 디바이스를 통하여 승무원실로부터 제거되어 특히 승무원실 외부의 영역으로 배출될 수 있다. 따라서, 추출 디바이스는 승무원실에 수용된 승무원들이 오염되는 것을 감소시키는데 기여한다.
승무원실은 선박의 터렛 또는 상부 갑판의 영역에 배열되고 특히 개방된 구획부일 수 있다. 선박의 수면 이동 중에 승무원실은 승무원에 의해 출입될 수 있다. 예를 들면, 승무원실은 수면 브릿지를 포함할 수 있다. 승무원실은 바람직하게는 수중 선박의 경우 선박의 선체 외부에 위치되는 개방 구획부, 예를 들면 수중 선박의 압력 선체 (pressure hull) 외부에 위치되는 구획부이다.
본 발명의 유리한 개량예에 따르면, 추출 디바이스는 제트 펌프로 설계된다. 인젝터로서 또한 종종 지칭되는 제트 펌프의 사용은 임의의 가동 부품들을 필요로 하지 않으므로 견고성이 증가된다는 이점이 있다. 특히, 침수될 수 있는 승무원실들의 경우에, 추출 디바이스의 가동 부품들이 추출 디바이스를 관통하는 물에 의해서 손상될 염려가 없다. 또한, 추출 디바이스에 전기 에너지를 공급할 필요가 없다. 대안으로, 추출 디바이스는 특히 전기식, 유압식 또는 공압식 구동 팬 또는 특히 전기식, 유압식 또는 공압식 구동 펌프로 설계될 수 있다.
선박의 배기 가스가 구동 매체로서 추출 디바이스에 공급될 수 있는 것이 바람직하고, 따라서 선박 밖으로 유동하는 배기 가스의 에너지가 사용될 수 있다. 따라서, 추출 디바이스를 작동시키기 위하여 추가 에너지를 제공할 필요가 없다.
이와 관련하여, 추출 디바이스가 선박의 배기 가스 트랙에, 예를 들면 선박의 내연 엔진과 배기 가스 배출구 사이에 배열되는 것이 특히 유리한 것으로 증명되었다.
추출 디바이스는 승무원실 밖으로 흡출된 배기 가스들이 배기 가스 배출구를 통하여 배출되도록 배기 가스 배출구에 연결되는 것이 바람직하다. 배기 가스 배출구는 예를 들면 선박의 외부 윤곽에, 특히 승무원실의 외부 윤곽에 배열될 수 있다.
또 다른 유리한 개선예에서, 추출 디바이스는 흡입 라인에 연결되고, 상기 흡입 라인은 승무원실에 배열되고, 그리고 상기 흡입 라인을 통하여 배기 가스들은 추출 디바이스의 방향으로 승무원실 밖으로 흡출될 수 있다. 흡입 라인을 통하여, 배기 가스들은 흡입 디바이스로부터 멀리 배열된 승무원실의 이들 영역들 밖으로 흡출될 수 있다. 흡입 라인은 파이프의 방식으로 설계될 수 있다. 게다가, 흡입 라인은 하나 이상의 추출 개구부들을 구비할 수 있다. 승무원실의 흡입 라인의 경로는 바람직하게는 상기 흡입 라인이 파티션들에 의해서 선택적으로 분리된 승무원실의 다양한 영역들을 통과하고, 그리고 적어도 하나의 추출 개구부가 승무원실의 각각의 영역에 제공되도록 선택된다.
게다가, 흡입 라인은 배기 가스들이 흡입 라인을 통하여 승무원실로 침투하는 것을 방지하는 역류 방지 (nonreturn) 플랩 및/또는 역류 방지 밸브를 포함하는 것이 유리하다. 역류 방지 플랩 또는 역류 방지 밸브는 추출 디바이스의 배출구가 물을 관통시킴으로써 일시적으로 폐쇄될 때 배기 가스가 흡입 라인으로 유동하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 역류 방지 플랩 또는 역류 방지 밸브가 추출 디바이스를 대면하는 흡입 라인의 영역에 배열되는 것이 유리하다.
또 다른 바람직한 개량예에 따르면, 추출 디바이스가 승무원실에 배열되고, 따라서 추출 디바이스가, 예를 들면 유동, 분무수 또는 발사체들로 인한 기계적 작용들로부터 보호되는 것이 제공된다. 대안으로, 추출 디바이스는 승무원실 외부에, 예를 들면 승무원실로부터 분리된 보호 구획부에 배열될 수 있다. 게다가, 대안으로, 추출 디바이스는 선박의 외부 윤곽에 배열될 수 있으며, 그 결과, 선박의 외부 윤곽 내에, 특히 승무원실 내에 추출 디바이스를 위한 구조물 공간이 유지되지 않아도 된다. 따라서, 선박의 외부 윤곽에의 배열은 특히 개조된 솔루션으로 적합하다.
본 발명이 선박에 사용되는 경우, 상기 선박의 승무원실은 특히 선박의 잠수 작동 중에 물로 선택적으로 침수될 수 있는 것이 특히 유리하다. 승무원실은 선박의 압력 선체 외부에 배열될 수 있다. 이런 타입의 승무원실들, 예를 들면 잠수함들의 터렛들의 내부 구획부들은 바람직하지 않은 배기 가스들이 침투할 수 있는 침수 슬롯들의 방식으로 개구부들을 포함할 수 있다. 침수 슬롯들을 통하여 침투되는 배기 가스들은 추출 디바이스에 의해서 흡출될 수 있다.
본 발명의 추가의 세부사항들, 특징들 및 이점들은 도면들 및 상기 도면들을 참고로 하여 바람직한 실시형태들의 이하의 설명으로부터 알 수 있다. 본 명세서에서 도면들은 단지 본 발명의 개념을 제한하지 않는 본 발명의 예시적인 실시 형태들을 도시한다.
도 1 은 선박의 횡방향 축선을 따라서 개략 단면도로 선박의 구성을 도시한다.
도 2 는 선박의 종방향 축선을 따라서 개략 단면도로 본 발명에 따른 선박의 예시적인 실시 형태를 도시한다.
도 2 는 선박의 종방향 축선을 따라서 개략 단면도로 본 발명에 따른 선박의 예시적인 실시 형태를 도시한다.
다양한 도면들에서, 동일한 부분들에는 항상 동일한 도면 번호들이 제공되고, 따라서 일반적으로 또한 각각의 경우에 한번만 지칭되거나 언급된다.
도 1 은 수중 선박으로 설계되고, 그리고, 예를 들면 군용 잠수함으로 사용될 수 있는 선박 (1) 의 일부를 도시한다. 선박 (1) 은 기밀 및 수밀 설계인 압력 선체 (3) 를 구비한다. 외부 윤곽의 단지 일부만이 도 1 에 도시된 압력 선체 (3) 내에는 특히 선박 (1) 을 구동하기 위한 디젤 엔진으로 설계된 내연 엔진과, 상기 선박 (1) 의 승무원들이 수용될 수 있는 승무원의 숙소들 (quarters) 이 배열된다.
터렛으로 구성된 구조물 (2) 은 압력 선체 (3) 위의 영역에 배열된다. 상기 구조물의 상부 측은 개구부 (6) 를 구비한다. 수면 이동 중에, 상기 구조물 (2) 은 물 밖으로 돌출된다. 구조물 (2) 의 내부에는 상기 승무원들이, 예를 들면 상기 승무원실 (5) 내에 배열된 장비 물품들 (items of equipment) 을 작동할 수 있도록 수면 이동 중에 승무원들을 수용할 수 있는 수면 브릿지 (16) 를 구비한 승무원실 (5) 이 위치된다. 잠수 상태에서, 즉 잠수 작동 중에, 선박 (1) 의 구조물 (2) 은 적어도 부분적으로 흘수선 (water line) 아래에 위치된다. 구조물 (2) 이 기밀성 또는 수밀성으로 구성되지 않기 때문에, 승무원실 (5) 은 잠수 중에 침수된다. 게다가, 도 1 의 도시로부터 알 수 있는 바와 같이, 승무원실 (5) 은 복수의 개구부들 (4, 6) 을 포함하고, 잠수 중에 상기 개구부들을 통하여 물이 승무원실 (5) 로 침투할 수 있다. 상기 개구부들 (4) 은 예를 들면, 침수 슬롯들로 설계될 수 있다.
선박 (1) 의 내연 엔진에서 발생하는 배기 가스들을 제거하기 위하여, 선박 (1) 은 구조물 (2) 의 영역에 제공되는 배기 가스 배출구 (14) 를 더 포함하고, 따라서 배기 가스들은 수면 이동 중에 주위 공기로 배출될 수 있다. 도 1 에 도시된 바와 같이, 바람의 조건들이 존재하는 경우에, 배기 가스들이 승무원실 (5) 로 들어가서 거기에 수용된 승무원들에게 영향을 미칠 수 있다. 배기 가스 배출구 (14) 의 반대쪽에서 선박 (1) 에 부딪치는 공기 유동 (15) 의 경우에, 공기 소용돌이들은 구조물 (2) 의 윈드 섀도우의 영역에서 바람불어가는 쪽 (the lee side) 에 형성된다. 상기 공기 소용돌이들은 배기 가스 배출구 (14) 로부터 나오는 배기 가스를 소용돌이치게 하여 상기 배기 가스를 구조물 (2) 위로 끌어 올릴 수 있다. 동시에, 구조물 (2) 의 상부 개구부를 통해 흐르는 공기 유동 (15) 중에, 승무원실 (5) 의 영역에서 부압이 형성된다. 승무원실 (5) 의 부압 때문에, 배기 가스들은 개구부들 (4, 6) 을 통하여 승무원실 (5) 의 내부로 운반되어 거기서 승무원들에게 영향을 미친다.
배기 가스들에 의한 내부에 수용된 승무원들의 오염을 감소시키기 위하여, 이하에 설명될 특별한 조치들이 잠수함 방식으로 도 2 에 도시된 선박 (1) 에서 취해진다. 선박 (1) 은 배기 가스들이 승무원실 (5) 밖으로 흡출될 수 있는 추출 디바이스 (7) 를 구비한다. 이에 따라, 승무원들에게 불쾌감을 주거나 유해한 배기 가스들은 승무원실 (5) 로부터 제거될 수 있고, 따라서 배기 가스들에 의한 승무원들의 오염이 전체적으로 감소된다.
추출 디바이스 (7) 는 구동 매체로서 선박의 내연 엔진의 배기 가스로 작동되는 제트 펌프로 설계된다. 이를 위해, 추출 디바이스는 선박 (1) 의 배기 가스 트랙 (13) 의 일부로서 제공된다. 추출 디바이스 (7) 는 내연 엔진과 배기 가스 배출구 (14) 사이의 배기 가스 트랙 (13) 에 위치된다. 내연 엔진은 바람직하게는 추출 디바이스 (7) 에 의해서 증가된 배기 가스 역압이 배기 가스에 의해서 극복될 수 있도록 여기서 설계된다. 배기 가스 플랩 (12) 은 압력 선체 (3) 와 구조물 (2) 또는 승무원실 (5) 사이의 전이 영역에 제공된다. 배기 가스 전환 플랩 (11) 은 배기 가스의 유동 방향으로 배기 가스 플랩 (12) 의 하류에 배열된다.
승무원실 (5) 내에 추출 디바이스 (7) 가 위치되고, 따라서 후자는, 예를 들어 분무수로 인한 외부 효과들로부터 보호된다. 추출 디바이스 (7) 의 흡입 연결부에는 추출 디바이스 (7) 로부터 승무원실 (5) 의 내부로 이어지는 흡입 라인 (8) 이 연결된다. 흡입 라인 (8) 은 공기 및 배기 가스들이 흡입되는 복수의 추출 개구부들 (10) 을 구비한다. 추출 개구부들 (10) 은 흡입 라인 (8) 에 걸쳐서 분배 배열되고, 따라서 배기 가스들은 승무원실 (5) 의 상이한 지점들에서 흡입된다.
역류 방지 플랩 (9) 은 흡입 라인 (8) 내에서 추출 디바이스 (7) 를 대면하는 흡입 라인 (8) 측에 배열된다. 역류 방지 플랩 (9) 은 배기 가스 또는 물이 배기 가스 배출구 (14) 및 추출 디바이스 (7) 를 통하여 흡입 라인 (8) 내로 통과하고, 그리고 팽창이 심한 경우에 승무원실 (5) 안으로 배기 가스가 밀어 넣어지는 것을 방지한다.
선박 (1) 이 잠수하는 경우, 승무원실 (5) 에 추가하여 압력 선체 (3) 외부에 위치된 전술한 모든 구성 요소들은 침수된다.
배기 가스 배출구 (14) 및 승무원들을 수용하기 위한 승무원실 (5) 을 구비한 전술한 선박 (1) 의 경우에, 상기 승무원실은 배기 가스들이 승무원실로 침투할 수 있는 개구부 (4, 6) 를 포함하고, 그리고 상기 승무원실 (5) 로 침투하는 배기 가스들의 영향으로부터 상기 승무원들을 보호하기 위하여, 배기 가스들이 상기 승무원실 (5) 밖으로 흡출될 수 있는 추출 디바이스 (7) 가 제공된다. 이에 따라, 승무원실 (5) 에 수용된 승무원들의 선박 (1) 의 배기 가스들에 의한 오염이 감소된다.
1 선박
2 구조물
3 압력 선체
4 개구부
5 승무원실
6 개구부
7 추출 디바이스
8 흡입 라인
9 역류 방지 밸브
10 추출 개구부
11 배기 가스 전환 플랩
12 배기 가스 플랩
13 배기 가스 트랙
14 배기 가스 배출구
15 공기 유동
16 수면 브릿지
2 구조물
3 압력 선체
4 개구부
5 승무원실
6 개구부
7 추출 디바이스
8 흡입 라인
9 역류 방지 밸브
10 추출 개구부
11 배기 가스 전환 플랩
12 배기 가스 플랩
13 배기 가스 트랙
14 배기 가스 배출구
15 공기 유동
16 수면 브릿지
Claims (10)
- 선박으로서,
상기 선박은 배기 가스 배출구 (14) 및 승무원들을 수용하기 위한 승무원실 (5) 을 구비하고,
상기 승무원실 (5) 은 배기 가스들이 상기 승무원실로 침투할 수 있는 개구부 (4, 6) 를 포함하고, 그리고
상기 승무원실 (5) 로 침투하는 배기 가스들의 영향으로부터 상기 승무원들을 보호하기 위하여, 상기 선박 (1) 은 배기 가스들이 상기 승무원실 (5) 밖으로 흡출될 수 있는 추출 디바이스 (7) 를 포함하고,
상기 선박 (1) 의 배기 가스는, 상기 추출 디바이스 (7) 를 구동하기 위한 구동 매체로서 상기 추출 디바이스 (7) 에 공급되고, 상기 배기 가스의 유동 에너지는 상기 추출 디바이스 (7) 를 작동시키기 위한 에너지를 제공하는 것을 특징으로 하는, 선박. - 제 1 항에 있어서,
상기 추출 디바이스 (7) 는 제트 펌프로 설계되는, 선박. - 삭제
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 추출 디바이스 (7) 는 상기 선박 (1) 의 배기 가스 트랙 (13) 에 배열되는, 선박. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 추출 디바이스 (7) 는 상기 승무원실 (5) 밖으로 흡출된 배기 가스들이 상기 배기 가스 배출구 (14) 를 통하여 배출되도록 상기 배기 가스 배출구 (14) 에 연결되는, 선박. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 추출 디바이스 (7) 는 흡입 라인 (8) 에 연결되고, 상기 흡입 라인 (8) 은 상기 승무원실 (5) 에 배열되고, 그리고 상기 흡입 라인 (8) 을 통하여 배기 가스들은 상기 추출 디바이스 (7) 의 방향으로 상기 승무원실 (5) 밖으로 흡출될 수 있는, 선박. - 제 6 항에 있어서,
상기 흡입 라인은 배기 가스들이 상기 흡입 라인 (8) 을 통하여 상기 승무원실 (5) 로 침투하는 것을 방지하는 역류 방지 (nonreturn) 플랩 (9) 및 역류 방지 밸브 중 적어도 어느 하나를 포함하는, 선박. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 추출 디바이스 (7) 는 상기 승무원실 (5) 에 배열되는, 선박. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 승무원실 (5) 은 상기 선박 (1) 의 잠수 작동 중에 물로 침수될 수 있는, 선박. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 승무원실 (5) 은 상기 선박 (1) 의 압력 선체 (3) 외부에 배열되는, 선박.
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