KR102051646B1 - 선박의 화물창용 소음 저감장치 - Google Patents

Abstract

선박의 화물창용 소음 저감장치에 관한 것으로, 화물창의 쉘에 구비되는 사일렌서, 상기 사일렌서의 상면에 연결되고 유입된 공기가 이동되는 엘보 덕트, 상기 엘보 덕트를 통해 유입된 공기를 외부로 배출하는 팬을 마련하여 쉘 내부에 사일렌서를 설치하여 공기 흡입에 따른 소음을 줄일 수 있고, 사일렌서와 팬을 엘보 덕트로 연결하여 설치 공간을 확보할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

선박의 화물창용 소음 저감장치{Noise reduction Device for Cargo of Ship}

본 발명은 선박의 화물창용 소음 저감장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 컨테이너 로로(RO-RO)선의 화물창으로 유입되는 소음을 줄인 선박의 화물창용 소음 저감장치에 관한 것이다.

일반적으로 컨테이너 선박은 컨테이너를 싣고 내리는 방식에 따라 RO-RO(Roll On Roll Off) 선박과 LO-LO(Lift On Lift Off) 선박으로 나뉜다. RO-RO 선박은 컨테이너를 실은 트레일러가 배의 옆면이나 선미에 위치한 출입구를 통해 선내로 들어와 짐을 부린다. 반면 LO-LO 선박은 배나 부두의 크레인을 이용해 짐을 부린다.

LO-LO는 일반적으로 항만에서 가장 쉽게 이뤄지는 컨테이너 하역 작업이다. 부두에 웅장하게 서있는 대형 갠트리 크레인이 레일을 따라 배 위를 오가며 컨테이너를 실어 나르는 작업이 LO-LO방식이다. 이 방식은 배 갑판 위에 있는 컨테이너를 들어올리고 내리는 것으로, 수직하역방식이라고 불리운다. 현재 세계의 주요 항만을 오가는 컨테이너선은 모두 LO-LO방식으로 작업이 이뤄지고 있다.

RO-RO는 현재 카페리들이 주로 사용하는 작업방식으로 배의 앞이나 뒷 부분에 있는 문을 이용해 트레일러가 직접 배 안으로 들어가 컨테이너를 실어 나르는 방식이다.

하역작업시간이 LO-LO방식에 비해 짧고 별도의 장비 투입 없이 컨테이너를 실을 수 있는 차량만 있으면 작업을 벌일 수 있다.

그러나 이 작업을 위해서는 배의 화물창(cargo hold) 내부에 차량이 이동할 수 있는 공간이 필요해 불필요한 공간이 발생한다. 이로 인해 RO-RO방식의 선박은 거리가 짧은 항로를 운항하는 것이 바람직하다.

갑판 위에 컨테이너를 몇 단씩 쌓아 올리기 위해서는 컨테이너와 컨테이너를 연결하는 이음새를 매는 시큐어링 작업과 고박 작업이 필요하다.

이러한 컨테이너 로로(RO-RO)선에는 화물창(cargo hold) 내부의 공기, 먼지, 분진 등을 제거하기 위하여 팬 하우스(fan house)에 팬을 설치하고 있다. 팬은 화물창 내부의 공기 순환이 이루어지도록 내부의 공기를 유입하여 외부로 배출하게 된다. 팬은 선박의 외부에 설치되고, 팬으로 유입된 공기는 선박의 외부로 배출된다.

이와 함께 화물창 내부는 비교적 조용한 실내 환경을 조성하도록 소음이 규제되고 있다. 화물창의 내부 공기를 배출하는 팬은 소음을 줄이기 위하여 팬의 하면에 사일런스를 설치하여 소음을 줄이고 있다.

한편 선박은 선주의 요구 조건 또는 설계 기준에 적합하게 설계되어 건조된다. 이러한 선박의 요구 조건 중에서 화물창의 실내 소음을 줄여 보다 조용한 실내 환경을 조성하고자 하는 선주의 요구가 잇따르고 있다.

통상 화물창의 실내는 80㏈ 정도의 소음 조건을 충족하면 충분하다. 그러나 선주가 소음을 75㏈로 유지하도록 요구하는 경우 소음 조건을 충족시킬 수 없게 된다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '공기 조화기를 포함하는 선박'이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1의 공기조화기를 포함하는 선박은 외기를 흡입하는 흡입부, 상기 흡입된 외기를 조화하여 선박의 실내 공간에 공급하는 공기 조화부, 상기 실내 공간의 내기를 배출하는 배출부 및 상기 공기 조화부가 동작을 멈출 때, 상기 흡입부와 상기 배출부를 외기로부터 차단하는 차단부로 이루어져 있다.

하기 특허문헌 2에는 '저소음 팬룸을 구비하는 선박'이 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2의 저소음 팬룸을 구비하는 선박은 선체에 구비되는 엔진룸(engine room)의 상부에 마련되며, 외부 공기를 상기 엔진룸 쪽으로 유입시키는 공기유입부가 측벽에 형성되는 저소음 팬룸(low noise fan room), 상기 공기유입부를 통해 상기 저소음 팬룸의 내부로 유입되는 공기를 상기 엔진룸 쪽으로 안내하는 팬(fan)이 내부에 마련되는 팬 덕트(fan duct) 및 상기 공기유입부와 상기 팬 덕트 사이에 연결되는 소음 저감부를 마련하고 있다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0080754호(2011년 71월 13일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2012-0100393호(2012년 9월 12일 공개)

그러나 종래기술 1에 따른 공기 조화기를 포함하는 선박은 외부의 공기를 흡입하여 실내를 거쳐 외부로 배기되어 쾌적한 실내 환경을 조성할 수 있으나, 실내와 인접한 위치에 송풍부재가 설치되어 있어 송풍부재의 작동에 따른 소음이 전달되고, 이로 인해 실내로 팬의 회전에 따른 소음으로 조용한 실내 환경을 조성할 수 없으며, 소음을 줄이는 사일런스가 설치되어 있지 않아 실내로 소음이 전달되어 조용한 실내 환경을 조성할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 종래기술 2에 따른 저소음 팬룸을 구비하는 선박은 팬의 동작에 따른 소음과 공기 흐름에 따라 발생되는 소음을 흡음재로 흡음하여 소음을 줄일 수 있으나, 공기 순환이 원활하게 유지되도록 설치되는 덕트 내에 흡음재 등을 설치하면 공기 흐름이 원활하지 않게 되고, 또한 덕트 내부에 흡음재를 설치하는 게 어려운 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 화물창 실내의 공기를 흡입하여 쾌적하게 유지하면서도 선주의 요구조건 또는 설계 기준에 적합하게 소음을 줄이는 선박의 화물창용 소음 저감장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 팬의 회전에 따른 소음과 함께 공기 흐름에 따른 소음이 화물창의 실내로 유입되는 것을 줄이는 선박의 화물창용 소음 저감장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치는 화물창의 쉘에 구비되는 사일렌서, 상기 사일렌서의 상면에 연결되고 유입된 공기가 이동되는 엘보 덕트, 상기 엘보 덕트를 통해 유입된 공기를 외부로 배출하는 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 사일렌서는 일 측면에 고정되는 타공판, 상기 타공판의 내측에 일정 두께로 형성되며 흡음 성능을 갖는 그라스 울, 상기 그라스 울 사이에 일정 두께로 형성되며 흡음 성능을 갖는 미네랄 울로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 엘보 덕트는 다수의 곡관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 엘보 덕트는 'S'자형 곡선으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 사일렌서는 데크 하부에 배치된 상기 쉘 내부에 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 사일렌서는 상기 쉘 하부에 형성된 배출구멍과 인접하게 고정되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치에 의하면, 쉘 내부에 사일렌서를 설치하여 공기 흡입에 따른 소음을 줄일 수 있고, 엘보 덕트에 의해 사일렌서를 쉘 내부에 간편하게 설치할 수 있으며, 이로 인해 별도의 사일렌서를 설치할 공간을 확보하지 않아도 되는 효과가 얻어진다.

또한 본 발명에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치에 의하며, 통상 사용되지 않는 쉘 내부에 사일렌서의 설치공간을 용이하게 확보하며, 선박의 쉘 공간을 최적으로 활용할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치를 보인 정면도이다,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치의 사일렌서를 확대한 단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 화물창용 소음 저감강치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치를 보인 정면도이다,

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치는 선박의 쉘에 구비되는 사일렌서(10), 사일렌서(10)를 통해 유입된 공기가 이동되는 엘보 덕트(20), 엘보 덕트(20)를 통해 유입된 공기를 배출하는 팬(30)을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 컨테이너 로로선에는 데크(1)를 기준으로 하부에 화물창(2)이 구획되고, 상부에는 컨테이너(3)가 적재된다. 또 화물창(2)에는 소정의 빈 공간을 갖는 쉘(4)이 형성되어 있다.

한편 팬 하우스(5)는 데크(1)의 상면에 마련되는데, 쉘(4)의 상면에 마련된다. 이는 화물창(2)과 인접한 위치에 팬(30)을 설치하여 배출 효율을 높이기 위한 것이다.

쉘(4)에는 화물창(2) 내부의 공기, 먼지, 분진 등이 외부로 배출되도록 일정 크기를 갖는 배출구멍(6)이 형성된다. 배출구멍(6)은 화물창(2)의 길이를 따라 일정 간격으로 다수 형성될 수 있다.

또한 쉘(4) 내부에는 사일렌서(10)가 구비된다. 사일렌서(10)는 배출구멍(6)을 통해 공기, 먼지, 분진 등을 유입함과 함께 공기 흡입에 따른 소음을 줄이기 위한 것이다.

즉, 사일렌서(10)는 화물창(2) 내부의 공기 및 먼지, 분진 등을 흡입함은 물론 흡입되는 공기에 의해 발생되는 소음을 줄이게 된다. 이에 따라 통상 비어 있는 공간인 쉘(4) 내부에 사일렌서(10)를 설치하므로, 공간 활용도를 높일 수 있다.

도 1에서와 같이, 사일렌서(10)는 데크(1) 하부에 형성되는 쉘(4) 내부에 구비되며, 사일렌서(10)는 쉘(4) 내부의 중간 위치에 고정되어 있다. 이는 배출구멍(6)을 통해 유입되는 공기 흡입을 양호하게 하기 위한 것이고, 보다 흡입 효율을 높이기 위하여 쉘(4)의 배출구멍(6)과 보다 인접하게 고정할 수 있다. 즉, 흡입 효율을 높이기 위하여 사일렌서(10)는 도 1의 도면상 배출구멍(6)과 인접한 도면상 좌측에 위치될 수 있다.

사일렌서(10) 상면에는 사일렌서(10)로 흡입된 공기 등이 이동되는 엘보 덕트(20)가 고정되어 있다. 엘보 덕트(20)는 다수의 곡관(엘보, elbow)를 연결한 것으로, 사일렌서(10)와 팬(30)을 연결한다. 도 1에서와 같이, 사일렌서(10)와 팬(30)은 일직선으로 배치되어 있지 않아 이들을 일체로 연결하기 위한 것이다.

이러한 엘보 덕트(20)는 일정 각도로 형성된 제1 곡관(21)과 제2 곡관(22)을 포함하며, 제1 곡관(21)과 제2 곡관(22)은 서로 대칭되는 방향으로 연결된다.

또 팬(30)에는 덕트(미도시)가 연결되어 있고, 데크(1)의 상측에서 덕트와 제1 곡관(21)이 연결되고, 제1 곡관(21)과 제2 곡관(22)을 연결하며, 제2 곡관(22)과 사일렌서(10)를 연결한다.

이러한 엘보 덕트(20)는 그 형상이 대략 'S'자 형태로 이루어진다. 또한 팬 하우스(5) 내부에는 팬(30)이 설치되어 있고, 팬(30)은 엘보 덕트(20)와 연결된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치의 사일렌서를 확대한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 사일렌서(10)는 흡입되는 공기에 의해 발생되는 소음을 줄이기 위하여 흡음재 재질로 이루어져 있다. 사일렌서(10)의 양면은 각각 타공판(11, peforate sheet)으로 이루어지고, 타공판(11) 내측에는 일정 두께를 갖는 그라스 울(12, grass wool)로 채워지고, 그라스 울(12)의 중간에는 미네랄 울(13, mineral wool)이 고정된다.

타공판(11)에는 플레이트에 일정한 크기의 구멍(미도시)들이 일정 간격으로 배열 형성되어 있고, 흡입되는 공기는 흡음재인 그라스 울(12)과 미네랄 울(13)에 의해 소음이 줄어들게 된다.

또 그라스 울(12)은 유리 원석을 용융시켜 인공으로 섬유화한 것이고, 미네랄 울(13)은 현무암 등 화성암을 약 1,500℃ 이상의 고열로 녹여 인공 섬유화한 것이다.

그라스 울(12)은 섬유의 굵기가 5~10㎛이고, 미네랄 울(13)은 섬유 굵기가 5~7㎛로 이루어져 있어 호흡기를 통해 체내로 들어가더라도 인체에서 용해되어 단기간에 체외로 배출된다. 따라서 그라스 울(12)과 미네랄 울(13)은 인체에 무해한 재질을 사용하면서도 흡입되는 공기로 인한 소음을 감소시키게 된다.

한편 팬(30)은 선박에 구획된 화물창(2) 내의 공기를 배출하기 위한 것으로, 선박의 화물창(2) 공기를 배출하는 통상의 카고 홀드 팬(cargo hold fan)을 사용하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다음 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치의 결합관계를 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선박의 화물창용 소음 저감장치는 팬 하우스(5) 내부에 팬(30)을 설치한다. 이러한 팬(30)은 카고 홀드 팬(cargo hold fan)을 안정되게 설치하며, 팬(30)의 일측에는 덕트(미도시)를 연결한다.

이러한 덕트는 하부의 쉘(4)을 향해 아래로 연결되며, 데크(1)의 상측에서는 엘보 덕트(20)를 연결한다. 즉, 팬(30)과 연결된 덕트에는 제1 곡관(21)을 연결하고, 제1 곡관(21)에는 제2 곡관(22)을 연결한다. 이에 따라 엘보 덕트(20)는 대략 'S'자 형태로 연결된다.

제2 곡관(22)의 하면에는 일정 길이를 갖는 사일렌서(10)를 연결한다. 한편 사일렌서(10)의 하단은 화물창(2)의 배출구멍(6)과 인접하게 위치하게 된다. 이러한 사일렌서(10)는 엘보 덕트(20)에 의해 수직으로 고정된다.

다음 도 1과 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 선박의 화물창용 소음 저감장치의 작동방법을 상세하게 설명한다.

도 1 및 도 2에서와 같이, 팬 하우스(5)에 설치된 팬(30)은 인가된 전원에 의해 구동된다. 이에 따라 사일렌서(10)에는 화물창(2) 내부의 공기뿐만 아니라 화물창(2)에 있는 먼지, 분진 등이 흡입된다. 이러한 공기 등의 흡입은 화물창(2)과 쉘(4) 사이에 형성된 배출구멍(6)을 통해 흡입된다.

한편 사일렌서(10)는 배출구멍(6)과 보다 인접하게 설치되면, 강한 흡입력에 의해 화물창(2) 내부의 공기, 먼지 등을 보다 효율적으로 흡입할 수 있게 된다.

이때 공기의 흡입으로 발생되는 소음은 사일렌서(10)의 그라스 울(12)과 미네랄 울(13)에 의해 흡음되어 소음을 줄이게 된다.

사일렌서(10)에 유입된 공기는 엘보 덕트(20)를 거쳐 팬(30)으로 유입된다. 이렇게 유입된 공기, 먼지, 분진 등은 팬(30)의 외부로 배출된다.

이에 따라 화물창(2)으로 전달되는 소음을 줄일 수 있게 되고, 화물창(2) 내부의 먼지, 분진 등을 외부로 배출하여 화물창(2)을 보다 청결하게 유지할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 사일렌서
11: 타공판
12: 그라스 울
13: 미네랄 울
20: 엘보 덕트
21: 제1 곡관
22: 제2 곡관
30: 팬

Claims (6)

1. 데크 하부에 배치된 쉘 내부에 장착되고, 상기 쉘 하부에 형성된 배출구멍과 인접하게 고정되는 사일렌서,
   상기 사일렌서의 상면에 연결되고 유입된 공기가 이동되는 엘보 덕트,
   상기 엘보 덕트를 통해 유입된 공기를 외부로 배출하는 팬을 포함하고,
   상기 사일렌서는 일 측면에 고정되는 타공판,
   상기 타공판의 내측에 일정 두께로 형성되며 흡음 성능을 갖는 그라스 울,
   상기 그라스 울 사이에 일정 두께로 형성되며 흡음 성능을 갖는 미네랄 울로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박의 화물창용 소음 저감장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 엘보 덕트는 다수의 곡관으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박의 화물창용 소음 저감장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 엘보 덕트는 'S'자형 곡선으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박의 화물창용 소음 저감장치.
5. 삭제
6. 삭제

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