KR102601316B1 - 기포 분리를 위한 씨체스트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기포 분리를 위한 씨체스트에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기포 분리를 위한 씨체스트는, 선박의 측면에 형성되며, 해수가 보관되는 수용공간으로 해수가 유입되는 유입부; 상기 수용공간에 보관된 해수가 배출되는 배출부; 상기 유입부의 하부에 고정되며, 상기 수용공간의 공간을 분리하기 위해 상기 수용공간을 가로질러 상향 경사지게 형성된 제1 분리부; 및 상기 유입부와 대향된 내벽에 고정되고, 상기 수용공간의 공간을 분리하기 위해 상기 수용공간을 가로질러 하향 경사지게 형성된 제2 분리부를 포함할 수 있다. 본 발명에 의하면, 씨체스트에 하나 이상의 분리부를 대각선으로 배치함으로써, 씨체스트에 유입된 기포가 이동하는 거리를 효율적으로 증대시켜 해수에서 기포가 효과적으로 분리할 수 있는 효과가 있다.

Description

기포 분리를 위한 씨체스트{SEA CHEST FOR BUBBLE SEPARATION}

본 발명은 기포 분리를 위한 씨체스트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 씨체스트에 유입된 기포를 분리할 수 있는 기포 분리를 위한 씨체스트에 관한 것이다.

해상에서 운항되는 선박은 운항하는 동안 여러 가지 저항을 받는다. 그 중 선박이 운항되면서 수중에 잠긴 선체는 해수에 의해 마찰 저항이 발생한다. 이러한 수중에서 발생하는 마찰 저항은 선박이 저속으로 운항될 때, 고속으로 운항되는 경우보다 많이 발생한다.

그에 따라 수중에서의 마찰 저항을 줄이기 위해 기체나 기포를 분사하여 마찰 저항을 감소한다. 기체나 기포는 선박의 선수 측에 배치된 기포발생기에서 발생시켜, 선박의 선미 측으로 분사하는데, 이렇게 분사된 기포가 선박의 중간에 배치된 씨체스트에 유입되는 경우가 발생한다.

씨체스트는 선박의 엔진이나 기계장치를 냉각하기 위해 해수를 선박 내에 보관하기 위해 구비된다. 씨체스트에 유입된 해수는 펌프 등을 이용하여 엔진이나 기계장치의 냉각을 위해 공급될 수 있다.

그런데, 상기와 같이, 씨체스트에 해수와 함께 기포가 유입되면, 씨체스트의 해수를 공급하기 위한 펌프에 기포가 유입될 수 있는데, 펌프에 기포가 유입됨에 따라 펌프의 효율이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 이렇게 펌프의 효율이 떨어지면, 엔진이나 기계장치의 냉각 효과가 떨어질 수 있으며, 그로 인해 엔진이나 기계장치가 고장 나는 문제가 발생할 수 있다.

대한민국 공개특허 제10-2018-0009664호 (2018.01.29)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 씨체스트에 유입된 기포가 펌프에 유입되지 않도록 씨체스트 내에서 해수와 기포를 분리하기 위한 기포 분리를 위한 씨체스트를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 기포 분리를 위한 씨체스트는, 선박의 측면에 형성되며, 해수가 보관되는 수용공간으로 해수가 유입되는 유입부; 상기 수용공간에 보관된 해수가 배출되는 배출부; 상기 유입부의 하부에 고정되며, 상기 수용공간의 공간을 분리하기 위해 상기 수용공간을 가로질러 상향 경사지게 형성된 제1 분리부; 및 상기 유입부와 대향된 내벽에 고정되고, 상기 수용공간의 공간을 분리하기 위해 상기 수용공간을 가로질러 하향 경사지게 형성된 제2 분리부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1 분리부의 끝단에는, 상부 방향으로 경사지게 형성된 가이드 베인이 형성될 수 있다.

그리고 상기 가이드 베인은 곡면으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 제2 분리부는 상기 제1 분리부의 하부에 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1 분리부 및 제2 분리부는 평행하게 배치될 수 있다.

그리고 상기 유입부의 상부에 배치되며, 상기 수용공간에 있는 기포를 상기 선박의 외부로 배출하기 위한 하나 이상의 배기부를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 하나 이상의 배기부 중 하나는, 상기 기포를 강제로 배출시키기 위한 펌프가 연결될 수 있다.

또한, 상기 제2 분리부에 형성되고, 상기 제2 분리부의 하부에 있는 기포를 상기 제2 분리부의 상부로 배출하기 위한 배기부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 배기부는 상기 제2 분리부의 상부의 길이가 상기 해수의 표면보다 높게 형성될 수 있다.

그리고 상기 배출부는 상기 제2 분리부의 하부에 위치한 해수를 배출하기 위해 상기 제2 분리부를 관통하여 형성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 씨체스트에 하나 이상의 분리부를 대각선으로 배치함으로써, 씨체스트에 유입된 기포가 이동하는 거리를 효율적으로 증대시켜 해수에서 기포가 효과적으로 분리할 수 있는 효과가 있다.

또한, 대각선으로 배치된 분리부에 곡면으로 형성된 가이드 베인을 배치하여, 보다 효과적으로 기포를 포집할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 포집된 기포를 외부로 배기하기 위한 배기부를 형성하고, 다수의 배기부 중 일부에 능동적으로 기포를 배기하기 위해 펌프를 설치하여 기포의 배기효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨체스트를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨체스트를 도시한 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 씨체스트를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 선박(10)은 내부에 선박(10)의 선체와 해수의 마찰 저항을 줄이기 위해 선수부분에 기포발생기(12)가 설치될 수 있다. 이러한 기포발생기(12)는 도시된 바와 같이, 선박(10)의 하부에 기포가 고르게 분포될 수 있도록 선박(10)의 하부에 설치될 수 있다.

그리고 선박(10)의 중간에 해수를 냉각에 이용하기 위해 보관하기 위한 씨체스트(100)(sea chest)가 배치된다. 씨체스트(100)는 도시된 바와 같이, 내부에 해수를 보관할 수 있는 수용공간이 형성되고, 해수가 수용공간으로 유입될 수 있는 유입부(110)가 형성되는데, 기포발생기(12)에서 발생된 기포가 씨체스트(100)의 유입부(110)를 통해 해수와 함께 유입될 수 있다.

이렇게 유입된 기포는 해수와 함께 씨체스트(100)에 보관될 수 있으며, 해수를 이용하여 엔진이나 기계장치를 냉각하기 위해 배출부(120)를 통해 해수가 배출되는 과정에서 기포가 함께 배출될 수 있다. 이를 방지하기 위해 본 실시예에서, 씨체스트(100)는, 내부에 유입부(110), 배출부(120), 제1 분리부(130), 제2 분리부(140) 및 제1 내지 제3 배기부(V1, V2, V3)를 포함할 수 있다.

도 2를 참조하면, 유입부(110)는 선박(10)의 측면에 형성되며, 해수가 유입되도록 형성된다. 그에 따라 유입부(110)는 다수의 홀이 형성될 수 있다. 그리고 배출부(120)는 씨체스트(100)에서 선박(10)의 내부로 연결되도록 형성될 수 있다. 이때, 도시되지 않았지만, 배출부(120)에는 해수를 엔진이나 기계장치 측으로 공급하기 위한 펌프가 배치될 수 있다.

제1 분리부(130)는 일 측이 씨체스트(100) 내측벽에 고정되는데, 제1 분리부(130)가 고정된 위치는 유입부(110)가 형성된 위치의 하부일 수 있다. 그리고 제1 분리부(130)는 고정된 위치에서 씨체스트(100)의 내측 방향으로 상향 경사지게 배치될 수 있다. 제1 분리부(130)는 씨체스트(100)의 내측 방향으로 상향 경사지게 형성되는데, 제1 분리부(130)의 끝단은 씨체스트(100)에 보관된 해수의 표면보다 낮은 위치까지 연장되어 형성될 수 있다.

도 2에서, 제1 분리부(130)는 단면으로 표현되어, 바(bar)의 형상으로 형성된 것으로 보이지만, 실제 제1 분리부(130)는 판의 형상을 가지며, 씨체스트(100)의 공간을 분리할 수 있다. 제1 분리부(130)에 의해 분리된 공간 중 제1 분리부(130)의 상부 공간은 제1 영역(R1)일 수 있다.

또한, 제1 분리부(130)의 끝단에는 가이드 베인(132, guide vein)이 형성될 수 있다. 가이드 베인(132)은 제1 분리부(130)의 끝단에 배치되며, 곡면을 가지도록 형성되는데, 씨체스트(100)의 내측으로 갈수록 경사가 커지도록 곡면을 가질 수 있다. 즉, 가이드 베인(132)은 제1 분리부(130)의 상면에서 상부 방향으로 경사진 곡면으로 형성될 수 있다. 하지만, 가이드 베인(132)의 형상은 이에 한정되지 않고, 필요에 따라 곡면이 아닌 평면으로 형성된 상태에서, 가이드 베인(132)과 제1 분리부(130)가 소정의 각도가 형성되도록 절곡된 상태로 형성될 수도 있다.

이러한 가이드 베인(132)은, 씨체스트(100)로 유입된 해수에 포함된 기포를 포집하기 위해 구비되며, 가이드 베인(132)에 의해 기포가 제1 영역에서 제1 분리부(130)의 하부에 형성된 제2 영역으로 넘어가는 것을 최소화할 수 있다. 또한, 가이드 베인(132)이 형성됨에 따라 가이드 베인(132)의 자유 표면에 기포가 접할 수 있도록 하여 표면장력의 효과를 통해 기포의 포집 효율을 높일 수 있다.

제2 분리부(140)는 타 측이 씨체스트(100)의 내측벽에 고정되는데, 제2 분리부(140)가 고정된 위치는 씨체스트(100)의 선박(10)의 내부 방향에 배치된 내측벽에 배치될 수 있다. 그리고 제2 분리부(140)는 고정된 위치에서 씨체스트(100)의 외측 방향으로 하향 경사지게 배치될 수 있다. 이때, 제2 분리부(140)의 끝단은 씨체스트(100)의 하면에 닿지 않을 정도로 연장되어 형성될 수 있다.

도 2에서, 제2 분리부(140)는 단면으로 표현되어, 바(bar)의 형상으로 형성된 것으로 보이지만, 실제 제2 분리부(140)는 판의 형상을 가지며, 시체스트의 공간을 분리할 수 있다. 제2 분리부(140)에 의해 분리된 공간 중 제2 분리부(140)의 하부 공간은 제3 영역(R3)일 수 있다. 그리고 제1 분리부(130)와 제2 분리부(140)의 사이 공간은 제2 영역(R2)일 수 있다.

그리고 제2 분리부(140)는 도시된 바와 같이, 배출부(120)를 가로질러 형성될 수 있다. 즉, 배출부(120)는 제2 분리부(140)를 관통하여 형성될 수 있다. 그에 따라 배출부(120)를 통해 배출되는 해수는 제3 영역(R3)에 있는 해수가 배출될 수 있다. 배출부(120)는 일반적으로 이에 한정되지는 않지만, 원통의 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라 배출부(120)에 형성되지 않은 위치에서 제2 분리부(140)는 판의 형상이 그대로 유지될 수 있다.

이렇게 배출부(120)를 통해 배출되는 해수는 제3 영역(R3)에 보관된 해수일 수 있으며, 제3 영역(R3)에 보관된 해수는 제1 분리부(130) 및 제2 분리부(140)에 의해 기포가 분리된 해수일 수 있다. 그에 따라 배출부(120)를 통해 배출되는 해수에는 기포가 포함되지 않거나 기포가 최소한으로 포함될 수 있다.

또한, 본 실시예에서, 씨체스트(100)에는 제1 내지 제3 배기부(V1, V2, V3)가 형성될 수 있다. 제1 배기부(V1)는 도시된 바와 같이, 씨체스트(100)의 상부에 배치될 수 있으며, 제1 영역(R1)에서 해수의 상부로 올라온 기포를 씨체스트(100)에서 배출하기 위해 구비된다. 이때, 제1 배기부(V1)는 씨체스트(100)의 기포를 선박(10)의 내부로 배출될 수 있는데, 제1 배기부(V1)는 필요에 따라 기포를 강제적으로 배출시키기 위해 펌프가 연결될 수 있다.

따라서 펌프를 통해 강제적으로 배출되는 기포는 선박(10)의 외부로 다시 배출될 수 있다.

제2 배기부(V2)는 도시된 바와 같이, 시체스트의 상부에 배치되며, 유입부(110)의 상부에 형성될 수 있다. 제2 배기부(V2)는 제1 영역(R1)의 기포를 선박(10)의 외부로 배출하기 위해 구비된다. 따라서 제2 배기부(V2)는 해수에 잠기지 않을 정도의 위치에 배치될 수 있다.

제3 배기부(V3)는 도시된 바와 같이, 제2 분리부(140)에 형성될 수 있다. 제3 배기부(V3)는 제3 영역(R3)에 포함된 기포를 해수의 상부로 배출하기 위해 구비된다. 그에 따라 제3 영역(R3)에 포함된 기포는 제3 배기부(V3)를 통해 해수의 상부로 배출될 수 있으며, 제1 배기부(V1)나 제2 배기부(V2)를 통해 선박(10)의 외부로 배출될 수 있다.

여기서, 제3 배기부(V3)는 하부가 제2 분리부(140)를 관통한 상태로 제2 분리부(140)에 고정될 수 있으며, 상부는 해수의 높이보다 높게 형성될 수 있다. 그에 따라 제3 배기부(V3)를 통해 배출되는 기포는 해수의 상부로 바로 배출될 수 있다.

따라서 유입부(110)를 통해 해수와 함께 유입된 기포는 제1 분리부(130)를 배출부(120) 측으로 이동하는데, 제1 분리부(130)를 따라 시체스트의 내측 상부 방향으로 이동될 수 있다. 이렇게 제1 분리부(130)의 표면을 따라 해수가 이동하면서, 해수의 상부로 기포가 올라가며, 일부 기포는 제1 분리부(130)의 가이드 베인(132)에 걸려 제1 분리부(130)를 넘지 못할 수 있다. 이렇게 가이드 베인(132)에 걸려 넘지 못한 기포는 제1 영역(R1)의 상부로 올라갈 수 있다.

그리고 가이드 베인(132)을 넘은 기포는 제2 영역(R2)을 통과하면서, 제1 분리부(130)의 하면의 표면 장력에 의해 계속 이동되지 않아, 제2 분리부(140)의 끝단을 넘어 제3 영역(R3)으로 이동되지 않을 수 있다. 그리고 제3 영역(R3)으로 이동된 기포는 제2 분리부(140)의 하면에서 표면 장력에 의해 계속 이동되지 않을 수 있다.

제3 영역(R3)에 포함된 기포는 제3 배기부(V3)를 통해 해수의 상부로 이동할 수 있고, 해수의 상부에 있는 기포와 함께 제1 배기부(V1) 또는 제2 배기부(V2)를 통해 씨체스트(100)의 외부로 배출될 수 있다.

따라서 배출부(120)를 통해 배출되는 해수에는 기포가 포함되지 않을 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨체스트를 도시한 단면도이다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 씨체스트(100)에 대해 설명하며, 일 실시예에서와 동일한 구성에 대한 설명은 내용이 중복됨에 따라 생략한다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 씨체스트(100)는, 유입부(110), 배출부(120), 제1 분리부(130), 제2 분리부(140) 및 제1 내지 제3 배기부(V1, V2, V3)를 포함한다.

본 실시예에서, 유입부(110), 배출부(120), 제1 분리부(130), 제2 분리부(140) 및 제2 배기부(V2)의 구성은 일 실시예에서와 동일하여 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

제1 배기부(V1)는 일 실시예에서와 동일하지만, 펌프가 연결되지 않고, 씨체스트(100)에 포함된 기포가 자연적으로 선박(10)의 내부로 배출될 수 있게 형성된다. 물론, 이에 한정되지 않고, 제1 배기부(V1)에 펌프가 연결될 수도 있다.

제3 배기부(V3)는 제2 분리부(140)에 형성되며, 제3 영역(R3)에 보관된 해수에 포함되는 기포를 제2 분리부(140)의 상부로 배출하기 위해 구비된다. 그에 따라 제3 배기부(V3)는 일 실시예에서와 달리, 제2 분리부(140)를 관통할 수 있는 길이로 형성된다. 즉, 제3 배기부(V3)의 길이는 상부가 제2 분리부(140)의 상부로 통과할 수 있게 형성되며, 해수의 표면까지 연장되지 않는다. 그에 따라 제3 배기부(V3)를 통해 제3 영역(R3)에 있는 기포는 제2 분리부(140)의 상부로 이동될 수 있고, 제2 분리부(140)의 상부로 이동된 기포는 해수의 상부로 이동하여 제1 배기부(V1)나 제2 배기부(V2)를 통해 외부로 배출될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

10: 선박
12: 기포발생기
100: 씨체스트
110: 유입부
120: 배출부
130: 제1 분리부
132: 가이드 베인
140: 제2 분리부
R1~R3: 제1 내지 제3 영역
V1~V3: 제1 내지 제3 배기부

Claims (10)

1. 선박의 측면에 형성되며, 해수가 보관되는 수용공간으로 해수가 유입되는 유입부;
   상기 수용공간에 보관된 해수가 배출되는 배출부;
   상기 유입부의 하부에 고정되며, 상기 수용공간의 공간을 분리하기 위해 상기 수용공간을 가로질러 상향 경사지게 형성된 제1 분리부; 및
   상기 유입부와 대향된 내벽에 고정되고, 상기 수용공간의 공간을 분리하기 위해 상기 수용공간을 가로질러 하향 경사지게 형성된 제2 분리부를 포함하고,
   상기 제1 분리부 및 상기 제2 분리부는 평행하게 배치되고,
   상기 제1 분리부에 의해 분리된 공간 중 제1 분리부의 상부 공간은 제1 영역이 형성되고, 상기 제2 분리부에 의해 분리된 공간 중 제2 분리부의 하부 공간은 제3 영역이 형성되며, 상기 제1 분리부와 상기 제2 분리부의 사이 공간은 제2 영역으로 형성되는 씨체스트.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 분리부의 끝단에는, 상부 방향으로 경사지게 형성된 가이드 베인이 형성된 씨체스트.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 가이드 베인은 곡면으로 형성된 씨체스트.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 분리부는 상기 제1 분리부의 하부에 배치된 씨체스트.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 유입부의 상부에 배치되며, 상기 수용공간에 있는 기포를 상기 선박의 외부로 배출하기 위한 하나 이상의 배기부를 더 포함하는 씨체스트.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 하나 이상의 배기부는,
   상기 선박의 천장에 위치하는 제1 배기부; 및
   상기 제2 분리부에 위치하는 제3 배기부를 포함하는, 씨체스트.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 하나 이상의 배기부는,
   상기 선박의 천장에 위치하는 제1 배기부;
   상기 선박의 측벽에 위치하는 제2 배기부; 및
   상기 제2 분리부에 위치한 제3 배기부를 포함하는, 씨체스트.
9. 삭제
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 배출부는 상기 제2 분리부의 하부에 위치한 해수를 배출하기 위해 상기 제2 분리부를 관통하여 형성된 씨체스트.

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