KR20040034048A - 선박용 출력축의 방수장치 - Google Patents

Abstract

선박용 출력축의 방수장치가 개시된다. 선체의 격벽에 형성된 관통홀과 상기 관통홀을 통하여 선외로 돌출되는 선박용 출력축의 방수장치에 있어서, 상기 선박용 출력축의 방수장치는 선체의 후미에 장착되어 추진축에 출력을 전달하는 과정에서 출력축과 선체와의 사이에 회전체의 추진축과 방수 시스템의 고정부재 사이에 고속 회전으로 발생하는 마찰력과 일정한 압력을 계속 유지하여 기밀을 유지하는 방수링을 통하여 외측의 물을 선내로 유입되는 것을 방지하게 되고, 경고장치를 부착하여 장치의 고장 또는 작동상태 이상이 있을시 운전자로 하여금 비상조치 하여 사고를 방지 할 수 있게 한다.

Description

선박용 출력축의 방수장치 {Apparatus for waterproofing for a shaft vessel }

본 발명은 선박용 출력축의 방수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 방수장치의 구조를 개선하므로써 해수의 유입을 방지하며, 동시에 기름의 누출을 방지할 수 있는 선박용 출력축의 방수장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 그 내부에 장착된 엔진에서 발생한 동력을 출력축에 의하여 프로펠러 등의 추진 장치에 전달하여 추진력을 얻는다. 상기 출력축은 그 일측이 선박의 내부에 장착된 엔진에 연결되며, 타측은 선박의 외부에 위치하는 프로펠러에 연결된다. 따라서, 상기 출력축은 선체를 통과하여 선박의 외부로 돌출하게 되므로, 상기 출력축과 상기 선체 사이의 틈새로 해수가 유입되는 것을 방지할 필요가 있다.

도1 에는 '선박엔진용 출력축의 수밀구조'라는 명칭으로 출원된 실용신안 출원 제93-023012호에 기재된 이러한 선박엔진용 출력축의 방수장치가 도시된다.

도시된 바와 같이, 상기 방수장치(1)는 출력축(2)의 소정위치에 장착되어 방수작용을 하는 공업용 플라스틱 성분의 미끄럼 베어링(Sliding Bearing;3), 상기 미끄럼 베어링(3)의 양단부에 장착되며, 상기 출력축(2)의 외주면과 접촉하므로써 해수의 유입을 방지하는 오일링(Oil Ring;5), 상기 미끄럼 베어링(3)이 상기 출력축(2)에 직접 접촉되는 것을 방지하는 브레스링(7), 그리고 일측은 상기 미끄럼 베어링(3)에 밴드(8)에 의하여 고정되고, 타측은 선체(305)의 격벽(10)에 고정된 브래킷(11)에 밴드(8)에 의하여 연결되는 호스(Hose;9)로 구성된다.

또한, 상기 미끄럼 베어링(3)의 몸통부에는 출력축(2) 방향으로 윤활유를 공급시켜 줄 수 있도록 윤활유 주입구(12)가 형성된다.

상기 방수장치(1)는 상기 출력축(2)의 외주면을 감싸도록 장착되는 미끄럼 베어링(3)의 양단부에 설치된 오일링(5)이 해수가 선내로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 상기 미끄럼 베어링(3)과 상기 선체(305)의 격벽(10) 사이에 설치된 호스(9)에 의해서 일정공간이 형성되면서 방수가 이루어진다.

또한, 상기 윤활유 주입구(12)를 통하여 윤활유가 상기 출력축(2)의 외주면에 공급되므로써 상기 출력축(2)이 원활하게 회전한다.

그러나, 상기 미끄럼 베어링은 저속 회전용 출력축에 적합하므로, 상기 출력축이 고속으로 회전하는 경우 진동이 발생한다. 따라서, 상기 미끄럼 베어링의 양단부에 장착된 오일링과 상기 출력축의 사이에 틈새가 발생하게 되며, 이 틈새로 해수가 선내로 유입된다. 유입된 해수는 엔진에서 유출되는 기름과 혼합되며 이렇게 혼합된 해수와 기름은 해양으로 유출되므로써 환경오염의 원인이 된다. 또한, 상기 혼합된 해수와 기름을 적절한 시기에 배수하지 않으면 선박이 침몰하는 문제도 발생한다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결할 수 있도록 미끄럼베어링을 장착하고 방수팩킹부재의 구조를 개선하므로써 해수의 유입을 효과적으로 방지하며, 동시에 기름의 누출을 방지할 수 있는 선박용 출력축의 방수장치를 제공하는 것이다.

도1 은 종래 기술에 따른 선박용 출력축의 방수장치의 단면을 보여주는 단면도.

도2 는 본 발명에 따른 방수장치가 장착된 선박의 후미를 개략적으로 보여주는 개략도.

도3 은 본 발명에 따른 방수장치의 단면을 보여주는 단면도.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

110 : 고정장치 130 : 연결봉

140, 150 : 방수막 160 : 미끄럼베어링(Sliding Bearing)

170 : 방수링 180 : 방수링 고장자

190 : 베어링 지지장치 120 :연장장치

200 : 과열감지 센서 210 : 누수센서

300 : 냉각수 입력구

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 선체의 격벽에 형성된 관통홀과 상기관통홀을 통하여 선외로 돌출되는 선박용 출력축의 방수장치에 있어서, 상기 선박용 출력축은 상기 출력축의 선외측 소정위치에 장착되어 상기 출력축을 회전 가능하게 지지하는 미끄럼 베어링장치, 상기 관통홀과 상기 출력축의 외주면 사이의 공간에 장착되어 상기 공간을 밀폐하며, 상기 미끄럼 베어링을 고정하는 고정부재, 상기 고정부재 내측에 장착되어 미끄럼베어링 장치와 고정부재 사이의 누수를 방지한는 방수부재, 동력축에 고정되어 미끄럼 베어링사이의 누수를 방지하는 방수링, 방수링을 지지하는 고정링, 미끄럼베어링 고정부재와 미끄럼베어링 장치 중간에 설치되어 축동력의 방수링과 미끄럼베어링 장치를 밀착시켜주는 탄성부재, 미끄럼베어링 장치와 고정부재 사이의 누수를 방지한는 방수부재의 누수될 경우 제2 안전 장치인 누수방지 부재, 미끄럼 베어링에 설치되어 베어링과 방수링의 마찰열을 냉각 시켜주는 냉각수 장치, 누수 및 과열을 감지하여 운전자에게 경고할 수 있는 누수감지장치 및 열감지장치로 구성된다.

본 발명에 따르면 고정부재(110)은 연결봉(130)과 조립되어 선체와의 고정되어있고 그 중앙에는 패킹부재인 고무 오링이 선체와 고정부재(110)사이, 고정부재와 연결봉(130) 사이에 장착되어 해수가 선내에 침수를 방지 한다. 연결봉(130)과 고정부재(110)은 나사방식으로 조립되는데 선박의 추진기(프로펠러)가 회전하는 방향과 일치하게 고정하는 방식으로 이는 나사 풀림을 방지하기 위하여 선박의 뒤쪽에서 보기에 시계방향으로 회전하면 오른나사로 가공하며 반시계 방향으로 회전하면 왼나사로 한다.

방수막(140)은 미끄럼베어링(160)장치의 일측 사이에 장착되어 해수의 침수를 방지하며 연결봉(130)과 베어링 지지장치(190)에 고정되며 베어링 장치(160)에는 호스 밴드등으로 조임에 의하여 고정되어 연결봉(130)과 베어링 지지장치(190)사이에는 볼트등으로 압축 조립되어 기밀을 유지한다.

방수막(150) 고무, 방수천등의 자바라호스 형태로서 베어링 지지장치(190)과 미끄럼베어링 사이에서 방수막(140)이 파손되었을 경우를 대비하여 제2안전장치인 방수 역할을 하는 것으로 그것은 호스밴드등으로 고정되어 이중 안전역할을 하며 베어링 지지장치(190)과 미끄럼베어링(160)사이에 설치된 탄성부재(400)의 코일스프링 보호 역할도 한다.

방수링(170)는 동력축에 고정되어 미끄럼베어링에 설치된 탄성부재에 의한 압축에 의하여 방수되며, 방수링의 고정을 지지하기 위한 지지링(180)은 회전축과 같이 고속으로 회전하고 축의 떨림에 따라 진동도 보완할 수 있는 장치이다.

본 발명의 방수장치 하부에 이상 마찰열을 감지할 수 열 감지 센서(200)과 누수 감지센서(210)이 장착되어 방수장치의 이상누수, 과열을 운전자에게 경보하여 비상조치 할 수 있는 장치가 설치된다.

또한 미끄럼 베어링에는 냉각수를 공급하여 마찰열에 의한 과열을 예방할 수 장치가 설치된 것으로 베어링에 설치된 냉각수 공급구(300)는 베어링(160)과 동력축, 방수링 마찰시에 일어나는 마찰열을 냉각시키기고 수막을 형성하여 마찰을 줄일 수 있게 하며 냉각수는 베어링(160)과 방수링(170)사이에는 압축 및 마찰에 의하여 기밀을 유되어 방수를 행하므로 자연히 선박의 뒤쪽으로 배출되는 것이다.

베어링(160)은 선체에 고정되어 있으며 방수링(170)은 회전축에 고정되고 고정링(180)에 의해 고정지지되며 동력축과 함께 회전을 하여 베어링(160)과의 압축 마찰로 인하여 최종방수 역할을 하는 것이다.

과열감지센서(200)은 베어링의 이상 과열을 감지하며, 누수센서(210)은 만약 다른 곳에서 외부의 물이 유입되거나 베어링(160)과 방수링(170)사이에 기밀의 미비로 인하여 방수 기능이 떨어질 경우 경보장치를 작동케 함으로써 선체 안전을 도모한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도2 는 본 발명에 따른 방수장치가 장착된 선박의 후미를 개략적으로 보여주는 개략도이다.

도시된바와 같이, 선박의 후미에는 동력을 발생하는 엔진(Engine;310), 상기 엔진(310)에 연결되어 동력을 회전력으로 변환하는 출력축(330), 상기 엔진(310)과 상기 출력축(330)을 서로 연결 및 분리시키는 클러치(315), 상기 출력축(330)의 소정위치에 장착되어 상기 출력축(330)에서 발생한 진동을 감소시키는 유니버셜 조인트(Universal Joint;320), 상기 출력축(330)을 지지하며 상기 출력축(330)이 선외로 돌출되는 위치에 장착되어 해수가 선내로 유입되는 것을 방지하는 방수장치(350), 상기 출력축(330)의 타단부에 장착되어 상기 출력축(330)의 회전력을 추진력으로 변환하는 프로펠러(Propeller;335), 그리고 상기 선체와 추진부에 의하여 연결되며, 상기 프로펠러로부터 발생하는 유체의 방향을 전환하므로써 선박의 진행방향을 변환하는 조타장치(340)로 구성된다.

특히, 상기 출력축은 선체에 형성된 관통홀을 통하여 상기 선박의 선내에서 선외로 돌출 되므로, 해수가 상기 관통홀을 통하여 선내로 유입되거나 기름이 선외로 유출될 수 있다. 따라서, 상기 출력축이 선외로 돌출되는 위치에는 방수장치가 장착된다.

도3 은 이러한 방수장치의 단면을 보여주는 단면도이다.

도시된 바와 같이, 상기 방수장치는 상기 출력축의 선체내측에 장착되며, 선체측에 고정되는 고정부재(110)에 고정되어 일정 정도의 해수를 저장하는 연결봉(130), 연결봉에 고정되어 베어링을 지지하는 베어링 지지대(190) 상기 출력축(350)을 회전 가능하게 지지하고 외부에 냉각수를 공급받아 베어링 및 방수링의 냉각 장치가 설치된 미끄럼 베어링(160), 미끄럼 베어링과 연결봉, 지지대 사이에 설치된 방수막(140), 베어링 지지대와 미끄럼 베어링 일측에 설치된 탄성체(400), 탄성체 보호 및 누수막(140)의 파손에 대비한 제2방수막(150), 출력축에 고정된 방수링(170)과 이를 지지하는 지지링(180), 누수 및 과열을 감지하는 누수센서(210) 및 과열센서(200)이 설치된다.

부품들의 역할과 특성을 살펴보면

상기 고정부재(110)은 선체와 결합되어 선체이 직접 제작되었거나, 선체에 직접 볼트로써 조립되어 나머지 부품을 고정시킨다.

상기 연결봉(130)은 일정 정도의 해수를 저장하고, 선체고정부재(110)과 베어링 지지대(190)을 연결하며 한쪽은 플랜지에 고정되는 나사산으로 만들어지고 다른 한쪽은 보조 플랜지를 고정하는 수개의 볼트 구멍으로 구성되어있다.

상기 방수막(140)은 선체고정부재(110)과 베어링 지지대(190) 사이에 위치하고 두 개의 사이에서 한쪽은 볼트로 고정되어 방수 역할을 하며 다른 한쪽은 베어링 장치(160)에 고정되어 있으면서 선체와의 방수 역할을 한다.

상기 방수막(150)은 베어링 지지대(190)와 베어링 장치(160)에 장착되며, 탄성부재(400)인 스프링의 보호와 방수막(140)에 문제가 발생할 시에 2차적인 안전장치 역할을 겸하게 된다.

상기 베어링장치(160)은 내부는 상기 출력축을 지지하여 회전축이 회전 가능하게 지지며, 외부에는 고정부재와 사이에 공간을 형성하여 탄성부재(400)인 스프링이 베어링 지지대(190)을 밀면서 생긴 힘으로 베어링장치를 엔진 방향으로 밀어주며 이것은 방수링(170)에 밀착하게 하는 역할을 한다.

또한 상기 출력축에 의하여 회전하는 동안 상기 출력축과 상기 미끄럼 베어링의 사이에는 마찰열이 발생한다. 따라서, 상기 출력축과 미끄럼베어링의 사이에 냉각수를 공급하므로 마찰열을 감소시킬 필요가 있다. 상기 워터펌프(390)는 이러한 목적으로 장착된다.

상기 워터펌프는 상기 연결부(300)과 배관에 의하여 연결된다. 따라서 냉각수는 상기 워터펌프로부터 상기 배관을 통하여 상기 연결부(300)에 공급되며, 상기 출력축과 상기 미끄럼 베어링의 틈새를 통과하여 베어링의 마찰열을 가지고 선외로 배출된다.

상기 방수링(170)은 출력축과 같이 회전하게 되어 있는 고정링으로 축에 클립 형식으로 고정되어있고 베어링 지지대(190)로부터 탄성부재인 코일스프링으로밀어진 베어링장치의 밀착력을 고정시켜주고 베어링장치(160)과 방수링(170)의 밀착력을 일정하게 유지시켜준며, 고정링(180)에 볼트로 고정되어 방수핀에 밀착하여 축의 방수 역할을 하게고, 엔진쪽에는 축과 방수링(170) 그리고 방수링 고정링(180)에는 패킹부재인 오링등이 삽입되어 축의 방수역할을 하게 되어 있다.

상기 베어링 지지대(190)은 선체의 지지대(110)에 고정되며 베어링장치(160)의 고정자로서, 심한 진동이 발생하는 것을 코일스프링으로 지지하여 선체에 진동을 전달하지 못하도록 방진역할을 수행하며 한쪽은 방수막을 고정하는 역할을 하게 되어 있다.

상기 열감지 센서(200)는 회전축과 베어링장치(160) 사이에 냉각수공급에 문제가 생기면 마찰열이 발생하는데 이 열이 일정한 온도 이상인 경우 이를 감지하여 조종자에게 경보를 알려 주도록하는 안전장치이다.

상기 누수 센서 (210)는 방수장치 이외의 어느 부분에서든지 물이 스며들거나 방수장치 이상이 생겨 누수가 될 경우 선박이 침수 되지 않도록 하는 최종 안전 장치이다.

상기 또 다른 실시예의 연장장치(120)는 출력축이 긴 경우에 적용되는 로써 고정부재(110)과 연결봉(130)의 연장에 사용되며 나사 결합이나 고무벤드등 여러 가지로 고정할 수 있으며 연결장치의 연장역할을 수행하고 축의 떨림을 선체에 직접 전달되지 않도록 방진기능을 가지며 재질로는 내 염수성기능을 가진 스테인레스강, 고무 튜브등 여러 가지 종류를 사용할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 상기 방수장치는 미끄럼베어링을 장착하여 출력축이 고속회전시에도 안정적으로 회전하므로써 상기 출력축과 패킹부재의 사이가 일정하게 유지되는 장점이 있다.

또한, 탄성부재를 이용하여 일정한 압력으로 밀착시킴으로써 해수가 선내로 유입되는 것을 방지하며, 동시에 선내의 기름이 선외로 누유되는 것을 방지하고 과열 및 누수 센서를 장착하여 비상시 운전자에게 경보하는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 선체의 격벽에 형성된 관통홀과 상기 관통홀을 통하여 선외로 돌출되는 선박용 출력축의 방수장치에 있어서, 상기 선박용 출력축은 상기 출력축의 선외측 소정위치에 장착되어 상기 출력축을 회전 가능하게 지지하는 베어링장치, 상기 관통홀과 상기 출력축의 외주면 사이의 공간에 장착되어 상기 공간을 밀폐하며, 상기 베어링장치를 고정하는 고정부재, 상기 고정부재 내측에 장착되어 베어링 장치와 고정부재 사이의 누수를 방지하는 방수부재, 동력축에 고정되어 베어링장치 사이의 누수를 방지하는 방수링, 방수링을 지지하는 고정링, 베어링장치 고정부재와 베어링 장치 중간에 설치되어 출력축의 방수링과 베어링 장치를 밀착시켜주는 탄성재, 미끄럼베어링 장치와 고정부재 사이의 누수를 방지하는 방수부재의 누수될 경우 제2 안전장치인 누수방지 부재, 베어링장치에 설치된 미끄럼 베어링과 방수링의 마찰열을 냉각 시켜주는 냉각수 장치, 누수 및 과열을 감지하는 안전장치가 장착된 구성을 특징으로 하는 선박용 출력축의 방수장치.
2. 1항에 있어서, 탄성부재는 코일 스프링으로 하는 선박용 출력축의 방수장치.
3. 1항에 있어서, 방수부재는 고무재질로 하는 선박용 출력축의 방수장치.