KR200469399Y1 - 문풀에 설치되는 유동 억제 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박의 항해시 문풀 내에서 발생하는 유동을 억제하여 저항력을 감소시키기 위해 문풀의 내부에 설치되는 유동 억제 장치 및 상기 유동 억제 장치를 갖는 선박에 관한 것이다.

본 고안에 따르면, 선박의 운항시 문풀 내에서 발생하는 유동을 감소시키기 위해 문풀의 내부에 설치되는 유동 억제 장치로서, 선박의 운항시 상기 선박의 진행 방향에 수직인 방향으로 연장되도록 상기 문풀의 내부 하부에 위치되는 하나 이상의 플레이트와; 상기 문풀을 통한 작업시 작업에 방해가 되지 않도록 상기 플레이트를 상기 선박의 운항시 위치로부터 이동시키는 이동수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 억제 장치 및 이 유동 억제 장치를 갖춘 선박이 제공된다.

문풀, 선박, 유동 억제, 플레이트, 절첩, 슬라이딩

Description

문풀에 설치되는 유동 억제 장치 {APPARATUS FOR RESTRAINING THE FLOW ATTACHED IN A MOONPOOL}

본 고안은 대형의 문풀을 갖춘 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박의 항해시 문풀 내에서 발생하는 유동을 억제하여 저항력을 감소시키기 위해 문풀의 내부에 설치되는 유동 억제 장치 및 상기 유동 억제 장치를 갖는 선박에 관한 것이다.

해상에서 드릴 장치를 내려 해저를 천공하는 드릴쉽과 같은 선박에는 드릴링 작업을 위해 문풀(moonpool)이 설치된다. 문풀은 선박의 상부갑판과 바닥 사이를 상하방향으로 관통하도록 형성된 중공의 직육면체 혹은 원통 형상의 구조물이다.

선박의 크기가 대형화됨에 따라 문풀의 크기 역시 대형화되어 직육면체 형태의 문풀의 경우 가로(선박의 폭 방향 길이)가 12 ~ 13m, 그리고 세로(선박의 전후방향 길이)가 14 ~ 25m에 이르는 대형의 문풀이 사용되고 있다.

그런데, 문풀의 크기가 대형화됨에 따라 선박의 이동시 문풀 내부에서 발생하는 유동으로 인해 저항이 증가하여 선박의 추진에 악영향을 미치게 되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서는 문풀의 바닥을 막아 선박의 선체바닥에 수평면을 이루도록 하는 것이 가장 효과적이지만, 드릴링 작업을 위해서는 문풀의 바닥이 개방될 수 있어야 하므로 운용의 어려움과 수압에 의한 하중 증가 및 수밀 문제 등을 전체적으로 고려할 경우, 문풀의 바닥을 막는 방법이 가장 바람직한 것은 아니다.

따라서, 문풀 내부의 유동을 가능한 한 억제할 수 있는 동시에 이 문풀을 통한 각종 작업이 용이하도록 유동 억제 장치를 설계해야 할 필요성이 있다.

이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 본 고안은, 문풀의 일부만을 막을 수 있도록 문풀의 내부에서 유동에 수직인 방향으로 절첩 가능한 플레이트를 배치함으로써 선박의 항해시 문풀 내에서 발생하는 유동을 억제하여 저항력을 감소시킬 수 있는 유동 억제 장치 및 상기 유동 억제 장치를 갖는 선박을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일 측면에 따르면, 선박시 운항시 문풀 내에서 발생하는 유동을 감소시키기 위해 문풀의 내부에 설치되는 유동 억제 장치로서, 선박의 운항시 상기 선박의 진행 방향에 수직인 방향으로 연장되도록 상기 문풀의 내부 하부에 위치되는 하나 이상의 플레이트와; 상기 문풀을 통한 작업시 작업에 방해가 되지 않도록 상기 플레이트를 상기 선박의 운항시 위치로부터 이동시키는 이동수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 유동 억제 장치가 제공된다.

각각의 상기 플레이트는 상기 선박의 선체 바닥에 대하여 동일평면 상에서 상기 문풀의 내부에 서로 이격되도록 설치되는 것이 바람직하다.

각각의 상기 플레이트는 그 단면에서 볼 때 수평방향으로 연장된 수평 연장부와, 상하방향으로 연장된 상하 연장부를 포함하는 형태를 갖는 것이 바람직하다.

복수의 상기 플레이트는 유동이 큰 위치에 조밀한 간격으로 배치되고, 유동이 작은 위치에 느슨한 간격으로 배치되는 것이 바람직하다.

각각의 상기 플레이트 좌측 편(piece)과 우측 편으로 이루어지며, 상기 좌측 편 및 우측 편은 힌지구조에 의해 상기 문풀의 벽면에 설치되고 필요시 상기 이동수단에 의해 상기 문풀의 벽면을 향하여 선회하여 절첩되는 것이 바람직하다.

각각의 상기 좌측 편 및 각각의 상기 우측 편들은 전후방향으로 연장되는 별도의 연결부재에 의해 서로 연결되어, 좌우 각각 하나씩의 이동수단에 의해 절첩 되는 것이 바람직하다.

각각의 상기 플레이트는 상기 이동수단에 의해 슬라이딩 식으로 상기 문풀의 후방 혹은 전방으로 이동함으로써 작업 공간을 형성하는 것이 바람직하다.

각각의 상기 플레이트는 상기 문풀의 하부에 전후방향으로 형성된 가이드 홈을 따라서 전후방향으로 이동하는 것이 바람직하다.

각각의 상기 플레이트는 각각의 상기 이동수단에 의해 별도로 이동하며, 상기 선박의 운항조건에 따라 각각의 상기 플레이트의 위치를 변경할 수 있는 것이 바람직하다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 선박의 운항시 문풀 내에서 발생하는 유동을 감소시키기 위해 문풀의 내부에 설치되는 유동 억제 장치로서, 상기 선박의 운항시에는 상기 문풀 내부의 해수 내에서 상기 문풀의 바닥면적 중 일부를 막도록 위치되고, 상기 문풀을 통한 작업시에는 이동되어 상기 문풀을 개방시키는 것을 특징으로 하는 유동 억제 장치가 제공된다.

본 고안의 또 다른 측면에 따르면, 문풀을 구비한 선박으로서, 상술한 유동 억제 장치가 상기 문풀의 내부에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 선박이 제공된 다.

상술한 바와 같은 본 고안에 의하면, 문풀의 일부만을 막을 수 있도록 문풀의 내부에서 유동에 수직인 방향으로 절첩 가능한 플레이트를 배치하여 이루어지는 유동 억제 장치가 제공될 수 있다. 또한, 본 고안에 의하면, 상기 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치되는 선박이 제공될 수 있다.

이와 같이 본 고안에 의하면, 문풀의 내부에 유동에 수직인 방향으로 플레이트가 설치되어 선박의 항해시 문풀 내에서 발생하는 유동을 억제하고 선박의 저항력을 감소시킬 수 있게 된다.

또한, 유동 억제 장치에 포함된 플레이트를 문풀의 내부에서 절첩 가능하게 설치함으로써 간섭없이 문풀을 통한 각종 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른, 문풀에 설치되는 유동 억제 장치 및 상기 유동 억제 장치를 갖는 선박을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1에는 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 측단면도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 정단면도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 평면도가 도시되어 있다. 도 4에는 본 고안의 바람직한 제2 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 측단면 도가 도시되어 있다. 그리고 도 5에는 상기 유동 억제 장치에 포함된 플레이트의 다양한 변형예에 따른 단면형상이 도시되어 있다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치는, 선박의 운항시 선체(1)의 진행 방향에 수직인 방향으로 연장되도록 문풀(3)의 내부 하부, 바람직하게는 선체(1)의 바닥에 대하여 동일평면 상에 위치되며 문풀(3)의 내부에 서로 이격되도록 설치되는 하나 이상의 플레이트(10)와, 문풀을 통한 작업시 작업에 방해가 되지 않도록 이 플레이트(10)를 선박의 운항시 위치로부터 이동시키는 이동 수단을 포함한다.

도 1에 도시된 바와 같이 각각의 플레이트(10)는 격자 형태로 절첩된 단면 형상을 가진다. 또한 각각의 플레이트(10)는 유동방향에 수직인 방향, 즉 선박의 진행방향인 전후방향에 대하여 수직인 폭방향을 따라서 뻗어있도록 배치되어 문풀(3)의 전체 바닥면적 중 일부를 막는다. 각각의 플레이트(10)는 문풀(3)의 하부에 설치되므로 해수에 잠긴 상태로 운용된다.

도 1에는 유동 억제 장치가 3개의 플레이트(10)를 포함하는 것으로 도시되어 있지만, 유동 억제 장치에 포함되는 플레이트(10)의 개수는 문풀의 크기, 선박의 운항속도 등에 따라 설계시 변경될 수 있다.

또한, 도 1에는 3개의 플레이트(10)가 서로 일정한 간격을 두고 문풀(3) 하부에 배치되는 것으로 도시되어 있지만, 각각의 플레이트(10) 사이의 간격은 필요에 따라 변경될 수 있다. 예컨대, 유동이 큰 위치에 좀더 조밀한 간격으로 플레이트를 배치하고, 유동이 작은 위치에 좀더 느슨한 간격으로 플레이트를 배치할 수 있다.

플레이트(10)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 좌측 편(piece)(11)과 우측 편(13)으로 각각 구성될 수 있다. 이들 좌우측 편(11, 13)은 드릴링 작업 등을 위해 이동수단에 의해 화살표 방향으로 선회하여 문풀(3)의 벽면에 인접하도록 절첩될 수 있다. 도 3에서 가장 선수측에 위치한 플레이트(10)는 절첩된 상태가 실선으로 도시되어 있고 펼쳐진 상태가 점선으로 도시되어 있다.

각 좌우측 편(11, 13)은 힌지 구조(도시생략)에 의해 문풀(3)의 내부 벽면에 설치될 수 있으며, 각 좌우측 편(11, 13)을 실질적으로 절첩시키는 구동원(즉, 이동수단)으로서는 예컨대 유압 실린더, 로프 혹은 체인을 통해 좌우측 편과 연결되는 크레인 혹은 윈치 등이 사용될 수 있다.

도시하지는 않았지만, 각각의 플레이트(10), 즉 각각의 좌측 편(11) 및 각각의 우측 편(13)들은 전후방향으로 연장되는 별도의 연결부재(예컨대 철판, 봉, 파이프 또는 체인 등)에 의해 서로 연결될 수 있어, 좌우 각각 하나씩의 구동원만으로 절첩 동작이 수행될 수도 있다.

각각의 플레이트(10)는 도 1과 같이 그 단면에서 볼 때, 수평방향으로 연장된 수평 연장부(10a)와, 상하방향으로 연장된 상하 연장부(10b)를 포함하는 형태를 갖는 것이 유동을 더욱 효과적으로 억제할 수 있으며 강도 보강에도 유리하기 때문에 바람직하다. 도 5의 (a) 내지 (c)에는 플레이트의 다양한 변형예가 도시되어 있다. 플레이트의 상하 연장부(10b)는 수평 연장부(10a)에 대하여 반드시 수직일 필요는 없으며, 도 5의 (c)에 도시된 바와 같이 문풀 내부에서의 유동방향(도 1에 점선으로 도시)에 대하여 직각을 이루도록 수평 연장부(10a)와의 사이에서 둔각을 이루도록 기울어져 형성되어도 좋다.

이하, 도 4를 참조하여 본 고안의 바람직한 제2 실시형태에 따른 유동 억제 장치를 설명한다.

각각의 플레이트(10)가 절첩되어 문풀(3)의 측면에 밀착되는 상술한 제1 실시형태와는 달리, 본 제2 실시형태에 따른 유동 억제 장치는 플레이트(20)가 슬라이딩 식으로 문풀(3)의 후방 혹은 전방으로 이동함으로써 작업 공간을 형성한다. 제2 실시형태에 따른 유동 억제 장치에 포함된 플레이트(20)의 형상, 개수 등은 제1 실시형태와 마찬가지이므로 상세한 설명은 생략한다.

제2 실시형태의 플레이트(20)는 문풀(3)의 하부에 전후방향으로 형성될 수 있는 가이드 홈(도시생략)을 따라서 이동수단에 의해 전후방향으로 이동하는 것이 바람직하다. 플레이트(20)를 실질적으로 이동시키는 구동원(즉, 이동수단)으로서는 예컨대 유압 실린더, 로프 혹은 체인을 통해 좌우측 편과 연결되는 크레인 혹은 윈치 등이 사용될 수 있다.

또한, 제2 실시형태의 유동 억제 장치는, 각각의 플레이트(20)가 간격을 그대로 유지한 상태에서 동시에 위치만 이동하도록 구성될 수도 있고, 각각의 플레이트(20)가 별도로 이동하도록 구성될 수도 있다. 각각의 플레이트(20)가 별도로 이동하도록 구성된 경우, 선박의 이동속도 등의 변수에 따라 유동을 억제하기에 최적인 위치를 계산하여 플레이트(20)의 정지 위치를 변경할 수 있다. 최적의 위치를 계산하고 그 결과에 따라 플레이트(20)를 이동시키는 것은 공지되어 있는 어떠한 수단이라도 사용할 수 있는 것이므로 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 고안에 따르면, 상술한 바와 같이 서로 이격되도록 설치된 복수의 플레이트(10 또는 20)에 의해 문풀(3) 내부의 유동을 억제함으로써, 문풀 내부 유동으로 인한 저항력을 감소하는 것이 가능하다. 또한, 문풀(3)의 바닥을 완전히 밀봉하지 않는 구조이므로, 개폐 동작이 번거롭지 않고, 완벽한 밀폐 및 방수 구조를 가질 필요가 없다. 그에 따라 가볍고 간단한 구조물에 의해 저렴하고 효과적으로 문풀 내부 유동을 억제하는 것이 가능하다.

한편, 도면에는 문풀(3)의 형상이 직육면체인 것으로 도시되어 있지만, 본 고안에 따른 유동 억제 장치는 직육면체 이외의 형상, 즉 원통 형상 등의 형상을 갖는 문풀에 적용될 수 있음은 물론이다.

또한, 본 고안에 따른 유동 억제 장치는, 문풀의 내부에 절첩식으로 설치되는 대신에, 필요시 문풀의 내부에 설치되어 사용되고, 문풀을 통한 작업시에는 문풀로부터 분리되어 갑판 상에 설치되는 크레인, 윈치 등에 의해 문풀의 외부로 이동되어 보관할 수 있도록 변형되어도 좋다.

이상과 같이 본 고안에 따른, 문풀에 설치되는 유동 억제 장치를, 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 고안은 이상에서 설명된 실시예와 도면에 의해 한정되지 않으며, 실용신안등록청구범위 내에서 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에 의해 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 측단면도,

도 2는 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 정단면도,

도 3은 본 고안의 바람직한 제1 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 평면도,

도 4는은 본 고안의 바람직한 제2 실시형태에 따른 유동 억제 장치가 문풀의 내부에 설치된 상태의 측단면도, 그리고

도 5는 상기 유동 억제 장치에 포함된 플레이트의 다양한 변형예에 따른 단면형상을 도시하는 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 선체 3 : 문풀(moonpool)

10, 20 : 플레이트 10a : 수평 연장부

10b : 상하 연장부 11 : 좌측 편(piece)

13 : 우측 편(piece)

Claims (11)

1. 선박의 운항시 문풀 내에서 발생하는 유동을 감소시키기 위해 문풀의 내부에 설치되는 유동 억제 장치로서,

   선박의 운항시 상기 선박의 진행 방향에 수직인 방향으로 연장되도록 상기 문풀의 내부 하부에 위치되는 복수의 플레이트와;

   상기 문풀을 통한 작업시 작업에 방해가 되지 않도록 상기 플레이트를 상기 선박의 운항시 위치로부터 이동시키는 이동수단;

   을 포함하며,

   각각의 상기 플레이트는 상기 선박의 선체 바닥에 대하여 동일평면 상에서 상기 문풀의 내부에 서로 이격되도록 설치되며,

   각각의 상기 플레이트는 상기 이동수단에 의해 슬라이딩 식으로 상기 문풀의 후방 혹은 전방으로 이동함으로써 작업 공간을 형성하며,

   선박의 운항시 복수의 상기 플레이트는, 유동이 큰 위치에 조밀한 간격으로 서로 이격되도록 배치되고, 유동이 작은 위치에 느슨한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유동 억제 장치.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,

   각각의 상기 플레이트는, 상기 플레이트의 단면에서 볼 때, 수평방향으로 연장된 수평 연장부와, 상하방향으로 연장된 상하 연장부를 포함하는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 유동 억제 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,

   각각의 상기 플레이트는 상기 문풀의 하부에 전후방향으로 형성된 가이드 홈을 따라서 전후방향으로 이동하는 것을 특징으로 하는 유동 억제 장치.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제

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