KR200482410Y1 - 수몰식 펌프 - Google Patents

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KR200482410Y1 KR2020150000096U KR20150000096U KR200482410Y1 KR 200482410 Y1 KR200482410 Y1 KR 200482410Y1 KR 2020150000096 U KR2020150000096 U KR 2020150000096U KR 20150000096 U KR20150000096 U KR 20150000096U KR 200482410 Y1 KR200482410 Y1 KR 200482410Y1
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Abstract

수몰식 펌프에 관한 것으로, 일정 길이를 갖는 다수의 파이프로 이루어진 흡입관, 상기 흡입관이 견고하게 고정되도록 외면에 설치되는 고정부재를 마련하여 선체 내부의 스트링거를 관통하여 펌프가 설치되므로 지지대를 간편하게 설치할 수 있고, 펌프의 운용 시 발생되는 진동을 줄이기 위하여 가이드 링 및 서포트에 스트링거에 고정시킬 수 있으며, 스트링거에 흡입관을 설치하게 되어 선체의 구조 변경을 최소화할 수 있고, 선주 또는 고객의 요구 사항을 만족시킬 수 있으며, 선주 또는 고객의 니즈를 만족시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

수몰식 펌프{Submersible Pump}
본 고안은 수몰식 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 근래에 강화되는 각 나라의 환경 규정에 적합하게 설치할 수 있는 수몰식 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 드릴링 리그(drlling rigs), 드릴십(drill ship), FPSO(Floating production storage and offloading), 지원선박(support vessel) 등과 같은 해양 구조물 등에는 해난 사고 시에 인명의 안전을 위한 구명설비, 화재 발생 시에 소방을 위한 소방설비, 기타 방재설비 등을 구비하고 있다.
소방설비로는 열식 또는 연식 화재탐지장치, 소방장치 등으로 이루어지며, 특히 FPSO 등과 같은 해양 플랜트에는 해수를 이용하여 소화하는 해수 소방 시스템이 설치되어 있다.
이러한 해수 소방 시스템은 선외에 설치되는 케이슨(caisoon)을 통하여 해수를 펌핑하여 해수 소방라인(sea water fire line)을 통해 이송하고, 소방라인의 단부에는 스프링쿨러, 소화전(hydrant), 화재감시장치(fire monitor) 등과 같은 소화유닛이 설치된다.
해양구조물의 소방 시스템은 소방수로 사용되는 해수를 끌어올리기 위하여 케이슨(caisson) 내부에 수중펌프(submerged pump) 형식으로 설치된다.
이때 해수면 상부의 케이슨(caisson)과 배관은 소방 펌프(firewater pump)의 시동 전까지 공기가 채워진 상태로 유지된다. 이에 따라 소방 펌프의 시동 시 소방수(firewater)는 케이슨과 배관을 채우고 나서 일제 개방밸브(deluge valve) 등이 설치된 소방수 환상배관(firewater ringmain)으로 공급된다.
소방 펌프의 운전이 시작되면, 소방수(Firewater)가 공기를 밀어내면서 케이슨과 배관을 채우게 된다. 이때 배관의 저항(공기만 채워져 있으며 이 공기는 Air release valve로 배출)이 매우 낮아 소방 펌프에 의해 차오르는 소방수는 매우 큰 모멘텀을 가지게 된다.
부유식 해양구조물(FPSO), 고정식 해양구조물(Fixed Platform)에 설치되는 해수펌프(Seawater Lift Pump/Firewater Pump) 등의 수중펌프(Submersible Type Pump)의 경우, 통상적으로 선체 또는 플랫폼(Ship/Platform)의 외측에 위치한 생태로 설치된다.
선체의 외측(Outboard)에 케이슨(Caisson)을 설치한 뒤, 그 내부에 진동 방지 및 펌프 고정용으로 중앙 집중화(Centralizer)를 이루도록 펌프 단면 플랜지(pump section flange)에 삽입 후 펌프 컬럼(Pump Column)을 설치하게 된다.
이러한 펌프 컬럼은 상부 구조물 및 선체(Top side/Hull layout)에 영향을 적게 미치고, 제어(material handling) 또한 페데스탈 크레인(Pedestal Crane) 등을 이용하여 비교적 손쉽게 구현할 수 있어 부유식 해양구조물 및 플랫폼에 다수 적용되고 있다.
예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 냉각용 해수를 사용하는 부유식 해상 구조물이 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에는 냉각용 해수를 사용하는 부유식 해상 구조물로서, 선체에 마련되며, 내측에 해수가 채워지기 위한 공간을 가지는 문풀, 상기 문풀의 해수면 상측으로부터 상기 선체의 하방으로 연장 설치되는 흡입관, 상기 흡입관에 연결되어 해수로부터 벗어나도록 설치되고, 상기 흡입관을 통해 심해의 해수를 흡입하여 상기 문풀에 채워지도록 하는 펌프가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에는 수중 펌프가 개시되어 있다.
하기 특허문헌 2에는 해양 구조체에 액체를 펌핑하며 튜브에 위치되도록 된 수중 펌프로서, 상기 튜브에서 상기 펌프를 매달기 위한 서스펜딩 수단에 연결되도록 된 상부, 및 하부; 상기 하부에서 상기 상부로 연장되는 수직방향; 및 상기 펌프로 액체가 유입되게 하기 위한 입구 및 상기 펌프에서 액체가 유출되게 하기 위한 출구를 포함하고, 상기 펌프는 수직방향으로 상기 입구와 출구의 하류에 위치되는 실링 수단이 개시되어 있다.
대한민국 특허 공개번호 제10-2012-0001496호(2012년 1월 4일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2011-0117191호(2011년 10월 26일 공개)
그러나 종래기술에 따른 수중펌프는 해양구조물의 외측에 설치되어 화재를 진압할 수 있도록 설치되고 있으나, 최근의 강화된 각 나라의 환경 규정에 의해 의하여 수중 펌프를 선체의 외측에 설치하지 못하고 있으며, 수중펌프를 선체의 외측에 설치하지 않을 경우 선체에 수중펌프를 설치할 수 없으며, 선체(hull) 내부에 설치되는 수몰식 펌프의 설치에 대한 규정 또는 설치 기준 등이 명확하게 마련되어 있지 않고, 이로 인해 선주의 요구사항을 만족시킬 수 없을 뿐만 아니라 펌프를 설치할 수 있는 대응방안을 선주에게 제시하지 못하는 문제점이 있었다.
본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 선체의 내부에 펌프를 설치할 수 있는 수몰식 펌프를 제공하는 것이다.
본 고안의 다른 목적은 선체의 내부에 설치된 펌프로부터 발생되는 진동을 감소시킬 수 있는 수몰식 펌프를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 수몰식 펌프는 일정 길이를 갖는 다수의 파이프로 이루어진 흡입관, 상기 흡입관이 견고하게 고정되도록 외면에 설치되는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정부재는 상기 흡입관의 외면에 설치되는 가이드 링, 상기 가이드 링의 외면에 밀착되어 상기 흡입관의 설치 상태를 안정되게 유지시키는 서포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 고정부재는 상기 흡입관에서 발생되는 진동이 상기 가이드 링으로 전달되며, 상기 가이드 링으로 전달된 진동은 상기 서포트를 통해 선체로 전달되어 상기 흡입관에서 발생되는 진동이 상기 선체로 전달되는 것을 특징으로 한다.
상기 서포트는 스트링거의 상면에 고정되는 것을 특징으로 한다.
상기 흡입관의 하단에는 모터의 회전에 의해 회전되면서 해수를 흡입하여 토출하는 임펠러가 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 흡입관의 상단에는 상기 모터에 인가되는 전원을 제어하는 정션 박스가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 수몰식 펌프에 의하면, 선체 내부의 스트링거를 관통하여 펌프가 설치되므로 지지대를 간편하게 설치할 수 있고, 펌프의 운용 시 발생되는 진동을 줄이기 위하여 고정부재를 스트링거에 고정시킬 수 있으며, 스트링거에 흡입관을 설치하게 되어 선체의 구조 변경을 최소화할 수 있고, 선주 또는 고객의 요구 사항을 만족시킬 수 있으며, 선주 또는 고객의 니즈를 만족시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수몰식 펌프를 보인 단면도.
이하 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수몰식 펌프를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수몰식 펌프를 보인 단면도이다.
본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수몰식 펌프는 일정 길이를 갖는 다수의 파이프(11)로 이루어지며 선체로부터 돌출된 스트링거(23)의 구멍에 결합되는 흡입관(10), 상기 흡입관(10)이 견고하게 고정되도록 상기 흡입관(10)의 외면에 설치되는 고정부재(20)를 포함할 수 있다.
본 고안에 따른 수몰식 펌프는 선체(미도시, hull)의 문풀(moonpool, 미도시)에 설치될 수 있는 것으로, 선체의 측면에 별도의 케이슨을 마련하지 않고서 선체의 내부에 직접 설치될 수 있다.
상기 수몰식 펌프는 선체(hull)에 설치되는 흡입관(10)과 흡입관(10)이 안정되게 설치된 상태를 유지시키는 고정부재(20)를 포함할 수 있다.
이러한 흡입관(10)을 설치하기 위하여 선체의 문풀에는 흡입관(10)을 끼워 결합할 수 있는 구멍(미도시)이 형성될 수 있음은 물론이다. 즉, 선체를 구성하는 스트링거(23)에 결합하고자 하는 흡입관(10)과 대응되는 직경의 구멍(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 흡입관(10)은 문풀의 상부까지 연장 설치될 수 있으며, 일정 길이로 이루어져 있는 파이프(11)는 다수개를 용접 등에 의해 연결될 수 있다.
이러한 흡입관(10)의 하단에는 인가된 전원으로 모터(12)에 의해 회전되는 임펠러(13)가 설치되어 있으며, 전원이 상기 모터(12)에 안정적으로 공급되도록 정션 박스(14)가 마련될 수 있다.
상기 고정부재(20)는 스트링거(23)에 설치되어 있는 흡입관(10)을 안정되게 유지시키는 것으로, 흡입관(10)이 설치된 상태를 안정적으로 유지시킴은 물론 흡입관(10)으로부터 가해지는 진동을 감소시킬 수 있도록 마련될 수 있다.
상기 고정부재(20)는 흡입관(10)의 외면에 설치되는 가이드 링(21)과 상기 가이드 링(21)의 외면에 밀착되어 상기 흡입관(10)의 설치 상태를 안정되게 유지시키는 서포트(22)를 포함할 수 있다.
상기 가이드 링(21)은 파이프(11)와 같이 원통형으로 이루어질 수 있으며, 가이드 링(21)의 외면에는 서포트(22)가 설치될 수 있다. 이들 고정부재(20)는 설치의 편의를 위하여 가이드 링(21) 및 서포트(22)는 2개가 하나의 세트(set)로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 용이하게 분리 또는 결합되는 구조로 이루어질 수 있다.
한편 고정부재(20) 중 가이드 링(21)은 파이프(11)의 내면을 따라 이동 가능하게 결합될 수 있으며, 서포트(22)는 가이드 링(21)의 외측에서 끼워 결합될 수 있도록 힌지 구조로 이루어질 수 있다.
즉, 서포트(22)는 원형을 2개로 등분할시킨 일측에 힌지를 결합하고, 타측은 자유단으로 이루어져 필요에 따라 가이드 링(21)의 외측에서 결합될 수 있도록 한다.
아울러 서포트(22)의 하단은 선체와 일체로 이루어져 있는 스트링거(23)에 용접으로 고정될 수 있다. 이는 모터(12)에 의해 임펠러(13)의 회전 및 임펠러(13)에 의해 펌핑되는 해수에 의해 흡입관(10)에서 발생되는 진동을 선체(hull)로 전달시켜 흡입관(10)을 보다 안정된 상태를 유지할 수 있도록 한다.
또한 서포트(22)의 외측에는 서포트(22)의 외부를 감싸는 완충재(24)가 결합될 수 있다. 상기 완충재(24)는 고무 등의 연질 재질로 이루어질 수 있다.
다음 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수몰식 펌프의 결합관계를 상세하게 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 수몰식 펌프는 선체 중에서도 해수의 유입이 이루어지는 문풀(미도시)에 설치될 수 있으며, 문풀 외에도 선체의 다른 구역에도 설치될 수 있음은 물론이다.
상기 문풀을 구성하는 선체의 스트링거(23)에는 설치하고자 하는 흡입관(10)보다 큰 직경으로 구멍(미도시)을 형성할 수 있으며, 이들 구멍에 파이프(11)를 끼운 다음 상하로 인접한 다른 파이프(11)를 서로 용접할 수 있다.
이때 파이프(11)에는 고정부재(20)를 미리 끼운 상태로 조립하여 고정부재(20)를 설치할 수 있다. 즉, 파이프(11)에는 용접 전에 고정부재(20)인 가이드 링(21) 및 서포트(22)를 일체로 끼워둘 수 있다.
또 흡입관(10)의 하부에는 인가된 전원에 의해 회전되는 모터(12)를 설치할 수 있으며, 모터(12)에 의해 회전되는 임펠러(13)를 흡입관(10)의 최하단에 설치할 수 있다.
아울러 흡입관(10)의 최상단에는 모터(12)에 안정적인 전원이 공급되도록 정션박스(14)를 설치할 수 있다.
또한 고정부재(20)는 흡입관(10)에서 발생되는 진동을 선체로 전달하여 줌으로써 흡입관(10)에서의 진동을 줄일 수 있도록 한다.
상기 고정부재(20)는 파이프(11)의 외면에 가이드 링(21)을 밀착되게 설치할 수 있으며, 상기 가이드 링(21)을 견고하게 지지할 수 있도록 스트링거(23)의 상면에 서포트(22)를 안착시킨 상태에서 가이드 링(21)을 안정되게 결합시킨다.
이러한 서포트(22)는 가이드 링(21)의 외면을 감싸 고정된 상태에서 서포트(22)의 저면이 스트링거(23)에 고정됨으로써 흡입관(10)을 안정되게 고정시킬 수 있게 된다.
상기 고정부재(20)의 외부에는 흡입관(10)으로부터 전달되는 진동을 흡수할 수 있는 완충재(24)를 설치할 수 있다.
다음 도 1을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시 예에 따른 수몰식 펌프의 작동방법을 상세하게 설명한다.
도 1에서와 같이, 본 고안의 실시 예에 따른 수몰식 펌프는 정션 박스(14)에서 인가된 전원에 의해 모터(12)가 회전되며, 모터(12)에 의해 임펠러(13)가 회전되면서 선체의 저면에 있는 해수를 유입하여 흡입관(10)의 상측으로 토출하게 된다.
이렇게 모터(12)에 의해 토출된 해수는 연속되게 이어져 있는 흡입관(10)을 따라 상승하게 되며, 모터(12)의 회전 및 임펠러(13)의 회전에 의해 흡입관(10) 및 유체의 이동에 의해 진동이 발생하게 된다.
이렇게 흡입관(10)에서 발생된 진동은 흡입관(10)을 고정하는 있는 가이드 링(21)으로 전달되며, 가이드 링(21)으로 전달된 진동은 서포트(22)로 전달된다.
상기 서포트(22)에 전달된 진동은 흡입관(10)이 설치되어 있는 스트링거(23)로 전달되며, 흡입관(10)에서 발생된 진동은 스트링거(23)로 전달되면서 그 진동이 감소된다.
즉, 흡입관(10)에서 발생된 진동은 고정부재(20)인 가이드 링(21) 및 서포트(22)로 전달되며, 고정부재(20)로 전달된 진동은 스트링거(23), 즉 선체로 전달되어 그 진동을 감소시킬 수 있게 된다.
아울러 고정부재(20)의 서포트(22) 외측에는 고무 등의 연질로 이루어진 완충재(24)가 설치되어 있어 서포트(22)로 전달된 진동을 완화시킬 수 있게 된다.
이상 본 고안자에 의해서 이루어진 고안을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 고안은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
10: 흡입관 11: 파이프
12: 모터 13: 임펠러
14: 정션 박스 20: 고정부재
21: 가이드 링 22: 서포트
23: 스트링거 24: 완충재

Claims (6)

  1. 일정 길이를 갖는 다수의 파이프로 이루어지며 선체로부터 돌출된 스트링거의 구멍에 결합되는 흡입관,
    상기 흡입관이 견고하게 고정되도록 상기 흡입관의 외면에 설치되는 고정부재를 포함하고,
    상기 고정부재는 상기 흡입관의 외면에 설치되는 가이드 링, 상기 가이드 링의 외면에 밀착되어 상기 흡입관의 설치 상태를 안정되게 유지시키는 서포트를 포함하며,
    상기 흡입관의 하단에는 모터의 회전에 의해 회전되면서 해수를 흡입하여 토출하는 임펠러가 마련되고,
    상기 흡입관의 상단에는 상기 모터에 인가되는 전원을 제어하는 정션 박스가 설치되며,
    상기 서포트는 원형을 등분할한 2개의 서포트를 포함하며, 상기 2개의 서포트는 힌지로 연결되고,
    상기 서포트의 상측은 상기 가이드 링을 감싸서 지지하고, 상기 서포트의 하측은 상기 스트링거의 상면에 고정되는 수몰식 펌프.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정부재는 상기 흡입관에서 발생되는 진동이 상기 가이드 링으로 전달되며, 상기 가이드 링으로 전달된 진동은 상기 서포트를 통해 선체로 전달되어 상기 흡입관에서 발생되는 진동이 상기 선체로 전달되는 것을 특징으로 하는 수몰식 펌프.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 서포트는 스트링거의 상면에 고정되는 것을 특징으로 하는 수몰식 펌프.
  5. 삭제
  6. 삭제
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