KR200482985Y1 - 발라스트 탱크의 결빙방지기구 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 관한 것으로서, 발라스트 수를 저장하는 탱크(1), 상기 탱크(1)의 적어도 일면에 회동 가능하게 결합되는 스틱(10) 및 상기 스틱(10)에 연결되어 회동력을 제공하는 가동수단(20)을 포함한다.
상기와 같은 발라스트 탱크의 결빙방지기구는 구성이 간단하여 관리 및 유지비용뿐만 아니라 에너지를 절감할 수 있고, 탱크의 크기에 따라 가동수단의 구성요소를 다르게 구성하여 설치할 수 있으므로 다양하게 사용할 수 있어 활용성이 증대된다. 또한, 스틱에 에어공 또는 히팅코일을 구비하여 단시간에 발라스트 수의 온도를 일정한 온도로 유지시킬 수 있으므로 에너지 효율이 증대된다.

Description

발라스트 탱크의 결빙방지기구 {Apparatus for Preventing Freezing of Ballast Tank}

본 고안은 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발라스트 탱크 내 발라스트 수의 결빙을 방지하는 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 화물의 선적 및 하역에 의해 무게 중심이 변동되는 것을 최소화하고, 균형 유지 및 안정성을 높이기 위해 발라스트 탱크를 가지고 있다. 선박에 화물이 만재되면 발라스트 탱크로부터 발라스트 수를 비움으로써 선박의 무게 중심이 해수면 아래에 위치하여 파도 등의 외력이 작용하더라도 안전하게 항해할 수 있도록 하고, 선적된 화물이 없거나 적은 경우에는 선박의 무게 중심이 해수면 아래로 이동하도록 발라스트 탱크에 해수를 유입시켜서 안정적인 항해를 가능하도록 한다.

이러한 선박의 발라스트 탱크는 선박의 하단부 좌측과 우측에 대칭구조를 갖도록 다수개가 설치되어 있으며, 발라스트 탱크 각각은 격리된 구조를 가짐으로써 발라스트 탱크로 유입된 해수가 다른 발라스트 탱크로 이동하지 못하도록 함으로써 선박의 항해 중에 안정적인 자세를 유지하도록 한다.

그러나 상기 선박의 발라스트 탱크 수는 극지방 운행 시 영하 2도로 내려가면 표면이 얼어 발라스트 수의 역할을 제대로 수행하지 못하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행특허로서 대한민국 공개실용신안공보 제20-2011-0005026호(2011.05.19 공개)가 알려져 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2011-0005026호는 도 1에 도시된 바와 같이, 버블공이 구비된 극지용 선박의 발라스트 탱크 히팅코일에 관한 것으로, 극지용 선박의 엔진룸 내부에 있는 보일러에서 만들어진 증기가 파이프 형상의 히팅코일을 통해 발라스트 탱크 내부를 통과하여 발라스트 수의 온도를 증가시키고, 상기 히팅코일은 상기 발라스트 탱크 내부를 통과하여 발라스트 수에 접촉되는 외주면에 다수개의 버블공이 형성된 버블공이 구비된 극지용 선박의 발라스트 탱크 히팅코일에 대해 개시되어있다.

그러나 상기한 선행특허에 의하면 버블공과 히팅코일 장치를 모두 구비하여야하므로 구성이 복잡하고, 이를 관리하고 유지하는데 비용이 많이 드는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2012-0067014호(2012.06.25 공개)

본 고안의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 구성이 간단한 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 제공하는 것이다.

본 고안의 다른 목적은 다양한 크기의 발라스트 탱크에 설치가능한 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 제공하는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 단시간에 발라스트 수의 온도를 일정온도로 유지시킬 수 있는 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구는 발라스트 수를 저장하는 탱크, 상기 탱크의 적어도 일면에 회동가능하게 결합되는 스틱 및 상기 스틱에 연결되어 회동력을 제공하는 가동수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 있어서, 상기 가동수단은 스틱을 회동가능하게 지지하는 볼 조인트와, 상기 스틱의 선회운동을 유도하도록 단부에 캠을 개재하여 연결되는 모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 있어서, 상기 가동수단은 스틱을 회동가능하게 지지하는 볼 조인트와, 스틱의 운동을 유도하도록 단부에 연결되는 솔레노이드를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 있어서, 상기 스틱에는 에어버블이 생성되도록 다수개의 에어공이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 있어서, 상기 스틱에 발라스트 수의 온도가 증가하도록 히팅코일이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구는 구성이 간단하여 관리 및 유지비용뿐만 아니라 에너지를 절감할 수 있다.

또 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 의하면 탱크의 크기에 따라 가동수단의 구성요소를 다르게 구성하여 설치할 수 있으므로 다양하게 사용할 수 있어 활용성이 증대된다.

또 본 고안에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구에 의하면 스틱에 에어공 또는 히팅코일을 구비하여 단시간에 발라스트 수의 온도를 일정한 온도로 유지시킬 수 있으므로 에너지 효율이 증대된다.

도 1은 종래 발라스트 탱크의 결빙방지기구의 일 예를 나타낸 사시도,
도 2는 본 고안의 제1실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도,
도 3는 본 고안의 제2실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도,
도 4는 본 고안의 제3실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도,
도 5는 본 고안의 제4실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도,
도 6은 본 고안의 제5실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도.

본 고안의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

이하, 본 고안의 구성을 도면에 따라서 설명한다.

도 2는 본 고안에 따른 제1실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 고안의 제2실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도이며, 도 4는 본 고안의 제3실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 고안의 제4실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도이며, 도 6은 본 고안의 제5실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 발라스트 수를 저장하는 탱크(1), 상기 탱크(1)의 적어도 일면에 회동 가능하게 결합되는 스틱(10) 및 상기 스틱(10)에 연결되어 회동력을 제공하는 가동수단(20)을 포함한다.

상기 탱크(1)는 선박의 종류에 따라 설정된 위치에 다수가 서로 격리되도록 마련되고, 수압이나 외력 등에 견디도록 내부가 다양한 형상이나 구조를 가진다. 또한 각각은 내부에 발라스트 수를 채우거나 배출할 수 있는 설비를 구비한다.

상기 스틱(10)은 상기 탱크(1)의 일면, 상세하게는 저면, 측면, 후면, 상면, 하면 중 적어도 일면에 운동이 가능하도록 결합하고, 하기 후술할 가동수단(20)으로부터 받은 운동에너지로 발라스트 수를 순환시켜 결빙을 방지하는 역할을 한다. 상기 스틱(10)은 3차원 선회운동 또는 평면상의 왕복운동(회동)을 할 수 있으므로 발라스트 탱크(1)의 형태에 대응하도록 선택하여 설치가 가능하다.

또 상기 스틱(10)은 내구성, 내마모성 및 내식성이 뛰어난 재질로 형성될 뿐만 아니라 열전도율이 높아 후술하는 히팅코일(14)의 열이 스틱(10)으로 전도되어 발라스트 수의 결빙을 더욱 효율적으로 방지할 수 있다.

또한, 상기 스틱(10)은 단순한 막대 형상뿐만 아니라 발라스트 수와의 마찰을 최대화하기 위해 표면에 요철을 형성할 수 있고, 2개 이상을 사용하여 U자형이나 V자형을 이루도록 형성할 수도 있다.

도 3은 본 고안의 제2실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 도이다.

상기 가동수단(20)은 스틱(10)을 회동가능하게 지지하는 볼 조인트(22)와, 상기 스틱(10)의 선회운동을 유도하도록 단부에 캠(24)을 개재하여 연결되는 모터(26)를 구비한다.

상기 볼 조인트(22)는 상기 탱크(1)에 결합되고 스틱(10)의 하부를 회동 가능하게 지지하며, 이에 따라 스틱(10)의 3차원 선회운동이 유도된다.

상기 캠(24)은 상기 볼 조인트(22)의 하부에 결합되고, 하기 후술할 모터(26)에 의한 회전운동을 스틱(10)의 선회운동으로 전환하는 역할을 한다.

상기 모터(26)는 감속모터 또는 서보모터를 사용하며 스틱(10)의 하단에 캠(24)을 개재하여 결합된다. 탱크(1)의 설치 위치에 따라서는 수중형 모터(26)를 사용할 수도 있다.

상기와 같이 스틱(10)을 선회하는 구성은 탱크(1)의 크기가 큰 경우에 발라스트 수의 결빙을 방지하는데 유리하다.

도 4는 본 고안의 제3실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가동수단(20)은 스틱(10)을 회동가능하게 지지하는 볼 조인트(22)와 상기 스틱(10)의 왕복운동을 유도하도록 단부에 연결되는 솔레노이드(28)를 구비한다.

상기 볼 조인트(22)는 상기 탱크(1)에 결합되고 스틱(10)의 하부를 회동 가능하게 지지하며, 이에 따라 스틱(10)의 평면상 왕복운동이 유도된다.

상기 솔레노이드(28)는 스틱(10)의 하단에 링크운동 하도록 결합된다. 탱크(1)의 설치 위치에 따라서는 수중형 솔레노이드(28)를 사용할 수도 있다.

상기와 같이 스틱(10)을 왕복운동하는 구성은 탱크(1)의 크기(폭)가 작은 경우에 유리하다.

도 5는 본 고안의 제4실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제4실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구는 스틱(10)에 에어 버블이 생성되도록 다수개의 에어공(12)이 형성될 수 있다.

상기 에어공(12)은 상기 스틱(10)에 관통되게 형성되는 다수개의 공으로, 컴프레셔 등 에어 공급기(2)로부터 공급받은 에어를 분사한다. 이에 형성된 에어버블 운동에 의해 블라스트 수가 유동하여 결빙이 방지된다.

상기와 같이, 스틱(10)에 에어공(12)을 더 형성하므로 인해 스틱(10)의 운동에너지에 에어버블의 운동에너지가 더 부가되어 단시간에 발라스트 수의 유동을 더욱 효과적으로 유발할 수 있어 결빙방지 효과를 높일 수 있다.

도 6는 본 고안의 제5실시 예에 따른 발라스트 탱크의 결빙방지기구를 나타낸 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 스틱(10)에 발라스트 수의 온도가 증가하도록 히팅코일(14)이 더 구비될 수 있다.

상기 히팅코일(14)은 열이 이동되는 파이프로, 내구성, 내마모성 및 내식성이 뛰어난 재질로 형성되고, 탱크의 일측에 마련된 전원 공급기(3)로부터 전기에너지를 공급받아 열에너지로 전환시킨다. 도 6에서는 히팅코일(14)을 상기 스틱(10)의 내부에 열선형태로 설치하였지만, 발라스트 수와의 단면적을 확대시켜 효과를 극대화하기 위해 내부 또는 외부에 코일 형태로 설치하여도 무방하다.

따라서, 상기 히팅코일(14)의 열은 스틱(10)으로 전도되고, 열이 전도된 스틱(10)의 회전운동으로 차가운 발라스트 수와 접촉하면서 발라스트 수의 온도는 결빙온도 이상으로 유지된다.

상기와 같은 발라스트 탱크의 결빙방지장치를 이용하는 것에 의해 선박의 극지방 운행시에도 쉽게 얼지 않게 되어 선박의 흘수와 트림을 조정하여 균형유지 및 안정성을 높일 수 있다.

한편, 스틱(10)에 에어공(12)과 히팅코일(14)을 형성하는 것은 도 4의 솔레노이드(28) 방식에 간단하게 적용될 수 있으나, 도 3의 모터(26) 방식에 구성함을 배제하는 것은 아니다.

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.

1 : 발라스트 탱크 2 : 에어 공급기
3 : 전원 공급기 10 : 스틱
12 : 에어공 14 : 히팅코일
20 : 가동수단 22 : 볼 조인트
24 : 캠 26 : 모터
28 : 솔레노이드

Claims (5)

1. 발라스트 수를 저장하는 탱크(1);
   상기 탱크(1)의 적어도 일면에 회동 가능하게 결합되는 스틱(10);
   상기 스틱(10)의 일단과 타단의 사이에 배치되어 상기 스틱(10)을 지지하는 볼 조인트(22); 및
   상기 스틱(10)의 일단에 연결되어 상기 스틱(10)을 구동하는 가동수단(20)을 포함하며,
   상기 스틱(10)의 타단은 상기 볼 조인트(22)를 중심으로 회동하는 발라스트 탱크의 결빙방지기구.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가동수단(20)은,
   상기 스틱(10)의 일단에 연결되어 상기 스틱(10)의 일단을 선회 운동시키는 캠(24)을 개재하여 연결되는 모터(26)를 구비하는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지기구.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 가동수단(20)은,
   상기 스틱(10)의 일단에 연결되어 상기 스틱(10)의 일단을 직선 운동시키는 솔레노이드(28)를 구비하는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지기구.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 스틱(10)에는 에어 버블이 생성되도록 다수개의 에어공(12)이 형성되는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지기구.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 스틱(10)에 발라스트 수의 온도가 증가하도록 히팅코일(14)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 발라스트 탱크의 결빙방지기구.

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