KR20090020745A

KR20090020745A - 에어커튼 발생기를 구비하는 선박의 배기가스 배출구조

Info

Publication number: KR20090020745A
Application number: KR1020070085285A
Authority: KR
Inventors: 황창호
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2007-08-24
Publication date: 2009-02-27

Abstract

본 발명에 따른 선박의 배기가스 배출구조는 엔진룸 케이싱의 상부에 위치한 펀넬 케이싱과 펀넬 케이싱의 상부에 위치하여 배기가스를 배출하는 펀넬과 펀넬 케이싱의 상부, 펀넬의 주변에 배치되어 상향으로 빠른 속도의 공기를 배출하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 에어커튼 발생기를 포함한다.

본 발명에 의하면 고온의 배기가스가 거주구 및 휠 하우스에 도달하지 않게 하여 승선자들의 쾌적한 생활 환경이 보장되고 조타수의 시야가 용이하게 확보되는 동시에 전자장비의 열손상을 방지할 수 있다.

배기가스, 레이더 마스트, 펀넬, 에어커튼

Description

에어커튼 발생기를 구비하는 선박의 배기가스 배출구조{Vessel Gas Exaust Structure Including Air Curtain Generator}

본 발명은 선박의 선미 펀넬에서 배출되는 배기가스가 거주구 등 선수 방향으로 유입되는 것을 방지하기 위해 에어커튼 발생기가 설치된 배기가스 배출구조에 관한 것이다.

선박은 프로펠러에 의해 추진되어 전방 또는 후방으로 움직이는데, 프로펠러는 다양한 동력을 사용하며, 일반적으로 선박의 엔진룸 내에 위치하는 디젤 엔진또는 스팀 터빈에 의해 작동된다. 또한, 선박으로 장시간 항해를 하는 경우 전자장비의 작동, 공조시스템 가동 등을 위해 전력이 지속적으로 필요하게 되는데, 상기 필요한 전력 또한 선박의 엔진룸 내에 위치하는 발전기에 의해 공급된다.

그러나, 상기 디젤 엔진(또는 스팀 터빈) 및 발전기의 구동 시 배기가스가 발생하게 되므로 선박에는 상기 디젤 엔진(또는 스팀 터빈) 및 발전기가 발생시키는 배기가스를 배출하기 위한 펀넬이 필요하다.

도 1은 종래의 선박의 선미부를 도시한 측면도이다.

선미부의 하부에는 엔진룸(100)이 위치하고 있고, 상기 엔진룸(100)의 상부 에는 어퍼 데크(103)가 위치하고 있다. 선박의 승선자들이 거주하는 거주구(104)는 상기 어퍼 데크(103) 위에 위치하고 있다. 상기 거주구(104)는 최상부에 위치하며 선박의 진행 방향이 조종되는 휠 하우스(106)를 포함해서 여러 층으로 이루어져 있으며, 가장 후미에 위치하는 화물창(108)의 선미측 격벽이 위치하는 곳으로부터 선미쪽으로 연장되게 위치한다.

휠 하우스(106)의 상부에는 외부와의 통신을 용이하게 하기 위한 레이더 마스트(107)와 안테나 등 전장품이 위치하고 있는데, 상기 레이더 마스트(107)는 접힘이 가능하다. 이는 선박이 교량 등을 통과할 때 선박의 높이를 낮추기 위함이다.

거주구(104)의 선미쪽 측면에는 엔진룸 케이싱(109)이 위치하는데 상기 엔진룸 케이싱(109)의 내부에는 보일러 및 배기장치 등 여러가지 장비가 위치할 수 있다.

상기 엔진룸(100) 내부의 디젤 엔진(또는 스팀 터빈)을 냉각하고 거주구(104) 등의 공기조화 시스템 가동을 위해서는 공기를 순환시켜주는 장치가 필요하다. 이를 위해 엔진룸 케이싱(109)의 선미쪽 하부에 위치한 흡입구(112)를 통해 흡인된 냉각공기는, 내부 파이프(113)를 통해 엔진룸 또는 거주구를 순환하고 난 후, 엔진 케이싱(109)의 선미쪽 상부에 위치한 방출구(114)를 통해 외부로 방출된다.

엔진룸 케이싱(109)의 상부에는 펀넬 케이싱(110)이 위치하고 있고 상기 펀넬 케이싱(110)의 상부에는 선박의 엔진룸(100) 내부에 위치하는 전력 공급 발전기 및 디젤 엔진(또는 스팀 터빈)으로부터 배출되는 배기가스를 선체 외부로 배출하기 위한 펀넬(111)이 위치한다. 상기 펀넬(111)은 수직하게 위치하지 아니하고 선미 방향으로 경사지게 위치하고, 선미방향으로 경사지게 위치하는 상기 펀넬(111)의 최상부의 높이는 상기 레이더 마스트(107)가 접혔을 때의 높이와 동일하다.

펀넬(111)이 선미 방향으로 경사지게 위치하는 것은 첫째로, 배기가스가 최대한 거주구(104) 및 휠 하우스(106)에 도달하지 아니하게 하여 승선자들의 쾌적한 생활 환경을 조성하고 조타수의 시야를 확보하기 위함이다. 둘째로, 선박의 높이를 최대한 낮추어 선박이 교량 등을 용이하게 통과할 수 있게 하기 위함이다. 즉, 상기 선박의 높이를 낮추기 위해 레이더 마스트(107)를 접었을 경우에도 상기 펀넬(111)의 높이가 접혀진 상기 레이더 마스트(107)의 높이를 초과하면 선박 전체의 높이가 낮아지지 않아 교량 등을 통과하기 난이하다. 따라서, 상기 펀넬(111)을 선미 방향으로 경사지게 하여 상기 펀넬(111)의 높이를 낮춘다. 따라서 선박이 교량 등을 통과하지 아니하는 경우에도 항상 상기 펀넬(111)의 개구부가 낮게 위치하고 있다.

펀넬(111)에서 나오는 배기가스는 엔진에서 배출되는 관계로 배출 시 온도가 매우 높으며, 연기나 매연을 동반하게 된다. 한편, 펀넬의 높이가 낮더라도 펀넬의 형상이 선미쪽 상부를 향하고 있으므로, 바람이 강하지 않은 쾌청한 날씨에서는 배기가스로 인한 문제가 발생하지 않는다. 이와 같이 종래에는 배기가스 배출을 위한 펀넬을 그 방향을 선미 쪽으로 향하게 하여 수동적으로 그 방향을 조절하였다.

하지만 선박이 항구에 정박 중이거나 악천후에서 운항할 때는 선박에 작용하는 바람의 순 방향이 선미풍으로 작용할 때가 있다. 바람이 선미에서 선수 방향으 로 불면 배기가스가 선수 방향, 즉 상기 거주구(104) 및 휠 하우스(106)에 도달하게 되어 승선자들의 쾌적한 환경이 보장되지 아니하고 조타수의 시야가 가려져 조타수가 선박을 조종하는데 어려움이 있다. 또한 고온의 배기가스가 레이더 마스트(107) 등의 전장품에 접근하여, 전장품의 전선을 손상시키는 등 전장품과 관련된 주변 전자장비들을 손상시키며, 심한 경우에는 전자장비들의 오작동 또는 작동 불능을 일으키는 원인이 된다.

도 2는 선미풍이 있는 경우에 레이더 마스트(107) 등을 배기가스가 오염시키는 것을 나타낸 시뮬레이션 결과이고, 도 3은 배기가스에 의한 전장품의 실제 열손상을 보여주는 사진이다.

펀넬 배기가스에 의한 전자장비의 열손상 또는 매연에 의한 불쾌감 조성 및 시야 방해는 배기가스의 배출방향이 선미풍에 의해 왜곡되어 선수 방향으로 향하는 현상에서 기인한다. 본 발명은 기존의 배기가스 배출을 위한 펀넬이 수동적으로 그 방향을 선미 쪽으로 향하게 하는 것에 그치지 않고 에어커튼을 사용하여 그 방향을 유도하고자 한다. 즉, 본 발명인 배기가스 배출방향 유도구조 또는 유도방법의 목적은 펀넬 주위에 에어커튼 발생기를 설치하여 배기가스가 거주구나 휠 하우스로 흘러가지 못하게 하도록 하는 것이다.

본 발명에 따른 선박에서 발생한 배기가스를 배출하기 위한 선박의 배기가스 배출구조는 엔진룸 케이싱의 상부에 위치한 펀넬 케이싱과 펀넬 케이싱의 상부에 위치하여 배기가스를 배출하는 펀넬과 펀넬 케이싱의 상부, 펀넬의 주변에 배치되어 상향으로 빠른 속도의 공기를 배출하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 에어커튼 발생기를 구비한다.

에어커튼 발생기의 노즐은 엔진룸 또는 거주구 내부에서 엔진룸 냉각공기 또는 거주구 공조공기를 순환시키는 내부 파이프가 펀넬 케이싱의 외부로 연장된 것일 수 있다. 이 경우 에어커튼에 사용되는 공기는 내부 파이프를 통해 엔진룸 내부를 순환하는 엔진룸 냉각공기 또는 거주구 내부를 순환하는 공조공기가 된다.

디젤 엔진(또는 스팀 터빈)을 냉각하고 거주구 등의 공기조화 시스템 가동을 위해서는 공기를 순환시켜주는 장치가 필요하다. 이를 위해 엔진룸 케이싱의 선미쪽 하부에 위치한 흡입구를 통해 흡인된 냉각공기는 내부 파이프를 통해 엔진룸 또는 거주구를 순환하고 난 후 엔진 케이싱의 선미쪽 상부에 위치한 방출구를 통해 외부로 방출되는데, 방출되는 일부의 공기를 에어커튼에 사용하는 것이다.

상기 에어커튼 발생기의 노즐은 선수 방향으로 유동할 수 있는 배기가스를 차단하도록 배치되면 충분하며, 펀넬 케이싱의 상부 가장자리 중 펀넬의 전면(선수 방향) 및 펀넬의 양 측면에 배치되게 할 수 있다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명에 따른 선박의 일 실시예의 선미부를 도시한 측면도이다.

선미부의 하부에는 엔진룸(200)이 위치하고 있고, 상기 엔진룸(200)의 상부에는 어퍼 데크(203)가 위치하고 있다. 선박의 승선자들이 거주하는 거주구(204)는 상기 어퍼 데크(203) 위에 위치하고 있다. 상기 거주구(204)는 최상부에 위치하며 선박의 진행 방향이 조종되는 휠 하우스(206)를 포함해서 여러 층으로 이루어져 있으며, 가장 후미에 위치하는 화물창(208)의 선미측 격벽이 위치하는 곳으로부터 선미쪽으로 연장되게 위치한다.

상기 휠 하우스(206)의 상부에는 외부와의 통신을 용이하게 하기 위한 레이더 마스트(207)와 안테나 등 전장품이 위치하고 있는데, 상기 레이더 마스트(207)는 접힘이 가능하다. 이는 선박이 교량 등을 통과할 때 선박의 높이를 낮추기 위함이다.

상기 거주구(204)의 선미쪽 측면에는 엔진룸 케이싱(209)이 위치하는데 상기 엔진룸 케이싱(209)의 내부에는 보일러 및 배기장치 등 여러 가지 장비가 위치할 수 있다.

상기 엔진룸(200) 내부의 디젤 엔진(또는 스팀 터빈)을 냉각하고 거주구(204) 등의 공기조화 시스템 가동을 위해서는 공기를 순환시켜주는 장치가 필요 하다. 이를 위해 엔진룸 케이싱(209)의 선미쪽 하부에 위치한 흡입구(212)를 통해 흡인된 냉각공기는, 내부 파이프(213)를 통해 엔진룸 또는 거주구를 순환하고 난 후, 엔진 케이싱(209)의 선미쪽 상부에 위치한 방출구(214)를 통해 외부로 방출된다.

상기 엔진룸 케이싱(209)의 상부에는 펀넬 케이싱(210)이 위치하고 있고 상기 펀넬 케이싱(210)의 상부에는 선박의 엔진룸(200) 내부에 위치하는 전력 공급 발전기 및 디젤 엔진(또는 스팀 터빈)으로부터 배출되는 배기가스를 선체 외부로 배출하기 위한 펀넬(211)이 위치한다. 상기 펀넬(211)은 수직하게 위치하지 아니하고 선미 방향으로 경사지게 위치하고, 선미방향으로 경사지게 위치하는 상기 펀넬(211)의 최상부의 높이는 상기 레이더 마스트(207)가 접혔을 때의 높이와 동일하다.

도 5은 도 4에 도시된 배기가스 배출구조를 도시한 평면도이다.

본 발명인 선박의 엔진에서 발생한 배기가스를 배출하기 위한 배기가스 배출구조에 따르면, 에어커튼 발생기(215)는 펀넬 케이싱(210)의 상부, 펀넬(211)의 주변에 배치된다. 한편 에어커튼 발생기(215)는 상향으로 빠른 속도의 공기를 배출하는 하나 이상의 노즐을 포함하여 구성된다.

에어커튼 발생기(215)의 노즐은 엔진룸(200) 또는 거주구(204) 내부의 내부 파이프(213)가 펀넬 케이싱(210)의 외부로 연장된 것일 수 있다. 이 경우 에어커튼에 사용되는 공기는 내부 파이프(213)를 통해 엔진룸 내부를 순환하는 엔진룸 냉각공기 또는 거주구 내부를 순환하는 공조공기가 된다. 엔진룸 케이싱의 선미쪽 하부 에 위치한 흡입구(212)를 통해 흡인된 냉각공기는 내부 파이프(213)를 통해 엔진룸 또는 거주구를 순환하고 난 후 엔진 케이싱의 선미쪽 상부에 위치한 방출구(214)를 통해 외부로 방출되는데, 방출되는 일부의 공기를 에어커튼에 사용하는 것이다.

노즐은 선수 방향으로 유동할 수 있는 배기가스를 차단하도록 배치되면 충분하며, 펀넬 케이싱(210) 상부 가장자리 중, 펀넬(211)의 선수 및 펀넬의 양 측면에 배치되게 할 수 있다. 이 경우 선미 방향을 제외한 선수 및 양 측면 방향은 노즐에서 배출되는 공기로 인해 에어커튼이 생성되어 배기가스는 선미 또는 하늘 방향으로 향하게 된다.

일반적인 경우에, 엔진룸에서 배출되는 공기는 6 m/s 이상의 속도를 가지고 배출된다. 그 공기의 일부를 노즐을 통해 배출하게 되면 에어커튼을 발생시키는데 충분한 속도가 나오게 된다. 따라서 선박이 항구에 정박 중이거나 악천후에서 운항하는 등 선박에 작용하는 바람의 순 방향이 선미풍으로 작용할 때에도, 노즐을 통해 발생된 에어커튼으로 인하여 배기가스는 선수 방향으로 유입되지 않게 된다.

도 6은 에어커튼 발생기를 구비하였을 경우에 배기가스의 흐름을 보여주는 시뮬레이션 결과이다. 에어커튼 발생기가 없는 도 2의 결과와 달리 거주구와 전장품이 배기가스로부터 보호되는 것을 확인할 수 있다.

도 1은 종래의 선박의 선미부를 도시한 측면도이다.

도 2는 선미풍이 있는 경우에 레이더 마스트 등을 배기가스가 오염시키는 것을 나타낸 시뮬레이션 결과이다.

도 3은 배기가스에 의한 전장품의 실제 열손상을 보여주는 사진이다.

도 6은 에어커튼 발생기를 구비하였을 경우에 배기가스의 흐름을 보여주는 시뮬레이션 결과이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200 : 엔진룸 204 : 거주구

207 : 레이더 마스트 209 : 엔진룸 케이싱

210 : 펀넬 케이싱 211 : 펀넬

215 : 에어커튼 발생기

Claims

엔진룸 케이싱의 상부에 위치한 펀넬 케이싱과

펀넬 케이싱의 상부에 위치하여 배기가스를 배출하는 펀넬과

펀넬 케이싱의 상부, 펀넬의 주변에 배치되어 상향으로 공기를 배출하는 하나 이상의 노즐을 포함하는 에어커튼 발생기를 포함하는

선박의 배기가스 배출구조.
제1항에 있어서,

상기 에어커튼 발생기의 노즐은 엔진룸 냉각공기를 순환시키는 내부 파이프가 상기 펀넬 케이싱의 외부로 연장된 것을 특징으로 하는 선박의 배기가스 배출구조.
제1항에 있어서,

상기 에어커튼 발생기의 노즐은 거주구 공조공기를 순환시키는 내부 파이프가 상기 펀넬 케이싱의 외부로 연장된 것을 특징으로 하는 선박의 배기가스 배출구조.
제1항 내지 제3항에 있어서,

상기 에어커튼 발생기의 노즐은 펀넬 케이싱 상부 가장자리 중 펀넬의 전면 및 펀넬의 양 측면에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박의 배기가스 배출구조.