KR20100073788A

KR20100073788A - 선박용 동력전달장치

Info

Publication number: KR20100073788A
Application number: KR1020080132551A
Authority: KR
Inventors: 박재완
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2010-07-01

Abstract

본 발명은 선박용 동력전달장치에 관한 것으로서, 메인엔진에 연결 설치되어 프로펠러에 회전 동력을 전달하는 출력샤프트와, 출력샤프트 상에 설치되는 베벨기어부와, 베벨기어부에 연결되어 선박에 구동력이 요구되는 장치에 설치되어 동력을 전달하는 구동샤프트를 포함한다. 따라서 본 발명에 의하면 출력샤프트의 동력을 이용하여 다른 장비를 구동시킬 수 있도록 함으로써, 선박의 동력이 효과적으로 이용되어 에너지 절감의 효과를 가진다.

선박, 동력전달, 메인엔진, 출력샤프트

Description

선박용 동력전달장치{power transmission apparatus for a ship}

본 발명은 선박용 동력전달장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 추진 동력을 제공하는 메인엔진의 출력샤프트를 이용하여 구동력을 요구하는 장치에 동력을 함께 사용할 수 있도록 한 선박용 동력전달장치에 관한 것이다.

통상적으로 선박에는 선미로부터 수평으로 설치된 메인엔진에 출력샤프트가 연결 설치되고, 이 출력샤프트의 단부측에는 프로펠러가 설치되어 추진 동력을 제공하게 된다.

한편, 추진 동력을 담당하는 메인엔진과 같이 선박에는 발전기(Generator), 전동기(motor), 에어컨 시스템(Air con system), 에어컴프레서(Air compressor) 및 기타 여러 가지 열을 발생시키는 발열 장비들이 있으며, 이들 발열 장비들의 냉각을 위하여 냉각시스템이 사용되고 있다.

발열 장비를 냉각시키는 시스템으로는 펌프 냉각방식(Pump cooling system)과 스쿠프 냉각방식(Scoop Cooling System)이 적용되고 있다.

여기서 펌프 냉각방식으로는 에어 쿨러, 윤활유 쿨러 또는 청수 쿨러 등과 같이 수십 여종이 선박에 적용되어 사용되고 있다.

특히, 청수 쿨러는 선박의 기계류 냉각 시스템(machinery cooling system)의 일종으로서, 기계류의 냉각을 위해 청수를 폐순환 시키는 방법을 사용하고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박 펌프 냉각 시스템을 개략적으로 도시한 구성도이다.

도시된 바와 같이, 종래의 선박 냉각 시스템은 선박에 설치된 메인 엔진, 발전기 엔진 등과 같은 발열 장비(1)에 청수를 순환 공급하여 냉각시키는 청수 쿨러(11)와, 청수 쿨러(11)의 청수를 냉각시키는 해수 쿨러(12)를 포함한다.

청수 쿨러(11)는 발열 장비(1)로 청수를 순환 공급시키는 경로를 제공하는 청수순환라인(11a)과, 청수순환라인(11a) 상에 설치되어 청수에 펌핑력을 제공하는 청수순환펌프(11b)를 포함한다.

해수 쿨러(12)는 청수우회라인(12a)에 설치되어 청수를 해수와의 열교환에 의해 냉각시키는 열교환기(12b)와, 선박의 해수 유입구(sea chest;2)로부터 유입되는 해수를 열교환기(12b)를 통과하여 외부로 배출시키는 경로를 제공하는 해수공급라인(12c)에 설치되어 해수의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 해수공급펌프모터(12d)를 포함한다.

그런데, 구동장치로서 출력샤프트에 의한 회전 구동력은 프로펠러를 이용한 선박의 추진에만 사용되고 있으며, 해수를 순환시키기 위한 해수공급펌프모터는 별 도로 동력을 전달받아 구동되고 있다. 근래에는 선박의 효율적인 동력 관리가 요구되고 있으며, 이에 따라 출력샤프트의 경우 강력한 회전 구동력을 이용하여 해수공급펌프모터 등과 같은 다른 장비를 구동시킬 수 있는 방법이 연구되고 있다.

따라서 본 발명에서는 출력샤프트의 동력을 이용하여 냉각시스템과 같은 다른 장비를 효과적으로 구동시킬 수 있는 선박용 동력전달장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 선박용 동력전달장치에 있어서, 메인엔진에 연결 설치되어 프로펠러에 회전 동력을 전달하는 출력샤프트와, 출력샤프트 상에 설치되는 베벨기어부와, 베벨기어부에 연결되어 선박에 구동력이 요구되는 장치에 설치되어 동력을 전달하는 구동샤프트를 포함하는 선박용 동력전달장치를 제공한다.

그리고 구동샤프트 상에는 회전력을 조절할 수 있는 감속기어부가 포함되며,구동샤프트의 일단에는 냉각시스템의 해수공급펌프모터에 연결 설치된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 선박용 동력전달장치에 따르면, 출력샤프트의 동력을 이용하여 다른 장비를 구동시킬 수 있도록 함으로써, 선박의 동력이 효과적으로 이용되어 에너지 절감의 효과를 가진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기 에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박용 동력전달장치의 구성도이다.

도 2에 도시된 선박용 동력전달장치에 따르면, 메인엔진(100)으로부터 동력을 전달받는 출력샤프트(110)와, 출력샤프트(110)상에 설치되는 베벨기어부(130)와, 베벨기어부(130)에 연결되고 다른 구동 장치에 동력을 전달하는 구동샤프트(140)로 구성된다.

선박의 선미에 설치되는 메인엔진(100)의 구동력이 출력샤프트(110)를 통해 프로펠러(120)에 전달되고, 프로펠러(120)의 회전에 의해 선박이 이동되도록 되어 있으며, 출력샤프트(110)는 미도시된 베어링 등에 지지되어 양단이 메인엔진(100)과 프로펠러(120)에 각각 연결되도록 되어 있다.

그리고 프로펠러(120)는 선박의 외측으로 돌출 설치되어 선박을 구동시키는 추력을 발생시키거나, 선박을 구동하기 원하는 방향에 반대방향으로 유체의 모멘텀을 변화시키기 위하여 작동하는 유체에 힘을 가함으로써 작동된다. 스크류와 같은 프로펠러의 각각의 블레이드는 원하는 추력 방향으로 경사지게 형성되어 있어서, 유체를 통하여 회전하게 되며, 일반적인 반작용력은 구동 방향에 나란한 구성요소 를 구비하며, 그 방향은 원하는 운행방향에 반대방향으로 힘이 유체를 밀어주게 되도록 설정된다.

이와 같은 동력전달장치에서 출력샤프트(110)상에 동력을 병용 사용할 수 있도록 분기되는 형태의 베벨기어부(130)가 설치되며, 이 베벨기어부(130)에 연결되어 구동력이 요구되는 선박의 다른 장치에 설치되어 동력을 전달하는 구동샤프트(140)가 설치된다.

베벨기어부(130)는 출력샤프트(110)에 관통되되 출력샤프트(110)와 같이 회전되도록 설치되는 제 1 베벨기어(132)와, 제 1 베벨기어(132)에 직각 방향으로 기어 결합되는 제 2 베벨기어(134)로 구성된다.

그리고 제 2 베벨기어(134)에 구동샤프트(140)가 연결 설치된다.

구동샤프트(140)는 출력샤프트(110)로부터 분기된 형태를 가지며, 구동력이 요구되는 장치에 연결되어 동력을 전달하게 된다.

여기서 구동샤프트(140)가 연결되는 일예의 장치로 냉각시스템(도 1 참고)에서 해수의 이송을 위한 펌핑력을 제공하는 해수공급펌프모터(12d)에 연결되어 사용될 수 있다. 예시된 해수공급펌프모터(12d) 외에도 동력이 요구되는 장치이면 설치가 가능하다.

그리고 구동샤프트(140) 상에는 회전력을 조절할 수 있는 감속기어부(142)가 포함될 수 있다.

감속기어부(142)에서는 기어의 감속비에 따라 출력샤프트(110)에서 전달되는 회전구동력의 속도를 늦추게 구성된다.

이와 같은 구조로 이루어진 선박용 동력전달장치의 작용을 설명하면 다음과 같이 이루어진다.

다시 도 2를 참고하면, 메인엔진(100)의 구동력이 출력샤프트(110)를 통해 프로펠러(120)에 전달되어 선박이 이동 되어진다.

이때, 출력샤프트(110)와 같이 제 1 베벨기어(132)가 회전하고, 제 1 베벨기어(132)는 직각 방향으로 치합된 제 2 베벨기어(134)를 회전시키게 되며, 제 2 베벨기어(134)에 연결된 구동샤프트(140)가 동력을 전달받게 된다.

그리고 동력을 전달받은 구동샤프트(140)는 연결 설치된 해수공급펌프모터(12d)에 구동력을 발생시키게 되며, 구동되는 해수공급펌포모터(12d)에서는 해수의 이송을 위한 펌핑력을 제공하여 냉각시스템을 구동시키게 된다.

여기서 구동샤프트(140) 상에 설치된 감속기어부(142)에서는 기어의 감속비에 따라 출력샤프트(110)에서 전달되는 회전구동력의 속도를 늦춰서 해수공급펌프모터(12d)에 전달하게 된다.

한편, 메인엔진(100)은 선박의 추진시 작동됨은 물론, 정박을 제외하고는 항시 어느 정도의 공회전을 하고 있기 때문에 해수공급펌프모터(12d) 외에 다른 구동 장치에 설치되어도 구동력 전달이 가능할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 출력샤프트(110)의 회전구동력을 다른 구동장치와 함께 이용하도록 베벨기어부(130)를 통해 구동샤프트(140)가 연결 설치됨으로써, 선박의 동력이 효과적으로 이용될 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 선박용 동력전달장치에 대하여 하나의 바람직한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 메인엔진 110 : 출력샤프트

120 : 프로펠러 130 : 베벨기어부

132, 134 : 제 1, 2 베벨기어 140 : 구동샤프트

142 : 감속기어부

Claims

선박용 동력전달장치에 있어서,

메인엔진에 연결 설치되어 프로펠러에 회전 동력을 전달하는 출력샤프트와,

상기 출력샤프트 상에 설치되는 베벨기어부와,

상기 베벨기어부에 연결되어 상기 선박에 구동력이 요구되는 장치에 설치되어 동력을 전달하는 구동샤프트

를 포함하는 선박용 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동샤프트 상에는 회전력을 조절할 수 있는 감속기어부가 포함되는 선박용 동력전달장치.
제 1 항에 있어서,

상기 구동샤프트의 일단에는 냉각시스템의 해수공급펌프모터에 연결 설치되는 선박용 동력전달장치.