KR20140118516A - 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박에 관한 것으로서, 선체에 형성되어 유입구를 통해 해수가 내부를 통과하도록 이루어진 해수 유도관; 상기 해수 유도관의 일측 내부에 설치되어 상기 유입구로부터 유입되는 해수를 회전시켜 고압의 해수로 만드는 임펠러; 및, 상기 임펠러에 연결되어 선박 엔진에서의 회전력을 임펠러에 전달하는 회전축이 해수에 노출되지 않도록 감싸는 스턴 파이프;를 포함하되, 상기 해수 유도관과 상기 스턴 파이프에는 각각의 외측 면에 전하 이동을 통해 부식을 방지하는 방식수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박{SHIP MOUNTED WITH ANTI-CORROSIVE WATERJET}

본 발명은 워터젯 추진기가 구비된 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해수 유도관을 포함하여, 임펠러 축을 감싸는 스턴 파이프의 부식을 방지할 수 있도록 한 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 제공되는 워터젯 추진기는 스크류의 회전에 의해 추진력을 발생시키는 스크류 방식과는 달리 흡입구로부터 유입된 해수를 고속, 고압의 상태로 만들어 분출함으로써 그 반발력으로 추진력을 얻는 장치로서, 이 워터젯 추진기를 구비한 선박은 어망이 산재하는 우리 연안 해역에서 특히 탁월한 기동력을 갖는 것으로 알려져 있다.

도 1에 도시한 바와 같이, 상기 워터젯 추진기는 선체에 형성되어 유입구(110)를 통해 해수가 내부를 통과하도록 이루어진 해수 유도관(100)과, 상기 해수 유도관(100)의 일측 내부에 설치되어 상기 유입구(110)로부터 유입되는 해수를 회전시켜 고압의 해수로 만드는 임펠러(200)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 워터젯 추진기 중에 상기 해수 유도관(100)은 해수에 노출되어 있어 부식이 쉽게 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위하여 상기 해수 유도관(100)의 측면에 방식수단(500)으로 ICCP(Impressed Current Cathodic Protection, 510)를 설치하게 된다(도 2참조).

상기 ICCP(510)는 정류기를 통해 전위를 조정하고 전원공급기에서 피방식체의 방식 전류를 지속적으로 공급하여 상기 해수 유도관(100)의 부식을 방지할 수 있도록 한다.

그런데, 상기 해수 유도관(100)에는, 상기 임펠러(200)에 연결되어 선박 엔진 등의 구동부(400)에서의 회전력을 임펠러(200)에 전달하는 회전축이 해수에 노출되지 않도록 감싸는 스턴 파이프가 구비되어 있으나, 이 또한 내식성이 떨어지는 재질(RA36)로 이루어져 있어 쉽게 부식될 수 있으며, 특히 상기 ICCP(510)의 공급 전류로는 상기 스턴 파이프의 부식을 완전히 방지하기에는 부족한 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허공보 제2009-0042029호(2009.4.29)

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 해수 유도관을 포함하여, 워터젯 추진기의 임펠러 축을 감싸는 스턴 파이프의 부식을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박은, 선체에 형성되어 유입구를 통해 해수가 내부를 통과하도록 이루어진 해수 유도관; 상기 해수 유도관의 일측 내부에 설치되어 상기 유입구로부터 유입되는 해수를 회전시켜 고압의 해수로 만드는 임펠러; 및, 상기 임펠러에 연결되어 선박 엔진에서의 회전력을 임펠러에 전달하는 회전축이 해수에 노출되지 않도록 감싸는 스턴 파이프;를 포함하되, 상기 해수 유도관과 상기 스턴 파이프에는 각각의 외측 면에 전하 이동을 통해 부식을 방지하는 방식수단이 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 방식수단은 ICCP, 희생 양극(아노드) 중 적어도 어느 하나로 이루어진다.

상기 스턴 파이프는 상기 해수 유도관 외측에 위치한 스턴 파이프의 입구 및 출구측에 희생 양극이 각각 하나씩 설치되며, 해수면에 노출되지 않도록 상기 해수면으로부터 소정 각도로 경사지게 형성된다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박에 의하면, 전하 이동에 의해 부식을 방지하는 희생 양극으로서 아노드(anode)를 워터젯 추진기의 임펠러 축을 감싸는 스턴 파이프에 추가 설치함으로써, 상기 스턴 파이프의 부식을 원천적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, 상기 해수 유도관 외측에 위치한 스턴 파이프의 입구 및 출구측에 상기 아노드를 각각 하나씩 설치하되, 해수면으로부터 일정한 각도로 경사지게 형성하여 운항 또는 접안 중에도 내식성 효과를 극대화할 수 있다.

드라이 도킹(dry docking) 없이 상기 아노드의 교체가 가능하므로 비용 절감을 도모할 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 워터젯 추진기가 구비된 선박을 나타내는 개략적인 도면이다.
도 2는 도 1의 해수 유도관에 설치된 ICCP를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박의 해수 유도관과 스턴 파이프를 나타내는 사시도이다.
도 4는 도 3의 'A-A'선 단면도이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박에 구비되어 있는 스턴 파이프(300)의 부식방지를 위한 구성을 설명하기에 앞서, 먼저 본 발명에 대한 이해에 도움이될 수 있도록 선박의 워터젯 추진기에 대해 간단히 설명하고자 한다.

상기 워터젯 추진기는, 선체에 형성된 해수 유도관(100)에 구비되는 임펠러(200)는 예컨대 터빈 엔진 등의 구동부(400)의 동력을 회전축을 통해 공급받아 고속으로 회전하며, 이때 상기 해수 유도관(100)을 통해 화살표 방향으로 해수가 유입된다.

이렇게 유입된 해수는 그 일단이 유입구(110)에 연결된 해수 유도관(100) 내부를 따라 흐르며 고속 회전하는 임펠러(200)를 통과하면서 고속, 고압의 상태로 된다.

즉, 상기 임펠러(200)의 후방(도 1에서 임펠러를 통과한 후의 영역을 임펠러 후방이라 함)에서의 해수는 고속, 고압의 상태에 있게 되며, 상기 임펠러(200)를 통과한 해수는 임펠러(200)의 후방에서 해수 유도관(100)의 출구를 통해 선미로 분사되고 이로 인해 선박은 추진력을 얻게 되는 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 스턴 파이프(300)의 부식방지를 위한 구성에 대해 설명한다.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 해수 유도관(100)에는, 상기 임펠러(200)에 연결되어 상기 구동부(400)에서의 회전력을 임펠러(200)에 전달하는 회전축이 해수에 노출되지 않도록 감싸는 스턴 파이프(300)가 구비되어 있다.

상기 스턴 파이프(300)는 상기 임펠러(200)로부터 상기 해수 유도관(100)을 관통하여 예컨대 터빈 등의 구동수단(미도시)에 연결된다.

이때, 상기 해수 유도관(100)과 상기 스턴 파이프(300)는 해수에 노출되어 부식이 쉽게 발생할 수 있어 각각의 외측 면에 전하 이동을 통해 부식을 방지하는 방식수단(500)이 설치되어 있다.

상기 해수 유도관(100)의 측면에는 ICCP(Impressed Current Cathodic Protection, 510)가 설치된다.

상기 ICCP(510)는 자동 정류기를 통해 전위를 조정하고 전원공급기에서 피방식체의 방식 전류를 지속적으로 공급하여 상기 해수 유도관(100)의 부식을 방지할 수 있도록 하는바, 선체의 배전반으로부터 공급되는 전원(AC 440V 또는 220V)은 자동 정류기를 거쳐 시스템에 필요한 전원(DC 24V)으로 변형되어 해수 유도관(100)에 부착되어 있는 양극을 통해 공급된다.

이때 흐르는 전류의 양은 선체와 해수간의 전위차에 영향을 주게 되는데 설치된 감지전극(Reference Electrode Cell)은 이를 잘 포착하여 상기 해수 유도관(100)의 부식 방지를 위한 가장 이상적인 방식 전위 수준을 유지하도록 전류량을 지속적으로 조정하여 준다. 즉, 적정 방식 전위 수준을 위한 적정 방식 전류를 공급하도록 전류량을 제어하여 상기 해수 유도관(100)의 부식 방지를 도모할 수 있게 된다.

이와 함께, 상기 스턴 파이프(300)의 측면에는 아노드(anode)라는 희생 양극(520)이 설치된다.

여기서, 상기 희생 양극(520)은 이온화 경향이 큰 양극이 먼저 부식되어 음극을 보호한다는 의미로서, 상기 스턴 파이프(300)에 부착되어 먼저 부식됨으로써 스턴 파이프(300)의 부식을 막게 된다.

상기 희생 양극(520)은 아연(Zn)이나 알루미늄(Al)을 주로 이용하게 되며, 완전 부식에 도달할 경우 스턴 파이프(300)로부터 분리하여 새로운 희생 양극(520)을 장착할 수 있게 된다.

한편, 상기 희생 양극(520)은, 방식 성능을 향상시키기 위하여 상기 해수 유도관(100) 외측에 위치한 스턴 파이프(300)의 입구 및 출구측에 각각 하나씩 설치되며, 해수면에 노출되지 않도록 상기 해수면으로부터 소정 각도(대략 37°)로 경사지게 형성함으로써 운항 또는 접안 중에도 내식성 효과를 극대화할 수 있게 된다.

또한, 선박을 건조 또는 수리(여기서는 상기 아노드의 교체를 말함)하기 위해서 조선소나 항만 등에 건설된 도크(Dock)에 들어가는 행위, 즉 드라이 도킹(dry docking) 없이 상기 아노드의 교체가 가능하므로 비용 절감을 도모할 수 있게 된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 상기 스턴 파이프(300)에 희생 양극(520)이 설치되어 있으나, 교체를 해주어야 하는 불편함을 해소하기 위해서 반영구적으로 사용할 수 있는 상기 ICCP(510)가 설치될 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예의 기재에 한정되지 않으며, 본 발명의 특허청구범위의 기재를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 보호범위 내에 있는 것으로 해석되어야 한다.

100 : 해수 유도관 110 : 유입구
200 : 임펠러 300 : 스턴 파이프
400 : 구동부 500 : 방식수단
510 : ICCP 520 : 희생 양극

Claims (3)

1. 선체에 형성되어 유입구를 통해 해수가 내부를 통과하도록 이루어진 해수 유도관;
   상기 해수 유도관의 일측 내부에 설치되어 상기 유입구로부터 유입되는 해수를 회전시켜 고압의 해수로 만드는 임펠러; 및,
   상기 임펠러에 연결되어 선박 엔진에서의 회전력을 임펠러에 전달하는 회전축이 해수에 노출되지 않도록 감싸는 스턴 파이프;를 포함하되,
   상기 해수 유도관과 상기 스턴 파이프에는 각각의 외측 면에 전하 이동을 통해 부식을 방지하는 방식수단이 설치된 것을 특징으로 하는 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 방식수단은 ICCP, 희생 양극(아노드) 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 스턴 파이프는 상기 해수 유도관 외측에 위치한 스턴 파이프의 입구 및 출구측에 희생 양극이 각각 하나씩 설치되며, 해수면에 노출되지 않도록 상기 해수면으로부터 소정 각도로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 부식방지용 워터젯 추진기가 구비된 선박.
   

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