KR20150000786U - 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 기어 내로 소량의 물이 유입되더라도 바로 배수될 수 있도록 배수라인이 설치된 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조에 관한 것이다.
이를 위해, 선체의 조향을 위한 러더스톡;상기 러더스톡의 회전을 제어하며, 러더스톡의 외주면을 감싸며 설치된 스티어링 기어;상기 스티어링 기어와 러더스톡의 외주면 사이의 기밀을 유지시키는 복수의 씰링부재;상기 스티어링 기어에 형성되되 스티어링 기어의 높이 방향으로 형성되며, 복수의 씰링부재 사이에 형성된 누수 수용부;상기 누수 수용부에 설치된 누수감지센서;선체의 내부 일측에 설치된 빌지 웰;상기 누수 수용부와 빌지웰을 연결하는 배수라인:을 포함하여 구성된 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조를 제공한다.

Description

반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조{A steering gear drain structure for Semi-submersible heavy weight carrier rope sheave}

본 고안은 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 스티어링 기어로 누수되는 소량의 물이라도 바로 배수시킬 수 있는 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조에 관한 것이다.

운반하고자 하는 화물의 무게, 형상, 크기 등의 제약으로 인해 일반 화물선으로는 상기 화물에 대한 운송이 불가능한데, 이러한 화물(Project Cargo)을 운반할 수 있도록 계획적으로 건조된 운반선이 반잠수식 중량물 운반선(semi-submersible heavy lift carrier)이다.

상기 반잠수식 중량물 운반선의 종류로는 헤비 리프트 바셀(Heavy Lift Vessel), 도크 타입 바셀(Dock Type Vessel) 그리고 오픈 데크 바셀(Open Deck Vessel) 등이 있다.

이들 반잠수식 중량물 운반선은 중량물의 안정적인 운반을 위하여, 중량물의 무게에 의해 선체가 일측으로 치우치지 않도록 밸러스트 평형(Ballast balance)의 조절이 필요하게 된다.

이를 위해 반잠수식 중량물 운반선에는 밸러스트 평형 측정 장치 즉, 부력 케이싱(buoyancy casing)이 설치된다.

한편, 반잠수식 중량물 운반선에는 선체의 조향을 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 선미에 러더장치(Rudder: 방향타)(10)가 설치된다.

이하, 첨부된 도 2를 참조하여 러더장치(10)의 결합구조에 대하여 살펴보면 다음과 같다.

러더 장치(10)는 프로펠러 후류와 접하며 하부에 설치된 러더 블레이드(11)와, 이 러더 블레이드(11)에 회전 동력을 전달하도록 축 결합된 러더 스톡(12)과, 이 러더 스톡(12)에 회전 동력을 전달하도록 상부에 설치된 스티어링 기어(13)로 구성된다.

이때, 스티어링 기어(13)는, 유압 실린더(미도시)에 의해 정,역 방향으로 회전되며, 선미의 내부에 설치된다.

즉, 스티어링 기어(13)의 회전에 의해, 선미 외부에 설치된 러더 스톡(12)이 회전되면서 선체의 방향이 전환되는 것이다.

한편, 반잠수식 중량물 운반선은 주지된 바와 같이, 해상에 반잠수된 상태로 운항이 되는데, 선체의 외부로 노출된 러더스톡(12) 및 선체 내부에 설치된 스티어링 기어(13) 등을 통해 누수될 염려가 있다.

즉, 반잠수식 중량물 운반선의 잠수시 해수와의 수압차로 인해 선체 내부로 누수될 가능성이 있으므로, 선체 외부로 노출된 러더스톡(12) 및 스티어링 기어(13)에 대한 씰링(sealing) 구조는 매우 중요하다.

이에 따라, 스티어링 기어(13)의 씰링 구조는 도 3에 도시된 바와 같이 3중 구조로 이루어지게 된다.

이때, 상기와 같이 씰링구조가 다중으로 설치되더라도, 씰링부재(20) 자체의 재질, 잠수 깊이에 따른 수압차, 현장 시공방법, 선체 구조 및 구동축 운전 조건에 따라 극소량의 누수는 불가피하며, 씰링부재(20) 제작 업체에서도 어느 정도의 누수 발생은 허용하고 있는 실정이다.

하지만 씰링부재(20)의 손상으로 인해 누수되는 양이 과할 경우 선체가 침몰할 수도 있는바, 이를 방지하기 위해, 스티어링 기어(13)의 내측에는 누수감지센서(Water ingress detector)(30)가 설치된다.

누수감지센서(30)는 도 3에 도시된 바와 같이 제1, 제2씰링부재(20) 통해 누수되는 경우를 감지하기 위하여 스티어링 기어(13)에 감지 공간(40)을 형성하고, 상기 감지 공간(40)에 누수감지센서(30)를 설치한다.

즉, 이와 같은 구성에 의해, 제1, 제2씰링부재(20)를 통해 누수되는 경우, 누수감지센서(30)가 이를 감지하여 알람을 발생시킴으로써, 사후 조치를 취하게 되는 것이다.

하지만, 상기와 같이 소량의 누수가 발생하는 경우 작동 상에 문제가 없고 안정적인 상황이기는 하나, 선주의 품질 의심을 야기하여 선주의 만족도를 높이기 어려우며 선박 제작에 대한 신뢰도를 높이기 어려운 문제가 있었다.

대한민국 등록번호 10-1228050

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 선체의 내부에 설치된 스티어링 기어로 누수된 물을 스티어링 기어의 외부로 바로 배수시킬 수 있도록 하여 선주의 기계적 결함에 대한 우려를 해소함으로써 선주의 만족도를 높일 있도록 한 스티어링 기어의 배수구조를 제공하고자 한 것이다.

본 고안은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 선체의 조향을 위한 러더스톡;상기 러더스톡의 회전을 제어하며, 러더스톡의 외주면을 감싸며 설치된 스티어링 기어;상기 스티어링 기어와 러더스톡의 외주면 사이의 기밀을 유지시키는 복수의 씰링부재;상기 스티어링 기어에 형성되되 스티어링 기어의 높이 방향으로 형성되며, 복수의 씰링부재 사이에 형성된 누수 수용부;상기 누수 수용부에 설치된 누수감지센서;선체의 내부 일측에 설치된 빌지 웰;상기 누수 수용부와 빌지웰을 연결하는 배수라인:을 포함하여 구성된 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조를 제공한다.

이때, 상기 배수라인의 위치는 누수감지센서보다 낮은 것이 바람직하다.

또한, 상기 배수라인에는 밸브가 더 설치된 것이 바람직하다.

또한, 상기 밸브가 형성하는 유로의 직경은, 누수 수용부로부터 배수되는 물의 양보다 씰링부재의 손상으로 인해 유입되는 물의 양이 많도록 한 크기인 것이 바람직하다.

본 고안에 따른 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조는 다음과 같은 효과가 있다.

선체의 일부가 잠수하여 항해하는 반잠수식 중량물 운반선의 특성상, 스티어링 기어가 선체 내부에 설치되었더라도 기계적 결함에 영향을 미치지 않는 소량의 누수가 스티어링 기어 내부로 발생할 수 있는바, 이러한 소량의 누수가 발생하더라도 누수된 물은 스티어링 기어로부터 배수라인을 통해 바로 배수됨으로써, 스티어링 기어의 내부에 물이 남아 있지는 않게 된다.

즉, 기계적 결함이 아닌 누수가 발생하더라도 바로 배수처리함으로써 선주의 만족도를 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 스티어링 기어 및 러더스톡이 반잠수식 중량물 운반선에 설치된 상태를 나타낸 측면도
도 2는 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 및 러더스톡을 나타낸 요부 단면도
도 3은 종래 기술에 따른 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 씰링구조를 나타낸 요부단면도
도 4는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조를 측면에서 개략적으로 나타낸 측면도
도 5는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조를 나타낸 요부단면도.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하, 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조(이하, '스티어링 기어 배수구조'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.

스티어링 기어 배수구조는 스티어링 기어 내부로 누수되는 소량의 물이라도 바로 배수시킬 수 있는 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 기계적 결함을 유발하지 않는 소량의 물이라도 바로 배수시킴으로써, 선주의 기계적 결함에 대한 우려를 불식시킴으로써 선주의 만족도를 높일 수 있게 된다.

이를 위한 스티어링 기어 배수구조는 러더스톡(100)과, 스티어링 기어(200)와, 씰링부재(300)와, 누수 수용부(400)와, 누수감지센서(500)와, 빌지웰(600)과, 배수라인(700)을 포함하여 구성된다.

러더스톡(100)은 선체의 진행 방향을 변환하는 역할을 하며, 선미에 설치된다.

상기 러더스톡(100)은 방향타라고 불리우기도 하며, 선미의 상부로부터 하방으로 설치되므로 선체의 외부로 노출된다.

즉, 러더스톡(100)의 정,역회전을 통해 선체의 진행 방향이 제어되는 것이다.

다음으로, 스티어링 기어(200)는 러더스톡(100)을 정,역회전 시키는 역할을 하며, 러더스톡(100)의 상단부에 설치되되 러더스톡(100)의 외주면을 감싸도록 설치된다.

스티어링 기어(200)는 선미 내부에 설치되며, 유압에 의해 정,역회전되는 구조로 이루어짐으로써, 스티어링 기어(200)의 회전시 러더스톡(100)도 연동되어 회전되는 것이다.

상기 스티어링 기어(200)에는 러더스톡(100)과 밀착된 높이 방향으로 복수의 씰링부재(300)가 설치된다.

이는, 스티어링 기어(200)와 러더스톡(100) 간에 다중으로 기밀을 유지시킴으로써, 선체 내부로의 누수를 방지하기 위함이다.

본 명세서에서는 설명의 편의상 3개의 씰링부재(300)가 설치된 것을 예로 한다.

다음으로, 누수 수용부(400)는 씰링부재(300)를 통해 누수된 소량의 물을 수용하는 공간으로서, 스티어링 기어(200)의 내주면을 따라 형성된다.

즉, 씰링부재(300)를 설치하더라도, 수압차 등의 여러 요건에 의해 기계적 결함에 영향을 미치지 않는 정도의 소량의 물은 누수될 수 있는데, 누수 수용부(400)는 이러한 소량의 물을 수용하는 공간인 것이다.

상기 누수 수용부(400)는 복수의 씰링부재(300) 사이에 형성되는데, 3개의 씰링부재(300)를 스티어링 기어(200)의 하단부로부터 상단부로 갈수록 제1씰링부재(310), 제2씰링부재(320), 제3씰링부재(330)라 할때, 상기 누수 수용부(400)는 제2씰링부재(320)와 제3씰링부재(330) 사이에 형성됨이 바람직하다.

다음으로, 누수 감지센서(500)는 누수 수용부(400)에 유입된 물의 수위를 감지하여 알람을 울리는 역할을 하며, 누수 수용부(400)에 설치된다.

이때, 누수감지센서(500)는 누수 수용부(400)의 중간에 위치됨이 바람직하다.

누수감지센서(500)의 위치가 너무 낮을 경우 소량의 물이 누수되더라도 알람을 발생하여 번거로움을 유발할 수도 있으며, 누수감지센서(500)의 위치가 너무 높으면 누수 수용부(400)로 수용된 물에 대한 감지가 늦어져 사후 처리에 부담이 될 수도 있게 된다.

즉, 누수감지센서(500)는 누수 수용부(400)에 설치되되, 후술하는 배수라인(700)보다 높은 위치에 설치됨으로써, 배수라인(700)을 통해 처리되는 배수량을 넘을 경우 감지하도록 한 것이다.

다음으로, 빌지웰(600)은 누수 수용부(400)로부터 배수되는 물을 저장하며, 선체 내부의 일측에 설치된다.

상기 빌지웰(600)은 누수 수용부(400)로부터 배수되는 물뿐만 아니라, 선체에서 발생된 오수가 집결되는 곳이다.

이때, 빌지웰(600)에는 펌프(610)가 설치되며, 빌지웰(600)의 저수량에 한계가 올 경우 펌프(610)는 이를 펌핑하여 선체 외부로 배수시키게 된다.

다음으로, 배수라인(700)은 누수 수용부(400)의 물이 빌지웰(600)로 이송되는 관로이며, 누수 수용부(400)와 빌지웰(600) 사이에 설치된다.

상기 배수라인(700)의 형태는 한정되지 않으며, 누수 수용부(400)의 물이 빌지웰(600)로 원활하게 이송될 수 있는 형태 및 재질이면 무방하다.

이때, 배수라인(700)에는 밸브(710)가 설치됨이 바람직하나, 반드시 설치되어야 하는 것은 아니다.

밸브(710)가 설치될 경우, 빌지웰(600)에 수용된 물이 누수 수용부(400)로 역류되는 것을 방지할 수 있는 이점이 있을 수 있다.

이때, 밸브(710)는 소경관의 루트밸브(root valve)임이 바람직하다.

이는, 제1씰링부재(310) 및 제2씰링부재(320)가 파손되어 누수량이 급격하게 많아질 경우 배수라인(700)을 통해 배수되는 배수량보다 유입량을 많게 하여 누수감지센서(500)로 하여금 신속하게 감지되도록 하기 위함이다.

이하, 상기한 구성으로 이루어진 스티어링 기어의 배수구조에 대한 작용에 대하여 설명하도록 한다.

반잠수식 중량물 운반선은 해상에 반잠수된 상태로 항해를 하게 된다.

이때, 러더스톡(100)은 물론이고, 스티어링 기어(200)가 설치된 선미 역시 잠수된 상태가 된다.

이때, 수압차에 의해 러더스톡(100)과 스티어링 기어(200) 사이에 개재된 제1씰링부재(310) 및 제2씰링부재(320)를 통해 누수가 발생하게 된다.

이때 누수량은 기계적 결함을 유발할 수 있는 양은 아니며, 대략 시간당 4~5리터 정도로 미미한 양이다.

상기 소량의 물은 제1씰링부재(310) 및 제2씰링부재(320)를 통해 누수 수용부(400)에 유입되며, 누수 수용부(400)에 유입된 물은 배수라인(700)을 통해 바로 빠져나가 빌지웰(600)에 집수된다.

즉, 이와 같이 누수 수용부(400)로 유입되는 물은 누수 수용부(400)에 수용되지 않고 배수라인(700)을 통해 빌지웰(600)로 바로 배수됨에 따라, 스티어링 기어(200)의 내부에는 잔수가 남지 않게 되어, 선주의 만족도를 높일 수 있는 것이다.

한편, 제1씰링부재(310) 및 제2씰링부재(320)의 손상으로 인해, 제2사고로 이어질 수 있는 양의 물이 과다하게 누수될 경우, 누수 수용부(400)로 유입된 물의 일부는 배수라인(700)을 통해 배수되지만, 배수량보다 누수 수용부(400)에 차오르는 물의 유입량이 많으므로 누수감지센서(500)에 의해 감지되어 신속한 사후 처리가 이루어질 수 있게 된다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 스티어링 기어의 배수구조는 스티어링 기어 내로 소량의 물이 누수되더라도, 바로 배수될 수 있도록 스티어링 기어에 배수라인을 설치한 기술적 특징이 있다.

이에 따라, 품질에 대한 선주의 의구심을 불식시켜 선주의 만족도를 높일 수 있게 된다.

이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 러더스톡 200 : 스티어링 기어
300 : 씰링부재 310 : 제1씰링부재
320 : 제2실링부재 330 : 제3씰링부재
400 : 누수수용부 500 : 누수감지센서
600 : 빌지웰 610 : 펌프
700 : 배수라인 710 : 밸브

Claims (4)

1. 선체의 조향을 위한 러더스톡;
   상기 러더스톡의 회전을 제어하며, 러더스톡의 외주면을 감싸며 설치된 스티어링 기어;
   상기 스티어링 기어와 러더스톡의 외주면 사이의 기밀을 유지시키는 복수의 씰링부재;
   상기 스티어링 기어에 형성되되 스티어링 기어의 높이 방향으로 형성되며, 복수의 씰링부재 사이에 형성된 누수 수용부;
   상기 누수 수용부에 설치된 누수감지센서;
   선체의 내부 일측에 설치된 빌지 웰;
   상기 누수 수용부와 빌지웰을 연결하는 배수라인:을 포함하여 구성된 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 배수라인의 위치는 누수감지센서보다 낮은 것을 특징으로 하는 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 배수라인에는 밸브가 더 설치된 것을 특징으로 하는 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 밸브가 형성하는 유로의 직경은, 누수 수용부로부터 배수되는 물의 양보다 씰링부재의 손상으로 인해 유입되는 물의 양이 많도록 한 크기인 것을 특징으로 하는 반잠수식 중량물 운반선의 스티어링 기어 배수구조.
   
   
   
   
   

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