KR20160004788A

KR20160004788A - 해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물

Info

Publication number: KR20160004788A
Application number: KR1020140083776A
Authority: KR
Inventors: 이태훈
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2016-01-13
Also published as: KR101602211B1

Abstract

해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 해수흡입용 얼음차단장치는, 얼음조각들이 있는 해수의 유입이 가능하도록 얼음조각들을 걸러낼 수 있는 유입 홀들을 선체에 제공하는 아이스 체스트부; 및 아이스 체스트부에 대응하는 선체의 내부 공간에 마련되며, 유입 홀들을 통과한 얼음조각들을 걸러 내도록 배플들이 마련되는 복수의 배플존부를 포함한다. 이러한 해수흡입용 얼음차단장치는, 해수 유입 시에 혼합되어 유입되는 얼음조각들을 걸러내거나 제거하여 펌프 순환기 계통을 보호할 수 있다.

Description

해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물{ICE BLOCKING DEVICE FOR SEA SUCTION, AND VESSEL OR OCEAN COSNSTRUCTION INCLUDING THE SAME}

본 발명은 해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 얼음조각의 유입을 차단할 수 있는 해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 쇄빙선과 같이 극저온 지방을 운행하는 선박은, 필요로 하는 해수를 흡입할 수 있도록 해수의 유입부가 사이드 쉘에 마련된다.

그런데 해수의 얼음 조각(ICE BUG)이, 해수의 유입부 내부 영역으로 그대로 유입되면, 해수를 흡입하기 위한 펌프 순환기 계통을 파손시키는 경우가 발생한다.

이를 방지하기 위해 해수의 유입부에는, 해수의 흡입 시에 얼음조각들의 유입을 차단할 수 있도록 아이스 체스트(ICE CHEST)가 설치된다.

기존의 해수의 유입부에 설치되는 아이스 체스트로는, 그리드구조가 사용된다. 이러한 그리드구조는, 사이드 쉘(SIDE SHELL)에 있는 해수의 유입부에서 얼음 조각(ICE BUG) 유입을 방지할 수 있는 아이스 차단구조로 마련된다.

그러나, 기존에는 얼음조각이 아이스 체스트의 홀들보다 작고, 해수의 흡입력이 강한 경우, 얼음조각이 사이드 쉘(SIDE SHELL)에 설치된 그리드를 그대로 통과하는 경우가 종종 발생하였으며, 펌프 순환기 계통에 대한 동일한 파손이 발생하였다.

대한민국 특허출원 제20-2009-0001894 호

본 발명의 일 실시 예는, 해수 유입 시에 혼합되어 유입되는 얼음조각들을 걸러내거나 제거하여 펌프 순환기 계통을 보호할 수 있는 해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 얼음조각들이 있는 해수의 유입이 가능하도록 상기 얼음조각들을 걸러낼 수 있는 유입 홀들을 선체에 제공하는 아이스 체스트부; 및 상기 아이스 체스트부에 대응하는 상기 선체의 내부 공간에 마련되며, 상기 유입 홀들을 통과한 상기 얼음조각들을 걸러 내도록 배플들이 마련되는 복수의 배플존부를 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치가 제공될 수 있다.

상기 복수의 배플존부는, 상기 얼음조각들에 상응하도록 상기 배플들이 마련되며, 상기 내부공간에 기립 배치되는 제1 배플존부; 및 상기 제1 배플존부의 상부에 배치되며, 상기 제1 배플존부를 따라 상부로 유동된 상기 해수의 얼음조각들을 걸러내도록 배플들이 마련되며, 상기 제1 배플존부의 상부에 교차하도록 배치되는 제2 배플존부를 포함할 수 있다.

상기 내부공간의 상부에 마련되며, 상기 내부공간의 상부로 유동된 상기 해수의 얼음조각들을 녹일 수 있는 히터유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 배플존부와 상기 제2 배플존부는, 상기 해수를 흡입하도록 상기 선체의 탑재되는 해수펌프유닛에 대한 상기 얼음조각들의 유동을 차단하도록 배치되며, 상기 제2 배플존부는, 상기 제1 배플존부의 상부에 배플들이 하향 경사지게 배치된 배플경사영역을 포함할 수 있다.

상기 히터유닛은, 상기 내부공간의 상부에서 상기 선체의 내벽부에 결합되는 히터본체; 및 상기 히터본체를 통과하도록 배치되며, 상기 얼음조각들을 녹일 수 있는 온수가 유동되는 히팅파이프를 포함할 수 있다.

상기 배플은, 가로 295~305mm이며 폭이 30~40mm를 가질 수 있다.

상기 제2 배플존부의 상기 배플은, 배플들이 높이 방향을 따라 20mm 간격으로 배치되는 하나의 배플영역을 형성하며, 상기 배플영역은 가로방향을 따라 100mm 간격으로 그리고 높이 방향을 따라 80mm 간격으로 배치될 수 있다.

상기 제1 배플존부는, 하부에서 상부로 상향 경사지게 또는 경사진 곡선으로 마련되며, 상기 제2 배플존부는, 상기 제1 배플존부의 상부에서 하향으로 배치되는 곡선라인을 따라 상기 배플들이 배치된 배플곡선영역을 포함할 수 있다.

상기 제2 배플존부는, 상기 제1 배플존부의 상부에 배플들이 계단식으로 배치된 배플계단영역을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 얼음조각들이 있는 해수가 유입되면서 상기 얼음조각들이 걸러지면서 통과하는 내부공간이 마련되는 선체; 상기 해수를 흡입하도록 상기 선체에 탑재되는 해수펌프라인; 및 전술한 해수흡입용 얼음차단장치를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 얼음조각들이 있는 해수가 유입되면서 상기 얼음조각들이 걸러지면서 통과하는 내부공간이 마련되는 선체; 상기 해수를 흡입하도록 상기 선체에 탑재되는 해수펌프라인; 및 전술한 해수흡입용 얼음차단장치를 포함하는 해양구조물이 제공될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 해수 유입 시에 혼합되어 유입되는 얼음조각들을 걸러내거나 제거하여 펌프 순환기 계통을 보호할 수 있는 해수흡입용 얼음차단장치 및 이를 포함하는 선박 또는 해양구조물을 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해수흡입용 얼음차단장치가 설치된 사이드 쉘의 개략적인 단면도이다.
도 2는, 도 1의 사이드 쉘의 아이스 체스트에 대한 측면도이다.
도 3은, 도 2의 배플에 대한 확대도이다.
도 4는, 도 1의 제2 배플존부에 대한 측면도이다.
도 5는, 도 4의 배플에 대한 확대도이다.
도 6은, 도 1의 히터유닛에 대한 상세도이다.
도 7은, 도 1의 다른 실시 예이다.
도 8은, 도 1의 또 다른 실시 예이다.

이하, 첨부된 도면에 도시된 특정 실시 예들에 의해 본 발명의 다양한 실시 예들을 설명한다. 후술되는 본 발명의 실시 예들에 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시 예에 관련하여 다른 실시 예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해수흡입용 얼음차단장치는, 얼음조각들이 있는 해수의 유입이 가능하도록 얼음조각들을 걸러낼 수 있는 유입 홀들을 선체(100)에 제공하는 아이스 체스트부(110)와, 아이스 체스트부(110)에 대응하는 선체(100)의 내부 공간에 마련되며 유입 홀들을 통과한 얼음조각들을 걸러 내도록 배플(115)들이 마련되는 복수의 배플존부(111, 112)를 포함한다.

이러한 본 실시 예에 따른 해수흡입용 얼음차단장치는, 해수 유입 시에 혼합되어 유입되는 얼음조각들을 아이스 체스트부(110)의 유입홀들 즉 아이스 체스트부의 배플(115)에 의해 1차로 걸러내며, 아이스 체스트부(110)를 통과한 얼음조각들을 복수의 배플존부(111, 112)에 의해 걸러내거나 제거하여 해수를 흡입하는 펌프 순환기 계통을 보호할 수 있다.

즉 본 실시 예에 따르면, 선체(100)의 하부 사이드 영역에는, 해수가 유입될 수 있도록 유입 홀들이 마련된 아이스 체스트부(110)가 마련된다. 이러한 아이스 체스트부(110)는, 얼음조각들을 걸러낼 수 있도록 일명 배플(115)에 해당되는 기다란 유입 홀들을 제공하는 일종의 스크린이다.

아이스 체스트부(110)로 유입되는 해수는, 선체(100)의 내부공간을 거쳐 해수의 펌프 순환기 계통에 해당되는 해수펌프라인 측으로 유입된다. 그런데, 아이스 체스트부(110)의 유입 홀들보다 작은 얼음조각들은 내부공간으로 유입될 수 있다.

이때 복수의 배플존부(111, 112)가 해수의 유동라인을 따라 배치되어 나머지 얼음조각들을 걸러낼 수 있다. 이러한 복수의 배플존부(111, 112)의 배플(115)들은, 유입 홀들보다 작게 마련된다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시 예에 따른 해수흡입용 얼음차단장치의 구성요소들에 대해 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 복수의 배플존부(111, 112)는, 얼음조각들에 상응하도록 배플(115)들이 마련되며 내부공간에 기립 배치되는 제1 배플존부(111)와, 제1 배플존부(111)의 상부에 배치되며 제1 배플존부(111)를 따라 상부로 유동된 해수의 얼음조각들을 걸러내도록 배플(115)들이 마련되며 제1 배플존부(111)의 상부에 교차하도록 배치되는 제2 배플존부(112)를 포함할 수 있다.

제1 배플존부(111)는, 유동방향의 하류 즉 배후 측으로 해수의 유입을 허용하지만, 얼음조각들을 차단할 수 있다. 이때 차단된 얼음조각들은 제1 배플존부(111)의 상부 측으로 유동될 수 있으며, 제1 배플존부(111)의 상부에서 아래쪽으로 위치한 제2 배플존부(112) 측으로 유동되는데, 제2 배플존부(112)에 걸리면서 내부공간의 상부에 그대로 위치하게 된다. 이러한 얼음조각들은 후술되는 히터유닛에 의해 녹으면서 점차 소멸될 수 있다.

전술한 제1 배플존부(111)와 제2 배플존부(112)는, 해수를 흡입하도록 선체(100)의 탑재되는 해수펌프유닛에 대한 얼음조각들의 유동을 차단하도록 배치된다.

그리고 본 실시 예에 따른 제2 배플존부(112)는, 제1 배플존부(111)의 상부에 배플(115)들이 하향 경사지게 배치된 배플경사영역(117)을 포함할 수 있다.

제1 배플존부(111)는, 내부공간의 상하 방향을 따라 기립 배치되어 배후 측으로 얼음조각들의 유동을 차단하게 되며, 제2 배플존부(112)는 제1 배플존부(111)의 상부에 교차하게 배치되어 제1 배플존부(111)의 상부로 떠오른 얼음조각들이 해수펌프라인 측으로 유동되는 현상을 차단할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 실시 예에 따른 아이스 체스트부(110)에 상응하는 내부공간의 상부에는 히터유닛이 마련될 수 있다. 이러한 히터유닛(130)은, 내부공간의 상부로 유동된 해수의 얼음조각들을 녹여 소멸시킬 수 있으며, 해수펌프라인 측에 대한 얼음조각들의 유입이 차단되어 해수펌프라인이 얼음조각들로부터 보호될 수 있다.

도 4와 도 5를 참조하면, 전술한 제1 배플존부(111)와 제2 배플존부(112)의 각각의 배플(115)은, 가로 295~305mm이며 폭이 30~40mm를 가질 수 있다. 즉 배플(115)은, 가로 295~305mm이며 폭이 30~40mm보다 작은 얼음조각들을 통과시킬 수 있으나, 이보다 큰 얼음조각들의 통과는 차단할 수 있다.

이러한 배플(115) 사이즈는, 해수펌프라인 측으로 직접 유동되었을 때 해수펌프라인을 손상시킬 수 있는 크기의 얼음조각을 제한할 수 있는 사이즈이다.

아울러 제2 배플존부(112)의 배플(115)은, 배플(115)들이 높이 방향을 따라 20mm 간격으로 배치되는 하나의 배플영역(118)을 형성하며, 배플영역(118)은 가로방향을 따라 100mm 간격으로 그리고 높이 방향을 따라 80mm 간격으로 배치될 수 있다.

이때 제2 배플존부(112)는, 촘촘히 배플(115)들이 배치된 배플영역(118)이 일정간격으로 고르게 배치됨으로써 얼음조각들을 차단할 수 있으며, 이러한 배플영역(118)의 배치는 제1 배플존부(111)에도 적용될 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 히터유닛(130)은, 내부공간의 상부에서 선체(100)의 내벽부에 결합되는 히터본체(131)와, 히터본체(131)를 통과하도록 배치되며, 얼음조각들을 녹일 수 있는 온수가 유동되는 히팅파이프(135)를 포함할 수 있다.

이하에서는, 도 7과 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배플존부에 대해 설명한다.

먼저 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 제1 배플존부(111)는, 하부에서 상부로 상향 경사지게 또는 경사진 곡선으로 마련되며, 제2 배플존부(112)는, 제1 배플존부(111)의 상부에서 하향으로 배치되는 곡선라인을 따라 배플(115)들이 배치된 배플곡선영역(141)을 포함할 수 있다.

이때 제1 배플존부(111)가 경사지게 또는 경사진 곡선으로 마련됨으로써 얼음조각들이 내부공간의 상부 측으로 자연스럽게 이동될 수 있다. 즉 얼음조각들이 제1 배플존부(111)의 아래 쪽에 적체되지 않고 자연스럽게 상부 측으로 밀리면서 상부에 배치된 히터유닛(130)에 의해 소멸될 수 있다.

이러한 제1 배플존부(111)의 상부에 배치된 제2 배플존부(112)는, 히터유닛(130)에 의해 거의 소멸되어 작아진 얼음조각들의 하방 이동을 허용하여 상부에서 얼음조각들의 적체 현상을 방지할 수 있으며, 해수는 원활하게 제2 배플존부(112)를 거쳐 해수펌프라인 측으로 유입될 수 있다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 제2 배플존부(112)는, 제1 배플존부(111)의 상부에 배플들이 계단식으로 배치된 배플계단영역(142)을 포함할 수 있다. 제2 배플존부(112)는, 계단식으로 적체되는 얼음조각들이 떨어지도록 함으로써 낙차에 의해 얼음조각들이 제2 배플존부(112)에 부딪히게 할 수 있으며, 이에 따라 얼음조각들이 깨어지면서 작아지며, 점차 소멸될 수 있다.

본 발명의 일 실시에 따르면, 얼음조각들이 있는 해수가 유입되면서 얼음조각들이 걸러지면서 통과하는 내부공간이 마련되는 선체(100)와, 해수를 흡입하도록 선체(100)에 탑재되는 해수펌프라인과, 전술한 해수흡입용 얼음차단장치를 포함하는 선박이 제공될 수 있다. 이러한 선박은, 해수의 유입 시에 얼음조각들이 차단 또는 소멸되므로 해수를 유입시키는 해수펌프라인이 보호될 수 있다.

또한 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 얼음조각들이 있는 해수가 유입되면서 얼음조각들이 걸러지면서 통과하는 내부공간이 마련되는 선체(100)와, 해수를 흡입하도록 선체(100)에 탑재되는 해수펌프라인과, 전술한 해수흡입용 얼음차단장치를 포함하는 해양구조물이 제공될 수 있다. 이러한 해양구조물은, 해수의 유입 시에 얼음조각들이 차단 또는 소멸되므로 해수를 유입시키는 해수펌프라인이 보호될 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 이를 기초로 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다 할 것이다.

100: 선체 110: 아이스 체스트부
111, 112: 복수의 배플존부 111: 제1 배플존부
112: 제2 배플존부 115: 배플
117: 배플경사영역 118: 배플영역
130: 히터유닛 131: 히터본체
135: 히팅파이프 141: 배플곡선영역
142: 배플계단영역

Claims

얼음조각들이 있는 해수의 유입이 가능하도록 상기 얼음조각들을 걸러낼 수 있는 유입 홀들을 선체에 제공하는 아이스 체스트부; 및
상기 아이스 체스트부에 대응하는 상기 선체의 내부 공간에 마련되며, 상기 유입 홀들을 통과한 상기 얼음조각들을 걸러 내도록 배플들이 마련되는 복수의 배플존부를 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
제1 항에 있어서,
상기 복수의 배플존부는,
상기 얼음조각들에 상응하도록 상기 배플들이 마련되며, 상기 내부공간에 기립 배치되는 제1 배플존부; 및
상기 제1 배플존부의 상부에 배치되며, 상기 제1 배플존부를 따라 상부로 유동된 상기 해수의 얼음조각들을 걸러내도록 배플들이 마련되며, 상기 제1 배플존부의 상부에 교차하도록 배치되는 제2 배플존부를 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
제2 항에 있어서,
상기 내부공간의 상부에 마련되며, 상기 내부공간의 상부로 유동된 상기 해수의 얼음조각들을 녹일 수 있는 히터유닛을 더 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
제3 항에 있어서,
상기 제1 배플존부와 상기 제2 배플존부는, 상기 해수를 흡입하도록 상기 선체의 탑재되는 해수펌프유닛에 대한 상기 얼음조각들의 유동을 차단하도록 배치되며,
상기 제2 배플존부는, 상기 제1 배플존부의 상부에 배플들이 하향 경사지게 배치된 배플경사영역을 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
제3 항에 있어서,
상기 히터유닛은,
상기 내부공간의 상부에서 상기 선체의 내벽부에 결합되는 히터본체; 및
상기 히터본체를 통과하도록 배치되며, 상기 얼음조각들을 녹일 수 있는 온수가 유동되는 히팅파이프를 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
제3 항에 있어서,
상기 배플은, 가로 295~305mm이며 폭이 30~40mm를 갖는 해수흡입용 얼음차단장치.
제6 항에 있어서,
상기 제2 배플존부의 상기 배플은, 배플들이 높이 방향을 따라 20mm 간격으로 배치되는 하나의 배플영역을 형성하며, 상기 배플영역은 가로방향을 따라 100mm 간격으로 그리고 높이 방향을 따라 80mm 간격으로 배치되는 해수흡입용 얼음차단장치.
제2 항에 있어서,
상기 제1 배플존부는, 하부에서 상부로 상향 경사지게 또는 경사진 곡선으로 마련되며,
상기 제2 배플존부는, 상기 제1 배플존부의 상부에서 하향으로 배치되는 곡선라인을 따라 상기 배플들이 배치된 배플곡선영역을 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
제2 항에 있어서,
상기 제2 배플존부는, 상기 제1 배플존부의 상부에 배플들이 계단식으로 배치된 배플계단영역을 포함하는 해수흡입용 얼음차단장치.
얼음조각들이 있는 해수가 유입되면서 상기 얼음조각들이 걸러지면서 통과하는 내부공간이 마련되는 선체;
상기 해수를 흡입하도록 상기 선체에 탑재되는 해수펌프라인; 및
제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 상기 해수흡입용 얼음차단장치를 포함하는 선박.
얼음조각들이 있는 해수가 유입되면서 상기 얼음조각들이 걸러지면서 통과하는 내부공간이 마련되는 선체;
상기 해수를 흡입하도록 상기 선체에 탑재되는 해수펌프라인; 및
상기 제1 항 내지 제9 항 중 어느 한 항에 따른 상기 해수흡입용 얼음차단장치를 포함하는 해양구조물.