KR20160015601A - 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 시스템 - Google Patents

해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역의 가연성 가스 농도를 감지하는 가스 감지기; 상기 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스 농도에 따라 구동하는 회전모터; 상기 회전모터에 의해 구동되어, 상기 패널을 개폐하게 하는 개폐수단; 및 상기 개폐수단에 의해 개폐되는 개폐식 패널을 포함하는, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 의하면, 해상구조물에서 외부에 노출되어 있는 탑사이드 구역을 극저온이나 강풍과 같은 가혹한 외부 환경으로부터 보호하는 동시에, 해상구조물에서 누출되는 가연성 가스로 인한 화재나 폭발을 방지할 수 있다.

Description

해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 시스템 {Opening and Closing Type Panel Module for Protecting Offshore Structure}
본 발명은 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템에 관한 것으로, 해양구조물의 탑사이드 외면 또는 선박의 선체 상부에 설치되어 방폭, 방화 및 방풍 기능을 함으로써 폭발, 방화 및 외기로부터 해양구조물을 보호할 수 있는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 및 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템에 관한 것이다.
선박, 해양플랜트 등과 같은 해양구조물은 다양한 형태의 가혹한 환경에 처할 수 있어, 이러한 가혹한 환경으로부터 해양구조물을 보호하기 위한 보호 수단들이 개발되어 적용되어 왔다.
예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 극지용 선박, 극지용 드릴쉽, 극지용 해양플랜트 등은 극지 환경으로부터 선박을 보호하기 위하여 선체 상부를 고정식 벽으로 감싸는 방풍벽(wind wall)을 설치함으로써, 극지 특유의 저온과 강풍으로부터 선박을 보호할 수 있었다.
그러나, 상기 방풍벽은 밀폐형으로 고정되어 있는 형태이므로, 방풍벽으로 둘러 싸인 내부의 공기 질이 악화되어 작업자의 건강 및 안전에 악영향을 주어, 결국에는 작업 생산성이 저하될 수 있었다.
따라서, 방풍벽 내부의 공기 질을 개선하기 위하여, 방풍벽 설치시 다양한 HVAC 시스템의 설치도 함께 요구되어, HVAC 시스템 설치에 따른 비용 부담이 커지게 되었다.
또한, 방풍벽 내부에서 가연성 가스가 누출될 때에는, 단시간에 화재나 폭발 가능한 가연 농도에 도달하게 되며, 빠른 속도로 가스운(gas cloud)이 형성되어 그 사이즈가 커지므로, 폭발가능성이 높아진다.
이때, 점화로 인하여 방풍벽 내부에서 폭발이 발생할 경우, 방풍벽이 설치되지 않은 개방(open) 상태일 때보다 2배 이상의 과압(overpressure)이 발생될 수 있어, 인접 구조물이나 인명에 큰 피해를 끼칠 수 있다.
따라서, 저온이나 강풍과 같은 외부의 가혹한 환경으로부터 해양구조물을 보호하는 동시에 화재나 폭발과 같은 위험 사고의 발생도 방지할 수 있는 수단에 대한 요구가 커지고 있다.
이에, 본 발명은 방풍, 방화 및 방폭 효과를 동시에 나타낼 수 있는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈 및 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 해양구조물의 외부 노출 구역에 설치되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈으로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역의 가연성 가스 농도를 감지하는 가스 감지기; 및 상기 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 개폐식 패널을 포함하는, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 제공된다.
상기 개폐식 패널을 개폐하게 하는 개폐수단을 추가로 포함할 수 있다.
상기 개폐수단은 회전모터 또는 유압에 의해 구동되며, 상기 회전모터 또는 유압은 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스 농도에 따라 구동될 수 있다.
상기 개폐수단은, 상기 회전모터에 의해 회전하는 수평회전봉; 및 상기 수평회전봉의 회전동력에 의해 회전하는 수직회전봉을 포함할 수 있다.
상기 수평회전봉과 수직회전봉의 결합부는, 상기 수평회전봉과, 수직회전봉의 일 말단이 직각으로 맞물려, 수평회전봉의 회전동력을 수직회전봉에 전달할 수 있도록 연결된 구조를 가질 수 있다.
상기 수직회전봉의 다른 일 말단에는 회전자가 장착될 수 있다.
상기 수직회전봉은 패널을 관통하여 삽입될 수 있다.
상기 개폐수단은, 상기 회전모터에 의해 구동하여 회전하는 수직봉; 및 상기 수직봉의 회전동력에 의해 회전하는 체인(chain)을 포함하되, 상기 수직봉은 양 말단에 스프로켓(sprocket)이 장착되어 있어, 상기 회전모터의 회전동력이 스프로켓으로 전달될 수 있다.
상기 수직봉의 양 말단의 스프로켓과 체인의 결합부는, 상기 수직봉과 체인이 직각을 이루도록, 스프로켓과 체인이 맞물려 스프로켓의 회전동력을 체인에 전달될 수 있도록 연결된 구조를 가질 수 있다.
상기 수직봉은 패널을 관통하여 삽입되어, 상기 수직봉 회전시 패널이 개폐될 수 있다.
상기 패널은 내부에 단열재가 포함될 수 있다.
상기 패널에는 폭발시 개방되어, 폭발로 인한 과압을 경감시키는 위한 개폐식 도어(door)가 형성될 수 있다.
상기 개폐식 도어는 개폐 가능하도록 일측이 상기 패널과 힌지 결합될 수 있다.
상기 개폐식 도어는 패널에 고정될 수 있도록 다른 일측에 고정수단이 설치될 수 있다.
상기 고정수단은 상기 개폐식 도어와 패널에 각각 설치된 자석일 수 있다.
상기 개폐식 도어는 개방시 도어가 일정 수준으로 개방될 수 있도록 와이어에 의해 패널과 연결될 수 있다.
상기 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역에 따뜻한 공기를 주입하여 개폐식 패널 개방시 외부의 찬 공기의 유입을 방지하기 위한 방폭팬을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 의하면, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈; 및 상기 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역에 따뜻한 공기를 주입하여 개폐식 패널 개방시 외부의 찬 공기의 유입을 방지하기 위한 방폭팬을 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템이 제공된다.
상기 방폭팬은 해양구조물의 공조 덕트 내부에 설치될 수 있다.
상기 공조 덕트 내부에는 공기를 가열하기 위한 코일선이 설치될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서, 상기 개폐식 패널을 개폐시키는 개폐수단은, 상기 회전모터에 의해 회전하는 수평회전봉; 및 상기 수평회전봉의 회전동력에 의해 회전하는 수직회전봉을 포함하되, 상기 수직회전봉은 개폐식 패널을 관통하여 삽입된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 제공된다.
상기 수평회전봉과 수직회전봉의 결합부는, 상기 수평회전봉과, 수직회전봉의 일 말단이 직각으로 맞물려, 수평회전봉의 회전동력을 수직회전봉에 전달할 수 있도록 연결된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서, 상기 개폐식 패널을 개폐시키는 개폐수단은, 상기 회전모터에 의해 구동하여 회전하는 수직봉; 및 상기 수직봉의 회전동력에 의해 회전하는 체인(chain)을 포함하되, 상기 수직봉은 양 말단에 스프로켓(sprocket)이 장착되어 있어, 상기 회전모터의 회전동력이 스프로켓으로 전달되며, 상기 수직봉은 패널을 관통하여 삽입되어, 상기 수직봉 회전시 패널이 개폐될 수 있다.
상기 수직봉의 양 말단의 스프로켓과 체인의 결합부는, 상기 수직봉과 체인이 직각을 이루도록, 스프로켓과 체인이 맞물려 스프로켓의 회전동력을 체인에 전달될 수 있도록 연결된 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 극지용 선박 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서, 상기 패널에는 폭발시 개방되어 내부 가스를 방출하여 폭발에 의한 피해를 경감시키기 위한 개폐식 도어(door)가 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 측면에 의하면, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템이 제공된다.
상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템에 있어서, 선수, 중앙 및 선미로 구획되는 해양구조물에서, 거주구가 위치하는 선수에는 방폭팬이 설치되고, 중앙 및 선미에는 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치될 수 있다.
본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 의하면, 해양구조물에서 외부에 노출되어 있는 탑사이드 구역을 극저온이나 강풍과 같은 가혹한 외부 환경으로부터 보호하는 동시에, 해양구조물에서 누출되는 가연성 가스로 인한 화재나 폭발을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역에서 예기치 않은 폭발이 일어나더라도 개폐식 패널에 설치된 개폐식 도어가 순간적으로 개방되어 폭발 과압을 경감시켜, 폭발에 의해 피해를 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 극지용 선박(a), 드릴쉽(b) 및 부유식 구조물(c)에서 밀폐형 고정식으로 방풍벽이 설치된 형태를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로서, 상기 개폐식 패널 모듈이 폐쇄된 경우(a) 및 개방된 경우(b)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에서, 패널을 개폐시키는 개폐수단으로서, 수평회전봉과 수직회전봉을 포함하는 개폐수단을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에서, 패널을 개폐시는 개폐수단으로서, 양 말단에 스프로켓이 장착된 수직봉과 체인을 포함하는 개폐수단을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에서, 폭발시 가연성 가스를 방출시킬 수 있는 개폐식 도어가 패널에 형성된 것을 도시한 것이다.
도 6은 패널에 형성된 개폐식 도어가 폐쇄된 경우(a) 및 개방된 경우(b)를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서, 방폭팬을 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 포함하는 해양구조물 보호용 패널 시스템의 일 구현예로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 해양구조물에 전체적으로 설치된 예를 개략적으로 도시한 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 포함하는 해양구조물 보호용 패널 시스템의 다른 일 구현예로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 해양구조물에 부분적으로 설치된 예를 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 명세서에서 사용된 용어 "해양구조물"은 선박, 드릴쉽, 부유식 구조물, 해양플랜트 등을 의미하나, 해상에서 필요한 작업을 위해 이용되는 선박 또는 구조물이라면 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용된 용어 "방폭팬"은 공기를 공급 또는 이송하기 위한 팬(fan)으로서, 당업계에서 통상적으로 사용되는 블로어팬(blower fan), 송풍기 등을 의미하는 것일 수 있다.
본 발명은 해양구조물의 외부 노출 구역에 설치되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈으로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역의 가연성 가스 농도를 감지하는 가스 감지기; 및 상기 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 개폐식 패널을 포함하는, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 관한 것으로, 상기 개폐식 패널을 개폐하게 하는 개폐수단을 추가로 포함할 수 있고, 상기 개폐수단은 회전모터 또는 유압에 의해 구동되며, 상기 회전모터 또는 유압은 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스 농도에 따라 구동될 수 있다.
도 2에는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로서, 상기 개폐식 패널 모듈이 폐쇄된 경우(a) 및 개방된 경우(b)를 개략적으로 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에서, 패널을 개폐시키는 개폐수단으로서, 수평회전봉과 수직회전봉을 포함하는 개폐수단이 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에서, 패널을 개폐시는 개폐수단으로서, 양 말단에 스프로켓이 장착된 수직봉과 체인을 포함하는 개폐수단을 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에서, 폭발시 가연성 가스를 방출시킬 수 있는 개폐식 도어가 패널에 형성된 모습이 도시되어 있고, 도 6에는 패널에 형성된 개폐식 도어가 폐쇄된 경우(a) 및 개방된 경우(b)가 개략적으로 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서, 방폭팬을 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈의 일 구현예가 개략적으로 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명은 해양구조물의 외부 노출 구역에 설치되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)에 관한 것으로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)은, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역의 가연성 가스 농도를 감지하는 가스 감지기(10); 상기 가스 감지기(10)에서 감지된 가연성 가스 농도에 따라 구동하는 회전모터(20); 상기 회전모터(20)에 의해 구동되어, 개폐식 패널을 개폐하게 하는 개폐수단(30); 및 상기 개폐수단(30)에 의해 개폐되는 개폐식 패널(40)을 포함할 수 있다.
여기서, 해양구조물의 외부 노출 구역이란, 해양구조물의 선체 상부에 위치하는 탑사이드 모듈(topside module)이 설치된 구역을 의미하는 것일 수 있다. 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)은 탑사이드 모듈을 외부 환경으로부터 보호하고, 또한, 해양구조물 자체에서 누출되는 가연성 가스로 인한 화재나 폭발을 방지할 수 있도록, 선체 상부를 둘러싸도록 설치될 수 있다.
상기 가스 감지기(10)는 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 내부 공간의 가연성 가스(inflammable gas) 농도를 감지하여 화재나 폭발이 일어날 정도로 위험 수위에 있는 농도가 감지되면, 가스 감지기(10)는 개폐식 패널(40)을 개방시키는 동력을 발생시키도록 회전모터(20)를 구동하도록 하는 위험 신호를 회전모터(20)에 전달할 수 있다. 이때, 화재 또는 폭발이 발생할 수 있는 공기 중 가연성 가스의 농도는 하한가연농도(LFL: Lower Flamable Limit) 이상, 상한가연농도(UFL: Upper Flammable Limit) 이하일 수 있으며, 상기 하한가연농도 및 상한가연농도는 가연성 가스의 특성에 따라 상이할 수 있다. 상기 가스 감지기(10)가 회전모터(20)를 구동하는 위험 신호를 회전모터(20)에 전달하기 시작하는 가연성 가스의 농도는 하한가연농도일 수 있다. 상기 가연성 가스는 탄화수소계 가스일 수 있다.
예를 들어, 가연성 가스가 메탄 가스일 경우, 화재 또는 폭발이 발생할 수 있는 공기 중 메탄 가스의 농도는 5 ~ 15% 일 수 있으며, 따라서, 가스감지기(10)가 회전모터(20)를 구동하도록 하는 위험 신호를 회전모터(20)에 전달하기 시작하는 메탄 가스의 농도는 5% 일 수 있다.
상기 회전모터(20)는 가스 감지기(10)로부터 가연성 가스가 화재 또는 폭발이 발생할 수 있는 농도에 도달했다는 위험 신호를 전달받아 개폐식 패널(40)이 개방되도록 구동될 수 있다 (도 2의 (a)). 또한, 가연성 가스의 농도가 안정적인 상태가 되었다는 안전 신호를 전달받아 개폐식 패널(40)이 폐쇄되도록 구동될 수 있다 (도 2의 (b)).
상기 회전모터(20)는 개폐식 패널(40)을 개방 또는 폐쇄하기 위한 회전동력을 발생시킬 수 있으며, 상기 회전모터(20)에 의해 발생된 회전동력은 개폐수단(30)에 의해 개폐식 패널(40)에 전달될 수 있다.
상기 개폐수단(40)은 회전모터(20)에서 발생한 회전동력을 개폐식 패널(40)에 전달하여 개방 또는 폐쇄될 수 있도록 하는 전동장치의 역할을 할 수 있다. 여기서 개폐식 패널(40)은 90°까지 회전하게 되면 최대한 개방되는 상태이므로, 회전동력을 이용해 개폐식 패널(40)의 개방 정도를 조절할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 개폐수단(30)은, 상기 회전모터(20)에 의해 회전하는 수평회전봉(32); 및 상기 수평회전봉(32)의 회전동력에 의해 회전하는 수직회전봉(33)을 포함할 수 있다.
상기 수평회전봉(32)과 수직회전봉(33)의 결합부(31)는, 상기 수평회전봉(32)과, 수직회전봉(33)의 일 말단이 직각으로 맞물려, 수평회전봉(32)의 회전동력을 수직회전봉(33)에 전달할 수 있도록 연결된 구조를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 수평회전봉(32)과 수직회전봉(33)의 결합부(31)는 톱니가 맞물려 돌아가면서 회전동력이 전달되는 구조일 수 있다.
상기 수평회전봉(32)은 다수 개의 수직회전봉(33)과 결합될 수 있다.
예를 들어, 수평회전봉(32)이 3개의 수직회전봉(33)과 결합된 경우, 수평회전봉(32)은 수직회전봉(33)과의 결합부(31)에 의해 순차적으로 구분되는 제1 수평회전봉(32-1), 제2 수평회전봉(32-2), 제3 수평회전봉(32-3) 및 제4 수평회전봉(32-4)를 포함할 수 있고, 수직회전봉(32)과 3개의 수직회전봉(33)과의 결합부는 순차적으로 각각 제1 결합부(31-1), 제2 결합부(31-2) 및 제3 결합부(31-3)라 할 수 있으며, 상기 제1 결합부(31-1), 제2 결합부(31-2) 및 제3 결합부(31-3)에 각각 결합된 수직회전봉을 각각 제1 수직회전봉(33-1), 제2 수직회전봉(33-2) 및 제3 수직회전봉(33-3)이라 할 수 있다.
상기 제1 결합부(31-1), 제2 결합부(31-2) 및 제3 결합부(31-3)는 각각의 수평회전봉과 수직회전봉이 맞물리는 부분이 톱니로 형성되어 맞물려, 회전모터(20)에 의해 회전하는 수평회전봉(32)의 회전동력을 수직회전봉(33)으로 전달하게 된다.
이에, 인접하는 수평회전봉끼리의 회전 방향이 반대가 되고, 또한, 인접하는 수직회전봉끼리의 회전 방향이 반대가 되는 것이다. 예를 들어, 제1 수평회전봉(32-1)과 제3 수평회전봉(32-3); 및 제2 수평회전봉(32-2)과 제4 수평회전봉(32-4)의 회전방향은 서로 반대이고, 제2 수직회전봉(32-2)은 제1 수직회전봉(32-1)과 제3 수직회전봉(32-3)과의 회전방향과는 반대일 수 있다.
한편, 상기 수직회전봉(33)의 일 말단은 전술한 바와 같이 결합부(31)에서 수평회전봉(22)과 결합되어 있으나, 다른 일 말단에는 회전자(34)가 장착될 수 있으며, 상기 회전자(34)는 베어링 형태로 장착된 것일 수 있다.
또한, 상기 수직회전봉(33)은 개폐식 패널(40)을 관통하여 삽입될 수 있으므로, 전술한 바와 같이 회전모터(20)의 회전동력을 전달받아 수직회전봉(20)이 회전함으로써, 개폐식 패널(40)이 회전하여 개방될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 개폐수단(30)은, 상기 회전모터(20)에 의해 구동하여 회전하는 수직봉(35); 및 상기 수직봉(35)의 회전동력에 의해 회전하는 체인(chain, 37)을 포함할 수 있다. 상기 수직봉(35)은 양 말단에 스프로켓(sprocket, 36)이 장착되어 있어, 상기 회전모터(20)의 회전동력이 스프로켓(36)으로 전달될 수 있다.
상기 수직봉(35)의 양 말단의 스프로켓(36)과 체인(37)의 결합부(31)는, 상기 수직봉(35)과 체인(37)이 직각을 이루도록, 스프로켓(36)과 체인(37)이 맞물려 스프로켓(36)의 회전동력을 체인(37)에 전달될 수 있도록 연결된 구조를 가질 수 있다.
상기 수직봉(35)은 개폐식 패널(40)을 관통하여 삽입될 수 있으므로, 전술한 바와 같이 회전모터(20)의 회전동력을 전달받아 수직봉(35)이 회전함으로써, 개폐식 패널(40)이 회전하여 개방될 수 있다. 상기 수직봉(35)은 회전동력에 의해 회전할 수 있도록 수직봉 중앙에 돌출 나사부가 형성될 수 있다.
상기 개폐식 패널(40)은 경량성이면서 열성능이 우수한 재질로 제조될 수 있으며, 구체적으로, 외판(41)은 SUS(Steel Use Stainless) 또는 알루미늄일 수 있고, 그 내부에는 단열재(42)가 포함되어 단열성을 향상시킬 수 있다. 상기 단열재(42)는 스티로폼일 수 있으나, 일반적으로 단열재(42)로 사용될 수 있는 것이라면 이에 제한되는 것을 아니다.
도 5를 참조하면, 상기 개폐식 패널(40)에는 폭발시 개방되어, 폭발로 인한 과압을 경감시키는 위한 개폐식 도어(door, 40)가 형성될 수 있다.
상기 개폐식 도어(40)는 얇은 금속판의 형태일 수 있으며, 예기치 않은 폭발시 상기 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 내부 구역의 과압에 의해 자동으로 개방되어, 폭발 과압에 의한 하중을 순간적으로 낮추어 줄 수 있다. 이에 따라, 해양구조물의 탑사이드에 설치된 각종 장비의 피해를 최소화할 수 있다.
상기 개폐식 도어(50)의 형상 및 개수는 해양구조물의 종류, 외부 조건 등에 따라 적절히 조절할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 개폐식 도어(50)는 폭발이 일어나지 않은 상황에서는 폐쇄된 상태일 수 있고(도 6의 (a)), 폭발시에는 자동적으로 개방될 수 있다(도 6의 (b)).
상기 개폐식 도어(50)는 개폐 가능하도록 일측이 상기 개폐식 패널(40)에 힌지(51) 결합된 것일 수 있다.
또한, 상기 개폐식 도어는 폐쇄 상태일 때 상기 개폐식 패널에 고정되어 있도록, 다른 일측에는 고정수단(52)이 설치될 수 있다.
상기 고정수단(52)은 자석(53)일 수 있으며, 개폐식 도어(50)와 개폐식 패널(40)이 접하는 부위에 각각 자석(53)이 장착되어 있어, 자석(53)끼리의 자성에 의해 고정되어 개폐식 도어(50)가 폐쇄된 상태를 유지할 수 있다.
한편, 상기 개폐식 도어(50)는 폭발시 과압에 의해, 고정수단(51)으로 고정된 부위가 분리되면서 개폐식 도어(50)가 개방되며, 이때, 상기 개폐식 도어(50)가 일정 정도까지만 개방될 수 있도록, 상기 개폐식 도어(50)와 개폐식 패널(40)은 스틸 와이어(steel wire, 53)에 의해 연결된 것이 수 있다.
이때, 스틸 와이어(54)는 개폐식 도어(50)가 개방된 후, 힌지(51) 결합에 의해 다시 폐쇄 상태로 되돌아 올 수 있을 정도로 적절히 조절할 수 있다. 이와 같이 개폐식 도어(50)의 개방을 일정 정도로 조절해줌으로써 개폐식 도어(50)의 손상을 방지하고 영구 사용이 가능하도록 할 수 있다.
도 7에는 본 발명에 따른 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서, 방폭팬을 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈의 일 구현예가 개략적으로 도시되어 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)은 전술한 바와 같은 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역에 따뜻한 공기를 주입하여 개폐식 패널(40) 개방시 외부의 찬 공기의 유입을 방지하기 위한 방폭팬(60)을 더 포함할 수 있다.
상기 방폭팬(60)은 해양구조물의 공조 덕트(61) 내부에 설치될 수 있으며, 상기 공조 덕트(61) 내부에는 공기를 가열하기 위한 코일선(62)이 설치될 수 있다.
상기 공조 덕트(61)는 해양구조물에 설치되어 있는 공조 시스템에 장착되어 있는 덕트일 수 있으며, 일반적으로 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)의 상부에 위치하는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)에 있어서, 상기 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역의 가연성 가스 농도가 증가하여 개폐식 패널(40)이 개방되면 가연성 가스는 외부로 배출할 수 있으나, 극지방 같이 극저온의 가혹한 외부 환경하에서는 개폐식 패널(40)이 개방되어 가연성 가스가 외부로 배출됨과 동시에, 외부의 극저온 외기가 내부로 유입되어 해양구조물에 설치된 각종 장비가 손상될 우려가 있을 수도 있다.
상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역 내부에 가연성 가스가 누출될 경우 상기 구역 내부의 압력이 외부의 압력보다 높아져, 공기의 흐름은 자연적으로 구역 내부에서 외부로 흘러가게 되므로, 개폐식 패널(40)이 개방되어 가연성 가스가 외부로 배출될 때, 극저온 외기가 상기 구역 내부로 유입되는 현상은 제한적일 수 있다.
그러나, 상기 개폐식 패널(40) 개방시, 상기 구역 내부의 가연성 가스의 신속한 배출과 극저온 외기의 유입을 최소화하기 위하여 방폭팬(60)을 설치할 수 있다.
즉, 상기 방폭팬(60)은 극저온 환경 하에서 개폐식 패널(40) 개방시 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역으로 유입될 수 있는 극저온 외기의 유입을 방지하기 위하여 설치될 수 있다.
예를 들어, 상기 방폭팬(60)은 개폐식 패널(40)이 개방될 때 함께 작동하여, 개폐식 패널(40)의 개방에 의하여 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역의 가연성 가스가 외부로 배출됨과 동시에, 공조 덕트(61) 내부의 코일선(62)에 의해 가열된 따뜻한 공기를 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역으로 공급할 수 있다. 결국, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역이 따뜻한 공기로 채워짐에 따라, 극저온의 외기가 상기 구역 내로 유입될 수 없을 수 있다.
아울러, 상기 방폭팬(60)에 의해 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)로 둘러싸인 구역으로 공급되는 따뜻한 공기는 상기 구역 내부에 설치된 탑사이드 모듈과 같은 각종 장비를 감싸주는 에어커튼과 같은 배리어(barrier) 역할을 하여 극저온 외기에 의한 피해를 최소화할 수도 있다.
전술한 바와 같은 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)은 에이치 빔(H beam)과 같은 프레임 상에 가스감지기, 회전모터, 개폐수단, 개폐식 패널 등과 같은 각 부재들이 장착되어 모듈을 형성할 수 있다.
도 8에는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 포함하는 해양구조물 보호용 패널 시스템의 일 구현예로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 해양구조물에 전체적으로 설치된 예가 개략적으로 도시되어 있고, 도 9에는 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 포함하는 해양구조물 보호용 패널 시스템의 다른 일 구현예로서, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 해양구조물에 부분적으로 설치된 예를 개략적으로 도시되어 있다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템(2)은 해양구조물의 상부를 둘러싸도록 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)이 연속적으로 설치되어 형성된 것일 수 있다.
상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)의 개폐식 패널(40)은 일괄적으로 개폐될 수도 있고, 상기 개폐식 패널 모듈(1)이 설치된 위치에 따라 가연성 가스가 누출되는 정도가 다를 수 있으므로, 가연성 가스가 많이 누출되어 가연성 가스 농도가 높아진 지점에 위치하는 개폐식 패널(40)만 부분적으로 개폐될 수도 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템(2)은, 선수, 중앙 및 선미로 구획되는 해양구조물에서, 거주구가 위치하는 선수에는 방폭팬(60)이 설치되고, 중앙 및 선미에는 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)이 설치될 수 있다.
해양구조물에서 사람이 거주하는 거주구는 안전이 중요시되는 구역이므로, 가연성 가스 누출시 신속히 다른 구역으로 가연성 가스를 이송한 뒤에, 가연성 가스가 이송된 구역에서 외부로 가연성 가스를 배출시킬 수도 있다.
일반적으로 선수에 거주구가 위치하므로, 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템(2)은, 선수에는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)을 설치하지 않고 방폭팬(60)만 공조 덕트(61)에 설치하며, 중앙 및 선미에만 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(2)을 설치한 구조일 수 있다.
이때, 선수에서 가연성 가스가 누출되면 방폭팬(60)에 의해 따뜻한 공기가 공급되어, 선수의 가연성 가스가 중앙 및 선미로 이송되고, 중앙 및 선미에 설치된 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈(1)에 의해 가연성 가스가 외부로 배출되게 된다.
이와 같이 거주구가 위치하는 선수에 개폐식 패널 모듈(1)을 설치하지 않고 방폭팬(60)을 설치함으로써, 가연성 가스를 신속히 배출할 수 있는 동시에 극저온 외기가 유입될 우려가 없을 수 있다. 이때 방폭팬(60)이 설치된 해양구조물의 상부에는 종래 고정식 방풍벽 또는 일반 패널이 설치될 수 있다.
전술한 바와 같은, 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 의하면, 해양구조물에서 외부에 노출되어 있는 탑사이드 구역을 극저온이나 강풍과 같은 가혹한 외부 환경으로부터 보호하는 동시에, 해양구조물에서 누출되는 가연성 가스로 인한 화재나 폭발을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역에서 예기치 않은 폭발이 일어나더라도 개폐식 패널에 설치된 개폐식 도어가 순간적으로 개방되어 폭발 과압을 경감시켜, 폭발에 의해 피해를 최소화할 수 있다.
또한, 간소한 개폐식 패널을 이용함으로써, 환기를 위하여 요구되는 과도한 공조 설비 및 비용 부담이 경감될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1: 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈
2: 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템
10: 가스 감지기
20: 회전모터
30: 개폐수단
31: 결합부 32: 수평회전봉
33: 수직회전봉 34: 회전자
35: 수직봉 36: 스프로켓
37: 체인
40: 개폐식 패널
41: 외판 42: 단열재
50: 개폐식 도어
51: 힌지 52: 고정수단
53: 자석 54: 스틸 와이어
60: 방폭팬
61: 공조덕트 62: 코일선

Claims (27)

  1. 해양구조물의 외부 노출 구역에 설치되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈으로서,
    상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역의 가연성 가스 농도를 감지하는 가스 감지기; 및
    상기 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 개폐식 패널을 포함하는, 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개폐식 패널을 개폐하게 하는 개폐수단을 추가로 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 개폐수단은 회전모터 또는 유압에 의해 구동되며, 상기 회전모터 또는 유압은 가스 감지기에서 감지된 가연성 가스 농도에 따라 구동되는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 개폐수단은
    상기 회전모터에 의해 회전하는 수평회전봉; 및
    상기 수평회전봉의 회전동력에 의해 회전하는 수직회전봉을 포함하는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 수평회전봉과 수직회전봉의 결합부는,
    상기 수평회전봉과, 수직회전봉의 일 말단이 직각으로 맞물려, 수평회전봉의 회전동력을 수직회전봉에 전달할 수 있도록 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 수직회전봉의 다른 일 말단에는 회전자(rotor)가 장착된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 수직회전봉은 패널을 관통하여 삽입된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 개폐수단은,
    상기 회전모터에 의해 구동하여 회전하는 수직봉; 및
    상기 수직봉의 회전동력에 의해 회전하는 체인(chain)을 포함하되,
    상기 수직봉은 양 말단에 스프로켓(sprocket)이 장착되어 있어, 상기 회전모터의 회전동력이 스프로켓으로 전달되는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 수직봉의 양 말단의 스프로켓과 체인의 결합부는
    상기 수직봉과 체인이 직각을 이루도록, 스프로켓과 체인이 맞물려 스프로켓의 회전동력을 체인에 전달될 수 있도록 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 수직봉은 패널을 관통하여 삽입되어, 상기 수직봉 회전시 패널이 개폐되는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 패널은 내부에 단열재가 포함된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 패널에는 폭발시 개방되어, 폭발로 인한 과압을 경감시키는 위한 개폐식 도어(door)가 형성된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 개폐식 도어는 개폐 가능하도록 일측이 상기 패널과 힌지 결합된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 개폐식 도어는 패널에 고정될 수 있도록 다른 일측에 고정수단이 설치된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 고정수단은 상기 개폐식 도어와 패널에 각각 설치된 자석인 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 개폐식 도어는 개방시 도어가 일정 수준으로 개방될 수 있도록 와이어에 의해 패널과 연결된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역에 따뜻한 공기를 주입하여 개폐식 패널 개방시 외부의 찬 공기의 유입을 방지하기 위한 방폭팬을 더 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 방폭팬은 해양구조물의 공조 덕트 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 공조 덕트 내부에는 공기를 가열하기 위한 코일선이 설치된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  20. 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서,
    상기 개폐식 패널을 개폐시키는 개폐수단은, 상기 회전모터에 의해 회전하는 수평회전봉; 및 상기 수평회전봉의 회전동력에 의해 회전하는 수직회전봉을 포함하되,
    상기 수직회전봉은 개폐식 패널을 관통하여 삽입된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 수평회전봉과 수직회전봉의 결합부는,
    상기 수평회전봉과, 수직회전봉의 일 말단이 직각으로 맞물려, 수평회전봉의 회전동력을 수직회전봉에 전달할 수 있도록 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  22. 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서,
    상기 개폐식 패널을 개폐시키는 개폐수단은, 상기 회전모터에 의해 구동하여 회전하는 수직봉; 및 상기 수직봉의 회전동력에 의해 회전하는 체인(chain)을 포함하되, 상기 수직봉은 양 말단에 스프로켓(sprocket)이 장착되어 있어, 상기 회전모터의 회전동력이 스프로켓으로 전달되며,
    상기 수직봉은 패널을 관통하여 삽입되어, 상기 수직봉 회전시 패널이 개폐되는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 수직봉의 양 말단의 스프로켓과 체인의 결합부는,
    상기 수직봉과 체인이 직각을 이루도록, 스프로켓과 체인이 맞물려 스프로켓의 회전동력을 체인에 전달될 수 있도록 연결된 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  24. 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서,
    상기 패널에는 폭발시 개방되어 내부 가스를 방출하여 폭발에 의한 피해를 경감시키기 위한 개폐식 도어(door)가 형성된 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  25. 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치된 구역의 가연성 가스의 농도에 따라 개폐되는 극지용 선박 보호용 개폐식 패널 모듈에 있어서,
    상기 개폐식 패널 모듈로 둘러싸인 구역에 따뜻한 공기를 주입하여 개폐식 패널 개방시 외부의 찬 공기의 유입을 방지하기 위한 방폭팬을 더 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈.
  26. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항의 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈을 포함하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템.
  27. 제26항에 있어서,
    선수, 중앙 및 선미로 구획되는 해양구조물에서
    거주구가 위치하는 선수에는 방폭팬이 설치되고,
    중앙 및 선미에는 상기 해양구조물 보호용 개폐식 패널 모듈이 설치되는 것을 특징으로 하는 해양구조물 보호용 개폐식 패널 시스템.
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