KR20170110010A

KR20170110010A - 선박용 공기관의 자동 폐지 장치

Info

Publication number: KR20170110010A
Application number: KR1020170030349A
Authority: KR
Inventors: 후토시 니이쿠라
Original assignee: 니이쿠라 코교 가부시끼가이샤
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2017-03-10
Publication date: 2017-10-10
Also published as: CN107218399B; EP3222512A1; JP6030788B1; HK1244527B; CN107218399A; KR101831104B1; JP2017172645A

Abstract

<과제> 선박이 가라앉을 때에 공기관의 폐지를 확실하게 행하고, 탱크의 내용물의 유출을 매우 억제한다.
<해결 수단> 공기관의 유로의 일부를 구성함과 아울러, 상기 유로와 교차하는 밸브 착좌가 형성된 밸브 상자(2)와, 이 밸브 상자에 회동이 가능하게 장착된 작동축(3)과, 이 작동축에 일체로 장착되어, 상기 밸브 착좌와의 착리좌에 의해 상기 유로의 개폐를 이루는 밸브 본체(4)와, 상기 작동축과 상기 밸브 상자와의 사이에 가설되고, 상기 밸브 본체를 착좌 위치를 향해 부세하는 폐지 스프링(5)과, 이 폐지 스프링의 부세력에 저항하고, 상기 작동축을 상기 밸브 본체를 이좌시킨 상태에 계지하는 계지 기구 R과, 상기 수압이 설정치를 넘었을 때에, 상기 계지 기구에 있어서의 상기 작동축의 계지를 해제하는 수압 검지 기구 P를 구비하고 있다.

Description

선박용 공기관의 자동 폐지 장치{AUTOMATIC CLOSEOUT APPRATUS OF SHIP APPLICATION AIR PIPE}

본 발명은, 선박의 밸러스트(ballast) 탱크나 연료 탱크, 혹은 윤활유 탱크 등에 병설된 공기관에 장착되어, 해수가 상기 탱크에 침입하는 것을 방지하도록 한 선박용 공기관의 자동 폐지(colseout) 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 있어서는 밸러스트 탱크나 연료 탱크, 혹은 윤활유 탱크 등의 탱크를 구비하고 있고, 또 이러한 탱크에는 내부 압력 조정을 위한 공기관이 병설되어 있다.

그리고, 이 공기관의 정부(頂部)는 외기와의 연통을 위해서 선박의 상부 갑판 등으로부터 선외로 돌출되어 있다.

그런데, 이러한 공기관에 있어서는 갑판에 해수가 쏟아진 경우, 이 해수가 상기 공기관의 정부로부터 들어가고, 이 공기관을 통과하여 탱크 내로 침입해 버리는 것이 상정된다.

이러한 불편에 대처하기 위해서, 예를 들어 특허 문헌 1에 나타나듯이, 상기 공기관의 정부에 플로트(float) 밸브를 장착해 두고, 상기 공기관의 정부에 해수가 침입한 경우, 이 해수에 의해 발생시켜지게 되는 부력을 이용하여 상기 플로트 밸브를 닫고, 이에 의해 상기 해수의 침입을 방지하는 기술이 제안되어 있다.

일본국 특허공개 2002-178982호 공보

전술한 플로트 밸브는 해수에 의한 부력을 이용하여 상기 공기관의 폐지를 행하도록 하고 있다.

즉, 폐지 상태에 있는 상기 플로트(float) 밸브에는, 항상 수압이 작용하는 상태이다.

이러한 수압은, 선박이 통상 상태인 경우에는, 상기 해수가 갑판으로부터 해면으로 낙하함으로써, 단기간으로 개방된다.

그렇지만, 선박이 가라앉는 경우에는, 상기 플로트 밸브가 해중에 있어, 이 플로트 밸브에 연속하여 수압이 작용한다.

또한 침강이 진행되어 심도가 증가하면, 이에 수반하여 상기 수압도 상승한다.

한편, 상기 플로트 밸브의 플로트(float)는, 밸브 폐지시의 응답성을 높이기 위해서, 내부를 공동으로 하여 얻어지는 부력을 크게 하거나, 혹은 경량인 재료를 이용하여 매우 가볍게 하도록 하고 있다.

그 반면에 상기 플로트의 기계적인 강도가 충분히 얻어지지 않고 있다.

따라서, 전술한 플로트 밸브에서는 그 플로트가 선박이 가라앉을 때에 작용하는 수압에 견디지 못하여 파손해 버리는 것이 상정된다.

플로트가 파손해 버리면 플로트 밸브에 의한 공기관의 폐지가 해제되고, 공기관을 통해 해수가 탱크 내로 유입되고, 이 탱크 내의 연료 등이 선외로 누출되어 버린다.

본 발명은, 이러한 종래의 문제점에 감안하여 이루어진 것으로, 선박이 가라앉을 때에, 공기관의 폐지를 확실하게 행하고, 탱크의 내용물의 유출을 매우 억제할 수 있는 선박용 공기관의 자동 폐지 장치를 제공하는 것을 해결 과제로 한다.

본 발명의 선박용 공기관의 자동 폐지 장치는, 전술한 과제를 해결하기 위해서, 선박에 설치된 공기관의 관두(管頭) 근방에 설치되고, 선박의 침몰시에 생기는 수압을 검지하여 상기 공기관을 폐지하도록 한 선박용 공기관의 자동 폐지 장치로서, 상기 공기관의 유로의 일부를 구성함과 아울러, 상기 유로와 교차하는 밸브 착좌가 형성된 밸브 상자와, 이 밸브 상자에 회동(回動) 가능하게 장착된 작동축과, 이 작동축에 일체로 장착되어, 상기 밸브 착좌와의 착리좌(着離座)에 의해 상기 유로의 개폐를 이루는 밸브 본체와, 상기 작동축과 상기 밸브 상자와의 사이에 가설되고, 상기 밸브 본체를 착좌 위치를 향해 부세(付勢)하는 폐지 스프링과, 이 폐지 스프링의 부세력에 저항하고, 상기 작동축을 상기 밸브 본체를 이좌(離座)시킨 상태에 계지하는 계지 기구와, 상기 수압이 설정치를 넘었을 때에, 상기 계지 기구에 있어서의 상기 작동축의 계지를 해제하는 수압 검지 기구를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 선박용 공기관의 자동 폐지 장치는, 통상시에 있어서는, 상기 폐지 스프링의 부세력에 저항하여 상기 작동축을 회동시키고, 이 작동축에 장착되어 있는 상기 밸브 본체를 상기 밸브 착좌로부터 이간시킨다.

또한 상기 작동축을 상기 계지 기구에 의해 그 회동을 구속함으로써, 상기 밸브 본체를 상기 밸브 착좌로부터 이간시킨 이좌 상태로 유지한다.

이 상태에 있어서, 상기 선박용 공기관이 그 전체 길이에 걸쳐 연통 상태로 보유되고, 이에 의해 선내의 탱크가 외기에 연통시켜지고, 이 탱크 내의 압력 조정이 행해진다.

한편, 선박이 침몰하면, 상기 자동 폐지 장치도 선박과 함께 해중에 가라앉고, 그 심도가 소정 깊이가 되어 해수에 의한 수압이 설정치를 넘으면, 상기 수압 검지 기구가 작동하고, 상기 계지 기구에 의한 상기 작동축의 계지 상태를 해제한다.

이와 같이 하여 계지 상태가 해제되면, 상기 폐지 스프링의 부세력에 의해 상기 작동축이 회동시켜지고, 이와 함께 이 작동축에 장착되어 있는 상기 밸브 본체가 상기 밸브 착좌에 착좌시켜진다.

그리고, 상기 작동축이, 상기 폐지 스프링의 부세력을 계속해서 받고 있기 때문에, 상기 밸브 본체가 착좌 위치에 보유된다.

이러한 밸브 본체의 착좌에 의해 상기 공기관이 폐지되고 상기 탱크가 밀폐되어, 이 탱크의 내용물의 유출이 방지된다.

여기서, 상기 폐지 스프링의 부세력을 계속해서 받고 있는 상기 밸브 본체는, 침몰의 심도가 깊어짐에 따라, 선내의 탱크 압력과 해수에 의한 수압의 차로부터 발생한다, 상기 밸브 착좌로부터 이간시키는 힘(이하, 밸브 개방력으로 칭한다.)을 받는다.

침몰의 심도가 더욱 깊어짐에 따라, 상기 폐지 스프링의 부세력을 상기 밸브 개방력이 상회한 때에, 해수를 선내의 탱크 쪽으로 유입시킴으로써, 선내의 탱크 내의 압력과 해수에 의한 수압과의 차를 설정된 범위 내에 유지하고, 선내의 탱크는 파괴 또는 손상으로부터 보호된다.

따라서, 침몰의 심도에 관계없이 선내의 탱크의 파괴 또는 손상이 방지되고, 탱크의 내용물의 유출을 방지할 수가 있다.

상기 작동축을 상기 밸브 상자의 측부로 돌출시켜 두고, 그 돌주부에, 상기 계지 기구를 설치할 수가 있다.

즉, 상기 작동축을 상기 밸브 상자의 측부로 돌출시켜 두고, 그 돌출부의 측면에 오목부를 형성해 둔다.

그리고, 상기 계지 기구를, 상기 작동축을 둘러싸 설치됨과 아울러, 이 작동축의 축선 방향으로 이동 가능하게 또한 축선 둘레의 회동이 구속되고, 내면에, 상기 작동축의 축선에 따른 계지 홈(groove)이 형성된 리테이너(retainer)와, 상기 계지 홈 내에 유동이 가능하게 끼워지고, 또한 상기 오목부에 계합이 가능한 계합 부재와, 상기 리테이너를 상기 계합 부재와 함께 상기 오목부와 중첩하는 위치를 향해 압압하는 세트 스프링에 의해 구성되고, 상기 계지 홈에는, 상기 리테이너가 상기 오목부와 중첩하는 위치로 이동시켜졌을 때에, 상기 계합 부재를 상기 오목부 내에 밀어 넣는 얕은 홈부(groove part)와, 상기 오목부로부터 이간하는 위치로 이동시켜졌을 때에, 상기 계합 부재의 상기 오목부로부터의 이탈을 가능하게 하는 깊은 홈부가 형성된 구성으로 한다.

이러한 계지 기구에 의하면, 상기 작동축을 상기 밸브 본체가 이좌시켜지는 위치로 회동시킴으로써, 통상시 상태로 할 수가 있다.

즉, 전술한 것처럼 작동축을 회동시키면, 이 작동축이 상기 리테이너에 대해서 상대 회동시켜짐과 아울러, 상기 작동축의 측부에 형성되어 있는 오목부가 상기 리테이너의 상기 계지 홈에 대향시켜진다.

이 상태에 있어서, 상기 계지 홈 내에 위치시켜져 있는 상기 계합 부재도 상기 오목부에 대향시켜진다.

여기서, 상기 리테이너가 세트 스프링에 의해 상기 상부와 중첩하는 방향으로 부세되어 있음으로써, 상기 리테이너가 상기 오목부와 중첩하도록 이동시켜지고, 이와 함께 이 리테이너에 형성되어 있는 상기 계지 홈의 얕은 홈부도 상기 오목부에 중첩하는 위치로 이동시켜진다.

이와 같이 상기 얕은 홈부의 이동에 의해 상기 계합 부재가 상기 오목부에 밀어 넣어진다.

이 결과, 상기 계합 부재를 통해, 상기 리테이너와 상기 작동축이 계합 상태로 되고, 상기 밸브 본체가 이좌(離座) 위치에 보유됨과 아울러, 상기 공기관에 의한 상기 탱크와 외기와의 연통이 확보된다.

그리고, 상기 수압 검지 기구에 의해 소정의 수압이 검지되면, 상기 리테이너가, 상기 세트 스프링의 부세력에 저항하고, 상기 계지 홈의 깊은 홈부가 상기 오목부에 중첩시켜지는 위치로 이동시켜진다.

이 상태에 있어서, 상기 오목부에 밀어 넣어져 있던 상기 계합 부재에의 구속력(즉, 상기 계합 부재와 상기 작동축과의 계지력)이 개방되어 있고, 또한 상기 작동축에, 상기 폐지 스프링에 의해 축회전 방향의 부세력이 주어지고 있기 때문에, 이 작동축이, 상기 밸브 본체를 착좌시키도록 회동시켜진다.

이와 같이 상기 작동축의 회동에 즈음하여, 상기 계합 부재가 상기 깊은 홈부에 대항시켜지고, 상기 작동축으로부터 멀어지는 방향으로의 이동이 자유롭게 이루어지고 있기 때문에, 상기 오목부에 밀어 넣어져 있던 상기 계합 부재가, 상기 오목부로부터 용이하게 밀어 내진다.

따라서, 상기 작동축의 회동이 원활하게 행해져, 이 작동축에 장착되어 있는 상기 밸브 본체가 착좌 위치로 회동시켜진다.

그리고, 착좌시켜진 상기 밸브 본체는, 상기 작동축을 통해 작용하는 상기 폐지 스프링의 부세력에 의해, 착좌 위치에 보유된다.

또, 상기 수압 검지 기구를, 상기 밸브 상자의 외부에 상기 작동축의 돌출부 및 상기 리테이너를 감싸 장착되는 바닥을 갖는 통형상의 케이싱과, 이 케이싱과 상기 리테이너를 연결하여, 상기 케이싱의 저부 쪽에 기밀실을 형성하는 가소성을 가지는 다이어프램(diaphragm)을 구비하고, 상기 케이싱이, 그 개구부에 있어서 상기 밸브 상자와의 사이에 간극을 형성하도록 장착되어 물의 침입 경로를 형성하게 되고, 또한 상기 기밀실을 형성하는 상기 케이싱의 저부와 상기 리테이너와의 사이에 상기 세트 스프링이 개재된 구성으로 한다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 선박이 수몰하면, 해수가, 상기 케이싱과 밸브 상자와의 간극으로부터 상기 케이싱 내로 인입하고, 이 케이싱 내에 장착된 상기 다이어프램에 접촉하고, 이 다이어프램에 수압을 작용시킨다.

상기 수압이, 상기 세트 스프링에 의해 설정된 압력을 넘으면, 상기 다이어프램이, 상기 기밀실을 용적 축소하도록 변형시켜짐과 아울러, 그 변형에 의해 상기 리테이너가 상기 밸브 상자로부터 이간하는 방향으로 상기 작동축을 따라 이동시켜진다.

이러한 리테이너의 이동이 이루어지면, 전술한 것처럼, 상기 작동축에 대한 계지력이 개방되는 것에 의한 상기 밸브 착좌의 착좌가 이루어져 상기 공기관의 폐지가 이루어진다.

한편, 통상시에 있어서, 해수가 상기 케이싱 내로 침입한 경우, 상기 다이어프램에는, 상기 해수의 동적 에너지만이 작용하고, 또한 그 동적 에너지도 단편적으로 작용하기 때문에, 그 외력은 상기 세트 스프링에 의해 설정된 압력 이하이다.

또한 통상시에 있어서, 상기 케이싱이 파도를 덮어쓴 경우, 케이싱 외주에 차폐물이 없기 때문에, 상기 파도가 상기 케이싱과 상기 밸브 상자와의 간극을 통과시켜짐과 아울러, 그 때에 상기 케이싱 내에 부압을 발생시킨다.

이 부압은 상기 다이어프램에, 상기 리테이너를 상기 연결 플레이트에 억누르는 방향의 힘으로서 작용하고, 상기 리테이너의 불필요한 움직임을 방지하여 상기 수압 검지 기구의 오작동을 방지한다.

따라서, 통상시에 있어서, 본 발명의 자동 폐지 장치가 작동하는 것 같은 일은 없다.

본 발명의 선박용 공기관의 자동 폐지 장치에 의하면, 선박의 침몰시에 상기 선박용 공기관을 확실하게 폐지하여, 선박의 탱크 내의 수용물의 유출을 방지하고, 또한 해수에 의한 수압에도 충분히 견딜 수 있는 강도를 용이하게 확보할 수가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시 형태가 적용된 선박의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시 형태의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시 형태의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 것으로서 도 3에 있어서의 IV－IV선 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 것으로서 작동을 설명하기 위한 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 것으로서 작동을 설명하기 위한 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 것으로서 수압 검지 기구를 나타내는 확대 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 일실시 형태를 나타내는 것으로서 수압 검지 기구의 작동을 설명하기 위한 확대 종단면도이다.

이하, 본 발명의 일실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

이들 도에 있어서, 부호 1은, 본 실시 형태와 관계되는 자동 폐지 장치를 나타내고, 이 자동 폐지 장치(1)는 예를 들어, 도 1에 나타내듯이, 선박 S에 설치되고, 선내의 탱크 T내를 외기에 연통시키기 위한 공기관 V의 상단부에서, 상기 선박 S의 최상부의 갑판으로부터 돌출시켜진 위치에 장착되어 있다.

또, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 공기관 V의 상단에는, 통상시에 있어서의 해수의 침입을 방지하기 위한 플로트 밸브 F가 장착되어 있고, 그 하부에, 본 실시 형태의 자동 폐지 장치(1)가 장착되어 있다.

상기 자동 폐지 장치(1)는 상기 공기관 V의 유로의 일부를 구성함과 아울러, 상기 유로와 교차하는 밸브 착좌(2a)가 형성된 밸브 상자(2)와(도 5 및 도 6 참조), 이 밸브 상자(2)에 회동이 가능하게 장착된 작동축(3)과(도 4 내지 도 6 참조), 이 작동축(3)에 일체로 장착되어, 상기 밸브 착좌(2a)와의 착리좌에 의해 상기 유로의 개폐를 이루는 밸브 본체(4)와(도 3 내지 도 6 참조), 상기 작동축(3)과 상기 밸브 상자(2)와의 사이에 가설되고, 상기 밸브 본체(4)를 착좌 위치를 향해 부세하는 폐지 스프링(5)과(도 2 내지 도 6 참조), 이 폐지 스프링(5)의 부세력에 저항하고, 상기 작동축(3)을, 상기 밸브 본체(4)를 이좌시킨 상태에 계지하는 계지 기구 R과(도 2 내지 도 4 및 도 7 참조), 상기 수압이 설정치를 넘었을 때에, 상기 계지 기구 R에 있어서의 상기 작동축(3)의 계지를 해제하는 수압 검지 기구 P(도 2 내지 도 4 및 도 7 참조)를 구비하고 있다.

한층 더 상술하면, 상기 작동축(3)은, 그 양단부를 상기 밸브 상자(2)의 측부로 돌출시키고, 그 일방의 돌출부의 측면에는, 도 7에 나타내듯이, 주방향으로 간격을 두어 복수의(본 실시 형태에 있어서는, 90°의 간격을 두어 4개소에) 오목부(3a)가 형성되어 있다.

상기 계지 기구 R은, 도 7에 나타내듯이, 상기 작동축(3)의 일방의 돌출부 쪽에 있어서, 상기 작동축(3)이 회동이 자유롭게 맞추어 끼워짐과 아울러, 상기 밸브 상자(2)에 장착된 연결 플레이트(8)에 장착되어 있다.

이 연결 플레이트(8)에는 상기 수압 검지 기구 P를 구성하는 후술하는 케이싱(9)이 장착되어 있고, 이 케이싱(9)은 저부 실린더에 형성되고, 그 개구부를 상기 연결 플레이트(8)를 향해, 또한 이 연결 플레이트(8)와의 사이에 간극 G를 형성하도록 장착되어 있고, 이 케이싱(9) 내에 상기 수압 검지 기구 P를 통해 상기 계지 기구 R이 장착되어 있다.

이 계지 기구 R은, 상기 작동축(3)을 둘러싸 설치됨과 아울러, 이 작동축(3)의 축선 방향으로 이동 가능하게 또한 축선 둘레의 회동이 구속되고, 내면에, 상기 작동축(3)의 축선에 따라, 또한 상기 연결 플레이트(8)를 향해 개구된 계지 홈(6)이 형성된 환상의 리테이너(7)와, 상기 계지 홈(6) 내에 유동이 가능하게 끼워지고, 또한 상기 오목부(3a)에 계합이 가능한 구형상의 계합 부재(10)와, 상기 리테이너(7)를 상기 계합 부재(10)와 함께 상기 오목부(3a)와 중첩하는 위치를 향해 압압하는 세트 스프링(11)에 의해 구성되어 있다.

상기 세트 스프링(11)은, 상기 케이싱(9)과 상기 리테이너(7)와의 사이에 압축 상태로 개재되어 있다.

한편, 상기 계지 홈(6)은, 상기 작동축(3)에 형성된 상기 오목부(3a)와 동일 간격으로 복수(본 실시 형태에 대해 4개소에) 형성되어 있다.

그리고, 상기 각 계지 홈(6)에는 상기 리테이너(7)가 상기 오목부(3a)와 중첩하는 위치로 이동시켜졌을 때에, 상기 계합 부재(10)를 상기 오목부(3a) 내에 밀어 넣는 얕은 홈부(6a)와, 상기 오목부(3a)로부터 이간하는 위치로 이동시켜졌을 때에, 상기 계합 부재(10)의 상기 오목부(3a)로부터의 이탈을 가능하게 하는 깊은 홈부(6b)가 형성되어 있다.

또한 상기 연결 플레이트(8)의 상기 리테이너(7)에 대향시켜진 부위에는, 도 7 및 도 8에 나타내듯이, 상기 각 계지 홈(6)에 그 개구부로부터 감합시켜지는 가이드 돌기(8a)가 돌설(突設)되어 있다.

이러한 가이드 돌기(8a)는 항상 상기 계지 홈(6)에 감합한 상태로 되고, 이에 의해 상기 리테이너(7)가 상기 작동축(3)에 대한 축선 둘레의 회동이 구속되어 있다.

상기 수압 검지 기구 P는 상기 밸브 상자(2)의 외부에 상기 작동축(3)의 돌출부 및 상기 리테이너(7)를 감싸 장착되는 바닥을 갖는 통형상의 케이싱(9)과, 이 케이싱(9)과 상기 리테이너(7)를 연결하여, 상기 케이싱(9)의 저부 쪽에 기밀실 A를 형성하는 가소성을 가지는 다이어프램(12)를 구비하고 있다.

상기 케이싱(9)은 그 개구부(9a)에 있어서 상기 밸브 상자(2)와의 사이에 간극 G를 형성하도록 장착되어 물의 침입 경로를 형성하게 되고, 또한 상기 기밀실 A를 형성하는 상기 케이싱(9)의 저부와 상기 리테이너(7)와의 사이에 상기 세트 스프링(11)이 개재되어 있다.

상기 케이싱(9)은 그 중심선 방향으로 2분할되어, 환상의 베이스부(9b)와 완상(椀狀)의 커버부(9c)로 되어 있다.

이러한 베이스부(9b) 및 커버부(9c)는, 이들을 관통하는 복수의 관통 볼트(13)에 의해 상기 연결 플레이트(8)에 고정되어 있다.

상기 관통 볼트(13)의 일단이 상기 연결 플레이트(8)에 나사 결합시켜져 있음과 아울러, 그 중간에 나사 결합시켜져 있는 잠금 너트(14)가 상기 연결 플레이트(8)에 압착됨으로써 이 연결 플레이트(8)에 고정되어 있다.

그리고, 상기 케이싱(9)의 베이스부(9b)는 상기 관통 볼트(13)가 삽입 통과되도록 장착되고, 상기 잠금 너트(14)에 맞닿음시켜짐으로써, 그 위치 결정이 이루어지고 있다.

이와 같이 상기 베이스부(9b)가 위치 결정되면, 상기 잠금 너트(14)에 의해 상기 연결 플레이트(8)와 상기 베이스부(9b)와의 거리가 규제되어, 이 잠금 너트(14)의 높이만큼의 상기 간극 G가 형성된다.

또한 상기 케이싱(9)의 상기 커버부(9c)도 상기 관통 볼트(13)가 삽입 통과되도록 장착되고, 상기 관통 볼트(13)의 타단에 나사 부착되는 볼헤드 잠금 너트(ball-head lock nut)(15)에 의해 상기 베이스부(9b)와 함께 상기 연결 플레이트(8)에 함께 고정되어 있다.

한편, 상기 다이어프램(12)은 도너츠 판형상으로 형성되어 있고, 그 외주부에 있어서, 상기 베이스부(9b)와 커버부(9c)와에 의해 협지(狹持)되어 있다.

또, 상기 다이어프램(12)의 내주부는 상기 리테이너(7)에 상기 연결 플레이트(8)와 반대측으로부터 중첩시켜짐과 아울러, 상기 리테이너(7)에 볼트(16)에 의해 고정되는 압압 플레이트(17)에 의해 상기 리테이너(7)에 압착 고정되어 있다.

이와 같이 장착된 상기 다이어프램(12)과 상기 커버부(9c)와에 의해 상기 기밀실 A가 형성되어 있다.

한편, 상기 작동축(3)의 일방의 돌출부에는, 도 3 및 도 4에 나타내듯이, 그 축선과 직교하는 레버(18)가 상기 작동축(3)의 직경 방향 외방으로 뻗도록 장착되어 있다.

그리고, 상기 레버(18)는 상기 작동축(3)에 대해서 그 축선 둘레의 상대 회동이 구속되어 있음과 아울러, 상기 작동축(3)의 단부에 나사 부착되는 너트(19)에 의해 일체화되어 있다.

또, 상기 레버(18)의 상기 작동축(3)과의 연결부로부터 소정 거리 이간한 위치에는 상기 폐지 스프링(5)의 일단이 계지시켜지는 지주(20)가 장착되어 있다.

이 폐지 스프링(5)의 타단은, 도 3 및 도 4에 나타내듯이, 상기 밸브 상자(2)의 외부에 돌설된 지주(21)에 걸어 멈추어져, 상시 인장(引張) 상태로 보유되어 있다.

여기서, 상기 지주(20, 21) 사이에 펼쳐져 설치되는 상기 폐지 스프링(5)은, 도 5 및 도 6에 나타내듯이, 항상, 상기 작동축(3)보다 하방(상기 밸브 본체(4)가 설치된 쪽)에 위치하도록 되어, 그 부세력이 상기 밸브 본체(4)를 상기 밸브 착좌(2a)를 향하게 하도록 작용하도록 되어 있다.

상기 밸브 본체(4)는, 도 5 및 도 6에 나타내듯이, 상기 작동축(3)의 중간부에 일체로 형성되어, 상기 밸브 상자(2) 내에 위치시켜진 암(arm)(22)에 요동 기구(23)를 통해 장착되어 있다.

이와 같이 구성된 본 실시 형태와 관계되는 자동 폐지 장치(1)는 상기 레버(18)를 상기 밸브 본체(4)가 개방 위치가 되도록 회동시킴으로써, 이 밸브 본체(4)를 개방 위치에 유지함으로써 통상 상태로 한다.

이러한 레버(18)의 조작에 의해 상기 작동축(3)이 회동시켜짐과 아울러, 그 외면에 형성되어 있는 상기 복수의 오목부(3a)가 상기 리테이너(7)에 형성되어 있는 각 계지 홈(6)에 대향시켜진다.

이와 같이 상기 계지 홈(6)과 상기 오목부(3a)가 대향시켜지게 되면, 상기 계지 홈(6)에 유동이 가능하게 끼워져 있는 상기 계합 부재(10)도 이와 같이 상기 오목부(3a)에 대향시켜진다.

여기서, 상기 리테이너(7)가 상기 세트 스프링(11)에 의해 상기 연결 플레이트(8) 쪽으로 부세되어 있기 때문에, 상기 계지 홈(6)도 상기 연결 플레이트(8)를 향해 이동시켜지고, 이에 수반하여 상기 계지 홈(6)의 상기 얕은 홈부(6a)에 의해 상기 계합 부재(10)가 상기 오목부(3a)에 밀어 넣어진다.

이와 같이 상기 오목부(3a) 내에 밀어 넣어진 상기 계합 부재(10)는 상기 얕은 홈부(6a)에 의해 상기 오목부(3a)로부터 이탈하는 방향으로의 움직임이 구속된다.

여기서, 상기 계지 홈(6)에는 상기 연결 플레이트(8)에 돌설되어 있는 가이드 돌기(8a)가 감합시켜져 상기 리테이너(7)의 상기 작동축(3)과의 상대 회동이 구속되어 있다.

이 결과, 상기 작동축(3)이 상기 오목부(3a)와 상기 계합 부재(10)와의 계합, 이 계합 부재(10)와 상기 리테이너(7)와의 계합, 및 이 리테이너(7)의 계지 홈(6)과 상기 가이드 돌기(8a)와의 계합에 의해 상기 작동축(3)의 회동이 구속된다.

따라서, 상기 작동축(3)에 장착되어 있는 상기 밸브 본체(4)가 상기 밸브 착좌(2a)를 개방한 상태로 보유되고, 상기 공기관 V에 의해 형성되어 있는 유로(통기로)가 개방된 상태로 보유되고, 상기 탱크 T의 압력 조정 기능이 확보된다.

이러한 통상시에 있어서, 선박 S의 갑판이 해수를 덮어쓴 경우, 그 해수가 상기 자동 폐지 장치(1)에 쏟아지는 것이 상정된다.

해수가 상기 자동 폐지 장치(1)에 쏟아지면, 이 해수가 상기 밸브 상자(2)와 상기 케이싱(9)의 사이에 형성되어 있는 상기 간극 G로부터 상기 케이싱(9) 내로 침입하는 일이 있다.

그리고, 상기 외수가 상기 케이싱(9) 내로 들어가면, 이 해수가 상기 다이어프램(12)에 접촉시켜지지만, 침입한 해수가 상기 케이싱(9) 내에서 멈추는 시간은 짧고, 또 이 해수에 의해 상기 다이어프램(12)에 주어지는 힘은 해수의 운동 에너지뿐이기 때문에, 상기 다이어프램(12)에 작용하는 외력은 작다.

또한 통상시에 있어서, 상기 케이싱(9)이 파도를 덮어쓴 경우, 케이싱(9) 외주에 차폐물이 없기 때문에, 상기 파도가 상기 케이싱(9)과 상기 밸브 상자(2)와의 간극 G를 통과시켜짐과 아울러, 그 때에 상기 케이싱(9) 내에 부압을 발생시킨다.

이 부압은 상기 다이어프램(12)에 상기 리테이너(7)를 상기 연결 플레이트(8)에 억누르는 방향의 힘으로서 작용하기 때문에, 상기 리테이너(7)의 불필요한 움직임을 방지하여 상기 수압 검지 기구 P의 오작동을 방지한다.

따라서, 상기 다이어프램(12)이 작동시켜지는 것 같은 일은 없고, 상기 자동 폐지 장치(1)에 있어서 상기 공기관 V가 폐지되는 일은 없다.

한편, 침몰 등에 의해 선박 S가 해중에 잠기면, 상기 케이싱(9)과 상기 밸브 상자(2)와의 공간부에 상기 간극 G로부터 해수가 침입하고, 심도에 따른 수압이 상기 다이어프램(12)에 작용한다.

그리고, 이 수압이 상기 세트 스프링(11)에 의해 설정된 압력을 넘은 경우, 상기 다이어프램(12)이 상기 케이싱(9)의 기밀실 A 내에 밀어 넣어지도록 변형시켜진다.

이에 수반하여 상기 다이어프램(12)이 장착되어 있는 상기 리테이너(7)가 상기 밸브 상자(2)로부터 이간하도록 이동시켜진다.

이와 같이 상기 리테이너(7)의 이동에 수반하여 상기 계합 부재(10)에 대향시켜져 있던 계지 홈(6)의 얕은 홈부(6a)가 상기 계합 부재(10)로부터 이간시켜지고, 이 계합 부재(10)에 상기 계지 홈(6)의 깊은 홈부(6b)가 대향시켜진다.

이에 의해 상기 계합 부재(10)와 상기 오목부(3a)를 계합 상태로 유지하기 위한 구속력이 개방된다.

그리고, 상기 작동축(3)에는 상기 폐지 스프링(5)에 의한 부세력이 상시 작용하고 있고, 이 부세력에 의해, 도 8에 나타내듯이, 상기 작동축(3)이 상기 계합 부재(10)를 상기 깊은 홈부(6b)으로 밀어 내면서 회동시켜진다.

이러한 작동축(3)의 회동에 의해 이 작동축(3)에 장착되어 있는 상기 밸브 본체(4)가, 도 6에 나타내듯이, 착좌시켜져 상기 공기관 V가 폐지된다.

상기 공기관 V가 본 발명의 자동 폐지 장치(1)에 의해 폐지되는 데는 선박 S가 소정의 심도까지 침강시켜질 필요가 있고, 그 동안 상기 자동 폐지 장치(1)에 의한 상기 공기관 V의 폐지가 되지 않아 해수의 유입을 방지할 수가 없다.

그래서, 상기 해수의 허용 유입량을 상기 탱크 T의 내용물의 유출량과의 관계로 설정해 두고, 상기 허용 유입량에 맞추어 상기 세트 스프링(11)에 의한 작동 압력을 설정해 둔다.

본 실시 형태에 있어서는, 상기 자동 폐지 장치(1)의 상류 쪽에, 전술한 것처럼 플로트 밸브 F를 설치하고 있으므로, 상기 자동 폐지 장치(1)가 작동할 때까지 동안은 상기 플로트 밸브 F에 의한 폐지 기능이 작동하여 상기 공기관 V로의 해수의 침입이 방지된다.

상기 밸브 본체(4)의 폐지 작동은 상기 폐지 스프링(5)의 부세력에 의해서만 행해지므로, 상기 밸브 본체(4)에 부력을 일으키게 하는 기능은 필요가 없다.

따라서, 상기 밸브 본체(4)를 깊은 심도의 수압에 견딜 수 있는 강도로 할 수가 있고, 선박 S의 침몰시에 있어서의 탱크의 내용물의 누설을 효과적으로 방지할 수가 있다.

또, 상기 실시 형태에 있어서 나타낸 각 구성 부재의 모든 형상이나 치수 등은 일례이며, 설계 요구 등에 기초하여 여러 가지로 변경이 가능하다.

1 자동 폐지 장치
2 밸브 상자 2a 밸브 착좌
3 작동축 3a 오목부
4 밸브 본체 5 폐지 스프링
6 계지 홈
6a 얕은 홈부 6b 깊은 홈부
7 리테이너(retainer)
8 연결 플레이트 8a 가이드 돌기
9 케이싱(casing) 9a 개구부
9b 베이스부 9c 커버부
10 계합 부재 11 세트 스프링
12 다이어프램
13 관통 볼트 14 잠금 너트
15 볼헤드 잠금 너트(ball-head lock nut) 16 볼트
17 압압 플레이트 18 레버
19 너트
20 지주 21 지주
22 암(arm) 23 요동 기구
A 기밀실 F 플로트 밸브
G 간극 P 수압 검지 기구
R 계지 기구 S 선박
T 탱크 V 공기관

Claims

선박에 설치된 공기관의 관두 근방에 설치되고, 선박의 침몰시에 생기는 수압을 검지하여 상기 공기관을 폐지하도록 한 선박용 공기관의 자동 폐지 장치로서,
상기 공기관의 유로의 일부를 구성함과 아울러, 상기 유로와 교차하는 밸브 착좌가 형성된 밸브 상자와, 이 밸브 상자에 회동이 가능하게 장착된 작동축과, 이 작동축에 일체로 장착되어, 상기 밸브 착좌와의 착리좌에 의해 상기 유로의 개폐를 이루는 밸브 본체와, 상기 작동축과 상기 밸브 상자와의 사이에 가설되고, 상기 밸브 본체를 착좌 위치를 향해 부세하는 폐지 스프링과, 이 폐지 스프링의 부세력에 저항하고, 상기 작동축을 상기 밸브 본체를 이좌시킨 상태에 계지하는 계지 기구와, 상기 수압이 설정치를 넘었을 때에, 상기 계지 기구에 있어서의 상기 작동축의 계지를 해제하는 수압 검지 기구를 구비하고,
상기 작동축이 상기 밸브 상자의 측부로 돌출시켜지고, 그 돌출부의 측면에 오목부가 형성되고,
상기 계지 기구가, 상기 작동축을 둘러싸 설치됨과 아울러, 이 작동축의 축선 방향으로 이동 가능하게 또한 축선 둘레의 회동이 구속되고, 내면에, 상기 작동축의 축선에 따른 계지 홈이 형성된 리테이너와, 상기 계지 홈 내에 유동이 가능하게 끼워지고, 또한 상기 오목부에 계합이 가능한 계합 부재와, 상기 리테이너를 상기 계합 부재와 함께 상기 오목부와 중첩하는 위치를 향해 압압하는 세트 스프링에 의해 구성되고,
상기 계지 홈에는, 상기 리테이너가 상기 오목부와 중첩하는 위치로 이동시켜졌을 때에, 상기 계합 부재를 상기 오목부 내에 밀어 넣는 얕은 홈부와, 상기 오목부로부터 이간하는 위치로 이동시켜졌을 때에, 상기 계합 부재의 상기 오목부로부터의 이탈을 가능하게 하는 깊은 홈부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 공기관의 자동 폐지 장치.
제1항에 있어서,
상기 수압 검지 기구가, 상기 밸브 상자의 외부에 상기 작동축의 돌출부 및 상기 리테이너를 감싸 장착되는 바닥을 갖는 통형상의 케이싱과, 이 케이싱과 상기 리테이너를 연결하여, 상기 케이싱의 저부 쪽에 기밀실을 형성하는 가소성을 가지는 다이어프램을 구비하고,
상기 케이싱이, 그 개구부에 있어서 상기 밸브 상자와의 사이에 간극을 형성하도록 장착되어 물의 침입 경로를 형성하게 되고, 또한 상기 기밀실을 형성하는 상기 케이싱의 저부와 상기 리테이너와의 사이에 상기 세트 스프링이 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 공기관의 자동 폐지 장치.