KR20170140450A - 선박용 가스 배기장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 각종 탱크에 연결되어 발생되는 가스를 외부로 배출시키기 위한 배기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 선박의 각종 탱크에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키기 위해 선박의 갑판에 설치되되, 상부가 구부려져 배출구가 하부방향으로 형성됨으로써, 외부 이물질이 쉽게 유입되는 것을 방지할 수 있고, 개폐부재를 이용하여 필요시 상기 배출구를 개방 또는 폐쇄함으로써, 적절하게 가스를 배기시킬 수 있는 선박용 가스 배기장치에 관한 기술분야가 개시된다.
또한, 본 발명은 선박 갑판의 상부에 돌출형성된 배출관의 상부가 구부려져 형성되기 때문에 우천시의 빗물 및 이물질의 유입이 어렵고, 개폐부재를 이용하여 필요에 의한 개방 또는 폐쇄가 가능하여 파도에 의한 해수의 유입을 방지할 수 있는 효과와, 상기 개폐부재의 개폐량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 개폐부재의 개방상태를 유지함으로써, 배출관을 통한 가스의 배기를 발생되는 가스의 양 및 기상조건에 따라 적절하게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

선박용 가스 배기장치 {Gas exhaust device of ship}

본 발명은 선박의 각종 탱크에 연결되어 발생되는 가스를 외부로 배출시키기 위한 배기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 선박의 각종 탱크에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키기 위해 선박의 갑판에 설치되되, 상부가 구부려져 배출구가 하부방향으로 형성됨으로써, 외부 이물질이 쉽게 유입되는 것을 방지할 수 있고, 개폐부재를 이용하여 필요시 상기 배출구를 개방 또는 폐쇄함으로써, 적절하게 가스를 배기시킬 수 있는 선박용 가스 배기장치에 관한 기술분야이다.

일반적으로, 선박은 사람이나 가축 또는 각종 화물을 싣고 해상을 통해 목적지까지 이동하는 교통수단으로써, 다른 교통수단에 비하여 대량의 화물을 한번에 이동시킬 수 있다는 점에서 널리 사용되고 있다.

이러한 선박은 해상을 통한 이동시 엔진과 피칭 및 롤링에 의한 진동이 발생하게 된다. 상기 엔진에 의한 진동은 선박의 추진력을 제공하기 위해 선박의 내부에 장착된 엔진의 구동에 의해 발생되는 것으로, 기술력의 발전으로 대형선박의 경우 엔진에 의한 진동은 아주 미미한 정도이다. 상기 피칭은 선체가 앞뒤로 흔들리는 것으로, 소형 선박의 경우에는 피칭에 의한 진동을 심하게 느낄 수 있으나, 화물의 운송을 위한 대형선박의 경우에는 피칭에 의한 진동은 아주 미미한 정도이다.

반면, 상기 롤링은 선체가 좌우로 흔들리는 것으로, 상술한 엔진이나 피칭에 의한 진동에 비해 선박의 운항에 많은 영향을 주게 된다.

즉, 운항중인 선박에는 엔진의 구동이나 피칭보다는 롤링에 의한 흔들림이 더 크게 나타나게 되고, 이러한 롤링에 의해 연료탱크 등 내에 충전된 연료 및 유체는 유동이 발생하게 되며, 이러한 선체의 반복적인 흔들림에 의해 연료 및 유체의 슬로싱이 반복된다.

한편, 모든 선박에는 기름류, 워터, 빌지 등을 저장해 두는 저장탱크와 해수를 채우는 밸러스트 탱크 및 청수탱크 등(이하, '저장탱크'라 통징한다.) 사용용도에 따라 각종 탱크가 설치되며, 선박의 크기에 따라 그 종류와 수가 달라진다.

상기와 연관하여, 선박의 저장탱크는 선박의 롤링에 의한 흔들림에 따라 연료 및 유체의 슬로싱이 반복되면 이에 따라 유해가스 등의 기체가 발생되고, 이러한 기체는 탱크에 연통되도록 설치된 에어벤트 등을 통해 외부로 배출된다.

그러나 일반적으로 선박의 저장탱크에 설치되는 에어벤트는 발생되는 가스의 일정압력에 따라 작동되는 종래에 일반적인 에어벤트가 설치되고, 이러한 에어벤트는 저장탱크와 설치거리가 증대되면 작동이 원활하게 이루어지지 않아 에어벤트 설치 후 선박의 외부로 연통되는 배출관 등을 통해 선박의 외부로 가스 등의 기체가 배출되도록 할 필요가 있다.

아울러, 상기 배출관은 선박의 외부로 돌출되도록 설치되기 때문에 우천시 빗물 또는 파도에 의한 해수 또는 기타 이물질이 유입될 수 있기 때문에 빗물, 해수 또는 기타 이물질이 쉽게 유입되는 것을 방지할 수 있고, 기상조건에 따라 개폐가 가능한 배기장치의 개발이 요구되고 있다.

대한민국 등록특허 제1531489호 대한민국 공개특허 제2013-0138537호 대한민국 공개실용신안 제2013-0006203호

본 발명은 상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 안출된 기술로서, 종래의 선박의 각종 저장탱크에 설치되어 발생되는 가스를 배출하기 위한 에어벤트는 설치거리가 증대될시 작동효과가 미미하여 가스 배출이 원활하게 이루어지지 않고, 가스 배출을 위한 배출구를 통해 빗물, 해수 또는 기타 이물질이 유입될 수 있는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 선박의 저장탱크에 연결되고, 갑판의 상부로 돌출되며, 상부가 구부러져 배출구가 하부방향으로 형성되는 한편, 상기 배출구의 개폐가 가능한 배출관을 포함하여 구성되는 선박용 가스 배기장치를 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 선박의 저장탱크에 연결되고, 갑판의 상부로 돌출되며, 상부가 구부러져 배출구가 하부방향으로 형성되는 배출관과 배출관의 배출구를 개방 또는 폐쇄하는 개폐부재를 포함하여 구성되고, 상기 배출관은 배출구 외주연 일측에 돌출형성되는 제1프레임과 배출구 외주연 타측에 돌출형성되는 제2프레임을 더 포함하여 구성되고, 상기 개폐부재는 제1프레임의 말단에 일측이 회전가능하도록 결합되는 마개부와 제2프레임의 말단에 상부가 회전가능하도록 결합되되, 마개부의 타측과 결합되는 힌지볼트 및 힌지볼트에 결합되는 나비너트를 더 포함하여 구성되는 선박용 가스 배기장치를 제시한다.

또한, 본 발명의 상기 마개부는 제1프레임의 말단에 결합되는 회전부와 힌지볼트에 결합되어 나비너트에 의해 고정되는 결합부를 더 포함하여 구성되고, 상기 결합부는 말단에 'U'형태로 형성되는 결합홈을 포함하여 구성되며, 상기 배출관은 외측에 마개부의 개방시 결합부의 결합홈에 결합되는 고정돌기를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 선박용 가스 배기장치는 선박 갑판의 상부에 돌출형성된 배출관의 상부가 구부려져 형성되기 때문에 우천시의 빗물 및 이물질의 유입이 어렵고, 개폐부재를 이용하여 필요에 의한 개방 또는 폐쇄가 가능하여 파도에 의한 해수의 유입을 방지할 수 있는 효과와, 상기 개폐부재의 개폐량을 조절할 수 있을 뿐만 아니라 개폐부재의 개방상태를 유지함으로써, 배출관을 통한 가스의 배기를 발생되는 가스의 양 및 기상조건에 따라 적절하게 조절할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기장치의 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기장치의 평면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 배기장치의 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 마개부의 작동을 나타낸 부분 측면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 마개부와 배기관의 결합을 나타낸 측면도.
도 7은 도 6의 'A'부분 확대 정면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 결합홈과 고정돌기의 결합관계를 나타낸 부분 측단면도.

본 발명은 선박의 각종 탱크 즉, 기름류, 워터, 빌지 등을 저장해 두는 저장탱크와 해수를 채우는 밸러스트 탱크 및 청수탱크 등(이하, '저장탱크'라 통칭한다.)에 연결되어 저장탱크의 내부에서 발생되는 가스 및 기체를 외부로 배출시키기 위한 배기장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 선박의 저장탱크에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키기 위해 선박의 갑판에 설치되되, 상부가 구부려져 배출구(12)가 하부방향으로 형성됨으로써, 상기 배출구(12)로 우천시 빗물, 파도에 의한 해수 또는 기타 이물질이 유입되는 것을 방지하고, 개폐부재(20)를 이용하여 필요시 상기 배출구(12)를 개방 또는 폐쇄하여 적절하게 가스를 배기시킬 수 있는 선방용 가스 배기장치에 관한 기술분야이다.

아울러, 본 발명은 선박의 저장탱크 외에도 엔진룸에서 발생되는 배기가스를 선체 외부로 배출하는데 사용될 수 있고, 즉, 매연 또는 저장탱크나 엔진룸의 오염된 가스 및 저장탱크에서 기화되는 가스(이하, '가스'라 통칭한다.)를 배출시키는데 용이하게 사용될 수 있음은 자명할 것이다.

상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 선박의 저장탱크에 연결되고, 갑판의 상부로 돌출되며, 상부가 구부러져 배출구(12)가 하부방향으로 형성되는 배출관(10);과 배출관(10)의 배출구(12)를 개방 또는 폐쇄하는 개폐부재(20);를 포함하여 구성되고, 상기 배출관(10)은 배출구(12) 외주연 일측에 돌출형성되는 제1프레임(14);과 배출구(12) 외주연 타측에 돌출형성되는 제2프레임(16);을 더 포함하여 구성되고, 상기 개폐부재(20)는 제1프레임(14)의 말단에 일측이 회전가능하도록 결합되는 마개부(21);와 제2프레임(16)의 말단에 상부가 회전가능하도록 결합되되, 마개부(21)의 타측과 결합되는 힌지볼트(22); 및 힌지볼트(22)에 결합되는 나비너트(23);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 마개부(21)는 제1프레임(14)의 말단에 결합되는 회전부(24);와 힌지볼트(22)에 결합되어 나비너트(23)에 의해 고정되는 결합부(26);를 더 포함하여 구성되고, 상기 결합부(26)는 말단에 'U'형태로 형성되는 결합홈(26a);을 포함하여 구성되며, 상기 배출관(10)은 외측에 마개부(21)의 개방시 결합부(26)의 결합홈(26a)에 결합되는 고정돌기(18);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 배출관(10)은

선박의 저장탱크에 연결되고, 갑판의 상부로 돌출되며, 상부가 구부러져 배출구(12)가 하부방향으로 형성되는 것으로서, 선박의 저장탱크에 직접연통되거나, 저장탱크에 설치된 에어벤트(미도시)에 연통되도록 설치되고, 갑판의 상부로 돌출되어 저장탱크에서 발생되는 가스가 외부로 배출될 수 있도록 하며, 상부는 구부러져 배출구(12)가 하부방향으로 형성됨으로써, 배출관(10)을 통해 빗물 또는 파도에 의한 해수 및 기타 이물질이 쉽게 유입되는 것을 방지하는 효과를 실현케 한다.

부가하여 설명하면, 본 발명의 배출관(10)은 도면 1에 도시된 바와 같이, 선박의 갑판을 관통하여 상부로 돌출되고, 상부가 '∩'형상으로 구부러져 가스가 원활하게 배기되되, 상기 '∩'형상에 국한되지 않고 누워있는 'S'형상 또는 '┏'형상 등 배출구(12)가 하부방향으로 형성되는 형상이면 어떠한 형상으로 형성되어도 무방하다.

이때, 본 발명의 배출관(10)은 선박의 측벽 내측에 인접하도록 돌출되어 측벽과 보강부로 연결되어 선박의 흔들림에 의해 배출관(10)이 안정적으로 지지되도록 함은 자명할 것이다.

아울러, 본 발명의 배출관(10)은 이후에 설명될 개폐부재(20)가 결합될 수 있도록 배출구(12)의 외주연 즉, 배출관(10)의 말단 외주연 일측에 돌출형성되는 제1프레임(14)과 배출구(12)의 외주연 즉, 배출관(10)의 말단 외주연 타측에 돌출형성되는 제2프레임(16)을 포함하여 구성된다.

구체적으로, 상기 제1프레임(14)은 도면 1에 도시된 바와 같이, 'ㄱ' 자 형태로 형성되어 이후에 언급될 개폐부재(20)의 마개부(21) 일측이 회전가능하도록 결합되고, 상기 제2프레임(16)은 도면 1과 도면 3에 도시된 바와 같이, 타측방향으로 두개가 돌출형성되어 이후에 언급될 개폐부재(20)의 힌지볼트(22)의 힌지부(미표시)가 회전가능하도록 결합된다.

이때, 상기 제1,2프레임(14)(16)은 배출관(10)과 일체로 형성되거나, 용접으로 말단이 견고하게 결합되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 배출관(10)은 도면 1에 도시된 바와 같이, 외측에 이후에 언급될 개폐부재(20) 즉, 마개부(21)의 개방시 마개부(21)의 결합부(26)에 형성된 결합홈(26a)에 결합되는 고정돌기(18)를 포함하여 구성된다.

부가하여 설명하면, 상기 고정돌기(18)는 개폐부재(20)가 완전개방될 수 있도록 하는 효과를 실현케 하고, 선박의 흔들림에도 개폐부재(20)가 유동되지 않도록 하여 파손되는 것을 방지할 뿐만 아니라, 배출구(12)의 100% 개방상태를 유지할 수 있도록 하는 효과를 실현한다.

아울러, 상기 고정돌기(18)는 일측이 배출관(10)의 외주연에 일체로 또는 용접되고, 타측은 상부로 걸림돌기(18a)가 형성되어 상기 결합부(26)가 끼움결합될 수 있도록 함으로써, 안정적으로 개폐부재(20)의 개방상태를 유지할 수 있는 효과를 실현케 한다.

또한, 상기 고정돌기(18)는 이후에 언급될 힌지볼트(22)와 나비너트(23)와 마찬가지로 타측에 볼트(미도시)와 나비너트(미도시)가 결합되어 개폐부재(20)를 더욱 안정적으로 고정시켜도 무방하다.

본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 개폐부재(20)는

배출관(10)의 배출구(12)를 개방 또는 폐쇄하는 것으로서, 우천시 빗물, 파도에 의한 해수 또는 기타 이물질이 배출관(10)의 내부로 유입되는 것을 방지하고, 필요시 개방하여 가스를 배기할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 개폐부재(20)는 배출관(10)의 제1프레임(14)의 말단에 일측이 회전가능하도록 결합되는 마개부(21)와 배출관(10)의 제2프레임(16)의 말단에 상부가 회전가능하도록 결합되되, 마개부(21)의 타측과 결합되는 힌지볼트(22) 및 힌지볼트(22)에 결합되는 나비너트(23)를 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 개폐부재(20)는 마개부(21)에 의해 배출관(10)의 배출구(12)를 기밀이 유지되도록 폐쇄하거나, 가스의 배출시 개방하여 배출관(10)과 연통된 선박의 저장탱크에 빗물, 해수 또는 기타 이물질이 유입되는 것을 방지함으로써, 저장탱크에서 발생되는 가스를 원활하게 외부로 배기할 수 있는 효과를 실현한다.

아울러, 상기 마개부(21)는 배출구(12)의 폐쇄시 기밀이 유지될 수 있도록 상부 즉, 배출구(12)와 맞닿는 면에 패킹(21a)이 고정설치되고, 앞서 설명될 힌지볼트(22)와 나비너트(23)를 이용하여 배출구(12)의 말단과 밀착된다.

이때, 상기 패킹(21a)은 배출관(10)을 통해 배기되는 가스에 의해 부식되는 것을 방지하고, 기밀성을 유지하기 위하여 유연성과 더불어 내식성, 내화학성 및 내구성이 있는 재질로 형성되어야 하며, 상기 재질은 유연성과 실링성을 나타낼 수 있는 고무 탄성체로 불화비닐리덴계 플루오르 엘라스토머(FKM)를 사용하는 것이 바람직하며, 내식성과 내화학성을 나타내는 재료로 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)을 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 패킹(21a)은 니트릴 고무(NBR) 또는 수소화-니트릴고무(H-NBR)을 주성분으로 하여 FKM 및 PTFE를 배합한 고무 조성물로 제조하는 것이 바람지하다. 더욱 바람직하게는 NBR 100중량부에 대하여, FKM 10 내지 20중량부, PTFE 10 내지 20중량부로 조성된 고무 조성물을 사용할 수 있다.

아울러, 상기 FKM이나 PTFE가 상기 범위를 벗어나 지나치게 적게 사용될 경우에는 유연성과 실링성이 감소하여 기밀 효과를 충분히 나타내지 못하며, 상기 범위를 벗어나 많이 사용될 경우에는 고무 조성물의 내구성이 감소하여 장기간 사용시 균열이나 가스의 누설이 발생하게 되기 때문에 상기 범위 내로 사용되는 것이 바람직하다.

또한, 통상의 NBR 로 형성된 패킹(21a)의 경우, 내구성 및 내식성이 부족하여 1 내지 3개월간 연속 사용시 유체의 누설이 발생하는 것으로 나타나 본 발명에서와 같이 고무 조성물로 제조할 필요가 있는 것으로 나타났다.

또한, 상기 마개부(21)와 패킹(21a)은 배출구(12)의 직경보다 크게 형성되어 배출구(12)를 폐쇄시 기밀성을 증대시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 연관하여, 보다 상세하게 설명하면 상기 마개부(21)는 배출구(10)의 제1프레임(14)의 말단에 결합되는 회전부(24)와 힌지볼트(22)에 결합되어 나비너트(23)에 의해 고정되는 결합부(26)를 포함하여 구성되고, 상기 회전부(24)는 마개부(21)의 하부에 일측방향으로 두개가 돌출되어 힌지에 의해 제1프레임(14)의 말단과 결합되어 회전되며, 상기 결합부(26)는 말단에 'U'형태로 형성되는 결합홈(26a)이 힌지볼트(22)에 끼워지고 나비너트(23)를 이용하여 고정된다.

즉, 상기 마개부(21)는 결합부(26)의 결합홈(26a)이 힌지볼트(22)에 끼워진 후 나비너트(23)를 이용하여 마개부(21)가 배출구(12)의 말단과 밀착되는 정도를 조절함으로써, 우천시 빗물 또는 파도가 강한 기상에 의한 해수의 범람시에도 배출구(12)를 통해 빗물과 해수 및 기타 이물질이 배수관(10)의 내부로 유입되는 것을 방지함과 동시에 가스를 배기할 수 있는 효과를 실현케 한다.

이때, 상기 결합부(26)의 결합홈(26a)의 형상은 힌지볼트(22)가 상부에서 삽입되도록 홀 즉, 구멍의 형상으로 형성되어도 무방하나, 앞서 설명한 바와 같이, 마개부(21)를 이용하여 배출구(12)를 일부개방한 상태를 유지한 후 가스의 발생이 많아 배출구(12)를 100% 개방이 필요할 때, 나비볼트(23)를 풀지않고 힌지볼트(22)를 배출구(12)의 타측방향으로 회전시켜 마개부(21)를 쉽게 개방할 수 있도록 타측이 개방된 'U'형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 결합부(26)의 결합홈(26a) 앞서 설명된 배기관(10)의 고정돌기(18)의 끼움결합이 원활하도록 일측면이 곡면을 이루도록 형성되는 것이 바람직하고, 상기 곡면은 도면 9에 도시된 바와 같이, 마개부(21)가 고정돌기(18)에 의해 고정된 상태에서 타측방향으로 기울기가 낮아지도록 경사면(26c)이 형성되어 강한 끼움결합이 유지되는 효과를 실현한다.

상기와 연관하여, 상기 힌지볼트(22)는 헤드부(미표시)가 원형의 고리로 형성되어 힌지가 결합될 수 있는 것을 특징으로 하고, 헤드부의 하부인 몸체(미표시)에 나사선이 형성되어 나비너트(23)가 결합됨으로써, 상기 몸체가 결합부(26)의 결합홈(26a)에 삽입되어 마개부(21)를 고정시킨다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 배출관 12 : 배출구
14 : 제프레임 16 : 제2프레임
18 : 고정돌기 20 : 개폐부재
21 : 마개부 22 : 힌지볼트
23 : 나비너트 24 : 회전부
25 : 고정돌기

Claims (5)

1. 선박의 저장탱크에 연결되고, 갑판의 상부로 돌출되며, 상부가 구부러져 배출구(12)가 하부방향으로 형성되는 배출관(10);과
   배출관(10)의 배출구(12)를 개방 또는 폐쇄하는 개폐부재(20);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 가스 배기장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 배출관(10)은
   배출구(12) 외주연 일측에 돌출형성되는 제1프레임(14);과
   배출구(12) 외주연 타측에 돌출형성되는 제2프레임(16);을 더 포함하여 구성되고,
   상기 개폐부재(20)는
   제1프레임(14)의 말단에 일측이 회전가능하도록 결합되는 마개부(21);와
   제2프레임(16)의 말단에 상부가 회전가능하도록 결합되되, 마개부(21)의 타측과 결합되는 힌지볼트(22); 및
   힌지볼트(22)에 결합되는 나비너트(23);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 가스 배기장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 마개부(21)는
   제1프레임(14)의 말단에 결합되는 회전부(24);와
   힌지볼트(22)에 결합되어 나비너트(23)에 의해 고정되는 결합부(25);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 가스 배기장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 결합부(25)는
   말단에 'U'형태로 형성되는 결합홈(25a);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 가스 배기장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 배출관(10)은
   외측에 마개부(21)의 개방시 결합부(25)의 결합홈(25a)에 결합되는 고정돌기(18);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 가스 배기장치.
   

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