KR20210027645A - 선박의 공기윤활시스템 - Google Patents

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Abstract

선박의 공기윤활시스템을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 공기윤활시스템은 공기를 생성하는 공기생성부; 공기를 공급받아 선체의 선저면으로 분사시키는 공기분출부; 공기생성부와 공기분출부를 연결하여 생성된 공기를 공기분출부 쪽으로 공급하는 공기공급배관; 및 선박 내 평형수탱크 내부에 배치된 공기분출부와 공기공급배관의 주위를 커버하여 수밀한 공간을 형성하여, 평형수탱크에 저장된 해수의 유입을 막는 보호블록;을 포함한다.

Description

선박의 공기윤활시스템{AIR LUBRICATION SYSTEM OF SHIP}
본 발명은 선박의 공기윤활시스템에 관한 것이다.
선박의 공기윤활시스템은 선체의 선저면에 기포를 공급함으로써 선박과 물 사이의 마찰을 저감시켜 항행의 효율을 향상시키는 설비이다. 이와 같은 공기윤활시스템은 공기생성부를 통해 생성된 공기를 공기분출부를 통해 선체의 선저면으로 분사시킨다.
이때, 공기생성부와 공기분출부는 공기공급배관으로 연결되어 있으며, 공기공급배관과 공기분출부는 선박의 평형수탱크(ballast tank) 내부에 배치되어 있다. 즉, 최대한의 공기분사면적을 확보하기 위해 공기분출부를 평형수탱크 내부에 배치시키고, 이를 공기공급배관을 통해 공기생성부와 연결시킨다.
그러나, 평형수탱크 내부에 공기분출부 및 공기공급배관이 설치되어 있으므로, 오작동이나 파손될 경우 유지보수가 쉽지 않은 문제점이 있다.
또, 공기분출부 및 공기공급배관은 평형수탱크 내부의 해수에 지속적으로 노출되어 부식될 수 있으므로 높은 사양이 요구된다.
선박의 공기윤활시스템과 관련된 기술로서 한국공개특허 제10-2014-0047168호(2014.04.21. 공개일)를 참조하기 바란다.
한국공개특허 제10-2014-0047168호(2014.04.21. 공개일)
본 발명의 실시 예는 평형수탱크 내부에 배치된 공기분출부 및 공기공급배관을 보호블록으로 수밀하게 커버하여 효과적으로 보호할 수 있는 선박의 공기윤활시스템을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 공기를 생성하는 공기생성부; 상기 공기를 공급받아 선체의 선저면으로 분사시키는 공기분출부; 상기 공기생성부와 상기 공기분출부를 연결하여 상기 생성된 공기를 상기 공기분출부 쪽으로 공급하는 공기공급배관; 및 선박 내 평형수탱크 내부에 배치된 상기 공기분출부와 상기 공기공급배관의 주위를 커버하여 수밀한 공간을 형성하여, 상기 평형수탱크에 저장된 해수의 유입을 막는 보호블록;을 포함하는 선박의 공기윤활시스템이 제공될 수 있다.
상기 보호블록은 상기 평형수탱크를 통과하는 파이프덕트와 연결되고, 상기 보호블록 내부로 유입되는 해수를 감지하는 감지부와, 상기 유입된 해수를 상기 파이프덕트에 마련된 배수파이프를 통해 외부로 배출시키는 배수펌프와, 상기 수신된 신호를 기초로 상기 배수펌프를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 보호블록과 상기 파이프덕트 간 교차된 부위에는 작업자가 출입할 수 있도록 출입문이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 선박의 공기윤활시스템은 평형수탱크 내부에 배치된 공기분출부 및 공기공급배관을 보호블록으로 수밀하게 커버하여 효과적으로 보호할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 공기윤활시스템을 도시한다.
도 2는 도 1의 공기윤활시스템에서 보호블록이 파이프덕트와 연결된 모습을 나타낸다.
도 3은 도 2에서 도시된 보호블록의 내부에 마련된 공기분출부와 공기공급배관의 배치 모습을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 보호블록과 파이프덕트 간 교차된 부위에 작업자가 출입할 수 있도록 형성된 출입문을 나타낸 것이다.
도 5는 도 2에서 도시된 보호블록 내측으로 해수가 유입되었을 경우의 제어동작을 블록화시켜 도시한 것이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 공기윤활시스템을 도시한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 공기윤활시스템은 공기를 생성하는 공기생성부(110)와, 공기생성부(110)에 의해 생성된 공기를 공급받아 선체의 선저면으로 분사시키는 공기분출부(120)와, 공기생성부(110)와 공기분출부(120)를 연결하여 공기생성부(110)에 의해 생성된 공기를 공기분출부(120) 쪽으로 공급하는 공기공급배관(130)과, 선박 내 평형수탱크(10) 내부에 배치된 공기분출부(120)와 공기공급배관(130)의 주위를 커버하여 수밀한 공간을 형성하여, 평형수탱크(10)에 저장된 해수의 유입을 막는 보호블록(140)을 포함한다.
공기윤활시스템은 선체에 설치되어, 선박(2)이 운항되는 과정에서 선체의 선저면(4)으로 공기를 분사시킨다. 선체의 선저면(4)에 분사된 공기는 선체의 선저면(4)에 공기층을 형성하여 선체의 마찰 저항을 저감시킨다.
이때, 본 발명의 실시 예에서는 보호블록(140)을 통해 평형수탱크(10) 내부에 설치된 공기윤활시스템의 설비들을 수밀하게 커버하여 보호할 수 있다. 이하, 각 구성요소에 대해서 구체적으로 설명한다.
공기생성부(110)는 예컨대 에어 컴프레서, 에어 블로워 등을 포함할 수 있으며, (압축) 공기를 생성하여 공기공급배관(130)을 통해 공기분출부(120)로 공급한다. 예컨대 공기생성부(110)는 선체의 선수 측에 배치될 수 있고, 에어 블로워의 경우 구동원으로서 전동모터가 이용될 수 있으며, 전동모터의 회전수를 제어함으로써, 송출되는 공기의 공급량을 제어할 수 있다.
공기분출부(120)는 공기생성부(110)에 의해 생성된 공기를 공기공급배관(130)을 통해 공급받아 선체의 선저면(4)으로 분사시킨다.
공기분출부(120)는 선체의 저부에 형성된 챔버를 포함할 수 있으며, 챔버에는 공기공급배관(130)을 통해 공기가 유입되는 하나 이상의 공기유입구(미도시)와, 유입구를 통해 유입된 공기를 선체의 선저면(4)으로 배출시키는 하나 이상의 공기배출구(미도시)가 형성되어 있다.
공기분출부(120)는 예컨대 선수 측의 선폭 중앙에 배치되어, 공기분출부(120)에서 배출된 압축공기가 선체가 전진할 때 선미 쪽으로 이동하면서 지속적으로 윤활 작용을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
또, 공기분출부(120)는 예컨대 선체의 길이방향 중앙 부위에 배치될 수 있다. 이 경우, 선체의 선저면으로 분사되는 압축공기는 좌우 밸런스가 맞도록 배출되어 선체에 대한 윤활 작용을 수행할 수 있다.
또, 공기분출부(120)를 통해 분사되는 공기의 유량은 선체의 선저면(4)의 넓이, 형상, 요구되는 공기층의 두께 등을 고려하여 제어될 수 있다.
공기공급배관(130)은 평형수탱크(10) 외부에 설치된 공기생성부(110)와 평형수탱크(10) 내부에 설치된 공기분출부(120)를 서로 연결시키기 위해 평형수탱크(10) 외부로부터 평형수탱크(10) 내부 쪽으로 연장되게 설치된다.
공기공급배관(130)은 주배관과 분기배관을 포함할 수 있다. 즉, 공기공급배관(130)은 공기생성부(110)와 하나의 주배관을 통해 연결되고, 이로부터 복수의 분기배관을 통해 각각의 공기분출부(120)와 연결될 수 있다. 이때, 도시하지는 않았으나 각 분기배관에는 유량 조절 및 역류 방지 등을 위한 밸브가 설치될 수 있다.
보호블록(140)은 선박 내 평형수탱크(10) 내부에 배치되어 평형수탱크(10)에 저장된 해수에 노출된 공기분출부(120)와 공기공급배관(130)의 주위를 커버하여 수밀한 공간을 형성하여, 평형수탱크(10)에 저장된 해수의 유입을 막는다. 보호블록(140)은 직사각 형상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 반원 형상으로 마련될 수도 있다.
도 2는 도 1의 공기윤활시스템에서 보호블록이 파이프덕트와 연결된 모습을 나타낸 것이고, 도 3은 도 2에서 도시된 보호블록의 내부에 마련된 공기분출부와 공기공급배관의 배치 모습을 나타낸 것이다. 그리고, 도 4는 도 3에 도시된 보호블록과 파이프덕트 간 교차된 부위에 작업자가 출입할 수 있도록 형성된 출입문을 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 상술한 보호블록(140)은 공기분출부(120)와 공기공급배관(130)이 평형수탱크(10) 내부의 해수에 노출된 상태로 유지될 경우 발생할 수 있는 부식, 파손 등의 문제를 해소시킬 수 있다.
이러한 보호블록(140)은 격벽 형태로 마련되거나, 평형수탱크(10) 내부의 거더 등의 프레임 구조를 연장시켜 더블 헐(double hull) 전체를 막는 방식 등으로 마련될 수 있다.
보호블록(140)은 평형수탱크(10)의 내측 바닥면(10a, 도 4 참조)과 접촉되는 부위가 용접 등에 의해 접합될 수 있다. 참고로 도 4에서는 설명의 편의 상 도 2 및 도 3에 도시된 공기공급배관(130) 및 공기분출부(120)와 관련된 구성은 생략하였다.
보호블록(140)은 평형수탱크(10) 내부를 통과하는 파이프덕트(20)와 연결될 수 있다. 파이프덕트(20) 내부에는 선박 내 각종 설비에 공급되는 오일, 청수, 해수 등을 공급하기 위한 각종 파이프가 설치되어 있다.
이때, 본 발명의 실시 예에 따른 보호블록(140)은 파이프덕트(20)와 연결될 수 있으며, 이에 따라 서로 교차된 부위가 형성될 수 있다.
작업자는 유지보수 등의 작업을 위해 보호블록(140) 및 파이프덕트(20) 내에서 이동할 수 있다. 그리고 파이프덕트(20)에서 작업하던 작업자가 보호블록(140) 내부로 이동하고자 할 경우를 대비해서, 보호블록(140)과 파이프덕트(20) 간 교차된 부위에는 작업자가 출입할 수 있도록 출입문(180)이 형성될 수 있다.
예컨대 출입문(180)은 도시하지는 않았으나 유압장치 등을 이용한 슬라이딩 방식으로 개폐될 수 있으며 수동 또는 자동식으로 마련될 수 있다. 이러한 출입문(180)은 보호블록(140) 및 파이프덕트(20) 내부로 평형수탱크(10) 내부의 해수가 유입될 경우를 대비할 수 있다. 또, 각각의 보호블록(140)과 파이프덕트(20) 간의 교차된 부위마다 출입문(180a, 180ab)이 각각 마련될 수 있다. 평상 시 출입문(180)은 잠김 상태로 유지될 수 있다.
도 5는 도 2에서 도시된 보호블록 내측으로 해수가 유입되었을 경우의 제어동작을 블록화시켜 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 선박의 공기윤활시스템은 보호블록(140) 내부로 해수의 유입 여부를 감지하는 감지부(150)와, 보호블록(140) 내부로 유입된 해수를 파이프덕트(20)에 마련된 배수파이프(30)를 통해 외부로 배출시키는 배수펌프(160)와, 감지부(150)로부터 수신된 신호를 기초로 배수펌프(160)를 제어하는 제어부(170)를 포함할 수 있다.
감지부(150)는 보호블록(140) 내부의 설정된 위치에 하나 이상 설치될 수 있다. 감지부(150)는 예컨대 보호블록(140) 파손 등으로 인해 보호블록(140) 내부의 수밀 상태가 유지되지 않아 보호블록(140) 내부에 압력 변화가 있는 경우, 보호블록(140) 내부로 해수가 유입되는 것으로 판단하여 제어부(170)로 신호를 전송할 수 있다.
배수펌프(160)는 보호블록(140) 내부로 해수가 유입되어 차오르면, 파이프덕트(20)에 마련된 배수파이프(30)를 통해 유입된 해수를 외부로 배출시킨다.
제어부(170)는 감지부(150)로부터 수신된 신호를 기초로 배수펌프(160)를 제어한다. 즉 제어부(170)는 감지부(150)로부터 보호블록(140) 내부로 해수의 유입을 알리는 신호를 수신하면, 배수펌프(160)를 가동시켜 보호블록(140) 내부로 유입된 해수에 대한 배수작업을 수행할 수 있다.
또, 제어부(170)는 감지부(150)로부터 수신된 신호를 기초로 상술한 출입문(180)을 클로즈(close)시켜, 보호블록(140)을 통해 유입된 해수가 파이프덕트(20) 내부로 흘러가는 것을 차단할 수 있다. 이때, 출입문(180)이 유압장치에 의해 슬라이딩 방식으로 동작하는 경우, 제어부(170)는 유압장치를 제어하여 출입문(80)을 클로즈시킬 수 있다.
이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.
10: 평형수탱크 20: 파이프덕트
110: 공기생성부 120: 공기분출부
130: 공기공급배관 140: 보호블록
150: 감지부 160: 배수펌프
170: 제어부 180: 출입문

Claims (3)

  1. 공기를 생성하는 공기생성부;
    상기 공기를 공급받아 선체의 선저면으로 분사시키는 공기분출부;
    상기 공기생성부와 상기 공기분출부를 연결하여 상기 생성된 공기를 상기 공기분출부 쪽으로 공급하는 공기공급배관; 및
    선박 내 평형수탱크 내부에 배치된 상기 공기분출부와 상기 공기공급배관의 주위를 커버하여 수밀한 공간을 형성하여, 상기 평형수탱크에 저장된 해수의 유입을 막는 보호블록;을 포함하는 선박의 공기윤활시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호블록은 상기 평형수탱크를 통과하는 파이프덕트와 연결되고,
    상기 보호블록과 상기 파이프덕트 간 교차된 부위에는 작업자가 출입할 수 있도록 출입문이 형성된 선박의 공기윤활시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 보호블록 내부로 해수의 유입 여부를 감지하는 감지부와,
    상기 유입된 해수를 상기 파이프덕트에 마련된 배수파이프를 통해 외부로 배출시키는 배수펌프와,
    상기 수신된 신호를 기초로 상기 배수펌프를 가동시키고, 상기 출입문을 클로즈시켜 상기 보호블록 내부로 유입된 해수가 상기 파이프덕트 내부로 흘러가는 것을 차단하는 제어부를 더 포함하는 선박의 공기윤활시스템.
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