KR20210138943A - 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템 - Google Patents

Abstract

공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템이 제공된다. 일 실시예에 있어서, 선박 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서, 상기 선박 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템; 상기 포말 형성을 위해 상기 소화시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 소화라인; 및 상기 소화라인에서 상기 소화시스템의 상류측에 설치되는 포말펌프;를 포함하고, 상기 소화라인은 상기 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동할 수 있다.

Description

공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템{FIRE EXTINGUISHING SYSTEM OF A SHIP HAVING AIR LUBRICATION SYSTEM}

본 발명은 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템에 관한 것으로, 공기윤활시스템에 의해 발생한 에어버블이 소화시스템 및 해수에 의한 냉각시스템으로 유입되지 않는 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템에 관한 것이다.

운항 중인 선박은 물의 점성으로 인한 저항의 일종인 마찰저항의 영향을 받는다. 이와 같은 선박의 운항에 영향을 미치는 마찰 저항을 줄이기 위하여 공기 윤활법에 대한 연구가 진행되었다.

공기 윤활법은 물에 잠긴 선체 표면의 일부를 공기막으로 덮는 방법으로서 공기로 덮인 선체 표면에서는 물과의 접촉이 공기와의 접촉으로 바뀌게 되어 물의 점성으로 인한 선박의 마찰저항을 감소시킨다.

이러한 공기 윤활법이 적용된 공기윤활시스템은, 기본적으로 복수 개의 다공을 통해 선저부의 표면으로 공기를 분사하여 에어버블을 형성하는 것이 목적이며, 이러한 에어버블을 통해 선체와 해수의 접촉에 의한 마찰을 저감시킬 수 있다.

여기서, 압축기는 선박의 전방인 선수부에 위치하는 것이 가장 효율적이므로 선박의 진행방향에 따른 전방에서 공기분사에 의한 에어버블이 발생되어, 후방으로 확산된다.

한편, 통상적으로 ME-GI LNGC, LNGC 등의 선박에는 기관실(engine room)의 전역소화(total fire fighting)로 고팽창 포말 시스템을 적용하고 있다. 이는 기관실의 화재 발생시 포말을 발생시켜 산소공급을 차단하여 화재를 예방하는 원리로서 기존의 선박의 경우 선수 쪽에 위치한 소방펌프(fire pump)를 사용하여 해수를 포말 시스템에 공급한다. 하지만 포말 시스템의 작동을 위해 소방펌프의 용량이 많이 커져야 하고, 선수에서 선미로 300~400m 길이의 배관이 배치되어야 하므로 많은 제약이 수반된다. 특히 소방펌프의 대용량화로 인하여 데크세척 용으로 소방펌프를 사용하는 경우 불필요한 고압 발생에 의한 위험성도 커진다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 종래에 상기 고팽창 포말 시스템을 선미로 분리설치하는 시도가 있었으나, 선박 선미의 배치 특성 상 드래프트컨디션(draft condition) 보다 펌프가 높게 설치되어 해수의 흡입(suction)이 어렵다는 문제 및 전술한 바와 같이 상기 에어버블이 선미에 마련된 상기 고팽창 포말 시스템으로 유입되어 펌프가 파손되거나 고팽창 포말이 형성되지 않는 문제가 있었다.

한편, 공기윤활시스템에는 공기의 분사를 위한 압축기 및 상기 압축기를 냉각하기 위한 냉각기가 필수적으로 사용된다. 여기에서, 냉각기는 압축기의 냉각, 예를 들어, 냉각기를 순환하는 청수의 냉각을 위해 해수를 사용한다.

종래 공기윤활시스템이 적용된 선박의 경우, 에어버블이 해수와 함께 해수탱크로 유입됨에 따라 공급펌프에 충분한 유량이 공급되지 않게 되어 공급펌프가 파손되는 문제가 발생하였다.

또한, 종래 공기윤활시스템이 적용된 선박의 경우, 위와 같은 이유로 공급펌프에 충분한 유량이 공급되지 않게 되어 냉각장치에 충분히 해수를 충분하게 공급하지 못하게 됨으로써, 냉각장치의 냉각 효율이 현저하게 열악해지고 냉각시스템이 작동하지 않게 되는 문제가 발생하였다.

따라서, 상기 에어버블이 소화시스템과 냉각시스템으로 유입되지 않도록 하여 각 펌프의 파손을 방지하고, 고팽창 포말이 안정적으로 형성되도록 하여 화재에 대한 충분한 상시 대비가 가능하도록 하며, 냉각장치에 충분한 해수를 공급할 수 있는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템의 개발이 시급하다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 에어버블이 소화시스템과 냉각시스템으로 유입되지 않도록 하여 각 펌프의 파손을 방지하고, 고팽창 포말이 안정적으로 형성되도록 하여 화재에 대한 충분한 상시 대비가 가능하도록 하며, 냉각장치에 충분한 해수를 공급할 수 있는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 선박 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서, 상기 선박 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템; 상기 포말 형성을 위해 상기 소화시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 소화라인; 및 상기 소화라인에서 상기 소화시스템의 상류측에 설치되는 포말펌프;를 포함하고, 상기 소화라인은 상기 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 에어버블이 소화시스템과 냉각시스템으로 유입되지 않도록 하여 각 펌프의 파손을 방지하고, 고팽창 포말이 안정적으로 형성되도록 하여 화재에 대한 충분한 상시 대비가 가능하도록 하며, 냉각장치에 충분한 해수를 공급할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 소화시스템을 엔진룸과 인접한 타기실에 배치시킴으로써, 배관의 물량을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템이 적용되는 선박을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 나타낸 것이다.

이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.

본 명세서에서 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 '위' 또는 '아래'에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 본 명세서에서, '상부' 또는 '하부' 라는 용어는 관찰자의 시점에서 설정된 상대적인 개념으로, 관찰자의 시점이 달라지면, '상부' 가 '하부'를 의미할 수도 있고, '하부'가 '상부'를 의미할 수도 있다.

복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 기술되는 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는, 선박 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서, 상기 선박 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템; 상기 포말 형성을 위해 상기 소화시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 소화라인; 및 상기 소화라인에서 상기 소화시스템의 상류측에 설치되는 포말펌프;를 포함하고, 상기 소화라인은 상기 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 제공한다.

일 실시예에 있어서, 해수가 상기 선박 외부에서 유입되어 저장되는 제1 해수탱크를 더 포함하되, 상기 제1 해수탱크에 포함된 상기 에어버블을 제거하기 위해, 상기 제1 해수탱크에는 제1 에어벤트라인이 연결되며, 상기 제1 에어벤트라인을 이동하는 해수에 포함된 상기 에어버블이 제거될 수 있다.

이때, 상기 제1 에어벤트라인은 진공펌프로 연결되는 진공라인에 연결되며, 상기 진공펌프는 상기 제1 에어벤트라인에 포함된 상기 에어버블을 상기 진공라인을 통해 흡입할 수 있다.

이때, 상기 진공펌프는 타기실(steering gear room, SG room)에 배치되고, 상기 제1 해수탱크는 엔진룸(engine room, ER)에 배치될 수 있다.

이때, 상기 진공라인은 상기 타기실에 배치되고, 상기 제1 에어벤트라인은 엔진룸에 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1 에어벤트라인은 단열부재로 피복될 수 있다.

또한, 상기 진공라인이 진공상태를 유지하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 진공라인의 진공상태를 확인하기 위해 상기 진공라인에 연결된 수위스위치박스(level switch box)를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고, 상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시킬 수 있다.

이때, 상기 포말펌프의 펌프압을 확인하기 위해 상기 소화라인에서 상기 포말펌프의 하류측에 설치되는 압력센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고, 상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시킬 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 화재 발생 상황이 감지되는 경우 상기 제1 에어벤트라인에 설치된 제1 메인밸브를 개방할 수 있다.

본 발명은 또한, 선박 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서, 상기 선박 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템; 상기 포말 형성을 위해 상기 소화시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 소화라인; 상기 소화라인에서 상기 소화시스템의 상류측에 설치되는 포말펌프; 상기 해수로 열교환을 수행하는 냉각시스템; 상기 냉각시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 냉각라인; 및 상기 냉각라인에서 상기 냉각시스템의 상류측에 설치되는 냉각펌프;를 포함하고, 상기 소화라인 및 상기 냉각라인은 상기 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 제공할 수 있다.

이때, 해수가 상기 선박 외부에서 유입되어 저장되는 제1 해수탱크 및 제2 해수탱크를 더 포함하되, 상기 제1 해수탱크 및 상기 제2 해수탱크에 포함된 상기 에어버블을 제거하기 위해, 상기 제1 해수탱크에는 제1 에어벤트라인이 연결되고, 상기 제2 해수탱크에는 제2 에어벤트라인이 연결되며, 상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인을 이동하는 해수에 포함된 상기 에어버블이 제거될 수 있다.

이때, 상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인은 진공펌프로 연결되는 진공라인과 연결되며, 상기 진공펌프는 상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인에 포함된 상기 에어버블을 상기 진공라인을 통해 흡입할 수 있다.

이때, 상기 진공펌프는 타기실(steering gear room, SG room)에 배치되고, 상기 제1 해수탱크 및 상기 제2 해수탱크는 엔진룸(engine room, ER)에 배치될 수 있다.

이때, 상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인은 엔진룸에 배치될 수 있다.

이때, 상기 진공라인은 상기 타기실에 배치될 수 있다.

또한, 상기 제1 에어벤트라인은 단열부재로 피복될 수 있다.

한편, 상기 제1 에어벤트라인에 설치되는 제1 메인밸브 및 상기 제2 에어벤트라인에 설치되는 제2 메인밸브를 더 포함하되, 상기 제1 메인밸브 및 상기 제2 메인밸브는 엔진룸에 배치될 수 있다.

한편, 상기 진공라인이 진공상태를 유지하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 진공라인의 진공상태를 확인하기 위해 상기 진공라인에 연결된 수위스위치박스(level switch box)를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고, 상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시킬 수 있다.

또한, 상기 포말펌프의 펌프압을 확인하기 위해 상기 소화라인에서 상기 포말펌프의 하류측에 설치되는 압력센서부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고, 상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시킬 수 있다.

한편, 상기 제어부는, 상기 진공라인의 진공상태가 유지되도록 상기 진공펌프를 작동시키되, 상기 제1 에어벤트라인에 설치되는 제1 메인밸브를 닫고, 상기 제2 에어벤트라인에 설치되는 제2 메인밸브를 개방하여, 상기 제2 해수탱크로 유입된 해수에 포함된 상기 에어버블을 제거할 수 있다.

또한, 상기 제어부는, 화재 발생 상황이 감지되는 경우 상기 제1 메인밸브를 개방할 수 있다.

이하, 도면을 들어 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템이 적용되는 선박을 나타낸 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 선박(1)에서 타기실(steering gear room, SG room)(SG), 엔진룸(engine room, ER)(ER)이 선미에 배치되고, 소방펌프(2)가 선수에 배치되는데, 종래에 엔진룸(ER)의 고팽창 포말 소화를 위한 해수공급을 위해 선수에서 선미부까지 긴 배관과 대용량 포말펌프를 설치해야 하는 문제가 있었다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 선미에 고팽창 포말 소화를 위한 소화시스템(100)이 배치되어, 종래에 엔진룸(ER)의 고팽창 포말 소화를 위한 해수공급을 위해 선수에서 선미부까지 긴 배관과 대용량 포말펌프를 설치해야 하는 문제를 해결할 수 있었다.

한편, 선박의 공기윤활시스템(미도시)은 선박의 저부에서 에어버블을 발생시켜 마찰저항을 저감하기 위한 목적으로 설치되는데, 상기 선박의 공기윤활시스템에 의해 발생된 에어버블이 포말펌프(120)에 유입되는 문제가 발생할 수 있고, 본 발명의 발명자는 다양한 시행착오와 발상의 전환 끝에 그와 같은 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 개발하기에 이르렀다. 한편, 공기윤활시스템은 선박의 저부에 에어버블을 발생시켜 마찰저항을 저감하기 위한 것으로, 공지의 공기윤활시스템이 적용될 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 선박(1) 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서, 선박(1) 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템(100), 포말 형성을 위해 소화시스템(100)에 해수를 공급하기 위한 소화라인(110) 및 소화라인(110)에서 소화시스템(100)의 상류측에 설치되는 포말펌프(120)를 포함한다.

소화시스템(100)은, 예를 들어, 포말발생기(미도시), 분사라인(미도시) 등을 포함할 수 있다. 상기 포말발생기는, 포말소화제, 포말배율기 등을 구비하여, 해수와 혼합하여 소화용 고발포 포말을 생성한다. 이렇게 생성된 고발포 포말은, 상기 분사라인을 통하여 엔진룸(ER)에 제공되어 화재를 진압할 수 있다.

이때, 소화라인(110)은 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동할 수 있도록, 후술하는 구성이 적용된다.

공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 해수가 선박(1) 외부에서 유입되어 저장되는 제1 해수탱크(400)를 더 포함할 수 있고, 제1 해수탱크(400)에는 해수를 이동시키기 위한 제1 에어벤트라인(410)이 연결되어 제1 해수탱크(400)에 포함된 에어버블을 제거할 수 있다. 즉, 제1 에어벤트라인(410)을 이동하는 해수에 포함된 에어버블이 제거될 수 있다. 일 예로, 제1 해수탱크(400)는 선박(1)의 선저에 배치될 수 있다.

제1 에어벤트라인(410)은 진공펌프(300)로 연결되는 진공라인(310)에 연결되며, 진공펌프(300)는 제1 에어벤트라인(410)에 포함된 에어버블을 진공라인(310)을 통해 흡입할 수 있다. 즉, 제1 해수탱크(400)로 유입된 해수는, 진공라인(310)을 통해 에어버블이 제거된 후, 소화라인(110)으로 유입될 수 있다. 이에 따라, 소화라인(110)은 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동할 수 있다.

이때, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 에어버블이 포말펌프(120)로 유입되지 않도록 하면서도 배관을 가능한 짧게 설치할 수 있도록, 후술하는 구성이 적용된다.

진공펌프(300)는 타기실(SG)에 배치되고, 제1 해수탱크(400)는 엔진룸(ER)에 배치될 수 있다. 이때, 타기실(SG)과 엔진룸(ER)은 인접하여 배치된다. 이에 따라, 진공펌프(300)를 제1 해수탱크(400)에 인접하도록 배치하여 설치되는 배관의 길이를 최소화할 수 있다.

진공펌프(300)는 에어버블과 해수를 흡입하는데, 진공상태가 유지되면 진공펌프(300)의 구동이 정지될 수 있다. 이때, 흡입한 해수 중 초과분은 배출라인(320)을 통해 배출할 수 있다.

진공라인(310)은 타기실(SG)에 배치되고, 제1 에어벤트라인(410)은 엔진룸(ER)에 배치되되, 제1 에어벤트라인(410)은 단열부재(411)로 피복될 수 있다. 단열부재(411)는, 예를 들어, A-60 인슐레이션 또는 그와 동등 이상의 물성을 지닌 제품이 적용될 수 있다. 이와 같은 라인 설계를 통해, 엔진 룸 내의 화재 발생 시 제1 에어벤트라인(410)이 화재에 버틸 수 있고, 진공라인(310)과 진공펌프(300)에 의한 2차 화재 발생을 방지할 수 있다.

또한, 진공펌프(300)에는 비상전력원(emergency power source)가 공급되어, 비상시에도 항시 가동될 수 있다.

포말펌프(120)는, 선박(1)의 전역소화를 위해 해수에 포말을 섞어 화재를 진압하기 위한 장치로, 해수를 독립적으로 소화시스템(100)에 공급할 수 있다.

포말펌프(120)는, 해수펌프공간(미도시)에 설치될 수 있다. 상기 해수펌프공간은 타기실(SG) 하부에 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 해수펌프공간은, 선박의 드래프트컨디션(draft condition) 보다 높은 위치에 배치되므로, 상기 해수펌프공간은 타기실(SG) 하부에 별도로 마련된 공간으로 정의될 수 있다. 이에 따라, 포말펌프(120)가 타기실(SG)에 배치되는 동시에 최대한 낮은 위치에 배치되는 구조가 적용됨으로써, 진공펌프(300)에 의한 전력 소모량을 감소시킬 수 있다.

공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 진공라인(310)이 진공상태를 유지하도록 제어하는 제어부(500)를 더 포함할 수 있다.

타기실(SG)에는, 진공라인(310)의 진공상태를 확인하기 위해 진공라인(310)에 연결된 수위스위치박스(level switch box)(330) 및 포말펌프(120)의 펌프압을 확인하기 위해 소화라인(110)에서 포말펌프(120)의 하류측에 설치되는 압력센서부(200)가 더 설치되는데, 제어부(500)는 수위스위치박스(330) 및 압력센서부(200)에서 측정된 데이터를 수신한다.

수위스위치박스(330)는, 해수 내 수위가 미리 설정된 수위 이산인 경우 진공상태가 유지됨을 나타내도록 설정된다.

예를 들어, 제어부(500)는, 수위스위치박스(330) 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 이상인 경우 진공펌프(300)의 작동을 중지하고, 수위스위치박스(330) 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 미만인 경우 진공펌프(300)를 작동시킬 수 있다.

즉, 제어부(500)는 진공라인(310)이 상시 진공상태로 유지되도록 하는데, 수위스위치박스(330) 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 이상, 일 예로, 해수가 가득 차 있는 경우 진공이 유지되는 것이므로 진공펌프(300)의 작동을 중지하여 불필요한 에너지 소모를 제거하도록 하고, 수위스위치박스(330) 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 미만인 경우 진공라인(310)의 진공상태가 해제된 것이므로 진공펌프(300)를 작동하여 제1 에어벤트라인(410)으로 유입된 해수 내 에어버블을 제거함으로써, 에너지를 절감하는 동시에 제1 해수탱크(400)로 유입된 해수에 포함된 에어버블을 상시 제거할 수 있다.

예를 들어, 제어부(500)는, 압력센서부(200)에서 측정된 펌프압이 미리 설정된 펌프압 이상인 경우 진공펌프(300)의 작동을 중지하고, 압력센서부(200)에서 측정된 펌프압이 미리 설정된 펌프압 미만인 경우 진공펌프(300)를 작동시킬 수 있다.

즉, 제어부(500)는 포말펌프(120)의 펌프압을 직접 검출함으로써, 에어버블이 미리 설정된 허용 범위 내인 경우에는 진공펌프(300)의 작동을 중지하여 불필요한 에너지 소모를 제거하도록 하고, 펌프압이 미리 설정된 허용 범위 미만으로 내려가는 경우에는 진공펌프(300)를 작동하여 펌프의 파손을 방지하도록 함으로써, 에너지를 절감하는 동시에 포말펌프(120)의 파손을 방지할 수 있다.

예를 들어, 제어부(500)는, 화재 발생 상황이 감지되는 경우 제1 에어벤트라인(410)에 설치된 제1 메인밸브(420)를 개방하여, 제1 해수탱크(400)로 유입된 해수에서 에어버블이 제거된 후 소화시스템(100)으로 유입되도록 할 수 있다.

일 예로, 제1 메인밸브(420)는 쉽사이드밸브(ship side valve)를 포함할 수 있고, 제1 해수탱크(400)에서 한 피스(piece)의 배관에 바로 부착될 수 있다.

일 예로, 체크밸브(130)는, 소화라인(100)에서 포말펌프(120)와 인접하여 포말펌프(120)의 하류측에 설치되어, 해수의 임의 배출에 의한 드라이런 발생을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템을 나타낸 것이다.

도 3은 도 2에서 설명한 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템에서, 냉각시스템(600)을 더 구비하는 것으로, 공기윤활시스템에서 발생된 에어버블이 소화시스템(100)으로 유입되지 않도록 하는 동시에 냉각시스템(600)에도 유입되지 않도록 하기 위해, 후술하는 구성이 적용된다. 한편, 도 2를 들어 설명한 구성 및 효과와 중복되는 설명은 생략한다.

도 3을 참조하면, 선박(1) 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박(1)에 있어서, 선박(1) 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템(100), 상기 포말 형성을 위해 소화시스템(100)에 해수를 공급하기 위한 소화라인(110), 소화라인(110)에서 소화시스템(100)의 상류측에 설치되는 포말펌프(120), 해수로 열교환을 수행하는 냉각시스템(600), 냉각시스템(600)에 해수를 공급하기 위한 냉각라인(610) 및 냉각라인(610)에서 냉각시스템(600)의 상류측에 설치되는 냉각펌프(620)를 포함할 수 있다.

소화시스템(100), 소화라인(110), 포말펌프(12120)는 도 2를 들어 전술한 구성이 적용될 수 있다.

냉각시스템(100)은, 해수를 냉매로 사용하여 청수를 냉각시켜 장비 등에 냉각된 청수를 공급하는 냉각기(미도시) 등을 포함한다.

냉각펌프(620)는, 해수를 흡입(suction) 하여 냉각시스템(600)으로 보내는 것으로, 예를 들어, 해수 온도에 따른 선박(1)에서 필요한 냉각 용량에 따라 VFD를 사용함으로써 유량 압력 조절이 가능하다.

냉각펌프(620)는, 제2 해수탱크(700)로 유입된 해수에서 에어버블이 제거된 후, 냉각라인(610)을 통해 버블프리해수가 공급되고, 이를 냉각시스템(600)으로 공급한다.

제2 해수탱크(700)는 선박(10의 선저에 배치될 수 있고, 제2 해수탱크(700)에는 에어버블 제거를 위한 가스배출구(vent hole, 미도시)가 마련될 수 있다.

이때, 소화라인(110) 및 냉각라인(610)은 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동할 수 있도록, 후술하는 구성이 적용된다.

공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 해수가 선박(1) 외부에서 유입되어 저장되는 제1 해수탱크(400) 및 제2 해수탱크(700)를 더 포함하되, 제1 해수탱크(400) 및 제2 해수탱크(700)에 포함된 에어버블을 제거하기 위해, 제1 해수탱크(400)에는 제1 에어벤트라인(410)이 연결되고, 제2 해수탱크(700)에는 제2 에어벤트라인(710)이 연결되며, 제1 에어벤트라인(410) 및 제2 에어벤트라인(710)을 이동하는 해수에 포함된 에어버블이 제거될 수 있다.

예를 들어, 제1 에어벤트라인(410) 및 제2 에어벤트라인(710)은 진공펌프(300)로 연결되는 진공라인(310)과 연결되며, 진공펌프(300)는 제1 에어벤트라인(410) 및 제2 에어벤트라인(710)에 포함된 에어버블을 진공라인(310)을 통해 흡입할 수 있다. 진공펌프(300) 및 진공라인(310)은 도 2를 들어 전술한 구성이 적용될 수 있다. 즉, 제1 해수탱크(400)로 유입된 해수는, 진공라인(310)을 통해 에어버블이 제거된 후, 소화라인(110)으로 유입될 수 있고, 제2 해수탱크(700)로 유입된 해수는, 진공라인(310)을 통해 에어버블이 제거된 후, 냉각라인(610)으로 유입될 수 있다. 이에 따라, 소화라인(110) 및 냉각라인(610)은 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동할 수 있다.

이때, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 에어버블이 포말펌프(120)로 유입되지 않도록 하면서도 배관을 가능한 짧게 설치할 수 있도록, 후술하는 구성이 적용된다.

진공펌프(300)는 타기실(SG)에 배치되고, 제1 해수탱크(400) 및 제2 해수탱크(700)는 엔진룸(ER)에 배치될 수 있다. 이때, 타기실(SG)과 엔진룸(ER)은 인접하여 배치된다. 이에 따라, 진공펌프(300)를 제1 해수탱크(400) 및 제2 해수탱크(700)에 인접하도록 배치하여 설치되는 배관의 길이를 최소화할 수 있다.

제1 에어벤트라인(410) 및 제2 에어벤트라인(710)은 엔진룸(ER)에 배치되고, 진공라인(310)은 타기실(SG)에 배치될 수 있으며, 제1 에어벤트라인(410)은 단열부재(411)로 피복될 수 있다. 일 예로, 단열부재(411)는, A-60 인슐레이션 또는 그와 동등 이상의 물성을 지닌 제품이 적용될 수 있다. 이와 같은 라인 설계를 통해, 엔진룸(ER) 내의 화재 발생 시 제1 에어벤트라인(410)이 화재에 버틸 수 있고, 진공라인(310)과 진공펌프(300)에 의한 2차 화재 발생을 방지할 수 있다. 일 예로, 제2 에어벤트라인(710)도 단열부재(미도시)로 피복될 수 있다.

제1 에어벤트라인(410)에 설치되는 제1 메인밸브(420) 및 제2 에어벤트라인(710)에 설치되는 제2 메인밸브(720)는 엔진룸(ER)에 배치될 수 있다. 일 예로, 제1 메인밸브(420) 및 제2 메인밸브(720)는 쉽사이드밸브(ship side valve)를 포함할 수 있고, 제1 메인밸브(420)는 제1 해수탱크(400)에서 한 피스(piece)의 배관에 바로 부착되고, 제2 메인밸브(720)는 제2 해수탱크(700)에서 한 피스(piece)의 배관에 바로 부착될 수 있다.

공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템은, 진공라인(310)이 진공상태를 유지하도록 제어하는 제어부(500)를 더 포함할 수 있다. 제어부(500)는, 소화라인(110)과 냉각라인(610)에 유입되는 해수 모두에서 에어버블을 제거할 수 있다.

제어부(500)가 수위스위치박스(330) 내 해수의 수위 및 압력센서부(200)에서 측정된 펌프압에 대한 정보를 수신한 후 진공펌프(300)의 작동을 제어하는 것은, 도 2를 들어 전술한 바가 적용될 수 있다.

제어부(500)는, 제1 메인밸브(420) 및 제2 메인밸브(720)를 상시 개방할 수도 있으나, 진공라인(310)의 진공상태가 유지되도록 진공펌프(300)를 작동시키되, 제1 에어벤트라인(410)에 설치되는 제1 메인밸브(420)를 닫고, 제2 에어벤트라인(710)에 설치되는 제2 메인밸브(720)를 개방하여, 제2 해수탱크(700)로 유입된 해수에 포함된 에어버블을 제거할 수 있다. 즉, 진공라인(310)의 진공상태가 유지되는 경우, 제1 메인밸브(420)를 닫고, 제2 메인밸브(720)만 개방하여 제2 해수탱크(700)로 유입된 해수 내 에어버블을 제거할 수 있다.

이와 작동 상태에서도, 제어부(500)는, 화재 발생 상황이 감지되는 경우 제1 메인밸브(420)를 개방하여, 소화시스템(100)으로 버블프리해수가 유입되도록 할 수 있다. 일 예로, 제1 메인밸브(420)는 FO(fail to open) 방식으로 개방될 수 있다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.

1: 선박
2: 소방펌프
SG: 타기실
ER: 엔진룸
100: 소화시스템
110: 소화라인
120: 포말펌프
130: 체크밸브
200: 압력센서부
300: 진공펌프
310: 진공라인
320: 배출라인
330: 수위스위치박스
400: 제1 해수탱크
410: 제1 에어벤트라인
411: 단열부재
420: 제1 메인밸브
500: 제어부
600: 냉각시스템
610: 냉각라인
620: 냉각펌프
700: 제2 해수탱크
710: 제2 에어벤트라인
720: 제2 메인밸브

Claims (23)

1. 선박 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서,
   상기 선박 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템;
   상기 포말 형성을 위해 상기 소화시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 소화라인; 및
   상기 소화라인에서 상기 소화시스템의 상류측에 설치되는 포말펌프;
   를 포함하고,
   상기 소화라인은 상기 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   해수가 상기 선박 외부에서 유입되어 저장되는 제1 해수탱크를 더 포함하되,
   상기 제1 해수탱크에 포함된 상기 에어버블을 제거하기 위해, 상기 제1 해수탱크에는 제1 에어벤트라인이 연결되며,
   상기 제1 에어벤트라인을 이동하는 해수에 포함된 상기 에어버블이 제거되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 에어벤트라인은 진공펌프로 연결되는 진공라인에 연결되며,
   상기 진공펌프는 상기 제1 에어벤트라인에 포함된 상기 에어버블을 상기 진공라인을 통해 흡입하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 진공펌프는 타기실(steering gear room, SG room)에 배치되고, 상기 제1 해수탱크는 엔진룸(engine room, ER)에 배치되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 진공라인은 상기 타기실에 배치되고, 상기 제1 에어벤트라인은 엔진룸에 배치되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 에어벤트라인은 단열부재로 피복된, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
7. 청구항 3에 있어서,
   상기 진공라인이 진공상태를 유지하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 진공라인의 진공상태를 확인하기 위해 상기 진공라인에 연결된 수위스위치박스(level switch box)를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고,
   상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시키는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
9. 청구항 7에 있어서,
   상기 포말펌프의 펌프압을 확인하기 위해 상기 소화라인에서 상기 포말펌프의 하류측에 설치되는 압력센서부를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고,
   상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시키는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
10. 청구항 7에 있어서,
    상기 제어부는, 화재 발생 상황이 감지되는 경우 상기 제1 에어벤트라인에 설치된 제1 메인밸브를 개방하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
11. 선박 저부에 에어버블(air bubble)을 발생시키는 공기윤활시스템이 적용된 선박에 있어서,
    상기 선박 외부에서 유입된 해수로부터 포말(foam)을 형성하는 소화시스템;
    상기 포말 형성을 위해 상기 소화시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 소화라인;
    상기 소화라인에서 상기 소화시스템의 상류측에 설치되는 포말펌프;
    상기 해수로 열교환을 수행하는 냉각시스템;
    상기 냉각시스템에 상기 해수를 공급하기 위한 냉각라인; 및
    상기 냉각라인에서 상기 냉각시스템의 상류측에 설치되는 냉각펌프;
    를 포함하고,
    상기 소화라인 및 상기 냉각라인은 상기 에어버블이 제거된 버블프리해수가 이동하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
12. 청구항 11에 있어서,
    해수가 상기 선박 외부에서 유입되어 저장되는 제1 해수탱크 및 제2 해수탱크를 더 포함하되,
    상기 제1 해수탱크 및 상기 제2 해수탱크에 포함된 상기 에어버블을 제거하기 위해, 상기 제1 해수탱크에는 제1 에어벤트라인이 연결되고, 상기 제2 해수탱크에는 제2 에어벤트라인이 연결되며,
    상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인을 이동하는 해수에 포함된 상기 에어버블이 제거되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인은 진공펌프로 연결되는 진공라인과 연결되며,
    상기 진공펌프는 상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인에 포함된 상기 에어버블을 상기 진공라인을 통해 흡입하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 진공펌프는 타기실(steering gear room, SG room)에 배치되고,
    상기 제1 해수탱크 및 상기 제2 해수탱크는 엔진룸(engine room, ER)에 배치되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 에어벤트라인 및 상기 제2 에어벤트라인은 엔진룸에 배치되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 진공라인은 상기 타기실에 배치되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
17. 청구항 15에 있어서,
    상기 제1 에어벤트라인은 단열부재로 피복된, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
18. 청구항 12에 있어서,
    상기 제1 에어벤트라인에 설치되는 제1 메인밸브 및 상기 제2 에어벤트라인에 설치되는 제2 메인밸브를 더 포함하되,
    상기 제1 메인밸브 및 상기 제2 메인밸브는 엔진룸에 배치되는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
19. 청구항 13에 있어서,
    상기 진공라인이 진공상태를 유지하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
20. 청구항 19에 있어서,
    상기 진공라인의 진공상태를 확인하기 위해 상기 진공라인에 연결된 수위스위치박스(level switch box)를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고,
    상기 수위스위치박스 내에서 해수의 수위가 미리 설정된 수위 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시키는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
21. 청구항 19에 있어서,
    상기 포말펌프의 펌프압을 확인하기 위해 상기 소화라인에서 상기 포말펌프의 하류측에 설치되는 압력센서부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 이상인 경우 상기 진공펌프의 작동을 중지하고,
    상기 압력센서부에서 측정된 상기 펌프압이 미리 설정된 펌프압 미만인 경우 상기 진공펌프를 작동시키는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
22. 청구항 19에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 진공라인의 진공상태가 유지되도록 상기 진공펌프를 작동시키되,
    상기 제1 에어벤트라인에 설치되는 제1 메인밸브를 닫고, 상기 제2 에어벤트라인에 설치되는 제2 메인밸브를 개방하여,
    상기 제2 해수탱크로 유입된 해수에 포함된 상기 에어버블을 제거하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
23. 청구항 19에 있어서,
    상기 제어부는, 화재 발생 상황이 감지되는 경우 상기 제1 메인밸브를 개방하는, 공기윤활시스템이 적용된 선박의 소화시스템.
    

Images