KR20230023338A - 선박의 외기 유입 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 선박의 외기 유입 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 외기 유입 장치는, 양면이 각각 개방되어 형성된 흡기구와 배기구 사이에 외기가 통과하는 유동공간이 형성되고, 유동공간 하부에 가열공간이 형성된 하우징과, 하우징 내부에 이동 가능하게 설치되어 유동공간과 가열공간 사이를 이동하는 적어도 하나의 루버블레이드와, 가열공간 내부에 설치되어 가열공간으로 이동한 루버블레이드를 가열하는 히터부, 및 루버블레이드를 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.

Description

선박의 외기 유입 장치{Air inflow apparatus for ship}

본 발명은 선박의 외기 유입 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 기관실 또는 거주구에 가열된 공기를 공급할 수 있고 공기 중에 포함된 수분이 루버블레이드의 표면에 응결되는 것을 방지하면서 루버블레이드가 파손되더라도 외기가 원활하게 공급될 수 있는 선박의 외기 유입 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에는 연소기관이 설치되는 기관실 또는 선원들이 상주하는 거주구에 외기를 제공하기 위한 통풍구 및 환기구가 설치된다. 통풍구 및 환기구에는 테두리를 형성하는 프레임 내부에 다수 개의 루버블레이드(louver blade)가 설치되어, 빗물이나 해수의 유입을 차단할 수 있다. 루버블레이드는 길고 가는 판재로 형성되며, 수평이나 수직 또는 격자 모양으로 프레임에 결합되어 직사광선이나 빗물 또는 해수의 유입을 방지하면서 통풍 및 환기를 수행할 수 있다.

한편, 선박이 극지방을 운항하는 경우, 통풍구 및 환기구를 통해 기관실 또는 거주구에 극저온의 외기가 유입된다. 특히, 극저온의 외기가 유입되면 외기 중에 포함된 수분이 블레이드 표면에 응축되어 공기의 유동을 방해하고, 연소기관에서 연료의 연소가 제대로 이루어지지 않으므로, 종래에는 루버블레이드에 열선(Electric heat tracing)을 설치하여 가열된 외기를 기관실 또는 거주구로 공급하였다. 그러나, 루버블레이드에 열선을 설치하더라도 단 시간 내에 연소기관에서 요구되는 온도로 외기를 충분히 가열하는데 한계가 있었으며, 이에, 열선을 설치하는 대신 루버블레이드 내부에 열유(thermal oil)를 순환시켜 가열된 외기를 연소기관에 공급하는 구조를 적용하였다. 그러나, 루버블레이드 내부에 열유를 순환시키는 구조는 루버블레이드의 파손 시 열유가 외부로 유출되어 외기에 혼합되며, 이로 인해, 외기를 제공하지 못하는 문제가 있다.

이에, 기관실 또는 거주구에 가열된 공기를 공급할 수 있고, 공기 중에 포함된 수분이 루버블레이드의 표면에 응결되는 것을 방지하면서 루버블레이드가 파손되더라도 외기가 원활하게 공급될 수 있는 구조의 선박의 외기 유입 장치가 필요하게 되었다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0111726호 (2010. 10. 15.)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 기관실 또는 거주구에 가열된 공기를 공급할 수 있고 공기 중에 포함된 수분이 루버블레이드의 표면에 응결되는 것을 방지할 수 있는 선박의 외기 유입 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 선박의 외기 유입 장치는, 양면이 각각 개방되어 형성된 흡기구와 배기구 사이에 외기가 통과하는 유동공간이 형성되고, 상기 유동공간 하부에 가열공간이 형성된 하우징과, 상기 하우징 내부에 이동 가능하게 설치되어 상기 유동공간과 상기 가열공간 사이를 이동하는 적어도 하나의 루버블레이드와, 상기 가열공간 내부에 설치되어 상기 가열공간으로 이동한 상기 루버블레이드를 가열하는 히터부, 및 상기 루버블레이드를 이동시키는 구동부를 포함한다.

상기 루버블레이드는 다공성 망체로 형성되어 상기 외기가 통과 가능할 수 있다.

상기 루버블레이드는 이동 방향을 따라 길이가 짧고 폭이 긴 직사각형 판 형태로 형성되어, 복수 개가 상기 이동 방향을 따라 굴절 가능하게 연속적으로 연결되어 무한궤도를 형성하며 상기 구동부에 의해 연속적으로 이동할 수 있다.

상기 선박의 외기 유입 장치는, 상기 가열공간 내부에 설치되며 회전하여 상기 루버블레이드에 공기를 송풍하는 블로어를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 루버블레이드가 유동공간과 가열공간 사이를 이동하고, 히터부가 가열공간으로 이동한 루버블레이드를 가열하므로, 선박이 극지방을 운항하는 경우 외기 중에 포함된 수분이 루버블레이드의 표면에 응결되는 것을 방지할 수 있으며, 수분이 응결되더라도 용이하게 융해될 수 있다. 따라서, 루버블레이드의 표면에 응결된 얼음으로 인해 외기의 유동이 방해되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 기관실 또는 거주구에 외기가 용이하게 유입될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 외기 유입 장치가 설치된 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 선박의 외기 유입 장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 선박의 외기 유입 장치를 일부 절개하여 도시한 정면도이다.
도 4는 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 5는 선박의 외기 유입 장치를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.
도 6은 선박의 외기 유입 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 선박의 외기 유입 장치에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박의 외기 유입 장치가 설치된 모습을 도시한 도면이다.

본 발명의 실시예에 따른 선박의 외기 유입 장치(1)는 외기의 공급, 통풍, 환기 등을 위한 것으로, 예를 들어, 선박의 기관실 또는 거주구의 벽면(A)을 관통하는 외기유입구(B)와 중첩되어 벽면(A)의 일 측면, 예를 들어, 실내공간과 접하는 내측면에 설치되거나 벽면(A) 내측에 설치될 수 있다. 이하, 선박의 외기 유입 장치(1)가 벽면(A)의 내측면에 설치되는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

선박의 외기 유입 장치(1)는 루버블레이드가 유동공간과 가열공간 사이를 이동하고, 히터부가 가열공간으로 이동한 루버블레이드를 가열하므로, 선박이 극지방을 운항하는 경우 외기 중에 포함된 수분이 루버블레이드의 표면에 응결되는 것을 방지할 수 있으며, 수분이 응결되더라도 용이하게 융해될 수 있다. 따라서, 루버블레이드의 표면에 응결된 얼음으로 인해 외기의 유동이 방해되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 기관실 또는 거주구에 외기가 용이하게 유입될 수 있는 특징이 있다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여, 선박의 외기 유입 장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 선박의 외기 유입 장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 선박의 외기 유입 장치를 일부 절개하여 도시한 정면도이며, 도 4는 도 2의 A 부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 5는 선박의 외기 유입 장치를 종 방향으로 절단하여 도시한 단면도이다.

본 발명에 따른 선박의 외기 유입 장치(1)는 하우징(10)과, 적어도 하나의 루버블레이드(20)와, 히터부(30), 및 구동부(40)를 포함한다.

하우징(10)은 양면이 각각 개방되어 흡기구(10a)와 배기구(10b)가 형성된 통 형상의 부재로, 기관실 또는 거주구 벽면(A)의 내측면에 설치될 수 있다. 하우징(10)은 나사결합, 용접결합, 요철(凹凸)결합 등 다양한 방식으로 벽면(A)에 고정될 수 있으며, 외기유입구(B)와 중첩되는 흡기구(10a)와 배기구(10b) 사이에 유동공간(10c)이 형성되어 외기유입구(B)를 통해 흡기구(10a)로 유입된 외기(外氣)가 유동공간(10c)을 통과하여 배기구(10b)로 유출될 수 있다. 하우징(10)은 유동공간(10c) 하부에 가열공간(10d)이 형성되며, 가열공간(10d)과 유동공간(10c)은 판 상의 격벽부(11)에 의해 서로 구획될 수 있다. 격벽부(11)에는 가열공간(10d)과 유동공간(10c)을 연통하는 슬릿(11a)이 관통 형성되어 후술할 루버블레이드(20)와 체인(43a, 43b)이 통과할 수 있다. 하우징(10)은 가열공간(10d)과 접하는 내측면 또는 외측면에 단열부재(12)가 부착 또는 도포 등의 방식으로 설치되므로, 외부로부터 가열공간(10d)으로 냉열의 유입을 차단하고 열손실을 최소화할 수 있다.

루버블레이드(20)는 기관실 또는 거주구로 직사광선이나 빗물 또는 해수가 유입되는 것을 차단하는 것으로, 적어도 하나가 하우징(10) 내부에 이동 가능하게 설치되어 유동공간(10c)과 가열공간(10d) 사이를 이동할 수 있다. 즉, 루버블레이드(20)는 유동공간(10c)에서 가열공간(10d)으로 이동할 수 있고, 가열공간(10d)에서 다시 유동공간(10c)으로 이동할 수 있다. 전술한 가열공간(10d) 내부에는 적어도 하나의 히터부(30)가 설치되므로, 가열공간(10d)으로 이동한 루버블레이드(20)는 히터부(30)에 의해 가열될 수 있다. 히터부(30)는 한정될 것은 아니나, 예를 들어, 전기 히터일 수 있다. 히터부(30)가 가열공간(10d)으로 이동한 루버블레이드(20)를 가열함으로써, 선박의 극지방 운항 시 외기 중에 포함된 수분이 루버블레이드(20)의 표면에 응결되는 것을 방지할 수 있고, 루버블레이드(20)의 표면에 수분이 응결되더라도 용이하게 융해될 수 있다. 하우징(10)은 하부에 가열공간(10d)과 연통되는 배수관(13)이 결합되므로, 융해되어 가열공간(10d)에 응집된 수분은 배수관(13)을 통해 하우징(10) 외부로 배출될 수 있다. 또한, 가열공간(10d) 내부에는 적어도 하나의 블로어(50)가 설치될 수 있다. 블로어(50)는 회전하여 루버블레이드(20)에 공기를 송풍 또는 분사하며, 이로 인해, 루버블레이드(20)의 표면에 부착된 얼음, 이물질 등이 용이하게 분리될 수 있다. 도면 상에는 가열공간(10d) 내부에 단일 개의 히터부(30)와 한 쌍의 블로어(50)가 설치된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 히터부(30)와 블로어(50)의 개수 및 배치 구조는 다양하게 변형될 수 있다.

한편, 루버블레이드(20)는 이동 방향을 따라 길이가 짧고 폭이 긴 판 형태로 형성되어 외기의 유동 방향과 수직하게 배치되며, 적어도 일부가 다공성 망체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 루버블레이드(20)는 도시된 바와 같이, 외형을 이루는 사각 프레임 사이에 다공성 망체가 삽입된 구조로 형성될 수 있다. 루버블레이드(20)의 적어도 일부가 다공성 망체로 형성됨으로써, 루버블레이드(20)가 외기의 유동 방향과 수직하게 배치되더라도 외기가 통과 가능하여 유동이 원활할 수 있다. 이러한 루버블레이드(20)는 복수 개가 이동 방향을 따라 굴절 가능하게 연속적으로 연결되어 무한궤도를 형성하며 후술할 구동부(40)에 의해 연속적으로 이동할 수 있다. 즉, 복수 개의 루버블레이드(20)는 무한궤도를 형성하며 구동부(40)에 의해 유동공간(10c)과 가열공간(10d) 사이를 연속적으로 회전한다. 예를 들어, 루버블레이드(20)는 구동부(40)에 회전 구동되는 적어도 하나의 체인(43a, 43b)에 축 결합되어 이동할 수 있다.

구동부(40)는 루버블레이드(20)를 이동시키는 구동력을 제공하는 것으로, 적어도 한 쌍의 스프로켓(41a와 41a', 41b와 41b')과 모터부(42)를 포함할 수 있다. 이하, 구동부(40)가 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')과, 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')을 포함하는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')은 하우징(10) 내부에 수직 방향으로 서로 이격 배치되며, 회전축이 각각 외기의 유동 방향과 교차하여 수평하게 배치된다. 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')은 각각 가열공간(10d)과 유동공간(10c) 상부에 위치하며, 제1 체인(43a)이 걸려 지지될 수 있다. 제1 체인(43a)은 복수 개의 체인유닛(43a')이 결합되어 폐루프를 이루되 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')에 의해 회전 구동하고, 루버블레이드(20)의 일 측이 축 결합될 수 있다. 이 때, 루버블레이드(20)는 제1 체인(43a)에 직접 축 결합될 수도 있고, 도시된 바와 같이, 별도의 연결부재(21)를 통해 간접적으로 축 결합될 수도 있다.

한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')은 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')으로부터 이격되어 나란하게 배열되며, 제1 스프로켓(41a, 41a')의 회전축에 결합될 수 있다. 다시 말해, 하방에 위치한 두 스프로켓(41a, 41b)이 서로 동일 회전축에 결합되고, 상방에 위치한 두 스프로켓(41a', 41b')이 서로 동일 회전축에 결합되어, 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')과 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')이 서로 동기화될 수 있다. 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')은 각각 가열공간(10d)과 유동공간(10c) 상부에 위치하며, 제2 체인(43b)이 걸려 지지될 수 있다. 제2 체인(43b)은 복수 개의 체인유닛(도면부호 미도시)이 결합되어 폐루프를 이루되 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')에 의해 회전 구동하고, 루버블레이드(20)의 타 측이 직접 또는 간접적으로 축 결합될 수 있다. 즉, 루버블레이드(20)는 양 측이 각각 제1 체인(43a)과 제2 체인(43b)에 축 결합되어 무한궤도를 형성하며 유동공간(10c)과 가열공간(10d) 사이를 이동한다.

모터부(42)는 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')과 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b') 중 적어도 하나를 회전 구동하며, 연속적으로 구동력을 제공할 수도 있고 눈 또는 비 또는 극저온의 온도 감지 시 선택적으로 구동력을 제공할 수도 있다. 모터부(42)가 선택적으로 구동력을 제공하는 경우, 눈 또는 비 또는 온도의 감지를 위한 별도의 센서(도시되지 않음)가 마련될 수 있다. 도면 상에는 모터부(42)가 하부에 위치한 제2 스프로켓(41b)에 연결되어 하우징(10) 외측으로 돌출되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 모터부(42)는 상부에 위치한 제2 스프로켓(41b') 또는 제1 스프로켓(41a, 41a')에 연결될 수도 있고 하우징(10)의 내측에 수용될 수도 있다.

이하, 도 6을 참조하여, 선박의 외기 유입 장치(1)의 동작에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

도 6은 선박의 외기 유입 장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명에 따른 선박의 외기 유입 장치(1)는 루버블레이드(20)가 유동공간(10c)과 가열공간(10d) 사이를 이동하고, 히터부(30)가 가열공간(10d)으로 이동한 루버블레이드(20)를 가열하므로, 선박이 극지방을 운항하는 경우 외기 중에 포함된 수분이 루버블레이드(20)의 표면에 응결되는 것을 방지할 수 있으며, 수분이 응결되더라도 용이하게 융해될 수 있다. 따라서, 루버블레이드(20)의 표면에 응결된 얼음으로 인해 외기의 유동이 방해되는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해, 기관실 또는 거주구에 외기가 용이하게 유입될 수 있다.

하우징(10)은 흡기구(10a)가 외기유입구(B)와 중첩되도록 벽면(A)의 내측면에 설치되고, 내부에 복수 개의 루버블레이드(20)가 수용된다. 복수 개의 루버블레이드(20)는 체인(43a, 43b)에 연속적으로 축 결합되어 체인(43a, 43b)과 일체로 유동공간(10c)과 가열공간(10d) 사이를 이동하며, 가열공간(10d) 내부에는 히터부(30)와 블로어(50)가 설치된다. 유동공간(10c)과 가열공간(10d) 사이는 격벽부(11)에 의해 구획되므로, 루버블레이드(20)와 체인(43a, 43b)은 격벽부(11)에 형성된 슬릿(11a)을 통과하여 이동할 수 있다. 루버블레이드(20)의 일 측이 축 결합되는 제1 체인(43a)은 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')에 걸려 지지되며, 한 쌍의 제1 스프로켓(41a, 41a')은 수직 방향으로 이격되어 각각 가열공간(10d)과 유동공간(10c) 상부에 위치한다. 루버블레이드(20)의 타 측이 축 결합되는 제2 체인(43b)은 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')에 걸려 지지되며, 한 쌍의 제2 스프로켓(41b, 41b')은 각각 제1 스프로켓(41a, 41a')으로부터 이격되어 제1 스프로켓(41a, 41a')의 회전축에 결합된다. 모터부(42)가 제1 스프로켓(41a, 41a')과 제2 스프로켓(41b, 41b') 중 적어도 하나에 구동력을 제공하면, 제1 스프로켓(41a, 41a')과 제2 스프로켓(41b, 41b')이 일체로 회전하여 체인(43a, 43b)을 회전 구동한다.

선박이 극지방을 운항하는 경우 눈 또는 비가 오면, 외기유입부(B)를 통해 유입되는 외기 중에 포함된 수분이 유동공간(10c)에 위치한 루버블레이드(20)의 표면에 얼음(I) 형태로 응결될 수 있다. 흡기구(10a)와 인접하여 얼음(I)이 응결된 루버블레이드(20)는 체인(43a, 43b)을 따라 가열공간(10d)으로 이동하고, 가열공간(10d) 내부에서 히터부(30)와 블로어(50)에 의해 얼음(I)이 제거된다. 이 때, 히터부(30)와 블로어(50)는 동시에 동작할 수도 있고, 순차적으로 동작할 수도 있다. 얼음(I)이 제거된 루버블레이드(20)는 다시 체인(43a, 43b)을 따라 유동공간(10c)으로 이동한다. 루버블레이드(20)는 다공성 망체로 형성되어 외기가 통과 가능하므로, 얼음(I)이 제거되면 흡기구(10c)로 유입된 외기가 유동공간(10c)을 통과하여 배기구(10b)로 유출될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 선박의 외기 유입 장치
10: 하우징 10a: 흡기구
10b: 배기구 10c: 유동공간
10d: 가열공간 11: 격벽부
11a: 슬릿 12: 단열부재
13: 배수관 20: 루버블레이드
21: 연결부재 30: 히터부
40: 구동부 41a, 41a', 41b, 41b': 스프로켓
42: 모터부 43a, 43b: 체인
50: 블로어
A: 벽면 B: 외기유입구

Claims (4)

1. 양면이 각각 개방되어 형성된 흡기구와 배기구 사이에 외기가 통과하는 유동공간이 형성되고, 상기 유동공간 하부에 가열공간이 형성된 하우징;
   상기 하우징 내부에 이동 가능하게 설치되어 상기 유동공간과 상기 가열공간 사이를 이동하는 적어도 하나의 루버블레이드;
   상기 가열공간 내부에 설치되어 상기 가열공간으로 이동한 상기 루버블레이드를 가열하는 히터부, 및
   상기 루버블레이드를 이동시키는 구동부를 포함하는 선박의 외기 유입 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 루버블레이드는 다공성 망체로 형성되어 상기 외기가 통과 가능한 선박의 외기 유입 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 루버블레이드는 이동 방향을 따라 길이가 짧고 폭이 긴 직사각형 판 형태로 형성되어, 복수 개가 상기 이동 방향을 따라 굴절 가능하게 연속적으로 연결되어 무한궤도를 형성하며 상기 구동부에 의해 연속적으로 이동하는 선박의 외기 유입 장치.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 가열공간 내부에 설치되며 회전하여 상기 루버블레이드에 공기를 송풍하는 블로어를 더 포함하는 선박의 외기 유입 장치.

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