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KR20210155591A - 선박 - Google Patents

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KR20210155591A
KR20210155591A KR1020200073019A KR20200073019A KR20210155591A KR 20210155591 A KR20210155591 A KR 20210155591A KR 1020200073019 A KR1020200073019 A KR 1020200073019A KR 20200073019 A KR20200073019 A KR 20200073019A KR 20210155591 A KR20210155591 A KR 20210155591A
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KR
South Korea
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pipe
heat dissipation
ship
compressor
hull
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020200073019A
Other languages
English (en)
Inventor
김준희
한상호
이동진
한범우
김현석
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 선박은 선체와 해수 또는 담수 간의 마찰저항을 경감시킬 수 있도록 기체를 분사하는 마찰저감장치를 포함한다. 아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마찰저감장치는 압축기; 상기 압축기로부터 생성되는 기체를 분사하도록 구성되는 기체분사구; 상기 압축기와 상기 기체분사구를 연결하는 배관; 및 상기 배관에 형성되어 상기 배관으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 구성되는 방열 수단;을 포함한다.

Description

선박{Ship}
본 발명은 마찰저감장치를 구비한 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 마찰저감장치의 고온고압의 공기가 유동되는 배관에 의해 야기될 수 있는 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 구성된 선박에 관한 것이다.
해상을 항해하는 선박은 선체의 상당 부분이 해수에 잠기므로, 운항 중 해수에 의한 (마찰)저항을 많이 받는다. 해수에 의한 이러한 마찰저항은 저속 선박의 경우에는 전체저항의 약 80%를 차지하고, 고속 선박의 경우에서는 전체저항의 약 50%를 차지한다.
선체에 발생하는 마찰저항은 선체와 접촉하는 물입자의 점성에 기인한다. 따라서, 물의 점성을 차단할 수 있도록 선체와 물 사이에 물의 비중보다 작은 물질층을 형성한다면, 위와 같은 마찰저항을 현저히 경감시킬 수 있다.
특허문헌 1 내지 3은 위와 같은 문제를 해소시키기 위한 기술사상을 개시하고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 내지 3은 선체의 표면으로 공기를 분사하여, 선체의 표면과 해수 간의 마찰 저항을 최소화시키는 장치를 소개하고 있다.
특허문헌 1 내지 3에 소개된 마찰저감장치는 고온고압의 공기를 배관을 통해 선체의 선미로 전달한다. 그런데 고온고압의 공기는 배관의 부식 및 배관 피복(페이트)의 손상을 야기하는 문제점이 있다.
KR 2011-0050534 A KR 2014-0117681 A KR 2015-0104540 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고온고압의 공기로 인한 배관의 부식 및 손상을 경감시킬 수 있도록 구성된 선박을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박은 선체와 해수 또는 담수 간의 마찰저항을 경감시킬 수 있도록 기체를 분사하는 마찰저감장치를 포함한다. 아울러, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마찰저감장치는 압축기; 상기 압축기로부터 생성되는 기체를 분사하도록 구성되는 기체분사구; 상기 압축기와 상기 기체분사구를 연결하는 배관; 및 상기 배관에 형성되어 상기 배관으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 구성되는 방열 수단;을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박에서 상기 방열 수단은, 상기 배관의 외주면에 형성되는 방열 부재를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박에서 상기 방열 수단은, 상기 배관의 둘레를 감싸도록 구성되는 망 부재; 및 상기 망 부재와 상기 배관을 연결하는 연결 부재;를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박에서 상기 방열 수단은, 상기 배관의 외주면에 형성되는 방열 부재를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박에서 상기 연결 부재는 상기 방열 부재보다 열 전도도가 낮은 재질로 이루어진다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박에서 상기 방열 수단은, 상기 제1망 부재의 둘레를 감싸도록 구성되는 제2망 부재; 및 상기 제2망 부재와 상기 배관을 연결하는 제2연결 부재;를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 선박은 상기 제2연결 부재와 상기 배관 사이에 배치되는 단열 부재를 포함한다.
본 발명은 마찰저감장치로부터 생성되는 고온고압의 공기로 인한 배관의 손상을 경감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 선박의 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선박의 평면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 주배관 및 보조배관의 확대도이다.
도 4 내지 6은 다른 형태에 따른 주배관 및 보조배관의 확대도이다.
도 7은 도 6의 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
아울러, 명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 '연결'되어 있다 함은 이들 구성들이 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 구성을 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함하는 것을 의미한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1 및 도 2를 참조하여 일 실시 예에 따른 선박을 설명한다.
본 실시 예에 따른 선박(100)은 운항에 필요한 추진장치를 포함한다. 예를 들어, 선박(100)은 내연기관에 의해 작동하는 프로펠러(120)를 포함한다. 프로펠러(120)는 선체(110)의 선미 측에 배치된다. 프로펠러(120)는 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로펠러(120)는 선박(100)의 운항속도 또는 선박(100)의 운항능력을 향상시키기 위해 선체(110)의 선미 좌우 양측에 각각 배치될 수 있다.
선박(100)은 해수를 선체(110) 내부로 유입시키기 위한 구성을 포함한다. 예를 들어, 선체(110)의 측면에는 씨체스트(180)가 형성될 수 있다. 부연 설명하면, 씨체스트(180)는 선체(110) 내부에 배치되는 내연기관 등을 냉각시킬 수 있도록 해수의 유입을 가능케 할 수 있다.
선박(100)은 선체(110)와 해수 또는 담수 간의 마찰저항을 최소화할 수 있는 장치를 포함한다. 예를 들어, 선박(100)은 선체(110)의 선저, 바람직하게는 선저의 평탄면으로 기체(또는 공기)를 분사하도록 구성된 마찰저감장치(200)를 포함한다.
마찰저감장치(200)는 선체(110)의 선수 측에 배치된다. 그러나 마찰저감장치(200)의 배치위치가 선체(110)의 선수 측으로 한정되는 것은 아니다. 마찰저감장치(200)는 압축기(210), 주배관(220), 보조배관(230), 기체분사구(240)를 포함한다. 그러나 마찰저감장치(200)의 구성이 전술된 요소들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 마찰저감장치(200)는 주배관(220) 및 보조배관(230)에 각각 배치되는 밸브 등을 더 포함할 수 있다.
압축기(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 선체(110)의 선수 측에 배치된다. 아울러, 압축기(210)는 원활한 압축공기(또는 압축기체) 생성 및 작동효율을 위해 선체(110)의 만재홀수선보다 높게 배치되는 것이 바람직하다.
주배관(220)은 압축기(210)와 연결되며, 압축기(210)에 의해 생성된 압축공기가 선미방향으로 유동하도록 유도한다. 주배관(220)은 복수로 구성될 수 있다. 예를 들어, 주배관(220)은 2개로 구성될 수 있다.
보조배관(230)은 주배관(220)으로부터 분기 형성된다. 보조배관(230)은 도 2에 도시된 바와 같이 주배관(220)의 길이방향을 따라 소정의 간격을 두고 선폭 방향으로 분기된 후, 선저 및 선미 방향으로 연장될 수 있다. 주배관(220)으로부터 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이는 도 2에 도시된 바와 같이 선미 측으로 갈수록 길어질 수 있다. 예를 들어, 주배관(220)으로부터 첫 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이는 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이보다 작고, 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이는 주배관(220)으로부터 세 번째로 분기되는 보조배관(230)의 선폭 방향 길이보다 작을 수 있다. 보조배관(230)의 내경은 기체분사압력이 저하되는 것을 방지할 수 있도록 주배관(220)의 내경보다 작은 것이 바람직하다. 아울러, 보조배관(230)의 내경은 주배관(220)으로부터 분기되는 위치에 따라 다르게 형성할 수 있다. 예를 들어, 주배관(220)으로부터 첫 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경은 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경보다 크고, 주배관(220)으로부터 두 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경은 주배관(220)으로부터 세 번째로 분기되는 보조배관(230)의 내경보다 클 수 있다. 그러나 필요에 따라 보조배관(230)의 내경을 모두 동일한 크기로 형성할 수도 있다.
기체분사구(240)는 보조배관(230)과 연결된다. 기체분사구(240)는 보조배관(230)을 통해 공급된 압축공기를 해수 중으로 분사시키도록 구성된다. 바람직하게는, 기체분사구(240)는 압축공기가 선체(110)의 표면(구체적으로는 선저면의 평탄부)을 따라 유동하도록 압축공기를 분사시킬 수 있다. 이를 위해 기체분사구(240)의 최종 토출방향은 선체(110)의 선저면과 대체로 평행한 것이 좋다.
본 발명에 따른 선박(100)은 마찰저감장치(200)에 의해 생성되는 고온고압의 기체 또는 공기로 인한 주배관(220) 및 보조배관(230)의 부식 및 손상을 경감시키기 위한 구성을 포함한다.
예를 들어, 주배관(220) 및 보조배관(230)에는 도 3에 도시된 바와 같이 방열 수단(300)의 한 형태인 방열 부재(310)기 형성될 수 있다. 방열 부재(310)는 대체로 얇은 판 형태일 수 있다. 그러나 방열 부재(310)의 형태가 판 형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 형태에서 방열 부재(310)는 지름이 아주 작은 핀 형태로 변경될 수 있다.
방열 부재(310)는 대체로 열전달이 잘 이루어지는 재질로 이루어질 수 있다. 일 예로, 방열 부재(310)는 구리, 알루미늄 등의 금속재질일 수 있다. 다른 예로, 방열 부재(310)는 주배관(220) 및 보조배관(230)과 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 방열 부재(310)는 주배관(220) 및 보조배관(230)에 일체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 방열 부재(310)는 용접 등의 방식으로 주배관(220) 및 보조배관(230)에 접합될 수 있다.
이와 같이 구성된 선박(100)은 고온의 공기로부터 가열된 주배관(220) 및 보조배관(230)의 열이 방열 부재(310)에 의해 주변으로 방출되므로, 고온의 공기로 인한 주배관(220) 및 보조배관(230)의 부식 현상을 경감시킬 수 있다.
다음에서는 도 4를 참조하여 방열 수단의 다른 형태를 설명한다.
방열 수단(300)은 도 4에 도시된 바와 같이 망 부재(320)와 연결 부재(330)를 포함할 수 있다.
망 부재(320)는 주배관(220) 및 보조배관(230)의 둘레를 감싸도록 배치된다. 망 부재(320)는 열방출이 잘 이루어지는 금속 재질로 이루어진다. 아울러, 망 부재(320)는 주변공기와 접촉이 용이하도록 상당한 크기의 망눈을 가질 수 있다.
연결 부재(330)는 망 부재(320)를 주배관(220) 및 보조배관(230)에 고정시키도록 구성된다. 연결 부재(330)는 주배관(220) 및 보조배관(230)의 둘레를 감싸는 몸체부(3302)와 망 부재(320)를 지지하는 지지부(3304)로 구성될 수 있다. 연결 부재(330)의 몸체부는 반원 형상의 2개 부재가 볼트 체결하여 형성될 수 있다. 연결 부재(330)의 지지부(3304)는 몸체부(3302)로부터 방사형태로 연장되며, 망 부재(320)를 주배관(220) 및 보조배관(230)의 원주면으로부터 소정의 간격을 두고 지탱할 수 있다. 이와 같이 구성된 연결 부재(330)는 주배관(220) 및 보조배관(230)의 둘레 소정의 간격을 두고 배치되어 망 부재(320)를 지탱할 수 있다.
방열 수단(300)은 연결 부재(330)의 지지부(3304)와 망 부재(320)를 연결하는 브래킷(3306)을 더 포함할 수 있다. 브래킷(3306)은 주배관(220) 및 보조배관(230)의 길이 방향을 따라 길게 형성되며, 배관(220, 230)의 일 측에 위치한 연결 부재(330)의 지지부(3304)와 배관(220, 230)의 타 측에 위치한 연결 부재(330)의 지지부(3304)를 연결할 수 있다. 아울러, 브래킷(3306)은 망 부재(320)와 볼트를 매개로 결합할 수 있다. 브래킷(3306)의 단면은 ㄱ자 또는 ㄷ 자 형상일 수 있다. 그러나 브래킷(3306)의 단면 형상이 전술된 형태로 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 구성된 방열 수단(300)은 망 부재(320)를 통해 배관(220, 230)의 열을 외부로 방출시키면서, 작업자와 배관(220, 230)의 표면 간의 직접적으로 접촉을 차단할 수 있다.
다음에서는 도 5를 참조하여 방열 수단(300)의 또 다른 형태를 설명한다.
방열 수단(300)은 도 5에 도시된 바와 같이 핀 형태의 방열 부재(310)와 망 부재(320)를 동시에 포함할 수 있다. 이 경우, 방열 부재(310)는 배관(220, 230)의 열을 1차적으로 방출시키는 구실을 하고, 망 부재(320)는 배관(220, 230)의 열을 2차적으로 방출시키는 구실을 할 수 있다. 아울러, 망 부재(320)는 작업자와 방열 부재(310) 간의 직접적인 접촉을 차단할 수 있다.
따라서, 본 형태에 따른 방열 수단(300)은 배관(220, 230)의 방열 효과를 높이면서, 고온의 배관(220, 230)에 의한 작업자의 안전사고를 예방할 수 있다. 참고로, 망 부재(320)에 의한 작업자의 화상 위험을 낮추기 위해, 연결 부재(330)의 열전도도를 방열 부재(310)보다 낮은 재질로 선택할 수 있다.
다음에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 방열 수단(300)의 또 다른 형태를 설명한다.
방열 수단(300)은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 복수의 망 부재(322, 324)를 포함할 수 있다. 부연 설명하면, 방열 수단(300)은 배관(220, 230)을 제1거리에서 감싸는 제1망 부재(322)와 배관(220, 230)을 제2거리에서 감싸는 제2망 부재(324)를 포함할 수 있다.
제1망 부재(322)는 제1연결 부재(332)에 의해 배관(220, 230)에 고정되고, 제2망 부재(324)는 제2연결 부재(334)에 의해 배관(220, 230)에 고정될 수 있다. 제1망 부재(322)는 배관(220, 230)의 열을 외부로 직접적으로 방출시키는 구실을 하고, 제2망 부재(324)는 작업자와 제1망 부재(323) 간의 접촉을 차단하는 구실을 할 수 있다.
제1연결 부재(332)는 배관(220, 230)으로부터 발생하는 열이 제1망 부재(322)에 잘 전달될 수 있도록 열전도도 높은 재질로 이루어질 수 있다. 이와 달리 제2연결 부재(334)는 배관(220, 230)으로부터 발생하는 열이 제2망 부재(324)에 잘 전달되지 않도록 열전도도가 낮은 재질로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 도 7에 도시된 바와 같이 배관(220, 230)과 제2연결 부재(334) 사이에 단열 부재(340)를 배치할 수도 있다.
위와 같이 구성된 방열 수단(300)은 전술한 바와 같이 배관(220, 230)으로부터 발생하는 열을 제1망 부재(322)를 통해 주변에 신속하게 방출시키면서, 제2망 부재(324)를 통해 제1망 부재(322)에 의한 안전사고를 예방할 수 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다. 예를 들어, 전술된 실시형태에 기재된 다양한 특징사항은 그와 반대되는 설명이 명시적으로 기재되지 않는 한 다른 실시형태에 결합하여 적용될 수 있다.
100 선박
110 선체
120 프로펠러
180 씨체스트
200 마찰저감장치
210 압축기
220 주배관
230 보조배관
300 방열수단
310 방열 부재
320 망 부재
330 연결 부재
340 단열 부재

Claims (7)

  1. 선체와 해수 또는 담수 간의 마찰저항을 경감시킬 수 있도록 기체를 분사하는 마찰저감장치를 구비한 선박에 있어서,
    상기 마찰저감장치는,
    압축기;
    상기 압축기로부터 생성되는 기체를 분사하도록 구성되는 기체분사구;
    상기 압축기와 상기 기체분사구를 연결하는 배관; 및
    상기 배관에 형성되어 상기 배관으로부터 발생하는 열을 외부로 방출하도록 구성되는 방열 수단;
    을 포함하는 선박.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열 수단은,
    상기 배관의 외주면에 형성되는 방열 부재를 포함하는 선박.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 방열 수단은,
    상기 배관의 둘레를 감싸도록 구성되는 제1망 부재; 및
    상기 망 부재와 상기 배관을 연결하는 제1연결 부재;
    를 포함하는 선박.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 방열 수단은,
    상기 배관의 외주면에 형성되는 방열 부재를 포함하는 선박.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1연결 부재는 상기 방열 부재보다 열 전도도가 낮은 재질로 이루어지는 선박.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 방열 수단은,
    상기 제1망 부재의 둘레를 감싸도록 구성되는 제2망 부재; 및
    상기 제2망 부재와 상기 배관을 연결하는 제2연결 부재;
    를 더 포함하는 선박.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2연결 부재와 상기 배관 사이에 배치되는 단열 부재를 포함하는 선박.
KR1020200073019A 2020-06-16 2020-06-16 선박 Ceased KR20210155591A (ko)

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CN114791239A (zh) * 2022-03-30 2022-07-26 兰州交通大学 一种多年冻土区自抽吸单向风冷式管基础散热结构

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