KR101505613B1 - 헬리데크의 아이싱방지장치 - Google Patents

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Abstract

헬리데크 위에 쌓이는 눈이나 결빙된 눈을 효과적으로 제거할 수 있는 헬리데크의 아이싱방지장치가 소개된다.
이 헬리데크의 아이싱방지장치는 팬케익부 상에 설치되는 노즐부와, 팬케익부 상에 쌓인 눈이 에어에 의해 제거되도록, 노즐부에 에어를 제공하는 에어공급부와, 팬케익부 상에 결빙된 눈을 해수를 이용하여 제거하기 위해, 노즐부에 해수를 제공하는 해수공급부와, 해수를 가열하기 위한 가열부를 포함할 수 있다.

Description

헬리데크의 아이싱방지장치{APPARATUS FOR PREVENTING FREEZING OF HELI-DECK}
본 발명은 헬리데크의 아이싱방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 헬리데크 상에 에어나 해수를 분사하여 헬리데크 상에 쌓이는 눈을 효과적으로 제거할 수 있는 헬리데크의 아이싱방지장치에 관한 것이다.
일반적으로 드릴쉽(Drill ship)이나 FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 등과 같은 해양 구조물(Offshore plant) 또는 해상에서 오랜 시간을 체류해야 하는 선박들은 인원 이동을 위해서 헬리콥터(Helicopter)를 운용해야 하고, 이로 인해 선수 또는 선미에 헬리데크(Helideck)의 설치를 필요로 한다.
헬리데크는 헬리콥터가 이착륙하는 데크 플로어(deck floor)를 형성하는 팬케익(pancake)부와 팬케익부를 지지하는 팬케익 지지부로 구성될 수 있다. 팬케익부는 헬리콥터를 지지할 수 있도록 다수 개의 플랭크(plank)가 서로 연결되어 형성될 수 있다. 팬케익 지지부는 팬케익부를 지지할 수 있는 H형 빔(beam)들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 팬케익부는 일 방향으로 길게 연장되는 알루미늄 소재의 플랭크가 다수 개 연결되어 형성될 수 있다. 또한, 팬케익 지지부는 플랭크의 연장 방향과 교차하는 방향으로 길게 연장되며 플랭크의 하측에 배치되어 팬케익부를 지지하는 다수 개의 알루미늄 H빔과, 알루미늄 H빔의 연장 방향과 교차하는 방향으로 길게 연장되며 알루미늄 H빔의 하측에 배치되어 알루미늄 H빔을 지지하는 다수 개의 스틸 H빔을 포함할 수 있다.
해상에서 운용되는 헬리데크의 경우, 헬리콥터가 바람에 의해 받는 영향뿐만 아니라 악천우나 폭설과 같은 기상 악화 때문에, 헬리콥터가 헬리데크에 안전하게 착륙시키는 것이 어려울 수 있다. 특히, 헬리데크 상에 눈이 쌓여 있거나, 헬리데크 상에서 눈이 결빙된 상태에서는, 선박의 움직임으로 인해 헬리콥터의 안전한 착륙이 매우 어려울 수 있다.
이에, 헬리데크 상에 눈이 내리거나 헬리데크에 쌓인 눈이 결빙되는 상황에서, 헬리콥터를 헬리데크에 안전하게 착륙시키기 위해, 헬리데크에 쌓인 눈을 효과적으로 제거할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
특허문헌 1 : 미국공개특허 US2010/0067989 (2010.05.18. 공개) 특허문헌 2 : 미국공개특허 US2008/0247827 (2008.10.09. 공개)
본 발명의 실시예들은 헬리데크 상에 쌓이는 눈을 효과적으로 제거할 수 있는 헬리데크의 아이싱방지장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 팬케익부 상에 설치되는 노즐부; 상기 팬케익부 상에 쌓인 눈이 에어에 의해 제거되도록, 상기 노즐부에 에어를 제공하는 에어공급부; 상기 팬케익부 상에 결빙된 눈을 해수를 이용하여 제거하기 위해, 상기 노즐부에 해수를 제공하는 해수공급부; 및 상기 해수를 가열하기 위한 가열부를 포함할 수 있다.
이때, 상기 해수공급부는 상기 해수를 저장하기 위한 해수탱크; 상기 해수를 상기 해수탱크에 공급하는 해수라인을 선택적으로 개폐하여 상기 해수의 공급을 제어하는 개폐밸브; 및 상기 해수탱크내 해수를 상기 노즐부로 펌핑하기 위한 펌핑모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 에어공급부는 상기 에어가 압축 저장되는 에어탱크; 및 상기 에어탱크내 에어를 상기 노즐부로 펌핑하기 위한 에어펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가열부는 상기 해수를 가열하기 위해 상기 해수탱크내에 전개되는 히팅코일을 포함할 수 있다.
또한, 상기 에어공급부의 에어와 상기 해수공급부의 해수를 선택하여 상기 노즐부에 제공하기 위한 제어밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐부는 상기 팬케익부 상에 일정 간격으로 배치되는 분사노즐; 및 상기 에어 또는 상기 해수를 포함하는 유체를 상기 에어공급부 또는 상기 해수공급부로부터 상기 분사노즐로 안내하는 노즐 파이프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노즐 파이프는 상기 분사노즐이 장착되고, 상기 팬케익부에 이격되게 배치되는 다수개의 메인 파이프; 상기 메인 파이프를 서로 연결하는 서브 파이프; 및 상기 메인 파이프에 상기 유체를 공급하는 공급 파이프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 공급 파이프는 상기 팬케익부의 중심에 위치한 메인 파이프에 연결되고, 상기 서브 파이프에는 상기 유체가 일정 압력 이상이 될 때 상기 팬케익부의 중심에서 가장자리 방향으로 유체의 흐름을 허용하는 개폐 수단이 마련될 수 있다.
또한, 상기 개폐 수단은 상기 서브 파이프내 상기 유체의 흐름이 선택적으로 허용되도록 상기 서브 파이프 내에 회동가능하게 설치되는 차폐부재; 상기 유체가 일정 압력 이상이 될 때 압축되어 상기 차폐부재를 개방시키는 탄성부재; 및 상기 유체가 일방향으로 유동되도록, 상기 차폐부재의 회동을 일방향으로 제한하는 스토퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 헬리데크에 쌓이는 눈을 에어나 해수를 이용하여 제거함으로써, 헬리데크 상에서 미끄럼으로 인한 안전사고를 미연을 방지하고, 헬리콥터의 안전한 이착륙을 유도할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 실시예들은 해수를 헬리데크의 제빙을 위한 제설제로 사용함으로써, 해수에 포함되어 있는 NaCl, CaCl2, MgCl2 등과 같은 제설에 도움이 되는 성분을 헬리데크의 제빙에 활용할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 측면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 평면도이다.
도 6은 도 5의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
이하에서는 본 발명의 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 실시예들에서 사용된 헬리데크는 데크플로어를 구성하는 팬케익부와, 팬케익부를 지지하는 팬케익 지지부를 포함할 수 있다. 여기서, 팬케익 지지부는 팬케익부를 지지할 수 있는 H형 빔을 포함할 수 있다.
그리고 본 실시예에 적용되는 선체는 특수선(drillship, FPSO, War ship 등)일 수 있지만, 부유식 해상 구조물이 선박의 범위 내에 포함된다는 점을 고려할 때, 특수선 외의 다른 종류의 선박에 적용될 수 있다.
제 1 실시예
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 측면도이고, 도 3은 도 2의 "A"부를 확대하여 도시한 확대도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 평면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 헬리데크의 아이싱방지장치는, 에어 또는 해수를 이용하여 선체(20)의 헬리데크(10) 상에 쌓이는 눈을 제거할 수 있다.
이러한 아이싱방지장치는 노즐부(100), 에어공급부(200), 해수공급부(300) 및 가열부(400)를 포함할 수 있다.
노즐부(100)는 유체 분사를 이용하여 헬리데크(10) 상에 쌓인 눈이나 결빙된 눈을 제거할 수 있다. 이때, 사용되는 유체로는, 에어 또는 고온의 해수가 사용될 수 있다.
노즐부(100)는 팬케익부(10) 상에 일정 간격으로 배치되는 다수개의 분사노즐(110)과, 에어 또는 해수를 에어공급부(200) 또는 해수공급부(300)로부터 분사노즐(110)에 공급하기 위해, 분사노즐(110)에 연결되는 노즐 파이프(120)를 포함할 수 있다.
여기서, 노즐 파이프(120)는 메인 파이프(121), 서브 파이프(122) 및 공급 파이프(123)로 구성될 수 있다. 메인 파이프(121)는 팬케익부(10)에 이격되게 배치되는 다수개로 구성되고, 이 메인 파이프(121)에는 다수개의 분사노즐(110)이 길이방향으로 이격되게 장착될 수 있다. 서브 파이프(122)는 메인 파이프(121)오 수직방향으로 서로 연결하여, 서로 다른 메인 파이프(121) 간 유체의 이동을 안내할 수 있다. 공급 파이프(123)는 메인 파이프(121)에 연결되며, 에어공급부(200) 또는 해수공급부(300)로부터 이송된 에어 또는 해수를 메인 파이프(121)에 전달할 수 있다.
에어공급부(200)는 눈을 제거하기 위한 에어를 노즐부(100)에 제공할 수 있다.
이를 위해, 에어공급부(200)는 선체(20)의 데크 지지부(30) 또는 거주구(미도시)에 설치되어 에어를 저장하는 에어탱크(210)와, 에어탱크(210)내 에어를 노즐부(100)로 펌핑하는 에어펌프(220)를 포함할 수 있다. 에어탱크(210)는 에어를 일정 압력으로 압축한 상태를 유지할 수 있는 챔버로 구성될 수 있으며, 에어탱크(210)내 에어는 에어펌프(220)를 통해 노즐부(100)로 이송될 수 있다.
해수공급부(300)는 노즐부(100)에 해수를 제공하여 팬케익부(10) 상에 쌓인 눈, 특히 팬케익부(10) 상에서 결빙된 눈을 제거할 수 있다. 이때, 해수는 가열부(400)에 의해 일정 온도로 가열된 고온의 해수일 수 있다.
해수공급부(300)는 해수탱크(310), 개폐밸브(320) 및 펌핑모터(330)를 포함할 수 있다.
해수공급부(300)의 해수탱크(310)는 해수를 저장하기 위한 하우징으로 구성되고, 해수탱크(310)의 내부에는 후술하는 가열부(400)의 히팅코일이 마련될 수 있다. 펌핑모터(330)는 해수탱크(310)의 배출구 측에 장착되어, 해수를 노즐부(100)로 배출하기 위한 배출압을 제공할 수 있다.
해수공급부(300)의 개폐밸브(320)는 해수라인(340)을 통해 이동하는 해수의 흐름을 제어하기 위한 것으로, 별도의 컨트롤러(미도시)에 의해 작동될 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러의 오픈신호가 개폐밸브(320)에 인가되면, 개폐밸브(320)는 해수라인(340)을 개방하여 해수를 해수탱크(310)에 공급하고, 컨트롤러로부터 클로우즈신호가 개폐밸브(320)에 인가되면, 개폐밸브(320)는 해수라인(340)을 폐쇄하여 해수의 공급을 차단할 수 있다.
가열부(400)는 해수를 가열하기 위한 히팅코일(410로 구성될 수 있다. 히팅코일은 해수탱크(310)내에 전개되어, 해수탱크(310)내에 저장된 해수를 일정 온도 이상으로 가열하므로, 노즐부(100)에 고온의 해수를 제공할 수 있다.
에어공급부(200)의 에어와 해수공급부(300)의 해수는 제어밸브(500)를 통해 선택적으로 노즐부(100)에 공급될 수 있다.
제어밸브(500)는 에어공급부(200)의 에어와 해수공급부(300)의 해수를 선택하여 노즐부(100)에 제공할 수 있는 3 웨이 밸브로 구성될 수 있다. 이에 따라, 제어밸브(500)는 헬리데크(10) 상에 눈이 쌓이는 중이거나 눈이 얇게 쌓인 경우, 에어공급부(200)의 에어를 공급 파이프(123)를 이용하여 노즐부(100)에 공급하여 헬리데크(10) 상에 쌓인 눈을 제거할 수 있고, 헬리데크(10) 상에 눈이 두껍게 쌓이거나 눈이 결빙된 경우, 해수공급부(300)에서 가열된 고온의 해수를 공급 파이프(123)를 이용하여 노즐부(100)에 공급하여 헬리데크(10) 상에 결빙된 눈을 제거할 수 있다.
제 2 실시예
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 아이싱방지장치가 설치된 헬리데크를 도시한 평면도이고, 도 6은 도 5의 "B"부를 확대하여 도시한 확대도이다.
도 5 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 헬리데크의 아이싱방지장치는, 헬리데크(10) 상의 중심측에 위치한 분사노즐(110)부터 작동시키고, 헬리데크(10) 상의 외곽측에 위치한 분사노즐(110)을 순차적으로 작동시킬 수 있다.
이를 위해, 공급 파이프(123)는 팬케익부(10)의 중심에 위치한 메인 파이프(121)에 연결되고, 서브 파이프(122)에는 유체의 일방향 흐름을 허용하는 개폐 수단(130)이 마련될 수 있다. 여기서, 노즐부(100)를 제외한 에어공급부(200), 해수공급부(300) 및 가열부(400) 구성은 제 1 실시예에서 설명한 에어공급부(200), 해수공급부(300) 및 가열부(400) 구성과 실질적으로 동일할 수 있으므로, 기 설명된 구성 및 작용에 대한 설명은 생략될 수 있고, 유사 구성에 대하여 유사한 도면부호가 부여될 수 있다.
개폐 수단(130)은 유체가 일정 압력 이상이 될 때 팬케익부(10)의 중심측에서 외곽측으로 유체의 흐름을 허용하기 위해, 차폐부재(131), 탄성부재(132) 및 스토퍼(133)로 구성될 수 있다.
개폐 수단(130)의 차폐부재(131)는 회동축(134)를 통해 서브 파이프(122) 내에서 회동가능하게 설치되어, 서브 파이프(122)내 유체의 일방향 흐름을 허용할 수 있다. 탄성부재(132)는 차폐부재(131)를 탄성적으로 지지하여, 유체가 일정 압력 이상이 될 때까지 일정 탄성력을 차폐부재(131)에 제공하여 폐쇄 상태를 유지하고, 유체가 일정 압력 이상이 되면 압축되면서 차폐부재(131)를 개방시킬 수 있다. 스토퍼(133)는 차폐부재(131)가 설치된 서브 파이프(122)내에 돌출되게 설치되어, 차폐부재(131)를 일방향(유체 흐름의 방향)으로만 회동되도록 제한할 수 있다.
즉, 유체(에어 또는 해수)가 공급 파이프(123)를 통해 헬리데크(10)의 중심측에 위치한 메인 파이프(121)에 공급되면, 유체는 중심측의 메인 파이프(121)에 마련된 분사노즐(110)을 통해 분사될 수 있다. 이때, 중심측 메인 파이프(121)내 유체의 압력이 일정 압력으로 증가되면, 고압의 유체는 차폐부재(131)를 푸쉬하여 인접한 메인 파이프(121)로 이동될 수 있고, 이러한 방식으로 유체는 외곽측 메인 파이프(121)까지 이동되어 외곽측 메인 파이프(121)에 마련된 분사노즐(110)을 통해 분사될 수 있다.
이와 같이, 중심측의 메인 파이프(121)에 공급된 유체는 시간 차이를 두고 외곽측의 메인 파이프(121)로 순차 이동되므로, 헬리데크(10)상의 분사노즐(110) 또한 중심측에서 외곽측으로 순차적으로 유체를 분사할 수 있다. 결국, 헬리콥터가 이착륙되는 헬리데크(10)의 중심측에 쌓인 눈을 우선적으로 제거하거나, 중심측에 쌓인 눈을 외곽측으로 이동시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에서는, 헬리데크(10)상의 분사노즐(110)을 중심측에서 외곽측으로 순차적으로 작동시키기 위해, 서브 파이프(122)에 유체의 일방향 흐름을 허용하는 개폐 수단(130)이 장착되지만, 이에 한정되지는 아니하며, 별도의 조절밸브를 노즐 파이프에 설치하여, 분사노즐을 중심측에서 외곽측으로 순차적으로 작동시킬 수도 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 헬리데크에 쌓이는 눈을 에어나 해수를 이용하여 제거함으로써, 헬리데크 상에서 미끄럼으로 인한 안전사고를 미연을 방지하고, 헬리콥터의 안전한 이착륙을 유도할 수 있으며, 해수에 포함되어 있는 NaCl, CaCl2, MgCl2 등과 같은 제설에 도움이 되는 성분을 헬리데크의 제빙에 활용할 수 있는 등의 우수한 장점을 갖는다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
100 :노즐부 110 :분사노즐
120 :노즐 파이프 130 :개폐수단
200 :에어공급부 210 :에어탱크
220 :에어펌프 300 :해수공급부
310 :해수탱크 320 :개폐밸브
330 :펌핑모터 340 :해수라인
400 :가열부

Claims (9)

  1. 팬케익부 상에 설치되는 노즐부;
    상기 팬케익부 상에 쌓인 눈이 에어에 의해 제거되도록, 상기 노즐부에 에어를 제공하는 에어공급부;
    상기 팬케익부 상에 결빙된 눈을 해수를 이용하여 제거하기 위해, 상기 노즐부에 해수를 제공하는 해수공급부;
    상기 해수를 가열하기 위한 가열부; 및
    상기 에어공급부의 에어와 상기 해수공급부의 해수를 선택하여 상기 노즐부에 제공하기 위한 제어밸브를 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 해수공급부는
    상기 해수를 저장하기 위한 해수탱크;
    상기 해수를 상기 해수탱크에 공급하는 해수라인을 선택적으로 개폐하여 상기 해수의 공급을 제어하는 개폐밸브; 및
    상기 해수탱크내 해수를 상기 노즐부로 펌핑하기 위한 펌핑모터를 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어공급부는
    상기 에어가 압축 저장되는 에어탱크; 및
    상기 에어탱크내 에어를 상기 노즐부로 펌핑하기 위한 에어펌프를 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가열부는
    상기 해수를 가열하기 위해 상기 해수탱크내에 전개되는 히팅코일을 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐부는
    상기 팬케익부 상에 일정 간격으로 배치되는 분사노즐; 및
    상기 에어 또는 상기 해수를 포함하는 유체를 상기 에어공급부 또는 상기 해수공급부로부터 상기 분사노즐로 안내하는 노즐 파이프를 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 노즐 파이프는
    상기 분사노즐이 장착되고, 상기 팬케익부에 이격되게 배치되는 다수개의 메인 파이프;
    상기 메인 파이프를 서로 연결하는 서브 파이프; 및
    상기 메인 파이프에 상기 유체를 공급하는 공급 파이프를 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공급 파이프는 상기 팬케익부의 중심에 위치한 메인 파이프에 연결되고,
    상기 서브 파이프에는 상기 유체가 일정 압력 이상이 될 때 상기 팬케익부의 중심에서 가장자리 방향으로 유체의 흐름을 허용하는 개폐 수단이 마련되는 헬리데크의 아이싱방지장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 개폐 수단은
    상기 서브 파이프내 상기 유체의 흐름이 선택적으로 허용되도록 상기 서브 파이프 내에 회동가능하게 설치되는 차폐부재;
    상기 유체가 일정 압력 이상이 될 때 압축되어 상기 차폐부재를 개방시키는 탄성부재; 및
    상기 유체가 일방향으로 유동되도록, 상기 차폐부재의 회동을 일방향으로 제한하는 스토퍼를 포함하는 헬리데크의 아이싱방지장치.
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