KR101684619B1

KR101684619B1 - 진동 방지 구조의 데크 하우스

Info

Publication number: KR101684619B1
Application number: KR1020140173412A
Authority: KR
Inventors: 권상순
Original assignee: 대우조선해양 주식회사
Priority date: 2014-12-04
Filing date: 2014-12-04
Publication date: 2016-12-07
Also published as: KR20160067692A

Abstract

진동 방지 구조의 데크 하우스에 관한 것으로, 선체에 마련되는 엔진룸, 상기 엔진룸의 상측에 선원이 머물 수 있는 데크 하우스, 상기 엔진룸의 상면에 상기 데크 하우스를 지지하도록 일정 간격으로 설치되는 다수의 지지체를 마련하여 데크 하우스를 다수의 지지체에 의해 지지함으로써 선체의 중량을 줄일 수 있고, 엔진룸과 데크 하우스 사이에 마련되는 형성되는 공간을 활용할 수 있으며, 지지체의 상면과 하면에 각각 설치된 완충부재에 의해 데크 하우스에 가해지는 진동을 완화시킬 수 있고, 이로 인해 데크 하우스에 거주하는 선원들에게 보다 양호한 생활환경을 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.

Description

진동 방지 구조의 데크 하우스{Deck House of Damped Structure}

본 발명은 진동 방지 구조의 데크 하우스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 엔진룸의 상부에 마련되는 데크 하우스에 가해지는 진동을 감소시킬 수 있는 진동 방지 구조의 데크 하우스에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 선원이 일하며 쉴 수 있도록 업무공간과 취사 및 취침용 선실을 갖추어야 한다.

데크 하우스(거주구)에는 기관실과 조타실을 고려하여 배치하게 된다. 조타실은 전방의 시야를 좋게 하기 위해 가능한 한 배 앞에 설치하는 것이 좋겠지만, 배 앞 부분에서는 상하운동이 커서 작업이 어렵고 피로가 크므로 뒤쪽이 유리하다.

또한 조타실은 기관실과 가까이 있어야 하는데, 기관실은 프로펠러가 있는 배 뒤편에 설치해야 하므로, 일반 상선의 조타실은 대부분 배 뒤편 가장 높은 곳에 위치한다.

조타실에는 각종 항해장비, 통신장비, 조타장비가 있으며, 주 기관을 비롯한 각종 작업장비의 상태를 감시 및 조정하기도 한다. 일반 상선에서는 조타실 아래에 기타 업무 공간, 취사, 휴식 및 취침 공간이 있으며, 그 아래에 기관실이 있다.

상기와 같이 항해를 위한 항해설비와 선원들의 생활에 필요한 가구와 장비들을 배치하기 위한 다층 구조의 데크 하우스는 선실 내부 배치의 편리성을 고려하여 운행방향과 직각인 직사각형의 구조를 가지고 있으며, 각 데크 마다 돌출된 외부 출입문이 구비되어 있는 한편 상기 선실의 양쪽에는 비상탈출용 구명정이 배치되는 구조로 되어 있다.

이러한 데크 하우스는 선박을 운항하는데 필요한 항해장비 뿐만 아니라 선원들이 생활하는 공간을 갖는 구조물로서, 데크 하우스에는 선원들의 사생활을 위해 각 룸별로 개인 생활 공간을 형성해 두고 있으며, 현재 대부분의 선박에 적용되는 데크하우스는 선박의 선미 측 상부 갑판 상에 일체 구조로 탑재된다.

선박에서 거주 구역을 담당하고 있는 데크하우스는 항해를 위한 장비가 설치되고 선원이 생활을 하는 공간으로서, 안전하게 항해하고 안락하며 쾌적한 선상 생활을 할 수 있도록 환경을 만들어 주어야 한다.

도 1은 종래기술에 의한 선박 데크하우스의 배치구조를 예시한 개략도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 데크 하우스의 하부에는 프로펠러, 주 엔진 등이 설치되는 엔진룸(1)이 배치되고, 엔진룸(1)의 상측에는 선원들이 거주하는 공간인 데크 하우스(2)가 배치되어 있다.

상기 엔진룸(1)에서 발생되는 기진력은 선원들이 거주하는 공간인 데크 하우스(2)에 진동이 전달된다.

즉, 엔진룸(1)에는 중량물인 엔진 등을 견고하게 지지할 수 있도록 구조적인 보강이 이루어지게 되고, 엔진룸(1)과 데크 하우스(2) 사이에는 다수의 벽체(3, wall)가 설치되고 있다.

한편 국제 표준화 기구(ISO)에서는 데크 하우스에 전달되는 진동에 대하여 규정하고 있으며, 선박의 건조 시에 이러한 국제 표준화 기구에서 규정한 진동 레벨을 만족시켜야 한다.

상기 데크 하우스는 소음과 진동이 최대한 차단된 구조로 되어야 하는데, 종래기술에 의한 지금까지의 데크하우스는 선체의 하부구조와 상부구조가 연결되는 구조로 배치함에 따라 선실의 외벽 및 내벽을 통하여 하부 기관실의 엔진이나 기타 기계설비의 구동에 의하여 발생하는 소음 및 진동이 그대로 상부까지 전달되며, 데크하우스에 가해지는 진동을 줄이기 위하여 과다한 구조적인 보강을 함으로써 선체의 중량이 증가 되는 문제점이 있었다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 '선박 데크하우스의 배치구조'가 개시되어 있다.

하기 특허문헌 1에 따른 선박 데크하우스의 배치구조는 선박의 운항설비와 선원들의 생활 공간으로 이루어진 선박 데크하우스의 배치구조로, 복수의 층으로 이루어진 데크하우스와 선체의 상갑판을 포함하며, 상기 데크하우스의 하부 어퍼데크는 복수의 필러로 이루어지며 이 필러에 의하여 데크하우스가 선체의 상갑판에 지지되는 구조로 배치되어 있다.

하기 특허문헌 2에는 '선박의 분리형 데크하우스'가 개시되어 있다.

하기 특허문헌 2에 따른 선박의 분리형 데크하우스는 선원이 생활하는 공간인 선원 거주구(Accommodation Area)와 상기 선원 거주구에 각종 편리를 제공하도록 상기 선원 거주구에 인접 배치된 머시너리룸(Machinery Area)으로 구성된 선박의 데크하우스(Deckhouse)로서, 선원 거주구의 용도로서 독립 구조로 형성되는 제1 데크하우스블록(Deckhouse Block); 상기 머시너리룸의 용도로서 상기 제1 데크하우스블록으로부터 선미 방향으로 이격되어 독립 구조로 형성되는 제2 데크하우스블록; 및 상기 제1 데크하우스블록과 상기 제2 데크하우스블록 사이의 이격 공간 상에 형성되는 통로부;를 포함하여, 상기 제2 데크하우스블록으로부터 발생된 소음 또는 진동이 상기 제1 데크하우스블록으로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 상기 제2 데크하우스블록은 상기 제1 데크하우스블록으로부터 충분히 이격되어 있다.

대한민국 특허 공개번호 제10-2014-0046779호(2014년 4월 21일 공개) 대한민국 특허 공개번호 제10-2009-0037545호(2009년 4월 16일 공개)

그러나 종래기술에 따른 데크 하우스는 엔진룸과 데크 하우스 사이에 진동을 줄이기 위하여 과다한 벽체를 설치하게 됨에 따라 선체의 전체 중량이 증가됨은 물론 다수의 벽체를 시공함에 따른 작업 시간이 오래 걸리게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진룸에서 발생된 진동이 데크 하우스로 전달되는 진동을 김소시킬 수 있는 진동 방지 구조의 데크 하우스를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 데크 하우스를 지지하는 지지체를 일정 간격으로 다수개 설치하여 선체의 중량을 줄일 수 있는 진동 방지 구조의 데크 하우스를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 진동 방지 구조의 데크 하우스는 선체에 마련되는 엔진룸, 상기 엔진룸의 상측에 선원이 머물 수 있는 데크 하우스, 상기 엔진룸의 상면에 상기 데크 하우스를 지지하도록 일정 간격으로 설치되는 다수의 지지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 지지체는 일정 길이를 갖는 빔, 상기 빔의 상면과 하면에 각각 설치되는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 완충부재는 다수의 겹판이 겹쳐진 판 스프링인 것을 특징으로 한다.

상기 판 스프링은 동일한 크기로 이루어진 상판과 하판, 상기 상판과 하판 사이에 점진적으로 크기가 작아지면서 적층되는 다수의 겹판, 상기 상판과 하판 및 겹판을 안정적으로 고정시키는 고정바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 완충부재는 엔진룸에서 가해지는 진동을 완화시키는 유압 스프링인 것을 특징으로 한다.

상기 유압 스프링은 일정 직경을 갖는 외부 실린더, 상기 외부 실린더의 내측에 이동 가능하게 결합되는 내부 실린더, 상기 외부 실린더의 내면에 상기 내부 실린더로 이동되는 오일이 수용되는 오일 저장부, 상기 외부 실린더의 내측에 상기 내부 실린더가 왕복 이동되도록 탄성을 갖는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스에 의하면, 데크하우스를 다수의 지지체에 의해 지지함으로써 선체의 중량을 줄일 수 있고, 엔진룸과 데크하우스 사이에 형성되는 공간을 활용할 수 있으며, 지지체의 상면과 하면에 각각 설치된 완충부재에 의해 데크하우스에 가해지는 진동을 완화시킬 수 있고, 이로 인해 데크하우스에 거주하는 선원들에게 보다 양호한 생활환경을 제공할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 종래의 데크 하우스를 보인 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스의 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스의 완충부재를 도시한 정면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 완충부재를 도시한 단면도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크 하우스를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크 하우스의 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스는 선체에 마련되는 엔진룸(10), 상기 엔진룸(10)의 상측에 선원이 머물 수 있는 데크하우스(20), 상기 엔진룸(10)의 상면에 상기 데크하우스(20)를 지지하도록 일정 간격으로 설치되는 다수의 지지체(30)를 포함할 수 있다.

상기 엔진룸(10)은 선체를 운항하기 위하여 엔진이 설치되는 공간으로, 그 내부에는 엔진(미도시)이 설치되며, 그 상부에는 다수의 선원이 상주할 수 있는 데크하우스(20)가 설치될 수 있다.

이러한 데크하우스(20)에는 의무실, 선실, 체력단련실, 사우나실, 레크레이션실, 카고컨트롤실, 갑판사무실 및 엔진사무실 등으로 분류될 수 있는 선원 거주구 용도의 룸과 상기 선원 거주구에 각종 편의(예: 난방, 냉방, 전력, 승강, 세탁, 식사 준비 등)를 제공하기 위한 머시너리룸(Machinery Room) 등이 마련될 수 있다.

상기 엔진룸(10)과 데크하우스(20) 사이에는 데크하우스(20)를 지지하기 위한 지지체(30)가 설치될 수 있다.

상기 지지체(30)는 일정 길이를 갖는 빔(31)과 상기 빔(31)의 하면 및 상면에 각각 설치되는 완충부재(32)를 포함할 수 있다. 상기 빔(31)은 중량물인 데크하우스(20)를 안정적으로 지지할 수 있도록 강성을 갖는 H-빔(beam) 또는 I-빔(beam) 등을 사용할 수 있다.

또한 완충부재(32)는 엔진룸(10)으로부터 전달되는 진동을 감소시키는 것으로, 빔(31)의 상면과 하면에 각각 설치될 수 있다. 이는 엔진룸(10)으로부터 전달되는 진동을 빔(31)의 하면에 설치된 완충부재(32)에서 1차로 흡수하여 감소시킨 다음 빔(31)의 상면에 설치된 완충부재(32)에서 2차로 흡수하여 감소시킬 수 있도록 하기 위함이다.

이러한 완충부재(32)로는 판 스프링(33) 또는 유압 스프링(39)을 사용할 수 있음은 물론 진동을 줄일 수 있는 고무 또는 일래스토머릭 베어링(미도시) 등을 사용할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 감소용 데크 하우스의 완충부재를 도시한 정면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 판 스프링(33)은 동일한 크기를 갖는 하판(34)과 상판(35) 및 서로 다른 크기를 갖는 겹판(36)을 일정 높이로 적층할 수 있으며, 겹판(36)은 그 길이를 점진적으로 작아지는 다수의 겹판(36)을 순차적으로 겹치게 할 수 있다.

이러한 판 스프링(33)의 가장자리에는 판 스프링(33)의 설치 위치를 안정되게 유지시킬 수 있도록 일정 간격으로 다수의 고정바(37)를 고정할 수 있다.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 완충부재를 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 완충부재(32)인 유압 스프링(39)은 빔(31)의 상면과 하면에 각각 설치될 수 있으며, 유압 스프링(39)은 엔진룸(10)에서 가해지는 진동을 흡수하여 데크하우스(20)로 가해지는 진동을 완화시키는 완충 역할을 하게 된다.

이를 위해 유압 스프링(39)은 일정 직경을 갖는 원통형으로 이루어지는데, 외부 실린더(40)와 외부 실린더(40)의 내부에 왕복 이동되는 내부 실린더(41)가 결합될 수 있다. 외부 실린더(40)의 내면에는 내부 실린더(41)에 유압을 공급할 수 있는 오일 저장부(42)가 형성될 수 있으며, 내부 실린더(41)의 일면에는 탄성을 갖는 스프링(43)이 설치될 수 있다.

다음 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스의 결합관계를 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스는 엔진룸(10)의 상부에 데크하우스(20)를 배치한다. 엔진룸(10)과 데크하우스(20) 사이에는 데크하우스(20)를 지지하는 지지체(30)를 설치할 수 있다.

이러한 지지체(30)는 엔진룸(10)의 상면으로부터 데크하우스(20)가 소정 높이를 유지하는 빔(31)과 엔진룸(10)에서 발생되는 진동이 데크하우스(20)로의 전달을 줄이기 위한 완충부재(32)를 설치할 수 있다.

상기 완충부재(32)는 빔(31)의 상면과 하면에 각각 설치할 수 있으며, 엔진룸(10)과 빔(31) 사이에 설치되는 완충부재(32)에 의해 엔진룸(10)의 진동을 1차 감소시키며, 빔(31)과 데크하우스(20) 사이에 설치되는 완충부재(32)에 의해 엔진룸(10)의 진동을 2차로 감소시킬 수 있다.

상기 완충부재(32)는 일정 크기를 갖는 판 스프링(33) 또는 유압 스프링(39)을 설치할 수 있다. 상기 판 스프링(33)은 엔진룸(10)의 상면에 안정된 상태로 설치될 수 있도록 하판(34)을 결합할 수 있으며, 빔(31)이 안정된 상태를 유지할 수 있도록 상판(35)을 결합할 수 있다.

이들 하판(34)과 상판(35) 사이에는 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 원호 형상을 갖는 다수의 겹판(36)을 겹쳐 적층할 수 있다. 이러한 겹판(36)은 엔진룸(10)으로부터 데크하우스(20)에 가해지는 진동을 완화시킬 수 있다.

또한 빔(31)의 상면에도 판 스프링(33)을 설치할 수 있으며, 판 스프링(33)은 엔진룸(10)의 진동으로부터 설치된 상태를 유지할 수 있도록 다수의 고정바(37)에 의해 고정할 수 있다.

즉, 고정바(37)는 판 스프링(33)의 가장자리에 일정 간격으로 고정함으로써 판 스프링(33)을 안정되게 유지할 수 있게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 완충부재(32)인 유압 스프링(39)은 빔(31)의 상면 및 하면에 각각 설치할 수 있다. 유압 스프링(39)은 일정 길이를 갖는 원통형으로 된 외부 실린더(40)의 내부에 내부 실린더(41)를 왕복 이동 가능하게 결합할 수 있다.

또 외부 실린더(40)의 내면에는 내부 실린더(41)로 이동되는 오일이 저장되는 오일 저장부(42)를 설치할 수 있으며, 오일 저장부(42)에 내장된 오일은 압축력에 따라 내부 실린더(41)로 이동됨은 물론 오일 저장부(42) 사이를 이동될 수 있다.

상기 외부 실린더(40)와 내부 실린더(41) 사이에는 탄성을 갖는 스프링(43)을 결합할 수 있다.

다음 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스의 작동방법을 상세하게 설명한다.

도 2 내지 도 4에서와 같이, 본 발명에 따른 진동 방지 구조의 데크하우스는 엔진룸(10)에 설치된 엔진(미도시)의 구동에 따라 진동이 발생하게 된다. 엔진의 회전에 따라 발생되는 진동은 엔진룸(10) 전체에 전달되어 진동이 가해지게 된다.

이렇게 전달된 진동은 엔진룸(10)의 상부에 설치되어 있는 데크하우수(20)로 전달되는데, 엔진룸(10)과 데크하우스(20) 사이에는 일정 간격으로 다수의 지지체(30)가 설치되어 있다.

상기 지지체(30)는 데크하우스(20)를 지지하는 빔(31)이 마련되어 있으며, 빔(31)의 상면과 하면에는 각각 일정 높이를 갖는 완충부재(32)가 설치되어 있다. 즉, 엔진룸(10)의 상면과 빔(31) 사이에는 완충부재(32)가 설치되어 있고, 빔(31)과 데크하우스(20) 사이에도 완충부재(32)가 설치되어 있다.

상기 완충부재(32)는 탄성을 갖는 판 스프링(33) 또는 유압 스프링(39)으로 이루어져 있으므로, 엔진룸(10)에서 가해지는 진동을 흡수하여 엔진룸(10)의 진동이 데크하우스(20)로 전달되는 것을 줄일 수 있게 된다.

엔진룸(10)과 빔(31) 사이에 설치된 판 스프링(33)은 엔진룸(10)으로부터 전달되는 진동을 흡수하게 되며, 판 스프링(33)에 가해진 진동은 빔(31)으로 전달되어 빔(31)의 상부에 설치된 판 스프링(33)으로 전달된다.

이렇게 완충부재(32)는 빔(31)의 상면과 하면에서 엔진룸(10)으로부터 가해지는 진동을 1차 흡수시킨 다음 2차로 흡수시킴에 따라 데크하우스(20)에 가해지는 진동을 보다 줄일 수 있게 된다.

한편 유압 스프링(39)은 빔(31)의 상면과 하면에 각각 설치되어 있으므로, 엔진룸(10)으로부터 가해지는 진동을 완화시킴으로써 데크하우스(20)에 가해지는 진동을 줄일 수 있게 된다.

상기 유압 스프링(39)은 외부 실린더(40)의 내부에 이동 가능하게 결합된 내부 실린더(41))가 상하로 이동되면서 엔진룸(10)으로부터 가해지는 진동을 흡수하게 되는데, 엔진룸(10)으로부터 가해진 진동에 의해 내부 실린더(41)가 승강하게 된다.

즉, 내부 실린더(41)는 엔진룸(10)으로부터 가해진 진동에 의해 내부 실린더(41)가 상하로 승강됨에 따라 진동을 흡수할 수 있게 된다.

엔진룸(10)으로부터 가해진 진동에 의해 엔진룸(10)이 상승되면, 내부 실린더(41)는 하강하게 되며, 엔진룸(10)으로부터 가해진 진동에 의해 엔진룸(10)이 하강되면, 내부 실린더(41)느 상승하게 된다.

이때 내부 실린더(41)에는 오일 저장부(42)에 저장되어 있는 오일이 내부 실린더(41)의 이동에 따른 속도를 조절할 수 있게 된다. 즉, 오일은 내부 실린더(41)의 이동을 천천히 이동되게 하여 엔진룸(10)에서 가해지는 진동을 흡수할 수 있게 된다.

또한 완충부재(32)로는 판 스프링(33), 유압 스프링(39) 뿐만 아니라 탄성체와 금속 심(shim)을 교대로 적층시킨 일래스토머릭 베어링을 사용하여 엔진룸(10)에서 가해지는 진동을 완화시킬 수도 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

10: 엔진룸 20: 데크 하우스
30: 지지체 31: 빔
32: 완충부재 33: 판 스프링
34: 하판 35: 상판
36: 겹판 37: 고정바
39: 유압 스프링 40: 외부 실린더
41: 내부 실린더 42: 오일 저장부
43: 스프링

Claims

선체에 마련되는 엔진룸,
상기 엔진룸의 상측에 배치되는 선원이 머물 수 있는 데크하우스,
상기 엔진룸의 상면에 상기 데크하우스를 지지하도록 일정 간격으로 설치되는 다수의 지지체를 포함하며,
상기 다수의 지지체 각각은, 일정 길이를 갖는 빔과, 상기 빔의 상면과 하면에 각각 설치되는 완충부재를 포함하되,
상기 완충부재는, 다수의 겹판이 겹쳐진 판 스프링으로 이루어지되,
상기 판 스프링은,
상판과 하판,
상기 상판과 하판 사이에 배치되는 다수의 겹판,
상기 상판과 하판의 가장자리를 따라 다수 설치되어 상기 상판과 하판을 고정함으로써 상기 판 스프링을 안정적으로 고정시키는 고정바를 포함하는 것을 특징으로 하는 진동 방지구조의 데크 하우스.
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