KR101195303B1 - 보조부력장치에 의한 무전복선에서, 주선체의 연결점 위치를 높이는 레일장치 - Google Patents

보조부력장치에 의한 무전복선에서, 주선체의 연결점 위치를 높이는 레일장치 Download PDF

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Abstract

"보조부력장치에 의한 무전복선"에서 불리한 점이 되는 주선체의 위치를 높임으로써 무전복선의 효과를 극대화하여 안전한 선형을 구현하는 것으로서,
레일장치(41)를 부력장치1.2(12.13)의 각 선수 내측과 각 선미 내측에 설치하여 주선체(20)의 위치를 항시 상 방향으로만 이동케 하여 운전자의 경계 시야를 넓히고 주선체의 롤링도 줄이는 효과를 볼 수 있다.
조파 저항이 크게 감소 할 수 있어 최고의 연비가 가능하다.
평상시는 쌍동선의 이점을 누리면서 악천후에는 무전복선의 효과를 볼 수 있도록 연계된다.

Description

보조부력장치에 의한 무전복선에서, 주선체의 연결점 위치를 높이는 레일장치 {kipo}
"보조부력장치에 의한 무전복선"은 운행중 무전복을 항시 유지하며 선체의 롤링을 줄이고 안전운행을 할 수 있다는 이점은 있지만, 운전자의 경계 시야가 좁고 운전 사각과 롤링이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 부력장치1.2(12.13)에 연결된 주선체(20)를 높이면 물에 잠기는 용적도 줄이고 조파저항을 줄일 수 있으며, 좁은 항 내에서도 운행하기에 편리하고 연비도 좋아진다.
해결수단으로 레일장치(41)를 이용하면 평상시나 전복시나 항시 부력장치1.2(12.13)에서 주선체(20)를 높일 수 있다.
해상교통의 가장 큰 난제 중에서 교통수단의 침몰과 전복을 들 수 있는데, 이를 극복할 수 있는 선형을 구현함에 있어서 근접한 발명으로 "보조부력장치에 의한 무전복선"이 있다.
"보조부력장치에 의한 무전복선"의 구성은 크게 주선체(20)와 부력장치1.2(12.13)로 되어 있는데, 주선체(20)의 좌우에 유선형의 부력장치1.2(12.13)를 회전 결합 함으로써 부력장치1.2(12.13)의 전복시에도 주선체(20)의 직립을 유지토록하여 안전성을 강조한 선형이다.
부력장치1(12)의 구성은 긴 유선형체로서 부력이 크며, 횡단면에서 선 폭보다 선고가 크고 선체의 윗면과 아랫면의 모양이 같고, 내부는 가벼운 재료로 채워져 있으며 표면은 내부로 침수가 되지 않고 충격에도 강한 알루미늄이나 에프알피 등으로 밀폐되어 있다.
부력장치1(12)은 전복이 되어도 수면상의 형체에는 변함이 없다.
부력장치2(13)의 구성도 부력장치1(12)과 같다.
부력장치1(12)과 부력장치2(13)를 선체의 측면이 서로 마주보게 구성하고, 선수내측 상하 중심부끼리 또한 선미내측 상하 중심부끼리 연결대(82)로 연결한다.
두 연결대(82)의 중앙에 선수쪽회전축(88) 선미쪽회전축(89)을 설치한다.
연결된 부력장치1(12)과 부력장치2(13)는 선수쪽회전축(88)과 선미쪽회전축(89)을 중심으로 전복되어도 수면상 장치의 형체에는 변함이 없다.
선수 선미쪽회전축(88.89)에 주선체(20)의 선수와 선미를 회전되게 결합한다.
연결대(82)의 길이는 주선체(20)가 선수 선미쪽회전축(88.89)에서 회전할 때 부력장치1.2(12.13)에 걸림이 없도록 충분히 길어야한다.
그러므로써 부력장치1.2(12.13)의 전복시에도 주선체(20)가 직립을 유지할 수 있으며 안전하다.
주선체(20)의 무게중심은 선수 선미쪽회전축(88.89) 아래에 있게 하여 직립을 유지하도록 한다.
주선체(20)의 외형적 크기는 연결대(82)를 지름으로 하는 원내의 크기로 만들어야 한다.
선행기술문헌: 10-1993-0021565: "보조부력장치에 의한 무전복선"
10-2010-0008783: "무 전복 보트"
"보조부력장치에 의한 무전복선"에서는 부력장치1.2(12.13)가 전복되었을 시에도 주선체(20)가 전복되지 않고 평형을 유지하려면, 부력장치1(12)과 부력장치2(13) 사이에 연결된 연결대(82)가 선수 내측 상하중심과 선미 내측 상하중심에 연결되어 있다.
주선체(20)가 선수 선미쪽회전축(88.89)에서 회전하여 전복되지 않는다는 이점은 있으나, 부력장치1.2(12.13)의 중간 높이에 주선체(20)가 연결되어 있으므로, 이용하는 부력이 약하여 운전자의 경계 시야가 좁고 무전복선의 부력장치1.2(12.13)가 크지는 불리한 점과 또한 롤링도 작게나마 있었다.
이러한 불리한 점을 극복하는 방법으로 부력장치1.2(12.13)에서 주선체(20)를 높게 연결하여 부력을 크게 이용하면 불리한 점이 해소된다.
그러나 주선체(20)를 높게만 설치 운행하면 풍랑이나 외부의 힘에 의해 부력장치1.2(12.13)가 180˚회전(전복상태) 되었을 경우, 주선체(20)가 부력장치1.2(12.13)의 하단에 연결된 상태가 된다.
이는 주선체(20)의 무게중심은 높아지고 부력의 중심은 낮아지는 불안전한 상태가 되며 주선체(20)가 침몰 전복하는 위험수준이 된다.
부력장치1.2(12.13)가 전복되었을 경우에도 주선체(20)가 높은 위치에서 안정된 운행을 하기 위하여 레일장치(41)를 이용하는 수단이 있다.
부력장치1(12)과 부력장치2(13)가, 각 장치별로는 선 폭이 좁은 유선형체 이어서 직립을 유지하기 어려우나, 부력장치1(12)과 2(13)의 측면이 마주보게 구성하고 부력장치1(12)과 2(13)의 선수 내측 상하 중심부끼리 선미 내측 상하 중심부끼리 연결대(82)로 연결하면 안정되므로, 부력장치1.2(12.13)의 형체를 폭이 좁고 전장이 긴 유선형체로 제작하면 조파저항을 최소한으로 줄일 수 있다.
연결대(82)로 연결된 부력장치1.2(12.13)가 전복되었을시 수면상의 형체에는 변함이 없어야 한다.
부력장치1.2(12.13)의 내부는 가볍고 흡수가 쉽게 되지 않는 재료로 채워 지면 좋으며, 표면은 장치를 보호할 수 있는 견고하고 가벼운 알루미늄이나 에프알피 등을 이용하여 침수를 막고, 충분한 부력체가 되게 구성한다.
레일장치(41)는 해수에 내 부식성이면서 강하고 질긴 스테인리스강이 좋으나 장치의 무게를 고려해야 하며, 장치의 개수는 최소 4개에서 필요시에는 병렬로 추가구성해도 된다.
부력장치1(12)과 부력장치2(13) 사이에 연결하는 연결대(82) 외에 지지대를 전반부나 후반부에 추가로 설치하여 견고하게 구성할 수 있다.
그러나 지지대의 설치 위치는 제한적으로서 주선체(20)가 회전하는 회전반경과 레일장치(41)의 기능에 방해되지 않는 곳에 설치해야한다.
레일장치(41)를 이용하여 주선체(20)가 부력장치1.2(12.13)의 상단부에 연결되면, 주선체(20)의 부력중심은 높이고 무게중심은 낮추는 효과를 나타내어 안정되므로 운전자의 경계 시야를 넓게 하여 안전운행에 좋다.
본 발명은 무전복을 기본으로 하여 부력장치1.2(12.13)의 높은 위치에 주선체(20)가 회전 결합 되어 무전복 기능을 유지하며 롤링도 적다.
악천후에도 도서지방 운행이 가능하고 미래의 해상교통에서 어떤 선형보다도 안전하다고 예상된다.
비슷한 선형으로 현재 운행되고 있는 쌍동선(카타마란) 및 삼동선(트리마란)이 있지만, 선체와 부력체가 일체형으로 고정되어있어 단동선과 원리적으로 크게 다를 바 없으며 비교적 안전하다고는 하나 전복의 위험이 있기는 마찬가지로, 풍랑 경보가 내리면 도서지방 교통이 끊어지는 일이 자주 일어난다.
본 발명은 부력장치1.2(12.13)가 전복되어도 주선체(20)가 회전하여 항시 직립을 유지하므로 전복의 위험으로부터 안전하고, 접안시설만 갖추어진 곳이라면 기상조건에 관계없이 어디든지 운행이 가능하다.
해상의 긴급 구조요청이나 도서지방의 응급환자 구난에도 가장 바람직한 교통수단이 될 수 있으며, 지금까지와는 전혀 다른 특징의 선형이라 할 수 있다.
부력장치1.2(12.13)를 선체 폭이 좁고 긴 유선형으로 설계가 가능하므로 조파저항을 크게 줄일 수 있어 좋은 연비가 예상된다.
도면 1: "보조부력장치에 의한 무전복선"에서, 부력장치1.2(12.13)와 주선 체(20) 가 결합 된 선체의 횡단면도
도면 2: 2-1 연결점(15)이 부력장치1.2(12.13)의 상단에 위치한 상태
2-2 부력장치1.2(12.13)가 전복되어 연결점(15)이 하단으로 이동한 상태
도면 3: 레일장치(41)의 구성도: 메인레일(51) 이동레일(52) 양방향걸림 쇠(43).
3-1 장치의 상단에 이동레일(52)이 멈춰져 있는 상태
3-2 상단부분이 확대된 상태
3-3 장치의 전복시 이동레일(52)이 상단으로 이동중인 상태
도면 4: 레일장치(41)가 설치된 부력장치1.2(12.13), 이에 주선체(20)가 결 합 된 상태
"보조부력장치에 의한 무전복선"에서 주선체(20)의 위치를 높이는 레일장치(41)에 있어서
레일장치(41)의 설치위치는 부력장치1(12)과 부력장치2(13)를 측면이 마주보게 배치한 후, 연결대(82)의 양끝이 연결되는 각 선수 내측과 각 선미 내측에 고정설치한다.
레일장치(41)의 기능에 의하여 부력장치1.2(12.13)에서 이동레일(52)의 연결점(15)을 항시 높게 하면, 연결대(82)의 선수쪽회전축(88)과 선미쪽회전축(89)에 결합 된 주선체(20)도 같이 높아지므로 운전자의 경계시야도 넓어지고 롤링도 적어진다.
레일장치(41)의 크기는 기능을 고려하여 정하되 길이는 부력장치1.2(12.13)의 선저에서 선고까지의 길이와 동일하면 좋으나 부력을 최대한 이용할 수 있는 길이이면 된다. 폭과 두께는 레일장치(41)의 길이와 선체조건 에 맞게 조정한다(도1 도2).
레일장치(41)가 설치된 부력장치1.2(12.13)를 연결대(82)로 상호연결하면 전복되어도 수면상의 형체에는 변함이 없다.
레일장치(41)의 구성은 크게 메인레일(51) 이동레일(52) 양방향걸림쇠(43)로 되어 있다.
메인레일(51)은 레일장치(41)의 외형이며 내부에 길이방향으로 미끄럼홈(31)이 형성되어 있고 다수의 회전축(42)이 고정설치되어 있는데, 그 수는 양방향걸림쇠(43)의 수와 같다.
이동레일(52)은 메인레일(51)의 내부 미끄럼홈(31)에서 상하이동이 가능하며 자체무게로 하 방향 이동하려는 비 고정 상태이며, 좌우에 톱니형산이 있고 중앙에는 연결점(15)이 있다.
연결점(15)에는 연결대(82)를 설치한다.
연결대(82)는 중심에 선수 선미쪽회전축(88.89)이 있으며 주선체(20)의 선수 선미에 회전되도록 결합하고, 그 양끝은 이동레일(52)의 연결점(15)에 연결한다.
양방향걸림쇠(43)의 주기능은 이동레일(52)의 톱니형산과 결합하여 메인레일(51)의 미끄럼홈(31)에 결합 된 이동레일(52)을 상 방향으로만 이동되게 하는 기능이다.
양방향걸림쇠(43)는 메인레일(51)의 회전축(42)에 회전토록 결합한다.
양방향걸림쇠(43)는 상부돌출부분(44)과 하부돌출부분(45)이 있고 각 돌출부분은 이동레일(52)의 톱니형산과 기계적 조합이 용이하게 구성되어 있으며, 회전축(42)을 중심으로 두 돌출부분(44.45)쪽이 무겁게 형성되어 쉽게 회전된다.
두 돌출부분(44.45)의 간격은 충분히 떨어지게 구성하되 회전축(42)에서 상부돌출부분(44)과 하부돌출부분(45)의 간격이 크게는 180도를 넘지않고, 작게는 상부돌출부분(44)이 이동레일(52)의 톱니형산에 결합 될 때 하부돌출부분(45)은 톱니형산으로 부터 충분히 떨어지게 하는 간격이어야 한다.
양방향걸림쇠(43)의 상부돌출부분(44)이 자체무게로 하 방향 이동하려는 이동레일(52)의 톱니형산과 결합하여 이동레일(52)을 하 방향으로는 정지하게 하고, 상방향 이동시에는 하부돌출부분(45)이 톱니형산과 충분히 떨어져 있어 걸림이 없다.
본래의 목적이 무전복선 이므로 부력장치1.2(12.13)가 강한 풍랑이나 충격에 의해 180도 위상이 바뀌는 상태(전복)가 되면, 주선체(20)는 선수 선미쪽회전축(88.89)에 의하여 직립을 유지하고 있고 부력장치1.2(12.13)만 전복된다.
부력장치1.2(12.13)가 전복되었을 경우 고정설치된 레일장치(41)도 전복되어, 메인레일(51)의 회전축(42)에 결합 된 양방향걸림쇠(43)가 자체무게에 의해 회전하고, 하부돌출부분(45)이 전복되기 전의 상부돌출부분(44)위치에서 이동레일(52)의 톱니형산에 결합 되어, 이동레일(52)을 하 방향으로는 정지케 한다.
전복시에는 상부돌출부분(44)과 하부돌출부분(45)의 역활이 바뀐다.
레일장치(41)의 기능으로 부력장치1.2(12.13)와 결합 된 주선체(20)의 위치가 높아지면, 부력장치1.2(12.13)가 전복되더라도 전체 무전복선의 수면상 형체에는 변함이 없다.
레일장치(41)는 메인레일(51) 이동레일(52) 양방향걸림쇠(43)의 연동 적 조합으로 연결점(15)이 있는 이동레일(52)을 상 방향으로만 이동케 한다.
"보조부력장치에 의한 무전복선"에서 주선체(20)의 연결점(15)위치를 높이는 레일장치(41)이다.
12: 부력장치 1 13: 부력장치 2
15: 연결점 20: 주선체
31: 미끄럼홈
41: 레일장치 42: 회전축
43: 양방향걸림쇠 44: 상부돌출부분
45: 하부돌출부분
50: 레일장치(41)의 단면 51: 메인레일
52: 이동레일
82 연결대
88:선수쪽회전축 89:선미쪽회전축

Claims (1)

  1. "보조부력장치에 의한 무전복선"에서 주선체(20)의 연결점(15) 위치를 높이는 레일장치(41)로서,
    레일장치(41)의 설치 위치는 부력장치1.2(12.13)에서 연결대(82)가 연결되는 각 선수 내측과 각 선미 내측에 설치되며;
    레일장치(41)의 외형적 크기 중 길이는 부력장치1.2(12.13)의 선저에서 선고까지의 길이와 동일하며, 폭과 두께는 레일장치(41)의 길이와 선체조건에 맞게 조정되고;
    레일장치(41)의 구성은 크게 메인레일(51) 이동레일(52) 양방향걸림쇠(43)로 되어 있으며;
    메인레일(51)은 레일장치(41)의 외형이면서 내부에 길이방향으로 형성된 미끄럼홈(31)과, 양방향걸림쇠(43)가 결합 되는 회전축(42)이 있고;
    이동레일(52)은 메인레일(51) 내부에 형성된 미끄럼홈(31)에서 자체무게로 상하 이동 가능하며, 좌우에 있는 톱니형산이 양방향걸림쇠(43)의 상부돌출부분(44)과 결합하여 하 방향 정지하고, 연결대(82)가 연결되는 연결점(15)이 있으며;
    양방향걸림쇠(43)는 미끄럼홈(31)에 있는 이동레일(52)을 상 방향으로만 이동시킬 수 있도록 회전축(42)에 결합하되, 상하부돌출부분(44.45)쪽을 무겁게 형성하여 쉽게 회전되도록 하며, 상부돌출부분(44)과 하부돌출부분(45)의 간격은 상부돌출부분(44)이 이동레일(52)의 톱니형산에 결합하여 이동레일(52)을 하방향 정지케 할 때, 하부돌출부분(45)은 톱니형산에서 떨어지게 하는 간격이어야 되고, 이동레일(52)이 상 방향 이동시는 걸림이 없게 하며;
    전복시의 레일장치(41)는 상부돌출부분(44)과 하부돌출부분(45)의 역활이 서로바뀌고;
    메인레일(51) 이동레일(52) 양방향걸림쇠(43)의 연동적 결합이, 레일장치(41)에서 연결점(15)이 있는 이동레일(52)을 상 방향으로만 이동 케 하는;
    "보조부력장치에 의한 무전복선"에서, 주선체(20)의 연결점(15) 위치를 높이는 레일장치(41).
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