KR101249541B1

KR101249541B1 - 공기 흐름 조절을 이용한 선박용 충격흡수 장치

Info

Publication number: KR101249541B1
Application number: KR1020110053539A
Authority: KR
Inventors: 박광종; 윤경원
Original assignee: 주식회사 스마트에어 챔버
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2013-04-01
Also published as: KR20120064007A

Abstract

본 발명은 공기가 충진되는 제1중공부, 제2중공부 및 제3중공부를 구비한 충격 흡수 장치를 선박의 몸체 외측으로 부착 구성하여 상기 충격 흡수 장치에 타 선박 충돌 시에 충격을 흡수하도록 구성한 것이다. 상기에서 선박의 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치는 선박 몸체 외측으로 브라켓을 설치하고 상기 브라켓과 체결되는 보호 패드 상에 설치하는 것이다. 상기와 같은 본 발명에 적용되고 선박의 선수와 선미에 설치되는 충격 흡수 장치의 제1중공부는 밀폐형으로 우레탄 재질로 구성하고, 제3중공부는 스테인리스 스틸, 철제 또는 강화플라스틱 등으로 구성하는 것이다. 또한 상기 우레탄 재질의 제2중공부와 제3중공부 사이에는 스틸, 또는 스테인리스 또는 강화플라스틱 제의 구획판이 설치되고, 상기 구획판에는 체크 밸브 형태의 판형 제어 밸브와 상기 제어 밸브 주위에 리턴 천공이 형성되는 구조이다. 따라서 타 선박과의 충돌 시 상기 충격 흡수 장치에서 제1중공부는 팽창하고, 제2중공부는 팽창하면서 제2중공부의 공기가 상기 제어 밸브를 통과하여 제3중공부로 이송한 후, 리턴 천공에 의하여 제3중공부의 공기가 다시 제2중공부로 리턴하는 과정과 상기 보호 패드에 설치된 천공핀에 의하여 천공 막을 뚫어 제3중공부의 공기를 외부로 배기하도록 하여 제2중공부와 제3중공부에 가해지는 충격을 흡수하도록 구성된 것이다. 따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 선박용 충격 흡수 장치는 상기 충격 흡수 장치에 다른 선박이 충돌하는 경우 상기 제1중공부의 팽창과 제2중공부 및 제3중공부 사이의 공기의 흐름을 조절하여 짧은 시간 내에 충격을 흡수하도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 선박 측면에 부설되는 충격 흡수 장치는 선박의 접안 시에 대비하여 제1중공부, 제2중공부 및 제3중공부로 구성되고, 상기 제2중공부와 상기 제3중공부 사이에는 구획판에 형성되며, 상기 구획판에는 충돌 시 공기의 흐름을 제어하기 위한 판형 제어 밸브와 리턴 천공이 구비되는 것이고, 선박의 운행 중에는 상기 제2중공부 및 제1중공부의 공기압을 배출한 상태로 운행하는 것이고, 선박을 항만의 접안 시설에 접안하고자 하는 경우에 상기 제1중공부 및 상기 제2중공부에 공기를 충진하여 접안을 시작하고, 접안을 하면서 상기 제1중공부 및 상기 제2중공부의 공기를 서서히 배출하여 접안을 완료하는 것이다.

Description

공기 흐름 조절을 이용한 선박용 충격흡수 장치{Collition Absorbing Apparatus for Boat by using Air Flow}

일반적으로 선박은 선박을 구성하는 몸체 자체가 파도와 늘 부딪치며 또한 부유물 또는 암초 또는 타 선박과 충돌할 수 있는 여지가 항상 존재하는 것이다. 따라서, 본 발명은 선박에 적용되는 충격 흡수 장치에 관한 것이다. 선박의 외피에 부착하는 충격 흡수 장치는 선박을 항만에 접안하거나, 또는 타 선박과 충돌하는 경우, 충격이 가해지게 되는 데 상기 충격을 효과적으로 흡수하여 선박 또는 선박에 타고 있는 사람 또는 선박에 선적한 물건 등에 피해를 최대한으로 줄이도록 하는 것에 관한 것이다. 또한 본 발명은 상기 선박 외측에 부착하는 본 발명의 충격 흡수 장치를 이용하여 접안 시 충격을 최소로 하면서 접안하는 것에 관하 것이다.

상기와 같이 선박의 충돌시 충격을 흡수하는 선박용 충격 흡수 장치에 관한 종래의 기술은 공개 특허 공보 공개 번호 10-2009-0004800호에 개시되어 있다. 상기와 같은 종래의 선박 충격 흡수 장치를 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다. 도 1은 종래 선박의 충격 흡수 장치가 선박에 부착된 형상을 나타내는 사시도이고 도 2는 선박용 충격 흡수 장치의 단면도이고, 도 3은 선박용 충격 흡수 장치의 상세 구성도이다. 상기도 1 내지 3에서 종래 선박의 충격 흡수 장치는 선체(1)의 가장자리를 따라 설치되는 충격 흡수 장치(또는 "방현대"라 함)에 있어서 상기 방현대 최외곽을 둘러싸여 직접적인 충격을 접하는 외피(4)와; 부착하고자 하는 부위에 맞게 절단되어 형상을 이루는 내부 폼 소재(5)와; 내부 폼 소재의 가스나 수분을 배출할 수 있는 관통로(6)와; 내부 폼 소재에 발생한 가스나 수분을 효과적으로 흡수하여 외부로 배출할 수 있는 공기튜브(8)로 구성되는 것이다. 또한 상기 방현대(2)는 선체(1)의 상부 가장자리를 따라 연장 형성되며, 그 단면이 모서리를 감싸는 형상으로 부착되고, 외측으로 불룩하게 돌출하여 선체에 가해지는 외부로부터 충격을 완충하게 되는 것이다. 또한, 상기 내부 폼 소재(5)는 물에 뜨는 성질이 있는 가벼운 소재이어야 하고, 이는 방현대의 외형에 맞도록 가공되는 것이고, 상기 내부 폼 소재(5)는 내부의 접착성분에 발생하는 가스와 외부로 인해 침투한 수분을 공기튜브에 효과적으로 연결하기 위하여 관통로(6)를 구성하여 상기 내부 폼 소재의 안쪽 모서리와 하부 모서리에는 종방향의 긴 관통구(7)를 형성하고 공기 튜브(8)를 연결하여 상기 내부 폼 소재의 종방향의 긴 관통구(7)를 따라 매입이 되며, 공기 튜브는 내부 폼 소재에 발생하는 가스를 배출하기 위하여 공기 튜브의 표면은 복수개의 구멍들(9)로 천공되는 것이다. 또한, 상기 안쪽 모서리와 종방향의 긴 관통구(7)를 통해 각각 하나의 관통구에 한개의 길다란 공기 튜브(8)를 방현대 설치시 매입하여 설치하는 것이다.

상기와 같은 종래의 선박용 충격 흡수 장치는 선박의 몸체 외측으로 부착하는 외부 충격흡수장치의 내부에 내부 폼 소재를 충진하고 상기 내부 폼 소재에서 발생되는 가스를 관통로와 공기 튜브 및 긴 관통구를 통하여 배출하도록 구성된 것으로 내부 폼 소재 및 외피가 충격을 흡수하도록 구성된 것이다. 따라서 상기와 같은 종래의 선박용 충격 흡수 장치는 내부 폼 소재에 의하여 충격을 흡수할 수 있으나 충격 후 반발력에 의한 제2차 충격을 흡수할 수 없는 문제점이 있으며 또한, 충격 흡수력도 효과적으로 할 수 없는 문제점을 지니고 있는 것이다.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 본 발명은 공기가 충진되는 제1중공부, 제2중공부 및 제3중공부를 구비한 충격 흡수 장치를 선박의 몸체 외측으로 부착 구성하고, 상기 충격 흡수 장치에 타 선박 충돌 시에 충격을 흡수하도록 구성한 것이다. 상기에서 선박의 몸체 외측 형상이 부위에 따라 선박 종류에 따라 다양하고 선박의 접안 시의 충격을 고려하여 선박 선수와 선미에 부착하는 충격 흡수 장치와 선박의 측면에 부착하는 충격 흡수 장치의 구성을 상이하게 하는 것이다. 따라서 선박의 선수 및 선미에 적용되는 충격 흡수 장치의 제1중공부는 밀폐형으로 우레탄 재질로 구성하고, 제2중공부는 우레탄 재질로 구성하며, 제3중공부는 스테인리스 스틸, 철제 또는 강화플라스틱 등으로 구성하는 것이다. 또한 상기 우레탄 재질의 제2중공부와 제3중공부 사이에는 스틸, 또는 스테인리스 또는 강화플라스틱 제의 구획판이 설치되고, 상기 구획판에는 체크 밸브 형태의 판형 제어 밸브와 상기 제어 밸브 주위에 리턴 천공이 형성되는 구조이다. 따라서 충돌 시, 상기 선박 충격 흡수 장치에서 제1중공부는 팽창하고, 제2중공부는 팽창하면서 제2중공부의 공기가 상기 제어 밸브를 통과하여 제3중공부로 이송한 후, 리턴 천공에 의하여 제3중공부의 공기가 다시 제2중공부로 리턴하는 과정과 보호 패드에 설치된 천공핀에 의하여 천공 막을 뚫어 제3중공부의 공기를 외부로 배기하도록 하여 제2중공부와 제3중공부에 가해지는 충격을 흡수하도록 구성된 것이다. 따라서 상기와 같이 구성된 본 발명의 선박용 충격 흡수 장치는 상기 충격 흡수 장치에 다른 선박이 충돌하는 경우 상기 제1중공부의 팽창과 제2중공부 및 제3중공부 사이의 공기의 흐름을 조절하여 짧은 시간 내에 충격을 흡수하도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다. 또한, 선박 측면에 부설되는 충격 흡수 장치는 선박의 접안 시에 대비하여 제1중공부, 제2중공부 및 제3중공부로 구성되고, 상기 제2중공부와 상기 제3중공부 사이에는 구획판에 형성되며, 상기 구획판에는 충돌 시 공기의 흐름을 제어하기 위한 판형 제어 밸브가 구비되는 것이고, 선박의 운행 중에는 상기 제2중공부 및 제1중공부의 공기압을 배출한 상태로 운행하고, 선박을 항만의 접안 시설에 접안하고자 하는 경우에 상기 제1중공부 및 상기 제2중공부에 공기를 충진하여 접안을 시작하고, 접안을 하면서 상기 제1중공부 및 상기 제2중공부의 공기를 서서히 배출하면서 접안을 하여 충격을 최소로 하면서 접안을 완료하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 선박용 충격 흡수 장치는 그 구조가 간단하고 공기의 흐름을 제어하여 충격을 효과적으로 흡수할 수 있는 것이다. 또한, 본 발명은 충돌 후 반발력에 의한 2차 충격을 효과적으로 흡수할 수 있어 충돌로 인한 인명 피해 또는 선박의 파손 등을 획기적으로 줄일 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 상기 선박을 항만의 접안 시설에 접안하고자 하는 경우에는, 상기 선박의 측면부에 부설된 충격 흡수 장치의 중공부의 공기를 접안 바로 직전에 충진하여 접안하고, 접안을 하면서 상기 중공부의 공기를 서서히 배출하면 접안 시 발생하는 방현재와의 충돌에 의한 충격력을 효과적으로 흡수할 수 있는 것이다.

도 1은 종래 선박의 충격 흡수 장치의 사시도,
도 2는 종래 선박의 충격 흡수 장치의 측단면도,
도 3은 종래 선박의 충격 흡수 장치 상세도,
도 4는 본 발명에 적용되는 선박의 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치 단면도,
도 5는 본 발명에 적용되는 선박 측면에 부착하는 충격 흡수 장치 단면도,
도 6은 본 발명의 충격 흡수 장치를 선박의 선수 및 측면에 부착된 상태의 단면도,
도 7은 본 발명에 적용되는 충격 흡수 장치를 선미에 부착한 상태의 측 단면도,
도 8은 본 발명 적용되는 선박 측면 충격 흡수 장치를 측면에 부착한 상태의 사시도,
도 9은 본 발명에 적용되는 선박의 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치 다른 실시 예 단면도,
도 10은 본 발명에 적용되는 판형 제어 밸브의 상세 구성도,
도 11은 본 발명에 적용되는 천공핀의 상세 구성도,
도 12는 본 발명의 선박 측면 충격 흡수 장치를 이용한 선박 접안에 관한 제어 흐름도,
도 13은 본 발명에 적용되는 선박 공기압 모니터링 시스템 구성도이다.

상기와 같은 종래 선박 충격 흡수 장치의 문제점을 해결하기 위한 본 발명을 도 4 내지 도 13을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다. 도 4는 선박의 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치의 단면도이다. 상기도 4에서 선수 및 선미에 부착하는 선박 충격 흡수 장치(100)는 선박의 크기와 형상에 따라 선수와 선미에 다수가 부착될 수 있는 것이고, 공기가 충진되는 제1중공부(141), 제2중공부(144) 및 제3중공부(151)로 구성되거나, 또는 상기 제2중공부(144) 및 제3중공부(151) 만으로 구성된 수 있는 것으로 상기 충격 흡수 장치(100)를 부착한 선박에, 타 선박이 충돌하는 경우 충격을 효과적으로 흡수하도록 구성한 것이다. 상기에서 선박의 몸체 선수 및 선미의 형상은 부위에 따라 또는 선박 종류에 따라 다양하므로 상기 충격 흡수 장치의 구성은 동일하나 그 형상 및 모양은 다양할 수 있는 것이다. 상기와 같은 선수 및 선미에 부착되는 충격 흡수 장치(100)는 선박의 선수 및 선미에 고정되는 지지 브라켓(400)에 보호 패드(130)를 고정하도록 하고 상기 보호 패드(130)와 함께 상기 제2중공부(144)의 커버 끝단을 장 볼트(107) 등으로 결합 체결하는 것이다. 또한 상기 제2중공부(144)와 제3중공부(151) 사이에 구비되는 구획판(120)의 끝단은 볼트(131)와 너트(132) 방식으로 철판 또는 강화 플라스틱 등으로 구성된 보호 패드(130)에 체결 고정하는 것이다. 또한, 상기와 같은 선수 및 선미에 부착되는 충격 흡수 장치의 제1중공부(141)는 밀폐형으로 우레탄 재질로 구성하고, 제2중공부(144)는 우레탄 재질로 구성하며, 제3중공부(151)는 스테인리스 스틸, 철제 또는 강화플라스틱 등으로 구성하는 것이다. 또한 상기 우레탄 재질의 제2중공부(144)와 제3중공부(151) 사이에는 스틸, 또는 스테인리스 또는 강화플라스틱 제의 구획판(120)이 설치되고, 상기 구획판(120)에는 체크 밸브 형태의 판형 제어 밸브(170)와 상기 제어 밸브 주위에 리턴 천공(171)이 형성되는 구조이다. 따라서 충돌 시 상기 충격 흡수 장치에서 제1중공부(141)는 팽창하고, 제2중공부(144)는 팽창하면서 제2중공부의 공기가 상기 제어 밸브(170)의 홀(172)를 통과하여 제3중공부(151)로 이송하는 것이고, 충돌 후에는 상기 리턴 천공(171)에 의하여 제3중공부(151)의 공기가 다시 제2중공부(144)로 리턴하는 과정과, 상기 보호 패드(130)에 설치된 천공핀(160)에 의하여 천공 막을 뚫어 제2중공부(144)의 공기를 외부로 배기하도록 하여 선박에 가해지는 충격을 흡수하도록 구성된 것이다. 따라서 상기와 같이 구성되고 선박의 선수 및 선미에 설치되는 선박용 충격 흡수 장치는 상기 충격 흡수 장치에 타 선박이 충돌하는 경우, 상기 제1중공부(141)의 팽창과 제2중공부(144) 및 제3중공부(151) 사이의 공기의 흐름을 조절하여 짧은 시간 내에 충격을 흡수하도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치(100)의 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)의 커버는 신축성이 우수한 우레탄 계열의 테라스틱 TPU 재질로 구성되어 충격 시 팽창할 수 있도록 구성하는 것이다. 상기와 같은 우레탄 계열의 테라스틱 TPU의 특성은 면이 유리처럼 매끄러운 경우에는 충돌 시 접착 면적이 넓고 충돌 시 발생하는 열에 의하여 충돌 선박의 거동성을 감소시켜 선박의 튕김이나 빗나감으로 인한 2차 사고를 방지할 수 있는 특성이 있으므로, 상기 충격 흡수 장치의 제1중공부(141) 겉 표피(175)를 유리처럼 매끄럽게 구성하는 것이다. 또한 상기 우레탄 계열의 테라스틱 TPU는 표면을 엠보싱 형태로 처리하면 충돌 시 접촉 면적을 줄이고 발생하는 충돌 열이 감소하여 충격을 잘 흡수할 수 있고 우레탄의 재활용 측면에서도 유리하다. 따라서 상기 충격 흡수 장치의 제1중공부(141)의 안쪽 표피(181)와 제2중공부(144)의 겉 표피(184)를 엠보싱으로 처리하여, 충돌 시, 상기 제1중공부(141)의 안쪽 표피(181)와 상기 제2중공부(144)의 겉 표피(184)가 각각 접촉 면적을 줄이고 열 발생을 감소시켜 충격을 잘 흡수하도록 구성하고 그리스(greese)를 추가로 발라서 열 발생을 보다 줄이고 잘 미끄러질 수 있도록 구성할 수 있는 것이다. 또한, 충격 흡수 장치(100)의 제1중공부(141)에는 공기를 공급하기 위한 제1중공부 에어 주입구(110)가 구비되고, 상기 충격 흡수 장치의 제2중공부(144)에는 공기를 공급하기 위한 제2중공부 에어 주입구(112)가 각각 형성되고, 상기 제1중공부 에어 주입구(110)와 상기 제2중공부 에어 주입구(112)는 에어 컴퓨레셔(116)에 연결되어 공기 주입을 하는 것이고, 또한 상기 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)에는 공기 압력을 센싱하기 위한 공기압 센서(135)가 부착되고 상기 공기압력은 선실에 설치되는 모니터링 시스템의 제어부(900)로 전송되어 저장 관리되는 것이다.

도 5는 선박의 측면에 구비되는 충격 흡수 장치의 단면도이다. 상기도 5에서 선박의 측면에 설치되는 충격 흡수 장치(200)는 선박의 크기 및 형상에 따라 다수개가 부착될 수 있으며, 선박의 접안 시에 대비하여 제1중공부(141), 제2중공부(144) 및 제3중공부(151)로 구성되거나, 상기 제2중공부(144) 및 제3중공부(151)만으로 구성될 수 있는 것이다. 또한, 상기 제2중공부(144)와 상기 제3중공부(151) 사이에는 구획판(120)에 형성되며, 상기 구획판(120)에는 충돌 시 공기의 흐름을 제어하기 위한 판형 제어 밸브(170)가 구비되는 것이고, 선박의 운행 중에는 상기 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)의 공기압을 배기한 상태로 운행하고, 선박을 항만의 접안 시설에 접안하고자 하는 경우에 상기 제1중공부(141) 및 상기 제2중공부(144)에 공기를 충진하여 접안을 시작하고, 접안을 하면서 상기 제1중공부(141) 및 상기 제2중공부(144)의 공기를 서서히 배기하여 접안을 완료하는 것이다. 상기에서 선박 측면에 부착하는 충격흡수 장치(200)의 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)의 커버는 신축성이 우수한 우레탄계열의 테라스틱 TPU 재질로 구성되어 충격 시 팽창할 수 있도록 구성하는 것이다. 상기와 같은 우레탄 계열의 테라스틱 TPU의 특성은 면이 유리처럼 매끄러운 경우에는 충돌 시 접착 면적이 넓고 충돌 시 발생하는 열에 의하여 충돌 선박의 거동성을 감소시켜 선박의 튕김이나 빗나감으로 인한 2차 사고를 방지할 수 있는 특성이 있으므로, 상기 충격 흡수 장치의 제1중공부(141) 겉 표피(175)를 유리처럼 매끄럽게 구성하는 것이다. 또한 상기 우레탄 계열의 테라스틱 TPU는 표면을 엠보싱 형태로 처리하면 충돌 시 접촉 면적을 줄이고 발생하는 충돌 열이 감소하여 충격을 잘 흡수할 수 있고, 우레탄의 재활용 측면에서도 유리하다. 따라서 선박 측면 상기 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부(141)의 안쪽 표피(181)와 제2중공부(144)의 겉 표피(184)를 엠보싱으로 처리하여, 충돌 시, 상기 제1중공부(141)의 안쪽 표피(181)와 상기 제2중공부(144)의 겉 표피(184)가 각각 접촉 면적을 줄이고 열 발생을 감소시켜 충격을 잘 흡수하도록 구성하고 그리스(greese)를 추가로 발라서 열 발생을 보다 줄이고 잘 미끄러질 수 있도록 구성할 수 있는 것이다. 또한 상기 선박 측면 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부(141)는 각각 밀폐되는 구조이고, 상기 제2중공부(144)는 각각 제3중공부(151)와의 사이에 구획판(120)이 구비되는 것이고, 상기 구획판(120)에는 체크 밸브 형태의 판형 제어 밸브(170)가 각각 설치되며, 상기 판형 제어 밸브(170) 또는 그 주위에는 각각의 소구경의 리턴 천공(171)이 구성되는 구조이다. 상기 판형 제어 밸브는 하나의 충격 흡수 장치에 1개 이상 다수로 구성할 수 있는 것이다. 또한, 선박 측면 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부에는 공기를 공급하기 위한 제1중공부 에어 주입구(110)가 구비되고 상기 제2중공부(144)에는 공기를 공급하기 위한 제2중공부 에어 주입구(112)가 구비되고, 상기 제1중공부 에어 주입구(110)와 상기 제2중공부 에어 주입구(112)는 에어 컴퓨레셔(116)에 연결되어 공기 주입을 하는 것이다. 또한, 상기 선박 측면 충격 흡수 장치(200)의 상기 제1중공부(141)와 상기 제2중공부(144)에는 공기압 센서(135)가 각각 설치되어 선실의 모니터링 시스템에 연결 구성되는 것이다.

도 6은 본 발명 선박의 충격 흡수 장치의 설치 단면도이다. 상기도 6에서 제1중공부(141), 제2중공부(144) 및 제3중공부(151) 등으로 구성된 충격 흡수 장치는 선박의 몸체(450) 선미, 선수 및 측면에 설치되어 타 선박과의 충돌 시 양측 선박을 보호할 수 있는 것이다. 상기에서 선박의 충격 흡수 장치(100)가 선수에 부착되는 경우에는 선박의 선수의 부착면의 형상에 따라 보호 패드 및 제3중공부의 형상을 다른 형상으로 할 수 있으며, 그에 따라 제1중공부 및 제2중공부의 모양 및 형상을 다양하게 구성할 수 있는 것이다. 상기도 6에서 (a)는 선박 일측의 단면 구성도로서 선수 또는 선미에 부착하는 선박 충격 흡수 장치(100)의 각각의 중공부에는 공기압 센서(135)가 부착되어 상기 중공부의 공기압을 센싱하고 디지털 신호로 변환하여 모니터링 시스템의 제어부로 전송하여 저장 관리하도록 하는 것이다. 또한 상기 선박 충격 흡수 장치(100)의 제1중공부 에어 주입구(110)는 제어 밸브1(111)을 거쳐서 에어 컴퓨레셔1(215)에 연결 구성되고, 상기 충격 흡수 장치(100)의 제2중공부의 제2중공부 에어 주입구(112)는 제어 밸브2(113)를 거쳐서 에어 컴퓨레셔1(215)에 연결구성되는 것이다. 또한 선박의 측면 충격 흡수 장치(200)는 선박의 양 측면에 다수가 부착될 수 있으며, 상기 측면의 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부 에어 주입구(110)는 제어 밸브3(114)에 의하여 에어 컴퓨레셔1(215)에 연결되며 상기 제어 밸브3(114)의 전단 또는 후단에는 배기 밸브(117)가 구성되는 것이다. 또한, 측면 충격 흡수 장치(200)의 제2중공부(144)의 제2중공부 에어 주입구(112)는 제어 밸브4(115)에 의하여 에어 컴퓨레셔1(215)에 연결구성되고, 상기 제2중공부(116)에는 또한 배기 밸브(116)가 연결 구성되는 것이다. 상기도 6에서 (b)는 선박 타 측면의 충격 흡수 장치의 구성도이며 상기도 6의 (a)와 같이 동일 유사하게 구성하는 것이다. 상기도 6의 (b)에서, 상기 선박의 선수 또는 선미의 충격 흡수 장치(100)의 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)에는 공기압 센서(135)가 각각 부착되고, 상기 선박의 측면에 부착하는 측면 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)에도 공기압 센서(135)가 부착되는 것이고, 상기 각각의 공기압 센서(135)의 출력신호는 디지털 신호를 변환되어 선실에 부착된 모니터링 시스템의 제어부(900)로 전송되어 저장 관리되는 것이다. 또한 상기 타 측면의 선수 또는 선미에 부착하는 선박 충격 흡수 장치(100)의 제1중공부 에어 주입구(110)는 제어 밸브5(311)를 거쳐서 에어 컴퓨레셔2(216)에 연결 구성되고, 상기 충격 흡수 장치(100)의 제2중공부의 제2중공부 에어 주입구(112)는 제어 밸브6(313)를 거쳐서 에어 컴퓨레셔2(216)에 연결구성되는 것이다. 또한 선박 타 측면의 측면 충격 흡수 장치(200)는 선박의 양 측면에 다수가 부착될 수 있으며, 상기 측면의 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부 에어 주입구(110)는 제어 밸브7(314)에 의하여 에어 컴퓨레셔2(216)에 연결되며, 상기 제어 밸브7(314)의 전단 또는 후단에는 배기 밸브(317)가 구성되는 것이다. 또한, 측면 충격 흡수 장치(200)의 제2중공부(144)의 제2중공부 에어 주입구(112)는 제어 밸브8(315)에 의하여 에어 컴퓨레셔2(216)에 연결구성되고, 상기 제2중공부(144)에는 또한 배기 밸브(316)가 연결 구성되는 것이다. 상기도 6에서는 에어 컴퓨레셔1(215)과 에어 컴퓨레셔 2(216)를 이용한 구성을 설명하였으나 하나의 에어 컴퓨레셔로 구성하는 것도 가능한 것이다.

도 7은 본 발명에 적용된 선미의 충격 흡수 장치의 설치 단면도이다. 상기도 7에서 선박(450)의 선미에 부착하는 충격 흡수 장치(100)는 제1중공부(141) 및 제2중공부(144) 및 제3중공부(151)로 구성되고, 상기 제2중공부(144) 및 제3중공부(151) 사이에는 구획판(120)이 구비되는 것이고, 상기 제2중공부(144)의 커버 끝단은 보호 패드(130)에 장볼트(107) 등에 의하여 체결 고정되고, 상기 보호 패드(130)는 선체(450)의 브라켓(400)에 용접이나 볼트 등으로 고정 체결되는 것이다. 또한 상기 보호 패드(130)의 상부 및 하부에는 천공핀(160)이 설치되는 구성이다. 상기와 같이 구성된 선박의 선미에 타 선박이 충돌하면 제1중공부(141)는 팽창하고, 제2중공부(144)는 팽창하면서 상기 제2중공부의 공기압 상승으로 상기 제2중공부(144)의 공기는 제어 밸브(170)를 개방하면서 제3중공부(151)로 이동하는 과정을 통하여 1차 충격을 흡수하는 것이다. 또한, 1차 충격 시에 충격이 강하면 상기 보호 패드(130) 상에 부착된 천공핀(160)이 천공막을 뚫으면서 상기 제2중공부(144)의 공기를 외부로 배출하도록 하여 충격을 더 효과적으로 흡수하도록 작용하는 것이다. 또한 충격 후에는 공기압이 상승했던 상기 제2중공부(144)의 공기압이 감소하므로 상기 제3중공부(151)의 공기가 리턴 천공(171)을 통하여 다시 상기 제2중공부(144)로 리턴 이동하는 것이다. 상기와 같은 과정을 통하여 충격 후 반발력에 의한 2차 충격을 흡수하도록 작용하는 것이다.

도 8은 선박의 측면에 부착한 충격 흡수 장치의 사시도 이다. 상기도 8에서 선박(450)의 측면에 부착하는 충격 흡수 장치(200)는 선박 측면에 보호 패드(130)를 부착하고 상기 보호 패드와 상기 제2중공부 커버를 다수의 장 볼트(107) 등으로 체결하는 것이다. 상기에서 선박의 측면에는 선박의 크기 및 형상에 따라 충격 흡수 장치(200)를 다수 부착할 수 있으며 그 모양도 상이할 수 있는 것이다. 또한 선박의 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치(100)의 사시도 형태는 상기 측면에 부착하는 충격 흡수 장치(200)의 사시도와 유사한 것이다.

도 9는 선박의 선수 및 선미에 부착되는 충격 흡수 장치의 다른 실시 예이다. 상기도 9에서 선박의 선수 및 선미에 부착하는 충격 흡수 장치(500)를 대형으로 만들어 선박 선수와 선박 선미에 부착하는 것을 나타내고 있는 것이다. 상기에서 선박의 선수에 부착하는 충격 흡수 장치(500)는 제1중공부(541), 제2중공부(544) 및 제3중공부(551)로 구성되고, 상기 제2중공부(544)와 제3중공부(551) 사이에는 구획판(520)이 구비되며 상기 구획판(520)의 끝단은 볼트(591)와 너트(592)에 의하여 보호 패드(530)에 체결되는 것이고, 상기 보호 패드(530)는 선체(450)의 브라켓(540)에 체결되며, 상기 보호 패드의 양 끝단에는 상기 제2중공부의 커버 끝단과 장 볼트(107)에 의하여 체결되는 것을 나타내는 것이다. 상기에서 선박의 선수에 설치되는 충격 흡수 장치(500)는 밀폐형의 제1중공부(541)없이 제2중공부(544) 및 제3중공부(551) 등으로만 구성할 수도 있는 것이다. 또한, 상기 구획판(520)에는 상기 제2중공부(544)와 제3중공부(551) 사이에 공기의 흐름을 제어하는 판형 제어 밸브(570)가 하나 이상 부착될 수 있으며, 상기 판형 제어 밸브(570)에는 리턴 천공(571)이 형성되는 것이고, 상기 보호 패드(530) 일측에는 천공핀(560)이 하나 이상 구비될 수 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 선수의 충격 흡수 장치는 타 선박이 선수에 부착하는 경우 상기 제1중공부(541)는 팽창하고, 상기 제2중공부(544)는 팽창하면서 내부 압력이 상승하므로 판형 제어 밸브가 열려서 상기 제2중공부(544)의 공기가 상기 제3중공부(551)로 이동하는 것이다. 또한 충돌 후에는 상기 충격력이 없어지므로 상기 제1중공부(541) 및 상기 제2중공부(544)는 원래의 형상으로 복원하려 하므로 상기 제3중공부(551)의 압력이 상기 제2중공부(544)의 압력보다 크게 되므로 상기 제3중공부(551)의 공기는 리턴 천공(571)을 통하여 상기 제2중공부(544)로 복귀하는 것이다. 또한 상기 보호 패드(530)에 설치된 천공핀(560)은 충돌 시 충격이 강한 경우 천공막을 뚫어 상기 제2중공부(544)의 공기를 외부로 배출하도록 함으로써 충격에 의하여 반발력을 흡수할 수 있도록 작용하는 것이다. 또한 선박의 선미에 부착하는 충격 흡수 장치(600) 역시 제1중공부(641), 제2중공부(644) 및 제3중공부(651)로 구성되고, 상기 제2중공부(644)와 제3중공부(651) 사이에는 구획판(620)이 구비되는 것이다. 상기에서 선박의 선미에 설치되는 충격 흡수 장치(600)는 밀폐형의 제1중공부(641)없이 제2중공부(644) 및 제3중공부(651) 등으로만 구성할 수도 있는 것이다. 또한, 상기 구획판(620)에는 상기 제2중공부(644)와 제3중공부(651) 사이에 공기의 흐름을 제어하는 판형 제어 밸브(670)가 하나 이상 부착될 수 있으며, 상기 구획판(620)의 양 끝단은 보호 패드(630)에 볼트(691) 및 너트(692)로 체결되는 것이고, 상기 보호 패드(630)는 브라켓(640)에 의하여 선체(450)에 체결되며, 상기 보호 패드(630)의 양 끝단에는 상기 제2중공부(644) 커버 끝단이 다수의 장 볼트(607)에 의하여 체결되는 구성이다. 또한, 상기 판형 제어 밸브(670)에는 리턴 천공(671)이 형성되는 것이고, 상기 보호 패드(630)의 일측에는 천공핀(660)이 하나 이상 구비될 수 있는 것이다. 상기와 같이 구성된 선미의 충격 흡수 장치(600)는 타 선박이 선미에 부착하는 경우 상기 제1중공부(641)는 팽창하고, 상기 제2중공부(644)는 팽창하면서 내부 압력이 상승하므로 상기 판형 제어 밸브(670)가 열려서 상기 제2중공부(644)의 공기가 상기 제3중공부(651)로 이동하는 것이다. 또한 충돌 후에는 상기 충격력이 없어지므로 상기 제1중공부(641) 및 상기 제2중공부(644)는 원래의 형상으로 복원하려 하므로 상기 제3중공부(651)의 압력이 상기 제2중공부(644)의 압력보다 크게 되므로 상기 제3중공부(651)의 공기는 리턴 천공(671)을 통하여 상기 제2중공부(644)로 복귀하는 것이다. 또한 상기 보호 패드(630)에 설치된 천공핀(660)은 타 선박의 충격기 강해지면 상기 천공핀의 핀이 천공막을 천공시켜 상기 제2중공부(644)의 공기를 외부로 배출하도록 작용하여 충격에 의하여 반발력을 효과적으로 흡수할 수 있도록 작용하는 것이다. 상기와 같은 다른 실시 예의 선수 및 선미의 충격 흡수 장치 역시 각각의 중공부에는 에어 주입구가 형성되는 것이고, 상기 에어 주입구는 에어 컴퓨레셔에 연결되어 상기 각각의 중공부에 공기를 주입할 수 있는 것이다.

도 10은 본 발명에 적용된 판형 제어 밸브의 상세 구성도이다. 상기도 10에서 (a)는 구획판(120)에 고정된 판형 제어 밸브(170, 570, 670)가 닫친 상태를 나타내는 것이다. 상기 판형 제어 밸브(170)는 평상시에는 구획판에 형성된 대구경의 홀(172)를 폐쇄하도록 설치되나 타 선박의 충돌로 인하여 상기 제2중공부(144)의 압력이 상승하면 판형 제어 밸브(170)의 상기 구획판(120)에 형성된 대구경의 홀(172)을 개방하도록 하여 상기 제2중공부(144)의 공기를 상기 제3중공부(151)로 신속히 이동하도록 작용하는 것이다. 상기도 10의 (b)는 타 선박의 충돌로 제2중공부(144)의 공기압이 급격히 상승하여 상기 판형 제어 밸브(170, 570, 670)가 열린 상태를 나타내는 것이다. 상기와 같은 상태에서 충돌 후에는 다시 상기 제2중공부(144)의 압력이 줄어들고 따라서 상기 제3중공부(151)의 압력이 상기 제2중공부(144)의 압력보다 크게 되므로 다시 상기 제3중공부(151)의 공기는 소구경의 리천 천공(171)을 통하여 상기 제2중공부(144)로 이동하는 것이다. 상기와 같은 방법을 통하여 공기 흐름을 제어함으로써 충돌로 인한 충격을 흡수하여 선박 및 승선자를 보다 잘 보호할 수 있는 것이다. 또한 상기에서 판형 제어 밸브는 폐쇄와 개방을 원활히 하기 위하여 고무 재질로 구성하는 것이 효과적이다.

도 11은 본 발명에 적용된 천공 핀의 상세 구성도이다. 상기도 11에서 천공핀(160, 560, 660)은 상기 보호 패드(130)에 형성된 삽입구에 삽입되어 진출입하는 핀(162)과, 상기 핀의 형성된 돌기(164)와, 내부에 핀을 끼우고 상기 돌기와 보호 패드(130) 사이에 삽입되는 스프링(163)과, 상기 핀 일측 끝단에 형성된 판체(161), 상기 보호 패드(130)의 일측에 부착하는 커버를 구비한 천공 막(165)로 구성되어 타 선박의 충돌 시 상승하는 공기압에 의하여 상기 핀(162)이 상기 천공 막(165)를 뚫어서 상기 제2중공부(144)의 공기를 상기 천공막의 뚫린 부분을 통하여 배출되도록 하는 것이다. 상기 핀은 중공 형태의 관 형상으로 다수의 구멍이 나 있어 공기가 유통할 수 있는 구조이나 커버를 구비한 천공 막(165)은 완전 밀폐 구조로서 천공 막(165)이 뚫리는 경우에 한하여 공기가 배출할 수 있는 구조이다. 상기도 11의 (b)는 타 선박이 충돌하여 핀(162)이 천공 막(165)을 뚫은 상태를 나타내는 것이다.

도 12는 본 발명에 적용되는 선박 측면에 충격 흡수 장치를 부착한 선박을 항만의 부두에 접안하는 경우에 대한 각 단계를 나타내는 제어 흐름도이다. 일반적으로 선박을 운행하는 중에는 선박 측면에 부착된 충격 흡수 장치(200)의 각 중공부의 공기를 배출한 상태에서 운행하는 것이 운행에 따른 공기 마찰 저항을 감소시켜 운행을 효과적으로 할 수 있는 것이다. 이하에서는 상기와 같이 운행 중 측면 충격 흡수 장치의 각 중공부의 공기를 배출한 상태에서 선박의 측면을 항만의 부두에 접안하는 방법에 대하여 설명한다. 상기도 12에서 항만 부두에 선박 접안을 시작(S10)하기 위하여 제1단계는 항만 접안 완료 전 4분 내지 6분 전에 선박 측면에 부착된 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부 및 제2중공부에 공기를 충진하는 단계이다(S20). 상기 제1중공부 및 제2중공부의 공기압은 20 psi ~ 30 psi 압력으로 충전하는 것이 효과적이다. 다음 제2단계로 선박을 항만의 접안 시설에 접근하여 선박을 접안하는 단계이다(S30). 제3단계는 선실의 모니터링 시스템에서 공기압 변화에 의한 선박과 접안 시설에 충돌을 모니터링하여 센싱하는 것이다(S40). 제4단계는 상기 제3단계와 같이 선박과 접안 시설의 충돌이 확인되면 충격 흡수 장치의 중공부 에어 주입구 후단에 구비된 배기 밸브를 구동하여 상기 제1중공부 및 제2중공부의 공기압이 13 ~ 17 Psi 압력까지 공기를 배출하면서(S50) 접안을 완료(S60)하도록 하는 것이다.

도 13은 본 발명에 적용되는 선박의 선실에 설치되는 모니터링 시스템의 구성도이다. 상기도 13에서 본 발명에 적용되는 모니터링 시스템은 선박의 선수 및 선미 또는 측면의 충격 흡수 장치의 다수의 중공부의 공기압을 센싱하는 공기압 센서 파트(2000)와, 상기 선수, 선미 및 측면의 충격 흡수 장치의 중공부에 공기를 충진하기 위하여 작동하는 에어 컴퓨레셔부(3000)와, 상기 에어 컴퓨레셔의 작동에 의한 상기 선수, 선미 및 측면의 충격 흡수 장치의 다수의 중공부에 공기의 충진을 on-off 하기 위한 솔레노이드 밸브 및 상기 측면 충격 흡수 장치의 중공부의 공기를 배출하기 위한 배기 밸브로 구성된 밸브 파트(1000)와, 상기 공기압 센서 파트(2000)에서 센싱된 공기압 데이터와 운영 프로그램을 저장는 메모리부(910)와, 상기 선박 운행자의 요구 사항을 입력하고 상기 공기압 데이터 등을 표출하는 입출력부(920) 및 상기 메모리부(910), 입출력부(920), 밸브 파트(1000) 및 에어컴퓨레셔부(3000) 등을 제어하는 제어부(900)로 구성되는 것이다. 또한, 상기도 13에서 상기 모니터링 시스템은 운행 중에 선수 및 선미의 충격 흡수 장치(100)의 제1중공부 및 제2중공부에 부착된 공기압 센서(135)에 의하여 상기 제1중공부와 제2중공부의 공기압을 모니터링하는 것으로 상기 공기압 센서가 센싱한 공기압 데이터를 디지털 신호로 변환하여 제어부로 전송하고, 상기 제어부는 상기 공기압 데이터를 메모리부(910)에 저장하여 필요 시 입출력부(920)에 표출하도록 하는 것이다. 또한 상기 제어부(900)는 상기 수신받은 공기압 데이터가 기준 공기 압력 20 psi ~ 30 psi 의 범위보다 적은 경우에는 에어 컴퓨레셔1(116) 또는 에어 컴퓨레셔2(117)를 구동하도록 충격 흡수 장치의 중공부에 공기를 보충하도록 제어하는 것이다. 또한 상기에서 선박을 운행 중에는 선박 측면에 부착하는 측면 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부 및 제2중공부는 공기를 배출하고 운행하므로 운행중에는 모니터링이 필요없는 것이다. 그러나 선박을 항만 부두에 접안하고자 하는 경우에는 상기 선박 운행자는 접안하기 4분 내지 6분 전에 모니터링 시스템의 입출력부(920)에 의하여 제어부(900)로 하여금 상기 에어 컴퓨레셔를 구동하여 선박 측면에 부착된 측면 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부 및 제2중공부에 공기를 20 psi ~ 30 psi 범위 내로 충진하는 것이다. 상기와 같이 측면 충격 흡수 장치(200)의 제1중공부와 제2중공부에 공기를 충진한 상태에서 선박 운행자는 모니터링 시스템을 관찰하여, 선박이 항만 부두 시설에 접안하게 되면 상기 측면 충격 흡수 장치(200)의 공기압이 변동하므로 이때를 시작으로 제어부로 하여금 제1중공부의 배기 밸브와 제2중공부의 배기 밸브를 구동하여 공기를 서서히 배출하도록 면서 서서히 접안하도록 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 선박의 충격 흡수 장치는 타 선박과 충돌하는 경우 효과적으로 충격을 흡수하여 선박에 승선한 사람 및 선적 물건 등을 효과적으로 보호할 수 있으며, 접안시에도 접안에 따른 물리적 충격을 최소로 하면서 편안하게 접안할 수 있는 특징이 있는 것이다.

2 : 방현재, 5 : 내부품 소재,
6 : 관통로, 8 : 공기튜브,
100, 200, 500, 600 : 충격흡수장치, 110 : 제1중공부 에어 주입구,
112 : 제2중공부 에어 주입구, 113 : 제어 밸브1,
116 : 에어 컴퓨레셔, 116 : 배기 밸브,
120, 520, 620 : 구획판, 130, 530, 630 : 보호 패드, 135 : 공기압 센서, 141, 541, 641 : 제1중공부, 144, 544, 644 : 제2중공부, 151, 551, 651 : 제3중공부,
160, 560, 660 : 천공핀, 170, 570, 670 : 판형 체크 밸브,
215 : 에어 컴퓨레셔1, 216 : 에어 컴퓨레셔2

Claims

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선박의 외부 면에 설치되어 타 선박과의 충돌 시 충격을 흡수하는 선박의 충격 흡수 장치에 있어서,
상기 선박의 충격 흡수 장치는,
공기를 충진하고, 공기를 주입하기 위한 제2중공부 에어 주입구를 구비한 제2중공부(144)와;
상기 제2중공부 내측으로 구성되고 공기를 충진하는 제3중공부(151)와;
상기 제2중공부와 제3중공부 사이에 구비되는 구획판(120)과;
상기 구획판이 체결되고, 상기 구획판의 외곽으로 상기 제2중공부의 끝단이 체결되는 보호 패드(130)와;
및 상기 구획판에 형성된 대구경의 홀(172)을 개폐하기 위한 것으로 중앙에 소구경의 리턴 천공(171)을 형성하여서 상기 제2중공부와 상기 제3중공부의 공기 흐름을 제어하는 판형 제어 밸브(170)를 포함 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
제3항에 있어서,
선박의 충격 흡수 장치는,
상기 보호 패드(120)에 하나 이상의 천공핀(160)을 더 포함 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
제4항에 있어서,
선박의 충격 흡수 장치는,
선체(450)에 고정된 브라켓(400)에 의하여 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
제5항에 있어서,
상기 제2중공부(144)는,
우레탄 계열의 테라스틱 TPU인 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
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선박의 외부 면에 설치되어 타 선박과의 충돌 시 충격을 흡수하는 선박의 충격 흡수 장치에 있어서,
상기 선박의 충격 흡수 장치는,
공기를 충진하고, 공기를 주입하기 위한 제2중공부 에어 주입구를 구비한 제2중공부(144)와;
상기 제2중공부(144) 외측으로 형성되고 제1중공부 에어 주입구를 구비한 제1중공부(141)와;
상기 제2중공부 내측으로 구성되고 공기를 충진하는 제3중공부(151)와;
상기 제2중공부와 제3중공부 사이에 구비되는 구획판(120)과;
상기 구획판이 체결되고, 상기 구획판의 외곽으로 상기 제2중공부의 끝단이 체결되는 보호 패드(130)와;
및 상기 구획판에 형성된 대구경의 홀(172)을 개폐하기 위한 것으로 중앙에 소구경의 리턴 천공(171)을 형성하여서 상기 제2중공부와 상기 제3중공부의 공기 흐름을 제어하는 판형 제어 밸브(170)를 포함 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
제9항에 있어서,
선박의 충격 흡수 장치는,
상기 보호 패드에 하나 이상의 천공핀(160)을 더 포함 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
제10항에 있어서,
선박의 충격 흡수 장치는,
선체(450)에 고정된 브라켓(400)에 의하여 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.
제11항에 있어서,
상기 제1중공부(141) 및 제2중공부(144)는,
우레탄 계열의 테라스틱 TPU인 것을 특징으로 하는 선박의 충격 흡수 장치.