KR101253886B1 - 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박에 관한 것으로, 그 목적은 선박의 선저에 신축식 방벽부를 설치하여, 필요에 따라 선저에 공기방을 형성하여, 선박 운항을 경제적으로 할 수 있는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박을 제공하는 것이다.
본 발명은 선저 평탄면의 둘레를 따라 선저내측과 연결되는 개구부가 형성되고, 상기 개구부내에 위치하도록 공기에 의해 신축되는 신축식 방벽부가 설치되어,
공기의 공급에 의해 개구부를 통해 선저 평탄면 외측으로 신축식 방벽부가 팽창돌출되어, 선저 평탄면에 하향 개방된 공기방이 형성되고, 팽창돌출된 신축식 방벽부내의 공기 제거에 의해 신축식 방벽부가 개구부내로 삽입되어 선저 평탄면에 형성된 공기방이 제거되도록 되어 있다.

Description

신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박{Air-cavity vessel by using air elastic wall}

본 발명은 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박에 관한 것으로, 선박의 선저에 신축식 방벽부를 구비하여, 선저에 공기방의 형성을 용이하게 할 수 있는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박에 관한 것이다.

선박의 저항을 감소시키기 위한 기술의 하나로 선저 평탄부에 공기를 분사하여 공기층을 형성시켜, 선박의 접수표면적을 감소시키는 에어 캐비티 선박은 널리 알려져 있다.

이와 같은 에어 캐비티 선박은 미국 특허 제 USA 3,595,191호로부터 공지되어 있고, 이 특허에서 유조선과 같은 대양 항해 선박의 선체 바닥에는 압축 공기가 도입되는 다수의 하향 개방형 공기방(에어 캐비티)이 마련되어 있다. 이에 의해, 선박의 접수표면적이 감소되어, 예컨대 물 저항의 감소와 같은 그 유체역학적 특성이 개선된다.

또한, 공기가 주입되는 공기방(에어 캐비티)이 선체의 저부에 형성되어 있는 선박이 개시되어 있으며, 이는 캐비티 내의 공기층과 선체를 통과하는 물 사이의 감소된 마찰 때문에, 물의 저항이 감소되어 연료가 절감되고 보다 경제적으로 추진할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같이 공지된 선박은 공기방이 선저에 돌출 또는 내측에 위치하도록 고정형으로 이루어져 있어, 선박이 일정속도 이상으로 고속 운항시에는 마찰력 감소에 따른 효율적 추진력을 얻을 수 있으나, 일정속도 미만으로 선박이 운항할 시에는 공기방에 의한 선저의 굴곡에 의해 오히려 마찰저항이 증가되는 문제점이 있었다.

특히, 항해시, 선박이 전후좌우로 흔들릴 때에 하향 개방형 에어캐비티에서 공기가 새나오는 현상이나 선박의 횡경사 유발을 방지하기 위하여, 공기방에 횡방향 또는 종방향으로 복수의 격벽이 설치되어 있을 경우, 해수와의 마찰력이 더욱 증가되거나 선박 전도의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 것으로, 그 목적은 선박의 선저에 신축식 방벽부를 설치하여, 필요에 따라 선저에 공기방을 형성하여, 선박 운항을 경제적으로 할 수 있는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 선박운항속도 및 해양의 환경에 따라 선저 공기방벽의 높이를 조절하여 선박의 마찰저항을 효율적으로 경감시킬 수 있는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박을 제공하는 것이다.

본 발명은 선저 평탄면의 둘레를 따라 선저내측과 연결되는 개구부가 형성되고, 상기 개구부내에 위치하도록 공기에 의해 신축되는 신축식 방벽부가 설치되어,

공기의 공급에 의해 개구부를 통해 선저 평탄면 외측으로 신축식 방벽부가 팽창돌출되어, 선저 평탄면에 하향 개방된 공기방이 형성되고, 팽창돌출된 신축식 방벽부내의 공기를 제거하여 신축식 방벽부가 개구부내로 복귀되어 선저 평탄면에 형성된 공기방이 제거되도록 되어 있다.

상기 신축식 방벽부는 선저 내측에 고정설치되는 고정부와, 상기 고정부에 의해 고정되고 에어공급관이 연결설치되는 걸림부와, 상기 걸림부에 하측방향으로 위치하도록 상측단이 일체로 연결설치되는 신축방벽과, 상기 신축방벽의 하측단에 설치되어 신축방벽의 하측을 밀폐시키는 바닥부와, 상기 걸림부와 일측이 연결되고 타측이 바닥부에 연결되며 탄성을 구비하는 탄성부와, 상기 고정부의 상측에 설치되어 해수 및 공기의 선체내 유입을 방지하는 차단부를 포함하도록 되어 있다. 이때, 상기 신축방벽내에는 지지강선이 더 설치되어 있다.

이와 같이 본 발명은 선저내에 설치된 신축식 방벽부에 의해 선저 평탄면에 필요에 따라 공기방을 자유롭게 형성할 수 있어, 항해속도 또는 외부 환경상태에 따른 경제적 선박운항을 가능하게 할 수 있다.

또한, 본 발명은 신축식 방벽부내로 공급되는 압축공기의 공급량에 따라 공기방벽의 높이를 가변시킬 수 있어, 선박의 크기 및 운항조건에 따른 최적의 공기방 형성을 가능하게 할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 신축식 방벽부의 작동전 상태를 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 신축식 방벽부의 작동후 상태를 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 공기방 형성을 보인 선박측면 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 공기방 형성을 보인 저면 사시예시도
도 6 은 본 발명에 따른 압축공기 공급을 보인 블록예시도

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 신축식 방벽부의 작동전 상태를 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 신축식 방벽부의 작동후 상태를 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 공기방 형성을 보인 선박측면 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 공기방 형성을 보인 저면 사시예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 압축공기 공급을 보인 블록예시도를 도시한 것으로,

본 발명은 선저 평탄면(110)의 둘레를 따라 개구부(10)가 형성되고, 상기 개구부(10)내에 위치하도록 공기에 의해 신축되는 신축식 방벽부(20)가 설치되며, 공기의 공급에 의해 개구부(10)를 통해 선저 평탄면(110) 외측으로 신축식 방벽부(20)가 팽창돌출되어, 선저 평탄면(110)에 하향 개방된 공기방(30)이 형성되도록 구성되어 있다.

상기 개구부(10)는 선저 평탄면(110)의 둘레를 따라 선저 내측(120)과 연통되도록 전 둘레로 형성되어 있다.

상기 신축식 방벽부(20)는 선저 내측(120)에 고정 설치되는 고정부(21)와, 상기 고정부(21)에 의해 고정되고 공기공급관(40)이 연결설치되는 걸림부(22)와, 상기 걸림부(22)에 하측방향으로 위치하도록 상측단이 일체로 연결 설치되는 신축방벽(23)과, 상기 신축방벽(23)의 하측단에 설치되어 신축방벽(23)의 하측을 밀폐시키는 바닥부(24)와, 상기 걸림부(22)와 일측이 연결되고 타측이 바닥부(24)에 연결되며 탄성을 구비하는 탄성부(25)와, 상기 고정부(25)의 상측에 설치되어 해수 및 공기의 선체내 유입을 방지하는 차단부(26)를 포함하도록 되어 있다.

상기 고정부(21)는 개구부(10)를 중심으로 양측에 위치하도록 선저 내측(110)에 일체로 고정 설치되어 있다.

상기 걸림부(22)는 고정부(21)에 양측이 결합되어 고정되고, 상측이 공기공급관과(40) 연결되며, 하측에 신축방벽(23)이 일체로 연결 설치되어 있다.

상기 신축방벽(23)은 신축타입(bellows, accordion, 자바라식)으로 이루어진 내벽(27)과, 상기 내벽(27)과 이격되어 설치되고 신축타입(자바라식)으로 이루어진 외벽(28)과, 상기 내벽(27) 및 외벽(28) 사이에 형성되고 압축공기가 유입되는 중공부(29)를 포함한다.

상기 내벽(27) 및 외벽(28)은 내부에 지지강선(50)이 설치되어 있으며, 상기 지지강선(50)은 신축방벽(23)의 팽창시, 외부 환경 즉, 선박 운항에 따른 해수로 인한 압력으로부터 팽창된 신축방벽(23)이 견딜 수 있도록 하는 기능을 구비하며, 신축방벽의 내벽(27) 및 외벽(28)을 따라 복수개가 설치되어 있다.

즉, 상기 지지강선(50)은 신축방벽의 내벽(27) 및 외벽(28)내에 위치하도록 일체로 형성되거나, 신축방벽의 내벽(27) 및 외벽(28) 외측에 위치하도록 신축방벽의 내벽 및 외벽에 연결하여 형성될 수 있다.

상기와 같은 신축방벽의 내벽(27) 및 외벽(28)은 압력에 견딜 수 있는 주지의 합성수지 또는 금속재로 이루어져 있다.

상기 바닥부(24)는 신축방벽(23)의 하단에 일체로 형성되어, 신축방벽의 중공부(29)를 밀폐시킴으로써, 공기공급관(40)을 통한 공기의 공급 및 회수(제거)시 신축방벽(23)의 팽창 및 수축이 가능하도록 하는 기능을 구비한다.

상기 탄성부(25)는 일측이 결합부(22)에 연결되고 타측이 바닥부(24)에 연결되도록 설치되며, 도 2 에 도시된 바와 같이, 신축방벽 수축시의 길이(L)를 기본으로 설치되어, 도 3 에 도시된 바와 같이, 신축방벽의 팽창시(선저 외부로 돌출되어 공기방 형성시) 팽창되고, 신축방벽의 수축시, 팽창된 탄성부가 수축되어 기본길이(L)로 복원되게 설치되어 있다.

이와 같은 탄성부(25)는 고탄력 고무줄, 코일스프링, 스프링 등등 탄력을 구비하는 것을 사용하며, 고정고리(25a)에 의해 결합부(22) 및 바닥부(24)에 연결설치될 수 있다.

상기 차단부(26)는 고정부(21)의 상측에 용접 또는 접합등에 의해 밀봉되도록 설치되어, 개구부(10)를 통한 해수의 선저 내부(110)로 유입을 방지하는 것으로, 신축방벽의 중공부(29)내로 공기를 공급하는 공기공급관(40)이 연결설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 선박의 저속 항해 또는 횡/종동요의 발생이 심한 지역의 항해시에는 도 1, 도 2 , 도 4(a) 및 도 5(a) 에 도시된 바와 같이, 공기공급관을 통해 신축식 방벽부내의 공기를 제거하게 되면, 탄성부의 탄력에 의해 신축식 방벽부의 신축방벽이 수축되어 바닥부와 선저의 높이를 동일하게 되어, 선저면이 평탄하게 된 상태에서 선박의 항해가 이루어진다.

또한, 선박과 해수의 마찰력을 줄여 경제적인 운항을 이루고자 할 경우, 공기공급관에 의해 신축식 방벽부의 중공부내로 공기를 공급하게 되면, 도 4(b) 및 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 공급되는 공기에 의해 신축식 방벽부의 신축방벽이 하부방향으로 팽창하게 되며, 이와 같은 신축방벽의 팽창에 의해 선박의 선저에 공기방이 돌출 형성되게 된다.

이와 같이 형성된 공기방내에 공기공급수단을 통해 공기를 공급하게 되면, 도 3 에 도시된 바와 같이, 선저면에 형성된 공기방내에 공기가 충전되어 공기층(300)이 형성됨으로써, 선저와 해수와의 마찰력이 줄어들어드는 에어캐비티 선박(100)으로써의 기능을 구비하게 된다. 상기 공기방(30)내로 공기를 공급하여 공기층(300)을 형성하는 기술적 수단은 널리 공지된 기술수단이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

또한, 상기 공기방(30) 및 신축식 방벽부(20)내로의 공기 공급은 도 6 에 도시된 바와 같이, 동일한 공기공급수단(60)에 의해 공급할 수 있으며, 공기의 공급압력을 측정하기 위한 압력기, 밸브 등의 각종 측정수단(61)이 더 설치된다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

(10) : 개구부 (20) : 신축식 방벽부
(21) : 고정부 (22) : 걸림부
(23) : 신축방벽 (24) : 바닥부
(25) : 탄성부 (26) : 차단부
(27) : 내벽 (28) : 외벽
(29) : 중공부 (30) : 공기방
(40) : 공기공급관 (50) : 지지강선
(100) : 에어캐비티 선박 (110) : 선저 평탄면
(120) : 선저내측 (200) : 해수
(300) : 공기층

Claims (5)

1. 선저 평탄면의 둘레를 따라 선저내측과 연결되는 개구부가 둘레 전체에 형성되고, 상기 개구부내에 위치하도록 설치되어 공기의 공급량에 따라 신축되어 높이가 가변되는 신축식 방벽부가 설치되며,
   상기 신축식 방벽부내로의 공기공급에 의해 개구부를 통해 선저 평탄면 외측으로 신축식 방벽부가 팽창돌출되어 선저 평탄면에 하향 개방된 공기방이 형성되고,
   팽창돌출된 상태의 신축식 방벽부 내부에 차있는 공기가 배출되어 신축식 방벽부가 수축되면서 개구부 내로 복귀되어 선저 평탄면에 형성된 공기방이 제거되는 것을 특징으로 하는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박.
   
2. 삭제
3. 청구항 1 에 있어서;
   상기 신축식 방벽부는 선저 내측에 고정설치되는 고정부와,
   상기 고정부에 의해 고정되고 에어공급관이 연결설치되는 걸림부와,
   상기 걸림부에 하측방향으로 위치하도록 상측단이 일체로 연결설치되어 에어공급관에 의해 에어가 충전되는 신축방벽과,
   상기 신축방벽의 하측단에 설치되어 신축방벽의 하측을 밀폐시키는 바닥부와,
   상기 걸림부와 일측이 연결되고 타측이 바닥부에 연결되며 탄성을 구비하는 탄성부와,
   상기 고정부의 상측에 설치되어 해수 및 공기의 선체내 유입을 방지하는 차단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박.
   
4. 청구항 3 에 있어서;
   상기 신축방벽은 신축타입으로 이루어진 내벽과, 상기 내벽과 이격되어 설치되고 신축타입으로 이루어진 외벽과, 상기 내벽 및 외벽 사이에 형성되고 에어공급관에 의해 에어가 충전되는 중공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박.
   
5. 청구항 4 에 있어서;
   상기 내벽 및 외벽에는 지지강선이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 신축식 방벽부를 이용한 에어캐비티 선박.

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