KR101444125B1 - 연료 절감형 에어 벤트 - Google Patents

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Abstract

연료 절감형 에어 벤트가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 선체의 내부로부터 데크의 상부까지 연장되어 공기가 유동하는 통로를 형성하는 덕트 및 횡단면이 유선형으로 이루어지고 상기 덕트의 상부에 위치하며 일측에는 상기 덕트와 연통되는 벤트홀이 형성되어 공기의 유동을 안내하는 벤트 헤드를 포함할 수 있다.

Description

연료 절감형 에어 벤트{Air Vent}
본 발명은 에어 벤트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 설치되어 선박 내부의 주거공간, 엔진룸, 씨체스트, 탱크 등 선박의 내부에 존재하는 공간의 공기의 유동을 위한 공기 출입구인 연료 절감형 에어 벤트에 관한 것이다.
선박에는 주거 또는 화물 적재 등의 목적을 위하여, 내부 공간이 다수의 공간으로 구획되어 있다. 상기 공간 내부의 공기를 외부로 배출하거나 외부의 공기를 내부로 유입하기 위하여 선체에는 에어 벤트가 설치된다.
도 1은 종래의 에어 벤트를 도시한 도면이다.
그리고, 도 2는 종래의 에어 벤트가 선박에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적인 에어 벤트(10)는 선체(1)의 내부로부터 데크의 상부까지 연장되어 공기가 유동하는 통로를 형성하는 덕트(12)와 덕트(12)의 상부에 위치하며 공기의 유동을 안내하는 벤트 홀(16)이 형성되는 벤트 헤드(14)로 이루어질 수 있다.
그리고, 벤트 헤드(14)는 도 1에 도시된 벤트 헤드(14)와 같이 단면이 원형으로 이루어지거나, 또는 사각형으로 이루어지는 것이 대부분이다. 원형이나 사각형의 단면을 가지는 에어 벤트(10)는 선박의 운항 시 공기의 저항을 발생시킬 수 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 에어 벤트(10)는 일반적으로 데크의 상부에 설치된다. 따라서, 선박의 운항 시 에어 벤트(10)는 필연적으로 공기의 저항을 받는다.
선박의 운항에 있어서 공기의 저항은 연비를 저하시키는 요인이 될 수 있다.
선행문헌 1: 미국공개특허 3869967 선행문헌 2: 한국공개특허 특1982-0001167 선행문헌 3: 한국공개특허 특1987-0009910
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
첫째, 본 발명은 선박의 항해 시 공기의 저항을 줄여 연료 효율을 높일 수 있는 연료 절감형 에어 벤트를 제공하고자 한다.
둘째, 본 발명은 선박의 항해 시 돛의 역할을 할 수 있는 연료 절감형 에어 벤트를 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 덕트 및 벤트 헤드를 포함할 수 있다.
상기 덕트는 선체의 내부로부터 데크의 상부까지 연장되어 공기가 유동하는 통로를 형성할 수 있다.
상기 벤트 헤드는 상기 덕트의 상부에 위치하며, 일측에는 상기 덕트와 연통되는 벤트홀이 형성되어 공기의 유동을 안내할 수 있다. 그리고, 상기 벤트 헤드는 횡단면이 유선형으로 이루어질 수 있다.
상기 벤트 헤드는 상기 덕트의 중심축을 회전축으로 하여 바람의 방향에 따라 회전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 상기 벤트 헤드의 측면은 바람받이 면으로 형성되어 바람에 의해 양력이 발생될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 선박의 키의 방향에 따라 상기 벤트 헤드를 회전시키는 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 풍향을 측정하는 풍향 센서를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 풍향 센서에 입력된 풍향 값에 따라 상기 덕트의 중심축을 회전축으로 하여 상기 벤트 헤드를 회전시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 다른 실시예의 상기 구동부는 모터, 기어, 베어링을 포함할 수 있다.
상기 기어는 상기 모터의 회전에 따라 함께 회전하며 상기 모터의 회전력을 상기 벤트 헤드의 회전축으로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 상기 기어는 복수개가 구비될 수 있다.
상기 베어링은 상기 벤트 헤드의 회전축과 상기 덕트 사이에 구비될 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트에 의하면 벤트 헤드가 유선형으로 이루어져 선박의 항해 시 공기의 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서, 선박의 연비를 높일 수 있다.
둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트에 의하면 벤트 헤드가 바람의 방향에 따라 회전하여 공기의 저항을 최소화하는 동시에 돛의 역할을 할 수 있다.
셋째, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트에 의하면 벤트 헤드가 선박의 키의 회전에 따라 함께 회전하여 돛의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 에어 벤트를 도시한 도면;
도 2는 종래의 에어 벤트가 선박에 설치된 모습을 나타내는 도면;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 사시도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 구동부를 도시한 도면; 및
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
선박에는 주거 또는 화물 적재 등의 목적을 위하여, 내부 공간이 다수의 공간으로 구획되어 있다. 상기 공간 내부의 공기를 외부로 배출하거나 외부의 공기를 내부로 유입하기 위하여 선체에는 에어 벤트가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 사시도이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트에 대하여 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 덕트(100) 및 벤트 헤드(200)를 포함할 수 있다.
덕트(100)는 선체(1)의 내부로부터 데크의 상부까지 연장되어 공기가 유동하는 통로를 형성할 수 있다.
벤트 헤드(200)는 덕트(100)의 상부에 위치하며, 일측에는 덕트(100)와 연통되는 벤트 홀(210)이 형성되어 공기의 유동을 안내할 수 있다. 그리고, 벤트 헤드(200)는 횡단면이 유선형으로 이루어질 수 있다.
일반적인 벤트 헤드(14)는 단면이 원형으로 이루어지거나, 또는 사각형으로 이루어지는 것이 대부분이다(도 1 참조). 원형이나 사각형의 단면을 가지는 벤트 헤드(14)는 선박의 운항 시 벤트 헤드(14)의 주변에 난류가 형성되어 공기의 저항을 발생시킬 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 벤트의 벤트 헤드(200)는 횡단면이 유선형으로 이루어짐으로써 공기가 벤트 헤드(200)의 측면을 따라 흐르며 층류를 형성할 수 있다. 따라서, 선박의 운항에 따른 공기의 저항을 최소화할 수 있으며, 이에 따라 연비를 향상시킬 수 있다.
또한, 벤트 헤드(200)는 덕트(100)의 중심축을 회전축으로 하여 바람의 방향에 따라 회전할 수 있다.
벤트 헤드(200)는 후술하는 구동부(400)에 의해 회전할 수도 있고, 풍력에 의해 자유 회전 할 수도 있다.
한편, 벤트 헤드(200)는 돛의 역할을 하도록 이루어질 수 있다.
이를 위하여, 벤트 헤드(200)의 측면은 바람받이 면으로 형성될 수 있다.
그리고, 벤트 헤드(200)는 벤트 헤드(200)의 측면과 바람이 불어오는 방향이 소정의 각도를 형성하는 방향으로 회전하여 바람에 의한 양력에 의해 선박이 추진력을 얻을 수 있다.
이 때, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 키의 방향에 따라 벤트 헤드(200)를 회전시키는 구동부(400)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 구동부를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 구동부(400)는 모터(410), 기어, 베어링(440)을 포함할 수 있다.
모터(410)는 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.
기어(420, 430)는 모터(410)의 회전에 따라 함께 회전하며 모터(410)의 회전력을 벤트 헤드(200)의 회전축으로 전달할 수 있다. 이를 위하여, 기어(420, 430)는 복수개가 구비될 수 있다.
베어링(440)은 벤트 헤드(200)의 회전축과 덕트(100) 사이에 구비될 수 있다.
예를 들면, 벤트 헤드(200)의 하부에는 덕트(100)의 내부에 외치하며, 중공이 형성되는 회전관(220)이 구비될 수 있다. 회전관(220)은 상술한 회전축을 중심으로 회전할 수 있다. 회전관(220)의 직경은 덕트(100)의 직경보다는 작게 이루어지되, 선체(1)의 내부 공간의 환기가 이루어지는 데 지장이 없는 사이즈로 설계될 수 있다.
모터(410)는 키의 방향에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.
그리고, 덕트(100) 내부에는 모터(410)에 의해 회전하는 제 1 기어(420)가 구비될 수 있다. 또한, 회전관(220)의 외주연에는 제 1 기어(420)와 맞물려 제 1 기어(420)의 회전에 따라 함께 회전하는 제 2 기어(430)가 구비될 수 있다. 회전관(220)과 덕트(100) 사이에는 베어링(440)이 구비될 수 있다.
따라서, 키의 방향에 따라 모터(410)가 정방향 또는 역방향으로 회전하며 제 1 기어(420)를 회전시키고, 제 1 기어(420)의 회전에 따라 제 1 기어(420)에 맞물린 제 2 기어(430)가 회전할 수 있다. 그리고, 제 2 기어(430)의 회전에 따라 회전관(220)이 회전하며 벤트 헤드(200)를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 같이 벤트 헤드(200)가 회전함으로써 선체(1)의 내부 공간의 환기가 이루어짐과 동시에 돛의 역할을 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 사시도이다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트에 대하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 본 발명의 일 실시예와 같이 덕트(100) 및 벤트 헤드(200)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트의 덕트(100) 및 벤트 헤드(200)는 본 발명의 일 실시예에 따른 연료 절감형 벤트 헤드(200)의 덕트(100) 및 벤트 헤드(200)와 동일하므로 설명을 생략한다.
다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 도 5에 도시된 바와 같이 풍향을 측정하는 풍향 센서(300)를 포함할 수 있다.
그리고, 풍향 센서(300)에 입력된 풍향 값에 따라 덕트(100)의 중심축을 회전축으로 하여 벤트 헤드(200)를 회전시키는 구동부(400)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 구동부(400)의 구성은 본 발명의 일 실시예의 구동부(400)와 마찬가지로 모터(410), 기어(420, 430) 및 베어링(440)을 포함할 수 있다(도 4 참조).
모터(410)는 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.
모터(410)는 풍향 센서(300)에 입력된 풍향에 따라 정방향 또는 역방향으로 회전할 수 있다.
그리고, 모터(410) 이외의 다른 구성들은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 설명을 생략한다.
이에 따라, 풍향 센서(300)에 입력된 풍향에 따라 모터(410)가 정방향 또는 역방향으로 회전하며 제 1 기어(420)를 회전시키고, 제 1 기어(420)의 회전에 따라 제 1 기어(420)에 맞물린 제 2 기어(430)가 회전할 수 있다. 그리고, 제 2 기어(430)의 회전에 따라 회전관(220)이 회전하며 벤트 헤드(200)를 회전시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에서는 벤트 헤드(200)가 구동부(400)에 의해 회전하는 것을 예로 들어 설명하였지만, 이에 한정되는 것이 아니며 상술한 바와 같이 벤트 헤드(200)는 풍력에 의해 자유 회전 할 수도 있다.
벤트 헤드(200)는 벤트 헤드(200) 주변으로 흐르는 공기가 항상 층류를 형성하는 방향으로 회전할 수도 있고, 또는 벤트 헤드(200)의 측면과 바람이 불어오는 방향이 소정의 각도를 형성하는 방향으로 회전하여 돛의 역할을 할 수도 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 연료 절감형 에어 벤트는 벤트 헤드(200)가 유선형으로 이루어져 벤트 헤드(200) 주변으로 흐르는 공기가 층류를 형성하여 선박의 항해 시 벤트 헤드(200)에 의한 공기의 저항을 감소시킬 수 있다. 따라서, 선박의 연비를 높일 수 있다.
그리고, 벤트 헤드(200)가 키의 방향 또는 바람이 불어오는 방향에 따라 회전하며 돛의 역할을 하여 선박의 추진력을 발생시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 선박은 상술한 바와 같이 이루어지는 연료 절감형 에어 벤트를 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
1: 선체 10: 에어 벤트,
12: 덕트 14: 벤트 헤드
16: 벤트 홀 100: 덕트
200: 벤트 헤드 210: 벤트 홀
220: 회전관 300: 풍향 센서
400: 구동부 410: 모터
420: 제 1 기어 430: 제 2 기어
440: 베어링

Claims (6)

  1. 선체의 내부로부터 데크의 상부까지 연장되어 공기가 유동하는 통로를 형성하는 덕트(100); 및
    횡단면이 유선형으로 이루어지고, 상기 덕트(100)의 상부에 위치하며, 일측에는 상기 덕트(100)와 연통되는 벤트홀(210)이 형성되어 공기의 유동을 안내하는 벤트 헤드(200);를 포함하며,
    상기 벤트 헤드(200)의 측면은 바람받이 면으로 형성되어 바람에 의해 양력이 발생하며,
    선박의 키의 방향에 따라 상기 벤트 헤드(200)를 회전시키는 구동부(400)를 포함하는 연료 절감형 에어 벤트.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 벤트 헤드(200)는,
    상기 덕트(100)의 중심축을 회전축으로 하여 바람의 방향에 따라 회전하는 연료 절감형 에어 벤트.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    풍향을 측정하는 풍향 센서(300)를 포함하며,
    상기 풍향 센서(300)에 입력된 풍향 값에 따라 상기 벤트 헤드(200)를 회전시키는 구동부(400)를 더 포함하는 연료 절감형 에어 벤트.
  6. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 구동부는,
    정방향 또는 역방향으로 회전하는 모터(410);
    상기 모터(410)의 회전에 따라 함께 회전하며 상기 모터(410)의 회전력을 상기 벤트 헤드(200)의 회전축으로 전달하는 복수개의 기어(420, 430);
    상기 벤트 헤드(200)의 회전축과 상기 덕트(100) 사이에 구비되는 베어링(440);을 포함하는 연료 절감형 에어 벤트.
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KR20160044374A (ko) * 2014-10-15 2016-04-25 삼성중공업 주식회사 환기 장치를 구비한 해상구조물

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