KR101595701B1 - 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법 - Google Patents

내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법 Download PDF

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KR101595701B1
KR101595701B1 KR1020150094781A KR20150094781A KR101595701B1 KR 101595701 B1 KR101595701 B1 KR 101595701B1 KR 1020150094781 A KR1020150094781 A KR 1020150094781A KR 20150094781 A KR20150094781 A KR 20150094781A KR 101595701 B1 KR101595701 B1 KR 101595701B1
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KR1020150094781A
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김경환
서흥원
김준희
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현대중공업 주식회사
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
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    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls
    • Y02T70/122—

Abstract

본 발명은 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법에 관한 것으로, 그 목적은 공기챔버의 구조를 단순화하고 선체에 견고하게 설치되도록 하여 공기분사효율을 향상시킬 수 있는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 선체바닥판에 설치되어 있는 종방향 구조부재 사이에 위치하도록 선체바닥판에 개구부가 형성되고, 상기 개구부가 내부에 위치하도록 또한 종방향 구조부재와 일체화되도록 공기챔버가 형성되며, 상기 개구부에 복수의 공기분출구를 구비한 도어가 위치하도록 선체바닥판에 설치되도록 되어 있다.

Description

내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법{AIR LUBRICATION SYSTEM HAVING INNER CHAMBER FOR SHIP}
본 발명은 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법에 관한 것으로, 선체바닥판에 설치되어 있는 종방향 구조부재와 일체화되도록 선박내에 하나 이상의 공기챔버가 설치되고, 상기 공기챔버에 의해 선체바닥판을 따라 기포(에어버블)가 발생되도록 하여, 마찰저항을 감소시킬 수 있는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로 선박이 항해할 때 선체가 받는 여러가지 저항 중에서 가장 영향이 큰 것은 물속의 마찰저항으로서 저속선에서는 전체저항의 약 80%를 차지하고, 고속선에서는 전체저항의 약 50%에 달하는데, 이는 선체와 접촉하는 물 입자(粒子)의 점성으로 인한 것이다.
따라서, 물의 점성을 차단할 수 있도록 선체와 물 사이에 공기층을 둔다면 마찰저항은 현저히 감소되어 선박의 속도에 상당한 이득을 주게 된다. 아울러 선박의 속도에 이득을 얻을 수 있다는 것은, 동일한 속도로 항해하는 선박의 경우 연료비를 절감할 수 있다는 것을 의미한다.
최근에는 선박 선저표면에서 해수를 향하여 공기를 분사해서 해수에 공기를 혼입시키고 그리고 해수에 버블들(기포층)을 형성하는 공기윤활방식에 대한 실선적용 사례가 발표되고 있으며, 이러한 공기 윤활방식은 선저 내부의 공기챔버내로 공기가 공급되고, 공기챔버내의 공기가 다수의 구멍을 통해 수중으로 분출되어 선저표면을 따라 공기가 흐르게 하는 방법이 기존의 발명으로 공개되어 있으나,
상기와 같은 공기윤활방식은 공기챔버의 형태에 있어서, 공기챔버의 크기가 필요이상으로 큰 구조를 갖추고 있거나, 선체 횡방향으로 관통되는 형태의 챔버구조는 기존의 선체 구조부재를 잘라내고 설치해야 하는 등 기존 선체구조의 연속성을 해치거나 영향을 줄 것으로 예상할 수 있는 형태이거나, 기존 선체구조와 어울리지 않는 챔버 형상을 적용하여 제작이 용이하지 않는 등의 문제점이 있었다.
일본 공개특허공보 특개2014-73812(2014.04.24)
본 발명의 목적은 공기챔버의 구조가 단순하고 제작이 비교적 간편하며 기존 선체구조의 강도에 주는 영향이 크지 않고 내부식성을 담보할 수 있는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템과 그 설치방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 선체바닥판에 설치되어 있는 종방향 구조부재 사이에 위치하도록 선체바닥판에 개구부가 형성되고, 상기 개구부가 내부에 위치하도록 또한 종방향 구조부재와 일체화되도록 공기챔버가 형성되며, 상기 개구부에 복수의 공기분출구를 구비한 도어가 삽입되어 선체바닥판에 설치되도록 되어 있다.
또한, 본 발명은 도어의 연결방식에 있어 도어지지바와 체결너트를 활용한 볼트체결 구조 및 재질을 특정한 것을 해결 수단으로 하였다.
본 발명은 선체바닥판에는 소정크기의 개구부만이 형성되고 개구부 해당면적을 최소한으로 감싸는 챔버를 구성하므로 챔버 체적을 최소화 하는 것이 가능하다.
본 발명은 전방격벽, 후방격벽 및 상부격벽의 설치시, 개구부가 모두 오픈된 상태를 유지하게 되므로, 선체바닥판 및 종방향 구조부재에 접촉되는 전방격벽, 후방격벽 및 상부격벽의 내외부에 대한 용접이 가능하며, 종방향 구조부재의 높이가 200㎜ 정도로 낮게 형성된 경우라도 상기의 내/외부 용접 등을 포함한 챔버 구성이 가능한 특징이 있다.
또한, 본 발명은 공기챔버를 구성하도록 연결되는 벽체의 내/외부 용접 및 도어지지바의 Closed welding(폐쇄적 용접; 용접선이 폐쇄적으로 연결된 용접상태) 방법의 제시와 너트를 포함한 재질의 특정을 통하여 해수 중의 내부식성 문제를 해결할 수 있다.
본 발명은 선체바닥판에 설치되어 있는 종방향 구조부재를 좌/우격벽으로 하여 공기챔버가 형성되므로, 소요부재를 최소화 할 수 있고, 공기챔버의 설치시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 공기챔버가 종방향 구조부재와 일체로 형성되므로, 구조적으로 견고한 공기챔버를 형성할 수 있다.
본 발명은 공기공급관의 끝단에 소정거리 이격되도록 상부격벽에 공기가이드판이 부착되어 있어, 공기공급관에 의해 공급된 공기가 도어의 일측 공기분출구로 치중공급되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 공기공급관의 본관으로부터 분기된 다수 분기관의 길이가 동일하여 공기공급관의 설치위치가 임의적으로 형성되더라도, 공기의 치중공급을 막을 수 있는 공기가이드판의 배치가 가능하므로, 도어의 공기분출구로 공기가 균일하게 분산공급되며, 이를 통해 선체바닥판을 따라 균일한 기포(에어버블)층이 형성되게 된다.
본 발명은 도어 부착을 위하여 설치되는 도어지지바가 전/후방격벽 및 종방향 구조부재에 좁은 간격을 두고 부착 가능하므로, 공기 비공급지역을 최소화할 수 있는 등의 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 도어의 부착과정을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 공기가이드판이 부착된 내부구성을 보인 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 공기가이드판이 부착된 내부구성을 보인 예시도(분기관연결구조)
도 5 는 본 발명에 따른 도어의 구성을 보인 예시도
도 6 은 본 발명에 따른 공기챔버의 설치과정을 보인 예시도(개구부 및 종방향 도어지지바)
도 7 은 본 발명에 따른 공기챔버의 설치과정을 보인 예시도(전/후방격벽, 횡방향 도어지지바),
도 8 은 본 발명에 따른 공기챔버의 설치과정을 보인 예시도(상부격벽)
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 도어의 부착과정을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 공기가이드판이 부착된 내부구성을 보인 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 공기가이드판이 부착된 내부구성을 보인 예시도(분기관연결구조)를, 도 5 는 본 발명에 따른 도어의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로,
본 발명은 공기발생수단에 의해 생성된 공기를 공기챔버내로 공급하고, 상기 공기챔버내에서 선체바닥면을 따라 균일하게 공기가 분출되어, 선체바닥판을 따라 균일한 기포층이 형성되어 마찰저항이 감소되도록 한 공기윤활시스템에 있어서;
상기 공기윤활시스템은 선체바닥판에 설치되어 있는 종방향 구조부재 사이에 위치하도록 선체바닥판에 개구부가 형성되고, 상기 개구부가 내부에 위치하도록 또한 종방향 구조부재와 일체화되도록 공기챔버가 형성되며, 상기 개구부에 복수의 공기분출구를 구비한 도어를 끼워 체결하는 방식으로 선체바닥판에 설치되도록 되어 있다.
이때, 상기 종방향 구조부재는 선체바닥판의 상면에 상호 수직한 상태로 용접되어 일체를 이루도록 배치되는 론지 격벽(longitudinal bulkhead)이나 론지 프레임(longitudinal frame) 또는 론지 보강부재(longitudinal stiffener) 등을 의미한다.
상기와 같은 본 발명을 좀더 구체적으로 설명하면, 본 발명은, 선체바닥판(100)에 설치된 종방향 구조부재 사이에 위치하도록 선체바닥판을 관통하여 형성되는 개구부(10)와, 상기 개구부(10)가 내부에 위치하도록 종방향 구조부재를 좌/우격벽으로 하여 설치되는 공기챔버(20)와, 상기 공기챔버(20)내로 공기를 공급하는 공기공급관(30)과, 개구부에 위치하도록 선체바닥판(100)에 연결설치되고 복수의 공기분출구(41)를 구비하는 도어(40)를 포함한다.
또한, 본 발명은 공기챔버(20)내에 공기를 균일하게 가이드하는 공기가이드판(50)이 공기공급관(30)의 끝단으로부터 소정거리 이격되도록 설치되어 있다.
상기 개구부(10)는 선체바닥판(100)에 형성되는 것으로, 일측 종방향 구조부재(110)와 이에 인접한 또다른 종방향 구조부재(120) 사이에 위치하도록 선체바닥판(100)에 사각형상으로 형성된다. 이때, 상기 개구부(10)는 응력집중을 회피하는 측면에서 모서리가 둥글게 모깍기된 사각형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 개구부(10)는 공기챔버(20)를 통과하는 공기량에 따라 그 크기가 결정되며, 종방향 구조부재(110,120)와 여유간격(Ｌ)을 유지하도록 형성된다. 일예로, 여유간격(Ｌ,개구부에서 종방향 구조부재까지의 거리)은 약 15∼25㎜, 바람직하게는 약 20㎜를 구비한다.
또한, 상기 여유간격(Ｌ)은 개구부(10)에 도어(40)의 설치를 위하여 부착되는 브래킷 즉, 도어지지바(60)가 안정적으로 설치될 수 있는 공간으로 제공된다.
상기 공기챔버(20)는, 개구부(10)의 전방에 위치하도록 선체바닥판(100)과 개구부(10)의 양측에 위치하는 종방향 구조부재(110,120)에 용접설치되는 전방격벽(21)과, 개구부의 후방에 위치하도록 선체바닥판(100)과 개구부(10)의 양측에 위치하는 종방향 구조부재(110,120)에 용접설치되는 후방격벽(22)과, 종방향 구조부재(110,120)와 전/후방격벽(21,22)의 상측에 용접설치되는 상부격벽(23)을 포함하여 구성되어, 개구부(10)를 중심으로 양측에 위치하는 종방향 구조부재(110,120), 전방격벽(21), 후방격벽(22) 및 상부격벽(23)으로 둘러싸여진 내부공간(24)을 구비하도록 형성된다.
상기 개구부의 전방은 개구부를 중심으로 선체 선수방향을, 개구부의 후방은 개구부를 중심으로 선체 선미방향을, 개구부의 양측은 선체의 양측면 방향을 지칭한다.
상기 전방격벽(21) 및 후방격벽(22)은 개구부(10)로부터 여유간격(Ｌ)을 유지하며 설치되어 있으며, 하단(21b,22b)이 선체바닥판(100)에 용접설치되고, 양측단(21c,22c)이 종방향 구조부재(110,120)에 용접설치된다.
상기 상부격벽(23)은 전방격벽의 상단(21a), 후방격벽의 상단(22a) 및 종방향 구조부재(110,120)에 일체로 용접설치되며, 일측에 공기공급관(30)이 관통설치되는 관통홀(23a)이 형성되어 있다. 즉, 상기 상부격벽(23)은 전/후방격벽(21,22), 종방향 구조부재(110,120)로 둘러쌓인 공간을 상측에서 폐쇄시키도록 설치되어 내부공간(24)을 형성하게 된다.
상기와 같이 구성된 공기챔버(20)는 개구부(10)의 양측에 위치하는 종방향 구조부재(110,120)를 좌/우격벽으로 하여, 전/후방격벽 및 상부격벽에 의해 소정의 내부공간(24)을 구비하게 된다.
상기 공기공급관(30)은 공기챔버(20)내로 공기(압축공기)를 공급하는 것으로, 일측이 공기공급발생수단(도시없음)과 연결되고, 상부격벽(23)을 관통하여 끝단(31)이 공기챔버의 내부공간(24)내에 위치하도록 설치된다.
이때, 상기 공기공급관(30)은 종방향 구조부재(110,120) 사이에 위치하도록 설치된 각각의 공기챔버(20)와 1 : 1 로 연결설치되거나,
공기공급관(30)이 본관(32)과 분기관(33)으로 구성되어, 공기발생수단에 본관(32)이 연결되고, 본관(32)으로부터 분기된 각각의 분기관(33)이 공기챔버(20)에 각각 연결되도록 설치될 수 있다.
상기 도어(40)는 개구부(10)의 형상에 대응되는 형상을 구비하도록 형성되어 있으며, 공기챔버(20)내의 공기를 선체바닥판의 외측 즉 수중으로 분출시키기 위한 복수의 공기분출구(41)가 관통형성되어 있다. 또한, 상기 도어(40)는 테두리를 따라 도어의 고정설치를 위한 복수의 고정홀(42)이 일정간격을 유지하며 관통형성되어 있다. 상기 도어의 고정홀(42)은 편의상 단순한 홀이 개구된 것으로 도시되어 있으나, 볼트 머리를 도어 하부로 노출시키지 않기 위해서는 도어의 두께가 허용되는 한, 볼트머리 시트(seat)를 도어의 하부면에 개설하게 된다.
상기 도어(40)는 테두리를 따라 복수의 고정홀(42)이 형성되고, 상기 고정홀(42)의 중심을 연결하는 테두리 가상선(43) 내측으로 위치하도록 또한 고정홀(42)과 겹쳐지지 않도록 복수개의 공기분출구(41)가 형성되어 있다.
이때, 공기분출구(41)의 총단면적은 " 통과유량/공기통과 제한속도 "에 의해 설정되며, 상기 공기통과 제한속도는 선속을 초과하지 않도록 설정된다.
본 발명에서 제시된 내장형 챔버의 전후방향 길이는 2m 미만이 된다. 2m 급 크기를 갖는 개구를 갖는 것은 구조적인 측면에서도 바람직하지 않다. 바람직하게는 상기 챔버의 길이가 1m 이내로 형성된다. 전후 방향의 개구 홀간 간격을 줄이면 제한된 개구부 면적에 개설된 분출구 총단면적을 늘일 수 있게 되고, 따라서 상기의 챔버 길이를 단축할 수 있는 수단이 된다.
또한, 공기분출구(41)의 크기는 최소 5㎜ 정도이고, 바람직하게는 10㎜ 내지 30㎜ 정도이며, 분출구의 전후간격은 분출구의 크기와 연관성이 있고, 분출구의 크기는 선박 속도에 비례하여 선정되어진다.
또한, 상기 도어(40)는 선체바닥판(100)의 두께와 동일하거나, 선체바닥판(100)보다 얇은 두께를 구비하도록 되어 있다.
상기와 같이 구성된 도어(40)는 선체 외측에서 개구부(10)내로 삽입되어 선체바닥판의 상면에 고정설치된 도어지지바(60)에 고정하여 설치되게 된다.
상기 도어지지바(60)는 개구부(10)와 종방향 구조부재(110,120) 사이에 위치하도록 설치되는 종방향 도어지지바(61), 개구부(10)와 전/후방격벽(21,22) 사이에 위치하도록 설치되는 횡방향 도어지지바(62)를 포함하며, Closed welding에 의해 개구부(10)내로 일측이 돌출되도록 선체바닥판(100)에 용접설치되어 도어(40)를 고정하게 된다.
상기 종방향 도어지지바(61)와 횡방향 도어지지바(62)는 그 설치위치에 따라 구분되도록 하기 위한 것일 뿐, 종방향 도어지지바(61)와 횡방향 도어지지바(62)는 동일한 구성으로 이루어져 있다.
상기 도어지지바(60)는 선체바닥판(100)의 상면, 종방향 구조부재(110,120), 전/후방격벽(21,22)과의 접촉부위가 용접되고, 개구부(10)와의 접촉부위가 용접되어 개구부와 종방향 구조부재 사이 및, 개구부와 전/후방격벽 사이의 여유간격(Ｌ)에 고정설치된다.
이때, 상기 도어지지바(60)는 좌/우격벽기능을 하는 종방향 구조부재(110,120) 및, 전/후방격벽(21,22)에 부착용접되는 것이 바람직하며, 이와 같이 부착용접될 경우, 공기비공급지역(air shadow zone)이 최소화되게 된다. 도어지지바를 각각의 상응하는 격벽과 이격하여 별도로 용접하려는 경우에는 작업을 위하여 추가로 최소 50㎜ 이상의 여유간격이 필요하게 될 뿐만 아니라 작업 시 용접부위를 직접 관찰할 수 없으므로 바람직하지 않은 상황이 된다.
또한, 상기 도어지지바(60)는 개구부의 테두리를 따라 전체에 걸쳐 설치되거나, 도면에 도시된 바와 같이 부분적으로 설치될 수 있다.
또한, 상기 도어(40)와 도어지지바(60)는 용접에 의해 일체로 설치되거나, 고정볼트(45)에 의해 일체로 고정설치될 수 있겠으나, 용접에 의한 방법은 용접 후 표면처리가 불가능에 가깝고 챔버 내부의 도장작업도 까다롭게 되며 도어(40)를 뜯어 내지 않고서는 유지/보수가 불가능하게 되므로 타당하지 않다.
상기 도어(40)와 도어지지바(60)가 고정볼트(45)에 의해 고정될 경우, 상기 도어지지바(60)에는 고정볼트(45)가 삽입되는 체결홀(63)이 더 형성되어 있으며, 체결홀(63)의 상측에 위치하도록 도어지지바(60)에 체결너트(64)가 용접설치될 수 있다.
상기 도어지지바(41) 및 체결너트(64)는 모두 SUS재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 그 이유는 체결너트의 용접부에 인접한 도어지지바 및 너트 바닥 부위가 너트부착을 위한 용접 후 표면처리 되지 않은 상태로 도장 피막에 덮이게 되면, 도장면이 쉽게 벗겨져 부식에 취약해지기 때문이다.
상기 공기가이드판(50)은 공기공급관(30)에 의해 공기챔버(20)내로 공급된 공기를 균일하게 도어로 분산되도록 하는 것으로, 공기공급관의 끝단(31)에서 소정거리 이격되도록 위치하는 플레이트(51)와, 상기 플레이트(51)에 일측이 부착되고 타측이 상부격벽의 내측면(23b)에 부착되는 지지봉(52)을 포함한다.
상기 플레이트(51)는 공기공급관의 끝단(31)을 통해 공기챔버(20)내로 공급된 공기가 도어(40)에 직접적으로 공급되는 것을 방지하기 위한 것으로, 공기공급관의 끝단(31)에서 좌/우격벽기능을 구비하는 종방향 구조부재(110,120)와 선체바닥판(100)과의 연결부위 및, 전/후방격벽(21,22)과 선체바닥판(100)의 연결부위까지 설정되는 가상연결라인(Ｌ1,Ｌ2) 상에 모서리의 끝단이 위치하도록 높이(Ｈ) 및 면적의 범위가 설정된다. 상기의 높이(H)를 적당히 선정하면 플레이트(51)의 면적과 연결위치가 결정되는 방식이다.
이와 같은 플레이트의 높이(Ｈ) 및 면적의 설정은 공기챔버(20)와 공기공급관(30)의 연결위치에 큰 영향을 받지 않고 도어(40)로 공기가 균일하게 공급되도록 하기 위한 것이다. 즉, 공기발생수단과 본관(32)이 연결되고 본관(32)으로부터 다수개의 분기관 특히, 3개 이상의 분기관(33)으로 분기된 공기공급관(30)에 의해 다수개의 공기챔버(20)내로 공기가 동시에 공급될 경우, 공기챔버(20)내로 공급되는 공기량이 동일하기 위해서는 분기관(33)의 길이가 동일하여야 하나, 이와 같이 동일한 길이의 분기관(33)을 서로 다른 각각의 공기챔버(20)에 연결할 경우, 각각의 공기챔버(20)마다 분기관(33)의 연결위치가 상이하게 되어, 공기챔버내로 공급된 공기는 도어 전체로 균일하게 공급되지 않게 된다.
그러나, 본 발명은 플레이트(51)의 높이 및 면적의 설정이 자유롭게 이루질 수 있어, 동일한 길이의 분기관(33)이 서로 위치가 상이하도록 각각의 공기챔버(20)에 연결되어 공기가 공급되더라도, 플레이트(51)의 위치설정에 의해 공기챔버 전체로 공기가 분산공급되므로, 도어(40)로 공기가 균일하게 분배되어 공급되게 된다.
상기 지지봉(52)은 플레이트(51)의 위치를 고정 및 지지하는 것으로, 플레이트(51) 및 상부격벽의 내측면(23b)에 용접 등에 의해 일체로 부착된다.
이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템의 설치방법을 도면에 의해 상세히 설명하면,
도 6 내지 도 8 은 본 발명에 따른 공기챔버의 설치과정을 보인 예시도를 도시한 것으로,
본 발명은 선체바닥판(100)에 설치된 종방향 구조부재(110,120) 사이에 위치하도록 선체바닥판(100)에 소정크기의 개구부(10)가 관통형성되는 개구부 형성단계;
개구부(10)와 종방향 구조부재(110,120) 사이의 여유간격(Ｌ)에 종방향 도어지지바(61)가 부착되는 종방향 도어지지바 부착단계;
개구부(10)와 여유간격(Ｌ)을 구비하도록 이격되어 전방격벽(21) 및 후방격벽(22)이 종방향 구조부재(110,120)와 선체바닥판(100) 상면에 부착되는 전/후방격벽 부착단계;
개구부(10)와 전방격벽(21) 사이, 개구부(10)와 후방격벽(22) 사이의 여유간격(Ｌ)에 횡방향 도어지지바(62)가 부착되는 횡방향 도어지지바 부착단계;
전방격벽(21), 후방격벽(22) 및 종방향 구조부재(110,120)에 연결되도록 공기공급관(30)이 연결설치된 상부격벽(23)을 부착되는 상부격벽 부착단계;
선체바닥판(100)의 외측에서 개구부(10)내 도어(40)가 삽입되고 종방향 도어지지바(61) 및 횡방향 도어지지바(62)에 도어(40)가 고정설치되는 도어잠금단계;를 포함하도록 되어 있다.
상기 개구부 형성단계는 종방향 구조부재(110,120)와 여유간격(Ｌ)을 유지하도록 선체바닥판(100)을 관통하여 개구부가 형성되다. 이때, 상기 개구부(10)는 약 15∼25㎜, 바람직하게는 약 20㎜ 의 여유간격(Ｌ)을 구비하도록 형성된다.
상기 종방향 도어지지바 부착단계는 개구부와 종방향 구조부재(110,120) 사이의 여유간격(Ｌ)에 종방향 도어지지바가 부착된다. 이때, 상기 종방향 도어지지바(61)는 종방향 구조부재에 부착되도록 Closed welding 된다. 보다 상세하게는 종방향 구조부재의 하부에는 선체바닥판(100)과 결합한 용접선(seam)이 존재하므로, 용접선과의 간섭을 피하려면 종방향 구조부재로부터 도어지지바를 일정거리 이격시키거나 도어지지바의 구조부재와의 접촉면 하부의 개선가공 후에 용접하는 것이 필요하다.
상기 전/후방격벽 부착단계는, 전방격벽(21) 및 후방격벽(22)은 개구부(10)로부터 여유간격(Ｌ)이 유지되도록 전방격벽 및 후방격벽이 설치되는 단계로, 하단(21b,22b)이 선체바닥판(100)에 용접설치되고, 양측단(21c,22c)이 종방향 구조부재(110,120)에 용접설치된다.
즉, 상기 전방격벽(21)과 후방격벽(22) 및 상부격벽(23)은 종방향 구조부재(110,120)가 Ｔ형 론지일 경우, 전/후방격벽의 하단(21b,22b)은 선체바닥판(100)의 상면에 용접되고, 전/후방격벽의 양측단(21c,22c)은 Ｔ형 론지의 론지측부(111,121)에 용접설치될 수 있다.
또한, 상기 전방격벽(21) 및 후방격벽(22)은 공기챔버(20)의 내측 및 외측에 위치하는 부분에 대한 용접이 모두 이루어지게 된다.
상기 횡방향 도어지지바 부착단계는 개구부와 전방격벽 및, 개구부와 후방격벽 사이의 여유간격(Ｌ)에 횡방향 도어지지바(62)가 부착된다. 이때, 상기 횡방향 도어지지바(62)는 전방격벽(21)과 선체바닥판(100), 후방격벽(22)과 선체바닥판(100)에 부착되도록 Closed welding 된다.
상기 상부격벽 부착단계는 전방격벽의 상단(21a), 후방격벽의 상단(22a) 및 종방향 구조부재(110,120)에 공기공급관이 부착된 상부격벽(23)을 일체로 용접설치하는 단계로, 일예로, 종방향 구조부재(110,120)가 Ｔ형 론지일 경우, 전/후방격벽의 상단 일측은 Ｔ형 론지의 론지헤드부(112,122)에 용접되고, 전/후방격벽의 상단(21a,22a)들과 Ｔ형 론지의 론지헤드(112,122)의 일측면과, 인접하는 T형 론지헤드의 일측면이 상부격벽(23)과 각각 용접되어, 개구부(10)와 연통된 내부공간(24)을 구비하는 공기챔버(20)가 형성될 수 있다.
상기 상부격벽(23)의 부착시, 개구부가 개방된 상태를 유지하게 되므로, 상부격벽(23)은 공기챔버(20)의 내측 및 외측에 위치하는 부분에 대한 용접이 모두 이루어지게 된다.
또한, 상기 상부격벽 부착단계는 선행 작업된 공기가이드판 부착단계를 포함한다. 즉, 상기 상부격벽 부착단계는 상부격벽의 관통홀(23a)를 관통하여, 공기공급관(30)을 용접설치하고, 공기공급관(30)의 끝단에서 소정거리 이격되도록 공기가이드판(50)을 부착설치한다. 상기 공기가이프판(50)의 높이 및 면적은 위에 상세히 기재되어 있으므로, 이에 대해서는 생략한다 .
상기 도어잠금단계는, 종방향 도어지지바(61) 및 횡방향 도어지지바(62)에 의해 개구부(10)내로 삽입된 도어(40)를 고정설치한다. 이때, 상기 도어(40)와 도어지지바(60)는 고정볼트(45)에 의해 일체로 고정설치되며, 도어(40)와 선체바닥판(100) 사이의 틈새는 모두 실리콘처리된다.
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.
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) : 공기챔버
(21) : 전방격벽 (21a) : 전방격벽 상단
(21b) : 전방격벽 하단 (21c) : 전방격벽 양측단
(22) : 후방격벽 (22a) : 후방격벽 상단
(22b) : 후방격벽 하단 (22c) : 후방격벽 양측단
(23) : 상부격벽 (23a) : 관통홀
(23b) : 내측면 (24) : 내부공간
(30) : 공기공급관 (31) : 끝단
(32) : 본관 (33) : 분기관
(40) : 도어 (41) : 공기분출구
(42) : 고정홀 (43) : 테두리가상선
(45) : 고정볼트 (50) : 공기가이드판
(51) : 플레이트 (52) : 지지봉
(60) : 도어지지바 (61) : 종방향 도어지지바
(62) : 횡방향 도어지지바 (63) : 체결홀
(64) : 체결너트 (100) : 선체바닥판
(110,120): 종방향 구조부재 (111,121): 론지측부
(112,122): 론지헤드부

Claims (10)

  1. 선체바닥판(100)에 설치된 종방향 구조부재 사이에 위치하도록 선체바닥판을 관통하여 모서리가 둥글게 모깍기된 사각형상으로 형성되는 개구부(10)와,
    상기 개구부(10)가 내부에 위치하도록 종방향 구조부재를 좌/우격벽으로 하고, 선체바닥판(100)과 개구부(10)의 양측에 위치하는 종방향 구조부재(110,120)에 전방격벽(21)이 용접설치되며, 개구부의 후방에 위치하도록 선체바닥판(100)과 개구부(10)의 양측에 위치하는 종방향 구조부재(110,120)에 후방격벽(22)이 용접설치되고, 상기 종방향 구조부재(110,120)와 전/후방격벽(21,22)의 상측에 용접설치되는 상부격벽(23)을 포함하여 구성되는 공기챔버(20)와,
    공기발생수단에 본관(32)이 연결되고, 본관(32)으로부터 분기된 각각의 분기관(33)이 공기챔버(20)에 각각 연결설치되어, 공기챔버(20)내로 공기를 공급하는 공기공급관(30)과,
    개구부에 위치하도록 선체바닥판(100)에 연결설치되고 테두리를 따라 복수의 고정홀(42)이 형성되며, 상기 고정홀(42)의 중심을 연결하는 테두리 가상선(43) 내측으로 위치하도록 또한 고정홀(42)과 겹쳐지지 않도록 복수개의 공기분출구(41)가 형성된 도어(40)와,
    공기공급관(30)의 끝단으로부터 소정거리 이격되도록 공기챔버(20)내에 설치되어 공기를 균일하게 가이드하는 공기가이드판(50)을 포함하되,
    상기 공기분출구(41)는 10㎜ 내지 30㎜ 의 크기로 설정되고, 총단면적은, '통과유량/공기통과 제한속도'에 의해 설정되되, 상기 공기통과 제한속도는 선속을 초과하지 않도록 설정되어, 공기분출구의 전후간격이 결정되어지며,
    상기 공기가이드판(50)은 공기공급관의 끝단(31)에서 좌/우격벽기능을 구비하는 종방향 구조부재(110,120)와 선체바닥판(100)과의 연결부위 및, 전/후방격벽(21,22)과 선체바닥판(100)의 연결부위까지 설정되는 가상연결라인(Ｌ1,Ｌ2) 상에 모서리의 끝단이 위치하도록 플레이트의 높이(Ｈ) 및 면적범위가 설정되어,
    동일한 길이의 분기관이 서로 다른 각각의 공기챔버에 서로 위치가 상이하도록 연결되어 공기가 공급되더라도 공기가이드판에 의해 도어의 공기분출구로 공기가 균일하게 분배되어 공급되고, 선체바닥판을 따라 균일한 기포층이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 에 있어서;
    공기챔버(20)의 전방격벽(21), 후방격벽(22), 종방향 구조부재(110,120)는 개구부(10)와 여유간격(Ｌ)을 구비하는 것을 특징으로 하는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 에 있어서;
    도어(40)는, 선체 외측에서 개구부(10)내로 삽입되어 선체바닥판의 상면에 고정설치된 도어지지바(60)에 고정설치되되,
    상기 도어지지바(60)는 개구부(10)와 종방향 구조부재(110,120) 사이에 위치하도록 설치되는 종방향 도어지지바(61), 개구부(10)와 전/후방격벽(21,22) 사이에 위치하도록 설치되는 횡방향 도어지지바(62)를 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템.
  8. 선체바닥판(100)에 설치된 종방향 구조부재(110,120) 사이에 위치하도록 선체바닥판(100)을 관통하여 모서리가 둥글게 모깍기된 사각형상으로 소정크기의 개구부(10)가 관통형성되는 개구부 형성단계;
    개구부(10)와 종방향 구조부재(110,120) 사이의 여유간격(Ｌ)에 종방향 도어지지바(61)가 부착되는 종방향 도어지지바 부착단계;
    개구부(10)와 여유간격(Ｌ)을 구비하도록 이격되어 전방격벽(21) 및 후방격벽(22)이 종방향 구조부재(110,120)와 선체바닥판(100) 상면에 부착되는 전/후방격벽 부착단계;
    개구부(10)와 전방격벽(21) 사이, 개구부(10)와 후방격벽(22) 사이의 여유간격(Ｌ)에 횡방향 도어지지바(62)가 부착되는 횡방향 도어지지바 부착단계;
    상부격벽의 관통홀(23a)를 관통하도록 설치된 공기공급관(30)의 끝단에서 소정거리 이격되도록 공기가이드판(50)이 부착설치되고, 상기 상부격벽(23)이 전방격벽(21), 후방격벽(22) 및 종방향 구조부재(110,120)에 연결되도록 부착되는 상부격벽 부착단계;
    선체바닥판(100)의 외측에서 개구부(10)내 복수의 공기분출구(41)를 구비하는 도어(40)가 삽입되고 종방향 도어지지바(61) 및 횡방향 도어지지바(62)에 도어(40)가 고정설치되는 도어잠금단계;를 포함하되,
    상기 도어는 테두리를 따라 도어의 고정설치를 위한 복수의 고정홀(42)이 형성되고, 상기 고정홀(42)의 중심을 연결하는 테두리 가상선(43) 내측으로 위치하도록 또한 고정홀(42)과 겹쳐지지 않도록 복수개의 공기분출구(41)가 형성되며,
    상기 공기분출구(41)는 10㎜ 내지 30㎜ 의 크기로 설정되고, 총단면적은, '통과유량/공기통과 제한속도'에 의해 설정되되, 상기 공기통과 제한속도는 선속을 초과하지 않도록 설정되어, 공기분출구의 전후간격이 결정되어지며,
    상기 공기가이드판(50)은 공기공급관의 끝단(31)에서 좌/우격벽기능을 구비하는 종방향 구조부재(110,120)와 선체바닥판(100)과의 연결부위 및, 전/후방격벽(21,22)과 선체바닥판(100)의 연결부위까지 설정되는 가상연결라인(Ｌ1,Ｌ2) 상에 모서리의 끝단이 위치하도록 플레이트의 높이(Ｈ) 및 면적범위가 설정되어,
    동일한 길이의 분기관이 서로 다른 각각의 공기챔버에 서로 위치가 상이하도록 연결되어 공기가 공급되더라도 공기가이드판에 의해 도어의 공기분출구로 공기가 균일하게 분배되어 공급되고, 선체바닥판을 따라 균일한 기포층이 형성되도록 한 것을 특징으로 하는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템 설치방법.
  9. 삭제
  10. 청구항 8 에 있어서;
    공기가이드판(50)은, 공기공급관의 끝단(31)에서 소정거리 이격되도록 위치하는 플레이트(51)와, 상기 플레이트(51)에 일측이 부착되고 타측이 상부격벽의 내측면(23b)에 부착되는 지지봉(52)을 포함하는 것을 특징으로 하는 내장형 공기챔버를 구비하는 공기윤활시스템 설치방법.
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