KR101616307B1 - 선박 에어 스포일러 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러는 홀이 형성된 프레임부; 상기 홀을 덮도록 상기 프레임부에 설치되는 패널; 선박의 상갑판에 수평하게 상기 프레임부에 연결되는 제1 지지보; 상기 상갑판과 수평하고 상기 제1 지지보의 설치방향과 다른 방향으로 상기 제1 지지보 및 상기 프레임부에 연결되는 제2 지지보;를 포함하는 선박 에어 스포일러가 제공된다.

Description

선박 에어 스포일러{AIR SOPOILER OF SHIP}

본 발명은 선박 에어 스포일러에 관한 것이다.

최근 선박은 대형화되고 있으며, 에너지 가격 상승으로 인해 연료비를 절감시키기 위한 친환경 기술에 대한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이때, 선박 운행 시 발생하는 선체공기저항은 아주 작은 감소 효과로도 연료비 절감에 크게 기여할 수 있다.

이러한 선체공기저항을 줄이기 위한 방법으로 선수 부분에 에어 스포일러(air spoiler)가 설치되고 있다. 일 예로서, 미국 등록특허공보 US4843997호(1989. 07. 04. 공개)는 선체공기저항을 줄이기 위해 선수 부분에 설치된 선박용 에어 스포일러에 대한 기술을 공개한 바 있다.

선박에 사용되는 에어 스포일러는 그 크기 및 무게가 크기 때문에 금형을 이용한 일체 성형이나 단일 구조물로서 일체 성형으로 제작하기 힘들기 때문에 에어 스포일러의 하중을 감소시킬 수 있는 구조 및 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다.

미국 등록특허공보 US4843997호(1989. 07. 04. 공개)

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러는 무게를 저감할 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러는 선박 에어 스포일러의 내부 또는 외부로 물건을 옮길 수 있는 구조를 제공하기 위한 것이다.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일측면에 따르면, 홀이 형성된 프레임부; 상기 홀을 덮도록 상기 프레임부에 설치되는 패널; 선박의 상갑판에 수평하게 상기 프레임부에 연결되는 제1 지지보; 상기 상갑판과 수평하고 상기 제1 지지보의 설치방향과 다른 방향으로 상기 제1 지지보 및 상기 프레임부에 연결되는 제2 지지보;를 포함하는 선박 에어 스포일러가 제공된다.

상기 제2 지지보에는 스포일러 크레인의 이동을 위한 레일이 설치될 수 있다.

상기 제2 지지보 및 상기 레일의 끝단은 상기 선박의 선미를 향하여 상기 프레임부 외부로 돌출될 수 있다.

상기 레일에 스포일러 크레인이 설치가능하며, 상기 스포일러 크레인은 상기 프레임부 외부의 상기 상갑판 상에 있는 물건을 상기 선박 에어 스포일러 내부로 상기 레일을 따라 이동시킬 수 있다.

본 발명의 일측면에 따른 선박 에어 스포일러는 상기 상갑판과 연결됨이 없이 상기 상갑판에 수직하게 상기 제1 지지보와 상기 프레임부를 연결하는 하나 이상의 보강 필러와, 상기 보강 필러와 상기 제1 지지보를 연결하는 측면 보강 부재를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일측면에 따른 선박 에어 스포일러는 상기 제1 지지보와 상기 제2 지지보의 교차 영역과 상기 프레임부를 연결하는 전면 보강 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 패널의 단위 부피당 무게는 상기 프레임부를 구성하는 프레임의 상기 단위 부피당 무게보다 작을 수 있다.

상기 제1 지지보와 상기 상갑판 사이에 연결된 별도의 지지부재없이 상기 상갑판과 마주보는 상기 프레임부의 끝단부가 상기 상갑판에 연결될 수 있다.

상기 선박의 선미쪽 상기 프레임부의 끝단부는 상기 제1 지지보와 상기 상갑판 사이의 영역을 향하여 연장될 수 있다.

상기 연장된 영역에 상기 제1 지지보와 연결되는 사다리가 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러는 홀이 형성된 프레임부와 패널을 포함하여 무게를 저감할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러는 제2 지지부의 레일에 설치된 스포일러 크레인을 통하여 선박 에어 스포일러의 내부 또는 외부로 물건을 옮길 수 있다.

본 출원의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제는 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러가 선박에 설치된 일례를 나타낸다.
도 2 및 도 3은 도 1의 선박 에어 스포일러의 구조를 나타낸다.
도 4는 제2 지지보에 설치된 레일 구조를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러의 변형예를 나타낸다.
도 6은 도 5의 프레임부의 끝단부에 설치된 사다리를 나타낸다.

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.

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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(air spoiler) (10)가 선박(20)에 설치된 일례를 나타낸다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 선박(20)의 선수 쪽에 설치되며 선체공기저항을 줄여 연료비를 절감시킬 수 있다.

이 때, 컨테이너(30)는 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)의 설치위치로부터 일정거리 이격되게 후방 쪽에 적재된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 컨테이너(30)를 적재할 수 없는 선수 쪽 공간에 적절하게 배치되어 컨테이너(30)의 적재효율을 떨어뜨리지 않으면서 선체공기저항을 효과적으로 줄일 수 있다.

이상의 설명에서 선박(20)은 컨테이너 선이나 이는 일례일 뿐 이에 한정되지 않는다.

도 2는 도 1의 선박 에어 스포일러(10)를 구성하는 패널(200) 및 이를 지지하는 프레임부(100)의 사시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 프레임부(100), 패널(200), 제1 지지보(300), 제2 지지보(400)를 포함한다.

프레임부(100)에는 홀(110)이 형성되고, 패널(200)은 홀(110)을 덮도록 프레임부(100)에 설치된다. 프레임부(100)는 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)의 형상에 대응되는 골격구조물로서 이용되고, 공기나 파도 등의 유체 유입을 차단하도록 프레임부(100) 상에 패널(200)이 설치된다.

이 때 프레임부(100)는 복수의 프레임 연결에 의하여 형성될 수 있다. 프레임의 연결은 통상의 기술자에게 일반적인 다양한 기술을 통하여 이루어질 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략된다.

프레임부(100)와 패널(200)은 체결부(250)에 의하여 체결될 수 있다. 예를 들어, 체결부(250)는 볼트와 너트를 포함하며 프레임부(100)와 패널(200)은 볼트와 너트에 의하여 나사체결될 수 있으나, 이는 일례일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 방법에 의하여 패널(200)이 프레임부(100)에 설치될 수 있다. 예를 들어, 도면에는 도시되어 있지 않으나 패널(200)은 프레임부(100)에 접착제를 통하여 부착될 수도 있고, 패널(200)과 프레임부(100)의 결합이 두 가지 결합 방식, 즉, 접착제와 볼트 및 너트 체결을 통하여 이루어질 수도 있다.

프레임부(100)는 선박(20)의 항해에 따른 풍압이나 파도에 의한 압력을 견딜 수 있는 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)의 프레임부(100)는 스틸(steel)로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)와 다르게 선박 에어 스포일러 전체가 스틸과 같은 고강도 재질로 이루어질 경우 에어 스포일러의 하중이 크게 증가하므로 에어 스포일러의 하중이 고려된 선박(20) 설계가 새로이 이루어져야 할 뿐 아니라 선박(20)의 연비가 낮아질 수 있다.

이에 비하여 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 전체가 스틸과 같은 고강도 재질로 이루어진 것이 아니라 도 2와 같이 홀(110)이 형성된 고강도의 프레임부(100)를 포함하므로 선박 에어 스포일러(10)의 무게를 줄일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)의 경우 프레임부(100)에 비하여 무게가 가벼운 재질로 이루어진 패널(200)이 홀(110)을 덮도록 프레임부(100)에 설치됨으로써 선박 에어 스포일러(10)의 무게가 줄어들 수 있다.

패널(200)은 FRP(fiber reinforced plastics)와 같은 고강도의 합성수지로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발사우드(Balsawood)가 합성수지 내부에 충진됨으로써 패널(200)의 강도를 보강할 수도 있다.

이와 같이 패널(200)의 단위 부피당 무게는 프레임부(100)를 구성하는 프레임의 단위 부피당 무게보다 작을 수 있다. 이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러는 홀(110)이 형성된 프레임부(100)와, 프레임부(100)에 비하여 가벼운 패널(200)로 인하여 선박 에어 스포일러(10)의 무게를 줄일 수 있다.

이에 따라 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)를 지지하기 위하여 상갑판(25)과 프레임부(100)를 연결하는 별도의 지지부재가 필요하지 않다. 즉, 제1 지지보(300)와 상갑판(25) 사이에 연결된 별도의 지지부재없이 상갑판(25)과 마주보는 프레임부(100)의 끝단부(150)가 상갑판(25)에 연결됨으로써 선박 에어 스포일러(10)가 선박(20)의 선수에 설치될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 전체가 스틸로 이루어진 일반적인 선박 에어 스포일러에 비하여 가볍기 때문에 제1 지지보(300)와 제2 지지보(400)를 통하여 프레임부(100)의 강도를 보강할 수 있다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 지지보(300)는 선박(20)의 상갑판 (upper deck)(25)에 수평하게 상기 프레임부(100)에 연결된다. 또한 제2 지지보(400)는 상갑판(25)과 수평하고 제1 지지보(300)의 설치방향과 다른 방향으로 제1 지지보(300) 및 프레임부(100)에 연결된다.

본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)의 무게가 가볍기 때문에 상기 별도의 지지부재가 상갑판(25) 상에 설치되지 않더라도 상갑판(25)과 수평한 제1 지지보(300)와 제2 지지보(400)를 통하여 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)의 강도가 보강될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 지지보(400)에는 스포일러 크레인(500)의 이동을 위한 레일(410)이 설치될 수 있다. 레일(410)에는 스포일러 크레인(500)이 설치될 수 있으며, 스포일러 크레인(500)은 물건을 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러 내부에서 외부로 또는 외부에서 내부로 옮길 수 있다. 스포일러 크레인(500) 내부에는 레일(410)을 따라 운행가능한 이동부(미도시)와 후크 등이 달리 와이어를 감거나 풀 수 있는 구동부(미도시)가 설치될 수 있다.

앞서 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 프레임부(100)와 상갑판(25)을 연결하는 별도의 지지부재가 필요하지 않으므로 스포일러 크레인(500)이 제2 지지부에 설치된 레일(410)을 따라 물건을 옮길 때 별도의 지지부재로부터 방해받지 않는다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 그 내부 공간의 물건을 신속하고 안전하게 옮길 수 있다.

이 때 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 지지보(400) 및 레일(410)의 끝단은 선박(20)의 선미를 향하여 프레임부(100) 외부로 돌출될 수 있다. 선박(20)이 정박하는 안벽(35) 상에는 선박(20) 상에 물건을 옮기기 위한 외부 크레인(600)이 설치되는데, 선박 에어 스포일러(10)가 설치될 경우 외부 크레인(600)이 선박 에어 스포일러(10)의 내부로 진입할 수 없다.

따라서 스포일러 크레인(500)은 외부 크레인(600)이 옮긴 물건을 선박 에어 스포일러(10)의 내부로 이동시켜야 하므로 스포일러 크레인(500)은 선박 에어 스포일러(10)의 외부까지 이동할 수 있어야 한다.

앞서 언급된 바와 같이, 제2 지지보(400) 및 레일(410)이 프레임부(100) 외부로 돌출됨에 따라 스포일러 크레인(500)은 선박 에어 스포일러(10)의 외부의 상갑판(25) 영역으로부터 선박 에어 스포일러(10)의 내부로 물건을 옮기거나 선박 에어 스포일러(10)의 내부에서 외부로 물건을 옮길 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는, 상갑판(25)과 연결됨이 없이 상갑판(25)에 수직하게 제1 지지보(300)와 프레임부(100)를 연결하는 하나 이상의 보강 필러(120)와, 보강 필러(120)와 제1 지지보(300)를 연결하는 측면 보강 부재(130)를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 보강 필러(120)는 선박 에어 스포일러(10)의 하중을 지지하고, 측면 보강 필러(120)는 선박 에어 스포일러(10)의 측면 토션(torsion)을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는, 제1 지지보(300)와 제2 지지보(400)의 교차 영역과 프레임부(100)를 연결하는 전면 보강 부재(140)를 더 포함할 수 있다. 이와 같은 전면 보강 부재(140)는 선박 에어 스포일러(10)의 전면 디플렉션(deflection)을 줄일 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 선박(20)의 선미쪽 프레임부(100)의 끝단부(150)는 제1 지지보(300)와 상갑판(25) 사이의 영역을 향하여 연장될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박 에어 스포일러(10)는 상갑판(25)에 설치되는 별도의 지지부재를 포함하지 않는데, 프레임부(100)의 끝단부(150)가 연장됨으로써 선박 에어 스포일러(10)의 강도가 보강될 수 있다.

이와 같이 프레임부(100)의 끝단부(150)가 연장됨에 따라 도 6에 도시된 바와 연장된 영역에 제1 지지보(300)와 연결되는 사다리(700)가 설치될 수 있다. 프레임부(100)의 끝단부(150)가 연장됨으로써 연장된 영역에는 사다리(700)를 설치할 수 있는 공간이 마련된다.

사다리(700)가 제1 지지보(300)에 연결됨에 따라 작업자는 사다리(700) 및 제1 지지보(300)를 통하여 제2 지지보(400)에 접근할 수 있으며, 이에 따라 작업자는 제2 지지보(400)의 레일(410)에 설치된 스포일러 크레인(500)의 유지 및 보수를 수행할 수 있다.

작업자가 사다리(700) 및 제1 지지보(300)를 제2 지지보(400)에 접근하기 위하여 제1 지지보(300)에는 족장판(미도시)과 같은 비교적 가벼운 이동판 설치가 가능하다.

이상과 같이 본 발명에 따른 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.

선박 에어 스포일러(10) 선박(20)
상갑판(25) 안벽(35)
프레임부(100) 홀(110)
보강 필러(120) 측면 보강 부재(130)
전면 보강 부재(140) 끝단부(150)
패널(200) 체결부(250)
제1 지지보(300) 제2 지지보(400)
레일(410) 스포일러 크레인(500)
외부 크레인(600) 사다리(700)

Claims (9)

1. 선박에 설치되는 에어 스포일러의 골격을 이루며, 홀이 형성된 프레임부;
   상기 홀을 덮도록 상기 프레임부에 설치되며, 단위 부피당 무게가 상기 프레임부를 구성하는 프레임의 단위 부피당 무게보다 작도록 마련되는 패널;
   선박의 상갑판에 수평하게 상기 프레임부에 연결되는 제1 지지보;
   상기 상갑판과 수평하고 끝단이 상기 선박의 선미를 향하도록 상기 제1 지지보 및 상기 프레임부에 연결되며, 스포일러 크레인의 이동을 위한 레일이 설치되는 제2 지지보; 및
   상기 레일에 설치되는 스포일러 크레인; 을 포함하며,
   상기 제2 지지보 및 상기 레일의 끝단은 상기 에어 스포일러의 상부로부터 상기 선박의 선미를 향해 외부로 더 돌출되며, 상기 스포일러 크레인은 상기 프레임부 외부의 상기 상갑판 상에 있는 물건을 상기 에어 스포일러 내부로 상기 레일을 따라 이동시킬 수 있도록 설치되는 선박 에어 스포일러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 상갑판과 연결됨이 없이 상기 상갑판에 수직하게 상기 제1 지지보와 상기 프레임부를 연결하는 하나 이상의 보강 필러와, 상기 보강 필러와 상기 제1 지지보를 연결하는 측면 보강 부재를 더 포함하는 선박 에어 스포일러.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 지지보와 상기 제2 지지보의 교차 영역과 상기 프레임부를 연결하는 전면 보강 부재를 더 포함하는 선박 에어 스포일러.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제1 지지보와 상기 상갑판 사이에 연결된 별도의 지지부재없이 상기 상갑판과 마주보는 상기 프레임부의 끝단부가 상기 상갑판에 연결되는 선박 에어 스포일러.
8. 제1항에 있어서,
   상기 선박의 선미쪽 상기 프레임부의 끝단부는 상기 제1 지지보와 상기 상갑판 사이의 영역을 향하여 연장되는 선박 에어 스포일러.
9. 제8항에 있어서,
   상기 연장된 영역에 상기 제1 지지보와 연결되는 사다리가 설치되는 선박 에어 스포일러.

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