KR101750761B1 - 공기윤활장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

Abstract

공기윤활장치 및 이를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 공기윤활장치는, 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치로서, 공기배출구가 형성된 챔버; 상기 챔버에 공기를 공급하는 공기공급부; 및 상기 공기배출구를 개폐하는 개폐장치를 포함하고, 상기 개폐장치는, 상기 공기배출구를 개폐시키는 도어부재; 및 상기 도어부재의 개폐동작을 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함한다.

Description

공기윤활장치 및 이를 포함하는 선박{Air lubrication apparatus and ship including the same}

본 발명은 공기윤활장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 운항 중인 선박의 물에 잠긴 선체 표면에는 마찰저항이 작용한다. 최근, 선체 표면에 대한 마찰저항을 감소시키기 위하여 공기윤활장치가 사용되고 있다. 공기윤활장치는 선체 표면으로 공기를 배출하여 공기층을 형성함으로써 마찰저항을 감소시킬 수 있다. 이러한 공기윤활장치는 예를 들어, 공기배출구가 형성된 챔버 및 챔버로 공기를 공급하는 공기공급부로 구성될 수 있다.

한편, 공기윤활장치는 선박이 정박 중인 경우와 같이 작동하지 않을 때, 챔버 내부로 해수가 유입될 수 있다. 이 때, 공기윤활장치에는 해수와 함께 수중생물이 유입될 수 있다.

이 경우, 공기윤활장치는 수중생물 등에 의하여 부식과 같은 문제가 발생할 수 있다. 나아가, 공기윤활장치는 공기를 배출하는 성능이 저하되어 마찰저항을 저감하는 성능이 저하될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 해수와 수중생물의 유입을 방지할 수 있는 공기윤활장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치로서, 공기배출구가 형성된 챔버; 상기 챔버에 공기를 공급하는 공기공급부; 및 상기 공기배출구를 개폐하는 개폐장치를 포함하고, 상기 개폐장치는, 상기 공기배출구를 개폐시키는 도어부재; 및 상기 도어부재의 개폐동작을 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함하는, 공기윤활장치가 제공될 수 있다.

상기 개폐장치는, 상기 공기공급부가 작동하면 상기 도어부재가 상기 공기배출구를 개방시키고, 상기 공기공급부가 작동하지 않으면 상기 도어부재가 상기 공기배출구를 폐쇄시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 구동부는, 상기 도어부재의 개폐동작을 가이드하는 가이드부재; 및 상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 개방시키거나 폐쇄시키는 전자석부를 포함할 수 있다.

상기 공기배출구는 상기 챔버의 바닥부에 형성되고, 상기 가이드부재는 상기 챔버의 천장부에서 상기 공기배출구를 향해 연장 형성되고, 상기 도어부재는 상기 가이드부재를 따라 슬라이딩 이동 가능하고, 상기 전자석부는 상기 챔버의 내측에 배치될 수 있다.

상기 도어부재는 상기 챔버의 외부에 배치되고, 상기 전자석부는 전기가 공급되면 상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 폐쇄시키고, 상기 전자석부에 전기가 공급되지 않으면 상기 도어부재는 자중에 의해 하강하여 상기 공기배출구를 개방시킬 수 있다.

상기 가이드부재에는 상기 도어부재가 개방 동작할 때 상기 가이드부재에서 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼가 형성될 수 있다.

상기 도어부재는 상기 챔버의 내부에 배치되고, 상기 전자석부는 전기가 공급되면 상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 개방시키고, 상기 전자석부에 전기가 공급되지 않으면 상기 도어부재는 자주에 의해 하강하여 상기 공기배출구를 폐쇄시킬 수 있다.

상기 도어부재에는 상기 도어부재에서 상기 전자석부로 연장되고 상기 가이드부재를 따라 슬라이딩 이동 가능한 연장부재가 형성될 수 있다.

상기 연장부재의 외측면에는 측방향으로 돌출된 부가부재가 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상술한 공기윤활장치를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 선체의 표면에 공기를 배출함으로써 선체에 대한 마찰저항을 저감시킬 수 있고, 개폐장치가 공기배출구를 폐쇄하도록 작동하여 챔버 내부로 해수나 수중생물이 유입되는 것을 방지함으로써 해수나 수중생물의 유입에 의한 부식 등을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활장치를 포함하는 선박을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활장치를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치의 개방동작을 나타내는 도면이고,
도 4는 도 3의 A 부분의 단면을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개폐장치를 도면이고,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개폐장치의 개방동작을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활장치를 포함하는 선박을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기윤활장치를 나타내는 도면이다. 참고로, 도 1에서 볼 때 우측은 선수측을 나타낸다. 그리고 도 1에서는 개폐장치(도 2의 130)가, 도 2에서는 공기공급부(도 1의 120)가 생략되어 도시되어 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선박(1)은 선체(10)와 공기윤활장치(100)를 포함한다. 공기윤활장치(100)는 선체(10) 저면으로 공기를 배출하여 선체(10)에 대한 마찰저항을 저감할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 공기윤활장치(100)는 챔버(110), 공기공급부(120), 및 개폐장치(130)를 포함한다.

챔버(110)는 선체(10)의 선수측 저부에 형성될 수 있다. 챔버(110)에는 선체(10)의 저면으로 공기를 배출하기 위한 공기배출구(111)가 형성된다. 공기배출구(111)는 도 2와 같이 챔버(110)의 바닥부에 적어도 하나 이상 제공될 수 있다.

공기공급부(120)는 챔버(110)에 공기를 공급한다. 이때, 챔버(110)에는 내부로 공기가 유입되는 통로인 공기유입구(112)가 형성된다. 공기공급부(120)에서 공급된 공기는 공기유입구(112)를 통해 챔버(110) 내부로 유입되고, 공기배출구(111)를 통해 선체(10)의 저면으로 배출된다. 배출된 공기는 선수측에서 선미측으로 흐르며 선체(10)의 저면에 공기층을 형성하여 선체(10)에 대한 마찰저항을 저감시킬 수 있다.

개폐장치(130)는 공기배출구(111)를 개폐한다.

개폐장치(130)는 공기공급부(120)가 챔버(110)에 공기를 공급할 때 공기배출구(111)를 개방하도록 작동할 수 있다. 이 경우, 공기공급부(120)에서 공급된 공기는 선체(10)에 대한 마찰저항을 저감시키도록 선체(10)의 저면으로 배출될 수 있다.

개폐장치(130)는 공기공급부(120)가 챔버(110)에 공기를 공급하지 않을 때 공기배출구(111)를 폐쇄하도록 작동할 수 있다. 이 경우, 공기배출구(111)를 통해 챔버(110) 내부로 해수나 수중생물이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 공기윤활장치(100)는 해수나 수중생물의 유입에 의한 부식 등이 방지될 수 있다.

본 실시예에 따른 개폐장치(130)는 도어부재(140)와 구동부(150)를 포함한다.

도어부재(140)는 공기공급부(120)의 공기배출구(111)를 개폐시킨다. 도어부재(140)는 도체로 구성될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.

도어부재(140)는 도 2와 같이 챔버(110)의 외부에 배치될 수 있다. 도어부재(140)가 공기배출구(111) 측으로 밀착되면 공기배출구(111)가 폐쇄되고 도어부재(140)가 공기배출구(111)에서 분리되면 공기배출구(111)가 개방된다.

구동부(150)는 도어부재(140)의 개폐동작을 위한 구동력을 제공한다.

본 실시예에 따른 구동부(150)는 가이드부재(151)와 전자석부(153)를 포함할 수 있다.

가이드부재(151)는 도어부재(140)의 개폐동작을 가이드한다. 가이드부재(151)는 일 방향으로 연장된 빔 형상을 가질 수 있다. 가이드부재(151)는 도 2와 같이 챔버(110)의 천장부에서 공기배출구(111)를 향해 연장 형성될 수 있다.

도어부재(140)는 가이드부재(151)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 일례로, 도어부재(140)에는 가이드부재(151)가 삽입되어 슬라이딩 이동 가능한 가이드홈(미도시)이 형성될 수 있다.

전자석부(153)는 도어부재(140)를 잡아당겨 공기배출구(111)를 폐쇄시킬 수 있다. 전자석부(153)는 챔버(110)의 내측에 배치될 수 있다. 이때, 전자석부(153)는 가이드부재(151)의 일측에 설치될 수 있다. 전자석부(153)에 전기를 공급하는 전원(미도시)은 챔버(110) 외부에 위치하는 선체(10)의 내부에 배치될 수 있다.

도어부재(140)의 일측에는 연장부재(145)가 형성될 수 있다. 연장부재(145)는 도어부재(140)에서 전자석부(153) 측으로 연장 형성될 수 있다. 연장부재(145)는 도체로 구성될 수 있다. 이 경우, 전자석부(153)의 자력에 의해 쉽게 당겨질 수 있다.

연장부재(145)는 가이드부재(151)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다. 일례로, 연장부재(145)에는 가이드부재(151)가 삽입되는 슬라이딩 이동 가능한 가이드홈(미도시)이 형성될 수 있다.

연장부재(145)의 외측면에는 부가부재(147)가 형성될 수 있다. 부가부재(147)의 기능은 후술한다. 부가부재(147)는 연장부재(145)에서 측방향으로 돌출 형성될 수 있다. 부가부재(147)는 연장부재(145)의 상단부 형성될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 개폐장치의 개방동작을 나타내는 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 개폐장치의 개폐동작을 설명한다.

도 2를 참조하면, 공기공급부(도 1의 120)가 작동하지 않는다. 이 경우, 수동 또는 자동으로 전자석부(153)에 전기가 인가된다. 이때, 전자석부(153)에 자력이 발생하여 연장부재(145)를 잡아당긴다. 이때 연장부재(145)와 연결된 도어부재(140)는 공기배출구(111)를 폐쇄한다.

도 3을 참조하면, 공기공급부(도 1의 120)가 작동한다. 이 경우, 수동 또는 자동으로 전자석부(153)에 인가된 전기의 공급이 차단된다. 이때, 연장부재(145)는 전자석부(153)에서 분리되어 자중에 의해 하강한다. 이때 연장부재(145)와 연결된 도어부재(140)는 공기배출구(111)를 개방한다.

연장부재(145)가 자중에 의해 하강할 때 공기공급부(도 1의 120)에서 공급되어 챔버(110)로 유입된 공기의 압력은 연장부재(145)에서 돌출 형성된 부가부재(147)에 작용할 수 있다. 즉, 부가부재(147)는 챔버(110)로 유입된 공기의 압력이 작용하는 압력면을 제공한다. 이 경우, 부가부재(147)가 없어 자중에 의해서만 하강하는 경우에 비해 도어부재(140)는 신속하게 하강할 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3을 참조하면 공기윤활장치는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 제어부(160)는 공기공급부(도 1의 120)가 작동하면 도어부재(140)가 도 2와 같이 개방 동작하고, 공기공급부(도 1의 120)가 작동하지 않으면 도어부재(140)가 도 3과 같이 폐쇄동작 하도록 전자석부(153)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는 공기공급부(도 1의 120)의 작동 여부에 따라 자동으로 도어부재(140)의 개폐동작을 제어할 수 있다.

도 4는 도 3의 A 부분의 단면을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 가이드부재(151)에는 스토퍼(151a)가 형성될 수 있다. 스토퍼(151a)는 도어부재(140)가 개방 동작할 때 도어부재(140)가 가이드부재(151)에서 이탈하는 것을 방지한다.

일례로, 스토퍼(151a)는 가이드부재(151)의 끝단에 형성될 수 있다. 이때, 스토퍼(151a)는 연장부재(145)에 형성된 가이드홈(145a)의 단면적보다 큰 단면적을 가지며, 가이드홈(145a)의 상부에 위치하는 단차부(145b)에 걸림 지지되어 연장부재(145) 또는 연장부재(145)와 연결된 도어부재(140)가 가이드부재(151)에서 이탈하는 것을 방지한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 개폐장치를 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 개폐장치(130')는 도어부재(140)와 구동부(150)를 포함한다. 도어부재(140)는 공기공급부(도 1의 120)의 공기배출구(111)를 개폐시킨다. 도어부재(140)는 도 5와 같이 챔버(110)의 내부에 배치될 수 있다.

구동부(150)는 도어부재(140)의 개폐동작을 위한 구동력을 제공한다. 본 실시예에 따른 구동부(150)는 가이드부재(151)와 전자석부(153)를 포함할 수 있다.

가이드부재(151)는 도어부재(140)의 개폐동작을 가이드한다. 가이드부재(151)는 도 2와 같이 챔버(110)의 천장부에서 공기배출구(111)를 향해 연장 형성될 수 있다. 도어부재(140)는 가이드부재(151)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다.

전자석부(153)는 도어부재(140)를 잡아당겨 공기배출구(111)를 개방시킬 수 있다. 연장부재(145)는 도어부재(140)에서 전자석부(153) 측으로 연장 형성될 수 있다. 연장부재(145)는 가이드부재(151)를 따라 슬라이딩 이동할 수 있다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 개폐장치의 개방동작을 나타내는 도면이다. 도 5 및 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 개폐장치의 개폐동작을 설명한다.

도 5를 참조하면, 공기공급부(도 1의 120)가 작동하지 않는다. 이 경우, 전자석부(153)에 인가된 전기의 공급이 차단된다. 이때, 연장부재(145)는 전자석부(153)에서 분리되어 자중에 의해 하강한다. 이때 연장부재(145)와 연결된 도어부재(140)는 공기배출구(111)를 폐쇄한다.

도 6을 참조하면, 공기공급부(도 1의 120)가 작동한다. 이 경우, 수동 또는 자동으로 전자석부(153)에 전기가 인가된다. 이때, 전자석부(153)에 자력이 발생하여 연장부재(145)를 잡아당긴다. 이때 연장부재(145)와 연결된 도어부재(140)는 공기배출구(111)를 개방한다.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하면 공기윤활장치는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 제어부(160)는 공기공급부(도 1의 120)가 작동하면 도어부재(140)가 도 6과 같이 개방 동작하고, 공기공급부(도 1의 120)가 작동하지 않으면 도어부재(140)가 도 5와 같이 폐쇄동작 하도록 전자석부(153)를 제어할 수 있다. 이 경우, 제어부(160)는 공기공급부(도 1의 120)의 작동 여부에 따라 자동으로 도어부재(140)의 개폐동작을 제어할 수 있다.

이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1: 선박 10: 선체
100: 공기윤활장치 110: 챔버
111: 공기배출구 112: 공기유입구
120: 공기공급부 130, 130' : 개폐장치
140: 도어부재 145: 연장부재
147: 부가부재 150: 구동부
151: 가이드부재 153: 전자석부
160: 제어부

Claims (10)

1. 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치로서,
   공기배출구가 형성된 챔버;
   상기 챔버에 공기를 공급하는 공기공급부; 및
   상기 공기배출구를 개폐하는 개폐장치를 포함하고,
   상기 개폐장치는,
   상기 공기배출구를 개폐시키는 도어부재; 및
   상기 도어부재의 개폐동작을 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함하고,
   상기 구동부는,
   상기 도어부재의 개폐동작을 가이드하는 가이드부재; 및
   상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 개방시키거나 폐쇄시키는 전자석부를 포함하고,
   상기 공기배출구는 상기 챔버의 바닥부에 형성되고,
   상기 가이드부재는 상기 챔버의 천장부에서 상기 공기배출구를 향해 연장 형성되고,
   상기 도어부재는 상기 가이드부재를 따라 슬라이딩 이동 가능하고,
   상기 전자석부는 상기 챔버의 내측에 배치되는, 공기윤활장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 개폐장치는,
   상기 공기공급부가 작동하면 상기 도어부재가 상기 공기배출구를 개방시키고, 상기 공기공급부가 작동하지 않으면 상기 도어부재가 상기 공기배출구를 폐쇄시키도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 공기윤활장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 도어부재는 상기 챔버의 외부에 배치되고,
   상기 전자석부는 전기가 공급되면 상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 폐쇄시키고,
   상기 전자석부에 전기가 공급되지 않으면 상기 도어부재는 자중에 의해 하강하여 상기 공기배출구를 개방시키는, 공기윤활장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 가이드부재에는 상기 도어부재가 개방 동작할 때 상기 가이드부재에서 이탈하는 것을 방지하는 스토퍼가 형성되는, 공기윤활장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 도어부재는 상기 챔버의 내부에 배치되고,
   상기 전자석부는 전기가 공급되면 상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 개방시키고,
   상기 전자석부에 전기가 공급되지 않으면 상기 도어부재는 자중에 의해 하강하여 상기 공기배출구를 폐쇄시키는, 공기윤활장치.
8. 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치로서,
   공기배출구가 형성된 챔버;
   상기 챔버에 공기를 공급하는 공기공급부; 및
   상기 공기배출구를 개폐하는 개폐장치를 포함하고,
   상기 개폐장치는,
   상기 공기배출구를 개폐시키는 도어부재; 및
   상기 도어부재의 개폐동작을 위한 구동력을 제공하는 구동부를 포함하고,
   상기 구동부는,
   상기 도어부재의 개폐동작을 가이드하는 가이드부재; 및
   상기 도어부재를 잡아당겨 상기 공기배출구를 개방시키거나 폐쇄시키는 전자석부를 포함하고,
   상기 도어부재에는 상기 도어부재에서 상기 전자석부로 연장되고 상기 가이드부재를 따라 슬라이딩 이동 가능한 연장부재가 형성되는, 공기윤활장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 연장부재에는 상기 공기 공급부에서 상기 챔버로 공급된 공기의 압력이 작용하는 부가부재가 형성되는, 공기윤활장치.
10. 제1항, 제2항, 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 공기윤활장치를 포함하는, 선박.

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