KR101762777B1 - 공기윤활장치를 포함하는 선박 - Google Patents

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Abstract

공기윤활장치를 포함하는 선박이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박은 선체; 및 상기 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치를 포함하고, 상기 공기윤활장치는, 공기 배출구가 형성된 챔버; 상기 챔버로 공기를 공급하는 공기 공급부; 및 상기 공기 배출구의 폐색을 방지하는 폐색방지장치를 포함한다.

Description

공기윤활장치를 포함하는 선박{Ship including air lubrication device}
본 발명은 선박에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기윤활장치를 포함하는 선박에 관한 것이다.
선박의 마찰저항을 저감하는 기술로서 공기 윤활 시스템이 알려져 있다. 공기 윤활 시스템은, 선체의 선저면에 기포를 공급함으로써 선박과 물 사이의 마찰을 저감시켜 항행의 효율을 향상시키는 기술이다. 일본 공개특허공보 2009-248831호에 기재된 기술은 그 일례이다.
이와 같은 공기 윤활 시스템은 사용 과정에서 공기 배출구가 폐색되는 문제가 있다.
본 발명의 실시예는, 마찰저항이 저감시키는 공기윤활장치의 공기 배출구의 폐색을 방지하는 선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체; 및 상기 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치를 포함하고, 상기 공기윤활장치는, 공기 배출구가 형성된 챔버; 상기 챔버로 공기를 공급하는 공기 공급부; 및 상기 공기 배출구의 폐색을 방지하는 폐색방지장치를 포함하는, 선박이 제공될 수 있다.
상기 폐색방지장치는, 상기 공기 배출구를 향하여 물을 분사하도록 상기 챔버 내부에 설치되는 노즐; 및 상기 노즐에 물을 공급하는 물 공급부를 포함할 수 있다.
상기 폐색방지장치는, 상기 챔버 내부의 물의 탁도를 측정하는 탁도계; 및 상기 탁도계에서 측정된 측정값이 설정값 이상이면 상기 노즐에서 물이 분사되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 폐색방지장치는, 상기 공기 배출구를 향하여 상기 챔버 내부에 설치되는 노즐; 및 상기 노즐에 스팀을 공급하는 스팀 공급부를 포함할 수 있다.
상기 폐색방지장치는, 상기 챔버 내부의 수온을 측정하는 수온계; 및 상기 수온계에서 측정된 측정값이 설정값 이하이면 상기 노즐에서 스팀이 분사되도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 공기 배출구로 물 또는 스팀을 분사함으로써, 공기 배출구의 폐색을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐색방지장치를 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐색방지장치의 제어부의 제어 방법을 나타내는 순서도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐색방지장치를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐색방지장치의 제어부의 제어 방법을 나타내는 순서도이다.
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 선박을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박(1)은 선체(10), 공기윤활장치(30)를 포함한다. 참고로 도 1에서 공기윤활장치(30)에 포함되는 폐색방지장치(도 2의 100)는 도시하지 아니하였다.
공기윤활장치(30)는 선체(10)의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시킨다. 공기윤활장치(30)는 챔버(31)와 공기 공급부(32)와 폐색방지장치(미도시)를 포함한다.
챔버(31)는 선체(10)의 저부에 형성될 수 있다. 이때, 챔버(31)에는 선체(10)의 저면으로 공기를 배출하기 위한 공기 배출구(31a)가 형성된다.
공기 공급부(32)는 챔버(31)로 공기를 공급한다. 공기 공급부(32)에서 공급된 공기는 챔버(31)로 유입되고 공기 배출구(31a)를 통해 선체(10)의 저면으로 배출되어 선체(10)의 저면에 공기층을 형성한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 폐색방지장치를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 공기윤활장치(30)는 공기 배출구(31a)의 폐색을 방지하는 폐색방지장치(100)를 포함한다.
본 실시예에 따른 폐색방지장치(100)는 노즐(110)과 물 공급부(130)를 포함한다.
노즐(110)은 챔버(31) 내부에 설치된다. 노즐(110)은 공기 배출구(31a)를 향하여 물을 분사하도록 챔버(31) 내부에 배치된다. 노즐(110)의 개수는 공기 배출구(31a)의 개수에 대응하여 결정될 수 있다.
물 공급부(130)는 노즐(110)에 물을 공급한다.
예컨대, 공기윤활장치(30)가 작동하지 않을 때, 수중 상태에 따라 공기 배출구(31a)를 통해 진흙 또는 뻘이 침입할 수 있다. 챔버(31) 내부로 침입한 진흙 또는 뻘은 공기 배출구(31a)를 폐색할 수 있다.
이때, 폐색방지장치(100)는 물 공급부(130)가 노즐(110)로 물을 공급하고 노즐(110)에서 공기 배출구(31a)로 물이 분사됨으로써 공기 배출구(31a)의 폐색을 방지한다.
물 공급부(130)와 노즐(110)을 연결하는 라인 상에는 밸브(140)가 설치될 수 있다. 밸브(140)의 개폐동작으로 물 공급부(130)의 물이 노즐(110)로 공급되거나 차단된다.
폐색방지장치(100)는 탁도계(150)와 제어부(170)를 더 포함할 수 있다. 탁도계(150)는 챔버(31) 내부의 물의 탁도를 측정한다. 제어부(170)는 탁도계(150)에서 측정된 측정값을 기초로 물 공급부(130)의 동작을 제어한다. 이때, 제어부(170)는 물 공급부(130)와 노즐(110)을 연결하는 라인 상에 설치된 밸브(140)를 제어한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐색방지장치의 제어부의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 제어부(170)는 공기윤활장치(30)의 작동 여부를 확인한다. 공기윤활장치(30)가 작동하지 않으면, 제어부(170)는 탁도계(150)로부터 측정 신호를 수신한다(S110).
이후, 제어부(170)는 탁도계(150)에서 측정된 측정값과 설정값을 비교한다(S120).
비교 결과, 측정값이 설정값 이상이면 제어부(170)는 노즐(110)에서 물이 분사되도록 물 공급부(130)를 제어한다(S130). 이때, 제어부(170)는 노즐(110)에서 물이 주기적으로 분사되도록 물 공급부(130)를 제어할 수 있다. 설정값은 실험 또는 수치해석을 통해 공기 배출구(31a)의 폐색을 발생시키는 것으로 밝혀진 탁도값을 의미한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐색방지장치를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 폐색방지장치(200)는 노즐(210)과 스팀 공급부(230)를 포함한다.
노즐(210)은 챔버(31) 내부에 설치된다. 노즐(210)은 공기 배출구(31a)를 향하여 스팀을 분사하도록 챔버(31) 내부에 배치된다. 스팀 공급부(230)는 노즐(210)에 스팀을 공급한다.
예컨대, 선박(1)이 극지에서 운항될 때, 공기 배출구(31a)가 결빙되어 폐색될 수 있다. 이때, 폐색방지장치(200)는 스팀 공급부(230)가 노즐(210)로 스팀을 공급하고 노즐(210)에서 공기 배출구(31a)로 스팀이 분사됨으로써 공기 배출구(31a)의 폐색을 방지한다.
스팀 공급부(230)와 노즐(210)을 연결하는 라인 상에는 밸브(240)가 설치될 수 있다. 밸브(240)의 개폐동작으로 스팀 공급부(230)의 스팀이 노즐(210)로 공급되거나 차단된다.
폐색방지장치(200)는 수온계(250)와 제어부(270)를 더 포함할 수 있다. 수온계(250)는 챔버(31) 내부의 수온을 측정한다. 제어부(270)는 수온계(250)에서 측정된 측정값을 기초로 스팀 공급부(230)의 동작을 제어한다. 이때, 제어부(270)는 스팀 공급부(230)와 노즐(210)을 연결하는 라인 상에 설치된 밸브(240)를 제어한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 폐색방지장치의 제어부의 제어 방법을 나타내는 순서도이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 제어부(270)는 수온계(250)로부터 측정 신호를 수신한다(S210).
이후, 제어부(270)는 수온계(250)에서 측정된 측정값과 설정값을 비교한다(S220).
비교 결과, 측정값이 설정값 이상이면 제어부(270)는 노즐(210)에서 스팀이 분사되도록 스팀 공급부(230)를 제어한다(S230). 이때, 제어부(270)는 노즐(210)에서 스팀이 주기적으로 분사되도록 스팀 공급부(230)를 제어할 수 있다. 설정값은 실험 또는 수치해석을 통해 공기 배출구(31a)의 폐색을 발생시키는 것으로 밝혀진 수온값을 의미한다.
이상에서 살펴본 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1)은 공기 배출구(31a)로 물 또는 스팀을 분사함으로써, 공기 배출구(31a)의 폐색을 효과적으로 방지할 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
30 : 공기윤활장치
31 : 챔버
32 : 공기 공급부
100 : 폐색방지장치
110 : 노즐
130 : 물 공급부
140 : 밸브
150 : 탁도계
170 : 제어부
200 : 폐색방지장치
210 : 노즐
230 : 스팀 공급부
240 : 밸브
250 : 수온계
270 : 제어부

Claims (5)

  1. 선체; 및
    상기 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치를 포함하고,
    상기 공기윤활장치는,
    공기 배출구가 형성된 챔버;
    상기 챔버로 공기를 공급하는 공기 공급부; 및
    상기 공기 배출구의 폐색을 방지하는 폐색방지장치를 포함하고,
    상기 폐색방지장치는,
    상기 공기 배출구를 향하여 물을 분사하도록 상기 챔버 내부에 설치되는 노즐;
    상기 노즐에 물을 공급하는 물 공급부;
    상기 챔버 내부의 물의 탁도를 측정하는 탁도계; 및
    상기 탁도계에서 측정된 측정값이 설정값 이상이면 상기 노즐에서 물이 분사되도록 제어하는 제어부를 포함하는, 공기윤활장치를 포함하는 선박.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 선체; 및
    상기 선체의 표면에 공기층을 형성하여 마찰저항을 저감시키는 공기윤활장치를 포함하고,
    상기 공기윤활장치는,
    공기 배출구가 형성된 챔버;
    상기 챔버로 공기를 공급하는 공기 공급부; 및
    상기 공기 배출구의 폐색을 방지하는 폐색방지장치를 포함하고,
    상기 폐색방지장치는,
    상기 공기 배출구를 향하여 상기 챔버 내부에 설치되는 노즐;
    상기 노즐에 스팀을 공급하는 스팀 공급부;
    상기 챔버 내부의 수온을 측정하는 수온계; 및
    상기 수온계에서 측정된 측정값이 설정값 이하이면 상기 노즐에서 스팀이 분사되도록 제어하는 제어부를 포함하는, 공기윤활장치를 포함하는 선박.
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