KR102539603B1

KR102539603B1 - 선박의 선회스크린 시스템

Info

Publication number: KR102539603B1
Application number: KR1020210122458A
Authority: KR
Inventors: 강현욱; 노윤환; 윤기호
Original assignee: 주식회사 새솔기술
Priority date: 2021-09-14
Filing date: 2021-09-14
Publication date: 2023-06-05
Also published as: KR20230039305A

Abstract

본 발명은 선회스크린을 회전시키기 위한 모터를 선회스크린의 외곽에 배치하여 시야를 최대로 확보함과 동시에 선회스크린의 회전시 소음 및 진동 발생을 최소화할 수 있는 선박의 선회스크린 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 선박의 선회스크린 시스템은, 선박의 조타실 유리창을 관통하여 설치되는 링 형태의 고정프레임; 상기 고정프레임에 회전 가능하게 설치되는 링 형태의 선회프레임; 테두리가 상기 선회프레임에 고정되어 선회프레임의 내측 공간을 차폐하는 투명한 재질의 선회스크린; 상기 고정프레임에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 구동베어링; 상기 고정프레임에 대해 선회프레임을 회전 가능하게 지지하는 서포트부재; 및, 상기 고정프레임에 설치되며, 상기 구동베어링에 회전력을 전달하여 선회프레임을 회전시키는 모터;를 포함하며, 상기 선회프레임은 상기 구동베어링과 선회프레임 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 선회스크린 시스템{Clear View Screen System for Ship}

본 발명은 선박의 유리창의 물기를 제거하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 조타실 또는 선실의 유리창에 장착되어 유리창에 부착된 물기나 눈, 이물질 등을 원심력을 이용하여 튕겨내어 악천후에도 선명한 시야를 확보할 수 있도록 하는 선박의 선회스크린 시스템에 관한 것이다.

선박의 선회스크린 시스템은 클리어뷰 스크린(Clear View Screen) 시스템이라고도 하며, 선박의 조타실의 유리창에 설치되어 비나 파도 등의 기상 조건에서 시야를 확보함으로써 선박의 운항에 지장을 주지 않기 위해 설치하는 장치로, 모터에 의해 원반형의 유리를 회전시킴으로써 원심력을 발생시켜 물방울을 튕겨내는 장치이다.

종래의 선회스크린 시스템은 도 1에 도시한 것과 같이, 선박의 조타실 유리창(W)을 관통하여 설치되는 원형 링 형태의 프레임(1)과, 상기 프레임(1)의 하단부에 중심부를 향해 연장되게 설치되는 모터프레임(2)과, 상기 모터프레임(2)의 상단에 설치되는 모터(3)와, 중심부가 상기 모터(3)의 축에 연결되어 모터(3)로부터 동력을 전달받아 회전하면서 물방울을 튕겨내는 원반형의 투명 선회스크린(4)을 포함한다.

따라서, 모터(3)에 의해 선회스크린(4)이 회전하게 되면 선회스크린(4)의 전방면에 묻어 있던 물기가 원심력에 의해 튕겨져 제거되므로 선회스크린(4)을 통해 시야를 확보할 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 클리어뷰 스크린 시스템은 모터(3)와 모터(3)를 지지하기 위한 모터프레임(2)이 선회스크린(4)의 중심부와 하부 일부를 가리기 때문에 시야 확보 기능이 저하되는 문제가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 국내 등록특허 제10-0310354호에 모터를 선회창의 하단에 배치하고, 선회창의 하단에 기어박스를 설치하여, 모터의 동력을 기어박스를 통해 선회창의 가장자리에 설치된 프레임에 전달함으로써 선회창을 회전시킬 수 있는 선회창이 개시되어 있다.

상기 등록특허의 선회창은 모터가 선회창의 하단에 배치되어 모터 및 이를 지지하기 위한 지지구조물이 시야를 방해하는 현상을 제거할 수 있는 이점을 제공한다.

그러나 상기 등록특허의 선회창을 비롯한 종래의 선회스크린 시스템은 모터의 동력을 기어를 통해서 선회스크린에 전달하여 선회스크린을 회전시키게 되므로 선회스크린의 회전 과정에서 기어에 의한 소음과 진동이 심하게 발생하며, 설치 및 유지관리가 어려운 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-0310354호 대한민국 등록실용신안 제20-0484116호

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 선회스크린을 회전시키기 위한 모터를 선회스크린의 외곽에 배치하여 시야를 최대로 확보함과 동시에 선회스크린의 회전시 소음 및 진동 발생을 최소화할 수 있는 선박의 선회스크린 시스템을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 선박의 선회스크린 시스템은, 선박의 조타실 유리창을 관통하여 설치되는 링 형태의 고정프레임; 상기 고정프레임에 회전 가능하게 설치되는 링 형태의 선회프레임; 테두리가 상기 선회프레임에 고정되어 선회프레임의 내측 공간을 차폐하는 투명한 재질의 선회스크린; 상기 고정프레임에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 구동베어링; 상기 고정프레임에 대해 선회프레임을 회전 가능하게 지지하는 서포트부재; 및, 상기 고정프레임에 설치되며, 상기 구동베어링에 회전력을 전달하여 선회프레임을 회전시키는 모터;를 포함하며, 상기 선회프레임은 상기 구동베어링과 선회프레임 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선회스크린 시스템은, 상기 선회프레임에 반경방향 내측으로 연장되게 형성되어 상기 서포트부재의 외면에 접촉되어 안내되는 가이드플랜지를 더 포함할 수 있다.

상기 모터는 고정프레임의 상부에 설치될 수 있다.

상기 서포트부재는, 상기 고정프레임에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동베어링과 소정 거리 이격되게 배치되어 상기 선회프레임을 고정프레임에 대해 회전 가능하게 지지하는 복수의 서포트베어링으로 구성될 수 있다.

상기 모터의 축은 벨트를 매개로 구동베어링의 외면에 연결되어 구동베어링에 회전력을 전달할 수 있다.

상기 구동베어링의 외면에 접촉한 벨트 상에 상기 선회프레임이 안착되어 벨트의 회전력이 선회프레임으로 전달되어 선회프레임이 회전할 수 있다.

상기 구동베어링의 외면에 상기 선회프레임과의 마찰력을 증대시키기 위한 마찰재가 부착될 수 있다.

상기 가이드플랜지에 구동베어링의 외면과의 마찰력을 증대시키기 위한 플랜지마찰재가 원주방향을 따라 부착될 수 있다.

상기 구동베어링과 상기 모터 사이에 모터의 동력을 증속하여 구동베어링으로 전달하는 증속기가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 선박의 선회스크린 시스템은, 상기 고정프레임에 설치되며, 외부에서 인가되는 전원에 의해 발열하여 선회스크린에 열을 전달하는 히터를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 선회스크린을 회전시키기 위한 모터가 원형 링 형태로 된 고정프레임에 설치되어 모터가 선회스크린을 거의 가리지 않게 되므로, 선회스크린의 시야 확보 영역을 대폭 증가시킬 수 있다.

또한 본 발명의 선회스크린 시스템은 모터의 동력을 구동베어링에 감겨진 벨트 및/또는 구동베어링의 외면과, 선회프레임 간의 마찰력을 이용하여 선회프레임에 전달하여 선회프레임 및 선회스크린을 회전시키므로, 선회스크린의 회전 과정에서 소음 및 진동이 거의 발생하지 않는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래의 선회스크린 시스템의 일례를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 선회스크린 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 선회스크린 시스템의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 선회스크린 시스템의 요부 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시한 선회스크린 시스템의 일부 구성을 제거하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 A 부분의 확대도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 선회스크린 시스템의 요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 선박의 선회스크린 시스템의 요부 단면도이다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 선박의 선회스크린 시스템을 후술된 실시예에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 선회스크린 시스템은 선박의 조타실 유리창(W)을 관통하여 설치되는 원형 링 형태의 고정프레임(10), 고정프레임(10)에 회전 가능하게 설치되는 원형 링 형태의 선회프레임(20), 테두리가 선회프레임(20)에 고정되어 선회프레임(20)의 내측 공간을 차폐하는 투명한 재질의 선회스크린(30), 고정프레임(10)에 힌지축(71a)을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 구동베어링(71), 고정프레임(10)에 대해 선회프레임(20)을 회전 가능하게 지지하는 서포트부재, 및 고정프레임(10)에 설치되어 구동베어링(71)에 회전력을 전달하여 선회프레임(20)을 회전시키는 모터(40)를 포함한다.

여기서 상기 서포트부재는 고정프레임(10)에 힌지축(72a)을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 구동베어링(71)과 소정 거리 이격되게 배치되어 선회프레임(20)을 고정프레임(10)에 대해 회전 가능하게 지지하는 복수의(이 실시예에서 2개) 서포트베어링(72)으로 구성된다. 서포트베어링(72)은 구동베어링(71)과 동일한 부품으로 구성될 수 있으며, 구동베어링(71)과 2개의 서포트베어링(72)은 원주방향을 따라 서로 120도의 간격으로 설치되어 3개의 지점에서 선회프레임(20)을 회전 가능하게 지지한다.

고정프레임(10)은 유리창(W)에 원형으로 형성되는 개구부의 주변부에 고정되도록 개구부의 내경과 대체로 동일한 내경을 갖는 원형의 프레임으로 이루어져 유리창(W)에 고정되게 결합된다. 이 실시예에서 고정프레임(10)은 유리창(W)의 전방면에 결합되는 제1고정프레임(11)과, 유리창(W)의 후방면에서 상기 제1고정프레임(11)에 나사(15)와 같은 체결수단으로 고정되는 제2고정프레임(12)을 포함한다.

제1고정프레임(11)과 유리창(W)의 전방면, 그리고 제2고정프레임(12)과 유리창(W)의 후방면 사이에는 물이 침투하는 것을 방지함과 동시에 진동을 흡수할 수 있도록 고무와 같은 탄성 재질로 된 원형의 실링재(13, 14)가 개재된다.

제1고정프레임(11)은 선회프레임(20)을 지지하기 위한 것으로, 알루미늄과 같이 내식성이 우수한 재질로 이루어질 수 있으나, 그 재질을 특별히 한정하지는 않는다.

제2고정프레임(12)은 유리창(W)의 후방면에서 나사(15)와 같은 체결수단에 의해 제1고정프레임(11)에 결합되며, 모터(40) 및 모터(40)의 작동을 제어하는 컨트롤박스(50)를 지지한다. 모터(40)는 제2고정프레임(12)의 상부에 설치되는데, 제2고정프레임(12)의 상부에 결합되는 원통형의 모터케이스(41) 내부에 밀폐되게 수용된다. 모터(40)의 축(40a)은 벨트(80)와 같은 동력전달기구를 통해서 구동베어링(71)에 연결되어 구동베어링(71)을 회전시킨다. 이를 위해 모터(40)의 축에 벨트(80)가 연결되는 풀리(42)가 고정된다.

선회프레임(20)은 제1고정프레임(11)가 대체로 동일한 직경을 갖는 원형 링 형태로 되어, 제1고정프레임(11)의 전방측에 겹쳐져서 제1고정프레임(11)에 대해 원주방향으로 회전 가능하게 설치된다. 선회프레임(20)은 후방으로 절곡된 'ㄱ'자형 단면 형태를 가지며, 후단부에는 구동베어링(71) 및 서포트베어링(72)의 외면에 접촉되어 안내되는 가이드플랜지(21)가 반경방향 내측으로 연장되게 형성되어 있다. 따라서 선회프레임(20)이 제1고정프레임(11)의 전방에 결합되었을 때 가이드플랜지(21)가 자중에 의해 고정프레임(10)의 상부에 배치되는 구동베어링(71) 상에 안착되어 지지된다.

선회스크린(30)은 투명한 강화유리나 플라스틱과 같은 소재로 이루어지며, 그 테두리 부분이 선회프레임(20)의 내주부에 고정되어 선회프레임(20)과 함께 회전한다. 또한 선회스크린(30)이 저속으로 회전하더라도 물방울을 잘 튕겨내어 시야를 확보할 수 있도록 하기 위하여, 선회스크린(30)의 전방면 및/또는 후방면은 발수 코팅될 수 있다.

구동베어링(71)은 선회프레임(20)에 모터(40)의 회전력을 전달하기 위한 것으로, 제1고정프레임(11)의 상부에 전후방향으로 연장되게 설치된 힌지축(71a)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 설치된다. 구동베어링(71)의 측면은 가운데가 오목한 홈 형태로 되어 이 홈 내측에 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21)가 삽입된다. 전술한 것과 같이 구동베어링(71)은 제1고정프레임(11)의 상측에 배치되므로, 구동베어링(71)의 외면에 가이드플랜지(21)의 선단부가 안착되어 지지될 수 있다.

전술한 것과 같이, 구동베어링(71)의 외면은 고무와 같은 탄성 재질로 된 벨트(80)에 의해 모터(40)의 축과 연결되어, 구동베어링(71)에 회전력을 전달한다. 여기서 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 선단이 구동베어링(71)의 외면에 안착될 때, 가이드플랜지(21)의 선단이 구동베어링(71)의 외면에 감겨진 벨트(80)의 외면에 접촉하게 되면 벨트(80)의 회전력이 가이드플랜지(21)에 전달되어 선회프레임(20)이 회전하게 된다.

서포트베어링(72)은 구동베어링(71)과 마찬가지로 제1고정프레임(11)의 양측 하부에 전후방향으로 연장되게 설치된 힌지축(72a)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있도록 설치되며, 구동베어링(71)의 거의 동일한 형태로 이루어진다. 서포트베어링(72)은 구동베어링(71)과 함께 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 선단부와 접촉하면서 지지한다. 이와 같이 선회프레임(20)이 복수의 서포트베어링(72)과 구동베어링(71)에 점접촉하여 지지되므로 선회프레임(20)에 작은 회전력이 가해지더라도 선회프레임(20)이 제1고정프레임(11)에 대해 원주방향으로 고속으로 부드럽게 회전할 수 있게 된다.

한편, 선회스크린(30)에 습기 및 빙결 현상이 발생하는 것을 방지하고, -20℃ 이하의 극저온에서도 선회스크린(30)이 원활하게 회전 작동할 수 있도록 하기 위하여, 제1고정프레임(11)의 내주부에 히터(60)가 설치되어 선회스크린(30)에 열을 전달할 수 있다. 히터(60)는 공지의 전열선을 적용하여 구성할 수 있으며, 열전도성 재질의 히터튜브(61) 내측에 수용될 수 있다. 히터(60)는 모터(40)에 전원을 인가하여 모터(40)의 작동을 제어하는 컨트롤박스(50)와 전기적으로 연결되어 컨트롤박스(50)로부터 전원을 인가받아 발열한다.

컨트롤박스(50)는 제2고정프레임(12)의 하단부에 설치되어 선박의 전원공급장치(미도시)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급받으며, 내부에는 모터(40)와 히터(60)에 전원을 공급하기 위한 다양한 전기부품과 회로기판 등이 구비된다. 또한 컨트롤박스(50)에는 선박 운항자가 모터(40)와 히터(60)의 작동을 제어할 수 있는 스위치버튼(51)이 설치될 수 있다.

이러한 구성으로 이루어진 선회스크린 시스템은 다음과 같이 작동한다.

선박 운항자가 컨트롤박스(50)에 마련된 모터 작동용 스위치버튼(51)을 조작하여 모터(40)를 작동시키면, 모터(40)의 축에 연결된 벨트(80)가 회전하여 구동베어링(71)을 회전시키게 된다. 이 때 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 선단부가 구동베어링(71)의 외면에 감겨진 벨트(80) 상에 안착되어 밀착되어 있으므로, 벨트(80)의 회전력이 가이드플랜지(21)에도 전달되어 선회프레임(20)이 회전하게 된다.

선회프레임(20)은 가이드플랜지(21)의 선단부가 구동베어링(71) 및 서포트베어링(72)의 외면과 점접촉하여 지지되므로 선회프레임(20)이 구동베어링(71) 및 서포트베어링(72)의 안내를 받아 제1고정프레임(11)에 대해 원활하게 회전할 수 있게 된다.

이러한 선회프레임(20)의 회전에 의해 선회프레임(20)에 결합된 선회스크린(30)이 고속으로 회전하여 물기나 이물질을 원심력으로 튕겨낸다.

한편 전술한 실시예에서는 모터(40)의 축과 구동베어링(71)의 외면에 연결된 벨트(80) 상에 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 선단이 안착되어 벨트(80)와 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 간에 마찰력이 작용하여 회전력이 전달될 수 있는 것으로 설명하였으나, 도 7에 도시한 것과 같이 구동베어링(71)의 외면에 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21)와의 마찰력을 증대시키기 위한 고무와 같은 마찰재(75)가 부착되어, 구동베어링(71)의 회전력이 마찰재(75)를 통해서 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 선단에 전달되게 할 수도 있을 것이다.

또는 도 8에 도시한 것과 같이, 선회프레임(20)의 가이드플랜지(21) 선단에 구동베어링(71)의 외면과의 마찰력을 증대시키기 위한 고무와 같은 플랜지마찰재(22)를 원주방향을 따라 부착하여, 구동베어링(71)의 회전력을 플랜지마찰재(22)를 통해서 선회프레임(20)에 전달할 수도 있을 것이다.

이와 같이 본 발명의 선회스크린 시스템은 모터(40)의 동력을 구동베어링(71)에 감겨진 벨트(80) 및/또는 구동베어링(71)의 외면과 선회프레임(20) 간의 마찰력을 이용하여 선회프레임(20)에 전달하여 선회프레임(20) 및 선회스크린(30)을 회전시키므로, 선회스크린(30)의 회전 과정에서 소음 및 진동이 거의 발생하지 않게 된다.

한편 전술한 실시예에서는 모터(40)의 축이 벨트(80)를 통해 직접 구동베어링(71)에 전달되지만, 모터(40)와 구동베어링(71) 사이에 모터(40)의 동력을 증속하여 구동베어링(71)으로 전달하는 증속기(미도시)를 설치하여 벨트(80)와 구동베어링(71)을 더욱 고속으로 회전시킴으로써 물기와 이물질 제거 성능을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

W : 유리창 10 : 고정프레임
11 : 제1고정프레임 12 : 제2고정프레임
13, 14 : 실링재 15 : 나사
20 : 선회프레임 21 : 가이드플랜지
22 : 플랜지마찰재 30 : 선회스크린
40 : 모터 41 : 모터케이스
42 : 풀리 50 : 컨트롤박스
51 : 스위치버튼 60 : 히터
61 : 히터튜브 71 : 구동베어링
71a : 힌지축 72 : 서포트베어링
72a : 힌지축 75 : 마찰재
80 : 벨트

Claims

선박의 조타실 유리창을 관통하여 설치되는 링 형태의 고정프레임;
상기 고정프레임에 회전 가능하게 설치되는 링 형태의 선회프레임;
테두리가 상기 선회프레임에 고정되어 선회프레임의 내측 공간을 차폐하는 투명한 재질의 선회스크린;
상기 고정프레임에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되는 구동베어링;
상기 고정프레임에 대해 선회프레임을 회전 가능하게 지지하는 서포트부재;
상기 고정프레임에 설치되며, 상기 구동베어링에 회전력을 전달하여 선회프레임을 회전시키는 모터;
를 포함하며,
상기 선회프레임은 상기 구동베어링과 선회프레임 사이에서 발생하는 마찰력에 의해 회전하는 선박의 선회스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 선회프레임에 반경방향 내측으로 연장되게 형성되어 상기 서포트부재의 외면에 접촉되어 안내되는 가이드플랜지를 더 포함하는 선박의 선회스크린 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모터는 고정프레임의 상부에 설치되는 선박의 선회스크린 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 서포트부재는, 상기 고정프레임에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 구동베어링과 소정 거리 이격되게 배치되어 상기 선회프레임을 고정프레임에 대해 회전 가능하게 지지하는 복수의 서포트베어링으로 구성된 선박의 선회스크린 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 모터의 축은 벨트를 매개로 구동베어링의 외면에 연결되어 구동베어링에 회전력을 전달하는 선박의 선회스크린 시스템.
제5항에 있어서, 상기 구동베어링의 외면에 접촉한 벨트 상에 상기 선회프레임이 안착되어 벨트의 회전력이 선회프레임으로 전달되어 선회프레임이 회전하도록 된 선박의 선회스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 구동베어링의 외면에 상기 선회프레임과의 마찰력을 증대시키기 위한 마찰재가 부착된 선박의 선회스크린 시스템.
제2항에 있어서, 상기 가이드플랜지에 구동베어링의 외면과의 마찰력을 증대시키기 위한 플랜지마찰재가 원주방향을 따라 부착된 선박의 선회스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 구동베어링과 상기 모터 사이에 모터의 동력을 증속하여 구동베어링으로 전달하는 증속기가 설치된 선박의 선회스크린 시스템.
제1항에 있어서, 상기 고정프레임에 설치되며, 외부에서 인가되는 전원에 의해 발열하여 선회스크린에 열을 전달하는 히터를 더 포함하는 선박의 선회스크린 시스템.