KR102548268B1

KR102548268B1 - 공기윤활장치 및 이를 포함하는 선박

Info

Publication number: KR102548268B1
Application number: KR1020210078190A
Authority: KR
Inventors: 김진학; 김상민; 유선오; 문종태; 박지환; 이동현; 전해성; 최순호; 황정오
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2021-06-16
Filing date: 2021-06-16
Publication date: 2023-06-26
Also published as: KR20220168443A

Abstract

선저면에 공기층을 균일하게 형성하여 마찰저항을 저감하는 선박이 제공된다. 상기 선박은 선체에 설치되는 적어도 하나의 에어챔버를 포함하고, 상기 에어챔버는 물과 접하는 바닥판과, 상기 바닥판과 연결되고 선체 내측으로 연장된 다수의 측벽과, 상기 측벽과 연결된 상면판과, 상기 바닥판에 형성되고, 선수측보다 선미측에 가깝게 배치된 제1 공기 분출구와, 상기 측벽 또는 상면판에 형성되고, 상기 제1 공기 분출구보다 선수측에 더 가깝게 배치되며, 상기 에어챔버 내부로 공기를 인입하기 위한 인입구와, 상기 바닥판에 연결되고, 상기 제1 공기 분출구와 상기 인입구 사이에 배치되는 정류 모듈을 더 포함한다.

Description

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

본 발명은 공기윤활장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

운항 중인 선박의 선저면에는 물에 의한 마찰저항이 작용한다. 선박의 마찰저항을 저감하는 기술로서　공기윤활장치가 알려져 있다.　공기윤활장치는 선체의 선저면에 공기층을 형성함으로써 선박과 물 사이의 마찰을 저감시켜 항행의 효율을 향상시킨다.

대한민국 등록특허공보 10-1762777 (2017년07월24일)

한편, 마찰저항을 효과적으로 저감시키기 위해서는, 공기층이 선저면에 대해 균일하게 형성될 필요가 있다. 그러나 선저면에 형성된 공기층은 선박의 운항상태 또는 해양의 상태 등 다양한 원인으로 균일한 상태를 유지하기 어렵다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 선저면에 공기층을 균일하게 형성하여 마찰저항을 저감하는 공기윤활장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 상기 공기윤활장치를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 선박의 일 면(aspect)은, 선체에 설치되는 적어도 하나의 에어챔버를 포함하고, 상기 에어챔버는 물과 접하는 바닥판과, 상기 바닥판과 연결되고 선체 내측으로 연장된 다수의 측벽과, 상기 측벽과 연결된 상면판과, 상기 바닥판에 형성되고, 선수측보다 선미측에 가깝게 배치된 제1 공기 분출구와, 상기 측벽 또는 상면판에 형성되고, 상기 제1 공기 분출구보다 선수측에 더 가깝게 배치되며, 상기 에어챔버 내부로 공기를 인입하기 위한 인입구와, 상기 바닥판에 연결되고, 상기 제1 공기 분출구와 상기 인입구 사이에 배치되는 정류 모듈을 더 포함한다.

상기 정류 모듈은 허니콤(honeycomb) 형상의 정류판을 포함할 수 있다.

상기 정류 모듈은 상기 바닥판과 상면판을 직접 연결할 수 있다.

상기 바닥판은 상기 선체에 대해서 예각을 이룰 수 있다.

상기 바닥판은 선미측으로 갈수록 상기 선체 안쪽으로 기울어질 수 있다.

상기 바닥판에 형성되고, 상기 다수의 측벽 중 상기 좌측벽 또는 우측벽을 따라 길게 형성된 제2 공기 분출구를 더 포함하고, 상기 바닥판에 형성되고, 상기 다수의 측벽 중 상기 전측벽을 따라 길게 형성된 제3 공기 분출구를 더 포함하고, 상기 정류 모듈은 상기 제2 공기 분출구와 상기 제3 공기 분출구 사이에 배치될 수 있다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치가 설치된 선박의 측면도이고,
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치가 설치된 선박의 선저면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 도 3의 IV-IV를 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 4의 영역 A를 확대도이다.
도 6은 도 3의 에어 챔버의 평면도이다.
도 7은 도 3의 에어 챔버의 바닥판을 설명하기 위해, 바닥면의 아래에서 바라본 사시도이다.
도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다.
도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 12은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 도 13의 영역B를 확대한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치가 설치된 선박의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치가 설치된 선박의 선저면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 2에서는 추진 장치가 생략되어 있다.

도 1 및 도 2를 참고하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치(100)는 공기공급원(120) 및 에어 챔버(110)를 포함한다. 공기윤활장치(100)는 선체(111)의 선저면으로 공기를 배출하여, 선체(111)의 선저면에 공기층을 형성한다.

공기공급원(120)은 에어 챔버(110)에 공기(또는 압축공기)를 제공한다. 공기공급원(120)은 예를 들어, 에어 컴프레서(air compressor) 또는 에어 블로어(air blower)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 에어 챔버(110)에 공기를 공급할 수 있는 장치라면 어떤 것이든 가능하다.

공기공급원(120)은 도 1에 도시된 것과 같이, 선체(111)의 내측에 설치될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 공기공급원(120)은 공기공급라인(도 3의 125 참고)을 통해 에어 챔버(110)와 연결될 수 있다.

에어 챔버(110)는 선체(111)의 선저면에 적어도 하나 설치될 수 있다. 에어 챔버(110)가 다수개 설치되는 경우, 선체의 폭방향으로 배치될 수 있다. 이 경우, 에어 챔버(110)에서 배출되는 공기는 선체(111)의 폭방향으로 퍼지며 공기층을 형성할 수 있다.

예시적으로 도 2에서는 5개의 에어 챔버(110a~110e)를 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 또한, 5개의 에어 챔버(110a~110e)가 ∧자로 배열되어 있으나, 이에 한정되지 않고 일렬로 배열될 수 있다. 또한, 다수의 에어 챔버가, 다수의 열을 이루어 배열될 수도 있다.

또한, 선저면에 형성된 공기층은 선체(111)의 운항조건 또는 해양상태 등에 따라 다양한 상태를 가질 수 있다. 예컨대, 공기층은 선저면에 대해 다양한 두께로 형성될 수 있다.

에어 챔버(110)의 구체적인 구성은 도 3 내지 도 12를 참고하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버를 설명하기 위한 사시도이다. 도 4는 도 3의 IV-IV를 따라 절단한 단면도이다. 도 5는 도 4의 영역 A를 확대도이다. 도 6은 도 3의 에어 챔버의 평면도이다. 도 7은 도 3의 에어 챔버의 바닥판을 설명하기 위한 사시도이다.

도 3 내지 도 7을 참고하면, 에어 챔버(110)는 바닥판(10), 측벽(21, 22, 23, 24), 상면판(30), 제1 공기 분출구(50), 정류 모듈(80) 등을 포함한다.

바닥판(10)은 물(예를 들어, 해수)와 접한다. 바닥판(10)은 도시된 것과 같이, 직사각형 형태일 수 있다. 바닥판(10)은 Y1-Y2 방향으로 길게 연장된 형태일 수 있다. Y1-Y2 방향은, 선체의 연장방향에 대응될 수 있다. Y1 측은 선수측이고, Y2 측은 선미측일 수 있다.

다수의 측벽(21, 22, 23, 24)은 바닥판(10)과 연결되고 선체(111) 내측으로 연장된다. 상면판(30)은 다수의 측벽(21, 22, 23, 24)과 연결된다.

구체적으로, 다수의 측벽(21, 22, 23, 24)은 좌(左)측벽(22), 우(右)측벽(21), 전(前)측벽(23) 및 후(後)측벽(24)을 포함한다.

좌측벽(22) 및 우측벽(21)은 Y1-Y2 방향을 따라 길게 연장된다. 전측벽(23) 및 후측벽(24)은 좌측벽(22)과 우측벽(21) 사이에서, 좌측벽(22)과 우측벽(21)을 연결하도록 형성된다.

인입구(29)는 전측벽(23)에 형성되고, 인입구(29)는 공기공급라인(125)과 연결된다. 공기공급라인(125) 및 인입구(29)를 통해서 공급되는 공기가 에어 챔버(110) 내부로 인입된다. 도시된 것과 달리, 인입구(29)는 에어 챔버(110) 내부로 공기를 공급할 수 위치하면 어디에도 설치될 수 있다. 예를 들어, 인입구(29)는 상면판(30), 측벽(21~24) 중 적어도 하나에 설치될 수 있다.

한편, 제1 공기 분출구(50)는 바닥판(10)에 형성되고, 선수측(Y1)보다 선미측(Y2)에 가깝게 배치된다. 인입구(29)는 제1 공기 분출구(50)보다 선수측(Y1)에 더 가깝게 배치된다.

공기공급원(120)에서 공급된 공기는, 전측벽(23)의 인입구(29)를 통해서 에어 챔버(110) 내부로 인입되고, 선미측(Y2)에 치우쳐 배치된 제1 공기 분출구(50)를 통해서 배출된다. 즉, 공기공급원(120)에서 공급된 공기는, 에어 챔버(110) 내부에서 속도가 느려진 후에(또는 잠시 머무른 후에) 제1 공기 분출구(50)를 통해서 배출된다. 이러한 에어 챔버(110)의 내부공간이 없다면(즉, 공기공급원(120)에서 공급된 공기가 직접 해수로 분출된다면) 공기가 배출되는 배출구 근처에서 와류가 발생할 수 있다. 이러한 와류는 배출된 공기가 선체의 바닥면에 균일하게 퍼지는 것을 방해한다. 본 발명에서는, 공기공급원(120)에서 공급된 공기가, 에어 챔버(110) 내부에서 속도가 느려진 후 제1 공기 분출구(50)를 통해서 배출되기 때문에, 제1 공기 분출구(50) 주변에서의 와류를 줄일 수 있다.

추가하여, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서, 에어 챔버(110)는 정류 모듈(80)을 포함한다. 정류 모듈(80)은 바닥판(10)에 연결되고 제1 공기 분출구(50)와 인입구(29) 사이에 배치된다. 정류 모듈(80)은 바닥판(10)과 상면판(30)을 직접 연결하는 허니콤(honeycomb) 형상의 정류판일 수 있다.

에어 챔버(110)의 내부는 정류 모듈(80)에 의해서 제1 공간(R1)과 제2 공간(R2)로 구분될 수 있다. 제1 공간(R1)은 제2 공간(R2)에 비해 선수측(Y1)에 가깝게 배치되고, 제2 공간(R2)은 제1 공간(R1)에 비해 선미측(Y2)에 가깝게 배치된다.

공기공급원(120)에서 공급된 공기는, 인입구(29)를 통해서 제1 공간(R1)으로 인입되고, 정류 모듈(80)을 통과하여 제2 공간(R2)으로 이동하고, 제2 공간(R2)에서 바닥면(10)의 제1 공기 분출구(50)를 통해서 해수로 배출된다.

공기공급원(120)에서 공급된 공기가 제1 공간(R1) 내부로 인입되었을 때, 제1 공간(R1)에서는 와류가 발생할 수 있다. 하지만, 정류 모듈(80)에 의해서 에어 챔버(110)의 내부공간이 구분되어 있기 때문에, 와류 발생 공간이 제1 공간으로 한정된다. 따라서 제1 공기 분출구(50)가 위치하는 제2 공간(R2)은, 제1 공간(R1)에서 발생된 와류의 영향을 받지 않는다. 또한, 제1 공간(R1)의 공기는 정류 모듈(80)을 통과하면서, 흐름이 안정화된다.

또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서, 후측벽(24)은 기울어진 형태일 수 있다. 즉, 후측벽(24)은 바닥판(10)과 예각(θ1)을 이룰 수 있다. 이와 같은 구성은, 정류 모듈(80)을 통과한 공기가 제2 공간(R2) 내에서 부유하지 않고 제1 공기 분출구(50)로 빠져나갈 수 있도록 가이드한다. 제2 공간(R2) 내에서 부유하는 공기는 제1 공기 분출구(50)로 흘러나가는 공기의 흐름을 방해할 수 있기 때문에, 부유하는 공기를 줄일 필요가 있다.

또한, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서, 제1 공기 분출구(50)와 접하는 바닥판(10)의 일부에, 가이드 영역(도 5의 10a 참고)이 형성되어 있다.

가이드 영역(10a)은 도시된 것과 같이, 모따기된 형태일 수 있다. 가이드 영역(10a)은 제2 공간(R2) 내의 공기를 제1 공기 분출구(50)로 유도한다. 또한, 가이드 영역(10a)은 제2 공간(R2) 내의 공기가 제1 공기 분출구(50)로 빠져나갈 때 공기와 바닥면(10)의 부딪침에 의해 발생되는 저항을 최소화할 수 있다.

도 3에서, 에어 챔버(110)는 바닥판(10)이 직사각형 형상이고, 후측벽(24)이 바닥판(10)과 예각을 이루는 육면체 형상으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 에어 챔버(110)의 바닥판(10)은 직사각형 형상이 아닌, Y1-Y2 방향으로 길게 연장된 육각형 또는 팔각형 형상일 수도 있다.

도 8은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 7을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.

도 6에 도시된 에어 챔버(110)의 바닥면(10)에는, 선수측(Y1)보다 선미측(Y2)에 가깝게 배치된 제1 공기 분출구(50)만 형성되어 있다.

도 8에 도시된 에어 챔버(110-1)의 바닥면(10)에는, 제1 공기 분출구(50)와 제2 공기 분출구(51)가 형성된다.

제2 공기 분출구(51)는 다수의 측벽(21~24) 중 좌측벽(22) 또는 우측벽(21)을 따라 길게 형성된다. 여기서, 제2 공기 분출구(51)는 좌측벽(22)과 우측벽(21)에 모두 형성될 수 있으며, 식별번호 52가 포함될 수 있다. 제2 공기 분출구(51)는 제1 공기 분출구(50)보다 선수측에 가깝게 배치될 수 있다. 또한, 제2 공기 분출구(51)는 제2 공간(R2)에만(즉, 정류 모듈(80)의 타측에만) 형성될 수 있다.

도시된 것과 같이, 제2 공기 분출구(51)의 면적은, 제1 공기 분출구(50)의 면적보다 좁다. 즉, 제2 공기 분출구(51)는 보조 분출구가 되고, 제1 공기 분출구(50)는 메인 분출구가 된다.

또한, 제1 공기 분출구(50)는 제1 방향(즉, Y1-Y2 방향)의 제1 폭(W1)을 갖는다. 제2 공기 분출구(51)는 제1 방향과 다른 제2 방향(즉, X1-X2 방향)의 제2 폭(W2)을 갖는다. 제1 폭(W1)은 제2 폭(W2)보다 크다.

제2 공기 분출구(51)는 상대적으로 좁고(W2 참고) 좌측벽(22) 또는 우측벽(21)을 따라 긴 형상이다. 따라서, 제2 공기 분출구(51)에서 분출되는 공기는, 제1 공기 분출구(50)에서 분출되는 공기에 비해서, 양은 작지만 더 옆으로(즉, 선체의 폭방향으로) 퍼질 수 있다. 따라서, 제2 공기 분출구(51)는 선저면에 공기층이 더 균일하게 형성되도록 보조한다.

또한, 제1 공기 분출구(50)와 제2 공기 분출구(51)는 동시에 공기를 분출할 수 있다.

제1 공기 분출구(50)와 제2 공기 분출구(51)를 설계할 때, 제1 공기 분출구(50) 및 제2 공기 분출구(51)의 면적을 조절하거나, 제1 공기 분출구(50)의 제1 폭(W1) 및 제2 공기 분출구(51)의 제2 폭(W2)을 조절함으로써, 제1 공기 분출구(50)와 제2 공기 분출구(51)는 동시에 공기를 분출할 수 있다.

도 9는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 평면도이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 8을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.

도 9에 도시된 에어 챔버(110-2)의 바닥면(10)에는, 제1 공기 분출구(50), 제2 공기 분출구(51) 및 제3 공기 분출구(53)가 형성된다.

제3 공기 분출구(53)는 다수의 측벽(21~24) 중 전측벽(23)을 따라 길게 형성된다. 제3 공기 분출구(53)는 제1 공기 분출구(50) 및 제2 공기 분출구(51)보다 선수측에 가깝게 배치될 수 있다.

또한, 제3 공기 분출구(53)는 제1 공간(R1)에만(즉, 정류 모듈(80)의 일측에만) 형성될 수 있다. 달리 설명하면, 정류 모듈(80)은 제2 공기 분출구(51)와 제3 공기 분출구(53) 사이에 배치된다.

도시된 것과 같이, 제3 공기 분출구(53)의 면적은, 제1 공기 분출구(50)의 면적보다 좁다. 즉, 제3 공기 분출구(53)는 보조 분출구가 되고 제1 공기 분출구(50)는 메인 분출구가 된다.

제1 공기 분출구(50)를 통해서 배출되는 공기는, 선체의 바닥면을 따라 옆으로 퍼지면서 공기층을 형성하게 된다. 여기서 제1 공기 분출구(50)에 의해 형성된 공기층의 가운데 부분은 공기층의 양이 적을 수 있다(또는 공기층의 두께가 얇을 수 있다). 제3 공기 분출구(53)에서 분출되는 공기는, 제1 공기 분출구(50)에 의해 형성된 공기층의 가운데 부분에 제공된다. 이에 따라, 선체의 바닥면에 공기층이 균일하게 형성되도록 할 수 있다.

공기공급원(120)에서 공급된 공기는 인입구(29)를 통해서 에어 챔버(110)의 제1 공간(R1) 내부로 인입되는데, 제3 공기 분출구(53)의 면적이 넓으면, 많은 양의 공기가 제3 공기 분출구(53)를 통해서 배출될 수 있다. 이러한 경우, 제3 공기 분출구(53)의 주변에서 와류가 크게 발생하여 선체의 바닥면에 공기층을 형성하는 것을 방해한다. 따라서, 선체의 바닥면에 공기층을 형성하는 것을 방해하지 않는 범위 내에서, 제3 공기 분출구(53)를 통해서 공기를 배출해야만 한다.

또한, 제3 공기 분출구(53)는 제1 방향(즉, Y1-Y2 방향)의 제3 폭(W3)을 갖는다. 제3 공기 분출구(53)는 상대적으로 좁고(W3 참고) 전측벽(23)을 따라 긴 형상이다. 제3 공기 분출구(53)의 제3 폭(W3)을 조절함으로써, 선체의 바닥면에 공기층을 형성하는 것을 방해하지 않는 범위 내에서 선체의 바닥면에 공기층이 균일하게 형성되도록, 제3 공기 분출구(53)를 통해서 분출되는 공기의 양을 적절하게 조절할 수 있다.

제2 공기 분출구(51)는 제1 방향과 다른 제2 방향(즉, X1-X2 방향)의 제2 폭(W2)을 갖는다. 제3 폭(W3)은 제2 폭(W2)과 같거나, 제2 폭(W2)보다 크다.

별도로 도시하지 않았으나, 바닥면(10)에 제2 공기 분출기(51)가 형성되지 않고, 제1 공기 분출기(50), 제3 공기 분출기(53)만 형성될 수도 있다.

도 10은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다.

도 10을 참고하면, 에어 챔버(110-3)에서 바닥판(11)은 선체(111)에 대해서 예각(θ3)을 이룰 수 있다. 즉, 바닥판(11)은 선미측(Y2)으로 갈수록 선체(111) 안쪽으로 기울어질 수 있다.

이에 따라, 후측벽(24)과 바닥판(11) 사이의 공간은 좁아질 수 있다. 구체적으로, 도 10에서 후측벽(24)이 바닥판(11)에 대해서 이루는 각(θ2)는, 도 5에서 후측벽(24)이 바닥판(10)에 대해서 이루는 각(θ1)에 비해서 작을 수 있다. 이와 같이 후측벽(24)과 바닥판(11) 사이의 공간이 좁아지면, 후측벽(24)과 바닥판(11) 사이의 공간을 빠져나가는 공기의 속도가 빨라질 수 있다. 공기의 속도가 빠르게 하여, 선체의 바닥면의 기설정된 범위에 공기가 퍼질 수 있도록 한다.

도 11은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 7을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.

도 4의 에어 챔버(110)에서 정류 모듈(80)은 바닥판(10)과 상면판(30)을 직접 연결하도록 배치된다. 반면, 도 11의 에어 챔버(110-4)에서 정류 모듈(80)은 바닥판(10)과 후측벽(24)을 직접 연결하도록 배치될 수 있다. 선체의 바닥면에는 선체를 지지하기 위한 다수의 지지체가 일정 간격으로 배치된다. 에어 챔버(110)는 인접한 지지체 사이의 공간에 설치될 수 있다. 따라서, 에어 챔버(110)의 전체 사이즈를 키우는 것에는 한계가 있다. 도 11에서와 같이, 정류 모듈(80)의 위치/기울기를 조절함으로써, 에어 챔버(110-4) 전체의 사이즈를 키우지 않으면서 기설정된 부피의 제1 공간(R1)을 확보할 수 있다.

도 12은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 편의상 도 1 내지 도 7을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.

도 4 및 도 5의 에어 챔버(110)에서, 후측벽(24)은 바닥판(10)에 대해서 예각(θ1)을 이루고, 전측벽(23)은 바닥판(10)에 대해서 직각을 이룬다. 반면, 도 12의 에어 챔버(110-5)에서, 후측벽(24)뿐만 아니라 전측벽(23)도 기울어진 형태일 수 있다. 즉, 전측벽(23)은 바닥판(10)과 예각(θ4)을 이룰 수 있다.

도 13은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 공기윤활장치에서 사용되는 에어 챔버의 또 다른 예를 설명하기 위한 단면도이다. 도 14는 도 13의 영역 B를 확대하여 도시한 도면이다.

도 13 및 도 14를 참고하면, 에어 챔버(110-6)에서 바닥판(10)은 선체(111)에 대해서 예각(θ5)을 이룰 수 있다. 즉, 바닥판(10)은 선체(111)의 선저면과의 단차를 줄이기 위해서, 선미측(Y2)으로 갈수록 아래로 내려가는 경사를 가질 수 있다.

바닥판(10)과 선체(111)의 선저면 사이의 단차가 줄어들기 때문에, 단차로 인해 발생할 수 있는 선체(111)의 선저면에서의 저항을 줄일 수 있다. 또한, 제2 공간(R2)의 공기가 경사진 바닥판(10)을 따라 제1 공기분출구(50)로 이동하기 때문에, 제1 공기분출구(50)에서의 방향전환이 용이하다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

10: 바닥판 21: 우측벽
22: 좌측벽 23: 전측벽
24: 후측벽
50: 제1 공기 분출구 51: 제2 공기 분출구
53: 제3 공기 분출구 80: 정류 모듈
100: 공기윤활장치 110: 에어 챔버
120: 공기공급원

Claims

선체에 설치되는 적어도 하나의 에어챔버를 포함하고,
상기 에어챔버는
물과 접하는 바닥판과, 상기 바닥판과 연결되고 선체 내측으로 연장된 다수의 측벽과, 상기 측벽과 연결된 상면판과,
상기 바닥판에 형성되고, 선수측보다 선미측에 가깝게 배치된 제1 공기 분출구와,
상기 측벽 또는 상면판에 형성되고, 상기 제1 공기 분출구보다 선수측에 더 가깝게 배치되며, 상기 에어챔버 내부로 공기를 인입하기 위한 인입구와,
상기 바닥판에 연결되고, 상기 제1 공기 분출구와 상기 인입구 사이에 배치되며, 상기 에어챔버의 내부를 상기 인입구에 인접한 제1 공간과 상기 제1 공기 분출구에 인접한 제2 공간으로 구분하는 정류 모듈을 더 포함하는 선박.
제 1항에 있어서,
상기 정류 모듈은 허니콤(honeycomb) 형상의 정류판을 포함하는, 선박.
제 1항에 있어서,
상기 정류 모듈은 상기 바닥판과 상면판을 직접 연결하는, 선박.
제 1항에 있어서,
상기 바닥판은 상기 선체에 대해서 예각을 이루는, 선박.
제 1항에 있어서,
상기 바닥판은 선미측으로 갈수록 상기 선체 안쪽으로 기울어진, 선박.
제 1항에 있어서,
상기 바닥판에 형성되고, 상기 다수의 측벽 중 좌측벽 또는 우측벽을 따라 길게 형성된 제2 공기 분출구를 더 포함하고,
상기 바닥판에 형성되고, 상기 다수의 측벽 중 전측벽을 따라 길게 형성된 제3 공기 분출구를 더 포함하고,
상기 정류 모듈은 상기 제2 공기 분출구와 상기 제3 공기 분출구 사이에 배치되는, 선박.
제 1항에 있어서,
상기 바닥판은 선미측으로 갈수록 아래로 내려가는 경사를 갖는, 선박.