KR102583988B1 - 보조부력장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치는, 선체 상에 배치되는 지지부, 길이방향으로 복수개의 프레임이 다단으로 이루어져 신축 가능하고, 일단이 지지부에 연결되는 연결부 및 상기 연결부의 타단에 연결되고, 상기 연결부의 신축에 의해 위치가 조절되어 상기 선체에 부력을 제공하는 부력부를 포함할 수 있다.

Description

보조부력장치{AUXILIARY BUOYANCY APPARATUS}
본 발명은 보조부력장치에 관한 것이다.
기존의 양식장 작업용 선박의 경우 너클 크레인 또는 지브 크레인을 선박에 탑재하여 중량물 작업을 해왔다. 일반적인 작업선은 길이에 비해 선폭이 적정 값 보다 작고, 전복의 우려가 늘 잔존해왔다. 어선 또는 바지선의 경우 중량물 작업시 크레인 암의 길이를 길게 전개할 경우 길이*중량물에 해당하는 전도 모멘트가 작용된다.
작업선박은 주로 흘수가 낮은 편이며 수면에서 건현까지의 높이 차가 크지 않다는 특징이 있다. 또한 크레인으로 중량물 작업을 할 때, 중량물의 무게중심이 선박의 무게중심보다 높이 위치하면서 전도복원 반경을 초과하는 경우가 발생한다.
이 때, 선박에서 중량물을 걷어 올릴 때 갑작스러운 하중 변화에 따라 침수 또는 전복이 야기된다.
이에 따라 크레인으로 중량물 작업할 때, 무게균형 상실로 인한 전복방지를 위해 고의로 선박 좌 우측에 중량물을 추가 탑재하여 조업하는 사례도 종종 확인되었다.
작업 중 전복사고가 일어나는 원인은 잔잔한 해상의 상황에서나 혹은 기후조건의 변화와 관계없이 매번 똑같은 양식작물 인양조건을 갖추어 작업하더라도 인양 대상이 고중량으로 될 경우, 전복 사고를 피하기 어렵다는 문제가 있다.
KR 2010-0010624 A
본 발명의 일 실시예는, 보조부력을 제공함으로써 중량물 작업시에 발생하는 전복사고를 예방하고, 선박의 안정성을 향상시킬 수 있는 보조부력장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치는, 선체 상에 배치되는 지지부, 길이방향으로 복수개의 프레임이 다단으로 이루어져 신축 가능하고, 일단이 지지부에 연결되는 연결부 및 상기 연결부의 타단에 연결되고, 상기 연결부의 신축에 의해 위치가 조절되어 상기 선체에 부력을 제공하는 부력부를 포함할 수 있다.
상기 지지부는, 상기 연결부가 관통 연결되는 제1 지지부 및 상기 제1 지지부의 일측에 배치되어, 상기 연결부의 일단이 결합되는 제2 지지부를 포함할 수 있다.
상기 제2 지지부는, 소정 거리 이격 배치되며, 이격공간에 상기 연결부의 일단이 삽입되는 한 쌍의 제1 지지부재, 상기 한 쌍의 제1 지지부재를 연결하는 제2 지지부재 및 일단이 상기 제2 지지부재에 연결되고, 타단이 상기 선체 상에 고정되는 제3 지지부재를 포함할 수 있다.
상기 연결부는, 일단에 형성되고, 상기 이격공간에 삽입되어 상기 한 쌍의 제1 지지부재에 결합되는 제1 연결구 및 상기 부력부에 연결되는 제2 연결구를 포함할 수 있다.
상기 연결부는, 상기 프레임 내부에 설치되고 유압에 의해 신축되어, 상기 다단의 프레임을 순차적으로 인입 또는 인출하는 실린더를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치는, 보조부력을 제공함으로써 중량물 작업시에 발생하는 전복사고를 예방할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치는, 연결부를 신축시킴에 따라 부력부의 위치를 조절하여, 보조부력 없이도 선박의 사용이 가능하며, 중량물 작업시에는 부력부를 통해 보조부력을 제공하여 선박의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치가 장착된 선박을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선박의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 보조부력장치의 분해사시도이다.
도 4는 도 1의 정면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 보조부력장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조부력장치가 장착된 선박을 도시한 사시도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 보조부력장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참고부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치가 장착된 선박을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 선박의 평면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 보조부력장치의 분해사시도이며, 도 4는 도 1의 정면도이다.
먼저, 도 1을 참고하면, 선박은 선체 상에 크레인(2) 및 보조부력장치(10)가 설치될 수 있다. 선박은 크레인(2)을 통해 중량물을 인양하는 작업을 할 수 있다. 예를 들어, 크레인(2)은 너클 크레인 또는 지브 크레인일 수 있다. 또한, 선박에는 유압공급부(미도시)가 설치되어 크레인(2)으로 유압을 공급하여 작동되도록 할 수 있다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 보조부력장치(10)는 지지부(100), 연결부(200) 및 부력부(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이 보조부력장치(10)는 복수개가 선박의 양측에 설치되어, 선박에 보조부력을 제공할 수 있다.
지지부(100)는 제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)를 포함할 수 있다.
제1 지지부(110)는 선체(1) 상에 설치될 수 있다. 예를 들어, 제1 지지부(110)의 일면은 선체(1)의 내벽면과 마주보게 배치될 수 있다.
또한, 제1 지지부(110)는 일면에서 타면을 관통하는 삽입홀(111)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 삽입홀(111)은 일면에서 타면으로 갈수록 상향 경사지는 형태일 수 있다. 삽입홀(111)에는 후술할 연결부(200)가 관통 연결될 수 있다.
제2 지지부(120)는 제1 지지부재(121), 제2 지지부재(122) 및 제3 지지부재(123)를 포함할 수 있다.
제1 지지부재(121)는 제1 지지부(110)의 일측에서 선체(1) 상에 설치될 수 있다. 제1 지지부재(121)는 한 쌍으로 형성되며, 각각은 소정 거리 이격배치될 수 있다. 이때, 한 쌍의 제1 지지부재(121)의 이격공간에는 후술할 연결부(200)의 일단이 삽입될 수 있다.
또한, 한 쌍의 제1 지지부재(121)는 각각의 양측면을 관통하는 연결홀(121b)이 형성될 수 있다. 이때, 제1 체결부재(231)가 연결홀(121b) 및 한 쌍의 제1 지지부재(121) 사이에 삽입되어 있는 연결부(200)를 관통 연결함으로써, 연결부(200)가 한 쌍의 제1 지지부재(121)에 결합되도록 할 수 있다.
제2 지지부재(122)는 한 쌍의 제1 지지부재(121) 상단에 배치되어, 한 쌍의 제1 지지부재(121)를 연결할 수 있다.
제3 지지부재(123)는 일단이 제2 지지부재(122)에 연결되고, 타단이 선체(1)의 바닥면에 고정될 수 있다. 이때, 제3 지지부재(123)는 일단에서 타단으로 갈수록 경사지게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 지지부재(121) 및 제2 지지부재(122)에 대한 지지력을 향상시킬 수 있다.
연결부(200)는 프레임(210), 실린더(220), 제1 연결구(230) 및 제2 연결구(240)를 포함할 수 있다.
프레임(210)은 길이방향을 따라 복수개가 다단으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 복수개의 프레임(210) 각각의 단면적은 상이하며, 단면적이 큰 프레임(210) 내부에 단면적이 작은 프레임(210)이 순차적으로 삽입되어 있는 구조이다. 이때, 최외측에 배치된 프레임(210)은 제1 지지부재(121)에 연결되고, 최내측에 배치된 프레임(210)은 부력부(300)에 연결될 수 있다. 다른 예로, 프레임(210)의 단면은 원형 또는 팔각형일 수 있다.
또한, 프레임(210)은 선체를 관통하거나 또는 선체의 테두리 상부에 지지될 수 있다.
실린더(미도시)는 프레임(210)의 내부에 설치될 수 있다. 예를 들어, 실린더는 선박에 설치된 유압공급부(미도시)로부터 유압을 공급받거나 유압이 해제됨으로써 신축될 수 있다. 다른 예로, 실린더는 유압뿐만 아니라 공압에 의해 작동될 수도 있다.
이에 따라, 실린더는 다단의 프레임(210)을 순차적으로 인출하거나 인입시킴으로써 연결부(200) 전체의 길이가 신축되도록 할 수 있다.
제1 연결구(230) 및 제2 연결구(240)는 소정의 두께를 갖는 판 형상으로, 제1 연결구(230)는 프레임(210)의 길이방향 일단에 형성되고, 제2 연결구(240)는 프레임(210)의 길이방향 타단에 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 연결구(230)는 최외측에 배치된 프레임(210)의 끝단에 형성되고, 제2 연결구(240)는 최내측에 배치된 프레임(210)의 끝단에 형성될 수 있다.
이때, 제1 연결구(230)는 한 쌍의 제1 지지부재(121)의 이격공간(121a)에 삽입되며, 제1 체결부재(231)가 관통 연결됨으로써 제1 지지부재(121)에 결합될 수 있다.
제2 연결구(240)는 후술할 부력부(300)의 제3 연결구(320)에 삽입되며, 제2 체결부재(241)가 관통 연결됨으로써 부력체(310)에 결합될 수 있다.
부력부(300)는 부력체(310) 및 제3 연결구(320)를 포함할 수 있다
부력체(310)는 내부 공간을 갖는 통 형상으로, 내부에는 발포성 물질을 충진함으로써 부력을 가질 수 있다. 예를 들어, 부력체(310)는 알루미늄 재질로 이루어지는 원통 형상일 수 있으며, 내부에는 발포성 폴리우레탄이 충진 되고, 표면에는 폴리우레아가 도포될 수 있다.
제3 연결구(320)는 부력체(310)의 일측에 설치될 수 있다. 제3 연결구(320)에는 연결부(200)의 제2 연결구(240)가 삽입되고, 제2 체결부재(241)에 의해 제3 연결구(320) 및 제2 연결구(240)가 연결될 수 있다. 이에 따라, 연결부(200) 및 부력부(300)가 결합될 수 있다.
한편, 하나의 부력부(300)에는 다수 개의 연결부(200)가 연결될 수도 있으며, 연결부(200)의 개수와 대응되는 개수로 제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)가 설치될 수 있다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 보조부력장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.
보조부력장치(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 연결부(200)의 길이를 축소하여 부력체(310)를 수면으로부터 이격시킬 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 연결부(200)의 길이를 늘려 부력체(310)를 수면에 잠기도록 할 수 있다. 즉, 연결부(200)의 길이를 신축시킴에 따라 부력체(310)를 상승 및 하강시킬 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이 부력체(310)를 하강시켜 수면에 잠기도록 할 경우, 부력체(310)가 선체(1)에 부력을 제공할 수 있다.
이에 따라, 도 6에 도시된 바와 같이 크레인(2)을 작동시켜 중량물의 인양 작업을 할 경우 선체(1)가 중량물의 무게에 의해 어느 일측으로 기울어질 수 있는데, 이때 부력체(310)에서 제공하는 부력에 의해 선체(1)가 무게 균형을 유지할 수 있으며 수평 상태로 용이하게 복구될 수 있도록 하여 안정성을 향상시킬 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 보조부력장치(10)는 보조부력을 제공함으로써 중량물 작업시에 발생하는 전복사고를 예방할 수 있다.
또한, 보조부력장치(10)는 연결부(200)를 신축시킴에 따라 부력부(300)의 위치를 조절하여, 보조부력 없이도 선박의 사용이 가능하며, 중량물 작업시에는 부력부(300)를 통해 보조부력을 제공하여 선박의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조부력장치가 장착된 선박을 도시한 사시도이다. 도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 보조부력장치의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 7 내지 도 9를 참고하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 보조부력장치(10)는 지지부(100), 연결부(200), 부력부(300) 및 조절부(400)를 포함할 수 있으며, 선박(1)의 일측에는 연결부(200)가 상하로 이동될 수 있도록 상하로 소정 길이 연장된 가이드홀(3)이 형성될 수 있다.
지지부(100), 연결부(200) 및 부력부(300)에 대해서는 전술한 바와 동일하므로 차이가 있는 부분에 대해서만 설명한다.
조절부(400)는 제1 받침부재(410), 제1 높이조절부(420), 제2 받침부재(430) 및 제2 높이조절부(440)를 포함할 수 있다.
제1 받침부재(410)는 제1 지지부(110) 및 제2 지지부(120)의 하부에 배치될 수 있다. 제1 받침부재(410)는 선박(1)의 바닥 표면에 배치되거나, 또는 내입될 수 있다.
제1 높이조절부(420)는 선박(1)의 바닥 내측에 설치되어 제1 받침부재(410)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 제1 높이조절부(420)는 실린더일 수 있으며, 선박에 설치된 유압공급부(미도시)로부터 유압을 공급받거나 유압이 해제됨으로써 신축될 수 있다.
이에 따라 제1 높이조절부(420)는 신축됨에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 제1 받침부재(410)를 하방으로 이동시켜 선박의 바닥에 안착시키거나, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 받침부재(410)를 상방으로 이동시킬 수 있다.
제2 받침부재(430)는 선박(1)의 테두리 내측에 배치되어 연결부(200)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 선박(1)의 테두리 내측에는 상하로 연장되며 가이드홀(3)과 연통되는 공간이 형성될 수 있으며, 이 공간과 대응되는 형태의 제2 받침부재(430)가 테두리 내측에 삽입될 수 있다. 이에 따라, 제2 받침부재(430)는 연결부(200)의 하부를 지지할 수 있다.
다른 예로, 제2 받침부재(430)의 상부에 경사면(431)이 형성될 수 있다. 경사면(431)은 연결부(200)의 경사각도와 대응되도록 형성되어, 연결부(200)를 더 효과적으로 지지할 수 있다.
제2 높이조절부(440)는 선박(1)의 테두리 내측에 설치되어 제2 받침부재(430)를 지지할 수 있다. 예를 들어, 제2 높이조절부(440)는 실린더일 수 있으며, 선박에 설치된 유압공급부(미도시)로부터 유압을 공급받거나 유압이 해제됨으로써 신축될 수 있다.
이에 따라 제2 높이조절부(440)는 신축됨에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 제2 받침부재(430)를 하방으로 이동시켜 선박의 바닥에 안착시키거나, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 받침부재(410)를 상방으로 이동시킬 수 있다.
제1 높이조절부(420)를 통해 제1 받침부재(410)를 승하강 시킴으로써 부력부(300)의 위치를 조절할 수 있다. 이에 따라, 해수면의 높이 등 주변 환경에 대응할 수 있도록 사용자가 원하는 위치로 부력부(300)를 이동시킬 수 있다.
또한, 제2 높이조절부(440)를 통해 제2 받침부재(430)를 승하강 시킴으로써, 제1 높이조절부(420)에 의해 가이드홀(3)을 따라 상하로 위치가 조절된 연결부(200)를 지지할 수 있다. 연결부(200)가 상승되면서 가이드홀(3)의 일부가 개방될 수 있으나, 제2 받침부재(430)가 상승되면서 가이드홀(3)의 개방 부위를 막으므로 파도가 칠 경우 물이 흘러들어오는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
1: 선박 2: 크레인
10: 보조부력장치 100: 지지부
110: 제1 지지부 111: 삽입홀
120: 제2 지지부 121: 제1 지지부재
121a: 이격공간 121b: 연결홀
122: 제2 지지부재 123: 제3 지지부재
200: 연결부 210: 프레임
230: 제1 연결구 231: 제1 체결부재
240: 제2 연결구 241: 제2 체결부재
300: 부력부 310: 부력체
320: 제3 연결구
400: 조절부 410: 제1 받침부재
420: 제1 높이조절부 430: 제2 받침부재
440: 제2 높이조절부

Claims (5)

  1. 선체 상에 배치되는 지지부;
    길이방향으로 복수개의 프레임이 다단으로 이루어져 신축 가능하고, 일단이 지지부에 연결되는 연결부;
    상기 연결부의 타단에 연결되고, 상기 연결부의 신축에 의해 위치가 조절되어 상기 선체에 부력을 제공하는 부력부; 및
    상기 지지부 및 상기 연결부의 하측에 구비되며, 상하방향으로 이동하여 상기 지지부 및 상기 연결부의 위치를 조절하는 조절부를 포함하고,
    상기 연결부는 상기 선체 일측에 구비되는 가이드홀을 관통하도록 배치되며,
    상기 지지부는,
    상기 선체의 내벽면과 마주보게 배치되어 상기 연결부가 관통 연결되는 제1 지지부; 및
    상기 제1 지지부의 일측에 배치되어, 상기 연결부의 일단이 결합되는 제2 지지부를 포함하고,
    상기 제2 지지부는,
    소정 거리 이격 배치되며, 이격공간에 상기 연결부의 일단이 삽입되는 한 쌍의 제1 지지부재;
    상기 한 쌍의 제1 지지부재를 연결하는 제2 지지부재; 및
    일단이 상기 제2 지지부재에 연결되고, 타단이 상기 선체 상에 고정되는 제3 지지부재를 포함하는 보조부력장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는,
    일단에 형성되고, 상기 이격공간에 삽입되어 상기 한 쌍의 제1 지지부재에 결합되는 제1 연결구; 및
    상기 부력부에 연결되는 제2 연결구를 포함하는 보조부력장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결부는,
    상기 프레임 내부에 설치되고 유압에 의해 신축되어, 상기 다단의 프레임을 순차적으로 인입 또는 인출하는 실린더를 더 포함하는 보조부력장치.
KR1020210075946A 2021-06-11 2021-06-11 보조부력장치 KR102583988B1 (ko)

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