KR200378405Y1 - 선박용 계측장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박용 계측장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체의 내부와 외부 사이를 완전히 밀폐시켜 해수의 유입을 차단하면서 선체주위를 계측할 수 있고, 각 부품이 상호 견고하게 고정되도록 하여 선체 외부의 열악한 환경에서도 지속적인 계측이 가능하며, 다양한 계측장비를 선택적으로 채택하여 사용할 수 있는 선박용 계측장치에 관한 것이다.

이를 위해 본 고안은 선체의 바닥면에 결합되는 소켓과 상기 소켓의 내측에 결합되는 플러그와 상기 플러그의 내측에 결합되며, 그 내부로는 길이방향을 따라 관통로가 형성된 코어볼트와 상기 관통로를 따라 상기 코어볼트에 내삽되어 결합되는 계측수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 계측장치{Measuring Apparatus for Ship}

본 고안은 선박용 계측장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선체의 내부와 외부 사이를 완전히 밀폐시켜 해수의 유입을 차단하면서 선체주위를 계측할 수 있고, 각 부품이 상호 견고하게 고정되도록 하여 선체 외부의 열악한 외부환경에서도 지속적인 계측이 가능하며, 다양한 계측장비를 선택적으로 채택하여 사용할 수 있는 선박용 계측장치에 관한 것이다.

일반적으로 유체는 그 속도가 증가할 때 물에 접하고 있는 물체의 표면 근처에서는 압력이 낮아져서 물이 수증기로 변화하게 되는 바, 이때 수증기의 밀도는 물의 밀도에 비하여 무시할 수 있을 정도로 작으므로 마치 물 속에 빈 공간이 형성되는 것과 같게 된다.

이와 같이 흐르는 유체중에 공동부가 형성되는 것을 캐비테이션(Cavitation)이라 하며, 이런 캐비테이션은 선박의 추진 장치로 사용되는 프로펠러와 같이 수중에 작동하는 각종 기구에서 발생된다.

캐비테이션은 프로펠러의 날개를 침식으로 손상시키는 작용을 할 뿐만 아니라 선박의 추진효율을 감소시키고 선체의 진동이나 소음을 증가시키는 등 여러 가지 바람직하지 않은 부작용을 유발한다.

또한, 최근 프로펠러는 선박들의 대형화 및 고속화 경향으로 인하여 프로펠러의 하중이 점차 증대되고 있으며, 프로펠러 캐비테이션 발생량 그리고 이에 따라 선체에서의 변동압력도 함께 증가하는 경향이 있다.

이러한 변동압력의 선체 표면에서의 적분값이 선체표면적이기 때문에 변동압력은 선체 진동을 일으키는 주요 기진력의 한 성분이 된다.

따라서, 저진동 선박 건조를 위해서는 변동압력의 크기에 대한 정확한 평가가 필요하고, 이를 위해서는 실선에서의 변동압력 계측이 필수적이다.

세계 유수의 선박관련 연구기관들은 변동압력 크기 평가와 관련하여 수치해석과 모형실험을 수행해 오고 있고, 이미 확보된 실선계측결과와의 비교를 통해 모형선-실선 상관관계를 정립하고 있으나, 국내 연구기관에서는 이러한 실선계측의 실적이 적기 때문에 연구성과가 상당히 미미한 수준에 머무르고 있다.

현재 변동압력 계측방법은 주로 선체 표면에 압력센서를 설치하는 방법을 사용하며, 이 때 압력센서는 물 밖의 선체표면에 접하도록 하여 불연속면을 피하도록 한다. 불연속면은 표면압력 계측시 불필요한 유동에 의한 압력을 교란시킬 수 있기 때문이다. 한편 계측된 시그날(signal)은 선체 안으로 전선케이블을 통하여 분석기를 통해 주파수별로 분석한다.

상기와 같은 변동압력을 측정하기 위해서는 선체의 프로펠러의 근처에 압력계측장치를 설치해야 되는데, 종래에는 별도의 취부 구조 없이 선체의 외판에 탭을 내고 상기 탭을 낸 홀에 센서를 장착하는 방법을 사용하거나, 선체 외판에 홀을 내지 않고 선체 외판의 표면에 센서를 설치하여 계측 데이터를 수신할 수 있도록 센서로부터 연결된 케이블을 선미 갑판까지 설치를 하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 선체 변동압력 계측장치는 별도의 취부 구조 없이 선체의 외판에 홀을 내어 사용하기 때문에 선체 외판에 국부하중을 증가시킬 수 있으며, 파랑하중 등 외부하중이 급격히 증가할 경우 변동압력센서 외부의 홀에 크랙(crack)이 발생하여 구조 강도면에서 취약한 문제점이 있었고, 센서를 장착하는 구조도 공인된 규격이 아니기 때문에 매번 검사를 받아야 하는 번거로움이 있었다.

또한, 선체 외관에 홀을 내지 않고 선체 변동압력을 측정하는 장치에서는 변동압력을 계측한 후에 사후작업인 케이블 철거작업 및 도장작업을 하여야 하고, 이러한 작업을 위해 고가 사다리의 설치를 해야 하는 등 실선변동압력센서의 회수 비용이 증가하는 문제점이 발생하였다.

본 고안의 목적은 선체의 내부와 외부 사이를 완전히 밀폐시켜 해수의 유입을 완전히 차단하면서 선체주위를 계측할 수 있으며, 각 부품이 상호 견고하게 고정되도록 하여 선체 외부의 열악한 환경에서도 지속적인 계측이 가능한 선박용 계측장치를 제공하는데 있다.

아울러, 본 고안의 또 다른 목적은 다양한 계측장비를 선택적으로 채택하여 사용할 수 있는 선박용 계측장치를 제공하는데 있다.

본 고안은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 선체의 바닥면에 결합되는 소켓과 상기 소켓의 내측에 결합되는 플러그와 상기 플러그의 내측에 결합되며, 그 내부로는 길이방향을 따라 관통로가 형성된 코어볼트와 상기 관통로를 따라 상기 코어볼트에 내삽되어 결합되는 계측수단을 포함하여 구성된다.

이하에서는 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.

도 1a와 도 1b는 본 고안에 따른 선박용 계측장치가 선체에 결합된 것을 나타낸 단면도이고, 도 2a와 도 2b는 도 1a와 도 1b의 코어볼트를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 1a의 플러그를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 고안에 따른 선박용 계측장치의 보조플러그를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 고안에 따른 선박용 계측장치의 압력센서를 나타낸 단면도이며, 도 6는 본 고안에 따른 선박용 계측장치의 수중 청음기를 나타낸 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 선박용 계측장치(100,100a)는 크게 소켓(10), 플러그(20), 코어볼트(30,30a), 계측수단(40,45,50)으로 구성된다.

상기 소켓(10)은 선체의 바닥면(200)에 결합되며, 그 내벽면은 상기 플러그(20)와의 결합을 용이하며 견고하게 할 수 있도록 나사형상을 취한다.

이때, 선체 바닥면(200)과의 결합방식에 있어서는 상기 소켓(10)은 선체에 한번 결합되면 분리할 필요가 없는바, 선체의 바닥면(200)에 용접되는 것이 바람직하며, 선박의 특성상 높은 압력 등에 잘 견디기 위하여 견고한 이중 용접이 바람직하다.

한편, 상기 플러그(20)는 그 외측면이 나사형상을 취하여 상기 소켓(10)에 나사체결로 결합되며, 조립이 용이할 수 있도록 플랜지 형상을 가지며 상기 코어볼트(30,30a)를 축설하기 위하여 축방향으로 플러그(20) 내부에는 공간이 형성된다.

여기서, 상기 소켓(10)과 플러그(20) 사이에는 해수의 유입 가능성이 있는 빈틈이 완전히 방지되도록 나사체결로 결합되며 상기 소켓(10)과 플러그(20)의 나사체결이 이루어 지지 않는 부위는 오링(15)이 개재되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 계측수단(40,45)으로는 압력센서(40)와 수중청음기(45) 중에서 채택될 수 있으며, 여타의 계측장비도 채택되어 사용 가능함은 물론이다.

상기 계측수단(40,45)으로서 채택되는 장비들은 그 형상이 서로 상이하나 계측을 위한 센싱부(41,46)와 상기 센싱부(41,46)에서 계측된 정보를 선박 내부로 전송시키기 위한 케이블(42,47)이 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 계측수단(40,45)에는 해수면의 유입을 더욱 방지하기 위해 오링(43,48)이 결합되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 플러그(20)의 내측에는 코어볼트(30)가 결합되는데, 상기 코어볼트(30,30a)는 다음과 같은 구조를 갖는다.

상기 코어볼트(30,30a)는 그 내부로 길이방향을 따라 관통로(32)가 형성된 몸체(31)와 상기 몸체(31)의 상측이 외측방향으로 돌출되어 형성되는 헤드(35)로 구성된다.

이때, 상기 관통로(32)는 계측수단(40,45)을 결합하기 위해 마련되는 것이다.

그리고, 상기 코어볼트(30,30a) 헤드(35)의 상부면에는 상기 코어볼트(30,30a)를 결합시키기 위한 공구와의 접촉이 용이하도록 홈(36)이 형성된다.

아울러, 상기 몸체(31)의 내벽면에는 요홈(33)이 형성되는데, 이는 상기 코어볼트(30,30a)에 계측수단(40,45)이 결합될 시 상기 계측수단(40,45)에 결합된 오링(43,48)을 수용, 고정시키기 위함이다.

또한, 상기 코어볼트(30,30a)는 채택되는 상기 계측수단(40,45,50)의 종류에 따라 그 길이와 내부 관통로(32)의 직경 및 길이를 달리함으로써 상기 계측수단(40,45)과 정확하고 견고한 결합을 이룰 수 있다.

상기와 같은 본 고안의 구성과 구조에 따르면, 본 고안에서는 채택되는 계측수단(40,45)의 형상에 따라 이에 대응되는 코어볼트(30,30a)도 선택적으로 플러그(20)에 결합시킴으로써 다양한 계측장비의 장착이 가능함을 알 수 있다.

또한, 상기 소켓(10)과 플러그(20), 상기 플러그(20)와 코어볼트(30,30a)는 모두 나사 체결되어 상호 견고한 결합을 이루게 된다.

그리고 상기 계측수단(40,45)에 결합되는 오링(43,48)과 상기 플러그(20)와 소켓(10) 사이에 개재되는 오링(15)은 해수의 유입을 완전히 차단한다.

한편, 본 고안에 따른 선박용 계측장치(100,100a)의 유지보수 시에는, 상기 플러그(20)를 대신하여, 내부에 코어볼트(30,30a)를 결합시키기 위한 공간을 형성하지 않음으로써 선체의 내,외부의 간의 유체의 이동을 차단시킬 수 있는 보조플러그(20a)를 상기 소켓(10)에 결합시킴으로써, 해수가 유입되는 것을 방지하면서 해당 부품을 수리 및 정비할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안은 선체의 내부와 외부 사이를 완전히 밀폐시켜 해수의 유입을 완전히 차단하면서 선체주위를 계측할 수 있는 효과가 있으며, 각 부품이 상호 견고하게 고정되도록 하여 선체 외부의 열악한 외부환경에서도 지속적인 계측이 가능한 효과가 있다.

아울러, 본 고안은 다양한 계측장비를 선택적으로 채택하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1a와 도 1b는 본 고안에 따른 선박용 계측장치가 선체에 결합된 것을 나타낸 단면도,

도 2a와 도 2b는 도 1a와 도 1b의 코어볼트를 나타낸 단면도,

도 3은 도 1a의 플러그를 나타낸 단면도,

도 4는 본 고안에 따른 선박용 계측장치의 보조플러그를 나타낸 단면도,

도 5는 본 고안에 따른 선박용 계측장치의 압력센서를 나타낸 단면도,

도 6는 본 고안에 따른 선박용 계측장치의 수중 청음기를 나타낸 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 소켓 15: 오링

20: 플러그 20a: 보조플러그

30: 코어볼트(수중청음기용) 31: 몸체

32: 관통로 33: 요홈

35: 헤드 36: 홈

40: 압력센서 41,46: 센싱부

42,47: 케이블 43,48: 오링

45: 수중청음기 100,100a: 선박용 계측장치

200: 선체 바닥면

Claims (4)

1. 선체 바닥면(200)의 천공부에 결합되는 소켓(10);

   상기 소켓(10)의 내측에 체결과 분해가 가능하게 결합되는 플러그(20);

   상기 플러그(20)의 내측에 체결과 분해가 가능하게 결합되며, 그 내부로는 길이방향을 따라 관통로(32)가 형성된 코어볼트(30,30a); 및

   상기 관통로(32)를 따라 상기 코어볼트(30,30a)에 내삽되어 결합되는 계측수단(40,45);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 계측장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 소켓(10)과 플러그(20) 사이에는 오링(15)이 개재되는 것을 특징으로 하는 선박용 계측장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 코어볼트(30, 30a)의 관통로(32)에는 상기 계측수단(40,45)에 장착된 오링(43,48)이 삽입될 수 있는 요홈(33)이 형성된 것을 특징으로 하는 선박용 계측장치.
4. 제 1항에 있어서,

   계측을 실시하지 않는 경우 상기 선체 바닥면(200)의 천공부를 밀폐하기 위한 보조플러그(20a)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 계측장치.