KR200474803Y1 - 횡동요 감쇠 탱크 - Google Patents

Abstract

선박이나 해양 구조물의 일정한 위치에 선박의 폭 방향으로 구비되어 파도에 의한 횡동요를 감쇠시킬 수 있도록 하는 횡동요 감쇠 탱크로, 상기 탱크의 내부에 선박의 폭 방향으로 설치되며 일정 간격을 두고 다수로 설치되는 지지 프레임을 포함하며, 상기 지지프레임의 양쪽 일정한 위치에는 유체 이동 구조물이 설치되고,
상기 지지 프레임의 양쪽에 설치되는 유체 이동 구조물은 상기 지지프레임과 인접하는 지지 프레임의 사이에 형성되는 유체 이동통로의 양쪽 일정한 위치에 서로 마주보는 형태로 설치되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 고안의 실시예에 따른 횡동요 감쇠탱크에 의하면, 횡동요 감쇠 탱크의 내부에 유체의 흐름을 보조하는 유체 이동 구조물을 설치하여 유체의 흐름을 원활하게 함으로써 횡동요의 감쇠 효과를 증진시켜 선박의 안정성과 해상에서의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 본 고안에 의하면, 선박의 제작특성을 고려하여 부가물의 크기와 위치를 재조정할 수 있으므로 탱크의 효율뿐만 아니라 부가물 설치에 대한 생산성 향상에도 기여하는 효과가 있게 된다.

Description

횡동요 감쇠 탱크{Anti-Rolling Tank}

본 고안은 선박이나 해양 구조물에 설치되는 횡동요 감쇠 탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 횡동요 감쇠 탱크의 내부에 구조물을 설치하여 유체의 흐름을 원활히 함으로써 선박의 안정성과 해상에서의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 횡동요 감쇠 탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 해상을 항해하거나 해상작업을 위한 선박, 부유식 해상구조물은 파도로 인한 동요를 하게 되며 이러한 선박의 동요는 승객, 작업자의 승선감과 작업성능을 떨어뜨릴 뿐 아니라 심한 경우 전복에 이르는 경우도 있다. 선박의 동요는 그 움직임의 양상에 따라 선박의 길이 방향의 운동인 전후동요(surging), 폭 방향의 운동인 좌우동요(swaying), 상하방향의 운동인 상하동요(heaving)와 전후, 좌우, 상하동요 운동방향 축에 대한 회전운동인 횡동요(rolling), 종동요(pitching), 선수동요(yawing)등 6자유도 운동의 조합으로 나타난다. 그 중에서도 횡동요는 해상파 주기와의 공진이 자주 발생하고 공진시의 그 응답이 매우 큰 특성을 가지고 있어 횡동요 저감장치가 많이 제안되었다.

대표적인 횡동요 저감장치는 빌지 킬(bilge keel), 횡요감쇠 탱크(anti-rolling tank)와 안정핀 장치(fin-stabilizer)를 들 수 있다. 빌지 킬은 선체빌지(bilge)에 길이방향으로 좁고 긴 판을 부착하여 횡동요시 빌지 킬에서 와류를 발생시켜 횡동요 감쇠력을 증가시킴으로써 공진시 횡동요 응답을 감소시켜 준다. 그러나, 이 방법은 가장 저렴하고 설치가 용이하나 그 효과는 가장 낮다.

안정핀 장치(Fin-stabilizer)는 선체의 양현 빌지(bilge) 근처에 날개를 달고 횡동요의 각도와 회전율, 가속도를 측정하여 날개의 각도를 능동제어함으로써 부가적인 감쇠력, 복원력을 발생시켜 횡동요 응답수준을 대폭 감소시킬 수 있으며, 이러한 안정핀 장치는 가장 효과가 좋은 것으로 알려져 있으나 선속이 10-15노트 이상인 경우에만 효과적이며 가장 고가이고 저항 증가로 인한 선속 감소 효과가 있으며 작동을 위한 추가 동력이 필요하게 된다.

횡동요 감쇠 탱크(anti-rolling tank)는 U자형 튜브구조를 선체 내부(주로 중앙부)에 설치하고 튜브 구조 속에 액체(물)를 채워 U자형 튜브내 액체유동 공진을 유발하여 횡동요의 공진점을 이동시키고, 아울러 횡동요 운동 감쇠력을 발생시켜 횡동요 공진시의 응답을 낮춰주는 장치이며, 이 장치는 설치 공간을 많이 차지하고 횡동요 주기가 짧을 때는 효율이 좋지 않은 문제점이 있게 된다.

대한민국 특허출원 제10-2009-0109217(발명의 명칭: 횡동요 저감구조를 가지는 해상 구조물) 대한민국 특허등록 제10-0780987(발명의 명칭: 동요경감 수조장치)

본 고안에서 해결하고자 하는 과제는 상기 횡동요 감쇠 탱크의 내부에 별도의 구조물을 설치하여 유체의 흐름을 원활하게 함으로써 감쇠효과를 증진시켜 선박의 안정성과 해상에서의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 하는 횡동요 감쇠 탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적하에 제안된 본 고안은, 선박이나 해양 구조물의 일정한 위치에 선박의 폭 방향으로 구비되어 파도에 의한 횡동요를 감쇠시킬 수 있도록 하는 횡동요 감쇠 탱크로, 상기 탱크의 내부에 선박의 폭 방향으로 설치되며 일정 간격을 두고 다수로 설치되는 지지 프레임을 포함하며, 상기 지지프레임의 양쪽 일정한 위치에는 유체 이동 구조물이 설치되는 것을 특징으로 하는 횡동요 감쇠 탱크를 제시한다.

본 고안에 있어 상기 지지 프레임의 양쪽에 설치되는 유체 이동 구조물은 상기 지지프레임과 인접하는 지지 프레임의 사이에 형성되는 유체 이동통로의 양쪽 일정한 위치에 서로 마주보는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 횡동요 감쇠 탱크를 제시한다.

본 고안에 있어 상기 지지프레임의 사이에 형성되는 유체 이동통로의 양쪽에 서로 마주보는 형태로 설치되는 유체 이동 구조물은 하단에 수평부를 구비하고 있는 경사판의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡동요 감쇠 탱크를 제시한다.

본 고안의 실시예에 따른 횡동요 감쇠탱크에 의하면, 횡동요 감쇠 탱크의 내부에 유체의 흐름을 보조하는 유체 이동 구조물을 설치하여 유체의 흐름을 원활하게 함으로써 횡동요의 감쇠 효과를 증진시켜 선박의 안정성과 해상에서의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 고안에 의하면, 선박의 제작특성을 고려하여 부가물의 크기와 위치를 재조정할 수 있으므로 탱크의 효율뿐만 아니라 부가물 설치에 대한 생산성 향상에도 기여하는 효과가 있게 된다.

도 1은 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크의 구성상태를 개략적으로 예시한 정면도
도 2는 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크에 있어 지지 프레임과 유체 이동 구조물의 배치 상태를 예시한 사시도
도 3은 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크의 작용상태를 예시한 도면

상기와 같은 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크의 구성상태를 개략적으로 예시한 정면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크에 있어 지지 프레임과 유체 이동 구조물의 배치 상태를 예시한 사시도이다.

본 고안은 선박이나 해양 구조물의 일정한 위치에 선박의 폭 방향으로 구비되어 파도에 의한 횡동요를 감쇠시킬 수 있도록 하는 횡동요 감쇠 탱크(10)로,

상기 탱크(10)의 내부에 선박의 폭 방향으로 설치되며 일정 간격을 두고 다수로 설치되는 지지 프레임(20)을 포함하며, 상기 지지프레임(20)의 양쪽 일정한 위치에는 유체 이동 구조물(30)이 서로 마주보는 형태로 설치된다.

상기 횡동요 감쇠탱크(10)는 선박이 좌우 횡동요를 할 때 선박 중앙에 폭 방향으로 U자형 물탱크를 설치하여 선박이 왼쪽으로 기울 때는 오른쪽으로 물탱크의 물이 이동하도록 만들고, 반대로 오른쪽으로 기울었을 때는 물탱크의 물이 왼쪽에 모이도록 하는 방법으로 서로 동요를 상쇄시키는 장치이며, 상기 횡동요 감쇠탱크(10)의 내부에는 일정간격을 두고 선체의 폭 방향으로 적어도 2 이상 다수의 지지 프레임(20)이 구비되는데, 상기 지지 프레임(20)들은 탱크의 내구성을 보강함과 동시에 지지 프레임과 인접하는 지지 프레임의 사이에는 유체 이동통로(11)가 형성된다.

여기서, 상기 지지 프레임(20)의 양쪽에 서로 마주보는 형태로 설치되는 유체 이동 구조물(30)(40)은 상기 지지프레임(20)의 사이에 형성되는 유체 이동통로(11)의 양쪽 일정한 위치에 서로 마주보는 형태로 설치되는데, 이 유체 이동 구조물(30)(40)은 하단에 수평부(31)(41)를 갖는 경사판(32)(42)의 형태로 이루어진다.

이 경우, 상기 유체 이동 구조물(30)(40)의 경사판(32)(42)은 유체가 오른쪽에서 왼쪽으로 이동할 때는 오른쪽에 위치하는 유체 이동 구조물(40)의 경사판(42)이 유체를 왼쪽 방향으로 밀어줌에 따라 유체의 이동속도를 증가시키게 되는 한편, 이와 반대로 유체가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때는 왼쪽에 위치하는 유체 이동 구조물(30)의 경사판(32)이 유체를 오른쪽 방향으로 밀어줌에 따라 유체의 이동속도를 증가시켜 유체의 이동이 신속하게 이루질 수 있도록 보조하는 기능을 수행하게 된다.

이때, 상기 유체 이동 구조물(30)(40)의 경사판(32)(42)은 45도 각도의 경사를 갖도록 이루어지는 것이 바람직한데, 이 경사각이 45도 보다 작을 경우에는 경사판(32)(42)으로 유입되는 유체를 경사판(32)(42)이 수용하지 못하여 유체의 이동량이 감소하게 되는 문제점이 발생할 수 있고, 경사각이 45도 보다 클 경우에는 유체를 미는 힘이 약하여 유체의 흐름이 지연되는 문제점이 발생할 수 있다.

도 3은 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크의 작용상태를 예시한 도면이다.

상기 도면에서 알 수 있는 바와 같이 파도나 외부적인 요인에 의하여 선박이 왼쪽으로 기울 때는 오른쪽으로 물탱크의 물이 이동하고, 반대로 오른쪽으로 기울었을 때는 물탱크의 물이 왼쪽에 모임에 따라 서로 동요를 상쇄시키게 된다.

이 경우, 오른쪽에서 왼쪽, 혹은 왼쪽에서 오른쪽으로 유체가 이동할 때 상기 유체 이동 구조물(30)(40)이 유체의 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 소정된 방향으로 유체를 밀어주게 되는데, 이때, 도 3에 도시한 바와 같이 유체가 오른쪽에서 왼쪽으로 이동할 때는 오른쪽에 위치하는 유체 이동 구조물(40)의 경사판(42)이 유체를 왼쪽 방향으로 밀어줌에 따라 유체의 이동속도를 증가시키게 되는 한편, 이와 반대로 유체가 왼쪽에서 오른쪽으로 이동할 때는 왼쪽에 위치하는 유체 이동 구조물(30)의 경사판(32)이 유체를 오른쪽 방향으로 밀어줌에 따라 유체의 이동속도를 증가시켜 유체의 이동이 신속하게 이루질 수 있도록 보조하게 되며, 이와 같이 유체의 이동이 신속하게 이루어짐에 따라 횡동요의 감쇠 효과를 크게 향상시킬 수 있도록 한다.

상기와 같은 본 고안의 실시예에 따른 횡동요 감쇠탱크에 의하면, 횡동요 감쇠 탱크의 내부에 유체의 흐름을 보조하는 유체 이동 구조물을 설치하여 유체의 흐름을 원활하게 함으로써 횡동요의 감쇠 효과를 증진시켜 선박의 안정성과 해상에서의 작업 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 고안에 의하면, 선박의 제작특성을 고려하여 부가물의 크기와 위치를 재조정할 수 있으므로 탱크의 효율뿐만 아니라 부가물 설치에 대한 생산성 향상에도 기여하는 효과가 있게 된다.

지금까지 실시예들을 통하여 본 고안에 따른 횡동요 감쇠 탱크에 대하여 설명하였다. 본 명세서와 도면에는 본 고안의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 고안의 기술 내용을 쉽게 설명하고 고안의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 고안의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환 및 변형이 가능 하다는 것이 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이라 할 수 있다.

10: 횡동요 감쇠탱크 11: 유체 이동통로
20: 지지 프레임 30,40: 유체 이동 구조물
31,41: 수평부 32,42: 경사판

Claims (4)

1. 선박이나 해양 구조물의 일정한 위치에 선박의 폭 방향으로 구비되어 파도에 의한 횡동요를 감쇠시킬 수 있도록 하는 횡동요 감쇠 탱크로, 상기 탱크의 내부에 선박의 폭 방향으로 설치되며 일정 간격을 두고 다수로 설치되는 지지 프레임을 포함하며, 상기 지지 프레임의 일정한 위치에는 상기 지지 프레임의 사이에 형성되는 유체 이동 통로의 양쪽에 서로 마주보는 형태로 유체 이동 구조물이 설치되고,
   상기 유체 이동 구조물은 상기 선박이 횡동요를 할 때 상기 탱크에 수용된 유체가 이동하는 방향으로 상기 유체를 밀어줌으로써 상기 유체의 이동을 증가시키도록 일정한 각도의 경사를 갖고 하단에 수평부를 구비하고 있는 경사판의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 횡동요 감쇠 탱크.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 유체 이동 구조물의 경사판은 45도 각도의 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 횡동요 감쇠 탱크.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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