KR20080005641U

KR20080005641U - 잠수정용 발라스트 장치

Info

Publication number: KR20080005641U
Application number: KR2020070008342U
Authority: KR
Inventors: 임성기
Original assignee: (주)보고
Priority date: 2007-05-21
Filing date: 2007-05-21
Publication date: 2008-11-26
Also published as: KR200443276Y1

Abstract

본 고안은 잠수정용 발라스트 장치에 관한 것으로서, 잠수정이 부상 및 잠수할 수 있도록 한 발라스트부를 압력선체 내/외부에 각각 구비하고, 제어부를 통하여 잠수정을 제어하도록 한 잠수정용 발라스트 장치에 있어서,

선수와 선미측 상단에 형성되어 해수 및 공기를 저장하는 소프트발라스트탱크와, 선수와 선미측 하단에 형성되어 해수 및 공기를 저장하는 하드발라스트탱크가 형성된 발라스트부와, 상기 발라스트부에 해수 및 공기를 이송할 수 있도록 하는 제어부가 구성성된다.

따라서, 본 고안에 의한 잠수정용 발라스트 장치는 선수와 선미 상·하부에 각각 소프트·하드발라스트탱크를 구비하여 수중에서 잠수정 직진주행 성능을 높이고, 수면정박시에 장비 입·출로 인한 중량변동 시에도 길이방향의 평형 안전성을 유지시켜주고, 또한, 각각 동일배관으로 형성되어 잠수정 내부에 공기와 해수를 운반하는 공기이송관과 해수이송관을 구비함으로써, 잠수정 내부에서 차지하는 면적을 최소화한 효과가 있다.

잠수정, 발라스트, 펌프, 탱크, 밸브

Description

잠수정용 발라스트 장치 { BALLAST APPARATUS OF UNDERWATER VEHICLE }

도 1은 종래 기술에 따른 잠수정의 단면도

도 2는 본 고안에 따른 잠수정용 발라스트 장치의 구성도

도 3은 본 고안에 따른 잠수정용 발라스트 장치의 소프트발라스트탱크의 사용 예를 보여주는 개략도

도 4는 본 고안에 따른 잠수정용 발라스트 장치의 하드발라스트탱크의 사용예를 보여주는 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 발라스트부 11 : 소프트발라스트탱크

111 : 공압밸브 12 : 하드발라스트탱크

121 : 릴리프밸브 122 : 펌프

123 : 수위센서 20 : 제어부

21 : 공기탱크 22 : 공기이송관

23 : 해수이송관 24 : 레귤레이터

25 : 충기밸브 26 : 조절밸브

27 : 조절밸브 28: 흡·배출밸브

29 : 비상밸브 30 : 압력선체

100 : 압력선체 180 : 전방발라스트탱크

190 : 후방발라스트탱크 300 : 선실

400 : 선수축전지실 500 : 선미축전지실

550 : 중력보상장치 700 : 배터리

본 고안은 잠수정용 발라스트 장치에 관한 것으로서, 더욱 세부적으로는 잠수정이 부상 및 잠수하도록 잠수정의 선수와 선미 상·하부에 각각 소프트·하드발라스트탱크를 형성하고, 공기 및 해수를 이송하는 공기이송관 및 해수이송관을 각각 단일배관으로 형성한 제어부에 관한 것이다.

잠수정에는 심해에서 임무수행, 해저조사 및 잠수요원의 생명을 보호하기 위한 많은 장치가 탑재되어있다. 이러한 장비를 탑재하고 부상 및 잠수하기 위하여 발라스트탱크와, 발라스트탱크에 충·배수 하기 위한 펌프를 구비하고 있다.

종래 기술로 대한민국 특허등록번호 제10-0668143 "잠수정"에 있어서, 도1의 단면도와 같이, 전후방이 둥근 캡슐형으로 압력선체(100)가 형성되고, 이 압력선체의 중앙에는 승무원이 승선하게 되는 선실(300)이 구비되고, 이 선실의 중앙에는 유입되는 해수량에 따라 선체의 중성부력을 조절하는 중력보상장치(550)가 설치되고, 이 선실의 전후방에는 저면이 개구된 전후방발라스트탱크(180,190)가 구비되면 전방발라스트탱크(180)의 전방과 후방발라스트탱크(190)의 후방에는 각기 배터 리(700)가 고정되게 설치된 선수축전지실(400)과 선미축전지실(500)로 이루어진다.

상기와 같이 잠수정은 발라스트탱크 및 축전지를 이용하여 잠수정의 균형을 유지하고, 발라스트탱크에 해수를 충/배수함으로써 부상 및 잠수할 수가 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 공기탱크만으로 잠수정의 부력을 조절한다면 저면이 개방된 발라스트 탱크의 공기공간은 수심에 따른 압력변화에 의해 부력이 급격히 변하여 수심이 깊을수록 이에 비례하여 음성부력이 형성되어 가라앉게 된다.

또한, 모터를 이용해도 잠수정이 부상했을 때 발라스트탱크가 비어있는 문제점이 있다. 이러한 발라스트 장치는 수면에서 승조원과 장비 출입시 안전성이 떨어지며, 공기탱크의 공기 소모로 인하여 발생하는 부력변화를 조절할 수 없었다.

또한, 축전지를 이용하여 수중에서 수평상태를 유지하지 못한다면 수중에서 직진주행이 어렵고, 수중에서 고속운항시 주행 안전성이 떨어지게 된다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안에서는 수면정박 상태에서 승조원과 장비 출입시 발생하는 무게중심의 변화가 발생하지 않는 효과가 있도록 잠수정의 선수와 선미의 상·하부에 각각 소프트·하드발라스트탱크를 가진 잠수정용 발라스트 장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

나아가, 각각 단일배관으로 형성되어 잠수정 내부에 배치면적을 최소화한 공기이송관과 해수이송관을 제공함을 본 고안의 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 잠수정의 단면도이고, 도 2는 본 고안에 따른 잠수정용 발라스트 장치의 구성도이고, 도 3은 본 고안에 따른 잠수정용 발라스트 장치의 소프트발라스트탱크의 사용 예를 보여주는 개략도이고, 도 4는 본 고안에 따른 잠수정용 발라스트 장치의 하드발라스트탱크의 사용 예를 보여주는 개략도이다.

이하 본 고안의 구성요소를 첨부된 도면에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

본 고안은 해수면에서 잠수정의 균형을 잡아주도록 해수 및 공기를 충·배수 하는 발라스트부(10)와, 상기 발라스트부(10)에 해수 및 공기를 이송할 수 있도록 구성되는 제어부(20)와, 잠수정의 선수/선미의 내부에 각각 형성된 밀폐공간인 압력선체(30)로 구성된다.

상기 발라스트부(10)는 잠수정 선수 및 선미의 상부에 각각 형성되어 해수 및 공기를 저장하는 소프트발라스트탱크(11)와, 잠수정 선수 및 선미의 하부에 각각 형성되어 해수 및 공기를 저장하는 하드발라스트탱크(12)를 형성한다.

상기 소프트발라스트탱크(11)는 저면이 개방되어 있고, 잠수정 내부에 공기 또는 해수를 배출할 수 있도록 한 공압밸브(111)를 형성한다.

상기 하드발라스트탱크(12)는 내부의 압력이 설정된 값 이상으로 올라가게 되면 해수를 외부로 배출시키는 릴리프밸브(121)와, 하드발라스트탱크(12) 내부로 해수를 충·배수시키는 펌프(122)와, 하드발라스트탱크(12)의 내부에 형성되어 해수량을 측정하는 수위센서(123)를 형성한다.

상기 제어부(20)는 압축공기를 저장한 공기탱크(21)와, 공기탱크(21)의 공기 를 소프트·하드발라스트탱크(11,12) 내부에 이송하는 공기이송관(22)과, 해수를 하드발라스트탱크(12)내부에 이송하는 해수이송관(23)과, 상기 공기이송관(22)으로 흐르는 공기의 양을 조절하는 레귤레이터(24)와, 비상시 하드발라스트탱크(12)에 공기를 주입할 수 있는 충기밸브(25)와, 소프트발라스트탱크(11)에 공기를 주입하거나 공압밸브(111)를 작동시켜 공기를 배출시킬 수 있는 소프트발라스트탱크(11) 조절밸브(26)와, 하드발라스트탱크(12) 내부에 공기주입을 조절하는 조절밸브(27)와, 하드발라스트탱크(12) 내부에 해수의 흡입/배출을 조절하는 흡·배출밸브(28)와, 비상시 하드발라스트탱크(12) 내부의 해수가 충/배수 되도록 조절하는 비상밸브(29)가 형성된다.

상기 압력선체(30)는 잠수정의 선수/선미에 내압구조로 형성된다.

미설명 부호 1은 잠수정이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 작용 및 효과를 첨부된 도면에 의거하여 살펴보면 다음과 같다.

도 2에 도시된 바와 같이, 잠수정(1) 내부에 형성된 발라스트부(10)는 해수가 충·배수되어 잠수정(1)을 부상 및 잠수할 수 있게 한다.

선수와 선미의 상부에 구비된 소프트발라스트탱크(11)는 해수면에서 부력을 증가시킴으로써, 정박 또는 잠수 준비 시 잠수요원과 장비 출입을 보다 안전하게끔 유지하여 준다.

또한, 그 하부에 구비된 하드발라스트탱크(12)는 압력선체(30) 내부에 설치되어 탱크 내부의 공기공간이 외부압력에 영향을 받지 않아 수중운항시 부력변화가 없다.

또한,잠수정(1)의 중량과 부력을 유지하기 위해 일정량의 해수를 채움으로써 수중 운항시 안정성을 높여주는 효과가 있다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 소프트발라스트탱크(11)는 공기탱크(21)에서 나온 공기가 공기이송관(22)을 타고 레귤레이터(24)를 거쳐 저압 이송되고, 이렇게 이송되어진 고압공기를 조절밸브(26)에서 양을 조절하여 소프트발라스트탱크(11)내부로 분사한다.

상기 소프트발라스트탱크(11) 내부의 해수는 분사된 공기의 압력으로 소프트발라스트탱크(11)의 개방된 저면으로 해수를 밀어내고, 소프트발라스트탱크(11) 내부에 유입된 공기로 인하여 잠수정이 부력을 얻어 수면에서도 선체가 올라온 상태를 유지시킨다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 공압밸브(111)와 연결된 공기이송관(22)에 공기가 이송되면 공압밸브(111)가 개방되고, 소프트발라스트탱크(11) 내부의 공기가 개방된 공압밸브(111)로 빠져나가고, 소프트발라스트탱크(11)에 해수가 유입되면서 잠수정(1)이 잠수하게 된다.

이와 같이 잠수정(1)의 선수와 선미의 상부에 각각 구비된 소프트발라스트탱크(11)는 잠수정(1)이 부상 및 잠수할 수 있게 하고, 해수면에서의 부력을 높여 잠수정(1)의 정박 또는 잠수 준비 시 잠수요원과 장비 출입을 안전하게 할 수 있는 효과가 있다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 하드발라스트탱크(12)는 펌프(122)를 정회전하여 해수를 유입하게 된다.

도 4b에 도시된 바와 같이, 하드발라스트탱크(12)의 해수를 배출시에는 펌프(122)를 역회전하여 잠수정(1)외부로 배출시키는 것이다.

하드발라스트탱크(12)는 비상시 공기탱크(21)에서 레귤레이터(24)를 거쳐 공기가 이송되고, 이송된 공기를 조절밸브(27)를 통하여 양을 조절하여 하드발라스트탱크(12)내부로 분사한다.

이때 공기압력으로 인하여 상기 하드발라스트탱크(12) 내부의 해수를 배출하며, 배출되는 해수의 양을 흡·배출밸브(28)로 조절하여 잠수정(1)을 부상시킬 수 있다.

이와는 별도로 비상시 충기밸브(25)를 통하여 하드발라스트탱크(12)에 공기를 주입할 수 있고, 비상밸브(29)는 하드발라스트탱크(12) 내부의 해수를 충·배수 되도록 조절하는 효과가 있다.

상기 하드발라스트탱크(12) 내부에는 해수량을 측정하는 수위센서(123)로 인하여 해수면 정박시나 수중 운항시 하드발라스트탱크(12)의 해수량을 인지하고 운항할 수 있다.

또한, 하드발라스트탱크(12) 내부의 압력이 설정된 값 이상으로 올라가게 되면 릴리프밸브(121)가 개방되어 공기를 배출시킴으로써 펌프(122)의 과부하를 방지하는 효과가 있다.

상기 제어부(20)는 소프트·하드발라스트탱크(11,12) 내부에 해수 및 공기를 이송하는 공기이송관(22)과 해수이송관(23)은 각각 단일 배관으로 형성하여 해수 및 공기를 이송하고, 내부에서 차지하는 공간을 줄임으로써 승조원 탑승공간과 장비적재공간을 넓혔다.

그리고, 출입시 장비와의 충돌로 잠수정이 손상되는 것을 방지하였다.

또한, 레귤레이터(24)에서는 이송되는 공기의 양을 조절하여, 소프트·하드발라스트탱크(11,12)내부의 급격한 과압을 방지하였다.

본 고안은 상기한 특징의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 의한 잠수정용 발라스트 장치는 선수와 선미 상·하부에 각각 소프트·하드발라스트탱크를 구비하여 수중에서 잠수정 직진주행 성능을 높이고, 수면정박시에 장비 출입으로 인한 중량변동 시에도 길이방향의 평형 안전성을 유지시켜주고, 또한, 잠수정 내부에 공기와 해수를 운반하는 공기이송관과 해수이송관을 동일배관으로 구비함으로써, 잠수정 내부에서 차지하는 면적을 최소화한 효과가 있다.

Claims

잠수정이 부상 및 잠수할 수 있도록 한 발라스트부(10)를 압력선체(30) 내/외부에 각각 구비하고, 제어부(20)를 통하여 잠수정을 제어하도록 한 잠수정용 발라스트 장치에 있어서,

선수와 선미측 상단에 형성되어 해수 및 공기를 저장하는 소프트발라스트탱크(11)와, 선수와 선미측 하단에 형성되어 해수 및 공기를 저장하는 하드발라스트탱크(12)가 형성된 발라스트부(10)와;

상기 발라스트부(10)에 해수 및 공기를 이송할 수 있도록 하는 제어부(20)가 구성된 것을 특징으로 하는 잠수정용 발라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기발라스트부(10)의 소프트발라스트탱크(11)는 저면이 개방되어 있고, 밸브의 작용에 의하여 잠수정 내부에 공기 또는 해수를 배출할 수 있도록 한 공압밸브(111)가 구성된 것을 특징으로 하는 잠수정용 발라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 발라스트부(10)의 하드발라스트탱크(12)는 내부의 압력이 일정이상으로 올라가게 되면 공기를 밖으로 배출하는 릴리프밸브(121)와, 하드발라스트탱크(12) 내부로 해수를 충·배수 시키는 펌프(122)와, 하드발라스트탱크(12)의 내부에 형성 되어 해수량을 측정하는 수위센서(123)가 구성된 것을 특징으로 하는 잠수정용 발라스트 장치.
제 1항에 있어서,

상기 제어부(20)는 압축공기를 저장한 공기탱크(21)와, 공기탱크(21)의 공기를 소프트·하드발라스트탱크(11,12) 내부에 이송하는 공기이송관(22)과, 해수를 하드발라스트탱크(12)내부에 이송하는 해수이송관(23)과, 상기 공기이송관(22)으로 흐르는 공기의 양을 조절하는 레귤레이터(24)와, 비상시 하드발라스트탱크(12)에 공기를 주입할 수 있는 충기밸브(25)와, 소프트발라스트탱크(11)에 공기를 주입하거나 공압밸브(111)를 작동시켜 공기를 배출시킬 수 있는 소프트발라스트탱크(11) 조절밸브(26)와, 하드발라스트탱크(12) 내부에 공기주입을 조절하는 조절밸브(27)와, 하드발라스트탱크(12) 내부에 해수의 흡입/배출을 조절하는 흡·배출밸브(28)와, 비상시 하드발라스트탱크(12) 내부의 해수가 충/배수 되도록 조절하는 비상밸브(29)가 구성된 것을 특징으로 하는 잠수정용 발라스트 장치.