KR20100059142A - 선박의 접이식 빌지킬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 접이식 빌지킬에 관한 것으로, 상세하게는 선박의 롤링을 감소시키기 위해 선박 저면에 설치되는 빌지킬에 있어서, 선박 저면 양측에 선체로부터 돌출되어 형성된 평판 형상의 본체와, 상기 본체의 길이를 확장할 수 있도록 상기 본체에 대하여 회전 가능하게 결합되는 확장부재와, 상기 확장부재에 결합되어 상기 확장부재를 접고 펼 수 있도록 동력을 제공하는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이에 의하여 선박이 항해 중이거나 해양구조물이 부유 상태일 때 확장부재가 펼쳐진 상태를 유지하기 때문에 롤링을 크게 감소시킬 수 있으며, 좁은 항로나 수심이 낮은 지형을 통과할 때 또는 항구에 접안하거나 수리를 위해 도크에 입고시킬 때는 확장부재를 접어 주위 지형과 충돌을 방지할 수 있어 매우 효과적이다.

선박, 빌지킬, 롤링, 유압, 접이식, 링크, 힌지, 확장부재, 피스톤로드

Description

선박의 접이식 빌지킬{Foldable bilge keel in ship}

본 발명은 선박의 접이식 빌지킬에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박의 롤링을 방지하기 위해 선체 저면에 돌출 형성된 빌지킬의 길이를 확장하도록 접고 펼 수 있는 선박의 접이식 빌지킬에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 항해 중이거나 정지한 경우에도 선박의 외형적인 특성상 롤링(rolling, 횡요 운동)을 하게 되는데, 기상상태가 악화되거나 파도가 커지면 이러한 롤링이 극심하게 되어 여러 가지 문제가 발생한다.

또한 해양자원의 시추, 생산, 저장을 위한 해양구조물(marine plant)의 경우 이러한 롤링의 문제를 설계 당시에 고려하는 것은 매우 중요하다.

만일, 선박이나 해양구조물의 측면에서 들어오는 파도의 주기와 롤링 주기가 비슷하게 되면 공진(resonance)이 발생하여 선박의 롤링 정도가 매우 커지게 되어 전복될 수 있다.

뿐만 아니라 전복될 정도는 아니라도 롤링으로 인해 선원이나 승객이 멀미를 하게 되고, 적재된 화물이 무너지기도 하며 각종 장비의 불안정을 초래한다.

더욱이, LNG선, 유조선의 경우 적재된 액체 상태의 화물은 롤링이 심할 경우 슬로싱(sloshing)이 발생하여 저장탱크의 피로균열을 누적시켜 결국 파괴를 가져온다.

이와 같은 선박이나 해양구조물의 롤링을 감소시키기 위해 종래 다양한 롤링방지장치가 개발되어 왔으나 구조가 간단하고 효과적인 빌지킬(bilge keel)이 가장 많이 적용되고 있다.

도 1은 종래 빌지킬이 설치된 선박을 나타내는 단면도이다.

도시된 바와 같이 빌지킬(110)은 선박(100) 저면의 곡면 모서리 부분에 선체와 일체로 형성되는 지느러미 형상의 부재로서 보통 직사각형의 긴 평판 형상을 가지는데, 파도에 의한 선박의 롤링을 빌지킬(110)의 면적을 이용하여 선체중심의 반대방향으로 물을 밀어내도록 하는 기능을 통하여 롤링을 감소시킨다.

다시 말해, 선박(100)이 롤링될 때 롤링 방향으로의 저항을 증가시켜 롤링 변위를 작게 할 뿐 아니라 롤링 주기를 길게 하는 기능을 한다.

그런데 이러한 빌지킬은 길게 설치할수록 롤링을 감소시키는 효과가 커지지만 실제로 도시된 바와 같이 선체의 측면과 저면의 연장선을 초과할 수 없도록 그 길이가 제한된다.

왜냐하면, 항로가 좁거나 수심이 낮은 지역에서는 빌지킬이 주변지형과 충돌할 우려가 있으며, 항구에 접안 시에도 밀착된 접안을 불가능하게 하며, 심지어 충돌할 수 있는 위험이 존재한다.

또한, 주기적으로 수리를 위해 도크(dock)에 입고할 필요가 있는데, 이때 도크의 크기가 제한되어 있어 빌지킬이 도크의 측면과 충돌할 수 있다.

이러한 이유로 빌지킬의 길이는 상술한 바와 같이 제한되도록 설계 및 장착되어 왔다.

따라서, 실제 롤링 감소의 효과가 별로 크지 못하므로 상황에 따라 길이가 가변 됨으로써 롤링을 효과적으로 감소시킬 수 있는 빌지킬이 요구된다 할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로 본 발명의 목적은 빌지킬의 길이가 확장될 수 있도록 접고 펼 수 있는 선박의 접이식 빌지킬을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 롤링을 감소시키기 위해 선박 저면에 설치되는 빌지킬에 있어서, 선박 저면 양측에 선체로부터 돌출되어 형성된 평판 형상의 본체와, 상기 본체의 길이를 확장할 수 있도록 상기 본체에 대하여 회전 가능하게 결합되는 확장부재와, 상기 확장부재에 결합되어 상기 확장부재를 접고 펼 수 있도록 동력을 제공하는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 확장부재는 평판 형상을 가지고 상기 본체와 힌지 결합되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 본체 단부에는 상기 확장부재가 180°를 초과하여 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 걸림턱이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 구동부는 일단이 상기 확장부재에 회전 가능하게 결합되는 바 형상의 링크와, 상기 링크의 타단에 회전 가능하게 결합되는 피스톤로드와, 상기 피스톤로드를 왕복 운동하게 하는 유압실린더로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 선박이 항해 중이거나 해양구조물이 부유 상태일 때 확장부재가 펼쳐진 상태를 유지하기 때문에 롤링을 크게 감소시킬 수 있으며, 좁은 항로나 수심이 낮은 지형을 통과할 때 또는 항구에 접안하거나 수리를 위해 도크에 입고시킬 때는 확장부재를 접어서 주위 지형과 충돌을 방지할 수 있어 매우 효과적이다.

특히, FPSO, 드릴쉽과 같이 topside를 가진 선박의 경우 설계시 롤링을 고려하는 구조보강을 줄일 수 있고 topside 가동률을 높일 수 있다.

또한 LNG선, 유조선의 경우 슬로싱을 효과적으로 감소시켜 저장탱크의 수명을 보장할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 선박의 접이식 빌지킬을 나타내는 구성도이다.

본 발명은 본체(10)와, 확장부재(20)와, 구동부(30)로 이루어진다.

먼저, 상기 본체(10)는 직사각형의 평판 형상을 가지며 재질은 강도가 큰 철, 스틸 등으로 이루어진다.

그리고 상기 본체(10)는 선박(100)의 저면의 양측 모서리 부분에 선체와 일체로 돌출되어 각각 형성되고, 선체의 길이방향으로 길게 설치된다.

도시된 바와 같이 선박(100) 저면의 양측 모서리는 곡면으로 형성되어 있으며, 상기 본체(10)의 단부는 선박(100)의 측면과 저면의 연장선이 만나는 지점까지 이른다.

다음으로 상기 확장부재(20)에 대해 설명한다.

상기 확장부재(20)는 상기 본체(10)와 같이 직사각형의 평판 형상을 가지며 재질도 철, 스틸 등이 적합하다.

그리고 상기 확장부재(20)는 상기 본체(10)의 길이를 확장할 수 있도록 상기 본체(10)에 대하여 회전 가능하게 결합되는데, 좀더 자세히 설명하자면, 도 2에 도시된 바와 같이 회전이 가능하도록 힌지 결합으로 상호 결합된다. 이때 힌지핀(22)과 같은 구성에 의해 회전이 가능하게 결합시킨다.

이러한 힌지 결합으로 인해 상기 확장부재(20)는 상기 본체(10)에 대하여 회전함으로써 접혔다 펴졌다 할 수 있게 된다.

여기서, 상기 확장부재(20)는 상기 본체(10)에 대하여 펼쳐지되, 완전히 펼쳐졌을 때 상기 본체(10)와 수평면을 이루도록 즉, 180°까지 회전하면 되는데, 이러한 것은 걸림턱(12)에 의해 가능하다.

상기 걸림턱(12)은 도시된 바와 같이 상기 본체(10)의 단부와 상기 본체(10)와 확장부재(20)가 힌지 결합되는 부분에 돌출, 형성되어 상기 확장부재(20)가 180°회전했을 때 더 이상 회전하지 못하도록 걸리게 한다.

다음으로 상기 구동부(30)에 대해 설명한다.

상기 구동부(30)는 크게 링크(32), 피스톤로드(34), 유압실린더 (36)로 구성 되는데, 상기 링크(32)는 힘을 전달하는 바(bar) 형상의 부재로서, 일단은 상기 확장부재(20)의 표면 중앙에 회전 가능하게 힌지 결합되고, 타단은 후술하는 상기 피스톤로드(34)와 역시 회전 가능하게 힌지 결합된다.

상기 링크(32)는 후술하는 유압실린더(36)의 유압을 상기 확장부재(20)에 전달하기 때문에 인장, 압축 응력이 크게 작용한다. 따라서, 강도가 커야 하므로 철, 스틸이 바람직하며, 일정한 강도가 보장되고 가벼운 알루미늄 합금도 적절하다.

그리고 상기 피스톤로드(34)는 일반적으로 바(bar) 형상을 가지는 공지된 구성이며, 앞서 설명한 바와 같이 상기 링크(32)의 타단과 힌지 결합하므로 상기 링크(32)가 상기 피스톤로드(34)에 대하여 회전 가능하다.

이러한 상기 피스톤로드(34)는 상기 유압실린더(36) 내에서 유압에 의해 왕복운동 하게 되고 상기 피스톤로드(34)가 왕복 운동하면서 전, 후진함에 따라 상기 링크(32)에 연결된 상기 확장부재(20)가 접혔다 펼쳐졌다 하게 된다.

물론, 도시되지는 않았지만 상기 유압실린더(36)는 유압을 공급하는 유압모터(미도시)에 의해 구동되고, 선박(100)의 바닥에 구비된 기존 지지프레임(미도시)에 견고하게 고정되어야 할 것이다.

이하에서 도 3과 도 4를 참조하여 본 발명의 작동상태를 설명한다.

도 3은 본 발명의 작동상태를 나타내는 상태도, 도 4는 본 발명의 선박의 접이식 빌지킬이 설치된 선박을 나타내는 예시도이다.

선박(100)이 항해 중일 때 상기 유압실린더(36)를 작동하면 상기 피스톤로 드(34)가 상기 유압실린더(36)로부터 밀려나오게 되고 이에 연결된 상기 링크(32)에 의해 상기 확장부재(20)가 회전하면서 펼쳐지게 된다.

이때, 상기 확장부재(20)가 180°회전하면 상기 걸림턱(12)에 걸리게 되고 상기 본체(10)와 수평을 이루면서 정지한다. 여기서, 상기 피스톤로드(34)는 최대로 밀려나온 상태에 위치하면서 유압력에 의해 고정되어 움직이지 않기 때문에 상기 확장부재(20)도 완전히 펼쳐진 상태를 유지하며, 파도의 유동으로 인해 다시 접혀지지 않는다.

만일, 선박(100)이 좁은 항로나 도크에 들어갈 때는 다시 상기 유압실린더(36)를 작동시켜 상기 피스톤로드(34)를 후퇴시키면 상기 확장부재(20)는 다시 접힌 상태가 되며 빌지킬의 총 길이가 선체의 측면과 저면의 연장선 내에 포함되어 충돌을 피할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 접이식 빌지킬은 선박의 저면 양측에 설치되되, 도 4(a)에 도시된 바와 같이 각각 1개가 선박(100)의 길이방향으로 길게 설치될 수도 있고, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 다수개가 선박(100)의 길이방향으로 일렬로 배열되어 설치될 수도 있다. 단, 도 4는 상기 확장부재(20)가 펼쳐진 상태를 나타낸다.

이상에서 설명한 본 발명은 선박(100) 내부에서 제어하여 자동으로 작동할 수 있는 구성이나, 또 다른 실시 예로서 상기 구동부(30)가 없는 실시도 가능하다.

이때는 잠수부와 같은 작업자가 수중에서 직접 수동으로 상기 확장부재(20)를 접고 펴서 상기 구동부(30)의 기능을 대신할 수 있다.

이러한 경우에는 상기 확장부재(20)가 펼쳐지거나 접혔을 때 그 상태를 유지 하게 해주는 볼트, 너트와 같은 공지의 체결장치가 더 구비될 수 있다.

이상과 같이 본 발명은 빌지킬의 길이를 확장하기 위해 접었다 펼쳤다 할 수 있는 확장부재가 구비된 것을 핵심으로 하고 있으며, 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 할 것이다.

도 1은 종래 빌지킬이 설치된 선박을 나타내는 단면도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 선박의 접이식 빌지킬을 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명의 작동상태를 나타내는 상태도.

도 4는 본 발명의 선박의 접이식 빌지킬이 설치된 선박을 나타내는 예시도.

<< 도면의 주요부분에 대한 설명 >>

10 : 본체 12 : 걸림턱

20 : 확장부재 22 : 힌지핀

30 : 구동부 32 : 링크

34 : 피스톤로드 36 : 유압실린더

100 : 선박 110 : 빌지킬

Claims (4)

1. 선박의 롤링을 감소시키기 위해 선박 저면에 설치되는 빌지킬에 있어서,

   선박 저면 양측에 선체로부터 돌출되어 형성된 평판 형상의 본체와,

   상기 본체의 길이를 확장할 수 있도록 상기 본체에 대하여 회전 가능하게 결합되는 확장부재와,

   상기 확장부재에 결합되어 상기 확장부재를 접고 펼 수 있도록 동력을 제공하는 구동부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 접이식 빌지킬.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 확장부재는 평판 형상을 가지고 상기 본체와 힌지 결합되는 것을 특징으로 하는 선박의 접이식 빌지킬.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 본체 단부에는 상기 확장부재가 180°를 초과하여 펼쳐지는 것을 방지하기 위해 걸림턱이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 선박의 접이식 빌지킬.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동부는 일단이 상기 확장부재에 회전 가능하게 결합되는 바 형상의 링크와, 상기 링크의 타단에 회전 가능하게 결합되는 피스톤로드와, 상기 피스톤로 드를 왕복 운동하게 하는 유압실린더로 구성되는 것을 특징으로 하는 선박의 접이식 빌지킬.

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