KR20100102829A - Vessl's structure - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A vessel structure is provided to increase the buoyancy of vessel by forming a film on a part of the waterlogged surface of the vessel using a gas with the viscosity which is lower than that of water. CONSTITUTION: A vessel structure includes at least one cavity(20) and a gas spraying part(30). The cavity is formed on the lower side of a main body(10). A gas(A) with the viscosity which is lower than that of water is prepared. The gas spraying part sprays the gas to the cavity in order to film on the cavity. The cavity guides the flow from the front part of the main body to the end part of the main body.

Description

선박구조{Vessl's structure}Vessel's structure}

본 발명은 선박구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 항해시 점성저항을 줄일 수 있는 선박구조에 관한 것이다.The present invention relates to a ship structure, and more particularly to a ship structure that can reduce the viscous resistance during navigation.

일반적으로 선박의 항해속도에 영향을 미치는 요소로는 크게 조파저항과 점성저항이 있다. 조파저항은 선박이 항해할 때, 선수미에서 규칙적으로 파도가 일어나는데, 이로써 소요되는 선박의 에너지 손실이다. 점성저항은 선박의 항행시 물과의 마찰저항으로 인한 선박의 에너지 손실이다.In general, the factors affecting the speed of navigation of ships are largely sowing resistance and viscous resistance. Sowing resistance is a regular wave at the tail of the ship as it sails, which is the energy loss of the vessel. Viscous resistance is the loss of energy of a ship due to frictional resistance with water during its navigation.

이중 특히 점성저항을 줄이기 위한 방법으로서, 선박의 부력을 높임으로써 선박의 침수면을 가능한 작게 하여 선박과 물과의 마찰면적을 줄일 수 있다. 그러나, 이러한 방법은 선박의 부력을 높이기 위해 선박의 중량을 줄이거나 별도의 부력발생장치를 추가해야되는 등의 문제점이 있다.In particular, as a method for reducing the viscous resistance, by increasing the buoyancy of the vessel, the submerged surface of the vessel can be made as small as possible to reduce the friction area between the vessel and water. However, this method has a problem such as reducing the weight of the ship or adding a separate buoyancy generating device in order to increase the buoyancy of the ship.

따라서, 선박의 중량을 줄이거나 추가적인 부력발생장치 없이도 물과의 마찰로 인한 선박의 점성저항을 줄일 수 있는 방안이 절실히 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is an urgent need to reduce the weight of the vessel or to reduce the viscosity of the vessel due to friction with water without additional buoyancy generator.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 선박의 침수면의 일부에 물보다 점성이 작은 기체에 의해 막을 형성함으로써, 선박의 점성저항을 줄일 수 있고, 선박의 부력을 높일 수 있는 선박구조를 제공함을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by forming a film by a gas less viscous than water on a part of the submerged surface of the ship, it is possible to reduce the viscosity of the ship, it is possible to increase the buoyancy of the ship Its purpose is to provide a ship structure.

상기한 과제를 해결하기 위해 본 발명은 선체의 저면에 형성된 적어도 하나의 공동과; 상기 공동과 연결되어, 상기 공동에 물보다 점성이 작은 기체에 의한 막이 형성될 수 있도록 상기 공동에 상기 기체를 분사하는 기체 분사부를 포함할 수 있다.The present invention to solve the above problems is at least one cavity formed on the bottom of the hull; It may be connected to the cavity, it may include a gas injection unit for injecting the gas to the cavity to form a film by the gas less viscous than water in the cavity.

상기 공동은 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동을 안내할 수 있도록 형성되고, 상기 기체 분사부는 상기 기체가 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동될 수 있도록, 상기 선체의 선두 측 공동과 연결될 수 있다.The cavity is formed to guide the flow from the head of the hull toward the stern of the hull, and the gas injection section allows the gas to flow from the head of the hull toward the stern of the hull. It can be connected with the side cavity.

상기 공동은 다수 형성될 수 있다.Multiple cavities may be formed.

상기 다수의 공동은 적어도 상기 선체의 선미 측이, 상기 선체의 선미로 갈수록 상기 선체의 선미 중앙에 있는 추진기로부터 이격되는 방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다.The plurality of cavities may be formed such that at least the stern side of the hull is bent in a direction away from the propeller at the center of the stern of the hull toward the stern of the hull.

상기 다수의 공동은 각각, 상기 선체의 선두에서부터 상기 선체의 선미를 향 해 곡선으로 절곡될 수 있다.The plurality of cavities may each be bent in a curve from the head of the hull towards the stern of the hull.

상기 다수의 공동은 상기 추진기를 중심으로 그 절곡된 방향에 따라 2개의 군으로 이루어질 수 있다.The plurality of cavities may be formed in two groups along the bent direction of the propeller.

상기 공동은 상기 선체의 저면으로부터 함몰된 홈 형상으로 형성될 수 있다.The cavity may be formed in a groove shape recessed from the bottom of the hull.

상기 공동은 상기 선체의 선미 측 단부가 개방될 수 있다.The cavity may be open at the stern side end of the hull.

상기 기체 분사부는 압축된 공기를 분사할 수 있도록, 압축공기가 저장되는 압축공기탱크와 공기를 압축하는 압축기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The gas injection unit may include at least one of a compressed air tank in which compressed air is stored and a compressor compressing air so as to inject compressed air.

본 발명에 따른 선박구조는 선박의 침수면의 일부에 물보다 점성이 작은 기체에 의해 막을 형성함으로써, 선박의 점성저항을 줄일 수 있고, 기체에 의한 압력에 의해 선박의 부력을 높일 수 있는 이점이 있다.Ship structure according to the present invention By forming a film by a gas having a viscosity less than water on a part of the ship's submerged surface, the viscosity of the ship can be reduced, and the buoyancy of the ship can be increased by the pressure of the gas.

또한 본 발명에 따른 선박구조는 기체의 분사에 의해 추진력을 증가시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, the ship structure according to the present invention has the advantage that can increase the driving force by the injection of gas.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 측면 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 선박구조의 선체 저면 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 배면 구성도이다.1 is a side view of the hull structure of the ship structure according to the present invention, Figure 2 is a bottom structure of the hull structure of the ship structure according to the present invention, Figure 3 is a hull rear configuration of the ship structure according to the present invention.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 선박구조는 선체(10)의 저면에 형성된 적어도 하나의 공동(20)과; 공동(20)과 연결되어, 상기 공동(20)에 물(W)보다 점성이 작은 기체(A)에 의한 막이 형성될 수 있도록 공동(20)에 상기 기체(A)를 분사하는 기체 분사부(30)를 포함할 수 있다.As shown, the ship structure according to the present invention includes at least one cavity 20 formed on the bottom of the hull 10; A gas injector connected to the cavity 20 to inject the gas A into the cavity 20 so that a film formed by the gas A having a viscosity less than water W is formed in the cavity 20. 30).

즉, 공동(20)에 물(W)보다 점성이 작은 기체(A)에 의한 막이 형성됨으로써, 이 막에 의한 윤활에 의해, 선체(10)의 침수면 중 공동(20)부분은 물(W)과의 직접적인 접촉이 방지되어 선체(10)의 침수표면적이 감소되는 결과를 얻을 수 있고, 선체(10)의 침수면 중 공동(20)부분은 물(W)보다 점성이 작은 기체(A)와 마찰된다. 따라서, 선체(10)의 점성저항이 감소될 수 있고, 이로 인해 선박의 항해속도에너지손실이 현저히 낮아질 수 있다는 이점을 취할 수 있다. 또한, 기체(A)에 의한 압력에 의해 선박이 부력을 받을 수 있기 때문에, 특별한 장치없이 선박의 부력이 증가될 수 있고, 이에 의해 선박의 침수면이 감소되어 선체(10)의 점성저항이 감소되는 효과 또한 얻을 수 있다.That is, the film 20 is formed in the cavity 20 by the gas A having a viscosity less than that of the water W, so that the part of the cavity 20 of the submerged surface of the hull 10 is water (W) by lubrication by the film. Direct contact with c) is prevented, resulting in a decrease in the flooded surface area of the hull 10, and the cavity 20 of the flooded surface of the hull 10 is less viscous than water (W). Rubbing with Thus, the viscous resistance of the hull 10 can be reduced, thereby taking the advantage that the navigation speed energy loss of the ship can be significantly lowered. In addition, since the vessel can be buoyant by the pressure of the gas A, the buoyancy of the vessel can be increased without any special device, whereby the immersion surface of the vessel is reduced and the viscosity resistance of the hull 10 is reduced. The effect can also be achieved.

이러한 공동(20)은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 선체(10)의 침수면에 가능한 넓게 형성되는 것이 바람직하겠지만, 현실적으로 기체(A)에 의한 막이 원활하게 형성될 수 있도록 그 형상이 결정되는 것이 바람직하다.The cavity 20 may be formed in a variety of shapes, it is preferable to be formed as wide as possible on the submerged surface of the hull 10, but in reality, the shape is determined so that the film by the gas (A) can be formed smoothly desirable.

특히 공동(20)은 기체(A)에 의한 막이 형성됨과 아울러 기체(A)가 선체(10)의 선두에서 선미를 향해 유동된다면 선체(10)의 항해방향(화살표 F)으로 기체(A)에 의한 추진력까지 추가적으로 얻을 수 있는바, 선체(10)의 선두에서 선체(10)의 선미를 향해 유동을 안내할 수 있도록 세장형으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.  In particular, the cavity 20 is formed in the gas A in the navigation direction (arrow F) of the hull 10 if the film formed by the gas A and the gas A flows from the head of the hull 10 toward the stern. It can be further obtained by the driving force, it is more preferably formed in an elongate shape to guide the flow toward the stern of the hull 10 from the head of the hull (10).

나아가 공동(20)은 상술한 기체(A)에 의한 추진력 효과를 충분히 얻을 수 있도록, 기체(A)가 선체(10)의 선미 측 단부를 통해 추진력 방향으로 공동(20)으로부 터 분출될 수 있도록, 선체(10)의 선미 측 단부가 개방되도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.Further, the cavity 20 may be ejected from the cavity 20 in the direction of the propulsion force through the stern side end of the hull 10 so that the above-described propulsion effect by the gas A can be sufficiently obtained. More preferably, the stern side end of the hull 10 is formed to be open.

한편, 기체(A)에 의한 막을 원활하게 형성하기 위해서는 공동(20)의 면적이 제한을 받을 수 밖에 없는바, 기체(A)에 의한 막을 원활하게 형성하되 공동(20)의 전체의 면적을 가능한 넓게 확보할 수 있도록 하나의 공동(20)으로 형성되기 보다는 다수의 공동(20)으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, in order to smoothly form the film by the gas (A) is limited to the area of the cavity 20, it is possible to smoothly form the film by the gas (A), but the entire area of the cavity 20 is possible It is more preferable to be formed of a plurality of cavities 20 than to be formed of a single cavity 20 so as to secure a wide range.

다만, 일반적으로 선체(10)의 선미 중앙에 선박의 항해를 위한 추진기(12)가 설치되는 바, 다수의 공동(20)은 추진기(12)에 의한 추진력에 악영향을 미치지 않도록 추진기(12)를 회피할 수 있도록 형성되는 것이 더욱 바람직하다.However, in general, the propeller 12 for voyage of the ship is installed in the center of the stern of the hull 10, the plurality of cavities 20 is a propeller 12 so as not to adversely affect the propulsion force by the propeller 12. It is more preferable that it is formed so that it may be avoided.

이를 위해 다수의 공동(20)은, 적어도 선체(10)의 선미 측이 선체(10)의 선미로 갈수록 추진기(12)로부터 이격되는 방향으로 절곡되도록 형성될 수 있다. To this end, the plurality of cavities 20 may be formed such that at least the stern side of the hull 10 is bent in a direction away from the propeller 12 toward the stern of the hull 10.

다수의 공동(20)은 일부분만 절곡될 수도 있지만, 공동(20)을 따라 안내되는 유동 저항을 가능한 줄일 수 있도록, 전체적으로 선체(10)의 선두에서부터 선체(10)의 선미를 향해 곡선으로 절곡되는 것이 더욱 바람직하다. The plurality of cavities 20 may be partially bent, but are curved in a curve towards the stern of the hull 10 from the front of the hull 10 as a whole to reduce the flow resistance guided along the cavity 20 as much as possible. More preferred.

다수의 공동(20)은 서로 동일한 곡률로 절곡될 수도 있고, 그 형성 위치에 따라 다른 곡률로 절곡될 수도 있다. The plurality of cavities 20 may be bent at the same curvature with each other, or may be bent at different curvatures depending on their formation positions.

다수의 공동(20)은 일정한 곡률로 절곡될 수도 있고, 곡률이 변하면서 절곡될 수도 있다.The plurality of cavities 20 may be bent at a constant curvature, or may be bent while the curvature is changed.

다수의 공동(20)은 서로 동일한 방향으로 절곡될 수도 있지만, 상술한 바와 같이 기체(A)에 의한 추진력이 생기는바, 기체(A)에 의한 추진력이 선박의 좌우로 균일하게 분포될 수 있도록 추진기(12)를 중심으로 그 절곡된 방향에 따라 2개의 군(20A,20B)으로 이루어질 수 있다.Although the plurality of cavities 20 may be bent in the same direction as each other, as described above, the propulsion force is generated by the gas A, so that the propulsion force by the gas A may be uniformly distributed to the left and right of the ship. It can be made up of two groups 20A and 20B along the bent direction about 12.

한편, 공동(20)은 선체(10)의 저면으로부터 돌출되어 형성될 수도 있지만, 공동(20)을 형성하는 단면만큼 침수표면적이 증가되는 바, 선체(10)의 저면으로부터 함몰된 홈 형상으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.On the other hand, the cavity 20 may be formed to protrude from the bottom of the hull 10, but the immersion surface area is increased by the cross section forming the cavity 20, the groove 20 is recessed from the bottom of the hull 10 formed More preferably.

공동(20)의 종단면은 도시된 바와 같이 반구형상을 취할 수 있으며, 이외에도 필요에 따라 다양한 종단면으로 형성될 수 있으며, 서로 동일한 형상을 취할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 공동(20)이 동일한 형상을 취하지 않을 수도 있다.The longitudinal section of the cavity 20 may take a hemispherical shape as shown, and may be formed in various longitudinal cross-sections as necessary, and may not only take the same shape as each other, but also the plurality of cavity 20 may not take the same shape. It may not.

공동(20)에 막을 형성하기 위한 기체(A)로는, 물(W)보다 점성이 낮다면 어떠한 것이드 가능하며, 무엇보다 쉽게 구현될 수 있다는 점에서 압축공기가 보다 바람직하다. 물(W)론 필요에 따라 기체(A)는 하나의 기체(A)로 이루어짐은 물(W)론 다수의 기체(A)가 혼합되어 이루어질 수 있다.As the gas A for forming a film in the cavity 20, any one can be used as long as the viscosity is lower than that of water W, and compressed air is more preferable in that it can be easily implemented. Water (W) Ron As needed, the gas (A) is composed of a single gas (A) may be formed by mixing a plurality of gases (A) in water (W).

기체 분사부(30)는 상술한 바와 같이 기체(A)가 선체(10)의 선두에서 선체(10)의 선미를 향해 유동될 수 있도록, 선체(10)의 선두 측 공동(20)과 연결되는 것이 바람직하다. 그리고 기체 분사부(30)는 선체(10)의 저면에 다수의 공동(20)이 형성되는 경우, 각각의 공동(20)에 일대일로 대응하여 기체(A)를 분사할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.The gas injection unit 30 is connected with the leading cavity 20 of the hull 10 so that the gas A can flow from the head of the hull 10 toward the stern of the hull 10 as described above. It is preferable. And when the plurality of cavities 20 is formed on the bottom surface of the hull 10, the gas injection unit 30 is preferably configured to be able to inject the gas (A) in a one-to-one correspondence to each cavity (20) Do.

기체 분사부(30)는 압축공기를 분사할 수 있도록, 압축공기가 저장되는 압축공기탱크와 공기를 압축하는 압축기 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The gas injection unit 30 may include at least one of a compressed air tank in which compressed air is stored and a compressor for compressing air so as to inject compressed air.

한편, 기체 분사부(30)는 각각의 공동(20)으로 분사되는 기체(A)의 양, 종 류, 분사시점, 분사시간 등을 제어함으로써, 선박의 점성저항 감소 및 추진력은 물(W)론, 선박의 롤링, 피칭 등 선박 조절에 도움을 줄 수도 있다.On the other hand, the gas injection unit 30 controls the amount, type, injection time, injection time, etc. of the gas (A) injected into each cavity 20, the vessel's viscosity resistance reduction and driving force is water (W) It can also help in regulating ships such as loans, rolling and pitching of ships.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다. Since the above has been described only with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 측면 구성도이다.1 is a side view of the hull structure of the ship structure according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 선박구조의 선체 저면 구성도이다.2 is a bottom view of the hull structure of the ship structure according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 선박구조의 선체 배면 구성도이다.3 is a hull rear configuration diagram of the ship structure according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

10; 선체 12; 추진기10; Hull 12; Propeller

20; 공동 30; 기체 분사기20; Cavity 30; Gas injector

A; 기체 A; gas

Claims (9)

선체의 저면에 형성된 적어도 하나의 공동과;At least one cavity formed in the bottom of the hull; 상기 공동과 연결되어, 상기 공동에 물보다 점성이 작은 기체에 의한 막이 형성될 수 있도록 상기 공동에 상기 기체를 분사하는 기체 분사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박구조.And a gas injector connected to the cavity to inject the gas into the cavity so that a film formed by a gas having a viscosity less than water is formed in the cavity. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 공동은 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동을 안내할 수 있도록 형성되고,The cavity is formed to guide the flow from the head of the hull towards the stern of the hull, 상기 기체 분사부는 상기 기체가 상기 선체의 선두에서 상기 선체의 선미를 향해 유동될 수 있도록, 상기 선체의 선두 측 공동과 연결되는 것을 특징으로 하는 선박구조.And the gas injector is connected to a cavity on the head side of the hull such that the gas flows from the head of the hull toward the stern of the hull. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 공동은 다수 형성된 것을 특징으로 하는 선박구조.Ship structure, characterized in that the cavity is formed a plurality. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 다수의 공동은 적어도 상기 선체의 선미 측이, 상기 선체의 선미로 갈수록 상기 선체의 선미 중앙에 있는 추진기로부터 이격되는 방향으로 절곡되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 선박구조.And the plurality of cavities are formed such that at least the stern side of the hull is bent in a direction away from the propeller at the center of the stern of the hull toward the stern of the hull. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 다수의 공동은 각각, 상기 선체의 선두에서부터 상기 선체의 선미를 향해 곡선으로 절곡되는 것을 특징으로 하는 선박구조.The plurality of cavities are each bent in a curve toward the stern of the hull from the head of the hull. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 다수의 공동은 상기 추진기를 중심으로 그 절곡된 방향에 따라 2개의 군으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박구조.The plurality of cavities of the ship structure characterized in that consisting of two groups in the bending direction about the propeller. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 공동은 상기 선체의 저면으로부터 함몰된 홈 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박구조.The cavity is a ship structure, characterized in that formed in the groove shape recessed from the bottom of the hull. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 공동은 상기 선체의 선미 측 단부가 개방된 것을 특징으로 하는 선박구조.The cavity is a ship structure, characterized in that the stern side end of the hull is open. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 기체 분사부는 압축된 공기를 분사할 수 있도록, 압축공기가 저장되는 압축공기탱크와 공기를 압축하는 압축기 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박구조.The gas spraying unit includes at least one of a compressed air tank in which compressed air is stored and a compressor compressing air so as to spray compressed air.
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