KR20130077932A - 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빙판과 충돌하며 운항이 이루어질 때 빙판 하부의 압력을 감소시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 빙편이 선저로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 하는 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조에 관한 것이다.
본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조는,
출구가 형성된 일단이 선체의 선수 양 측면으로 각각 이어지는 해수유동관이 마련되고;
상기 해수유동관에 출구가 형성된 일단이 선체의 좌우 전방을 각각 향하는 분기관이 마련되며;
상기 해수유동관의 다른 일단에 해수를 고압으로 분사하는 제트펌프가 연결되고,
상기 해수유동관의 출구 및 분기관의 출구상에 개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조{jet thruster arrangement for ice covered water operating vessel}

본 발명은 빙해역 운항 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빙판과 충돌하며 운항이 이루어질 때 빙판 하부의 압력을 감소시킬 수 있도록 할 뿐만 아니라 빙편이 선저로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 하는 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조에 관한 것이다.

빙해역 및 극지를 운항하는 선박의 경우 선수 부위에서 수시로 빙판과의 충돌이 이루어지게 된다.

이때, 선체 선저로 유입되는 빙편은 운항시 빙저항으로 작용하게 될 뿐만 아니라 자칫 선미의 프로펠러와 충돌하게 되므로 선미 프로펠러 손상을 유발하게 되고, 소음 및 진동을 유발하게 되는 문제가 있었다.

한편, 최근의 선박 선수에는 제트펌프를 이용하는 스러스트 구조가 적용되고 있다.

선박 선수에 적용되는 종래의 제트펌프를 이용하는 선수 스러스트 구조는 도 4에 도시된 바와 같이 선체(100')의 선수에 좌우로 이어지는 해수유동관(10')이 형성되고, 해수유동관(10')의 일단에 해수를 고압으로 분사하는 제트펌프(30')가 연결 설치되어 이루어지는 것으로, 제트펌프(30')로부터 분사되는 해수가 해수유동관(10')의 양측 출구 중의 어느 하나로 유도될 수 있으므로 선박의 좌우 방향 전환이 용이하게 이루어질 수 있는 것이었다.

그러나, 제트펌프를 이용하는 선박 선수 스러스트 구조가 적용되더라도 빙편이 선저로 유입될 경우 되는 선박 운항시 저항으로 작용하게 될 뿐만 아니라 선미의 프로펠러와 충돌하여 선미 프로펠러 손상을 유발하고 소음 및 진동을 유발하게 되는 문제가 있었다.

상기의 이유로 해당분야에서는 빙해역 및 극지를 운항하는 선박이 빙판과 충돌하며 운항하는 과정에서 빙편이 선저로 유입되는 것을 차단할 수 있도록 하는 방안을 모색하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 빙해역 및 극지를 운항하는 선박이 빙판과 충돌하며 운항하는 과정에서 빙편이 선저로 유입됨에 따라 발생하는 선미 프로펠러 손상과 소음 및 진동 발생의 문제를 해소할 수 있도록 하는 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조는,

출구가 형성된 일단이 선체의 선수 양 측면으로 각각 이어지는 해수유동관이 마련되고;

상기 해수유동관에 출구가 형성된 일단이 선체의 좌우 전방을 각각 향하는 분기관이 마련되며;

상기 해수유동관의 다른 일단에 해수를 고압으로 분사하는 제트펌프가 연결되고,

상기 해수유동관의 출구 및 분기관의 출구상에 개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 상기 제트펌프는 선체 저면에 형성되는 해수유입구를 통해 내부로 유입되는 해수를 분사하는 것을 특징으로 하는 것이다.

그리고 상기 개폐밸브는 전기신호에 의해 자동 개폐되는 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조는, 제트펌프로부터 분사되는 고압의 해수가 개폐밸브의 개폐에 따라 해수유동관 또는 분기관으로 유도될 수 있는 것인바, 선박 운행 과정에서 해수 흐름을 해수유동관의 어느 일측으로 유도하는 경우 선체의 좌우 방향 전환이 이루어질 수 있게 되는 것이고, 해수 흐름을 분기관으로 유도하는 경우 빙편이 선체 저면으로 유입되는 것을 차단할 수 있게 되므로, 선박의 운항 성능 개선이 이루질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조를 보인 개략도
도 2는 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조에서 해수유동관을 통한 해수 흐름을 보인 작동상태도
도 3은 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조에서 분기관을 통한 해수 흐름을 보인 작동상태도
도 4는 종래의 제트펌프를 이용하는 스러스트 구조를 보인 개략도

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조는 해수유동관(10)과, 분기관(20)과, 제트펌프(30)와, 개폐밸브(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 해수유동관(10)은 출구(10a)가 형성된 일단이 선체(100)의 선수 양 측면으로 각각 이어지는 것이다.

이와 같은 해수유동관(10)은 해수의 진행 경로가 되는 것일 뿐 특별한 기능을 갖는 것은 아니므로 그 구조에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기 분기관(20)은 해수유동관(10)으로부터 이어지는 것으로, 출구(20a)가 형성된 일단이 선체(100)의 좌우 전방을 각각 향하는 것이다.

이와 같은 분기관(20)은 해수의 진행 경로가 되는 것일 뿐 특별한 기능을 갖는 것은 아니므로 그 구조에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기 제트펌프(30)는 해수유동관(10)의 다른 일단에 연결되는 것으로, 해수를 고압으로 분사하는 것이다.

이와 같은 제트펌프(30)는 선체(100) 저면에 형성되는 해수유입구(110)를 통해 내부로 유입되는 해수를 분사하는 것임이 바람직하다.

제트펌프(30)가 선체(100) 저면에 형성되는 해수유입구(110)을 통해 내부로 유입되는 해수를 분사하는 것임으로써 제트펌프(30)를 통한 해수 분사가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 제트펌프(30)는 내부로 유입되는 해수를 고압으로 분사할 수 있는 것이라면 어떠한 구조 및 작동 방식의 것이어도 무방하므로 제트펌프(30) 자체의 구조 및 작동 방식에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기 개폐밸브(40)는 해수유동관(10)의 출구(10a) 및 분기관(20)의 출구(20a)에 근접하여 마련되는 것이다.

이와 같은 개폐밸브(40)는 전기 신호에 따라 개폐되는 것임이 바람직하다.

개폐밸브(40)가 전기 신호에 따라 개폐되는 것임으로써 개폐밸브(40)의 개폐가 간편하게 이루어질 수 있게 된다.

한편, 전기 신호에 의해 개폐되는 개폐밸브의 구조 및 작동 원리는 익히 알려져 있으므로 개폐밸브(40)의 구조 및 작동에 관한 상세한 설명은 생략하는 바이다.

상기와 같은 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조에서 해수유동관(10)과 분기관(20)을 통한 해수 유동에 관하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조를 통해서는 해수유동관(10)을 통한 해수 유동이 가능한 것이다.

본 발명에서 해수유동관(10)의 일단은 제트펌프(30)에 연결되어 있고, 해수유동관(10)의 출구(10a) 및 분기관(20)의 출구(20a)에는 개폐밸브(40)가 마련되어 있다.

따라서, 해수유동관(10)의 출구(10a)에 마련된 개폐밸브(40)를 개방한 상태에서 분기관(20)의 출구(20a)에 마련되는 개폐밸브(40)를 폐쇄하고 제트펌프(30)를 작동시키게 되면 제트펌프(30) 내부로 유입된 해수가 제트펌프(30) 작동에 의해 고압으로 분사되면서 해수유동관(10)을 따라 유동한 후 도 2a에 도시된 바와 같이 해수유동관(10)의 양측 출구(10a)를 통해 배출된다.

상기 상태에서 해수유동관(10)의 어느 일측 출구(10a)에 마련되는 개폐밸브(40)를 폐쇄하게 되면 도 2b에 도시된 바와 같이 해수는 개폐밸브(40)가 개방된 일측 출구(10a)를 통해서만 배출되는바, 선박의 방향 전환시 선체(100)의 해수유동관(10)을 따라 유동하는 해수를 선체(100) 일측으로 배출되도록 하면 해수유동관(10)의 출구(10a)를 통해 수중으로 배출되는 해수가 선박의 방향 전환 측으로 선수를 밀어주는 효과를 갖도록 하므로 선박의 좌우 방향 전환이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

다음으로, 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조를 통해서는 분기관(20)을 통한 해수 유동이 가능한 것이다.

본 발명에서 해수유동관(10)의 일단은 제트펌프(30)에 연결되어 있고, 해수유동관(10)의 출구(10a) 및 분기관(20)의 출구(20a)에는 개폐밸브(40)가 마련되어 있다.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 해수유동관(10)의 출구(10a)에 마련된 개폐밸브(40)를 폐쇄한 상태에서 분기관(20)의 출구(20a)에 마련되는 개폐밸브(40)를 개방하고 제트펌프(30)를 작동시키게 되면 제트펌프(30) 내부로 유입된 해수가 제트펌프(30) 작동에 의해 고압으로 분사되면서 분기관(20)을 따라 유동하게 된다.

이때, 분기관(20)을 따라 유동하는 해수는 수중에서 선체(100)의 좌우 전방으로 배출되므로 선수 전방의 빙판 하부 압력을 감소시켜 빙판의 굽힘 및 파단이 용이하도록 할 뿐만 아니라 선박 운항중에 선수와 충돌하여 발생하는 빙편을 선체 좌우로 밀게 되는바, 빙해역 및 극지 운항 과정에서 분기관(20)을 통해 해수 유동이 이루어지도록 하면 분기관(20)으로부터 배출되는 해수가 빙저항을 감소시킬 뿐만 아니라 빙편이 선체(100)의 저면으로 유입되는 것을 차단하게 되므로 빙편의 선저 유입으로 인한 선미 프로펠러의 손상과, 진동 및 소음 발생을 방지할 수 있게 된다.

상기에서와 같이 본 발명에 의한 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조는,제트펌프(30)로부터 분사되는 고압의 해수가 개폐밸브(40)의 개폐에 따라 해수유동관(10) 또는 분기관(20)으로 유도될 수 있는 것인바, 선박 운행 과정에서 해수 흐름을 해수유동관(10)의 어느 일측으로 유도하는 경우 선체(100)의 좌우 방향 전환이 이루어질 수 있게 되는 것이고, 해수 흐름을 분기관(20)으로 유도하는 경우 빙편이 선체 저면으로 유입되는 것을 차단할 수 있게 되므로, 선박의 운항 성능 개선이 이루질 수 있게 된다.

한편, 상기의 설명에서는 해수유동관(10)을 통한 해수 유동과 분기관(20)을 통한 해수 유동을 분리하여 설명하였으나, 이는 이해를 돕고자 하는 것일 뿐 해수유동관(10)의 출구(10a) 및 분기관(20)의 출구(20a)에 마련되는 개폐밸브(40)를 모두 개방하는 경우 해수유동관(10)과 분기관(20)을 통해 동시에 해수가 유동할 수 있는 것은 물론이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 안에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

10, 10' : 해수유동관 10a : 출구
20 : 분기관 20a : 출구
30, 30' : 제트펌프 40 : 개폐밸브
100, 100' : 선체 110 : 해수유입구

Claims (3)

1. 출구가 형성된 일단이 선체의 선수 양 측면으로 각각 이어지는 해수유동관이 마련되고;
   상기 해수유동관에 출구가 형성된 일단이 선체의 좌우 전방을 각각 향하는 분기관이 마련되며;
   상기 해수유동관의 다른 일단에 해수를 고압으로 분사하는 제트펌프가 연결되고,
   상기 해수유동관의 출구 및 분기관의 출구상에 개폐밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제트펌프는 선체 저면에 형성되는 해수유입구를 통해 내부로 유입되는 해수를 분사하는 것을 특징으로 하는 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 개폐밸브는 전기신호에 의해 자동 개폐되는 것을 특징으로 하는 빙해역 운항 선박의 제트 스러스트 구조.

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