KR20150114830A - 선수각 제어장치 - Google Patents

Abstract

선수각 제어장치를 개시한다. 본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치는 부유식 구조물의 일측에 설치되고, 상기 부유식 구조물에 조류가 작용하는 상태에서, 상기 부유식 구조물이 회전됨에 따라 상기 부유식 구조물의 선수각을 변경하거나 유지 하는 제1회전 유닛 및 상기 제1 유닛과 이격되어 위치하고, 상기 부유식 구조물에 바람이 작용하는 상태에서, 상기 부유식 구조물이 회전됨에 따라 상기 부유식 구조물의 선수각을 변경하거나 유지하는 제2회전 유닛을 포함할 수 있다.

Description

선수각 제어장치{Heading control apparatus}

본 발명은 선수각 제어장치에 관한 것이다.

해저유전 개발이 점차 파랑이 거칠고 수심이 깊은 곳으로 이동함에 따라 규모가 거대해짐으로써 기술적, 경제적으로 어려움이 발생되었다. 이러한 문제를 해결하고자, 수심에 영향을 받지 않는 부유식 구조물이 제시되었다.

부유식 구조물에는 선수각을 제어할 수 있는 선수각 제어장치가 설치된다. 종래의 선수각 제어장치는 하나의 회전체가 선상에 회전가능하게 설치되어 바람의 방향과 대응되면서 회전하여 선수각을 제어하도록 이루어진 것이 일반적이다.

그러나, 이러한 종래의 선수각 제어장치는 하나의 회전체로 이루어짐으로써 선수각을 고정하는 것은 어려운 문제점이 있다.

본 발명의 일 실시예는 선수각을 용이하게 고정할 수 있게 한 선수각 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면에 따른선수각 제어장치는 부유식 구조물의 일측에 설치되고, 상기 부유식 구조물에 조류가 작용하는 상태에서, 상기 부유식 구조물이 회전됨에 따라 상기 부유식 구조물의 선수각을 변경하거나 유지 하는 제1회전 유닛, 및 상기 제1 유닛과 이격되어 위치하고, 상기 부유식 구조물에 바람이 작용하는 상태에서, 상기 부유식 구조물이 회전됨에 따라 상기 부유식 구조물의 선수각을 변경하거나 유지하는 제2회전 유닛을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1회전 유닛은, 상기 부유식 구조물의 선체 내부에 배치된 제1동력부, 상기 제1동력부에 의해 회전되는 제1동력 전달축, 일단이 상기 제1동력 전달축의 자유단과 기어결합되고, 상기 선체에 대해 상하방향으로 위치된 제1회전축, 및 일단이 상기 제1회전축에 결합되어 상기 제1회전축과 함께 회전되는 제1회전 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제2회전 유닛은, 상기 부유식 구조물의 선체 내부에 배치된 제2동력부,상기 제2동력부에 의해 회전되는 제2동력 전달축, 일단이 상기 제2동력 전달축의 자유단과 기어결합되고, 상기 선체에 대해 상하방향으로 위치된 제2회전축, 및 일단이 상기 제2회전축에 결합되어 상기 제2회전축과 함께 회전되는 제2회전 부재를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1회전 부재 또는 제2회전 부재는 수중익형(hydrofoil)으로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 제1회전 부재와 제2회전 부재가 서로 동일한 방향 또는 서로 상이한 방향으로 회전하는 제어부를 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1회전축과 제2회전축은 동축선상에 위치될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선수각 제어장치는 제1회전 부재와 제2회전 부재가 서로 다른 방향으로 양력을 발생시키는 것이 가능하다. 그러므로, 양 부분에서 발생한 회전모멘트가 서로 상쇄됨으로써 원하는 위치에서 선수각을 유지하는 것이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치에서는 제1회전 부재와 제2회전 부재의 방향을 각각 조절하는 것이 가능하기 때문에 풍속 및 조류 속도가 작더라도 선수각을 조절하는 것이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선수각 제어장치가 탑재된 부유식 구조물을 도시한 도면.
도 2는, 도 1에 도시된 부유식 구조물이 우현으로 이동하는 상태를 도시한 도면.
도 3은, 도 1에 도시된 부유식 구조물이 좌현으로 이동하는 상태를 도시한 도면.
도 4는, 도 1에 도시된 부유식 구조물의 선수각이 고정된 상태를 도시한 도면.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선수각 제어장치가 탑재된 부유식 구조물을 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치(100)는 제1회전 유닛(110)과, 제2회전 유닛(120)을 포함한다.

제1회전 유닛(110)은 부유식 구조물(10)의 일측에 설치된다. 바람직하게 제1회전 유닛(110)은 부유식 구조물(10)의 선두에 설치된다. 부유식 구조물(10)이 부유된 상태에서 제1회전 유닛(110)은 해중에 위치되도록 설치된다. 제1회전 유닛(110)은 부유식 구조물(10)에 조류가 작용하는 상태에서 부유식 구조물(10)이 회전됨에 따라 부유식 구조물(10)의 선수각을 변경하거나 유지한다.

제2회전 유닛(120)은 제1회전 유닛(110)과 이격되어 위치한다. 제2회전 유닛(120)은 부유식 구조물(10)의 선두에 설치될 수 있다. 부유식 구조물(10)이 부유된 상태에서 제2회전 유닛(120)은 해상에 노출되도록 설치된다. 제2회전 유닛(120)은 부유식 구조물(10)에 바람이 작용하는 상태에서 부유식 구조물(10) 회전됨에 따라 부유식 구조물(10)의 선수각이 변경되거나 유지되게 한다.

이를 위한 제1회전 유닛(110)과 제2회전 유닛(120)의 구조를 상세하게 설명한다.

우선, 제1회전 유닛(110)의 상세한 구조는 일례로, 제1동력부(111)와, 제1동력 전달축(112)과, 제1회전축(113)과, 제1회전 부재(114)를 포함할 수 있다.

제1동력부(111)는 부유식 구조물(10)의 선체 내부에 배치된다. 제1동력부(111)는 일례로, 모터 또는 엔진일 수 있다. 제1동력부(111)는 회전력을 발생시켜서 제1동력 전달축(112)으로 전달한다.

제1동력 전달축(112)은 제1동력부(111)에 의해 회전된다. 제1동력 전달축(112)은 제1동력부(111)의 회전축에 결합되는 것도 가능하고, 회전축과 일체로 형성되는 것도 가능할 수 있다.

제1회전축(113)은 일단이 제1동력 전달축(112)의 자유단과 기어결합되고, 선체에 대해 상하방향으로 위치된다. 여기서, 기어 결합은 일례로 베벨 기어에 의한 것이 적용될 수 있으나, 이에 한정하지는 않으며, 동력이 전달될 수 있는 구조이면 어느 구조를 적용하든 무방하다.

제1회전 부재(114)는 일단이 제1회전축(113)에 결합되어 제1회전축(113)과 함께 회전된다.

다음으로, 제2회전 유닛(120)의 상세한 구조는 일례로, 제2동력부(121)와, 제2동력 전달축(122)과, 제2회전축(123)과, 제2회전 부재(124)를 포함할 수 있다.

제2동력부(121)는 부유식 구조물(10)의 선체 내부에 배치된다.

제2동력 전달축(122)은 제2동력부(121)에 의해 회전된다.

제2회전축(123)은 일단이 제2동력 전달축(122)의 자유단과 기어결합되고, 선체에 대해 상하방향으로 위치된다. 전술한 제1회전축(113)과 제2회전축(123)은 동축선상에 위치될 수 있다.

제2회전 부재(124)는 일단이 제2회전축(123)에 결합되어 제2회전축(123)과 함께 회전된다. 이러한 제2회전 부재(124) 또는 제1회전 부재(114)는 수중익형(hydrofoil)으로 이루어질 수 있다.

제2동력부(121)와, 제2동력 전달축(122)과, 제2회전축(123)과, 제2회전 부재(124)는 제1동력부(111)와, 제1동력 전달축(112)과, 제1회전축(113)과, 제1회전 부재(114) 각각과 동일한 것일 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 제1회전 유닛(110)의 제1동력부(111)와 제2회전 유닛(120)의 제2동력부(121)는 부유식 구조물(10)의 내부의 동일한 공간에 위치될 수 있다. 이에 따라, 제1회전 유닛(110)과 제2회전 유닛(120)을 서로 상이하게 설치하는 경우보다 공간 활용이 향상됨으로써, 부유식 구조물(10)의 내부 공간을 더욱 효율적으로 활용할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치(100)는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부는 제1회전 부재(114)와 제2회전 부재(124)가 서로 동일한 방향 또는 서로 상이한 방향으로 회전되게 한다. 이러한 제어부는 선박을 전반적으로 제어하기 위한 제어부일 수 있다. 이와 다르게, 제어부는 일례로 선박을 제어하는 장치와 별도로 구비된 마이크로 프로세서(Microprocessor)일 수 있다.

이하에서는 상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치(100)에 의해 선수각이 제어되는 것을 도면을 참고하여 설명한다.

도 2는, 도 1에 도시된 부유식 구조물이 우현으로 이동하는 상태를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 제1회전 부재(114)와 제2회전 부재(124)가 부유식 구조물(10)이 전방을 향하는 방향을 기준으로 우측 방향으로 일정 각도 회전된다. 이에 따라, 바람과 조류에 의한 외란 하중에 의해 양력이 발생되어 부유식 구조물(10)이 우현으로 회전하게 된다.

도 3은, 도 1에 도시된 부유식 구조물이 좌현으로 이동하는 상태를 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1회전 부재(114)와 제2회전 부재(124)가 부유식 구조물(10)이 전방을 향하는 방향을 기준으로 좌측 방향으로 일정 각도 회전된다. 이에 따라, 바람과 조류에 의한 외란 하중에 의해 양력이 발생되어 부유식 구조물(10)이 좌현으로 회전하게 된다.

도 4는, 도 1에 도시된 부유식 구조물의 선수각이 고정된 상태를 도시한 도면이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제1회전 부재(114)는 부유식 구조물(10) 이 전방을 향하는 방향을 기준으로 좌측 방향으로 일정 각도 회전되고, 제2회전 부재(124)는 부유식 구조물(10)을 기준으로 우측 방향으로 일정 각도 회전된다. 이에 따라, 바람과 조류에 의한 외란 하중에 의해 양력이 중첩되어 선수각이 고정된다.

한편, 본 발명에 따른 부유식 구조물(10)에는 전술한 구조로 이루어진 선수각 제어장치(100)가 탑재될 수 있다. 그리고, 부유식 구조물(10)은 일례로 LNG RV(Regasification Vessel), LNG FPSO(Floating, Production, Storage and Offloading) 및 LNG FSRU(Floating Storage and Regasification Unit) 중에서 선택된 어느 하나일 수 있다.

종래의 선수각 제어장치에서는 하나의 회전체로 선수각을 제어함으로써, 선체를 회전시키는 것만 용이할 뿐 선수각을 고정하는 것은 어려운 구조이다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치(100)에서는 제1회전 부재(114)와 제2회전 부재(124)가 서로 다른 방향으로 양력을 발생시키는 것이 가능하다.

그러므로, 양 부분에서 발생한 회전모멘트가 서로 상쇄됨으로써 원하는 위치에서 선수각을 유지하는 것이 가능할 수 있다.

또한, 종래의 선수각 제어장치에서는 선수각을 회전시키기 위해서 하나의 회전체를 사용하기 때문에, 풍속 및 풍향, 조류 속도 및 조류 방향을 고려한 효율적인 회전모멘트 발생이 어려웠다. 그러나, 본 발명의 일실시예에 따른 선수각 제어장치(100)에서는 제1회전 부재(114)와 제2회전 부재(124)의 방향을 각각 조절하는 것이 가능하기 때문에 풍속 및 조류 속도가 작더라도 선수각을 조절하는 것이 보다 용이하게 이루어질 수 있다.

이상에서 본 발명의 여러 실시예에 대하여 설명하였으나, 지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 부유식 구조물 100: 선수각 제어장치
110: 제1회전 유닛 111: 제1동력부
112: 제1동력 전달축 113: 제1회전축
114: 제1회전 부재 120: 제2회전 유닛
121: 제2동력부 122: 제2동력 전달축
123: 제2회전축 124: 제2회전 부재

Claims (6)

1. 부유식 구조물의 일측에 설치되고, 상기 부유식 구조물에 조류가 작용하는 상태에서, 상기 부유식 구조물이 회전됨에 따라 상기 부유식 구조물의 선수각을 변경하거나 유지하는 제1회전 유닛, 및
   상기 제1 유닛과 이격되어 위치하고, 상기 부유식 구조물에 바람이 작용하는 상태에서, 상기 부유식 구조물이 회전됨에 따라 상기 부유식 구조물의 선수각을 변경하거나 유지하는 제2회전 유닛을 포함하는 선수각 제어장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1회전 유닛은,
   상기 부유식 구조물의 선체 내부에 배치된 제1동력부,
   상기 제1동력부에 의해 회전되는 제1동력 전달축,
   일단이 상기 제1동력 전달축의 자유단과 기어결합되고, 상기 선체에 대해 상하방향으로 위치된 제1회전축, 및
   일단이 상기 제1회전축에 결합되어 상기 제1회전축과 함께 회전되는 제1회전 부재를 포함하는 선수각 제어장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제2회전 유닛은,
   상기 부유식 구조물의 선체 내부에 배치된 제2동력부,
   상기 제2동력부에 의해 회전되는 제2동력 전달축,
   일단이 상기 제2동력 전달축의 자유단과 기어결합되고, 상기 선체에 대해 상하방향으로 위치된 제2회전축, 및
   일단이 상기 제2회전축에 결합되어 상기 제2회전축과 함께 회전되는 제2회전 부재를 포함하는 선수각 제어장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1회전 부재 또는 제2회전 부재는 수중익형(hydrofoil)으로 이루어진 선수각 제어장치.
5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1회전 부재와 제2회전 부재가 서로 동일한 방향 또는 서로 상이한 방향으로 회전되게 하는 제어부를 포함하는 선수각 제어장치.
6. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1회전축과 제2회전축은 동축선상에 위치된 선수각 제어장치.

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