KR20170034711A

KR20170034711A - 유체 스포일러를 구비한 선박

Info

Publication number: KR20170034711A
Application number: KR1020150133371A
Authority: KR
Inventors: 서종무; 이희성; 임효남
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2017-03-29

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 유체 스포일러를 구비한 선박이 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박은, 선체, 및 선체 외측으로 유체를 분사하여 공기 가이드면을 형성하는 적어도 하나의 노즐유닛을 포함할 수 있다.

Description

유체 스포일러를 구비한 선박{Ship for fluid spoiler}

본 발명은 유체 스포일러를 구비한 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경량을 이루면서도 유체에 의한 저항을 효과적으로 저감시킬 수 있는 구조의 유체 스포일러를 구비한 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 선박은 항해 시 물, 파도, 공기, 바람에 의한 저항을 받으며, 이 중 공기 저항은 선박의 속도와 조종 성능을 저하시킬 뿐만 아니라 연비를 악화시키는 요인으로 작용한다.

특히, 초대형 컨테이너선 등과 같이, 상부 갑판에 적재된 화물 또는 구조물들이 많아 수면 위로 노출되는 풍압 면적이 큰 선박의 경우, 적재된 화물 또는 구조물에 의해 공기 저항에 의한 연료소모율이 매우 높으며, 공기와 바람, 및 선체가 수면에 부딪치면서 선수 쪽으로 그린워터(green water)가 넘어와 선수 측에 작용하는 저항이 매우 크다. 따라서, 통상은 선수에 에어스포일러(air spoiler)와 같은 저항 저감장치를 설치하여 선박의 연비를 향상시키고 있다. 에어스포일러는 선수의 바람을 가르도록 설계되어 선박에 작용하는 공기 저항을 감소시키며, 풍압과 그린워터에 의한 수압을 견딜 수 있도록 강성과 내구성이 좋은 견고한 부재로 형성된다.

그러나, 선박이 대형화됨에 따라 에어스포일러의 크기 및 무게가 증가하게 되고, 이로 인해, 선수부의 중량이 증가하게 되어, 선박이 구조적으로 불균형한 상태를 이루는 문제점이 발생하게 되었다. 또한, 에어스포일러 및 선수부의 중량 증가로 인해 선박에 적재 가능한 화물 또는 구조물의 용량이 저하되어 운송수단으로서 선박의 경쟁력이 저하되고 수송비용이 상승하는 문제점도 발생하게 되었다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0053430호 2015. 05. 18.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 경량을 이루면서도 유체에 의한 저항을 효과적으로 저감시킬 수 있는 구조의 유체 스포일러를 구비한 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박은, 선체, 및 상기 선체 외측으로 유체를 분사하여 공기 가이드면을 형성하는 적어도 하나의 노즐유닛을 포함한다.

상기 노즐유닛은 복수 개로 형성되어 갑판의 가장자리를 따라 서로 나란히 배치될 수 있다.

상기 공기 가이드면은 상기 선체의 외측에 유선형을 이룰 수 있다.

상기 노즐유닛은선수부 갑판 상에 설치될 수 있다.

상기 노즐유닛은 압축공기를 분사하여 상기 공기 가이드면을 형성하며, 상기 유체 스포일러를 구비한 선박은, 상기 압축공기를 생성하는 압축기와, 상기 압축기와 연결되어 상기 압축공기를 저장하는 탱크부, 및 상기 노즐유닛을 개폐하여 상기 압축공기의 분사를 제어하는 밸브부를 더 포함할 수 있다.

상기 노즐유닛은 액체를 분사하여 상기 공기 가이드면을 형성하며, 상기 유체 스포일러를 구비한 선박은, 상기 액체를 저장하는 탱크부와, 상기 액체를 상기 노즐유닛으로 펌핑하는 펌프부, 및 상기 노즐유닛을 개폐하여 상기 액체의 분사를 제어하는 밸브부를 더 포함할 수 있다.

상기 노즐유닛은 상기 유체가 분사되는 출구 측이 길게 확장된 슬릿 형상으로 형성될 수 있다.

일단부에 상기 노즐유닛이 결합되고 상기 일단부와 대향되는 타단부가 상기 선체의 갑판에 결합되는 복수 개의 지지막대를 더 포함하되, 상기 복수 개의 지지막대는 높이가 서로 다르게 형성되어 상기 선체의 진행 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다.

상기 복수 개의 지지막대는 선수부를 향하여 높이가 점차 낮아질 수 있다.

상기 복수 개의 지지막대는 각각 높이 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성될 수 있다.

본 발명에 따르면, 노즐유닛으로부터 분사된 유체가 가상의 공기 가이드면을 형성하므로, 스포일러가 경량을 이루면서도 유체의 의한 저항을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 따라서, 선체의 균형을 쉽게 유지할 수 있으며, 선체에 적재 가능한 화물 또는 구조물의 용량이 상대적으로 증가하여 선박의 경쟁력이 향상될 수 있다.

또한, 노즐유닛으로부터 분사되는 유체의 분사 각도, 분사 방향, 분사 압력 등을 조절할 수 있어, 선박의 운항조건에 대응하여 적합한 공기 가이드면을 형성할 수 있다.

또한, 해상 또는 기상 상황이 악화되어 그린워터가 들이치더라도 스포일러가 파손될 가능성이 적은 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박을 도시한 사시도이다.
도 2는 유체 스포일러로부터 분사되는 유체의 종류에 따른 선박의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 유체 스포일러를 구비한 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박을 도시한 사시도이다.
도 5는본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박을 도시한 사시도이다.
도6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박에 관하여 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박은 선체에 작용하는 공기 저항을 감소시킬 수 있는 유체 스포일러가 선수부에 마련될 수 있다. 유체 스포일러를 구비한 선박은, 노즐유닛으로부터 분사된 유체가 가상의 공기 가이드면을 형성하므로, 스포일러가 경량을 이루면서도 유체의 의한 저항을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 따라서, 선체의 균형을 쉽게 유지할 수 있으며, 선체에 적재 가능한 화물 또는 구조물의 용량이 상대적으로 증가하여 선박의 경쟁력이 향상될 수 있다. 또한, 노즐유닛으로부터 분사되는 유체의 분사 각도, 분사 방향, 분사 압력 등을 조절할 수 있어, 선박의 운항조건에 대응하여 적합한 공기 가이드면을 형성할 수 있다. 또한, 해상 또는 기상 상황이 악화되어 그린워터가 들이치더라도 스포일러가 파손될 가능성이 적은 장점이 있다.

이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 유체 스포일러를 구비한 선박(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박을 도시한 사시도이고, 도 2는 유체 스포일러로부터 분사되는 유체의 종류에 따른 선박의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.

본 발명에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1)은 선체(10)와, 적어도 하나의 노즐유닛(20)을 포함한다.

선체(10)는 유체 스포일러를 구비한 선박(1)의 본체로, 외측 형상이 유선형(流線型)으로 형성되어 해수 및 공기로 인한 마찰저항을 최소화할 수 있다. 선체(10)는 진행 방향을 기준으로 최전방에 선수부(10a)가 위치하며, 선수부(10a)에는 적어도 하나의 노즐유닛(20)이 배치된다.

노즐유닛(20)은 선체(10) 외측으로 유체를 분사하여 공기 가이드면(도 3의 A 참조)을 형성하는 것으로, 선수부(10a)의 갑판(11) 상에 설치될 수 있다. 여기서, 유체라 함은, 압축공기, 공기, 특정기체 등을 포함하는 기체와, 청수, 해수, 특정액체 등을 포함하는 액체를 통칭할 수 있다. 노즐유닛(20)은 복수 개로 형성되어 갑판(11) 상에 서로 나란하게 배치될 수 있으며, 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 갑판(11)의 가장자리를 따라 좌우 대칭되게 배치될 수 있다. 그러나, 복수 개의 노즐유닛(20)이 갑판(11)의 가장자리를 따라 좌우 대칭되게 배치되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 복수 개의 노즐유닛(20)은 갑판(11)의 가장자리를 따라 좌우 비대칭되게 배치될 수도 있다.

노즐유닛(20)으로부터 분사된 유체는 공기의 유동을 안내하는 공기 가이드면(A)을 형성하며, 공기 가이드면(A)은 선체(10)의 외측에 유선형을 이룰 수 있다. 이 때, 각각의 노즐유닛(20)은 독립적으로 유체의 분사각도 및 분사 방향이 조절될 수 있으며, 복수 개의 노즐유닛(20)으로부터 각각 분사된 유체는 단일 또는 복수의 공기 가이드면(A)을 형성할 수 있다. 복수 개의 노즐유닛(20)으로부터 각각 분사된 유체가 복수의 공기 가이드면(A)을 형성하는 경우, 복수의 공기 가이드면(A)은 적층 구조를 이룰 수 있다.

전술한 바와 같이, 노즐유닛(20)은 선수부(10a)의 갑판(11) 상에 설치된다. 따라서, 노즐유닛(20)으로부터 분사된 유체가 선수부(10a)에 유선형의 공기 가이드면(A)을 형성하면, 공기는 공기 가이드면(A)을 따라 후방으로 유동하여 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물과의 충돌을 최소화할 수 있으며, 이로 인해, 선체(10)에 작용하는 공기 저항이 감소할 수 있다. 도면 상에는 노즐유닛(20)이 갑판(11)의 외측으로 돌출된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 노즐유닛(20)은 갑판(11)의 내측으로 매립될 수도 있다.

노즐유닛(20)은 압축공기를 분사하여 가상의 공기 가이드면(A)을 형성할 수 있으며, 노즐유닛(20)이 압축공기를 분사하는 경우, 유체 스포일러를 구비한 선박(1)은 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 압축기(30a)와 탱크부(30b), 및 밸브부(30c)를 포함할 수 있다.

압축기(30a)는 공기 또는 특정 기체를 특정 압력으로 압축하여 압축공기를 생성하며, 선체(10) 내부 또는 갑판(11) 상에 설치될 수 있다. 압축기(30a)는 단일 또는 복수 개로 형성될 수 있으며, 각각의 압축기(30a)로부터 생성된 압축공기는 탱크부(30b)에 저장될 수 있다.

탱크부(30b)는 내부에 수용공간이 형성된 통 또는 챔버 형상으로, 압축기(30a)와 같이 선체(10) 내부 또는 갑판(11) 상에 설치될 수 있다. 탱크부(30b)는 배관 등을 통해 일 측이 압축기(30a)와 연결되어 내부에 압축공기를 저장할 수 있으며, 탱크부(30b)에 저장된 압축공기는 배관 등을 통해 노즐유닛(20)으로 공급된다. 이 때, 탱크부(30b)는 일종의 버퍼탱크 역할을 하므로, 압축공기가 일정한 압력으로 노즐유닛(20)에 공급될 수 있다.

노즐유닛(20)은 밸브부(30c)에 의해 개폐되며, 밸브부(30c)는 탱크부(30b)와 노즐유닛(20)을 연결하는 배관 상에 설치되어 압축공기의 분사를 제어할 수 있다. 밸브부(30c)는 별도의 제어부(도시되지 않음)에 의해 동작이 제어될 수 있다. 도면 상에는 밸브부(30c)가 복수 개로 형성되어 각각의 노즐유닛(20)을 독립적으로 개폐하는 것으로 도시하였으나, 밸브부(30c)는 단일 개로 형성되어 복수 개의 노즐유닛(20)을 일괄적으로 개폐할 수도 있다.

밸브부(30c)가 복수 개로 형성되어 각각의 노즐유닛(20)을 독립적으로 개폐할 경우, 각각의 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 압축공기의 분사 압력을 각각 다르게 조절할 수 있으며, 이로 인해, 선박의 운항 조건에 따라 공기 가이드면(A)의 형상 및 크기를 가변할 수 있다. 예를 들어, 선체(10)의 크기가 크거나, 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물이 많은 경우, 각각의 밸브부(30c)는 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 압축공기의 분사 압력을 크게 하여, 공기 가이드면(A)의 높이를 높게 할 수 있으며, 이와 동시에, 노즐유닛(20)은 분사 각도를 크게 하여, 공기 가이드면(A)의 폭을 넓게 할 수 있다. 이 때, 후방에 배치되어 화물 또는 구조물과 근접한 노즐유닛(20)은 압축공기의 분사 압력 및 분사 각도를 작게 하여, 적재된 화물 또는 구조물로 인한 압축공기의 와류(vortex)를 최소화할 수 있다.

반대로, 선체(10)의 크기가 작거나, 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물이 적은 경우, 각각의 밸브부(30c)는 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 압축공기의 분사 압력을 작게 하여, 공기 가이드면(A)의 높이를 작게 할 수 있으며, 이와 동시에, 노즐유닛(20)은 분사 각도를 작게 하여, 공기 가이드면(A)의 폭을 좁게 할 수 있다. 이 때, 후방에 배치되어 화물 또는 구조물과 근접한 노즐유닛(20)은 압축공기의 분사 압력 및 분사 각도를 작게 하여, 적재된 화물 또는 구조물로 인한 압축공기의 와류를 최소화할 수 있다.

한편, 밸브부(30c)가 단일 개로 형성되어 복수 개의 노즐유닛(20)을 일괄적으로 개폐할 경우, 각각의 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 압축공기는 서로 동일한 압력으로 분사될 수 있다.

도면 상에는 탱크부(30b)가 단일 개로 형성되어 압축공기가 복수 개의 노즐유닛(20)으로 분지되는 구조로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 탱크부(30b)가 복수 개로 형성되어 각각의 노즐유닛(20)에 연결되거나, 필요에 따라 탱크부(30b)가 생략되어 압축기(30a)와 노즐유닛(20)이 직접 연결될 수도 있다.

또한, 노즐유닛(20)은 액체를 분사하여 가상의 공기 가이드면(A)을 형성할 수 있으며, 노즐유닛(20)이 액체를 분사하는 경우, 유체 스포일러를 구비한 선박(1)은 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 탱크부(40a)와 펌프부(40b), 및 밸브부(40c)를 포함할 수 있다.

탱크부(40a)는 내부에 수용공간이 형성된 통 또는 챔버 형상으로, 선체(10) 내부 또는 갑판(11) 상에 설치될 수 있다. 탱크부(40a)는 내부에 청수 또는 해수 또는 특정 액체를 저장하며, 탱크부(40a)에 저장된 액체는 배관 등을 통해 노즐유닛(20)으로 공급된다. 이 때, 탱크부(40a)와 노즐유닛(20)을 연결하는 배관 상에는펌프부(40b)가 설치될 수 있다.

펌프부(40b)는 탱크부(40a)에 저장된 액체를 노즐유닛(20)으로 펌핑한다. 도면 상에는 펌프부(40b)가 단일 개로 형성되어 액체가 복수 개의 노즐유닛(20)으로 분지되는 구조로 도시하였으나, 펌프부(40b)는 복수 개로 형성되어 각각의 노즐유닛(20)에 연결될 수도 있다.

노즐유닛(20)은 밸브부(40c)에 의해 개폐되어 액체를 미립자 형태로 분무할 수 있으며, 밸브부(40c)는 탱크부(40a)와 노즐유닛(20)을 연결하는 배관 상에 설치되되 펌프부(40b)의 후단에 위치하여 액체의 분사를 제어할 수 있다. 도면 상에는 밸브부(40c)가 복수 개로 형성되어 각각의 노즐유닛(20)을 독립적으로 개폐하는 것으로 도시하였으나, 밸브부(40c)는 단일 개로 형성되어 복수 개의 노즐유닛(20)을 일괄적으로 개폐할 수도 있다.

밸브부(40c)가 복수 개로 형성되어 각각의 노즐유닛(20)을 독립적으로 개폐할 경우, 각각의 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 액체의 분사 압력을 각각 다르게 조절할 수 있으며, 이로 인해, 선박의 운항 조건에 따라 공기 가이드면(A)의 형상 및 크기를 가변할 수 있다. 예를 들어, 선체(10)의 크기가 크거나, 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물이 많은 경우, 각각의 밸브부(40c)는 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 액체의 분사 압력을 크게 하여, 공기 가이드면(A)의 높이를 높게 할 수 있으며, 이와 동시에, 노즐유닛(20)은 분사 각도를 크게 하여, 공기 가이드면(A)의 폭을 넓게 할 수 있다. 이 때, 후방에 배치되어 화물 또는 구조물과 근접한 노즐유닛(20)은 액체의 분사 압력 및 분사 각도를 작게 하여, 적재된 화물 또는 구조물과 분사된 액체의 간섭을 최소화할 수 있다.

반대로, 선체(10)의 크기가 작거나, 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물이 적은 경우, 각각의 밸브부(40c)는 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 액체의 분사 압력을 작게 하여, 공기 가이드면(A)의 높이를 작게 할 수 있으며, 이와 동시에, 노즐유닛(20)은 분사 각도를 작게 하여, 공기 가이드면(A)의 폭을 좁게 할 수 있다. 이 때, 후방에 배치되어 화물 또는 구조물과 근접한 노즐유닛(20)은 액체의 분사 압력 및 분사 각도를 작게 하여, 적재된 화물 또는 구조물과 분사된 액체의 간섭을 최소화할 수 있다.

한편, 밸브부(40c)가 단일 개로 형성되어 복수 개의 노즐유닛(20)을 일괄적으로 개폐할 경우, 각각의 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 액체는 서로 동일한 압력으로 분사될 수 있다.

그러나, 노즐유닛(20)이 압축공기만 분사하거나 액체만 분사하는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 노즐유닛(20)은 압축공기와 액체를 동시에 분사할 수도 있다.

이하, 도 3을 참조하여, 유체 스포일러를 구비한 선박(1)의 동작에 관하여 좀 더 상세히 설명한다.

도 3은 유체 스포일러를 구비한 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1)은 노즐유닛(20)으로부터 분사된 유체가 가상의 공기 가이드면(A)을 형성하므로, 스포일러가 경량을 이루면서도 유체의 의한 저항을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 따라서, 선체(10)의 균형을 쉽게 유지할 수 있으며, 선체(10)에 적재 가능한 화물 또는 구조물의 용량이 상대적으로 증가하여 선박의 경쟁력이 향상될 수 있다. 또한, 노즐유닛(20)으로부터 분사되는 유체의 분사 각도, 분사 방향, 분사 압력 등을 조절할 수 있어, 선박의 운항조건에 대응하여 적합한 공기 가이드면(A)을 형성할 수 있다. 또한, 해상 또는 기상 상황이 악화되어 그린워터가 들이치더라도 스포일러가 파손될 가능성이 적은 장점이 있다.

선수부(10a) 갑판(11) 상에는 적어도 하나의 노즐유닛(20)이 배치되며, 노즐유닛(20)은 선체(10)의 외측, 특히, 화물 또는 구조물이 적재된 후방으로 유체를 분사하여 유선형의 공기 가이드면(A)을 형성한다.

선체(10)가 전방으로 진행함에 따라, 공기는 도 3에 도시된 바와 같이, 선수부(10a) 갑판(11) 상에 형성된 공기 가이드면(A)을 따라 후방으로 유동한다. 이 때, 노즐유닛(20)은 선체(10)의 크기, 및 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물의 용량에 대응하여 유체의 분사 각도, 분사 방향, 분사 압력 등을 조절할 수 있으며, 이로 인해, 선박의 운항 조건에 적합한 공기 가이드면(A)을 형성할 수 있다.

노즐유닛(20)은 갑판(11)에 대하여 특정 각도, 예를 들어, 1°~89°로 유체를 분사하므로, 공기 가이드면(A)은 선미부로 갈수록 경사져 경사면을 형성할 수 있다. 따라서, 공기는 공기 가이드면(A)을 따라 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물과의 충돌이 최소가 되는 방향, 예를 들어, 화물 또는 구조물의 상방 또는 측방으로 유동할 수 있으며, 이로 인해, 선체(10)에 작용하는 공기 저항이 효과적으로 저감될 수 있다.

그러나, 노즐유닛(20)이 갑판(11)에 대하여 특정 각도로 유체를 분사하여 공기 가이드면(A)이 경사면을 형성하는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 노즐유닛(20)이 갑판(11)에 대하여 수직 방향, 즉, 90°로 유체를 분사하더라도 선체(10)의 진행에 의해 유체가 밀려 공기 가이드면(A)이 경사면을 형성할 수 있다.

이하, 도 4를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1a)에 관하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박을 도시한 사시도이다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1a)은 노즐유닛(20)이 슬릿(slit) 형상으로 형성된다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1a)은 노즐유닛(20)이 슬릿 형상으로 형성되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한, 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.

노즐유닛(20)은 선체(10) 외측으로 유체를 분사하여 공기 가이드면(A)을 형성하며, 유체가 분사되는 출구 측이 길게 확장된 슬릿 형상으로 형성될 수 있다. 노즐유닛(20)은 복수 개로 형성되어도 4에 도시된 바와 같이, 갑판(11)의 가장자리를 따라 좌우 대칭되게 배치될 수 있다.

노즐유닛(20)의 출구 측이 슬릿 형상으로 형성됨으로써, 하나의 노즐유닛(20)으로부터 분사된 유체가 형성하는 공기 가이드면(A)의 면적이 증가함과 동시에 공기 가이드면(A)이 요철면을 이루지 않고 평평하게 형성되어 공기 저항 효과가 증대될 수 있다. 특히, 복수 개의 노즐유닛(20) 사이의 간격을 좁게 배치할 경우, 복수 개의 노즐유닛(20)으로부터 각각 분사된 유체가 형성하는 복수의 공기 가이드면(A) 사이의 이격된 틈이 최소화될 수 있어 공기 저항 효과가 더욱 증대될 수 있다. 또한, 선수부(10a)에 공기 가이드면(A)을 형성하기 위한 노즐유닛(20)의 전체 개수가 감소하여 설치 및 유지보수에 따른 시간 및 비용이 절감될 수 있다.

도면 상에는 노즐유닛(20)이 갑판(11)의 내측으로 매립된 것으로 도시하였으나, 필요에 따라 노즐유닛(20)은 갑판(11)의 외측으로 돌출될 수도 있다. 또한, 도면 상에는 노즐유닛(20)의 형상이 곡선을 형성하는 것으로 도시하였으나, 노즐유닛(20)의 형상은 갑판(11)의 형상, 및 노즐유닛(20)의 설치 위치에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

이하, 도 5를 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1b)에 관하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박을 도시한 사시도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1b)은 노즐유닛(20)이 지지막대(50)에 결합된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1b)은 노즐유닛(20)이 지지막대(50)에 결합되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한, 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.

지지막대(50)는 중공형의 막대 또는 봉 형상의 부재로 형성되어, 일단부에 노즐유닛(20)이 결합되고, 일단부와 대향되는 타단부가 선체(10)의 갑판(11)에 결합될 수 있다. 즉, 노즐유닛(20)은 지지막대(50)를 통해 갑판(11)에 결합되며, 지지막대(50)는 도 5에 도시된 바와 같이, 복수 개가 갑판(11)의 가장자리를 따라 좌우 대칭되게 배치될 수 있다. 이 때, 복수 개의 지지막대(50)는 높이가 서로 다르게 형성되어 선체(10)의 진행 방향을 따라 일렬로 배치되되 선수부(10a)를 향하여 높이가 점차 낮아지게 배치될 수 있다. 따라서, 노즐유닛(20)으로부터 분사된 유체가 형성하는 공기 가이드면(A)이 경사면을 형성할 수 있으며, 이로 인해, 공기는 경사진 공기 가이드면(A)을 따라 선체(10)에 적재된 화물 또는 구조물과의 충돌이 최소가 되는 방향으로 유동할 수 있다. 공기가 화물 또는 구조물과의 충돌이 최소가 되는 방향으로 유동함으로써, 선체(10)에 작용하는 공기 저항이 저감될 수 있다.

또한, 복수 개의 지지막대(50)가 선수부(10a)를 향하여 높이가 점차 낮아지게 배치됨으로써, 적재된 화물 또는 구조물로 인해 압축공기의 와류가 발생하거나 액체의 간섭이 발생하는 것을 최소화할 수 있다.

도면 상에는 복수 개의 노즐유닛(20) 중 일부가 지지막대(50)에 결합되고 나머지 일부가 갑판(11)에 결합된 것으로 도시하였으나, 필요에 따라 복수 개의 노즐유닛(20)은 전부가 지지막대(50)에 결합될 수도 있다.

이하, 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1c)에 관하여 상세히 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1c)은 노즐유닛(20)이 결합된 지지막대(50)가 높이 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체 스포일러를 구비한 선박(1c)은 노즐유닛(20)이 결합된 지지막대(50)가 높이 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성되는 것을 제외하면, 전술한 실시예와 실질적으로 동일하다. 따라서, 이를 중점적으로 설명하되, 별도의 언급이 없는 한, 나머지 구성부에 대한 설명은 전술한 사항으로 대신한다.

복수 개의 지지막대(50)는 각각 높이 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성되어, 선체(10)의 진행 방향을 따라 일렬로 배치될 수 있다. 이 때, 복수 개의 지지막대(50)는 각각 독립적으로 슬라이딩할 수 있으며, 높이 방향으로 슬라이딩하여 연장 또는 단축되더라도 선수부(10a)를 향하여 높이가 점차 낮아지게 배치된다. 다시 말해, 선수부(10a)의 최전방에 위치한 지지막대(50)는 슬라이딩하여 연장 또는 단축되더라도 높이가 가장 낮게 배치되고, 후방에 위치하여 화물 또는 구조물과 근접한 지지막대(50)는 슬라이딩하여 연장 또는 단축되더라도 높이가 가장 높게 배치된다.

예를 들어, 각각의 지지막대(50)는 서로 내접 또는 외접하는 다단 실린더 구조로 형성되어 높이 방향으로 연장 또는 단축될 수 있다. 그러나, 지지막대(50)가 다단 실린더 구조로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 지지막대(50)가 높이 방향으로 연장 또는 압축 가능한 구조로 다양하게 변형될 수 있다.

복수 개의 지지막대(50)가 각각 높이 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성됨으로써, 갑판(11)에 적재된 화물 또는 구조물의 높이에 적합한 공기 가이드면(A)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 갑판(11)에 적재된 화물 또는 구조물의 높이가 높은 경우, 각각의 지지막대(50)는 슬라이딩 이동하여 높이 방향으로 연장될 수 있다. 각각의 지지막대(50)가 높이 방향으로 연장됨으로써, 노즐유닛(20)이 갑판(11)으로부터 일정 높이 이격되며, 이로 인해, 노즐유닛(20)으로부터 분사된 유체가 형성하는 공기 가이드면(A)이 높게 형성되어 화물 또는 구조물과 공기의 충돌이 최소화될 수 있다. 반대로, 도 7에 도시된 바와 같이, 적재된 화물 또는 구조물의 높이가 낮은 경우, 각각의 지지막대(50)는 슬라이딩 이동하여 높이 방향으로 단축될 수 있다. 각각의 지지막대(50)가 높이 방향으로 단축됨으로써, 노즐유닛(20)이 갑판(11)에 근접하게 되며, 이로 인해, 분사된 유체가 형성하는 공기 가이드면(A)이 낮게 형성되어 화물 또는 구조물과 공기의 충돌이 최소화될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1, 1a, 1b, 1c: 유체 스포일러를 구비한 선박
10: 선체 10a: 선수부
11: 갑판 20: 노즐유닛
30a: 압축기 30b: 탱크부
30c: 밸브부 40a: 탱크부
40b: 펌프부 40c: 밸브부
50: 지지막대 A: 공기 가이드면

Claims

선체; 및
상기 선체 외측으로 유체를 분사하여 공기 가이드면을 형성하는 적어도 하나의 노즐유닛을 포함하는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 상기 노즐유닛은 복수 개로 형성되어 갑판의 가장자리를 따라 서로 나란히 배치되는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 상기 공기 가이드면은 상기 선체의 외측에 유선형을 이루는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 상기 노즐유닛은 선수부 갑판 상에 설치되는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 상기 노즐유닛은 압축공기를 분사하여 상기 공기 가이드면을 형성하며,
상기 압축공기를 생성하는 압축기와, 상기 압축기와 연결되어 상기 압축공기를 저장하는 탱크부, 및 상기 노즐유닛을 개폐하여 상기 압축공기의 분사를 제어하는 밸브부를 더 포함하는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 상기 노즐유닛은 액체를 분사하여 상기 공기 가이드면을 형성하며,
상기 액체를 저장하는 탱크부와, 상기 액체를 상기 노즐유닛으로 펌핑하는 펌프부, 및 상기 노즐유닛을 개폐하여 상기 액체의 분사를 제어하는 밸브부를 더 포함하는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 상기 노즐유닛은 상기 유체가 분사되는 출구 측이 길게 확장된 슬릿 형상으로 형성되는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제1 항에 있어서, 일단부에 상기 노즐유닛이 결합되고 상기 일단부와 대향되는 타단부가 상기 선체의 갑판에 결합되는 복수 개의 지지막대를 더 포함하되,
상기 복수 개의 지지막대는 높이가 서로 다르게 형성되어 상기 선체의 진행 방향을 따라 일렬로 배치되는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제8 항에 있어서, 상기 복수 개의 지지막대는 선수부를 향하여 높이가 점차 낮아지는 유체 스포일러를 구비한 선박.
제8 항에 있어서, 상기 복수 개의 지지막대는 각각 높이 방향으로 슬라이딩 가능하게 형성되는 유체 스포일러를 구비한 선박.