KR20190068073A - 공기부양선용 평형조절장치 - Google Patents

공기부양선용 평형조절장치 Download PDF

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KR20190068073A
KR20190068073A KR1020170168093A KR20170168093A KR20190068073A KR 20190068073 A KR20190068073 A KR 20190068073A KR 1020170168093 A KR1020170168093 A KR 1020170168093A KR 20170168093 A KR20170168093 A KR 20170168093A KR 20190068073 A KR20190068073 A KR 20190068073A
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주식회사 한손코리아
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Abstract

본 발명은 선체의 저부에 구비된 평형감지센서와 스커트의 상부에 설치된 풍압센서를 이용하여 공기배출팬으로부터의 압축공기의 배출 여부와 풍향이 실시간으로 조절되도록 함에 따라 하중편중 또는 파도 등의 외란에도 불구하고 선체의 균형이 항시적으로 유지될 수 있도록 한 공기부양선용 평형조절장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치는 선체에 설치되어 스커트에 의해 형성되는 선체저부공간으로 선체의 부양과 평형조절을 위한 압축공기를 배출하는 공기부양선용 평형조절장치에 있어서, 상기 선체의 저부에 설치되고 상기 선체의 평형정도를 감지하는 평형감지센서와, 상기 스커트에 설치되고 상기 선체저부공간 내의 풍압을 감지하는 풍압감지센서와, 상기 선체에 설치되고 수직배출통로를 통해 수면으로 압축공기를 배출하는 공기배출팬과, 상기 공기배출팬의 수직배출통로에 회동가능하게 설치되는 풍향조절판과, 상기 풍향조절판에 연결되고 상기 풍향조절판을 회동시켜 압축공기의 풍향을 조절하는 풍향조절기구와, 상기 선체에 설치되고 상기 평형감지센서와 상기 풍암감지센서의 센서신호를 수신하여 상기 풍향조절기구의 작동을 제어하는 컨트롤러가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

공기부양선용 평형조절장치{Balance adjusting apparatus for hovercraft}
본 발명은 공기부양선용 평형조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선체의 저부에 구비된 평형감지센서와 스커트의 상부에 설치된 풍압센서를 이용하여 공기배출팬으로부터의 압축공기의 배출 여부와 풍향이 실시간으로 조절되도록 함에 따라 하중편중 또는 파도 등의 외란에도 불구하고 선체의 균형이 항시적으로 유지될 수 있도록 한 공기부양선용 평형조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 호버크래프트(hovercraft)로 알려진 공기부양선은 선체의 저부에서 수면을 향해 강하게 배출되는 압축공기로 인해 형성되는 에어쿠션을 통해 선체의 무게를 지지함과 동시에 선체를 수면으로부터 약간 부상시켜 물의 저항이 최소화된 상태에서 고속주행이 가능하도록 구성된 선박을 말한다.
이러한 구조의 공기부양선은 영국의 브리티시 호버크래프트사에서 최초로 개발함에 따라 해당 공기부양선의 상표명인 호버크래프트로 통칭되고 있다.
통상 선체의 저부에서 수면을 향하여 압축공기를 강하게 배출하더라도 압축공기가 에어쿠션을 형성하지 못하고 외부로 용이하게 빠져나가게 되면 선체에 대한 부상효과가 저하되므로, 통상 공기부양선의 선체 저부 둘레에는 수면까지 하부로 연장되는 스커트가 구비됨에 따라, 수면으로 배출된 압축공기가 스커트 내에 형성되는 선체저부공간으로부터 외부로 빠져나가는 것을 최대한 차단되고, 이로 인해 선체를 부상시키기 위한 에어쿠션이 용이하게 형성될 수 있다.
이러한 공기부양선의 일 예로, 한국 특허공개 제10-2001-0106518호(2001.11.29. 공개)에는 1 이상의 팬 및 1 이상의 스러스트 유닛을 구비한 호버크래프로서, 상기 팬이 공기쿠션을 형성하고 상기 스러스트 유닛은 호버크래프트의 상면 상에서 작용하여 상기 호버크래프트를 추진시키는 기능 및/또는 상기 호버크래프트의 방향을 조절하는 기능을 하며, 상기 팬 및 스러스트 유닛 양자가, 모터에 의해서 구동되어 공기 흐름을 발생시키는 1 이상의 프로펠러를 구비하고 있는 호버크래프트에 있어서, 상기 모터는 프로펠러 상에 직접 위치한 전기 모터의 형태를 갖고, 상기 전기 모터에 요구되는 전기 구동 에너지를 발생시키기 위하여, 에너지 라인을 통하여 상기 전기 모터에 구동 에너지를 공급하는 1 이상의 중앙 에너지 발생기가 제공되는 것을 특징으로 하는 호버크래프트가 개시된다.
또한 한국 특허공개 제10-2006-0009460호(2006.02.01. 공개)에는 선체를 부상시켜 조종간의 제어에 따라 추진장치의 풍향을 제어하여 선체를 비행시키도록 된 호버크래프트에 있어서, 상기 조종간의 제어에 따라 회전되어 후방으로 향하는 공기흐름을 발생시키는 프로펠러 날개와, 상기 추진장치와 힌지로 결합되고 상기 조종간의 제어에 따라 상기 추진장치의 좌측 후방을 열거나 닫아 상기 프로펠러에 의해 생성된 공기흐름의 방향을 후방 혹은 전방으로 바꿔 주는 좌측 조향커버와, 상기 조종간의 제어에 따라 상기 좌측 조향커버를 구동하기 위한 좌측 조향커버 구동수단과, 상기 추진장치와 힌지로 결합되고 상기 조종간의 제어에 따라 상기 추진장치의 우측 후방을 열거나 닫아 상기 프로펠러에 의해 생성된 공기흐름의 방향을 후방 혹은 전방으로 바꿔 주는 우측 조향커버와, 상기 조종간의 제어에 따라 상기 우측 조향커버를 구동하기 위한 우측 조향커버 구동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 호버크래프트의 추진장치가 개시된다.
또한 한국 특허공개 제10-2005-0097417호(2005.10.07)에는 선체 상부가 어퍼커버로 덮이고, 하부에 스커트가 장착되며, 선체후부에 복수의 회전팬을 마련하고, 상기 팬에 의해 배출되는 배기에 의해 선체가 주행 또는 부상시킬 수 있도록 구성된 호버크래프트에 있어서, 상기 어퍼커버와 스커트 사이에는 선체 상부의 용적율을 증대시킴과 동시에 선체 전방부의 방파능력을 향상시킬 수 있도록 전방향 돌출된 연장돌부를 전방에 형성한 바닥면을 갖는 언더커버가 고정설치되고, 상기 언더커버의 상단 가장자리부에는 상기 선체를 측면에서 볼 때, 상기 스커트의 상단 높이를 초과하는 높이를 갖는 연장댐이 상방 돌출형성된 것을 특징으로 하는 호버 크래프트가 개시된다.
전술한 바와 같은 종래의 공기부양선의 경우에는 선체의 저부에서 수면을 향해 압축공기를 배출하는 공기배출팬이 선체의 후방에 위치될 뿐만 아니라 압축공기의 배출방향이 수면에 대해 수직으로 한정됨에 따라 최초 스커트에 의한 선체저부공간 내부에 압축공기에 의한 에어쿠션을 형성하는 데 상당한 시간이 걸리는 문제점이 있을 뿐만 아니라 압축공기가 선체저부공간의 전방까지 전체적으로 확산되지 않은 상태에서는 선체의 중심이 제대로 잡히지 않아 안전사고를 초래할 수 있는 문제점이 있다.
또한 공기부양선 상에 승객이 탑승함으로 인해 선체의 일측으로 하중이 편중될 경우에는 공기배출팬의 가동을 통해 재차 스커트 내로 압축공기를 채워 선체의 균형을 바로 잡아야 한다. 하중편중으로 인해 무너진 균형을 바로잡기 위해 선체의 후방에 위치된 공기배출팬으로부터 수직으로 압축공기가 배출될 때, 순간적으로 선체의 균형이 더욱 심하게 무너질 수도 있는 문제점이 있다,
뿐만 아니라 공기부양선의 항주 중에 스커트에 의해 형성되는 선체저부공간 내에 갇혀진 압축공기가 파도에 의해 외부로 방출될 경우에는 계속적으로 선체저부공간으로 압축공기를 충전해야 하는데, 이 경우에 선체의 후방에서 수직방향으로만 압축공기가 배출되면 선체저부공간 중 후방에 우선적으로 압축공기가 충전되어 선체의 균형이 무너질 수 있는 문제점도 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2001-0106518호(2001.11.29) 대한민국 공개특허공보 제10-2006-0009460호(2006.02.01) 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0097417호(2005.10.07)
따라서 본 발명은 선체의 저부에 구비된 평형감지센서와 스커트의 상부에 설치된 풍압센서를 이용하여 공기배출팬으로부터의 압축공기의 배출 여부와 풍향이 실시간으로 조절되도록 함에 따라 하중편중 또는 파도 등의 외란에도 불구하고 선체의 균형이 항시적으로 유지될 수 있도록 한 공기부양선용 평형조절장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 선체에 설치되어 스커트에 의해 형성되는 선체저부공간으로 선체의 부양과 평형조절을 위한 압축공기를 배출하는 공기부양선용 평형조절장치에 있어서, 상기 선체의 저부에 설치되고 상기 선체의 평형정도를 감지하는 평형감지센서와, 상기 스커트에 설치되고 상기 선체저부공간 내의 풍압을 감지하는 풍압감지센서와, 상기 선체에 설치되고 수직배출통로를 통해 수면으로 압축공기를 배출하는 공기배출팬과, 상기 공기배출팬의 수직배출통로에 회동가능하게 설치되는 풍향조절판과, 상기 풍향조절판에 연결되고 상기 풍향조절판을 회동시켜 압축공기의 풍향을 조절하는 풍향조절기구와, 상기 선체에 설치되고 상기 평형감지센서와 상기 풍암감지센서의 센서신호를 수신하여 상기 풍향조절기구의 작동을 제어하는 컨트롤러가 포함되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치를 제공한다.
본 발명에서 상기 평형감지센서는 상기 선체의 저부 중앙에 1개만 설치되거나 또는 상기 선체의 저부에 복수개소에 설치되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 평형감지센서는 기울기센서 또는 자이로센서로 형성되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 풍압감지센서는 상기 선체저부공간의 전방 및 후방의 풍압 비교가 가능하도록 상기 선체의 전방과 후방에 각각 설치되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 공기배출팬으로 외부공기가 흡인되도록 상기 선체에는 흡기그릴이 설치되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 풍향조절판은 상기 수직배출통로에 중앙부가 회동가능하게 힌지결합되는 플레이트로 형성되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 풍향조절기구는 모터와, 상기 모터의 축에 연결되는 감속기어유닛과, 상기 감속기어유닛의 출력축에 전동연결되어 회전구동되고 상기 수직배출통로를 수평으로 관통하여 회전가능하게 지지되는 리드스크류과, 상기 리드스크류에 관통결합되고 상기 풍향조절판의 상단이 결합되며 상기 리드스크류의 회전방향에 따라 상기 리드스크류를 타고 전후로 이동되면서 상기 풍향조절판을 회동시키는 이동블럭이 포함되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 이동블럭의 하부에는 상기 풍향조절판의 상단이 힌지결합되는 수직장공이 형성된 결합돌기가 돌출형성되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 선체의 저부 중 상기 수직배출통로의 하단에 연통되는 부위에설치되는 압축공기유도부재가 더 포함되는 것으로 한다.
본 발명에서 상기 압축공기유도부재는 상기 수직배출통로의 하단을 둘러싸되, 전방면은 격자관통형 경사면으로 형성되고 후방면은 격자관통형 수직면으로 형성되는 사각프레임과, 상기 사각프레임의 중앙에 비되어 전후방을 구획하는 격벽이 포함되는 것으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 공기부양선용 평형조절장치에 의하면, 선체의 저부에 구비된 평형감지센서와 스커트의 상부에 설치된 풍압센서를 이용하여 공기배출팬으로부터의 압축공기의 배출 여부와 풍향이 실시간으로 조절되도록 함에 따라 하중편중 또는 파도 등의 외란에도 불구하고 선체의 균형이 항시적으로 유지될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치를 포함하는 공기부양선의 사시도.
도 2는 도 1의 공기부양선의 저면사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치의 개략구조도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치의 블럭구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치에 있어서, 풍향조절기구에 의한 풍향조절판의 풍향조절작동도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치의 전체 작동도.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치를 포함하는 공기부양선의 사시도이고, 도 2는 도 1의 공기부양선의 저면사시도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치를 포함하는 공기부양선(100)은 상부에 탑승공간을 형성하는 캐빈(111)이 구비되는 선체(110)와, 선체의 후방에 구비되어 추력을 제공하는 프로펠러(120)와, 선체(110)의 하부에 구비되어 수면까지 연장되면서 에어쿠션의 형성을 위한 선체저부공간(131)을 형성하는 스커트(130)과, 선체(110)에 설치되고 선체저부공간(131)으로 선체(110)의 부양과 평형조절을 위한 압축공기를 배출하는 공기부양선용 평형조절장치(1)가 포함된다.
여기서 선체(110), 프로펠러(120) 및 스커트(130)는 종래의 공기부양선과 동일하므로 명세서의 간략화를 위해 더 이상의 상세설명은 생략하기로 하고, 이하에서는 공기부양선(100)에 설치되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치의 개략구조도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치의 블럭구성도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치에 있어서, 모터에 의한 풍향조절판의 풍향조절작동도이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치는 선체에 설치되어 스커트에 의해 형성되는 선체저부공간으로 선체의 부양과 평형조절을 위한 압축공기를 배출하는 것으로, 상기 선체의 저부에 설치되고 상기 선체의 평형정도를 감지하는 평형감지센서와, 상기 스커트에 설치되고 상기 선체저부공간 내의 풍압을 감지하는 풍압감지센서와, 상기 선체에 설치되고 수직배출통로를 통해 수면으로 압축공기를 배출하는 공기배출팬과, 상기 공기배출팬의 수직배출통로에 회동가능하게 설치되는 풍향조절판과, 상기 풍향조절판에 연결되고 상기 풍향조절판을 회동시켜 압축공기의 풍향을 조절하는 풍향조절기구와, 상기 선체에 설치되고 상기 평형감지센서와 상기 풍암감지센서의 센서신호를 수신하여 상기 풍향조절기구의 작동을 제어하는 컨트롤러가 포함된다.
여기서부터는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치(1)의 구성요소들과 그 구성요소간의 연결관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치(1)는 공기부양정(100)의 선체(110)에 설치되어 스커트(130)에 의해 형성되는 선체저부공간(131)으로 선체(110)의 부양과 평형조절을 위한 압축공기를 배출하는 역할을 하는 것으로, 크게 평형감지센서(10), 풍압감지센서(20), 공기배출팬(30), 풍향조절판(40), 풍향조절기구(50) 및 컨트롤러(60)가 포함된다.
여기서 평형감지센서(10)는 선체(110)의 평형정도를 감지하여 그에 따른 전기적 신호를 컨트롤러(60)로 제공하는 것으로, 공지된 기울기센서(Inclinometer) 또는 자이로센서(Gyro sensor)로 형성 가능하다.
상기 평형감지센서(10)는 선체(110)의 저부에 설치되는데, 선체(110)의 저부중앙에 1개만 설치될 수도 있고, 좀 더 정확한 평형정도의 검출을 위해 선체(110)의 저부에 복수개소에 설치될 수도 있다.
전술한 선체(110)의 스커트(130)에는 풍압감지센서(20)가 설치된다. 풍암감지센서(20)는 스커트(130)에 의해 선체(110)의 저부에 형성되는 선체저부공간(131) 내의 풍압을 감지하여 그에 따른 전기적 신호를 컨트롤러(60)로 제공하는 것으로, 보일러 또는 진공청소기 등과 같은 다양한 분야에서 공지된 통상의 압력센서로 형성 가능하다.
풍압감지센서(20)는 컨트롤러(60)에서 선체저부공간(131)의 전방 및 후방의 풍압을 비교하여 그에 따른 제어신호를 출력할 수 있도록, 선체(10)의 전방과 후방에 각각 설치되는 것이 바람직하다.
풍압감지센서(20)는 가급적 수면에 잠기지 않도록 스커트(130)의 상측에 설치되는 것이 바람직하다.
전술한 선체(110)에는 공기배출팬(30)이 설치된다. 공기배출팬(30)은 외부공기를 강제 흡인하여 형성된 압축공기를 선체저부공간(131)과 연통되는 수직배출통로(31)를 통해 수면으로 배출함에 따라 선체저부공간(131) 내에 선체(110)의 부양과 평형조절을 위한 에어포켓을 형성하는 것으로, 흡인공기가 고압으로 압축되어 배출되도록 예를 들어 리프트팬과 같은 고압팬으로 형성되는 것이 바람직하다.
공기배출팬(30)으로 외부공기가 흡인되도록 선체(110)에는 흡기그릴(113)이 설치된다.
전술한 공기배출팬(30)의 수직배출통로(31)에는 풍향조절판(40)이 회동가능하게 설치된다. 풍향조절판(40)은 압축공기가 배출되는 공기배출팬(30)의 수직배출통로(31) 내에서 그 중앙부가 회동되면서 압축공기의 배출방향을 변화시키는 것으로, 수직배출통로(31)에 중앙부가 회동가능하게 힌지결합되는 러더(rudder)와 유사한 플레이트로 형성가능하다.
풍향조절판(40)은 공기배출팬(30)의 수직배출통로(31) 내에 1개만 설치될 수도 있지만, 다수개가 평행하게 설치될 수도 있다.
전술한 풍향조절판(40)의 상단에는 풍향조절기구(50)가 연결된다. 풍향조절기구(50)는 공기배출팬(30)의 수직배출통로(31) 내에 설치된 풍향조절판(40)을 그 중앙부를 중심으로 회동시켜 압축공기가 배출되는 풍향을 조절하는 역할을 하는 구성부재이다.
풍향조절기구(50)는 도 5에 도시되는 바와 같이 회전구동력을 발생시키는 모터(51)와, 모터(51)의 축에 연결되고 다수의 기어열의 조합을 통해 모터(51)의 회전속도를 감속시켜 출력시키는 감속기어유닛(52)과, 감속기어유닛(52)의 출력축에 전동연결되어 회전구동되고 수직배출통로(31)를 수평으로 관통하여 회전가능하게 지지되는 리드스크류(53)과, 리드스크류(53)에 관통결합되고 풍향조절판(40)의 상단이 결합되며 리드스크류(53)의 회전방향에 따라 리드스크류(53)를 타고 전후로 이동되면서 풍향조절판(40)을 회동시키는 이동블럭(54)가 포함된다.
이동블럭(54)의 수평이동이 안내될 수 있도록 이동블럭(54)은 사각너트 형태를 가지는 것이 바람직하다. 실시예에 따라서는 이동블럭(54)의 수평이동을 안내하는 별도의 가이드부재가 수직배출통로(31)에 부설될 수도 있다.
또한 이동블럭(54)의 하부에는 풍향조절판(40)의 상단이 힌지결합되는 수직장공(55')이 형성된 결합돌기(55)가 돌출형성된다. 풍향조절판(40)은 자체 회동시에 그 상단이 결합돌기(55)의 수직장공(55')을 타고 이동된다.
따라서 도 5에 도시되는 바와 같이 모터(51)에 의해 리드스크류(53)가 일방향으로 회전되면, 이동블럭(54)이 리드스크류(53)를 타고 전방으로 이동되면서 풍향조절판(40)의 상단을 전방으로 이동시켜 풍향조절판(40)이 수직되게 회동되도록 한다. 이 경우에 공기배출팬(30)에 의해 흡인된 압축공기는 수직배출통로(31)를 따라 수직으로 배출되면서 선체저부공간(131)의 후방 쪽으로 배출된다.
또한 모터(51)에 의해 리드스크류(53)가 반대방향으로 회전되면, 이동블럭(54)이 리드스크류(53)를 타고 후방으로 이동되면서 풍향조절판(40)의 상단을 후방으로 이동시켜 풍향조절판(40)이 전방을 향해 하향 경사지게 회동되도록 한다. 이 경우에 공기배출팬(30)에 의해 흡인된 압축공기는 풍향조절판(40)을 타고 전방으로 경사지게 배출되면서 선체저부공간(131)의 전방 쪽으로 배출된다.
전술한 선체(110), 특히 캐빈(111)에는 컨트롤러(60)가 설치된다. 컨트롤러(60)는 전술한 평형감지센서(10)와 풍암감지센서(20)의 센서신호를 수신하여 선체(110)의 평형정도 또는 선체저부공간(131)의 전,후방 사이의 풍압 차이에 따라 풍향조절기구(50), 특히 모터(51)의 작동을 제어하는 것으로, 인쇄회로기판을 포함한 제어박스 형태로 형성된다.
또한 컨트롤러(60)는 전술한 평형감지센서(10)와 풍암감지센서(20)의 센서신호를 수신하여 전술한 공기배출팬(30)의 작동을 제어한다.
또한 전술한 선체(110)의 저부 중 수직배출통로(31)의 하단에 연통되는 부위에는 압축공기유도부재(70; 도 2 참조)가 설치된다. 압축공기유도부재(70)는 풍향조절판(40)의 회동조절에 따라 배출되는 압축공기를 전방 또는 후방으로 유도하는 역할을 한다.
압축공기유도부재(70)는 도 2에 도시되는 바와 같이 수직배출통로(31)의 하단을 둘러싸되, 그 전방면은 수직배출통로(31)를 통해 배출된 압축공기를 전방으로 공급되게 유도하는 격자관통형 경사면(71a)으로 형성되고 그 후방면은 수직배출통로(31)를 통해 배출된 압축공기를 후방으로 공급되게 유도하는 격자관통형 수직면(71b)으로 형성되는 사각프레임(71)과, 사각프레임(71)의 중앙에 구비도어 전후방을 구획하는 격벽(72)이 포함되는 구조를 가진다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치의 전체 작동도이다.
여기서부터는 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치(1)의 전체적인 작동관계에 대해서 상세하게 설명한다.
도 6에 도시되는 바와 같이 승객의 탑승위치에 따른 하중편중 또는 파도 등의 외란으로 인해 선체(110)의 전방측이 가볍고 후방측이 무거워 선체(110)의 평형이 이루어지지 않을 경우에는 주행 중에 선체(110)의 전방이 들리게 된다.
이 경우에는 평형감지센서(10)의 센서신호에 의해 선체(110)의 전방이 들어올려짐이 감지됨과 동시에 풍압감지센서(20)의 센서신호에 의해 선체저부공간(131)의 전방의 풍압이 후방의 풍압보다 낮음이 감지된다.
이 때 컨트롤러(60)는 모터(51)를 회전구동시켜 리드스크류(53)가 일방향으로 회전되도록 함으로써, 이동블럭(54)이 리드스크류(53)를 타고 전방으로 이동되면서 풍향조절판(40)의 상단을 전방으로 이동시켜 풍향조절판(40)이 수직되게 회동되도록 한다. 이 경우에 공기배출팬(30)에 의해 흡인된 압축공기는 수직배출통로(31)를 따라 수직으로 배출되면서 선체저부공간(131)의 후방 쪽으로 배출되고, 이에 의해 선체(110)의 후방이 들어올려지면서 선체(110)의 평형이 유지된다.
또한 도 7에 도시되는 바와 같이 승객의 탑승위치에 따른 하중편중 또는 파도 등의 외란으로 인해 선체(110)의 전방측이 무겁고 후방측이 가벼워 선체(110)의 평형이 이루어지지 않을 경우에는 주행 중에 선체(110)의 후방이 들리게 된다.
이 경우에는 평형감지센서(10)의 센서신호에 의해 선체(110)의 후방이 들어올려짐이 감지됨과 동시에 풍압감지센서(20)의 센서신호에 의해 선체저부공간(131)의 전방의 풍압이 후방의 풍압보다 높음이 감지된다.
이 때 컨트롤러(60)는 모터(51)를 회전구동시켜 리드스크류(53)가 반대방향으로 회전되도록 함으로써, 이동블럭(54)이 리드스크류(53)를 타고 후방으로 이동되면서 풍향조절판(40)의 상단을 후방으로 이동시켜 풍향조절판(40)이 전방을 향해 하향경사게 회동되도록 한다. 이 경우에 공기배출팬(30)에 의해 흡인된 압축공기는 풍향조절판(40)을 따라 전방으로 하향경사지게 배출되면서 선체저부공간(131)의 전방 쪽으로 배출되고, 이에 의해 선체(110)의 전방이 들어올려지면서 선체(110)의 평형이 유지된다.
이상에서와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기부양선용 평형조절장치(1)가 공기부양선(110)에 설치될 경우에, 선체(110)의 저부에 구비된 평형감지센서(10)와 스커트(130)의 상부에 설치된 풍압센서(20)의 센서신호에 기초하여 공기배출팬(30)으로부터의 압축공기의 배출 여부와 풍향이 실시간으로 조절됨에 따라 하중편중 또는 파도 등의 외란에도 불구하고 선체(110)의 균형이 항시적으로 유지될 수 있다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서 상술 된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시에는 본 발명의 범주 내에 포함된다고 할 것이다.
1 : 공기부양선용 평형조절장치
10 : 평형감지센서
20 : 풍압감지센서
30 : 공기배출팬
31 : 수직배출통로
40 : 풍향조절판
50 : 풍향조절기구
51 : 모터
52 : 감속기어유닛
53 : 리드스크류
54 : 이동블럭
55 : 결합돌기
55a: 수직장공
60 : 컨트롤러
70 : 압축공기유도부재
71 : 사각프레임
71a : 격자관통형 경사면
71b : 격자관통형 수직면
72 : 격벽
100 : 공기부양선
110 : 선체
111 : 캐빈
113 : 흡기그릴
120 : 프로펠러
130 : 스커트
131 : 선체저부공간

Claims (10)

  1. 선체(110)에 설치되어 스커트(130)에 의해 형성되는 선체저부공간(131)으로 선체(110)의 부양과 평형조절을 위한 압축공기를 배출하는 공기부양선용 평형조절장치에 있어서,
    상기 선체(110)의 저부에 설치되고 상기 선체(110)의 평형정도를 감지하는 평형감지센서(10);
    상기 스커트(130)에 설치되고 상기 선체저부공간(131) 내의 풍압을 감지하는 풍압감지센서(20);
    상기 선체(110)에 설치되고 수직배출통로(31)를 통해 수면으로 압축공기를 배출하는 공기배출팬(30);
    상기 공기배출팬(30)의 수직배출통로(31)에 회동가능하게 설치되는 풍향조절판(40);
    상기 풍향조절판(40)에 연결되고 상기 풍향조절판(40)을 회동시켜 압축공기의 풍향을 조절하는 풍향조절기구(50); 및
    상기 선체(110)에 설치되고 상기 평형감지센서(10)와 상기 풍암감지센서(20)의 센서신호를 수신하여 상기 풍향조절기구(50)의 작동을 제어하는 컨트롤러(60)가 포함되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 평형감지센서(10)는 상기 선체(110)의 저부 중앙에 1개만 설치되거나 또는 상기 선체(110)의 저부에 복수개소에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 평형감지센서(10)는 기울기센서 또는 자이로센서로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍압감지센서(20)는 상기 선체저부공간(131)의 전방 및 후방의 풍압 비교가 가능하도록 상기 선체(110)의 전방과 후방에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 공기배출팬(30)으로 외부공기가 흡인되도록 상기 선체(110)에는 흡기그릴(113)이 설치되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 풍향조절판(40)은 상기 수직배출통로(31)에 중앙부가 회동가능하게 힌지결합되는 플레이트로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 풍향조절기구(50)는 모터(51)와, 상기 모터(51)의 축에 연결되는 감속기어유닛(52)과, 상기 감속기어유닛(52)의 출력축에 전동연결되어 회전구동되고 상기 수직배출통로(31)를 수평으로 관통하여 회전가능하게 지지되는 리드스크류(53)과, 상기 리드스크류(53)에 관통결합되고 상기 풍향조절판(40)의 상단이 결합되며 상기 리드스크류(53)의 회전방향에 따라 상기 리드스크류(53)를 타고 전후로 이동되면서 상기 풍향조절판(40)을 회동시키는 이동블럭(54)이 포함되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이동블럭(54)의 하부에는 상기 풍향조절판(40)의 상단이 힌지결합되는 수직장공(55')이 형성된 결합돌기(55)가 돌출형성되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  9. 청구힝 1에 있어서,
    상기 선체(110)의 저부 중 상기 수직배출통로(31)의 하단에 연통되는 부위에설치되는 압축공기유도부재(70)가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 압축공기유도부재(70)는 상기 수직배출통로(31)의 하단을 둘러싸되, 전방면은 격자관통형 경사면(71a)으로 형성되고 후방면은 격자관통형 수직면(71b)으로 형성되는 사각프레임(71)과, 상기 사각프레임(71)의 중앙에 구비되어 전후방을 구획하는 격벽(72)이 포함되는 것을 특징으로 하는 공기부양선용 평형조절장치.
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