KR20230051857A - Active air resistance reduction device for ships - Google Patents

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KR20230051857A
KR20230051857A KR1020210134741A KR20210134741A KR20230051857A KR 20230051857 A KR20230051857 A KR 20230051857A KR 1020210134741 A KR1020210134741 A KR 1020210134741A KR 20210134741 A KR20210134741 A KR 20210134741A KR 20230051857 A KR20230051857 A KR 20230051857A
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wind deflector
deflect
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air resistance
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김희택
김현철
신수정
이태구
이희동
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

An active air resistance reduction device for a ship according to an embodiment of the present invention comprises: a first wind deflect that is provided on a bow deck of the ship in a shape where the width and height expand from the bow side to the stern side, guides the air flow blowing toward the front of a cargo or ship's structure loaded in the cargo hold on an upper deck toward the upper part of the cargo or the structure, and reduces air resistance; and a second wind deflect that has at least a part thereof coupled to the first wind deflect to be movable relative to the first wind deflect, guides the air flow guided by the first wind deflect upward, and reduces air resistance, thereby capable of appropriately adjusting the degree of air resistance reduction even if an environment or situation changes.

Description

선박의 능동형 공기 저항 저감 장치{ACTIVE AIR RESISTANCE REDUCTION DEVICE FOR SHIPS}Ship's active air resistance reduction device {ACTIVE AIR RESISTANCE REDUCTION DEVICE FOR SHIPS}

본 발명은, 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 선수에 마련되어 공기 저항을 최소화하기 위하여 바람을 방향을 바꾸어 주는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an active air resistance reduction device for a ship, and more particularly, to an active air resistance reduction device for a ship provided on a bow and changing the direction of wind to minimize air resistance.

일반적으로, 선박이 운항하는 중에 선박의 선체 외벽과 갑판 그리고 갑판 상에 돌출된 상부구조물은 공기에 의한 저항을 받게 된다.In general, while the ship is in operation, the outer wall of the ship's hull, the deck, and the superstructure protruding from the deck are subjected to air resistance.

이와 같이, 선박이 공기에 대한 저항을 받게 되면 운항하기 위해 더 많은 연료를 연소시켜 에너지를 생성해야 하기 때문에 연료의 소모가 증가하고, 속도가 저하되며 조종 성능이 악화될 수 있다.In this way, when the ship is subjected to air resistance, since more fuel must be burned to generate energy for navigation, fuel consumption increases, speed decreases, and steering performance may deteriorate.

특히, 해상을 통해 컨테이너를 운송하는 컨테이너 운반선의 경우 흘수선 위로 노출되는 컨테이너의 면적이 넓기 때문에, 운항 중의 공기 저항과 컨테이너 간의 상호 간섭이 심각하여 선박의 운항 안정성이 저하되고, 연료의 소모가 증가하는 문제가 있다. In particular, in the case of a container carrier that transports containers by sea, since the area of the container exposed above the waterline is large, air resistance and mutual interference between containers during operation are serious, which reduces the operation stability of the ship and increases fuel consumption. there is a problem.

좀 더 상세하게는, 컨테이너 운반선의 경우, 선수부에 적재되는 컨테이너 박스에 작용하는 저항은 풍향에 따라 전체 공기 저항의 54.8~76.3%를 차지한다. 따라서, 이러한 공기 저항을 줄이기 위해서 컨테이너 박스 전방부에 부가물 설치를 통해 공기 저항을 줄여주는 방안이 고려되고 있다.More specifically, in the case of a container carrier, the resistance acting on the container box loaded on the bow accounts for 54.8 to 76.3% of the total air resistance depending on the wind direction. Therefore, in order to reduce such air resistance, a method of reducing air resistance through the installation of an appendage on the front part of the container box is being considered.

이러한 방안들 중에는, 선박의 선수부에 윈드 실드(Wind Shield), 윈드 디플렉트(Wind Deflector) 또는 에어스포일러(Air Spoiler)를 설치하여 컨테이너 박스 전방부에 작용하는 고압 영역을 크게 감소시키는 방안이 있다. Among these methods, there is a method of greatly reducing a high-pressure area acting on the front portion of a container box by installing a wind shield, a wind deflector, or an air spoiler at the bow of the ship.

한편, 선박 예를 들어 컨테이너 운반선의 경우 실제 물동량에 따라 다양한 방법으로 컨테이너 박스를 적재하여 운항을 하게 되는데, 상황에 따라 적재되는 컨테이너 박스의 적재 높이가 달라질 수 있다. On the other hand, in the case of a ship, for example, a container carrier, the container box is loaded and operated in various ways according to the actual cargo volume, and the loading height of the container box to be loaded may vary depending on the situation.

그런데, 종래 기술에 있어서는, 선박의 선수부에 설치된 윈드 실드(Wind Shield), 윈드 디플렉트(Wind Deflector) 또는 에어스포일러(Air Spoiler)가 설치 시 대부분 고정된 형태를 가지고 있으므로 컨테이너 박스 적재 높이가 변하는 경우 등과 같이 환경 또는 상황이 변하는 경우에는 그 높이를 조절할 수 없는 문제점이 있다. However, in the prior art, since the wind shield, wind deflector, or air spoiler installed at the bow of the ship has a fixed shape at the time of installation, when the container box loading height changes There is a problem in that the height cannot be adjusted when the environment or situation changes, such as the like.

대한민국 공개특허 제2015-0053432호 (주)삼성중공업 2015.05.18Republic of Korea Patent Publication No. 2015-0053432 Samsung Heavy Industries Co., Ltd. 2015.05.18

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공기 저항을 최소화하기 위하여 바람을 방향을 바꾸어 줄 수 있을 뿐만 아니라 컨테이너 박스 적재 높이가 변하는 경우 등과 같이 환경 또는 상황이 변한 경우에도 그에 맞게 공기 저항 감소 정도를 적절히 조절할 수 있는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치를 제공하는 것이다. Therefore, the technical problem to be achieved by the present invention is not only to change the direction of the wind in order to minimize air resistance, but also to appropriately reduce the degree of air resistance even when the environment or situation changes, such as when the container box loading height changes. It is to provide an active air resistance reduction device for a ship that can be adjusted.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 선수부의 갑판 상에 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되는 형상으로 마련되며, 상기 갑판 상부의 화물창에 적재된 화물 또는 상기 선박의 구조물의 전면으로 불어오는 공기 흐름을 상기 화물 또는 상기 구조물의 상단부를 향하도록 안내하여 공기 저항을 감소시키는 제1 윈드 디플렉트; 및 상기 제1 윈드 디플렉트에 적어도 일부분이 상기 제1 윈드 디플렉트에 대하여 상대 이동가능하게 결합되어, 상기 제1 윈드 디플렉트에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내하여 공기 저항을 감소시키는 제2 윈드 디플렉트를 포함하는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치가 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, it is provided in a shape in which the width and height expand from the bow side to the stern side on the deck of the bow part of the ship, and the cargo loaded in the cargo hold on the upper deck or blown to the front of the structure of the ship a first wind deflector reducing air resistance by guiding incoming air flow toward the upper end of the cargo or the structure; and a second portion coupled to the first wind deflector so as to be relatively movable with respect to the first wind deflector, thereby reducing air resistance by guiding the air flow guided by the first wind deflector upward. An active air resistance reduction device for a ship including a wind deflector may be provided.

상기 제2 윈드 디플렉트는, 상기 제1 윈드 디플렉트에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내하도록 상기 제1 윈드 디플렉트에 결합되는 능동조절 디플렉트 프레임부; 및 상기 능동조절 디플렉트 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되어 필요에 따라 상하로 이동가능하게 마련되는 능동조절 윈드 디플렉트를 포함할 수 있다.The second wind deflector may include an actively adjusting deflect frame coupled to the first wind deflector to guide the air flow guided by the first wind deflector upward; and an active control wind deflector coupled to the active control deflect frame so as to be relatively movable and movable up and down as needed.

상기 능동조절 디플렉트 프레임부는, 상기 제1 윈드 디플렉트의 양측에 각각 결합되는 좌측 디플렉트 프레임과 우측 디플렉트 프레임; 및 상기 좌측 디플렉트 프레임과 상기 우측 디플렉트 프레임에 결합되는 후방 디플렉트 프레임을 포함하며, 상기 능동조절 윈드 디플렉트는 상기 후방 디플렉트 프레임의 전방으로 미리 결정된 거리만큼 이격되어 상기 능동조절 디플렉트 프레임부에 결합될 수 있다.The active control deflect frame unit may include a left deflect frame and a right deflect frame coupled to both sides of the first wind deflector, respectively; and a rear deflect frame coupled to the left deflect frame and the right deflect frame, wherein the active adjustment wind deflector is spaced apart from the front of the rear deflect frame by a predetermined distance, and the active adjustment deflect frame can be joined to wealth.

상기 후방 디플렉트 프레임은 상기 제1 윈드 디플렉트의 선미측 단부로부터 상방으로 연장되는 형태로 마련되며, 상기 능동조절 디플렉트 프레임부는, 상기 후방 디플렉트 프레임에 결합되어 상기 능동조절 윈드 디플렉트의 상하 이동을 가이드하는 가이드벽부를 더 포함하며, 상기 제1 윈드 디플렉트에 의하여 안내된 공기는 상기 능동조절 윈드 디플렉트의 하단과 상기 제1 윈드 디플렉트의 상단 사이를 통과하여 상기 후방 디플렉트 프레임과 상기 능동조절 윈드 디플렉트 사이의 개구를 통하여 상방으로 이동할 수 있다.The rear deflect frame is provided in a shape extending upward from the stern side end of the first wind deflector, and the active adjustment deflect frame unit is coupled to the rear deflect frame to move the top and bottom of the active adjustment wind deflector. A guide wall portion for guiding movement is further included, and the air guided by the first wind deflector passes between a lower end of the actively adjusting wind deflector and an upper end of the first wind deflector, and then passes between the rear deflector frame and the rear deflector. It can move upward through the opening between the active control wind deflectors.

상기 능동조절 윈드 디플렉트의 양측단부에는 랙 기어가 마련되며, 상기 제2 윈드 디플렉트는, 상기 랙 기어와 기어결합되는 피니언 기어; 및 상기 능동조절 디플렉트 프레임부에 결합되어 상기 피니언 기어를 구동시키는 피니언 기어 구동부를 더 포함할 수 있다.A rack gear is provided at both ends of the active control wind deflector, and the second wind deflector includes a pinion gear geared to the rack gear; And it may further include a pinion gear drive coupled to the active control deflect frame unit to drive the pinion gear.

상기 제1 윈드 디플렉트는 유선형으로 마련될 수 있다.The first wind deflector may be provided in a streamlined shape.

본 발명의 실시예들은, 공기 저항을 최소화하기 위하여 바람을 방향을 바꾸어 줄 수 있을 뿐만 아니라 컨테이너 박스 적재 높이가 변하는 경우 등과 같이 환경 또는 상황이 변한 경우에도 그에 맞게 공기 저항 감소 정도를 적절히 조절할 수 있는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치를 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can not only change the direction of the wind to minimize air resistance, but also adjust the degree of air resistance reduction accordingly even when the environment or situation changes, such as when the container box loading height changes. It is possible to provide an active air resistance reduction device for ships.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치가 설치된 선박의 선수부를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 정면을 대략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 평면을 대략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 1의 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치의 능동조절 윈드 디플렉트의 상하 이동을 설명하기 위한 'A' 영역의 개략적 사시도이다.1 is a view showing the bow of a ship in which an active air resistance reduction device for a ship according to an embodiment of the present invention is installed.
FIG. 2 is a view schematically showing the front of FIG. 1 .
FIG. 3 is a view schematically illustrating the plane of FIG. 1 .
FIG. 4 is a schematic perspective view of area 'A' for explaining the vertical movement of the active wind deflector of the active air resistance reduction device of the ship of FIG. 1 .

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention and the advantages in operation of the present invention and the objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings illustrating preferred embodiments of the present invention and the contents described in the accompanying drawings.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by describing preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference numerals in each figure indicate like elements.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치가 설치된 선박의 선수부를 도시한 도면으로서, 이 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시 예에 따른 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치(20)는, 선박(10)에 작용하는 공기 저항을 감소시키기 위한 것으로, 선수부에 배치될 수 있다. 1 is a view showing the bow of a ship in which an active air resistance reduction device of a ship according to an embodiment of the present invention is installed, and as shown in this drawing, an active air resistance reduction device 20 of a ship according to the present embodiment ) is for reducing the air resistance acting on the vessel 10, and may be disposed in the bow.

도 2는 도 1의 정면을 대략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1의 평면을 대략적으로 도시한 도면이다. 이들 도면과 도 1을 함께 참조하면, 본 실시 예에 따른 선박(10)의 능동형 공기 저항 저감 장치(20)는, 선박(10)의 선수부에 결합되는 제1 윈드 디플렉트(100, first wind deflector)와, 제1 윈드 디플렉트(100)에 적어도 일부분이 제1 윈드 디플렉트(100)에 대하여 상대 이동가능하게 마련되는 제2 윈드 디플렉트(200, second wind deflector)를 포함한다.FIG. 2 is a view schematically showing a front view of FIG. 1 , and FIG. 3 is a view schematically showing a plane of FIG. 1 . Referring to these drawings and FIG. 1 together, the active air resistance reduction device 20 of the ship 10 according to the present embodiment is a first wind deflector 100 coupled to the bow of the ship 10. ), and a second wind deflector (200) provided to be movable relative to the first wind deflector 100, at least a portion of the first wind deflector 100.

본 실시 예에 따른 선박(10)의 능동형 공기 저항 저감 장치(20)는, 공기 저항을 최소화하기 위하여 바람을 방향을 바꾸어 줄 수 있을 뿐만 아니라 컨테이너 박스 적재 높이가 변하는 경우 등과 같이 환경 또는 상황이 변한 경우에도 그에 맞게 공기 저항 감소 정도를 적절히 조절할 수 있는데, 제2 윈드 디플렉트(200)를 구비함으로써 컨테이너 박스 적재 높이가 변하는 경우 등과 같이 환경 또는 상황이 변한 경우에도 그에 맞게 공기 저항 감소 정도를 적절히 조절할 수 있도록 하고 있다.The active air resistance reduction device 20 of the ship 10 according to the present embodiment not only can change the direction of the wind to minimize air resistance, but also changes the environment or situation, such as when the container box loading height changes. Even when the environment or situation changes, such as when the container box loading height changes by providing the second wind deflector 200, the degree of air resistance reduction can be appropriately adjusted accordingly. making it possible

우선, 제1 윈드 디플렉트(100)는, 선박(10)의 선수부의 갑판 상에 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되는 형상으로 마련된다. 이에 의하여 갑판 상부의 화물창에 적재된 화물 또는 선박(10)의 구조물의 전면으로 불어오는 공기 흐름을 화물 또는 구조물의 상단부를 향하도록 안내하여 공기 저항을 1차적으로 감소시킨다.First, the first wind deflector 100 is provided on the deck of the bow of the vessel 10 in a shape in which the width and height increase from the bow side toward the stern side. As a result, the air flow blown from the front of the structure of the ship 10 or the cargo loaded in the cargo hold on the upper deck is guided toward the upper end of the cargo or structure to primarily reduce air resistance.

이러한 제1 윈드 디플렉트(100)는 유선형으로 마련될 수 있는데, 유선형으로 마련된 제1 윈드 디플렉트(100)의 표면(102)은 공기를 가이드하는 가이드면을 형성하게 되므로 공기의 저항을 효과적으로 감소tl킬 수 있다. 본 실시 예에서 제1 윈드 디플렉트(100)는 해상 또는 기상 상황이 악화되어 제1 윈드 디플렉트(100)에 파도나 그린 워터(green water)가 들이치더라도 제1 윈드 디플렉트(100)에 작용하는 수압이 분산될 수 있고 파손되는 것을 예방할 수 있는 구조가 적용될 수 있다.The first wind deflector 100 may be provided in a streamlined shape. The surface 102 of the first wind deflector 100 formed in a streamlined shape forms a guide surface for guiding air, thereby effectively reducing air resistance. can kill In this embodiment, the first wind deflector 100 protects the first wind deflector 100 even if waves or green water strike the first wind deflector 100 due to deteriorating sea or weather conditions. A structure capable of dispersing the acting water pressure and preventing damage may be applied.

제2 윈드 디플렉트(200)는 제1 윈드 디플렉트(100)에 적어도 일부분이 제1 윈드 디플렉트(100)에 대하여 상대 이동가능하게 결합된다. 이러한 제2 윈드 디플렉트(200)는 제1 윈드 디플렉트(100)에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내하여 공기 저항을 2차적으로 감소시킨다.At least a portion of the second wind deflector 200 is coupled to the first wind deflector 100 to be relatively movable with respect to the first wind deflector 100 . The second wind deflector 200 secondarily reduces air resistance by guiding the air flow guided by the first wind deflector 100 upward.

이와 같이 본 실시 예에 따른 선박(10)의 능동형 공기 저항 저감 장치(20)는, 제2 윈드 디플렉트(200, second wind deflector)를 마련함으로써 컨테이너 박스 전방부에 작용하는 압력을 추가로 줄일 수 있다. 이에 의해, 실제 운항 상태에서 제1 윈드 디플렉트(100)만 설치된 경우에 비해서 추가적인 연료 절감 효과를 달성할 수 있다.As such, the active air resistance reduction device 20 of the ship 10 according to the present embodiment can further reduce the pressure acting on the front portion of the container box by providing a second wind deflector 200. there is. Accordingly, an additional fuel saving effect can be achieved compared to the case where only the first wind deflector 100 is installed in an actual operating state.

이러한 제2 윈드 디플렉트(200)는, 능동조절 디플렉트 프레임부(210)와, 능동조절 디플렉트 프레임부(210)에 상대이동 가능하게 결합되어 필요에 따라 상하로 이동가능하게 마련되는 능동조절 윈드 디플렉트(220)를 포함한다. The second wind deflector 200 is coupled to the active control deflect frame part 210 and the active control deflect frame part 210 so as to be relatively movable so as to be movable up and down as needed. A wind deflector 220 is included.

능동조절 디플렉트 프레임부(210)는 제1 윈드 디플렉트(100)에 결합되어 제1 윈드 디플렉트(100)에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내한다. The active control deflect frame unit 210 is coupled to the first wind deflector 100 and guides the air flow guided by the first wind deflector 100 upward.

그리고 능동조절 윈드 디플렉트(220)는 능동조절 디플렉트 프레임부(210)에 상대이동 가능하게 결합되어 필요에 따라 상하로 이동하게 된다.In addition, the active control wind deflector 220 is coupled to the active control deflect frame 210 to be relatively movable and moves up and down as needed.

능동조절 디플렉트 프레임부(210)는, 제1 윈드 디플렉트(100)의 양측에 각각 결합되는 좌측 디플렉트 프레임(211)과 우측 디플렉트 프레임(213), 그리고 좌측 디플렉트 프레임(211)과 우측 디플렉트 프레임(213)에 결합되는 후방 디플렉트 프레임(215)과, 후방 디플렉트 프레임(215)에 결합되어 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 상하 이동을 가이드하는 가이드벽부(217)를 포함한다. 여기서 후방 디플렉트 프레임(215)은 제1 윈드 디플렉트(100)의 선미측 단부로부터 상방으로 연장되는 형태로 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 후방 디플렉트 프레임(215)이 실질적으로 제1 윈드 디플렉트(100)에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내하는 역할을 한다고 할 수 있다. The active control deflect frame unit 210 includes a left deflect frame 211, a right deflect frame 213, and a left deflect frame 211 coupled to both sides of the first wind deflector 100, respectively. Includes a rear deflect frame 215 coupled to the right deflect frame 213 and a guide wall 217 coupled to the rear deflect frame 215 to guide the vertical movement of the actively adjustable wind deflector 220 do. Here, the rear deflect frame 215 may be provided in a form extending upward from the stern end of the first wind deflector 100 . In this embodiment, it can be said that the rear deflect frame 215 substantially serves to guide the air flow guided by the first wind deflector 100 upward.

그리고 능동조절 윈드 디플렉트(220)는 후방 디플렉트 프레임(215)의 전방으로 미리 결정된 거리만큼 이격되어 능동조절 디플렉트 프레임부(210)에 결합될 수 있다. 이와 같이 능동조절 윈드 디플렉트(220)가 후방 디플렉트 프레임(215)의 전방으로 이격되어 능동조절 디플렉트 프레임부(210)에 결합됨으로써 능동조절 윈드 디플렉트(220)와 후방 디플렉트 프레임(215) 사이에는 공간이 발생하고 이는 공기가 상방으로 유동하는 상방 개구가 된다. In addition, the active control wind deflector 220 may be spaced apart from the rear deflect frame 215 by a predetermined distance and coupled to the active control deflect frame unit 210 . In this way, the active control wind deflector 220 is spaced apart from the front of the rear deflect frame 215 and coupled to the active control deflect frame unit 210, thereby forming the active control wind deflector 220 and the rear deflect frame 215. ), a space is created between them, which becomes an upward opening through which air flows upward.

이러한 구성으로 제1 윈드 디플렉트(100)에 의하여 안내된 공기는 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 전방 개구를 통과한 후 후방 디플렉트 프레임(215)과 능동조절 윈드 디플렉트(220) 사이의 상방 개구를 통하여 상방으로 이동할 수 있다. With this configuration, the air guided by the first wind deflector 100 passes through the front opening between the lower end of the actively adjusting wind deflector 220 and the upper end of the first wind deflector 100, and then the rear deflector frame. It can move upward through the upper opening between 215 and the active wind deflector 220.

즉 제1 윈드 디플렉트(100)를 따라 제2 윈드 디플렉트(200)로 유동이 들어올 수 있도록 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 전방 개구가 존재하고 이로 유입된 공기의 유동 방향을 바꿔주기 위해 후방 디플렉트 프레임(215)이 존재하게 되며, 방향이 바뀐 공기의 유동이 상방으로 이동할 수 있도록 하기 위해 후방 디플렉트 프레임(215)과 능동조절 윈드 디플렉트(220) 사이의 상방 개구도 존재하게 되는데, 선수부로 유입되는 공기는 전방 개구와 상방 개구를 통과하는 유동을 갖는다. That is, the front opening between the lower end of the actively adjusting wind deflector 220 and the upper end of the first wind deflector 100 allows flow to enter the second wind deflector 200 along the first wind deflector 100. exists and a rear deflect frame 215 exists to change the flow direction of the air introduced into it, and the rear deflect frame 215 and active control to allow the flow of the changed air to move upward. There is also an upper opening between the wind deflectors 220, and the air introduced into the bow has a flow passing through the front opening and the upper opening.

이와 같이 수평 방향의 유동 흐름을 이에 교차하는 수직 방향으로 바꾸어 줌으로써 컨테이너 박스로 이동하는 유동 흐름을 차단시키게 되고 이에 의하여 컨테이너 박스에 직접적으로 작용하는 저항을 감소시킬 수 있게 된다.In this way, by changing the flow flow in the horizontal direction to the vertical direction crossing it, the flow flow moving to the container box is blocked, thereby reducing the resistance directly acting on the container box.

한편, 제2 윈드 디플렉트(200, second wind deflector)는 컨테이너 적재 높이에 따라 공기 저항 감소 정도를 조절할 수 있다. 본 실시 예에서는 동조절 윈드 디플렉트(220)가 상하로 이동되도록 하여 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 개구를 조절함으로써 이를 구현할 수 있게 된다. Meanwhile, the second wind deflector 200 may adjust the degree of air resistance reduction according to the container loading height. In the present embodiment, this can be implemented by adjusting the opening between the lower end of the actively adjustable wind deflector 220 and the upper end of the first wind deflector 100 by allowing the dynamically adjustable wind deflector 220 to move up and down. .

이를 위하여 능동조절 윈드 디플렉트(220)는 상하로 이동해야 하는데, 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 양측단부에는 랙 기어(221)가 마련되며, 제2 윈드 디플렉트(200)는, 랙 기어(221)와 기어결합되는 피니언 기어(230)와, 능동조절 디플렉트 프레임부(210)에 결합되어 피니언 기어(230)를 구동시키는 피니언 기어 구동부(240)를 더 포함한다.To this end, the active control wind deflector 220 has to move up and down. As shown in detail in FIG. 4 , rack gears 221 are provided at both ends of the active control wind deflector 220, and the second wind deflector 220 is provided. The deflector 200 includes a pinion gear 230 gear-coupled with the rack gear 221 and a pinion gear driving unit 240 coupled to the active adjustment deflect frame unit 210 to drive the pinion gear 230. contains more

이러한 구성으로 피니언 기어 구동부(240) 예를 들어 구동 모터가 정역회전하게 되면 피니언 기어(230)가 정역 방향으로 회전하게 되고 피니언 기어(230)가 정역 방향으로 회전함으로써 이에 기어결합되어 있는 랙 기어(221)가 상하로 이동하게 되고 랙 기어(221)와 일체로 된 능동조절 윈드 디플렉트(220)가 상하로 이동하여 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 전방 개구의 높이를 조절하게 된다.With this configuration, when the pinion gear drive unit 240, for example, the drive motor rotates forward and reverse, the pinion gear 230 rotates in the forward and reverse direction, and the pinion gear 230 rotates in the forward and reverse direction, thereby gearing the rack gear ( 221) moves up and down, and the active control wind deflector 220 integrated with the rack gear 221 moves up and down, so that the lower part of the active control wind deflector 220 and the first wind deflector 100 It will adjust the height of the front opening between the tops.

이때 가이드벽부(217)는 능동조절 윈드 디플렉트(220)가 상하로 이동할 때 그 이동을 가이드한다. At this time, the guide wall part 217 guides the movement of the active control wind deflector 220 when it moves up and down.

본 실시 예에서는 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 양측단부에는 랙 기어(221)가 마련되어 있는 것에 대하여 상술하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 일측단부에만 랙 기어(221)를 마련하고 이에 기어결합되는 피니언 기와와 피니언 구동부도 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 일측단부에만 마련할 수도 있을 것이다. In this embodiment, it has been described above that the rack gear 221 is provided at both ends of the active control wind deflector 220, but the scope of the present invention is not limited thereto, and the active control wind deflector 220 as needed The rack gear 221 may be provided only at one end of the gear, and the pinion roof tile and the pinion driving unit geared thereto may also be provided only at one end of the active control wind deflector 220.

전술한 바와 같이 컨테이너 운반선의 경우 실제 물동량에 따라 다양한 방법으로 컨테이너를 적재하여 운항을 하게 되고, 따라서 컨테이너 박스 적재 높이가 달라지는데, 본 발명의 일 실시 예에서처럼 제2 윈드 디플렉트(200, second wind deflector)를 적절히 제어하면 컨테이너 박스 높이에 맞춰 공기 저항 감소를 극대화할 수 있게 된다. 즉 컨테이너 박스 적재 높이에 따라 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 전방 개구의 높이를 조절함으로써 환경 또는 상황에 따라 적절한 공기 저항 감소를 도모할 수 있게 된다. As described above, in the case of container carriers, containers are loaded and operated in various ways according to the actual cargo volume, and thus the container box loading height is changed. ), it is possible to maximize air resistance reduction according to the height of the container box. That is, by adjusting the height of the front opening between the lower end of the actively adjusting wind deflector 220 and the upper end of the first wind deflector 100 according to the loading height of the container box, air resistance can be reduced appropriately according to the environment or situation. there will be

한편, 이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(10)의 능동형 공기 저항 저감 장치(20)의 작동 과정에 대하여 설명하면 다음과 같다. On the other hand, hereinafter, the operation process of the active air resistance reduction device 20 of the ship 10 according to an embodiment of the present invention will be described as follows.

선박(10)의 선수부로 들어오는 공기는 제1 윈드 디플렉트(100)의 표면(102)을 따라 우선 유동하게 되고, 그리고 나서 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 전방 개구로 유입된 후 후방 디플렉트 프레임(215)에 의하여 공기는 수직 방향으로 바뀌어 후방 디플렉트 프레임(215)과 능동조절 윈드 디플렉트(220) 사이의 상방 개구로 유동하게 된다. The air entering the bow of the vessel 10 first flows along the surface 102 of the first wind deflector 100, and then flows between the lower end of the active wind deflector 220 and the first wind deflector 100. ) After being introduced into the front opening between the upper ends, the air is changed in a vertical direction by the rear deflect frame 215 and flows into the upper opening between the rear deflect frame 215 and the active wind deflector 220. .

이와 같이 수평 방향의 유동 흐름을 이에 교차하는 수직 방향으로 바꾸어 줌으로써 컨테이너 박스로 이동하는 유동 흐름을 차단시킴으로써 컨테이너 박스에 직접적으로 작용하는 저항을 감소시킬 수 있게 된다.In this way, by changing the flow flow in the horizontal direction to the vertical direction crossing it, the flow flow moving to the container box is blocked, thereby reducing the resistance directly acting on the container box.

한편, 컨테이너 적재 높이에 따라 공기 저항 감소 정도를 조절하고자 하는 경우에는 피니언 기어(230)를 회전시켜 랙 기어(221)와 이에 일체로 형성된능동조절 윈드 디플렉트(220)를 상하로 이동시킴으로써 능동조절 윈드 디플렉트(220)의 하단과 제1 윈드 디플렉트(100)의 상단 사이의 전방 개구를 조절한다.On the other hand, when it is desired to adjust the degree of air resistance reduction according to the container loading height, active control is performed by rotating the pinion gear 230 to move the rack gear 221 and the active control wind deflector 220 integrally formed therewith up and down. A front opening between the lower end of the wind deflector 220 and the upper end of the first wind deflector 100 is adjusted.

이에 의하여 전방 개구를 통과하는 공기의 양이 달라져서 공기 저항의 감소 정도를 조절할 수 있어 상황에 적절히 대응할 수 있게 된다.As a result, the amount of air passing through the front opening is changed, so that the degree of air resistance reduction can be adjusted, so that the situation can be appropriately responded to.

이상과 같은 본 실시 예에 따른 선박(10)의 능동형 공기 저항 저감 장치(20)는, 공기 저항을 최소화하기 위하여 바람을 방향을 바꾸어 줄 수 있을 뿐만 아니라 컨테이너 박스 적재 높이가 변하는 경우 등과 같이 환경 또는 상황이 변한 경우에도 그에 맞게 공기 저항 감소 정도를 적절히 조절하여 상황에 적절히 대처할 수 있다. As described above, the active air resistance reduction device 20 of the ship 10 according to the present embodiment can change the direction of the wind in order to minimize air resistance, as well as when the container box loading height changes, or the environment or Even if the situation changes, the degree of air resistance reduction can be appropriately adjusted to cope with the situation appropriately.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.As such, the present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations should fall within the scope of the claims of the present invention.

10 : 선박 20 : 능동형 공기 저항 저감 장치
100 : 제1 윈드 디플렉트 102 : 제 1 윈드 디플렉트의 표면
200 : 제2 윈드 디플렉트 210 : 능동조절 디플렉트 프레임부
211 : 좌측 디플렉트 프레임 213 : 우측 디플렉트 프레임
215 : 후방 디플렉트 프레임 217 : 가이드벽부
220 : 능동조절 윈드 디플렉트 221 : 랙 기어
230 : 피니언 기어 240 : 피니언 기어 구동부 10: ship 20: active air resistance reduction device
100: first wind deflector 102: surface of the first wind deflector
200: second wind deflector 210: active control deflect frame part
211: left deflect frame 213: right deflect frame
215: rear deflect frame 217: guide wall
220: active control wind deflector 221: rack gear
230: pinion gear 240: pinion gear driving unit

Claims (6)

선박의 선수부의 갑판 상에 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되는 형상으로 마련되며, 상기 갑판 상부의 화물창에 적재된 화물 또는 상기 선박의 구조물의 전면으로 불어오는 공기 흐름을 상기 화물 또는 상기 구조물의 상단부를 향하도록 안내하여 공기 저항을 감소시키는 제1 윈드 디플렉트; 및
상기 제1 윈드 디플렉트에 적어도 일부분이 상기 제1 윈드 디플렉트에 대하여 상대 이동가능하게 결합되어, 상기 제1 윈드 디플렉트에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내하여 공기 저항을 감소시키는 제2 윈드 디플렉트를 포함하는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치.It is provided on the deck of the bow part of the ship in a shape in which the width and height are expanded from the bow side to the stern side, and the cargo loaded in the cargo hold above the deck or the air flow blowing to the front of the structure of the ship is transported to the cargo or the ship. a first wind deflector reducing air resistance by guiding the structure toward an upper end; and
A second wind deflector at least partially coupled to the first wind deflector to be relatively movable with respect to the first wind deflector to reduce air resistance by guiding the air flow guided by the first wind deflector upward. A ship's active air resistance reduction device including a deflector. 제1항에 있어서,
상기 제2 윈드 디플렉트는,
상기 제1 윈드 디플렉트에 의하여 안내된 공기 흐름을 상방으로 안내하도록 상기 제1 윈드 디플렉트에 결합되는 능동조절 디플렉트 프레임부; 및
상기 능동조절 디플렉트 프레임부에 상대이동 가능하게 결합되어 필요에 따라 상하로 이동가능하게 마련되는 능동조절 윈드 디플렉트를 포함하는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치.According to claim 1,
The second wind deflector,
an actively adjusting deflect frame unit coupled to the first wind deflector to guide the air flow guided by the first wind deflector upward; and
An active air resistance reduction device for a ship including an active wind deflector coupled to the active control deflect frame to be relatively movable and movable up and down as needed. 제2항에 있어서,
상기 능동조절 디플렉트 프레임부는,
상기 제1 윈드 디플렉트의 양측에 각각 결합되는 좌측 디플렉트 프레임과 우측 디플렉트 프레임; 및
상기 좌측 디플렉트 프레임과 상기 우측 디플렉트 프레임에 결합되는 후방 디플렉트 프레임을 포함하며,
상기 능동조절 윈드 디플렉트는 상기 후방 디플렉트 프레임의 전방으로 미리 결정된 거리만큼 이격되어 상기 능동조절 디플렉트 프레임부에 결합되는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치.According to claim 2,
The active control deflect frame unit,
a left deflect frame and a right deflect frame coupled to both sides of the first wind deflector, respectively; and
A rear deflect frame coupled to the left deflect frame and the right deflect frame;
The active wind deflector is an active air resistance reduction device for a ship that is spaced apart from the front of the rear deflect frame by a predetermined distance and coupled to the active control deflect frame part. 제3항에 있어서,
상기 후방 디플렉트 프레임은 상기 제1 윈드 디플렉트의 선미측 단부로부터 상방으로 연장되는 형태로 마련되며,
상기 능동조절 디플렉트 프레임부는,
상기 후방 디플렉트 프레임에 결합되어 상기 능동조절 윈드 디플렉트의 상하 이동을 가이드하는 가이드벽부를 더 포함하며,
상기 제1 윈드 디플렉트에 의하여 안내된 공기는 상기 능동조절 윈드 디플렉트의 하단과 상기 제1 윈드 디플렉트의 상단 사이를 통과하여 상기 후방 디플렉트 프레임과 상기 능동조절 윈드 디플렉트 사이의 개구를 통하여 상방으로 이동하는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치.According to claim 3,
The rear deflect frame is provided in a form extending upward from the stern end of the first wind deflector,
The active control deflect frame unit,
A guide wall portion coupled to the rear deflect frame and guiding vertical movement of the actively adjustable wind deflector is further included.
The air guided by the first wind deflector passes between the lower end of the active wind deflector and the upper end of the first wind deflector, and passes through an opening between the rear deflector frame and the actively adjustable wind deflector. Active air resistance reduction device for vessels moving upward. 제4항에 있어서,
상기 능동조절 윈드 디플렉트의 양측단부에는 랙 기어가 마련되며,
상기 제2 윈드 디플렉트는,
상기 랙 기어와 기어결합되는 피니언 기어; 및
상기 능동조절 디플렉트 프레임부에 결합되어 상기 피니언 기어를 구동시키는 피니언 기어 구동부를 더 포함하는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치.According to claim 4,
Rack gears are provided at both ends of the active control wind deflector,
The second wind deflector,
a pinion gear coupled with the rack gear; and
Ship's active air resistance reduction device further comprising a pinion gear drive coupled to the active adjustment deflect frame unit to drive the pinion gear. 제1항에 있어서,
상기 제1 윈드 디플렉트는 유선형으로 마련되는 선박의 능동형 공기 저항 저감 장치.According to claim 1,
The first wind deflector is an active air resistance reduction device for a ship provided in a streamlined shape.
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