KR20150017028A - 선박의 가변용 구상선수 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 운항시 선수 부위에서 발생 되는 조파저항을 감소시키기 위한 구상선수의 벌브가 선속 정보는 물론, 흘수 정도에 따라 수평길이, 수직 높이 및 좌우 폭에 대한 가변이 이루어질 수 있도록 하고, 이러한 구상선수의 가변이 간단한 메커니즘으로 구현될 수 있도록 한 선박의 가변용 구상선수 장치에 관한 것이다.
본 발명에서는 선박의 선수 하단에 전방을 향하도록 배치 고정되며 내부 공간이 밀폐되는 구조로 이루어지는 신축 가능한 벌브와; 상기 벌브와 선체 간에 연결 고정을 위해 결합되는 연결부품과; 상기 벌브의 내부 공간으로 에어를 공급하거나 채워진 공기를 배출시킬 수 있도록 벌브와 소통 가능하게 연결되는 구동수단과; 상기 구동수단과 신호 연결되어 구동수단의 구동을 제어하는 제어부와; 상기 제어부와 신호 연결되며 제어부로 신호값을 입력하는 입력수단;으로 이루어지는 선박의 가변용 구상선수 장치가 제공된다.

Description

선박의 가변용 구상선수 장치{Variable Bulbous Bow Apparatus of Ship}

본 발명은 선박의 가변용 구상선수 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박의 운항시 선수 부위에서 발생 되는 조파저항을 감소시키기 위한 구상선수의 벌브가 선속 정보는 물론, 흘수 정도에 따라 가변이 이루어질 수 있도록 하고, 이러한 구상선수의 가변이 간단한 메커니즘으로 구현될 수 있도록 한 선박의 가변용 구상선수 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 운항 시 선수미에서는 규칙적인 파도가 일어나는데, 이것을 조파저항(造波抵抗)이라고 하며, 이러한 조파저항은 선박의 운항 에너지 손실과 불안정한 운항을 유발하는 원인으로 작용한다. 따라서, 조파저항을 줄이기 위해 대부분의 선박의 선수 경사부(Stem)에 구상선수를 두고 있다.

상기 구상선수는 선박의 선형(船形) 또는 선속(船速) 등에 따라 적당한 크기 및 모양을 가지는 반구형의 구체로 이루어져 있으며, 이러한 구상선수를 설치하게 되면, 조파저항에 의해 발생된 선수파는 상기 구상선수에 의해 발생된 파와 파간섭이 발생하게 됨으로써 결과적으로 선수파를 해소하게 된다. 즉, 선수의 경사부에서 발생되는 파가 구상선수에 의해서 발생되는 파로 인해 파상쇄(Wavecanceling)되는 것이다.

대한민국공개특허공보 10-2012-0047102호(이하, "특허문헌 1"이라 함)에서는 선박이 잠기는 흘수 상태에 따라 가변형 구상선수가 상향으로 들리거나 하향으로 내려가도록 각도 조정을 가능하게 하여 특히, 낮은 흘수에서 선박의 속도 성능이 향상될 수 있도록 하는 구성을 제시하고 있다.

그런데, 특허문헌 1에서 제시하고 있는 가변형 구상선수 장치는, 선박이 잠기는 흘수 상태에 따라 구상선수의 크기 조절이 아닌 단지 각도만을 조정하는 것일 뿐, 조파저항에 가장 큰 영향을 주고 있는 선속 조건에 대한 고려가 배제되어 있다.

또한, 특허문헌 1에서 제시하고 있는 가변형 구상선수 장치는, 구상선수의 각도 가변을 위한 각도조정요소들 즉, 체결핀과 유압실린더로 이루어지는 구성 또는 체결핀과 전동모터, 기어장치, 스크류 잭으로 이루어지는 구성은 메커니즘이 매우 복잡하여 선박 건조 시 많은 시간이 소요되고, 유지 보수에 대한 관리도 신속 용이하지 못한 문제가 있다.

대한민국공개특허공보 10-2012-0047102호 (공개일 2012년 5월 11일)

본 발명은 배경기술에서 제시하고 있는 문제를 해소하기 위한 것으로, 선박의 운항시 선수 부위에서 발생 되는 조파저항을 감소시키기 위한 구상선수의 벌브가 선속 정보는 물론, 흘수 정도에 따라 수평길이, 수직 높이 및 좌우 폭에 대한 가변이 이루어질 수 있도록 하고, 이러한 구상선수의 가변이 간단한 메커니즘으로 구현될 수 있도록 한 선박의 가변용 구상선수 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에서는 선박의 선수 하단부에 전방을 향하도록 배치 고정되며 내부 공간이 밀폐되는 구조로 이루어지는 신축 가능한 벌브와; 상기 벌브와 선체 간에 연결 고정을 위해 결합되는 연결부품과; 상기 벌브의 내부 공간으로 에어를 공급하거나 채워진 공기를 배출시킬 수 있도록 벌브와 소통 가능하게 연결되는 구동수단과; 상기 구동수단과 신호 연결되어 구동수단의 구동을 제어하는 제어부와; 상기 제어부와 신호 연결되며 제어부로 신호값을 입력하는 입력수단;으로 이루어지는 선박의 가변용 구상선수 장치가 제공된다.

또한, 상기 입력수단은 적어도 선속조정장치과 홀수정보장치 중 어느 하나를 포함하고 있는 선박의 가변용 구상선수 장치가 제공된다.

또한, 상기 구동수단은 에어컴프레셔로 이루어진다.

본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치를 사용하게 되면, 구상선수의 벌브가 선속 정보는 물론, 흘수 정도에 따라 수평 길이, 수직 높이, 좌우 폭에 대한 가변이 이루어짐으로써, 조파저항에 대한 감소는 물론 선속 성능에 대한 저하를 모두 방지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치를 사용하게 되면, 벌브에 대한 가변이 간단한 메커니즘으로 구현됨으로써, 전체적으로 복잡해지는 문제, 많은 설치 시간과 비용이 소요되는 문제, 유지 보수가 신속 용이하지 못한 문제를 모두 해소할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치를 나타낸 것으로, 도 1a는 고속 운항 및 기준 범위 홀수 조건 시 가변 된 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 1b는 저속 운항 및 낮은 범위 흘수 조건 시 가변 된 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치를 보여주는 사시도이다.

아래에서는 본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치를 나타낸 것으로, 도 1a에서는 고속 운항 및 기준 범위 홀수 조건 시 가변 된 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 1b에서는 저속 운항 및 낮은 흘수 조건 시 가변 된 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있다.

도면에서 보듯이 본 발명에 따른 선박의 가변용 구상선수 장치(10)는, 먼저 선박의 선수 하단부(12)에 전방향으로 향하는 상태로 배치 고정되며 내부 공간(14)은 밀폐되는 구조로 이루어진 신축 가능한 벌브(16)와, 상기 벌브(16)와 선수 하단부(12) 간 연결 고정을 위해 결합 되는 연결부품(18)과, 상기 벌브(16)의 내부 공간(14)으로 에어를 공급하거나 채워진 공기를 배출시킬 수 있도록 벌브(16)와 소통 가능하게 연결되는 구동수단(20)과, 상기 구동수단(20)과 전기적으로 신호 연결되며 구동수단(20)의 정,역 구동을 제어하는 제어부(22)와, 상기 제어부(22)와 전기적으로 신호 연결되어 제어부(22)로 신호값을 입력하게 되는 입력수단(24);으로 구성되어 있다.

또한, 상기 입력수단(24)은 선속조정장치(26)와 흘수정보장치(28)를 모두 포함하고 있다. 그러나 상기 입력수단(24)이 앞서 설명된 것와 같이 선속조정장치(26)와 홀수정보장치(28)를 모두 포함하는 것으로 한정될 필요는 없으며, 입력수단(24)이 선속조정장치(26) 또는 홀수정보장치(28) 중 어느 하나의 장치로 선택될 수도 있다.

구체적으로, 상기 선속조정장치(26)와 흘수정보장치(28)에서 각각 발생한 신호값이 제어부(22)로 입력되면, 제어부(22)에서는 사전 입력된 프로그램이 실행되어 선속조정장치(26)로 입력되는 신호값과 흘수정보장치(28)로부터 입력되는 신호값을 판단하고 그에 해당하는 구동 신호를 구동수단(20)에 입력하게 된다.

상기 구동수단(20)은 제어부(22)로부터 보내오는 제어 신호에 따라 구동하여 벌브(16)의 내부 공간(14)으로 에어를 공급하거나 내부 공간(14)에 채워져 있는 공기를 배출시키는 정,역 구동을 하게 됨으로써 벌브(16)의 크기와 형상이 가변하게 된다.

이해를 돕고자 예를 들면, 도 1a 및 도 2에 도시된 바와 같이 고속 운항 및 기준 범위 홀수 조건 시에는 벌브(16)의 내부 공간으로 에어를 공급하여 벌브(16)의 수평길이(H), 수직 높이(V) 및 좌우 폭(Z)을 늘리는 방향으로 가변한다. 즉, 벌브(16)의 수평 중심선(S)을 기준으로 할 때, 벌브(16)는 수평 중심선(S) 방향으로 길이가 길어지면서 벌브(16)의 상부 부분이 부풀어 오른 형태로 높아지게 되고, 좌우 폭은 넓어지는 형태로 가변 되어 조파저항에 대한 감소는 물론 선속 성능의 저하를 방지하게 된다.

반대로, 도 1b 및 도 2에 도시된 바와 같이 저속 운항 및 낮은 범위 흘수 조건 시 벌브(16)의 내부 공간에 채워져 있는 에어를 배출시켜 벌브(16)의 수평길이(H), 수직 높이(V) 및 좌우 폭(Z)을 줄이는 방향으로 가변한다.

즉, 벌브(16)의 수평 중심선(S)을 기준으로 할 때, 벌브(16)는 수평 중심선(S) 방향으로 길이가 짧아지면서 벌브(16)의 상부 부분이 내려앉은 형태로 낮아지게 되고, 좌우 폭은 좁아지는 형태로 가변 됨으로써, 벌브(16)가 수면 위로 노출되는 것을 방지하여 조파저항에 대한 감소는 물론, 특허문1에서 제시하고 있는 선속 성능의 저하도 방지할 수 있게 된다.

나아가, 본 발명에 따른 벌브(16)의 가변이 특허문헌1과 같은 복잡한 메커니즘이 아니라 구동수단(20)(예를 들면 에어컴프레셔), 구동수단(20)과 벌브 (16)간에 소통을 위해 연결되는 연결관(30)으로 이루어지는 간단한 메커니즘이 적용되어 설치는 물론, 유지 보수가 신속 용이함을 제공받을 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 여러 가지로 변경 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 실시 예들의 변형 또는 변경은 본 발명의 기술적 범위를 벗어날 수 없을 것이다.

10 : 가변용 구상선수 장치 12 : 선수 하단부
14 : 내부 공간 16 : 벌브
18 : 연결부품 20 : 구동수단
22 : 제어부 24 : 입력수단
26 : 선속조정장치 28 : 흘수정보장치
30 : 연결관

Claims (3)

1. 선박의 선수 하단부(12)에 전방을 향하도록 배치 고정되며 내부 공간(14)이 밀폐되는 구조로 이루어지는 신축 가능한 벌브(16)와;
   상기 벌브(16)와 선체 간에 연결 고정을 위해 결합 되는 연결부품(18)과;
   상기 벌브(16)의 내부 공간(14)으로 에어를 공급하거나 채워진 공기를 배출시킬 수 있도록 벌브(16)와 소통 가능하게 연결되는 구동수단(20)과;
   상기 구동수단(20)과 신호 연결되어 구동수단(20)의 구동을 제어하는 제어부(22)와;
   상기 제어부(22)와 신호 연결되며 제어부(22)로 신호값을 입력하는 입력수단(24);으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 가변용 구상선수 장치.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 입력수단(24)은 적어도 선속조정장치(26)과 홀수정보장치(28) 중 어느 하나를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 선박의 가변용 구상선수 장치.
   
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 구동수단(20)은 에어컴프레셔로 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 가변용 구상선수 장치.

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