KR20120140409A

KR20120140409A - 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치

Info

Publication number: KR20120140409A
Application number: KR1020110060126A
Authority: KR
Inventors: 서종수; 김세은; 홍삼권
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2012-12-31
Also published as: KR101334832B1

Abstract

사이드 스러스터의 유동방향 조절장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치는 선박의 사이드 스러스터가 설치되어 있고 상기 선박의 가로방향을 따라 관통되게 선박에 설치되어 있는 도관(tunnel)과, 상기 도관의 출입구의 선수방향과 선미방향에서 쌍을 이루어 도관 중심선을 향하여 경사지게 상기 선박의 내부에 배치된 복수개의 출몰식 방향조절핀과, 상기 출몰식 방향조절핀의 출몰 작동을 제어하는 조향제어부를 포함할 수 있다.

Description

사이드 스러스터의 유동방향 조절장치{APPARATUS FOR CONTROLLING FLOW DIRECTION OF SIDE THRUSTER}

본 발명은 선박의 이착안 시의 조선성능(操船性能)을 향상시키는 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박 내부에 장착되는 스러스터(thruster)는 바우(bow) 스러스터, 터널(tunnel) 스러스터, 사이드(side) 스러스터로 호칭될 수 있다.

예컨대, 사이드 스러스터는 선박 내부의 도관(tunnel) 안에 설치된 것으로서, 선박의 선수 또는 선미의 수면 밑에 잠긴 도관 내의 스크루 프로펠러를 회전시켜 선박의 가로방향, 즉 선폭방향으로 추력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.

즉, 사이드 스러스터는 선회용 프로펠러로서, 안벽에 접안 또는 이안할 별도의 예인선 없이도 다른 선박 또는 안벽과 접촉위험을 줄이면서 선폭방향으로 추력을 작용시킬 수 있다.

특히, 사이드 스러스터를 위한 도관은 선체 외판에 구멍을 뚫은 것과 같은 형태로 설치되어 있으므로, 선박 운항시 저항을 유발하는 와류를 발생시켜 결국 선속의 감소 효과를 가져올 수 있다.

또한, 사이드 스러스터는 크루즈 여객선과 같은 특수 선박에 설치되어 사용되는 것으로서, 수시로 부두에 접안 또는 이안하는 용도로 사용되기 때문에, 사이드 스러스터를 이용한 접이안 능력은 선박에서 운항 경제성과 맞물려 중요한 성능인자가 되고 있다.

그러나, 앞서 언급한 바와 같이 사이드 스러스터가 장착된 도관의 출입구는 일반적으로 개방된 형태로 구성되기 때문에, 선박의 항주시에 도관의 출입구에 의해 유체 저항을 증가시키는 문제점을 가지고 있고, 또한 개방된 도관 내부 쪽으로 이물질이 유입될 우려가 있다.

이를 보완하기 위해, 도 1과 도 2에 도시된 종래 기술의 선박(1)에서는 사이드 스러스터(3)가 선박(1) 내부의 도관(2)에 설치되어 있다.

이때, 도관(2)의 양측 출입구에는 액추에이터(4b)로 작동되는 완전 폐쇄형 도어(4a)를 갖는 도어장치(4)가 설치되어 있다.

종래 기술에 따른 도어장치(4)는 사이드 스러스터(3)의 작동시에 도어(4a)를 개방하고, 사이드 스러스터(3)의 비작동시에 도어(4a)를 폐쇄하도록 구성되어서, 선속의 감소를 억제하는 용도로 사용되고 있다.

그러나, 종래 기술의 도어장치는 사이드 스러스터의 도관의 출입구에 의한 선속의 감소를 방지하거나, 또는 유체 저항을 저감시키는 용도로만 구성되어 있을 뿐 선박의 접이안 성능을 향상시킬 수 없는 단점이 있다.

예컨대, 도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 선박이 사이드 스러스터(3)를 이용해서 부두의 안벽(5)로부터 이안하는 경우에는 사이드 스러스터(3)의 구동에 의해 선박(1)을 밀어내는 추력(M)을 얻을 수 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 사이드 스러스터(3)에서는 도어가 개방된 도관(2)를 통해서 사이드 스러스터(3)에 의한 유동(T)이 발생될 수 있다.

사이드 스러스터(3)에 의한 유동(T)은 도관(2)으로부터 안벽(5) 쪽으로 배출된 후 안벽(5)에 부딪히고, 이후, 유동(T)의 일부가 선박(1)의 좌현 선측을 따라 선미부쪽으로 이동하는 선미 유동(B)을 일으키게 된다.

이런 선미 유동(B)은 선박(1) 좌현과 안벽(5)의 사이에서 낮은 압력장(P)을 야기시킨다. 또한, 선박(1)의 우현쪽에는 정체된 유동의 높은 압력장이 생기게 된다.

특히, 선박(1) 좌현과 안벽(5)의 사이에 야기된 낮은 압력장(P)은 이안하려는 선박(1)을 다시 안벽(5)쪽으로 끌어 당기는 현상(G)을 발생시키게 되어서, 결국 선박(1)의 접이안 성능이 떨어지는 문제점이 나타나게 된다.

특히, 종래 기술의 사이드 스러스터는 단순히 도관의 출입구를 단순 개폐시키기 위한 도어 또는 도어장치만을 가지고 있으므로, 선박의 접이안 성능을 향상시키기 위해 유동 방향을 변화시키거나 정밀하게 조절할 수 있는 구성이 부재되어 있으므로, 정밀한 사이드 스러스터의 추력에 대응한 작용력의 유동 방향을 정밀하게 조절할 수 없는 단점이 있다.

본 발명의 실시예는 선박 접이안시 사이드 스러스터 추력에 의한 유동의 방향을 방향조절핀(direction control fin)으로 조절함에 따라, 유동의 일부가 부두의 안벽과 선박 좌현 사이로 흐르지 못하도록 유동 방향을 조절할 수 있고, 또한 선박 주위 유동장의 압력저하를 막아 선박을 부두의 안벽으로 끌어당기는 힘이 발생하지 않게 방지할 수 있음에 따라, 선박의 접이안 성능을 향상시킬 수 있는 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박의 사이드 스러스터가 설치되어 있고 상기 선박의 가로방향을 따라 관통되게 상기 선박에 설치되어 있는 도관(tunnel)과, 상기 도관의 출입구의 선수방향과 선미방향에서 쌍을 이루어 도관 중심선을 향하여 경사지게 상기 선박의 내부에 배치된 복수개의 출몰식 방향조절핀과, 상기 출몰식 방향조절핀의 출몰 작동을 제어하는 조향제어부를 포함하는 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치가 제공될 수 있다.

또한, 출몰식 방향조절핀은, 상기 선박에 마련된 핀구멍 안쪽에 안치되어 있는 핀부와, 상기 핀부를 전진시켜 상기 핀구멍을 통해 상기 선박의 외부로 돌출시키거나, 상기 핀부를 후진시켜 상기 선박 내부로 안치시키는 액추에이터부를 포함할 수 있다.

또한, 출몰식 방향조절핀은, 상기 도관의 유동 방향을 좌현방향과 선수방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 좌현측 출입구의 선미쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있을 수 있다.

또한, 출몰식 방향조절핀은, 상기 도관의 유동 방향을 좌현방향과 선미방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 좌현측 출입구의 선수쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있을 수 있다.

또한, 출몰식 방향조절핀은, 상기 도관의 유동 방향을 우현방향과 선미방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 우현측 출입구의 선수쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있을 수 있다.

또한, 출몰식 방향조절핀은, 상기 도관의 유동 방향을 우현방향과 선수방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 우현측 출입구의 선미쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있을 수 있다.

또한, 핀구멍에는, 상기 핀부가 돌출될 때 핀부 출입 공간을 개방시키거나, 상기 핀부가 상기 선박의 내측으로 격납될 때 상기 핀부 출입 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 실링 부재가 설치되어 있을 수 있다.

또한, 출몰식 방향조절핀은, 상기 도관의 유동 방향을 조절하기 위한 것으로서, 상기 선박의 힌지축을 중심으로 힌지결합된 조향샤프트와, 상기 조향샤프트의 일측 끝단에 연결되고, 상기 도관의 출입구 주변의 핀구멍에 배치된 다단 핀부와, 상기 힌지축을 중심으로 상기 다단 핀부를 회전시켜 상기 도관의 유동 방향을 조절하기 위해 상기 조향샤프트의 타측 끝단에 연결된 로드를 유압실린더로 작동시키는 회동부를 포함할 수 있다.

또한, 다단 핀부는, 상기 조향샤프트의 일측 끝단에 일단이 결합되고 타단이 개방된 통형의 지지부와, 상기 지지부의 내부에 텔리스코핑 붐(telescoping boom) 구조로 수용되는 복수개의 핀부와, 상기 지지부의 기저부와 제 1 핀부의 격벽 사이, 또는 상기 제 1 핀부의 격벽과 제 2 핀부의 격벽 사이, 또는 상기 제 2 핀부의 격벽과 제 3 핀부의 내측부 사이 중 하나 이상에 결합된 내부유압실린더를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 선박 접이안시 사이드 스러스터에서 분출된 유동의 일부를 부두의 안벽과 선박 좌현 사이로 흐르지 못하도록 유동 방향을 출몰식 방향조절핀으로 조절함으로써, 선박 주위 유동장의 압력저하를 막아 선박을 부두의 안벽으로 끌어당기는 힘이 발생하지 않게 방지할 수 있고, 이에 따라 선박의 접이안 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 출몰식 방향조절핀을 제공함에 따라, 유동 방향이 필요할 경우에 선박 내부의 방향조절핀을 선박 외부로 돌출시켜 사용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 방향조절핀 자체의 조향 각도를 조절함에 따라, 정밀하게 유동 방향을 제어할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 실시예는 방향조절핀이 다단 형식으로 신장 또는 신축 가능하게 구성될 수 있음에 따라, 유동 방향뿐만 아니라 유동과 부딛히는 작용력의 크기도 조절할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 사이드 스러스터의 도어장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 선박과 부두의 안벽을 보인 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치의 구성을 설명하기 위해 도관 주변으로 선박 내부를 도시한 평면도이다.
도 5와 도 6은 도 4에 도시된 출몰식 방향조절핀의 작동 관계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 7은 도 4에 도시된 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치를 장착한 선박의 이안을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치의 구성을 설명하기 위해 도관 주변으로 선박 내부를 도시한 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 다단 출몰식 방향조절핀의 구성도이다.
도 10은 도 9에 도시된 다단 핀부의 단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

[제 1 실시예]

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치의 구성을 설명하기 위해 도관 주변으로 선박 내부를 도시한 평면도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 사이드 스러스터(30)의 유동방향 조절장치(100)는 선박(10)의 가로방향을 따라 관통되게 설치된 도관(20)(tunnel)과, 도관(20)의 출입구의 선수방향과 선미방향에서 쌍을 이루어 도관(20) 중심선(CL)을 향하여 경사지게 선박(10)의 내부에 배치된 복수개의 출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)과, 출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)의 출몰 작동을 제어하는 조향제어부(120)를 포함할 수 있다.

출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)은 복수개로 구성될 수 있고, 본 실시예에서는 설명의 용이성을 위해서 최소 4개로 구성 및 설명될 수 있고, 사이드 스러스터(30)로부터 발생된 유동의 방향을 조절하는 역할을 담당할 수 있다.

선박(10)의 선수미 방향은 도 4를 기준으로 상하 방향과 일치될 수 있다.

이때, 첫번째 출몰식 방향조절핀(110a)은 도관(20)의 좌현측 출입구의 선미쪽 코너 또는 그 주변의 핀구멍(11)에서 좌경사 상방향으로 배치 및 출몰되어, 도관(20)의 유동 방향을 좌현방향에서 좌경사 상방향(예: 좌현방향과 선수방향 사이의 경사방향)으로 조절하는 역할을 담당할 수 있다.

또한, 두번째 출몰식 방향조절핀(110b)은 도관(20)의 좌현측 출입구의 선수쪽 코너 또는 그 주변의 핀구멍(11)에서 좌경사 하방향으로 배치 및 출몰되어, 도관(20)의 유동 방향을 좌현방향에서 좌경사 하방향(예: 좌현방향과 선미방향 사이의 경사방향)으로 조절하는 역할을 담당할 수 있다.

또한, 세번째 출몰식 방향조절핀(110c)은 도관(20)의 우현측 출입구의 선수쪽 코너 또는 그 주변의 핀구멍(11)에서 우경사 하방향으로 배치 및 출몰되어, 도관(20)의 유동 방향을 우현방향에서 우경사 하방향(예: 우현방향과 선미방향 사이의 경사방향)으로 조절하는 역할을 담당할 수 있다.

또한, 네번째 출몰식 방향조절핀(110d)은 도관(20)의 우현측 출입구의 선미쪽 코너 또는 그 주변의 핀구멍(11)에서 우경사 상방향으로 배치 및 출몰되어, 도관(20)의 유동 방향을 우현방향에서 우경사 상방향(예: 우현방향과 선수방향 사이의 경사방향)으로 조절하는 역할을 담당할 수 있다.

한편, 도관(20)은 선박(10)의 사이드 스러스터(30)가 설치되어 있는 곳으로서, 선박(10)의 가로방향을 따라 관통되어 있는 터널 부재를 의미할 수 있다. 도관(20) 중심선(CL)은 선박(10)의 가로방향과 동일할 수 있다.

도관(20)은 선박(10)의 선수 또는 선미, 혹은 통상적인 사이드 스러스터 장착 위치에 대응하게 선박(10)에 마련되어 있을 수 있고, 선박(10)의 규모, 크기, 또는 접이안 성능을 고려하여 하나 이상으로 선박(10)에 마련되어 있을 수 있다.

각각의 도관(20)에는 사이드 스러스터(30)가 설치되어 있을 수 있다.

사이드 스러스터(30)는 도관(20)의 중간 위치에 설치되어 있는 것으로서, 사이드 스러스터(30)의 프로펠러를 정회전 또는 역회전시켜서, 유동을 발생시키고, 그 유동을 도관(20)의 출입구를 통해 선박 외부로 배출시킬 수 있다.

출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)은 선박(10)에 마련된 핀구멍(11) 안쪽에 안치되어 있는 핀부(111)와, 그 핀부(111)를 전진시켜 선박(10)의 핀구멍(11)을 통해 선박(10) 외부로 돌출시키거나, 핀부(111)를 후진시켜 선박(10) 내부로 안치시키는 액추에이터부(112)를 각각 포함할 수 있다.

출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)은 액추에이터부(112)의 전진 또는 후진 작동이 조향제어부(120)의 조향 제어 신호에 대응하여 이루어질 수 있다.

조향제어부(120)는 선박(10)에 미리 설치되어 있는 중앙관제실(예: CACC, Centralized Administration Control Center) 또는 선박 내 모든 제어 가능한 장치를 전사적 조작 및 운용할 수 있도록 구성한 집적자동시스템(예: IAS, Integrated Automation System)의 조타제어시스템(도시 안됨)과 연동할 수 있도록 구성될 수 있다.

조향제어부(120)는 선박(10)의 조타제어시스템으로부터 전달된 액추에이터부(112)용 액추에이터 식별 정보와, 전진 또는 후진 신호에 따라, 상기 액추에이터 식별 정보로 해당 출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)을 인식한 후, 인식된 해당 출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)의 액추에이터부(112)에 작동원(예: 유압, 공압, 전원 중 하나)을 공급 또는 회수함으로써, 결과적으로 액추에이터부(112)의 로드(rod)에 결합된 핀부(111)의 전진 또는 후진 작동을 제어할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.

여기서, 액추에이터부(112)는 로드를 전, 후진시킬 수 있는 유압식, 공압식, 전기식 동력발생장치 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 액추에이터부(112)의 구조 등은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 자세한 설명은 생략할 수 있다.

도 5와 도 6은 도 4에 도시된 출몰식 방향조절핀의 작동 관계를 설명하기 위한 도면들이다.

도 5와 도 6을 참조하면, 앞서 설명한 도 4의 선박의 조타제어시스템과 연동하는 조향제어부(120)의 전진 작동 제어에 의해서, 출몰식 방향조절핀(110a)의 액추에이터부(112)가 전진 작동을 수행할 수 있다.

액추에이터부(112)의 로드에 결합된 핀부(111)는 선박(10)의 핀구멍(11)을 통해 선박(10) 외부로 돌출되어, 도관(20)을 따라 유동하는 유동 방향에 대하여 경사지게 배치될 수 있다.

이렇게 경사지게 배치된 핀부(111)에 의해서, 도관(20)의 유동 방향이 핀부(111)의 배치 방향 쪽으로 변경 또는 조절될 수 있게 된다.

또한, 조향제어부(120)의 후진 작동 제어에 의해서, 출몰식 방향조절핀(110a)의 액추에이터부(112)가 후진 작동을 수행할 수 있다.

이에 따라, 액추에이터부(112)의 로드에 결합된 핀부(111)는 선박(10)의 핀구멍(11)을 통해 선박(10) 내측으로 격납될 수 있고, 이에 따라 핀부(111)의 배치 방향 쪽으로 변경 또는 조절된 바 있던 유동 방향을 원위치시킬 수 있다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 각 방향으로 경사지게 배치된 복수개의 출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d) 중 유동 방향 조절에 따라 선택적으로 해당 액추에이터부(112)를 전진 또는 후진 작동시킴으로써, 도관(20)의 출입구에서 유동 방향을 제어할 수 있게 된다.

이런 출몰식 방향조절핀(110a, 110b, 110c, 110d)은 경사지게 배치 및 격납된 상태에서 선택적으로 핀부(111)를 돌출시킬 때, 도관(20)을 통해 배출되는 유동의 방향을 핀부(111)의 경사진 배치 방향쪽으로 조절할 수 있고, 이에 따라, 선박(10) 주위 유동장의 압력저하를 방지할 수 있어서, 효율적인 접이안을 가능케 하기 위한 수단으로 이해될 수 있다.

여기서, 핀부(111)는 도관(20)의 원형 단면과 상응한 원형판 형상이거나, 핀구멍(11)에서 출몰될 수 있는 사각판 형상을 가질 수 있다.

핀부(111)는 유체역학적 특성을 고려하여, 익형 단면, 평판 단면, 곡판형 단면을 가질 수 있다.

핀부(111)는 자중과 수중 상태의 각종 외력(예: 부력, 조파력 등)을 고려하여 원활한 전진 또는 후진 작동을 수행할 수 있도록, 핀구멍(11)을 따라 형성된 가이드레일(113)에서 슬라이딩 작동 가능하게 결합되어 있을 수 있다(도 5 또는 도 6참조).

핀구멍(11)은 도관(20)의 좌현측과 우현측 출입구, 또는 출입구 주변에 해당될 수 있는 도관(20)의 내표면 또는 선체의 외판(outer shell)에 마련되어 있되, 선박의 높이 방향을 따라 장공 형상으로 형성될 수 있다.

이런 핀구멍(11)에는 핀부(111)가 기밀하게 돌출될 때 핀부 출입 공간을 개방시키거나, 핀부(111)가 선박(10)의 내측으로 격납될 때 핀부 출입 공간을 폐쇄시킬 수 있는 신축성이 뛰어난 고무 재질의 실링 부재(114)가 설치되어 있을 수 있다.

이하, 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치를 이용한 선박의 이안 원리에 대해서 설명하고자 한다.

도 7은 도 4에 도시된 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치를 장착한 선박의 이안을 설명하기 위한 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 부두의 안벽(50)에 접안되어 있던 선박(10)이 이안하려는 경우, 선박(10)의 조타제어시스템은 앞서 설명한 바와 같이 목적하는 유동 방향의 제어를 위해서 선택된 출몰식 방향조절핀(110a)의 핀부(111)를 경사지게 돌출시킬 수 있다.

이때, 다른 출몰식 방향조절핀의 핀부는 선박(10)의 내부에 안치되어 있으므로, 도관(20)을 따라 흐르는 유동에 영향을 주지 않게 된다.

이런 경우, 사이드 스러스터(30)에 의해 도관(20)을 따라 발생된 유동의 방향은 핀부(111)의 배치 방향으로 변화되고, 이에 따라 도관(20)을 통해 발생된 유동이 방향 제어 유동(F)으로 변화되게 된다.

이런 경우, 선박(10)을 안벽(50)으로부터 밀어내는 추력(N)을 얻을 수 있다.

이와 동시에, 본 실시예에서는 도관(20)를 통해 안벽(50)과 경사지게 배출된 방향 제어 유동(F)으로 말미암아, 종전과 같이 선박(10)과 안벽(50) 사이로 선박(10)의 좌현 선측을 따라 선미부쪽으로 이동하는 선미 유동이 거의 발생되지 않게 된다.

따라서, 선박(10) 좌현과 안벽(50)의 사이에는 낮은 압력장이 발생되지 않게 되어서, 즉, 선박(10) 주위 유동장의 압력저하를 막아서, 결국 종전과 같이 선박(10)을 다시 안벽(50)쪽으로 끌어 당기는 현상이 발생하지 않게 방지하거나, 선박(10)을 안벽(50)쪽으로 끌어당기는 힘이 원천적으로 발생되지 않게 방지함으로써, 선박(10)의 이안 성능이 증대될 수 있게 된다.

아울러, 출몰식 방향조절핀(110a)의 핀부(111)의 전진 또는 후진 작동에 상응한 유동 방향 조절은 선박(10)의 착안 또는 접안시에도 이용되어, 원하는 방향으로 사이드 스러스터(30)의 유동 방향을 제어 또는 조절함에 따라, 결과적으로 선박(10)의 접안 성능도 증대될 수 있게 된다.

[제 2 실시예]

본 발명의 제 2 실시예에 따른 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치는 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 앞서의 제 1 실시예와 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 유사한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도면에서, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 사이드 스러스터의 유동방향 조절장치의 구성을 설명하기 위해 도관 주변으로 선박 내부를 도시한 평면도이다.

도 8을 참조하면, 제 2 실시예에 따른 사이드 스러스터(30)의 유동방향 조절장치(100')는 선박(10)의 도관(20)의 출입구에서 선수방향과 선미방향에서 쌍을 이루어 복수개로 설치된 다단 출몰식 방향조절핀(110e)을 포함할 수 있다.

선박(10) 좌현 선미쪽의 다단 출몰식 방향조절핀(110e)은 다단으로 돌출된 상태이고, 다른 3개의 선박(10) 좌현 선수, 우현 선수, 우현 선미쪽의 다단 출몰식 방향조절핀은 신축되어 원래 상태로 격납 또는 수용된 상태이다.

사이드 스러스터(30)의 유동방향 조절장치(100')는 다단 출몰식 방향조절핀(110e)의 출몰 작동과 회전 작동을 제어하는 조향제어부(120)를 포함할 수 있다.

도 9는 도 8에 도시된 다단 출몰식 방향조절핀의 구성도이고, 도 10은 도 9에 도시된 다단 핀부의 단면도이다.

도 9 또는 도 10을 참조하면, 다단 출몰식 방향조절핀(110e)은 도관(20)의 유동 방향을 조절하기 위한 것으로서, 선박(10)의 힌지축(15)을 중심으로 힌지결합된 조향샤프트(131)와, 조향샤프트(131)의 일측 끝단에 연결되고, 도관(20)의 출입구 주변의 핀구멍(11a)에 배치된 다단 핀부(130)와, 상기 힌지축(15)을 중심으로 상기 다단 핀부(130)를 회전시켜 상기 도관(20)의 유동 방향을 조절하기 위해 상기 조향샤프트(131)의 타측 끝단에 연결된 로드(141)를 유압실린더(142)로 작동시키는 회동부(140)를 포함할 수 있다.

조향샤프트(131)에는 힌지축(15)에 회전 가능하게 결합되는 힌지구멍 또는 베어링블록과, 조향샤프트(131)를 유압실린더(142)의 로드(141)에 연결시키기 위한 힌지 조인트가 형성되어 있을 수 있다.

다단 핀부(130)는 텔리스코핑 붐(telescoping boom)과 같이 다단 핀부(130)의 길이방향으로 신장 또는 신축될 수 있는 구성을 가질 수 있다.

회동부(140)는 유압(hydraulic fluid pressure)을 가진 유체를 이용하여 큰 출력이나 작동력에 대응한 직선운동을 구현하는 장치로서, 랙 피니언 구조, 볼 스크루 구조, 전기식 리니어 모터 구조 등과 같은 동력전달구조체로 치환 구성될 수 있으므로, 단순히 유압 장치로만 한정되지 않을 수 있다. 회동부(140)의 유압실린더(142) 및 유압실린더(142)용 제반 설비 또는 장치는 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략할 수 있다.

도 10을 참조하면, 다단 핀부(130)는 다단 핀부(130)의 베이스 어셈블리(base assembly) 역할을 담당하도록, 조향샤프트(131)의 일측 끝단에 일단이 결합되고 타단이 개방된 통형의 지지부(132)를 포함할 수 있다.

또한, 다단 핀부(130)는 텔리스코핑 붐(telescoping boom) 구조로 상기 지지부(132)의 내부에 수용되는 복수개의 핀부[예: 제 1 핀부(134), 제 2 핀부(136), 제 3 핀부(138)]를 포함할 수 있다.

다단 핀부(130)는 유체역학적 특성을 고려하여, 익형 단면, 평판 단면, 곡판형 단면을 가질 수 있다.

또한, 다단 핀부(130)는 지지부(132)의 기저부(132a)와 제 1 핀부(134)의 격벽(134a) 사이, 또는 제 1 핀부(134)의 격벽(134a)과 제 2 핀부(136)의 격벽(136a) 사이, 또는 제 2 핀부(136)의 격벽(136a)과 제 3 핀부(138)의 내측부(138a) 사이 중 하나 이상에 결합된 내부유압실린더[예: 제 1 내부유압실린더(133), 제 2 내부유압실린더(135), 제 3 내부유압실린더(137)]를 포함할 수 있다.

이때, 제 1 내부유압실린더(133)는 지지부(132)의 기저부(132a)를 기반으로 제 1 핀부(134), 제 2 내부유압실린더(135), 제 2 핀부(136), 제 3 내부유압실린더(137), 제 3 핀부(138)를 전진 또는 후진시킬 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.

제 2 내부유압실린더(135)는 제 1 핀부(134)의 격벽(134a)을 기반으로 제 2 핀부(136), 제 3 내부유압실린더(137), 제 3 핀부(138)를 전진 또는 후진시킬 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.

제 3 내부유압실린더(137)는 제 2 핀부(136)의 격벽(136a)을 기반으로 제 3 핀부(138)를 전진 또는 후진시킬 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.

각 내부유압실린더(133, 135, 137)에 유압력이 공급되는 기술 또는 장치 구성은 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사항이므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략할 수 있다.

도 9를 참조하면, 상술한 바와 같이 구성 및 결합된 다단 출몰식 방향조절핀(110e)의 다단 핀부(130)는 다단으로 신장(D)되어서, 도관(20)을 따라 유동하는 유동장에 대하여 경사지게 놓이게 될 수 있음에 따라, 다단 핀부(130)의 경사 방향 또는 다단으로 신장(D)되는 방향으로 도관(20)의 유동을 변경시킬 수 있다.

특히, 다단 출몰식 방향조절핀(110e)의 다단 핀부(130)는 회동부(140) 및 조향샤프트(130)에 의해 힌지축(15)을 중심으로 회전량(E)이 조절됨에 따라, 방향 제어 유동(F)의 조향 각도를 미세하게 조절할 수 있다.

또한, 유동 방향을 조절할 필요가 없는 경우, 다단 출몰식 방향조절핀(110e)의 다단 핀부(130)는 다단으로 신축되어서 원래 상태로 격납 또는 수용될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 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. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예는 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.

110a, 110b, 110c, 110d, 110e : 방향조절핀 120 : 조향제어부
130 : 다단 핀부 131 : 조향샤프트
140 : 회동부

Claims

선박의 사이드 스러스터가 설치되어 있고 상기 선박의 가로방향을 따라 관통되게 상기 선박에 설치되어 있는 도관(tunnel)과,
상기 도관의 출입구의 선수방향과 선미방향에서 쌍을 이루어 도관 중심선을 향하여 경사지게 상기 선박의 내부에 배치된 복수개의 출몰식 방향조절핀과,
상기 출몰식 방향조절핀의 출몰 작동을 제어하는 조향제어부를 포함하는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 1 항에 있어서,
상기 출몰식 방향조절핀은,
상기 선박에 마련된 핀구멍 안쪽에 안치되어 있는 핀부와,
상기 핀부를 전진시켜 상기 핀구멍을 통해 상기 선박의 외부로 돌출시키거나, 상기 핀부를 후진시켜 상기 선박 내부로 안치시키는 액추에이터부를 포함하는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 출몰식 방향조절핀은,
상기 도관의 유동 방향을 좌현방향과 선수방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 좌현측 출입구의 선미쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 출몰식 방향조절핀은,
상기 도관의 유동 방향을 좌현방향과 선미방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 좌현측 출입구의 선수쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 출몰식 방향조절핀은,
상기 도관의 유동 방향을 우현방향과 선미방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 우현측 출입구의 선수쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 출몰식 방향조절핀은,
상기 도관의 유동 방향을 우현방향과 선수방향 사이의 경사방향으로 조절하도록, 상기 도관의 우현측 출입구의 선미쪽 코너의 핀구멍에서 출몰되게 설치되어 있는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 2 항에 있어서,
상기 핀구멍에는,
상기 핀부가 돌출될 때 핀부 출입 공간을 개방시키거나, 상기 핀부가 상기 선박의 내측으로 격납될 때 상기 핀부 출입 공간을 폐쇄시킬 수 있도록 실링 부재가 설치되어 있는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 1 항에 있어서,
상기 출몰식 방향조절핀은,
상기 도관의 유동 방향을 조절하기 위한 것으로서, 상기 선박의 힌지축을 중심으로 힌지결합된 조향샤프트와,
상기 조향샤프트의 일측 끝단에 연결되고, 상기 도관의 출입구 주변의 핀구멍에 배치된 다단 핀부와,
상기 힌지축을 중심으로 상기 다단 핀부를 회전시켜 상기 도관의 유동 방향을 조절하기 위해 상기 조향샤프트의 타측 끝단에 연결된 로드를 유압실린더로 작동시키는 회동부를 포함하는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.
제 8 항에 있어서,
상기 다단 핀부는,
상기 조향샤프트의 일측 끝단에 일단이 결합되고 타단이 개방된 통형의 지지부와,
상기 지지부의 내부에 텔리스코핑 붐(telescoping boom) 구조로 수용되는 복수개의 핀부와,
상기 지지부의 기저부와 제 1 핀부의 격벽 사이, 또는 상기 제 1 핀부의 격벽과 제 2 핀부의 격벽 사이, 또는 상기 제 2 핀부의 격벽과 제 3 핀부의 내측부 사이 중 하나 이상에 결합된 내부유압실린더를 포함하는
사이드 스러스터의 유동방향 조절장치.