KR20150137648A - 커튼형 에어스포일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천이나 섬유 등의 유연한 재질로 이루어져 무게가 보다 가볍고, 보다 쉽게 설치 및 철거할 수 있는 선박용 커튼형 에어스포일러에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 선박의 선수부 갑판상에 구비되며, 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되도록 복수개의 부재들이 이격되게 배치되며, 그 부재들의 사이에 공간이 형성되도록 구비되는 프레임, 상기 프레임의 부재들 사이에 형성된 각 공간에 각각 위치되며, 섬유 또는 합성수지 등의 유연한 재질로 이루어지는 가림막 및 정방향 회전 또는 역방향으로 회전되어 회전방향에 따라 상기 가림막을 권취하거나 권출하는 롤을 포함하여, 상기 롤의 회전에 따라 상기 가림막이 상기 프레임의 부재들 사이에서 펼쳐져 공기의 저항을 감소시키는 에어스포일러가 제공된다.

Description

커튼형 에어스포일러{Curtain Type Air Spoiler for Ship}

본 발명은 천이나 섬유 등의 유연한 재질로 이루어져 무게가 보다 가볍고, 보다 쉽게 설치 및 철거할 수 있는 선박용 커튼형 에어스포일러에 관한 것이다.

근래에 들어 컨테이너선을 이용한 물동량이 급증함에 따라, 컨테이너선의 대형화 및 고속화가 급속히 진행되고 있으며 특히 대형화 경향은 괄목할 만하다. 1972년 처음 3,000 TEU(Twenty Equivalent Units)급 컨테이너선이 등장한 이래 최근에는 화물의 대량 수송 및 영업이익 극대화를 위해 18,000 TEU(Twenty Equivalent Units)급 컨테이너선이 선보이고 있다.

한편, 컨테이너선의 선체 구조를 살펴보면 크게 선수, 선미, 기관실, 선실 및 화물창(Cargo part)으로 구분되며, 컨테이너는 화물창에 적재된다. 이때 화물창은 갑판을 기준으로 갑판 상부의 화물창과 갑판 하부의 화물창으로 구분된다.

상기 화물창에는 컨테이너가 여러 층으로 높이 쌓이는데, 컨테이너 특성상 선박 갑판으로부터 수직방향으로 쌓이게 된다.

한편 갑판 상부의 화물창에 컨테이너를 적재한 상태에서 컨테이너선이 운항할 경우, 갑판 상부 화물창에 적재된 컨테이너에 의해 공기저항이 발생되므로, 컨테이너선의 경제적인 운항을 저해하는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 한국등록특허 10-1217702호에서는 선박(10)의 선수부에 에어스포일러(20)를 구비하여 선수의 바람을 가르도록 이루어져 공기저항을 감소시키도록 이루어지는 안들이 제시되고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 에어스포일러는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 기상상황에 따라 선박의 선수에는 바람뿐만 아니라 파도 등에 의해 해수도 들이치는데, 파고가 높을 때 들이치는 압력이 매우 크며 그에 따라 에어스포일러의 면을 이루는 부재들도 파도의 압력에 의해 파손되지 않아야 한다. 이러한 이유로 일반적인 에어스포일러는 철제 강판으로 용접을 통해 결합되는데, 에어스포일러가 모두 철제 강판으로 이루어질 경우, 그 무게가 상당하여 선박의 선수부 중량이 커지게 되어 선박 전체의 밸런스를 흐트러트릴 수 있으며, 오히려 선박의 연비를 저해하는 요인이 되고, 에어스포일러의 무게만큼 선박의 화물적재능력을 감소시킬 수 있다.

둘째, 에어스포일러를 이루는 면들이 용접을 통해 결합되므로, 충돌이나 파도의 압력에 의해 에어스포일러가 파손될 경우 해상에서 수리하기가 매울 어려우며 파손된 상태로 조선소까지 운행해야 하며, 그로 인해 예정된 항로에서 벗어나게 되어 손실이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한국등록특허 10-1217702호

본 출원은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 에어스포일러의 무게를 보다 경량화된 에어스포일러를 제공하는 것이 과제이다.

또한, 본 출원은 설치 및 철거가 용이한 에어스포일러를 제공하는 것이 과제이다.

또한, 본 출원은 해상에서도 수리가 용이한 에어스포일러를 제공하는 것이 과제이다.

본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 출원의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 출원의 일 실시예에 따르면, 선박의 선수부 갑판상에 구비되며, 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되도록 복수개의 부재들이 이격되게 배치되며, 그 부재들의 사이에 공간이 형성되도록 구비되는 프레임, 상기 프레임의 부재들 사이에 형성된 각 공간에 설치되는 가림막 및 정방향 회전 또는 역방향으로 회전되어 회전방향에 따라 상기 가림막을 권취하거나 권출하는 롤을 포함하여, 상기 롤의 회전에 따라 상기 가림막이 상기 프레임의 부재들 사이에서 펼쳐져 공기의 저항을 감소시키는 에어스포일러가 제공된다.

상기 프레임의 서로 마주보는 면에 가림막의 이동을 안내하는 가이드 레일이 상기 부재를 따라 형성되며, 상기 가림막은 그 측면 테두리가 상기 가이드 레일을 따라 이동될 수 있다.

상기 가림막을 권출할 때 상기 가림막의 단부를 당기도록 구비되는 윈치가 더 포함될 수 있다.

상기 가림막이 권출될 때 어느 일측으로 기울어지지 않도록, 상기 가림막의 테두리가 안내되는 양 부재의 가이드 레일을 따라 일정간격으로 서로 대응되는 위치에 형성된 가이드 홈 및 상기 가림막의 단부 테두리에 구비되며, 상기 가림막의 권출에 따라 상기 가이드 홈에 탄력적으로 삽입되도록 탄성적으로 지지되는 클릭볼을 포함할 수 있다.

상기 가림막은 적어도 두 겹으로 이루어지고, 상기 가림막의 겹 사이에 상기 가림막에 장력을 인가하기 위한 장력와이어가 상기 가림막의 폭방향으로 가로지르도록 배치될 수 있다.

본 출원의 커튼형 에어스포일러에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 에어스포일러의 가림막이 무거운 철재 대신 가벼운 소재인 섬유등으로 이루어져 무게가 경량화 될 수 있으며, 그로 인해 선박의 균형 및 연비가 개선되고 경량화 된 만큼 화물을 더 적재할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 가림막을 권출 및 권취작업으로서 설치 및 철거가 이루어져 에어스포일러의 설치 및 철거가 용이하다.

셋째, 가림막의 파손시 파손된 가리막을 권취한 후에 교체하여 다시 권출함으로써 수리가 가능하므로 해상에서도 수리가 용이하여 파손이 발생할 경우 수리를 위해 조선소에 정박할 필요가 없다.

본 출원의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

아래에서 설명하는 본 출원의 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 출원을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 종래의 일반적인 선박용 에어스포일러를 도시한 사시도;
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 선박용 에어스포일러를 도시한 사시도;
도 3은 도 2의 일부분을 확대하여 도시한 사시도;
도 4는 도 2의 단면도;
도 5는 도 3의 단면도;
도 6은 도 3의 평면도; 그리고,
도 7은 도 2의 가림막을 도시한 사시도 이다.

이하 본 출원의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예에 따른 커튼형 에어스포일러(100)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 프레임(110)과 가림막(120) 및 롤(130)을 포함할 수 있다.

상기 프레임(110)은 선박(10)의 선수부 갑판상에 구비되며, 복수개의 부재(112)들이 이격되게 배열되어 이루어질 수 있다. 상기와 같은 프레임(110)은 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되도록 구비될 수 있다. 그리고, 상기 프레임(110)의 부재(112)들은 상호 이격되거나 교차되어 그 사이에 공간(S)을 형성할 수 있다.

그리고, 상기 가림막(120)은 롤(130)에 감겨 권취(捲取)되거나 권출(捲取)되며, 권출되면서 상기 프레임(110)의 부재(112)를 따라 펼쳐져 프레임(110)의 공간(S)에 위치되어 선박(10)의 선수부를 향하는 공기를 가르도록 안내하는 구성요소이다.

상기 가림막(120)은 섬유 또는 합성수지 등의 유연한 재질로 이루어져 롤(130)에 감기거나 롤(130)로부터 펼쳐지는 것이 자유로울 수 있다. 본 실시예에서는 상기 가림막(120)이 가볍고 질긴 탄소섬유로 이루어지는 것을 예로 들어 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 롤(130: 도 4참조)은 상기 프레임(110)의 일측에 구비될 수 있으며, 모터 등에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전하여 그 회전방향에 따라 상기 가림막(120)을 권취하거나 권출하도록 구비될 수 있다.

따라서, 상기 가림막(120)이 롤(130)으로부터 권출되어 상기 프레임(110)을 따라 이동하여 상기 프레임(110)의 부재(112)들 사이에 형성된 공간(S)에 펼쳐져 공기를 가르도록 이루어질 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 일반적으로 상기 가림막(120)은 서로 마주보도록 위치된 두 부재(112)의 사이에 위치되며, 상기 가림막(120)의 양 측 테두리가 마주보는 부재(112)에 의해 그 이동이 안내될 수 있다.

이를 위하여, 상기 부재(112)의 서로 마주보는 측면에 가림막(120)의 이동을 안내하는 가이드 레일(114)이 상기 가림막(120)의 이동경로를 따라 형성될 수 있다.

일반적으로, 프레임(110)은 하중을 지탱하는 구성요소이므로 구조적 강성을 위하여 단면이 I형태인 강재를 사용할 수 있는데, 그 측면의 공간을 상기 가이드 레일(114)로 활용할 수 있다.

그러나, 본 발명은 이에 한정된 것은 아니며, 부재(112)의 측면에 가림막(120)의 테두리를 안내하기 위한 가이드 레일(114)을 별도로 형성하는 것도 가능하다.

따라서, 상기 가림막(120)의 테두리 부분이 상기 가이드 레일(114)에 삽입 또는 수용되어 이동됨으로써 상기 가림막(120)의 이동이 안내되며, 또한, 상기 가림막(120)이 자체 장력 또는 외풍에 의해 탈거되지 않도록 지지될 수 있다.

한편, 상기 프레임(110)의 상기 가림막(120)이 권출되는 측에는 상기 가림막(120)을 당겨 권출시키기 위한 윈치(140)가 구비될 수 있다.

즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 윈치(140)에는 권출용 로프(142) 등이 설치되고, 상기 로프(142)는 상기 가림막(120)의 끝단에 결합되어 상기 윈치(140)의 회전에 따라 상기 가림막(120)을 당겨 권출시키도록 이루어질 수 있다.

상기 윈치(140) 또한 모터 등에 의해 정방향 또는 역방향으로 회전 가능하도록 구비될 수 있다.

본 실시예에서는 상기 가림막(120)은 선체의 폭방향으로 권출되거나 권취되도록 배치되며, 하나 또는 복수개의 가림막(120)이 상기 선박의 선수미 방향으로 배열될 수 있다.

따라서, 상기 프레임(110)의 부재(112) 중, 상기 가림막(120)의 권출 및 권취를 안내하는 부재(112)들은 상기 선박의 폭방향으로 상호 평행하게 구비될 수 있다.

물론, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 가림막(120)의 선박의 선수미 방향으로 권출될 수도 있다. 이 경우 상기 프레임(110)의 부재(112) 중 가림막(120)의 권출 및 권취를 안내하는 부재(112)는 선박의 선수미 방향으로 배열될 수 있다.

또한, 에어스포일러의 형태에 따라 프레임(110)의 선단부에 가림막(120)을 권출 또는 권취하여 설치하기 곤란한 경우에는 프레임(110)의 선단부에 가림막을 고정적으로 설치할 수도 있다. 물론, 가림막(120) 대신 일반적인 강재형태 또는 합성수지 플레이트 형태의 부재를 설치할 수 도 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부재(112)의 상기 가림막(120)이 이동되는 모서리 부분에는 상기 가림막(120) 및 로프(142)의 이동을 안내하기 위한 롤러(160) 등이 설치될 수 있다.

한편, 본 실시예의 에어스포일러는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가림막(120)이 권출 및 권취될 때 어느 일측으로 기울어지지 않도록 가이드 홈(116) 및 클릭볼(152)이 더 구비될 수 있다.

상기 가림막(120)이 권출될 때 가림막(120)의 양 측이 동일하게 이동되지 않는 경우 도 6에 도시된 바와 같이 가림막(120)이 기울어질 수 있는데, 이러한 기울어짐 현상을 방지하고자, 상기 가림막(120)의 양 측에 구비된 부재의 가이드 레일(114)에는 일정간격으로 가이드 홈(116)이 형성될 수 있다. 상기 가이드 홈(116)은 양 부재의 서로 대응되는 위치에 형성될 수 있다.

그리고, 상기 클릭볼(152)은 상기 가림막(120)의 테두리 부분에 구비되며, 스프링(154) 등에 의해 탄성적으로 지지되어 상기 가림막(120)이 이동되면서 상기 가이드 홈(116)에 탄성적으로 삽입되도록 구비될 수 있다.

따라서, 상기 가림막(120)이 어느 일측으로 기울어진 경우, 일측의 클릭볼(152)이 상기 가이드 홈(116)에 먼저 삽입되고 다른 측의 클릭볼(152)은 가이드 홈(116)에 아직 도달하지 못한 상태가 될 수 있는데, 상기 가이드 홈(116)에 클릭볼(152)이 삽입된 측은 클릭볼(152)의 지지력에 의해 더 이동되는 것이 방지되어 그 자리에 머물고, 다른 측은 그 사이에 가이드 홈(116)까지 이송되어 평행을 이룰 수 있다.

상기와 같은 클릭볼(152)은 상기 가림막(120)의 끝단부에 구비될 수도 있으며, 또는 양 측 테두리에 복수개가 구비될 수도 있다.

한편, 한편, 본 실시예의 에어스포일러는 상기 가림막(120)에 장력을 인가하기 위한 장력와이어(170)가 더 구비될 수 있다.

상기 가림막(120)은 바람의 저항을 받는 부분이므로 바람이 심하거나 또는 선박의 속도가 빨라 바람의 저항이 심한 경우 바람의 압력에 의해 찢어지거나 또는 상기 가이드 레일(114)에서 탈거될 수도 있는데, 이러한 현상을 방지하고자, 장력와이어(170)가 구비되어 상기 가림막(120)에 장력을 인가함으로써 가림막(120)의 파손 및 탈거되는 현상을 방지할 수 있다.

이를 위하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 가림막(120)은 적어도 두 겹으로 이루어지며, 상기 장력와이어(170)는 상기 가림막(120)의 겹 사이에 배치될 수 있다.

상기와 같은 장력와이어(170)는 상기 가림막(120)의 권출이 완료된 후에 당겨져 프레임(110)에 묶여짐으로써 상기 가림막(120)에 작용되는 힘을 지탱하여 상기 가림막(120)이 파손되거나 탈거되는 현상을 방지할 수 있다.

또한, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 장력와이어(170)의 끝단부를 고정시키기 위한 볼라드(미도시) 또는 홀(미도시)이 상기 프레임(110)에 구비 또는 형성될 수도 있다.

이상과 같이 본 출원에 따른 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 출원은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

100: 커튼형 에어스포일러 110: 프레임
112: 부재 114: 가이드 레일
116: 가이드 홈 120: 가림막
130: 롤 140: 윈치
142: 로프 152: 클릭볼
154: 스프링 160: 롤러
170: 장력와이어

Claims (5)

1. 선박의 선수부 갑판상에 구비되며, 선수측으로부터 선미측으로 갈수록 폭과 높이가 확장되도록 복수개의 부재들이 이격되게 배치되며, 그 부재들의 사이에 공간이 형성되도록 구비되는 프레임;
   상기 프레임의 부재들 사이에 형성된 각 공간에 설치되는 가림막;
   정방향 회전 또는 역방향으로 회전되어 회전방향에 따라 상기 가림막을 권취(捲取)하거나 권출(捲出)하는 롤;을 포함하여,
   상기 롤의 회전에 따라 상기 가림막이 상기 프레임의 부재들 사이에서 펼쳐져 공기의 저항을 감소시키는 에어스포일러.
2. 제1항에 있어서,
   상기 부재의 서로 마주보는 면에 가림막의 이동을 안내하는 가이드 레일이 상기 부재를 따라 형성되며, 상기 가림막은 그 측면 테두리가 상기 가이드 레일을 따라 이동되는 에어스포일러.
3. 제1항에 있어서,
   상기 가림막을 권출할 때 상기 가림막의 단부를 당기도록 구비되는 윈치를 더 포함하는 에어스포일러.
4. 제2항에 있어서,
   상기 가림막이 권출될 때 어느 일측으로 기울어지지 않도록,
   상기 가림막의 테두리가 안내되는 양 부재의 가이드 레일을 따라 일정간격으로 서로 대응되는 위치에 형성된 가이드 홈;
   상기 가림막의 단부 테두리에 구비되며, 상기 가림막의 권출에 따라 상기 가이드 홈에 탄력적으로 삽입되도록 탄성적으로 지지되는 클릭볼;을 포함하는 에어스포일러.
5. 제1항에 있어서,
   상기 가림막은 적어도 두 겹으로 이루어지고,
   상기 가림막의 겹 사이에 상기 가림막에 장력을 인가하기 위한 장력와이어가 상기 가림막의 폭방향으로 가로지르도록 배치되는 에어스포일러.

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