KR101264988B1

KR101264988B1 - Vessel with inflatble tube typed air-cavity

Info

Publication number: KR101264988B1
Application number: KR1020110005710A
Authority: KR
Inventors: 김형호
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2011-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2013-05-15
Also published as: KR20120084379A

Abstract

본 발명은 수축 팽창 가능한 튜브형 공기방을 갖는 선박에 관한 것으로, 그목적은 선저에 설치되는 튜브를 이용하여 필요에 따라 공기방을 형성하여 선박의 운항을 경제적으로 할 수 있도록 하고, 선박의 운항 환경에 따라 선저 튜브의 높이를 조절하여 선박의 마찰저항을 효율적으로 경감시킬 수 있는 수축 팽창 가능한 튜브형 공기방을 갖는 선박을 제공함에 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명은 선저면의 둘레를 따라 설치되어 공기의 주입 및 배출에 의해 수축되거나 팽창되는 튜브; 상기 튜브에 공기를 공급할 수 있도록 선저면에 설치되는 노즐; 상기 노즐에 공기공급라인을 통해 연결되어 상기 튜브에 공급되는 공기를 발생시켜주는 공기공급수단; 을 포함하도록 구성되어, 상기 튜브에 공기를 공급할 경우 튜브가 팽창되어 공기방이 형성되고, 튜브의 공기를 배출시킴으로써 튜브가 수축되어 공기방이 제거되는 그 기술적 요지로 한다.The present invention relates to a vessel having a tubular air-shrinkable contraction, the purpose of which is to form an air chamber as needed by using a tube installed on the bottom of the vessel to make the operation of the vessel economical, according to the operating environment of the vessel The present invention provides a ship having a contraction-expandable tubular air chamber that can effectively reduce the frictional resistance of the ship by adjusting the height of the bottom tube.
The present invention for achieving the above object is installed along the circumference of the bottom of the tube is contracted or expanded by the injection and discharge of air; A nozzle installed on a bottom surface of the tube to supply air to the tube; Air supply means connected to the nozzle through an air supply line to generate air supplied to the tube; When the air is supplied to the tube is configured to include, the tube is expanded to form an air chamber, by discharging the air of the tube is a technical gist that the air chamber is removed by removing the air chamber.

Description

Vessel with inflatable tube typed air-cavity

본 발명은 수축 팽창 가능한 튜브형 공기방을 갖는 선박에 관한 것으로서, 선박의 운항 중에도 필요에 따라 수축 팽창을 통해 튜브형 공기방벽의 형성을 선택적으로 용이하게 할 수 있도록 하는 수축 팽창 가능한 튜브형 공기방을 갖는 선박에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ship having a shrinkable expandable tubular air chamber, and more particularly to a ship having a shrinkable expandable tubular air chamber that allows for the easy formation of a tubular air barrier through shrinkage expansion as needed even during operation of the ship. will be.

선박의 저항을 감소시키기 위한 기술의 하나로 선저 평탄부에 공기를 분사하여 공기층을 형성시켜, 선박의 접수표면적을 감소시키는 에어 캐비티(Air Cavity) 선박은 널리 알려져 있다.As one of techniques for reducing the resistance of a ship, air cavity ships that form air layers by injecting air into flat bottoms to reduce the receiving surface area of the ship are widely known.

이와 같은 에어 캐비티 선박은 미국 특허 제 USA 3,595,191호로부터 공지되어 있고, 이 특허에서 대양 항해 선박의 선체 바닥에는 압축 공기가 도입되는 다수의 하향 개방형 공기방(에어 캐비티)이 마련되어 있다. 이에 의해, 선박의 접수표면적이 감소되어, 예컨대 물 저항의 감소와 같은 그 유체역학적 특성이 개선된다.Such air cavity vessels are known from US Pat. No. 3,595,191, in which the bottom of the hull of an ocean sailing vessel is provided with a number of downwardly open air chambers (air cavities) into which compressed air is introduced. This reduces the receiving surface area of the ship, thereby improving its hydrodynamic properties, such as a decrease in water resistance.

또한, 공기가 주입되는 공기방(에어 캐비티)이 선체의 저부에 형성되어 있는 선박이 개시되어 있으며, 이는 공기방 내의 공기층과 선체를 통과하는 물 사이의 감소된 마찰 때문에, 물의 저항이 감소되어 연료가 절감되고 보다 경제적으로 선박을 추진할 수 있게 된다. Also disclosed is a vessel in which an air chamber (air cavity) into which air is injected is formed at the bottom of the hull, which reduces fuel resistance by reducing water resistance due to reduced friction between the air layer in the air chamber and the water passing through the hull. And propel the ship more economically.

그러나 상기와 같이 공지된 에어 캐비티 선박은 공기방이 선저에 돌출 또는 내측에 위치하도록 고정형으로 이루어져 있어, 좋지 않은 해상 상태에 운항시 선박이 전후좌우로 흔들림이 심해지게 되면 선저 공기방에서 공기가 새어 나오는 현상으로 안정된 공기층 형성이 어렵게 되고, 선저에 돌출된 고정형 방벽부는 오히려 마찰저항이 증가시키는 문제점이 있었다.However, the above known air cavity ship is made of a fixed type such that the air chamber protrudes or is located inside the bottom of the ship, and when the ship is severely shaken from front to back, left and right when operating in a bad sea condition, air leaks from the bottom air chamber. As a result, it is difficult to form a stable air layer, and the fixed barrier portion protruding from the bottom has a problem of increasing frictional resistance.

또한, 선박의 유지 보수를 위해 도크 내 수용될 때 공기 방벽과 반목과의 간섭 문제는 물론 선박 높이의 제한 및 선주의 요구 등의 측면에서도 고정형 공기방벽은 선박의 능률적인 운용에 제약이 따른다.
In addition, the fixed air barrier is limited in the efficient operation of the vessel in terms of interference with the air barrier and banjo, as well as the limitation of the height of the vessel and the needs of the owner when accommodated in the dock for maintenance of the vessel.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 선저 평탄면에 수축 팽창 가능한 튜브형 방벽부를 설치하여 선박 운용 환경등의 필요에 따라 공기방의 설치여부를 선택적으로 결정하여, 선저에 공기방을 용이하게 형성하거나 제거하며 선박의 운항을 경제적으로 할 수 있도록 수축 팽창 가능한 튜브형 공기방을 갖는 선박을 제공함에 있다.
Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, the object is to install a tubular barrier portion that can be expanded and contracted on the flat bottom of the ship by selectively determining the installation of the air chamber according to the needs of the ship operating environment, The present invention provides a vessel having a tubular air chamber that can be expanded or contracted to easily form or remove an air chamber therein and to make the operation of the vessel economical.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 선저면의 둘레를 따라 설치되어 공기의 주입 및 배출에 의해 수축되거나 팽창되는 튜브; 상기 튜브에 공기를 공급할 수 있도록 선저면에 설치되는 노즐; 상기 노즐에 공기공급라인을 통해 연결되어 상기 튜브에 공급되는 공기를 발생시켜주는 공기공급수단; 을 포함하도록 구성되어, 상기 튜브에 공기를 공급할 경우 튜브가 팽창되어 공기방이 형성되고, 튜브의 공기를 배출시킴으로써 튜브가 수축되어 공기방이 제거되는 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to solve the conventional drawbacks, the tube is installed along the circumference of the bottom surface is contracted or expanded by the injection and discharge of air; A nozzle installed on a bottom surface of the tube to supply air to the tube; Air supply means connected to the nozzle through an air supply line to generate air supplied to the tube; It is configured to include, when supplying air to the tube is the tube is expanded to form an air chamber, by discharging the air of the tube is characterized in that the tube is contracted to remove the air chamber.

상기 공기방 내부로 유입되는 유체의 높이를 줄여줄 수 있도록 상기 튜브의 하부면을 평평한 형태로 구성하는 것을 특징으로 한다.The lower surface of the tube is characterized in that the flat form to reduce the height of the fluid flowing into the air chamber.

또한 상기 공기공급라인에 설치되어 공기의 공급량 및 압력을 조절하기 위한 밸브를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the air supply line is characterized in that it further comprises a valve for adjusting the supply amount and pressure of air.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 선저에 설치되는 튜브에 공기를 주입하거나 배출하여 공기방을 자유롭게 형성할 수 있어, 항해속도 또는 외부 환경 상태에 따라 경제적 선박 운항을 가능하게 하고, 환경에 따라 선저 튜브의 높이를 조절하여 선박의 운용 환경에 따른 선박의 마찰저항 감소 효과를 얻을 수 있는 매우 유용한 발명이다.
As described above, according to the present invention, it is possible to freely form an air chamber by injecting or discharging air into a tube installed on the bottom of the ship, thereby enabling economic ship operation according to the sailing speed or the external environment, and according to the environment By adjusting the height of the tube is a very useful invention that can obtain the effect of reducing the frictional resistance of the vessel according to the operating environment of the vessel.

도 1 은 본 발명에 의한 구성을 나타낸 예시도,
도 2 는 본 발명의 튜브 작동 전 상태를 나타낸 저면 사시도,
도 3 은 본 발명의 튜브 작동에 의한 공기방 형성 상태를 나타낸 저면 사시도,
도 4 는 본 발명의 튜브 작동 전 상태를 나타낸 측면도,
도 5 는 본 발명의 튜브 작동에 의한 공기방 형성 상태를 나타낸 측면도,1 is an exemplary view showing a configuration according to the present invention,
Figure 2 is a bottom perspective view showing a state before the tube operation of the present invention,
Figure 3 is a bottom perspective view showing the air chamber formation state by the operation of the tube of the present invention,
Figure 4 is a side view showing a state before the tube operation of the present invention,
Figure 5 is a side view showing the air chamber forming state by the tube operation of the present invention,

이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1 은 본 발명에 의한 구성을 나타낸 예시도, 도 2 는 본 발명의 튜브 작동 전 상태를 나타낸 저면 사시도, 도 3 은 본 발명의 튜브 작동에 의한 공기방 형성 상태를 나타낸 저면 사시도, 도 4 는 본 발명의 튜브 작동 전 상태를 나타낸 측면도, 도 5 는 본 발명의 튜브 작동에 의한 공기방 형성 상태를 나타낸 측면도로서,1 is an exemplary view showing a configuration according to the present invention, Figure 2 is a bottom perspective view showing a state before the operation of the tube of the present invention, Figure 3 is a bottom perspective view showing a state of air chamber formation by the operation of the tube of the present invention, Figure 4 Side view showing a state before the tube operation of the invention, Figure 5 is a side view showing a state of air chamber formation by the tube operation of the present invention,

도면에서와 같이 본 발명은 선저면(60)의 둘레를 따라 설치되어 공기의 주입 및 배출에 의해 수축되거나 팽창되는 튜브(10)와, 상기 튜브(10)에 공기를 공급할 수 있도록 선저면(60)에 설치되는 노즐(30)과, 상기 노즐(30)에 공기공급라인(41)을 통해 연결되어 상기 튜브(10)에 공급되는 공기를 발생시켜주는 공기공급수단(40)을 포함하도록 구성되어, 상기 공기공급수단에 의해 발생되는 공기가 노즐(30)을 통해 튜브(10)에 공급될 경우 튜브(10)가 팽창됨으로써 선저면(60)에 하향 개방된 공기방(20)이 형성되고 공기를 배출시킴으로써 튜브(10)가 수축되면서 선저면(60)에 형성된 공기방(20)이 제거되도록 구성된다.As shown in the drawing the present invention is installed along the circumference of the bottom surface 60, the tube 10 is contracted or expanded by the injection and discharge of air, and the bottom surface 60 to supply air to the tube 10 It is configured to include a nozzle 30 is installed in the) and the air supply means 40 is connected to the nozzle 30 through the air supply line 41 to generate the air supplied to the tube 10 When the air generated by the air supply means is supplied to the tube 10 through the nozzle 30, the tube 10 is inflated to form an air chamber 20 open downward on the bottom surface 60, thereby providing air. By discharging, the air chamber 20 formed on the bottom surface 60 is removed while the tube 10 is contracted.

본 발명은 상기와 같이 튜브(10)의 팽창에 의해 선저면(60)에 방벽부가 형성됨으로써 방벽부의 내측으로 공기방(20)이 형성되는 것이다.According to the present invention, as the barrier portion is formed on the bottom surface 60 by the expansion of the tube 10, the air chamber 20 is formed inside the barrier portion.

상기 튜브(10)는 공기방(20)으로 유입되는 해수의 높이를 줄여줄 수 있도록 하부면(11)을 평평한 형태로 구성한다.The tube 10 is configured to have a flat bottom surface 11 to reduce the height of the sea water flowing into the air chamber (20).

즉 튜브(10)의 하부면(11)을 타고 넘어오는 유체의 흐름이 존재하게 되는데, 본 발명과 같이 튜브(10)의 하부면(11)을 평평한 형태로 구성할 경우에는, 튜브(10)의 하부면(11)을 해수의 흐름 방향과 일치시켜 유체의 흐름을 가이드해 줌으로써 공기방(20)으로 유입되는 유체의 높이를 줄여주게 되는 것이다.That is, there is a flow of the fluid flowing over the lower surface 11 of the tube 10. When the lower surface 11 of the tube 10 is configured in a flat shape as in the present invention, the tube 10 By matching the lower surface 11 of the flow direction of the sea water to guide the flow of the fluid is to reduce the height of the fluid flowing into the air chamber (20).

한편 상기 선저면(60)에는 상기 공기방(20)에 압축공기를 배출하여 공기방(20)에 공기층을 형성할 수 있도록 하는 노즐(31)이 형성되어 있다.On the other hand, the bottom surface 60 is formed with a nozzle 31 to discharge the compressed air in the air chamber 20 to form an air layer in the air chamber 20.

상기 공기방(20)에 압축공기를 배출하는 노즐(31)은 도 1 에서와 같이 상기 튜브(10)에 압축공기를 토출해주는 공기공급수단(40)에 공기공급라인을 통해 연결되어 공기방(20)으로 압축공기를 배출하거나, 또는 공기방(20)으로 압축공기를 배출해주기 위한 별도의 공기공급수단을 더 설치하여 상기 노즐(31)을 통해 공기방(20)으로 압축공기를 분사할 수 있도록 한다.The nozzle 31 for discharging the compressed air to the air chamber 20 is connected to the air supply means 40 for discharging the compressed air to the tube 10 through the air supply line as shown in FIG. By discharging the compressed air or by installing a separate air supply means for discharging the compressed air to the air chamber 20 to enable the compressed air to be injected into the air chamber 20 through the nozzle (31).

또한 상기 공기공급수단(40)에서 각각의 노즐(30)(31)로 연결되는 공기공급라인(41) 상에는 공기의 공급량 및 압력을 조절하기 위한 밸브(50)가 더 설치된다.In addition, on the air supply line 41 connected to the nozzles 30 and 31 in the air supply means 40, a valve 50 for adjusting the supply amount and pressure of air is further installed.

한편 상기 공기공급수단(40) 및 노즐(30)(31)은 튜브(10)와 공기방(20)의 크기에 따라 그 개수는 변경될 수 있는 것으로 본 발명에서는 개수를 한정하지 않는다.
Meanwhile, the number of the air supply means 40 and the nozzles 30 and 31 may be changed depending on the size of the tube 10 and the air chamber 20.

이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 선박의 항해시 경제적인 운항이 가능하도록 선저면(60)에 공기방(20)을 형성하여 운항을 할 경우, 상기 공기공급수단(40)을 작동하여 노즐(30)을 통해 상기 튜브(10)의 내부로 급속히 압축공기를 분사한다.When the air chamber 20 is formed on the bottom surface 60 so as to enable economical operation of the ship according to the present invention configured as described above, the air supply means 40 operates to operate the nozzle 30. Compressed air is rapidly injected into the inside of the tube (10).

이렇게 튜브(10)의 내부로 압축공기가 분사되면 튜브(10)는 팽창되어 선저면(60)으로 돌출됨으로써 돌출된 튜브(10)에 의해 하향 개방된 공기방(20)이 형성된다.When compressed air is injected into the inside of the tube 10, the tube 10 is expanded and protrudes to the bottom surface 60 to form an air chamber 20 opened downward by the protruding tube 10.

또한 상기 공기방(20)에 형성되어 있는 노즐(31)을 통해 공기방(20) 내부로도 압축공기를 분사하여 공기방(20) 내부에 공기가 충전되면 공기층이 형성되어 선박과 해수의 마찰이 줄어드는 에어캐비티 선박으로써의 기능을 수행하게 된다.In addition, the compressed air is also injected into the air chamber 20 through the nozzle 31 formed in the air chamber 20, and when the air is filled in the air chamber 20, an air layer is formed to reduce friction between the ship and the seawater. It will function as a cavity ship.

한편 상기 선박의 저속 항해 또는 횡/종동요의 발생이 심한 지역의 항해시에는, 공기방(20)으로 공급되는 공기를 차단하고, 튜브(10)의 내부에 충전되어 있는 공기를 공기공급라인(41)을 통해 제거하면, 튜브(10)가 수축되어 수압에 의해 선박의 하부에 밀착되어 공기방(20)에 제거되며, 이로 인해 선저면(60)이 평탄하게 된 상태에서 선박의 항해가 이루어진다.
On the other hand, when the low-speed voyage of the vessel or the voyage in the region where the lateral / driven fluctuations are severe, the air supplied to the air chamber 20 is cut off, the air filled in the inside of the tube 10 air supply line 41 When removed through), the tube 10 is contracted to be in close contact with the lower portion of the vessel by the water pressure to be removed to the air chamber 20, which causes the ship to sail in a state that the bottom surface 60 is flat.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.

(10) : 튜브
(11) : 하부면
(20) : 공기방
(30)(31) : 노즐
(40) : 공기공급수단
(41) : 공기공급라인
(50) : 밸브
(60) : 선저면10: tube
(11): lower surface
20: air chamber
(30) (31): nozzle
40: air supply means
(41): air supply line
50: valve
60: bottom

Claims

A tube installed along the circumference of the bottom of the ship and contracted or expanded by the injection and discharge of air;
A nozzle installed on a bottom surface of the tube to supply air to the tube;
Air supply means connected to the nozzle through an air supply line to generate air supplied to the tube; It is configured to include,
When air is supplied to the tube, the tube is expanded to form an air chamber, and the tube is contracted by removing the air from the tube to remove the air chamber.
The lower surface of the tube is formed in a flat shape so as to reduce the height of the fluid flowing into the air chamber,
Installed in the air supply line is configured to include a valve for adjusting the supply amount and pressure of air,
And a nozzle connected to the air supply means and installed on the bottom of the ship to discharge compressed air directly into the air chamber so that an air layer can be formed in the air chamber.

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