KR100648454B1 - 선박용 프로펠러 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 프로펠러에 관한 것으로, 특히 로프, 어망, 해초 등 이물질에 의하여 추진축이나 프로펠러의 작동을 저해시키거나 파손되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하는 선박용 프로펠러 장치에 관한 것이다.

본 발명은 선박의 프로펠러나 추진축에 로프, 어망, 해초 등과 같은 이물질이 감겨지거나 부디치면서 이들 기술구성이 파손되기도 하고 작동을 저해시키거나 중단시키게 되는 문제를 해소하기 위하여 스테인레스강으로 제조하여 프로펠러의 강도를 향상시키고 프로펠러를 이루는 날개의 외주연 부위에 일체로 날을 세운 형태의 날부분을 구성함으로써, 단일 형태로서 추진축에 고정 설치하여 구성되는 프로펠러나 2중 형태의 추진축에 각각 프로펠러를 고정 설치하여 한 쌍의 형태로 구성되는 프로펠러에 관계없이 공통적으로 적용이 가능하고, 프로펠러의 회전 방향에 따라 선박의 전,후진 상황에도 관계없이 운항에 방해가 되는 이물질의 절단 내지 분쇄가 가능하도록 하여 선박의 운항시에 이들 이물질에 의한 피해를 사전에 방지할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

선박, 프로펠러, 추진축

Description

선박용 프로펠러 장치{Propeller for a Ship}

도1은 본 발명에 대한 바람직한 일례로서 일부 생략 외관도,

도2는 본 발명에 대한 다른 일례로서 일부 생략 외관도,

도3은 도1 및 도2에 있어서 프로펠러의 날개에 대한 일부 절결 확대 외관도,

도4는 도3에 있어서 날개에 대한 종단면도,

도5는 도3에 있어서 날개에 대한 횡단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10: 프로펠러, 12: 날개,

12a: 날부분, 14: 몸체,

20: 선박, 30,32: 추진축

2003년 07월 01일자 국내 특허출원 제2003-0044115호(국내 실용신안등록 제20-0326946호의 이중출원), 2003년 09월 04일자 국내 실용신안등록 제20-0326951호(2003년 07월 02일자 실용신안등록출원 제20-2003-0021088호)

본 발명은 선박용 프로펠러에 관한 것으로, 특히 로프, 어망, 해초 등 이물질에 의하여 추진축이나 프로펠러의 작동을 저해시키거나 파손되는 것을 사전에 방지할 수 있도록 하는 선박용 프로펠러 장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래의 선박은 선박의 하부로서 후미에 선박의 추진 또는 후진구동을 위한 프로펠러가 추진축에 고정 설치되는데, 단일의 추진축에 단일의 프로펠러가 장착되어 추진축의 정,역 회전방향에 따라 선박의 추진이나 후진이 가능하도록 구성되는 단일 프로펠러 타입이나 2중 형태의 추진축에 각각 프로펠러가 장착되어 서로 다른 회전 방향을 갖는 이들 추진축의 선택적인 작동에 따라 한 쌍의 프로펠러 중 어느 것이 작동하느냐에 따라 선박의 추진 또는 후진이 가능하도록 구성되는 한 쌍의 프로펠러 타입이 주종을 이루고 있다.

또한, 이들 프로펠러의 경우에 추진축과 고정 설치가 이루어지는 몸체의 외주연에 일정 각도마다 3개 내지 6개의 날개가 장착된 형태로 이루어져 있으며, 이들 프로펠러의 회전작동에 의하여 추진 또는 후진 작동이 이루어지게 된다.

이와 같이 프로펠러가 회전 작동하는 경우에 프로펠러의 주위에 강한 와류가 형성되면서 주변에 있던 물과 함께 로프, 어망, 해초 등과 같은 이물질이 유입되면서 프로펠러에 감기게 되면서 프로펠러의 회전 작동에 저해 내지 작동불능의 상태를 초래하고 추진축을 파손시키거나 휘게 하기도 하고 프로펠러 자체의 파손을 가져오는 심대한 문제를 야기시키기도 하는데, 특히 알루미늄합금으로 제작이 이루어진 프로펠러의 경우에는 강도가 상대적으로 낮아 더욱 쉽게 파손되기도 한다.

물론, 이와 같이 프로펠러에 이물질이 감겨지는 경우에, 사람이 수중으로 들 어가 강제적으로 이물질을 해체하기도 하지만, 숙련된 사람이 아니면 그러한 이물질의 해체작업도 어렵고 날씨가 좋지 아니하여 파도가 높거나 다른 악조건인 경우에는 그 위험성이 높아 사고의 원인이 되기도 하며, 결국 대단히 불편한 단점이 있는 것이다.

이러한 문제점을 해소하기 위한 목적으로 국내 특허출원 제2003-0044115호(실용신안등록 제20-0326946호의 이중출원)인 "선박의 부유물을 제거하기 위한 커터기"나 국내 실용신안등록 제20-0326951호인 "선박용 프로펠러 로프 커터"가 알려져 있으나, 이들 선행기술의 경우에는 다음과 같은 문제점이 노출되고 있다.

즉, 이들 선행기술은 공통적으로 프로펠러의 전방 위치에 칼날부재 형태로 구성된 별도의 커터기나 아니면 별도로 구성된 회전커터와 고정커터를 각각 설치하여 구성된 형태로 이루어져 있는 관계로 선박의 전진시에만 작동이 이루어지게 되므로 후진시에 상기한 문제가 발생되면 이에 대한 대책이 전혀 없다는 취약점과 함께, 전진작동시에도 커터기의 작동이 이루어진다 하더라도 이물질이 후방에 위치한 프로펠러 방향으로 이동하면서 프로펠러와 부디치거나 감겨질 가능성이 있어 바람직하지 아니하며, 프로펠러와는 별도로 커터기나 커터를 제작하여 설치하여야만 하므로 제작비용이 별도로 소요되고 이들 기술 구성을 설치하기 위한 공간의 확보가 이루어져야만 하므로 설치작업이 번거로울 뿐만 아니라 선박의 설계시에 이와 같은 여러 사항을 고려하여 설계하여야만 적용이 가능한 문제점이 노출되고 있다.

또한, 국내 특허출원 제2003-0044115호의 경우에는 커터기 전체가 폐곡선 형태의 원형의 칼날 형태로 구성되어 있는 관계로 이물질이 수중에서 물의 흐름에 따 라 자유롭게 움직이는 상태에서는 절단될 수가 없으며, 프로펠러에 위 이물질이 감겨져 추진축의 회전이 불가능한 상태에서는 커터기도 회전 작동할 수가 없기 때문에 절단 작동이 이루어지기가 아주 어려운 구조적인 단점이 있어 실제적인 효과를 기대할 수 없는 문제가 있다.

더우기, 국내 실용신안등록 제20-0326951호의 경우에는 고정커터와 회전커터 사이에 이물질이 정확하게 위치하는 경우로서 이물질이 절단되기 적합한 위치에 위치하는 경우에 한하여 작동이 이루어지게 되고, 그러하지 아니한 경우에는 이물질이 프로펠러에 도달하여 프로펠러의 작동에 방해 내지 저해요소로서 여전히 작용을 행하게 되는 단점과 함께, 회전커터와 추진축의 결합시에 회전커터와 추진축의 확고한 고정 결합이 이루어지지 아니하고 단지 한 쌍으로 이루어진 회전커터의 상호 결합하는 결합력에 의하여 서로 고정 설치가 가능하도록 이루어지는 관계로 회전커터와 고정커터 사이에 과도한 부하가 걸리게 되면 회전커터는 추진축으로부터 미끄러지거나 제기능을 발휘하기가 어려운 단점이 발생하고 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 연구 개발이 이루어진 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명의 주목적은 선박의 프로펠러나 추진축에 로프, 어망, 해초 등과 같은 이물질이 감겨지거나 부디치는 경우에 이들 이물질을 절단 내지 파쇄하여 관련되는 기술구성이 작동되는 것을 저해하거나 파손되는 것을 사전에 방지하여 선박의 운항이 원활하게 이루어질 수 있도록 하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 선박의 프로펠러나 추진축에 이물질이 감겨지는 것을 근원적으로 차단하여 이들 이물질의 해체를 위한 별도의 작업이 필요없고 이에 따라 이러한 해체작업에 따른 위험요소를 방지하고 프로펠러나 관련된 기술구성의 파손을 확실하게 방지하여 안전운항에 크게 기여할 수 있도록 하고자 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 단일의 프로펠러 타입이나 한 쌍의 프로펠러 타입이나에 관계없이 활용이 가능하고, 프로펠러와는 별도로 제작이 이루어지는 것이 아니라 프로펠러 자체를 활용하도록 하여 제조비용의 절감이 확보되며, 별도의 설치공간의 확보가 필요없어 설치작업이 용이하여 신규의 선박이나 기존의 선박에 관계없이 곧바로 적용이 가능하여 사용이 극히 편리한 선박용 프로펠러 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 프로펠러의 제조시에 스테인레스강을 활용하여 강도 및 절단력을 향상시키고 프로펠러를 이루는 날개의 외주연 부위에 일체로 날을 세운 형태의 날부분을 구성하여 날개와 날개 사이에 이물질이 위치하게 되면 강하고 신속한 회전력에 의하여 이물질을 절단 내지 파쇄시켜 효율을 향상시키고, 프로펠러의 회전 방향에 따라 선박의 전,후진 상황에도 관계없이 효과적으로 대처할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명은 이와 같은 목적들을 달성하기 위하여 복수개의 날개를 몸체에 장착하여 이루어지고 선박의 하부로서 후부 위치에 설치되어지되, 추진축에 교환이 가능하게 고정 설치되어 이루어지는 통상의 선박용 프로펠러 장치에 있어서, 상기 날개의 외주연을 이루는 부위를 중심으로 날개 중 몸체와 고정되는 부위를 제외하고 나머지 전체 외주연 부분에 걸쳐 날부분을 형성하여 이루어지는 선박의 프로펠러 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보기로 한다.

도1 내지 도7에 예시한 바와 같이 본 발명의 여러 실시예의 경우에 공통적으로 복수개의 날개(12)를 몸체(14)에 장착하여 이루어지고 선박(20)의 하부로서 후부 위치에 설치되어지되, 추진축(30)에 교환이 가능하게 고정 설치되어 이루어지는 통상의 선박용 프로펠러 장치에 있어서, 상기 날개(12)의 외주연 부위에 일체로 날을 세운 형태의 날부분(12a)을 구성하여 이루어지게 된다.

이때, 복수개의 날개(12)와 몸체(14)의 결합된 형태로 이루어지는 프로펠러(10)의 경우에 강도나 내구성을 향상시키기 위하여 스테인레스 강으로 제작이 이루어지게 되며, 프로펠러(10)에 있어서 몸체(14)에 고정 설치되는 날개(12)는 3개 내지 6개로 이루어지게 된다.

또한, 단일의 추진축(30)에 단일의 프로펠러(10)가 고정 설치되는 단일 프로펠러 타입이나 2중 형태의 추진축(30,32) 각각에 프로펠러(10,10)가 각각 설치되는 한 쌍의 프로펠러 타입에 관계 없이 본 발명에 의한 날부분(12a)을 형성하여 활용이 가능하게 된다.

이때, 상기 날부분(12a)을 형성하는 방법은 절삭가공방식에 의하여 제작이 이루어질 수 있으며, 날개(12)의 두께나 폭, 길이 등은 이미 정하여진 사양에 따라 제작이 이루어지되 외주연을 이루는 부위를 중심으로 날개(12) 중 몸체(14)와 고정되는 부위를 제외하고 나머지 전체 외주연 부분에 걸쳐 날부분(12a)을 형성하여 제 작함이 바람직한데, 필요시 날개(12) 중 몸체(14)와 고정되는 부위와 인접한 일정한 부위를 제외하고 이물질과 직접적으로 접촉이 이루어지게 되는 나머지 부위에만 날부분(12a)을 형성하여 작동상 지장을 초래하지 않고 상대적으로 강도의 저하를 방지할 수 있게 구성하여도 바람직하다.

물론, 본 발명에 있어서 날개(12)에 날부분(12a)을 형성하는 기술구성은 프로펠러(10)에 있어서, 몸체(14)와 날개(12)가 일체로 형성되는 형태나 아니면 몸체(14)와 날개(12)를 별도로 각각 제작하여 서로 결합하는 형태, 또는 날개(12)가 가변피치 형태인 가변피치프로펠러의 경우에도 적용이 가능하다.

이와 같이 이루어지는 본 발명인 프로펠러 장치는 기존과 같이 추진축(30)(32)에 고정 설치하여 활용하게 되는데, 선박(20)의 운행시에 프로펠러(10)가 추진축(30)(32)에 의하여 회전 구동이 이루어지게 되면, 선박(20)은 전, 후진이 이루어지게 된다.

이때, 선박(20)의 운행 중에 수면 상부나 수중에 있는 버려진 그물, 밧줄, 다른 해초류 등이 선박(20)의 하부로서 프로펠러(10) 측으로 유입되게 되면, 프로펠러(10)의 회전력에 의하여 물이 와류를 일으키면서 프로펠러(10)를 경유하게 되는데 이때 이들 이물질도 물과 함께 프로펠러(10)를 경유하게 되며, 종래에 있어서는 이들 이물질이 프로펠러(10)에 감기거나 프로펠러(10)의 작동에 지장을 초래하게 되지만, 본 발명에 의하면, 프로펠러(10)의 날개(12)에 날부분(12a)이 형성되어 있는 관계로 이들 날개(12)가 절단날 역할을 수행하면서 밧줄이나 그물 해초류 등의 이물질을 절단시켜 프로펠러(10)에 감겨지거나 끼는 것을 사전에 예방할 수 있 게 된다.

특히, 이들 이물질이 프로펠러(10)에 감겨지기 위해서는 날개(12)와 인접 날개(12)의 사이에 위치하는 빈 공간에 이물질이 유입되어야만 하는데, 이와 같이 이물질이 유입되게 되면 다른 곳으로 빠져나가기 전에 보다 확실하게 이물질의 절단작동 내지 파쇄 작동이 이루어지게 된다.

더우기, 고속으로 회전하는 모터보트와 같은 경우나 고속정의 경우 프로펠러(10)의 회전속도가 대략 3,000 RPM 이상으로 회전되기 때문에 이와 같이 고속으로 회전 절단 작동이 이루어지게 되면 선박이 고속으로 주행하는 상태라 하더라도 이물질은 아주 쉽게 절단 내지 파쇄가 이루어지게 되는 것이다.

실제로, 본 발명인 프로펠러 장치를 모터보트에 장착하여 35노트로 고속 주행 중에 실험하여 본 바, 수면 가까이에 위치시킨 장애물로서 지름이 10 밀리미터 내지 40 밀리미터의 밧줄의 경우 아주 쉽게 절단되어 모터보트의 운행에 전혀 지장을 초래하지 아니하였으며, 운행한 후에 조사하여 본 바 프로펠러(10)의 경우에도 날부분(12a)을 포함하여 전체적인 구성상 어떠한 결함도 발생하지 아니하였음을 확인하였다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면, 선박(20)의 프로펠러(10)나 추진축(30)에 로프, 어망, 해초 등과 같은 이물질이 감겨지거나 부디치는 경우에 이들 이물질을 절단 내지 파쇄하여 관련되는 기술구성이 작동되는 것을 저해하거나 파손되는 것을 사전에 방지하여 선박(20)의 운항이 원활하게 이루어질 수 있게 되며, 선박(20)의 프로펠러(10)나 추진축(30)(32)에 이물질이 감겨지는 것을 근원적으로 차단하여 이들 이물질의 해체를 위한 별도의 작업이 필요없고 이에 따라 이러한 해체작업에 따른 위험요소를 방지하고 프로펠러(10)나 관련된 기술구성의 파손을 확실하게 방지하여 안전운항에 크게 기여할 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 경우에 단일의 프로펠러 타입이나 한 쌍의 프로펠러 타입이나에 관계없이 활용이 가능하고, 프로펠러와는 별도로 제작이 이루어지는 것이 아니라 프로펠러 자체를 활용하도록 하여 제조비용의 절감이 확보되며, 별도의 설치공간의 확보가 필요없어 설치작업이 용이하여 신규의 선박이나 기존의 선박에 관계없이 곧바로 적용이 가능하여 사용이 극히 편리하게 되고, 프로펠러(10)의 제조시에 스테인레스강을 활용하여 강도 및 절단력을 향상시키고 프로펠러(10)를 이루는 날개(12)의 외주연 부위에 일체로 날을 세운 형태의 날부분(12a)을 구성하여 날개(12)와 날개(12) 사이에 이물질이 위치하게 되면 강하고 신속한 회전력에 의하여 이물질을 절단 내지 파쇄시켜 그 효율을 향상시키고, 프로펠러(10)의 회전 방향에 따라 선박의 전,후진 상황에도 관계없이 효과적으로 대처할 수 있는 등 우수한 효과를 갖는다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 삭제
3. 복수개의 날개를 몸체에 장착하여 이루어지고 선박의 하부로서 후부 위치에 설치되어지되, 추진축에 교환이 가능하게 고정 설치되어 이루어지는 통상의 선박용 프로펠러 장치에 있어서,

   상기 날개(12)의 외주연을 이루는 부위를 중심으로 날개(12) 중 몸체(14)와 고정되는 부위를 제외하고 나머지 전체 외주연 부분에 걸쳐 날부분(12a)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 날개(12) 중 몸체(14)와 고정되는 부위와 인접한 일정한 부위를 제외하고 이물질과 직접적으로 접촉이 이루어지게 되는 나머지 부위에만 날부분(12a)을 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박의 프로펠러 장치.

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