KR101103701B1 - 선박용 방향타 - Google Patents

선박용 방향타 Download PDF

Info

Publication number
KR101103701B1
KR101103701B1 KR1020090064377A KR20090064377A KR101103701B1 KR 101103701 B1 KR101103701 B1 KR 101103701B1 KR 1020090064377 A KR1020090064377 A KR 1020090064377A KR 20090064377 A KR20090064377 A KR 20090064377A KR 101103701 B1 KR101103701 B1 KR 101103701B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rudder
propeller
axis
ship
wing
Prior art date
Application number
KR1020090064377A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110006814A (ko
Inventor
이수호
배재류
조태익
최영복
이영만
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020090064377A priority Critical patent/KR101103701B1/ko
Publication of KR20110006814A publication Critical patent/KR20110006814A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101103701B1 publication Critical patent/KR101103701B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/38—Rudders
    • B63H2025/388—Rudders with varying angle of attack over the height of the rudder blade, e.g. twisted rudders

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

선박의 후미의 프로펠러의 후방에 설치되어 선박의 이동 방향을 조정하는 선박용 방향타로서, 상기 방향타는 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 상부 날개와 하부 날개로 나누어지고, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부가 각각 상기 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사류 방향으로 편향되도록 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 일정 각도 비틀린 형상으로 형성되되, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분은 일정한 경사 각도로 깎이고, 상기 상부 및 하부 날개의 깎인 부분들의 표면에는 상기 깎인 부분들을 서로 연결하여 구조 강성을 확보하는 경사 전단 판이 설치됨과 동시에 상기 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에는 상기 프로펠러의 축선 높이에 각각 추력 날개가 형성된 것을 특징으로 하는 선박용 방향타가 개시된다.
선박, 프로펠러, 방향타, 경사 전단 판, 추력 날개

Description

선박용 방향타{rudder for ship}
본 발명은 선박용 방향타에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 후연부가 비대칭 단면을 가지면서 추력 날개가 구비된 선박용 방향타에 관한 것이다.
일반적으로, 선박에는 이동 방향을 조정하기 위해, 프로펠러의 후방에 방향타가 설치되고, 이때 선박의 방향타는 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사류에 놓이게 된다. 이와 같은 입사류에 따라 프로펠러의 축선을 중심으로 상하 위치에 따라 방향타의 좌우측 압력이 각각 다르게 형성된다.　 선박의 후방에서 볼 때, 오른나사 방향으로 회전하는 프로펠러에 의해, 방향타에서 발생하는 압력 분포는 방향타의 좌측 상부과 우측 하부에서는 압력면이 형성되고, 방향타의 우측 상부과 좌측 하부에서는 흡입면이 형성된다.　 이러한 방향타 면의 비대칭 압력 분포 특성으로 인하여, 고속(20Knots 이상) 또는 고부하 추진기를 장착한 선박의 방향타가 좌우 대칭 단면을 갖는다면, 흡입면이 형성되는 방향타의 부위에서 캐비테이션에 의한 침식 손상이 발생되어 왔다. 이와 같은 방향타의 캐비테이션 침식 손상을 최소화시키기 위하여, 프로펠러의 축선을 중심으로 방향타의 상부 및 하부 날개의 앞부분인 전연부(leading edge part)를 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사 류 방향의 반대방향으로 편향되도록 일정 각도 비틀린 형상으로 형성하거나, 상부및 하부 뒷부분인 후연부(trailing edge part)를 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사류 방향으로 편향되도록 일정 각도 비틀린 형상으로 형성한 비대칭 방향타가 개발되었다.　 즉, 종래의 비대칭 방향타는, 선박의 후방에서 볼 때, 프로펠러가 방향타를 중심으로 오른나사 방향으로 회전하는 경우, 프로펠러의 축선을 중심으로 방향타의 상부 및 하부 날개의 전연부가 각각 좌현과 우현으로 또는 상부 및 하부 날개의 후연부가 각각 우현과 좌현으로 비틀어져 있다.　 이러한 구조는 방향타의 전연부 또는 후연부가 프로펠러의 축선을 중심으로 어긋난 형상을 취한다.　 이에 의해, 프로펠러의 일방향(오른나사 방향) 회전운동에 의해 일방향으로 회전하는 후류가 방향타에 입사되어 작용하는 비대칭 압력을 상쇄시키는 것이 가능하여 기존의 대칭형 방향타의 문제점을 해결할 수 있었다.
그러나, 이러한 방향타는 프로펠러의 축선을 중심으로 상부 및 하부 날개의 전연부 또는 후연부가 좌우로 비틀어짐에 따라 불연속 단면부가 존재하게 되고, 구조 강성 확보를 위하여 전단 판(scissors plate)이 설치되어야 한다. 또한 상기 불연속 단면부를 갖는 전연부 비대칭 방향타의 경우 프로펠러의 허브 보오텍스(vortex)에 의해 전연부 및 전단 판의 불연속면에 침식을 야기하는 캐비테이션이 발생하는 문제점이 있다. 반면에 후연부 비대칭 방향타의 경우 후연부의 불연속 구간 후방에서 강한 보오텍스 발생으로 인한 타 진동 문제 발생 가능성과 전연부 비대칭에 대비하여 방향타의 길이방향으로의 긴 불연속 구간으로 인한 구조적 안전성이 떨어지는 문제점이 있다.
특히, 종래에는 방향타의 상부 및 하부 날개의 전연부 또는 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위의 불연속면에 설치되는 전단판이 방향타에 대하여 직각으로 만나게 설치되므로, 전단 판에서 캐비테이션의 발생이 많은 문제점이 있다.
불연속 단면부를 갖는 전연부 비대칭 방향타의 예는 한국특허공개 제10-2005-0103137호, 일본실개소 제62-031000호 등에 개시되어 있다.
또한, 불연속 단면부를 갖는 후연부 비대칭 방향타의 예는 독일 공개 제20 2007 017448 U1호, 일본특개소 제56-063598호 등에 개시되어 있다.
따라서, 본 발명은, 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 프로펠러의 일방향 회전운동에 의해 일방향으로 회전하는 후류가 방향타에 입사되어 작용하는 비대칭 압력이 방향타에 미치는 영향을 최소화시키면서도 불연속 단면을 갖는 후연부 비대칭 방향타의 후연부 불연속면에서 캐비테이션 손상이 발생하는 것을 방지하고 또한 선박의 추진 효율을 향상시키도록 구성된 선박용 방향타를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 선박의 후미의 프로펠러의 후방에 설치되어 선박의 이동 방향을 조정하는 선박용 방향타로서, 상기 방향타는 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 상부 날개와 하부 날개로 나누어지고, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부가 각각 상기 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사류 방향으로 편향되도록 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 일정 각도 비틀린 형상으로 형성되되, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분은 일정한 경사 각도로 깎이고, 상기 상부 및 하부 날개의 깎인 부분들의 표면에는 상기 깎인 부분들을 서로 연결하여 구조 강성을 확보하는 경사 전단 판이 설치됨과 동시에 상기 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에는 상기 프로펠러의 축선 높이에 각각 추력 날개가 형성된 것을 특징으로 하는 선박용 방향타가 제공된다.
상기 프로펠러는 상기 방향타를 중심으로 오른나사 방향으로 회전하고, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부는 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 각각 우현과 좌현으로 비틀어진 것이 바람직하다.
상기 상부 날개의 후연부와 상기 하부 날개의 후연부는 상기 프로펠러의 축선에 대하여 각각 2~8°의 각도로 비틀린 것이 바람직하다.
상기 추력 날개들 중 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 우현측에 형성된 추력 날개는 좌현측에 형성된 추력 날개보다 크기가 더 큰 것이 바람직하다.
상기 경사 각도는 상기 전단 판과 상기 방향타의 본체와의 용접각도 확보를 위해 30~60°인 것이 바람직하다.
상기 상부 및 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분은 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 평행한 가상의 단면 중심선을 중심으로 일정한 경사 각도로 깎이는 것이 바람직하다.
상기 상부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분을 일정한 경사 각도로 깎기 위한 상기 단면 중심선과, 상기 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분을 일정한 경사 각도로 깎기 위한 상기 단면 중심선의 거리는 상기 경사 전단 판의 두께인 것이 바람직하다.
상기 경사 전단 판은, 상기 상부 날개의 깎인 부분의 표면에 상응하는 제1 부분과, 상기 하부 날개의 깎인 부분의 표면에 상응하는 제2 부분과, 상기 제1 부 분과 상기 제2 부분을 연결하는 제3 부분으로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 경사 전단 판은, 상기 상부 및 하부 날개의 깎인 부분들의 각각의 표면의 끝단부를 따라 용접되는 것이 바람직하다.
상기 상부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이는 상기 상부 날개의 수직 길이의 20~50%의 범위이고, 상기 하부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이는 상기 하부 날개의 수직 길이의 20~50%의 범위인 것이 바람직하다.
상기 상부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이와 하부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이를 합친 길이는 상기 프로펠러 직경의 15~30%에 대응하는 길이인 것이 바람직하다.
상기 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 깎인 부분들의 표면에 설치되는 전단 판은 깎인 부분들을 완전히 덮는 끼움판으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 양측면에 설치되는 상기 추력 날개는 상기 프로펠러의 축선 높이에서 최대 두께 폭방향 중심선과 상기 후연부의 끝단 사이의 어느 한 지점에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 깎인 부분들의 표면에 설치되는 상기 경사 전단판과 상기 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에 설치되는 추력날개는 전체 또는 일부가 주조공정에 의해 일체성형되는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일측면에 의하면, 선박의 후미의 프로펠러의 후방에 설치되어 선박의 이동 방향을 조정하는 선박용 방향타로서, 상기 방향타는 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 상부 날개와 하부 날개로 나누어지고, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부가 각각 상기 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사류 방향으로 편향되도록 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 일정 각도 비틀린 형상으로 형성되되, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에는 상기 프로펠러의 축선 높이에 각각 추력 날개가 형성된 것을 특징으로 하는 선박용 방향타가 제공된다.
본 발명에 의하면, 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분이 일정한 경사 각도로 깎이고, 상부 및 하부 날개의 후연부의 깎인 부분들의 표면에 경사 전단 판이 설치되어 있고, 또한 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에 추력 날개가 형성되어 있으므로, 전단 판이 방향타에 대하여 완만한 각도로 만나게 되어 전단판에서 캐비테이션의 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 깎인 부분들의 표면에 설치되는 경사 전단 판과 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에 설치되는 추력 날개가 전체 또는 일부가 주조공정에 의해 일체성형되어 있으므로, 강성의 확보와 제작공정의 편의를 도모할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타는 전후연부 비대칭 방향타이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타(4)는 선박(1)의 후미의 프로펠러(2)의 후방에 설치되어 선박(1)의 이동 방향을 조정하는 것이다.
본 실시예에서는, 방향타(4)로서 전가동타(full-spade rudder)를 예를 들어 설명하고 있다.　 방향타(4)는 선박(1)의 후미에 마련된 타 트렁크(rudder trunk, 3)에 설치되어 있다. 도 1은 방향타를 타 트렁크에 설치된 상태로 도시한 것이고, 도 2 및 도 3은 타 트렁크를 생략하고 방향타만 도시한 것이다.
최근에는 전가동타가 대형 선박의 방향타로서 개발되어 사용되고 있다.
전가동타는 그 상면에 타 축(rudder stock)이 형성되어 있고, 선박의 후미에 마련된 타 트렁크의 하면에 타 축이 베어링을 개재하여 삽입되어 회전가능하게 지지되도록 구성되어 있다.　 이러한 전가동타의 구성은 공지의 기술이므로, 도 1에서는 전가동타의 구성에 대하여 상세하게 도시하지 않기로 한다.
선박용 방향타(4)는 일반적으로 프로펠러(2)의 축선(L1)을 중심으로 상부 날개(4a)와 하부 날개(4b)로 나누어진다. 또한, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 각각은 방향타(4)의 앞부분인 전연부(leading edge part, 41', 41")와 방향타(4)의 뒷부분인 후연부(trailing edge part, 42', 42")로 나누어진다. 도 2 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 명세서에서 전연부(41', 41")는 최대 두께 폭방향 중심선(L3)을 기준으로 방향타(4)의 전방 부분을 지칭하고, 후연부(42', 42")는 최대 두께 폭방향 중심선(L3)을 기준으로 방향타(4)의 후방 부분을 지칭한다.
본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타(4)는, 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 프로펠러(2)의 축선(L1)을 중심으로 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")가 각각 프로펠러(2)로부터 유기되는 회전 입사류 방향으로 편향되도록 일정 각도 비틀린 형상으로 형성되어 있다.
선박의 후방에서 볼 때, 프로펠러(2)가 방향타(4)를 중심으로 오른나사 방향으로 회전하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 후연부 비대칭 방향타(4)는 프로펠러(2)의 축선(L1)을 중심으로 상부 날개(4a)의 후연부(42')와 하부 날개(4b)의 후연부(42")가 각각 우현과 좌현으로 비틀어져 있다.
프로펠러(2)의 축선(L1)을 중심으로 방향타(4)의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")가 각각 일정 각도 비틀어지는 경우에는, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")가 각각 우현과 좌현으로 비틀어져야 프로펠러의 일방향(오른나사 방향) 회전운동에 의해 일방향으로 회전하는 후류가 방향타에 입사되어 작용하는 비대칭 압력을 상쇄시킬 수 있다.
또한, 도 4에 예시된 바와 같이, 방향타(4)의 상부 날개(4a)의 후연부(42')와 하부 날개(4b)의 후연부(42")는 프로펠러(2)의 축선(L1)에 대하여 각각 2~8°의 각도(α, β)로 비틀린 것이 바람직하다. 여기에서, 비틀림 각도(α)와 비틀림 각도(β)는 서로 동일한 각도로 형성될 수도 있고 서로 다른 각도로 형성될 수도 있다.
그리고, 방향타(4)의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")는 각각 방향타(4)의 최대 두께 폭방향 중심선(L3)과 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으 로 평행한 가상의 단면 중심선의 교차점에서 프로펠러의 축선(L1)에 수직방향으로 평행한 가상의 단면 중심선에 대하여 각각 비틀어져 있다.
한편, 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 인접한 부분은 일정한 경사 각도로 깎이고, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 깎인 부분(42a, 42b)들의 표면에는 깎인 부분(42a, 42b)들을 서로 연결하여 구조 강성을 확보하는 경사 전단 판(45)이 설치된다.
특히, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 인접한 부분은 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 평행한 가상의 단면 중심선을 중심으로 일정한 경사 각도로 깎인다. 즉, 도 5 및 도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 상부 날개(4a)의 후연부(42')에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 인접한 부분을 일정한 경사 각도로 깎기 위한 단면 중심선(L1a)과, 하부 날개(4b)의 후연부(42")에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 인접한 부분을 일정한 경사 각도로 깎기 위한 단면 중심선(L1b)의 거리는 경사 전단 판(45)의 두께로 설정된다. 왜냐하면, 상부 날개(4a)의 후연부(42')에서 깎인 부분(42a)과 하부 날개(4b)의 후연부(42")에서 깎인 부분(42b) 사이에는 경사 전단 판(45)이 설치된 공간이 형성되어야 하기 때문이다.
상기 경사 각도는 경사 전단 판(45)과 방향타(4)의 본체와의 용접각도 확보를 위해 30~60°인 것이 바람직하다.
경사 전단 판(45)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 날개(4a)의 후연부(42')의 깎인 부분(42a)의 표면에 상응하는 제1 부분(45a)과, 하부 날개(4b)의 후연부(42")의 깎인 부분(42b)의 표면에 상응하는 제2 부분(45b)과, 제1 부분(45a)과 제2 부분(45b)을 연결하는 제3 부분(45c)으로 이루어져 있다.
이러한 경사 전단 판(45)은, 도 6에 상세하게 도시된 바와 같이, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 깎인 부분(42a, 42b)들의 각각의 표면의 끝단부를 따라 용접된다.
방향타(4)의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")에서 깎인 부분(42a, 42b)들의 표면에 설치되는 경사 전단 판(45)은 깎인 부분(42a, 42b)들을 완전히 덮는 끼움판으로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5에서, 프로펠러(2)의 축선(L1)은 점으로 표시되고, L2는 방향타(4)의 종방향 중심선으로 프로펠러(2)의 축선(L1)과 교차한다. 여기에서, 방향타(4)의 상부 날개(4a)의 후연부(42')는 방향타(4)의 상단에서 프로펠러(2)의 축선(L1)까지의 구간(D1)으로 설정되며, 방향타(4)의 하부 날개(4b)의 후연부(42")는 방향타(4)의 하단에서 프로펠러(2)의 축선(L1)까지의 구간(D2)으로 설정된다.　 또한, 상부 날개(4a)의 후연부(42')의 깎인 부분(42a)의 후단부의 수직 길이는 구간(d1)으로 표시되고, 하부 날개(4b)의 후연부(42")의 깎인 부분(42b)의 후단부의 수직 길이는 구 간(d2)으로 표시된다.
여기에서, 상부 날개(4a)의 후연부(42')의 깎인 부분(42a)의 후단부의 수직 길이(구간 d1의 길이)는 상부 날개(4a)의 수직 길이(구간 D1의 길이)의 20~50%의 범위이고, 하부 날개(4b)의 후연부(42")의 깎인 부분(42b)의 후단부의 수직 길이(구간 d2의 길이)는 하부 날개(4b)의 수직 길이(구간 D2의 길이)의 20~50%의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 상부 날개(4a)의 후연부(42')의 깎인 부분(42a)의 후단부의 수직 길이와 하부 날개(4b)의 후연부(42")의 깎인 부분(42b)의 후단부의 수직 길이를 합친 길이(구간 d3의 길이)는 프로펠러(2)의 직경의 15~30%에 대응하는 길이인 것이 바람직하다.
또한, 방향타(4)의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부들(42', 42")과 깎인 부분들(42a, 42b)의 수직 길이는 방향타(4)와 프로펠러(2)의 위치에 따라 각각 대칭 또는 비대칭으로 형성될 수 있다.
또한, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 양측면에는 프로펠러의 축선(L1) 높이에 각각 추력 날개(50)가 형성되어 있다. 즉, 방향타(4)의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")에서 양측면에 설치되는 추력날개(50)는 프로펠러(2)의 축선(L1) 높이에서 최대 두께 폭방향 중심선(L3)과 후연부(42', 42")의 끝단 사이의 구간에 형성되어 있다.
한편, 추력 날개(50)는 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 외면 및 경사 전단 판(45)에 용접에 의해 설치될 수 있다.
선박의 후방에서 볼 때, 프로펠러(2)가 방향타(4)를 중심으로 오른나사 방향으로 회전하는 경우, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 양측면에 형성된 추력 날개(50)들 중 프로펠러(2)의 축선(L1)을 중심으로 우현측에 형성된 추력 날개는 좌현측에 형성된 추력 날개보다 크기가 더 큰 것이 바람직하다.
또한, 방향타(4)의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")에서 깎인 부분들의 표면에 설치되는 경사 전단 판(45)과 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 양측면에 설치되는 추력 날개(50)는 전체 또는 일부가 주조공정에 의해 일체성형될 수 있으며, 이에 의해, 강성의 확보와 제작공정의 편의를 도모할 수 있다.
본 발명에 의하면, 방향타의 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 인접한 부분이 일정한 경사 각도로 깎이고, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 깎인 부분(42a, 42b)들의 표면에 경사 전단 판(45)이 설치되어 있고, 또한 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 양측면에 추력 날개(50)가 형성되어 있으므로, 전단 판이 방향타에 대하여 완만한 각도로 만나게 되어 전단판에서 캐비테이션의 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 하나의 실시예에 의하면, 방향타(4')는 프로펠러의 축선(L1)을 중심으로 상부 날개(4a)와 하부 날개(4b)로 나누어지고, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")가 각각 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입 사류 방향으로 편향되도록 프로펠러의 축선(L1)을 중심으로 일정 각도 비틀린 형상으로 형성되되, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")의 양측면에는 프로펠러의 축선(L1) 높이에 각각 추력 날개(50)가 형성되게 할 수도 있다. 여기에서, 상부 및 하부 날개(4a, 4b)의 후연부(42', 42")에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 프로펠러(2)의 축선(L1)에 수직방향으로 인접한 부분은 일정한 경사 각도로 깎이지 않음을 알 수 있을 것이다.
이상에서는 본 발명이 특정 실시예를 중심으로 하여 설명되었지만, 본 발명의 취지 및 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 변형, 변경 또는 수정이 당해 기술분야에서 있을 수 있으며, 따라서, 전술한 설명 및 도면은 본 발명의 기술사상을 한정하는 것이 아닌 본 발명을 예시하는 것으로 해석되어져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타의 사시도로서 경사 전단 판이 분리된 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타의 사시도로서 경사 전단 판이 결합되고 추력 날개가 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타의 일부 단면 평면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타를 선박의 후방에서 본 후면도이다.
도 6은 도 5의 일부 확대도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 선박용 방향타에 설치되는 경사 전단 판의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 하나의 실시예에 따른 선박용 방향타의 사시도이다.

Claims (15)

  1. 선박의 후미의 프로펠러의 후방에 설치되어 선박의 이동 방향을 조정하는 선박용 방향타로서,
    상기 방향타는 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 상부 날개와 하부 날개로 나누어지고, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부가 각각 상기 프로펠러로부터 유기되는(induced) 회전 입사류 방향으로 편향되도록 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 일정 각도 비틀린 형상으로 형성되되, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분은 일정한 경사 각도로 깎이고, 상기 상부 및 하부 날개의 깎인 부분들의 표면에는 상기 깎인 부분들을 서로 연결하여 구조 강성을 확보하는 경사 전단 판이 설치됨과 동시에 상기 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에는 상기 프로펠러의 축선 높이에 각각 추력 날개가 형성된 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프로펠러는 상기 방향타를 중심으로 오른나사 방향으로 회전하고, 상기 상부 및 하부 날개의 후연부는 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 각각 우현과 좌현으로 비틀어진 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 상부 날개의 후연부와 상기 하부 날개의 후연부는 상기 프로펠러의 축선에 대하여 각각 2~8°의 각도로 비틀린 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 추력 날개들 중 상기 프로펠러의 축선을 중심으로 우현측에 형성된 추력 날개는 좌현측에 형성된 추력 날개보다 크기가 더 큰 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사 각도는 상기 전단 판과 상기 방향타의 본체와의 용접각도 확보를 위해 30~60°인 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 및 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분은 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 평행한 가상의 단면 중심선을 중심으로 일정한 경사 각도로 깎이는 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 상부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프 로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분을 일정한 경사 각도로 깎기 위한 상기 단면 중심선과, 상기 하부 날개의 후연부에서 비틀림에 의해 형성된 어긋난 부위 중 상기 프로펠러의 축선에 수직방향으로 인접한 부분을 일정한 경사 각도로 깎기 위한 상기 단면 중심선의 거리는 상기 경사 전단 판의 두께인 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 경사 전단 판은, 상기 상부 날개의 깎인 부분의 표면에 상응하는 제1 부분과, 상기 하부 날개의 깎인 부분의 표면에 상응하는 제2 부분과, 상기 제1 부분과 상기 제2 부분을 연결하는 제3 부분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  9. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
    상기 경사 전단 판은, 상기 상부 및 하부 날개의 깎인 부분들의 각각의 표면의 끝단부를 따라 용접되는 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  10. 청구항 1 또는 청구항 5에 있어서,
    상기 상부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이는 상기 상부 날개의 수직 길이의 20~50%의 범위이고,
    상기 하부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이는 상기 하부 날개의 수직 길이의 20~50%의 범위인 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이와 하부 날개의 깎인 부분의 후단부의 수직 길이를 합친 길이는 상기 프로펠러 직경의 15~30%에 대응하는 길이인 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  12. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 깎인 부분들의 표면에 설치되는 전단 판은 깎인 부분들을 완전히 덮는 끼움판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 양측면에 설치되는 상기 추력 날개는 상기 프로펠러의 축선 높이에서 최대 두께 폭방향 중심선과 상기 후연부의 끝단 사이의 어느 한 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 방향타의 상부 및 하부 날개의 후연부에서 깎인 부분들의 표면에 설치되는 상기 경사 전단판과 상기 상부 및 하부 날개의 후연부의 양측면에 설치되는 추력날개는 전체 또는 일부가 주조공정에 의해 일체성형되는 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
  15. 삭제
KR1020090064377A 2009-07-15 2009-07-15 선박용 방향타 KR101103701B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090064377A KR101103701B1 (ko) 2009-07-15 2009-07-15 선박용 방향타

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090064377A KR101103701B1 (ko) 2009-07-15 2009-07-15 선박용 방향타

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110006814A KR20110006814A (ko) 2011-01-21
KR101103701B1 true KR101103701B1 (ko) 2012-01-11

Family

ID=43613509

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090064377A KR101103701B1 (ko) 2009-07-15 2009-07-15 선박용 방향타

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101103701B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11285229B2 (en) * 2017-09-07 2022-03-29 SteriLux Systems, LLC Apparatus and system for sterilization of garments using ultraviolet light

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1053196A (ja) 1996-06-04 1998-02-24 Willi Becker Ing Gmbh 航洋船用舵
JPH11180396A (ja) 1997-12-22 1999-07-06 Nakashima Propeller Co Ltd 船舶用舵
KR20040006306A (ko) * 2002-07-11 2004-01-24 한국과학기술연구원 가라민 유도체의 제조방법
KR200406306Y1 (ko) * 2005-11-03 2006-01-20 현대중공업 주식회사 부가물 부착이 용이한 방향타
KR20090004584A (ko) * 2007-06-29 2009-01-12 스태츠 칩팩 엘티디 반도체 패키지 및 그 제조 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1053196A (ja) 1996-06-04 1998-02-24 Willi Becker Ing Gmbh 航洋船用舵
JPH11180396A (ja) 1997-12-22 1999-07-06 Nakashima Propeller Co Ltd 船舶用舵
KR20040006306A (ko) * 2002-07-11 2004-01-24 한국과학기술연구원 가라민 유도체의 제조방법
KR200406306Y1 (ko) * 2005-11-03 2006-01-20 현대중공업 주식회사 부가물 부착이 용이한 방향타
KR20090004584A (ko) * 2007-06-29 2009-01-12 스태츠 칩팩 엘티디 반도체 패키지 및 그 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110006814A (ko) 2011-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR200447816Y1 (ko) 선박용 방향타
KR101506911B1 (ko) 선박의 추진 장치와 이를 구비한 선박
KR20110007721A (ko) 선박용 방향타
KR102144840B1 (ko) 소형 덕트가 달린 프로펠러 및 선박
EP2163471A1 (en) Propulsion and steering arrangement
EP2263936B1 (en) Rudder for ship
KR101010998B1 (ko) 선박용 트위스트형 러더
KR101276120B1 (ko) 선박용 방향타
KR101103701B1 (ko) 선박용 방향타
US20110130056A1 (en) Propeller pod
KR20160031790A (ko) 선박용 추진 조향 시스템 및 그 선박용 추진 조향 시스템의 전가동러더
KR200453140Y1 (ko) 선박용 방향타
EP2143631A1 (en) Asymmetric preswirl stator of ship
KR200457878Y1 (ko) 선박용 방향타
KR102531811B1 (ko) 선미 덕트를 가진 선미 형상 및 선박
US20230166825A1 (en) Gate rudder including left rudder and right rudder disposed left and right of propeller of ship
KR20110007720A (ko) 선박용 방향타
CN111907685A (zh) 横截面厚度不同的凹凸面船舶舵
WO2019239869A1 (ja) 船舶用舵及び船舶
KR101764400B1 (ko) 추진효율 향상을 위한 트위스트 타입 스테이터를 구비한 선박용 덕트장치
KR20140045660A (ko) 선미방향으로 레이크를 부여한 선박용 프로펠러
KR200453139Y1 (ko) 선박용 방향타
KR102170033B1 (ko) 선박용 러더 및 이를 포함하는 선박
EP3551532B1 (en) A method of and a device for reducing the azimuthal torque acting on a pulling pod unit or azimuth thruster
KR102451635B1 (ko) 상하부가 상이한 방향으로 비틀어져 받음각을 갖는 방향타

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141223

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151222

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161214

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee