KR101129635B1 - 선박용 러더 - Google Patents

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    • 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
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Abstract

선박용 러더가 개시된다. 이 선박용 러더는 선체의 선미부에 마련된 러더혼; 상기 러더혼에 회동 가능하게 설치된 러더 가동부; 상기 러더혼의 전방 영역에 마련된 유체 유입부; 및 상기 유체 유입부와 유체소통 가능하게 연결되고, 상기 러더혼의 후단부에 마련된 유체 배출부를 포함하고, 상기 유체 유입부를 통해 유입되어 상기 유체 배출부를 통해 배출된 차단 유체는 상기 러더혼의 양측을 따라 이동하는 유체가 상기 러더혼과 상기 러더 가동부 사이에 형성된 갭으로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 한다. 유체 배출부를 통해 배출된 차단유체는 러더혼의 양측을 따라 이동하는 유체가 갭 내부로 이동하는 것을 차단하기 때문에, 갭 유동이 효과적으로 방지되고, 선박용 러더의 성능이 향상될 수 있다.
러더혼, 러더 가동부, 갭 유동

Description

선박용 러더{Rudder for ship}
본 발명은 선박용 러더에 관한 것이다.
선박을 조종하기 위해 러더(rudder)가 널리 사용된다. 일반적으로 러더는 선체에 고정되어 형성되는 러더혼(rudder horn) 및 러더혼에 회동 가능하게 설치되는 러더 가동부를 포함하도록 구성된다.
일반적으로 러더혼과 러더 가동부 사이에는 갭이 형성된다. 이러한 갭이 형성된 러더의 전방측으로부터 유체가 유입될 때, 러더의 일측을 따라 이동하는 유체가 갭으로 유입되어 러더의 타측으로 이동하게 된다.
이 과정에서 갭 유동과 함께 저압 영역에서 갭 캐비테이션이 발생하게 된다. 이러한 갭 유동은 러더의 압력면(pressure surface)와 흡입면(suction surface)의 압력차이를 줄여 러더의 양력을 감소시키는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 러더의 갭 유동을 효과적으로 감소시키도록 구성된 선박용 러더를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 선미부에 마련된 러더혼; 상기 러더혼에 회동 가능하게 설치된 러더 가동부; 상기 러더혼의 전방 영역에 마련된 유체 유입부; 및 상기 유체 유입부와 유체소통 가능하게 연결되고, 상기 러더혼의 후단부에 마련된 유체 배출부를 포함하고, 상기 유체 유입부를 통해 유입되어 상기 유체 배출부를 통해 배출된 차단 유체는 상기 러더혼의 양측을 따라 이동하는 유체가 상기 러더혼과 상기 러더 가동부 사이에 형성된 갭으로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 선박용 러더가 제공된다.
상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 전단에 마련될 수 있다.
상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 양측면에 각각 마련될 수 있다.
상기 유체 배출부는 상기 러더혼의 양측부에 마련될 수 있다.
상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 상하방향으로 연장된 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 상하방향으로 배치된 복수의 홀을 포함할수 있다.
상기 홀은 원형 또는 다각형 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 유체 배출부는 상기 러더혼의 상하방향으로 연장된 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 유체 배출부는 상기 러더혼의 상하방향으로 배치된 복수의 홀을 포함할 수 있다.
상기 홀은 원형 또는 다각형 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 유체 배출부를 통해 배출된 차단유체는 러더혼의 양측을 따라 이동하는 유체가 갭 내부로 이동하는 것을 차단하기 때문에, 갭 유동이 효과적으로 방지되고, 선박용 러더의 성능이 향상될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일하거나 대응하는 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다. 여기서, 도 1의 'F'는 실시예에 따른 선박용 러더(1)의 전방을 나타내며, 선박용 러더(1)의 전방측에는 프로펠러(미도시)가 위치할 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박용 러더(1)는 러더혼(10)과, 러더 가동부(20)와, 유체 유입부(30)와, 유체 배출부(40)를 포함할 수 있다. 이러한 본 실시예에 따르면, 유체 유입부(30)를 통해 유입되고 유체 배출부(40)를 통해 배출되는 차단 유체(ws)는 러더혼(10)의 양측을 따라 이동하는 유체(w)가 러더혼(10)과 러더 가동부(20) 사이에 형성된 갭으로 유입되는 것을 차단한다. 이에 따라, 선박용 러더(1)의 갭 유동이 효과적으로 방지될 수 있다.
러더혼(10)은 후술하는 러더 가동부(20)를 회동 가능하게 지지하기 위한 것으로 선체(미도시)의 선미부에 마련된다. 러더 가동부(20)는 회전축 역할을 하는 핀틀(pintle)(12)에 의해 러더혼(10)에 회동 가능하게 설치될 수 있다. 러더혼(10)에는 핀틀(12)이 삽입되어 설치되는 핀틀 설치부(14)가 마련될 수 있다.
러더혼(10)의 전방 영역에 유체 유입부(30)가 마련될 수 있다. 이러한 유체 유입부(30)는 차단유체(ws)를 러더혼(10)의 내부로 유입시킨다. 여기서 차단유체(ws)란 선체(미도시)가 전방으로 이동할 때 선박용 러더(1)의 전방으로부터 유입되는 유체(wt) 중 유체 유입부(30)로 유입되는 유체를 의미한다.
본 실시예에 따른 유체 유입부(30)는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 러더혼(10)의 전단에 마련될 수 있다. 이 경우, 러더혼(10)의 구조상 러더혼(10)의 전단에는 하나의 유체 유입부(30)가 형성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유체 유입부(30)는 러더혼(10)의 상하 방향으로 연장된 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
다만 이러한 유체 유입부(30)에 대한 설명은 예시에 불과하고, 다양한 형태 의유체 유입부가 제안될 수 있다. 예를 들어 유체 유입부의 변형예를 개략적으로 나타내는 도 2에서 알 수 있는 바와 같이 유체 유입부(30')는 러더혼(10)의 상하 방향으로 배치된 복수의 홀(30a)을 포함할 수 있다.
이 경우, 복수의 홀(30a)은 원형으로 이루어질 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 다각형 형상으로 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유체 유입부(30)는 유체 배출부(40)와 유체소통 가능하게 연결될 수 있다. 유체 배출부(40)는 유체 유입부(30)로부터 유입된 차단유체(ws)를 러더혼(10)의 외부로 배출시킨다.
본 실시예에 따른 유체 배출부(40)는 러더혼(10)의 후단부의 양측부에 마련될 수 있다. 이에 따라 유체 배출부(40)를 통해 배출되는 차단유체(ws)는 러더혼(10)의 양측을 따라 이동하는 유체(w)가 러더혼과 러더 가동부 사이에 형성된 갭(50)으로 유입되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.
다만, 본 실시예에 따른 유체 배출부(40)의 위치는 예시에 불과하고, 유체 배출부는 러더혼(10)의 후단부의 내측에 마련될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유체 배출부(40)는 러더혼(10)의 상하 방향으로 연장된 슬릿 형상으로 이루어질 수 있다.
다만 이러한 유체 배출부(40)에 대한 설명은 예시에 불과하고, 다양한 형태의유체 배출부가 제안될 수 있다. 예를 들어 유체 배출부의 변형례를 개략적으로 나타내는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 유체 배출부(40')는 러더혼(10)의 상하 방향으로 배치된 복수의 홀(40a)을 포함할 수 있다.
이 경우, 복수의 홀(40a)은 원형으로 이루어질 수 있으나, 이에 국한되지 않고, 다각형 형상으로 이루어질 수 있다.
도 4는 도 1의 A-A 단면의 일부를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하여 본 실시예에 따른 선박용 러더(1)가 갭 유동을 효과적으로 감소시키는 과정을 설명한다.
도 4를 참조하면, 선체(미도시)가 전방으로 이동할 때 선박용 러더(1)의 전방으로부터 유체(wt)가 유입된다. 선박용 러더(1)의 전방으로부터 유입되는 유체(wt) 중 차단유체(ws)가 러더혼(10)의 전단에 마련된 유체 유입부(30)로 유입된다.
유체 유입부(30)로 유입된 차단유체(ws)는 러더혼(10)의 내부를 경유하여 러더혼(10)의 후단부의 양측부에 마련된 유체 배출부(40)를 통해 러더혼(10)의 외부로 배출된다.
이 경우, 유체 배출부(40)를 통해 배출된 차단유체(ws)는 러더혼(10)의 양측을 따라 이동하는 유체(w)가 갭(50) 내부로 이동하는 것을 차단한다. 이에 따라 갭 유동이 효과적으로 방지되고, 본 실시예에 따른 선박용 러더(1)의 성능이 향상될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 러더(2)의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 선박용 러더(2)는 유체 유 입부(130)를 제외한 나머지 구성은 이전 실시예와 동일하다.
본 실시예에 따른 유체 유입부(130)는 러더혼(110)의 전방 영역의 양측면에 마련될 수 있다. 이 경우, 양측면에 마련된 유체 유입부(130)는 각각 러더혼(110)의 후단부의 동일 측면에 마련된 유체 배출부(140)와 유체소통 가능하게 연결될 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더에 포함된 유체 유입부의 변형례를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더에 포함된 유체 배출부의 변형례를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 4는 도 1의 A-A 단면을 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 러더의 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 러더혼 20 : 러더 가동부
30 : 유체 유입부 40 : 유체 배출부

Claims (10)

  1. 선체의 선미부에 마련된 러더혼;
    상기 러더혼에 회동 가능하게 설치된 러더 가동부;
    상기 러더혼의 전방 영역에 마련된 유체 유입부; 및
    상기 유체 유입부와 유체소통 가능하게 연결되고, 상기 러더혼의 후단부에 마련된 유체 배출부를 포함하고,
    상기 유체 배출부는 상기 러더혼 후단부의 양측부에 각각 마련되며,
    상기 유체 유입부를 통해 유입되어 상기 유체 배출부를 통해 배출된 차단 유체는 상기 러더혼의 양측을 따라 이동하는 유체가 상기 러더혼과 상기 러더 가동부 사이에 형성된 갭으로 유입되는 것을 차단하는 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 전단에 마련된 것을 특징으로 하는 선박용 러더
  3. 제1항에 있어서,
    상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 양측면에 각각 마련된 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  4. 삭제
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 상하방향으로 연장된 슬릿 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 유입부는 상기 러더혼의 상하방향으로 배치된 복수의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홀은 원형 또는 다각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 배출부는 상기 러더혼의 상하방향으로 연장된 슬릿 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 배출부는 상기 러더혼의 상하방향으로 배치된 복수의 홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 홀은 원형 또는 다각형 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 러더.
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