KR101149505B1 - 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치에 관한 것으로서, 선박의 선미 선저부에 유체유입관이 삽입 설치되며, 유체유입관에는 선박의 진행에 따라 유체의 유입이 이루어질 수 있도록 선미 선저부에 바닥면을 향하여 유입구가 형성되고, 유입구로부터 유입된 유체가 유체유입관을 통해 프로펠러의 상부측으로 분출되어 프로펠러의 회전에 의한 유체의 압력에 교란이 발생되도록 프로펠러의 상부측을 향하는 선미 선저부에 분출구를 형성하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명에 의하면 프로펠러의 회전에 의한 유체의 압력이 유체유입관으로부터 분출되는 유체에 의하여 교란됨으로써, 프로펠러에 의한 유체 압력이 현저히 감소되고 이는 선박에 가해지는 충격이 줄어들어 보다 안전하고 쾌적한 항해 조건을 이룰 수 있는 효과를 가진다.

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Description

프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치{DEVICE FOR REDUCING PROPELLER EXCITATION FORCE}

본 발명은 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력을 감소시키는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프로펠러의 회전에 의한 유체 압력이 선체를 충격하여 진동을 유발시키게 된다. 이에 따라 프로펠러 상부측에서 유체 흐름을 교란시킴으로써 프로펠러에 의하여 발생되는 압력이 선체에 전달되는 것을 감소시킬 수 있는 장치로서 프로펠러에 의하여 발생되는 진동 기진력 감소장치에 관한 것이다.

근래의 선박은 좀 더 많은 양의 화물을 신속하게 운반하기 위해 선박의 대형화 및 고속화가 진행되고 있다. 이러한 선박을 추진시키는 프로펠러가 대형화되고 있고, 프로펠러의 회전에 의한 유체압력이 선체를 충격하는 힘에 의하여 선체진동이 높게 나타나고 있다.

이러한 선박은 대체적으로 중앙부위에 물건을 저장하기 위한 저장 탱크가 위치하고 있고, 저장 탱크의 후미에는 거주구와 엔진룸이 위치하고 있으며, 엔진룸의 후미에는 엔진룸과 연결된 프로펠러가 위치한다. 프로펠러의 후미에는 선박의 조향장치인 러더가 위치하고 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박의 선미부를 보여주는 측면도이다.

선박의 선미부는 선미 데크(100)를 포함하고 있다. 선미 데크(100)의 일 단부는 하부의 양 모서리가 곡선을 이루고 있는 직사각형의 판 형상을 하고 있는 선미 후판(102)과 연결되어 있고, 선미 후판(102)의 일 단부는 단부측이 뽀족한 선미 선저부(104)와 연결되어 있다. 그리고 선미 선저부(104)로부터 선미방향으로 연장되는 돌출부(108)에 프로펠러(106)가 장착된다. 돌출부(108)는 병의 입구모양을 하고 있다.

그리고 선미 선저부(104)에는 선박의 진행 방향을 조절하기 위한 러더(110)가 부착되어 있다.

그런데, 선박의 대형화 및 고속화에 따른 선박의 엔진 마력 증가로 인하여 프로펠러(106)에 의해 발생되는 압력의 선저부 충격에 의한 진동이 증가되고 있는 문제점이 있다.

선박 진동 문제의 가장 큰 원인 중 하나로는, 프로펠러(106)의 회전에 의한 유체의 압력이 직접 선박에 충격이 가해지므로 이러한 힘에 의하여 프로펠러(106)의 상부에 위치한 거주구에 진동을 유발하고 있다.

따라서 종래의 와류에 의한 문제점 해결을 위하여 추진기와 선미 선저부와의 거리를 최대한 멀리하면 되지만, 이는 선박 내부의 구조적인 제약을 받아 현실적으로 어려움이 따르고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로, 그 목적은 프로펠러의 회전에 의한 유체의 압력이 선미 선저부에 삽입된 유체유입관으로부터 분출되는 유체에 의하여 교란됨으로써, 선박에 가해지는 충격이 현저히 줄어들어 선미측의 진동을 감소시킬 수 있는 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면, 선박의 선미 선저부에 해수유입관이 삽입 설치되며, 해수유입관에는 선박의 진행에 따라 해수의 유입이 이루어질 수 있도록 선미 선저부에 바닥면을 향하여 유입구가 형성되고, 유입구로부터 유입된 해수가 해수유입관을 통해 프로펠러의 상부측으로 분출되어 프로펠러의 회전에 의한 해수의 압력에 교란이 발생되도록 프로펠러의 상부측을 향하는 선미 선저부에 분출구를 형성하는 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치를 제공한다.

그리고 해수유입관은 선미 선저부에 하나 이상 설치될 수 있으며, 해수유입관의 분출구에는 고속 분출을 위하여 인젝터가 더 포함될 수 있으며, 해수유입관의 분출구에는 고속 분출 또는 주기적인 분출 목적으로 인젝터의 구성을 육면체 또는 입체적인 공간을 형성하고, 입체적인 공간에 조절용 노즐을 한 개 이상 포함할 수 있다.

본 발명의 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치에 의하면, 프로펠러의 회전에 의한 유체의 압력이 유체유입관으로부터 분출되는 유체에 의하여 교란됨으로써, 프로펠러에 의한 유체 압력이 현저히 감소되고 이는 선박에 가해지는 충격이 줄어들어 보다 안전하고 쾌적한 항해 조건을 이룰 수 있는 효과를 가진다.

이하 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 더욱 상세히 설명하기로 하지만, 이는 예시에 불과한 것이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치의 측단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B선의 평단면도이다.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시형태의 선박(1)은, 선미 데크(10)의 하부로 양 모서리가 곡선을 이루고 있는 직사각형의 판 형상을 하고 있는 선미 후판(12)이 연결되고, 선미 후판(12)의 하단부로 선미 선저부(14)와 연결되어 있다.

그리고 선미 선저부(14)에는 선미방향으로 연장되는 돌출부(18)에 프로펠러(16)가 장착되며, 돌출부(18)는 병의 입구모양을 하고 있다. 또한, 선미 선저부(14)에는 선박의 진행 방향을 조절하기 위한 러더(19)가 부착되어 있다.

여기서 선박(1)의 선미 선저부(14)에 프로펠러(16)의 회전에 의한 유체의 압력을 교란시킬 수 있는 유체유입관(20)이 삽입 설치될 수 있다.

유체유입관(20)은, 원형 또는 다각형으로 이루어질 수 있으며, 일정한 직경을 가지고서 일체로 이어지거나, 구간별로 조립하여 설치될 수 있다.

덧붙여, 유체유입관(20)은 선미 선저부(14)에 하나 또는 복수개가 나란히 설치될 수 있다.

유체유입관(20)는 유입구(22)와 분출구(24)를 포함하며, 유입구(22)는 선박(1)의 진행에 따라 유체의 유입이 이루어질 수 있도록 선미 선저부(14)에 바닥면을 향하여 형성되며, 분출구(24)는 유입구(22)로부터 유입된 유체가 프로펠러(16)의 상부측으로 분출되어 프로펠러(16)의 회전에 의한 유체의 압력에 교란이 발생되도록 프로펠러(16)와 근접하는 선미 선저부(14)의 후단부측으로 형성될 수 있다.

여기서 분출구(24)의 직경은 강력한 분출을 위하여 직경이 다소 작을 수 있으며, 더욱이 분출구(24)에는 고속 분출을 위하여 인젝터(30)가 더 포함될 수 있다.

인젝터(30)는 고속 분출 또는 주기적인 분출 목적으로 육면체 또는 입체적인 공간을 형성할 수 있으며, 입체적인 공간에 조절용 노즐(32)을 한 개 이상 포함할 수 있다.

한편, 선미 선저부(14)에는 유체유입관(20)의 삽입 설치 대신에 유입구와 분출구가 형성되는 통로 공간으로 형성될 수도 있다.

이와 같은 구조로 이루어진 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치의 작용은 다음과 같이 이루어진다.

프로펠러(16)의 회전에 의한 유체의 압력이 직접 선박(1)에 충격이 가해지고, 이러한 힘에 의하여 프로펠러(16)의 상부에 위치한 선미측 거주구에 진동을 유발할 수 있다.

따라서 본 발명에서는 유체유입관(20)으로 유입된 유체가 프로펠러(16)의 상부측에서 분출되어 프로펠러(16)의 회전에 의한 유체의 압력과 분출 유체 사이에서 교란이 발생되고, 이 교란을 통하여 감소된 압력은 선박(1)에 가해지는 충격이 줄어들 수 있다.

즉, 프로펠러(16)의 추진력에 의하여 선박(1)이 진행되고, 선박(1)의 진행에 따라 유체(바닷물)가 유입구(22)를 통해 연속하여 유입되고, 유입된 유체는 유체유입관(20)을 따라 이동하다가 분출구(24)를 통해 유체를 분출하게 된다.

이때, 분출된 유체는 프로펠러(16)에 직접 영향을 미치지 않으면서도 프로펠러(16)에서 발생되는 큰 압력의 유체와 충돌에 의한 교란을 발생시키고, 이에 압력이 최소화된 유체만이 선박(1)에 전달될 수 있다.

여기서 선박(1)에 가해지는 충격은 미미하여 거주구 등에 전달되는 진동은 현저히 감소될 수 있다.

더 나아가 분출구(24)에 인젝터(30)가 설치된 경우에는, 육면체 또는 입체적인 공간의 인젝터(30)와 노즐(32)로 하여 유체가 고속 분출 또는 주기적으로 분출되어 교란 효과를 높일 수 있다.

이와 같이 상술한 바에 따르면, 프로펠러(16)의 회전에 의한 유체의 압력이 선미 선저부(14)에 삽입된 유체유입관(20)으로부터 분출되는 유체에 의하여 교란되도록 함으로써, 선박(1)에 가해지는 충격이 현저히 감소되어 선박 진동을 감소시킬 수 있다.

이상 본 발명에 따른 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치의 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당 업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 용이하게 변경할 수 있으며, 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당 업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

도 1은 종래 기술에 따른 선박의 선미부를 보여주는 측면도이고,

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치의 측단면도이고,

도 3은 도 2의 B-B선의 평단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 선박 10 : 선미데크

12 : 선미 후판 14 : 선미 선저부

16 : 프로펠러 18 : 돌출부

19 : 러더 20 : 유체유입관

22 : 유입구 24 : 분출구

30 : 인젝터(injector)

Claims (4)

1. 선박의 선미 선저부에 해수유입관이 설치되며,

   상기 해수유입관에는 상기 선박의 진행에 따라 해수의 유입이 이루어질 수 있도록 상기 선미 선저부에 바닥면을 향하여 유입구가 형성되고,

   상기 유입구로부터 유입된 해수가 상기 해수유입관을 통해 프로펠러의 상부측으로 분출되어 상기 프로펠러의 회전에 의한 해수의 압력에 교란이 발생되도록 상기 프로펠러의 상부측을 향하는 분출구가 형성되는

   프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 해수유입관은 상기 선미 선저부에 하나 이상 설치되는 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 해수유입관의 분출구에는 고속 분출을 위하여 인젝터가 더 포함되는 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 해수유입관의 분출구에는 고속 분출 또는 주기적인 분출 목적으로 상기인젝터의 구성을 육면체 또는 입체적인 공간을 형성하고, 입체적인 공간에 조절용 노즐을 한 개 이상 포함하는 프로펠러에 의해 발생되는 진동 기진력 감소장치.

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