KR101236748B1 - 프로펠러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 프로펠러가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러는 회전축의 외주면을 따라 등 간격으로 배치되고 양력면을 갖는 복수의 날개가 마련된 프로펠러에 있어서, 상기 회전축의 축 회전시 날개에 직접적으로 닿는 와류를 배제시키기 위한 와류방지수단이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

프로펠러{Propeller}

본 발명은 프로펠러에 관한 것이다.

일반적으로 선박에 작용하는 항력을 선박의 저항이라 하며 이 저항을 극복하여 일정한 속도로 운항할 수 있도록 제공되는 전진력을 선박의 추진력이라한다.

그리고, 프로펠러의 추진력은 양력에서 오는 것이므로 프로펠러의 면적에 비례하여 원하는 추력을 맞출 수있다.

일례로 종래 기술의 선박용 프로펠러를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 종래 기술의 선박용 프로펠러를 나타낸 개략도이다.

도 1을 참조하면, 종래 기술의 선박용 프로펠러는 날개(1)를 경계로 하여 선박쪽을 석션부(suction part)(2)라 하고, 그 반대쪽을 압력부(pressure part)(3)로 정할 때, 석션부(2)에서 생긴 빠른 유동으로 인하여 상대적으로 느린 유동을 갖는 압력부(3)가 석션부(2)를 향해 추력(양력)을 발생시켜 결과적으로 선박 전체를 밀어내어 전진하게 된다.

이러한 원리를 간단히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 일반적인 날개의 양력 발생 상황을 나타낸 개략도이다.

도 2를 참조하면, 유체가 날개(4)를 기준으로 그상면(양력면)(5)을 경유하여 그 날개(4) 후단부에 도달하는 속도와 유체가 날개(4)의 저면(6)을 경유하여 그 날개(4) 후단부에 도달하는 속도는 유체 역학적으로 동일하게 된다.

이러한 원리에 의해 날개(4)에 양력이 발생하여 비행체가 공중으로 떠오르게 되는 것이다.

한편, 날개(4)의 양력면(5)을 경유하는 유체는 이 날개(4)의 양력면을 따라 와류(vortex)가 발생하게 된다.

그러나, 종래 기술의 프로펠러는 양력 발생시 날개에 직접적으로 닿는 와류를 배제시키기 위한 수단이 마련되어 있지 않기 때문에, 와류 발생에 의해 주위 압력이 불안정하여 큰 양력 형성에 방해가 됨은 물론 이에 따라 날개의 크기가 커질수록 같은 속도로 회전하는데 필요한 동력이 그 만큼 커지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명의 실시예들은 날개의 양력면 인접 상부에 와류발생을 방지하기 위한 와류방지수단인 보조날개를 마련함으로써, 양력 형성시 프로펠러에 직접적으로 닿는 와류가 배제되어 보다 안정적인 양력을 형성할 수 있게 됨은 물론 피치각을 현재 생산되어 나오는 프로펠러의 각보다 더욱 크게 잡아 1회전에 더 큰 추진력을 얻을 수 있게 되어 효율을 극대화시키고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 회전축의 외주면을 따라 등 간격으로 배치되고 양력면을 갖는 복수의 날개가 마련된 프로펠러에 있어서, 상기 회전축의 축 회전시 날개에 직접적으로 닿는 와류를 배제시키기 위한 와류방지수단이 더 구비된 것이 제공될 수 있다.

또한, 상기 와류방지수단은 날개의 양력면 상방에 배치되고 이 양력면과 동일한 형상의 보조양력면을 갖는 보조날개일 수 있다.

또한, 상기 보조날개는 날개의 회전축에 일체형으로 고정 설치될 수 있다.

또한, 상기 보조날개는 날개의 회전축에 착탈 가능하게 고정 설치될 수 있다.

또한, 상기 보조날개는 각각의 날개에 대응해서 날개와 동일 개수가 마련될 수 있다.

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본 발명의 실시예들은 날개의 양력면 인접 상부에 와류발생을 방지하기 위한 와류방지수단인 보조날개를 마련함으로써, 양력 형성시 프로펠러에 직접적으로 닿는 와류가 배제되어 보다 안정적인 양력을 형성할 수 있게 됨은 물론 피치각을 현재 생산되어 나오는 프로펠러의 각보다 더욱 크게 잡아 1회전에 더 큰 추진력을 얻을 수 있게 되어 효율을 극대화시킬 수 있다.

도 1은 종래 기술의 선박용 프로펠러를 나타낸 개략도이다.
도 2는 일반적인 날개의 양력 발생 상황을 나타낸 개략도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러를 나타낸 사시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러의 보조날개를 보충 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 도 6의 보조익을 도식화하여 나타낸 개략단면도이다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러는 회전축(10)의 외주면을 따라 등 간격으로 배치되고 양력면(21)을 갖는 복수의 날개(20)가 마련되되, 상기 회전축(10)의 축 회전시 날개(20)의 양력면에 직접적으로 닿는 와류를 배제시키기 위한 와류방지수단이 구비된 구성으로 되어 있다.

여기서, 상기 와류방지수단은 날개(20)의 양력면(21) 상방에 배치되고 이 양력면(21)과 동일한 형상의 보조양력면(31)을 갖는 보조날개(30)일 수 있다.

그리고, 상기 보조날개(30)는 날개(20)의 회전축(10)에 일체형으로 고정 설치되어 동일한 회전수로 축 회전되도록 하고, 프로펠러 회전시 진동이 발생되지 않도록 각각의 날개(20)에 대응해서 날개와 동일 개수가 마련될 수 있다.

여기서, 상기 보조날개(30)는 고정형으로 설치되는 이외에 착탈식으로도 설치가 가능할 것이다.

또한, 상기 보조날개(30)는 복수의 날개(20) 중에서 일부의 날개에 대해서만 선택적으로 마련될 수도 있다. 따라서 날개(20)의 수와 보조날개(30)의 수는 다를 수 있다.
한편, 이러한 보조날개(30)의 기능에 대해 첨부된 참고도면을 통해 살펴보면 다음과 같다.

삭제

도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러의 보조날개를보충 설명하기 위한 참고도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 새의 날개(40) 중 선단부 중앙부위에 보조익(41)이 구비되어 있으며, 이 보조익(41)은 날개(40)를 보조하는 것으로서, 유체속에서 발생되는 와류가 날개(40)에 닿거나 주위 압력을 불안정하게 하는 것을 막아주는 역할을 하여 더 큰 양력을 얻을 수 있도록 도와주는 기능을 한다.

이러한 내용을 도식화하면 다음과 같다.

도 7은 도 6의 보조익을 도식화하여 나타낸 개략단면도이다.

도 7을 참조하면, 날개(50)의 양력면(50a) 인접 상방에 보조날개(51)가 배치되어 양력면(50a)으로 유입되는 유체가 보조날개(51)에 의해 안정적으로흐르면서 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 내용을 응용하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로펠러는 날개(20)의 인접상부에 이 날개(20)와 동일한 형상의 보조날개(30)를 일체형으로 마련하여 날개(20)와 동일한 회전수로 축 회전되면서 날개(20)의 양력면(21)에 와류가 발생되는 것을 방지할 수 있도록 함으로써, 크기가 작은 날개를 갖고도 충분한 추력을 얻을 수 있도록 도모할 수 있을 것이다. 이상에서와 같이, 날개의 양력면 인접 상부에 와류발생을 방지하기 위한 와류방지수단인 보조날개를 마련함으로써, 양력 형성시 와류가 프로펠러로부터 이탈되어 보다 안정적인 양력을 형성할 수 있게 됨은 물론 이에 따라 날개의 면적과 필요 동력이 더 작더라도 더 큰 에너지가 소요되는 큰 날개를 가진 프로펠러의 출력을 얻을 수 있게 되어, 그 결과 자항효율을 극대화시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 상기 실시예를 기존의 공지기술과 단순히 주합 적용한 실시예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명을 단순 변형하여 이용할 수 있는 정도의 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고보아야 할 것이다.

1 : 날개 2 : 석션부
3 : 압력부 4 : 날개
5 : 양력면 6 : 저면
10 : 회전축 20 : 날개
21 : 양력면 30 : 보조날개
31 : 보조양력면 40 : 날개
41 : 보조익 50 : 날개
50a : 양력면 51 : 보조익

Claims (6)

1. 회전축(10)의 외주면을 따라 배치되고 양력면(21)을 갖는 복수의 날개(20)를 포함하는 프로펠러에 있어서,
   와류를 줄이기 위해 상기 날개(20)의 양력면(21) 상방에 배치되며 보조양력면(31)을 갖춘 보조날개(30)를 포함하는 프로펠러.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 보조날개(30)는 상기 날개(20)와 일체형으로 마련되는 프로펠러.
4. 제1항에 있어서,
   상기 보조날개(30)는 상기 날개(20)의 회전축(10)에 착탈 가능하게 설치되는 프로펠러.
5. 제1항, 제3항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 보조날개(30)는 상기 날개(20)와 동일한 수로 마련되는 프로펠러.
   
6. 삭제

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