KR101291179B1 - 러더 워터젯 장치를 구비한 선박 - Google Patents

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권창섭
김세은
서종수
이성욱
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삼성중공업 주식회사
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    • 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

Abstract

본 발명은 러더 워터젯 장치를 구비한 선박에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 러더 워터젯 장치를 구비한 선박은, 선체; 선체의 진행 방향을 제어하도록 선체에 회동 가능하게 결합되며, 내부의 적어도 일 영역에 배관이 형성되는 러더; 배관과 연통되도록 러더에 마련되어 외부로 워터젯(waterjet)을 분사하는 노즐부; 및 배관을 통해 노즐부에 물을 공급하는 물공급부를 포함한다.

Description

러더 워터젯 장치를 구비한 선박{SHIP HAVING RUDDER WATERJET DEVICE}
본 발명은, 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 러더의 양력을 향상시킬 수 있는 러더 워터젯 장치를 구비한 선박에 관한 것이다.
일반적으로 선박은, 추진력을 발생시키는 추진기와, 추진기로부터 발생된 추진력을 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 러더(rudder, 방향타)를 포함한다.
이러한 러더는 물의 흐름에 따른 받음각을 가질 때 여기에 작용하는 양력의 수직 성분을 회두력으로 이용하여 선박의 진행 방향을 조정하는 원리로 동작된다.
따라서 러더는 선체에 대해 회전 가능하게 설치되어 추진기의 프로펠러로부터 발생된 추진력의 작용방향을 변경하여 선박의 진행 방향을 조정하는 역할을 한다.
그리고 러더에 요구되는 성능 중에는, 큰 양력을 발생시킬 수 있을 것, 받음각을 크게 하더라도 실속(失速)이 잘 안될 것, 받음각을 크게 변화시키더라도 양력의 착력점 위치 변화가 작을 것 등이 중요한 것으로 알려져 있다.
최초 선박에 적용된 러더는 한 장의 판 형상으로 된 키판을 선미에 장착하는 간단한 구성의 단판형 러더였다. 그런데, 이러한 단판형 러더는 그 후면에서의 유체 박리로 인하여 방향 조정의 효과가 상실될 뿐만 아니라 실속각이 작고, 또한 저항이 매우 커지는 등의 여러 가지 문제점을 발생시켜 왔다.
이에, 이러한 문제점을 해결하여 러더의 성능을 최적화시키기 위한 다양한 형태의 러더가 지속적으로 개발되고 있다.
일례로, 단면 형상이 물고기 형상을 닮은 러더를 피쉬테일(fish-tail) 러더라고 하는데, 이러한 러더의 형상적 특징은 전단부에서 후단부로 갈수록 단면의 폭이 좁아지다가 꼬리부분에서 다시 두꺼워지는 것이다.
이러한 피쉬테일(fish-tail) 러더는 단면의 두께가 얇아지다가 두꺼워지는 부분에서 물의 흐름이 가속화되어 러더의 양력이 증가하는 효과가 있다.
그러나, 피쉬테일(fish-tail) 러더는 꼬리부분의 두께가 두꺼움으로 인해 선박이 운항 시 엔진의 추력을 감소시키는 저항으로 작용하게 되고, 저항이 증가하게 되면 동일한 속도를 내기 위해서는 엔진 출력이 더 필요하게 되는 문제점이 있다.
한국특허공개공보 제10-2009-0050918호 2009.05.20
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 피쉬테일 러더와 다른 단면 형상을 가지더라도 피쉬테일 러더와 같이 러더의 양력을 증가시킬 수 있어 피쉬테일 러더의 단면 형상에 기인한 저항 증가를 제거할 수 있으면서도 양력을 증가시킬 수 있는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들의 일 측면에 따르면, 선체; 상기 선체의 진행 방향을 제어하도록 상기 선체에 회동 가능하게 결합되며, 내부의 적어도 일 영역에 배관이 형성되는 러더; 상기 배관과 연통되도록 상기 러더에 마련되어 외부로 워터젯(waterjet)을 분사하는 노즐부; 및 상기 배관을 통해 상기 노즐부에 물을 공급하는 물공급부를 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박이 제공된다.
상기 노즐부는, 상기 러더의 표면과 나란한 방향으로 상기 워터젯을 분사하는 접면노즐부를 포함할 수 있다.
상기 접면노즐부는, 상기 러더의 일측면에 형성되는 제1 접면노즐부; 및 상기 러더의 타측면에 형성되는 제2 접면노즐부를 포함할 수 있다.
상기 노즐부는, 상기 러더의 표면과 교차하는 방향으로 상기 워터젯을 분사하는 교차노즐부를 포함할 수 있다.
상기 교차노즐부는, 상기 러더의 일측면에 형성되는 제1 교차노즐부; 및 상기 러더의 타측면에 형성되는 제2 교차노즐부를 포함할 수 있다.
상기 노즐부는, 상기 러더의 표면과 교차하는 방향으로 상기 워터젯을 분사하는 교차노즐부를 더 포함할 수 있다.
상기 접면노즐부는, 상기 러더의 전단부 일측면에 형성되는 제1 접면노즐부; 및 상기 러더의 전단부 타측면에 형성되는 제2 접면노즐부를 포함하며, 상기 교차노즐부는, 상기 제1 접면노즐부가 형성되는 상기 러더의 일측면으로서 상기 러더의 후단부 일측면에 형성되는 제1 교차노즐부; 및 상기 제2 접면노즐부가 형성되는 상기 러더의 타측면으로서 상기 러더의 후단부 타측면에 형성되는 제2 교차노즐부를 포함할 수 있다.
상기 배관은, 상기 제1 접면노즐부와 상기 제2 교차노즐부가 연결되는 제1 배관; 및 상기 제2 접면노즐부와 상기 제1 교차노즐부가 연결되는 제2 배관을 포함할 수 있다.
상기 물공급부에서 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관 중 어느 하나로 선택적으로 물을 공급하도록 상기 물공급부를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 노즐부는 상기 워터젯의 형상이 워터커튼 형상이 되도록 상기 러더의 상단부에서 하단부까지 설치될 수 있다.
상기 러더는, 러더본체; 및 상기 러더본체가 결합되는 러더스톡을 포함하며, 상기 러더본체의 후단부 단면은 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 가질 수 있다.
상기 물공급부는 상기 선체의 내부에 마련되며, 상기 배관은 상기 러더스톡 내부를 통과하도록 마련될 수 있다.
상기 물공급부는 상기 러더본체에 마련되며, 상기 물공급부는 상기 러더본체의 외측면에 형성된 홀을 통해 해수를 공급받을 수 있다.
상기 물공급부는, 물에 압력을 가하여 상기 노즐부로 공급하는 펌프를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 상황에 따라 러더에서 적절히 워터젯을 분사할 수 있도록 구성함으로써 피쉬테일 러더와 다른 단면 형상을 가지더라도 피쉬테일 러더와 같이 러더의 양력을 증가시킬 수 있어 피쉬테일 러더의 단면 형상에 기인한 저항 증가를 제거할 수 있으면서도 양력을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박을 나타낸 측면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도로서 워터젯이 분사되지 않는 상태를 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 4는 도 1의 선박에서 러더가 회동할 때의 노즐부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박의 러더 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박의 러더 단면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박을 나타낸 측면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도로서 워터젯이 분사되지 않는 상태를 도시한 도면이며, 도 3 내지 도 4는 도 1의 선박에서 러더가 회동할 때의 노즐부의 작동 상태를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예에 따른 선박(1)에서 러더(200)는, 종래 피쉬테일(fish-tail) 러더와 같이 러더(200)의 후단부에서 러더(200) 단면의 증가가 없는 단면을 가지기 때문에 종래의 피쉬테일 러더의 후단부 즉 꼬리 부분에서 발생할 수 있는 저항 증가에 따른 추력 감소가 없는 구조를 갖는다.
그리고 본 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박(1)은, 러더(200)에 적절하게 배치되는 노즐부(300)를 통하여 워터젯(waterjet)을 효율적으로 분사함으로써 피쉬테일(fish-tail) 러더와 같이 물의 흐름을 가속화시키거나 압력을 증가시켜 러더(200)의 양력을 증가시킬 수 있으며, 이에 의하여 결과적으로 러더(200)의 타력(즉, 조정성능)을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 선박(1)은, 선체(100)와, 선체(100)의 진행 방향을 제어하도록 선체(100)에 회동 가능하게 결합되되 내부의 적어도 일 영역에 배관(400)이 형성되는 러더(200, rudder)와, 배관(400)과 연통되도록 러더(200)에 마련되어 외부로 워터젯(waterjet)을 분사하는 노즐부(300)와, 배관(400)을 통해 노즐부(300)에 물을 공급하는 물공급부(500)를 포함한다.
러더(200)는 선체(100)의 선미부에 배치될 수 있다. 러더(200))는 선체(100)의 진행 방향을 제어하기 위한 것으로, 추진기인 프로펠러(10)의 후류에 대해 받음각을 가질 때 러더(200)의 러더본체(210)에 작용하는 양력의 수직성분을 회두력으로 이용하여 선박(1)의 진행방향을 조정한다.
본 실시예에 따른 러더(200)는, 도 1 및 도 2에 자세히 도시된 바와 같이 전가동타 타입(full-spade rudder type)으로서 익형 단면을 갖는다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며, 러더(200)는 예를 들어 혼타 타입(horn type rudder)과 같은 다양한 형식의 러더가 적용될 수 있다.
이러한 러더(200)는, 러더본체(210)와, 러더본체(210)가 결합되는 러더스톡(220, rudder stock)을 포함한다. 러더스톡(220)은 선체(100)에 회전가능하게 결합되고 러더스톡(220)에 러더본체(210)가 결합된다.
본 실시 예에서 러더본체(210)는, 도 2 내지 도 4에 자세히 도시된 바와 같이, 종래의 피쉬테일(fish-tail) 러더와 달리 전방에서 볼 때 러더본체(210)의 후단부 단면이 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는다. 이에 의하여 종래의 피쉬테일 러더의 후단부 즉 꼬리 부분에서 발생할 수 있는 저항 증가에 따른 추력 감소가 없는 장점을 갖는다.
한편 노즐부(300, 도 1 참조)는, 워터젯(즉, 제트 유동)을 분사하는 부분으로서, 도 1에 자세히 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 노즐이 일렬로 러더(200)의 러더본체(210) 양측면에 각각 형성될 수 있다. 그러나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지 않으며 다수의 노즐이 다수의 열로 러더(200)의 러더본체(210) 양측면에 각각 형성될 수도 있다.
그리고 본 실시예에서는 노즐부(300)에서 분사되는 워터젯의 형상이 워터커튼(water curtain) 형상이 되도록, 노즐부(300)는 러더(200)의 러더본체(210) 상단부에서 하단부까지 설치되며, 이와 같은 노즐부(300)에서 워터커튼과 같은 유체막이 분사될 수 있다. 즉, 노즐부(300)는 러더(200)의 러더본체(210) 상단부에서 하단부까지 긴 형태로 하나 또는 다수개로 설치될 수도 있다.
이러한 노즐부(300)는, 본 실시 예에서, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 러더(200)의 러더본체(210) 표면과 나란한 방향으로 워터젯을 분사하는 접면노즐부(310)와, 러더(200)의 러더본체(210) 표면과 교차하는 방향으로 워터젯을 분사하는 교차노즐부(330)를 포함한다.
접면노즐부(310)는, 러더(200)의 러더본체(210) 전단부 일측면에 형성되는 제1 접면노즐부(311)와, 러더(200)의 러더본체(210) 전단부 타측면에 형성되는 제2 접면노즐부(312)를 포함한다. 접면노즐부(310)는, 도 3 및 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 러더(200)의 러더본체(210) 표면을 따라 워터젯을 분사할 수 있도록 러더(200)에 마련되는 노즐부로서, 물이 입사되는 면의 반대편에서 러더(200)의 러더본체(210) 표면을 따라 워터젯을 분사하여 물이 러더(200) 러더본체(210) 표면을 따라서 잘 흐를 수 있도록 하기 위해서 마련된 것이다. 즉 접면노즐부(310)에서 러더(200)의 표면을 따라 워터젯이 분사되면 물의 흐름을 가속화시켜서 압력을 저하시키고 이에 따라 양력을 향상시킬 수 있게 된다.
그리고 교차노즐부(330)는, 제1 접면노즐부(311)가 형성되는 러더(200)의 러더본체(210) 일측면으로서 러더(200)의 러더본체(210) 후단부 일측면에 형성되는 제1 교차노즐부(331)와, 제2 접면노즐부(312)가 형성되는 러더(200)의 러더본체(210) 타측면으로서 러더(200)의 러더본체(210) 후단부 타측면에 형성되는 제2 교차노즐부(332)를 포함한다. 교차노즐부(330)는, 도 3 및 도 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 러더(200)의 러더본체(210) 표면에 교차하는 방향으로 워터젯을 분사할 수 있도록 러더(200)에 마련되는 노즐부(300)로서, 물이 유입되는 면의 후단부에서 러더(200) 러더본체(210) 표면에 수직방향으로 워터젯을 분사함으로써 물의 흐름을 방해하도록 하기 위해서 마련된 것이다. 즉 교차노즐부(330)에서 러더(200)의 표면에 교차하는 방향으로 워터젯이 분사되면 물의 흐름이 방해되어 유속을 느리게 하고 이에 따라 압력이 증가되어 양력을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 접면노즐부(310)와 교차노즐부(330)에 물을 공급하기 위한 배관(400)이 러더본체(210)에 마련된다.
이러한 배관(400)은 노즐부(300)와 물공급부(500) 간을 상호 연결하는 것으로서, 본 실시 예에서, 제1 접면노즐부(311)와 제2 교차노즐부(332)가 연결되는 제1 배관(410)과, 제2 접면노즐부(312)와 제1 교차노즐부(331)가 연결되는 제2 배관(420)을 포함한다.
이러한 구성으로 본 실시 예에서는 제1 배관(410)에 물을 공급하게 되면 제1 접면노즐부(311)와 제2 교차노즐부(332)를 통하여 워터젯이 같이 분사되고, 제2 배관(420)에 물을 공급하게 되면 제2 접면노즐부(312)와 제1 교차노즐부(331)를 통하여 워터젯이 같이 분사된다. 제1 배관(410)으로 물을 공급할지 제2 배관(420)으로 물을 공급할지는 러더(200)의 회동방향에 따라 결정된다.
물공급부(500)는 노즐부(300)에 물을 고압으로 공급한다. 본 실시예의 경우, 물공급부(500)는, 도 1에 자세히 도시된 바와 같이, 선체(100) 내에 설치될 수 있다. 이 경우, 배관(400)은 러더스톡(220)의 외부를 지나 러더본체(210)에 마련될 수도 있으며 러더스톡(220)의 내부를 지나 러더본체(210)에 마련될 수도 있다. 만약 본 실시 예에서와 같이 배관(400)이 러더스톡(220)의 내부를 지나 러더본체(210)에 마련되는 경우, 러더스톡(220)의 내부에는 별도의 관통홀(미도시)이 형성되어 관통홀(미도시) 내부에 배관(400)이 삽입될 수 있다.
본 실시 예와 달이 물공급부(500)는, 러더(200) 내에 배치될 수도 있다. 물공급부(500)가 러더(200) 내에 배치될 경우, 물공급부(500)는 러더스톡(220) 내부에 삽입된 배관(400)을 통해 선체(100) 등 외부로부터 물을 공급받을 수 있다. 또한, 비록 도시되지는 않았으나, 러더(200)의 외측면에 별도로 홀(미도시)이 형성되고, 홀(미도시)을 통해 유입된 해수가 물공급부(500)로 공급될 수도 있다.
본 실시 예에서 선체(100)에 마련되는 물공급부(500)는 펌프를 포함한다. 펌프는 노즐부(300)에서 워터젯이 분사될 수 있도록 물에 압력을 가하여 노즐부(300)로 공급하는 역할을 한다. 이 경우, 물공급부(500)는 압축된 물을 노즐부(300)로 선택적으로 공급하는 제어밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 러더 워터젯 장치를 구비한 선박(1)은, 제어부(600)를 더 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이 러더(200)의 회동방향에 따라 제1 배관(410)과 제2 배관(420) 중 어느 하나의 배관(400)으로 물을 공급하게 되는데, 제어부(600)는 물공급부(500)에서 제1 배관(410) 및 제2 배관(420) 중 어느 하나로 선택적으로 물을 공급하도록 물공급부(500)를 제어한다. 또한 제어부(600)는 사용자의 조작에 따른 전기적 신호를 전달받아 펌프에 동작 신호를 인가함으로써 노즐부(300)로 공급되는 물의 양, 분사 방향 및 압력 중 어느 하나 이상을 제어할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박의 작용에 대하여 도 2 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
선박(1)이 고속으로 운항할 때에는 노즐부(300)로 제트 유동의 분사가 멈출 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시 예의 러더(200)의 후단부는 종래의 피쉬테일 러더(200)에서 볼 수 있는 러더(200) 단면의 증가가 없음으로 저항 증가에 따른 추력 감소가 발생하지 않는다.
도 3에 도시된 바와 같은 경우에는 물이 입사되는 면의 반대면에 제1 접면노즐부(311)가 위치하게 된다. 따라서 이때 제어부(600)는 물공급부(500)가 제1 배관(410)으로 물을 공급하도록 물공급부(500)를 제어하고 이에 의하여 제1 접면노즐부(311)와 제2 교차노즐부(332)로 워터젯이 분사된다.
물이 입사되는 면의 반대편에 있는 제1 접면노즐부(311)가 러더본체(210)의 표면을 따라 워터젯을 분사하게 되면 러더본체(210) 주위의 물이 러더본체(210) 표면을 잘 따라서 흐를 수 있게 되어 러더(200) 표면의 유속이 빨라지게 되어 압력이 낮아지며, 결과적으로 양력이 향상될 수 있다. 이와 동시에 제1 접면노즐부(311)와 제1 배관(410)으로 연결되어 있고 물이 유입되는 면의 후단부에 위치하는 제2 교차노즐부(332)에서도 러더(200) 표면에 수직 방향으로 워터젯이 분사되는데, 이러한 워터젯에 의하여 러더본체(210) 주위의 물의 흐름이 방해되어 유속이 느려지고 이에 의하여 압력이 증가되어 마찬가지로 양력이 향상될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같은 경우에는 물이 입사되는 면의 반대면에 제2 접면노즐부(312)가 위치하게 된다. 이때 제어부(600)는 물공급부(500)가 제2 배관(420)으로 물을 공급하도록 물공급부(500)를 제어하고 이에 의하여 제2 접면노즐부(312)와 제1 교차노즐부(331)로 워터젯이 분사된다.
제2 배관(420)을 통해 연결된 제2 접면노즐부(312)와 제1 교차노즐부(331)로 워터젯이 분사되면, 물이 입사되는 면의 반대편에 있는 제2 접면노즐부(312)는 러더본체(210)의 표면을 따라 워터젯을 분사하게 되는데 이러한 워터젯에 의하여 러더본체(210) 주위의 물이 러더본체(210) 표면을 잘 따라서 흐를 수 있도록 하여 러더(200) 표면의 유속이 빨라져 압력이 낮아지고, 결과적으로 양력이 향상될 수 있으며, 이와 동시에 물이 유입되는 면의 후단부에 위치하는 제1 교차노즐부(331)에서는 러더(200) 표면에 수직 방향으로 워터젯을 분사하게 되고 이러한 워터젯에 의하여 러더본체(210) 주위의 물의 흐름이 방해되어 유속이 느려져 압력이 증가되어 마찬가지로 양력이 향상될 수 있다.
이와 같이 종래의 피쉬테일(fish-tail) 러더(200)와 달리 전방에서 볼 때 러더본체(210)의 후단부 단면이 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는 러더(200)를 구비하더라도, 접면노즐부(310)와 교차노즐부(330)를 통하여 워터젯을 적절히 분사함으로써 종래의 피쉬테일 러더의 후단부 즉 꼬리 부분에서 발생할 수 있는 저항 증가에 따른 추력 감소가 없으면서도, 러더(200)의 타력(즉, 조정성능)을 향상시킬 수 있다.
전술한 제1 실시예에서는 제1 배관(410)과 제2 배관(420)만이 도시된 것에 대하여 상술하였으나, 제1 배관(410)과 제2 배관(420) 외에 다수의 배관이 더 마련될 수도 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박의 러더 단면도이다.
본 실시예는 전술한 제1 실시예와 비교할 때에 일부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박에서, 노즐부는 러더본체(210a)의 양측면에 각각 마련되는 한 쌍의 접면노즐부(311a, 312a)를 포함하며, 제1 배관(410a)은 제1 접면노즐부(311a)에, 제2 배관(420a)은 제2 접면노즐부(312a)에 연결된다. 이러한 구성으로 러더본체(210a)의 회동방향에 따라 러더본체(210a)의 양측면에 마련된 접면노즐부(311a, 312a) 중 어느 하나의 접면노즐부(311a, 312a)에서 러더본체(210a)의 표면을 따라 워터젯을 분사하게 되는데 이러한 워터젯에 의하여 러더본체(210a) 주위의 물이 러더본체(210a) 표면을 잘 따라서 흐를 수 있도록 하여 러더 표면의 유속이 빨라져 압력이 낮아지고, 양력이 향상될 수 있다.
전술한 제2 실시예에서는 한 쌍의 접면노즐부(311a, 312a)가 러더본체(210a)의 전단부에 마련된 것에 대하여 상술하였으나, 필요에 따라 그 위치는 변경될 수 있을 것이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박의 러더 단면도이다.
본 실시예는 전술한 제1 실시예와 비교할 때에 일부의 구성에 있어서 차이가 있을 뿐, 다른 구성에 있어서는 제1 실시예의 구성과 동일하므로, 이하에서는 본 실시예의 차이점이 있는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 러더 워터젯 장치가 구비된 선박에서, 노즐부는 러더본체(210b)의 양측면에 각각 마련되는 한 쌍의 교차노즐부(331b, 332b)를 포함하며, 제1 배관(410b)은 제1 교차노즐부(331b)에, 제2 배관(420b)은 제2 교차노즐부(332b)에 연결된다. 이러한 구성으로 러더본체(210a)의 회동방향에 따라 러더본체(210a)의 양측면에 마련된 교차노즐부(331b, 332b) 중 어느 하나의 교차노즐부(331b, 332b)에서 러더본체(210b)의 표면에 교차하는 방향으로 워터젯을 분사하게 되는데 이러한 워터젯에 의하여 러더본체(210b) 주위의 물의 흐름이 방해되어 유속이 느려지고 압력이 증가되어, 양력이 향상될 수 있다.
전술한 제3 실시예에서는 한 쌍의 교차노즐부(331b, 332b)가 러더본체(210b)의 후단부에 마련된 것에 대하여 상술하였으나, 필요에 따라 그 위치는 변경될 수 있을 것이다.
전술한 실시 예들에서는 러더의 양측면에 노즐부가 마련된 것에 대하여 상술하였으나, 러더의 일측면에만 마련하여 운영할 필요가 있는 경우에는 러더의 일측면에만 마련될 수도 있을 것이다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1 : 선박 10 : 프로펠러
100 : 선체 200 : 러더
210 : 러더본체 220 : 러더스톡
300 : 노즐부 310 : 접면노즐부
311 : 제1 접면노즐부 312 : 제2 접면노즐부
330 : 교차노즐부 331 : 제1 교차노즐부
332 : 제2 교차노즐부 400 : 배관
410 : 제1 배관 420 : 제2 배관
500 : 물공급부 600 : 제어부

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 선체;
    상기 선체의 진행 방향을 제어하도록 상기 선체에 회동 가능하게 결합되며, 내부에 배관이 형성되는 러더;
    상기 배관과 연통되도록 상기 러더에 마련되어 외부로 워터젯(waterjet)을 분사하는 노즐부; 및
    상기 배관을 통해 상기 노즐부에 물을 공급하는 물공급부를 포함하며,
    상기 노즐부는,
    상기 러더의 표면과 나란한 방향으로 상기 워터젯을 분사하는 접면노즐부를 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접면노즐부는,
    상기 러더의 일측면에 형성되는 제1 접면노즐부; 및
    상기 러더의 타측면에 형성되는 제2 접면노즐부를 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  4. 선체;
    상기 선체의 진행 방향을 제어하도록 상기 선체에 회동 가능하게 결합되며, 내부에 배관이 형성되는 러더;
    상기 배관과 연통되도록 상기 러더에 마련되어 외부로 워터젯(waterjet)을 분사하는 노즐부; 및
    상기 배관을 통해 상기 노즐부에 물을 공급하는 물공급부를 포함하며,
    상기 노즐부는,
    상기 러더의 표면과 교차하는 방향으로 상기 워터젯을 분사하는 교차노즐부를 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 교차노즐부는,
    상기 러더의 일측면에 형성되는 제1 교차노즐부; 및
    상기 러더의 타측면에 형성되는 제2 교차노즐부를 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 노즐부는,
    상기 러더의 표면과 교차하는 방향으로 상기 워터젯을 분사하는 교차노즐부를 더 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접면노즐부는,
    상기 러더의 전단부 일측면에 형성되는 제1 접면노즐부; 및
    상기 러더의 전단부 타측면에 형성되는 제2 접면노즐부를 포함하며,
    상기 교차노즐부는,
    상기 제1 접면노즐부가 형성되는 상기 러더의 일측면으로서 상기 러더의 후단부 일측면에 형성되는 제1 교차노즐부; 및
    상기 제2 접면노즐부가 형성되는 상기 러더의 타측면으로서 상기 러더의 후단부 타측면에 형성되는 제2 교차노즐부를 포함하는 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 배관은,
    상기 제1 접면노즐부와 상기 제2 교차노즐부가 연결되는 제1 배관; 및
    상기 제2 접면노즐부와 상기 제1 교차노즐부가 연결되는 제2 배관을 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 물공급부에서 상기 제1 배관 및 상기 제2 배관 중 어느 하나로 선택적으로 물을 공급하도록 상기 물공급부를 제어하는 제어부를 더 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  10. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 워터젯의 형상이 워터커튼 형상이 되도록 상기 러더의 상단부에서 하단부까지 설치되는 것을 특징으로 하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  11. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 러더는,
    러더본체; 및
    상기 러더본체가 결합되는 러더스톡을 포함하며,
    상기 러더본체의 후단부 단면은 후단으로 갈수록 폭이 좁아지는 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 물공급부는 상기 선체의 내부에 마련되며,
    상기 배관은 상기 러더스톡 내부를 통과하도록 마련되는 것을 특징으로 하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 물공급부는 상기 러더본체에 마련되며,
    상기 물공급부는 상기 러더본체의 외측면에 형성된 홀을 통해 해수를 공급받는 것을 특징으로 하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
  14. 제2항 또는 제4항에 있어서,
    상기 물공급부는, 물에 압력을 가하여 상기 노즐부로 공급하는 펌프를 포함하는, 러더 워터젯 장치를 구비한 선박.
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