KR101381441B1 - 선박용 추진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박용 추진 장치에 관한 것으로서, 선미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러; 상기 프로펠러의 전방에 설치되고 반원보다 상대적으로 작은 원호 형태를 가지며, 좌우의 크기가 상이한 덕트; 및 상기 선미로부터 상기 프로펠러 축 중심에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 전류핀을 포함하고, 상기 전류핀은, 상기 덕트의 일단을 연결하는 제1 지지핀과, 상기 덕트의 타단을 연결하는 제2 지지핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 추진 장치는, 반원보다 작은 크기를 갖는 덕트를 제작하고, 우현 덕트의 크기를 좌현 덕트의 크기보다 작게 형성하며, 좌현 덕트의 하단에 덕트의 외면으로 돌출되는 지지핀을 구비하여, 프로펠러의 회전 반대 방향으로 유체에 힘을 가하여 프로펠러에 의한 추력 발생을 극대화할 수 있다.

Description

선박용 추진 장치{A propulsion apparatus for ship}

본 발명은 선박용 추진 장치에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박의 경우, 선체의 후미에 부착되어 있는 프로펠러가 회전할 때 발생하는 유체의 흐름을 이용하여 전진하는 방식을 사용한다.

이와 같이 프로펠러의 회전을 통해 일정 속도를 내기 위해서는 디젤 등의 오일을 사용하여 엔진을 구동하여야 하는데, 이 경우 많은 양의 오일이 소모되고 온실가스가 배출됨에 따라, 환경 파괴 등의 문제를 야기하게 된다.

따라서 최근에는 선박의 추진 시 소비되는 에너지를 절감하여 연료 사용량을 감축할 수 있는 다양한 노력들이 이루어지고 있다. 특히 IMO는 2010년에 선박 운항 시 온실가스 감축 방안에 대해 논의한 바 있으며, 연비규제에 대한 기준 및 방향을 확정하는 것과 관련한 논의를 진행 중에 있다.

이러한 움직임과 함께 국제 오일가격이 고공행진을 계속함에 따라, 해운선사들은 유류비에 대한 부담을 덜 수 있는 연료절감형 선박에 지대한 관심을 가지기 시작하였고, 연비는 선박 수주 경쟁력에 가장 중요한 요소 중에 하나가 되었다. 이와 같은 해운 선사들의 니즈와 국제기관의 규제에 의해, 조선사들은 연료 소비량을 줄이고 온실가스 배출을 줄일 수 있는 연료절감형 기술에 대해서 지속적인 연구 및 개발을 해오고 있다.

연료절감형 기술의 일례로, 선박의 후미, 프로펠러, 러더 등의 형상을 개량하거나 별도의 부가물을 부착함으로써 추진 효율을 높이는 동시에 연료를 절감하는 에너지 절감 부가 장치(ESD: Energy Saving Device)가 큰 관심을 받고 있으며, 이러한 에너지 절감 부가 장치는 상당수의 선박에 이미 적용되어 사용 중이다.

에너지 절감 부가 장치 중에서, 선체에 덕트를 결합하고 덕트의 내부에 전류핀을 구비하여, 프로펠러에 유입되는 유체의 흐름을 제어하는 장치가 다양한 선박에 널리 적용되고 있다. 그러나 종래 사용되고 있는 덕트 장치는, 원형 또는 반원형과 같은 대칭 형태를 갖기 때문에, 추진 효율에 도움이 되는 우현 상승 유류를 활용하지 못하여 충분한 추력을 얻을 수 없고, 또한 반원형의 덕트는 양단의 절곡 부분으로 인해 저항이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 종래의 덕트는, 선미에 결합할 시 안정성 확보를 위해 별도의 지지 구조물을 설치하여야 하기 때문에, 불가피하게 비용 및 공수가 소모된다는 문제점이 있다.
이와 같은 종래기술은 공고실용신안 제1992-0007216호(1992.10.08. 공개), 일본 공개특허공보 특개2003-011880호(2003.01.15. 공개), 등에 공개되어 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 좌현보다 우현의 크기가 작은 비대칭 덕트를 배치하고, 덕트의 좌측 하단에는 덕트의 외면으로 돌출되는 전류핀을 구비하여, 프로펠러 회전 방향으로 흐르는 유류를 억제하여 추진 효율을 향상시킬 수 있는 선박용 추진 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진 장치는, 선미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러; 상기 프로펠러의 전방에 설치되고 반원보다 상대적으로 작은 원호 형태를 가지며, 좌우의 크기가 상이한 덕트; 및 상기 선미로부터 상기 프로펠러 축 중심에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 전류핀을 포함하고, 상기 전류핀은, 상기 덕트의 일단을 연결하는 제1 지지핀과, 상기 덕트의 타단을 연결하는 제2 지지핀을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 선박용 추진 장치는, 반원보다 작은 크기를 갖는 덕트를 제작하고, 우현 덕트의 크기를 좌현 덕트의 크기보다 작게 형성하며, 좌현 덕트의 하단에 덕트의 외면으로 돌출되는 지지핀을 구비하여, 프로펠러의 회전 반대 방향으로 유체에 힘을 가하여 프로펠러에 의한 추력 발생을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 우측면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 좌측면도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 배면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 우측면도.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 배면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 평면도.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 우측면도.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 평면도.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 우측면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 좌측면도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 배면도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 추진 장치(1a)는, 프로펠러(10), 덕트(20a), 전류핀(30a), 연결부(40)를 포함한다.

프로펠러(10)는, 선미(2)에 결합되어 추진력을 발생시킨다. 본 실시예가 포함하고 있는 프로펠러(10)는 일반적으로 널리 사용되는 스크류 프로펠러(10)와 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

덕트(20a)는, 프로펠러(10)의 전방에 설치되며, 유체의 흐름을 변화시킨다. 원호 형태를 가질 수 있으며, 일부분이 선미(2)에 직접 결합될 수 있다. 이때 덕트(20a)의 축 중심은 프로펠러(10) 축 중심과 동일하거나 또는 일정 비율만큼 상향 편심될 수 있다.

덕트(20a)의 단면은, 내측으로는 볼록하고 외측으로는 평평한 형태일 수 있다. 이는 유체의 흐름이 덕트(20a)의 내측으로 유입될 때 유체를 가속시켜 추력을 발생시키기 위함이다.

덕트(20a)의 내측 단면을 살펴보면, 내측으로 돌출된 높이가 전후 방향을 따라 가변되며, 최대로 돌출된 부분은 선박의 전진 방향으로 일정 거리만큼 치우쳐 있을 수 있다. 즉 덕트(20a)의 내측 단면은 전후 대칭이 아닌 에어포일 형태일 수 있다.

덕트(20a)는, 반원 형태일 수 있다. 이 경우 덕트(20a)의 축 중심은 프로펠러(10) 축 중심과 일치할 수 있으며, 덕트(20a)는 프로펠러(10) 축 중심의 상방에 위치할 수 있다. 즉 프로펠러(10) 축 중심을 기준으로 하방에는 덕트(20a)가 배치되지 않을 수 있다.

전류핀(30a)은, 적어도 하나 이상으로 구성되며, 선미(2)로부터 프로펠러(10) 축 중심에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성된다. 이때 전류핀(30a)은, 덕트(20a)와 마찬가지로 에어포일 형태의 단면을 가질 수 있으며, 선체로부터 멀어질수록 전후 폭이 동일하거나 또는 가변하는 형태를 가질 수 있다.

전류핀(30a)은, 선미(2)로부터 수선면에 평행하게 좌현 또는 우현 방향으로 돌출 형성되는 한 쌍의 지지핀(31a)과, 선미(2)로부터 프로펠러(10) 축 중심의 상방으로 돌출 형성되는 덕트핀(32)을 포함할 수 있다.

지지핀(31a)은, 덕트(20a)가 반원 형태를 가질 경우, 덕트(20a)의 양단과 선체를 연결한다. 지지핀(31a)은 덕트(20a)의 축 중심과 프로펠러(10) 축 중심이 일치할 경우, 프로펠러(10) 축 중심으로부터 좌현 또는 우현으로 돌출되어 덕트(20a)의 양단에 연결될 수 있다.

이때 지지핀(31a)은, 좌현 방향으로 돌출 형성된 좌현 지지핀(311)과, 우현 방향으로 돌출 형성되며 좌현 지지핀(311)과 받음각이 서로 상이한 우현 지지핀(312)을 포함할 수 있다. 좌현과 우현의 지지핀(31a) 받음각을 상이하게 하는 것은, 선박의 전진 시 프로펠러(10)가 일 방향으로만 회전함에 따라 좌우 비대칭 후류가 발생하여 추진 효율을 저하 시키는데, 이를 바로잡아 추력을 향상시키기 위함이다. 다만 덕트(20a)의 축 중심이 프로펠러(10)의 축 중심과 일치하고 덕트(20a)가 반원 형태를 가짐에 따라, 좌현 지지핀(311)과 우현 지지핀(312)의 돌출 길이는 동일할 수 있다.

덕트핀(32)은, 일단이 프로펠러(10) 축 중심에 근접한 선미(2)에 연결되고, 타단이 덕트(20a)의 내면에 연결된다. 물론 이는 프로펠러(10) 축 중심이 덕트(20a)의 축 중심과 일치할 경우에 해당한다.

덕트핀(32)은 프로펠러(10) 축 중심의 상방으로 돌출되는데, 일례로 프로펠러(10) 축 중심으로부터 수선면에 수직한 방향으로 돌출되거나, 또는 좌현이나 우현으로 일정 각도 경사지게 돌출될 수 있다.

본 실시예는 덕트핀(32)의 개수를 제한하지 않으며, 일례로 수선면에 수직한 하나의 덕트핀(32)과, 좌현으로 경사진 덕트핀(32) 및 우현으로 경사진 덕트핀(32)을 포함할 수 있다. 물론 덕트핀(32)은 좌현과 우현에 설치된 개수가 상이한 비대칭 배치를 이룰 수도 있다.

덕트핀(32)의 단면은 덕트(20a) 및 지지핀(31a)과 유사하게 에어포일 형태일 수 있고, 덕트핀(32)의 전후 폭은 지지핀(31a)과 마찬가지로 선체로부터 멀어질수록 동일 또는 가변하는 값을 가질 수 있다.

연결부(40)는, 전류핀(30a)의 일단과 덕트(20a)의 양단을 연결하되, 선체에서 멀어질수록 상승하는 곡선 또는 직선 형태의 단면을 갖는다. 연결부(40)는 구체적으로 지지핀(31a)의 일단과 덕트(20a)의 양단을 연결하며, 다만 수선면에 경사진 형태를 가짐에 따라, 반원 덕트(20a)의 일단에 형성되는 절곡 부분의 내측 각도를 증가시켜서, 유체에 의해 저항이 발생하는 것을 절감시킬 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이 연결부(40)가 직선 형태의 단면을 가질 경우, 본 실시예는 덕트(20a), 연결부(40), 지지핀(31a)이 연결되는 과정에서 2회 절곡될 수 있다. 다만 절곡 각도는 덕트(20a)와 지지핀(31a)을 직접 연결할 경우(일례로 90도)보다 상대적으로 증가할 수 있다(일례로 120 내지 150도). 따라서 본 실시예는 연결부(40) 없이 지지핀(31a)과 덕트(20a)를 직접 연결할 경우에 비해, 유체가 부드럽게 덕트(20a)를 따라 흐를 수 있도록 함으로써, 절곡부로 인해 발생하는 와류 발생을 막아 추진 장치의 악성 캐비테이션을 사전에 막을 수 있고, 저항을 줄여 추진 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 도 4에 도시된 바와 같이 연결부(40)는 곡선 형태의 단면을 가질 수 있다. 이 경우 덕트(20a), 연결부(40), 지지핀(31a)은 절곡 부분 없이 부드럽게 연결될 수 있으며, 이미 설명한 바와 마찬가지로 덕트(20a)와 지지핀(31a)을 직접 연결하는 경우에 비해, 추력을 증대시킬 수 있다.

연결부(40)가 곡선 형태의 단면을 가질 경우, 연결부(40)의 단면은 선체에서 멀어질수록 상승 폭이 증가하는 곡선 형태일 수 있다. 이는 연결부(40)가 덕트(20a)와 지지핀(31a)을 연결할 시, 완만하게 휘어진 면으로 각 구성이 이어지도록 하여 저항의 발생을 방지하기 위함이다.

이와 같이 본 실시예는 반원 덕트(20a)의 일단과 지지핀(31a)을 연결부(40)로 연결하여 덕트(20a)의 일단에 절곡 부분이 형성되는 것을 방지하거나 또는 절곡 부분의 각도를 높여서, 절곡부로 인해 발생하는 와류 발생을 막아 추진 장치의 악성 캐비테이션을 사전에 막을 수 있고, 덕트(20a)를 따라 흐르는 유체에 의해 저항이 발생하는 것을 절감하여 추진력을 대폭 높일 수 있다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 우측면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 배면도이며, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 평면도이다.

도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치(1b)는, 프로펠러(10), 덕트(20b), 전류핀(30b)을 포함한다. 이때 프로펠러(10)는 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.

덕트(20b)는, 프로펠러(10)의 전방에 설치되고 반원보다 상대적으로 작은 원호 형태를 가지며, 좌우의 크기가 상이하다. 즉 도 7을 참조하면, 덕트(20b)는 사분원 크기를 갖는 좌현 덕트(21)와, 좌현 덕트(21)보다 상대적으로 작은 크기를 갖는 우현 덕트(22)를 포함할 수 있다.

이와 같이 덕트(20b)의 크기를 좌우 상이하게 제작하는 것은, 선박이 전진할 때 프로펠러(10)가 일정한 방향으로만 회전될 때 추진 효율에 도움이 되는 우현의 상승류를 막지 않아, 추진 효율 상승을 도모하기 위함이다.

구체적으로, 프로펠러(10)가 시계 방향으로 회전할 경우 유체는 프로펠러(10)의 회전 방향을 따라 흐르게 되며, 이 경우 좌현과 우현에는 각각 유체가 상승하는 흐름이 존재하는데, 본 실시예는 좌현 덕트(21)를 우현 덕트(22) 대비 상대적으로 크게 형성하고, 좌현에 구비되는 전류핀(30b)과 우현에 구비되는 전류핀(30b)의 각도를 비대칭적으로 배치함으로 인하여, 프로펠러(10) 회전 시 좌현에서 상승하는 유체의 흐름을 좌현의 전류핀(30b)이 저지하도록 하고, 우현의 전류핀(30b)은 상승하는 유체 흐름을 방해하지 않음으로써, 추진 효율의 손실을 방지할 수 있는 것이다.

덕트(20b)의 단면은 제1 실시예와 마찬가지로 에어포일 형태일 수 있고, 덕트(20b)는 상방으로 갈수록 전후 폭이 일정하거나 또는 증가하는 형태일 수 있다. 도면에는 전후 폭이 일정한 경우에 대해서만 도시하고 있으나, 본 실시예는 이에 한정하지 않고, 상방으로 갈수록 덕트(20b)의 후면이 선박의 후진 방향으로 경사지고 덕트(20b)의 전면은 수선면에 수직한 형태의 덕트(20b)를 포함하거나, 또는 상방으로 갈수록 덕트(20b)의 전면이 선박의 전진 방향으로 경사지고 덕트(20b)의 후면은 수선면에 수직한 형태의 덕트(20b)를 포함할 수 있다.

또한 본 실시예는, 덕트(20b)의 전면과 후면이 모두 수선면에 대하여 경사지게 형성되되 덕트(20b)의 전면과 후면이 각각 수선면과 이루는 각도는 상이한 형태의 덕트(20b)를 포함할 수도 있다. 즉 본 실시예는 덕트(20b)의 전후 폭과 관련하여 구현 가능한 모든 형태를 포함할 수 있다.

덕트(20b)는 프로펠러(10)의 직경보다 상대적으로 작은 곡률반경을 가질 수 있다. 구체적으로 덕트(20b)의 곡률반경은 프로펠러(10) 직경의 50 내지 80%일 수 있고, 바람직하게는 70%일 수 있다. 다만 이 경우 덕트(20b)는 곡률반경이 일정한 원호 형태일 수 있다.

덕트(20b)는 프로펠러(10) 축 중심과 일치하게 배치될 수 있으며, 이 경우 프로펠러(10) 축 중심을 기준으로 하방에는 덕트(20b)가 배치되지 않을 수 있다. 이와 같은 덕트(20b)의 배치는 제1 실시예와 유사할 수 있다.

전류핀(30b)은, 적어도 하나 이상으로 구성되며 선미(2)로부터 프로펠러(10) 축 중심에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성된다. 전류핀(30b)은 덕트(20b)와 유사하게 에어포일 형태의 단면을 가질 수 있으며, 선체로부터 멀어질수록 동일 또는 가변되는 전후 폭을 가질 수 있다.

전류핀(30b)은, 덕트(20b)의 일단을 연결하되 덕트(20b)의 외면으로 돌출 형성되는 제1 지지핀(313)과, 덕트(20b)의 타단을 연결하는 제2 지지핀(314)을 포함할 수 있다. 즉 제1 지지핀(313)과 제2 지지핀(314)은, 반원보다 상대적으로 작은 원호 형태를 가지는 덕트(20b)의 양단을 각각 선체에 연결할 수 있다.

이때 제1 지지핀(313)은, 사분원 크기를 갖는 좌현 덕트(21)의 일단을 연결하며, 제2 지지핀(314)은, 좌현 덕트(21)보다 작은 크기를 갖는 우현 덕트(22)의 일단을 연결할 수 있다. 즉 본 실시예에서, 좌현에는 덕트(20b)의 외면에 돌출되는 제1 지지핀(313)이 구비되고, 우현에는 덕트(20b)의 내면까지 연결되는 제2 지지핀(314)이 구비될 수 있다. 좌현에만 지지핀(31b)이 돌출되도록 한 것은, 앞서 덕트(20b)에서 설명한 바와 같이 프로펠러(10)의 회전 방향에 따라 좌현에서 상승하는 유체의 흐름을 저지하여, 추력 향상 효과를 얻기 위함이다.

좌현 덕트(21)가 사분원 크기를 가짐에 따라, 제1 지지핀(313)은 수선면과 수평으로 놓일 수 있다. 또한 덕트(20b)의 축 중심과 프로펠러(10) 축 중심이 일치할 경우, 제1 지지핀(313)은 프로펠러(10) 축 중심으로부터 좌현으로 수선면에 수평하게 돌출되도록 배치될 수 있다.

다만 우현 덕트(22)는 사분원보다 작은 크기를 가지기 때문에, 우현 덕트(22)의 일단과 선체를 연결하는 제2 지지핀(314)은, 선체에서 멀어질수록 상승하는 직선 또는 곡선 형태의 단면을 가질 수 있다. 따라서 제1 지지핀(313)과 제2 지지핀(314)은 경사져 있을 수 있으며, 이때 제1 지지핀(313)과 제2 지지핀(314)이 이루는 경사각은, 우현 덕트(22)를 부채꼴의 원호에 대응시킬 경우 90도에서 해당 부채꼴의 각도를 제한 각도와 동일할 수 있다.

제1 지지핀(313)은, 선미(2)로부터 돌출된 크기가 프로펠러(10)의 반경보다 상대적으로 클 수 있다. 즉 도 6에 도시된 바와 같이 프로펠러(10)의 회전면(11) 내측에 덕트(20b)와 제2 지지핀(314) 및 제1 지지핀(313)의 일부가 투영될 수 있고, 제1 지지핀(313)의 끝단은 프로펠러(10) 회전면(11)의 외측에 투영될 수 있다.

제1 지지핀(313)을 프로펠러(10) 회전면(11)의 외측에 배치하는 것은, 덕트(20b)의 외면으로부터 돌출 형성된 제1 지지핀(313)에 의해 유류에 에지 보텍스(edge vortex)가 형성되더라도, 에지 보텍스가 프로펠러(10)에 유입되는 것을 방지하기 위함이다. 즉 본 실시예에서 제1 지지핀(313)의 끝단을 따라 흐르는 유체에는 에지 보텍스가 발생할 가능성이 있으며, 이 경우 제1 지지핀(313)의 끝단은 프로펠러(10)의 외측에 놓이므로, 에지 보텍스는 프로펠러(10)의 외부를 따라 흘러서 추진 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.

제1 지지핀(313)은, 수선면에 평행하게 배치되며, 도 7에 도시된 바와 같이 선미(2)로부터 돌출된 길이가 선박의 전진 방향을 따라 상이한 형태일 수 있다. 일례로 제1 지지핀(313)은, 선미(2)로부터 먼 일단이 상방 또는 하방에서 바라볼 때 선미(2)로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선 형태를 가질 수 있다.

이를 통해 본 실시예는, 제1 지지핀(313)의 끝단에 에지 보텍스가 형성되는 것을 어느 정도 방지할 수 있고, 에지 보텍스가 발생하더라도 프로펠러(10)에 유입되지 않도록 하여 추진 성능을 높일 수 있다.

지지핀(30b)은, 일정한 피치각을 가져 수선면과 경사지게 배치됨으로써, 프로펠러(10)로 들어가는 유동을 제어하여, 전류의 방향을 바꾸어주는 역할을 할 수 있다. 이때 제1 지지핀(313)과 제2 지지핀(314)의 피치각은 서로 상이할 수 있다.

본 실시예는, 도 7에 도시된 바와 같이, 제 지지핀(313)이 덕트(20b)의 외면으로부터 돌출되지 않도록 할 수 있고, 지지핀(31b)과 덕트(20b)의 일단이 절곡 부분없이 부드럽게 연결되도록 할 수 있다. 이를 통해서 본 실시예는 덕트(20b)와 지지핀(31b)이 만나 꼭지점을 형성할 경우 와류가 생성되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 추진 장치(1b)는, 덕트핀(32)을 더 포함할 수 있다. 덕트핀(32)은 선미(2)로부터 프로펠러(10) 축 중심의 상방으로 돌출 형성된다. 덕트핀(32)은 제1 실시예에서 설명한 구성과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

제2 실시예에서 덕트(20b)와 지지핀(31b)의 연결 부분에는, 제1 실시예에서 설명한 연결부(40)가 구비될 수 있다. 다만 제1 지지핀(313)과 좌현 덕트(21)가 연결되는 부분의 경우 'ㅗ'모양을 이루므로, 본 실시예는 제2 지지핀(314)과 우현 덕트(22)가 연결되는 부분에만 제1 실시예의 연결부(40)를 사용할 수 있다.

이와 같이 본 실시예는 사분원 형태의 좌현 덕트(21)와, 좌현 덕트(21)보다 상대적으로 작은 우현 덕트(22)를 구비하되, 좌현 덕트(21)에는 덕트(20b)의 외측으로 제1 지지핀(313)을 돌출시켜서, 프로펠러(10)와 함께 회전하는 유체의 흐름을 저지함으로써 추력을 향상시킬 수 있다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 우측면도이고, 도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진 장치의 평면도이다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 추진 장치(1c)는, 프로펠러(10), 덕트(20c)를 포함한다. 이때 프로펠러(10)는 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

덕트(20c)는, 프로펠러(10)의 전방에 설치되고 원호 형태를 가진다. 제1 실시예에서 설명한 바와 같이 반원 형태일 수 있고, 제2 실시예에 설명한 바와 같이 반원보다 상대적으로 작은 비대칭 형태일 수도 있다.

덕트(20c)는, 상단의 전면에 선미(2)의 일부분이 삽입되도록 하는 결합홈(23)이 형성될 수 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 덕트(20c)는 하부가 선미(2) 보싱에 결합되고, 상부가 선미(2) 하부에 결합될 수 있다. 이 경우 선미(2) 하부는 덕트(20c)의 상단과 겹치게 되는데, 본 실시예는 덕트(20c) 상단에 선미(2)가 삽입될 수 있는 결합홈(23)을 형성함으로써, 덕트(20c)를 선미(2)에 용이하게 결합하도록 할 수 있다.

이때 결합홈(23)은, 상방 또는 하방에서 볼 때 'V'자 또는 'U'자 형태를 가질 수 있다. 물론 결합홈(23)의 형태는 본 실시예의 덕트(20c)가 설치되는 선박의 선미(2) 형태에 따라서 적절히 변경될 수 있다.

결합홈(23)은, 상방에서 하방으로 갈수록 함몰 깊이가 상대적으로 감소하는 형태일 수 있다. 이는 일반적으로 선미(2)의 하부가 선박의 전진 방향으로 움푹 들어간 형상을 갖기 때문이다. 물론 본 실시예가 결합홈(23)의 형태를 상기와 같이 한정하는 것은 아니며, 앞서 언급한 바와 같이 결합홈(23)의 형태는 선미(2)의 형태에 따라 자유롭게 변경 가능하다.

결합홈(23)의 내측에는, 덕트(20c)의 설치 시 선미(2)와의 충돌에 의한 파손을 방지하기 위한 완충부재(도시하지 않음)가 구비될 수 있다. 결합홈(23)에는 선미(2)가 삽입되어 결합홈(23)과 선미(2)가 용접 등에 의해 연결되어야 하는데, 덕트(20c)를 설치할 때 결합홈(23)이 선미(2)와 충돌하여 결합홈(23)의 형태가 변형된다면, 결합홈(23)에 의해서 덕트(20c)의 설치가 오히려 방해받을 수 있다.

따라서 본 실시예는 결합홈(23)의 내측에 완충부재를 구비하고, 작업자가 덕트(20c)를 설치 위치에 배치할 시 결합홈(23)이 선미(2)에 원활하게 맞물리도록 하며, 결합홈(23) 및 덕트(20c)의 상단이 예상치 못한 충돌에 의해 파손되는 것을 방지할 수 있다.

본 실시예는, 선미(2)로부터 프로펠러(10) 축 중심에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 전류핀(도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 이때 전류핀은 선미(2)와 덕트(20c) 사이에 배치될 수 있으며, 제1 실시예 또는 제2 실시예에서 설명한 구성과 동일하므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다.

이와 같이 본 실시예는 덕트(20c)의 상단에 결합홈(23)을 구비함으로써, 하부가 선미(2) 보싱에 결합되고 상부가 선미(2)의 하부에 결합되는 덕트(20c)를 설치할 때, 결합홈(23)을 이용하여 덕트(20c)의 설치 위치를 용이하게 맞춘 후 덕트(20c)와 선체를 용접 등의 방법으로 연결할 수 있도록 하여, 작업 공수 및 비용을 대폭 절감할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1a,1b,1c: 선박용 추진 장치 2: 선미
10: 프로펠러 11: 프로펠러 회전면
20a,20b,20c: 덕트 21: 좌현 덕트
22: 우현 덕트 23: 결합홈
30a,30b: 전류핀 31a,31b: 지지핀
311: 좌현 지지핀 312: 우현 지지핀
313: 제1 지지핀 314: 제2 지지핀
32: 덕트핀 40: 연결부

Claims (11)

1. 선미에 결합되어 추진력을 발생시키는 프로펠러;
   상기 프로펠러의 전방에 설치되고 반원보다 상대적으로 작은 원호 형태를 가지며, 좌현보다 우현의 크기가 작은 비대칭 덕트; 및
   상기 선미로부터 상기 프로펠러 축 중심에서 멀어지는 방향으로 돌출 형성되는 적어도 하나 이상의 전류핀을 포함하고,
   상기 전류핀은, 상기 덕트의 일단을 연결하는 제1 지지핀과, 상기 덕트의 타단을 연결하는 제2 지지핀을 포함하되,
   상기 제1 지지핀은,
   상기 덕트의 외면으로 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서, 상기 덕트는,
   사분원 크기를 갖는 좌현 덕트와, 상기 좌현 덕트보다 상대적으로 작은 크기를 갖는 우현 덕트를 포함하고,
   상기 제1 지지핀은, 상기 좌현 덕트의 일단을 연결하며,
   상기 제2 지지핀은, 상기 우현 덕트의 일단을 연결하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 지지핀과 상기 덕트의 일단은, 절곡 부분없이 부드럽게 연결되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 지지핀은,
   선체에서 멀어질수록 상승하는 직선 또는 곡선 형태의 단면을 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 덕트는,
   상방으로 갈수록 전후 폭이 증가하는 형태인 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 덕트는,
   상기 프로펠러의 직경보다 상대적으로 작은 곡률반경을 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 지지핀은,
   상기 선미로부터 돌출된 길이가 상기 프로펠러의 반경보다 상대적으로 큰 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 지지핀은,
   수선면에 평행하게 배치되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 제1 지지핀은,
    상기 선미로부터 먼 일단이 상방 또는 하방에서 바라볼 때 상기 선미로부터 멀어지는 방향으로 볼록한 곡선 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
11. 제 1 항에 있어서, 상기 지지핀은,
    일정한 피치각을 가져 수선면과 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.

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