KR101618966B1 - 선박용 추진장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것으로서, 내축에 결합된 리어 프로펠러와 외축에 결합된 프론트 프로펠러로 구성되는 이중반전 프로펠러; 상기 외축과 상기 내축 사이에 구비되는 복수 개의 내축 베어링; 상기 외축을 관통하며, 일단이 선체와 상기 외축 사이의 외축 윤활공간과 연결되고, 타단이 상기 내축 베어링의 후방에 위치하는 윤활도관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 선체와 외축사이를 윤활하는 윤활공간에서 구비된 관을 통해서 압력 구배의 영향없이 외축과 내축사이에 구비된 후방 내축 베어링의 후방으로 윤활유 공급이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 선체 내부에 구비된 씰부를 통해 유입되는 내축 베어링 윤활유 공급관의 위치를 변경하여 외축을 관통하는 윤활도관을 설치함으로써, 선체 내부에 구비된 씰부의 챔버 수를 줄어들게 하는 효과가 있으며, 씰부의 챔버 수가 줄어듦으로 인해서 씰링 장치 및 윤활 장치의 구성이 단순해지는 효과가 있다.

Description

선박용 추진장치{Propulsion apparatus for ship}
본 발명은 선박용 추진장치에 관한 것이다.
프로펠러는 축계를 통하여 전달된 추진 기관의 동력을 추력으로 변화시켜 선박을 추진시키는 장치이다. 선박용 프로펠러에는 나선형 프로펠러(screw propeller), 물 분사 추진기(jet propeller), 외륜차, 보이드 슈나이더 프로펠러 등이 있다. 이 중에서 나선형 프로펠러가 다른 종류의 추진장치보다 추진효율이 비교적으로 높고, 구조가 비교적 간단하며 제작비가 상대적으로 저렴하여, 가장 많이 사용되고 있다.
나선형 프로펠러는, 성능별로도 구분할 수 있는데, 프로펠러 날개가 회전축과 연결된 허브에 고정된 고정 피치 프로펠러(fixed pitch propeller; FPP), 프로펠러의 날개가 회전축과 연결된 허브에서 움직일 수 있어 피치의 각을 조절할 수 있는 가변 피치 프로펠러(controllable pitch propeller; CPP), 프론트 프로펠러(front propeller)로부터 유출되는 회전력을 프론트 프로펠러와 반대 방향으로 회전하는 리어 프로펠러(rear propeller)로 회수하여 추진력으로 바꾸는 이중반전 프로펠러(contra-rotating propeller; CRP) 등이 있다.
일반적으로, 이중반전 프로펠러를 사용하는 선박용 추진장치는, 선체 내부의 동력원에 연결되는 내축과, 내축의 후단부에 결합된 리어 프로펠러와, 내축의 외면에 회전하도록 설치된 중공의 외축과, 외축 후단부에 결합된 프론트 프로펠러를 포함하여 구성된다. 이때 리어 프로펠러의 회전 방향과 반대 방향으로 프론트 프로펠러를 회전시키는 수단으로 반전기어장치(Contra-Rotating Gear Box)를 사용할 수 있다.
이러한 이중반전 프로펠러는, 프로펠러에 의하여 유기되는 토크 균형(torque balance)이 증가하여 선체 힐링 모멘트(heeling moment)가 감소하므로, 항로 직진성이 우수하고 저진동, 저소음이며, 프로펠러의 추력이 증가되어 효율이 우수하다. 또한, 이중반전 프로펠러는 EEDI(Energy Efficiency Design Index, 선박제조연비지수)를 저감시킬 수 있어, 국제해사기구(IMO)에서 요구하는 EEDI를 용이하게 충족시킬 수 있다.
그런데 이중반전 프로펠러는, 일축 프로펠러(uniaxial propeller)와 비교하여 볼 때, 베어링 구조, 윤활 구조, 씰링(sealing) 구조 등 여러 점에서 복잡한 구조를 이루고 있으며, 고가의 제작비용이 요구되어 초기 투자비용이 증가되고, 유지 보수가 용이하지 않는 등, 해결해야 할 과제를 안고 있다.
따라서 최근에는 상기한 과제를 해결하면서, 기계 장치 신뢰성 확보, 제작 유지보수 비용 최소화, 운항 경제성 향상을 통해 선박에 이중반전 프로펠러 적용을 활성화할 수 있도록 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.
일본 등록특허 제3479328호 (2003.10.03 등록)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 선체와 외축 사이를 윤활하는 공간 중 후방측 공간에서 외축을 관통하여 외축과 내축 사이의 후방 내축 베어링을 향하도록 구성된 관을 구비함으로써, 후방 내축 베어링으로 윤활유의 공급이 원활하게 이루어질 수 있도록 구성된 선박용 추진장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 선박용 추진장치는, 내축에 결합된 리어 프로펠러와 외축에 결합된 프론트 프로펠러로 구성되는 이중반전 프로펠러; 상기 외축과 상기 내축 사이에 구비되는 복수 개의 내축 베어링; 상기 외축을 관통하며, 일단이 선체와 상기 외축 사이의 외축 윤활공간과 연결되고, 타단이 상기 내축 베어링의 후방에 위치하는 윤활도관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 선체와 상기 외축 사이에 구비되는 복수 개의 외축 베어링을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활도관은, 상기 외축을 관통하며, 일단이 상기 복수 개의 외축 베어링 중 최후방 외축 베어링의 후방에 위치하며 타단이 상기 복수 개의 내축 베어링 중 최후방 내축 베어링의 후방에 위치할 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활도관은, 상기 외축을 관통하며, 일단이 상기 복수개의 외축 베어링 중 최후방 외축 베어링의 전방에 위치하며 타단이 상기 복수 개의 내축 베어링 중 최후방 내축 베어링의 후방에 위치할 수 있다.
구체적으로, 상기 외축 윤활공간 또는 상기 외축과 내축 사이의 내축 윤활공간에 공급할 윤활매체를 저장하고 상기 외축 윤활공간 또는 내축 윤활공간으로부터 배출되는 윤활매체를 공급받는 윤활매체 탱크를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활매체 탱크로부터 상기 내축 윤활공간 또는 상기 외축 윤활공간과 연결되는 윤활매체 라인을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활매체 라인에 구비되는 윤활매체 펌프를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 윤활매체 라인에 구비되는 윤활매체 유량조절밸브를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 외축 윤활공간 또는 상기 내축 윤활공간은, 윤활매체에 의해 윤활되며 상기 윤활매체는 오일일 수 있다.
본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 선체와 외축사이를 윤활하는 윤활공간에서 구비된 관을 통해서 압력 구배의 영향없이 외축과 내축사이에 구비된 후방 내축 베어링의 후방으로 윤활유 공급이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 선박용 추진장치는, 선체 내부에 구비된 씰부를 통해 유입되는 내축 베어링 윤활유 공급관의 위치를 변경하여 외축을 관통하는 윤활도관을 설치함으로써, 선체 내부에 구비된 씰부의 챔버 수를 줄어들게 하는 효과가 있으며, 씰부의 챔버 수가 줄어듦으로 인해서 씰링 장치 및 윤활 장치의 구성이 단순해지는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
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 종래 기술에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)는, 씰부(100), 내축 베어링(300), 외축 베어링(400) 및 윤활도관(500a)을 포함한다. 도 1에 도시되어 있는 도면부호 중 설명하지 않은 구성은 도 2, 도 3, 도 4에서 함께 후술하도록 하겠다.
종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)는, 선체(30)의 후미에 설치되어 동력원(도시하지 않음)에서 발생된 동력을 반전회전장치(부호 도시하지않음)에서 서로 다른 방향의 회전력으로 전환하여 내축(11)에 고정된 리어 프로펠러(10)와 외축(21)에 고정된 프론트 프로펠러(20)가 상호 반대로 회전하면서 추진력을 발생시키는 장치이다.
이러한 선박용 추진장치(1)는, 내축(11)과 외축(21)사이에 내축 베어링(300)이 구비되고, 외축(21)과 선체(30)사이에는 외축 베어링(400)이 구비되어 윤활매체와 함께 축(부호 도시하지 않음)의 원활한 회전을 도모하고 있다. 내축 베어링(300)은 전방 내축 베어링(300a)과 후방 내축 베어링(300b)로 구성되고, 내축(11)과 외축(21) 사이에 공급된 윤활매체는 내축 베어링(300)의 마모 및 마열을 방지하는 역할을 한다. 내축(11)과 외축(21) 사이의 윤활매체는 내축(11)과 외축(21)의 회전으로 인해서 압력구배가 발생하게 되는데, 이러한 압력구배로 인해서 윤활매체가 후방 내축 베어링(300b)으로 원활하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.
이에 대해서 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)는 윤활도관(500a)을 이용하여 윤활매체를 후방 내축 베어링(300b)으로 직접 공급할 수 있도록 하였다. 구체적으로, 윤활라인(200)을 따라서 윤활매체의 순환을 살펴보면, 윤활매체는 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간(부호 도시하지 않음)을 거쳐서, 윤활도관(500a)을 따라 외축(21)을 관통한 후 직접적으로 후방 내축 베어링(300b)으로 공급된다. 공급된 윤활매체는 후방 내축 베어링(300b)에서 윤활작용을 마친 후 압력구배에 의해서 전방 내축 베어링(300a)으로 흐르게 되며, 전방 내축 베어링(300a)에서 윤활작용을 마친 윤활매체는 외축(21)을 관통하여 외부로 배출된 후 외부에서 다시 전방 외축 씰부(100a)로 공급되게 된다.
따라서 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)에서는 윤활도관(500a)이 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간을 관통하므로 전방 외축 씰부(100a)에 씰링공간을 추가로 구성해야하며, 윤활도관(500a)이 씰부(100)에 구비되므로 윤활도관(500a)의 길이가 길어지는 문제점이 있었다.
또한 외축(21)과 선체(30)사이의 외축 윤활공간(410)으로 공급될 윤활매체는 외축 윤활공급라인(200a)을 통하여 공급하여야 함으로써, 씰링장치(부호 도시하지않음)의 내부 구성이 복잡해지고, 윤활장치(부호 도시하지 않음) 또한 복잡해지며 비용이 증가하고 윤활장치 구동의 신뢰도가 떨어지는 문제점이 있었다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)는 씰부(100), 내축 베어링(300), 외축 베어링(400), 윤활도관(500b), 윤활매체 탱크(600), 윤활매체 펌프(700), 윤활매체 유량조절밸브(800) 및 윤활매체 라인(900)을 포함한다.
본 발명의 제 1 실시예에서 씰부(100), 내축 베어링(300), 외축 베어링(400) 등은 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)에서 각 구성과 편의상 동일한 도면부호를 사용하나, 반드시 동일한 구성을 지칭하는 것은 아니다.
씰부(100)는, 선체(30)와 외축(21) 또는 내축(11)과 외축(21) 사이를 외부로부터 씰링하며 적어도 하나 이상의 씰링(Sealing)공간(부호 도시하지않음)을 가진다. 씰부(100)는 , 외축(21)의 전방 부분과 선체(30) 사이에 구비되는 전방 외축 씰부(100a), 외축(21)의 후방 부분과 선체(30) 사이에 구비되는 후방 외축 씰부(100b)와, 내축(11)과 외축(21)의 전단 사이에 구비되는 전방 내축 씰부(100c), 내축(11)과 외축(21)의 후단 사이에 구비되는 후방 내축 씰부(100d)를 포함할 수 있다.
씰부(100)는 해수 또는 외부 물질이 외축(21)과 선체(30) 사이 또는 내축(11)과 외축(21) 사이에 인입되는 것을 방지하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)에 구비될 수 있다.
내축 베어링(300)은, 외축(21)과 내축(11) 사이에 구비되어 내축(11) 회전시 내축(11)이 외축(21) 내부에서 원활하게 회전가능하도록 할 수 있다. 내축 베어링(300)은 내축(11)과 외축(21) 사이에 설치되고, 내축 베어링(300)이 설치되지 않은 내축(11)과 외축(21) 사이의 공간에는 하나 이상의 내축 윤활 공간(310)을 포함할 수 있다.
내축 베어링(300)은 롤러 베어링 또는 미끄럼 베어링일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 이중반전 추진장치의 경우에는 내축(11)과 외축(21)이 반대방향으로 회전하므로 내축(11)과 외축(21)의 윤활이 아주 중요하다. 따라서 내축(11)과 외축(21)이 원활하게 구동되기 위해서 내축(11)과 외축(21) 사이에 내축 베어링(300)을 다수 개 구비할 수 있다. 따라서 내축 베어링(300)의 개수는 설계상황에 따라서 변화될 수 있다.
내축 베어링(300)은 외축(21)의 전단에서 외축(21)과 내축(11) 사이에 배치되는 전방 내축 베어링(300a)과 외축(21)의 후단에서 외축(21)과 내축(11) 사이에 배치되는 후방 내축 베어링(300b)으로 구성될 수 있다.
후방 내축 베어링(300b), 외축(21), 후방 내축 씰부(100d)와 내축(11)으로 둘러싸인 공간에는 제 1 내축 윤활공간(311)이 형성되고, 전방 내축 베어링(300a), 외축(21), 후방 내축 베어링(300b)과 내축(11)으로 둘러싸인 공간에는 제 2 내축 윤활공간(312)이 형성되고, 전방 내축 베어링(300a), 외축(21), 전방 내축 씰부(100c)와 내축(11)으로 둘러싸인 공간에는 제 3 내축 윤활공간(313)이 형성되어 각 윤활공간(311,312,313)에 윤활매체가 공급될 수 있다.
이때 윤활매체는 씰링매체를 활용할 수 있고, 이를 위해서 씰부(100)의 씰링공간을 관통시켜 씰링매체를 공급할 수 있다.
외축 베어링(400)은, 선체(30)와 외축(21) 사이에 구비되어 외축(21) 회전시 외축(21)이 선체(30)에 고정된 상태로 회전되도록 할 수 있다. 외축 베어링(400)은 롤러베어링 또는 미끄럼 베어링 중 어느 하나이거나, 또는 복수 개로 구비되어 롤러베어링과 미끄럼 베어링을 선택적 또는 복합적으로 사용할 수 있다.
외축 베어링(400)은 선체(30)와 외축(21) 사이 전방에 배치되는 전방 외축 베어링(400a)과 선체(30)와 외축(21) 사이 후방에 배치되는 후방 외축 베어링(400b)으로 구성될 수 있다.
후방 외축 베어링(400b), 외축(21), 후방 외축 씰부(100b) 및 선체(30)로 둘러싸인 공간에는 제 1 외축 윤활공간(411)이 형성되고, 전방 외축 베어링(400a), 외축(21), 후방 외축 베어링(400b) 및 선체(30)로 둘러싸인 공간에는 제 2 외축 윤활공간(412)이 형성되고, 전방 외축 베어링(400a), 외축(21), 전방 외축 씰부(100a) 및 선체(30)로 둘러싸인 공간에는 제 3 외축 윤활공간(413)이 형성되어 각 윤활공간(411, 412, 413)에 윤활매체가 공급될 수 있다.
윤활도관(500b)은, 외축(21)을 관통하며, 일단이 선체(30)와 외축(21) 사이의 외축 윤활공간(410)과 연결되고, 타단이 내축 베어링(300)의 후방에 위치한다.
구체적으로, 윤활도관(500b)은 외축(21)을 관통하며, 일단이 복수 개의 외축 베어링(400) 중 최후방 외축 베어링(400)의 후방에 위치하며 타단이 복수 개의 내축 베어링(300) 중 최후방 내축 베어링(300)의 후방에 위치할 수 있다.
즉, 윤활도관(500b)은 제 1 외축 윤활공간(411)과 제 1 내축 윤활공간(311)을 연통하여 제 1 외축 윤활공간(411)에서 외축(21)과 선체(30) 사이의 윤활역할을 하고 있는 윤활매체를 제 1 내축 윤활공간(311)으로 공급하도록 할 수 있다.
내축(11)과 외축(21) 사이의 윤활매체는 내축(11)과 외축(21)의 상반된 회전에 의해서 압력구배가 발생하며, 압력 구배로 인해서 후방에 위치한 제 1 내축 윤활공간(311)에서 윤활작용을 하는 윤활매체는 전방에 위치한 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동하게 된다.
따라서, 내축 윤활공간(310)에 윤활매체를 공급하는 경우 내축 윤활공간(310) 중 최후방에 공급하도록 하여야 내축 윤활공간(310)에 윤활매체가 고루 공급되게 할 수 있다. 이에 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)에서는 윤활도관(500b)을 설치하여 윤활매체를 압력구배에 저항하여 내축 윤활공간(310) 중 최후방에 공급하도록 할 수 있어 윤활매체의 공급이 내축 윤활공간(310)에 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)에서 구비된 전방 외축 씰부(100a)를 통해 유입되는 윤활도관(500a)의 위치를 변경하여 외축(21)의 후방을 관통하는 윤활도관(500b)을 설치함으로써, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수를 줄어들게하는 효과와 윤활도관(500a)의 길이가 짧아지는 효과가 있으며, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수가 줄어듦으로 인해서 씰링 장치의 구성이 단순해지는 효과가 있다.
윤활매체 탱크(600)는, 외축 윤활공간(410) 또는 내축 윤활공간(310)에 공급할 윤활매체를 저장하고 외축 윤활공간(410) 또는 내축 윤활공간(310)으로부터 배출되는 윤활매체를 공급받을 수 있다.
구체적으로 윤활매체 탱크(600)는 제 3 외축 윤활공간(413)으로 공급할 윤활매체를 저장하고 제 3 내축 윤활공간(313)으로부터 윤활매체를 공급받을 수 있다. 단, 윤활매체 탱크(600)에서 윤활매체를 공급하는 장소와 윤활매체 탱크(600)가 윤활매체를 공급받는 장소는 위에 기술한 곳에 한정되지 않는다.
윤활매체 탱크(600)는 내축 윤활공간(310) 또는 외축 윤활공간(410)에 순환되는 윤활매체를 중간에 저장해두는 역할을 하며, 필요 시에는 윤활매체 탱크(600)에서 외부로 윤활매체를 배출시킬 수 있고, 또는 외부로부터 윤활매체를 추가 공급받아 각 내축 또는 외축 윤활공간(310, 410)에 전달할 수 있다.
이를 위해 윤활매체 탱크(600)에는 로딩/언로딩 라인(도시하지 않음)과 로딩/언로딩 라인의 개폐 제어 또는 개도 조절을 위한 밸브(도시하지 않음)가 구비될 수 있다.
본 실시예는 윤활매체 탱크(600)외에도 윤활매체 버퍼탱크(도시하지않음)를 더 포함할 수 있다. 윤활매체 버퍼탱크는 후술할 윤활매체 라인(900)에 구비될 수 있으며, 윤활매체 탱크(600)로 공급될 윤활매체를 임시 저장할 수 있다. 윤활매체 탱크(600)로 공급될 윤활매체는 각 내축 또는 외축 윤활공간(310, 410)으로부터 배출된 윤활매체일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)에서 윤활매체는 외축(21)과 선체(30) 또는 내축(11)과 외축(21)의 구동을 원활하게 하는 윤활역할을 할 수 있으며, 또한 해수 또는 외부 물질이 외축(21)과 선체(30) 사이 또는 내축(11)과 외축(21) 사이에 인입되는 것을 방지하는 씰링역할도 할 수 있다.
즉, 윤활매체는 씰링매체와 동일한 유체를 사용할 수 있으며 이에 한정되지 않고 윤활매체와 씰링매체를 서로 달리하는 것도 무방하다. 다만, 윤활매체와 씰링매체를 서로 달리하는 경우에는 윤활매체 탱크(600)외에 씰링매체 탱크(도시하지 않음)를 따로 구비하여, 내축 및 외축 윤활공간(610,710)에는 윤활매체가, 씰링공간에는 씰링매체가 순환하도록 할 수 있다.
윤활매체는 오일뿐만 아니라 여러가지 형태의 윤활 가능한 매체로 본 명세서에 언급된 윤활매체에 한정되지 않는다.
윤활매체 펌프(700)는, 후술할 윤활매체 라인(900)에 구비될 수 있으며, 윤활매체를 윤활매체 탱크(600)로부터 각 내축 또는 외축 윤활공간(310,410) 또는 씰부(100)의 씰링공간에 공급되도록 할 수 있다.
또한, 윤활매체 펌프(600)는 원심형 펌프 또는 왕복동형 펌프일 수 있다.
윤활매체 유량조절밸브(800)는, 윤활매체 라인(900)에 구비될 수 있으며 윤활매체 유량조절밸브(800)의 개도 조절에 따라 윤활매체의 공급량이 조절될 수 있다. 윤활매체 유량조절밸브(800)는 일반적인 유량조절밸브일 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
윤활매체 라인(900)은, 윤활매체 탱크(600)로부터 내축 윤활공간(310) 또는 외축 윤활공간(410)에 연결될 수 있다. 윤활매체 라인(900)은 윤활매체의 전달을 구현하는 윤활매체 펌프(700)가 구비될 수 있으며, 또한 유동하는 윤활매체의 유량을 제어하기 위한 윤활매체 유량조절밸브(800)를 구비할 수 있다.
구체적으로 윤활매체 라인(900)은, 윤활매체 탱크(600)로부터 윤활매체 펌프(700), 윤활매체 유량조절밸브(800) 및 제 3 외축 윤활공간(413)을 연결하여 윤활매체가 제 3 외축 윤활공간(413)으로 공급되도록 하고, 제 3 내축 윤활공간(313)으로부터 외축(21)을 관통하여 전방 외축 씰부(100a) 및 윤활매체 탱크(600)를 연결하여 윤활매체가 윤활매체 탱크(600)로 공급되도록 할 수 있다.
따라서 윤활매체 라인(900)은 윤활매체가 윤활매체 탱크(600)로부터 각 내축 또는 외축 윤활공간(310, 410) 또는 각 씰링공간을 순환할 수 있도록 연결되어 있다.
또한 윤활매체 라인(900)은 각 내축 또는 외축 윤활공간(310, 410)에도 연결될 수 있을 뿐만 아니라, 각 씰부(100)의 씰링공간에도 연결될 수 있으므로, 윤활매체 라인(900)은 씰링장치(도시하지 않음)에도 적용될 수 있다. 즉 본 발명은 윤활장치에만 국한 되지 않고 넓게 보아 씰링장치에도 적용될 수 있다.
윤활매체 라인(900)은 윤활매체의 유동을 구현하기 위한 배관형태이거나 또는 외축(21)과 내축(11) 사이의 공간 또는 외축(21)과 선체(30) 사이의 공간일 수 있으며, 이 외에 외축(21) 또는 씰부(100)의 씰링공간을 관통시킬 수 있다면 어떠한 형태든 가능할 수 있다.
다만 제 3 외축 윤활공간(413)으로부터 각 내축 또는 외축 윤활공간(310, 410)으로 윤활매체가 순환하는 경로는 윤활라인(210)을 통하여 순환경로를 알 수 있으며, 약간의 경로 변경이 있을 수 있다. 물론 윤활경로는 이에 한정되지 않는다.
윤활라인(210)은, 하기 기술하는 윤활매체의 윤활작용 경로 및 윤활매체 유동경로를 나타낸다.
먼저, 윤활매체는 제 3 외축 윤활공간(413)에서 윤활작용을 수행함과 동시에 전방 외축 베어링(400a)를 거쳐 제 2 외축 윤활공간(412)으로 유동하며, 제 2 외축 윤활공간(412)에서도 윤활작용을 수행함과 동시에 후방 외축 베어링(400b)을 거쳐 제 1 외축 윤활공간(411)으로 유동하게 된다. 다만 제 1 외축 윤활공간(411)에서의 윤활매체는 상기 기술한 유동과정 외에 외부에서 직접적으로 윤활매체가 공급될 수도 있으며 이에 한정하지 않는다.
제 1 외축 윤활공간(411)에서 윤활작용을 하는 윤활매체는 윤활도관(500b)에 의해서 외축(21)을 관통하여 제 1 내축 윤활공간(311)으로 유동되며, 제 1 내축 윤활공간(311)에서 윤활작용을 수행할 수 있다.
제 1 내축 윤활공간(311)의 윤활매체는 윤활작용을 수행함과 동시에 후방 내축 베어링(300b)의 윤활작용을 수행하며, 후방 내축 베어링(300b)의 윤활을 수행한 윤활매체는 제 2 내축 윤활공간(312)을 윤활하며 압력구배에 의해서 전방 내축 베어링(300a)으로 유동하게 될 수 있다.
전방 내축 베어링(300a)으로 유동된 윤활매체는 전방 내축 베어링(300a)의 윤활작용을 수행함과 동시에 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동할 수 있다. 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동된 윤활매체는 제 3 내축 윤활공간에서 윤활작용을 수행함과 동시에 외축(21)을 관통하여 윤활매체 라인(900)을 통해 윤활매체 탱크(600)로 공급되게 될 수 있다.
상기 기술한 윤활라인(210)에 따라 윤활매체가 순환할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 각 내축 또는 외축 윤활공간(310,410)의 내부 압력 환경 또는 회전 환경에 따라 윤활경로가 변경될 수 있다. 또한 이러한 윤활경로는 회전 설계에 따라 유연하게 변경될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)는, 선체(30)와 외축(21)사이를 윤활하는 제 1 외축 윤활공간(411)에서 구비된 윤활 도관(500b)을 통해서 압력 구배의 영향없이 후방측 외축(21)과 내축(11)사이에 구비된 후방 내축 베어링(300b)의 후방으로 윤활매체의 공급이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박용 추진장치(2)는, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)에서 구비된 전방 외축 씰부(100a)를 통해 유입되는 윤활도관(500a)의 위치를 변경하여 외축(21)의 후방을 관통하는 윤활도관(500b)을 설치함으로써, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수를 줄어들게하는 효과와 윤활도관(500a)의 길이가 짧아지는 효과가 있으며, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수가 줄어듦으로 인해서 씰링 장치의 구성이 단순해지는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 추진장치(3)는 씰부(100), 내축 베어링(300), 외축 베어링(400), 윤활도관(500c), 윤활매체 탱크(600), 윤활매체 펌프(700), 윤활매체 유량조절밸브(800) 및 윤활매체 라인(900)을 포함한다.
본 발명의 제 2 실시예에서는 윤활도관(500c)을 제외하고는 동일하다.
윤활도관(500c)은, 외축(21)을 관통하며, 일단이 선체(30)와 외축(21) 사이의 외축 윤활공간(410)과 연결되고, 타단이 내축 베어링(300)의 후방에 위치한다.
구체적으로, 윤활도관(500c)은, 외축(21)을 관통하며, 일단이 복수 개의 외축 베어링(400) 중 최후방 외축 베어링(400)의 전방에 위치하며 타단이 상기 복수 개의 내축 베어링(300) 중 최후방 내축 베어링(300)의 후방에 위치할 수 있다.
즉, 윤활도관(500c)은 제 2 외축 윤활공간(412)과 제 1 내축 윤활공간(311)을 관통하여 제 2 외축 윤활공간(412)에서 외축(21)과 선체(30) 사이의 윤활역할을 하고 있는 윤활매체를 제 1 내축 윤활공간(311)으로 공급하도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 추진장치(3)에서는 윤활도관(500c)을 설치하여 윤활매체를 압력구배에 저항하여 내축 윤활공간(310) 중 최후방에 공급할 수 있어 윤활매체의 공급이 내축 윤활공간(310)에 원활하게 이루어지도록 할 수 있다.
윤활라인(220)은, 하기 기술하는 윤활매체의 윤활작용 경로 및 윤활매체 유동경로를 나타낸다.
먼저, 윤활매체는 제 3 외축 윤활공간(413)에서 윤활작용을 수행함과 동시에 전방 외축 베어링(400a)을 거쳐 제 2 외축 윤활공간(412)으로 유동하며 , 제 2 외축 윤활공간(412)에서도 윤활작용을 수행한다. 다만 제 2 외축 윤활공간(412)에서의 윤활매체는 상기 기술한 유동과정 외에 외부에서 직접적으로 윤활매체가 공급될 수도 있으며 이에 한정되지 않는다.
제 2 외축 윤활공간(412)에서 윤활작용을 하는 윤활매체는 윤활도관(500c)에 의해서 외축(21)을 관통하여 제 1 내축 윤활공간(311)으로 유동되며, 제 1 내축 윤활공간(311)에서 윤활작용을 수행할 수 있다.
제 1 내축 윤활공간(311)의 윤활매체는 윤활작용을 수행함과 동시에 후방 내축 베어링(300b)의 윤활작용을 수행하며, 후방 내축 베어링(300b)의 윤활을 수행한 윤활매체는 제 2 내축 윤활공간(312)을 윤활하며 압력구배에 의해서 전방 내축 베어링(300a)으로 유동하게 될 수 있다.
전방 내축 베어링(300a)으로 유동된 윤활매체는 전방 내축 베어링(300a)의 윤활작용을 수행함과 동시에 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동할 수 있다. 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동된 윤활매체는 제 3 내축 윤활공간에서 윤활작용을 수행함과 동시에 외축(21)을 관통하여 윤활매체 라인(900)을 통해 윤활매체 탱크(600)로 공급되게 될 수 있다.
상기 기술한 윤활라인(220)에 따라 윤활매체가 순환할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 각 내축 또는 외축 윤활공간(310,410)의 내부 압력 환경 또는 회전 환경에 따라 윤활경로가 변경될 수 있다. 또한 이러한 윤활경로는 회전 설계에 따라 유연하게 변경될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 추진장치(3)는, 선체(30)와 외축(21)사이를 윤활하는 제 1 외축 윤활공간(411)에서 구비된 윤활 도관(500c)을 통해서 압력 구배의 영향없이 후방측 외축(21)과 내축(11)사이에 구비된 후방 내축 베어링(300b)의 후방으로 윤활유 공급이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박용 추진장치(3)는, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)에서 구비된 전방 외축 씰부(100a)를 통해 유입되는 윤활도관(500a)의 위치를 변경하여 외축(21)의 중앙부를 관통하는 윤활도관(500c)을 설치함으로써, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수를 줄어들게하는 효과와 윤활도관(500c)의 길이가 단축되는 효과가 있으며, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수가 줄어듦으로 인해서 씰링 장치의 구성이 단순해지는 효과가 있다.
도 4은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박용 추진장치의 단면도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박용 추진장치(4)는 씰부(100), 내축 베어링(300), 외축 베어링(400), 윤활도관(500d), 윤활매체 탱크(600), 윤활매체 펌프(700), 윤활매체 유량조절밸브(800) 및 윤활매체 라인(900)을 포함한다.
본 발명의 제 3 실시예에서는 윤활도관(500d)을 제외하고 동일하다.
윤활도관(500d)은, 외축(21)을 관통하며, 일단이 선체(30)와 외축(21) 사이의 외축 윤활공간(410)과 연결되고, 타단이 내축 베어링(300)의 후방에 위치한다.
구체적으로, 윤활도관(500d)은, 제 3 외축 윤활공간(413)과 제 1 내축 윤활공간(311)을 연통하여 제 3 외축 윤활공간(413)에서 외축(21)과 선체(30) 사이의 윤활역할을 하고 있는 윤활매체를 제 1 내축 윤활공간(311)으로 공급하도록 할 수 있다.
즉, 윤활매체 탱크(600)에서 윤활매체 펌프(700)에 의해 제 3 외축 윤활공간(413)으로 공급된 윤활매체가 제 3 외축의 윤활공간(413)에서 윤활작용을 수행함과 동시에 바로 제 1 내축 윤활공간(311)으로 유동되어 제 1 내축 윤활공간(311)에서 윤활작용을 수행하도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박용 추진장치(4)에서는 윤활도관(500d)을 설치하여 윤활매체를 압력구배에 저항하여 내축 윤활공간(310)중 최후방에 공급할 수 있어 윤활매체의 공급이 내축 윤활공간(310)에 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
윤활라인(230)은, 하기 기술하는 윤활매체의 윤활작용 경로 및 윤활매체 유동경로를 나타낸다.
먼저, 윤활매체는 윤활매체 탱크(600)에서 윤활매체 펌프(700)에 의해서 제 3 외축 윤활공간(413)으로 공급되어 윤활작용을 수행한다. 다만, 제 3 외축 윤활공간(413)에서의 윤활매체는 상기 기술한 유동과정 외의 다른 경로에 의해서도 공급될 수 있으며 이에 한정되지 않는다.
제 3 외축 윤활공간(413)에서 윤활작용을 하는 윤활매체는 윤활도관(500d)에 의해서 외축(21)을 관통하여 제 1 내축 윤활공간(311)으로 유동되며, 제 1 내축 윤활공간(311)에서 윤활작용을 수행할 수 있다.
제 1 내축 윤활공간(311)의 윤활매체는 윤활작용을 수행함과 동시에 후방 내축 베어링(300b)의 윤활작용을 수행하며, 후방 내축 베어링(300b)의 윤활을 수행한 윤활매체는 제 2 내축 윤활공간(312)을 윤활하며 압력구배에 의해서 전방 내축 베어링(300a)으로 유동하게 될 수 있다.
전방 내축 베어링(300a)으로 유동된 윤활매체는 전방 내축 베어링(300a)의 윤활작용을 수행함과 동시에 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동할 수 있다.. 제 3 내축 윤활공간(313)으로 유동된 윤활매체는 제 3 내축 윤활공간에서 윤활작용을 수행함과 동시에 외축(21)을 관통하여 윤활매체 라인(900)을 통해 윤활매체 탱크(600)로 공급되게 될 수 있다.
상기 기술한 윤활라인(230)에 따라 윤활매체가 순환할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 각 내축 또는 외축 윤활공간(310,410)의 내부 압력 환경 또는 회전 환경에 따라 윤활경로가 변경될 수 있다. 또한 이러한 윤활경로는 회전 설계에 따라 유연하게 변경될 수 있음은 물론이다.
본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박용 추진장치(4)는, 선체(30)와 외축(21)사이를 윤활하는 제 1 외축 윤활공간(411)에서 구비된 윤활 도관(500d)을 통해서 압력 구배의 영향없이 후방측 외축(21)과 내축(11)사이에 구비된 후방 내축 베어링(300b)의 후방으로 윤활유 공급이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 선박용 추진장치(4)는, 종래 기술에 따른 선박용 추진장치(1)에서 구비된 전방 외축 씰부(100a)를 통해 유입되는 윤활도관(500a)의 위치를 변경하여 외축(21)의 전방을 관통하는 윤활도관(500d)을 설치함으로써, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수를 줄어들게하는 효과와 윤활도관(500d)의 길이가 단축되는 효과가 있으며, 전방 외축 씰부(100a)의 씰링공간 수가 줄어듦으로 인해서 씰링 장치의 구성이 단순해지는 효과가 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.
1: 종래의 선박용 추진장치 2,3,4: 본 발명의 선박용 추진장치
10: 리어 프로펠러 11: 내축
20: 프론트 프로펠러 21: 외축
30: 선체 100: 씰부
100a: 전방 외축 씰부 100b: 후방 외축 씰부
100c: 전방 내축 씰부 100d: 후방 내축 씰부
200,210,220,230: 윤활라인 200a: 외축 윤활공급라인
300: 내축 베어링 300a: 전방 내축 베어링
300b: 후방 내축 베어링 310: 내축 윤활공간
311: 제 1 내축 윤활공간 312: 제 2 내축 윤활공간
313: 제 3 내축 윤활공간 400: 외축 베어링
400a: 전방 외축 베어링 400b: 후방 외축 베어링
410: 외축 윤활공간 411: 제 1 외축 윤활공간
412: 제 2 외축 윤활공간 413: 제 3 외축 윤활공간
500a,500b,500c,500d: 윤활도관 600: 윤활매체 저장탱크
700: 윤활매체 펌프 800: 윤활매체 유량조절밸브
900: 윤활매체 라인

Claims (9)

  1. 내축에 결합된 리어 프로펠러와 외축에 결합된 프론트 프로펠러로 구성되는 이중반전 프로펠러;
    상기 외축과 상기 내축 사이에 구비되는 복수 개의 내축 베어링;
    상기 외축을 관통하며, 일단이 선체와 상기 외축 사이의 외축 윤활공간과 연결되고, 타단이 상기 내축 베어링의 후방에 위치하는 윤활도관을 포함하며,
    상기 외축 윤활공간과 상기 내축의 윤활공간은,
    서로 윤활을 공유하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선체와 상기 외축 사이에 구비되는 복수 개의 외축 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 윤활도관은,
    상기 외축을 관통하며, 일단이 상기 복수 개의 외축 베어링 중 최후방 외축 베어링의 후방에 위치하며 타단이 상기 복수 개의 내축 베어링 중 최후방 내축 베어링의 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 윤활도관은,
    상기 외축을 관통하며, 일단이 상기 복수개의 외축 베어링 중 최후방 외축 베어링의 전방에 위치하며 타단이 상기 복수 개의 내축 베어링 중 최후방 내축 베어링의 후방에 위치하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 외축 윤활공간 또는 상기 외축과 내축 사이의 내축 윤활공간에 공급할 윤활매체를 저장하고 상기 외축 윤활공간 또는 내축 윤활공간으로부터 배출되는 윤활매체를 공급받는 윤활매체 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 윤활매체 탱크로부터 상기 내축 윤활공간 또는 상기 외축 윤활공간과 연결되는 윤활매체 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 윤활매체 라인에 구비되는 윤활매체 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 윤활매체 라인에 구비되는 윤활매체 유량조절밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.
  9. 제 5 항에 있어서, 상기 외축 윤활공간 또는 상기 내축 윤활공간은,
    윤활매체에 의해 윤활되며 상기 윤활매체는 오일인 것을 특징으로 하는 선박용 추진장치.


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