KR101707558B1

KR101707558B1 - 추력 발생 장치

Info

Publication number: KR101707558B1
Application number: KR1020157036331A
Authority: KR
Inventors: 요시노리 다이도; 켄타로 나카가와
Original assignee: 카와사키 주코교 카부시키 카이샤
Priority date: 2013-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2017-02-16
Also published as: JP6204709B2; WO2014199635A1; KR20160018580A; CN105209337B; EP3009342A4; JP2014240224A; CN105209337A; EP3009342A1

Abstract

추력 발생 장치(1)는 축 방향 양측에 개방된 통형 하우징(10)과, 통형 하우징(10)의 내측에 배치된 추진기 본체(20)와, 추진기 본체(20)의 양 측면에 착탈 가능하게 설치된 한 쌍의 페어링(40,41)을 포함한다. 추진기 본체(20)는 고리형 스테이터(25), 스테이터(25)의 내측에 배치된 고리형 로터(30) 및 로터(30)의 내주면에 설치된 프로펠러 날개(33)를 포함한다. 통형 하우징(10)은 반경 방향 안쪽으로 돌출되는 고정 플랜지(12)를 갖고, 추진기 본체(20)는 체결 부재(24)에 의해 고정 플랜지(12)에 착탈 가능하게 설치되어 있다.

Description

추력 발생 장치{PROPULSIVE FORCE GENERATION DEVICE}

본 발명은 선박 등의 추진력을 발생하기 위한 추력 발생 장치에 관한 것이다.

최근, 선박 분야에 있어서, 추진기로서의 효율 향상, 추진기에서 누유되는 문제의 해결, 승선원의 승선감 개선 등을 목적으로 하는 추진기의 저소음/저진동화 등에 대한 요구가 높아지고 있다. 하지만, 종래부터 주류가 되어 있는 디젤 엔진을 이용한 추진기에서는 거듭된 효율 향상, 누유 해결 및 저소음/저진동화를 도모하기 위한 수단으로 부족한 것이 실정이다.

이러한 상황하에서, 링형 전동기의 로터 내주에 프로펠러를 배치하고 전동기와 프로펠러가 일체가 된 추진기(이하, "림 드라이브 추진기"라고도 한다)가 주목받고 있다. 림 드라이브 추진기는 프로펠러가 전동기의 로터 내주에 배치되어 있기 때문에, 프로펠러 날개 단부에서 발생하는 캐비테이션을 억제할 수 있다. 따라서, 효율이 향상되는 동시에 캐비테이션 소음을 줄일 수 있어 저소음/저진동화가 가능해진다. 또한, 프로펠러 날개를 지지하는 베어링으로 해수 윤활 베어링을 채용했을 경우, 추진기가 손상되었더라도 누유 문제가 없고, 선박 분야에 있어서의 환경 부하 감소에도 기여할 수 있다.

이러한 선행기술로서 링형 전동기의 로터에 반경 방향 안쪽으로 돌출하는 프로펠러 날개를 설치하고, 전동기로 구동되는 프로펠러 날개의 회전에 따라 수류를 축 방향으로 분사하여 추진력을 발생하도록 한 추력 발생 장치가 있다(예를 들면, 특허문헌1 및 특허문헌2 참조). 이러한 추력 발생 장치는, 예를 들면, 선체의 선수 또는 선미에 설치된 선체 가로 방향으로 관통하는 배치 구멍(터널)에 설치되어 프로펠러 날개 등을 분해할 수 있도록 하고 있다. 모든 프로펠러 날개는 로터의 중심에 배치된 보스에 연결되어 있다.

일본특허출원공개 2011-005926호 일본특허출원공개 2011-005927호

하지만, 상기 특허문헌1 및 특허문헌2에 기재된 추력 발생 장치에서는 프로펠러 날개 등의 구성을 정비할 때에는 보스와 프로펠러 날개와 로터 본체 등을 수중에서 분해 또는, 조립을 할 필요가 있다. 그러나, 수중에 있어서 부품의 분해 또는, 조립은 매우 어렵고, 일반적으로는 선박을 도크에 입거하여 정비를 하기 때문에 많은 시간과 노력을 필요로 한다.

한편, 예를 들면, 상기 추력 발생 장치를 선내의 공간에 끌어내어 정비를 할 수 있도록 하는 경우, 추력 발생 장치의 위쪽에 선내까지 끌어내기 위한 큰 스페이스가 필요한 동시에 추력 발생 장치를 승강시키는 크레인 등의 장치가 필요해져 많은 시설과 비용이 필요하게 된다.

따라서, 본 발명은 프로펠러 날개 등의 구성을 추진기 본체로서 선박에서 일체로 분리할 수 있는 정비성이 양호한 추력 발생 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 추력 발생 장치는 액체 안에 배치되어 액체를 분사함으로써 추력을 발생시키는 추력 발생 장치이며, 축 방향 양측에 개방된 통형 하우징과, 상기 통형 하우징의 내측에 배치된, 고리형 스테이터 및 상기 스테이터의 내측에 배치된 고리형 로터 및 상기 로터의 내주면에 설치된 프로펠러 날개를 포함한 추진기 본체와, 상기 추진기 본체의 양 측면에 착탈 가능하게 설치되어 상기 로터의 내주면에 대응하는 위치에서 상기 통형 하우징을 향해 확경하는 한 쌍의 페어링을 구비하고, 상기 통형 하우징은 반경 방향 안쪽으로 돌출되는 고정 플랜지를 갖고, 상기 추진기 본체는 체결 부재에 의해 상기 고정 플랜지에 착탈 가능하게 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 따라, 추진기 본체의 양 측면에서 페어링을 분리한 후에 체결 부재를 분리하면 추진기 본체와 통형 하우징을 분리 가능하게 할 수 있다. 그러므로 추진기 본체를 통형 하우징에서 축 방향으로 빼내어 정비하는 것이 가능해져 정비성을 향상시킬 수 있다. 따라서 프로펠러 날개 등의 보수 점검 때에도 프로펠러 날개 등의 구성을 추진기 본체로서 일체로 분리하여 쉽게 점검할 수가 있다.

상기 추진기 본체는 상기 통형 하우징의 축 방향에서 상기 고정 플랜지와 겹치는 연결부를 가지며, 상기 체결 부재는 상기 연결부 또는, 상기 고정 플랜지를 관통하는 볼트이어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 페어링을 추진기 본체에서 분리 했을 때에 볼트를 풀 수가 있다.

상기 통형 하우징은 상기 고정 플랜지에서 축 방향으로 떨어진 위치에서 상기 추진기 본체를 지지하는 지지 플랜지를 가져도 좋다. 이와 같이 구성하면, 지지 플랜지에서 추진기 본체의 자세를 유지할 수 있다. 이로써 추진기 본체를 통형 하우징 내에 안정적으로 유지할 수 있다.

상기 고정 플랜지는 그 고정 플랜지에 상기 추진기 본체가 설치된 상태에서 상기 추진기 본체의 외주 부분에 냉각액이 흐르는 것을 가능하게 하는 통액부를 가지고 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 고정 플랜지 통액부를 통해 추진기 본체의 외주 부분에 냉각액이 흐르기 때문에, 추진기 본체를 효과적으로 냉각할 수 있다. 따라서 프로펠러 날개를 회전시키는 전동기 부분을 적절하게 냉각하여 추진기의 효율 향상을 도모할 수 있다.

상기 고정 플랜지는 원주 방향으로 연속되어 있으며, 상기 추진기 본체는 상기 통형 하우징의 축 방향에서 상기 고정 플랜지와 겹치는 링형 연결부를 갖고, 상기 고정 플랜지는 상기 통액부로서, 당해 고정 플랜지와 상기 연결부가 서로 겹치는 영역에 복수의 유통 구멍이 있고, 상기 연결부는 상기 유통 구멍과 일치하는 위치에 복수의 유통 구멍이 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 추진기 본체의 연결부와 고정 플랜지를 관통하도록 하여 추진기 본체의 외주 부분에 냉각액을 유입시키거나 외주 부분에서 냉각액을 유출시킬 수 있다.

예를 들면, 상기 통형 하우징은 상기 고정 플랜지에서 축 방향으로 떨어진 위치에서 상기 추진기 본체를 지지하는 지지 플랜지를 갖고, 상기 지지 플랜지는 상기 추진기 본체의 외주 부분에 냉각액이 흐르는 것을 가능하게 하는 통액부가 있어도 좋다.

상기 통형 하우징과 상기 추진기 본체 사이에는 상기 고정 플랜지 또는, 상기 지지 플랜지의 통액부에서 추진기 본체의 외주 부분으로 유입된 냉각액을, 추진기 본체의 외주 부분에서 원주 방향으로 유통시키는 냉각 유로가 형성되어 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 고정 플랜지 또는, 지지 플랜지의 통액부에서 추진기 본체의 외주 부분으로 유통된 냉각액을 추진기 본체의 원주 방향으로 유통시켜 추진기 본체의 외주 부분을 효과적으로 냉각할 수 있다.

상기 고정 플랜지의 통액부 및 상기 지지 플랜지의 통액부는 원주 방향의 일부 범위 내에 배치되어 있으며, 상기 통형 하우징은 상기 고정 플랜지와 상기 지지 플랜지 사이에 유로 형성 부재가 있고, 그 유로 형성 부재는 상기 통형 하우징의 축심을 사이에 두고 상기 고정 플랜지와 상기 지지 플랜지 중 적어도 하나의 통액부와 반대되는 위치에 개구부가 있어도 좋다. 이와 같이 구성하면, 고정 플랜지와 지지 플랜지의 한 통액부에서 추진기 본체의 외주 부분으로 유입된 냉각액이, 유로 형성 부재로 형성된 유로에 의해 추진기 본체의 원주 방향으로 유통되고, 이 냉각액이 고정 플랜지와 지지 플랜지의 다른 통액부에서 외부로 유출되기 때문에, 추진기 본체의 외주 부분에 긴 냉각 유로를 형성하여 더욱 효과적으로 냉각할 수 있다. 게다가, 냉각액의 유속이 빨라지는 것과 같은 유로 단면적으로 함으로써 냉각 효율을 높일 수도 있다.

상기 추력 발생 장치는 상기 통형 하우징에서 상기 스테이터에 연결된 전력 케이블과, 상기 통형 하우징과 상기 추진기 본체 사이에 설치된, 상기 전력 케이블이 삽입 통과되는 방수 튜브를 더 구비하여도 좋다. 이와 같이 구성하면, 운전 때에는 방수 튜브에 의해 전력 케이블의 방수 상태를 유지하고, 추진기 본체를 분리할 때에는 방수 튜브를 분리함으로써 전력 케이블을 분리할 수 있다.

상기 추력 발생 장치는 상기 통형 하우징에서 상기 스테이터에 연결된 전력 케이블을 더 구비하며, 상기 전력 케이블은 상기 통형 하우징과 상기 추진기 본체 사이에서, 수중에서 수밀하고 착탈 가능한 수중 커넥터를 포함해도 좋다. 이와 같이 구성하면, 추진기 본체를 분리할 때, 수중 커넥터의 부분에서 전력 케이블을 쉽게 분리할 수 있다.

본 발명에 따르면, 선박 등에 설치하며, 프로펠러 날개의 보수 때 등에는 추진기 본체와 일체로 분리하여 쉽게 정비할 수 있어, 정비성이 높은 추력 발생 장치를 구성하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 추력 발생 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 Ⅱ-Ⅱ 화살표 방향에서 본 정면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 지지 플랜지의 정면도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 고정 플랜지의 정면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 추력 발생 장치의 플랜지 부분에서의 수류를 설명하는 모식도이다.
도 6은 도 1에 나타낸 추력 발생 장치를 분해했을 때의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 추력 발생 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 8은 도 7에 나타낸 Ⅷ-Ⅷ 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 9는 도 7에 나타낸 Ⅸ-Ⅸ 화살표 방향에서 본 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 추력 발생 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 추력 발생 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 지지 플랜지의 정면도이다.
도 13은 도 11에 나타낸 고정 플랜지의 정면도이다.
도 14는 도 11에 나타낸 XIV-XIV 화살표 방향에서 본 유로 형성 플랜지의 정면도이다.
도 15는 도 11에 나타낸 XV-XV 화살표 방향에서 본 유로 형성 플랜지의 정면도이다.
도 16은 도 11에 나타낸 추력 발생 장치의 플랜지 부분에서의 수류를 설명하는 모식도이다.
도 17은 제1 변형예에 따른 추력 발생 장치의 일부를 나타내는 종단면도이다.
도 18은 제2 변형예에 따른 추력 발생 장치의 일부를 나타내는 종단면도이다.
도 19는 제3 변형예에 따른 추력 발생 장치의 일부를 나타내는 종단면도이다.
도 20은 제4 변형예에 따른 추력 발생 장치의 일부를 나타내는 종단면도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 기초하여 설명한다. 이하의 실시예에서는 선체의 선수 또는, 선미에 설치된 선체 가로 방향으로 관통하는 원통 벽(터널)에 설치되어 선박의 사이드 스러스터 등에 이용되는 추력 발생 장치를 예로 들어 설명한다. 즉, 추력 발생 장치는 수중에 배치된다.

(제1 실시예)

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 추력 발생 장치(1)는 선체(100)에 설치된 원통 벽(101)에 설치되어 있고, 원통 벽(101)의 양 개구(102)에서 수평으로 물(W)을 분사하여 추력을 발생하도록 되어 있다. 상기 원통 벽(101)은 중앙 부분이 배치부(103)가 되어 있고, 이 배치부(103)에, 축 방향의 양측에 개방된 통형 하우징(10)이 고정되어 있다. 본 실시예에서는 원통 벽(101)이 선체 가로 방향으로 서로 이격된 한 쌍의 단관으로 분할되어 있으며, 이러한 단관 사이의 갭에 의해 배치부(103)가 구성되어 있다. 통형 하우징(10)은 원통 벽(101)과 동일한 내경으로 형성되어 있으며, 원통 벽(101)에 용접 등으로 고정된다. 이하에서는 설명의 편의상, 통형 하우징(10)의 축 방향을 좌우 방향(그 방향을 향하는 면을 측면)이라고 하는 경우가 있다.

통형 하우징(10)의 내측에는 추진기 본체(20)가 배치되어 있다. 본 실시예에서는 통형 하우징(10)의 내주면의 미리 정해진 위치에, 반경 방향 안쪽으로 돌출하는 2개의 플랜지(12,13)가 설치되어 있다. 도시된 우측에는 추진기 본체(20)를 고정하기 위한 고정 플랜지(12)가 설치되고, 도시된 좌측에는 추진기 본체(20)를 지지하는 지지 플랜지(13)가 설치되어 있다. 이러한 플랜지(12,13)는 복수의 프로펠러 날개(33)의 축 방향(X)(통형 하우징(10)의 축 방향이기도 하다)으로 떨어져서 배치되어 있으며, 축 방향(X)에 있어서 프로펠러 날개(33)의 중심에서 등간격이 되는 위치에 배치되어 있다. 플랜지(12,13)는 추진기 본체(20)의 크기 등에 따라 적절히 배치하면 좋다. 예를 들어, 고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13)가 서로 대향하는 측면끼리의 이격 거리는 프로펠러 날개(33)에 의해 구성되는 프로펠러 직경의 0.2배 이상이다.

본 실시예에서는 고정 플랜지(12) 및 지지 플랜지(13)가 모두 원주 방향으로 연속하고 있다. 또한, 본 실시예에서는 2개의 플랜지(12,13)를 설치한 예를 나타냈지만, 통형 하우징(10)은 적어도 1개의 플랜지(고정 플랜지(12)만)을 가지고 있으면 좋고, 고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13)의 총 수가 3개 이상이어도 좋다. 고정 플랜지(12) 1개만으로 하는 경우, 예를 들어, 지지 플랜지(13)의 기능을 갖는 구성을 추진기 본체(20)에서 돌출하도록 해도 좋다. 이 경우, 예를 들어 도 19에 나타낸 바와 같은 구성을 채택하여 추진기 본체(20)를 통형 하우징(10)에서 좌측으로 빼낼 수 있도록 한다. 본 실시예에서는 추진기 본체(20)가 통형 하우징(10)에서 우측으로 빼내어진다.

도 1에 돌아가서(경우에 따라서는 도 5를 참조하여), 상기 추진기 본체(20)는 상기 통형 하우징(10)의 내측에 배치되는 외주 케이싱(22)과, 이 외주 케이싱(22)의 내측에 배치된 고리형 스테이터(25)와, 외주 케이싱(22)의 양 측면에 고정된 한 쌍의 고리형 측면 케이싱(23)을 가지고 있다. 스테이터(25)는 외주 케이싱(22) 및 측면 케이싱(23)에 의해 형성되는 반경 방향 내측으로 개구되는 고리형 홈 내에 배치되어 있다. 외주 케이싱(22)은 고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13)가 서로 반대 측을 향하는 측면끼리 사이의 거리보다 긴 통형체이다.

상기 외주 케이싱(22)의 일단(우측)에는 축 방향(X)에 있어서 고정 플랜지(12)와 겹치는 연결부(21)가 반경 방향 바깥쪽으로 돌출하도록 설치되어 있다. 본 실시예에서는 연결부(21)가 원주 방향으로 연속되는 링형이다. 연결부(21)는 고정 플랜지(12)의 우측면(지지 플랜지(13)와는 반대되는 측의 측면)에 접한 상태에서, 고정 볼트(24)(본 발명의 체결 부재의 일례)에 의해 고정 플랜지(12)에 고정되어 있다. 즉, 추진기 본체(20)는 연결부(21)를 관통하는 고정 볼트(24)에 의해 고정 플랜지(12)에 착탈 가능하게 설치되어 있다. 외주 케이싱(22)의 타단(좌측)에서는 외주 케이싱(22)의 외주면이 지지 플랜지(13)의 내주면으로 지지되어 있다.

연결부(21)와 반대되는 방향(좌측)으로 설치된 측면 케이싱(23)은 전력 케이블(27)이 관통하고 있다. 전력 케이블(27)은 통형 하우징(10)에서 상기 스테이터(25)의 전기자 코일(26)에 연결되어 있다. 스테이터(25)는 복수의 전기자 코일(26)이 설치되며, 고리형으로 형성되어 있다. 전력 케이블(27)은 상기 통형 하우징(10)과 측면 케이싱(23) 사이에 설치된 방수 튜브(17) 안으로 삽입 통과되어 있다. 이 방수 튜브(17)는 통형 하우징(10)에 고정되며, 단부가 측면 케이싱(23)에 볼트 등으로 장착되어 있다.

상기 스테이터(25)의 내측에는 고리형 로터(30)가 배치되어 있다. 이 로터(30)는 복수의 자석이 설치되어 고리형으로 형성된 로터 코어(31)와, 이 로터 코어(31)가 외감(外嵌)된 고리형 로터 본체(32)를 가지고 있다. 로터(30)는 상기 스테이터(25)의 전기자 코일(26)에 급전함으로써 회전시킬 수 있는 로터 코어(31)에 의해 회전된다. 전기자 코일(26)에 급전하는 방법을 바꿈으로써 로터 코어(31)의 회전 속도, 회전 방향 등을 변경할 수 있다.

스테이터(25)는 그 열이 열전도에 의해 외주 케이싱(22)으로 열전달되도록 되어 있다. 스테이터(25)와 로터(30)에 의해 전동기가 구성되어 있으며, 이 스테이터(25)는 본 실시예에서는 외주 케이싱(22)의 외측(즉, 추진기 본체(20)의 외주 부분)에서의 대류 냉각에 의해 냉각되도록 되어 있다.

상기 로터 본체(32)의 내주면에는 프로펠러 날개(33)가 설치되어 있다. 이러한 프로펠러 날개(33)는 정회전, 역회전 중 어느 방향으로 회전해도 추력을 발생시킬 수 있는 형상으로 형성되어 있다. 프로펠러 날개(33)는 베이스부가 로터 본체(32)에 장착되어 있다. 따라서 프로펠러 날개(33)에 의한 캐비테이션의 발생을 억제할 수 있다. 따라서 캐비테이션으로 인해 발생하는 소음이나 진동을 줄일 수 있다. 또한, 프로펠러 날개(33)는 선단이 로터(30)의 중심 근처에 위치하고 있으며, 모든 프로펠러의 선단에 의해 로터(30)의 중심에 중앙 개구(도 2 참조)가 규정되어 있다. 본 실시예의 프로펠러 날개(33)는 원주 방향으로 복수개(본 예에서는 후술하는 바와 같이 4개)가 등간격으로 설치되어 있다.

또한, 로터(30)는 상기 측면 케이싱(23)의 내주연부에 설치된 수 윤활 베어링(50,51)에 의해 지지되어 있다. 로터 본체(32)에는 상기 로터 코어(31)가 설치된 중앙 부분에서 축 방향(X)의 양측으로 연장되는 칼라부(34,35)가 설치되어 있다. 수 윤활 베어링(50,51)의 내주면(52)은 칼라부(34,35)의 외주면과의 사이에 수막을 형성함으로써 로터 본체(32)의 반경 방향으로 작용하는 레이디얼 하중을 지지한다.

또한, 수 윤활 베어링(50,51)은 로터 본체(32)의 축 방향(X)의 양 측면(칼라부(34,35)의 하부에서 반경 방향 외측으로 확장되는 고리형 면)과의 대향면(53)을 가지며, 상기 축 방향(X)의 양 측면과 대향면(53) 사이에 수막을 형성함으로써 로터 본체(32)의 축 방향으로 작용하는 스러스트 하중을 지지한다. 따라서 수 윤활 베어링(50,51)은 내주면(52)이 레이디얼 베어링 면이며, 대향면(53)이 스러스트 베어링 면으로 되어 있다. 이와 같이, 상기 수 윤활 베어링(50,51)은 로터 본체(32)를 축 방향(X)에서 사이에 두도록 설치되며, 이러한 수 윤활 베어링(50,51)에 의해 로터(30)에 작용하는 레이디얼 하중 및 스러스트 하중이 지지되고 있다. 이 수 윤활 베어링(50,51)은 미끄럼 베어링 방식으로 되어 있다. 또한, 대향면(53)에서 로터 코어(31)와 스테이터(25)의 간극으로도 물(W)이 흐르도록 되어 있다. 이와 같은 수 윤활 베어링(50,51)으로 인해 누유 문제를 발생시키는 경우는 없다.

또한, 상기 로터(30)의 축 방향(X)의 양측에는 칼라부(34,35)와 내주면이 및 내주면이 연속되는 한 쌍의 페어링(40,41)이 설치되어 있다. 이러한 페어링(40,41)은 로터(30)에서 멀어지는 방향으로 확경하면서 연장되어 있다. 더욱 상세하게는 페어링(40,41)은 로터(30)의 내주면에 대응하는 위치(본 실시예에서는 로터(30)의 내주면과 연속면을 형성하는 위치)에서 통형 하우징(10)을 향해 확경하여 단부가 통형 하우징(10)의 내주에 근접한 위치가 되도록 형성되어 있다. 또한, 페어링(40,41)은 수 윤활 베어링(50,51)의 위치에서 통형 하우징(10)의 축 방향 단부(배치부(103)의 경계 부근)까지 연장되도록 형성되어 있다. 이러한 페어링(40,41)은 추진기 본체(20)의 양 측면을 구성하는 상기 수 윤활 베어링(50,51)에 볼트(도시 생략)로 착탈 가능하게 장착되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 추력 발생 장치(1)를 축 방향(X)에서 보면, 통형 하우징(10)과 미리 정해진 간극(S)을 두고 페어링(41)이 설치되어 있다(페어링(40)도 마찬가지). 이 페어링(41(40))의 중앙 부분에 프로펠러 날개(33)가 위치하고 있다. 이 예는 4개의 프로펠러 날개(33)이며, 프로펠러 날개(33)의 중앙 부분은 공간이 되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 지지 플랜지(13)에는 원주 방향으로 복수의 유통 구멍(통액부)(14)이 형성되어 있다. 이 복수의 유통 구멍(14)에 의해 지지 플랜지(13)를 관통하여 물(W)이 유통하도록 되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 고정 플랜지(12)에는 사방에 복수의 고정 구멍(암나사를 갖는 나사 구멍)(15)과 유통 구멍(통액부)(16)이 교대로 형성되어 있다. 고정 구멍(15)은 원주 방향으로 같은 피치로 형성되고, 그 고정 구멍(15) 사이에 유통 구멍(16)이 같은 피치로 형성되어 있다. 고정 구멍(15)에는 상기 고정 볼트(24)가 나사 결합된다. 즉, 유통 구멍(16)은 고정 플랜지(12)와 상기 연결부(21)가 겹치는 영역에 형성되어 있다. 이 복수의 유통 구멍(16)에 의해 고정 플랜지(12)를 관통하여 물(W)이 유통하도록 되어 있다. 이 실시예에서는 고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13)에 같은 수의 유통 구멍(16)이 형성되어 있다. 유통 구멍(14,16)은 고정 플랜지(12)에 추진 본체(20)가 장착된 상태에서 추진기 본체(20)의 외주 부분에 물(W)이 흐르는 것을 가능하게 하기 위한 것이다.

도 5는 상기 고정 플랜지(12)에 추진기 본체(20)가 장착된 상태의 도면이다. 추진기 본체(20)의 외주 케이싱(22)은 고정 플랜지(12)에 접하는 부분과 지지 플랜지(13)에 접하는 부분이, 이러한 플랜지(12,13)의 두께에 대응하는 폭만큼 대 경부(45)로 형성되고, 다른 부분은 소경부(46)로 형성되어 있다. 또한, 대경부(45)는 소경부(46)와 테이퍼 면으로 연속하도록 되어 있다. 이로써 추진기 본체(20)를 축 방향(X)으로 이동시킬 때 고정 플랜지(12) 및 지지 플랜지(13)와 외주 케이싱(22)의 간극을 크게 하여 추진기 본체(20)를 축 방향(X)으로 이동시키기 쉽게 하고 있다.

이러한 추진기 본체(20)에서는 도시한 바와 같이, 고정 플랜지(12)의 우측면에 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 접촉시킨다. 그리고 연결부(21)에 형성된 볼트 삽입 통과 구멍(28)에 고정 볼트(24)를 삽입하고, 고정 플랜지(12)에 형성된 고정 구멍(암나사를 갖는 나사 구멍)(15)에 조임으로써 추진기 본체(20)가 고정 플랜지(12)에 고정된다. 추진기 본체(20)의 고정은 고정 볼트(24)에 의해 연결부(21)를 고정 플랜지(12)에 체결함으로써 생기는 연결부(21)와 고정 플랜지(12)의 접촉면의 면압에 의한 고정이다. 도면에서는 원주 방향으로 설치된 고정 볼트(24) 1개만을 나타낸다. 본 실시예에서는 도시한 바와 같이 고정 플랜지(12)의 우측면에 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 고정하도록 하고 있기 때문에, 추진기 본체(20)를 분리하는 경우, 도시한 오른쪽으로 빼내게 된다(도 6).

또한, 추진기 본체(20)의 분리 또는, 장착 때에는 상기한 바와 같이 외주 케이싱(22)의 지지 플랜지(13)의 두께 대응 부분과 고정 플랜지(12)의 두께 대응 부분 이외 부분이 소경부(46)를 형성하기 때문에, 고정 위치에 이를 때까지는 큰 간극에서 축 방향(X)으로 이동시키기 쉽다.

한편, 고정 플랜지(12) 및 지지 플랜지(13)에는 유통 구멍(14,16)이 형성되어 있다. 또한, 연결부(21)에는 고정 플랜지(12)의 유통 구멍(16)과 일치하는 위치에 복수의 유통 구멍(통액부)(29)이 형성되어 있다. 따라서 도시한 바와 같이, 연결부(21)를 고정 플랜지(12)에 고정한 상태에서 이러한 유통 구멍(16,29)이 연통하도록 되어 있다.

그리고 이것들에 의해 고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13) 사이의 외주 케이싱(22)과 통형 하우징(10) 사이에, 외주 케이싱(22)을 수냉하기 위한 냉각 유로(90)가 형성되어 있다.

즉, 도면에 화살표(91,92)로 나타낸 바와 같이, 프로펠러 날개(33)를 회전시켜 수류가 생기면, 통형 하우징(10)과 페어링(40,41) 중 하나의 간극(S)(도 1)에서 추진기 본체(20)를 향해 물(W)(냉각액)이 흘러들어가고, 그 물(W)이 냉각 유로(90)를 흐른다. 예를 들어, 추진기 본체(20)가 물(W)을 좌측으로 분사하는 경우에는 물(W)이, 연결부(21)와 고정 플랜지(12)에 형성된 유통 구멍(29,16)을 통해서 외주 케이싱(22)과 통형 하우징(10) 사이로 유입되고, 외주 케이싱(22)과 통형 하우징(10) 사이로 유통한 후에, 지지 플랜지(13)에 형성된 유통 구멍(14)을 통해 유출된다. 이 냉각 유로(90)에 따른 물(W)의 유통는 상기 프로펠러 날개(33)를 회전시킴으로써 원통 벽(101)의 개구(102)에서 한쪽으로 분사되는 물(W)의 흐름에 의해 발생한다. 물(W)의 흐름은 프로펠러 날개(33)의 회전 방향에 따라 좌우 어느 하나의 방향으로 생긴다.

이와 같이 외주 케이싱(22)과 통형 하우징(10) 사이에 물(W)의 흐름을 생기게 함으로써 외주 케이싱(22)의 열전달이 촉진되어 스테이터(25)의 열(점선(H)으로 표시한다)을 효과적으로 스테이터(25)의 외부로 방출할 수 있다. 이로써 전동기 부분의 구동 효율을 향상시킬 수 있다.

도 6은 상기 제1 실시예에 따른 추력 발생 장치(1)를 분해했을 때의 도면이다. 먼저, 수 윤활 베어링(50,51)에 볼트(도시 생략)로 고정되어 있는 페어링(40,41)을 분리한다. 페어링(40,41)은 볼트를 풀면 원통 벽(101)의 개구(102)에서 축 방향(X)으로 빼낼 수 있다.

그리고 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 고정 플랜지(12)에 고정하고 있는 고정 볼트(24)를 분리한다. 또한, 전력 케이블(27)을 선체 측 연결부(도시 생략)에서 분리하고, 이 전력 케이블(27)을 삽입 관통하고 있는 방수 튜브(17)를 측면 케이싱(23)에서 분리한다. 그 다음에, 프로펠러 날개(33) 등의 구성을 추진기 본체(20)로서 일체로 오른쪽으로 빼낸다. 이 추진기 본체(20)의 빼냄은 예를 들어, 통형 하우징(10)과 원통 벽(101)의 하부 내면에 레일 등을 깔고, 그 레일을 따라 수평 방향으로 이동시킴으로써 쉽게 할 수가 있다.

게다가 로터(30)와 프로펠러 날개(33) 등을 추진기 본체(20)로서 일체로 분리 및 장착하는 작업을 모두 선외 작업으로 수행할 수 있어 선체(100)와 추력 발생 장치(1) 사이에서는 전력 케이블(27) 이외의 구성에 방수 처리를 할 필요가 없으며, 방수가 필요한 개소를 최대한 줄일 수 있다.

따라서 상기 추력 발생 장치(1)에 따르면, 선박 등에 장착, 프로펠러 날개(33)의 보수 때 등에는 프로펠러 날개(33) 등의 구성을 추진기 본체(20)로서 일체로 분리하고 해상이나 공장 등에서 쉽게 정비하는 것이 가능해진다.

(제2 실시예)

도 7은 제2 실시예에 따른 추력 발생 장치(2)의 종단면도이다. 이 제2 실시예는 수 윤활 베어링(60,61)이 강제로 물(W)을 공급하는 정압 베어링 방식으로 되어 있다. 또한, 상기 제1 실시예의 추력 발생 장치(1)와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도시한 바와 같이, 제2 실시예의 추력 발생 장치(2)는 수 윤활 베어링(60,61)의 외주 부분에 버퍼 공간(62)이 마련되어 있다. 그리고 그 버퍼 공간(62)에 배관(63)을 통해 물(W)이 강제로 공급되고 있다. 배관(63)은 통형 하우징(10)에 설치된 연결 피팅(64)을 통해 선내에 설치된 펌프(도시 생략)에 연결되어 있다.

도 8의 Ⅷ-Ⅷ 단면으로 나타낸 바와 같이, 측면 케이싱(23)의 상부에 전력 케이블(27)을 삽입 통과하는 방수 튜브(17)가 설치되고, 수 윤활 베어링(60)의 하부에 배관(63)이 설치되어 있다. 이 단면에서는 측면 케이싱(23)의 주위에 지지 플랜지(13)가 보인 상태이며, 지지 플랜지(13)에 형성된 유통 구멍(14)이 보이고 있다.

도 9의 Ⅸ-Ⅸ 단면으로 나타낸 바와 같이, 외주 케이싱(22)의 반대 측에 설치된 수 윤활 베어링(61)의 하부에도 배관(63)이 설치되어 있다. 이 단면에서는 측면 케이싱(23)의 주위에 외주 케이싱(22)의 연결부(21)가 보인 상태이며, 연결부(21)의 유통 구멍(29)이 보이고 있다. 이 유통 구멍(29)은 고정 플랜지(12)에 형성된 유통 구멍(16)과 연통된 상태로 되어 있다.

이와 같이, 수 윤활 베어링(60,61)의 베어링 면에 물(W)을 강제로 공급하여 정압 베어링 방식으로 함으로써 로터(30)를 회전시키고 있지 않은 상태에서도 수 윤활 베어링(60,61)과 로터(30) 사이에 항상 수막을 형성할 수 있다.

따라서 이 추력 발생 장치(2)에 따르면, 수 윤활 베어링(60,61)의 베어링 면과 로터(30) 사이에 항상 안정적인 수막을 형성할 수 있고, 예를 들어, 정점 유지하는 선박 등 저속 회전으로 장시간 사용하는 것과 같은 조건 등에서도 안정적인 로터(30)의 지지를 할 수 있다.

또한, 본 실시예에서도 연결부(21), 고정 플랜지(12) 및 지지 플랜지(13)에 유통 구멍(29,14,16)(도 5)이 형성되어 있기 때문에, 프로펠러 날개(33)를 회전시켜 수류가 생기면, 통형 하우징(10)과 페어링(40,41) 중 하나의 간극(S)에서 추진기 본체(20)를 향해 물(W)(냉각액)이 흘러들어가고, 그 물(W)이 냉각 유로(90)를 흐른다. 이로써 외주 케이싱(22)의 외면을 효율적으로 냉각할 수 있다(도 5).

게다가 페어링(40,41)을 분리한 후에, 전력 케이블(27), 방수 튜브(17) 및 연결 피팅(64)을 분리하고, 상기 도 6과 같이 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 고정 플랜지(12)에 고정하고 있는 고정 볼트(24)를 분리하면, 프로펠러 날개(33) 등의 구성을 추진기 본체(20)로서 일체로 원통 벽(101)의 개구(102)에서 축 방향(X)으로 빼낼 수 있다. 따라서 프로펠러 날개(33) 등의 정비를 쉽게 하는 것이 가능해진다.

(제3 실시예)

도 10은 제3 실시예에 따른 추력 발생 장치(3)를 나타내는 종단면도이다. 이 제3 실시예에서는 상기 제1 실시예의 추력 발생 장치(1)에 있어서의 전력 케이블(27)에 의한 직접 연결 대신에 전력 케이블(70)의 중간에 수중 커넥터(71)를 설치한 예이다. 전력 케이블(70)은 통형 하우징(10)에서 스테이터(25)에 연결되어 있다. 또한, 상기 제1 실시예의 추력 발생 장치(1)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도시한 바와 같이 하나의 측면 케이싱(23)에는 수중 커넥터(71)의 소켓(72)이 설치된 출력 케이블(73)이 설치되어 있다. 또한, 원통 벽(101)에는 수중 커넥터(71)의 플러그(74)가 선단에 설치된 입력 케이블(75)이 설치되어 있다. 도시된 상태의 수중 커넥터(71)는 플러그(74)와 소켓(72)이 연결된 상태이다.

이와 같이 구성된 추력 발생 장치(3)에 따르면, 상기 제1 실시예의 추력 발생 장치(1)와 마찬가지로 페어링(40,41)을 분리하고, 수중 커넥터(71)의 플러그(74)를 소켓(72)에서 뽑아내고, 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 고정 플랜지(12)에 고정하고 있는 고정 볼트(24)를 분리하면, 프로펠러 날개(33) 등의 구성을 추진기 본체(20)로서 일체로 축 방향(X)으로 분리할 수 있다.

따라서 추력 발생 장치(3)의 정비성을 크게 향상시킬 수 있다. 게다가, 본 실시예에서도, 연결부(21), 고정 플랜지(12) 및 지지 플랜지(13)에 유통 구멍(29,14,16)(도 5)이 형성되어 있기 때문에, 프로펠러 날개(33)를 회전시켜 수류가 생기면, 통형 하우징(10)과 페어링(40,41) 중 하나의 간극(S)에서 추진기 본체(20)를 향해 물(W)(냉각액)이 흘러들어가고, 그 물(W)이 냉각 유로(90)를 흐른다. 이로써 외주 케이싱(22)의 외면을 효과적으로 냉각할 수 있다(도 5).

(제4 실시예)

도 11은 제4 실시예에 따른 추력 발생 장치(4)의 종단면도이다. 이 제4 실시예에서는 상기 제1 실시예의 추력 발생 장치(1)에 있어서의 고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13) 대신에 더욱 냉각 효과를 기대하는 고정 플랜지(80)와 지지 플랜지(81) 및 유로 형성 부재를 설치한 예이다. 또한, 상기 제1 실시예의 추력 발생 장치(1)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하고 그 상세한 설명은 생략한다.

도시한 바와 같이, 본 실시예의 추력 발생 장치(4)는 통형 하우징(10)의 내주면에 반경 방향 안쪽으로 돌출되는 고정 플랜지(80) 및 지지 플랜지(81)를 설치하는 동시에 그 사이에 유로 형성 부재인 유로 형성 플랜지(82,83)가 설치되어 있다. 이러한 유로 형성 플랜지(82,83)는 고정 플랜지(80) 및 지지 플랜지(81)의 내경보다 약간 큰 내경으로 형성되어 있다. 이로써 추진기 본체(20)를 축 방향(X)으로 분리 또는, 장착할 때에 간섭하지 않도록 하고 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 상기 지지 플랜지(81)에는 중심부분보다 아래쪽에만 유통 구멍(통액부)(84)이 형성되어 있다. 즉, 유통 구멍(84)은 원주 방향의 일부 범위 내에 배치되어 있다. 이러한 유통 구멍(84)은 같은 피치로 형성되어 있다. 이 복수의 유통 구멍(84)에 의해, 지지 플랜지(81)를 관통하여 물(W)이 유통하도록 되어 있다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 고정 플랜지(80)에는 사방에 복수의 고정 구멍(15)이 형성되고, 중심부보다 위쪽에만 유통 구멍(통액부)(85)이 형성되어 있다. 즉, 유통 구멍(85)은 원주 방향의 일부 범위 내에 배치되어 있다. 이 복수의 유통 구멍(85)에 의해 고정 플랜지(80)를 관통하여 물(W)이 유통하도록 되어 있다. 고정 구멍(15)은 원주 방향으로 같은 피치로 형성되고, 상부의 고정 구멍(15) 사이에 유통 구멍(85)이 같은 피치로 형성되어 있다. 본 실시예에서는 고정 플랜지(80)와 지지 플랜지(81)에 같은 수의 유통 구멍(84,85)이 형성되어 있다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 고정 플랜지(80)와 대향하는 우측의 유로 형성 플랜지(82)는 하부의 미리 정해진 범위가 절제된 개구부(86)를 갖고 있다. 즉, 개구부(86)는 통형 하우징(10)의 축심을 사이에 두고 고정 플랜지(80)의 유통 구멍(85)과 반대되는 측에 위치하고 있다. 이 개구부(86)는 본 예에서는 30°의 범위를 절제하여 형성되어 있다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 지지 플랜지(81)와 대향하는 좌측의 유로 형성 플랜지(83)는 상부의 미리 정해진 범위가 절단된 개구부(87)를 가지고 있다. 즉, 개구부(87)는 통형 하우징(10)의 축심을 사이에 두고 지지 플랜지(81)의 유통 구멍(84)과 반대되는 측에 위치하고 있다. 이 개구부(87)는 본 예에서는 30°의 범위를 절제하여 형성되어 있다.

도 16은 상기 고정 플랜지(80)에 추진기 본체(20)가 장착된 상태의 도면이다. 추진기 본체(20)의 외주 케이싱(22)은 고정 플랜지(80)에 접하는 부분과 지지 플랜지(81)에 접하는 부분이, 이러한 플랜지(80,81)의 두께에 대응하는 폭만큼 대 경부(45)로 형성되고, 다른 부분은 소경부(46)로 형성되어 있다. 이로써 추진기 본체(20)를 축 방향(X)으로 이동시킬 때 고정 플랜지(80) 및 지지 플랜지(81)와 외주 케이싱(22)의 간극을 크게 하여 추진기 본체(20)를 축 방향(X)으로 이동시키기 쉽게 하고 있다. 게다가 유로 형성 플랜지(82,83)도, 내경이 고정 플랜지(80) 및 지지 플랜지(81)보다 크기 때문에, 외주 케이싱(22)과의 간극은 크며, 추진기 본체(20)를 축 방향(X)으로 이동시키기 쉽게 되어 있다.

이러한 추진기 본체(20)는 도시된 바와 같이, 고정 플랜지(80)의 우측면에 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 접촉시킨다. 그리고 연결부(21)에 형성된 볼트 삽입 통과 구멍(28)에 고정 볼트(24)를 삽입하고, 고정 플랜지(80)에 형성된 고정 구멍(암나사를 갖는 나사 구멍)(15)에 조임으로써 추진기 본체(20)가 고정 플랜지 (80)에 고정된다. 추진기 본체(20)의 고정은 고정 볼트(24)에 의해 연결부(21)를 고정 플랜지(80)에 체결함으로써 생기는 연결부(21)와 고정 플랜지(80)의 접촉면의 면압에 의한 고정이다. 도면에서는 원주 방향으로 설치된 고정 볼트(24) 1개만을 나타낸다. 본 실시예에서도, 도시한 바와 같이 고정 플랜지(80)의 우측면에 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 고정하도록 하고 있기 때문에, 추진기 본체(20)를 분리하는 경우, 도시하는 오른쪽으로 빼내게 된다(도 6과 마찬가지).

또한, 추진기 본체(20)의 분리 또는, 장착 때에는 상기한 바와 같이 외주 케이싱(22)의 지지 플랜지(81)의 두께 대응 부분과 고정 플랜지(80)의 두께 대응 부분 이외의 부분이 소경부(46)를 형성하기 때문에, 고정 위치에 이르기까지 큰 간극에서 축 방향(X)으로 이동시키기 쉽다.

한편, 상기 연결부(21) 및 고정 플랜지(80)에는 상부에 유통 구멍(29,85)이 형성되고, 지지 플랜지(81)에는 하부에 유통 구멍(84)이 형성되고, 우측의 유로 형성 플랜지(82)에는 하부에 개구부(86)가 형성되고, 좌측의 유로 형성 플랜지(83)에는 상부에 개구부(87)가 형성되어 있다.

따라서 이것들에 의해 고정 플랜지(80)와 지지 플랜지(81) 사이의 외주 케이싱(22)과 통형 하우징(10) 사이에, 외주 케이싱(22)을 수냉하기 위한 물(W)(냉각액)을 원주 방향으로 유통시키는 냉각 유로(90)가 형성되어 있다. 즉, 도면에서 화살표(91~94)로 나타낸 바와 같이, 프로펠러 날개(33)를 회전시켜 수류가 생기면, 통형 하우징(10)과 페어링(40,41) 중 하나의 간극(S)(도 11)에서 추진기 본체(20)를 향해 물(W)이 흘러들어가고, 그 물(W)이 냉각 유로(90)를 흐른다. 예를 들어, 도면의 우측에서 물(W)이 연결부(21)와 고정 플랜지(80)에 형성된 유통 구멍(29,85)을 통해서 외주 케이싱(22)과 통형 하우징(10) 사이에 유입되면, 그 물(W)은 유통 형성 플랜지(82)와 고정 플랜지(12) 사이를 아래쪽으로 흐르고, 유로 형성 플랜지(82)의 개구부(86)를 통과한 다음에, 유로 형성 플랜지(82,83) 사이를 위쪽으로 흐르고, 유로 형성 플랜지(83)의 개구부(87)를 통과한 다음에, 지지 플랜지(81)와 유로 형성 플랜지(83) 사이를 아래쪽으로 흘러서 지지 플랜지(81)의 유통 구멍(84)에서 유출된다. 또한, 화살표(91~94)는 지지 플랜지(81)의 유통 구멍(84) 쪽에서 물(W)이 들어오는 경우도 포함하여 두 화살표로 나타내고 있다.

게다가, 이 제4 실시예의 냉각 유로(90)는 상기 제1 실시예 ~ 제3 실시예의 추력 발생 장치(1~3)에 있어서의 냉각 유로(고정 플랜지(12)와 지지 플랜지(13) 사이의 원주 방향 면적)에 비해 유로 단면적이 좁게 되어 있기 때문에, 외주 케이싱(22)의 외면을 따라 흐르는 냉각수의 유속이 빨라져서 더욱더 냉각 효율을 높일 수 있다.

따라서 본 실시예의 추력 발생 장치(4)에 따르면, 추진기 본체(20)의 연결부(21)를 고정 플랜지(80)에서 분리하면, 추진기 본체(20)를 선체 등에서 쉽게 분리하여 정비할 수 있고, 게다가 프로펠러 날개(33)를 회전시켜 추력을 발생시켰을 때에, 고정 플랜지(80) 측 또는, 지지 플랜지(81) 측에서 외주 케이싱(22)의 주위에 형성된 냉각 유로(90)로 수류를 생기게 하므로 외주 케이싱(22)을 통해 스테이터(25)를 효과적으로 냉각하여 전동기 부분의 효율 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

(총괄)

이상과 같이, 상기 추력 발생 장치(1,2,3,4)에 따르면, 선체 등에 고정되는 통형 하우징(10)에 대해 프로펠러 날개(33) 등을 포함한 추진기 본체(20)를 유닛으로서 일체로 분리할 수 있으므로 림 드라이브 추진기인 추력 발생 장치(1~4)의 정비성을 크게 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 추진기 본체(20)를 통형 하우징(10)에 고정하고 있는 고정 플랜지(12 또는, 80)와 추진기 본체(20)를 지지하는 지지 플랜지(13 또는, 81) 사이에서 외주 케이싱(22)을 효과적으로 냉각할 수 있기 때문에, 추력 발생 장치(1~4)의 전동기 부분의 냉각 효율 향상을 도모하여 추진기로서의 효율 향상을 도모하는 것이 가능해진다.

또한, 상기 실시예에서는 통액부를 유통 구멍(14,84)으로 구성하고 있지만, 홈형 통액부 등 다른 구성에 의해 냉각액을 통과시키도록 해도 좋고, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니다.

또한, 상기 실시예에서는 선박의 사이드 스러스터로서, 선체(100)에 설치된 원통 벽(101)에 추력 발생 장치(1~4)를 설치하는 예를 설명했지만, 다른 구성에서 사용할 수도 있으며, 선박의 추력 발생 장치에 한정되는 것이 아니다. 즉, 추력 발생 장치가 분사하는 액체는 물 이외 것이어도 좋다.

또한, 상기 실시예는 일례를 나타내고 있으며, 본 발명의 요지를 해치지 않는 범위에서 다양한 변경은 가능하며, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것이 아니다.

예를 들어, 고정 플랜지(12 또는, 80)는 반드시 원주 방향으로 연속되어 있을 필요는 없고, 원주 방향으로 흩어져 있는 복수의 피스로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 그 피스 사이의 간극에 의해, 고정 플랜지의 통액부가 구성되어 있어도 좋다. 마찬가지로, 지지 플랜지(13 또는, 81)도, 반드시 원주 방향으로 연속되어 있을 필요는 없고, 원주 방향으로 흩어져 있는 복수의 피스로 구성되어 있어도 좋다. 이 경우, 그 피스 사이의 간극에 의해, 고정 플랜지 통액부가 구성되어 있어도 좋다.

또한, 연결부(21)도, 반드시 원주 방향으로 연속되는 링형일 필요는 없고, 원주 방향으로 흩어져 있는 복수의 피스로 구성되어 있어도 좋다.

또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 고정 플랜지(12 또는, 80)에 형성되는 유통 구멍(16 또는, 85)이 연결부(21)보다 반경 방향 외측에 배치되어 있고, 연결부(21)에는 유통 구멍(29)이 형성되어 있지 않아도 좋다.

또한, 도 17에 나타낸 바와 같이, 고정 플랜지(12 또는, 80)와 연결부(21) 사이에 스페이서(201)가 놓여 있어도 좋다. 스페이서(201)로는 다양한 단면 형상의 고리형 부재를 사용할 수 있다. 혹은 스페이서(201)는 원주 방향으로 흩어져있는 복수의 피스로 구성되어 있어도 좋다.

또한, 연결부(21)는 외주 케이싱(22)에 반드시 일체로 형성되어 있을 필요는 없다. 예를 들어, 도 18에 나타낸 바와 같이, 외주 케이싱(22)의 측면에 고정판(202)이 볼트(203)에 의해 고정되어 있고, 고정판(202)의 주연부에서 연결부(21)가 구성되어 있어도 좋다. 혹은 측면 케이싱(23)의 주연부를 외주 케이싱(22)에서 돌출시켜 연결부(21)로 해도 좋다.

또한, 통형 하우징(10)의 축 방향에 있어서 고정 플랜지(12 또는, 80)와 겹치는 연결부(21)는 도 19에 나타낸 바와 같이, 고정 플랜지의 좌측면(지지 플랜지(13)의 측면)에 접하고 있어도 좋다. 이 경우, 외주 케이싱(22)을 전체적으로 두껍게 함으로써 외주 케이싱(22)의 외측 부분에서 연결부(21)를 구성하는 것도 가능하다. 또한, 도 19에 나타낸 예에서는 고정 볼트(24)가 고정 플랜지(12 또는, 80)를 관통하여 연결부(21)에 형성된 나사 구멍(204)에 나사 결합하고 있다.

또한, 추진기 본체(20)는 통형 하우징(10)의 축 방향에 있어서 고정 플랜지 (12 또는, 80)과 겹치는 연결부(21)를 가지고 있지 않아도 좋다. 예를 들어, 도 20에 나타낸 바와 같이, 외주 케이싱(22)의 외주면에 나사 구멍(205)이 형성되어 있고, 이 나사 구멍(205)에, 통형 하우징(10) 및 고정 플랜지를 통형 하우징(10)의 반경 방향으로 관통하는 고정 볼트(24)가 나사 결합하고 있어도 좋다. 다만, 이 경우에는 고정 볼트(24)를 선체 내에서 분리할 필요가 있다. 반면에, 도 1 ~ 도 19에 나타낸 바와 같이, 고정 볼트(24)가 고정 플랜지(12 또는, 80) 또는, 연결부(21)를 통형 하우징(10)의 축 방향으로 관통하는 구성이면, 선외 작업만으로 추진기 본체(20)의 분리 및 장착을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 추력 발생 장치는 선박 등의 추진 장치로서 이용할 수가 있다.

1, 2, 3, 4: 추력 발생 장치 10: 통형 하우징
12: 고정 플랜지 13: 지지 플랜지
14: 유통 구멍(통액부) 15: 고정 구멍(나사 구멍)
16: 유통 구멍(통액부) 17: 방수 튜브
20: 추진기 본체 21: 연결부
22: 외주 케이싱 23: 측면 케이스
24: 고정 볼트(체결 부재) 25: 스테이터
26: 전기자 코일 27: 전력 케이블
28: 볼트 삽입 통과 구멍 29: 유통 구멍(통액부)
30: 로터 33: 프로펠러 날개
40,41: 페어링 45: 대경부
46: 소경부 50,51: 수 윤활 베어링
52: 내주면 53: 대향면
60,61: 수 윤활 베어링 62: 버퍼 공간
63: 배관 70: 전력 케이블
71: 수중 커넥터 80: 고정 플랜지
81: 지지 플랜지
82,83: 유로 형성 플랜지(유로 형성 부재)
84,85: 유통 구멍(통액부) 86,87: 개구부
90: 냉각 유로 91, 92, 93, 94: 화살표
100: 선체 101: 원통 벽
102: 개구 103: 배치부
W: 물 X: 축 방향
S: 간극 H: 열

Claims

액체 안에 배치되어, 액체를 분사함으로써 추력을 발생시키는 추력 발생 장치로서,
축 방향의 양측에 개방된 통형 하우징(10)과,
상기 통형 하우징(10)의 내측에 배치된, 고리형 스테이터(25) 및 상기 스테이터(25)의 내측에 배치된 고리형 로터(30) 및 상기 로터(30)의 내주면에 설치된 프로펠러 날개(33)를 포함한 추진기 본체(20)와,
상기 추진기 본체(20)의 양 측면에 착탈 가능하게 설치되어, 상기 로터(30)의 내주면에 대응하는 위치로부터 상기 통형 하우징(10)을 향해 확경하는 한 쌍의 페어링(40,41)을 구비하고,
상기 통형 하우징(10)은 반경 방향 안쪽으로 돌출하는 고정 플랜지(12)를 갖고,
상기 추진기 본체(20)는 체결 부재에 의해 상기 고정 플랜지(12)에 착탈 가능하게 설치되어 있고,
상기 통형 하우징(10)은 상기 고정 플랜지(12)로부터 축 방향으로 떨어진 위치에서 상기 추진기 본체(20)를 지지하는 지지 플랜지(13)를 갖는 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
액체 안에 배치되어, 액체를 분사함으로써 추력을 발생시키는 추력 발생 장치로서,
축 방향의 양측에 개방된 통형 하우징(10)과,
상기 통형 하우징(10)의 내측에 배치된, 고리형 스테이터(25) 및 상기 스테이터(25)의 내측에 배치된 고리형 로터(30) 및 상기 로터(30)의 내주면에 설치된 프로펠러 날개(33)를 포함한 추진기 본체(20)와,
상기 추진기 본체(20)의 양 측면에 착탈 가능하게 설치되어, 상기 로터(30)의 내주면에 대응하는 위치로부터 상기 통형 하우징(10)을 향해 확경하는 한 쌍의 페어링(40,41)을 구비하고,
상기 통형 하우징(10)은 반경 방향 안쪽으로 돌출하는 고정 플랜지(12)를 갖고,
상기 추진기 본체(20)는 체결 부재에 의해 상기 고정 플랜지(12)에 착탈 가능하게 설치되어 있으며,
상기 고정 플랜지(12)는, 상기 고정 플랜지(12)에 상기 추진기 본체(20)가 설치된 상태에서 상기 추진기 본체(20)의 외주 부분에 냉각액이 흐르는 것을 가능하게 하는 통액부를 갖고,
상기 고정 플랜지(12)는 원주 방향으로 연속되어 있으며,
상기 추진기 본체(20)는 상기 통형 하우징(10)의 축 방향에서 상기 고정 플랜지(12)와 겹치는 링형 연결부(21)를 갖고,
상기 고정 플랜지(12)는 상기 통액부로서 상기 고정 플랜지(12)와 상기 연결부(21)가 서로 겹치는 영역에 복수의 유통 구멍을 가지며,
상기 연결부(21)는 상기 유통 구멍과 일치하는 위치에 복수의 유통 구멍을 갖는것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
액체 안에 배치되어, 액체를 분사함으로써 추력을 발생시키는 추력 발생 장치로서,
축 방향의 양측에 개방된 통형 하우징(10)과,
상기 통형 하우징(10)의 내측에 배치된, 고리형 스테이터(25) 및 상기 스테이터(25)의 내측에 배치된 고리형 로터(30) 및 상기 로터(30)의 내주면에 설치된 프로펠러 날개(33)를 포함한 추진기 본체(20)와,
상기 추진기 본체(20)의 양 측면에 착탈 가능하게 설치되어, 상기 로터(30)의 내주면에 대응하는 위치로부터 상기 통형 하우징(10)을 향해 확경하는 한 쌍의 페어링(40,41)을 구비하고,
상기 통형 하우징(10)은 반경 방향 안쪽으로 돌출하는 고정 플랜지(80)를 갖고,
상기 추진기 본체(20)는 체결 부재에 의해 상기 고정 플랜지(80)에 착탈 가능하게 설치되어 있으며,
상기 고정 플랜지(80)는, 상기 고정 플랜지(80)에 상기 추진기 본체(20)가 설치된 상태에서 상기 추진기 본체(20)의 외주 부분에 냉각액이 흐르는 것을 가능하게 하는 통액부를 갖고,
상기 통형 하우징(10)은 상기 고정 플랜지(80)로부터 축 방향으로 떨어진 위치에서 상기 추진기 본체(20)를 지지하는 지지 플랜지(81)를 갖고,
상기 지지 플랜지(81)는 상기 추진기 본체(20)의 외주 부분에 냉각액이 흐르는 것을 가능하게 하는 통액부를 갖는 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 통형 하우징(10)과 상기 추진기 본체(20) 사이에는, 상기 고정 플랜지(80) 또는 상기 지지 플랜지(81)의 통액부로부터 상기 추진기 본체(20)의 외주 부분으로 유입된 냉각액을 추진기 본체(20)의 외주 부분에서 원주 방향으로 유통시키는 냉각 유로(90)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 고정 플랜지(80)의 통액부 및 상기 지지 플랜지(81)의 통액부는 원주 방향의 일부 범위 내에 배치되어 있고,
상기 통형 하우징(10)은 상기 고정 플랜지(80)와 상기 지지 플랜지(81)와의 사이에 유로 형성 부재를 갖고, 상기 유로 형성 부재는 상기 통형 하우징(10)의 축심을 사이에 두고 상기 고정 플랜지(80)의 통액부 또는 상기 지지 플랜지(81)의 통액부 또는 상기 고정 플랜지(80)의 통액부와 상기 지지 플랜지(81)의 통액부 모두와 반대되는 위치에 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통형 하우징(10)으로부터 상기 스테이터(25)에 연결된 전력 케이블(27)과,
상기 통형 하우징(10)과 상기 추진기 본체(20) 사이에 설치된, 상기 전력 케이블(27)이 삽입되어 통과하는 방수 튜브(17)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 통형 하우징(10)으로부터 상기 스테이터(25)에 연결된 전력 케이블(27)을 더 구비하며,
상기 전력 케이블(27)은 상기 통형 하우징(10)과 상기 추진기 본체(20) 사이에서, 수중에서 수밀하고 착탈 가능한 수중 커넥터(71)를 포함하는 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 추진기 본체(20)는 상기 통형 하우징(10)의 축 방향에서 상기 고정 플랜지와 겹치는 연결부(21)를 가지며,
상기 체결 부재는 상기 연결부(21) 또는 상기 고정 플랜지를 관통하는 볼트인 것을 특징으로 하는 추력 발생 장치.
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