KR101741428B1 - 전류고정날개 구조체 - Google Patents

전류고정날개 구조체 Download PDF

Info

Publication number
KR101741428B1
KR101741428B1 KR1020150147694A KR20150147694A KR101741428B1 KR 101741428 B1 KR101741428 B1 KR 101741428B1 KR 1020150147694 A KR1020150147694 A KR 1020150147694A KR 20150147694 A KR20150147694 A KR 20150147694A KR 101741428 B1 KR101741428 B1 KR 101741428B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
current
vane
fixing
fixing member
propeller
Prior art date
Application number
KR1020150147694A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170047499A (ko
Inventor
이주현
김수형
손혜종
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020150147694A priority Critical patent/KR101741428B1/ko
Publication of KR20170047499A publication Critical patent/KR20170047499A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101741428B1 publication Critical patent/KR101741428B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16—Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/28—Other means for improving propeller efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

전류고정날개 구조체가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 전류고정날개 구조체는 프로펠러의 전방에서 선체에 회전 가능하게 설치되는 전류고정날개; 및 상기 전류고정날개의 회전 동작을 고정시키는 고정부재를 포함하고, 상기 전류고정날개에 걸리는 토크가 설정값에 도달하면, 상기 고정부재는 파손되고, 상기 전류고정날개의 선단이 유입류가 유입되는 방향을 향하여 회전한다.

Description

전류고정날개 구조체{Pre-swirl stator structure}
본 발명은 전류고정날개 구조체에 관한 것이다.
종래 선박의 추진 효율을 향상시키기 위해 전류고정날개가 사용되고 있다. 전류고정날개는 통상 프로펠러가 회전하여 선체가 전진 주행하고 있을 때 선미부분의 물의 흐름을 프로펠러의 회전방향과 반대로 휘게 하여 프로펠러로 유입시킨다. 이때, 전류고정날개에 의해 생성된 회전류를 프로펠러가 흡수함으로써 프로펠러의 추진효율이 향상된다.
그런데 전류고정날개는 외팔보 형태를 가지기 때문에 구조적으로 취약하다. 그래서 전류고정날개에 소정값 이상의 하중 또는 토크가 가해지면 전류고정날개는 손상되거나 파손될 수 있다. 그리고 파손된 전류고정날개가 후방의 프로펠러를 손상할 수 있어 안정상 문제가 있다.
공개특허공보 제10- 2010-0103982호(2010.9.29.)
본 발명의 실시예는, 전류고정날개의 손상을 방지하도록 구성된 전류고장날개구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 프로펠러의 전방에서 선체에 회전 가능하게 설치되는 전류고정날개; 및 상기 전류고정날개의 회전 동작을 고정시키는 고정부재를 포함하고, 상기 전류고정날개에 걸리는 토크가 설정값에 도달하면, 상기 고정부재는 파손되고, 상기 전류고정날개의 선단이 유입류가 유입되는 방향을 향하여 회전할 수 있다.
상기 전류고정날개는, 상기 프로펠러의 회전 중심축에 대해 소정의 피치각을 가진 상태로 상기 고정부재에 의해 고정될 수 있다.
상기 전류고정날개는 익형 단면을 가질 수 있다.
상기 전류고정날개의 회전 중심축(Central axis of rotation)은 상기 전류고정날개의 무게 중심보다 전방에 위치할 수 있다.
상기 고정부재는 핀 형상을 가지고, 상기 선체에는 상기 전류고정날개의 샤프트의 끝단부가 삽입되는 삽입홈부가 형성되고, 상기 고정부재는 일단부가 상기 샤프트의 끝단부의 일측에 지지되고, 타단부가 상기 삽입홈부의 측벽에 지지될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 선체에 고정되어 있던 전류고정날개에 과도한 토크가 걸리면, 전류고정날개의 회전을 고정하고 있던 고정부재가 먼저 파손되어 전류고정날개가 자유 회전할 수 있어 전류고정날개 또는 전류고정날개의 샤프트가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개 구조체가 설치된 선박의 일부를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개 구조체의 일부를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면을 나타내는 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재가 파손된 상태를 나타내는 도면이고,
도 5는 도 4와같이 고정부재가 파손된 경우 전류고정날개의 동작을 나태는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개 구조체가 설치된 선박의 일부를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개 구조체의 일부를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 전류고정날개 구조체(100)는 전류고정날개(110)와 고정부재를 포함한다.
전류고정날개(110)는 프로펠러(20)의 전방에 위치한다. 전류고정날개(110)는 프로펠러(20)로 유입되는 유동을 프로펠러(20)의 회전방향과 반대방향으로 유도하여 프로펠러(20)의 회전방향과 반대방향의 회전류를 발생시킨다. 전류고정날개(110)에 의한 회전류는 프로펠러(20)로 유입되어 프로펠러(20)의 회전방향의 회전류를 감소시킴으로써 추진 효율을 향상시킨다.
전류고정날개(110)는 선체(10)의 스턴 보스(11)에 설치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
전류고정날개(110)는 익형 단면을 가질 수 있다.
본 실시예에서, 전류고정날개(110)의 개수는 세 개이나 이는 예시에 불과하고 본 발명의 사상을 제한하지 않는다.
전류고정날개(110)는 선체(10)에 회전 가능하게 설치될 수 있다. 이때, 전류고정날개(110)의 샤프트(111)는 선체(10)를 관통할 수 있다.
전류고정날개(110)의 샤프트(111)의 끝단부는 선체(10)에 형성된 삽입홈부(13)에 삽입될 수 있다. 이때, 전류고정날개(110)의 샤프트(111)가 끝단부 및 선체(10)의 삽입홈부(13)는 전류고정날개(110)가 선체(10)에서 이탈되는 것을 방지하는 구조를 가질 수 있다. 일례로, 전류고정날개(110)의 샤프트(111)의 끝단부는 다른 부분에 비해 큰 직경을 가질 수 있고, 선체(10)의 삽입홈부(13)는 전류고정날개(110)의 샤프트(111)의 끝단부에 대응하는 형상을 가질 수 있다.
고정부재(130)는 전류고정날개(110)의 회전 동작을 고정시킨다. 일례로, 고정부재(130)는 핀 형상을 가질 수 있다. 이 경우, 고정부재(130)의 일단부는 샤프트(111)의 끝단부의 일측에 지지되고, 고정부재(130)의 타단부는 삽입홈부(13)의 측벽에 지지될 수 있다.
고정부재(130)는 전류고정날개(110)에 걸리는 토크가 설정값에 도달하면 파손되도록 제작될 수 있다. 이에 대한 설명은 후술한다.
전류고정날개(110)는 도 3과 같이 프로펠러(20)의 회전 중심축(XP)에 대해 소정의 피치각(ap)을 갖도록 세팅된 후 고정부재(130)에 의해 고정될 수 있다. 소정의 피치각(ap)은 추진효율 향상을 위해 미리 결정된 피치각을 의미한다.
본 실시예에 따르면, 전류고정날개(110)에 걸리는 토크가 설정값에 도달하면, 고정부재(130)는 파손된다. 예컨대, 설정값은 전류고정날개(110) 또는 전류고정날개(110)의 샤프트(111)가 파손되는 임계값보다 작도록 결정될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 선체(10)에 고정되어 있던 전류고정날개(110)에 과도한 토크가 걸리면, 전류고정날개(110) 또는 전류고정날개(110)의 샤프트(111)가 파손되기 전 고정부재(130)가 먼저 파손된다. 이 경우, 전류고정날개(110)가 자유 회전할 수 있어 전류고정날개(110) 또는 전류고정날개(110)의 샤프트(111)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
고정부재(130)가 파손되면, 전류고정날개(110)는 선단이 유입류가 유입되는 방향을 향하여 회전할 수 있다.
일례로, 전류고정날개(110)의 회전 중심축(X1)은 전류고정날개(110)의 무게 중심(X2)보다 전방에 위치할 수 있다. 이때, 전류고정날개(110)의 샤프트(111)는 회전 중심축(X1) 상에 위치한다.
다른 예로, 풍향계의 원리를 적용하여 전류고정날개(110)의 선단이 유입류가 유입되는 방향을 향하도록 할 수 있다.
위와 같은 구조를 가지는 경우, 전류고정날개(110)로 유입류가 유입되면 전류고정날개(110)의 선단이 유입류를 향하여 회전할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 고정부재가 파손된 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4와같이 고정부재가 파손된 경우 전류고정날개의 동작을 나태는 도면이다.
이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개(110)구조체의 동작을 설명한다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 전류고정날개(110)에 걸리는 토크가 설정값보다 작으면, 고정부재(130)는 파손되지 않고 전류고정날개(110)의 회전 동작을 고정시킨다. 이 경우, 전류고정날개(110)는 프로펠러(20)로 유입되는 유동을 프로펠러(20)의 회전방향과 반대방향으로 유도하여 프로펠러(20)의 회전방향과 반대방향의 회전류를 발생시킨다. 전류고정날개(110)에 의한 회전류는 프로펠러(20)로 유입되어 프로펠러(20)의 회전방향의 회전류를 감소시킴으로써 추진 효율을 향상시킨다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 전류고정날개(110)에 걸리는 토크가 설정값에 도달하면, 고정부재(130)는 파손되어 전류고정날개(110)는 자유 회전할 수 있다. 이 경우, 전류고정날개(110)의 선단이 유입류를 향하여 회전할 수 있다. 그리고 유입류에 대한 전류고정날개(110)의 받음각이 0이 될 수 있고, 전류고정날개(110)에 걸리는 토크가 최소가 될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10 : 선체
11 : 스턴 보스
13 : 삽입홈부
20 : 프로펠러
100 : 전류고정날개 구조체
110 : 전류고정날개
111 : 샤프트
130 : 고정부재

Claims (5)

  1. 프로펠러의 전방에서 선체에 회전 가능하게 설치되는 전류고정날개; 및
    상기 전류고정날개의 회전 동작을 고정시키는 고정부재를 포함하고,
    상기 고정부재는 핀 형상을 가지고,
    상기 선체에는 상기 전류고정날개의 샤프트의 끝단부가 삽입되는 삽입홈부가 형성되고,
    상기 고정부재는 일단부가 상기 샤프트의 끝단부의 일측에 지지되고, 타단부가 상기 삽입홈부의 측벽에 지지되며,
    상기 전류고정날개에 걸리는 토크가 설정값에 도달하면,
    상기 고정부재는 파손되고,
    상기 전류고정날개의 선단이 유입류가 유입되는 방향을 향하여 회전하는, 전류고정날개 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전류고정날개는, 상기 프로펠러의 회전 중심축에 대해 소정의 피치각을 가진 상태로 상기 고정부재에 의해 고정되는, 전류고정날개 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전류고정날개는 익형 단면을 가지는, 전류고정날개 구조체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전류고정날개의 회전 중심축(Central axis of rotation)은 상기 전류고정날개의 무게 중심보다 전방에 위치하는, 전류고정날개 구조체.
  5. 삭제
KR1020150147694A 2015-10-23 2015-10-23 전류고정날개 구조체 KR101741428B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150147694A KR101741428B1 (ko) 2015-10-23 2015-10-23 전류고정날개 구조체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150147694A KR101741428B1 (ko) 2015-10-23 2015-10-23 전류고정날개 구조체

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170047499A KR20170047499A (ko) 2017-05-08
KR101741428B1 true KR101741428B1 (ko) 2017-05-30

Family

ID=59053075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150147694A KR101741428B1 (ko) 2015-10-23 2015-10-23 전류고정날개 구조체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101741428B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170047499A (ko) 2017-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100619302B1 (ko) 선박용 추력 날개
KR101534284B1 (ko) 선박의 추진력 향상 장치
KR20100103982A (ko) 선박의 전류고정날개
KR101425369B1 (ko) 핀 구조물을 갖는 덕트형 선체 부가물
KR101846581B1 (ko) 선박의 전류고정날개
JP2007125914A (ja) 流体集束プロペラ
JP6158331B2 (ja) フォワードスキューを有するリングプロペラ
KR101741428B1 (ko) 전류고정날개 구조체
KR200480863Y1 (ko) 선박용 프로펠러
KR20150132922A (ko) 선미부 전류고정날개
KR20150145982A (ko) 선미부 전류고정날개
JP2010116007A (ja) 船舶のプロペラ
KR20170062752A (ko) 선박의 비대칭 전류고정날개
KR20190048346A (ko) 추진효율향상장치
KR102647301B1 (ko) 이동식 전류고정날개
KR20130098714A (ko) 선박용 보조 추력장치 및 이러한 보조 추력장치를 구비한 선박
KR20160105182A (ko) 추진효율향상장치
KR200390914Y1 (ko) 선박용 추력 날개
KR101616313B1 (ko) 추진 효율 향상 장치
KR101722002B1 (ko) 추진 효율 향상 장치
KR20060033091A (ko) 리블렛 표면을 적용한 선박용 프로펠러
KR20160135915A (ko) 추진효율향상장치
KR20120110232A (ko) 선박의 방향타에 구비되는 추진효율 증대 구조체
KR101894019B1 (ko) 환형 구조물을 포함하는 전류고정날개
KR20160056461A (ko) 보조 추력장치를 구비한 선박

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant