KR101741835B1 - 전류고정날개의 입사각 시험장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 의해 전류고정날개의 입사각 시험장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치는, 내측에 원형홈이 형성된 고정부와, 원형홈의 내주면을 따라 형성되며, 상기 원형홈의 내측 방향으로 돌출된 복수 개의 돌기부를 포함하는 돌출유닛과, 일단부가 원형홈에 회전 가능하게 삽입되며 원형홈의 내주면을 향하여 돌출된 걸림돌기가 형성된 회전부, 및 회전부에 결합되는 전류고정날개를 포함하며, 전류고정날개는 걸림돌기가 복수 개의 돌기부 중 어느 하나에 걸려 입사각이 조절될 수 있다.

Description

전류고정날개의 입사각 시험장치{Apparatus for incidence angle test of pre-swirl stator}

본 발명은 전류고정날개의 입사각 시험장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모형시험 시 전류고정날개의 최적의 입사각을 용이하게 도출해낼 수 있는 전류고정날개의 입사각 시험장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박의 선미부에 설치된 프로펠러의 추진효율을 향상시키기 위해 프로펠러의 전방에 다수의 전류고정날개(Pre-Swirl Stator)를 방사상으로 배치한다. 전류고정날개는 프로펠러의 전방에서 프로펠러로 유입되는 해수의 유동을 프로펠러의 회전방향과 반대로 휘게 하므로, 프로펠러에 의한 회전류가 감쇠되어 추진효율이 향상될 수 있다. 이러한 전류고정날개의 입사각은 프로펠러의 회전수, 선속 등에 대응하여 최적화되어야 하므로, 예인수조(towing tank) 또는 공동수조(cavitation tunnel)에서 모형시험을 통해 최적의 입사각을 도출해낸 후 실제 선박에 적용하고 있다.

전류고정날개의 최적의 입사각을 도출하기 위해서는 각도별 날개를 만들어 교체하며 입사각을 수정하는 방법과, 날개를 수동으로 회전시킨 후 별도의 고정부재로 고정하여 입사각을 수정하는 방법이 있다. 상부가 개방된 예인수조에서 모형시험을 하는 경우, 날개의 입사각을 수정하는 데 별다른 어려움이 없으나, 상부가 밀폐된 공동수조에서 모형시험을 하는 경우, 날개의 입사각을 수정하는 데 어려움이 있다. 즉, 날개의 입사각을 수정하기 위해서 공동수조를 밀폐하는 덮개를 제거하고 수조에 담긴 물을 빼내야 하며, 날개의 입사각을 수정한 후, 다시 수조에 물을 채우고 덮개를 고정하는 일련의 과정이 요구된다. 따라서, 모형시험에 요구되는 시간 및 비용이 증가하며, 이로 인해, 시험의 효율성이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2010-0103982호 2010. 09. 29.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 모형시험 시 전류고정날개의 최적의 입사각을 용이하게 도출해낼 수 있는 전류고정날개의 입사각 시험장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치는, 내측에 원형홈이 형성된 고정부와, 상기 원형홈의 내주면을 따라 형성되며, 상기 원형홈의 내측 방향으로 돌출된 복수 개의 돌기부를 포함하는 돌출유닛과, 일단부가 상기 원형홈에 회전 가능하게 삽입되며 상기 원형홈의 내주면을 향하여 돌출된 걸림돌기가 형성된 회전부, 및 상기 회전부에 결합되는 전류고정날개를 포함하며, 상기 전류고정날개는 상기 걸림돌기가 상기 복수 개의 돌기부 중 어느 하나에 걸려 입사각이 조절된다.

상기 전류고정날개의 입사각 시험장치는 일단부가 상기 회전부에 연결되고 타단부가 상기 고정부에 연결되어 상기 회전부에 회전방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성부재를 더 포함할 수 있다.

상기 돌출유닛은 상기 복수 개의 돌기부를 돌출 또는 인입시키는 구동부를 포함하고, 상기 구동부는 상기 복수 개의 돌기부마다 각각 설치되며 상기 돌기부를 돌출 또는 인입시키는 솔레노이드 작동기를 포함할 수 있다.

상기 구동부는 상기 돌기부에 탄성력을 가하여 상기 돌기부를 돌출시키는 제2 탄성부재를 더 포함하고, 상기 돌기부는 상기 제1 탄성부재에 의하여 상기 걸림돌기와 접하는 면과 반대면에 경사면이 형성될 수 있다.

상기 고정부는 선체에 직접 또는 상기 선체와 연결하는 연결부에 후크결합될 수 있다.

본 발명에 따르면, 모형시험 시 전류고정날개의 입사각을 수조 외부에서 제어할 수 있어 전류고정날개의 최적의 입사각을 용이하게 도출해낼 수 있다. 또한, 날개의 입사각을 수정하기 위한 시간 및 비용이 감소하므로, 시험의 효율성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치가 설치된 모습을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 전류고정날개의 입사각 시험장치를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 3은 전류고정날개의 입사각 시험장치를 분해하여 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 3의 고정부를 횡 방향으로 절단한 단면도이다.
도 5 내지 도 7은 전류고정날개의 입사각 시험장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치에 관하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치가 설치된 모습을 도시한 사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치(1)는 프로펠러(120)의 회전수, 선속 등에 대응하는 전류고정날개(40)의 최적의 입사각을 도출하기 위한 장치로, 실제 크기의 선체를 일정 비율로 축소한 모형 선체의 선미부에 결합되어 사용될 수 있다. 이하, 모형 선체를 선체(100)로 통칭한다.

전류고정날개의 입사각 시험장치(1)는 모형시험 시 전류고정날개(40)의 입사각을 수조 외부에서 제어할 수 있어 전류고정날개(40)의 최적의 입사각을 용이하게 도출해낼 수 있다. 또한, 전류고정날개(40)의 입사각을 수정하기 위한 시간 및 비용이 감소하므로, 시험의 효율성이 향상될 수 있는 특징이 있다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 전류고정날개의 입사각 시험장치(1)에 관하여 구체적으로 설명한다.

도 2는 도 1의 전류고정날개의 입사각 시험장치를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 3은 전류고정날개의 입사각 시험장치를 분해하여 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 3의 고정부를 횡 방향으로 절단한 단면도이다.

본 발명에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치(1)는 고정부(10)와, 돌출유닛(20)과, 회전부(30), 및 전류고정날개(40)를 포함하며, 부가적으로 제1 탄성부재(50)를 포함한다.

고정부(10)는 선체(100)에 후술할 전류고정날개(40)를 연결하기 위한 것으로, 선체(100)에 고정된다. 이 때, 고정부(10)는 선체(100)에 직접 후크결합되어 고정되거나, 선체(100)와 연결되는 연결부(70)에 후크결합되어 고정될 수 있다. 여기서, 후크결합이라 함은, 어느 하나에 돌출 형성된 지지돌기(11)가 다른 하나에 형성된 단턱부(71)에 걸려 어느 하나와 다른 하나가 서로 결합되는 구조를 의미하며, 예를 들어, 고정부(10)에 지지돌기(11)가 형성되고 선체(100) 또는 연결부(70)에 단턱부(71)가 형성될 수 있다. 따라서, 지지돌기(11)가 단턱부(71)에 걸리면, 고정부(10)와 선체(100) 또는 고정부(10)와 연결부(70)가 서로 결합되어 고정될 수 있다. 이하, 고정부(10)가 선체(100)와 연결되는 연결부(70)에 후크결합되어 고정되는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

고정부(10)는 내측에 원형홈(10a)이 만입 형성된 원통 형상의 부재로, 외측면에 적어도 하나의 지지돌기(11)가 형성된다. 지지돌기(11)는 고정부(10)의 하부에 고정부(10)의 직경 방향으로 일정 길이 돌출 형성되며, 복수 개가 고정부(10)의 외측면을 따라 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 복수 개의 지지돌기(11)는 각각 연결부(70)의 단턱부(71)에 걸리게 된다.

연결부(70)는 고정부(10)보다 큰 직경을 갖는 원통 형상의 부재로, 선체(100)에 형성된 관통구(100a)에 삽입되어 고정된다. 다시 말해, 선체(100)는 선미부 외측면, 특히, 선저면의 후미에 후방으로 돌출 형성된 허브에 수직으로 관통하는 관통구(100a)가 형성되며, 연결부(70)는 관통구(100a)에 삽입되어 상면이 선체(100)의 외측면과 동일 평면 상에 배치된다. 이 때, 연결부(70)와 선체(100) 사이에는 별도의 결속장치(도시되지 않음)가 형성될 수 있다.

연결부(70)는 내측에 고정부(10)가 수용되는 원형의 수용홈(70a)이 형성되며, 내측면을 따라 복수 개의 단턱부(71)가 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 각각의 단턱부(71)는 종단면이 '┌'자 형상으로 형성되어 단턱 구조를 이루며 지지돌기(11)와 체결될 수 있다. 즉, 두 개의 단턱부(71) 사이에 지지돌기(11)가 배치되도록 고정부(10)를 수용홈(70a)에 삽입한 상태에서 각각의 지지돌기(11)가 각각의 단턱부(71)의 폐쇄된 측면에 걸릴 때까지 고정부(10)를 반 시계방향으로 회전시키면, 지지돌기(11)가 단턱부(71)에 체결되어 고정부(10)와 연결부(70)는 서로 고정 결합된다. 이 때, 고정부(10)의 상면과 연결부(70)의 상면은 서로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 그러나, 각각의 단턱부(71)의 종단면이 '┌'자 형상으로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 단턱부(71)의 폐쇄 측면 배치 방향은 전류고정날개(40)의 회전 방향에 대응하여 변형될 수 있다. 예를 들어, 전류고정날개(40)가 반 시계방향으로 회전하는 경우, 단턱부(71)의 종단면 형상은 '┌'자 형상으로 형성되고, 전류고정날개(40)가 시계방향으로 회전하는 경우, 단턱부(71)의 종단면 형상은 '┐'자 형상으로 형성될 수 있다.

연결부(70)는 중앙을 수직으로 관통하는 홀(70b)이 형성될 수 있으며, 연결부(70)와 고정부(10)의 결합 시, 홀(70b)에는 고정부(10)의 하방으로 돌출 형성된 연장부(12)가 삽입될 수 있다. 이 때, 홀(70b)은 수용홈(70a)보다 직경이 작게 형성되며, 연장부(12)는 홀(70b)의 크기에 대응하여 형성될 수 있다. 연결부(70)와 고정부(10)의 결합 시 홀(70b)에 연장부(12)가 삽입됨으로써, 고정부(10)의 수평 방향 움직임이 제어되어 고정부(10)와 연결부(70)가 보다 견고하게 고정될 수 있다. 또한, 수용홈(70a)과 홀(70b) 사이에 직경 차이로 인한 단턱 구조가 형성되므로, 고정부(10)를 안정적으로 지지할 수 있다. 그러나, 연결부(70)에 홀(70b)이 형성되고 고정부(10)에 연장부(12)가 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 필요에 따라 홀(70b)과 연장부(12)는 생략될 수도 있다.

고정부(10)에 형성된 원형홈(10a)의 내주면에는 돌출유닛(20)이 배치되며, 돌출유닛(20)은 복수 개의 돌기부(21)와 구동부(22)를 포함한다.

복수 개의 돌기부(21)는 원형홈(10a)의 내주면을 따라 형성되어 원형홈(10a)의 내측 방향, 즉, 중앙을 향해 돌출되며, 서로 일정 간격 이격되어 배치된다. 이 때, 복수 개의 돌기부(21)는 원형홈(10a)의 내주면 중 일부 영역에만 배치될 수 있다. 도면 상에는 원형홈(10a)의 내주면을 따라 7개의 돌기부(21)가 형성된 것으로 도시하였으나, 이에 한정될 것은 아니며, 돌기부(21)의 개수는 필요에 따라 가감될 수 있다. 예를 들어, 전류고정날개(40)의 입사각을 더욱 미세하게 조정하고자 하는 경우, 돌기부(21)의 개수를 증가시켜 돌기부(21) 사이의 간격을 좁게 배치할 수 있다. 복수 개의 돌기부(21)는 구동부(22)에 의해 돌출 또는 인입될 수 있다.

구동부(22)는 복수 개의 돌기부(21)에 구동력을 제공하는 것으로, 단일 개로 형성되어 복수 개의 돌기부(21)에 각각 구동력을 제공하거나 복수 개로 형성되어 복수 개의 돌기부(21)에 각각 구동력을 제공할 수 있다. 이하, 구동부(22)가 복수 개로 형성되어 복수 개의 돌기부(21)에 각각 구동력을 제공하는 구조를 보다 중점적으로 설명한다.

구동부(22)는 원형홈(10a)의 내주면에 만입 형성된 복수 개의 만입홈(10b)에 각각 고정 삽입되어 복수 개의 돌기부(21)마다 각각 설치되며, 돌기부(21)를 돌출 또는 인입시키는 솔레노이드 작동기와 제2 탄성부재(60)를 포함한다. 솔레노이드 작동기는 프레임(22a)과, 전자석(22b), 및 케이블(22c)로 구성된다.

프레임(22a)은 중앙에 돌기부(21)가 삽입되는 공간이 형성된 통 형상의 부재로, 만입홈(10b)에 삽입되어 고정된다. 이 때, 돌기부(21)는 일 측 외주면이 코일(coil) 형상의 제2 탄성부재(60)에 의해 둘러싸일 수 있으며, 제2 탄성부재(60)는 돌기부(21)에 탄성력을 가하여 돌기부(21)를 돌출시킬 수 있다. 다시 말해, 돌기부(21)는 일 측 외주면이 제2 탄성부재(60)에 의해 둘러 싸여진 상태로 프레임(22a)에 삽입되며, 제2 탄성부재(60)의 탄성력에 의해 타 측이 프레임(22a)으로부터 돌출되거나 인입될 수 있다. 제2 탄성부재(60)는 전자석(22b)과 연계하여 돌기부(21)에 탄성력을 가할 수 있다.

전자석(22b)은 링 형상으로 형성되어 프레임(22a) 내부에 개재되며, 프레임(22a)과 함께 돌기부(21)의 외측면을 둘러싸며 배치된다. 프레임(22a)은 통전 가능한 금속 재질로 형성되므로, 일 측에 연결되는 케이블(22c)로부터 전류를 공급받아 전자석(22b)에 제공할 수 있다. 이 때, 케이블(22c)은 일단부가 수조 외부에 위치한 전류공급부(도시되지 않음)에 연결되므로, 수조 외부에서 수조 내부에 위치한 구동부(22)의 동작을 제어할 수 있다. 그러나, 케이블(22c)이 프레임(22a)에 연결되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 케이블(22c)은 전자석(22b)에 직접 연결될 수도 있다.

케이블(22c) 및 프레임(22a)에 의해 전류를 제공받은 전자석(22b)은 자기장을 형성하여 제2 탄성부재(60)를 압축시킬 수 있으며, 제2 탄성부재(60)가 압축됨에 따라 프레임(22a)으로부터 돌출되었던 돌기부(21)는 타 측이 프레임(22a) 내부로 인입된다. 반대로, 케이블(22c) 및 프레임(22a)을 통해 전류가 공급되지 않으면 전자석(22b) 주위에 형성되었던 자기장이 제거되므로, 제2 탄성부재(60)가 복원되어 돌기부(21)는 타 측이 프레임(22a) 외부로 돌출된다.

복수 개의 돌기부(21)에 각각 설치된 솔레노이드 작동기는 각각의 돌기부(21)를 일괄적으로 돌출 또는 인입시키거나, 선택적으로 돌출 또는 인입시킬 수 있다. 그러나, 구동부(22)가 솔레노이드 작동기와 제2 탄성부재(60)를 포함하는 것으로 한정될 것은 아니며, 복수 개의 돌기부(21)를 각각 돌출 또는 인입시킬 수 있는 다양한 구조로 변형될 수 있다. 예를 들어, 구동부(22)는 자체적으로 탄성부재를 구비한 솔레노이드 작동기로 형성될 수도 있으며, 이 때, 제2 탄성부재(60)는 생략될 수 있다.

한편, 고정부(10)의 상부에는 회전부(30)가 배치된다. 회전부(30)는 전류고정날개(40)를 고정부(10)로부터 회전시키기 위한 것으로, 고정부(10)보다 작은 직경을 갖는 원통 형상의 부재로 형성될 수 있다. 회전부(30)는 일단부가 원형홈(10a)에 회전 가능하게 삽입되어 상면이 고정부(10)의 상면과 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 즉, 선체(100)의 외측면과, 연결부(70)의 상면과, 고정부(10)의 상면, 및 회전부(30)의 상면은 모두 동일 평면 상에 배치된다. 선체(100)의 외측면과, 연결부(70)의 상면과, 고정부(10)의 상면, 및 회전부(30)의 상면이 모두 동일 평면 상에 배치됨으로써, 모형 시험 시 물에 의한 저항을 최소화할 수 있다. 이러한 회전부(30)는 별도의 고정장치(도시되지 않음)에 의해 고정부(10)에 결속될 수 있다.

회전부(30)는 상면에 전류고정날개(40)가 수직하게 결합되며, 외주면에 걸림돌기(31)가 형성된다. 걸림돌기(31)는 회전부(30)의 외주면으로부터 원형홈(10a)의 내주면을 향하여 돌출 형성되므로, 복수 개의 돌기부(21) 중 어느 하나에 걸릴 수 있다. 즉, 걸림돌기(31)가 복수 개의 돌기부(21) 중 어느 하나에 걸리면, 전류고정날개(40)의 입사각이 조절된다.

전류고정날개(40)는 횡단면 형상이 유선형으로 형성되며, 회전부(30)로부터 이격될수록 횡단면적이 점차 작아질 수 있다. 즉, 전류고정날개(40)는 회전부(30)로부터 이격된 일 측 횡단면적이 회전부(30)에 근접한 타 측 횡단면적보다 작게 형성된다. 전류고정날개(40)의 횡단면적이 회전부(30)로부터 이격될수록 점차 작아짐으로써, 물에 의한 저항을 최소화할 수 있으며, 프로펠러(120)로 유입되는 물의 유동을 더욱 효과적으로 휘게 할 수 있다. 이러한 전류고정날개(40)는 복수 개가 선체(100)의 프로펠러(120)의 회전축(도 1의 110 참조)을 중심으로 방사형으로 배치될 수 있으며, 각각 입사각이 독립적으로 제어될 수 있다. 복수 개의 전류고정날개(40)의 입사각이 독립적으로 제어됨으로써, 좀 더 다양한 조건에서 시험을 수행할 수 있으며, 이로 인해, 최적의 입사각을 용이하게 도출할 수 있다.

회전부(30)는 제1 탄성부재(50)에 의해 고정부(10)로부터 회전할 수 있다.

제1 탄성부재(50)는 일단부가 회전부(30)에 연결되고 타단부가 고정부(10)에 연결되어 회전부(30)에 회전방향으로 탄성력을 가하는 것으로, 예를 들어, 태엽 형상의 나선형 스프링(spiral spring)으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1 탄성부재(50)는 일단부가 회전부(30)에 형성된 제2 지지부(32)에 연결되고, 타단부가 고정부(10)에 형성된 제1 지지부(13)에 연결될 수 있다. 제1 지지부(13)는 봉 또는 막대 형상의 부재로 형성되어 고정부(10)의 원형홈(10a) 중앙에 수직하게 결합되며, 제2 지지부(32)는 제1 지지부(13)를 수용하는 통 형상의 부재로 형성되어 회전부(30)의 내부 중앙에 수직하게 결합될 수 있다. 이 때, 제1 탄성부재(50)는 제1 지지부(13)에 연결되되 제1 지지부(13)의 외주면을 나선형으로 둘러싸며 연장되므로, 제2 지지부(32)는 내부에 제1 탄성부재(50)와 제1 지지부(13)를 수용할 수 있다. 그러나, 제1 지지부(13)가 봉 또는 막대 형상으로 형성되고 제2 지지부(32)가 통 형상으로 형성되는 것으로 한정될 것은 아니며, 예를 들어, 제1 지지부(13)가 통 형상으로 형성되고 제2 지지부(32)가 봉 또는 막대 형상으로 형성될 수도 있다.

제1 탄성부재(50)의 양단부가 각각 회전부(30)와 고정부(10)에 결합됨으로써, 제1 탄성부재(50)가 감기는 방향, 예를 들어, 도시된 바와 같이, 시계 방향으로 회전부(30)를 고정부(10)에 대하여 회전시켜 놓으면, 제1 탄성부재(50)가 풀리는 방향, 즉, 반 시계 방향으로 탄성력이 작용하게 되어 회전부(30)는 반 시계 방향으로 자동으로 회전하게 된다. 이 때, 회전부(30)에 형성된 걸림돌기(31)는 고정부(10)에 형성된 복수 개의 돌기부(21) 중 어느 하나에 걸릴 수 있으며, 이로 인해, 회전부(30)는 회전이 제어된다. 전술한 바와 같이, 회전부(30)는 상면에 전류고정날개(40)가 결합되므로, 회전부(30)가 반 시계 방향으로 회전하거나 회전이 제어됨에 따라 전류고정날개(40)도 회전하거나 회전이 제어된다. 또한, 회전부(30)는 제1 탄성부재(50)가 풀리는 방향으로만 회전하게 되므로, 고정부(10)의 지지돌기(11)는 연결부(70)의 단턱부(71)를 이탈하지 않고 체결된 상태를 유지할 수 있다.

한편, 돌기부(21)는 제1 탄성부재(50)에 의하여 걸림돌기(31)와 접하는 면과 반대 면에 경사면(21a)이 형성될 수 있다. 다시 말해, 돌기부(21)는 감겨 있던 제1 탄성부재(50)가 풀릴 때 걸림돌기(31)와 접하는 면에 대향되는 면이 경사면(21a)으로 형성될 수 있다. 따라서, 제1 탄성부재(50)가 감기는 방향으로 회전부(30)를 회전시킬 경우, 걸림돌기(31)가 경사면(21a)을 따라 이동하므로, 큰 힘을 들이지 않고도 제1 탄성부재(50)를 용이하게 감을 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 전류고정날개의 입사각 시험장치(1)의 동작에 관해 좀 더 상세히 설명한다.

도 5 내지 도 7은 전류고정날개의 입사각 시험장치의 동작을 설명하기 위한 작동도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전류고정날개의 입사각 시험장치(1)는 모형시험 시 전류고정날개(40)의 입사각을 수조 외부에서 제어할 수 있어 전류고정날개(40)의 최적의 입사각을 용이하게 도출해낼 수 있다. 또한, 전류고정날개(40)의 입사각을 수정하기 위한 시간 및 비용이 감소하므로, 시험의 효율성이 향상될 수 있다.

고정부(10)의 내측에 형성된 원형홈(10a)에는 회전부(30)가 삽입되며, 상면에 전류고정날개(40)가 결합된 회전부(30)는 양단이 각각 제1 지지부(13)와 제2 지지부(32)에 연결된 제1 탄성부재(50)에 의해 고정부(10)로부터 회전할 수 있다. 원형홈(10a)의 내주면에 만입 형성된 복수 개의 만입홈(10b)에는 각각 구동부(22)가 고정 삽입되며, 각각의 구동부(22)는 돌기부(21)를 둘러싸는 제2 탄성부재(60)에 탄성력을 가하여 돌기부(21)를 돌출 또는 인입시킬 수 있다. 구동부(22)는 프레임(22a)과 전자석(22b), 및 케이블(22c)로 구성된 솔레노이드 작동기를 포함한다.

먼저, 도 5를 참조하여 설명하면, 도 5의 (a)는 전류고정날개의 입사각을 도출하는 모형 시험을 수행하기 전, 회전부의 배치상태를 도시한 도면이고, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)일 때 전류고정날개의 배치상태를 도시한 도면이다.

모형 시험을 수행하기 전, 작업자는 수조 외부에서 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1 탄성부재(50)가 감기는 방향, 즉, 시계 방향으로 회전부(30)를 최대한 회전시킨다. 이 때, 걸림돌기(31)는 각각의 돌기부(21)의 경사면(21a)을 따라 이동하게 되며, 걸림돌기(31)와 경사면(21a)이 접촉함에 따라 제2 탄성부재(60)는 압축된다.

모형 시험 수행 전, 각각의 전자석(22b)에는 전류가 공급되지 않으므로 주위에 자기장이 형성되지 않는다. 따라서, 각각의 제2 탄성부재(60)는 원래의 상태로 유지되며, 이로 인해, 복수 개의 돌기부(21)는 각각 프레임(22a) 외부로 돌출된다. 회전부(30)에 돌출 형성된 걸림돌기(31)는 복수 개의 돌기부(21) 중 어느 하나, 예를 들어, 5시 방향에 위치한 돌기부(21)에 걸리게 된다.

걸림돌기(31)가 돌기부(21)에 걸림으로써, 회전부(30)에 결합된 전류고정날개(40)는 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 회전이 제어된 채 초기 상태로 유지된다.

이어서, 도 6을 참조하면, 도 6의 (a)는 모형 시험 중 회전부가 회전할 때의 모습을 도시한 도면이고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)일 때 전류고정날개의 배치상태를 도시한 도면이다.

모형 시험을 수행하기 위해 전류고정날개의 입사각 시험장치(1)가 결합된 선체(100)를 수조 내부에 넣은 후, 각각의 케이블(22c)을 통해 전류를 공급한다. 케이블(22c)에 의해 수조 외부에서 공급된 전류는 프레임(22a)을 통해 전자석(22b)으로 제공되며, 전자석(22b)은 주위에 자기장을 형성하여 제2 탄성부재(60)를 압축시킨다. 제2 탄성부재(60)가 압축됨에 따라, 프레임(22a) 외부로 돌출되었던 복수 개의 돌기부(21)는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 프레임(22a) 내부로 인입된다. 따라서, 걸림돌기(31)는 돌기부(21)에 걸리지 않고 제1 탄성부재(50)가 풀리는 방향, 즉, 반 시계 방향으로 고정부(10)의 내주면을 따라 이동한다.

걸림돌기(31)가 제1 탄성부재(50)가 풀리는 방향으로 이동함으로써, 회전부(30)와 전류고정날개(40)는 초기 상태에서 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 반 시계 방향으로 일부 회전한다.

이어서, 도 7을 참조하면, 도 7의 (a)는 회전부의 회전이 제어되는 모습을 도시한 도면이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)일 때 전류고정날개의 배치상태를 도시한 도면이다.

회전부(30)와 전류고정날개(40)가 원하는 각도만큼 회전하면, 전류의 공급을 중단한다. 전류의 공급이 중단됨에 따라 전자석(22b) 주위에 형성되었던 자기장이 제거되며, 이로 인해, 제2 탄성부재(60)가 복원된다. 제2 탄성부재(60)가 복원됨으로써, 프레임(22a) 내부로 인입되었던 복수 개의 돌기부(21)는 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 프레임(22a) 외부로 돌출된다. 따라서, 걸림돌기(31)는 복수 개의 돌기부(21) 중 어느 하나, 예를 들어, 4시 방향에 위치한 돌기부(21)에 걸리게 된다.

걸림돌기(31)가 돌기부(21)에 걸림으로써, 회전부(30)와 전류고정날개(40)는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 초기 상태에 대하여 일부 각도만큼 회전된 상태로 유지된다.

수조 외부에 위치한 전류공급부와 연결되는 케이블(22c)을 통해 전자석(22b)에 전류를 공급 또는 중단하는 일련의 과정을 반복함으로써, 전류고정날개(40)의 최적의 입사각을 용이하게 도출할 수 있다. 특히, 종래의 공동수조에서 모형 시험 시 발생하는 불필요한 작업, 예를 들어, 수조를 밀폐하는 덮개를 제거하고 수조에 담긴 물을 빼내는 작업, 입사각을 수정한 후 다시 수조에 물을 채우고 덮개를 덮는 작업 등이 생략되므로, 시험이 효율성이 향상될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 전류고정날개의 입사각 시험장치
10: 고정부 10a: 원형홈
10b: 만입홈 11: 지지돌기
12: 연장부 13: 제1 지지부
20: 돌출유닛 21: 돌기부
21a: 경사면 22: 구동부
22a: 프레임 22b: 전자석
22c: 케이블 30: 회전부
31: 걸림돌기 32: 제2 지지부
40: 전류고정날개 50: 제1 탄성부재
60: 제2 탄성부재 70: 연결부
70a: 수용홈 70b: 홀
71: 단턱부 100: 선체
100a: 관통구 110: 회전축
120: 프로펠러

Claims (5)

1. 내측에 원형홈이 형성된 고정부;
   상기 원형홈의 내주면을 따라 형성되며, 상기 원형홈의 내측 방향으로 돌출된 복수 개의 돌기부를 포함하는 돌출유닛;
   일단부가 상기 원형홈에 회전 가능하게 삽입되며 상기 원형홈의 내주면을 향하여 돌출된 걸림돌기가 형성된 회전부; 및
   상기 회전부에 결합되는 전류고정날개를 포함하며,
   상기 전류고정날개는 상기 걸림돌기가 상기 복수 개의 돌기부 중 어느 하나에 걸려 입사각이 조절되고,
   일단부가 상기 회전부에 연결되고 타단부가 상기 고정부에 연결되어 상기 회전부에 회전방향으로 탄성력을 가하는 제1 탄성부재와,
   상기 돌출유닛은 상기 복수 개의 돌기부를 돌출 또는 인입시키는 구동부를 더 포함하는 전류고정날개의 입사각 시험장치.
2. 삭제
3. 제1 항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 복수 개의 돌기부마다 각각 설치되며 상기 돌기부를 돌출 또는 인입시키는 솔레노이드 작동기를 포함하는 전류고정날개의 입사각 시험장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 구동부는 상기 돌기부에 탄성력을 가하여 상기 돌기부를 돌출시키는 제2 탄성부재를 더 포함하고,
   상기 돌기부는 상기 제1 탄성부재에 의하여 상기 걸림돌기와 접하는 면과 반대면에 경사면이 형성되는 전류고정날개의 입사각 시험장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 고정부는 선체에 직접 또는 상기 선체와 연결하는 연결부에 후크결합되는 전류고정날개의 입사각 시험장치.

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