KR102152587B1

KR102152587B1 - 덕트 장치 및 선박

Info

Publication number: KR102152587B1
Application number: KR1020187037053A
Authority: KR
Inventors: 다쿠요시 야마다; 마코토 가와부치
Original assignee: 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Priority date: 2017-01-27
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2020-09-07
Also published as: WO2018139234A1; JP6655562B2; KR20190008945A; JP2018118705A

Abstract

덕트 장치 및 선박에 있어서, 선미 (12) 에 형성되는 프로펠러 (13) 보다 전방이며 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 주위의 적어도 일부에 배치되는 덕트 본체 (31) 와, 덕트 본체 (31) 를 선체 (11) 에 장착하는 장착 부재 (32) 를 구비하고, 덕트 본체 (31) 는, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 둘레 방향으로 분할되는 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 와, 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 의 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도를 조정하는 조정 장치 (35) 를 갖는다.

Description

덕트 장치 및 선박

본 발명은, 선박의 선미부에 형성되어 프로펠러에 유입되는 수류에 영향을 주는 덕트 장치, 이 덕트 장치를 탑재한 선박에 관한 것이다.

덕트 장치는, 선박의 선미로서, 프로펠러보다 선체의 전방에 형성되어 있다. 이 덕트 장치는, 선체를 따라 흐르는 수류를 전향시킴으로써 추력을 얻음과 함께, 프로펠러에 대한 수류의 유입 속도를 균일화시킴으로써 소음이나 진동 리스크를 저감시키는 것이다. 이와 같은 덕트 장치로는, 하기 특허문헌 1, 2 에 기재된 것이 있다.

일본 공개특허공보 2008-137462호 일본 공개특허공보 2014-125200호

종래의 덕트 장치는, 원통 형상 또는 반원통 형상을 이루고, 프로펠러축을 덮는 보스부에 지지 부재를 개재하여 고정되어 있다. 덕트 장치를 설계하는 경우, 수조 시험 등에 의해 최적의 앙각을 구하고 있지만, 선속, 적하의 재하 상태, 해상 조건 등에 의해 최적의 덕트 장치의 영각이 되지 않는 경우가 있어, 충분한 기능을 발휘하지 못할 우려가 있다.

본 발명은 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 선박의 항행 상태에 따른 덕트 드로잉 각도로 함으로써 성능의 향상을 도모하는 덕트 장치 및 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 덕트 장치는, 선미에 형성되는 프로펠러보다 전방이며 상기 프로펠러의 회전축의 주위의 적어도 일부에 배치되는 덕트 본체와, 상기 덕트 본체를 선체에 장착하는 장착 부재를 구비하고, 상기 덕트 본체는, 상기 프로펠러의 회전축의 둘레 방향으로 분할되는 복수의 분할 플레이트와, 상기 복수의 분할 플레이트의 상기 프로펠러의 회전축의 축심 방향에 대한 각도를 조정하는 조정 장치를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 조정 장치에 의해 복수의 분할 플레이트에 있어서의 프로펠러의 회전축의 축심 방향에 대한 각도를 조정함으로써, 덕트 본체에 있어서의 수류의 입구부 또는 출구부에서의 개구 면적이 변화되고, 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있다. 그 때문에, 선박의 항행 상태에 따라 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 복수의 분할 플레이트는, 상기 프로펠러의 회전축의 축심 방향을 따라 배치되고, 상기 조정 장치는, 상기 복수의 분할 플레이트에 있어서의 길이 방향의 적어도 일단부를 상기 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 조정 장치는, 프로펠러의 회전축의 축심 방향을 따른 각 분할 플레이트의 단부 (端部) 를 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 이동함으로써, 덕트 본체에 있어서의 수류의 입구부 또는 출구부에서의 개구 면적을 변화시킬 수 있고, 덕트 드로잉 각도를 용이하게 조정할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 복수의 분할 플레이트 중의 적어도 하나는, 상기 장착 부재에 의해 상기 선체에 고정되고, 나머지의 상기 복수의 분할 플레이트는, 상기 장착 부재에 의해 상기 선체에 고정된 상기 분할 플레이트에 상기 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 지지되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 적어도 하나의 분할 플레이트를 장착 부재에 의해 덕트 본체에 고정시키고, 나머지의 복수의 분할 플레이트를 덕트 본체에 고정된 분할 플레이트에 자유롭게 이동할 수 있도록 지지함으로써, 각 분할 플레이트를 소정의 지지 강성을 가지고 선체에 지지할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 덕트 본체는, 상기 장착 부재에 의해 상기 선체에 고정되는 지지 부재를 갖고, 상기 복수의 분할 플레이트는, 길이 방향의 일단부가 상기 지지 부재에 지지되고, 길이 방향의 타단부가 상기 조정 장치에 의해 상기 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 복수의 분할 플레이트의 일단부를 선체에 고정되는 지지 부재에 지지하고, 타단부를 조정 장치에 의해 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 이동 가능하게 함으로써, 모든 분할 플레이트의 각도를 조정할 수 있음과 함께, 각 분할 플레이트를 소정의 지지 강성을 가지고 선체에 지지할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 조정 장치는, 상기 복수의 분할 플레이트에 있어서의 상기 선체의 전방의 단부를 상기 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 조정 장치가 복수의 분할 플레이트에 있어서의 전방의 단부를 이동 가능하게 함으로써, 덕트 본체의 출구부의 개구 면적을 일정하게 하여 입구부의 개구 면적을 조정하게 되고, 덕트 본체로부터 프로펠러에 흘러 들어오는 수류를 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 조정 장치는, 상기 복수의 분할 플레이트에 있어서의 상기 선체의 후방의 단부를 상기 프로펠러의 회전축의 직경 방향을 따라 이동 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 조정 장치가 복수의 분할 플레이트에 있어서의 후방의 단부를 이동 가능하게 함으로써, 덕트 본체의 입구부의 개구 면적을 일정하게 하여 출구부의 개구 면적을 조정하게 되고, 덕트 본체에 흘러 들어오는 수류를 일정하게 유지할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 조정 장치는, 상기 지지 부재의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 조정 장치를 지지 부재의 내부에 배치함으로써, 조정 장치에 대한 물의 영향을 없애 시일 성능을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 조정 장치는, 상기 복수의 분할 플레이트의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 조정 장치를 복수의 분할 플레이트의 사이에 배치함으로써, 조정 장치에 의해 각 분할 플레이트를 용이하게 작동시킬 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 복수의 분할 플레이트의 사이에 자유롭게 신축할 수 있는 폐색 부재가 형성되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 복수의 분할 플레이트의 사이에 자유롭게 신축할 수 있는 폐색 부재를 형성함으로써, 복수의 분할 플레이트의 사이의 간극을 없애 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에서는, 상기 조정 장치는, 상기 선체의 항행 상태에 따라 상기 복수의 분할 플레이트의 각도를 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 조정 장치에 의해 선체의 항행 상태에 따라 각 분할 플레이트의 각도를 조정함으로써, 덕트 드로잉 각도를 선체의 항행 상태에 따른 최적 각도로 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

또, 본 발명의 선박은, 상기 선박의 덕트 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 선박의 항행 상태에 따라 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

본 발명의 덕트 장치에 의하면, 덕트 본체로서, 프로펠러의 회전축의 둘레 방향으로 분할되는 복수의 분할 플레이트와, 복수의 분할 플레이트의 프로펠러의 회전축의 축심 방향에 대한 각도를 조정하는 조정 장치를 형성하기 때문에, 선박의 항행 상태에 따라 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

도 1 은, 제 1 실시형태의 덕트 장치가 장착된 선미를 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도이다.
도 3 은, 덕트 장치를 나타내는 정면도이다.
도 4 는, 분할 플레이트의 연결 구조를 나타내는 개략도이다.
도 5 는, 조정 장치의 장착 구조를 나타내는 개략도이다.
도 6 은, 덕트 장치의 작동 상태를 나타내는 측면도이다.
도 7 은, 덕트 장치의 작동 상태를 나타내는 정면도이다.
도 8 은, 덕트 장치의 작용을 설명하기 위한 개략도이다.
도 9 는, 제 1 실시형태의 덕트 장치의 변형예를 나타내는 정면도이다.
도 10 은, 제 2 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도이다.
도 11 은, 덕트 장치를 나타내는 정면도이다.
도 12 는, 제 3 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도이다.
도 13 은, 제 4 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도이다.
도 14 는, 덕트 장치를 나타내는 정면도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 관련된 덕트 장치 및 선박의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 또, 실시형태가 복수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.

[제 1 실시형태]

도 1 은, 제 1 실시형태의 덕트 장치가 장착된 선미를 나타내는 개략도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 선박은, 선체 (11) 의 선미 (12) 에 형성된 프로펠러 (13) 와, 프로펠러 (13) 보다 선체 (11) 의 전방에 배치되는 덕트 장치 (14) 와, 프로펠러 (13) 보다 선체 (11) 의 후방에 배치되는 키 (15) 를 구비하고 있다.

프로펠러 (13) 는, 회전축 (21) 을 개재하여 선체 (11) 에 탑재된 동력원에 접속되어 있다. 동력원은, 예를 들어 디젤 엔진 등의 내연 기관이나 전기 모터 등이다. 선체 (11) 는, 선미관 (22) 이 형성되어 있고, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 은, 이 선미관 (22) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 동력원은, 회전축 (21) 을 개재하여 프로펠러 (13) 를 회전시킨다. 이 때, 프로펠러 (13) 는, 축심 (AX) 을 중심으로 회전함으로써, 선박이 수상을 항행 (전진 또는 후퇴) 할 수 있다.

선박은, 프로펠러 (13) 의 회전에 의해 전진한다. 여기서, 전방이란, 선박의 전진 방향, 요컨대, 선체 (11) 의 선수측이고, 후방이란, 선박의 후퇴 방향, 요컨대, 선체 (11) 의 선미측이다. 축 방향이란, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 축 방향 (축심 (AX) 방향), 둘레 방향이란, 회전축 (21) 의 둘레 방향, 직경 방향이란, 회전축 (21) 의 직경 방향 (방사 방향) 이다.

덕트 장치 (14) 는, 선체 (11) 를 따라 흐르는 수류를 전향시킴으로써 추력을 얻음과 함께, 프로펠러 (13) 에 대한 수류의 유입 속도를 균일화시킴으로써 소음이나 진동 리스크를 저감시키는 것이다. 이 덕트 장치 (14) 는, 프로펠러 (13) 보다 전방에 배치되는 덕트 본체 (31) 와, 덕트 본체 (31) 를 선체 (11) 에 장착하는 장착 부재 (32) 를 구비하고 있다. 덕트 본체 (31) 는, 원통 형상을 이루고, 전방의 개구 면적보다 후방의 개구 면적이 작아지는 조리개 형상을 이루고 있다. 덕트 본체 (31) 는, 프로펠러 (13) 의 전방에 있어서, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) (축심 (AX)) 의 주위를 따라 배치된다. 단, 덕트 본체 (31) 는, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) (축심 (AX)) 의 주위의 적어도 일부 (예를 들어, 상방만) 에 배치해도 된다. 덕트 본체 (31) 는, 선체 (11) 의 선미관 (22) 에 2 개의 장착 부재 (32) 를 개재하여 장착되어 있다. 본 실시형태에서는, 각 장착 부재 (32) 가 선미관 (22) 의 좌우의 양측에 수평 방향을 따라 배치되어 있다.

여기서, 덕트 장치 (14) 에 대해 상세하게 설명한다. 도 2 는, 제 1 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도, 도 3 은, 덕트 장치를 나타내는 정면도, 도 4 는, 분할 플레이트의 연결 구조를 나타내는 개략도, 도 5 는, 조정 장치의 장착 구조를 나타내는 개략도이다.

덕트 본체 (31) 는, 복수 (본 실시형태에서는 12 개) 의 분할 플레이트 (33, 34) 와, 조정 장치 (35) (도 5 참조) 를 갖고 있다. 분할 플레이트 (33, 34) 는, 프로펠러 (13) (도 1 참조) 의 축심 (AX) 의 둘레 방향으로 복수 분할되어 구성되어 있고, 고정측의 2 개의 분할 플레이트 (33) 와 가동측의 10 개의 분할 플레이트 (34) 에 의해 구성되어 있다. 고정측의 2 개의 분할 플레이트 (33) 는, 선미관 (22) 의 좌우의 양측에 배치되고, 수평 방향을 따른 장착 부재 (32) 를 개재하여 선미관 (22) 에 고정되어 있다. 가동측의 10 개의 분할 플레이트 (34) 는, 선미관 (22) 의 상방 및 하방에 배치되고, 분할 플레이트 (33) 와 함께 원통 형상으로 배치되어 있다. 그리고, 각 분할 플레이트 (34) 는, 각 분할 플레이트 (33) 에 지지되어 있다.

각 분할 플레이트 (33, 34) 는, 거의 동 형상을 이루고, 소위, 날개 형상을 이루고 있으며, 프로펠러 (13) (도 1 참조) 측으로부터 연장되어 있다. 각 분할 플레이트 (33) 는, 장착 부재 (32) 를 개재하여 선미관 (22) 에 고정되고, 각 분할 플레이트 (34) 는, 후방의 각 단부가 각 분할 플레이트 (33) 에 있어서의 후방의 각 단부에 지지되어 있다. 조정 장치 (35) 는, 이 각 분할 플레이트 (34) 의 프로펠러 (13) (도 1 참조) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도를 조정하는 것이다.

즉, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 분할 플레이트 (33) 로부터 정 12 각형을 이루도록 지지축 (36) 이 배치되어 있고, 각 분할 플레이트 (34) 는, 일단부가 이 지지축 (36) 에 자유롭게 회동 (回動) 할 수 있도록 지지되어 있다. 또, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 각 분할 플레이트 (34) 는, 인접하는 분할 플레이트 (34) 의 사이에 조정 장치 (예를 들어, 유압 실린더) (35) 가 배치되어 있고, 조정 장치 (35) 는, 각 연결 로드 (35a, 35b) 의 선단부가 인접하는 분할 플레이트 (34) 에 있어서의 대향하는 각 단면 (端面) (34a) 에 연결되어 있다. 이 경우, 조정 장치 (35) 는, 각 연결 로드 (35a, 35b) 의 선단부가 분할 플레이트 (34) 의 각 단면 (34a) 에 도시되지 않은 볼 조인트를 개재하여 연결되어 있다.

도 6 은, 덕트 장치의 작동 상태를 나타내는 측면도, 도 7 은, 덕트 장치의 작동 상태를 나타내는 정면도, 도 8 은, 덕트 장치의 작용을 설명하기 위한 개략도이다.

조정 장치 (35) 는, 복수의 분할 플레이트 (34) 에 있어서의 길이 방향의 적어도 일단부 (본 실시형태에서는 전방의 단부) 를 프로펠러 (13) (도 1 참조) 의 축심 (AX) 에 대한 직경 방향으로 이동시킬 수 있다. 즉, 도 2 및 도 3 에 나타내는 상태로부터, 조정 장치 (35) 를 작동 (유압 실린더를 신장 작동) 시키면, 도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 복수의 분할 플레이트 (34) 에 있어서의 전방의 각 단부를 직경 방향의 외측으로 이동시킬 수 있고, 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 크게 할 수 있다. 한편, 도 6 및 도 7 에 나타내는 상태로부터, 조정 장치 (35) 를 작동 (유압 실린더를 신축 작동) 시키면, 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 복수의 분할 플레이트 (34) 에 있어서의 전방의 각 단부를 직경 방향의 내측으로 이동시킬 수 있고, 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 작게 할 수 있다.

본 실시형태에서, 조정 장치 (35) 는, 선체 (11) (도 1 참조) 의 항행 상태에 따라 복수의 분할 플레이트 (34) 의 각도를 조정할 수 있다. 즉, 조정 장치 (35) 는, 선체 (11) 의 흘수 위치와 선속 (항행 속도) 에 따라 복수의 분할 플레이트 (34) 의 각도를 조정한다. 이 경우, 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 은, 사전의 실험에 의해, 만재 흘수에 대한 앙각 (θ) 과 계획 선속에 대한 앙각 (θ) 이 설정되어 있고, 만재 흘수에 따라 설정된 앙각 (θ) 을 계획 선속에 따라 설정된 앙각 (θ) 에 의해 보정한다. 또한, 계획 선속이란, 소정의 항행 성능을 확보하기 위한 선속이다.

구체적으로, 선박의 적재량이 크면, 흘수 위치가 선체 (11) 의 상방이 되고, 유향각 (반경 방향의 수류의 유속과 축 방향의 수류의 유속의 합성 유속에 있어서의 축 방향에 대한 각도이며, 중심측의 방향을 부 (負) 로 하는 각도) 이 커진다. 그 때문에, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 선박의 적재량이 클 때, 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 θ1 측으로 작게 하고, 선박의 적재량이 작을 때, 이 앙각 (θ) 을 θ2 측으로 크게 함으로써, 흘수 위치가 변동해도, 덕트 장치 (14) 의 효과를 충분히 발휘할 수 있도록 한다. 또, 선속이 높으면, 덕트 본체 (31) 의 저항이 상대적으로 커진다. 그 때문에, 선속이 높을 때, 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 θ1 측으로 작게 하고, 선속이 낮을 때, 이 앙각 (θ) 을 θ2 측으로 크게 함으로써, 선속이 변동해도, 덕트 장치 (14) 의 효과를 충분히 발휘할 수 있도록 한다.

이 경우, 선체 (11) 의 흘수 위치는, 선박의 출항시에 알기 때문에, 출항 전에 선박의 적재량에 따라 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 조정해 둔다. 그리고, 선속은, 해상 상태 등에 따라 변동되므로, 선박의 출항 후에 선속의 변동에 따라 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 조정한다.

여기서, 덕트 본체 (31) 의 앙각 (θ) 을 조정한다는 것은, 덕트 본체 (31) 에 있어서의 수류의 입구부 (덕트 본체 (31) 의 전방 단부) 의 개구 면적에 대한 출구부 (덕트 본체 (31) 의 후방 단부) 의 개구 면적의 비율, 요컨대, 덕트 본체 (31) 의 덕트 드로잉 각도를 조정하는 것이다.

또한, 덕트 장치 (14) 의 구성은, 상기 서술한 것으로 한정되는 것은 아니다. 도 9 는, 제 1 실시형태의 덕트 장치의 변형예를 나타내는 정면도이다.

도 9 에 나타내는 바와 같이, 덕트 장치 (14A) 는, 덕트 본체 (31) 와, 장착 부재 (32) 를 구비하고 있다. 덕트 본체 (31) 는, 복수 (본 실시형태에서는 12 개) 의 분할 플레이트 (33, 34) 와, 조정 장치 (35) (도 5 참조) 를 갖고 있다. 고정측의 2 개의 분할 플레이트 (33) 는, 선미관 (22) 의 상방 및 하방에 배치되고, 연직 방향을 따른 장착 부재 (32) 를 개재하여 선미관 (22) 에 고정되어 있다. 가동측의 10 개의 분할 플레이트 (34) 는, 선미관 (22) 의 좌방 및 우방에 배치되고, 분할 플레이트 (33) 와 함께 원통 형상으로 배치되어 있다. 그리고, 각 분할 플레이트 (34) 는, 각 분할 플레이트 (33) 에 지지되어 있다.

또, 여기서, 덕트 본체 (31) 의 장착 부재 (32) 를 2 개로 했지만, 1 개여도 3 개 이상이어도 된다. 또, 고정측의 분할 플레이트 (33) 를 2 개로 하고, 가동측의 분할 플레이트 (34) 를 10 개로 했지만, 고정측의 분할 플레이트 (33) 의 개수는, 장착 부재 (32) 의 개수에 맞추면 되고, 또, 가동측의 분할 플레이트 (34) 의 개수는, 10 개에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 제 1 실시형태의 덕트 장치에 있어서는, 선미 (12) 에 형성되는 프로펠러 (13) 보다 전방이며 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 주위의 적어도 일부에 배치되는 덕트 본체 (31) 와, 덕트 본체 (31) 를 선체 (11) 에 장착하는 장착 부재 (32) 를 구비하고, 덕트 본체 (31) 는, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 둘레 방향으로 분할되는 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 와, 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 의 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도를 조정하는 조정 장치 (35) 를 갖고 있다.

따라서, 조정 장치 (35) 에 의해 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 에 있어서의 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도를 조정함으로써, 덕트 본체 (31) 에 있어서의 수류의 입구부 또는 출구부에서의 개구 면적이 변화되고, 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있다. 그 때문에, 선박의 항행 상태에 따라 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

제 1 실시형태의 덕트 장치에서는, 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 축심 (AX) 방향을 따라 배치하고, 조정 장치 (35) 는, 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 에 있어서의 전방의 단부를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동 가능하게 하고 있다. 따라서, 덕트 본체 (31) 에 있어서의 수류의 입구부에서의 개구 면적을 변화시킬 수 있고, 덕트 드로잉 각도를 용이하게 조정할 수 있다.

제 1 실시형태의 덕트 장치에서는, 2 개의 분할 플레이트 (33) 를 장착 부재 (32) 에 의해 선미관 (22) 에 고정시키고, 10 개의 분할 플레이트 (34) 를 2 개의 분할 플레이트 (33) 에 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 자유롭게 이동할 수 있도록 지지하고 있다. 따라서, 각 분할 플레이트 (33, 34) 를 소정의 지지 강성을 가지고 선체 (11) 에 지지할 수 있다.

제 1 실시형태의 덕트 장치에서는, 조정 장치 (35) 는, 복수의 분할 플레이트 (34) 에 있어서의 전방의 단부를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동 가능하게 하고 있다. 따라서, 덕트 본체 (31) 의 출구부의 개구 면적을 일정하게 하여 입구부의 개구 면적을 조정하게 되고, 덕트 본체 (31) 로부터 프로펠러 (13) 에 흘러 들어오는 수류를 일정하게 유지할 수 있다.

제 1 실시형태의 덕트 장치에서는, 조정 장치 (35) 를 복수의 분할 플레이트 (33, 34) 의 사이에 배치하고 있다. 따라서, 조정 장치 (35) 에 의해 각 분할 플레이트 (34) 를 용이하게 작동시킬 수 있다.

제 1 실시형태의 덕트 장치에서는, 조정 장치 (35) 는, 선체 (11) 의 항행 상태로서의 만재 흘수 위치와 선속에 따라 복수의 분할 플레이트 (34) 의 각도를 조정하고 있다. 따라서, 덕트 드로잉 각도를 선체 (11) 의 항행 상태에 따른 최적 각도로 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

또, 제 1 실시형태의 선박에 있어서는, 덕트 장치 (14) 를 구비하고 있다. 따라서, 선박의 항행 상태에 따라 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

[제 2 실시형태]

도 10 은, 제 2 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도, 도 11 은, 덕트 장치를 나타내는 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 2 실시형태에 있어서, 도 10 및 도 11 에 나타내는 바와 같이, 덕트 장치 (40) 는, 덕트 본체 (41) 와 장착 부재 (32) 를 구비하고 있다. 이 덕트 본체 (41) 는, 프로펠러 (13) (도 1 참조) 의 전방에 있어서, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) (축심 (AX)) 의 주위를 따라 배치된다.

덕트 본체 (41) 는, 장착 부재 (32) 에 의해 선체 (11) (도 1 참조) 의 선미관 (22) 에 고정되는 지지 부재 (42) 와, 복수 (본 실시형태에서는 12 개) 의 분할 플레이트 (43) 와, 조정 장치 (44) 를 갖고 있다. 지지 부재 (42) 는, 원통 형상을 이루고, 전방의 개구 면적보다 후방의 개구 면적이 작아지는 조리개 형상을 이루고 있다. 분할 플레이트 (43) 는, 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 의 둘레 방향으로 복수 분할되어 구성되어 있다. 각 분할 플레이트 (43) 는, 원통 형상으로 배치되어 있고, 길이 방향의 일단부, 본 실시형태에서는, 후방의 단부가 지지 부재 (42) 의 전방의 단부에 지지되어 있다.

각 분할 플레이트 (43) 는, 거의 동 형상을 이루고, 소위, 날개 형상을 이루고 있으며, 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 방향을 따라 배치되어 있다. 각 분할 플레이트 (43) 는, 도시되지 않지만, 후방의 각 단부가 제 1 실시형태와 동일한 정 12 각형을 이루도록 배치된 지지축에 의해 지지 부재 (42) 에 자유롭게 회동할 수 있도록 지지되어 있다. 이 경우, 덕트 본체 (41) 에 있어서의 축심 (AX) 방향의 길이와 분할 플레이트 (43) 에 있어서의 축심 (AX) 방향의 길이는, 거의 동일한 길이로 설정하는 것이 바람직하다.

각 분할 플레이트 (43) 는, 길이 방향의 타단부, 본 실시형태에서는, 후방의 단부가 조정 장치 (44) 에 의해 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도가 조정 가능하게 되어 있다. 즉, 조정 장치 (44) 는, 각 분할 플레이트 (43) 를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동할 수 있다. 이 조정 장치 (44) 는, 지지 부재 (42) 의 내부에 배치되어 있다. 조정 장치 (44) 는, 예를 들어 모터로서, 구동 기어가 각 분할 플레이트 (43) 의 후방의 단부에 형성된 랙에 서로 맞물려 있고, 모터의 구동에 의해 구동 기어 및 랙을 개재하여 각 분할 플레이트 (43) 를 회동할 수 있다.

그 때문에, 조정 장치 (44) 를 작동하면, 복수의 분할 플레이트 (43) 에 있어서의 전방의 각 단부를 직경 방향의 외측으로 이동할 수 있고, 덕트 본체 (41) 의 앙각을 조정할 수 있다. 그러면, 덕트 본체 (41) 에 있어서의 수류의 입구부 (각 분할 플레이트 (43) 의 전방 단부) 의 개구 면적에 대한 출구부 (지지 부재 (42) 의 후방 단부) 의 개구 면적의 비율, 요컨대, 덕트 본체 (41) 의 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있다.

이와 같이 제 2 실시형태의 덕트 장치에 있어서는, 덕트 본체 (41) 는, 장착 부재 (32) 에 의해 선체 (11) 에 고정되는 지지 부재 (42) 를 갖고, 복수의 분할 플레이트 (43) 의 후방의 단부를 지지 부재 (42) 에 지지하고, 전방의 타단부를 조정 장치 (44) 에 의해 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동 가능하게 하고 있다. 따라서, 모든 분할 플레이트 (43) 의 각도를 조정할 수 있음과 함께, 각 분할 플레이트 (43) 를 소정의 지지 강성을 가지고 선체 (11) 에 지지할 수 있다.

제 2 실시형태의 덕트 장치에서는, 조정 장치 (44) 가 복수의 분할 플레이트 (43) 에 있어서의 선체 (11) 의 전방의 단부를 이동 가능하게 하고 있다. 따라서, 덕트 본체 (41) 의 출구부의 개구 면적을 일정하게 하여 입구부의 개구 면적을 조정하게 되고, 프로펠러에 흘러 들어오는 수류를 일정하게 유지할 수 있다.

제 2 실시형태의 덕트 장치에서는, 조정 장치 (44) 를 지지 부재 (42) 의 내부에 배치하고 있다. 따라서, 조정 장치 (44) 가 수류에 노출되지는 않고, 물의 영향을 없애 시일 성능을 향상시킬 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에서, 각 분할 플레이트 (43) 를 지지 부재 (42) 의 전방에 배치하고, 후방의 단부를 이 지지 부재 (42) 의 전방의 단부에 지지했지만, 이 구성으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 각 분할 플레이트 (43) 를 지지 부재 (42) 의 후방에 배치하고, 전방의 단부를 지지 부재 (42) 의 후방의 단부에 지지해도 된다.

[제 3 실시형태]

도 12 는, 제 3 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 3 실시형태에 있어서, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 덕트 장치 (50) 는, 덕트 본체 (51) 와 장착 부재 (도시 생략) 를 구비하고 있다. 이 덕트 본체 (51) 는, 프로펠러 (13) (도 1 참조) 의 전방에 있어서, 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) (축심 (AX)) 의 주위를 따라 배치된다.

덕트 본체 (51) 는, 장착 부재에 의해 선체 (11) (도 1 참조) 의 선미관 (22) 에 고정되는 지지 부재 (52) 와, 복수 (본 실시형태에서는 12 개) 의 분할 플레이트 (53, 54) 와, 조정 장치 (도시 생략) 를 갖고 있다. 지지 부재 (52) 는, 원통 형상을 이루고, 전방의 개구 면적보다 후방의 개구 면적이 작아지는 조리개 형상을 이루고 있다. 분할 플레이트 (53) 는, 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 의 둘레 방향으로 복수 분할되어 구성되어 있다. 각 분할 플레이트 (53) 는, 원통 형상으로 배치되어 있고, 길이 방향의 일단부, 본 실시형태에서는, 후방의 단부가 지지 부재 (52) 의 전방의 단부에 지지되어 있다. 또, 분할 플레이트 (54) 는, 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 의 둘레 방향으로 복수 분할되어 구성되어 있다. 각 분할 플레이트 (54) 는, 원통 형상으로 배치되어 있고, 길이 방향의 일단부, 본 실시형태에서는, 전방의 단부가 지지 부재 (52) 의 후방의 단부에 지지되어 있다.

각 분할 플레이트 (53, 54) 는, 거의 동 형상을 이루고, 소위, 날개 형상을 이루고 있으며, 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 방향을 따라 배치되어 있다. 일방의 각 분할 플레이트 (53) 는, 제 2 실시형태와 동일하게, 후방의 각 단부가 지지축 (도시 생략) 에 의해 지지 부재 (52) 에 자유롭게 회동할 수 있도록 지지되어 있다. 타방의 각 분할 플레이트 (54) 는, 전방의 각 단부가 지지축 (도시 생략) 에 의해 지지 부재 (52) 에 자유롭게 회동할 수 있도록 지지되어 있다.

각 분할 플레이트 (53) 는, 길이 방향의 타단부, 본 실시형태에서는, 후방의 단부가 조정 장치에 의해 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도가 조정 가능하게 되어 있다. 즉, 조정 장치는, 각 분할 플레이트 (53) 를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동할 수 있다. 각 분할 플레이트 (54) 는, 길이 방향의 타단부, 본 실시형태에서는, 전방의 단부가 조정 장치에 의해 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도가 조정 가능하게 되어 있다. 즉, 조정 장치는, 각 분할 플레이트 (54) 를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동할 수 있다.

그 때문에, 조정 장치를 작동하면, 전방의 각 분할 플레이트 (53) 에 있어서의 전방의 각 단부를 직경 방향의 외측으로 이동할 수 있고, 덕트 본체 (51) 의 입구부의 앙각을 조정할 수 있다. 또, 조정 장치를 작동하면, 후방의 각 분할 플레이트 (54) 에 있어서의 후방의 각 단부를 직경 방향의 외측으로 이동할 수 있고, 덕트 본체 (51) 의 출구부의 앙각을 조정할 수 있다. 그러면, 덕트 본체 (51) 에 있어서의 수류의 입구부 (각 분할 플레이트 (53) 의 전방 단부) 의 개구 면적에 대한 출구부 (각 분할 플레이트 (54) 의 후방 단부) 의 개구 면적의 비율, 요컨대, 덕트 본체 (51) 의 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있다.

이와 같이 제 3 실시형태의 덕트 장치에 있어서는, 덕트 본체 (51) 는, 장착 부재에 의해 선체 (11) 에 고정되는 지지 부재 (52) 를 갖고, 장착 부재의 전방에 복수의 분할 플레이트 (53) 를 배치하여 후단부를 지지 부재 (52) 에 지지하고, 전방의 단부를 직경 방향을 따라 이동 가능하게 함과 함께, 장착 부재의 후방에 복수의 분할 플레이트 (54) 를 배치하여 전단부를 지지 부재 (52) 에 지지하고, 전방의 단부를 직경 방향을 따라 이동 가능하게 하고 있다.

따라서, 덕트 본체 (51) 의 출구부의 개구 면적을 일정하게 하여 입구부의 개구 면적을 조정하게 되고, 프로펠러 (13) 에 흘러 들어오는 수류를 일정하게 유지할 수 있다. 또, 덕트 본체 (51) 의 입구부의 개구 면적을 일정하게 하여 출구부의 개구 면적을 조정하게 되고, 덕트 본체 (51) 에 흘러 들어오는 수류를 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 양방의 분할 플레이트 (53, 54) 를 조정함으로써, 그 조정량을 적게 하여 프로펠러 (13) 에 흘러 들어오는 수류나 덕트 본체 (51) 에 흘러 들어오는 수류를 거의 일정하게 유지할 수 있다.

[제 4 실시형태]

도 13 은, 제 4 실시형태의 덕트 장치를 나타내는 측면도, 도 14 는, 덕트 장치를 나타내는 정면도이다. 또한, 상기 서술한 실시형태와 동일한 기능을 갖는 부재에는, 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 생략한다.

제 4 실시형태에 있어서, 도 13 및 도 14 에 나타내는 바와 같이, 덕트 장치 (40A) 는, 덕트 본체 (41) 를 구비하고 있다. 덕트 본체 (41) 는, 장착 부재에 의해 선미관 (22) 에 고정되는 지지 부재 (42) 와, 복수의 분할 플레이트 (43) 와, 조정 장치를 갖고 있다. 지지 부재 (42) 는, 원통 형상을 이루고, 전방의 개구 면적보다 후방의 개구 면적이 작아지는 조리개 형상을 이루고 있다. 분할 플레이트 (43) 는, 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 의 둘레 방향으로 복수 분할되어 구성되어 있다. 각 분할 플레이트 (43) 는, 원통 형상으로 배치되고, 후방의 단부가 지지 부재 (42) 의 전방의 단부에 자유롭게 회동할 수 있도록 지지되어 있다. 그리고, 각 분할 플레이트 (43) 는, 후방의 단부가 조정 장치에 의해 프로펠러 (13) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도가 조정 가능하게 되어 있다. 즉, 조정 장치는, 각 분할 플레이트 (43) 를 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향을 따라 이동할 수 있다.

복수의 분할 플레이트 (43) 는, 그 사이에 자유롭게 신축할 수 있는 주름 상자 형상을 이루는 고무제의 폐색 부재 (61) 가 형성되어 있다. 각 폐색 부재 (61) 는, 복수의 분할 플레이트 (43) 의 회동시에 추종하여 자유롭게 신축할 수 있도록 되어 있다.

그 때문에, 조정 장치를 작동하면, 복수의 분할 플레이트 (43) 에 있어서의 전방의 각 단부를 직경 방향의 외측으로 이동할 수 있고, 덕트 본체 (41) 의 앙각을 조정할 수 있다. 이 때, 각 분할 플레이트 (43) 의 사이의 간극량이 증감하는데, 각 폐색 부재 (61) 가 추종하여 신축됨으로써, 항상, 각 분할 플레이트 (43) 의 사이의 간극을 폐색할 수 있다. 그리고, 덕트 본체 (41) 에 있어서의 수류의 입구부 (각 분할 플레이트 (43) 의 전방 단부) 의 개구 면적에 대한 출구부 (지지 부재 (42) 의 후방 단부) 의 개구 면적의 비율, 요컨대, 덕트 본체 (41) 의 덕트 드로잉 각도를 조정할 수 있다.

이와 같이 제 4 실시형태의 덕트 장치에 있어서는, 복수의 분할 플레이트 (43) 의 사이에 자유롭게 신축할 수 있는 폐색 부재 (61) 를 형성하고 있다. 따라서, 각 분할 플레이트 (43) 의 회동시에, 각 분할 플레이트 (43) 의 사이의 간극량이 증감하는데, 각 폐색 부재 (61) 가 추종하여 신축됨으로써, 이 간극을 폐색할 수 있고, 덕트 성능의 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는, 조정 장치에 의해 복수의 분할 플레이트를 이동할 때, 모든 분할 플레이트를 동기하여 이동하도록 구성했지만, 개별적으로, 또는 부분적으로 이동하도록 해도 된다. 예를 들어, 덕트 본체의 캐비테이션이 발생하는 영역의 분할 플레이트만을 이동하여 캐비테이션의 발생을 방지하도록 해도 된다.

11 : 선체
12 : 선미
13 : 프로펠러
14, 40, 50 : 덕트 장치
21 : 회전축
22 : 선미관
31, 41, 51 : 덕트 본체
32 : 장착 부재
33, 34, 43, 53, 54 : 분할 플레이트
35, 44 : 조정 장치
61 : 폐색 부재
AX : 축심

Claims

선미 (12) 에 형성되는 프로펠러 (13) 보다 전방이며 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 주위의 적어도 일부에 배치되는 덕트 본체 (31, 41, 51) 와,
상기 덕트 본체 (31, 41, 51) 를 선체 (11) 에 장착하는 장착 부재 (32) 를 구비하고,
상기 덕트 본체 (31, 41, 51) 는,
상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 둘레 방향으로 분할되는 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 와,
상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 의 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 축심 (AX) 방향에 대한 각도를 조정하는 조정 장치 (35, 44) 를 갖고,
상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 의 각각은, 상기 프로펠러 (13) 측으로부터 연장되어 있고,
상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 중의 적어도 하나는, 상기 장착 부재 (32) 에 의해 상기 선체 (11) 에 고정되고,
상기 조정 장치 (35, 44) 는, 상기 장착 부재 (32) 에 의해 상기 선체 (11) 에 고정된 상기 분할 플레이트이외의 분할 플레이트에 있어서의 길이 방향의 적어도 일단부를 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향으로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 1 항에 있어서,
상기 장착 부재 (32) 에 의해 상기 선체 (11) 에 고정된 상기 분할 플레이트이외의 분할 플레이트는, 상기 장착 부재 (32) 에 의해 상기 선체 (11) 에 고정된 상기 분할 플레이트에 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향으로 자유롭게 이동할 수 있도록 지지되는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 1 항에 있어서,
상기 덕트 본체 (31, 41, 51) 는, 상기 장착 부재 (32) 에 의해 상기 선체 (11) 에 고정되는 지지 부재 (42) 를 갖고, 상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 는, 길이 방향의 일단부가 상기 지지 부재 (42) 에 지지되고, 길이 방향의 타단부가 상기 조정 장치 (35, 44) 에 의해 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향으로 이동 가능한 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 3 항에 있어서,
상기 조정 장치 (35, 44) 는, 상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 에 있어서의 상기 선체 (11) 의 전방의 단부를 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향으로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 3 항에 있어서,
상기 조정 장치 (35, 44) 는, 상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 에 있어서의 상기 선체 (11) 의 후방의 단부를 상기 프로펠러 (13) 의 회전축 (21) 의 직경 방향으로 이동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 3 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 장치 (35, 44) 는, 상기 지지 부재 (42) 의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 장치 (35, 44) 는, 상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 의 사이에 자유롭게 신축할 수 있는 폐색 부재 (61) 가 형성되는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 조정 장치 (35, 44) 는, 상기 선체 (11) 의 항행 상태에 따라 상기 복수의 분할 플레이트 (33, 34, 43, 53, 54) 의 각도를 조정하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치 (14, 40, 50).
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 덕트 장치 (14, 40, 50) 를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.
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