KR102388163B1 - 선박 - Google Patents

Abstract

선박(1)의 선체(2)의 선미의 외판상에 선체폭 방향으로 돌출해서 설치한 L자형 선미 정류판(5)을, 선체폭 방향으로 길게 뻗은 기판부분(10)과, 이 기판부분(10)의 선체폭 방향의 단부에 설치된 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 갖고서 구성한다. 이것에 의해, 선체(2)의 선미에 설치한 L자형 선미 정류판(5)에 의해 프로펠러면에 유입하는 흐름을 정류하는 것에 의해, 프로펠러(3)의 효율을 보다 높이는 것과 함께, 정류할 때에 L자형 선미 정류판(5)에 작용하는 추력성분을 보다 크게 해서 추진방향의 힘을 크게 할 수 있어서 추진성능을 향상한다.

Description

선박{Ship}

본 발명은, 선박의 선미에 배치하는 L자형 선미 정류판을 배치한 선박, 보다 상세하게는, 이들의 L자형 선미 정류판에 의해 프로펠러면에 유입하는 수류를 정류(整流)하는 것에 의해, 프로펠러의 효율을 높이는 것과 함께, 정류할 때에 L자형 선미 정류판에 작용하는 추력(推力)성분을 얻는 것으로 선박의 추진성능을 향상하는 것이 가능한 선박에 관한 것이다.

선박에 있어서는, 도 20 및 도 21에서 나타내듯이, 선미의 빌지에서 생기는 흐름의 3차원 박리에 의해, 선체표면에서 조금 떨어진 위치에 중심(Pw)을 갖는 빌지 와류(bilge vortex)가 발생한다. 이 빌지 와류의 중심(Pw)과 선체표면 사이에서는 하향(下向)성분을 갖는 흐름이 발생하고, 빌지 와류의 중심(Pw)에서 외측에는 상향(上向)성분을 갖는 흐름이 발생하고 있다. 이 빌지 와류는 계속 발달하면서, 선체 고정좌표에서 봤을 때, 후방으로 흘러서, 프로펠러면 내에 흘러 들어간다.

프로펠러에 있어서는, 프로펠러 회전 방향과 반대방향의 흐름이 유입하면 프로펠러 효율이 좋아지고, 같은 방향의 흐름이 유입하면 프로펠러 효율이 나빠지기 때문에, 선체 후방에서 보면 우회전 프로펠러의 경우, 우현측에서의 선체표면과 빌지 와류의 중심 사이의 빌지 와류에 의해 생긴 흐름의 하향성분은 프로펠러 회전의 방향과 같은 방향의 흐름이 되기 때문에 프로펠러 효율악화의 원인이 된다.

따라서, 이 빌지 와류의 중심위치에 선미 정류판의 선단(先端)이 배치되도록 선미 정류판을 설치하는 것에 의해, 선미 정류판에는 하향성분을 갖는 흐름만이 유입하여, 정류되는 것이 되기 때문에, 프로펠러에 유입하는 하향성분의 흐름은 약해지고, 프로펠러 효율의 악화가 약해지게 되는 것과 함께, 또한 정류할 때에 선미 정류판에 작용하는 힘의 추력방향성분이 선박의 추력으로서 작용한다.

이것과 관련해서, 예를 들면, 일본 출원의 일본출원 특개평 3-284497호 공보에 기재되어 있듯이, 선박의 선미부의 선미 점성 압력손실을 회복시켜서 선체저항을 저감시키기 위해서, 선박의 후부에서 프로펠러 앞쪽의 선체외벽상에, 높이 방향에서는 프로펠러 축의 축심위치에서 프로펠러 상단위치의 사이에 설치되고, 폭방향에서는 선체중심에서 프로펠러 반경 55%~85%의 위치까지 뻗은 선미 와류 정류판을 갖는 선미 점성 저항저감장치가 제안되고 있다.

이 선미 와류 정류판은, 선미 와류의 와류중심이 형성되어 있는 범위에 배치되어, 선미 빌지부에서의 선체후방을 향하는 빠른 흐름을 동반한 상승류에는 영향을 미치지 않고, 선미 플레어부에서의 하강류만을 규제해서 축류(軸流)방향에 정류하는 것에 의해, 프로펠러축 상방의 선체표면에서부터 와류중심까지의 강한 하강류에서 기인하는 압력손실을 저감하게 되어, 선미선체표면의 압력을 회복시켜서 선체저항을 효과적으로 저감시키는 것이 가능하게 되어 있다.

또한, 이 선미 와류 정류판에는 날개 작용이 요구되어 있지 않기 때문에, 유도저항 등에 의한 저항증가에는 결부되지 않고, 와류중심과 선체표면 사이의 흐름은 축류가 매우 잔잔한 것과, 선미 와류 정류판이 여기에 설치되어 하강류를 규제하도록 작용하는 것으로부터, 마찰저항 등의 고유저항의 증가는 고려하지 않아도 좋다고 되어 있다.

그러나, 이 선미 와류 정류판은, 그 위치가 한정되어 있지만 넓은 범위이고, 또한, 선미 와류 정류판도, 좌우현에 한쌍의 단순한 평판형상의 판부재로, 반드시 최적의 위치 및 최적의 형상이라고는 말할 수 없고, 개량의 여지가 있다고 생각된다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

[특허문헌 1] 일본출원의 특개평 3-284497호 공보

[발명의 개요]

한편, 본 발명자들은 많은 수조실험과 유체계산 프로그램에 의한 계산 시뮬레이션 등에 의해, 다음의 지견을 얻었다.

즉, 빌지부에서 발생한 빌지 와류가 선미단(船尾端) 부근에서 발달하여, 빌지 와류의 중심에서 외측에는 상승류가, 내측에는 하강류가 발생한다. 이 내측의 하강류에 주목하여, 선미 정류판을 이용하여 추진성능을 개선하기 위해서는, 프로펠러는 프로펠러 회전류와 역방향의 흐름이 유입하면 프로펠러 효율이 좋아지는 것을 고려하면, 프로펠러로 유입하는 하강류를 효율적으로 정류하는 것이 중요하다.

그 때문에, 선미측에서 보면 우회전 프로펠러의 경우에는, 우현 선체표면 근방에서 할 수 있는 만큼 정류하는 편이, 하강류가 약해져서 프로펠러 효율이 좋아진다. 따라서, 빌지 와류에 의해 생긴 하강류를 정류하여 약하게 하는 것이 중요하고, 선미 선체표면의 빌지 와류의 중심의 높이에 빌지 와류의 중심까지의 폭을 갖는 선미 정류판을 설치하는 것으로, 이 선미 정류판에 의해 하강류를 받아들여 흐름을 후방으로 구부리는 것으로 하강류를 약하게 하는 것이 가능하다.

또한, 중요한 것인데, 선미 정류판의 폭이 작으면 단부(端部)에서부터 외측으로 빠져나가는 흐름이 생기지만, 이 선미 정류판의 상면에서 받은 흐름을, 선미 정류판의 단부를 상방으로 구부리는 것에 의해, 외측으로 빠져나가는 것 없이 잡아서, 이 흐름도 후방으로 구부리는 것으로, 보다 정류효과를 높이는 것이 가능하다는 지견을 얻었다.

이것에 관해서, 본 발명자들은, 수조실험에 의해, 실제로 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡(折曲)부분을 설치한 L자형 선미 정류판을 채용하여, 절곡부분이 없는 선미 정류판에 비해 효율이 1% 정도 좋아진다는 결과를 얻었다. 또한, 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분을 설치한 것에 의해 기판부분의 강도를 증가하는 것이 가능하다.

또한, 선미측에서 보면 우회전하는 프로펠러의 경우에는, 좌현측에서는 선체근방의 정류효과를 높여서 하강류를 약화시키면 프로펠러의 효율에 있어서는 불리하게 되어, 정류효과만을 고려한 경우에는, 좌현측에서는 정류판은 오히려 없는 편이 좋지만, 흐름을 후방으로 굽힐 때에 선미 정류판에 힘이 작용해서, 그 추진방향 성분이 추진성능의 개선에 기여한다. 그 때문에, 좌현측에도 선미 정류판을 배치하여, 정류시의 추력성분을 얻는 것이 좋은 경우도 있다라는 지견도 얻었다.

또한, 이 좌현측에서는, 정류효과를 약화시키면서 흐름을 굽힐 때의 힘의 추력성분을 얻기 위해서는, L자형 선미 정류판의 단부에 설치한 상방으로 구부러진 절곡부분의 선체 높이 방향의 높이를 작게 하거나, 또는 절곡부분이 없는 선미 정류판을 배치하거나 하는 것도 효과적이다라는 지견을 얻었다.

본 발명은, 상기의 상황을 감안해서 이루어진 것으고, 그 목적은, 선체의 선미에 설치한 L자형 선미 정류판에 의해 프로펠러면에 유입하는 흐름을 정류하는 것에 의해, 프로펠러의 효율을 보다 높히는 것과 함께, 정류할 때의 L자형 선미 정류판에 작용하는 추력성분을 보다 크게 해서 추진방향의 힘을 크게 할 수 있어서 추진성능을 향상하는 것이 가능한 L자형 선미 정류판 또는 선박을 제공하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 L자형 선미 정류판은, 선박의 선체의 선미의 외판상에 선체 폭방향으로 돌출하여 설치된 선미 정류판으로, 선체 폭 방향으로 길게 뻗은 기판부분과, 그 기판부분의 선체폭 방향의 단부에 설치된 상방으로 구부러진 절곡부분을 갖고 구성된다. 또한, 이 기판부분의 선체 폭 방향의 단부의 상방으로 구부러진 절곡부분은, 기판부분의 판을 구부려서 형성한 것 뿐만아니라, 용접에 의해 구부러진 부분을 기판부분에 접합한 것도 포함한다.

이 구성에 의하면, 빌지 와류가, 빌지 와류의 중심과 선체표면과의 사이에, 프로펠러의 회전방향과 같은 방향의 흐름을 발생시키는 쪽의 L자형 선미 정류판에 있어서, 단순하게 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분을 설치한다는 간단한 구조만으로, L자형 선미 정류판으로의 하향성분의 흐름이 기판부분의 단부에서부터 외측으로 빠져나가려 하는 것을 억제해서, 정류하는 효과를 높이는 것이 가능할 뿐만아니라 강도를 증가하는 것이 가능하다.

또한, 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분을 설치하여 정류효과를 높이는 것에 의해 L자형 선미 정류판이 받는 힘도 커지게 되고, 그 추진방향 성분인 선박의 추력으로서 얻는 몫도 커지게 되어, 추진효율을 향상하는 것이 가능하다. 예를 들면, 경우에 따라서는, 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부를 설치하지 않는 경우의 선미 정류판과 비교해서, 추진성능이 1% 정도 향상한다.

또한, 상기의 L자형 선미 정류판에 있어서, 상기 절곡부분의 선체높이 방향의 높이를 상기 기판부분의 후연(後緣)의 폭의 0.05배 이상에서 0.5배 이하의 높이로 하는 것과 동시에, 상기 절곡부분의 상기 기판부분에 설치하는 근원부(根元部)의 길이를 상기 기판부분의 상기 선체에 설치하는 근원부의 길이의 0.5배 이상에서 1.0배 이하의 길이로 해서 구성하면, 상방으로 구부러진 절곡부분에서 정류하는 효과를 보다 높이는 것이 가능해서, 상방으로 구부러진 절곡부분에 의한 효과를 유지하면서, 이 절곡부분의 크기를 작게해서, 경량화를 꾀하는 것이 가능하며, L자형 선미 정류판의 구조 강도의 부담을 작게 할 수 있다.

그래서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박은, 선체의 선미 프로펠러가 선미에서 볼때 우회전하는 경우는 적어도 우현측에, 상기 프로펠러가 선미에서 볼때 좌회전하는 경우는 적어도 좌현측에, 상기의 L자형 선미 정류판을 배치하여 구성한다. 또한, 이 구성은, 선체의 선미 우현측 또는 좌현측의 한쪽의 현쪽에 L자형 선미 정류판을 배치한 경우에 있어서, 다른 쪽의 현쪽에, L자형 선미 정류판을 배치한 경우, 절곡부분을 설치하지 않은 선미 정류판을 배치한 경우, 이들 모두를 배치하지 않은 경우도 포함하고 있다.

이 구성에 의하면, 빌지 와류가, 적어도 빌지 와류의 중심과 선체표면의 사이에서, 프로펠러의 회전방향과 같은 방향의 흐름을 발생시키는 쪽의 L자형 선미 정류판에 있어서, 단순히 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분을 설치한다는 간단한 구조만으로, L자형 선미 정류판에서의 하향 성분의 흐름이 기판부분의 단부에서부터 외측으로 빠져나가려 하는 것을 억제해서, 정류하는 효과를 높이는 것이 가능할 뿐만 아니라 강도를 증가하는 것이 가능하다.

또한, 상기의 선박에 있어서, 상기 L자형 선미 정류판의 선체 전후 방향의 배치위치는, 프로펠러 보스 전단(前端)의 위치와 선미수선에서 수선간장(Lpp)의 0.1배의 길이 정도만 앞의 위치와의 사이가 되는 제 1 범위 내에 있도록 구성한다. 이 제 1 범위 내에서는, 선미의 빌지에서 생기는 흐름의 3차원 박리(剝離)에 의해, 선체표면 부근에서는 하향성분을 갖는 흐름이 되고, 선체표면에서 어느 정도 떨어진 위치에서는 상향 성분을 갖는 흐름이 되는 빌지 와류가 발달한다. 이 L자형 선미 정류판을 상기의 제 1 범위 내에 있도록 배치하면, 빌지 와류가 발달한 범위에 L자형 선미 정류판을 배치 가능하며, 정류효과를 높이는 것이 가능하다.

또한 상기의 선박에 있어서, 상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 후연의 선단부위의 높이의 위치는, 프로펠러 회전축보다 상방으로 프로펠러 직경의 0.4배의 높이 정도만 높은 위치에서부터, 프로펠러 회전축까지의 제 2 범위 내에 있고, 상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 후연의 선단의 부위의 선체폭 방향의 위치는, 상기 후연의 근원에 선체표면이 있는 경우는, 선체표면에서부터 선체표면에서 프로펠러 직경의 0.4배의 폭 정도 만큼 떨어진 위치까지의, 상기 후연의 근원에 선체표면이 없는 경우는, 선체중심선에서 프로펠러 직경의 0.05배의 폭 정도 만큼 떨어진 위치에서부터 선체중심선보다 프로펠러 직경의 0.4배의 폭 정도 만큼 떨어진 위치까지의, 제 3 범위 내에 있도록 구성한다.

이 제 2의 범위 내 및 제 3범위 내에서는, 선미 빌지에서 생기는 흐름의 3차원 박리에 의해, 선체표면 부근에서는 하향 성분을 갖는 흐름이 되고, 선체표면에서 어느 정도 떨어진 위치에서는 상향 성분을 갖는 흐름이 되는 빌지 와류가 발달한다. 그래서, 이 L자형 선미 정류판의 기판부분의 후연의 선단을 상기의 제 2 범위 내 및 제 3 범위 내에 배치하면, 빌지 와류의 중심위치 근방에 선미 정류판의 기판부분의 후연의 선단이 배치되기 때문에, L자형 선미 정류판에는 하향 성분을 갖는 흐름만이 유입하고, 단순한 형상의 L자형 선미 정류판이라도, 프로펠러에 유입하는 흐름을 효율적으로 정류되거나, L자형 선미 정류판에 작용하는 추력성분을 얻는 것이 가능하다.

또한, 상기의 선박에 있어서, 상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 전연(前緣)의 선단 부위의 높이의 위치는, 프로펠러 회전축에서 상방으로 프로펠러 직경의 0.4배의 높이 정도만 높은 위치에서부터 선저까지의 제 4 범위 내에 있고, 상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 전연의 선단 부위의 선체폭 방향의 위치는, 선체표면에서부터, 선체표면에서 프로펠러 직경의 0.4배의 폭 정도만큼 떨어진 위치까지가 제 5 범위 내에 있도록 구성하고, 상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분을, 후방측이 상방이 되도록, 프로펠러 회전축에 대해서 0도 이상에서 20도 이하의 범위 내의 각도로 경사지게 배치하여 구성하면, 다음과 같은 효과를 달성하는 것이 가능하다.

즉, 이 전연의 배치에 의하면, L자형 선미 정류판의 기판부분의 전연의 선단이 상기의 제 4및 제 5 범위 내에 배치되게 되어, L자형 선미 정류판의 기판부분의 전연측도, 선체가 발생하는 빌지 와류의 발생부분의 근방에 들어가기 때문에, 빌지 와류에서 기인하는 흐름을 효과적으로 이용가능하게 되어, 효율적으로 정류하거나, 추력을 얻거나 하는 것이 가능하다.

또한, 빌지 와류가 프로펠러의 회전방향과 역방향 성분의 흐름을 발생시키는 쪽의 L자형 선미 정류판 또는 절곡부분을 갖지 않는 선미 정류판은, 이 빌지 와류의 작용효과를 누리기 위해서, L자형 선미 정류판의 기판부분 또는 절곡부분을 갖지 않는 선미 정류판의 기판 부분은, 프로펠러 회전축과 대략 평행하던지, 또는 후방측이 상방이 되는 각도는 작은 각도로 하는 것이 바람직하다. 한편, 빌지 와류가 프로펠러의 회전방향과 같은 방향의 성분의 흐름을 발생시키는 쪽의 L자형 선미 정류판은, 이 빌지 와류의 작용효과를 억제하기 위해서, 프로펠러의 회전방향과는 역방향 성분의 큰 흐름을 발생시키도록, 기판부분의 후방측이 상방이 되는 각도를 큰 각도로 경사지게 하는 것이 바람직하고, 이 L자형 선미 정류판의 기판부분의 경사의 구성에 의해, 프로펠러의 회전방향과 역방향 성분의 흐름을 더욱 빠르게 해서, 보다 효율적으로 프로펠러의 회전과는 역방향 성분의 큰 흐름을 발생시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 상기의 선박에 있어서, 상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 후연(後緣)의 선단위치를, 상기 L자형 선미 정류판을 설치하지 않을 때에 발생하는 선미 빌지 와류의 중심의 위치를 중심으로 해서, 그 반경이 프로펠러 직경의 0.2배의 반경인 원내의 제 6범위 내에 배치한다.

또한, 이 L자형 선미 정류판을 설치하지 않은 경우의 선미 빌지 와류의 중심의 위치는 수조실험이나 유체분석 프로그램에 의한 계산에 의해, 용이하게 특정하는 것이 가능하다.

이 구성은, 용이하게 해당 선박의 수조실험이나, 유체분석 프로그램을 사용하여 수치계산에 의한 유체 시뮬레이션을 실시가능해서, 빌지 와류의 중심의 위치를 추정할 수 있는 경우 밖에 사용할 수 없지만, 이 구성에 의하면, 보다 정밀하게, L자형 선미 정류판의 기판부분의 후연의 선단을 빌지 와류의 중심 위치의 근방에 배치가능하기 때문에, L자형 선미 정류판에 의해 발생하는 힘을 보다 최대한으로 이용가능한 것과 함께, 또한, L자형 선미 정류판에 의한 프로펠러의 효율의 향상도 최대한으로 가능하기 때문에, 선박의 추진성능을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

또한, L자형 선미 정류판의 기판부분의 평면형상을, 삼각형 형상, 사각형 형상, 각을 둥글게 한 삼각형 형상, 혹은, 각을 둥글린 사각형 형상으로 하면, 비교적 단순한 형상으로 효과 있는 선미 정류판을 형성할 수 있다.

본 발명에 관한 L자형 선미 정류판에 의하면, 빌지 와류가, 빌지 와류의 중심과 선체표면과의 사이에, 프로펠러의 회전방향과 같은 방향의 흐름을 발생시키는 쪽의 L자형 선미 정류판에 있어서, 단순히 기판부분의 단부에 상방에 구부러진 절곡부분을 설치한다는 간단한 구조만으로, L자형 선미 정류판으로의 하향성분의 흐름이 기판부분의 단부에서부터 외측으로 빠져나가려 하는 것을 억제해서, 정류하는 효과를 높이는 것이 가능할 뿐만 아니라 강도를 늘리는 것이 가능하다.

또한, 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분을 설치해서 정류효과를 높이는 것에 의해 L자형 선미 정류판이 받는 힘도 커지게 되고, 그 추진방향 성분인 선박의 추력으로서 얻는 몫도 커지게 되기 때문에, 추진효율을 향상하는 것이 가능하다. 예를 들면, 경우에 따라서는, 기판부분의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분을 설치하지 않은 경우의 선미 정류판과 비교해서, 추진성능이 1% 정도 향상한다.

그래서, 본 발명에 관한 선박에 의하면, 선미에서 발달하는 빌지 와류의 중심의 위치 근방에, L자형 선미 정류판의 기판부분의 후연의 선단이 위치하도록 L자형 선미 정류판을 배치하여, 빌지 와류가 프로펠러의 회전방향과 같은 방향의 흐름을 발생시키는 쪽의 L자형 선미 정류판에 있어서, 빌지 와류에 대한 정류하는 효과를 높이는 것이 가능해서, 이것에 의해, 프로펠러 효율을 보다 높이는 것이 가능하다. 또한 L자형 선미 정류판의 강도를 늘리는 것이 가능하다.

그래서, 이 L자형 선미 정류판에 의해 정류효과를 높이는 것에 의해, 정류할 때에 L자형 선미 정류판이 받는 힘이 커지게 하는 것이 가능해서, 그 추진방향성분이 선박의 추력으로서 얻는 것도 커지게 하는 것이 가능해서, 이것에 의해, 선박의 추진성능을 향상하는 것이 가능하다.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태의 L자형 선미 정류판을 나타내는 모식적인 선박의 선미부분의 측면도이다.
도 2는, 절곡(切曲) 부분의 형상의 제 1의 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 절곡 부분의 형상의 제 2의 예를 나타내는 사시도이다.
도 4는, 절곡 부분의 형상의 제 3의 예를 나타낸 사시도이다.
도 5는, 선미 정류판의 기판부분의 형상의 제 1의 예를 나타내는 평면도이다.
도 6은, 선미 정류판의 기판부분의 형상의 제 2의 예를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 선미 정류판의 기판부분의 형상의 제 3의 예를 나타내는 평면도이다.
도 8은, 본 발명의 제 1의 실시의 형태의 선박에서의, 프로펠러가 선미에서 보면 우회전인 경우에서, 우현측에 L자형 선미 정류판을, 좌현측에 선미 정류판을 배치한 선박의 모식적인 선미에서 본 도이다.
도 9는, 본 발명의 제 2 실시의 형태의 선박에서의, 프로펠러가 선미에서 보면 우회전인 경우에서, 우현측과 좌현측의 양쪽에 L자형 선미 정류판을 배치한 선박의 모식적인 선미에서 본 도이다.
도 10은, 본 발명의 제 3의 실시형태의 선박에서의, 프로펠러가 선미에서 보면 우회전인 경우에서, 우현측에만 L자형 선미 정류판을 배치한 선박의 모식적인 선미에서 본 도이다.
도 11은, 본 발명의 제 4의 실시형태의 선박에서의, 프로펠러가 선미에서 보면 좌회전인 경우에서, 좌현측에 L자형 선미 정류판을, 우현측에 선미 정류판을 배치한 선박의 모식적인 선미에서 본 도이다.
도 12는, 본 발명의 제 5의 실시형태의 선박에서의, 프로펠러가 선미에서 보면 좌회전인 경우에서, 우현측과 좌현측의 양쪽에 L자형 선미 정류판을 배치한 선박의 모식적인 선미에서 본 도이다.
도 13은, 본 발명의 제 6의 실시형태의 선박에서의, 프로펠러가 선미에서 보면 좌회전인 경우에서, 좌현측에만 L자형 선미 정류판을 배치한 선박의 모식적인 선미에서 본 도이다.
도 14는, 본 발명의 제 1의 실시형태의 선박에서의, 우현측의 L자형 선미 정류판의 선체 전후방향의 배치위치를 나타내는 모식적인 선박의 선미부분의 측면도이다.
도 15는, 본 발명의 제 1 실시형태의 선박에서의, 우현측의 L자형 선미 정류판의 높이 방향의 배치위치를 나타내는 모식적인 선박의 선미부분의 측면도이다.
도 16은, 본 발명의 제 1 실시형태의 선박에서의, 좌현측의 선미 정류판의 높이방향의 배치위치를 나타내는 모식적인 선박의 선미부분의 측면도이다.
도 17은, 본 발명의 제 1 실시형태의 선박에서의, L자형 선미 정류판의 기판부분의 후연의 선단의 높이방향과 선체 폭 방향의 배치위치를 나타내는 모식적인 선박의 선미방향에서 본 배면도이다.
도 18은, 본 발명의 제 1 실시형태의 선박에서의, L자형 선미 정류판의 기판부분의 전연의 선단의 높이방향과 선체폭 방향의 배치위치를 나타내는 모식적인 선박의 선미방향에서 본 배면도이다.
도 19는, 본 발명의 제 1 실시 형태의 선박에서의, L자형 선미 정류판의 기판부분의 후연의 선단의 배치위치와 빌지 와류의 제 6 영역을 나타내는 모식적인 선박의 선미 방향에서 본 배면도이다.
도 20은, 선박의 선미에 있어서 빌지 와류가 발생하는 모습을 나타낸 모식적인 선박의 우현측의 선미부분의 측면도이다.
도 21은, 선박의 선미에 있어서 빌지 와류가 발생하는 모습을 모식적으로 나타낸 도 20의 XX-XX단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 실시의 형태의 L자형 선미 정류판 및 선박에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 이 실시의 형태의 L자형 선미 정류판은, 선박의 선체의 선미에 설치된 횡단면이 L자형상을 한 선미 정류판이고, 또한, 이 실시의 형태의 선박은, 이 실시의 형태의 L자형 선미 정류판을 설치한 선박으로, 그 선미로의 일반적인 배치는 도 1에서 나타낸다. L자형 선미 정류판의 형상의 예를 도 2~도 4, 및 도 5~도 7에서 나타내고, 선박에서의 좌우현으로의 배치의 예는 도 8~도 13에서 나타내고, 선박에서의 L자형 선미 정류판, 선미 정류판의 배치위치를 도 14~도 19에서 나타낸다.

첫번째로, 본 발명의 실시의 형태의 L자형 선미 정류판에 대해서 설명한다. 도 1 및 도 2~도 7에서 나타내듯이, 이 L자형 선미 정류판(5)은, 선박(1)의 선체(2)의 선미의 외판상에 선체폭 방향으로 돌출하여 설치된, 횡단면이 L자형상을 한 선미 정류판이고, 선체폭 방향으로 길게 뻗은 기판부분(10)과, 이 기판부분(10)의 선체폭 방향의 단부에 설치된 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 갖고 구성된다.

또한, 도 2~도 4에서 나타내듯이, 이 절곡부분(13)의 선체높이방향의 높이(Hg)는 기판부분(10)의 후연(12)의 폭(Ba)의 0.05배 이상에서 0.5배 이하의 높이로 하는 것과 함께, 절곡부분(13)의 기판부분(10)에 설치한 근원부(13b)의 길이(Lg)를 기판부분(10)의 선체(2)에 설치한 근원부(10b)의 길이(La)의 0.5배 이상에서 1.0배 이하의 길이로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 근원부(10b), (13b)의 길이는 근원부(10b), (13b)를 따라서 계측한 길이이다.

이들의 구성으로 하면, L자형 선미 정류판(5)에 있어서, 보다 작은 부재로 정류하는 효과를 높이는 것이 가능해서, 절곡부분(13)에 의한 효과를 유지하면서, 절곡부분(13)의 크기를 작게해서, 경량화를 꾀하는 것이 가능, L자형 선미 정류판(5) 자체의 구조강도 및 L자형 선미 정류판(5)의 설치강도의 부담을 작게 할 수 있다.

또한, 이 L자형 선미 정류판(5)의 절곡부분(13)의 측면형상을, 도 2에서 나타내는 삼각형 형상, 도 3에 나타내는 사각형 형상, 도 4에서 나타내는 각을 둥글린 사각형 형상, 혹은, 각을 둥글린 삼각형 형상 등으로 하면, 비교적 단순한 형상으로 효과 있는 절곡부분(13)을 형성할 수 있다. 또한, L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 평면형상을, 도 5에서 나타내는 삼각형 형상, 도 6에서 나타내는 사각형 형상, 도 7에서 나타내는 각을 둥글린 사각형 형상, 혹은, 각을 둥글린 삼각형 형상 등으로 하면, 비교적 단순한 형상으로 효과있는 L자형 선미 정류판(5)을 형성할 수 있다.

따라서, 상기 구성의 L자형 선미 정류판(5)에 의하면, 빌지 와류가, 빌지 와류의 중심(Pw)과 선체표면과의 사이에, 프로펠러(3)의 회전방향과 같은 방향의 흐름을 발생시키는 쪽에 배치된 L자형 선미 정류판(5)에 있어서는, 단순히 기판부분(10)의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 설치한다는 간단한 구조만으로, L자형 선미 정류판(5)으로의 하향성분의 흐름이 기판부분(10)의 단부에서부터 외측으로 빠져나가려 하는 것을 방지해서, 정류하는 효과를 높이는 것이 가능할 뿐만 아니라 강도를 증가하는 것이 가능하다.

또한, 기판부분(10)의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 설치해서 정류효과를 높이는 것에 의해 L자형 선미 정류판(5)이 받는 힘도 커지게 되어, 그 추진방향성분인 선박(1)의 추력으로서 얻는 몫도 커지게 되어, 추진효율을 향상하는 것이 가능하다. 예를 들면, 경우에 따라서는, 기판부분(10)의 단부에서 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 설치하지 않은 경우의 선미 정류판(6)과 비교해서, 추진성능이 1%정도 향상한다.

다음으로, 이 실시의 형태의 선박에 대해서 설명한다. 도 8~도 13에서 나타내듯이, 이 선박(1)은, L자형 선미 정류판(5)을 구비한 선박이고, 도 8~도 10에서 나타내듯이, 선체(2)의 선미의 프로펠러(3)가 선미에서 볼때 우회전인 경우는 적어도 우현측에, 도 11~도 13에서 나타내듯이, 프로펠러(3)가 선미에서 볼때 좌회전인 경우는 적어도 좌현측에, L자형 선미 정류판(5)을 배치하여 구성된다.

제 1의 실시의 형태의 선박의 구성에서는, 도 8에서 나타내듯이, 프로펠러(3)가 선미방향에서 볼때 우회전(시계방향)인 경우에서의 구성으로, 선체(2)의 선미의 우현측에 L자형 선미 정류판(5)을, 좌현측에 절곡부분(13)을 설치하지 않은 선미 정류판(이하, 단순히 선미 정류판이라 한다)(6)을 각각 배치해서 구성된다. 또한, 도 9에서 나타내듯이, 제 2의 실시의 형태의 선박에서는, 선체(2)의 선미의 우현측과 좌현측의 양쪽에 L자형 선미 정류판(5)을 배치하고, 좌현측의 L자형 선미 정류판(5)의 절곡부분(13)의 선체높이방향의 높이(hg)를 우현측보다도 작게해서 구성된다. 또한, 도 10에서 나타내듯이, 제 3의 실시형태의 선박에서는, 선체(2)의 선미의 우현측에 L자형 선미 정류판(5)을 배치하지만, 좌현측에는 L자형 선미 정류판(5)과 선미 정류판(6)중 어느 것도 배치하지 않고 구성된다.

또한, 이 도 8~도 10에서는, 프로펠러(3)가 선미방향에서 볼때 우회전인 경우의 실시형태의 구성을 나타내는데, 프로펠러(3)가 선미방향에서 볼때 좌회전(반시계방향)인 경우에서는, 도 11~도 13에서 나타내듯이, 절곡부분(13)을 갖는 L자형 선미 정류판(5)과, 이 절곡부분(13)을 갖지 않는 선미 정류판(6)의 구성이 제 1~제 3의 실시의 형태의 선박에 있어서 좌우현에서 서로 바뀐 구성의 제 4~제 6의 실시의 형태의 선박이 된다.

그래서, 이 상방으로 구부러진 절곡부분(13)의 절곡각(r)(도 2 참조)은, 60도 이상 120도 이하, 바람직하게는, 80도 이상 100도 이하로 한다. 또한, 이 절곡부분(13), 기판부분(10)의 판을 상방으로 구부러지게 해서 제작해도 좋고, 기판부분(10)의 단부에 절곡부분(13)을 용접하는 것에 의해 접합해서 제작해도 좋다.

다음으로, 이하에서는, 도 8의 제 1의 실시형태의 선박(1)의 L자형 선미 정류판(5) 및 선미 정류판(6)의 배치위치에 대해서, 도 14~도 19를 참조해가며 설명하는데, 제 2~제 6의 실시형태의 선박의 L자형 선미 정류판(5) 및 선미 정류판(6)의 배치위치에서도, 프로펠러의 회전방향에 의해 좌우현을 바꾸어 생각하는 것에 의해 적용가능하다.

제 1의 실시형태의 선박(1)에서의, 프로펠러(3)가 선미방향에서 볼때 우회전인 경우의 우현측의 L자형 선미 정류판(5)의 선체 전후방향의 배치위치는, 도 14에서 나타내듯이, 프로펠러 보스 전단(前端)의 위치(X1)와, 선미수선(A. P.)에서 수선간장(Lpp)의 0.1배의 길이 정도만 앞의 위치(X2)와의 사이가 되는 제 1 범위(R1) 내에 배치해서 구성된다.

또한, 이 L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 후연(12)의 선단(12a)의 부위의 높이위치(Ha)는, 도 15 및 도 17에서 나타내듯이, 프로펠러 회전축(Pc)에서 상방으로 프로펠러 직경(Dp)의 0.4배의 높이정도만 높은 위치(H2)에서, 프로펠러 회전축(Pc)까지의 제 2 범위(R2) 내에 배치하여 구성된다.

또한, 도 17에서 나타내듯이, 선미 정류판(5), (6)의 후연(12)의 선단(12a)부위의 선체폭 방향위치(Ba)는, 선미 정류판(5), (6)의 후연(12)의 근부(12b)에 선체표면(B3)이 있는 경우는, 선체표면(B3)에서부터 선체표면(B3)에서 프로펠러 직경(Dp)의 0.4배의 폭 정도만 떨어진 위치(B32)까지의 제 3 범위(R3) 내에 있도록 구성된다.

또한, 선미 정류판(5), (6)의 후연(12)의 근부(12b)에 선체표면(B3)이 없는 경우는, 선미 정류판(5), (6)의 후연(12)의 선단(12a)의 부위의 선체폭방향 위치(Ba)는, 선체중심선(Lc)에서 프로펠러 직경(Dp)의 0.05배의 폭정도만 떨어진 위치(B31)에서부터, 선체중심선(Lc)에서 프로펠러 직경(Dp)의 0.4배의 폭정도만 떨어진 위치(B32)까지의 제 3 범위(R3)내에 있도록 구성된다.

그래서, 이 L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 후연(12)의 선단(12a)의 부위를 상기의 제 2 범위내 및 제 3 범위내에 설치하는 구성에 의해, 많은 상용선박의 계획항행속도에서의 항해중인 선박(1)의 빌지 와류의 중심(Pw)의 근방 내에 L자형 선미 정류판(5)을 배치가능해서, L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 후연(12)의 선단(12a)을 빌지 와류의 중심(Pw)의 근방 내에 배치가능하기 때문에, L자형 선미 정류판(5)에는 하향 성분을 갖는 흐름만이 유입하고, 단순한 형상의 L자형 선미 정류판(5)이라도, 효율적으로 정류 가능하고, 정류시에는 보다 큰 L자형 선미 정류판(5)에 작용하는 추력성분을 얻는 것이 가능하다.

또한, 도 15 및 도 18에서 나타내듯이, L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 전연(11)의 선단(11a)의 부위의 높이위치(Hf)는, 프로펠러 회전축(Pc)에서부터 상방으로 프로펠러 직경(Dp)의 0.4배의 높이 정도 만큼 높은 위치(H2)에서, 선저(H4)까지의 제 4 범위(R4) 내에 배치해서 구성된다.

또한, 도 18에서 나타내듯이, L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 전연(11)의 선단(11a)의 부위의 선체폭 방향위치(Bf)는, 선체표면(B5)에서부터, 선체표면(B5)에서 프로펠러 직경(Dp)의 0.4배의 폭 정도만 떨어진 위치(B52)까지의 제 5 범위(R5)내에 배치해서 구성된다.

이 L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 전연(11)의 선단(11a)을 제 4 범위(R4)내 및 제 5 범위(R5)내에 배치하는 구성에 의해, L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)의 전연(11)을, 선체(2)가 발생하는 빌지 와류의 발생부분의 근방으로 들어가는 것이 가능하기 때문에, 빌지 와류에서 기인하는 흐름을 효과적으로 이용가능하게 되어, 효율적으로 정류하거나, 추력을 얻는 것이 가능하다.

또한, 도 14에서 나타내듯이, 우현측의 L자형 선미 정류판(5)의 기판부분(10)을 후방측에서 상방이 되도록, 프로펠러 회전축(Pc)에 대해서 0도 이상에서 20도 이하의 범위 내의 각도(받음각)(β)로 경사지게 해서 배치한다.

이 우현측의 L자형 선미 정류판(5)에 있어서, 기판부분(10)을 후방측이 상방이 되도록 경사지게 해서 배치하는 것에 의해, 빌지 와류의 중심의 내측에 있어서, 프로펠러(3)의 회전방향과 역방향 성분의 흐름이, 보다 효율적으로 정류되어, 정류시에 L자형 선미 정류판(5)에 작용하는 보다 큰 추진성분을 얻는 것이 가능하다.

또한, 용이하게 선박(1)의 수조실험이나, 유체분석 프로그램을 사용하여 수치계산에 의한 유체 시뮬레이션을 실시가능해서, 빌지 와류의 중심(Pw)의 위치를 추정가능한 경우에 있어서는, 도 19에서 나타내듯이, 우현측의 L자형 선미 정류판(5)의 후연(12)의 선단(12a)의 위치를, L자형 선미 정류판(5)을 설치하지 않은 경우에 발생하는 선미 빌지 와류의 중심(Pw)을 중심으로 하고, 그 반경(ra)이 프로펠러 직경(Dp)의 0.2배의 반경인 원(C1) 내의 제 6 범위(R6) 내에 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 이 L자형 선미 정류판(5)을 설치하지 않은 때의 선미 빌지 와류의 중심(Pw)의 위치는 수조실험이나 유체분석 프로그램에 의한 계산에 의해, 용이하게 특정하는 것이 가능하다.

이 구성에 의하면, 보다 정밀하게, L자형 선미 정류판(5)의 후연(12)의 선단(12a)을 빌지 와류의 중심(Pw)의 근방에 배치가능하기 때문에, L자형 선미 정류판(5)에서 정류할 때에 L자형 선미 정류판(5)에 작용하는 힘의 추력성분을 보다 최대한으로 이용 가능한 것과 함께, 또한, L자형 선미 정류판(5)에 의한 프로펠러(3)의 효율의 향상도 최대한으로 가능하기 때문에, 선박의 추진성능을 보다 향상하는 것이 가능하다.

그래서, 프로펠러(3)가 선미에서 볼때 우회전인 경우의 제 1 및 제 2의 실시형태의 선박에서는, 도 16에서 나타내듯이, 좌현측의 선미 정류판(6)(혹은 절곡부분의 높이의 작은 L자형 선미 정류판(5))을 프로펠러 회전판(Pc)과 대략 평행하게 배치하고, 이 좌현측의 선미 정류판(6)의 길이(Lb)를, 도 14및 도 15에서 나타내는 우현측의 L자형 선미 정류판(5)의 길이(La)보다도 길게 형성해서 구성한다. 또한, 이 대략 평행하다는 것은 완전한 평행만이 아니라, 5도 이내 정도까지의 경사의 범위도 포함하는 것을 의미한다.

또한, 좌현측의 선미 정류판(6)의 기판부분(10)의 전연(11)의 선단(11a)의 부위의 높이위치(Hf) 및 후연(12)의 선단(12a)의 부위의 높이위치(Ha)에 대해서도, 도 16에서는, 우현측의 L자형 선미 정류판(5)과 거의 같은 배치위치를 나타내고 있지만, 좌현측의 선미 정류판(6)에 관해서는, 본 발명은 이 배치위치에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 좌우현에서의 L자형 선미 정류판(5)과 선미 정류판(6)의 역할에 대해서 설명한다. 프로펠러(3)가 선미에서 볼때 우회전인 경우는 우현측(좌회전인 경우는 좌현측)에서는, 선미에서 발달하는 빌지 와류는, 빌지 와류의 중심의 내측에 있어서는 프로펠러(3)의 회전방향과는 같은 방향의 유속을 가하고, 빌지 와류의 중심의 외측에 있어서 프로펠러(3)의 회전방향과는 역방향의 유속을 가하도록 작용하기 때문에, 빌지 와류 중심의 외측의 흐름은 받아들이고, 빌지 와류 중심의 내측의 흐름만을 정류하면 좋다.

또한, 좌현측(우현측)에서는, 빌지 와류의 중심의 내측에 있어서는 프로펠러(3)의 회전방향과는 역방향의 유속을 가하도록 작용하고, 빌지 와류의 중심의 외측에 있어서는 프로펠러(3)의 회전방향과는 같은 방향의 유속을 가하도록 작용한다. 또한, 프로펠러(3)는 반경(半徑)방향에 관해서는 내측(보스 부근)보다도 외측(팁 부근) 쪽이 추력을 내기 때문에, 좌현측(우현측)에 있어서는, 빌지 와류의 중심에서부터 내측의 프로펠러(3)는 역방향의 흐름을 남기기 보다, 빌지 와류가 발달하기 시작한 부위에 빌지 와류의 발달을 방해하는 방해물이 되는 절곡(折曲)높이가 작은 L자형 선미 정류판(5) 또는 선미 정류판(6)을 설치, 빌지 와류의 발생 및 발달을 억제하는 것으로, 빌지 와류의 중심의 외측에 있어서, 프로펠러(3)의 회전방향과는 같은 방향의 성분의 유속을 약하게 하는 것이 가능, 프로펠러 효율을 높이는 것이 가능하다.

따라서, 빌지 와류의 중심의 내측에서 빌지 와류가 프로펠러(3)의 회전방향과 같은 방향성분의 흐름을 발생시키는 우현측(좌현측)에 있어서는, 빌지 와류 중심의 내측에 있어서 빌지 와류의 작용효과를 억제할 필요가 있기 때문에, 빌지 와류가 충분히 발달한 선미단 부근에만, 짧은 L자형 선미 정류판(5)을 배치한다.

즉, 빌지 와류의 중심(Pw)에서 외측은 프로펠러 회전과 역방향의 상승류를 남기고, 한편 빌지 와류의 중심(Pw)에서 내측은 프로펠러 회전과 같은 방향의 하강류를 정류할 필요가 있는 우현측(좌현측)은, 빌지 와류가 충분히 계속 발달했을 때, 내측의 하강류만을 정류하기 위해서, 선미단(船尾端) 근방에, 짧은 L자형 선미 정류판(5)을 배치한다.

한편, 빌지 와류의 중심의 내측에서 빌지 와류가 프로펠러(3)의 회전방향과 역방향 성분의 흐름을 발생시키는 좌현측(우현측)에 있어서는, 빌지 와류의 중심의 외측에 있어서 빌지 와류의 작용효과를 억제할 필요가 있고, 빌지 와류가 충분히 발달한 선미단 부근뿐만 아니라, 와류가 계속 발달하지 않은 전방(前方)까지, 긴 선미 정류판(6)을 배치한다.

즉, 빌지 와류의 중심(Pw)에서 내측의 프로펠러 회전과 역방향의 하강류를 남기기 보다도, 빌지 와류의 중심(Pw)의 외측의 프로펠러 회전과 같은 방향의 상승류를 정류할 필요가 있는 좌현측(우현측)은, 외측의 상승류의 발생을 막기 위해서, 긴 선미 정류판(6)을 배치한다.

이것에 의해, 짧은 L자형 선미 정류판(5)과 긴 선미 정류판(6)을 적재적소에 배치 가능해서, 비교적 간단한 구성으로, 보다 큰 추진력과, 보다 큰 프로펠러 효율을 얻는 것이 가능하다. 따라서, 비교적 간단하고 경량의 구성으로, 프로펠러 효율을 높이는 것이 가능하다.

또한, 프로펠러(3)의 회전방향이 선미에서 볼때 오른쪽으로 회전하는 경우의, 우현측의 L자형 선미 정류판(5)과 좌현측의 선미 정류판(6)에 있어서는, 선체 전후방향에 대한 받음각(β)을 다르게 해서 형성한다. 즉, 빌지 와류의 중심에서 내측에 있어서, 프로펠러(3)의 회전방향과 같은 방향의 성분의 흐름을 억제하는 우현측의 L자형 선미 정류판(5)은, 프로펠러(3)의 회전방향과는 역방향의 흐름을 강하게 하기 위해서, 후방측이 상방이 되도록, 크게 경사지게 하는 것에 의해, 프로펠러 (3)의 회전방향과 역방향 성분의 흐름을 가능한 한 빠르게 한다. 한편, 빌지 와류의 중심에서 내측에 있어서, 프로펠러(3)의 회전방향과 역방향 성분의 흐름을 억제하는 좌현측의 선미 정류판(6)은, 대략 수평의 작은 경사로 하는 것에 의해, 프로펠러(3)의 회전방향과는 역방향 성분의 큰 흐름을 가능한 한 유지한다. 이들 구성에 의해, 보다 효과적으로 프로펠러(3)의 회전과는 역방향 성분의 큰 흐름을 발생시키는 것이 가능하다.

따라서, 상기 구성의 선박(1)에 의하면, 선미에서 발달하는 빌지 와류의 중심(Pw)의 근방에, L자형 선미 정류판(5)의 후연(後緣)(12)의 선단(先端)(12a)이 위치하도록 L자형 선미 정류판(5)을 배치하는 것에 의해, 빌지 와류의 내측이 프로펠러(3)의 회전방향과 같은 방향의 흐름을 발생시키는 쪽에 배치되는 L자형 선미 정류판(5)에 있어서, 단순히 기판부분(10)의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 설치한다는 간단한 구조에 의해, L자형 선미 정류판(5)으로의 하향 성분의 흐름이 기판부분(10)의 단부에서 외측으로 빠져나가도록 하는 것을 억제해서, 빌지 와류의 중심(Pw)에서 내측의 흐름만을 정류하는 효과를 높이는 것이 가능, 이것에 의해, 프로펠러(3)의 효율을 보다 높이는 것이 가능하다.

그래서, 이 L자형 선미 정류판(5)에서는, 기판부분(10)의 단부에 상방으로 구부러진 절곡부분(13)을 설치해서 정류효과를 높이는 것에 의해, 정류할 때에 L자형 선미 정류판(5)이 받는 힘도 크게 하는 것이 가능하기 때문에, 그 추진방향성분인 선박(1)의 추력으로서 얻는 몫도 크게 하는 것이 가능, 이것에 의해, 선박(1)의 추진성능을 향상하는 것이 가능하다.

또한, 빌지 와류의 내측이 프로펠러의 회전방향과 역방향의 흐름을 발생시키는 쪽에 있어서, 절곡부분(13)을 설치하지 않은 선미 정류판(6)을 배치하면, 이것에 의해, 빌지 와류의 중심(Pw)에서 외측의 프로펠러 회전과 같은 방향의 흐름의 발달을 억제해서, 이 정류할 때에 선미 정류판(6)에 작용하는 힘의 추력방향성분에 의해, 조금이라도 많은 선박(1)의 추력이 되는 힘을 얻는 것이 가능하다.

산업상의 이용가능성

본 발명의 L자형 선미 정류판 및 선박에 의하면, 선체의 선미에 설치한 L자형 선미 정류판에서 프로펠러 면에 유입하는 흐름을 정류하는 것에 의해, 프로펠러의 효율을 보다 높이는 것과 동시에, 정류할 때에 L자형 선미 정류판에 작용하는 추력성분을 보다 크게 하여 추진방향의 힘을 크게 하는 것이 가능해서 추진성능을 향상하는 것이 가능하기 때문에, 많은 선박에 이용하는 것이 가능하다.

1 선박
2 선체
3 프로펠러
4 키
5 L자형 선미 정류판(절곡부분 있음)
6 선미 정류판(절곡부분 없음)
10 기판 부분
10b 기판부분의 근원(根元)부
11 L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 전연(前緣)
11a L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 전연의 선단(先端)
12 L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 후연(後緣)
12a L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 후연의 선단
12b L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 후연의 근원
13 절곡(折曲)부분
13b 절곡부분의 근원부
A. P. 선미수선
B3 L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 후연의 근원 부위의 선체표면의 선체폭 방향 위치
B31 제 3 범위의 최소치
B32 제 3범위의 최대치
B5 제 5 범위의 최소치
B52 제 5 범위의 최대치
Ba L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 후연의 선단부위의 선체폭 방향위치
Bf L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 전연의 선단부위의 선체폭 방향위치
C1 제 6 범위의 원
Dp 프로펠러 직경
H2 제 2 범위 및 제 4 범위의 상한치
H4 제 4 범위의 하한치(선저(船底))
Ha L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 후연의 선단부위의 높이 위치
Hf L자형 선미 정류판(선미 정류판)의 전연의 선단부위의 높이 위치
Hg 절곡부분의 선체높이 방향의 높이
La L자형 선미 정류판의 근원부의 높이
Lb 선미 정류판의 길이
Lc 선체중심선
Lg 절곡부분의 근원부의 길이
Lpp 수선간장
Pc 프로펠러 회전축
Pw 선미 빌지 와류의 중심
R1 제 1 범위
R2 제 2 범위
R3 제 3 범위
R4 제 4 범위
R5 제 5 범위
R6 제 6 범위
ra 제 6 범위의 원의 반경
X1 프로펠러 보스 전단(前端)의 위치
X2 선미수선에서 수선간장(Lpp)의 0.1배 길이 정도만큼 앞의 위치
β 받음각
r 구부러짐각

Claims (7)

1. 선박의 선체의 선미의 외판상에 선체폭 방향으로 돌출해서 설치된 선미 정류판으로서, 선체폭 방향으로 길게 뻗은 기판부분과 그 기판부분의 선체폭 방향의 단부에 설치된 상방으로 구부러진 절곡부분을 갖고 있는 선미 정류판을 L자형 선미 정류판으로 하고,
   프로펠러가 선미에서 볼때 우회전인 경우는 선체의 선미의 우현측에 상기 L자형 선미 정류판을 배치함과 동시에, 좌현측에 절곡부분을 갖지 않는 상기 선미 정류판을 배치하거나, 또는 우현측의 상기 L자형 선미 정류판보다 절곡부분의 선체높이 방향의 높이가 작은 L자형 선미 정류판을 배치하거나, 또는 절곡부분을 갖지 않는 상기 선미 정류판도 L자형 선미 정류판도 배치하지 않는 구성으로 하고,
   프로펠러가 선미에서 볼때 좌회전인 경우는 선체의 선미의 좌현측에 상기 L자형 선미 정류판을 배치함과 동시에, 우현측에 절곡부분을 갖지 않는 상기 선미 정류판을 배치하거나, 또는 좌현측의 상기 L자형 선미 정류판보다 절곡부분의 선체높이 방향의 높이가 작은 L자형 선미 정류판을 배치하거나, 또는 절곡부분을 갖지 않는 상기 선미 정류판도 L자형 선미 정류판도 배치하지 않는 구성으로 함을 특징으로 하는 선박.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 L자형 선미 정류판에서 상기 절곡부분의 선체 높이방향의 높이를 상기 기판부분의 후연의 폭의 0.05배 이상에서 0.5배 이하의 높이로 하는 것과 함께, 상기 절곡부분의 상기 기판부분에 설치한 근원부의 길이를 상기 기판부분의 상기 선체에 설치한 근원부의 길이의 0.5배 이상에서 1.0배 이하의 길이로 하는 것을 특징으로 하는 선박.
3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 L자형 선미 정류판의 선체 전후방향의 배치위치는, 프로펠러 보스 전단의 위치와 선미수선에서 수선간장(Lpp)의 0.1배의 길이 정도만큼 앞의 위치와의 사이가 되는 제 1 범위 내에 있도록 구성한 것을 특징으로 한 선박.
4. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 후연의 선단부위의 높이의 위치는, 프로펠러 회전축에서부터 상방으로 프로펠러 직경의 0.4배의 높이 정도만큼 높은 위치에서, 프로펠러 회전축까지의 제 2 범위 내에 있고,
   상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 후연의 선단부위의 선체폭 방향의 위치는, 상기 후연의 근원에 선체표면이 있는 경우는, 선체표면에서부터, 선체표면에서 프로펠러 직경의 0.4배의 폭 정도만큼 떨어진 위치까지의, 상기 후연의 근원에 선체표면이 없는 경우는, 선체중심선에서 프로펠러 직경의 0.05배의 폭 정도만큼 떨어진 위치에서, 선체중심선으로부터 프로펠러 직경의 0.4배의 폭 정도만큼 떨어진 위치까지의, 제 3범위 내에 있도록 구성한 것을 특징으로 한 선박.
5. 제1항 또는 2항에 있어서,
   상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 전연의 선단부위의 높이의 위치는, 프로펠러 회전축에서부터 상방으로 프로펠러 직경의 0.4배의 높이 정도 만큼 높이 위치에서, 선저까지의 제 4범위 내에 있고,
   상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 전연의 선단부위의 선체폭 방향의 위치는, 선체표면에서부터, 선체표면에서 프로펠러 직경의 0.4배의 폭 정도만큼 떨어진 위치까지의 제 5 범위 내에 있도록 구성하고,
   상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분을, 후방측이 상방이 되도록 프로펠러 회전축에 대해서 0도 이상에서 20도 이하의 범위내의 각도로 경사지게 해서 배치한 것을 특징으로 하는 선박.
6. 제 1항 또는 2항에 있어서,
   상기 L자형 선미 정류판의 상기 기판부분의 후연의 선단 위치는, 상기 L자형 선미 정류판을 설치하지 않은 때에 발생하는 선미 빌지 와류의 중심 위치를 중심으로 하고, 그 반경이 프로펠러 직경의 0.2배의 반경인 원내의 제 6범위에 배치하는 것을 특징으로 하는 선박.
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