KR102448982B1 - Rudder for ship - Google Patents
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Abstract
선박용 러더가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 선박용 러더는 선체에 회전 가능하게 지지되고, 상기 선체를 선회시키기 위한 타력을 제공하는 러더 블레이드; 및 상기 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나에 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하는 아이스 구조물 생성 장치를 포함한다.A ship rudder is disclosed. A rudder for a ship according to an embodiment of the present invention is rotatably supported on the hull, the rudder blade providing a rudder force for turning the hull; and an ice structure generating device for generating an ice structure that functions as an end plate on at least one of an upper end and a lower end of the rudder blade.
Description
본 발명은 선박용 러더에 관한 것이다.The present invention relates to a rudder for a ship.
선박을 조종하기 위해 러더(rudder)가 널리 사용된다. 러더는 선체에 회동 가능하게 설치되는 러더 블레이드(rudder blade)를 포함하며, 러더 블레이드가 회동할 때 러더 블레이드에 작용하는 유체역학적 힘에 의해 선체가 선회한다.Rudders are widely used to steer ships. The rudder includes a rudder blade that is rotatably installed on the hull, and the hull turns by a hydrodynamic force acting on the rudder blade when the rudder blade rotates.
최근 선박이 과거보다 대형화되면서 큰 타력을 가지는 러더의 필요성이 부각되고 있는 실정이다.Recently, as ships have become larger than in the past, the need for rudders with large rudder force is being emphasized.
종래, 큰 타력을 가지는 러더로서, 러더 블레이드의 상단부와 하단부에 각각 엔드 플레이트가 형성된 러더가 사용되고 있다. 이 엔드 플레이트는 러더 블레이드가 타력을 발생시키기 위해 회전하는 과정에서 러더 블레이드의 압력면을 따라 이동하는 유체가 러더 블레이드의 상단면과 하단면을 타고 러더 블레이드의 흡입면 측으로 넘어가 타력을 감소시키는 것을 방지한다.Conventionally, as a rudder having a large rudder force, a rudder in which an end plate is formed in each of the upper end and the lower end of the rudder blade is used. This end plate prevents the fluid moving along the pressure surface of the rudder blade in the process of rotating the rudder blade to generate the inertia force, riding the upper and lower surfaces of the rudder blade, and passing to the suction surface of the rudder blade to reduce the inertia. do.
그런데 이러한 엔드 플레이트가 형성된 러더는 큰 타력을 발생시키지만 선박이 순항 중일 때는 엔드 플레이트가 저항을 증가시켜 추진 효율을 저해하는 문제가 있다.However, the rudder in which the end plate is formed generates a large rudder force, but when the ship is cruising, the end plate increases resistance, thereby impairing propulsion efficiency.
본 발명의 실시예는, 순항 시 저항의 증가가 최소화되고 조종 성능이 필요한 상황에서 고양력을 발생시키는 선박용 러더를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a rudder for a ship that minimizes an increase in resistance during cruising and generates high lift in a situation where steering performance is required.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선체에 회전 가능하게 지지되고, 상기 선체를 선회시키기 위한 타력을 제공하는 러더 블레이드; 및 상기 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나에 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하는 아이스 구조물 생성 장치를 포함하는 선박용 러더가 제공된다.According to one aspect of the present invention, the rudder blade is rotatably supported on the hull, and provides a rudder force for turning the hull; and an ice structure generating device for generating an ice structure that performs an end plate function on at least one of an upper end and a lower end of the rudder blade.
상기 아이스 구조물 생성 장치는, 상기 러더 블레이드의 상단부 주변에 배치되고, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 1 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공하는 제 1 열교환 부재; 상기 러더 블레이드의 하단부 주변에 배치되고, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 2 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공하는 제 2 열교환부재 및 상기 제 1 열교환 부재 및 제 2 열교환 부재로 냉매를 공급하는 냉매 공급부를 포함할 수 있다.The apparatus for generating an ice structure may include: a first heat exchange member disposed around an upper end of the rudder blade and providing a passage for moving a refrigerant for generating a first ice structure performing an end plate function; A second heat exchange member that is disposed around the lower end of the rudder blade and provides a passage of refrigerant for generating a second ice structure performing an end plate function, and a refrigerant is supplied to the first heat exchange member and the second heat exchange member It may include a refrigerant supply unit.
상기 제 1 열교환 부재는, 상기 러더 블레이드의 우측 상단부 주변에 배치되는 제 1 우측 열교환 부재; 및 상기 러더 블레이드의 좌측 상단부 주변에 배치되는 제 1 좌측 열교환 부재를 포함하고, 상기 제 2 열교환 부재는, 상기 러더 블레이드의 우측 하단부 주변에 배치되는 제 2 우측 열교환 부재; 및 상기 러더 블레이드의 좌측 하단부 주변에 배치되는 제 2 좌측 열교환 부재를 포함하고, 상기 냉매 공급부는, 상기 제 1 우측 열교환 부재와 상기 제 1 좌측 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급하고, 상기 제 2 우측 열교환 부재와 상기 제 2 좌측 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급할 수 있다.The first heat exchange member may include: a first right heat exchange member disposed around a right upper end of the rudder blade; and a first left heat exchange member disposed around a left upper end of the rudder blade, wherein the second heat exchange member includes: a second right heat exchanging member disposed around a right lower end of the rudder blade; and a second left heat exchange member disposed around the lower left end of the rudder blade, wherein the coolant supply unit supplies a coolant to at least one of the first right heat exchange member and the first left heat exchange member, and the second A refrigerant may be supplied to at least one of the right heat exchange member and the second left heat exchange member.
상기 제 1 열교환 부재는, 상기 러더 블레이드의 상단부 주변를 둘러싸도록 배치되는 제 1 최외곽 열교환 부재; 및 상기 최외곽 열교환 부재와 상기 러더 블레이드의 상단부의 외주면 사이에 배치되는 제 1 중간 열교환 부재를 포함하고, 상기 제 2 열교환 부재는, 상기 러더 블레이드의 하단부 주변을 둘러싸도록 배치되는 제 2 최외곽 열교환 부재; 및 상기 최외곽 열교환 부재와 상기 러더 블레이드의 하단부의 외주면 사이에 배치되는 제 2 중간 열교환 부재를 포함하고, 상기 냉매 공급부는, 상기 제 1 최외곽 열교환 부재 및 상기 제 1 중간 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급하고, 상기 제 2 최외곽 열교환 부재 및 상기 제 2 중간 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급할 수 있다.The first heat exchange member may include: a first outermost heat exchange member disposed to surround the upper end of the rudder blade; and a first intermediate heat exchange member disposed between the outermost heat exchange member and an outer peripheral surface of the upper end of the rudder blade, wherein the second heat exchange member is a second outermost heat exchange disposed to surround a periphery of the lower end of the rudder blade absence; and a second intermediate heat exchange member disposed between the outermost heat exchange member and an outer peripheral surface of the lower end of the rudder blade, wherein the refrigerant supply unit includes at least one of the first outermost heat exchange member and the first intermediate heat exchange member. The refrigerant may be supplied, and the refrigerant may be supplied to at least one of the second outermost heat exchange member and the second intermediate heat exchange member.
상기 냉매 공급부는 냉매 공급원; 상기 냉매 공급원과 상기 제 1 열교환 부재를 연결하는 제 1 냉매 공급 라인; 및 상기 냉매 공급원과 상기 제 2 열교환 부재를 연결하는 제 2 냉매 공급 라인을 포함할 수 있다.The refrigerant supply unit includes a refrigerant supply; a first refrigerant supply line connecting the refrigerant supply source and the first heat exchange member; and a second refrigerant supply line connecting the refrigerant supply source and the second heat exchange member.
상기 냉매 공급원은 상기 선체에 탑재된 액화천연가스 저장탱크를 포함하고, 상기 냉매는 상기 액화천연가스 저장탱크에 저장된 액화천연가스일 수 있다.The refrigerant supply may include a liquefied natural gas storage tank mounted on the hull, and the refrigerant may be liquefied natural gas stored in the liquefied natural gas storage tank.
상기 선체에는 천연가스를 연료로 사용하는 엔진이 탑재되고, 상기 제 1 열교환 부재 및 상기 제 2 열교환 부재의 이동 통로를 이동하는 상기 액화천연가스는 상기 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 주변의 물과 열교환 후 기화되어 상기 엔진 측으로 이동할 수 있다.An engine using natural gas as a fuel is mounted on the hull, and the liquefied natural gas moving through the moving passages of the first heat exchange member and the second heat exchange member is heat-exchanged with water around the upper end and lower end of the rudder blade. It can be vaporized and move toward the engine side.
상기 선박용 러더는, 상기 선체에 형성되고, 상기 러더 블레이드가 회전 가능하게 설치되는 러더 스케그; 및 상기 아이스 구조물이 생성되는 과정에서 상기 러더 블레이드와 상기 러더 스케그 사이 공간이 결빙되는 것을 방지하기 위한 결빙 방지부를 더 포함할 수 있다.The rudder for the ship is formed on the hull, the rudder skeg is rotatably installed with the rudder blade; and an anti-freezing unit for preventing the space between the rudder blade and the rudder skeg from freezing during the process of generating the ice structure.
상기 냉매 공급부는, 상기 러더 블레이드의 타각이 설정 범위 안에 있으면 작동하지 않고, 상기 러더 블레이드의 타각이 상기 설정 범위를 벗어나면, 상기 제 1 아이스 구조물과 상기 제 2 아이스 구조물을 생성시키도록 작동할 수 있다.The refrigerant supply unit does not operate when the rudder angle of the rudder blade is within a set range, and when the rudder angle of the rudder blade is out of the set range, the first ice structure and the second ice structure can be operated have.
상기 냉매 공급부는, 상기 제 1 열교환 부재 및 상기 제 2 열교환 부재 중 상기 러더 블레이드의 회전 시 상기 러더 블레이드의 압력면 측에 위치하는 영역에만 냉매를 공급할 수 있다.The refrigerant supply unit may supply the refrigerant only to a region located on the pressure surface side of the rudder blade when the rudder blade is rotated among the first heat exchange member and the second heat exchange member.
본 발명의 실시예에 따른 선박용 러더는, 아이스 구조물 생성 장치를 사용하여 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나에 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성함으로써, 순항 중 아이스 구조물의 생성 없이 저항이 최소화된 형태의 러더로 사용하다가 큰 타력이 필요할 때 아이스 구조물을 생성시켜 엔드 플레이트를 가지는 형태의 러더로 사용될 수 있다.A ship rudder according to an embodiment of the present invention generates an ice structure that performs an end plate function on at least one of the upper end and the lower end of the rudder blade using the ice structure generating device, thereby minimizing the resistance without generating an ice structure during cruising. It can be used as a rudder with an end plate by creating an ice structure when a large rudder is required while being used as a rudder with an end plate.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더를 측면에서 바라본 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더를 후방에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 1의 AA선에서 화살표 방향으로 바라본 도면이다.
도 4는 도 2의 BB선에서 화살표 방향으로 바라본 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더의 다른 동작예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉매 공급부를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 러더를 측면에서 바라본 도면이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실싱예에 따른 아이스 구조물 생성 장치를 나타내는 도면이다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이스 구조물 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view from the side of a rudder for a ship according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view seen from the rear of the rudder for a ship according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view viewed in the direction of an arrow taken along line AA of FIG. 1 .
FIG. 4 is a view viewed from the line BB of FIG. 2 in the direction of the arrow.
5 and 6 are views for explaining the operation of the ship rudder according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are views for explaining another operation example of the rudder for a ship according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing a refrigerant supply unit according to another embodiment of the present invention.
10 is a view from the side of a ship rudder according to another embodiment of the present invention.
11 and 12 are views showing an apparatus for generating an ice structure according to another embodiment of the present invention.
13 and 14 are diagrams for explaining an operation of an apparatus for generating an ice structure according to another embodiment of the present invention.
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.Since the present invention can apply various transformations and can have various embodiments, specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. do.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더를 측면에서 바라본 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더를 후방에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 1의 AA선에서 화살표 방향으로 바라본 도면이고, 도 4는 도 2의 BB선에서 화살표 방향으로 바라본 도면이다.Figure 1 is a view from the side of a ship rudder according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view from the rear of the ship rudder according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an arrow on line AA of Figure 1 direction, and FIG. 4 is a view viewed from the line BB of FIG. 2 in the direction of the arrow.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 선박용 러더(100)는 러더 블레이드(1000)와, 아이스 구조물 생성 장치(2000)를 포함한다.1 to 4 , the
러더 블레이드(1000)는 선체(10)에 회전 가능하게 지지된다. 이때, 러더 블레이드(1000)는 선체(10)에 회전 가능하게 지지되는 러더 스톡(1500)에 결합된다. 러더 스톡(1500)은 선체(10) 내부에 설치된 회전 구동부(미도시)의 회전 구동력을 러더 블레이드(1000)에 전달한다.The
러더 블레이드(1000)는 도 3 및 도 4와 같이 유선형 단면을 가질 수 있다.The
본 실시예에서, 아이스 구조물 생성 장치(2000)는 러더 블레이드(1000)의 상단부 및 하단부에 각각 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 1 아이스 구조물(미도시)과 제 2 아이스 구조물(미도시)을 생성한다.In the present embodiment, the ice
아이스 구조물 생성 장치(2000)는 제 1 열교환 부재(2100)와, 제 2 열교환 부재(2200)와, 냉매 공급부(2300)를 포함한다.The ice
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 제 1 열교환 부재(2100)는 러더 블레이드(1000)의 상단부 주변에 배치되고, 제 1 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공한다. 제 1 열교환 부재(2100)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 러더 블레이드(1000)의 상단부 주변의 물과 열교환하면서 러더 블레이드(1000)의 상단부 주변의 물을 얼려 엔드 플레이트의 기능을 수행하는 제 1 아이스 구조물을 생성한다.1, 2, and 3, the first
제 1 열교환 부재(2100)는 통상적인 파이프로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The first
제 1 열교환 부재(2100)는 러더 블레이드(1000)의 상단부에 지지되고, 러더 블레이드(1000)의 상단면과 나란하거나 동일한 평면 상에서 연장 형성될 수 있다. 이 경우, 제 1 열교환 부재(2100)에 의해 생성되는 제 1 아이스 구조물이 러더 블레이드(1000)의 상단면과 나란하거나 동일한 평면 상에 배치되어 엔드 플레이트로서 기능할 수 있다.The first
제 1 열교환 부재(2100)의 연장 길이가 길수록 제 1 열교환 부재(2100)와 물의 열교환 면적이 증가할 수 있다.As the extension length of the first
러더 블레이드(1000)의 상단면과 나란하거나 동일한 평면 상에서 연장 형성된 제 1 열교환 부재(2100)는 물이 통과하는 구조를 형성한다. 예컨대, 제 1 열교환 부재(2100)는 메쉬 구조를 형성할 수 있다.The first
본 실시예에서, 제 1 열교환 부재(2100)는 제 1 우측 열교환 부재(2110)와 제 1 좌측 열교환 부재(2120)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the first
제 1 우측 열교환 부재(2110)는 러더 블레이드(1000)의 우측 상단부 주변에 배치되고, 제 1 좌측 열교환 부재(2120)는 러더 블레이드(1000)의 좌측 상단부 주변에 배치된다.The first right
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 제 2 열교환 부재(2200)는 러더 블레이드(1000)의 하단부 주변에 배치되고, 제 2 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공한다. 제 2 열교환 부재(2200)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 러더 블레이드(1000)의 하단부 주변의 물과 열교환하면서 러더 블레이드(1000)의 하단부 주변의 물을 얼려 엔드 플레이트의 기능을 수행하는 제 2 아이스 구조물을 생성한다.1, 2, and 4, the second
제 2 열교환 부재(2200)는 통상적인 파이프로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The second
제 2 열교환 부재(2200)는 러더 블레이드(1000)의 하단부에 지지되고, 러더 블레이드(1000)의 하단면과 나란하거나 동일한 평면 상에서 연장 형성된다. 이 경우, 제 2 열교환 부재(2200)에 의해 생성되는 제 2 아이스 구조물은 러더 블레이드(1000)의 하단면과 나란하거나 동일한 평면 상에 배치되어 엔드 플레이트로서 기능할 수 있다.The second
제 2 열교환 부재(2200)의 연장 길이가 길수록 제 2 열교환 부재(2200)와 물의 열교환 면적이 증가할 수 있다.As the extension length of the second
러더 블레이드(1000)의 하단면과 나란하거나 동일한 평면 상에서 연장 형성된 제 2 열교환 부재(2200)는 물이 통과하는 구조를 형성한다. 예컨대, 제 2 열교환 부재(2200)는 메쉬 구조를 형성할 수 있다.The second
본 실시예에서, 제 2 열교환 부재(2200)는 제 2 우측 열교환 부재(2210)와 제 2 좌측 열교환 부재(2220)를 포함할 수 있다.In this embodiment, the second
제 2 우측 열교환 부재(2210)는 러더 블레이드(1000)의 우측 하단부 주변에 배치되고, 제 2 좌측 열교환 부재(2220)는 러더 블레이드(1000)의 좌측 하단부 주변에 배치된다.The second right
냉매 공급부(2300)는 제 1 열교환 부재(2100)와 제 2 열교환 부재(2200)로 냉매를 공급한다. 냉매는 아이스 구조물을 신속하게 생성하기 위해 극저온 냉매를 사용할 수 있다. 예컨대, 냉매는 액화천연가스 또는 액화질소일 수 있다.The
냉매 공급부(2300)는 냉매 공급원(2310)과 제 1 냉매 공급 라인(2330)과 제 2 냉매 공급 라인(2350)을 포함한다.The
냉매 공급원(2310)은 냉매를 저장하는 냉매 저장 탱크(미도시)와 냉매 저장 탱크에 저장된 냉매를 열교환 부재 측으로 펌핑하기 위한 펌프(미도시)를 포함할 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 냉매 저장 탱크는 선체(10)에 탑재될 수 있다. The
제 1 냉매 공급 라인(2330)은 냉매 공급원(2310)과 제 1 열교환 부재(2100)를 연결한다. 예컨대, 제 1 냉매 공급 라인(2330)은 러더 스톡(1500)의 내부를 통해 제 1 열교환 부재(2100)와 연결될 수 있다.The first
냉매 공급원(2310)에서 제 1 냉매 공급 라인(2330)을 통해 제 1 열교환 부재(2100)로 유입된 냉매는 제 1 열교환 부재(2100) 내 이동 통로를 따라 이동하면서 러더 블레이드(1000) 상단부 주변의 물을 얼린다.The refrigerant introduced into the first
본 실시예에서, 제 1 냉매 공급 라인(2330)은 분기 라인을 통해 제 1 우측 열교환 부재(2110)와 제 1 좌측 열교환 부재(2120)와 연결될 수 있다. 분기 라인에는 분기 라인을 개폐 시키는 밸브(2401, 2402)가 설치될 수 있다. 밸브(2401, 2402)의 개폐 동작에 의해 제 1 우측 열교환 부재(2110) 및 제 1 좌측 열교환 부재(2120)로의 냉매의 공급이 제어될 수 있다.In this embodiment, the first
한편, 제 1 열교환 부재(2100)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 제 1 냉매 회수 라인(2340)을 통해 다시 냉매 공급원(2310)로 회수될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.Meanwhile, the refrigerant moving along the moving passage of the first
제 1 냉매 회수 라인(2340)은 분기 라인을 통해 제 1 우측 열교환 부재(2110)와 제 1 좌측 열교환 부재(2120)와 연결될 수 있다. 제 1 우측 열교환 부재(2110)와 제 1 좌측 열교환 부재(2120)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 분기 라인 및 제 1 냉매 회수 라인(2340)을 통해 다시 냉매 공급원(2310)으로 회수될 수 있다.The first
제 1 냉매 회수 라인(2340)과 연결된 분기 라인에는 각각 밸브(미도시)가 설치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.A valve (not shown) may be installed in each branch line connected to the first
제 2 냉매 공급 라인(2350)은 냉매 공급원(2310)과 제 2 열교환 부재(2200)를 연결한다. 예컨대, 제 2 냉매 공급 라인(2350)은 러더 스톡(1500)의 내부를 통해 제 2 열교환 부재(2200)와 연결될 수 있다.The second
냉매 공급원(2310)에서 제 2 냉매 공급 라인(2350)을 통해 제 2 열교환 부재(2200)로 유입된 냉매는 제 2 열교환 부재(2200) 내 이동 통로를 따라 이동하면서 러더 블레이드(1000) 하단부 주변의 물을 얼린다.The refrigerant introduced into the second
본 실시예에서, 제 2 냉매 공급 라인(2350)은 분기 라인을 통해 제 2 우측 열교환 부재(2210)와 제 2 좌측 열교환 부재(2220)와 연결될 수 있다. 분기 라인에는 분기 라인을 개폐 시키는 밸브(2411, 2412)가 설치될 수 있다. 밸브(2411, 2412)의 개폐 동작에 의해 제 2 우측 열교환 부재(2210) 및 제 2 좌측 열교환 부재(2220)로의 냉매의 공급이 제어될 수 있다.In this embodiment, the second
한편, 제 2 열교환 부재(2200)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 제 2 냉매 회수 라인(2360)을 통해 다시 냉매 공급원(2310)로 회수될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.Meanwhile, the refrigerant moving along the moving passage of the second
제 2 냉매 회수 라인(2360)은 분기 라인을 통해 제 2 우측 열교환 부재(2210)와 제 2 좌측 열교환 부재(2220)와 연결될 수 있다. 제 2 우측 열교환 부재(2210)와 제 2 좌측 열교환 부재(2220)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 분기 라인 및 제 2 냉매 회수 라인(2360)을 통해 다시 냉매 공급원(2310)으로 회수될 수 있다.The second
제 2 냉매 회수 라인(2360)과 연결된 분기 라인에는 각각 밸브(미도시)가 설치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.A valve (not shown) may be installed in each branch line connected to the second
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 선박용 러더(100)의 동작을 설명한다.5 and 6 are views for explaining the operation of the ship rudder according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of the
도 1 내지 도 4를 참조하면, 선박이 순항 중에 있다. 순항 중인 선박은 직진한다. 이 경우, 러더 블레이드(1000)의 타각은 설정 범위 안에 있다. 이때, 냉매 공급부는 작동하지 않는다. 즉, 냉매 공급부(2300)는 제 1 열교환 부재(2100) 및 제 2 열교환 부재(2200)로 냉매를 공급하지 않는다. 이 경우, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물은 생성되지 않는다.1 to 4 , the vessel is cruising. Cruise ships go straight. In this case, the rudder angle of the
이때, 물이 통과하는 구조를 형성하는 제 1 열교환 부재(2100) 및 제 2 열교환 부재(2200)는 단순 플레이트 형상을 가지는 통상적인 엔드 플레이트에 비해 물과의 마찰 면적이 현저히 작다.In this case, the first
따라서 선박이 순항 중일 때 본 실시예에 따른 선박용 러더(100)는 통상적인 엔드 플레이트가 형성된 러더에 비해 적은 마찰 저항을 발생시킨다.Therefore, when the vessel is cruising, the
선박이 순항 중일 때 러더 블레이드(1000)에 발생되는 타력은 0(zero)이거나 0(zero)에 가깝다. 선박이 순항 중일 때 러더 블레이드(1000)의 타각의 설정 범위는 실험적으로 또는 경험적으로 또는 임의로 결정될 수 있다.The rudder force generated in the
예컨대, 선박이 순항 중일 때 러더 블레이드(1000)의 타각의 설정 범위는 -5도 이상 +5도 이하일 수 있다. 또는 러더 블레이드(1000)의 타각의 설정 범위는 0도일 수 있다.For example, when the vessel is cruising, the setting range of the rudder angle of the
참고로, 러더 블레이드(1000)의 타각이 마이너스이면 러더 블레이드(1000)의 우측면이 전방을 향하도록 회전하는 경우이고, 타각이 플러스이면 러더 블레이드(1000)의 좌측면이 전방을 향하도록 회전하는 경우이다. 달리 표현하면, 러더 블레이드(1000)의 타각이 마이너스이면 도 3에서 볼 때 러더 블레이드(1000)가 시계 방향으로 회전하는 경우이고, 타각이 플러스이면 도 3에서 볼 때 러더 블레이드(1000)가 반 시계 방향으로 회전하는 경우이다.For reference, if the rudder angle of the
도 5 및 도 6을 참조하면, 선박이 선회 중에 있다. 이 경우, 러더 블레이드(1000)의 타각은 상기 설정 범위를 벗어난다. 러더 블레이드(1000)의 타각이 설정 범위를 벗어나면, 러더 블레이드(1000)에는 선체(10)를 선회시키기 위한 타력이 발생할 수 있다.5 and 6 , the vessel is turning. In this case, the rudder angle of the
예컨대, 상기 설정 범위가 -5도 이상 +5도 이하인 경우, 선회 중인 선박의 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 +10 이상 +35도일 수 있다. 이때, 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 좌현타 10도 이상 좌현타 35도 이상이라고 바꾸어 말할 수 있다. 이때, 러더 블레이드(1000)의 좌측면이 압력면이 된다.For example, when the setting range is -5 degrees or more and +5 degrees or less, the rudder angle (a) of the
이때, 아이스 구조물 생성 장치(2000)가 작동하고, 제 1 열교환 부재(2100) 및 제 2 열교환 부재(2200)를 따라 냉매가 이동한다.At this time, the ice
이때, 러더 블레이드(1000)의 상단부 및 하단부 주변의 물이 냉각되어 엔드 플레이트로 기능하는 제 1 아이스 구조물(IS1) 및 제 2 아이스 구조물(IS2)이 생성된다. At this time, the water around the upper end and lower end of the
이때, 제 1 아이스 구조물(IS1)는 러더 블레이드(1000)의 우측 및 좌측 상단부 주변에 각각 위치하는 제 1 우측 아이스 구조물(IS11) 및 제 1 좌측 아이스 구조물(IS12)을 포함한다. 그리고 제 2 아이스 구조물(IS2)는 러더 블레이드(1000)의 우측 및 좌측 하단부 주변에 각각 위치하는 제 2 우측 아이스 구조물(IS21) 및 제 2 좌측 아이스 구조물(IS22)을 포함한다.At this time, the first ice structure (IS 1 ) includes a first right ice structure (IS 11 ) and a first left ice structure (IS 12 ) respectively positioned around the right and left upper ends of the
보다 상세히, 아이스 구조물 생성 장치(2000)가 작동하면, 제 1 우측 열교환 부재(2110) 및 제 1 좌측 열교환 부재(2120) 그리고 제 2 우측 열교환 부재(2210) 및 제 2 좌측 열교환 부재(2220)을 따라 냉매가 이동한다. 이때, 분기 라인 상에 위치하는 모든 밸브(2401, 2402, 2411, 2412)가 모두 개방된다.In more detail, when the ice
이때, 러더 블레이드(1000)의 우측 상단부 및 좌측 상단부 주변의 물이 냉각되어 엔드 플레이트로 기능하는 제 1 우측 아이스 구조물(IS11) 및 제 1 좌측 아이스 구조물(IS12)를 생성한다. 그리고 러더 블레이드(1000)의 우측 하단부 및 좌측 하단부 주변의 물이 냉각되어 엔드 플레이트로 기능하는 제 2 우측 아이스 구조물(IS21) 및 제 2 좌측 아이스 구조물(IS22)를 생성한다.At this time, the water around the upper right and left upper portions of the
엔드 플레이트로 기능하는 제 1 아이스 구조물(IS1) 및 제 2 아이스 구조물(IS2)은 각각 러더 블레이드(1000)의 압력면을 따라 이동하는 유체가 러더 블레이드(1000)의 상단면과 하단면을 타고 러더 블레이드(1000)의 흡입면 측으로 넘어가 타력을 감소시키는 것을 방지한다.The first ice structure (IS 1 ) and the second ice structure (IS 2 ) functioning as an end plate are the fluid moving along the pressure surface of the
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 러더의 다른 동작예를 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 실시예에 따른 선박용 러더의 다른 동작예를 설명한다.7 and 8 are views for explaining another operation example of the rudder for a ship according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, another operation example of the rudder for ships according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8 .
도 7 및 도 8을 참조하면, 선박이 선회 중에 있다. 예컨대, 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 상기 설정 범위를 벗어난 +10 이상 +35도일 수 있다. 이때, 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 좌현타 10도 이상 좌현타 35도 이상이라고 바꾸어 말할 수 있다. 이때, 러더 블레이드(1000)의 좌측면이 압력면이 된다.7 and 8 , the vessel is turning. For example, the rudder angle (a) of the
이때, 아이스 구조물 생성 장치(2000)가 작동하고, 제 1 열교환 부재(2100) 중 러더 블레이드(1000)의 압력면 측에 위치하는 영역만을 따라 냉매가 이동하고, 제 2 열교환 부재(2200) 중 러더 블레이드(1000)의 압력면 측에 위치하는 영역만을 따라 냉매가 이동할 수 있다.At this time, the ice
이때, 일부 밸브(2402, 2412)는 개방되고 나머지 밸브(2401, 2411)는 폐쇄되고, 냉매는 제 1 좌측 열교환 부재(2120)와 제 2 좌측 열교환 부재(2220)만을 따라 이동할 수 있다.In this case, some of the
이때, 러더 블레이드(1000)의 좌측 상단부 및 좌측 하단부 주변의 물이 냉각되어 엔드 플레이트로 기능하는 제 1 좌측 아이스 구조물(IS12) 및 제 2 좌측 아이스 구조물(IS22)만이 생성된다.At this time, only the first left ice structure (IS 12 ) and the second left ice structure (IS 22 ) functioning as the end plate are generated by cooling the water around the upper left and lower left portions of the
엔드 플레이트로 기능하는 제 1 좌측 아이스 구조물(IS12) 및 제 2 좌측 아이스 구조물(IS22)은 각각 러더 블레이드(1000)의 압력면을 따라 이동하는 유체가 러더 블레이드(1000)의 상단면과 하단면을 타고 러더 블레이드(1000)의 흡입면 측으로 넘어가 타력을 감소시키는 것을 방지한다.The first left ice structure (IS 12 ) and the second left ice structure (IS 22 ) functioning as an end plate have the fluid moving along the pressure surface of the
이 경우, 제 1 열교환 부재(2100) 및 제 2 열교환 부재(2200)의 전체 영역에 냉매를 공급할 필요 없이 일부 영역에만 공급하더라도 타력 감소를 방지할 수 있어 에너지 효율이 높다.In this case, the reduction in inertia can be prevented even when the refrigerant is supplied to only some regions without the need to supply the refrigerant to the entire region of the first
한편, 도시되지 않았으나 다른 실시예에 따른 선박용 러더(100)는 러더 블레이드(1000)와, 러더 블레이드(1000)의 상단부에만 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하는 아이스 구조물 생성 장치(2000)를 포함할 수 있다.On the other hand, although not shown, the
한편, 도시되지 않았으나 또 다른 실시예에 따른 선박용 러더(100)는 러더 블레이드(1000)와 러더 블레이드(1000)의 하단두에만 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하는 아이스 구조물 생성 장치(2000)를 포함할 수 있다.On the other hand, although not shown, the
한편, 도 9은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉매 공급부를 나타내는 도면이다. 도 9를 참조하면, 본 실시예에서 냉매 공급부는 냉매 공급원(2310')과 제 1 냉매 공급 라인(2330)과 제 2 냉매 공급 라인(2350)을 포함한다.Meanwhile, FIG. 9 is a view showing a refrigerant supply unit according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9 , in this embodiment, the refrigerant supply unit includes a
냉매 공급원(2310')은 선체에 탑재된 액화천연가스 저장탱크(2311)를 포함할 수 있다. 이 경우, 제 1 아이스 구조물 및 제 2 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매는 액화천연가스 저장탱크(2311)에 저장된 액화천연가스가 된다.The
액화천연가스 저장탱크(2311)는 화물용 액화천연가스를 저장하는 탱크이거나 연료용 액화천연가스를 저장하는 탱크일 수 있다.The liquefied natural
선체에는 천연가스를 연료로 사용하는 엔진(70)이 탑재될 수 있다.An
액화천연가스 저장탱크(2311)에 저장된 액화천연가스는 제 1 냉매 공급 라인(2330) 및 제 2 냉매 공급 라인(2350)을 통해 제 1 열교환 부재(2100) 및 제 2 열교환 부재(2200) 측으로 공급된다. 이때, 제 1 열교환 부재(2100) 및 제 2 열교환 부재(2200)가 제공하는 이동 통로를 따라 이동하는 액화천연가스는 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 주변의 물과 열교환하여 물을 얼린다.The liquefied natural gas stored in the liquefied natural
액화천연가스는 물과 열교환하는 과정에서 기화될 수 있다. 기화된 천연가스는 엔진(70) 측으로 이동하여 엔진(70)의 연료로 사용될 수 있다.Liquefied natural gas may be vaporized during heat exchange with water. The vaporized natural gas may move toward the
한편, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박용 러더를 측면에서 바라본 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 선박용 러더(100)는 러더 블레이드(1000)와, 아이스 구조물 생성 장치(2000)와, 러더 스케그(3000)와, 결빙 방지부(40000)를 포함한다.On the other hand, Figure 10 is a view seen from the side of the rudder for a ship according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10 , the
본 실시예에서 러더 블레이드(1000)와 아이스 구조물 생성 장치(2000)에 대한 설명은 앞선 실시예에서 기재된 설명으로 대신한다.The description of the
본 실시예에서 러더 블레이드(1000)는 선체(10)에 형성된 러더 스케그(3000)에 회전 가능하게 설치된다. 러더 블레이드(1000)는 선체(10)에 회전 가능하게 지지되고 러더 스케그(3000)를 관통하여 연장된 러더 스톡(1500)에 결합된다. 러더 스톡(1500)은 선체(10) 내부에 설치된 회전 구동부(미도시)의 회전 구동력을 러더 블레이드(1000)에 전달한다.In this embodiment, the
러더 스케그(3000)와 러더 블레이드(1000) 사이 공간은 협소하여 아이스 생성 장치(2000)에 의해 제 1 아이스 구조물이 생성되는 과정에서 결빙될 가능성이 있다. 이러한 결빙은 선체(10) 또는 러더 스케그(3000)에 대한 러더 블레이드(1000)의 회전을 방해할 수 있다.Since the space between the
이와 같은 결빙을 방지하기 위해 결빙 방지부(40000)가 사용된다. 예컨대, 결빙 방지부(40000)는 러더 스케그(3000)의 하단부를 가열하도록 러더 스케그(3000)의 하단부 내측에 배치된 히팅 코일를 포함할 수 있다. 히팅 코일에 전기가 공급되면 히팅 코일에서 열이 발생되어 주변으로 전달될 수 있다.In order to prevent such freezing, the anti-freezing unit 40000 is used. For example, the anti-icing unit 40000 may include a heating coil disposed inside the lower end of the
또는 결빙 방지부(40000)는 러더 스케그(3000)의 하단부를 가열하도록 러더 스케그(3000)의 하단부 내측에 배치된 히팅 파이프를 포함할 수 있다. 히팅 파이프로 따라 스팀과 같은 열매체가 공급되면 열매체의 열이 주변으로 전달될 수 있다.Alternatively, the anti-freezing unit 40000 may include a heating pipe disposed inside the lower end of the
이러한 결빙 방지부(4000)는 아이스 생성 장치(2000)의 작동 과정에서 러더 스케그(3000)와 러더 블레이드(1000) 사이 공간이 결빙되는 것을 방지하여 러더 블레이드(1000)의 원활한 동작을 유도한다.The
한편, 도 11 및 도 12는 본 발명의 다른 실싱예에 따른 아이스 구조물 생성 장치를 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIGS. 11 and 12 are views showing an apparatus for generating an ice structure according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 11 및 도 12를 참조하면, 아이스 구조물 생성 장치(2000')는 제 1 열교환 부재(2100')와, 제 2 열교환 부재(2200')와, 냉매 공급부를 포함한다.11 and 12 , the ice structure generating apparatus 2000' includes a first heat exchange member 2100', a second heat exchange member 2200', and a refrigerant supply unit.
제 1 열교환 부재(2100')는 제 1 최외곽 열교환 부재(2130) 및 제 1 중간 열교환 부재(2140)를 포함할 수 있다.The first
제 1 최외곽 열교환 부재(2130)는 러더 블레이드(1000)의 상단부 주변을 둘러싸도록 배치된다. 제 1 최외곽 열교환 부재(2130)는 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공한다. 제 1 최외곽 열교환 부재(2130)는 통상적인 파이프로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The first outermost
제 1 최외곽 열교환 부재(2130)는 러더 블레이드(1000)의 상단부에 지지되고, 러더 블레이드(1000)의 상단면과 나란하거나 동일한 평면 상에서 연장 형성될 수 있다.The first outermost
제 1 최외곽 열교환 부재(2130)는 러더 블레이드(1000)의 우측 상단부 주변에 배치되는 제 1 우측 최외곽 열교환 부재(2131)와 러더 블레이드(1000)의 좌측 상단부 주변에 배치되는 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132)를 포함할 수 있다.The first outermost
제 1 중간 열교환 부재(2140)는 러더 블레이드(1000)의 우측 상단부 주변에 배치되는 제 1 중간 열교환 부재(2140)와 러더 블레이드(1000)의 좌측 상단부 주변에 배치되는 제 1 중간 열교환 부재(2140)를 포함할 수 있다.The first intermediate
제 1 중간 열교환 부재(2140)는 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공한다. 제 1 중간 열교환 부재(2140)는 통상적인 파이프로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The first intermediate
제 2 열교환 부재(2200')는 제 2 최외곽 열교환 부재(2230) 및 제 2 중간 열교환 부재(2240)를 포함할 수 있다. 제 2 최외곽 열교환 부재(2230)는 러더 블레이드(1000)의 하단부 주변을 둘러싸도록 배치된다. 제 2 최외곽 열교환 부재(2230)는 헨드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공한다. 제 2 최외곽 열교환 부재(2230)는 통상적인 파이프로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The second
제 2 최외곽 열교환 부재(2230)는 러더 블레이드(1000)의 하단부에 지지되고, 러더 블레이드(1000)의 하단면과 나란하거나 동일한 평면 상에서 연장 형성될 수 있다.The second outermost
제 2 최외곽 열교환 부재(2230)는 러더 블레이드(1000)의 우측 하단부 주변에 배치되는 제 2 우측 최외곽 열교환 부재(2231)와 러더 블레이드(1000)의 좌측 하단부 주변에 배치되는 제 2 좌측 최외곽 열교환 부재(2232)를 포함할 수 있다.The second outermost
제 2 중간 열교환 부재(2240)는 러더 블레이드(1000)의 우측 하단부 주변에 배치되는 제 2 중간 열교환 부재(2240)와 러더 블레이드(1000)의 좌측 하단부 주변에 배치되는 제 2 중간 열교환 부재(2240)를 포함할 수 있다.The second intermediate
제 2 중간 열교환 부재(2240)는 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공한다. 제 2 중간 열교환 부재(2240)는 통상적인 파이프로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.The second intermediate
냉매 공급부는 제 1 열교환 부재(2100')와 제 2 열교환 부재(2200)'로 냉매를 공급한다. The refrigerant supply unit supplies the refrigerant to the first heat exchange member 2100' and the second heat exchange member 2200'.
냉매 공급부는 냉매 공급원과 제 1 냉매 공급 라인(2330)과 제 2 냉매 공급 라인(2350)을 포함한다.The refrigerant supply unit includes a refrigerant supply source, a first
제 1 냉매 공급 라인(2330)은 분기 라인을 통해 제 1 우측 최외곽 열교환 부재(2131)와, 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132)와, 제 1 우측 중간 열교환 부재(2141)와, 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142)와 연결될 수 있다. The first
각 분기 라인에는 각 분기 라인을 개폐 시키는 밸브(2403, 2404, 2405, 2406) 가 설치될 수 있다. 밸브(2403, 2404, 2405, 2406)의 개폐 동작에 의해 제 1 우측 최외곽 열교환 부재(2131)와, 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132)와, 제 1 우측 중간 열교환 부재(2141)와, 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142)로의 냉매의 공급이 제어될 수 있다.
한편, 제 1 열교환 부재(2100')의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 제 1 냉매 회수 라인(2340)을 통해 다시 냉매 공급원로 회수될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.Meanwhile, the refrigerant moving along the moving passage of the first
제 1 냉매 회수 라인(2340)은 분기 라인을 통해 제 1 우측 최외곽 열교환 부재(2131)와, 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132)와, 제 1 우측 중간 열교환 부재(2141)와, 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142)와 연결될 수 있다.The first
제 1 우측 최외곽 열교환 부재(2131)와, 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132)와, 제 1 우측 중간 열교환 부재(2141)와, 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 분기 라인 및 제 1 냉매 회수 라인(2340)을 통해 다시 냉매 공급원으로 회수될 수 있다.The first right outermost
제 1 냉매 회수 라인(2340)과 연결된 분기 라인에는 각각 밸브(미도시)가 설치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.A valve (not shown) may be installed in each branch line connected to the first
제 2 냉매 공급 라인(2350)은 분기 라인을 통해 제 2 우측 최외곽 열교환 부재(2231)와, 제 2 좌측 최외곽 열교환 부재(2232)와, 제 2 우측 중간 열교환 부재(2241)와, 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)와 연결될 수 있다. The second
각 분기 라인에는 각 분기 라인을 개폐 시키는 밸브(2413, 2414, 2415, 2416) 가 설치될 수 있다. 밸브(2413, 2414, 2415, 2416)의 개폐 동작에 의해 제 2 우측 최외곽 열교환 부재(2231)와, 제 2 좌측 최외곽 열교환 부재(2232)와, 제 2 우측 중간 열교환 부재(2241)와, 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)로의 냉매의 공급이 제어될 수 있다.
한편, 제 2 열교환 부재(2200')의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 제 2 냉매 회수 라인(2360)을 통해 다시 냉매 공급원로 회수될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.Meanwhile, the refrigerant moving along the moving passage of the second
제 2 냉매 회수 라인(2360)은 분기 라인을 통해 제 2 우측 최외곽 열교환 부재(2231)와, 제 2 좌측 최외곽 열교환 부재(2232)와, 제 2 우측 중간 열교환 부재(2241)와, 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)와 연결될 수 있다. The second
제 2 우측 최외곽 열교환 부재(2231)와, 제 2 좌측 최외곽 열교환 부재(2232)와, 제 2 우측 중간 열교환 부재(2241)와, 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)의 이동 통로를 따라 이동하는 냉매는 분기 라인 및 제 2 냉매 회수 라인(2360)을 통해 다시 냉매 공급원으로 회수될 수 있다.The second right outermost
제 2 냉매 회수 라인(2360)과 연결된 분기 라인에는 각각 밸브(미도시)가 설치될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.A valve (not shown) may be installed in each branch line connected to the second
도 13 및 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 아이스 구조물 생성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 실시예에 따른 아이스 구조물 생성 장치의 동작을 설명한다.13 and 14 are diagrams for explaining an operation of an apparatus for generating an ice structure according to another embodiment of the present invention. Hereinafter, an operation of the apparatus for generating an ice structure according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 11 to 14 .
도 11 및 도 12를 참조하면, 선박이 순항 중에 있다. 이 경우, 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 0도일 수 있다. 이 경우, 냉매 공급부는제 1 열교환 부재(2100') 및 제 2 열교환 부재(2200')로 냉매를 공급하지 않는다.11 and 12 , the vessel is cruising. In this case, the rudder angle (a) of the
도 3 및 도 14를 참조하면, 선박이 선회 중에 있다. 이 경우, 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 +10 이상 +35도일 수 있다. 이때, 러더 블레이드(1000)의 타각(a)은 좌현타 10도 이상 좌현타 35도 이상이라고 바꾸어 말할 수 있다. 이때, 러더 블레이드(1000)의 좌측면이 압력면이 된다.3 and 14 , the vessel is turning. In this case, the rudder angle (a) of the
이때, 아이스 구조물 생성 장치(2000')가 작동하고, 제 1 열교환 부재(2100') 중 러더 블레이드(1000)의 압력면 측에 위치하는 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142) 그리고 제 2 열교환 부재 중 러더 블레이드의 압력면 측에 위치하는 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)만을 따라 냉매가 이동할 수 있다.At this time, the ice structure generating device 2000' operates, and among the first left middle
이때, 일부 밸브(2406, 2416)는 개방되고 나머지 밸브(2403, 2404, 2405, 2413, 2414, 2415)는 폐쇄되고, 냉매는 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142)와 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)만을 따라 이동할 수 있다.At this time, some of the
이때, 러더 블레이드(1000)의 좌측 상단부 및 좌측 하단부 주변의 물이 냉각되어 엔드 플레이트로 기능하는 제 1 좌측 중간 아이스 구조물(IS12a) 및 제 2 좌측 중간 아이스 구조물(IS22a)만이 생성된다.At this time, only the first left middle ice structure (IS 12a ) and the second left middle ice structure (IS 22a ) functioning as an end plate are generated by cooling the water around the upper left and lower left portions of the
또는 러더 블레이드가 도 13 및 도 14와 같이 회전한 상태에서 도 13 및 도 14와 달리 제 1 좌측 중간 열교환 부재(2142)와 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2242)뿐만 아니라 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132)와 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2232)에도 냉매가 공급될 수 있다. 이 경우, 엔드 플레이트로 기능하는 아이스 구조물의 너비가 커진다.Alternatively, in a state in which the rudder blade is rotated as shown in FIGS. 13 and 14 , unlike FIGS. 13 and 14 , the first left middle
또는 러더 블이드가 도 13 및 도 14와 같이 회전한 상태에서 도 13 및 도 14와 달리 제 1 좌측 최외곽 열교환 부재(2132), 제 2 좌측 중간 열교환 부재(2232), 제 1 우측 최외곽 열교환 부재, 제 1 우측 중간 열교환 부재, 제 2 우측 최외곽 열교환 부재 및 제 2 우측 중간 열교환 부재에도 냉매가 공급될 수 있다. 이 경우, 엔드 플레이트로 기능하는 아이스 구조물의 너비가 커진다.Alternatively, in a state in which the rudder blade is rotated as shown in FIGS. 13 and 14, unlike FIGS. 13 and 14, the first left outermost
도 11 및 도 12에 도시된 아이스 구조물 생성 장치(2000')는 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물의 너비를 조절할 수 있어 러더 블레이드(1000)의 타각에 대응하여 아이스 구조물의 너비를 효과적으로 조절할 수 있다.The ice
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.In the above, although embodiments of the present invention have been described, those of ordinary skill in the art can add, change, delete or add components within the scope that does not depart from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention may be variously modified and changed by such as, and it will be said that it is also included within the scope of the present invention.
10 : 선체
70 : 엔진
100 : 선박용 러더
1000 : 러더 블레이드
1500 : 러더 스톡
2000 : 아이스 구조물 생성 장치
2100 : 제 1 열교환 부재
2200 : 제 2 열교환 부재
2300 : 냉매 공급부
2310 : 냉매 공급원
2330 : 제 1 냉매 공급 라인
2340 : 제 1 냉매 회수 라인
2350 : 제 2 냉매 공급 라인
2360 : 제 2 냉매 회수 라인10 : hull
70: engine
100: ship rudder
1000 : Rudder Blade
1500: Rudder Stock
2000: Ice structure creation device
2100: first heat exchange member
2200: second heat exchange member
2300: refrigerant supply
2310: refrigerant source
2330: first refrigerant supply line
2340: first refrigerant recovery line
2350: second refrigerant supply line
2360: second refrigerant recovery line
Claims (10)
상기 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나에 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하는 아이스 구조물 생성 장치를 포함하며,
상기 아이스 구조물 생성 장치는,
상기 러더 블레이드의 상단부 주변에 배치되고, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 1 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공하는 제 1 열교환 부재;
상기 러더 블레이드의 하단부 주변에 배치되고, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 2 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공하는 제 2 열교환부재 및
상기 제 1 열교환 부재 및 제 2 열교환 부재로 냉매를 공급하는 냉매 공급부를 포함하고,
상기 제 1 열교환 부재는,
상기 러더 블레이드의 우측 상단부 주변에 배치되는 제 1 우측 열교환 부재; 및
상기 러더 블레이드의 좌측 상단부 주변에 배치되는 제 1 좌측 열교환 부재를 포함하고,
상기 제 2 열교환 부재는,
상기 러더 블레이드의 우측 하단부 주변에 배치되는 제 2 우측 열교환 부재; 및
상기 러더 블레이드의 좌측 하단부 주변에 배치되는 제 2 좌측 열교환 부재를 포함하고,
상기 냉매 공급부는,
상기 제 1 우측 열교환 부재와 상기 제 1 좌측 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급하고,
상기 제 2 우측 열교환 부재와 상기 제 2 좌측 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급하는, 선박용 러더.a rudder blade that is rotatably supported on the hull and provides a rudder force for turning the hull; and
and an ice structure generating device for generating an ice structure performing an end plate function on at least one of an upper end and a lower end of the rudder blade,
The ice structure generating device,
a first heat exchange member disposed around the upper end of the rudder blade and providing a passage for moving the refrigerant for creating a first ice structure performing an end plate function;
a second heat exchanging member disposed around the lower end of the rudder blade and providing a passage of refrigerant for generating a second ice structure performing an end plate function; and
and a refrigerant supply unit for supplying refrigerant to the first heat exchange member and the second heat exchange member,
The first heat exchange member,
a first right heat exchange member disposed around a right upper end of the rudder blade; and
and a first left heat exchange member disposed around the left upper end of the rudder blade,
The second heat exchange member,
a second right heat exchange member disposed around the lower right end of the rudder blade; and
and a second left heat exchange member disposed around the left lower end of the rudder blade,
The refrigerant supply unit,
supplying a refrigerant to at least one of the first right heat exchange member and the first left heat exchange member;
A ship rudder for supplying a refrigerant to at least one of the second right heat exchange member and the second left heat exchange member.
상기 러더 블레이드의 상단부 및 하단부 중 적어도 하나에 엔드 플레이트 기능을 수행하는 아이스 구조물을 생성하는 아이스 구조물 생성 장치를 포함하며,
상기 아이스 구조물 생성 장치는,
상기 러더 블레이드의 상단부 주변에 배치되고, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 1 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공하는 제 1 열교환 부재;
상기 러더 블레이드의 하단부 주변에 배치되고, 엔드 플레이트 기능을 수행하는 제 2 아이스 구조물을 생성하기 위한 냉매의 이동 통로를 제공하는 제 2 열교환부재 및
상기 제 1 열교환 부재 및 제 2 열교환 부재로 냉매를 공급하는 냉매 공급부를 포함하고,
상기 제 1 열교환 부재는,
상기 러더 블레이드의 상단부 주변를 둘러싸도록 배치되는 제 1 최외곽 열교환 부재; 및
상기 최외곽 열교환 부재와 상기 러더 블레이드의 상단부의 외주면 사이에 배치되는 제 1 중간 열교환 부재를 포함하고,
상기 제 2 열교환 부재는,
상기 러더 블레이드의 하단부 주변을 둘러싸도록 배치되는 제 2 최외곽 열교환 부재; 및
상기 최외곽 열교환 부재와 상기 러더 블레이드의 하단부의 외주면 사이에 배치되는 제 2 중간 열교환 부재를 포함하고,
상기 냉매 공급부는,
상기 제 1 최외곽 열교환 부재 및 상기 제 1 중간 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급하고,
상기 제 2 최외곽 열교환 부재 및 상기 제 2 중간 열교환 부재 중 적어도 하나에 냉매를 공급하는, 선박용 러더.a rudder blade that is rotatably supported on the hull and provides a rudder force for turning the hull; and
and an ice structure generating device for generating an ice structure performing an end plate function on at least one of an upper end and a lower end of the rudder blade,
The ice structure generating device,
a first heat exchange member disposed around the upper end of the rudder blade and providing a passage for moving the refrigerant for creating a first ice structure performing an end plate function;
a second heat exchanging member disposed around the lower end of the rudder blade and providing a passage of refrigerant for generating a second ice structure performing an end plate function; and
and a refrigerant supply unit for supplying refrigerant to the first heat exchange member and the second heat exchange member,
The first heat exchange member,
a first outermost heat exchange member disposed to surround the upper end of the rudder blade; and
and a first intermediate heat exchange member disposed between the outermost heat exchange member and the outer peripheral surface of the upper end of the rudder blade,
The second heat exchange member,
a second outermost heat exchange member disposed to surround the periphery of the lower end of the rudder blade; and
and a second intermediate heat exchange member disposed between the outermost heat exchange member and the outer peripheral surface of the lower end of the rudder blade,
The refrigerant supply unit,
supplying a refrigerant to at least one of the first outermost heat exchange member and the first intermediate heat exchange member;
A rudder for ships that supplies a refrigerant to at least one of the second outermost heat exchange member and the second intermediate heat exchange member.
상기 냉매 공급부는
냉매 공급원;
상기 냉매 공급원과 상기 제 1 열교환 부재를 연결하는 제 1 냉매 공급 라인; 및
상기 냉매 공급원과 상기 제 2 열교환 부재를 연결하는 제 2 냉매 공급 라인을 포함하는, 선박용 러더.5. The method of claim 1 or 4,
The refrigerant supply unit
refrigerant supply;
a first refrigerant supply line connecting the refrigerant supply source and the first heat exchange member; and
A ship rudder comprising a second refrigerant supply line connecting the refrigerant supply source and the second heat exchange member.
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