KR102547499B1

KR102547499B1 - 호버크래프트용 리프팅팬

Info

Publication number: KR102547499B1
Application number: KR1020210150103A
Authority: KR
Inventors: 이찬우; 정혜숙
Original assignee: 주식회사 케이마린
Priority date: 2021-11-03
Filing date: 2021-11-03
Publication date: 2023-06-26
Also published as: US20230138894A1; KR20230064473A

Abstract

본 발명인 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드, 상기 상부 슈라우드 중앙에 형성되는 공기유입부, 중앙이 높고 외측이 낮은 하부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 중앙에 결합되는 회전축, 상기 상부 슈라우드와 상기 하부 슈라우드 사이에 형성되는 복수의 송풍 블레이드, 상기 상부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 및 상기 복수의 송풍 블레이드 사이에 경사를 가지면서 형성되는 송풍통로 및 상기 상부 슈라우드 외측, 상기 하부 슈라우드 외측 및 상기 복수의 송풍 블레이드 말단에 형성되는 공기배출부를 포함하여 구성되므로, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 경사를 가지는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 공기 흐름의 효율성이 우수하고 발생되는 소음 및 진동의 양을 감소시키는 효과를 가진다.

Description

호버크래프트용 리프팅팬{Lifting fan for hovercraft}

본 발명은 호버크래프트용 리프팅팬에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 호버크래프트용 리프팅팬의 공기유입부와 공기배출부 사이의 각도를 90°에서 벗어나도록 하여 송풍통로가 경사를 가지도록 하거나 호버크래프트용 리프팅팬의 공기유입부와 공기배출부 사이에 유선형 슈라우드를 배치하고 송풍통로가 유선형을 가지도록 하여 공기유입부에서 공기배출부로의 공기배출을 원활하게 하고, 공기유입부에서 유입되는 공기가 90°의 각도를 가지는 공기배출부로 배출되는 과정에서 발생하는 소음 및 진동을 감소시키는 호버크래프트용 리프팅팬에 관한 것이다.

일반적으로, 호버크래프트는 선체에서 공기를 아래쪽으로 분사하여 선체가 물에 닿지 않고 뜬 상태에서 운행하는 선박으로, 물의 밀도에 의한 저항이 적고 스크류가 없어서 일반 선박이 운행할 수 없는 지형과 수초나 해초가 있는 늪이나 해안, 눈과 진흙, 모래 같은 다양한 곳에서도 운행할 수는 장점을 가지는 수륙양용 선박을 말한다.

이러한 장점으로 인해 최근에는 호버크래프트에 대한 수요가 급격하게 늘어나고 있으며, 이로 인한 기술개발이 가속화되고 있다. 특히, 군용, 유람선, 레저보트 등으로 수요 및 보급이 확대되고 있는 추세이다.

일반적으로 호버크래프트는 추진용 프로펠러(Propeller)와 공기 압축용 리프팅팬(Lifting Pan), 스커트(Skirt) 등으로 구성된다. 이러한 호버크래프트는 공기 압축용 리프팅팬이 회전하면서 공기유입부를 통해 공기를 유입하여 공기배출부를 통해 선체의 하측으로 공급하면 하측으로 공급되는 공기에 의해 스커트가 팽창되어 선체와 수면 사이에 공기층(Air Cushion)이 생성되면서 선체가 부양하게 된다. 그리고 추진용 프로펠러가 작동하면 선체가 부양된 상태에서 이동하게 된다.

도 1은 호버크래프트에 사용되는 종래의 공기 압축용 리프팅팬의 모습을 나타내는 도면이다. 도 1에 의하면 종래의 호버크래프트에 사용되는 공기 압축용 리프팅팬은 상부 슈라우드(10), 공기유입부(20), 하부 슈라우드(30), 회전축(40), 복수의 송풍 블레이드(50), 송풍통로(60) 및 공기배출구(70)를 포함하여 구성되며, 공기유입부(20)와 공기배출부(70)는 90°의 각도를 이루어 공기유입부(20)를 통해 수직으로 유입된 공기는 공기배출부(70)를 통해 수평으로 배출되게 된다. 즉, 공기유입부(20)를 통해 수직으로 유입된 공기가 공기배출부(70)를 통해 수평으로 배출되는 과정에서 공기의 흐름에 충돌이 발생하고 공기 흐름의 효율성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한 공기유입부(20)를 통해 수직으로 유입된 공기가 공기배출부(70)를 통해 수평으로 배출되는 과정에서 공기의 흐름에 발생하는 충돌에 의해 소음 및 진동이 발생할는 문제가 발생할 수 있다.

호버크래프트와 관련된 선행기술로 대한민국 등록특허공보 제10-1492373호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.

특허문헌 1은 공기 부양정에 관한 것으로서, 바닥(11)을 가진 선체(10)와, 추진공기 발생용 팬(20)과, 선체(10)의 바닥(11) 저면에 구비되고 상기 팬(20)에서 제공하는 추진공기에 의해 선체를 부상시키는 스커트형 부체(16)와, 상기 팬(20)에서 발생한 추진공기의 흐름방향을 제어하여 선체(10)를 직진 또는 후진, 선회시키는 조타기구(50A,50B)를 포함한 공기 부양정에 있어서, 상기 팬(20)은 선체 후미에 회전축(21)이 선체 바닥(11)을 향하도록 수평배치되어 선체(10)의 위쪽 공기를 유입하여 선체 바닥(11)을 향하여 추진공기를 송출하게 되어 있고, 상기 선체(10)의 좌우측에 각각 선체 길이방향을 따라 연장되게 구비된 좌/우 추진공기 배출덕트(40A,40B)와, 상기 팬(20)의 아래쪽에 배치되고 측벽으로 둘러쌓인 내부 공간안에 상기 팬(20)에서 송출하는 추진공기를 유입하여 측벽의 배출구(33A,33B)를 통하여 상기 좌,우측 추진공기 배출덕트(40A, 40B)안으로 분배하는 동시에 선체 바닥(11)의 출구(17)를 통하여 상기 스커트형 부체(16) 내부로 분배하도록, 내부 공간이 중간 격벽(32)에 의해 추진공기 공급 챔버(S1)와 부상 공기 공급 챔버(S2)로 구획된 추진공기 분배 챔버(30)를 더 구비하고, 상기 조타기구(50A, 50B)는, 상기 추진공기 배출 덕트(40A,40B)의 전체 길이방향의 중앙 내부의, 상기 추진공기 분배챔버(30)의 배출구(33A, 33B)가 형성된 위치에 회전가능하게 설치되어, 상기 추진공기 공급 챔버(S1)에서 공급되는 추진공기를, 상기 추진공기 배출 덕트(40A,40B)의 전방 또는 후방으로 방향전환하는 추진공기 흐름방향 전환판(51A, 51B)과, 상기 추진공기 흐름방향 전환판(51A, 51B)을 회전시켜 방향전환시키는 조정레버(52A, 52B)를 포함하며, 상기 추진공기 배출 덕트(40A,40B)의 외측편에, 선체(10)의 주행방향에 대하여 역방향으로 충돌하는 외부 공기를 바이패스 시키는 바이패스 공기통로(48A, 48B)가 상기 추진공기 배출 덕트(40A, 40B)와 평행하게 설치된 것을 특징으로 하는 공기부양정에 관한 것이다.

그러나, 특허문헌 1을 포함하는 종래기술에서 호버크래프트에 사용되는 공기 압축용 리프팅팬은 공기유입부와 공기배출부가 90°의 각도를 이루어 공기유입부를 통해 수직으로 유입된 공기가 공기배출부를 통해 수평으로 배출되는 과정에서 충돌에 의해 공기 흐름의 효율성이 떨어지고 소음 및 진동이 발생하는 문제가 여전히 잔존한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1492373호(2015년 02월 12일 공고)

전술한 문제점을 해소함에 있어서, 본 발명의 목적은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하여, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 경사를 가지는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 공기 흐름의 효율성이 우수한 호버크래프트용 리프팅팬을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하여, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 경사를 가지는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 발생하는 소음 및 진동의 양을 감소시카는 호버크래프트용 리프팅팬을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가져, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 유선형으로 형성되는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 공기 흐름의 효율성이 우수한 호버크래프트용 리프팅팬을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가져, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 유선형으로 형성되는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 발생하는 소음 및 진동의 양을 감소시키는 호버크래프트용 리프팅팬을 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성시켜, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드 사이에 형성되는 송풍통로를 가져 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서, 단면 길이가 짧은 상부 슈라우드에서 단면 길이가 긴 하부 슈라우드 방향으로 힘이 작용하게 되고, 공기배출부를 통해 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 호버크래프트용 리프팅팬을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드, 상기 상부 슈라우드 중앙에 형성되는 공기유입부, 중앙이 높고 외측이 낮은 하부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 중앙에 결합되는 회전축, 상기 상부 슈라우드와 상기 하부 슈라우드 사이에 형성되는 복수의 송풍 블레이드, 상기 상부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 및 상기 복수의 송풍 블레이드 사이에 경사를 가지면서 형성되는 송풍통로 및 상기 상부 슈라우드 외측, 상기 하부 슈라우드 외측 및 상기 복수의 송풍 블레이드 말단에 형성되는 공기배출부를 포함하여 구성된다.

이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상기 송풍통로는 30° 이상 ∼ 60° 이하의 경사각도(a)를 가지면서 형성되는 것을 특징으로 가질 수 있다.

이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상기 상부 슈라우드는 중앙에서 외측으로 유선형을 가지고, 상기 하부 슈라우드는 중앙에서 외측으로 유선형을 가지며, 상기 송풍통로는 상기 상부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 및 상기 복수의 송풍 블레이드 사이에 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 가질 수 있다.

이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상기 송풍통로는 0.4 이상 ∼ 0.9 이하의 이심률(e)을 가지는 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 가질 수 있다.

이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬은 상기 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성되어 있는 것을 특징으로 가질 수 있다.

이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)의 재질을 가지는 것을 특징으로 가질 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하여, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 경사를 가지는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 공기 흐름의 효율성이 우수한 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 의한 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하여, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 경사를 가지는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 발생하는 소음 및 진동의 양을 감소시키는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 의한 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가져, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 유선형으로 형성되는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 공기 흐름의 효율성이 우수한 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 의한 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가져, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 유선형으로 형성되는 송풍통로를 거쳐 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서 발생하는 소음 및 진동의 양을 감소시키는 효과를 가진다.

또한, 본 발명에 의한 호버크래프트용 리프팅팬은 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성시켜, 공기유입부를 통해 유입된 공기가 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드 사이에 형성되는 송풍통로를 가져 공기배출부를 통해 배출되는 과정에서, 단면 길이가 짧은 상부 슈라우드에서 단면 길이가 긴 하부 슈라우드 방향으로 힘이 작용하게 되고, 공기배출부를 통해 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 효과를 가진다.

도 1은 호버크래프트에 사용되는 종래의 공기 압축용 리프팅팬의 모습을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍 블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가지는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍 블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하고, 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가지고, 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 재별적으로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

나아가 본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍 블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하는 모습을 나타내는 도면이다.

도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬은 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드, 상기 상부 슈라우드 중앙에 형성되는 공기유입부, 중앙이 높고 외측이 낮은 하부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 중앙에 결합되는 회전축, 상기 상부 슈라우드와 상기 하부 슈라우드 사이에 형성되는 복수의 송풍 블레이드, 상기 상부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 및 상기 복수의 송풍 블레이드 사이에 경사를 가지면서 형성되는 송풍통로 및 상기 상부 슈라우드 외측, 상기 하부 슈라우드 외측 및 상기 복수의 송풍 블레이드 말단에 형성되는 공기배출부를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상부 슈라우드(10)는 중앙이 높고 외측이 낮은 경사 구조를 가질 수 있고, 상부 슈라우드(10)의 중앙 가장 높은 부분에 공기유입부(20)가 형성될 수 있다. 즉, 상부 슈라우드(10)는 중앙에 공기유입부(20)가 형성되어 구멍이 뚫린 도넛 형태를 가질 수 있고 상부 슈라우드(10)는 중앙이 높고 외측이 낮은 경사 구조를 가지는 구멍이 뚫린 원뿔의 형태를 가질 수 있다. 상부 슈라우드(10)는 하부 슈라우드(30)와 대칭의 형태를 가질 수 있고, 상부 슈라우드(10)는 복수의 송풍블레이드(50)를 통해 대칭 구조를 가지는 하부 슈라우드(30)와 연결될 수 있다. 복수의 송풍 블레이드(50)를 통해 하부 슈라우드(30)와 연결됨으로써, 하부 슈라우드(30)의 중앙에 결합되는 회전축(40)이 회전할 때, 하부 슈라우드(30), 복수의 송풍 블레이드(50) 및 상부 슈라우드(10)가 같이 회전할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 수직 방향으로 공기를 유입시키는 공기유입부(20)는 상부 슈라우드(10) 중앙의 가장 높은 부분에 형성될 수 있다. 이때 수직 방향으로 공기가 유입되는 공기유입부(20)와 수평 방향으로 공기가 배출되는 공기배출부(70) 사이에 90° 초과 ∼ 180° 미만의 경사가 형성될 수 있다. 공기유입부(20)의 형태에는 특별한 제한이 존재하는 것은 아니고, 원형, 사각형, 삼각형 등 다양한 형태를 가질 수 있다. 다만, 일반적으로 원형의 형태를 가지는 것이 바람직하고, 공기유입부(20)가 원형의 형태를 가지는 경우에 상부 슈라우드(10)는 중앙에 원형의 구멍이 뚫린 도넛 형태를 가질 수 있다. 공기유입부(20)를 통해 외부의 공기가 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입되게 된다. 외부에서 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기는 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 각도를 이루면서 충돌하게 된다. 공기유입부(20)와 공기배출부(70)가 90°의 각도를 이루는 종래의 리프팅팬에서는 외부에서 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 90°의 각도를 가지며 충돌하게 되는데 반해, 공기유입부(20)와 공기배출부(70)가 90°를 초과하는 각도를 이루는 본 발명인 호버크래프트용 리프팅팬에서는 외부에서 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 90°를 초과하는 각도를 가지며 충돌하게 된다. 본 발명인 호버크래프트용 리프팅팬에서 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 90°를 초과하는 각도로 충돌하게 됨으로써 일정한 정도의 완충작용이 발생하고, 공기 흐름의 효율이 좋아지고 발생하는 소음 및 진동의 양이 감소하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 하부 슈라우드(30)는 중앙이 높고 외측이 낮은 경사 구조를 가질 수 있고, 하부 슈라우드(30)의 중앙에는 회전축(40)이 결합될 수 있다. 즉, 하부 슈라우드(30)는 중앙이 높고 외측이 낮은 경사 구조를 가지는 원뿔의 형태를 가질 수 있다. 하부 슈라우드(30)는 상부 슈라우드(10)와 대칭의 형태를 가질 수 있고, 하부 슈라우드(30)는 복수의 송풍블레이드(50)를 통해 대칭 구조를 가지는 상부 슈라우드(10)와 연결될 수 있다. 복수의 송풍 블레이드(50)를 통해 상부 슈라우드(10)와 연결됨으로써, 하부 슈라우드(30)의 중앙에 결합되는 회전축(40)이 회전할 때, 하부 슈라우드(30), 복수의 송풍 블레이드(50) 및 상부 슈라우드(10)가 같이 회전할 수 있게 된다. 본 발명인 호버크래프트용 리프팅팬에서 하부 슈라우드(30)가 중앙이 높고 외측이 낮은 경사 구조를 가짐으로써, 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 90°를 초과하는 각도로 충돌하게 되고 일정한 정도의 완충작용이 발생하여 공기 흐름의 효율이 좋아지고 발생하는 소음 및 진동의 양이 감소하게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 회전축(40)은 하부 슈라우드(30)의 중앙에 결합되어 회전하는 기능을 수행한다. 회전축(40)은 하부 슈라우드(30)의 중앙에 결합되어 회전하는 기능을 수행하는 한 종류나 구조에 특별한 제한이 존재하는 것은 아니다. 회전축(40)이 하부 슈라우드(30)의 중앙에 결합되고, 하부 슈라우드(30)가 복수의 송풍 블레이드(50)를 통해 상부 슈라우드(10)와 연결됨으로써, 회전축(40)이 회전할 때 하부 슈라우드(30), 복수의 송풍 블레이드(50) 및 상부 슈라우드(10)가 동시에 회전할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 복수의 송풍 블레이드(50)가 상부 슈라우드(10)와 하부 슈라우드(30) 사이에 형성될 수 있다. 복수의 송풍 블레이드(50)는 2개 이상을 의미하며, 호버크래프트용 리프팅팬의 성능 및 용량에 따라 가변적인 갯수가 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 복수의 송풍 블레이드(50)가 상부 슈라우드(10)와 하부 슈라우드(30) 사이에 형성됨으로써, 회전축(40)이 회전할 때 이와 결합된 하부 슈라우드(30)가 회전하고, 복수의 송풍 블레이드(50) 및 상부 슈라우드(10)가 같이 회전할 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 복수의 송풍 블레이드(50)가 회전함으로써, 외부에서 공기유입부(20)를 통해 수직 방향으로 공기가 유입되게 되고, 송풍통로(60)를 거쳐 공기배출부(70)를 통해 수평 방향으로 공기가 배출되게 된다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상부 슈라우드(10), 하부 슈라우드(30) 및 복수의 송풍 블레이드(50) 사이에 송풍통로(60)가 경사를 가지면서 형성될 수 있다. 송풍통로(60)의 단면 형태에는 특별한 제한이 존재하는 것은 아니지만, 상부 슈라우드(10), 하부 슈라우드(30) 및 2개의 송풍 블레이드(50) 사이에서 형성되므로, 사각형의 단면 형태를 가지는 것이 일반적이다. 송풍통로(60)가 경사를 가지면서 형성됨으로써, 수직 방향으로 공기가 유입되는 공기유입부(20)와 수평 방향으로 공기가 배출되는 공기배출부(70)는 90° 초과 ∼ 180° 미만의 경사를 가지게 된다. 또한 송풍통로(60)는 공기가 유입되는 수직 방향과 90° 초과 ∼ 180° 미만의 경사를 가질 수 있고, 공기가 배출되는 수평 방향과 0° 초과 ∼ 90° 미만의 경사를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 송풍통로(60)는 경사를 가지면서 상부 슈라우드(10), 하부 슈라우드(30) 및 송풍 블레이드(50) 사이에 형성되면 족하고 그 종류나 구조에 특별한 제한이 존재하는 것은 아니다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상부 슈라우드(10) 외측, 하부 슈라우드(30) 외측 및 복수의 송풍 블레이드(50) 말단에는 수평 방향으로 공기를 배출하는 공기배출부(70)가 형성될 수 있다. 수평 방향으로 공기를 배출하는 기능을 수행하는 한 공기배출부(70)의 종류, 구조나 형태에는 특별한 제한이 존재하지 아니한다, 다만, 상부 슈라우드(10) 외측, 하부 슈라우드(30) 외측 및 2개의 송풍 블레이드(50) 말단 사이에서 형성되므로, 사각형의 형태를 가지는 것이 일반적이다. 이때 수직 방향으로 공기가 유입되는 공기유입부(20)와 수평 방향으로 공기가 배출되는 공기배출부(70) 사이에 90° 초과 ∼ 180° 미만의 경사를 형성할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상부 슈라우드(10), 하부 슈라우드(30) 및 복수의 송풍 블레이드(50) 사이에 형성되는 송풍통로(60)는 수평선과 30° 이상 ∼ 60° 이하의 경사각도(a)를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상부 슈라우드(10), 하부 슈라우드(30) 및 복수의 송풍 블레이드(50) 사이에 형성되는 송풍통로(60)가 수평선과 30° 미만의 경사각도를 가지는 경우에는 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 충돌시 충격을 완화하는 완충의 효과가 상대적으로 작아져서 공기 흐름의 효율 개선 및 소음 및 진동 발생 감소의 정도가 미흡한 문제가 발생할 수 있고, 송풍통로(60)가 수평선과 60° 초과의 경사각도를 가지는 경우에는 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 공기배출부(70)를 통해 수평방향으로 스커트로 공급될 때, 압력이 저하되어 스커트를 충분히 팽창시키지 못하고 선체와 수면 사이에 공기층(Air Cushion) 형성이 미흡하여 호버크래프트 선체를 부양시키는데 문제가 발생할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가지는 모습을 보여주는 도면이다.

도 3에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상기 상부 슈라우드(10)는 중앙에서 외측으로 유선형을 가지고, 상기 하부 슈라우드(30)는 중앙에서 외측으로 유선형을 가지며, 상기 송풍통로(60)는 상기 상부 슈라우드(10), 상기 하부 슈라우드(30) 및 상기 복수의 송풍 블레이드(50) 사이에 유선형으로 형성될 수 있다. 송풍통로(60)가 유선형으로 형성되면서, 수직 방향으로 공기가 유입되는 공기유입부(20)와 수평 방향으로 공기가 배출되는 공기배출부(70)는 90°의 경사를 가지게 된다. 이 경우 송풍통로(60)와 공기가 유입되는 수직 방향이 이루는 각도는 180°에서 90°로 점진적으로 감소되게 되고, 송풍통로(60)와 공기가 배출되는 수평 방향이 이루는 각도는 90°에서 180°로 점진적으로 증가되게 된다. 즉, 외부에서 유입되는 공기가 유선형을 가지는 송풍통로(60)를 통과하면서, 공기의 흐름이 90°의 수직 방향에서 180°의 수평 방향으로 연속적으로 변화하게 된다.

이 경우 본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 상기 송풍통로(60)는 0.4 이상 ∼ 0.9 이하의 이심률(e)을 가지는 유선형으로 형성될 수 있다. 이심률(e)은 타원이 찌그러진 정도를 나타내는 비율로서 0에 가까울 수록 원형에 가깝고, 1에 가까울수록 많이 찌그러진 타원에 가까워진다. 이 경우 0.4 미만의 이심률(e)를 가지는 경우에는 지나치게 원형에 가까워져 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 급격하게 수평 방향으로 변화하게 되고 와류가 발생하는 문제가 발생할 수 있고, 0.9 초과의 이심률(e)을 가지는 경우에는 유선형보다는 수평선의 형태에 가까워져 수직 방향으로 호버크래프트용 리프팅팬 내부로 유입된 공기가 하부 슈라우드(30)의 중앙부분과 충돌시 충격을 완화하는 완충의 효과가 작아지고 공기 흐름의 효율 개선 및 소음 및 진동 발생 감소의 정도가 미흡한 문제가 발생할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍 블레이드 사이에서 경사를 가지는 송풍통로를 형성하고, 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성되는 모습을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬에서 중앙에서 외측으로 유선형을 가지는 상부 슈라우드 및 하부 슈라우드와 복수의 송풍블레이드 사이에서 유선형으로 형성되는 송풍통로를 가지고, 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성되는 모습을 나타내는 도면이다.

도 4 및 도 5에 의하면 상기 하부 슈라우드(30) 표면에 복수의 굴곡(80)이 형성될 수 있다. 하부 슈라우드(30) 표면에 복수의 굴곡(80)이 형성됨에 따라, 공기유입부(20)를 통해 유입된 공기가 상부 슈라우드(10) 및 하부 슈라우드(30) 사이에 형성되는 송풍통로(60)를 통과할때, 단면 길이가 짧은 상부 슈라우드(10)를 통과하는 공기의 속도는 상대적으로 느려져 압력이 감소하고, 단면 길이가 긴 하부 슈라우드(30)를 통과하는 공기의 속도는 상대적으로 빨라져 압력이 증가하게 된다, 따라서 압력이 작은 상부 슈라우드(10) 부분에서 압력이 큰 하부 슈라우드(30) 방향으로 힘이 작용하게 된다. 즉, 단면 길이가 짧은 상부 슈라우드(10)에서 단면 길이가 긴 하부 슈라우드 방향(30)으로 힘이 작용하게 되면, 공기배출부를 통해 배출되는 공기의 속도를 증가시키는 효과가 발생하고, 복수의 굴곡(80)이 형성되지 아니한 경우와 비교하여 동일한 에너지를 사용하였을 때 배출 공기 압력이 증가되어 스커트를 충분히 팽창시키고 선체와 수면 사이에 공기층(Air Cushion)을 충분히 형성하여 호버크래프트 선체를 용이하게 부양시킬 수 있는 장점이 있다. 하부 슈라우드(30) 표면에 형성되는 복수의 굴곡(80) 갯수에는 특별한 제한이 존재하는 것은 아니고, 본 발명인 호버크래프트용 리프팅팬에 의해 배출되는 공기의 압력을 증가시킬 필요가 큰 경우에는 갯수를 증가시키고, 배출되는 공기의 압력을 증가시킬 필요성이 크지 아니한 경우에는 갯수를 감소시켜 조절할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 호버크래프트용 리프팅팬은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)의 재질을 가질 수 있다. CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)는 탄소섬유를 강화재로 하는 고강도ㆍ고탄성의 경량 구조재로서, 강도 및 피로특성이 우수한 특징을 가지며, 열팽창 계수가 작아서 치수 안정성이 우수하고 내식성, 진동 감쇠성이 뛰어난 성능을 가지고, 내마찰성 및 내마모성 등이 우수하여 경량을 가지면서 오랜 시간 강도를 유지해야 하는 본 발명인 호버크래프트용 리프팅팬에 사용하기에 적합한 특징이 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.

본 발명은 호버크래프트용 리프팅팬에 관한 것으로, 호버크래프트와 같은 공기부양정 관련 산업 분야에 이용 가능하다.

10 : 상부 슈라우드
20 : 공기유입부
30 : 하부 슈라우드
40 : 회전축
50: 복수의 송풍 블레이드
60 : 송풍통로
70 : 공기배출부
80 : 굴곡

Claims

중앙이 높고 외측이 낮은 상부 슈라우드;
상기 상부 슈라우드 중앙에 형성되는 공기유입부;
중앙이 높고 외측이 낮은 하부 슈라우드;
상기 하부 슈라우드 중앙에 결합되는 회전축;
상기 상부 슈라우드와 상기 하부 슈라우드 사이에 형성되는 복수의 송풍 블레이드;
상기 상부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 및 상기 복수의 송풍 블레이드 사이에 경사를 가지면서 형성되는 송풍통로; 및
상기 상부 슈라우드 외측, 상기 하부 슈라우드 외측 및 상기 복수의 송풍 블레이드 말단에 형성되는 공기배출부;를 포함하며,
상기 하부 슈라우드 표면에 복수의 굴곡이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 호버크래프트용 리프팅팬.
제1항에 있어서,
상기 송풍통로는 30° 이상 ∼ 60° 이하의 경사각도(a)를 가지면서 형성되는 것을 특징으로 하는 호버크래프트용 리프팅팬.
제1항에 있어서,
상기 상부 슈라우드는 중앙에서 외측으로 유선형을 가지고,
상기 하부 슈라우드는 중앙에서 외측으로 유선형을 가지며,
상기 송풍통로는 상기 상부 슈라우드, 상기 하부 슈라우드 및 상기 복수의 송풍 블레이드 사이에 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 호버크래프트용 리프팅팬.
제3항에 있어서,
상기 송풍통로는 0.4 이상 ∼ 0.9 이하의 이심률(e)을 가지는 유선형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 호버크래프트용 리프팅팬.
삭제
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)의 재질을 가지는 것을 특징으로 하는 호버크래프트용 리프팅팬.