KR20000018734U - 프로펠러 보스캡 부착형 보조 프로펠러 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박의 프로펠러 고정용으로 일반적으로 장착되는 보스캡에 부착되어 추력을 발생시키고 또한, 허브 보오텍스의 세기를 약화시키는 프로펠러 보스캡 부착형 보조 프로펠러에 관한 것이다.

본 고안은 프로펠러(1) 다수개의 날개(4) 중앙에 보스캡(2)을 형성하고 이 보스캡(2) 일측 끝단부에 다수개의 날개(4a)가 형성된 보조 프로펠러(3)를 장착한 구성으로 되어진 것이다.

상기, 보조 프로펠러(3)의 직경은 보스캡(2)의 직경과 같거나 적으며, 보조 프로펠러(3)의 날개(4a)의 수는 프로펠러(1) 날개(4)의 수와 같다.

또한, 보조 프로펠러(3)의 회전 방향은 프로펠러(1)의 회전방향과 일치하며 최대 직경이 보스캡(2)을 넘지 않게 형성한다.

Description

프로펠러 보스캡 부착형 보조 프로펠러{Auxiliary Propeller for Propeller Boss Cap}

본 고안은 선박의 프로펠러 고정용으로 일반적으로 장착되는 보스캡에 부착되어 추력을 발생시키고 또한, 허브 보오텍스의 세기를 약화시키는 프로펠러 보스캡 부착형 보조 프로펠러에 관한 것이다.

일반적으로, 종래의 도 2 는 프로펠러 보스캡 주위의 유동현상을 보여주고 있는 것으로서, 프로펠러(10) 회전방향과 같은 방향으로 보스캡(20) 주위의 유동이 회전을 하게 되고 이 유동의 합이 허브 보오텍스의 성분이 된다.

또한, 도 3 의 ①은 종래의 보스캡을 부착한 프로펠러의 부하곡선을 보여주고 있다. 허브와 팁 부분에서의 부하는 없는 형태이다.

현재 주로 사용되고 있는 프로펠러의 보스캡은 도 1 과 같이 반구나 원통형의 모양을 하고 있다. 이들의 목적은 프로펠러(10) 샤프트에 해수의 유입 방지이다. 보스캡(20)의 형상의 변경을 통하여 프로펠러(10)의 허브에 발생된 허브 보오텍스의 세기를 약하게 하고자 시도는 하고 있으나 실제적인 감소를 이루는 것은 매우 어렵다. 또한, 프로펠러(10)에서 추력을 발생시키는 부분은 날개(40)들의 면적의 합인 전개면적으로 보스캡(20) 부분에서는 프로펠러(10)의 추력을 발생시키지 못하고 있는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 그 목적은 보조 프로펠러는 보스캡의 끝부분에 장착되어 프로펠러 허브에서 보스캡으로 흐르는 유동장에서 주어진 유속에 대한 일정한 받음각을 가지게 설계되어 보조 프로펠러 각 날개에 추력과 토오크를 발생시킨다. 이러한 작용으로 프로펠러 허브에서 보스캡으로 흐르는 유동장을 교란시켜 일반 프로펠러에서 강력하게 발생되는 허브 보오텍스의 세기를 약화시키게 된다. 주 프로펠러와 보조 프로펠러사이에는 유체 역학적인 상호작용이 발생되게 되고 이 상호작용은 주 프로펠러 허브부분의 유속을 증가시키게 되어 일반 프로펠러에 비하여 선박의 추진효율을 증대시킨다. 고속선의 경우 허브 보오텍스에 의한 타의 침식현상으로 인하여 유지보수비가 많이 발생되나 보조 프로펠러를 장착하는 경우 허브 보오텍스의 세기가 약화되기 때문에 타의 침식현상을 현저하게 개선할 수 있다.

또한, 주로 엔진출력이 500마력을 초과하는 일반상선의 보스캡 끝에 보조 프로펠러를 장착하는 것으로 높은 추진효율을 얻을 수 있고 고속선의 경우 타의 내침식성을 개선하여 선박의 운항경비와 유지보수비를 현저히 줄일 수 있는 프로펠러 보스캡 부착형 보조 프로펠러를 제공하는 것이다.

도 1 은 일반적인 보스캡의 형상을 나타낸 예시도

도 2 는 종래의 프로펠러와 보스캡 주위의 유동을 나타낸 예시도

도 3 은 종래의 프로펠러와 본 고안의 보스캡 일체형 보조 프로펠러의 부하곡선

도 4 는 본 고안의 보스캡 일체형 보조 프로펠러의 평면도

도 5 는 본 고안의 보스캡 일체형 보조 프로펠러의 측면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

(1) : 프로펠러

(2) : 보스캡

(3) : 보조 프로펠러

(4) : 날개

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

도 4 는 본 고안의 보스캡 일체형 보조 프로펠러의 평면도를 도시한 것이고,

도 5 는 본 고안의 보스캡 일체형 보조 프로펠러의 측면도를 도시한 것으로서, 프로펠러(1) 다수개의 날개(4) 중앙에 보스캡(2)을 형성하고 이 보스캡(2) 일측 끝단부에 다수개의 날개(4a)가 형성된 보조 프로펠러(3)를 장착한 구성으로 되어진 것이다.

상기, 보조 프로펠러(3)의 직경은 보스캡(2)의 직경과 같거나 적으며, 보조 프로펠러(3)의 날개(4a)의 수는 프로펠러(1) 날개(4)의 수와 같다.

또한, 보조 프로펠러(3)의 회전 방향은 프로펠러(1)의 회전방향과 일치하며 최대 직경이 보스캡(2)을 넘지 않게 형성한다.

도 3 의 ②는 보스캡 부착형 보조 프로펠러가 부착되었을때의 부하곡선을 보여주고 있는 것으로서, 허브에서 부하를 15%정도 증가시킨다. 또한, 보조 프로펠러 자체에서도 추력을 발생시키게 되어 프로펠러의 단독효율을 증가시킨다. 보스캡 부착형 보조 프로펠러를 장착하는 경우 보조 프로펠러에서 추력을 발생시키므로 통상적인 프로펠러의 전개면적비보다 적게 설계가 가능하다. 고속선의 경우 허브 보오텍스에 의한 타의 침식이 문제가 된다. 이는 강력한 허브 보오텍스가 타의 불연속면을 지나면서 불연속면 주위에 공동현상을 발생시켜 침식을 유발하게 된다. 그러나, 보스캡 부착형 보조 프로펠러를 장착하는 경우는 허브 보오텍스를 보조 프로펠러의 팁과 허브로 분산시키게 되어 보오텍스의 세기가 약화되어 타의 침식을 개선하게 된다.

본 고안은 프로펠러의 추력이 프로펠러와 보스캡 부착형 보조 프로펠러에 분산되어 프로펠러의 전개면적비를 감소시키고 프로펠러와 보스캡 부착형 보조 프로펠러의 상호작용에 의해 종래의 프로펠러보다 프로펠러의 허브에서 추력을 많이 발생시킬 수 있어 추진효율의 증가를 가져올 수 있도록 한 매우 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 선박에 사용되는 프로펠러에 있어서,

   프로펠러(1) 다수개의 날개(4) 중앙에 보스캡(2)을 형성하고 이 보스캡(2) 일측 끝단부에 다수개의 날개(4a)가 형성된 보조 프로펠러(3)를 장착한 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스캡 부착형 보조 프로펠러.