KR20020001921A

KR20020001921A - Propeller with nozzle for air injection

Info

Publication number: KR20020001921A
Application number: KR1020000029884A
Authority: KR
Inventors: 최길환
Original assignee: 김형벽ㅂ; 현대중공업 주식회사
Priority date: 2000-06-01
Filing date: 2000-06-01
Publication date: 2002-01-09

Abstract

PURPOSE: A propeller containing a nozzle for injecting air is provided to reduce variable pressure generated by tip vortex through injecting compressed air into an end portion of the propeller and to improve life span of the propeller. CONSTITUTION: A propeller having a nozzle for injecting air comprises an injecting nozzle unit(20) having an anti-singing edge shape by being mounted on a tip portion of a propeller(10); a supply unit(30) connected to a lower end portion of the injecting nozzle unit; a hole mounted in the middle of the supply unit for transferring compressed air; a propeller shaft(40) connected to the supply unit; a transferring pipe(50) mounted in the propeller shaft; a compressor(60) generating the compressed air by being mounted on an engine room; a connecting pipe(70) engaged with the transferring pipe and the compressor of the engine room; a bearing mounted on a connection portion between the connecting pipe and the transferring pipe; and a check valve preventing sea water from letting.

Description

Propeller with nozzle for air injection

본 발명은 공기분출용 노즐이 설치된 프로펠러에 관한 것으로, 선박용 프로펠러 팁 부분의 일측 단부에 공기 분사가 가능한 노즐을 설치하고, 이 노즐을 통해 엔진룸의 압축기에서 생산되는 압축공기를 분사시켜 팁 보텍스 세기를 약화시키고, 선미변동압력을 약 40% 정도 줄일 수 있는 공기분출용 노즐이 설치된 프로펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a propeller equipped with an air ejecting nozzle, and installs a nozzle capable of injecting air at one end of a propeller tip portion for ships, and injects compressed air produced by a compressor in an engine room through the nozzle, thereby increasing the tip vortex strength. The present invention relates to a propeller equipped with an air blowing nozzle that weakens the pressure and reduces the stern fluctuation pressure by about 40%.

일반 상선의 경우, 프로펠러 작동중에 프로펠러 끝단 부근에서 공동현상과 보텍스 즉, 수차등에서 유수의 단면이 급변하거나 흐름의 방향이 바뀌거나 하면 그 가까이에 공동부가 생겨 소용돌이가 발생하게 된다.In the case of a normal merchant ship, if the cross-section of the flowing water suddenly changes or the direction of the flow changes in the cavitation and vortex, that is, the aberration, near the propeller end during the propeller operation, a cavity is formed near the vortex.

그러나 종래의 일반 선상에는 공동현상과 팁 보텍스를 억제할 수 있는 별도의 장치에 없어 통상, 공동현상과 팁 보텍스가 프로펠러 끝단에서 발생하는 경우, 선박의 성능이나 프로펠러에 큰 영향을 주지 않으나 전달마력이 큰 고속선의 경우 프로펠러 끝단에서 발생하는 팁 보텍스와 공동현상이 선체에 전달되는 변동압력을 발생시켜 선박의 진동, 소음에 큰 영향을 주게되어 선박의 승선감을 나쁘게 하고 또한, 잦은 기계적인 고장을 유발하게 되며, 중부하에서는 날개차 이면의 부식을 가져오는 등 여러 가지 문제점이 있었다.However, since there is no separate device that can suppress the cavitation and tip vortex in the conventional general shipboard, when the cavitation and tip vortex occurs at the propeller end, it does not affect the ship's performance or the propeller, but the transmission horsepower is In the case of a large craft, the tip vortex and the cavitation generated at the end of the propeller create fluctuating pressure that is transmitted to the hull, which greatly affects the vibration and noise of the ship, making the ship's boarding feeling worse and causing frequent mechanical failures. In the heavy load, there were various problems such as corrosion of the back of the van.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 프로펠러 끝단부에 압축공기를 분사하여 공동현상, 팁 보텍스에 의해 발생되는 변동압력을 저하시키고, 선박의 승선감을 향상시키며, 프로펠러의 수명을 연장할 수 있는 공기분출용 노즐이 설치된 프로펠러를 제공하는 것이다.The present invention has been made in consideration of the above problems, the purpose of which is to spray the compressed air to the propeller end to reduce the fluctuation pressure generated by the cavitation, tip vortex, improve the feeling of boarding of the ship, the life of the propeller It is to provide a propeller installed with a nozzle for air blowing that can be extended.

본 발명은 프로펠러 일측 팁 부분에 프로펠러와 일체형으로 설치되는 분사노즐부와, 상기 분사노즐 하부에 연결되도록 프로펠러 일측단부에 일체형으로 설치되는 공급부와, 상기 공급부와 연결되도록 프로펠러 축내에 형성되는 이송관과, 상기 이송관과 일측이 연결되고 타측이 엔진룸의 압축기와 연결되는 연결관과, 상기 이송관과 연결관 사이에 설치되는 베어링을 포함하여 구성되어 프로펠러의 팁부분에서 압축공기가 분출되도록 한 공기분출용 노즐이 설치된 프로펠러을 제공함에 있다.The present invention provides an injection nozzle unit which is integrally installed with the propeller at one end of the propeller, a supply unit integrally installed at one end of the propeller to be connected to the lower part of the injection nozzle, and a transfer pipe formed in the propeller shaft to be connected to the supply unit. And a connection pipe connected to one side of the transfer pipe and connected to the compressor of the engine room on the other side, and a bearing installed between the transfer pipe and the connection pipe to allow compressed air to be ejected from the tip of the propeller. The present invention provides a propeller equipped with a jet nozzle.

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 프로펠러 예시도1 is a view illustrating a propeller showing a configuration according to the present invention

도 2 는 도 1 의 A-A 단면 예시도Figure 2 is a cross-sectional view of the A-A of Figure 1

도 3 은 도 1 의 B-B 단면 예시도3 is a cross-sectional view taken along line B-B of FIG.

도 4 는 본 발명의 전체 구성을 보인 예시도Figure 4 is an exemplary view showing the overall configuration of the present invention

도 5 는 도 4 의 C 부분 상세도5 is a detailed view of the portion C of FIG.

도 6 은 도 4 의 D 부분 상세도FIG. 6 is a detailed view of portion D of FIG. 4; FIG.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

(10) : 프로펠러 (20) : 분사노즐부(10): propeller (20): injection nozzle

(21) : 구멍 (22) : 외부 연통 부위21: hole 22: external communication site

(23) : 노즐 (30) : 공급부23: nozzle 30: supply part

(31) : 구멍 (33) : 공급관31: hole 33: supply pipe

(40) : 프로펠러 축 (50) : 이송관40: propeller shaft 50: feed pipe

(60) : 압축기 (70) : 연결관60: compressor 70: connector

(80) : 베어링 (90) : 체크밸브(80): bearing 90: check valve

도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 프로펠러 예시도를, 도 2 는 도 1 의 A-A 단면 예시도를, 도 3 은 도 1 의 B-B 단면 예시도를, 도 4 는 본 발명의 전체 구성을 보인 예시도를, 도 5 는 도 4 의 C 부분 상세도를, 도 6 은 도 4 의 D 부분 상세도를 도시한 것으로, 본 발명은 프로펠러(10) 일측단부에 설치되는 분사노즐부(20) 및 공급부(30)와, 상기 공급부(30)와 연결되도록 프로펠러 축(40)내에 형성되는 이송관(50)과, 상기 이송관(50)과 일측이 연결되고 타측이 엔진룸의압축기(60)와 연결되는 연결관(70)으로 구성되어 있다.1 is an exemplary view illustrating a propeller showing a configuration according to the present invention, FIG. 2 is an AA cross-sectional view of FIG. 1, FIG. 3 is a BB cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 4 is a view showing an overall configuration of the present invention. FIG. 5 is a detailed view of part C of FIG. 4, and FIG. 6 is a detailed view of part D of FIG. 4. The present invention provides a spray nozzle part 20 and a supply part installed at one end of the propeller 10. 30, a transfer pipe 50 formed in the propeller shaft 40 to be connected to the supply unit 30, one side of the transfer pipe 50 is connected, the other side is connected to the compressor 60 of the engine room Consists of a connecting tube 70.

상기 분사노즐부(20)은 프로펠러 팁부분에 설치되는 것으로, 도 1,2,3 에 도시된 바와 같이 외관이 안티-싱잉 에지(Anti-Singing Edge) 모양 즉, 전/후면이 일정경사를 구비하는 모양을 하고 있으며, 중앙에 압축공기가 이송되는 구멍(21)이 형성되고, 구멍(21)의 일측이 프로펠러(10) 외부와 연통되어 있다. 즉, 노즐부(20)의 중앙에 형성된 구멍(21)을 통해 압축공기가 이송되고, 외부와 연통된 부위(22)를 통해 압축공기가 분사된다.The injection nozzle unit 20 is installed at the propeller tip, and as shown in FIGS. 1,2 and 3, the exterior has an anti-singing edge shape, that is, the front / rear has a predetermined slope. In the center, a hole 21 through which compressed air is transferred is formed, and one side of the hole 21 communicates with the outside of the propeller 10. That is, the compressed air is transferred through the hole 21 formed in the center of the nozzle unit 20, and the compressed air is injected through the portion 22 communicating with the outside.

상기 공급부(30)는 분사노즐부(20) 하단에 연결되도록 프로펠러(10) 일측단부에 설치되는 것으로, 도 1,2,3 에 도시된 바와 같이 외관이 안티-싱잉 에지(Anti-Singing Edge)의 모양을 하고 있으며, 중앙에 압축공기가 이송되는 구멍(31)이 형성되어 있다.The supply unit 30 is installed at one end of the propeller 10 to be connected to the lower end of the injection nozzle unit 20, the appearance is anti-singing edge (Anti-Singing Edge) as shown in Figs. It has a shape, and the center 31 is formed with a hole 31 for conveying compressed air.

상기 분사노즐부(20)와 공급부(30)는 프로펠러(10)와 동일한 재질로 이루어져 있으며, 각각 20∼30㎝ 정도의 길이를 구비하는 다수개의 분사노즐(23)과 공급관(33)이 용접등에 의해 프로펠러(10)와 일체형으로 설치되어 있다. 상기 노즐(23)은 0.4r/R 이상의 위치하여 압축공기가 부력에 의해 팁 보텍스가 붕괴되는 위치에서 마주치도록 되어 있다.The injection nozzle unit 20 and the supply unit 30 is made of the same material as the propeller 10, each of the plurality of injection nozzles 23 and the supply pipe 33 having a length of about 20 ~ 30cm to the welding, etc. It is provided integrally with the propeller 10 by this. The nozzle 23 is positioned at 0.4r / R or more so that the compressed air encounters the position where the tip vortex collapses due to buoyancy.

상기 이송관(50)은 프로펠러 축(40)내에 프로펠러(10)와 일체형으로 형성되는 것으로, 단일관으로 형성되어 있으며, 일측단 즉 프로펠러(10)가 설치되는 부위가 프로펠러(10)와 일체형으로 형성된 공급부(30)와 연결되고, 또다른 일측단이 연결관(70)과 연결되며, 상기 연결관(70)과 연결되는 부위에 베어링(80)이 설치되어있다.The transfer pipe 50 is formed integrally with the propeller 10 in the propeller shaft 40, is formed as a single tube, one side end, that is, the site where the propeller 10 is installed integrally with the propeller 10 Is connected to the supply unit 30 is formed, another one end is connected to the connecting pipe 70, the bearing 80 is installed at the portion connected to the connecting pipe (70).

상기 연결관(70)은 일측단이 이송관(50)과 연결되고 타측단이 엔진룸의 압축기(60)와 연결되는 것으로, 엔진룸의 압축기(60)에 의해 생성되는 압축공기를 프로펠러 축(40)내에 형성된 이송관(50)으로 이송한다.The connecting pipe 70 is one end is connected to the transfer pipe 50 and the other end is connected to the compressor 60 of the engine room, the compressed air generated by the compressor 60 of the engine room (propeller shaft ( It transfers to the conveyance pipe 50 formed in 40.

상기 공급부(30) 및 연결관(70)과 연결되는 이송관 양측 부위에는 도 5 및 도 6 에 도시된 바와 같이 해수유입을 방지하도록 체크밸브(90)가 각각 설치되어 있다.Check valves 90 are installed at both sides of the transfer pipe connected to the supply unit 30 and the connection pipe 70 to prevent the inflow of sea water, as shown in FIGS. 5 and 6.

상기와 같이 구성된 본 발명은 엔진룸의 압축기에서 생산된 압축공기가 연결관을 통해 프로펠러 축내의 이송관으로 이송되고, 상기 이송관으로 이송된 압축공기는 프로펠러와 일체형으로 형성된 공급부로 이송되며, 상기 공급부로 이송된 압축공기는 분사노즐부를 통해 프로펠러 팁부분으로 분출된다. 즉, 본 발명이 설치된 상선의 프로펠러가 작동될 시에는 프로펠러 팁부분을 통해 엔진룸에서 생성된 압축공기가 분출되므로, 프로펠러의 작동시 프로펠러 팁 부근에서 발생되는 공동현상 및 보텍스의 세기가 약화된다.According to the present invention configured as described above, the compressed air produced by the compressor in the engine room is transferred to the transfer pipe in the propeller shaft through the connection pipe, and the compressed air transferred to the transfer pipe is transferred to the supply unit formed integrally with the propeller. The compressed air delivered to the supply part is ejected to the propeller tip part through the injection nozzle part. That is, when the propeller of the merchant ship is installed, the compressed air generated in the engine room is ejected through the propeller tip portion, the strength of the cavitation and vortex generated near the propeller tip during operation of the propeller is weakened.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.

이와 같이 본 발명은 프로펠러의 작동시에 발생되는 공동현상 및 보텍스에 압축공기를 분사하여 그 세기를 약화시키도록 되어 있어, 선미 변동압력을 저하시키고, 선박의 진동 및 소음을 감소시키며, 선박의 승선감을 좋게 함과 동시에, 프로펠러의 수명을 연장시킨다.As described above, the present invention is designed to reduce the intensity by spraying compressed air on the cavitation and vortex generated during operation of the propeller, thereby reducing the stern fluctuation pressure, reducing the vibration and noise of the ship, and boarding the ship. It improves the feel and extends the life of the propeller.

또한, 프로펠러와 일체형으로 형성된 분사노즐부 및 공급부가 20∼30㎝ 정도의 길이를 구비하는 다수개의 분사노즐 및 공급관으로 형성되어 있어, 프로펠러의 끝단부가 손상되어 압축공기가 팁 부분에 전달되지 않을 경우, 파손부위의 분사노즐 및 공급관만 교체하면 되므로, 신속하게 유지보수를 할 수 있는 등 많은 효과가 있다.In addition, the injection nozzle unit and the supply unit formed integrally with the propeller is formed of a plurality of injection nozzles and supply pipes having a length of about 20 to 30 cm, so that the end of the propeller is damaged and compressed air is not delivered to the tip portion. Since only the injection nozzle and the supply pipe of the damaged part need to be replaced, the maintenance can be performed quickly and has many effects.

Claims

An injection nozzle unit which is integrally installed with the propeller at one end of the propeller,

A supply part integrally installed at one end of the propeller to be connected to the lower part of the injection nozzle;

A feed pipe formed in the propeller shaft to be connected to the supply part;

A connecting pipe connected to one side of the transfer pipe and connected to a compressor of an engine room on the other side;

Propeller installed with a nozzle for blowing air, characterized in that it comprises a bearing installed between the conveying pipe and the connecting pipe.

The method of claim 1;

Propeller installed with a nozzle for air blowing, characterized in that the check valve is installed between the supply and the transfer pipe, the transfer pipe and the connection pipe.

The method of claim 1;

Wherein the injection nozzle unit and the supply portion propeller is provided with a nozzle for blowing the air, characterized in that each consisting of a plurality of injection nozzle and supply pipe having a length of 20 ~ 30 cm.