KR200422280Y1 - 혼타에서 혼의 상부단면 형상 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박의 방향을 조향하는 혼타에서 혼의 상부단면 형상에 관한 것으로, 이 혼타의 고정부(1)와 가동부(2) 사이의 간극에서 발생하는 간극 캐비테이션을 감소시키고자 혼타의 고정부 형상을 변경시키되, 고정부(1)의 상부의 선단부(4)를 가동부(2)보다 두껍게 형성시킨 것을 특징으로 한다.

Description

혼타에서 혼의 상부단면 형상 {A CROSS SECTION PROFILE OF THE UPPER PART IN A HORN RUDDER}

도 1은 혼타와 프로펠러의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 혼타의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도에 상응하는 도면으로서, 본 고안에 따른 혼타의 고정부와 가동부 형상을 도시한 도면이다.

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<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 : 고정부 2 : 가동부

3 : 프로펠러 4 : 선단부

7 : 날개 프로파일

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본 고안은 전체적으로 선박에서 프로펠러에 의해 발생된 추진력의 방향을 조향하는 혼타에 관한 것으로서, 특히 고정부와 가동(可動)부로 구성된 혼타에서 발생하는 간극 캐비테이션을 방지하기 위한 상부단면 형상에 관한 것이다.

일반적으로, 타는 하나의 단면으로 이루어져서 타 전체가 회전하는 스페이드 타와, 고정부와 가동부로 구성되어 가동부만 회전하는 혼타로 구분할 수 있다. 도 1에는 프로펠러(3)의 뒤에 위치하고서 고정부(1)와 가동부(2)로 구성된 혼타의 한 예가 개략적으로 도시되어 있다.

혼타의 형상은 고정부(1)와 가동부(2)가 일치되는 날개 프로파일(7:도 3 참조)을 갖도록 설계되고 가동부(2)만 좌우로 회전할 수 있도록 간극이 만들어져 있다. 여기서, 간극은 고정부(1)와 가동부(2)의 전체적인 단면형상을 유지한 채로 상호 간섭이 없도록 적절한 곡률을 적용하여 만들어진다.

도 1에 도시된 바와 같이, 혼타가 프로펠러(3)의 뒤에 위치하기 때문에 프로펠러(3)로부터 야기되는 유동이 혼타의 고정부(1)와 가동부(2) 사이의 간극에 유입되어 반대쪽으로 나오면서, 도 2에 도시된 "C", "D", "E"와 같은 부분에서는 간극 캐비테이션이 발생된다. 이러한 간극 캐비테이션을 감소시키기 위해서는 혼타에 유입되는 유속을 감소(유속을 감소시키면 압력이 높아지므로 혼타의 캐비테이션이 감소하게 된다)시켜야 하나, 유속을 감소시키기 위해 프로펠러(3)에서의 가속을 줄이면 선박의 추진력이 크게 떨어진다고 하는 문제점이 있었다.

최근에 건조되는 선박의 경우에는, 오히려 고속력 및 고마력화로 인하여 혼타에 유입되는 유속이 더 빨라지고 있으며, 따라서 간극의 뒷부분에서 발생되는 간 극 캐비테이션이 점차 심화되고 있다.

이러한 혼타에서의 캐비테이션을 감소시키기 위하여, 간극을 제거하기 위한 부가적인 장치를 부착하거나, 침식에 강한 재료를 덧붙이는 방안이 제시되고 있으나, 이들은 부가적인 장치를 부착하는 데에 따른 비용만 증대시킬 뿐 궁극적인 개선점을 제시하지 못하고 있는 실정이다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 혼타의 고정부 형상을 변경하여 간극 주위에서 발생하는 캐비테이션을 감소시키는 데에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은, 고정부 상부에서 선단부를 두껍게 하여 간극 앞에서의 고정부의 최대두께가 가동부의 최대두께보다 크게 형성되게 함으로써, 고정부에서 발생되는 후류가 간극 뒤쪽의 가동부에서의 유속을 감소시키도록 된 것을 특징으로 한다.

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이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 더욱 상세히 설명한다.

본 고안은, 혼타의 고정부(1)와 가동부(2)의 간극으로 인해 발생하는 간극 캐비테이션을 방지하기 위해, 고정부(1)의 상부에서는 도 3에 도시된 바와 같이 고정부(1)의 선단부(4)를 크고 두껍게 형성하여 고정부(1)의 최대두께를 가동부(2)의 최대두께보다 크게 하는 것을 요지로 하고 있다.

즉, 도 2에 도시되고 전술된 바와 같이, 고정부(1)와 가동부(2)의 간극으로 인해 "C", "D", "E"와 같은 부분에서는 간극 캐비테이션이 발생하는바, "C" 위치에서의 간극 캐비테이션 발생을 억제하기 위하여, 고정부(1)의 선단부(4)를 도 3에 도시된 것처럼 부드럽게 연장하도록 두껍게 형성하여, 간극 앞에서의 고정부(1)의 최대두께를 크게 한다. 이와 같이 고정부(1)의 선단부(4)에서의 두께가 가동부(2)의 최대두께보다 커지면 간극 뒤의 가동부(2)의 경계층이 두꺼워지고, 유동이 고정부의 끝단에서 발생한 후류 영역에 놓이게 되어 유속이 느려지게 되면서, 압력이 증기압 이하로 떨어지는 것을 방지할 수 있게 된다.

여기서, 상기 가동부의 두께는 저항감소를 위하여 타축이 설치될 수 있는 최소두께를 적용해도 좋다.

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이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면 혼타에서 발생하는 간극 캐비테이션을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있게 된다.

Claims (3)

1. 고정부(1)와 가동부(2)로 구성된 혼타의 단면 형상에 있어서,

   상기 고정부(1)가 그 상부에서, 간극 앞에 위치한 상기 고정부(1)의 선단부(4)에서의 최대두께가 가동부(2)의 최대두께보다 크게 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼타의 상부단면 형상.
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