KR200426240Y1 - 혼타에서 혼의 하부단면 형상 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박의 방향을 조향하는 혼타에서 혼의 하부단면 형상에 관한 것으로, 이 혼타의 고정부(1)와 가동부(2) 사이의 간극에서 발생하는 간극 캐비테이션을 감소시키고자 혼타의 고정부 형상을 변경시키되, 고정부(1)의 하부의 타축(6)으로부터 간극에 이르기까지의 곡선부의 곡률을 감소시켜 연장부(5)를 형성시킨 것을 특징으로 한다.

Description

혼타에서 혼의 하부단면 형상 {A CROSS SECTION PROFILE OF THE LOWER PART IN A HORN RUDDER}

도 1은 혼타와 프로펠러의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 혼타의 형상을 개략적으로 도시한 도면이다.

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

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명>

1 : 고정부 2 : 가동부

3 : 프로펠러 5 : 연장부

6 : 타축 8 : 날개 프로파일

본 고안은 전체적으로 선박에서 프로펠러에 의해 발생된 추진력의 방향을 조향하는 혼타에 관한 것으로서, 특히 고정부와 가동(可動)부로 구성된 혼타에서 발 생하는 간극 캐비테이션을 방지하기 위한 하부단면 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(8: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 간극 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 하부에서 타축으로부터 간극에 이르기까지의 곡선부의 곡률을 감소시켜 곡률로 인한 유속의 증가를 억제하게 하고, 타축으로부터 간극 앞에서의 고정부의 최대두께가 가동부의 최대두께보다 크게 형성되게 함으로써, 후류가 가동부에서의 유속을 감소시키도록 된 것을 특징으로 한다.

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 하부에서는 도 3에 도시된 바와 같이 타축(6)으로부터 간극에 이르기까지의 곡선부의 곡률을 대폭 감소시켜 연장부(5)가 형성되도록 고정부(1)의 형상을 연장하는 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, "D" 위치에서의 간극 캐비테이션은, 타축(6)의 후방으로부터 곡선부위를 따라 간극으로 유입되는 유동의 유속이 가속되어 발생되는 것으로, 도 3에 도시된 것처럼 곡선부의 곡률을 감소시켜 날개 프로파일(8)의 형상과 동일한 연장부(5)를 형성시키면서 고정부(1)의 형상을 간극 쪽으로 연장시킴으로써, 유동의 가속을 억제할 수 있게 된다. 더욱 상세히 설명하자면, 상기 연장부(5)는 고정부(1)의 형상을 날개 프로파일(8)을 따라 가동부(2)의 좌우 회전시 간섭이 발생되지 않는 지점까지 간극 쪽으로 연장함으로써, 간극 주위에 곡률이 감소된 형상을 형성하게 된다.

또, "E" 위치에서의 간극 캐비테이션은, 도 3에 도시된 바와 같이 변경된 고정부(1)의 간극 주위에서의 연장부(5)의 두께가 가동부(2)의 두께보다 두껍거나 같게 되어 있으므로 가동부(2)가 고정부(1)로부터 발생되는 후류의 영향하에 놓이게 되어 가동부(2)에서의 유속이 감소되어 억제될 수 있다. 가동부(2)가 회전하면, 연장부(5)의 끝단이 가동부(2)의 최대두께보다 두껍게 되어 있기 때문에 가동부(2)에서의 압력을 증가시켜 캐비테이션을 감소시킬 수 있다.

더불어, 도 3에 도시된 바와 같이 변경된 고정부(1)의 형상은 연장된 고정부의 길이로 인해 간극의 입구 크기를 감소시켜 간극으로 유입되는 유량을 감소시키고, 궁극적으로 혼타의 캐비테이션의 원인을 감소시키게 된다.

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

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

Claims (2)

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

   상기 고정부(1)가 그 하부에서, 고정부(1)의 형상을 가동부(2)의 좌우 회전시 간섭이 발생되지 않는 지점까지 간극 쪽으로 연장시켜 형성된 연장부(5)를 구비하여, 간극 주위의 고정부(1)의 곡률을 감소시킨 것을 특징으로 하는 혼타의 하부단면 형상.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정부(1)의 연장부(5)에서의 최대두께가 가동부(2)의 최대두께보다 크거나 같게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 혼타의 하부단면 형상.

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