KR200469829Y1 - 선박용 방향타 - Google Patents

Abstract

본 고안은 방향타 제작 비용이나 중량을 크게 증가시키지 않으면서 양측판과 바닥판이 접하는 모서리 부분을 곡면으로 형성하여 소울 캐비테이션을 감소시킬 수 있는 선박용 방향타를 개시한다. 개시된 본 고안은, 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분에 그 모서리부분의 일부 또는 전체를 곡면으로 형성하기 위한 라운드 부재가 적용된 것을 특징으로 한다. 상기 라운드 부재는 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 양쪽 모서리부분에 모두 적용되거나 어느 한 쪽 모서리부분에만 적용될 수 있으며, 환봉(round bar)이나 1/2 환봉(half round bar) 또는 1/4 환봉(quarter round bar)으로 구성될 수 있다. 본 고안에 의하면, 간단한 구조의 환봉을 이용하여 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분을 곡면으로 형성하기 때문에, 제작비용이나 중량을 크게 증가시키지 않으면서 소울 캐비테이션을 줄일 수 있는 방향타를 구현할 수 있으며, 따라서 소울 캐비테이션으로 인한 방향타의 침식 및 소음 발생을 최소화할 수 있다.

Description

선박용 방향타{RUDDER FOR SHIP}

본 고안은 선박용 방향타에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리에 의해 발생하는 소울 캐비테이션(sole cavitation)을 감소시킬 수 있는 선박용 방향타에 관한 것이다.

각종 선박에는 도 1에 나타낸 바와 같이, 선박의 진행 방향을 조정하기 위한 방향타(1)가 프로펠러(2)의 후방에 위치하도록 선박(3)의 후미에 설치되어 있다. 상기 방향타(1)는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 유선형의 횡단면 형상을 가지며, 양측판(1a,1b)과 바닥판(1c)을 용접 등의 방법으로 접합한 구조를 가진다.

일반적으로 물속에서 양력을 발생시키는 장비는 유체의 속도가 빠르거나 양력을 많이 발생시키려고 각도를 크게 하면 표면 및 후류에서 압력이 급격히 떨어지고 압력이 증기압보다 낮게 떨어지면 캐비테이션이 발생하게 된다.

이러한 캐비테이션은 방향타의 표면을 침식시키는 것은 물론 소음 발생의 원인이 되고 있다. 또한, 캐비테이션이 심한 경우 양력이 줄어들고 항력이 커지는 문제가 있다. 이러한 캐비테이션은 유체의 속도가 빠르거나 물속에 잠긴 깊이가 작을수록 많이 발생된다. 예를 들면, 고속선, 군용함정에서는 상기 캐비테이션이 매우 큰 문제가 되고 있다.

이와 같은 캐비테이션은 표면에서 발생하는 캐비테이션, 방향타의 끝단부에서 발생하는 캐비테이션, 보오텍스에서 발생하는 캐비테이션 등이 있다. 이 중에서 표면이나 끝단부에서 발생하는 캐비테이션은 발생 부근의 국소적인 형상과 큰 연관이 있으며, 보오텍스에서 발생하는 캐비테이션은 방향타의 표면에서 발생하는 것이 아니라 방향타와 어느 정도 거리를 두고 유체 내부에서 발생하는 것으로 전체 형상과 상당한 관련이 있다.

방향타의 표면에서 발생하는 캐비테이션은 방향타 표면의 곡률을 크게 하는 형상으로, 즉, 표면을 부드럽게 하면 줄일 수 있다는 것이 알려져 있다. 그러나, 방향타의 단부에서는 곡률이 제한되게 되어 캐비테이션의 발생 가능성이 높다. 특히 가장 문제가 되는 부분은 방향타의 하단부, 즉 양측판(1a,1b)과 바닥판(1c)이 만나는 모서리부분이다. 이 부분을 소울(sole)이라고 부르는데, 이 부분에서의 형상에 따라 표면 캐비테이션의 발생 가능성이 크게 달라진다.

상기 방향타의 양측판(1a,1b)과 바닥판(1c)이 만나는 모서리부분을 부드러운 곡률을 유지하도록 형성하면 소울 캐비테이션을 줄일 수 있다. 그러나, 일반적인 방향타(1)의 경우, 구조상 상기 양측판과 바닥판이 만나는 모서리부분을 곡면으로 형성하기가 어려워 도 4에 나타낸 바와 같이, 방향타(1)의 하단부 양측에 모서리(M)가 존재하며, 이 모서리(M)에 의한 소울 캐비테이션의 발생으로 방향타의 침식 및 소음 발생의 원인이 되고 있다.

한국특허공개공보 10-2009-0122034 (앵글이 구비된 선박용 방향타; 공개일자 2009년11월26일) 한국공개실용신안공보 20-2010-0010236 (선박용 방향타; 공개일자 2010년10월19일) 한국등록실용신안공보 20-0427330 (선박용 방향타; 공고일자 2006년9월25일)

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 방향타의 제작 비용이나 중량을 크게 증가시키지 않으면서 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분을 곡면으로 형성함으로써 소울 캐비테이션의 영향을 최소화시킬 수 있는 선박용 방향타를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 선박용 방향타는, 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분에 이 모서리부분의 일부 또는 전체를 곡면으로 형성하기 위한 라운드 부재가 적용된 것을 특징으로 한다.

상기 라운드 부재는 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 양쪽 모서리부분 모두에 적용되거나 또는 어느 한 쪽 모서리부분에만 적용될 수 있다. 이 때, 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 양쪽 모서리부분 중 어느 한 쪽 모서리부분에만 라운드 부재가 적용되는 경우, 그 한 쪽 모서리부분은 좌현 쪽인 것이 바람직하다.

또한, 상기 라운드 부재는 환봉(round bar), 1/2 환봉(half round bar), 1/4 환봉(quarter round bar) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

본 고안에 의하면, 간단한 구조의 환봉을 이용하여 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분을 곡면으로 형성하기 때문에, 방향타의 제작비용이나 중량을 크게 증가시키지 않으면서 소울 캐비테이션을 줄일 수 있는 방향타를 구현할 수 있으며, 따라서 소울 캐비테이션으로 인한 방향타의 침식 및 소음 발생을 최소화할 수 있다.

도 1은 일반적인 방향타가 적용된 선박의 일부 측면도,
도 2는 도 1에 나타낸 방향타의 횡단면도,
도 3은 도 1에 나타낸 방향타의 종단면도,
도 4는 도 3의 A부 상세도,
도 5는 본 고안의 일 실시예에 따른 선박용 방향타의 요부 상세도,
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 선박용 방향타의 요부 상세도,
도 7은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 선박용 방향타의 요부 상세도, 그리고,
도 8은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 선박용 방향타의 요부 상세도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 고안의 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 고안의 일 실시예에 의한 선박용 방향타(100)는, 일반적인 경우와 동일하게(도 1 참조) 프로펠러(2)의 후방에 위치하도록 선박(3)의 후미에 설치되어 선박의 이동 방향을 조정한다.

상기 선박용 방향타(100)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 양측판(10a,10b)과 바닥판(10c)이 접하는 모서리부분에 이 모서리부분을 곡면으로 형성하기 위한 라운드 부재(110,111)가 구비되어 구성된다.

상기 라운드 부재(110,111)는 환봉으로 마련될 수 있으며, 상기 모서리부분 전체에 설치되거나 또는 일부분에만 설치될 수도 있다. 이러한 라운드 부재(110,111)에 의해 기존의 도 4에 나타낸 바와 같이, 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분이 곡면으로 형성됨으로써, 소울 캐비테이션을 줄이고 방향타의 후미에서 캐비테이션이 발생하도록 유도하여 소울 캐비테이션이 방향타에 미치는 영향을 최소화시킬 수 있다.

도 6은 본 고안의 다른 실시예에 의한 선박용 방향타의 요부 상세도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 방향타의 양측판(10a,10b)과 바닥판(10c)이 접하는 양측 모서리 중 한 쪽 모서리에만 이 모서리를 곡면으로 형성하기 위한 라운드 부재(110)인 환봉이 설치되어 있다. 본 실시예에서 상기 라운드 부재(110)는 소울 캐비테이션에 더 민감한 방향타의 좌현 쪽에 설치되는 것이 바람직하며, 이 때 상기 라운드 부재(110)는 모서리 전체에 설치되거나 부분적, 예를 들어 모서리의 중간부분에만 설치될 수도 있다.

도 7은 본 고안의 또 다른 실시예에 의한 선박용 방향타의 요부 상세도이다. 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리 부분을 곡면으로 형성하기 위한 라운드 부재(120,121)로서, 1/2 환봉이 적용되었다는 것을 제외하고는 앞서 설명한 본 고안의 일 실시예와 동일하게 구성되어 있다.

한편, 도 8에 나타낸 바와 같이, 라운드 부재(130,131)는 1/4 환봉으로도 구성될 수 있으며, 이외에도 방향타의 양측판과 바닥판이 접하는 모서리 부분을 곡면으로 형성하기 위한 부재이면 구조 및 형상에 관계없이 어떠한 부재도 사용될 수 있다.

또한, 도시하지 않았으나, 도 7 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 라운드 부재로서 1/2 환봉이나 1/4 환봉이 적용되는 경우에도 상기 라운드 부재들은 방향타의 양쪽 모서리에 모두 설치될 수 있고, 어느 한 쪽 모서리, 즉 방향타의 좌현 쪽 모서리에만 설치될 수도 있으며, 모서리 전체에 설치되거나 모서리에 부분적으로 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 의한 선박용 방향타를 제조할 때는 먼저, 소정 형상의 양측판과 바닥판을 준비하고, 이 양측판과 바닥판이 접하는 모서리 부분에 환봉, 1/2 환봉 또는 1/4 환봉을 위치시킨 후, 이 라운드 부재에 양측판과 바닥판을 용접하여 접합하는 방법으로 제조한다.

상기와 같이 제조함에 따라 본 고안에 의한 선박용 방향타는 양측판과 바닥판이 접하는 모서리부분이 라운드 부재에 의해 곡면으로 형성되기 때문에, 기존의 모서리에 의해 발생하는 소울 캐비테이션을 줄일 수 있으며, 따라서, 소울 캐비테이션으로 인한 방향타의 침식 및 소음 진동을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 고안에 의한 선박용 방향타는 구조가 간단한 환봉이나 1/2 환봉 또는 1/4 환봉을 이용하여 방향타의 모서리부분을 곡면으로 형성하기 때문에, 방향타의 제조가 간단하고 방향타의 제작비용이나 중량을 크게 증가시키지 않으면서 소울 캐비테이션을 최소화 할 수 있는 방향타를 구현할 수 있다.

이상에서, 본 고안은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것일 뿐 한정의 의미로 이해되어서는 안될 것이다. 상기 내용에 따라 본 고안의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 따로 부가 언급하지 않는 한 본 고안은 실용신안등록청구범위의 범위 내에서 자유로이 실행될 수 있을 것이다.

1,100;방향타 2;프로펠러
3;선박 10a,10b;방향타의 양측판
10c;방향타의 바닥판 110,111,120,121,130,131;라운드 부재

Claims (4)

1. 프로펠러(2)의 후방에 위치하도록 선박(3)의 후미에 설치되어 선박의 이동 방향을 조정하는 방향타(100)에 있어서,
   방향타(100)의 양측판(10a,10b)과 바닥판(10c)이 접하는 모서리부분에 이 모서리부분의 일부 또는 전체를 곡면으로 형성하기 위한 라운드 부재(110,111; 120,121; 130,131)가 적용되며,
   상기 라운드 부재는 환봉(round bar), 1/2 환봉(half round bar) 및 1/4 환봉(quarter round bar) 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
2. 제1항에 있어서,
   상기 라운드 부재는 방향타(100)의 양측판(10a,10b)과 바닥판(10c)이 접하는 양쪽 모서리부분 또는 어느 한 쪽 모서리부분에만 적용된 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
3. 제2항에 있어서,
   방향타(100)의 양측판(10a,10b)과 바닥판(10c)이 접하는 양쪽 모서리부분 중 어느 한 쪽 모서리부분에만 라운드 부재가 적용되는 경우, 그 한 쪽 모서리부분은 좌현 쪽인 것을 특징으로 하는 선박용 방향타.
4. 삭제

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