KR20100005903U - 선박용 방향전환 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선체의 선미부에 기존의 방향타 기능을 대체하는 방향 전환용 프로펠러를 추가로 설치하여 선박의 정지시에도 방향의 전환을 가능하게 함과 더불어 선체의 선회반경을 최소화하고, 방향타의 형상적 저항과 방향타와 프로펠러 후류 사이의 충돌에 따른 선박의 추진력 저하를 해소할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 선미부에서 선체의 종방향으로 설치되어 동작하는 추진용 프로펠러(10)와 상기 선미부에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선미측 방향 전환용 프로펠러(16) 및 상기 선수부에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

선박, 추진, 프로펠러, 방향 전환, 선회반경, 추진효율

Description

선박용 방향전환 장치{Turning device of a ship}

본 고안은 선박용 방향전환 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선체의 선미부에 설치된 방향 전환용 프로펠러를 매개로 방향타의 기능을 대체하고 선박의 정지시에도 최소 선회반경으로 방향의 전환을 도모하며 프로펠러의 후류와 기존 방향타의 충돌에 따른 선박의 추진력 저하를 해소할 수 있도록 하는 선박용 방향전환 장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 선체의 선미부에 설치된 프로펠러의 회전을 매개로 발생된 추력(Thrust)으로 기동하고, 그 방향은 프로펠러의 후미에 배치된 방향타의 동작에 의해 결정된다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 선체의 선미부에 기관에서 발생된 동력을 매개로 회전이 이루어지는 추진용 프로펠러(10)가 설치되고, 상기 추진용 프로펠러(10)의 후방에 선체의 진행방향을 조절하기 위한 방향타(12; Rudder)가 설치된다. 이 경우, 상기 방향타(12)는 선체의 선미부에 설치된 러더혼(14)에 대해 좌우방향으로 선회 가능하게 장착된다.

또한, 선박에 있어 상기 추진용 프로펠러(10)는 회전시 그 후방에 선체의 축방향 가속성분에 해당하는 추력을 발생시키기도 하지만, 회전방향 가속성분에 해당하는 회전류도 동시에 발생하게 된다. 이러한 회전류는 선체의 추진에 있어 에너지의 손실로서 작용하기 때문에 회전방향 가속성분의 손실을 줄이기 위해 다양한 구조물 형태의 선미 부가물을 추가하고 있는 실정이다. 일례로, 상기 러더혼(14)에 추력날개(도시안됨)를 부가하여 선박의 진행방향으로 양력의 발생을 유도함으로써 선박의 추진효율을 향상시키기도 하였다.

그러나, 상기와 같이 선박에 대한 추진효율의 향상을 위한 노력에도 불구하고 기존 선박에 있어 상기 추진용 프로펠러(10)의 회전에 의해 발생된 후류와 상기 방향타(12) 사이의 충돌에 의한 추진력의 저하는 필연적으로 발생하게 된다.

또한, 종래 선박에 있어 상기 방향타(12)는 상기 추진용 프로펠러(10)를 통과한 회전류와 특정의 각도를 가진 상태에서 부딪침에 따라 선회작용을 구현하기 때문에 상기 추진용 프로펠러(10)의 기동을 멈춘 상태에서는 선박의 방향전환을 도모할 수 없을 뿐만 아니라, 선회반경도 커지게 되는 단점이 있다.

아울러, 종래 선박에 있어 상기 방향타(12)는 항상 물속에 잠겨 있는 상태이므로 방향타(12)의 수중 마찰력과 저항으로 인해 선속의 감소요인으로 작용하게 된다.

이에 본 고안은 상기와 같은 제반 사안들을 감안하여 안출된 것으로, 선체의 선미부에 기존의 방향타 기능을 대체하는 방향 전환용 프로펠러를 추가로 설치하여 선박의 정지시에도 방향의 전환을 가능하게 함과 더불어 선체의 선회반경을 최소화하고, 방향타의 형상적 저항과 방향타와 프로펠러 후류 사이의 충돌에 따른 선박의 추진력 저하를 해소할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은, 선미부에서 선체의 종방향으로 설치되어 동작하는 추진용 프로펠러와 상기 선미부에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선미측 방향 전환용 프로펠러를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 고안은 선수부에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선수측 방향 전환용 프로펠러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 선미측 방향 전환용 프로펠러와 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러는 상기 선체에 구비된 구동수단으로부터 동력을 제공받는 데, 상기 구동수단은 상기 선체에 구비된 엔진이거나, 상기 엔진의 구동에 의한 발전으로부터 생성되는 전력을 제공받아 동작하는 모터인 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따른 선박용 방향전환 장치에 의하면, 선체의 선미부 또는 선미부 와 선수부에 기존의 방향타 기능을 대체하는 방향 전환용 프로펠러를 추가로 설치하여 선박의 운항 및 정지시에서도 선체의 방향 전환을 가능하게 하고, 이때 선체의 방향 전환시 선회반경을 최소화하는 효과를 도모하게 된다.

또한, 본 고안의 선박용 방향전환 장치는 기존 선박에 있어 방향타의 형상적 저항 및 방향타와 프로펠러 후류 사이의 충돌에 따른 선박의 추진력 저하에 대한 문제를 해소할 수 있으므로 선박의 추진효율을 극대화시킬 수 있게 된다.

아울러, 본 고안의 선박용 방향전환 장치는 기존 선박에 있어 방향타와 러더혼과 같이 주강품으로 제작되는 중량 구조물의 설치를 배제할 수 있으므로 선박의 제조비용을 줄일 수 있게 된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 선박용 방향전환 장치를 도시한 도면인 바, 종래 선박용 방향전환 장치를 도시한 도 1에서와 동일한 참조부위에는 동일한 참조부호를 병기하기로 한다.

도면에 도시된 바와 같이 선체는 선미부에 기관에서 발생된 동력을 매개로 회전이 이루어지는 추진용 프로펠러(10)를 설치하고, 선미부에서 선체의 횡방향으로 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)를 설치한다.

이때, 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)는 상기 추진용 프로펠러(10)와 동일하게 선체에 구비된 엔진과 같은 구동수단으로부터 동력을 제공받을 수도 있 고, 구동수단 등에 의한 발전으로부터 생성되는 전력을 매개로 동작이 이루어지는 모터(이상 도시안됨)에 의해 동작될 수도 있다.

이 경우, 선체에 있어 방향타(12)와 러더혼(14)과 같이 방향의 전환을 위한 부가 구조물은 구비하지 않아도 된다.

또한, 선체의 선수에도 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 유사하게 선체의 횡방향으로 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)가 설치될 수도 있는 바, 이 경우 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)는 반드시 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)의 설치가 선행되는 조건에서 설치되는 것이 선박의 선회반경을 최소화하는 데 있어 보다 더 바람직하다.

아울러, 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)도 역시 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 같이 선체에 구비된 엔진과 같은 구동수단으로부터 동력을 제공받을 수도 있고, 구동수단 등에 의한 발전으로부터 생성되는 전력을 매개로 동작이 이루어지는 모터에 의해 동작될 수도 있음은 물론이다. 또한, 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)를 동작시키는 구동수단은 제어에 의해 정/역방향으로 회전방향을 선택적으로 조절할 수 있음은 물론이다.

따라서, 상기와 같이 선체의 선미부에 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)가 설치되거나 또는 선미부 및 선수부에 각각 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)가 동시에 설치한 상태에서 방향타(12;도 1에 도시됨)를 포함한 러더혼(14;도 1에 도시됨)을 제거하게 되면, 상기 추진용 프로펠 러(10)의 회전에 의해 발생된 후류와 방향타(12) 사이에서 충돌에 의한 추진력의 저하는 발생하지 않게 된다.

또한, 상기 추진용 프로펠러(10)의 구동을 멈춘 상태에서 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)의 동작 또는 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)의 동시 동작만으로도 선체의 방향전환을 구현할 수 있으므로, 선회시 선회반경을 최소화할 수 있게 된다.

이 경우, 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)를 동시에 동작시켜 선체의 방향전환을 도모할 때에는 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16)와 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)의 회전방향을 각각 반대로 조정하거나 각각 동일한 방향으로 조정하여, 선체의 선회방향을 조절하거나 극단적인 경우 선체의 측방향 평행이동까지도 구현할 수 있게 된다.

아울러, 상기 추진용 프로펠러(10)와 상기 선미측 방향 전환용 프로펠러(16) 및 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러(18)를 동시에 동작시켜 운항중 선체의 방향전환을 구현할 수 있음은 물론이다.

그리고, 본 고안의 선박용 방향전환 장치에서와 같이 방향타(12)와 러더혼(14)의 폐지는 선체의 수중 마찰력과 저항을 각각 감소하게 되므로 선박의 추진효율의 극대화를 구현하게 된다.

이상과 같이 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 고안은 상술한 특정의 실시예에 의해 한정되는 것이 아니며, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 고안의 기술적 사상 과 이하에서 기재되는 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 형태의 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 고안에 따른 선박용 방향전환 장치를 도시한 도면.

도 2는 종래 선박용 방향전환 장치를 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10-추진용 프로펠러 12-방향타

14-러더혼 16-선미측 방향 전환용 프로펠러

18-선수측 방향 전환용 프로펠러

Claims (5)

1. 선미부에서 선체의 종방향으로 설치되어 동작하는 추진용 프로펠러;

   상기 선미부에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선미측 방향 전환용 프로펠러를 포함하는 선박용 방향전환 장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   선수부에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선수측 방향 전환용 프로펠러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 방향전환 장치.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 선미측 방향 전환용 프로펠러와 상기 선수측 방향 전환용 프로펠러는 상기 선체에 구비된 구동수단으로부터 동력을 제공받는 것을 특징으로 하는 선박용 방향전환 장치.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 선체에 구비된 엔진인 것을 특징으로 하는 선박용 방향전환 장치.
5. 청구항 3에 있어서,

   상기 구동수단은 상기 엔진의 구동에 의한 발전으로부터 생성되는 전력을 제공받아 동작하는 모터인 것을 특징으로 하는 선박용 방향전환 장치.

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