KR20110069916A - 선박 스러스터의 터널 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박의 조향을 위해 선미 또는 선수에 장착되는 스러스터에 관한 것으로서, 얕은 침수 시에도 효과적인 추력을 발생할 수 있도록 구성한 선박 스러스터의 터널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 선수 또는 선미 하부에 스러스터가 장착되도록 선박의 횡방향으로 형성된 터널에 있어서, 터널의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고, 터널의 양단부는 하향으로 기울어져 형성되거나, 복수의 스러스터들을 장착하도록 선박의 횡방향으로 병렬로 형성된 터널에 있어서, 상기 터널들의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고, 전방에 위치한 터널의 양단부는 전방으로 기울어져 형성되고, 후방에 위치한 터널의 양단부는 후방으로 기울어져 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.
선박, 스러스터, 터널, 하향, 각도, 추력

Description

선박 스러스터의 터널{Tunnel of Vessel Thruster}
본 발명은 선박의 조향을 위해 선미 또는 선수에 장착되는 스러스터에 관한 것으로서, 특히 얕은 침수 시에도 효과적인 추력을 발생할 수 있도록 구성한 것이다.
선박의 조향을 위해 선미 또는 선수에 스러스터가 장착된다.
도 1은 선수 쪽에 장착된 스러스터를 나타낸 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 선박(1)의 선미 또는 선수 하단에는 터널(3)이 횡방향으로 형성되고, 터널(3)의 내부에 스러스터(2)가 장착된다. 터널(3) 내에 장착된 스러스터(2)를 작동하면 터널(3)의 한 쪽으로 해수가 토출되면서 추력을 발생하고 추력에 의해 선박은 조향성을 갖는다.
종래에는 스러스터가 장착되는 터널에 있어 선박과 아래와 같은 제한적인 관계가 형성되어 있다.
터널(3)의 조건을 살펴보면, 선박의 최소 침수깊이(A) 보다 터널의 직경(D)이 작아야 하며(최소A > 1D), 스러스터가 병렬로 배치될 경우에 터널 간의 중심거리(E)는 터널 직경(D)의 2배를 초과하여야 한다(최소E > 2D ).
만약, 상기 터널 구조의 조건을 벗어나, 선박의 최소 침수깊이(A)가 터널의 직경(D)과 같거나 클 경우에 토출되는 해수가 수면을 향하게 됨으로써, 추력의 큰 손실이 발생한다. 또한 스러스터가 병렬로 배치된 경우 터널 간의 중심거리(E)가 터널 직경의 2배가 되지 않을 경우 어느 한 쪽 스러스터의 추력이 크게 감소하여 병렬로 배치된 스러스터의 최대 추력이 충분히 발현되지 못한다는 단점이 있다.
본 발명은 앞에서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 스러스터의 추력이 효과적으로 발현될 수 있게 터널의 구조를 개선한 선박 스러스터의 터널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 선수 또는 선미 하부에 스러스터가 장착되도록 선박의 횡방향으로 형성된 터널에 있어서, 터널의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고, 터널의 양단부는 하향으로 기울어져 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 터널 양단의 상부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 5내지15도 기울어지며, 상기 터널 양단의 하부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 15내지25도 기울어지게 형성된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 선수 또는 선미 하부에 복수의 스러스터들을 장착하도록 선박의 횡방향으로 병렬로 형성된 터널에 있어서, 상기 터널들의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고, 전방에 위치한 터널의 양단부는 전방으로 기울어져 형성되고, 후방에 위치한 터널의 양단부는 후방으로 기울어져 형성된 것을 기술적 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 전방에 위치한 터널의 양 단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 전방으로 5내지15도 기울어져 형성되고, 상기 후방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 후방으로 5내지15도 기울어져 형성된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박의 선수 또는 선미 하부에 복수의 스러스터들을 장착하도록 선박의 횡방향으로 병렬로 형성된 터널에 있어서, 상기 터널들의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고, 상기 전방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 전방으로 5내지15도 기울어져 형성되고 양단의 상부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 5내지15도 기울어지며 양단의 하부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 15내지25도 기울어지며, 상기 후방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 후방으로 5내지15도 기울어져 형성되고 양단의 상부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 5내지15도 기울어지며 양단의 하부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 15내지25도 기울어진다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 선박 스러스터의 터널은 토출되는 해수의 방향을 하향으로 유도함으로써 최소 침수깊이(A)보다 큰 직경(D)의 터널을 갖더라도 스러스터가 갖는 추력을 충분히 발현할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 선박 스러스터의 터널은 병렬로 장착된 스러스터의 간격을 좁히더라도 효과적인 추력을 발현할 수 있도록 구성하고 있다. 따라서 스러스터의 간격을 좁힘에 따라 선박의 공간활용도가 높아진다는 장점이 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 선박 스러스터의 터널의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
[제1실시예]
도면에서, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스러스터의 종단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 선박의 선수 하단에는 횡방향으로 터널(100)이 형성되며, 터널(100)의 내부에는 스러스터(110)가 장착된다. 그리고 스러스터(110)가 작동하면 터널(100) 일측에서 해수가 유입된 후 타측으로 토출되면서 추력이 발생하고, 상기 추력에 의해 선박이 좌측 또는 우측으로 조향한다.
한편, 터널(100)의 길이방향에 있어 터널(100)의 길이 중간은 선박의 횡방향으로 수평하게 형성되고, 터널(100)의 양단은 하향으로 경사지게 형성된다.
구체적으로 터널(100)의 양단에 있어서, 터널(100)의 양단(100E) 상부(100H)는 터널(100)의 중간부(100M) 상부에서 하향으로 5내지15도 기울어져 연장되고, 터널(100)의 양단(100E) 하부(100L)는 터널(100)의 중간부(100M) 하부에서 하향으로 15내지25도 기울어져 연장된다. 즉 터널(100)의 양단은 터널(100)의 중간부 중심선을 기준으로 하향으로 기울어져 형성되되, 양단(100E)의 상부(100H)는 5내지15도 기울어지고 양단의 하부는 15내지25도 기울어져 확대관 형상으로 형성된다. 하부를 상부보다 약 10도 정도 더 하향으로 기울어지게 하는 것은 해수가 유입되는 경우에 저항을 줄이기 위한 것으로 노즐이 확대관의 깔때기 형상을 가지므로 동일한 직경으로 형성된 경우보다 저항을 줄이는 효과가 있다.
또한, 이와 같이 터널(100) 양단(100E)의 기울어진 각도는 터널(100) 양단이 위치한 선박의 외측면 경사에 대해 대체로 수직하게 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 터널(100)의 양단이 하향으로 형성됨에 따라 최소 침수깊이(A)보다 작은 터널의 직경(D)을 갖더라도 하향으로 해수가 토출되어 추력이 감소되지 않는다. 앞에서 설명한 바와 같이, 터널의 양단을 하향으로 기울임에 있어 특히 터널 양단의 상부를 5내지15도 기울이고 하부를 15내지25도 기울였을 때에 터널의 직경(D)은 최소 침수깊이(A)의 0.8배보다 작더라도 양호한 추력이 발생한다(최소A > 0.8D).
이와 같은 터널 구조의 조건에 있어서, 터널 양단의 상부를 5도 미만으로 그리고 하부를 15도 미만으로 기울였을 경우, 종래의 수평구조의 터널과 비슷하여 터널의 직경을 감소시킬 수 없으며 토출되는 해수가 수면을 향해 토출되어 추력이 크게 감소한다. 또한 터널 양단의 상부를 15도 초과하여 기울이거나 터널 양단의 하부를 25도 초과하여 기울일 경우, 터널의 양단 경사각도가 커서 스러스터에서 토출된 해수가 터널 내의 절곡된 부위에서 난류를 형성하게 되고 그에 따라 추력이 급격하게 감소되는 문제점이 있다. 따라서 터널의 양단에 있어 상부는 5내지15도 하향으로 기울이고 하부는 15내지25도 하향으로 기울인 것이 바람직하다.
[제2실시예]
도면에서, 도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 병렬식 스러스터의 평단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 병렬식 스러스터를 나타낸 선박의 측면도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 스러스터(110)가 병렬로 선박에 장착된 경우에 있어서, 제1실시예에 설명한 바와 같이, 터널(100) 양단(100E)의 상부(100H)가 하향으로 5내지15도 그리고 양단(100E)의 하부(100L)가 15내지25도 기울어질 뿐만 아니라, 병렬로 전후방에 형성된 터널(100F, 100B)의 양단이 상호 멀어지는 방향으로 기울어져 형성된 것이 바람직하다.
구체적으로 선박의 전방에 형성된 터널(100F)과 후방에 형성된 터널(100B)에 있어서, 전방에 형성된 터널(100F)의 양단은 전방으로 기울어지며 후방에 형성된 터널(100B)의 양단(100E)은 후방으로 기울어지는데, 전후방으로 기울어진 각도는 5내지15도이다.
따라서 선박의 길이방향에 있어 전방에 형성된 터널(100F)의 양단(100E)은 전방으로 5 내지 15도, 그리고 터널(100F) 양단의 상부는 하향으로 5내지15도 기울어지며, 후방에 형성된 터널(100B)의 양단(100E)은 후방으로 5내지15도, 그리고 터널(100B) 양단의 상부(100H)는 하향으로 5내지15도 기울어지게 형성되며, 터널 양단의 하부(100L)는 하향으로 15내지25도 기울어지게 형성된다.
이와 같이 구성된 스러스터의 터널 구조에 있어서, 터널의 양단이 하향으로 기울어짐에 따른 추력에 대해서는 제1실시예에서 구체적으로 설명하고 있으며, 아래에서는 두 터널의 양단이 전방과 후방으로 각각 5내지15도 기울어지게 형성됨에 따른 추력의 향상에 대해 설명한다.
종래 기술에서 설명한 바와 같이, 병렬로 스러스터가 형성될 경우 두 터널의 중심거리(E)가 최소 터널 직경(D)의 2배가 되어야 각 스러스터의 추력이 효과적으로 발생하게 된다. 본 발명과 같이, 터널의 양단을 전방과 후방으로 각각 5내지15 도 기울어지게 형성할 경우 두 터널의 중심거리(E)는 터널 직경(D)의 1.5배가 되더라도 터널(100F, 100B)의 양단이 벌어지게 형성되어 양호한 추력을 발생할 수 있다.
하지만, 터널의 양단이 전후방으로 5도 미만으로 기울였을 경우 두 터널은 거의 평행한 상태가 되어 추력의 감소가 크며, 15도를 초과할 경우에는 터널 내부의 절곡된 부위에서 난류가 발생하여 추력이 크게 감소된다.
결국 병렬로 스러스터가 장착된 경우에, 전방에 위치한 스러스터의 통로 양단은 전방으로 5내지15도 그리고 하향으로 5내지15도 기울어지는 것이 바람직하며, 후방에 위치한 스러스터의 통로 양단은 후방으로 5내지15도 기울어지며, 터널 양단의 상부는 하향으로 5내지15도 기울어지고, 터널 양단의 하부는 하향으로 15내지25도 기울어져 형성되는 것이 가장 바람직한 추력을 발생한다.
도 1은 선수 쪽에 장착된 스러스터를 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 스러스터의 종단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 병렬식 스러스터의 평단면도이며,
도 4는 도 3에 도시된 병렬식 스러스터를 나타낸 선박의 측면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 터널 100E : 양단
100H : 양단의 상부 100L : 양단의 하부
100M : 중간부 100F : 전방에 형성된 터널
100B : 후방에 형성된 터널 101 : 중심선
110 : 스러스터

Claims (5)

  1. 선박의 선수 또는 선미 하부에 스러스터가 장착되도록 선박의 횡방향으로 형성된 터널에 있어서,
    터널의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고, 터널의 양단부는 하향으로 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 선박 스러스터의 터널.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 터널 양단의 상부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 5내지15도 기울어지며, 상기 터널 양단의 하부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 15내지25도 기울어지게 형성된 것을 특징으로 하는 선박 스러스터의 터널.
  3. 선박의 선수 또는 선미 하부에 복수의 스러스터들을 장착하도록 선박의 횡방향으로 병렬로 형성된 터널에 있어서,
    상기 터널들의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고,
    전방에 위치한 터널의 양단부는 전방으로 기울어져 형성되고, 후방에 위치한 터널의 양단부는 후방으로 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 선박 스러스터의 터널.
  4. 선박의 선수 또는 선미 하부에 복수의 스러스터들을 장착하도록 선박의 횡방향으로 병렬로 형성된 터널에 있어서,
    상기 터널들의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고,
    상기 전방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 전방으로 5내지15도 기울어져 형성되고, 상기 후방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 후방으로 5내지15도 기울어져 형성된 것을 특징으로 하는 선박 스러스터의 터널.
  5. 선박의 선수 또는 선미 하부에 복수의 스러스터들을 장착하도록 선박의 횡방향으로 병렬로 형성된 터널에 있어서,
    상기 터널들의 중간부는 선박의 횡방향으로 수평하고,
    상기 전방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 전방으로 5내지15도 기울어져 형성되고 양단의 상부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 5내지15도 기울어지며 양단의 하부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 15내지25도 기울어지며,
    상기 후방에 위치한 터널의 양단부는 터널 중간부의 중심선을 기준으로 후방으로 5내지15도 기울어져 형성되고 양단의 상부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 5내지15도 기울어지며 양단의 하부는 상기 터널 중간부의 중심선을 기준으로 하향으로 15내지25도 기울어진 것을 특징으로 하는 선박 스러스터의 터널.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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