KR20120015654A - Thrust increasing system of ships - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 선박의 추력증가시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 선박의 선미부에 형성된 프로펠러에 해수의 흐름을 이용하여 추진력을 부가하도록 한 선박의 추력증가시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a thrust increase system of a ship, and more particularly to a thrust increase system of a ship to add a propulsion force by using the flow of sea water to the propeller formed in the stern portion of the ship.
최근 유가의 급등으로 인하여 전 산업분야에서 고효율 제품의 개발을 서두르고 있으며, 이러한 추세는 조선산업과 같은 해양산업분야에서도 마찬가지이다.
Due to the recent surge in oil prices, the development of high-efficiency products in all industries has been rushing, and this trend is the same in the marine industry such as shipbuilding industry.
선박의 에너지효율을 높이는 방법에는 선박의 주 동력원인 엔진의 효율을 높여 운항시 소모되는 연료량을 절감하는 방법이 있다. 그러나, 선박의 엔진의 효율을 높이는 것은 기술적으로 한계가 있어 쉽지 않은 실정이며, 따라서 기존의 엔진을 이용하면서 최대한의 효율을 낼 수 있는 다양한 방안이 생각되고 있다.
In order to increase the energy efficiency of the vessel, there is a method of reducing the amount of fuel consumed during operation by increasing the efficiency of the engine, the main power source of the vessel. However, increasing the efficiency of the ship's engine is technically difficult, so the situation is not easy, and therefore, various ways to achieve the maximum efficiency while using the existing engine are conceived.
그 중, 선박의 프로펠러에서 발생하는 캐비테이션(cavitation) 현상을 저감하도록 하는 것에 의해 선박의 에너지효율을 향상시키는 방안이 강구될 수 있다. 구체적으로, 선박의 프로펠러는 회전하면서 유입되는 유체와 상대 속도에 따라 추력의 발생정도가 결정되며, 이때 선박의 선미부의 불균일한 유동장에서 프로펠러가 회전하는 경우 물이 공기화되는 캐비테이션 현상이 발생하게 되고, 이렇게 발생하는 캐비테이션 현상은 프로펠러의 추력을 저감시킨다는 문제가 있다.
Among them, a method of improving the energy efficiency of the ship can be devised by reducing the cavitation phenomenon occurring in the propeller of the ship. Specifically, the propeller of the ship is the degree of thrust generation is determined according to the flow rate and the relative speed of the inflow, when the propeller rotates in a non-uniform flow field of the stern portion of the ship is a cavitation phenomenon that the water is air The cavitation phenomenon thus generated has a problem of reducing the thrust of the propeller.
도 1에는 현재 일반적으로 설계되는 선박의 선미부 형상이 도시되어 있는 바, 선박의 항해시 발생하는 유체의 흐름은 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 점선방향으로 흐르도록 설계되어 선미부의 프로펠러에 영향을 미치도록 형성된다. 그러나, 선박(100)의 선미부는 프로펠러(110)가 설치되는 부분이 폭방향으로 돌출되도록 설계되는 관계로 인하여, 실제 선미부에서 발생하는 유체의 흐름은 상기 도면에서 실선으로 도시되어 있는 바와 같이 프로펠러(110) 부근에서 유체의 흐름이 꼬이게 되는 현상을 갖게 된다.
Figure 1 shows the shape of the stern portion of the currently designed ship, the flow of fluid generated during sailing of the ship is designed to flow in the dotted line direction, as shown in the figure, affects the propeller of the stern portion Is formed to drive mad. However, due to the relationship that the stern portion of the
선박(100)의 선미부에서 발생하는 상술한 바와 같은 유체의 흐름은, 프로펠러(110) 하부보다 프로펠러(110) 상부의 유체의 유입속도를 줄어들게 하고, 따라서 상기 프로펠러(110)의 상부는 하부보다 상대적으로 저속이 되는 관계로 인하여 상기 프로펠러(110)에서는 캐비테이션 현상이 발생하게 되고, 또한 프로펠러(110) 상부 및 하부의 변동압력 차이로 인하여 진동이 발생하게 된다.
The flow of the fluid as described above occurring at the stern of the
따라서, 종래에는 선박(100)의 선미부에서 발생하는 이러한 유체의 흐름을 보정하도록 하기 위하여, 선미부에 별도의 핀(fin)을 설치하도록 하는 것에 의해 상기 도면에 도시된 바와 같이 점선 방향으로 유체의 흐름을 보정하도록 함으로써 상술한 바와 같은 문제를 해결하고 있다.
Therefore, in order to compensate for the flow of such fluid generated in the stern portion of the
한편, 본 발명의 출원인은 상술한 방법 외에 별도의 방법으로 상술한 바와 같은 기술적 문제를 해결하는 것과 동시에 추력을 보다 증가시킬 수 있는 방안을 강구하게 되었다.
On the other hand, the applicant of the present invention has come up with a method that can further increase the thrust at the same time to solve the above-described technical problems by a separate method in addition to the above-described method.
본원발명은 이와 같은 문제를 해소하기 위해 마련한 것으로, 본원발명의 목적은 해수의 흐름을 프로펠러의 상부에 제공하도록 하는 것에 의해 선박의 프로펠러에서 발생하는 캐비테이션 현상 및 변동압력에 의한 진동을 저감하도록 한 선박의 추력증가시스템을 제공하도록 한다.
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a sea flow to the upper portion of the propeller to reduce the vibration caused by the cavitation phenomenon and the fluctuation pressure generated in the propeller of the ship Provide a thrust increase system.
또한, 본원발명은 프로펠러의 상부에 해수의 흐름을 제공하도록 하는 것에 의해 선박의 추력을 보다 증가시키도록 한다.
In addition, the present invention further increases the thrust of the vessel by providing a flow of seawater on top of the propeller.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본원발명의 선박의 추력증가시스템은 선박의 전진시 해수가 유입될 수 있도록 선저에 형성되는 해수유입구, 상기 해수유입구를 통해 유입된 해수를 배출하도록 선미부에 형성되는 해수배출구 및 일측이 상기 해수유입구와 연통되고, 타측이 상기 해수배출구와 연통되어 상기 유입된 해수의 이동통로를 형성하는 해수통로를 포함하여 형성되되, 상기 해수배출구를 통해 배출되는 해수를 프로펠러의 상부로 배출하여 프로펠러 상부의 유속을 증가하도록 한 것을 그 특징으로 한다.
The thrust increase system of the present invention for achieving the above object is a seawater inlet formed on the bottom so that the seawater can be introduced when the ship advances, seawater formed in the stern to discharge the seawater introduced through the seawater inlet A discharge port and one side is in communication with the sea water inlet, the other side is formed to include a seawater passage communicating with the seawater discharge port to form a moving passage of the introduced seawater, the seawater discharged through the seawater discharge port to the top of the propeller It is characterized in that the discharge to increase the flow rate of the upper propeller.
본원발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 상기 해수유입구는 상기 선박의 선저에 좌우 양측으로 대칭되도록 형성되며, 상기 해수유입구에는 해수 중에 부유하는 이물질이 여과되도록 그레이팅(grating)이 장착된다.
The seawater inlet of the thrust increasing system of the ship according to the present invention is formed to be symmetrical to the left and right sides of the ship bottom, the seawater inlet is equipped with a grating (grating) to filter foreign matter suspended in the seawater.
본원발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 상기 해수통로는 상기 선박의 길이방향을 따라 형성되고, 상기 해수통로는 그 내부를 흐르는 해수의 유속을 증가시키도록 유속가속장치를 설치할 수 있다.
The seawater passage of the ship's thrust increasing system according to the present invention is formed along the longitudinal direction of the vessel, the seawater passage can be installed to increase the flow rate of the seawater flowing therein.
본원발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 상기 해수배출구는 해수유입구 보다 작은 반경을 갖도록 형성된다.
The seawater outlet of the thrust increasing system of the ship according to the present invention is formed to have a smaller radius than the seawater inlet.
상술한 본원발명의 목적은 이 기술분야에서 숙련된 당업자에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
The above object of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings, by those skilled in the art.
상술한 바와 같이 구성된 본원발명의 선박의 추력증가시스템은 해수를 이용하여 프로펠러 상부의 유속을 증가시키도록 함으로써, 프로펠러에서 발생하는 캐비테이션 현상 및 변동압력의 저감을 가져오도록 하는 것에 의해 선박 프로펠러의 추력을 증가하도록 하는 것과 동시에 프로펠러에서 발생하는 진동의 저감을 가져오도록 한다.
The thrust increasing system of the ship of the present invention configured as described above is to increase the flow velocity of the upper propeller by using sea water, thereby reducing the cavitation phenomenon and fluctuation pressure occurring in the propeller, thereby reducing the thrust of the ship propeller. At the same time, it increases the vibration generated by the propeller.
도 1은 선박의 선미부에서 발생하는 유체의 흐름을 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 개략단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 선박의 추력증가시스템의 A-A'단면도이다.
Figure 1 shows the flow of fluid occurring at the stern of the ship.
Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the thrust increase system of the ship according to the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the ship's thrust increasing system shown in FIG.
본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템은 선박의 선미부 형상에 따라 발생하는 유체의 흐름에 의해 프로펠러에 발생하는 캐비테이션 현상 및 변동압력에 의한 진동을 저감하도록 하기 위한 것으로, 구체적으로, 상기 프로펠러의 상부의 유속을 증가시키도록 하는 것에 의해 상술한 바와 같은 기술적 문제를 해결하도록 한다.
The thrust increasing system of the ship according to the present invention is to reduce the vibration caused by the cavitation phenomenon and the fluctuation pressure generated in the propeller by the flow of the fluid generated according to the shape of the stern portion of the ship, specifically, the upper portion of the propeller The technical problem as described above is solved by increasing the flow rate of the gas.
구체적으로, 본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템은 상술한 바와 같은 기술적 목적을 달성하기 위해, 상기 프로펠러의 상부에 해수의 흐름을 추가적으로 부가하도록 하여 상술한 바와 같은 기술적 목적을 달성하도록 하고 있는 바, 이하에서는 도면을 참고하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
Specifically, the thrust increasing system of the ship according to the present invention, in order to achieve the technical purpose as described above, to add the flow of sea water to the upper portion of the propeller to achieve the technical purpose as described above, Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에는 본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 단면도가 개시되어 있는 바, 상기 도면을 참고하여 본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템을 설명하면 다음과 같다. Figure 2 is a cross-sectional view of the ship's thrust increase system according to the present invention, the thrust increase system of the ship according to the present invention with reference to the drawings as follows.
본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템은 해수유입구(130), 해수배출구(140) 및 해수통로(120)로 구성되는 해수흐름부(150)를 포함하여 형성하며, 상기 해수흐름부(150)의 해수배출구(140)는 선박(100)의 선미부에 형성되어 상기 해수배출구(140)를 통해 배출되는 해수가 상기 프로펠러(110)의 상부로 향하도록 설계한다.
The thrust increasing system of the ship according to the present invention is formed to include a
본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 해수흐름부(150)의 해수유입구(130)는 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 선박(100)의 전진시 해수가 유입될 수 있도록 선저에 형성되어 선박이 항해함에 따라 해수가 상기 해수유입구(130)를 통해 유입될 수 있도록 구성한다.
As shown in the figure, the seawater inlet 130 of the
상기 해수유입구(130)는 본 발명의 일 실시예에서는 선박(100)의 선저에 좌우 양측으로 대칭되도록 두 개가 형성되어 있으나, 그 수가 이에 한정되는 것은 아니고 필요에 의해 복수개 이상으로 설치하는 것이 가능하다.
In the embodiment of the present invention, two
또한, 본 발명에 따른 해수유입구(130)는 해수 중에 부유하는 이물질을 여과하도록 그레이팅(grating)을 형성하도록 하며, 상기 그레이팅은 해수의 흐름에 영향을 주지 않는 형상으로 형성한다.
In addition, the seawater inlet 130 according to the present invention is to form a grating (grating) to filter the foreign matter suspended in the seawater, the grating is formed in a shape that does not affect the flow of seawater.
본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 해수흐름부(150)의 해수배출구(140)는 선미에 형성하며, 상기 해수배출구(140)를 통해 배출되는 해수가 상기 프로펠러(110) 상부의 유속의 흐름에 영향을 미칠 수 있도록 하는 위치에 형성하도록 한다. 따라서, 상기 해수배출구(140)의 위치는 어떠한 특정한 위치로 한정되는 것이 아니며, 상술한 바와 같이 상기 프로펠러(110)의 상부 유속의 흐름에 영향을 줄 수 있는 위치라면 어떠한 위치에 배치하는 것이 가능하다. 또한, 상기 해수배출구(140)의 형상 역시, 어떤 특정한 형상으로 한정되는 것이 아니다.
The
본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 해수흐름부(150)의 해수유입구(130)와 해수배출구(140)를 연결하는 해수통로(120)는 선박(100)의 길이방향을 따라 형성되고, 본 발명의 일 실시예에 개시된 상기 해수유입구(120)는 선저에 형성되고, 상기 해수배출구(140)는 선미에 형성됨으로 인하여, 상기 해수통로(120)는 선미로 갈수로 상부로 향하도록 형성된다.
The
한편, 상기 해수통로(120)를 따라 흐르는 해수의 속도는 선박(100)의 항해속도와 거의 동일하게 형성되나, 상기 해수통로(120)의 배치 및 상기 해수유입구(130)에 설치되는 그레이팅으로 인하여 그 흐름속도가 저감될 수 있다. 따라서, 상기 해수통로(120)를 따라 흐르는 해수의 흐름속도를 일정속도로 유지하기 위해, 상기 해수통로(120) 내에 임펠러 또는 쓰러스트와 같은 유속가속장치를 설치하는 것이 가능하며, 또한 상기 해수배출구(140)의 크기를 상기 해수유입구(130)의 크기보다 작게 형성하도록 하는 것에 의해 상기 해수배출구(140)를 통해 배출되는 해수의 흐름을 일정 속도로 유지하는 것이 가능하다.
On the other hand, the speed of the seawater flowing along the
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 선박의 추력증가시스템의 해수배출구(140)의 형상이 도 3에 도시되어 있는 바, 상기 해수배출구(140)를 통해 배출되는 해수는 프로펠러(110)의 상부에 직접적으로 영향을 줄 수 있는 위치에 형성되고, 따라서, 상기 해수배출구(140)를 통해 배출되는 해수의 흐름은 상기 프로펠러(110)의 상부 유속에 직접적인 영향을 미치게 된다.
The shape of the
이로 인하여, 상술한 바와 같이 종래 선미부의 형상으로 인하여 프로펠러(110) 상부의 유속의 흐름이 약해짐에 따라 프로펠러(110)에서 발생하는 해수의 캐비테이션 현상 및 변동압력에 의해 발생하는 진동을 저감할 수 있다는 기술적 장점이 있다.
As a result, as described above, as the flow rate of the upper velocity of the
또한, 종래 프로펠러(110)에서 발생하는 캐비테이션 현상을 저감하도록 하는 것에 의해 별도의 추가적인 장비 없이 선박의 추력을 증가시킬 수 있다는 기술적 장점이 있으며, 또한 프로펠러(110)에서 발생하는 변동압력을 저감하도록 하는 것에 의해 상기 프로펠러(110)에서 발생하는 진동을 최소화할 수 있다는 기술적 장점이 있다.
In addition, there is a technical advantage that can increase the thrust of the vessel without additional equipment by reducing the cavitation phenomenon occurring in the
이상에서의 서술은 특정의 실시예와 관련한 것으로, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
The foregoing description relates to specific embodiments and can be readily appreciated by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Could be.
100: 선박 110: 프로펠러
120: 해수통로 130: 해수유입구
140: 해수배출구 150: 해수흐름부
100: ship 110: propeller
120: seawater passage 130: seawater inlet
140: seawater outlet 150: seawater flow section
Claims (6)
상기 해수유입구(130)를 통해 유입된 해수를 배출하도록 선미부에 형성되는 해수배출구(140); 및
일측이 상기 해수유입구(130)와 연통되고, 타측이 상기 해수배출구(140)와 연통되어 상기 유입된 해수의 이동통로를 형성하는 해수통로(120);를 포함하여 형성되되,
상기 해수배출구(140)를 통해 배출되는 해수를 프로펠러의 상부로 배출하여 프로펠러 상부의 유속을 증가하도록 한 것을 특징으로 하는 선박의 추력증가시스템.
Seawater inlet 130 is formed on the bottom so that the seawater can be introduced when the ship 100 is advanced;
Seawater outlet 140 formed in the stern to discharge the seawater introduced through the seawater inlet 130; And
One side is in communication with the seawater inlet 130, the other side is in communication with the seawater outlet 140 to form a seawater passage (120) to form a moving passage of the introduced seawater;
The thrust increasing system of the ship, characterized in that to discharge the sea water discharged through the sea water outlet 140 to the upper portion of the propeller to increase the flow rate of the upper propeller.
상기 해수유입구(130)는 상기 선박(100)의 선저에 좌우 양측으로 대칭되도록 형성된 것을 특징으로 하는 선박의 추력증가시스템.
The method of claim 1,
The seawater inlet 130 is a thrust increasing system of the ship, characterized in that formed on the bottom of the vessel symmetrical to both sides.
상기 해수유입구(130)에는 해수 중에 부유하는 이물질이 여과되도록 그레이팅(grating)이 장착되는 것을 특징으로 하는 선박의 추력증가시스템.
The method of claim 1,
The seawater inlet 130 is a thrust increase system of the ship, characterized in that the grating (grating) is equipped to filter the foreign matter suspended in the sea water.
상기 해수통로(120)는 상기 선박(100)의 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 선박의 추력증가시스템.
The method of claim 1,
The seawater passage 120 is a thrust increase system of the ship, characterized in that formed along the longitudinal direction of the vessel (100).
상기 해수통로(120)는 그 내부를 흐르는 해수의 유속을 증가시키도록 유속가속장치를 설치하도록 한 것을 특징으로 하는 선박의 추력증가시스템.
The method of claim 1,
The seawater passage 120 is a thrust increase system of the ship, characterized in that to install a flow rate acceleration device to increase the flow rate of seawater flowing therein.
상기 해수배출구(140)는 해수유입구(130) 보다 작은 반경을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 선박의 추력증가시스템.
The method of claim 1,
The seawater discharge port 140 is a thrust increasing system of the ship, characterized in that formed to have a smaller radius than the seawater inlet 130.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104354845A (en) * | 2014-11-10 | 2015-02-18 | 江苏荣基重工科技有限公司 | Fast propelling device used for ships |
KR102251159B1 (en) * | 2020-10-07 | 2021-05-11 | 정중근 | Sightseeing submersible ship auxiliary device |
-
2010
- 2010-08-12 KR KR1020100077933A patent/KR20120015654A/en not_active Application Discontinuation
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