KR20120063247A - 선박용 덕트 구조체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 선미 부분에 설치되어서 에너지 절약이 가능하도록 한 선박용 덕트 구조체가 개시된다.
본 발명은 선체의 선미 부분과 프로펠러 사이에 설치되면서, 그 내부에 프로펠러 축과 결합되는 하나 이상의 핀을 가지는 핀 구조물이 구비되는 덕트를 포함하여 구성된 것이다.

Description

선박용 덕트 구조체{Duct Structure for Ship}

본 발명은 선박용 덕트 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박의 선미 부분에 설치되어서 에너지 절약이 가능하도록 한 것이다.

일반적으로, 선박의 운항시 작동하는 프로펠러의 회전시, 프로펠러 후방의 수중에서는 프로펠러의 회전방향과 동일한 방향의 회전류가 발생되는데, 이러한 회전류는 선박의 추진성능에 도움이 되지 못하고, 오히려 그 에너지양만큼 선박의 추진 성능을 저하시키는 요인으로 작용한다.

따라서, 선체가 전진하는 경우에 손실되는 에너지를 회수하여 에너지 절약 효과를 얻고자 하는 에너지 절약장치의 일종으로서, 프로펠러의 전방에 설치되는 통형의 덕트가 있다.

종래의 덕트는 선체의 선미 부분과 프로펠러 사이에 링형의 덕트를 설치하여 추진 효율을 향상시키도록 한 것이지만, 덕트의 선미측 개구부와 선수측 개구부가 프로펠러가 결합된 프로펠러 축과 덕트의 개구부의 중심이 일직선상에 위치(덕트가 상,하 대칭형으로 배치됨)하도록 형성, 배치되어 있기때문에, 덕트의 내부에서 거의 균일하게 가속된 다음, 프로펠러쪽으로 안내된다.

따라서, 덕트의 추력에 의해 선체를 후방으로 당기는 작용이 강하게 되어 추진 감소율이 증대되기 때문에, 선각효율이 저하되고, 프로펠러 작동면에서의 균일화를 도모할 수 없어 결국 추진효율이 저하되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 덕트의 내부에 핀을 설치하여 덕트를 선체에 지지하는 지지역할을 수행함과 동시에, 프로펠러 회전에 따른 손실을 흡수하는 정류효과를 발휘하고, 핀이 선박의 전진방향의 수평면과 피치각을 갖도록 형성함으로써, 프로펠러 회전 특성상 발생하는 좌우 비대칭의 받음각을 변경하여 에너지 절감을 이룰 수 있도록 한 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 수단은, 선체의 선미 부분과 프로펠러 사이에 설치되면서, 그 내부에 프로펠러 축과 결합되는 하나 이상의 핀을 가지는 핀 구조물이 구비되는 덕트를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 핀은 3개로 구성되고, 이중 하나의 핀은 수직선에 대하여 각도를 가지고 경사지게 배치된다.

또한, 상기 하나의 핀이 수직선에 대하여 경사진 각도는 15도 내지 20도이다.

또한, 상기 3개의 핀중 2개의 핀은 나머지 핀과 90도를 이루도록 배치된다.

또한, 상기 3개의 핀중 1개의 핀의 피치각은 8도 내지 12도이다.

또한, 상기 2개의 핀중 하나의 피치각은 20도 내지 24도이고, 나머지 핀의 피치각은 나머지 핀의 피치각 방향과 반대방향으로 4도 내지 8도이다.

이와 같이, 본 발명은 덕트의 내부에 복수의 핀을 구비하여 덕트를 지지하는 역할을 함과 동시에, 프로펠러의 회전시 발생하는 손실을 흡수하는 정류작용을 가져서 핀이 선박의 전진방향의 수평면과 피치각을 갖도록 형성함으로써, 프로펠러 회전 특성상 발생하는 좌우 비대칭의 받음각을 변경하여 추진효율을 증대시켜서 에너지 절감을 이룰 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 덕트 구조체의 설치상태 단면도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 덕트 구조체의 핀의 설치각도를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 예시도면에 의거 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 덕트 구조체의 설치상태 단면도이고, 도 2는 도 1의 정면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 덕트 구조체(1)는 선체(10)의 선미 부분(11)과 프로펠러(20) 사이에 설치되는 덕트(30)를 포함하여 구성된다.

상기 덕트(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 프로펠러(20)가 결합되는 프로펠러 축(21)의 둘레방향으로 간격을 두고 핀(fin) 구조물(40)이 결합된 구조를 가진다.

본 실시 예에서는 핀 구조물(40)이 3개의 핀(41)(42)(43)으로 구성되어 설치된 구조를 설명한다.

상기 핀 구조물(40)은 프로펠러 축(21)을 중심으로 수직선(L1)과 수평선(L2)을 기준으로 약간 틀어져서 배치된다.

더욱 구체적으로 설명하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 수직선(L1)에 대하여 핀(41)은 좌측으로 소정의 각도(α1)만큼 치우쳐서 배치되는데, 각도(α1)가 15도 내지 20도의 범위이고, 더욱 바람직하게는 각도(α1)가 18도이다.

또한, 상기 핀(41)과 간격을 두고 형성,배치되는 나머지 핀(42)(43)들과의 각도(α2)(α3)는 90도를 이룬다. 따라서, 핀(42)(43)은 서로 평행하게 배치(180도)된다.

또한, 상기 핀(41) 자체의 피치각(β1)은 8도 내지 12도이고, 핀(42)의 피치각(β2)은 20도 내지 24도이며, 핀(43)의 피치각(β3)은 상기 핀(41)(42)의 피치각 방향과 반대방향으로 4도 내지 8도로 함이 바람직하다.

도면중 도면부호 12는 러더이다.

이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 덕트 구조체(1)에 따르면, 덕트(30)의 내부에는 프로펠러 축(21)에 복수의 핀으로 이루어진 핀 구조물(40)이 결합되어 있어, 덕트(30)를 지지하는 역할을 하여 별도로 덕트(30)의 외면(구체적으로는 상부면)에 브라켓 등으로 고정할 필요가 없다.

또한, 덕트(30)의 내부에는 핀(41)(42)(43)이 설치되어 있으므로, 프로펠러(20)의 회전에 따른 손실을 흡수하는 정류작용을 하게 되며, 그에따라 추진효율이 증대되어 선박의 에너지 절감을 이룰 수 있는 것이다.

다시 말해서, 덕트(30)의 내부에 형성된 핀이 선박의 전진방향의 수평면과 소정의 피치각을 갖도록 형성함으로써, 프로펠러(20)의 회전 특성상 발생하는 좌우 비대칭의 받음각을 변경(수정)하여 추진효율을 증대시켜서 에너지 절감을 이룰 수 있는 것이다.

본 발명은 편의상 첨부된 예시도면에 의거 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 이에 국한되지 않고 본 발명의 기술적 사상의 범주내에서 여러가지 변형 및 수정이 가능하고, 이러한 변형 및 수정은 본 발명의 청구범위내에 포함됨은 자명한 사실이다.

α1,α2,α3 : 각도
β1,β2,β3 : 피치각(pitch angle)
1 : 덕트 구조체
10 : 선체
11 : 선미 부분
12 : 러더
20 : 프로펠러
21 : 프로펠러 축
30 : 덕트
40 : 핀 구조물
41,42,43 : 핀

Claims (6)

1. 선체의 선미 부분과 프로펠러 사이에 설치되면서, 그 내부에 프로펠러 축과 결합되는 하나 이상의 핀을 가지는 핀 구조물이 구비되는 덕트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 덕트 구조체.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 핀은 3개로 구성되고, 이중 하나의 핀은 수직선에 대하여 각도를 가지고 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 선박용 덕트 구조체.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 각도는 15도 내지 20도인 것을 특징으로 하는 선박용 덕트 구조체.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 3개의 핀중 2개의 핀은 나머지 핀과 90도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 선박용 덕트 구조체.
   
5. 청구항 2에 있어서,
   상기 2개의 핀중 1개 핀의 피치각은 8도 내지 12도인 것을 특징으로 하는 선박용 덕트 구조체.
   
6. 청구항 4에 있어서,
   상기 2개의 핀중 하나의 피치각은 20도 내지 24도이고, 나머지 핀의 피치각은 나머지 핀의 피치각 방향과 반대방향으로 4도 내지 8도인 것을 특징으로 하는 선박용 덕트 구조체.

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