KR20130029356A

KR20130029356A - 프로펠러 노즐

Info

Publication number: KR20130029356A
Application number: KR1020120102045A
Authority: KR
Inventors: 라인하르트 슐쩨
Original assignee: 베커 마린 시스템즈 게엠베하 운트 콤파니 카게
Priority date: 2011-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2013-03-22
Also published as: SG188755A1; DE102011053619A1; CA2789906C; US9322290B2; TW201323279A; JP5721675B2; JP2013063768A; DK2570341T3; ES2620295T3; TWI535625B; PL2570341T3; CN102991659B; CA2789906A1; CN102991659A; EP2570341B1; US20130064652A1; EP2570341A1; HRP20170432T1

Abstract

노즐(10) 및 상기 프로펠러 축에 대한 회전에 의해 프로펠러 영역을 가로지르는 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22), 바람직하게는 복수의 프로펠러 블레이드들을 갖는 프로펠러(20)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22)는 프로펠러 블레이드 단부(23)를 가지며, 상기 프로펠러(20)는 프로펠러 노즐(100,200)의 원주 방향으로 원주의 갭(40)이 상기 프로펠러 단부(23)와 상기 노즐의 내벽(12) 사이에 형성되는 방식으로 상기 노즐(10)의 내측에 배치되고, 상기 노즐의 상기 내벽(12)의 영역에서 노즐(10)로부터 흐르는 가장자리 유동(33)은 상기 갭(40)을 통하여 유동할 수 있으며, 상기 프로펠러 블레이드 단부 가장자리 주변의 유동 동안 상기 가장자리 유동의 난류에 기인하여 발생하는 상기 성능 손실들이 가능한 낮게 유지되는 프로펠러 노즐(100,200), 특히, 선박용을 제공하기 위하여, 유동 가이드 수단들은 상기 가장자리 유동의 적어도 일부를 상기 프로펠러 영역으로 가이드하기 위해 제공된다.

Description

프로펠러 노즐{Propeller nozzle}

본 발명은 프로펠러 노즐에 관한 것으로, 특히, 예를 들면, 배들과 같은 선박용 프로펠러 노즐에 관한 것이다.

노즐 링 또는 노즐에 의해 둘러싸여 지거나 넣어지는(ensheathe) 프로펠러를 포함하는 선박, 특히 배들의 구동 유닛들은 프로펠러 노즐들로서 명명된다. 이러한 노즐 링들 또는 노즐들의 일부 실시예들은 또한 "코르트(Kort) 노즐들"로 불린다. 코르트 노즐들에서, 노즐의 내부에 배치된 프로펠러는 보통 고정되도록 구성되는데, 즉, 프로펠러는 구동 또는 프로펠러 축에 대해서만 단지 회전될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 프로펠러 축을 따라 고정되게 이어지도록 장착된 회전가능하지만 피벗가능하지 않은 프로펠러 샤프트에 의하여 프로펠러는 선체에 연결된다. 프로펠러 샤프트는 선체에 배치된 드라이브에 의해 구동된다. 따라서, 프로펠러는 피벗 가능하지 않고(수평으로 또는 수직으로), 그의 축에 대하여 회전가능하다.

고정된 코르트 노즐들에서, 프로펠러를 둘러싸는 노즐은 또한 고정되는데, 즉, 피벗가능하지 않고, 드라이브의 추진력을 증가시키는 중심 기능을 갖는다. 이러한 점에서, 코르트 노즐들은 종종 높은 추진력을 적용해야만 하는 예인선들, 보급선들 등에서 사용된다. 이러한 고정 코르트 노즐들에서, 추가적인 조타 장치, 특히, 방향타는 배 또는 선박을 제어하기 위해 배의 이동 방향에서 보면, 프로펠러 후류(backwash), 즉, 프로펠러 노즐의 하류에 배치되어야 한다.

이와 반대로, 피벗가능하거나 또는 제어가능한 코르트 노즐들에서, 노즐은 고정 프로펠러에 대하여 피벗가능하게 되도록 구성된다. 이러한 수단들에 의해, 선박의 추진력이 증가될 뿐만 아니라, 동시에, 코르트 노즐이 선박을 제어하기 위해 사용된다. 그 결과, 방향타들과 같은 보조 조타 시스템들은 대체될 수 있거나 불필요하게 될 수 있다. 설치시 보통 수직으로 동작하는 피벗 축에 대한 노즐의 회전에 기인하여, 전체 추진력 벡터의 방향(이는 프로펠러 후류 및 노즐 추진력 벡터로 이루어짐)은 변경될 수 있고, 따라서 선박은 제어될 수 있다.

따라서, 피벗가능하거나 또는 제어가능한 프로펠러 노즐들은 또한 "방향타 노즐들"로서 명명된다. 이런 경우, 용어 "피벗가능한"은 노즐이 그의 초기 위치에서 우현 및 좌현 모두까지 미리 정해진 각으로 회전될 수 있도록 이해되어야 한다. 제어가능한 코르트 노즐들은 보통 완전히 360°로 회전가능하지 않다.

방향타 노즐들로서 구성된 프로펠러 노즐들의 다른 변형은 노즐이 프로펠러에 대하여 고정되지만, 노즐 및 프로펠러를 포함하는 전체 방향타 노즐은 360°회전될 수 있는 방향타 노즐들이다. 이러한 프로펠러 노즐들은 또한 어떤 경우 노즐-밀봉(enclosed) 방향타 프로펠러들로 명명된다.

이런 경우, 노즐 또는 코르트 노즐은 보통 외부적으로 거의 원뿔 형태로 테이퍼링, 바람직하게는 회전가능하게 대칭적으로 구성된 파이프인데, 이는 프로펠러 노즐의 벽을 형성한다. 배의 선미를 향하는 파이프의 테이퍼링의 결과, 프로펠러 노즐들은 필요한 작업 능력이 증가되지 않고도 추가적인 추진력을 선박에 전달할 수 있다. 추진력-향상 특성에 따라, 물결의 요동은 거친 물결에서 속도의 손실들이 감소될 수 있고, 항로 안정성이 증가될 수 있도록 이러한 수단에 의해 더 감소한다. 프로펠러 노즐 또는 코르트 노즐의 고유한 저항이 증가하는 배의 속도에 거의 2차식으로 증가하기 때문에, 그들의 장점들은 특히, 큰 프로펠러 추진력을 생성해야만 하는 느린 배들(예를 들면, 예인선, 어선들 등)에 대해 효과적이다.

프로펠러 노즐 내부에 배치된 프로펠러들은 적어도 하나, 바람직하게는 복수의 프로펠러 블레이드들(예를 들면, 3, 4 또는 5개의 블레이드들)을 포함한다. 개별 프로펠러 블레이드들은 프로펠러 샤프트 상에 놓인 프로펠러 중심으로부터 바깥으로 방사상으로 돌출하고, 보통 각각 동일한 형상이며, 프로펠러 중심 주위의 규칙적인 간격으로 분배된다. 프로펠러 샤프트에 대한 회전의 결과, 프로펠러 블레이드들은 프로펠러 영역을 가로지른다. 이는 한줄 스크루들, 즉, 단지 하나의 프로펠러 블레이드를 갖는 프로펠러 노즐들 및 또한 복수의 프로펠러 블레이드들을 갖는 변형들 모두에 대해 적용되는데, 그러면, 복수의 프로펠러 블레이드들은 프로펠러 영역을 함께 가로지른다. 프로펠러를 위에서 보면, 이는 보통 원형 표면이고, 각각의 경우들에서 원형 표면의 외부 모서리는 프로펠러 블레이드 단부들 또는 외부 프로펠러 블레이드 첨단들에 대하여 지지하며, 그의 중심점은 프로펠러 샤프트 상에 놓인다. 따라서, 프로펠러 블레이드 단부들은 방사상 방향으로 보면, 프로펠러 중심으로부터 가장 큰 거리에서 프로펠러 블레이드의 일부인 각 프로펠러 블레이드의 자유 단을 형성한다.

프로펠러 노즐의 안정 기능을 위하여, 갭 또는 간격이 프로펠러 블레이드 단부들, 즉, 외부 프로펠러 블레이드 첨단과 노즐의 내면 또는 내벽 사이에 남기는 것이 절대적으로 필수적이다. 이러한 최소 갭을 남기는 것은 개별 프로펠러 블레이드들이 방해받지 않고 회전할 수 있고 진동의 결과로서 충돌이 발생하지 않음을 보장한다.

프로펠러 노즐은 선박이 전방으로 이동하는 경우 물이 프로펠러 노즐의 노즐을 통하여 유동하는 유동의 방향을 함께 한정하는 유동 유입 영역 및 유동 유출 영역 모두를 갖는다. 노즐의 내부 가장자리 영역, 즉, 노즐의 내벽의 영역에서 따라 유동하고, 프로펠러 블레이드 단부들 사이의 갭을 통한 유동 경로 중에서 프로펠러 블레이드 단부들과 노즐의 내벽 사이의 갭을 통하여 유동하는 물은 이 경우 가장자리 유동으로서 명명된다. 프로펠러 노즐의 기능을 보장하기 위해 갭이 프로펠러 주변에서 원주 방향으로 형성되어야 하기 때문에, 가장자리 유동은 또한 노즐의 전체 내부 재킷 주변에 원주방향으로 배치되고 분산된다.

프로펠러 노즐들의 프로펠러들에서, 난류는 특히, 프로펠러 블레이드 단부들의 영역에 형성됨은 일반적으로 알려졌다. 이러한 난류는 상술한 가장자리 유동에 있다. 프로펠러 노즐의 성능을 감소시키는 순환 손실들은 이러한 난류에 기인하여 발생한다. 본질적으로, 갭이 클수록, 발생하는 순환 손실들이 커지는 것이 적합하다. 따라서, 갭 크기들, 즉, 프로펠러 블레이드 단부에서 노즐의 내벽까지의 거리는 가능한 작게 되도록 치수화되며(dimensioned), 여기서, 특정 프로펠러 노즐의 치수에 의존하는 최소 갭 크기가 안정성 이유를 위해 고수되어야 한다.

본 발명의 목적은 프로펠러 블레이드 단부들 주변에서 유동 동안 가장자리 유동의 난류에 의해 초래되는 성능의 손실들이 가능한 낮게 유지되는 프로펠러 노즐을 제공하는 것이다.

이러한 목적은 가장자리 유동의 적어도 일부를 프로펠러 영역으로 가이드하기 위한 유동 가이드 수단들이 프로펠러 노즐 상에 제공되는 본 발명에 따라 해결된다.

유동 가이드 수단들은 유동 가이드 수단들이 가장자리 유동의 적어도 일부를 갭으로부터의 정상적인 유동 경로로부터 벗어나 프로펠러 영역으로 편향시키는 방식으로 구성된다. 다시 말하면, 유동 수단들은 가장자리 유동의 적어도 일부를 노즐의 내벽의 영역으로부터 벗어나 프로펠러 표면으로 가이드할 수 있다. 이러한 수단들에 의해, 프로펠러 블레이드 단부 주위에 정상적으로 유동하는 가장자리 유동의 일부가 프로펠러 영역으로 대신 가이드되는 것이 달성되며, 여기서, 가장자리 유동의 적어도 일부는 프로펠러 블레이드들에 의해 붙잡히고(grasped), 다시 프로펠러 노즐 후류로서 프로펠러 노즐로부터 밖으로 유동하며, 그에 의해 프로펠러 노즐에서 난류의 형성을 감소시킨다. 따라서, 유동 가이드 수단들은 유동 가이드 수단들이 가장자리 유동의 적어도 일부를 노즐의 내벽을 따르는 그것의 정상적인 유동 경로로부터 편향시키고, 가장자리 유동의 적어도 일부를 프로펠러 영역으로, 즉, 프로펠러 자체로 가이드한다. 다시 말하면, 가장자리 유동의 적어도 일부는 유동 가이드 수단들에 의해 가장자리 또는 노즐 내벽 영역으로부터 편향된다. 갭을 통해 유동하는 가장자리 유동의 전체 유량은 이러한 수단들에 의해 감소된다. 이는 유동의 방향으로 보면 프로펠러 블레이드 단부의 하류 영역에서 감소된 난류를 초래하고, 그 결과 프로펠러 노즐의 전체 성능의 개선을 초래한다. 따라서, 유동 가이드 수단들은 정의된 시간 간격으로 프로펠러 블레이드 단부와 노즐 내벽 사이의 갭을 통하여 흐르는 물의 양을 감소시킨다.

유동 가이드 수단들은 갭으로부터의 가장자리 유동의 일부를 정상적인 유동 경로로부터 벗어나 프로펠러 블레이드 단부 표면으로 편향시키는데 적절한 임의의 구조적인 구성을 가질 수 있다. 특히, 유동 가이드 수단들은 바람직하게는 노즐 내벽의 윤곽의 적절한 구성에 의해 형성된다.

유동 가이드 수단들은 유동 가이드 수단들이 합리적인 비율의 가장자리 유동, 예를 들면, 절반보다 많은, 60%보다 많은 또는 75%보다 많은 가장자리 유동을 프로펠러 표면으로 가이드하는 방식으로 적합하게 구성된다.

유동 가이드 수단들은 보통 갭의 치수 또는 갭의 크기에 영향을 미치지 않는다. 특히, 본 발명에서, 갭은 항상 프로펠러 노즐의 각각의 크기에 필요한 적어도 최소 갭 치수를 적합하게 갖는다. 특히, 갭은 프로펠러 직경의 1% 내지 2%, 바람직하게는 1.2% 내지 1.8%의 두께, 즉, 프로펠러 블레이드 단부와 노즐의 내벽 사이의 거리를 갖는다. 개별 프로펠러 블레이드들은 보통 프로펠러 노즐의 유동의 방향에 대하여 기울어지기 때문에, 갭은 기울어진 프로펠러 블레이드의 전체 깊이에 걸쳐 유동의 방향으로 작용한다.

본 발명에 따른 본 프로펠러 노즐은 제어가능한 변형(방향타 노즐) 및 회전가능하지 않은 노즐을 갖는 고정된 변형 모두로서 설계될 수 있다. 제어가능한 프로펠러 노즐은, 예를 들면, 제어가능한 코르트 노즐로서 또는 360°로 피벗될 수 있는 방향타 노즐로서 구성될 수 있다. 본 발명에 따른 더 낮은 순환 손실들의 장점들은 둘 모두의 변형들로 획득된다. 본 발명에 따른 프로펠러 노즐에서, 프로펠러는 바람직하게는 유동의 방향에서 보면 노즐의 중심과 노즐의 유동 유출 영역 사이에 배치된다. 유동 유입 영역에서 노즐의 유입 모서리에 비하여 노즐 길이의 50% 내지 70%의 프로펠러의 배열이 특히 바람직하다. 특히, 회전가능하게 대칭적인 노즐들에서, 프로펠러는 일정한 폭의 원주의 갭이 획득되도록 노즐 축에 대한 동심으로 그의 프로펠러 축으로 배치된다.

본 발명은 고정된 프로펠러 블레이드들을 갖는 프로펠러 노즐들에 및 또한 조정가능한 프로펠러 블레이드들을 갖는 프로펠러 노즐들 모두에 적용될 수 있다.

프로펠러 노즐이 선박, 예를 들면, 배들에 사용되는 것이 더 바람직하다. 그러나, 이론상으로, 본 발명에 따른 프로펠러 노즐은 이러한 적용에 제한되지 않으며, 예를 들면, 비행기와 같은 다른 영역의 응용이 또한 가능하다.

프로펠러 노즐은 적어도 하나의 프로펠러 블레이드를 갖는다. 그러나, 이론상으로, 복수의 프로펠러 블레이드들, 예를 들면, 3, 4, 또는 5개의 프로펠러 블레이드들을 갖는 변형들이 바람직하다.

일부 실시예들에서, 유동 가이드 수단들은 유동 가이드 수단들이 노즐 중심의 방향으로 노즐의 내벽으로부터 벗어나고, 그에 의해 프로펠러 영역으로 가이드하거나, 프로펠러 영역이 가장자리 유동의 영역 안으로 삽입되거나 도입되게 하는 방식으로 구성된다. 마지막 언급한 대안예에서, 유동 가이드 수단들은 프로펠러 블레이드 단부들이 종래 기술로부터 알려진 동일한 치수들의 프로펠러 노즐들에 비하여 더 밖으로 연장되게, 즉, 더 큰 프로펠러(직경)를 사용하게 할 수 있다. 프로펠러 또는 프로펠러 표면을 더 밖으로 이동시킴으로써(shifting), 종래 기술로부터 공지된 프로펠러 노즐들에서 갭을 통해 정상적으로 유동할 수 있는 가장자리 유동의 일부는 가장자리 유동이 그의 정상적인 유동 경로 또는 그의 정상적인 유동 진로로부터 편향될 필요가 없이 프로펠러 표면으로 가이드된다. 더욱이, 프로펠러 노즐의 성능은 프로펠러를 확대시킴으로써 더 증가된다. 제 1 이전에 설명된 대안에 따른 유동 가이드 수단들에 의해 노즐의 내벽으로부터 유동의 편향은 유동이 특히 모서리로부터 기울어지게 편향되는 방식으로 이해되어야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에서, 유동 가이드 수단들은 프로펠러 블레이드 단부들의 영역에 또는 갭의 바로 주변에 또는 프로펠러 블레이드 단부들에 배치된다. 용어 " 갭의 바로 주변"은 본 경우에서 유동 가이드 수단들이 갭의 유동 상류의 방향으로 및/또는 갭의 유동 하류의 방향으로 갭에 배치될 수 있는 방식으로 이해된다. 즉, 유동 가이드 수단들은 기본적으로 갭의 바로 또는 직접적으로 상류 위치로부터 갭의 바로 또는 직접적으로 하류 위치까지 갭을 통하여 확장할 수 있다. 유동 수단들이 갭의 상류 및/또는 하류에 배치되는 경우, 유동 수단들은 유동 수단들이 적어도 부분적으로 프로펠러 영역으로 가이드되는 방식으로 유동 수단들이 가장자리 유동에 영향을 줄 수 있도록 이웃하여 또는 이러한 간격으로 배열되어야 한다.

유동 수단들이 노즐의 내벽을 따라 유동하는 가장자리 유동을 가이드하도록 구성되기 때문에, 노즐의 내벽 상에 유동 가이드 수단들을 배열하거나 구성하는 것 또한 적합하다. 유동 가이드 수단들은 이론상으로 개별적인 구성요소들로 노즐의 내벽에 부속될(attached) 수 있거나, 노즐의 벽 또는 내벽에 형성될 수 있다(하나의 부품으로).

이론상으로, 유동 가이드 수단들은 노즐의 원주 방향으로 보면, 노즐의 하나의 영역 또는 복수의 분리된 영역들에만 배치될 수 있다. 그러나, 유동 가이드 수단들은 노즐의 원주 방향으로 링의 관점에서 원주방향으로 구성되는 것이 바람직하다. 그에 의해, 노즐의 각 영역에서의 전체 가장자리 유동이 유동 가이드 수단들에 의해 영향을 받음이 보장된다. 그 결과, 프로펠러 노즐의 성능은 더 개선된다. 유동 가이드 수단들의 원주 배열에 대해 대안적으로, 갭이 이러한 영역들에서 프로펠러 축의 회전에 의해 확장되고, 따라서 격심해진 난류가 그곳에 발생하기 때문에, 유동 가이드 수단들은 프로펠러 노즐의 2개의 선미-측 또는 우현-측 측면 영역들에만, 특히, 제어가능한 프로펠러 노즐들에 형성될 수 있다.

더 바람직한 실시예에서, 유동 가이드 수단들은 노즐의 내벽 또는 벽에 하나 이상의 리세스들을 포함한다. 이러한 맥락에서, 용어 "리세스"는 길이 방향 단면에서 노즐 재킷 또는 노즐의 내부로 향하는 노즐의 테이퍼링 또는 통상의 노즐들의 프로파일 거동으로부터 벗어나는 노즐 두께에서의 감소로서 이해되어야 한다. 노즐의 길이 단면에서 보면, 노즐 또는 노즐 재킷의 두께는 따라서 상기 리세스 직전 및/또는 직후보다 더 큰 요소에 의해 리세스의 영역에서 감소된다. 특히, 리세스의 영역에서 노즐의 프로파일 두께는 리세스 없이 동일한 치수들을 갖는 노즐의 프로파일 두께에 비하여 프로파일 노즐 두께의 2% 내지 50%, 바람직하게는 3 내지 25%, 특히 바람직하게는 5% 내지 15% 만큼 감소될 수 있다.

길이 단면에서, 리세스의 길이는 노즐의 전체 길이의 5% 내지 50%, 바람직하게는 10% 내지 40%, 특히 바람직하게는 20% 내지 30%일 수 있다.

리스세는 노즐의 원주 방향으로 보면, 특정 단면 또는 원주방향으로만 형성될 수 있다. 노즐에 리세스의 형성의 결과로서, 유동의 방향으로 보면, 리세스의 영역에서 확장되거나 그들의 하류가 짧게 되도록 프로펠러를 형성하는 것이 가능하다. 리세스의 영역에 도달하는 대부분의 가장자리 유동은 리세스의 영역에서 노즐의 프로파일 거동을 따르지 않을 것이고, 그 대신, 그의 정상적인 직선 유동 경로를 따를 것이며, 따라서 리세스의 영역에서 노즐 모서리로부터 분리될 것이다. 리세스의 영역에서 프로펠러의 확장된 형성의 결과로서, 프로펠러 영역은 따라서 가장자리 유동의 영역으로 도입되고, 가장 자리 유동은 현재의 밖으로 이동된 갭을 통하여 유동하는 대신 그 다음 프로펠러 영역으로 직선으로 유동하거나 적어도 부분적으로 프로펠러 블레이드들에 의해 붙잡힌다. 여기서 심지어 프로펠러가 확장되거나 또는 프로펠러 블레이드 단부들이 리세스의 영역 안으로 도입되는 경우에도, 각 경우에 필요한 프로펠러 블레이드 단부들과 노즐 내벽 사이의 최소 거리가 보장되는 것을 보장하도록 주의해야한다. 리세스는 프로펠러 블레이드 단부들 또는 갭의 바로 하류 또는 그의 영역에 적합하게 배치된다.

리세스의 결과로서, 리세스의 영역에서 노즐의 내벽은 프로파일 도면에서의 노즐과 비교하여 상대적으로 급격하게 밖으로 이어진다. 즉, 노즐의 프로파일 두께는 리세스의 영역에서 상대적으로 급격하게 감소된다. 그에 의해 가장자리 유동의 일부만이 이러한 내부로 향하는 프로파일을 따르며, 그 결과로서 갭의 영역에서의 유량이 상당히 감소되는 것이 달성된다. 노즐 또는 갭의 가장자리 유동의 전체 씰링(sealing) 효과는 따라서 리세스의 결과로서 획득된다. 더욱이, 종래 기술과 비교하면, 프로펠러 노즐의 성능이 더 개선되는 결과로서 어느 정도 큰 직경을 갖는 프로펠러를 사용하는 것이 더욱 가능하다.

이론상으로, 리세스는 노즐 프로파일이 그에 의해 리세스의 영역에서 감소되는 만큼 긴 임의의 형상을 가질 수 있다. 리세스는 바람직하게는 노즐의 길이 단면에서 계단-형상 프로파일, 경사진 프로파일 또는 곡선 프로파일을 갖는다. 특히, 피벗가능하게 구성된 프로펠러 노즐들에서 또는 조정하는 프로펠러들을 이용하는 경우, 리세스의 프로파일이 노즐 내벽과 프로펠러 블레이드 단부 사이의 거리가 가능한 일정하게(작게), 적어도 특정 피벗 각까지 유지되는 방식으로 노즐의 피벗 경로에 적합하게 될 수 있기 때문에, 곡선 프로파일 선을 갖는 리세스의 형성은 적합할 수 있다.

갭의 노즐 하류 또는 프로펠러 블레이드 단부의 하류의 유동 방향에서 보면, 리세스는 노즐의 다시 정상적인 프로파일 거동으로 바뀌거나 다른 방식으로, 예를 들면, 노즐 단부를 직선으로 향하여 이어진다. 유동의 방향으로 보면, 노즐 프로파일이 다시 갭 또는 프로펠러 블레이드 단부들의 하류로 확장되고, 즉, 노즐 벽 두께가 다시 증가하거나 또는 노즐 내부 직경이 감소하는 경우, 리세스는 만입부로서 구성된다. 이러한 만입부의 형성은 갭이 이러한 수단들에 의해 2개의 피벗 방향들로 가능한 작게 유지되기 때문에 회전가능한 프로펠러 노즐들의 경우에 특히 유리하다. 이는 프로펠러 블레이드 단부가 여전히 만입부의 영역에 위치되는 피벗 각들에 적용된다. 만입부가 래비린스 씰(labyrinth seal)의 관점에서 갭 영역을 씰링하고, 매우 작은 양의 유동만이 갭을 통하여 유동하기 때문에, 개선된 씰링 효과는 또한 만입부에 의해 생성된다. 이러한 씰링 효과는 최소 거리만이 프로펠러 블레이드 단부와 내벽 사이에(만입부의 최저점에서) 존재하는 방식으로, 즉, 프로펠러 블레이드 단부가 만입부의 영역 안으로 도입되는 방식으로 프로펠러가 구성되고 배열되는 경우 특히 강화된다. 더욱이, 만입부는 종래 기술에 따른 프로펠러 노즐과 비교하여, 노즐 벽의 프로파일이 특정 영역들에서 단지 더 좁고 결과적으로 노즐 구조가 약해지지 않거나 또는 단지 조금 약해지는 결과를 초래한다. 노즐의 원주 방향으로 보면, 만입부는 원주의 구성으로 형성되어 있는 폐쇄 또는 원주의 환형 홈의 유형으로 특정 영역들에 또는 원주 방향으로 형성될 수 있다.

만입부의 프로파일은 바람직하게는 노즐의 길이 단면에서 동일한 곡률을 갖는 원호로서 이어진다. 곡률은 프로펠러 블레이드 단부와 내벽 사이의 갭 또는 거리가 만입부 내부에서 항상 실질적으로 일정한 방식으로 노즐의 회전에 유리하게 부합되어야 한다. 개별 경우들에서, 곡률이 일정하게 되도록 구성되지 않고, 특히 프로펠러 노즐의 유동 유출 측을 향하여 평평하게 되는 것은 조립 동안, 프로펠러가 이런 측에서 노즐 안으로 빈번하게 삽입되어야 하고, 충분한 공간이 프로펠러의 삽입을 위해 노즐에 남아있는 것이 보증되어야 하기 때문에, 또한 바람직할 수 있다.

특히, 이러한 실시예에서, 만입부가 구형 볼(ball) 또는 구 형상으로서 구성되면 적합하다. 이는 프로펠러 블레이드들이 보통 기울어지고 따라서 만입부에 대하여 특정 길이 이상 회전한다는 사실 때문에 특히 유리하다.

프로펠러 블레이드 단부들이 유동 가이드 수단들 또는 만입부의 형상에 대응하는 형상을 갖는 것은 이 경우에 더욱 적합하다. 따라서, 이러한 예시적인 실시예에서, 프로펠러 블레이드 단부는 구 형상으로 제공되어야 하며, 여기서, 구형의 프로펠러 블레이드 단부는 갭 크기가 특정 미리정해진 피벗 각까지 일정하게 유지되도록 구형의 만입부와 동일한 곡률을 가져야 한다. 조정하는 프로펠러가 프로펠러 노즐에 사용되는 경우, 프로펠러 블레이드 단부들 또는 리세스들은 프로펠러 블레이드들의 조정(입사각의 조정) 동안, 대응하는 구성이 보장되거나 갭 치수가 일정한 방식으로 서로 대응하도록 또는 서로 부합되도록 구성되어야 한다.

추가의 바람직한 예시적인 실시예에서, 유동 가이드 수단들은 노즐의 내벽으로부터 돌출한 하나 이상의 돌출 몸체들을 포함한다. 돌출 몸체 또는 몸체들은 갭의 바로 주변에 적합하게 배치되어야 한다. 특히, 돌출하는 몸체는 유동 방향으로 보면 적어도 갭의 상류로 배치된다. 하나 이상의 돌출하는 몸체들은 돌출하는 몸체들이 가장자리 유동 또는 적어도 가장자리 유동의 일부를 노즐 중심 방향으로 노즐 벽 또는 프로펠러 영역으로부터 벗어나게 편향시키는 방식으로 구성된다. 예를 들면, 돌출 몸체들은 노즐의 원주 방향으로 원주의 벌지로서 구성될 수 있다. 이러한 벌지는 갭에 대해 거의 평행하게 정렬되어야 한다. 게다가, 추가 벌지는 갭의 하류에 배치될 수 있다. 대안적으로, 노즐 내벽의 윤곽은 노즐의 길이 방향으로 보면, 직선으로 또는 갭의 하류로 돌출 몸체 없이 이어질 수 있다. 이는 래비린스 씰의 관점에서 강화된 씰링 효과를 초래한다. 돌출 몸체들은 또한 노즐이 회전하는 경우 갭이 특정 피벗 각까지 가능한 일정하게(작게) 유지되도록 윤곽이 제공될 수 있다. 돌출 몸체의 구성은 바람직하게는 난류가 없거나 단지 작은 량의 난류가 돌출 몸체에 의해 생성되는 방식으로 유동에 적응된다. 돌출 몸체들은 노즐의 내부로 돌출하고, 가장자리 유동을 가이드하도록 구성된다.

유동 가이드 수단들의 구성 및 프로펠러 블레이드 단부들의 구성은 갭이 5°, 바람직하게는 10°까지, 특히 바람직하게는 20°까지의 노즐의 피벗 각까지 실질적으로 일정한 방식으로 서로 부합되는 것이 특히 바람직하다. 적합하게, 모든 프로펠러 블레이드들은 동일하게 구성된다. 다시 말하면, 미리정해진 피벗 각 범위에서, 갭의 두께, 즉, 프로펠러 블레이드 단부와 노즐 내벽 사이의 거리는 동일하게 유지된다.

본 발명은 도면들에 도시된 복수의 예시적인 실시예들을 참조하여 이하 상세하게 설명된다. 도면들에서, 개략적으로:
도 1은 피벗가능한 프로펠러 노즐의 절단면도를 도시하고,
도 1a는 도 1의 다이어그램의 부분 확대도를 도시하며,
도 2는 도 1로부터 5°만큼 회전된 노즐을 갖는 피벗가능한 프로펠러 노즐의 단면도이고,
도 3은 도 1로부터 10°만큼 회전된 노즐을 갖는 피벗가능한 프로펠러 노즐의 단면도이고,
도 4는 도 1 내지 도 3으로부터 피벗가능한 프로펠러 노즐의 사시도를 도시하며,
도 5는 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐의 절단면도를 도시하고,
도 5a는 도 5로부터 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐의 부분 확대도를 도시하며,
도 6은 도 5로부터 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐의 전체 사시도를 도시하고,
도 7a는 전방 벌지를 갖는 피벗가능한 프로펠러 노즐의 다른 실시예의 부분도를 도시하며,
도 7b는 전방 및 후방 벌지를 갖는 피벗가능한 프로펠러 노즐의 다른 실시예의 부분도를 도시하고,
도 8a는 전방 벌지를 갖는 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐의 다른 실시예의 부분도를 도시하며,
도 8b는 전방 및 후방 벌지를 갖는 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐의 다른 실시예의 부분도를 도시한다.

다음에 설명되는 다양한 실시예들에서, 동일한 구성요소들은 동일한 참조 부호들로 제공된다.

도 1, 도 1a, 도 2, 도 3 및 도 4는 다양한 도면으로 피벗가능한 프로펠러 노즐(100)을 도시한다. 프로펠러 노즐(100)은 프로펠러(20)가 배치되는 것의 내부에 노즐(10)을 포함하다. 프로펠러(20)는 중심적으로 프로펠러 축(24) 상에 놓인 프로펠러 중심(21)을 포함한다. 4개의 프로펠러 블레이드들(22)은 프로펠러 중심(21)으로부터 반경 방향으로(도 4 참조) 돌출한다. 도 1 내지 도 3의 단면도들에서, 명확성을 위하여 단지 2개의 프로펠러 블레이드들(22)이 도시된다.

물은 노즐(10)을 통하여 유동(30)의 주요 방향으로 노즐 시점(beginning)(13)에서 노즐 종점(end)(14)까지 유동한다. 이런 이유로, 노즐(10)의 유동 유입 영역 또는 유동 유출 영역은 참조부호들(31 및 32)에 의해 표시된다.

만입부(15)는 유동(30)의 주요 방향으로 보면, 노즐 시점(13)과 노즐 종점(14) 사이의 거의 중앙에서 노즐(10)의 내벽(12) 상에 배치된다. 만입부 시점(151)으로부터, 노즐 프로파일의 단면 또는 두께는 만입부(15)의 최저점으로 감소되고, 최저점으로부터 노즐(10)의 단면 또는 두께가 만입부 종점(152)까지 다시 증가한다. 만입부 종점(152) 후에, 내벽(12)은 다시 정상 프로파일로 전환한다. 만입부(15)의 최저점은 만입부 시점(151)과 만입부 종점(152) 사이의 중앙에 위치된다. 만입부(15)는 노즐(10)의 원주 방향으로 원주가 되도록 구성되고, 따라서, 환형 홈을 생성한다. 만입부(15)는 노즐(10)의 내벽(12)의 표면에서 원호-형상 프로파일로서 구성되고, 상대적으로 평평한 곡률을 갖는다. 도 1, 도 2 및 도 3에 표시된 원(16)에 의해 식별될 수 있는 바와 같이, 만입부(15)는 노즐(10)의 전체 원주에 걸쳐 일정한 곡률을 갖는다.

개별 프로펠러 블레이드들(22)은 방사상 축에 대하여 비스듬하게 기울어진다. 프로펠러 블레이드 단부(23), 즉, 프로펠러 블레이드(22)의 자유단은 또한 원호-형상 또는 구형상이며, 여기서, 구형상 또는 원호는 프로펠러 블레이드 단부(23)의 형상이 만입부(15)의 형상에 대응하도록 만입부(15)와 동일한 곡률을 갖는다. 도 1, 도 1a, 도 2 및 도 3의 측면도들에서, 원호의 곡률은 프로펠러 블레이드 단부(23)의 시점(231)에서부터 프로펠러 블레이드 단부(23)의 종점(232)까지 이어진다. 프로펠러 블레이드들(22)이 자체로, 즉 그들의 길이 축에 대하여 휘어지거나 굽어지기 때문에, 프로펠러 블레이드 단부(23)의 구형상 구성이 획득된다.

도 1에서, 프로펠러 노즐(100)은 영점에 위치되며, 즉, 프로펠러 노즐(100)은 회전되지 않는다. 배에 장착된 상태에서, 배가 그에 의해 앞으로 직선으로 이동하고 있을 것이다. 따라서, 길이 방향으로, 즉, 유동(30)의 방향으로 노즐을 통하여 중심으로 이어지는 노줄 축(11), 및 프로펠러 축(24)은 서로 상에 놓인다. 도 2 및 도 3의 도면들에서, 노즐(10)은 각각의 경우에 프로펠러 축(24)에 대하여 피벗 각(α) 만큼 회전된다. 도 2의 도면에서, 피벗 각(α)은 5°이고 도 3에서 피벗 각(α)은 10°이다. 프로펠러 블레이드 단부(23)가 만입부 시점(151) 또는 만입부 종점(152)에 대하여 10°회전으로 위치되는 것을 도 3에서 알 수 있다. 즉, 회전이 10°를 넘는 경우, 프로펠러 블레이드 단부(23)는 만입부(15) 밖에 놓인다. 다른 한편으로, 10°의 피벗 각(α)까지, 프로펠러 블레이드 단부들(23)은 만입부(15) 내부에 놓인다. 동일한 곡률을 갖는 만입부(15) 및 프로펠러 블레이드 단부들(23)의 구형상 형성의 결과로서, 프로펠러 블레이드 단부(23)와 노즐의 내벽(12) 사이의 거리 또는 갭(40)의 두께는 동일한 크기이고, 각각의 경우 변경되지 않는다(일정하다).

도 1a의 도면에서, 가장자리 유동의 진로를 나타내는 참조번호 33으로 제공된 화살표가 표시된다. 노즐 시점(13)의 영역에서 밖으로 굽어진 노즐 내벽(12)의 진로에 기인하여, 유동은 모서리의 영역에서, 즉, 노즐 내벽(12)에 근접하거나 또는 그에 대하여 인접한 영역에서, 상이한 방향으로부터 유동한다. 추가 경로에서, 가장자리 유동(33)은 만입부 시점(151)까지 노즐 벽(12)을 따라 유동한다. 그 다음 가장자리 유동(33)의 대부분은 더 이상 만입부(15) 안으로의 내벽(12)의 진로를 따르지 않고, 층류(laminar)의 방식으로 전방으로 직선으로 유동하고, 프로펠러 블레이드(22)에 충돌한다. 만입부(15) 이전의 가장자리 유동(33)의 양과 비교하면, 갭(40)의 영역이 "유사" 씰링되는 결과로, 그 다음, 단지 유동(311)의 심하게 감소된 양만이 프로펠러 블레이드 단부(23)와 만입부(15) 사이의 갭(40)을 통하여 유동한다. 이는 더 적은 난류가 프로펠러 항적에서 발생하는 결과를 갖는다. 프로펠러 블레이드들(22)에 의해 붙잡힌 가장자리 유동(33)은 노즐의 중앙에서의 주요 유량의 영역에서 또는 그것이 노즐(10)의 추가 경로에서 가장자리 유동으로서 다시 노즐 내벽(12)에 대하여 인접하도록 노즐 종점(14)의 방향으로 프로펠러(20)로부터 더 유동한다. 이는 만입부 종점(152) 후에 실질적으로 달성된다.

도 5, 도 5a 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예, 즉, 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐(200)을 도시한다. 프로펠러 노즐(200)의 프로펠러(20) 및 노즐(10)은 노즐(10)에 관하여 도 1 내지 도 4의 프로펠러 노즐(100)과 실질적으로 유사하게 구성되며, 하나의 차이는 프로펠러 노즐(200)에서의 만입부(15)가 원호-형상 프로파일을 갖지만, 원호 프로파일은 프로펠러 노즐(100)에서의 것보다 매우 큰 곡률을 가진다는 것이다. 그 결과, 유동 방향(30)에서 본 만입부(15)는 매우 짧고, 즉, 프로펠러 노즐(200)의 만입부 시점(151)과 만입부 종점(152)의 거리가 프로펠러 노즐(100)에서의 것보다 매우 짧다. 이러한 만입부(15)는 또한 원주의 환형 홈(도 6 참조)으로서 구성된다. 프로펠러 블레이드(22)의 프로펠러 블레이드 단부(23)는 원호의 곡률이 거의 만입부(15)의 프로파일에 대응하는, 즉, 여기서 또한 프로펠러 블레이드 단부(23) 및 만입부(15)가 서로 대응하도록 구성되는 도 5 및 도 5의 도면에서의 원호-형상 프로파일을 갖는다. 프로펠러 노즐(200)의 노즐(10)이 회전가능하지 않기 때문에, 프로펠러 블레이드 단부(23)는 훨씬 많이 뾰족하게 테이퍼할 수 있으며, 즉, 프로펠러 노즐(100)로부터의 프로펠러 블레이드들에서보다 더 좁게 구성될 수 있다. 프로펠러 노즐(100)에서와 유사하게, 프로펠러 노즐(200)에서, 가장자리 유동(33)의 대부분은 갭(40)을 통하여 유동하지 않고, 프로펠러 블레이드(22)에 의해 만입부 시점(151)의 영역에서 붙잡힌다(도 5a 참조).

프로펠러 노즐(100) 및 프로펠러 노즐(200) 모두에서, 프로펠러 블레이드 단부들(23)은 그것들이 만입부 시점(151) 이전에 또는 만입부 종점(152) 이후에 내벽 영역 위에서 밖으로 돌출하는 방식으로 만입부(15) 안으로 깊게 도입된다. 그에 의해 프로펠러(20)가 종래 기술에서의 프로펠러 노즐들과 비교하여 동일한 노즐 외부 치수들에 대해 큰 직경을 가질 수 있는 것이 가능하다.

도 7a 및 도 7b는 피벗가능한 프로펠러 노즐의 다른 실시예를 도시하는데, 여기서, 프로펠러 블레이드(22)의 일부 및 노즐(10)을 통한 일부만이 도시된다. 도 1, 도 1a, 도 2, 도 3 및 도 4의 피벗가능한 프로펠러 노즐에 대조적으로, 도 7a에 도시된 피벗가능한 프로펠러 노즐은 노즐(10)의 내벽(12)에 만입부를 제공하지 않는다. 대신, 전방 벌지(17)로서 구성된 돌출 몸체가 유동의 방향으로 노즐 내벽(12) 상의 프로펠러 블레이드들(22)의 상류에 제공된다. 벌지(17)는 노즐 내벽을 따라 원주 방향으로 원주로 이어진다. 도 7a의 도면에서, 전방 벌지(17)의 외부 모서리는 거의 호-형상이다. 노즐 내벽(12)을 따라 유동하는 가장자리 유동(33)은 전방 벌지(17)에 의해 적어도 부분적으로, 노즐 내부의 안으로 편향되고, 따라서, 프로펠러 날개(22)로 가이드된다. 따라서, 가장자리 유동(33)은 적어도 부분적으로 프로펠러 블레이드 단부(23)와 노즐 내벽(12) 사이의 갭(40)으로부터 벗어나도록 가이드된다. 전방 프로펠러 블레이드 단부(23)는 그것의 전체 원주 프로파일에 걸쳐 동일한 치수들을 갖는다.

일정한 호 반경들을 갖는 단면도에서 벌지의 곡선 구성의 결과로서, 가장자리 유동(33)의 편향 동안 난류가 없거나 또는 약간의 난류만이 발생한다. 프로펠러(20)의 회전이 여전히 가능하고, 이는 도 7a에서 부분적으로 도시된 원에 의해 표시되는 회전 프로세스 동안 전방 벌지(17)에 의해 차단되지 않음이 또한 보장된다.

전방 벌지(17)의 이러한 형상의 결과로서, 프로펠러 블레이드 단부(23)와 노즐 내벽(12) 사이의 갭(40)은 영점과 전방 벌지(17) 사이의 모든 피벗 위치들에서 가능한 작다.

도 7b의 다이어그램은 도 7a로부터의 설계에 비교하여 후방 벌지(18)가 전방 벌지(17)에 부가하여 피벗가능한 프로펠러에 설치되는 실시예를 도시한다. 후방 벌지(18)는 노즐(10)이 피벗되지 않는 경우 유동의 방향으로 프로펠러 블레이드(22)의 하류에 배치된다. 후방 벌지(18)는 전방 벌지(17)와 비교하여 실질적으로 동일하게 되도록, 즉, 또한 원주 방향으로 원주의 환형 벌지로서 구성된다. 후방 벌지(18)의 추가적인 제공은 래비린스 씰의 방식으로 증가된 씰링 효과를 생성한다.

도 8a 및 도 8b의 다이어그램들은 각각 피벗가능하지 않은 프로펠러 노즐을 도시한다. 도 8a의 다이어그램에서, 전방 벌지(17)가 제공되고, 도 8a의 실시예에서, 후방 벌지(18)가 추가적으로 제공된다. 프로펠러 노즐(100)이 피벗가능하지 않기 때문에, 벌지들(17 및 18)은 도 7a 및 도 7b의 피벗가능한 프로펠러 노즐의 벌지들(17,18)의 경우보다 프로펠러 블레이드(22)로부터 더 짧은 거리에 배치된다. 도 8a, 도8b의 벌지들(17,18)의 외부 윤곽은 또한 곡선 방식으로 이어지지만, 곡률의 정도는 일정하지 않다. 그 결과, 도 8a, 도 8b에서의 벌지들(17,18)의 형상은 가장 작은 가능한 갭(40) 및 그에 의한 가장 큰 가능한 씰링 효과가 획득되도록 프로펠러 블레이드 단부(23)의 형상에 적합할 수 없다. 도 8a 및 도 8b에 따른 이러한 실시예들에서, 가장자리 유동(33)은 전방 벌지(17)에 의해 노즐 내벽(12)으로부터 프로펠러 블레이드(22) 안으로 전환된다.

100 : 프로펠러 노즐(피벗가능한)
200 : 프로펠러 노즐(피벗가능하지 않은)
10 : 노즐 11 : 노즐 축
12 : 노즐 내벽 13 : 노즐 시점
14 : 노즐 종점 15 : 만입부
151 : 만입부 시점 152 : 만입부 종점
16 : 원 17 : 전방 벌지
18 : 후방 벌지 20 : 프로펠러
21 : 프로펠러 중심 22 : 프로펠러 블레이드
23 : 프로펠러 블레이드 단부 231 : 프로펠러 블레이드 단부의 시점
232 : 프로펠러 블레이드 단부의 종점 24 : 프로펠러 축
30 : 요동의 주요 방향 31 : 유동 유입 영역
32 : 유동 유출 영역 33 : 가장자리 유동
331 : 감소된 가장자리 유동 40 : 갭
α : 피벗 각

Claims

프로펠러 노즐(100,200), 특히, 선박용 프로펠러 노즐로서,
노즐(10) 및 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22), 바람직하게는 복수의 프로펠러 블레이드들을 갖는 프로펠러(20)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22)는 프로펠러 축에 대하여 회전가능하며, 상기 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22)는 상기 프로펠러 축에 대한 회전에 의해 프로펠러 영역을 가로지르고(span), 상기 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22)는 프로펠러 블레이드 단부(23)를 포함하며, 상기 프로펠러(20)는 프로펠러 노즐(100,200)의 원주 방향으로의 원주의 갭(40)이 상기 프로펠러 단부(23)와 상기 노즐의 내벽(12) 사이에 형성되는 방식으로 상기 노즐(10)의 내측에 배치되고, 상기 갭(40)은 가장자리 유동(33)의 통로를 허용하며, 상기 가장자리 유동(33)은 상기 노즐의 상기 내벽(12)의 영역에서 유동하며,
유동 가이드 수단들은 상기 가장자리 유동(33)의 적어도 일부 상기 프로펠러 영역으로 가이드하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 노즐의 내벽(12) 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 갭(40)의 바로 주변, 특히, 상기 갭의 바로 상류의(upstream) 유동의 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 3 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 노즐(10)의 원주 방향으로 원주가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 유동 가이드 수단들이 상기 가장자리 유동(33)을 상기 노즐 중심의 방향으로 상기 노즐의 상기 내벽(12)으로부터 벗어나도록 가이드하거나, 상기 프로펠러 영역이 상기 가장자리 유동(33)의 영역으로 도입되게 하는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 노즐의 상기 내벽(12)에 리세스를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 6 항에 있어서,
상기 리세스는 상기 노즐(10)의 길이 단면에서 계단-형상 프로파일, 경사진 프로파일 또는 곡선 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 리세스는 상기 노즐의 상기 내벽(12)에서 만입부(indentation)(15)로서 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 8 항에 있어서,
상기 만입부(15)는 상기 노즐(10)의 길이 단면에서 동일한 곡률을 갖는 원호로서 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 만입부(15)는 구형상이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 노즐의 상기 내벽(12)으로부터 돌출한 하나 이상의 돌출 몸체들을 포함하고, 바람직하게는 상기 하나 이상 돌출 몸체들은 유동 방향으로 보면 상기 갭(40)의 바로 상류 및/또는 하류에(downstream) 배치되며, 상기 돌출 몸체는 벌지(bulge), 특히, 상기 노즐(10)의 원주 방향으로 이어지는 원주의 벌지로서 바람직하게 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 프로펠러 블레이드(22)의 상기 프로펠러 단부(23)는 상기 유동 가이드 수단들의 형상에 대응하는 형상, 특히, 대응하는 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 12 항에 있어서,
상기 노즐(10)은 상기 프로펠러(20) 주변에서 피벗가능하게 구성되고,
상기 유동 가이드 수단들 및 상기 프로펠러 블레이드 단부(23)는 상기 갭(40)이 5°, 바람직하게는 10°, 특히 바람직하게는 20°의 상기 노즐의 피벗 각(α)까지 실질적으로 일정하게 되도록 구성되고 서로 부합되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 프로펠러 블레이드 단부(23)는 상기 유동 가이드 수단들의 영역 안으로 확장되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유동 가이드 수단들은 상기 유동 가이드 수단들이 상기 프로펠러 블레이드 단부(23)와 협동하여 래비린스 씰(labyrinth seal)로서 작동하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 노즐.