KR20130049004A

KR20130049004A - 선박

Info

Publication number: KR20130049004A
Application number: KR1020110113980A
Authority: KR
Inventors: 박경령; 서종수; 안성목; 김만환; 김정중; 김희정
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-05-13
Also published as: KR101313190B1

Abstract

선박이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 선체의 후미에 마련되는 스턴 벌브(stern bulb)의 단부에 회전 가능하게 결합되어 선체의 추진을 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러(propeller); 및 프로펠러에 이웃된 위치에서 선체에 회전 가능하게 결합되며, 프로펠러로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 유지시켜 선체의 추진 시 에너지 효율을 향상시키는 프리-스월 로터(pre-swirl rotor)를 포함한다.

Description

선박{A ship}

본 발명은, 선박에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 연비 저감에 따른 에너지 효율을 종래보다 향상시킬 수 있는 선박에 관한 것이다.

고유가 시대로 접어들면서 선박 분야에 있어서도 연비 저감장치들에 대한 개발이 이루어지고 있다.

연비 저감장치들 중에서도 특히 추진체, 즉 프로펠러의 회전에너지를 회수하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있는데, 프리-스월 스테이터(Pre-swirl stator), 반 휠(Van wheel) 등이 그것이다.

선박에 프리-스월 스테이터가 적용된 기술은 대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제10-0640299호(인용발명) 등에 공지되어 있다.

상기 인용발명에 대해 도 1을 참조하여 설명하면, 종래 선박에서 프로펠러(10)의 인접된 위치에 다수의 프리-스월 스테이터(20a~20d)가 마련된다. 프리-스월 스테이터(20a~20d)는 소위, 전류고정날개라고도 불린다.

프리-스월 스테이터(20a~20d)들은 도 1에 도시된 바와 같이, 비대칭 구조를 가질 수 있으며, 프로펠러(10)의 인접된 위치, 즉 스턴 벌브(stern bulb) 영역에 용접(welding) 등의 방법으로 고정되어 프로펠러(10)로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 해줌으로써 연비 저감에 따른 에너지 효율을 향상시키는 역할을 한다.

그런데, 전술한 인용발명에 개시된 종래기술의 경우, 프리-스월 스테이터(20a~20d)들이 프로펠러(10)의 인접된 위치인 스턴 벌브 영역에 고정된 형태를 가지기 때문에 프로펠러(10)의 회전속도나 기타 선박의 다양한 항해 조건에 따라 본래 의도된 최적의 효과를 제공하지 못하고 오히려 저항체로 작용할 수도 있으므로 이에 대한 새로운 대안이 요구된다.

대한민국특허청 등록특허공보 등록번호 제10-0640299호

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 연비 저감에 따른 에너지 효율을 종래보다 향상시킬 수 있음은 물론 선박의 직진성과 조종성을 향상시켜 러더 크기를 최소화하고 이를 통해 추가적인 저항 성능 개선 효과를 제공할 수 있으며, 나아가 유체의 유동을 교란시켜 선체로 전달되는 진동 및 소음 문제를 개선할 수 있는 선박을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체의 후미에 마련되는 스턴 벌브(stern bulb)의 단부에 회전 가능하게 결합되어 상기 선체의 추진을 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러(propeller); 및 상기 프로펠러에 이웃된 위치에서 상기 선체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 프로펠러로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 유지시켜 상기 선체의 추진 시 에너지 효율을 향상시키는 프리-스월 로터(pre-swirl rotor)를 포함하는 선박이 제공될 수 있다.

상기 프리-스월 로터는, 상기 프로펠러의 동작 시 상기 프로펠러의 주변에 형성되는 물의 흐름에 역방향으로 물의 흐름이 형성되도록 방향성을 가지고 상기 선체에 회전 가능하게 결합될 수 있다.

상기 프리-스월 로터는 상기 선체의 스턴 벌브의 외벽에 적어도 하나가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

상기 프리-스월 로터는, 로터 바디; 및 상기 로터 바디에 연결되어 상기 로터 바디의 회전축심을 형성하는 로터 샤프트를 포함할 수 있다.

상기 선체로 전달되는 진동 감소를 위해 상기 로터 바디의 길이는 상기 프로펠러의 날개 길이보다 길게 마련될 수 있다.

상기 프리-스월 로터는, 상기 로터 바디의 원주 방향을 따라 상기 로터 바디의 둘레면에 마련되는 다수의 날개부를 더 포함할 수 있다.

상기 날개부는 사각 형상, 삼각 형상 또는 갈퀴 형상 중에서 선택될 수 있다.

상기 스턴 벌브 내에 배치되고 상기 로터 샤프트와 연결되며, 상기 로터 샤프트가 회전되도록 회전동력을 제공하는 회전동력 제공모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 회전동력 제공모듈은, 상기 회전동력을 발생시키는 회전동력 발생부; 및 일단부는 상기 회전동력 발생부와 연결되고 타단부는 상기 로터 샤프트와 연결되어 상기 회전동력 발생부에서 발생된 회전동력을 상기 로터 샤프트로 전달하는 회전동력 전달부를 포함할 수 있다.

상기 회전동력 발생부는 모터일 수 있으며, 상기 회전동력 전달부는, 상기 모터와 연결되는 회전축; 및 상기 회전축과 상기 로터 샤프트 사이에 연결되는 기어박스를 포함할 수 있다.

상기 기어박스는 상호간 교차되게 기어 맞물림되는 제1 및 제2 베벨기어를 포함할 수 있으며, 상기 회전동력 전달부는 상기 회전축에 연결되는 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 선체에 마련되어 상기 프로펠러의 동작 또는 회전속도를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부로부터 전달된 정보에 기초하여 상기 회전동력 제공모듈을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 연비 저감에 따른 에너지 효율을 종래보다 향상시킬 수 있음은 물론 선박의 직진성과 조종성을 향상시켜 러더 크기를 최소화하고 이를 통해 추가적인 저항 성능 개선 효과를 제공할 수 있으며, 나아가 유체의 유동을 교란시켜 선체로 전달되는 진동 및 소음 문제를 개선할 수 있다.

도 1의 종래기술에 따른 프리-스월 스테이터가 적용된 선박의 부분 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 개략적인 측면 구조도이다.
도 3은 도 2에 도시된 프리-스월 로터 영역의 확대 사시도이다.
도 4는 프리-스월 로터 영역에 대한 선체의 내부 구조도이다.
도 5는 도 1에 도시된 선박에 대한 제어블록도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박에서 프리-스월 로터 영역의 확대 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박에서 프리-스월 로터의 평면 구조도이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프리-스월 로터 영역의 사시도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 개략적인 측면 구조도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예의 선박은, 선체(110)와, 선체(110)의 후미에 마련되는 스턴 벌브(111, stern bulb)의 단부에 회전 가능하게 결합되어 선체(110)의 추진을 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러(120, propeller)와, 프로펠러(120)에 이웃된 위치에서 선체(110)에 회전 가능하게 결합되며, 프로펠러(120)로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 유지시켜 선체(110)의 추진 시 에너지 효율을 향상시키는 프리-스월 로터(140, pre-swirl rotor)를 포함할 수 있다.

도 2에 도시된 선박은 상선, 군함, 어선, 운반선, 드릴쉽 및 특수 작업선 등 어떠한 것이 될 수 있으며, 부유식 해상 구조물을 포함할 수 있다.

선체(110)의 일측에는 스러스터(112, thruster)가 마련될 수 있다. 모든 종류의 선박에 스러스터(112)가 마련되는 것은 아니지만 스러스터(112)가 마련되면 선박의 정지 또는 항해 시 조종 성능을 향상시키고 선박의 오퍼레이션(operation)을 용이하게 한다. 도 2처럼 선체(110)의 일측, 특히 선수부(113)에 마련되는 스러스터(112)를 바우 스러스터(bow thruster)라 부르기도 한다.

선체(110)의 선미부(114) 영역에는 러더(130)가 마련된다. 본 실시예에서 개시하고 있는 러더(130)는 벌브(135)가 마련된 벌브 러더(130)이다. 즉 벌브 러더(130)는 러더 본체(131)와 러더 본체(131)에 결합되는 벌브(135)를 구비한다.

러더 본체(131)는 프로펠러(120)에 인접되게 배치되어 선박의 진행 방향을 조종하는 역할을 한다.

본 실시예에서 적용되는 러더 본체(131)는 샤프트(134, shaft)에 러더 혼(132)이 고정되고, 고정된 러더 혼(132)에 대하여 회전 타(133)가 회전되면서 선박의 진행 방향을 조종하는 소위, 혼(horn) 타로 적용되고 있다.

혼(horn) 타는, 구조적으로 안정될 뿐만 아니라 강한 특성을 갖는 이점이 있다. 하지만, 본 실시예의 권리범위가 이에 제한될 수 없으며, 본 실시예의 권리범위는 일체형 타의 일종인 풀 스페이드 러더(full spade rudder) 등에도 적용될 수 있다.

뿐만 아니라 도면에는 러더 본체(131)가 상하의 중심 축선에 대하여 양측이 서로 대칭되는 구조로 되어 있으나 비대칭 구조의 러더에도 본 실시예의 권리범위가 적용될 수 있다.

벌브(135)는 프로펠러(120)의 정 중앙에 배치되는 보스(120a)에 미리 결정된 거리만큼 인접되게 배치되어 프로펠러(120) 후방의 유체 흐름을 정류시킴으로써 추진 효율을 향상시키는 역할을 한다. 도시된 것처럼 벌브(135)의 전체적인 외관 형상은 물방울 형태의 유선형 구조를 가질 수 있다.

물론, 도 2에 도시된 형상은 본 실시예를 설명하기 위한 예시적인 도면일 뿐 도면의 형상에 본 실시예의 권리범위가 제한될 수는 없다. 따라서 벌브(135)가 없는 러더(미도시)라도 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.

도 3은 도 2에 도시된 프리-스월 로터 영역의 확대 사시도이고, 도 4는 프리-스월 로터 영역에 대한 선체의 내부 구조도이며, 도 5는 도 1에 도시된 선박에 대한 제어블록도이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예의 선박에 마련되는 프리-스월 로터(140, pre-swirl rotor)는, 프로펠러(120)에 이웃된 위치에서 선체(110)에 회전 가능하게 결합되며, 프로펠러(120)로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 유지시켜 선체(110)의 추진 시 에너지 효율을 향상시키는 역할을 한다.

본 실시예에서 프리-스월 로터(140)는 프로펠러(120)가 위치되는 선체(110)의 스턴 벌브(111, stern bulb) 영역에 회전 가능하게 결합된다.

특히, 프리-스월 로터(140)는 도 3에 도시된 것처럼 프로펠러(120)의 동작 시 프로펠러(120)의 주변에 형성되는 물의 흐름에 역방향으로 물의 흐름이 형성되도록 방향성을 가지고 스턴 벌브(111) 영역에 회전 가능하게 배치된다. 종래와 달리, 프리-스월 로터(140)가 해당 위치에서 회전되면서 프로펠러(120)의 주변에 형성되는 물의 흐름에 역방향으로 물의 흐름이 형성되도록 하면, 소위 프리-스월(pre-swirl) 효과로 인해 프로펠러(120)로 유입되는 물의 흐름이 균일하게 유지될 수 있게 되고, 이로 인해 동일한 조건 하에서 프로펠러(120)의 효율이 높아진다. 따라서 연비 저감에 따른 에너지 효율을 종래보다 향상시킬 수 있게 된다.

이러한 역할을 수행하는 프리-스월 로터(140)는 로터 바디(141)와, 로터 바디(141)에 연결되어 로터 바디(141)의 회전축심을 형성하는 로터 샤프트(143)를 포함할 수 있다.

로터 바디(141)는 스턴 벌브(111) 영역에서 상부로 솟은 형태로 제작된 대략 원기둥 형상의 구조물이다.

이때, 로터 바디(141)의 길이(L1)는 진동 문제나 소음 문제가 없는 선박인 경우에는 프로펠러(120)의 날개(120b) 길이(L2)와 동일하거나 프로펠러(120)의 날개(120b) 길이(L2)보다 작게 제작될 수 있다.

하지만, 예컨대 크루즈선과 같이 진동 문제나 소음 문제에 민감한 선박인 경우에는 로터 바디(141)의 길이(L1)가 프로펠러(120)의 날개(120b) 길이(L2)보다 길도록 제작하여 로터 바디(141)의 상단부가 선체(110)에 거의 근접되도록 할 수 있다. 이러한 경우, 프로펠러(120)의 회전으로 인해 연직 상방으로 올라가는 물의 유동을 교란시켜 선체(110)로 전달되는 진동과 소음을 줄이는 효과를 기대할 수 있다. 그리고 로터 바디(141)의 단면 직경(L3) 역시 작은 것보다는 크게 유지하는 것이 유리할 수 있다.

로터 바디(141)의 둘레면에는 그 원주 방향을 따라 다수의 날개부(142)가 마련된다. 본 실시예에서 다수의 날개부(142)는 사각 형상을 가질 수 있는데, 날개부(142)들로 인해 유동 회전의 강도(혹은 속도)를 증가시켜 에너지 효율을 향상시키는 데에 기여할 수 있다.

로터 샤프트(143)는 로터 바디(141)에 연결되어 로터 바디(141)의 회전축심을 형성한다. 따라서 로터 샤프트(143)는 로터 바디(141)와 연결되고 스턴 벌브(111) 영역의 내부로 삽입된다.

이러한 로터 샤프트(143)를 회전시키기 위해 스턴 벌브(111) 영역 혹은 그에 인접된 선체(110)의 내부에는 로터 샤프트(143)와 연결되어 로터 샤프트(143)가 회전되도록 회전동력을 제공하는 회전동력 제공모듈(150)이 마련된다.

회전동력 제공모듈(150)은, 회전동력을 발생시키는 회전동력 발생부(160)와, 일단부는 회전동력 발생부(160)와 연결되고 타단부는 로터 샤프트(143)와 연결되어 회전동력 발생부(160)에서 발생된 회전동력을 로터 샤프트(143)로 전달하는 회전동력 전달부(170)를 포함할 수 있다.

본 실시예에서 회전동력 발생부(160)는 모터로 적용될 수 있다.

그리고 회전동력 전달부(170)는 모터(160)와 연결되는 회전축(171)과, 회전축(171) 및 로터 샤프트(143) 사이에 연결되는 기어박스(173)를 포함할 수 있다. 이때, 기어박스(173)는 상호간 교차되게 기어 맞물림되는 제1 및 제2 베벨기어(173a,173b)를 포함할 수 있으며, 회전축(171)에는 원활한 회전을 위한 베어링(175)이 개재될 수 있다.

이에, 모터(160)가 동작되면, 모터(160)의 회전력이 회전축(171), 제1 및 제2 베벨기어(173a,173b), 그리고 로터 샤프트(143)로 전달될 수 있으며, 이로써 로터 바디(141)는 프로펠러(120)의 주변에 형성되는 물의 흐름에 역방향으로 물의 흐름이 형성되도록 하면서 해당 위치에서 회전될 수 있다. 따라서 프로펠러(120)로 유입되는 물의 흐름이 균일하게 유지될 수 있게 되고, 이로 인해 동일한 조건 하에서 프로펠러(120)의 효율이 높아져 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 본 실시예의 선박은 도 5에 도시된 바와 같이, 감지부(180)와, 감지부(180)로부터의 정보에 기초하여 회전동력 제공모듈(150)을 컨트롤하는 컨트롤러(190)를 포함할 수 있다.

감지부(180)는 선체(110)에 마련되어 프로펠러(120)의 동작 또는 회전속도를 감지하는 역할을 한다. 예컨대, 프로펠러(120)가 동작하지 않고 있음에도 불구하고 본 실시예의 프리-스월 로터(140)가 회전하게 되면 에너지 손실이 발생될 수 있기 때문에 프로펠러(120)의 동작 또는 회전속도를 감지하기 위해 감지부(180)가 마련된다.

컨트롤러(190)는 감지부(180)로부터 전달된 정보에 기초하여 회전동력 제공모듈(150), 특히 모터(160)의 동작을 컨트롤한다. 즉 프로펠러(120)가 동작하지 않을 때는 모터(160)의 동작이 오프(off)되도록 컨트롤하는 한편 프로펠러(120)가 동작될 때는 프로펠러(120)의 회전속도에 대응되게 모터(160)의 동작을 컨트롤하여 본 실시예의 프리-스월 로터(140)가 회전될 수 있도록 한다.

이러한 컨트롤러(190)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 중앙처리장치(191, CPU), 메모리(192, MEMORY), 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)를 포함한다.

중앙처리장치(191)는 본 실시예의 선박에서 프리-스월 로터(140)를 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다. 메모리(192, MEMORY)는 중앙처리장치(191)와 동작으로 연결된다. 메모리(192)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리이다. 서포트 회로(193, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(191)와 작용적으로 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(193)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.

본 실시예에 따른 선박에서 컨트롤러(190)는 프리-스월 로터(140)의 동작을 컨트롤한다. 다시 말해, 컨트롤러(190)는 프로펠러(120)가 동작하지 않을 때는 모터(160)의 동작이 오프(off)되도록 하고 프로펠러(120)가 동작될 때는 프로펠러(120)의 회전속도에 대응되게 모터(160)의 동작을 컨트롤하는 등 일련의 프로세스 등을 수행하며, 이의 프로세스 등은 메모리(192)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(192)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.

이러한 구성을 갖는 본 실시예의 선박에 대한 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

프로펠러(120)가 동작되어 선박이 운항되면, 이에 맞추어 모터(160)가 동작된다. 그러면 모터(160)의 회전력이 회전축(171), 제1 및 제2 베벨기어(173a,173b), 그리고 로터 샤프트(143)로 전달될 수 있으며, 이로써 로터 바디(141)는 해당 위치에서 회전된다.

이처럼 로터 바디(141)가 회전되면 프로펠러(120)의 주변에 형성되는 물의 흐름에 역방향으로 물의 흐름이 형성될 수 있으며, 따라서 프로펠러(120)로 유입되는 물의 흐름이 균일하게 유지될 수 있게 되고, 이로 인해 동일한 조건 하에서 프로펠러(120)의 효율이 높아져 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라 프로펠러(120)로 유입되는 물의 흐름이 균일하게 유지될 수 있기 때문에 선박의 직진성과 조종성이 향상될 수 있으며, 이에 따라 러더(130)의 크기를 최소화시킬 수 있는 이점도 겸할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예의 선박에 따르면, 연비 저감에 따른 에너지 효율을 종래보다 향상시킬 수 있음은 물론 선박의 직진성과 조종성을 향상시켜 러더(130) 크기를 최소화하고 이를 통해 추가적인 저항 성능 개선 효과를 제공할 수 있으며, 나아가 유체의 유동을 교란시켜 선체(110)로 전달되는 진동 및 소음 문제를 개선할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박에서 프리-스월 로터 영역의 확대 사시도이다.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 선박에도 날개부(242)를 구비하는 로터 바디(241)와 로터 샤프트(243)를 포함하는 프리-스월 로터(240)가 마련된다.

이때, 전술한 실시예와는 달리 본 실시예의 경우, 프리-스월 로터(240)에 마련되는 날개부(242)는 삼각 형상을 가질 수 있다.

이와 같은 구조가 적용되더라도 로터 바디(241)의 회전 시 날개부(242)들이 유동 회전의 강도(혹은 속도)를 증가시킬 수 있기 때문에 에너지 효율을 향상시키는 데에 기여할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박에서 프리-스월 로터의 평면 구조도이다.

도 7에 도시된 프리-스월 로터(340)의 로터 바디(341)에도 그 둘레면에 날개부(342)가 형성되고 있는데, 이때의 날개부(342)들은 갈퀴 형상을 갖는다.

이와 같은 구조가 적용되더라도 로터 바디(341)의 회전 시 날개부(342)들이 유동 회전의 강도(혹은 속도)를 증가시킬 수 있기 때문에 에너지 효율을 향상시키는 데에 기여할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 프리-스월 로터 영역의 사시도이다.

전술한 실시예들의 경우, 프리-스월 로터(140~340)가 스턴 벌브(111)에 한 개 설치되었으나 본 실시예의 경우에는 프리-스월 로터(440)가 스턴 벌브(111)의 둘레를 따라 다수 개 결합되고 있다. 도 8과 같은 경우에는 프리-스월 효과가 더욱 커질 수 있어 에너지 효율 향상에 보다 크게 기여할 수 있을 것이다.

이상 도면을 참조하여 본 실시예에 대해 상세히 설명하였지만 본 실시예의 권리범위가 전술한 도면 및 설명에 국한되지는 않는다.

전술한 실시예들에서는 프리-스월 로터(140~440)가 스턴 벌브(111) 영역에 결합되는 것에 관해 설명하였으나 구조적인 안정성이 확보되는 경우, 스턴 벌브(111) 영역 외의 다른 선체(110) 영역에 프리-스월 로터(140~440)가 마련될 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

110 : 선체 111 : 스턴 벌브
120 : 프로펠러 130 : 벌브 러더
140 : 프리-스월 로터 141 : 로터 바디
142 : 날개부 143 : 로터 샤프트
150 : 회전동력 제공모듈 160 : 회전동력 발생부
170 : 회전동력 전달부 171 : 회전축
173 : 기어박스 175 : 베어링
180 : 감지부 190 : 컨트롤러

Claims

선체의 후미에 마련되는 스턴 벌브(stern bulb)의 단부에 회전 가능하게 결합되어 상기 선체의 추진을 위한 추진력을 발생시키는 프로펠러(propeller); 및
상기 프로펠러에 이웃된 위치에서 상기 선체에 회전 가능하게 결합되며, 상기 프로펠러로 유입되는 물의 흐름을 균일하게 유지시켜 상기 선체의 추진 시 에너지 효율을 향상시키는 프리-스월 로터(pre-swirl rotor)를 포함하는 선박.
제1항에 있어서,
상기 프리-스월 로터는, 상기 프로펠러의 동작 시 상기 프로펠러의 주변에 형성되는 물의 흐름에 역방향으로 물의 흐름이 형성되도록 방향성을 가지고 상기 선체에 회전 가능하게 결합되는 선박.
제1항에 있어서,
상기 프리-스월 로터는 상기 선체의 스턴 벌브의 외벽에 적어도 하나가 회전 가능하게 결합되는 선박.
제3항에 있어서,
상기 프리-스월 로터는,
로터 바디; 및
상기 로터 바디에 연결되어 상기 로터 바디의 회전축심을 형성하는 로터 샤프트를 포함하는 선박.
제4항에 있어서,
상기 선체로 전달되는 진동 감소를 위해 상기 로터 바디의 길이는 상기 프로펠러의 날개 길이보다 길게 마련되는 선박.
제4항에 있어서,
상기 프리-스월 로터는,
상기 로터 바디의 원주 방향을 따라 상기 로터 바디의 둘레면에 마련되는 다수의 날개부를 더 포함하는 선박.
제6항에 있어서,
상기 날개부는 사각 형상, 삼각 형상 또는 갈퀴 형상 중에서 선택되는 선박.
제4항에 있어서,
상기 스턴 벌브 내에 배치되고 상기 로터 샤프트와 연결되며, 상기 로터 샤프트가 회전되도록 회전동력을 제공하는 회전동력 제공모듈을 더 포함하는 선박.
제8항에 있어서,
상기 회전동력 제공모듈은,
상기 회전동력을 발생시키는 회전동력 발생부; 및
일단부는 상기 회전동력 발생부와 연결되고 타단부는 상기 로터 샤프트와 연결되어 상기 회전동력 발생부에서 발생된 회전동력을 상기 로터 샤프트로 전달하는 회전동력 전달부를 포함하는 선박.
제9항에 있어서,
상기 회전동력 발생부는 모터이며,
상기 회전동력 전달부는,
상기 모터와 연결되는 회전축; 및
상기 회전축과 상기 로터 샤프트 사이에 연결되는 기어박스를 포함하는 선박.
제10항에 있어서,
상기 기어박스는 상호간 교차되게 기어 맞물림되는 제1 및 제2 베벨기어를 포함하며,
상기 회전동력 전달부는 상기 회전축에 연결되는 베어링을 더 포함하는 선박.
제8항에 있어서,
상기 선체에 마련되어 상기 프로펠러의 동작 또는 회전속도를 감지하는 감지부; 및
상기 감지부로부터 전달된 정보에 기초하여 상기 회전동력 제공모듈을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 선박.