KR20140039763A - 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템 - Google Patents

프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템 Download PDF

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KR20140039763A
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박화평
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대우조선해양 주식회사
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Abstract

본 발명은 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 프로펠러의 회전시 수반되는 허브 보텍스(hub vortex)를 제거하고, 전체 프로펠러의 토크(torque)를 감소시켜서 추진 효율을 증대시키고, 허브 보텍스로 인해 유발되는 진동 및 소음의 발생을 억제하며, 구동에 소요되는 에너지의 소모를 줄일 수 있도록 하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템은, 선체에 회전 가능하게 설치되는 스트럿; 상기 스트럿에 설치되는 포드 본체; 상기 포드 본체에 마련된 회전축에 고정되어 회전에 의해 추진력을 발생시키는 프로펠러; 및 상기 회전축 또는 상기 프로펠러에 복수로 마련되는 핀 날개를 포함하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함한다.

Description

프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템{Pod-type propulsion system installed propeller boss cap fin}
본 발명은 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 프로펠러의 회전시 수반되는 허브 보텍스(hub vortex)를 제거하고, 전체 프로펠러의 토크(torque)를 감소시켜서 추진 효율을 증대시킬 수 있도록 구성된 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 포드(pod)형 추진 시스템은 360°회전가능한 추진 장치로서, 쇄빙선이나 드릴쉽을 비롯한 선박이나 부유식 해양 구조물이 전방(ahead direction) 및 후방(astern direction)으로 운행할 수 있도록 추진력을 제공하는 장치이다. 포드형 추진 시스템은 선저에 프로펠러의 추진 방향을 전환할 수 있도록 설치되고, 프로펠러의 회전에 의해 추진력과 방향 전환을 위한 구동력을 모터로부터 제공받는다.
또한, 포드형 추진 시스템은 선박의 추진, 역추진 및 회전 동작이 자유롭고, 조종 성능이 우수하여, GPS(Global Positioning System) 등을 이용한 위치 확인과 고정을 위한 자기위치제어(Dynamic Position, DP) 시스템의 추진기로서 사용되고 있다.
이와 같은 포드형 추진 시스템은, 예컨대, 아지무스 스러스터(azimuth thruster), 아지포드(azipod) 등이 있다. 포드형 추진 시스템은 상기한 이점 외에도 선형의 단순화 측면에서의 탁월한 성능으로 인해 쇄빙선이나 드릴쉽 뿐만 아니라, 셔틀 탱커(shuttle tanker), FPSO(Floating Production Storage Offloading), 극지 항해 화물선이나 여객선 등을 비롯한 다양한 선박과 부유식 해양 구조물에 사용되고 있으며, 최근에는 잠수함의 추진기로서 사용됨으로써 그 적용 범위가 확대되고 있다.
그러나, 종래의 포드형 추진 시스템은 구동을 위한 에너지를 생성하는 과정에서 전기에너지가 소모됨에 따라 기존의 추진기보다 효율 면에서 다소 불리한 문제점이 있었다.
또한, 종래의 포드형 추진 시스템은 프로펠러의 회전시 수반되는 허브 보텍스(hub vortex)의 형성으로 인해, 추진 효율이 감소하고 아울러 진동 및 소음이 발생하는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 포드형 추진 시스템의 허브 보텍스를 제거하여 추진 효율을 향상시키고, 구동을 위한 에너지 소모를 줄이고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 포드 추진 시스템에 있어서, 선체에 회전 가능하게 설치되는 스트럿; 상기 스트럿에 설치되는 포드 본체; 상기 포드 본체에 마련된 회전축에 고정되어 회전에 의해 추진력을 발생시키는 프로펠러; 및 상기 회전축 또는 상기 프로펠러에 복수로 마련되는 핀 날개를 포함하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템이 제공된다.
상기 핀 날개는, 상기 회전축의 끝단에 고정되는 프로펠러 보스 캡의 외주면을 따라 복수로 마련될 수 있다.
상기 핀 날개는, 상기 프로펠러에서 상기 회전축에 고정되기 위하여 마련되는 보스의 외주면을 따라 복수로 마련될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 포드 추진 시스템에 있어서, 프로펠러의 회전축 끝단에 고정되는 프로펠러 보스 캡 외주면 또는 상기 프로펠러의 보스 외주면에 핀 날개가 복수로 마련되는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템이 제공된다.
본 발명에 따르면, 프로펠러의 회전시 수반되는 허브 보텍스(hub vortex)를 제거하고, 전체 프로펠러의 토크(torque)를 감소시켜서 추진 효율을 증대시키고, 허브 보텍스로 인해 유발되는 진동 및 소음의 발생을 억제하며, 구동에 소요되는 에너지의 소모를 줄일 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템을 도시한 배면 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템을 도시한 측면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템을 도시한 배면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템을 도시한 측면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템(100)은 프로펠러(130)의 회전축 끝단에 고정되는 프로펠러 보스 캡 외주면에 핀 날개(140)가 복수로 마련될 수 있고, 이를 위해 일례로, 스트럿(110), 포드 본체(120), 프로펠러(130) 및 핀 날개(140)를 포함할 수 있다.
스트럿(110)은 선체(10)에 회전 가능하게 설치되고, 포드 본체(120)가 하단에 고정될 수 있다. 따라서, 스트럿(110)은 포드 본체(120)를 지지하고, 추진력의 방향 전환을 위하여 회전구동부(미도시)에 의해 수직되는 축을 중심으로 선체(10)로부터 회전하게 된다.
포드 본체(120)는 스트럿(110)의 하단에 설치될 수 있고, 프로펠러(130)가 설치되기 위한 회전축이 포드 본체(120)에 수평으로 마련될 수 있으며, 추진구동부(미도시)를 통해서 전달되는 구동력을 회전축에 전달하기 위한 동력전달부재(미도시)가 내부에 설치될 수 있고, 해수와의 저항을 줄이기 위하여 유선형으로 이루어질 수 있다.
프로펠러(130)는, 포드 본체(120)에 마련된 회전축에 고정되어 회전에 의해 추진력을 발생시키도록 한다.
핀 날개(140)는 프로펠러(130)가 고정된 회전축에 복수로 마련될 수 있는데, 이를 위해 본 실시예에서와 같이 프로펠러(130)가 고정된 회전축 끝단에 고정되는 프로펠러 보스 캡(propeller boss cap; 150)의 외주면을 따라 복수로 마련될 수 있다. 여기서, 프로펠러 보스 캡(150)은 회전축에 고정됨으로써 프로펠러(130)와 동축을 이루도록 프로펠러(130)의 일측에 설치되고, 프로펠러(130)와 함께 회전하게 된다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템(200)을 도시한 측면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템(200)은 프로펠러(230)의 보스(231) 외주면에 핀 날개(240)가 복수로 마련될 수 있고, 이를 위해 일례로, 스트럿(210), 포드 본체(220), 프로펠러(230) 및 핀 날개(240)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템(100)의 구성과 동일한 스트럿(210) 및 포드 본체(220)에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
프로펠러(230)는 회전축이 포드 본체(220)에 고정되어 회전에 의해 추진력을 발생시키는데, 이러한 회전축에 고정되기 위하여 보스(231)가 마련된다. 여기서, 보스(231)는 핀 날개(240)의 설치를 위하여 일측으로 연장되도록 형성될 수 있다.
핀 날개(240)는 프로펠러(230)에 마련될 수 있는데, 본 실시예에서처럼 프로펠러(230)의 보스(231)에 복수로 마련될 수 있다. 따라서, 핀 날개(240)는 보스(231)의 외주면에 용접 등의 방법으로 고정됨으로써 프로펠러(230)와 일체를 이룰 수 있다.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템(100, 200)이 설치되는 선박 또는 부유식 해양 구조물로는, 쇄빙선(ice breaker), 드릴쉽(drill ship), 셔틀 탱커(shuttle tanker), FPSO(Floating Production Storage Offloading), 극지 항해 화물선이나 여객선 등을 비롯한 다양한 선박이나 부유식 구조물에 사용될 수 있고, 나아가서, 잠수함의 추진기로 사용될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템(100, 200)에 의하면, 선체(10)로부터 스트럿(110, 210)의 회전에 의해 전방향 추진이 가능하도록 하고, 핀 날개(140, 240)에 의하여, 프로펠러(130, 230)의 회전시 수반되는 허브 보텍스(hub vortex)를 제거하도록 하고, 전체 프로펠러(130, 230)의 토크(torque)를 감소시켜서 추진 효율을 증대시키도록 한다.
또한, 허브 보텍스로 인해 포드 본체(120, 220) 등에 유발될 수 있는 진동 및 소음을 허브 보텍스의 제거로 인해 억제하도록 하고, 핀 날개(140, 240)에 의해서 추진 효율을 증대시킴으로써 구동에 소요되는 에너지의 소모를 줄일 수 있도록 한다.
이와 같은 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10 : 선체 110,210 : 스트럿
120,220 : 포드 본체 130,230 : 프로펠러
140,240 : 핀 날개 150 : 프로펠러 보스 캡
231 : 보스

Claims (4)

  1. 포드 추진 시스템에 있어서,
    선체에 회전 가능하게 설치되는 스트럿;
    상기 스트럿에 설치되는 포드 본체;
    상기 포드 본체에 마련된 회전축에 고정되어 회전에 의해 추진력을 발생시키는 프로펠러; 및
    상기 회전축 또는 상기 프로펠러에 복수로 마련되는 핀 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 핀 날개는,
    상기 회전축의 끝단에 고정되는 프로펠러 보스 캡의 외주면을 따라 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 핀 날개는,
    상기 프로펠러에서 상기 회전축에 고정되기 위하여 마련되는 보스의 외주면을 따라 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템.
  4. 포드 추진 시스템에 있어서,
    프로펠러의 회전축 끝단에 고정되는 프로펠러 보스 캡 외주면 또는 상기 프로펠러의 보스 외주면에 핀 날개가 복수로 마련되는 것을 특징으로 하는 프로펠러 보스 캡 핀을 포함하는 포드형 추진 시스템.
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CN110316344A (zh) * 2019-07-09 2019-10-11 南京高精船用设备有限公司 一种可调桨用消涡鳍
CN111674536A (zh) * 2020-06-24 2020-09-18 江苏科技大学 一种吊舱推进器边界层吸收式消涡装置
KR20230145858A (ko) 2022-04-11 2023-10-18 (주)포스엠 보트용 프로펠러의 결합핀 결합구조

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