KR20150095619A

KR20150095619A - 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박

Info

Publication number: KR20150095619A
Application number: KR1020157010555A
Authority: KR
Inventors: 코유 키무라; 타다시 타케타니; 사토코 안도; 켄타 아라이; 타카노리 히사지마; 시로 이주미; 수스무 타케우치; 시로우 오노
Original assignee: 가부시키가이샤 미쯔이 죠센 아키시마 겐큐쇼; 몰 테크노트레이드 가부시키가이샤; 가부시키가이샤 쇼센 미츠이
Priority date: 2012-11-02
Filing date: 2012-11-02
Publication date: 2015-08-21
Also published as: JP5923179B2; WO2014068771A1; DE112012007098T5; CN104812665A; CN104812665B; SG11201503419XA; JPWO2014068771A1

Abstract

스크류 프로펠러의 프로펠러 보스(2)의 후측에 부착한 프로펠러 보스 캡(5)에, 핀(6)을 설치하는 것과 함께, 이 핀(6)을 프로펠러 날개(3)의 사이의 후방에 배치한 선박의 추진장치(1)에 있어서, 핀(6)의 형상에 관해서, 핀(6)의근부(6bf~6ba)에 대해서, 핀(6)의 선단측(6tf~6ta)의 전연부(6tf)가 후방측이 후연부(6ta)가 전방측이 되도록 핀(6)에 비틀림을 설치해서 형성한다. 이것에 의해, 핀 부착의 프로펠러 보스 캡(5)을 사용한 스크류 프로펠러로 형성된 선박의 추진장치에 있어서, 종래기술의 핀 형상의 핀 부착의 프로펠러 보스 캡(5)을 사용한 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박보다도, 추진기 효율을 보다 향상한다.

Description

선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박{SHIP PROPULSION DEVICE AND SHIP PROVIDED WITH SAME}

본 발명은 스크류 프로펠러를 사용하는 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박, 더욱 상세하게는, 스크류 프로펠러의 보스에 부착하는 보스 캡에 핀을 설치해서, 스크류 프로펠러의 추진성능을 향상시키는 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박에 관한 것이다.

많은 선박들은 그 추진기로서 스크류 프로펠러를 사용하고 있고, 추진기 효율 등의 프로펠러 특성을 향상시키는 것은 연비의 향상에 크게 공헌하는 것이 된다. 이 때문에, 프로펠러의 날개수, 날개의 형상, 전개면적, 피치각, 스크류각 등 프로펠러의 날개에 관한 연구가 이루어져 왔고, 다양한 날개형상이 개발되어 오고 있다.

이 프로펠러 특성의 향상을 위해서, 예를 들면, 일본출원의 특공평 7-121716호 공보에 기재되어 있듯이, 도 9~도 12에 나타내는, 프로펠러 보스(2)의 근방에 있어서, 프로펠러 보스 캡(5)의 후류(後流)에서의 허브 보오텍스(와(渦))를 감소시키는 것에 의해 추진기 효율을 높이는 정류(整流)핀 부착 보스 캡(5)이 개발되었다.

이 정류핀 부착 보스 캡(5)에서는, 보스 캡(5)에 부착하는 핀(6)의 개수(도 9에서는 4개)를 각 프로펠러 블레이드(프로펠러 날개)(3)의 개수(도 9에서는 4개)와 같게 한다. 또한, 도 10에서 나타내듯이, 핀(6)의 부착각도(α)에 대해서는, 프로펠러 블레이드(3)의 근부(根部)의 기하학적인 피치각(ε)에 대해서,(-20°≤α-ε≤+30°)의 관계를 갖고 있다. 핀(6)의 길이방향에 관해서는, 핀(6)의 전연(前緣)은 프로펠러 블레이드(3)의 근부의 후연(後緣)과 프로펠러 전후방향과 같던가 또는 이 후연보다도 후방으로 한다(b≥0). 또한, 인접하는 프로펠러 블레이드(3)의 근부의 틈의 위치에 설치한다(a＞0). 또한 도11 및 도 12에서 나타내듯이, 핀(6)의 보스 캡(5) 본체의 축선(軸線)에서의 최대직경(2r)은 프로펠러 보스(2)의 캡 부착 단부(2a)의 직경(Dba)보다 크고, 또한 프로펠러 직경(2R)의 33%이하로 하고 있다.

이 정류 핀 부착 보스 캡(5)의 작용효과에 대해서는, 정류 핀(6)은 그 자체에서는 추력(推力)을 발생시키지 않고, 보스 캡(5)의 후류에서의 허브 보오텍스(와(渦))의 발생을 감소시키는 정류판의 작용을 하고, 이 정류작용에 의해, 보스 캡(5)의 후류의 허브 보오텍스(와(渦))가 확산되어 프로펠러 블레이드(프로펠러 날개)(3)의 날개면 위의 보오텍스(와(渦))에 의한 유도항력이 감소하여, 그 결과, 토크를 증대시키지 않고, 프로펠러 특성(추진기 효율)의 큰폭의 향상을 불러오게 되었다.

또한, 예를 들면, 일본 출원의 특허제 3491890호 공보에 기재되어 있듯이, 이 정류 핀 등의 프로펠러 허브에서의 보오텍스(와(渦))를 제거하는 허브 보오텍스(와(渦)) 제거장치를 갖는 선박의 프로펠러에 있어서, 허브 보오텍스(와(渦))제거장치가 그 기능을 충분히 발휘하도록 해서 프로펠러의 토탈적인 효율을 높이고, 더불어 강도면에서도 이로운점을 얻는 것을 목적으로 해서, 프로펠러에서의 날개 근부의 피치 혹은 캠버를, 프로펠러의 중간부의 피치 혹은 캠버에 비해서 크게 한 허브 보오텍스(와(渦))제거 장치를 갖는 선박의 프로펠러가 제안되었다.

또한, 예를 들면, 일본출원의 실개평 5-7599호 공보와 일본 출원의 실공평 7-34795호 공보에 기재되어 있듯이, 핀을 보스캡에 설치하지 않고, 프로펠러 보스의 스크류 프로펠러의 블레이드의 하류에서, 보스캡을 제외한 보스 부분의 측주면(側周面)에, 블레이드와 같은 수의 복수 개의 정류 핀을 설치한 핀 부착 프로펠러 보스가 제안되었다.

한편, 본 발명자들은 정류 핀 부착 보스캡을 이용한 선박의 추진장치는, 핀의 형상에 따라서 더욱 추진기 효율의 향상을 꾀할 수 있는 것이 아닐까라고 생각해서, 다양한 발상을 토대로 연구한 핀의 다양한 형상을 사용해서 수조실험을 행하고, 추진기 효율을 더욱 향상할 수 있는, 다음과 같은 스크류 프로펠러를 사용하는 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박을 제안했다.

이것의 하나로서, 일본출원의 특개 2010-215187호 공보에서, 추진기 효율을 높이는 것과 함께, 공작성을 높이고, 또한 경량화하기 위해서, 프로펠러 보스 캡의 후단부(後端部)를 단면(端面)으로 형성하던가 또는 후단부의 형상을 주연부(周緣部)에서부터 프로펠러 보스 캡의 전체 길이의 20%의 범위 내로 하는 것과 동시에, 전체 길이를 캡 전단부(前端部)의 직경의 0.28배~0.76배로 하고, 프로펠러 보스 캡의 후단부의 직경을, 프로펠러 보스 캡의 전연부(前緣部)의 직경의 0.35배~0.95배로 하는 것을 제안하고 있다.

또한, 본 발명자들은 다음의 지견을 얻어서, 핀의 개량을 제안했다. 즉, 종래 기술의 핀이 평면적으로 형성되어 있기 때문에, 근부(根部)와 선단측(先端側)에서, 프로펠러 축에 대한 각도가 같아지게 된다. 그러나, 수치유체역학계산(CFD(Computational Fluid Dynamics)계산)에 의해, 핀 표면의 흐르는 물을 분석한 결과, 핀에 흘러 들어오는 물의 방향은 핀의 근부와 선단측에서는 다르고, 이 평면형상의 핀의 외주(外周) 후연측(後緣側)은 저항이 되고 있다는 지견(知見)을 얻었다.

이 지견을 기본으로 핀의 외주 후연측의 부분을 컷트하는 것으로 추진기 효율을 향상시키는 것이 가능하다고 여겨져, 일본출원의 특개 2010-234861호 공보에서, 추진효율을 높이는 것과 동시에, 공작성을 높여서 경량화하기 위해서, 프로펠러 보스 캡의 전단부 직경을 기준직경으로 해서, 핀의 후반부의 형상을, 상기 핀의 근부의 전단과 후단의 중앙위치에서 핀의 직경을 상기 기준직경의 2.0배로 하고, 상기 핀의 최후단 위치에서 직경을 상기 기준 직경의 1.5배로 하여 형성하는 것을 제안하고 있다.

상기의 사실을 근거로 하여, 본 발명자들은 더욱 연구를 진행시켜서, 핀에 흘러 들어오는 물의 방향의 변화를 고려하여 핀의 형상을 설정하는 것으로, 보다 적극적으로 핀의 선단측의 양력(揚力)을 증가할 수 있어서, 한층 더 추진기 효율의 향상을 꾀하는 것이 가능한 핀의 형상을 얻을수 있다고 확신해서 본 발명에 이르렀다.

선행기술문헌

특허문헌

특허문헌 1: 일본출원의 특공평 7-121716호 공보

특허문헌 2: 일본출원의 특허 제3491890호 공보

특허문헌 3: 일본출원의 실개평 5-7599호 공보

특허문헌 4: 일본출원의 실공평 7-34795호 공보

특허문헌 5: 일본출원의 특개 2010-215187호 공보

특허문헌 6: 일본출원의 특개 2010-234861호 공보

발명의 개요

본 발명의 목적은, 핀 부착 프로펠러 보스 캡을 사용한 스크류 프로펠러로 형성되는 선박의 추진장치 및 그것을 구비한 선박에 있어서, 종래 기술의 핀 형상의 핀 부착 프로펠러 보스 캡을 사용한 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박보다도, 추진기 효율을 보다 향상할 수 있는 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박을 제공하는 것에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 선박의 추진장치는, 스크류 프로펠러의 프로펠러 보스의 후측에 부착한 프로펠러 보스 캡에, 핀을 설치하는 것과 동시에, 이 핀을 프로펠러 날개 사이의 후방에 배치한 선박의 추진장치에 있어서, 상기 핀의 형상에 관해서, 상기 핀의 근부에 대해서 상기 핀의 선단측의 전연부가 후방측으로 또한 후연부가 전방측으로 이동하도록, 상기 핀에 비틀림을 설치해서 형성한다.

이 구성에 의하면, 핀의 선단측(先端側)에 흘러 들어오는 물의 방향을 고려해서, 핀의 근부에 대해서, 핀의 선단측의 전연부(前緣部)가 후방측이 후연부(後緣部)가 전방측이 되도록, 핀에 비틀림을 설치하고 있기 때문에, 핀의 선단측이 저항이 되는 것을 방지할 수 있는 것과 동시에, 핀의 선단측의 양력을 증가하는 것이 가능하기 때문에, 추진기 효율의 한층 더 나은 향상을 꾀하는 것이 가능하다.

상기의 선박의 추진장치에 있어서, 상기 핀의 상기 비틀림의 근부에 대한 선단측의 비틀림 각도를 0도 이상 또한 20도 이하의 범위 내의 각도로 하면, 비교적 간단한 기준으로 대부분의 선박에 있어서, 핀의 선단측이 저항이 되는 것을 방지할 수 있는 것과 동시에, 핀의 선단측의 양력을 증가하는 것이 가능하다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 선박의 추진장치는, 상기 프로펠러 보스 캡에 상기 핀을 설치하는 대신에, 스크류 프로펠러의 프로펠러 보스의 프로펠러 날개의 후방부분에 상기 핀을 설치해서 구성된다. 이것은, 핀 효과는 프로펠러 날개와 위치관계에 따라 결정되기 때문에, 프로펠러 보스와 프로펠러 보스 캡과의 위치관계에 따라서는, 핀을 프로펠러 보스 캡이 아니라, 프로펠러 보스에 설치하는 경우도 있기 때문이다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 선박은, 상기의 선박의 추진장치를 갖추어 구성된다. 이것에 의해, 종래 기술의 핀 형상을 사용한 핀 부착의 프로펠러 보스캡을 사용한 선박의 추진장치를 구비한 선박보다도, 추진기 효율을 향상시키는 선박을 제공할 수 있다.

본 발명의 선박의 추진장치에 의하면, 핀 부착 프로펠러 보스캡을 사용한 스크류 프로펠러로 형성되는 추진장치에 있어서, 핀에 흘러 들어오는 물의 방향의 변화를 고려해서, 핀의 근부에 대해서, 핀의 선단측의 전연부가 후방측이 후연부가 전방측이 되도록, 핀에 비틀림을 설치하는 것에 의해, 핀의 선단측의 양력을 증가시키는 것이 가능, 추진기 효율의 한층 더 나은 향상을 꾀하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 선박의 추진장치를 구비한 선박에 의하면, 추진기 효율이 높은 선박의 추진장치를 사용하기 때문에 추진효율의 향상을 꾀하는 것이 가능하다. 이 추진효율을 조금이라도 향상시키는 것이 가능하면, 운항 기간이 십수년 이상이고, 또한 다량의 연료를 소비하는 선박에 있어서는, 굉장히 큰 연료절약이 된다.

도면의 간단한 설명

[도 1] 도 1은, 본 발명의 실시의 형태에서의 선박의 추진장치의 구성을 나타낸 선박의 후방에서 본 도면이다.

[도 2] 도 2는, 도 1의 선박의 추진장치의 측면도이다.

[도 3]도 3은, 핀의 비틀림 상태와 비틀림 각도를 나타낸 프로펠러 보스 캡의 측면도이다.

[도 4] 도 4는, 핀의 비틀림 상태와 비틀림 각도를 나타낸 프로펠러 보스 캡의 부분사시도이다.

[도 5] 도 5는, 핀의 레이크 각도를 나타내는 후방에서 본 도 3의 A-A 단면도이다.

[도 6] 도 6은, 비틀림 각도가 10도인 경우의 핀을 나타내는 프로펠러 보스 캡의 부분 사시도이다.

[도 7] 도 7은, 비틀림 각도가 0도인 경우의 핀을 나타낸 프로펠러 보스 캡의 부분 사시도이다.

[도 8] 도 8은, 비틀림 각도가 -10도인 경우의 핀을 나타내는 프로펠러 보스 캡의 부분 사시도이다.

[도 9] 도 9는, 종래 기술에서의 선박의 추진장치의 구성을 나타내는 선박을 후방에서 본 도이다.

[도 10] 도 10은, 도 9의 선박의 추진장치의 측면도이다.

[도 11] 도 11은, 종래 기술에서의 프로펠러 보스 캡의 형상을 나타내는 측면도이다.

[도 12] 도 12는, 종래 기술에서의 프로펠러 날개와 핀의 위치관계를 나타내는 측면도이다.

이하, 도면을 참조해서 본 발명에 관한 선박의 추진장치와 그것을 구비한 선박의 실시의 형태에 대해서 설명한다. 여기에서는, 프로펠러 날개의 후방에 배치하는 핀을 프로펠러 보스 캡에 배치한 예로 설명하고 있지만, 본 발명은, 핀을 프로펠러 보스의 프로펠러 날개의 후방부분에 설치하는 경우에도 적용 가능하다.

또한, 도 1~도 5 및 도 6~도 12는 알기 쉽도록, 프로펠러 보스, 프로펠러 날개, 프로펠러 보스 캡, 핀 등의 형상과 치수를 바꿔서 나타내고 있고, 이들 형상과 치수는 실제의 것과는 다르다. 또한, 도 3, 도 5, 도 10 및 도 12에서는, 보기 쉽게 하기 위해서와, 작도(作圖)와 설명을 위해서, 누가봐도 당연한 프로펠러 날개와 핀을 생략해서 나타내고 있다.

도 1~도 5에서 나타내듯이, 본 발명의 실시의 형태의 선박의 추진장치(1)는, 프로펠러 보스(프로펠러 허브)(2)와 이 프로펠러 보스(2)에 장착된 프로펠러 날개(3)와, 프로펠러 보스(2)의 후단에 접속된 프로펠러 보스 캡(프로펠러 허브 캡)(5)과, 이 프로펠러 보스 캡(5)에 설치한 핀(6)으로 이루어진 스크류 프로펠러로 구성된다.

또한, 프로펠러 보스 캡(5)은 프로펠러 회전축(Pc)을 회전축으로 하는 회전체로 형성하고, 이 프로펠러 보스 캡(5)의 후단부(5a)를 단면(端面)으로 형성한다. 이 회전체는, 회전의 모선(母線)을 매끄러운 곡선 또는 직선으로 형성하는 것과 함께, 후방쪽을 향해 끝으로 갈수록 가늘어지는 형상으로 형성된다.

여기에서, 도 3에서 나타내듯이, 프로펠러 보스 캡(5)의 전단부 직경(Dcf)을 기준직경(Ds)으로 하고, 그것과 함께, 이 프로펠러 보스 캡(5)의 전체 길이(Lc)를, 바람직하게는 기준직경(Ds)의 0.28배~0.76배로 하고, 이 프로펠러 보스 캡(5)의 후단부(5a)의 직경(Dca)을 바람직하게는 기준직경(Ds)의 0.35배~0.95배로 한다. 또한, 이 전단부(5f)의 직경(Dcf)은, 프로펠러 보스 캡(5)의 플랜지(flange)지름에 상당한다.

또한, 도 3에서 나타내듯이, 프로펠러 보스 캡(5)의 외주면(5b)을 형성하는 회전체의 모선(母線)을 직선으로 하는 경우에는, 프로펠러 보스 캡(5)의 형상은 원뿔대가 되고, 매우 제조하기 쉽게 된다. 또한, 도시하지 않지만, 모선을 매끄러운 곡선으로 하는 경우에도, 전방에서 후방쪽을 향해 매끄럽게 끝으로 갈수록 가늘어지는 형상으로 하고, 바람직하게는, 프로펠러 보스 캡(5)의 후단부(5a)의 형상을 프로펠러 회전축(Pc)에 수직한 단면(斷面)에 있어서, 원뿔대의 형상으로부터의 편차(偏差)를 프로펠러 보스 캡(5)의 전체길이(Lc)의 20% 이내로 한다.

또한, 프로펠러 보스 캡(5)의 전단부(5f)의 단면은, 프로펠러 보스(2)의 후단면(2a)에 접합하는 관계로부터 평면형상으로 형성된다. 한편, 프로펠러 보스 캡(5)의 후단부(5a)의 단면은, 도 3에서 나타내듯이, 공작 상의 관점에서 평면으로 형성하는 것이 바람직하지만, 평면에 가까운 원뿔 또는 회전체 등으로 형성해도 좋다. 이 경우에도, 후단부(5a)의 형상을 주연부(周緣部)와 중심부와의 전후방향의 거리를, 프로펠러 보스 캡(5)의 전체길이(Lc)의 20%의 범위 내로 수용하도록 구성한다.

도 1~도 4에서 나타내듯이, 핀(6)은, 스크류 프로펠러(1)의 프로펠러 보스(2)의 후측에 부착한 프로펠러 보스 캡(5)에 설치되는 것과 함께, 이 핀(6)은 프로펠러 날개(3) 사이의 후방에 배치된다. 즉, 프로펠러 축(Pc)의 전방향에서부터 후방향으로 봤을 때에, 핀(6)의 근부(6bf~6ba)의 전단(前端)(6bf)은, 프로펠러 날개(3)의 근부의 후단(後端)들 사이에 배치된다. 또한, 측면에서 봤을 때에는, 핀(6)의 근부(6bf~6ba)의 전단(6bf)은, 프로펠러 날개(3)의 근부의 후단보다 후방에 배치된다. 이 핀(6)은, 정(+)부(-)(正負)의 캠버(camber)를 가지고 형성해도 좋지만, 공작 상의 간편성과 제작 비용의 절감 면에서는, 평판 형상이 적당하다. 또한, 이 핀(6)은, 정(+)과 부(-)의 레이크 각을 갖고 부착되어도 좋다.

또한, 핀(6)의 길이에 관해서는, 핀(6)의 근부(6bf~6ba)의 전단(6bf)과 후단(6ba)이 프로펠러 보스 캡(5)에 배치될 필요가 있기 때문에, 프로펠러 보스 캡(5)의 회전중심선에 대한 핀(6)의 부착 각도(α)와의 관계로부터, 저절로 제한을 받는다. 예를 들면, 핀(6)의 근부(6bf~6ba)의 전연(前緣)(6bf)은, 프로펠러 보스(2)의 전후방향에 관해서, 프로펠러 날개(3)의 근부의 후연(後緣)과 같던가 또는 이 후연보다도 후방으로 한다.

또한, 핀(6)의 부착각도(α)에 관해서는, 종래 기술과 같은 식으로, 도 10에서 나타내듯이, 프로펠러 날개(3)의 근부의 기하학적인 피치각(ε)에 대해서,(-20°≤α-ε≤+30°)의 관계를 갖고서 부착한다. 또한, 인접하는 프로펠러 날개(3)의 근부의 틈새의 위치에 설치한다. 핀(6)의 부착각도(α)로서, 종래 기술의 핀 부착의 프로펠러 보스 캡(5)과 같은 식으로, 도 5에서 나타내는 레이크각(ｒ)을 붙여도 좋다. 도 5는, 핀(6)의 레이크각(ｒ)이 0으로 부착된 경우와 정(正)의 각도(+ｒ) 혹은 부(負)의 레이크각(-ｒ)으로 부착된 경우를 나타낸 것이다.

또한, 핀(6)의 두께방향에 관해서는, 평판으로 균일 두께로 하는 편이 공작 상 용이하게 되지만, 조금이라도 성능 향상을 목표로 하는 경우에는, 날개 형상으로 한다. 또한, 평판을 휘어서 캠버를 설치하거나, 날개형상으로 캠버를 설치하거나 하는 것도 가능하고, 이 캠버를 설치하는 경우에는, 프로펠러 보스 캡(5)의 형상과의 관계를 고려해서 핀(6)의 근부에 있어서, 프로펠러 날개(3)의 캠버와 다른 방향에 캠버를 설치하고, 프로펠러 날개(3)가 발생하는 토크(torque)(Qp)와 역방향의 토크(Qf)가 발생하도록 하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 발명에 있어서는, 핀(6)은, 도 3 및 도 4에서 나타내듯이, 핀(6)의 근부(6bf~6ba)와 선단부(6tf~6ta)에 흘러들어오는 물의 방향을 고려해서, 핀(6)의 근부(6bf~6ba)에 대해서 핀(6)의 선단부(6tf~6ta)의 전연부(6tf)가 후방측이 후연부(6ta)가 전방측이 되도록, 핀(6)에 비틀림각(δ)을 갖는 비틀림을 설치해서 형성한다. 또한, 선미의 물결이나 프로펠러 등에도 좋지만, 통상의 대부분의 경우는, 핀(6)의 비틀림 각도(δ)를 0도(degree)이상 또한 20도 이하의 범위내의 각도로 하는 것이 바람직하다. 0도 보다 작으면 비틀림에 의한 양력증가효과가 적고, 20도보다 크면 저항이 증가해버리기 때문에, 이 범위내로 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 비틀림 각도(δ)의 정(+)부(-)는, 부착각(α)의 정(+)부(-)와 반대로 되어 있다.

이 구성에 의하면, 핀(6)의 선단부(6tf~6ta), 특히 선단측(6tf~6ta)의 후연부(6ta)의 근방이 저항이 되는 것을 방지할 수 있는 것과 함께, 핀(6)의 선단측(6tf~6ta)의 양력을 증가하는 것이 가능하다.

또한, 선행기술인 특개 2010-234861호 공보에서 기재한 후연(後緣) 컷트형의 핀의 일례에 대해서, 비틀림을 넣지 않은 핀(비틀림 각도δ=0도)과 본 발명의 비틀림을 넣은 핀(비틀림 각도δ=10도)의 비교를, 핀 높이(횡축)를 변경해가면서 시리즈 계산해 보았는데, 비틀림을 넣지 않은 핀에 비해서 비틀림을 넣은 핀 쪽이 추진기 효율(η)이 보다 향상하고 있다는 결과가 얻어졌다.

또한, 참고로, 도 6에 비틀림각도(δ)=10도의 부분 사시도를, 도 7에 비틀림 각도(δ)=0도의 부분 사시도를, 도 8에 비틀림 각도(δ)=-10도의 부분 사시도를 나타내고 있다. 또한, 비틀림 각도(δ)의 범위로부터 명확히 알 수 있듯이, 도 7및 도 8의 핀의 구성은 참고이고, 본 발명의 범위 외의 핀의 구성이다.

상기의 선박의 추진장치(1)에 의하면, 핀(6)의 형상을, 핀(6)의 선단측(6tf~6ta)에 흘러 들어오는 물의 방향을 고려해서, 핀(6)의 근부(6bf~6ta)에 대해서, 핀(6)의 선단측(6tf~6ta)의 전연부(6tf)가 후방측이 후연부(6ta)가 전방측이 되도록, 핀(6)에 비틀림을 설치해서 핀(6)의 선단측(6tf~6ta)의 양력을 증가하는 것이 가능하기 때문에, 선박의 추진장치(1)의 추진기 효율의 한층 더 나은 향상을 꾀할 수 있다.

또한, 본 발명은, 핀(6)을 프로펠러 보스(5)의 프로펠러 날개(3)의 후방부분에 설치하는 경우에도 적용가능하다. 이 프로펠러 날개(3)의 후방부분에 설치하는 경우에는, 기준직경을 프로펠러 보스에서의 프로펠러 날개(3)의 후단의 근부의 직경으로 한다. 핀(6)을 보스 캡(5)에 부착한 경우는, 보스 캡(5)은 프로펠러 날개(3)의 후방에 설치된다는 물리적인 제한으로, 핀(6)의 전연(全緣)은 프로펠러 날개(3)의 근부의 후연(後緣)과 프로펠러 전후방향과 같던지 또는 이 후연보다 후방이 되지만(b≥0), 핀을(6) 프로펠러 보스(2)의 프로펠러 날개(3)의 후방에 설치하는 경우는, 핀(6)의 전단은 프로펠러 날개 사이에 배치되어도 좋다. 이 경우는, b는 마이너스라도 좋고, 바람직하게는 -0.5×Dcf＜b＜0이라면 좋다. 이와 같이 하는 것에 의해, 프로펠러 보스(5)의 길이를 조금이라도 짧게 해서 경량화를 꾀하는 것이 가능하다.

본 발명의 선박의 추진장치를 구비한 선박은, 상기 선박의 추진장치(1)를 구비해서 구성된다. 이 선박에 의하면, 상기의 선박의 추진장치(1)를 사용하기 때문에 추진효율의 향상을 꾀하는 것이 가능하다.

산업상의 이용가능성

본 발명의 선박의 추진장치는, 핀 부착 프로펠러 보스 캡을 사용한 스크류 프로펠러로 형성되는 추진장치에 있어서, 핀에 흘러 들어오는 물의 방향의 변화를 고려해서, 핀의 근부에 대해서, 핀의 선단측의 전연부가 후방측이 후연부가 전방측이 되도록, 핀에 비틀림을 설치해서, 핀의 선단측의 양력을 증가하는 것에 의해, 추진기 효율이 한층 더 향상되는 것이 가능하기 때문에, 선박의 추진장치로서 이용가능하다.

또한, 본 발명의 선박의 추진장치를 구비한 선박은, 추진효율의 향상을 꾀하는 것이 가능해서 연비의 절약이 가능한 동시에, 추진장치의 경량화에 의한 추진축 및 추진축의 지지구조의 경량화가 가능하기 때문에, 다수의 선박에서 이용가능하다.

부호의 설명

1, 1X 선박의 추진기

2 프로펠러 보스

2a 프로펠러 보스의 후단면

3 프로펠러 날개

5 프로펠러 보스 캡

5a 프로펠러 보스 캡의 후단부

5b 프로펠러 보스 캡의 외주면

5f 프로펠러 보스 캡의 전단부

6 핀

6ba 핀의 근부의 후단

6bf 핀의 근부의 전단

6ta 핀의 선단측의 후단

6tf 핀의 선단측의 전단

a 핀의 전단의 프로펠러 블레이드와의 회전방향 거리

b 프로펠러 블레이드 후단과 핀 전단의 프로펠러 전후방향거리

Dca 프로펠러 보스 캡의 후단부의 직경

Dcf 프로펠러 보스 캡의 전단부의 직경

Ds 기준직경

Lc 프로펠러 보스 캡의 길이

Pc 프로펠러 회전축

α 핀의 부착각도

ε 프로펠러 블레이드의 근부의 기하학적 피치각

ｒ 핀의 부착 레이크 각도

δ 핀의 비틀림 각도

Claims

스크류 프로펠러의 프로펠러 보스의 후측에 부착한 프로펠러 보스 캡에, 핀을 설치하는 것과 동시에, 이 핀을 프로펠러 날개 사이의 후방에 배치한 선박의 추진장치에 있어서, 상기 핀의 형상에 관해, 상기 핀의 근부에 대해서 상기 핀의 선단측의 전연부가 후방측이 또한 후연부가 전방측으로 이동하도록, 상기 핀에 비틀림을 설치해서 형성한 것을 특징으로 하는 선박의 추진장치.
1항에 있어서,
상기 핀의 상기 비틀림의 근부에 대한 선단측의 비틀림 각도를 0도 이상 또한 20도 이하의 범위내의 각도로 한 것을 특징으로 하는 추진장치.
제 1항 또는 2항에 있어서,
상기 프로펠러 보스 캡에 상기 핀을 설치하는 대신에, 스크류 프로펠러의 프로펠러 프로펠러 보스의 프로펠러 날개의 후방부분에 상기 핀을 설치한 것을 특징으로 하는 선박의 추진장치.
제 1항, 2항, 또는 3항에 따른 선박의 추진장치를 구비한 것을 특징으로 하는 선박.