KR20150102850A - 선박의 덕트형 추진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 덕트형 추진기를 개시한다. 개시된 선박의 덕트형 추진기는: 내부에 임펠러가 회전가능하게 설치되어 선체에 구비되는 덕트부와, 임펠러의 회전에 의해 덕트부에서 배출되는 유체를 하측방향으로 유도하도록 덕트부와 결합되는 유체유도부을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 덕트형 추진기{DUCT TYPE THRUSTER}

본 발명은 선박용 턱트형 추진기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 임펠러의 회전에 따라 추진력을 발생하는 유체가 선박의 선저부에 접촉하는 접촉면적을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있도록 하는 선박의 덕트형 추진기에 관한 것이다.

일반적으로, 추진장치는 수상 또는 수중에 떠 있는 선박 또는 잠수체를 이동시킬 때 해당 선박이나 잠수체를 밀어주는 추진력을 발생하는 것이다. 이중 선박에 적용되는 선박용 추진장치는 선박의 특성과 사용목적에 따라 여러가지 형태로 제작되어 사용되고 있다.

이러한, 선박용 추진장치로는 크게 가변피치 프로펠러(Controllable Pitch Propeller)와, 상호반전 프로펠러(Counter-rotating Propeller)와, 물제트 프로펠러(Waterjet Propeller)와, 전방위 추진기(Azimuth Thruster) 등이 있다.

최근에는 드릴쉽(Drillship), 해양플랜트, 해양작업선 등과 같이 선박의 용량이 커지고 요구되는 작업이 고도화됨에 따라 한 곳에서 지속적으로 작업을 하면서도 다른 지역으로 신속하게 이동해야 하는 선박이 많아지고 있다. 이에 따라 선체의 하부에는 360도 회전 가능한 선회형 추진장치인 아지무스 스러스터(Azimuth Thruster)의 사용이 급속히 증가하고 있는 추세이다.

아지무스 스퍼스터는 수평방향으로 360도 회전하는 포드에 프로펠러를 설치한 구성이기 때문에, 고정축 프로펠러와 키에 의한 추진과 달리, 선박을 임의의 방향으로 이동시키는 것이나, 현재 위치를 정확하게 유지할 수 있다.

이러한, 아지무스 스러스터는 보통 추진기 자체를 회전시키는 부분과 엔진에서 발생한 동력을 전달하여 프로펠러를 회전시키는 부분으로 나눌 수 있으며, 선박에 회전가능하게 설치되는 덕트의 내부에 추진력을 발생하는 프로펠러가 설치된다. 또한, 이지무스 추진기는 해상의 상태나 선박의 목적에 따라 통상 2 ~ 6개가 설치되는 것이 보통이다.

그런데, 상기와 같은 종래의 아지무스 스러스터는 덕트에서 배출되는 유체가 선박의 선저부와 바로 접촉하게 되므로, 추진력을 발생하는 유체와 선박의 접촉면적이 증가하여 추진력이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

한국 등록특허 제10-1225169호(등록일:2013.01.16, 명칭:추진장치 및 이를 구비한 선박) 한국 공개특허 제10-2013-0023860호(공개일:2013.03.08, 명칭:아지무스 스러스터의 오일 배출장치)

본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 임펠러의 회전에 따라 추진력을 발생하는 유체가 선박의 선저부에 접촉하는 접촉면적을 감소시켜 추진력을 향상시킬 수 있도록 하는 선박의 덕트형 추진기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기는: 내부에 임펠러가 회전가능하게 설치되어 선체에 구비되는 덕트부; 및 상기 임펠러의 회전에 의해 상기 덕트부에서 배출되는 유체를 하측방향으로 유도하도록 상기 덕트부와 결합되는 유체유도부을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체유도부는 상기 덕트부에 하향 경사지게 결합되며, 상기 덕트부에 이격되게 복수개 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체유도부는 중공 형태로 익형의 단면구조로 상기 덕트부에 이격되게 복수개 설치되며, 상기 덕트부의 중심부에서 상측 또는 하측으로 갈수록 이격거리가 점진적으로 넓어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유체유도부는 상기 덕트부의 외면에 접촉되어 결합되되도록 양단부에 결합부를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 선박의 덕트형 추진기는 종래 기술과 달리 임펠러의 회전에 따라 덕트부에서 배출되는 유체가 유체유도부에 의해 선체의 하측방향으로 흐르게 되므로, 추진력을 발생하는 유체와 선박의 선저부의 접촉면적이 감소되어 추진력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 측면도이다.
도 6은 도 4의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 선박의 덕트형 추진기의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 정면도이고, 도 3은 도 1의 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기(100)는 선박의 선저부에 설치되어 선박을 이동하거나 선회하는데 사용하게 된다.

이러한, 선박의 덕트형 추진기(100)는 선박의 추진력 저하를 방지하도록 스티어링 모듈(10)을 통해 선저부에 회전가능하게 설치되는 덕트부(110)와, 이 덕트부(110)에 결합되어 덕트부(110)에서 배출되는 유체의 흐름을 유도하는 유체유도부(120)를 포함한다.

덕트부(110)는 내부에 추진력을 발생하는 임펠러(111)가 회전가능하게 설치되며, 중공형태로 형성된다. 또한, 덕트부(110)는 스티어링 모듈(10)을 통해 선저부에서 회전하게 된다.

이러한, 덕트부(110)는 임펠러(111)의 회전을 통해 전방으로 유입되는 유체가 후방으로 배출되면서 선박을 이동시키는 추진력을 발생하게 되며, 내부에서 배출되는 유체가 유체유도부(120)에 의해 하측방향으로 배출된다.

유체유도부(120)는 임펠러(111)를 통해 덕트부(110)에서 배출되는 유체를 선체의 하측방향으로 흐르게 하여 추진력을 발생하는 유체와 선박의 선저부의 접촉면적이 감소되는 것을 방지한다. 이로 인하여, 선박의 추진력을 더욱 향상시킬 수 있다.

또한, 유체유도부(120)는 덕트부(110)의 내부에 이격되게 복수개 구비되며, 양단부가 덕트부(110)의 내면에 접합된다. 이러한, 유체유도부(120)는 덕트부(110)에서 배출되는 유체가 선저부에 접촉하는 것을 보다 효율적으로 감소시킬 수 있도록 덕트부(110)에 하향 경사지게 설치된다.

구체적으로, 유체유도부(120)는 덕트부(110)에서 수평연장선상에 대하여 하측으로 5 내지 10도 기울어지게 설치된다. 이때, 유체유도부(120)의 경사각도가 5도 미만이면 덕트부(110)에서 배출되는 유체가 덕트부(110)의 하측으로 원활하게 유도되지 않으므로, 선저부와의 접촉면적 감소가 미미하다. 또한, 유체유도부(120)의 경사각도가 10도를 초과하게 되면 덕트부(110)에서 배출되는 유체와 선저부의 접촉면적은 더욱 감소하지만, 유체유도부(120)의 상면에 와류의 발생이 증가하여 추진력이 현저하게 저하된다.

더하여, 유체유도부(120)는 덕트부(110)에서 배출되는 유체와 선저부와의 접촉면적을 더욱 감소시키면서 추진력을 보다 향상시킬 수 있도록 중공 형태의 익형 구조를 가진다. 이처럼, 유체유도부(120)를 익형의 단면구조를 가지도록 형성하게 되면 유체유도부(120)의 하면으로 배출되는 유속이 상면보다 빨라 유체와 선저부의 접촉면적 감소효과를 더욱 향상시킬 수 있다.

뿐만 아니라, 유체유도부(120)는 덕트부(110)의 중앙부를 기준으로 상측 또는 하측으로 갈수록 그 이격거리가 점진적으로 넓어지게 설치된다.

구체적으로, 본 실시예에 따른 유체유도부(120)는 덕트부(110)의 중앙부를 기준으로 하여 상측 및 하측에 각각 3개씩 구비되며, 덕트부(110)의 중앙부를 중심으로 상호 근접하는 유체유도부(120)의 이격거리가 가장 근접된다.

본 실시예에서는 유체유도부(120)가 6개 구비되는 것을 예을 들어 설명하고 있지만, 사용자의 필요에 따라 6개 미만 또는 7개 이상 설치할 수도 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기의 작용을 설명하기로 한다.

먼저, 덕트부(110)의 임펠러(111)가 회전하면 덕트부(110)의 전방을 통해 유체가 유입되어 덕트부(110)의 후방으로 배출되면서 유체가 흐르게 되어 선박을 이동시키는 추진력이 발생한다.

이때, 덕트부(110)의 내부 후방에 구비되는 유체유도부(120)에 의해 덕트부(110)에서 배출되는 유체가 덕트부(110)의 하측방향으로 유도된다. 이로 인하여, 덕트부(110)에서 배출되는 유체가 선박의 선저부에 접촉하는 면적이 감소하게 되어 선박의 추진력 저하를 방지하게 된다.

더하여, 유체유도부(120)가 익형구조를 가지면서 덕트부(110)에 하향 경사지게 설치되므로, 덕트부(110)에서 배출되는 유체와 선저부의 접촉면적을 더욱 감소시킬 수 있다. 이로 인하여, 덕트부(110)에서 배출되는 유체와 선저부의 접촉면적이 최소화 되어 선박의 추진력을 보다 향상시킬 수 있다.

다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수계설비의 동파방지장치가 배관에 적용된 상태를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수계설비의 동파방지장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 결합단면도이다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 수계설비의 동파방지장치를 설명함에 있어 제1 실시예와 동일 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 그 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 설명한다.

이하, 본 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 설명함에 있어 제1 실시예와 동일 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 그 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이고, 도 6은 도 4의 단면도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기(100)는 임펠러(111)가 회전가능하게 설치되는 덕트부(110)와, 이 덕트부(110)에서 배출되는 유체를 덕트부(110)의 하측 방향으로 유도하는 유체유도부(120)를 포함한다.

유체유도부(120)는 덕트부(110)의 외측에 위치하도록 덕트부(110)와 결합되어 임펠러(111)에 의해 덕트부(110)에서 배출되는 유체를 덕트부(110)의 하측 방향으로 유도한다.

이러한, 유체유도부(120)는 덕트부(110)의 외면에 접합될 수 있도록 양단부에 결합부(121)가 형성된다. 구체적으로, 유체유도부(120)은 그 선단이 덕트부(110)의 후단에 접촉하며, 결합부(121)가 양단부에서 전방으로 돌출 형성된다. 그리고 결합부(121)의 내측면이 덕트부(110)의 측면에 용접방식을 통해 접합된다.

이처럼, 유체유도부(120)는 양단부에 결합부(121)가 형성되어 있어 덕트부(110)와의 지지력이 충분히 유지되면서 덕트부(110)와 접합될 수 있다.

이와 같은, 본 실시예에 따른 선박의 덕트형 추진기(100)는 유체유도부(120)가 덕트부(110)의 후방으로 노출되어 있으므로, 덕트부(110)에서 배출되는 유체와 선저부()의 점촉면적을 더욱 감소시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

100 : 덕트형 추진기 110 : 덕트부
111 : 임펠러 120 : 유체유도부
121 : 결합부

Claims (4)

1. 내부에 임펠러가 회전가능하게 설치되어 선체에 구비되는 덕트부; 및
   상기 임펠러의 회전에 의해 상기 덕트부에서 배출되는 유체를 하측방향으로 유도하도록 상기 덕트부와 결합되는 유체유도부;
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박의 덕트형 추진기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체유도부는 상기 덕트부에 하향 경사지게 결합되며, 상기 덕트부에 이격되게 복수개 설치되는 것을 특징으로 하는 선박의 덕트형 추진기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 유체유도부는 중공 형태로 익형의 단면구조로 상기 덕트부에 이격되게 복수개 설치되며, 상기 덕트부의 중심부에서 상측 또는 하측으로 갈수록 이격거리가 점진적으로 넓어지는 것을 특징으로 하는 선박의 덕트형 추진기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유체유도부는 상기 덕트부의 외면에 접촉되어 결합되되도록 양단부에 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박의 덕트형 추진기.

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