KR20180081796A

KR20180081796A - 양력 발생체

Info

Publication number: KR20180081796A
Application number: KR1020187016494A
Authority: KR
Inventors: 사토시 마스다; 코지 마키노; 켄지 타카기시
Original assignee: 재팬 마린 유나이티드 코포레이션
Priority date: 2016-03-14
Filing date: 2016-03-14
Publication date: 2018-07-17
Also published as: TWI627102B; CN108473189A; CN108473189B; PH12018501091A1; WO2017158674A1; SG11201804236XA; JP6621911B2; KR102065866B1; TW201731727A; JPWO2017158674A1

Abstract

배(1)의 추진 프로펠러(3)의 전방에 양력 발생체(10)가 위치한다. 양력 발생체(10)는 추진 프로펠러(3)의 중심축(C)의 연장선(Ce)을 회전하는 둘레 방향으로 연장되는 벽부(7)를 갖는다. 벽부(7)는 연장선(Ce)의 방향으로 관통하는 유로를 내측에 형성한다. 익형에서, 벽부(7)의 외주면(7a)을 형성하는 외측면이 오목부를 형성하도록 내측으로 구부러져 있다. 익형에서 두께가 최대가 되는 설정 위치로부터 후연까지의 전체 범위에 걸쳐, 익형은｜dt/dx｜≤0.15를 만족한다. dx는 익형의 익현 방향에서의 위치 좌표 x의 미소 변화량이며, dt는 dx에 대한 두께 t의 미소 변화량이며,｜dt/dx｜는 dt/dx의 크기이다.

Description

양력 발생체

본 발명은 배에서 추진 프로펠러의 전방에 위치하는 양력 발생체에 관한 것이다.

종래, 배의 선미부의 추진 프로펠러의 전방에 양력 발생체로서 덕트가 마련되는 경우가 있다. 추진 프로펠러의 회전에 의해 양력 발생체에는 배의 전방측으로부터 후방측으로 향하는 수류가 발생한다. 양력 발생체의 단면은 익형으로 이루어져 있으므로, 이 수류에 의해 양력 발생체에 양력이 발생한다. 이 양력은 배의 전방을 향하는 방향의 성분(전방을 향하는 성분)을 갖는다. 그 결과, 추진 프로펠러를 회전시키기 위한 동력이 저감된다. 이러한 양력 발생체는, 예를 들면 특허문헌 1, 2에 덕트로서 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2011-042204호 공보 일본 특허 등록 제4079742호

추진 프로펠러를 회전시키기 위한 동력을 더욱 저감시킬 수 있는 양력 발생체가 요구된다.

즉, 본 발명의 목적은, 종래의 양력 발생체(덕트)와 비교하여 동일한 동력으로 추진 프로펠러를 회전시키는 경우, 보다 크게 배를 추진할 수 있도록 하는 양력 발생체를 제공하는 것이다.

상기 서술한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의하면, 추진 프로펠러를 구비하는 배에서, 상기 추진 프로펠러의 전방에 위치하는 양력 발생체로서,

양력 발생체는 상기 추진 프로펠러의 중심축의 연장선을 회전하는 둘레 방향으로 연장되는 벽부를 가지며, 이 벽부는 상기 연장선의 방향으로 관통하는 유로를 내측에 형성하고,

상기 둘레 방향의 설정 범위에서, 상기 연장선을 포함하는 가상 평면에 따른 상기 벽부의 단면 형상은 익형이며,

상기 익형에서, 상기 벽부의 외주면을 형성하는 외측면이 오목부를 형성하도록 내측으로 구부러져 있고,

상기 익형의 두께는 그 두께가 최대가 되는 설정 위치로부터 후방으로 이행함에 따라 점차 작아지며,

상기 설정 위치로부터 익형의 후연까지의 전체 범위에 걸쳐, 상기 익형은

｜dt/dx｜≤0.15

를 만족하며, 이 부등식에서 dx는 상기 익형의 익현 방향에서의 위치 좌표 x의 미소 변화량이고, dt는 dx에 대한 상기 두께 t의 미소 변화량이며, ｜dt/dx｜는 dt/dx의 크기인 양력 발생체가 제공된다.

본 발명에서는, 상기 익형에서 상기 벽부의 외주면을 형성하는 외측면은 오목부를 형성하도록 내측으로 구부려져 있다. 이에 따라, 익형에서 흐름의 순환이 커지고, 그 결과, 내측면의 압력이 저하되어 양력이 증대된다. 이와 같은 익형의 양력 증대에 의해, 익형의 양력의 전방을 향하는 성분도 커진다(이하, 이 작용을 양력 전방을 향하는 성분의 증가 작용이라 한다.).

또한, 본 발명에서는 설정 위치로부터 후연까지의 전체 범위에 걸쳐, 익현 방향의 위치 x의 미소 변화량 dx와, 상기 위치 x에서의 두께 t의 미소 변화량 dt와의 비율 dt/dx의 크기가 0.15 이하(dx와 dt의 단위는 동일)이다. 이에 따라, 상기 서술한 오목부를 형성하여도 익형의 유체 저항이 작게 억제된다(이하, 이 작용을 유체 저항의 저감 작용이라 한다.).

본 발명에 의하면, 상기 서술한 양력의 전방을 향하는 성분 증가 작용과 유체 저항의 저감 작용이 합쳐져, 종래의 양력 발생체와 비교하여 동일한 동력으로 보다 크게 배를 추진할 수 있게 된다(예를 들면, 후술하는 비교예 1, 2와의 비교 참조).

상기 서술한 양력 발생체는 이하와 같이 구성될 수 있다.

상기 익형에서, 상기 외측면과 상기 벽부의 내주면을 형성하는 내측면은 각각 전체적으로 상기 유로측으로 만곡되어 있다.

이와 같이, 익형의 외측면과 내측면 각각은 전체적으로 내측으로 만곡되어 있다. 이에 따라, 익형(특히, 내측면)으로부터 유체가 쉽게 박리되므로, 양력 발생체를 통과한 유체는 흐트러져 그 유속이 내려간다. 따라서, 유속이 내려간 수류가 추진 프로펠러에 유입된다. 그 결과, 추진 프로펠러의 효율이 향상된다(이하, 이 작용을 프로펠러 효율의 향상 작용이라 한다).

따라서, 상기 서술한 양력 전방을 향하는 성분의 증가 작용, 유체 저항의 저감 작용 및 프로펠러 효율의 향상 작용이 합쳐져, 종래의 양력 발생체와 비교하여 동일한 동력으로 더욱 크게 배를 추진할 수 있게 된다.

상기 벽부는 상기 외주면이 연직 하방을 향하는 하단 부분을 가지고,

상기 연장선의 방향에서 상기 하단 부분의 길이는 상기 벽부의 상단 부분의 길이보다 작다.

벽부에서 외주면이 연직 하방을 향하는 하단 부분에는 항력이 발생하기 쉽다.

이에 대해, 상기 구성에서는 벽부에서 하단 부분의 길이를 상단 부분의 길이보다 작게하고 있으므로, 하단 부분에서의 항력이 억제된다.

상기 하단 부분의 상기 단면의 형상은, 익형이지만 상기 오목부를 가지지 않거나, 또는 익형이 아니다.

상기 서술한 바와 같이 항력이 발생하는 하단 부분에는 상기 오목부나 익형의 단면이 불필요하다. 이에 따라, 하단 부분의 단면 형상을 단순하게 할 수 있다.

상기 설정 범위는 상기 벽부의 외주면이 경사 상방을 향하고 있는 상기 둘레 방향의 범위 중 적어도 일부를 포함한다.

이 범위에서는 익형에 큰 양력을 발생시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 익형의 외측면은 오목부를 형성하도록 내측으로 구부러져 있으므로, 익형에 발생하는 양력이 커진다. 그 결과, 익형의 양력의 전방을 향하는 성분도 커진다.

또한, 설정 위치에서 후연까지의 전체 범위에 걸쳐, 익현 방향의 위치 x의 미소 변화량 dx와, 상기 위치 x에서의 두께 t의 미소 변화량 dt의 비율 dt/dx의 크기가 0.15 이하이다. 이에 따라, 상기 서술한 구덩이를 형성하여도 익형의 유체 저항이 작게 억제된다.

이러한 양력의 전방을 향하는 성분 증가와 익형의 유체 저항 저감이 합쳐져, 종래의 양력 발생체와 비교하여 동일한 동력으로 보다 크게 배를 추진할 수 있게 된다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태에 따른 양력 발생체가 적용된 배의 선미부를 나타낸다.
도 1b는 도 1a의 화살표 B-B 방향으로부터 바라본 도면이다.
도 2a는 도 1b의 선 II-II을 따라서 본 단면도이다.
도 2b는 도 1b의 선 II-II을 따라서 본 단면도이며, 익형의 다른 특징을 나타낸다.
도 3a는 본 발명의 실시 형태의 구체예에 따른 익형과 비교예 1에 따른 익형을 비교 설명하는 도면이다.
도 3b는 구체예와 비교예 1을 비교 설명하는 다른 도면이다.
도 3c는 구체예와 비교예 1을 비교 설명하는 다른 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시 형태의 구체예에 따른 익형과 비교예 2에 따른 익형을 비교 설명하는 도면이다.
도 4b는 구체예와 비교예 2를 비교 설명하는 다른 도면이다.
도 5a는 구체예에 의한 익형과 비교예 2에 의한 익형의 형상 차이를 나타낸다.
도 5b는 구체예와 비교예 2의 형상 차이를 나타내는 다른 그래프이다.
도 6은 양력 발생체의 변경예를 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 한편, 각 도면에서 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.

도 1a는 본 발명의 실시 형태에 따른 양력 발생체(10)가 적용된 배(1)의 선미부(1a)를 나타내는 측면도이다.

배(1)는, 바다, 호수 또는 강을 항행하는 것이다. 배(1)는, 예를 들면 선박 또는 함정이다. 배(1)는 선미부(1a)에 추진 프로펠러(3)를 구비한다. 추진 프로펠러(3)는 스크류 프로펠러일 수 있다. 추진 프로펠러(3)는 수중에서 회전 구동되어 배(1)의 전진 추력을 발생시킨다. 추진 프로펠러(3)의 회전에 의해, 배(1)의 전방측으로부터 후방측을 향하는 방향(이하, 후향이라 한다.)에 추진 프로펠러(3)로 향하는 흐름이 생긴다. 한편, 본원에서 전방이란 배(1)의 전측(뱃머리측)을 의미하고, 후방이란 배(1)의 후측(선미측)을 의미한다.

양력 발생체(10)는 추진 프로펠러(3)의 전방에 마련된다. 즉, 양력 발생체(10)(후술의 익형(9))는 추진 프로펠러(3)에 의한 후향의 상기 흐름안에 배치된다. 도 1a에서 양력 발생체(10)는 추진 프로펠러(3)의 바로 앞에 위치한다.

도 1b는 도 1a의 화살표 B-B의 방향으로부터 바라본 도면이다. 양력 발생체(10)는 추진 프로펠러(3)의 중심축(C)의 연장선(Ce)을 회전하는 둘레 방향(이하, 간단히 둘레 방향이라 한다.)으로 연장되는 벽부(7)를 갖는다. 이 벽부(7)는 연장선(Ce)의 방향으로 관통하는 유로(5)를 내측에 형성한다. 이 유로(5)에 연장선(Ce)이 위치한다. 한편, 도 1에서는 양력 발생체(10)의 벽부(7)에서 상단 부분의 둘레 방향 끝면이 선미부(1a)에 결합되며, 양력 발생체(10)는 결합 부재(6)를 통해서도 선미부(1a)에 결합되어 있다. 단, 양력 발생체(10)는 다른 수단에 의해서도 선미부(1a)에 결합될 수 있다. 중심축(C)은 배(1)의 선체 중심선 방향(도 1a에서의 좌우 방향)을 향하고 있을 수 있으며, 이 중심선 방향으로부터 배(1)의 좌우와 상하의 일방 또는 양방으로 기울어져 있을 수도 있다.

도 2a는 도 1b의 선 II-II를 따라서 본 단면도이다. 둘레 방향의 설정 범위(이하, 간단히 설정 범위라 한다.)에서, 연장선(Ce)을 포함하는 가상 평면에 따른 벽부(7)의 단면 형상은 익형(9)이다. 이 익형(9)을 도 2에 기초하여 설명한다. 설정 범위에서, 모든 둘레 방향 위치에서의 상기 단면의 형상은 이하에서 설명하는 익형(9)과 동일할 수 있다.

설정 범위는 적어도 벽부(7)의 외주면(7a)이 경사 상방을 향하고 있는 둘레 방향의 범위(θ1)(도 1b 참조)를 포함한다. 본 실시 형태에서, 설정 범위는 벽부(7)가 둘레 방향으로 연장되어 있는 모든 범위이다. 이 경우, 도 1b에서 설정 범위는, 범위(θ1), 벽부(7)의 외주면(7a)이 수평 또는 경사 하방을 향하고 있는 둘레 방향의 범위(θ2)(도 1b 참조), 및 벽부(7)의 외주면(7a)이 연직 하방을 향하고 있는 둘레 방향의 범위(θ3)로 이루어진다.

익형(9)의 익현(Bc)(즉, 도 2a에서 익형(9)의 전연(Pf)과 후연(Pr)을 연결하는 직선)은 추진 프로펠러(3)의 중심축(C)으로부터 기울어져 있다. 또한, 익현(Bc) 상의 점은 전방측으로 이행함에 따라 중심축(C)의 연장선(Ce)으로부터 멀어진다. 즉, 익현(Bc) 상의 점이 전방측으로 이행함에 따라, 이 연장선(Ce)과 직교하는 방향(반경 방향)에서 익현(Bc) 상의 상기 점과 연장선(Ce)의 거리(D1)가 커지게 되어 있다. 이에 따라, 전방을 향하는 성분을 가지는 양력이 익형(9)에 발생한다. 편의상, 도 2a에서 연장선(Ce)을 실제의 위치로부터 익형(9)의 근처에 평행 이동하여 도시하고 있다.

익형(9)(즉, 익형(9)의 윤곽)에서, 벽부(7)의 외주면(7a)(도 1a 및 도 1b 참조)을 형성하는 외측면(9a)은 오목부(11)를 형성하도록 내측(유로(5)쪽)으로 구부러져 있다. 본 실시 형태에서는 익형(9)에서, 외측면(9a), 및 벽부(7)의 내주면(7b)을 형성하는 내측면(9b)은 각각 전체적으로 내측으로 만곡되어 있다. 이에 대해, 외측면(9a) 및 내측면(9b)(특히, 내측면(9b))에서의 유체 박리에 의한 난류가 추진 프로펠러(3)에 유입되도록, 양력 발생체(10)는 추진 프로펠러(3)에 근접해 있다.

익형(9)의 두께 t는 익현 방향에서의 설정 위치(Ps)에서 최대로 되어 있다. 익현 방향이란, 익현(Bc)과 평행한 방향이다. 본 실시 형태에서 설정 위치(Ps)는, 익현(Bc)의 중앙(즉, 익현(Bc)을 이등분하는 점)보다 전방측에 있다. 단, 설정 위치(Ps)는 익현(Bc)의 중앙일 수 있고, 익현(Bc)의 중앙보다 후방측에 있을 수도 있다.

익형(9)의 두께 t는 익형(9)의 캠버 라인(Lc)과 직교하는 방향의 두께이다. 캠버 라인(Lc)은 전연(Pf)으로부터 후연(Pr)까지 연장되는 선으로, 익형(9)의 외측면(9a)과 내측면(9b)으로부터 동일한 거리에 있는 선(즉, 도 2a의 일점 쇄선)이다. 한편, 익현 방향의 위치 좌표 x에서의 날개(9)의 두께 t란, 익현 방향의 위치가 상기 좌표 x가 되는 캠버 라인(Lc) 상의 점에서 캠버 라인(Lc)과 직교하여 외측면(9a)으로부터 내측면(9b)까지 연장되는 선분의 길이이다. 익형(9)의 두께 t는 전연(Pf)으로부터 설정 위치(Ps)까지 후방측으로 이행함에 따라 점차 커지고, 설정 위치(Ps)로부터 후연(Pr)까지 후방측으로 이행함에 따라 점차 작아진다.

도 1a에서 알 수 있는 바와 같이, 벽부(7) 단면의 익형(9)의 익현 길이(또는, 연장선(Ce) 방향에서의 익형(9)의 치수)는 하방으로 이행함에 따라 감소되어 있다. 따라서, 벽부(7)의 하단 부분(즉, 범위 θ3의 부분)의 익현 길이는 벽부(7)의 상단 부분의 익현 길이보다 작다.

본 실시 형태의 양력 발생체(10)는 이하의 특징 A~C를 갖는다.

(특징 A)

도 2a에서, 설정 위치(Ps)로부터 후연(Pr)까지의 전체 범위에 걸쳐, 익형(9)은 다음의 부등식을 만족한다.

｜dt/dx｜≤0.15

여기서, dx는 익형(9)의 익현 방향에서의 위치 좌표 x의 미소 변화량이며, dt는 위치 좌표 x에서의 dx에 대한 두께 t의 미소 변화량이며,｜dt/dx｜는 dt/dx의 크기(절대값)이다. dt/dx는 위치 좌표 x에 의한 두께 t의 미분일 수도 있다. 다시 말하면, dt/dx는 미소 변화량 dx에 대한 dt의 비율이다. 위치 좌표 x와 두께 t의 단위는 동일하다. 설정 위치(Ps)로부터 후연(Pr)까지의 전체 범위에서 ｜dt/dx｜가 0.15 이하임에 따라, 익형(9)의 유체 저항이 낮게 억제된다.

(특징 B)

도 2b는 도 1b의 선 II-II을 따라서 본 단면도이지만, 익형(9)의 다른 특징을 나타낸다. 익현(Bc)의 길이를 C라고 하고 익형(9)의 두께 t의 최대값을 tm이라고 하고, 익현 방향과 직교하는 방향에서의 익현(Bc)과 외측면(9a)의 최대 거리를 Dm이라 한다.

tm/C는 0.05≤tm/C≤0.3을 만족하는 것이 바람직하다.

Dm/tm은 0.06＜Dm/tm≤0.4, 0.2＜Dm/tm≤0.4, 또는 0.3＜Dm/tm≤0.4를 만족하는 것이 바람직하다.

Dm/tm은 오목부(11)의 크기를 나타내는 지표가 된다. Dm/tm의 크기를 상기와 같이 설정함으로써, 오목부(11)가 없는 경우와 비교하여 익형(9)에서 흐름의 순환이 커진다. 그 결과, 내측면(9b)의 압력이 저하하여 익형(9)에 발생하는 양력이 증대된다. 따라서, 익형(9)의 양력의 전방을 향하는 성분도 커진다.

(특징 C)

도 1a에서, 벽부(7)의 후단(13)(즉, 둘레 방향으로 연장되는 후단(13))의 전체는, 배(1)의 선체 중심선 방향(도 1a에서 좌우 방향)으로부터 바라본 경우, 추진 프로펠러(3)가 회전하여 통과하는 영역(R)(이하, 추진 프로펠러(3)의 통과 영역(R)이라 한다.) 내에 위치하고 있다. 이 구성으로 인해, 익형(9)을 통과하여 상기에서 설명한 바와 같이 난류가 됨에 따라 유속이 저하된 흐름의 전부 또는 거의 전부가 추진 프로펠러(3)의 통과 영역(R)에 유입되게 된다. 그 결과, 추진 프로펠러(3)의 효율이 보다 확실하게 향상된다.

단, 본 발명에 의하면, 배(1)의 선체 중심선 방향으로부터 보았을 때, 벽부(7)의 하단이 추진 프로펠러(3)의 통과 영역(R)에 위치하고 있으면 된다. 이 경우에도, 바람직하게는 추진 프로펠러(3)의 중심축(C)의 연장선(Ce)은 유로(5)(즉, 벽부(7)의 내측)에 위치한다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 익형(9)의 구체예를, 비교예 1과 비교하여 설명한다.

도 3a는 본 실시 형태에 따른 구체예의 익형(9)과 비교예(1)의 익형을 나타낸다. 도 3a에서, 실선은 구체예를 나타내고 파선은 비교예 1을 나타낸다. 비교예 1의 익형(9)은 외측면에서 실질적으로 오목부를 가지지 않는다.

도 3b에 나타낸 바와 같이, 구체예와 비교예 1의 익형에는 동일한 방향의 양력이 발생하지만, 비교예 1보다 구체예가 양력은 커진다. 그 결과, 양력의 전방을 향하는 성분은 구체예가 비교예 1보다 커진다.

도 3c는 일정한 추력을 배에 발생시키는 경우, 추진 프로펠러(3)를 회전 구동하기 위한 동력의 저감 효과(이하, 동력 저감 효과라 한다.)를 배(1)의 유체 저항 저감량으로서 나타내고 있다. 즉, 도 3c는 추진 프로펠러(3)의 회전에 의해 얻어지는 추력과, 양력 발생체(10)의 유체 저항 및 양력을 종합한 경우의 동력 저감 효과를 배(1)의 유체 저항 저감량으로 환산한 값을 나타낸다. 도 3c의 결과는 CFD(computational　fluid　dynamics)에 의한 시뮬레이션으로 얻어졌다. 이 시뮬레이션에서, 구체예와 비교예 1에서는 도 3a와 같이 익형을 달리 하고, 다른 조건을 동일하게 하였다.

도 3c에 나타낸 바와 같이, 비교예 1의 유체 저항 저감량을 100%로 한 경우, 구체예의 유체 저항 저감량이 110% 약간 이상이었다. 따라서, 구체예에서는 비교예 1보다 약 10% 이상 유체 저항(동력)이 많이 저감된다.

다음으로, 본 실시 형태에 따른 익형(9)의 구체예를 비교예 2와 비교하여 설명한다.

도 4a는 본 실시 형태에 따른 구체예의 익형(9)과 비교예(2)의 익형을 나타낸다. 도 4a에서, 실선은 구체예를 나타내며 도 3a의 경우와 동일하고, 파선은 비교예 2를 나타낸다. 비교예 2의 익형은 구체예와 동일한 정도의 크기의 오목부를 가지지만, 익현 방향의 위치 좌표 x에 의한 두께 t의 미분 dt/dx가 구체예와 다르다.

도 5a는 익현 방향의 위치 좌표 x와 익형(9)의 두께 t의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5a에서, 횡축은 전연(Pf)의 좌표 x를 0으로 하고 익현 길이를 1로 한 경우의 좌표 x를 나타낸다. 도 5a에서 종축은 익형(9)의 두께 t를 익현 길이로 나눈 값(두께/익현 길이)을 나타낸다.

도 5b는 익현 방향의 위치 좌표 x와 상기 서술한 미분 dt/dx의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5b에서 횡축은 전연(Pf)의 좌표 x를 0으로 하고 익현 길이를 1로 한 경우의 좌표 x를 나타낸다. 도 5b에서, 종축은 미분 dt/dx의 값을 나타낸다.

구체예 및 비교예 2 모두, 익형(9)의 두께 t는 도 5a와 같이 좌표 x가 0.3의 설정 위치(Ps)에서 최대로 되어 있다.

구체예에서, dt/dx의 크기는 도 5b와 같이 설정 위치(Ps)로부터 익형(9)의 후연(Pr)(즉, 후단(13)의 위치)까지의 전체 범위에 걸쳐 0.15보다 작게 되어 있다. 비교예 2에서는, 이와 같이 되어 있지 않다. 즉, 비교예 2에서 dt/dx의 크기는 좌표 x가 0.86의 위치로부터 익형의 후단까지의 범위에 걸쳐 0.15 이상으로 되어 있다.

도 4b는 도 3c의 경우와 마찬가지로, 동력 저감 효과를 배의 유체 저항 저감량으로 환산한 값을 나타낸다. 도 4b의 결과는 CFD에 의한 시뮬레이션으로 얻어졌다. 이 시뮬레이션에서, 구체예와 비교예 2는, 도 4a, 도 5a 및 도 5b와 같이 익형을 달리하고, 다른 조건을 동일하게 하였다.

도 4b에 나타낸 바와 같이, 비교예 2의 유체 저항 저감량을 100%로 한 경우, 구체예의 유체 저항 저감량이 115% 약간 이하였다. 따라서, 구체예에서는 비교예 2보다 약 15% 가까이 유체 저항(동력)이 많이 저감된다.

본 발명은 상기 서술한 실시의 형태에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 여러 가지 변경을 가할 수 있음은 물론이다. 예를 들면, 이하의 변경예 1~3 중 어느 하나를 단독으로 채용할 수 있고, 변경예 1~3 중 2개 이상을 임의로 선택하여 채용할 수도 있다. 이 경우, 이하에서 설명하지 않는 점은 상기 서술한 바와 동일할 수 있다.

(변경예 1)

벽부(7)의 단면 형상이 상술한 익형(9)으로 되어 있는 상술한 설정 범위는 상기 서술에 한정되지 않는다. 예를 들면, 이 설정 범위는 도 1b에 나타내는 상기의 범위 θ2와 범위 θ3 중 일방 또는 양방의 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 상기 설정 범위는 상기의 범위 θ1 중 일부만을 포함하고 있을 수 있다. 이 경우, 상기 설정 범위는 상기의 범위 θ2와 범위 θ3 중 일방 또는 양방의 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있다.

(변경예 2)

도 6은 도 1b에 상당하지만, 양력 발생체(10)의 변경예 2를 나타낸다. 도 6과 같이, 벽부(7)의 내측 유로(5)는 연직 하방(반경 방향)으로 개구되어 있을 수 있다. 한편, 유로(5)는 다른 반경 방향(즉, 연장선(Ce)과 직교하는 방향)으로도 개구되어 있을 수 있다.

(변경예 3)

선미부(1a)에 복수의 추진 프로펠러(3)가 마련되는 경우, 각 추진 프로펠러(3)의 전방에 양력 발생체(10)가 마련될 수 있다.

(변경예 4)

벽부(7)에서 하단 부분의 상기 단면의 형상은, 익형이지만 상기 오목부(11)를 가지지 않을 수 있다. 또는, 이 하단 부분의 상기 단면의 형상은 익형이 아닐 수도 있다.

1: 배 1a: 선미부
3: 추진 프로펠러 5: 유로
6: 결합 부재 7: 벽부
7a: 외주면 7b: 내주면
9: 익형 9a: 외측면
9b: 내측면 10: 양력 발생체
11: 오목부 13: 후단
Bc: 익현 C: 중심축
Ce: 중심축의 연장선
D1: 중심축의 연장선과 익현상의 점의 거리
Ps: 설정 위치 Pf: 전연
Pr: 후연

Claims

추진 프로펠러를 구비하는 배에서, 상기 추진 프로펠러의 전방에 위치하는 양력 발생체로서,
양력 발생체는 상기 추진 프로펠러의 중심축의 연장선을 회전하는 둘레 방향으로 연장되는 벽부를 가지며, 이 벽부는 상기 연장선의 방향으로 관통하는 유로를 내측에 형성하고,
상기 둘레 방향의 설정 범위에서, 상기 연장선을 포함하는 가상 평면에 따른 상기 벽부의 단면 형상은 익형이며,
상기 익형에서, 상기 벽부의 외주면을 형성하는 외측면이 오목부를 형성하도록 내측으로 구부러져 있고,
상기 익형의 두께는 그 두께가 최대가 되는 설정 위치로부터 후방으로 이행함에 따라 점차 작아지며,
상기 설정 위치로부터 익형의 후연까지의 전체 범위에 걸쳐, 상기 익형은
｜dt/dx｜≤0.15
를 만족하며, 이 부등식에서 dx는 상기 익형의 익현 방향에서의 위치 좌표 x의 미소 변화량이고, dt는 dx에 대한 상기 두께 t의 미소 변화량이며, ｜dt/dx｜는 dt/dx의 크기인, 양력 발생체.
제1항에 있어서,
상기 익형에서, 상기 외측면, 및 상기 벽부의 내주면을 형성하는 내측면은 각각 전체적으로 상기 유로측으로 만곡되어 있는, 양력 발생체.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 벽부는 상기 외주면이 연직 하방을 향하는 하단 부분을 가지고,
상기 연장선의 방향에서, 상기 하단 부분의 길이는 상기 벽부의 상단 부분의 길이보다 작은, 양력 발생체.
제3항에 있어서,
상기 하단 부분의 상기 단면의 형상은, 익형이지만 상기 오목부를 가지지 않거나, 또는 익형이 아닌, 양력 발생체.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 설정 범위는 상기 벽부의 외주면이 경사 상방을 향하고 있는 상기 둘레 방향의 범위 중 적어도 일부를 포함하는, 양력 발생체.