KR20180135959A - 덕트 장치 및 선박 - Google Patents

Abstract

선체의 선미에 형성된 프로펠러의 전방에 있어서 프로펠러의 샤프트를 지지하는 선미관 (104) 의 주위에 배치되고, 적어도 통상체의 일부를 갖는 덕트 (2) 와, 선미관 (104) 으로부터 연장되어 덕트 (2) 를 지지하는 스테이 (3) 와, 덕트 (2) 와 스테이 (3) 의 사이에 형성되고, 샤프트의 회전축심 (AX) 과 통상체의 축심 (SX) 이 이루는 각도 (θ) 를 조정 가능한 각도 조정 기구 (10) 를 구비한다.

Description

덕트 장치 및 선박

본 발명은 덕트 장치 및 덕트 장치를 구비하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 프로펠러의 전방에 배치되고, 프로펠러를 향한 수류를 형성하는 덕트 장치를 구비한 선박이 알려져 있다 (특허문헌 1 참조). 이 종류의 덕트 장치는, 원통형, 혹은 반원통형의 덕트를 구비하고, 이 덕트가 프로펠러의 전방측 선체 (예를 들어 프로펠러축을 덮는 보스부) 로부터 연장되는 지지 부재에 고정 설치되어 있다. 덕트 장치는, 에너지 절약 디바이스의 하나로, 선체를 따르는 흐름을 전향시킴으로써 추력을 얻거나, 프로펠러를 향하는 수류의 유속을 균일화시킴으로써 소음·진동 리스크를 저감시키는 등의 효과를 발휘한다.

일본 공개특허공보 2014-125200호

그런데, 덕트 장치는, 상기한 덕트의 방향 (설치각) 에 따라 성능이 크게 변화한다. 예를 들어, 덕트의 설치각과 수류의 유입각의 차이가 큰 경우에는, 원하는 추력이 얻어지지 않기 때문에 충분한 연비 저감 효과를 발휘할 수 없는 데다, 덕트의 부압면에 캐비테이션이 발생할 우려가 있다.

덕트 장치의 설계에 있어서는, 모형선을 사용한 수조 시험 등에서 최적인 덕트의 설치각을 검토하지만, 모형선과 실선 (實船) 에서는 스케일이 크게 상이하기 때문에, 실선에 있어서의 엄밀한 유장 (流場) 추정은 곤란하다. 또, 덕트는, 지지 부재를 개재하여 선체에 용접으로 고정되기 때문에, 덕트의 방향 조정을 실시하는 경우에는 선체의 일부와 함께 장치를 교체할 필요가 있어, 조정 작업이 번잡하고 비용도 높아진다.

본 발명은, 상기 서술한 과제를 해결하는 것으로, 덕트의 방향을 간단하게 조정할 수 있는 덕트 장치 및 덕트 장치를 구비하는 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관련된 덕트 장치는, 선체의 선미에 형성된 프로펠러의 전방에 있어서 프로펠러의 샤프트를 지지하는 보스부의 주위에 배치되고, 적어도 통상체의 일부를 갖는 덕트와, 보스부로부터 연장되어 덕트를 지지하는 스테이와, 스테이와 덕트의 사이, 스테이와 보스부의 사이, 혹은 보스부 내에 형성되고, 샤프트의 회전축심과 통상체의 축심이 이루는 각도를 조정 가능한 각도 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

이 구성에 있어서, 각도 조정 기구는, 덕트와 보스부를 상대적으로 회전 가능한 상태로 지지하고, 또한 덕트와 보스부의 상대적인 회전의 회전축이 되는 지지부와, 덕트를 상대적으로 회전한 상태로 고정시키는 고정부를 구비해도 된다.

또, 지지부는, 보스부로부터 연직 방향으로 연장되는 스테이의 외단부를 수평 방향으로 관통하여 덕트를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 고정부는, 스테이의 외단부에 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 덕트의 고정구멍부를 수평 방향으로 관통하여 그 덕트를 고정시키는 보조축을 구비해도 된다.

또, 지지부는, 덕트로부터 보스부를 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 스테이의 내단부로부터 각각 수평 방향으로 돌출되고, 보스부에 형성된 지지구멍에 삽입되어 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 고정부는, 보스부에 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 스테이의 고정구멍부를 수평 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비해도 된다.

또, 지지부는, 덕트로부터 보스부를 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 스테이의 내단부끼리를 연결하고, 보스부를 수평 방향으로 관통하여 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 고정부는, 보스부 내에 배치되어 주축과 함께 회전하는 회전판에 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 보스부의 고정구멍부를 수평 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비해도 된다.

또, 지지부는, 덕트로부터 보스부를 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 스테이의 내단부로부터 각각 수평 방향으로 돌출되고, 보스부에 형성된 지지구멍에 삽입되어 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 고정부는, 보스부 내에 회전축심을 사이에 두고 배치되어 주축과 함께 회전하는 회전판에 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 보스부의 고정구멍부를 수평 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비해도 된다.

또, 보스부 내에 주축을 회전시키는 회전 구동부를 구비해도 된다.

또, 지지부는, 덕트로부터 보스부를 향하여 연직 방향으로 연장되는 스테이의 내단부로부터 연직 방향으로 돌출되고, 보스부에 형성된 지지구멍에 삽입되어 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 고정부는, 보스부에 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 스테이의 고정구멍부를 연직 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비해도 된다.

또, 각도 조정 기구는, 덕트의 내면 및 외면을 촬상하는 촬상부를 구비해도 된다. 또, 각도 조정 기구는, 덕트의 내면 및 외면에 생기는 압력을 검출하는 압력 검출부를 구비해도 된다.

본 발명에 관련된 선박은, 선체와, 선체의 선미에 배치된 프로펠러와, 선미의 프로펠러의 전방에 배치된 상기 덕트 장치를 구비해도 된다.

본 발명에 의하면, 샤프트의 회전축심과 통상체의 축심이 이루는 각도를 조정 가능한 각도 조정 기구를 구비하기 때문에, 덕트의 방향을 간단하게 조정할 수 있다.

도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 2 는 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3 은 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다.
도 4 는 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 5 는 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 6 은 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다.
도 7 은 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 상면도이다.
도 8 은 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9 는 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 10 은 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 11 은 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 12 는 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 13 은 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 14 는 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다.
도 15 는 제 5 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 16 은 제 5 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측단면도이다.
도 17 은 제 6 실시형태에 관련된 덕트 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 18 은 제 7 실시형태에 관련된 덕트 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명에 관련된 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 이하에서 설명하는 각 실시형태의 요건은 적절히 조합할 수 있다. 또, 일부의 구성 요소를 이용하지 않는 경우도 있다.

＜제 1 실시형태＞

도 1 은 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 2 는 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도로서, 도 1 의 A-A 선 화살표시도에 상당한다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 선박 (50) 은, 선체 (100) 의 선미 (100B) 에 형성된 프로펠러 (101) 와, 프로펠러 (101) 의 전방에 배치된 덕트 장치 (1) 와, 프로펠러 (101) 의 후방에 배치된 키 (102) 를 구비하고 있다. 덕트 장치 (1) 는, 선체 (100) 의 선미 (100B) 에 배치된다. 프로펠러 (101) 는, 샤프트 (103) 를 개재하여 선체 (100) 에 탑재된 동력원 (도시 생략) 과 접속된다. 동력원은, 디젤 엔진과 같은 엔진 및 모터의 적어도 일방을 포함한다. 선체 (100) 는, 샤프트 (103) 를 회전 가능하게 지지하는 선미관 (보스부) (104) 을 구비한다. 동력원은, 샤프트 (103) 를 개재하여 프로펠러 (101) 를 회전시킨다. 프로펠러 (101) 는, 샤프트 (103) 의 회전축심 (AX) 을 중심으로 회전한다. 프로펠러 (101) 가 회전함으로써, 선박 (50) 이 항주한다.

프로펠러 (101) 의 회전에 의해, 선박 (50) 은 선수측으로 전진한다. 전진하는 선박 (50) 의 진행 방향에 관하여 전방에 선수가 배치되고, 후방에 선미 (100B) 가 배치된다. 이하의 설명에 있어서, 전진하는 선박 (50) 의 진행 방향에 관하여 전방을 간단히 전방이라고 적절히 칭하고, 전진하는 선박의 진행 방향에 관하여 후방을 간단히 후방이라고 적절히 칭한다. 또, 샤프트 (103) 의 회전축심 (AX) 과 평행한 방향을 적절히 축 방향이라고 칭한다.

덕트 장치 (1) 는, 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 프로펠러 (101) 의 전방에 배치되는 덕트 (2) 와, 이 덕트 (2) 와 선체 (100) 의 적어도 일부를 접속하는 스테이 (3) 를 구비하고 있다. 덕트 (2) 는, 프로펠러 (101) 의 전방에 있어서, 프로펠러 (101) 의 회전축심 (AX) 의 주위를 둘러싸도록 배치된다. 본 실시형태에서는, 덕트 (2) 는, 원통형상으로 형성되어 선미관 (104) 의 일부를 둘러싸며 배치되고, 스테이 (3) 는, 덕트 (2) 와 선미관 (104) 을 연결한다.

덕트 (2) 는, 전단부 (21) 와, 이 전단부 (21) 보다 후방에 배치되어 프로펠러 (101) 와 대향하는 후단부 (22) 를 구비한다. 전단부 (21) 는, 유체 (해수 등) 가 유입되는 유입구 (4) 를 규정하고, 후단부 (22) 는, 유체가 유출되는 유출구 (5) 를 규정한다. 본 실시형태에서는, 덕트 (2) 는, 전단부 (21) 로부터 후단부 (22) 를 향하여, 내경이 점차 짧아지도록 경사지는 대략 원추대의 원통형상을 가진 통상체로서 구성되어 있고, 유출구 (5) 는, 유입구 (4) 보다 작게 형성되어 있다.

또, 덕트 (2) 의 단면은, 날개형이다. 덕트 (2) 의 날개형은, 유체와의 상호 작용에 의해 효율적으로 양력 (揚力) 이 얻어지는 외형을 갖는다. 덕트 (2) 의 날개형 (단면 형상) 은, 전단부 (21) 의 윤곽을 형성하는 전연 (前緣) 으로부터 후단부 (22) 의 윤곽을 형성하는 후연 (後緣) 을 향해 서서히 가늘어지는 형상이다. 본 실시형태에서는, 덕트 (2) 의 날개형의 외면은, 직선상, 혹은 내면의 볼록 정도보다 작은 볼록, 혹은 오목이다. 덕트 (2) 의 날개형의 내면은, 내측 (선미관 (104) 측) 으로 볼록한 곡면상이다.

수상 (해상) 을 선박 (50) 이 전진하면, 물 (해수) 의 적어도 일부는, 덕트 (2) 의 유입구 (4) 를 통해서 덕트 (2) 내로 유입되어, 덕트 (2) 의 내주면 (내면) 을 따라 흐른다. 베르누이의 정리에 의해, 전단부 (21) 에 있어서의 덕트 (2) 의 내주면이 부압이 되어, 양력이 발생한다. 양력의 축 방향의 성분 (덕트 (2) 가 발생하는 추력) 에 의해, 추력이 발생한다. 또, 덕트 (2) 가 발생하는 추력에 의해, 프로펠러 (101) 를 움직이는 동력원의 출력이 억제되기 때문에, 에너지의 이용 효율 (연료의 이용 효율) 을 높일 수 있다.

본 실시형태에서는, 덕트 (2) 는 선미관 (104) 의 주위를 둘러싸는 원통상으로 형성되어 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니고, 통상체의 일부로서, 선미관 (104) (회전축심 (AX)) 의 주위의 적어도 일부에 배치되어 있는 것이면, 예를 들어 반원통상으로 형성되고, 선미관 (104) 의 상방에 배치되는 구성으로 해도 된다. 또, 본 실시형태에서는, 덕트 (2) 의 유입구 (4) 및 유출구 (5) 는, 원형으로 형성되어 있지만, 원하는 추력을 발생하는 것이면, 타원상의 유입구 (4) 및 유출구 (5) 를 갖는 타원의 통상체로 할 수도 있다.

본 실시형태에서는, 상기 서술한 바와 같이, 덕트 (2) 는, 스테이 (3) 를 개재하여 선미관 (104) 에 연결 고정되어 있다. 스테이 (3) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 내단부 (3A) 가 선미관 (104) 의 상면에 고정되고, 이 상면으로부터 연직 상방으로 연장되어 있다. 스테이 (3) 의 외단부 (3B) 는, 후술하는 각도 조정 기구 (10) 를 개재하여 덕트 (2) 의 내주면에 연결되어 있다.

스테이 (3) 의 단면은 날개형을 나타내고 있으며, 덕트 (2) 내의 물 (해수) 의 흐름을 저해하지 않도록 형성되어 있다. 스테이 (3) 의 단면 형상은, 날개형뿐만 아니라, 타원형이나 반타원형으로 해도 된다.

이와 같이, 스테이 (3) 를 개재하여 선체 (100) 의 선미관 (104) 에 연결된 덕트 (2) 는, 적어도 덕트 (2) (통상체) 의 축심 (SX) 과 샤프트 (103) 의 회전축심 (AX) 이 평행이 되도록 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 덕트 (2) 는, 프로펠러 (101) 의 샤프트 (103) 와 동심 상, 즉 덕트 (2) 의 축심 (SX) 과 샤프트 (103) 의 회전축심 (AX) 이 일치하도록 배치되어 있다. 본 실시형태에서는, 덕트 (2) 의 축심 (SX) 과 샤프트 (103) 의 회전축심 (AX) 이 평행, 즉 축심 (SX) 과 회전축심 (AX) 이 이루는 각이 0 (도) 가 되는 위치 관계를 덕트 (2) 의 기준 위치라고 칭한다. 또, 축심 (SX) 과 회전축심 (AX) 이 이루는 각을 덕트 (2) 의 설치각이라고 칭한다.

그런데, 프로펠러 (101) 의 전방에 덕트 장치 (1) 를 배치하고 있기 때문에, 덕트 (2) 의 내면을 따라 흐르는 수류에 의해, 전방을 향하는 추력을 발생시킬 수 있다. 그러나, 수중 (해중) 에 있어서의 물의 흐름 (밀물의 흐름) 은 복잡하며, 해면으로부터의 깊이에 따라 흐름의 방향이 바뀌는 것으로 알려져 있다. 또한, 예를 들어 선박 (50) 에 대한 적하량 등에 따라 선체 (100) 의 가라앉음 정도가 변동되기 때문에, 프로펠러 (101) 및 덕트 장치 (1) 의 위치도 선체 (100) 와 함께 변동된다. 이 때문에, 물의 흐름 방향과 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 의 편차가 큰 경우에는, 원하는 추력이 얻어지지 않기 때문에 충분한 연비 저감 효과를 발휘할 수 없는 데다, 덕트 (2) 의 부압면에 캐비테이션이 발생할 우려가 있다.

이 때문에, 본 구성에서는, 덕트 장치 (1) 는, 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 을 조정하기 위한 각도 조정 기구 (10) 를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 와 스테이 (3) 의 사이에, 덕트 (2) 의 방향을 연직 방향을 따른 상하로 조정하는 각도 조정 기구 (10) 를 구비하고 있다. 또한, 덕트 (2) 를 유출구 (5) 측에서 보아, 덕트 (2) 의 축심 (SX) 이 회전축심 (AX) 보다 상방으로 연장되도록 설치각을 조정하는 것을 상방향이라고 칭하고, 그 축심 (SX) 이 회전축심 (AX) 보다 하방으로 연장되도록 설치각을 조정하는 것을 하방향이라고 칭한다.

다음으로, 각도 조정 기구 (10) 에 대하여 설명한다. 도 3 은 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 사시도이다. 도 2 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 의 상부에는 개구 (23) 가 형성되고, 이 개구 (23) 내로 스테이 (3) 의 외단부 (3B) 가 관통한다. 각도 조정 기구 (10) 는, 덕트 (2) 의 상기한 개구 (23) 내를 수평 방향 (선체 (100) 의 폭 방향) 으로 연장하는 주축 (지지부) (24) 을 구비하고, 이 주축 (24) 은, 스테이 (3) 의 외단부 (3B) 에 형성된 관통구멍 (31) 을 수평 방향으로 관통하고, 덕트 (2) 를 회전 가능하게 지지한다.

또, 각도 조정 기구 (10) 는, 스테이 (3) 의 외단부 (3B) 에, 관통구멍 (31) (주축 (24)) 을 중심으로 한 동심원상으로 형성된 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (32) 과, 이들 조정용 구멍 (32) 의 하나와 덕트 (2) 에 형성된 고정구멍 (고정구멍부) (25) 을 수평 방향으로 관통하여 그 덕트 (2) 를 고정시키는 볼트 (보조축) (26) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (32) 과 볼트 (보조축) (26) 를 구비하여 고정부가 구성된다. 조정용 구멍 (32) 은, 소정 간격으로 복수 (예를 들어 5 개) 형성되어 있고, 중앙의 조정용 구멍 (32) 을 기준으로 하여, 예를 들어 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 을 상하로 ±10 도의 범위에서 조정 가능하게 되어 있다. 또한, 조정용 구멍 (32) 의 수나 피치는 적절히 변경하는 것이 가능하다. 고정구멍 (25) 은, 주축 (24) 의 하방에서 그 주축 (24) 과 평행하게 형성되고, 주축 (24) 을 중심으로 덕트 (2) 를 회전시켰을 때에, 조정용 구멍 (32) 의 어느 구멍과 연통 가능한 위치에 형성되어 있다. 또, 고정구멍 (25) 의 일단은, 그 덕트 (2) 의 외주면에 형성된 작업용 개구부 (27) 내로 노출되어, 작업용 개구부 (27) 측으로부터 볼트 (26) 를 삽입할 수 있다. 고정구멍 (25) 의 타단에 대향하는 개구 (23) 의 벽면에는, 고정구멍 (25) 을 관통한 볼트 (26) 와 걸어맞추는 너트 (28) 가 매설되어 있다. 이로써, 볼트 (26) 는 너트 (28) 와 연결됨으로써 너트 (28) 에 고착되고, 그 덕트 (2) 를 원하는 위치에서 고정시킬 수 있다.

다음으로, 덕트 장치 (1) 의 동작에 대하여 설명한다. 도 4 는 제 1 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다. 이 도 4 에 있어서, 파선으로 나타내는 덕트 (2′) 는, 주축 (24) 을 중심으로 덕트의 방향을 상방향으로 조정한 상태를 나타내고, 이 상태에 있어서의 축심 (SX′) 을 파선으로 나타내고 있다.

선박 (50) 의 항행 중에, 예를 들어 덕트 (2) 의 상부의 외주면이 부압이 되어, 상부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 상방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 올리도록 조정한다. 또, 덕트 (2) 의 하부의 외주면이 부압이 되어, 하부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 하방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 내리도록 조정한다. 이 조정 각도는, 캐비테이션의 발생 상황에 따라 최적 각도로 조정한다.

캐비테이션의 발생 유무는, 프로펠러 소음이나 진동 등에 따라 판단해도 되고, 정박했을 때에 실제로 덕트 (2) 의 외주면을 관찰하여, 외주면에 이로전이 발생하고 있는지의 여부로 판단해도 된다. 또한, 후술하는 캐비테이션의 발생 유무를 판별하는 판별 장치의 판별 결과에 기초하여 판단해도 된다.

설치각 (θ) 의 조정은, 항행 중이 아니라 기항했을 때에 실시된다. 선박 (50) 이 정박한 상태 (프로펠러 (101) 가 정지한 상태) 에서, 작업원이 바다 속으로 들어가, 각도 조정 기구 (10) 의 볼트 (26) 를 한 번, 조정용 구멍 (32) 및 고정구멍 (25) 으로부터 빼낸다. 그리고, 덕트 (2) 를, 주축 (24) 을 중심으로 소정 각도 회전시켜, 최적 각도의 조정용 구멍 (32) 및 고정구멍 (25) 에 볼트 (26) 을 끼워넣고, 이 볼트 (26) 를 너트 (28) 에 고정시킨다. 본 구성에서는, 수류에 대한 덕트 (2) 의 방향 (설치각 (θ)) 의 최적화가 도모됨으로써, 프로펠러 (101) 에 유입되는 수류의 유입 유속을 균일화시킴으로써, 프로펠러 (101) 의 소음이나 진동 리스크를 저감시킬 수 있다. 또한 덕트 장치 (1) 의 효과를 최대한으로 발휘시킴으로써, 연비 저감 효과의 향상을 도모할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10) 는, 스테이 (3) 의 외단부 (3B) 에, 관통구멍 (31) (주축 (24)) 을 중심으로 한 동심원상으로 형성된 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (32) 과, 이들 조정용 구멍 (32) 의 하나와 덕트 (2) 에 형성된 고정구멍 (고정구멍부) (25) 을 수평 방향으로 관통하여 그 덕트 (2) 를 고정시키는 볼트 (보조축) (26) 를 구비하기 때문에, 가동 부분을 한 군데로 함으로써 구조를 단순화할 수 있어, 덕트 장치 (1) 의 구조의 간소화 및 공작성의 향상을 도모할 수 있다.

＜제 2 실시형태＞

도 5 는 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 6 은 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 측면도이다. 도 7 은 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 상면도이다. 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치 (1A) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 를 지지하는 1 쌍의 스테이 (3, 3) 가 각각 수평 방향 (폭 방향) 으로 형성되어 있는 점, 각도 조정 기구 (10A) 가 각 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 와 선미관 (104) 의 사이에 배치되어 있는 점에서 제 1 실시형태와 구성을 달리한다. 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

1 쌍의 스테이 (3, 3) 는, 각각 외단부 (3B, 3B) 가 덕트 (2) 의 내주면에 고착되어, 선미관 (104) 을 향하여 수평 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서는, 이들 스테이 (3, 3) 는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 회전축심 (AX) 과 동일한 높이 위치에, 그 회전축심 (AX) 을 사이에 두고 형성되어 있다. 선미관 (104) 은, 스테이 (3, 3) 의 내단부 (3A, 3A) 와 대향하는 위치에 각각 기대 (104A, 104A) 를 구비하고, 이 기대 (104A, 104A) 에 스테이 (3, 3) 의 내단부 (3A, 3A) 가 연결된다.

각도 조정 기구 (10A) 는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 로부터 기대 (104A) 를 향하여 수평 방향 (선체 (100) 의 폭 방향) 으로 돌출되는 주축 (131) 을 구비하고, 이 주축 (131) 은, 기대 (104A) 에 형성된 지지구멍 (104B) 에 삽입되어, 덕트 (2) 를 회전 가능하게 지지한다.

또, 각도 조정 기구 (10A) 는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 기대 (104A) 에, 지지구멍 (104B) (주축 (131)) 을 중심으로 한 동심원상으로 형성된 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (104C) 과, 이들 조정용 구멍 (104C) 의 하나와 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 에 형성된 고정구멍 (고정구멍부) (132) 을 수평 방향으로 관통하여 그 덕트 (2) 를 고정시키는 볼트 (보조축) (133) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (104C) 과 볼트 (보조축) (133) 를 구비하여 고정부가 구성된다. 조정용 구멍 (104C) 은, 소정 간격으로 복수 (예를 들어 7 개) 형성되어 있고, 중앙의 조정용 구멍 (104C) 을 기준으로 하여, 예를 들어 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 을 상하로 ±10 도의 범위에서 조정 가능하게 되어 있다. 또한, 조정용 구멍 (104C) 의 수나 피치는 적절히 변경하는 것이 가능하다. 고정구멍 (132) 은, 주축 (131) 과 평행하게 형성되고, 주축 (131) 을 중심으로 덕트 (2) 를 회전시켰을 때에, 조정용 구멍 (104C) 의 어느 구멍과 연통 가능한 위치에 형성되어 있다. 또, 고정구멍 (132) 의 일단은, 그 스테이 (3) 에 형성된 작업용 개구부 (134) 내로 노출되어, 작업용 개구부 (134) 측으로부터 볼트 (133) 를 삽입할 수 있다. 조정용 구멍 (104C) 을 관통한 볼트 (133) 의 선단에는 너트 (135) 가 연결됨으로써, 그 덕트 (2) 를 원하는 위치에서 고정시킬 수 있다.

도 8 은 제 2 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다. 이 도 8 에 있어서도, 파선으로 나타내는 덕트 (2′) 는, 주축 (131) 을 중심으로 덕트의 방향을 상방향으로 조정한 상태를 나타내고, 이 상태에 있어서의 축심 (SX′) 을 파선으로 나타내고 있다.

선박 (50) 의 항행 중에, 예를 들어 덕트 (2) 의 상부의 외주면이 부압이 되어, 상부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 상방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 올리도록 조정한다. 또, 덕트 (2) 의 하부의 외주면이 부압이 되어, 하부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 하방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 내리도록 조정한다. 이 조정 각도는, 캐비테이션의 발생 상황에 따라 최적 각도로 조정한다.

설치각 (θ) 의 조정은, 항행 중이 아니라 기항했을 때에 실시된다. 선박 (50) 이 정박한 상태 (프로펠러가 정지한 상태) 에서, 작업원이 바다 속으로 들어가, 각도 조정 기구 (10A) 의 볼트 (133) 를 한 번, 조정용 구멍 (104C) 및 고정구멍 (132) 으로부터 빼낸다. 그리고, 덕트 (2) 를, 주축 (131) 을 중심으로 소정 각도 회전시켜, 최적 각도의 조정용 구멍 (104C) 및 고정구멍 (132) 에 볼트 (133) 를 끼워놓고, 이 볼트 (133) 를 너트 (135) 에 고정시킨다. 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10A) 는, 덕트 (2) 로부터 선미관 (104) 을 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 스테이 (3) 의 각 내단부 (3A) 와 선미관 (104) 의 사이에 배치되어 있기 때문에, 1 쌍의 스테이 (3) 에 의해 덕트 (2) 를 지지할 수 있어, 지지 강도의 향상을 도모할 수 있다. 본 실시형태에서는, 지지구멍 (104B) 및 조정용 구멍 (104C) 을 기대 (104A) 에 형성하는 구성으로 하고 있지만, 이들 지지구멍 (104B) 및 조정용 구멍 (104C) 을 선미관 (104) 의 외면에 직접 설치해도 좋다.

＜제 3 실시형태＞

도 9 는 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 10 은 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 도 10 에 있어서, 선미관 (104) 내에는 각도 조정 기구 (10B) 의 각 부분이 동작하기 위한 공극의 기재를 생략하고 있다. 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치 (1B) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 를 지지하는 1 쌍의 스테이 (3, 3) 가 각각 수평 방향 (폭 방향) 으로 형성되어 있는 점, 각도 조정 기구 (10B) 가 선미관 (104) 의 내부에 배치되어 있는 점에서 제 1 실시형태와 구성을 달리한다. 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

1 쌍의 스테이 (3, 3) 는, 각각 외단부 (3B, 3B) 가 덕트 (2) 의 내주면에 고착되어, 선미관 (104) 을 향하여 수평 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서는, 이들 스테이 (3, 3) 는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 샤프트 (103) 보다 상방에 형성되고, 선미관 (104) 에 연결된다.

각도 조정 기구 (10B) 는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 스테이 (3) 의 내단부 (3A, 3A) 끼리를 연결하는 주축 (지지부) (231) 을 구비한다. 이 주축 (231) 은, 선미관 (104) 내를 수평 방향 (선체 (100) 의 폭 방향) 으로 형성된 지지구멍 (204A) 을 관통하여, 덕트 (2) (도 9) 를 회전 가능하게 지지한다.

이 주축 (231) 에는, 1 쌍의 회전판 (232) 이 연결되고, 이들 회전판 (232) 에는, 주축 (231) 을 중심으로 한 동심원 상에 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (233) 이 형성된다. 회전판 (232) 은, 선미관 (104) 내에 배치되고, 주축 (231) 과 함께 회전한다. 또, 각도 조정 기구 (10B) 는, 각 조정용 구멍 (233) 의 하나와 선미관 (104) 에 형성된 고정구멍 (고정구멍부) (204B) 을 수평 방향으로 관통하여 그 덕트 (2) 를 고정시키는 볼트 (보조축) (234) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 복수의 조정용 구멍 (233) 과 볼트 (234) 를 구비하여 고정부가 구성된다. 조정용 구멍 (233) 은, 소정 간격으로 복수 형성되어 있고, 소정 위치의 조정용 구멍 (233) 을 기준으로 하여, 예를 들어 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 을 상하로 ±10 도 이상의 범위에서 조정 가능하게 되어 있다. 또한, 조정용 구멍 (233) 의 수나 피치는 적절히 변경하는 것이 가능하다. 고정구멍 (204B) 은, 지지구멍 (204A) (주축 (231)) 의 상방에서 그 지지구멍 (204A) 과 평행하게 형성되고, 주축 (231) 을 중심으로 덕트 (2) 를 회전시켰을 때에, 조정용 구멍 (233) 의 어느 구멍과 연통 가능한 위치에 형성되어 있다. 또, 고정구멍 (204B) 의 양단은, 각각 선미관 (104) 의 외면에 형성된 작업용 개구부 (204C, 204C) 내로 노출된다. 일방의 작업용 개구부 (204C) 측으로부터 볼트 (234) 를 삽입하고, 타방의 작업용 개구부 (204C) 측으로 돌출된 볼트 (234) 의 선단에 너트 (235) 가 연결됨으로써, 그 덕트 (2) 를 원하는 위치에서 고정시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10B) 는, 1 쌍의 회전판 (232, 232) 의 사이의 주축 (231) 에 고정되는 기어 (236) 와, 이 기어 (236) 에 서로 맞물려 주축 (231) 을 회전시키는 모터 (구동부) (237) 를 갖는 회전 구동부 (238) 를 구비한다. 이 회전 구동부 (238) 는, 제어부 (도시 생략) 에 접속되고, 볼트 (234) 를 빼낸 상태로, 제어부의 지시에 기초하여 덕트 (2) 를 회전시킬 수 있다.

도 11 은 제 3 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다. 이 도 11 에 있어서도, 파선으로 나타내는 덕트 (2′) 는, 주축 (231) 을 중심으로 덕트의 방향을 상방향으로 조정한 상태를 나타내고, 이 상태에 있어서의 축심 (SX′) 을 파선으로 나타내고 있다.

선박 (50) 의 항행 중에, 예를 들어 덕트 (2) 의 상부의 외주면이 부압이 되어, 상부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 상방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 올리도록 조정한다. 또, 덕트 (2) 의 하부의 외주면이 부압이 되어, 하부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 하방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 내리도록 조정한다. 이 조정 각도는, 캐비테이션의 발생 상황에 따라 최적 각도로 조정한다.

설치각 (θ) 의 조정은, 항행 중이 아니라 기항했을 때에 실시된다. 선박 (50) 이 정박한 상태 (프로펠러가 정지한 상태) 에서, 작업원이 바다 속으로 들어가, 각도 조정 기구 (10B) 의 볼트 (234) 를 한 번, 조정용 구멍 (233) 및 고정구멍 (204B) 으로부터 빼낸다. 그리고, 덕트 (2) 를, 주축 (231) 을 중심으로 소정 각도 회전시켜, 최적 각도의 조정용 구멍 (233) 및 고정구멍 (204B) 에 볼트 (234) 를 끼워넣고, 이 볼트 (234) 를 너트 (235) 에 고정시킨다. 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10B) 는, 선미관 (104) 내에 배치되기 때문에, 각도 조정 기구 (10B) 의 각 부분이 물 (해수) 에 노출되는 것을 방지할 수 있어, 메인터넌스성의 향상을 도모할 수 있다.

＜제 4 실시형태＞

도 12 는 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 13 은 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치의 각도 조정 기구의 일례를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이 도 13 에 있어서, 선미관 (104) 내에는 각도 조정 기구 (10C) 의 각 부분이 동작하기 위한 공극의 기재를 생략하고 있다. 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치 (1C) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 를 지지하는 1 쌍의 스테이 (3, 3) 가 각각 수평 방향 (폭 방향) 으로 형성되어 있는 점, 각도 조정 기구 (10C) 가 선미관 (104) 의 내부에 배치되어 있는 점에서 제 1 실시형태와 구성을 달리한다. 제 1 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

1 쌍의 스테이 (3, 3) 는, 각각 외단부 (3B, 3B) 가 덕트 (2) 의 내주면에 고착되어, 선미관 (104) 을 향하여 수평 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서는, 이들 스테이 (3, 3) 는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 회전축심 (AX) 과 동일한 높이 위치에, 그 회전축심 (AX) 을 사이에 두고 형성되어, 선미관 (104) 에 연결된다.

각도 조정 기구 (10C) 는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 1 쌍의 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 로부터 각각 선미관 (104) 을 향하여 수평 방향으로 돌출되는 주축 (331) 을 구비하고, 이 주축 (331) 은 선미관 (104) 의 외면에 형성된 지지구멍 (304A) 에 삽입되어, 덕트 (2) (도 12) 를 회전 가능하게 지지한다.

이 주축 (331) 에는, 각각 회전판 (332) 이 연결되고, 이들 회전판 (332) 에는, 주축 (331) 을 중심으로 한 동심원 상에 복수의 조정용 구멍 (구멍부) (333) 이 형성된다. 회전판 (332) 은, 선미관 (104) 내에 배치되고, 주축 (331) 과 함께 회전한다. 또, 각도 조정 기구 (10C) 는, 각 조정용 구멍 (333) 의 하나와 선미관 (104) 에 형성된 고정구멍 (고정구멍부) (304B) 을 수평 방향으로 관통하여 그 덕트 (2) 를 고정시키는 1 개의 볼트 (보조축) (334) 를 구비한다. 본 실시형태에서는, 복수의 조정용 구멍 (333) 과 볼트 (334) 를 구비하여 고정부가 구성된다. 조정용 구멍 (333) 은, 소정 간격으로 복수 형성되어 있고, 소정 위치의 조정용 구멍 (333) 을 기준으로 하여, 예를 들어 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 을 상하로 ±10 도 이상의 범위에서 조정 가능하게 되어 있다. 본 실시형태에서는, 1 쌍의 회전판 (332) 의 조정용 구멍 (333) 을 1 개의 볼트 (334) 로 관통하는 구성으로 하고 있지만, 회전판 (332) 의 조정용 구멍 (333) 을 각각 별개의 볼트 (334) 로 관통하여 고정시켜도 된다. 또한, 조정용 구멍 (333) 의 수나 피치는 적절히 변경하는 것이 가능하다. 고정구멍 (304B) 은, 지지구멍 (304A) (주축 (331)) 의 상방에서 그 지지구멍 (304A) 과 평행하게 형성되고, 주축 (331) 을 중심으로 덕트 (2) 를 회전시켰을 때에, 조정용 구멍 (333) 의 어느 구멍과 연통 가능한 위치에 형성되어 있다. 또, 고정구멍 (304B) 의 양단은, 각각 선미관 (104) 의 외면에 형성된 작업용 개구부 (304C, 304C) 내로 노출된다. 일방의 작업용 개구부 (304C) 측으로부터 볼트 (334) 를 삽입하고, 타방의 작업용 개구부 (304C) 측으로 뚫고 나온 볼트 (334) 의 선단에 너트 (335) 가 연결됨으로써, 그 덕트 (2) 를 원하는 위치에서 고정시킬 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10C) 는, 샤프트 (103) 를 사이에 두고, 주축 (331) 에 고정되는 기어 (336) 와, 이 기어 (336) 에 서로 맞물려 주축 (331) 을 회전시키는 모터 (구동부) (337) 를 갖는 회전 구동부 (338) 를 구비한다. 이 회전 구동부 (338) 는, 제어부 (도시 생략) 에 접속되고, 볼트 (334) 를 빼낸 상태로, 제어부의 지시에 기초하여 덕트 (2) 를 회전시킬 수 있다.

도 14 는 제 4 실시형태에 관련된 덕트 장치의 동작의 일례를 나타내는 도면이다. 이 도 14 에 있어서도, 파선으로 나타내는 덕트 (2′) 는, 주축 (331) 을 중심으로 덕트의 방향을 상방향으로 조정한 상태를 나타내고, 이 상태에 있어서의 축심 (SX′) 을 파선으로 나타내고 있다.

선박 (50) 의 항행 중에, 예를 들어 덕트 (2) 의 상부의 외주면이 부압이 되어, 상부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 상방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 올리도록 조정한다. 또, 덕트 (2) 의 하부의 외주면이 부압이 되어, 하부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 하방향이 되도록, 설치각 (θ) 을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 내리도록 조정한다. 이 조정 각도는, 캐비테이션의 발생 상황에 따라 최적 각도로 조정한다.

설치각 (θ) 의 조정은, 항행 중이 아니라 기항했을 때에 실시된다. 선박 (50) 이 정박한 상태 (프로펠러가 정지한 상태) 에서, 작업원이 바다 속으로 들어가, 각도 조정 기구 (10C) 의 볼트 (334) 를 한 번, 조정용 구멍 (333) 및 고정구멍 (304B) 으로부터 빼낸다. 그리고, 덕트 (2) 를, 주축 (331) 을 중심으로 소정 각도 회전시켜, 최적 각도의 조정용 구멍 (333) 및 고정구멍 (304B) 에 볼트 (334) 를 끼워넣고, 이 볼트 (334) 를 너트 (335) 에 고정시킨다. 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10C) 는, 선미관 (104) 내에 배치되기 때문에, 각도 조정 기구 (10C) 의 각 부분이 물 (해수) 에 노출되는 것을 방지할 수 있어, 메인터넌스성의 향상을 도모할 수 있다. 또, 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10C) 는, 샤프트 (103) 를 사이에 두고 배치하고 있기 때문에, 제 3 실시형태에 비하여, 각도 조정 기구 (10C) 를 배치할 때의 제약이 완화되어, 각도 조정 기구 (10C) 의 특성의 자유도가 향상된다.

＜제 5 실시형태＞

도 15 는 제 5 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 16 은 제 5 실시형태에 관련된 덕트 장치의 일례를 모식적으로 나타내는 측단면도이다. 제 5 실시형태에 관련된 덕트 장치 (1D) 는, 덕트 (2) 의 방향 (설치각) 을 수평 방향 (선체의 폭 방향) 을 따른 좌우로 조정하는 것으로, 예를 들어 2 개의 프로펠러가 병설되는 이축선 (二軸船) 에 사용된다. 이 경우, 덕트 (2) 를 유출구 (5) 측에서 보아, 덕트 (2) 의 축심 (SX) 이 회전축심 (AX) 보다 우방으로 연장되도록 설치각을 조정하는 것을 우방향이라고 칭하고, 그 축심 (SX) 가 회전축심 (AX) 보다 좌방으로 연장되도록 설치각을 조정하는 것을 좌방향이라고 칭한다. 본 실시형태에서는, 제 2 실시형태에서 설명한 각도 조정 기구 (10A) 를 수평 방향이 아니라, 연직 방향으로 형성함으로써 덕트 (2) 의 방향을 좌우로 조정하는 것을 실현하고 있다. 제 1 실시형태 및 제 2 실시형태와 동일한 구성에 대해서는, 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.

덕트 장치 (1D) 에서는, 도 15 에 나타내는 바와 같이, 스테이 (3) 의 외단부 (3B) 가 덕트 (2) 의 내주면에 고착되어, 선미관 (104) 을 향하여 연직 방향으로 연장되어 있다. 본 실시형태에서는, 스테이 (3) 는, 회전축심 (AX) 의 상방으로, 연직 상방으로 연장된다. 선미관 (104) 는, 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 와 대향하는 위치에 기대 (104A) 를 구비하고, 이 기대 (104A) 에 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 가 연결되어 있다. 그리고, 기대 (104A) 와 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 의 사이에 상기한 각도 조정 기구 (10A) 가 형성되어 있다.

선박 (50) 의 항행 중에, 예를 들어 덕트 (2) 의 우측부의 외주면이 부압이 되어, 우측부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 우방향이 되도록, 설치각을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 로 조정한다. 또, 덕트 (2) 의 좌측부의 외주면이 부압이 되어, 좌측부의 외주면에 캐비테이션이 발생했을 경우, 덕트 (2) 의 유출구 (5) 가 좌방향이 되도록, 설치각을 소정 각도 (예를 들어 5 도) 로 조정한다. 이 조정 각도는, 캐비테이션의 발생 상황에 따라 최적 각도로 조정한다.

설치각 (θ) 의 조정은, 항행 중이 아니라 기항했을 때에 실시된다. 선박 (50) 이 정박한 상태 (프로펠러가 정지한 상태) 에서, 작업원이 바다 속으로 들어가, 각도 조정 기구 (10A) 의 볼트 (133) 를 한 번, 조정용 구멍 (104C) 및 고정구멍 (132) 으로부터 빼낸다. 그리고, 덕트 (2) 를, 주축 (131) 을 중심으로 소정 각도 회전시켜, 최적 각도의 조정용 구멍 (104C) 및 고정구멍 (132) 에 볼트 (133) 를 끼워넣고, 이 볼트 (133) 를 너트 (135) 에 고정시킨다. 본 실시형태에서는, 각도 조정 기구 (10A) 는, 덕트 (2) 로부터 선미관 (104) 을 향하여 연직 방향으로 연장되는 스테이 (3) 의 내단부 (3A) 와 선미관 (104) 의 사이에 배치되어 있기 때문에, 덕트 (2) 의 방향을 간단하게 좌우로 조정할 수 있다. 본 실시형태에서는, 지지구멍 (104B) 및 조정용 구멍 (104C) 을 기대 (104A) 에 형성하는 구성으로 하고 있지만, 이들 지지구멍 (104B) 및 조정용 구멍 (104C) 을 선미관 (104) 의 외면에 직접 설치해도 된다. 또, 예를 들어 본 실시형태의 각도 조정 기구 (10A) 와 제 1 실시형태의 각도 조정 기구 (10) 를 조합함으로써, 덕트 (2) 의 방향을 상하 및 좌우로 조정 가능한 구성으로 해도 된다.

＜제 6 실시형태＞

상기한 제 1 실시형태 내지 제 5 실시형태에서는, 덕트 (2) 에 캐비테이션이 발생했는지의 여부는, 정박했을 때에 실제로 덕트 (2) 를 관찰하여 실시하기 때문에, 캐비테이션이 어느 부분에 어느 정도 발생하고 있는지를 실시간으로 판단하기는 어려웠다. 이 때문에, 제 6 실시형태에서는, 캐비테이션의 발생을 용이하게 판별할 수 있는 덕트 장치에 대하여 설명한다. 도 17 은 제 6 실시형태에 관련된 덕트 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다. 이 덕트 장치에서는, 상기한 제 1 실시형태 내지 제 5 실시형태에서 설명한 각도 조정 기구 중 어느 기구를 구비한 구성으로 해도 된다.

덕트 장치 (1E) 는, 선체 (100) 의 선미 (100B) 에, 덕트 (2) 의 상부 및 하부를 촬상하기 위한 방수 카메라 (촬상부) (60) 와, 이 방수 카메라 (60) 의 화상 정보를 취득하는 제어부 (61) 를 구비한다. 제어부 (61) 는, 방수 카메라 (60) 가 촬상한 화상 정보를 화상 처리하여, 소정 시간 내에 발생하고 있는 캐비테이션 (기포) 의 양을 수치화한다. 그리고, 이 수치가 소정의 기준치를 초과하였을 경우에, 캐비테이션이 발생하고 있는 취지를 발보 (發報) 한다. 이 제어부 (61) 는, 예를 들어 촬상 화상을 표시하는 모니터 장치와 함께 조타실에 배치된다. 캐비테이션의 발보에 의해, 작업원이 모니터 장치의 화상으로부터 덕트 (2) 의 방향을 어떻게 조정할지를 용이하게 판단할 수 있다.

＜제 7 실시형태＞

도 18 은 제 7 실시형태에 관련된 덕트 장치의 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다. 이 덕트 장치에 있어서도, 상기한 제 1 실시형태 내지 제 5 실시형태에서 설명한 각도 조정 기구 중 어느 기구를 구비한 구성으로 해도 된다. 덕트 장치 (1F) 는, 덕트 (2) 에 내면 및 외면에 배치된 복수의 압력 센서 (압력 검지부) (70) 와, 이 압력 센서 (70) 의 검지 결과를 취득하는 제어부 (71) 를 구비한다. 제어부 (71) 는, 압력 센서 (70) 가 배치되어 있는 위치를 기억하고 있고, 취득한 압력 정보와 위치 정보를 서로 연결시켜 기억한다. 그리고, 소정 기준치보다 낮은 압력이 소정 시간 연속으로 검지된 경우에는, 그 부분에서 캐비테이션이 발생하고 있는 것으로 하여 그 취지를 발보한다. 이 제어부 (71) 는, 예를 들어 검지 결과를 표시하는 모니터 장치와 함께 조타실에 배치된다. 캐비테이션의 발보에 의해, 작업원이 모니터 장치의 화상으로부터 덕트 (2) 의 방향을 어떻게 조정할지를 용이하게 판단할 수 있다.

1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F 덕트 장치
2, 2′ 덕트
3 스테이
3A 내단부
3B 외단부
4 유입구
5 유출구
10, 10A, 10B, 10C 각도 조정 기구
24, 131, 231, 331 주축 (지지부)
25, 132, 204B, 304B 고정구멍 (고정구멍부)
26, 133, 234, 334 볼트 (보조축, 고정부)
27, 134, 204C, 304C 작업용 개구부
28, 135, 235, 335 너트
31 관통구멍
32, 104C, 233, 333 조정용 구멍 (구멍부, 고정부)
50 선박
60 방수 카메라 (촬상부)
61, 71 제어부
70 압력 센서 (압력 검지부)
100 선체
100B 선미
101 프로펠러
103 샤프트
104 선미관 (보스부)
104A 기대
232, 332 회전판
236, 336 기어
238, 338 회전 구동부
AX 회전축심
SX, SX′ 축심

Claims (11)

1. 선체의 선미에 형성된 프로펠러의 전방에 있어서 상기 프로펠러의 샤프트를 지지하는 보스부의 주위에 배치되고, 적어도 통상체의 일부를 갖는 덕트와,
   상기 보스부로부터 연장되어 상기 덕트를 지지하는 스테이와,
   상기 스테이와 상기 덕트의 사이, 상기 스테이와 상기 보스부의 사이, 혹은 상기 보스부 내에 형성되고, 상기 샤프트의 회전축심과 상기 통상체의 축심이 이루는 각도를 조정 가능한 각도 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 각도 조정 기구는, 상기 덕트와 상기 보스부를 상대적으로 회전 가능한 상태로 지지하고, 또한 상기 덕트와 상기 보스부의 상대적인 회전의 회전축이 되는 지지부와, 상기 덕트를 상대적으로 회전한 상태로 고정시키는 고정부를 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 보스부로부터 연직 방향으로 연장되는 상기 스테이의 외단부를 수평 방향으로 관통하여 상기 덕트를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 상기 고정부는, 상기 스테이의 외단부에 상기 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 상기 덕트의 고정구멍부를 상기 수평 방향으로 관통하여 그 덕트를 고정시키는 보조축을 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 덕트로부터 상기 보스부를 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 상기 스테이의 내단부로부터 각각 상기 수평 방향으로 돌출되고, 상기 보스부에 형성된 지지구멍에 삽입되어 상기 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 상기 고정부는, 상기 보스부에 상기 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 상기 스테이의 고정구멍부를 상기 수평 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 덕트로부터 상기 보스부를 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 상기 스테이의 내단부끼리를 연결하고, 상기 보스부를 상기 수평 방향으로 관통하여 상기 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 상기 고정부는, 상기 보스부 내에 배치되어 상기 주축과 함께 회전하는 회전판에 상기 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 상기 보스부의 고정구멍부를 상기 수평 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 덕트로부터 상기 보스부를 향하여 수평 방향으로 연장되는 1 쌍의 상기 스테이의 내단부로부터 각각 상기 수평 방향으로 돌출되고, 상기 보스부에 형성된 지지구멍에 삽입되어 상기 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 상기 고정부는, 상기 보스부 내에 회전축심을 사이에 두고 배치되어 상기 주축과 함께 회전하는 회전판에 상기 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 상기 보스부의 고정구멍부를 상기 수평 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
   상기 보스부 내에 상기 주축을 회전시키는 회전 구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
8. 제 2 항에 있어서,
   상기 지지부는, 상기 덕트로부터 상기 보스부를 향하여 연직 방향으로 연장되는 상기 스테이의 내단부로부터 상기 연직 방향으로 돌출되고, 상기 보스부에 형성된 지지구멍에 삽입되어 상기 스테이를 회전 가능하게 지지하는 주축이고, 상기 고정부는, 상기 보스부에 상기 주축을 중심으로 한 동심원 상에 병설된 복수의 구멍부와, 이들 구멍부의 하나와 상기 스테이의 고정구멍부를 상기 연직 방향으로 관통하여 그 스테이를 고정시키는 보조축을 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 각도 조정 기구는, 상기 덕트의 내면 및 외면을 촬상하는 촬상부를 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각도 조정 기구는, 상기 덕트의 내면 및 외면에 생기는 압력을 검출하는 압력 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 덕트 장치.
11. 선체와,
    상기 선체의 선미에 배치된 프로펠러와,
    상기 선미의 프로펠러의 전방에 배치된 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 덕트 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 선박.

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