KR20230145145A - 양력 발생 시스템 및 이러한 시스템이 설치된 보트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양력 발생 시스템(101)에 관한 것으로, 윙(1)의 외부와 윙(1)의 내부(102) 사이에 연결을 설정하도록 설계된 적어도 하나의 흡입 개구부(12)를 갖는 윙(1); 및 흡입 장치를 포함하는 양력 발생 시스템(101)에 관한 것이다. 양력 발생 시스템(101)은 축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 수 있도록 윙(1)이 장착되는 지지체(4)를 포함한다. 흡입 장치는, 윙(1)의 외부에 위치하며 윙(1)의 내부(102)에 유동적으로 연결되어 윙의 적어도 하나의 흡입 개구부(12)를 통해 공기를 유입하고 그 유입된 공기를 팬(3)의 배출구를 통해 방출하는 팬(3)을 포함한다. 팬(3)은 임펠러 주위에 임펠러에 의해 방출되는 공기를 안내하는 역할을 하는 덕트를 형성하는 슈라우드(31)로 둘러싸인 임펠러(30), 및 임펠러(30)를 윙 축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 회전시키는 모터를 포함하며, 팬(3)의 슈라우드(31)는 축(A32)이 팬의 임펠러(30)의 축(A30)에 실질적으로 직각인 배출구(32)를 구비한다. 본 발명은 또한 대응 보트에 관한 것이다.

Description

양력 발생 시스템 및 이러한 시스템이 설치된 보트

본 발명은 일반적으로 양력을 생성하기 위해 이동 공기(moving air) 중에 배치되는 시스템, 즉 양력 발생기에 관한 것이다. 풍력 추진 차량의 경우, 이러한 시스템은 풍력 모터로도 알려져 있다.

길쭉한 중공 몸체, 중공 몸체의 둘레 벽을 따라 형성된 흡입 구역, 및 중공 몸체 내부에 수용된 흡입 수단을 포함하는 풍력 모터는 종래 기술, 특히 FR 2503286A2 문헌에 공지되어 있다. 모터의 둘레 벽에서의 흡입은 모터의 벽으로부터의 공기 흐름의 흐름 분리를 제한하는 것을 가능하게 한다.

따라서, FR 2503286A2 문헌은 몸체가 여러 개의 팬(fan)을 수용하는 세일(sail)에 대해 설명한다.

그러나, 이러한 모터의 성능을 향상시킬 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 요약

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 양력을 생성하기 위해 이동 공기 중에 배치되게 의도된 양력 발생 시스템에서, 양력 발생 시스템이:

- 축을 따라 길쭉한, 세일(sail)로 지칭되는 중공 몸체 - 세일의 둘레 벽은 세일의 외부가 세일의 내부와 연통하게 설계된 흡입 개구부라고 지칭되는 적어도 하나의 개구부를 가짐 -; 그리고

- 상기 적어도 하나의 흡입 개구부를 통해 공기가 유입될 수 있게 하는 흡입 장치; 를 포함하며,

상기 양력 발생 시스템은, 상기 세일을 지지하고 상기 세일이 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 수 있게 장착되는 지지체를 포함하고,

그리고 상기 흡입 장치는, 상기 세일의 외부에 위치하며 상기 세일의 내부와 연통하여 세일의 적어도 하나의 흡입 개구를 통해 공기를 유입하고 유입된 공기(drawn-in air)를 팬의 배출구를 통해 방출하게 하는 팬을 포함하고,

상기 팬은, 임펠러 휠 둘레에서 상기 임펠러 휠에 의해 방출된 공기를 안내할 수 있는 덕트를 형성하는 하우징으로 둘러싸인 임펠러 휠, 및 상기 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 상기 임펠러 휠의 회전을 구동하는 모터를 포함하며, 상기 팬의 하우징은 상기 팬의 임펠러 휠의 축에 실질적으로 직교하는 축의 배출구를 구비한다.

흡입 장치를 세일 외부(또한, 중공 몸체 또는 에어포일 프로파일로도 지칭됨)에 배치하는 것은, 흡입 장치가 세일 내부에 수용되는 종래 기술의 해결 방식과는 달리, 흡입 장치의 선택에 관한 한, 흡입 장치의 설치 면적이 세일 내부의 치수에 의한 제약을 받지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이것은 매우 효과적이고 전체 세일에 대한 흡입 유량을 제공할 수 있는 직경/회전속도의 조합을 선택함으로써 효율이 극대화된 팬을 선택할 수 있다.

팬의 주요 기능은 세일을 환기시키는 것이다. 바람직하게는, 팬은 세일의 하부 단부에 가능한 한 근접하게 위치한다.

따라서, 본 발명에 따른 시스템은 세일의 단면을 증가시키지 않고도 양력 발생 시스템으로부터 원하는 추진 성능을 얻기 위해 원심 또는 혼합 흐름(mixed-flow) 유형의 팬을 사용할 수 있게 한다.

동일한 효율과 세일 내부에 배치한 흡입 수단을 갖는 양력 발생 시스템의 작동 지점을 얻기 위해서는, 흡입 수단을 세일을 따라 분산된 복수의 모듈로 분할할 필요가 있는 데, 이것은 시스템의 복잡성과 제조 및 유지 보수의 비용을 증가시킬 수 있다.

원심 팬은 세일의 밑부분(foot)에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 시스템이 보트의 갑판에 장착될 때, 팬의 케이싱은 선박의 갑판에 대하여 고정된다. 이러한 방식은, 팬의 대응 공기 배출구를 이 축을 따라 보트의 선미 쪽으로 향하게 함으로써, 공기가 선박의 종축에 평행하게 방출될 수 있게 한다. 이렇게 방출된 공기는 제트 효과를 통해 추진력에 기여하게 된다.

흡입 수단이 세일 내부에 배치되는 종래 기술에서 알려진 해결 방식은, 공기가 방출되는 방향이 모터의 방향에 따라 달라지므로, 방출된 공기가 반드시 보트의 축을 따라 보트를 추진하는 힘에 기여하는 것은 아니다.

보트의 갑판에 고정되도록 의도된 지지체에 대하여 피벗할 수 있도록 세일을 장착하여서, 세일이 바람직하게 수직 축을 중심으로 전환할 수 있으므로, 겉보기 바람(apparent wind)의 방향에 대하여 방향을 배향할 수 있다.

유리하게, 세일의 하부에 위치한 오리피스는 팬과 세일 내부와의 사이의 직접적인 연통을 가능하게 한다. 이러한 배치는 중간 덕트에서 발생할 수 있는 압력 강하를 감소시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 팬의 직경보다 작은 길이의 덕트, 예를 들어, 팬 직경이 2미터 정도인 경우에 수십 센티미터 길이의 덕트가 세일과 팬 사이에 위치하도록 제공될 수 있다.

팬은 시스템에서 무시할 수 없는 질량을 차지한다. 이 팬이 세일의 바닥에 배치된다는 사실은 많은 이점을 제공한다.

내장된 질량(inbuilt masses)은 선박의 가속도에 영향을 받게 된다. 팬이 세일의 외부 및 세일의 밑부분에 배치된다는 사실은 세일에 가해지는 힘이 크게 감소한다는 것을 의미한다. 구체적으로 여기에는 선박의 가속도와 결합하는 두 가지 유형의 힘이 있다. 하나는 원심 팬의 질량과 직접적으로 연결된 관성력이고, 다른 하나는 팬의 회전으로 인한 자이로스코픽 힘(gyroscopic forces)이다. 따라서, 시스템의 구조를 경량화할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.

팬을 세일의 밑부분에 배치하면 접근이 용이하여 유지보수 작업을 용이하게 할 수 있다.

일 양태에 따르면, 보트의 갑판에 장착될 때, 흡입 장치는 세일 아래, 보트의 갑판과 세일 사이에 위치한다.

FR 2503286A2 문헌에서, 각 팬은 세일의 외부가 아니라 사실상 세일의 내부에 위치한다는 것에 유의 한다.

본 발명에 따르면, 세일이 그 축을 중심으로 피벗해도 팬이 피벗하거나 또는 방향을 변경하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.

상기 발생 시스템은 또한 기술적으로 허용되는 임의의 조합에서 고려되는 다음과 같은 특징들 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 시스템은 세일과 팬 사이의 유체 연통을 가능하게 하기 위해, 세일의 하부 단부와 팬 사이에 적어도 부분적으로 연장되는 중공 연결요소를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 연결요소는 팬과 연통하는 개구부가 형성되는 형태 정합(form-matching) 벽을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 상기 형태 정합 벽은 상기 형태 정합 벽의 개구부 주위로 세일 내부의 측면으로 연장되는 환형 요소를 구비하고, 상기 환형 요소의 단면은 세일과 팬 사이의 공기 흐름으로 받게 되는 압력 강하를 제한하기 위해 곡선, 예를 들어 볼록한 프로파일을 갖는다.

일 실시예에 따르면, 팬은 지지체를 둘러싸는 가상 하우징 내에 수용된다. 즉, 팬은 지지체의 전체 설치 영역 내에 포함된다.

일 실시예에 따르면, 팬은 원심(centrifugal) 팬이다.

일 실시예에 따르면, 팬은 혼합 흐름(mixed-flow) 팬이다.

일 실시예에 따르면, 상기 세일은 수직 양력을 발생시키는 장치를 구비하고, 상기 장치는 세일의 단부 중 일 단부 및/또는 타 단부에 근접한 위치에 장착된다.

일 실시예에 따르면, 수직 양력을 발생시키는 장치는 적어도 세일 축에 실질적으로 직교하는 축을 중심으로 이동할 수 있게 장착된 파트를 포함한다.

일 실시예에 따르면, 수직 양력을 생성하는 장치는 외부의 공기가 세일 내부로 유입되도록 하는 흡입 시스템을 포함한다.

일 실시예에 따르면, 세일의 둘레 벽에는, 흡입 면(suction-face) 공기흐름과 압력 면(pressure-face) 공기흐름을 분리할 수 있도록 둘레 벽에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 플랩이 장착된다.

일 실시예에 따르면, 플랩의 길이는 세일의 길이와 동일하다.

일 실시예에 따르면, 세일의 둘레 벽은 두 개의 흡입 개구부와 플랩과 같은 차단 시스템을 구비하여, 흡입 개구부 중 하나를 선택적으로 차단하고 다른 흡입 개구부를 개방할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 팬의 하우징은 가변 단면의 방출 덕트에 의해 연장되며, 그 단면은 바람직하게는 방출 덕트의 배출구 단부를 향한 방향으로 감소되는 것이다.

일 실시예에 따르면, 시스템은 세일 및 경우에 따라 지지체를 세일 축에 실질적으로 직교하는 축, 바람직하게는 실질적으로 수평인 축에 대하여 경사지게 할 수 있는 틸팅(tilting) 시스템을 포함한다.

본 발명은 또한 전술한 실시예 중 어느 하나에 따른 적어도 하나의 양력 발생 시스템을 포함하는 보트에 관한 것이며, 여기서 팬은 세일과 보트의 갑판 사이에 위치하며, 세일은 보트의 갑판에 대하여 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 수 있게 장착된다.

일 양태에 따르면, 지지체는, 세일이 수직으로(즉, 보트의 갑판에 수직으로) 직립으로 있고 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 때(즉, 세일이 작동하는 동안 - 세일은 수직인 상태 - 지지체가 세일 축에 직교하는 축에 대하여 경사지는 가동성이 있는 외부에서), 지지체가 보트의 갑판에 대하여 고정된 상태를 유지하는 방식으로 배치된다.

특정한 일 양태에 따르면, 상기 팬은, 세일이 수직으로 직립하여 있고 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 때, 상기 팬의 하우징이 보트의 갑판에 대해 고정된 상태를 유지하는 방식으로 배치된다.

일 실시예에 따르면, 팬의 케이싱의 배출구의 축은 보트의 선미를 향하고, 바람직하게는 보트의 종축에 실질적으로 평행하게 있다.

본 발명의 추가 특징 및 이점은 전적으로 예시적이고 제한적이지 않은 기재로 첨부된 도면과 관련하여 기술되는 다음의 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다수의 양력 발생 시스템을 구비한 보트의 사시도이다.
도 2는 도 1의 II 부분을 절취한 상세도이다.
도 3은 팬에 의해 세일로 유입된 후, 방출되는 유입 공기 흐름 부분을 도시한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양력 발생 시스템의 사시도이다.
도 3a는 세일이 지지체에 대하여 다른 각도로 배향된 것을 도시한, 도 3의 양력 발생 시스템의 사시도이다.
도 4는 도 3의 양력 발생 시스템을 위에서 본 도면이다.
도 5는 도 4의 양력 발생 시스템의 하부 부분에 대한 A-A섹션을 절취한 단면도이다.
도 5a는 시스템 하부에 있는 요소들의 배열을 쉽게 볼 수 있게 도시한 양력 발생 시스템 하부의 개략도이다.
도 6은 도 4의 양력 발생 시스템 하부의 분해도이다.

상세한 설명

본 발명의 개념이 본 발명의 개념에 대한 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 보다 상세하게 설명된다. 도면에서는 요소들의 크기 및 상대적인 크기가 명료한 도시를 위해 과장되었을 수도 있다. 도면 전체에서 유사한 숫자는 유사한 요소를 나타낸다. 그러나 본 발명의 이러한 개념은 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에 기재된 실시예에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 오히려, 이러한 실시예들은 본 명세서를 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 개념의 범위를 전달할 목적으로 제공된 것이다.

본 명세서 전체에서, "실시예"에 대한 참조는 실시예와 관련하여 설명된 기능, 구조 또는 특정 특징이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 명세서 전체에서 "일 실시예에서"라는 표현이 여러 부분에서 나타나는 경우, 이것이 반드시 하나의 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 기능, 구조 또는 특정 특징들은 하나 이상의 실시예에서 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.

도 1을 참조하면, 보트(100)의 갑판(111)에 설치된 다수의 양력 발생 시스템(101)이 도시되어 있다.

다음의 설명은 하나의 양력 발생 시스템(101)에 대해 제공되었지만, 다수의 양력 발생 시스템(101)에도 적용된다.

도 2에 예시된 바와 같이, 양력 발생 시스템(101)은 이동 공기 흐름부(FI) 내에 배치되어, 양력이 생성될 수 있게 한다. 후술하는 바와 같이, 이러한 양력 발생 시스템(101)은 세일의 치수를 증가시킬 필요 없이 더 큰 추진 성능을 제공한다.

세일(Sail)

양력 발생 시스템은 축(A1)을 따라 길쭉하게 있는 중공 몸체(1)를 포함한다. 중공 몸체는 일반적으로 세일이라고 지칭된다.

세일은 공기역학적 프로파일을 갖는다. 다른 형태의 프로파일이 사용될 수 있다. 도면에 예시된 예에서는 프로파일이 타원형이다.

세일의 둘레 벽(10)은 흡입 개구부로 지칭되는 적어도 하나의 개구부(12)를 갖고, 이는 세일(1)의 내부(102)와 연통할 수 있게 한다. 도면에 예시된 예에서, 둘레 벽(10)은 2개의 흡입 개구부(12)를 가지며, 바람직하게는 세일의 프로파일의 대칭 축에 대해 대칭적으로 분포한다.

중공 몸체에는 이동식(mobile) 플랩(14)이 제공된다. 플랩은 바람이 선박의 한쪽 또는 다른 쪽에서 불어 오는지의 여부에 관계없이 양력을 증가시키기 위해 세일의 프로파일 곡률을 수정할 수 있게 한다. 선박은 좌현 택(tack) 또는 우현 택의 두(2)개 택 모두에서 항해 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 플랩의 이동에 의해 하나의 흡입 개구부(12)를 차단하고 다른 하나의 흡입 개구부(12)를 개방하도록 제공될 수 있다.

특정한 일 양태에 따르면, 그리고 도 5 및 도 5a에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 세일(1)의 하부 단부에는, 세일(1)과 팬(3) 사이의 유체 연통을 제공하기 위해 세일(1)의 하부 단부와 팬(3) 사이에서 적어도 부분적으로 연장되는 중공 연결요소(13)가 설치된다. 연결요소(13)는, 중공 몸체 내부의 공기 흐름을 위한 통로 단면이 아래에서 설명하는 원심 팬(3)의 임펠러 휠(30)(또는 로터)의 개구부(301)와 정합되게 하는 개구부를 갖는 형태 정합 벽을 포함한다. 임펠러 휠은 블레이드 임펠러 휠일 수 있다. 이하에서 설명하는 바와 같이, 팬은 혼합 흐름 유형일 수도 있다. 혼합 흐름 팬 또는 원심 팬을 언급할 때, 이는 특히 팬의 전체 설치 영역을 결정할 때 임펠러 휠과 팬의 하우징을 함께 의미한다는 점에 유의해야 한다.

흡입 장치(suction device)

양력 발생 시스템은 세일(1)의 내부(102)와 연통하는 흡입 장치를 포함하여, 세일의 둘레 벽에 형성된 적어도 하나의 개구부(12)를 통해 공기를 유입할 수 있다.

예를 들어, 세일을 따른 위치에 따라 유입되는 공기의 양을 변화시키기 위해, 각각의 흡입 개구(12)가 세일을 따라 변화할 수 있는 개방 치수 또는 다공성을 갖게 제공될 수 있다. 각각의 개구(12)는 격자 형태로 생성될 수 있다.

도 4 내지 도 6에 보다 구체적으로 도시된 바와 같이, 상기 흡입 장치는 임펠러 휠(30), 임펠러 휠(30)의 회전을 구동하기 위한 모터(도시되지 않음) 및 임펠러 휠(30) 주위로 연장되는 하우징(31, 임펠러 휠 주위의 고정 부분)을 포함하는 팬(3)에 의해 형성된다. 하우징(31)(볼류트 하우징 또는 슈라우드라고도 함)은 임펠러 휠 주위에 바람직하게는 나선형 모양의 덕트를 정의하여 임펠러 휠에 의해 방출되는 공기를 배출구(32)까지 유도하는 몸체 형태로 이루어진다. 하우징(31)의 기하학적 구조는 팬의 흡입 효율을 향상시킬 수 있게 한다.

팬(3)은 유입된 공기 흐름을 자유 공기로 다시 방출하도록 구성된다. 팬(3)은 팬(3)의 하우징(31)의 배출구(32)의 축에 실질적으로 직교하는 축(A30)의 공기 유입구를 가진다. 즉, 공기가 유입되는 방향은 팬의 하우징(31)으로부터 공기가 배출되는 방향과 실질적으로 직교한다. 공기 유입구 축(A30)은 배출구(32) 축에 직교하는 것이 바람직하지만, 축(A30)에 직교하는 평면에 대해 하우징(31)의 배출구(32)의 배출구 축(A32)의 1도 또는 수 도의 작은 경사각, 예를 들어 5°미만의 각도를 가질 수도 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 하우징(31)의 배출구(32)는 방출 덕트를 구비하도록 제공될 수 있으며, 바람직하게는 방출되는 공기를 가속하는 방식으로 구성된다.

도면에 예시된 예에서, 팬은 원심 팬이다. 도시된 실시예에 따르면, 임펠러 휠(30)은 블레이드 임펠러 휠(30)이다. 블레이드 임펠러 휠(30)은 세일의 내부(102)와 연통하는 공기 유입구(301)를 갖는다. 특히, 공기 유입구(301)는 오리엔테이션 링(2)과 같은 오리엔테이션 메커니즘(아래에서 설명됨)의 개구부 및 연결요소(13)의 개구부를 통해 세일의 내부(102)와 연통한다. 대안으로, 팬은 혼합 흐름 유형일 수 있다. 혼합 흐름 팬은 임펠러 휠에서 나오는 공기가 공기 유입구 축에 대해 30°~ 80°의 각도를 이루는 방향으로 하우징으로 들어간다는 점에서 원심 팬과 다른 것이다. 원심 팬에서, 임펠러 휠을 나오는 공기는 공기 유입구 축에 직교하는 방향으로 하우징으로 들어간다.

본 발명에 따른 양력 발생 시스템(101)에서, 팬이 원심 유형인지 혼합 흐름 유형인지에 관계없이, 하우징(31)의 유출구(32)를 나가는 공기는 실제로 흡입 축에 직교하여 나간다는 것을 알 수 있을 것이다.

원심 팬(3)은 세일(1)의 외부에 위치하며, 세일(1)의 둘레 벽(10)에 형성된 각각의 개구부(12)를 통해 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 원심 팬(3)의 하우징(31)의 배출구(32)를 통해 방출하기 위해, 세일(1)의 내부(102)와 유체적으로 연통한다. 이렇게 방출된 공기 흐름(FE)은 양력 발생 시스템(101)이 장착된 보트(100)의 추진력에 기여하게 된다.

원심 팬(3)의 배출구(32)는 보트의 선미 쪽으로 향해 있다. 유리하게는, 팬(3)의 케이싱은 지지체(4)에 대하여 고정되고, 따라서 보트의 갑판에 대하여 고정되어, 배출구(32)도 고정되는 것이다.

형태 정합 벽의 개구부는, 세일의 내부 측면으로 연장되고 그 단면이 중공 몸체 내부에서 보았을 때 곡선, 바람직하게는 볼록한(불룩한) 형상을 갖는 둘레 요소(130)에 의해 경계를 이루고 있다. 도면에 예시된 예에서, 이 요소(130)는 전체적으로 원환체(toric) 형상을 갖는다. 따라서, 형태 정합 벽은 유입된 공기 흐름에 대한 안내를 제공함으로써, 유입된 공기 흐름이 중공 몸체의 내부와 원심 팬(3) 사이를 순환할 때 발생하는 압력 강하를 제한한다.

지지체(Support)

시스템(101)은 세일(1)이 피벗 동작을 할 수 있게 장착되는 지지체(4)를 포함한다(도 3 및 도 3a). 바람직하게는, 세일은 세일의 종축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 지지체(4)에서 피벗하도록 장착된다. 피벗 축은 바람직하게는 세일의 종축(A1)에 평행하지만, 피벗 축은 축(A1)에 대해 1도 또는 수 도의 작은 각도, 예를 들어 5°미만의 각도로 있을 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 축(A1)은 바람직하게는 세일의 회전 축과 일치한다.

따라서, 시스템(101)이 보트(100)의 갑판(111)에 장착될 때, 세일(1)은 겉보기 바람의 방향에 대해 방향을 맞추기 위해 그 (수직) 종축을 중심으로 회전할 수 있다.

세일(1)이 지지체(4)를 통해 선박의 갑판에 수직으로 직립하여 있는 시스템을 사용하는 구성에서는, 지지체(4)가 갑판에 대하여 고정된다. 도면에 예시된 예에서, 지지체는 몇 부분의 집합의 형태를 취한다. 지지체는 카울링(cowling) 또는 페어링으로 덮일 수 있다.

시스템은, 세일(1)(바람직하게는 세일의 하부면(103))과 지지체(4) 사이에 삽입되고 그리고 세일(1)이 지지체(4)에 대하여 축(A1)에 실질적으로 평행한 피벗 축을 중심으로 회전할 수 있도록 구성되는 오리엔테이션 링(2)과 같은 오리엔테이션 메커니즘을 포함한다. 도면에 예시된 예에서, 오리엔테이션 메커니즘은 원심 팬(3)의 공기 유입 개구부(301), 즉 블레이드 임펠러 휠(30)의 공기 유입 개구부를 향하여 위치하는 중앙 개구부를 포함한다.

도면에 예시된 예에서, 원심 팬(3)은 지지체(4)를 둘러싸고 있는 가상의 하우징에 포함된다. 즉, 팬(3)은 지지체(4)의 전체 설치 영역 내에 위치하여, 보트의 갑판 상에서 시스템(101)의 설치 영역을 제한할 수 있게 한다.

도면에 예시되지 않은 실시예에 따르면, 세일은 수직 양력을 발생시키기 위한 장치를 구비하고, 세일의 단부 중 하나 및/또는 다른 단부 근처에 장착된다. 바람직하게는, 수직 양력을 발생하는 장치는 수직 양력을 발생하는 평면 또는 프로파일링 표면을 갖는다. 수직 양력을 발생시키는 장치는, 수직 양력을 발생시키는 장치의 적어도 일부 파트가 세일에 대해 경사되도록 하기 위해, 세일의 축에 실질적으로 직교하는 축을 중심으로 이동할 수 있는 능력을 갖고 장착되는 적어도 일부 파트를 포함할 수 있다.

시스템(101)은 틸팅 메커니즘을 포함하도록 제공될 수 있으며, 이는 세일, 그리고 경우에 따라서는 지지체가 수평 축에 대해 경사지게 할 수 있다.

틸팅 시스템은, 시스템이 보트의 갑판에 장착될 때, 보트의 갑판에 수직으로 세워지는 직립 위치, 및 시스템이 보트의 갑판에 장착될 때, 세일이 보트의 갑판에 실질적으로 평행하게 연장되는 경사 위치 사이에서 세일 및 경우에 따라서는 지지체가 이동될 수 있게 한다.

세일이 수직으로 직립하여 있고 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 때, 즉 세일이 작동 중일 때(세일이 수직인 상태), 그리고 세일 축에 수평인 축을 중심으로 지지체의 경사 이동성을 벗어날 때, 지지체는 보트의 갑판에 대해 고정된 상태를 유지한다. 유사하게, 팬은 세일이 수직으로 직립하여 있고 세일 축에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 때, 팬의 하우징이 보트의 갑판에 대해 고정된 상태로 유지되도록 배치된다.

본 발명은 도면에 예시된 실시예에 한정되지 않는 것이다.

또한, "포함하는" 또는 "갖는"과 같은 용어는 다른 요소 또는 단계의 포함을 배제하지 않는다. 또한, 본원에 개시된 실시예 중 하나를 참조하여 설명된 특징 또는 단계는 본원에 개시된 다른 실시예의 다른 특징 또는 단계와 조합하여 사용될 수도 있다.

Claims (18)

1. 양력을 생성하기 위해 이동 공기(FI)에 배치되도록 의도된 양력 발생 시스템(101)으로, 상기 양력 발생 시스템(101)은:
   - 축(A1)을 따라 길쭉하게 있는, 세일(1)로 지칭되는 중공 몸체 - 세일의 둘레 벽(10)은 세일의 외부가 세일(1)의 내부(102)와 연통하도록 설계된 흡입 개구부로 지칭되는 적어도 하나의 개구부(12)를 가짐 -; 및
   - 상기 적어도 하나의 흡입 개구부(12)를 통해 공기가 유입되도록 하는 흡입 장치;를 포함하며,
   상기 양력 발생 시스템(101)은, 상기 세일을 지지하고 그리고 상기 세일(1)이 세일 축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 수 있도록 장착되는 지지체(4)를 포함하고,
   상기 흡입 장치는, 상기 세일(1)의 외부에 위치하며 상기 세일(1)의 내부(102)와 연통하여 세일의 상기 적어도 하나의 흡입 개구부(12)를 통해 공기를 유입하고 상기 유입된 공기를 팬(3)의 배출구를 통해 방출하도록 하는 팬(3)을 포함하고,
   상기 팬(3)은 임펠러 휠 둘레에 임펠러 휠에 의해 방출된 공기를 안내할 수 있는 덕트를 형성하는 하우징(31)으로 둘러싸인 임펠러 휠(30), 및 세일 축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 상기 임펠러 휠(30)의 회전을 구동하는 모터를 포함하며,
   팬(3)의 하우징(31)은 상기 팬의 임펠러 휠(30)의 축(A30)에 실질적으로 직교하는 축(A32)의 배출구(32)를 구비하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
2. 제1항에 있어서, 상기 시스템(101)은 세일(1)과 팬(3) 사이의 유체 연통을 허용하기 위해 상기 세일(1)의 하부 단부와 팬(3) 사이에 적어도 부분적으로 연장되는 중공 연결요소(13)를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
3. 제2항에 있어서, 상기 연결요소(13)는 상기 팬(3)과 연통하는 개구부를 갖는 형태 정합 벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
4. 제3항에 있어서, 상기 형태 정합 벽은 세일(1)의 내부 측면 상에서 상기 형태 정합 벽의 개구부 주위로 연장되는 환형 요소(130)를 구비하고, 상기 환형 요소(130)의 단면은 세일(1)과 팬(3) 사이의 공기 흐름에 의해 발생하는 압력 강하를 제한하기 위한 곡선, 예를 들어 볼록한 프로파일을 갖는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬(3)은 지지체(4)를 둘러싸는 가상의 하우징 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬(3)은 원심 팬인 것을 특징으로 하는 시스템(101).
7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬(3)은 혼합 흐름 팬인 것을 특징으로 하는 시스템(101).
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세일(1)은 수직 양력을 발생시키는 장치를 구비하고, 상기 장치는 세일의 단부 중 하나 및/또는 다른 하나에 근접하여 장착되는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
9. 제8항에 있어서, 수직 양력을 발생시키는 장치는 세일 축(A1)에 실질적으로 직교하는 축을 중심으로 이동할 수 있도록 장착된 적어도 일 파트를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 수직 양력을 발생시키는 장치는 외부의 공기가 세일 내부로 유입되도록 하는 흡입 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세일(1)의 둘레 벽(10)에는, 흡입 면 공기 흐름과 압력 면 공기 흐름을 분리할 수 있도록 상기 둘레 벽(10)에 대해 상대적으로 이동할 수 있는 플랩(14)이 설치되는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세일(1)의 둘레 벽(10)은 2개의 흡입 개구부(12)와 플랩(14)과 같은 차단 시스템을 구비하여, 상기 흡입 개구부(12) 중 하나가 선택적으로 차단되고 다른 흡입 개구부(12)가 개방될 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬(3)의 하우징(31)은 가변 단면 방출 덕트에 의해 연장되고, 상기 단면은 바람직하게 방출 덕트의 배출구 단부를 향한 방향으로 감소하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시스템(101)은, 세일 및 가능한 그 지지체가 세일 축(A1)에 실질적으로 직교하는 축, 바람직하게는 실질적으로 수평인 축에 대해 경사질 수 있도록 하는 틸팅 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템(101).
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 양력 발생 시스템(101)을 포함하는 보트(100)이며, 상기 팬(3)은 세일(1)과 보트의 갑판(111) 사이에 위치하며, 상기 세일(1)은 보트의 갑판에 대해 세일 축(A1)과 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 수 있도록 장착되는 것을 특징으로 하는 보트(100).
16. 제15항에 있어서, 상기 지지체는, 상기 세일이 수직으로 직립하여 있고 상기 세일 축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 때, 상기 지지체(4)가 상기 보트의 갑판에 대해 고정된 상태를 유지하도록 배치된 것을 특징으로 하는 보트(100).
17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 상기 팬(3)은, 상기 세일이 수직으로 직립하여 있고 상기 세일 축(A1)에 실질적으로 평행한 축을 중심으로 피벗할 때, 상기 팬(3)의 하우징(31)이 보트의 갑판에 대해 고정된 상태로 유지되도록 배치된 것을 특징으로 하는 보트(100).
18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팬(3)의 케이싱(31)의 배출구(32)의 축(A32)은 보트의 선미를 향하고, 바람직하게는 보트의 종축에 실질적으로 평행한 것을 특징으로 하는 보트(100).