WO2017213309A1 - 선박용 추진 및 조향장치 - Google Patents

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WO2017213309A1
WO2017213309A1 PCT/KR2016/013201 KR2016013201W WO2017213309A1 WO 2017213309 A1 WO2017213309 A1 WO 2017213309A1 KR 2016013201 W KR2016013201 W KR 2016013201W WO 2017213309 A1 WO2017213309 A1 WO 2017213309A1
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길종삼
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길종삼
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    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06—Steering by rudders
    • B63H25/08—Steering gear
    • B63H25/14—Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/26—Steering engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B63H25/00—Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/46—Steering or dynamic anchoring by jets or by rudders carrying jets

Definitions

  • the present invention relates to a propulsion and steering apparatus for ships, and more particularly, the seawater flowing through the bow and stern of the ship through the propulsion propeller installed in the bow and stern portion of the hull to quickly eject the stern and bow out of the ship It relates to a ship propulsion and steering device that enables forward and backward movement, left and right movement and steering.
  • the propulsion propeller 10 is rotated by the power generated from the engine at the stern of the hull is installed, the propulsion propeller 10 in the rear of the propulsion propeller 10
  • the rudder 12 is provided for adjustment.
  • the rudder 12 is rotatably mounted in the lateral direction with respect to the rudder horn 14 provided at the stern part of the hull.
  • the propeller 10 for propulsion may generate a thrust corresponding to the axial acceleration component of the hull in the rear when rotating, but also generates a rotational flow corresponding to the rotational acceleration component. Since the rotational flow acts as a loss of energy in the propulsion of the hull, the situation is adding a stern addition of various structures in order to reduce the loss of the acceleration component in the rotation direction. For example, by adding a thrust wing (not shown) to the rudder horn 14 to induce the generation of lift in the direction of the ship's propulsion to improve the propulsion efficiency of the ship.
  • the rudder 12 implements the turning action according to the collision with the rotational flow passing through the propulsion propeller 10 at a specific angle, so that the propulsion propeller 10 is started.
  • the stopped state not only the ship's direction can not be changed, but the turning radius is also increased.
  • the rudder 12 is always submerged and thus acts as a reduction factor of the ship speed due to the frictional force and resistance of the rudder 12.
  • a ship propulsion and steering apparatus for solving this problem is disclosed in Korean Utility Model Publication No. 20-2010-0005903.
  • the ship propulsion and steering device disclosed is a propeller for propulsion to operate installed in the longitudinal direction of the hull at the stern; And propellers for switching the stern and bow side direction, which are installed in the stern and the bow in the transverse direction of the hull, to enable forward and backward movement of the ship, horizontal movement and steering.
  • the marine propulsion and steering apparatus disclosed above has a problem that the manufacturing cost and maintenance is increased because the steering and propulsion are implemented in a separate configuration.
  • the present invention has a problem in implementing steering and propulsion by a single device.
  • the present invention forms a main flow path extending from the bottom to the stern side on the bow bottom side of the ship and arranging a propeller for propulsion driven by a motor on the bow side of the main flow path, respectively on the bow side and the stern side of the main flow path.
  • the present invention implements steering and propulsion by a single modular device, manufacturing costs and maintenance can be significantly lower than before.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram showing a conventional marine propulsion device and a steering device
  • FIG. 2 is a side view conceptually showing a propulsion and steering apparatus for ships according to the present invention
  • FIG. 3 is a plan view conceptually showing the postures of the valve provided in the marine propulsion and steering device of FIG.
  • FIG. 4 is a plan view conceptually showing the marine propulsion and steering apparatus of FIG. 2 in a forward and backward mode
  • FIG. 5 and 6 are a plan view conceptually showing the marine propulsion and steering device of Figure 2 in the left and right movement mode
  • FIG. 7 and 8 are a plan view conceptually showing the marine propulsion and steering device of Figure 2 in the in-situ rotation mode
  • 9 to 12 is a plan view conceptually showing the marine propulsion and steering device of Figure 2 in the left and right pivot mode.
  • the ship propulsion and steering apparatus of an embodiment according to the invention is indicated by reference numeral 100.
  • the main flow path 110 is disposed in the center of the bottom of the vessel 1 extending from the bow side to the stern side and both ends are in circulation with the water ;
  • a bow and a stern propeller (130, 130 ') disposed between the bow and stern sides of the main flow path (110);
  • One end is connected to the output side of the stationary motor 141, the other end is rotatably and watertightly penetrating the main flow path 110, the rotary shaft 140 is connected to the bow and stern propeller (130, 130 ') );
  • a pair of bow and stern branches disposed at a connection portion between the main flow path 110 and the pair of bow and stern branch flow paths 120 and 120 ′ and blocking the outlet
  • the main flow path 110 is a horizontal flow path extending in the horizontal direction with one end and the other end opened toward the bottom.
  • the bow propeller 130 is disposed on the bow side of the horizontal flow path 111 of the main flow path 110, and the rotary shaft 140 of the bow flow side of the main flow path 110 and the main flow path 110 of the main flow path 110. It is fixedly inscribed to the bow propeller 130 by rotatably and watertightly penetrating the bent flow path 112 connecting the bow side of the horizontal flow path 111 to flow.
  • the stern propeller 130 ′ is disposed on the stern side of the horizontal flow path 111 of the main flow path 110, and the rotation shaft 140 is fixedly inscribed to the stern propeller 130 ′.
  • a cross-shaped athlete having first to fourth distribution ports 161, 162, 163, and 164 between the main passage 110 and each of the pair of bow and stern branch passages 120 and 120 ′. And four stern cross flow paths 160 and 160 'are distributed in the main flow path 110 and the pair of bow and stern flow paths 120 and 120'.
  • the first distribution port 161 is disposed at 9 o'clock
  • the second distribution port 162 is disposed in the three o'clock direction
  • the third distribution port 163 is disposed in the twelve o'clock direction
  • the fourth distribution port 164 is disposed in the six o'clock direction.
  • the bow valve plate 151 of the bow valve 150 is rotatably mounted at the center of the bow four finger crossing channel 160 and the stern four finger crossing channel 160 '.
  • the stern valve plate 151 'of the stern valve 150' is rotatably mounted in the center of the stern valve 150 '.
  • each of the bow valve plate 151 and the stern valve plate 151 ′, as shown in FIG. 3, the first to fourth flow ports 161 to 164 are circulated from each other at 9 o'clock to 3 o'clock.
  • the first posture see FIG. 3A
  • the first and fourth distribution ports 161 and 164 are distributed to each other and the second and third distribution ports 162 and 163 are distributed to each other.
  • Direction in the second direction see FIG. 3B
  • the first and third distribution ports 161 and 163 flow to each other and the second and fourth distribution ports 162 and 164 flow to each other at 2.5 o'clock.
  • It may optionally have a third posture (see Fig. 3c) extending in the 7.5 o'clock.
  • the bow and stern valve plates 151 and 151 ′ are respectively provided.
  • the upper end of the pivot shafts 152, 152 'fixedly inscribed and rotatably and watertightly mounted in each of the bow and stern four finger cross flow paths 160, 160' is the bow and stern four finger gutter flow path 160.
  • the ship propulsion and steering apparatus 100 configured as described above operates the following algorithm.
  • the forward and reverse motors 141 are operated by operating the motors M and M 'to position the bow and stern valve plates 151 and 151' in a first position. And when the stern propeller (130, 130 ') is rotated in one direction, the water in the water flowing in one end of the main flow path 110 through the bow and stern four cross flow path (160, 160') the main The ship is advanced by being discharged into the water through the other end of the flow path 110, and when the bow and the stern propeller (130, 130 ') is rotated in the other direction, the ship is reversed.
  • the ship is discharged into the water through the fourth distribution port 164 of the flow path 120 'and the stern branch flow path 120' and the ship moves to the left side, and the bow and the stern propellers 130 and 130 'are struck.
  • water flows in the branch flow passage 120 'flowing through the fourth flow port 164 of the pair of stern branch flow passages 120' and crosses the stern four branches.
  • the ship is discharged into the water through the fork branch passage 120 in circulation with the third distribution port 163 of the fork branch passage 120 of the pair to move to the right.
  • the ship is discharged to the right through the stern branch passage 120 ', which is distributed with the third distribution port 163 of the passage 120', and the ship moves to the right side, and the bow and stern propellers 130 and 130 'are struck.
  • water flows in the branch flow passage 120 'flowing through the third flow port 163 of the pair of stern branch flow passages 120' and crosses the stern four branches.
  • the ship is discharged into the water through the fork branch passage 120 circulating with the fourth distribution port 164 of the fork branch passage 120 of the pair to move to the left.
  • the motors M and M ' are operated to position the bow valve plate 151 in a second position and the stern valve plate 151' to a third position.
  • the bow and stern propellers 130 and 130 ' are rotated in one direction in the state, water flows from the bow branch passage 120 circulating with the third flow port 163 of the pair of bow branch passages 120.
  • the ship is discharged into the water through the stern branch flow path (120 ') and the third distribution port 163 of the pair of stern branch flow channel (120') through which the ship rotates in place clockwise, and
  • the branch flows with the third distribution port 163 of the pair of stern branch flow passages 120'.
  • Water flows from the flow path 120 'and thus the first flow port 161 of the stern four cross flow path 160', the second flow port of the main flow path 110, and the bow four cross flow path 160.
  • 162 and the third distribution port 163 is discharged into the water through the fork branch passage 120 in circulation with the third distribution port 163 of the pair of fork branch passages 120, the ship in place Rotate counterclockwise.
  • the motors M and M ' are operated to position the bow valve plate 151 in a third position and the stern valve plate 151 ′ to a second position.
  • the bow and stern propellers 130 and 130 'are rotated in one direction in the state water flows into the fork branch flow path 120 circulating with the fourth distribution port 164 of the pair of bow branch flow paths 120.
  • the second water outlet 162 of the bow 4 cross flow path 160 is distributed in one end of the main flow path 110.
  • the first flow port 161 and the fourth flow port 164 of the main flow path 110, the four stern four cross flow path 160 'of the stern branch flow path 120' When the vessel is discharged into the water through the stern branch flow path 120 'and the stern branch passage 120' and the ship rotates counterclockwise, and the bow and the stern propellers 130 and 130 'are rotated in the other direction, Water flows in from the stern branch passageway 120 'and the fourth distribution port 164 of the pair of stern branch passages 120' and the stern four branch bridge Be through the first flow port (161), the main channel 110 of the flow passage (160 ') discharged into the water through one end of the main tube 110 is the ship is turning clockwise.
  • the second water outlet 162 of the bow 4 cross flow path 160 is distributed in one end of the main flow path 110.
  • the first flow port 161 and the third flow port 163 of the main flow path 110, the four stern four cross flow path (160 ') of the pair of stern branch flow path (120') When the ship is rotated in the clockwise direction by being discharged into the water through the stern branch passage (120 ') and the distribution port 163 and rotates the bow and stern propeller (130, 130') in the other direction, the Water flows from the third flow passage 163 of the pair of stern branch flow passages 120 'and the branch flow passage 120' to flow the stern four branch cross flow passages ( 160 ') is discharged into the water through one end of the main flow path 110 through the first flow port 161, the main flow path 110, and the ship is turned counterclockwise.
  • the ship When discharged into the water distributed in the other end of 110, the ship is turned clockwise, and when the bow and stern propellers (130, 130 ') are rotated in the other direction, it is distributed to the other end of the main flow path (110).
  • Water flows into the first flow port 161 of the stern four branch crossing passage 160 ′, the main passage 110, and the Athlete branch flow path circulating with the third flow port 163 of the pair of fork branch flow paths 120 through the second flow port 162 and the third flow port 163 of the four-pass cross flow path 160. It is discharged into the water through the 120 is to turn the ship counterclockwise.
  • the motors M and M ' are operated to position the bow valve plate 151 in a third position and the stern valve plate 151' to a first position.
  • the bow and stern propellers 130 and 130 ' are rotated in one direction in the state, water flows into the fork branch flow path 120 circulating with the fourth distribution port 164 of the pair of bow branch flow paths 120.
  • the ship When discharged into the water distributed in the other end of 110, the ship is turned clockwise, and when the bow and stern propellers (130, 130 ') are rotated in the other direction, it is distributed to the other end of the main flow path (110).
  • Water flows into the first flow port 161 of the stern four branch crossing passage 160 ′, the main passage 110, and the Athlete branch flow path circulating with the fourth distribution port 164 of the pair of fork flow paths 120 via the second flow port 162 and the fourth flow port 164 of the four cross-flow paths 160. It is discharged into the water through the 120 is to turn the ship counterclockwise.
  • the ship propulsion and steering apparatus 100 implements steering and propulsion by a single modular device, manufacturing cost and maintenance can be significantly lower than before.

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Abstract

본 발명은 선박의 선수 바닥측에 바닥에서 선미측으로 뻗은 메인유로를 형성하고 상기 메인유로의 선수측에 모터에 의해 구동되는 추진용 프로펠러를 배치하고, 상기 메인유로의 선수측과 선미측 각각에 좌우측으로 뻗은 한 쌍의 좌우분기유로를 유통하게 접속시키고, 상기 메인유로와 상기 한 쌍의 좌우분기유로 간의 접속부위에 배치되어 상기 한 쌍의 좌우분기유로를 선택적으로 개폐할 수 있는 밸브를 장착시킨 선박용 추진 및 조향장치에 관한 것이다.

Description

선박용 추진 및 조향장치
본 발명은 선박용 추진 및 조향장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선체의 선수부와 선미부에 설치된 추진용 프로펠러를 매개로 선박의 선수 및 선미를 통해 유입되는 해수를 빠르게 선미 및 선수 밖으로 분출시켜 선박의 전후진, 좌우이동 및 조향을 가능하게 하는 선박용 추진 및 조향장치에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 선체의 선미부에 설치된 프로펠러의 회전을 매개로 발생된 추력(thrust)으로 기동하고, 그 방향은 프로펠러의 후미에 배치된 방향타의 동작에 의해 결정된다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이 선체의 선미부에 기관에서 발생된 동력을 매개로 회전이 이루어지는 추진용 프로펠러(10)가 설치되고, 상기 추진용 프로펠러(10)의 후방에 선체의 진행방향을 조절하기 위한 방향타(12)가 설치된다. 이 경우, 상기 방향타(12)는 선체의 선미부에 설치된 러더혼(14)에 대해 좌우방향으로 선회 가능하게 장착된다.
또한, 선박에 있어 상기 추진용 프로펠러(10)는 회전시 그 후방에 선체의 축방향 가속성분에 해당하는 추력을 발생시키기도 하지만, 회전방향 가속성분에 해당하는 회전류도 동시에 발생하게 된다. 이러한 회전류는 선체의 추진에 있어 에너지의 손실로서 작용하기 때문에 회전방향 가속성분의 손실을 줄이기 위해 다양한 구조물 형태의 선미 부가물을 추가하고 있는 실정이다. 일례로, 상기 러더혼(14)에 추력날개(도시안됨)를 부가하여 선박의 진행방향으로 양력의 발생을 유도함으로써 선박의 추진효율을 향상시키기도 하였다.
그러나 상기와 같이 선박에 대한 추진효율의 향상을 위한 노력에도 불구하고 기존 선박에 있어 상기 추진용 프로펠러(10)의 회전에 의해 발생된 후류와 상기 방향타(12) 사이의 충돌에 의한 추진력의 저하는 필연적으로 발생하게 된다.
또한, 종래 선박에 있어 상기 방향타(12)는 상기 추진용 프로펠러(10)를 통과한 회전류와 특정의 각도를 가진 상태에서 부딪침에 따라 선회작용을 구현하기 때문에 상기 추진용 프로펠러(10)의 기동을 멈춘 상태에서는 선박의 방향전환을 도모할 수 없을 뿐만 아니라, 선회 반경도 커지게 되는 단점이 있다.
아울러, 종래 선박에 있어 상기 방향타(12)는 항상 물속에 잠겨 있는 상태이므로 방향타(12)의 수중 마찰력과 저항으로 인해 선속의 감소요인으로 작용하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 선박용 추진 및 조향장치가 한국공개실용신안 20-2010-0005903호에 개시되어 있다.
상기 개시된 선박용 추진 및 조향장치는 선미부에서 선체의 종방향으로 설치되어 동작하는 추진용 프로펠러; 및 상기 선미와 선수에서 상기 선체의 횡방향으로 설치되어 동작하는 선미 및 선수측 방향 전환용 프로펠러들을 포함하고서, 선박의 전후진, 좌우이동 및 조향을 가능하게 하는 것으로 되어 있다.
하지만, 상기 개시된 선박용 추진 및 조향장치는 조향과 추진을 별도의 구성으로 구현시키기 때문에 제조단가 및 유지보수가 증대된다고 하는 문제점을 가진다.
본 발명은 조향과 추진을 하나의 장치에 의해 구현시키는 것에 과제를 가진다.
본 발명은 선박의 선수 바닥측에 바닥에서 선미측으로 뻗은 메인유로를 형성하고 상기 메인유로의 선수측에 모터에 의해 구동되는 추진용 프로펠러를 배치하고, 상기 메인유로의 선수측과 선미측 각각에 좌우측으로 뻗은 한 쌍의 좌우분기유로를 유통하게 접속시키고, 상기 메인유로와 상기 한 쌍의 좌우분기유로 간의 접속부위에 배치되어 상기 한 쌍의 좌우분기유로를 선택적으로 개폐할 수 있는 밸브를 장착시킨 선박용 추진 및 조향장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.
본 발명은 조향과 추진을 하나의 모듈화된 장치에 의해 구현시키기 때문에 제조단가 및 유지보수를 종래보다 현저하게 낮출 수 있다.
도 1은 종래의 선박용 추진장치와 조향장치를 도시한 개념도,
도 2는 본 발명에 따른 선박용 추진 및 조향장치를 개념적으로 도시한 측면도,
도 3은 도 2의 선박용 추진 및 조향장치에 구비된 밸브의 자세들을 개념적으로 도시한 평면도,
도 4는 도 2의 선박용 추진 및 조향장치를 전후진 모드 상태에서 개념적으로 도시한 평면도,
도 5 및 도 6은 도 2의 선박용 추진 및 조향장치를 좌우 이동 모드 상태에서 개념적으로 도시한 평면도,
도 7 및 도 8은 도 2의 선박용 추진 및 조향장치를 제자리 회전모드 상태에서 개념적으로 도시한 평면도, 및
도 9 내지 도 12는 도 2의 선박용 추진 및 조향장치를 좌우선회모드 상태에서 개념적으로 도시한 평면도.
이하, 본 발명에 따른 실시예의 선박용 추진 및 조향장치가 도 2 내지 도 12을 참조하여 상세히 설명될 것이다.
도 2에는 본 발명에 따른 실시예의 선박용 추진 및 조향장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.
상기 선박용 추진 및 조향장치(100)는, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 선박(1)의 바닥 중앙에 선수측에서 선미측으로 뻗어 배치되어 양단이 수중과 유통하고 있는 메인유로(110); 상기 메인유로(110)의 양단에 일단이 유통하게 접속되어 있고 타단이 선박(1)의 선수 및 선미 좌우측으로 뻗어 수중과 유통하는 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120'); 상기 메인유로(110)의 선수측 도중과 선미측 도중에 배치된 선수 및 선미 프로펠러(130, 130'); 정역모터(141)의 출력측에 일단이 접속되어 있고, 타단이 상기 메인유로(110)에 대하여 회전가능하게 그리고 수밀가능하게 관통하여 상기 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')에 접속된 회전축(140); 및 상기 메인유로(110)와 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120') 간의 접속부위에 배치되어 상기 메인유로(110)의 출구 측을 막은 상태에서 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하거나 상기 메인유로(110)의 출구를 개방한 상태에서 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로 모두를 개방하는 선수 및 선미 밸브(150, 150')를 포함하고 있다.
상기 메인유로(110)는 일단과 타단이 바닥을 향하여 개구되어 있는 상태에서 도중이 수평방향으로 뻗어 있는 수평유로로 되어 있다.
상기 선수 프로펠러(130)는 상기 메인유로(110)의 수평유로(111)의 선수측에 배치되어 있고, 상기 회전축(140)은 상기 메인유로(110)의 선수측과 상기 메인유로(110)의 수평유로(111)의 선수측을 유통하게 접속시키는 절곡유로(112)를 회전가능하게 그리고 수밀가능하게 관통하여 상기 선수 프로펠러(130)에 고정적으로 내접되어 있다.
상기 선미 프로펠러(130')는 상기 메인유로(110)의 수평유로(111)의 선미측에 배치되어 있고, 상기 회전축(140)은 상기 선미 프로펠러(130')에 고정적으로 내접되어 있다.
상기 메인유로(110)와 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120') 각각의 사이에는 제1 내지 제4유통구(161, 162, 163, 164)를 가지고서 십자(十字)형인 선수 및 선미 4지(四枝) 교차 유로(160, 160')가 상기 메인유로(110)와 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120')에 유통하게 개재되어 있다. 상기 선수 및 선미 4지(四枝) 교차 유로(160, 160')의 중앙에서 볼 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1유통구(161)은 9시방향에 배치되어 있고, 상기 제2유통구(162)는 3시방향에 배치되어 있고, 상기 제3유통구(163)은 12시방향에 배치되어 있고, 그리고 제4유통구(164)는 6시방향에 배치되어 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 중앙에는 선수 밸브(150)의 선수 밸브판(151)이 회전가능하게 장착되어 있고 그리고 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 중앙에는 선미 밸브(150')의 선미 밸브판(151')이 회전가능하게 장착되어 있다.
상기 선수 밸브판(151)과 상기 선미 밸브판(151') 각각은, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 내지 제4유통구(161~164)가 서로 유통하도록 9시에서 3시방향으로 뻗은 제1자세(도 3a 참조), 상기 제1 및 제4유통구(161, 164)가 서로 유통하고 상기 제2 및 제3유통구(162, 163)가 서로 유통하도록 10.5시에서 4.5시 방향으로 뻗은 제2자세(도 3b 참조), 및 상기 제1 및 제3유통구(161, 163)가 서로 유통하고 상기 제2 및 제4유통구(162, 164)가 서로 유통하도록 2.5시에서 7.5시방향으로 뻗은 제3자세(도 3c 참조)를 선택적으로 가질 수 있다.
상기 선수 밸브판(151)과 상기 선미 밸브판(151')을 제1 내지 제3자세로 변환시키기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 선수 및 선미 밸브판(151, 151') 각각에 고정적으로 내접되고 상기 선수 및 선미 4지 교차 유로(160, 160') 각각에 회전가능하게 그리고 수밀적으로 장착된 선회축(152, 152')의 상단은 상기 선수 및 선미 4지 교자 유로(160, 160') 상부를 관통하여 노출되어서 워엄(154, 154')과 워엄휠(155, 155')을 개재하여 모터(M, M')의 구동축(153, 153')에 접속되어 있다.
상기와 같이 구성된 선박용 추진 및 조향장치(100)는 다음과 같은 알고리즘을 작동하게 된다.
1. 전후진모드
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 및 선미 밸브판(151, 151')을 제1자세에 위치시킨 상태에서 상기 정역모터(141)를 가동하여 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키게 되면, 상기 메인유로(110)의 일단에 유통하고 있는 수중의 물이 상기 선수 및 선미 4지 교차 유로(160, 160')를 거쳐서 상기 메인유로(110)의 타단을 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 전진하게 되고, 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키게 되면 선박이 후진하게 된다.
2. 좌우이동 모드
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 및 선미 밸브판(151, 151')을 제2자세에 위치시킨 상태에서, 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제3유통구(163)와 유통하는 선수 분기유로(120)에서 물이 유입되어 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161) 및 제2유통구(164)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제4유통구(164)와 유통하는 선미 분기유로(120')를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 좌측으로 이동하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제4유통구(164)와 유통하는 분기유로(120')에서 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110), 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162) 및 제3유통구(163)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제3유통구(163)와 유통하는 선수 분기유로(120)를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 우측으로 이동하게 된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 및 선미 밸브판(151, 151')을 제3자세에 위치시킨 상태에서, 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제4유통구(164)와 유통하는 선수 분기유로(120)에서 물이 유입되어 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161) 및 제3유통구(163)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제3유통구(163)와 유통하는 선미 분기유로(120')를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 우측으로 이동하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제3유통구(163)와 유통하는 분기유로(120')에서 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110), 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162) 및 제4유통구(164)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제4유통구(164)와 유통하는 선수 분기유로(120)를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 좌측으로 이동하게 된다.
3. 제자리 회전모드
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 밸브판(151)을 제2자세에 위치시키고 상기 선미 밸브판(151')을 제3자세에 위치시킨 상태에서 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제3유통구(163)와 유통하는 선수 분기유로(120)에서 물이 유입되어 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161) 및 제3유통구(163)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제3유통구(163)와 유통하는 선미 분기유로(120')를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 제자리에서 시계방향으로 회전하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제3유통구(163)와 유통하는 분기유로(120')에서 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110), 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162) 및 제3유통구(163)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제3유통구(163)와 유통하는 선수 분기유로(120)를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 제자리에서 반시계방향으로 회전하게 된다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 밸브판(151)을 제3자세에 위치시키고 상기 선미 밸브판(151')을 제2자세에 위치시킨 상태에서 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제4유통구(164)와 유통하는 선수 분기유로(120)에서 물이 유입되어 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161) 및 제4유통구(164)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제4유통구(164)와 유통하는 선미 분기유로(120')를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 제자리에서 반시계방향으로 회전하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제4유통구(164)와 유통하는 분기유로(120')에서 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110), 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162) 및 제4유통구(164)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제4유통구(164)와 유통하는 선수 분기유로(120)를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 제자리에서 시계방향으로 회전하게 된다.
4. 선회모드
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 밸브판(151)을 제1자세에 위치시키고 상기 선미 밸브판(151')을 제2자세에 위치시킨 상태에서 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 메인유로(110)의 일단에 유통하고 있는 수중의 물이 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161) 및 제4유통구(164)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제4유통구(164)와 유통하는 선미 분기유로(120')를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 반시계방향으로 선회하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제4유통구(164)와 유통하는 선미 분기유로(120')에서 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110)를 거쳐서 상기 메인유로(110)의 일단을 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 시계방향으로 선회하게 된다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 밸브판(151)을 제1자세에 위치시키고 상기 선미 밸브판(151')을 제3자세에 위치시킨 상태에서 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 메인유로(110)의 일단에 유통하고 있는 수중의 물이 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161) 및 제3유통구(163)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제3유통구(163)와 유통하는 선미 분기유로(120')를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 시계방향으로 선회하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선미 분기유로(120')의 제3유통구(163)와 유통하는 분기유로(120')에서 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110)를 거쳐서 상기 메인유로(110)의 일단을 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 반시계방향으로 선회하게 된다.
또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 밸브판(151)을 제2자세에 위치시키고 상기 선미 밸브판(151')을 제1자세에 위치시킨 상태에서 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제3유통구(163)와 유통하는 선수 분기유로(120)에서 물이 유입되어 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 및 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161)를 거쳐서 상기 메인유로(110)의 타단에 유통하고 있는 수중으로 배출되어서 선박이 시계방향으로 선회하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 메인유로(110)의 타단에 유통하고 있는 수중의 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110), 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162) 및 제3유통구(163)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제3유통구(163)와 유통하는 선수 분기유로(120)를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 반시계방향으로 선회하게 된다.
또한, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 모터(M, M')를 가동하여 상기 선수 밸브판(151)을 제3자세에 위치시키고 상기 선미 밸브판(151')을 제1위치에 위치시킨 상태에서 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 일방향으로 회전시키면, 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제4유통구(164)와 유통하는 선수 분기유로(120)에서 물이 유입되어 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162), 상기 메인유로(110), 및 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161)를 거쳐서 상기 메인유로(110)의 타단에 유통하고 있는 수중으로 배출되어서 선박이 시계방향으로 선회하게 되고, 그리고 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')를 타방향으로 회전시키면, 상기 메인유로(110)의 타단에 유통하고 있는 수중의 물이 유입되어 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 제1유통구(161), 상기 메인유로(110), 상기 선수 4지 교차 유로(160)의 제2유통구(162) 및 제4유통구(164)를 거쳐서 상기 한 쌍의 선수 분기유로(120)의 제4유통구(164)와 유통하는 선수 분기유로(120)를 통하여 수중으로 배출되어서 선박이 반시계방향으로 선회하게 된다.
따라서, 상기 선박용 추진 및 조향장치(100)는 조향과 추진을 하나의 모듈화된 장치에 의해 구현시키기 때문에 제조단가 및 유지보수를 종래보다 현저하게 낮출 수 있다.

Claims (3)

  1. 선박(1)의 바닥 중앙에 선수측에서 선미측으로 뻗어 배치되어 양단이 수중과 유통하고 있는 메인유로(110);
    상기 메인유로(110)의 양단에 일단이 유통하게 접속되어 있고 타단이 선박(1)의 선수 및 선미 좌우측으로 뻗어 수중과 유통하는 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120');
    상기 메인유로(110)의 선수측 도중과 선미측 도중에 배치된 선수 및 선미 프로펠러(130, 130');
    정역모터(141)의 출력측에 일단이 접속되어 있고, 타단이 상기 메인유로(110)에 대하여 회전가능하게 그리고 수밀가능하게 관통하여 상기 선수 및 선미 프로펠러(130, 130')에 접속된 회전축(140); 및
    상기 메인유로(110)와 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120') 간의 접속부위에 배치되어 상기 메인유로(110)의 출구 측을 막은 상태에서 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로 중 어느 하나를 선택적으로 개폐하거나 상기 메인유로(110)의 출구를 개방한 상태에서 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로 모두를 개방하는 선수 및 선미 밸브(150, 150')를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 및 조향장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메인유로(110)는 일단과 타단이 바닥을 향하여 개구되어 있는 상태에서 도중이 수평방향으로 뻗어 있는 수평유로로 되어 있고,
    상기 선수 프로펠러(130)는 상기 메인유로(110)의 수평유로(111)의 선수측에 배치되어 있고,
    상기 회전축(140)은 상기 메인유로(110)의 선수측과 상기 메인유로(110)의 수평유로(111)의 선수측을 유통하게 접속시키는 절곡유로(112)를 회전가능하게 그리고 수밀가능하게 관통하여 상기 선수 프로펠러(130)에 고정적으로 내접되어 있ㄱ고,
    상기 선미 프로펠러(130')는 상기 메인유로(110)의 수평유로(111)의 선미측에 배치되어 있고,
    상기 회전축(140)은 상기 선미 프로펠러(130')에 고정적으로 내접되어 있고,
    상기 메인유로(110)와 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120') 각각의 사이에는 제1 내지 제4유통구(161, 162, 163, 164)를 가지고서 십자형인 선수 및 선미 4지 교차 유로(160, 160')가 상기 메인유로(110)와 상기 한 쌍의 선수 및 선미 분기유로(120, 120')에 유통하게 개재되어 있고,
    상기 선수 및 선미 4지 교차 유로(160, 160')의 중앙에서 볼 때 상기 제1유통구(161)은 9시방향에 배치되어 있고, 상기 제2유통구(162)는 3시방향에 배치되어 있고, 상기 제3유통구(163)은 12시방향에 배치되어 있고, 그리고 제4유통구(164)는 6시방향에 배치되어 있고,
    상기 선수 4지 교차 유로(160)의 중앙에는 선수 밸브(150)의 선수 밸브판(151)이 회전가능하게 장착되어 있고 그리고 상기 선미 4지 교차 유로(160')의 중앙에는 선미 밸브(150')의 선미 밸브판(151')이 회전가능하게 장착되어 있고,
    상기 선수 밸브판(151)과 상기 선미 밸브판(151') 각각은, 상기 제1 내지 제4유통구(161~164)가 서로 유통하도록 9시에서 3시방향으로 뻗은 제1자세, 상기 제1 및 제4유통구(161, 164)가 서로 유통하고 상기 제2 및 제3유통구(162, 163)가 서로 유통하도록 10.5시에서 4.5시 방향으로 뻗은 제2자세, 및 상기 제1 및 제3유통구(161, 163)가 서로 유통하고 상기 제2 및 제4유통구(162, 164)가 서로 유통하도록 2.5시에서 7.5시방향으로 뻗은 제3자세를 선택적으로 가질 수 있는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 및 조향장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 선수 밸브판(151)과 상기 선미 밸브판(151')을 제1 내지 제3자세로 변환시키기 위해, 상기 선수 및 선미 밸브판(151, 151') 각각에 고정적으로 내접되고 상기 선수 및 선미 4지 교차 유로(160, 160') 각각에 회전가능하게 그리고 수밀적으로 장착된 선회축(152, 152')의 상단은 상기 선수 및 선미 4지 교자 유로(160, 160') 상부를 관통하여 노출되어서 워엄(154, 154')과 워엄휠(155, 155')을 개재하여 모터(M, M')의 구동축(153, 153)에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 및 조향장치.
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