KR101146487B1 - Propulsion power increasing device for vessel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 선박의 추진력을 향상시킬 수 있도록 하는 선박 추진력 증강장치에 관한 것으로, 추진력을 제공하는 프로펠러가 선미의 하측에 설치된 선박에 있어서, 상기 프로펠러가 설치된 상기 선박의 후방 영역의 측면에 상기 선박의 외형을 따라 선미로 갈수록 폭이 좁아지는 유선 형태로 설치되며 상기 선박의 전진 방향을 따라 그 전방에 해수유입공이 관통 형성되며 그 내부에 해수가 유동하는 해수유로가 형성된 유선형 부재와; 상기 유선형 부재의 단부에 일체로 구비되며 상기 프로펠러의 주연부를 감쌀 수 있도록 원통 형상을 갖고 소정 길이 연장 형성되며 그 단부에 해수유출공이 관통 형성된 원통캡을 포함하여 구성됨으로써, 선박의 추진력을 발생시키는 프로펠러 측으로 유입되는 해수로 인한 프로펠러 주연부에서의 와류 발생을 방지함으로써 선박에 역추진력이 가해짐을 억제함과 동시에 프로펠러가 해수를 배출하는 성능을 향상시켜 선박의 추진력을 증강시킬 수 있다.The present invention relates to a ship propulsion enhancer for improving the propulsion of the ship, in a ship provided with a propeller to provide a propulsion to the lower side of the stern, the propeller is installed on the side of the rear region of the ship A streamlined member which is installed in a streamline shape that becomes narrower toward the stern along the outer appearance, and has a seawater inflow hole formed therethrough in a forward direction of the ship, and a seawater flow path through which seawater flows; It is integrally provided at the end of the streamlined member and has a cylindrical shape so as to cover the periphery of the propeller and is formed to extend a predetermined length and includes a cylindrical cap formed with a seawater discharge hole through the end thereof, thereby generating a propulsion force of the ship. By preventing the occurrence of vortices at the periphery of the propeller due to the seawater flowing into the side, it is possible to suppress the reverse propulsion force applied to the ship and at the same time improve the propeller discharge performance of the seawater to enhance the propulsion of the ship.
선박, 와류, 추진력 Ship, vortex, driving force
Description
본 발명은 선박 추진력 증강장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 선박의 추진력을 발생시키는 프로펠러 측으로 유입되는 해수로 인한 프로펠러 주연부에서의 와류 발생을 방지함으로써 선박이 와류의 발생으로 형성되는 역추진력을 받게 되는 것을 억제함과 동시에 해수를 밀어내는 프로펠러의 성능을 향상시켜 선박의 추진력이 증강되도록 하는 선박 추진력 증강장치에 관한 것이다. The present invention relates to a ship propulsion enhancer, and more particularly, to prevent the vortex generation at the periphery of the propeller due to the seawater flowing into the propeller side to generate the propulsion of the ship is subjected to the reverse propulsion force formed by the generation of the vortex The present invention relates to a ship propulsion enhancer which suppresses the propulsion and improves the propeller's ability to push seawater to enhance the propulsion of the ship.
현대에는 항공기 등의 운송수단의 발달로 화물이 전 세계 곳곳으로 신속하게 운송되고 있다. 그러나 석유, 천연 가스, 자동차, 컨테이너 등과 같이 화물의 부피가 매우 크거나, 화물의 무게가 매우 무거운 경우, 항공기로는 운송할 수 없기 때문에, 다소 느리지만 선박을 이용하는 것이 일반적이다.In modern times, cargo is being transported to various parts of the world due to the development of transportation such as aircraft. However, if the volume of the cargo is very large, such as petroleum, natural gas, automobiles, containers, etc., or if the weight of the cargo is very heavy, it is common to use a ship although it is somewhat slow because it cannot be transported by aircraft.
이처럼 선박을 이용하여 화물을 운반하는 경우, 많은 양의 화물을 일회적으로 운반하기엔 용이하지만, 선박 고유의 특징인 느린 속력으로 인하여 신속한 운송을 하기엔 많은 불편이 따랐던 것이 사실이다.In the case of using the ship to transport the cargo, it is easy to carry a large amount of cargo once, but due to the slow speed, which is inherent in the ship, it is a fact that a lot of inconveniences were required for rapid transportation.
최근, 이러한 선박 운송의 불편을 어느 정도 해결하기 위해 전 세계의 조선소에서는 대형 선박 및 고속 선박의 개발에 박차를 가하고 있다. 특히 선박의 추진 기 효율을 향상시키기 위한 해결 과제와, 고유가 시대에 당면한 연료 절감 문제 해결 과제를 비롯하여, 선주 등 고객 만족 실현을 위한 선박 속도 향상 및 진동 개선 문제를 해결하기 위한 각종 연구가 끊임없이 진행되고 있다.In recent years, shipyards around the world are spurring the development of large vessels and high-speed vessels in order to solve some of the inconveniences of shipping. In particular, various researches are being conducted to solve the problems of improving the propeller efficiency of ships, solving the problems of fuel reduction in the high oil price era, and improving ship speed and vibration to realize customer satisfaction such as ship owners. have.
대부분의 선박은 프로펠러에 의해 추진된다. 즉, 선체 선미 하부에 장착된 프로펠러가 회전하게 되면 추진력이 발생되고, 이러한 추진력에 의해 선박은 운행될 수 있게 된다.Most ships are propelled by propellers. That is, when the propeller mounted on the lower part of the hull rotates, a propulsion force is generated, and the ship can be driven by the propulsion force.
그런데 이러한 프로펠러의 회전 시, 프로펠러의 허브 후방에선 와류가 집중적으로 발생되는데, 이러한 와류의 집중 현상은 추진기 자체의 진동 및 소음의 발생의 원인이 됨은 물론, 선박의 추진력을 감소시키게 된다. However, when the propeller rotates, vortices are concentrated at the rear of the propeller hub, and the vortex concentration causes the vibration and noise of the propeller itself, and reduces the propulsion of the ship.
종래, 프로펠러 추진 선박에서의 이러한 와류의 집중 현상을 방지하기 위한 노력의 일환으로서, 여러 형태의 발산형(Diversing type) 프로펠러 캡이 등장하였다.Conventionally, various types of diverting type propeller caps have emerged as an effort to prevent the concentration of such vortices in propeller propulsion vessels.
도 1에는 종래 기술에 따른 프로펠러 캡이 개시되어 있다. 복수 개의 블레이드(1)가 일정 간격 이격 형성된 허브(3)의 선미 측에서, 프로펠러 캡(5)이 고정 결합된다. 이러한 프로펠러 캡(5)은 발산형으로서, 상기 프로펠러 캡(5)의 외주면을 따라 복수 개의 스파이럴 형상의 홈(7)이 파여져 있는데, 상기 스파이럴 형상의 홈(7)을 따라 와류가 발산되도록 한다. 1, a propeller cap according to the prior art is disclosed. At the stern side of the
그런데 이러한 도 1에 개시된 종래의 프로펠러 캡(5)은 표면저항이 증가되어 선박 추진 효율이 감소되는 문제점이 있었으며, 와류의 감소 효과 또한 미미한 정도에 그쳤다.However, the
도 2에는 종래 기술에 따른 다른 구조를 갖는 프로펠러 캡이 개시되어 있다. 도 2에 개시된 종래의 프로펠러 캡(5)에는 와류의 집중을 억제하기 위하여, 상기 프로펠러 캡(5)의 외부표면상에 복수 개의 스파이럴 형상의 날개(7)가 형성되어 있다.2, a propeller cap having another structure according to the prior art is disclosed. In the
그런데 이러한 도 2에 개시된 종래의 프로펠러 캡(5)은 외부표면상에 형성된 복수 개의 날개(7)로 인해 저항 증가의 문제점이 존재하였고, 아울러 프로펠러(1)가 역회전하는 등 오프디자인(Off-Design) 조건에서는 유선이 날개(7) 주위로 나란히 흐르지 않기 때문에 항력이 크게 증가하는 등 적용에 어려운 문제점이 있었다.However, the
상기와 같은 점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은, 선박의 추진력을 발생시키는 프로펠러 측으로 유입되는 해수로 인한 프로펠러 주연부에서의 와류 발생을 방지함으로써 선박이 와류에 의해 형성된 역추진력의 영향을 받지않도록 억제하고 해수를 밀어내는 프로펠러의 배출성능을 향상시켜 선박의 추진력이 증강되도록 하는 선박 추진력 증강장치를 제공함에 있다.The object of the present invention devised in view of the above point is to prevent the vortex generation at the periphery of the propeller due to the seawater flowing into the propeller side generating the propulsion force of the ship so that the ship is not affected by the reverse thrust force formed by the vortex. The present invention provides a ship propulsion enhancer that suppresses and improves the discharge performance of a propeller that pushes seawater to enhance the propulsion of a ship.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 선박 추진력 증강장치는 추진력을 제공하는 프로펠러가 선미의 하측에 설치된 선박에 있어서, 상기 프로펠러가 설치된 상기 선박의 후방 영역의 측면에 상기 선박의 외형을 따라 선미로 갈수록 폭이 좁아지는 유선 형태로 설치되며 상기 선박의 전진 방향을 따라 그 전방에 해 수유입공이 관통 형성되며 그 내부에 해수가 유동하는 해수유로가 형성된 유선형 부재와; 상기 유선형 부재의 단부에 일체로 구비되며 상기 프로펠러의 주연부를 감쌀 수 있도록 원통 형상을 갖고 소정 길이 연장 형성되며 그 단부에 해수유출공이 관통 형성된 원통캡을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다. Ship propulsion force enhancer for achieving the object of the present invention as described above is a ship provided with a propeller to provide a propulsion in the lower side of the stern, the stern along the appearance of the vessel on the side of the rear region of the ship the propeller is installed A streamlined member installed in a streamlined shape narrowing toward the streamline and having a seawater inflow hole formed therethrough in a forward direction of the ship, and a seawater flow path through which seawater flows; It is integrally provided at the end of the streamlined member and has a cylindrical shape to cover the periphery of the propeller and is formed to extend a predetermined length, characterized in that it comprises a cylindrical cap formed through the seawater discharge hole through the end.
여기서, 상기 원통캡의 내부 일측에는 단차지게 형성되어 더 큰 직경을 갖는 와류방지턱이 구비된 것을 특징으로 한다. Here, the inner side of the cylindrical cap is formed to be stepped, characterized in that provided with a vortex stopper having a larger diameter.
그리고, 상기 해수유입공을 형성하는 상기 유선형 부재의 외곽선은 해수의 흐름 방향을 따라 내측으로 굴곡지며 상기 선박의 측면에 대하여 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, an outline of the streamlined member forming the seawater inlet is bent inward along the flow direction of the seawater and is inclined with respect to the side of the ship.
또한, 상기 유선형 부재가 상기 선박과 접촉되는 접촉면과 근접한 위치의 상기 유선형 부재 상면에는 통기공이 관통 형성된 것을 특징으로 한다. In addition, the streamlined member is characterized in that the through-hole is formed in the upper surface of the streamlined member in a position close to the contact surface in contact with the vessel.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 선박 추진력 증강장치는 선박의 추진력을 발생시키는 프로펠러 측으로 유입되는 해수로 인한 프로펠러 주연부에서의 와류 발생을 방지함으로써, 와류의 영향으로 발생하는 반작용에 의한 역추진력의 영향을 차단하여 선박의 추진력이 제대로 발휘되도록 함과 동시에 프로펠러에 의한 해수의 배출성능을 향상시켜 선박의 추진력이 증강되도록 하는 효과가 있다.As described above, the ship propulsion enhancer according to the present invention prevents the vortex from the propeller periphery due to the seawater flowing into the propeller side generating the propulsion of the ship, thereby affecting the reverse propulsion force caused by the reaction caused by the vortex. By blocking the propulsion of the ship to be properly exhibited at the same time there is an effect to enhance the propulsion of the ship by improving the discharge performance of the sea water by the propeller.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진력 증강장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the ship propulsion enhancer according to an embodiment of the present invention in more detail as follows.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진력 증강장치가 선미에 설치된구조를 도시한 측면도이고, 도 4는 도 3의 선박 추진력 증강장치가 선미에 설치된 구조를 후방에서 바라본 구조를 도시한 후면도이며, 도 5은 도 3의 선박 추진력 증강장치를 위에서 내려다 본 구조를 도시한 평면도이며, 도 6는 도 3의 선박 추진력 증강장치를 측면에서 바라본 구조를 도시한 측면도이고, 도 7은 도 3의 선박 추진력 증강장치를 후방에서 바라본 구조를 도시한 후면도이다. 3 is a side view showing the structure of the ship propulsion enhancer is installed on the stern according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a rear view showing the structure of the ship propulsion enhancer of Figure 3 viewed from the rear FIG. 5 is a plan view showing the structure of the ship propulsion enhancer of FIG. 3 as viewed from above, FIG. 6 is a side view showing the structure of the ship propulsion enhancer of FIG. 3 as viewed from the side, and FIG. The rear view showing the structure of the ship propulsion enhancer viewed from the rear.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진력 증강장치(100)는, 추진력을 제공하는 프로펠러(11)가 선미의 하측에 설치된 선박(10)에 있어서, 프로펠(11)러가 설치된 선박(10)의 후방 영역의 측면에 선박(10)의 외형을 따라 선미로 갈수록 폭이 좁아지는 유선 형태로 설치되며 선박(10)의 전진 방향을 따라 그 전방에 해수유입공(111)이 관통 형성되며 그 내부에 해수가 유동하는 해수유로(112)가 형성된 유선형 부재(110)와, 유선형 부재(110)의 단부에 일체로 구비되며 프로펠러(11)의 주연부를 감쌀 수 있도록 원통 형상을 갖고 소정 길이 연장 형성되며 그 단부에 해수유출공(121)이 관통 형성된 원통캡(120)을 포함하여 구성되어 있다. As shown in these figures, the ship propulsion
유선형 부재(110)는 일단에서 그 내측을 향하여 각각 선박(10)의 측면 하측및 측면 상측과 동일한 형상을 갖도록 형성되어 선박(10)의 측면에 고정 결합되며 그 일단에 해수가 내부로 유입될 수 있도록 하는 해수유입공(111)이 관통 형성되어 있다. The
선박(10) 측면의 상측 및 하측과 접촉되어 고정 결합되는 유선형 부재(110) 의 내부에는 해수유입공(111)을 통하여 내부로 유입된 해수가 유동하는 해수유로(112)가 형성되어 있으며 유선형 부재(110)의 외면과 내면을 각각 해수의 유동에 의한 저항을 줄일 수 있도록 유선 형태로 형성되는 것이 바람직하다. The
또한, 선박(10)의 전진 항해에 따른 해수의 저항을 줄일 수 있도록 선박(10)의 후미로 갈수록 유선형 부재(110)의 폭은 좁아지는 형태를 갖도록 형성되는 것이 효과적이다. In addition, the width of the
해수유입공(111)을 형성하는 유선형 부재(110)의 전단 외곽선은 선박(10)이 전진 항해시에 유선형 부재(110)의 내부로 유입되는 해수와의 마찰을 최대한 줄일 수 있도록 그 높이 방향을 따른 중심이 오목하도록 내측으로 굴곡지게 형성되고, 선박(10)의 측면에 대하여 경사지게 형성되며, 그 단부면은 해수와 선 접촉할 수 있도록 좁은 폭을 갖도록 형성되어 있다. The shear outline of the
그리고, 유선형 부재(110)가 선박(10)과 접촉되는 접촉면과 근접한 위치의 유선형 부재(110) 상면에는 통기공(113)이 관통 형성되는데, 통기공(113)은 해수의 유입시 함께 유입될 수 있는 기포 방울을 유선형 부재(110)의 외부로 배출하여 추진력에 방해되지 않도록 하는 역할을 한다. In addition, the
유선형 부재(110)의 단부에는 그 길이 방향을 따라 소정 길이로 연장 형성되는 원통캡(120)이 일체로 형성되는데, 원통캡(120)은 프로펠러(11)의 주연부에 위치될 수 있도록 유선형 부재(110)의 길이가 조절되어야 하며, 원통캡(120)의 내부는 해수유로(112)와 연통되고 단부에는 유입된 해수가 유출되는 해수유출공(121)이 관통 형성되어 있다. The end of the
프로펠러(11)와 근접한 위치에 배치되는 원통캡(120)의 내주면에는 내부 일측이 단차지게 형성되어 그 단부까지 연장되며 원통캡(120)의 원래 직경보다 더 큰 직경의 원주면을 갖도록 하는 와류방지턱(122)이 구비되어 있다. An inner circumferential surface of the
프로펠러(11)가 수중에서 회전함으로 인하여 프로펠러(11)의 날개 단부와 근접한 위치에서는 와류가 발생하게 되는데 와류방지턱(122)이 형성됨으로 인하여 해수의 역류가 방지된다. 즉, 유선형 부재(110)의 해수유로(112)를 통해 유입된 해수가 와류방지턱(122)을 통과하면서 내주면이 확장되는 원통캡(120) 내의 와류를 해수유출공(121) 측으로 밀어내기 때문이다. 그리고 해수유로(112)를 통해 유입된 해수는 프로펠러(11) 부분에서 원통캡(120)에 의해 주변 해수의 영향이 차단된 상태에서 프로펠러(11)에 의해 해수유출공(121)에서 강하게 배출되어 선박의 추진력을 향상시키게 된다.As the
상기와 같이 구성된 선박 추진력 증강장치를 이용하여 선박이 전진 항해하는 과정은 다음과 같다.The process of sailing the ship forward by using the ship propulsion enhancer configured as described above is as follows.
우선, 선박(10)의 전진 운행을 위하여 선박(10)의 프로펠러(11)를 회전시키면 해수유입공(111)을 통하여 해수가 유입된 후, 유선형 부재(110)의 내부에 형성된 해수유로(112)를 따라 해수가 유동하여 프로펠러(11)를 통과하면서 추진력을 발생시키고 해수유출공(121)을 통하여 유선형 부재(110)의 외부로 유출된다. First, when the
이때, 프로펠러(11)의 회전에 의하여 프로펠러(11)의 날개와 근접한 위치에서 발생되는 와류는 와류방지턱(122)으로 인하여 큰 직경을 갖는 원주면과, 유선형 부재(110)의 내부에 형성된 해수유로(112)를 따라 유동하는 해수에 의하여 원통캡(120)의 외부로 유출되어 선박의 추진력 저하를 방지할 수 있다. 즉, 유선형 부재(110)를 통해 유입된 해수는 와류방지턱(122)을 통과하면서 원통캡(120) 내부의 와류를 밀어내게 된다. 이와 동시에 프로펠러(11)는 원통캡(120)이 주변 해수의 영향을 받지 않도록 차단하고 있기 때문에 동력 손실없이 해수를 원통캡(120) 밖으로 강하게 배출하게 된다. 이에 따라 선박의 추진력은 증대된다.At this time, the vortex generated at the position close to the wing of the
그리고, 해수의 유입시 함께 유입되는 기포 방울은 유선형 부재(110)에 관통 형성된 통기공(113)을 통해 유선형 부재(110)의 외부로 배출된다. 이에 따라 프로펠러(11)에 의한 추진력은 기포 방울의 제거로 향상된다. 또한, 프로펠러(11)가 해수를 밀어낼 때 와류에 의해 형성된 역추진력은 유선형 부재(110)와 원통캡(120)에 선박에 작용하는 것이 억제된다. 그리고 프로펠러(11)에 의한 해수 배출성능은 유선형 부재(110)와 원통캡(120)에 의하여 주변 해수의 영향을 받지 않고 배출됨에 따라 향상된다. 이에 따라 선박의 추진력도 증강된다. 즉, 종래처럼 기포가 섞인 해수를 배출할 때 기포에 의하여 프로펠러(11)가 해수를 밀어내는 힘이 손실되지만 주변 해수의 간섭을 원통캡(120)이 차단한 상태에서 작동하는 프로펠러(11)는, 통기공(113)에 의해 기포가 제거된 해수만을 배출됨으로써, 해수의 배출 능력이 향상되어 선박의 추진력을 증대시킨다.In addition, bubble droplets introduced together when the seawater is introduced are discharged to the outside of the
이상, 본 발명의 선박 추진력 증강장치를 바람직한 실시예를 통해 설명하였으나 이는 발명의 이해를 돕고자 하는 것일 뿐, 본 발명의 기술적 범위를 이에 한정하고자 하는 것이 아님은 물론이다. As described above, the ship propulsion enhancer of the present invention has been described through a preferred embodiment, but this is not intended to limit the technical scope of the present invention, but is intended to help understanding of the invention.
본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않고도 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형이나 개조가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경이나 개조는 청구범위의 해석상 본 발명의 기술적 범위 내에 있음은 말할 나위가 없다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. There is no saying.
도 1에는 종래 기술에 따른 프로펠러 캡의 구조를 도시한 사시도이고,1 is a perspective view showing the structure of a propeller cap according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 따른 다른 구조를 갖는 프로펠러 캡의 구조를 도시한 사시도이며, Figure 2 is a perspective view showing the structure of a propeller cap having another structure according to the prior art,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 추진력 증강장치가 선미에 설치된구조를 도시한 측면도이고, 3 is a side view illustrating a structure in which a ship propulsion force increasing device according to an embodiment of the present invention is installed at a stern,
도 4는 도 3의 선박 추진력 증강장치가 선미에 설치된 구조를 후방에서 바라본 구조를 도시한 후면도이며, Figure 4 is a rear view showing a structure viewed from the rear of the ship propulsion force enhancer of Figure 3 installed on the stern,
도 5은 도 3의 선박 추진력 증강장치를 위에서 내려다 본 구조를 도시한 평면도이며, 5 is a plan view showing a structure viewed from above the vessel propulsion enhancer of Figure 3,
도 6는 도 3의 선박 추진력 증강장치를 측면에서 바라본 구조를 도시한 측면도이고, 6 is a side view showing the structure of the ship propulsion enhancer of Figure 3 viewed from the side,
도 7은 도 3의 선박 추진력 증강장치를 후방에서 바라본 구조를 도시한 후면도이다. FIG. 7 is a rear view illustrating a structure of the ship propulsion enhancer of FIG. 3 viewed from the rear. FIG.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**** Description of the symbols for the main parts of the drawings **
10 : 선박 11 : 프로펠러10
110 : 유선형 부재 111 : 해수유입공110: streamlined member 111: seawater inlet hole
112 : 해수유로 113 : 통기공112: seawater passage 113: air vent
120 : 원통캡 121 : 해수유출공120: cylindrical cap 121: seawater outflow
122 : 와류방지턱122: vortex prevention jaw
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| KR20110053003A (en) | 2011-05-19 |
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