KR102216333B1 - 선박용 유동 제어핀 - Google Patents

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KR102216333B1
KR102216333B1 KR1020200005860A KR20200005860A KR102216333B1 KR 102216333 B1 KR102216333 B1 KR 102216333B1 KR 1020200005860 A KR1020200005860 A KR 1020200005860A KR 20200005860 A KR20200005860 A KR 20200005860A KR 102216333 B1 KR102216333 B1 KR 102216333B1
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(주)광문오션케어
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Abstract

본 발명은 선체의 외측면에 돌출되도록 설치되고, 판체 형태로 형성되는 핀 본체의 후단부에, 유체의 유동을 제어하여 캐비테이션의 발생을 억제하도록 상하로 경사면을 갖는 유동 가이드부가 형성되는 선박용 유동 제어핀을 제공한다.

Description

선박용 유동 제어핀{A FLOW CONTROL FIN FOR SHIP}
본 발명은 선박용 유동 제어핀에 관한 것으로서, 구체적으로는 캐비테이션의 발생을 억제하여 소음 및 진동을 저감시킬 수 있고, 내구성을 향상시킬 수 있는 선박용 유동 제어핀에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 선미에 설치된 추진 장치인 프로펠러(propeller)의 회전에 의하여 해상에서 추진력을 얻어 진행하게 되는데, 이때 프로펠러는 선박 주위의 물을 뒤쪽으로 가속시켜 선박에 추진력을 부가함으로써 선박을 전진시키게 된다.
최근에는 선체에 작용하는 저항을 감소시키고 추진 효율을 증대시키기 위해 선체의 양측 외측면에 유동 제어핀을 설치하고 있다.
이와 같이 선체의 외측면에 설치되는 유동 제어핀은 물에 잠기는 흘수선 하부의 소정 위치에 설치되어, 선체에 작용하는 횡동요 또는 종동요를 제어할 수 있고, 특히 프로펠러 쪽으로 유입되는 유체의 흐름을 제어하여 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 선박에 구비되는 유동 제어핀의 구조를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 선체(10)의 선미쪽에는 추진을 위한 프로펠러(11)가 구비되고, 프로펠러(11)의 후방에는 선체(10)의 진행 방향을 조정할 수 있는 방향타(12)가 설치되어 있다.
이때, 유동 제어핀(20)은 얇은 판체로 형성되어 선체(10)의 외측면에 돌출되도록 설치되는데, 사각 형태의 판체를 그대로 선체(10)에 부착하여 사용함으로써, 유동 제어핀(20)의 선단 및 후단이 직각인 "ㄷ" 형태로 형성되어 있다.
그런데, 이와 같이 형성된 종래의 유동 제어핀(20)은, 유동 제어핀(20)의 판체를 따라 유동하는 유체가 직각 형태의 후단부에서 압력 저하로 인해 캐비테이션(공동현상)이 과도하게 발생될 수 있고, 이로 인하여 소음과 진동이 발생하게 되는 문제가 있다.
이때, 유동 제어핀(20)에 유체에 의한 소음과 진동이 심해지는 경우 공진현상에 의해 선체에서 유동 제어핀(20)의 결합 부위가 찢어지거나 크랙이 생기는 등의 파손이 일어나는 문제가 발생될 수 있다.
등록특허 제10-1464187호(등록일: 2014.11.17) "선박에 구비되는 제어핀 및 그 제어핀을 구비하는 선박"
본 발명에서는 선박용 유동 제어핀, 구체적으로는 유동 제어핀의 후단부에 발생되는 캐비테이션을 억제하여 소음 및 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 내구성을 향상시킬 수 있는 선박용 유동 제어핀을 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 선체의 외측면에 돌출되도록 설치되고, 판체 형태로 형성되는 핀 본체의 후단부에, 유체의 유동을 제어하여 캐비테이션의 발생을 억제하도록 상하로 경사면을 갖는 유동 가이드부가 형성되는 선박용 유동 제어핀을 제공한다.
또한, 유동 가이드부는 유동 제어핀의 전체 길이 대비 5% ~ 20%의 길이로 형성되는 선박용 유동 제어핀을 제공한다.
또한, 유동 가이드부는 핀 본체의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되는 제1 경사면 및 핀 본체의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되는 제2 경사면을 포함하여, 제1 경사면과 제2 경사면은 상호 "<"의 형태로 형성되고, 제1 경사면과 제2 경사면은 2 : 1 내지 3 : 1의 비율로 형성되는 선박용 유동 제어핀을 제공한다.
또한, 유동 가이드부는 핀 본체의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되고, 폭방향으로 복수의 파형이 형성되는 제1 경사면 및 핀 본체의 후단 저면에서 경사지게 형성되고, 폭방향으로 제1 경사면과 대응하는 복수의 파형이 형성되는 제2 경사면을 포함하는 선박용 유동 제어핀을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀은, 선체의 양측 외측면에 각각 설치되어 유체의 유동을 제어함으로써 선박의 추진 효율을 증대시킬 수 있고, 특히 유동 제어핀의 후단부에 형성된 유동 가이드부를 통해 캐비테이션을 억제하여 유체와의 간섭에 의한 소음 및 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 이에 의해 유동 제어핀에 가해지는 피로를 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 판체 형태로 형성됨에 따라 설계 제작이 간편하여 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 종래의 선박에 구비되는 유동 제어핀의 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀의 배치 구조를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀의 구체적인 형상을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀의 다양한 설치 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀의 구체적인 형상을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀의 구성을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀의 구성을 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100)의 배치 구조를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100)의 구체적인 형상을 도시한 것이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100)은, 선체(10)의 외측면에 설치되며 핀 본체(110) 및 유동 가이드부(120)를 포함할 수 있다.
이때, 본 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100)은, 판체 형태로 형성되어 선체(10)의 양측 외측면에 각각 적어도 하나 이상 설치될 수 있고, 선체(10)에서 물에 잠기는 흘수선 하부의 소정 위치에 배치될 수 있다.
일 예로써, 이러한 선박용 유동 제어핀(100)은 선체(10)의 양측 외측면에 각각 설치되어 선체(10)의 형상에 의해 선저로부터 선체(10)의 측방으로 돌아나오는 빌지 볼텍스(소용돌이) 등을 약하게하여 빌지 볼텍스의 확산을 방지함으로써, 선체(10)의 저항을 감소시켜 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
더불어, 선미쪽의 프로펠러(11) 앞쪽에 설치되는 경우 프로펠러(11)로 유입되는 유체를 더욱 균일하게 제어하여 프로펠러(11)에 의한 추진 효율을 높일 수 있다.
구체적으로, 선박용 유동 제어핀(100)은, 편평하게 형성되는 판체 형태의 핀 본체(110)와, 핀 본체(110)의 후단부 형성되는 유동 가이드부(120)를 포함하여 형성될 수 있다.
여기서, 핀 본체(110)는 사각 형태의 얇은 판체로 형성될 수 있고, 일측 가장자리가 선체(10)의 외측면에 일체로 고정될 수 있다.
일 예로써, 핀 본체(110)는 대략 20mm ~ 100mm 정도의 두께로 형성될 수 있고, 길이는 선체 길이의 대략 0.3% ~ 3% 정로도 형성될 수 있으며, 폭은 선체 길이의 대략 0.1% ~ 0.5% 정도로 형성될 수 있다.
더불어, 핀 본체(110)에서 선수쪽을 향하는 선단부는 유체에 의한 저항을 줄일 수 있도록 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 핀 본체(110)의 후단부, 즉 선미쪽을 향하는 후단부에는 핀 본체(110)를 따라 유동하는 유체의 흐름을 제어하는 유동 가이드부(120)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 유동 가이드부(120)는 핀 본체(110)의 후단부에서 상하로 경사면이 형성된 "<"의 형태로 형성될 수 있다.
이때, 이와 같이 형성된 유동 가이드부(120)는 핀 본체(110)를 따라 유동하는 유체의 압력 저하를 줄여 유동 제어핀(100)의 끝단에서 발생하는 캐비테이션(공동현상)의 발생과 진동 및 소음을 감소시킬 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에서 유동 가이드부(120)는, 핀 본체(110)의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되는 제1 경사면(121)과, 핀 본체(110)의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되는 제2 경사면(122)을 포함할 수 있으며, 제1 경사면(121)과 제2 경사면(122)은 상호 "<"의 형태로 형성될 수 있다.
여기서, 유동 가이드부(120)는 유동 제어핀(100)의 전체 길이 대비 5% ~ 20%의 길이로 형성될 수 있다.
또한, 유동 가이드부(120)에서 제2 경사면(122)의 경우 제1 경사면(121)에 비해 작은 비율로 형성될 수 있는데, 제1 경사면(121)과 제2 경사면(122)은 2 : 1 내지 3 : 1의 비율로 형성될 수 있다.
즉, 유동 제어핀(100)의 길이 방향을 기준으로, 제1 경사면(121)과 제2 경사면(122)의 길이비는 2 : 1 내지 3 : 1로 형성될 수 있고, 높이비 또한 2 : 1 내지 3 : 1로 형성될 수 있다.
이와 같이 형성된 유동 가이드부(120)는 핀 본체(110)를 따라 유동하는 유체의 압력 저하를 줄여 유동 제어핀(100)의 끝단에서 발생하는 캐비테이션을 효과적으로 저감할 수 있고, 소음 및 진동을 억제하여 공진현상을 방지함으로써 유동 제어핀(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다.
더불어, 상기와 같이 핀 본체(110)의 후단부에 형성된 유동 가이드부(120)의 제1 경사면(121)과 제2 경사면(122)이 2 : 1 내지 3 : 1의 비율로 형성됨으로써, 유체의 유동에 의해 핀 본체(110)의 후단부에서 발생되는 공진현상을 효과적으로 억제할 수 있다.
일반적인 종래의 유동 제어핀의 경우 후단부가 직각인 "ㄷ" 형태로 형성되는데, 이 경우 유동 제어핀의 판체를 따라 유동하는 유체가 직각 형태의 후단부에서 압력 저하로 인해 캐비테이션이 과도하게 발생될 수 있고, 이로 인하여 소음과 진동이 발생하게 되는 문제가 있다.
이때, 유동 제어핀에 유체에 의한 소음과 진동이 심해지는 경우 공진현상에 의해 선체에서 유동 제어핀의 결합 부위가 찢어지거나 크랙이 생기는 등의 파손이 일어나는 문제가 발생될 수 있다.
즉, 유동 제어핀에 소음과 진동이 연속하여 발생하는 경우, 유체에 의한 주파수와 유동 제어핀의 고유 진동수와 일치하게 되어 진폭이 커지는 공진 주파수가 발생할 수 있으며, 이러한 공진 주파수 발생에 의해 선체에서 유동 제어핀의 결합 부위가 찢어지거나 크랙이 생기는 등의 파손이 일어날 수 있다.
이에 따라, 본 실시예에 따른 유동 제어핀(100)은 핀 본체(110)의 후단부에 유동 가이드부(120)를 형성하여, 캐비테이션을 효과적으로 억제함으로써 소음 및 진동을 저감시켜 공진현상을 방지할 수 있고, 이를 통해 핀 본체(110)의 피로를 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 예로써, 본 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100)은 선체(10)의 양측면에서 프로펠러(11)의 전방에 수평하게 배치될 수 있고, 이 경우 프로펠러(11)로 유입되는 유체의 유속을 증가시키는 동시에 균일하게 제어하여 프로펠러(11)에 의한 추진 효율을 높일 수 있고, 프로펠러(11)의 블레이드에서 발생되는 캐비테이션을 줄일 수 있어 선체(10)의 변동압력을 감소시킬 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 선박용 유동 제어핀(100)은 상술한 도 2의 실시예 외에도 선체(10) 외측면에 다양한 형태로 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100)의 다양한 설치 예를 도시한 것이다.
도 4의 (a)를 참조하면, 일 예로써, 선박용 유동 제어핀(100)은 선체(10)의 양측면에서 프로펠러(11)의 전방에 배치되되, 후단부가 소정 각도 상측 방향을 향하도록 경사지게 배치될 수 있다.
이때에는, 유동 제어핀(100)이 선저로부터 올라오는 유체의 유동 방향을 제어하여 프로펠러(11)로의 유입 유동을 개선할 수 있고, 선미에 작용하는 압력을 변화시켜 저항을 감소시킬 수 있다.
더불어, 선저로부터 선체(10)의 측방으로 돌아나오는 빌지 볼텍스가 프로펠러(11)로 유입되는 것을 방해하여 선체(10)의 변동압력을 감소시킬 수 있다.
또한, 도 4의 (b)를 참조하면, 다른 예로써, 도 2 및 도 4의에 각각 도시된 유동 제어핀(100)을 선체(10)에 모두 배치할 수 있다.
이 경우에는, 선체(10)의 양측면에서 프로펠러(11)의 전방에 제1 유동 제어핀(100a)이 수평하게 배치될 수 있고, 그 전방에 제2 유동 제어핀(100b)이 경사지게 배치될 수 있으며, 이를 통해, 프로펠러(11)로 유입되는 유체의 흐름을 제어하여 프로펠러(11)의 추진 성능을 개선 수 있고, 빌지 볼텍스의 확산을 억제할 수 있어, 선체(10)의 저항을 감소시켜 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 도 4의 (c)를 참조하면, 또 다른 예로써, 선박용 유동 제어핀(100)은 선체(10)의 양측면에서 프로펠러(11)의 전방에 배치되되, 후단부가 소정 각도 하측 방향을 향하도록 경사지게 배치될 수 있다.
이때에는, 유동 제어핀(100)을 통한 양력 발생이 커지게 되어 선체(10)의 추진 효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 유동 제어핀(100)은 핀 본체(110)의 후단부에 유동 가이드부(120)가 형성됨으로써, 상술한 다양한 설치 예에서와 같이 선체(10)의 양측면에 다양한 각도로 설치되더라도 유동 가이드부(120)를 통해 유동 제어핀(100)의 끝단에서 발생하는 캐비테이션을 저감하여 소음 및 진동을 효과적으로 억제할 수 있어, 선체(10)에 설치된 유동 제어핀(100)에 가해지는 피로를 최소화하여 내구성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.
이때, 상술한 설치 예에서는 유동 제어핀(100)이 선체(10)의 측면에서 선미부 쪽에 설치된 예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 선체(10)의 선미부 외에도 선체(10)의 중앙부나 선수부 쪽에 설치될 수 있음은 자명하다.
더불어, 선체(10)의 측면에 설치되는 유동 제어핀(100)의 경사각 또한 다양하게 변경될 수 있음은 물론이다.
한편, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(200)의 구체적인 형상을 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(200)은, 핀 본체(210) 후단부의 유동 가이드부(220)에 복수의 파형(w)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서 유동 가이드부(220)는, 핀 본체(210)의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되고 폭방향으로 복수의 파형(w)이 형성되는 제1 경사면(221)과, 핀 본체(210)의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되고 폭방향으로 제1 경사면(221)과 대응하는 복수의 파형(w)이 형성되는 제2 경사면(222)을 포함할 수 있다.
여기서, 제1 경사면(221)과 제2 경사면(222)에 각각 형성되는 복수의 파형(w)은 돌출부와 오목부를 갖는 정현파형 형태로 형성될 수 있다.
이와 같이 형성된 유동 가이드부(220)는 핀 본체(210)를 따라 유동하는 유체의 압력 저하를 더욱 줄일 수 있어, 유동 제어핀(200)의 후단에서 발생하는 캐비테이션을 효과적으로 저감할 수 있다.
즉, 본 실시예에서와 같이 형성된 유동 가이드부(220)는 둥글게 형성된 파형(w) 형상을 통해 유체의 흐름이 자연스럽게하여 유체의 압력 저하를 줄일 수 있고, 이를 통해 캐비테이션을 효과적으로 억제할 수 있어 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.
더불어, 이러한 유동 가이드부(220)가 형성된 유동 제어핀(200)은 실속을 지연하여 양력을 증가시킬 수 있고, 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(300)의 구성을 도시한 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(300)은, 앞서 설명한 본 발명의 제1 실시예의 유동 제어핀(100)과 동일한 외관 형태로 형성될 수 있고, 핀 본체(310)의 내측에 돌출 가능한 보조 핀(320)이 구비될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(300)은, 내측에 수용부(312)가 형성되는 핀 본체(310)와, 핀 본체(310)의 수용부(312)에 수용되는 보조 핀(320)과, 핀 본체(310)에 구비되어 선택적으로 보조 핀(320)을 후방으로 돌출시키는 구동부(340)를 포함할 수 있다.
여기서, 핀 본체(310)는 선미쪽을 향하는 후단부에 개구부(311)가 형성되고, 내측에 개구부(311)와 연통하는 수용부(312)가 형성될 수 있다,
보조 핀(320)은 핀 본체(310)에 비해 얇은 두께로 형성되어 핀 본체(310) 내측의 수용부(312)에 수용될 수 있다.
또한, 보조 핀(320)의 후단부, 즉 선미쪽을 향하는 후단부에는 핀 본체(310) 또는 보조 핀(320)을 따라 유동하는 유체의 흐름을 제어하는 유동 가이드부(330)가 형성될 수 있다.
이때, 유동 가이드부(330)는 보조 핀(320)의 후단부에서 상하로 경사면이 형성된 "<"의 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 유동 가이드부(330)는 보조 핀(320)의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되는 제1 경사면(331)과, 보조 핀(320)의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되는 제2 경사면(332)을 포함할 수 있다.
또한, 개구부(311)가 형성된 핀 본체(310)의 후단부는 보조 핀(320)의 유동 가이드부(330)와 대응되는 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.
즉, 보조 핀(320)이 핀 본체(310)의 수용부(312)에 완전히 수용된 상태에서는 보조 핀(320)의 유동 가이드부(330)가 핀 본체(310)의 개구부(311)에 배치될 수 있는데, 핀 본체(310)에서 개구부(311)의 상부 및 하부에는 보조 핀(320)에 형성된 제1 및 제2 경사면(331,332)과 각각 동일한 경사로 연장되는 경사면이 형성될 수 있다.
이에 따라, 핀 본체(310)의 수용부(312)에 보조 핀(320)이 수용된 상태에서는 핀 본체(310)의 후단부가 "<"의 형태로 형성될 수 있다.
구동부(340)는 핀 본체(310)에 구비되고, 구동에 따라 보조 핀(320)을 후방으로 돌출시킬 수 있다.
구체적으로, 구동부(340)는 랙/피니언 기어 및 모터를 통해 구동하는 구조나, 실린더를 통해 구동하는 구조로 구성될 수 있고, 일 예로써 본 실시예에서는 유압실린더(341)를 통해 핀 본체(310)에서 보조 핀(320)을 후방으로 돌출시키도록 구성된 것을 보여주고 있다.
도 6을 참조하면, 유압실린더(341)는 핀 본체(310)의 수용부(312) 내측에서 보조 핀(320)을 밀거나 당기도록 구비될 수 있고, 이에 따라 보조 핀(320)을 개구부(311)를 통해 외측으로 돌출시키거나 수용부(312) 내측으로 수납시킬 수 있다.
또한, 유압실린더(341)의 구동을 제어하여 핀 본체(310)로부터 돌출되는 보조 핀(320)의 돌출 길이를 조절할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(300)은, 선체의 추진 상태에 따라 선택적으로 핀 본체(310)에서 보조 핀(320)을 돌출시킬 수 있고, 이때 핀 본체(310)의 개구부(311)를 통해 보조 핀(320)을 돌출시켜 사용하는 경우, 보조 핀(320)의 돌출 길이를 조절하여 핀 본체(310)와 보조 핀(320)를 따라 프로펠러 쪽으로 유입되는 유체의 흐름을 더욱 용이하게 제어할 수 있어, 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
더욱이, 보조 핀(320)의 후단부에 형성된 유동 가이드부(330)를 통해 핀 본체(310)와 보조 핀(320)을 따라 유동하는 유체의 압력 저하를 줄여 유동 제어핀(300)의 끝단에서 발생하는 캐비테이션(공동현상)의 발생과 진동 및 소음을 감소시킬 수 있다.
한편, 도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(400)의 구성을 도시한 것이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(400)은, 앞서 설명한 본 발명의 제3 실시예의 유동 제어핀(300)과 동일한 구성을 가지며, 핀 본체(410)의 후단부와 보조 핀(420) 후단부의 유동 가이드부(430)에 복수의 파형(w)이 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서 보조 핀(420)의 후단부에 형성된 유동 가이드부(430)는, 보조 핀(420)의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되고 폭방향으로 복수의 파형(w)이 형성되는 제1 경사면(431)과, 보조 핀(420)의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되고 폭방향으로 제1 경사면(431)과 대응하는 복수의 파형(w)이 형성되는 제2 경사면(432)을 포함할 수 있다.
또한, 개구부(411)가 형성된 핀 본체(410)의 후단부는 보조 핀(420)의 유동 가이드부(430)와 대응되는 복수의 파형(w)이 형성되는 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.
또한, 핀 본체(410)의 수용부(미도시)에 구비되는 구동부(미도시)는 보조 핀(420)을 개구부(411)를 통해 외측으로 돌출시키거나 수용부(미도시) 내측으로 수납시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(400)은, 구동부(미도시)를 통해 핀 본체(410)에서 보조 핀(420)의 돌출 길이를 조절할 수 있어, 핀 본체(410)와 보조 핀(420)를 따라 프로펠러 쪽으로 유입되는 유체의 흐름을 더욱 용이하게 제어할 수 있고, 유동 가이드부(430)의 둥글게 형성된 파형(w) 형상을 통해 유체의 흐름이 자연스럽게하여 유체의 압력 저하를 줄여, 캐비테이션을 효과적으로 억제할 수 있으며 소음 및 진동을 감소시킬 수 있다.
또한, 이러한 유동 제어핀(400)은 실속을 지연하여 양력을 증가시킬 수 있고, 선박의 추진 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 선박용 유동 제어핀(100~400)은, 선체(10)의 양측 외측면에 각각 설치되어 유체의 유동을 제어함으로써 선박의 추진 효율을 증대시킬 수 있고, 특히 유동 제어핀(100~400)의 후단부에 형성된 유동 가이드부(120,220,330,430)를 통해 캐비테이션을 억제하여 유체와의 간섭에 의한 소음 및 진동을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 이에 의해 유동 제어핀(100~400)에 가해지는 피로를 최소화하여 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 판체 형태로 형성됨에 따라 설계 제작이 간편하여 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 선체 100,200,300,400 : 유동 제어핀
110,210,310,410 : 핀 본체 120,220,330,430 : 유동 가이드부
121,221,331,431 : 제1 경사면 122,222,332,432 : 제2 경사면
320,420 : 보조 핀 340 : 구동부
p : 파형

Claims (4)

  1. 선체의 외측면에 돌출되도록 설치되고,
    판체 형태로 형성되는 핀 본체의 후단부에, 유체의 유동을 제어하여 캐비테이션의 발생을 억제하도록 상하로 경사면을 갖는 유동 가이드부가 형성되며,
    상기 유동 가이드부는,
    상기 핀 본체의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되고, 폭방향으로 복수의 파형이 형성되는 제1 경사면; 및
    상기 핀 본체의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되고, 폭방향으로 상기 제1 경사면과 대응하는 복수의 파형이 형성되는 제2 경사면을 포함하는 선박용 유동 제어핀.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유동 가이드부는,
    상기 유동 제어핀의 전체 길이 대비 5% ~ 20%의 길이로 형성되는 선박용 유동 제어핀.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유동 가이드부는,
    상기 핀 본체의 후단 상면에서 하향 경사지게 형성되는 제1 경사면; 및
    상기 핀 본체의 후단 저면에서 상향 경사지게 형성되는 제2 경사면을 포함하여,
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면은 상호 "<"의 형태로 형성되고,
    상기 제1 경사면과 상기 제2 경사면은 2 : 1 내지 3 : 1의 비율로 형성되는 선박용 유동 제어핀.
  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101464187B1 (ko) 2013-09-13 2014-11-24 성동조선해양(주) 선박에 구비되는 제어핀 및 그 제어핀을 구비하는 선박
KR20160087005A (ko) * 2015-01-12 2016-07-21 경상대학교산학협력단 선박의 빌지 볼텍스 억제용 날개장치
KR20180062366A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 첸-신 메이 배의 항력을 감소시키기 위한 구조물 및 그 적용

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