KR102541780B1

KR102541780B1 - 선박 추진장치

Info

Publication number: KR102541780B1
Application number: KR1020220135587A
Authority: KR
Inventors: 김현희
Original assignee: 김현희
Priority date: 2022-10-20
Filing date: 2022-10-20
Publication date: 2023-06-13

Abstract

본 발명은 선박을 추진하는 프로펠러가 암초나 수정 이물질 따위에 걸리지 않도록 하는 동시에 물의 흐름을 균일하게 하여 에너지 소모를 줄일 수 있는 선박 추진장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 엔진으로 선박을 추진시키는 선박 추진장치에 있어서, 선미에 인접되도록 선체의 바닥에 형성된 수류유입공; 상기 수류유입공으로 유입된 수류를 선미 방향을 향해 상향으로 경사지게 안내하도록 복수의 가이드부싱이 구비된 수류가이드; 상기 수류가이드로 안내된 수류를 선미의 후방을 향해 고압으로 분출시켜서 선박을 추진하도록 엔진에 의해 회전하는 프로펠러를 갖는 프로펠러유닛; 및 상기 수류가이드로 유입된 수류를 상기 프로펠러에 구비된 복수의 블레이드를 향해 각각 배출하도록 상기 복수의 가이드부싱과 상기 프로펠러유닛을 연결하는 복수의 수류배출관;을 포함하는 것을 기술사상으로 한다.
따라서, 본 발명은 선박을 추진하는 프로펠러가 선박의 외부로 노출되지 않고 하우징의 내부에서 회전되어 암초나 수중의 이물질 따위에 걸리지 않게 되므로 프로펠러의 손상을 방지할 뿐만 아니라 물의 흐름을 균일하게 유지하여 에너지의 소모를 줄일 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Description

선박 추진장치{Ship propulsion system}

본 발명은 선박 추진장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 선박을 추진하는 프로펠러가 암초나 수정 이물질 따위에 걸리지 않도록 하는 동시에 물의 흐름을 균일하게 하여 에너지 소모를 줄일 수 있는 선박 추진장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 선박은 사람이나 짐 따위를 싣고 물 위로 떠다니도록 만든 수중 교통수단으로서, 모양과 쓰임에 따라 보트, 나룻배, 기선, 군함, 화물선, 여객선, 유조선 따위로 나누어진다.

도 8은 대형 선박에 사용되는 종래의 추진장치를 나타낸 예시도로서, 이러한 종래의 추진장치는 프로펠러와 조향키를 포함한다.

종래의 추진장치는 프로펠러(12)의 회전시 발생하는 와류와 조향키(14)의 좌, 우 비팅(beating)에 의해 선박(1)을 전진시키고 선박(1)의 조향을 제어한다.

그러나 종래의 추진장치는 조향키(14)가 프로펠러(12)의 후방에 위치하는 관계로 소정 부피를 가진 조향키(14)가 프로펠러에 의한 일부 추진력을 상쇄하고, 개방식 프로펠러(12)가 회전할 때 발생하는 와류 손실로 인하여 선박의 추진 효율을 부분적으로 손실시키게 되는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 추진장치는 플레이트 모양의 조향키(14)가 선박의 조향을 제어하므로 상당히 큰 비팅 각을 가져야만 선박을 좌측 또는 우측으로 조향할 수 있음에 따라 선박(1)의 조작성이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

도 9는 소형 선박에 사용되는 종래의 추진장치를 나타낸 예시도로서, 이러한 종래의 추진장치는 프로펠러와 조향키를 포함한다.

종래의 소형 선박의 추진장치는 위에서 살펴본 대형 선박의 추징장치와 같은 문제점을 가지고 있을 뿐만 아니라, 소형 선박(2)을 정박시킬 때의 조작성을 향상시키기 위해 소형 선박(20) 몸체 전단(前段)에는 일반적으로 측부 임펠러(26)를 설치하는 관계로 제조 비용이 증가되고 몸체 내부의 공간 이용률이 떨어지게 되는 문제점을 더 포함하고 있다.

상술한 두 종류의 추진장치는 프로펠러(12, 22)와 조향키(14, 24)는 모두 선박의 하부에 위치하므로 회전 도중에 암초나 비닐 봉투 또는 그물 따위의 수중 이물질이 말려 들어가 프로펠러(12, 22)가 손상될 수 있으며, 선박 주변의 수중 생물이나 잠수원 또는 수영객들이 다칠 수 있는 문제점이 있었다.

아울러, 상술한 두 종류의 추진장치는 수심이 깊은 항로에서만 선박을 이동시킬 수 있으므로 사용에 제한적인 문제점이 있었다.

(0001) 대한민국 등록특허 제10-2150141호(등록일자 2020년08월25일) (0002) 대한민국 공개특허 제10-2015-0012786호(공개일자 2015년02월04일) (0003) 대한민국 공개특허 제10-2015-0104679호(공개일자 2015년09월16일) (0004) 대한민국 공개특허 제10-2017-0121541호(공개일자 2017년11월02일)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 선박을 추진하는 프로펠러가 암초나 수정 이물질 따위에 걸리지 않도록 하는 동시에 물의 흐름을 균일하게 하여 에너지 소모를 줄일 수 있는 선박 추진장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진으로 선박을 추진시키는 선박 추진장치에 있어서, 선미에 인접되도록 선체의 바닥에 형성된 수류유입공; 상기 수류유입공으로 유입된 수류를 선미 방향을 향해 상향으로 경사지게 안내하도록 복수의 가이드부싱이 구비된 수류가이드; 상기 수류가이드로 안내된 수류를 선미의 후방을 향해 고압으로 분출시켜서 선박을 추진하도록 엔진에 의해 회전하는 프로펠러를 갖는 프로펠러유닛; 및 상기 수류가이드로 유입된 수류를 상기 프로펠러에 구비된 복수의 블레이드를 향해 각각 배출하도록 상기 복수의 가이드부싱과 상기 프로펠러유닛을 연결하는 복수의 수류배출관;을 포함하는 것을 기술사상으로 한다.

상기 수류가이드는, 상기 수류유입공에 연통되도록 복수의 연통공이 형성되어 상기 선체의 바닥에 고정되는 가이드 플레이트, 및 상기 복수의 연통공에 각각 연결되도록 상기 가이드 플레이트의 상면에 구비되어 상기 수류유입공을 통해 유입된 수류를 선미 방향으로 경사지게 안내하는 복수의 가이드부싱을 포함할 수 있다.

상기 프로펠러유닛은, 상기 복수의 수류배출관 타단부에 각각 연결되도록 복수의 연결부싱이 원호 선상에 구비되어 상기 선체의 선미에 고정되는 마운팅 플레이트, 상기 마운팅 플레이트를 관통하는 엔진의 드라이브 샤프트에 의해 회전되어 상기 선박을 추진하는 프로펠러, 상기 프로펠러를 보호하도록 상기 마운팅 플레이트에 결합되어 수류를 배출하는 하우징, 및 상기 하우징을 통해 배출되는 수류를 선미의 후방을 향해 고압으로 분출하도록 직경이 점차 작게 형성되는 워터제트노즐을 포함할 수 있다.

상기 수류유입공은 상기 선체의 중심에서 외측을 향하여 상향으로 경사지게 형성된 바닥의 양측에 좌우 대칭되게 형성되고, 상기 수류가이드는 상기 양측의 수류유입공에 각각 연결되도록 상기 선체의 바닥에 각각 설치되며, 상기 프로펠러유닛은 상기 양측의 수류가이드에 수류배출관을 통해 각각 연결되도록 상기 선미의 양측에 각각 고정될 수 있다.

상술한 해결 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 선박을 추진하는 프로펠러가 선박의 외부로 노출되지 않고 하우징의 내부에서 회전되어 암초나 수중의 이물질 따위에 걸리지 않게 되므로 프로펠러의 손상을 방지할 뿐만 아니라 물의 흐름을 균일하게 유지하여 에너지의 소모를 줄일 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

또한, 상술한 해결 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 선박 아래의 수류가 수류가이드와 수류배출관을 지나 프로펠러유닛을 통해 고압으로 분출되므로 프로펠러의 회전으로 인하 회전류의 발생 등을 미연에 방지하여 추진력을 극대화할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 선박의 측면을 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 선박의 후면을 나타낸 후면도.
도 3은 도 1의 ‘A’부분을 확대하여 나타낸 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수류가이드를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 프로펠러유닛의 후면을 나타낸 입면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 프로펠러유닛을 외면 방향에서 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 프로펠러유닛을 내면 방향에서 나타낸 사시도.
도 8은 대형 선박에 사용되는 종래의 추진장치를 나타낸 예시도.
도 9는 소형 선박에 사용되는 종래의 추진장치를 나타낸 예시도.

이하에서는 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공한다.

이에 따라, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현할 수 있으며, 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다.

또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 선박 추진장치는, 선미(140)에 인접되도록 선체(110)의 바닥(120)에 형성된 수류유입공(121), 수류유입공(121)으로 유입된 수류를 선미(140) 방향으로 경사지게 안내하도록 복수의 가이드부싱(220)이 구비된 수류가이드(200), 수류가이드(200)로 안내된 수류를 선미(140)의 후방을 향해 고압으로 분출시켜서 선박(100)을 추진하도록 엔진에 의해 회전하는 프로펠러(320)를 갖는 프로펠러유닛(300), 수류가이드(200)로 유입된 수류를 프로펠러(320)에 구비된 복수의 블레이드(321)를 향해 각각 배출하도록 복수의 가이드부싱(220)과 프로펠러유닛(300)을 연결하는 복수의 수류배출관(400)을 포함한다.

수류유입공(121)은 선미(140)에 인접되도록 선체(110)의 바닥(120)에 형성되어 선체(110)의 내부로 물이 유입된다.

먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 의한 선박(100)의 측면을 나타낸 측면도이고, 도 3은 도 1의 ‘A’부분을 확대하여 나타낸 확대도이다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 수류유입공(121)은 선미(140)에 인접된 선체(110)의 바닥(120)에 형성된다.

이러한 수류유입공(121)은 수류가이드(200)에 구비된 복수의 가이드부싱(220)에 맞춰서 복수로 형성될 수 있다.

선택적으로, 수류유입공(121)은 하나로 크게 형성되어 수류가이드(200)에 구비된 복수의 가이드부싱(220)에 유입된 수류를 한 번에 공급할 수 있다.

그리고 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 선박(100)의 후면을 나타낸 후면도이다.

도 2를 참조하면, 수류유입공(121)은 선체(110)의 중심에서 외측을 향하여 상향으로 경사지게 형성된 바닥(120)의 양측에 좌우 대칭되게 형성될 수 있다.

수류가이드(200)는 수류유입공(121)으로 유입된 수류를 선미(140) 방향으로 경사지게 안내하는 기능을 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수류가이드(200)를 나타낸 사시도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 수류가이드(200)는, 수류유입공(121)에 연통되도록 복수의 연통공(211)이 형성되어 선체(110)의 바닥(120)에 고정되는 가이드 플레이트(210), 복수의 연통공(211)에 각각 연결되도록 가이드 플레이트(210)의 상면에 구비되어 수류유입공(121)을 통해 유입된 수류를 선미(140) 방향으로 경사지게 안내하는 복수의 가이드부싱(220)을 포함한다.

가이드 플레이트(210)는 납작한 판재 모양으로 형성되어 선체(110)의 바닥(120) 상면에 볼팅 또는 웰딩으로 고정된다. 가이드 플레이트(210)에는 복수의 연통공(211)이 전후좌우 방향으로 일정한 간격에 따라 배열되어 선체(110)의 수류유입공(121)에 연이어져 통하게 된다.

도 4에서는 가이드 플레이트(210)에 연통공(211)을 6개로 형성한 것으로 도시하였으나, 필요에 따라 4개, 8개, 10개로 형성할 수 있다.

가이드부싱(220)은 선미(140) 방향을 향해 상향으로 경사지게 형성된 복수로 이루어져 복수의 연통공(211)에 각각 연결되도록 가이드 플레이트(210)의 상면에 웰딩으로 접합된다.

이러한 수류가이드(200)는 선체(110)의 바닥(120) 양측에 좌우 대칭되게 형성된 수류유입공(121)에 각각 설치될 수 있다.

프로펠러유닛(300)은 수류가이드(200)로 안내된 수류를 선미(140)의 후방을 향해 고압으로 분출시켜서 선박(100)을 추진하는 기능을 한다.

여기서, 도 5는 본 발명의 실시예에 의한 프로펠러유닛(300)의 후면(워터제트노즐을 생략한 상태)을 나타낸 입면도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 프로펠러유닛(300)을 외면 방향에서 나타낸 사시도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 의한 프로펠러유닛(300)을 내면 방향에서 나타낸 사시도이다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 프로펠러유닛(300)은, 복수의 수류배출관(400) 타단부에 각각 연결되도록 복수의 연결부싱(312)이 원호 선상에 구비되어 선체(110)의 선미(140)에 고정되는 마운팅 플레이트(310), 마운팅 플레이트(310)를 관통하는 엔진의 드라이브 샤프트(DS)에 의해 회전되어 선박(100)을 추진하는 프로펠러(320), 프로펠러(320)를 보호하도록 마운팅 플레이트(310)에 결합되어 수류를 배출하는 하우징((330), 하우징((330)을 통해 배출되는 수류를 선미(140)의 후방을 향해 고압으로 분출하도록 직경이 점차 작게 형성되는 워터제트노즐(340)을 포함한다.

마운팅 플레이트(310)는 선미(140)의 내면에 고정되는 이너 플레이트(311) 및 선미(140)의 외면에 고정되는 아우터 플레이트(314)를 포함한다.

마운팅 플레이트(310)의 중앙에는 허브(313)가 구비되어 엔진의 드라이버 샤프트가 관통된다.

이너 플레이트(311)에는 허브(313)의 동심원을 이루는 원호 선상을 따라 소정 간격으로 복수의 연결부싱(312)이 구비된다.

프로펠러(320)는 마운팅 플레이트(310)의 허브(313)를 관통하는 드라이브 샤프트(DS)에 의해 회전되는 복수의 블레이드(321)를 구비하여, 수류배출관(400)으로 배출된 물을 선미(140)의 후방으로 내보내서 선박(100)을 추진하게 된다.

하우징((330)은 프로펠러(320)를 가려서 보호하도록 덮개 모양으로 형성된다. 하우징((330)의 외면에는 배출공이 형성되어 프로펠러(320)의 회전으로 물을 워터제트노즐(340)로 배출하게 된다.

워터제트노즐(340)은 내측에서 외측으로 직경이 점차 작아지는 관 모양으로 형성되어 하우징((330)의 외면에 고정된다.

즉, 프로펠러유닛(300)은 수류가이드(200)와 수류배출관(400)을 통해 배출되는 수류를 프로펠러(320)의 회전으로 분출하되, 끝 부분의 워터제트노즐(340)에 의해 고압으로 분출시켜서 외부의 저항을 최대한 낮추면서 추진력을 극대화하는 것이다.

이러한 프로펠러유닛(300)은 선체(110)의 바닥(120) 양측에 설치된 수류가이드(200)에 수류배출관(400)으로 연결되도록 선미(140)의 양측에 설치될 수 있다.

수류배출관(400)은 수류가이드(200)의 가이드부싱(220)과 프로펠러유닛(300)의 연결부싱(312)을 연결하여 수류유입홈으로 유입된 수류를 프로펠러유닛(300)으로 배출하는 기능을 한다.

도 1 및 도 3을 참조하면, 복수로 이루어진 수류배출관(400)의 일단부는 수류가이드(200)의 가이드부싱(220) 내경에 결합되고, 타단부는 프로펠러유닛(300)의 연결부싱(312) 내경에 결합된다.

수류배출관(400)을 통해 배출되는 물은 프로펠러(320)의 블레이드(321)로 향하여 블레이드(321)의 회전력을 높이고 프로펠러(320)의 회전에 의한 소용돌이와 같은 회전류의 발생을 방지한다.

도면 중 미설명 부호 130은 선체의 앞쪽인 선수를 나타낸 것이다.

상술한 본 발명의 실시예에 의하면, 선박(100)을 추진하는 프로펠러(320)가 선박(100)의 외부로 노출되지 않고 하우징((330)의 내부에서 회전되어 암초나 수중의 이물질 따위에 걸리지 않게 되므로 프로펠러(320)의 손상을 방지할 뿐만 아니라 물의 흐름을 균일하게 유지하여 에너지의 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.

또한, 상술한 본 발명의 실시예에 의하면, 선박(100) 아래의 수류가 수류가이드(200)와 수류배출관(400)을 지나 프로펠러유닛(300)을 통해 고압으로 분출되므로 프로펠러(320)의 회전으로 인하 회전류의 발생 등을 미연에 방지하여 추진력을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 상술한 본 발명의 실시예에 의하면, 선체(110)의 바닥(120) 양측에 수류유입공(121)과 수류가이드(200)와 프로펠러유닛(300) 및 수류배출관(400)이 각각 구비되면, 프로펠러(320)의 회전력과 회전 방향을 적절히 조절하여 선박(100)의 직진 항해를 도모할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있다.

그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 기술사상과 그 범위 내에 있는 모든 변형물, 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 선박 110 : 선체
120 : 바닥 121 : 수류유입공
130 : 선수 140 : 선미
200 : 수류가이드 210 : 가이드 플레이트
220 : 가이드부싱 300 : 프로펠러유닛
310 : 마운팅 플레이트 320 : 프로펠러
330 : 하우징 340 : 워터제트노즐
400 : 수류배출관 DS : 드라이브 샤프트

Claims

엔진으로 선박을 추진시키는 선박 추진장치에 있어서,
선미에 인접되도록 선체의 바닥에 형성된 수류유입공(121);
상기 수류유입공(121)으로 유입된 수류를 선미 방향을 향해 상향으로 경사지게 안내하도록 복수의 가이드부싱(220)이 구비된 수류가이드(200);
상기 수류가이드(200)로 안내된 수류를 선미의 후방을 향해 고압으로 분출시켜서 선박을 추진하도록 엔진에 의해 회전하는 프로펠러(320)를 갖는 프로펠러유닛(300); 및
상기 수류가이드(200)로 유입된 수류를 상기 프로펠러(320)에 구비된 복수의 블레이드를 향해 각각 배출하도록 상기 복수의 가이드부싱(220)과 상기 프로펠러유닛(300)을 연결하는 복수의 수류배출관(400)을 포함하되,
상기 프로펠러유닛(300)은,
상기 복수의 수류배출관(400)의 타단부에 각각 연결되도록 복수의 연결부싱(312)이 원호 선상에 구비되어 상기 선체의 선미에 고정되는 마운팅 플레이트(310)와; 상기 마운팅 플레이트(310)를 관통하는 엔진의 드라이브 샤프트(DS)에 의해 회전되어 상기 선박을 추진하는 프로펠러(320)와; 상기 프로펠러(320)를 보호하도록 상기 마운팅 플레이트(310)에 결합되어 수류를 배출하는 하우징(330)과; 상기 하우징(330)을 통해 배출되는 수류를 선미의 후방을 향해 고압으로 분출하도록 직경이 점차 작게 형성되는 워터제트노즐(340)을 포함하는 선박 추진장치.
청구항 1에 있어서,
상기 수류가이드(200)는,
상기 수류유입공(121)에 연통되도록 복수의 연통공(211)이 형성되어 상기 선체의 바닥에 고정되는 가이드 플레이트(210), 및
상기 복수의 연통공(211)에 각각 연결되도록 상기 가이드 플레이트(210)의 상면에 구비되어 상기 수류유입공(121)을 통해 유입된 수류를 선미 방향으로 경사지게 안내하는 복수의 가이드부싱(220),
을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.
삭제
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 수류유입공(121)은 상기 선체의 중심에서 외측을 향하여 상향으로 경사지게 형성된 바닥의 양측에 좌우 대칭되게 형성되고, 상기 수류가이드(200)는 상기 양측의 수류유입공(121)에 각각 연결되도록 상기 선체의 바닥에 각각 설치되며, 상기 프로펠러유닛(300)은 상기 양측의 수류가이드(200)에 수류배출관(400)을 통해 각각 연결되도록 상기 선미의 양측에 각각 고정되는 것을 특징으로 하는 선박 추진장치.