KR200463687Y1 - 선박용 추진 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 선박의 속도와 추진 효율을 높일 수 있는 선박용 추진 장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 선박용 추진 장치는 선박의 전진시 유입구(11,12)를 통해 다량의 물이 유입되어 가속 및 압축된 후 상기 배수구(20)를 통해 빠른 속도로 배출되어 추진력이 발생되도록 하므로, 선박의 속도와 추진 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

선박용 추진 장치{propulsion apparatus for ship}

본 고안은 선박의 속도와 추진 효율을 높일 수 있는 선박용 추진 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 선박에 구비되어 선박에 추진력을 제공하는 선박용 추진 장치는 프로펠러를 회전시켜 물을 밀어내어 추진하는 프로펠러 추진 방식과, 물을 흡입한 후 후방으로 고속으로 배출하여 추진하는 제트 추진 방식으로 크게 구분된다.

상기 프로펠러 추진 방식은 도 1에 도시된 바와 같이, 선체(1)의 외측으로 연장되어 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축(2)에 프로펠러(3)가 결합되어 구성되는 것으로, 상기 제트 추진 방식에 비해 구조가 간단하여 널리 사용되고 있다.

그런데, 이러한 프로펠러 추진 방식의 선박용 추진 장치는 속도를 높이는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 추진 효율이 낮은 문제점이 있었다.

따라서, 최근에는 공개특허 제10-2011-0124021호를 비롯하여 속도와 추진 효율을 높일 수 있도록 된 다양한 종류의 선박용 추진 장치가 개발되고 있다.

그러나, 그러한 추진 장치들, 역시 속도와 추진 효율을 높이는데 한계가 있는 실정이다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방안이 필요하게 되었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 선박의 속도와 추진 효율을 높일 수 있도록 되는 선박용 추진 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 본 고안의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따르면, 선체(1)의 후방으로 연장되어 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축(2)과, 상기 회전축(2)에 결합되는 프로펠러(3)를 포함하는 선박용 추진 장치에 있어서, 상기 선체(1)의 둘레부에는 선체(1)의 전방을 향하도록 개구되는 유입구(11,12)와 선체(1)의 후방을 향하도록 개구되는 배수구(20)가 형성되는 유로(30)가 구비되며, 상기 유입구(11,12)는 상기 배수구(20)에 비해 면적이 넓게 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치가 제공된다.

본 고안의 다른 특징에 따르면, 상기 선체(1)의 측면에는 전단부 및 중간부에 상기 유입구(11,12)가 형성되는 가이드덕트(40)가 구비되며, 상기 가이드덕트(40)의 후측에는 상기 프로펠러(3)의 외부를 덮도록 후측으로 연장되며 후단부에 상기 배수구(20)가 형성되는 연장관(50)이 연결되어, 상기 가이드덕트(40)와 연장관(50)에 의해 상기 유로(30)가 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 연장관(50)의 후측단에는 연장관(50)의 중심 방향으로 회동 가능하게 결합되는 복수개의 가이드패널(60)이 더 구비되어, 상기 가이드패널(60)을 회동시켜 연장관(50)에 형성된 배수구(20)의 지름을 조절할 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 유입구(11,12)에는 개폐댐퍼(70)가 구비되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치가 제공된다.

본 고안의 또 다른 특징에 따르면, 상기 유입구(11,12)의 둘레부에는 보조유입구(11a)가 형성되어, 상기 개폐댐퍼(70)에 의해 유입구(11,12)가 폐쇄된 상태에서 상기 보조유입구(11a)를 통해 유로(30)의 내부로 물이 유입될 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치가 제공된다.

본 고안에 따른 선박용 추진 장치는 선박의 전진시 유입구(11,12)를 통해 다량의 물이 유입되어 가속 및 압축된 후 상기 배수구(20)를 통해 빠른 속도로 배출되어 추진력이 발생되도록 하므로, 선박의 속도와 추진 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 선박용 추진 장치를 도시한 참고도,
도 2는 본 고안에 따른 선박용 추진 장치를 도시한 측면도,
도 3은 본 고안에 따른 선박용 추진 장치를 도시한 평면 구성도,
도 4는 본 고안에 따른 선박용 추진 장치를 도시한 정면도,
도 5는 본 고안에 따른 선박용 추진 장치의 작용을 설명하기 위한 참고도이다.

이하, 본 고안을 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 5는 본 고안에 따른 선박용 추진 장치를 도시한 것으로, 선체(1)의 후방으로 연장되어 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축(2)과, 상기 회전축(2)에 결합되는 프로펠러(3)를 포함하는 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 고안에 따르면, 상기 선체(1)의 둘레부에는 선체(1)의 전방을 향하도록 개구되는 유입구(11,12)와 선체(1)의 후방을 향하도록 개구되는 배수구(20)가 형성되는 유로(30)가 구비된다.

이를 위해, 상기 선체(1)의 측면에는 전단부와 중간부에 상기 유입구(11,12)가 형성되는 가이드덕트(40)가 구비되며, 상기 가이드덕트(40)의 후측에는 후단부에 상기 배수구(20)가 형성되는 연장관(50)이 연결되어, 상기 가이드덕트(40)와 연장관(50)에 의해 상기 유로(30)가 형성되도록 구성된다.

상기 가이드덕트(40)는 상기 선박의 선체(1) 양측면에 측방향으로 돌출되도록 결합되어 가이드덕트(40)와 선체(1)의 측면 사이에 물이 흐르는 유로(30)가 형성되도록 하는 것으로, 전방에서 후방으로 갈수록 내부 단면적이 점차적으로 좁아지도록 구성된다.

상기 유입구(11,12)는 상기 가이드덕트(40)의 전방에 형성되는 전방유입구(11)와, 상기 가이드덕트(40)의 측면에 형성되는 보조유입구(11)로 구성된다.

이때, 상기 가이드덕트(40)에는 측방향으로 경사지게 돌출되는 경사부(41)가 형성되며, 상기 보조유입구(12)는 상기 경사부(41)의 전면에 전방을 향해 개구되도록 형성된다.

상기 연장관(50)은 후방으로 갈수록 내경이 작아지는 원통 형상으로 구성되는 것으로, 전단부는 상기 가이드덕트(40)의 후단부에 연결되고, 후단부는 상기 프로펠러(3)의 둘레부를 감싸도록 후방으로 연장된다.

따라서, 상기 프로펠러(3)가 회전되어 선박이 전진되면, 도 3에 도시된 바와 같이, 선박 주변의 물이 상기 가이드덕트(40)에 형성된 유입구(11,12)로 유입된 후 유로(30)를 따라 흐른 후 상기 연장관(50)에 형성된 배수구(20)를 통해 배출된다.

이때, 상기 연장관(50)에 형성된 배수구(20)는 상기 유입구(11,12)의 면적에 비해 작게 구성되어, 선박의 전진에 따라 유입구(11,12)로 유입된 물이 유로(30)를 따라 후방으로 흘러 가면서 점차 가속 및 압축된 다음 배수구(20)를 통해 빠른 속도로 배출된다.

그리고, 상기 연장관(50)의 후측단에는 연장관(50)의 중심 방향으로 회동 가능하게 결합되는 복수개의 가이드패널(60)이 더 구비된다.

상기 가이드패널(60)은 상기 연장관(50)의 후측단에 함께 원형을 이루도록 배치되는 것으로, 미도시된 구동수단에 의해 연장관(50)의 중심 방향으로 회동되어, 연장관(50)에 형성된 배수구(20)의 지름을 조절하는 기능을 한다.

그리고, 상기 유입구(11,12)에는 개폐댐퍼(70)가 구비된다. 상기 개폐댐퍼(70)는 상기 유입구(11,12)에 대응되는 형태로 구성되며 일측이 상기 유입구(11,12)의 둘레부에 힌지 결합되는 것으로, 미도시된 구동수단에 의해 회동되어 유입구(11,12)를 개폐하는 기능을 한다.

이때, 상기 전방유입구(11)의 둘레부에는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 보조유입구(11a)가 형성된다.

상기 보조유입구(11a)는 상기 가이드덕트(40)의 전면에 상기 전방유입구(11)의 상하측에 위치되도록 형성되는 것으로, 상기 개폐댐퍼(70)에 의해 유입구(11,12)가 폐쇄된 상태에서 상기 보조유입구(11a)를 통해 유로(30)의 내부로 물이 유입되도록 구성된다.

설명하지 않은 도면 번호 80은 상기 프로펠러(3)의 후방에 위치되어 선박의 방향을 조절하는 방향타를 나타낸다.

이상과 같이 구성되는 선박용 추진 장치는 프로펠러(3)가 회전되어 선박이 전진될 때, 선체(1) 주변의 물이 유입구(11,12)를 통해 다량으로 유로(30)의 내부로 유입된 후 배수구(20)로 배출된다. 이때, 상기 배수구(20)의 면적이 유입구(11,12)의 면적에 비해 좁게 구성되므로, 유입구(11,12)로 유입된 다량의 물이 유로(30)를 따라 후방으로 흐르면서 점차 가속 및 압축된 후 빠른 속도로 배수구(20)를 통해 배출되면서 추가적인 추진력을 제공하므로 적은 동력으로 선박이 더욱 빠르게 전진되도록 할 수 있다.

따라서, 프로펠러(3)만을 이용하는 기존의 선박용 추진 장치에 비해 향상된 추진 효율을 제공할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 연장관(50)은 상기 프로펠러(3)의 외부를 덮도록 후측으로 연장되므로, 유로(30)를 통과하면서 가속 및 압축된 물이 프로펠러(3)의 주위를 통과한 후 배수구(20)로 배출된다.

따라서, 프로펠러(3)가 회전되면 상기 연장관(50)을 통과하는 압축된 물이 후방으로 밀려나가게 되므로, 프로펠러(3)가 물을 밀어내면서 발생되는 반발력이 증가되어 추진 장치의 효율이 더욱 향상되는 장점이 있다.

즉, 동일한 프로펠러(3)가 동일한 속도로 회전되어 같은 양의 물을 밀어내더라도, 물의 밀도가 높을 경우 더욱 많은 질량의 물을 후방으로 밀어낼 수 있다.

따라서, 본 고안과 같이, 프로펠러(3) 주변의 물이 압축될 경우 물의 밀도가 증가되므로, 프로펠러(3)를 동일한 속도로 회전시키더라도 더욱 많은 질량의 물이 밀려나가 더 큰 반발력을 얻을 수 있으며, 이에 따라 선박이 더욱 빠른 속도로 전진될 수 있어서 추진 장치의 효율이 향상되는 것이다.

그리고, 상기 연장관(50)의 후측단에는 연장관(50)의 중심 방향으로 회동 가능하게 결합되는 복수개의 가이드패널(60)이 더 구비되어, 선박의 속도 및 프로펠러(3)의 회전 속도에 따라 상기 가이드패널(60)을 회동시켜 연장관(50)에 형성된 배수구(20)의 지름을 조절함으로써, 추진 장치의 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 유입구(11,12)에는 개폐댐퍼(70)가 구비되므로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 개폐댐퍼(70)로 유입구(11,12)의 개폐 정도를 조절하여, 추진 정도를 추가적으로 조절할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 선박을 정지시키고자 할 때에는 상기 개폐댐퍼(70)를 이용하여 유입구(11,12)를 폐쇄하여 저항을 증가시킴에 의해 선박을 종래보다 신속하게 정지시킬 수 있는 장점이 있다.

즉, 선박의 선체(1)는 물의 마찰력을 최소화할 수 있는 형태로 제작될 뿐 아니라 중량이 많이 나가므로, 프로펠러(3)를 정지시키더라도 관성에 의해 매우 긴 거리를 밀려나가게 되어, 선박을 급정지시키는 것이 매우 어려운 문제점이 있었으나, 본 고안에 따르면 종래보다 선박의 정지 시간을 단축시킬 수 있다.

관련하여, 개폐댐퍼(70)에 의해 유입구(11,12)가 폐쇄될 경우에는 도 4에 도시된 바와 같이, 물이 선체(1)의 측면으로 튀어나온 가이드덕트(40)의 외측면을 따라 불규칙한 형태로 와류를 일으키며 흐르게 되므로 선박에 가해지는 저항력이 증가되어 이 작용에 의해서도 선박을 종래보다 더욱 효과적으로 정지시킬 수 있다.

또한, 전방유입구(11)의 둘레부에는 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 보조유입구(11a)가 형성되므로, 상기 개폐댐퍼(70)를 이용하여 유입구(11,12)를 폐쇄하더라도 상기 개방부(11b)를 통해 일정 량의 물이 지속적으로 유로(30)의 내부로 유입된다.

따라서, 상기 개폐댐퍼(70)로 유입구(11,12)를 폐쇄할 때 유로(30)를 통해 흐르는 물의 흐름이 갑자기 정지되는 것을 방지하고, 물의 흐름이 갑자기 정지됨에 따라 충격이 발생되어 개폐댐퍼(70)나 가이드덕트(40) 및 프로펠러(3)가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 상기 개방부(11b)는 상기 전방유입구(11)의 둘레부에 형성되는 것을 예시하였으나, 상기 개방부(11b)는 상기 보조유입구(12)의 둘레부에 형성되거나 상기 전방유입구(11)와 보조유입구(12)의 둘레부에 모두 형성될 수 있다.

이상, 상기 내용은 본 고안의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 고안의 당업자는 본 고안의 요지를 변경시킴이 없이 본 고안에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.

1. 선체 2. 회전축
3. 프로펠러 11,12. 유입구
20. 배수구 30. 유로
40. 가이드덕트 50. 연장관
60. 가이드패널 70. 개폐댐퍼

Claims (5)

1. 선체(1)의 후방으로 연장되어 엔진에 의해 회전 구동되는 회전축(2)과, 상기 회전축(2)에 결합되는 프로펠러(3)를 포함하는 선박용 추진 장치에 있어서,
   상기 선체(1)의 둘레부에는 선체(1)의 전방을 향하도록 개구되는 유입구(11,12)와 선체(1)의 후방을 향하도록 개구되는 배수구(20)가 형성되는 유로(30)가 구비되고,
   상기 유입구(11,12)는 상기 배수구(20)에 비해 면적이 넓게 구성되며,
   상기 선체(1)의 측면에는 전단부 및 중간부에 상기 유입구(11,12)가 형성되는 가이드덕트(40)가 구비되고,
   상기 가이드덕트(40)의 후측에는 상기 프로펠러(3)의 외부를 덮도록 후측으로 연장되며 후단부에 상기 배수구(20)가 형성되는 연장관(50)이 연결되어,
   상기 가이드덕트(40)와 연장관(50)에 의해 상기 유로(30)가 형성되며,
   상기 가이드덕트(40)는 복수의 단으로 형성되되, 상기 배수구(20) 측으로 갈수록 각 단의 유입구(11,12)의 일측단부와 상기 선체(1)와의 거리가 증가하고,
   상기 가이드덕트(40)의 각 단에는 측방향으로 경사지게 돌출되는 경사부(41)가 형성되며,
   상기 연장관(50)의 후측단에는 연장관(50)의 중심 방향으로 회동 가능하게 결합되는 복수개의 가이드패널(60)이 더 구비되어,
   상기 가이드패널(60)을 회동시켜 연장관(50)에 형성된 배수구(20)의 지름을 조절할 수 있고,
   상기 유입구(11,12)의 둘레부에는 회동 가능한 개폐댐퍼(70)가 구비되며,
   상기 유입구(11,12)의 둘레부에는 보조유입구(11a)가 형성되어, 상기 개폐댐퍼(70)에 의해 유입구(11,12)가 폐쇄된 상태에서 상기 보조유입구(11a)를 통해 유로(30)의 내부로 물이 유입될 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 선박용 추진 장치.
   
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