KR20200035031A - 프로펠러 펌프 타입 유압식 추진체 및 이를 구비한 선박 - Google Patents
프로펠러 펌프 타입 유압식 추진체 및 이를 구비한 선박 Download PDFInfo
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 프로펠러 펌프 타입 추진 장치가 장착된 선박의 사시도이다.
도 2는 도 1에서 화살표 II로 표시된 부분을 나타내는 선박의 후면부의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 프로펠러 펌프 타입 추진 장치의 내부 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 화살표 IV로 표시된 부분을 도시한 프로펠러 펌프 타입 추진 장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 화살표 V로 표시된 부분을 도시한 부분 사시도로서, 구성 1에 기술된 바와 같이 프로펠러 펌프 타입 추진 장치에서 고정자의 플랩을 배향시키는 것을 보여준다.
도 6은 프로펠러 펌프 타입 추진 장치에서 고정자의 플랩을 배향시키는 수단 중 하나를 나타내는 부분 확대 사시도이다.
도 7은 구성 2의 수단 중 하나를 나타내는 확대 부분 사시도로서, 프로펠러 펌프 타입 추진 장치에서 고정자의 플랩을 배향시키는 것을 보여준다.
도 8은 구성 3의 수단 중 하나를 나타내는 확대 부분 사시도로서, 프로펠러 펌프 타입 추진 장치에서 고정자의 플랩을 배향시키는 것을 보여준다.
도 9는 프로펠러 펌프 타입 추진 장치 내부에 점탄성 물질을 포함하는 블레이드의 종단면도이다.
도 10은 프로펠러 펌프 타입 추진 장치의 사시도이며, 도 3에 대응하여 선박에 설정된 작동 조건 하에서 전방으로 이동할 때를 보여준다.
도 11은 프로펠러 펌프 타입 추진 장치의 사시도이며, 도 10에 대응하여 주어진 설정 작동 조건을 벗어나 정방향으로 움직일 때 프로펠러 펌프에 의해 생성된 난기류를 보여준다.
도 12는 도 10 및 11에 대응한 프로펠러 펌프의 사시도로서, 그림 11과 같이 선박의 전방 이동에 의해 생성된 난류를 중화시키기 위해 프로펠러 펌프 내부의 유체 흐름의 보정을 보여준다.
도 13은 선박이 역방향 이동될 때 프로펠러 펌프의 사시도로서, 내부 난기류를 보여준다.
도 14는 도 13의 프로펠러 펌프의 사시도로서, 도 13으로부터의 난류를 중화시키기 위해 그 내부에서 흐르는 유체 흐름을 도시한다.
도 15a 및 도 15b는 선박이 전방 이동할 때 유체 흐름을 보여주는 사시도이다.
도 16a 및 도 16b는 각각 일반적인 청동, 스테인리스 스틸 또는 복합물의 블레이드 프로파일을 도시한다.
도 17은 다양한 재료로 만든 프로펠러의 리프트/드래그 비율을 나타내는 다이어그램이다.
Claims (18)
- 선박(1)에 장착된 프로펠러 펌프 타입 유압식 추진 장치에 있어서,
양 단부가 개방된 파이프를 형성하는 외부 중공 바디(6), 및
상기 중공 바디(6)에 대칭축(X-X') 주위로 상기 중공 바디(6) 내에서 회전적으로 장착된 유압식 로터(8)를 포함하고,
상기 로터는 적어도 두 개의 나선형 프로펠러 블레이드(10)가 장착되고 상기 중공 바디(6)의 내주면(6a)까지 연장하는 허브(9)를 포함하고,
상기 허브(9) 및 유압식 로터(8)의 블레이드(10)의 각 측면 상에 상기 중공 바디(6) 내에 위치되는 두 개의 고정자(12)를 포함하고,
각 고정자(12)는 상기 중공 바디(6) 안에서 상기 유압식 로터(8)를 지지하기 위한 적어도 두 개의 고정된 방사형 마운트(14)를 포함하고, 상기 방사형 마운트는 상기 유압식 로터(8)의 블레이드(10)에 대하여 위치되는 적어도 두 개의 플랩(20)과 핀을 형성하도록 설계되어 상기 두 개의 고정된 방사형 마운트(14)의 가장자리를 따라 연장하고, 상기 플랩(20)의 피봇이 제어 가능한 유압식 추진 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 유압식 로터(8)의 블레이드(10)에 대하여 위치되는 상기 고정자의 플랩(20)은 전방 및 후방 이동 속도를 포함한 선박(1)의 특성에 따라서 상기 중공 바디(6)를 통하여 효율적인 유체 흐름을 달성하는 방향으로 선택적으로 기울어지는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 고정자(12)는 선박이 전방으로 이동할 때 상류이고 후방으로 이동할 때 하류인 전방 고정자 및 선박이 전방으로 이동할 때 하류이고 후방으로 이동할 때 상류인 후방 고정자를 포함하며,
상기 선박(1)의 전방 이동 중에, 상기 전방 고정자의 플랩(20)은 로터(8)의 프로펠러 블레이드(10)를 향하여 상기 블레이드(10)의 선단(the leading edge) 겉보기 입사각의 각도에 근접한 기울기를 갖고 기울어져, 상기 선단 겉보기 입사각과 같거나 ±4°사이의 각을 갖고, 동시에 상기 후방 고정자의 플랩(20)은 상기 로터(8)의 프로펠러 블레이드(10)를 향하여 상기 블레이드(10)의 후단(the trailing edge)의 겉보기 입사각에 근접한 기울기를 갖고 기울어져, 상기 후단 겉보기 입사각과 같거나 ±4°사이의 각을 갖고,
상기 선박(1)의 후방 이동 중에, 상기 전방 고정자의 플랩(20)은 상기 로터의 프로펠러 블레이드(10)를 향하여 상기 블레이드(10)의 선단 겉보기 입사각에 근접한 기울기를 갖고 기울어져, 상기 선단 겉보기 입사각과 같거나 ±5°사이의 각을 갖고, 동시에, 상기 후방 고정자의 플랩(20)은 상기 로터의 프로펠러 블레이드(10)를 향하여 상기 블레이드의 후단 겉보기 입사각에 근접한 기울기를 갖고 기울어져, 상기 후단 겉보기 입사각과 같거나 ±5°사이의 각을 갖는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
고정자의 플랩(20)은 상기 고정자의 방사형 마운트(14)의 길이를 따라 고정된 관절 힌지를 가져, 동시에 동일한 각도를 따라 상기 플랩(20)의 설정을 위해 시계방향 또는 반시계방향으로 그루브(26) 내로 슬라이딩되는 기어(24)를 포함하는 제어 수단을 사용하여 피봇이 제어되는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
플랩(20)을 피봇하기 위한 수단은 상기 중공 바디(6)의 외부 상에 방사형 그루브(26, 50, 60) 내로 슬라이드 가능한 기어(24, 48, 58) 및 이 기어(24)를 설정 각도로 외부 방사형 그루브(26) 내로 슬라이딩하고 동일한 각도로 플랩(20)의 동시 피봇시키는 변형 수단(28; 52, 54, 56; 62)를 포함하는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
각 유압식 로터(8)의 블레이드(10)는 복합 카본 파이버 재료로 만들어지는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
각 유압식 로터(8)의 블레이드(10)는 탄성중합체 재료가 통합된 점탄성 재료를 갖는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유압식 로터(8)의 블레이드(10)의 동일한 측면 상에 위치된 고정된 방사형 마운트(14) 상에 플랩(20)을 피봇하기 위한 수단은, 상기 중공 바디(6)의 외부 상에서 방사형 그루브(26) 내로 슬라이드 가능한 기어(24)와 상기 고정된 방사형 마운트(14)에 대한 플랩(20)의 두 개의 피봇축(22)에 대해 기어(24)를 고정하기 위한 적어도 몇몇의 연결 조립체(28)를 포함하여, 상기 기어(24)가 설정된 각도로 외부 방사형 그루브(26) 내로 슬라이딩될 때, 동시에 동일한 각도로 상기 플랩(20)을 설정하는 유압식 추진 장치. - 제 8 항에 있어서,
각 연결 조립체(28)는 틸러(tiller)인 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 로터(8)의 블레이드(10)의 동일 측면 상에 위치된 고정된 방사형 마운트(14) 상에서 플랩(20)을 피봇하기 위한 수단은, 상기 중공 바디(6)의 외부 상에서 방사형 그루브(50) 내로 슬라이드 가능한 외부 기어(외부 톱니) 및 상기 고정된 방사형 마운트(14)에 대한 플랩(20)의 두 개의 피봇축(22)에 대해 외부 기어(48)를 고정하기 위한 연결 조립체를 포함하여, 상기 외부 기어(48)가 설정된 각도로 외부 방사형 그루브(50) 내로 슬라이딩될 때, 동시에 동일한 각도로 상기 플랩(20)을 설정하는 유압식 추진 장치. - 제 10 항에 있어서,
각 연결 조립체는 외부 기어(48)와 맞물리는 기어 휠(52), 다른 기어 휠(52)의 일부이고 대응 플랩(20)을 위한 피봇축(22)의 일단에 고정되는 다른 기어 휠(56)에 맞물리는 공급 스크류(54)를 포함하며, 기어 휠(26)은 축(22)과 수직이고 기어 휠(52)과 수직인 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유압식 로터(8)의 블레이드(10)의 동일 측면에 위치된 고정된 방사형 마운트(14) 상에 플랩(20)을 피봇하기 위한 수단은, 상기 중공 바디(6)의 외부 상에서 방사형 그루브(60) 내로 슬라이드 가능한 측면 기어(측면 톱니) 및 상기 고정된 방사형 마운트(14)에 대한 플랩(20)의 두 개의 피봇축(22)에 대해 측면 기어(58)를 고정하기 위한 적어도 두 개의 연결 조립체(62)를 포함하여, 상기 측면 기어(58)가 설정된 각도로 외부 방사형 그루브(60) 내로 슬라이딩될 때, 동시에 동일한 각도로 플랩(20)을 설정하는 유압식 추진 장치. - 제 8 항에 있어서,
각 연결 조립체는 외부 기어(58)와 맞물리고 대응 플랩(20)을 위한 피봇축(22)의 일단의 일부인 기어 휠(62)을 포함하는 유압식 추진 장치. - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 하나에 따라 정의된 적어도 하나의 추진 장치(3)가 탑재되고, 추진 장치는 선박(1)의 선체(2) 아래와 선박의 후방에 장착되는 선박(1).
- 제 14 항에 있어서,
상기 유압식 로터(8)의 블레이드(10)의 다른 측면 상에 고정자(12)의 플랩(20)을 피봇하기 위한 수단은, 선박의 전방 또는 후방 이동 속도, 하중 및/또는 엔진 파워를 포함하는 선박(1)의 현재 특성에 따라, 중공 바디(6)를 통하는 가장 효율적인 유체 흐름을 달성하는 방향으로 플랩(20)을 선택적으로 기울일 수 있도록 하는 선박. - 제 14 항 또는 제 15 항에 있어서,
상기 유압식 로터(8)의 블레이드(10)의 각 면 상에 플랩(20)을 피봇하기 위한 수단은 유압식 또는 공압식 구동부(38)를 포함하며, 구동부의 실린더(40)는 선박(1)의 선체(2)의 일부이며 피스톤 로드(44)는 기어(24, 48, 58)의 일부로서, 대응 고정자(12)의 고정된 마운트(14)에 대해 플랩(20)의 각도를 조정하기 위하여, 구동부(38)가 결합될 때 상기 기어가 중공 바디(6) 상에서 외부 방사형 그루브(26, 50, 60) 내로 슬라이드되도록 하는 선박. - 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유압식 로터(8)는 선박(1) 상에 설치된 구동축(5)의 길이방향으로 회전되고, 열간 또는 전기 엔진과 같은 추진 엔진에 결합되는 선박. - 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
추진 장치의 중공 바디(6)는 와이드 노즐의 형태를 갖고 선박의 선체(2) 아래에 고정되는 선박.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20200129 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| A201 | Request for examination | ||
| PA0201 | Request for examination |
Patent event code: PA02012R01D Patent event date: 20210629 Comment text: Request for Examination of Application |
|
| N231 | Notification of change of applicant | ||
| PN2301 | Change of applicant |
Patent event date: 20220712 Comment text: Notification of Change of Applicant Patent event code: PN23011R01D |
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20221010 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20221215 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20221010 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |