KR20150051622A - Azimuth thruster - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 아지무스 스러스터에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 반구 형상의 유체 분산 체를 구비하고, 그 유체 분산 체의 외주 면에 다수의 유체 분산 핀을 형성하여 추진 효율을 향상시킬 수 있는 아지무스 스러스터에 관한 것이다.The present invention relates to an azimuth thruster, and more particularly, to a azimuth thruster which is provided with a hemispherical fluid dispersion body and has a plurality of fluid dispersion fins formed on the outer peripheral surface of the fluid dispersion body, Thruster.
일반적으로 아지무스 스러스터는 선박에 설치되는 프로펠러 장치로서 임의의 수평방향으로 회전할 수 있도록 하는 연결부가 모터와 주변장치 등과 링크되어 있다.Generally, Ajimus thrusters are propeller devices installed on a ship, and linking parts that enable rotation in any horizontal direction are linked to motors, peripheral devices and the like.
아지무스 스러스터의 상단부는 가이드 판이 부착되어 있는데, 이 가이드 판이 헐(Hull)에 긴밀하게 고정됨으로써, 선박 내부의 모터나 주변장치 등과 선박 외부에 돌출되는 프로펠러를 격리한다.The upper end of the Ajimus thruster is equipped with a guide plate. The guide plate is tightly fixed to the hull, thereby isolating the motor and the peripheral device inside the vessel and the propeller protruding outside the vessel.
이와 같은 아지무스 스러스터는 별도의 방향타가 필요 없고, 고정방식의 프로펠러와 방향타를 가지는 시스템보다 더 조정하기 용이하다는 등의 장점을 가지며, 세미-서브머서블 드릴 릭(Semi-Submersible Drill Rigs)과 같은 대형 선박에도 장착되고 있다.Such an azimuth thruster has the advantage that it is easier to adjust than a system having a fixed propeller and a rudder without the need for a separate rudder, and has advantages such as semi-submersible drill rigs It is also mounted on the same large ship.
또한, 해당 선박의 위치 및 선수각 유지를 위한 동적 위치 제어(Dynamic Positioning)에 사용된다. 아지무스 스러스터는 조류와 파랑이 심하고, 또한 저속에서도 좀 더 큰 추력을 내야 하기 때문에 프로펠러와 덕트를 포함할 수 있다.It is also used for dynamic positioning for maintaining the ship's position and bow angle. Azimuth thrusters can include propellers and ducts because they have a high degree of algae and blue, and also require greater thrust at low speeds.
프로펠러는 덕트 내부에서 회전되도록 설치되어 추진장치 앞쪽의 유체를 추진장치의 뒤쪽으로 유동시켜 추력을 발생시킨다. 이렇게 추력 발생은 프로펠러에 의존한다.The propeller is installed to rotate inside the duct, causing the fluid in front of the propulsion system to flow to the rear of the propulsion system to generate thrust. This thrust generation depends on the propeller.
덕트는 프로펠러 구동시 유체의 유입 및 분출 효율을 향상시키기 위해 설치되어 있으며, 특히 동적 위치제어가 수행되는 매우 저속 조건, 예컨대 볼라드(Bollard) 조건에서 큰 추력을 내게 된다. 여기서, 볼라드(Bollard) 조건은 프로펠러가 구동하더라도 선박은 거의 움직이지 않고 부유되어 있는 상태 조건을 의미할 수 있다.The duct is installed to improve the flow-in and discharge efficiency of the fluid during driving of the propeller. In particular, the duct generates a large thrust at a very low speed condition such as a bollard condition in which dynamic position control is performed. Here, the Bollard condition may refer to a state condition in which the ship is almost stationary and floating even when the propeller is driven.
최근 선박의 용량이 커지고, 요구되는 작업이 고도화됨에 따라, 선박에 필요한 추력이 증가하고 있다. 이에 비해, 종래의 추진장치의 추력 용량은 제한되어 있기 때문에, 보다 경쟁력 있는 첨단 선박을 수주/건조하기 위해서는 추력 효율을 향상시킬 수 있는 기술 개발이 절실히 요구되고 있다.Recently, as the capacity of the ship has increased and the required work has been advanced, the thrust required for the ship is increasing. On the other hand, since the thrust capacity of the conventional propulsion system is limited, it is urgently required to develop a technology for improving the thrust efficiency in order to order / build a more competitive high-tech ship.
도 1은 종래 아지무스 스러스터를 보인 측면도이다.1 is a side view showing a conventional Ajmus thruster.
도 1을 참조하면, 종래 아지무스 스러스터(10)는, 선체(1)에 스트럿(strut)(11)이 회전 가능하게 결합하며, 상기 스트럿(11)의 하단에는 유선형의 포드(pod)(12)가 결합한다.Referring to FIG. 1, a
상기 포드(12) 안에는 프로펠러 샤프트(propeller shaft)(13)가 샤프트 홀(미도시)을 관통하여 외측으로 돌출되게 설치된다.In the
상기 스트럿(11)의 내부에는 선체(1)의 엔진으로부터 동력을 전달할 수 있는 구동 샤프트(16)가 위치하며, 상기 구동 샤프트(16)는 상기 프로펠러 샤프트(13)와 치합된다.A
상기 프로펠러 샤프트(13)의 일단 부에는 프로펠러(14)가 결합한다. 덕트(15)는 스트럿(11)에 결합하며 상기 프로펠러(14)를 커버하는 역할을 한다.A propeller (14) is coupled to one end of the propeller shaft (13). The
그러나, 종래 아지무스 스러스터(10)는 최근 선박의 용량이 커지고, 요구되는 작업이 고도화됨에 따라, 선박에 필요한 추력이 증가하고 있으나, 추력 용량이 제한되는 한계가 있다. However, in the conventional Ajmus
전술한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 반구 형상의 유체 분산 체를 구비하고, 그 유체 분산 체의 외주 면에 다수의 유체 분산 핀을 형성함으로써, 유체 분산 체에 충돌하는 유체의 흐름을 분산하여 좀더 균일한 유체가 덕트 안으로 유입되고, 유입 유속을 감소시킴으로써, 아지무스 스러스터의 전진비가 증대되어 스러스터에 의한 선체 추진 시, 추진 효율을 향상시킬 수 있는 아지무스 스러스터를 제공함에 그 목적이 있다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a hemispherical fluid dispersion body, in which a plurality of fluid dispersion fins are formed on the outer circumferential surface of the fluid dispersion body to disperse the flow of the fluid impinging on the fluid dispersion body A further object of the present invention is to provide an azimuth thruster capable of increasing the propulsion efficiency of the azimuth thrusters by increasing the forward ratio of the azimuth thrusters by introducing a more uniform fluid into the duct and reducing the inflow velocity, have.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 아지무스 스러스터는 선체에 회전 가능하게 결합하는 스트럿(strut); 상기 스트럿의 하단에 결합하는 유선형의 포드(pod); 일단이 상기 포드에 형성되는 샤프트 홀을 통과하여 외측으로 돌출되는 프로펠러 샤프트(propeller shaft); 상기 프로펠러 샤프트의 일단 부에 결합하는 프로펠러; 상기 스트럿에 결합하며 상기 프로펠러를 커버하는 덕트; 및 상기 포드의 끝단에 설치되는 유체 분산 유닛;을 포함한다.To achieve the above object, the azimuth thrusters of the present invention include a strut rotatably coupled to a hull; A streamlined pod coupled to a lower end of the strut; A propeller shaft having one end protruding outwardly through a shaft hole formed in the pod; A propeller coupled to one end of the propeller shaft; A duct coupled to the strut and covering the propeller; And a fluid distribution unit installed at an end of the pod.
상기 유체 분산 유닛은 상기 포드에 결합하는 연결 봉; 상기 연결 봉의 끝단에 연결되는 반구 형상의 유체 분산 체; 및 상기 유체 분산 체의 외주 면에 형성되는 다수의 유체 분산 핀;을 포함한다.The fluid distribution unit includes: a connecting rod for coupling to the pod; A semi-spherical fluid dispersion body connected to an end of the connecting rod; And a plurality of fluid dispersion pins formed on an outer circumferential surface of the fluid dispersion body.
상기 유체 분산 유닛은 상기 덕트 안으로 유입되는 유체를 균일하게 형성하고, 유속을 감소시킨다.The fluid distribution unit uniformly forms the fluid that flows into the duct, and reduces the flow rate.
상기 유체 분산 체의 직경은 상기 포드의 직경보다 상대적으로 크게 형성될 수 있다.The diameter of the fluid dispersion body may be formed to be larger than the diameter of the pod.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 반구 형상의 유체 분산 체가 추진 반대 방향을 향해 형성되고, 유체 분산 체의 외주 면에 다수의 유체 분산 핀이 형성됨으로써, 유체 분산 체에 충돌하는 유체의 흐름을 분산하고, 유체 분산 체로 인하여 좀더 균일한 유체가 덕트로 유입되고, 유입 유속을 감소시킴으로써, 아지무스 스러스터의 전진비가 증대되어 스러스터에 의한 선체 추진 시, 추진 효율을 향상시킬 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is characterized in that a hemispherical fluid dispersion body is formed in a direction opposite to the propelling direction, and a plurality of fluid dispersion fins are formed on the outer circumferential surface of the fluid dispersion body, And a more uniform fluid flows into the duct due to the fluid dispersion, and the flow rate of the inflow is reduced, so that the advance ratio of the azimuth thrusters is increased, and the propulsion efficiency can be improved when the thrusters are driven by the thrusters.
또한, 본 발명은 유체 분산 체의 직경이 프러펠러의 허브 직경보다 크게 형성됨으로써, 유체의 흐름을 더욱 분산시켜서 선체 추진 시, 추진 효율을 향상시킬 수 있다.Further, since the diameter of the fluid dispersion body is formed larger than the hub diameter of the propeller, the flow of the fluid is further dispersed to improve the propulsion efficiency when propelling the hull.
도 1은 종래 아지무스 스러스터를 보인 측면도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아지무스 스러스터를 보인 측면도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아지무스 스러스터를 보인 정면도1 is a side view showing a conventional azimuth thruster
Figure 2 is a side view of an azimuth thruster according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 3 is a front view showing an Ajmus thruster according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아지무스 스러스터에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an azimuth thruster according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and particular embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 이하, 본 발명에 따른 아지무스 스러스터 및 이를 구비한 선박의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Hereinafter, embodiments of an azimuth thruster according to the present invention and a ship having the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to like elements And redundant explanations thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 아지무스 스러스터를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 아지무스 스러스터를 나타낸 정면도이다.FIG. 2 is a side view showing an azimuth thruster according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a front view showing an azimuth thruster according to the first embodiment of the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 아지무스 스러스터(10)는 선체(1)에 회전 가능하게 결합하는 스트럿(strut)(11)을 포함한다.Referring to Figs. 2 and 3, the
상기 스트럿(11)의 하단에는 유선형의 포드(pod)(12)가 결합한다. 프로펠러 샤프트(propeller shaft)(13)의 일단은 상기 포드(12)에 형성되는 샤프트 홀(미도시)을 통과하여 외측으로 돌출된다.At the lower end of the
상기 프로펠러 샤프트(13)의 일단 부에는 프로펠러(14)가 결합한다.A propeller (14) is coupled to one end of the propeller shaft (13).
덕트(15)는 상기 스트럿(11)에 결합하며 상기 프로펠러(14)를 커버하는 역할을 한다.The
상기 스트럿(11)은 포드(12)를 선체(1)에 360도 회전 가능하도록 지지하는 역할을 하는 튜브 형태의 부재로, 스트럿(11)의 내부에는 선체(1)의 엔진으로부터 동력을 전달할 수 있는 구동 샤프트(16)가 위치할 수 있다.The
상기 구동 샤프트(16)는 상기 프로펠러 샤프트(13)와 치합된다. 상기 포드(14)는 스트럿(11)의 하단에 결합하는 유선형태의 부재로, 프로펠러 샤프트(16)가 회전 가능하도록 프로펠러 샤프트(13)를 지지한다.The drive shaft (16) is engaged with the propeller shaft (13). The
또한, 상기 프로펠러(14)는 선박에 추력(thrust)을 제공하는 장치로, 프로펠러 샤프트(13)의 일단 부에 결합되며, 프로펠러 샤프트(13)의 회전력을 선박의 직선운동으로 바꾸어 주는 역할을 한다.The
상기 덕트(15)는 선박의 진행 방향에 따라 물의 흐름을 가이드 하는 튜브 형태의 장치로, 스트럿(11)에 고정 결합될 수 있으며 프로펠러(14)를 커버하도록 구성된다. 이때, 덕트(15)의 형상에 따라 유속은 증가되거나 감소될 수 있다. 만약, 유속이 증가되도록 덕트(15)를 형성하면 프로펠러(14)의 부하를 줄일 수 있으며, 유속이 감소되도록 덕트(15)를 형성하면 캐비테이션(cavitation) 발생을 지연시킬 수 있다.The
본 발명의 특징으로 상기 포드(12)의 끝단에는 유체 분산 유닛(100)이 설치된다.According to an aspect of the present invention, a fluid dispersing unit (100) is installed at an end of the pod (12).
상기 유체 분산 유닛(100)은 상기 포드(12)에 결합하는 연결 봉(110)과, 상기 연결 봉(110)의 끝단에 연결되는 반구 형상의 유체 분산 체(120)와, 상기 유체 분산 체(120)의 외주 면에 형성되는 다수의 유체 분산 핀(130)을 포함한다.The
상기 유체 분산 유닛(100)은 상기 덕트(15) 안으로 유입되는 유체를 균일하게 형성하고, 유속을 감소시키는 기능을 한다.The
상기 유체 분산 체(120)의 직경(D)은 상기 프로펠러 허브의 직경(d) 보다 상대적으로 크게 형성하는 것이 바람직하다.It is preferable that the diameter D of the
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 아지무스 스러스터의 작용을 설명하면 다음과 같다.The operation of the azimuth thruster according to the preferred embodiment of the present invention will now be described.
덕트(15)의 입구 측에서 출구 측으로 유체가 흐르게 되는데, 반구 형상의 유체 분산 체(120)가 추진 반대 방향을 향해 형성되고, 상기 유체 분산 체(120)의 외주 면에 다수의 유체 분산 핀(130)이 형성됨으로써, 상기 유체 분산 체(120)에 충돌하는 유체의 흐름을 분산한다.A fluid is flowed from the inlet side to the outlet side of the
상기 유체 분산 체(120)로 인하여 보다 균일한 유체가 유입되고, 유입 유속을 감소시킴으로써, 아지무스 스러스터의 전진비가 증대되어 스러스터에 의한 선체 추진 시, 추진 효율을 향상시킬 수 있다.The more uniform fluid flows into the
또한, 유체 분산 체(120)의 직경이 프러펠러(14)의 허브 직경(d)보다 크게 형성되는 점과, 다수의 유체 분산 핀(130)은 유체의 흐름을 더욱 분산시키는 역할을 한다.Also, the plurality of fluid dispersion fins 130 serve to disperse the flow of the fluid further, in that the diameter of the
그리고, 본 발명은 한정된 실시 예와 도면을 통하여 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재된 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents.
1: 선체
11: 스트럿(strut)
12: 포드(pod)
13: 프로펠러 샤프트(propeller shaft)
14: 프로펠러
15: 덕트
16: 구동 샤프트
100: 유체 분산 유닛
110: 연결 봉
120: 유체 분산 체
D: 유체 분산 체의 직경
d: 프로펠러 허브 직경1: Hull
11: strut
12: pod
13: propeller shaft
14: Propeller
15: Duct
16: drive shaft
100: fluid distribution unit
110: connecting rod
120: fluid dispersion body
D: Diameter of fluid dispersion
d: Propeller hub diameter
Claims (4)
상기 스트럿의 하단에 결합하는 유선형의 포드(pod);
일단이 상기 포드에 형성되는 샤프트 홀을 통과하여 외측으로 돌출되는 프로펠러 샤프트(propeller shaft);
상기 프로펠러 샤프트의 일단 부에 결합하는 프로펠러;
상기 스트럿에 결합하며 상기 프로펠러를 커버하는 덕트; 및
상기 포드의 끝단에 설치되는 유체 분산 유닛;을 포함하는 아지무스 스러스터.A strut rotatably coupled to the hull;
A streamlined pod coupled to a lower end of the strut;
A propeller shaft having one end protruding outwardly through a shaft hole formed in the pod;
A propeller coupled to one end of the propeller shaft;
A duct coupled to the strut and covering the propeller; And
And a fluid distribution unit installed at an end of the pod.
상기 유체 분산 유닛은
상기 포드에 결합하는 연결 봉;
상기 연결 봉의 끝단에 연결되는 반구 형상의 유체 분산 체; 및
상기 유체 분산 체의 외주 면에 형성되는 다수의 유체 분산 핀;을 포함하는 아지무스 스러스터.The method according to claim 1,
The fluid dispersion unit
A connecting rod for coupling to the pod;
A semi-spherical fluid dispersion body connected to an end of the connecting rod; And
And a plurality of fluid dispersion fins formed on an outer circumferential surface of the fluid dispersion body.
상기 유체 분산 유닛은 상기 덕트 안으로 유입되는 유체를 균일하게 형성하고, 유속을 감소시키는 것을 특징으로 하는 아지무스 스러스터.The method according to claim 1,
Wherein the fluid distribution unit uniformly forms a fluid to be introduced into the duct, and reduces a flow velocity.
상기 유체 분산 체의 직경은 상기 포드의 직경보다 상대적으로 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 아지무스 스러스터.The method of claim 2,
Wherein the diameter of the fluid dispersion body is formed to be larger than the diameter of the pod.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |