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KR20250032360A - Ship having assistive propulsion module - Google Patents

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Publication number
KR20250032360A
KR20250032360A KR1020230115096A KR20230115096A KR20250032360A KR 20250032360 A KR20250032360 A KR 20250032360A KR 1020230115096 A KR1020230115096 A KR 1020230115096A KR 20230115096 A KR20230115096 A KR 20230115096A KR 20250032360 A KR20250032360 A KR 20250032360A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
length
propulsion module
auxiliary propulsion
barrels
barrel member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020230115096A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
박성종
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020230115096A priority Critical patent/KR20250032360A/en
Publication of KR20250032360A publication Critical patent/KR20250032360A/en
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    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/02Marine propulsion provided directly by wind power using Magnus effect
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B2035/009Wind propelled vessels comprising arrangements, installations or devices specially adapted therefor, other than wind propulsion arrangements, installations, or devices, such as sails, running rigging, or the like, and other than sailboards or the like or related equipment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Abstract

본 발명의 보조 추진 모듈을 구비하는 선박은, 선체에 마련되는 수직 축, 및 길이를 가지며 회전 가능하게 마련되는 회전자를 포함하고, 상기 회전자는, 중심에 상기 수직 축이 위치되며, 회전 동작시 길이가 최대를 이루고 멈춤 동작시 길이가 최소를 이루는 텔레스코픽 구조로 마련되며 상기 수직 축의 직경보다 큰 직경을 가지는 통 부재; 및 상기 수직 축의 상부에서 상기 통 부재의 길이를 가감시키는 길이 조절부를 포함한다.
본 발명은, 마그누스 설비를 이용하여 추력을 부가하면서도, 미사용시에는 항력이 최소화될 수 있는 보조 추진 모듈을 구비하는 선박을 제공할 수 있다.
A vessel equipped with an auxiliary propulsion module of the present invention comprises a vertical axis provided on a hull, and a rotor having a length and being rotatable, wherein the rotor comprises a barrel member having a telescopic structure in which the vertical axis is positioned at the center and has a maximum length during a rotational operation and a minimum length during a stopping operation, the barrel member having a diameter larger than the diameter of the vertical axis; and a length adjusting unit for increasing or decreasing the length of the barrel member at an upper portion of the vertical axis.
The present invention can provide a vessel equipped with an auxiliary propulsion module that can add thrust using a Magnus facility while minimizing drag when not in use.

Description

보조 추진 모듈을 구비하는 선박{Ship having assistive propulsion module}Ship having assistive propulsion module

본 발명은 보조 추진 모듈을 구비하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a vessel having an auxiliary propulsion module.

선박은 대량의 광물이나 원유, 천연가스, 또는 몇천 개 이상의 컨테이너 등을 싣고 대양을 항해하는 운송수단으로서, 강철로 이루어져 있고 부력에 의해 수선면에 부유한 상태에서 프로펠러의 회전을 통해 발생되는 추력을 통해 이동한다.A ship is a means of transportation that sails the ocean carrying large quantities of minerals, crude oil, natural gas, or thousands of containers. It is made of steel and moves by the thrust generated by the rotation of a propeller while floating on the waterline due to buoyancy.

선박은 엔진이나 가스 터빈 등을 구동함으로써 추력을 발생시키는데, 이때 엔진은 중유(HFO) 또는 경유(MDO, MGO) 등의 오일연료를 사용하여 피스톤을 움직여서 피스톤의 왕복운동에 의해 크랭크 축이 회전되도록 하고, 크랭크 축에 연결된 샤프트가 회전되어 프로펠러가 구동되도록 하며, 반면 가스 터빈은 압축 공기와 함께 오일연료를 연소시키고, 연소 공기의 온도/압력을 통해 터빈 날개를 회전시킴으로써 발전하여 프로펠러에 동력을 전달하는 방식을 사용한다.Ships generate thrust by driving engines or gas turbines. At this time, the engine uses oil fuel such as heavy fuel oil (HFO) or light oil (MDO, MGO) to move a piston, so that the reciprocating motion of the piston rotates the crankshaft, which then rotates the shaft connected to the crankshaft to drive the propeller. On the other hand, a gas turbine combusts oil fuel together with compressed air, and generates power by rotating turbine blades through the temperature/pressure of the combustion air, which is then used to transmit power to the propeller.

그러나 근래에는, 오일연료 사용 시의 배기로 인한 환경 파괴 문제를 해소하기 위해, 액화천연가스(LNG)나 액화석유가스(LPG) 등의 가스연료를 사용하여 엔진이나 터빈 등을 구동해 추진하는 가스연료 추진 방식이 사용되고 있다. 특히 LNG는 청정연료이고 매장량도 석유보다 풍부하기 때문에, 가스연료로 LNG를 사용하는 방식이 LNG 운반선 외에 컨테이너선 등과 같은 다른 선박에도 적용되고 있다.However, in recent years, in order to solve the problem of environmental destruction caused by exhaust fumes when using oil fuel, gas fuel propulsion methods are being used that drive engines or turbines using gas fuels such as liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG). In particular, since LNG is a clean fuel and its reserves are more abundant than oil, the method of using LNG as a gas fuel is being applied to other ships such as container ships in addition to LNG carriers.

더 나아가, 배기를 전혀 발생시키지 않는 자연 에너지로서 태양광, 풍력 등의 활용도 주목을 받고 있다. 특히 풍력의 경우 갑판 상에 돛(Sail)과 같은 설비를 설치하여 풍력을 간단하게 추진력으로 바꿀 수 있다는 점에서, 구조가 간단하고 유지 비용이 저렴하다는 장점이 있다.Furthermore, the utilization of solar and wind power as natural energy sources that do not produce any exhaust emissions is also attracting attention. In particular, wind power has the advantage of being simple in structure and low maintenance costs, as wind power can be easily converted into propulsion power by installing equipment such as sails on deck.

또한 최근에는 일반적으로 알려진 돛과 달리, 동력을 이용해 직접 회전하면서 풍력을 원하는 방향의 추진력으로 변환할 수 있는 로터 설비로서 일례로 마그누스 모듈이 마련된 바 있다. Also, unlike the commonly known sails, a rotor facility that can directly rotate using power and convert wind power into propulsion in the desired direction has been recently developed, for example, the Magnus module.

한편, 마그누스 모듈은 미사용시 항력으로 작용될 수 있어, 이를 감소시키기 위한 개발의 노력이 이루어지고 있는 실정이다.Meanwhile, the Magnus module can act as a drag force when not in use, and efforts are being made to develop it to reduce this.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 보조 추진 모듈을 이용하여 추력을 부가하면서도, 미사용시에는 항력이 최소화될 수 있는 보조 추진 모듈을 구비하는 선박을 제공하는 것이다. The problem to be solved by the present invention is to provide a ship equipped with an auxiliary propulsion module that can add thrust by using the auxiliary propulsion module while minimizing drag when not in use.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The tasks of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 보조 추진 모듈을 구비하는 선박의 일 면(aspect)은, 선체에 마련되는 수직 축, 및 길이를 가지며 회전 가능하게 마련되는 회전자를 포함하고, 상기 회전자는, 중심에 상기 수직 축이 위치되며, 회전 동작시 길이가 최대를 이루고 멈춤 동작시 길이가 최소를 이루는 텔레스코픽 구조로 마련되며 상기 수직 축의 직경보다 큰 직경을 가지는 통 부재; 및 상기 수직 축의 상부에서 상기 통 부재의 길이를 가감시키는 길이 조절부를 포함한다.One aspect of a vessel equipped with an auxiliary propulsion module of the present invention for achieving the above object comprises: a vertical axis provided on a hull; and a rotor having a length and being rotatable; the rotor comprises: a barrel member having a telescopic structure in which the vertical axis is positioned at the center and has a maximum length during a rotational operation and a minimum length during a stopping operation; and a length adjusting unit for increasing or decreasing the length of the barrel member above the vertical axis.

상기 길이 조절부는, 와이어를 구비하는 윈치를 포함하고, 상기 통 부재는, 상단이 상기 와이어와 연결되고, 상기 와이어의 감김과 풀림으로 길이가 조절될 수 있다.The above length adjusting member includes a winch having a wire, and the upper end of the barrel member is connected to the wire, and the length can be adjusted by winding and unwinding the wire.

상기 통 부재는 다수의 통이 중첩되도록 상기 통의 직경이 상이하고, 상기 다수의 통은, 이웃한 내측의 상기 통의 이동 방향을 가이드하는 가이드 홈이 형성되고, 상기 통 부재의 길이 변형에 연동하여 이웃한 외측의 상기 통의 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 돌출부가 형성될 수 있다.The above-mentioned barrel member may have a plurality of barrels having different diameters so that the barrels can overlap each other, and the plurality of barrels may have a guide groove formed therein to guide the direction of movement of the barrels on the adjacent inner side, and a protrusion formed therein to move along the guide groove of the barrel on the adjacent outer side in conjunction with the deformation of the length of the barrel member.

상기 돌출부는, 상기 통 부재의 회전 방향을 따라 상향 경사진 대각선 또는 나선으로 마련되고, 상기 가이드 홈은, 상기 돌출부의 유출입이 용이하도록 일단과 타단 중 적어도 어느 하나는 중심부에 비하여 홈의 깊이가 점차 낮아질 수 있다.The above protrusion is provided in an upwardly inclined diagonal or spiral shape along the direction of rotation of the barrel member, and the depth of the guide groove at at least one of one end and the other end may be gradually reduced compared to the center to facilitate inflow and outflow of the protrusion.

상기 통 부재는, 최대의 길이를 이룬 상태에서 이웃한 상기 통이 서로 일부 중첩되고, 상기 돌출부는 일부는 이웃한 상기 통으로부터 노출되고 나머지는 이웃한 상기 통의 상기 가이드 홈에 삽입되어 상기 다수의 통을 서로 구속할 수 있다.The above-mentioned barrel member is configured so that when the maximum length is reached, the adjacent barrels partially overlap each other, and the protrusions are partially exposed from the adjacent barrels and the remainder are inserted into the guide grooves of the adjacent barrels, thereby restraining the plurality of barrels to each other.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명에 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박은, 보조 추진 모듈을 이용하여 추력을 부가하면서도, 미사용시에는 항력이 최소화될 수 있어, 선박의 운항 효율이 향상될 수 있다.A vessel equipped with an auxiliary propulsion module according to the present invention can improve the operating efficiency of the vessel by minimizing drag when not in use while adding thrust using the auxiliary propulsion module.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박에서 보조 추진 모듈이 멈춘 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 멈춘 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박에서 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다.
FIG. 1 is a drawing showing a state in which an auxiliary propulsion module is stopped in a vessel equipped with an auxiliary propulsion module according to some embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a drawing showing a state in which the auxiliary propulsion module according to the first embodiment of the present invention is stopped.
FIG. 3 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module is operated in a vessel equipped with an auxiliary propulsion module according to some embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module according to the first embodiment of the present invention operates.
FIG. 5 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module according to a second embodiment of the present invention operates.
FIG. 6 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module according to a third embodiment of the present invention operates.
FIG. 7 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module according to the fourth embodiment of the present invention operates.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참고하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참고 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. The advantages and features of the present invention, and the methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described in detail below together with the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and the present embodiments are provided only to make the disclosure of the present invention complete and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박에서 보조 추진 모듈이 멈춘 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 멈춘 상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박에서 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다.FIG. 1 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module is stopped in a vessel equipped with an auxiliary propulsion module according to some embodiments of the present invention, FIG. 2 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module is stopped in a first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module is operated in a vessel equipped with an auxiliary propulsion module according to some embodiments of the present invention, and FIG. 4 is a drawing illustrating a state in which an auxiliary propulsion module is operated in a first embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박(100)은, 선체(110) 및 보조 추진 모듈(200)을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, a vessel (100) equipped with an auxiliary propulsion module according to the first embodiment of the present invention may include a hull (110) and an auxiliary propulsion module (200).

선체(110)는, 데크(110A) 상에 거주구(111)가 마련되는 대형 선박의 선체로서, 예시로 화물선의 선체일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 물론 선체(110)의 선미부에는 프로펠러(부호 도시하지 않음)가 설치될 수 있고, 프로펠러가 발생시키는 메인 추력에 의해 운항될 수 있다. 본 실시예는 마그누스 효과에 의한 보조 추력을 활용하여 선박 추진에 소요되는 마력을 절감시킬 수 있다.The hull (110) is a hull of a large ship in which a living quarters (111) are provided on a deck (110A). For example, it may be a hull of a cargo ship, but is not limited thereto. Of course, a propeller (not shown) may be installed on the stern of the hull (110), and the ship may be operated by the main thrust generated by the propeller. The present embodiment may reduce the horsepower required to propel the ship by utilizing auxiliary thrust by the Magnus effect.

보조 추진 모듈(200)은 바람을 이용하여 마그누스 효과에 의한 힘을 발생시켜 선체(110)에 대해 추력을 제공하도록 선박(100)의 상부에 돌출 설치될 수 있다. 예를 들어 보조 추진 모듈(200)은 데크(110A)에 구비될 수 있는 마그누스 모듈일 수 있다. 더불어 바람의 이용이 원활하도록, 즉 선박(100)의 다른 장비(도시하지 않음)나 컨테이너 등에 의해 마그누스 효과가 저감되지 않도록, 선수에 마련되는 것을 예시하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.The auxiliary propulsion module (200) may be protrudingly installed on the upper part of the ship (100) to generate force by the Magnus effect using the wind and provide thrust to the hull (110). For example, the auxiliary propulsion module (200) may be a Magnus module that may be installed on the deck (110A). In addition, in order to smoothly utilize the wind, that is, to prevent the Magnus effect from being reduced by other equipment (not shown) or containers of the ship (100), it is exemplified that it is installed on the bow, but is not limited thereto.

또한, 도 1 및 도 3을 참고하면 보조 추진 모듈(200)이 한 개 예시되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 선종 등에 따라 하나 이상의 보조 추진 모듈(200)이 마련될 수 있고, 보조 추진 모듈(200)이 복수 개로 구비되면 데크(110A) 상에 서로 이격되게 설치될 수 있다.In addition, referring to FIGS. 1 and 3, one auxiliary propulsion module (200) is exemplified, but is not limited thereto. Depending on the type of ship, etc., one or more auxiliary propulsion modules (200) may be provided, and if a plurality of auxiliary propulsion modules (200) are provided, they may be installed spaced apart from each other on the deck (110A).

이와 같은 보조 추진 모듈(200)은 풍력 보조 추진 장치로서, 수직 축(210) 및 회전자(220)를 포함할 수 있다. Such auxiliary propulsion module (200) is a wind-assisted propulsion device and may include a vertical shaft (210) and a rotor (220).

수직 축(210)은, 보조 추진 모듈(200)이 선체(110)의 데크(110A)에 기립된 형태로 마련되게, 선체(110)에 직립된 형태로 마련될 수 있다. 수직 축(210)은 회전자(220)의 회전축을 이룰 수 있으며 모터(도시하지 않음)가 연결되어 회전력이 전달될 수 있고, 회전력을 회전자(220)로 전달할 수 있다. The vertical axis (210) may be provided in an upright form on the hull (110) so that the auxiliary propulsion module (200) is provided in an upright form on the deck (110A) of the hull (110). The vertical axis (210) may form a rotational axis of the rotor (220), and a motor (not shown) may be connected thereto to transmit rotational power, and the rotational power may be transmitted to the rotor (220).

그리고 수직 축(210)은 회전자(220)의 길이가 최소인 상태에서 항력이 감소될 수 있도록 회전자(220)의 직경보다 작은 원기둥 형상을 가질 수 있다. 수직 축(210)의 내부는 중공을 이룰 수도 있으며, 내부에 고정자(도시하지 않음)가 마련되어 고정자에 의해 축회전이 지지될 수도 있다. 예시로 외팔보 형태의 수직 축(210)과 회전자(220)가 안정하게 회전하도록, 고정자는 선체에 직립되어 수직 축(210)의 지지대로 이용될 수 있다. And the vertical shaft (210) may have a cylindrical shape smaller than the diameter of the rotor (220) so that the drag can be reduced while the length of the rotor (220) is minimal. The interior of the vertical shaft (210) may be hollow, and a stator (not shown) may be provided inside so that the rotation of the shaft may be supported by the stator. For example, in order for the cantilever-shaped vertical shaft (210) and the rotor (220) to rotate stably, the stator may be installed upright on the hull and used as a support for the vertical shaft (210).

회전자(220)는 마그누스 효과를 발생시키도록 길이를 가지며 회전 가능하게 마련될 수 있고, 통 형상을 가져 양력(매그너스 효과)이 추력 방향으로 작용하게 함으로써, 선박(100)의 추진에 소요되는 마력을 절감시킬 수 있다. 마그누스 효과에 의한 메카니즘은 공지기술이 적용될 수 있는데, 간략하게 설명하면 아래와 같다.The rotor (220) may be provided to have a length and be rotatable to generate the Magnus effect, and may have a tubular shape so that the lifting force (Magnus effect) acts in the thrust direction, thereby reducing the horsepower required for propulsion of the ship (100). The mechanism by the Magnus effect may be applied with known technology, and is briefly explained as follows.

회전자(220)에 의해 발생되는 마그누스 힘(마그누스 효과에 의해 발생하는 힘)은, 바람이 유입되는 방향에 대해 수직한 방향을 향할 수 있고, 마그누스 힘은 선체(110)의 진행방향을 향하는 추력을 포함할 수 있어, 추진에 소요되는 마력을 절감시킬 수 있다.The Magnus force (force generated by the Magnus effect) generated by the rotor (220) can be directed in a direction perpendicular to the direction in which the wind flows, and the Magnus force can include a thrust directed in the direction in which the hull (110) is moving, thereby reducing the horsepower required for propulsion.

한편, 마그누스 힘의 효율을 위한 회전자(220)의 직경은, 보조 추력을 발생시키지 않을 때는 항력으로 작용할 수 있다. 다시 말해서 선체(110)의 진행 방향에서 바람이 불어오는 경우 보조 추진 모듈(200)은 항력으로 작용하여 선박의 추진 효율을 저하시킬 수 있다. 이에 따라 회전자(220)가 동작시에는 마그누스 힘이 효율적으로 이루어지도록 직경을 가지면서도 회전자(220)가 동작을 멈춘 상태에서는 항력이 최소화되도록, 회전자(220)의 구조/길이가 변형될 수 있다.Meanwhile, the diameter of the rotor (220) for the efficiency of the Magnus force may act as a drag when the auxiliary thrust is not generated. In other words, when the wind blows in the direction of travel of the hull (110), the auxiliary propulsion module (200) may act as a drag and reduce the propulsion efficiency of the ship. Accordingly, the structure/length of the rotor (220) may be modified so that the diameter is such that the Magnus force is efficiently generated when the rotor (220) is in operation, while the drag is minimized when the rotor (220) is stopped.

이를 위해 회전자(220)는 통 부재(221) 및 길이 조절부(223)를 포함할 수 있다.For this purpose, the rotor (220) may include a barrel member (221) and a length adjustment member (223).

통 부재(221)는 중심에 수직 축(210)이 위치되며, 회전 동작시 길이가 최대를 이루고 멈춤 동작시 길이가 최소를 이루는 텔레스코픽 구조로 마련될 수 있다. 즉 통 부재(221)는 다수의 통으로 구비될 수 있는데, 다수의 통은 중첩되도록 통의 직경이 상이할 수 있다. 더불어 통 부재(221)는, 최대의 길이를 이룬 상태에서 이웃한 통이 서로 일부가 중첩되는 구조를 가질 수 있다.The barrel member (221) may be provided with a telescopic structure in which the vertical axis (210) is positioned at the center and the length is maximum during a rotational motion and minimum during a stop motion. That is, the barrel member (221) may be provided with a plurality of barrels, and the diameters of the barrels may be different so as to overlap each other. In addition, the barrel member (221) may have a structure in which adjacent barrels partially overlap each other when the length is maximum.

이러한 회전자(220)는 수직 축(210)의 직경보다 큰 직경을 가져서 마그누스 효과 효율적으로 발생되면서도, 미사용시에는 항력이 감소될 수 있게 길이가 축소되어 항력이 수직 축(210)에 의해서만 발생하도록 할 수 있다. 여기서 수직 축(210)의 직경은 통 부재(221)의 직경보다 작아, 최대로 신장된 통 부재(221)에 비하여 보조 추진 모듈(200)의 항력이 감소될 수 있다.The rotor (220) has a diameter larger than that of the vertical axis (210) so that the Magnus effect can be efficiently generated, while its length can be reduced when not in use so that the drag is generated only by the vertical axis (210). Here, the diameter of the vertical axis (210) is smaller than that of the barrel member (221), so that the drag of the auxiliary propulsion module (200) can be reduced compared to the barrel member (221) that is fully extended.

통 부재(221)의 길이 조절은 길이 조절부(223)에 의해 이루어질 수 있으며, 이를 위해 통 부재(221)의 상단이 길이 조절부(223)의 와이어(223W)와 연결되고, 와이어(223W)의 감김과 풀림으로 길이가 조절될 수 있다.The length of the barrel member (221) can be adjusted by the length adjustment part (223). To this end, the upper end of the barrel member (221) is connected to the wire (223W) of the length adjustment part (223), and the length can be adjusted by winding and unwinding the wire (223W).

길이 조절부(223)는 수직 축(210)의 상부에서 통 부재(221)의 길이를 가감시킬 수 있다. 예시로 길이 조절부(223)는 와이어(223W)를 구비하는 윈치로 제공될 수 있다. 윈치는 모터(미도시)의 구동 및 풍향계(미도시)에 의해 자동으로 풍향과 풍속을 감지하여 제어될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The length adjustment unit (223) can increase or decrease the length of the barrel member (221) at the upper portion of the vertical axis (210). For example, the length adjustment unit (223) can be provided as a winch having a wire (223W). The winch can be controlled by automatically detecting the wind direction and wind speed by driving a motor (not shown) and a wind vane (not shown), but is not limited thereto.

그리고 길이 조절부(223)의 하면(윈치의 하면일 수 있음)에는 통 부재(221)의 상단 형상에 대응하는 끼움홈이 형성되어 통 부재(221)의 길이가 최대를 이루면 끼움홈에 통 부재(221)가 삽입될 수 있다. 이는 도 5를 참고하여 설명하도록 한다.And, on the lower surface of the length adjustment part (223) (which may be the lower surface of the winch), an insertion groove corresponding to the upper shape of the barrel member (221) is formed, so that when the length of the barrel member (221) is at its maximum, the barrel member (221) can be inserted into the insertion groove. This will be explained with reference to FIG. 5.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다. 제2 실시예의 보조 추진 모듈(200)은, 제1 실시예와 동일하거나 유사하게 수직 축(210) 및 회전자(220)를 포함할 수 있다.Figure 5 is a drawing showing a state in which an auxiliary propulsion module according to a second embodiment of the present invention operates. The auxiliary propulsion module (200) of the second embodiment may include a vertical shaft (210) and a rotor (220) that are the same as or similar to those of the first embodiment.

한편, 제2 실시예의 길이 조절부(223)의 끼움홈(2231)은 최대 길이를 이룬 통 부재(221)가 수직 축(210) 상의 윈치에 안정하게 고정될 수 있도록 형상에 의해 간섭되는 구조를 가질 수 있다.Meanwhile, the fitting groove (2231) of the length adjustment part (223) of the second embodiment may have a structure that interferes with the shape so that the tubular member (221) having the maximum length can be stably fixed to the winch on the vertical axis (210).

예시로 끼움홈(2231)과 통 부재(221)의 최상단은 물결 형상을 가질 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 끼움홈(2231)과 통 부재(221)의 최상단은 지그재그 형상을 이룰 수도 있다. 즉 끼움홈(2231)과 통 부재(221)의 최상단은 통 부재(221)의 회전 방향에 대하여 윈치 하단에 걸림되도록, 높낮이가 들쭉날쭉한 형상으로 구비될 수 있다. For example, the uppermost part of the insertion groove (2231) and the barrel member (221) may have a wave shape. However, it is not limited thereto, and the uppermost part of the insertion groove (2231) and the barrel member (221) may also have a zigzag shape. That is, the uppermost part of the insertion groove (2231) and the barrel member (221) may be provided in a shape with uneven heights so as to be caught on the bottom of the winch with respect to the rotational direction of the barrel member (221).

이에 따라 통 부재(221)와 길이 조절부(223)는 끼움홈(2231)을 통해 맞물린 구조를 이루어, 통 부재(221)와 윈치가 서로 헛돌지 않고 함께 안정하게 회전될 수 있다. 더불어 통 부재(221)와 윈치가 물결 형상과 같은 끼움홀(2231)에 맞물린 상태를 이루고, 윈치가 수직 축(210)에 고정된 상태를 이룰 수 있으므로, 통 부재(221)와 수직 축(210) 중 어느 하나를 회전시켜 통 부재(221)를 회전시킬 수 있다. 따라서 통 부재(221)와 수직 축(210) 각각을 회전시키는 구조에 비하여 모터의 수가 감소되거나 구조가 단순해질 수 있다.Accordingly, the barrel member (221) and the length adjustment part (223) form a structure in which they are interlocked through the fitting groove (2231), so that the barrel member (221) and the winch can rotate stably together without rotating. In addition, since the barrel member (221) and the winch can be interlocked in the wave-shaped fitting hole (2231) and the winch can be fixed to the vertical axis (210), the barrel member (221) can be rotated by rotating either the barrel member (221) or the vertical axis (210). Accordingly, the number of motors can be reduced or the structure can be simplified compared to a structure in which each of the barrel member (221) and the vertical axis (210) rotates.

이하에서는 도 6 및 도 7을 참고하여 본 실시예의 변형예를 설명하도록 하며, 동일한 기능을 하는 동일한 구성의 중복되는 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, a modified example of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7, and redundant descriptions of the same components performing the same function will be omitted.

더불어 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예 및 공지 기술 중 어느 하나가 조합되어 또 다른 실시예가 가능하다. 예를 들어 제3 실시예와 제4 실시예가 조합되어 돌출부(2212)가 나선형을 이루면서 일부는 이웃한 외측의 통으로부터 노출되고 나머지 일부는 이웃한 외측의 통에 삽입되어 고정될 수 있다. 또한, 제3, 4 실시예에 더하여 제2 실시예가 더 조합될 수 있는 바와 같이 다양한 변형예가 가능하다.In addition, the first to fourth embodiments of the present invention and any one of the known techniques may be combined to form another embodiment. For example, the third and fourth embodiments may be combined so that the protrusions (2212) form a spiral shape, with some parts exposed from the adjacent outer tube and the remaining parts inserted and fixed into the adjacent outer tube. In addition to the third and fourth embodiments, the second embodiment may be further combined, so that various modifications are possible.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다. 도 6을 참고하여, 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.Fig. 6 is a drawing showing a state in which an auxiliary propulsion module according to a third embodiment of the present invention operates. With reference to Fig. 6, differences from those explained using Figs. 1 to 5 will be mainly explained.

도 6을 참고하면, 제3 실시예의 보조 추진 모듈(200)은 제1, 2 실시예와 동일하거나 유사하게 수직 축(210) 및 회전자(220)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6, the auxiliary propulsion module (200) of the third embodiment may include a vertical shaft (210) and a rotor (220) identical to or similar to those of the first and second embodiments.

한편, 제3 실시예의 통 부재(221)는, 가이드 홈(2211)과 돌출부(2212)가 형성될 수 있다.Meanwhile, the tubular member (221) of the third embodiment may be formed with a guide groove (2211) and a protrusion (2212).

가이드 홈(2211)은, 통 부재(221)의 다수의 통 내주면에 형성될 수 있으며, 이웃한 내측의 통의 이동 방향을 가이드하도록 길이가 연장된 홈으로 제공될 수 있다. 예시로 가이드 홈(2211)은 통 부재(221)의 회전 방향을 따라 상향 경사진 대각선 또는 나선 형상을 가질 수 있다.The guide groove (2211) may be formed on a plurality of inner surfaces of the barrel member (221), and may be provided as a groove with an extended length to guide the movement direction of the adjacent inner barrel. For example, the guide groove (2211) may have an upwardly inclined diagonal or spiral shape along the rotational direction of the barrel member (221).

더불어 가이드 홈(2211)은, 돌출부(2212)의 유출입이 용이하도록 일단 및/또는 타단이 중심부에 비하여 홈의 깊이가 점차 낮아지는 형상을 가질 수 있다. 즉 가이드 홈(2211)에 돌출부(2212)가 걸려서 빠지지 않거나 삽입되지 않는 것이 방지되는 구조를 가질 수 있다.In addition, the guide groove (2211) may have a shape in which the depth of the groove is gradually reduced at one end and/or the other end compared to the center to facilitate the inflow and outflow of the protrusion (2212). In other words, the guide groove (2211) may have a structure in which the protrusion (2212) is prevented from being caught in the protrusion (2212) and thus from being removed or inserted.

돌출부(2212)는 통 부재(221)의 길이 변형에 연동하여 이웃한 외측의 통의 가이드 홈(2211)을 따라 이동할 수 있다. 돌출부(2212)는 통 부재(221)의 회전 방향을 따라 상향 경사진 대각선 또는 나선 형상을 가져 통 부재(221)의 길이가 최대인 상태에서 외부로 노출되면 바람의 흐름을 가이드할 수도 있다.The protrusion (2212) can move along the guide groove (2211) of the adjacent outer barrel in accordance with the length change of the barrel member (221). The protrusion (2212) has an upwardly inclined diagonal or spiral shape along the rotational direction of the barrel member (221), and can guide the flow of wind when exposed to the outside while the length of the barrel member (221) is at its maximum.

그리고 본 실시예의 통 부재(221)는 다수의 통이 상하 일직선 방향으로 길이가 변경되지 않고, 돌출부(2212)가 가이드 홈(2211)을 따라 시계/반시계 방향으로 회전하면서 길이가 변경될 수도 있는 바와 같이 여러 변형예가 가능하다.And the barrel member (221) of the present embodiment can have various modifications, such as the length of a plurality of barrels may not change in a vertical straight direction, but may change as the protrusion (2212) rotates clockwise/counterclockwise along the guide groove (2211).

게다가 돌출부(2212)와 가이드 홈(2211)은 직선 형상을 예시하였으나 통 부재(221)의 다수의 통이 회전하면서 길이가 변경되는 것이 용이하도록 곡선 형상을 가질 수도 있다.In addition, the protrusion (2212) and the guide groove (2211) are exemplified as having a straight shape, but may have a curved shape so that the length can easily be changed as the plurality of cylinders of the cylinder member (221) rotate.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 보조 추진 모듈이 동작되는 상태를 도시한 도면이다. 도 7을 참고하여, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한 것과 다른 점을 위주로 설명한다.Fig. 7 is a drawing showing a state in which an auxiliary propulsion module according to the fourth embodiment of the present invention operates. With reference to Fig. 7, differences from those explained using Figs. 1 to 6 will be mainly explained.

도 7을 참고하면, 제4 실시예의 보조 추진 모듈(200)은 제1 내지 3 실시예와 동일하거나 유사하게 수직 축(210) 및 회전자(220)를 포함할 수 있다. 그리고 제3 실시예와 유사하게 가이드 홈(2211)과 돌출부(2212)가 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the auxiliary propulsion module (200) of the fourth embodiment may include a vertical shaft (210) and a rotor (220) that are the same as or similar to those of the first to third embodiments. In addition, a guide groove (2211) and a protrusion (2212) may be formed similarly to the third embodiment.

한편, 제4 실시예의 통 부재(221)의 돌출부(2212)는, 돌출부(2212)의 일부는 이웃한 통으로부터 노출되고 나머지는 이웃한 통의 가이드 홈(2211)에 삽입되어 다수의 통을 서로 구속할 수 있다. 따라서 다수의 통이 서로 헛도는 것을 방지하고, 다수의 통 중 어느 하나만 회전시켜 통 부재(221) 전체가 회전되도록 할 수 있다.Meanwhile, the protrusion (2212) of the barrel member (221) of the fourth embodiment can bind multiple barrels together by having a part of the protrusion (2212) exposed from the neighboring barrel and the rest inserted into the guide groove (2211) of the neighboring barrel. Accordingly, multiple barrels can be prevented from rotating relative to each other, and the entire barrel member (221) can be rotated by rotating only one of the multiple barrels.

더불어 실시예의 변형예에 따라 도 7을 참고하는 바와 같이 가이드 홈(2211)과 돌출부(2212)는 일직선으로 형성될 수 있다. 이와 같이 다양한 변형예가 가능하다.In addition, according to a modified example of the embodiment, as shown in Fig. 7, the guide groove (2211) and the protrusion (2212) may be formed in a straight line. Various modified examples are possible in this way.

이와 같은 실시예 따른 보조 추진 모듈을 구비하는 선박(100)은, 보조 추진 모듈(200)을 이용하여 추력을 부가하면서도, 미사용시에는 항력이 최소화될 수 있어, 선박의 운항 효율이 향상될 수 있다.A vessel (100) equipped with an auxiliary propulsion module according to an embodiment of the present invention can improve the operating efficiency of the vessel by minimizing drag when not in use while adding thrust using the auxiliary propulsion module (200).

이상과 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the above and the attached drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical idea or essential features thereof. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

100: 보조 추진 모듈을 구비하는 선박 110: 선체
200: 보조 추진 모듈 210: 수직 축
220: 회전자
100: Vessel with auxiliary propulsion module 110: Hull
200: Auxiliary propulsion module 210: Vertical axis
220: Rotor

Claims (5)

선체에 마련되는 수직 축; 및
길이를 가지며 회전 가능하게 마련되는 회전자를 포함하고,
상기 회전자는,
중심에 상기 수직 축이 위치되며, 회전 동작시 길이가 최대를 이루고 멈춤 동작시 길이가 최소를 이루는 텔레스코픽 구조로 마련되며 상기 수직 축의 직경보다 큰 직경을 가지는 통 부재; 및
상기 수직 축의 상부에서 상기 통 부재의 길이를 가감시키는 길이 조절부를 포함하는, 보조 추진 모듈을 구비하는 선박.
a vertical axis provided on the hull; and
A rotor having a length and being rotatable,
The above rotor,
A tubular member having a diameter larger than the diameter of the vertical axis, which is provided as a telescopic structure with a maximum length during a rotational motion and a minimum length during a stopping motion, with the vertical axis positioned at the center; and
A vessel having an auxiliary propulsion module, the auxiliary propulsion module including a length adjusting member for increasing or decreasing the length of the barrel member at the upper portion of the vertical axis.
제1항에 있어서,
상기 길이 조절부는, 와이어를 구비하는 윈치를 포함하고,
상기 통 부재는, 상단이 상기 와이어와 연결되고, 상기 와이어의 감김과 풀림으로 길이가 조절되는, 보조 추진 모듈을 구비하는 선박.
In the first paragraph,
The above length adjustment unit includes a winch having a wire,
A vessel having an auxiliary propulsion module, the upper part of which is connected to the wire and the length of which is adjusted by winding and unwinding the wire.
제1항에 있어서,
상기 통 부재는 다수의 통이 중첩되도록 상기 통의 직경이 상이하게 마련되고,
상기 다수의 통은, 이웃한 내측의 상기 통의 이동 방향을 가이드하는 가이드 홈이 형성되고, 상기 통 부재의 길이 변형에 연동하여 이웃한 외측의 상기 통의 상기 가이드 홈을 따라 이동하는 돌출부가 형성되는, 보조 추진 모듈을 구비하는 선박.
In the first paragraph,
The above barrel member is provided with different diameters so that multiple barrels can overlap each other.
A ship having an auxiliary propulsion module, wherein the above plurality of barrels are formed with guide grooves that guide the direction of movement of the adjacent inner barrels, and a protrusion formed that moves along the guide grooves of the adjacent outer barrels in conjunction with the deformation of the length of the barrel member.
제3항에 있어서,
상기 돌출부는, 상기 통 부재의 회전 방향을 따라 상향 경사진 대각선 또는 나선으로 마련되고,
상기 가이드 홈은, 상기 돌출부의 유출입이 용이하도록 일단과 타단 중 적어도 어느 하나는 중심부에 비하여 홈의 깊이가 점차 낮아지는, 보조 추진 모듈을 구비하는 선박.
In the third paragraph,
The above protrusion is provided in an upwardly inclined diagonal or spiral shape along the rotational direction of the above-mentioned barrel member,
A vessel equipped with an auxiliary propulsion module in which the guide groove has a depth that is gradually reduced at at least one end compared to the center to facilitate the inflow and outflow of the protrusion.
제3항에 있어서,
상기 통 부재는, 최대의 길이를 이룬 상태에서 이웃한 상기 통이 서로 일부 중첩되고,
상기 돌출부는 일부는 이웃한 상기 통으로부터 노출되고 나머지는 이웃한 상기 통의 상기 가이드 홈에 삽입되어 상기 다수의 통을 서로 구속하는, 보조 추진 모듈을 구비하는 선박.
In the third paragraph,
The above-mentioned tubular member is such that when the maximum length is reached, adjacent tubular members partially overlap each other,
A vessel having an auxiliary propulsion module, wherein some of the above protrusions are exposed from the adjacent above-mentioned barrels and the rest are inserted into the above-mentioned guide grooves of the adjacent above-mentioned barrels to bind the plurality of above-mentioned barrels to each other.
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