用于减少旋转流与桨毂涡旋(hub vortex)并提高推进效率的复合型螺旋桨毂帽

技术领域

本发明涉及一种螺旋桨毂帽(propellercap)的结构，更详细地说，本发明涉及一 种用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋桨毂帽，其把作为船舶推 进器使用的螺旋桨的后方所发生的毂涡空泡(hubvortexcavitation)予以减少而减少 船舶的噪音与振动并且防止船舵(rudder)的侵蚀与腐蚀，还能提高推进效率而节省燃 料。

而且，本发明还涉及一种用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋 桨毂帽，为了解决现有PBCF(PropellerBossCapFin)的下列问题，亦即，在螺旋桨 毂帽设置多个小鳍(fin)以减少桨毂涡旋地构成，因此为了设计并制作鳍而需要精密加 工而增加了制作难度并导致生产成本增加，本发明的该复合型螺旋桨毂帽通过在现有 收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结合扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽 的复合形态的螺旋桨毂帽结构减少发生于螺旋桨后方的毂涡空泡，从而能够凭借着相 比于现有PBCF远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作。

与此同时，本发明还涉及一种用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合 型螺旋桨毂帽，其形成了在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结合扩散 式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽，在该螺旋桨毂帽的收缩形 部分或收缩形部分与扩散形部分之间设置板(plate)形态的导引鳍(guidefin)而得以 进一步减少毂涡空泡的发生，从而在减少发生于螺旋桨后方的旋转流与毂涡空泡的同 时，还能凭借着相比于现有PBCF远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作。

背景技术

一般来说，船舶凭借着诸如螺旋桨之类的能够产生推进力的推进器前进，该螺旋桨 式推进器则连接到船体的引擎的旋转轴并且凭借着引擎的驱动力旋转。

更详细地说，螺旋桨式推进器主要包括：螺旋桨毂帽，连接到引擎的旋转轴并且形 成螺旋桨的本体；多个叶片，形成于螺旋桨毂帽的外周面。螺旋桨式推进器凭借着流 经各个叶片的流动产生推力与扭矩，此时，凭借引擎的驱动力克服扭矩并且利用所产 生的推力驱使船舶前进。

在此，船舶的推进器通常只使用主引擎所生成动力的大约70％作为推动船舶前进 的推进力使用，其余的引擎动力则通过螺旋桨摩擦、热损失及螺旋桨后方的旋转流、 螺旋桨毂涡旋(hubvortex)等消耗掉。

其中，螺旋桨后方的旋转流与桨毂涡旋大约相当于动力的5～7％及1～3％左右，而且， 比较强大的桨毂涡旋会产生毂涡空泡(hubvortexcavitation)而引起诸如噪音、振动、 船舵侵蚀及腐蚀之类的问题，为了回收如此浪费的能量并且解决由空泡引起的问题， 现有技术开发了各种装置并且业已适用于船舶。

在此，如前所述地减少螺旋桨后方的毂涡空泡而增强推进力并节省燃料的现有技术 可以举例韩国公开专利公报第10-2011-0120267号所揭示的“船舶的推进装置及具备该 推进装置的船舶”。

更详细地说，所述的公开专利公报第10-2011-0120267号所揭示的船舶的推进装 置与具备该推进装置的船舶中在安装于螺旋桨(screwpropeller)的螺旋桨毂后侧的 螺旋桨毂帽上配备鳍(fin)的同时，把该鳍配置在螺旋桨叶片之间的后方，该船舶的推 进装置的特征在于，以端面形成上述螺旋桨毂帽的后端部，或者，在让上述螺旋桨毂 帽的后端部的形状从周缘部进入到螺旋桨毂帽全长的20％范围内的同时，把该螺旋桨 毂帽的全长设定为帽前端部直径的0.28倍～0.76倍，该螺旋桨毂帽的帽后端部直径则 设定为该帽前端部直径的0.35倍～0.95倍，因此相比于现有技术提高了推进器效率与 作业性并且还能实现轻型化。

而且，用于减少螺旋桨后方的毂涡空泡、提高推进力及节省燃料的现有技术可以再 举例韩国公开专利公报第10-2012-0134647号所揭示的“船舶的螺旋桨毂帽”。

更详细地说，所述的公开专利公报第10-2012-0134647号所揭示的船舶的螺旋桨毂 帽安装在螺旋桨轴所连接的螺旋桨毂的后表面，该船舶的螺旋桨毂帽的特征在于，在 上述桨毂帽的船舵侧面形成桨毂槽，上述桨毂槽的深度使得上述桨毂槽的中心部与边 缘不一致地形成，因此既可排除桨毂帽引起抵抗增加的现象还能抑制由螺旋桨后旋所 诱导而形成的毂涡空泡，从而得以防止船舵的侵蚀。

如前所述，现有技术为了在螺旋桨旋转时减少发生于螺旋桨后方的旋转流与毂涡空 泡以便增加推进力并节省燃料而揭示了各种技术内容，但这些现有方法由于按照不同 于先前方法地形成特别的螺旋桨毂帽形状或者除了螺旋桨叶片以外还另行安装多个鳍 叶片或者其它原因而导致其结构复杂，进而使得推进器的设计与制作较难，还会提高 制作成本。

亦即，更详细地说，首先，如前所述地用于回收推进器后方旋转能量的装置的现 有技术可以举例对转推进器(Contra-RotatingPropeller；CRP)、预旋固定叶片 (Pre-swirlStator)、后旋固定叶片(PostswirlStator)、后旋翼(Vane-Wheel)、船 舵推力鳍(Rudderthrust(bulb)fin)等，这些现有装置被认为具有2～5％左右的节能 效果，但这些装置属于较大的大型结构物而在安装及设置时需要较多费用并且存在着 结构方面的危险。

而且，用于解决推进器毂涡空泡所导致的问题的装置可以举例PBCF(PropellerBoss CapFin)及舵球(Rudderbulb)等，这些装置能够发挥出1～3％左右的节能效果，和所述 的用于回收推进器后方旋转能量的装置相比，其结构较小而简单、容易设置并且制作 成本也较低。

在此，PBCF早从1970年代就已经持续进行了开发，在推进器后方毂的螺旋桨毂帽设 置小鳍(fin)吸收桨毂涡旋能量而提高推进器效率1～3％并且减少推进器的毂涡空泡，从 而能够减少基于毂涡空泡的噪音及船舵的侵蚀与腐蚀现象。

但是，设置在PBCF的鳍(fin)需要根据船舶种类及使用环境而每次都进行不同的设 计，需要进行非常精密的设计，而且，设计完成后进行制作时需要实际上相同于推进 器制作方式地制作，因此自制作成本相对高于舵球等的制作成本。

为了解决利用现有PBCF减少螺旋桨毂涡空泡的方法的下列问题，亦即，如前所 述地需要根据每个船舶另行精密地进行设计并且需要相同于推进器的方式制作而较难 制作并且因此导致制作成本增加等等问题，应该开发出能够替代现有PBCF并且具备新 结构的螺旋桨结构，该螺旋桨结构以更加简单的结构、以低廉成本制作并且减少发生 于螺旋桨后方的毂涡空泡，从而得以减少船舶的噪音与振动并防止船舵的侵蚀与腐蚀， 还能提高推进效率并节省燃料，但是目前为止还没有开发出能够同时满足上述所有条 件的装置或方法。

【先前技术文献】

1.韩国公开专利公报第10-2011-0120267号(2011.11.03.)

2.韩国公开专利公报第10-2012-0134647号(2012.12.12.)

发明内容

【解决的技术课题】

本发明旨在解决如前所述的现有技术的问题，因此本发明的目的是提供一种用于减 少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋桨毂帽，为了解决现有 PBCF(PropellerBossCapFin)的下列问题，亦即，在螺旋桨毂帽设置多个小鳍(fin) 以减少毂涡空泡地构成，因此为了设计并制作鳍而需要精密加工而增加了制作难度并 导致生产成本增加，本发明的该复合型螺旋桨毂帽通过在现有收缩式(contraction type)螺旋桨毂帽末端结合扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨 毂帽结构减少发生于螺旋桨后方的毂涡空泡，从而能够凭借着相比于现有PBCF远远简 单的结构以非常低廉的成本轻易地制作。

而且，本发明的另一个目的是提供一种用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效 率的复合型螺旋桨毂帽，如前所述，其除了通过在现有收缩式(contractiontype)螺 旋桨毂帽末端结合扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构 减少发生于螺旋桨后方的毂涡空泡以外，更进一步地，在该螺旋桨毂帽的收缩形部分 或收缩形部分与扩散形部分之间设置板(plate)形态的导引鳍(guidefin)而得以进一 步减少毂涡空泡的发生，从而减少发生于螺旋桨后方的旋转流与毂涡空泡，能够凭借 着相比于现有PBCF远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作，与此同时，减少船 舶的噪音与振动并且防止船舵的侵蚀与腐蚀，还能提高推进效率并节省燃料。

【解决课题的技术方案】

为了达到如前所述的目的，本发明提供一种复合型螺旋桨毂帽，该复合型螺旋桨毂 帽用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率，其特征在于，包括：收缩形部，其直 径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；及扩散形部，在上述收缩形部延伸并且其直 径越趋近上述螺旋桨的相反侧越增加地形成；因此，凭借着上述收缩形部的直径减少 的形状恢复螺旋桨流动的压力并因此提高推进效率，凭借着上述螺旋桨毂帽末端的上 述扩散形部的直径增加的形状使得旋转流(vortex)弱化而得以减少毂涡空泡的发生。

在此，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述收缩形部的倾斜角设定为0～40°之间。

而且，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述收缩形部的侧面以直线形态形成，或者， 上述收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成，或者，上述 收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

与此同时，根据本发明的复合型螺旋桨毂帽，该复合型螺旋桨毂帽用于减少旋转流 与桨毂涡旋并提高推进效率，其特征在于，包括：第一扩散形部，其直径从螺旋桨的 末端越趋近上述螺旋桨的相反侧越增加地形成；直线形部，在上述第一扩散形部水平 延伸地形成；收缩形部，在上述直线形部延伸并且其直径越趋近上述螺旋桨的相反侧 越减少地形成；及第二扩散形部，在上述收缩形部延伸并且其直径越趋近上述螺旋桨 的相反侧越增加地形成；从而凭借着上述第一扩散形部使得上述螺旋桨毂帽的前部鼓 胀地突出形成而增加螺旋桨压力端(Pressureside)的压力并因此提高推进效率，凭借 着上述收缩形部恢复流经上述螺旋桨毂帽的螺旋桨流动的压力而提升推进效率，凭借 着上述第二扩散形部使得上述螺旋桨流动的旋转流(vortex)的强度弱化而减少毂涡空 泡的发生。

在此，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述第一扩散形部及上述第二扩散形部的倾斜角 各自设定为0～40°之间。

更进一步，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述收缩形部的侧面以直线形态形成，或者， 上述收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成，或者，上述 收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

而且，根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋桨 毂帽，其提供一种复合型螺旋桨毂帽，其特征在于，包括：收缩形部，其直径越趋近 螺旋桨的相反侧越减少地形成；扩散形部，在上述收缩形部延伸并且其直径越趋近上 述螺旋桨的相反侧越增加地形成；及多个导引鳍(guidefin)，以具备了按照一定的预 设厚度形成的长方形或流线形截面的薄板(plate)形态形成并且按照一定的预设间距 安装在上述收缩形部或者上述收缩形部与上述扩散形部之间；凭借着上述收缩形部的 直径减少的形状恢复螺旋桨流动的压力并因此提高推进效率，凭借着上述螺旋桨毂帽 末端的上述扩散形部的直径增加的形状使得旋转流(vortex)弱化而得以减少毂涡空泡 的发生，更进一步地，凭借着上述导引鳍把推进器旋转而形成的旋转流转换成旋转轴 方向的直线流并且从而进一步减少上述毂涡空泡的发生。

在此，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述收缩形部的倾斜角设定为0～40°之间。

与此同时，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述收缩形部的侧面以直线形态形成，或者， 上述收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成，或者，上述 收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

更进一步，上述导引鳍以三角形薄板形态形成并且以单纯焊接方式设置在上述螺旋 桨毂帽的上述收缩形部与上述扩散形部之间，为了避免上述导引鳍本身导致抵抗增加， 按照上述扩散形部的直径决定上述导引鳍的尺寸。

或者，上述导引鳍以五角形薄板形态形成并且以单纯焊接方式设置在上述螺旋桨毂 帽的上述收缩形部与上述扩散形部之间，从上述扩散形部的末端延伸部分的长度为上 述扩散形部直径的2倍以内。

或者，上述导引鳍以梯形形态的薄板形态形成并且以单纯焊接方式设置在上述螺旋 桨毂帽的上述收缩形部的侧面，从上述收缩形部侧面延伸的部分的长度中较短部分的 长度为上述扩散形部的直径的2倍以内。

而且，上述导引鳍以2～8个之间的数量安装在上述螺旋桨毂帽的上述收缩形部或者 上述收缩形部与上述扩散形部之间，从垂直上方方向观看时，以0度为基准，以具备 +10～-10度公差或者具备+20～-20度公差的设置角度安装。

与此同时，根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺 旋桨毂帽，其提供一种复合型螺旋桨毂帽，其特征在于，包括：第一扩散形部，其直 径从螺旋桨的末端越趋近上述螺旋桨的相反侧越增加地形成；直线形部，在上述第一 扩散形部水平延伸地形成；收缩形部，在上述直线形部延伸并且其直径越趋近上述螺 旋桨的相反侧越减少地形成；第二扩散形部，在上述收缩形部延伸并且其直径越趋近 上述螺旋桨的相反侧越增加地形成；及多个导引鳍(guidefin)，以具备了按照一定的 预设厚度形成的长方形或流线形截面的薄板(plate)形态形成，按照一定的预设间距安 装在上述收缩形部或者上述收缩形部与上述第二扩散形部之间；因此，凭借着上述第 一扩散形部使得上述螺旋桨毂帽的前部鼓胀地突出形成而增加螺旋桨压力端 (Pressureside)的压力并因此提高推进效率，凭借着上述收缩形部恢复流经上述螺旋 桨毂帽的螺旋桨流动的压力而提升推进效率，凭借着上述第二扩散形部使得上述螺旋 桨流动的旋转流(vortex)的强度弱化而减少毂涡空泡的发生，更进一步地，凭借着上 述导引鳍把推进器旋转而形成的旋转流转换成旋转轴方向的直线流并且从而进一步减 少上述毂涡空泡的发生。

在此，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述第一扩散形部及上述收缩形部的倾斜角各自 设定为0～40°之间。

更进一步，上述复合型螺旋桨毂帽中，上述收缩形部的侧面以直线形态形成，或者， 上述收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成，或者，上述 收缩形部的侧面以具备一定预设曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

而且，上述导引鳍以三角形薄板形态形成并且以单纯焊接方式设置在上述螺旋桨毂 帽的上述收缩形部与上述第二扩散形部之间，为了避免上述导引鳍本身导致抵抗增加， 按照上述扩散形部的直径决定上述导引鳍的尺寸。

或者，上述导引鳍以五角形薄板形态形成并且以单纯焊接方式设置在上述螺旋桨 毂帽的上述收缩形部与上述第二扩散形部之间，从上述第二扩散形部末端延伸的部分 的长度为上述第二扩散形部的直径的2倍以内。

或者，上述导引鳍以梯形形态的薄板形态形成并且以单纯焊接方式设置在上述螺旋 桨毂帽的上述收缩形部的侧面，从上述收缩形部侧面延伸的部分的长度中较短部分的 长度为上述第二扩散形部的直径的2倍以内。

与此同时，上述导引鳍以2～8个之间的数量安装在上述螺旋桨毂帽的上述收缩形部 或者上述收缩形部与上述第二扩散形部之间，从垂直上方方向观看时，以0度为基准， 以具备+10～-10度公差或者具备+20～-20度公差的设置角度安装。

更进一步，本发明提供一种船舶用推进器，其利用前文记载的复合型螺旋桨毂帽 地构成，与现有的推进器相比，能够防止毂涡空泡及螺旋桨毂帽形状所导致的能量损 失而提高了推进效率，减少振动与噪音，在防止上述毂涡空泡所导致的船舵侵蚀与腐 蚀的同时，还能相比于现有PBCF减少制作成本地构成。

【有益效果】

如前所述，根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋 桨毂帽，其通过在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结合扩散式 (diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构而减少发生于螺旋桨后方 的毂涡空泡，能够凭借着相比于现有PBCF远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制 作，从而解决了现有PBCF(PropellerBossCapFin)的下列问题，亦即，在螺旋桨毂 帽设置多个小鳍(fin)以减少毂涡空泡地构成，因此为了设计并制作鳍而需要精密加 工，从而增加制作难度并导致生产成本增加。

而且，根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋桨 毂帽，如前所述，除了通过在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结合扩 散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构减少发生于螺旋桨后 方的毂涡空泡以外，更进一步地，在该螺旋桨毂帽的收缩形部分或收缩形部分与扩散 形部分之间设置板(plate)形态的导引鳍(guidefin)而得以进一步减少毂涡空泡的发 生，从而减少了发生于螺旋桨后方的旋转流与毂涡空泡，能够凭借着相比于现有PBCF 远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作，与此同时，减少船舶的噪音与振动并 且防止船舵的侵蚀与腐蚀，还能提高推进效率并节省燃料。

附图说明

图1是概略地示出现有螺旋桨毂帽结构的图形。

图2是概略地示出本发明第一实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图3是概略地示出本发明第二实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图4是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图2所示本发明第一实施例的复 合型螺旋桨毂帽时的推进器的效率各自进行比较并予以显示的图形。

图5是概略地示出本发明第三实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图6是概略地示出本发明第四实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图7是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图5及图6所示本发明第三及第四 实施例的螺旋桨毂帽时的推进器的效率各自进行比较并予以显示的图形。

图8是概略地示出本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图9是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图8所示本发明第五实施例的螺 旋桨毂帽时的推进器的推力、扭矩及效率各自进行比较并予以显示的图形。

图10是概略地示出本发明第六实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图11是概略地示出本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图12是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图11所示本发明第七实施例的 螺旋桨毂帽时的推进器的效率各自进行比较并予以显示的图形。

图13是概略地示出本发明第八实施例的复合型螺旋桨毂帽的整体结构的图形。

图14是概略地示出本发明第九实施例的复合型螺旋桨毂帽整体结构的图形。

图15是概略地示出本发明第十实施例的复合型螺旋桨毂帽整体结构的图形。

图16是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图14所示本发明第九实施例的 螺旋桨毂帽时的推进器的推力、扭矩及效率各自进行比较并予以显示的图形。

具体实施方式

下面结合附图详细说明根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率 的复合型螺旋桨毂帽的具体实施例。

在此先予声明，下面说明的内容只是实施本发明的一个实施例，不得将本发明限定 于下面说明的实施例的内容。

为了在说明下列本发明实施例时追求说明的简单化，与现有技术的内容相同或相 似或者以本领域的技术人员水平能够轻易地理解并实现的部分将省略其详细说明。

与此同时，为了在说明下列本发明实施例时追求说明的简单化，针对相同或相似的 构成要素均赋予同一图形标记并省略了其详细说明。

亦即，如后所述，本发明涉及一种用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复 合型螺旋桨毂帽，为了解决现有PBCF(PropellerBossCapFin)的下列问题，亦即， 在螺旋桨毂帽设置多个小鳍(fin)以减少毂涡空泡地构成，因此为了设计并制作鳍而需 要精密加工而增加了制作难度并导致生产成本增加，本发明的该复合型螺旋桨毂帽通 过在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结合扩散式(diffusiontype)螺 旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构减少发生于螺旋桨后方的毂涡空泡，从而能够 凭借着相比于现有PBCF远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作。

而且，如后所述，本发明还涉及一种用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率 的复合型螺旋桨毂帽，除了通过在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结 合扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构减少发生于螺旋 桨后方的毂涡空泡以外，更进一步地，在该螺旋桨毂帽的收缩形部分或收缩形部分与 扩散形部分之间设置板(plate)形态的导引鳍(guidefin)而得以进一步减少毂涡空泡 的发生，从而减少发生于螺旋桨后方的旋转流与毂涡空泡，能够凭借着相比于现有PBCF 远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作，与此同时，减少船舶的噪音与振动并 且防止船舵的侵蚀与腐蚀，还能提高推进效率并节省燃料。

接着，下面结合附图说明如前所述的本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推 进效率的复合型螺旋桨毂帽的具体实施例。

首先，请参阅图1，图1是概略地示出现有螺旋桨毂帽结构的图形。

如图1所示，现有螺旋桨毂帽通常分为下列3种形态：如图1a所示的 收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽；如图1b所示的直线式(straight type)螺旋桨毂帽及如图1c所示的扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽。

更详细地说，收缩式螺旋桨毂帽的推进效率虽然较好，但毂的流动会集中到毂帽而 引起较强的毂涡空泡而使得噪音与振动增加并且导致船舵的侵蚀与腐蚀问题更加严 重。

与此相反地，扩散式螺旋桨毂帽虽然推进效率较低，但能够弱化毂涡空泡强度而得 以减少噪音与振动并且缓和船舵的侵蚀与腐蚀问题。

为此，速度较快的集装箱船通常由于毂涡空泡所导致的船舵侵蚀问题而主要使用扩 散式螺旋桨毂帽，并且为了克服推进效率低落的问题而添加PBCF类型的附属物来提高 推进效率及应付毂涡空泡问题。

与此相反地，速度较慢的油船则因为毂涡空泡现象较弱而较多地使用收缩式螺旋 桨毂帽。

在此，在集装箱船使用扩散式螺旋桨毂帽时为了防止推进器效率低落而安装了燃料 节约装置PBCF的话，PBCF的鳍(fin)设计与制作和现有推进器的制作方式相同，因此其 制作成本相比于其尺寸显得较为昂贵。

为此，本发明人揭示了一种新的螺旋桨毂帽的结构，其可以像PBCF一样地减少毂涡 空泡并且提高推进效率，与此同时，其结构以非常单纯的形态构成而能以相比于现有 PBCF非常低廉的制作成本发挥出相似于PBCF的效果。

接着，请参阅图2，图2是概略地示出本发明第一实施例的复合型螺旋桨毂帽(20)的 整体结构的图形。

更详细地说，如图2所示，本发明第一实施例的复合型螺旋桨毂帽(20)包括：收缩 形部(21)，其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；扩散形部(22)，在上述收缩 形部(21)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成。

亦即，如图2所示，本发明第一实施例的复合型螺旋桨毂帽(20)以其直径从螺旋桨 末端起逐渐减少并且在螺旋桨毂帽的后段部重新增加的形态形成。

在此，所述的收缩形部(21)的倾斜角(α)可以各自设定为诸如0～40°之间的角度。

此时，所述的收缩形部(21)的倾斜角超过40度时会受到脱流(flowseparation)影 响而使得性能急剧降低，亦即，发生脱流现象时螺旋桨毂帽表面不会发生压力恢复的 现象，从而使得抵抗增加。

更详细地说，请参阅下列[表1]，[表1]显示了收缩形部(22)的倾斜角(α)的角 度变化所导致的性能变化。

表1

[表1]

在此，所述的[表1]中，[表1]所揭示的结果显示了和设置现有扩散式螺旋桨毂帽的 推进器比较时由收缩形部(22)的倾斜角(α)的角度变化而来的推进性能推演值。

接着，请参阅图3，图3是概略地示出本发明第二实施例的复合型螺旋桨毂帽(30)的 整体结构的图形。

在此，下面说明本发明第二实施例时为了追求说明的简单化，对于和所述的第一实 施例相同或相似的部分将省略其详细说明而只说明其它部分。

亦即，如图3所示，本发明第二实施例的复合型螺旋桨毂帽(30)和图2所示第一实施 例一样地包括：收缩形部(31)，其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；扩散形 部(32)，在上述收缩形部(31)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成。 但是本发明第二实施例的螺旋桨毂帽(30)的所述收缩形部(31)的形状不是和图2所示 第一实施例一样地以直线形态形成而是以具备一定曲率的曲线形态形成。

亦即，本发明第二实施例的复合型螺旋桨毂帽(30)的所述收缩形部(31)的形状如图 3a所示地以具备一定曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成或者如图3b所示地以具备一定 曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

在此，所述的收缩形部(31)的曲率可以根据推进器或船舶的种类或用途妥当地设 定，其余的其它部分则和所述的第一实施例相同，因此省略其详细说明。

因此如前所述地让螺旋桨毂帽的形状以其直径逐渐减少后重新增加地形成而能 够发挥出下列效果，亦即，螺旋桨流动首先凭借着到螺旋桨毂帽(20、30)中间的收缩 形部(21、31)为止其直径减少的形状使得压力恢复而提升推进效率，接着，凭借着其 直径在经过螺旋桨毂帽(20、30)末端的扩散形部(22、32)时增加的形状把强大的旋转 流(vortex)予以弱化而得以减少毂涡空泡的发生。

而且，凭此，防止了因为桨毂涡旋与毂帽形状而导致的能量损失并且使得推进效率 相比于现有的扩散式推进器有所提升(1～3％)，减少了桨毂涡旋所导致的振动及噪音而 和现有的收缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

更详细地说，请参阅图4，图4是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图2所 示本发明第一实施例的复合型螺旋桨毂帽(20)时的推进器的效率各自进行比较并予以 显示的图形。

亦即，由图4所示内容得知，利用本发明第一实施例的复合型螺旋桨毂帽(20)时的 推进器的效率相似于现有的收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽却可以大幅减少毂 涡空泡所导致的副作用，推进器效率则相比于扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽获 得了大幅度的提升。

亦即，如前所述，根据本发明第一及第二实施例的复合型螺旋桨毂帽(20、30)的结 构，到毂帽中间的收缩形部(21、31)为止凭借形状所导致的压力恢复效果而提升推进 效率，螺旋桨流动经过扩散式的毂帽末端时则凭借扩散形部(22、32)把强大的旋转流 (涡旋)予以弱化而得以抑制毂涡空泡的发生，凭此，防止了因为桨毂涡旋及毂帽形状 而导致的能量损失并且使得船舶的推进效率相比于现有的扩散式推进器提升约1～3％， 减少了毂涡空泡所导致的振动及噪音，和现有的收缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的 侵蚀与腐蚀。

而且，根据如前所述的本发明第一及第二实施例的复合型螺旋桨毂帽(20、30)的结 构，其和现有集装箱船所使用的扩散式螺旋桨毂帽一样地减少毂涡空泡并且还能相比 于现有的扩散式螺旋桨毂帽提升推进效率，而且，适用于现有的油船时相比于收缩式 螺旋桨毂帽其推进效率相似却能大幅减少毂涡空泡。

与此同时，如前所述的本发明第一及第二实施例的复合型螺旋桨毂帽(20、30)的 形状由于其结构单纯而容易制作，因此能够把制作现有PBCF时由于鳍的精密加工而至 少花费1亿韩元以上的制作成本以相似于现有螺旋桨毂帽地大幅下降到约3000万韩元 以内。

接着，请参阅图5，图5是概略地示出本发明第三实施例的复合型螺旋桨毂帽(50)的 整体结构的图形。

更详细地说，如图5所示，本发明第三实施例的复合型螺旋桨毂帽(50)包括：第一 扩散形部(51)，使其直径从螺旋桨的末端起增加地形成；直线形部(52)，在上述第一 扩散形部(51)水平延伸地形成；收缩形部(53)，在上述直线形部(52)延伸并且其直径 越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；及第二扩散形部(54)，在上述收缩形部(53)延 伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成。

亦即，如图5所示，本发明第三实施例的复合型螺旋桨毂帽(50)以其直径在螺旋桨 末端开始增加到一定部分后减少并且在螺旋桨毂帽的后段部重新增加的形态形成。

更详细地说，如图5所示，本发明第三实施例的复合型螺旋桨毂帽(20)凭借第一扩 散形部(51)让螺旋桨毂帽的前部鼓胀地突出形成而得以增加螺旋桨压力端(Pressure side)的压力并且因此提升推进效率。

亦即，如图5所示，本发明第三实施例的用于减少毂涡空泡并提高推进效率的螺旋 桨毂帽(50)到毂帽中间的收缩形部(53)为止凭借着其形状使得压力恢复效果而进一步 提升推进效率，螺旋桨流动经过扩散式的毂帽末端时凭借第二扩散形部(54)把强大的 旋转流(vortex)予以弱化而得以减少毂涡空泡。

而且，如前所述，本发明减少毂涡空泡，即能相比于现有的扩散式螺旋桨毂帽提升 推进效率，还能防止毂涡空泡所导致的振动及噪音、船舵的侵蚀与腐蚀，比现有的收 缩式螺旋桨毂帽更有效地防止振动及噪音、船舵的侵蚀与腐蚀地提升推进效率。

在此，所述的第一扩散形部(51)及第二扩散形部(54)的倾斜角(α，β)可以各自设 定为诸如0～40°之间的角度。

此时，所述的α与β值超过40度时会受到脱流影响而使得性能急剧降低，亦即，发 生脱流现象时螺旋桨毂帽表面不会发生压力恢复的现象，从而使得抵抗增加。

更详细地说，请参阅下列[表2]，[表2]显示了第二扩散形部(54)的倾斜角(α， β)的角度变化所导致的性能变化。

表2

[表2]

在此，所述的[表2]中，改变α时让β值固定在30度，改变β值时则让α值固定在 30度，[表2]所揭示的结果显示了和设置了现有扩散式螺旋桨毂帽的推进器比较时由角 度变化而来的推进性能推演值。

接着，请参阅图6，图6是概略地示出本发明第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(60)的 整体结构的图形。

在此，下面说明本发明第四实施例时为了追求说明的简单化，对于和所述的第三实 施例相同或相似的部分将省略其详细说明而只说明其它部分。

亦即，如图6所示，本发明第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(60)和图5所示第三 实施例一样地包括：第一扩散形部(61)，使其直径从螺旋桨的末端起增加地形成；直 线形部(62)，在上述第一扩散形部(61)水平延伸地形成；收缩形部(63)，在上述直线 形部(62)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；及第二扩散形部(64)， 在上述收缩形部(63)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成；并且该复 合型螺旋桨毂帽(60)以其直径在螺旋桨末端开始增加到一定部分后减少并且在螺旋桨 毂帽的后段部重新增加的形态形成。

但是本发明第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(60)的所述收缩形部(63)的形状不是 和图5所示第三实施例一样地以直线形态形成而是以具备一定曲率的曲线形态形成。

亦即，本发明第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(60)的所述收缩形部(63)的形状如图 6a所示地以具备一定曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成或者如图6b所示地以具备一定 曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

在此，所述的收缩形部(63)的曲率可以根据推进器或船舶的种类或用途妥当地设 定，其余的其它部分则和所述的第三实施例相同，因此省略其详细说明。

因此根据如前所述的结构，不仅能够凭借简单的结构减少毂涡空泡，还能相比于现 有螺旋桨毂帽进一步提高推进效率。

更详细地说，请参阅图7，图7是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图5及 图6所示本发明第三及第四实施例的螺旋桨毂帽(50、60)时的推进器的效率各自进行比 较并予以显示的图形。

亦即，由图7所示内容得知，利用本发明的实施例的螺旋桨毂帽(50、60)时的推 进器的效率相比于现有的收缩式螺旋桨毂帽及扩散式螺旋桨毂帽有所提高。

如前所述，根据本发明第三及第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(50、60)的结构，让 螺旋桨毂帽的前部鼓胀地突出形成第一扩散形部(51、61)而得以增加螺旋桨压力端 (Pressureside)的压力而提升推进效率，而且，还能凭借着毂帽中间的收缩形部(53、 63)的形状让压力恢复而提升推进效率。

与此同时，第二扩散形部(54、64)使得螺旋桨流动在经过扩散式的毂帽末端时让较 强地形成的旋转流(vortex)弱化而得以减少毂涡空泡，使得船舶的推进效率相比于现 有的扩散式推进器提升约1～3％，减少了毂涡空泡所导致的振动及噪音，和现有的收缩 式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

亦即，根据如前所述的本发明第三及第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(50、60)的结 构，其和现有集装箱船所使用的扩散式螺旋桨毂帽一样地减少毂涡空泡并且还能相比 于现有的扩散式螺旋桨毂帽提升推进效率，而且，适用于现有的油船时相比于收缩式 螺旋桨毂帽其推进效率相似却能大幅减少毂涡空泡。

更进一步，如前所述的本发明第三及第四实施例的复合型螺旋桨毂帽(50、60)的形 状由于其结构单纯而容易制作，因此能够把制作现有PBCF时由于鳍的精密加工而至少 花费1亿韩元以上的制作成本以相似于现有螺旋桨毂帽地大幅下降到约3000万韩元以 内。

接着，请参阅图8，图8是概略地示出本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽(80) 的整体结构的图形。

更详细地说，如图8所示，本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽(80)包括：收缩 形部(81)，其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；扩散形部(82)，在上述收缩 形部(81)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成；多个导引鳍(guide fin)(83)，以具备了按照一定厚度形成的长方形或流线形截面的薄板(plate)形态形成 并且按照一定间距安装在上述收缩形部(81)与扩散形部(82)之间。

亦即，如图8所示，本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽(80)以其直径从螺旋桨 末端起逐渐减少并且在螺旋桨毂帽的后段部重新增加的形态形成，此时在螺旋桨毂帽 (80)的收缩形部(81)或收缩形部(81)与扩散形部(82)之间添加三角形板形态的导引鳍 (83)。

在此，所述的收缩形部(81)的倾斜角(α)可以各自设定为诸如0～40°之间的角度， 所述的收缩形部(81)的倾斜角超过40度时会受到脱流影响而使得性能急剧降低，发生 脱流现象时螺旋桨毂帽表面不会发生压力恢复的现象，从而使得抵抗增加。

更详细地说，请参阅下列[表3]，[表3]显示了收缩形部(82)的倾斜角(α)的角 度变化所导致的性能变化。

表3

[表3]

所述的[表3]中，[表3]所揭示的结果显示了和设置现有扩散式螺旋桨毂帽的推进器 比较时由收缩形部(82)的倾斜角(α)的角度变化而来的推进性能推演值。

因此如前所述地让螺旋桨毂帽的形状以其直径逐渐减少后重新增加地形成而能够 发挥出下列效果，亦即，螺旋桨流动首先凭借着到螺旋桨毂帽(80)中间的收缩形部(81) 为止其直径减少的形状使得压力恢复而提升推进效率，接着，凭借着其直径在经过螺 旋桨毂帽(80)末端的扩散形部(82)时增加的形状把强大的旋转流(vortex)予以弱化而 得以减少毂涡空泡。

而且，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导致的能量损失并且使得推进效率相比于现有 的扩散式推进器有所提升，减少了毂涡空泡所导致的振动及噪音而和现有的收缩式螺 旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

与此同时，诸如图8所示，所述的导引鳍(83)为了和螺旋桨毂帽(80)的收缩形部 (81)与扩散形部(82)之间的凹入部分啮合而以三角形薄板形态形成并且以单纯焊接方 式按照一定间距设置多个，凭此，使得由于推进器旋转而引起的旋转流在经过扩散形 部(82)时被解除，还能在推进器旋转而引起的旋转流抵达螺旋桨毂帽(80)的扩散形部 (82)之前把旋转流动预先解除，使得由于推进器旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴 方向的直线流并且因此进一步减少毂涡空泡的发生。

在此，可以根据需要而以诸如2～8个之间的适当数量安装所述的导引鳍(83)，为了 避免导引鳍本身导致抵抗增加，可以按照扩散形部(82)的直径决定其尺寸。

更进一步，从垂直上方方向观看时，以0度为基准，优选地，导引鳍(83)的设置角 度可以具有+20～-20度左右的制造公差，更优选地，导引鳍(83)的设置角度可以具有 +10～-10度左右的制造公差。

更详细地说，根据本发明第一实施例的螺旋桨毂帽(80)的结构，到毂帽中间的收 缩形部(81)为止凭借形状所导致的压力恢复效果而提升推进效率，螺旋桨流动经过扩 散式的毂帽末端时则凭借扩散形部(82)把较强地形成的旋转流(涡旋)予以弱化而得以 减少毂涡空泡的发生，此时，如前所述地在螺旋桨毂帽(80)的收缩形部(81)与扩散形 部(82)之间设置多个以三角形板形态形成的导引鳍(83)，因此得以在推进器旋转而引 起的旋转流抵达螺旋桨毂帽(80)的扩散形部(82)之前凭借导引鳍(83)预先解除该流 动，因此使得由于推进器旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴方向的直线流并且因此 进一步减少毂涡空泡的发生，从而能够减少由于推进器旋转而导致的旋转流与毂涡空 泡的发生，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导致的能量损失并且使得船舶的推进效率相 比于现有的扩散式推进器提升约1～3％，减少了毂涡空泡所导致的振动与噪音，和现有 的收缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

亦即，如前所述地构成的本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽(80)的原理如下， 到毂帽中间的收缩形部(81)为止凭借形状所导致的压力恢复效果而提升推进效率，经 过毂帽末端的螺旋桨流动凭借扩散形部(82)把较强地形成的旋转流(涡旋)予以弱化而 得以减少毂涡空泡，此时在螺旋桨毂帽(80)的收缩形部(81)与扩散形部(82)之间设置 多个以板形态形成的导引鳍(83)，因此得以在推进器旋转而引起的旋转流抵达螺旋桨 毂帽(80)的扩散形部(82)之前凭借导引鳍(83)预先解除该流动，因此使得由于推进器 旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴方向的直线流并且因此进一步减少旋转流及毂涡 空泡的发生。

因此根据如前所述地构成的本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽(80)，除了如前 所述地凭借螺旋桨毂帽(80)的扩散形部(82)减少毂涡空泡，还凭借着导引鳍(83)在推 进器旋转而引起的旋转流抵达螺旋桨毂帽(80)的扩散形部(82)之前把旋转流动预先解 除一定程度，使得由于推进器旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴方向的直线流并且 因此进一步减少毂涡空泡的发生，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导致的能量损失并且 提高推进效率，还能减少毂涡空泡所导致的振动与噪音并且防止船舵的侵蚀与腐蚀。

而且，如前所述地构成的本发明第五实施例的复合型螺旋桨毂帽(80)具有其形状 非常简单的结构的同时，所述的导引鳍(83)由简单的板(plate)构成而容易制作并且能 够以单纯焊接方式简单地设置，因此能够大幅度地减少现有PBCF在制作时因为鳍(fin) 的精密加工而导致制作成本增加的问题。

接着，请参阅图9，图9是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图8所示本发 明第五实施例的螺旋桨毂帽(80)时的推进器的效率各自进行比较并予以显示的图形。

由图9所示内容得知，利用本发明第五实施例的螺旋桨毂帽(80)时的推进器效率优 于现有的收缩式(contractiontype)螺旋桨，还能大幅减少桨毂涡旋所导致的副作用， 还能从图9所示内容得知相比于扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽也能大幅提升推 进器的效率。

亦即，如前所述，根据本发明第五实施例的螺旋桨毂帽(80)的结构，到毂帽中间 的收缩形部(81)为止凭借形状所导致的压力恢复效果而提升推进效率，螺旋桨流动经 过扩散式的毂帽末端时则凭借扩散形部(82)把较强地形成的旋转流(涡旋)予以弱化而 得以减少毂涡空泡的发生，而且，如前所述地在螺旋桨毂帽(80)的收缩形部(81)与扩 散形部(82)之间设置多个以板形态形成的导引鳍(83)，因此得以在推进器旋转而引起 的旋转流抵达螺旋桨毂帽(80)的扩散形部(82)之前凭借导引鳍(23)预先解除该流动， 因此使得由于推进器旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴方向的直线流并且因此进一 步减少毂涡空泡的发生，从而能够减少由于推进器旋转而导致的旋转流与毂涡空泡的 发生，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导致的能量损失并且使得船舶的推进效率相比于 现有的扩散式推进器提升约1～3％，减少了毂涡空泡所导致的振动与噪音，和现有的收 缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

亦即，根据如前所述的本发明第五实施例的螺旋桨毂帽(80)的结构，其和现有集装 箱船所使用的扩散式螺旋桨毂帽一样地减少毂涡空泡并且还能相比于现有的扩散式螺 旋桨毂帽大幅提升推进效率，而且，适用于现有的油船时相比于现有的收缩式螺旋桨 毂帽其推进效率优异并且还能大幅减少毂涡空泡，更进一步地，如前所述地在螺旋桨 毂帽(80)的收缩形部(81)与扩散形部(82)之间设置以三角形板形态形成的导引鳍(83) 而得以进一步减少旋转流与毂涡空泡的发生，并且因此减少毂涡空泡所导致的振动及 噪音，还能同时防止船舵的侵蚀与腐蚀。

与此同时，现有PBCF由于在制作时需要鳍的精密加工而提高了制作成本，如前 所述的本发明第五实施例的螺旋桨毂帽(80)的形状由于其结构单纯而容易制作，因此 能够把制作现有PBCF时由于鳍的精密加工而至少花费1亿韩元以上的制作成本以相似 于现有螺旋桨毂帽地大幅下降到约3000万韩元以内。

接着，请参阅图10，图10是概略地示出本发明第六实施例的复合型螺旋桨毂帽(60) 的整体结构的图形。

在此，下面说明本发明第六实施例时为了追求说明的简单化，对于和所述的第五实 施例相同或相似的部分将省略其详细说明而只说明其它部分。

亦即，如图10所示，本发明第六实施例的复合型螺旋桨毂帽(100)和图8所示第五实 施例包括：收缩形部(101)，其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；扩散形部 (102)，在上述收缩形部(101)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成； 导引鳍(103)，设置在上述收缩形部(101)与扩散形部(102)之间。

但是本发明第六实施例的复合型螺旋桨毂帽(100)的所述收缩形部(101)的形状不 是和图8所示第五实施例一样地以直线形态形成而是以具备一定曲率的曲线形态形成。

亦即，本发明第六实施例的复合型螺旋桨毂帽(100)的所述收缩形部(101)的形状如 图10a所示地以具备一定曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成，或者所述的收缩形部(101) 的形状如图10b所示地以具备一定曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

在此，所述的收缩形部(101)的曲率可以根据推进器或船舶的种类或用途妥当地设 定，其余的其它部分则和所述的第五实施例相同，因此省略其详细说明。

接着，下面结合图11说明本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽。

亦即，请参阅图11，图11是概略地示出本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110) 的整体结构的图形。

更详细地说，如图11所示，本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)包括：第 一扩散形部(111)，使其直径从螺旋桨的末端起增加地形成；直线形部(112)，在上述 第一扩散形部(111)水平延伸地形成；收缩形部(113)，在上述直线形部(112)延伸并且 其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；第二扩散形部(114)，在上述收缩形部 (113)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成；多个导引鳍(guide fin)(115)，以薄板(plate)形态形成并且按照一定间距安装在上述收缩形部(113)与第 二扩散形部(114)之间。

亦即，如图11所示，本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)以其直径在螺旋 桨末端开始增加到一定部分后减少并且在螺旋桨毂帽的后段部重新增加的形态形成， 此时在螺旋桨毂帽(110)的收缩形部(113)与第二扩散形部(114)之间添加三角形板形 态的导引鳍(115)。

在此，所述的第一扩散形部(111)及收缩形部(113)的倾斜角(α，β)可以各自设定 为诸如0～40°之间的角度。

此时，所述的α与β值超过40度时会受到脱流影响而使得性能急剧降低，亦即，发 生脱流现象时螺旋桨毂帽表面不会发生压力恢复的现象，从而使得抵抗增加。

更详细地说，请参阅下列[表4]，[表4]显示了第一扩散形部(111)及收缩形部(113) 的倾斜角(α，β)的角度变化所导致的性能变化。

表4

[表4]

在此，所述的[表2]中，改变α时让β值固定在30度，改变β值时则让α值固定在 30度，[表2]所揭示的结果显示了和设置了现有扩散式螺旋桨毂帽的推进器比较时由角 度变化而来的推进性能推演值。

因此如图11所示，根据如前所述的本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)的 结构，凭借第一扩散形部(111)让螺旋桨毂帽的前部鼓胀地突出形成而得以增加螺旋桨 压力端(Pressureside)的压力并且因此提升推进效率，而且，还能凭借着毂帽中间的 收缩形部(113)的形状实现压力恢复而提升推进效率。

而且，如图11所示，本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)到毂帽中间的收 缩形部(113)为止凭借着其形状使得压力恢复效果而进一步提升推进效率，螺旋桨流动 经过扩散式的毂帽末端时凭借第二扩散形部(114)把强大的旋转流(涡旋)予以弱化而 得以减少毂涡空泡。

与此同时，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导致的能量损失并且使得船舶的推进效率 相比于现有的扩散式推进器提升约1～3％，减少了毂涡空泡所导致的振动及噪音，和现 有的收缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

更进一步，诸如图11所示，所述的导引鳍(115)为了和螺旋桨毂帽(110)的收缩形部 (113)与第二扩散形部(114)之间的凹入部分啮合而以三角形薄板形态形成并且以单纯 焊接方式按照一定间距设置多个，凭此，使得由于推进器旋转而引起的旋转流在经过 第二扩散形部(114)时被解除，还能在推进器旋转而引起的旋转流抵达螺旋桨毂帽(110) 的第二扩散形部(114)之前把旋转流动预先解除，使得由于推进器旋转而引起的旋转流 被转换成旋转轴方向的直线流并且因此进一步减少毂涡空泡的发生。

在此，可以根据需要而以诸如2～8个之间的适当数量安装所述的导引鳍(115)，为了 避免导引鳍本身导致抵抗增加，可以按照第二扩散形部(114)的直径决定其尺寸。

更进一步，从垂直上方方向观看时，以0度为基准，优选地，导引鳍(115)的设 置角度可以具有+20～-20度左右的制造公差，更优选地，导引鳍(115)的设置角度可以 具有+10～-10度左右的制造公差。

更详细地说，如前所述地构成的本发明第七实施例的用于减少旋转流与桨毂涡旋并 提高推进效率的具有导引鳍的复合型螺旋桨毂帽(110)的原理如下，到毂帽中间的收缩 形部(113)为止凭借形状所导致的压力恢复效果而提升推进效率，螺旋桨流动经过扩散 式的毂帽末端时凭借第二扩散形部(114)使得较强地形成的旋转流(涡旋)舒展而得以 减少桨毂涡旋的发生，此时如前所述地在螺旋桨毂帽(110)的收缩形部(113)与第二扩 散形部(114)之间设置多个以三角形板形态形成的导引鳍(115)，因此得以在推进器旋 转而引起的旋转流抵达螺旋桨毂帽(110)的第二扩散形部(114)之前凭借导引鳍(115) 预先解除该流动，因此使得由于推进器旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴方向的直 线流并且因此进一步减少毂涡空泡的发生，从而能够减少由于推进器旋转而引起的旋 转流与毂涡空泡的发生，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导致的能量损失并且使得船舶 的推进效率相比于现有的扩散式推进器提升约1～3％，减少了毂涡空泡所导致的振动与 噪音，和现有的收缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀与腐蚀。

亦即，如前所述地构成的本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)的原理如下， 到毂帽中间的收缩形部(113)为止凭借形状所导致的压力恢复效果而提升推进效率，经 过毂帽末端的螺旋桨流动因为第二扩散形部(114)使得较强地形成的旋转流(涡旋)舒 展而得以减少桨毂涡旋，此时在螺旋桨毂帽(110)的收缩形部(113)与第二扩散形部 (114)之间设置多以三角形板形态形成的导引鳍(115)，因此得以在推进器旋转而引起 的旋转流抵达螺旋桨毂帽(110)的第二扩散形部(114)之前凭借导引鳍(115)预先解除 该流动，因此使得由于推进器旋转而引起的旋转流被转换成旋转轴方向的直线流并且 因此进一步减少旋转流及毂涡空泡的发生。

因此根据如前所述地构成的本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)，除了如 前所述地除了如前所述地凭借螺旋桨毂帽(110)的第二扩散形部(114)减少毂涡空泡， 还凭借着导引鳍(115)在推进器旋转而引起的旋转流抵达螺旋桨毂帽(110)的第二扩散 形部(114)之前把旋转流动预先解除一定程度，使得由于推进器旋转而引起的旋转流被 转换成旋转轴方向的直线流并且因此进一步减少毂涡空泡的发生，凭此，防止了因为 桨毂涡旋而导致的能量损失并且提高推进效率，还能减少毂涡空泡所导致的振动与噪 音并且防止船舵的侵蚀与腐蚀。

而且，如前所述地构成的本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)具有其形 状非常简单的结构的同时，所述的导引鳍(115)由简单的板(plate)构成而容易制作并 且能够以单纯焊接方式简单地设置，因此能够大幅度地减少现有PBCF在制作时因为鳍 (fin)的精密加工导致制作成本增加的问题。

接着，请参阅图12，图12是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图11所示本 发明第七实施例的螺旋桨毂帽时的推进器的效率各自进行比较并予以显示的图形。

由图12所示内容得知，利用本发明第七实施例的螺旋桨毂帽(110)时的推进器效率 优于现有的收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽，还能大幅减少桨毂涡旋所导致的 副作用，还能从图12所示内容得知其相比于扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽也能 大幅提升推进器的效率。

亦即，如前所述，本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)让毂帽的前部鼓胀 地突出地形成第一扩散形部(111)，从而增加螺旋桨压力端(Pressureside)的压力而 提升推进效率，而且，凭借着毂帽中间的收缩形部(113)的形状使得压力恢复而提升推 进效率。

而且，螺旋桨流动经过扩散式的毂帽末端时凭借第二扩散形部(114)把较强地形成 的旋转流(涡旋)予以弱化而得以减少毂涡空泡的发生，此时，如前所述地在螺旋桨毂 帽(110)的收缩形部(113)与第二扩散形部(114)之间设置以三角形板形态形成的导引 鳍(115)而得以进一步减少旋转流与毂涡空泡的发生，凭此，防止了因为桨毂涡旋而导 致的能量损失并且使得船舶的推进效率相比于现有的扩散式推进器提升约1～3％，减少 了毂涡空泡所导致的振动与噪音，和现有的收缩式螺旋桨毂帽相比能防止船舵的侵蚀 与腐蚀。

亦即，根据如前所述的本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)的结构，其和 现有集装箱船所使用的扩散式螺旋桨毂帽一样地减少毂涡空泡并且还能相比于现有的 扩散式螺旋桨毂帽提升推进效率，而且，适用于现有的油船时相比于收缩式螺旋桨毂 帽其推进效率相似却能大幅减少毂涡空泡，更进一步地，如前所述地在螺旋桨毂帽(110) 的收缩形部(113)与第二扩散形部(114)之间设置以三角形板形态形成的导引鳍(115) 而得以进一步减少旋转流与毂涡空泡的发生，并且因此减少振动及噪音，还能同时防 止船舵的侵蚀与腐蚀。

与此同时，现有PBCF由于在制作时需要鳍的精密加工而提高了制作成本，如前 所述的本发明第七实施例的复合型螺旋桨毂帽(110)的形状由于其结构单纯而容易制 作，因此能够把制作现有PBCF时由于鳍的精密加工而至少花费1亿韩元以上的制作成 本以相似于现有螺旋桨毂帽地大幅下降到约3000万韩元以内。

接着，请参阅图13，图13是概略地示出本发明第八实施例的复合型螺旋桨毂帽(130) 的整体结构的图形。

亦即，如图13所示，本发明第八实施例的复合型螺旋桨毂帽(130)和图11所示第七 实施例一样地包括：第一扩散形部(131)，使其直径从螺旋桨的末端起增加地形成；直 线形部(132)，在上述第一扩散形部(131)水平延伸地形成；收缩形部(133)，在上述直 线形部(132)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越减少地形成；第二扩散形部 (134)，在上述收缩形部(133)延伸并且其直径越趋近螺旋桨的相反侧越增加地形成； 导引鳍(135)，结合在上述第二扩散形部(134)的末端。

但是本发明第八实施例的复合型螺旋桨毂帽(130)的所述收缩形部(133)的形状不 是和图11所示第七实施例一样地以直线形态形成而是以具备一定曲率的曲线形态形 成。

亦即，本发明第八实施例的复合型螺旋桨毂帽(130)的所述收缩形部(133)的形状如 图13a所示以具备一定曲率的曲线形态朝外侧鼓胀地形成，或者所述的收缩形部(133) 的形状如图13b所示地以具备一定曲率的曲线形态朝内侧鼓胀地形成。

在此，所述的收缩形部(133)的曲率可以根据推进器或船舶的种类或用途妥当地 设定，其余的其它部分则和所述的第七实施例相同，因此省略其详细说明。

接着，请参阅图14及图15，图14是概略地示出本发明第九实施例的复合型螺旋桨毂 帽整体结构的图形，图15是概略地示出本发明第十实施例的复合型螺旋桨毂帽整体结 构的图形。

更详细地说，所述的本发明的第五到第八实施例虽然以下列情形金进行了说明，亦 即，各个导引鳍以三角形形态形成而被设置在收缩形部与扩散形部之间的凹入空间并 且为了避免在扩散形部的末端突出而以符合扩散形部直径的尺寸形成，但本发明并不 限定予此，本发明也可以如图14所示地让导引鳍(143)不以三角形形态形成而以五角形 形状的薄板形态形成并且以单纯焊接方式被设置在螺旋桨毂帽(140)的收缩形部(141) 与扩散形部(142)之间，从而让导引鳍(143)在扩散形部(142)的末端延伸。

此时，优选地，可以让导引鳍(143)的尺寸中从扩散形部(142)末端延伸的部分的长 度(L)为扩散形部的直径(D)的2倍以内(亦即，L≤2D)。

或者，如图15所示，本发明也能以梯形形状的薄板形态形成导引鳍(153)并且以单 纯焊接方式设置在螺旋桨毂帽(150)的收缩形部(151)。

此时，优选地，可以让导引鳍(153)的尺寸中从收缩形部(151)的侧面延伸的部分的 长度中较短之处(L2)为扩散形部(152)的直径(D)的2倍以内(亦即，L2≤2D)，其它部分 (L1、W)则不予特别限制。

而且，所述导引鳍(143、153)结构以外的部分和所述的第五到第八实施例相同地构 成，因此省略其详细说明。

在此，图14及图15所示结构例虽然显示了把前述导引鳍(143、153)结构适用于 图2所示第一实施例的螺旋桨毂帽的情形，但本发明并不限定予此，也就是说可以参 考图14及图15把所述导引鳍(143、153)结构适用于图2所示的第一实施例，还能同 样地适用于其余第二到第四实施例。

接着，请参阅图16，图16是针对利用现有螺旋桨毂帽时的推进器和利用图14所示本 发明第九实施例的螺旋桨毂帽(140)时的推进器的推力、扭矩及效率各自进行比较并予 以显示的图形。

由图16所示内容得知，利用本发明第九实施例的螺旋桨毂帽(140)时的推进器效率 优于现有的收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽，还能大幅减少桨毂涡旋所导致的 副作用，从图16所示内容得知相比于扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽也能大幅提 升推进器的效率，与此同时，即使与所述的第一实施例、第五实施例及第七实施例进 行比较也能得知更能提升推进器的效率。

因此，可以如前所述地实现根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效 率的复合型螺旋桨毂帽。

而且，如前所述地实现了根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率 的复合型螺旋桨毂帽而使得本发明得以提供下述的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高 推进效率的复合型螺旋桨毂帽，其通过在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽 末端结合扩散式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构减少发生 于螺旋桨后方的毂涡空泡，能够凭借着相比于现有PBCF远远简单的结构以非常低廉的 成本轻易地制作，从而解决了现有PBCF(PropellerBossCapFin)的下列问题，亦即， 在螺旋桨毂帽设置多个小鳍(fin)以减少毂涡空泡地构成，因此为了设计并制作鳍而需 要精密加工而增加了制作难度并导致生产成本增加。

而且，根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并提高推进效率的复合型螺旋桨毂 帽，如前所述，除了通过在现有收缩式(contractiontype)螺旋桨毂帽末端结合扩散 式(diffusiontype)螺旋桨毂帽的复合形态的螺旋桨毂帽结构减少发生于螺旋桨后方 的毂涡空泡以外，更进一步地，在该螺旋桨毂帽的收缩形部分或收缩形部分与扩散形 部分之间设置板(plate)形态的导引鳍(guidefin)而得以进一步减少毂涡空泡的发 生，从而减少了发生于螺旋桨后方的旋转流与毂涡空泡，能够凭借着相比于现有PBCF 远远简单的结构以非常低廉的成本轻易地制作，与此同时，减少船舶的噪音与振动并 且防止船舵的侵蚀与腐蚀，还能提高推进效率并节省燃料。

前文通过前述本发明实施例说明了根据本发明的用于减少旋转流与桨毂涡旋并 提高推进效率的复合型螺旋桨毂帽的详细内容，但本发明并不限定于前述实施例所记 载的内容，因此本发明可以由具备本发明所属技术领域通常知识者为了设计上的需要 或其它各种原因而进行各种修改、变形、结合及置换等。

<主要图形标记的说明>

20：螺旋桨毂帽21：收缩形部

22：扩散形部30：螺旋桨毂帽

31：收缩形部32：扩散形部

50：螺旋桨毂帽51：第一扩散形部

52：直线形部53：收缩形部

54：第二扩散形部60：螺旋桨毂帽

61：第一扩散形部62：直线形部

63：收缩形部64：第二扩散形部

80：螺旋桨毂帽81：收缩形部

82：扩散形部83：导引鳍

100：螺旋桨毂帽101：收缩形部

102：扩散形部103：导引鳍

110：螺旋桨毂帽111：第一扩散形部

112：直线形部113：收缩形部

114：第二扩散形部115：导引鳍

130：螺旋桨毂帽131：第一扩散形部

132：直线形部133：收缩形部

134：第二扩散形部135：导引鳍

140：螺旋桨毂帽141：收缩形部

142：扩散形部143：导引鳍

150：螺旋桨毂帽151：收缩形部

152：扩散形部153：导引鳍