CN201016028Y - 喷射流体集束推进器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及喷射流体集束推进器，尤指一种藉由管内壁的螺旋或直线导流凸片或导流凹槽，以增加流体的摩擦力，使得原来呈散开疏松的流体，在受到加压/旋转/挤压时，可扭结成集束状，并形成管内压力，该集束状流体可产生强大的推进力；同时，因为此集束流体所含空气量较少，气泡摩擦力较小，故而大幅度降低噪音。由于本实用新型不采用传统式螺旋桨当作推进装置，所以不会产生“白努力原理”所造成的空蚀现象，也无流体的阻力及拖力的问题，因此使得推进力大幅度增加。

Description

喷射流体集束推进器

技术领域

本发明系有关于一种喷射流体集束推进器，尤指一种藉由管内壁的螺旋或直线导流凸片或导流凹槽，增加流体的磨擦力，使得原来呈散开疏松的流体，在受到加压或旋转、挤压时，可扭结成集束状，该集束状流体可产生强大的推进力。

背景技术

船舶靠着引擎及螺旋桨推进，但是螺旋桨的空蚀现象往往造成螺旋桨空转而拖慢船速。依「白努力原理」，螺旋桨转速越快水流压力就越小，水流也因此产生汽化现象，当螺旋桨叶片表面压力低于海水蒸气压时，会产生「螺旋桨空蚀」现象，叶片所带出的气泡是造成船只震动与噪音的主因，而气泡破裂情况严重会造成螺旋桨效率下降，螺旋桨空转而拖慢了船速，甚至使得螺旋桨叶片产生如齿轮状的麻点，造成螺旋桨损坏。

同时，传统式螺旋桨推进器在旋转时，叶片后方会产生阻力面及拖力面，使得船速下降，螺旋桨的叶面大小，除了与推力大小有关之外，也同时形成船舶的阻力面与拖力面，从而抵消了船只部份速度。此外，螺旋桨易被水中杂物缠绕或撞击，使得螺旋桨易损毁。

公知国际专利公告EP0334737「Rotary non-positive machine」以螺纹状螺旋桨叶片结构，虽可加强水流并改善所产生的阻力及拖力，但是终究还是螺旋桨及叶片的结构，无法克服上述「白努力原理」所产生的种种不良现象。

现今较为先进的喷水推进器(Jet Propulsor)，其主要的改良是将传统式螺旋桨推进器改装在管内；由于螺旋桨在管内，所以螺旋桨所产生的流体阻力与拖力可降至最小，使得推进速度提高。但是喷水推进器仍然使用螺旋桨，易为杂物缠绕，无法克服「白努力原理」所产生的现象，也仍然无法完全解决阻力与拖力的问题；喷水推进器无法使用较长的管筒，因此无法制造更大的压力使得推进效能增高。

公知国内专利572842、547573、528699、339756，以及美国专利US005181868A、US005083435A均以不同的巧思建构了不同功能的推进器，但是因为仍然使用螺旋桨，所以无法解决上述公知技术的问题。

发明内容

本发明喷射流体集束推进器的设计，在装置内壁设计螺旋或直线集束导流凸片或导流凹槽，以增加流体的磨擦力，使得原来呈散开疏松的流体，在受到加压或旋转、挤压时，可扭结成集束状，该集束状流体可产生强大的推进力；同时，因为此集束流体所含空气量较少，气泡磨擦力较小，故而大幅度降低噪音。由于本发明不采用传统式螺旋桨当作推进装置，所以不会产生「白努力原理」所造成的空蚀现象，也无流体的阻力及拖力的问题，因此使得推进力大幅度增加。

本发明目的之一在于提供一种藉由管内壁螺旋或直线导流凸片或凹槽，使流体在受到加压或旋转或挤压时，可扭结成集束状，以产生强大推进力及久聚不散的喷射流体集束推进器。

本发明的另一目的在于提供一种藉由中空管状体的前宽后窄内径的喷射流体集束推进器，以增加流体的压力及集束力量。

本发明的另一目的在于提供一种藉由滚筒装置，配合管内壁螺旋导流凸片或凹槽，以及中空管状体的前宽后窄内径，以产生强大推进力的喷射流体集束推进器。

本发明的另一目的在于提供一种喷射流体集束推进器的转向器装置，以达到左右转弯的目的。

本发明的另一目的在于提供一种喷射流体集束推进器的流体调压器，以调整管内流体向外流出的压力。

本发明的另一目的在于提供一种喷射流体集束推进器的滚轴装置，使得导流集束中空管，得以滚动，并确保喷射流体集束推进器正常运作。

本发明的另一目的在于提供一种喷射流体集束推进器的分流转向器装置，使流体产生向左、向右、向前等不同方向的流动，进而达到喷射流体集束推进器的转向动作。

本发明的另一目的在于提供一种喷射流体集束推进器的反向推力装置，方便船舶需要倒车时使用，使得流体完全改变原来的行进模式，产生反射后的反向推力动作，达到倒车的目的，其反射后的流体不会产生回头冲堵现象降低推力效能。

本发明的另一目的在于提供一种隐藏式又可多处布建于船底的喷射流体集束推进器，善加运用滚筒式与加压式喷射流体集束推进器的特征与隐藏式的优点，混合布建于船底各处，以分散船舶的动力源，并可引进较具环保概念的油、电引擎机组相互运用，使得各部动力引擎机组可依实际需求或动能状态使用，以避免引擎机组过度运作造成损伤，达到最佳的航运经济效能。

本发明的另一目的在于提供一种可应用于消防管滚筒式喷水头装置、消防管加压式喷水头装置、液体或气体输送管加压装置、流体强力吸出管装置(如马桶装置)，以大幅增加其流体流动效能的喷射流体集束推进器。

本发明的另一目的在于提供一种藉由加压装置，配合管内壁螺旋或直线导流凸片或凹槽，以及前宽后窄或直筒的中空管状体，以产生强大推进力的喷射流体集束推进器。

本发明的另一目的在于提供一种具有集束流体功能以产生强大推进力、解决因传统式螺旋桨造成的气泡所产生的震动及噪音问题，以及解决因传统式螺旋桨所形成的「螺旋桨空蚀白努力现象」的多功能喷射流体集束推进器。

根据本发明所实施的喷射流体集束推进器的优点包含如下：

(一)经济效益：船舶速度及货物承载量两者兼顾

1.由于喷射流体集束推进器不须如螺桨所需的大空间，推进器的位置可重新设计布置，以增加置放货物的空间。

2.一般而言，船弦的稳定翼加大，其速度减缓，但因喷射流体集束推进器的速度效能高，因此一旦加大船弦的稳定翼，其船舶速度仍然可以提高。

目前使用螺旋桨的船舶只能就上述速度及承载量二选一。

(二)节省维修保养方面的成本

1.喷射流体集束推进器是属隐藏式推进器装置，置于船舱内的底部，整体动力推进系统不外露，较不易受到外力损伤，且因维修时不必进船坞，可节省大量时间和金钱成本。

2.喷射流体集束推进器具有多层滤网装置，且其管筒为中空，可改善螺桨易于被杂物缠住或碰撞毁损的缺点。

3.喷射流体集束推进器采模块化结构性设计，因此可依各种不同船舶所需动力的需求，设计成「主动力」或「辅助动力」系统。

4.喷射流体集束推进器采模块化式设计，装拆维修更新简单，因此一旦受到海中生物粘着时，可以拆卸方式清理或维修，不必特别雇人下水处理。

(三)能源耗用：喷射流体集束推进器可采油电混合使用低速时用电，中、高速时用油，可节省石油能源。

(四)推进动力不须集中于一处

1.喷射流体集束推进器采船底多处分段式布建，其动力不集中于船尾一处，可采分散动力的方式让船体的推力平均(主动力与多具辅助动力)，以避免引擎负荷过重导致故障或降低效率。其概念如同四轮传动的汽车因动力分散，是故其在低速、越野及爬坡时的动力较二轮传动车为佳。

2.喷射流体集束推进器可依动力需求采混合方式布建，如滚筒式或加压式等多种不同的型式及马力，以求其最适性。

3.亦可视船舶的长短、载重量的大小，分别在船舶左、右船舷的吃水线下，依转向的动力需求，装置一个或数个本推进器装置。

(五)噪音较低喷射流体集束推进器因所产生的气泡量极微，因此其噪音较低。

(六)管内不会出现压力过高及反压、逆流等效应，由于管筒呈头大尾窄的中空管状体，管内壁上为螺旋状导流片而非螺旋桨叶片，流体在一定管内压力下，形成集束流体自管尾喷出，因此管筒在高速旋转时，管内不会出现压力过高及反压、逆流等的效应，进而影响到推力。

(七)螺旋桨的空化现象不易产生

1.筒内流体经扭结或视需求给予外部加压后，所形成的压力高于海水蒸气压力。

2.管内螺旋状导流片和流体的接触面，并非如螺桨叶片表面的以点接触，而是从头到尾的和螺旋线全面接触，再加上管内的压力高于海水蒸气压力，因此空化现象不易产生。

(八)船底水漂现象，可减少船底的磨擦阻力、提高航速，加压式(或滚筒式)置于船底，除产生推进力的外，尚可在船底产生水漂现象，如此将减少船底与流体间的磨擦力，有利于航速的提高。

(九)「集束状导轨流体」形成强力喷射流体动力，喷射流体集束推进器不是以螺旋桨为推力来源，而是透过滚筒内的螺旋状导流片的滚动，将流体滚动扭结成一股加压后的「集束状导轨流体」，经反射力的原理，而产强力的喷射流体动力。

(十)可提升推进效率「集束状导轨流体」推力，可聚久不散，其推力大于螺桨散状推力。

(十一)船舶的流线型设计，喷射流体集束推进器隐藏在船舱底部，因此其船舶整体造形可朝流线型方向设计，以符合船舶运动时的流体力学；亦可强化船舶的扭力强度，增强船舶的结构体。

(十二)效能优于Water Jet及传统螺旋桨；Water Jet管筒短，可制造的压力较小，且不是中空管无法将流体集束，螺旋桨叶片易为杂物缠住，其效能自然远不如管筒长，且为中空管的喷射流体集束推进器。

(十三)螺旋桨及Water Jet无法克服的白努力现象，喷射流体集束推进器视需求可将流体经由外部加压后送至中空管内，让管内的流体压力尽量保持高于海水蒸气压力，所以就可以克服白努力现象，并增加转速及其推进力。

本发明提供一种滚筒式喷射流体集束推进器，包含：

一导流集束中空管，具有导流结构在其内壁且该中空管为前宽后窄端的内径或前后同宽的内径；及

一驱动装置，用以驱动该导流集束中空管旋转，从而使该导流结构可使管内流体扭结成集束状，并形成管内压力，用以产生推进力。

藉由管内壁的螺旋状导流凸片或导流凹槽的导流结构，可增加流体的磨擦力，经过一种驱动装置的动力转动，或导入加压后的流体，使得原来呈散开疏松的流体，在受到旋转及挤压时，可将管内的流体扭结成集束状，并形成管内压力，因而该集束状流体可产生强大的推进力；同时，因为此集束流体所含空气量较少，气泡磨擦力较小，故而大幅度降低噪音。由于本发明不采用传统式螺旋桨当作推进装置，所以能够克服「白努力原理」所造成的空蚀现象，也无流体的阻力及拖力的问题，因此使得推进力大幅度增加。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器，藉由驱动装置，使得导流集束中空管，得以滚动，同时配合管内壁螺旋或直线导流凸片或凹槽，以及前宽后窄或直筒的中空管状体，流体在管内形成压力与集束状流体，以产生强大推进力。为了提高效率本装置可视不同的情况予以加压或不加压。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器为一将其驱动装置置于侧边，由齿轮或炼条带动滚筒，流体则由前端注入的推进装置。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器为一将其驱动装置置于前端，直接带动滚筒，而由其侧边注入流体的推进装置。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器为一将其驱动装置置于前端，直接带动滚筒，而由其前端注入流体的推进装置。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种可模块化制造的组装装置，该组装装置包含中空管模块、垫圈片、螺丝，以及可随时掀盖进行维护或清理导流集束中空管的清理盖等。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种推进气箱及推进器舱，一般小型船只只需喷射流体集束推进器即可，若是中大型船只可考虑加装推进气箱及推进器舱，将滚筒式喷射流体集束推进器置入推进气箱中，再将推进气箱装置于推进器舱中，以方便推进器的组装及维修。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器，至少包含进水口滤网、转向器(或分流转向器)、流体调压器、空气滤清器、流体切换器、杂物铲清器。流体经进水口、进水口挡网、进水口滤网过滤，或者气体经空气滤清器过滤后，可由信道管进入本装置，因此可藉流体切换器视环境选择/切换液体或空气的进入。

上述的杂物铲清器装置在滚轴固定支架内侧，其主要的目的是铲除留在V型滚轴垫上附着的杂物，使导流集束中空管在滚动时不会因异物碰撞产生跳动，或是损伤胶滚轴而降低运作效能。当导流集束中空管高速滚动时，会卷动滚轴装置内的流体，使得杂质到处流窜或碰撞，影响导流集束中空管的效能，所以杂物铲清器会在导流集束中空管滚动时，会铲除V型滚轴垫上附着的杂物，同时抽水泵也会激活，将滚轴装置内的流体向外抽，以将流体中的杂物透过杂物导入器的引导，将杂物引入杂物留置网内定时清除；亦可将流体中的杂质利用杂质流体排放管，将流体中的杂质排出去，让滚轴装置内保持清澈的流体，以提高喷射流体集束推进器的效能。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的转向器装置，以达到左右转弯的目的。

上述的转向器装置包含：转向衔接页片框，以连结一个或多个转向衔接页片转向衔接页片，形成一可弯折的中空管；一个或多个伸缩杆器置于转向器装置前端，用以牵动本装置的尾端出口的左右转向；利用伸缩杆器的伸缩功能牵动转向器装置运作，使得该折管成为弯状，而达到左右转弯或改变原有流动方向的目的。

上述的转向器装置亦可为分流转向器，将分流转向器转至中间处，让分流切换板停在中间位置，如此就可以达到向前喷出的目的。本分流转向器装置可用于滚筒式喷射流体集束推进器，使流体产生向左、向右、向前等不同方向的流动，进而达到喷射流体集束推进器的转向动作。但更适合用于加压式喷射流体集束推进器转向之用，亦可用于当辅助推进器或倒车或减速或船舷两侧的转向器。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的流体调压器，调整管内流体向外流出的压力，以增加推进力的效能。

上述的流体调压器具有一个或多个伸缩杆器以及一个或多个调压页片；导流集束中空管与转向器以及流体调压器相连结，其中伸缩杆器可调控一个或多个调压页片的张缩功能，如此即可控制管内流体向外流出的压力，当调压页片逐渐下压时会形成管口缩小，一旦管内压力大增，流体向管外喷出产生高速流体，反之当调压页片回升时，管内压力不大，流体向外喷速渐弱而产生低速，如此在同一管内的流体，因管口大小造成管内不同的压力值，而形成流体喷出速度的高低不同。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的驱动装置，使得导流集束中空管，得以滚动，并确保喷射流体集束推进器正常运作；该驱动装置包含传动轴、齿轮或炼条，或是其它可转动滚筒的动力源装置。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的反向推力(倒车/减速)装置，方便船舶需要倒车或减速时使用，使得流体完全改变原来的行进模式，产生反射后的反向推力动作，达到倒车或减速的目的，其反射后的流体不会产生回堵现象降低推力效能。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器，其中该螺旋状管内壁导流凸片或凹槽均包含一个或多个凸条，以加强流体扭结集束力。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器提供一种隐藏式又可多处布建于船底的喷射流体集束推进器，善加运用滚筒式与加压式喷射流体集束推进器的特征与隐藏式的优点，混合布建于船底各处，以分散船舶的推进动力，并可引进较具环保概念的油、电引擎机组相互运用，使得各部动力引擎机组可依实际需求或动能状态使用，以避免引擎机组过度运作造成损伤，达到最佳的航运经济效能与环保。

上述的滚筒式喷射流体集束推进器亦可提供一种可应用于消防管滚筒式喷水头装置、消防管加压式喷水头装置、液体或气体输送管加压装置、流体强力吸出管装置(如马桶装置)，以大幅增加其流体流动效能的喷射流体集束推进器。

本发明又提供一种加压式喷射流体集束推进器，包含：

一导流集束中空管，具有导流结构在其内壁且该中空管为前宽后窄端的内径或前后同宽的内径；及

一流体加压装置，与该导流集束中空管连结，并提供一加压流体注入该导流集束中空管，从而使该导流结构可使管内流体扭结成集束状，并形成管内压力，用以产生推进力。

藉由管内壁的螺旋状或直线状导流凸片或导流凹槽的导流结构，以增加流体的磨擦力，使得原来呈散开疏松的流体，在受到加压/旋转/挤压时，可扭结成集束状，并形成管内压力，该集束状流体可产生强大的推进力；同时，因为此集束流体所含空气量较少，气泡磨擦力较小，故而大幅度降低噪音。由于本发明不采用传统式螺旋桨当作推进装置，所以能够「白努力原理」所造成的空蚀现象，也无流体的阻力及拖力的问题，因此使得推进力大幅度增加；同时此装置可视环境选择/切换其进入的流体为水或是空气。

上述的加压式喷射流体集束推进器，具有一加压流体储存槽，并且进一步与一加压流体输送槽连结。

上述的加压式喷射流体集束推进器，该加压式喷射流体集束推进器，进一步至少包含进水口滤网、空气滤清器、流体切换器、流体进量控制器、增压器、转向器、流体调压器。

上述的加压式喷射流体集束推进器提供一种可模块化制造的组装装置，该组装装置包含中空管模块、垫圈片、螺丝，以及可随时掀盖进行维护或清理导流集束中空管的清理盖等。

上述的加压式喷射流体集束推进器提供一种推进气箱及推进器舱，一般小型船只只需喷射流体集束推进器即可，若是中大型船只可考虑加装推进气箱及推进器舱，将加压式喷射流体集束推进器置入推进气箱中，再将推进气箱置入推进器舱中，以方便推进器的组装及维修。

上述的加压式喷射流体集束推进器，至少包含进水口滤网、转向器(或分流转向器)、流体调压器、空气滤清器、流体切换器。流体经进水口、进水口挡网、进水口滤网过滤，或者气体经空气滤清器过滤后，可由信道管进入本装置，因此可藉流体切换器视环境选择/切换液体或空气的进入。

上述的加压式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的转向器装置，以达到左右转弯的目的。

上述的转向器装置包含：转向衔接页片框，以连结一个或多个转向衔接页片转向衔接页片，形成一可弯折的中空管；一个或多个伸缩杆器置于转向器装置前端，用以牵动本装置的尾端出口的左右转向；利用伸缩杆器的伸缩功能牵动转向器装置运作，使得该折管成为弯状，而达到左右转弯或方向控制的目的。

上述的转向器装置亦可为分流转向器，将转向器转至中间处，让分流切换板停在中间位置，如此就可以达到向前喷出的目的。本分流转向器装置可用于滚筒式喷射流体集束推进器，使流体产生向左、向右、向前等不同方向的流动，进而达到喷射流体集束推进器的转向动作。但更适合用于加压式喷射流体集束推进器转向或减速的的用，亦可用于当辅助推进器或倒车或减速或船舷两侧的转向器。

上述的加压式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的流体调压器，以调整管内流体向外流出的压力。

上述的流体调压器具有一个或多个伸缩杆器以及一个或多个调压页片；导流集束中空管与转向器以及流体调压器相连，其中伸缩杆器可调控一个或多个调压页片的张缩功能，如此即可形成管内流体向外流出的压力，当调压页片逐渐下压时会形成管口缩小，一旦管内压力大增，流体向管外喷出产生高速流体，反之当调压页片回升时，管内压力不大，流体向外喷速渐弱而产生低速，如此在同一管内的流体，因管口大小造成管内不同的压力值，而形成流体喷出速度的高低不同。

上述的加压式喷射流体集束推进器提供一种喷射流体集束推进器的反向推力(倒车/减速)装置，方便船舶需要倒车或减速时使用，使得流体完全改变原来的行进模式，产生反射后的反向推力动作，达到倒车或减速的目的，其反射后的流体不会产生回头冲堵现象降低推力效能。

上述的加压式喷射流体集束推进器提供一种隐藏式又可多处布建于船底的喷射流体集束推进器，善加运用滚筒式与加压式喷射流体集束推进器的特征与隐藏式的优点，混合布建于船底各处，以分散船舶的推进动力源，并可引进较具环保概念的油、电引擎机组相互运用，使得各部动力引擎机组可依实际需求或动能状态使用，以避免引擎机组过度运作造成损伤，达到最佳的航运经济效能与环保。

上述的加压式喷射流体集束推进器亦提供一种可应用于消防管滚筒式喷水头装置、消防管加压式喷水头装置、液体或气体输送管加压装置、流体强力吸出管装置(如马桶装置)，以大幅增加其流体流动效能的喷射流体集束推进器。

上述的加压式喷射流体集束推进器，其中螺旋或直线状管内壁导流凸片或凹槽均包含一个或多个凸条，以加强流体扭结集束力。

上述的加压式喷射流体集束推进器，其中该加压流体储存槽具有一压力安全气阀，当加压流体储存槽所储存的流体压力过大时，将由压力安全气阀将过多的压力释出，以确保安全。

上述的加压式喷射流体集束推进器，至少包含进水口滤网、转向器、流体调压器、空气滤清器、流体切换器。液体经进水口、进水口挡网、进水口滤网过滤，或者气体经空气滤清器过滤后，可由信道管进入本装置，因此可藉流体切换器视环境选择/切换液体或空气的进入。

上述的加压式喷射流体集束推进器，其中该螺旋状管内壁导流凸片或凹槽均包含一个或多个凸条，以加强流体扭结集束力。

本发明再提供一种导流集束中空管，包含：

一中空管，具有导流结构在其内壁且该中空管为前宽后窄端的内径。

导流结构为管内壁导流凸片或凹槽，该管内壁是指上述中空管的管内壁，其中导流凸片或凹槽可为螺旋状或是直线状。

前宽后窄的中空管，有助于流体通过时的加压及集结，该管内壁的螺旋状或是直线状导流凸片或凹槽，可增加流体的磨擦力，经过一种驱动装置将动力转动，或导入加压后的流体，使得原来管内呈散开疏松的流体，在受到加压/旋转/挤压时，可扭结成集束状，并形成管内压力。

上述的导流集束中空管，其中该导流集束中空管的内壁导流凸片或凹槽均包含一个或多个凸条，以加强流体扭结集束力。

上述的导流集束中空管提供一种可模块化制造的组装装置，该组装装置包含中空管模块、垫圈片、螺丝，以及可随时掀盖进行维护或清理导流集束中空管的清理盖等。

上述的导流集束中空管提供一种可应用于消防管滚筒式喷水头装置、消防管加压式喷水头装置、液体或气体输送管加压装置、流体强力吸出管装置(如马桶装置)，以大幅增加其流体流动效能的喷射流体集束推进器。

附图说明

图1系显示本发明喷射流体集束推进器的导流集束中空管的示意图与剖面图。

图2系显示本发明喷射流体集束推进器的推进气箱及推进器舱的图与该导流集束中空管模块结构设计图。

图3系显示本发明喷射流体集束推进器的导流集束中空管与转向器装置的结合图及该转向器装置20的侧视图。

图4系显示本发明喷射流体集束推进器的流体调压器的结构图。

图5系显示本发明喷射流体集束推进器的导流集束中空管与转向器、流体调压器的结合图与管内集束流体的示意图。

图6A与图6B系显示本发明喷射流体集束推进器的滚轴装置的结构图。

图7系显示本发明喷射流体集束推进器的滚筒式推进装置的实施例之一的示意图。

图8系显示本发明喷射流体集束推进器的滚筒式推进装置的实施例之二的示意图。

图9系显示本发明喷射流体集束推进器的滚筒式推进装置的实施例之三的示意图。

图10系显示本发明喷射流体集束推进器的加压式推进装置的实施例之四的示意图。

图11A、图11B与图11C系显示本发明喷射流体集束推进器的分流转向器装置的结构图。

图12A、图12B、图12C、图12D系分别显示本发明喷射流体集束推进器的船舶外其它应用的示意图。

图13A与图13B为显示本发明喷射流体集束推进器的反向推力(倒车/减速)装置的示意图与实施例一的结构图。

图14A、图14B为显示本发明喷射流体集束推进器的反向推力(倒车/减速)装置的示意图与实施例二结构图。

图15A、图15B、图15C为显示本发明喷射流体集束推进器的船底布建结构图以及引流切板装置与流体阻力装置图。

【主要组件符号说明】

100---喷射流体集束推进器

10---导流集束中空管

12---管壁

14---凸条

15---管内壁导流凸片

20---转向器装置

21---转向衔接页片框

22---转向衔接页片

23---伸缩杆器

25---固定式导流集束中空管

30---流体调压器装置

31---调压页片

35---滚筒式导流集束中空管

40---滚筒式喷射流体集束推进器实施例一

41---驱动装置

42---驱动装置固定支架

43---齿轮

44---滚轴固定支架

45---滚筒外壳

46---进水口

47---进水口挡网

48---进水口滤网

49---加压管入口

50---滚筒式喷射流体集束推进器实施例二

51---万向接头器

60---滚筒式喷射流体集束推进器实施例三

70---加压式喷射流体集束推进器

71---加压流体压力储存槽

72---增压器

73---流体进量控制器

74---流体切换器

75---信道管

76---压力输出开关阀

77---反逆流开关阀

78---空气滤清器

79---加压流体输送槽

80---压力安全气阀

90---导流集束中空管模块

91---垫圈片

92---螺丝

93---清理盖

94---推进器箱

95---堆进器舱

96---动力源(引擎/马达)

110---滚轴装置

111---U型滚轴固定基座

112---固定式滚轴固定支架

113---可掀式滚轴固定支架

114---活页

115---可掀式滚轴固定支架密合夹器

120---滚轴固定架座

121---橡胶滚轴

122---V型滚轴垫

123---滚轴固定环

124---加压器

130---杂物铲清器

131---杂物导入器

132---杂物留置网

133---杂物流体排放管

134---抽水泵

200---分流转向器装置

210---转向器

220---分流转向筒

230---分流切换板中心点

240---分流切换板

250---分流切换板操控线

260---分流切换板操控线起点端

270---分流切换板操控线终点端

300---反向推力(倒车/减速)装置之一

310---反向推力板

350---反向推力(倒车/减速)装置之二

355---中空管体

360---轴心

365---反向推力板

400---引流切板装置

410---引流切板

500---流体阻力装置

510---流体阻力板

600---消防管滚筒式喷水头装置

650---消防管加压式喷水头装置

700---液体或气体输送管加压装置

750---流体强力吸出管装置

具体实施方式

请参考图1，系显示本发明喷射流体集束推进器100的导流集束中空管的示意图与剖面图。该导流集束中空管10的内径为前宽后窄，以加强流体通过时在中空管10的中心呈集束作用，如虚线所示位置处；管壁12具有一个或多管内壁导流凸片15。在本发明的一种实施例中，该管内壁导流凸片15呈螺旋状，用以在该导流集束中空管10受到旋转时，在管内中心处产生螺旋集束流体；而在管内壁导流凸片15的表面上具有一个或多个凸条14，以加强流体经过时的扭结集束力。在本发明的另一种实施例中，该管内壁导流凸片15呈直线状，用以在流体受到加压或挤压时，产生直线集束流体。

请参考图2，系显示使用本发明喷射流体集束推进器100的推进气箱94及推进器舱95的图与该导流集束中空管模块结构的图。在本发明的一种实施例中，喷射导流集束推进器装置100安装在推进器箱94内，而推进器箱94则组装在推进器舱95内；推进气箱94是用来装置、保护及检修喷射导流集束推进器装置100之用。推进器舱95经加压后可让舱内压力同等于海平面的大气压力，如此当推进气箱94与推进器舱95安装于船舱内部底层时，位在船底部的海水就不会溢到舱内，以便打开推进气箱94，在船舱内进行各种喷射导流集束推进器装置100的维护、检修、保养等工作，而不必派员至船外吃水线下或须等进船坞后才能处理，可为业者节省船舶进船坞的次数及维修时间与费用，亦可省去进船坞后停止营运的各种损失。可视船舶的大中小型船体、吨位与船舶的吃水深度，而决定是否需设推进器舱95，但是推进气箱94的装置则是有其必要性。

导流集束中空管模块结构设计，使得导流集束中空管10的产制与维修较为便捷、省时；本发明导流集束中空管模块结构设计系在模块90与模块90之间放置垫圈片91，再以螺丝92锁紧，以结合不同的模块而组成一导流集束中空管10。在此一实施例中，导流集束中空管10例示性地由三个导流集束中空管模块90组成，以方便组装及维修；在导流集束中空管模块90上至少有一个清理盖93，可随时掀盖进行维护或清理导流集束中空管10，以保持最佳的运作状况。

请参考图3，系显示本发明喷射流体集束推进器100的导流集束中空管10与转向器装置20的结合图及该转向器装置20的侧视图。该转向器装置20的前后各有一个转向衔接页片框21，以连结转向衔接页片22，形成一可弯折的中空管；一个或多个伸缩杆器23置于转向器装置20前端，用以牵动本装置20的尾端出口的左右转向；在此一实施例中，导流集束中空管10的尾端与转向器装置20的前端相连结，利用伸缩杆器23的伸缩功能，以及一个或多个转向衔接页片22所形成的弯折管，牵动转向器装置20运作，使得该折管成为弯状，而达到左右转弯或方向控制的目的。

请参考图4，系显示本发明喷射流体集束推进器100的流体调压器30的结构图。流体调压器30具有一个或多个伸缩杆器23以及一个或多个调压页片31；在此一实施例的显示中，导流集束中空管10与转向器20相连结之后，再与一流体调压器30相连结，在导流集束中空管10的管壁12内装置伸缩杆器23，以调控调一个或多个压页片31的张缩功能，如此即可形成管内流体向外流出的压力，当调压页片31逐渐下压时会形成管口缩小，一旦管内压力大增，流体向管外喷出产生高速流体，反之当调压页片31回升时，管内压力不大，流体向外喷速渐弱而产生低速，其中管壁12内的该等箭头表示导流集束中空管10的流体的螺旋状导流方向，并藉由流体调压器30来提升螺旋状集束流体的推力。如此在同一管内的流体，因管口大小造成管内不同的压力值，而形成流体喷出速度的高低不同。

请参考图5，系显示本发明喷射流体集束推进器100的导流集束中空管与转向器、流体调压器的结合图与管内集束流体的示意图。在此一实施例中，该导流集束中空管10可结合至少一个转向器20或是一般的方向舵，以改变方向；以及至少一个流体调压器30，调整流体流出时的压力大小，一旦在管内形成的螺旋状集束流体流出管外时，即形成集束状导轨流体，而产生高效能推力。

其中，图5下方的管内集束流体的示意图，斜线表示导流集束中空管10被驱动旋转使管内流体呈螺旋状流体，而中心虚线则为产生螺旋状集束流体的推力及其方向。在前宽后窄的内径中，流体经过螺旋式导流集束中空管10的旋转后，含气量少，而形成一集束状流体的结构，呈导轨流体，使其推力大增且寂静无声。

请参考图6A与图6B，系显示本发明喷射流体集束推进器100的滚轴装置的结构图。螺旋式导流集束中空管10需要滚动才能产生集束状流体的动能，因此导流集束中空管10的管外需要加装滚轴装置110以便能滚动；在此一实施例中，将本发明应用于船舶推进，可用螺丝92锁住U型滚轴固定基座111并固定在船舶底部，然后用螺丝92将固定式滚轴固定支架112固定在U型滚轴固定基座111上，另利用活页114连结可掀式滚轴固定支架113，以及可掀式滚轴固定支架密合夹器115，而形成滚轴固定支架44(如图7所示)。

固定式滚轴固定支架112具有一个或多个滚轴固定架座120；滚轴固定架座120上端连结橡胶滚轴121，以托起导流集束中空管10，并使其得以滚动。可掀式滚轴固定支架113亦具有一个或多个加压器124；加压器124连结橡胶滚轴121，以夹紧及固定导流集束中空管10，并使其得以滚动。当橡胶滚轴121经长时间滚动而产生磨损时，仍然可利用加压器124的加压，使得导流集束中空管10旋转时保持中心点稳固，不会发生偏斜抖转或转动效能降低，或造成其它机械故障的现象。

另外利用螺丝92将滚轴固定环123及V型滚轴垫122锁在导流集束中空管10管外壁上，使得V型滚轴垫122与滚轴装置110的胶滚轴121相密合。V型滚轴垫122设计的主要目的，是使得导流集束中空管10在高速滚动时，永远保持固定在此凹槽中滚动，在滚动时不会发生跑位或偏移现象，以确保喷射流体集束推进器100正常运作。

再请参考图6B，杂物铲清器130装置在滚轴固定支架44内侧，其主要的目的是铲除留在V型滚轴垫122上附着的杂物，使导流集束中空管10在滚动时不会因异物碰撞产生跳动，或是损伤胶滚轴121而降低运作效能。当导流集束中空管10高速滚动时，会卷动滚轴装置110内的流体，使得杂质到处流窜或碰撞，影响导流集束中空管10的效能，所以杂物铲清器130会在导流集束中空管10滚动时，会铲除V型滚轴垫122上附着的杂物，同时抽水泵134也会激活，将滚轴装置110内的流体向外抽，以将流体中的杂物透过杂物导入器131的引导，将杂物引入杂物留置网132内定时清除；亦可将流体中的杂质利用杂质流体排放管133，将流体中的杂质排出去，让滚轴装置110内保持清澈的流体，以提高喷射流体集束推进器100的效能。

请参考图7，系显示本发明喷射流体集束推进器100的滚筒式推进装置的实施例之一的示意图。该滚筒式喷射流体集束推进器40，包含：置于侧边的驱动装置41，该驱动装置以驱动装置固定支架42固定于本装置，并藉齿轮43带动滚筒式导流集束中空管35；在此一实施例中，流体由滚筒式导流集束中空管35的前端注入，并经进水口46、进水口挡网47及进水口滤网48过滤流体；该滚筒式导流集束中空管35的内径为前宽后窄，因此在接受动力滚动后，可加强流体的旋转及集结力量；而其管内壁一个或多个螺旋状管内壁导流凸片15，使流体在受到旋转及/或挤压时，扭结成集束状，再经转向器20、流体调压器30，以产生强大推进力；滚轴固定支架44则将滚筒式导流集束中空管35固定在滚筒外壳45内；加压管入口49用于当滚筒式喷射流体集束推进器40需要外部加压时使用。

请参考图8，系显示本发明喷射流体集束推进器100的滚筒式推进装置的实施例之二的示意图。该滚筒式喷射流体集束推进器50，包含：置于滚筒式导流集束中空管35的驱动装置41，该驱动装置直接带动滚筒式导流集束中空管35；在此一实施例中，流体由滚筒式导流集束中空管35的侧面开口注入，并以进水口滤网48过滤流体；该滚筒式导流集束中空管35的内径为前宽后窄，因此在接受动力后，可加强流体的集结力量；而其管内壁一个或多个螺旋状管内壁导流凸片15，使流体在受到旋转及/或挤压时，扭结成集束状，再经转向器20、流体调压器30，以产生强大推进力；滚轴固定支架44则将滚筒式导流集束中空管35固定在滚筒外壳45内；加压管入口49用于当滚筒式喷射流体集束推进器40需要外部加压时使用。

请参考图9，系显示本发明喷射流体集束推进器100的滚筒式推进装置的实施例之三的示意图。该滚筒式喷射流体集束推进器60，包含：置于滚筒式导流集束中空管35前端的驱动装置41，该驱动装置41经万向接头器51直接带动滚筒式导流集束中空管35；在此一实施例中，流体由滚筒式导流集束中空管35的前端开口注入，并经进水口46、以进水口挡网47、进水口46经进水口挡网47及进水口滤网48过滤流体；该滚筒式导流集束中空管35的内径为前宽后窄，因此在接受动力后，可加强流体的集结力量；而其管内壁一个或多个螺旋状管内壁导流凸片15，使流体在受到旋转及挤压时，扭结成集束状，以产生强大推进力。滚轴固定支架44则将滚筒式导流集束中空管35固定在滚筒外壳45内；加压管入口49用于当滚筒式喷射流体集束推进器40需要外部加压时使用。

请继续参考图10，系显示本发明喷射流体集束推进器100的加压式推进装置的实施例之四。该加压式喷射流体集束推进器70，包含：加压流体储存槽71，可提供加压的后的流体；该加压流体储存槽71具有一压力安全气阀80，当加压流体储存槽71所储存的流体压力过大时，将由压力安全气阀80将过多的压力释出，以确保安全；且该加压式喷射流体集束推进器70经由信道管75、压力输出开关阀76、反逆流开关阀77及加压流体输送槽79，将加压流体输送至固定式导流集束中空管25，该加压流体输送槽79为固定式导流集束中空管25的缓冲及固定装置；而该固定式导流集束中空管25的内径为前宽后窄，可加强流体的集结力量，且连结转向器20及流体调压器30，以产生最适合需求的流体推进力。

在此一实施例中，液体经进水口46、进水口挡网47、进水口滤网48过滤，或者气体经空气滤清器78过滤后，可由信道管75进入本装置，因此可藉流体切换器74视环境选择/切换液体或空气的进入；流体进入本装置后，经流体进量控制器73及增压器72增压处理后，即进入加压流体储存槽71储存；加压流体储存槽71保持一定量的加压流体储存，以实时供应加压式喷射流体集束推进器70的需求；同时也可视需要提供滚筒式喷射流体集束推进器40/50/60的加压流体。

请参考图11A、图11B与图11C，系显示本发明喷射流体集束推进器100的分流转向器装置的结构图。在此一实施例中，流体经由信道管75后会受到分流切换板240的不同置放位置，使流体产生向左、向右、向前等不同方向的流动，进而达到喷射流体集束推进器100的转向动作。参考图11A所示，当要向右转时，转向器210会向左转动分流转向筒220，而在分流转向筒220内的左边分流切换板操控线起点端260，会牵动分流切换板操控线250，经过分流切换板中心点230及右边的分流切换板操控线终点端270后，会自动拉动分流切换板操控线250，将分流切换板240向右拉动到达分流切换板操控线终点端270的位置，因此流体经由信道管75进入后经分流切换板240的阻挡，就会由右边的分流转向筒220内向左喷出，而达到右转的目的。反之若要左转，参考图11B所示，只要将转向器210转向右边即可，其过程相同不在此重述。

请参考图11C所示，另当要向前时，只要将转向器210转至中间处，让分流切换板240停在中间位置，如此就可以达到向前喷出的目的。本分流转向器装置200较适合用于加压式喷射流体集束推进器70转向之用，可用于当辅助推进器或倒车或减速或船舷两侧的转向器。

请参考图12A、图12B、图12C、图12D，系分别显示本发明喷射流体集束推进器100的船舶外其它应用的示意图。在各种不同的实施例中，本发明尚可应用于消防管滚筒式喷水头装置600(如图12A所示)、消防管加压式喷水头装置650(如图12B所示)、液体或气体输送管加压装置700(如图12C所示)、流体强力吸出管装置750(如图12D所示)；其各应用的组件连结关系和前述相关组件的连结相同，在此不再赘述。

请参考图13，系显示本发明喷射流体集束推进器100的反向推力装置的示意图与实施例一的结构图。在此实施例中，将反向推力(倒车/减速)装置300安装在船尾近喷射流体集束推进器100的后方处，当船舶需要倒车或减速时，利用伸缩杆器23将反向推力板310徐徐放下；由于反向推力板310近喷射流体集束推进器100喷出流体面，具有双凹圆弧形向外侧流动的设计，所以当所喷出的流体经反向推力板310的反射后，其流体完全改变原来的行进模式，产生反射后的反向推力动作，达到倒车或减速的目的。由于反向推力板310的设计是由中心点内向外呈双凹圆弧状向外侧流动，因此反射后的流体不会产生回堵现象而降低推力效能。

请参考图14A、图14B，系显示本发明喷射流体集束推进器100的反向推力(倒车/减速)装置的示意图与实施例二的结构图。在此实施例中，将反向推力(倒车/减速)装置350安装在船尾近喷射流体集束推进器100的后面相连接，当船舶需要倒车或减速行驶时，中空管体355两侧的反向推力板365，经后端的伸缩杆器23的伸出，带动反向推力板365(B)端向中空管体355的中心移动，然后再以轴心360为中心点，于是反向推力板365(A)端就随着伸缩杆器23的所伸出的距离长短，而让两侧反向推力板365张开不同大小的角度，让流体从中空管体355两侧开口处向管外流出，而改变原先流体的流向及流量大小。由于伸缩杆器23的伸出会使得反向推力板365(B)端渐接近中空管体355的中心位置，因此原本直线流出的流体受到两侧反向推力板365(B)的向内挤压，于是就会迫使流体由中空管体355两侧的反向推力板365(A)端开口处，顺着向推力板365的张开角度大小，而改变原流体的流向及流量大小，转而向前流出，如此就可以简单的装置，而达到反向推力的目的，因此就可有效做到船舶倒车或减速行驶的功能。

图15A、图15B、图15C为显示本发明喷射流体集束推进器的船底布建结构图以及引流切板装置与流体阻力装置图。在图15A的实施例中，喷射流体集束推进器100可多处布建于船底，且具隐藏性；本发明可善加运用滚筒式与加压式喷射流体集束推进器的特征与隐藏式的优点，混合布建于船底各处，以分散船舶的推进动力源，并可引进较具环保概念的油、电引擎机组相互运用，使得各部动力引擎机组可依实际需求或动能状态使用，以避免引擎机组过度运作造成损伤，达到最佳的航运经济与环保效能。

请继续参考图15B图及图15C，为配合本发明装置，其船底设计具有引流切板装置400，以及流体阻力装置500的特殊结构。当高速运转时喷射流体集束推进器100需要大量流体进入时，引流切板装置400可满足其需求；在船底的进水口管处后方可装置引流切板410，经伸缩杆器23的伸张后，可将引流切板410自船底伸出，其与船底的流体产生斜切面，因此经流体经引流切板410导引，将船舶外的流体经进水口大量引入管内，而达到大量引流的目的。当不需引流时，可将引流切板410透过伸缩杆器23缩回即可。

当船舶需要减速时，可利用流体阻力装置500，而达到减速的效能，是为有效的煞车辅助器。船舶可视实际需求于船底或船舷两侧，装置一个或多个流体阻力装置500，透过伸缩杆器23的伸张，可将流体阻力板510张开，以增加流体在流动时的阻力面积，进而达到减速的目的，当船舶减速之后即可将阻力板510缩回。

上述诸多实施例虽以应用于船舶为例，但本发明不限使用于船舶，亦可使用于水陆两栖车辆、水上娱乐机具、泵、引擎、压缩机、涡轮等，举凡可藉其促进推进力的设备或装置。

在详细说明本发明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚的了解，在不脱离所附权利要求与精神下可进行各种变化与改变，亦不受限于说明书的实施例的实施方式。

Claims (20)

1.一种滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，包含：

一导流集束中空管，具有导流结构在其内壁且该中空管为前宽后窄端的内径或前后同宽的内径；及

一驱动该导流集束中空管旋转的驱动装置。

2.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该驱动装置为由该导流集束中空管的侧边施予切线力以驱动该导流集束中空管旋转、而流体由该导流集束中空管的前宽端口注入的驱动装置。

3.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该驱动装置为由该导流集束中空管的前宽端驱动旋转、而流体由该导流集束中空管的前宽端的侧边口注入的驱动装置。

4.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该驱动装置为由该导流集束中空管的前宽端驱动旋转、而流体由该导流集束中空管的前宽端口注入的驱动装置。

5.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流结构为凸片或凹槽。

6.根据权利要求1或5所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流结构为至少一条或多条的螺旋形导流结构。

7.根据权利要求6所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该螺旋形的凸片或凹槽为至少一条或多条的螺旋状管内壁导流凸片或凹槽。

8.根据权利要求5所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该凸片或凹槽进一步包含一个或多个凸条。

9.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该驱动装置进一步包含一传动装置，而该传动装置至少为一传动轴。

10.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管装设有一进水口滤网。

11.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管装设有一当滚筒式喷射流体集束推进器需要外部加压时使用的加压管入口。

12.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管的该后端口处装设有一转向器装置。

13.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管的该后端口处装设有一流体调压器装置。

14.根据权利要求12所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该转向器装置包含至少转向衔接页片框，该转向衔接页片框连结一个或多个转向衔接页片，而形成一可弯折的中空管；以及一或多个置于该转向器的前端、用以牵动该转向器的尾端的出口的转向的伸缩杆器。

15.根据权利要求12所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该转向器装置为一分流转向器装置，且该分流转向器装置包含至少转向器、分流切换板、分流转向筒以及分流切换板操控线。

16.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管的侧壁进一步包含至少一可拆卸以清除该中空管内杂物的清理盖。

17.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管系由多个模块组装而成。

18.根据权利要求1所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该导流集束中空管系一体成型。

19.根据权利要求17所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该模块间的组装包含垫圈片、螺丝。

20.根据权利要求13所述的滚筒式喷射流体集束推进器，其特征在于，该流体调压器进一步包含一个或多个伸缩杆器以及一或多个调压页片。

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