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QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0071634 , eingereicht am 12. Juni 2014 beim koreanischen Patentamt, deren Offenbarung hiermit in den vorliegenden Gegenstand mit einbezogen wird.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebs- und Lenkvorrichtung, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist, und mit der es möglich ist, ein Kriegsschiff oder andere Schiffe vorwärtszubewegen und die Richtung ändern zu lassen, indem Meerwasser durch einen Bug im Kriegsschiff oder anderen Schiff rasch abgelassen wird. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Antriebs- und Lenkvorrichtung, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist, mit der es möglich ist, die Bequemlichkeit und Stabilität zu erhöhen, wenn ein Schiff in ein umweltfreundliches Kriegsschiff oder Schiff umgewandelt wird oder wenn das Schiff an einem Pier anlegt, indem die Ausstoßmenge von Kohlendioxid aufgrund von hohen Treibstoffeinsparungen reduziert wird, während die Manövrierbarkeit des Kriegsschiffs und Schiffs erhöht wird, und die auf alle Schiffe wie etwa Kriegsschiffe, Schiffe, alte Schiffe, Fischerboote und Öltanker anwendbar ist, die derzeit Segel aufweisen, und andere Arten von Schiffen, da sie kostengünstig und leicht reparierbar ist.
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Beschreibung des Stands der Technik
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Allgemein ist ein Schiffskörper eines Schiffs oder Kriegsschiffs abhängig von der Kraft zum Antreiben des Schiffskörpers in Schiffe mit Ruder oder mit Segel (Windkraft), Dampfschiff (mechanische Kraft mit Kohle oder Öl als Brennstoff) und Nuklearschiff (mechanische Kraft mit nuklearem Brennstoff) unterteilt. Der Begriff Dampfschiff wird derzeit für alle kraftbetriebenen Schiffe verwendet, die durch mechanische Kraft angetrieben werden, unabhängig vom Schiffstyp. Der Begriff Dampfschiff bezeichnet jedoch im engeren Sinne ein Schiff mit einem Hubmotor oder einer Dampfturbine, die durch Dampfkraft betrieben wird, und ein Motorschiff mit einem Benzinmotor, einem Gasansaugmotor, einem Heißkesselmotor oder einem Dieselmotor ist von dem Dampfschiff zu unterscheiden. Neben dem Dampfschiff und dem Motorschiff gibt es elektrisch angetriebene Schiffe. Abhängig von der Generatorart gibt es elektrisch angetriebene Dieselschiffe und elektrisch angetriebene Schiffe mit Turbine. Das Nuklearschiff ist ein Dampfschiff, das mithilfe von nuklearem Brennstoff Dampf erzeugt und eine Dampfturbine mit dem erzeugten Dampf betreibt. Eine Gasturbine, die heißes und unter Druck stehendes Gas anstelle von Dampf verwendet, wird außer für einige besondere Hochgeschwindigkeitsschiffe selten benutzt. Was die Antriebsvorrichtung angeht, wurde zu Anfangszeiten des Dampfschiffs ein Paddeldampfer mit einer Wasserturbine benutzt, doch in den letzten Jahren wird vor allem ein Schiffsschraubenschiff benutzt.
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Allgemein wird eine Schraube mit drei Flügeln für ein kleines Schiff und eine Schraube mit vier Flügeln für ein allgemeines Schiff verwendet. Bei großen Einzelschraubenschiffen wird jedoch vor allem eine Schraube mit fünf Flügeln benutzt. Es gibt vier Arten des Einzelschraubenschiffs je nach Anzahl der Schraubwellen, nämlich ein Zweischraubenschiff, ein Dreischraubenschiff und ein Vierschraubenschiff. In der Vergangenheit hatten Schiffe allgemein eine einzelne Schraubwelle, doch kann ein Schiff auch zwei oder mehr Schraubwellen aufweisen. Es gibt ein kleines Schiff mit einer Schraube mit steuerbarem Flügelwinkel, wobei die Drehung der Antriebsvorrichtung in einer Richtung eingestellt ist und ein Winkel der Schaufel geändert wird, so dass das Schiff sich vorwärts oder rückwärts bewegt oder angehalten wird.
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Eine Schiffsschraube bezeichnet allgemein eine Schraube mit drei bis sieben Flügeln. In diesem Fall verdrängen Spiralflächen der Schraubflügel Wasser, und das Schiff wird durch eine Antriebskraft vorwärtsbewegt, die durch eine Reaktion des Wassers erzeugt wird. Als typische Antriebs- und Lenkvorrichtung des Schiffskörpers gibt es Antriebsvorrichtungen wie etwa eine Schraube mit festem Winkel (FPP) als Einzelschraube, eine Schraube mit steuerbarem Wnkel (CPP), eine Schraube mit Gegendrehung (CRP) als eine Verbundschraube, eine Tandemschraube.
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Die genannte Schiffsschraube, die eine traditionelle Antriebsvorrichtung des Schiffskörpers ist, wurde entwickelt, um den Bedarf nach höherer Geschwindigkeit und größeren Schiffskörpern zu erfüllen. Es können jedoch Vibration und Geräusche aufgrund der Kavitation auftreten, die von der höheren Geschwindigkeit des Schiffskörpers verursacht wird. Die Kavitation ist ein Phänomen, das auftritt, wenn eine Schraube mit hoher Last für eine Drehzahl konfiguriert ist, die über eine vorgegebene Grenzanzahl von Umdrehungen hinaus geht. Allgemein bezeichnet ein Phänomen, wobei der Druck bei einer bestimmten Temperatur abnimmt und mit Dampf oder Luft gefüllte Blasen visualisiert werden und wachsen.
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Wenn die typische Schraube, die eine allgemeine Antriebsvorrichtung des Schiffskörpers ist, eine hohe Last aufweist, kann dies leicht zu Kavitation und damit zu einer Reduzierung der Antriebseffizienz führen, und Vibration und Geräusche des Schiffskörpers können verursacht werden. Ferner kann das Segeln des Schiffskörpers durch Schäden behindert werden, die durch Verbiegen und Erosion der Schraubflügel auftreten. Da ferner die Wartung des Schiffskörpers in angehaltenem Zustand stattfindet, um die Wartung der Antriebsorrichtung durchzuführen, kann die Arbeitseffizienz in der Wartung verschlechtert werden.
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Die Schraubantriebsvorrichtung weist zudem eine Begrenzung der Geschwindigkeit von etwa 35 Knoten auf. Wenn die Geschwindigkeit gleich oder größer als 35 Knoten ist, nehmen Vibration und Geräusche zu, so dsas der Schiffskörper nur in Notfällen bei einer solchen Geschwindigkeit betrieben wird.
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Da Kavitation in einem Kriegsschiff und einem Schiff wie etwa einem Hochgschwindigkeitsschiff, einem Löschschiff, einem Rettungsboot, einem Erkundungsschiff oder einem Patrouillenschiff auftritt, das hohe Geschwindigkeit und Manövrierbarkeit in Notfällen benötigt, kann es für den Schiffskörper schwierig sein, seine Funktion zu erfüllen. Wenn sich ein Objekt, das mit dem Schiffskörper kollidieren kann, in Bewegungsrichtung nähert, kann es für einen existierenden Schraubschiffskörper schwierig sein, rasch zu wenden oder anzuhalten. Wenn ein großes Kriegsschiff oder Schiff am Dock anlegt, muss das große Schiff mithilfe von Lotsenschiffen mit relativ kleinem Wenderadius am Dock anlegen werden, da der Wenderadius des großen Schiffes wesentlich größer ist als bei einem kleinen Schiff.
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Um diese Probleme zu lösen, wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer verbesserten Schiffantriebsvorrichtung mit dem
koreanischen Patent Nr. 10-0956719 eingetragen.
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Diese Schiffantriebsvorrichtung bringt jedoch das Problem mit sich, dass eine Schiffsschraube von einem Lager in einem Führungsrohr getragen wird, weshalb eine Last, die auf das Führungsrohr einwirkt, zunimmt, so dass die strukturelle Stabilität des Führungsrohrs stark beeinträchtigt wird. Das heißt, ein Ende des Führungsrohr, das zum Ändern der Richtung des Schiffs und zum Erlangen der Antriebskraft vorgesehen ist, ist an ein Lenkrohr gekoppelt, das beweglich an eine Unterseite des Schiffs gekoppelt ist, weshalb das Führungsrohr vom Lenkrohr herabhängt. Da die Schiffsschraube und eine dritte Welle über ein Lager in dem Führungsrohr angebracht sind, nimmt die auf das Führungsrohr einwirkende Last zu. Ein Verbindungsteil zwischen dem Führungsrohr und dem Lenkrohr kann sich durch diesen strukturellen Mangel leicht verformen oder wird beschädigt, und eine Ermüdungslast kann sich über lange Zeit am Führungsrohr akkumulieren und die strukturelle Stabilität stark beeinträchtigen.
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Um diese Probleme zu lösen, wurde die Erfindung im Zusammenhang mit einer verbesserten Schiffantriebsvorrichtung mit dem
koreanischen Patent Nr. 10-1067343 eingetragen.
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Bei der Schiffsantriebsvorrichtung mit dieser Konfiguration ist jedoch die Drehung des Führungsrohrs eingeschränkt, so dass die Schiffsschraube umgekehrt gedreht werden muss, um das Schiff rückwärts zu bewegen. Daher ist eine separate Getriebeschalteinheit nötig, und daher kann eine Konfiguration des Schiffs kompliziert werden. Dies kann die Wartung des Schiffs erschweren, und es kann schwierig sein, das Schiff wirtschaftlich herzustellen.
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KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung wurde getätigt, um die genannten Probleme des Stands der Technik zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebs- und Lenkvorrichtung bereitzustellen, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist und mit der es möglich ist, die Bequemlichkeit und Stabilität zu erhöhen, wenn ein Schiff in ein umweltfreundliches Kriegsschiff oder Schiff umgewandelt wird oder wenn das Schiff an einem Pier anlegt, indem die Ausstoßmenge von Kohlendioxid aufgrund von hohen Treibstoffeinsparungen reduziert wird, während die Manövrierbarkeit des Kriegsschiffs und Schiffs erhöht wird, und die auf alle Schiffe wie etwa Kriegsschiffe, Schiffe, altel Schiffe, Fischerboote und Öltanker anwendbar ist, die derzeit Segel aufweisen, und andere Arten von Schiffen, da sie kostengünstig und leicht reparierbar ist.
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Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebs- und Lenkvorrichtung bereitzustellen, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist und mit der es möglich ist, wenig Geräusche, geringe Vibration und einen niedrigen Treibstoffverbrauch zu erreichen, indem Meerwasser durch Drehen einer Schiffsschraube in den Bug gesaugt wird, das Meerwasser im Bug durch die Vorwärtsbewegung des Schiffs zur Schiffsschraube zu leiten und ein Hauptrohr des Verteilers derart an einer Außenseite des Schiffs anzuordnen, dass er stark in engem Kontakt mit der Außenseite steht.
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Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebs- und Lenkvorrichtung bereitzustellen, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist und mit der es möglich ist, die Reibung des Wassers durch die Wasserzuführ zu minimieren, und mit der es möglich ist, wenig Geräusche, geringe Vibration und einen niedrigen Treibstoffverbrauch zu erreichen, indem ein Durchmesser des Hauptrohrs des Verteilers größer ist als ein Durchmesser eines Wassereinlasses des Bugs.
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Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebs- und Lenkvorrichtung bereitzustellen, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist und mit der es möglich ist, Kavitation zu verhindern, wenn die Schiffsschraube, die als eine Antriebseinheit eines Hinterstevens dient, mit hoher Kraft betrieben wird.
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Es ist auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebs- und Lenkvorrichtung, die unter einem Wasserspiegel an der Außenseite der rechten und linken Schiffwand eines Schiffs installiert ist, mit der es, da das Schiff mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden kann, möglich ist, die nationale Sicherheit wesentlich zu erhöhen, wenn die Antriebs- und Lenkvorrichtung auf ein Kriegsschiff angewandt wird, und es ist möglich, große wirtschaftliche Ergebnisse zu erzielen, wenn die Antriebs- und Lenkvorrichtung auf ein Handelsschiff angewandt wird.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Antriebs- und Lenkvorrichtung bereitgestellt, die unter dem Meeresspiegel außen an der rechten und linken Schiffswand eines Schiffs installiert ist. Die Vorrichtung weist einen Verteiler auf, der an einer Unterseite eines Schiffskörpers in Längsrichtung installiert ist und Wasser, das zu einem Hintersteven hin in einen Bug eingeleitet wird, ablässt; eine Antriebseinheit mit einem unteren Ende, das drehbar mit einem Ende des Verteilers nahe dem Hintersteven in einem Bereich von 360 Grad verbunden ist und zum seitlichen Ablassen von Wasser vorgesehen ist; und eine Lenkeinheit, die drehbar an ein Ende der Antriebseinheit nahe dem Hintersteven gekoppelt ist und die Antriebseinheit in beliebiger Richtung durch eine von außen einwirkende Drehkraft dreht. Der Verteiler weist ein Hauptrohr auf, das an einer unteren Mittellinie nahe dem Bug des Schiffskörpers angeordnet ist und zum Bug des Schiffskörpers hin offen ist, um einen Wassereinlass zu bilden; ein linkes Abzweigungsrohr, das vom Hauptrohr abzweigt und unter einem Wasserspiegel an einer Außenseite einer linken Schiffswand des Schiffskörpers zum Hintersteven des Schiffskörpers hin angeordnet ist; ein rechtes Abzweigungsrohr, das vom Hauptrohr abzweigt und unter dem Wasserspiegel an einer Außenseite einer rechten Schiffswand des Schiffskörpers zum Hintersteven des Schiffskörpers hin angeordnet ist; und eine Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten, die mit dem rechten und linken Abzweigungsrohr verbunden sind, derart, dss sie unter dem Wasserspiegel an der Außenseite der Schiffswände des Schiffskörpers angeordnet sind und Meerwasser, das in das rechte und linke Abzweigungsrohr eingeleitet wird, ablassen, um eine Richtung des Schiffskörpers zu ändern.
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Gemäß der Ausführungsform vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Bequemlichkeit und Stabilität zu erhöhen, wenn ein Schiff in ein umweltfreundliches Kriegsschiff oder Schiff umgewandelt wird oder wenn das Schiff an einem Pier anlegt, indem die Ausstoßmenge von Kohlendioxid aufgrund von hohen Treibstoffeinsparungen reduziert wird, während die Manövrierbarkeit des Kriegsschiffs und Schiffs erhöht wird. Ferner ist die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung aufgrund der niedrigen Kosten und leichten Reparatur auf alle Schiffe anwendbar, etwa ein Kriegsschiff, ein Schiff, ein altes Schiff, ein Fischerboot und einen Öltanker, die derzeit ein Segel aufweisen, und andere Arten von Schiffen.
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Bei der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ist es möglich, wenig Geräusche, geringe Vibration und einen niedrigen Treibstoffverbrauch zu erreichen, indem Meerwasser durch Drehen einer Schiffsschraube in den Bug gesaugt wird, das Meerwasser im Bug durch die Vorwärtsbewegung des Schiffs zur Schiffsschraube zu leiten und ein Hauptrohr des Verteilers derart an einer Außenseite des Schiffs anzuordnen, dass er stark in engem Kontakt mit der Außenseite steht.
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Da bei der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Durchmesser des Hauptrohrs des Verteilers größer ist als ein Durchmesser eines Wassereinlasses des Bugs, wird Reibung des Wassers durch die Wasserzuführ zu minimiert, so dass es möglich ist, wenig Geräusche, geringe Vibration und einen niedrigen Treibstoffverbrauch zu erreichen.
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Wenn bei der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung die Schiffsschraube, die als die Antriebseinheit des Hinterstevens dient, mit hoher Kraft betrieben wird, wird an einer Rückseitenfläche eine breite und starke Ansaugkraft erzeugt, die die Vorwärtsbewegung des Kriegsschiff oder des Schiffs stark stört und hemmt, weshalb die Geschwindigkeit des Schiffs reduziert wird und der Treibstoffverbrauch sich erhöht. Wenn in diesem Fall die Geschwindigkeit des Kriegsschiffs oder des Schiffs bei einer Geschwindigkeit von etwa 35 Knoten oder betrieben wird, tritt Kavitation auf, weshalb es schwierig sein kann, das Kriegsschiff oder das Schiff wegen der starken Geräusche und Vibration und des hohen Treibstoffverbrauchs zu betreiben. Die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung soll diese Probleme üblicher Kriegsschiffe oder Schiffe lösen, und es ist daher möglich, die Kavitation mithilfe der Antriebs- und Lenkvorrichtung zu verhindern.
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Da bei der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung das Schiff bei einer hohen Geschwindigkeit von etwa 35 Knoten oder mehr betrieben werden kann, ist es bei Anwendung der Antriebs- und Lenkvorrichtung auf ein Kriegsschiff möglich, die nationale Sicherheit wesentlich zu erhöhen, und wenn die Antriebs- und Lenkvorrichtung auf ein Handelsschiff angewandt wird, kann das Handelsschiff überall auf der Welt mit höherer Geschwindigkeit als zuvor betrieben werden, so dass es möglich ist, innerhalb kurzer Zeit große wirtschaftliche Vorteile zu erzielen.
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Da die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung nach außen freiliegt, kann ein fehlerhaftes Teil schnell gefunden werden, und es ist sehr einfach, das fehlerhafte Teil zu reparieren, so dass die Antriebs- und Lenkvorrichtung effizient ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Draufsicht von unten, die eine Unterseite eines Schiffskörpers darstellt, der mit einer Antriebs- und Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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2 und 3 sind Draufsichten, die eine Struktur eines Kombinationsrohrs darstellen, das zwischen einer Antriebseinheit und einem Verteiler aus 1 angeordnet ist.
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4 ist eine detaillierte Draufsicht, die eine Richtungsänderungseinheit aus 1 darstellt.
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5 ist eine Vorderansicht des Schiffskörpers, die eine Anordnung der Richtungsänderungseinheiten und Warnsensoren aus 1 darstellt.
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6 ist eine detaillierte Querschnittansicht, die die Antriebseinheit und eine Lenkeinheit aus 1 darstellt.
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7 ist eine detaillierte Draufansicht, die die Antriebseinheit und die Lenkeinheit aus 1 darstellt.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Im Folgenden soll die vorliegende Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben werden. Die für die Bauteile in der folgenden Beschreibung verwendeten Begriffe „Modul“ und „Einheit“ sollen die vorliegende Beschreibung lediglich vereinfachen und sind austauschbar verwendbar.
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen und die Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben, doch die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
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Obwohl die Begriffe in der vorliegenden Beschreibung unter Berücksichtigung ihrer Funktionen in der vorliegenden Erfindung aus allgemein verwendeten Begriffen ausgewählt wurden, können die hier verwendeten Begriffe abhängig von der Absicht eines Fachmanns, der Praxis oder dem Auftreten einer neuen Technik variieren. In besonderen Fällen können die hier verwendeten Begriffe vom Anmelder nach Gutdünken ausgewählt werden, und ihre genaue Bedeutung wird in den relevanten Teilen der Beschreibung erläutert. Die hier verwendeten Begriffe sind also nicht schlicht als die tatsächlich verwendeten Begriffe auszulegen, sondern anhand der ihnen innewohnenden Bedeutung und der hier offenbarten Beschreibung.
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1 ist eine Draufsicht von unten, die eine Unterseite eines Schiffskörpers darstellt, der mit einer Antriebs- und Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung versehen ist.
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Wie dargestellt in 1, kann die Antriebs- und Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung Folgendes aufweisen: einen Verteiler 10, der an einer Unterseite eines Schiffskörpers in Längsrichtung installiert ist und Wasser, das zu einem Hintersteven 2 hin in einen Bug 1 eingeleitet wird, ablässt; eine Antriebseinheit 20 mit einem unteren Ende, das drehbar mit einem Ende des Verteilers 10 nahe dem Hintersteven 2 in einem Bereich von 360 Grad verbunden ist und zum seitlichen Ablassen von Wasser vorgesehen ist; und eine Lenkeinheit 130, die drehbar an ein Ende der Antriebseinheit 20 nahe dem Hintersteven 2 gekoppelt ist und die Antriebseinheit 20 in beliebiger Richtung durch eine von außen einwirkende Drehkraft dreht.
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Dabei kann der Verteiler 10 ein Hauptrohr 11 aufweisen, das an einer unteren Mittellinie 210 des Bugs 1 des Schiffskörpers angeordnet ist und zum Bug 1 des Schiffskörpers hin offen ist, um einen Wassereinlass a zu bilden; ein linkes Abzweigungsrohr 11a, das vom Hauptrohr 11 abzweigt und unter einem Wasserspiegel 200 an einer Außenseite einer linken Schiffswand des Schiffskörpers zum Hintersteven 2 des Schiffskörpers hin angeordnet ist; ein rechtes Abzweigungsrohr 11b, das vom Hauptrohr 11 abzweigt und unter dem Wasserspiegel 200 an einer Außenseite einer rechten Schiffswand des Schiffskörpers zum Hintersteven 2 des Schiffskörpers hin angeordnet ist; und eine Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113, die mit dem rechten und linken Abzweigungsrohr 11b und 11a verbunden sind, derart, dass sie unter dem Wasserspiegel 200 an der Außenseite der Schiffswände des Schiffskörpers angeordnet sind und Meerwasser, das in das rechte und linke Abzweigungsrohr 11b und 11a eingeleitet wird, ablassen, um eine Richtung des Schiffskörpers zu ändern.
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In diesem Fall können das rechte und linke Abzweigungsrohr 11b und 11a in Kontakt mit der Außenseite der Schiffswände des Schiffskörpers gelangen und benachbart zum Meeresspiegel 200 angeordnet sein.
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Das rechte und linke Abzweigungsrohr 11b und 11a können an einem Ende des Schiffskörpers nahe dem Hintersteven 2 durch ein Kombinationsrohr 230 zusammengefügt sein, um jeweils mit der Antriebseinheit 20 verbunden zu werden. In diesem Fall sind vorzugsweise separate Ventile V11 und V12 am rechten und linken Abzweigungsrohr 11b und 11a am vorderen Ende des Kombinationsrohrs 230 vorgesehen, wie dargestellt in 1.
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Hier kann das Kombinationsrohr 230 ein Verbindungsrohr aufweisen, das das linke Abzweigungsrohr 11a und das rechte Abzweigungsrohr 11b verbindet, und das Verbindungsrohr kann ein gekrümmtes Rohr sein, das zur Außenseite des Hintersteven 2 des Schiffs mit einer vorgegebenen Krümmung gebogen ist.
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In diesem Fall kann das Verbindungsrohr, das das linke Abzweigungsrohr 11a und das rechte Abzweigungsrohr 11b verbindet, am Hintersteven 2 des Schiffskörpers durch eine vorgegebene Befestigungseinheit befestigt sein.
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In einigen Fällen kann das Kombinationsrohr 230 ein erstes Verbindungsrohr, das mit dem linken Abzweigungsrohr 11a verbunden ist, und ein zweites Verbindungsrohr 232b aufweisen, das mit dem rechten Abzweigungsrohr 11b verbunden ist, und das erste Verbindungsrohr und das zweite Verbindungsrohr können ein gerades Rohr mit Y-Form sein, wobei das erste und zweite Verbindungsrohr in einem vorgegebenen Winkel zusammengefügt sind.
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In diesem Fall können das erste und zweite Verbindungsrohr am Hintersteven 2 des Schiffskörpers durch eine vorgegebene Befestigungseinheit verbunden sein.
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Eine Schiffsschraube, die eine Vortriebskraft erzeugt, indem sie von einer Antriebskraft von einem vorgegebenen Motor gedreht wird, kann zwischen dem Kombinationsrohr 230 und der Antriebseinheit 20 vorgesehen sein.
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Die Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113 kann in Kontakt mit der Außenseite der Schiffswände des Schiffskörpers gelangen und kann benachbart zum Wasserspiegel 200 angeordnet sein. Die Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113 kann in einer Linie in einem vorgegebene Abstand am rechten und linken Abzweigungsrohre 11b und 11a angeordnet sein.
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Dabei kann die Richtungsänderungseinheit 113 ein Ventil aufweisen, das das Meerwasser im rechten oder linken Abzweigungsrohr 11b oder 11a öffnet oder schließt, eine Schiffsschraube, die das Meerwasser durch Öffnen oder Schließen des Ventils ablässt, und eine Einstellungseinheit, die drehbar an einer Drehwelle entlang bewegt wird, um eine Ablassrichtung des durch das Ventil und die Schiffsschraube 6 abgelassenen Meerwasser einzustellen. Die Ventile V11 und V12 sind am rechten und linken Abzweigungsrohr 11a und 11b am Vorderende des Kombinationsrohrs 230 vorgesehen, und das Meerwasser, das in den Bug eingeleitet wird, wird durch die Drehung der Schiffsschraube 6 an einem Wassereinlass des Bugs zum Hintersteven geleitet. Entsprechend ist es möglich, das Meerwasser durch die Richtungsänderungseinheiten 113 abzulassen.
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Eine Mehrzahl von Warnsensoren kann am linken Abzweigungsrohr 11a, am rechten Abzweigungsrohr 11b und den Richtungsänderungseinheiten 113 angeordnet sein, um Objekte zu erkennen, die sich von außen nähern.
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Dabei kann die Mehrzahl von Warnsensoren in einem vorgegebenen Abstand am linken Abzweigungsrohr 11a, am rechten Abzweigungsrohr 11b und den Richtungsänderungseinheiten 113 angeordnet sein und kann in einem vorgegebenen Abstand entlang der Mittellinie 210 der untersten Fläche des Schiffskörpers angeordnet sein.
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Die Antriebseinheit 20 kann Folgendes aufweisen: ein Gehäuse, dessen oberes Ende ins Innere oder Äußere des Endes des Verteilers 10 nahe dem Hintersteven 2 eingeführt ist, um drehbar gekoppelt zu sein; ein Auslassrohr, dessen eines Ende mit einer Seitenfläche des Gehäuses verbunden ist und eingeleitetes Wasser durch einen Wasserauslass ablässt, der sich derart erstreckt, dass er relativ zum Verteiler 10 unterhalb desselben ist; und eine Drehlagerungsplatte, die einen Boden des Gehäuses abstützt, derart, dass das Gehäuse während des Drehens nicht nach unten bewegt wird, und deren eines Ende zum Befestigen an den Hintersteven gekoppelt ist. Das heißt, es ist ein kreisförmiger Vorsprung gebildet, derart, dass ein unteres Gehäuse frei an einem Boden eines oberen Gehäuses gedreht werden kann, das sich nicht dreht, so dass das untere Gehäuse drehbar am oberen Gehäuse vorgesehen sein kann, ohne getrennt zu werden.
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Die Lenkeinheit kann eine Lenkwelle, die vertikal am Schiffskörper angeordnet ist, ein Lenkzahnrad, das am Ende der Lenkwelle vorgesehen ist, um in eine vorgegebene Richtung gedreht zu werden, und ein Antriebszahnrad auf, das an einer Außenfläche der Antriebseinheit 20 vorgesehen ist, um in das Lenkzahnrad einzugreifen.
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2 und 3 sind Draufsichten, die eine Struktur des Kombinationsrohrs darstellen, das zwischen der Antriebseinheit und dem Verteiler aus 1 angeordnet ist.
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Wie dargestellt in 2 und 3, können das rechte und linke Abzweigungsrohr 11b und 11a an einem Ende des Schiffskörpers nahe dem Hintersteven 2 durch das Kombinationsrohr 230 zusammengefügt sein, um mit der Antriebseinheit 20 verbunden zu werden.
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Hier kann das Kombinationsrohr 230 ein Verbindungsrohr 232 aufweisen, das das linke Abzweigungsrohr 11a und das rechte Abzweigungsrohr 11b verbindet, wie dargestellt in 2, und das Verbindungsrohr 232 kann ein gekrümmtes Rohr sein, das zur Außenseite des Hintersteven 2 des Schiffs mit einer vorgegebenen Krümmung R gebogen ist.
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In diesem Fall kann das Verbindungsrohr 232, das das linke Abzweigungsrohr 11a und das rechte Abzweigungsrohr 11b verbindet, mit dem Hintersteven 2 des Schiffskörpers durch eine vorgegebene Befestigungseinheit 220 verbunden sein.
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Wie dargestellt in FIG., kann das Kombinationsrohr 230 ein erstes Verbindungsrohr 232a, das mit dem linken Abzweigungsrohr 11a verbunde nist, und ein zweites Verbindungsrohr 232b aufweisen, das mit dem rechten Abzweigungsrohr 11b verbunde nist, und das erste Verbindungsrohr 232a und das zweite Verbindungsrohr 232b können ein gerades Rohr mit Y-Form sein, wobei das erste und zweite Verbindungsrohr in einem vorgegebenen Winkel zusammengefügt sind. In diesem Fall können das erste und zweite Verbindungsrohr 232a und 232b am Hintersteven 2 des Schiffskörpers durch die vorgegebene Befestigungseinheit 220 verbunden sein. Da, wie oben beschrieben, das Kombinationsrohr 230 durch die vorgegebene Befestigungseinheit 220 am Hintersteven 2 des Schiffskörpers befestigt ist, kann der Schiffskörper, der mit der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, auf stabile Weise eine starke Antriebskraft erreichen.
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Eine Struktur, wobei das Kombinationsrohr 230 das gerade Rohr aus 3 ist, kann eine stärkere Antriebskraft erzeugen als eine Struktur, wobei das Kombinationsrohr das gekrümmtes Rohr aus 2 ist.
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4 ist eine detaillierte Draufsicht, die die Richtungsänderungseinheit aus 1 darstellt.
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Wie dargestellt in 4, kann die Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113 in Kontakt mit der Außenseite der Schiffswände des Schiffs gelangen und benachbart zum Wasserspiegel angeordnet sein.
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Die Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113 kann in einer Linie in einem vorgegebene Abstand am rechten und linken Abzweigungsrohre 11b und 11a angeordnet sein.
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Dabei kann die Richtungsänderungseinheit 113 ein Ventil 113a aufweisen, das das Meerwasser im rechten oder linken Abzweigungsrohr 11b oder 11a öffnet oder schließt, eine Schiffsschraube 113b, die das Meerwasser durch Öffnen oder Schließen des Ventils 113a ablässt, und eine Einstellungseinheit 113d, die drehbar an einer Drehwelle 113c entlang bewegt wird, um eine Ablassrichtung des durch das Ventil 113a und die Schiffsschraube 113b abgelassenen Meerwasser einzustellen. Entsprechend stellt die Richtungsänderungseinheit 113 die Einstellungseinheit 113d ein, um die Ablassrichtung des Meerwassers zu steuern, so die Bewegungsrichtung des Schiffskörpers eingestellt werden kann.
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Das heißt, für eine Vorwärtsbewegungszustand, eine Vorwärtsrichtung und das Ändern einer Richtung des Schiffskörpers und das Starten und Anhalten des Schiffskörpers kann die Richtungsänderungseinheit 113 gezielt einen Vorgang des Drehens des Meerwassers in einer rechten oder linken Richtung, einen Vorgang des Drückens des Meerwasser nach vorne oder hinten und einen Vorgang des Anhaltens des Meerwassers abhängig von einer Position und einer Richtung der Einstellungseinheit 113d durchführen, die eine Ablassöffnung aufweist.
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5 ist eine Vorderansicht des Schiffskörpers, die eine Anordnung der Richtungsänderungseinheiten und der Warnsensoren aus 1 darstellt.
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Wie dargestellt in 5, ist die Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113 mit dem rechten und linken Abzweigungsrohr 11b und 11a verbunden, die unter dem Wasserspiegel 200 an der Außenseite der rechten und linken Schiffswand des Schiffskörpers zum Hintersteven 20 des Schiffskörpers hin angeordnet sind, um unter dem Meeresspiegel 200 an der Außenseite der Schiffswände des Schiffskörpers angeordnet zu sein, und lassen das Meerwasser, das in das rechte und linke Abzweigungsrohre 11b und 11a eingeleitet wird, ab, um die Richtung des Schiffskörpers zu ändern.
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Das heißt, die Mehrzahl von Richtungsänderungseinheiten 113 kann in Kontakt mit der Außenseite der Schiffswände des Schiffskörpers gelangen und kann benachbart zum Meeresspiegel 200 angeordnet sein.
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Dabei kann die Richtungsänderungseinheit 113 das Meerwasser mithilfe des Ventils 113a nach außen ablassen, das das Meerwasser im rechten und linken Abzweigungsrohre 11b und 11a öffnet und schließt, und kann die Ablassrichtung des Meerwassers, das durch das Ventil 113a abgelassen wird, mithilfe der Einstelleinheit (nicht dargestellt) anpassen.
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Eine Mehrzahl von Warnsensoren 240 kann am linken Abzweigungsrohr 11a, am rechten Abzweigungsrohr 11b und der Richtungsänderungseinheit 113 angeordnet sein, um Objekte zu erkennen, die sich von außen nähern.
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Dabei kann die Mehrzahl von Warnsensoren 240 in einem vorgegebenen Abstand am linken Abzweigungsrohr 11a, am rechten Abzweigungsrohr 11b und den Richtungsänderungseinheiten 113 angeordnet sein und kann in einem vorgegebenen Abstand entlang einer Mittellinie einer untersten Fläche 211 des Schiffskörpers angeordnet sein.
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Die Antriebs- und Lenkvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt am Schiffskörper nach außen frei, kann jedoch durch die Mehrzahl von Warnsensoren 240 die Objekte erkennen, die sich von außen nähern, um eine Beschädigung durch Kollision mit externen Objekten zu verhindern.
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6 ist eine detaillierte Querschnittansicht, die die Antriebseinheit und die Lenkeinheit aus 1 zeigt, und 7 ist eine detaillierte, die die Antriebseinheit und die Lenkeinheit aus 1 zeigt.
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Wie dargestellt in 6 und 7, kann die Antriebseinheit 20 ein unteres Gehäuse 22, dessen oberes Ende ins Innere oder Äußere des Endes des Verteilers nahe dem Hintersteven eingeführt ist, um drehbar gekoppelt zu sein, ein Ablassrohr 21, dessen eines Ende mit der Seitenfläche des unteren Gehäuses 22 verbunden ist und eingeleitetes Wasser durch einen Wasserauslass b ablässt, der sich derart erstreckt, dass er relativ unter dem Verteiler ist, und eine Drehlagerungsplatte aufweisen, deren eines Ende zum Befestigen an den Hintersteven gekoppelt ist, derart, dass sich das untere Gehäuse 22 während des Drehens nicht nach unten bewegt. Das heißt, der kreisförmige Vorsprung ist derart gebildet, dass das untere Gehäuse frei am Boden eines oberen Gehäuses gedreht werden kann, das sich nicht dreht, so dass das untere Gehäuse drehbar am oberen Gehäuse vorgesehen sein kann, ohne von oberen Gehäuse getrennt zu werden.
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Das heißt, das untere Ende der Antriebseinheit 20 kann um 360 Grad drehbar mit dem Ende des Verteilers verbunden sein, der am Hintersteven des Schiffskörpers vorgesehen ist, um Wasser aufzunehmen, und kann dazu vorgesehen sein, das aufgenommene Wasser seitlich abzulassen.
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Die Antriebseinheit 20 kann hauptsächlich das untere Gehäuse 22, das drehbar mit dem Verteiler verbunden ist, das Auslassrohr 21, das einstückig an der Seitenfläche des unteren Gehäuses 22 vorgesehen ist und mit dem Wasserauslass b zum Ablassen des aufgenommenen Wasser gebildet ist, und die Drehlagerungsplatte aufweisen, die es dem Gehäuse 22 erlaubt, sich frei zu drehen, ohne sich von der Unterseite des oberen Gehäuses zu lösen.
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Das untere Gehäuse 22 weist eine zylindrische Form auf und ein oberes Ende des unteren Gehäuses teilweise in ein Ende des Verteilers eingeführt, derart, dass es drehbar gehalten wird. In diesem Fall ist das untere Gehäuse 22 vorzugsweise derart vorgesehen, dass es gedreht wird, während verhindert wird, dass sich das untere Gehäuse vom Verteiler löst. Ein Flansch mit sich aufweitendem Durchmesser ist an einem oberen Ende des unteren Gehäuses 22 gebildet, und eine Durchgangsbohrung mit einem kleineren Durchmesser als der Flansch ist im Verteiler gebildet, um ein Lösen von dem unteren Gehäuse zu verhindern. Der Flansch und das untere Gehäuse 22 können nach dem Koppeln aneinander mittels Schrauben durch Schweißen verbunden werden.
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Das Auslassrohr 21 ist ein Element, das mit einer Seite des unteren Gehäuses 22 verbunden ist, um Wasser aufzunehmen, und lässt das aufgenommene Wasser durch den Wasserauslass b an der Seite ab, und ist ein behälterförmiges Element, das parallel zum Verteiler angeordnet ist.
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Das Auslassrohr 21 ist an die Drehung des unteren Gehäuses 22 gekoppelt, indem es einstückig am unteren Gehäuse 22 bereitgestellt ist, um einstückig eine Drehverdrängung aufzuweisen.
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In einigen Fällen greifen eine Unterkante des oberen Gehäuses und eine Oberkante des unteren Gehäuse 22 ineinander ein, ohne sich voneinander zu lösen, sodsas es möglich ist, zu verhindern, dass sich das obere Gehäuse und das untere Gehäuse horizontal oder vertikal bewegen.
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Bei der Antriebseinheit 20 mit der oben beschriebenen Konfiguration nimmt das untere Gehäuse 22 Wasser auf, das durch die Abzweigungsrohre des Verteilers strömt, und das Wasser, das durch das untere Gehäuse 22 geströmt ist, strömt dudrch das Auslassrohr 21, das mit einer Seite verbunden ist, und wird dann nach außen abgelassen. Entsprechend wird die Antriebskraft des Schiffskörpers durch die Ablasswirkung des Wassers erzeugt.
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Die Lenkeinheit kann eine Lenkwelle 131, die vertikal am Schiffskörper angeordnet ist, ein Lenkzahnrad 133, das am Ende der Lenkwelle vorgesehen ist, um in eine vorgegebene Richtung gedreht zu werden, und ein Antriebszahnrad auf, das an einer Außenfläche der Antriebseinheit 20 vorgesehen ist, um in das Lenkzahnrad 133 einzugreifen.
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Die Lenkeinheit 130 kann das Antriebszahnrad, das an der Außenfläche der Antriebseinheit 20 gebildet ist, und die Lenkwelle 131 aufweisen, die in das Antriebszahnrad eingreift, um die Drehkraft zu übertragen.
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Das Antriebszahnrad ist ein Zahnrad unter den Elementen der Antriebseinheit 20, das an einer Außenfläche des unteren Gehäuses 22 gebildet ist und in das Lenkzahnrad 133 eingreift.
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Die Lenkwelle 131 ist ein Wellenelement, das eine Lenkkraft erhält und vertikal am Schiffskörper angeordnet ist. Das Lenkzahnrad 133, das in das Antriebszahnrad eingreift, um die Drehkraft zu übertragen, kann einstückig am (unteren) Ende der Lenkwelle vorgesehen sein.
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Wenn bei der Lenkeinheit 30 mit der oben beschriebenen Konfiguration die Lenkwelle 131 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, um die Richtung des Schiffs zu ändern, ist das Lenkzahnrad 133, das einstückig an der Lenkwelle 131 vorgesehen ist, mit dem Antriebszahnrad verbunden, das in das Lenkzahnrad eingreift, um das Antriebszahnrad zu drehen. Somit werden das Auslassrohr 21 und das untere Gehäuse 22, die einstückig mit dem Antriebszahnrad vorgesehen sind, gedreht, um die Antriebsrichtung einzustellen.
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Wie oben beschrieben, wird der Vorgang des Änderns der Richtung des Schiffskörpers durch die Antriebseinheit 20 mit der oben beschriebenen Konfiguration derart durchgeführt, dass, wenn die Lenkwelle 131, die die Lenkkraft erhält, im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, der Antrieb, der in das Lenkzahnrad 133 der Lenkwelle 131 eingreift, mit dem Lenkzahnrad verbunden ist, um im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht zu werden.
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Da also die Antriebseinheit 20, die an der Außenfläche mit dem Antriebszahnrad versehen ist, im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn gedreht wird, wird das Schiff angetrieben, und die Richtung des Schiffs wird durch einen Ablassdruck des Wassers geändert, das nach dem Strömen durch das Auslassrohr 21 der Antriebseinheit 20 abgelassen wird.
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Wenn the Auslassrohr 21 der Antriebseinheit 20, die eine Drehantriebskraft von der Lenkwelle 131 empfängt, derart angeordnet ist, dass sie dem Bug in Bezug auf den Schiffskörper zugewandt ist, wird der Schiffskörper nach hinten bewegt, da Hochdruckwasser, das durch das Auslassrohr 21 abgelassen wird, zum Bug des Schiffs hin abgelassen wird.
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Gemäß der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung mit der genannten Konfiguration ist es möglich, die Bequemlichkeit und Stabilität zu erhöhen, wenn ein Schiff in ein umweltfreundliches Kriegsschiff oder Schiff umgewandelt wird oder wenn das Schiff an einem Pier anlegt, indem die Ausstoßmenge von Kohlendioxid aufgrund von hohen Treibstoffeinsparungen reduziert wird, während die Manövrierbarkeit des Kriegsschiffs und Schiffs erhöht wird. Ferner reduziert die Antriebs- und Lenkvorrichtung Kosten und ist leicht reparierbar, weshalb die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung auf alle Schiffe anwendbar ist, etwa ein Kriegsschiff, ein Schiff, ein altes Schiff, ein Fischerboot und einen Öltanker, die derzeit ein Segel aufweisen, und andere Arten von Schiffen.
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Die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung weist wenig Geräusche, geringe Vibration und einen niedrigen Treibstoffverbrauch auf, indem Meerwasser durch Drehen einer Schiffsschraube in den Bug gesaugt wird, das Meerwasser im Bug durch die Vorwärtsbewegung des Schiffs zur Schiffsschraube zu leiten und ein Hauptrohr des Verteilers derart an einer Außenseite des Schiffs anzuordnen, dass er stark in engem Kontakt mit der Außenseite steht.
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Da bei der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung der Durchmesser des Hauptrohrs des Verteilers größer ist als ein Durchmesser eines Wassereinlasses des Bugs, wird Reibung des Wassers durch die Wasserzuführ zu minimiert, so dass es möglich ist, wenig Geräusche, geringe Vibration und einen niedrigen Treibstoffverbrauch zu erreichen.
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Wenn die Schiffsschraube, die als die Antriebseinheit des Hinterstevens dient, mit hoher Kraft betrieben wird, wird an einer Rückseitenfläche eine breite und starke Ansaugkraft erzeugt, die die Vorwärtsbewegung des Kriegsschiff oder des Schiffs stark stört und hemmt, weshalb die Geschwindigkeit des Schiffs reduziert wird und der Treibstoffverbrauch sich erhöht. Wenn in diesem Fall die Geschwindigkeit des Kriegsschiffs oder des Schiffs bei einer Geschwindigkeit von etwa 35 Knoten oder betrieben wird, tritt Kavitation auf, weshalb es schwierig sein kann, das Kriegsschiff oder das Schiff wegen der starken Geräusche und Vibration und des hohen Treibstoffverbrauchs zu betreiben. Die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung soll diese Probleme lösen, und es ist möglich, die Kavitation mithilfe der Antriebs- und Lenkvorrichtung zu verhindern.
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Da bei der Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung das Schiff bei einer hohen Geschwindigkeit von etwa 35 Knoten oder mehr betrieben werden kann, ist es bei Anwendung der Antriebs- und Lenkvorrichtung auf ein Kriegsschiff möglich, die nationale Sicherheit wesentlich zu erhöhen, und wenn die Antriebs- und Lenkvorrichtung auf ein Handelsschiff angewandt wird, kann das Handelsschiff überall auf der Welt mit höherer Geschwindigkeit als zuvor betrieben werden, so dass es möglich ist, innerhalb kurzer Zeit große wirtschaftliche Vorteile zu erzielen.
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Da die Antriebs- und Lenkvorrichtung der vorliegenden Erfindung nach außen freiliegt, kann ein fehlerhaftes Teil schnell gefunden werden, und es ist sehr einfach, das fehlerhafte Teil zu reparieren, so dass die Antriebs- und Lenkvorrichtung effizient ist.
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Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Fachleute werden verstehen, dass verschiedene Modifikationen möglich sind, ohne vom Geist der vorliegenden Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Darüber hinaus sind die Modifikationen nicht als separat vom technischen Geist und Gehalt der vorliegenden Erfindung auszulegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0071634 [0001]
- KR 10-0956719 [0010]
- KR 10-1067343 [0012]
