KR100393724B1 - 선박용 물분사 추진기 및 일체밀봉형 모터로 작동되는 펌프 - Google Patents

선박용 물분사 추진기 및 일체밀봉형 모터로 작동되는 펌프 Download PDF

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Abstract

완전밀폐형 전기모터에 의해 운전되는 물분사 추진기는 그내에 장착된 밀봉 시일형 스테이터(14)를 갖는 중공 하우징(4)을 포함한다. 스테이터는 배안의 전기공급수단(18)인 전원에 접속되어 있다. 관형 흡인 슈라우드(22)와 임펠러(24)를 포함하는 임펠러 조립체(20)는 하우징 내부에 회전가능하게 장착되어 있다. 임펠러 조립체는 흡인 슈라우드 둘레에 장착되고 그와 연관되어 작동되는 스테이터 내부에 배치된 밀봉 시일형 로터(26)를 포함한다. 스테이터가 통전되면 로터가 회전되고 차례로, 하우징의 유입단(10)으로 부터 하우징의 배출단(12)까지 물을 펌핑하여 배출단으로 부터 방출되는 물에 속도 및 낙차를 부가한다. 방출된 물은 배를 추진시키는 트러스트를 생성한다.

Description

선박용 물분사 추진기 및 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프
본 발명은 선박용 물분사 추진기(water jet propulsor)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 일체로 밀봉된 전기모터로 작동되는 물분사 추진기에 관한 것이다.
물분사 추진기는 고속도 순항 레저, 상업 및 해군 선박용의 주요 구동장치로서 많이 사용된다. 물분사 추진기의 기본적인 작동원리는 스크류형 프로펠러 시스템의 작동원리와 유사하다. 추진력은 후진방향으로 물의 일정한 유동을 가속시켜 물에 운동량을 부가함으로써 발생하게 된다. 배 밑에서 나온 물은 유입덕트를 경유하여, 물에 헤드(head)를 부가하는 선내탑재 펌프로 공급된다. 그 뒤 이 헤드가 가해져, 물이 배출노즐을 통해 주위 대기압으로 배출될 때의 속도가 증가된다. 조타 및 후진력은 주로 유압으로 작동되는 유동전향 버켓을 이용하는 방출유량의 전향에 의해 이루어진다. 물분사 시스템은 주로 선미(船尾)에 위치하며, 동작시 셀프-프라이밍(self-priming)될 수 있고 추진효율을 극대화할 수 있는 높이에 배치된다.
물분사 추진기의 이점으로는 저소음, 높은 기동성, 추진 설비의 보호 및 얕은 흘수(吃水)가 있다. 물분사 추진기의 연료효율은 배의 형태에 따라 다르지만, 약 20 내지 25 노트의 속도에서 통상적인 서브-캐비테이션 프로펠러에 비하여 우수한 경우가 종종 있다.
제 1 도는 종래의 전형적인 물분사 장치의 개략도이다. 제 1 도의 종래 물분사 추진기 시스템은 물분사 임펠러(I) 근처에 설치되는 디젤엔진이나 증기터빈 또는 가스터빈 같은 동력원(P)이 필요하다. 또한, 동력원(P)은 반드시 기어박스와 클러치(T)를 통해 구동축(D)에 의하여 임펠러(I)에 기계적으로 연결된다. 구동축(D)은 반드시 물 유동관(C)내에 위치함으로써, 물의 흐름과 충돌하도록 배치된다. 부가하여, 물 유동관(C)의 벽을 지나는 구동축(D)의 둘레는 밀봉을 해야 한다. 이러한 배치는 그같은 시스템이 이용되는 배의 설계에 대한 유연성을 제한한다. 이러한 형태의 배치에 있어서, 대부분의 추진 중량은 선미에 위치되며, 펌프 중심선의 위치는 추진기 구성품들의 크기에 의해 좌우된다.
따라서, 물 유동관내에 구동축이 위치할 필요가 없으며, 물 유동관의 벽을 통과하는 구동축의 둘레에 밀봉을 할 필요가 없는 물분사 추진기에 대한 요구가 잔존한다. 또한, 셀프 프라이밍 및 추진효율의 최적화가 이루어지도록 배의 정적인 흘수선 아래의 위치에 배치되며, 엔진이나 터빈이 그에 매우 근접하게 위치될 필요가 없는 물분사 추진기에 대한 요구가 남아 있다. 본 발명의 물분사 추진기는 이러한 필요를 충족시킨다.
본 발명은 밀봉된 전기모터 기술을 이용하는 개선된 선박용 물분사 추진기를 제공한다. 이 물분사 추진기는 선박의 선체에 부착되는 대략 중공의 하우징을 구비한다. 하우징은 유입단과 배출단을 갖는다. 환형 스테이터가 하우징 내부에 장착된다. 이 스테이터에 전기를 공급하기 위한 전기공급수단이 제공된다. 임펠러 조립체가 하우징의 중공부에 회전가능하게 장착된다. 임펠러 조립체는 환형 스테이터를통해 연장하여서 그에 대해 상대적으로 회전하는 관형 흡인 슈라우드(tubular suction shroud)를 구비한다. 임펠러는 관형 흡인 슈라우드에 부착되어 있다. 환형 로터는 흡인 슈라우드 둘레에 장착되며, 환형 스테이터 내부에 배치되어 전기모터를 형성한다. 스테이터의 통전시, 로터는 회전되어 관형 흡인 슈라우드와 임펠러를 회전시켜 유입단으로부터 배출단까지 하우징을 통과하는 가압된 물의 흐름을 야기한다.
관형 흡인 슈라우드는 전방단과 후방단을 갖는 것이 바람직하다. 전방단은 하우징에 대하여 전방갭을 형성하도록 배치되는 반면, 후방단은 하우징에 대하여 후방갭을 형성하도록 배치된다. 전방갭과 후방갭은 서로 연통되어 로터와 하우징 사이에 물순환 채널을 형성한다. 전방갭은 임펠러의 유입측상에 위치하는 것이 바람직하며, 후방갭은 임펠러의 배출측에 위치하는 것이 바람직하다. 임펠러가 회전하고 있을 때에는, 하우징의 배출단의 수압이 유입단의 수압보다 높다. 물은 후방갭의 고압영역으로부터 전방갭의 저압영역으로 흘러 모터를 냉각한다.
적어도 하나의 수냉식 경질 표면의 베어링이 하우징 및 임펠러 조립체 상에 장착되고, 물순환 채널내에 설치되어 임펠러 조립체를 회전가능하게 지지하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 물분사 추진기는 하우징 내부의 중앙에 위치되며 하우징에 고정된 허브를 구비한다. 허브는 하우징의 유입단으로부터 배출단으로 지나는 물이 허브를 반드시 통과하도록 물의 유동방향에 대해 임펠러의 상류나 하류중 어느 한 곳에 배치된다. 허브는 임펠러 조립체의 일부를 회전가능하게 지지할수도 있다. 허브는 하나 또는 그이상의 유동 직선 날개(vane), 예비선회 날개 또는 스트럿(strut)에 의해 하우징에 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 전력이 로터에 공급되어 동기 전동기(synchronous motor)를 형성한다. 임펠러 조립체의 다른 부분에 장착된 소형 유도 여자기/발전기는 로터에 전력을 공급하기 위한 여자기로서 기능한다. 여자기/발전기의 로터는 모터의 로터와 전기적으로 접속되어 있다.
임펠러 조립체는 허브내에 회전가능하게 장착된 대략 중공의 축를 포함하는 것이 바람직하다. 이 축은 임펠러의 유입측에 중공부내로의 개구를 갖는다. 흡인 슈라우드의 제 2 후방단은 허브에 대하여 임펠러의 배출단상에 허브 갭(hub gap)을 형성한다. 허브 갭과 축내의 개구는 서로 연통되어 허브와 관형 흡인 슈라우드간에 제 2 물순환 채널을 형성하는 것이 바람직하다. 수냉식 경질 표면의 레이디얼 베어링이 허브와 관형 흡인 슈라우드상에 장착되고 제 2 물순환 채널에 배치된다. 베어링은 관형 흡인 슈라우드를 회전가능하게 지지한다. 수냉식 경질 표면의 트러스트 베어링은 임펠러 조립체에 그리고 허브나 하우징중 하나에 장착될 수도 있다. 베어링에 냉각 및 윤활용 물을 공급하는 분리형 물순환 펌프를 제공할 수도 있다.
본 발명의 임펠러는 적어도 하나의 축방향 스테이지와 적어도 하나의 원심 스테이지를 구비할 수도 있다. 또는, 임펠러가 단 하나의 축방향 스테이지나 적어도 하나의 원심 스테이지를 구비할 수도 있다. 본 발명의 물분사 추진기의 배출단은 직선이나 나선형 방출관에 연결될 수도 있다. 또한, 배출단은 방출되는 물의 유동을 선택적으로 전향시켜 배를 조정하는 유동전향 버켓을 구비할 수도 있다. 하우징의 유입단은 추진기에 물을 공급하는 유입관에 연결되어 있다.
본 발명의 물분사 추진기의 하우징은 스테이터 둘레에 물 냉각용 재킷을 구비할 수도 있다. 이 냉각 재킷은 하우징을 통해 흐르는 물과 연통되어, 운전중에는 물이 냉각 재킷으로 흘러 작동중에 스테이터를 냉각하는 것이 바람직하다. 또, 냉각 재킷을 통해 순환하도록 청정 냉각수 분리 수원지가 제공될 수도 있다.
본 발명은 첨부도면을 참고한 이하의 바람직한 실시예에 대한 상세한 설명으로부터 더욱 충분히 이해될 수 있을 것이다.
제 2 도 내지 제 4 도를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 물분사 추진기(2)가 도시되어 있다. 물분사 추진기(2)는 선박의 선체(6)에 부착된 대략 중공의 하우징(4)을 포함한다. 선박은 어떤 적절한 크기 및 형상의 보트나 배 일 수도 있다. 하우징(4)은 볼트(8)를 사용하여 배의 선미나 그 근처에서 선체(6)에 부착되는 것이 바람직하다. 또는, 용접같은 어떤 적절한 부착수단이 사용될 수도 있다. 하우징(4)은 유입단(10) 및 배출단(12)을 갖는다. 환형 스테이터(14)가 하우징(4) 내부에 장착된다. 제 3 도에 가장 잘 나타낸 바와 같이, 환형 스테이터(14)는 스테이터 캔(16)에 의해 하우징(4) 내부에 밀봉되어 있다. 전기공급수단(18)이 스테이터(16)에 전력을 공급한다(제 2 도). 전기공급수단(18)은 스테이터에 전기적으로 접속된 발전기나 다른 전력 공급원을 포함한다. 발전기는, 기계적이 아니고 단지 전기적으로만 물분사 추진기에 접속되는 것이 요구되므로, 물분사 추진기(2)로부터 이격된 배안의 소정 위치에 배치될 수도 있다.
제 4 도를 보다 상세히 설명하면, 물분사 추진기(2)는 임펠러 조립체(20)를추가로 구비한다. 임펠러 조립체(20)는 환형 스테이터(14)(제 2 도)를 통해 그것에 대해 회전가능하게 연장하고 있는 관형 흡인 슈라우드(22)를 포함한다. 임펠러(24)가 관형 흡인 슈라우드(22)에 부착되어 있다. 임펠러(24)의 날개들이 용접이나 당해 기술분야에 통상의 지식을 가진 자에게 알려져 있는 어떤 다른 적절한 방법에 의해 관형 흡인 슈라우드(22)에 부착될 수도 있다. 임펠러(24)상의 블레이드의 수 및 블레이드의 형상은 물분사 추진기의 요구되는 성능에 의해 정해지며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 방법으로 결정될 수도 있다. 바람직한 실시예에서, 임펠러(24)는 단일 스테이지로서, 혼합 유동형 임펠러이다. 그러나, 하나 또는 그 이상의 원심, 축방향 또는 혼합 유동형 스테이지를 갖는 임펠러를 이용할 수 있음이 명백하다. 로터(26)가 관형 흡인 슈라우드(22) 둘레와 스테이터(14) 내부에 장착되어 있다. 로터(26)와 스테이터(14)는 협동하여 유도 전동기를 형성하는 것이 바람직하다. 로터(26)는 로터에 대하여 전기적인 접속이 필요치 않는 농형 로터(squirrel cage rotor)인 것이 바람직하다. 그러나, 모터가 동기 전동기일 수 있음은 주지의 사실이다. 로터(26)는 흡인 슈라우드(22)상에 밀착되는 것이 바람직하다. 로터(26)는 로터 캔(28)에 의해 밀봉되는 것이 바람직하다. 동력이 공급된 스테이터(14)는 로터(26)를 회전시킴으로써, 관형 흡인 슈라우드(22)와 임펠러(24)를 회전시켜, 유입단(10)으로부터 배출단(12)까지 하우징(4)을 통과하는 가압된 물의 흐름을 야기한다. 임펠러(24)의 회전에 따른 펌핑작용으로 물의 헤드 및 속도가 커지게 되는데, 이로 인해 임펠러의 유입측보다 배출측의 수압이 높아지게 된다.
제 2 도와 제 3 도를 참조하면, 바람직한 실시예에서, 허브(30)는배출단(12)에 인접하게 하우징(4)의 중앙에 고정 배치되어 있다. 허브(30)는 7개의 유동 직선날개(32)에 의해 하우징(4)에 고정되는 것이 바람직하다. 그러나, 어떤 적절한 수의 직선날개(32)도 사용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 직선날개의 바람직한 수는 당해분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 방식으로 결정될 수도 있다. 또, 허브(30)는 물의 흐름에 거의 영향을 미치지 않는 다수의 스트럿에 의해 하우징(4)에 고정될 수도 있다. 스트럿과 날개의 조립체를 사용할 수도 있다. 물은 유입단(10)으로부터 배출단(12)까지 허브(30) 둘레로 흐른다. 직선날개(32)는 회전 임펠러(24)의 작용으로 발생되는 유동 물 운동의 원형 성분의 크기를 감소시킨다.
임펠러 조립체(20)는 대략 중공의 축(34)을 구비하는 것이 바람직하다. 축(34)은 그의 중앙 중공부내로의 개구(36)를 갖는다. 개구(36)는 임펠러(24)의 유입측 상에 있다. 축(34)은 허브(30)내에 수용됨으로써, 임펠러 조립체(20)를 회전 가능하게 지지한다.
제 2 도, 제 3도 및 제 4도를 참조하면, 관형 흡인 슈라우드(22)는 임펠러(24)의 유입측에서 하우징(4)에 대해 전방갭(40)을 형성하는 전방단(38)을 구비한다. 전방갭(40)은 임펠러(24)의 유입측에서 하우징(4)의 유입단(10)에 인접해 있다. 관형 흡인 슈라우드(22)는 하우징(4)에 대해 후방갭(44)을 형성하는 제 1 후방단(42)을 구비한다. 후방갭(44)은 임펠러(24)의 배출측에 있다. 전방갭(40) 및 후방갭(44)은 서로 연통되어, 로터(26)와 하우징(4)간에 제 1 물순환 채널(46)을 형성하는 것이 바람직하다. 작동중에, 하우징(4)을 통해 흐르는 물은 압력이 높은후방갭(44)으로 유입되어, 제 1 물순환 채널(46)로 흐른 다음에, 전방갭(40)을 통해 배출되어 하우징(4)을 통해 흐르는 물과 합류한다. 제 1 물순환 채널(46)을 통해 흐르는 물은 스테이터(14)와 로터(26)를 냉각한다.
관형 흡인 슈라우드(22)는 임펠러(24)의 배출측에 허브(30)에 대해 허브 갭(50)을 형성하는 제 2 후방단(48)을 갖는 것이 바람직하다. 허브 갭(50) 및 축(34)내의 개구(36)는 서로 연통되어, 허브(30)와 관형 흡인 슈라우드(22)간에 제 2 물순환 채널(52)을 형성한다. 물은 허브 갭(50)으로 유입되어, 제 2 물순환 채널(52)을 통해 흐른 다음에, 축(34)내의 개구(36)를 통해 배출된다.
제 1 레이디얼 베어링(54)이 하우징(4)과 관형 흡인 슈라우드(22)간에 장착되어 흡인 슈라우드(22)의 일단을 회전가능하게 지지한다. 제 1 베어링(54)은 하우징(4)과 관형 흡인 슈라우드(22)의 둘레에 장착되는 하나 이상의 수냉식 경질 표면의 피봇형 패드 또는 평탄 저널 베어링인 것이 바람직하다. 베어링(54)은 제 1 물순환 채널(46)과 연통되는 것이 바람직하다. 제 1 물순환 채널(46)내를 흐르는 물은 베어링을 냉각 및 윤활한다. 제 1 레이디얼 베어링(54)의 베어링 패드는 텅스텐 카바이드나, 흐르는 물에 존재할 수도 있는 모래 및 그밖의 다른 물질에 의해 손상되지 않는 다른 적절한 재료인 경질의 합금재로 제조하는 것이 바람직하다.
제 2 레이디얼 베어링(56)이 임펠러 조립체(20)와 허브(30)간에 장착되어 흡인 슈라우드(22)의 타단을 회전가능하게 지지한다. 제 2 레이디얼 베어링(56)은 제 2 물순환 채널(52)내의 축(34) 둘레에 장착된 하나 이상의 수냉식 경질 표면의 피봇형 패드나 평탄 저널 베어링을 포함하는 것이 바람직하다. 제 2 물순환 채널(52)로 유입되는 물은 베어링으로 흘러 그를 냉각 및 윤활한다. 제 2 레이디얼 베어링(56)의 패드는 텅스텐 카바이드나, 흐르는 물 속의 모래 또는 그밖의 다른 물질에 의한 손상 가능성을 최소화할 수 있는 다른 적절한 재료인 경질의 합금재로 제조하는 것이 바람직하다.
트러스트 베어링(58)이 임펠러 조립체(20)와 허브(30)간에 장착되는 것이 바람직하다. 트러스트 베어링(58)은 이중 작용의 수냉식 자동균형 킹스버그형 베어링(double acting, water-cooled, self-leveling Kingsburg-type bearing)으로 구성되는 것이 바람직하다. 트러스트 베어링(58)은 제 2 물순환 채널(52)내에 장착된다. 제 2 물순환 채널(52)내를 흐르는 물은 트러스트 베어링(58)을 냉각 및 윤활한다. 트러스트 베어링(58)의 패드 및 트러스트 활동면은 흐르는 물내에서의 오염물질로부터의 손상을 최소로 할 수 있는 레이디얼 베어링의 패드와 동일 재질로 제조하는 것이 바람직하다.
하우징(4)은 환형 스테이터(14) 둘레에 냉각 재킷을 구비할 수도 있다. 냉각 재킷(57)은 하우징(4)을 통해 흐르는 물과 연통되는 관계로 배출단(12)에 인접하게 배치된 물 유입수단(59)을 구비한다. 또한, 냉각 재킷(57)은 하우징(4)을 통해 흐르는 물과 연통되는 관계로 유입단(10)에 인접하게 배치된 물 배출수단(61)을 구비한다. 물은 물 유입수단(59)을 통해 들어와서 물 냉각 재킷(57)을 통해 순환한 다음 물 배출수단(61)을 통과해, 하우징(4)내에서 흐르는 물 속으로 다시 방출된다. 냉각 재킷(57) 내에서 흐르는 물은 필요한 경우, 스테이터(14)에 대한 부가적 냉각을 제공한다.
제 2 도의 물분사 추진기는 선체(6)의 선미부분에 장착하는 것이 바람직하다. 하우징(4)의 유입단(10)은 선체(6)의 바닥으로 개방된 유입관(60)에 연결되어 있다. 유입관(60)은 물분사 추진기의 중심선이 배의 바닥으로부터 올라 오도록 하기 위해 약 15° 내지 45° 로 경사져 있는 한편, 유닛의 셀프 프라이밍 및 효율의 극대화를 위해 어떤 적절한 거리만큼 배의 정적인 흘수선 아래에 배치될 수도 있다. 하우징(4)의 배출단(12)은 직선 방출관(62)에 연결되는 것이 바람직하다. 그러나, 배출단(12)이 나선형 방출구에 연결될 수도 있음을 알 수 있을 것이다. 물분사 추진기(2)는 배의 바닥에 대해 대략 수평으로 배향되도록 도시되어 있다. 그러나, 셀프 프라이밍 및 최상의 성능을 허용하는 어떤 적절한 배향으로 장착될 수도 있음을 이해할 것이다.
제 2 도의 물분사 추진기는 수리 및 보수를 위해 배를 드라이 독에 넣지 않고도 배에서 분리할 수 있다. 볼트(8)를 제거하면, 유닛으로부터 쉽게 분리할 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 유닛은 설비, 유지 및 제거를 용이하게 하기 위해 보다 쉽게 취급되는 모듈부로 분해될 수도 있다. 유닛의 제거시, 관을 밀폐하도록 밸브(64)가 유입관(60)에 제공된다. 밸브나 다른 밀폐수단이 방출관(62)에 제공될 수도 있다.
작동시에는, 스테이터(14)의 통전으로 로터(26)가 회전하게 된다. 로터(26)의 회전으로 임펠러 조립체(20)가 회전되는데, 이로 인해 펌핑작용이 생긴다. 바닷물이나 민물등의 물이 유입관(60)을 통해 배가 떠 있는 물로부터 펌핑된다. 회전 임펠러(24)는 물에 속도를 부여하여, 물의 유동에 헤드를 가함으로써, 물을 가압한다. 고압의 물이 외부 방출관(62)으로부터 방출되어 배를 전방으로 추진시키는 추력을 발생시킨다. 유동 전향수단(66)이 방출관(62)에 제공되어 물의 방출 흐름을 선택적으로 전향시켜 배를 조정한다. 유동 전향수단(66)은 당해 기술분야에 알려진 형태의 유압제어형 유동전향 버켓인 것이 바람직하다.
제 2 도 내지 제 4 도의 물분사 추진기의 예는, 직경이 16인치인 관형 흡인 슈라우드와, 임펠러를 1,200 rpm으로 회전시켜 분당 23,000 갤런의 유량을 발생시키는 400 마력의 모터를 갖는 경우, 배의 속도가 약 15 노트일 때, 약 3,700 파운드의 추력을 제공하는 것으로 기대될 수 있다. 이같은 물분사 추진기는 길이가 약 25 내지 45 피트인 중간 크기의 선박에 사용하는데 적절하다.
제 5 도와 제 6 도를 참조하면, 본 발명의 물분사 추진기의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는 특히, 소망의 속도를 얻는데 필요한 추력을 제공하기 위해 대형 모터가 요구되는 대형 선박에 사용하는데 적합하다.
본 실시예의 물분사 추진기는 물분사 추진기를 선체(106)에 고정시키기 위한 부착수단(108)을 지닌 하우징(104)을 포함한다. 하우징(104)은 유입단(110)과 배출단(112)을 갖는다. 환형 스테이터(114)가 하우징(104) 내에 장착된다. 환형 스테이터(114)는 스테이터 캔(116)으로 하우징(104) 내부에 밀봉되어 있다. 전기공급수단(118)이 스테이터(114)에 전력을 공급한다.
임펠러 조립체(120)가 환형 스테이터(114)를 통해서 그것에 대해 회전가능하게 연장하는 관형 흡인 슈라우드(122)를 포함한다. 임펠러(124)가 흡인 슈라우드(122)에 고정되어 있다. 임펠러(124)는 축방향 스테이지(125)와 원심 스테이지(127)를 구비한다. 로터(126)는 스테이터(114) 내부에서 관형 흡인 슈라우드(122)의 둘레에 장착된다. 로터(126)는 흡인 슈라우드(122)상에 수축 결합되어 로터 캔(128)에 의해 밀봉된다.
임펠러 조립체(120)의 상부는 여자기/발전기(129)를 구비하는 것이 바람직하다. 여자기/발전기(129)는 하우징(104) 내부에 밀봉되어 있는 환형 스테이터(131)와, 스테이터(131)의 내측으로 임펠러 조립체(120)의 일부 둘레에 수축 결합하는 것이 바람직한 로터(133)를 포함한다. 로터(133) 역시 밀봉된다. 로터 전기공급 수단(135)이 여자기/발전기(129) 및 로터(126)에 전기적으로 접속된다. 여자기/발전기 로터(133)의 회전으로 전류가 발생되어 로터(126)에 공급된다. 로터(126)와 스테이터(114)에 전기를 공급하면 로터(126)가 회전함으로써, 관형 흡인 슈라우드(122) 및 물에 헤드와 속도를 부가하는 임펠러(124)를 회전시켜 유입단(110)으로부터 배출단(112)으로 하우징(4)을 통해 흐르는 물을 가압한다. 임펠러(124)의 회전에 의한 펌핑작용으로 수압은 임펠러의 유입측보다 배출측이 더 높게 된다. 일단 임펠러 조립체(120)가 회전하면, 여자기/발전기(129)는 로터(126)에 전기를 공급함으로써, 동기 전동기를 만든다. 그러나, 필요에 따라서 로터(126)와 스테이터(114)에 의해 형성된 모터가 유도 전동기일 수도 있음을 알 수 있을 것이다.
바람직한 실시예에 있어서는, 허브(130)가 유입단(110)에 인접하게 하우징(104) 내부의 중앙에 고정 배치된다. 허브(130)는 날개(132)에 의해 하우징(104)에 고정된다. 날개(132)의 형상 및 수는 물분사 추진기의 소망하는 성능에 의해 결정하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 방법으로 결정될 수도 있다. 날개(132)는 예비선회 날개나 물의 흐름에 전혀 영향이 없거나 영향이 적은 직선 스트럿으로도 가능하다. 또, 날개와 스트럿의 조합도 사용될 수 있다. 물은 임펠러(124)에 도달하기에 앞서 허브(130) 둘레로 흐른다.
관형 흡인 슈라우드(122)는 하우징(104)에 대해 전방갭(140)을 형성하는 제 1 전방단(138)을 갖는다. 전방갭(140)은 임펠러(124)의 유입단측에 있다. 관형 흡인 슈라우드(122)는 하우징(104)에 대해 제 1 후방갭(144)을 형성하는 제 1 후방단(142)을 구비한다. 제 1 후방갭(144)은 하우징(104)의 배출단(112)에 인접해 있다. 전방갭(140)과 제 1 후방갭(144)은 서로 연통되어 로터(126)와 하우징(104)간에 제 1 물순환 채널(146)을 형성하는 것이 바람직하다. 작동중에, 하우징(104)을 통해 흐르는 물은 압력이 높은 후방갭(144)으로 유입되고, 제 1 물순환 채널(146)을 통해 흘러, 전방갭(140)을 통과해서 하우징(104)속을 흐르는 물 내로 배출된다. 제 1 물순환 채널(146)을 통해 흐르는 물은 스테이터(114)와 로터(126)를 냉각한다.
관형 흡인 슈라우드(122)는 중심축(134)을 구비한다. 중심축(134)은 허브(130) 및 하우징(104)내에 수납되어 임펠러 조립체(120)를 회전가능하게 지지한다. 바람직한 실시예에 있어서, 여자기/발전기(129)는 중심축(134)의 상단부에 장착된다. 여자기/발전기(129)와 로터(126)를 전기적으로 접속시키는 전기리드선(135)이 중심축(134)내의 개구 및 임펠러(124)의 날개(125) 중 하나에 형성된 개구를 통해 연장된다.
제 1 레이디얼 베어링(154)이 하우징(104)과 관형 흡인 슈라우드(122)상에 장착되어 관형 흡인 슈라우드(122)의 일단부를 회전가능하게 지지한다. 제 1 베어링(154)은 관형 흡인 슈라우드(122)의 중심축(134)의 상부에 장착되는 것이 바람직하다. 제 1 베어링(154)은 관형 흡인 슈라우드(122)의 중심축(134) 둘레에 장착된 하나 이상의 수냉식 경질 표면의 피봇형 패드나 평탄 저널 베어링을 구비하는 것이 바람직하다. 베어링(154)의 패드는 텅스텐 카바이드나 다른 적절한 재료와 같은 경합금으로 제조하는 것이 바람직하다. 본 실시예의 대형 사이즈로 인해, 관형 흡인 슈라우드(122)의 원주 둘레에 레이디얼 베어링을 제공하는 것은 비실용적이다. 따라서, 레이디얼 베어링은 중심축(134) 둘레에 장착된다.
제 2 레이디얼 베어링(156)이 임펠러 조립체(122)와 허브(130)상에 장착되어 관형 흡인 슈라우드(122)의 타단부를 회전가능하게 지지한다. 제 2 베어링(156)은 하부 중심축(134)의 둘레에 장착된 하나 이상의 수냉식 경질 표면의 피봇형 패드나 정규의 저널 베어링을 구비하는 것이 바람직하다. 베어링(156)의 패드는 베어링(154)과 동일한 재료로 제조하는 것이 바람직하다.
트러스트 베어링(158)이 임펠러 조립체(120)와 하우징(104)상에 장착되는 것이 바람직하다. 트러스트 베어링(158)은 하나 이상의 이중 작용의 수냉식 자동균형 킹스버그형 베어링을 구비하는 것이 바람직하다. 트러스트 활동면 및 베어링 패드는 텅스텐 카바이드나 다른 적절한 재료와 같은 경질 물질로 제조하는 것이 바람직하다.
관형 흡인 슈라우드(122)는 하우징(104)에 대해 제 2 후방갭(143)을 형성하는 제 2 후방단(141)을 갖는다. 제 2 후방갭(143)은 제 2 물순환 채널(145)과 연통되며, 중심축(134)과 하우징(104)간에 형성되어 있다. 제 2 물순환 채널(145)은 여자기/발전기(129)의 로터(133)와 스테이터(131)간에 갭을 구비하며, 트러스트 베어링(158)과 제 1 레이디얼 베어링(154)이 제 2 물순환 채널(145) 내에 장착된다. 관형 흡인 슈라우드(122) 중심축(134)의 제 2 전방단(147)은 허브(130)에 대해 허브 갭(149)을 형성한다. 허브 갭(149)은 허브(130)와 중심축(134)간에 형성된 허브 물순환 채널(151)과 연통되어 있다.
냉각수 펌프수단(153)이 제 2물순환 채널(145) 및 허브 물순환 채널(151)과 연통되어 있다. 펌프수단(153)은 물을 여과하여 이를 제 2 물순환 채널(145)내로 펌핑한다. 제 2 물순환 채널(145)내의 물은 여자기(129)를 냉각하고, 트러스트 베어링 수단(158)과 제 1 레이디얼 베어링 수단(154)을 냉각 및 윤활한 다음, 제 2 후방갭(143)을 통과하여, 추진기를 통해 흐르는 물내로 배출된다. 제 2 물순환 채널(145)을 통과하는 물의 흐름은 전체적으로 화살표(a)로 도시하였다. 펌프수단(153)은 허브 물순환 채널(151)내로 물을 펌핑하는데, 이 물은 제 2 레이디얼 베어링 수단(156) 위로 흘러서 그것을 냉각 및 윤활시킨 다음, 허브 갭(149)을 통해 배출된다.
하우징(104)은 환형 스테이터(114) 둘레에 냉각 재킷(157)을 구비할 수도 있다. 냉각 재킷(157)은, 하우징(104)을 통해 흐르는 물과 연통하며 배출단(112)에 인접하게 위치된 물 유입수단(도시안됨)을 포함한다. 냉각 재킷(157)은 또한, 하우징(104)을 통해 흐르는 물과 연통하며 유입단(110)에 인접하게 위치된 물배출수단(도시안됨)도 포함한다. 물은 물 유입수단을 통해 유입되고, 냉각 재킷(157)을 통해 순환한 뒤, 다시 물 배출수단을 통과해서 하우징(104)을 통해 흐르는 물내로 방출된다. 냉각 재킷(157)으로 흐르는 물은 필요하다면, 스테이터(114)에 대한 부가적 냉각을 제공한다.
제 5도 내지 제 7도의 물분사 추진기는 선박의 정적인 흘수선 아래의 선체(106)의 어떤 적합한 위치에 장착될 수도 있다. 하우징(104)의 유입단(110)은 선체(106)의 바닥으로 개방되어 있는 유입관(160)에 접속될 수도 있다. 유입관(160)은 배의 바닥과의 수직선에 대해 약 0° 내지 45° 의 각도로 배향될 수도 있다. 그러나, 추진기 유닛은 셀프 플라이밍을 유지하며 소망의 성능을 얻기에 충분한 어떤 소망의 각도로 배향될 수도 있다. 하우징(104)의 배출단(112)은 나선형 방출구(162)(특히 제 6 도에 상세히 도시됨)에 접속되는 것이 바람직하다. 추진기 유닛으로부터 방출되는 물의 힘은 배를 전방으로 추진시키는 추력을 발생시킨다. 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 유형의 유동 전향수단(도시안됨)이 물의 유동을 전향시키도록 제공되어 배를 조정하게 된다.
바람직한 실시예에 있어서, 하우징(104)은 나선형 방출구(162)를 둘러싼다. 제 2 레이디얼 베어링 수단(156)과 트러스트 베어링 수단(158) 및 여자기/발전기(129)가 위치된 하우징(104)의 부분이 나선형 방출구(162)의 나선의 중심부에 위치하는 것이 바람직하다.
작동에 있어서, 본 실시예는 제 2 도 내지 제 4 도에 대해 기술한 바와 실질적으로 동일하게 작동한다. 제 5 도 내지 제 7 도의 물분사 추진기의 예는 약 130인치의 직경을 갖는 흡인 슈라우드를 구비한다. 모터는 약 120 rpm으로 임펠러를 회전시키는 50,000마력을 생성하여 30 노트의 속도에서 약 300,000 파운드의 추력을 생성하는 분당 약 2,000,000 갤런의 유량을 발생시킨다. 그러한 물분사 추진기는 50 노트 이상의 속도로 항해할 수 있는 무게가 약 2,000 톤인 배에 적합할 것이다. 이러한 물분사 추진기는 해군의 순양함이나 다른 전함 및 상업용 선박같은 대형의 고속 선박에 사용하기에 적합할 것이다.
제 5도의 물분사 추진기는 선박을 드라이 독에 넣을 필요 없이, 수리, 설치 및 유지를 위해 단품으로 분해 가능하다. 여러가지 볼트나 다른 체결수단을 제거하여 유닛을 분해할 수 있다.
본 발명이 디젤 또는 가솔린 엔진이나 증기터빈 같은 별도의 구동 시스템을 근방에 설치할 필요가 없고, 구동축이 유입관내에 장착되며 임펠러와 기계적으로 연결될 필요를 제거하며, 또한 최대 성능을 위해 임의의 소망 각도로 배향시킬 수도 있는 물분사 추진기를 제공한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
제 1 도는 종래 기술의 물분사 추진기 시스템의 개략도,
제 2 도는 본 발명에 따른 물분사 추진기의 일 실시예의 종방향 단면도,
제 3도는 제 2도의 물분사 추진기의 하우징 및 허브의 종방향 단면도,
제 4도는 제 2도의 물분사 추진기의 임펠러 조립체의 종방향 단면도,
제 5도는 본 발명의 물분사 추진기의 다른 실시예의 종방향 단면도,
제 6 도는 제 5도에 도시한 본 발명의 물분사 추진기의 다른 실시예의 부분 절결 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
4,104; 하우징 10,110; 유입단
12,112, 배출단 6,106; 선체
14,114; 환형 스테이터 18,118; 전기공급수단
20,120; 임펠러 조립체 22,122; 흡인 슈라우드
24,124; 임펠러 26,126; 로터
30,130; 허브 34; 축
46; 제 1 물순환 채널 52; 제 2 물순환 채널
54; 제 1 레이디얼 베어링 56; 제 2 레이디얼 베어링
58; 트러스트 베어링 60,160; 유입관
62; 방출관 66; 전향수단

Claims (29)

  1. 유입단(10, 110) 및 배출단(12, 112)을 갖는 대략 중공의 하우징(4, 104)과,
    상기 하우징을 선박의 선체(6, 106)에 고정시키기 위한 상기 하우징상의 부착수단(8, 108)과,
    상기 하우징 내부에 밀봉 장착된 환형 스테이터(14, 114)와,
    상기 스테이터에 전력을 공급하는 전기공급수단(18, 118)과,
    상기 하우징 내부의 중앙에 위치되고 상기 하우징에 고정되어, 물이 그것을 통해 흐르도록 하는 허브(30, 130)와,
    상기 하우징내에서 상기 허브에 회전가능하게 장착된 임펠러 조립체(20, 120)를 포함하며,
    상기 임펠러 조립체는 상기 환형 스테이터에 대해 회전가능하며 그것을 통해 연장하는 관형 슈라우드(22, 122)와, 상기 관형 슈라우드에 고정된 임펠러(24, 124)와, 상기 관형 슈라우드 둘레로 상기 환형 스테이터 내측에 장착된 환형의 밀봉된 로터(26, 126)를 구비하며, 상기 임펠러 조립체의 회전에 의해 상기 유입단으로부터 상기 배출단으로 상기 하우징을 통해 흐르는 가압된 물의 흐름을 생성하는 선박용 물분사 추진기에 있어서,
    상기 스테이터와 로터(26, 126)는 상기 임펠러 블레이드의 거의 상류에서 상기 관형 슈라우드 둘레에 위치되어서, 관형 슈라우드가 흡인 슈라우드가 되도록 하는 선박용 물분사 추진기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관형 흡인 슈라우드는 상기 물흐름에 대해 임펠러의 상류에 배치되어서 상기 하우징에 대하여 전방갭(40, 140)을 형성하는 전방단(38, 138)과, 상기 물흐름에 대해 임펠러의 하류에 배치되어서 상기 하우징에 대하여 후방갭(44, 144)을 형성하는 후방단(42, 142)을 구비하며, 상기 전방갭과 상기 후방갭은 서로 연통되어 상기 로터와 상기 하우징간에 물순환 채널(46, 146)을 형성하는 선박용 물분사 추진기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 허브는 상기 물흐름에 대하여 상기 임펠러의 하류에 배치되는 선박용 물분사 추진기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 임펠러 조립체는 상기 허브내에 회전가능하게 장착된 대략 중공의 축(34)을 구비하며, 상기 축은 상기 물흐름에 대해 상기 임펠러로부터 상류에 배치된, 상기 중공부내로의 개구(36)를 가지며,
    상기 관형 흡인 슈라우드는 상기 하우징의 배출단과 인접한 곳에, 물흐름에 대해 상기 임펠러의 하류에 배치되어서 상기 허브에 대하여 허브 갭(50)을 형성하는 제 2 후방단(48)을 가지며, 상기 축내의 개구와 상기 허브 갭은 서로 연통되어상기 허브와 상기 관형 흡인 슈라우드간에 제 2 물순환 채널(52)을 형성하는 선박용 물분사 추진기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    제 1 레이디얼 베어링 수단(54)이 상기 하우징과 상기 흡인 슈라우드간에 장착되어 상기 임펠러 조립체의 일단을 회전가능하게 지지하며,
    제 2 레이디얼 베어링 수단(56)이 상기 임펠러 조립체와 상기 허브간에 장착되어 상기 임펠러 조립체의 타단을 회전가능하게 지지하며,
    트러스트 베어링 수단(58)이 상기 임펠러 조립체와 상기 허브간에 장착되어 상기 임펠러 조립체를 회전가능하게 지지하는 선박용 물분사 추진기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 허브(130)는 상기 물흐름에 대해 상기 임펠러로부터 상류에 배치되는 선박용 물분사 추진기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 임펠러 조립체(120)는 상기 허브와 상기 하우징 사이에 회전가능하게 장착되어 상기 임펠러 조립체를 회전가능하게 지지하는 중공의 축(134)을 구비하는 선박용 물분사 추진기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    환형 여자기/발전기 스테이터(131)가 상기 하우징에 장착되며, 환형 여자기/발전기 로터(133)가 상기 축 둘레에 장착되고 상기 여자기/발전기 스테이터 내부에 배치되며, 상기 스테이터는 상기 전기공급수단(118)에 전기적으로 접속되며, 상기 여자기/발전기 로터는 상기 환형 로터(126)에 전기적으로 접속되어, 상기 여자기/발전기 로터의 회전으로 발생된 전기가 상기 환형 로터에 공급됨으로써, 이것이 동기 전동기로 작동되는 선박용 물분사 추진기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 흡인 슈라우드(122)는 상기 하우징에 대해 제 2 후방갭(143)을 형성하는 제 2 후방단(141)을 구비하고,
    제 2 물순환 채널(145)이 상기 하우징과 상기 축 사이에 형성되어 상기 제 2 후방갭과 연통되는 선박용 물분사 추진기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 축은 상기 허브에 대해 갭(149)을 형성하는 제 2 전방단(147)을 구비하고,
    허브 물순환 채널(155)이 상기 축과 상기 허브 사이에 형성되어 상기 허브갭과 연결되는 선박용 물분사 추진기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    제 1 레이디얼 베어링 수단(154)이 상기 하우징과 상기 축 사이에 장착되어 상기 임펠러 조립체의 일단을 회전가능하게 지지하며,
    제 2 레이디얼 베어링 수단(156)이 상기 축과 상기 허브 사이에 장착되어 상기 임펠러 조립체의 타단을 회전가능하게 지지하며,
    트러스트 베어링(158)이 상기 임펠러 조립체와 상기 하우징 사이에 장착되어 상기 임펠러 조립체를 회전가능하게 지지하는 선박용 물분사 추진기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 레이디얼 베어링 수단은 상기 제 2 물순환 채널과 연통되는 적어도 하나의 수냉식 경질 표면의 베어링을 포함하고,
    상기 제 2 레이디얼 베어링 수단은 상기 허브 물순환 채널과 연통되는 적어도 하나의 수냉식 경질 표면의 베어링을 포함하며,
    상기 트러스트 베어링 수단은 상기 제 2 물순환 채널과 연통되는 적어도 하나의 수냉식 킹스버그형 베어링(kingsburg-type bearing)을 포함하는 선박용 물분사 추진기.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 허브는 적어도 하나의 날개(32, 132)에 의해 상기 하우징에 고정된 선박용 물분사 추진기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 임펠러는 축방향 스테이지(125)와 원심 스테이지(127)를 갖는 선박용 물분사 추진기.
  15. 제 2 항에 있어서,
    상기 유입단은 그에 물을 공급하기 위한 유입관(60, 160)에 연결된 선박용 물분사 추진기.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 배출단은 직선의 방출관(62)에 연결된 선박용 물분사 추진기.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 배출단은 나선형의 방출구(162)에 연결된 선박용 물분사 추진기.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출단은 방출되는 물흐름을 선택적으로 전향시켜 배를 조정하는 유동 전향수단(66)을 포함하는 선박용 물분사 추진기.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 스테이터 둘레에 물 냉각 재킷(57, 157)을 구비하며, 상기 냉각 재킷은 상기 하우징을 통해 흐르는 물과 연통하여, 물이 상기 하우징을 통해 흘러서 상기 스테이터를 냉각하게 하는 선박용 물분사 추진기.
  20. 유입단(10, 110) 및 배출단(12, 112)을 갖는 대략 중공의 하우징(4, 104)과,
    상기 하우징 내부에 밀봉 장착된 환형 스테이터(14, 114)와,
    상기 스테이터에 전력을 공급하는 전기공급수단(18, 118)과,
    상기 하우징 내부의 중앙에 위치되고 상기 하우징에 고정되어, 물이 그것을 통해 흐르도록 하는 허브(30, 130)와,
    상기 하우징내에서 상기 허브에 회전가능하게 장착된 임펠러 조립체(20, 120)를 포함하며,
    상기 임펠러 조립체는 상기 환형 스테이터에 대해 회전가능하며 그것을 통해 연장하는 관형 슈라우드(22, 122)와, 상기 관형 슈라우드에 고정된 임펠러(24, 124)와, 상기 관형 슈라우드 둘레로 상기 환형 스테이터 내측에 장착된 환형의 밀봉된 로터(26, 126)를 구비하며, 상기 임펠러 조립체의 회전에 의해 상기 유입단으로부터 상기 배출단으로 상기 하우징을 통해 흐르는 가압된 물의 흐름을 생성하는, 일체 밀봉형의 모터로 작동되는 펌프에 있어서,
    상기 스테이터와 로터(26, 126)는 상기 임펠러 블레이드의 거의 상류에서 상기 관형 슈라우드 둘레에 위치되어서, 관형 슈라우드가 흡인 슈라우드가 되도록 하는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 관형 흡인 슈라우드는 상기 물흐름에 대해 임펠러의 상류에 배치되어서 상기 하우징에 대하여 전방갭(40, 140)을 형성하는 전방단(38, 138)과, 상기 물흐름에 대해 임펠러의 하류에 배치되어서 상기 하우징에 대하여 후방갭(44, 144)을 형성하는 후방단(42, 142)을 구비하며, 상기 전방단과 상기 후방단은 서로 연통되어 상기 로터와 상기 하우징간에 물순환 채널(46, 146)을 형성하는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 허브는 상기 물흐름에 대하여 상기 임펠러의 하류에 배치되는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 허브(130)는 상기 물흐름에 대해 상기 임펠러로부터 상류에 배치되는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 임펠러 조립체(120)는 상기 허브와 상기 하우징 사이에 회전가능하게 장착되어 상기 임펠러 조립체를 회전가능하게 지지하는 중공의 축(134)을 구비하는일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 허브는 적어도 하나의 날개(32, 132)에 의해 상기 하우징에 고정된 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  26. 제 21 항에 있어서,
    상기 유입단은 그에 물을 공급하기 위한 유입관(60, 160)에 연결된 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  27. 제 21 항에 있어서,
    상기 하우징은 상기 스테이터 둘레에 물 냉각 재킷(57, 157)을 구비하며, 상기 냉각 재킷은 상기 하우징을 통해 흐르는 물과 연통하여, 물이 상기 하우징을 통해 흘러서 상기 스테이터를 냉각하게 하는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  28. 일체 밀봉형의 모터로 작동되는 펌프에 있어서,
    유입단 및 배출단을 갖는 대략 중공의 하우징과,
    상기 하우징 내부에 밀봉 장착된 환형 스테이터와,
    상기 스테이터에 전력을 공급하는 전기공급수단과,
    상기 하우징 내부의 중앙에 위치되고 상기 하우징에 고정되어, 물이 그것을통해 흐르도록 하는 허브와,
    상기 하우징내에서 상기 허브에 회전가능하게 장착된 임펠러 조립체를 포함하고,
    상기 임펠러 조립체는 상기 환형 스테이터에 대해 회전가능하며 그것을 통해 연장하는 관형 흡인 슈라우드와, 상기 관형 흡인 슈라우드에 고정된 임펠러와, 상기 관형 흡인 슈라우드 둘레로 상기 환형 스테이터 내측에 장착된 환형의 밀봉된 로터를 구비하며, 상기 임펠러 조립체의 회전에 의해 상기 유입단으로부터 상기 배출단으로 상기 하우징을 통해 흐르는 가압된 물의 흐름을 생성하며,
    상기 관형 흡인 슈라우드는 상기 물흐름에 대해 임펠러의 상류에 배치되어서 상기 하우징에 대하여 전방갭을 형성하는 전방단과, 상기 물흐름에 대해 임펠러의 하류에 배치되어서 상기 하우징에 대하여 후방갭을 형성하는 후방단을 구비하며, 상기 전방갭과 상기 후방갭은 서로 연통되어 상기 로터와 상기 하우징간에 물순환 채널을 형성하며,
    상기 허브는 상기 물흐름에 대하여 상기 임펠러의 하류에 배치되고,
    상기 임펠러 조립체는 상기 허브내에 회전가능하게 장착된 대략 중공의 축을 구비하며, 상기 축은 상기 물흐름에 대해 상기 임펠러로부터 상류에 배치된, 상기 중공부 내로의 개구를 가지며,
    상기 관형 흡인 슈라우드는 상기 하우징의 배출단과 인접한 곳에, 물흐름에 대해 상기 임펠러의 하류에 배치되어서 상기 허브에 대하여 허브 갭(143)을 형성하는 제 2 후방단(141)을 가지며, 상기 축내의 개구와 상기 허브 갭은 서로 연통되어상기 허브와 상기 관형 흡인 슈라우드간에 제 2 물순환 채널(145)을 형성하는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
  29. 제 28 항에 있어서,
    제 1 레이디얼 베어링 수단(154)이 상기 하우징과 상기 흡인 슈라우드간에 장착되어 상기 임펠러 조립체의 일단을 회전가능하게 지지하며,
    제 2 레이디얼 베어링 수단(156)이 상기 임펠러 조립체와 상기 허브간에 장착되어 상기 임펠러 조립체의 타단을 회전가능하게 지지하며,
    트러스트 베어링 수단(158)이 상기 임펠러 조립체와 상기 허브간에 장착되어 상기 임펠러 조립체를 회전가능하게 지지하는 일체 밀봉형 모터로 작동되는 펌프.
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