KR100700234B1 - 프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법, 및 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치 - Google Patents

프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법, 및 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100700234B1
KR100700234B1 KR1020057016439A KR20057016439A KR100700234B1 KR 100700234 B1 KR100700234 B1 KR 100700234B1 KR 1020057016439 A KR1020057016439 A KR 1020057016439A KR 20057016439 A KR20057016439 A KR 20057016439A KR 100700234 B1 KR100700234 B1 KR 100700234B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vessel
high speed
water jet
water
large high
Prior art date
Application number
KR1020057016439A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20050101574A (ko
Inventor
무스타파 아브델-마크주트
볼프강 르차드키
한네스 슐체 호른
하인츠 티멘스
Original Assignee
지멘스 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 지멘스 악티엔게젤샤프트 filed Critical 지멘스 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20050101574A publication Critical patent/KR20050101574A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100700234B1 publication Critical patent/KR100700234B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/103—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof having means to increase efficiency of propulsive fluid, e.g. discharge pipe provided with means to improve the fluid flow
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/12—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being steam or other gas

Landscapes

  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Toys (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

본 발명은 예컨대 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트(water jet)를 갖는 고속 해상 군함(high-speed military surface craft)과 같은 대형 선박용 추진장치 및 그 작동 방법에 관한 것으로, 내연기관, 예컨대 가스터빈에 의해 추력(propulsive thrust)이 발생하고, 상기 내연기관에 의해 발생하는 배기가스가 선박 아래쪽의 워터제트에 의해 수중(水中)에 분배된다.

Description

프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법, 및 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치 {OPERATING METHOD FOR HIGH-SPEED VESSEL, WHICH, APART FROM A PROPELLER DEVICE, HAS AT LEAST ONE WATER JET DRIVE BENEATH THE VESSEL AND DRIVE MECHANISM FOR IMPLEMENTING THE OPERATION MRTHOD FOR A HIGH-SPEED SURFACE VESSEL HAVING A WATERJET PROPULSION UNIT DISPOSED BENEATH THE VESSEL}
본 발명은 예컨대 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트(water jet)를 갖는 고속 해상 군함(high-speed military surface craft)과 같은 대형 선박용 추진장치 및 그 작동 방법에 관한 것으로, 내연기관, 예컨대 가스터빈에 의해 추력(propulsive thrust)이 발생하고, 내연기관에 의해 발생하는 배기가스가 선박 아래쪽의 워터제트에 의해 수중(水中)에 분배된다.
전술한 유형의 고속 해상 군함용 추진 장치가 DE 101 41 893 A1호에 공지되어 있다. 공지된 고속 해상 군함의 경우에는, 먼저 연료전지(fuel cell)로부터 나온 전기 에너지에 의해 순항 속도(cruising speed)로 선박을 구동시킨 다음, 워터제트가 작동되며, 이러한 고성능(high-powered) 워터제트에 의해 내연기관의 배기가스가 물에 분배될 수 있다.
본 발명의 목적은 대형 선박용, 경우에 따라서는 쾌속선(fast ferry)이나 대형 요트(large yacht) 등과 같은 대형 민간선(civilian watercraft)용 추진장치 및 그의 작동 방법을 제공하는 것으로, 순항(정상) 속도를 달성하기 위해 전기 에너지를 사용하지 않고도 배기가스 방출 없이 또는 무방출 방식으로 감지할 수 없는 (undetectable) 작동이 달성될 수 있다. 이 경우, 추진 효율(propulsion efficiency)이 손상되어서는 안 되고, 선박 저항(vessel resistance)은 낮아져야 한다. 이는 선체(hull) 경계층(boundary layer) 내에 배기가스 버블(exhaust gas bubble)이 형성됨으로써 이루어진다.
상기 목적은 워터제트의 의해 분사되는 물 유동 속도(water flow speed)가 배기가스 방출 및 분배에 관한 요구에 따라 조절됨으로써 달성된다. 워터제트에 의해 분사되는 물 유동 속도가 종래의 워터제트의 경우와 같이 선박 속도 요구에 따라 조절되는 것이 아니라, 배기가스 방출 및 분배 요구 따라 조절됨으로써, 놀랍게도 낮은 속도일 경우에 그리고 심지어는 선박이 정지 상태일 경우에도 선박 아래쪽에서의 배기가스 방출(discharge)이 달성될 수 있다. 선박 속도가 낮을 경우에도 또는 선박이 시동(start-up)할 경우에도 선박 아래쪽에서 배기가스가 방출됨으로써, 매우 바람직하게는 전기 추진시스템(electric drive)을 갖지 않는 선박이라도 배기가스 방출이 달성되지 않는 모든 속도에서 작동될 수 있다. 따라서 해군용 군함의 경우에는 예컨대 적외선 센서에 의한 위치 결정(locating)이 매우 어려워지고, 특히 까다로운 승객들이 있는 선박의 경우에, 선미(stern) 영역에 배기가스가 방출되지 않고 디젤엔진의 매연 침전물(soot deposit)이 형성되는 것을 확실히 막을 수 있다. 그러므로 해군용 군함 및 민간선의 경우에 작동시 큰 장점들이 나타난다.
이 경우, 선박은 하나 이상의 전기 구동식 워터제트를 가지며, 이때 전기 에너지의 적어도 일부는 내연기관, 예컨대 가스 터빈에 의해 구동되는 발생기 (generator)에 의해 발생한다. 따라서 추진 요소들(propelling component)은 특히 바람직하게는 선박 내에 배치되고 저부하 영역(underload range)에서 더욱 효과적으로 이용될 수 있다. 그러므로 워터제트는 선박의 훨씬 전방에, 예컨대 평행한 선체 윤곽의 시작 부분에 배치될 수 있다. 그 결과, 바람직하게는 워터제트에 의해 생성된 가스-물 혼합물이 거의 전체 선체 주변에서 마찰 차단 방식으로 유동한다.
본 발명의 한 실시예에서는, 배기가스 수중 방출이 선박 아래쪽에서 배기가스 압력 상승 없이(압축(compression) 없이) 이루어진다. 따라서 바람직하게는 수중에 배기가스를 방출하기 위한 압축기(compressor) 또는 배기가스 이젝터(exhaust gas ejector)를 장착할 필요가 없다. 또한, 추진장치의 효율이 압축기 또는 배기가스 이젝터의 에너지 소모량에 의해 손상되지 않는다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 워터제트 배출구에서 나타나는 물 유동 속도(water flow speed)에 의해 배기가스 압력 레벨보다 낮은 압력의 저압 영역이 형성된다. 이를 통해, 대개 배기가스 역압(backpressure)에 의해 좌우되는 내연기관의 효율이 높아질 수도 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 워터제트의 물 유동 속도가 선박 속도와 무관하게 조절될 수 있다. 종래의 워터제트의 경우에는, 워터제트에 의해 분사되는 물 유동 속도가 선박 속도에 따라 좌우된다. 이러한 사실을 근거로, 내연기관에 의해 발생하는 배기가스가 저부하 영역에서는 방출되지 않을 수 있는데, 그 이유는 선박이 너무 느리게 이동하기 때문이다. 본 발명에 따른 설계를 통해 이러한 현상 을 막을 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 워터제트의 물 유동 속도가 물 유동 횡단면을 변형시킴으로써 조절된다. 따라서 본 발명에 따른 작동 방법의 특히 바람직하고 간단한 구현이 달성된다.
워터제트의 물 유동 속도는 워터제트를 관통하는 물의 속도를 제어된 방식으로 변화시킴으로써 조절될 수도 있는데, 이러한 조절은 예컨대 회전자 속도의 변화, 특히 바람직하게는 워터제트를 관통하는 물의 속도를 조절 부재(adjusting element), 특히 제어된 방식으로 조절가능한 워터제트-회전자 조정 날개(adjusting blade)에 의해 변화시킴으로써 이루어질 수 있다. 제어된 방식으로 조절가능한 워터제트-회전자 조정 날개에 의해, 선박 시동시에 이미 배기가스를 방출하기에 충분히 빠른 물 유동이 생성될 수도 있다. 따라서 배기가스를 방출하지 않는 선박의 시동이 내연기관에 의해 구동되는 워터제트만으로 달성되며, 이는 높은 효율을 달성한다. 이 경우, 배기가스 수중 방출이 선박 속도와 전혀 무관하게 이루어지고, 배기가스를 방출하지 않는 방식으로 시동되며, 저장되어 있거나 발생된 전기 에너지를 이용하지 않는 선박이 구현될 수 있다. 이는 특히 "저가의(low cost)" 선박을 제조하기 위해 중요하다.
워터제트의 물 유동 속도는 물 유동 횡단면을 제어된 방식으로 변형시킴으로써, 예컨대 워터제트 배출구에 가변적인 횡단면을 갖는 노즐(nozzle)을 제공함으로써, 특히 바람직하게 조절된다. 이는 기계적으로 매우 간단한 조치이다. 이 경우, 워터제트 내부에 배치되는 안내 부재(lead element), 예컨대 축방향으로 이동 가능한 관 세그먼트(pipe segment)에 의한 횡단면 변형이 수행될 경우에, 특히 바람직한 작동 성능(operating performance)이 나타난다. 그러므로 이러한 안내 부재에도 불구하고, 마찰 및 소용돌이를 적게 형성하는(low-friction and low-turbulence) 워터제트가 설계될 수 있다. 이와 동시에, 기계적으로 특히 간단하고 확실한 조치가 달성된다.
본 발명의 다른 실시예에서는, 워터제트 바깥쪽에 배치되는 안내 부재, 예컨대 플랩(flap)에 의한 횡단면 변형이 이루어진다. 물 유동 형상에 대해 수직으로 그리고 홍채조리개(iris diaphragm)와 같은 조리개를 포함하도록 형성될 수 있는 플랩은 간단하게 기계적으로 또는 수력에 의해 이동될 수 있다. 특히 바람직하게는, 선박 형태에 유체역학적으로 (소음 및 선박 저항에 관련하여) 최적하게 매칭될 수 있는 적합한 배출 노즐(outlet nozzle)의 형태 및 크기에 의해, 제어된 방식으로 조절되는 비원형 횡단면, 특히 정사각형 또는 직사각형 횡단면이 워터제트에 제공될 수 있다. 따라서 개별 선박 타입에 매칭되는 워터제트의 형태가 구현될 수 있는데(예컨대 얕은 물에서 이동하는 선박의 경우에는 평평한 형태의 워터제트가 구현됨), 이때 선박 속도와 무관하게 제어되는 워터제트의 속도의 이점은 계속 유지된다.
또한, 본 발명의 영역에서는, 워터제트의 물 유동 속도가 선박 속도와 무관하게 작용하는 한계값들(limit values) 사이에서 정해진다. 예컨대 물 유동 속도의 최소값에 대한 한계값 규정에 의해, 선박이 느리게만 운항될 경우에도 배기가스가 충분한 양으로 안전하게 방출될 수 있다. 상한값은 물이 최대량으로 제공될 때 워터제트의 자유 배출(free emanation)에 의해 바람직하게 나타난다.
본 발명의 실시예의 범주에서, 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치가 제공되며, 여기서는 워터제트에 의해 발생하는 물 유동 배출구에는 워터제트의 추진 제트(propulsion jet)가 축방향으로 관통하는 수중 배기가스 방출 장치, 예컨대 선박 아래쪽 수중에 배기가스를 방출하기 위한 원형 챔버(chamber)가 배치된다. 본 발명은 바람직하게는 배기가스량에 따라 조절가능한 워터제트의 추진 제트가 제공되는 수중 배기가스 방출 장치에 의해 간단하게 구현될 수 있다. 선박의 모든 운항 조건 중에서, 배기가스의 안전한 수중 방출 및 분배가 속하며, 이 경우 - 경계층에서는 미세하게 분배되는 - 배기가스가 선박 저항성(ship resistance)을 감소시킨다.
본 발명의 한 형성예에 따르면, 배기가스의 수중 방출을 위한 수중 배기가스 방출 장치가 동축(coaxial) 배기가스 노즐 세그먼트로 형성된다. 동축 배기가스 노즐 세그먼트, 즉 워터제트의 물 유동을 에워싸는 배기가스 영역에 대해 동축으로 형성되는 노즐 세그먼트에 의해 본 발명이 특히 바람직하게 구현될 수 있다.
또한, 가변적인 횡단면을 갖는 중심 부재(center element), 예컨대 수중 배기가스 방출 장치에서 물 유동 속도를 조절하는 텔레스코프(telescope) 장치가 수중 배기가스 방출 장치 내에 배치된다. 따라서 매우 우수한 효율을 가지며 확실한 형태를 지닌 동축 배기가스 노즐 세그먼트가 제공된다. 이러한 동축 배기가스 노즐 세그먼트는 워터제트 유동 횡단면이 변형될 경우에도 노즐 소음을 높아지지 않게 하는 기능을 갖는다. 이는 특히 해군용 군함에서 중요하다.
본 발명의 또 다른 실시예에서는, 수중 배기가스 방출 장치 내에 가변적인 횡단면을 갖는 외부 부재(exterior element), 예컨대 제어가능한 조리개(diaphragm)가 배치된다. 워터제트 유동 횡단면을 조절하기 위한 외부 부재는 내부 부재와 결합된 방식으로 사용될 수도 있으며, 간단한 기계적 구현으로, 예컨대 레버 작동 방식(lever-actuated)의 조절 장치 형태로 워터제트의 본 발명에 따른 횡단면 감소를 허용한다.
내부 부재 및 외부 부재는 워터제트의 조절을 위한 또는 전환(inversion)을 위한 공지된 워터제트-편향 날개(deflection blade)에 의해 보완될 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 배기가스 방출 효과는 손상되지 않는다.
본 발명에 따른 추진장치는 동축 배기가스 노즐 세그먼트 내에 배기가스용 관 시스템(pipe system)을 가지며, 상기 관 시스템 내에 바람직하게는 적어도 하나의 역압 제어 방식의 체크 밸브(backpressure-controlled check valve)가 제공된다. 이를 통해, 선박이 정지한 경우에 물이 관 시스템 및 내연기관 내에 역류하는 것을 막을 수 있다. 이러한 체크 밸브와는 별도로, 관 시스템은 바람직하게 제어 방식의 차단 장치(shut-off device), 예컨대 플랩 또는 슬라이드 밸브(slide valve)를 가지며, 이러한 차단 장치는 역압과 무관하게 작용하고 특히 항구에서 또는 순항시에 프로펠러 추진 시스템에 의해 사용된다.
워터제트의 벽 및/또는 날개는 경우에 따라서 탄성중합체로 된 코팅(coating)을 바람직하게 갖는다. 이러한 코팅은 예컨대 경질고무(hard rubber)이거나, 또한 섬유강화(fiber-reinforced) 플라스틱일 수 있다. 이를 통해, 캐비테 이션 효과(cavitation effect)가 방지되고, 워터제트의 소음 감쇠(noise damping)가 달성된다. 이에 상응하는 코팅이 원심 펌프(centrifugal pump) 영역에 공지되어 있긴 하지만, 이러한 코팅을 워터제트용으로 사용하는 것은 최초이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 추진장치가 선박 제어 및 추진 부재로서 하나 이상의 - 바람직하게는 접어들이식(retractable) - 러더 프로펠러(rudder propeller) 또는 사이클로이달 프로펠러(cycloidal propeller)를 갖는다. 따라서 워터제트에 조정 날개를 장착할 필요가 없어지는데, 그 이유는 러더 프로펠러에 의해 흡입 압력과 배출 압력 간의 적합한 비가 주어질 때 워터제트가 최적의 효율로 작동할 수 있는 속도로 선박이 구동되기 때문이다. 그 결과, 워터제트의 물 유동 배출구에 - 바람직하게 제공되는 - 저압 영역이 어려움 없이 형성된다. 러더 프로펠러 또는 사이클로이달 프로펠러의 작동을 위해, 전기적 추진시에 추진장치는 예컨대 발생기와는 별도로 하나 이상의 추가 전력원, 예컨대 어큐뮬레이터(accumulator) 또는 연료전지 시스템을 가지며, 이러한 추가 전력원은 배기가스를 방출하지 않는 선박 운항을 가능하게 한다. 비교적 소형 선박의 경우에는, 러더 프로펠러가 보우(bow) 영역에 삽입되는 방식으로 배치될 수도 있다. 이러한 방식으로, 통상의 "보우 트러스터(bow thruster)"가 생략될 수 있다.
또한, 내연기관이 선박 시동을 위해 수중 또는 대기중으로 이어지는 - 선택적으로 작동가능한 - 배기가스 라인(exhaust gas line)을 갖는다.
본 발명에 따른 작동 방법의 제어 및 조절을 위해, 워터제트의 물 흐름에 배기가스를 공급하기 위한 수중 배기가스 방출 장치 내에 압력 측정(pressure measurement) 센서들이 제공된다; 이와 유사하게 배기가스 관 시스템에 압력 측정 센서들이 제공된다. 이를 통해, 간단하고 확실한 센서들에 의해 안전한 작동이 달성될 수 있다.
바람직하게는, 배기가스 흡입량(exhaust gas intake)에 따라 워터제트의 물 유동량을 제어 및 조절하기 위해 자동화 유닛들을 갖는 자동화 시스템(automation system)이 제공되며, 이러한 자동화 시스템은 선박 승무원(operating crew)의 부담을 덜어주고 스위칭 에러(switching error)의 발생을 막는다. 또한, 램프 함수(ramp function)에 의해 개별 추진 요소들의 조정된 제어가 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 자동화 시스템은 워터제트 속도 및 압력비에 영향을 미치는 워터제트 부재들뿐만 아니라, 배기가스 관 시스템 내에 제공된 조절 부재 및 폐쇄 부재에도 작용한다. 이러한 자동화 시스템은 바람직하게는 "현장에 바로(on location)" 배치된다. 특히 내연기관(가스 터빈 또는 디젤 엔진), 발생기, 워터제트 및 배기가스 관 시스템의 자동화 시스템을 포함한다. 바람직하게는 자동화 시스템은 작동 준비(operational readiness)(압력 레벨 및 온도), 시동 및 작동 상태(제어 유닛의 회전속도 및 위치), 그리고 필요한 전기 스위칭 및 제어 유닛(전원 스위치, AC-AC- 또는 AC-DC 조절기)을 제어/조절한다. 여분의 작동(redundant operation)을 달성하기 위해, 적합한 제 2 자동화 시스템의 적어도 일부가 전체 추진 자동화 시스템 내에 배치된다. 따라서 추진 요소로서의 워터제트에 관련하여 추진장치의 - 바람직하게는 - 완전 자동화가 달성된다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 배기가스 열이 추가 작동장치용 열교환시스 템(heat exchanger system)에 의해 예컨대 온수를 생성하거나 및/또는 해수 염분 제거를 위해 사용된다. 따라서 바람직하게는 개별 선박의 보드(board)에서 이를 위해 필요한 에너지가 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 추진장치는 우선 선박 속도 요구에 따라 제어된다. 비교적 낮은 속도에서 원하는 선박 속도를 위해 필요한 추력을 공급하는 하나 또는 다수의 전기 러더 프로펠러를 선미 영역에 갖춘 선박의 경우에는, 워터제트가 동시에 작동할 수도 있다. 이를 통해, 선박 밑바닥에 워터제트를 배치함으로써 높아지는 선박 형태 저항성이 보상될 수 있는 장점이 있다. 그러므로 워터제트에 의해 요구되는 선체 변형(the change in body)에 부정적인 영향을 미치지 않는다. 워터제트와는 별도로 전기 러더 프로펠러 또는 간단한 전기 프로펠러 추진 시스템을 구비한 선박의 경우에는, 워터제트의 작동이 적어도 2 내지 3 노트(knot)의 속도 영역에서부터 시작된다. 이 속도를 넘어서면, 워터제트의 물 유동 횡단면이 감소하여, 워터제트의 조정 날개를 작동시킬 필요 없이 배기가스 방출을 위해 요구되는 저압 또는 영 압(null pressure)이 달성될 수도 있다.
전기 러더 프로펠러 또는 통상의 전기 프로펠러 추진 시스템을 갖지 않는 선박의 경우에 본 발명에 따른 추진장치를 사용하기 위해, 2 내지 3 노트에서부터 시동 과정과 같은 흡입 위치(suction position)에서 더 이상 워터제트 회전자의 조정 날개가 제공될 필요가 없으며, 그 대신 워터제트 회전자 날개의 통상의 추력 발생 위치에서 작동이 수행될 수 있다. 따라서 워터제트 조정 날개의 위치가 추력 발생을 위해 최적화될 수 있다.
도면을 참고로 본 발명을 더 자세히 설명하면 아래와 같으며, 종속항에 제시된 바와 같이 도면으로부터 본 발명의 또 다른 사상들을 알 수 있다. 아래의 도면은 종래기술로서 언급된 공개공보의 도 1 및 도 2를 보완한 것으로 이해할 수 있다:
도 1은 워터제트와 관련한 추진장치의 배기가스 공급 경로를 도시하고,
도 2는 워터제트의 물 유동 횡단면 변형 부재의 구조를 보여주는 한 예이며,
도 3은 워터제트의 유입구 및 배출구의 변형을 보여주는 원리도이다.
도 1에서, 내연기관, 예컨대 MTU사의 LM2500 타입의 가스 터빈이 도면부호 1로 표시된다. 상기 가스 터빈은 발생기(2), 예컨대 16MW 발생기를 구동시킨다. 동축으로 작동하는 노즐 세그먼트가 도면부호 3으로 표시되며, 상기 노즐 세그먼트 내에서 워터제트 물 흐름(5)이 이러한 물 흐름을 동축으로 에워싸는 배기가스를 함께 이송한다. 워터제트 물 흐름(5)은 회전자(4)에 의해 생성되고, 상기 회전자(4)는 예컨대 회전자 샤프트에 의해 구동된다. 이중 화살표(6)는 워터제트 배출구의 물 유동 횡단면의 조절가능성을 보여주는데, 이는 낮은 선박 운항 단계에서도 워터제트 배출구 영역으로부터 배기가스를 방출하기 위해 필요한 속도를 선박에 공급하기 위한 것이다. 이 경우, 워터제트 배출구의 물 유동 속도는 적합한 횡단면 감소에 의해서, 심지어 노즐 세그먼트 영역(3)에서는 저압이 발생할 정도로 높게 설정될 수 있다. 어떠한 경우에도 압력은 0바아로 세팅될 수 있기 때문에, 가스 터빈 또는 (가스 터빈 대신) 디젤 엔진은 대기 중으로의 배기가스 자유 방출에 대한 효율 손실(loss of efficiency)을 나타내지 않는다. 가스 터빈(1)의 배기가스는 라 인(9)을 통해 동축으로 작동하는 노즐 세그먼트로 공급되고, 상기 라인(9)은 바람직하게는 트윈 워터제트(twin water jet) 사용시에 워터제트 바로 앞에서 분기되는 방식으로 형성된다. 배기가스 라인(9) 내에서 단부 영역에 - 체크 밸브 또는 제어 방식의 플랩이라고도 하는 - 차단 밸브(7 및 8)가 제공되어, 선체를 에워싸는 물이 선박이 정지한 상태일 때 라인 안으로 역류하는 것이 차단된다. 이를 위해, 워터제트의 물 유동 배출구에서와 같이 압력 센서가 배치될 수도 있으며, 이러한 압력 센서는 워터제트 배출구의 물 유동 속도 또는 라인(9) 배출구의 물 유동 횡단면 변형에 의해 개별 영역에서 배기가스 압력을 조절하기 위해 사용된다.
압력 센서는 물 침입 경보장치(water intrusion alarm)나 밸브 조절 센서(valve adjustment sensor)와 같은 추가 센서에 의해 보완될 수 있다. 센서 신호가 자동화 시스템(자세히 도시되지 않음)으로 전송되며, 상기 자동화 시스템은 예컨대 가스 터빈, 열교환기(11) 펌프 및 주 차단 밸브(main shut-off valve)(10)의 액추에이터를 위한 시동 램프(start-up ramp)를 갖는다. 또한, 자동화 시스템은 선박 추진용 부재들을 가지기 때문에, 선박 자동화 시스템의 자동으로 작동가능한 서브 시스템(subsystem)이 형성된다. 이러한 서브 시스템은 바람직하게는 내연기관, 발생기, 워터제트 및 필요한 관 시스템과 함께, 상이한 선박 타입과 선박 크기에 대해 변형 없이 사용될 수 있는 선박용 장비들이 형성되도록 설계된다. 이 경우, 이러한 추진 유닛이 미리 조립된 형태로 선박의 용골(kiel) 영역에 장착되는 것이 특히 바람직하다. 이 경우, 장착된 선박 장비의 개수는 선박 크기에 따라 좌우된다.
도 2에서, 회전자 허브(rotor hub)(15) 상에 배치되는 회전자 날개가 도면부호 12로 표시된다. 회전자 허브(15)는 예컨대 전방에서 맞물리는 구동 샤프트(23)에 의해 구동될 수 있다. 그러나 회전자 허브(15)는 내부적으로 작동하도록 형성될 수도 있으며, 와인딩(16)(자세히 도시되지 않음)을 통해 추력이 발생한다. 허브(14)와는 별도로, 고정자는 고정자 날개(13)를 가지며, 상기 고정자 날개(13)는 선미 또는 뱃머리 영역에 별도의 프로펠러 추진 시스템이 제공될 수 없을 경우에는 선박의 시동 성능을 개선하기 위해 회전자 날개(12)와 마찬가지로 조정 날개로 형성되며, 이 경우 시동가능한 워터제트를 위한 날개 조정이 보완된다.
배출구측으로 볼 때 고정자 허브(14)는 유압에 의해 작동가능한 관 부재들(17)을 가지며, 상기 관 부재들(17)은 상이한 길이로 펼쳐질 수 있고 고리형 챔버(22)의 횡단면이 축소될 수 있으며, 이때 관 시스템(18)을 통해 고리형 챔버(22) 안으로 방출되는 내연기관의 배기가스를 함께 이송하기에 충분한 크기의 물 유동속도가 제공된다. 조절 부재(17)의 조절가능성은 이중 화살표(20)로 표시된다.
워터제트 배출구의 물 유동 횡단면의 외부 조절을 달성하기 위해, 고리형 챔버(22)는 벽(21)에 의해 바깥쪽으로 차단되고, 상기 벽(21) 내에 고리형 조리개가 장착될 수 있다. 이와 같은 조절은 홍채조리개에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 홍채조리개는 관 섹션 형태에 있어서 서로 상이한 세그먼트를 포함한다. 물 유입측으로 이동되는 외부 원뿔 형태도 상응하는 작용을 달성한다. 외부 원뿔 형태의 내부 윤곽은 외부 고리형 챔버 경계의 윤곽에 거의 상응할 수 있다.
물 유입 방향은 화살표(19)로 표시되며, 이러한 물 유입 방향(19)은 회전자 날개 및 경우에 따라서는 고정자 날개가 적합하게 조정된 경우에 발생하는 워터제트 흡입 효과에 의한 그리고 물에 의한 선박 운항으로부터 나타날 수 있다. 관 지름, 워터제트 내 간격, 날개 프로파일, 그리고 워터제트 배출구의 물 유동 횡단면을 변형시키는 부재 형태들이 서로 매칭되고, 이는 개별 추진장치마다 다르다. 따라서 바람직하게는 추진장치가 자동으로 작동가능한 장치로 형성되며, 상기 작동가능한 장치는 상이한 개수로, 예컨대 개별적으로 또는 쌍으로 개별 선박 타입에 할당된다. 모든 실시예에서 공통적으로 나타나는 사실은, 배기가스가 완전히 수중에 방출되고 선박 아래쪽에서 배기가스가 균일하게 분배된다는 것이며, 이때 경우에 따라 수중에 형성되는 배기가스 버블이 선미 뒤쪽에, 높은 운항 단계에서는 선미 훨씬 뒤쪽에서 나타난다. 이에 상응하여, 선박의 배기가스를 검출하기 위해 장착되는 적외선 센서 및 광학 센서는 본 발명에 따른 장비들을 갖춘 선박을 검출할 수는 없다.
도 3에서, 워터제트를 관통하는 물을 위한 유입 평면(II) 및 배출 평면(I)을 갖는 워터제트(25)를 종방향으로 절단한 형태가 도시된다. 워터제트의 압력 및 속도비는 질량 보존 방정식(mass conservation equation) 및 통합된 임펄스 방정식에 의해 나타낼 수 있다. 이것에 의해, 당업자는 워터제트에서 요구되는 속도 및 물 유동 횡단면을 계산할 수 있다. 도 3에서 참조할 수 있는 계산 예로부터 방정식 응용이 나타난다. 본 발명에 따른 중요한 속도 범위를 예로 제시한 표에서 볼 수 있다. 표에 제시된 바와 같이, 워터제트의 배출 성능(discharge power)은 실제 작동시 야기되는 배기가스 량이 안전하게 방출될 수 있을 정도의 크기를 갖는다.
워터제트의 제트 배출 평면에서의 압력 레벨에 대한 계산
계산을 위한 시작 데이터
비중(ρ) 1025Kg/m3
유입 평면(I)
지름(DI) 1.144m
횡단면 표면(AI) 1.02787885 m2
배출 평면(II)
지름(DII) 0.88m
횡단면 표면(AII) 0.60821234m2
수심 6m
유체정역학적 압력 60331.5Pa
이때 사용된 방정식은 아래와 같다:
1. 워터제트의 평면(I)과 평면(II) 간의 질량 보존 방정식
ρ1AIVI=ρIIAIIVII
ρI=ρII=ρ
2. 통합된 임펄스 방정식
T+PIAI-PIIAII=ρIIAIIVIIVII-ρIAIVIVI
이때,
VI: 유입 평면상의 평균 속도(m/s)
PI: 유입 평면상의 평균 동압(dynamic pressure)(Pa)
VII: 배출 평면상의 평균 속도(m/s)
PII: 배출 평면상의 평균 동압(Pa)
T: 발생된 추력(N)
계산된 예
칼럼 계산된 값
1 선박 속도(kn)
2 선박 속도(m)
3 고정된 배출 횡단면에 대해 계산된, 배출 평면상의 평균 속도(m/s), (AII=0.60821234m2)
4 선박에 대해 발생된 추력(N)
5 배출 평면상의 평균 동압(Pa)
6 배출 평면상의 평균 전체 압력(유체정역학+동역학)(Pa)
7 전체 음압에 대해 필요한 횡단면 표면(m2)
8 배출 평면상의 평균 속도(m/s)
9 배출 평면상의 평균 동압(Pa)
10 배출 평면상의 평균 전체 압력(유체정역학+동역학)(Pa)
11 배출 평면의 계산된 지름(m)
12 배출 평면의 지름에서 필요한 환원값
13 계산된 처리량(kg/s)
Figure 112005049398204-pct00001
Figure 112005049398204-pct00002
칼럼 10에서 볼 수 있듯이, 2노트에서부터 추진장치의 배출 평면에서 음압(negative pressure)이 발생한다. 칼럼 13에서 계산된 처리량은 배기가스를 이송하기 위한 최소로 필요한 처리량보다 훨씬 더 높다.

Claims (39)

  1. 프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트(water jet)를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법으로서,
    내연기관에 의해 추력(propulsive thrust)이 발생하고, 상기 내연기관에 의해 발생하는 배기가스가 워터제트에 의해 수중(水中)내의 선박 아래로 분배되며,
    상기 워터제트의 물 유동 속도가 선박 속도와 무관하도록, 상기 워터제트의 물 유동 속도가 배기가스 배출 및 배기가스 분배 요구에 따라 세팅되는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 대형 선박이 전기 에너지에 의해 구동되는 하나 이상의 워터제트를 가지며, 상기 전기 에너지의 일부가 내연기관에 의해 구동되는 발생기(generator)에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    선박 아래쪽에 수중으로 배기가스 압력의 상승 없이 배기가스 방출이 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트 배출구의 물 유동 속도에 의해 배기가스 압력보다 낮은 압력을 갖는 저압 영역이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트의 물 유동 속도가 물 유동 횡단면의 변형에 의해 세팅되는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트의 물 유동 속도가 상기 워터제트를 관통하는 물의 유동 속도를 제어된 방식으로 변화시킴으로써 세팅되는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트를 관통하는 물 유동 속도의 변화가 조절 부재에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트의 물 유동 속도가 물 유동 횡단면의 변형에 의해 세팅되는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 횡단면 변형이 상기 워터제트 내부에 배치되는 안내 부재에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 횡단면 변형이 상기 워터제트의 외부에 배치되는 안내 부재에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제어된 방식으로 조절되는 비원형 횡단면이 상기 워터제트에 주어지는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트의 물 유동 속도가 상기 선박 속도와 무관하게 작용하는 한계값들 사이에서 세팅되는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  13. 제 1항 또는 제 2 항에 따른, 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치로서,
    상기 워터제트(22)에 의해 생성되는 물 유동(5) 배출구에 워터제트-추진 제트에 의해 축방향으로 관통되는 수중 배기가스 방출 장치가 배치되며, 상기 수중 배기가스 방출 장치 내 물 유동 속도를 세팅하기 위한 가변적인 횡단면을 갖는 중심 부재가 상기 수중 배기가스 방출 장치 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 수중 배기가스 방출 장치가 동축(coaxial) 배기가스 노즐 세그먼트(3)로 형성되는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    가변적인 횡단면을 갖는 외부 부재가 상기 수중 배기가스 방출 장치 내에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 동축 배기가스 노즐 세그먼트(3) 내에 배기가스를 안내하기 위한 관 시스템(9)이 역압(backpressure)에 의해 제어되는 체크 밸브(check valve)(7, 8)를 갖는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 워터제트(22)의 벽 및 날개 중 하나 이상이 탄성중합체로 만들어진 코팅을 갖는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 추진장치는 하나 이상의 선박 제어 및 추진 부재를 갖는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  19. 제 13 항에 있어서,
    하나 이상의 발생기(2)와는 별도로, 하나 이상의 추가 전력원이 존재하며, 상기 전력원은 선박의 무방출 이동을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 대형 선박의 시동(start-up)을 위한 내연기관이 수중으로 또는 대기중으로 연결될 수 있는 배기가스 라인을 갖는 것을 특징으로 하는,
    추진장치.
  21. 제 13 항에 있어서,
    상기 워터제트(22)의 수중 배기가스 방출 장치 내에 압력 측정 센서들이 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  22. 제 16 항에 있어서,
    상기 배기가스 시스템(9) 내에 압력 측정 센서들이 배치되는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  23. 제 16항에 있어서,
    상기 추진장치가 자동화 시스템을 가지며, 상기 자동화 시스템은 상기 수중 배기가스 방출 장치 또는 배기가스 관 시스템(9) 내 압력비에 따라 물 유동 횡단면을 제어하는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  24. 제 16 항에 있어서,
    상기 추진장치는 자동화 시스템을 가지며, 상기 자동화 시스템은 워터제트(22)의 조절 부재를 상기 수중 배기가스 방출 장치 또는 배기가스 관 시스템(9) 내 압력비에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  25. 제 16 항에 있어서,
    상기 추진장치가 상기 배기가스 관 시스템 내 플랩(10)을 제어하기 위한 자동화 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  26. 제 13 항에 있어서,
    배기가스 열이 추가 작동장치용 열교환시스템(11)을 경유하여 사용되는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  27. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 내연기관은 가스 터빈인 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  28. 제 7 항에 있어서,
    상기 조절 부재는 제어된 방식으로 조절가능한 워터제트 회전자의 조정 날개인 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  29. 제 1항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 워터제트의 물 유동 속도가 워터제트 배출구에서 가변적인 횡단면을 갖는 노즐에 의해 세팅되는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  30. 제 9 항에 있어서,
    상기 안내 부재는 축방향으로 이동가능한 관 세그먼트인 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  31. 제 10 항에 있어서,
    상기 안내 부재는 플랩인 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  32. 제 11 항에 있어서,
    상기 비원형 횡단면은 정사각형 횡단면 또는 직사각형 횡단면인 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  33. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    제어된 방식으로 조절되는 비원형 횡단면이 상응하는 횡단면 노즐 형태 및 크기에 의해 상기 워터제트에 주어지는 것을 특징으로 하는,
    프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법.
  34. 제 13 항에 있어서,
    상기 수중 배기가스 방출 장치는 선박 아래쪽의 수중으로 배기가스를 방출하기 위한 원형 챔버인 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  35. 제 13 항에 있어서,
    상기 중심 부재는 텔레스코프 장치(7)인 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  36. 제 15 항에 있어서,
    상기 외부 부재는 제어가능한 조리개(diaphragm)인 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  37. 제 18 항에 있어서,
    상기 선박 제어 및 추진 부재는 접어들이식(retractable) 러더 프로펠러(rudder propeller) 또는 사이클로이달 프로펠러(cycloidal propeller)인 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  38. 제 18 항에 있어서,
    상기 선박 제어 및 추진 부재가 선미 영역에 있는 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
  39. 제 24 항에 있어서,
    상기 워터제트(22)의 조절 부재는 워터제트(22)의 조정 날개인 것을 특징으로 하는,
    선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치.
KR1020057016439A 2003-03-03 2004-02-12 프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법, 및 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치 KR100700234B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/377,029 US6881110B1 (en) 2003-03-03 2003-03-03 High-speed vessel powered by at least one water jet propulsion system without exhaust gas trail
US10/377,029 2003-03-03

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050101574A KR20050101574A (ko) 2005-10-24
KR100700234B1 true KR100700234B1 (ko) 2007-03-26

Family

ID=32961231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057016439A KR100700234B1 (ko) 2003-03-03 2004-02-12 프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법, 및 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6881110B1 (ko)
EP (1) EP1599381B1 (ko)
KR (1) KR100700234B1 (ko)
CN (1) CN100522738C (ko)
AT (1) ATE329823T1 (ko)
DE (1) DE502004000775D1 (ko)
ES (1) ES2267049T3 (ko)
WO (1) WO2004078584A1 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7241193B2 (en) * 2005-06-10 2007-07-10 Jordan Jeff P Variable marine jet propulsion
US20090098782A1 (en) * 2007-10-12 2009-04-16 Dunn Paul M Two Phase Water Jet Propulsion for High-Speed Vehicles
KR100942317B1 (ko) 2007-10-18 2010-02-12 대우조선해양 주식회사 선박의 배기가스 배출장치
US20110070782A1 (en) * 2008-05-16 2011-03-24 The Ohio State University Marine propulsion system
CN101734361A (zh) * 2008-11-12 2010-06-16 孙志伟 船舶导流推进系统的混流装置
CN101817399B (zh) * 2009-02-27 2013-07-17 王宜祥 燃气喷水机
CN101870342B (zh) * 2009-04-22 2013-09-11 昆山市美吉动力机械科技有限公司 冲浪板发动机排气管路
CN102267554A (zh) * 2010-05-30 2011-12-07 孙志伟 船舶的喷水混流推进体
JP2012232681A (ja) * 2011-05-02 2012-11-29 Yamaha Motor Co Ltd 船舶推進装置
JP6500310B2 (ja) * 2014-12-05 2019-04-17 三菱重工業株式会社 ウォータージェット推進船
JP6500308B2 (ja) * 2014-12-05 2019-04-17 三菱重工業株式会社 ウォータージェット推進船
JP6500309B2 (ja) * 2014-12-05 2019-04-17 三菱重工業株式会社 ウォータージェット推進船
CN108216542B (zh) * 2018-01-25 2020-06-19 云阳河牛复兴船务有限责任公司 一种利用发动机尾气的喷水推进器
WO2024044142A1 (en) * 2022-08-21 2024-02-29 Jetoptera, Inc. Propulsion system and applications thereof

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB427393A (en) 1934-11-08 1935-04-24 Charles Andrew Fountaine Prevention of erosion or pitting of ships' propellers
US3134443A (en) 1962-04-02 1964-05-26 Hal J Snow Drive and mounting for cycloidal propeller
US3273333A (en) * 1963-09-12 1966-09-20 Edward A Sokolski Water jet propulsion device
GB1480381A (en) 1973-09-25 1977-07-20 Hull F Marine pump-jet propulsion system
US3970030A (en) 1975-09-25 1976-07-20 Rockwell International Corporation Internal thrust reverser
US4611999A (en) 1979-06-20 1986-09-16 Haynes Hendrick W Marine propulsion device with gaseous boundary layer for thrust jet flow stream
GB2170664A (en) 1985-01-29 1986-08-06 Dr Tadeusz Walecki Power system containing generator and battery for driving a vehicle or vessel
US5505639A (en) 1988-06-02 1996-04-09 Burg; Donald E. Hydro-air drive
ATE129212T1 (de) 1991-08-09 1995-11-15 Intermarine Spa Wasserstrahlantriebsgerät.
US6024614A (en) 1992-03-09 2000-02-15 Burg; Donald E. High performance marine propulsion system
DE4209393A1 (de) 1992-03-23 1993-09-30 Jetmarine Ag Zug Schwenkdüse mit Steuerklappen für einen Wasserstrahl-Bootsantrieb
US5490768A (en) * 1993-12-09 1996-02-13 Westinghouse Electric Corporation Water jet propulsor powered by an integral canned electric motor
US5679035A (en) * 1995-12-22 1997-10-21 Jordan; Jeff P. Marine jet propulsion nozzle and method
AU721107B2 (en) 1997-06-18 2000-06-22 Ishigaki Company Limited Water jet propulsion system for watercraft
US5833501A (en) 1997-07-15 1998-11-10 Brunswick Corporation Cavitation control for marine propulsion system
US6138504A (en) 1998-06-04 2000-10-31 Ford Global Technologies, Inc. Air/fuel ratio control system
DE10008721A1 (de) 2000-02-24 2001-08-30 Siemens Ag Gas- und Dampfturbinenantrieb für ein Schiff
US6293836B1 (en) * 2000-03-27 2001-09-25 Bombardier Motor Corporation Of America Water jet propulsion unit with means for varying area of nozzle outlet
JP2002356197A (ja) * 2001-05-31 2002-12-10 Kawasaki Heavy Ind Ltd 小型滑走艇の排気構造

Also Published As

Publication number Publication date
US6881110B1 (en) 2005-04-19
KR20050101574A (ko) 2005-10-24
WO2004078584A1 (de) 2004-09-16
EP1599381B1 (de) 2006-06-14
EP1599381A1 (de) 2005-11-30
CN1753812A (zh) 2006-03-29
CN100522738C (zh) 2009-08-05
DE502004000775D1 (de) 2006-07-27
ATE329823T1 (de) 2006-07-15
ES2267049T3 (es) 2007-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100700234B1 (ko) 프로펠러 추진 시스템과는 별도로 선박 아래쪽에 하나 이상의 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법, 및 선박 아래쪽에 배치되는 워터제트를 갖는 대형 고속 해상 선박의 작동 방법을 실시하기 위한 추진장치
US6581537B2 (en) Propulsion of underwater vehicles using differential and vectored thrust
US6692318B2 (en) Mixed flow pump
KR100761107B1 (ko) 고속 해양 선박, 특히 함선용 추진 시스템
JP7334339B2 (ja) 艦船の航行時の造波抵抗及び摩擦抵抗を低減する方法及び装置
US3265027A (en) Propulsor
US7160161B2 (en) Reduced pressure mixing device for marine vessel exhaust gas
KR101913690B1 (ko) 추진장치 및 이를 장착한 배
EP2040977A1 (en) Mechanical fluid dynamic device for the propulsion and flow control in the water-jet propelled boats
KR20180103489A (ko) 테슬라 펌프를 이용한 워터젯 추진 장치
RU2387569C2 (ru) Скоростное глиссирующее судно
KR101002825B1 (ko) 잠수함의 충전용 디젤 엔진으로부터의 배기 가스를 위한 감압 생성 및 혼합 장치의 개방-루프 및 폐쇄-루프 작동을 위한 장치 및 그 작동을 위한 장치를 구비한 잠수함
US7517266B2 (en) Method and device for discharging exhaust gases of internal combustion engine of boats into the water surrounding the boats
RU2299152C1 (ru) Двухрежимный водозаборник водометного движителя судна на подводных крыльях
WO2018232460A1 (en) PULSED PROPULSION SYSTEM AND METHOD FOR PROPULSION OF A BOAT
RU2343087C1 (ru) Водометный движитель подводного судна
RU207298U1 (ru) Эжекторный движитель
US20020127925A1 (en) Augmented thrust waterjet propulsor
JP2013117230A (ja) 分散噴射型エンジン
RU2770253C1 (ru) Судно на подводном крыле
RU2534155C2 (ru) Трансзвуковой водометный движитель судна
WO2024044142A1 (en) Propulsion system and applications thereof
RU207396U1 (ru) Устройство для создания реактивной тяги водного судна
RU2285635C2 (ru) Газоводометный движитель
KR20150029666A (ko) 날개와 케이싱이 일체화된 추진 장치 및 이를 이용한 추진방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130219

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140224

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150217

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160218

Year of fee payment: 10