KR101666776B1 - 물과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체 및 그의 작동방법. - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체 및 그 작동방법에 관한 것이다.
기존의 로켓은 추진체가 연소하는 과정에서 나오는 유해한 물질들은 환경에 대한 문제점이 있다.
특히, 이러한 것들을 이용해서 수중의 추진체로 적용한다면 환경적 문제는 더욱 심각하다.
수중에서도 친환경적인 연소 후에도 유해한 물질 배출이 없는 파우더는 물(Water)과 반응하면 수소를 발생시키고 수소의 폭발로 인한 추진력을 얻는 것은 친환경 제트 추진체를 해수/담수에도 적용할 수 있는 신개념의 추진 동력원이 될 것이다.
그러나 현재는 파우더를 바인더와 섞어 고형체로 얼려서 만들어 일정량을 한꺼번에 태워 추진력을 얻는 방법밖에 없다. 이러한 것은 실용적으로 얼리지 않고도 사용되는 기관이 있다면 활용도가 큰 신개념의 동력생산 장치가 될 것이다.
이를 위한 동력 생산장치는 파우더를 일반 연료와 같이 파우더의 화학반응 량을 조절할 수 있고, 연소실의 고온을 자연 냉각시키는 방법을 적용한다.
연료의 분말화를 통해 분말을 공급하는 량을 조절하는 장치와 초기 추진체를 일정연소가 되기 위한 엔진 작동수단과 고온의 연소실을 자연냉각하는 장치구성과 재열의 기능을 도모할 수 있는 구조적 장치를 포함한 발생한 수소 기체에 착화시키는 재열사이클의 연소실을 구성한다.
또한, 방향과 진행 안정성이 강화되는 장치로 제트 추진체의 방향을 조절할 수 있게 하며, 노즐로 배출되는 유체의 흐름을 배가하는 장치로 더욱 빠른 진행을 볼 수 있게 한다.
본 발명의 특징으로 폭발될시 가스방출에 의한 분사기 방출을 방지하기 위한 노즐 구조장치로 연속적인 폭발을 수용할 수 있는 밸브방식의 노즐을 채용한다.
본 발명의 제트 추진체는 국방분야의 어뢰와 같은 무기체계의 추진 영역에서부터 선박의 기관, 잠수정의 추진기관으로도 사용할 수 있을 것이다.
특히, 연소과정에서 발생하는 기존의 유해요소가 제거된 친환경 연료를 이용하여 환경 피해가 없고, 수중에서도 빠른 진행을 볼 수 있는 혁신적인 엔진이다.

Description

물과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체 및 그의 작동방법. {A Jet propulsion and its operating method using powder for generating hydrogen gas by reacting with water.}
종래의 내연기관 또는 제트기관은 연료(액체)를 분사하고, 산소(압축산소 포함)를 산화제로 하여 연소실(실린더)에서 연료와 공기를 혼합한 에어로졸 형태로 착화(점화플러그, 실린더 압착)를 통해 작동하는 형태이다.
또한, 상기와 같은 내연기관 또는 제트기관을 수중에서 사용하기 위해서는 물(Water)로부터 보호를 받는 밀폐된 공간에서 압축산소를 활용하여 착화시켜 동력원을 얻는 방식의 기관이다.
그러한 과정에서는 유해한 물질이 배출되어 자연환경 파괴와 군사작전 등 여러 면에서 불리한 점이 많았다.
본 발명은 물(Water)을 산화제로 사용하는 엔진으로써 유해한 물질 배출이 없는 친환경적인 연료로써, 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 물질(마그네슘/알루미늄 등)을 이용하는 신개념의 제트 추진체와 그 작동방법이다.
일정 순도의 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 물질의 분말(이하 파우더)을 중앙제어부의 신호 정도에 따라 연소실로 공급해주면 물(Water)과의 반응으로 일정 산화물과 수소가 발생하게 하고, 발생한 수소를 착화시켜 폭발을 유도하여 추진력을 얻는다.
상기와 같은 연소실 폭발이 있을 때마다 증가하는 연소실의 온도를 자연 냉각할 수 있는 냉각기능과 냉각시키면서 발생하는 증기를 연소실로 재공급함으로써 화학 반응이 빨리 일어날 수 있도록 재열하는 기능을 겸비한 시스템 구조를 구비한다.
추진체의 초기의 작동을 위해서는 일정 크기의 알갱이 형태의 파우더의 공급량을 조절하여 연소실로 공급 되어야 하고, 최초 연소 전에 제트추진체에 물(Water)이 유입될 수 있게 해야 하며, 발사체로부터 안전한 거리로 이격시키기 위한 초기 시동시퀀스가 구성되어야 하고, 연소실에서 유입되는 물(Water)이 유체의 흐름을 이용해 원활하게 유입될 수 있는 연소실의 구조와 노즐의 작동이 이루어져야 한다.
본 발명에서의 연소실의 구조는 폭발된 압력 또는 가스가 배기 되는 방향으로만 배출되고, 물(Water)이 유입되는 곳으로는 영향이 가지 않는 노즐을 구비한다.
또한, 수중 이동을 빠르게 유도하기 위해서 다수의 방향조절수단과 평형 수평부력재 및 추진증대를 위한 배기 헬리컬 노즐 등을 적용한다.
연료로 사용되는 파우더를 충진하기 위해서 다수의 탱크를 추가 부착토록 하고, 재사용성을 위해 파우더를 외부에서 충진할 수 있게 한다.
수중에서 사용되는 점이 있어, 최초 기동 때에는 물(Water)을 공급할 수 없는 것을 감안하여, 물(Water) 유입을 최초에는 전기모터를 이용해 강제 유입하고 유입된 물(Water)을 연소실을 거쳐 배기 헬리컬 노즐로 배출시켜 제트 추진체의 이동을 보장한다.
이러한 구성은 제트추진체 전단부에 목적하는 여러 형태의 목적물을 연결하여 사용할 수 있는 다목적성을 추구할 수 있다.
이는 전단부에 군사 목적으로 사용되는 각종 무기체계 또는 안전을 위한 각종 해양 안전장치를 체결하여 수면과 수중으로 신속하게 기동하여 목적하는 임무를 완수하고 재사용될 수 있는 수중 제트추진제로 사용할 수 있다.
기존에는 동력생산을 목적으로 운전되는 랜킨 사이클(rankine cycle)에서는 효율증진과 함께 발생 동력의 최대화가 중요한 관심사항이다. 사이클의 열효율과 직접 연관이 있는 최고 작동온도는 재료특성 등에 의해 제한을 받고 있다.
그러나 이러한 재료들은 친환경적 인이 못하고 유해한 물(Water)질을 배출하는 단점도 있다.
공개특허(출원번호 10-2007-0106723, 토치를 응용한 소형 제트엔진 후기 연소기)에서 개시하고 있는 제트엔진의 터빈을 통과한 배기가스가 유입되는 입구노즐, 및 추후 연소기에서 연소하여 유출되는 연소 배기가스가 추진되어 나가는 추진노즐이 형성된 후기파이프; 제트엔진으로부터 공급받은 연료가 유입되는 연료유입관; 후기파이프의 내측에 구비되고, 입구노즐과 연통 되어 배기가스가 유입되는 가스유입구와, 연료유입관과 연결되어 연료가 유입되는 연료유입구가 형성되어 유입된 배기가스와 연료가 서로 혼합되고, 연료에 의해 연소한 배기가스가 유출되는 가스유출구가 형성된 연소기와 같이 산화제를 고온의 공기를 이용하는 재열시스템으로써 산업적인 보일러에서 사용되고 있는 주지된 기술이다.
특히, 공개된 10-2006-7011539의 보트용 선외 제트 드라이브 선박 추진 시스템은 제트 드라이브 유닛은 상기 하우징에 분리가능하게 장착되고, 상기 하우징의 후면으로부터 연장되며, 상기 하우징 내의 엔진에 작동가능하게 연결된다. 상기 제트 드라이브 유닛은 제트 유닛 하우징과, 상기 제트 유닛 하우징에 의해 지지되며 그 내부에 배치된 드라이브 샤프트를 포함한다. 상기 제트 유닛 하우징은 상기 하우징에 의해 탈착가능하게 수용된다와 같이 대기중에 사용되는 엔진구조를 채용한 추진시스템을 구성한 것이다.
상기와 같은 실시 예를 보인 기술들은 모두 유해한 물질을 배출하는 연료를 사용하고 있으며, 국방분야에서 사용되는 로켓추진체, 비행체의 엔진 등도 모두가 대기중에서의 추진만을 고려하여 만들어진 엔진구조이다.
본 발명에서는 대기중이 아닌, 수중에서도 속도조절이 되고, 빠른 기동이 보장되는 제트 추진체에 대한 것으로, 연료로 사용되는 파우더를 사용하고 이를 물(Water)과의 화학반응을 통해 생성되는 일정 산화물과 수소를 이용해 큰 폭발력과 무해한 산화물로 작동되는 고 출력 제트추진체를 설계한 것이다.
이러한 연료(파우더)가 빠른 반응으로 일어나게 할 수 있는 것은, 고온의 물(Water)이다. 이러한 반응을 촉진시키는 방법으로 연소실에서 발생된 고열을 이용할 수 있도록 물(Water)이 연소실의 외부 튜브로 강제 유입되어, 유입된 물은 고온의 연소실의 외경을 통과하면서 고온의 물(증기, Steam)이 되고, 연소실의 온도를 내려 줄 수 있는 자연 냉각 효과와 빠른 화학 반응이 일어나게 하는 방법이 적용된 설계가 큰 특징이다.
이러한 수중 추진체에 전면부에는 목적하는 여러 가지 형태의 장치부를 구성하여 체결함으로써 수중에서도 대기중에서와 같은 빠른 기동이 보장되는 장치를 개발할 수 있다.
본 발명의 목적은 물(Water)과 파우더를 반응시켜 수소를 생성하고 수소의 폭발로 강한 추진력과 폭발의 고온을 연소실내 증기와 냉각을 자연적으로 할 수 있는 엔진을 개발함으로써, 친환경 연료 사용과 아울러 속도를 조절할 수 있는 물(Water) 유입에 반응된 산화물과 수소에 폭발을 유도하는 엔진의 수중 추진체를 개발하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 친환경 연료인 파우더를 중앙제어부에서 제어하는 신호 정도에 따라 공급량을 조절하고, 공급하는 분사기 및 파우더가 물(Water)과 화학 반응하기 위한 초기 엔진 진행을 위한 물(Water)을 강제 유입시켜 추력을 얻으며, 물(Water) 유입을 자연적으로 유도하는 재열냉각튜브의 구조와 파우더가 물(Water)과 화학 반응하여 수소를 생성하면, 그 수소를 착화시켜 폭발하게 하는 구조와 추진 가스 배출시 추진력 증대방법이 적용되는 구조를 갖는다.
또한, 제트 추진체가 조정하는 방향으로 진행하기 위해 방향과 안정성 있는 진행을 위한 수단을 구비하며, 모든 수단들은 모듈화되어 있어 용이하게 조립할 수 있게 한다.
상기와 같은 구조는 물(Water)과 화학 반응하여 수소를 생성하고 수소의 폭발로 강한 추진력과 폭발의 고온을 연소실내 증기 공급과 자연적인 연소실 냉각이 되는 제트 추진체를 개발함으로써, 친환경 연료 사용과 아울러 속도를 조절할 수 있는 물(Water)에 화학 반응하여 일정 산화물과 수소를 발생시켜 그 수소를 착화시켜 추진력을 유도하는 엔진을 포함하는 제트 추진체이다.
종래의 대기중에 사용되고 있는 로켓 추진체의 엔진과 그 작동방법에서 탈피하여, 본 발명에서는 연료로 사용하는 물질이 산소와 반응이 아닌 물(Water)과 화학 반응하여 수소가 생성되는 물질인 파우더를 공급하는 량을 조절하여 연소실로 공급하는 구조와 장치를 구성하고, 물(Water)에 화학 반응하는 연료의 특성상 초기 물(Water) 반응을 위한 초기 추진체의 미세한 진행을 유도하고, 자연적으로 물(Water)을 유입하기 위해 시동기를 구성하며, 연소하는 과정에서 고온의 연소실을 자연적 냉각과 지속적인 물(Water)을 유입할 수 있는 열림과 닫힘을 반복하는 노즐을 포함하는 엔진구성을 설계한다.
특히, 자연 냉각 및 재열의 기능을 도모할 수 있는 구조적 장치인 재열 튜브를 연소실의 외경으로 형성되어, 추진체 내경 사이에 일정 원형공간이 형성되는 튜브방식으로 물을 유입시키고, 계속되는 화학반응과 수소의 폭발로 고온이 된 연소실의 외경으로 유도되는 물(Water)로 냉각시키고, 발생한 뜨거운 물(증기, Steam)을 연소실내로 유도하여 화학반응을 증진시키는 촉매제 재사용한다.
이러한 증기로의 반응은 보다 효과가 높은 반응으로 수소가 활성화될 수 있다.
이는 재열 사이클이라고 한다. 상기와 같은 재열사이클이 고온의 연소실을 포함하는 제트 추진체의 엔진 구성에는 꼭 필요한 장치이며, 이는 종래의 기술과 큰 기술적 차이가 있는 점이다.
또한, 이러한 제트 추진체의 전방에 목적에 맞는 구성체를 연결하여 목적하는 바의 위치로 이동시키도록 방향과 진행 안정성이 강화된 구조를 설계하며, 노즐로 배출되는 유체의 흐름을 배가하는 장치 및 폭발될시 가스방출에 의한 분사기 방출을 방지하기 위한 노즐 구조장치에 기술적 특성이 있다.
본 발명의 제트 추진체는 물(Water)을 산화제로 사용하면서 재열 사이클 효과까지 지니고 있는 기관이다.
이러한 구성의 제트 추진체 전단부에 목적하는 여러 형태의 목적물(무기체계)을 연결하여 사용할 수 있는 다목적성을 추구할 수 있다.
전단부에 부착할 수 있는 것으로 군사 목적으로 사용되는 각종 무기체계 또는 안전을 위한 각종 해양 안전장치, 수중 통신 중계장치를 체결하여 수면과 수중으로 신속하게 기동하여 목적하는 임무를 완수하고 재사용될 수 있는 수중 제트추진제로 사용할 수 있다.
특히, 제트 추진체는 국방분야의 어뢰와 같은 무기체계의 추진 영역에서부터 선박의 기관, 잠수정의 추진기관으로도 사용할 수 있을 것이다.
또한, 연소과정에서 발생하는 기존의 유해요소가 제거된 친환경 연료를 이용하여 환경 피해가 없고, 수중에서도 빠른 진행을 볼 수 있는 속도의 혁신적인 엔진이다.
도 1은 본 발명의 물(Water)과 반응하여 수소(H) 가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체의 사시도
도 2는 본 발명에 있어서 중앙제어부의 사시도
도 3은 본 발명에 있어서 시동기의 사시도
도 4는 본 발명에 있어서 분사기의 사시도
도 5는 본 발명에 있어서 엔진의 사시도
도 6은 본 발명에 따른 엔진 내 물(Water)의 흐름 과정도
도 7은 본 발명에 따른 실시 예
도 8은 본 발명의 작동 과정도
본 발명은 (Water)과 반응하여 수소(H) 가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체 및 그의 작동방법에 관한 것이다.
본 발명은 첨부된 도면은 발명을 쉽게 설명하기 위한 것일 뿐 권리범위를 한정하지 아니한다.
또한, 본 도면에서 엔진을 포함한 제트 추진체 형태에 대하여 권리범위를 한정하지 아니한다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도면 1에서는 (Water)과 반응하여 수소(H) 가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체의 사시도를 나타내는 것으로, 도면 8의 작동방법의 과정도를 참조하여 작동과정상의 구성요소의 작용을 기술한다.
중앙제어부에서의 발생하는 각종 신호(10A)을 통해 모터(302) 회전으로 외부 물(Water)을 엔진(100)의 연소실(104)로 물(Water)을 강제 유입하는 단계(10B)를 수행한다. 상기의 단계는 엔진 작동을 확립하기 위한 엔진 시동 시퀀스를 개시 및 조정하는 작동수단(401:402:301:302)을 통해서 발생한 정보를 통해, 물(Water)을 도면 3을 참고로 모터(302) 회전을 인한 회전스크류(301)가 회전하고 회전력에 의한 외부의 물(Water)을 물(Water) 유입구(304)를 통해 강제로 유입시킨다.
유입된 물(Water)(C-100)은 회전스크류(301)을 지나, 도면 4에서와 같이 분사기(200)의 통과홈(205)을 지나서 후방으로 흐르는 물(Water)(C-300)이며 파우더를 보관하는 분말탱크(201)의 공간을 제외한 상하로 개방된 홈으로 물이 연소실로 유도될 수 있도록 한다.
흐르는 물(Water)은 도면 5, 6을 통해 흐르는 물(Water)(C-300)이 엔진(100)의 물(Water) 입인홈(101)을 통해 연소실 입구로 흐르고, 흐르는 수압으로 자연 개방된 유입노즐(103)을 통해 연소실 내부로 인입되게 한다.
이때까지는 파우더를 노즐을 통해 공급하지 않으며, 제트 추진체를 발사체와 이격되는 거리까지 이동하는 작용만 한다.
상기와 같은 작용으로 제트 추진체가 수중을 전진하거나 이동하여 발사체의 안전이 확보되는 일정 이격거리를 벗어나게 되면, 도면5, 6에서와 같이 엔진 외경부로 흐르는 물(Water)이 자연적으로 엔진의 외부에서 유입구(106)를 통해 유입되게 되며, 유입된 물(Water)은 재열냉각튜브(105)를 통과하게 되며 연소실의 상단부는 원추형과 같은 만곡된 형태로 형성된 것은 유체의 흐름을 더욱 자연스럽게 유도하기 위한 것이다.
또한, 상기와 같이 상단부가 원추형과 같은 형상은 유입구(106)를 통해 유입되는 물(Water)을 연소실로 유입하기 위한 흐름을 좋게 하기 위한 목적도 있다.
연소실로 물(Water)이 인입된 상태에서 중앙제어부의 발생신호(10A)에 의해, 파우더 조절량에 맞는 파우더를 연소실로 공급하는 단계인 분사기(200)의 분말탱크(201)로부터 연소실의 연소노즐(102)을 통해 파우더를 공급하는 단계(10C)로써, 그 작동수단은 연료공급수단(201:203:202:102)이다.
도면 4를 참고로 연료 공급하는 구성요소를 설명하면 작동 전 분말주입구(204)를 통해 탱크(201) 용적대로 파우더를 충진하게 한다.
이를 통해 1회성이 아닌 재사용을 할 수 있는 제트 추진체를 보장할 수 있게 한다.
중앙제어부에서 발생한 조절량에 따라 펌프(203)의 작동으로 파우더를 분사기노즐(202)를 통해 공급하게 되며 연소실까지의 안내를 위한 엔진(100)의 연소노즐(102)을 통해 적정한 연소실내로 파우더를 공급하게 한다.
상기 연소실(104)로 유입된 해수가 상기 연소노즐을 통해 공급된 파우더가 반응하여 생성된 수소가 폭발 반응하여 추진동력을 생성하는 단계(10D)로써, 연료로 사용된 파우더는 아래와 같은 화학 반응식에 의해 수소가 발생되게 된다.
Figure 112015063744778-pat00001
Figure 112015063744778-pat00002
상기와 같은 화학반응식에 대하여 권리범위를 한정하지 아니한다.
본 발명에 사용되는 연료는 물(Water)과 반응하여 수소와 일정 산화물을 생산하는 모든 물질에 적용하는 것이다.
이러한 반응을 토대로 파우더(2Al 또는 Mg 등)가 물(Water)과의 화학반응으로 발생한 고열과 수소가 연소실내 생성되게 되면 점화플러그(111)의 점화로 폭발이 일어나게 되며 폭발력에 의해 배기 헬리컬노즐(111)로 방출되게 되는 연소수단(201:202:102:111)을 구비한다.
도면 5, 6에서와 같이 연소실(104)은 엔진(100)이 수중으로 전진 도는 이동하여 외부에 있는 물(Water)을 연소실 외경면에 형성되어 있는 하나 이상의 물(Water) 유입구(106)로 강제 유입시켜 연소실 내경면에 형성한 재열냉각튜브(105)로 유도시켜 고온상태인 연소실(104)을 자연 냉각(Cooling)하고, 파우더 연소를 촉진토록 재열된 증기와 물(Water)을 공급하는 것이다.
즉, 연소하는 과정에서 발생하는 고열을 냉각시키기 위해서 고안된 구조는 물(Water)을 유입구(106)를 통해 연소실로 유입되는 과정상 재열냉각튜브(105)의 원형 공간의 튜브형태로 연소실을 감싸고 있어서 외부에서 유입되는 물(Water)을 연소실을 냉각시키는 냉각제로 활용하고, 그 과정에서 생기는 고열에 의한 증기를 다시 연소실로 유입시켜 파우더와 화학반응을 더욱 빨리 일어나게 하는 촉진제와 같이 사용하는 연소실 냉각/재열 증기 공급(10E) 단계와 상기 파우더가 물(Water)과 반응, 수소폭발되는 단계(10D)를 반복한다.
파우더를 저장, 공급하기 위한 탱크는 다수의 예비 분말탱크(305)를 도면 3에서와 같이 별도로 둘 수 있으며, 이와 같이 필요부분에 체결하는 방식으로 운영한다.
연료를 공급하기 위한 분사기 노즐은 선택적으로 개방가능한 분사기노즐(202)이며 연소실(104)로 중앙제어부(400)의 제어신호를 통해 펌프(203)의 가압 정도 또는 열림 정도를 조절하여 파우더의 공급량을 조절할 수 있다.
도면 5, 6의 유입노즐(103)은 상기 모터(302)의 회전으로 엔진의 외부 해수를 엔진(100)의 연소실(104)로 물(Water)을 강제 유입되는 물(Water)과 엔진(100)이 물(Water)의 수중으로 전진하여 외부에 있는 물(Water)을 연소실 외경면에 형성되어 있는 하나 이상의 물(Water) 유입구(106)로 유입시켜 상기 재열냉각튜브를 통해 연소실로 물(Water)이 유입될 때는 열리고, 연소실에서 수소 폭발하는 시기에는 닫혀서 연소실에서 발생하는 압력을 분사기(200) 방향으로 방출되는 것을 차단하는 특성이 있다.
상기 분사기는 외부 물(Water)을 강제 유입하는 시동기(300)의 모터(302) 회전력으로 물(Water)을 연소실로 유도하는 다수의 통과홈(205)을 두고 있어, 외부에서 유입된 물(Water)을 연소실까지 유도할 수 있도록 내부 유입된 물(Water)의 이동 경로관을 형성한다. 이를 통과홈(205)이라 한다.
상기 엔진의 파우더 연소중 연소실에 고온이 발생한 것을 냉각하기 위해 엔진의 외경에 있는 물(Water)을 연소실로 유입하는 재열냉각수단(106:105:103:104)을 구비하고 있으며, 연소를 위해서 연소실내에 상기 재열냉각수단을 통해 유입된 증기 또는 물(Water)로 파우더와 반응하여 생성된
Figure 112015063744778-pat00003
(수소)를 착화시켜 폭발토록 유도하는 점화플러그(111)를 구비한다.
본 발명의 제트 추진체의 이동을 위해, 엔진시동 신호/공급량 조절과 방향각도 조정의 단계(10A)에서 제트 추진체의 이동이 이루어지기 위해서 중앙제어부에서 위치조정/이동 신호 정보에 따라 방향조절 수단인 방향조타기(108)로 각도를 조절하여 제트추진체가 전진하면서 방향의 좌우, 상하를 조정할 수 있는 방향조정수단(10G) 단계를 추가한다.
따라서, 상기 엔진 작동을 확립하기 위한 엔진 시동 시퀀스를 개시하도록 작동가능한 수단의 외측면에 엔진이 수중 진행방향의 안정성과 방향을 조절하기 위한 방향조절 수단(303:107:108)을 구비하고 있어서 중앙제어부의 방향, 이동, 속도 신호에 따라 방향을 조절할 수 있다.
상기 방향조절수단은 일 측면에만 있는 것이 아니며, 원형의 등간격으로 구비하는 것으로 한다. 수중에서 상하, 좌우의 이동이 가능하고, 제트 추진체의 자세 제어가 된다.
제트 추진체의 수중 내 평형상태의 자세 제어를 위해 평형을 유지하는 다수의 평형부력재(109)를 구비하되 엔진 중심을 기준으로 좌우에만 설치하여 자세제어가 될 수있 게 한다.
특히, 상기 연소실에서 배기 되는 물(Water) 또는 증기, 압력 가스를 배기 헬리컬노즐(110)을 통해 배출되게 함으로 배출되는 유체가 회전력이 있어 강한 추력을 얻게 한다.
본 발명에서의 제트 추진체는 물을 산화제로 사용하면서 재열 사이클 효과까지 지니고 있는 기관이다.
이러한 제트 추진체는 국방분야의 어뢰와 같은 무기체계의 추진 영역에서부터 선박의 기관, 잠수정의 추진기관으로도 사용할 수 있을 것이다.
특히, 연소과정에서 발생하는 기존의 유해요소가 제거된 친환경 연료를 이용하여 환경 피해가 없고, 수중에서도 빠른 기동이 가능하다.
100 : 엔진
101 : 물(Water) 인입홈
102 : 연소노즐
103 : 유입노즐
104 : 연소실
105 : 재열냉각튜브
106 : 유입구
107 : 안정날개2
108 : 방향조타기
109 : 평형부력재
110 : 배기 헬리컬노즐
111 : 점화플러그
200 : 분사기
201 : 분말탱크
202 : 분사기노즐
203 : 펌프
204 : 분말주입구
205 : 통과홈
300 : 시동기
301 : 회전스크류
302 : 모터
303 : 안정날개1
304 : 물(Water) 유입구
305 : 예비 분말탱크
400 : 중앙제어부
401 : 중앙처리회로
402 : 밧데리
C-100 : 엔진 최초 진행을 위해 스크류의 회전으로 발생된 인입력으로 인입되는 외부 물(Water)
C-200 : 연소실로 보내기 위한 스크류에 의한 시동기 내경을 통과하는 외부 물(Water)
C-300 : 상기 c-200의 물(Water)이 분사기를 통과하는 물(Water)
A-100 : 최초 엔진의 진행으로 최종 연소실로 유입되어 배기 헬리컬노즐로 흐르는 물(Water)
A-200 : 유입된 물(Water)이 연소실의 외경으로 이루어진 재열냉각튜브를 통과하여 유입노즐를 통해 연소실로 유도되는 물(Water)
A-300 : 연소실내 파우더와 반응하여 수소가 생성된 상태로 점화플러그의 착화로 폭발이 일어나 추진압력을 얻은 물(Water)
A-400 : 배기 헬리컬노즐로 회전력이 배가되어 분사되는 물(Water)

Claims (14)

  1. 물(Water)과 반응하여 H2(수소)를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체의 작동방법에 있어서,
    엔진시동/공급량조절/방향각도 조정 신호발생(10A)에 응답하여, 중앙제어부의 모터(302) 회전으로 외부 물(Water)을 엔진(100)의 연소실(104)로 물(Water)을 강제 유입하는 단계(10B);와
    분사기(200)의 분말탱크(201)로부터 연소실의 연소노즐(102)을 통해 파우더를 공급하는 단계(10C);와
    상기 연소실(104)로 유입된 해수가 상기 연소노즐을 통해 공급된 파우더와 반응하여 생성된 수소가 폭발 반응하여 추진동력을 생성하는 단계(10D);와 엔진(100)이 물(Water)의 수중으로 전진하여 외부에 있는 물(Water)을 연소실 외경면에 형성되어 있는 하나 이상의 물(Water) 유입구(106)로 유입시켜 연소실 내경면에 형성한 재열냉각튜브(105)으로 유도하여 고온상태인 연소실(104)를 자연 냉각(Cooling)시키고, 파우더 연소를 촉진하도록 재열된 증기와 물(Water)을 공급하는 연소실 냉각/재열 증기 공급 단계(10E);를 특징으로 하는 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체의 작동방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 모터(302)의 회전으로 연소실(104)로 강제 유입되어 분사기를 통해 연소실로 유도되는 물(Water) 및 상기 엔진이 수중으로 이동되면서부터 외부에 있는 물(Water)을 연소실 외경면에 형성되어 있는 하나 이상의 물(Water) 유입구(106)로 유입시켜 재열냉각튜브를 통한 물(Water)이 연소실로 유도될 때는 연소실 방향으로 열리고, 연소실에서 수소 폭발하는 시기에는 닫혀서 연소실에서 발생하는 압력을 분사기(200) 방향으로 방출되는 것을 차단하는 다수의 유입노즐(103)을 개폐하는 단계(10F);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체의 작동방법.
  6. 물(Water)과 반응하여
    Figure 112016039837292-pat00005
    (수소)를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체에 있어서,
    엔진 작동을 확립하기 위한 엔진시동/공급량조절/방향각도 조정 신호를 발생하는 작동수단(401:402:301:302);과 파우더가 상기 엔진시동/공급량조절/방향각도 조정 신호 발생중 분말탱크(201)로부터 연소실(104)에 공급되도록 해주기 위해 엔진시동/공급량조절/방향각도 조정 신호발생에 응답하여 분사기 노즐(202)을 개방하여 연소실로 분말을 공급하는 연료공급수단(201:203:202:102); 및 파우더가 유입되는 해수와 반응하여 생성된 수소를 폭발시키는 연소수단(201:202:111);과 강제 유입된 물(Water)을 연소실로 유도할 수 있는 물(Water)을 유입시키는 다수의 통과홈(205);을 구비하는 것을 특징으로 하는 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 6에 있어서,
    상기 연소실에 고온이 발생한 것을 냉각하기 위해 엔진의 외부 물(Water)을 연소실로 유입하는 재열냉각수단(106:105:103:104);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 물(Water)과 반응하여 수소가스를 생성하는 파우더를 사용하는 제트 추진체.
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