KR101695146B1 - 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진의 추진축을 활용하여 고압분사 펌프를 구동시켜서 해수를 고압 분사할 수 있기 때문에 연료 탱크 및 배터리 등을 별도로 구비할 필요가 없고, 기존 분사펌프 디젤기관 관련 부속기관이 구비되지 않아도 되므로, 선박 중량이 대폭 감소하여 속도 및 연료효율이 향상될 수 있는 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박에 관한 것이다.

Description

추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박{SMALL SHIP HAVING HIGH PRESSURE INJECTION USING PROPELLING SHAFT}

본 발명은 소형선박의 추진축을 활용한 해수 고압분사 시스템에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 엔진의 추진축을 활용하여 고압분사 펌프를 구동시켜서 해수를 고압 분사할 수 있기 때문에 연료 탱크 및 배터리 등을 별도로 구비할 필요가 없고, 기존 분사펌프 디젤기관 관련 부속기관이 구비되지 않아도 되므로, 선박 중량이 대폭 감소하여 속도 및 연료효율이 향상될 수 있는, 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박에 관한 것이다.

최근 우리나라 서ㆍ남해상에서 EEZ 및 영해(領海)를 불법 침범하는 중국어선 등의 불법 선박이 점차 증가하고 있으며, 불법 어획은 물론 진압 과정에서 중대 범죄행위가 발생하고 있어 사회적인 문제가 되고 있다.

불법 선박을 효과적으로 진압하기 위하여 고속보트인 경비함정에 해수(海水)를 고압 분사할 수 있는 고압 분사기가 설치된다. 고압 분사기는, 해수를 10m 이상 고압 분사시켜서 불법 선박의 선원을 강제 진압하는 데에 사용된다.

도 1은 종래 단속용 경비함정 및 고압 분사기의 작동을 설명하기 위한 측면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 단속용 경비함정(10)은 선미 측에 추진기(11)가 설치되고, 추진기(11)와 엔진(12) 사이에는 엔진(12)의 동력을 추진기(11)에 전달하기 위한 회전축(rotationary shaft)(미도시)이 연결 설치된다.

선수 측에는 분사 포(14)가 설치되며, 분사 포(14)에는 흡입 파이프(15)가 연결된다. 흡입 파이프(15)는 분사 포(14)에서 선체 내부를 관통하여 선저 까지 연장 형성된다.

흡입 파이프(15)에는 분사펌프 디젤기관(16)이 연결되며, 분사펌프 디젤기관(16)의 동력을 이용하여 흡입 파이프(15)를 통해서 해수를 흡입한 후에, 분사 포(14)를 통해서 고압 분사하도록 구성된다.

분사펌프 디젤엔진(16)은 연료 탱크(17)의 연료를 기화시키는 기화장치(미도시)와 연료 가스를 연소시키는 연소장치(미도시)를 구비하고, 연료가스를 점화하기 위한 점화용 전원부(배터리)(18)가 선체 내부에 별도로 구비된다.

그러나 종래 단속용 경비함정(10)은 분사펌프 디젤기관을 설치하고 그 디젤기관의 동력을 이용하여 해수를 끌어올려 고압 분사하는 구성으로, 별도로 연료 탱크 및 배터리 등은 물론 분사펌프 디젤기관 관련 부속기관이 함께 구비되어야 하므로, 선박 중량이 대폭 증가하여 속도가 감소하고 연료효율이 떨어지며, 건조 비용이 상승하는 문제가 있다.

실용등록 제20-0275341호

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 엔진의 추진축을 활용하여 고압분사 펌프를 구동시켜서 해수를 고압 분사할 수 있기 때문에 연료 탱크 및 배터리 등을 별도로 구비할 필요가 없고, 기존 분사펌프 디젤기관 관련 부속기관이 구비되지 않아도 되므로, 선박 중량이 대폭 감소하여 속도 및 연료효율이 향상됨은 물론 건조 비용을 대폭 절감할 수 있는 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 전술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 선체의 선수 측에 설치된 분사포를 통해서 해수를 고압 분사하는 진압용 경비 함정에 있어서, 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며, 선미 측의 내부에 설치되는 제1 엔진; 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며, 선미 측의 내부에 설치되고, 상기 제1 엔진으로부터 동력을 전달받아 상기 선체를 추진하기 위하여 상기 제1 엔진의 회전축에 연결되는 제1 추진기; 상기 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며 선미 측의 내부에 상기 제1 엔진과 병렬로 설치되는 제2 엔진; 상기 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며 선미 측의 내부에 설치되며, 상기 제2 엔진으로부터 동력을 전달받아 상기 선체를 추진하기 위하여 상기 제2 엔진의 회전축에 연결되는 제2 추진기; 상기 제1 엔진의 회전축에 설치되는 펌프 구동기어; 상기 펌프 구동기어에 의해서 회전될 수 있도록 상기 제1 엔진의 측면에 회전 가능하게 설치되는 펌프 피동기어; 상기 펌프 구동기어와 상기 펌프 피동기어 사이에 위치하여 선택적으로 상기 펌프 구동기어와 상기 펌프 피동기어를 연결하는 클러치 기어; 상기 클러치 기어를 구동하는 클러치 기어 구동부; 상기 펌프 피동기어에 연결되며, 상기 펌프 피동기어의 회전력을 이용하여 상기 분사포를 통해서 해수를 고압 분사하기 위한 고압분사 펌프; 및 상기 고압분사 펌프와 상기 분사포를 연결하는 흡입 파이프;를 포함한다.

상기 제1 엔진의 상기 회전축은 상기 제1 엔진에 연결되는 제1 플랜지 회전축과, 상기 펌프 구동기어를 사이에 두고 상기 제1 플랜지 회전축과 볼트 체결되는 제2 플랜지 회전축으로 구성될 수 있다.

상기 제1 추진기와 상기 엔진 사이에는 동력 전달을 위한 유니버셜 조인트형 샤프트가 연결 설치되고, 상기 제2 플랜지 회전축에는 유니버셜 조인트부가 형성될 수 있다.

상기 유니버셜 조인트형 샤프트와 병렬로 상기 고압분사 펌프가 배치될 수 있다.

상기 제1 엔진과 병렬로 상기 고압분사 펌프가 배치되어 상기 제1 엔진과 상기 제1 추진기 사이가 좁혀진 구조일 수 있다.

상기 제1 추진기와 상기 제2 추진기는 링크로 연결되어 연동되도록 구성될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 엔진의 추진축을 활용하여 고압분사 펌프를 구동시켜서 해수를 고압 분사할 수 있기 때문에 연료 탱크 및 배터리 등을 별도로 구비할 필요가 없고, 기존 분사펌프 디젤기관 관련 부속기관이 구비되지 않아도 되므로, 선박 중량이 대폭 감소하여 속도 및 연료효율이 향상됨은 물론 건조 비용을 대폭 절감할 수 있다.

도 1은 종래 단속용 경비함정 및 고압 분사기의 작동을 설명하기 위한 측면도
도 2는 본 발명에 따른 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박을 보인 측면도
도 3은 도 2의 요부발췌 확대도
도 4는 본 발명에 따른 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박을 보인 평면도
도 5는 도 4의 요부발췌 확대도
도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예로서 고압분사 펌프가 제1 엔진과 병렬로 배치되는 것을 보인 측면도 및 평면도

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박에 대하여 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박을 보인 측면도이고, 도 3은 도 2의 요부발췌 확대도이며, 도 4는 본 발명에 따른 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박을 보인 평면도이고, 도 5는 도 4의 요부발췌 확대도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 진압용 소형선박(100)은 선체의 선수 측에 설치된 분사포(14)를 통해서 해수(海水)를 고압 분사하는 추진축 일체형 고압분사장치(110)를 구비한다.

본 발명의 진압용 소형선박(100)은 제1 엔진(120), 제1 추진기(130), 제2 엔진(140), 및 제2 추진기(150)를 포함한다. 여기서, 제1 추진기(130) 및 제2 추진기(150)는 선체 외부로 설치됨으로써, 선체의 하중을 줄일 수 있도록 구성된다.

본 발명의 추진축 일체형 고압분사장치(110)는 펌프 구동기어(111), 펌프 피동기어(112), 클러치 기어(113), 클러치 기어 구동부(114), 고압분사 펌프(115), 및 흡입 파이프(116)를 포함한다.

본 발명의 진압용 소형선박(100)에 있어서, 제1 엔진(120)은 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며 선미 측의 내부에 설치된다.

제1 추진기(130)는 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며, 선미 측의 외부에 설치되고, 제1 엔진(120)으로부터 동력을 전달받아 선체를 추진하기 위하여 제1 엔진(120)의 회전축(121)에 연결된다.

제2 엔진(140)은 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며 선미 측의 내부에 제1 엔진(120)과 병렬로 설치될 수 있다.

제2 추진기(150)는 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며, 선미 측의 외부에 설치되고, 제2 엔진(140)으로부터 동력을 전달받아 선체를 추진하기 위하여 제2 엔진(140)의 회전축(141)에 연결된다.

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상기 제1 추진기(130)와 상기 제1 엔진(120) 사이에는 동력 전달을 위한 유니버셜 조인트형 샤프트(160)가 연결 설치될 수 있다.

상기 제2 추진기(150)와 상기 제2 엔진(140) 사이에는 동력 전달을 위한 유니버셜 조인트형 샤프트(170)가 연결 설치될 수 있다.

유니버셜 조인트형 샤프트(160)(170)는 각각 제1 추진기(130)와 제1 엔진(120)의 회전축(121) 사이에, 그리고 제2 추진기(150)와 제2 엔진(140)의 회전축(141) 사이에 위치하여 얼라인먼트(alignment)가 어긋나는 경우에도 동력전달을 원활하게 하도록 한다.

제1 엔진(120)의 회전축(121)은 제1 엔진(120)에 연결되는 제1 플랜지 회전축(121a)과, 펌프 구동기어(111)를 사이에 두고 제1 플랜지 회전축(121a)과 볼트(B)로 체결되는 제2 플랜지 회전축(121b)으로 구성될 수 있다. 제2 플랜지 회전축(121b)에는 유니버셜 조인트부가 형성될 수 있다.

클러치 기어(113)는 펌프 구동기어(111)와 펌프 피동기어(112) 사이에 위치하여 선택적으로 펌프 구동기어(111)와 펌프 피동기어(112)를 연결하도록 구성된다. 클러치 기어 구동부(114)는 클러치 기어(113)를 이동시켜서 펌프 구동기어(111)와 펌프 피동기어(112) 사이에 위치하도록 구성함으로써, 선택적으로 고압분사 펌프(115)를 가동할 수 있다.

고압분사 펌프(115)는 펌프 피동기어(112)에 연결되며, 펌프 피동기어(112)의 회전력을 이용하여 분사포(14)를 통해서 해수를 고압 분사할 수 있다.

고압분사 펌프(115)는 해수를 흡입하여 고압분사 펌프(115)와 분사포(14)를 연결하고 있는 흡입 파이프(116)를 통해서 해수를 고압 분사할 수 있다.

고압분사 펌프(115)는 유니버셜 조인트형 샤프트(160)와 병렬로 배치되거나, 제1 엔진(120)과 병렬로 배치될 수 있다.

이와 같이 구성된 추진축 일체형 고압분사장치를 구비하는 진압용 소형선박의 작용 효과에 대하여 설명한다.

운항 모드 시, 제1 엔진(120)의 구동력은 회전축(121), 유니버셜조인트형 샤프트(160)를 통해서 제1 추진기(130)에 전달된다. 제2 엔진(140)의 구동력은 회전축(141), 유니버셜조인트형 샤프트(170)를 통해서 제2 추진기(150)에 전달된다. 제1 추진기(130)와 제2 추진기(150)에 의해서 선박의 고속 추진이 가능하다.

진압 모드시, 클러치 기어 구동부(114)가 클러치 기어(113)를 이동시켜서 펌프 구동기어(111)와 펌프 피동기어(112) 사이에 위치하도록 한다. 이때, 제1 엔진(120)의 구동력은 회전축(121), 유니버셜조인트형 샤프트(160)를 통해서 제1 추진기(130)에 전달됨은 물론 펌프 구동기어(111)와 펌프 피동기어(112)를 통해서 고압분사 펌프(115)에 전달되어 고압분사 펌프(115)를 가동한다.

고압분사 펌프(115)의 가동에 의해서 해수를 흡입하여 흡입 파이프(116)를 통해서 해수를 고압 분사한다.

한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시 예로서, 본 발명의 다른 실시 예에서는 고압분사 펌프(115)가 제1 엔진(120)과 병렬로 배치될 수 있다. 이러한 구조는 제1 엔진(120)과 제1 추진기(130) 사이가 좀 더 좁혀질 수 있기 때문에 상대적으로 선체 거주공간을 확대할 수 있는 이점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 엔진의 추진축을 활용하여 고압분사 펌프를 구동시켜서 해수를 고압 분사할 수 있기 때문에 연료 탱크 및 배터리 등을 별도로 구비할 필요가 없고, 기존 분사펌프 디젤기관 관련 부속기관이 구비되지 않아도 되므로, 선박 중량이 대폭 감소하여 속도 및 연료효율이 향상됨은 물론 건조 비용을 대폭 절감할 수 있다.

100: 진압용 소형선박
110: 추진축 일체형 고압분사장치
111: 펌프 구동기어
112: 펌프 피동기어
113: 클러치 기어
114: 클러치 기어 구동부
115: 고압분사 펌프
116: 흡입 파이프
120: 제1 엔진
121: 회전축
121a: 제1 플랜지 회전축
121b: 제2 플랜지 회전축
130: 제1 추진기
140: 제2 엔진
141: 회전축
150: 제2 추진기
160, 170: 유니버셜 조인트형 샤프트
B: 볼트

Claims (6)

1. 선체의 선수 측에 설치된 분사포를 통해서 해수를 고압 분사하는 진압용 소형선박에 있어서,
   선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며, 선미 측의 내부에 설치되는 제1 엔진; 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며, 선미 측의 외부에 설치되고, 상기 제1 엔진으로부터 동력을 전달받아 상기 선체를 추진하기 위하여 상기 제1 엔진의 회전축에 연결되는 제1 추진기; 상기 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며 선미 측의 내부에 상기 제1 엔진과 병렬로 설치되는 제2 엔진; 상기 선체를 추진하기 위한 동력을 발생하며 선미 측의 외부에 설치되며, 상기 제2 엔진으로부터 동력을 전달받아 상기 선체를 추진하기 위하여 상기 제2 엔진의 회전축에 연결되는 제2 추진기; 상기 제1 엔진의 회전축에 설치되는 펌프 구동기어; 상기 펌프 구동기어에 의해서 회전될 수 있도록 상기 제1 엔진의 측면에 회전 가능하게 설치되는 펌프 피동기어; 상기 펌프 구동기어와 상기 펌프 피동기어 사이에 위치하여 선택적으로 상기 펌프 구동기어와 상기 펌프 피동기어를 연결하는 클러치 기어; 상기 클러치 기어를 구동하는 클러치 기어 구동부; 상기 펌프 피동기어에 연결되며, 상기 펌프 피동기어의 회전력을 이용하여 상기 분사포를 통해서 해수를 고압 분사하기 위한 고압분사 펌프; 및 상기 고압분사 펌프와 상기 분사포를 연결하는 흡입 파이프;를 포함하며,
   상기 제1 엔진의 상기 회전축은, 상기 제1 엔진에 연결되는 제1 플랜지 회전축과, 상기 펌프 구동기어를 사이에 두고 상기 제1 플랜지 회전축과 볼트 체결되는 제2 플랜지 회전축으로 구성되며,
   상기 제1 추진기와 상기 제1 엔진 사이에는 동력 전달을 위한 유니버셜 조인트형 샤프트가 연결 설치되고, 상기 제2 플랜지 회전축에는 유니버셜 조인트부가 형성되며,
   상기 유니버셜 조인트형 샤프트와 병렬로 상기 고압분사 펌프가 배치되고, 상기 제1 엔진과 병렬로 상기 고압분사 펌프가 배치되어 상기 제1 엔진과 상기 제1 추진기 사이가 좁혀진 구조인 것을 특징으로 하는 진압용 소형선박.
   
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