KR102401464B1 - Water jet for underwater propulsion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 추진방향 또는 수면 아래에 잠긴 상태와 무관하게 대량의 유수를 측면으로부터 내측공간으로 원활하게 유입되도록 하고, 유수가 사선방향으로 유입되도록 하여 수중 추진력을 보완하도록 하고, 유수의 회전력을 상쇄시켜 토출되어 추진력을 제공하는 유수의 직진성을 유지하거나 강화시키도록 할 수 있는, 수중 추진용 워터젯에 관한 것이다.The present invention allows a large amount of running water to be smoothly introduced into the inner space from the side regardless of the propulsion direction or the state submerged under the water surface, and to supplement the underwater propulsion force by allowing running water to flow in an oblique direction, and to offset the rotational force of running water It relates to a waterjet for underwater propulsion, which can be discharged to maintain or enhance the straightness of running water that provides propulsion.
일반적으로, 수중 추진장치는 전기보트, 수중스쿠터, 잠수함, 기타 수중장비 등과 같이 수상 또는 수중을 이동하는데 사용된다.In general, underwater propulsion devices are used to move on or under water, such as electric boats, underwater scooters, submarines, and other underwater equipment.
한편, 최근에는 이와 같은 수중추진 개념을 포함하고, 제트스키와 보디보드를 결합한 형태의 개인 수상레저장비로 수중 스쿠터가 개시된 바 있다.On the other hand, recently, an underwater scooter has been disclosed as a personal water leisure equipment in the form of a combination of a jet ski and a body board, including such an underwater propulsion concept.
수중 스쿠터에 장착되어 수상 또는 수중에서 이용되고 있는 추진장치는 추진 형식, 선체의 재료 및 사용 목적 등에 따라 프로펠러 방식과 워터젯 방식으로 구분할 수 있고, 대표적으로 워터젯 방식은 선저에 개구된 흡입구로 물을 흡입하고 흡입된 물을 임펠러로 가압하여 선회류로 바꾸며, 디퓨저를 통해 이 선회류를 직선류로 정류한 다음 선미를 통해 워터젯 형태로 분사함으로써 추진력을 얻는 방식이다.The propulsion device installed on the underwater scooter and used on water or underwater can be divided into a propeller method and a waterjet method depending on the type of propulsion, the material of the hull, and the purpose of use. It is a method to obtain propulsion by pressurizing the sucked water with an impeller to change it into a swirling flow, rectifying this swirling flow into a straight flow through a diffuser, and then spraying it in the form of a water jet through the stern.
이와 관련한 선행기술로서, 한국 등록특허공보 제10-1041918호가 개시되어 있는데, 종래기술에 의한 압축공기를 이용한 수상오토바이의 이젝터(300)는, 선체의 후단 내부에 설치되고, 전단부에 압축공기 탱크(200)의 압축공기 분사구(202)와 연결되는 압축공기 유입구(302)가 형성되고, 후단부에는 물의 최종 분출이 이루어지는 워터제트 분출구(308)가 형성된 중공 구조이며, 압축공기 유입구(302)의 말단부에는 오리피스관(304)이 일체로 형성되고, 이 오리피스관(304)의 출구 위치에서 그 하방향으로 직교하는 위치에는 물유입구(306)가 물속에 잠기도록 연장 형성되며, 이젝터의 물유입구(306)에서 워터제트 분출구(308)까지의 구간 중 그 중간부분의 내경은 점차 작아지는 직경에서 다시 점차 넓어지는 직경을 갖는 오리피스 관부(310)가 형성되어 추진력을 제공한다.As a prior art related to this, Korean Patent Publication No. 10-1041918 is disclosed. The
하지만, 물유입구(306)가 수면에 수직한 방향으로 형성되어 끌어올리는 방식으로 유입시켜 대량의 물을 유입시킬 수 없어 충분한 수상 추진력을 확보하는데 한계가 있다.However, since the
이에, 추진방향 또는 수면 아래에 잠긴 상태와 무관하게 대량의 유수를 측면으로부터 내측공간으로 원활하게 유입되도록 할 수 있는 기술이 요구된다.Accordingly, there is a need for a technology capable of smoothly introducing a large amount of running water from the side to the inner space regardless of the propulsion direction or the state submerged under the water surface.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 추진방향 또는 수면 아래에 잠긴 상태와 무관하게 대량의 유수를 측면으로부터 내측공간으로 원활하게 유입되도록 하고, 유수가 사선방향으로 유입되도록 하여 수중 추진력을 보완하도록 하고, 유수의 회전력을 상쇄시켜 토출되어 추진력을 제공하는 유수의 직진성을 유지하거나 강화시키도록 할 수 있는, 수중 추진용 워터젯를 제공하는 데 있다.The technical task to be achieved by the spirit of the present invention is to smoothly introduce a large amount of running water from the side to the inner space regardless of the propulsion direction or the state submerged under the water surface, and to supplement the underwater propulsion by allowing the running water to flow in an oblique direction. And, to offset the rotational force of running water to be discharged to provide a propulsive force to maintain or enhance the straightness of running water, to provide a water jet for underwater propulsion.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 원통형으로 형성되어 수중에 적어도 일부가 잠긴 상태에서 원주상에 등간격으로 이격 형성되어 360°전방향으로부터 유수가 유입되는 유입구가 형성된 유입부; 압축 프로펠러의 회전에 의해 상기 유입구를 통해 유입된 유수를 고압으로 압축하여 이송하는 압축부; 상기 유입부의 전단에 결합되어 상기 압축 프로펠러로 회전력을 제공하는 모터부; 및 상기 압축부의 후단에 결합되어 상기 압축부에 의해 이송된 유수를 고정된 토출 프로펠러에 의해 안정화시켜 토출시키는 토출부;를 포함하는, 수중 추진용 워터젯를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is formed in a cylindrical shape and is formed at equal intervals on the circumference in a state in which at least a part is submerged in water, the inlet is formed with an inlet through which running water flows in from all directions 360 °; a compression unit for compressing and transferring the flowing water introduced through the inlet at a high pressure by the rotation of the compression propeller; a motor unit coupled to the front end of the inlet to provide a rotational force to the compression propeller; and a discharge unit coupled to the rear end of the compression unit to stabilize and discharge the running water transferred by the compression unit by a fixed discharge propeller.
여기서, 상기 압축 프로펠러는 상기 유입구 형성 위치의 후단에 형성되어 유수가 상기 유입구로 사선방향으로 유입되도록 할 수 있다.Here, the compression propeller may be formed at the rear end of the inlet formation position so that running water flows into the inlet in an oblique direction.
또한, 상기 유입구의 전면에는 일정 크기 이상의 이물질을 여과하는 필터가 부착 형성될 수 있다.In addition, a filter for filtering foreign substances of a predetermined size or larger may be attached to the front surface of the inlet.
또한, 상기 토출 프로펠러는 압축되어 유입되는 유수의 회전력을 감소시킬 수 있다.In addition, the discharge propeller may be compressed to reduce the rotational force of the flowing water flowing in.
또한, 상기 토출 프로펠러는 상기 압축 프로펠러의 회전에 의해 제1회전방향으로 유입되는 유수를 역방향인 제2회전방향으로 회전하도록 하여 형성되어 토출되는 유수의 직진성을 제공할 수 있다.In addition, the discharge propeller is formed by rotating the flowing water introduced in the first rotational direction in the second rotational direction, which is the reverse direction by the rotation of the compression propeller, to provide the straightness of the discharged flowing water.
또한, 상기 압축 프로펠러의 블레이드와 상기 토출 프로펠러의 블레이드는 상호 역방향으로 형성될 수 있다.In addition, the blade of the compression propeller and the blade of the discharge propeller may be formed in opposite directions to each other.
또한, 상기 토출부의 토출구는 후단 방향으로 좁아지도록 오리피스관이 형성될 수 있다.In addition, an orifice pipe may be formed so that the discharge port of the discharge unit is narrowed in the rear end direction.
또한, 상기 토출부의 외측면에 원주상의 등간격으로 이격되고, 추진방향으로 연장 형성된 날개가 형성될 수 있다.In addition, the outer surface of the discharge unit may be spaced at equal intervals on the circumference, the blades extending in the propulsion direction may be formed.
또한, 상기 모터부에 의해 제공되는 회전력의 크기에 따라 상기 토출 프로펠러의 블레이드의 역방향 회전각도를 조절할 수 있다.In addition, the reverse rotation angle of the blade of the discharge propeller may be adjusted according to the magnitude of the rotational force provided by the motor unit.
본 발명에 의하면, 추진방향 또는 수면 아래에 잠긴 상태와 무관하게 대량의 유수를 측면으로부터 내측공간으로 원활하게 유입되도록 하고, 유수가 사선방향으로 유입되도록 하여 수중 추진력을 보완하도록 하고, 유수의 회전력을 상쇄시켜 토출되어 추진력을 제공하는 유수의 직진성을 유지하거나 강화시키도록 할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, a large amount of running water is smoothly introduced into the inner space from the side regardless of the propulsion direction or the state submerged under the water surface, and the running water is introduced in an oblique direction to supplement the underwater propulsion force, and to increase the rotational force of the running water. There is an effect that can be offset to maintain or reinforce the straightness of the flowing water that is discharged to provide propulsion.
도 1은 종래기술에 의한 수중 추진장치를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수중 추진용 워터젯의 사시도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 수중 추진용 워터젯의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 4 및 도 5는 도 2의 수중 추진용 워터젯의 단면구조를 도시한 것이다.
도 6은 도 2의 수중 추진용 워터젯의 분해사시도를 도시한 것이다.
도 7은 도 2의 수중 추진용 워터젯의 변형예를 도시한 것이다.1 illustrates an underwater propulsion device according to the prior art.
2 is a perspective view of a waterjet for underwater propulsion according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the water jet for underwater propulsion of FIG. 2 .
4 and 5 show a cross-sectional structure of the water jet for underwater propulsion of FIG. 2 .
6 is an exploded perspective view of the water jet for underwater propulsion of FIG. 2 .
Figure 7 shows a modified example of the water jet for underwater propulsion of Figure 2;
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention having the above-described characteristics will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에 의한 수중 추진용 워터젯은, 원통형으로 형성되어 수중에 적어도 일부가 잠긴 상태에서 원주상에 등간격으로 이격 형성되어 360°전방향으로부터 유수가 유입되는 유입구(111)가 등간격으로 형성된 유입부(110), 압축 프로펠러(121)의 회전에 의해 유입구(111)를 통해 유입된 유수를 고압으로 압축하여 이송하는 압축부(120), 유입부(110)의 전단에 결합되어 압축 프로펠러(121)로 회전력을 제공하는 모터부(130), 및 압축부(120)의 후단에 결합되어 압축부(120)에 의해 이송된 유수를 고정된 토출 프로펠러(141)에 의해 안정화시켜 토출시키는 토출부(140)를 포함하여, 대량의 유수를 유입시켜 추진력을 높이고 추진방향으로 직진성을 강화시키는 것을 요지로 한다.The waterjet for underwater propulsion according to an embodiment of the present invention is formed in a cylindrical shape and is formed at equal intervals on the circumference at equal intervals in a state at least partially submerged in water. The
이하, 도 2 내지 도 7을 참조하여, 전술한 구성의 수중 추진용 워터젯을 구체적으로 상술하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 7, the underwater propulsion waterjet of the above-described configuration will be described in detail as follows.
우선, 유입부(110)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성되어 수중에 적어도 일부가 잠긴 상태에서 원주상에 등간격으로 이격 형성되어 360°전방향으로부터 유수가 유입되는 유입구(111)가 형성되어서, 추진방향 또는 수면 아래에 잠긴 상태와 무관하게, 대량의 유수를 측면으로부터 내측공간으로 원활하게 유입되도록 한다.First, as shown in FIGS. 2 and 3, the
한편, 도시되지는 않았으나, 유입구(111)의 전면에는 일정 크기 이상의 이물질을 여과하는 필터가 부착 형성되어서, 이물질이 압축부(120) 또는 토출부(140)로 유입되어 파손을 야기하는 것을 방지하도록 할 수 있다.On the other hand, although not shown, a filter for filtering foreign substances of a certain size or more is attached to the front surface of the
다음, 압축부(120)는, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 유입부(110) 내측공간에 형성되어 모터부(130)의 회전축에 연결된 압축 프로펠러(121)의 회전에 의해서 유입구(111)를 통해 유입된 유수를 고압으로 압축하여 토출부(140)로 이송한다.Next, the
여기서, 도 5를 참조하면, 압축 프로펠러(121)는 유입구(111) 형성 위치의 후단에 형성되어 유수가 유입구(111)로 사선방향으로 유입되도록 하여서, 압축부(120)에 의해서도 수중 추진력을 보완하도록 할 수 있다.Here, referring to FIG. 5 , the
다음, 모터부(130)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 유입부(110)의 전단에 방수처리되어 결합되어서 압축 프로펠러(121)로 회전력을 제공한다.Next, as shown in FIG. 3 , the
다음, 토출부(140)는, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 압축부(120)의 후단에 유선형으로 결합되어 압축부(120)에 의해 이송된 유수를 고정된 토출 프로펠러(141)에 의해 안정화시켜 토출시켜서 수중 추진력을 제공한다.Next, as shown in FIGS. 4 to 6 , the
여기서, 토출 프로펠러(141)는 압축되어 유입되는 유수의 회전력을 감소시켜서 추진방향이 의도하지 않은 방향으로 전환되는 것을 방지한다. 즉, 압축 프로펠러(121)에 의해 회전하면서 유입되는 유수가 상쇄없이 토출부(140)를 통과하면 추진방향이 한쪽방향으로 치우치게 되므로 조종 안전성을 위해 유수 자체의 회전력을 상쇄해야 한다.Here, the
예컨대, 도 6을 참조하면, 토출 프로펠러(141)는 압축 프로펠러(121)의 회전에 의해 제1회전방향으로 유입되는 유수를 역방향인 제2회전방향으로 회전하도록 하여 형성되어서, 유수의 회전력을 상쇄시켜 토출부(140)로부터 토출되어 추진력을 제공하는 유수의 직진성을 유지하거나 강화시키도록 할 수 있다.For example, referring to FIG. 6 , the
즉, 압축 프로펠러(121)의 블레이드와 토출 프로펠러(141)의 블레이드는 상호 역방향으로 형성되어서 유수의 회전력을 상쇄시킬 수 있다.That is, the blades of the
한편, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 토출부(140)의 토출구(142)는 후단 방향으로 좁아지도록 오리피스관 형태로 형성되어서 토출되는 유수가 분산되지 않도록 하여 유수의 직진성을 유지하도록 할 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 토출부(140)의 외측면 후단에 원주상의 등간격으로 이격되고, 추진방향으로 연장 형성된 날개(143)가 다수 형성되어서 토출부(140) 자체의 진행방향을 유지하도록 하여 조종 안정성을 확보하도록 할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 7 , a plurality of
또한, 도시되지는 않았으나, 모터부(130)에 의해 제공되는 회전력의 크기에 따라 토출 프로펠러(141)의 블레이드의 역방향 회전각도를 조절할 수 있다.In addition, although not shown, the reverse rotation angle of the blades of the
즉, 압축 프로펠러(121)의 회전속도가 높아지면 토출부(140)를 통과하는 유수의 속도도 높아져 유속의 속도에 따라 유수의 회전력을 상쇄시키도록 토출 프로펠러(141)의 블레이드의 역방향 회전각도를 조절하도록 구성될 수 있다.That is, when the rotation speed of the
한편, 앞서 언급한 수중 추진용 워터젯은 수중 스쿠터에 적용될 수 있으나 이에 제한되지 않고, 다양한 수상 또는 수중의 보트, 소형 잠수정, 기타 수중장비 등에도 적용될 수 있다.On the other hand, the aforementioned water jet for underwater propulsion may be applied to an underwater scooter, but is not limited thereto, and may be applied to various water or underwater boats, small submersibles, and other underwater equipment.
따라서, 전술한 바와 같은 수중 추진용 워터젯에 의해서, 추진방향 또는 수면 아래에 잠긴 상태와 무관하게 대량의 유수를 측면으로부터 내측공간으로 원활하게 유입되도록 하고, 유수가 사선방향으로 유입되도록 하여 수중 추진력을 보완하도록 하고, 유수의 회전력을 상쇄시켜 토출되어 추진력을 제공하는 유수의 직진성을 유지하거나 강화시키도록 할 수 있다.Therefore, by the underwater propulsion waterjet as described above, regardless of the propulsion direction or the state submerged under the water surface, a large amount of running water is smoothly introduced into the inner space from the side, and the underwater propulsion force is increased by allowing the running water to flow in an oblique direction. To compensate, it can be to maintain or strengthen the straightness of running water that is discharged by offsetting the rotational force of running water to provide propulsion.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.
110 : 유입부 111 : 유입구
120 : 압축부 121 : 압축 프로펠러
130 : 모터부 140 : 토출부
141 : 토출 프로펠러 142 : 토출구
143 : 날개110: inlet 111: inlet
120: compression unit 121: compression propeller
130: motor 140: discharge unit
141: discharge propeller 142: discharge port
143 : Wings
Claims (9)
압축 프로펠러의 회전에 의해 상기 유입구를 통해 유입된 유수를 고압으로 압축하여 이송하는 압축부;
상기 유입부의 전단에 결합되어 상기 압축 프로펠러로 회전력을 제공하는 모터부; 및
상기 압축부의 후단에 결합되어 상기 압축부에 의해 이송된 유수를 고정된 토출 프로펠러에 의해 안정화시켜 토출시키는 토출부;를 포함하며,
상기 토출 프로펠러는 압축되어 유입되는 유수의 회전력을 감소시키고,
상기 토출 프로펠러는 상기 압축 프로펠러의 회전에 의해 제1회전방향으로 유입되는 유수를 역방향인 제2회전방향으로 회전하도록 하여 형성되어 토출되는 유수의 직진성을 제공하고,
상기 모터부에 의해 제공되는 회전력의 크기에 따라 상기 토출 프로펠러의 블레이드의 역방향 회전각도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 수중 추진용 워터젯.
an inlet formed in a cylindrical shape and spaced apart from each other at equal intervals on the circumference in a state at least partially submerged in water to form an inlet through which running water flows in from all directions;
a compression unit for compressing and transferring the flowing water introduced through the inlet at a high pressure by the rotation of the compression propeller;
a motor unit coupled to the front end of the inlet to provide a rotational force to the compression propeller; and
and a discharge unit coupled to the rear end of the compression unit to stabilize and discharge the running water transferred by the compression unit by a fixed discharge propeller; and
The discharge propeller is compressed to reduce the rotational force of the flowing water flowing in,
The discharge propeller is formed to rotate the flowing water flowing in the first rotational direction in the reverse direction in the second rotational direction by the rotation of the compression propeller to provide the straightness of the discharged flowing water,
Waterjet for underwater propulsion, characterized in that the reverse rotation angle of the blade of the discharge propeller is adjusted according to the magnitude of the rotational force provided by the motor unit.
상기 압축 프로펠러는 상기 유입구 형성 위치의 후단에 형성되어 유수가 상기 유입구로 사선방향으로 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는, 수중 추진용 워터젯.
According to claim 1,
The compression propeller is formed at the rear end of the inlet forming position, characterized in that the running water flows into the inlet in an oblique direction, the underwater propulsion waterjet.
상기 유입구의 전면에는 일정 크기 이상의 이물질을 여과하는 필터가 부착 형성되는 것을 특징으로 하는, 수중 추진용 워터젯.
3. The method of claim 2,
A waterjet for underwater propulsion, characterized in that a filter for filtering foreign substances of a certain size or more is attached to the front surface of the inlet.
상기 압축 프로펠러의 블레이드와 상기 토출 프로펠러의 블레이드는 상호 역방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 수중 추진용 워터젯.
According to claim 1,
A waterjet for underwater propulsion, characterized in that the blades of the compression propeller and the blades of the discharge propeller are formed in opposite directions to each other.
상기 토출부의 토출구는 후단 방향으로 좁아지도록 오리피스관이 형성되는 것을 특징으로 하는, 수중 추진용 워터젯.
According to claim 1,
Waterjet for underwater propulsion, characterized in that the orifice pipe is formed so that the discharge port of the discharge unit is narrowed in the rear end direction.
상기 토출부의 외측면에 원주상의 등간격으로 이격되고, 추진방향으로 연장 형성된 날개가 형성되는 것을 특징으로 하는, 수중 추진용 워터젯.
8. The method of claim 7,
Waterjet for underwater propulsion, characterized in that the outer surface of the discharge unit is spaced at equal intervals on the circumference and formed with wings extending in the propulsion direction.
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