KR20020087106A - 워터 제트 추진식 선외기 - Google Patents

Abstract

워터 제트 추진식 선외기(船外機)(1)는 구동원(2)과 구동 시스템과 하우징(3)과 곡관(曲管) 형상의 유로벽(流路壁)(5)과 안내 날개(22)와 날개차(14)를 구비하고 있다. 유로벽(5)은 구동원(2)을 탑재하는 하우징(3)에 고정되며, 흡입구(9a)와 토출구(11a)를 가진다. 안내 날개(22)는 유로벽(5)의 토출구(11a) 근방 내부에 설치된다. 날개차(14)는 구동원(2)의 구동력을 전달하는 구동 시스템에 의해 회전되며, 외주 에지부가 유로벽(5)의 내주면에 접근하며, 또한 에지 앞부분의 외주부가 흡입구(9a)측으로 연장되어 있는 나선 형상의 날개(20)를 가진다.

Description

워터 제트 추진식 선외기 {WATER JET PROPULSION OUTBOARD ENGINE}

일본국 특개평 9(1997)-309492호 공보에는, 흡입구와 분사구를 가지는 덕트 내에 임펠러를 수용하여, 흡입구로부터 흡인된 물을 임펠러로 가압하고, 분사구로부터 분사하여 선박을 추진시키는 워터 제트 추진식 선외기가 기재되어 있다. 그런데, 이 선외기는 임펠러가 축류(軸流) 날개이기 때문에, 큰 추진력을 얻는 데는 한계가 있다. 또, 덕트의 가압수를 엔진의 냉각수로서 사용하기 때문에, 흡입구로부터 유입된 모래가 엔진의 냉각수에 혼입된다.

일본국 특개평 11(1999)-286297호 공보에는, 선외기와 선박 사이에 수평판 형상의 방파판(防波板)을 설치하여, 선외기에 물이 접촉함으로써 생기는 활주 저항의 증대를 억제하는 동시에, 선내에의 물의 비산을 방지하는 선외기의 물살가르기 장치가 기재되어 있다. 그런데, 이 물살가르기 장치는 활주 방향을 변환하기 위해 선외기를 회전 운동시킬 때, 선미로부터 튀어오른 물이 선외기의 측면에 닿는 것을 방지하지 않으며, 따라서 저항의 증대를 억제할 수 없다. 또, 선외기의 측면에 닿은 물이 선내로 비산된다.

일본국 특개평 9(1997)-39892호 공보에는, 임펠러로 가압한 가압 선회 수류를 볼류트 케이싱(volute casing)으로 이송하고, 토출구로부터 분사하여 선박을 추진시키는 워터 제트 추진식 선외기가 기재되어 있다. 그런데, 이 선외기는 흡입구로부터 물을 수직으로 흡인하기 때문에, 활주 시에 흡입측이 부압(負壓)으로 되어 캐비테이션(cavitation)이 발생할 우려가 있다. 또, 이 선외기에서는, 엔진의 배기 가스를 볼류트 케이싱의 고압수가 공급된 수중 배기실로 유도하여, 배기 가스의 에너지를 물에 흡수시켜 소음(消音)하지만, 볼류트 케이싱에 구멍을 내 고압수를 수중 배기실에 공급하기 때문에 에너지 로스가 발생한다.

일본국 특개평 8(1996)-253196호 공보에는, 흡입 케이싱의 흡입구에 제진용(除塵用) 스크린을 고정시켜, 수중과 수면 상을 부유하는 쓰레기의 흡입을 방지시키는 장치가 기재되어 있다. 그러나, 이 스크린은 고정식이므로, 스크린을 통과하여 날개차의 입구부에 걸린 비닐이나 끈 종류의 쓰레기를 제거하기 위해서는, 스크린을 고정하는 나사나 핀 등을 분리할 필요가 있어, 수상에서의 쓰레기 제거가 곤란하다.

본 발명은 워터 제트 추진식 선외기(船外機)의 개량에 관한 것이며, 특히 냉각수의 취수 장치를 겸한 물의 비산(飛散) 방지 장치와, 배기음을 저감하는 배기 시스템과 가동식 스크린의 개량에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 관한 워터 제트 추진식 선외기의 측면도이다.

도 2는 도 1의 선외기 추진 장치의 종단 측면도이다.

도 3은 도 1의 선외기 추진 장치의 전부(前部) 확대도이다.

도 4는 도 1의 선외기 날개차 및 안내 날개의 측면도이다.

도 5는 도 1의 선외기 주위의 수류를 나타내는 추진 장치의 평면도이다.

도 6은 도 1의 선외기 추진 장치의 흡입 케이싱의 바닥면도이다.

도 7은 도 1의 선외기 배기 시스템을 나타내는 선외기의 일부 종단 측면도이다.

도 8은 도 1의 선외기 추진 장치의 사시도이다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 관한 워터 제트 추진식 선외기 배기 시스템의 일부를 구성하는 장착 가대(架臺)에 형성된 팽창실의 평면도이다.

도 10은 도 9의 X-X 절단면으로부터 본 팽창실을 나타내는 추진 장치의 일부 종단 측면도이다.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 관한 워터 제트 추진식 선외기의 배수 시스템 및 배기 시스템의 일부를 구성하는 장착 가대에 형성된 물고임실의 평면도이다.

도 12는 도 11의 XII-XII 절단면으로부터 본 물고임실을 나타내는 추진 장치의 일부 종단 측면도이다.

도 13은 제1 내지 제3 실시예에 관한 워터 제트 추진식 선외기의 흡입구에 설치된 스크린을 나타내는 추진 장치의 측면도이다.

본 발명은 전술한 것과 같은 종래의 여러 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 그 목적은 소형ㆍ경량이며, 추진 효율이 높은, 안전한 워터 제트 추진식 선외기의 제공이다.

다른 목적은 냉각수에의 모래 등의 혼입을 방지하는 취수 장치와, 선미로부터 튀어오르는 수류의 추진 장치에의 충돌에 의한 활주 저항의 증대와 물의 선내에의 비산을 방지하는 비산 방지 장치와, 배기음을 줄여 저음화하는 배기 시스템과, 먼지 등의 제거를 간편하게 하는 가동식 스크린의 제공이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제1 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는 구동원과, 구동원의 구동력을 전달하는 구동 시스템과, 구동원을 탑재하는 하우징에 고정되어, 흡입구와 토출구를 가지는 곡관(曲管) 형상의 유로벽(流路壁)과, 유로벽의 토출구 근방 내부에 설치된 안내 날개와, 유로벽에 둘러싸여, 구동 시스템에 의해 회전되는 날개차이며, 그 허브에 감은 나선 형상 날개의 외주 에지부가 유로벽의 내주면에 접근하며, 또한 에지 앞부분의 외주부가 상기 흡입구측으로 연장되어 있는 것을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 날개차는 유로벽에 둘러싸여 보호되고 있으므로, 모래톱이나 바위 등의 장해물에 접촉하지 않는다. 따라서, 이 날개차를 구비한 선외기에 의하면, 해안선 부근이나 하천 등의 얕은 여울에서도 안전하게 항해할 수 있다.

또, 유로벽이 곡관 형상이므로, 유로벽을 짧게 할 수 있어, 선외기가 소형ㆍ경량화된다. 따라서, 선외기는 선박의 후방으로 돌출되지 않으므로, 선외기에의 띠 형상물의 달라 붙기나 유목(流木) 등이 접촉이 줄어들어, 선외기의 가동률과 안전성이 높아진다.

또, 나선 형상 날개의 외주 에지부가 유로벽의 내주면에 접근하여, 날개차의 회전축에 수직의 단면(斷面)에서 유체(流體)에 축 대칭의 에너지를 주므로, 밸런스 효율이 향상된다. 또, 나선 형상 날개의 에지 앞부분의 외주부가 흡입구측으로 연장되어, 날개차의 흡입구와 유로를 넓게 형성하고 있으므로, 부유물이 유입되어도 나선 형상 날개에 막히지 않고, 또 섬유 등이 유입되어도 나선 형상 날개의 긴 날개면에 감기지 않으므로, 흡입 성능이 향상된다.

본 발명의 제2 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는 상기 제1 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 구동원을 냉각하는 냉각수 시스템을 추가로 구비하며, 냉각수 시스템이 외부로부터 물을 퍼 올리는 펌프와, 외부로부터 펌프에 물을 유도하는 제1 수로 시스템 및 제2 수로 시스템과, 펌프로부터 구동원을 경유하여 외부로 물을 유도하는 제3 수로 시스템을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제3 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는 상기 제2 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제1 수로 시스템이 날개차와 토출구 사이의 유로벽 내면에 형성된 취수구와, 취수구를 일단(一端)에 가지며, 유로벽을 관통하는 직관로와, 직관로로부터 분기되어 펌프에 물을 유도하는 제1 수로와, 직관로에 외부로부터 탈착(脫着) 가능하게 설치된 스트레이너(strainer)를 구비하고, 제2 수로 시스템이 외부로부터 취수하는 취수부와, 취수부로부터 펌프에 물을 유도하는 제2 수로를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 구동원을 냉각하는 냉각수 시스템은 펌프에 냉각수를 유도하는 2개의 수로 시스템, 즉, 제1 및 제2 수로 시스템을 구비하고 있으며, 제1 수로 시스템이 날개차와 토출구 사이의 유로벽 내면에 형성된 취수구로부터 취수하고, 제2 수로 시스템이 외부로부터 취수한다. 선박의 통상 항해 중에, 날개차의 회전에 의해 날개차와 토출구 사이의 유로벽 내 수압이 상승하므로, 냉각수는 주로제1 수로 시스템의 취수구로부터 취수된다. 선박이 얕은 여울을 항해할 때는 유로벽 내에 모래 등이 흡입되어, 취수구로부터 연장된 직관로(直管路)에 설치된 스트레이너가 막혀, 제1 수로 시스템의 취수구로부터 취수하기 어렵게 되었다고 해도, 펌프가 제2 수로 시스템의 취수부로부터 취수하므로, 냉각수 시스템에의 물의 공급이 계속되어 구동원의 눌어붙음을 방지할 수 있다.

또, 스트레이너는 유로벽을 관통하는 직관로에 설치되어 있으므로, 외부로부터 탈착 가능하다.

본 발명의 제4 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는 상기 제2 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제1과 제2 수로 시스템에 수도물을 급수하는 급수구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 급수구로부터 제1과 제2 수로 시스템에 급수할 수 있으므로, 육상의 세정(洗淨) 운전 시에 급수구에 수도를 접속하면, 용이하게 냉각수 시스템에 수도물을 공급하여, 냉각수 시스템 구동원의 세정(염분, 진흙, 모래 등의 제거)과 날개차 베어링의 냉각을 실행할 수 있다.

본 발명의 제5 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는 상기 제3 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제2 수로 시스템의 취수부를 유로벽의 흡입구에 병설하여 추진시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 취수부는 흡입구에 병설되어 있으므로, 선박의 항해 시 유로벽에의 모래 등의 흡입 영향을 받지 않는다.

본 발명의 제6 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는 상기 제3 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제2 수로 시스템의 취수부가 제2 수로보다 넓은 확대 수로를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 취수부가 제2 수로보다도 넓은 확대 수로를 형성하므로, 취수부에 유입된 물은 제2 수로에 흡입되기 전에 확대 수로 내에서 순환 체류(滯留)된다. 그 때, 유입된 물에 혼입된 모래 등은 확대 수로 내에서 침강(沈降)되어, 물로부터 분리된다.

본 발명의 제7 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제6 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 확대 수로를 형성하는 확대 수로벽과, 확대 수로벽으로부터 바깥 쪽으로 내뻗은 평판을 구비하며, 평판을 수면 근방에 수평으로 설치하여 추진시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 평판은 확대 수로벽으로부터 바깥 쪽으로 내뻗어, 수면 근방에 수평으로 설치되므로, 선미로부터 튀어오르는 수류를 차단하여, 선내에의 물의 비산을 방지한다. 또, 선박의 항해 저항을 저감하여 속도의 저하를 방지한다.

본 발명의 제8 양태에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제7 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 확대 수로벽이 외부로부터 취수하는 제1 개구와, 제2 수로에 접속된 제2 개구를 구비하며, 제1 개구를 하측으로 향해 추진시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 확대 수로벽의 제1 개구를 하측으로 향하게 하고 있으므로, 선박이 항해할 때 취수부에 쓰레기 등이 유입되기 어렵다.

본 발명의 제9 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제8 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제1 개구에 스트레이너를 팽팽하게 설치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제10 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제8 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 확대 수로벽이 제2 개구로부터 안쪽으로 돌출 설치한 관을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 제1 개구에 스트레이너가 팽팽하게 설치되어 있으므로, 취수부에 유입되는 물로부터 쓰레기 등이 제거된다. 또 확대 수로벽의 제2 개구로부터 안쪽으로 돌출 설치된 관의 선단을 확대 수로 내의 정체 유역(停滯流域)에 배치하면, 모래 등을 포함하지 않은 물을 효율 양호하게 취수할 수 있다.

본 발명의 제11 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제1 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 구동원의 배기를 외부로 배출하는 배기 시스템을 추가로 설치하고, 배기 시스템이 구동원에 연통되어 하우징의 내부에 설치되는 제1 배기 시스템과, 제1 배기 시스템에 연통되어 배기를 외부로 유도하는 제2 배기 시스템을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제12 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제11 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제2 배기 시스템이 제1 배기 시스템에 연통되어 유로벽의 둘레벽을 둘러싸는 배기로와, 유로벽의 토출구 근방에 개구된 배기구를 구비하고, 배기구를 토출구의 하측에 형성하여 추진시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 배기구는 토출구의 하측 근방에 개구되어 있으므로, 구동원의 배기는 수중으로 배출된다. 구동원의 배기 압력 변동(배기음의 파동)은 배기가 수중을 통과할 때에 흩어져 감쇠(減衰)되며, 따라서 구동원의 배기음이 줄어든다.

본 발명의 제13 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제12 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제2 배기 시스템이 배기로로부터 배기구에 연통되어 유로벽에 따르는 분사관을 추가로 구비하며, 분사관을 유로벽의 바닥에 설치하여 추진시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 분사관이 유로벽의 바닥부에 따라 설치되어 있으므로, 선박의 옆으로 미끄러짐이 방지되어, 직진성이 높아진다.

본 발명의 제14 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제11 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 제2 배기 시스템이 제1 배기 시스템에 연통되는 복수의 팽창실과, 팽창실에 연통되어 외부로 배기를 배출하는 배출관을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 구동원의 배기가 복수의 팽창실에 차례로 유입되어 확대를 반복할 때, 배기의 압력 변동(배기음의 파동)이 서서히 감쇠되므로, 구동원의 배기음이 줄어든다.

본 발명의 제15 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제1 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 구동원을 냉각시키는 냉각수 시스템을 추가로 구비하며, 상기 냉각수 시스템이 외부로부터 구동원으로 급수하는 급수 시스템과, 구동원으로부터 외부로 배수하는 배수 시스템을 구비하고, 배수 시스템과 배기 시스템이 배수 시스템의 물을 모아두는 물고임실(溜室)을 구비하고, 구동원의 배기가 물고임실에 모아진 물을 통과하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 구동원의 배기가 물고임실에 모아진 물을 통과할 때, 배기의 압력 변동(배기음의 파동)이 흩어지고, 특히 고조파(高調波)(투과음)가 감쇠되므로, 구동원의 배기음이 줄어들어 저음화된다.

본 발명의 제16 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제15 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 급수 시스템에 수도물을 급수하는 급수구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는, 급수구로부터 수도물을 공급하면, 물고임실에 물을 모아둘 수 있으므로, 육상의 세정 운전 시에도 선박 항해 시와 동일한 소음 효과가 얻어진다.

본 발명의 제17 양상에 관한 워터 제트 추진식 선외기는, 상기 제1 양상의 워터 제트 추진식 선외기로서, 흡입구의 주변에 회전 운동 가능하게 지지되는 스크린과, 스크린에 연결한 가요성(可撓性)을 가지는 레버와, 레버를 걸거나 벗길 수 있게 거는 걸림홈을 추가로 구비하고, 유로벽의 흡입구를 하측으로 향하게 하고, 스크린의 회전 운동축을 전진측에 설치하여 추진시키는 것을 특징으로 한다.

상기 구성에서는 선박이 항해하고 있을 때에 레버를 검림홈으로부터 떼어내, 스크린을 흡입구로부터 이반(離反)시키면, 항해 수로에 의해 스크린에 부착된 쓰레기 등을 씻어내 흐르게 한다. 다시 레버를 휘게 하여 걸림홈에 걸어 맞추면, 스크린을 흡입구에 강하게 눌러 팽팽하게 설치할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 형태의 예를 도면을 사용하여 상세히 설명한다. 그리고, 이하의 설명에서 전방은 항해 방향 전방을 의미하고, 후방은 항해 방향 후방을 의미한다.

제1 실시예

도 1에 나타내는 것과 같이, 구동원으로서의 엔진(2)과, 하우징(3)과, 추진 장치(5)를 구비한 선외기(1)는 선박(7)의 트랜섬(7a)에 브래킷(6)을 통해 착탈(着脫) 가능하게 장착되어 있다.

엔진(2)은 하우징(3)에 탑재되고, 추진 장치(5)는 하우징(3)에 연결된 장착 가대(4)에 매달아 설치된다. 엔진(2)의 조작 및 조타(操舵)는 조작 레버(8)에 의해 실행된다.

도 2 및 도 3에 나타내는 것과 같이, 추진 장치(5)는 유로벽으로서의 흡입 케이싱(9), 펌프 케이싱(10) 및 토출 케이싱(11)과, 스크린(44)과, 날개차(14)와, 안내 날개(22)와, 리버서(23)를 구비하고 있다.

흡입 케이싱(9)은 수면 하의 선저(船底)(7b) 근방에 개구한 흡입구(9a)를 가지며, 곡관(曲管) 형상의 짧은 흡입 유로(9b)를 형성한다. 펌프 케이싱(10)은 흡입 케이싱(9)의 후방에 연달아 설치하여 날개차(14)를 둘러싼다. 토출 케이싱(11)은 펌프 케이싱(10)에 연달아 설치하며, 후방에 개구한 토출구(11a)를 가진다.

또, 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a)에는 스크린(44)이 설치되어 있다.

날개차(14)는 흡입 케이싱(9)의 전방 상벽에 설치된 베어링(12)에 대략 수평으로 축받이되어 펌프 케이싱(10)으로 연장 설치된 날개 차축(13)의 후단에 고정되어 있다.

엔진(2)으로부터 늘어뜨린 구동축(16)과 대략 수평으로 설치된 날개 차축(13)이 흡입 케이싱(9)의 전방 상벽에 설치된 기어 케이스(15)에 삽입되며, 구동축(16)의 하단에 끼워 붙인 구동 기어(17)와 날개 차축(13)의 전단에 끼워 붙인 종동(從動) 기어(18)가 기어 케이스(15) 내에서 맞물린다.

이에 따라, 엔진(2)의 구동력이 구동축(16)으로부터 날개 차축(13)에 전달되어, 날개차(14)가 회전된다.

또, 날개차(14)는 도 4에 나타내는 것과 같이, 날개 차축(13)에 고정된 허브(19)와 허브(19)에 감아 건 복수의 나선 형상 날개(20)를 구비하고 있다. 나선 형상 날개(20)의 외주 에지부(20b)는 도 2의 펌프 케이싱(10) 내주면에 접근하고, 또 나선 형상 날개(20)의 에지 앞부분의 외주부(20c)는 흡입 케이싱(9)의 흡입 유로(9b) 후단으로 연장되어, 날개차(14)의 긴 날개면(20a)을 형성하고 있다.

안내 날개(22)는 날개 차축(13)의 후단을 축받이하는 베어링(12a)이 내부에 설치된 날개 보스(21)에 복수매 감겨 걸려, 토출 케이싱(11)의 내면에 연결되어 있다. 안내 날개(22)와 날개 보스(21)와 토출 케이싱(11)이 날개차(14)로 가압 증속된 선회류를 직선류로 정류(整流)하는 복수의 유로를 형성한다. 그리고, 날개 보스(21) 및 허브(19)와, 나무 통 형상의 유로벽을 형성하는 펌프 케이싱(10) 및 토출 케이싱(11)이 곡선 형상의 유로를 형성하고 있다.

후진용 리버서(23)는 토출 케이싱(11)의 후방에 설치되며, 도 1의 조작레버(24)로 상하로 회전 운동되면, 토출구(11a)를 덮어, 토출구(11a)로부터 분사되는 분사 수류를 반전시킨다. 이에 따라, 선박(7)을 후진시킨다.

다음에, 선외기(1)의 엔진(2)을 냉각시키는 냉각수 시스템에 대하여, 도 1 내지 도 6에 따라 설명한다.

선외기(1)의 엔진(2)을 냉각시키는 냉각수 시스템은 선외기(1)의 외부로부터 물을 퍼 올리는 냉각수 펌프(28)와, 선외기(1)의 외부로부터 냉각수 펌프(28)에 냉각수를 유도하는 제1 수로 시스템 및 제2 수로 시스템과, 냉각수 펌프(28)로부터 엔진(2)을 경유하여 선외기(1)의 외부로 물을 유도하는 제3 수로 시스템(49)을 구비하고 있다.

제1 수로 시스템은 취수구(47a)와, 취수구(47a)를 일단에 가지는 직관로(47b)와, 직관로(47b)로부터 분기되어 냉각수 펌프(28)에 물을 유도하는 제1 수로로서의 냉각수관(48)과 스트레이너(47)를 구비하고 있다.

취수구(47a)는 펌프 케이싱(10)의 후방이며, 날개차(14)와 토출구(11a) 사이, 또한 날개차(14)의 베어링(12a) 상방에 위치하는 내벽면에 개구되어 있다. 스트레이너(47)는 펌프 케이싱(10)의 벽을 관통하는 직관로(47d)에 설치되어 있다.

제2 수로 시스템은 선외기(1)의 외부로부터 물을 취수하는 취수부로서의 비산 방지 박스(25)와, 비산 방지 박스(25)로부터 냉각수 펌프(28)에 물을 유도하는 제2 수로로서의 수로(50)를 구비하고 있다.

또, 도 1에 나타내는 것과 같이, 급수구(51)가 추진 장치(5)의 측방에 형성되어, 제1 수로 시스템과 제2 수로 시스템에 연통되어 있다.

비산 방지 박스(25)는 선외기(1)와 선박(7) 사이에 설치되며, 흡입 케이싱(9)의 전방 상벽에 설치된 기어 케이스(15)의 전방에 흡입구(9a)와 병설되어 고착되며, 확대 수로벽으로서의 둘레벽(25a)과 칼라 형상의 물살 가르기판(25b)(평판)과 냉각수 파이프(27)와 취수구(25c)를 구비하고 있다.

둘레벽(25a)은 비산 방지 박스(25)의 전면(前面)측에 반원통 형상의 벽을 가지며, 수로(50)보다도 넓은 확대 수로를 형성한다[확대 수로의 유로 단면적은 수로(50)의 유로 단면적의 20∼30배에 해당된다].

칼라 형상의 물살 가르기판(25b)은 비산 방지 박스(25)에 고착되어, 도 5에 나타내는 것과 같이, 둘레벽(25a)의 전방으로부터 측방에 걸쳐 내뻗어, 추진 장치(5)의 장착 가대(4) 플랜지(4a)에 접속되어 있다.

도 6에 나타내는 것과 같이, 취수구(25c)는 비산 방지 박스(25)의 바닥부에 하방으로 향해 개구되어 있다. 또, 취수구(25c)에는 스트레이너(26)가 팽팽하게 설치되어 있다.

냉각수 파이프(27)는 비산 방지 박스(25)의 상벽으로부터 안쪽으로 늘어뜨려져, 엔진(2)의 냉각수 펌프(28)에 연결된다.

다음에, 선외기(1)의 엔진(2) 배기를 외부로 배출하는 배기 시스템에 대하여, 도 7 및 도 8에 따라 설명한다.

도 7 및 도 8에 나타내는 것과 같이, 엔진(2)의 배기를 외부로 배출하는 배기 시스템은 제1 배기 시스템으로서의 배기실(29)과, 배기실(29)에 연통되어 배기를 외부로 유도하는 제2 배기 시스템으로서의 배기 유로(31), 배기 통로(32), 분사관(33) 및 배기구(33a)를 구비하고 있다.

배기실(29)은 엔진(2)에 연통되어 하우징(3)의 내부에 설치되며, 그 내부에는 엔진(2)의 배기통(30)이 늘어뜨려져 있다.

배기 유로(31)는 배기실(29)의 바닥부에 연통되어 장착 가대(架臺)(4)에 형성되어 있다.

배기 통로(32)는 배기 유로(31)에 연통되어 흡입 케이싱(9)의 둘레벽을 둘러싼다.

분사관(33)은 배기 통로(32)에 연통되어 토출 케이싱(11)의 바닥부에 따라 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a)로부터 하방으로 돌출하지 않도록 설치되어 있다.

배기구(33a)는 토출 케이싱(11)의 토출구(11a) 하측 근방에 후방으로 향해 개구되어 있다.

제1 실시예에 의하면, 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a)가 선저(船底)(7b) 근방에 개구되어 있으므로, 추진 장치(5)가 선저(7b)로부터 하방으로 돌출하지 않으며, 또 날개차(14)가 추진 장치(5)의 케이싱에 둘러싸여 있으므로, 날개차(14)는 모래톱이나 바위 등의 장해물에 접촉하지 않는다. 따라서, 추진 장치(5) 및 날개차(14) 등이 파손되기 어려워, 해안선 부근이나 하천 등의 얕은 여울에서도 안전한 항해가 제공된다.

흡입 케이싱(9)이 곡관 형상의 짧은 흡입 유로(9b)를 형성하고 있으므로, 추진 장치(5)가 짧아져, 선외기(1)가 경량화된다. 또, 추진 장치(5)가 짧아, 선박(7)의 후방으로 돌출하지 않으므로, 추진 장치(5)에 띠 형상물이 감기거나 유목(流木) 등의 접촉이 적어져 선외기(1)의 가동률이 높아진다.

또, 나선 형상 날개(20)의 외주 에지부(20b)가 펌프 케이싱(10)의 내주면에 접근하여, 날개차(14)의 회전축에 수직 단면에서 유체에 축대칭의 에너지를 부여하므로, 밸런스 효율이 향상된다. 또한, 나선 형상 날개(20)의 에지 앞부분의 외주부(20c)가 흡입 케이싱(9)의 흡입 유로(9b) 후단으로 연장되어, 날개차(14)의 흡입구와 유로를 넓게 형성하고 있으므로, 부유물이 흡입 케이싱(9)에 유입되어도 나선 형상 날개(20)의 흡입부에 막히지 않고, 또 섬유 등이 유입되어도 나선 형상 날개(20)의 긴 날개면(20a)에 감기지도 않으므로 흡입 성능이 향상된다.

선외기(1)의 엔진(2)을 냉각하는 냉각수 시스템은 냉각수 펌프(28)에 냉각수를 유도하는 2개의 수로 시스템, 즉, 제1 및 제2 수로 시스템을 구비하고 있으므로, 제1 수로 시스템이 펌프 케이싱(10)의 후방 날개차(14)와 토출구(11a) 사이의 내면에 개구되어 있는 취수구(47a)로부터 취수되고, 제2 수로 시스템이 흡입 케이싱(9)의 전방 흡입구(9a)에 병설하여 고착된 비산 방지 박스(25)로부터 취수한다. 선박(7)의 통상 항해 중에는, 날개차(14)의 회전에 의해 펌프 케이싱(10)의 후방 수압이 상승하므로, 엔진(2)의 냉각수는 주로 제1 수로 시스템의 취수구(47a)로부터 취수된다. 선박(7)이 얕은 여울을 항해할 때에는, 흡입 케이싱(9)에 모래 등이 흡입되어, 취수구(47a)로부터 연장된 직관로(47b)에 설치된 스트레이너(47)가 막혀, 제1 수로 시스템의 취수구(47a)로부터 취수하기 어렵게 되었다고 해도, 냉각수 펌프(28)가 제2 수로 시스템의 비산 방지 박스로부터 취수하므로, 냉각수 시스템에의 물의 공급이 계속되어, 엔진(10)이 눌어 붙는 것을 방지할 수 있다.

스트레이너(47)는 펌프 케이싱(10)의 벽을 관통하는 직관로(47b)에 설치되어 있으므로, 펌프 케이싱(10)의 외부로부터 탈착 가능하다.

비산 방지 박스(25)는 흡입 케이싱(9)의 전방에 흡입구(9a)와 병설하여 고착되어 있으므로, 선박(7)의 항해 시 흡입 케이싱(9)에의 모래 등의 흡입 영향을 받지 않는다. 또, 비산 방지 박스(25)의 취수구(25c)는 비산 방지 박스(25)의 바닥부에 하방으로 향해 개구되어 있으므로, 선박(7)이 항해할 때 쓰레기 등이 유입되기 어렵다.

취수구(25c)에는 스트레이너(26)가 팽팽하게 설치되어 있으므로, 비산 방지 박스(25)에 유입되는 물로 쓰레기 등이 제거된다. 또한, 비산 방지 박스(25)의 둘레벽(25a)이 제2 수로 시스템의 수로(50)보다도 넓은 확대 수로를 형성하므로, 비산 방지 박스(25)에 유입된 물은 수로(50)에 흡입되기 전에 비산 방지 박스(25) 내에서 순환 체류된다. 그 때, 유입된 물에 혼입된 모래 등은 비산 방지 박스(25) 내에서 침강되어 물로부터 분리된다. 비산 방지 박스(25)의 상벽으로부터 안쪽으로 늘어뜨려진 냉각수 파이프(27)의 선단을 비산 방지 박스(25) 내의 정체 유역에 배치하면, 모래 등을 포함하지 않은 물을 효율 양호하게 취수할 수 있다.

급수구(51)는 추진 장치(5)의 측방에 형성되어, 제1 수로 시스템과 제2 수로 시스템에 연통되어 있으므로, 육상의 세정 운전 시에 수도를 접속하면, 용이하게 냉각수 시스템에 수도물을 공급하여 냉각수 시스템 엔진(2)의 세정(염분, 진흙, 모래 등의 제거) 및 날개차(14)의 베어링(12a) 냉각을 실행할 수 있다.

비산 방지 박스(25)의 둘레벽(25a)은 비산 방지 박스(25)의 전면측에 반원통형상의 벽을 가지므로, 선박(7)의 항해 시에 선미(7)로부터 튀어올라 둘레벽(25a)에 충돌한 수류를 후방으로 흐르게 한다(도 5의 화살표가 수류를 표시함). 칼라 형상의 물살 가르기판(25b)은 둘레벽(25a)의 전방으로부터 측방에 걸쳐 내뻗어, 추진 장치(5)의 장착 가대(4)의 플랜지(4a)에 접속되며, 수면 근방에 수평으로 설치되므로, 튀어오르는 수류(水流)를 차단하여(도 1의 화살표가 수류를 표시함), 추진 장치(5) 및 선내에의 물의 비산을 방지한다. 또, 선박의 항해 저항을 저감하여 속도의 저하를 방지한다.

배기 시스템은 엔진(2)으로부터 차례로 연통된 배기실(29)과 배기 유로(31)와 배기 통로(32)와 분사관(33)과 배기구(33a)를 구비하고 있으며, 엔진(2)의 배기는 이들을 통과하여 외부로 배출된다.

엔진(2)의 배기통(30)은 배기실(29) 내부에 늘어뜨려져 있으므로, 엔진(2)의 배기 압력 변동(배기음의 파동)은 배기가 배기통(30)으로부터 배기실(29)로 유입되어 확대될 때 감쇠되며, 따라서, 엔진(2)의 배기음이 줄어든다.

분사관(33)는 토출 케이싱(11)의 바닥부에 따라, 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a)로부터 하방으로 돌출하지 않도록 설치되어 있으므로, 선박(7)의 항해 시에 수류 저항이 되지 않으며, 또 옆으로 미끄러지는 것을 방지하여 선박(7)의 직진성을 높인다.

배기구(33a)는 토출 케이싱(11)의 토출구(11a) 하측 근방에 후방으로 향해 개구되어 있으므로, 엔진(2)의 배기는 수중으로 배출된다. 이에 따라, 엔진(2)의 배기 압력 변동(배기음의 파동)은 배기가 수중을 통과할 때에 흩어져 감쇠되며, 따라서, 엔진(2)의 배기음이 줄어든다. 방출된 배기에 의해 선저(7)의 항해에 악영향을 미치지도 않는다.

제2 실시예

다음에, 다른 배기 시스템을 가지는 제2 실시예에 대하여, 도 9 및 도 10에 따라 설명한다. 그리고, 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는, 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 9 및 도 10에 나타낸 것과 같이, 장착 가대(4)의 내부에는 제1 팽창실(35)과 제2 팽창실(37)과 제3 팽창실(39)이 형성되어 있다.

제1 팽창실(35)은 배기 유로(31)와 배기구(34)에 연통되어 있다.

제2 팽창실(37)은 제1 팽창실(35)과 제1 연통관(連通管)(36)에 연통되어 있다.

제3 팽창실(39)은 제2 팽차일(37)과 제2 연통관(38)에 연통되어 있다.

배출관(40)은 제3 팽창실(39)에 연통되어 장착 가대(4)의 후방에 개구되며, 배기를 대기 또는 수중으로 배출한다.

제2 실시예에 의하면, 도 1의 엔진(2) 배기는 배기 유로(31)로부터 배기구(34)를 통과하여 제1 팽창실(35)에, 그 후 제1 연통관(36)을 통과하여 제2 팽창실(37)에, 그 후 제2 연통관(38)을 통과하여 제3 팽창실(39)에 차례로 유입된다.

이에 따라, 엔진(2)의 배기 압력 변동(배기음의 파동)은 배기가 제1 팽창실(35)로 유입되어 확대될 때에 감쇠된다. 그 후, 배기는 제2 팽창실(37), 다시 제3 팽창실(39)로 차례로 유입되어 확대를 반복하고, 압력 변동은 더욱 감쇠되므로 엔진(2)의 배기음이 줄어든다.

또, 소음 장치로서의 제1 내지 제3 팽창실이 장착 가대(4)의 내부에 수납되어 있으므로, 선외기(1)가 콤팩트하게 된다.

제3 실시예

다음에, 다른 배수 시스템 및 배기 시스템을 가지는 제3 실시예에 대하여, 도 11 및 도 12에 따라 설명한다. 그리고, 제1 실시예와 동일한 부분에 대해서는, 동일 부호를 붙이고 그 설명을 생략한다.

도 11 및 도 12에 나타낸 것과 같이, 장착 가대(4)의 내부에는 물고임실(41)이 설치되어 있다.

물고임실(41)은 도 1의 엔진(2)으로부터 외부로 냉각수를 배수하는 배수 시스템의 일부인 동시에, 엔진(2)의 배기를 외부로 배출하는 배기 시스템의 일부이다. 즉, 냉각수의 배수가 유하(流下)되어 물고임실(41)에 저류되는 동시에, 엔진(2)의 배기가 물고임실(41)을 통과한다.

배기 유로(31)와 물고임실(41) 사이의 격벽에는 다공판(42)이 팽팽하게 설치되어 있다.

배기 통로(43)는 물고임실(41)에 연통되고 장착 가대(4)의 후방에 개구되어, 배기를 대기 또는 수중으로 배출한다.

제3 실시예에 의하면, 도 7의 배기실(29)에서 음이 줄어든 엔진(2)의 배기는 장착 가대(4)에 설치된 배기 유로(31)로부터 다공판(42)을 통과하여 물고임실(41)로 유입되어, 물고임실(41)에 모여진 배수 중을 통과한다. 엔진(2)의 배기 압력 변동(배기음의 파동)은 배기가 배수 중을 통과할 때에 흩어지며, 특히 고조파(투과음)가 감쇠되며, 따라서 엔진(2)의 배기음이 줄어들어 저음화된다.

또, 도 1의 급수구(51)로부터 수도물을 공급하면, 물고임실(41)에 배수를 모아둘 수 있으므로, 육상의 세정 운전시에도 선박 항해 시와 동일한 소음 효과가 얻어진다.

다음에, 제1 내지 제3 실시예의 스크린(44)에 대하여, 도 5 및 도 13에 따라 설명한다.

도 13에 나타낸 것과 같이, 스크린(44)은 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a)에 나비 모양으로 설치되고, 그 기단부(44a)가 흡입구(9a)의 전방 주변에 회전 운동 가능하게 지지되어 있다.

가요성(可撓性)을 가지는 레버(45)가 스크린(44)의 기단부(44a)에 연결되고, 도 5의 장착 가대(4)의 바닥부로부터 측방으로 연장 설치된 플랜지(4a)에 형성된 걸림홈(46)에 걸거나 벗기는 것이 가능하게 걸려 있다.

걸림홈(46)은 레버(45)를 휘게 한 상태로 거는 홈을 가진다.

이에 따라, 스크린(44)은 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a) 주변에 강하게 눌려져 팽팽하게 설치된다.

또, 선박(7)이 항해하고 있을 때에, 레버(45)를 걸림홈(46)으로부터 떼어내고, 스크린(44)을 흡입 케이싱(9)의 흡입구(9a)로부터 이반(離反)시키면, 수류에 의해 스크린(44)에 부착된 쓰레기 등을 씻어내 흐르게 한다. 다시 개폐 레버(45)를 휘게 하여 걸림홈(46)에 걸어 맞추면, 스크린(44)을 흡입구(9a)에 강하게 눌러 팽팽하게 설치할 수 있어, 스크린(44)의 기능이 회복된다.

상기 구성을 이용하면, 종래의 고정식 스크린을 가동식으로 할 수 있어, 스크린에 부착된 쓰레기 등을 간단히 제거할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 워터 제트 추진식 선외기에 의하면, 추진 장치를 짧게 할 수 있어, 선외기가 소형화ㆍ경량화된다. 또, 날개차가 유로벽에 둘러싸여 있으므로, 해안선 부근이나 하천 등의 얕은 여울에서도 안전하게 항해할 수 있다. 또한, 나선 형상의 날개에 의해, 날개차의 밸런스 효율과 흡입 성능이 향상되어, 큰 추진력이 얻어진다. 확대 수로를 가지는 냉각수 취수부에 의해, 냉각수에의 모래 등의 혼입을 방지할 수 있다. 또, 이 확대 수로를 형성하는 확대 수로벽의 전면을 반원통 형상으로 하고, 확대 수로벽으로부터 내뻗은 평판을 수면 근방에 수평으로 하여, 추진 장치 전부에 설치함으로써, 수류의 충돌에 의한 활주 저항의 증대와, 물의 선내에의 비산을 방지할 수 있다. 유로벽의 토출구 하의 수중에, 또는, 장착 가대 내의 물고임실의 냉각 배수 중에 구동원의 배기를 통과시키는 배기 시스템에 의해 배기음을 줄여, 저음화할 수 있다. 가요성을 가지는 레버를 연결한 회전 운동 가능한 스크린을 항해 중에 개폐시키면, 항해 수류에 의해 스크린에 부착된 쓰레기 등의 제거를 간단히 실행할 수 있다. 따라서, 워터 제트 추진식 선외기로서 유용하다.

Claims (17)

1. 구동원과,

   상기 구동원의 구동력을 전달하는 구동 시스템과,

   상기 구동원을 탑재하는 하우징에 고정되며, 흡입구와 토출구를 가지는 곡관(曲管) 형상의 유로벽(流路壁)과,

   상기 유로벽의 토출구 근방 내부에 설치된 안내 날개와,

   상기 유로벽에 둘러싸여 있으며, 상기 구동 시스템에 의해 회전되는 날개차를 구비하고, 상기 날개차의 허브에 감은 나선 형상 날개의 외주 에지부가 상기 유로벽의 내주면에 접근하며, 또한 에지 앞부분의 외주부가 상기 흡입구측으로 연장되는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기(船外機).
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동원을 냉각하는 냉각수 시스템을 추가로 구비하며, 상기 냉각수 시스템은 외부로부터 물을 퍼 올리는 펌프와,

   외부로부터 상기 펌프에 물을 유도하는 제1 수로 시스템 및 제2 수로 시스템과,

   상기 펌프로부터 상기 구동원을 경유하여 외부로 물을 유도하는 제3 수로 시스템

   을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제1 수로 시스템은

   상기 날개차와 상기 토출구 사이의 상기 유로벽 내면에 형성된 취수구와,

   상기 취수구를 일단(一端)에 가지며, 상기 유로벽을 관통하는 직관로와,

   상기 직관로로부터 분기되어 상기 펌프에 물을 유도하는 제1 수로와,

   상기 직관로에 외부로부터 탈착(脫着) 가능하게 설치된 스트레이너(strainer)

   를 구비하고,

   상기 제2 수로 시스템은

   외부로부터 취수하는 취수부와,

   상기 취수부로부터 상기 펌프에 물을 유도하는 제2 수로

   를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 제1 수로 시스템과 제2 수로 시스템에 수도물을 급수하는 급수구를 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
5. 제3항에 있어서,

   상기 제2 수로 시스템의 취수부를 상기 유로벽의 흡입구에 병설하여 추진시키는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
6. 제3항에 있어서,

   상기 제2 수로 시스템의 취수부는 상기 제2 수로보다 넓은 확대 수로를 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 확대 수로를 형성하는 확대 수로벽과,

   상기 확대 수로벽으로부터 바깥 쪽으로 내뻗은 평판

   을 구비하고,

   상기 평판을 수면 근방에 수평으로 설치하여 추진시키는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
8. 제7항에 있어서,

   상기 확대 수로벽은

   외부로부터 취수하는 제1 개구와,

   상기 제2 수로에 접속되는 제2 개구

   를 구비하고,

   상기 제1 개구를 하측으로 향해 추진시키는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제1 개구에 스트레이너를 팽팽하게 설치하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
10. 제8항에 있어서,

    상기 확대 수로벽은 상기 제2 개구로부터 안쪽으로 돌출 설치한 관을 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
11. 제1항에 있어서,

    상기 구동원의 배기를 외부로 배출하는 배기 시스템을 추가로 설치하고,

    상기 배기 시스템은

    상기 구동원에 연통되어 상기 하우징의 내부에 설치되는 제1 배기 시스템과,

    상기 제1 배기 시스템에 연통되어 배기를 외부로 유도하는 제2 배기 시스템

    을 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
12. 제11항에 있어서,

    상기 제2 배기 시스템은

    상기 제1 배기 시스템에 연통되어, 상기 유로벽의 둘레벽을 둘러싸는 배기로와,

    상기 유로벽의 토출구 근방에 개구되는 배기구

    를 구비하고,

    상기 배기구를 상기 토출구의 하측에 형성하여 추진시키는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
13. 제12항에 있어서,

    상기 제2 배기 시스템은

    상기 배기로로부터 상기 배기구로 연통되어, 상기 유로벽을 따라 형성되는 분사관을 추가로 구비하며,

    상기 분사관을 상기 유로벽의 바닥에 설치하여 추진시키는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
14. 제11항에 있어서,

    상기 제2 배기 시스템은

    상기 제1 배기 시스템에 연통되는 복수의 팽창실과,

    상기 팽창실로 연통되어 외부로 배기를 배출하는 배출관

    을 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
15. 제11항에 있어서,

    상기 구동원을 냉각시키는 냉각수 시스템을 추가로 구비하며,

    상기 냉각수 시스템은

    외부로부터 상기 구동원에 급수하는 급수 시스템과,

    상기 구동원으로부터 외부에 배수하는 배수 시스템

    을 구비하며,

    상기 배수 시스템과 상기 배기 시스템이 상기 배수 시스템의 물을 모아두는 물고임실(溜室)을 구비하며,

    상기 구동원의 배기는 상기 물고임실에 모아진 물을 통과하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
16. 제15항에 있어서,

    상기 급수 시스템에 수도물을 급수하는 급수구를 구비하는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.
17. 제1항에 있어서,

    상기 흡입구의 주변에 회전 운동 가능하게 지지되는 스크린과,

    상기 스크린에 연결한 가요성(可撓性)을 가지는 레버와,

    상기 레버를 걸거나 벗길 수 있게 거는 걸림홈

    을 추가로 구비하고,

    상기 유로벽의 흡입구를 하측으로 향하게 하고, 상기 스크린의 회전 운동축을 전진측에 설치하여 추진시키는 것을 특징으로 하는 워터 제트 추진식 선외기.