KR200364888Y1 - 수중추진장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 일인용 수중추진장치에 관한 것으로서, 본 고안에 따르면, 전원공급장치에 의해 공급되는 전원에 의해 회전하면서 추진력을 발생시키는 프로펠러가 소정의 케이싱 내에 안착 지지되도록 구성됨으로써, 사용상의 위험이 제거된 수중추진장치에 관한 기술 및 소정의 자체 부력을 가짐으로써 사용자의 수영미숙에 따른 익사사고 등을 방지할 수 있는 수중추진장치에 관한 기술이 개시된다.

Description

수중추진장치{The submarine driving equipment}

본 고안은 수중추진장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 수영을 할 수 없는 사람이나 미숙한 사람에게 수중이동 시의 추진력을 제공 하기 위한 보조장치에 관한 것이다.

인체가 물속에서 이동하기 위하여 수영이나 별도의 보조기구를 사용해야한다.

이때 물의 저항력은 대기중과 비교하여 수배에 이르기에 같은 거리를 이동하는데 많은 에너지가 소비되고 특히 수영을 익히기 위해서는 개개인별로 그 미차는 있으나 장시간의 연습과 체력단련을 필요로 한다.

때문에 강가나 바닷가에 여행을 갔을 때 물위에 뜨기 위한 수단은 각종 튜브나 구명의 등 여러 보조 기구가 있으나 어느 위치로의 이동을 위해서는 손이나 발을 이용해서 이동하는 방법이 유일한 것으로 수영에 미숙하거나 체력이 떨어진 사람의 경우 급작스런 물의 흐름에 인한 사고의 위험이 노출된다고 하겠다.

이러한 수중 이동수단으로 다이버들이 사용하는 장치가 있으나 이는 무게가 무겁고 고가이며 일반인들이 쉽게 사용하기에는 곤란함이 있으며 이를 위해서 대한민국실용신안등록 제2003-20554호 "개인용 추진장치"와 대한민국실용신안등록출원 제20-1985-0000007호 "움직이는 구명대" 등의 개발을 통하여 이를 해소하려는 노력을 보이고 있다.

하지만 이러한 장치는 후방으로 연장 노출되는 스크류를 가지고 있기 때문에 고속 회전하는 스크류가 인체나 기타의 물질과 간섭을 일으킬 때 각종 사고가 발생될 수 있는 위험성이 상시적으로 존재하는 문제점이 있었다.

또한 수면상에서 보통 이루어지는 수영뿐만 아니라 수중에서 이루어지는 잠수에 이르기 까지 적용할 수 없이 어느 하나만을 사용하여야 하는 문제점도 있었다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 프로펠러에 의한 안전사고의 위험을 제거시킬 수 있으며, 소정의 부력을 가지도록 하여 수영을 하지 못하는 사람에게도 용이하게 이용될 수 있는 수중추진장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시 예에 따른 사시도

도 2는 본 고안의 일 실시 예에 따른 사용상태도

도 3은 본 고안에 따른 장착장치의 다른 실시 예를 나타낸 사용상태도

도 4는 본 고안의 다른 실시 예에 따른 케이싱을 나타낸 단면도

도 5는 본 고안의 또 다른 실시 예에 따른 케이싱을 나타낸 단면도

도 6은 본 고안의 또 다른 실시 예에 따른 케이싱을 나타낸 단면도

도 7은 본 고안에 따른 전원공급장치의 일 실시 예를 나타낸 개념도

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 추진장치

11 : 케이싱 12 : 프로펠러 12a : 날개

12b : 원형링 13 : 모터 14 : 안전망

15 : 관통홀 16 : 기어 17 : 축

18 : 가이드돌기 19 : 가이드홈 20 : 볼

20a : 회전체

2 : 장착장치

21 : 구명의 22 : 연결밴드

3 : 전원공급장치

31 : 밧데리 32 : 작동스위치

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수중추진장치는, 추진력을 발생시키는 추진장치; 상기 추진장치에 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급장치; 및 상기 추진장치를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치; 를 포함하고, 상기 추진장치는, 물이 통과하여 흐를 수 있도록 전후가 개구된 케이싱; 상기 케이싱 내에 안착 지지되면서 회전함으로써, 상기 케이싱의 전방으로 입수되는 물을 후방으로 토출시키도록 구비되는 프로펠러; 및 상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 상기 프로펠러를 회전시키는 모터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중추진장치.

상기 추진장치는, 상기 모터의 구동에 의해 회전함으로써, 상기 프로펠러를 회전시키는 기어; 를 더 포함하고, 상기 프로펠러는, 전방에서 입수되는 물을 후방으로 토출시킬 수 있도록 중심에서 방사형으로 일정하게 형상된 적어도 두개 이상의 날개; 및 상기 적어도 두개 이상의 날개의 외측 끝단에 고정 결합되며, 외주면에 상기 기어와 맞물리는 기어이빨이 형성됨으로써 상기 기어의 회전에 의해 회전되는 원형링; 을 포함함으로써, 상기 프로펠러에 의해 추진력을 얻어 강하게 이동하는 물살의 흐름이 모터에 의해 방해 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

더 바람직스럽게는, 상기 모터는 상기 케이싱의 외부에 구비되고, 상기 케이싱에는 관통홀이 형성되어 있으며, 상기 기어는 상기 관통홀을 통하여 상기 원형링의 기어이빨과 맞물리도록 하여 모터가 상기 프로펠러에 의해 강하게 이동하는 케이싱 내의 물살의 흐름과 전혀 무관하게 구성되도록 할 수 있다.

한편, 상기 케이싱은, 개구된 전후에 구성되는 안정망을 포함함으로써, 케이싱내로 물과 함께 침투될 수 있는 기타의 이물질이 걸러질 수 있도록 하는 것도 바람직하다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수중추진장치는, 프로펠러 및 이 프로펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 추진장치; 상기 추진장치의 모터를 구동시키는 전원을 공급하는 전원공급장치; 및 상기 추진장치를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치; 를 포함하고, 상기 장착장치는, 일 측이 상기 추진장치에 고정되며, 상기 피장착물에 착용 가능한 구명의인 것을 특징한다.

여기서 상기 추진장치는, 물이 통과하여 흐를 수 있도록 전후가 개구된 케이싱; 을 더 포함하고, 상기 프로펠러는, 상기 케이싱 내에 안착 지지되면서 회전하도록 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 수중추진장치는, 프로펠러 및 이 프로펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 추진장치; 상기 추진장치의 모터를 구동시키는 전원을 공급하는 전원공급장치; 및 상기 추진장치를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치; 를 포함하고, 상기 장착장치는, 일 측이 상기 추진장치에 고정되며, 상기 피장착물에 그 길이를 조절하여 상기 추진장치를 장착시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 연결밴드인 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 추진장치는, 물이 통과하여 흐를 수 있도록 전후가 개구된 케이싱; 을 더 포함하고, 상기 프로펠러는, 상기 케이싱 내에 안착 지지되면서 회전하도록 구비되는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 고안에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 편의상 동일 구성에 대하여는 동일 부호를 표기한다.

도 1은 본 고안의 일실시 예에 따른 수중추진장치에 대한 사시도이며 도 2는 도 1의 수중추진장치에 대한 사용상태도이다.

도 1 및 도2를 참조하면, 본 실시 예에 따른 수중추진장치는, 추진력을 발생시키는 추진장치(1)와, 상기 추진장치(1)에 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급장치(3)와, 상기 추진장치(1)를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치(2)를 포함하여 구성된다.

상기 추진장치는, 물이 통과하여 흐를 수 있도록 전후가 개구되며 원형의 내주면을 가지는 원통형의 케이싱(11)과, 상기 케이싱(11) 내에 안착 지지되면서 회전함으로써 상기 케이싱(11)의 전방으로 입수되는 물을 후방으로 토출시키도록 구비되는 프로펠러(12)와, 상기 케이싱(11)의 외부에 마련되어 상기 프로펠러(12)를 회전시키는 모터(13) 및 상기 모터(13)의 구동에 의해 회전하면서 상기 프로펠러(12)를 직접적으로 회전시키는 기어(16, 도 4 내지 도 6 참조)를 포함한다.

상기 프로펠러(12)는, 중심에서 방사형으로 일정 형상을 가지도록 돌출 연장되어 형성된 두개 이상의 날개(12a)와, 상기 두개 이상의 날개(12a)의 외측 끝단에 고정 결합되며 외주면에 기어이빨(도 4 참조)이 형성된 원형링(12b)을 포함한다.

한편, 상기 기어(16)와 상기 기어이빨이 상호 맞물림으로써, 프로펠러(12)가 회전될 수 있도록, 상기 케이싱에는 상기 기어(16)와 상기 기어이빨이 맞물릴 수 있도록 하는 소정의 관통홀(15)이 형성되어 있다.

또한 본 실시 예에서는, 케이싱(11)의 전후방 개구부에는 안전망(14)이 장착되도록 하여 케이싱(11)의 전후 개구부로 인체나 의복의 일부나 기타의 이물질이 케이싱(11) 내로 침투되는 것을 방지하도록 구성한다.

또 상기 장착장치(2)는 인체에 장착하여 추진력을 얻을 수 있고 여러 가지 물건에도 장착할 수 있도록 하여 수영의 보조수단으로 사용할 수 도 있으며 또는 각종 물건을 수중에서 이동하기 위한 보조 수단으로 사용할 수 있다.

또한 이러한 상기 장착장치(2)는 전면에 추진장치(1)가 장착되는 구명의(21)로 구성한다. 이러한 구명의(21)는 소정의 자체 부력을 가지기 때문에 이용자가 별도의 부력을 가지기 위한 장치나 기구를 소지하지 아니하고도, 수중추진장치 하나만으로도 물위에 떠 있을 수 있도록 하였다.

또한 통상의 지식을 가진 자라면 상기 도면에 나타난 바와 같이 복부나 가슴부위에 장착 할 수 있는 것에 한정하지 않고 양측면에 장착하거나 또는 등에 장착하여 물위에서 수평으로 누웠을 때 뿐 만아니라 비스듬하게 서있을 때 등 다양한 자세에서 장치를 이용할 수 있도록 하는 실시 예를 용이하게 안출해 낼 수 있을 것이다.

또한 이러한 실시 예는 각 부위에 장착구를 두어 장착가능하게 하는 방법도 있으며 또는 일정 경로를 따라 형성된 가이드부를 따라 이동하고 고정 또는 회전에 의한 방향변경이 가능하도록 하는 실시 예의 발전도 가능할 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 장착장치의 다른 실시 예를 나타낸 사용상태도로서, 도 3의 실시 예에 따른 장착장치는 추진장치(1)의 케이싱(11)에 그 길이를 조절할 수 있는 두 개 이상의 연결밴드(22)로 구성되도록 하는 실시 예를 나타내었다.

이러한 실시 예는 상기 도면에 나타낸 바와 같이 양측 어깨부분과 허리부분에 상응하여 착용할 수 있도록 하면 구명의를 입은 상태 또는 구명의 없이 착용을 가능하게 되며 경우에 따라 가슴이나 배 부위가 아닌, 등 부분에 매어 착용할 수도 있다.

또한 본 실시 예는 상기 도면에 예시된 바에 한정되지 않고 여러 형상의 연결밴드를 통하여 원하고자 하는 신체의 위치 또는 경우에 따라서 물체에 연결 고정 할 수 있도록 하기 위하여 제시된 것이다.

도 4 내지 도6은, 상기한 프로펠러(12)가 케이싱 내에 적절하게 안착 지지되면서 회전할 수 있는 다양한 실시 예를 보여준다.

먼저 도 4를 참조하면, 상기 프로펠러(12)의 원형링(12b) 외주면은 기어 형상으로 형성되어 케이싱(11)에 형성된 관통홀(15)로 그 일부가 모터(13)와 연결되는 기어(16)와 맞물려 회전하도록 구성됨을 나타내었다.

일반적인 스크류의 경우 중심축이 모터와 연결되어 회전하는 것이 대부분이며 이 경우 모터와 상기 스크류를 직렬로 연결할 경우 모체의 크기에 의하여 저항을 받게 되며 기어나 밸트 등의 수단으로 연결할 경우에도 어느 정도 저항의 손실을 피할 수 없게 된다.

이에 본 고안은 이에 따라 모터에 의하여 물의 흐름이 영향을 미치지 않고 또한 동력전달 수단에 의한 저항을 최소화하기 위하여 프로펠러(12)의 외주면을 통하여 동력을 전달하도록 하였다.

이때 상기 원형링(12b)의 외주면과 케이싱(11)의 내주면의 사이의 접촉면적이 넓을 경우 마찰에 의한 힘의 손실이 커지므로 상기 프로펠러(12)의 원활한 회전을 위하여 원형링(12b)의 외주면과 케이싱(11)의 내주면의 사이에 베어링을 인입하거나 또는 상기 프로펠러(12)의 중앙에는 케이싱(11)와 연결되어 고정되는 축을 형성하도록 하여 회전을 용이하도록 할 수 있게 된다.

이에 본 고안에서는 상기 프로펠러(12)의 중심에는 관통된 홀이 형성되어 케이싱(11)에 고정되는 축(17)이 삽입되어 자유회전하도록 구성되는 실시 예를 제시하였다.

이는 상기 프로펠러(12)가 축(17)에 의하여 케이싱 내부에서 안정되고 일정한 회전을 하도록 하기 위한 것으로서 이 경우 축과 접촉하는 프로펠러(12)의 단면적이 아주 적기 때문에 마찰력이 작아 별도의 베어링이 없이도 원활한 회전이 가능할 것이다.

하지만 장치의 크기가 커질수록 중량 및 회전에 의한 마찰력은 증대하게 되므로 축(17)과 프로펠러(12)의 사이에 베어링을 장착하는 것도 바람직한 실시 예일 것이다.

또, 도 5를 참조하면, 프로펠러(12)의 원형링(12b)은 외주면을 따라 외측으로 일정길이 돌출된 가이드돌기(18)가 형성되며, 상기 케이싱(11)의 내주면 관통홀(15)에 인접한 곳에는 상기 가이드돌기(18)에 상응하는 가이드홈(19)이 형성됨을 특징으로 하는 일인용 수중추진장치를 나타내었다.

이는 상출한 실시 예와 같이 축을 장착하도록 하여 조립이 복잡해지고 또한 축과 이를 지지하기 위한 별도의 수단에 의하여 물의 저항이 증가하는 것을 방지할 수 있는 실시 예이다.

이때 상기 가이드돌기(18)과 가이드홈(19)의 사이는 하중 또는 회전에 따라 일정부분이 극심한 마찰력을 받게 되므로 원활한 회전이 이루어지지 아니할 수 있다.

이를 방지하기 위해서 상기 가이드돌기(18)과 가이드홈(19)의 사이에 별도의 구형 또는 원통형의 볼(20)을 넣도록 하여 상기 프로펠러(12)와 케이싱(11)와의 결합부 자체가 하나의 베어링 역할을 하도록 하면 원활한 회전이 가능할 것이다.

도 6을 참조하면, 프로펠러(12)의 외측을 지지하고 맞물려 회전하는 3개 이상의 회전체(20a)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수중추진장치를 나타내었다.

이는 원형링(12b)의 나사산에 상응하게 하여 형성 할 수도 있으며 별도의 나사산을 형성하거나 또는 나사산이 없이도 구현이 가능하다.

즉 원형 단면을 가지는 프로펠러(12)를 효과적으로 고정지지하기 위한 수단은 최소한 3개소 이상이 되어야 할 것이며 이들이 미끄럼 방식이 아닌 프로펠러(12)의 일부와 맞물려 회전하도록 함으로서 마찰력을 최소화하도록 하였다.

이상과 같이 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명한 바와 같이 물의 흐름에 대한 모터의 저항을 최소화시키기 위한 프로펠러(12)의 안착 지지구조는, 당업자라면 도4 내지 도6을 참고로 본 고안의 본질적 범주에 속하면서도 얼마든지 다양한 변형실시를 착안해 낼 수 있음을 알 수 있을 것이다.

도 7은 본 고안에 따른 전원공급장치의 일예를 나타낸 개념도로서, 상기 전원공급장치(3)는 밧데리(31)와 모터(13)와 연결된 선에 장착되는 작동스위치(32)로 구성한 실시 예를 나타내었다.

따라서 사용자는 작동스위치(32)를 작동하여 추진장치를 작동하여 이동하고 또 정지하여 이동을 멈출 수 있도록 하였으며 또한 경우에 따라서는 모터의 회전수를 제어하여 이동속도를 제어할 수 있는 기능도 용이하게 추가할 수 있게 된다.

또한 상기 밧데리(31)는 충전이 가능한 밧데리로 하는 것이 바람직할 것이며 이 경우 용이한 방수를 위해 충전을 하는 곳은 방수를 위한 기능이 있어야 할 것이다.

또한 이러한 전원공급장치(3) 및 모터(13)는 대부분의 경우 수중에서 작동하게 되는 것이므로 모든 장치 및 연결은 방수의 효과가 필수적으로 필요함을 염두에두어야 할 것이다.

이상과 같이, 본 고안에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면 도1 및 도7을 참조한 실시 예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예는 본 고안의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에 본 고안의 권리범위가 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 후술하는 청구범위에 의해 특정되는 모든 권리범위에 미치는 것으로 해석되어져야 한다.

상술한 바와 같이 본 고안에 따르면, 프로펠러가 소정의 케이싱 내에 안착되어 외부에 노출되지 아니하기 때문에, 프로펠러에 의한 안전사고의 위험성이 제거될 수 있는 효과가 있으며, 또한, 수중추진장치 스스로 소정의 부력을 가짐으로써, 수영을 하지 못하는 사람에게도 용이하게 이용될 수 있는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 추진력을 발생시키는 추진장치;

   상기 추진장치의 구동에 필요한 전원을 공급하는 전원공급장치; 및

   상기 추진장치를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치; 를 포함하고,

   상기 추진장치는,

   물이 통과하여 흐를 수 있도록 전후가 개구된 케이싱;

   상기 케이싱 내에 안착 지지되면서 회전함으로써, 상기 케이싱의 전방으로 입수되는 물을 후방으로 토출시키도록 구비되는 프로펠러; 및

   상기 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 상기 프로펠러를 회전시키는 모터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중추진장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 추진장치는,

   상기 모터의 구동에 의해 회전함으로써, 상기 프로펠러를 회전시키는 기어; 를 더 포함하고,

   상기 프로펠러는,

   전방에서 입수되는 물을 후방으로 토출시킬 수 있도록 중심에서 방사형으로 일정하게 형상된 적어도 두개 이상의 날개; 및

   상기 적어도 두개 이상의 날개의 외측 끝단에 고정 결합되며, 외주면에 상기 기어와 맞물리는 기어이빨이 형성됨으로써 상기 기어의 회전에 의해 회전되는 원형링; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중추진장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 모터는, 상기 케이싱의 외부에 구비되고,

   상기 케이싱에는 관통홀이 형성되어 있으며,

   상기 기어는, 상기 관통홀을 통하여 상기 원형링의 기어이빨과 맞물리는 것을 특징으로 하는 수중추진장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 케이싱은, 개구된 전후에 구성되는 안정망을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중추진장치.
5. 프로펠러 및 이 프로펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 추진장치;

   상기 추진장치의 모터를 구동시키는 전원을 공급하는 전원공급장치; 및

   상기 추진장치를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치; 를 포함하고,

   상기 장착장치는, 일 측이 상기 추진장치에 고정되며, 상기 피장착물에 착용 가능한 구명의인 것을 특징으로 하는 수중추진장치.
6. 프로펠러 및 이 프로펠러를 회전시키는 모터를 포함하는 추진장치;

   상기 추진장치의 모터를 구동시키는 전원을 공급하는 전원공급장치; 및

   상기 추진장치를 피장착물에 장착하기 위한 장착장치; 를 포함하고,

   상기 장착장치는, 일 측이 상기 추진장치에 고정되며, 상기 피장착물에 그 길이를 조절하여 상기 추진장치를 장착시킬 수 있는 적어도 하나 이상의 연결밴드인 것을 특징으로 하는 수중추진장치.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서,

   상기 추진장치는,

   물이 통과하여 흐를 수 있도록 전후가 개구된 케이싱; 을 더 포함하고,

   상기 프로펠러는, 상기 케이싱 내에 안착 지지되면서 회전하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 수중추진장치.