KR20100045698A - 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 워터 제트 추진 시스템에 관한 것으로서, 기존의 워터 제트 추진 시스템에서는 유입관을 통해 로프나 어망 등이 유입되어 임펠러가 걸리는 등 추진력을 방해하거나 심한 경우 정지 또는 고장이나 파손의 원인이 되었는데, 본 발명은 이를 개선하기 위하여 임펠러의 앞단에 임펠러 회전축에 의해 회전되도록 절삭기를 장착하여 유입관으로 유입되는 이물질을 절삭 시킬 수 있도록 구성된 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기를 제공한다.

워터 제트, 임펠러, 유입관, 로프, 이물질, 절삭기

Description

이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기{WATERJET SYSTEM WITH ROPE CUTTER}

본 발명은 워터제트 추진기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 임펠러를 회전시키는 회전축에 절삭기를 설치하여 워터 제트 유입관으로 유입되는 로프나 어망등의 이물질을 절삭시켜 임펠러 보호 및 고장을 방지할 수 있도록 한 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기에 관한 것이다.

일반적으로 존재하는 대부분의 선박들은 스크류에 의해 추진력을 얻는 방식인데, 최근에 들어 선박은 고속화에 대한 필요성이 대두되면서 스크류가 아닌 물분사를 이용한 워터제트 추진 방식이 적용되고 있다. 워터제트 추진기는 전기모터에 의해 구동되거나 디젤엔진 또는 가스 터빈에 의해 직접 구동되는 펌프에 의해 워터제트가 생성되어 추진력을 얻는 장치이다.

이와 같은 워터제트 추진기는 기존 프로펠러 추진기 대비 선체 부착물(Shaft, Sturt) 및 대형 프로펠러가 없어 선체 저항과 고속항해 시 효율이 매우 높은 시스템으로, 함정과 특수 목적 선에 사용이 증가되는 추세이다.

도 1은 종래 워터 제트 추진 시스템의 개요를 설명하기 위한 그래픽 도면이 고, 도 2는 종래 워터 제트 추진 시스템의 구성을 보인 단면도이며, 도 3은 워터제트 추진 시스템의 워터제트 그릴 설치 예시도이다.

이에 도시된 바와 같이, 워터 제트 추진 시스템은, 물이 유입구(11)를 통해서 유입되어 유입관(10)의 내부에 임펠러(30)가 설치되며, 임펠러(30)는 엔진(도시 안 됨)으로부터 회전 동력을 전달받아 고속 회전되는 임펠러 회전축(20)에 고속 회전될 수 있도록 설치되며, 임펠러(30)의 후방에는 노즐(40)을 통해 고속으로 물을 후방으로 분사할 수 있도록 구성된다. 즉, 유입구(11)를 통해 물이 유입관(10)으로 유입되면, 엔진에 의해 회전되는 임펠러축(20)이 임펠러(30)를 고속 회전시켜서 유입관(10)의 물을 후방으로 고속 분사시키고, 노즐(40)을 통해서 후방으로 분사하여 분사되는 물에 의해 추진력을 얻도록 이루어진 추진 시스템이다.

이와 같은 워터 제트 추진 시스템은, 높은 추진 효율，좋은 기동성 그리고 낮은 소음과 진동으로 인해 30-35 노트를 초과하는 고속선박에서 널리 사용되고 있다. 또한 워터제트의 유입관의 단면적이 흐름 방향으로 갈수록 점차 확대되어짐에 따라 임펠러 표면의 정압력의 증가로 인해 공동이 지연되거나 줄어들 수 있다.

워터제트 추진시스템은 군사용으로는 수륙양용 선이 강이나 해안에 상륙할 때 추진을 위해서 사용되고 있는데, 특히 수륙 양용선에서는 워터제트가 얕은 물에서 높은 추진효율과 탁월한 조향성을 가지고 있기 때문이다.

그러나 워터제트 추진 시 유입관으로부터 빨려 들어오는 로프(ROPE) 또는 일부 어망이 임펠러에 감겨 제대로 속도를 내지 못하거나 작동이 멈추는 경우가 발생한다.

이와 같이, 기존 워터제트 추진시스템은 워터제트의 유입관을 통해 유입되는 유체를 임펠러를 통과시키며 추진력을 얻기 때문에 높은 추진 효율을 가지고 있지만 유입관으로부터 빨려 들어오는 로프 또는 일부 어망이 임펠러에 감겨 제대로 속도를 내지 못하거나 작동이 멈추는 경우가 발생하고, 이를 방지하기 위한 방법으로 유입구의 외판 부위에 그릴(11a)을 설치하는 경우가 있는데 이는 추진 효율을 저하시킬 우려가 있다.

본 발명의 목적은, 워터제트 추진기의 임펠러 앞 단에 회전축에 의해 회전되는 절삭기를 설치하여 워터 제트 유입관으로 유입되는 로프나 어망 등의 이물질을 절삭시켜 임펠러 보호 및 고장을 방지할 수 있도록 한 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적은, 워터 제트 추진기에 있어서, 임펠러의 앞 단에 임펠러 회전축에 의해 회전되도록 절삭기를 장착하여 유입관으로 유입되는 이물질을 절삭 시킬 수 있도록 구성함으로써 달성되는 것이다.

본 발명의 절삭기는, 임펠러로 흡입되는 물의 저항을 최소화시키도록 임펠러 형상과 동일한 형상으로 임펠러의 날개길이보다 소정 길이 짧은 날개가 구비되는 형상의 절삭기로 구성된다.

또한, 본 발명의 절삭기는 임펠러의 날개와 절삭기의 날개가 서로 엇갈리는 각도로 절삭기를 임펠러 회전축에 고정 설치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 절삭기는 날개의 양 측면에 칼날부가 형성되고, 날개의 선단부에 톱날부가 형성됨을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명은, 임펠러 전단에 절삭기를 설치하여 유입관으로 흡입되는 로프나 어망등의 이물질들이 절삭기에 의해 절단되게 함으로써 임펠러에 걸려 임펠러를 정지시키거나 고장을 발생시키지 않도록 하게 된다.

따라서 본 발명은 워터 제트 추진 시스템에서 유입관으로 유입될 수 있는 로프나 어망등의 이물질이 임펠러에 걸리기 전단계에서 절삭기에 의해 절단되게 때문에 임펠러의 정지나 고장을 사전에 방지할 수 있는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 의한 절삭기가 구비된 워터 제트 추진시스템의 개요도이다. 이에 도시된 바와 같이,

유입구(11)를 통해 물이 유입관(10)으로 유입되는 물을 엔진에 의해 회전되는 임펠러축(20)에 설치된 임펠러(30)에 의해 후방으로 보내 노즐(40)을 통해서 후방으로 분사하여 추진력을 얻도록 이루어진 워터 제트 추진기에 있어서,

상기 임펠러(30)의 앞단에 임펠러 회전축(20)에 의해 회전되도록 절삭기(100)를 장착하여 유입관(10)으로 유입되는 이물질을 절삭 시킬 수 있도록 구성된다.

본 발명의 절삭기(100)는, 임펠러(30)로 흡입되는 물의 저항을 최소화시키도록 임펠러(30) 형상과 동일한 형상으로 임펠러(30)의 날개 길이보다 소정 길이 짧 은 날개가 구비되는 형상의 절삭기(100)로 구성된다. 즉, 임펠러(30) 형상과 동일한 형상의 날개가 구비되되, 날개 길이만 짧게 하여 물의 흐름 방해를 최소화하도록 구성한다.

그리고 본 발명의 절삭기(100)는 임펠러(30)의 날개와 절삭기(100)의 날개가 서로 엇갈리는 각도로 절삭기(100)를 임펠러 회전축(20)에 고정 설치한다. 이는 절삭기(100)의 날개에 의해 임펠러(30) 흡입되는 물의 저항이 발생되는 것을 최소화하기 위한 것으로서, 동일한 회전축인 임펠러 회전축(20)에 절삭기(100)와 임펠러(30)가 함께 설치되어 회전되므로 절삭기(100)의 날개와 임펠러(30)의 날개를 어긋나게 배열되게 설치하게 되면 임펠러(30)측에서 물을 흡입할 때 절삭기(100)의 날개에 의한 저항을 최소화시킬 수 있게 된다.

도 5는 본 발명에 의한 워터 제트 추진 시스템의 로프 절삭기의 예시도이다.

본 발명의 절삭기(100)는 날개(110)의 양 측면에 칼날부(111)가 형성되고, 날개(110)의 선단부에 톱날부(112)가 형성된다.

이는 로프 등의 이물질이 유입되어 날개(110)와 날개(110) 사이를 통해 임펠러(30) 측으로 유입되는 경우에 절삭기(100)의 날개 측면의 칼날부(111)에 의해 이물질이 절단되며, 아울러 날개(110)의 외측으로 유입되어 임펠러(30)에 걸리는 경우는 날개(110)의 선단 톱날부(112)에 의해 이물질이 절단되게 구성한 것이다.

이와 같은 본 발명은, 임펠러 전단에 절삭기를 설치하여 유입관으로 흡입되는 로프나 어망 등의 이물질들이 절삭기에 의해 절단되게 함으로써 임펠러에 걸려 임펠러를 정지시키거나 고장을 발생시키지 않도록 하게 된다.

도 1은 종래 워터 제트 추진 시스템의 개요를 설명하기 위한 그래픽 도면.

도 2는 종래 워터 제트 추진 시스템의 구성을 보인 단면도.

도 3은 워터제트 추진 시스템의 워터제트 그릴 설치 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 절삭기가 구비된 워터 제트 추진시스템의 개요도.

도 5는 본 발명에 의한 워터 제트 추진 시스템의 로프 절삭기의 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 유입관 11 : 유입구

20 : 임펠러 회전축 30 : 임펠러

40 : 노즐 100 : 절삭기

110 : 절삭기 날개 111 : 칼날부

112 : 톱날부

Claims (4)

1. 유입구(11)를 통해 물이 유입관(10)으로 유입되는 물을 엔진에 의해 회전되는 임펠러축(20)에 설치된 임펠러(30)에 의해 후방으로 보내 노즐(40)을 통해서 후방으로 분사하여 추진력을 얻도록 이루어진 워터 제트 추진기에 있어서,

   상기 임펠러(30)의 앞단에 임펠러 회전축(20)에 의해 회전되도록 절삭기(100)를 장착하여 유입관(10)으로 유입되는 이물질을 절삭 시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기.
2. 제 1 항에 있어서, 절삭기(100)는,

   상기 임펠러(30)로 흡입되는 물의 저항을 최소화시키도록 임펠러(30) 형상과 동일한 형상으로 임펠러(30)의 날개 길이보다 소정 길이 짧은 날개가 구비되는 형상의 절삭기(100)로 구성된 것을 특징으로 하는 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기.
3. 제 1 항에 있어서, 절삭기(100)는,

   상기 임펠러(30)의 날개와 절삭기(100)의 날개가 서로 엇갈리는 각도로 절삭기(100)를 임펠러 회전축(20)에 고정 설치하여 구성된 것을 특징으로 하는 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기.
4. 제 1 항에 있어서, 절삭기(100)는,

   절삭기(100) 날개(110)의 양 측면에 칼날부(111)가 형성되고, 날개(110)의 선단부에 톱날부(112)가 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 이물질 절삭기를 구비한 워터 제트 추진기.

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