KR20100108696A - 동력선의 추진 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진을 이용한 동력선의 추진 장치를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 추진 장치는 선체의 기관실에 설치되는 엔진 출력부와 커플링으로 연결되어서 기관실로 부터 선체의 후미로 연이어 설치되어 내. 외 이중구조의 제1 및 제2축으로 이루는 동력 전달 축을 가지며, 이 동력전달축의 전. 후단 각기를 마감부재로 처리함과 동시 침수방지의 수밀구조를 갖는 동력선의 추진 장치로서, 수밀 구조는 상기 마감 부재 및 상기 제2축 각각에서 상호 대향되어 설치되는 한 쌍의 고정자들과, 상기 제1축 상에 설치되어 가압 요소의 팽창력에 의해 상기 고정자들 각기와 밀접하는 한 쌍의 회전자들로 구성된 것과, 제1축과 상기 제2축의 사이를 그 전장길이 걸치어 설치되는 격리 관을 이용해 내. 외측으로 분리하여 냉각 유체가 충진되는 제1 및 제2 열 교환실 들과, 격리 관 양단부에 상기 제1 및 제2열 교환실들이 소통되어 상기 냉각유체를 유입. 배출되게 하는 통공들 및 제1축에 상기 냉각유체의 강제 순환을 위한 날개를 포함하여서, 동력 전달 계통의 확고한 해수의 침수 방지와 원활한 냉각 작용을 이루어 구동이 안정된다.

Description

동력선의 추진 장치{omitted}

본 발명은 이건 출원인이 선 등록 받은 특허 제427487호를 개량한 동력선의 추진 장치에 관한 것이다.

내연기관을 이용한 동력선의 추진 장치는 현재까지 여러 가지가 개발되어 사용되고 있으나, 그러한 기존의 동력선의 추진 장치는 통상 엔진의 회전력이 동력 전달 축을 통하여 프로펠러로 전달되고, 이렇게 전달된 회전력에 의해 소정의 회전 속도로 구동하는 프로펠러가 물에 부딛 침과 동시에 그 프로펠러에 가해지는 밀음력(추진력)이 상기 모터의 회전력 전달 방향과는 역순으로 프로펠러와 동력 전달 축을 통해 선체로 전달되게 하여서 소기의 추진력을 얻게 하고 있는 것이다.

그런데 이렇게 선체를 밀고 나아가려는 추진력은 동력전달계통을 통하여 엔진 측에 집중적으로 작용하게 되는 것으로, 엔진 측에 가해지는 집중하중은 그 동력전달계통에 부하를 가하게됨으로 따라서, 동력전달을 위한 축이음부분 즉, 커플링이 이완되거나, 또는 동력전달축의 회전 중심 잡이를 이루는 축 구조가 쉽게 마모되어 동력 전달 계통에 요동이 발생하는 등의 많은 문제점이 발생하게 되고, 또한 이러한 동력 전달 계통의 요동은 동력 전달의 손실과 선체의 진동과 소음의 주 원인이 됨과 아울러, 추진 장치의 수명을 단축시키고 있으며, 또 그 동력 전달 계통의 요동으로 축수 구조의 패킹이 쉽게 마모 되거나 파손되어서 기관실 내로 해수의 유입이 발생하고, 이러한 해수의 유입은 기관실내의 기계요소들을 부식시키고 있다, 또한 해수의 유입이 심할 경우에는 선체가 침수 되는등 안전사고가 발생하고 있는 것이다.

그리하여 이건 출원인은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 추진 장치의 동력 전달 계통 주요 요소인 동력 전달 축을 내, 외측 이중적으로 설치되는 제1 및 제2축으로 구성하고 동력 전달 계통의 역순으로 전달되는 추진력을 제1축 및 제2축을 통하여 엔진과 선체 측 각각에 분산되어 전달되도록 구조를 개선하여서, 엔진 측에 집중적으로 가해지는 부하를 줄이고, 동력 전달 계통을 안정되게 구동시키어 축수구조 등 기계요소들의 마모나 파손을 방지함과 동시, 축수 구조에 수밀성을 유지하여 해수의 침수를 방지하고 해수로 인한 엔진의 손상을 방지함은 물론이고, 침수 등 의 안전사고를 예방할 수 있도록 하고 있다, 기존 축은 구조적으로 안정되지 못해, 해수의 침수방지를 완전히 해결하지 못하고 고속을 회전하는 동력 전달 축에서 발생하는 고열의 냉각작용이 원활하지 못해 이를 해결하는 것이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 추진 장치의 동력 전달 계통 축수 구조에 수밀 성을 보다 안정 되게 유지케 함으로서, 해수의 침수 방지가 확고하고 따라 축수 요소들의 부식이나 엔진의 손상을 방지함은 물론, 침수 등으로 인한 안전 사고를 예방할 수 있는 동력선의 추진 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 동력 전달 계통의 제1 및 제2축 사이를 격리 관을 이용해 내. 외측으로 분리하여 제1 및 제2열 교환 실 들을 구비하고 이 제1 및 제2열 교환 실로 강제 순환되는 냉각유체를 이용하여 동력 전달 계통의 구동 열을 원활하게 냉각 시키게 함으로써, 구동이 안정된 동력선의 추진 장치를 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 엔진을 이용한 동력선의 추진 장치를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 추진 장치는 선체의 기관실에 설치되는 엔진 출력부와 커플링으로 연결되어서 기관실로 부터 선체의 후미로 연이어 설치되어 내. 외 이중구조의 제1 및 제2축으로 이루는 동력 전달 축을 가지며, 이 동력전달축의 전. 후단 각기를 마감 부재로 처리 함과 동시 침수 방지의 수밀 구조를 갖는 동력선의 추진 장치로서, 수밀 구조는 상기 마감 부재 및 상기 제2축 각각에서 상호 대향되어 설치되는 한 쌍의 고정자들과, 상기 제1축 상에 설치되어 가압요소의 팽창력에 의해 상기 고정자들 각기와 밀접하는 한 쌍의 회전자들로 구성된 것과, 제1축과 상기 제2축의 사이를 그 전장길이 걸치어 설치되는 격리 관을 이용해 내. 외측으로 분리하여 냉각 유체가 충진 되는 제1 및 제2 열 교환실 들과, 격리 관 양단부에 상기 제1 및 제2열 교환실 들이 소통되어 상기 냉각 유체를 유입 .배출되게 하는 통공들 및 제1축에 상기 냉각 유체의 강제 순환을 위한 날개를 포함하여서, 동력 전달 계통의 확고한 해수의 침수 방지와 원활한 냉각 작용을 이루어 구동이 안정된다.

본 발명 동력선의 추진 장치에 의하면, 동력 전달 계통의 축수 구조에 가압 요소에 의해 탄력적으로 밀접히 관계하는 고정자와 회전자로 이루는 수밀 구조를 갖춤으로써, 해수의 침수 방지가 확고하고 따라 축수 요소들의 부식이나 엔진의 손상을 방지함은 물론, 침수 등으로 인한 안전사고를 예방할 수 있게 된다.

또 본 발명은 동력 전달 계통의 제1 및 제2축 사이를 격리 관을 이용해 내. 외측으로 분리하여 제1 및 제2열 교환실 들을 구비하고 이 제1 및 제2열 교환실 로 강제 순환되는 냉각유체를 이용하여 동력 전달 계통의 구동 열을 원활하게 냉각 시키게 함으로써, 동력전달계통의 기계요소, 즉 베어링 등의 축수요소들이 구동 열에 의한 변형을 방지하여 안정된 동력전달을 이루는 효과가 있다.

고정자와 회전자로 구성되는 수밀 구조를 이용해 동력 전달 축내의 기밀을 유지케 함으로서, 동력 전달 계통을 통하여 유입되는 해수의 침수를 완전히 방지하고 추진 장치의 사용 수명을 연장시키어 경제적인 이점도 있다.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하겠다. 도 1에는 본 발명에 따른 추진 장치가 장착된 동력선의 모습을 보여 주고 있다. 도면에서 10은 선체이다. 이 선체(10)는 하부에 구비되는 기관실에 엔진(12)이 장착되며, 이 엔진(12)과 커플링(14)로 연결되어서 기관실로 부터 선체(10) 후미의 프로펠러(16)로 연이어서 설치되는 동력 전달 축(20)이 설치된다.

본 발명의 핵심적인 기술은 동력 전달 축(20)의 구조 개선에 관한 것이다.

도 2에는 본 발명의 핵심적인 기술인 동력 전달 축(20)의 구조가 상세히 도시되어 있다.

본 발명 동력 전달 축(20)은 앞부분이 엔진(12)의 출력 축과 커플링(14)로 연결되고 끝부분에는 프로펠러(16)가 설치되는 봉 형상의 제1축(22)과, 이 제1축(22)과 수개의 축수 부재(23) 및 수밀 구조(24)로 지지되고 중공의 관체 형상으로 이루어져 제1축(22) 주위로 이후에 설명할 열 교환실 공간을 제공하는 제2축(28)으로 구성되어서, 선체(10)의 기관실로부터 선미 외향으로 일정길이 돌출되어 후방이 해수에 일부가 침수되도록 설치된다.

또 이렇게 구성되는 동력 전달 축(20)은 그 전, 후 단부 각각을 나사 결합되는 마감 부재들(30)로 마감 처리하고 있다.

그리고 마감부재들(30) 및 제2축(28)과 제1축(22)의 사이에는 해수가 동력 전달 축(20)내로 유입되지 않 도록하는 수밀 구조(24)가 설치 되는데, 이 수밀 구조(24)는 도 3에서 와 같이 마감 부재(30) 및 제2축(28) 각기에 그 내경과 오링 등의 실을 이용해 밀접되어 상호 대향되게 설치되는 한 쌍의 고정자들(24a)과, 제1축(22)과 오링 등의 실을 이용해 밀접되고 가압요소(24c)의 팽창력에 의해서 고정자들(24a) 사이에서 탄력적으로 고정자들(24a) 각기와 미끄럼방식으로 면접촉하는 회전자들(24b)로 구성되어 있다. 이때 회전자(24b)가 고정자(24a)와 가압요소(24c)에 의해 탄력적으로 밀접하는 것은 축수구조의 확고한 수밀 성을 제공하게 될 것이다.

또한 고정자(24a)와 회전자(24b) 각기에는 상호 미끄럼접촉 시 원활한 슬립 작용을 위한 접촉요소(25)를 갖는다. 이러한 접촉요소(25)는 가능한 마모율이 적은 초경소재를 이용한다.

그리고 동력 전달 축(20)에는 동력 전달 계통의 축수 구조에서 발생하는 구동 열을 냉각시키기 위한 냉각 구조를 갖는다.

이를 구체적으로 설명하면, 제1축(22)과 제2축(28)의 사이에 그 전장 길이 걸치어 격리 관(29)을 설치하고, 이 격리 관(29)을 중앙에 두고 내. 외측으로 냉각 유체가 충진되는 제1 및 제2 열 교환실들(32,34)을 구비한다.

또 격리 관(29)의 양단부에는 제1 및 제2열 교환실들(32,34)이 서로 소통되어 냉각유체를 유입. 배출되게 하는 통공들(29a,29b)이 구비되어 있다.

또한 제1축(22)에는 도 4에서와 같이 제1축(22) 주벽에 등간격으로 수개 설치되어 제1축(22)의 회전에 의해 냉각 유체를 제1 및 제2열 교환실들(32,34)로 강제 순환되게 하는 펌핑 작용을 이루는 날개들(22a)을 갖추고 있다.

이러한 본 발명 추진 장치의 냉각 구조는 제1열 교환실(32) 내의 냉각 유체가 제1축(22)을 통해 전달되는 구동 열을 흡열하고, 이렇게 구동 열을 흡열한 냉각 유체는 제2열 교환실(34) 측으로 이동하여 제2축(28) 주벽을 통해 해수 측으로 전열되는 방열 작용으로 연속적이고 반복적으로 이루며 소기의 냉각 작용을 이루게 될 것이다.

그리고 제1 및 제2열 교환실(32,34) 내의 냉각 유체는 자연 소모 시 별도의 보충 탱크에서 보충이 가능하게 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이 에 국한되지 않고 청구 범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명 추진 장치가 장착된 선체의 구성을 개략적으로 보여 주는 단면도.

도 2는 본 발명 추진 장치의 내부 구성을 보여 주는 단면도.

도 3은 본 발명 추진 장치의 요부 구성을 확대하여 보여 주는 단면도.

도 4는 도 3의 A-A선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 :선체 20 :동력 전달축

22 :제1축 23 :축수 부재

24 :수밀구조 24a :고정자

24b :회전자 28 :제2축

29 :격리 관 30 :마감부재

32 :제1열교환실 34 :제2열 교환실

Claims (4)

1. 선체의 기관실에 설치되는 엔진 출력부와 커플링으로 연결되어서 기관실로부터 선체의 후미 프로펠러로 연이어지고 내. 외 이중구조의 제1 및 제2축으로 이루는 동력 전달 축을 가지며, 이 동력 전달축의 전. 후단 각기를 마감부재로 처리함과 동시 침수 방지의 수밀 구조를 갖는 동력선의 추진 장치로서, 다음을 포함하는 것:

   상기 수밀 구조는 상기 마감 부재 및 상기 제2축 각각에서 상호 대향되어 설치되는 한 쌍의 고정자들과, 상기 제1축 상에 설치되어 가압요소의 팽창력에 의해 상기 고정자들 각기와 밀접하는 한 쌍의 회전자들로 구성된 동력선의 추진 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 고정자들과 상기 회전자들 각기에는 상호 밀접 상태를 유지하면서 원활한 슬립 작용을 이루는 접촉 요소들을 개재한 동력선의 추진 장치.
3. 선체의 기관실에 설치되는 엔진 출력부와 커플링으로 연결되어서 기관실로부터 선체의 후미 프로펠러로 연 이어지고 내. 외 이중 구조의 제1 및 제2축으로 이루는 동력 전달 축을 가지며, 이 동력 전달축의 전. 후단 각기를 마감 부재로 처리함과 동시 침수 방지의 수밀 구조를 갖는 동력선의 추진 장치로서, 다음을 포함하는 것:

   상기 제1축과 상기 제2축의 사이를 그 전장길이 걸치어 설치되는 격리 관을 이용해 내. 외측으로 분리하여 냉각 유체가 충진되는 제1 및 제2 열 교환실들;

   상기 격리 관 양단부에 상기 제1 및 제2열 교환실들이 소통되어 상기 냉각유체를 유입. 배출되게 하는 통공들, 및

   상기 제1축에 상기 냉각 유체의 강제 순환을 위한 날개를 포함하며,

   여기서, 상기 제1축의 날개를 이용해 상기 냉각 유체를 제1 및 제2열 교환실들로 강제 순환되게 하면서 상기 동력 전달축을 냉각시킬 수 있도록한 동력선의 추진 장치.
4. 선체의 기관실에 설치되는 엔진 출력부와 커플링으로 연결되어서 기관실로부터 선체의 후미 프로펠러로 연이어지고 내. 외 이중구조의 제1 및 제2축으로 이루는 동력 전달축을 가지며, 이 동력 전달축의 전. 후단 각기를 마감 부재로 처리함과 동시 침수 방지의 수밀 구조를 갖는 동력선의 추진 장치로서, 다음을 포함하는 것:

   상기 수밀 구조는 상기 마감 부재 및 상기 제2축 각각에서 상호 대향되어 설치되는 한 쌍의 고정자들과, 상기 제1축 상에 설치되어 가압요소의 팽창력에 의해 상기 고정자들 각기와 밀접하는 한 쌍의 회전자들로 구성된 것;

   상기 제1축과 상기 제2축의 사이를 그 전장길이 걸치어 설치되는 격리 관을 이용해 내. 외측으로 분리하여 냉각유체가 충진되는 제1 및 제2 열 교환실들;

   상기 격리 관 양단부에 상기 제1 및 제2열 교환실 들이 소통되어 상기 냉각 유체를 유입. 배출되게 하는 통공들; 및

   상기 제1축에 상기 냉각 유체의 강제 순환을 위한 날개를 포함하며,

   여기서, 상기 제1축의 날개를 이용해 상기 냉각 유체를 제1 및 제2열 교환실들로 강제 순환되게 하면서 상기 동력 전달 축을 냉각시킬 수 있 도록한 동력선의 추진 장치.

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