KR20100113673A - 동력선 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선저에 프로펠러나 키 등의 돌기물이 없는 워터제트방식의 추진장치로 항주하는 동력선을 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 동력선은 선저에 구비되는 흡입 케이싱으로부터 물을 흡인하고, 이 흡인한 물을 펌프 케이싱에 유도하여 엔진의 출력축으로 구동하는 선회류 날개차에 의해 가압하고, 이 가압한 물을 워터제트로서 선미 후방으로 분사하여, 그 반력에 의해 선체가 전방으로 활주되게한 동력선으로서, 흡입 케이싱의 흡입구가 상기 선체의 측방을 향하도록한 것, 펌프 케이싱에 연이어 설치되어 직선류 날개차에 의해 선회류를 직선류로 정류하여 추력으로 변환함과 동시 유속을 증가하는 토출 케이싱 및 펌프 케이싱과 토출 케이싱을 관절이음 하고, 토출 케이싱을 액추에이터에 의해 좌.우로 회동시키어 침로를 전환할 수 있도록 하여서, 추진효율을 향상과 이물질들로 인한 추진체의 파손을 예방하여 얕은 물에서도 안정된 항주와 이안,접안이 용이하게 된다.

Description

동력선{motorboat}

본 발명은 선저에 프로펠러나 키 등의 돌기물이 없는 워터제트방식의 추진장치로 항주하는 동력선에 관한 것이다.

워터제트 이론을 사용하는 워터제트 추진체는 주로 고속정에서 광범위하게 사용되는데, 이러한 워터제트를 이용한 동력선은 선체의 트랜섬 바닥에 대하여 여러 위치에 제트 펌프를 배치하는 선외 제트 드라이브의 다양한 구조가 제안되었으나, 통상의 제트 드라이브에서는 엔진과 제트 추진체가 선체 바닥의 개구를 통해 선체에 직접 장착되며, 상기 개구는 선체 아래로 흐르는 물을 포획한 다음, 제트 펌프를 이용하여 이 물을 선체의 후방으로 배수하여 보트를 추진하게 된다.

더 상세하게는, 선체의 저부에서 하방으로 개구되는 흡입 케이싱으로부터 물을 흡인하고, 이렇게 흡인한 물을 펌프 케이싱에 유도해 날개차로 가압하여서 흘수선보다 위의 위치에서 선미로 개구되는 토출 케이싱을 통해 워터제트로서 후방으로 분사하여, 그 반력에 의해 선체가 전방으로 활주되게 하고 있다.

그러한 워터제트방식의 추진체는 워터제트의 분사방향을 디플렉터로 변화시켜 항주침로를 바꾸고 또한 리버서로 워터제트를 반전시켜 선체를 후진시키고 있는 데, 이렇게 디플렉터와 리버서로 선체의 침로 전환 또는 후진 시 선회 영역이 넓어 접안 또는 이안이 용이하지 못한 등의 많은 문제점이 따르고 있는 것이다.

그리고 이렇게 워터제트 추진체로 항주하는 동력선은 선저로 돌기물들이 없어 얕은 물에서 작동될 수 있으며, 프로펠러가 보호되고 손상 가능성이적은 이점이 있는데, 이때 얕은 물에서 운전 시 선저 하방으로 개구되어 물을 강제적으로 흡인하는 흡입 케이싱의 강력한 흡인력이 해저에 직접적으로 미치어 그 바닥의 개흙이나 자갈 등의 이물질들이 함께 펌프 케이싱 측으로 흡인되는 현상이 일어나고 있으며, 이러한 현상은 추진효율을 저하시킴과 동시, 펌프 케이싱의 날개차를 파손시키는 등 추진체에 치명적인 고장의 요인이 되고 있어 얕은 물에서 운전이 불안정한 등의 많은 문제점이 있다.

따라서, 종래 기술의 단점을 극복할 수 있는 추진체가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 선저에 구비되는 흡입 케이싱의 흡입구가 선체의 측방으로 향하도록 하여 선체 측면으로 흐르는 물을 포획해 워터제트로서 선미 후방으로 분사하여 그 반력에 의해 추진되게 함으로써, 추진효율을 향상시킴은 물론, 해저의 이물질들이 흡인되는 것을 방지하여 추진체의 파손을 예방하고, 얕은 물에서도 안정되고 원할한 항주가 가능한 동력선을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 펌프 케이싱의 후단에 선회류를 정류해 직선류로 전환하여 토출해내는 토출 케이싱으로 갖춤으로써, 선회류의 회전에너지를 추력으로 변환해 추진력을 높인 동력선을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 토출 케이싱을 좌,우로 회전시키어 침로변경을 이루게 함으로써, 에너지 손실이 적고 선회 항주시의 침로유지성과 조타성이 향상되는 동력선을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 토출 케이싱의 후단에 접이식으로 설치되는 후진 케이싱을 갖춤으로써, 선체의 후진은 물론 후진 선회가 가능하여 좁은 레인지에서의 이안, 접안이 용이한 동력선을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적은 선저에 프로펠러나 키 등의 돌기물이 없는 워터제트방식의 추진장치로 항주하는 동력선을 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 동력선은 선저에 구비되는 흡입 케이싱으로부터 물을 흡인하고, 이 흡인한 물을 펌프 케이싱에 유도하여 엔진의 출력축으로 구동하는 선회류 날개차에 의해 가압하고, 이 가압한 물을 워터 제트로서 선미 후방으로 분사하여, 그 반력에 의해 선체가 전방으로 활주되게한 동력선으로서, 흡입 케이싱의 흡입구가 상기 선체의 측방을 향하도록한 것, 펌프 케이싱에 연이어 설치되어 직선류 날개차에 의해 선회류를 직선류로 정류하여 추력으로 변환함과 동시 유속을 증가하는 토출 케이싱 및 펌프 케이싱과 토출 케이싱을 관절이음 하고, 토출 케이싱을 액추에이터에 의해 좌.우로 회동시키어 침로를 전환할 수 있도록 하여서, 추진효율을 향상과 이물질들로 인한 추 진체의 파손을 예방하여 얕은 물에서도 안정된 항주와 이안,접안이 용이하게 된다.

본 발명 동력선에 따르면, 본 발명은 선저에 구비되는 흡입 케이싱의 흡입구가 선체의 측방으로 향하도록 하여 선체 측면으로 흐르는 물을 포획해 워터제트로서 선미 후방으로 분사하여 그 반력에 의해 추진되게 함으로써, 추진효율을 향상시킴은 물론, 해저의 이물질들이 흡인되는 것을 방지하여 추진체의 파손을 예방하고, 얕은 물에서도 안정되고 원할한 항주가 가능한 동력선을 얻는다.

또 본 발명은 펌프 케이싱의 후단에 선회류를 정류해 직선류로 전환하여 토출해내는 토출 케이싱으로 갖춤으로써, 선회류의 회전에너지를 추력으로 변환해 추진력을 높임과 동시, 별도의 디플렉터 없이 토출 케이싱을 좌,우로 회전시키어 침로변경을 이루게 함으로써, 구조의 간소화와 에너지 손실이 적고 선회 항주시의 침로유지성과 조타성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 토출 케이싱의 후단에 접이식으로 설치되는 후진 케이싱을 갖춤으로써, 선체의 후진은 물론 후진 선회가 가능하여 좁은 레인지에서의 이안, 접안이 용이한 동력선을 제공함에 있다.

다음 본 발명의 일 실시 예에 관해 설명하겠다. 도 1에는 본 발명에 따른 동력선의 모습을 보여 주고 있는데, 도면에서 10은 선체이다. 이 선체(10)는 통상에서와 같이 엔진(12) 등이 설치되는 기관실(14)을 갖추고, 선체(10) 후미의 선저(13)에는 추진체가 설치된다.

본 발명의 핵심적인 기술은 추진체의 구조를 혁신시킨 것으로서, 본 발명 추진체는 선체(10)의 선저(13) 외측에서 수평적으로 설치되는데, 크게 나누어 일련적으로 관계하는 흡입 케이싱(20)과 펌프 케이싱(30), 그리고 토출 케이싱(40)으로 구성된다.

먼저, 흡입 케이싱(20)은 선체(10)의 측방으로 향하도록 설치되어 선체(10)의 측면으로 흐르는 물을 포획해 흡인하는 흡입구(22)를 갖는다. 이때 흡입구(22)는 좌,우 양측 한 쌍으로 이루며, 또 그 흡입구(22)의 입구에는 물은 자연스럽게 유입되고 이물질들은 걸러내는 구조를 갖는다.

또 펌프 케이싱(30)은 그 몸체를 대략 볼형상으로 이루고, 흡입 케이싱(20)을 통해 흡인된 물을 유도하여 엔진(12)의 출력축(12a)으로 구동하는 선회류 날개차(32)에 의해 가압하고, 이 가압한 물을 워터 제트로서 이후에 설명할 토출 케이싱(40)을 통해 선미 후방으로 분사되게 할 것이다.

또한 토출 케이싱(40)은 전방은 넓고 후방으로가며 점차적으로 좁아지는 깔떼기형으로 이루어 그 내부에 펌프 케이싱(30)에서의 선회류를 직선류 날개차(42)로 정류하여 추력으로 변환시킴과 동시 유속을 증가시키게 된다. 즉, 축류형의 펌프 케이싱(30)으로 가압한 선회류를 토출 케이싱(40)의 직선류 날개차(42)를 이용해 직선류로 변환하여, 회전류 에너지를 압력 에너지로 변환함으로써, 날개차의 효율을 증가할 수 있다.

그리고 볼형상으로 이루는 펌프 케이싱(30)과 토출 케이싱(40)은 관절이음하여 펌프 케이싱(30)을 회전중심으로하여 토출 케이싱(40)이 좌,우로 회전되게 하 고, 제어신회에 의해 구동하는 유압실린더 등으로 이루는 좌,우액추에이터들(44,45)을 이용해 토출 케이싱(40)이 좌,우 회전되게 하여서 워터 제트의 분사방향을 전환하는 것으로 침로의 방향전환을 이루게 한다. 이때 토출 케이싱(40)에서 빠져 나가는 워터 제트를 방해하지 않으며, 선체의 방향을 돌린다. 이는 유동 방향의 매끄러운 변화를 보장할 뿐만 아니라, 선회범위를 줄이게 될 것이다.

한편, 토출 케이싱(40)의 후단에는 그 토출 케이싱(40)에 연이어서 접이식으로 설치되는 리버서(50)가 설치된다.

이러한 리버서(50)는 토출 케이싱(40) 후단에서 분기되어 좌,우 한 쌍으로 설치되는 분사구들(52,53)을 이용해 토출 케이싱(40)으로부터 분사되는 워터 제트를 받아 반전시켜 선체(10)를 후진 항주를 이루게 될 것이다.

또 리버서(50)는 그 일단을 토출 케이싱(40)과 경첩식으로 결합하여 제어신회에 의해 구동하는 유압실린더 등의 액추에이터(54)를 이용해 토출 케이싱(40)의 후단에 설치 및 해체되게 하여서, 전진 항주시에서는 제거되고 이안이나 접안 시 후진 항주가 요구되는 경우 토출 케이싱(40) 후단에 선택적으로 설치되어 사용되게 하고 있다.

추진장치를 선미에 2축으로 설치할 수도 있으며, 그러면 선박의 선회레인지가 좁아져, 횡방향에의 이동도 가능하고, 이 안, 접안이 용이하게 된다.

또한 토출 케이싱으로부터 분기되어 선측에 면하는 분기로를 설치하고, 리어 케이싱과의 사이에서 유로선택 가능하게 할 수도 있으며, 그러면 횡방향에의 추진이 가능하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위내 에서 변경이 가능할 것이다.

도 1은 본 발명 동력선의 구성을 개략적으로 보여 주는 측면도.

도 2는 본 발명 동력선의 주요 부분인 추진체가 설치되는 선미의 요부확대도.

도 3a는 본 발명 동력선이 전진 항주 시 리버서가 해체된 경우를 보여 주는 추진체 모습을 보인 설명도이고,

도 3b는 본 발명 동력선이 후진 항주 시의 리버서가 설치된 경우를 보여 주는 설명도이다.

도 4a 및 도 4b는 본 발명 동력선의 항주침로 변경모습을 보인 설명도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 :선체 12 :엔진

13 :선저 20 :흡입 케이싱

22 :흡입구 30 :펌프 케이싱

32 :날개차 40 :토출 케이싱

42 :날개차 44,45 :액추에이터

50 :리버서 52,53 :분사구

54 :액추에이터

Claims (3)

1. 선저에 구비되는 흡입 케이싱으로부터 물을 흡인하고, 이 흡인한 물을 펌프 케이싱에 유도하여 엔진의 출력축으로 구동하는 선회류 날개차에 의해 가압하고, 이 가압한 물을 워터 제트로서 선미 후방으로 분사하여, 그 반력에 의해 선체가 전방으로 활주되게한 동력선으로서, 다음을 포함하는 것:

   상기 흡입 케이싱의 흡입구가 상기 선체의 측방을 향하도록한 것;

   상기 펌프 케이싱에 연이어 설치되어 직선류 날개차에 의해 상기 선회류를 직선류로 정류하여 추력으로 변환함과 동시 유속을 증가하는 토출 케이싱; 및

   상기 펌프 케이싱과 상기 토출 케이싱을 관절이음 하고, 상기 토출 케이싱을 액추에이터에 의해 좌.우로 회동시키어 침로를 전환할 수 있도록한 것을 포함하는 동력선.
2. 제1항에 있어서,

   상기 흡입 케이싱이 흡입구는 선저의 양측에 구비한 동력선.
3. 제1항에 있어서,

   상기 토출 케이싱의 후단에는 액추에이터에 의해 접이식으로 설치되어 선체 후진을 이루게 하는 리버서를 더 포함하는 동력선.

Images