KR20140044188A - 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선체에 형성된 해수 흡입구와 상기 해수 흡입구에 연결되고, 상기 해수 흡입구로부터 유입되는 해수가 내부를 통과하도록 형성되는 다수의 유입 노즐과 상기 유입노즐의 내부에 설치되고, 상기 해수 흡입구로부터 유입되는 해수를 고압의 해수로 만드는 임펠러 및 상기 유입노즐의 일측에 연결되고, 상기 임펠러를 통해 형성된 고압의 해수를 프로펠러 측으로 분사시키는 분사 노즐을 포함한다.
본 발명은, 프로펠러의 회전 궤적을 따라 구비된 다수의 워터 젯을 프로펠러의 일측으로 분사시키도록 하여 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동을 안정화 시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 상기 프로펠러 측으로 해수를 분사하기 때문에, 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동이 느린 부분의 속도를 균일화 하여 선박의 추진력을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박{Water jet apparatus and ship including the same}

본 발명은 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 프로펠러 측으로 워터 젯을 분사시켜 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동을 안정화 시키도록 하는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로, 워터 젯 추진 장치는 선저에 개구되는 흡입구로부터 입입된 해수를 임펠러로 가압하여 선회류로 바꾸고, 이 선회류를 직선류로 정류하여 얻은 워터 젯을 선미의 분사부로부터 분사하여 선박에 추진력을 제공한다.

또한, 상기 워터 젯 추진 장치는 스크류의 회전에 의해 추진력을 발생시키는 스크류 방식과는 달리 흡입구로부터 유입된 해수를 고속, 고압의 상태로 만들어 분출함으로써, 그 반발력으로 추진력을 얻는 장치로서, 워터 젯 장치를 구비한 선박은 어망이 산재하는 우리 연안 해역에서 특히 탁월한 기동력을 갖는 것으로 알려져 있다.

하지만, 상기 워터 젯 추진 장치는 워터 젯 장치를 통해 용의하게 추진력을 발생시킬 수는 있으나, 선미에 결합된 프로펠러를 함께 동작시켜 추진력을 향상시키는 경우에 있어서는 상기 프로펠러를 향하여 해수가 분사되기 때문에 상기 프로펠러가 유동으로 인한 불안정한 회전이 일어날 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 10-2008-0104432호(공개일 : 2008.12.03)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 워터젯 추진방법 및 추진기에 대한 기술이 기재된다.

본 발명의 목적은, 프로펠러의 회전 궤적을 따라 구비된 다수의 워터 젯을 프로펠러의 일측으로 분사시키도록 함으로써, 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동을 안정화 시킬 수 있는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 선체에 형성된 해수 흡입구와 상기 해수 흡입구에 연결되고, 상기 해수 흡입구로부터 유입되는 해수가 내부를 통과하도록 형성되는 다수의 유입 노즐과 상기 유입노즐의 내부에 설치되고, 상기 해수 흡입구로부터 유입되는 해수를 고압의 해수로 만드는 임펠러 및 상기 유입노즐의 일측에 연결되고, 상기 임펠러를 통해 형성된 고압의 해수를 프로펠러 측으로 분사시키는 분사 노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 워터 젯 추진기는 상기 해수 흡입구를 통해 유입된 해수를 상기 유입 노즐로 공급하도록 구비되는 펌프를 더 포함한다.

그리고, 상기 분사 노즐은 일측은 선미에 결합되고 타측은 상기 프로펠러에 결합되어 상기 프로펠러가 회전할 수 있도록 구비되는 프로펠러 축보다 짧은 길이를 가지도록 형성된다.

또한, 상기 분사 노즐은 상기 프로펠러의 회전 궤적을 따라 원형으로 다수개 형성되어 상기 프로펠러 측으로 해수를 분사시킨다.

한편, 상기 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 상기 프로펠러 상에 센서를 구비하여, 상기 프로펠러의 속도가 상이한 부분으로 상기 분사 노즐을 통해 선택적인 해수의 분사가 가능하다.

본 발명은, 프로펠러의 회전 궤적을 따라 구비된 다수의 워터 젯을 프로펠러의 일측으로 분사시키도록 하여 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동을 안정화 시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 상기 프로펠러 측으로 해수를 분사하기 때문에, 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동이 느린 부분의 속도를 균일화 하여 선박의 추진력을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 전체 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 후방 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 동작 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 전체 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 해수 흡입구(100), 유입 노즐(200), 임펠러(300) 및 분사 노즐(400)을 포함한다.

먼저, 상기 해수 흡입구(100)는 선체의 바닥면에 형성되고, 유입된 해수를 펌프(500)를 통해 후술 될 유입 노즐로 공급하도록 한다.

상기 해수 흡입구(100)는, 소정의 길이로 형성된 통로 형태로 형성되고, 하부에서 상부로 경사지도록 형성되어 선박의 운항 시 별도의 해수 흡입에 대한 장치없이 해수가 유입될 수 있도록 한다.

또한, 상기 해수 흡입구(100)는 개방형의 형태로 형성되어 선체의 바닥면에 형성되는 것이 바람직하나, 필요에 의해 해수의 유입을 차단하기 위한 차단막(미도시)이 설치될 수 있고, 그에 따라 해수가 오염된 지역을 지날 경우 선박의 내부로 오염된 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 유입 노즐(200)은 상기 해수 흡입구(100)에 일측이 연결되고, 상기 해수 흡입구(100)로부터 유입되는 해수가 내부를 통과할 수 있도록 관의 형태로 다수개 형성된다.

그리고, 상기 유입 노즐(200)의 내부에는 후술 될 임펠러(300)가 형성된다.

여기서, 상기 임펠러(300)는 펌프(500)를 통해 해수 흡입구(100)로부터 유입되는 해수를 고압의 해수로 만드는 역할을 한다.

상기 임펠러(300)는, 유입 노즐(200)의 내부에 다수개 설치될 수 있으며, 그 개수는 설정이 가능할 수 있다.

또한, 상기 임펠러(300)가 설치된 상기 유입 노즐(200)의 일측에는 후술 될 분사 노즐(400)이 구비된다.

상기 분사 노즐(400)은, 상기 임펠러(300)를 통해 형성된 고압의 해수를 프로펠러(600) 측으로 분사시킨다.

또한, 상기 분사 노즐(400)은 소정의 길이를 가지고 다수의 유입 노즐(200)과 동일한 개수로 설치된다.

여기서, 상기 분사 노즐(400)은 프로펠러(600)를 회전시키기 위하여 구비되는 프로펠러 축(610)의 길이보다 짧은 길이로 형성되고, 해수 흡입구(100)의 해수를 상기 프로펠러(600) 측으로 분사시킨다.

즉, 상기 분사 노즐(400)은 다수개의 유입 노즐(200)에 연결되고, 상기 프로펠러(600)의 일면으로 해수를 분사시키기 위하여, 상기 프로펠러 축(610) 보다 짧은 길이로 형성된다.

따라서, 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 상기 다수의 분사 노즐(400)을 상기 프로펠러(600)의 일측으로 분사시킴으로써, 상기 프로펠러(600)로 향하는 해수의 유동을 안정화 시키도록 하여 상기 프로펠러(600)의 추진력을 향상시킬 수 있다.

이하, 도 2는 본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 후방 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 프로펠러(600)의 일측으로 분사 노즐(400)을 통하여 해수가 분사되도록 형성된다.

즉, 상기 분사 노즐(400)은 상기 프로펠러(600)의 회전 궤적을 따라 유입 노즐(200)에 연결되어 원형으로 다수개 형성되며, 상기 프로펠러(600) 측으로 해수를 분사시킨다.

한편, 대형 선박의 경우에는 워터 젯 장치를 통해 생기는 추진력으로 선박 전체의 속도를 증가시키가 어렵다.

따라서, 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 선박의 추진력을 위한 프로펠러(600)의 일측에 분사 노즐(400)을 통해 해수를 분사시켜 상기 프로펠러(600)의 회전을 안정적으로 할 수 있게 하여 선박의 추진력을 향상시킬 수 있다.

더 자세히 설명하면, 상기 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 상기 분사 노즐(400)을 동일한 간격으로 상기 프로펠러(600)의 회전 궤적에 대응되되록 원형의 형태로 다수개 구비하며, 그로 인해 해수의 유입 불균형으로 인하여 선박이 이동하면서 생길 수 있는 상기 프로펠러(600)의 회전 불안정 및 선박의 추진력이 떨어지는 문제점을 해소할 수 있다.

결과적으로, 상기 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 프로펠러(600)의 회전 궤적을 따라 상기 분사 노즐(400)을 통해 다수의 워터 젯을 상기 프로펠러(600) 측으로 분사시키도록 하여, 상기 프로펠러(600)의 회전 속도를 균일화 시킬 수 있고, 그에 따라 선박의 추진력을 향상시킬 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 동작 상태도이다.

이하, 도 3에 도시된 바와 같이, 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은 분사 노즐(400)을 프로펠러 축(610)보다 짧게 형성하여 프로펠러(600) 측으로 해수를 분사시킴으로써, 선박의 추진력을 향상시킨다.

여기서, 상기 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 해수 유입구(100)의 내측으로 유입된 해수를 펌프(500)를 이용하여 유입 노즐(200) 내부로 보낸다.

다음으로, 상기 유입 노즐(200)로 유입된 해수를 임펠러(300)를 이용하여 고압의 해수로 만든다.

이어서, 상기 고압의 해수를 분사 노즐(400)을 통해 프로펠러(600)의 일측으로 분사시킨다.

이때, 상기 분사 노즐(400)은 상기 프로펠러(600)의 유입되는 해수의 유동을 안정화 시키기 위하여 상기 프로펠러(600)의 일측으로 해수를 분사시키게 되는데, 여기서 상기 분사 노즐(400)은 프로펠러 축(610)의 길이보다 짧도록 선박에 부착된다.

한편, 상기 분사 노즐(400)은 별도로 구비된 제어부(미도시)를 통해 개별적인 제어가 가능할 수 있으며, 프로펠러(600) 상에 구비된 센서(미도시)를 통해 유입된 해수로 인한 유동이 많이 부분으로 상기 분사 노즐(400)을 통하여 선택적으로 해수를 분사함으로써, 상기 프로펠러(600)로 유입되 해수의 유동을 용의하게 안정화 시킬 수 있다.

결과적으로, 본 발명은 프로펠러의 회전 궤적을 따라 구비된 다수의 워터 젯을 프로펠러의 일측으로 분사시키도록 하여 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동을 안정화 시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 상기 프로펠러 측으로 해수를 분사하기 때문에, 상기 프로펠러로 유입되는 해수의 유동이 느린 부분의 속도를 균일화 하여 선박의 추진력을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.

100 : 해수 흡입구 200 : 유입 노즐
300 : 임펠러 400 : 분사 노즐
500 : 펌프 600 : 프로펠러
610 : 프로펠러 축

Claims (5)

1. 선체에 형성된 해수 흡입구;
   상기 해수 흡입구에 연결되고, 상기 해수 흡입구로부터 유입되는 해수가 내부를 통과하도록 형성되는 다수의 유입 노즐;
   상기 유입노즐의 내부에 설치되고, 상기 해수 흡입구로부터 유입되는 해수를 고압의 해수로 만드는 임펠러; 및
   상기 유입노즐의 일측에 연결되고, 상기 임펠러를 통해 형성된 고압의 해수를 프로펠러 측으로 분사시키는 분사 노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 워터젯 장치 및 이를 구비하는 선박은,
   상기 해수 흡입구를 통해 유입된 해수를 상기 유입 노즐로 공급하도록 구비되는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 분사 노즐은,
   일측은 선미에 결합되고 타측은 상기 프로펠러에 결합되어 상기 프로펠러가 회전할 수 있도록 구비되는 프로펠러 축보다 짧은 길이를 가지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 분사 노즐은,
   상기 프로펠러의 회전 궤적을 따라 원형으로 다수개 형성되어 상기 프로펠러 측으로 해수를 분사시키는 것을 특징으로 하는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박은,
   상기 프로펠러 상에 센서를 구비하여, 상기 프로펠러의 속도가 상이한 부분으로 상기 분사 노즐을 통해 선택적인 해수의 분사가 가능한 것을 특징으로 하는 워터 젯 장치 및 이를 구비하는 선박.

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