KR20160139151A

KR20160139151A - 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터

Info

Publication number: KR20160139151A
Application number: KR1020150073517A
Authority: KR
Inventors: 박태규
Original assignee: 박태규
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2016-12-07

Abstract

본 발명은 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터에 관한 것으로, 배터리(B) 및 일체형 추진기(300)를 내장할 수 있도록 하부로 요입된 설치홈(110)을 갖는 하부본체(100); 상기 하부본체(100)의 개방된 상부를 밀폐하며, 배터리슬롯(210)을 형성하는 상부커버(200); 상기 배터리슬롯(210)에 착탈가능하게 장착되는 배터리(B)를 포함하고, 상기 일체형 추진기(300)는 추진기하우징(320) 내부에 임펠러(330), 임펠러(330)에 체결되는 샤프트(340), 샤프트(340)를 구동시키는 구동모터(350), 임펠러(330)에 의해 흡입된 물을 워터젯 형태로 토출시키는 토출구(370) 및 흡입된 물을 정류시켜 토출구(370)로 배출안내하는 디퓨져(360)를 구비하되, 상기 구동모터(350)는 상기 디퓨져(360) 내부에 내장되어 관류되는 물에 의해 직접 냉각되는 것을 특징으로 하는 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터를 제공한다.

Description

배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터{Integrated propulsion underwater scooters that can replace the battery}

본 발명은 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배터리를 교환할 수 있어 사용상 편의성이 증대되고, 구동모터가 디퓨저 내부에 설치되게 하여 흡입 토출되는 물에 의해 구동모터가 자동냉각되게 하여 효율을 높이고 수명을 연장시킨 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터에 관한 것이다.

일반적으로, 수중구동용 추진장치는 주로 전기보트, 수중스쿠터, 잠수함, 기타 수중장비 등과 같이 물속에서 이동하는데 기동성을 갖도록 하기 위해 사용하는 장치이다.

특히, 수중 스쿠터에 장착되어 수상 혹은 수중에서 이용되고 있는 추진장치는 추진 형식, 선체의 재료 및 사용목적 등에 따라 프로펠러 방식과 워터젯 방식으로 구분할 수 있다.

이 경우, 프로펠러 방식은 가장 보편적인 추진체로서, 엔진으로부터 공급되는 구동력에 의해 소정 속도로 회전하면서 유체를 이동시키고, 이에 따라 선체를 수중에서 추진하게 된다.

반면, 워터젯 방식은 선저에 개구된 흡입구로 물을 흡입하고 흡입된 물을 임펠러로 가압하여 선회류로 바꾸며, 디퓨저를 통해 이 선회류를 직선류로 정류한 다음 선미를 통해 워터젯 형태로 분사함으로써 추진력을 얻는 방식이다.

한편, 최근 해양 레저문화의 발달에 힘입어 수면과 수중을 자유롭게 움직일 수 있는 수중 스쿠터의 보급이 활발하게 이루어지고 있는데, 이러한 수중 스쿠터에는 워터젯 방식 보다 프로펠러 방식이 더 많이 활용되고 있다.

이는 워터젯 방식의 경우 구조가 복잡하고 부피가 크며 고속 추진을 요구하는 선체에 주로 적용되기 때문에 수중스쿠터와 같은 소형 레포츠용 장비에는 구조상, 부피상, 비용상 여러가지 측면에서 적용하기 곤란하기 때문이다.

하지만, 프로펠러 방식은 프로펠러가 선미에 노출되게 장착되는 구조이므로 해초류 등이 걸려 감김으로써 프로펠러가 손상되기 쉽고, 그로 인해 수중 스쿠터가 뒤집히거나 또는 작동불능 상태에 빠져 안전상 큰 위험을 초래하는 문제를 포함하여 조작 미숙시 잠수자가 상해를 입는 문제가 있다.

이에, 본 출원인은 프로펠러를 내장시켜 임펠러 형태를 유지하면서 모터와 일체화시켜 안전성과 추진력을 향상시킨 등록특허 제1219626호를 개시한 바 있다.

그런데, 상기 등록특허는 기존 대비 현저히 향상된 기술이기는 하지만, 여전히 모터와 임펠러 사이의 간격이 멀어 축계의 미세 유동이 남아 있고, 또한 관류되는 물이 모터 외측을 경유하여 간접방식으로 냉각되는 구조이기 때문에 냉각효율을 현격히 향상시키는 데에는 한계가 있을 수 밖에 없다.

뿐만 아니라, 상기 등록특허를 포함한 종래 수중 스쿠터 기술에서는 전원인 배터리가 일체형으로 구성될 수 밖에 없는데, 이는 수중 스쿠터가 주로 수중, 수상에서 사용되는 관계로 물이 들어가면 안되기 때문이다.

하지만, 이러한 배터리 일체형 혹은 배터리 고정형 종래 수중 스쿠터는 배터리 수명이 다할 경우 교체하려면 대단위 수리를 해야 하기 때문에 시간과 비용이 많이 드는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 배터리를 교환할 수 있어 사용상 편의성이 증대되고, 구동모터가 디퓨저 내부에 설치되게 하여 흡입 토출되는 물에 의해 구동모터가 자동냉각되게 하여 효율을 높이고 수명을 연장시킨 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 배터리(B) 및 일체형 추진기(300)를 내장할 수 있도록 하부로 요입된 설치홈(110)을 갖는 하부본체(100); 상기 하부본체(100)의 개방된 상부를 밀폐하며, 배터리슬롯(210)을 형성하는 상부커버(200); 상기 배터리슬롯(210)에 착탈가능하게 장착되는 배터리(B)를 포함하고, 상기 일체형 추진기(300)는 추진기하우징(320) 내부에 임펠러(330), 임펠러(330)에 체결되는 샤프트(340), 샤프트(340)를 구동시키는 구동모터(350), 임펠러(330)에 의해 흡입된 물을 워터젯 형태로 토출시키는 토출구(370) 및 흡입된 물을 정류시켜 토출구(370)로 배출안내하는 디퓨져(360)를 구비하되, 상기 구동모터(350)는 상기 디퓨져(360) 내부에 내장되어 관류되는 물에 의해 직접 냉각되는 것을 특징으로 하는 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터를 제공한다.

이때, 상기 임펠러(330)는 중심에 샤프트(340)의 일단에 형성된 제1체결부(332)가 임펠러(330)의 회전방향과 반대방향으로 나사체결되고, 임펠러(330)의 중심에는 이를 관통하여 상기 샤프트(340)의 선단면에 상기 제1체결부(332)와 반대방향으로 제2체결부(334)에 의해 나사체결된 이중 나사체결구조를 갖춰 유격을 없앤 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 배터리를 교환할 수 있어 사용상 편의성이 증대되고, 구동모터가 디퓨저 내부에 설치되게 하여 흡입 토출되는 물에 의해 구동모터가 자동냉각되게 하여 효율을 높이고 수명을 연장시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수중 스쿠터의 예시도로서, 배터리를 착탈가능하게 구성한 예를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수중 스쿠터에서 배터리 고정부재의 일 예를 보인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수중 스쿠터의 일체형 추진장치를 보인 예시적인 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명 설명에 앞서, 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

또한, 본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터는 하부본체(100)와, 상기 하부본체(100)의 개방된 상면을 덮어 밀폐하는 상부커버(200)를 포함한다.

이때, 상기 하부본체(100)는 상면으로부터 일정깊이 설치홈(110)이 요입 형성되고, 상기 설치홈(110)의 바닥면에는 배터리(B)를 비롯한 일체형 추진기(300)가 장착된다.

특히, 상기 하부본체(100)에 상기 상부커버(200)를 씌우게 되면 도시와 같이 배터리슬롯(210)이 형성되므로 상기 배터리(B)는 상기 배터리슬롯(210)에 삽입됨으로써 쉽고 빠른 설치가 가능하다.

이 경우, 상기 배터리(B)의 하단은 상기 설치홈(110)의 바닥면에 밀착 지지되며, 배터리(B)의 상단은 필요시 별도의 고정부재를 이용하여 고정할 수 있다.

물론, 배터리(B)가 배터리슬롯(210)에 삽입되어 거의 유동이 없는 상태일 뿐만 아니라, 삽입된 상태에서 그 상부를 배터리커버(C)가 밀폐하기 때문에 배터리(B)를 별도로 고정하지 않아도 되지만, 별도의 고정부재를 이용하여 고정하는 것이 안전성 측면에서 더욱 바람직하다.

따라서, 기존에는 배터리(B)를 쉽게 교체할 수 없는 고정형이었기 때문에 이를 교체하기 위해서는 특정 장소로 수중 스쿠터를 이송시킨 후 특수장비를 이용하여 수중 스쿠터를 해체해야만 했으므로 매우 번거울 뿐만 아니라 교체가 극히 어려웠고, 비용과 시간이 많이 들었지만, 본 발명에서는 누구라도 쉽게 배터리커버(C)를 해체한 다음 배터리(B)를 들어 올리기만 하면 쉽게 분리할 수 있으므로 사용상 편의성이 그 만큼 증대된다.

이때, 상기 배터리커버(C)는 볼트 혹은 나사 고정됨이 바람직하다.

아울러, 상기 상부커버(200)에는 운전에 필요한 정보를 표시하는 디스플레이(220)를 비롯하여 좌우 양측에 설치된 조정간(230) 등이 더 구비된다.

여기에서, 상기 배터리(B)를 고정하는 고정부재로는 도 2와 같은 고정쇠(240)와 걸쇠(250)를 예시할 수 있다. 물론, 이것은 예시에 불과한 것으로서 얼마든지 변형될 수 있다.

도 2에 따르면, 상기 고정쇠(240)는 배터리(B)의 상면 일측에 고정되고, 상기 걸쇠(250)는 상기 상부커버(200)의 상면에 고정되는 고정부(252), 상기 고정부(252)와 힌지축(254)으로 회전가능하게 힌지결합되는 걸림부(256), 상기 힌지축(254)에 끼워지고 일단은 상기 걸림부(256)의 내벽면에 걸림되며 타단은 상기 고정부(252)에 걸림되어 상기 걸림부(256)를 항상 개방하는 방향으로 탄성이동시키는 토션스프링(258)을 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 상기 걸림부(256)는 특히 신축가능한 고무소재로 구성됨이 바람직하다.

그리하여, 배터리(B)가 배터리슬롯(210)에 삽입된 후 상기 걸림부(256)를 내리 누르면 그 선단이 탄성변형되면서 배터리(B)의 상면에 고정된 고정쇠(240)에 걸림으로써 안전잠금 기능을 수행할 수 있다.

한편, 상기 일체형 추진기(300)는 도 3의 예시와 같이, 하부본체(100)에 고정되는 고정체(310)와, 상기 고정체(310)에 형성된 흡입구(312)를 포함한다.

상기 흡입구(312)는 인테이크(intake)로서, 수중 물이 원활하게 흡입되도록 안내하는 역할을 담당한다.

그리고, 상기 고정체(310)에는 추진기하우징(320)이 고정된다.

상기 추진기하우징(320)은 유선형으로 형성되며, 상기 흡입구(312) 측에 임펠러(330)가 설치되고, 상기 임펠러(330)는 샤프트(340)와 연결되어 회전구동 가능하게 설치되며, 상기 샤프트(340)는 구동모터(350)와 연결되어 회전 구동력을 제공받게 된다.

이때, 상기 구동모터(350)는 기존과 달리 디퓨져(360) 내부에 내장되는 형태로 설치되기 때문에 기존 대비 축계인 샤프트(340)의 길이를 짧게 할 수 있어 그 만큼 미세 유동을 억제하여 구동효율을 높이고 잔고장을 줄일 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 구동모터(350)는 본 출원인이 개발한 수중 모터(등록특허 제1209563호)를 사용하기 때문에 수중 수밀성이 우수하고, 구동효율이 높으며, 디퓨져(360) 내부에서 정류되는 물에 의해 직접 냉각이 가능한 구조를 갖는다.

때문에, 냉각효율이 우수하여 기존 간접 냉각방식에 비해 월등히 향상된 내구성과 장수명화가 가능하다.

그리고, 디퓨져(360)의 후단에는 토출구(370)가 형성되어 물이 워터젯 형태로 분사됨으로서 추진력을 얻을 수 있게 된다.

특히, 상기 임펠러(330)는 상기 샤프트(340)의 선단과 제1체결부(332)를 통해 1차 체결되고, 동시에 상기 임펠러(330)의 중심을 관통한 제2체결부(334)를 통해 상기 샤프트(340)가 상호 체결됨으로써 임펠러(330)의 요동을 최소화하고 고정력을 향상시키도록 구성된다.

다시 말해, 상기 임펠러(330)는 중심에 샤프트(340)의 일단에 형성된 제1체결부(332)가 임펠러(330)의 회전방향과 반대방향으로 나사체결되고, 임펠러(330)의 중심에는 이를 관통하여 상기 샤프트(340)의 선단면에 상기 제1체결부(332)와 반대방향으로 제2체결부(334)에 의해 나사체결된 이중 나사체결구조를 갖는다. 이때, 상기 제2체결부(334)는 일종의 체결핀이다.

이와 같이, 상기 제1,2체결부(332,334)는 서로 반대 방향의 나사산 체결방식을 취함으로써 회전방향으로는 항상 잠금되게 구성하여 고정성을 증대시킴으로써 임펠러(330)와 샤프트(340) 간의 유격이 아예 생기지 않도록 구성한 것도 하나의 큰 특징이다.

이와 같이, 본 발명에 따른 수중 스쿠터는 기존 대비 동작 효율이 현저히 증대됨은 물론 모터를 직접 냉각시키는 방식을 취하고 있어 장수명화가 가능하고, 무엇보다도 배터리를 손쉽게 착탈시킬 수 있어 사용상 편의성이 극대화되는 장점을 갖는다.

100: 하부본체 200: 상부커버
300: 일체형 추진기

Claims

배터리(B) 및 일체형 추진기(300)를 내장할 수 있도록 하부로 요입된 설치홈(110)을 갖는 하부본체(100);
상기 하부본체(100)의 개방된 상부를 밀폐하며, 배터리슬롯(210)을 형성하는 상부커버(200);
상기 배터리슬롯(210)에 착탈가능하게 장착되는 배터리(B)를 포함하고,
상기 일체형 추진기(300)는 추진기하우징(320) 내부에 임펠러(330), 임펠러(330)에 체결되는 샤프트(340), 샤프트(340)를 구동시키는 구동모터(350), 임펠러(330)에 의해 흡입된 물을 워터젯 형태로 토출시키는 토출구(370) 및 흡입된 물을 정류시켜 토출구(370)로 배출안내하는 디퓨져(360)를 구비하되, 상기 구동모터(350)는 상기 디퓨져(360) 내부에 내장되어 관류되는 물에 의해 직접 냉각되는 것을 특징으로 하는 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터.
청구항 1에 있어서;
상기 임펠러(330)는 중심에 샤프트(340)의 일단에 형성된 제1체결부(332)가 임펠러(330)의 회전방향과 반대방향으로 나사체결되고, 임펠러(330)의 중심에는 이를 관통하여 상기 샤프트(340)의 선단면에 상기 제1체결부(332)와 반대방향으로 제2체결부(334)에 의해 나사체결된 이중 나사체결구조를 갖춰 유격을 없앤 것을 특징으로 하는 배터리를 교환할 수 있는 추진기 일체형 수중 스쿠터.