KR20170121846A - Propeller-less High Speed Low Noise Water Jet Engine for Ship and Submarine without Cabitation - Google Patents

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KR20170121846A
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Abstract

The present invention relates to a propulsion device for a first water jet and a second water jet using a pump of a principle caused by a disk array boundary towing effect in a propulsion device of a boat, a ship, and a submarine. Without a propeller screw, there is no cavitation phenomenon, and fuel efficiency can be improved while driving the propulsion device at a high speed. Moreover, the propulsion device is driven at low noise without maintenance, and even when a BLDC motor at one side is out of order, the propulsion device can be driven by another BLDC motor.

Description

프로펠러 스크류가 없어 공동화 현상이 없이 초저음 고속주행 선박용 내외장 추진장치와 잠수함 추진장치{Propeller-less High Speed Low Noise Water Jet Engine for Ship and Submarine without Cabitation}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a propeller-less high-speed low-noise water jet engine for a submarine without propulsion screw,

1836년 스미스가 발명하여 선박의 추진에 처음 적용하기 시작한 프로펠러 스크류를 고속으로 회전시키면 공동화현상(캐비테이션)이 발생하여 프로펠러 스크류가 손상되는 문제를 해결하기 위하여 프로펠러 스크류없이 공동화 현상없이 추진할 수 있는 워터젯1 워터젯2 추진장치를 선박과 잠수함에 적용하기 위한 것이다. In 1836, Smith developed a propeller screw that was first applied to the propulsion of a ship. The propeller screw was rotated at high speed to solve the problem of cavitation, which would damage the propeller screw. Waterjet 1 Waterjet 2 propulsion system for ships and submarines.

근대 소형 및 대형 선박의 추진에 프로펠러 스크류는 자동차의 바퀴처럼 필수품으로 사용되고 있다. 고대의 배들이 노를 져서 이동하는 것과 해풍의 힘 즉 배에 돛을 달아 이동하는 범선과 요트를 제외하고, 기원전 200여년전 아르키메데스의 양수기로 부터 시작된 프로펠러 스크류를 내연기관이 상용화된 이래 소형 보트 및 중 대형 선박에 적용하기 시작했으며 이 기술을 대체할 기술이 없었다. Propeller screw is used as a necessity like the wheel of a car in the propulsion of modern small and large ships. Except for the movement of ancient ships in anger and the power of sea breeze, ie sailing ships and yachts that move sails on ships, propeller screws started from Archimedes' s pumped vessels more than 200 years ago, and since the internal combustion engine was commercialized, It started to apply to large ships and there was no technology to replace this technology.

대형 및 중형선박고 보트가 고속으로 추진되려면 프로펠러 스크류를 고속으로 회전시켜야 하는데, 프로펠러 스크류를 고속으로 회전시키면 쉬트캐비테이션 (Sheet Cavitation), 허브소용돌이(Hub Vortex), 끝부분소용돌이(Tip Vortex), 끝부분 소용돌이 파열(Bursting Tip Vortex), 클라우드공동화(Cloud Cavitation) 등 공동화현상에 의해 프로펠러 스크류가 손상되는 문제가 있기 때문에, 내연기관에 발전기를 연결하여 발전한 전기로 고속회전할 수 있는 비엘디시모터로 프로펠러 스크류를 고속회전하여 추진하는 고속정 개발을 연구개발도 했지만 공동화현상 문제를 벗어날 수 없어서 실패했고, 내연기관 엔진의 회전수에 최적화된 스크류를 적절히 회전시켜 공동화현상이 없는 선박의 효율은 정체되어 있을 수 밖에 없었다. Large and medium-sized vessels require propeller screws to be rotated at high speed in order to propel the boat at high speed. When the propeller screw is rotated at high speed, sheet cavitation, hub vortex, tip vortex, Because there is a problem that the propeller screw is damaged by cavitation phenomenon such as Bursting Tip Vortex and Cloud Cavitation, it is a bi-diesel motor that can rotate at high speed by electric power generated by connecting a generator to an internal combustion engine. Although the research and development of the high-speed jet propelled by the high-speed rotation of the screw was carried out, it failed because it could not escape the hollowing phenomenon problem and the screw optimized for the rotation speed of the internal combustion engine engine was rotated appropriately. There was nothing.

한편 잠수함의 경우 프로펠러 스크류회전 소음을 줄일 수 없기 때문에 적군의 음파탐지기에 탐지되는 문제를 해결할 수 없었다. On the other hand, the submarine can not reduce the propeller screw rotation noise, so the problem of being detected by the enemy sonar could not be solved.

가솔린 엔진으로 프로펠러 스크류를 회전시켜 추진하는 소형 모터보트와 디젤엔진으로 스크류를 회전시켜 추진하는 중 대형 선박의 공통점이 경제속도 운행시 연비와 에너지 효율문제 이외에 선박의 모델별 구조에 따라 다소 차이는 있지만 소형 및 중대형 등 모든 선박들의 뒷쪽에 한개 또는 두개의 프로펠러 스크류로 항해하는 구조를 벗어나지 못하고 있다. A small motorboat propelled by a propeller screw driven by a gasoline engine and a screw driven by a diesel engine are common. The speed of operation is similar to that of a large-sized ship. Small and medium-sized vessels can not escape the structure of one or two propeller screws on the back of all ships.

선박이나 소형 보트의 선체 내부에 추진장치를 내장시켜 항해한다면 선박의 뒷쪽에 만 있었던 한개 또는 두개의 프로펠러 스크류 대신에 선박이나 보트의 측면에 다수개 워터젯 추진장치로 속도와 효율을 개선 시킬 수 있다. If a propulsion device is embedded in the hull of a ship or small boat, the speed and efficiency can be improved by a plurality of water jet propulsion devices on the side of a ship or a boat instead of one or two propeller screws only on the back of the ship.

선체 내부에서 프로펠러 스크류를 구동시키는 일부 선박의 경우 해초나 물고기가 선체 내부로 유입될 경우 프로펠러 스크류가 손상될 수 있고 고속으로 회전시킬 경우 공동화 현상도 마찬가지로 발생하는 문제점을 가지고 있다. In case of some ships which drive the propeller screw inside the hull, the propeller screw may be damaged if seaweed or fish are introduced into the hull, and there is also a problem of cavitation when rotating at high speed.

중앙부가 뚫려있는 디스크를 여러 개 일정간격으로 고정시킨 디스크어레이를 회전시키면, 디스크 경계면 견인효과에 의해 유체를 펌핑할 수 있는 테슬라펌프 즉, 니콜라테슬라가 100여년 전에 개발한 테슬라 터빈(미국특허 1,061,142 1913. 5.6)의 기본 원리를 이용하여, 선박의 추진체로 적용하기 위해 몇가지 새로운 기술을 적용하고 개선하여 공동화현상을 원천적으로 배제시킨 추진장치를 구현하면, 필요한 유속과 유량을 펌핑하는 방법에 의해 스크류 없이 소형보트와 중대형 선박의 좌우 측면에 추진장치를 다수개 설치하여 속도와 연비를 개선시켜 추진시킬 수 있다.When a disc array having a plurality of discs with a center portion at a fixed interval is rotated, a Tesla pump capable of pumping fluid by the disc boundary surface pulling effect, that is, a Tesla turbine developed by Nikola Tesla more than 100 years ago (U.S. Patent No. 1,061,142 Using the basic principle of 5.6), some new techniques are applied and improved to apply as a propulsion of a ship, and if a propulsion device that excludes the cavitation phenomenon is implemented, It is possible to improve the speed and fuel efficiency by installing a large number of propulsion devices on the left and right sides of small boats and medium and large ships.

즉 디스크의 직경을 크게하고 회전속도를 높여도 디스크 경계면 견인효과에 의해 공동화현상이 발생하지 않기 때문에 유속을 빠르게 할 수 있고, 디스크 수량을 늘리면 유량을 증대시킬 수 있는 1차 추진장치(워터젯1)로 선박에 적용할 수 있고, 1차 추진장치를 원형 가변노즐 워터젯엔진에 결합하여 노즐을 통해 강한 압력으로 물을 분사시키면, 워터젯 엔진 앞부분의 물을 워터젯엔진 중앙부로 흡입하여 후미로 배출하는 2차추진장치(워터젯2)를 구현할 수 있다. That is, even if the diameter of the disk is increased and the rotation speed is increased, the cavitation phenomenon does not occur due to the traction effect of the disk boundary surface, so that the flow velocity can be increased. And the first propulsion unit is connected to the circular variable nozzle water jet engine and the water is jetted by the strong pressure through the nozzle, the water in the front part of the water jet engine is sucked into the center part of the water jet engine, A propulsion device (water jet 2) can be implemented.

워터젯2 추진장치를 소형 보트의 뒤에 2개 설치하여 쾌속정으로 작동시킬 수 있고, 중 대형 선박의 좌우 측에 다수개 설치하여 동시에 가동시키면 선박의 속도를 높이고 연비를 개선시켜 경제적으로 운항할 수 있다. Two waterjet 2 propulsion units can be installed at the rear of a small boat and can be operated at a speedboat. By installing a large number of waterjet two propulsion units on the left and right sides of the ship, the ship can be speeded up and fuel economy can be improved.

바다속에서 이동하는 잠수함에 워터젯1 추진장치나 워터젯2 추진장치 다수개를 적용하면 초저소음으로 이동할 수 있어서 기존 잠수함탐지용 음파탐지 장치로 식별할 수 없는 경쟁력을 가질 수 있다.If a water jet 1 propulsion device or a water jet 2 propulsion device is applied to a submarine moving in the sea, it can move to ultra-low noise, so that it can have a competitive power that can not be distinguished by a sonar detection device for detecting a conventional submarine.

프로펠러 스크류가 없어 공동화현상이 없는 본 발명의 소형보트 및 중대형 선박용 내장 또는 외장 워터젯1 추진장치와 워터젯2 추진장치는 기존 스크류 방식 보트와 선박에 비해서 공동화 현상이 없기 때문에 속도를 높임과 동시에 프로펠러 스크류의 20여% 저효율 문제를 개선하여 연비를 수배 이상 개선시켜 경제적으로 항해할 수 있고, In the present invention, which is free from cavitation due to the absence of a propeller screw, the internal or external water jet 1 propulsion device and water jet 2 propulsion device for small boats and medium and large ships have no cavitation phenomenon as compared with conventional screw boats and ships, 20% Overhaul the problem of low efficiency, improve fuel efficiency more than several times,

프로펠러 스크류회전으로 인한 소음을 감소시키고 프로펠러 스크류가 해초나 그믈, 밧줄 등에 감기면 발생하는 기존 선박에 있었던 다양한 종류의 문제들을 해결하고 초고속의 한계를 넘을 수 없는 보트와 선박을 구현할 수 있게 되어 경쟁력을 가질 수 있다. 잠수함의 경우 초저소음으로 적군의 음파탐지기로 식별하기 어려워 기존 잠수함의 경우 불가능했던 초저소음 침투가 가능함과 동시에 연비개선 및 속도개선을 동시에 개선하여 절대적인 경쟁력을 가질 수 있다.It can reduce the noise caused by the propeller screw rotation and solve the problems of the existing ship which occurs when the propeller screw is wound on the seaweed, the saddle, the rope, etc., and can realize the boat and the ship which can not exceed the high speed limit. Lt; / RTI > In the case of submarine, it is very difficult to identify it as an enemy sonar because it is ultra low noise. It can penetrate very low noise which was impossible in conventional submarines, and it can improve competitiveness by improving fuel efficiency and improving speed at the same time.

디스크어레이에 비엘디시모터를 2개 내장하여 워터젯1, 워터젯2 추진장치를 구현할 경우 외장형 모터로 구동할 때 회전축의 방수와 기밀성 문제가 없게되어 유지보수가 용이하고 소형 경량화된 추진장치를 구현하여 쾌속정, 스포츠 선박 등 다양한 응용분야에 적용할 때 경쟁력을 가질 수 있다. When the water jet 1 and the water jet 2 propulsion unit are built by two built-in bi-diesel motors in the disk array, there is no problem of watertightness and airtightness of the rotating shaft when driving with an external motor, so that maintenance is easy and a small- , Sports vessels, and other applications.

또한 수상스키용 모터보트의 경우, 모터보트가 급회전이나 급정거시 수상스키타는 사람의 신체가 스크류에 부상을 입히는 사고가 발생하는 사고가 빈번하며 스크류에 해초가 감겨 모터 보트 엔진이 고장이 발생하거나 정지하는 문제가 발생하는데, 본 발명의 추진 장치는 스크류 자체가 없이 고속으로 주행할 수 있어서 안전사고를 원천적으로 방지할 수 있는 수상스포츠를 구현할 수 있다.In addition, in the case of a water-ski motorboat, an accident that a body of a water skier injures a screw occurs frequently in a sudden turn of a motorboat or a sudden stop, and a seaweed is wound on a screw, However, the propulsion device of the present invention can travel at a high speed without a screw itself, thereby realizing water sports that can prevent a safety accident from occurring.

도1은 디스크어레이 경계면 견인효과 제1추진장치 평면 입면 구조
도2는 디스크어레이 경계면 견인효과 제1추진장치 투시도 동작구조
도3은 모터구동 디스크어레이 디스크 내외 직경 및 두께 간격 세부 구조
도4는 제1추진장치를 내장형 워터젯 제2추진장치에 결합한 세부 동작구조 도5는 내장형 워터젯 제2추진장치를 스포츠 보트에 적용한 예
도6은 외장형 워터젯 제2추진장치 세부 동작구조
도7은 소형 보트용 내장 외장 워터젯 추진장치 설치 예
도8은 기존 프로펠러 스크류 공동화(캐비테이션)현상
도9는 기존 선박 내부 프로펠러 스크류 추진장치
도10은 비엘디시모터 2개를 디스크어레이 펌프에 내장한 예
도11은 비엘디시모터 2개를 제어하는 블록도 예
도12는 비엘디시모터 2개를 디스크어레이 펌프에 내장한 두종류 예
도13은 디스크어레이 디스크 내부에 유선형 곡률을 구성하여 개선한 예
도14는 디스크어레이 펌프 출구를 원형 가변노즐 워터젯 펌프에 적용한 예
도15는 워터젯 엔진의 원형노즐 가변 및 소용돌이 회전 출력 적용 예
도16은 잠수함에 워터젯엔진을 적용한 예 Figure 1 shows a disk array interface traction effect first propulsion device planar elevation structure
Figure 2 is a perspective view of a disk array interface traction effect
Figure 3 shows a motor drive disk array disk inner and outer diameter and thickness spacing detail structure
4 is a detailed operation structure of coupling the first propulsion unit to the built-in waterjet second propulsion unit. FIG. 5 is a view showing an example in which the embedded waterjet second propulsion unit is applied to a sports boat
6 is a detailed structure of an external water jet second propulsion device
Fig. 7 shows an example of installation of a built-in external water jet propulsion device for a small boat
Fig. 8 is a graph showing the relationship between the propeller screw cavitation phenomenon
Fig. 9 shows a conventional propeller screw propulsion device
Fig. 10 shows an example in which two VDC motors are incorporated in a disk array pump
11 is a block diagram for controlling two VDC motors
Fig. 12 shows two examples in which two bi-diesel motors are incorporated in a disk array pump
Fig. 13 shows an example in which a streamlined curvature is formed inside a disk array disk
14 shows an example in which the disk array pump outlet is applied to a circular variable nozzle water jet pump
Fig. 15 is a diagram showing an example of application of the circular nozzle variable and swirl rotation output of the water jet engine
16 shows an example in which a water jet engine is applied to a submarine

도7은 기원전 200여 년 전 아르키메데스가 고안한 스크류 회전방식 양수기 (37)의 기본 원리를 기반으로 스미스가 1836년에 2회전 스크류 방식 특허에 의해 프로펠러 스크류(40)가 보트와 선박에 적용되어 동합금으로 만든 프로펠러 스크류( 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50)가 고속으로 회전하면 압력 때문에 스크류에기포가 발생하며 손상이 되는 다양한 공동화현상(52, 53, 54, 55, 56, 57: Cavitation)문제 때문에 프로펠러 스크류의 20여% 대 저효율 문제를 해결할 수 없고 최대한계속도 문제, 엔진과 프로펠러 스크류의 최적화 문제 등을 해결할 수 없었던 문제를 다음과 같은 실시예에 의해 해결하고자 한다.        FIG. 7 is a graph showing the results of a two-turn screw type patent applied by Smith in 1836 based on the basic principle of the screw rotation type pump (37) designed by Archimedes 200 years before B.B. The propeller screw (40) When the propeller screws 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49 and 50 are rotated at a high speed, bubbles are generated in the screw due to the pressure, , 56, and 57: Cavitation), the problem that the problem of low efficiency of about 20% of the propeller screw can not be solved, and the problem of optimization of the engine, the propeller screw and the like can not be solved by the following embodiments do.

도1, 2와 같이 비엘디시 모터(2)로 좌우 2개의 디스크어레이(3)를 회전시켜 좌우 앞 부분의 물을 입구(5)를 통해 흡입(4)하여, 디스크어레이를 모터(2)로 회전시키면, 디스크 사이의 경계면 견인효과와 원심력에 의해 물을 높은 압력으로 출구(7)를 통해 강한 압력으로 배출(8)하는 워터젯1 추진장치(1)를 보트나 중대형 선박, 잠수함에 적용하면 프로펠러 스크류(40)가 없어 다양한 공동화 현상 (52,53, 54,55,56,57) 없이 고속 저소음으로 추진 할 수 있다.The two left and right disk arrays 3 are rotated by the BDD motor 2 as shown in Figs. 1 and 2 so that the water in the left and right front parts is sucked (4) through the inlet 5 and the disk array is moved to the motor 2 When the water jet 1 propelling device 1 is applied to a boat, a medium-sized ship, or a submarine, the water jet 1 is discharged at a high pressure through the outlet 7 with a high pressure by centrifugal force, There is no screw 40, so that it can be propelled at high speed and low noise without various cavitation phenomena (52, 53, 54, 55, 56, 57).

도3은 디스크어레이 펌핑/추진장치의 세부 구조와 상호관계 파라미터를 나타낸 그림으로, 디스크어레이(3)의 디스크 직경(13)과 내경(14)을 적절하게 계산 하여 크게하고, 모터(2)의 회전수를 높여 회전시키면, 디스크 경계면 견인효과에 의해 유속을 매우 빠르게 펌핑할 수 있으며, 매우 빠른 속도로 디스크어레이를 회전시켜도 경계면 효과로 인해 공동화현상이 발생하지 않는 펌프를 구현할 수 있어서 워터젯1 추진장치로 적용하기 적합하다. FIG. 3 is a diagram showing the detailed structure and correlation parameters of the disk array pumping / propelling device, in which the disk diameter 13 and the inner diameter 14 of the disk array 3 are appropriately calculated and increased, If the rotation speed is increased, the pump can be pumped very quickly due to the traction effect of the disk interface, and even if the disk array is rotated at a very high speed, the pump can be realized which does not cause cavitation due to the boundary surface effect. .

모터의 회전축(23)을 디스크허브(23)에 볼트(25)로 고정시킬 수 있는 베이스디스크(24)에 6개 또는 8개의 너트 구멍(19)을 가공하고, 디스크스페이서(22)를 너트구멍 위에 6개 또는 8개 위치시키고, 그위에 가운데가 비어있는 일정두께의 디스크를 올려놓고 디스크스페이서와 디스크를 반복시켜 올려놓고 접시머리몰트(21)의 접시머리 각도가 맞게 가공된 톱디스크(16)를 제일 위에 놓고 접시머리 볼트를 관통시켜 베이스디스크에 고정시켜 디스크어레이를 조립을 완성한다.Six or eight nut holes 19 are machined in the base disk 24 which can fix the rotational axis 23 of the motor to the disk hub 23 with the bolts 25 and the disk spacer 22 is inserted into the nut hole And a disk having a predetermined thickness with an empty center is placed on the top surface of the top disk 16 and the disk spacer and the disk are repeatedly mounted on the top disk 16, And the plate head bolt is inserted into the base disk and fixed to the base disk to complete assembly of the disk array.

도4와 같이 소형보트(31A)에 워터젯2 추진장치를 부착하여 워터젯1 펌프(1)의 디스크어레이를 회전시켜 흡입한 물(4)을 디스크어레이 경계면 견인효과 (9, 10, 11)에 의해 높은 압력으로 출구(7)를 통해 원형 가변노즐 워터젯2 엔진(30)의 노즐(26)을 통해 강한 압력으로 분사(27)하면, 도6과 같이 워터젯2 엔진의 흡입부에서 많은 량의 물을 높은 압력으로 흡입(28)하여, 강한 압력으로 배출(29)하는 작용과 반작용의 법칙에 의해 배가 고속으로 스크류(40) 없이 공동화현상 (52, 53, 54, 55, 56, 57) 없이 쾌속으로 항해할 수 있다. 4, the water jet 2 propelling device is attached to the small boat 31A to rotate the disk array of the water jet pump 1 to suck in the water 4 by the disk array interface pulling effect 9, 10, 11 When the jet 27 is sprayed at a high pressure through the outlet 7 and through the nozzle 26 of the circular variable nozzle waterjet 2 engine 30 under a strong pressure, a large amount of water is drawn from the suction portion of the waterjet 2 engine (28, 53, 54, 55, 56, 57) without the screw (40) at a high speed by the action of the discharge (29) You can navigate.

도5와 같이 스포츠용 모터보트(31B)에 워터젯2 엔진을 적용하면, 도9와 같은 기존 프로펠러 스크류(40) 내장형 워터젯엔진 내부의 프로펠러 스크류에 수초에 감기거나 물고기가 들어가 고장을 일으켜 고장이 발생하는 문제를 해결할 수 있다. As shown in FIG. 5, when the water jet 2 engine is applied to the sports motor boat 31B, the propeller screw inside the existing water jet engine built in the conventional propeller screw 40 shown in FIG. Can be solved.

본 발명의 워터젯2 좌우측 엔진의 출구에 역추진장치(33)를 부착하여 급우회전 (32A), 급좌회전(32B), 전진(32C), 급제동(32D) 등 보다 다이나믹한 해상 스포츠를 구현할 수 있다. It is possible to implement more dynamic marine sports such as the rapid turn 32A, the rapid left turn 32B, the forward run 32C, and the quick turn 32D by attaching the inversion device 33 to the outlet of the water jet 2 left and right engines of the present invention.

도7과 같이 외장형(Outboard) 워터젯2와 내장형(Inboard) 워터젯2 두 종류의 소형보트와 중, 대형 선박을 구현할 수 있다.  As shown in FIG. 7, it is possible to implement two types of small boats and medium and large ships, namely, an Outboard waterjet 2 and an Inboard waterjet 2.

도10, 11, 12와 같이, 디스크어레이 경계면 견인효과 펌프 또는 워터젯 추진장치의 베이스디스크(24)와 톱 디스크(16)가 로터 역할을 하도록 6개 또는 8개의 자석(68,70)을 각각 내장하고, 디스크어레이 울타리(하우징:17)의 밑면과 입구(66)부위에 6개 또는 8개의 스테이터 코일(67,71)을 각각 내장시킨, 2개 비엘디시모터가 내장된 워터젯1 펌프(65)를 구성하면, 외부의 모터(2)를 회전시켜 물을 펌핑 할 때 회전축의 기밀성과 방수문제가 없게되어 유지보수를 할 필요가 없게되고, 소형, 경량의 워터젯 펌프를 구현할 수 있게되고, 메인 비엘디시 모터가 고장을 일으켜도 즉시 서브비엘디시 모터로 전환하여 동작시킬 수 있는 추진장치를 구현할 수 있다.As shown in FIGS. 10, 11 and 12, six or eight magnets 68 and 70, respectively, are provided so that the base disk 24 of the disk array interface pulling effect pump or water jet propulsion device and the top disk 16 serve as rotors And a water jet pump 65 having two VDD motors each incorporating six or eight stator coils 67 and 71 at the bottom of the disk array fence (housing 17) and the inlet 66, There is no problem of airtightness and waterproofness of the rotary shaft when the external motor 2 is rotated to pump water, so that there is no need to perform maintenance, and a small and lightweight water jet pump can be realized, It is possible to implement a propulsion device capable of immediately switching to and operating a sub-bi-directional motor even if the dysmotor fails.

특히 기존 대부분의 중 대형 선박과 소형 보트들이 가솔린/디젤엔진으로 직접 프로펠러 스크류를 회전시켜 추진했던 기존 방법의 비효율성 문제를 플러그인 하이브리드 자동차와 같은 방법으로 엔진(79)이 발전기를 돌려 전기를 발전시켜 2차전지(78)에 충전해 두었다가, 소형보트나 선박이 출발할 때에는 2차전지(78)에 충전된 에너지로 비엘디시모터나 모터를 구동(74,75)시켜 출발하고, 2차전지(78)의 에너지밀도가 낮아지면 엔진(79)을 가동시켜 발전하여 사용하거나 충전하는 방법으로 선박을 운행하면 에너지 효율을 향상시킬 수 있게된다. In particular, most of the existing large-sized ships and small boats were driven by direct propeller screws with a gasoline / diesel engine, and the problem of inefficiency of the conventional method was solved by the engine (79) The secondary battery 78 is charged with the energy stored in the secondary battery 78 when the small boat or the ship starts and the secondary battery 78 is started by driving the non-alternator motor or motor 74, 78, the energy efficiency of the ship can be improved by operating the engine 79 by operating the engine 79 to generate electricity or using the power.

도13과 같이 디스크어레이 입구측 디스크에 유선형 곡률(88)을 구성하면, 디스크어레이(3)가 회전하여 디스크경계면 견인효과와 원심력(86)에 의해 디스크 중앙부로 흡입(87)된 물이 디스크측면의 곡률(88)에 의해 두 갈래로 보다잘 갈라져서 디스크사이로 진입하여 디스크어레이(3)의 경계면 견인효과를 보다 원활하게 하여 유속과 유량을 증대시킬 수 있다.13, the disk array 3 rotates and water drawn to the central portion of the disk 87 by the centrifugal force 86 and the disk boundary surface pulling effect are transferred to the disk side The curvature 88 of the disk array 3 can be more easily divided into two bifurcations so as to enter between the disks to smooth the boundary surface pulling effect of the disk array 3, thereby increasing the flow rate and the flow rate.

도14,15는 실시예3, 4의 워터젯1 펌프 출구를 원형 가변노즐 워터젯2 추진장치(30)에 결합하여, 노즐조절회로(95)에서 보낸 신호에 의해 노즐의 크기를 조절하는 장치(94)로 노즐(26)의 크기를 가변시켜 낮고 높은 수압(90)으로 분사(27)하여, 낮은압력(27A)일때는 흡입량(28A)이 작고, 높은압력(27C)일때는 흡입량이 커지게 되어 워터젯2 추진장치를 통해 배출될 때 워터젯2 추진 장치 내부의 한쪽 방향 수로(96)에 의해 물이 스크류를 통해 회전(96)하는 것처럼 배출될 때 높은 수압에 의해 선박이나 보트가 작용 반작용 법칙에 의해 추진된다.14 and 15 show a device 94 for coupling the water jet 1 pump outlet of the third and fourth embodiments to the circular variable nozzle water jet 2 propulsion device 30 and adjusting the nozzle size by a signal sent from the nozzle adjustment circuit 95 The suction amount 28A is small when the pressure is low 27A and is increased when the pressure 26C is high pressure 27C, When discharged through a waterjet 2 propulsion unit, when water is discharged as if it is rotating (96) through a screw by a one-way waterway (96) inside the waterjet 2 propulsion unit, the vessel or boat is actuated by high water pressure .

도16은 잠수함에 좌우측에 워터젯2 추진장치 6개를 적용한 실시예를 나타낸 것으로 워터젯2 추진장치가 외부로 노출된 경우이고, 도면 이외에 잠수함 내부에 워터젯2 추진 장치를 내장시켜 돌출부가 없는 잠수함을 구현할 수 도 있고, 워터젯1 추진장치를 잠수함 내부에 설치하여 초저소음 잠수함을 구현 할 수 도 있다. FIG. 16 shows an embodiment in which six water jet propulsion devices are applied to the submarine. The water jet 2 propulsion device is exposed to the outside, and a water jet propulsion device is installed inside the submarine to implement a submarine having no protrusion And a water jet 1 propulsion unit can be installed inside the submarine to realize an ultra-low noise submarine.

1. 디스크어레이 워터젯1 추진장치 2. 모터 또는 비엘디시모터
3. 디스크어레이 어셈블리 4. 물 고압 흡입
5. 워터젯1 추진장치 입구 6. 디스크어레이 물 고압 흡입
7. 워터젯1 추진장치 출구 8. 워터젯1 고압 배출
9. 디스크 경계면 견인효과와 원심력에 의한 물 흐름1
10. 디스크 경계면 견인효과와 원심력에 의한 물 흐름가속 2
11. 디스크 경계면 견인효과와 원심력에 의한 물 흐름 급가속 3
12. 디스크 경계면 견인효과와 원심력에 의한 물 흐름 최대 가속 고압
13. 디스크 직경 14. 디스크 중앙부 공간 내경
15. 워터젯1 펌프 입구 16. 톱(상부) 디스크
17. 워터젯1 펌프 하우징 18. 모터 샤프트
19. 디스크 고정 구멍 20. 디스크 두께
21. 접시머리 볼트 22. 디스크 공간 스페이서
23. 베이스디스크 허브 24. 베이스디스크
25. 디스크허브 모터회전축 고정 볼트 26. 원형 가변 노즐
27. 원형 가변노즐 고압 분사
28. 워터젯2 추진장치 물 고압 흡입
29. 워터젯2 추진장치 물 고압 배출
30. 원형 가변노즐 워터젯2 추진장치
31A. 워터젯2 추진장치 소형 보트 적용 예 31B. 초소형 스포츠 보트 적용예
32A. 워터젯2 엔진 우회전 32B. 워터젯2 엔진 좌회전
32C. 워터젯2 엔진 직진 32D. 워터젯2 엔진 급제동
33. 워터젯2 역추진 장치 34. 워터젯2 역추진 분사
35. 외장형(outboard) 워터젯2 추진장치
36. 내장형(Inboard) 워터젯2 추진장치
37. 아르키메데스 스크류 양수기
38. 1836년 스미스발명 세계최초 프로펠러 스크류
39. 모터보트 추진장치 40. 프로펠러 스크류
41. 모터보트 엔진 / 모터 42. Trailling edge
43. 프로펠러 face 44. 프로펠러 Fillet area
45. 프로펠러 Hub or Boss 46. 프로펠러 Hub or Boss Cap
47. 프로펠러 Leading Edge 48. 프로펠러 Back
49. 프로펠러 Shaft 50. 프로펠러 Stern tube bearing
51. 프로펠러 Stern tube 52. 프로펠러 Sheet Cavitation
53. 프로펠러 PHV and Hub Vortex
54. 프로펠러 tip Vortex with Nodes
55. 프로펠러 Bursting Tip Vortex
56, 57. Cloud Cavitation 으로 인해 훼손된 프로펠러의 예
58. 프로펠러 스크류 선박/보트 내부 관통 추진장치.
59. 프로펠러 스크류 내부 관통 추진장치 인터페이스 로터 및 스테이터
60. 고압 배출 61. 고압 흡입부
62. 프로펠러 스크류 선박/보트 내부 관통 추진장치 기존 제품 예.
63. 프로펠러 스크류 선박/보트 내부 관통 추진장치 물흐름 예
64. 프로펠러 스크류 선박/보트 내부 관통 추진장치.물흐름 방향
65. 비엘디시 모터2개를 내장한 디스크어레이 워터젯1 펌프
65A. 워터젯1 펌프 앞면 65B. 워터젯1 펌프 뒷면
66. 워터젯1 펌프 입구
67. 비엘디시모터 메인 스테이터 코일 중 1개
68. 비엘디시코터 메인 로터 자석 중 1개 69. 디스크어레이 뒷면
70. 비엘디시모터 서브 스테이터 코일 중 1개
71. 비엘디시모터 서브 로터 자석 중 1개
72. 디스크어레이 앞면
73. 비엘디시모터 내장 워터젯1 펌프 제어 회로 블록
74. 메인 비엘디시모터 제어회로 75. 서브비엘디시모터 제어회로
76. 로터 회전속도 검출 센서 77. 압력센서
78. 2차 전지 79. 발전기
80. 인공지능 최적화 제어 81. 운전 또는 조정
82. 비엘디시모터 내장 디스크어레이 물 펌프 단면도
83. 비엘디시모터 내장 디스크어레이 공기 펌프 단면도
84. 디스크어레이 디스크스페이스 85. 디스크어레이 디스크 두께
86. 디스크 경계면 견인효과와 원심력 가속
87. 디스크어레이 회전 원심력 흡입 88. 디스크 중앙부 곡면
89. 디스크어레이 회전 원심력 흡입율 개선
90. 압력센서 91. 워터젯2 내부 흡입
92. 워터젯2 내부 가속 이동 93. 노즐 간격 조절
94. 노즐 간격 조절 장치 95. 노즐간격 조절회로제어
96. 압력 회전 배출 97. 소용돌이 회전 배출
99. 잠수함 또는 잠수정1. Disk array waterjet 1 propulsion unit 2. Motor or BI Dish Motor
3. Disk array assembly 4. Water high pressure inhalation
5. Waterjet 1 propulsion unit inlet 6. Disk array water high pressure suction
7. Waterjet 1 Propulsion Exit 8. Waterjet 1 High Pressure Discharge
9. Disk boundary surface traction effect and centrifugal force water flow 1
10. Acceleration of water flow by centrifugal force and traction effect of disk boundary surface 2
11. Rapid acceleration of water flow by centrifugal force and traction effect of disk boundary surface 3
12. The maximum acceleration of the water flow by the centrifugal force and the traction effect of the disk boundary surface.
13. Disk diameter 14. Disk center space inner diameter
15. Waterjet 1 pump inlet 16. Top (top) disc
17. Waterjet 1 pump housing 18. Motor shaft
19. Disc fixing hole 20. Disc thickness
21. Plate head bolt 22. Disk space spacer
23. Base disk hub 24. Base disk
25. Disk hub motor rotating shaft fixing bolt 26. Circular variable nozzle
27. Circular variable nozzle high pressure injection
28. Waterjet 2 propulsion system Water high pressure inhalation
29. High pressure discharge of water jet 2 propulsion system
30. Circular Variable Nozzle Waterjet 2 Propulsion Unit
31A. Waterjet 2 propulsion unit Small boat application example 31B. Small sports boat application example
32A. Waterjet 2 engine turn right 32B. Waterjet 2 engine left turn
32C. Waterjet 2 engine straight ahead 32D. Waterjet 2 engine braking
33. Waterjet 2 reversing device 34. Waterjet 2 Spinning jet
35. Outboard waterjet 2 propulsion unit
36. Inboard waterjet 2 propulsion unit
37. Archimedes screw pump
38. Smith invented the world's first propeller screw in 1836
39. Motor boat propulsion unit 40. Propeller screw
41. Motor boat engine / motor 42. Trailing edge
43. Propeller face 44. Propeller Fillet area
45. Propeller Hub or Boss 46. Propeller Hub or Boss Cap
47. Propeller Leading Edge 48. Propeller Back
49. Propeller Shaft 50. Propeller Stern tube bearing
51. Propeller Stern tube 52. Propeller Sheet Cavitation
53. Propeller PHV and Hub Vortex
54. Propeller tip Vortex with Nodes
55. Propeller Bursting Tip Vortex
56, 57. Examples of Propellers Damaged by Cloud Cavitation
58. Propeller Screw Propulsion system through the vessel / boat.
59. Propeller Screw Internal Perforation Propulsion Unit Interface Rotor and Stator
60. High pressure discharge 61. High pressure suction
62. Propeller Screw Ship / Boat Propulsion device Existing product Example.
63. Propeller Screw Ship / Boat Propulsion System Water Flow Example
64. Propeller Screw Ship / Boat Propulsion Device.
65. Disk array waterjet 1 pump with two bi-diesel motors
65A. WaterJet 1 Pump front side 65B. Waterjet 1 pump back
66. Waterjet 1 pump inlet
67. One of the BI Dish Motor main stator coils
68. BIEL DESICOTTER one of the main rotor magnets 69. back of disk array
70. One of the VDD motor substator coils
71. One of the magnets of BI Dish Motor sub rotor
72. Front of Disk Array
73. Waterjet 1 Pump Control Circuit Block with BI Dish Motor
74. Main BI Dish Motor Control Circuit 75. Sub BI Dish Motor Control Circuit
76. Rotor speed sensor 77. Pressure sensor
78. Secondary battery 79. Generator
80. Artificial intelligence optimization control 81. Operation or adjustment
82. BDDISMIC internal disk array water pump section
83. BD Dish Motor internal disk array air pump cross section
84. Disk Array Disk Space 85. Disk Array Disk Thickness
86. Disk boundary traction effect and centrifugal acceleration
87. Disk array rotation centrifugal suction 88. Disk center surface
89. Improved centrifugal suction rate of disk array rotation
90. Pressure sensor 91. Waterjet 2 internal suction
92. Waterjet 2 internal acceleration movement 93. Nozzle spacing adjustment
94. Nozzle Spacer 95. Nozzle Spacer Control
96. Pressure Rotation Discharge 97. Swirl Rotation Discharge
99. Submarines or submersibles

Claims (9)

중심영역에 유체가 인입되는 인렛이 형성되고, 가장자리에 아웃렛이 형성되며, 스테이터 코일이 설치된 디스크어레이 울타리; 및
일단에서 유지되는 갭으로 구성되는 노즐 간격, 상기 노즐 간격을 조절하는 노즐 간격 조절 장치를 포함하는 원형 가변노즐을 포함하는 추진장치.
A disk array fence in which an inlet is formed in which a fluid is drawn in a central region, an outlet is formed at an edge, and a stator coil is installed; And
A nozzle spacing comprised of a gap maintained at one end, and a nozzle spacing adjustment device for adjusting the nozzle spacing.
제1항에 있어서,
상기 원형 가변노즐은 노즐 간격을 조절하기 위해 상기 노즐 간격 조절 장치에 신호를 발신하는 노즐 간격 조절 회로를 더 포함하는 추진장치.
The method according to claim 1,
Wherein said circular variable nozzle further comprises a nozzle spacing regulating circuit for sending a signal to said nozzle spacing regulator to regulate the nozzle spacing.
제1항에 있어서,
상기 울타리 내에 회전가능하게 지지되는 베이스 디스크와, 서로 이격된 상태로 적층된 복수의 디스크로 구성된 디스크어레이 및 상기 스테이터 코일과 대향하는 디스크의 면에 설치된 자석을 더 포함하는 추진장치.
The method according to claim 1,
A base disk rotatably supported in the fence, a disk array composed of a plurality of disks stacked in a state of being spaced apart from each other, and a magnet provided on a surface of the disk facing the stator coil.
제3항에 있어서,
상기 자석은 베이스 디스크에 형성되는 메인 로터 자석을 포함하고,
상기 스테이터 코일은 상기 베이스 자석와 대응되는 울타리 하부에 형성되는 메인 스테이터 코일을 포함하는 추진장치.
The method of claim 3,
The magnet includes a main rotor magnet formed on a base disk,
Wherein the stator coil includes a main stator coil formed at a lower portion of a fence corresponding to the base magnet.
제3항에 있어서,
상기 자석은 적층된 복수의 디스크 어레이 중 최상단의 디스크 어레이에 형성되는 서브 로터 자석을 포함하고,
상기 스테이터 코일은 상기 서브 자석와 대응되는 울타리 상부에 형성되는 서브 스테이터 코일을 포함하는 추진장치.
The method of claim 3,
Wherein the magnets include sub-rotor magnets formed in a top-end disk array among a plurality of stacked disk arrays,
Wherein the stator coil includes a substator coil formed on a top of a fence corresponding to the sub magnet.
제4항에 있어서,
상기 자석은 적층된 복수의 디스크 어레이 중 최상단의 디스크 어레이에 형성되는 서브 로터 자석을 더 포함하고,
상기 스테이터 코일은 상기 서브 자석와 대응되는 울타리 상부에 형성되는 서브 스테이터 코일을 더 포함하는 추진장치.
5. The method of claim 4,
Wherein the magnet further comprises a sub-rotor magnet formed on a top-end disk array among a plurality of stacked disk arrays,
Wherein the stator coil further comprises a substator coil formed on top of a fence corresponding to the sub magnet.
제3항에 있어서,
상기 복수의 디스크어레이 사이에 배치되어, 복수의 디스크 어레이간에 간격을 형성하는 디스크 스페이서를 더 포함하는 추진장치.
The method of claim 3,
Further comprising disk spacers disposed between the plurality of disk arrays and defining a gap between the plurality of disk arrays.
제3항에 있어서,
상기 복수의 디스크어레이의 양 단부는 곡면의 유선형 구조로 형성된 추진장치.
The method of claim 3,
Wherein both ends of the plurality of disk arrays are formed in a curved, streamlined structure.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 추진장치를 이용하는 배.A ship using the propulsion device according to any one of claims 1 to 8.
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