KR20220042227A - ship moving device - Google Patents
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Abstract
본 설명은 해양 부문에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 선박 이동 장치(100)에 관한 것으로, 이 장치는 상류 에지(50a)로 지칭되는 액체용 제1 입구 섹션 및 하류 에지(50b)로 지칭되는 액체용 제2 출구 섹션을 포함하는 적어도 하나의 추진 챔버(50); 챔버 내에 수용된 적어도 하나의 가요성 멤브레인(M1); 및 상류 에지와 하류 에지 사이의 멤브레인의 파동을 통해 선박으로부터 추력을 생성하도록 구성된 적어도 하나의 액츄에이터(A1)를 포함한다. This description relates to the maritime sector. Specifically, the present invention relates to a vessel moving device (100) comprising a first inlet section for liquid, referred to as an upstream edge (50a) and a second outlet section for a liquid, referred to as a downstream edge (50b). at least one propulsion chamber 50; at least one flexible membrane (M1) accommodated in the chamber; and at least one actuator A1 configured to generate thrust from the vessel via undulation of the membrane between the upstream edge and the downstream edge.
Description
본 발명은 해상 운송 부문에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명의 양태는 선박 이동 장치에 관한 것이다.The present invention relates to the maritime transport sector. More particularly, aspects of the present invention relate to a vessel moving device.
수십 년 동안, 추진 원리에 기초한 선박 이동 수단이 알려져 왔다. 특히, 하나 이상의 프로펠러에 의한 보트의 추진은 1830년대부터 알려져 왔다.For several decades, means of moving ships based on the principle of propulsion have been known. In particular, the propulsion of boats by one or more propellers has been known since the 1830s.
일반적으로, 선박의 추진(또는 견인) 프로펠러는 작용-반작용 현상을 이용하여 선박에 추력을 가한다. 따라서, 선박의 추진은 수중에 침지된 프로펠러의 중심축을 중심으로 분포되고 선박 내부 또는 외부에 배치된, 블레이드라고 지칭되는, 복수의 슬랫(slat)의 회전 운동을 기반으로 한다.In general, the propulsion (or towing) propeller of a ship applies an action-reaction phenomenon to thrust the ship. Accordingly, the propulsion of a ship is based on the rotational motion of a plurality of slats, referred to as blades, distributed about the central axis of a propeller submerged in water and disposed inside or outside the ship.
작동 시, 블레이드의 회전은 선박이 떠 있는 액체에 힘을 가하고, 상기 힘은 이러한 액체에 의해 프로펠러의 축에, 그리고 그에 따라 선박에 가해지는 힘과 동등한 크기의 반대 방향의 힘이며, 그 강도는 가속되는 액체의 질량에 비례한다.In operation, the rotation of the blades exerts a force on the liquid in which the vessel is floating, said force being a force in the opposite direction equal to the force exerted by this liquid on the axis of the propeller and thus on the vessel, the strength of which is proportional to the mass of the liquid being accelerated.
프로펠러 블레이드의 회전 운동의 영향을 받아, 프로펠러의 전면과 후면 사이에 압력차가 발생하고, 이러한 압력차는 같은 방향으로의 액체의 움직임을 일으키고, 따라서 반작용에 의해 다른 방향으로의 배의 움직임을 일으킨다.Under the influence of the rotational motion of the propeller blades, a pressure difference occurs between the front and rear surfaces of the propeller, and this pressure difference causes the movement of the liquid in the same direction, and thus the movement of the ship in the other direction by reaction.
그러나, 프로펠러에 의한 선박의 추진은 광범위하게 사용됨에도 불구하고 다양한 결점을 갖는다.However, the propulsion of a ship by a propeller has various drawbacks despite its widespread use.
첫째, 운송 분야에서 사용되는 프로펠러 모터는 효율이 매우 낮다. 이 모터는 주어진 방향으로 직접 물을 추진하는 것이 아니라 모든 방향으로 물을 섞어 버리는 경향이 있다.First, propeller motors used in the transportation field have very low efficiency. Rather than propel the water directly in a given direction, these motors tend to agitate the water in all directions.
또한, 이러한 모터는 높은 연료 소모량, 특히 가솔린 또는 디젤 소모량을 갖는다. 이러한 소모량은 이동되는 선박의 크기 및 질량이 커질수록 더욱 커져 상당한 환경 오염을 유발한다. 예를 들어, 이러한 오염은 낮은 품질의 연료, 기름 유출 또는 가스 배출로 인해 발생한다.In addition, such motors have high fuel consumption, in particular gasoline or diesel consumption. Such consumption increases as the size and mass of the moving vessel increases, causing considerable environmental pollution. For example, this pollution is caused by low-quality fuel, oil spills or gas emissions.
또한, 공지된 프로펠러 모터의 환경적 영향은 상당한 소음 및 오염을 수반하는데, 그 이유는 프로펠러 모터가 일반적으로 소음이 많으며 프로펠러 모터가 그 근처에 야기하는 상당한 다방향 액체 혼합으로 인해 수중 동물군 및 식물군을 교란하기 때문이다.In addition, the environmental impact of known propeller motors involves significant noise and pollution, since propeller motors are generally noisy and due to the significant multidirectional liquid mixing they cause in the vicinity of the aquatic fauna and flora Because it confuses the military.
또한, 공지된 프로펠러 모터는 블레이드의 회전 운동으로 인해 심각한 안전 문제를 야기하며, 이는 사고 시 심각한 손상 또는 부상을 초래할 수 있다.In addition, known propeller motors cause serious safety problems due to the rotational motion of the blades, which may result in serious damage or injury in the event of an accident.
또한, 프로펠러 모터의 취급은 그들의 기계 부품, 예를 들어, 블레이드, 크랭크샤프트, 감속 기어 또는 심지어 이들이 포함하는 점화 플러그 등의 개수 및 복잡성으로 인해 종종 비용이 많이 든다.In addition, handling of propeller motors is often expensive due to the number and complexity of their mechanical parts, such as blades, crankshafts, reduction gears or even the spark plugs they contain.
이러한 상황을 개선하고 이러한 단점을 해결하기 위해, 본 발명의 일반적인 목적은 환경을 보호하는 선박용 추진 장치를 제공하는 것이다.In order to improve this situation and solve these disadvantages, it is a general object of the present invention to provide a propulsion device for a ship which protects the environment.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 추진 장치는 부상의 위험을 상당히 감소시킨다.In addition, the propulsion device provided by the present invention significantly reduces the risk of injury.
또한, 본 발명에 의해 제공되는 추진 장치는 소형이고 효율적이다.Further, the propulsion device provided by the present invention is compact and efficient.
특히, 본 발명의 제1 목적은 선박 이동 장치에 관한 것이며, 상기 장치는:In particular, a first object of the present invention relates to a vessel moving device, said device comprising:
- 상류 에지로 지칭되는 액체용 제1 유입구 섹션, 및 하류 에지로 지칭되는 상기 액체에 대한 제2 배출구 섹션을 포함하는 적어도 하나의 추진 챔버;- at least one propulsion chamber comprising a first inlet section for liquid, referred to as the upstream edge, and a second outlet section for said liquid, referred to as the downstream edge;
- 상기 챔버에 수용된 적어도 하나의 가요성 멤브레인(membrane); 및 - at least one flexible membrane accommodated in said chamber; and
- 상류 에지와 하류 에지 사이의 멤브레인의 파동(undulation)을 통해 상기 장치의 추력을 생성하도록 구성된 적어도 하나의 액츄에이터를 포함한다.- at least one actuator configured to generate a thrust of the device via undulation of the membrane between the upstream edge and the downstream edge.
여기서, 고려되는 액체는 일반적으로 물이고, 설명된 이동 장치는 선박에 직접 적용된다. 그러나, 본 발명이 또한 석유 또는 가솔린과 같은 임의의 유형의 액체 내의 선박의 추진 이동을 가능하게 하는 장치에도 적용된다는 점을 이해해야 한다.Here, the liquid considered is generally water, and the described mobile device applies directly to the vessel. However, it should be understood that the present invention also applies to devices that enable the propulsive movement of a vessel in any type of liquid, such as petroleum or gasoline.
여기에서, 선박은 액체 상에서 및/또는 액체, 특히 물 속에서 이동하도록 구성된 임의의 유형의 부유 또는 잠수 가능한 선박을 지정한다. 이러한 선박은 액체 내에 부분적으로 또는 전체적으로 잠길 수 있다. 이 선박은 선상의 임의의 수단에 의해, 원격으로 또는 독립적으로 운전될 수 있다.Here, vessel designates any type of floating or submersible vessel configured to move on and/or in liquid, in particular in water. Such vessels may be partially or wholly submerged in liquid. The vessel may be operated remotely or independently by any means on board.
부유 선박의 예는 보트(동력을 가질 수도 있고 아닐 수도 있음), 예컨대, 범선, 요트, 유람선, 해양 드론, 모형 선박, 부표, 동력 선박, 개인 선박, 강성 선체 보트, 반강성 보트(또는 조디악), 팽창식 카누, 패들 보드와 같은 물놀이 장난감, 동력 플랫폼, 수상 바이크, 페달 보트, 수력 추진 리프트 선박, 포일 상이든 아니든 전동 서핑 보드, 잠수 가능한 수륙 양용 선박 및 페리와 같은 운송 선박, 유조선, 트롤선, 화물선, 바지선 또는 호버크라프트를 포함한다.Examples of floating vessels are boats (which may or may not be powered), such as sailboats, yachts, cruise ships, marine drones, model ships, buoys, powered ships, private watercraft, rigid hull boats, semi-rigid boats (or zodiac). , inflatable canoes, water toys such as paddle boards, motorized platforms, water bikes, pedal boats, hydro propelled lift vessels, electric surfboards whether on foil or not, submersible amphibious vessels and transport vessels such as ferries, oil tankers, trawlers, Includes cargo ships, barges or hovercraft.
잠수 가능한 선박의 예는 장기간 동안 수중에서 작동하도록 구성된 임의의 유형의 선박을 포함한다. 예를 들어, 잠수 가능한 선박은 잠수함, 어뢰, 잠수 가능한 수륙 양용 선박, 잠수 가능한 드론, 원격 조종 수중 선박, 다이빙 스러스터(diving thruster)와 같은 물놀이 장난감, 모형 잠수함, 또는 심지어 수조일 수 있다.Examples of submersible vessels include any type of vessel configured to operate underwater for extended periods of time. For example, a submersible vessel may be a submarine, torpedo, submersible amphibious vessel, submersible drone, remote-controlled underwater vessel, a water play toy such as a diving thruster, a model submarine, or even a water tank.
이동 장치는 기계적 동력을 유압 동력으로 변환할 수 있게 해주며, 상기 동력은 주어진 액체에 대한 유속과 압력의 곱에 대응한다.The moving device makes it possible to convert mechanical power into hydraulic power, which power corresponds to the product of pressure and flow rate for a given liquid.
특히, 선박 이동 상기 장치는 멤브레인의 파동 중 생성된 추력에 의해, 상기 추진 챔버 내의 액체의 변위와 반대 방향으로 선박이 액체에 대해 추진될 수 있게 한다.In particular, the device for moving the vessel allows the vessel to be propelled against the liquid in the opposite direction to the displacement of the liquid in the propulsion chamber by the thrust generated during the pulsation of the membrane.
예를 들어, 선박은 전진 또는 후진 기어로 작동될 수 있다.For example, a vessel may be operated in forward or reverse gear.
여기서, 설명된 실시예 중 어느 하나에 따른 이동 장치의 추진 챔버의 상류 에지와 하류 에지 사이에 생성된 압력차는 일반적으로 1/100 bar 또는 1/10 bar 정도이지만 1bar 또는 수 bar일수도 있다.Here, the pressure difference created between the upstream edge and the downstream edge of the propulsion chamber of the moving device according to any one of the described embodiments is generally on the order of 1/100 bar or 1/10 bar, but may be 1 bar or several bars.
바람직하게는, 사용된 멤브레인이 가요성 엘라스토머 멤브레인인 경우, 이러한 압력 차이는 16 bar 미만이다.Preferably, when the membrane used is a flexible elastomeric membrane, this pressure difference is less than 16 bar.
또한, 생성된 유속은 사용된 이동 장치, 추진 챔버, 가요성 멤브레인 및 액츄에이터의 특성 및 치수에 따라 달라질 수 있다.In addition, the resulting flow rate may vary depending on the characteristics and dimensions of the moving device, propulsion chamber, flexible membrane, and actuator used.
특정 예에 따르면, 이 장치는 적어도 2개의 추진 챔버, 예를 들어 2, 3 또는 4개의 추진 챔버를 포함하고, 각각의 추진 챔버는 상류 에지라 지칭되는 제1 액체 유입구 섹션 및 하류 에지라 지칭되는 상기 액체의 제2 배출구 섹션을 포함한다.According to a specific example, the device comprises at least two pushing chambers, for example 2, 3 or 4 pushing chambers, each pushing chamber having a first liquid inlet section called upstream edge and a first liquid inlet section called downstream edge. and a second outlet section of said liquid.
다른 특정 예에 따르면, 이 장치는 적어도 2개의 가요성 멤브레인, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 가요성 멤브레인이 수용되어 있는 적어도 하나의 추진 챔버를 포함한다.According to another specific example, the device comprises at least one pushing chamber in which at least two flexible membranes are accommodated, for example two, three or four flexible membranes.
또 다른 특정 예에 따르면, 이 장치는 이 장치가 포함하는 적어도 하나의 추진 챔버의 상류 에지와 하류 에지 사이의 적어도 하나의 멤브레인의 파동에 의해 장치의 추력을 생성하도록 구성된, 적어도 2개의 액츄에이터, 예를 들어 2개, 3개 또는 4개의 액츄에이터를 포함한다.According to another specific example, the device comprises at least two actuators, configured to generate thrust of the device by undulation of at least one membrane between an upstream edge and a downstream edge of at least one propulsion chamber comprising the device, e.g. For example 2, 3 or 4 actuators.
가능한 변형예에 따르면, 상기 인용된 특정 예들은 단독으로 또는 조합하여 고려될 수 있다.According to possible variants, the specific examples recited above may be considered alone or in combination.
특정 실시예에 따르면, 상기 추력은 미리 결정된 주파수 및 진폭을 갖는 멤브레인의 파동에 의해 생성된다.According to a specific embodiment, the thrust force is generated by waves of the membrane having a predetermined frequency and amplitude.
여기서, 멤브레인의 파동은 상기 멤브레인의 이동 방향의 교번(alternation)으로 이해될 수 있다.Here, the wave of the membrane may be understood as an alternation of the moving direction of the membrane.
유리하게는, 주어진 멤브레인에 대한 주파수 및 파동 진폭의 특정 선택은 생성된 추력 및 그에 따른 이동 장치의 추진력이 조정될 수 있게 하고, 이는 원하는 속도, 장치의 부하 또는 심지어 장치가 작동하는 환경 조건(예컨대, 온도, 너울(swell) 또는 날씨)에 따라 유용할 수 있다.Advantageously, the specific choice of frequency and wave amplitude for a given membrane allows the generated thrust and thus the driving force of the moving device to be adjusted, which may depend on the desired speed, load of the device or even the environmental conditions under which the device operates (e.g. Depending on the temperature, swell or weather) it can be useful.
여기서, 멤브레인의 파동 주파수는 통상적으로 0 hertz 초과 및 1,000 hertz 미만이고, 바람직하게는 0 hertz 초과 및 200 hertz 미만이다.Here, the wave frequency of the membrane is typically greater than 0 hertz and less than 1,000 hertz, preferably greater than 0 hertz and less than 200 hertz.
여기에서, 멤브레인의 피크-대-피크 파동 진폭은 전형적으로 그것의 상류 에지와 그것의 하류 에지 사이의 이러한 멤브레인 길이의 절반 미만이고, 바람직하게는 이러한 멤브레인 길이의 1/5 미만이다.Here, the peak-to-peak wave amplitude of the membrane is typically less than half of this membrane length between its upstream edge and its downstream edge, and preferably less than 1/5 of this membrane length.
예를 들어, 멤브레인이 장치 내에서 변위될 때 액체에 최적의 파워를 전달하기 위해 또는 장치가 작동 중일 때 발생하는 진동을 줄이기 위해, 수 헤르츠 내에서, 고유 주파수와 또는 멤브레인 또는 액츄에이터의 비트 주파수(beat frequency)와 실질적으로 동일한 파동 주파수를 선택하는 것이 유리하다.For example, to deliver optimal power to the liquid when the membrane is displaced within the device, or to reduce vibrations that occur when the device is in operation, within a few hertz, the natural frequency and/or the beat frequency of the membrane or actuator ( It is advantageous to select a wave frequency substantially equal to the beat frequency).
유리하게는, 상류 에지와 하류 에지 사이의 파장의 수는 5 미만의 파동이다. 예를 들어, 파장의 수는 유연한 멤브레인보다 더 높은 수력(hydraulic power)을 허용하는 강성 멤브레인의 경우 1 미만의 파동이다.Advantageously, the number of wavelengths between the upstream edge and the downstream edge is less than 5 waves. For example, the number of wavelengths is less than one wave for a rigid membrane allowing higher hydraulic power than a flexible membrane.
특정 예에 따르면, 상기 파동은 적어도 하나의 액츄에이터에 의한 멤브레인의 적어도 하나의 단부의 움직임을 포함한다.According to a specific example, the wave comprises movement of at least one end of the membrane by at least one actuator.
추진 챔버 내에 수용된 적어도 하나의 멤브레인이 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 진동하게 되면, 진행파가 생성되고 상기 멤브레인을 따라 전파된다. 그 다음, 이 진행파는 추진 챔버 내에 위치한 액체의 부피를, 멤브레인을 통해 전파되는 웨이브의 속도 및 방향과 실질적으로 동일한 속도 및 방향으로 변위되게 만든다.When the at least one membrane accommodated in the propulsion chamber is vibrated by the at least one actuator, a traveling wave is generated and propagated along the membrane. This traveling wave then causes the volume of liquid located within the propulsion chamber to displace at a speed and direction substantially equal to the speed and direction of the wave propagating through the membrane.
특정 예에 따르면, 추진 챔버는 적어도 하나의 체적을 포함하고, 이 체적은 상류 에지와 하류 에지를 연결하는 적어도 하나의 벽에 의해 형성된다.According to a specific example, the pushing chamber comprises at least one volume, which volume is defined by at least one wall connecting the upstream edge and the downstream edge.
여기서, 추진 챔버의 상류 에지와 하류 에지를 연결하는 벽(들)은 플랜지라고 지칭된다. 이러한 플랜지(들)는 추진 챔버 내부에서 변위되는 액체를 장치의 나머지 부분으로부터 격리하는 기능을 가지고, 이는 추진을 생성하기 위해 멤브레인의 파동에 의해 생성된 압력차를 증가시키는 것을 가능하게 만든다.Here, the wall(s) connecting the upstream and downstream edges of the propulsion chamber are referred to as flanges. These flange(s) have the function of isolating the liquid displaced inside the propulsion chamber from the rest of the device, which makes it possible to increase the pressure differential created by the undulation of the membrane to create propulsion.
바람직하게는, 유입구 및 배출구 섹션이 배치되는데, 이들은 선택사항으로서 작동 중이든 아니든, 이 장치를 포함하는 선박에 최적의 추력 및 속도를 부여하기 위해 조정 가능할 수 있다.Preferably, inlet and outlet sections are arranged, which may optionally be adjustable, whether in operation or not, in order to impart optimum thrust and speed to the vessel comprising this device.
예를 들어, 유입구 및 배출구 섹션은 추진 챔버 또는 선박의 자세가 조정될 수 있도록 배열된다.For example, the inlet and outlet sections are arranged such that the attitude of the propulsion chamber or vessel can be adjusted.
특정 예에 따르면, 이 장치는 직렬 또는 병렬로 배열된 적어도 2개의 추진 챔버를 포함한다.According to a specific example, the device comprises at least two propulsion chambers arranged in series or in parallel.
여기서, 2개의 추진 챔버는 상기 챔버 중 하나 챔버의 하류 에지가 상기 챔버 중 다른 챔버의 상류 에지와 실질적으로 나란하게 배치된 때 직렬로 배열된 것이라고 말할 수 있다. 특히, 한 챔버의 하류 에지는 다른 챔버의 상류 에지로서 역할할 수 있다.Here, two pushing chambers may be said to be arranged in series when the downstream edge of one of the chambers is disposed substantially parallel to the upstream edge of the other of the chambers. In particular, the downstream edge of one chamber may serve as the upstream edge of the other chamber.
또한, 2개의 추진 챔버는 유체가 제1 챔버의 하류 에지로부터 제2 챔버의 상류 에지로 보내지도록 그들이 회로(특히 유압 회로)에 의해 연결되어 있을 때 직렬로 배열된 것이라고 말할 수 있다. 따라서, 직렬로 배열된 2개의 챔버가 반드시 기하학적으로 정렬되는 것은 아니다.It can also be said that the two propulsion chambers are arranged in series when they are connected by a circuit (especially a hydraulic circuit) such that the fluid is directed from the downstream edge of the first chamber to the upstream edge of the second chamber. Thus, the two chambers arranged in series are not necessarily geometrically aligned.
여기서, 상기 챔버 중 하나의 챔버의 하류 에지 및 상류 에지가 상기 챔버 중 다른 챔버의 하류 에지와 실질적으로 평행할 때 및 상기 챔버 중 하나의 챔버의 상류 에지가 상기 챔버 중 다른 챔버의 상류 에지와 실질적으로 평행할 때 2개의 추진 챔버는 병렬로 배열된 것이라고 말할 수 있다.wherein the upstream edge and the downstream edge of one of the chambers are substantially parallel to the downstream edge of the other of the chambers and the upstream edge of one of the chambers is substantially parallel to the upstream edge of the other of the chambers The two propulsion chambers can be said to be arranged in parallel when they are parallel to each other.
또한, 2개의 추진 챔버는 유체가 제1 및 제2 챔버의 상류 에지로부터 제1 및 제2 챔버의 하류 에지를 향해 보내지도록 그들이 회로(특히 유압 회로)에 의해 연결되어 있을 때 병렬로 배열된 것이라고 말할 수 있다.It is also said that the two propulsion chambers are arranged in parallel when they are connected by circuits (especially hydraulic circuits) such that fluid is directed from the upstream edges of the first and second chambers towards the downstream edges of the first and second chambers. can say
특정한 경우에, 병렬로 배열된 2개의 추진 챔버는 공통의 상류 에지 및/또는 하류 에지를 가질 수 있다.In certain cases, two pushing chambers arranged in parallel may have a common upstream edge and/or downstream edge.
여러 개의 추진 챔버를 직렬로, 병렬로 또는 이동 장치 내의 다른 구성에 따라 배열함으로써, 장치에 의해 생성되는 추력 또는 속도, 및 그에 따라 이러한 장치를 포함하는 선박에 공급되는 추력 또는 속도는 하나의 추진 챔버만 포함하는 장치와 비교하여 비례적으로 증가할 수 있다.By arranging several propulsion chambers in series, in parallel or according to different configurations within the moving device, the thrust or velocity produced by the device, and thus the thrust or velocity supplied to a vessel comprising such a device, is reduced to one propulsion chamber. can be proportionally increased compared to a device containing only
단일 추진 챔버로 구성된 장치와 비교할 때, 병렬로 배열된 여러 개의 추진 챔버를 포함하는 예는 거의 변화하지 않는 압력에 대해 유속 증가를 가능하게 하고, 이는 속도의 저하를 위해 추력을 보강하는 것을 가능하게 한다.Compared to a device consisting of a single propulsion chamber, the example comprising several propulsion chambers arranged in parallel allows an increase in the flow rate for barely changing pressures, which makes it possible to reinforce the thrust for a lowering of the velocity. do.
변형으로서, 그리고 하나의 추진 챔버로 구성된 장치와 관련하여, 직렬로 배열된 여러 개의 추진 챔버를 포함하는 예는 거의 변화하지 않는 유속에 대해 압력 증가를 가능하게 하고, 그에 따라 추력의 저하를 위해 속도를 보강하는 것을 가능하게 한다.As a variant, and with respect to the device consisting of one propulsion chamber, the example comprising several propulsion chambers arranged in series allows for an increase in pressure for a flow rate that is barely changing, and thus the velocity for a lowering of the thrust. makes it possible to reinforce
여러 개의 가요성 멤브레인이 동일한 챔버에 수용되는 경우, 이는 이동 장치의 치수를 상당히 증가시키지 않으면서도 이동 장치에 의해 생성되는 추력 또는 속도를 증가시키는 것을 가능하게 해준다.When several flexible membranes are accommodated in the same chamber, this makes it possible to increase the thrust or velocity generated by the moving device without significantly increasing the dimensions of the moving device.
특정 실시예에 따르면, 동일한 챔버에 수용된 적어도 2개의 멤브레인은 0°와 실질적으로 동일한 각도, 90°와 실질적으로 동일한 각도, 180°와 실질적으로 동일한 각도, 270°와 실질적으로 동일한 각도, 및 360°를 상기 챔버 내의 멤브레인의 개수로 나눈 값과 실질적으로 동일한 각도를 포함하는 그룹으로부터 선택된 각도만큼의 위상 시프트를 갖는, 적어도 하나의 액츄에이터로 인한, 파동을 일으킨다.According to certain embodiments, at least two membranes contained in the same chamber have an angle substantially equal to 0°, an angle substantially equal to 90°, an angle substantially equal to 180°, an angle substantially equal to 270°, and 360° to cause a undulation, due to the at least one actuator having a phase shift by an angle selected from the group comprising an angle substantially equal to n divided by the number of membranes in the chamber.
여기서, 다른 것과 동일한 실질적으로 위상 시프트 각도는 그 값이 ± 10°의 정확도, 바람직하게는 ± 5°의 정확도로 다른 각도의 값과 동일한 각도이다.Here, a substantially phase shift angle equal to another is an angle whose value is equal to the value of the other angle with an accuracy of ±10°, preferably ±5°.
여기서, 0°와 실질적으로 동일한 각도와 동등한, 360°와 실질적으로 동일한 각도의 위상 시프트를 갖는 파동을 일으키는 2개의 멤브레인은 동위상의 파동을 일으킨다고 말할 수 있다. 180°와 실질적으로 동일한 각도의 위상 시프트를 갖는 파동을 일으키는 2개의 멤브레인은 반대 위상의 파동을 일으킨다고 말할 수 있다.Here, it can be said that two membranes giving rise to a wave having a phase shift of an angle substantially equal to 360°, equivalent to an angle substantially equal to 0°, give rise to a wave in phase. Two membranes causing a wave with a phase shift of substantially equal to 180° can be said to give rise to a wave with opposite phase.
유리하게는, 그리고 예를 들어, 2개의 추진 챔버, 예를 들어 직렬로 연결된 2개의 챔버에 수용된 2개의 멤브레인이 동위상의 파동을 일으킬 때, 이러한 구성은 2개의 챔버를 통해 흐르는 액체가 더 큰 층류(laminar flow)를 나타내도록 하고 난류를 감소시켜 이동 장치에 의한 압력 강하를 줄인다.Advantageously, and when, for example, two membranes housed in two propulsion chambers, eg two chambers connected in series, generate waves in phase, such a configuration results in a greater laminar flow of liquid flowing through the two chambers. (laminar flow) and reduce the turbulence to reduce the pressure drop caused by the moving device.
유리하게는, 그리고 예를 들어, 직렬인 2개의 챔버 내에 배열된 2개의 멤브레인이 반대 위상의 파동을 일으킬 때, 이것은 더 큰 추력이 제공되는 것을 가능하게 해준다.Advantageously, and when, for example, two membranes arranged in two chambers in series generate waves of opposite phases, this makes it possible to provide a greater thrust.
또한, 반대 위상의 2개의 멤브레인의 파동은 제1 멤브레인이 제1 방향으로 파동을 일으키고 제 2 멤브레인이 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 파동을 일으키기 때문에 이러한 멤브레인에 의한 액체 질량의 변위 및 액츄에이터(들)의 움직이는 부분의 질량으로 인한 불균형에 대한 보상을 가능하게 해준다.Also, the undulation of the two membranes of opposite phase causes the displacement of the liquid mass by these membranes and the actuator as the first membrane oscillates in a first direction and the second membrane oscillates in a second direction opposite to the first direction. It makes it possible to compensate for imbalances due to the mass of the moving part of (s).
또한, 반대 위상으로의 작동은 멤브레인 사이에 폐색(occlusion)이 생성되도록 하여, 장치의 성능을 증가시킬 수 있다.In addition, operating out of phase may cause an occlusion between the membranes to be created, increasing the performance of the device.
동일한 챔버에 수용된 2개 이상의 멤브레인이 360°를 상기 챔버 내의 멤브레인의 개수로 나눈 값과 실질적으로 동일한 각도의 위상 시프트를 갖는 파동을 일으킬 때, 이러한 멤브레인은 다중 위상 모드의 파동을 일으킨다고 말할 수 있다. 즉, 상기 장치는 위상이 존재하는 만큼 많은 추진 챔버를 포함한다.When two or more membranes housed in the same chamber give rise to a wave with a phase shift of substantially equal to 360° divided by the number of membranes in the chamber, such membranes can be said to give rise to multiphase mode waves. . That is, the device contains as many propulsion chambers as there are phases.
2개 이상의 멤브레인은 예를 들어 특정 이동 모드를 촉진하기 위해 또는 이동 장치의 작동에 의해 생성되는 소음 또는 진동을 줄이기 위해 다른 위상 시프트 값을 갖는 파동을 일으킬 수 있다.Two or more membranes may generate waves with different phase shift values, for example to promote a particular mode of movement or to reduce noise or vibration generated by the operation of a moving device.
예를 들어, 동일한 챔버에 수용되고 서로에 대해 360°를 3으로 나눈 값, 즉 120°의 위상 시프트를 갖는 파동을 일으키는 3개의 멤브레인을 가짐으로써 3-위상 모드를 제공하는 것이 가능하다.For example, it is possible to provide a three-phase mode by having three membranes housed in the same chamber and generating waves with a phase shift of 360° to each other divided by 3, ie 120°.
3개의 추진 챔버를 포함하고 3-위상 모드로 작동하는 이동 장치의 경우, 이 장치의 각 추진 챔버는 360°를 위상의 개수로 나눈 값의 위상 시프트(즉, 여기서는 위상이 3개이므로 120°의 위상 시프트)를 갖는 파동을 일으키도록 만들어진 멤브레인을 포함한다.For a mobile device comprising three propulsion chambers and operating in three-phase mode, each propulsion chamber of the device has a phase shift of 360° divided by the number of phases (i.e., there are three phases here, so It contains a membrane made to generate waves with a phase shift).
이것은 이러한 장치가 다중 위상 전자 장치, 예를 들어, 3-위상 전자 장치를 통해 제어될 수 있게 하고, 또한 이동 장치 및 이동 장치를 포함하는 선박에서 전파되는 진동이 감소되는 것을 가능하게 한다.This allows such devices to be controlled via multi-phase electronics, for example three-phase electronics, and also enables the mobile device and vibrations propagating in the vessel comprising the mobile device to be reduced.
특정 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 가요성 멤브레인 및 상기 적어도 하나의 액츄에이터는 가요성 멤브레인에 의한 액츄에이터의 움직임으로부터 에너지를 생성하도록 구성된다.According to a particular embodiment, the at least one flexible membrane and the at least one actuator are configured to generate energy from movement of the actuator by the flexible membrane.
추진 수단으로서 기능할 가능성 이외에도, 이것은 이 장치가 에너지 발생기로서 기능하는 것을 가능하게 해준다.Besides the possibility to function as a propulsion means, this makes it possible for this device to function as an energy generator.
따라서, 장치 및 선박이 액체에 대해 속도 차이를 가질 때, 예를 들어 하나 이상의 배터리 또는 다른 에너지 유지 수단을 재충전하기 위해 에너지를 회수하는 것이 가능하다.Thus, it is possible to recover energy when the device and the vessel have a velocity differential with respect to the liquid, for example to recharge one or more batteries or other energy retention means.
이러한 특정 실시예에서, 적어도 하나의 액츄에이터가 멤브레인에 연결될 수 있다.In this particular embodiment, at least one actuator may be coupled to the membrane.
장치, 및 멤브레인이 수용되어 있는 추진 챔버가 상기 추진 챔버를 통해 변위되는 액체에 대해 정지되어 있을 때, 이 액체는 챔버와 액체 사이의 속도 차로 인해 챔버 내에 수용된 멤브레인의 파동을 일으킨다. 그 다음, 멤브레인의 파동은 적어도 하나의 액츄에이터를 구동하며, 이 액츄에이터는 그것이 멤브레인에 연결되어 있는 경우 에너지를 생성할 수 있다. 이 에너지는, 예를 들어, 배터리를 충전 또는 재충전할 수 있도록 전기로 변환될 수 있다.When the device, and the propelling chamber in which the membrane is contained, are stationary with respect to a liquid displaced through the propelling chamber, the liquid causes a undulation of the membrane contained within the chamber due to the velocity difference between the chamber and the liquid. The undulations in the membrane then actuate at least one actuator, which can generate energy when it is coupled to the membrane. This energy can be converted into electricity, for example, to charge or recharge a battery.
대안으로서, 멤브레인은 그것의 상류 및 하류 에지 사이에 제한될 수 있고, 이는 멤브레인이 그 사이에서 파동을 일으키게 하고, 이 파동은 유체 이동에 대한 멤브레인의 저항을 증가시켜 생성되는 파워를 증가시킨다.As an alternative, the membrane can be confined between its upstream and downstream edges, causing the membrane to wave between them, which wave increases the resistance of the membrane to fluid movement, increasing the power generated.
특정 실시예에 따르면, 상류 에지 또는 하류 에지는 적어도 하나의 액체 편향기를 포함한다.According to a particular embodiment, the upstream edge or the downstream edge comprises at least one liquid deflector.
이것은 장치 또는 발생되는 추력의 이동 방향이 추진 챔버에 대한 각 편향기의 배향 방향을 선택함으로써 수정될 수 있게 한다.This allows the direction of movement of the device or of the generated thrust to be modified by selecting the orientation direction of each deflector with respect to the propulsion chamber.
또한, 이것은 난류가 이동 장치 근처 및 특히 상기 적어도 하나의 추진 챔버의 상류 에지 또는 하류 에지 근처로 제한되게 한다.It also allows the turbulence to be limited near the moving device and in particular near the upstream or downstream edge of said at least one propulsion chamber.
적어도 하나의 편향기는 멤브레인의 적어도 하나의 단부 가까이에 위치되어, 액체가 멤브레인의 적어도 하나의 단부 근처로 향하게 하고, 난류가 추진 챔버 내로 제한되도록 한다.At least one deflector is positioned proximate to at least one end of the membrane to direct liquid proximate to at least one end of the membrane and to restrict turbulence into the propulsion chamber.
본 발명의 제2 목적은 전술한 목적 및 실시예 중 어느 하나에 따른 이동 장치 및 선체를 포함하는 선박을 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a ship comprising a moving device and a hull according to any one of the above objects and embodiments.
유리하게는, 액체의 흡입 및 배출은 이동 장치가 위치하는 구역 및 특히 상기 이동 장치에 포함된 적어도 하나의 추진 챔버의 전방에서 각각 발생한다.Advantageously, the suction and discharge of the liquid take place respectively in the region in which the moving device is located and in particular in front of the at least one propulsion chamber comprised in the moving device.
이러한 흡입 및 배출은 선박이 추진되도록 하고, 선박의 방향에 대한 이동 장치의 추진 챔버(들)의 상류 에지 및 하류 에지의 배열에 기초하여 특정 이동 방향을 촉진한다.This suction and discharge causes the vessel to be propelled and promotes a specific direction of movement based on the arrangement of the upstream and downstream edges of the propulsion chamber(s) of the movement device with respect to the direction of the vessel.
본 발명에 의해 커버되는 이러한 제2 목적의 특정 실시예에 따르면, 선체의 제1 요소는 적어도 하나의 추진 챔버의 상류 에지로 구성되고, 선체의 제2 요소는 상기 장치의 추진 챔버의 하류 에지로 구성된다.According to a particular embodiment of this second object covered by the invention, a first element of the hull is configured as an upstream edge of at least one propulsion chamber, and a second element of the hull is configured as a downstream edge of a propulsion chamber of the device. is composed
유리하게는, 선박을 추진하는데 사용되는 액체의 흡입 및 배출은 그것이 우선 조향(전진 기어로의 정상 작동)을 필요로 할 때, 이러한 선박의 방향을 촉진하기 위해, 이동 장치가 위치하는 구역의 전방 및 이 구역의 후방에서 각각 발생한다.Advantageously, the suction and discharge of the liquid used to propel the vessel is in front of the zone in which the moving device is located, in order to facilitate the direction of the vessel when it first requires steering (normal operation into forward gear). and at the rear of this zone, respectively.
유리하게는, 이러한 이동 장치는 선박이 모형 제작을 위한 10,000와트 미만, 물놀이 장난감을 위한 40,000와트 미만, 유람선을 위한 200와트 초과 및 화물 운송 또는 여객용 선박을 위한 100,000와트 초과의 모터 파워를 공급 받는 것을 가능하게 한다.Advantageously, such a mobile device is suitable for vessels powered by motor power of less than 10,000 watts for model building, less than 40,000 watts for water toys, more than 200 watts for cruise ships and more than 100,000 watts for cargo transport or passenger vessels. make it possible
다른 특징, 세부사항 및 이점은 아래의 상세한 설명을 읽고 첨부된 도면을 분석할 때 나타날 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 제4 실시예에 따른 이동 장치의 사시도 및 수직도를 각각 도시하는 도면 4a 및 4b에 대응한다.
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 제6 실시예에 따른 이동 장치의 사시도 및 수직도를 각각 도시하는 도면 6a 및 6b에 대응한다.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 제8 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 9는 본 발명의 제9 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 10은 본 발명의 제10 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 11은 본 발명의 제11 실시예에 따른 이동 장치의 다양한 작동 모드를 도시하는 도면 11a, 11b 및 11c에 대응한다.
도 12는 본 발명의 제12 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 제13 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 제14 실시예에 따른 이동 장치를 포함하는 선박의 사시도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 제15 실시예에 따른 이동 장치를 포함하는 선박의 사시도 및 이 선박에 포함된 이동 장치의 사시도를 각각 도시하는 도면(15a 및 15b)에 대응한다.
도 16은 제16 실시예에 따른 이동 장치의 사시도, 사시 단면도 및 개략적인 단면도를 각각 도시하는 도면 16a, 16b 및 16c에 대응한다.
도 17은 제17 실시예에 따른 이동 장치의 사시도, 사시 단면도 및 개략적인 단면도를 각각 도시하는 도면 17a, 17b 및 17c에 대응한다.
달리 표시되지 않는 한, 여러 도면과 공통되거나 유사한 요소는 동일한 참조 부호를 가지며 동일하거나 유사한 특징을 가지므로, 이러한 공통 요소는 일반적으로 단순함을 위해 다시 설명되지 않는다.Other features, details and advantages will arise upon reading the detailed description below and analyzing the accompanying drawings.
1 shows a schematic diagram of a mobile device according to a first embodiment of the present invention;
2 shows a schematic diagram of a mobile device according to a second embodiment of the present invention;
3 shows a schematic diagram of a mobile device according to a third embodiment of the present invention;
Fig. 4 corresponds to Figs. 4a and 4b respectively showing a perspective view and a vertical view of a moving device according to a fourth embodiment of the present invention.
5 shows a schematic diagram of a mobile device according to a fifth embodiment of the present invention;
Fig. 6 corresponds to Figs. 6a and 6b respectively showing a perspective view and a vertical view of a moving device according to a sixth embodiment of the present invention.
7 shows a schematic diagram of a mobile device according to a seventh embodiment of the present invention;
8 shows a schematic diagram of a mobile device according to an eighth embodiment of the present invention;
9 shows a schematic diagram of a mobile device according to a ninth embodiment of the present invention;
Fig. 10 shows a schematic diagram of a mobile device according to a tenth embodiment of the present invention;
Fig. 11 corresponds to Figs. 11a, 11b and 11c showing various modes of operation of a mobile device according to an eleventh embodiment of the present invention.
12 shows a schematic diagram of a mobile device according to a twelfth embodiment of the present invention;
13 shows a schematic diagram of a mobile device according to a thirteenth embodiment of the present invention;
14 shows a perspective view of a ship comprising a moving device according to a fourteenth embodiment of the present invention;
Fig. 15 corresponds to the drawings 15a and 15b respectively showing a perspective view of a vessel including a moving device according to a fifteenth embodiment of the present invention and a perspective view of a moving device included in the vessel.
Fig. 16 corresponds to Figs. 16a, 16b and 16c respectively showing a perspective view, a perspective cross-sectional view and a schematic cross-sectional view of a mobile device according to the sixteenth embodiment.
Fig. 17 corresponds to Figs. 17a, 17b and 17c respectively showing a perspective view, a perspective cross-sectional view and a schematic cross-sectional view of a moving device according to the seventeenth embodiment.
Unless otherwise indicated, elements that are common or similar to several drawings have the same reference numerals and have the same or similar features, and thus, these common elements are generally not described again for the sake of brevity.
대부분의 경우, 아래의 도면 및 설명은 특정 요소를 포함한다. 따라서, 이들은 본 발명을 더 잘 이해하기 위해 사용될 수 있을 뿐만 아니라 적용 가능한 경우 본 발명의 정의에 기여할 수도 있다.In most instances, the drawings and description below include specific elements. Accordingly, they may be used to better understand the present invention as well as contribute to the definition of the present invention where applicable.
본 발명의 제1 실시예에 따른 선박용 이동 장치(100)의 개략도를 도시하는 도 1을 참조한다.Reference is made to FIG. 1 , which shows a schematic diagram of a
도시된 바와 같이, 장치(100)는 상류 에지(50a)로 지칭되는 제1 에지와 하류 에지(50b)로 지칭되는 제2 에지 사이에 위치하는 공동을 형성하는 추진 챔버(50)를 포함한다.As shown, the
작동 시, 장치(100)는 액체, 특히 물에 부분적으로 또는 완전히 잠겨 있고, 주어진 상대 속도로 이 액체에 대해 이동하고 있다.In operation, the
작동의 변형에 따르면, 장치(100)는 침지되지 않지만, 상기 장치를 포함하는 선박의 적어도 일부는 침지되고, 물을 흡인하도록(suck up) 배열된다.According to a variant of operation, the
예를 들어, 장치(100)는 다른 제2 속도로 이동하는 일 체적의 물에 대해 제1 속도로 이동할 수 있다. 따라서, 장치(100)는 움직이지 않거나 임의의 속도 및 임의의 방향으로 움직이는 일 체적의 물에 대해 이동할 수 있다.For example,
여기서, 상류 에지(50a)는 물이 흐름(F1)으로 추진 챔버로(일반적으로 이동장치로) 유입되는 유입구 섹션에 대응되도록 형성된다.Here, the
여기서, "흐름" 및 "유속"이라는 용어는 동등하게 사용된다.Herein, the terms "flow" and "flow rate" are used interchangeably.
여기서, 하류 에지(50b)는 물이 흐름(F2)으로 추진 챔버 외부로(일반적으로 이동 장치 외부로) 배출되는 배출구 섹션에 대응하도록 형성된다.Here, the
여기에서, 그리고 비제한적으로, 상류 에지(50a)가 배출구 섹션에 대응하고 하류 에지(50b)가 유입구 섹션에 대응하도록 장치의 이동 및 추진 챔버의 이동은 작동 중에 역전될 수 있다.Here, and without limitation, movement of the device and movement of the propulsion chamber may be reversed during operation such that the
일반적으로, 추진 챔버(50)는 다양한 프로파일을 형성할 수 있는 플랜지(10 및 20)라 지칭되는 2개의 벽으로 둘러싸여 있다. 추진 챔버(50)는 또한 적어도 하나의 요철(asperity)을 포함할 수 있다.Generally, the
여기서, 플랜지는 일반적으로 강성 벽이지만, 비제한적으로, 플랜지는 또한 약간의 탄성을 갖는 가요성 벽일 수도 있다. 예를 들어, 추진 챔버의 벽을 형성하는 플랜지는 선박의 선체 요소, 예를 들어 보트의 선체 요소일 수 있다.Here, the flange is generally a rigid wall, but without limitation, the flange may also be a flexible wall with some elasticity. For example, the flange forming the wall of the propulsion chamber may be a hull element of a ship, for example a hull element of a boat.
예를 들어, 그리고 여기에 도시된 바와 같이, 플랜지(10 및 20)는 추진 챔버(50)에 수렴하는 프로파일을 제공하도록 배열된다. 즉, 하류 에지(50b)에 대응하는 섹션은 상류 에지(50a)에 대응하는 섹션보다 작은 표면을 갖는다.For example, and as shown herein, the
비제한적으로, 플랜지(10 및 20)는 또한 추진 챔버(50)에 발산하는 프로파일을 제공하도록 배열될 수도 있다. 즉, 하류 에지(50b)에 대응하는 섹션은 상류 에지(50a)에 대응하는 섹션보다 큰 표면을 갖는다.Without limitation, the
또한, 플랜지(10 및 20)는 추진 챔버(50)에 일정한 프로파일을 제공하도록 배열될 수도 있다. 즉, 하류 에지(50b)에 대응하는 섹션은 상류 에지(50a)에 대응하는 섹션과 실질적으로 동일한 표면을 갖는다.Additionally, the
유리하게는, 플랜지(10 및 20)로 인해 챔버에 주어지는 수렴하는 프로파일은 이러한 압력 차이를 강화하고, 그리고 그에 따라 상류 에지(50a)로부터 하류 에지(50b)를 향한 액체의 변위에 의해, 추진 챔버 내의 멤브레인(M1)의 파동에 의해 생성되는 추력을 증가시킨다.Advantageously, the converging profile imparted to the chamber due to the
도시되지 않은 일례에 따르면, 이동 장치는 추진 챔버의 하류 에지에 근접하게, 추진 챔버의 외부에 그리고 정렬된 상태로 배열된 추가 부분을 더 포함한다. 이 부분은 추진 챔버의 배출구 섹션과 실질적으로 동일한 유입구 섹션을 가진다. 이 경우에, 상기 부분은 조향에 유용한 노즐로서 작용할 수 있고, 배출되는 액체의 속도, 및 따라서 이러한 추가 부분을 포함하는 이동 장치를 포함하는 선박의 속도를 증가시킬 수 있다.According to an example not shown, the moving device further comprises a further part arranged in alignment and outside of the pushing chamber, proximate the downstream edge of the pushing chamber. This portion has an inlet section substantially equal to an outlet section of the propulsion chamber. In this case, said part can act as a useful nozzle for steering and can increase the velocity of the liquid discharged and thus the velocity of the vessel comprising the moving device comprising this additional part.
장치(100)는 가요성 멤브레인(M1)을 더 포함하고, 상기 멤브레인은 장치(100)의 추진 챔버(50) 내에 수용된다.The
여기서, 그리고 비제한적으로, 가요성 멤브레인은 미리 결정된 진폭 및 주파수로 진동하도록 배열된 임의의 유형의 멤브레인이다. 이러한 가요성 멤브레인은 예를 들어 직사각형, 원판형 또는 튜브형과 같은 특정 기하학적 형상을 가질 수 있다.Here, and without limitation, a flexible membrane is any type of membrane arranged to vibrate with a predetermined amplitude and frequency. Such flexible membranes may have a specific geometric shape, for example rectangular, disc-shaped or tubular.
가요성 멤브레인은 바람직하게는, 탄성이든 아니든, 변형 가능한 재료의 시트로 구성되며, 이 멤브레인의 변형은 예를 들어 적어도 멤브레인의 축을 중심으로 하는 굽힘으로 수행될 수 있다.The flexible membrane preferably consists of a sheet of deformable material, whether elastic or not, the deformation of which can be effected, for example, by bending about at least the axis of the membrane.
변형으로서, 가요성 멤브레인은 변형 불가능한 재료로 만들어지고, 그 다음 액츄에이터는 특히 멤브레인의 작동되는 에지의 오프셋을 허용함으로써 멤브레인에 유연성을 부여하도록 설계된다.As a variant, the flexible membrane is made of a non-deformable material, and then the actuator is specifically designed to give the membrane flexibility by allowing an offset of the actuated edge of the membrane.
상이한 실시예에 따르면, 가요성 멤브레인은 프로파일링되거나 프로파일링되지 않을 수 있고, 하나 이상의 재료를 포함하며, 상기 재료는 상류 에지에서 하류 에지까지 가변적일 수 있는 다양한 형상, 두께 및 치수를 가질 수 있고, 저항, 탄성 한계, 영률, 전단 탄성률, 푸아송 비 등의 다양한 값으로 특징지어 진다.According to different embodiments, the flexible membrane may or may not be profiled and comprises one or more materials, which materials may have various shapes, thicknesses and dimensions that may vary from an upstream edge to a downstream edge, and , resistance, elastic limit, Young's modulus, shear modulus, and Poisson's ratio.
예를 들어, 가요성 멤브레인은 변형 가능한 구조에 직접적으로 또는 간접적으로 부착될 수 있는, 함께 힌지 연결된 복수의 부분 또는 라멜라(lamellae)로 구성될 수 있다.For example, a flexible membrane may be composed of a plurality of parts or lamellaes hinged together that may be attached directly or indirectly to a deformable structure.
바람직하게는, 가요성 멤브레인(M1)의 부착은 적어도 하나의 부착점(P1)에서 구현되며, 이 부착점(P1)은 가요성 멤브레인(M1)을 적어도 하나의 액츄에이터(A1)(예를 들어 피스톤, 커넥팅 로드, 또는 자성 또는 비자성 이동 부품과 같은 기계적인 이동 장치)에 연결시킨다.Preferably, the attachment of the flexible membrane M1 is implemented at at least one attachment point P1 , which attaches the flexible membrane M1 to the at least one actuator A1 (for example pistons, connecting rods, or mechanical moving devices such as magnetic or non-magnetic moving parts).
바람직하게는, 챔버 내의 가요성 멤브레인의 하우징은 멤브레인의 제1 단부가 챔버의 상류 에지 근처에 위치하고 멤브레인의 제2 단부가 하류 에지 근처에 위치하도록 구현된다.Preferably, the housing of the flexible membrane in the chamber is embodied such that a first end of the membrane is located near an upstream edge of the chamber and a second end of the membrane is located near a downstream edge.
일반적으로, 가요성 멤브레인(M1)은 상류 에지(50a) 근처에 위치하는 리딩 에지 및 하류 에지(50b) 근처에 위치하는 트레일링 에지를 갖는다.In general, the flexible membrane M1 has a leading edge located near the
멤브레인(M1)이 액츄에이터(A1)에 의해 진동하도록 설정된 경우, 예를 들어 리딩 에지 근처에 위치한 부착점(P1)으로부터, 가요성 멤브레인(M1)은 리딩 에지와 트레일링 에지 사이의 멤브레인을 따라 전파하는 진행파의 시트(seat)가 된다.If the membrane M1 is set to vibrate by the actuator A1, for example from an attachment point P1 located near the leading edge, the flexible membrane M1 propagates along the membrane between the leading edge and the trailing edge. It becomes the seat of the traveling wave.
일 예에 따르면, 가요성 멤브레인의 특성, 예를 들어 그것의 탄성, 그것의 장력 또는 심지어 그것의 치수는 이들이 멤브레인의 체적 내에서 진행파의 전파 속도를 최적화함을 보장하도록 선택된다.According to an example, the properties of the flexible membrane, such as its elasticity, its tension or even its dimensions, are selected to ensure that they optimize the speed of propagation of the traveling wave within the volume of the membrane.
이러한 파동은 멤브레인의 제1 에지(여기서는 부착점(P1) 근처에 위치한 멤브레인의 에지)에서 제2 에지로 이동하는 진행파에 따라 가요성 멤브레인(M1)의 변형을 유발하여, 이들 두 에지 사이에 위치한 멤브레인의 적어도 하나의 지점은 횡방향 진동 운동에 의해 구동된다.These waves cause deformation of the flexible membrane M1 according to the traveling wave traveling from the first edge of the membrane (here the edge of the membrane located near the point of attachment P1) to the second edge, so that it is located between these two edges. At least one point of the membrane is driven by a transverse oscillatory motion.
파동을 일으키는 멤브레인과 챔버(50) 내의 액체의 커플링은 진행파와 함께 진행하는 압력장(pressure field)을 생성하고, 따라서 상류 에지(50a)와 하류 에지(50b) 사이에 압력차를 생성한다. 이것은 더 높은 값의 유출 흐름(F2)의 속도를 제공하기 위해 유입 흐름(F1)의 속도의 변화로서 여기서 표현되는, 액체 압력의 변화를 야기한다.The coupling of the undulating membrane and the liquid in the
여기에서, 멤브레인은 예를 들어 그것의 리딩 에지 및/또는 그것의 트레일링 에지가 고정 수단 또는 액츄에이터에 의해 부착된 경우, 주어진 장력에 의해 형성될 수 있다. 이 경우, 멤브레인의 장력은 정지 상태로 존재할 수도 있고 또는 기계적 응력의 영향을 받을 수도 있다.Here, the membrane can be formed by a given tension, for example when its leading edge and/or its trailing edge are attached by means of fixing means or actuators. In this case, the tension of the membrane may be at rest or may be affected by mechanical stress.
특히, 멤브레인의 리딩 에지 및 트레일링 에지에 가해지는 반대 방향의 두 힘의 적용으로 인한 장력의 영향을 받아, 액츄에이터는 멤브레인이 파동을 일으키게 만들 수 있고, 그로 인해 상기 장력의 방향으로 멤브레인 내에서 웨이브의 전파를 일으킬 수 있다.In particular, under the influence of tension due to the application of two opposing forces applied to the leading and trailing edge of the membrane, the actuator can cause the membrane to undulate, thereby causing a wave within the membrane in the direction of said tension. may cause the spread of
여기서, 액츄에이터는 임의의 유형의 액츄에이션 수단일 수 있다.Here, the actuator may be any type of actuation means.
상이한 실시예에 따르면, 액츄에이터는 전기 모터, 열 엔진, 핵 엔진, 수소 엔진, 하이브리드 엔진, 압전 모터, 또는 기계 모터로부터 선택될 수 있다. 모터는 회전, 선형 또는 방사형 모션과 유사한 모션을 제공할 수 있으며 하나의 모션을 다른 모션으로 변환하는 모션 변환 부품을 포함할 수 있다.According to different embodiments, the actuator may be selected from an electric motor, a heat engine, a nuclear engine, a hydrogen engine, a hybrid engine, a piezoelectric motor, or a mechanical motor. A motor may provide motion similar to rotational, linear, or radial motion and may include motion conversion components that convert one motion into another.
다른 실시예에 따르면, 액츄에이터는 전기 배터리, 전기 셀, 핵 배터리 또는 셀, 연료 배터리 또는 셀, 수소 배터리 또는 셀, 광기전 패널, 가솔린, 디젤 또는 바이오 연료와 같은 연료, 또는 심지어 알코올, 에테르 또는 탄화수소와 같은 액체 연료로부터 선택된 에너지 소스에 의해 전력을 공급받을 수 있다.According to another embodiment, the actuator is an electric battery, an electric cell, a nuclear battery or cell, a fuel battery or cell, a hydrogen battery or cell, a photovoltaic panel, a fuel such as gasoline, diesel or biofuel, or even an alcohol, ether or hydrocarbon may be powered by an energy source selected from a liquid fuel such as
다양한 실시예에 따르면, 액츄에이터는 기계적으로 또는 전자적으로 구동된다. 이러한 구동은, 예컨대, 더 많거나 적은 추력 및 속도가 이동을 위해 필요한지 여부에 따라 원하는 내비게이션의 유형에 따라 최적의 추진을 위한 주파수, 힘 및/또는 위치의 적절한 신호를 생성함으로써, 적어도 하나의 멤브레인의 움직임을 제어할 수 있게 해주는 파워 전자 장치에 의해 수행될 수 있다.According to various embodiments, the actuator is driven mechanically or electronically. Such actuation may, for example, generate appropriate signals of frequency, force and/or position for optimal propulsion depending on the type of navigation desired depending on whether more or less thrust and speed are required for movement, may be performed by a power electronic device that allows control of the movement of
다양한 실시예에 따르면, 액츄에이터는 예를 들어 높은 샘플링 주파수를 포함하는 신호에 의해, 또는 "평균" 방식으로(즉, 여러 개의 진동 주기의 평균을 사용함으로써) "순간적으로" 제어된다.According to various embodiments, the actuator is controlled "instantaneously", for example by a signal comprising a high sampling frequency, or in an "averaging" manner (ie by using an average of several oscillation periods).
유리하게는, 이것은 공기 흡입의 경우, 예를 들어 거품의 존재 또는 더 약한 하중으로 인한 파도 위로의 선박의 점프로 인한, 멤브레인과 플랜지 사이의 충격을 회피할 수 있게 해준다. 이러한 움직임은 폐쇄 루프에서 전자적으로 조절될 수도 있다.Advantageously, this makes it possible to avoid impacts between the membrane and the flange in the case of air intake, for example due to the jumping of the vessel over the waves due to the presence of bubbles or a weaker load. This movement may be electronically controlled in a closed loop.
전기적 액추에이션 수단의 경우, 그것의 단자에서의 전류 또한 폐루프 제어를 구현하는데 사용될 수 있다.In the case of an electrical actuation means, the current at its terminals can also be used to implement closed-loop control.
유리하게는, 장치를 제어하는 것을 돕기 위해 센서, 예를 들어 장치 또는 추진 챔버에 포함된 센서에 의해 적어도 하나의 멤브레인의 위치가 판정될 수 있다.Advantageously, the position of the at least one membrane can be determined by means of a sensor, for example a sensor included in the device or the propulsion chamber, to help control the device.
유리하게는, 전자적으로 제어되는 액츄에이터는 적어도 하나의 액츄에이터가 사인파 형상의 움직임을 통해 구동되어, 멤브레인이 사인파로 진동할 수 있게 한다. 또한, 제어에 사용되는 전자 수단은 장치를 포함하는 선박에 탑재된 또는 원격에 있는 다른 도구와 통신할 수도 있다.Advantageously, the electronically controlled actuator causes the at least one actuator to be actuated through a sinusoidal motion such that the membrane vibrates in a sinusoidal wave. The electronic means used for control may also communicate with other tools onboard or remotely on the vessel containing the device.
작동에 있어서, 액츄에이터(A1)는 2개의 반대 방향으로 부착점(P1)의 교번 운동을 구현한다. 멤브레인(M1)의 일 단부(여기서는 추진 챔버(50)의 상류 에지(50a)에 가깝게 위치한 단부)는 그 다음 추진 챔버(50) 내의 물의 변위에 대해 실질적으로 횡단하는 방향으로 교대로 이동된다.In operation, the actuator A1 implements an alternating movement of the attachment point P1 in two opposite directions. One end of the membrane M1 (here the end located close to the
바람직하게는, 부착점(P1)은 멤브레인(M1)의 일 단부에 또는 그 부근에 위치한다.Preferably, the attachment point P1 is located at or near one end of the membrane M1.
바람직하게는, 가요성 멤브레인(M1)은 챔버(50) 내에 수용되고 상류 에지(50a) 근처 또는 하류 에지(50b) 근처에 위치하는 적어도 하나의 부착점에 의해 액츄에이터(A1)에 연결된다.Preferably, the flexible membrane M1 is accommodated in the
도시된 바와 같이, 액츄에이터(A1)는 밀봉 방식으로 또는 비밀봉 방식으로 추진 챔버(50) 외부에 위치된다. 그러나, 일반적으로 챔버에 수용된 적어도 하나의 가요성 멤브레인에 연결된 액츄에이터는 추진 챔버(50) 내부에, 예를 들어, 플랜지(10 및 20) 사이에 또는 심지어 이러한 플랜지 중 하나의 내부에 위치할 수 있다.As shown, the actuator A1 is located outside the
비제한적으로, 적어도 하나의 멤브레인, 적어도 하나의 추진 챔버 및 적어도 하나의 플랜지 또는 상기 적어도 하나의 추진 챔버의 벽은 다양한 기하학적 구조를 갖는다.Without limitation, the at least one membrane, the at least one pushing chamber and the at least one flange or the wall of the at least one pushing chamber may have various geometries.
기하학적 구조의 세 가지 예가 아래에 설명된다.Three examples of geometric structures are described below.
기하학적 구조의 제1 예에 따르면, 파동을 일으키는 멤브레인 및/또는 적어도 하나의 관련 플랜지는 직사각형 또는 사다리꼴과 같은 유사한 기하학적 구조에 의해 형성된다. 이 경우, 추진 챔버의 벽은 직사각형의 멤브레인이 진동하도록 배열되어 있는 평평한 평행육면체 또는 튜브형 공간의 경계를 정할 수 있다.According to a first example of the geometry, the undulating membrane and/or the at least one associated flange is formed by a similar geometry, such as a rectangle or a trapezoid. In this case, the walls of the propulsion chamber may delimit a flat parallelepiped or tubular space in which a rectangular membrane is arranged to vibrate.
유리하게는, 이러한 직사각형 멤브레인은 추진 챔버 내에서 변위된 액체의 이동 방향에 평행한 평면 내에 놓인다.Advantageously, this rectangular membrane lies in a plane parallel to the direction of movement of the displaced liquid in the propelling chamber.
이것은 예를 들어 범선 또는 모터보트 유형의 상업용 선박 또는 유람선과 같이, 그것의 추진이 속도보다 더 많은 추력을 요구하는 선박에 적합한 특성을 갖는 이동 장치를 제공할 수 있게 한다.This makes it possible to provide a mobile device with properties suitable for ships whose propulsion requires more thrust than speed, for example commercial ships or pleasure ships of the sailing or motorboat type.
기하학적 구조의 제2 예에 따르면, 파동을 일으키는 멤브레인 및/또는 적어도 하나의 관련 플랜지는 원반형 기하학적 구조에 의해 형성된다. 이 경우, 2개의 동축 벽이 추진 챔버의 경계를 정할 수 있으며, 추진 챔버는 납작한 원통 형상 또는 층의 스택 형상을 갖는다. 파동을 일으키는 디스크 형상의 멤브레인은 이러한 벽 사이에서 진동하도록 배열된다.According to a second example of the geometry, the undulating membrane and/or the at least one associated flange is formed by a disc-shaped geometry. In this case, two coaxial walls may delimit the pushing chamber, which has the shape of a flattened cylinder or a stack of layers. A undulating disk-shaped membrane is arranged to vibrate between these walls.
유리하게는, 이러한 디스크 형상의 멤브레인은 추진 챔버 내로 추진되는 액체의 변위 방향에 수직인 평면 내에 배치된다.Advantageously, this disk-shaped membrane is arranged in a plane perpendicular to the direction of displacement of the liquid being propelled into the propelling chamber.
이것은 그것의 추진이 추력보다는 더 빠른 속도를 요구하는 선박, 예를 들어 개인용 선박 또는 제트 스키에 적합한 특성을 갖는 이동 장치를 제공할 수 있게 한다.This makes it possible to provide a mobile device with properties suitable for ships whose propulsion requires higher speeds than thrust, for example private ships or jet skis.
기하학적 구조의 제3 예에 따르면, 파동을 일으키는 멤브레인 및/또는 적어도 하나의 관련 플랜지는 튜브형 기하학적 구조에 의해 형성된다. 이 경우, 추진 챔버는 2개의 동축 회전 벽에 의해 경계가 정해질 수 있으며, 그 사이에 튜브 형상의 파동을 일으키는 멤브레인이 배치된다.According to a third example of the geometry, the undulating membrane and/or the at least one associated flange is formed by a tubular geometry. In this case, the propulsion chamber can be delimited by two coaxially rotating walls, between which a tubular wave-generating membrane is arranged.
기하하적 구조의 유형에 따라, 멤브레인의 파동은 추진 챔버 및/또는 이동 장치 자체의 주축에 대해 평행하거나 횡방향인 평면에서 발생할 수 있다. 그러나, 앞서 언급한 기하학적 구조에 관계없이, 파동이 발생하는 평면의 방향은 액체의 흐름과 관련하여 직접적인 영향을 미치지 않는다.Depending on the type of geometry, the undulation of the membrane may occur in a plane parallel or transverse to the major axis of the propulsion chamber and/or the moving device itself. However, regardless of the aforementioned geometry, the direction of the plane in which the wave occurs does not directly affect the flow of the liquid.
멤브레인이 액체 흐름을 가로지르는 평면 내에서 파동을 일으키면, 물 내의 결과적인 항력은 더 커질 것이다.If the membrane undulates in a plane across the liquid flow, the resulting drag in the water will be greater.
본 발명의 제2 실시예에 따른 선박용 이동 장치(110)의 개략도를 도시하는 도 2를 참조한다.Reference is made to FIG. 2 which shows a schematic diagram of a
도시된 바와 같이, 장치(110)는 2개의 가요성 멤브레인(M1 및 M2)이 수용되어 있는 추진 챔버(51)를 포함한다.As shown, the
본 케이스에서, 추진 챔버(51)는 일정한 프로파일을 형성하는 2개의 실질적으로 평행한 플랜지(11 및 21)에 의해 형성된다. 단일 액츄에이터(A1)는 추진 챔버(51) 내에서 실질적으로 평행한 방식으로 정렬된 2개의 멤브레인에 연결된다. 추진 챔버(51)는 플랜지(11 및 21)와 반드시 정렬될 필요는 없는 임의의 상류 에지 및 임의의 하류 에지를 갖는다.In this case, the pushing
도시되지 않은 예에 따르면, 적어도 하나의 플랜지는 밀봉된 벽일 수 있다. 이러한 밀봉된 벽은 멤브레인의 양측으로 분할될 수 있으며, 이를 통해 하나는 상부에 및 다른 하나는 하부에 있는 2개의 플랜지를 제공할 수 있다.According to an example not shown, the at least one flange may be a sealed wall. This sealed wall can be split on both sides of the membrane, thereby providing two flanges, one on the top and the other on the bottom.
상류 에지는 액체가 흐름(F1)으로 챔버로 들어가는 임의의 유입구 섹션을 형성하고, 하류 에지는 물이 흐름(F2)으로 챔버 외부로 그리고 일반적으로 이동 장치 외부로 배출되는 배출구 섹션을 형성한다.The upstream edge forms any inlet section through which liquid enters the chamber in flow F1 and the downstream edge forms an outlet section through which water exits the chamber in flow F2 and generally out of the moving device.
2개의 멤브레인(M1 및 M2) 사이에, 분리기(31)라 지칭되는 중간 플랜지가 배치되어 추진 챔버(51)를 통해 흐르는 물에 대한 편향 수단으로서 역할한다. 본 케이스에서, 분리기(31)는 분리기(31)의 형상에 의해 그 프로파일이 수렴하는 별개의 각각의 "서브 캐비티"에서 멤브레인(M1 및 M2) 각각이 파동을 일으키는 것으로 간주될 수 있는 프로파일을 갖는다.Between the two membranes M1 and M2 an intermediate flange, called
유리하게는, 분리기(31)는 멤브레인(M1 및 M2) 사이에 위치하는 액체의 변위로 인한 교란의 감소 및 난류 압력 강하를 허용한다.Advantageously, the
본 케이스에서, 분리기(31)는 들어오는 물의 흐름(F1)이 2개의 성분(F11 및 F12)으로 분리되도록 배치되며, 이들 성분 중 제1 성분(F11)은 제1 멤브레인(M1) 쪽으로 편향된 흐름 부분에 대응하고, 이들 성분 중 제2 성분(F12)은 제2 흐름 부분을 향해 편향된 흐름 부분에 대응한다.In the present case, the
배출구에서, 2개의 멤브레인(M1 및 M2)의 파동에 의해, 가능하다면 동기화된 방식으로, 추력이 생성된다.At the outlet, a thrust is generated by the oscillations of the two membranes M1 and M2, possibly in a synchronized manner.
비압축성 유체를 가정하면, 유입구 및 배출구 섹션의 크기가 동일할 때 유속은 실질적으로 동일하다. 반대로, 스러스터 배출구에서 압력이 더 높다. 따라서, 배출구 섹션의 크기가 더 작을 때, 압력과 유체 속도는 더욱 증가하지만 유속은 동일하게 유지된다.Assuming an incompressible fluid, the flow rates are substantially the same when the inlet and outlet sections are the same size. Conversely, the pressure is higher at the thruster outlet. Thus, when the size of the outlet section is smaller, the pressure and fluid velocity further increase but the flow rate remains the same.
이것은 여러 개의 멤브레인을 포함하고 유출 흐름(F2)이 유입 흐름(F1)의 방향과 상이한 방향을 갖는 소형 이동 장치의 제공을 가능하게 한다.This makes it possible to provide a compact mobile device comprising several membranes and in which the outlet stream F2 has a different direction than the inlet stream F1 direction.
본 발명의 제3 실시예에 따른 선박용 이동 장치(120)의 개략도를 도시하는 도 3을 참조한다.Reference is made to FIG. 3 , which shows a schematic diagram of a
도시된 바와 같이, 이동 장치(120)는 여기서는 직렬로 배열되는 2개의 가요성 멤브레인(M1 및 M2)이 수용되어 있는 추진 챔버(52)를 포함한다.As shown, the
본 케이스에서, 2개의 멤브레인(M1 및 M2)은 추진 챔버(52) 내에서 동일한 전체 축을 따라 실질적으로 정렬되며, 이 전체 축은 예를 들어 후술하는 플랜지(22)의 방향과 정렬된다.In the present case, the two membranes M1 and M2 are substantially aligned along the same overall axis within the
2개의 멤브레인(M1 및 M2) 각각은 2개의 액츄에이터(A1 및 A2) 중 하나에 연결된다. 부착점(P11)에서 멤브레인(M1)에 연결된 액츄에이터(A1)는 다른 부착점(P12)에서 멤브레인(M2)에 연결된 액츄에이터(A2)로부터 분리되어 있다.Each of the two membranes M1 and M2 is connected to one of the two actuators A1 and A2. The actuator A1 connected to the membrane M1 at an attachment point P11 is separated from the actuator A2 connected to the membrane M2 at another attachment point P12 .
따라서, 이동 장치(120)는 단일 추진 챔버(52), 이 챔버에 수용된 2개의 멤브레인(M1 및 M2), 및 개별 멤브레인(M1 및 M2)에 파동을 일으키도록 배열된 2개의 액츄에이터(A1 및 A2)를 포함하며, 이러한 파동은 가능하다면 동기화될 수도 있고 또는 동기화되지 않을 수도 있다. 액츄에이터는 위상이 같을 수도 있고 또는 다를 수도 있다.Thus, the moving
본 케이스에서, 추진 챔버(52)는 2개의 플랜지(12 및 22)에 의해 형성되며, 플랜지(12)는 톱니 형상을 갖고, 플랜지(22)는 추진 챔버(52)의 한 축을 따라 실질적으로 선형인 형상을 갖는다.In this case, the pushing
플랜지(12 및 22)의 각각의 형상은 멤브레인(M1 및 M2)이 각각 실질적으로 수렴하는 프로파일의 각각의 서브-캐비티에서 파동을 일으키도록 하는 형상이다. 특히, 챔버(52)의 상류 에지 및 하류 에지는 플랜지(22)와 실질적으로 정렬되지만 플랜지(12)와 반드시 정렬될 필요는 없으며, 이는 추진 챔버(52)의 상류 에지와 하류 에지 사이의 이러한 2개의 서브-캐비티 각각의 섹션에서 점진적인 선형 감소를 만든다.The respective shapes of
작동에 있어서, 제1 액츄에이터(A1)에 의한 제1 멤브레인(M1)의 파동은 유입 흐름(F1)과 함께 상류 에지를 통해 침투하는 액체의 중간 추력의 생성을 허용한다. 이러한 중간 추력은 중간 흐름(F3)에 대응하며, 따라서 제1 멤브레인(M1)에 의해 변위되는 액체는 제2 멤브레인(M2)에 도달하고, 그것의 제2 액츄에이터(A2)에 의한 이러한 파동은 유출 흐름(F2)을 얻을 수 있게 한다.In operation, the pulsation of the first membrane M1 by the first actuator A1 allows the creation of an intermediate thrust of the liquid penetrating through the upstream edge together with the inlet stream F1 . This intermediate thrust corresponds to the intermediate flow F3 such that the liquid displaced by the first membrane M1 reaches the second membrane M2, and this wave by its second actuator A2 flows out Let flow F2 be obtained.
이것은 멤브레인 사이의 위상 시프트의 경우에 불균형의 출현이 감소되도록 한다. 또한, 이것은 장치의 진동을 제한하여 이 장치를 포함하는 선박의 진동을 제한한다.This allows the appearance of imbalances in the case of a phase shift between the membranes to be reduced. In addition, it limits the vibration of the device, thereby limiting the vibration of the vessel containing the device.
본 케이스에서, 이러한 이동 장치는 이전 도면에서 설명된 것과 같은 다른 장치와 비교하여 압력 또는 유속의 이득을 제공할 수 있다. 특히, 여러 개의 멤브레인이 직렬로 배열될 때 압력 이득이 얻어진다. 여러 멤브레인이 병렬로 배열된 경우, 유속 이득이 얻어진다.In this case, such a moving device may provide a pressure or flow rate advantage compared to other devices such as those described in the previous figures. In particular, a pressure gain is obtained when several membranes are arranged in series. When several membranes are arranged in parallel, a flow rate gain is obtained.
유리하게는, 이러한 이동 장치는 또한 직렬로 및/또는 상이한 구성에 따라 수용된 적어도 2개의 멤브레인이 접촉하는 동안 또는 접촉없이 파동을 일으키는 것을 가능하게 한다. 적어도 2개의 멤브레인은 동위상으로 또는 주어진 위상 시프트를 갖는 파동을 일으킬 수 있다.Advantageously, such a moving device also makes it possible for at least two membranes accommodated in series and/or according to different configurations to oscillate during or without contact. At least two membranes can wave in phase or with a given phase shift.
본 발명의 제4 실시예에 따른 선박용 이동 장치의 사시도 및 수직도를 각각 도시하는 도 4의 도면 4a 및 4b를 참조한다.Reference is made to FIGS. 4a and 4b of FIG. 4 , which respectively show a perspective view and a vertical view of a moving apparatus for a ship according to a fourth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 이동 장치(125)는 이동 장치(120)의 작동 모드와 실질적으로 동일한 작동 모드를 가지며, 이동 장치(120)는 2개의 가요성 멤브레인(M1 및 M2)이 직렬로 수용되어 있는 단일 추진 챔버를 포함한다.As shown, the
특히, 이동 장치(125)에 의해 구성된 추진 챔버는 제1 멤브레인(M1)의 리딩 에지 근처에 위치된 상류 에지 및 제2 멤브레인(M2)의 트레일링 에지 근처에 위치된 하류 에지를 갖는다. 제1 멤브레인(M1)의 트레일링 에지는 제2 멤브레인(M2)의 리딩 에지 근처에 위치한다. In particular, the pushing chamber constituted by the moving
본 케이스에서, 3개의 액츄에이터는 각각의 멤브레인이 파동을 일으키게 함으로써 이동 장치(125)로부터 추력을 발생시키도록 구성된다.In this case, the three actuators are configured to generate thrust from the moving
특히, 2개의 액츄에이터(A11 및 A12)는 제1 멤브레인(M1)의 리딩 에지에 연결되고, 단일 액츄에이터(A13)는 M1의 트레일링 에지에 연결된다. 유사하게, 2개의 액츄에이터(A21 및 A22)는 제2 멤브레인(M2)의 리딩 에지에 연결되고 단일 액츄에이터(A23)는 M2의 트레일링 에지에 연결된다.In particular, two actuators A11 and A12 are connected to the leading edge of the first membrane M1 , and a single actuator A13 is connected to the trailing edge of M1 . Similarly, two actuators A21 and A22 are connected to the leading edge of the second membrane M2 and a single actuator A23 is connected to the trailing edge of M2.
바람직하게는, 액츄에이터(A11 및 A12)는 서로 동기화되고, 또한 액츄에이터(A21 및 A22)도 서로 동기화된다.Preferably, actuators A11 and A12 are synchronized with each other, and also actuators A21 and A22 are synchronized with each other.
유리하게는, 액츄에이터 간의 동기화는 제2 멤브레인(M2)이 제1 멤브레인(M1)의 진행파를 확장하도록 할 수 있다.Advantageously, synchronization between the actuators can cause the second membrane M2 to expand the traveling wave of the first membrane M1 .
멤브레인(M1 및 M2)이 동일한 경우, 이들은 예를 들어 액츄에이터(A11 및 A12)를 액츄에이터(A21 및 A22)와 동기화함으로써 동위상의 파동을 일으킬 수 있다. 다른 작동 모드 중에서, 두 멤브레인 중 하나만 파동을 일으키도록 될 수도 있고, 또는 두 멤브레인 모두 반대 위상의 파동을 일으키도록 될 수도 있다.If the membranes M1 and M2 are the same, they can cause a wave in phase, for example by synchronizing the actuators A11 and A12 with the actuators A21 and A22. Among other modes of operation, only one of the two membranes may be configured to wave, or both membranes may be configured to wave out of phase.
다른 가능한 작동 모드 중에서, 예를 들어 액체 내에서 장치를 제동하기 위해 이동 장치(125)에 의해 추력 반전이 생성될 수 있다. 이러한 제동은 예를 들어 멤브레인(M1 및 M2)이 파동을 일으키게 만들기 위해 액츄에이터(A13 및 A23)만을 사용함으로써 얻어질 수 있다.Thrust reversal may be generated by the moving
도 5는 본 발명의 제5 실시예에 따른 선박용 이동 장치의 개략도를 도시한다.5 shows a schematic diagram of a moving device for a ship according to a fifth embodiment of the present invention.
본 케이스에서, 이동 장치(130)는 2개의 플랜지(13 및 23)에 의해 형성되고 2개의 멤브레인(M1 및 M2)이 병렬로 수용되어 있는 단일 추진 챔버를 포함한다. In this case, the moving
도시된 바와 같이, 액츄에이터(A1)는 2개의 멤브레인(M1 및 M2)이 동시에, 동기적으로 또는 비동기적으로 파동을 일으키게 하는데 사용되며, 상기 2개의 멤브레인은 반드시 정렬되거나 동일한 치수일 필요는 없다.As shown, the actuator A1 is used to cause the two membranes M1 and M2 to vibrate simultaneously, synchronously or asynchronously, the two membranes not necessarily being aligned or of the same dimension.
전술한 본 발명의 제2 실시예와 달리, 추진 챔버에는 분리기가 존재하지 않는다. 이것은 2개의 멤브레인(M1 및 M2)이 그들 각각의 파동 동안 서로 접촉하거나 스치는 것을 가능하게 하여, 이들 사이에 상대적 밀봉을 생성하고, 예를 들어 더 큰 물체의 통과를 허용하기 위해 분리기에 관한 공간의 절약을 가능하게 한다.Unlike the second embodiment of the invention described above, there is no separator in the pushing chamber. This allows the two membranes M1 and M2 to contact or rub against each other during their respective undulations, creating a relative seal between them, e.g. of space relative to the separator to allow passage of larger objects. make savings possible.
대응하는 도 6의 도면 6a 및 6b는 각각 본 발명의 제6 실시예에 따른 선박용 이동 장치의 사시도 및 수직도를 도시한다.Corresponding figures 6a and 6b of FIG. 6 show, respectively, a perspective view and a vertical view of a mobile device for a ship according to a sixth embodiment of the present invention.
본 케이스에서, 그리고 전술한 제5 실시예와 유사하게, 이동 장치(135)는 2개의 멤브레인(M1 및 M2)이 병렬로 수용되어 있는 단일 추진 챔버를 포함한다.In this case, and similar to the fifth embodiment described above, the moving
본 케이스에서, 2개의 멤브레인(M1 및 M2)은 직사각형 형상이고 서로 겹쳐서 수용되고, 각각의 멤브레인은 적어도 하나의 액츄에이터에 의해 파동을 일으키게 될 수 있다.In this case, the two membranes M1 and M2 have a rectangular shape and are accommodated in overlapping each other, and each membrane may be caused to vibrate by at least one actuator.
따라서, 가요성 멤브레인(M1)의 파동은 액츄에이터(A11 및/또는 A12)에 의해 그것의 리딩 에지로부터, 또는 액츄에이터(A13)에 의해 그것의 트레일링 에지로부터 얻어질 수 있다.Thus, the wave of the flexible membrane M1 can be obtained from its leading edge by means of actuators A11 and/or A12 or from its trailing edge by means of actuators A13 .
여기서, 상류 에지 및 하류 에지의 작동이 반드시 동시에 일어날 필요는 없다.Here, the operation of the upstream edge and the downstream edge does not necessarily have to occur simultaneously.
유사하게, 가요성 멤브레인(M2)의 파동은 액츄에이터(A21 및/또는 A22)에 의해 그것의 리딩 에지로부터, 또는 액츄에이터(A23)에 의해 그것의 트레일링 에지로부터 얻어질 수 있다.Similarly, the undulation of the flexible membrane M2 can be obtained from its leading edge by means of actuators A21 and/or A22, or from its trailing edge by means of actuators A23.
도 7은 본 발명의 제7 실시예에 따른 선박용 이동 장치의 개략도를 도시한다.7 shows a schematic diagram of a moving device for a ship according to a seventh embodiment of the present invention.
본 케이스에서, 그리고 전술한 제5 실시예와 유사하게, 이동 장치(140)는 분리기를 갖지 않고 2개의 멤브레인(M1 및 M2)이 병렬로 수용되어 있는 단일 추진 챔버(54)를 포함한다.In this case, and similar to the fifth embodiment described above, the moving
추진 챔버(54)의 벽은 2개의 플랜지(14 및 24)를 포함한다.The wall of the pushing
여기서 가요성 멤브레인(M1 및 M2)에 파동을 일으키는 2개의 개별 액츄에이터(A1 및 A2)가 존재하는데, 액츄에이터(A1)는 부착점(P1)에 의해 제1 멤브레인(M1)에 연결되고, 액츄에이터(A2)는 부착점(P2)에 의해 제2 멤브레인(M2)에 연결된다.Here there are two separate actuators A1 and A2 which cause undulations in the flexible membrane M1 and M2, the actuator A1 being connected to the first membrane M1 by an attachment point P1 and the actuator A2) is connected to the second membrane M2 by an attachment point P2.
변형으로서, 액츄에이터(A1 및 A2)는 하나의 동일한 액츄에이터일 수 있지만, 위상 시프트와 함께 또는 위상 시프트 없이, 동기화된 방식으로, 독립적으로 진동하는 2개의 움직이는 부분을 포함한다.As a variant, actuators A1 and A2 may be one and the same actuator, but comprise two moving parts that oscillate independently, in a synchronized manner, with or without a phase shift.
특히, 액츄에이터(A1)는 플랜지(14) 측에 위치하고 액츄에이터(A2)는 플랜지(24) 측에 위치하여, 2개의 액츄에이터를 분리하는 것이 가능해진다.In particular, the actuator A1 is located on the
유리하게는, 액츄에이터 중 하나 또는 다른 액츄에이터는 밀봉된 챔버 내에 배치될 수 있고, 예를 들어, 액츄에이터가 벽 밀봉을 통해 연결된 멤브레인에 파동을 일으키는 것이 가능해진다.Advantageously, one or the other of the actuators can be arranged in a sealed chamber, eg it becomes possible for the actuator to vibrate the connected membrane via a wall seal.
여기서, 밀봉된 챔버는 이동 장치에 의해 추진되는 액체와 접촉하지 않는 챔버이다. 그러나, 이동 장치가 선박 내부에 배치되는 경우, 액츄에이터가 반드시 밀폐된 챔버 내에 있는 것은 아니다. 그러나 이것은 악천후와 같은 외부 환경 조건으로부터 보호될 수 있다.Here, the sealed chamber is a chamber that is not in contact with the liquid propelled by the moving device. However, when the moving device is disposed inside a vessel, the actuator is not necessarily in a closed chamber. However, it can be protected from external environmental conditions such as bad weather.
본 발명의 제8 실시예에 따른 선박용 이동 장치의 개략도를 도시하는 도 8을 참조한다.Reference is made to Fig. 8 which shows a schematic diagram of a moving apparatus for a ship according to an eighth embodiment of the present invention.
본 케이스에서, 이동 장치(150)는 분리기를 갖지 않고 3개의 멤브레인(M1, M2, 및 M3)이 병렬로 수용되어 있는 단일 추진 챔버(55)를 포함한다. 추진 챔버(55)의 벽은 2개의 플랜지(15 및 25)를 포함한다. 도시되지 않은 예에서, 4개의 멤브레인, 5개의 멤브레인 또는 5개 초과의 멤브레인을 병렬로 제공하는 것도 가능하다.In this case, the
도시된 바와 같이, 하나의 동일한 액츄에이터(A1)는 3개의 멤브레인(M1, M2, 및 M3)에 동시에, 동기적으로 또는 비동기적으로 파동을 일으키게 하는데 사용되며, 상기 3개의 멤브레인은 반드시 정렬되거나 동일한 치수일 필요는 없다.As shown, one and the same actuator A1 is used to oscillate the three membranes M1, M2, and M3 simultaneously, synchronously or asynchronously, the three membranes must be aligned or identical. It doesn't have to be a dimension.
본 발명의 제9 실시예에 따른 선박용 이동 장치의 개략도를 도시하는 도 9를 참조한다.Reference is made to Fig. 9 which shows a schematic diagram of a moving apparatus for a ship according to a ninth embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 장치(160)는 2개의 추진 챔버(56A 및 56B)를 포함하고, 각각의 챔버 내에는 가요성 멤브레인(M1 또는 M2)이 수용되어 있다.As shown, the
바람직하게는, 2개의 멤브레인은 평행한 평면에 배치된다.Preferably, the two membranes are arranged in a parallel plane.
2개의 챔버(56A 및 56B)는 분리되어 있다. 예를 들어, 이들은 공통 플랜지를 포함할 수 있고, 또는 분리기에 의해 서로 분리될 수도 있으며, 예를 들어 그것의 기하학적 구조는 2개의 챔버가 바람직하게는 수렴하는 프로파일을 가질 수 있게 한다.The two
제1 챔버(56A)의 상류 에지는 제1 유입 흐름(F1)을 위한 유입구 섹션으로서 역할하고 제2 챔버(56B)의 상류 에지는 제2 유입 흐름(F3)을 위한 유입구 섹션으로서 역할한다. 제1 챔버(56A)의 하류 에지는 F1으로부터 멤브레인(M1)에 의해 추진되는 액체의 제1 유출 흐름(F2)에 대한 배출구 섹션으로서 역할하고, 제2 챔버(56B)의 하류 에지는 F3으로부터 멤브레인(M2)에 의해 추진되는 액체의 제2 유출 흐름(F4)에 대한 배출구 섹션으로서 역할한다.The upstream edge of the
배출구에서, 유출 흐름(F2 및 F4)의 합(들어오는 물의 유입 흐름(F1 및 F3)의 합보다 크다)을 제공하기 위해, 가능하다면 동기화된 방식으로, 2개의 멤브레인(M1 및 M2)의 파동에 의해 추력이 생성된다.At the outlet, in order to provide the sum of the outlet streams F2 and F4 (greater than the sum of the inlet streams F1 and F3 of the incoming water), if possible in a synchronized manner, to the pulsations of the two membranes M1 and M2. thrust is generated by
유리하게는, 단일 액츄에이터(A1)는 각각의 추진 챔버(56A, 56B) 내의 동일한 축을 따라 실질적으로 병렬로 정렬된 2개의 멤브레인(M1 및 M2)을 연결한다.Advantageously, a single actuator A1 connects the two membranes M1 and M2 aligned substantially in parallel along the same axis in each propelling
상술한 바와 같이, 선박 이동 장치(160)는 배출구 섹션을 가지고 증가된 발생 추력을 가지며, 본 케이스에서는 존재하는 추진 챔버의 개수에 비례하여 증가하지만, 하나의 액츄에이터도 상기 추력을 생성하기에 충분하다.As mentioned above, the
도 10은 본 발명의 제10 실시예에 따른 선박 이동 장치의 개략도를 도시한다.10 shows a schematic diagram of a vessel moving device according to a tenth embodiment of the present invention.
이동 장치(170)는 병렬로 정렬되고 분리기(32)에 의해 분리되어 있고, 그 안에 2개의 액츄에이터(A1 및 A2)가 배치된, 실질적으로 일정한 프로파일의 2개의 추진 챔버(57A 및 57B)를 포함한다.The moving
챔버(57A)는 제1 액츄에이터(A1)에 연결된 가요성 멤브레인(M1)을 포함하고 챔버(57B)는 제2 액츄에이터(A2)에 연결된 가요성 멤브레인(M2)을 포함한다.
배출구에서, 총 유출 흐름(F2)(유입 흐름(F11 및 F12)의 합보다 더 크다)을 제공하기 위해, 가능하다면 동기화된 방식으로, 2개의 멤브레인(M1 및 M2)의 파동에 의해 추력이 생성된다.At the outlet, a thrust is generated by the undulations of the two membranes M1 and M2, possibly in a synchronized manner, to provide the total outlet flow F2 (greater than the sum of the inlet flows F11 and F12). do.
본 발명의 제11 실시예에 따른 선박 이동 장치(180)를 도시하는 대응하는 도 11의 도면 11a, 11b 및 11c를 참조한다. Reference is made to the corresponding figures 11a, 11b and 11c of FIG. 11 which show a
특히, 각각의 도면 11a, 11b 및 11c는 단일 추진 챔버, 그 내부에 수용된 단일 가요성 멤브레인(M1), 및 이 동일한 멤브레인에 연결된 2개의 액츄에이터(A1 및 A2)를 포함하는 장치(180)의 가능한 작동 모드를 도시한다.In particular, each of Figures 11a, 11b and 11c shows a possible representation of a
여기서 추진 챔버(58)의 플랜지는 수렴하는 프로파일을 제공하도록 배열된다. 비제한적으로, 이 프로파일은 다른 가능한 변형에 따라 발산할 수도 있고 또는 일정할 수도 있다.Here the flanges of the
일 예에 따르면, 제1 액츄에이터(A1)는 그것의 리딩 에지 근처에 위치한 제1 부착점(P11)에서 가요성 멤브레인(M1)에 연결되고, 제2 액츄에이터(A2)는 그것의 트레일링 에지 근처에 위치한 제2 부착점(P21)에서 M1에 연결된다. According to an example, a first actuator A1 is connected to the flexible membrane M1 at a first attachment point P11 located near its leading edge, and a second actuator A2 near its trailing edge. It is connected to M1 at the second attachment point P21 located at .
도시되지 않은 케이스에서, 액츄에이터(A1) 및 액츄에이터(A2)는 멤브레인(M1)에 대해 상이한 가능한 부착점들을 갖는 하나의 동일한 액츄에이터일 수 있다.In a case not shown, actuator A1 and actuator A2 may be one and the same actuator with different possible attachment points to membrane M1 .
다른 케이스에서, 액츄에이터(A1)는 액츄에이터(A2)의 일부로 구성될 수 있고, 그 반대도 가능하다. 일반적으로, 트레일링 에지보다 멤브레인의 리딩 에지에 파동을 일으키기 위한 힘이 더 많이 가해지면 전방 이동이 촉진되고, 멤브레인의 리딩 에지보다 트레일링 에지에 파동을 일으키기 위한 힘이 더 많이 가해지면 후진 기어에 적합하다.In other cases, actuator A1 may be configured as part of actuator A2 and vice versa. In general, forward movement is promoted when more undulation force is applied to the leading edge of the membrane than to the leading edge of the membrane, and when more undulation force is applied to the trailing edge than the leading edge of the membrane, the reverse gear Suitable.
또 다른 케이스에 따르면, 상류 에지의 액츄에이터는 하류 에지의 액츄에이터와 동일하지만 한번에 하나의 에지만을 작동시킬 수 있다.According to another case, the actuator on the upstream edge is the same as the actuator on the downstream edge, but can only actuate one edge at a time.
이것은 챔버(58) 밖으로 추진되는 액체의 유출 흐름(F2)을 제어하기 위한 수단이 제공될 수 있게 하고, 이는 챔버(58) 내에서 상류 에지로부터 하류 에지로 향하는 액체의 변위를 따른다.This allows a means to be provided for controlling the outflow flow F2 of the liquid propelled out of the
예를 들어, 도 11a는 "정상" 작동 모드를 도시하며, 여기서 멤브레인(M1)은 이전에 설명된 바와 같이 액츄에이터(A1)의 교대 운동에 의해 파동을 일으킨다. 액츄에이터(A1)만이 M1에 파동을 일으키는 경우, 유입 흐름(F1)보다 큰 유출 흐름(F2)을 제공하기 위해 상류 에지로부터 하류 에지로 추력이 생성된다.For example, FIG. 11A shows a “normal” mode of operation, wherein the membrane M1 is oscillated by alternating motion of the actuator A1 as previously described. When only actuator A1 undulates M1, a thrust is created from the upstream edge to the downstream edge to provide an outlet flow F2 that is greater than the inlet flow F1.
또한, 이 도면은 멤브레인(M1)이 액츄에이터(A2)의 교대 운동에 의해서만 파동을 일으키는, "역추진" 작동 모드를 예시하는 것을 가능하게 한다.This figure also makes it possible to illustrate the "reverse propulsion" mode of operation, in which the membrane M1 oscillates only by the alternating motion of the actuator A2.
액츄에이터(A1)가 정지된 경우 및 액츄에이터(A2)가 작동 중인 경우, 멤브레인(M1) 내로 전파하는 웨이브가 역전된 전파 방향을 가지므로, 이는 하류 에지로부터 상류 에지로의 액체의 변위를 가능하게 한다. 실제로, 액츄에이터(A2)만 M1에 파동을 일으키면, 여기서 F1 및 F2로 표시된 것과 반대 방향으로 그리고 유입 흐름보다 더 큰 유출 흐름을 제공하기 위해, 하류 에지로부터 상류 에지로의 추력이 생성된다.When actuator A1 is stationary and when actuator A2 is operating, the wave propagating into membrane M1 has a reversed propagation direction, which enables displacement of the liquid from the downstream edge to the upstream edge. . In fact, if only actuator A2 oscillates in M1, a thrust is created from the downstream edge to the upstream edge to provide an outflow flow in the opposite direction as indicated herein by F1 and F2 and greater than the inflow flow.
액츄에이터(A2)만이 멤브레인(M1)에 파동을 일으키는 경우, 이것은 챔버(58) 내의 액체의 변위 방향이 역전될 수 있게 하여, 장치(180)를 포함하는 선박이 장치의 방향 또는 챔버(58)의 상류 에지의 방향을 수정할 필요 없이 후진 기어를 구현하는 것을 가능하게 한다.If only actuator A2 causes a undulation in membrane M1 , this causes the direction of displacement of the liquid in
따라서, 이것은 특히 선박의 이동 장치가 매우 클 수 있고 그것의 회전을 달성하는 것이 훨씬 더 어려울 수 있는 대형 선박을 위한, 유리한 추력 역전 수단을 제공한다.Thus, this provides an advantageous means of reversing thrust, especially for large vessels where the vessel's moving device may be very large and achieving its rotation may be much more difficult.
또한, 이것은 2개의 액츄에이터(A1 및 A2)가 멤브레인(M1)에 파동을 일으키는데 함께 기여하는 "동기화된" 작동 모드를 예시하는 것을 가능하게 한다.Furthermore, this makes it possible to illustrate a “synchronized” operating mode in which the two actuators A1 and A2 together contribute to causing a pulsation in the membrane M1 .
또한, 이것은 가요성 멤브레인(M1)의 트레일링 에지의 전동화(motorization)의 제공을 가능하게 하고, 그에 따라 멤브레인의 파동이 특정 이동 모드에 도움이 되도록 파동을 일으키는 멤브레인의 두 에지의 작동을 가능하게 하여, 예를 들어, 멤브레인의 파동 동안 플랜지와 접촉할 수 있는, 추진 챔버 또는 멤브레인의 소음 및 진동을 제한한다.In addition, this makes it possible to provide for the motorization of the trailing edge of the flexible membrane M1, thus enabling the actuation of the two edges of the membrane to cause the undulation of the membrane to be conducive to a specific mode of movement. to limit the noise and vibration of the propulsion chamber or membrane, which may, for example, come into contact with the flange during undulation of the membrane.
유리하게는, 이러한 작동 수단은 또한 예를 들어 장치(180)를 포함하는 선박이 앞으로 이동할 때, 즉, 액츄에이터(A1)가 작동 중일 때 또는 심지어 추진 챔버 내로의 액체의 유입 흐름(F1)이 너무 클 때에도 액체로 완전히 전달되지 않은 멤브레인(M1)의 하류 에지로부터의 에너지의 회수를 가능하게 하고, 따라서 멤브레인(M1)은 그것의 특성으로 인해 더 큰 유출 흐름(F2)을 제공할 수 없다. 이것은, 예를 들어, 본 이동 장치를 포함하는 선박이 동일한 방향으로 높은 유속으로 수로를 항해하는 경우 또는 본 이동 장치를 가지는 항해 중인 범선을 위한 케이스이다.Advantageously, these actuating means are also, for example, when the vessel comprising the
도면 11b는, 예를 들어, M1의 리딩 에지 및 트레일링 에지를 동일한 플랜지에 가깝게 이동시킴으로써, 장치(180)의 추진 챔버의 플랜지를 따라 멤브레인(M1)을 위치조절하기 위해 액츄에이터(A1 및 A2)가 사용되는 "제로 추진" 유형의 작동 모드를 도시한다.11B shows actuators A1 and A2 to position membrane M1 along the flange of the propulsion chamber of
본 케이스에서, 비록 이것이 도시되지는 않았지만, 단일 액츄에이터가 위치(M1)에 제공될 수도 있다. 실제로, 상류 액츄에이터가 제2 액츄에이터가 없는 플랜지 근처에 위치하는 경우, 멤브레인의 다른 에지는 자연스럽게 액츄에이터가 위치조절하는 플랜지 쪽에 배치되는 경향이 있을 것이다. 따라서, 제2 액츄에이터는 본 케이스에서는 필수적이지 않다.In this case, although this is not shown, a single actuator may be provided at position M1. Indeed, if the upstream actuator is positioned near the flange without the second actuator, the other edge of the membrane will naturally tend to be positioned towards the flange where the actuator is positioning. Therefore, the second actuator is not essential in this case.
본 케이스에서, 멤브레인(M1)은 파동을 일으키지 않고 챔버 내부의 액체의 흐름으로부터 멀리 배치되기 때문에 추력이 발생되지 않는다.In this case, no thrust is generated because the membrane M1 does not oscillate and is disposed away from the flow of liquid inside the chamber.
유리하게는, 이러한 떨어진 배치는 멤브레인이 파동을 일으킬 때 작동 중인 플랜지를 향해 이동될 수 있게 하고, 따라서 멤브레인이 더 잘 맞는 작동으로 조정될 수 있게 한다.Advantageously, such a spaced arrangement allows the membrane to be moved towards the working flange as it undulates, thus allowing the membrane to be adjusted to a better fit operation.
또한, 이것은 멤브레인을 손상시키기 않기 위해, 예를 들어 액체 내에 존재하는 고체 물체, 예를 들어 자갈, 플라스틱 조각 또는 재료 조각의 통과를 허용하기 위해 멤브레인이 적절하게 들어 올려지는 것을 가능하게 한다. 더욱이, 선박이 본 이동 장치 이외의 이동 수단, 예를 들어, 돛 또는 열 기관을 갖는 경우, 이 작동 모드는 액체 내의 멤브레인으로 인한 항력이 감소되고 제한되는 것을 가능하게 한다.It also enables the membrane to be properly lifted in order not to damage the membrane, for example to allow passage of solid objects present in the liquid, for example pebbles, pieces of plastic or pieces of material. Moreover, if the ship has a means of movement other than the present movement device, for example a sail or a heat engine, this mode of operation makes it possible to reduce and limit the drag force due to the membrane in the liquid.
따라서, 멤브레인(및 일반적으로 이동 장치)의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.Thus, it is possible to improve the durability of the membrane (and the moving device in general).
이것은 부착점 또는 다른 장력 수단을 사용하지 않고 멤브레인(M1)이 신장되는 것을 가능하게 한다. 전압은 예를 들어 멤브레인에 대해 액츄에이터를 이동시킴으로써 조정될 수 있다. 또한, 이것은 멤브레인(M1)의 파동 진폭을 제한하는 것을 가능하게 하고 및/또는 멤브레인(M1)이 추진 챔버(58)의 벽의 플랜지에 접하는 것을 방지할 수 있게 한다.This allows the membrane M1 to be stretched without the use of attachment points or other tensioning means. The voltage can be adjusted, for example, by moving the actuator relative to the membrane. Furthermore, this makes it possible to limit the wave amplitude of the membrane M1 and/or to prevent the membrane M1 from abutting against the flange of the wall of the
도면 11c는 "제동" 유형의 작동 모드를 도시하는데, 여기서 액츄에이터(A1 및 A2)는 제1 플랜지 근처에 M1의 리딩 에지를 배치하고 장치(180)의 추진 챔버의 다른 플랜지, 예를 들어 반대편에 있는 플랜지를 따라 M1의 트레일링 에지를 배치하는데 사용된다. Figure 11c shows a “braking” type of mode of operation, where actuators A1 and A2 place the leading edge of M1 near a first flange and on the other flange of the propulsion chamber of
이것은 선박을 정지시키는데 더 많은 시간을 필요로 하는, 속도를 줄이기 위해 선박과 액체 사이의 마찰을 사용하는 것이 아니라, 이동 장치를 포함하는 선박의 능동적 제동을 제공할 수 있다. 이러한 제동은 단순히 항력을 증가시키기 때문에 더 부드럽다.This can provide active braking of the vessel, including the moving device, rather than using friction between the vessel and the liquid to reduce speed, which requires more time to stop the vessel. This braking is smoother because it simply increases drag.
특히, 이러한 위치조절은 밸브와 같은, 대응하는 유압 회로를 폐쇄하는, 챔버 내의 액체의 흐름을 M1에 의해 차단하기 위해 구현될 수 있다.In particular, this positioning can be implemented to block the flow of liquid in the chamber by means of M1, which closes the corresponding hydraulic circuit, such as a valve.
도 12는 본 발명의 제12 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.12 shows a schematic diagram of a mobile device according to a twelfth embodiment of the present invention;
본 케이스에서, 이동 장치(190)는 수렴하는 프로파일의 추진 챔버(59), 가요성 멤브레인(M1) 및 그것에 연결된 액츄에이터(A1)를 포함한다.In this case, the moving
또한, 이동 장치(190)는 3개의 편향기(D11, D12 및 D21)를 포함한다. 특히, 이들 편향기 중 2개(D11 및 D12)는 챔버(59)의 상류 에지 근처에 배치되고 이들 편향기 중 세 번째는 챔버(59)의 하류 에지 근처에 배치된다. 편향기(D11 및 D12)는 유입 흐름(F1)의 방향을 수정하고, 편향기(D21)는 유출 흐름(F2)의 방향을 수정한다. The moving
적어도 하나의 편향기가 상류 에지 근처에 배치된 때, 추진 챔버의 주축에 실질적으로 평행한 방향으로의 이러한 편향기의 배향은 액체가 상기 챔버의 제1 유입구 섹션을 향해 지향되게 하며, 이는 유입 유속을 증가시킨다.When the at least one deflector is disposed near the upstream edge, orientation of the deflector in a direction substantially parallel to the major axis of the propulsion chamber causes liquid to be directed towards the first inlet section of the chamber, which increases the inlet flow rate. increase
변형으로서, 상류 에지 근처에 배치되고 추진 챔버의 주축과 실질적으로 상이한 방향으로 배향된 편향기는 액체가 챔버의 제1 유입구 섹션을 향해 지향되지 않게 하며, 이는 유입 유속을 감소시킨다.As a variant, a deflector disposed near the upstream edge and oriented in a direction substantially different from the major axis of the propulsion chamber prevents liquid from being directed towards the first inlet section of the chamber, which reduces the inlet flow rate.
적어도 하나의 편향기가 하류 에지 근처에 배치된 때, 이는 액체가 추진 챔버의 배출구로 지향되게 하고, 이는 생성되는 추력의 방향을 수정한다.When the at least one deflector is disposed near the downstream edge, it directs the liquid to the outlet of the propulsion chamber, which modifies the direction of the generated thrust.
편향기는 예를 들어 모든 방향으로 방향조절될 수 있는 방향타이며, 이는 바람직하게는 추진되는 액체의 방향을 조정하기 위해 멤브레인에 대하여 횡단하는 축을 중심으로 방향조절되거나, 또는 기울기 및/또는 트림(trim)을 조정하기 위해 평행 축을 따라 방향조절된다.A deflector is, for example, a rudder capable of being steered in all directions, which is preferably oriented about an axis transverse to the membrane to direct the direction of the liquid being propelled, or tilted and/or trimmed is oriented along a parallel axis to adjust
유체의 흐름을 방해하지 않기 위해, 방향타는 그것의 흐름 내에 위치하지 않고 스러스터 옆에 있을 수 있다. 또한, 편향기는 선박의 항력을 줄이거나 늘리기 위해 날개 또는 플랩(또는 "포일")과 같은 제동 수단으로서 역할할 수도 있다.In order not to impede the flow of the fluid, the rudder may be next to the thruster rather than located within its flow. A deflector may also serve as a braking means, such as a wing or flap (or "foil"), to reduce or increase the drag of the vessel.
도시되지 않은 다양한 예에 따르면, 이동 장치는 여러 수평 및/또는 수직 편향기를 포함할 수 있다. 특히, 이동 장치는 적어도 하나의 편향기를 포함할 수 있다.According to various examples not shown, the mobile device may include several horizontal and/or vertical deflectors. In particular, the moving device may comprise at least one deflector.
다른 예에 따르면, 편향기는 유입구 또는 배출구 섹션의 중간 근처에, 또는 유입구 또는 배출구 섹션의 어느 한 측에 배치될 수 있다.According to another example, the deflector may be disposed near the middle of the inlet or outlet section, or on either side of the inlet or outlet section.
또 다른 예에 따르면, 추진 챔버의 벽은 액체 내에서 이동 장치를 지향시키기 위해 방향조절될 수 있고, 그 벽은 편향 벽으로서 역할한다.According to another example, the wall of the pushing chamber can be oriented to direct the moving device in the liquid, the wall serving as a deflection wall.
도 13은 본 발명의 제13 실시예에 따른 이동 장치의 개략도를 도시한다.13 shows a schematic diagram of a mobile device according to a thirteenth embodiment of the present invention;
본 케이스에서, 이동 장치(195)는 2개의 플랜지(19 및 29)에 의해 형성된, 가변적인 프로파일을 가지는 추진 챔버(595)를 포함한다. 추진 챔버(595)의 프로파일의 가변성은 적어도 하나의 플랜지(여기서는 플랜지(29))의 이동 가능성으로 인해 달성된다.In this case, the moving
가요성 멤브레인(M1)은 추진 챔버(595)에 수용되고 부착점(P1)에 의해 액츄에이터(A1)에 연결된다.The flexible membrane M1 is accommodated in the propelling
이동 장치(195)는 부착점(P20)에 의해 플랜지(29)에 연결된 제2 액츄에이터(A2)를 더 포함하고, 액츄에이터(A1)는 부착점(P10)에 의해 이 동일한 플랜지(29)에 더 연결된다. 따라서, 액츄에이터(A1)는 가요성 멤브레인(M1) 및 플랜지(29) 모두에 연결된다.The moving
이것은 추진 챔버의 체적을 수정하기 위해 플랜지의 간격 조정을 가능하게 하여 선박의 추력, 속도, 방향 또는 자세를 조정할 수 있게 한다. 이러한 조정은 액츄에이터 없이 수동으로 및/또는 정지된 경우에도 수행될 수 있다.This allows adjustment of the spacing of the flanges to modify the volume of the propulsion chamber, allowing adjustment of the thrust, speed, direction or attitude of the vessel. Such adjustments can be performed manually without an actuator and/or even when stationary.
유리하게는, 추진 챔버의 체적 수정은 가요성 멤브레인(M1)의 파동과 동기화된 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 액츄에이터(A1)는 또한 그것이 연결된 플랜지의 이동과 동시에 가요성 멤브레인(M1)의 리딩 에지 또는 트레일링 에지를 이동시킬 수 있다.Advantageously, the volume modification of the propulsion chamber can be implemented in a synchronized manner with the undulation of the flexible membrane M1 . For example, the actuator A1 may also move the leading or trailing edge of the flexible membrane M1 simultaneously with the movement of the flange to which it is connected.
다양한 예에 따르면, 여러 액츄에이터가 또한 동기화되어 추진 챔버의 플랜지를 이동시킬 수 있는데, 이는 추진 챔버에 수용된 하나 이상의 멤브레인의 파동과 동시일 수도 있고 아닐 수도 있다.According to various examples, several actuators may also be synchronized to move the flange of the pushing chamber, which may or may not be simultaneous with pulsation of one or more membranes received in the pushing chamber.
도시되지 않은 예에 따르면, 적어도 하나의 가요성 멤브레인 및 적어도 하나의 액츄에이터는 가요성 멤브레인에 의한 액츄에이터의 움직임으로부터 에너지를 생성하도록 구성된다.According to an example not shown, the at least one flexible membrane and the at least one actuator are configured to generate energy from movement of the actuator by the flexible membrane.
이러한 케이스에서, 이동 장치는 에너지 생성 장치로서 기능하지만, 그럼에도 불구하고 그것의 특징은 위에서 설명한 실시예들과 유사하게 유지된다. 그러나, 여기서 액츄에이터는 전기 생성 장치로서 기능한다. 가요성 멤브레인은 에너지 발생 장치의 추진 챔버 내에 배치되어 에너지 발생 캐비티로서 기능하고, 그것의 플랜지는 챔버의 상류 에지와 하류 에지 사이에서 이동하는 액체의 흐름을 위한 덕트의 경계를 정한다.In this case, the mobile device functions as an energy generating device, but its features nevertheless remain similar to the embodiments described above. However, here the actuator functions as an electricity generating device. A flexible membrane is disposed within the propulsion chamber of the energy generating device to function as an energy generating cavity, a flange of which delimits a duct for the flow of liquid moving between the upstream and downstream edges of the chamber.
또한, 이러한 케이스에서, 전기 생산 장치로서의 작동은 특정 유체 흐름 속도로부터 또는 선박으로부터, 예를 들어 5노트 보다 큰 속도로 자동으로 구현될 수 있다.Also, in this case, operation as an electricity generating device can be implemented automatically from a certain fluid flow rate or from a ship, for example at speeds greater than 5 knots.
유리하게는, 이러한 에너지 생성 단계 동안, 시스템은 가능한 최대 생성을 달성하기 위해 자동으로 자신의 방향을 조절할 수 있다.Advantageously, during this phase of energy generation, the system may automatically adjust its orientation to achieve the maximum possible generation.
작동에 있어서, 멤브레인(M1)의 리딩 에지에는 제1 전압이 가해지고 멤브레인(M1)의 트레일링 에지에는 상이한 값의 제2 전압이 가해진다. 전압차의 영향을 받아, 챔버 내를 순환하는 물의 흐름은 멤브레인(M1)에 파동을 일으키고, 액체 흐름에 대한 멤브레인(M1)의 저항 및 전압 값의 차이에 의존하는 값을 갖는 속도의 웨이브 전파를 발생시킨다.In operation, a first voltage is applied to the leading edge of the membrane M1 and a second voltage of different value is applied to the trailing edge of the membrane M1 . Under the influence of the voltage difference, the flow of water circulating in the chamber causes a wave in the membrane M1 and causes wave propagation of a velocity with a value dependent on the difference in voltage and resistance of the membrane M1 to the liquid flow. generate
바람직하게는, 멤브레인(M1)은 장치의 챔버의 발산하는 부분에 배치된다. 이 부분은 멤브레인(M1) 내로의 웨이브의 진행 동안 웨이브의 진폭의 엔벨로프와 일치하는 형상이다. 멤브레인의 기계적 특성은 바람직하게는 웨이브 전파 속도가 챔버를 통과하는 액체의 속도보다 항상 낮도록 선택된다.Preferably, the membrane M1 is arranged in the diverging part of the chamber of the device. This part is shaped to coincide with the envelope of the amplitude of the wave during its propagation into the membrane M1. The mechanical properties of the membrane are preferably selected so that the wave propagation velocity is always lower than the velocity of the liquid passing through the chamber.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 사시도를 도시한다.14 shows a perspective view of a ship according to another embodiment of the present invention.
본 케이스에서, 선박(1000)은 반강성 선체(1100) 및 선외 모터(1200), 즉 선체(1100)의 외부에 위치하는 모터를 포함하는 보트이다.In this case, the
특히, 장치(200)는 선박(1000)의 후방에 부착되며, 바람직하게는 트랜섬(transom)에 부착된다.In particular, the
유리하게는, 장치가 포함하는 추진 챔버는 선박의 주축을 따라, 예를 들어 회전 축을 따라 다양한 위치에 배치될 수 있으므로, 모든 추진 챔버에 의해 생성된 추력은 이 축을 따라 직선으로 선박을 이동시킨다.Advantageously, the propulsion chamber comprising the device can be arranged at various positions along the main axis of the vessel, for example along the axis of rotation, so that the thrust generated by all propulsion chambers moves the vessel in a straight line along this axis.
여기서, 모터(1200)는 이전에 설명된 임의의 실시예에 대응하는 이동 장치(200)를 포함한다.Here, the
특히, 그리고 선박(1000)이 물 위에 있을 때, 액츄에이터와 달리, 장치(200)의 추진 챔버(들) 및 그들이 포함하는 멤브레인(들) 만이 물속에 잠기도록 모터(1200)를 배열하는 것이 가능하다.In particular, and when the
이 모터는 이동 장치(200)에 연결된 방향타(1050)에 의해 조향될 수 있고 수동 또는 전자적으로 사용될 수 있다. 이것은 선박에 대한 챔버의 상대 회전을 허용하여, 예를 들어 모터의 완전한 회전을 통해 후진 기어를 구현함으로써 하류 에지의 작동 수단을 절약한다.This motor may be steered by a
또한, 물에 대한 모터(1200)의 상대적인 높이가 조절될 수 있다. 이것은 수심이 얕거나 선박(1000)이 해변과 같은 단단한 지면에 도착한 때 장치(200)의 추진 챔버(들)의 손상 방지를 가능하게 한다.Also, the relative height of the
도시되지 않은 예에 따르면, 장치(200)를 포함하는 모터는 가요성 밀봉, 예를 들어 칼라 유형의 밀봉에 의해 선박(1000)에 부착될 수 있다.According to an example not shown, the motor comprising the
이것은 선박으로의 진동 전달을 회피하거나 적어도 엔진에 의해 생성된 진동을 감쇠시키는 것을 가능하게 해준다.This makes it possible to avoid transmission of vibrations to the vessel or at least to dampen vibrations generated by the engine.
이러한 구성은 간단하고 안전하며 이동 장치를 수용하기 위해 선체를 크게 변형할 필요가 없는 선박을 제공한다.This configuration provides a vessel that is simple, safe and does not require significant modifications to the hull to accommodate the mobile device.
도면 15a 및 15b는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따른, 이동 장치를 포함하는 선박의 사시도 및 그러한 이동 장치의 사시도를 도시한다. 15a and 15b respectively show a perspective view of a vessel including a moving device and a perspective view of such a moving device, according to another embodiment of the present invention.
도면 15a에서, 선박(2000)은 강성 선체(2100) 및 선체(2100) 내부에 위치한 엔진인 선내 모터(2200)를 포함하는 보트이다.In FIG. 15A , a
모터(2200)는 앞서 설명된 임의의 실시예에 대응하는 이동 장치(300)를 포함한다.
선체의 제1 요소(310)는 장치(300)의 추진 챔버의 상류 에지로 구성되고, 선체의 제2 요소(320)는 상기 추진 챔버의 하류 에지로 구성된다.A
일 예에 따르면, 장치(300)의 추진 챔버의 상류 또는 하류 에지 중 적어도 하나는 추진에 사용되는 액체 내에 직접 침지된다. 이것은 임의의 프라이밍(priming) 문제를 피하기 위해 상류 에지인 것이 바람직하다. 또한, 선박(2000)의 선체(2100)에 상류 에지 및 하류 에지가 모두 형성되어 추진 챔버의 유입구와 배출구가 선체 내에 위치하도록 할 수 있다.According to one example, at least one of the upstream or downstream edge of the propulsion chamber of the
도시되지 않은 예에 따르면, 선박의 선체는 추진 챔버의 멤브레인 및/또는 플랜지가 부분적으로 또는 전체적으로 선체 내부에 위치하도록 배열된 캔트(cant)를 포함할 수 있다.According to an example not shown, the hull of the ship may comprise a cant arranged such that the membrane and/or flange of the propulsion chamber is partially or wholly located inside the hull.
예를 들어, 장치(300)의 추진 챔버의 상류 에지는 액체 내에 직접 침지되지 않도록 배열될 수 있다. 그러나, 장치(300)는 추진에 사용되는 액체 내에 침지된 공동을 포함할 수 있고, 이 공동은 추진 챔버를 액체에 연결한다.For example, the upstream edge of the propulsion chamber of the
유리하게는, 이 공동은 선박이 진수될 때 액체로 채워질 수 있으며, 이는 이동 장치의 시동을 향상시킨다.Advantageously, this cavity can be filled with liquid when the vessel is launched, which improves the starting of the mobile device.
유리하게는, 장치의 적어도 하나의 추진 챔버의 하류 에지가 침지되고, 선박이 선박의 최적의 추진에 유리한 우선하는 이동 방향을 가질 때 선박의 후방에 위치되는 것이 바람직하다.Advantageously, it is preferred that the downstream edge of the at least one propulsion chamber of the device is immersed and located at the rear of the vessel when the vessel has a preferential direction of movement in favor of optimal propulsion of the vessel.
일 예에 따르면, 장치(300)의 추진 챔버의 상류 에지 및 하류 에지 중 적어도 하나의 에지는 유압 회로에 의해 추진에 사용되는 액체에 연결된다.According to one example, at least one edge of an upstream edge and a downstream edge of the propulsion chamber of the
일 예에 따르면, 선체(2100)는 유압 회로를 수용하도록 배열된 적어도 하나의 개구를 갖는다. 바람직하게는, 이 개구는 액체 내에 침지된 선박(2000)의 흘수선 아래에 위치된다. 또한, 이 개구는 장치(300)를 프라이밍하는데 임의의 문제가 없도록 하기 위해, 선박(2000)의 수중 선체에, 밑면에, 측면에, 예를 들어 선수 추진기(bow thruster)에 대하여 전방에, 후방에, 그것의 선체의 두 부분 사이에, 또는 그것의 선체와 일정 각도로 배치될 수 있다. According to one example, the
유리하게는, 상기 개구는 장치(300)의 추진 챔버의 유입구 섹션 또는 배출구 섹션에 위치될 수 있고, 멤브레인(M1)이 수용되어 있는 추진 챔버는 이 둘 사이에 위치되고, 장치(300)의 적어도 하나의 액츄에이터는 밀봉 연결에 의해 이 멤브레인에 연결된다.Advantageously, said opening can be located in the inlet section or the outlet section of the pushing chamber of the
일 예에 따르면, 전술한 유압 회로는 이동 장치에서 액체의 층류를 촉진하도록 배열될 수 있다.According to an example, the hydraulic circuit described above may be arranged to promote laminar flow of liquid in the moving device.
변형으로서, 유압 회로는 만곡되거나 구부러질 수 있으며, 이는 공간을 절약하고 선박 내 이동 장치의 설치를 단순화한다.As a variant, the hydraulic circuit can be curved or bent, which saves space and simplifies the installation of mobile devices in the vessel.
도면 15b는 이동 장치(300)의 사시도를 도시한다.15B shows a perspective view of the
이동 장치(300)는 적어도 하나의 멤브레인(M1)이 수용되어 있는 추진 챔버(350)를 포함하고, 상기 멤브레인은 2개의 액츄에이터(A1 및 A2)에 연결된다. The moving
상기 추진 챔버(350)는 평행육면체 기하학적 구조이고 2개의 수직 강성 벽(301 및 302)과 2개의 수평 강성 벽(310 및 320)에 의해 형성된다.The
본 케이스에서, 추진 챔버(350)는 선박(2000) 내에 밀봉된 인클로저를 형성한다. 특히, 이 밀봉된 인클로저의 적어도 하나의 강성 벽은 추진 챔버(350)를 위한 플랜지로서 역할한다.In this case, the
일 예에 따르면, 적어도 수평 벽(310)은 추진 챔버(350)의 상부 플랜지로서 역할하고, 수평 벽(320)은 선박 선체에 부착된 부분에 의해 형성된 하부 플랜지이다. 이상적으로, 이 부분은 어셈블리의 견고성을 변경하지 않는 방식으로 선택되고 배열된다.According to one example, at least the
다른 예에 따르면, 추진 챔버(350)의 상부, 하부 또는 측면 플랜지로서 다른 강성 벽이 사용될 수 있다.According to another example, other rigid walls may be used as top, bottom, or side flanges of the
또 다른 예에 따르면, 추진 챔버(350)는 내부에 수용된 멤브레인(M1)이 선체 자체일 수 있는 그것의 측면 중 하나와 마주보는 하나의 플랜지 만을 갖도록 배열된다.According to another example, the
비제한적으로, 멤브레인(M1) 및/또는 추진 챔버(350)는 직사각형(또는 평행육면체) 형상이 아닐 수 있고 선체의 형상과 일치할 수 있는데, 이는 이동 장치(300)를 설치하는 동안 선박에 이루어질 수 있는 임의의 수정을 제한하는 것을 가능하게 해준다.Without limitation, the membrane M1 and/or the
액츄에이터(A1 또는 A2)는 연결 핀(A10 또는 A20)을 통해 멤브레인(M1)을 이동시키도록 배열될 수 있으며, 이 연결 핀은 적어도 하나의 벽, 예를 들어 벽(310)을 관통한다.The actuator A1 or A2 may be arranged to move the membrane M1 via a connecting pin A10 or A20 which passes through at least one wall, for example the
또한, 적어도 하나의 연결 핀에 시일이 제공될 수 있으며, 이 시일은 예를 들어 O-링 또는 벨로우즈일 수 있다.It is also possible for the at least one connecting pin to be provided with a seal, which can be, for example, an O-ring or a bellows.
추진 챔버(350)가 밀봉된 챔버일 수 있지만, 밀봉된 챔버는 멤브레인(M1)을 포함하는 유압 회로의 적어도 일부에 의해 교차될 수 있다. 이 구성은 예를 들어 전기 모터의 경우 전력 전자 장치와 같이, 챔버 내에 존재하는 액체로 인해 액츄에이터 또는 그것의 요소의 일부가 냉각될 수 있게 한다.Although the pushing
도시되지 않은 예에 따르면, 이동 장치(300)는 적어도 하나의 추진 챔버 외부에 그리고 그것의 하류 에지 근처에 그리고 바람직하게는 선박(2000)의 선체(2100) 외부에 또는 선박(1000)의 선체(1100)의 외부에 위치하는 적어도 하나의 버킷을 더 포함한다.According to an example not shown, the
이 버킷은 바람직하게는 하류 에지를 떠나는 액체를 추진 챔버의 외부를 통해 추진 챔버의 상류 에지를 향해 다시 푸시하기 위해 배치된 부분이다.This bucket is preferably a part arranged to push liquid leaving the downstream edge through the exterior of the pushing chamber and back towards the upstream edge of the pushing chamber.
액체의 유출 흐름을 하류에서 상류로 배출함으로써, 발생된 추력의 방향을 역전시키는 것이 가능해지고 따라서 선박(2000)의 역방향 이동이 가능해진다.By discharging the outflow stream of liquid from downstream to upstream, it becomes possible to reverse the direction of the generated thrust and thus reverse movement of the
예를 들어, 후진할 때 발생되는 추력은 유체를 선박의 전방으로 변위시키고, 상기 선박은 추진 챔버 내의 유체의 변위와 동일한 방향으로 추진된다. 이것은 추진 챔버의 하류 에지 근처에 위치한 적어도 하나의 멤브레인을 작동시켜 구현될 수 있다.For example, the thrust generated when reversing displaces the fluid forward of the vessel, which is propelled in the same direction as the displacement of the fluid in the propulsion chamber. This may be implemented by actuating at least one membrane located near the downstream edge of the propulsion chamber.
전술한 추진 챔버 및/또는 버킷이 이동 장치에 의해 생성된 추력의 방향을 수정하기 위해 피봇되거나 회전될 수 있는 변형을 제공하는 것도 가능하다.It is also possible to provide a deformation in which the aforementioned propulsion chamber and/or bucket can be pivoted or rotated to modify the direction of the thrust generated by the moving device.
도시되지 않은 다른 예에 따르면, 추진 챔버 또는 이동 장치의 멤브레인은 챔버 내의 액체의 흐름 또는 추진 방향에 직교하는 축에 대해 회전 가능하도록 배열된다. 이러한 회전은 선체 내부에서 수행될 수 있다.According to another example not shown, the membrane of the propulsion chamber or the moving device is arranged to be rotatable about an axis orthogonal to the direction of propulsion or flow of liquid in the chamber. This rotation may be carried out inside the hull.
유리하게는, 이것은 이동 장치에 의해 생성된 추력의 방향이 수정되는 것을 허용한다.Advantageously, this allows the direction of the thrust generated by the moving device to be modified.
도시되지 않은 예에 따르면, 이동 장치는 적어도 하나의 소음 감소 수단 또는 하나의 기계적 감쇠 수단을 더 포함한다.According to an example not shown, the mobile device further comprises at least one noise reduction means or one mechanical damping means.
예를 들어, 이동 장치를 포함하는 추진 챔버(들)는 진동 방지 피트(anti-vibration feet)에 의해 선박에 직접 부착될 수 있다.For example, the propulsion chamber(s) containing the moving device may be attached directly to the vessel by anti-vibration feet.
진동 방지 피트는 예를 들어 그들이 칼라 시일(collar seal)의 형태를 가질 때 모터의 밀봉 향상을 가능하게 한다.Anti-vibration feet enable improved sealing of the motor, for example when they have the form of a collar seal.
도 16의 도면 16a, 16b 및 16c는 다른 실시예에 따른 이동 장치(196)를 도시한다.16A, 16B and 16C of Figure 16 show a
도시된 바와 같이, 도면 16a, 16b, 16c는 각각 장치(196)의 투시도, 사시 단면도, 및 개략적인 단면도를 도시한다.As shown, FIGS. 16A , 16B , and 16C show a perspective view, a perspective cross-sectional view, and a schematic cross-sectional view, respectively, of the
바람직하게는, 이 장치는 카울링(cowling) 내에 포함되며, 상기 카울링은 예를 들어 비대칭 NACA 프로파일을 갖는다. 액체의 유입 흐름(F1)은 상류 에지(51a)를 통해 장치(196)로 들어가고, 유출 흐름(F2)은 하류 에지(51b)를 통해 장치로부터 추출된다.Preferably, the device is contained within a cowling, said cowling having, for example, an asymmetric NACA profile. An inlet stream F1 of liquid enters the
장치(196)는 추진 챔버, 추진 챔버에 수용된 멤브레인(M1)을 포함하며, 멤브레인은 액츄에이터(A1)에 의해 파동을 일으키게 되어 있다.
액츄에이터는 유리하게는 멤브레인 바로 옆에 위치하거나, 또는 멤브레인의 상류 또는 하류에 물 속에 위치한다.The actuator is advantageously located next to the membrane, or in the water upstream or downstream of the membrane.
본 예에서, 상기 추진 챔버는 관 형상을 갖고, 멤브레인(M1)은 원판 형상이다.In this example, the propulsion chamber has a tubular shape, and the membrane M1 has a disc shape.
이러한 구성에 의해, 선박의 상류 에지(51a) 부근에서는 압력이 감소되고, 하류 에지(51b) 부근에서는 압력이 증가될 수 있다.With this configuration, the pressure can be reduced in the vicinity of the
또한, 이러한 압력은 멤브레인 주변에 더 최적으로 분포된다.Also, this pressure is more optimally distributed around the membrane.
도 17의 도면 17a, 17b 및 17c는 또 다른 실시예에 따른 이동 장치(197)를 도시한다. 17A, 17B and 17C of FIG. 17 show a
도시된 바와 같이, 도면 17a, 17b, 17c는 각각 장치(197)의 투시도, 사시 단면도, 및 개략적인 단면도를 나타낸다. As shown, FIGS. 17A , 17B , and 17C show a perspective view, a perspective cross-sectional view, and a schematic cross-sectional view of the
장치(197)는 추진 챔버, 추진 챔버에 수용된 멤브레인(M1)을 포함하며, 멤브레인은 액츄에이터(A1)에 의해 파동을 일으키도록 되어 있다.
본 예에서, 멤브레인(M1)은 원통형이다. 멤브레인(M1)은 계란 형상의 분리기를 둘러싸고 있다. 바람직하게는, 추진 챔버는 원통형이다.In this example, the membrane M1 is cylindrical. The membrane M1 surrounds the egg-shaped separator. Preferably, the pushing chamber is cylindrical.
Claims (11)
상기 챔버에 수용된 적어도 하나의 가요성 멤브레인(M1; M2; M3); 및
상기 상류 에지와 상기 하류 에지 사이의 상기 멤브레인의 파동(undulation)을 통해 상기 선박의 추력을 생성하도록 구성된 적어도 하나의 액츄에이터(A1; A2; A11, A12, A13, A21, A22, A23)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치(100, 110, 120, 125, 130, 135, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 195, 196, 197, 200, 300).
a first inlet section for liquid, referred to as upstream edges 50a; 51a; 52a; 56a; 57a, and a second outlet section for said liquid, referred to as downstream edges 50b; 51b; 52b; 56b; 57b; at least one propulsion chamber (50; 51; 52; 58; 59; 595) comprising;
at least one flexible membrane (M1; M2; M3) accommodated in said chamber; and
at least one actuator (A1; A2; A11, A12, A13, A21, A22, A23) configured to generate thrust of the vessel via undulation of the membrane between the upstream edge and the downstream edge; Vessel moving device (100, 110, 120, 125, 130, 135, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 195, 196, 197, 200, 300), characterized in that.
상기 추력은 미리 결정된 주파수 및 진폭을 갖는 상기 멤브레인의 파동에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
The method of claim 1,
wherein the thrust is generated by waves of the membrane having a predetermined frequency and amplitude.
상기 파동은 상기 적어도 하나의 액츄에이터에 의한 상기 멤브레인의 적어도 하나의 단부의 움직임을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
wherein said undulation comprises movement of at least one end of said membrane by said at least one actuator.
상기 추진 챔버는 적어도 하나의 체적을 포함하고,
상기 체적은 상기 상류 에지와 상기 하류 에지를 연결하는 적어도 하나의 벽(301, 302; 310, 320)에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
the propulsion chamber comprising at least one volume;
Said volume is defined by at least one wall (301,302; 310,320) connecting said upstream edge and said downstream edge.
직렬 또는 병렬로 배열된 적어도 2개의 추진 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A vessel moving device comprising at least two propulsion chambers arranged in series or in parallel.
복수의 가요성 멤브레인이 동일한 챔버 내에 수용된 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
A vessel moving device, characterized in that a plurality of flexible membranes are accommodated in the same chamber.
상기 동일한 챔버에 수용된 2개 이상의 멤브레인은 0°와 실질적으로 동일한 각도, 90°와 실질적으로 동일한 각도, 180°와 실질적으로 동일한 각도, 270°와 실질적으로 동일한 각도, 360°와 실질적으로 동일한 각도를 상기 챔버 내의 멤브레인의 개수로 나눈 값과 실질적으로 동일한 각도를 포함하는 그룹으로부터 선택된 각도 만큼의 위상 시프트를 갖는 파동을 일으키는 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
7. The method of claim 6,
The two or more membranes housed in the same chamber have an angle substantially equal to 0°, an angle substantially equal to 90°, an angle substantially equal to 180°, an angle substantially equal to 270°, and an angle substantially equal to 360°. and causing a wave having a phase shift by an angle selected from the group comprising an angle substantially equal to a value divided by the number of membranes in the chamber.
상기 적어도 하나의 가요성 멤브레인 및 상기 적어도 하나의 액츄에이터는 상기 가요성 멤브레인에 의한 상기 액츄에이터의 움직임으로부터 에너지를 생성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
8. The method according to any one of claims 1 to 7,
wherein the at least one flexible membrane and the at least one actuator are configured to generate energy from movement of the actuator by the flexible membrane.
상기 상류 에지 및 상기 하류 에지 중 하나 이상은 적어도 하나의 액체 편향기(D11; D12; D21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 이동 장치.
9. The method according to any one of claims 1 to 8,
at least one of said upstream edge and said downstream edge comprises at least one liquid deflector (D11; D12; D21).
A vessel (1000; 2000) comprising a hull and a vessel moving device according to any one of claims 1 to 9.
적어도 제1 선체 요소는 상기 장치의 적어도 하나의 추진 챔버의 상류 에지로 구성되고, 적어도 제2 선체 요소는 상기 장치의 적어도 하나의 추진 챔버의 하류 에지로 구성된 것을 특징으로 하는 선박.11. The method of claim 10,
A watercraft according to any one of the preceding claims, wherein at least a first hull element is configured as an upstream edge of at least one propulsion chamber of the device and at least a second hull element is configured as a downstream edge of at least one propulsion chamber of the device.
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