TWI741567B - 內藏式推進系統 - Google Patents

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Abstract

本發明有關於一種內藏式推進系統，其包含有一個引擎、一個導流單元及一個推進單元。導流單元具有一個導流座與一根排氣管，導流座連接引擎且具有一個進水口、一個出水口及一條連通進水口與出水口之導流通道，其中在進水口上方具有一個軸孔與一個位於軸孔後方之排氣室，排氣管固設於導流座之外周面且連通導流座之排氣室，至於推進單元具有一根經由軸孔連接引擎之傳動軸與一個設於導流通道內且連接傳動軸之葉輪。藉此，本發明之內藏式推進系統利用排氣管將引擎的廢氣排出至導流座外，以免廢氣與流經導流通道的水流相互干擾，進而提升推進效率。

Description

內藏式推進系統
本發明與船艇推進系統有關，特別是指一種內藏式推進系統。
一般的船用推進器主要是利用引擎來驅動螺旋槳進行高速運轉，當螺旋槳在高速運轉時，各個槳葉會將水流往後方推擠，並藉由水流往後推擠時所產生的反作用力作為船體的推進動力，同時藉由舵板的左右偏轉來控制船體轉向。
由於傳統螺旋槳具有較深的吃水深度，使得船艇在航行時經由螺旋槳的旋轉所產生之有效推進分力較小且推進效率較低。其次，引擎所產生的廢氣會經由槳轂之軸孔排出，使得被螺旋槳所推動的水流容易與引擎所產生的廢氣在出水口的位置相互干擾而形成亂流，造成螺旋槳在運轉時受到的阻力變大而減弱施予船體的推力，導致推進效率的下降。此外，螺旋槳及舵板皆外露於船身底部，容易在船艇航行時碰撞到外物，或是在旋轉時與異物(如塑膠袋或漁網等)糾纏在一起而造成損壞。
本發明之主要目的在於提供一種內藏式推進系統，其能提升推進效率。
為了達成上述主要目的，本發明之內藏式推進系統包含有一個引擎、一個導流單元及一個推進單元。該導流單元具有一個導流座與一根排氣管，該導流座設於該引擎的底端，該導流座之前端具有一個進水口，該導流座之後端具有一個出水口，該導流座的內部更具有一條導流通道，該導流通道之二端分別連通該進水口與該出水口，該導流座之頂面具有一個軸孔與一個排氣室，該軸孔位於該進水口的上方且連通該導流通道，該排氣室位於該軸孔的後方，該排氣管以其頂端固設於該導流座之外周面且連通該導流座之排氣室；該推進單元具有一根傳動軸與一個連接該傳動軸之葉輪，該傳動軸可轉動地穿設於該導流座之軸孔且連接該引擎，該葉輪設於該導流座之導流通道內且位於該導流座之進水口上方，使得該引擎所產生的動力會透過該傳動軸驅動該葉輪旋轉。
由上述可知，當該葉輪開始轉動時，水流會由該進水口被吸入該導流通道內，然後經過該葉輪的整流作用之後由該出水口往後噴出，使船艇前進。在該引擎運轉的過程中，該引擎所產生的廢氣會集中於該導流座的排氣室內，然後從該排氣管排出至該導流座外，如此可以有效避免廢氣與流經該導流通道的水流相互干擾，進而提升推進效率。
較佳地，該進水口的開口方向朝下，該導流座之前端的底面設置一個進水座，該進水座之前端具有多個連通該進水口之第一導流孔，該進水座之底面具有多個連通該進水口之第二導流孔。藉由該等第 一導流孔與該等第二導流孔的設置，可有效導引水流經由該進水座進入該導流座內。
較佳地，該進水座之底面更具有多個呈間隔排列之弧形導流板，藉由該等弧形導流板的設置，可有效導引水流從該等第二導流孔進入該導流通道內。
較佳地，該導流座具有一個環繞該葉輪之環壁，使該葉輪能被完整包覆，如此不但可以提升進水效率，並且也可以讓該葉輪比較不會傷害到船底附近的魚類、泳客或潛水人員，因而在船艇的吃水深度較淺時亦可適用。
較佳地，導流單元更具有一個反向導流罩，該反向導流罩樞設於該導流座之後端且能相對該導流座上下樞擺，當該反向導流罩位於該出水口的上方時，從該出水口噴出的水流直接噴向後方，使船艇前進，當該反向導流罩位於該出水口的後方時，從該出水口噴出的水流被該反向導流罩改變成噴向前方，使船艇倒退。
較佳地，該反向導流罩之左右二側面分別具有一個樞耳，該二樞耳之前端樞設於該導流座之後端，該導流單元更具有一根搖桿與一根連桿，該搖桿可前後擺動地樞設於該導流座之外周面，該連桿之前端樞設於該搖桿之底端，該連桿之後端樞設於該反向導流罩之一該樞耳的後端。藉由上述技術特徵，該搖桿受到動力源的驅動時可透過該連桿拉動或推動該反向導流罩，使該反向導流罩在上下二個位置進行切換。
較佳地，該導流單元更具有一條拉伸彈簧，該拉伸彈簧的前後二端分別連接該搖桿與該反向導流罩，可提供彈力幫助該連桿將該反向導流罩從該第二位置拉動至該第一位置。
較佳地，該排氣管的底端開口朝下，可確實讓該引擎的廢氣不與從該出水口排出的水流相互干擾。
有關本發明所提供對於內藏式推進系統的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。
10:內藏式推進系統
20:引擎
22:外殼
30:導流單元
32:導流座
34:進水口
36:出水口
38:導流通道
40:軸孔
42:排氣室
44:排氣孔
46:環壁
48:轉接板
50:排氣管
52:反向導流罩
54:樞耳
P1:第一位置
P2:第二位置
56:搖桿
58:凸耳
60:連桿
62:拉伸彈簧
64:進水座
66:第一導流孔
68:第二導流孔
70:弧形導流板
72:推進單元
74:傳動軸
76:葉輪
圖1為本發明之內藏式推進系統的立體圖。
圖2為本發明之內藏式推進系統在另一視角的立體圖。
圖3為本發明之內藏式推進系統的局部立體分解圖。
圖4為本發明之內藏式推進系統的局部側視剖面圖。
圖5為本發明之內藏式推進系統的局部底視剖面圖。
圖6為本發明之內藏式推進系統的局部端視剖面圖。
圖7為本發明之內藏式推進系統的局部側視圖，主要顯示反向導流罩位於出水口的上方。
圖8類同於圖7，主要顯示反向導流罩位於出水口的後方。
申請人首先在此說明，於整篇說明書中，包括以下介紹的實施例以及申請專利範圍的請求項中，有關方向性的名詞皆以圖式中的方向為基準。其次，在以下將要介紹之實施例以及圖式中，相同之元件標號，代表相同或近似之元件或其結構特徵。
請參閱圖1至圖4，本發明之內藏式推進系統10包含有一個引擎20、一個導流單元30，以及一個推進單元72。
引擎20為習知技術，在此容不贅述其細部結構及操作原理。
導流單元30具有一個導流座32，導流座32透過一個轉接板48組裝於引擎20的外殼22底端。如圖3及圖4所示，導流座32之前端具有一個朝向下方之進水口34，導流座32之後端具有一個朝向後方的出水口36，導流座32的內部具有一條呈螺旋狀延伸之導流通道38，導流通道38之前後二端分別連通進水口34與出水口36。如圖4所示，導流座32更具有一個軸孔40與一個排氣室42，軸孔40位於進水口34的上方且連通導流通道38，排氣室42位於軸孔40後方且透過一個排氣孔44連通外界。
導流單元30更具有一根排氣管50，如圖3至圖6所示，排氣管50之頂端固接於導流座32之外周面且經由導流座32之排氣孔44連通導流座32之排氣室42，排氣管50之底端開口朝下。藉此，引擎20所產生的廢氣會先集中於排氣室42內，然後從排氣管50排出至導流座32外，以避免廢氣與流經導流通道38的水流相互干擾。
如圖2、圖7及圖8所示，導流單元30更具有一個反向導流罩52、一根搖桿56、一根連桿60及一條拉伸彈簧62，其中：反向導流罩52之左右二側面分別具有一個樞耳54，左右二個樞耳54之前端樞設於導流座32之後端，使反向導流罩52能相對導流座32於如圖7所示之第一位置P1與如圖8所示之第二位置P2上下擺動，當反向導流罩52位於第一位置P1時，反向導流罩52位於出水口36的上方，當反向導流罩52位於第二位置P2時，反向導流罩52位於出水口36的後方；搖桿56樞設於導流座32之外周面且能受到動力源(圖中未示)的驅動而相對導流座32前後擺動；連桿60之前端樞設於搖桿56之底端，連桿60之後端樞設於反向導流罩52之右側樞耳54的後端；拉伸彈簧62之前後二端分別連接搖桿56之一個凸耳58及反向導流罩52之右側樞耳54的後端，用以提供彈力幫助連桿60將反向導流罩52從第二位置P2拉動至第一位置P1。
如圖1至圖3所示，導流單元30更具有一個進水座64，進水座64組裝於導流座32之前端的底面且位於進水口34下方。進水座64之前端具有多個連通進水口34之第一導流孔66，該等第一導流孔66呈格柵狀排列，進水座64之底面具有多個連通進水口34之第二導流孔68，該等第二導流孔68呈行列狀排列。此外，如圖4所示，進水座64之底面具有三個呈間隔排列之弧形導流板70，該等弧形導流板70用來將通過該等第一導流孔66與該等第二導流孔68的水流導引至導流座32之進水口34。
推進單元72具有一根傳動軸74與一個連接傳動軸74之葉輪76，如圖3及圖4所示，傳動軸74穿設於導流座32之軸孔40且連接引擎20，葉輪76設於導流座32之導流通道38內及位於導流座32之進水口 34上方，並且被導流座32之一個環壁46所環繞包覆。藉此，引擎20可透過傳動軸74驅動葉輪76旋轉。
由上述可知，當葉輪76轉動時，水流先被吸入進水座64內，然後從進水座64被導引至導流座32內，接著經過葉輪76的整流作用後進入導流通道38，最後再從出水口36往後噴出，使水流呈現低壓且大流量的噴射狀態。當反向導流罩52位於如圖7所示的第一位置P1時，由於反向導流罩52位於出水口36的上方，所以從出水口36噴出的水流會直接噴向後方，使船艇前進；當反向導流罩52位於如圖8所示的第二位置P2時，由於反向導流罩52位於出水口36的後方，所以從出水口36噴出的水流會被反向導流罩52改變成噴向前方，使船艇後退。
綜上所陳，本發明之內藏式推進系統10與先前技術相較之下具有以下優點：
1)在運作時，水流先被吸入進水座64內，然後從進水座64被導引至導流座32內，最後經過葉輪76的整流之後再從出水口36往後噴出，如此在船尾後方不易產生渦流。而且在航行過程當中，引擎20所產生的廢氣會從排氣管50排出至導流座32外，兩者不易相互干擾，因而能夠提高推進效率及增加操控性。
2)在環壁46的包覆之下，一方面可以讓水流有效集中來提升進水效率，另一方面讓葉輪76比較不會傷害到船底附近的魚類、泳客或潛水人員，因此在船艇的吃水深度較淺時亦可適用。
3)進水座64的設計可以避免在航行過程中所吸入的各種大型雜物(例如垃圾、浮木、塑膠袋或漁網等)進入導流通道38內，進而降低前述大型雜物纏繞於葉輪76的情形。
10:內藏式推進系統
20:引擎
22:外殼
30:導流單元
32:導流座
48:轉接板
50:排氣管
52:反向導流罩
64:進水座

Claims (9)

  1. 一種內藏式推進系統，包含有：一引擎；一導流單元，具有一導流座、一進水座與一排氣管，該導流座設於該引擎的底端，該導流座之前端具有一進水口，該導流座之後端具有一出水口，該導流座的內部更具有一導流通道，該導流通道之二端分別連通該進水口與該出水口，該導流座具有一軸孔與一排氣室，該軸孔位於該進水口的上方且連通該導流通道，該排氣室位於該軸孔的後方，該進水座設於該導流座之前端的底面，該進水座之前端具有多個連通該進水口之第一導流孔，該進水座之底面具有多個連通該進水口之第二導流孔，該排氣管以其頂端固設於該導流座之外周面且連通該導流座之排氣室；以及一推進單元，具有一傳動軸與一連接該傳動軸之葉輪，該傳動軸可轉動地穿設於該導流座之軸孔且連接該引擎，該葉輪設於該導流座之導流通道內且位於該導流座之進水口上方。
  2. 如請求項1所述之內藏式推進系統，其中，該進水口的開口方向朝下，該進水座且位於該進水口下方。
  3. 如請求項2所述之內藏式推進系統，其中，該進水座之底面更具有多個呈間隔排列之弧形導流板。
  4. 如請求項1所述之內藏式推進系統，其中，該導流座具有一環繞該葉輪之環壁。
  5. 如請求項1所述之內藏式推進系統，其中，導流單元更具有一反向導流罩，該反向導流罩樞設於該導流座之後端且能相對該導流座於一第一位置與一第二位置之間上下樞擺，當該反向導流罩位於該第一位置時，該反向導流罩位於該出水口的上方，當該反向導流罩位於該第二位置時，該反向導流罩位於該出水口的後方。
  6. 如請求項5所述之內藏式推進系統，其中，該反向導流罩之左右二側面分別具有一樞耳，該二樞耳之前端樞設於該導流座之後端，該導流單元更具有一搖桿與一連桿，該搖桿可前後擺動地樞設於該導流座之外周面，該連桿之前端樞設於該搖桿之底端，該連桿之後端樞設於該反向導流罩之一該樞耳的後端。
  7. 如請求項6所述之內藏式推進系統，其中，該導流單元更具有一拉伸彈簧，該拉伸彈簧的前後二端分別連接該搖桿與該反向導流罩。
  8. 如請求項1所述之內藏式推進系統，其中，該排氣管的底端開口朝下。
  9. 如請求項1所述之內藏式推進系統，其中，該導流通道呈螺旋狀延伸。
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