KR100720682B1

KR100720682B1 - 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한동력발생장치

Info

Publication number: KR100720682B1
Application number: KR1020050095374A
Authority: KR
Inventors: 채찬복; 채태근; 채성근
Original assignee: 채찬복; 채태근; 채성근
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-05-21
Also published as: KR20070040068A

Abstract

본 발명은 화물이나 승객의 운송 및 수송은 물론 각종 해상활동을 하기 위한 선박에 관한 것으로, 특히 공지된 자가추진 선박의 운항시 그 선박의 롤링을 이용한 별도의 동력발생장치를 제안함으로서, 상기 동력발생장치에 의해 부가적인 회전동력 및 고압의 공기에 의한 에너지를 창출하여 이를 선박의 추진력이나 부양력, 기타의 에너지원으로 사용할 수 있게 하여, 더욱 뛰어난 추진력 및 효용성을 갖는 선박의 동력발생장치에 대한 것이다.

자가추진, 선박, 부상함체, 작동부구, 동력전달장치, 콤프레셔

Description

파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치 {Power generating machine rolling of ship}

도 1은 본 발명 동력발생장치를 갖는 자가추진 선박의 전체평면도

도 2는 본 발명 동력발생장치를 갖는 자가추진 선박의 전체측면도

도 3은 본 발명 동력발생장치를 갖는 자가추진 선박의 정단면도

도 4는 본 발명에 따른 동력발생장치의 전체사시도

도 5는 본 발명에 따른 동력발생장치의 전체단면도

도 6은 본 발명에 따른 동력발생장치의 확대작동도

도 7은 본 발명에 따른 동력발생장치의 타실시예를 보인 단면도

도 8은 본 발명에 따른 동력발생장치의 또다른 실시예를 보인 측면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 프로펠러 10 : 부상본체

11 : 지지대 12,12' : 레일

20,20' : 부구체 21 : 구동축

30,30' : 동력전달수단 31,31' : 동력전달수단

32,32' : 콤프레셔 33,33' : 일방향회전축

40,40' : 작동로드 41 : 갑판

50 : 롤링작동장치 51 : 부상함체

52,52' : 레일 53,53' : 작동부구

54,54' : 전달축 55,55' : 전달링크

56 : 동력전달축 57 : 체인

본 발명은 화물이나 승객의 운송 및 수송은 물론 각종 해상활동을 하기 위한 선박에 관한 것으로, 특히 파력에 의해 승강하는 부구체의 운동력을 선박의 추진력으로 전환하여 별도의 엔진장치가 없어도 운행을 가능케 한 선박에 있어서, 상기 선박의 롤링을 이용한 별도의 동력발생장치를 설치함에 따라 그 동력발생장치로부터 선박의 추진에 필요한 동력이나 에너지를 부가적으로 얻을 수 있게 한 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치에 대한 것이다.

일반적으로 선박은 화물 및 승객의 운송 및 수송은 물론 어업이나 굴착, 시추 등 다양한 해상활동을 하기 위해 사용되는 것으로, 육상의 기차, 전차, 자동차, 공중의 항공기에 비해 속력이 느린 단점은 있지만, 대량의 화물이나 승객을 일시에 운송 및 수송할 수 있고, 운임이 싸다는 특징을 가지고 있는 것으로서, 세계 물자수송의 절반이 해상수송에 의존하고 있는 것은 이러한 특징 때문이다.

이러한 선박의 추진동력은 석유자원을 연료로 사용하는 디젤기관의 동력을 선박의 하측에 마련된 프로펠러에 전달시켜 상기 프로펠러의 회전에 의해 수중에서의 추진력이 발생하므로 그 추진력에 의해 선박이 운항되는 것이다.

통상적인 선박은 선박 본체의 하측 내부에 부력 증강용 탱크실이 마련되어 있고, 상기한 탱크실의 상측에는 선실 및 기관실, 연료탱크 등이 형성되어 있으며, 갑판에는 화물 적재공간과 운전실 등이 구성되어 있는 것이다.

그러나, 상기한 바와 같은 통상적인 선박은 석유자원을 연료로 하는 중유 또는 경유를 쓰거나 대형 선박의 경우 핵연료를 쓰고 있으므로, 고액의 연료비를 부담하여야 하는 것이며, 상기한 선박을 운항키 위한 엔진은 다수의 운전 및 관리, 유지, 보수 인원을 필요로 하는 것이며, 이에 소요되는 각각의 부품의 경우 일정 주기마다 교환하거나 노후로 인한 교체 등의 비용이 지속적으로 부담되는 문제점이 있는 것이다.

특히, 한정된 석유자원을 사용하는 통상의 선박은 비례적으로 해상운임의 증가를 초래하고 있으며, 해상에서 발생하는 선박의 사고시 다량의 중유 및 경유가 노출되어 심각한 해양오염을 가중시키는 것이다.

또한, 화물의 운송거리가 비교적 먼 경우 중간 경유지에서 연료를 다시 충전하고 수송하여야 하므로 연료충전에 따른 운송시간의 연장 및 소요경비의 추가발생 등 매우 비경제적인 문제점을 갖고 있는 것이다.

이에, 본 발명 출원인은, 특허등록 제510398호, 특허등록 제104704호 및 제398491호, 특허등록 제395401호에 의한 파력을 이용한 발전장치를 선박에 응용하여, 파력에 의해 승강하는 부구체의 수직운동을 동력전달수단에 의해 구동축의 회전동력으로 전환하여 이를 선박의 프로펠러 회전동력으로 사용하면서도, 동력전달수단에 장착된 콤프레셔를 통해 부구체 내부에 압축공기를 저장하여 파고가 낮을 경우에는 상기한 압축공기를 이용하여 구동축 및 프로펠러를 회전시켜 선박이 추진되게 함으로서,

석유자원에 의한 연료를 전혀 사용하지 않고 천연자원인 파력을 이용하여 선박을 운항할 수 있게 하므로 연료비의 부담이 전혀 없으며, 대형의 부구체에 선박 추진용 공기를 압축 저장하므로 배출되는 고압의 공기량에 따라 선박의 추진속도를 용이하게 가감할 수 있으므로 매우 친환경적이면서도 경제적인 효과가 있는 파력에 의한 승강부구체의 운동력을 이용한 자가추진 선박을 제안한 바 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 자가추진 선박은 그 동력을 순전히 파력에 의존하 므로 충분치 못한 동력 및 에너지에 의해 자가 추진력이 떨어지는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 극복하고자 안출된 것으로서, 주지의 자가추진 선박의 운항시 그 선박의 롤링을 이용한 별도의 동력발생장치를 제안함으로서, 상기 동력발생장치에 의해 부가적인 에너지를 창출하여 이를 선박의 추진력이나 부양력, 기타의 에너지원으로 사용할 수 있게 하여, 더욱 뛰어난 추진력 및 효용성을 갖는 선박의 동력발생장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 발명 동력발생장치를 갖는 자가추진 선박의 전체측면도이고, 도 2는 본 발명 동력발생장치를 갖는 자가추진 선박의 전체평면도이며, 도 3은 본 발명 동력발생장치를 갖는 자가추진 선박의 정단면도이다.

후측단에 프로펠러(1)가 장착된 중공상의 부상본체(10)와; 부상본체(10)로부터 지지대(11)에 의해 이격 입설된 복수개의 레일(12)(12')과; 상기 레일(12)(12') 간에 삽입 승강되는 부구체(20)(20')와; 부상본체(10) 상에 횡상으로 위치한 구동축(21) 및 그 구동축(21)에 결합된 공지의 동력전달수단(30)(30')과; 상기 동력전달수단(30)(30')과 부구체(20)(20')를 링크에 의해 연결하고 있는 작동로드(40)(40')와; 상기 부상본체(10)로부터 상향 이격되어 설치되는 갑판(41)으로 된 파력에 의한 승강부구체의 운동력을 이용한 공지의 자가추진 선박에 있어서,

상기 부상본체(10)의 상측에는 별도의 롤링작동장치(50)를 설치하고, 상기 롤링작동장치(50)는 또다른 동력전달수단(31)(31') 및 콤프레셔(32)(32')와 연결되게 하여 이를 통한 고압의 공기를 상기 부구체(20)(20')의 내부로 공급하되,

상기 롤링작동장치(50)는, 양측이 상향 돌출된 내부공간을 갖고 그 내부에는 물이 채워진 부상함체(51)와, 그 부상함체(51)의 내측벽에 마련된 레일(52)(52')을 따라 승강하는 작동부구(53)(53')와, 그 작동부구(53)(53')의 상면에 고정된 전달축(54)(54')을 별도의 동력전달수단(31)(31')과 연결되게 한 전달링크(55)(55')와, 상기 동력전달수단(31)(31')과 연결 작동하는 콤프레셔(32)(32')를 상기 부구체(20)(20')로 연결되게 구성한 것이다.

여기서, 상기한 동력전달수단(31)(31')의 일방향회전축(33)(33')을 별도의 동력전달축(56)에 동시 체인(57) 연결하여, 양측 동력전달수단(31)(31')의 회전동력이 상기 동력전달축(56)에 동시 전달되게 구성할 수도 있는 것이다.

이상과 같은 구성에 의한 본 발명 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치의 작용을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명에 따른 동력발생장치를 장착하기 위한 자가추진 선박의 개략적인 작동관계를 기술하면,

부상본체(10)의 측면으로부터 인출된 지지대(11)에 의해 레일(12)(12')이 수직 형성되고, 그 레일(12)(12') 사이에는 부구체(20)(20')가 삽입되어 있는 것이 다.

따라서, 파고에 따라 그 부구체(20)(20')가 승강하면 그 승강운동에 의해 작동로드(40)(40')를 상하 회전시키게 되는 것이며, 그 작동로드(40)(40')의 운동력은 갑판(41)의 상측에 형성되어진 복수개의 동력전달수단(30)(30')을 작동시켜 이에 의한 구동축(21)의 회전이 일어나게 된다.

이때, 상기한 동력전달수단(30)(30')은, 주지된 바와 같이 피니언의 회전력과 래크의 직선운동력을 일방향 회전드럼에 의해 그 일방향회전축(33)(33')의 연속적인 회전력이 발생되게 하는 것으로서, 그 회전력은 구동축(21)으로 전달되어 후단의 프로펠러(1)를 회전시킴에 따라 상기한 선박이 추진되는 것이다.

특히, 상기한 구동축(21)의 회전과 동시에 그 동력전달수단(31)(31')에 연결되어진 콤프레셔(32)(32')를 구동시켜, 그 콤프레셔(32)(32')로부터 발생하는 고압의 공기를 상기 부구체(20)(20')로 압축 저장하였다가 파고가 낮거나 거의 없을 경우에는 상기 부구체(20)(20')의 압축공기를 배출시켜 상기 동력전달수단(30)(30')을 통한 구동축(21)의 회전이 발생되게 하여 역시 선박의 추진동력으로 사용할 수 있게 한 바 있다.

이와 같은 자가추진 선박은 상기한 부구체(20)(20')의 내부에 충분한 공기의 저장이 유지되어 있어야 하므로, 도 4 내지 도 6의 도시와 같이 본 발명에서는 상기 선박의 운항시 발생되는 선박의 롤링력을 동력으로 전환하여 사용할 수 있게 한 것이다.

즉, 상기한 부상본체(10)의 상측에는 내부공간을 갖는 부상함체(51)가 단방향으로 형성되어 있는데, 그 부상함체(51)의 양측는 상향 돌출상으로 이루어져 있어 그 각각의 내부공간에 별도의 작동부구(53)(53')가 레일(52)(52')에 의해 수직으로 상,하운동할 수 있도록 내장되어 있다.

따라서, 상기한 선박의 롤링이 발생하게 되면 그 작동부구(53)(53')는 부상함체(51) 내부에 충전되어진 물의 높이차에 따라 상하 승강하게 되는 것인데,

선박이 기울어지면 그 물은 수평을 유지하기 위해 부상함체(51)의 내부공간에서 일측으로 쏠리는 현상이 발생하므로, 이에 의해 일측의 작동부구(53)는 상승하는 반면 타측의 작동부구(53')는 하강하는 운동을 하게 된다.

이와 같이 작동부구(53)(53')의 상호 승하강 작용은 선박의 롤링 빈도나 세기에 의해 결정되어지며, 상기 작동부구(53)(53')의 상하 운동력은 그 작동부구(53)(53')의 상부에 형성된 전달축(54)(54')과 복수개의 전달링크(55)(55')를 통해 또다른 동력전달수단(31)(31')으로 전달되어 이에 의한 회전동력은 물론 콤프레셔(32)(32')를 통한 고압의 공기를 생산할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 선박의 롤링에 의해 발생하는 동력을 고압의 압축공기로 전환 생산하여 이를 상기한 부구체(20)(20')로 공급되게 하면, 보다 많은 량의 고압 공기를 압축 저장할 수 있게 되므로, 보다 강력한 선박의 추진력을 얻을 수 있음은 물론 충분한 에너지원을 안정적으로 수급할 수 있어 자가추진 선박의 운용성이 뛰어난 효과를 부여하게 되는 것이다.

또한, 도 7의 도시와 같이 상기한 롤링작동장치(50)에 의해 구동하는 동력전달수단(31)(31')에 있어, 양분되어 있는 동력전달수단(31)(31')의 일방향회전축(33)(33')을 체인(57)에 의해 별도의 동력전달축(56)에 동시 연결함으로서, 일측의 동력전달수단(31) 만이 작동하더라도 상기 동력전달축(56)에 의해 타측의 동력전달수단(31')까지 연동되게 하므로 이에 의한 효과적인 에너지의 부가 창출이 가능한 것이다.

특히, 본 발명에 따른 동력발생장치는 주지한 바와 같이 선박의 롤링을 이용하고자 그 선박의 단방향으로 설치되게 하였으나, 이를 도 8의 도시와 같이 선박의 길이방향으로 그 동력발생장치를 설치할 경우 선박의 피칭에 의한 동력을 발생시킬 수도 있는 것이며, 이들의 조합 즉 두 대의 동력발생장치를 선박의 단방향과 장방향에 각각 동시 설치하게 되면 선박의 롤링은 물론 피칭시에도 그 동력을 생산할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 발명 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치는, 별도의 동력발생장치에 의해 부가적인 회전동력 및 고압의 공기에 의한 에너지를 창출하여 이를 선박의 추진력이나 부양력, 기타의 에너지원으로 사용할 수 있게 하여, 더욱 뛰어난 추진력 및 효용성을 갖게 하는 효과가 있는 것이다.

Claims

후측단에 프로펠러(1)가 장착된 중공상의 부상본체(10)와; 부상본체(10)로부터 지지대(11)에 의해 이격 입설된 복수개의 레일(12)(12')과; 상기 레일(12)(12') 간에 삽입 승강되는 부구체(20)(20')와; 부상본체(10) 상에 횡상으로 위치한 구동축(21) 및 그 구동축(21)에 결합된 공지의 동력전달수단(30)(30')과; 상기 동력전달수단(30)(30')과 부구체(20)(20')를 링크에 의해 연결하고 있는 작동로드(40)(40')와; 상기 부상본체(10)로부터 상향 이격되어 설치되는 갑판(41)으로 된 파력에 의한 승강부구체의 운동력을 이용한 공지의 자가추진 선박에 있어서,

상기 부상본체(10)의 상측에는 별도의 롤링작동장치(50)를 설치하고, 상기 롤링작동장치(50)는 또다른 동력전달수단(31)(31') 및 콤프레셔(32)(32')와 연결되게 하여 이를 통한 고압의 공기를 상기 부구체(20)(20')의 내부로 공급하되,

상기 롤링작동장치(50)는, 양측이 상향 돌출된 내부공간을 갖고 그 내부에는 물이 채워진 부상함체(51)와, 그 부상함체(51)의 내측벽에 마련된 레일(52)(52')을 따라 승강하는 작동부구(53)(53')와, 그 작동부구(53)(53')의 상면에 고정된 전달축(54)(54')을 별도의 동력전달수단(31)(31')과 연결되게 한 전달링크(55)(55')와, 상기 동력전달수단(31)(31')과 연결 작동하는 콤프레셔(32)(32')를 상기 부구체(20)(20')로 연결하여,

상기 선박의 롤링시 상기 작동부구(53)(53')의 승강력이 동력전달수단(31)(31')을 통해 고압의 공기로 생성되게 구성함을 특징으로 하는 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치.
제 1항에 있어서,

동력전달수단(31)(31')의 일방향회전축(33)(33')을 별도의 동력전달축(56)에 동시 체인(57) 연결하여, 양측 동력전달수단(31)(31')의 회전동력이 상기 동력전달축(56)에 동시 전달되게 구성함을 특징으로 하는 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치.
제 1항에 있어서,

부상함체(51)를 선박의 길이방향을 따라 설치되게 하여, 그 선박의 피칭에 의한 동력이 발생되게 구성함을 특징으로 하는 파력을 이용한 자가추진 선박의 롤링을 이용한 동력발생장치.