KR100881787B1 - 선박용 자가 동력발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박의 롤링(ROLLING:파력에 의한 가로흔들림) 및 피칭(PITCHING:파력에 의한 세로움직임)을 이용하여 동력을 발생하므로써, 발생된 동력을 선박내의 필요한 요소요소에 원하는 에너지(예컨데 전기 등)로 전환하여 사용할 수 있도록 통상적인 선박의 갑판(2)의 상면에 설치되며 저면에는 상기 갑판(2)에 고정설치된 베어링축(3)에 축결합하는 고정판넬(4)의 상면 일측에 마련되고 내부에 물(w)이 충진된 공간부(5)를 가지며 상기 공간부(5)의 양측에는 부구(6)에 장착되어 상하왕복하는 로드(7)가 형성된 부구통체(8)와, 상기 로드(7)의 종단에 연결되도록 형성된 연결대(11)에 의해 부구(6)와 연결된 제1랙크기어(12)가 상기 고정판넬(4)상에 수직 고정된 제1가이드레일(13)을 따라 상, 하강되면서 치결합된 제 1피니언기어(14)를 회전시키게 되고, 제1피니언기어(14)와 동일축을 가지면서 상대적으로 큰 직경을 갖는 제2피니언기어(15)가 회전되면 제 2랙크기어(16)는 고정판넬(4)상에 수직 고정된 제 2가이드레일(17)을 따라 하강 또는 상승되면서 와이어(18)를 통해 상기 동력전달단속부재(19)를 구동하게 되며, 상기 동력전달단속부재(19)는 제 1드럼(20) 및 2드럼(21)이 각각 샤프트(22)를 한 방향으로만 회전시키도록 구성되고, 제 1드럼(20) 및 제 2드럼(21)을 구동시키는 와이어(18)는 그 일단이 제2랙기어(16)의 상단면에 연결 고정되고, 다시 제1드럼(20)에 권취된 다음, 고정판넬(4)에 설치된 고정틀(9)에 마련 된 인장스프링(24)를 매개로 연결되는 2개의 도르레(25)에 차례로 감기며 제 2드럼(21)에 권취된 후, 활차(26)에 감긴 상태로 그 타단이 제 2랙기어(16)의 일측에 연결되고 상기샤프트(22)의 종단에 형성된 베벨기어(27)와 기어결합된 기어 축(10)과 기어결합된 콤프레셔(28)로 이루어진 선박용 자가 동력발생장치를 제공한다.

선박, 갑판, 동력, 에너지, 연료.

Description

선박용 자가 동력발생장치{A SUPPLY POWER PLANT OF A SHIP}

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 선박용 자가 동력발생장치를 보인 개략예시도,

도 2 및 도 3은 동 사용상태 개략 예시도,

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 선박용 자가 동력발생장치를 보인 사용상태 개략예시도,

[도면 중 중요한 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 동력발생장치, 2 : 갑판,

3 : 베어링축, 4 : 고정판넬,

5 : 공간부, 6 : 부구,

7 : 로드, 8 : 부구통체,

9 : 고정틀, 10 : 기어축,

11 : 연결대, 12 : 제1렉크기어,

13 : 제1가이드레일, 14 : 제1피니언기어,

15 : 제2피니언기어, 16 : 제2렉크기어,

17 : 제2가이드레일, 18 : 와이어,

19 : 동력전달단속부재 20 : 제1드럼,

21 ; 제2드럼, 22 : 샤프트,

23 : 고정빔, 24 : 인장스프링,

25 : 도르레, 26 : 활차,

27 : 베벨기어, 28 : 콤프레셔,

29 : 스프링, 30 : 수직봉,

31 : 연결봉, 32 : 추.

33 : 링구체.

본 발명은 선박의 롤링(ROLLING:파력에 의한 가로흔들림) 및 피칭(PITCHING:파력에 의한 세로움직임)을 이용하여 동력을 발생하므로써, 발생된 동력을 선박내의 필요한 요소요소에 원하는 에너지(예컨데 전기 등)로 전환하여 사용할 수 있도록 된 선박용 자가 동력발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 선박은 화물 및 승객의 운송 및 수송은 물론 어업이나 굴착, 시추 등 다양한 해상활동에 사용되는 것으로서, 육상의 기차, 전차, 자동차, 공중의 항공기에 비해 속력이 느린 단점은 있지만, 대량의 화물을 일시에 수송할 수 있고, 운임이 싸다는 특징을 가지고 있는 것으로서, 세계 물자수송의 절반이 해상수송에 의존하고 있다.

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

그러나, 상기한 바와 같은 통상적인 선박은 석유자원을 연료로 하는 중유 또는 경유를 쓰거나 대형 선박의 경우 핵연료를 쓰고 있으므로, 다량의 연료비를 부담하여야 하는 것이며, 특히, 선박의 각종 시설을 가동하는 별도의 동력이 필요로 하며 이에 따른 연료의 소모 또한 무시할 수 없는 고비용을 가중시키고 있어, 한정된 석유자원을 사용하는 통상의 선박은 비례적으로 해상운임의 증가를 초래하고 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출 된 것으로써, 본 발명의 목적은 선박의 운행중에 발생하는 파도에 의한 롤링 및 피칭에 따른 선박의 기울기를 이용하여 자가동력을 발생하고 발생 된 동력을 콤프레셔에 압축공기로써 저장하고 이를 원하는 에너지로 전환시켜 선박내의 시설 및 자가추진선박(한국특허번호 10-0510398)의 추진에너지로 이용을 함으로써 에너지비용의 절감을 통한 경제적 이익을 극대화할 수 있도록 된 선박용 자가 동력발생장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치는 통상적인 선박의 갑판의 상면에 설치되며 저면에는 상기 갑판에 고정설치된 베어링축에 축결합하는 고정판넬의 상면 일 측에 마련되고 내부에 물이 충진된 공간부를 가지며 상기 공간부의 양측에는 부구에 장착되어 상하 왕복하는 로드가 형성된 부구통체와, 상기 로드의 종단에 연결되도록 형성된 연결대에 의해 부구와 연결된 제1랙크기어가 상기 고정판넬 상에 수직 고정된 제1가이드레일을 따라 상, 하강되면서 치결합된 제 1피니언기어를 회전시키게 되고, 제1피니언기어와 동일축을 가지면서 상대적으로 큰 직경을 갖는 제2피니언기어가 회전되면 제 2랙크기어는 상기 고정판넬 상에 수직 고정된 제 2가이드레일을 따라 하강 또는 상승되면서 와이어를 통해 상기 동력전달단속부재를 구동하게 되며, 상기 동력전달단속부재는 제 1드럼 및 2드럼이 각각 샤프트를 한 방향으로만 회전시키도록 구성되고, 제 1드럼 및 제 2드럼을 구동시키는 와이어는 그 일단이 제2랙기어의 상단 면에 연결 고정되고, 다시 제1드럼에 권취된 다음, 상기 고정판넬에 설치된 고정틀에 마련된 인장스프링를 매개로 연결되는 2개의 도르레에 차례로 감기며 제 2드럼에 권취된 후, 활차에 감긴 상태로 그 타단이 제 2랙기어의 일측에 연결되는 구성되고 상기 샤프트의 종단에 형성된 베벨기어와 기어결합된 기어축과 기어결합 된 콤프레셔의 압축공기를 이용할 수 있는 동력발생수단을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치는 상기한 부구통체의 상면에는 상기 갑판에 설치되는 고정빔에 스프링에 의해 연결고정되는 수직봉이 형성되어 있어 기울어진 부구통체가 원활하게 원위치로 복귀할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치는 상기한 동력발생수단이 상기 부구통체의 좌우 양측에 각각 한 쌍으로 마련되어 있어 보다 능률적으로 동력을 발생시킬 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치는 상기한 샤프트의 종단에는 샤프트의 회전을 운활하게 수행할 수 있도록 된 링구체가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치는 상기한 수직봉에 연결봉으로 연결되며 상기 고정빔에 회동가능하게 고정된 추가 마련되어 있어 상기 부구통체가 보다 원활하게 원위치할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 선박용 자가동력발생장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 선박용 자가 동력발생장치를 보인 도면으로써. 본 실시예의 선박용 자가 동력발생장치(1)는 통상적인 선박의 갑판(2)의 상면에 설치되며 저면에는 상기 갑판(2)에 고정설치된 베어링축(3)에 축결합하는 고정판넬(4)의 상면 일측에 마련되고 내부에 물(w)이 충진된 공간부(5)를 가지며 상기 공간부(5)의 양측에는 부구(6)에 장착되어 상하왕복하는 로드(7)가 형성된 부구통체(8)와, 상기 로드(7)의 종단에 연결되도록 형성된 연결대(11)에 의해 부구(6)와 연결된 제1랙크기어(12)가 상기 고정판넬(4)상에 수직 고정된 제1가이드레일(13)을 따라 상, 하강되면서 치결합된 제 1피니언기어(14)를 회전시키게 되고, 제1피니언기어(14)와 동일축을 가지면서 상대적으로 큰 직경을 갖는 제2피니언기어(15)가 회전되면 제 2랙크기어(16)는 고정판넬(4)상에 수직 고정된 제 2가이드레일(17)을 따라 하강 또는 상승되면서 와이어(18)를 통해 상기 동력전달단속부재(19)를 구동하게 되며, 상기 동력전달단속부재(19)는 제 1드럼(20) 및 2드럼(21)이 각각 샤프트(22)를 한 방향으로만 회전시키도록 구성되고, 제 1드럼(20) 및 제 2드럼(21)을 구동시키는 와이어(18)는 그 일단이 제2랙기어(16)의 상단면에 연결 고정되고, 다시 제1드럼(20)에 권취된 다음, 고정판넬(4)에 설치된 고정틀(9)에 마련 된 인장스프링(24)를 매개로 연결되는 2개의 도르레(25)에 차례로 감기며 제 2드럼(21)에 권취된 후, 활차(26)에 감긴 상태로 그 타단이 제 2랙기어(16)의 일측에 연결되고 상기샤프트(22)의 종단에 형성된 베벨기어(27)와 기어결합된 기어 축(10)과 기어결합된 콤프레셔(28)로 이루어져 있다.
여기서, 상기의 콤프레셔(28)는 공기를 압축 저장하였다가 그 압축공기의 토출압에 의해 선박의 운용에 필요한 동력으로 제공하는 역할을 하게 된다.

그리고 상기한 부구통체(8)의 상면에는 상기 고정빔(23)에 스프링(29)에 의해 연결고정되는 수직봉(30)이 형성되어 있어 기울어진 부구통체(8)가 원활하게 원위치로 복귀할 수 있도록 되어 있다.

또한 상기한 동력전달단속부재(19)가 상기 부구통체(8)의 좌우 양측에 각각 한 쌍으로 마련되어 있어 보다 능률적으로 동력을 발생시킬 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기한 샤프트(22)의 종단에는 샤프트(22)의 회전을 원활하게 수행할 수 있도록 된 링구체(33)가 마련되어 있다.

또한 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치(1)는 도 4에서 도시된 바와 같이 상기한 수직봉(30)에 연결봉(31)으로 연결되며 상기 고정빔(23)에 회동가능하게 고정된 추(32)가 마련되어 있어 상기 부구통체(8)가 보다 원활하게 원위치할 수 있도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 이루어지는 본 실시예의 선박용 자가 동력발생장치(1)는 도 2 및 도 3에서 도시된 바와 같이 선박의 갑판(2)상에 설치되어 선박의 운행중에 발생하는 롤링이나 피칭시에 따른 선박의 기울림에 의해 선박이 일측으로 기울어지면 도2에서 도시된 바와 같이 상기 부구통체(8)가 베어링축(3)을 중심으로 갑판(2)의 기울기보다 더욱 큰 기울기를 가지고 회동을 하게 되고 이에 따라 부구통체(8)의 공간부(5)에 충진된 물(w)의 기울기에 따라 일측 부구(6)는 상승을 하고 타측 부구(6)는 하강을 하게 된다.

상기와 같이 부구(6)가 상,하로 상하강하면 상기 로드(7)의 종단에 구비된 롤러(9)가 상기 연결대(11)의 장공(10)을 가이드하면서 제1랙크기어(12)가 제1가이드레일(13)을 따라 상, 하강되면서 제 1피니언기어(14)를 회전시키게 되고, 제1피니언기어(14)의 회전에 따라 동일축으로 고정된 제2피니언기어(15)가 회전되면 제 2랙크기어(16)는 제 2가이드레일(17)을 따라 상기 제 1 피니언기어(14)보다 큰 거리로 하강 또는 상승되면서 와이어(18)가 상기 동력전달단속부재(19)의 제 1드럼 (20)및 2드럼(21)을 회전시켜 각각 샤프트(22)를 한 방향으로만 회전시키어 상기 베벨기어(27)를 회전시키고, 이에 따라 상기 베벨기어(27)에 기어결합된 콤프레셔(28)의 공기를 압축하여 저장하도록 되어 있다.

그리고 선박이 롤링 및 피칭에 의해 수면과 수평선상에 놓이면 상기한 추(32)가 제자리로(갑판과 수직상으로) 원위치하게 되고 이에 따라 상기 추(32)와 연결봉(31)으로 연결된 수직봉(30)이 가압되어 상기 스프링(29)의 탄력에 힘을 더하여 원위치하게 되므로 부구통체(8)는 제위치로 복귀하게 된다.

상기와 같이 발생된 동력원이 저장된 콤프레셔(28)의 압축공기는 터어빈 등에 분출하여 원하는 별도의 에너지로 전환하여 선박에서 사용되는 각종시설에 에너지를 공급하여 사용을 하도록 되어 있다.

상기와 같이 선박의 롤링 및 피칭이 반복될수록 콤퓨레셔에 저장되는 동력을 상기 과정을 반복적으로 수행하여 동력을 발생할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 선박용 자가 동력발생장치는 선박의 운행중에 발생하는 파도에 의한 롤링 및 피칭에 따른 선박의 기울기를 이용하여 자가동력을 발생하고 발생된 동력을 콤프레셔에 압축공기로써 저장하고 이를 원하는 에너지로 전환시켜 선박내의 시설 및 자가추진선박(한국특허번호 10-0510398)의 추진에너지로 이용을 하므로써 에너지비용의 절감을 통한 경제적이익을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 부구의 상,하운동을 피니언기어에 결합된 랙크기어로 전달하고, 상기 랙크기어의 직선운동을 와이어와 드럼을 통해 샤프트의 일방향 회전운동으로 변환하여 이를 콤프레셔에 연결하여 된 동력발생장치에 있어서,

   선박의 갑판에 고정 설치된 베어링축에 결합되는 고정판넬을 구비하고, 그 고정판넬의 상부에는 물이 충전되는 공간부를 갖는 부구통체를 형성하며, 그 고정판넬의 상부 양측으로는 동력전달단속부재를 배치하며, 양측 동력전달단속부재의 부구는 상기 부구통체 내의 공간부에 수용되게 하며, 상기 부구통체의 상부에는 수직봉을 형성하고, 그 수직봉의 선단에는 스프링을 형성하여 그 스프링의 선단을 별도의 고정빔에 연결 형성하여,

   선박 운항시 롤링이나 피칭에 의해 베어링축을 축점으로 상기 고정판넬이 회동하면 그 부구통체 내의 부구가 승강하여 그 운동력이 동력전달단속부재를 통해 공기압축용 콤프레셔로 전달되게 하고, 회동하는 부구통체는 수직봉과 고정빔 사이의 스프링 복원력에 의해 수평상태로 자동 복귀되게 구성함을 특징으로 하는 선박용 자가 동력발생장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서;

   상기한 샤프트의 종단에는 샤프트의 회전을 운활하게 수행할 수 있도록 된 링구체가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 자가 동력발생장치
5. 제 1항에 있어서;

   상기한 수직봉에 연결봉으로 연결되며 상기 고정빔에 회동가능하게 고정된 추가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 선박용 자가 동력발생장치

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