KR101069810B1 - Self power generating apparatus for ship and ship including the same - Google Patents

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    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
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Abstract

선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박이 개시된다. 추진력을 발생시키는 프로펠러에 인접하도록 선체에 설치되는 선박용 자가발전장치에 있어서, 제1 단부가 상기 선체에 회동가능하게 결합되며, 상기 프로펠러에 의해 발생되는 유체의 힘에 따라 제2 단부가 왕복이동하는 이동판; 상기 이동판의 제2 단부에 결합되며, 상기 이동판의 이동에 연동하여 직선 왕복운동하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 직선 왕복운동을 통해 전기를 발생시키는 발전기를 포함하는 선박용 자가발전장치를 제공함으로써, 선체에 진동 및 소음이 발생되는 것을 줄일 수 있어 선박의 품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 유체의 힘을 이용하여 전기를 발생시킬 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. Disclosed are a ship self-powered apparatus and a ship having the same. In a ship self-powered apparatus installed on the hull adjacent to the propeller generating a propulsion force, the first end is rotatably coupled to the hull, the second end is reciprocated in accordance with the force of the fluid generated by the propeller Moving plate; A piston coupled to the second end of the moving plate and linearly reciprocating in association with the movement of the moving plate; And by providing a self-generating device for a ship comprising a generator for generating electricity through a linear reciprocating motion of the piston, it is possible to reduce the occurrence of vibration and noise in the hull can improve the quality of the ship. In addition, it is possible to generate electricity by using the force of the fluid can save energy.

선박, 에너지 Ship, energy

Description

선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박 {SELF POWER GENERATING APPARATUS FOR SHIP AND SHIP INCLUDING THE SAME}Ship's self-power generation device and a ship having the same {SELF POWER GENERATING APPARATUS FOR SHIP AND SHIP INCLUDING THE SAME}

본 발명은 선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박에 관한 것으로, 보다상세하게는 선체의 진동 및 소음을 저감시킬 수 있는 선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship self-powered device and a ship having the same, and more particularly to a ship self-powered device and a ship having the same that can reduce the vibration and noise of the hull.

일반적으로 선박용 추진기로서 프로펠러가 사용된다. 프로펠러는 복수의 날개를 포함하여 구성된다. 각 날개는 프로펠러의 회전 시 프로펠러로 유입되는 유체에 대해 일정한 받음각을 갖도록 배치된다. 프로펠러가 유체 중에서 회전되면 유체가 빨려지는 면과 유체가 방출되는 면의 기압차가 발생하여, 각 날개에 양력이 발생한다. 발생된 양력은 선박에 추진력으로 작용한다.In general, propellers are used as propellers for ships. The propeller includes a plurality of wings. Each wing is arranged to have a constant angle of attack with respect to the fluid entering the propeller when the propeller rotates. When the propeller is rotated in the fluid, a pressure difference occurs between the surface from which the fluid is sucked and the surface from which the fluid is discharged, and lift force is generated on each wing. The generated lift acts as a driving force on the ship.

이 때, 기압차를 갖게 되는 해수는 수압이 크게 줄어드는 날개의 단부에서 물이 없는 빈공간이 생기는 공동현상(cavitation)이 발생하게 된다. 적정한 선속을 만족하기 위한 프로펠러의 회전속도 증가에 따라 공동현상은 발생할 수 밖에 없다. 그리고 공동현상 등에 의해 발생되는 유체의 힘에 의해 프로펠러의 상부에 인접한 선체에는 진동 및 소음이 발생하게 된다. At this time, the seawater having a pressure difference is a cavitation (cavitation) is generated in the empty space without water at the end of the wing that the water pressure is greatly reduced. Cavitation is bound to occur as the propeller's rotation speed increases to satisfy the appropriate ship speed. In addition, vibration and noise are generated in the hull adjacent to the upper portion of the propeller due to the force of the fluid generated by the cavity phenomenon.

본 발명의 실시예들은 선체에 전달되는 공동현상을 분산시킬 수 있는 선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a self-powered apparatus for ships and a ship having the same that can disperse the cavitation delivered to the hull.

또한, 본 발명의 실시예들은 프로펠러에 의해 발생되는 추진력 이외의 유체의 힘을 이용할 수 있는 선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박을 제공하고자 한다.In addition, embodiments of the present invention is to provide a self-powered apparatus for ships that can use the force of the fluid other than the propulsion force generated by the propeller and a vessel having the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 추진력을 발생시키는 프로펠러에 인접하도록 선체에 설치되는 선박용 자가발전장치에 있어서, 제1 단부가 상기 선체에 회동가능하게 결합되며, 상기 프로펠러에 의해 발생되는 유체의 힘에 따라 제2 단부가 왕복이동하는 이동판; 상기 이동판의 제2 단부에 결합되며, 상기 이동판의 이동에 연동하여 직선 왕복운동하는 피스톤; 및 상기 피스톤의 직선 왕복운동을 통해 전기를 발생시키는 발전기를 포함하는 선박용 자가발전장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, in the ship self-generating device installed on the hull so as to be adjacent to the propeller for generating a propulsion force, the first end is rotatably coupled to the hull, A moving plate having a second end reciprocated according to the force of the fluid generated by the propeller; A piston coupled to the second end of the moving plate and linearly reciprocating in association with the movement of the moving plate; And a generator for generating electricity through a linear reciprocating motion of the piston.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 선체; 상기 선체에 설치되며 추진력을 발생시키는 프로펠러; 및 제1 단부가 상기 선체에 회동가능하게 결합되며 상기 프로펠러에 의해 발생되는 유체의 힘에 따라 제2 단부가 왕복이동하는 이동판과, 상기 이동판의 제2 단부에 결합되며, 상기 이동판의 이동에 연동하여 직선 왕복운동하는 피스톤과, 상기 피스톤의 직선 왕복운동을 통해 전기를 발생시키는 발전기를 포함하는 선박용 자가발전장치를 포함하는 선박이 제공된다.In order to achieve the above object, according to another aspect of the invention, the hull; A propeller installed on the hull and generating propulsion force; And a moving plate having a first end rotatably coupled to the hull and having a second end reciprocating in accordance with the force of the fluid generated by the propeller, coupled to the second end of the moving plate, There is provided a ship comprising a self-powered generator for a ship comprising a piston for linear reciprocation in conjunction with movement and a generator for generating electricity through linear reciprocation of the piston.

상기 이동판은 상기 프로펠러에 의해 유체의 힘이 가장 크게 전달되는 선체의위치에 설치될 수 있다.The moving plate may be installed at a position of the hull in which the force of the fluid is most transmitted by the propeller.

상기 이동판은 탄소섬유 또는 연강 재질을 포함할 수 있다.The moving plate may include carbon fiber or mild steel material.

상기 이동판에는 해수가 통과될 수 있도록 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성될 수 있다. At least one through hole may be formed in the moving plate to allow seawater to pass therethrough.

상기 피스톤의 최대이동 거리는 상기 이동판의 제2 단부가 상기 선체와 이격되도록 설정될 수 있다.The maximum moving distance of the piston may be set such that the second end of the moving plate is spaced apart from the hull.

상기 피스톤은 유체의 힘에 따라 이동된 상기 이동판이 원 위치시키는 복원부재를 포함할 수 있다.The piston may include a restoring member in which the movable plate moved according to the force of the fluid is returned to its original position.

본 발명은, 제1 단부는 상기 피스톤과 결합되고, 제2 단부는 상기 발전기와 결합되며, 상기 피스톤의 직선운동을 회전운동으로 변환하는 전동부를 더 포함할 수 있다.The present invention may further include a transmission unit having a first end coupled with the piston, and a second end coupled with the generator, and converting a linear movement of the piston into a rotary movement.

본 발명은, 상기 피스톤의 외측에서 상기 피스톤의 직선운동을 가이드하는 실린더; 및 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에 구비되는 베어링을 더 포함할 수 있다.The present invention, the cylinder for guiding the linear movement of the piston on the outside of the piston; And a bearing provided between the piston and the cylinder.

상기 실린더의 단부에는 상기 실린더 내부를 수밀시키는 씰링부재가 더 포함될 수 있다.An end portion of the cylinder may further include a sealing member for sealing the inside of the cylinder.

본 발명의 실시예에 따르면, 선체에 전달되는 공동현상을 선박용 자가발전장치로 분산시켜 선체에 진동 및 소음이 발생되는 것을 줄일 수 있어 선박의 품질을 향상시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, by dispersing the cavitation delivered to the hull in the ship's self-powered device can reduce the generation of vibration and noise in the hull can improve the quality of the ship.

또한 본 발명의 실시예에 따르면, 유체의 힘을 이용하여 전기를 발생할 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, it is possible to generate electricity by using the force of the fluid can save energy.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a vessel according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 선박(200)은 선체(80)와, 프로펠러(90) 및 자가발전장치(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the vessel 200 may include a hull 80, a propeller 90, and a self-powered apparatus 100.

선체(80)의 선미부에 프로펠러(90)가 설치될 수 있다. 프로펠러(90)는 프로펠러 샤프트(미도시)를 통해 선체(80)의 내부에 배치된 주엔진(미도시)으로부터 구동력을 전달받아 회전할 수 있다. 프로펠러(90)는 회전하면서 양력을 발생하고 발생된 양력은 선박(200)을 추진시키는 추진력으로 작용할 수 있다. The propeller 90 may be installed at the stern portion of the hull 80. The propeller 90 may rotate by receiving a driving force from a main engine (not shown) disposed inside the hull 80 through a propeller shaft (not shown). The propeller 90 rotates to generate lift and the generated lift may act as a driving force for propelling the vessel 200.

본 발명의 실시예에 따라, 프로펠러(90)에 인접하게 선체(80)에 설치되는 자가발전장치는 프로펠러(90)에 의해 발생되는 유체의 힘을 이용하여 전기를 발생시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 자가발전장치는 선체(80)에 발생되는 진동 및 소음을 저감시키기 위해 공동현상을 전달받을 수 있다. According to the exemplary embodiment of the present invention, the self-powered apparatus installed in the hull 80 adjacent to the propeller 90 may generate electricity by using the force of the fluid generated by the propeller 90. In addition, the self-generating device according to an embodiment of the present invention may receive a cavitation to reduce the vibration and noise generated in the hull (80).

이하, 프로펠러의 상부로 이동되는 유체의 힘을 전달받는 자가발전장치(100)에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the self-generating device 100 receiving the force of the fluid moved to the upper portion of the propeller will be described.

본 실시예에서는 자가발전장치(100)가 프로펠러(90)에 의해 발생되는 유체의 힘이 가장 크게 전달되는 위치의 선체에 설치되는 것을 실시예로 설명하도록 한다. In the present embodiment will be described in the embodiment that the self-power generator 100 is installed in the hull of the position where the force of the fluid generated by the propeller 90 is the greatest transfer.

예를 들면, 유체의 힘이 가장 크게 전달되는 위치는 도 1에 도시된 바와 같이 수면과 수직으로 형성되는 가상의 중심축선상일 수 있다. 그러나 자가발전장치(100)의 설치 위치는 이에 한정되는 것은 아님은 물론이다.For example, the position where the force of the fluid is most transmitted may be on an imaginary central axis formed perpendicular to the water surface as shown in FIG. 1. However, the installation position of the self-powered device 100 is not limited to this, of course.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 자가발전장치가 구동되는 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 자가발전장치의 이동판을 도시한 저면도이다.2 and 3 are views showing the driving of the self-powered apparatus for ships according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a bottom surface showing a moving plate of the self-powered apparatus for ships according to an embodiment of the present invention It is also.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 자가발전장치(100)는 이동판(110)과 피스톤(120) 및 발전기(170)를 포함한다. 프로펠러(90)가 회전되면 프로펠러(90)에 의해 발생되는 유체의 힘이 프로펠러(90)의 상부로 전달될 수 있다. 상부로 전달되는 유체의 힘에 따라 이동판(110)은 상하로 왕복이동을 할 수 있다. 그리고 이동판(110)과 결합된 피스톤(120)은 이동판(110)의 상하 왕복이동에 연동하여 상하로 직선 왕복운동을 할 수 있으며, 피스톤(120)의 운동에너지를 통해 발전기(170)는 전기를 발생시킬 수 있다.2 to 4, the self-generating device 100 includes a moving plate 110, a piston 120, and a generator 170. When the propeller 90 is rotated, the force of the fluid generated by the propeller 90 may be transmitted to the upper portion of the propeller 90. The moving plate 110 may reciprocate up and down in accordance with the force of the fluid delivered to the top. In addition, the piston 120 coupled to the moving plate 110 may linearly reciprocate up and down in association with the vertical reciprocating movement of the moving plate 110, and the generator 170 may use the kinetic energy of the piston 120. It can generate electricity.

이동판(110)은 제1 단부가 선체(80)에 회동가능하게 결합되며, 프로펠러(90)에 의해 발생되는 유체의 힘에 따라 제2 단부가 왕복이동한다.The movable plate 110 is rotatably coupled to the hull 80 of the first end, and the second end reciprocates according to the force of the fluid generated by the propeller 90.

이동판(110)은 도 4에 도시된 바와 같이 판형상으로 형성될 수 있다. 프로펠러(90)에 의해 프로펠러(90)의 상부로 이동되는 해수와 같은 유체의 힘이나, 공동현상에 의해 발생되는 유체의 힘이 이동판(110)의 하면을 칠 수 있다. 이와 같이, 유체의 힘이 이동판(110)을 상부로 밀게 됨으로써, 이동판(110)의 제1 단부를 중심축으로 하여 이동판(110)의 제2 단부가 상부로 회동할 수 있다. 그리고 도 1에 도시된 바와 같이 이동판(110)은 프로펠러(90)에 의해 유체의 힘이 가장 크게 전달되는 위치의 선체(80)에 설치될 수 있다. 이에 따라, 이동판(110)은 선체(80)에 전달되는 유체의 힘을 가장 크게 받아 전기 발생효율을 높일 수 있다. The moving plate 110 may be formed in a plate shape as shown in FIG. 4. The force of the fluid, such as seawater, which is moved to the top of the propeller 90 by the propeller 90, or the force of the fluid generated by the cavitation may hit the bottom surface of the moving plate 110. As such, the force of the fluid pushes the moving plate 110 upward, so that the second end of the moving plate 110 can rotate upward with the first end of the moving plate 110 as the central axis. As shown in FIG. 1, the moving plate 110 may be installed in the hull 80 at a position where the force of the fluid is most transmitted by the propeller 90. Accordingly, the movable plate 110 may receive the greatest force of the fluid delivered to the hull 80 to increase the electricity generation efficiency.

이동판(110)은 탄소섬유 또는 연강과 같이 연성을 가진 재질을 포함할 수 있다. 이는, 지지단과 자유단의 가상의 경계 영역에 피로하중이 누적되는 것을 방지하여 이동판(110)이 부러지는 것을 방지 할 수 있다. 즉, 이동판(110)의 제1 단부가 선체(80)에 고정되는 지지단이 되고 이동판(110)의 제2 단부는 자유단이 되어, 자유단이 지지단을 중심축으로 하여 상하 왕복이동할 수 있다. 연성을 가진 이동판(110)은 상하 이동에 따라 이동판(110)이 파괴되지 않고 늘어나게 됨에 따라 내구성이 향상될 수 있다. 여기서 지지단은 일축이 고정된 단부를 의미하고, 자유단은 이동가능한 단부를 의미한다.The moving plate 110 may include a material having ductility such as carbon fiber or mild steel. This prevents the fatigue load from accumulating in the virtual boundary region between the support end and the free end, thereby preventing the movable plate 110 from being broken. That is, the first end of the movable plate 110 becomes a support end fixed to the hull 80, and the second end of the movable plate 110 becomes a free end, and the free end reciprocates up and down with the support end as the central axis. I can move it. The flexible moving plate 110 may be improved in durability as the moving plate 110 is elongated without being destroyed by vertical movement. Here, the support end means an end fixed to one axis, and the free end means a movable end.

그리고, 이동판(110)은 탄소섬유 또는 연강과 같이 연성을 가진 재질을 포함하므로 일정이상으로 구부려져도 무방하나, 이동판(110)이 하측으로 무리하게 꺾이지 않도록 한계 각을 가질 수 있다. 이는 일 예로, 회전체(163)의 위치를 통해 설정할 수 있다. 이동판(110)은 회전체(163)와 이동판(110) 사이의 거리에서 이동하고, 피스톤(120)이 위치될 수 있는 최하 지점을 이동판(110)이 피로하중에 의해 파손되지 않는 지점으로 설정하여 회전체(163)가 선체(80)에 설치될 수 있다. 이동판(110)이 파손되는 임계값은 이동판(110)의 재질에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.Since the moving plate 110 includes a material having ductility such as carbon fiber or mild steel, the moving plate 110 may be bent more than a predetermined amount, but the moving plate 110 may have a limit angle so as not to be bent excessively downward. This may be set, for example, through the position of the rotating body 163. The moving plate 110 moves at a distance between the rotating body 163 and the moving plate 110, and the moving point 110 is not broken by the fatigue load at the lowest point where the piston 120 can be positioned. Rotation body 163 may be installed in the hull 80 by setting to. The threshold value at which the moving plate 110 is damaged may vary depending on the material of the moving plate 110.

그리고 이동판(110)에는 해수가 통과될 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이,관통홀(111)이 적어도 하나 이상 마련될 수 있다. 관통홀(111)은 해수가 통과될 수 있음으로 하여 이동판(110)에 발생되는 피로하중을 줄일 수 있다. 본 실시예에서는 관통홀(111)이 6개 형성되어 있음을 도시하였으나, 이는 이동판(110)의 면적이나 유체의 힘에 따라 관통홀(111)의 수는 가감될 수 있음은 물론이다.In addition, as illustrated in FIG. 4, the moving plate 110 may be provided with at least one through hole 111 in the moving plate 110. The through hole 111 may reduce the fatigue load generated in the moving plate 110 by allowing sea water to pass therethrough. In the present exemplary embodiment, six through holes 111 are formed, but the number of the through holes 111 may be added or subtracted according to the area of the moving plate 110 or the force of the fluid.

이동판(110)의 제2 단부에는 피스톤(120)이 결합되며, 이동판(110)의 이동에 연동하여 피스톤(120)이 직선 왕복운동한다. 이동판(110)이 유체의 힘에 의해 상부로 밀리게 됨에 따라 이동판(110)과 결합된 피스톤(120)은 이동판(110)의 이동에 연동하여 상부로 이동할 수 있다. 이러한 이동판(110)과 피스톤(120)은 용접 등에 의해 결합될 수 있으며, 이와 달리 일체로 형성될 수 있다.The piston 120 is coupled to the second end of the moving plate 110, and the piston 120 linearly reciprocates in association with the movement of the moving plate 110. As the moving plate 110 is pushed upward by the force of the fluid, the piston 120 coupled to the moving plate 110 may move upward in association with the movement of the moving plate 110. The moving plate 110 and the piston 120 may be coupled by welding, or alternatively, may be integrally formed.

여기서, 선체(80)측으로 이동되는 피스톤(120)의 최대이동 거리는 이동판(110)의 제2 단부가 선체(80)와 이격되도록 설정될 수 있다. 이는 도 3에 도시된 바와 같이, 이동판(110)이 선체(80)측에 최대로 근접하여도, 이동판(110)이 언제나 선체(80)와 이격될 수 있도록 하여, 이동판(110)이 선체(80)를 간섭하지 않도록 할 수 있다. Here, the maximum moving distance of the piston 120 moved to the hull 80 side may be set such that the second end of the moving plate 110 is spaced apart from the hull 80. This allows the movable plate 110 to always be spaced apart from the hull 80 even when the movable plate 110 is closest to the hull 80 side as shown in FIG. 3. It is possible to prevent the hull 80 from interfering.

그리고 피스톤(120)의 이동거리는 회전체(163)의 지름크기와 동일하므로, 회전체(163)의 지름크기를 통해 피스톤(120)의 최대이동 거리를 설정할 수 있다. 아울러, 자가발전장치(100)는 선체(80)에 다수개로 구비될 수도 있음은 물론이다.And since the moving distance of the piston 120 is the same as the diameter size of the rotating body 163, it is possible to set the maximum moving distance of the piston 120 through the diameter size of the rotating body 163. In addition, the self-generating device 100 may be provided in plurality in the hull 80 is a matter of course.

그리고 피스톤(120)은 유체의 힘에 따라 이동된 이동판(110)이 원 위치되도록 복원부재를 포함할 수 있으며, 복원부재는 무게추(121)일 수 있다. 일 예로, 무게추(121)가 피스톤(120)의 상부에 일체로 결합되어 구비될 수 있다. 다른 예로, 복원부재는 스프링일 수 있으며, 도면에 도시하지는 않았으나 이동판(110)의 제2 단부 상부에 스프링의 제1 단부가 결합되고, 스프링의 제2 단부가 선체의 하부에 결합되며, 스프링의 내주면에 피스톤(120)이 배치될 수 있다. 이동판(110)의 제2 단부와 선체 사이에 위치된 스프링은 이동판(110)이 상부로 밀리면 스프링의 복원력에 의해 이동판(110)을 하측으로 밀어 이동판(110)의 위치를 복원시킬 수 있다. 이와 달리, 피스톤(120)의 자체 무게인 자중에 의해 위치가 복원될 수도 있음은 물론이며 그 변형예는 다양하다.And the piston 120 may include a restoring member so that the moving plate 110 moved according to the force of the fluid to the original position, the restoring member may be a weight (121). For example, the weight 121 may be provided integrally coupled to the upper portion of the piston 120. As another example, the restoring member may be a spring, and although not shown in the drawings, a first end of the spring is coupled to an upper portion of the second end of the moving plate 110, and a second end of the spring is coupled to a lower portion of the hull. Piston 120 may be disposed on the inner circumferential surface of the. The spring positioned between the second end of the movable plate 110 and the hull may move the movable plate 110 downward by the restoring force of the spring when the movable plate 110 is pushed upward to restore the position of the movable plate 110. Can be. On the contrary, the position may be restored by its own weight, which is the weight of the piston 120, and of course, various modifications thereof.

피스톤(120)의 외측에는 피스톤(120)의 직선운동을 가이드하는 실린더(130)가 구비될 수 있으며, 실린더(130)의 외측은 선체(80)에 결합될 수 있고, 피스톤(120)과 실린더(130) 사이에는 베어링(140)이 구비될 수 있다. 실린더(130)의 단부에는 실린더(130) 내부를 수밀시키며 고무 등의 재질을 포함하는 씰링부재(150) 가 포함될 수 있다. The outer side of the piston 120 may be provided with a cylinder 130 for guiding the linear movement of the piston 120, the outer side of the cylinder 130 may be coupled to the hull 80, the piston 120 and the cylinder The bearing 140 may be provided between the 130. An end portion of the cylinder 130 may include a sealing member 150 that seals the inside of the cylinder 130 and includes a material such as rubber.

실린더(130)의 내측에서 직선 왕복운동하는 피스톤(120)을 통해 전기를 발생시키는 발전기(170)가 선체(80)에 설치된다. 발전기(170)는 피스톤(120)의 직선운동을 회전운동으로 변환시키는 전동부(160)로부터 운동에너지를 전달 받아 전기를 발생시킬 수 있다. 이러한 전동부(160)는 제1 단부는 피스톤(120)과 결합되고, 제2 단부는 발전기(170)와 결합될 수 있다. A generator 170 for generating electricity through the piston 120 linearly reciprocating inside the cylinder 130 is installed in the hull 80. The generator 170 may receive the kinetic energy from the electric motor 160 converting the linear motion of the piston 120 into the rotary motion to generate electricity. The transmission unit 160 has a first end is coupled to the piston 120, the second end may be coupled to the generator 170.

전동부(160)는 로드(161)와 회전체(163)를 포함할 수 있다. 로드(161)의 제1 단부는 피스톤(120)의 상단과 결합되고, 로드(161)의 제2 단부는 회전체(163)의 외측에 결합될 수 있다. 그리고 회전체(163)의 중심축은 발전기(170)와 연결될 수 있다. The transmission unit 160 may include a rod 161 and a rotating body 163. The first end of the rod 161 may be coupled to the upper end of the piston 120, and the second end of the rod 161 may be coupled to the outside of the rotating body 163. And the central axis of the rotating body 163 may be connected to the generator 170.

이는, 로드(161)의 제1 단부는 피스톤(120)에 결합되어 피스톤(120)에 연동하여 상하 직선운동을 하고, 로드(161)의 제2 단부는 회전체(163)에 구속되어 회전체(163)의 둘레면을 따라 원운동을 하여 회전체(163)를 회전시키게 되는 것이다. 그리고 회전체(163)의 회전력에 따른 운동에너지가 발전기(170)를 통해 전기 에너지로 변환될 수 있다. This is, the first end of the rod 161 is coupled to the piston 120 to move up and down linearly in conjunction with the piston 120, the second end of the rod 161 is constrained to the rotating body 163 to rotate A circular motion is performed along the circumferential surface of 163 to rotate the rotating body 163. In addition, the kinetic energy according to the rotational force of the rotating body 163 may be converted into electrical energy through the generator 170.

즉, 로드(161)에 의해 회전체(163)의 회전을 유발시켜서, 회전체(163)에 연결된 모터축(미도시)이 회전하여 발전하면 전기가 발생하게 된다. 이렇게 발생된 전기는 선박(200)에 필요한 전기 에너지로 바로 이용되거나, 배터리 등의 충전장치(미도시)에 충전되어 필요한 때에 사용될 수도 있다. That is, by causing the rotation of the rotating body 163 by the rod 161, when the motor shaft (not shown) connected to the rotating body 163 rotates and generates electricity, electricity is generated. The electricity generated in this way may be directly used as electrical energy required for the ship 200 or may be charged to a charging device (not shown) such as a battery and used when necessary.

이와 같이, 본 실시예에 따른 자가발전장치(100)는 유체의 힘을 이용하여 전 기를 발생시킬 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. As such, the self-power generation apparatus 100 according to the present embodiment may generate electricity by using the force of the fluid, thereby saving energy.

상기와 같은 자가발전장치(100)의 작동은 일 예로, 아래와 같이 수행될 수 있다. 선박이 이동하기 위해 주엔진으로부터 구동력을 받아 프로펠러(90)가 회전한다. 프로펠러(90)에 의해 선박(200)의 추진력이 발생함은 물론, 프로펠러(90)에 인접한 자가발전장치(100)로 전달되는 유체의 힘이 이동판(110)을 상부로 밀게 된다. Operation of the self-generating device 100 as described above may be performed as an example. The propeller 90 rotates under the driving force from the main engine to move the ship. The propulsion force of the ship 200 is generated by the propeller 90, as well as the force of the fluid delivered to the self-power generator 100 adjacent to the propeller 90 pushes the moving plate 110 upward.

프로펠러(90)의 회전에 따라 자가발전장치(100) 주변으로 전달되는 유체의 힘은 파동의 주기를 가질 수 있다. 그리고 파동의 주기에 의해 강한 파동과 약한 파동이 형성될 수 있다. 파동이 강하게 형성될 경우, 이동판(110)은 상부로 이동하여 선체(80)측으로 이동한다. 파동이 약하게 형성될 경우, 이동판(110)은 피스톤(120)의 자중에 의하거나 무게추(121) 또는 스프링과 같은 복원부재에 의해 하부로 이동하여 선체(80)로부터 멀어질 수 있다. As the propeller 90 rotates, the force of the fluid transferred around the self-power generator 100 may have a period of a wave. In addition, a strong wave and a weak wave can be formed by the period of the wave. When the wave is strongly formed, the moving plate 110 moves upward and moves to the hull 80 side. When the wave is weakly formed, the moving plate 110 may move downward from the hull 80 by the weight of the piston 120 or by a restoring member such as a weight 121 or a spring.

이와 같이, 파동의 주기를 가지는 유체의 힘에 따라 이동판(110)은 상하 왕복이동을 할 수 있다. 상하 왕복이동하는 이동판(110)에 연동하여 피스톤(120)은 상하로 직선 왕복운동을 한다. 피스톤(120)의 상단부에 결합된 로드(161)는 피스톤(120)의 이동에 연동하여 회전체(163)의 둘레면을 따라 회전할 수 있다. As such, the moving plate 110 may move up and down in accordance with the force of the fluid having a wave period. The piston 120 linearly reciprocates up and down in conjunction with the movable plate 110 that vertically reciprocates. The rod 161 coupled to the upper end of the piston 120 may rotate along the circumferential surface of the rotating body 163 in association with the movement of the piston 120.

이는, 로드(161)의 제2 단부가 회전체(163)의 하측에서, 상부로 이동하는 피스톤(120)을 따라 도 2에 도시된 바와 같이 회전체(163)의 좌측 위치로 회전하고, 도 3에 도시된 바와 같이 회전체(163)의 상측 위치로 이동하는 바와 같다. 그리고 하부로 이동하는 피스톤(120)을 따라 다시 회전체(163)의 하측으로 위치된다. 이와 같이, 회전체(163)의 둘레면을 따라 로드(161)가 회전을 반복하여 회전체(163)에 연결된 모터축이 회전하여 전기가 발생하게 된다.This is because the second end of the rod 161 rotates from the lower side of the rotating body 163 to the left position of the rotating body 163 as shown in FIG. 2 along the piston 120 moving upward. As shown in 3, it moves to the upper position of the rotor 163. And it is located below the rotor 163 again along the piston 120 to move to the lower side. As described above, the rod 161 is rotated along the circumferential surface of the rotating body 163 to rotate the motor shaft connected to the rotating body 163 to generate electricity.

이와 같은 실시예에 따른 자가발전장치(100) 및 이를 구비하는 선박(200)은 선체(80)에 전달되는 공동현상을 감소시켜 선체(80)에 발생되는 진동 및 소음을 저감시킬 수 있음은 물론, 이를 이용하여 전기를 발생시킬 수 있어 에너지를 절약할 수 있다. 그리고 본 실시예에 도시된 도 3 및 도 4는 설명의 편의를 위해 피스톤(120)과, 전동부(160) 및 발전기(170)가 선체(80)의 외측에 드러나도록 도시하였으나, 이와 달리 선체(80)의 내측에 구비될 수 있음은 물론이다. Self-powered apparatus 100 and the ship 200 having the same according to the embodiment can reduce the cavitation transmitted to the hull 80 can reduce the vibration and noise generated in the hull 80, of course By using this, electricity can be generated and energy can be saved. 3 and 4 illustrate the piston 120, the electric motor 160, and the generator 170 exposed to the outside of the hull 80 for convenience of description, in contrast to the hull. Of course, it can be provided inside the (80).

이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.The self-developing device for a ship and a vessel provided with the same according to an embodiment of the present invention have been described above, but the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the spirit of the present invention Within the scope of the same idea, other embodiments may be easily proposed by adding, changing, deleting or adding components, but this will also fall within the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박을 개략적으로 도시한 도면.1 is a view schematically showing a vessel according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 자가발전장치가 구동되는 모습을 도시한 도면. 2 and 3 are views showing a state in which the self-powered apparatus for ships according to an embodiment of the present invention is driven.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 자가발전장치의 이동판을 도시한 저면도.Figure 4 is a bottom view showing a moving plate of the self-powered apparatus for ships according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

80: 선체 90: 프로펠러80: hull 90: propeller

100: 선박용 자가발전장치 110: 이동판100: self-powered device for ships 110: moving plate

120: 피스톤 130: 실린더120: piston 130: cylinder

140: 베어링 150: 씰링부재140: bearing 150: sealing member

160: 전동부 170: 발전기160: electric drive 170: generator

Claims (10)

추진력을 발생시키는 프로펠러에 인접하도록 선체에 설치되는 선박용 자가발전장치에 있어서,In the ship self-powered device is installed on the hull adjacent to the propeller generating a propulsion force, 제1 단부가 상기 선체에 회동가능하게 결합되며, 상기 프로펠러에 의해 발생되는 유체의 힘에 따라 제2 단부가 왕복이동하는 이동판;A movable plate having a first end rotatably coupled to the hull and having a second end reciprocated according to the force of the fluid generated by the propeller; 상기 이동판의 제2 단부에 결합되며, 상기 이동판의 이동에 연동하여 직선 왕복운동하는 피스톤; 및A piston coupled to the second end of the moving plate and linearly reciprocating in association with the movement of the moving plate; And 상기 피스톤의 직선 왕복운동을 통해 전기를 발생시키는 발전기를 포함하는 선박용 자가발전장치.Ship's self-powered apparatus comprising a generator for generating electricity through a linear reciprocating motion of the piston. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동판은 상기 프로펠러에 의해 유체의 힘이 가장 크게 전달되는 선체의위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.The moving plate is a self-powered apparatus for ships, characterized in that installed in the position of the hull in which the force of the fluid is most transmitted by the propeller. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동판은 탄소섬유 또는 연강 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.The moving plate is a ship self-powered device characterized in that it comprises a carbon fiber or mild steel material. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동판에는 해수가 통과될 수 있도록 적어도 하나 이상의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.At least one through hole is formed in the moving plate so that sea water can pass. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이동판의 제2 단부가 상기 선체와 이격되도록 상기 피스톤의 최대이동 거리가 설정되는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.And a maximum moving distance of the piston is set such that the second end of the moving plate is spaced apart from the hull. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피스톤은 유체의 힘에 따라 이동된 상기 이동판이 원 위치시키는 복원부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.The piston is a self-powered apparatus for ships, characterized in that it comprises a restoring member to the original position of the moving plate moved in accordance with the force of the fluid. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제1 단부는 상기 피스톤과 결합되고, 제2 단부는 상기 발전기와 결합되며, 상기 피스톤의 직선운동을 회전운동으로 변환하는 전동부를 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 선박용 자가발전장치.The first end is coupled to the piston, the second end is coupled to the generator, the ship self-powered apparatus further comprises a transmission unit for converting the linear movement of the piston into a rotational movement. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피스톤의 외측에서 상기 피스톤의 직선운동을 가이드하는 실린더; 및A cylinder for guiding the linear movement of the piston outside the piston; And 상기 피스톤과 상기 실린더 사이에 구비되는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.Ship's self-powered apparatus further comprises a bearing provided between the piston and the cylinder. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 실린더의 단부에는 상기 실린더 내부를 수밀시키는 씰링부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 선박용 자가발전장치.The end of the cylinder is a marine self-powered device characterized in that it further comprises a sealing member for sealing the inside of the cylinder. 선체; hull; 상기 선체에 설치되며 추진력을 발생시키는 프로펠러; 및A propeller installed on the hull and generating propulsion force; And 상기 프로펠러에 인접하게 상기 선체에 설치되는 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 선박용 자가발전장치를 포함하는 선박.A ship comprising a self-powered generator for ship according to any one of claims 1 to 8 installed in the hull adjacent to the propeller.
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