KR101185507B1 - 선박의 발전 시스템 - Google Patents

선박의 발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101185507B1
KR101185507B1 KR1020100051051A KR20100051051A KR101185507B1 KR 101185507 B1 KR101185507 B1 KR 101185507B1 KR 1020100051051 A KR1020100051051 A KR 1020100051051A KR 20100051051 A KR20100051051 A KR 20100051051A KR 101185507 B1 KR101185507 B1 KR 101185507B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
generation system
flow plate
ship
flow
Prior art date
Application number
KR1020100051051A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20110131558A (ko
Inventor
유현수
안만희
이동길
이상혜
Original Assignee
삼성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성중공업 주식회사 filed Critical 삼성중공업 주식회사
Priority to KR1020100051051A priority Critical patent/KR101185507B1/ko
Publication of KR20110131558A publication Critical patent/KR20110131558A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101185507B1 publication Critical patent/KR101185507B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12—Blades; Blade-carrying rotors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J2003/001—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam
    • B63J2003/006—Driving of auxiliaries characterised by type of power supply, or power transmission, e.g. by using electric power or steam by using hydraulic power transmission
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

선박의 발전 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 발전 시스템은 선박에서 프로펠러에 의한 유체의 흐름 또는 변동 압력에 의해 왕복 운동하도록 선체에 설치되는 유동플레이트와, 상기 유동플레이트의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키는 운동변환부와, 상기 운동변환부에 의해 변환된 회전 운동에 의해 구동하여 전기를 발생시키는 발전기를 포함한다.

Description

선박의 발전 시스템{POWER GENERATION SYSTEM OF VESSEL}
본 발명은 발전 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 선박의 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 선박은 사용목적에 따라 상선, 군함, 어선 및 특수 작업선으로 크게 구분할 수 있는데, 여기서 상선은 여객 또는 화물을 운반하여 운임 수입을 얻는 것을 목적으로 하는 선박을 말하며, 화물선, 화객선, 여객선으로 구분된다.
이와 같은 선박은 조명이나 여러 가지 장치의 구동을 위하여 전기를 필요로 하고, 이러한 전기의 공급을 위하여 화석 에너지를 이용한 발전기 엔진(generator engine)을 사용하는 발전설비를 가지고 있다.
그러나, 종래의 선박은 디젤 등과 같은 화석 에너지를 이용한 발전기 엔진을 사용하게 됨으로써 지속적으로 증가하는 유가에 대한 부담과 연소가스로 인한 환경 오염을 유발하게 된다.
또한, 종래의 선박은 추진을 위하여 프로펠러를 가지고 있는데, 이러한 프로펠러는 대개 4개 또는 6개의 날개를 가지고 있으며, 회전하면서 만들어 내는 유체가 비연속적으로 일정한 주기를 가지고서 강한 추력에 대한 반력으로 후미 방향으로 흐르도록 한다. 이러한 유체의 변동압력은 선박의 주요한 가진력이 되며, 이러한 가진력에 의하여 선체에 진동을 발생시키기도 한다.
그러므로, 선박에서 프로펠러에 의한 강한 후류 또는 변동 압력을 저감하면서 이러한 후류나 변동 압력을 이용하여 발전하도록 하는 장치의 개발이 필요하게 되었다.
본 발명의 실시예들은 프로펠러에 의한 유체의 흐름이나 변동 압력을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 전기 발생에 따른 비용을 절감함과 아울러 환경 오염을 방지하고자 한다.
또한, 프로펠러에 의한 변동 압력을 흡수함으로써 선체의 진동을 줄이고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에서 프로펠러에 의한 유체의 흐름 또는 변동 압력에 의해 왕복 운동하도록 선체에 설치되는 유동플레이트와, 유동플레이트의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키는 운동변환부와, 운동변환부에 의해 변환된 회전 운동에 의해 구동하여 전기를 발생시키는 발전기를 포함하는 선박의 발전 시스템이 제공될 수 있다
또한, 유동플레이트는 선체에서 프로펠러의 상측에 힌지축을 중심으로 상하로 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
또한, 유동플레이트는 선체에서 방향타의 상측에 힌지축을 중심으로 상하로 회전 가능하도록 설치될 수 있다.
또한, 방향타에 유체의 흐름을 유동플레이트 측으로 전환시키도록 마련되는 가이드날개를 더 포함할 수 있다.
또한, 가이드날개는 방향타의 양측에 상하로 배열되도록 마련될 수 있다.
또한, 운동변환부는 유동플레이트의 일측에 힌지 결합되는 링크부재와, 링크부재의 끝단에 힌지 결합됨으로써 유동플레이트의 운동에 의해 왕복 운동하는 링크부재에 의해 회전하도록 설치되는 캠을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 프로펠러에 의한 유체의 흐름이나 변동 압력을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 전기 발생에 따른 비용을 절감함과 아울러 환경 오염을 방지할 수 있다.
또한, 프로펠러에 의한 변동 압력을 유동플레이트가 흡수함으로써 선체의 진동을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템(100)은 선박(10)에서 프로펠러(11)에 의해 발생되는 유체, 즉 해수의 흐름이나 변동 압력을 이용하여 발전하는 시스템으로서, 프로펠러(11)에 의해 밀려나가는 유체에 의해 왕복 운동하는 유동플레이트(110)와, 유동플레이트(110)의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키는 운동변환부(120)와, 운동변환부(120)에 의해 변환된 회전 운동에 의해 구동하는 발전기(130)를 포함할 수 있다.
유동플레이트(110)는 프로펠러(11)에 의해 밀려나가는 유체에 의해 일정 주기로 왕복 운동하도록 선체(12)에 설치되는데, 본 실시예에서는 유동플레이트(110)가 선체(12)에서 프로펠러(11)의 상측에 힌지축(111)을 중심으로 상하로 회전 가능하도록 설치되며, 힌지축(111)이 일례로 선체(12)의 폭방향을 따라 설치될 수 있다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템의 동작을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 운동변환부(120)는 유동플레이트(110)의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키기 위하여, 유동플레이트(110)의 일측에 힌지 결합되는 링크부재(121)와, 링크부재(121)의 끝단에 힌지 결합됨으로써 유동플레이트(110)의 운동에 의해 왕복 운동하는 링크부재(121)에 의해 회전하도록 설치되는 캠(122)을 포함할 수 있다.
링크부재(121)는 유동플레이트(110)에 힌지 결합되는 힌지축(121a)이 유동플레이트(110)의 힌지축(111)과 나란하도록 마련되며, 본 실시예에서처럼 상하로 놓이도록 캠(122)에 끝단이 연결될 수 있다.
캠(122)은 원판으로 이루어지고, 편심되도록 마련되는 편심축(122a)에 링크부재(121)의 끝단이 힌지 결합되며, 회전 중심축이 발전기(130; 도 1에 도시)의 축에 직접적으로 연결되거나 기어(122b; 도 1에 도시)와 같은 동력 전달 부재에 의해 간접적으로 연결됨으로써 회전에 의해 발전기(130)를 구동시킨다.
도 1에 도시된 바와 같이, 발전기(130)는 운동변환부(120)에 의해 변환된 회전 운동에 의해 구동함으로써 전기를 발생시킨다. 여기서, 발전기(130)로부터 발생된 전기를 변압기(미도시)를 통해서 조명이나 여러 가지 장비에 전원으로서 공급하게 되며, 여분의 전기를 축전지(미도시)에 축전시킴으로써 필요시에 전기를 사용할 수 있도록 한다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템(100)은 선박(10)의 추진장치인 프로펠러(11)의 날개가 유체를 강하게 밀어냄으로써 발생하는 압력 차이인 변동 압력을 이용하여 프로펠러(11)의 상측에 설치된 유동플레이트(110)를 일정 주기로 밀어내게 됨으로써 유동플레이트(110)가 힌지축(111)을 중심으로 상하로 회전을 반복하게 된다.
이러한 유동플레이트(110)의 상하 운동은 링크부재(121)를 통해서 캠(122)으로 전달되어 회전 운동으로 변환되고, 발전기(130)는 캠(122)으로부터 회전력을 전달받아 구동함으로써 전기를 발생시키며, 발생된 전기는 변압기를 거쳐서 조명이나 장치 등의 전기 수요처로 공급되거나 축전지에 축전된다.
또한, 프로펠러(11)에 의해 발생되는 변동 압력이 유동플레이트(110)에 흡수됨으로써 변동 압력으로 인한 선체(12)의 진동을 줄일 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 구성도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 발전 시스템(200)은 프로펠러(11)에 의해 밀려나가는 유체, 일례로 해수에 의해 일정 주기로 왕복 운동하도록 선체(12)에 설치되는 유동플레이트(210)와, 유동플레이트(210)의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키는 운동변환부(220)와, 운동변환부(220)에 의해 변환된 회전 운동에 의해 구동하여 전기를 발생시키는 발전기(230)를 포함할 수 있으며, 운동변환부(220)와 발전기(230)에 대해서는 제 1 실시예에 따른 선박의 발전 시스템(100)의 운동변환부(120)와 발전기(130)와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다.
본 실시예에서 유동플레이트(210)는 선체(12)에서 방향타(13)의 상측에 힌지축(211)을 중심으로 상하로 회전 가능하도록 설치된다. 이때, 힌지축(211)이 선체(12)의 폭방향으로 놓임으로써 프로펠러(11)로부터 밀려나가는 유체가 방향타(13) 부근을 지날 때 유동플레이트(210)에 힘을 가하여 유동플레이트(210) 후단이 힌지축(211)을 중심으로 상하 운동을 반복할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 발전 시스템(200)은 방향타(13)에 유체의 흐름을 유동플레이트(210) 측으로 전환시키도록 마련되는 가이드날개(240)를 더 포함할 수 있다.
가이드날개(240)는 일례로 방향타(13)의 양측에 상하로 배열되도록 마련될 수 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 선박의 발전 시스템(200)은 프로펠러(11)로부터 밀려나가는 유체가 방향타(13)를 지날 때 방향타(13)의 옆면에 마련된 가이드날개(240)가 유체의 흐름을 위쪽 방향인 유동플레이트(210)로 보내게 된다.
이러한 유체의 흐름은 일정 주기로 밀어내는 힘이 작용하므로 위쪽에서부터 늘어뜨려진 유동플레이트(210)를 주기적으로 밀어내게 되고, 이러한 힘에 의해 유동플레이트(210)가 힌지축(211)을 중심으로 상하로 반복하여 회전하게 되며, 유동플레이트(210)의 운동을 운동변환부(220)에 의해 회전 운동으로 변환시켜서 발전기(230)를 구동시킴으로써 필요한 전기를 발생시키도록 하며, 유동플레이트(210)가 유체의 변동 압력을 흡수하게 됨으로써 선체(12)에 가해지는 진동을 줄이도록 한다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 개시된 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.
10 : 선박 11 : 프로펠러
12 : 선체 13 : 방향타
110,210 : 유동플레이트 111,211 : 힌지축
120,220 : 운동변환부 121 : 링크부재
121a : 힌지축 122 : 캠
122a : 편심축 130,230 : 발전기
240 : 가이드날개

Claims (6)

  1. 선박에서 프로펠러에 의한 유체의 흐름에 의해 왕복 운동하도록 선체에 설치되는 유동플레이트와,
    상기 유동플레이트의 왕복 운동을 회전 운동으로 변환시키는 운동변환부와,
    상기 운동변환부에 의해 변환된 회전 운동에 의해 구동하여 전기를 발생시키는 발전기를 포함하되,
    상기 운동변환부는
    상기 유동플레이트의 일측에 힌지 결합되는 링크부재와,
    상기 링크부재의 끝단에 힌지 결합됨으로써 상기 유동플레이트의 운동에 의해 왕복 운동하는 상기 링크부재에 의해 회전하도록 설치되는 캠을 포함하는
    선박의 발전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동플레이트는 상기 선체에서 상기 프로펠러의 상측에 힌지축을 중심으로 상하로 회전 가능하도록 설치되는
    선박의 발전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동플레이트는 상기 선체에서 방향타의 상측에 힌지축을 중심으로 상하로 회전 가능하도록 설치되는
    선박의 발전 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 방향타에 유체의 흐름을 상기 유동플레이트 측으로 전환시키도록 마련되는 가이드날개를 더 포함하는
    선박의 발전 시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가이드날개는 상기 방향타의 양측에 상하로 배열되도록 마련되는
    선박의 발전 시스템.
  6. 삭제
KR1020100051051A 2010-05-31 2010-05-31 선박의 발전 시스템 KR101185507B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100051051A KR101185507B1 (ko) 2010-05-31 2010-05-31 선박의 발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100051051A KR101185507B1 (ko) 2010-05-31 2010-05-31 선박의 발전 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110131558A KR20110131558A (ko) 2011-12-07
KR101185507B1 true KR101185507B1 (ko) 2012-09-24

Family

ID=45499908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100051051A KR101185507B1 (ko) 2010-05-31 2010-05-31 선박의 발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101185507B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101379260B1 (ko) 2012-07-06 2014-04-02 삼성중공업 주식회사 발전 장치를 구비한 선박

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101488870B1 (ko) * 2013-10-16 2015-02-04 한국해양과학기술원 반복승강식 조류발전기의 왕복장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003336A1 (de) 1990-08-17 1992-03-05 Konrad Heinrich Butz Steuerruder
JP2010095030A (ja) 2008-10-14 2010-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶および発電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992003336A1 (de) 1990-08-17 1992-03-05 Konrad Heinrich Butz Steuerruder
JP2010095030A (ja) 2008-10-14 2010-04-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 船舶および発電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101379260B1 (ko) 2012-07-06 2014-04-02 삼성중공업 주식회사 발전 장치를 구비한 선박

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110131558A (ko) 2011-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009124606A (ru) Силовая установка для летательного аппарата
US9419545B2 (en) Dielectric elastomer powered boat and electricity generator and associated method
ES2557775T3 (es) Procedimiento operativo para un buque con accionamiento eléctrico y accionamiento adicional de los motores de combustión, así como buque adecuado para ejecutar el procedimiento
CN103264765A (zh) 一种双体船用波浪能发电装置
CN106837673A (zh) 一种利用海洋能的船舶发电装置
KR101185507B1 (ko) 선박의 발전 시스템
CN110758707A (zh) 一种适用于船舶的发电推进减摇一体化装置
KR20120127659A (ko) 선박용 추진 장치
JP2015196496A (ja) 船舶の推進装置
Ohno Electric propulsion systems for ships
DE202005019409U1 (de) Meereswellenantrieb
KR101177805B1 (ko) 선박의 파력 발전 장치
CN107250536B (zh) 一种单向转换装置及具有该装置的动力系统
RU2472669C1 (ru) Судно, использующее энергию качки корпуса
CN202337354U (zh) 一种太阳能发电船
CN108590938A (zh) 一种发电设备及具有该发电设备的海上平台
CN103807088A (zh) 防晕自发电电动船
CN202966641U (zh) 船舶双动力推进系统
CN102975841A (zh) 船舶双动力推进系统
CN105818953A (zh) 一种双燃料船舶的动力系统
CN210149535U (zh) 多用途油电混动舷外机
RU2478830C2 (ru) Способ преобразования кинетической энергии потока текучей среды в полезную работу и устройство для преобразования кинетической энергии потока текучей среды в полезную работу
KR20110070534A (ko) 선박용 자가발전장치 및 이를 구비하는 선박
KR20170001683U (ko) 선박 동요를 이용한 발전모듈 및 이를 이용한 선박용 발전시스템
KR20160009154A (ko) 동력전달장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180903

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190829

Year of fee payment: 8