KR101291049B1 - 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치 - Google Patents

Abstract

선박의 내부 충격을 이용한 발전장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치는, 선박에 설치된 유체저장탱크의 슬로싱 현상이 발생되는 적어도 어느 한 부분에 장착되며, 유체의 충격력에 의해 가압되어 전기를 생성하는 압전소자를 갖는 압전모듈 및 상기 압전모듈에 의해 생성된 전기에너지를 상기 선박에 공급하는 발전기를 포함한다.

Description

선박의 내부 충격을 이용한 발전장치{Power Generating Apparatus Using Internal Impact For Ship}

본 발명은 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 유류와 같은 액체 화물을 수송하기 위한 정유제품운반선(Product Oil Carrier), 원유탱커(Crude Oil Tanker)와 같은 대형 용적의 액체 화물을 싣는 화물창 등을 구비한 선박이 알려져 있다.

이러한 선박은 항해 시 여러 가지 해상 상태를 만나게 되고, 그 가운데 선박에 운동에 의해 선체 내부에 발생되는 슬로싱(Sloshing) 현상이 발생할 수 있다.

슬로싱은 선박의 내부에 장착된 화물창, 밸러스트 탱크 등의 유체저장탱크에서 발생하는 현상으로, 유체저장탱크에 저장된 유체가 선박의 항해시 흔들림에 의해 유체저장탱크의 벽면을 강하게 충격하여 유체저장탱크의 파손을 초래하는 것을 말한다.

이처럼 슬로싱은 선박에 장착된 유체저장탱크 등 선박 구조물에 크고 작은 피해를 줄 수 있으므로 선박의 설계시 유체저장탱크의 강도를 보강하는 대책만이 마련되고 있다.

그런데 슬로싱 현상은 유체저장탱크 등 선박 구조물을 파괴하는 측면에서는 피해요인이 될 수 있으나 다른 관점에서는 강력한 힘을 가진 에너지원으로 활용될 수도 있다.

따라서 본 출원인은 주변의 에너지원으로부터 전력을 생산 공급하는 에너지 수확(energy harvesting) 방법으로서 슬로싱 현상을 주목하였으며, 본 발명의 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치를 제안하기에 이르렀다.

한편, 대한민국 등록특허 제1060667호(선행문헌 1)에는 압전현상을 이용하여 발전하는 장치로서 종래 압전발전장치의 일 형태가 도 1에 도시된 도면과 같이 개시되어 있다.

도 1은 종래의 일 실시예에 따른 압전발전장치에 대한 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 압전발전장치는, 외부의 충격에 의해 진동하는 진동판(1)과, 진동판(1)을 탄성지지하는 탄성지지수단(2)과, 얇은 압전소자(31)와 진동추(34)를 가지면서 진동판(1)의 일측에 고정되는 탄성이 우수한 켄틸레버(32)를 구비하는 압전모듈(3)을 포함하여 이루어진다.

이러한 구성을 갖는 종래의 압전발전장치는 외부의 충격에 진동판(1)이 진동할 때, 진동판(1)의 일측에 고정된 켄틸레버(32)가 진동추(34)에 의해 반복적으로 진동하면서 켄틸레버(32)에 구비된 압전소자(31)로 발전을 수행한다.

그런데, 이러한 종래의 압전발전장치는 압전소자를 직접적으로 가압하는 방식이 아니라 진동하는 켄텔레버(32)에 의한 진동을 통해 압전소자(31)의 기계적 변형을 유도하도록 동작하므로 장치가 복잡한 구성을 갖게 된다.

또한, 종래의 압전발전장치는 외부의 충격력이 압전소자에 직접 전달되지 않고 외부로 손실되어 발전효율이 낮아지는 문제점이 있으며, 진동력보다는 유체의 충격에 의한 충격력을 직접 이용하고자 하는 선박에 적용하기에는 적합성이 떨어지는 문제가 있다.

선행문헌 1: 대한민국 등록특허 제1060667호

따라서 본 발명은 슬로싱 현상시 발생하는 유체의 충격력을 직접적으로 이용하면서 전기를 생산하여 선박에 공급할 수 있고 간단한 구성으로 발전효율을 높임으로써 선박의 자체 전력으로 활용할 수 있는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선박에 설치된 유체저장탱크의 슬로싱 현상이 발생되는 적어도 어느 한 부분에 장착되며, 유체의 충격력에 의해 가압되어 전기를 생성하는 압전소자를 갖는 압전모듈 및 상기 압전모듈에 의해 생성된 전기에너지를 상기 선박에 공급하는 발전기를 포함하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치가 제공된다.

상기 압전모듈은, 상기 압전소자를 덮으며 상기 유체의 충격력을 받는 가압판; 및 상기 가압판에 대응되는 크기를 가지고 상기 유체저장탱크에 장착되되, 상기 압전소자를 사이에 두고 상기 가압판에 결합되는 받침판;을 더 포함할 수 있다.

상기 압전소자는 다수개가 상호 일정간격으로 배치되며, 각각의 상기 압전소자에서 생성된 전기에너지는 상기 발전기로 전달될 수 있다.

상기 압전모듈은, 상기 유체의 충격력을 받는 외측플레이트; 상기 압전소자가 부착되며 상기 유체저장탱크에 장착되는 받침플레이트; 상기 외측플레이트를 상기 받침플레이트에 탄성지지하는 다수의 댐퍼; 및 상기 외측플레이트의 가압시 상기 압전소자를 가압하도록 상기 외측플레이트에 장착되는 가압부재; 를 더 포함할 수 있다.

상기 압전소자는 상기 받침플레이트의 중앙 영역에 배치되고, 상기 다수의 댐퍼는 상기 외측플레이트와 상기 받침플레이트의 모서리 영역에 배치될 수 있다.

상기 다수의 댐퍼 또는 상기 가압부재는 유압실린더, 스프링 및 탄성고무 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 압전모듈은, 상기 외측플레이트와 상기 받침플레이트의 외측을 감싸면서 상기 압전모듈을 보호하는 보호부재;를 더 포함할 수 있다.

상기 유체저장탱크는 화물창, 밸러스트 탱크 및 안티롤링 탱크 중 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 압전모듈은 상기 유체저장탱크의 모서리 영역에 장착될 수 있다.

상기 압전모듈은 상기 유체저장탱크의 함몰된 공간에 구비되며, 상기 압전모듈의 외측플레이트가 유체탱크의 내부 벽면에 평행하게 위치할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치는 슬로싱 현상시 발생하는 유체의 충격력을 직접적으로 이용하면서 전기를 생산하여 선박에 공급할 수 있고 간단한 구성으로 발전효율을 높임으로써 선박의 자체 전력으로 활용할 수 있다.

도 1은 종래의 일 실시예에 따른 압전발전장치에 대한 분해 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치의 구성도;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치가 장착된 선박의 정단면도;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치가 장착된 밸러스트탱크 영역의 측면도;
도 5는 도 4의 압전모듈의 제1 형태에 대한 사시도;
도 6은 도 4의 압전모듈의 제2 형태에 대한 사시도;
도 7 및 도 8은 도 6의 측면도로서 압전모듈의 동작을 나타내는 도면; 및
도 9는 도 4의 압전모듈의 제3 형태에 대한 측단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치의 구성도이다. 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 발전장치(10)는 압전모듈(100)과, 발전기(200)를 포함하여 구성될 수 있다.

압전모듈(100)은 슬로싱 현상시 유체의 충격력에 의해 가압되어 전기를 생성하고, 발전기(200)는 압전모듈(100)에 의해 생성된 전기에너지를 선박(1)에 공급한다. 발전기(200)로부터 공급되는 전기에너지는 예를 들어 선박(1)의 거주구(6)에 공급될 수 있다. 물론, 발전기(200)는 선박(1)에서 전기를 필요로 하는 다른 장소 혹은 선박(1) 외부의 기기에 전력을 공급할 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 충격을 이용한 발전장치가 장착된 선박의 정단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이 일반적으로 선체(2)의 내부에 유체가 저장되는 유체저장탱크로서 화물창(3)이 구비될 수 있다.

여기서 유체저장탱크는 오일, 가스 등의 유체가 저장되는 화물창, 선박의 균형을 위해 유체가 채워지는 밸러스트탱크 등을 포함하는 용어로서, 전술한 화물창, 밸러스트탱크 이외에도 안티롤링탱크 등 슬로싱 현상이 발생되는 선박 구조물을 통칭할 수 있다.

화물창(3)은 다양한 형상을 가질 수 있다. 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 내부에 유체(5)가 채워지는 공간이 형성되며, 다각형상을 갖는 구조물일 수 있다.

예를 들어 화물창(3)은 수직방향의 내측판(3a), 수평방향의 내저판(3d), 내측판(3a)과 내저판(3d)을 연결하도록 경사진 경사판(3b) 등을 구비할 수 있으며, 이들은 유체(5)와 접촉한다. 화물창(3)은 선박(1)의 항해시 수면(W)에 의해 선체(2)가 흔들릴 경우, 화물창(3)에 수용된 유체(5)의 유동에 의한 압력을 받게 된다.

여기서 본 실시예의 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치(10)는 선박(1)의 내부에 구비된 화물창(3)에 설치될 수 있는데, 보다 상세하게는 압전모듈(100)이 화물창(3)의 내측판(3a), 경사판(3b, 3c) 등에 장착될 수 있다.

이처럼 압전모듈(100)의 화물창(3)의 부착위치는 슬로싱에 의한 충격압이 강하게 작용하는 지점이면 화물창(3)의 어느 장소라도 설치될 수 있다. 특히, 슬로싱 압력은 화물창(3)을 구성하는 판(3a,3b,3c,3d)들의 연결부위, 즉 모서리 영역에서 유체의 유동이 급격하게 변화하여 유체가 화물창(3)에 큰 압력을 가할 수 있으므로 압전모듈(100)은 화물창(3)의 모서리 영역에 장착될 수 있다.

또한, 화물창(3) 내부에 채워지는 유체(5)의 양, 종류 등을 고려하여 압전모듈(100)의 부착위치는 적절하게 변경될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치가 장착된 밸러스트탱크 영역의 측면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 밸러스트탱크(4)는 화물창(3)에 수용된 유체가 선박의 외부로 이동할 경우, 선박의 균형을 유지하기 위해 화물창(3)에 인접배치될 수 있다. 밸러스트탱크(4)는 화물창(3)을 감싸는 형상을 가질 수 있으며, 밸러스트탱크(4)에는 바닷물(W) 등의 유체가 채워질 수 있다.

밸러스트탱크(4)도 전술한 화물창(3)과 마찬가지로 유체의 양, 종류 등과 슬로싱 압력을 많이 받는 부위에 압전모듈(100)이 장착될 수 있다.

이와 같이 도 3 및 도 4에 도시된 화물창(3), 밸러스트탱크(4) 등의 유체저장탱크에서는, 선박의 흔들림이 발생할 경우, 슬로싱에 의해 발생되는 내부 충격력에 의해 압전모듈(100)이 가압될 수 있다.

이하, 전술한 바와 같이 내부 충격력에 의해 가압되면서 전기를 생성하는 압전모듈(100)의 다양한 실시형태에 대해 도 5 내지 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 도 4의 압전모듈의 제1 형태에 대한 사시도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 제 1형태의 압전모듈(100)은 압전소자(130), 가압판(110), 받침판(120)을 포함하여 구성될 수 있다.

압전소자(130)는 힘을 가했을 경우, 결정 표면에 전기적 분극이 일어나는 피에조 저항 효과를 발생시키는 다양한 형태의 소자로서, 내부 충격력에 의해 가압되어 전기를 생성할 수 있다. 즉, 압전소자(130)는 기계적인 에너지인 유체의 충격력을 받아 전기적인 에너지로 변환할 수 있다.

압전소자(130)는 다수개로 마련되어 행과 열을 이루도록 상호 일정간격으로 배치될 수 있다. 여기서 압전소자(130)들의 배치구조는 필요에 따라 방사형태, 격자형태 등으로 변형가능하다. 각각의 압전소자(130)는 다양한 형상을 가질 수 있는데, 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 단면이 원형인 형상으로 이루어질 수 있다.

각각의 압전소자(130)는 내부 충격력에 의해 압축되면서 개별적으로 전기에너지를 생성할 수 있다. 압전소자(130)들은 서로가 연결되어 생성된 전기에너지를 통합하여 발전기(200, 도 2 참조)로 보낼 수도 있고, 개별적으로 발전기(200, 도 2 참조)로 보낼 수도 있다.

가압판(110)은 압전소자(130)를 덮으며 유체와 접하도록 유체저장탱크 내부공간으로 노출될 수 있다. 유체저장탱크 내부공간으로 노출되도록 설치되는 가압판(110)은 슬로싱에 의해 유동하는 유체와 직접적으로 부딪히면서 압전소자(130)를 가압하게 된다. 즉, 가압판(110)은 압전소자(130)가 유체와 직접적으로 충격되는 것을 방지하여 압전소자(130)를 보호하며, 충격력을 압전소자(130)에 전달한다.

가압판(110)은 편평한 사각형상의 단면을 갖는 플레이트로 이루어질 수 있다. 물론 가압판(110)의 형상은 원형, 타원형, 삼각형, 오각형 등 다양한 형상을 가질 수도 있다.

받침판(120)은 압전소자(130)를 사이에 두고 가압판(110)에 결합된다. 받침판(120)은 가압판(110)에 대응되는 크기를 가지고 유체저장탱크에 장착될 수 있다. 받침판(120)은 압전모듈(100)을 유체저장탱크에 장착되도록 하며, 압전소자(130)와 가압판(110)을 지지하는 역할을 할 수 있다.

받침판(120)은 가압판(110)과 마찬가지로 편평한 사각형상의 단면을 갖는 플레이트로 이루어질 수 있으며, 필요에 따라 원형, 타원형, 삼각형, 오각형 등 다양한 형상을 가질 수 있다.

전술한 받침판(120)과 가압판(110)은 사이에 위치한 압전소자(130)가 유체 혹은 이물질로부터 보호될 수 있도록 받침판(120)과 가압판(110)의 결합면은 밀착결합될 수 있다.

이와 같이 구성되는 제1 형태의 압전모듈(100)은 슬로싱 현상시 유체저장탱크에 수용된 유체에 의해 가압판(110)이 먼저 충격된다. 이어서 충격력을 받은 가압판(110)이 해당 부위에 위치한 압전소자(130)를 압축하며, 이에 압전소자(130)는 전기를 생성할 수 있다. 각각의 압전소자(130)에서 생성된 전기에너지는 발전기(200, 도 2 참조)에서 적정한 크기의 전력으로 재생산되면서 선박(1)에 공급될 수 있다.

도 6은 도 4의 압전모듈의 제2 형태에 대한 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 측면도로서 압전모듈의 동작을 보여준다. 본 실시예에서는 전술한 압전모듈(100)과 다른 부분을 위주로 설명하기로 한다.

제2 형태의 압전모듈(100a)은 전술한 형태와 다른 형태를 가질 수 있다. 즉, 본 실시형태의 압전모듈(100a)은 압전소자(130a), 외측플레이트(110a), 받침플레이트(120a), 댐퍼(140), 가압부재(150)를 포함하여 구성될 수 있다.

전술한 형태의 압전모듈(100)은 개별적으로 전기를 생성하는 다수개의 압전소자(130)를 구비한 반면에, 본 형태의 압전소자(130a)는 통합적으로 전기를 생성하도록 하나로 구성될 수 있다.

압전소자(130a)는 단면이 원형으로 이루어지면서 외측플레이트(110a)의 아래에 위치한 받침플레이트(120a)의 중앙영역에 배치될 수 있다.

외측플레이트(110a)는 유체저장탱크의 내부공간으로 노출되는데, 전술한 형태의 가압판(110)과 같이 일정형상을 갖는 플레이트로 구성될 수 있으나 본 실시 형태의 외측플레이트(110a)는 적정한 하중을 견딜 수 있도록 전술한 형태의 가압판(110)보다 큰 두께와 하중을 가질 수 있다.

받침플레이트(120a)는 압전소자(130a)가 부착되며 유체저장탱크에 압전모듈(100a)이 장착되도록 한다. 받침플레이트(120a)는 외측플레이트(110a)와 대응되는 형상을 가질 수 있다.

전술한 외측플레이트(110a)가 받침플레이트(120a)에 대해 탄성운동할 수 있도록 댐퍼(140)는 외측플레이트(110a)를 받침플레이트(120a)에 대해 탄성지지한다.

댐퍼(140)는 외측플레이트(110a)와 받침플레이트(120a)의 이격된 공간에 설치되는데, 댐퍼(140)는 충격력에 의해 외측플레이트(110a)가 가압될 경우 외측플레이트(110a)의 이동거리를 적정하게 제한하는 역할을 한다.

즉, 댐퍼(140)는 탄성계수를 적절하게 조절함으로써 큰 크기의 충격력이 외측플레이트(110a)에 가해질 경우, 적정한 크기의 충격력만이 압전소자(130a)에 작용할 수 있도록 외측플레이트(110a)를 받침플레이트(120a)에 근접이동시킬 수 있다.

댐퍼(140)는 다수개로 이루어질 수 있다. 예를 들어 다수개의 댐퍼(140)들은 외측플레이트(110a)와 받침플레이트(120a)의 모서리 영역에 배치될 수 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이 댐퍼(140)는 외측플레이트(110a)와 받침플레이트(120a)의 네 모서리 영역에 배치되도록 4개가 마련될 수 있다.

한편, 댐퍼(140)들은 외측플레이트(110a)에 가해지는 충격력이 압전소자(130a)에 수직하게 전달되도록 안내하는 가이드역할을 할 수 있다. 즉, 외측플레이트(110a)에 가해지는 충격압이 수직이 아닌 경우(예를 들어 45도 각도로 충격압이 작용)에는 외측플레이트(110a)의 각 모서리에 배치된 댐퍼(140)들이 선택적으로 작용하면서 수직방향과 수평방향의 분력을 통해 압전소자(130a)가 수직으로 가압되도록 할 수 있다.

댐퍼(140)는 여러가지 재료 및 형상을 가질 수 있는데, 예를 들어 유압실린더, 스프링, 탄성고무 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 댐퍼(140)는 수직방향으로 이동가능한 유압실린더일 수 있다.

가압부재(150)는 외측플레이트(110a)의 하부에 장착되며 압전소자(130a)를 선택적으로 가압할 수 있다. 예를 들어 가압부재(150)는 압전소자(130a)의 형상에 대응하도록 단면이 원형인 원기둥 형상으로 이루어지며 외측플레이트(110a)의 중앙 영역 하부에 장착될 수 있다.

가압부재(150)는 댐퍼(140)의 이완시 길이보다는 짧고, 댐퍼(140)의 압축시 압전소자(130a)를 충격할 수 있도록 적정한 길이를 가질 수 있다.

가압부재(150)는 압전소자(130a)를 가압할 수 있도록 적정한 강성을 가질 수 있고, 필요에 따라 적절한 탄성을 갖는 유압실린더, 스프링, 탄성고무 중 적어도 어느 하나로 구성될 수도 있다.

이와 같이 구성되는 제2 형태의 압전모듈(100)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 유체저장탱크에서 유동하는 유체에 의해 외측플레이트(110a)가 먼저 충격될 수 있다.

여기서 도 7에 도시된 바와 같이 유체에 의한 충격력(f)이 작을 경우에는 외측플레이트(110a)는 미세한 유동을 갖게 된다. 따라서 외측플레이트(110a)의 하부에 위치한 가압부재(150)는 압전소자(130a)를 가압하지 않을 수 있다.

반면에 도 8에 도시된 바와 같이 유체에 의한 충격력(F)이 매우 클 경우에는 외측플레이트(110a)가 큰 충격을 받게 된다. 이때 외측플레이트(110a)의 모서리에 위치한 댐퍼(140)들에 의해서 충격력은 감쇄되는 작용이 발생하며, 감쇄된 충격력을 받은 외측플레이트(110a)의 하부에 위치한 가압부재(150)가 압전소자(130a)를 압축시킨다.

즉, 제2 형태의 압전모듈(100a)은 충격압(F)이 매우 크더라도 일정한 범위내의 충격압만이 압전소자(130a)이 작용하게 되며, 압전소자(130a)에서 생성되는 전기에너지의 신호 또한 일정한 범위를 유지할 수 있다. 그리고 하나의 압전소자(130a)에서 생성된 전기에너지는 통합 저장하는 과정없이 발전기로 보내져 선박에 공급될 수 있다.

도 9는 도 4의 압전모듈의 제3 형태에 대한 측단면도이다. 본 실시예에서는 전술한 압전모듈(100, 100a)들과 다른 부분을 위주로 설명하기로 한다.

전술한 제1 및 제2 형태의 압전모듈(100, 100a)들이 유체저장탱크의 표면에 일정 높이로 돌출되도록 장착된 반면에 제3 형태의 압전모듈(100b)은 도 9에 도시된 바와 같이 유체저장탱크의 함몰된 공간부(2a)에 장착되어 유체저장탱크의 내부 벽면과 외측플레이트(110a)가 나란하게 위치할 수 있다.

그리고 다수의 댐퍼(140a)는 압축스프링으로 이루어지는 점에서 전술한 제2 형태와 차이가 있다.

나아가 제3 형태의 압전모듈(100b)은 외측플레이트(110a)와 받침플레이트(120a)의 외측을 감싸면서 압전소자(130a)을 보호하는 보호부재(160)가 더 포함될 수 있다. 보호부재(160)는 외측플레이트(110a)의 탄성이동을 방해하지 않을 정도로 유연한 재질 또는 탄성체로 이루어질 수 있다. 보호부재(160)에 의해 압전소자(130a)는 유체 또는 이물질로부터 안정적으로 동작할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치는 슬로싱 현상시 발생하는 유체의 충격력을 직접적으로 이용하면서 전기를 생산하여 선박에 공급할 수 있고 간단한 구성으로 발전효율을 높임으로써 선박의 자체 전력으로 활용할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 선박 2: 선체
3: 화물창 4: 밸러스트탱크
6: 거주구 10: 발전장치
100, 100a, 100b: 압전모듈 110: 가압판
110a: 외측플레이트 120: 받침판
120a: 받침플레이트 130, 130a: 압전소자
140, 140a: 댐퍼 150: 가압부재

Claims (10)

1. 선박에 설치된 유체저장탱크의 슬로싱 현상이 발생되는 적어도 어느 한 부분에 장착되며, 유체의 충격력에 의해 가압되어 전기를 생성하는 압전모듈; 및
   상기 압전모듈에 의해 생성된 전기에너지를 상기 선박에 공급하는 발전기를 포함하며,
   상기 압전모듈은,
   가압되어 전기를 생성하는 압전소자;
   상기 압전소자를 덮으며 상기 유체의 충격력을 받아 상기 압전소자를 가압하는 가압판; 및
   상기 가압판에 대응되는 크기를 가지고 상기 유체저장탱크에 장착되되, 상기 압전소자를 사이에 두고 상기 가압판에 결합되는 받침판을 포함하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 압전소자는 다수개가 상호 일정간격으로 배치되며,
   각각의 상기 압전소자에서 생성된 전기에너지는 상기 발전기로 전달되는 것을 특징으로 하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
4. 선박에 설치된 유체저장탱크의 슬로싱 현상이 발생되는 적어도 어느 한 부분에 장착되며, 유체의 충격력에 의해 가압되어 전기를 생성하는 압전모듈; 및
   상기 압전모듈에 의해 생성된 전기에너지를 상기 선박에 공급하는 발전기를 포함하며,
   상기 압전모듈은,
   가압되어 전기를 생성하는 압전소자;상기 유체의 충격력을 받는 외측플레이트;
   상기 압전소자가 부착되며 상기 유체저장탱크에 장착되는 받침플레이트;
   상기 외측플레이트를 상기 받침플레이트에 탄성지지하는 다수의 댐퍼; 및
   상기 외측플레이트가 가압되면, 상기 압전소자를 가압하도록 상기 외측플레이트에 장착되는 가압부재를 포함하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 압전소자는 상기 받침플레이트의 중앙 영역에 배치되고, 상기 다수의 댐퍼는 상기 외측플레이트와 상기 받침플레이트의 모서리 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 다수의 댐퍼 또는 상기 가압부재는 유압실린더, 스프링 및 탄성고무 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 압전모듈은,
   상기 외측플레이트와 상기 받침플레이트의 외측을 감싸면서 상기 압전모듈을 보호하는 보호부재를 더 포함하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
8. 제1항 또는 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 유체저장탱크는 화물창, 밸러스트 탱크 및 안티롤링 탱크 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 압전모듈은 상기 유체저장탱크의 모서리 영역에 장착되는 것을 특징으로 하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.
10. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 압전모듈은 상기 유체저장탱크의 함몰된 공간에 구비되며, 상기 압전모듈의 외측플레이트는 상기 유체저장탱크의 내부 벽면에 평행하게 위치하는 선박의 내부 충격을 이용한 발전장치.

Images