KR101411585B1 - 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박 - Google Patents

Abstract

본 발명은 신재생에너지인 풍력을 적용하여 환풍에 필요한 전력을 절감하고 마이크로풍력터빈을 설치하여 추가로 전력을 생산할 수 있도록 한 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박에 관한 것으로, 선체 양측부 상부에 선체의 양측벽을 따라 형성되는 한 쌍의 공기관로, 상기 공기관로로부터 분기되어 화물창의 상부와 연결되는 다수의 공기유입관로, 화물창 하부에 입구를 두고, 수직방향으로 설치되며, 화물창 외부에 출구가 위치하는 공기배출관로 및 상기 공기배출관로의 상단부에 형성되어 선체에 흐르는 공기의 유속에 의해 회전하며 상기 공기배출관로의 출구측에 부압을 형성하여 화물창의 내기를 배출하도록 하는 풍력터빈환풍팬을 포함하여 구성되되, 상기 공기관로의 입구부는, 선수에 설치되되, 선체의 길이방향을 따라 형성되어 항행시 공기관로로의 공기유입이 원활하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

선박, 화물창, 환기시스템, 풍력, 풍력터빈환풍팬, 마이크로풍력터빈

Description

풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박{The method of energy saving and power generation using wind turbine ventilation fan in ships}

본 발명은 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환기가 요구되는 선박의 화물창에 전기모터 구동의 환풍팬을 풍력터빈으로 구동되는 풍력터빈환풍팬으로 대체하여 모터구동에 필요한 전력을 절감하고 환기로 인해 외부에서 유입되는 공기를 한 곳에서 유입하도록 공기관로를 구성하고 여기에 마이크로풍력터빈을 장착하여 추가로 전력을 생산하도록 한 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박에 관한 것이다.

국제해사기구(IMO)의 협약에 의해 선박의 폐위된 화물구역에는 공창상태를 기준으로 하여 해당 화물구역을 시간당 6회 이상 환기할 수 있는 배기식 기계통풍장치를 설치하여야 한다.
일반적으로 8,000 TEU급의 컨테이너 선박의 경우 9개 정도의 화물창이 있으며, 그 용적은 약 200,000㎥이다.
이 용적을 환기시키기 위해 설치된 환풍기 모터의 소비전력은 약 500kW 정도가 된다.
이와 같은 화물창의 환기를 위해 지금까지는 환풍팬을 설치하고 발전기에서 공급되는 전력을 이용하여 환풍팬을 구동하여 왔다.
이로 인해, 환풍팬을 구동하기 위해 정기적으로 추가 전력이 필요하며, 심한 경우에는 환풍팬을 구동하기 위한 전력의 생산을 위해 대형의 발전기를 추가적으로 구동하여야 하는 불편함이 있는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명은 신재생에너지인 풍력을 적용하여 환풍에 필요한 전력을 절감하고 마이크로풍력터빈을 설치하여 추가로 전력을 생산할 수 있도록 한 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명인 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박은,
선체 양측부 상부에 선체의 양측벽을 따라 형성되는 한 쌍의 공기관로,
상기 공기관로로부터 분기되어 화물창의 상부와 연결되는 다수의 공기유입관로,
화물창 하부에 입구를 두고, 수직방향으로 설치되며, 화물창 외부에 출구가 위치하는 공기배출관로 및
상기 공기배출관로의 상단부에 형성되어 선체에 흐르는 공기의 유속에 의해 회전하며 상기 공기배출관로의 출구측에 부압을 형성하여 화물창의 내기를 배출하도록 하는 풍력터빈환풍팬을 포함하여 구성되되,
상기 공기관로의 입구부는, 선수에 설치되되, 선체의 길이방향을 따라 형성되어 항행시 공기관로로의 공기유입이 원활하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공기관로의 입구부에는 발전을 위한 마이크로풍력터빈이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

풍력터빈환풍팬을 상시 구동함으로써 강제 환풍기와 송풍기를 정지시킬 수 있어서 강제 환풍기와 송풍기 구동에 필요한 전력을 절감할 수 있으며, 또한 선수의 공기관로에 설치된 마이크로풍력터빈으로부터 추가의 전력을 생산할 수 있는 이점이 있다.

본 발명에 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 선박의 화물창을 나타내는 개념도이며, 도 2는 도 1의 A부분 단면을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박의 주요 특징부를 도시한 개념도이며, 도 3은 도 1의 B부분 단면을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박의 주요 특징부를 도시한 개념도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다수의 화물창(1)을 구비한 선박에 관한 것이다.
그리고, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박은 선체의 양측부 상부에 선체(船體)의 양측벽을 따라서 한 쌍의 공기관로(2)를 구비한다.
공기관로(2)는, 선수(船首)에서 선미(船尾)까지 연결되어 구성되며, 그 입구는 선수에 설치되되 선체의 길이방향을 따라 형성되어 선박의 항행시 공기관로(2)로의 공기 유입이 원활하도록 구성된다.
또한, 본 발명에서는 공기관로(2)로부터 분기되어 각각의 화물창(1)에 연결되는 다수의 공기유입관로(3)를 구비하며, 공기유입관로(3)는 화물창(1)의 상부에 연결이 되도록 구성된다.
그리고 화물창(1)에는, 화물창(1) 하부에 입구를 두고, 수직방향으로 세워져 설치되며, 그 출구가 화물창(1)의 외측 상부로 인출되어 형성되는 공기배출관로(4)가 형성된다.
그리고 공기배출관로(4)의 상단부, 즉 출구측에는 선체 외부에 흐르는 공기의 유속에 의해 회전하며 공기배출관로(4)의 출구측에 부압을 형성하여 화물창(1)의 내기(內氣)를 배출하도록 하는 풍력터빈환풍팬(5)이 설치된다.
따라서, 해풍이나 선박의 항행으로 선체에 대해 선체 외부의 공기는 일정한 상대 유속을 가지게 되고 이러한 공기의 유속에 의해 풍력터빈환풍팬(5)을 회전하게 되면, 화물창(1) 내의 내기는 공기배출관로(4)를 통해 외부로 강제 배출됨으로써, 화물창(1) 내에는 부압(負壓)이 형성되고, 이렇게 형성된 부압이나 선체의 전진에 의해 선수, 즉 공기관로(2)의 입구에 형성된 동압에 의해 외부의 신선한 공기가 공기관로(2)와 공기유입관로(3)를 통해 화물창(1)에 유입되게 되어 화물창(1)의 환기가 이루어진다.
이러한 화물창 환기 방식에 의해 본 발명에 따른 풍력터빈환풍팬(5)을 이용한 에너지절감형 선박은 발전기 등으로부터 비효율적인 추가적 전력을 생산하여 공급받을 필요가 없으므로 에너지를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에서는 공기관로(2)의 입구부에 자체 발전(發電)을 위한 마이크로풍력터빈(6)을 구비하여 추가적인 전력의 생산을 도모할 수 있도록 구성된다.
물론, 선박이 정박 중이거나, 풍속이 풍력터빈환풍팬(5)을 구동할 만큼 충분치 않은 경우를 대비하여 기존의 환풍기와 송풍기를 구동할 수 있도록 구성되어야 한다.

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도 1은 선박의 화물창을 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 A부분 단면을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박의 주요 특징부를 도시한 개념도이다.
도 3은 도 1의 B부분 단면을 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박의 주요 특징부를 도시한 개념도이다.
1: 화물창 2: 공기관로
3: 공기유입관로 4: 공기배출관로
5: 풍력터빈환풍팬 6: 마이크로풍력터빈

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Claims (2)

1. 화물창을 구비한 선박에 있어서,

   선체 양측부 상부에 선체의 양측벽을 따라 형성되는 한 쌍의 공기관로,

   상기 공기관로로부터 분기되어 화물창의 상부와 연결되는 다수의 공기유입관로,

   화물창 하부에 입구를 두고, 수직방향으로 설치되며, 화물창 외부에 출구가 위치하는 공기배출관로 및

   상기 공기배출관로의 상단부에 형성되어 선체에 흐르는 공기의 유속에 의해 회전하며 상기 공기배출관로의 출구측에 부압을 형성하여 화물창의 내기를 배출하도록 하는 풍력터빈환풍팬을 포함하여 구성되되,

   상기 공기관로의 입구부는, 선수에 설치되되, 선체의 길이방향을 따라 형성되어 항행시 공기관로로의 공기유입이 원활하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기관로의 입구부에는 발전을 위한 마이크로풍력터빈이 더 구비된 것을 특징으로 하는 풍력터빈환풍팬을 이용한 에너지절감형 선박

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