KR101954175B1 - 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템 - Google Patents

자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101954175B1
KR101954175B1 KR1020170109545A KR20170109545A KR101954175B1 KR 101954175 B1 KR101954175 B1 KR 101954175B1 KR 1020170109545 A KR1020170109545 A KR 1020170109545A KR 20170109545 A KR20170109545 A KR 20170109545A KR 101954175 B1 KR101954175 B1 KR 101954175B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bevel gear
shaft
gimbal
hull
generator
Prior art date
Application number
KR1020170109545A
Other languages
English (en)
Inventor
김호현
Original Assignee
주식회사 삼미정공
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 주식회사 삼미정공 filed Critical 주식회사 삼미정공
Priority to KR1020170109545A priority Critical patent/KR101954175B1/ko
Priority to PCT/KR2018/009543 priority patent/WO2019045343A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101954175B1 publication Critical patent/KR101954175B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F03G3/08—Other motors, e.g. gravity or inertia motors using flywheels
    • F03G3/083—Other motors, e.g. gravity or inertia motors using flywheels deviating the flywheel axis, e.g. using gyroscopic effects like precession or nutation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B39/00—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude
    • B63B39/04—Equipment to decrease pitch, roll, or like unwanted vessel movements; Apparatus for indicating vessel attitude to decrease vessel movements by using gyroscopes directly
    • 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
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • 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
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G3/00—Other motors, e.g. gravity or inertia motors
    • F03G3/08—Other motors, e.g. gravity or inertia motors using flywheels
    • 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
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/08—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for recovering energy derived from swinging, rolling, pitching or like movements, e.g. from the vibrations of a machine
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 선박에 구비되어 선체의 동요를 억제하는 자이로 스테빌라이져의 출력축 회전을 이용하여 발전을 수행할 때 발전기축을 일측 방향으로만 회전운동 가능하도록 하여 발전효율을 높이도록 하는 시스템에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은, 선박의 선체에 고정되는 블록, 상기 블록의 양측과 회동 가능하게 결합되는 짐벌축이 형성된 짐벌, 상기 짐벌의 내부에 회동가능하게 설치되어 짐벌축과 직교되는 방향을 중심축으로 하는 플라이휠 및 상기 플라이휠을 회동가능하게 하는 구동모터로 이루어지는 자이로 스테빌라이져; 상기 짐벌축과 제1 클러치베어링으로 상호 연결되는 발전기축을 구비하는 발전기; 및 상기 짐벌축과 결합되는 제1 베벨기어, 상기 발전기축과 제2 클러치베어링으로 상호 연결되는 제2 베벨기어 및 상기 짐벌축과 직교되는 방향을 중심축을 하여 상기 제1 베벨기어와 제2 베벨기어를 상호 연결하는 제3 베벨기어로 이루어지는 회전변환기;가 구비되어 상기 짐벌축의 회동에 의해 발전기축의 일방향 회전을 통하여 발전을 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템{Power system of leisure boat using a gyroscope}
본 발명은 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 선박에 구비되어 선체의 동요를 억제하는 자이로 스테빌라이져의 출력축의 회전을 이용하여 발전을 수행할 때 발전기를 일측 방향으로만 회전운동을 가능하도록 하여 발전효율을 높이도록 하는 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 자이로 스테빌라이져(gyro-stabilizer)는 자이로스코프(gyroscope)의 세차운동(Precession)으로 발생되는 리액션 토크(reaction toque)로 선체를 안정화시키는 장치로서 여타의 횡동요(rolling) 저감장치에 비하여 간단한 구성인 장점을 가지고 있다.
또한, 자이로의 회전관성과 자이로의 회전속도에 비례하여 리액션 토크를 가질 수 있기 때문에 선박의 자세안정화가 가능하고, 평형수와 화물의 이동 등과 같은 대형 장비를 통해 선박의 자세 제어를 수행하기 어려운 레저용 선박 등에 유리한 구조라 할 수 있다.
이와 관련된 종래 기술 중 하나로, 공개특허 제10-2016-0042600호에는 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템이 개시되어 있다.
도 1은 종래의 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템을 나타내는 도면이다. 첨부된 도 1을 참조하면, 선박의 롤링 발생 시 선체의 피칭축을 출력축으로 하고 출력축의 토크를 이용하여 발전을 수행함으로써 선박에 전력을 공급할 수 있을 뿐만 아니라, 선체에 피칭이 발생할 시 출력축의 회전에 의해 발전할 수 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 종래의 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템을 구체적으로 설명하자면, 선박의 선체에 고정되는 블록(110, block), 상기 블록(110)의 양측과 회동가능하게 결합되는 짐벌축(121)이 형성된 짐벌(120, gimbal), 상기 짐벌(120)의 내부에 회동 가능하게 설치되는 것으로 짐벌축(121)과 직교되는 방향을 중심축으로 회동하는 플라이휠(130, flywheel) 및, 상기 플라이휠(130)의 중심축과 결합되어 플라이휠(130)을 회동 가능케 하는 구동모터(140)를 포함하며, 상기 플라이휠(130)의 중심축은 선체의 요축과 일치되게 배치되고, 상기 짐벌축(121)은 선체의 피칭축과 일치되게 배치되며, 상기 짐벌축(121) 각각의 단부에는 발전기(200)가 고정 설치되어 선체에 롤링 또는 피칭이 발생되면 상기 짐벌축(121)의 회동에 의해 발전이 수행되도록 하는 것이다.
그러나 상기 종래의 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템의 경우 세차방향은 정, 역 2방향의 회전운동을 갖게 되므로 그 결과 발전기는 짐벌을 따라 연속적으로 회전방향을 바꾸게 되고, 이것은 자이로 스테빌라이저와 발전부를 연결하는 짐벌축에 큰 피로 하중을 가하게 될 뿐 아니라 방향을 바꾸는 과정에서 발생하는 낮은 각속도는 발전기의 발전 효율을 떨어뜨리는 문제가 발생되게 된다.
또한, 발전기를 자이로 스테빌라이져를 중심으로 양측으로 배치되도록 하여 시스템의 부피가 크다는 문제점도 초래된다.
공개특허공보 제 10-2016-0042600 호(2016.04.20.)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 선박에 구비되어 선체의 동요를 억제하는 자이로 스테빌라이져의 출력축 회전을 이용하여 발전을 수행할 때 발전기축을 일측 방향으로만 회전운동 가능하도록 하여 발전효율을 높이도록 하는 시스템에 관한 것이다.
위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템은, 선박의 선체에 고정되는 블록, 상기 블록의 양측과 회동 가능하게 결합되는 짐벌축이 형성된 짐벌, 상기 짐벌의 내부에 회동가능하게 설치되어 짐벌축과 직교되는 방향을 중심축으로 하는 플라이휠 및 상기 플라이휠을 회동가능하게 하는 구동모터로 이루어지는 자이로 스테빌라이져; 상기 짐벌축과 제1 클러치베어링으로 상호 연결되는 발전기축을 구비하는 발전기; 및 상기 자이로 스테빌라이져와 상기 발전기 사이에 연결되어 상기 자이로 스테빌라이저의 양측 회동 운동을 상기 발전기에 일방향으로 회전을 변환하여 전달하는 회전변환기;로 구성되어 상기 짐벌축의 회동에 의해 발전기축의 일방향 회전을 통하여 발전을 수행할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 회전변환기는 상기 짐벌축과 결합되는 제1 베벨기어, 상기 발전기축과 제2 클러치베어링으로 상호 연결되는 제2 베벨기어 및 상기 짐벌축과 직교되는 방향을 중심축을 하여 상기 제1 베벨기어와 제2 베벨기어를 상호 연결하는 제3 베벨기어로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.
먼저, 자이로 스테빌라이져를 이용하여 발전시 자이로 스테빌라이져와 발전기 사이에 발전기의 회전방향을 일방향으로 유지하는 회전변환기를 구비하도록 하여 발전 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 자이로 스테빌라이져의 짐벌축에 걸리는 피로 하중이 대폭 경감되어 자이로 스테빌라이져 및 발전기 모두 반복되는 하중에 높은 내구성을 갖게 됨으로 써 시스템의 사용수명이 대폭 늘어나는 효과가 있다.
나아가, 자이로 스테빌라이져의 일측에 발전기를 구비하도록 함으로써 상대적으로 시스템의 부피를 줄일 수 있는 효과도 기대된다.
도 1은 종래의 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템을 나타내는 도면.
도 3는 본 발명에 따른 자이로 스테빌라이져를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 회전변환기를 나타내는 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
설명에 앞서 본 발명은 빌지킬(bilge keel), 안티롤링탱크(anti-rolling tank) 및 핀 스테빌라이져(finstabilizer)와 같은 선박 안정화 장치가 설치되기 힘든 선박에 자이로스코프(gyroscope)의 원리를 이용하여 선체의 동요를 억제시키는 자이로 스테빌라이져(gyro-stabilizer)를 이용하여 발전 시스템을 구축하기 위함임을 주지하여 본 명세서의 이해를 돕고자 한다.
도 2는 본 발명에 따른 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템을 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 자이로 스테빌라이져를 나타내는 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발전 시스템은 크게 자이로 스테빌라이져(10)와 발전기(20), 그리고 상기 자이로 스테빌라이져(10)와 발전기(20) 사이에 위치하는 회전변환기(30)로 구성된다.
먼저, 자이로 스테빌라이져(10)는 선박의 선체에 고정되어 선체에 발생되는 동요를 억제하기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이 블록(11), 짐벌(12), 플라이휠(13) 및 구동모터(14)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 블록(11)은 자이로 스테빌라이져(10)를 선박의 선체에 고정시키기 위한 것이다.
그리고, 상기 짐벌(12)은 블록(11)의 양측과 회동 가능하게 결합되는 짐벌축(15)이 형성되어 상기 짐벌축(15)을 중심으로 회전하게 된다. 이러한 상기 블록(11)의 양측에는 짐벌(12)이 회동 가능하도록 상기 짐벌축(15)과 힌지 결합되는 지지부재가 설치되어 상기 블록(11) 상에서 짐벌(12)이 짐벌축(15)을 중심으로 회전가능케 하는 것이 바람직하다.
다음으로 상기 플라이휠(13)은 짐벌(12)의 내부에 회동 가능하게 설치되는 것으로, 상기 짐벌축(15)과 직교되는 방향을 중심축으로 회동하게 된다. 상기 모터(14)는 플라이휠(13)을 회동 가능하게 한다.
상기한 바와 같이 이루어지는 자이로 스테빌라이져(10)에 있어서 상기 플라이휠(13)의 중심축은 선체의 요축(z)과 일치되게 배치되어 자이로스코프 원리의 스핀(회전)축에 해당된다. 상기 짐벌축(15)은 선체의 피칭축(y)과 일치되게 배치되어 자이로스코프 원리의 출력축에 해당된다. 여기서, 일측의 짐벌축(15)에 발전기(20)가 고정설치되어 선체에 롤링 또는 피칭이 발생되면 짐벌(12)의 회전, 즉 출력축인 상기 짐벌축(15)의 회동에 의해 발전을 수행할 수 있게 된다.
상기 구동모터(14)에 의해 회동되는 플라이휠(13)에 롤링이 가해지면 피칭(종동요) 모멘트가 플라이휠(13) 및 짐벌(12)에 작용하여 짐벌축(15)이 회동됨으로써 회전구동력을 상기 발전기(20)에 전달하여 발전을 수행할 수 있게 된다. 또한 상기 선체에 피칭이 발생하게 되면 출력축인 상기 짐벌축(15)이 회동됨으로써 회전구동력을 상기 발전기(20)에 전달하여 발전을 수행할 수 있게 된다.
다시 말하면 상기 선체에 롤링이 발생되고 상기 구동모터(14)가 플라이휠(13)을 회전시키면 롤링을 저감시키기 위해 출력축인 짐벌축(15)에 모멘트가 발생되는 이론에 의해 짐벌축(15)이 회전되며, 이와 함께 상기 선체에 피칭이 작용하면 상기 짐벌축(15)의 회전력은 더욱 증가하게 됨으로써, 파력에 의한 선체의 불안정한 자세를 이용하여 발전을 수행할 수 있는 에너지 하베스팅(havesting) 시스템을 구현할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 회전변환기를 나타낸 단면도이다.
본 발명에 따르면 도 4에 도시된 바와 같이, 자이로 스테빌라이저(10)과 발전기(20) 사이에는 회전변환기(30)가 구비되게 된다.
먼저, 상기 일측의 짐벌축(15)과 발전기축(21)은 제1 클러치베어링(16)을 통하여 상호 연결되게 된다.
여기서, 본 발명에 따른 제1 클러치베어링(16)은 한쪽 방향의 회전력만 전달하고 그와 반대방향으로는 회전력을 전달하지 못하는 일종의 원웨이 베어링을 지칭한다.
즉, 도시된 바와 같이 짐벌축(15)이 역방향(짐벌축을 중심으로 반시계방향)으로 회전할 경우 제1 클러치베어링(16)에 의해 발전기축(21)도 역방향으로 회전되게 되나, 반대로 짐벌축(15)이 정방향(짐벌축을 중심으로 시계 방향)으로 회전할 경우에는 상기 제1 클러치베어링(16)에 의해 발전기축(21)과 연결되지 않아 발전기축(21)은 회전되지 않게 된다.
이때 짐벌축(15)이 정방향(짐벌축을 중심으로 시계 방향)으로 회전할 경우에도 발전기축(21)이 역방향으로 계속 회전되도록 하기 위하여 도 4에 도시된 바와 같은 본 발명에 따른 회전변환기(30)가 구비되게 된다.
여기서, 상기 회전변환기(30)는 크게 제1 베벨기어(31), 제2 베벨기어(32) 및 이를 상호 연결하는 제3 베벨기어(33), 그리고 제2 베벨기어(32)와 발전기축(21)을 연결하는 제2 클러치베어링(34)을 포함하여 이루어진다.
상기 제1 베벨기어(31)는 상기 일측의 짐벌축(15)에 끼워져 결합되게 되고, 상기 제2 베벨기어(32)는 제2 클러치베어링(34)을 통해 상기 발전기축(21)과 상호 연결되며, 상기 제3 베벨기어(33)는 상기 짐벌축(15)과 직교되는 방향을 중심축을 하여 상기 제1 베벨기어(31)와 제2 베벨기어(32)를 상호 연결하여 회전력을 전달하도록 구성된다.
이때, 상기 제2 클러치베어링(34)는 상기 제1 클러치베어링(16)과 상호 같은 방향으로만 회전력이 전달되도록 설치되며, 본 발명에서는 보다 이해를 돕기 위하여 정방향으로는 회전력을 전달하지 못하고 역방향으로만 회전시 회전력을 전달되는 것으로 하여 설명하기로 한다.
이와 같은 본 발명의 회전변환기(30)에 의해 발전기축(21)은 짐벌축(15)의 회전방향과 무관하게 역방향으로만 지속적으로 회전이 가능하게 되는데 이를 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 짐벌축(15)이 역방향으로 회전할 경우, 제1 클러치베어링(16)을 통해 발전기축(21)도 역시 역방향으로 회전되게 된다. 이때 짐벌축(15)의 역방향 회전에 따라 이와 결합된 제1 베벨기어(31)도 역방향으로 회전하게 되며, 그 결과 제3 베벨기어(33)에 의해 제2 베벨기어(32)는 반대로 정방향으로 회전을 하게 된다. 제2 베벨기어(32)와 발전기축(21)을 연결하는 제2 클러치베어링(34)은 역방향으로만 회전력을 전달하기 때문에 정방향의 경우에는 연결이 떨어져 회전력을 전달할 수가 없으므로 결국 역방향으로의 짐벌축(15)의 회전력은 제1 클러치베어링(16)을 통해 발전기축(21)으로 전달되게 되면서 발전기축(21)은 역방향으로 회전을 하게 된다.
다음, 짐벌축(15) 정방향으로 회전을 할 경우, 제1 클러치베어링(16)은 역방향으로의 회전력만 전달되므로 정방향의 경우에는 연결이 떨어져 제1 클러치베어링(16)을 통하여 발전기축(21)으로의 회전력은 전달할 수 없으나, 짐벌축(15)의 정방향 회전에 따라 이와 결합된 제1 베벨기어(31)도 정방향으로 회전하게 되며, 그 결과 제3 베벨기어(33)에 의해 제2 베벨기어(32)는 반대로 역방향으로 회전을 하게 된다. 그 결과 제2 베벨기어(32)와 발전기축(21)을 연결하는 제2 클러치베어링(34)은 역방향으로 회전력을 전달하기 때문 연결이 되어 발전기축(21)도 역방향으로 회전을 하게 된다.
따라서, 발전기축(21)은 짐벌축(15)의 회전방향, 즉 정방향 또는 역방향과 무관하게 역방향으로만 지속적으로 회전이 가능하게 되므로 이는 발전기의 회전 관성을 이용할 수 있다는 측면에서 매우 효율적이며, 이와 같이 발전기축이 항상 같은 일방향으로 회전하기 때문에 세차운동의 각이 적더라도 발전기가 멈추는 것이 아니라 관성에 의해 계속 회전함으로써 전기를 생산해 낼 수 있는 이점이 있게 된다.
이상과 같이 본 발명의 기본적인 기술적 사상은 선박의 선체에 구비되는 자이로 스테빌라이저의 짐벌축의 회전방향과 무관하게 발전기축을 일방향으로 회전되도록 하여 발전 효율을 높일 수 있는 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템을 제공하는 것임을 알 수 있다.
이러한 본 발명의 기본적인 기술적 사상 범주내에서 당업계의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형이 가능함은 물론이며, 따라서 본 발명의 범주는 다양한 변형 예들을 포함하도록 작성된 특허청구범위 내에서 해석되어야 할 것이다.
10: 자이로 스테빌라이져 11: 블록
12: 짐벌 13: 플라이휠
14: 구동모터 15: 짐벌축
16: 제1 클러치베어링
20: 발전기 21: 발전기축
30: 회전변환기 31: 제1 베벨기어
32: 제2 베벨기어 33: 제3 베벨기어
34: 제2 클러치베어링

Claims (2)

  1. 선박의 선체에 고정되는 블록(11), 상기 블록(11)의 양측과 회동 가능하게 결합되는 짐벌축(15)이 형성되어 상기 짐벌축(15)을 중심으로 회전하게 되되 상기 블록(11)의 양측에 상기 짐벌축(15)과 힌지 결합되는 지지부재가 설치되어 상기 블록(11) 상에서 상기 짐벌축(15)을 중심으로 회전가능하게 되는 짐벌(12), 상기 짐벌(12)의 내부에 회동 가능하게 설치되고, 상기 짐벌축(15)과 직교되는 방향을 중심축으로 회동하게 되는 플라이휠(13), 상기 플라이휠(13)을 회동 가능하게 하는 구동모터(14)로 이루어지고, 상기 플라이휠(13)의 중심축은 선체의 요축(z)과 일치되게 배치되어 자이로스코프 원리의 스핀축에 해당되도록 하고, 상기 짐벌축(15)은 선체의 피칭축(y)과 일치되게 배치되어 자이로스코프 원리의 출력축에 해당되도록 하는 자이로 스테빌라이져(10);
    원웨이 베어링인 제1 클러치베어링(16)을 통해 일측의 상기 짐벌축(15)과 일직선을 이루면서 상호 연결되는 발전기축(21)을 가져 선체에 롤링 또는 피칭이 발생될 시 출력축인 상기 짐벌축(15)의 회동에 의해 발전을 수행하게 되되, 상기 구동모터(14)에 의해 회동되는 상기 플라이휠(13)에 롤링이 가해질 시 피칭 모멘트가 상기 플라이휠(13) 및 짐벌(12)에 작용하여 상기 짐벌축(15)이 회동되면서 회전구동력을 전달받아 발전을 수행하게 되고, 상기 선체에 피칭이 발생하게 되면 출력축인 상기 짐벌축(15)이 회동되면서 회전구동력을 전달받아 발전을 수행하게 되는 발전기(20); 및
    상기 자이로 스테빌라이져(10)와 발전기(20) 사이에 위치하는 회전변환기(30);를 포함하고,
    상기 회전변환기(30)는,
    상기 일측의 짐벌축(15)에 끼워져 결합되게 되는 제1 베벨기어(31); 상기 짐벌축(15)과 직교되는 방향을 중심축을 하여 배치되고, 상기 제1 베벨기어(31)와 연결되는 제3 베벨기어(33); 상기 발전기축(21)과 동일한 중심축을 가지는 한편 상기 제3 베벨기어(33)의 중심축과 직교되는 방향을 중심축으로 하여 배치되고, 상기 제3 베벨기어(33)와 연결되는 제2 베벨기어(32); 상기 제2 베벨기어(32)의 내주면과 발전기축(21)의 외주면을 연결하되, 상기 제1 클러치베어링(16)과 상호 같은 방향으로만 회전력이 전달되도록 설치되는 제2 클러치베어링(34)을 포함하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템.
  2. 삭제
KR1020170109545A 2017-08-29 2017-08-29 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템 KR101954175B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170109545A KR101954175B1 (ko) 2017-08-29 2017-08-29 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템
PCT/KR2018/009543 WO2019045343A1 (ko) 2017-08-29 2018-08-20 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170109545A KR101954175B1 (ko) 2017-08-29 2017-08-29 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101954175B1 true KR101954175B1 (ko) 2019-03-05

Family

ID=65525940

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170109545A KR101954175B1 (ko) 2017-08-29 2017-08-29 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101954175B1 (ko)
WO (1) WO2019045343A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112537419A (zh) * 2020-12-16 2021-03-23 江苏华阳重工股份有限公司 一种船舶用减摇陀螺

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216536A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Ntn Corp 一方向回転伝達装置
KR20160042600A (ko) 2014-10-10 2016-04-20 재단법인한국조선해양기자재연구원 자이로 스테빌라이져를 이용한 레저 선박의 발전 시스템

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5628267A (en) * 1993-11-01 1997-05-13 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Oscillation suppression device and ship provided with the same
EP2536998B1 (en) * 2010-02-17 2018-07-25 Veem Ltd Active adaptive gyrostabiliser control system
JP2013204578A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Hitachi Zosen Corp ジャイロ式波力発電装置用浮体

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010216536A (ja) * 2009-03-16 2010-09-30 Ntn Corp 一方向回転伝達装置
KR20160042600A (ko) 2014-10-10 2016-04-20 재단법인한국조선해양기자재연구원 자이로 스테빌라이져를 이용한 레저 선박의 발전 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019045343A1 (ko) 2019-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6561856B1 (en) Power floating production and ship propulsion supported by gyroscope and energized by seas
US11975806B2 (en) Boat stabilization system
JP5202310B2 (ja) 船舶推進ユニット及び船舶推進方法
KR101334566B1 (ko) 3절 링크 벡터추진기
CN103754344A (zh) 一种新型水下航行器并联矢量推进器结构及姿态确定方法
JP2020536781A (ja) アジマススラスター、船舶、浮遊式プラットフォーム、潜水装置及び潜水艦
US20080303363A1 (en) Energy storage and gyroscopic stabilizing system
CN107554739B (zh) 一种双向全回转推进器、船舶及浮式平台
KR101954175B1 (ko) 자이로 스코프 원리를 이용한 선박의 발전 시스템
NO174357B (no) Innretning for omdannelse av ytre unyttige oscillerende bevegelser til nyttig dreiemoment
KR101225179B1 (ko) 추진장치 및 이를 포함하는 선박
CN111900899B (zh) 一种基于双转电机的水下航行器横滚稳定控制系统
KR20130000961A (ko) 포드형 추진기 및 이를 구비하는 선박
RU2295705C2 (ru) Гироскопический привод
KR20130045456A (ko) 선박
CN112537419A (zh) 一种船舶用减摇陀螺
KR20110104670A (ko) 부유체 안정화 장치 및 방법과 이에 의하여 안정화되는 부유체
KR20160042600A (ko) 자이로 스테빌라이져를 이용한 레저 선박의 발전 시스템
US20230030018A1 (en) Marine vessel with gyroscope-assisted joystick maneuvering
JPWO2018061138A1 (ja) 人工衛星および衛星推進方法
JPH09144806A (ja) リニア・ダンパ型減揺装置
KR20170124747A (ko) 전기선박 안정화장치
KR101423528B1 (ko) 동요 안정화 자이로스코프
Peng et al. A hybrid underwater glider for underwater docking
CN106628040A (zh) 一种双飞轮减摇器及其减摇实现方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant