KR20120061042A - 수압펌프를 이용한 가변형 선박연료 절감장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화석 에어지를 이용하여 동력으로 사용하는 선박에 활용되는 기술이며 물 위에서 움직여야 하는 각종선박들에 이동시 발생하게되는 물에 저항을 줄여 보다 빠른 물류 수송과 엄청난 양의 화석 에너지를 소모하는 선박들에 에너지 소모량을 줄이며 해상에서 일어나는 선박에 충돌방지를 막기 위하여 개발 하였다.

선박 , 워터펌프 ,워터베어링 , 모터 ,선박에너지 절감

Description

수압펌프를 이용한 가변형 선박연료 절감장치{omitted}

본 기술개발은 해상에서 운반수단으로 활용되는 각종 선박에 관련된 기술이며 소형 및 대형선박에서 사용하고 있는 동력에너지를 좀 더 효율적으로 활용하기위한 방법으로 발명 하였다 현재 사용하고 있는 중 대형 선박에는 보편적으로 선박뒤 하부에 달려 회전하는 프로펠러에 의해서 물의 추진력을 얻어 전진하거나 후진하여 이동하게 된다.

이때 발생하게 되는 선박에 선두부분이 많은 량의 물에 마찰저항을 받게 되면 선체의 이동속도는 물의 저항을 받아서 부하를 받게 되는데 이때 소모하는 에너지는 육지와는 달리 물에 표면저항을 받은많큼 에너지 소모량이 증가하며 마찰저항은 상승하게 된다. 또한 해상위에서 발생하는 각종선박들에 방향변경이 용의치 못할 때 발생하는 충돌 사고를 줄이고 에너지를 효율적으로 사용하고 안전하고 운전할 수 있는 선박에 활용된다.

종래에는 선박의 속도와 마찰저항을 줄이기 위해서 선체에 사용되는 각종 따게비 흡착방지 도료를 사용한다거나 추진 체에 워터젯 펌프를 부착하고 또한 에너지 절감을 위하여 프로펠러 추진 체를 원통형 장치로 개량하여 에너지 절감을 하고 있다 또한 선박에 사고를 줄이기 위하여 각종 전자장비와 안전사고 예방장치를 부착하여 사용하고 있다.

본 발명에 있어서 기술적 과제는 선박의 선두에 부착하는 흡입장치에 각종 이물질인 해상식물과 어패류 각종 산업폐기물 등이 흡입구를 막았을 때 펌프의 역할을 저하하게 하는 치명적 요인이 발생할 수 있으며 때 물을 흡입해야하는 펌프는 과부하를 받거나 흡입구 내부에 침투한 각종이물질이 펌프의 회전을 중지하거나 각종 부산물이 워터젯을 일으키는 수압 출구를 막을 수도 있으며 선체에 부착한 각종 장치들이 오랫동안 바닷물에 잠겨있으면서 발생하는 부식에 따라 마모되거나 기능을 상실할 수도 있는 문제가 발생할 수 있으며 선체에 부착하는 각종 기구물등은 선체의 모형과 유선형 형태가 각기 다르므로 가구물 부착에 문제가 발생 할 수도 있다.

본 발명의 목적은 해상운송수단인 선박에 펌프를 장착하여 선체의 선두에 발생하는 물의 마찰저항을 줄이기 위하여 선체의 선두부분이 물에 잠기는 하부부분에 물에 흡입이 가능한 흡입장치를 부착하였고 흡입장치 외벽에는 유선형 스테인리스에 유속 의 흐름에 따라 흡입장치 외부에 부착되는 각종 불순물이 부드럽게 물에 흐름에 따라 자연스레 밀려 미끄러져 떨어지는 유선형 형태로 설계하였다 또한 펌프의 양정 량이 이상이 있을 때 물의 압력 량을 체크하여 신호를 주는 감지장치와 흡입부 외벽에 왕복운동하며 부착된 부착물을 강제적으로 떼어 주는 와이퍼 장치를 부착하고 선체의 외벽에 부착하는 각종 분사장치와 회전 장치 축과 축간 에 연결되는 각종부품 등은 염도에 강한 스테인리스 주물로 대처하였으며 저속으로 움직이며 회전하는 베어링 부분은 특수 플라스틱으로 가공하여 부착하여 대처하였으며 선체의 형태나 각기 모양이 다른 선박일 경우에 따라 선체에 기구물 부착이 용의 하도록 각각 블록 형태로 제작하여 어느 형태의 선체의 모양이 달라도 기구물 부착이 편리하도록 개발하였다.

본 발명은 각종선박이 운행할 때 선체 앞부분에 발생하는 물과의 마찰이 생겨 발생하는 마찰저항을 선두 부분에 마찰저항을 줄이는 흡입장치를 부착 하였고 흡입된 물을 펌프로 빨아올려 각종 파이프 관을 통하여 선체 앞부분에 물에 유속이 급격히 흐르는 선두 곡선 부분에 물에 젯트효과를 발생하여 선체에 쏘아줌으로써 선체와 바닷물 사이에 발생하는 압력저항을 워터 베어링 효과로 압력저항을 줄였다 선체에 부착한 가변형 워터젯 분사체 들은 좌측과 우측에 각각 각도를 주어 분사할 때 회전이 용의하여 유사시 선체 회전을 자유롭게 움직여 선박에 충돌 사고를 예방하는 효과도 있으며 선박에서 사용되는 각종 화석 에너지 사용량을 줄이고 선박의 선두 마찰저항을 줄여서 선박의 운행시간을 줄여 물류 이송시간대도 줄였다.

제품의 설명 대표 도를 바탕으로 세부설명을 하자면 10.배선 체 앞부분 상단과 양측 하부 및 앞부분에 주요 구성 품을 부착하게 된다. 배선 체의 상단앞 부분 에 물을 빨아 올려서 추진 체에 공급할 수 있는 11.펌프 장치를 부착하고 배선체앞 하단부에는 14.흡입장치를 부착하고 14.흡입장치와 11.펌프사이에는 13.연결배관을 배열 고정시킨 후 배선 체 좌우측 하단부에는 16.가변형 토출장치를 위치에 맞게 순차적으로 고정 부착시킨다.12.가압펌프와 16.토출장치 사이에는 물 공급이 원활한 15.배관파이프들을 각각의 토출장치와 연결시킨 후 고정하고 16.토출장치를 가변 시키기 위한 방법으로 19.중공축을 17.가변지지대 흰지측과 병렬배렬 고정한 후 도2의 확대도를 참고하여 51.소형 중공축 홈에 끼워29.고정 핀으로 억지끼움 고정을 한다 한편 17.가변지지대와 10.배선체 양측 가장자리의 바닥에 각각 4개 이상의 18.유압실린더를 부착하여 가변 할 수 있도록 구성한다. 도1의 세부 도는 16.가변형 토출장치를 분리한 부품분리도로써 먼저지지를 할 수 있는 20.가공이 된 바닥 고정판에 22.우축 고정 대를 볼트로 고정시키고 앞측 홀에는 24.기어가 부착된 토출장치를 홈에 끼워 넣은 후 뒤쪽 홀에는 24.토출장치와 같은 형태의 기어가 부착된 25.회전형 기어 축을 고정하고 24.토출장치와 25.기어 축 홈에 맞추어 23.좌측 고정 대를 끼운 후 볼트로 고정하고 24.토출장치 상부 홈 중심에는 32.구멍이 관통된 아령형태의 사우드를 끼운 후 30. 1차 브래킷으로 고정하고 25.회전형 기어 축 상부에는 26.회전이용이한 플라스틱베어링을 끼우고 27.소형 중공측 양쪽에는 각각 90도씩 방향을 틀어서 홈 가공을한 홀 사이에 28.관통형 볼베어링을 끼우고 완성된 형태의 27.소형 중공축을 25.기어 축 홈에 맞춤끼움을 한 뒤 29.소형 핀으로 억지끼움을 하여 상기와 동일한 방법으로 19.중공축을 끼워 고정하여 35.도면형태로 병렬고정을 하게 되면 16.가변 형 토출장치가 완성된다. 도2의 가변 형 토출장치 작 동방법은 10.선체상단의 가상부분에 19.중공축이 각각이 돌출 리드되어있으며 리드된 19.중공축 상부에는 62.브래킷을 각각이 일정한각도로 삽입고정하고 브래킷 반대편 홈에는 17.가변지지대를 각 홈에 맞추어 핀을 이용하여 고정 시킨 후 도3 상세도를 참고로 63.힌지부분에는 18.유압실린더 압축을 고정하고 유압실린더 뒷부분은 10.배 선체 바닥에 고정을 하게 한 후 18.유압실린를 작동하게하면 유압실린더의 직선이동거리만큼 62.브래킷은 회전운동하게 되어 도1에 19.중공축에 회전을 주어 16.가변토출장치가 회전하게 되는 원리이다. 도4는 70.배선 체 앞부분에 구성품을 부착한 모양을 도시하고 있으며 도4의 하부 도는 상기에 기술 한바와 같이 물의 흡입과 가압 펌프를 활용하여 물을 토출되는 모양을 가상 그레픽한 도면이다.

대형선박의 경우 소비되는 화석에너지 량이 선박의 크기에 비례하고 대형 선박일수록 선체의 크기가 막중함으로 에너지 소모량 또한 막중하다 대형 선박일수록 물에 압력저항과 선체의 마찰저항이 크므로 운항 속도에 비례하여 느릴 수 있으며 대형 선박일수록 급작스런 방향 전환과 급정지가 용이치 않음은 물론 물류 이송 시간 또한 느리므로 본 발명품을 장착할 경우 효과를 극대화 할 수 있다.

대표 도는 완성품에 대한 간략한 도면 설명

도 1은 물을 분사하는 토출장치를 분리한 세부도와 조립도 이며

도 2는 선체의 상부와 측면에 토출장치를 순차적으로 조립하여 부착한 장치이며

도 3은 선체 상부에서 내려다본 장치물 구조도 이고

도 4는 선체 앞부분에 기구 및 장치한 부분을 하기도면에 물 분사장면을 묘사한 전체도와 가상도 이다.

Claims (10)

1. .가압펌프로 선두부분에 흡입장치와 선체에 뿌려주는 압력토출장치로 선두에 발생하는 물의압력저항 을 흡입하여 다시 물속에 선체에 뿌려서 마찰 저항을 줄이는 저항 감소장치
2. .가변형 토출장치로 각각 좌우로 물을 토출할 경우 토출된 물의 압력으로 선체의 전진 방향을 돌릴 수 있는 방법
3. .고정형 토출장치를 중소형 선부착하여 각종 부착물을 단순하고 가볍게 부착 하는 보급형 워터 토출 부착 장치
4. .양력을 증가시킬 수 있는 흡입 장치와 흡입된 해수를 순환 시키는 시스템.

   1차에서 제거되지 않는 부유물이 해수 흡입구를 통해 흡입된 부유물을 분쇠 하여 배출할 수 있는 시스템과 흡입장치
5. .추진력을 증가시킬 수 있는 토출 노즐과 시스템에 있어서 선체양측과 또는 선체하단에 장착하여 배의 추진력과 양력을 증가 시키는 장치로 배의 종류에 따라 증가 시킬 수 있고 추진력을 높이기 위해 토출노즐에 각도를 전환하는 장치.
6. .흡입구 부분을 배의 형태에 따라서 각각의 블록으로 조합하여 분할흡입 할 수 있으며 분할된 흡입장치를 선체의 형태에 따라 부착할 수 있는 장치.
7. .측면에 부착하는 분사 토출 장치를 각각의 조각으로 제작하여 형태가 다른 배에도 탈부착이 간편한 소형 블록 시스템.
8. .배의 선체에 부착하는 어패류나 갑각류 이물질 등이 흡착하는 것을 방지하기 위하여 정박시 토출장치를 가동하여 이물질을 방지하는 시스템.
9. .선박내부에 장착한 동력 엔진에 펌프를 부착하여 가동하고 전달된 동력에너지와 펌프를 동시에 가동하는 하이브리스 시스템 장치.
10. .유사시 주동력 엔진이 이상시 흡입량과 토출 량을 늘려 추진 운항할 수 있는 보조 추진 체 시스템 장치.

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