KR20120082624A - Ship having energy recovery device - Google Patents

Ship having energy recovery device Download PDF

Info

Publication number
KR20120082624A
KR20120082624A KR1020110004012A KR20110004012A KR20120082624A KR 20120082624 A KR20120082624 A KR 20120082624A KR 1020110004012 A KR1020110004012 A KR 1020110004012A KR 20110004012 A KR20110004012 A KR 20110004012A KR 20120082624 A KR20120082624 A KR 20120082624A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
energy recovery
ship
hull
receiving groove
upper structure
Prior art date
Application number
KR1020110004012A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
배준환
박경령
안성목
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 KR1020110004012A priority Critical patent/KR20120082624A/en
Publication of KR20120082624A publication Critical patent/KR20120082624A/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R31/00—Coupling parts supported only by co-operation with counterpart
    • H01R31/06—Intermediate parts for linking two coupling parts, e.g. adapter
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • 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
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

PURPOSE: A ship having an energy recovery device is provided to recover energy wasted by air resistance by reducing the air resistance applied to an upper structure. CONSTITUTION: A ship comprises a hull(11), receiving grooves(14), rotors(18), and energy recovery parts(20). The receiving grooves are formed in edge parts of an upper structure of the hull. The rotors are rotatably installed in the receiving grooves and rotate with fluid. The energy recovery parts convert rotating force of the rotors to electrical energy.

Description

에너지 회수 장치를 구비한 선박{SHIP HAVING ENERGY RECOVERY DEVICE}Ship with energy recovery device {SHIP HAVING ENERGY RECOVERY DEVICE}

본 발명은 에너지 회수 장치를 구비한 선박에 관한 것이다.
The present invention relates to a ship provided with an energy recovery device.

선박의 항해 시 선체에 작용하는 저항은 물, 파도에 의한 저항과 함께 공기, 바람에 의한 저항(공기 저항)도 포함된다. Resistance to the hull during voyage of the ship includes resistance to water and waves, as well as resistance to air and wind (air resistance).

일반적으로, 공기 저항은 물, 파도에 의한 저항보다는 작은 비중을 차지하지만, 선체의 속도가 빠르거나 선체가 강한 맞바람을 마주치게 되면 공기 저항에 의해 연료소모가 증가하고 조종 성능이 악화되는 등의 문제가 있다. In general, air resistance accounts for less than water and waves, but when the hull speed is high or when the hull encounters strong winds, air resistance increases fuel consumption and deteriorates steering performance. There is.

공기 저항은 도 1에 도시된 바와 같이 크게 보면, 주 선체(2) 외벽 및 갑판(5)에서 발생하는 저항과 선체(1)의 상부 구조물(3)에서 발생하는 저항으로 나누어지는데, 대부분의 공기 저항은 상부 구조물(3)에 의해 발생하게 된다. 따라서, 이러한 공기 저항을 줄이기 위해 상부 구조물(3)을 공기 저항이 적은 형상으로 바꾸거나 갑판(5)에 부가물을 설치하여 공기 저항을 줄이려는 노력이 현재 진행되고 있다. As shown in FIG. 1, the air resistance is largely divided into resistance generated in the outer wall and the deck 5 of the main hull 2 and resistance generated in the upper structure 3 of the hull 1. The resistance is generated by the upper structure 3. Therefore, efforts are being made to reduce the air resistance by changing the upper structure 3 into a shape having a low air resistance or by installing an additive in the deck 5 to reduce the air resistance.

한편, 바람을 이용하여 선박의 에너지원으로 활용하려는 연구가 진행되고 있는데, 종래에는 선체 상부에 큰 구조물(예를 들어, 풍력발전기)을 설치함으로써 선박의 운항 시 상기 구조물이 저항체로 작용하여 발전되는 전기에너지보다 공기 저항으로 소모되는 에너지가 더 많은 경우가 있었다. On the other hand, research is being conducted to use the wind as an energy source of the ship, in the prior art by installing a large structure (for example, a wind generator) on the upper part of the hull the structure is generated by acting as a resistor during the operation of the ship There has been more energy consumed by air resistance than electrical energy.

따라서, 공기 저항을 최소화함과 동시에, 바람을 이용하여 전기에너지를 생성할 수 있는 여러 가지 방안이 요구되고 있다.
Therefore, while minimizing air resistance, various methods for generating electrical energy using wind are required.

본 발명은 상부 구조물에 작용하는 공기 저항을 감소시킬 수 있으며 상기 공기 저항으로 버려지는 에너지를 회수할 수 있는 에너지 회수 장치를 구비한 선박을 제공하는 것이다.
The present invention provides a ship having an energy recovery device capable of reducing the air resistance acting on the superstructure and recovering the energy discarded by the air resistance.

본 발명의 일 측면에 따르면, 선체와; 상기 선체의 상부 구조물의 모서리부에 형성되는 수용홈과; 상기 수용홈 내에 회전가능하게 설치되며, 상기 선체의 선수부로부터 상기 상부 구조물로 흐르는 유체에 의해 회전하는 회전차; 및 상기 회전차의 회전력을 전기에너지로 변환하는 에너지 회수부를 포함하는 에너지 회수 장치를 구비한 선박이 제공된다.According to an aspect of the invention, the hull; Receiving groove formed in the corner portion of the upper structure of the hull; A rotation wheel rotatably installed in the receiving groove and rotating by fluid flowing from the bow portion of the hull to the upper structure; And an energy recovery device for converting the rotational force of the rotor to electrical energy.

또한, 수용홈이 형성하는 단면은 사각형상일 수 있다. In addition, the cross section formed by the accommodation groove may have a rectangular shape.

또한, 상부 구조물은 선박용 거주구 및 펀넬(funnel) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. In addition, the upper structure may include any one or more of the marine port and funnel (funnel).

또한, 수용홈은, 선체에 대해 상하방향으로 연장되는 상하연장 수용홈을 포함하며, 회전차는, 상하연장 수용홈 내에 회전가능하게 설치되며, 선체의 선수부로부터 상부 구조물로 흐르는 유체에 의해 회전하는 상하연장 회전차를 포함할 수 있다. In addition, the receiving groove includes a vertical extension receiving groove extending in the vertical direction with respect to the hull, the rotary car is rotatably installed in the vertical extension receiving groove, the upper and lower rotating by the fluid flowing from the bow portion of the hull to the upper structure It may include an extension rotation.

또한, 에너지 회수부는, 상하연장 회전축의 회전속도를 증속하는 상하연장 증속기와; 상하연장 증속기의 출력축에 결합되어, 전기를 생산하는 상하연장 발전기를 포함할 수 있다. In addition, the energy recovery unit, the vertical extension increaser for increasing the rotational speed of the vertical axis of rotation; It may be coupled to the output shaft of the vertical extension increaser, it may include a vertical extension generator for producing electricity.

또한, 수용홈은, 선체에 대해 좌우방향으로 연장되는 좌우연장 수용홈을 포함하며, 회전차는, 좌우연장 수용홈 내에 회전가능하게 설치되며, 선체의 선수부로부터 상부 구조물로 흐르는 유체에 의해 회전하는 좌우연장 회전차를 포함할 수 있다. In addition, the receiving groove includes a left and right extension receiving groove extending in the lateral direction with respect to the hull, the rotary car is rotatably installed in the left and right extension receiving groove, the left and right rotating by the fluid flowing from the bow portion of the hull to the upper structure It may include an extension rotation.

또한, 에너지 회수부는, 좌우연장 회전축의 회전속도를 증속하는 좌우연장 증속기와; 좌우연장 증속기의 출력축에 결합되어, 전기를 생산하는 좌우연장 발전기를 포함할 수 있다.
In addition, the energy recovery unit, the left and right extension gearbox for increasing the rotational speed of the left and right rotation axis; It is coupled to the output shaft of the left and right extender, it may include a left and right generator to produce electricity.

본 발명의 실시예에 따르면, 상부 구조물에 작용하는 공기 저항을 감소시킬 수 있으며 상기 공기 저항으로 버려지는 에너지를 회수할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, it is possible to reduce the air resistance acting on the upper structure and to recover the energy that is discarded by the air resistance.

도 1은 선박의 선체에 작용하는 공기 저항의 형태를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 상부 구조물을 옆에서 바라본 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 상부구조물을 위에서 바라본 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 상부구조물의 수용홈에서 발생하는 와류의 흐름을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박 및 종래의 선박 각각의 상부 구조물을 지나는 유동 패턴을 서로 비교한 도면.1 shows a form of air resistance acting on the hull of a ship.
2 is a perspective view of a vessel having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view of the upper structure of a ship with an energy recovery device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view from above of a superstructure of a ship having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing the flow of vortices generated in the receiving groove of the upper structure of the ship having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention.
6 is a view comparing the flow pattern passing through the upper structure of each of the vessel and the conventional vessel with an energy recovery device according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하, 본 발명에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, an embodiment of a ship having an energy recovery device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and Duplicate description thereof will be omitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 상부 구조물을 옆에서 바라본 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 상부구조물을 위에서 바라본 도면이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박의 상부구조물의 수용홈에서 발생하는 와류의 흐름을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박 및 종래의 선박 각각의 상부 구조물을 지나는 유동 패턴을 서로 비교한 도면이다.2 is a perspective view of a ship having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side view of the upper structure of the ship having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a view from above of the superstructure of the vessel having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention. In addition, Figure 5 is a view showing the flow of the vortex generated in the receiving groove of the upper structure of the vessel having an energy recovery device according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is an energy recovery in accordance with an embodiment of the present invention The flow pattern passing through the superstructure of each of the vessel with the device and the conventional vessel is compared with each other.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박(10)은, 선체(11)와; 상기 선체(11)의 상부 구조물(13)의 모서리부에 형성되는 수용홈(14)과; 상기 수용홈(14) 내에 회전가능하게 설치되며, 상기 선체(11)의 선수부로부터 상기 상부 구조물(13)로 흐르는 유체에 의해 회전하는 회전차(18); 및 상기 회전차(18)의 회전력을 전기에너지로 변환하는 에너지 회수부(20)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, the ship 10 having the energy recovery device according to an embodiment of the present invention includes a hull 11; A receiving groove 14 formed at a corner of the upper structure 13 of the hull 11; A rotation wheel 18 rotatably installed in the receiving groove 14 and rotating by fluid flowing from the bow portion of the hull 11 to the upper structure 13; And it may include an energy recovery unit 20 for converting the rotational force of the rotary car 18 into electrical energy.

본 실시예에 따른 에너지 회수 장치가 구비된 선박(10)은, 사람이나 화물 등을 싣고 수상을 항해하며 이들을 운반하는 구조물로서, 물위에 뜬다는 부양성과 사람이나 화물을 실을 수 있다는 적재성 및 적재된 것을 원하는 장소로 운반할 수 있는 이동성 등 3요소 중 어느 하나 이상을 갖춘 해상 구조물을 의미한다. The vessel 10 equipped with the energy recovery device according to the present embodiment is a structure for carrying a person or cargo, etc., and sailing the water, carrying them, such as floating on water and loadability and loading of people or cargo. Means an offshore structure with any one or more of the three elements, such as mobility that can be carried to the desired place.

도 2에 도시된 바와 같이, 선체(11)는, 구체적으로 선박의 주요부분인 주 선체(main hull, 12) 및 그 상부에 있는 상부 구조물(13) 등을 총칭하는 것이다. As shown in FIG. 2, the hull 11 refers to the main hull 12, which is a main part of the ship, and the upper structure 13 and the like thereon.

선체(11)의 상부 구조물(13)은 선박용 거주구, 펀넬(funnel) 등과 같이 주 선체(12)의 갑판 상부로 돌출되어 하우징(housing)을 형성하는 모든 구조물을 포괄하는 개념이다. 구체적으로, 상부 구조물(13)은 선박에 저장된 화물을 처리하는 처리시설(예를 들어, 화물창의 상부에 설치되는 냉각탑) 등을 포함할 수 있다.The upper structure 13 of the hull 11 is a concept encompassing all structures that protrude above the deck of the main hull 12 to form a housing (housing), such as ship dwelling, funnels. Specifically, the upper structure 13 may include a treatment facility for processing cargo stored in the vessel (for example, a cooling tower installed on the upper portion of the cargo hold).

선체(11)의 상부 구조물(13)에는, 후술할 회전축(16)의 단부를 회전가능하게 지지하는 수용홈(14)이 형성될 수 있다. The upper structure 13 of the hull 11, the receiving groove 14 for rotatably supporting the end of the rotating shaft 16 to be described later may be formed.

수용홈(14)은, 선체(11)의 상부 구조물(13)의 모서리부에 형성되며, 회전축(16)의 단부를 회전가능하게 지지하는 역할을 한다. 즉, 회전축(16)의 단부가 상부 구조물(13)의 모서리부에 회전가능하게 삽입되도록 구성될 수 있다. The receiving groove 14 is formed at the corner portion of the upper structure 13 of the hull 11, and serves to rotatably support the end of the rotating shaft 16. That is, the end of the rotation shaft 16 may be configured to be rotatably inserted into the corner portion of the upper structure (13).

설명의 이해를 돕기 위해, 본 발명에서 사용되는 "모서리부"라 함은 물체의 모가 진 가장자리, 즉 다면체의 각 면의 경계를 이루는 선분들을 의미하는 것이다. For better understanding of the description, the term "corner" as used herein refers to line segments that form the edges of the object, that is, the boundaries of each side of the polyhedron.

이와 같이, 상부 구조물(13)의 서로 이웃하는 면의 경계부분에 수용홈(14)이 형성될 수 있다. As such, the receiving groove 14 may be formed at the boundary portion of the adjacent surfaces of the upper structure 13.

수용홈(14)은, 상부 구조물(13)의 모서리부를 모따기함으로써 형성될 수 있다. 즉, 박스 형상을 가진 상부 구조물(13)의 모서리부를 커팅(cutting)하여 형성하거나 모서리부가 깎인 형상이 되도록 성형될 수 있다. The receiving groove 14 may be formed by chamfering the corner portion of the upper structure 13. That is, the edge portion of the upper structure 13 having a box shape may be formed by cutting (cutting) or may be molded so that the edge portion is cut.

따라서, 수용홈(14)이 형성하는 단면은, 상기 모서리부의 성형을 가장 용이하게 할 수 있도록 도 4에 도시된 바와 같이 사각형상일 수 있으나 이에 한정하지는 않는다. 여기서, 사각형 단면을 가진 수용홈(14)의 가로세로비는 설계 조건에 따라 다양하게 변형될 수 있다. Therefore, the cross section formed by the receiving groove 14 may be rectangular as shown in FIG. 4 so as to facilitate the molding of the corner portion, but is not limited thereto. Here, the aspect ratio of the receiving groove 14 having a rectangular cross section may be variously modified according to the design conditions.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 수용홈(14)은, 선체(11)에 대해 상하방향으로 연장되는 상하연장 수용홈(14a) 및 선체(11)에 대해 좌우방향으로 연장되는 좌우연장 수용홈(14b)을 포함하는 개념이다. On the other hand, as shown in Figure 2, the receiving groove 14, the vertical extension receiving groove 14a extending in the vertical direction with respect to the hull 11 and the left and right extension receiving extending in the lateral direction with respect to the hull (11). The concept includes the groove 14b.

상하연장 수용홈(14a)은, 선체(11)의 갑판에 대해 상부로 연장되는 상부 구조물(13)의 모서리부에 형성될 수 있다. The vertical extension receiving groove 14a may be formed at an edge portion of the upper structure 13 extending upward with respect to the deck of the hull 11.

이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(11)에 대해 상하방향으로 연장되는 상부 구조물(13)의 모서리부 각각에 상하연장 수용홈(14a)이 형성될 수 있다.In this case, as shown in Figure 4, the vertical extension receiving groove 14a may be formed in each of the corner portions of the upper structure 13 extending in the vertical direction with respect to the hull (11).

좌우연장 수용홈(14b)은, 선체(11)의 갑판에 대해 좌우방향으로 연장되는 상부 구조물(13)의 모서리부에 형성될 수 있다. The left and right extension receiving grooves 14b may be formed at edge portions of the upper structure 13 extending in the lateral direction with respect to the deck of the hull 11.

이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(11)에 대해 좌우방향으로 연장되는 상부 구조물(13)의 모서리부 각각에 좌우연장 수용홈(14b)이 형성될 수 있다.In this case, as shown in FIG. 4, the left and right extension receiving grooves 14b may be formed in the corner portions of the upper structure 13 extending in the lateral direction with respect to the hull 11.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 다면체의 모서리부분이 커팅되어 수용홈(14)이 형성되면, 상부 구조물(13)의 전면부를 따라 흐르던 유체는 이 모서리부분에서 빠른 속도로 회전하며 와류(vortex)를 생성하게 된다. 이렇게 수용홈(14) 내에서 발생하는 와류는, 그 주변을 흐르는 공기 속도보다 훨씬 빠른 유속을 가지게 된다. On the other hand, as shown in Figure 5, when the corner portion of the polyhedron is cut to form the receiving groove 14, the fluid flowing along the front portion of the upper structure 13 is rotated at a high speed in this corner portion vortex (vortex Will be generated. Thus, the vortex generated in the receiving groove 14 has a flow velocity much faster than the air velocity flowing around it.

이와 같이, 모서리부에 형성된 수용홈(14)에서 빠르게 회전하는 와류에 의해, 수용홈(14)이 없는 경우와 비교하여 상부 구조물(13)에 작용하는 공기 저항이 감소하는 것을 확인할 수 있다. In this way, it can be seen that due to the vortex rapidly rotating in the receiving groove 14 formed in the corner portion, the air resistance acting on the upper structure 13 is reduced compared to the case without the receiving groove 14.

이는, 도 6에 도시된 바와 같이, 유동해석 프로그램을 이용하여 공기 저항에대한 수치해석을 수행한 결과를 보면 확인할 수 있는데, 모서리부에 형성된 수용홈을 구비하지 않은 선박에 비해 본 실시예에 따른 모서리부에 형성된 수용홈을 구비한 선박(10)에서 공기 저항이 20% 정도 감소한 것으로 나타났다.This, as shown in Figure 6, can be confirmed by looking at the results of performing a numerical analysis for the air resistance using the flow analysis program, according to the present embodiment compared to the vessel without the receiving groove formed in the corner portion In the ship 10 having a receiving groove formed at the corner portion, the air resistance was found to decrease by about 20%.

이와 같이 공기 저항이 감소하는 이유는, 수용홈(14) 내에 강한 와류 유동이 생성됨으로 인해, 주변의 유체 흐름이 다면체의 모서리부를 크게 돌아 나가면서 일반적으로 발생하는 유동 박리(flow separation) 현상을 감소시키기 때문이다. 이는 도 6에 도시된 두 그림을 비교하면 확인할 수 있다. This decrease in air resistance is due to the creation of a strong vortex flow in the receiving groove 14, thereby reducing the flow separation phenomenon that normally occurs as the surrounding fluid flows around the edge of the polyhedron. Because it is. This can be confirmed by comparing the two figures shown in FIG. 6.

본 실시예에서는 단면형상이 사각형인 수용홈(14)을 예로 들어 설명 및 도시하였으나, 이외에도 수용홈(14)은 다양한 단면형상을 가질 수 있음은 물론이다. 또한, 본 실시예에서는 각 모서리부에 수용홈(14)이 하나씩 형성되는 것을 예로 들어 설명 및 도시하였으나, 이외에도 각 모서리부에 수용홈(14)이 두 개 이상씩 형성될 수도 있다. In the present embodiment has been described and illustrated taking the receiving groove 14 of the cross-sectional shape as an example, in addition, the receiving groove 14 may have a variety of cross-sectional shape, of course. In addition, the present embodiment has been described and illustrated as an example that one receiving groove 14 is formed at each corner portion, but in addition, two or more receiving grooves 14 may be formed at each corner portion.

회전차(18)는, 수용홈(14) 내에 회전가능하게 설치될 수 있다. 이 경우, 회전차(18)는, 수용홈(14)에 회전가능하게 지지되는 회전축(16)에 결합되며, 선체(11)의 선수부로부터 상기 상부 구조물(13)로 흐르는 유체에 의해 회전할 수 있다. 선박(10) 운항 시 선체(11)를 따라 흐르던 공기는 급격한 불연속면인 선체(11)의 상부 구조물(13)에서 유속이 빨라지게 되며, 수용홈(14) 내에서 유동 박리에 의한 와류를 생성하게 된다. 이러한 와류가 회전차(18)를 회전시키게 된다. The rotor wheel 18 may be rotatably installed in the accommodation groove 14. In this case, the rotary car 18 is coupled to the rotary shaft 16 rotatably supported by the receiving groove 14, and can be rotated by the fluid flowing from the bow of the hull 11 to the upper structure 13. have. The air flowing along the hull 11 during the operation of the ship 10 is accelerated in the upper structure 13 of the hull 11, which is a sudden discontinuity surface, to create a vortex by the flow separation in the receiving groove 14 do. This vortex causes the rotor 18 to rotate.

즉, 위에 상술한 바와 같이, 수용홈(14) 내에서는 유체의 흐름이 급속히 빨라지면서 강한 와류 유동이 생성되는데, 수용홈(14) 내에 회전차(18)를 회전가능하게 설치함으로써 이런 와류의 에너지를 회수하여 에너지 회수 효율을 높일 수 있다. That is, as described above, in the receiving groove 14, the flow of the fluid is rapidly accelerated and a strong vortex flow is generated. The energy of such vortices is rotatably installed by installing the rotor 18 in the receiving groove 14. By recovering the energy recovery efficiency can be improved.

회전차(18)는, 선체(11)의 선수부로부터 상기 상부 구조물(13)로 흐르는 공기의 운동에너지를 회전에너지로 변환하는 역할을 한다. 이렇게 변환된 회전에너지는, 후술할 에너지 회수부(20)에 의해 전기에너지로 변환될 수 있다. The rotary car 18 serves to convert kinetic energy of air flowing from the bow of the hull 11 to the upper structure 13 into rotational energy. The converted rotational energy may be converted into electrical energy by the energy recovery unit 20 to be described later.

회전차(18)는, 허브(hub, 미도시)와 허브(미도시)의 외주면을 따라 방사상으로 돌출되는 날개(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다. The rotary wheel 18 may include a hub (not shown) and a wing (not shown) protruding radially along the outer circumferential surface of the hub (not shown).

허브(미도시)는, 기어, 폴리 등과 같은 회전체에서 축이 끼워지는 부재로서, 후술할 회전축(16)이 끼워지게 된다. The hub (not shown) is a member into which a shaft is fitted in a rotating body such as a gear or a pulley, and the rotating shaft 16 to be described later is fitted.

회전축(16)은, 회전차(18)의 회전력을 에너지 회수부(20)에 전달하는 막대 모양의 축으로서, 상부 구조물(13)의 모서리부에 형성되는 수용홈(14) 내에 회전 가능하게 지지될 수 있다. The rotary shaft 16 is a rod-shaped shaft that transmits the rotational force of the rotary car 18 to the energy recovery unit 20, and is rotatably supported in the receiving groove 14 formed at the corner of the upper structure 13. Can be.

이를 통해, 상부 구조물(13)의 수용홈(14)에서 발생하는 와류에 의해 회전차(18)가 회전하고, 회전차(18)가 결합되는 회전축(16)이 회전하게 된다.Through this, the rotor 18 is rotated by the vortex generated in the receiving groove 14 of the upper structure 13, and the rotary shaft 16 to which the rotor 18 is coupled is rotated.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 회전차(18)는, 상하연장 수용홈(14a) 내에 회전가능하게 설치되며, 선체(11)의 선수부로부터 상부 구조물(13)로 흐르는 유체에 의해 회전하는 상하연장 회전차(18a); 및 좌우연장 수용홈(14b) 내에 회전가능하게 설치되며, 선체(11)의 선수부로부터 상부 구조물(13)로 흐르는 유체에 의해 회전하는 좌우연장 회전차(18b)를 포함하는 개념이다. On the other hand, as shown in Figure 2, the rotor wheel 18 is rotatably installed in the vertical extension receiving groove (14a), and is rotated by the fluid flowing from the bow portion of the hull 11 to the upper structure (13) Vertically extending rotary wheels 18a; And a left and right extension wheel 18b rotatably installed in the left and right extension receiving grooves 14b and rotating by fluid flowing from the bow portion of the hull 11 to the upper structure 13.

상하연장 회전차(18a) 및 좌우연장 회전차(18b) 각각은, 상술한 회전차(18)와 형상 및 구조 등이 동일 유사하므로 그 구체적인 설명을 생략하기로 한다Each of the up and down extended rotor 18a and the left and right extended rotor 18b is similar in shape and structure to the above-described rotor 18, and thus a detailed description thereof will be omitted.

에너지 회수부(20)는, 회전차(18)의 회전력을 전기에너지로 변환하는 역할을 한다. 즉, 에너지 회수부(20)는, 회전차(18)의 회전에 따라 회전하는 회전축(16)과 연결되어 전기를 생성한다. The energy recovery unit 20 serves to convert the rotational force of the rotary car 18 into electrical energy. That is, the energy recovery unit 20 is connected to the rotating shaft 16 that rotates in accordance with the rotation of the rotary car 18 to generate electricity.

도 2를 참조하면, 에너지 회수부(20)는, 회전축(16)의 회전속도를 증속하는 증속기(22a, 22b) 및 증속기(22a, 22b)의 출력축(24a, 24b)에 결합되어 전기를 생산하는 발전기(26a, 26b)를 포함할 수 있다. 증속기(22a, 22b)는, 발전기(26a, 26b)에서 발전하기 알맞은 속도로 회전축(16)의 속도를 증가시키는 역할을 한다. 발전기(26a, 26b)는, 회전축(16)의 회전력을 이용하여 발전기(26a, 26b) 내의 마그넷(미도시)과 코일(미도시) 사이의 전자기적 상호작용에 의해 전기를 생산한다. Referring to FIG. 2, the energy recovery unit 20 is coupled to the gearboxes 22a and 22b for increasing the rotational speed of the rotating shaft 16 and the output shafts 24a and 24b of the gearboxes 22a and 22b to be electrically connected. It may include a generator (26a, 26b) to produce. The speed increasers 22a and 22b serve to increase the speed of the rotation shaft 16 at a speed suitable for generating power in the generators 26a and 26b. The generators 26a and 26b generate electricity by electromagnetic interaction between the magnets (not shown) and the coils (not shown) in the generators 26a and 26b using the rotational force of the rotation shaft 16.

구체적으로, 에너지 회수부(20)는, 상하연장 회전축(16a)의 회전속도를 증속하는 상하연장 증속기(22a)와; 상하연장 증속기(22a)의 출력축(24a)에 결합되어, 전기를 생산하는 상하연장 발전기(26a)를 포함하여 구성될 수 있다. Specifically, the energy recovery unit 20, and the vertical extension increaser 22a for increasing the rotational speed of the vertical extension rotary shaft 16a; It is coupled to the output shaft 24a of the vertical extension increaser 22a, and may include a vertical extension generator 26a for generating electricity.

이 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 선체(11)의 내부로 연장된 상하연장 회전축(16a)의 단부에 상하연장 증속기(22a)와 상하연장 발전기(26a)를 직렬로 배치하여 축의 연결에 따른 에너지의 축 손실과 축의 미스얼라인먼트(misalignment)에 의한 진동을 최소화할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 3, the vertical extension increaser 22a and the vertical extension generator 26a are arranged in series at the ends of the vertical extension shaft 16a extending into the hull 11 to connect the shafts. It is possible to minimize the vibration loss due to the shaft loss of energy and the misalignment of the shaft.

다른 예로서, 에너지 회수부(20)는, 좌우연장 회전축(16b)의 회전속도를 증속하는 좌우연장 증속기(22b)와; 좌우연장 증속기(22b)의 출력축(24b)에 결합되어, 전기를 생산하는 좌우연장 발전기(26b)를 더 포함하여 구성될 수 있다. As another example, the energy recovery unit 20 includes: a left and right extension increaser 22b for increasing the rotational speed of the left and right extension shaft 16b; It may be configured to further include a left and right generator 26b coupled to the output shaft 24b of the left and right extender 22b to produce electricity.

이 경우, 에너지 회수부(20)를 상부 구조물(13)의 내부에 배치하되, 좌우연장 회전축(16b)의 단부에 좌우연장 증속기(22b)와 좌우연장 발전기(26b)를 직렬로 배치하여 축의 연결에 따른 에너지의 축 손실과 축의 미스얼라인먼트(misalignment)에 의한 진동을 최소화할 수 있다.In this case, the energy recovery unit 20 is disposed inside the upper structure 13, but the left and right extension gearbox 22b and the left and right extension generators 26b are disposed in series at the ends of the left and right rotating shafts 16b to form the shaft. It is possible to minimize the axial loss of energy due to the connection and the vibration caused by the misalignment of the shaft.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 선체(11)에 대한 상부 구조물(13)의 좌우방향의 폭이 협소하여 좌우연장 증속기(22b)와 좌우연장 발전기(26b)를 직렬로 연결하기가 용이하지 않은 경우, 좌우연장 증속기(22b)는 좌우연장 회전축(16b)에 직렬로 연결하고, 좌우연장 증속기(22b)에 베벨 기어 시스템을 두어 좌우연장 증속기(22b)의 출력축(24b)에 좌우연장 발전기(26b)를 배치할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the width of the upper structure 13 with respect to the hull 11 is narrow so that it is easy to connect the left and right extender 22b and the left and right generator 26b in series. If not, the left and right extender 22b is connected in series to the left and right rotation axis 16b, and a bevel gear system is provided on the left and right extender 22b to the output shaft 24b of the left and right extender 22b. The left-right extension generator 26b can be arrange | positioned.

이와 같이, 본 실시예에 따른 에너지 회수 장치를 구비한 선박(10)은, 상부 구조물(13)의 모서리부에 수용홈(14)을 형성함으로써 상부 구조물(13)에 작용하는 공기 저항을 감소시킬 수 있으며, 수용홈(14) 내에 회전차(18)를 회전가능하게 설치함으로써 상기 공기 저항으로 버려지는 에너지를 회수하여 에너지 회수 효율을 높일 수 있다.
As such, the vessel 10 having the energy recovery device according to the present embodiment may reduce the air resistance acting on the upper structure 13 by forming the accommodation grooves 14 at the corners of the upper structure 13. The rotatable wheel 18 may be rotatably installed in the accommodating groove 14 to recover energy discarded by the air resistance, thereby increasing energy recovery efficiency.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to embodiments of the present invention, those skilled in the art may variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.

전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
Many embodiments other than the above-described embodiments are within the scope of the claims of the present invention.

10 : 에너지 회수 장치를 구비한 선박
11 : 선체 12 : 주 선체(main hull)
13 : 상부 구조물 14 : 수용홈
16 : 회전축 18 : 회전차
20 : 에너지 회수부 22 : 증속기
24 : 출력축 26 : 발전기
14a : 상하연장 수용홈 14b : 좌우연장 수용홈
16a : 상하연장 회전축 16b : 좌우연장 회전축
18a : 상하연장 회전차 18b : 좌우연장 회전차
22a : 상하연장 증속기 22b : 좌우연장 증속기
26a : 상하연장 발전기 26b : 좌우연장 발전기10: ship equipped with an energy recovery device
11: hull 12: main hull
13: upper structure 14: receiving groove
16: rotation axis 18: rotation difference
20: energy recovery unit 22: accelerator
24: output shaft 26: generator
14a: vertical extension groove 14b: left and right extension groove
16a: vertical axis of rotation axis 16b: left and right axis of rotation
18a: vertically extending turn wheel 18b: left and right extending turn wheel
22a: vertical extender 22b: left and right extender
26a: vertical extension generator 26b: left and right extension generator

Claims (7)

선체와;
상기 선체의 상부 구조물의 모서리부에 형성되는 수용홈과;
상기 수용홈 내에 회전가능하게 설치되며, 유체에 의해 회전하는 회전차; 및
상기 회전차의 회전력을 전기에너지로 변환하는 에너지 회수부를 포함하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.
Hulls;
Receiving groove formed in the corner portion of the upper structure of the hull;
A rotation wheel rotatably installed in the accommodation groove and rotated by a fluid; And
And a energy recovery unit for converting the rotational force of the rotary car into electrical energy.
제1항에 있어서,
상기 수용홈이 형성하는 단면은 사각형상인 것을 특징으로 하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.
The method of claim 1,
The cross section formed by the receiving groove is rectangular, characterized in that the ship with an energy recovery device.
제1항에 있어서,
상기 상부 구조물은,
선박용 거주구 및 펀넬(funnel) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.
The method of claim 1,
The upper structure,
A ship provided with an energy recovery device, characterized in that it comprises at least one of a ship's residence and a funnel.
제1항에 있어서,
상기 수용홈은, 상기 선체에 대해 상하방향으로 연장되는 상하연장 수용홈을 포함하며,
상기 회전차는,
상기 상하연장 수용홈 내에 회전가능하게 설치되며, 유체에 의해 회전하는 상하연장 회전차를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.
The method of claim 1,
The accommodation groove includes a vertical extension receiving groove extending in the vertical direction with respect to the hull,
The rotary difference is,
And a vertically extending rotary car rotatably installed in the vertically extending receiving groove and rotating by a fluid.
제4항에 있어서,
상기 에너지 회수부는,
상기 상하연장 회전축의 회전속도를 증속하는 상하연장 증속기와;
상기 상하연장 증속기의 출력축에 결합되어, 전기를 생산하는 상하연장 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.
The method of claim 4, wherein
The energy recovery unit,
A vertical extension increaser configured to increase a rotation speed of the vertical extension rotation shaft;
A ship having an energy recovery device, characterized in that it is coupled to the output shaft of the up and down extension increaser, and comprises an up and down extension generator for producing electricity.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수용홈은, 상기 선체에 대해 좌우방향으로 연장되는 좌우연장 수용홈을 포함하며,
상기 회전차는,
상기 좌우연장 수용홈 내에 회전가능하게 설치되며, 유체에 의해 회전하는 좌우연장 회전차를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The accommodation groove includes a left and right extension receiving groove extending in the lateral direction with respect to the hull,
The rotary difference is,
A ship having an energy recovery device, characterized in that it is rotatably installed in the left and right extension receiving grooves, and includes a left and right extension rotary wheel which rotates by a fluid.
제6항에 있어서,
상기 에너지 회수부는,
상기 좌우연장 회전축의 회전속도를 증속하는 좌우연장 증속기와;
상기 좌우연장 증속기의 출력축에 결합되어, 전기를 생산하는 좌우연장 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 회수 장치를 구비한 선박.The method of claim 6,
The energy recovery unit,
A left and right extender for increasing the rotational speed of the left and right rotating shafts;
And a left and right extension generator coupled to an output shaft of the left and right extender to produce electricity.
KR1020110004012A 2011-01-14 2011-01-14 Ship having energy recovery device KR20120082624A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110004012A KR20120082624A (en) 2011-01-14 2011-01-14 Ship having energy recovery device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110004012A KR20120082624A (en) 2011-01-14 2011-01-14 Ship having energy recovery device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120082624A true KR20120082624A (en) 2012-07-24

Family

ID=46714326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110004012A KR20120082624A (en) 2011-01-14 2011-01-14 Ship having energy recovery device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120082624A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107499487B (en) Propulsion and generating integration device are driven to runner edge based on shaftless
EP2876299B1 (en) Ocean current power generating apparatus using a dual-duct
KR100960032B1 (en) Wind-Hydro Power Generating method
CN203482005U (en) Duct moment rotor integrated spiral electric water spray propeller
CN104481780B (en) Shallow submergence floatation type band kuppe trunnion axis ocean current power-generating system
KR101185929B1 (en) Propulsion apparatus for a ship and ship having the same
CN103452741B (en) Offshore hydroelectric generation platform
CN107235112B (en) Energy recycle device after a kind of paddle
CN104160144A (en) Cross flow turbine with straight vertical and helical slanted blades
KR20130033769A (en) Switchable wind-power generating system
CN208306966U (en) A kind of ship combination propulsion device
AU2013212537B2 (en) A variable output generator and water turbine
KR20170000577A (en) Vertical axis wind turbine with detachable drag force generating wing for lift force blade
JPS5872677A (en) Electric generator with float system dalius type hydraulic turbine
KR20120082624A (en) Ship having energy recovery device
CN102490881A (en) Boat pushing device
CN215408964U (en) Turbine power generation facility behind pipe screw propeller
CN210618431U (en) Permanent magnet motor co-rotating pod propeller
CN108482625A (en) A kind of ship combination propulsion device and installation method
CN212898784U (en) Paddle power generation device on ship
RU2670341C1 (en) Engine-propulsion module of ring structure
CN214397170U (en) Double-propeller coaxial and same-steering permanent magnet motor propeller
CN111677630A (en) Paddle power generation device on ship
CN105984575B (en) A kind of wind energy driving ship
KR101334333B1 (en) A ship

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application