KR20130138922A - 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박 - Google Patents

선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박 Download PDF

Info

Publication number
KR20130138922A
KR20130138922A KR1020120062442A KR20120062442A KR20130138922A KR 20130138922 A KR20130138922 A KR 20130138922A KR 1020120062442 A KR1020120062442 A KR 1020120062442A KR 20120062442 A KR20120062442 A KR 20120062442A KR 20130138922 A KR20130138922 A KR 20130138922A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotation
rotating
guide
wing
rotates
Prior art date
Application number
KR1020120062442A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101400002B1 (ko
Inventor
박경령
이용철
김희정
서종수
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 KR1020120062442A priority Critical patent/KR101400002B1/ko
Publication of KR20130138922A publication Critical patent/KR20130138922A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101400002B1 publication Critical patent/KR101400002B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H9/00—Marine propulsion provided directly by wind power
    • B63H9/04—Marine propulsion provided directly by wind power using sails or like wind-catching surfaces
    • B63H9/06—Types of sail; Constructional features of sails; Arrangements thereof on vessels
    • B63H9/067—Sails characterised by their construction or manufacturing process
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박이 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치는 데크의 일측에 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 구비되는 제 1 회전부, 상기 제 1 회전부의 중앙부에 구비되는 제 2 회전축을 중심으로 하여 회전하며 상기 제 1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제 2 회전부, 상기 제 1 회전부 또는 상기 제 2 회전부에 결합되어 상기 제 1 회전부가 임계 각도 내에서 회전할 때 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 회전축을 중심으로 하여 회전하는 것을 방지하는 회전방지부를 포함하는 구동모듈, 상기 제 1 회전부에 고정되는 메인윙 및 상기 제 2 회전부에 고정되어 상기 제 2 회전부와 함께 회전하면서 상기 메인윙과 소정의 각도를 형성하는 플랩윙을 포함할 수 있다.

Description

선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박{Wind Propelled Device and Ship Including Thereof}
본 발명은 선박에 구비되어 바람에 의해 추력을 발생시키는 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.
도 1은 돛의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 일반적으로 기존의 선박에 장착되는 돛의 경우 크게 두 가지 타입으로 나눌 수 있다.
첫째는, 도 1의 (a)와 같이 돛의 중심축이 일직선을 이루는 형태이고, 둘째는 도 1의 (b)와 같이 돛의 중심축이 소정의 곡률을 갖거나 또는 소정의 각도를 이루는 형태이다.
도 2는 돛의 형상에 따른 추력 발생을 비교한 그래프이다.
도 2의 그래프 (a)는 돛의 형상이 도 1의 (a)와 같이 돛의 중심축이 일직선일 경우 선박의 진행 방향과 풍향이 이루는 각도에 따른 추력 발생을 나타낸 것이다.
그리고, 도 2의 그래프 (b)는 돛의 형상이 도 1의 (b)와 같이 돛의 중심축이 휘어지거나 또는 소정의 각도를 갖는 경우 선박의 진행 방향과 풍향이 이루는 각도에 따른 추력 발생을 나타낸 것이다.
도 2의 점 P는 그래프 (a)와 그래프 (b)가 만나는 점으로, 점 P를 기준으로 왼쪽은 중심축이 일직선인 돛의 추력이 더 크고, 점 P를 기준으로 오른쪽은 중심축이 휘어지거나 또는 소정의 각도를 가지는 돛의 추력이 더 크다는 것을 확인할 수 있다.
이하, 점 P를 기준으로 왼쪽 범위에 해당하는 바람을 역풍, 점 P를 기준으로 오른쪽 범위에 해당하는 바람을 횡풍이라 정의하기로 한다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이 점 P가 30도인 것을 예로 들어 선박의 진행 방향과 풍향이 이루는 각도가 30도 이하인 바람을 역풍이라 하고, 선박의 진행 방향과 풍향이 이루는 각도가 30도 이상인 바람을 횡풍이라 하기로 한다.
도 2의 그래프에서 알 수 있듯이, 돛의 형상이 도 1의 (a)와 같이 이루어지는 경우에는 역풍에서의 추력 발생이 용이하며, 돛의 형상이 도 1의 (b)와 같이 이루어지는 경우에는 횡풍에서의 추력 발생이 용이하다.
그러나, 도 1의 (a)와 같이 돛의 중심축이 일직선인 경우에는 돛의 중심축이 소정의 각도를 이루는 경우와 대비하여 횡풍에서의 추력 발생이 어렵다. 그리고, 도 1의 (b)와 같이 돛의 중심축이 소정의 각도를 이루는 경우에는 돛의 중심축이 일직선인 경우와 대비하여 역풍에서의 추력 발생이 용이하지 않다.
이와 같이 두 가지 타입 모두 특정 범위의 풍향에서만 추력 발생이 용이하기 때문에 넓은 범위의 풍향에서 모두 큰 추력을 발생하기는 힘든 단점이 있다.
선행문헌 1: 한국공개특허 특1983-0008887
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다음과 같다.
본 발명은 넓은 범위의 풍향에서 최적의 추력을 발생할 수 있는 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하고자 한다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치는 구동모듈, 메인윙 및 플랩윙을 포함할 수 있다.
상기 구동모듈은 제 1 회전부, 제 2 회전부 및 회전방지부를 포함할 수 있다.
상기 제 1 회전부는 데크의 일측에 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 구비될 수 있다.
상기 제 2 회전부는 상기 제 1 회전부 상에 구비되는 제 2 회전축을 중심으로 하여 회전하며 상기 제 1 회전축과 소정의 각도를 형성할 수 있다.
회전방지부는 상기 제 1 회전부 또는 상기 제 2 회전부에 결합되어 상기 제 1 회전부가 임계 각도 내에서 회전할 때 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 회전축을 중심으로 하여 회전하는 것을 방지할 수 있다.
상기 메인윙은 상기 제 1 회전부에 고정될 수 있다.
상기 플랩윙은 상기 제 2 회전부에 고정되어 상기 제 2 회전부와 함께 회전하면서 상기 메인윙과 소정의 각도를 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치는 상기 제 1 회전축을 중심으로 하는 원호 형태로 이루어져 상기 제 2 회전부의 회전을 제한하는 제 1 가이드를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 가이드는 상기 데크에 상기 제1회전축을 중심으로 하는 원호 형상으로 함몰 형성되며, 상기 제 2 회전부는 상기 제 1 가이드에 삽입되는 돌기를 포함하며, 상기 회전방지부는 상기 제 1 회전부에 회전 가능하게 결합되고, 회전에 따라 상기 돌기의 일측 또는 타측을 수용하는 한 쌍의 수용홈을 포함할 수 있다.
상기 제 1 회전부가 상기 제 1 가이드의 중심각을 벗어난 범위에서 회전하는 경우, 상기 회전방지부가 반대 방향으로 회전하여 상기 제 1 회전부는 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전하고, 상기 제 2 회전부는 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전할 수 있다.
상기 제 1 회전부는 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전할 때, 상기 제 2 회전축을 상기 제 1 회전부의 길이 방향으로 가이드하는 제 2 가이드를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 회전방지부는 상기 제 1 회전부 및 상기 제 2 회전부가 서로 대향하는 면 중 어느 하나에 형성되며 제 1 회전부가 제 1 회전축을 중심으로 회전시 제 2 회전부가 제 2 회전축을 중심으로 회전하는 것을 방지하는 회전방지돌기 및 상기 제 1 회전부 및 상기 제 2 회전부가 서로 대향하는 면 중 다른 하나에 형성되며 상기 회전방지돌기가 삽입되는 회전방지홈을 포함할 수 있다.
한편, 상기 메인윙의 후단은 상기 플랩윙이 회전 가능하도록 함몰 형성될 수 있다.
이 때, 상기 플랩윙의 전단은 라운드지게 형성되고, 상기 메인윙의 후단은 상기 플랩윙이 회전 가능하도록 라운드지게 함몰 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 상술한 선박용 풍력 추진 장치를 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.
첫째, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박은 플랩윙이 메인윙에 대하여 회전 가능하게 결합되어 메인윙과 플랩윙의 중심축이 서로 일직선상에 위치하거나 또는 서로 임계 각도를 형성하여 다양한 범위의 풍향에서 추력 발생이 용이하다.
둘째, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박은 구동모듈이 별도의 에너지원 없이 외력의 인가에 따라서 구동되어 에너지를 절감할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
아래에서 설명하는 본 출원의 바람직한 실시예의 상세한 설명뿐만 아니라 위에서 설명한 요약은 첨부된 도면과 관련해서 읽을 때에 더 잘 이해될 수 있을 것이다. 본 발명을 예시하기 위한 목적으로 도면에는 바람직한 실시예들이 도시되어 있다. 그러나, 본 출원은 도시된 정확한 배치와 수단에 한정되는 것이 아님을 이해해야 한다.
도 1은 돛의 다양한 형상을 나타낸 도면;
도 2는 돛의 형상에 따른 추력 발생을 비교한 그래프;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 사시도;
도 4는 역풍이 불어오는 경우 돛의 형상에 따른 추력 발생을 간단히 나타낸 도면;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 일직선상에 위치하는 모습을 나타낸 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 일직선상에 위치하는 모습을 나타낸 평면도;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 서로 소정의 각도를 형성하는 모습을 나타낸 사시도;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 서로 소정의 각도를 형성하는 모습을 나타낸 평면도; 및
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치 중 제 2 가이드 내에서 제 2 회전축의 이동을 나타낸 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
그리고, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래기술의 구성요소와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 사시도이다.
이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 구성 및 구조에 대해 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치는 구동모듈(100), 메인윙(200) 및 플랩윙(300)을 포함할 수 있다.
구동모듈(100)은 다시 제 1 회전부(110), 제 2 회전부(120) 및 회전방지부(130)를 포함할 수 있다.
제 1 회전부(110)는 데크의 일측에 제 1 회전축(112)을 중심으로 하여 회전 가능하게 구비될 수 있다.
제 2 회전부(120)는 제 1 회전부(110) 상에 구비되는 제 2 회전축(122)을 중심으로 회전한다. 그리고 회전에 따라 제 1 회전축(112)과 소정의 각도를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서처럼 제 1 회전부(110)의 길이 방향 중앙부에 제 2 회전축(122)이 구비될 수 있다.
회전방지부(130)는 제 1 회전부(110) 또는 제 2 회전부(120)에 좌, 우로 회전 가능하게 결합될 수 있다. 그리고, 제 1 회전부(110)가 소정 각도 내에서 회전하는 경우 제 2 회전부(120)가 제 2 회전축(122)을 중심으로 회전하는 것을 방지할 수 있다.
메인윙(200)은 제 1 회전부(110)에 고정될 수 있다.
플랩윙(300)은 제 2 회전부(120)에 고정되어 제 2 회전부(120)와 함께 회전하면서 메인윙(200)과 소정의 각도를 형성할 수 있다.
메인윙(200)과 플랩윙(300)은 각각 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)에 고정되므로 메인윙(200)과 플랩윙(300)의 회전은 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)의 회전에 종속될 수 있다.
도 1은 돛의 다양한 형상을 나타낸 도면이고, 도 2는 돛의 형상에 따른 추력 발생을 비교한 그래프이다.
상기 배경기술에서 설명한 바와 같이 도 1의 두 가지 타입의 돛 모두 특정 범위의 풍향에서만 추력 발생이 용이하기 때문에 넓은 범위의 풍향에서 모두 큰 추력을 발생하기는 힘든 단점이 있다.
보다 상세하게는, 도 2의 그래프에서 알 수 있듯이, 돛의 형상이 도 1의 (a)와 같이 이루어지는 경우에는 역풍에서의 추력 발생이 용이하며, 돛의 형상이 도 1의 (b)와 같이 이루어지는 경우에는 횡풍에서의 추력 발생이 용이하다.
그러나, 도 1의 (a)와 같이 돛의 중심축이 일직선인 경우에는 돛의 중심축이 소정의 각도를 이루는 경우와 대비하여 횡풍에서의 추력 발생이 어렵다. 그리고, 도 1의 (b)와 같이 돛의 중심축이 소정의 각도를 이루는 경우에는 돛의 중심축이 일직선인 경우와 대비하여 역풍에서의 추력 발생이 용이하지 않다.
도 4는 역풍이 불어오는 경우 돛의 형상에 따른 추력 발생을 간단히 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하여 역풍이 불어올 때 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 일직선을 이루는 경우와 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 소정의 각도를 이루는 경우의 추력을 비교하면 다음과 같다.
예를들면, 역풍이 불어올 때의 추력은 다음과 같은 <식 1>을 이용하여 계산할 수 있다.
Figure pat00001
<식 1>
이 때,
Figure pat00002
은 양력,
Figure pat00003
는 항력,
Figure pat00004
는 선박이 주행하는 방향과 풍향이 이루는 각도이다.
선박의 주행 방향과 풍향이 이루는 각도는 20도라고 가정할 때, 도 4의 (a)와 같이 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 일직선을 이루는 경우 양력이 1.2, 항력이 0.2라고 하면 추력은 다음의 <식 2>와 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00005
<식 2>
그리고, 도 4의 (b)와 같이 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 소정의 각도를 이루는 경우, 양력이 2.6, 항력이 0.8라 하면 추력은 다음의 <식 3>과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00006
<식 3>
따라서, 역풍이 불어오는 구간에서는 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 일직선상에 배치되는 것이 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 소정의 각도를 이루는 경우보다 더 큰 추력이 발생된다는 것을 확인할 수 있다.
마찬가지로, 도면에 도시되지는 않았지만 횡풍이 불어오는 구간에서는 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 소정 각도를 형성하는 것이 메인윙(200)과 플랩윙(300)이 서로 일직선상에 배치되는 경우보다 더 큰 추력이 발생될 수 있다.
이와 같이 두 가지 타입 모두 특정 범위의 풍향에서만 추력 발생이 용이하기 때문에 넓은 범위의 풍향에서 모두 큰 추력을 발생하기는 힘든 단점이 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치는 플랩윙(300)이 메인윙(200)에 대하여 회전 가능하게 결합되어 임계 각도 내의 풍향에서는 메인윙(200)과 플랩윙(300)의 중심축이 서로 일직선상에 위치하고, 임계 각도 밖의 풍향에서는 메인윙(200)과 플랩윙(300)의 중심축이 서로 소정 각도를 형성하여 다양한 범위의 풍향에서 추력 발생이 용이하다. 여기서 임계 각도란, 중심축이 일직선인 돛과 중심축이 소정의 각도를 가지는 돛에서 발생하는 추력의 크기가 서로 반전되는 풍향의 각도를 말한다. 예를 들어, 상기 배경기술에서 설명한 역풍과 횡풍을 구분하는 기준인 30도가 임계각도가 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 일직선상에 위치하는 모습을 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 일직선상에 위치하는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 회전부(110)가 임계 각도 내에서 회전하는 경우에는 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)가 서로 일직선을 이룬 상태에서 제 1 회전축(112)을 중심으로 회전할 수 있다. 이 때, 회전방지부(130)는 제 2 회전부(120)가 제 1 회전부(110)에 대해 회전하는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 서로 소정의 각도를 형성하는 모습을 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치의 제 1 회전부와 제 2 회전부가 서로 소정의 각도를 형성하는 모습을 나타낸 평면도이다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 회전부(110)가 임계 각도를 벗어난 범위에서 회전하는 경우에는 회전방지부(130)가 반대 방향으로 이동하여 제 2 회전부(120)가 제 1 회전부(110)에 대해 회전할 수 있다. 따라서, 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)는 소정의 각도를 형성할 수 있다.
이 때, 메인윙(200)이 후단은 플랩윙(300)이 회전 가능하도록 함몰 형성될 수 있다.
또는, 플랩윙(300)의 전단이 라운드지게 형성되고, 메인윙(200)의 후단은 플랩윙(300)의 전단보다 곡률반경이 크게 라운드지도록 형성될 수 있다. 따라서, 플랩윙(300)의 회전이 원활하게 이루어질 수 있다.
만약, 메인윙(200)의 후단이 함몰형성되고, 플랩윙(300)의 전단이 플랫하게 이루어질 경우, 메인윙(200)과 플랩윙(300)의 중심축이 일직선상에 위치할 경우에는 메인윙(200)의 측면과 플랩윙(300)의 측면이 매끈한 곡면을 이룰 수 있다.
그러나, 플랩윙(300)이 회전하여 메인윙(200)과 플랩윙(300)의 중심축이 소정의 각도를 이룬다면 메인윙(200)의 후단과 플랩윙(300)의 전단 사이에 함몰부 또는 돌출부가 형성될 수 있으며 또는 메인윙(200)과 플랩윙(300) 사이가 이격되어 공간이 생길 수도 있다.
때문에, 메인윙(200)의 측면과 플랩윙(300)의 측면이 하나의 곡면을 이룰 수 없게 된다. 이에 따라, 공기가 곡면을 타고 자연스럽게 흐를 수 없게 되어 메인윙(200)과 플랩윙(300)의 연결부에서 와류가 발생할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 선박용 풍력 추진 장치는 제 1 가이드(140)를 더 포함할 수 있다. 제 1 가이드(140)는 제 1 회전축(112)을 중심으로 하여 중심각의 크기가 설정된 임계각도의 2배인 원호의 형태로 이루어질 수 있다. 그리고, 제 1 가이드(140)는 제 2 회전부(120) 중 제 2 회전축(122)과 결합되지 않은 타측을 가이딩할 수 있다.
제 1 가이드(140)는 제 2 회전부(120)의 회전범위를 제한할 수 있다. 즉, 제 2 회전부(120)는 제 1 가이드(140)를 따라 회전하고, 제 2 회전부(120)가 제 1 가이드(140)의 끝단에 위치했을 경우 제 1 회전부(110)가 회전하는 방향의 반대 방향으로 제 2 회전부(120)를 지지하므로 제 1 가이드의 길이에 따라 회전 범위가 제한될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에서의 제 1 가이드(140)는 데크에 제 1 회전축(112)을 중심으로 하는 원호 형태의 홈으로 형성될 수 있다. 그리고 제 2 회전부(120)의 끝단에는 상기 홈에 삽입되는 돌기(124)가 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 원호 형태로 이루어지는 제 1 가이드(140)의 중심각이 30도인 것을 예로 들어 설명한다. 그러나, 제 1 가이드(140)의 중심각의 크기는 이에 한정되는 것이 아니며, 선박의 형상 및 특성에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.
이 때, 제 1 회전부(110)가 제 1 가이드(140)가 형성된 범위 이내에서 회전하는 경우 제 1 회전부(110)의 제 2 회전축(122)과 결합되지 않은 타단은 제 1 가이드(140)를 따라 이동할 수 있다.
그리고, 회전방지부(130)는 제 1 회전부(110)에 회전 가능하게 결합되고, 회전에 따라 돌기(124)의 일측 또는 타측을 수용하는 한 쌍의 수용홈이 형성될 수 있다. 그러나, 회전방지부(130)의 형태 또한 이에 한정되는 것이 아니며, 제 2 회전부(120)의 회전을 방지할 수 있는 형태라면 직선형, 사각형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1 회전부(110)가 가이드가 형성된 범위 이상 회전하는 경우에는 제 2 회전부(120)의 제 2 회전축(122)과 결합되지 않은 타단은 제 1 가이드(140)의 끝단에 지지되어 이동이 불가능하게 된다. 그러나, 제 1 회전부(110)는 계속 회전하므로 제 2 회전부(120)는 일측이 제 1 가이드(140)의 끝단에 지지된 상태에서 제 2 회전축(122)을 중심으로 회전할 수 있다. 그리고, 이에 따라 회전방지부(130)는 반대편으로 이동할 수 있다.
제 1 회전부(110)의 중앙부에는 제 2 가이드(150)가 더 구비될 수 있다. 제 2 가이드(150)는 제 2 회전부(120)가 제 2 회전축(122)을 중심으로 회전함에 따라 제 2 회전축을 제 1 회전부(110)의 길이 방향으로 가이딩할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박용 풍력 추진 장치 중 제 2 가이드 내에서 제 2 회전축의 이동을 나타낸 사시도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 회전부(110)가 임계 각도 내인 제 1 가이드(140)의 중심각 내에서 회전하는 경우 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)는 서로 일직선상에 위치하고, 이 때, 제 2 회전축(122)은 제 2 가이드(150)의 전단(A)에 위치할 수 있다. 그리고, 제 2 회전부(120)가 제 1 회전부(110)에 대하여 회전하는 경우 제 2 회전축(122)은 제 2 회전부(120)의 회전에 따라 제 2 가이드(150)의 후단(B)으로 이동할 수 있다.
그리고, 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120) 사이에는 제 1 회전부(110)가 임계 각도 내에서 회전할 때 제 2 회전부(120)가 제 2 회전축(122)을 중심으로 하여 회전하는 것을 방지하는 제 2 회전방지부(160, 162)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 제 2 회전방지부(160, 162)는 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)에 동일한 방향의 힘이 가해질 때에는 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)를 결합하며, 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)에 서로 반대 방향의 힘이 가해질 때에는 결합이 해제되어 제 2 회전부(120)가 제 1 회전부(110)에 대해 회전할 수 있다.
이 때, 제 2 회전방지부(160, 162)는 회전방지돌기(160)와 회전방지홈(162)으로 이루어질 수 있다. 여기서, 회전방지홈(162)은 소정의 힘이 가해질 때 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)가 분리될 수 있도록 깊이가 얕은 홈으로 이루어질 수 있다.
또는, 제 2 회전방지부(160, 162)는 소정의 자력을 갖는 자석으로 이루어질 수도 있다.
그러나, 이에 한정되는 것이 아니며, 제 2 회전방지부(160, 162)는 제 2 회전방지부(160, 162)는 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)에 동일한 방향의 힘이 가해질 때에는 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)를 결합하고 제 1 회전부(110)와 제 2 회전부(120)에 서로 반대 방향의 힘이 가해질 때에는 결합이 해제되어 제 2 회전부(120)가 제 1 회전부(110)에 대해 회전할 수 있도록 하는 것이라면 어떤 것으로든 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 상술한 선박용 풍력 추진 장치를 포함할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.
100: 구동모듈 110: 제 1 회전부
112: 제 1 회전축 120: 제 2 회전부
122: 제 2 회전축 124: 돌기
130: 회전방지부 140: 제 1 가이드
150: 제 2 가이드 160: 회전방지돌기
162: 회전방지홈 200: 메인윙
300: 플랩윙

Claims (9)

  1. 데크의 일측에 제 1 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하게 구비되는 제 1 회전부, 상기 제 1 회전부 상에 구비되는 제 2 회전축을 중심으로 하여 회전하며 상기 제 1 회전축과 소정의 각도를 이루는 제 2 회전부 및 상기 제 1 회전부 또는 상기 제 2 회전부에 결합되어 상기 제 1 회전부가 임계 각도 내에서 회전할 때 상기 제 2 회전부가 상기 제 2 회전축을 중심으로 하여 회전하는 것을 방지하는 회전방지부를 포함하는 구동모듈;
    상기 제 1 회전부에 고정되는 메인윙; 및
    상기 제 2 회전부에 고정되어 상기 제 2 회전부와 함께 회전하면서 상기 메인윙과 소정의 각도를 형성하는 플랩윙;을 포함하는 선박용 풍력 추진 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 회전축을 중심으로 하는 원호 형태로 이루어져 상기 제 2 회전부의 회전을 제한하는 제 1 가이드를 더 포함하는 선박용 풍력 추진 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 가이드는 상기 데크에 상기 제1회전축을 중심으로 하는 원호 형상으로 함몰 형성되며,
    상기 제 2 회전부는 상기 제 1 가이드에 삽입되는 돌기를 포함하며,
    상기 회전방지부는 상기 제 1 회전부에 회전 가능하게 결합되고, 회전에 따라 상기 돌기의 일측 또는 타측을 수용하는 한 쌍의 수용홈을 포함하는 선박용 풍력 추진 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 회전부가 상기 제 1 가이드의 중심각을 벗어난 범위에서 회전하는 경우,
    상기 회전방지부가 반대 방향으로 회전하여 상기 제 1 회전부는 상기 제 1 회전축을 중심으로 회전하고, 상기 제 2 회전부는 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전하는 선박용 풍력 추진 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 회전부는,
    상기 제 2 회전부가 상기 제 2 회전축을 중심으로 회전할 때, 상기 제 2 회전축을 상기 제 1 회전부의 길이 방향으로 가이드하는 제 2 가이드를 포함하는 선박용 풍력 추진 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 회전방지부는
    상기 제 1 회전부 및 상기 제 2 회전부가 서로 대향하는 면 중 어느 하나에 형성되며 제 1 회전부가 제 1 회전축을 중심으로 회전시 제 2 회전부가 제 2 회전축을 중심으로 회전하는 것을 방지하는 회전방지돌기 및
    상기 제 1 회전부 및 상기 제 2 회전부가 서로 대향하는 면 중 다른 하나에 형성되며 상기 회전방지돌기가 삽입되는 회전방지홈을 포함하는 선박용 풍력 추진 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 메인윙의 후단은 상기 플랩윙이 회전 가능하도록 함몰 형성되는 선박용 선박용 풍력 추진 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 플랩윙의 전단은 라운드지게 형성되고,
    상기 메인윙의 후단은 상기 플랩윙이 회전 가능하도록 라운드지게 함몰 형성되는 선박용 선박용 풍력 추진 장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항의 선박용 풍력 추진 장치를 포함하는 선박.
KR1020120062442A 2012-06-12 2012-06-12 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박 KR101400002B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120062442A KR101400002B1 (ko) 2012-06-12 2012-06-12 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120062442A KR101400002B1 (ko) 2012-06-12 2012-06-12 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130138922A true KR20130138922A (ko) 2013-12-20
KR101400002B1 KR101400002B1 (ko) 2014-05-30

Family

ID=49984373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120062442A KR101400002B1 (ko) 2012-06-12 2012-06-12 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101400002B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109760813A (zh) * 2019-03-18 2019-05-17 江苏海事职业技术学院 一种带襟翼的船用涡轮风帆装置
KR20190125285A (ko) * 2016-11-08 2019-11-06 아이로 돛 추진을 이용하는 선박

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940000045B1 (ko) * 1985-05-02 1994-01-05 쟝 마가렛 워커 날개형 돛 장치
JPS6325196A (ja) * 1986-07-18 1988-02-02 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロ−タ付き剛体帆装置
JPH072179A (ja) * 1993-06-15 1995-01-06 Yasuo Ueno 鉛直軸風車型帆船
KR20120016550A (ko) * 2010-08-16 2012-02-24 영창중공업 주식회사 돛을 이용하는 화물선

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190125285A (ko) * 2016-11-08 2019-11-06 아이로 돛 추진을 이용하는 선박
CN109760813A (zh) * 2019-03-18 2019-05-17 江苏海事职业技术学院 一种带襟翼的船用涡轮风帆装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101400002B1 (ko) 2014-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10443564B2 (en) Magnus type thrust generating device
KR101400002B1 (ko) 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박
KR20130141184A (ko) 선박 추진장치의 덕트 구조물
JP6158331B2 (ja) フォワードスキューを有するリングプロペラ
KR20120068158A (ko) 선박용 틸팅덕트 구조체
KR20130138921A (ko) 선박용 풍력 추진 장치 및 이를 포함하는 선박
US20160347417A1 (en) Twin skeg ship
JP5541760B1 (ja) 没水式発電機
KR101780910B1 (ko) 덕트 장치
KR20130021411A (ko) 추진 장치와 그것을 사용하는 선박
JP2012006556A (ja) ツインスケグ船
KR101225169B1 (ko) 추진장치 및 이를 구비한 선박
CN110435864B (zh) 吊舱驱动器
KR102388163B1 (ko) 선박
KR20150086997A (ko) 반류 저감 덕트
KR20220001420U (ko) 선외기
KR20170051268A (ko) 선미정류구조 및 선박
KR20150145982A (ko) 선미부 전류고정날개
JP2012131475A (ja) 船舶用舵
KR101291178B1 (ko) 회전식 덕트를 구비하는 선박
JP2013043632A (ja) 船舶の非対称ねじれ流動制御フィン
KR20140015836A (ko) 선박용 추진 장치
KR101741428B1 (ko) 전류고정날개 구조체
Lee et al. Development of Complex Energy Saving Device
KR101531395B1 (ko) 선박 추진효율 향상장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171108

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190502

Year of fee payment: 6