KR20160063573A

KR20160063573A - 발전장치 및 이를 포함하는 선박

Info

Publication number: KR20160063573A
Application number: KR1020140166918A
Authority: KR
Inventors: 장봉준
Original assignee: 현대중공업 주식회사
Priority date: 2014-11-26
Filing date: 2014-11-26
Publication date: 2016-06-07

Abstract

본 발명은 발전장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것으로서, 선박에 설치되어 에너지를 생성하는 장치로서, 상기 선박의 전방에 마련되어 상기 선박의 전진 시 유체의 유입을 허용하는 유입구; 상기 유입구의 후방에 마련되며 상기 유입구로 유입되는 유체에 의해 회전하는 터빈; 상기 터빈에 연결되어 상기 터빈의 회전 시 에너지를 생성하는 발전기; 및 상기 터빈의 후방에 마련되며 유체를 배출시키는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발전장치 및 이를 포함하는 선박은, 선박의 전진 시 선박을 향해 다가오게 되는 유체의 흐름이 터빈을 돌릴 수 있도록 함으로써, 에너지를 직접 생성하여 혁신적인 연료 절감 효과를 확보할 수 있다.

Description

발전장치 및 이를 포함하는 선박{A ship having the turbine generator at bow}

본 발명은 발전장치 및 이를 포함하는 선박에 관한 것이다.

일반적으로 대형 선박의 경우, 선체의 후미에 부착되어 있는 프로펠러가 회전할 때 발생하는 유체의 흐름을 이용하여 전진하는 방식을 사용한다. 이때 프로펠러의 후방에는 러더가 부착되며, 러더가 좌우로 회전함에 따라 유체의 흐름 방향을 조절함으로써 항해 방향을 변경한다.

이와 같이 프로펠러의 회전을 통해 일정 속도를 내기 위해서는 디젤 등의 연료를 사용하여 엔진을 구동하여야 하는데, 이 경우 많은 양의 연료가 소모되고 온실가스가 배출됨에 따라, 환경 파괴 등의 문제를 야기하게 된다.

따라서 최근에는 선박의 추진 시 소비되는 에너지를 절감하여 연료 사용량을 감축할 수 있는 다양한 노력들이 이루어지고 있다. 특히 IMO는 2010년에 선박 운항 시 온실가스 감축 방안에 대해 논의한 바 있으며, 연비규제에 대한 기준 및 방향을 확정하는 것과 관련한 논의를 진행 중에 있다.

이러한 움직임에 해운선사들도 합류함에 따라, 해운선사들은 유류비에 대한 부담을 덜 수 있는 연료절감형 선박에 관심을 가지기 시작하였다. 이와 같은 해운 선사들의 니즈에 의해, 조선사들은 연료 소비량을 줄이고 온실가스 배출을 줄일 수 있는 연료절감형 기술에 대해서 지속적인 연구 및 개발을 해오고 있다.

연료절감형 기술의 일례로, 선박의 후미, 프로펠러, 러더 등의 형상을 개량하거나 별도의 부가물을 부착함으로써 추진 효율을 높이는 동시에 연료를 절감하는 에너지 절감 부가 장치(ESD: Energy Saving Device)가 큰 관심을 받고 있으며, 이러한 에너지 절감 부가 장치는 상당수의 선박에 이미 적용되어 사용 중이다.

그런데 이와 같은 에너지 절감 부가 장치는, 선박에서 발생되는 저항을 감소시키는 효과만을 얻게 될 뿐, 에너지를 생성하는 효과를 구현할 수 없다는 한계를 안고 있기 때문에, 연료 절감을 혁신적으로 이끌어낼 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 선박이 전진할 때 선박을 향하여 흐르는 유체를 이용하여 터빈을 가동함으로써 에너지를 생성하여 연료를 대폭 절감할 수 있는 발전장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 선박을 기준으로 선박의 전진 방향과 반대되는 방향으로 상대 유동하게 되는 유체의 흐름을 선박의 내부로 유입시키고, 유입된 유체를 통해 선박의 내부에 마련된 터빈을 돌려서 발전하여 추진 효율을 높일 수 있는 발전장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

또한 본 발명의 목적은, 선박의 내부로 유입된 유체가 터빈을 회전시킨 뒤 선박의 외부로 빠져나가도록 하되, 유체의 유입구와 배출구의 위치를 효율적으로 설계하여 저항의 증가를 최소화할 수 있는 발전장치 및 이를 포함하는 선박을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치는, 선박에 설치되어 에너지를 생성하는 장치로서, 상기 선박의 전방에 마련되어 상기 선박의 전진 시 유체의 유입을 허용하는 유입구; 상기 유입구의 후방에 마련되며 상기 유입구로 유입되는 유체에 의해 회전하는 터빈; 상기 터빈에 연결되어 상기 터빈의 회전 시 에너지를 생성하는 발전기; 및 상기 터빈의 후방에 마련되며 유체를 배출시키는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.

구체적으로, 상기 유입구는, 상기 선박의 내부로 유체의 유입을 허용할 수 있다.

구체적으로, 상기 배출구는, 상기 선박의 외부로 유체를 배출시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 배출구는, 상기 유입구 대비 면적이 상대적으로 작을 수 있다.

구체적으로, 상기 배출구는, 상기 유입구보다 상대적으로 낮은 위치에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 배출구는, 상기 유입구보다 상대적으로 높은 위치에 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 배출구는, 상기 유입구의 좌우에 한 쌍으로 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 유입구는, 상기 선박의 전단을 기준으로 좌우에 한 쌍으로 마련될 수 있다.

구체적으로, 상기 배출구는, 배출되는 유체의 흐름이 하방을 향하도록 하는 타원 형태일 수 있다.

구체적으로, 상기 유입구를 개폐하는 커버부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 상기 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 발전장치 및 이를 포함하는 선박은, 선박의 전진 시 선박을 향해 다가오게 되는 유체의 흐름이 터빈을 돌릴 수 있도록 함으로써, 에너지를 직접 생성하여 혁신적인 연료 절감 효과를 확보할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 발전장치 및 이를 포함하는 선박은, 선박의 내부에 터빈을 마련하고, 터빈의 전방에 유체의 유입구를 형성하여 유입구를 통해 유입된 유체가 터빈을 돌리도록 하여, 선박이 전진할 때 자연스럽게 에너지가 발생될 수 있도록 한다.

또한 본 발명에 따른 발전장치 및 이를 포함하는 선박은, 유체가 유입구로 유입된 후 터빈을 거쳐 배출구로 배출될 때, 배출구의 압력이 높지 않게 하여 유체의 배출을 원활하게 구현하고, 배출구를 통해 배출되는 유체가 선박의 추진에 도움이 될 수 있도록 배출구의 형태나 위치 등을 설정하여, 추진 효율을 극대화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 평단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 측단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 정면도이다.
도 8 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 커버부를 나타내는 도면이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 평단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 측단면도이다. 또한 도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 포함하는 선박의 정면도이다.

이하에서는 도 1 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치(10)에 대해 설명하도록 한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 선박(1)은, 후술하는 발전장치(10)를 포함하며, 이외의 구성은 종래의 선박에서 공지된 것과 동일/유사하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치(10)는, 선박(1)에 설치되어 에너지를 생성하는 장치로서, 유입구(100), 배출구(200), 터빈(300), 발전기(400)를 포함한다.

유입구(100)는, 선박(1)의 전방에 마련된다. 유입구(100)는 선박(1)의 전진 시 유체의 유입을 허용한다. 유입구(100)는 유체를 강제적으로 흡입하는 것이 아니라, 선박(1)이 전진할 때 상대적으로 후진하게 되는 유체를 선박(1)의 내부로 자연스럽게 유입시키는 것이다.

유입구(100)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 선박(1)의 전단에 마련될 수 있고, 일례로 선박(1)에 형성되는 구상선수(부호 도시하지 않음)에 구비될 수 있다. 다만 유입구(100)가 구비되면 선박(1)의 전단에 충격이 가해질 때 이를 버텨내기 위한 구조 강도에 문제가 발생할 수 있으므로, 유입구(100)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 선박(1)의 전단을 기준으로 좌우에 한 쌍으로 마련될 수 있다. 즉 유입구(100)는 선박(1)이 충돌할 때 충돌 대상물과 닿지 않는 위치에 마련될 수 있다.

유입구(100)는 단면이 원형이거나 또는 타원형, 반원 등일 수 있으며, 선박(1)의 내부로 유체가 유입되도록 하는 다양한 형태로 마련될 수 있다. 즉 유입구(100)의 형태는 특별히 한정되지 않는다. 일례로 유입구(100)는 단면이 좌우 대비 상하 높이가 큰 타원 형태일 수 있다. 이 경우 유체는 해수면에 수직한 평면을 따라 흐르는 것처럼 유동하여 터빈(300)에 공급될 수 있다.

유입구(100)는 선박(1)의 외면에서 선박(1)의 내측으로 연장되어 일정한 경로를 형성한다. 유입구(100)에 의해 형성되는 경로를 따라 유체가 유입되는데, 유입구(100)는 선박(1)의 외면에서 선박(1)의 내부에 마련된 터빈(300)까지 연장되어, 유체가 터빈(300)으로 전달되도록 할 수 있다.

유입구(100)는 터빈(300)을 사이에 두고 후술할 배출구(200)와 연통될 수 있다. 다만 유입구(100)에서 배출구(200)로 연결될 때 배출구(200)가 복수 개로 마련되면, 유입구(100)와 배출구(200)에 의하여 형성되는 경로는 터빈(300)이 마련된 지점 인근에서 분기될 수 있다.

물론 유입구(100) 역시 복수 개로 마련될 수 있으며, 하나의 유입구(100)가 하나의 배출구(200)에 연결되도록 하여 유입구(100)와 배출구(200)를 각각 대응시킬 수 있고, 또는 복수 개의 유입구(100)가 터빈(300)이 위치한 지점에서 합류되고, 터빈(300)이 위치한 지점에서 복수 개의 배출구(200)가 분기되도록 할 수 있다.

유입구(100)는 터빈(300)의 전체 면적에 유체가 전달되도록 하는 단면적을 가질 수 있으며, 유입구(100)를 통해 유입되는 유체가 터빈(300)을 회전시킬 수 있다. 또는 본 실시예는 이와는 달리, 유입구(100)의 단면적이 터빈(300)의 단면적보다 작게 하고, 유입구(100)에 의한 유체의 유입 방향을 터빈(300)의 회전면과 일정 각도 경사지게 형성할 수 있다.

즉 본 실시예가 유입구(100)를 통해 터빈(300)에 유체를 공급할 때, 수직이 아닌 예각으로 터빈(300)의 회전면에 유체를 유입시켜서, 유체에 의해 터빈(300)의 회전이 효율적으로 구현되도록 할 수 있다.

유입구(100)는, 선박(1)의 외면에서 선박(1)의 내부로 갈수록 단면적이 좁아지는 형태일 수 있다. 이를 통해 유체의 속도를 가속시킬 수 있고, 가속된 유체에 의하여 터빈(300)의 회전 역시 가속됨에 따라 에너지를 효과적으로 생성할 수 있다.

유입구(100)는 선박(1)의 전방에 구비됨에 따라, 유체가 유입구(100)로 자연스럽게 흘러 들어가게 된다. 그런데 선박(1)이 유빙 지역을 항해하거나, 해초 등이 풍부한 지역을 항해할 경우에는, 유입구(100)로 불필요한 이물질이 유입됨에 따라 터빈(300)의 파손을 발생시킬 수 있다.

또는 터빈(300)의 회전을 정지시켜야할 경우, 유입구(100)를 차단하지 않으면 선박(1)이 전진하는 한 유입구(100)를 통해서 유체가 지속적으로 공급됨에 따라, 터빈(300)의 회전을 강제로 차단하기 위한 별도의 동력을 생성해 저항으로 발생시켜야 한다는 문제가 있다.

따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치(10)는, 이러한 문제를 해결하기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 커버부(500)를 더 포함할 수 있다. 커버부(500)는 유입구(100)의 전방에 마련될 수 있으며, 선박(1)의 외측으로 돌출되거나 또는 선박(1)의 내측에 인입되도록 구비되고, 일례로 복수 개의 구멍이 형성되는 메시 형태로 제작될 수 있다. 커버부(500)의 다양한 형태에 대해서는 도 8 내지 도 14를 토대로 상세히 설명하도록 한다.

도 8 내지 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 커버부를 나타내는 도면이다.

도 8은 커버부(500)가 고정된 메시 형태를 갖는 경우이며, 도 9는 커버부(500)가 유입구(100)를 개방한 상태이고, 도 10은 커버부(500)가 유입구(100)를 밀폐한 상태이다. 또한 도 11은 커버부(500)가 유입구(100)의 일부를 밀폐한 상태이고, 도 12는 커버부(500)가 유입구(100)의 대부분을 밀폐한 상태이다. 또한 도 13은 커버부(500)가 유입구(100)를 개방한 상태이고, 도 14는 커버부(500)가 유입구(100)를 밀폐한 상태이다.

도 8을 참고하면, 커버부(500)는 유빙이나 해초, 해양동물 등과 같이 터빈(300)의 회전에 방해가 될 수 있는 이물질이 터빈(300)으로 접근하는 것을 차단할 수 있다. 커버부(500)가 도 8에 도시된 바와 같이 메시 형태로 제작될 경우 구멍의 크기는 이물질의 유입을 충분히 차단할 수 있는 크기로 설정될 수 있다. 이때 커버부(500)는 금속 재질로 제작될 수 있으며, 이물질이 충돌하더라도 파손되지 않는 강도를 가질 수 있다.

반면 도 9 및 도 10을 참고하면, 커버부(500)는 폭 대비 길이가 긴 복수 개의 패널(510)을 회전 가능하게 마련하고, 패널(510)의 회전 시 패널(510)의 면이 서로 맞닿아 유입구(100)가 밀폐되도록 하는 형태를 가질 수 있다. 즉 패널(510)은 유체의 흐름 방향으로 놓여서 유입구(100)를 개방하다가, 90도 회전하여 유체의 흐름 방향과 수직하게 놓여서 유입구(100)를 밀폐할 수 있다.

또는 도 11 및 도 12를 참고하면, 커버부(500)는, 유입구(100)보다 면적이 큰 평판 또는 곡판 형태의 패널(520)을 슬라이딩시켜서 유입구(100)를 개폐하는 형태를 가질 수 있다. 이 경우 커버부(500)는 유입구(100)보다 면적이 큰 하나의 패널(520)을 사용하거나, 또는 면적의 총 합이 유입구(100)의 면적보다 큰 복수 개의 패널(520)을 서로 겹치면서 슬라이딩시켜서 유입구(100)를 개폐할 수도 있다.

도 13 및 도 14를 참고하면, 커버부(500)는 기체나 액체 등의 유체가 내부에 주입될 수 있도록 하는 주머니부(530)를 포함할 수 있다. 주머니부(530)는 유입구(100)에 의해 형성되는 유체의 경로에서 내측에 마련될 수 있으며, 내부에 해수 등의 유체가 주입됨에 따라 부피가 팽창하거나, 내부에 주입된 유체가 배출됨에 따라 부피가 축소할 수 있다.

주머니부(530)는, 탄성을 갖는 재질로 제작될 수 있으며, 내부에 유체가 주입되지 않은 경우 권취부(540)에 감겨 보관되어 있을 수 있다. 이를 통해 커버부(500)가 유입구(100)를 개방할 경우 유입구(100)를 따라 유입되는 유체의 흐름이 방해받지 않을 수 있다.

반면 유입구(100)를 밀폐해야 할 경우 주머니부(530)는 권취부(540)로부터 풀려나가면서 내부에 유체가 주입되어, 부피가 팽창됨에 따라 유입구(100)를 밀폐할 수 있다. 이때 주머니부(530)가 유입구(100)의 내측으로 빠져나오도록, 유입구(100)의 내측에는 별도의 도어부(550)가 마련될 수 있다. 유입구(100)를 밀폐하는 주머니부(530)는 선박(1)의 전단에서 전방으로 돌출되도록 구비되어, 충돌을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

이외에도 커버부(500)는 조리개 형태로 마련될 수 있다. 구체적으로 커버부(500)는 복수 개의 조리개날개(도시하지 않음)를 가져서 조리개날개의 겹침 정도를 조절하여 유입구(100)를 개폐하는 형태일 수 있다.

또는 커버부(500)는 상기의 예시를 조합한 형태일 수 있다. 일례로 커버부(500)는, 유체의 주입에 의해 팽창되는 주머니부(530)와 함께, 일 방향으로 슬라이딩하여 유입구(100)를 밀폐시키는 패널(520)을 함께 구비할 수 있다.

배출구(200)는, 유입구(100)의 후방에 마련된다. 배출구(200)는 유입구(100)로 유입된 유체를 외부로 배출시키는 구성이며, 구체적으로 배출구(200)는 유입구(100)에 의해 선박(1)의 내부로 유입된 유체를 선박(1)의 외부로 배출시킬 수 있다.

유입구(100)와 배출구(200) 사이에는 유체의 유동에 의해 회전하는 터빈(300)이 마련되므로, 유체의 흐름을 기준으로 배출구(200)는 터빈(300)의 후방에 마련될 수 있다. 이때 배출구(200)는 유입구(100) 대비 면적이 상대적으로 작을 수 있는데, 이는 터빈(300)을 통과한 유체의 원활한 배출을 구현하기 위함이다.

배출구(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이 유입구(100)보다 상대적으로 높은 위치에 마련될 수 있는데, 이는 배출구(200)의 외부에서 배출구(200)의 내부로 작용하는 압력이 유입구(100)에서의 압력보다 낮게 하여 유체의 배출을 원활하게 하기 위함이다. 이와 반대로 배출구(200)는 도 5 또는 도 6에 도시된 바와 같이 유입구(100)보다 상대적으로 낮은 위치에 마련될 수 있다. 이는 유입구(100)로 유입된 유체가 위치에너지를 이용하여 배출구(200)로 빠져나가도록 하기 위함이다.

즉 배출구(200)는 터빈(300)에서 빠져나온 유체가 자연스럽게 흘러나가도록 하는 구성이며, 유입구(100)와 마찬가지로 선박(1)의 외면에서 선박(1)의 내부까지 연장되어 일정한 경로를 형성할 수 있다.

배출구(200)는 유입구(100)의 좌우에 한 쌍으로 마련될 수 있으며, 이 경우 유체는 도 2에 도시된 바와 같이 눕혀진 Y자 형태로 흐를 수 있다. 배출구(200)의 위치는 유입구(100)를 기준으로 좌우 대칭으로 마련될 수 있다.

배출구(200)는, 선박(1)의 전후 방향으로 복수 개가 마련될 수 있다. 또한 복수 개의 배출구(200) 중 일부는 유입구(100)보다 상대적으로 높은 위치에 마련되고, 나머지 중 전부 또는 일부는 유입구(100)보다 상대적으로 낮은 위치에 마련될 수 있다.

물론 배출구(200)는, 유입구(100)와 동일한 높이에 마련될 수 있는데, 이때 배출구(200)는 터빈(300)이 위치한 지점에서 선박(1)의 외면까지 연장되면서, 높이가 가변될 수 있다. 일례로 배출구(200)는 높이가 낮아졌다가 높아져서 측면에서 바라볼 때 V자 또는 U자 형태인 경로를 형성할 수 있고, 이는 유체의 위치에너지를 이용하여 유체의 유동 속도를 가속화하여 유체의 배출을 효과적으로 구현하기 위함이다.

배출구(200)는, 도 5에 도시된 바와 같이 선박(1)의 중앙 지점을 따라 마련될 수 있고, 전후 방향으로 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 또는 배출구(200)는 도 6에 도시된 바와 같이 유입구(100)의 좌우에 마련되면서, 배출되는 유체의 흐름이 선박(1)의 중앙을 향하며 하방으로 흐르도록 하는 타원 형태를 가질 수 있다.

즉 배출구(200)를 따라 배출되는 유체는, 측면에서 바라볼 때 선박(1)의 전진 방향 대비 일정 각도 경사진 후진 방향으로 배출되며, 이에 대한 반작용으로 추력이 얻어질 수 있다. 따라서 배출구(200)는 추진 효율의 향상에 일조할 수 있다.

또한 배출구(200)는 선박(1)의 좌우 측면에 마련될 수 있고, 이 경우 선박(1)의 어깨 부분에 작용하는 파형을 상쇄시키도록 유체를 배출할 수 있다. 즉 배출구(200)는 유체의 배출을 통해 선박(1)의 저항 감소를 구현할 수 있다.

터빈(300)은, 유입구(100)의 후방에 마련된다. 터빈(300)은 유입구(100)의 후방과 배출구(200)의 전방에 마련되며, 유입구(100)로 유입되는 유체에 의해 회전한다. 터빈(300)은 임펠러를 구비하여 유체에 의해 자연스럽게 회전할 수 있고, 회전력을 발전기(400)에 전달할 수 있다.

터빈(300)은 적어도 하나 이상으로 마련될 수 있으며, 유입구(100)가 1개로 마련되면 터빈(300) 역시 1개로 구비될 수 있다. 또는 유입구(100)가 복수 개이더라도 유입구(100)에 의해 형성되는 경로가 합류되면 터빈(300)은 적어도 1개 이상이 마련될 수 있다.

반면 유입구(100)가 복수 개이고 유입구(100)에 의해 형성되는 경로가 서로 격리되어 있다면, 터빈(300)은 복수 개가 구비될 수 있다. 즉 터빈(300)의 개수는 유입구(100)와 배출구(200)에 의해 형성되는 유체의 경로에 따라서 다양하게 설정될 수 있다. 또한 터빈(300)의 날개 수와 날개 크기 역시 다양하게 결정될 수 있다.

터빈(300)이 복수 개로 구비될 경우, 터빈(300)은 좌우로 나란하게 배치될 수 있다. 이때 복수 개의 터빈(300)은 유입구(100)와 배출구(200)가 연통되는 공간 내부에 서로 격리되지 않고 배치될 수 있고, 또는 유입구(100) 및/또는 배출구(200)가 복수 개로 마련될 경우 서로 격리된 공간에 각각 마련될 수 있다.

유입구(100)로 유입되는 유체에는 다양한 이물질이 혼합될 수 있는데, 이물질은 커버부(500)에 의해 걸러질 수 있지만, 커버부(500)가 유입구(100)를 개폐할 뿐 이물질을 필터링하는 역할을 수행하지 못하는 구조일 경우에는, 터빈(300)에 이물질이 전달될 수 있다. 이 경우 본 실시예는 터빈(300)의 전방에 챔버(도시하지 않음)를 별도로 마련함으로써, 이물질이 자연스럽게 가라앉도록 할 수 있고, 이와 함께 또는 이를 대신하여 필터망(도시하지 않음)을 구비하여 터빈(300)으로 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

발전기(400)는, 터빈(300)에 연결되어 터빈(300)의 회전 시 에너지를 생성한다. 발전기(400)는 터빈(300)과 회전축(310)으로 연결되어 있으며, 터빈(300)의 임펠러가 회전하면 회전축(310)이 회전함에 따라, 통상적으로 알려진 기술을 통해 에너지를 생성할 수 있다.

발전기(400)는 에너지를 생산하여 추진기에 전달할 수 있으며, 또는 선박(1)에 마련되는 배터리 등의 에너지 저장장치(ESS: Energy Storage System) 등에 연결되어 에너지를 축적할 수 있다. 또는 발전기(400)로 생성된 에너지는 선실 냉난방이나 조명 등과 같이 선박(1)의 추진을 제외한 목적으로 사용될 수 있다.

이와 같이 본 실시예는, 선박(1)이 전진할 때 상대적으로 후진하는 유체를 선박(1)의 내부로 유입시키고 이를 통해 터빈(300)을 돌려 에너지를 생성함으로써, 친환경 에너지 생산을 이루어낼 수 있는 동시에, 선박(1)이 전진하면서 소모하는 연료량을 최소화할 수 있다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1: 선박 10: 발전장치
100: 유입구 200: 배출구
300: 터빈 310: 회전축
400: 발전기 500: 커버부
510: 패널 520: 패널
530: 주머니부 540: 권취부
550: 도어부

Claims

선박에 설치되어 에너지를 생성하는 장치로서,
상기 선박의 전방에 마련되어 상기 선박의 전진 시 유체의 유입을 허용하는 유입구;
상기 유입구의 후방에 마련되며 상기 유입구로 유입되는 유체에 의해 회전하는 터빈;
상기 터빈에 연결되어 상기 터빈의 회전 시 에너지를 생성하는 발전기; 및
상기 터빈의 후방에 마련되며 유체를 배출시키는 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유입구는,
상기 선박의 내부로 유체의 유입을 허용하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 2 항에 있어서, 상기 배출구는,
상기 선박의 외부로 유체를 배출시키는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출구는,
상기 유입구 대비 면적이 상대적으로 작은 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출구는,
상기 유입구보다 상대적으로 낮은 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출구는,
상기 유입구보다 상대적으로 높은 위치에 마련되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출구는,
상기 유입구의 좌우에 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 유입구는,
상기 선박의 전단을 기준으로 좌우에 한 쌍으로 마련되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서, 상기 배출구는,
배출되는 유체의 흐름이 하방을 향하도록 하는 타원 형태인 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항에 있어서,
상기 유입구를 개폐하는 커버부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 발전장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 선박.