KR20180137255A - 선박 - Google Patents

선박 Download PDF

Info

Publication number
KR20180137255A
KR20180137255A KR1020170076684A KR20170076684A KR20180137255A KR 20180137255 A KR20180137255 A KR 20180137255A KR 1020170076684 A KR1020170076684 A KR 1020170076684A KR 20170076684 A KR20170076684 A KR 20170076684A KR 20180137255 A KR20180137255 A KR 20180137255A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cylinder
connection pipe
gear
piston
adjacent
Prior art date
Application number
KR1020170076684A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101996300B1 (ko
Inventor
박진영
배준홍
김대중
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 KR1020170076684A priority Critical patent/KR101996300B1/ko
Publication of KR20180137255A publication Critical patent/KR20180137255A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101996300B1 publication Critical patent/KR101996300B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63J—AUXILIARIES ON VESSELS
    • B63J3/00—Driving of auxiliaries
    • B63J3/02—Driving of auxiliaries from propulsion power plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G5/00—Profiting from waste heat of combustion engines, not otherwise provided for
    • F02G5/02—Profiting from waste heat of exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00—Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/02—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member
    • F15B15/06—Mechanical layout characterised by the means for converting the movement of the fluid-actuated element into movement of the finally-operated member for mechanically converting rectilinear movement into non- rectilinear movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
    • F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
    • F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
    • 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
    • B63B2035/444—Floating structures carrying electric power plants for converting combustion energy into electric energy
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
    • Y02T70/5281—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Abstract

선박이 제공된다. 선박은, 가열부과 연결되고, 왕복운동을 하는 제1 피스톤을 포함하는 제1 실린더, 냉각부와 연결되고, 왕복운동을 하는 제2 피스톤을 포함하는 제2 실린더, 상기 제1 및 제2 실린더 사이를 연결하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에서 공기를 순환시키는 연결관, 상기 제1 및 제2 실린더와 연결되고, 상기 제1 및 제2 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 실린더 기어, 및 상기 실린더 기어의 회전운동에 의해 전기를 생성하는 발전기를 포함한다.

Description

선박{ship}
본 발명은 선박에 관한 것이다.
선박 추진의 효율을 높이고 선박의 전체적인 에너지를 절약하는 시스템에 대한 연구가 계속되어 왔다. 일반적으로, 선박은 주 엔진의 연료 중 일부만이 선박 추진을 위한 에너지로 활용되고 나머지는 폐기 가스의 형태로 대기 중에 버려진다. 이에 따라, 주 엔진의 폐기가스를 모아 다시 엔진의 추진력으로 활용하거나 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있게 한 폐열 회수 시스템이 주목 받고 있다.
일반적으로 선박의 추진용 또는 발전용 엔진에서 연료를 연소하여 발생하는 열 에너지 중 대략 50% 정도는 각각 추진이나 발전에 사용되지만, 나머지는 거의 대부분 배기가스의 형태 또는 엔진 냉각수에 대한 열교환을 통한 냉각 등을 통해 외부로 배출되는 형태로 소비된다.
이와 같은 형태로 배출되는 열은 기관의 추진이나 발전 등에 유용한 형태로 전환되지 못하고 버려지는 열이라고 할 수 있으며, 따라서 이를 폐열이라고 일컫는다.
그러므로, 외부로 배출되는 폐열 중 일부라도 회수하여 이를 유용한 에너지로 재활용할 수 있다면 그 만큼 연료의 절약을 도모할 수 있으므로 선박에서 소모하는 전체 에너지를 절감하는데 크게 기여할 수 있게 된다.
한국공개특허 10-2014-0065289 (공개일: 2014. 05. 29)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 선박의 폐열을 이용하여 발전기를 가동시켜 선박의 에너지 효율을 향상시키는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 각각의 실린더 사이를 연결하는 연결관을 배치하여 각각의 실린더 내부에서 공기를 순환시킴으로써 실린더의 동작 효율을 개선시키는 선박을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 선박의 일 면(aspect)은, 가열부과 연결되고, 왕복운동을 하는 제1 피스톤을 포함하는 제1 실린더, 냉각부와 연결되고, 왕복운동을 하는 제2 피스톤을 포함하는 제2 실린더, 상기 제1 및 제2 실린더 사이를 연결하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에서 공기를 순환시키는 연결관, 상기 제1 및 제2 실린더와 연결되고, 상기 제1 및 제2 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 실린더 기어, 및 상기 실린더 기어의 회전운동에 의해 전기를 생성하는 발전기를 포함한다.
상기 실린더 기어와 연결되고, 상기 실린더 기어를 회전시켜 상기 제1 피스톤을 이동시키는 제1 무게추와, 상기 실린더 기어와 연결되고, 상기 실린더 기어를 회전시켜 상기 제2 피스톤을 이동시키는 제2 무게추를 더 포함할 수 있다.
상기 연결관은, 상기 가열부와 인접한 상기 제1 실린더의 제1 측과, 상기 냉각부와 인접한 상기 제2 실린더의 제1 측을 연결하는 제1 연결관과, 상기 실린더 기어와 인접한 상기 제1 실린더의 제2 측과, 상기 실린더 기어와 인접한 상기 제2 실린더의 제2 측을 연결하는 제2 연결관을 포함할 수 있다.
상기 연결관은, 상기 가열부와 인접한 상기 제1 실린더의 제1 측과 상기 제2 실린더를 연결하는 제1 연결관과, 상기 냉각부와 인접한 상기 제2 실린더의 제1 측과 상기 제1 실린더를 연결하는 제2 연결관과, 상기 실린더 기어와 인접한 상기 제1 실린더의 제2 측과, 상기 실린더 기어와 인접한 상기 제2 실린더의 제2 측을 연결하는 제3 연결관을 포함할 수 있다.
상기 제1 연결관의 내부에 배치되고, 상기 제2 실린더로부터 상기 제1 실린더로 공기를 전달하고, 상기 제1 실린더로부터 상기 제2 실린더로 공기가 전달되는 것을 차단하는 제1 판막과, 상기 제2 연결관의 내부에 배치되고, 상기 제1 실린더로부터 상기 제2 실린더로 공기를 전달하고, 상기 제2 실린더로부터 상기 제1 실린더로 공기가 전달되는 것을 차단하는 제2 판막을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 피스톤은 상기 제1 실린더의 상기 제2 측으로 이동하여 상기 제2 연결관을 개방하고, 상기 제2 피스톤은 상기 제2 실린더의 상기 제2 측으로 이동하여 상기 제1 연결관을 개방할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 실린더 내부의 공기 순환을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 가열부와 연결된 실린더의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 냉각부와 연결된 실린더의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박에서 실린더 내부의 공기 순환을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소와 다른 구성요소들을 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하에서, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박은 가열부(10), 냉각부(20), 제1 실린더(110), 제2 실린더(120), 제1 연결관(130), 제2 연결관(140), 실린더 기어(160), 발전기 기어(170) 및 발전기(180)를 포함한다.
가열부(10)는 제1 실린더(110)의 제1 측에 연결되어 제1 실린더(110)를 가열할 수 있다. 가열부(10)는 예를 들어, 선박의 엔진에서 생성된 폐기 가스를 이용하여 제1 실린더(110)를 가열할 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 가열부(10)는 선박의 다른 장치에서 생성된 폐열을 이용하여 제1 실린더(110)를 가열할 수 있다.
냉각부(20)는 제2 실린더(120)의 제1 측에 연결되어 제2 실린더(120)를 냉각시킬 수 있다. 냉각부(20)는 예를 들어, LNG 공급라인과 연결되어 LNG의 기화열을 이용하여 제2 실린더(120)를 냉각시킬 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 냉각부(20)는 선박의 다른 장치에서 제공된 냉매를 이용하여 제2 실린더(120)를 냉각시킬 수 있다.
도 1에는 가열부(10)와 냉각부(20)가 각각 제1 및 제2 실린더(110, 120)의 제1 측의 일부를 둘러싸는 배관 형태로 도시되어 있지만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 실린더(110)는 제1 측이 가열부(10)와 연결되고, 제1 측과 반대되는 제2 측이 실린더 기어(160)와 연결될 수 있다.
구체적으로, 제1 실린더는(110)는 그 내부에 왕복운동을 하는 제1 피스톤(도 2의 111)을 포함하고, 제1 피스톤은 실린더 기어(160)와 연결될 수 있다.
제2 실린더(120)는 제1 측이 냉각부(20)와 연결되고, 제1 측과 반대되는 제2 측이 실린더 기어(160)와 연결될 수 있다.
구체적으로, 제2 실린더(120)는 그 내부에 왕복운동을 하는 제2 피스톤(도 2의 121)을 포함하고, 제2 피스톤은 실린더 기어(160)와 연결될 수 있다.
제1 연결관(130)은 제1 실린더(110)와 제2 실린더(120) 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제1 연결관(130)은 가열부(10)와 인접한 제1 실린더(110)의 제1 측과, 냉각부(20)와 인접한 제2 실린더(120)의 제1 측을 연결할 수 있다.
제1 연결관(130)은 제1 실린더(110)와 제2 실린더(120) 사이에서 공기를 순환시킬 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
제2 연결관(140)은 제1 실린더(110)와 제2 실린더(120) 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제2 연결관(140)은 실린더 기어(160)와 인접한 제1 실린더(110)의 제2 측과, 실린더 기어(160)와 인접한 제2 실린더(120)의 제2 측을 연결할 수 있다.
제2 연결관(140)은 제1 실린더(110)와 제2 실린더(120) 사이에서 공기를 순환시킬 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
실린더 기어(160)는 제1 및 제2 실린더(110, 120)와 연결될 수 있다. 실린더 기어(160)는 제1 실린더(110) 내부에 배치된 제1 피스톤과, 제2 실린더(120) 내부에 배치된 제2 피스톤의 왕복운동을 회전운동을 전환시킬 수 있다.
도 1에는 설명의 편의상 실린더 기어(160)의 일 실시예에 따른 형상을 도시한 것이고, 다른 몇몇 실시예에서, 실린더 기어(160)의 형상은 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시킬 수 있는 다른 형상을 가질 수 있다.
발전기 기어(170)는 실린더 기어(160) 및 발전기(180)와 연결될 수 있다. 구체적으로, 발전기 기어(170)는 실린더 기어(160)와 서로 맞물리도록 연결될 수 있고, 실린더 기어(160)가 회전하는 방향과 반대 방향으로 회전할 수 있다.
이로 인해, 발전기 기어(170)는 실린더 기어(160)의 회전운동을 전달받아 발전기(180)에 제공할 수 있다.
발전기 기어(170)로부터 전달된 회전운동은 발전기(180) 내부에 배치된 모터를 회전시킬 수 있고, 발전기(180)는 모터의 회전으로 인해 전기를 생성할 수 있다.
이하에서, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 실린더 내부의 공기 순환을 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 실린더 내부의 공기 순환을 설명하기 위한 도면들이다.
도 2를 참조하면, 가열부(10)는 제1 실린더(110)를 가열하여 가열부(10)와 인접한 제1 실린더(110)의 제1 측 내부의 공기를 팽창시킬 수 있다.
이로 인해, 제1 피스톤(111)은 실린더 기어(160)와 인접한 제1 실린더(110)의 제2 측으로 이동될 수 있다.
이 경우, 제1 실린더(110)의 제2 측 내부의 공기는 제2 연결관(140)을 통해 실린더 기어(160)와 인접한 제2 실린더(120)의 제2 측 내부로 이동될 수 있다.
제2 실린더(120)의 제2 측 내부로 이동된 공기는 제2 피스톤(121)을 냉각부(20)와 인접한 제2 실린더(120)의 제1 측으로 이동시킬 수 있다.
또한, 냉각부(20)는 제2 실린더(120)를 냉각시켜 냉각부(20)와 인접한 제2 실린더(120)의 제1 측 내부의 공기를 수축시킬 수 있다. 이로 인해, 제2 피스톤(121)은 제2 실린더(120)의 제1 측으로 이동될 수 있다.
이 경우, 제2 실린더(120)의 제1 측 내부의 공기는 압축되고, 압축된 공기는 제1 실린더(110)의 제1 측으로 이동될 수 있다.
이로 인해, 제1 및 제2 실린더(110, 120) 내부의 공기는 가열부(10) 및 냉각부(20)에 의해 순환될 수 있다.
도 3을 참조하면, 제1 실린더(110)의 제2 측으로 이동된 제1 피스톤(111)은 제1 무게추(도 4의 161)에 의해 제1 실린더(110)의 제1 측으로 이동될 수 있다.
또한, 제2 실린더(120)의 제1 측으로 이동된 제2 피스톤(121)은 제2 무게추(도 6의 162)에 의해 제2 실린더(120)의 제2 측으로 이동될 수 있다. 제1 및 제2 무게추의 동작에 대한 상세한 설명은 후술한다.
제1 및 제2 피스톤(111, 121)의 이동에 의해, 제2 실린더(120)의 제2 측 내부의 공기는 제2 연결관(140)을 따라 제1 실린더(110)의 제2 측 내부로 이동될 수 있고, 제1 실린더(110)의 제1 측 내부의 공기는 제1 연결관(130)을 따라 제2 실린더(120)의 제1 측 내부로 이동될 수 있다.
결과적으로, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 피스톤(111, 121)은 가열부(10), 냉각부(20), 제1 무게추(161) 및 제2 무게추(162)에 의해 왕복운동을 할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 피스톤(111, 121)의 왕복운동에 의해 제1 및 제2 실린더(110, 120) 내부의 공기는 순환될 수 있다.
이하에서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 가열부와 연결된 실린더의 동작을 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 가열부와 연결된 실린더의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 제1 피스톤(111)이 제1 실린더(110)의 제2 측으로 이동된 상태를 도시하고 있다. 이 경우, 실린더 기어(160)와 연결된 제1 무게추(161)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 실린더(110)가 배치된 방향으로 배치될 수 있다.
다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 제1 무게추(161)의 위치는 다를 수 있다. 또한, 또 다른 몇몇 실시예에서, 제1 무게추(161)의 형상은 도 4에 도시된 것과 다를 수 있다.
제1 무게추(161)는 중력에 의해 실린더 기어(160)의 하부 방향으로 회전(R)할 수 있다. 이로 인해, 도 5에 도시된 바와 같이, 실린더 기어(160)와 연결된 제1 피스톤(111)은 제1 실린더(110)의 제1 측으로 이동될 수 있다.
이하에서, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 냉각부와 연결된 실린더의 동작을 설명한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박에서 냉각부와 연결된 실린더의 동작을 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 제2 피스톤(121)이 제2 실린더(120)의 제1 측으로 이동된 상태를 도시하고 있다. 이 경우, 실린더 기어(160)와 연결된 제2 무게추(162)는 도 6에 도시된 바와 같이, 제2 실린더(120)가 배치된 방향으로 배치될 수 있다.
다만, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 다른 몇몇 실시예에서, 제2 무게추(162)의 위치는 다를 수 있다. 또한, 또 다른 몇몇 실시예에서, 제2 무게추(162)의 형상은 도 6에 도시된 것과 다를 수 있다.
제2 무게추(162)는 중력에 의해 실린더 기어(160)의 하부 방향으로 회전(R)할 수 있다. 이로 인해, 도 7에 도시된 바와 같이, 실린더 기어(160)와 연결된 제2 피스톤(121)은 제2 실린더(120)의 제2 측으로 이동될 수 있다.
본 발명의 기술적 사상에 따른 선박은, 선박의 폐열 예를 들어, 엔진에서 생성된 배기열을 이용하여 발전기를 가동시켜 전력을 생성함으로써 선박의 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 기술적 사상에 따른 선박은 각각의 실린더 사이를 연결하는 연결관을 배치하여 각각의 실린더 내부에서 공기를 순환시킴으로써 실린더의 동작 효율을 개선시킬 수 있다.
이하에서, 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 설명한다. 도 1의 선박의 발전 시스템과의 차이점을 중심으로 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박의 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박은 가열부(10), 냉각부(20), 제1 실린더(210), 제2 실린더(220), 제1 연결관(230), 제2 연결관(240), 제3 연결관(250), 실린더 기어(260), 발전기 기어(270) 및 발전기(280)를 포함한다.
도 8에 도시된 선박의 발전 시스템은 도 1에 도시된 선박의 발전 시스템과 달리, 제1 연결관(230), 제2 연결관(240) 및 제3 연결관(250)을 포함한다. 또한, 제1 연결관(230)의 내부에 배치된 제1 판막(도 9의 231)과, 제2 연결관(240)의 내부에 배치된 제2 판막(도 9의 241)을 더 포함한다.
제1 연결관(230)은 제1 실린더(210)와 제2 실린더(220) 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제1 연결관(230)은 가열부(10)와 인접한 제1 실린더(210)의 제1 측과 제2 실린더(220)를 연결할 수 있다.
제2 연결관(240)은 제1 실린더(210)와 제2 실린더(220) 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제2 연결관(240)은 냉각부(20)와 인접한 제2 실린더(210)의 제1 측과 제1 실린더(210)를 연결할 수 있다.
제1 및 제2 연결관(230, 240)의 연결 위치에 대한 상세한 설명은 후술한다.
제3 연결관(250)은 제1 실린더(210)와 제2 실린더(220) 사이를 연결할 수 있다. 구체적으로, 제3 연결관(250)은 실린더 기어(260)와 인접한 제1 실린더(210)의 제2 측과, 실린더 기어(260)와 인접한 제2 실린더(220)의 제2 측을 연결할 수 있다.
이하에서, 도 9 내지 도 11은 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박에서 실린더 내부의 공기 순환을 설명한다.
도 9 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 선박에서 실린더 내부의 공기 순환을 설명하기 위한 도면들이다.
도 9를 참조하면, 제1 연결관(230)의 일단은 가열부(10)와 인접한 제1 실린더(210)의 제1 측과 연결될 수 있다. 제1 연결관(230)의 타단은 냉각부(20)와 인접한 제2 실린더(220)의 제1 측과, 실린더 기어(260)와 인접한 제2 실린더(220)의 제2 측 사이에 연결될 수 있다.
또한, 제2 연결관(240)의 일단은 제2 실린더(220)의 제1 측과 연결될 수 있다. 제2 연결관(240)의 타단은 제1 실린더(210)의 제1 측과, 실린더 기어(260)와 인접한 제1 실린더(210)의 제2 측 사이에 연결될 수 있다.
제1 피스톤(211)이 제1 실린더(210) 내부에서 가열부(10)와 인접하게 배치되는 경우, 제1 연결관(230) 및 제2 연결관(240)은 제1 피스톤(211)에 의해 차단될 수 있다.
또한, 제2 피스톤(221)이 제2 실린더(220) 내부에서 냉각부(20)와 인접하게 배치되는 경우, 제1 연결관(230) 및 제2 연결관(240)은 제2 피스톤(221)에 의해 차단될 수 있다.
제1 피스톤(211)은 제1 실린더(210)의 제2 측으로 이동하여 제2 연결관(240)을 개방할 수 있고, 제2 피스톤(221)은 제2 실린더(220)의 제2 측으로 이동하여 제1 연결관(230)을 개방할 수 있다.
가열부(10)는 제1 실린더(210)를 가열하여 제1 실린더(210)의 제1 측 내부의 공기를 팽창시킬 수 있다. 이로 인해, 제1 피스톤(211)은 제1 실린더(210)의 제2 측으로 이동될 수 있다.
이 경우, 제1 실린더(210)의 제2 측 내부의 공기는 제3 연결관(250)을 통해 제2 실린더(220)의 제2 측 내부로 이동될 수 있다.
또한, 제2 실린더(220)의 제1 측 내부의 공기는 제1 연결관(230)을 통해 제1 실린더(210)의 제1 측 내부로 이동될 수 있다. 이 경우, 제1 연결관(230)의 내부에 배치된 제1 판막(231)이 개방될 수 있다.
이로 인해, 제2 피스톤(221)은 제2 실린더(220)의 제1 측으로 이동될 수 있다.
제1 판막(231)은 제2 실린더로부터 제1 실린더로 공기가 이동하는 경우에는 개방될 수 있고, 제1 실린더로부터 제2 실린더로 공기가 이동하는 경우에는 차단할 수 있다.
도 10을 참조하면, 제1 피스톤(211)은 제1 실린더(210)의 제2 측 방향으로 이동하고, 제2 피스톤(221)은 제2 실린더(220)의 제1 측 방향으로 이동할 수 있다.
이 경우, 제1 연결관(230)은 제1 피스톤(211)에 의해 차단될 수 있고, 제2 연결관(240)은 제2 피스톤(221)에 의해 차단될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제1 피스톤(211)이 제1 실린더(210)의 제2 측으로 이동하고, 제2 피스톤(221)이 제2 실린더(220)의 제1 측으로 이동할 수 있다.
이어서, 도 4 내지 도 7에서 상술한 제1 및 제2 무게추에 의해 제1 피스톤(211)은 제1 실린더(210)의 제1 측으로 이동할 수 있고, 제2 피스톤(221)은 제2 실린더(220)의 제2 측으로 이동할 수 있다.
이 경우, 제2 연결관(240)의 내부에 배치된 제2 판막(241)이 개방될 수 있다.
제2 판막(241)은 제1 실린더로부터 제2 실린더로 공기가 이동하는 경우에는 개방될 수 있고, 제2 실린더로부터 제1 실린더로 공기가 이동하는 경우에는 차단할 수 있다.
도 8에 도시된 선박의 발전 시스템은 도 1에 도시된 선박의 발전 시스템과 비교하여, 제1 판막(231)을 포함하는 제1 연결관(230) 및 제2 판막(241)을 포함하는 제2 연결관(240)을 이용하여, 제1 및 제2 실린더(210, 220) 내부의 공기를 상대적으로 더 효율적으로 순환시킬 수 있는 이점이 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
10: 가열부 20: 냉각부
110: 제1 실린더 111: 제1 피스톤
120: 제2 실린더 121: 제2 피스톤
130: 제1 연결관 140: 제2 연결관
160: 실린더 기어 161: 제1 무게추
162: 제2 무게추 170: 발전기 기어
180: 발전기

Claims (6)

  1. 가열부과 연결되고, 왕복운동을 하는 제1 피스톤을 포함하는 제1 실린더;
    냉각부와 연결되고, 왕복운동을 하는 제2 피스톤을 포함하는 제2 실린더;
    상기 제1 및 제2 실린더 사이를 연결하고, 상기 제1 및 제2 실린더 사이에서 공기를 순환시키는 연결관;
    상기 제1 및 제2 실린더와 연결되고, 상기 제1 및 제2 피스톤의 왕복운동을 회전운동으로 전환시키는 실린더 기어; 및
    상기 실린더 기어의 회전운동에 의해 전기를 생성하는 발전기를 포함하는 선박.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 실린더 기어와 연결되고, 상기 실린더 기어를 회전시켜 상기 제1 피스톤을 이동시키는 제1 무게추와,
    상기 실린더 기어와 연결되고, 상기 실린더 기어를 회전시켜 상기 제2 피스톤을 이동시키는 제2 무게추를 더 포함하는 선박.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 연결관은,
    상기 가열부와 인접한 상기 제1 실린더의 제1 측과, 상기 냉각부와 인접한 상기 제2 실린더의 제1 측을 연결하는 제1 연결관과,
    상기 실린더 기어와 인접한 상기 제1 실린더의 제2 측과, 상기 실린더 기어와 인접한 상기 제2 실린더의 제2 측을 연결하는 제2 연결관을 포함하는 선박.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연결관은,
    상기 가열부와 인접한 상기 제1 실린더의 제1 측과 상기 제2 실린더를 연결하는 제1 연결관과,
    상기 냉각부와 인접한 상기 제2 실린더의 제1 측과 상기 제1 실린더를 연결하는 제2 연결관과,
    상기 실린더 기어와 인접한 상기 제1 실린더의 제2 측과, 상기 실린더 기어와 인접한 상기 제2 실린더의 제2 측을 연결하는 제3 연결관을 포함하는 선박.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 연결관의 내부에 배치되고, 상기 제2 실린더로부터 상기 제1 실린더로 공기를 전달하고, 상기 제1 실린더로부터 상기 제2 실린더로 공기가 전달되는 것을 차단하는 제1 판막과,
    상기 제2 연결관의 내부에 배치되고, 상기 제1 실린더로부터 상기 제2 실린더로 공기를 전달하고, 상기 제2 실린더로부터 상기 제1 실린더로 공기가 전달되는 것을 차단하는 제2 판막을 더 포함하는 선박.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 피스톤은 상기 제1 실린더의 상기 제2 측으로 이동하여 상기 제2 연결관을 개방하고,
    상기 제2 피스톤은 상기 제2 실린더의 상기 제2 측으로 이동하여 상기 제1 연결관을 개방하는 선박.
KR1020170076684A 2017-06-16 2017-06-16 선박 KR101996300B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170076684A KR101996300B1 (ko) 2017-06-16 2017-06-16 선박

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170076684A KR101996300B1 (ko) 2017-06-16 2017-06-16 선박

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180137255A true KR20180137255A (ko) 2018-12-27
KR101996300B1 KR101996300B1 (ko) 2019-07-04

Family

ID=64953131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170076684A KR101996300B1 (ko) 2017-06-16 2017-06-16 선박

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101996300B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050110566A (ko) * 2004-05-19 2005-11-23 김영생 쌍발 증기 실린더 원동기
KR20100127483A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 삼성중공업 주식회사 폐열회수장치 및 그것을 구비한 폐열회수 시스템
KR20110079929A (ko) * 2010-01-04 2011-07-12 김종수 주행하는 자동차의 프레임과 차축 사이에서 발생하는 무용한 운동에너지를 이용하여 발전하는 방법
KR20110122507A (ko) * 2010-05-04 2011-11-10 (주)흥일엔지니어링 원심가속수단을 이용한 자가 발전 시스템
KR20140065289A (ko) 2012-11-21 2014-05-29 현대중공업 주식회사 폐열 에너지 저장 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050110566A (ko) * 2004-05-19 2005-11-23 김영생 쌍발 증기 실린더 원동기
KR20100127483A (ko) * 2009-05-26 2010-12-06 삼성중공업 주식회사 폐열회수장치 및 그것을 구비한 폐열회수 시스템
KR20110079929A (ko) * 2010-01-04 2011-07-12 김종수 주행하는 자동차의 프레임과 차축 사이에서 발생하는 무용한 운동에너지를 이용하여 발전하는 방법
KR20110122507A (ko) * 2010-05-04 2011-11-10 (주)흥일엔지니어링 원심가속수단을 이용한 자가 발전 시스템
KR20140065289A (ko) 2012-11-21 2014-05-29 현대중공업 주식회사 폐열 에너지 저장 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR101996300B1 (ko) 2019-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4614290B2 (ja) ロータリー熱エンジン
WO2011058832A1 (ja) エンジン廃熱回収発電ターボシステムおよびこれを備えた往復動エンジンシステム
US20080072597A1 (en) Electrically conductive liquid piston engine
US20190316846A1 (en) Waste heat recovery and conversion system and related methods
JP2008106747A (ja) 熱回収システムを有するエンジン装置および熱回収方法
CN102691591B (zh) 利用斯特林发动机的换热器和相关方法
WO2021129424A1 (zh) 一种微型燃气轮机的联合循环系统、交通工具、充电系统
RU2673952C2 (ru) Блок компрессора с двигателем Стирлинга
WO2007148369A1 (ja) 燃焼排ガスを利用した発電方法および燃焼排ガスを利用した発電装置
JP3788453B2 (ja) 排熱回収装置
KR102538228B1 (ko) 엔진의 폐열을 이용한 에너지 절감 장치 그리고 이를 포함하는 해양구조물
KR101996300B1 (ko) 선박
JP2008255900A (ja) 動力伝達機構及び排熱回収装置
KR20100020500A (ko) 스터링엔진 어셈블리
WO2009142302A1 (ja) 排熱回収システム
KR20200124656A (ko) 작동매체 특성차 발전시스템 및 상기 발전시스템을 사용한 작동매체 특성차 발전방법
Gehlot et al. Development and fabrication of Alpha Stirling Engine
CN106030057A (zh) 可变体积转移滑梭舱及阀机构
CN210686064U (zh) 一种储压式发动机
KR101688801B1 (ko) 고효율 융복합 발전기
CN211777720U (zh) 一种三联合循环系统、交通工具、充电系统
CN102562359A (zh) 发电发动机冷却系统
WO2012047124A1 (en) A pistonless rotary stirling engine
EP4314673A1 (en) An efficiency and comfort system for motorized vehicles
LT5488B (lt) Įrenginys ir būdas šilumos energijai konvertuoti

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