CN107208598B - 利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明是关于一种利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，更详细地涉及利用快速流动的海流并且通过持续产生的潮汐涨落的差异的涨潮和退潮，以潜入海水的设置状态持续生产电力，通过调节流入的海水量，可以使用不需要潮池的清洁能源、以及设置在多种场所，根据需要可以小型化、大型化以及多样化的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置。

Description

利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置

技术领域

本发明是关于一种利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，更详细地涉及利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，利用快速流动的海流并且通过持续产生的潮汐涨落的差异的涨潮和退潮以潜入海水的设置状态，涨潮和退潮时往同一方向持续旋转从而持续生产电力，通过调节流入的海水量可以使用清洁能源以及设置在多种场所，根据需要可以小型化、大型化以及多样化。

背景技术

本发明是关于海洋能源资源中的潮流发电，作为自然能源中进行实用化的另一个发电方式的潮流发电，在潮流流速快的地方设置水轮发电机，从而从潮流的运动能源生产发电的发电方式。利用潮流的潮流发电保函在广义的海流发电(以下，将“潮流发电”或“潮流”统称为“海流发电”或“海流”)中，根据水轮发电机种类区分为螺旋式(Helical)、水平轴涡轮机式(HAT(，Horizontal Axis Turbine)、垂直轴涡轮机式VAT(Vertical AxisTurbine)，根据水轮发电机地设置方法区分为悬浮式、落地式。

潮汐发电是利用人工制造防潮堤(潮池)，防潮堤的内侧和外面海水的落差发电，但是海流发电是通常在自然流动的海流的路口设置水轮发电机发电。

海流发电跟风力发电的原理相似，不同点在于利用持续流动的海流替代风力旋转涡轮。但是，海流发电的电力/面积密度约大于海洋风力的4倍，这是因为海水的密度是空气密度的约840倍，因此相同设施容量时相比风力发电机，海流发电机的大小非常小。

能够从海流发电获取的发电功率与水轮发电机的效率和海水通过截面成正比，与海流速度的3次方成正比，因此高流速是绝对利于海流发电的。

潮汐以及海流能源来自于月亮、太阳以及地球之间的万有引力的能源，只要太阳系存续将无限持续的清洁能源，由于潮汐的周期性不受气象和季节的影响，可以做到发电功率长期预测，可以做到规定时间的持续电力供应，并且在电力网内连接便宜等优点。相反，发电是断续的，因此在发电场地远离于陆地时输电线路构建等原因引起的初期投资费较多等缺点。

迄今为止，为了海流发电在岛和周围陆地之间较窄的海峡等潮流较快的地域，即研究出适用于典型的大潮期时平均速度2m/s以上的地方。但是，潮汐发电已经实用化，但实情是潮流发电在世界性的正式大规模发电是罕见。这是因为能够海流发电的存在快速的海水流动的自然海域在世界上相当有限，从而寻找设置适用于水轮发电机的场所是相当困难的。不仅如此，尽管海水的平均速度达到要求，根据设置海流发电厂的地域的海底地形条件，海水的速度分布是不均匀，并且当海水的流动方向不稳定时，有水轮发电机的结构的安全性保障以及可靠的发电量相对困难的缺点。

通常自然状态的海流发电厂的海流平均速度使2至2.5m/s，流动方向经常变化并且受很多地形影响。但是，从潮汐发电厂获取的海流包括相比自然状态的海流条件更加均匀，高利用价值的运动能源。实际上单流式创新式的韩国始华湖潮汐电厂的调查结果为，在涨潮时落差6m的情况发电时通过水轮发电机后往湖水排出的排出水的平均速度使3m/s以上，退潮时落差1.9m的情况放流时通过水门放流的海水的平均速度使6.0m/s以上。

但是，满足上述的各种条件使水力发电正常实现有很多难点，因此实情是无法很好的适用于现场，但是使水力发电便利地适用于具有多种潮汐涨落的多种场所是对其进行研究时必要的条件。

现有技术文献

(专利文献1)文献1：韩国专利注册号第0501543号(2005.07.06.注册)

(专利文献2)文献2：韩国专利公开号第2009-0010535号(2009.01.30.公开)

(专利文献3)文献3：韩国专利公开号第2009-00032440号(2009.04.01.公开)

(专利文献4)文献4：韩国专利公开号第2010-0133043号(2010.12.21.公开)

发明内容

技术课题

本发明是为了消除现有技术的缺点提出的，本发明的目的在于提供，利用快速流动的海流并且通过持续产生的潮汐涨落的差异的涨潮和退潮，以潜入海水的设置状态使涡轮旋转，使用不需要潮池的清洁能源的水力发电装置。

本发明的另一目的在于，设置在底面或从底面突出规定高度的位置并以多种个数和大小以及宽度设置。

本发明的另一目的在于，调节海水的量从而调节施加在涡轮以及桨叶的流速以及压力，从而提高角速度而使旋转能量最大化，实现高效率的发电。

本发明的另一目的在于，流速与涡轮以及桨叶的移动方向一致从而获取高效率，从而实现高效率的发电。

本发明的另一目的在于，调节涡轮的桨叶数以及半径，从而在同一流速提高角速度，从而实现高效率的发电。

本发明的另一目的在于，在桨叶前端和发电引导部之间以规定间隔形成根据空隙的速度水头，向多个桨叶产生同样的压力，从而向旋转轴产生对应于桨叶数的旋转力，从而实现高效率的发电。

本发明另一目的是，对于涡轮出口，排水空间排出的流速和水压相同或小于涡轮外的流速和水压，使流量容易从涡轮排出，从而实现高效率的发电。

解决课题的方案

本发明的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置包括涨潮发电装置和退潮发电装置，所述涨潮发电装置包括：流速引导下部导向部，设置在引导导向部之间，并且在上侧的流速引导部的前端形成有桨叶引导部；涡轮，其通过涡轮轴设置在所述流速引导下部导向部，在外径以规定间隔形成的桨叶槽的内侧设置有与桨叶的加强部两面结合的刚性加强槽，且固定轴贯通设置在所述桨叶槽；桨叶，其在所述桨叶槽与贯通涡轮的固定轴连接，通过流速展开，并且使涡轮旋转；以及流速引导上部导向部，其在所述流速引导下部导向部的上侧设置在引导导向部之间，且在涡轮的外径设置有供浆叶展开并移动的发电引导部，所述退潮发电装置包括：流速引导上部导向部，设置在引导导向部之间，并且在下侧的流速引导部的前端形成有桨叶引导部；涡轮，其通过涡轮轴设置在所述流速引导上部导向部，在外径以规定间隔形成的桨叶槽的内侧设置有与桨叶的加强部两面结合的刚性加强槽，且固定轴贯通设置在所述桨叶槽；桨叶，其在所述桨叶槽与贯通涡轮的固定轴连接，通过流速展开，并且使涡轮旋转；以及流速引导下部导向部，其在所述流速引导上部导向部的下侧设置在引导导向部之间，且在涡轮的外径设置有供浆叶展开并移动的发电引导部，

所述利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置的特征在于，所述流速引导下部导向部由下侧以流线型形成的导向下部引导部构成，在形成于前方上侧的流速引导部的前端设置有用于设置涡轮的桨叶引导部，且设置有在所述桨叶引导部的前端以水平形成排水空间的下部排水部，

所述桨叶贯通有固定轴，并且在两侧通过套筒能够旋转地连接，外侧前端从桨叶槽突出，包括与刚性加强槽在两面结合的加强部。

发明效果

本发明提供的效果在于，利用快速流动的海流并且通过持续产生的潮汐涨落的差异的涨潮和退潮以潜入海水的设置状态使涡轮持续旋转，形成使用不需要潮池的清洁能源的持续地发电，从而实现相比一般潮汐发电方式更有效率的水力发电。

本发明提供的效果在于，设置在底面或从底面突出规定高度的位置并以多种的个数和大小以及宽度，因此能够效率性地利用海流的能源，从而实现高效率的发电。

本发明提供的效果在于，调节水的流速和量以供应发电需要的水量，使桨叶在旋转的涡轮通过流速展开或折叠，充分维持由流速作用于桨叶的负荷，从而提供了实现强性加强效果和效率性的发电效果。

本发明提供的效果在于，通过调节调节闸门的角度的海水的量，调节施加在涡轮以及桨叶的流速以及压力，从而提高角速度使旋转能量最大化，实现高效率的发电。

本发明提供的效果在于，流速与涡轮以及桨叶的移动方向一致从而获取高效率，从而实现高效率的发电。

本发明提供的效果在于，调节涡轮的桨叶数以及半径，提高在同一流速下的角速度，从而实现高效率的发电。

本发明提供的效果在于，在桨叶前端和发电引导部之间以规定间隔制造根据空隙的速度水头，向多个桨叶产生同样的压力，从而向旋转轴产生对应于桨叶数的旋转力，从而实现高效率的发电。

本发明对于涡轮出口，提供的效果在于，排水空间排出的流速和水压相同或小于从涡轮外的流速引导下部导向部和流速引导上部导向部的流速产生流速和水压，使流量轻易从涡轮排出，从而实现高效率的发电。

附图说明

图1表示本发明实施例的设置状态的示意图。

图2表示本发明的适用于涨潮和退潮的设置状态的俯视图。

图3表示本发明的适用于涨潮和退潮的设置状态的侧面图。

图4表示本发明的涨潮发电装置的正面剖视图。

图5表示本发明的退潮发电装置的正面剖视图。

图6表示本发明的主要部分设置状态的放大剖视图。

图7表示本发明的没有桨叶的涡轮的正面图。

图8表示本发明的桨叶折叠状态的主要部分放大正面图。

图9表示本发明的桨叶展开状态的主要部分放大正面图。

图10表示本发明的涡轮和桨叶结合状态的侧面剖视图。

图11表示本发明的涡轮和桨叶结合状态的立体图。

图12表示本发明的涨潮发电装置应用于浮标的状态的正面图。

图13表示本发明的退潮发电装置应用于浮标的状态的正面图。

图14表示本发明的涨潮和退潮发电装置应用于浮标的状态的侧面图。

图15表示本发明的涨潮发电装置设置在底面状态的正面图。

图16表示本发明的退潮发电装置设置在底面状态的正面图。

图17表示本发明的涨潮发电装置设置在底面状态的另一实施例的正面图。

具体实施方式

下面，根据附图详细地说明本发明的实施例。

图1表示本发明的实施例设置状态的示意图。图2表示本发明的适用于涨潮和退潮的设置状态的俯视图。图3表示本发明的适用于涨潮和退潮的设置状态的侧面图。图4表示本发明的涨潮发电装置的正面剖视图。图5表示本发明的退潮发电装置的正面剖视图。图6表示本发明的放大主要部分设置状态的剖视图。

分别连续地或交替地设置发生海水的涨潮时发电的涨潮发电装置100和发生海水的退潮时发电的退潮发电装置200，并使其潜入水中的设置。

所述涨潮发电装置100，在两侧决定桨叶20的宽度地设置的引导导向部70之间，利用固定螺栓73从两侧固定流速引导下部导向部30和流速引导上部导向部40。

在所述流速引导下部导向部30的中央上侧通过涡轮轴11能够旋转地设置有涡轮10，所述涡轮10沿着外径以规定间隔设置有旋转的同时通过水的流速自然地展开或折叠的多个桨叶20。

所述涡轮10与两侧的固定套筒15以一整体固定，并且可旋转地结合在引导导向部70的内部。

在所述流速引导上部导向部40的前方设置有控制流入涡轮10的涨潮海水的量以及流速的调节闸门50。

所述流速引导下部导向部30形成下侧以流线型形成的导向下部引导部31，使海水在下侧正常流动，在上侧前方流速引导部32以流线型形成，在所述流速引导部32的右侧前端以弧形设置桨叶引导部33，设置成涡轮10旋转的同时桨叶20折叠，在所述桨叶引导部33的右侧前端形成水平状态或越往出口处越宽形态的下部排水部34，从而形成排水空间45。

所述排水空间45形成为宽度相同或宽于涡轮10与发电引导部41的间隔，从而设置成排出的流速以及水压相同或小于外部的流速以及水压，使流量容易地排出。

所述流速引导上部导向部40在前方通过闸门旋转轴54连接有调节闸门50，以弧形形成从下侧流入海水而使桨叶20旋转的发电引导部41，在所述发电引导部41的右侧前端形成水平状态的上部排水部42从而形成排水空间45，在所述调节闸门50的右侧前端沿上侧形成流线型的导向上部引导部43，使海水正常流动。

在所述调节闸门50的一部分设置成，将突出有连接于闸门轴51的缸体轴53的闸门调节缸体52连接在涡轮轴11，从而控制调节闸门50的开关角度，从而可以调节向涡轮10供应的海水量。

在所述涡轮轴11连接减速器或发电装置，提供涡轮10的旋转力从而实现发电。

所述涡轮10和下侧的流速引导下部导向部30以及流速引导上部导向部40可以根据河川的宽度设置多个，并且可以根据海水涨潮流动方向连续地设置，有选地设置为潜入海水中。

在作为所述引导导向部70右侧前端的后方排水空间45的前端，通过门轴72可旋转地设置用于开闭排水空间45的开放门71，通过流入的海水的流速自然开放，当不发生流速时通过自重关闭。

所述退潮发电装置200是以180度旋转涨潮发电装置100的状态设置的，使涡轮轴11向一个方向旋转，根据两侧决定桨叶20的宽度地设置的引导导向部70a之间，固定螺栓73a从两侧固定流速引导上部导向部30a和流速引导下部导向部40a。

在所述流速引导上部导向部30a的中央下侧通过涡轮轴11能够旋转地设置有涡轮10，所述涡轮10沿着外径以规定间隔设置有旋转的同时通过水的流速自然地展开或折叠的多个桨叶20。

所述涡轮10与两侧的固定套筒15以一整体固定，并且可旋转地结合在引导导向部70a的内部。

在所述流速引导下部导向部40a的前方设置有控制流入涡轮10的退潮海水的量以及流速的调节闸门50a。

所述流速引导上部导向部30a形成上侧以流线型形成的导向上部引导部31a，使在海水在上侧正常流动，在下侧前方流速引导部32a以流线型形成，在所述流速引导部32a的左侧前端以弧形设置桨叶引导部33，设置成使涡轮10旋转的同时使桨叶20折叠，在所述桨叶引导部33a的左侧前端形成水平状态的上部排水部34a，从而形成排水空间45a。

所述流速引导下部导向部40a在前方通过闸门旋转轴54连接有调节闸门50a，以弧形形成从上侧流入海水而使桨叶20旋转的发电引导部41a，在所述发电引导部41a的左侧前端形成水平状态的上部排水部42a从而形成排水空间45a，在所述调节闸门50a的左侧前端沿下侧形成流线型的导向下部引导部43a，使海水正常流动。

所述上部排水部34a和下部排水部42a较长地形成而提供排水空间45a，从而实现充分的海流流动。

在所述调节闸门50a的一部分设置成，将突出有连接于闸门轴51a的缸体轴53a的闸门调节缸体52a连接在涡轮轴11，从而控制调节闸门50a的开关角度，从而可以调节向涡轮10供应的海水量。

在所述涡轮轴11连接减速器或发电装置，提供涡轮10的旋转力从而实现发电。

在作为所述引导导向部70a左侧前端的后方排水空间45a的前端，通过门轴72a可旋转地设置用于开闭排水空间45a的开放门71a，通过流入的海水的流速自然开放，当不发生流速时关闭。

图7表示本发明的没有桨叶的涡轮的正面图。图8表示本发明的桨叶折叠状态的局部放大正面图。图9表示本发明的桨叶展开状态的局部放大正面图。图10表示本发明的涡轮和桨叶结合状态的侧面剖视图。图11表示本发明的涡轮和桨叶结合状态的立体图。

设置在涨潮发电装置100和退潮发电装置200的涡轮10以圆形形成，并且以规定间隔形成有使桨叶20折叠时不被卡住并以规定角度折叠的桨叶槽12，而且所述桨叶槽12的一侧形成有角落部分倒角形成为“┛”形态的刚性加强槽13。

在所述涡轮10形成的刚性加强槽13，贯通固定轴21后可旋转地结合桨叶20；设置在所述涡轮10两侧的涡轮盖16与固定轴21结合并通过固定套筒15连接，所述固定轴21的外径与结合游动套筒22从而可旋转地设置有桨叶20，并且当桨叶20竖起时所述刚性加强槽13与加强部23在后方和下侧成为一致的结合状态。

所述固定套筒15和游动套筒22适用于小型的情况，在固定轴21可以使用轴承代替所述固定套筒15和游动套筒22。

所述涡轮10设置成，桨叶引导部33、33a形成为较窄，使桨叶20折叠旋转移动；发电引导部41、41a较宽地形成，使桨叶20通过流入的海水展开并且实现旋转。

所述桨叶20形成为，以从加强部23垂直地突出并在前端往上侧以流线型地连接，在所述加强部23以弧形连接后与桨叶槽12一致地垂直地突出，在所述桨叶槽12的前端往下侧倾斜，并设置成，外侧前端在折叠状态下一部分向桨叶槽12的外侧突出从而通过流速旋转并展开或被桨叶引导部33、33a卡住而折叠。

所述桨叶20的宽度和高度以及大小可以根据海水以及设置位置的流速和发电量可以多样化地设置。

发电引导部41、41a从所述桨叶20展开的位置至到达排出海水的位置的维持相同的间隔，在桨叶20前端通过与发电引导部41、41a之间的规定间隔的形成根据空隙地速度水头而向多个桨叶20发生相同压力。

图12表示本发明的涨潮发电装置应用于浮标的状态的正面图。图13表示本发明的退潮发电装置应用于浮标的状态的正面图。图14表示本发明的涨潮和退潮发电装置应用于浮标的状态的侧面图。

所述涨潮发电装置100和退潮发电装置200设置成，在引导导向部70、70a的下部连接件84、84a和上部连接件83、83a以及涡轮轴11连接浮标连接杆82、82a，使所述浮标连接杆82、82a在浮标连接件81、81a接触后，在所述浮标连接件81、81a设置浮标80、80a，从而维持在海水的浮力实现涨潮发电装置100和退潮发电装置200在潜入海水的状态发电。

图15表示本发明的涨潮发电装置设置在底面状态的正面图。图16表示本发明的退潮发电装置设置在底面状态的正面图。图17表示本发明的涨潮发电装置设置在底面状态的另一实施例的正面图。

在海水底面利用混凝土设置规定宽度、高度、长度的混凝土底座60，在所述混凝土底座60以规定间隔设置高度调节导向部61、62后，在高度调节导向部61、62的上侧从两侧通过下部连接轴35、35a以从地面维持规定高度的方式连接引导导向部70、70a，从而可以将海水的涨潮和退潮使用于发电。

在另一实施例，所述引导导向部70以下侧的所述导向下部引导部31与混凝土底座60接触地固定的形态设置在海水底面，且设置成通过下部连接轴35、35a能够从高度调节导向部61、62调节高度，从而能够将在底面发生的海水的涨潮用于发电。

由这种构成形成的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，连续地或交替地设置涨潮发电装置100和退潮发电装置200，根据设置位置可以以多种方式调节宽度和大小以及设置个数。

首先，对涨潮发电装置100说明，在引导导向部70之间设置流速引导下部导向部30，涡轮10由涡轮轴11可旋转地设置在所述流速引导下部导向部30的桨叶引导部33，在所述引导导向部70之间设置有流速引导上部导向部40。

所述流速引导下部导向部30和流速引导上部导向部40的设置高度根据海水的位置可以以多种方式设置，根据设置位置和宽度可以以串联地连续设置多个，或根据设置的位置或现场的情况可以以多种方式设置。

在本发明，利用快速流动的海流，通过潮汐涨落的差异产生的涨潮和退潮产生的海水的流速，当通过流速的发电出现效率时可以连续地设置，因此可以在产生涨潮和退潮的海边或产生快速流速的浅滩等场所使用清洁能源的水力发电。

本发明在设置在大海的状态下，水沿着流速引导下部导向部30的流速引导部32的流线型形态引导向涡轮10的前方和上侧，诱导以及引导根据在流速引导上部导向部40前方设置的调节闸门50调节供应向涡轮10的水量。

通过调节所述调节闸门50的角度来调节海水的流速和量，提供发电所需的水量，由此实现高效率的发电。

根据所述流速引导部32和调节闸门50的设置，水提供向涡轮10的前方上侧时，以在涡轮10外径露出前端的方式设置的桨叶20根据流速在桨叶槽12从折叠的状态竖起。

桨叶20通过固定轴21以设置在桨叶槽12内部的状态通过套筒22可旋转地设置，因此根据流速旋转并且在发电引导部41内部提供竖起状态，与海水流速一同产生移动桨叶20的动力源，从而提供连续旋转涡轮10的旋转动力源。

当所述桨叶20在桨叶槽12竖起时，提供加强部23和刚性加强槽13以“┛”型角落部分以倒角而一致的状态，因此加强部23提供刚性加强槽13的后方和内径方向等两方向一致的状态，使由流速提供的负荷作用于桨叶20时同样能够稳定的提供旋转力的刚性加强的效果。

即，桨叶20的宽度和高度可以多样化地运用，且在涡轮10的外径以设置在固定轴21状态通过套筒22可旋转地设置，当增加桨叶20宽度时均匀分布的负荷作用于加强部23宽面和刚性加强槽13的宽面，因此可以不过于对桨叶20和涡轮10施压而发电。

更详细地，根据调节调节闸门50的角度调节海水量从而调节施加在桨叶20的流速以及压力，从而提高涡轮10的角速度最大化旋转能量可以实现高效率的发电。

所述桨叶20和轮10会根据材料而会产生多种效率的情况，但是优选的使用较轻并且较强的金属材质。

所述桨叶20经过发电引导部41的弧形形态时从折叠状态展开而提供涡轮10由流速旋转的动力源，当经过发电引导部41到达桨叶引导部33时在桨叶20的旋转方向一部分被卡住从而自然地折叠，以向桨叶槽12以折叠的状态经过桨叶引导部33，从而不消耗动力的与涡轮10一同旋转。

特别地，通过水的流速和桨叶20的移动方向一致旋转涡轮10，因此获得较高的效率从而实现高效率额发电，通过调节设置在涡轮10的桨叶20的个数以及半径提高在同一流速上的角速度实现高效率的发电，通过在桨叶20前端和发电引导部41之间规定间距制造速度水头，使以展开的状态在发电引导部41内部受到水压的桨叶20上产生相同压力，向多个桨叶产生同样的压力，从而产生对应于旋转轴桨叶数的旋转力，从而形成高效率，所述桨叶20以展开的状态在发电引导部41旋转2至5个同时产生相应于在涡轮轴11展开的桨叶20个数的旋转力，从而实现高效率地发电。

下面更详细地对所述速度水头说明，所述发电引导部41与涡轮10的外径具有规定的间隔，桨叶20以展开的状态移动并且与发电引导部41和桨叶20的末端间维持规定的间隔，因此形成速度水头向涡轮10给予旋转力，在发电引导部41内部空间向各桨叶20提供相同流量和压力，因此通过在单个桨叶20施加的流量和流速，当在发电引导部41内部三个桨叶20以展开状态旋转时与现有的相比提供强上三倍的旋转力，从而提供高效率地发电。

经过所述发电引导部41的海水经过下部排水部34和上部排水部42之间的排水空间45后，流速作用于开放门71，开放门71以门轴72为中心旋转并开放而排出海水，较长地形成下部排水部34和上部排水部42，使经过桨叶20的海水的流动方向弯曲后同样使其往直线流动，使排出排水空间45的海水的流速以及水压相同或小于外部的流速以及水压，使海水轻易地向外部排出。

所述排水空间45根据流速引导下部导向部30和流速引导上部导向部40的设置位置可以调节高度，因此可以使以潜入海水中的状态设置的涡轮10可以在海水中利用最快的流速以及水压，从而可以提高效率。

所述流速引导下部导向部30通过流速引导部32引导海水正常地向涡轮10方向供应，引导导向下部引导部31在没有往混凝土底座60上侧流动的海水的流速影响下正常地移动。

所述流速引导上部导向部40以引导导向上部引导部43潜入海水中的状态引导在上侧流动的涨潮的流速不受影响地正常地移动，调节闸门50是调节供应向涡轮10的海水的量以及流速以维持最佳的发电状态。

所述开放门71，当不产生涨潮的流速时，无法提供对于流速的开放状态，因此自然地旋转移动关闭并切断排水空间45，防止退潮流入排水空间45。

然后，对退潮发电装置200说明，在引导导向部70a之间设置流速引导上部导向部30a，涡轮10由涡轮轴11可旋转地设置在所述流速引导上部导向部30a的桨叶引导部33a，在所述引导导向部70a之间设置有流速引导下部导向部40a。

在设置退潮发电装置200的状态下，水沿着流速引导上部导向部30a的流速引导部32a的流线型形态引导向涡轮10的前方和上侧，诱导以及引导根据在流速引导下部导向部40a前方设置的调节闸门50a调节供应向涡轮10的水量。

通过调节所述调节闸门50a的角度来调节海水的流速和量，提供发电所需的水量，由此实现高效率地发电。

根据所述流速引导部32a和调节闸门50的设置，水提供向涡轮10的前方上侧时，以在涡轮10外径露出前端的方式设置的桨叶20根据流速在桨叶槽12从折叠的状态竖起。

桨叶20通过固定轴21以设置在桨叶槽12内部的状态通过套筒22可旋转地设置，因此根据流速旋转并且在发电引导部41a内部提供竖起状态，与海水流速一同产生移动桨叶20的动力源，从而提供连续旋转涡轮10的旋转动力源。

当所述桨叶20在桨叶槽12竖起时，提供加强部23和刚性加强槽13以“┛”型角落部分以倒角而一致的状态，因此加强部23提供刚性加强槽13的后方和内径方向等两方向一致的状态，使由流速提供的负荷作用于桨叶20时同样能够稳定的提供旋转力的刚性加强的效果。

即，桨叶20的宽度和高度可以多样化地运用，且在涡轮10的外径以设置在固定轴21状态通过套筒22可旋转地设置，当增加桨叶20宽度时均匀分布的负荷作用于加强部23宽面和刚性加强槽13的宽面，因此可以不过于对桨叶20和涡轮10施压而发电。

更详细地，根据调节调节闸门50a的角度调节海水量从而调节施加在桨叶20的流速以及压力，从而提高涡轮10的角速度最大化旋转能量可以实现高效率的发电。

所述桨叶20和轮10会根据材料而会产生多种效率的情况，但是优选的使用较轻并且较强的金属材质。

所述桨叶20经过发电引导部41a的弧形形态时从折叠状态展开而提供涡轮10由流速旋转的动力源，当经过发电引导部41a到达桨叶引导部33a时在桨叶20的旋转方向一部分被卡住从而自然地折叠，以向桨叶槽12以折叠的状态经过桨叶引导部33a，从而不消耗动力的与涡轮10一同旋转。

经过所述发电引导部41a的海水经过上部排水部34a和下部排水部42之间的排水空间45a后，流速作用于开放门71a，开放门71a以门轴72a为中心旋转并开放而排出海水，较长地形成上部排水部34a和下部排水部42a，使经过桨叶20的海水的流动方向弯曲后同样使其往直线流动，使排出排水空间45a的海水的流速以及水压相同或小于外部的流速以及水压，使海水轻易地向外部排出。

所述排水空间45a根据流速引导上部导向部30a和流速引导下部导向部40a的设置位置可以调节高度，因此可以使以潜入海水中的状态设置的涡轮10可以在海水中利用最快的流速以及水压，从而可以提高效率。

所述流速引导上部导向部30a通过流速引导部32a引导海水正常地向涡轮10方向供应，引导导向上部引导部31a在没有往混凝土底座60上侧流动的海水的流速影响下正常地移动。

所述流速引导下部导向部40a以引导导向下部引导部43a潜入海水中的状态引导在下侧流动的退潮的流速不受影响地正常地移动，调节闸门50a是调节供应向涡轮10的海水的量以及流速以维持最佳的发电状态。

所述开放门71a，当不产生的退潮流速时，无法提供对于流速的开放状态，从而消除开放排水空间45a的力，从而关闭排水空间45a并切断，防止涨潮流入排水空间45a。

所述涡轮轴11，在涨潮发电装置100利用涨潮的流速发电和在退潮发电装置200利用退潮的流速发电时往一个方向旋转而实现连续性地发电。

所述调节闸门50、50a可以调节成，通过驱动设置在涡轮轴11的闸门调节缸体52、52a使缸体轴53、53a前进以及后退，从而旋转移动调节闸门50、50a的闸门轴51、51a的位置控制以闸门旋转轴54、54a为基准旋转移动的角度，以上升时增加海水流入的量，下降时减少海水流入的量的方式控制海水的流入量，从而控制流速来使涡轮10可以以最佳的效率发电。

可以在所述涡轮轴11的一侧前端设置齿轮，将获得的发电动力供应向需要的场所，或连接发电装置在发电后将电力向需要的地方供应。

另外，如本发明图12至图14所示，利用浮标80、80a的浮力，在浮标连接件81、81a将浮标连接杆82、82a连接在上部连接件83、83a和下部连接件84、84a，从而使涨潮发电装置100和退潮发电装置200以潜入海水的状态利用涨潮和退潮的流速发电。

而且，如本发明图15至图17所示，可以在底面设置混凝土底座60，并且以规定间隔突出地设置高度调节导向部61、62后，通过设置在下部连接轴35、35a的引导导向部70、70a设置涨潮发电装置100和退潮发电装置200，决定根据海水的涨潮和退潮的高度的设置位置，因此利用涨潮和退潮提供发电所需的最佳流速以及压力，并且设置在流速引导上部导向部40、40a的前方的调节闸门50、50a根据闸门调节缸体52、52a和缸体轴53、53a的控制而调节倾斜角度，从而可以调节进入涡轮10的水量，因此根据流速调节调节闸门50、50a的倾斜角度，当流速慢时增加水的流入量提高流速以及压力，为发电提供最佳的流速以及压力，从而实现高效率地发电。

另外，与混凝土底座60一致地设置时，以利用在底面流动的流速实现发电，通过设置在混凝土底座60的上部高度与设置在引导导向部70、70a内部的流速引导部32的前方高度一致，使流速按照原样进入涡轮10，在流速引导上部导向部40的前方设置的调节闸门50根据闸门调节缸体52和缸体轴53的控制调节倾斜角度，从而可以控制进入涡轮10的水的量，因此根据流速调节调节闸门50的倾斜角度，在流速慢时增加水的流入量提高流速以及压力，为发电提供最佳的流速以及压力，从而实现高效率地发电。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本领域的普通技术人员可以以多种形态实施，而这些实施不能脱离专利法所限定的相应技术方案的范围。

本发明是为了提供，利用形成快速流速的海水的涨潮和退潮实现发电，从调节闸门调节海水的供应量和流速，设置实现效率性地发电的涡轮，从而在使用清洁能源的涨潮和退潮时通过往同一方向持续旋转，效率性地生产电力的非常实用的发明。

Claims (9)

1.一种利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，包括涨潮发电装置（100）和退潮发电装置（200），

所述涨潮发电装置（100）包括：

第一流速引导下部导向部（30），设置在以决定桨叶（20）的宽度的方式设置在两侧的第一引导导向部（70）之间，并且在所述第一流速引导下部导向部（30）的上侧的第一流速引导部（32）的前端形成有第一桨叶引导部（33）；

涡轮（10），其通过涡轮轴（11）设置在所述第一流速引导下部导向部（30）的上部，在外径以规定间隔形成的桨叶槽（12）的内侧设置有与所述桨叶（20）的加强部（23）两面结合的刚性加强槽（13），且固定轴（21）贯通设置在所述桨叶槽（12）；

所述桨叶（20），其在所述桨叶槽（12）内与贯通涡轮（10）的固定轴（21）连接，通过流速展开，并且使涡轮（10）旋转；以及

第一流速引导上部导向部（40），其在所述第一流速引导下部导向部（30）的上侧设置在所述第一引导导向部（70）之间，且在涡轮（10）的外径设置有供桨叶（20）展开并移动的第一发电引导部（41），

所述退潮发电装置（200）包括：

第二流速引导上部导向部（30a），设置在以决定桨叶（20）的宽度的方式设置在两侧的第二引导导向部（70a）之间，并且在所述第二流速引导上部导向部（30a）的下侧的第二流速引导部（32a）的前端形成有第二桨叶引导部（33a）；

涡轮（10），其通过涡轮轴（11）设置在所述第二流速引导上部导向部（30a）的下部，在外径以规定间隔形成的桨叶槽（12）的内侧设置有与桨叶（20）的加强部（23）两面结合的刚性加强槽（13），且固定轴（21）贯通设置在所述桨叶槽（12）；

桨叶（20），其在所述桨叶槽（12）与贯通涡轮（10）的固定轴（21）连接，通过流速展开，并且使涡轮（10）旋转；以及

第二流速引导下部导向部（40a），其在所述第二流速引导上部导向部（30a）的下侧设置在所述第二引导导向部（70a）之间，且在涡轮（10）的外径设置有供桨叶（20）展开并移动的第二发电引导部（41a），

所述利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置的特征在于，

所述第一流速引导下部导向部（30）由下侧以流线型形成的导向下部引导部（31）构成，在形成于所述第一流速引导下部导向部（30）的后方上侧的所述第一流速引导部（32）的前端设置有用于设置涡轮（10）的第一桨叶引导部（33），且设置有在所述第一桨叶引导部（33）的前端以水平形成第一排水空间（45）的第一下部排水部（34），

所述第二流速引导上部导向部（30a）由上侧以流线型形成的第二导向上部引导部（31a）形成，且在后方下侧形成的第二流速引导部（32a）的前端设置有用于设置涡轮（10）的第二桨叶引导部（33a），且设置有在所述第二桨叶引导部（33a）的前端以水平形成第二排水空间（45a）的第二上部排水部（34a），

在所述桨叶（20）贯通有固定轴（21），并且该固定轴（21）在两侧通过套筒（22）使所述桨叶（20）能够旋转地连接于所述涡轮（10），在所述桨叶（20）折叠的状态下桨叶（20）的外侧端部从桨叶槽（12）突出，所述桨叶（20）的一部分构成与刚性加强槽（13）在两面结合的加强部（23），

所述第一流速引导上部导向部（40）沿水平方向形成有第一上部排水部（42），该第一上部排水部（42）在沿涡轮（10）外径形成的所述第一发电引导部（41）的前端形成所述第一排水空间（45），在所述第一流速引导上部导向部（40）的上侧形成流线型的第一导向上部引导部（43），

在折叠状态下的所述桨叶（20）的截面的形态为，从所述加强部（23）向所述涡轮（10）的径向外侧垂直地突出后上部成为流线型，在所述加强部（23）向所述涡轮（10）的径向内侧以弧形形成后与桨叶槽（12）一致地垂直地突出，在所述桨叶槽（12）的相对于所述刚性加强槽（13）较远的端部往下侧倾斜地形成，并设置成，所述桨叶（20）的外侧端部在所述桨叶（20）折叠的状态下一部分向桨叶槽（12）的外侧突出从而通过流速旋转并展开或被第一桨叶引导部（33）及第二桨叶引导部（33a）卡住而折叠，

所述第一流速引导上部导向部（40）和所述第二流速引导下部导向部（40a）的后方还设置有调节闸门（50、50a），所述调节闸门（50、50a）能够通过闸门旋转轴（54、54a）调节角度，从而控制向涡轮（10）供应的海水的供应量，

所述调节闸门（50、50a）设置成，在与后方的闸门轴（51、51a）连接的缸体轴（53、53a）通过闸门调节缸体（52、52a）连接在涡轮轴（11），从而能够调节角度。

2.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述第一引导导向部（70）中设置在所述第一排水空间（45）的前端的第一开放门（71）通过第一门轴（72）能够开闭地连接在所述第一引导导向部（70），

所述第二引导导向部（70a）中设置在所述第二排水空间（45a）的前端的第二开放门（71a）通过第二门轴（72a）能够开闭地连接在所述第二引导导向部（70a）。

3.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述涡轮（10）设置成，与所述第一桨叶引导部（33）形成为较窄而使桨叶（20）折叠，与第一发电引导部（41）形成为较宽而使所述桨叶（20）通过流速展开，与两侧的固定套筒（15）结合而能够在所述第一引导导向部（70）内部旋转，

所述涡轮（10）设置成，与所述第二桨叶引导部（33a）形成为较窄而使桨叶（20）折叠，与第二发电引导部（41a）形成为较宽而使所述桨叶（20）通过流速展开，与两侧的固定套筒（15）结合而能够在所述第二引导导向部（70a）内部旋转。

4.根据权利要求2所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述第二流速引导下部导向部（40a）沿水平方向形成有第二下部排水部（42a），该第二下部排水部（42a）在沿涡轮（10）外径形成的第二发电引导部（41a）的前端形成所述第二排水空间（45a），在所述第二流速引导下部导向部（40a）的下侧形成流线型的第二导向部下部引导部（43a）。

5.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述第一引导导向部（70）设置成，在其之间设置有所述第一流速引导下部导向部（30）和所述第一流速引导上部导向部（40），使在涡轮（10）两侧突出的涡轮盖（16）能够旋转地结合在固定轴（21），且使涡轮轴（11）贯通所述涡轮（10）及涡轮盖（16）且能够旋转，

所述第二引导导向部（70a）设置成，在其之间设置有所述第二流速引导上部导向部（30a）和所述流速引导下部导向部（40a），使在涡轮（10）两侧突出的涡轮盖（16）能够旋转地结合在固定轴（21），且使涡轮轴（11）贯通所述涡轮（10）及涡轮盖（16）且能够旋转。

6.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述第一发电引导部（41）设置为，与涡轮（10）的外径具有规定间隔，桨叶（20）以展开的状态移动，并且在所述第一发电引导部（41）与桨叶（20）的末端间的规定间隔通过空隙形成速度水头，从而向涡轮（10）给予旋转力，在所述第一发电引导部（41）的内部空间向各桨叶（20）产生相同的流量和压力，

所述第二发电引导部（41a）设置为，与涡轮（10）的外径具有规定间隔，桨叶（20）以展开的状态移动，并且在所述第二发电引导部（41a）与桨叶（20）的末端间的规定间隔通过空隙形成速度水头，从而向涡轮（10）给予旋转力，在所述第二发电引导部（41a）的内部空间向各桨叶（20）产生相同的流量和压力。

7.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述涡轮（10）在两侧结合涡轮盖（16），将贯通桨叶（20）的固定轴（21）结合在所述涡轮盖（16）后，将游动套筒（22）结合在桨叶（20）上的固定轴（21），并且使固定套筒（15）结合在涡轮盖（16）上的固定轴（21）。

8.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述涨潮发电装置（100）和退潮发电装置（200）设置成，在形成于浮标（80、80a）的两侧的浮标连接件（81、81a）连接浮标连接杆（82、82a），使所述浮标连接杆（82、82a）连接于上部连接件（83、83a）和下部连接件（84、84a），从而成为浮标（80、80a）浮在海水上的状态。

9.根据权利要求1所述的利用海水的涨潮和退潮的水力发电装置，其特征在于，

所述涨潮发电装置（100）通过下部连接轴（35、35a）连接于设置在混凝土底座（60）的高度调节导向部（61、62），通过所述高度调节导向部（61、62）来调节所述涨潮发电装置（100）的高度。

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