KR101001628B1 - 수면상에 설치되는 조력 발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수면상에 설치되는 조력 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조력 발전기에 있어서, 수차 날개가 설치된 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 설치되고, 수차 날개의 회전에 의해 발전부가 전기를 생산하는 조력 발전기를 포함하는 수면상에 설치되는 조력 발전기에 관한 것이다.
따라서, 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 바닷물을 모아주어 이 부분의 유속이 빨라져 수차 날개는 빨라진 유속에 의해 더욱 빠르게 회전하도록 하여 발전력을 더욱 높일 수 있다.
조력 발전기, 바다, 수차날개, 물 가이드 판, 유속

Description

수면상에 설치되는 조력 발전기{.}
본 발명은 수면상에 설치되는 조력 발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 바닷물을 모아주어 이 부분의 유속이 빨라져 수차 날개는 빨라진 유속에 의해 더욱 빠르게 회전하도록 하여 발전력을 더욱 높이는 수면상에 설치되는 조력 발전기에 관한 것이다.
지금까지 조수간만의 차를 이용한 조력발전에서는, 방조제를 설치하여 밀물과 썰물의 수위차와 유속을 이용하여 발전하는 방식으로 튜브라 수차와 벌브수차 등의 수차발전기를 사용하여 발전하는 방식이 사용되고 있는데, 수차와 발전기가 일체형으로 발전기를 수중에 시설하는 방식과, 수차와 발전기를 분리시켜 수차와 외부에 설치된 발전기를 축으로 연결하여 사용하는 방식이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 방식은 발전부를 수중에 설치하게 되는데, 이러한 수중용 수차발전부의 설치 비용은 물론 비싸게 되며, 발전부의 크기만큼 구조물의 형상이 복잡하고, 구조물의 규모가 커지게 되어 시설비가 당연히 증가하게 되고, 유지관리가 어려운 문제점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 바닷물을 모아주어 이 부분의 유속이 빨라져 수차 날개는 빨라진 유속에 의해 더욱 빠르게 회전하도록 하여 발전력을 더욱 높이는 수면상에 설치되는 조력 발전기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 조력 발전 건물 내의 수면상에 설치되는 구조로 구성되고, 나무 재질의 수차 날개가 수면의 상, 하 이동, 파도나 조류에 의해 회전할 때 물에 젖게 되고, 물에 젖은 수차 날개의 무게가 무거워지므로, 수차 날개가 회전할 때 외부의 간섭을 적게 받게되고, 이로 인하여 수차 날개가 규칙적이면서 빠르게 회전할 수 있게 하는 수면상에 설치되는 조력 발전기를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 지지대와 수차 고정프레임을 연결하는 고정 샤프트는, 수면이 상하로 이동하여도 후술할 수차 고정프레임을 흔들리지 않게 하여 안정적인 발전력을 얻게 하는 수면상에 설치되는 조력 발전기를 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기는, 조력 발전기에 있어서, 수차 날개가 설치된 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 설치되고, 수차 날개의 회전에 의해 발전부가 전기를 생산하는 조력 발전기; 를 포함하고, 상기 조력 발전기는, 조력 발전 건물 내에 설치되는 지지대; 지지대에 설치되고, 수차 고정 프레임의 양측에 고정 설치되는 고정 샤프트; 2개의 공간으로 나누어지도록 형성되고, 일측의 공간에는 중심에 수차 날개 샤프트가 설치된 수차 날개가 회전 가능하도록 설치되고, 타측의 공간에는 상기 수차 날개 샤프트에 연결되는 발전부가 고정 설치되는 수차 고정 프레임; 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어지도록 설치되는 물 가이드 판; 수차형태로 형성되며, 중앙에는 발전부에 연결되는 수차 날개 샤프트가 고정 설치된 수차 날개; 및 수차 고정 프레임에 설치되되, 수차 날개 중앙에 고정 설치된 수차 날개 샤프트가 설치된 발전부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 수차 고정 프레임 및 물 가이드 판은, FRP 프라스틱 재질로 이루어지고, 또한 수차 날개의 재질은 나무 재질인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 바닷물을 모아주어 이 부분의 유속이 빨라져 수차 날개는 빨라진 유속에 의해 더욱 빠르게 회전하도록 하여 발전력을 더욱 높이는 수면상에 설치되는 조력 발전기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 조력 발전 건물 내의 수면상에 설치되는 구조로 구 성되고, 나무 재질의 수차 날개가 수면의 상, 하 이동, 파도나 조류에 의해 회전할 때 물에 젖게 되고, 물에 젖은 수차 날개의 무게가 무거워지므로, 수차 날개가 회전할 때 외부의 간섭을 적게 받게되고, 이로 인하여 수차 날개가 규칙적이면서 빠르게 회전할 수 있게 하는 수면상에 설치되는 조력 발전기를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은, 지지대와 수차 고정프레임을 연결하는 고정 샤프트는, 수면이 상하로 이동하여도 후술할 수차 고정프레임을 흔들리지 않게 하여 안정적인 발전력을 얻게 하는 수면상에 설치되는 조력 발전기를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 측 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기에서 조력 발전기의 전체 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 수차 날개의 측 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하여 본 발명에 따른 조력 발전기에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기(100)는, 조력 발전 건물(300) 내에 설치된다.
우선, 조력 발전 건물(300)은, 물이 내부로 유입되도록 하단 면이 개방되도록 형성되어 바다에 설치된다.
조력 발전기(100)는, 지지대(110), 고정 샤프트(120), 수차 고정 프레임(130), 물 가이드 판(140), 수차 날개(150), 수차 날개 샤프트(152) 및 발전부(160)를 포함한다.
지지대(110)는 조력 발전 건물(300) 내에 종대 방향으로 다수개가 설치된다.
고정 샤프트(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 지지대(110)에 설치되는데, 2개가 설치되는데, 이 고정 샤프트(120)의 하단에는 수차 고정 프레임(130)이 설치된다.
이 고정 샤프트(120)는, 바다의 수면이 상하로 이동하여도 후술할 수차 고정프레임()이 흔들리지 않게 하는 것이다.
수차 고정 프레임(130)은, 대략 사각 형태로 형성되는데, 2개의 공간으로 나누어지도록 형성되며, 일측의 공간에는 수차 날개(150)의 중앙에 고정 설치된 수차 날개 샤프트(152)가 설치되고, 그 타측의 공간에는 수차 날개 샤프트(152)와 연결되는 발전부(160)가 고정 설치된다.
또한, 수차 고정 프레임(130)의 외측에는 물 가이드 판(140)이 각각 설치된다.
즉, 좌 및 우측으로 일정 각도 외측으로 벌어진 2개의 물 가이드 판(140)이 수차 날개(150)의 전방 및 후방에 설치되어 수차 날개(150)로 들어오는 바닷물을 모아주는 역할을 한다.
따라서, 물 가이드 판(140)에 의해 바닷물이 모아지면 이 부분의 유속이 빨라지게 되기 때문에, 빨라진 유속에 의해 수차 날개(150)가 빠르게 회전하게 되는 것이다.
그리고, 수차 고정 프레임(130) 및 물 가이드 판(140)의 재질은 FRP 프라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
수차 날개(150)는, 도 2 및 4에 도시된 바와 같이 다수개의 날개 형태의 판이 원주 둘레에 일정 간격을 두고 설치된 수차형태로 형성되며, 이 중앙에는 발전부(160)와 연결된 수차 날개 샤프트(152)가 고정 설치된다.
그리고, 수차 날개(150)의 재질은 나무로 이루어지는 것이 바람직하며, 나무는 물에 젖게 되면 무거워지므로, 수차 날개(150)가 바다의 파도나 조류에 의해 회전할 때 물에 젖게 되는데, 이럴 경우 물에 젖은 수차 날개(150)의 무게가 더욱 무거워져, 이로 인하여 수차 날개(150)가 규칙적이면서 더욱 빠르게 회전할 수 있게 하는 것이다.
발전부(160)는 상술한 바와 같이, 수차 고정 프레임(130)에 설치되는데, 수차 날개(150)가 설치된 타측의 공간에 수차 날개(150)의 중앙에 고정 설치된 수차 날개 샤프트(152)와 서로 연결되도록 설치되어 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 수차 날개 샤프트(152)가 회전하면 전기를 생산하는 일반적인 발전부(160) 이다.
따라서, 수차 날개(150)가 회전하면, 발전부(160)에 연결된 수차 날개 샤프트(152)가 회전함에 따라 발전부(160)는 전기를 생산한다.
도 5은 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
도 5을 참고하여 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 동작을 설명하기로 한다.
우선, 도 1에 도시된 바와 같이 조력 발전 건물(300)이 바다에 설치된다.
그리고, 이 조력 발전 건물(300) 내에는 조력 발전기(100)가 상술한 바와 같이 다수개가 설치된다.
이후, 수면상에 설치된 조력 발전기는 수면의 상, 하 이동, 파도 및 조수 간만의 차에 의해 수차 날개(150)가 회전하게 되고, 그렇게 되면 수차 날개(150)의 중앙에 고정 설치된 수차 날개 샤프트(152)도 회전하여 이 회전력에 의해 발전부(160)가 전기를 생산하게 된다.
이때, 물 가이드 판(140)에 의해 바닷물이 모이게 되어, 도 5에 도시된 바와 같이 물 가이드 판(140) 내의 유속이 빨라져 빨라진 유속에 의해 수차 날개(150)가 빠르게 회전하게 된다.
또한, 이때 바닷물에 젓은 수차 날개(150)의 무게에 의해 수차 날개(150)가 규칙적이면서 더욱 빠르게 회전하게 된다.
따라서, 빠르게 회전하는 수차 날개(150)의 중앙에 고정 설치된 수차 날개 샤프트(152)도 같이 빠르게 회전하고, 이 회전력에 의해 발전부(160)가 전기를 더욱 많이 생산하게 되는 것이다.
또한, 조력 발전 건물(300) 내에 설치된 조력 발전기(100)는 인공어초와 같은 역할을 할 수도 있음은 물론이다.
즉, 바다에 설치된 조력 발전 건물(300) 내는 어패류(魚貝類) 등이 서식할 수 있는 환경이 조성되기 때문에, 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기(100)는 인공어초와 같은 역할을 할 수도 있는 것이다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 측 단면도
도 2는 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기에서 조력 발전기의 전체 사시도
도 3은 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 단면도
도 4는 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 수차 날개의 측단면도
도 5는 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기가 바다에 설치된 것을 개략적으로 도시한 개념도
도 6은 본 발명에 따른 수면상에 설치되는 조력 발전기의 동작을 설명하기 위한 사시도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 본 발명에 따른 조력 발전기
110: 지지대 120: 고정 샤프트
130: 수차 고정 프레임 140: 물 가이드 판
150: 수차 날개 152: 수차 날개 샤프트
160: 발전부 300: 조력 발전 건물

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 조력 발전기에 있어서,
    수차 날개가 설치된 수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어진 물 가이드 판이 설치되고, 수차 날개의 회전에 의해 발전부가 전기를 생산하는 조력 발전기; 를 포함하고,
    상기 조력 발전기는,
    조력 발전 건물 내에 설치되는 지지대;
    지지대에 설치되고, 수차 고정 프레임의 양측에 고정 설치되는 고정 샤프트;
    2개의 공간으로 나누어지도록 형성되고, 일측의 공간에는 중심에 수차 날개 샤프트가 설치된 수차 날개가 회전 가능하도록 설치되고, 타측의 공간에는 상기 수차 날개 샤프트에 연결되는 발전부가 고정 설치되는 수차 고정 프레임;
    수차 고정 프레임의 양측에 외측으로 벌어지도록 설치되는 물 가이드 판;
    수차형태로 형성되며, 중앙에는 발전부에 연결되는 수차 날개 샤프트가 고정 설치된 수차 날개; 및
    수차 고정 프레임에 설치되되, 수차 날개 중앙에 고정 설치된 수차 날개 샤프트가 설치된 발전부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수면상에 설치되는 조력 발전기.
  3. 제2항에 있어서, 수차 고정 프레임 및 물 가이드 판은,
    FRP 프라스틱 재질로 이루어지고, 또한 수차 날개의 재질은 나무 재질인 것을 특징으로 하는 수면상에 설치되는 조력 발전기.
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