KR101016456B1 - 조류발전장치 - Google Patents

조류발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101016456B1
KR101016456B1 KR1020090012447A KR20090012447A KR101016456B1 KR 101016456 B1 KR101016456 B1 KR 101016456B1 KR 1020090012447 A KR1020090012447 A KR 1020090012447A KR 20090012447 A KR20090012447 A KR 20090012447A KR 101016456 B1 KR101016456 B1 KR 101016456B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
enclosure
air
air chamber
tidal current
generator
Prior art date
Application number
KR1020090012447A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100093318A (ko
Inventor
김도형
남성현
안동근
조철희
Original Assignee
주식회사 포스코건설
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 주식회사 포스코건설 filed Critical 주식회사 포스코건설
Priority to KR1020090012447A priority Critical patent/KR101016456B1/ko
Publication of KR20100093318A publication Critical patent/KR20100093318A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101016456B1 publication Critical patent/KR101016456B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/10—Submerged units incorporating electric generators or motors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • 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
    • B63B2035/4466—Floating structures carrying electric power plants for converting water energy into electric energy, e.g. from tidal flows, waves or currents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/30—Application in turbines
    • F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
    • 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
    • Y02E10/20—Hydro 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 조류발전장치에 관한 것으로서, 조류 발전기, 함체, 공기 주입관 및 지지부를 포함한다. 조류 발전기는 수중에 설치되어 운전되며, 함체는 내부에 공기실을 가지며 조류 발전기를 지지하고, 공기 주입관은 공기실에 연통되며 함체의 외부로 연장 형성되어 외부로부터 공기를 주입하고, 지지부는 함체에 결합되어 공기실에 공기 주입시 함체를 부상시키도록 바닥면에 고정된 고정파일에 힌지상태로 지지한다. 따라서 본 발명은 메인 부이를 통해 공기를 함체에 유입시켜 조류 발전기의 부상 및 침강이 가능하여 유지보수시 잠수인력이 불필요하게 되며, 조류 발전기의 부상 및 침강을 위한 비용이 절감할 뿐만 아니라 유지보수 비용도 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
조류, 발전장치, 함체, 공기실

Description

조류발전장치{Tidal current power plant}
본 발명은 조류발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해저면이나 하저면에 조류 발전기를 침수시켜 조류에 의해 전력을 생산하는 조류발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 해양이나 하천의 조류를 이용하는 조류발전은 하나의 블레이드를 이용하여 독립적으로 발전하는 형태를 갖고 있다. 해양이나 하천의 수심이 낮은 지역에서는 블레이드의 크기가 한정되므로 복수개의 소형 발전기를 설치하여 복수의 발전기를 가동시키고 있다.
이러한 조류 발전은 발전기의 설치비용이 과다하고 소요되어 경제성이 낮을 뿐만 아니라 발전기의 유지 및 보수작업이 상당히 어렵다는 문제가 있다. 즉, 해양이나 하천의 유속이 빠른 구역에서는 일반적인 수중 구조물과 같이 잠수부에 의존하여 수리 및 점검이 불가능하기 때문에 특수한 잠수장치가 요구된다.
또한, 이와 같이 해양이나 하천의 유속이 빠른 구역에서 빠른 유속을 이용하여 발전작업이 용이하지만 이를 위해서는 상기와 같은 유지보수 및 관리에 대한 기술적 문제의 해결이 불가피하게 된다.
유속이 빠른 구역에서 잠수부의 도움없이 수중의 발전기를 유지보수 및 관리하기 위해 발전기를 해수면으로 이동시켜야 하나 이러한 이동작업에는 고가의 복잡한 장치들이 요구된다.
이러한 문제를 개선하기 위한 조류발전장치는 수중의 발전기를 유지보수 및 관리하기 위해 대형의 파일을 해저 바닥면에서부터 수면위까지 일자형으로 위치하도록 설치하여 수중의 발전기가 대형의 파일을 따라 상하로 이동하여 수면위로 인양시키는 인양장치가 제안되어 있다.
이러한 종래의 조류발전장치는 해저면에서 수면까지 일자형의 파일을 설치하게 되므로, 파일에 조류에 의한 외력과 모멘트가 작용하게 되고 이러한 상태에서 지지하기 위한 파일구조물이 복잡하고 거대해져 파일구조물의 제작 및 설치에 비용이 과다하게 소요되고 작업시간도 많이 소요되는 문제가 있다.
또한, 이러한 파일구조물이 해상에 돌출되어 있으므로, 선박이 통과시 함초의 역할을 하여 해양사고의 원인이 되며, 각종 해상활동에 장애물이 되어 안전사고의 위험이 상존하는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 함체를 일정거리 유지하며 함체의 부상시 함체를 일정 거리안에서 안전하게 지지가 가능하며, 공기관의 허용 굽힘 한도 내에서 안전하게 지지할 수 있으며, 공기 케이블 부이가 공기관을 수직으로 유지시고, 발전기의 유지보수시 잠수인력이 불필요하 게 되며, 조류 발전기의 부상 및 침강을 위한 비용이 절감될 뿐만 아니라 유지보수 비용도 절감할 수 있고, 해양안전 사고를 방지할 수 있는 조류발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수중에 설치되어 운전되는 조류 발전기; 내부에 공기실을 가지며 상기 조류 발전기를 지지하는 함체; 상기 공기실에 연통되며 상기 함체의 외부로 연장 형성되어 외부로부터 공기를 주입하는 공기 주입관; 및 상기 함체에 결합되어 상기 공기실에 공기 주입시 상기 함체를 부상시키도록 바닥면에 고정된 고정파일에 힌지상태로 지지하는 지지부;를 포함한다.
본 발명의 함체의 상기 공기실로 공기 주입시 상기 공기실 내부의 해수가 외부로 유출되는 개구부가 상기 함체에 형성되어 있다. 본 발명의 개구부는 상기 함체의 하부에 형성되어 있다.
본 발명의 공기실은 격벽에 의해 다수개로 분리되며, 상기 분리된 다수개의 공기실에는 상기 공기 주입관이 각각 접속되어 있다. 본 발명의 함체와 상기 지지부는 힌지결합되어 있다. 본 발명의 공기 주입관은 바닥면에 고정된 고정파일의 상부에 설치된 롤러를 개재해서 수면으로 연장되어 있다.
본 발명의 함체의 상기 공기실에 공기를 주입하도록 상기 공기 주입관과 결합된 메인 부이가 수면에 설치되어 있다. 본 발명의 메인 부이에는 상기 조류 발전기의 위치를 나타내는 위치발신부가 설치되어 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 해저면이나 하저면에 유속이 빠른 곳에서 여러 대의 발전장치 설치가 가능하며 함체의 공기실 내에 해수를 유입시켜 해저에 함체를 안정하게 고정시킬 수 있고, 공기를 공기실 내에 유입시켜 공기실 내의 해수를 배출시킴으로서 함체를 부상시킬 수 있다.
해저면의 고정파일과 함체를 패드아이 및 와이어로 힌지연결하여 함체를 일정거리 유지하며 함체의 부상시 함체를 일정 거리안에서 안전하게 지지가 가능하며, 롤러에 의해 공기관의 허용 굽힘 한도 내에서 안전하게 지지할 수 있으며, 공기관 부이가 공기관을 수직으로 유지시킨다.
메인 부이를 통해 공기를 함체에 유입시켜 조류 발전기의 부상 및 침강이 가능하여 유지보수시 잠수인력이 불필요하게 되며, 조류 발전기의 부상 및 침강을 위한 비용이 절감될 뿐만 아니라 유지보수 비용도 절감할 수 있고, 해양안전 사고를 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 함체와 지지부의 결합상태를 나타내는 결합상태도이고, 도 3은 도 2의 절단선 A-A에 의한 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 함체를 나타내는 구성도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 지지부와 고정파일의 결합상태를 나타 내는 결합상태도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 안내부를 나타내는 정면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 안내부를 나타내는 측면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 메인 부이를 나타내는 구성도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 메인 부이를 나타내는 상면도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 실시예의 조류발전장치는 조류 발전기(10), 함체(20), 지지부(30), 안내부(40), 공기 유입관(50) 및 메인 부이(60; main buoy)를 포함하여 이루어진다.
조류 발전기(10)는 해저나 하저의 수중에 설치되어 조류의 흐름에 의해 운전되어 전원을 생산하는 발전기로서, 로터(11), 하우징(12), 회전축(13), 지지축(14)으로 이루어진다.
로터(11)는 회전날개 형상형상으로 형성되어 조류의 흐름에 따라 회전하여 회전력을 제공하게 된다. 하우징(12)은 로터(11)의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전장치와 가속기어 등이 설치되어 있고, 수중에 설치되므로 방수처리되어 있다.
회전축(13)은 하우징(12)의 하부에 설치되어 하우징(12)을 회전가능하게 하며, 조류의 방향이 변경되는 경우에 하우징(12)을 일정방향으로 회전시키게 된다. 지지축(14)은 회전축(13)의 하부를 회전가능하게 지지하도록 설치되며, 지지축(14)의 하부는 함체(20)의 상부에 고정되어 있다. 특히 조류의 방향이 일정한 경우에는 회전축(13) 및 지지축(14)을 설치하지 않고 하우징(12)을 함체(20)의 상부에 고정되도록 설치하는 것도 가능함은 물론이다.
함체(20)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 내부에 공기실을 가지며 조류 발전기(10)를 지지하는 바지선(barge) 형상으로 형성되며, 상부에 복수의 조류 발전기(10)가 설치되고, 개구부(21), 격벽(22), 패드아이(23), 샤클(24; shakle)이 형성되어 있다.
개구부(21)는 함체(20) 내부의 공기실에 해수 등의 유체를 유입시키거나 배출시키기 위한 관통구로서, 함체(20)의 하부에 형성되거나 바닥면에 형성되는 것이 바람직하다.
격벽(22)은 함체(20) 내부의 공기실을 소정크기의 복수개 구역으로 분리하여, 각각의 구역에 해수 등의 유체를 분리하여 저장할 수 있게 된다. 따라서 공기실이 복수의 구역으로 분할되며 각각의 구역의 하부에 개구부(21)가 형성되어 공기실 내의 각각의 구역에 공기 유입관(50)이 접속되어 유체가 유출입되므로 유출입시간을 절감하고 함체(20)의 부상 및 잠수시 균형을 유지할 수 있도록 한다.
패드아이(23)는 고리형상의 연결부재로서 함체(20)의 후단에 설치되어 지지부(30)와의 힌지결합을 가능하게 한다. 샤클(24)은 패드아이(23)의 고리에 결합되는 결합부재로서 지지부(30)와 함체(20) 사이에 힌지결합을 가능하게 한다.
지지부(30)는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 함체(20)에 결합되어 공기실에 공기 주입시 함체(20)를 부상시키도록 바닥면에 고정된 고정파일(48)에 힌지상태로 지지하게 된다. 이러한 지지부(30)는 함체(20)의 후단에 일단이 힌지결합되어 해양의 높은 조류나 파도 등에 의한 함체(20)의 이동을 제한하며, 함체(20)가 수면을 부상한 경우 조류에 의한 함체(20)의 이동을 방지하여 일정한 거리를 유지 하게 하며, 와이어(31), 번들(32), 엄브리컬(umbilical) 케이블(33), 전력케이블(34), 공기 파이프(35)로 이루어져 있다.
와이어(31)는 지지부(30)의 하부에 설치되는 지지부재로서 일단이 함체(20)의 샤클(24)에 고정되어 있다.
엄브리컬 케이블(33)은 함체(20)의 후단에 접속되어 각종 케이블이나 배관 등의 접속부재를 설치하도록 하며, 번들(32)은 와이어(31)와 엄브리컬 케이블(33)을 결합하는 결합부재로서 소정거리 이격되도록 간헐적으로 설치되어 있다.
전력케이블(34)은 조류 발전기(10)에서 발생된 전원을 외부로 전달하기 위한 접속부재로서 엄브리컬 케이블(33) 내에 설치되어 있고, 공기 파이프(35)는 함체(20) 내부의 공기실에 공기를 유입하기 위한 접속부재로서 엄브리컬 케이블(33) 내에 설치되어 있다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 안내부(40)는 해저나 하저의 바닥면에 고정되어 지지부(30)를 안내하고 일정한 상태를 유지하도록 하는 유지부재로서, 샤클(41), 파일 패드아이(42), 하부 연결판(43), 롤러(44), 상부 연결판(45), 롤러 부이(46), 연결띠(47), 고정파일(48)로 이루어져 있다.
고정파일(48)은 해저 또는 하저의 바닥면에 삽입고정된 기초부재로서, 원형, 사각형 등 다양한 형태의 파일을 적용할 수 있다.
파일 패드아이(42)는 고리형상의 연결부재로서, 고정파일(48)의 상단에 고정되며 상방 및 측방에 각각 고리가 형성되어 있고, 지지부(30)와 힌지결합되어 있다. 샤클(41)은 파일 패드아이(42)의 고리에 결합되는 결합부재로서 지지부(30)와 고정파일(48) 사이에 힌지결합을 가능하게 한다.
하부 연결판(43)은 상방의 파일 패드아이(42)에 결합되며, 상부 연결판(45)은 하부 연결판(43)의 상부에 회전가능하게 결합되어 있다. 롤러(44)는 하부 연결판(43)과 상부 연결판(45) 사이에 회전가능하게 설치되어 있다.
연결띠(47)는 체인이나 케이블 등이 연결부재로서 상부 연결판(45)의 상단에 결합된다. 롤러 부이(46)는 내부에 공기주머니가 형성거나 수중에서 부상하는 경량재로 형성된 부력부재로서, 연결띠(47)의 상단에 결합되어 안내부(40)를 부상시키게 된다.
공기 유입관(50)은 지지부(30)에 설치된 공기 파이프(35)에 접속되어 외부로 연장형성되어, 외부의 공기를 함체(20) 내부의 공기실로 공급하며, 공기관(51), 공기관 부이(52)로 이루어져 있다.
공기관(51)은 일단부가 지지부(30)의 공기 파이프(35)에 접속되고 타단부는 수면위의 메인 부이(60)와 연결되어 함체(20)의 부상에 필요한 공기를 공급할 수 있게 된다.
공기관 부이(52)는 내부에 공기주머니가 형성거나 수중에서 부상하는 경량재로 형성된 부력부재로서, 공기관(51) 둘레에 소정거리 이격되어 간헐적으로 설치되어 공기관(51)에 부력을 제공하게 된다.
도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 메인 부이(60)는 수상에서 부상한 상태로 유지되는 부력부재로서, 부이(61), 위치발신부(62), 밸브(63), 펍피스(64; pub piece), 커플링(65)으로 이루어져 있다.
부이(61)는 내부에 공기주머니가 형성거나 수상으로 부상하는 경량재로 형성된 부력부재로서, 수상에 각종 기기들을 유지할 수 있게 하며 공기 유입관(50)을 수직으로 유지할 수 있게 된다.
위치발신부(62)는 경고신호를 발신하는 경고안테나로서 선박이나 항해하는 배들에게 조류 발전기(10)의 위치를 알려주어 충돌이나 조류 발전기(10)의 손상을 방지하게 된다.
커플링(65)은 배관의 접속부재로서, 공기 유입관(50)과 접속되어 선박의 컴프레셔를 이용하여 함체(20)에 공기 주입이 가능하다.
펍피스(64)는 공기를 유입시키기 위한 연결수단이며, 공기관(51)과 펍피스(64) 사이에 밸브(63)가 설치되어 함체(20)가 부상하고 있을 동안 밸브(63)를 폐쇄하여 공기가 항상 함체(20)의 공기실 내에 유지하게 하여 조류 발전기의 보수 기간동안 함체(20)를 부상시켜 수상에 유지할 수 있게 된다.
이하 본 실시예의 조류발전장치의 작동에 대해 구체적으로 설명한다.
본 실시예의 조류발전장치는 도 1에 나타낸 바와 같이 로터(11)와 발전장치 및 가속기어가 포함된 발전기 하우징(12)으로 구성되며, 함체(20)에는 복수개의 조류 발전기(10)가 설치되어 있고, 그 내부에는 유체를 보관할 수 있는 공기실이 형성되고 공기실의 하부에는 해수를 유입 및 배출 할 수 있는 개구부(21)가 형성되어 있다.
또 공기실에는 격벽(22)이 형성되어 유체를 분할적 보관이 가능하며, 함체(20)의 끝단부에 패드아이(23)가 설치되어 함체(20)와 고정파일(48)을 지지 부(30)로 힌지상태로 연결이 가능하게 한다. 따라서, 해양의 높은 조류나 파도 등 해양환경으로부터 함체(20)를 일정거리 고정시킬 수 있으며, 함체(20)가 부상시 다른 곳으로 흘러가거나 이동하는 것을 방지한다.
지지부(30)의 후단에는 공기관(51)이 접속되어 수면위의 메인 부이(60)와 연결되어 함체(20)의 부상에 필요한 공기를 공급하게 된다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 함체(20) 끝단부에는 패드아이(23)가 설치되어 샤클(24)을 이용하여 와이어(31)와 연결되어 함체(20)가 고정파일(48)에 힌지결합되어 일정거리 내에 고정상태를 유지하게 한다.
와이어(31)는 번들(32)을 개재해서 엄브리컬 케이블(33)과 고정되며 엄브리컬 케이블(33) 내에는 전력을 수송하는 전력케이블(34)과 공기 파이프(35)가 구성되어 있다. 공기 파이프(35)는 함체(20) 내부의 공기실에 공기를 주입하여 공기실 내의 유체를 개구부(21)를 통해 외부로 배수하게 된다.
도 4에 나타낸 바와 같이 공기 파이프(35)는 함체(20) 내부의 격벽(21)에 의해 분리된 공기실에 공기를 주입하며 이를 통해 공기실 내의 유체가 외부로 배출되면서 부력에 의해 함체(20)가 부상하게 된다. 전력케이블(34)은 발전장치에서 생산된 전력을 수송하게 된다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이 파일 패드아이(42)는 상방 및 측방에 두 개가 형성되어 있으며, 그 중 하나는 샤클(24)을 개재해서 와이어(31)에 연결되며 와이어(31)는 함체(20)와 연결되어 함체(20)에 작용하는 각종 수평력을 지지하며, 고정파일(48)에 대응하여 일정 거리로 함체(20)를 유지시킬 수 있게 된다.
다른 하나의 파일 패드아이(42)는 하부 연결판(43)을 통해 롤러(44)와 연결되며, 롤러(44)는 외주면에 만곡홈이 형성되며 이 만곡홈에 공기관(51)이 만곡상태로 걸쳐지므로 공기관(51)에 과다한 굽힘이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 공기관(51)이 수중에서 수직으로 유지되고 롤러(44)와의 충돌을 방지하기 위해 공기관 부이(52)가 공기관(51)의 외주 둘레에 간헐적으로 설치되어 있다.
파일 패드아이(42)와 롤러(44)는 하부 연결판(43)을 개재해서 연결되며 롤러(44)는 공기 유입관(50)을 만곡상태로 지지하며 허용 반경 이내로 유지시키게 된다.
롤러(44)를 수직으로 부상시키기 위해 롤러 부이(46)가 상부 연결판(45)과 연결되어 항상 충분한 부력을 갖게 하며, 하부 연결판(43)은 롤러(44)가 해저의 일정한 수심에 위치가 가능하게 한다. 롤러(44)는 상부 연결판(45)과 핀으로 연결되어 항상 회전이 가능하게 되어 있다.
도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 메인 부이(60)는 충분한 부력을 갖고 있어 공기관(51)을 수직으로 유지시켜 주며 각종 부속 장치를 수면위에 위치시킬 수 있다.
상기와 같은 본 실시예의 조류발전장치는 해양이나 하천 등과 같이 유속이 빠른 구역에 복수의 조류 발전기의 설치가 가능하고, 고정파일과 와이어가 함체에 연결되어 있어 해양환경으로부터 안전하게 함체를 고정시키고, 함체의 부상 및 침강이 가능하도록 함체 내부에 격벽이 형성된 공기실이 형성되어 그 안에 유체를 유입 및 배출시킬 수 있으며, 공기관을 통해 유체의 양을 조절함으로써 함체의 상하 이동이 가능하게 하며, 롤러 및 롤러 부이가 공기 공급관을 허용응력 내에서 지지하며, 공기관을 수직방향으로 유지시키고 롤러와 접촉 및 손상을 방지하기 위해 공기관 부이가 형성되고, 메인 부이에 의해 공기관을 수직으로 유지시키며 공기를 주입할 수 있는 커플링과 경고 안테나를 수면에 유지하여 안전하게 조류발전장치의 가동이 가능하게 된다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 함체와 지지부의 결합상태를 나타내는 결합상태도.
도 3은 도 2의 절단선 A-A에 의한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 함체를 나타내는 구성도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 지지부와 고정파일의 결합상태를 나타내는 결합상태도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 안내부를 나타내는 정면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 안내부를 나타내는 측면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 메인 부이를 나타내는 구성도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 의한 조류발전장치의 메인 부이를 나타내는 상면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 조류 발전기 20: 함체
30: 지지부 40: 안내부
50: 공기 유입관 60: 메인 부이

Claims (8)

  1. 수중에 설치되어 운전되는 조류 발전기;
    내부에 공기실을 가지며 상기 조류 발전기를 지지하는 함체;
    상기 공기실에 연통되며 상기 함체의 외부로 연장 형성되어 외부로부터 공기를 주입하는 공기 주입관; 및
    상기 함체에 결합되어 상기 공기실에 공기 주입시 상기 함체를 부상시키도록 바닥면에 고정된 고정파일에 힌지상태로 지지하는 지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 함체의 상기 공기실로 공기 주입시 상기 공기실 내부의 해수가 외부로 유출되는 개구부가 상기 함체에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 개구부는 상기 함체의 하부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기실은 격벽에 의해 다수개로 분리되며, 상기 분리된 다수개의 공기 실에는 상기 공기 주입관이 각각 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 함체와 상기 지지부는 힌지결합되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 공기 주입관은 바닥면에 고정된 고정파일의 상부에 설치된 롤러를 개재해서 수면으로 연장되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 함체의 상기 공기실에 공기를 주입하도록 상기 공기 주입관과 결합된 메인 부이가 수면에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 부이에는 상기 조류 발전기의 위치를 나타내는 위치발신부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 조류발전장치.
KR1020090012447A 2009-02-16 2009-02-16 조류발전장치 KR101016456B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090012447A KR101016456B1 (ko) 2009-02-16 2009-02-16 조류발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090012447A KR101016456B1 (ko) 2009-02-16 2009-02-16 조류발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100093318A KR20100093318A (ko) 2010-08-25
KR101016456B1 true KR101016456B1 (ko) 2011-02-21

Family

ID=42757763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090012447A KR101016456B1 (ko) 2009-02-16 2009-02-16 조류발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101016456B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101454542B1 (ko) * 2013-05-21 2014-10-27 인하대학교 산학협력단 수중 부유식 덕트 조류발전 장치
CN106762364B (zh) * 2016-12-01 2019-03-15 浙江海洋大学 海洋波浪发电装置
KR102169721B1 (ko) * 2019-02-15 2020-10-26 한서대학교 산학협력단 해상 스테이션에서 충전되는 드론을 이용한 해상 감시 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950007450Y1 (ko) * 1992-05-23 1995-09-11 임명식 파력 발전장치의 구조물 부력 조절장치
KR20030014063A (ko) * 2001-08-10 2003-02-15 김용득 부력조절식 해상구조물
KR20070024461A (ko) * 2003-12-20 2007-03-02 마린 커런트 터빈스 리미티드 관절형 가상해저면
KR20090053669A (ko) * 2007-11-22 2009-05-27 주식회사 이노앤파워 침강부유식 트림 제어 유체발전 모듈

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950007450Y1 (ko) * 1992-05-23 1995-09-11 임명식 파력 발전장치의 구조물 부력 조절장치
KR20030014063A (ko) * 2001-08-10 2003-02-15 김용득 부력조절식 해상구조물
KR20070024461A (ko) * 2003-12-20 2007-03-02 마린 커런트 터빈스 리미티드 관절형 가상해저면
KR20090053669A (ko) * 2007-11-22 2009-05-27 주식회사 이노앤파워 침강부유식 트림 제어 유체발전 모듈

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100093318A (ko) 2010-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9822767B2 (en) Floating-body type wind turbine power generating apparatus and method of transporting components of the same
TWI437163B (zh) 水流發電系統
JP2009121241A (ja) 水流発電装置
WO2008115558A1 (en) System and method for harvesting electrical power from marine current using turbines
WO2009144493A2 (en) Submersible turbine apparatus
US10422311B2 (en) Hydroelectricity generating unit capturing marine current energy
JP6122550B2 (ja) 潮流発電機の多機能搭載装置及びその使用方法
JP2011032940A (ja) 水力発電装置の設置構造
KR20160150431A (ko) 풍력과 해류 및 조류 발전장치를 내장한 반 잠수식 플렛폼
KR20160019872A (ko) 수류 발전 시스템의 수송 및 유지를 위한 시스템 및 방법
KR101017475B1 (ko) 해저스위블이 구비되는 조류발전장치
KR101016456B1 (ko) 조류발전장치
GB2340892A (en) Water driven pump
GB2434409A (en) Tidal energy system
EP2896820B1 (en) Submersible power generator
EP2141353B1 (en) Submergible system for exploiting the energy of marine currents
KR20150045416A (ko) 조류발전용 선박 및 이의 작동방법
JP6646865B2 (ja) 水中浮遊体の浮力調整装置及び海流発電装置
CN201530464U (zh) 浅水区风力发电机组安装专用潜水驳船
JP2015200233A (ja) 発電装置
KR101054336B1 (ko) 공기 부양식 터빈 지지체를 가지는 조류발전장치
JP2010203319A (ja) 水力発電装置の設置構造
KR20120042828A (ko) 흐르는 물로부터의 에너지를 이용하기 위해 워터 휠 또는 터빈을 결합하는 잠수형 장치
KR100849673B1 (ko) 복류식 조류발전장치 케이슨
CN105221332B (zh) 浮潜式潮流能发电装置

Legal Events

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

Payment date: 20140203

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150202

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160201

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170201

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180201

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee