KR101233821B1 - A structure for tidal current power - Google Patents
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Abstract
본 발명은 조류 발전이 가능하도록 수차발전기를 설치할 수 있도록 한 조류발전용 구조체 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 조류 및 수류발전을 위해 조류 및 수류에 따라 수차발전기의 블레이드가 회전할 수 있도록 수차발전기를 장치할 수 있는 구조체를 구성 설치하기 위한 것이다. 이를 위해 해저바닥 또는 강 바닥의 암반선까지 굴착하기 위한 시추기를 탑재한 바지선체를 해상 또는 강의 수면 상부에 고정한 후 해저바닥 또는 강 바닥에 굴착공을 형성하고 중공케이싱을 삽입한 상태에서 굴착공 내부와 중공케이싱 내부에 철근콘크리트를 타설하여 양생함으로써 수차발전기를 장착할 수 있는 지주체를 구성하게 하면서 고정장치가 부설된 가이드부를 수차발전기 또는 기어박스에 결합되도록 한 것이다.
[색인어]
조류발전, 지주체, 굴착공, 중공케이싱, 발전기, 고정장치, 가이드부The present invention relates to a structure device for tidal power generation to enable installation of a water turbine generator to enable tidal power generation. More specifically, for constructing and installing a structure capable of installing the aberration generator so that the blades of the aberration generator can rotate according to the algae and the water flow for the algae and the water flow. To this end, a barge with a drilling device for digging up to the rock bottom of the sea bottom or river bottom is fixed to the upper surface of the sea or river, and then the excavation hole is formed in the sea bottom or the river bottom, and the hollow casing is inserted into And by reinforcing the reinforced concrete inside the hollow casing to configure the holding body for mounting the aberration generator, while the guide unit is attached to the aberration generator or gearbox to be fixed.
[Index]
Tidal power generation, struts, digging holes, hollow casings, generators, fixtures, guides
Description
본 발명은 조류 및 수류 발전이 가능하도록 수차발전기를 설치할 수 있도록 한 조류발전용 구조체 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 조류 및 수류발전을 위해 조류 및 수류에 따라 수차발전기의 블레이드가 회전할 수 있도록 수차발전기를 장치할 수 있는 구조체를 구성 설치하기 위한 것이다. 이를 위해 해저바닥 또는 강 바닥의 암반선까지 굴착하기 위한 시추기를 탑재한 바지선체를 해상 또는 강의 수면 상부에 고정한 후 해저바닥 또는 강 바닥에 굴착공을 형성하고 중공케이싱을 삽입한 상태에서 굴착공 내부와 중공케이싱 내부에 철근콘크리트를 타설하여 양생함으로써 수차발전기를 장착할 수 있는 지주체를 구성하게 하면서 고정장치가 부설된 가이드부를 수차발전기 또는 기어박스에 결합되도록 한 것이다.The present invention relates to a structure device for tidal current generation to enable installation of a water turbine generator to enable tidal current and current generation. More specifically, for constructing and installing a structure capable of installing the aberration generator so that the blades of the aberration generator can rotate according to the algae and the water flow for the algae and the water flow. To this end, a barge with a drilling device for digging up to the rock bottom of the sea bottom or river bottom is fixed to the upper surface of the sea or river, and then the excavation hole is formed in the sea bottom or river bottom, and the hollow casing is inserted into the excavation hole. And by reinforcing the reinforced concrete inside the hollow casing to configure the holding body for mounting the aberration generator, while the guide unit is attached to the aberration generator or gearbox to be fixed.
조류발전은 조류가 빠르게 흐르는 해저에 프로펠러가 장착된 수차발전기를 설치한 뒤 조류의 힘에 의해 수차발전기를 회전시켜 전기를 생산하는 것이다. 특히 조류발전은 기후변화나 계절에 관계없이 발전이 항시 가능하고 신.재생에너지 중 유일하게 발전 가능량을 예측할 수 있는 에너지원이라 할 수 있다. 그러나 조류에너지의 변환, 구조물설계와 시공, 발전시스템의 적용과 운용등 복합적인 기술이 요구되고 있어 선진국인 미국, 독일, 노르웨이에서도 비교적 최근에야 연구를 시작한 상태이다. 한국의 경우에도 전남 울둘묵에 세계최대 규모의 시험 조류발전시설의 핵심 구조체를 설치하는데 성공하였다. 설치된 조류발전시설의 구조체는 무게가 1,000여톤에 달하는 거대한 구조물로 구성되며, 상부하우스 높이까지 포함하면 높이가 48m에 이르는 규모를 갖는다.Algae power is generated by installing a water turbine with propeller on the seabed where the algae flows rapidly and then rotating the water generator by the force of the current. In particular, tidal power generation is an energy source that can be developed at any time regardless of climate change or season and is the only renewable energy source that can predict the amount of renewable energy. However, due to the complex technology of converting tidal energy, designing and constructing a structure, and applying and operating a power generation system, research has only recently started in advanced countries such as the US, Germany and Norway. South Korea also succeeded in installing the core structure of the world's largest test algae power plant in Uldulm, Jeonnam. The structure of the installed algae power plant consists of a huge structure weighing more than 1,000 tons, including the height of the upper house, reaching a height of 48m.
한편, 조류를 이용하는 경우 표준상태(20℃,1기압,상대습도75%)에서의 공기밀도가 약 1.2라 할 경우 공기밀도보다 물의 밀도가 약 830배 이상 큼으로써 풍력을 이용한 프로펠러보다 수차발전기의 프로펠러는 그 크기를 보다 작게 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 풍력을 이용하는 경우에는 통상적으로 풍속이 초속 10~20m내외로 그 속도가 빠른 반면 조류의 속도는 국내의 경우 초속 2~5m 내외가 대부분이다.On the other hand, in the case of using algae, if the air density in the standard state (20 ℃, 1 atm, 75% relative humidity) is about 1.2, the density of water is about 830 times greater than the air density. Propellers have the advantage of being smaller in size. However, when using wind, the wind speed is usually around 10-20m / sec, while the speed of birds is about 2-5m / sec in Korea.
또한, 대체적으로 조류를 이용하는 경우에는 블레이드의 너비가 풍력의 프로펠러에 비해 작게 구성되어 장치되는 형태를 취하고 있다. 여러 이유가 있겠으나 수중에 설치되는 블레이드의 구조체 구성에 어려움 있었으며 이러한 대형의 블레이드를 설치하기 위해서는 수중에 설치되는 구조체 역시 대형화될 수 밖에 없어 이로 인한 구조물의 시설비의 증가로 인한 어려움이 상존할 수 밖에 없었다.In addition, in the case of using algae as a rule, the width of the blade is smaller than the propeller of the wind is configured to take the form. There are various reasons, but there was a difficulty in constructing the structure of the blade installed in the water, and in order to install such a large blade, the structure installed in the water also has to be enlarged. There was no.
더욱이 이러한 대형의 구조물을 설치하기 위해서는 해저바닥에 기초구조물을 설치하거나 지상에서 제작된 대형의 기초구조물을 해저바닥에 투하하여 구성하는 형식을 취할 수 밖에 없어 작업의 난이성은 물론 시멘트등 그라우팅제재에 의한 해양오염으로 인한 해양환경 생태계에 악영향을 미칠 수 있는 우려가 높았던 문제가 있었다.Moreover, in order to install such a large structure, it is necessary to install a foundation structure on the bottom of the sea or to form a large foundation structure made on the ground by dropping it on the bottom of the sea. There was a high concern that could adversely affect the marine environment ecosystem due to marine pollution.
한편, 조류발전용 블레이드를 대형화 할 경우 조류속도가 낮다 할지라도 저속의 블레이드 회전을 증속기어를 이용하여 빠른 속도로 변환시키는 조속기어박스를 통해 빠르게 발전기를 회전시킬 수 있는 기술의 확보가 가능하게 될 수 있는 효과를 얻을 수 있게 되는 장점이 있다.On the other hand, if the tidal blade is enlarged, it will be possible to secure a technology that can rotate the generator quickly through the governing gear box that converts low-speed blade rotation into a high speed by using a gearbox, even if the tidal velocity is low. There is an advantage that can be obtained.
따라서, 구조체의 시설에 따르는 비용을 크게 낮출 수 있으면서도 대형의 조류발전용 블레이드를 설치할 수 있는 조류발전용 구조체의 개발이 필요하였다.Therefore, it was necessary to develop a structure for tidal current generation that can install a large size blade for algae while significantly lowering the cost of the structure.
즉, 수면에서부터 해저바닥까지의 깊이가 40m이고 조류간만의 차가 6m 일 경우 조류가 형성되는 깊이는 34m 에 달해 프로펠러의 한쪽의 브레이드 길이가 15미터 이상이어도 가능하다는 결론이고 그만큼 조류발전의 양도 늘어날 수 있게 된다.In other words, if the depth from the water surface to the bottom of the sea is 40m and the difference between tidal currents is 6m, the algae can reach 34m and the braid length on one side of the propeller can be 15 meters or more. Will be.
특히, 블레이드가 대형화될 수 있어 수류의 접촉면적을 크게 넓힐 수 있게 됨으로써 느린 블레이드의 회전속도를 통해서도 일정 규모의 전력생산을 항시 계획적으로 확보할 수 있는 효과를 얻게 된다.In particular, the blade can be enlarged, so that the contact area of the water flow can be greatly increased, thereby obtaining the effect of ensuring a predetermined power generation at all times even through the rotational speed of the slow blade.
이러한 기술확보를 위해 본 발명인 특허10-2010-0053975(특허명칭:조류 및 수류발전 구조체장치 및 설치방법)를 통해 구조체 장치와 구조체 설치방법에 대해 개발한 바 있으며 특허10-2011-0074181(특허명칭:조류발전 구조체 설치용 바지선 장치)를 개발한 바 있다.In order to secure such technology, the present invention has been developed for the structure device and the structure installation method through the present patent patent 10-2010-0053975 (patent name: algae and water current generator structure device and installation method) and patent 10-2011-0074181 (patent name : Barge device for installation of algae power generation structure).
이러한 효과는 수류 속도가 대체적으로 빠르게 형성되는 하천이나 강에서도 동일하게 적용될 수 있는 것으로서 종래 수류속도가 빠르고 수심이 깊은 지역에서의 구조체 설치에 어려움이 있는 문제를 해결할 수 있는 기술로 이해하면 될 것이다.This effect can be equally applied to rivers or rivers in which water flow rates are generally formed quickly, and it can be understood as a technology that can solve a problem of difficulty in installing a structure in a region where the water flow speed is fast and deep.
본 발명은 조류가 형성된 해저 바닥 또는 수류가 형성되어 있는 강 바닥에 암반선까지 바지선과 시추기를 이용하여 굴착공을 형성한 후 중공케이싱 내부에 철근콘크리트를 타설하여 수차발전기 또는 기어박스를 지지해주는 지주체에 설치하여 고정될 수 있도록 구성함으로써 저렴한 비용과 간단한 방법을 통해 발전용 수차발전기를 장치할 수 있는 조류발전용 구조체 장치를 개발하고자 함에 있다.The present invention forms an excavation hole by using a barge and a drilling machine to rock bed on the bottom of the river or the bottom of the river where the flow of water is formed, and then install the reinforced concrete in the hollow casing to support the aberration generator or the gearbox. It is intended to develop a structure device for tidal current generation that can install aberration generator for power generation through low cost and simple method by installing to be fixed to the main body.
또한, 느린 속도의 조류에 의해서도 발전이 가능하도록 하기 위해 블레이드의 길이와 표면적을 대형화 하여 회전 직경이 50m를 초과하여 100m에 이르거나 또는 그 이상 커진다 할지라도 이를 수용할 수 있는 조류발전용 구조체 구성이 가능한 기술을 개발하고자 하는데 그 목적이 있다.In addition, in order to be able to generate power even by slow-speed tidal flow, the blade length and surface area are enlarged so that even if the rotation diameter exceeds 50m or reaches 100m or larger, a structure for tidal current generation capable of accommodating them is provided. The aim is to develop as much technology as possible.
또한, 지주체에 의해 지지되는 수직회전축에 의해 블레이드의 회전력을 지주체 상단에 구성한 갑판에 설치된 조속기어박스와 발전기에 전달될 수 있도록 함으로써 수차발전기를 해수면 상부에 설치될 수있도록 한 기술을 공급하는데 그 목적이 있다.In addition, the vertical rotation shaft supported by the support body to supply the rotational force of the blade to the governor gear box and the generator installed on the deck configured on the top of the support body to supply the technology to install the aberration generator on the sea surface The purpose is.
또한, 조류 및 수류발전 구조체를 구성하는 과정에서 그라우팅제재에 의한 해양오염을 예방하여 해양환경보전이 가능하면서도 대용량 조류발전단지의 구성이 가능한 기술을 공급할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a technology capable of constructing a large capacity algae power generation complex while preserving the marine environment by preventing marine pollution caused by grouting materials in the process of constructing the algae and water current generating structure.
조류 및 수류 발전을 위해 수차발전기 또는 기어박스가 설치되는 조류 발전용 구조체 장치에 있어서,In the algae power generation structure device is installed a water wheel generator or gearbox for tidal current and current generation,
해저바닥 아래 암반선까지 계획된 직경 크기로 굴착하여 형성되는 굴착공과;An excavation hole formed by digging to a predetermined diameter size to a rock line below the sea bottom;
굴착공에 삽입되어 수직으로 설치되는 지주체와;A support body inserted into the excavation hole and installed vertically;
지주체를 따라 수직이동이 가능하도록 수차발전기 또는 기어박스 또는 베아링하우징에 결합되도록 구성된 가이드부와;A guide portion configured to be coupled to the aberration generator or the gearbox or the bearing housing to enable vertical movement along the support body;
가이드부에 결합된 고정장치로 구성된 것을 특징으로 한다.It is characterized by consisting of a fixing device coupled to the guide portion.
본 발명에 의한 조류 발전용 구조체 장치는 조류 발전용 구조체의 설치 구조와 공정을 보다 단순하게 하고 간편하게 하며 결과적으로 경제적인 설치가 이루어지도록 한 것이다. 해저바닥에 별도의 기초베이스를 시설하지 않고 해수면 상부에 고정된 바지선체 상의 시추기를 이용하여 해저바닥면까지 내려진 중공케이싱과 해저 바닥 암반선까지 시추 굴착을 통해 확보된 굴착공 내부와 중공케이싱 내부에 형성된 철근 콘크리트로 이루어진 지주체를 설치할 수 있게 되는 표준적인 조류 발전용 구조체 설치 공정을 완성할 수 있게 되는 효과를 갖게 되었다.The algae power generation structure device according to the present invention is to simplify and simplify the installation structure and process of the algae power generation structure and as a result economical installation. Without installing a separate foundation base on the bottom of the seabed, the hollow casing lowered to the bottom of the seabed using the drill on the barge fixed to the top of the sea level and the inside of the excavated hole and the hollow casing secured by drilling excavation to the bottom rock bed line It has the effect of completing the standard algae power generation structure installation process that can be installed the support body made of reinforced concrete formed.
또한, 이러한 규격별 표준 공정이 완성됨으로써 소규모에서 중대형 규모에 이르는 조류 및 수류발전 장치의 구성을 저가로 시행할 수 있게 됨으로써 도서 연안에 위치하면서 조류가 형성되는 어느 곳에서나 간단하고 저렴하게 조류발전이 가능하게 되어 양식장, 축양장, 어촌마을의 전력수요 충당등 다양한 형태의 해양 전력 수요처에 발전 전력을 공급할 수 있게 되는 효과가 있음은 물론 수류의 흐름이 항시 유지되는 대형 하천이나 강에서도 수차발전기를 시설할 수 있는 구조체 설치의 기술적 과제를 해결하는 효과를 갖게 되었다.In addition, the completion of these standards-specific processes allows low-cost and small- and medium-sized tidal current and water current generators to be constructed at low cost, so that tidal power can be easily and cheaply located anywhere on the coast of the island. It is possible to supply power generation to various types of marine power demands such as farming, raising farms, and fishing villages, and to install water turbine generators in large rivers or rivers where the flow of water is maintained at all times. It has the effect of solving the technical problem of the structure installation.
특히 전술한 바와 같이 대형의 조류발전용 블레이드를 설치하여 운용할 수가 있게 되어 조류 및 수류의 접촉면적을 크게 넓힐 수 있어 초당 2미터 이하의 느린 조류 속도에서도 블레이드의 회전력을 충분히 확보할 수 있음은 물론 조류방향이 바뀌더라도 비슷한 블레이드의 회전속도를 유지할 수 있게 되어 조류발전의 구성요소 중 하나이면서 블레이드의 느린 회전속도를 빠른 속도로 변환시키는 조속기어박스를 통해 발전기에 전달되는 회전수를 발전이 가능한 속도로 증속할 수 있어 일정 규모의 전력생산을 항시 계획적으로 확보할 수 있는 효과를 얻게 되었다.In particular, as described above, it is possible to install and operate a large-sized algae blade, which greatly expands the contact area of algae and water streams, thereby ensuring sufficient blade rotational force even at a slow algae speed of less than 2 meters per second. It is possible to maintain the rotation speed of a similar blade even if the direction of the tide changes, which is one of the components of tide generation, and the speed at which the number of revolutions transmitted to the generator can be generated through the governing gear box that converts the slow rotation speed of the blade to a high speed. As a result, it is possible to increase the power generation to a certain amount of time, thereby achieving a certain amount of power in a planned manner.
또한, 이러한 구조체를 정형화, 표준화하여 집단적으로 해저와 해상, 하천에 시설함으로써 조류발전 규모를 대형화시킬 수 있는 효과를 갖게 하였다.In addition, the structure was standardized and standardized to be collectively installed on the seabed, the sea, and the rivers, thereby increasing the size of the algae generation.
도 1은 본 발명에 의한 바지선과 시추기를 이용하여 굴착공에 중공케이싱을 삽입 설치하는 형태를 표현한 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 지주체를 이용하여 수차발전기를 설치한 상태를 표현한 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 지주체를 이용한 기어박스와 프랫폼을 구성한 상태를 표현한 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 지주체를 이용하여 수차발전기와 풍력발전기를 설치한 상태를 표현한 단면도.
도 5는 본 발명에 의한 중공케이싱 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 고정장치 부분 단면 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 지주체에 베아링하우징과 고정장치가 설치된 상태를 표현한 부분 단면도.
도 8은 본 발명에 의한 고정장치 부분 개요도.
도 9는 본 발명에 의한 지주체에 고정장치를 설치한 상태를 표현한 단면도.
도 10은 본 발명에 의한 수평블레이드를 설치한 상태를 표현한 단면도.
도 11은 본 발명에 의한 지주체에 레일부와 가이드부를 구성한 상태를 표현한 단면도.
도 12는 본 발명에 의한 지주체에 판형 레일부와 가이드부를 구성한 상태를 표현한 단면도.
도 13은 본 발명의 조속기어박스를 표현한 부분 측면도.
도 14는 본 발명의 기어박스를 표현한 부분 측면도.
도 15는 본 발명에 의한 4주형 지주체를 이용한 수평블레이드 설치모습을 표현한 단면도.
도 16은 본 발명에 의한 2주형 지주체를 이용한 수차발전기 설치모습을 표현한 부분 단면도.
도 17은 본 발명에 의한 4주형 지주체를 이용한 수차발전기 설치모습을 표현한 부분 단면도.
도 18은 지주체의 고정브라켓에 보정판을 설치한 모습을 표현한 단면도.
도 19는 본 발명에 의한 부구 하단에 지주체를 설치하여 수차발전기를 설치한 모습을 표현한 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating a form of inserting a hollow casing into an excavation hole using a barge and a drilling machine according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which a water generator is installed using a support body according to the present invention.
Figure 3 is a cross-sectional view showing a state consisting of the gear box and the platform using the support body according to the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a state in which a water turbine generator and a wind turbine are installed using the support body according to the present invention.
5 is a cross-sectional view of the hollow casing according to the present invention.
6 is a partial cross-sectional perspective view of the fixing device according to the present invention.
Figure 7 is a partial cross-sectional view showing a state in which the bearing housing and the fixing device is installed on the support body according to the present invention.
8 is a partial schematic view of the fixing device according to the present invention.
9 is a cross-sectional view showing a state in which a fixing device is installed on the support body according to the present invention.
10 is a cross-sectional view showing a state in which the horizontal blade is installed according to the present invention.
11 is a cross-sectional view showing a state in which a rail portion and a guide portion are formed in a support body according to the present invention.
12 is a cross-sectional view showing a state in which the plate-shaped rail portion and the guide portion are configured in the support body according to the present invention.
Figure 13 is a partial side view of the governing gear box of the present invention.
Figure 14 is a partial side view of the gearbox of the present invention.
Figure 15 is a cross-sectional view showing a horizontal blade installation using a four column post body according to the present invention.
Figure 16 is a partial cross-sectional view showing the appearance of the installation of the aberration generator using a two-mold strut according to the present invention.
Figure 17 is a partial cross-sectional view showing the appearance of the installation of a water turbine generator using a four column pillar according to the present invention.
18 is a cross-sectional view showing a state in which a correction plate is installed on the fixing bracket of the support body.
19 is a cross-sectional view showing a state in which a water turbine generator is installed by installing a support body on the lower end of the mouth according to the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 바지선(74) 위에 실려진 시추기(72)를 이용하여 굴착공(76)을 형성해가면서 중공 케이싱(69)을 삽입 설치하는 형태를 표현한 단면도이다. 최초 중공케이싱(69)을 삽입 설치하기 위한 굴착공(76) 위치를 결정하기 위해서는 빠른 조류의 흐름, 또는 강의 수류의 흐름에서도 바지선(74)이 흔들리지 않고 위치가 고정될 수 있도록 바지선 가장자리 4개소에 설치한 레그부(71)를 해저바닥(6) 또는 강 바닥까지 내려 바지선(74) 전체를 해수면(5) 상부로 들어 올려 고정한 다음 해수면(5)까지의 높이로 인해 바지선(74)의 중심이 흔들리지 않도록 4방향에서 각각 앵커(65)를 내리고 체인(64)으로 바지선(74)에 고정하도록 하였다.FIG. 1 is a cross-sectional view representing a form in which a
물론, 하천이나 강인 경우에는 바지선(74) 대신에 가설작업대(미도시)를 설치하고 그 상부에 시추기(72)를 설치한 후 동일하게 운용될 수도 있으며 이러한 경우 가설작업대는 바지선(74)의 범위에 함께 포함된다 하여야 할 것이다.Of course, in the case of rivers or rivers, a temporary working table (not shown) may be installed in place of the
바지선(74)의 위치가 레그부(71)에 의해 고정되어지게 되면 시추기(72)를 이용하여 중공케이싱(69)을 해저바닥(6)까지 내려 설치하게 된다. 이때 중공케이싱(69)은 대체적으로 호칭구경 150A~350A의 크기가 사용되어지며 필요에 따라서는 직경이 1,000mm 이상으로도 시설되어질 수 있고 6m 길이가 규격상 파이프 한 본의 길이임으로 용접작업을 통해 연결하면서 설치된다.When the position of the
중공케이싱(69)의 내외부면은 아연도금을 도포하도록 하여 해수에 포함된 염분성분에 의한 부식을 방지하도록 하였다. 물론 별도의 부식억제용 도장이 추가로 시행될 수도 있다.The inner and outer surfaces of the
시추기(72)를 이용하여 연결롯드(75)에 굴착비트(77)를 결합하여 이미 해저바닥(6)에 압박하여 세팅되어 있는 중공케이싱(69) 내부에 투입하여 굴착작업을 진행하게 된다. 통상적으로 5~15m 깊이의 굴착공(76)이 형성되어지게 되면 시추기(72)의 하중을 이용하여 중공케이싱(69)을 누르게 되면 중공케이싱(69)은 굴착공(76) 내부로 일부 삽입이 이루어지게 된다. 이때 시추기(72)와 중공케이싱(69)에는 수직 수평계(미도시)를 이용하여 정확히 수직방향으로 삽입이 이루어질 수 있도록 조치해 나간다.The
암반선까지 굴착이 완료되어 굴착공(76)이 완성되어지게 되면 바지선(74) 상에서 중공케이싱(69) 내부에 철근다발(66)을 삽입하여 설치하게 되며 철근다발(66)의 하단은 굴착공바닥(78)까지 도달 되어질 수 있게 한다.When the excavation to the rock line is completed and the excavation hole 76 is completed, the rebar bundle 66 is inserted into the
물론 철근다발(66) 대신에 중공케이싱(69) 내부에 들어갈 수 있는 크기의 H빔이나 평철을 연결한 화일등 다양한 구조물을 사용할 수 있으며 이들 모두는 철근다발(66)로 통칭된다고 하여야 할 것이다.Of course, instead of the reinforcing bundle 66, it is possible to use a variety of structures, such as a file connecting the H beam or flat iron of the size that can fit inside the
중공케이싱(69) 안쪽에는 레미콘등 콘크리트를 구성할 수 있는 그라우팅제재를 굴착공바닥(78)에서부터 충진할 수 있도록 트레미파이프를 철근다발(69)과 함께 구성하여 삽입 설치될 수 있도록 하였다. 트레미파이프는 고밀도폴리에칠렌(PE)관이나 철근콘크리트의 강도 확보를 위해 강관파이프를 이용하여 구성되도록 하였으며 이 트레미파이프를 통해 콘크리트액을 주입하여 중공케이싱(69) 내부를 채워 양생되도록 하였다.Inside the
주입되어진 그라우팅제재가 빠른 시간내에 양생 경화될 수 있도록 하기 위해 그라우팅제재에 속경성시멘트 또는 급결 제재를 혼합하여 타설할 수도 있다.In order to allow the injected grouting material to cure and cure in a short time, the hardening cement or quickening agent may be mixed and poured into the grouting material.
또한, 해저바닥(6)의 중공케이싱(69) 주변에는 원형 또는 사각형의 거푸집 또는 우물통을 내려 설치하고 중공케이싱(69)의 하부를 더욱 견고하게 지지해 줄 수 있도록 일정한 높이로 콘크리트 바닥을 구성해 주도록 하였다.In addition, around the
중공케이싱(69) 내부에 그라우팅(79)이 완성되어지면 단주형 지주체(70)가 완성되어지게 된다. 이렇게 완성된 지주체(70)는 수차발전기(1)의 규모와 설치 형태에 따라 2주형, 4주형, 6주형 등 다양한 형태로 변화시켜 적용할 수 있음은 물론이다.When the
물론, 지주체(70)를 구성하는 형태는 굴착공(76)에서부터 해저바닥(6)까지 나공 상태에서 "H" 빔등 철골구조물을 삽입한 후 그라우팅을 시행하여 세우는 형태로 설치하거나 또는 해저바닥(6)으로부터 일정 높이까지만 중공케이싱(69)을 설치한 후 수차발전기(1)가 설치되는 받침브라켓(9)이 장치된 중상부 이후는 "H" 빔등 철골구조물의 형태로 설치될 수도 있다 하겠다.Of course, the form constituting the
지주체(70)의 일측면에는 수직방향으로 판상으로 형성한 레일부(60)를 구성하였다. 레일부(60)는 지주체(70)와 일체로 결합되어 구성되어지며 그 형태는 지주체(70) 외주연과 수직방향으로 설치되거나 지주체(70) 외주연과 수평방향으로 설치되어지게 된다. 물론 레일부(60)의 단면은 사각형이거나 가이드부(40)의 결합관계를 고려하여 다양한 형태로 제작되어질 수 있다.One side surface of the
수차발전기(1)나 기어박스(80)가 고정되는 최 하단 위치의 지주체(70)와 레일부(60)에는 각각 받침브라켓(9)을 구성하여 수차발전기(1)나 기어박스(80)가 하중에 의해 더 이상 하강하지 않도록 받쳐줄 수 있도록 하였으며 받침브라켓(9) 상단에는 완충장치(25)를 구성하여 하강시 충격이 감소되도록 하였다. 완충장치(25)는 탄성고무나 스프링으로 이해하면 될 것이며 수차발전기(1)나 기어박스(80)에 결합하여 운용될 수도 있다 하겠다.Aberration generator (1) or gearbox (80) consists of a support bracket (9) in each of the support body (70) and rail portion (60) of the lowest position where the aberration generator (1) or gearbox (80) is fixed. Was supported so as not to fall by the load anymore, and the shock absorber is configured to reduce the fall by configuring the
받침브라켓(9)의 설치구성 심도는 중공케이싱(69) 삽입 설치과정에서 사전에 정확한 설계값 구현이 어려우므로 높이 보정을 위한 계획된 두께와 강도를 갖는 보정판(42)을 볼트결합하여 설치할 수 있도록 하여 수차발전기(1) 또는 기어박스(80)의 설치시 평형이 이루어지도록 하였다. 물론 덮개판(42)은 받침브라켓(9) 상부에만 결합 설치되는 것으로 국한된 것은 아니며 수차발전기(1) 또는 기어박스(80) 하부에 결합설치될 수도 있다 하겠다.Depth of installation structure of the support bracket (9) is difficult to implement the exact design value in advance during the hollow casing (69) insertion installation process, so that it can be installed by bolt-combining the
한편, 이처럼 지주체(70)를 구성하고 있는 중공케이싱(69)에 레일부(60)와 받침브라켓(9)이 구성되어 무게부하와 구동부하가 중공케이싱(69)에 부가되는 만큼 중공케이싱(69) 내부에 타설되어 양생된 철근콘크리트와 박리현상이 발생되어 구조적으로 안정성을 해치는 것을 방지하기 위해 중공케이싱(69) 안쪽 내주면에는 길이방향으로 "T" 자형의 세로근(47)을 다수개 배열하도록 하여 철근다발(66)의 투입에 장애가 되지 않으면서도 중공케이싱(69)의 구조적 강도가 강화될 수 있도록 하였다.On the other hand, the
또한, 지주체(70)를 감싸면서 수차발전기(1) 또는 기어박스(80)의 하중과 권선기(62) 등 인양장치의 작동을 통해 상하를 슬라이딩할 수 있도록 기능하면서 수차발전기(1) 또는 기어박스(80) 또는 베아링하우징(50)(이하 명세서와 청구범위에서 "수차발전기(1) 또는 기어박스(80) 또는 베아링하우징(50)" 의 세부분을 함께 명시하는 경우 구동장치라 표기한다. 또한 후술하는 실시예 3의 수평축터빈인 수평블레이드(18), 기어박스(80), 수평축베어링((17) 및 베아링하우징(50) 역시 구동장치로 표기한다)과 결합될 수 있도록 구성된 고정브라켓(7)이 형성되어 있는 가이드부(40)를 구성하였다.In addition, the aberration generator (1) or the gear while covering the support body (70) while functioning to slide up and down through the operation of the lifting device, such as the load of the aberration generator (1) or
물론 지주체(70)에 구성한 레일부(60)와 가이드부(40)에는 랙피니언기어(미도시)를 설치 이용하여 승 하강 구동을 시킬 수도 있다 하겠다.Of course, the
가이드부(40)는 통상 철구조물을 조합하여 단순히 지주체(70) 자체 몸체나 지주체(70) 일측면에 형설한 레일부(60)를 타고 슬라이딩할 수 있도록 형성할 수도 있겠으나 특허 10-2010-0053975(특허명칭:조류 및 수류발전 구조체 장치 및 설치방법)에서와 같이 로울러를 원통형 또는 사각형 형태의 지주체(70)몸체 주변이나 지주체(70) 일측면에 구성한 레일부(60) 양측에 구성시켜 슬라이딩 구동시킬 수 있도록 할 수도 있다.The
또한, 가이드부(40)에는 고정장치(30)를 구성하였다.In addition, the
고정장치(30)는 통상적으로 유압 또는 수압 등 비압축성 압력유체를 사용하게 되며 일반 유압브레이크의 기능을 적용하는 것으로 이해하면 된다. 따라서 비록 명세서와 도면에 압력유체의 형성을 위한 유압펌프 등이 표기되지 않고 생략되었다 할지라도 불완전한 구성으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Fixing
즉, 고정장치(30)는 레일부(60)를 감싸듯 이동할 수 있도록 형성된 브레이크블럭(31)에 유압실린더(32)에 공급되는 유압에 의해 전 후진기능이 부가된 브레이크슈(brake shoe)(33)를 구성하고 있어 레일부(60)를 따라 슬라이딩하면서 계획된 위치에서 유압 또는 수압 등 압력유체를 고압호스(34)를 통해 공급하게 되면 브레이크슈(brake shoe)(33)와 레일부(60) 사이에 강력한 압박력이 형성되어 지주체(70) 또는 레일부(60)에 가이드부(40)가 견고하게 고정될 수 있도록 한 것이다.That is, the fixing
물론, 지주체(70) 주변에 슬라이딩이 가능한 원통형가이드(41)를 구성하고 원통형가이드(41)를 관통하여 브레이크슈(33)가 지주체(70) 외주면에 접촉할 수 있도록 고정장치(30)를 설치하여 운용할 수도 있다 하겠다. 여기에서 원통형가이드(41)도 넓은 의미에서 가이드부(40)의 범주에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Of course, the fixing
고정장치(30)는 이외에 컨테이너 적재시 컨테이너와 컨테이너를 결합하는 방법에 결합이 완료된 고정핀을 유압실린더를 이용하여 강제로 인장하게 함으로써 결합 고정상태의 견고성을 유지하게 하는 등 다양한 방법을 통해 고정장치(30)가 획득하고자 하는 목적을 달성할 수 있음은 당연하며 이러한 다양한 방법 역시 결국은 본 발명의 한 범주로 이해되어야 할 것이다.In addition to the fixing
또한, 가이드부(40)에는 수차발전기(1) 또는 기어박스(80), 또는 수직회전축(20) 지지를 위한 베아링하우징(50)을 고정할 수 있도록 한 고정브라켓(7)을 구성하였다.In addition, the
고정브라켓(7)은 구동장치를 가이브부(40)에 결합하게 되는 경우에는 약속된 위치에 이미 가공되어 있는 암나사부(11)나 플랜지를 이용하여 고정볼트(12) 결합 또는 볼트너트 결합을 시행하도록 하였다.When the fixing
물론 고정장치(30)는 가이드부(40)에 설치하지 않고 수차발전기(1) 동체 또는 기어박스(80) 등 몸체에 직접 설치하여 레일부(60)나 지주체(70)에 이들 장치를 고정시킬 수도 있다.Of course, the fixing
가이드부(40)에는 지주체(70)의 레일부(60)가 장시간 해수에 잠겨 있게 되고 부식, 또는 해조류 및 홍합, 굴등 해저 서식물의 착생 및 성장에 따른 슬라이딩 구동부위의 간극폐쇄로 인한 어려움을 해소하기 위해 이를 제거하기 위한 다양한 방법과 장치들이 개발될 필요가 있다 하겠으나 가이드부의 상단과 하단에 각각 착생 및 부식 생성물들을 제거하기 위한 칼날(미도시)을 설치하여 상하 구동시 자연스럽게 이러한 착생 생물들이 제거되도록 함으로써 장애가 없도록 할 수도 있다.The
한편, 지주체(70) 상부에는 플랫폼(61)을 구성하여 권선기(62)를 설치하여 수차발전기(1)에 체인 또는 와이어로우프(63)를 연결하도록 한 후 유지 보수를 위한 보전시 권선기(62)를 가동하여 수차발전기(1)를 해수면(5) 상부로 인양될 수 있도록 하였다. 이를 위하여 수차발전기(1) 상단에는 인양고리(67)를 설치하였다.Meanwhile, the
특히 플랫폼(61)의 바닥 상판은 그레이팅 구조이거나 유공판으로 설치하여 폭풍 등으로 인해 바닷물이 플랫폼(61)까지 쳐 올라 온다 할지라도 즉시 배수가 이루어짐은 물론 하부쪽에서 올라오는 바닷물의 충격으로부터 플랫폼(61)의 파손이나 변형이 발생되지 않도록 하였다.In particular, the bottom top of the
또한, 지주체(70)에 의해 플랫폼(61)이 해수면(5) 상부에 위치하게 됨으로써 풍력발전용 타워(29)를 설치하고 풍력발전기(28)를 설치하여 조류발전 시스템의 보조 전원 및 비상전원으로 활용될 수 있도록 하였다. 물론 경광등을 비롯한 각종 조명을 시설하여 등대의 기능과 위치표식 및 야간 보전활동에 편의성을 높이도록 하였다.In addition, since the
또한, 지주체(70)의 해수면(5) 상부에는 수차발전기(1) 또는 기어박스(80)를 인양하는 과정에서 함께 해수면(5) 상부로 인양되어지는 블레이드(3)를 분리한 후 거치할 수 있는 고정고리(45)를 구성하였다. 고정고리(45)는 블레이드(3)의 연장대(2) 나 날개판을 고정할 수 있는 돌출된 고리와 체인을 구성하여 수차발전기(1)나 기어박스(80)의 유지보전 작업 후 재 설치기간동안 지주체(70)에 블레이드(3)를 걸쳐 고정하여 임시적으로 보관될 수 있도록 하였다.In addition, in the process of lifting the
또한 지주체(70)는 조류 정방향과 역방향으로 각각 유선형 선단부(55)를 수직방향으로 설치하여 조류 흐름에 의한 지주체의 저항이 극소화될 수 있도록 하였다.In addition, the
또한, 지주체(70)에는 각각 수중카메라(35)를 설치하여 수차발전기(1) 또는 기어박스(80)의 가동상태를 확인할 수 있도록 하였으며 청음센서(36)를 설치하여 정상가동 수차발전기(1)의 구동 소음을 사전 녹음 분석하여 저장한 후 이상음 발생시 경보가 울릴 수 있도록 하여 유지보전활동에 도움이 될 수 있도록 하였다.In addition, the
또한, 지주체(70)에는 조류속도 측정용 센서와 조류방향 감지센서, 수온측정센서 등을 설치하여 종합 콘트롤 장치에 전송하게 함으로써 조류발전 유지관리에 활용될 수 있도록 하였다.In addition, the
[실시예 1]Example 1
도 2는 실시예 1은 2개의 지주체(70) 사이에 수차발전기(1)가 설치된 예를 표현한 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing an example in which a
수차발전기(1)가 고정브라켓(7)에 의해 결합된 가이드부(40)는 지주체(70)에 형성한 레일부(60)를 따라 해수면(5) 아래로 내려져 지주체(70) 중간부분에 설치된 받침브라켓(9)에 안착되어 진다.The
물론 수차발전기(1)는 발전기 동체 자체로 이루어진 경우도 있으며 특허10-2011-0064364(특허명칭;조류발전장치)와 같이 내부에 블레이드(3)의 회전속도를 증속시켜주도록 기능하는 조속기어박스(4)와 발전기(15)가 모두 내장된 상태로 내부 기압이 자동 조정되는 밀폐케이싱(미도시)으로 운용되어지는 경우도 있으며 본 실시예에서는 이들을 통칭하여 수차발전기(1)로 이해하면 될 것이다.Of course, the aberration generator (1) may be made of the generator body itself, such as patent 10-2011-0064364 (patent name: algae generator) governing gear box function to increase the rotational speed of the blade (3) therein ( 4) and the
수차발전기(1)에는 조류에 의해 회전하는 블레이드(3)가 연결되어 회전하게 된다. 수차발전기(1)가 지주체(70)에 견고하게 고정되어지지 않은 상태에서는 블레이드(3)가 회전하면서 심한 진동이 발생될 수 있으며 블레이드(3)의 회전속도가 빠를 경우나 진동이 지속되는 경우 수차발전기(1) 운용에 큰 장애로 나타날 수 있게 된다.The
따라서, 가이드부(40) 상 하단에 각각 구성한 고정장치(30)를 이용하여 지주체(70) 자체 또는 지주체(70)에 형성한 레일부(60)에 고정장치(30)의 브레이크슈(33)가 유압실린더(32)의 작동에 따라 강력하게 압착함으로써 고정브라켓(7)에 고정된 수차발전기(1)가 지주체(70)에 견고하게 고정될 수 있는 효과를 갖도록 하여 블레이드(3)의 회전 중에서도 수차발전기(1)의 진동이 발생되지 않도록 하였다.Therefore, the brake shoe of the fixing
[실시예 2][Example 2]
도 3은 블레이드(3)의 회전력을 블레이드회전축(22)을 통해 기어박스(80)에 내장된 베벨기어를 이용하여 수직회전으로 변환시켜 수직회전축(20)에 회전력을 전달하게 되며 해수면(5) 상부에 구성한 플렛폼(61)에 설치한 조속기어박스(4)와 발전기(15)에 회전력을 전달하도록 하여 발전을 하도록 한 장치 구성을 표현한 단면도이다.3 converts the rotational force of the
후술하는 [실시예 3]의 수평축터빈(Transverse Horizontal Axis Water Turbine)을 연결한 조류발전장치에서 수평축터빈인 수평블레이드(18)가 수평회전축(19)을 통해 기어박스(80)에 내장된 베벨기어를 이용하여 수직회전으로 변환시켜 수직회전축(20)에 회전력을 전달하게 되는 경우에도 동일한 기술내용으로 이해하면 된다.A bevel gear in which a
기어박스(80)는 지주체(70)에 설치된 받침브라켓(9)에 안착되어지며 고정브라켓(7)에 의해 가이드부(40)에 고정 설치되어 진다. 또한, 가이드부(40)에 구성한 고정장치(30)에 의해 지주체(70) 몸체 자체 또는 지주체(70)에 구성한 레일부(60)에 고정장치(30)의 브레이크슈(33)가 유압실린더(32)의 작동에 따라 강력하게 압착함으로써 고정브라켓(7)에 고정된 수차발전기(1)가 지주체(70)에 견고하게 고정될 수 있는 효과를 갖도록 하여 블레이드(3)의 회전 중에서도 기어박스(80)와 수직회전축(20)의 진동이 발생되지 않도록 하였다.
또한, 수직회전축(20)이 20~30m 깊이의 수중에서 두 지주체(70) 사이에서 회전이 이루어지게 됨으로써 중간 지지없이 운용하게 되는 경우 심한 떨림 현상이 발생될 수 있어 장치 운용에 장애가 일어날 수 있게 된다. 따라서, 수직회전축(20)의 5~6미터 전후 또는 수직회전축(20)의 굵기에 따른 적정한 간격으로 베아링하우징(50)을 설치하고 베아링하우징(50)에는 각각 지주체(70) 방향으로 각각 고정장치(30)를 결합 설치하여 지주체(70) 자체 몸체 또는 지주체(70)에 구성한 레일부(60)에 고정시킬 수 있도록 함으로써 지주체(70) 중심에서 수직회전축(20)의 떨림 현상이나 흔들림 없이 회전력을 전달할 수 있도록 하였다.In addition, when the
물론, 베아링하우징(50)은 고정장치(30)를 운용하면서도 수직회전축(20)의 회전을 방해하지 않기 위해 구성하는 장치로서 통상적인 일반 축베아링하우징의 형태를 취하고 있으며 회전축(26)이 관통하는 상, 하단에는 각각 축봉장치(21)를 설치하여 축베아링의 주유를 위해 충진된 구리스등 윤활유가 밖으로 새어 나오지 않도록 하였으며 수중에서 작동이 이루어지는 만큼 무급유 베어링 장치를 적용하는 형태를 취할 수도 있다 하겠다.Of course, the bearing
또한, 수직회전축(20)과 회전축(26)과의 연결은 일반적으로 회전샤프트 축의 연결에 적용하는 연결카프링(51)을 이용하여 체결되도록 하였다.In addition, the connection between the vertical axis of
또한, 해수면(5)에 근접한 수직회전축(20)에는 클러치(23)를 설치하도록 하였다. 클러치(23)는 조속기어박스(4)의 유지보수시 수직회전축(20)을 통해 전달되는 회전력을 차단하여 조속기어박스(4)의 유지보수에 편리성을 높이도록 하였다.In addition, the clutch 23 is provided on the
[실시예 3][Example 3]
도 10은 수평축터빈(Transverse Horizontal Axis Water Turbine)을 연결한 조류발전장치를 표현한 단면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating a tidal current generator connected to a horizontal horizontal turbine.
지주체(70) 사이에 수평축터빈인 수평블레이드(18)가 설치되며 기어박스(80)가 수평회전축(19)에 연결되어 설치된다. 기어박스(80)를 통해 연결된 수직회전축(20)은 회전력을 해수면(5) 상부에 설치된 조속기어박스(4)로 전달하게 된다. 물론, 기어박스(80) 대신에 직접 수차발전기(1)가 연결되어질 수 있음은 당연하다. 수평블레이드(18)의 수평회전축(18)을 잡아주는 수평축베어링(17)에는 고정브라켓(9)이 설치되며 이 고정브라켓(9)과 지주체(70) 사이에는 고정장치(30)가 설치되며 기어박스(80)와 수차발전기(1)에도 각각 고정장치(30)가 설치되어 운용되어지게 된다.A
[실시예 4]Example 4
도 19는 본 발명의 실시예 4를 표현한 것이다.19 shows
해수면(5) 상부에 띄워 진 바지선 형태의 부구(16)에는 부구(16) 하단에 고정된 지주체(70)가 구성되어 있으며 실시예 1내지 3에서와 같이 지주체(70)에는 레일부(60)와 가이드부(40)가 구성되어 있음은 물론 고정장치(30)가 갖춰져 있게 된다. 부구(16)는 해저바닥(6)에 설치된 앵커(65)와 체인(64)에 의해 위치가 고정되어지게 된다. 부구(160 위에는 조속기어박스(4)와 발전기(15)가 구비되어 있으며 수직회전축(20)으로부터 전달된 회전력을 이용하여 발전기(15)를 구동하여 발전을 하게 된다.Floating barge-shaped
물론, 수차발전기(1)를 지주체(70)에 고정하는 고정장치(30)들은 다양한 방법들이 있을 수 있겠으나 이는 통상적인 기계적 결합방법을 응용하면 될 수 있는 사안임으로 본 발명에서는 구체적이고 상세한 방법과 장치는 생략하도록 한다.Of course, the fixing
또한, 굴착공에 삽입 설치되는 구간의 지주체(70)는 단주형태이나 수차발전기(1) 또는 기어박스(80) 또는 수평블레이드(18)를 설치하는 구간은 "U"자형태로 쌍주형으로 구성하도록 함으로써 제반 장치 설치의 편의성을 높힐 수 있는 등 지주체(70)의 형태와 구성을 다양하게 운용할 수도 있다 할 것이다. 미설명부호 13은 볼트구멍, 24는 조속기어수직축,52는 축카프링, 55는 지주체(70)의 선단부이다.In addition, the
한편, 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.On the other hand, the present invention may be variously modified and may take various forms in applying the above configuration.
그리고, 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.And, it is to be understood that the invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood as
Claims (25)
해저바닥 아래 계획된 직경 크기로 굴착하여 형성되는 굴착공과;
굴착공에 삽입되어 수직으로 설치되며 수직방향의 레일부가 구비된 지주체와;
상기 수차발전기 또는 기어박스가 고정되며, 상기 수차발전기 또는 기어박스가 상기 지주체를 따라 수직이동하도록 구동장치에 결합된 가이드부와;
상기 가이드부를 상기 지주체에 고정하는 고정장치와;
상기 지주체 또는 레일부에 설치되어 상기 수차발전기 또는 기어박스의 하강을 구속하는 받침 브라켓을 포함하고,
상기 지주체는 "H" 빔을 포함하는 철골구조물이 상기 굴착공에 삽입된 후 그라우팅되어 이루어지거나, 해저바닥으로부터 일정 높이까지는 중공케이싱이 삽입되면서 상기 중공케이싱의 상부에는 "H"빔을 포함하는 철골구조물이 설치된 후 그라우팅되어 이루어지며,
단주형태이나 구동장치 또는 수평블레이드를 설치하는 구간은 "U"자형태로 쌍주형으로 구성되거나, 수직 형태로서 2주형 이상으로 설치되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.In the algae power generation structure device is installed a water wheel generator or gearbox for tidal current and current generation,
An excavation hole formed by digging into a predetermined diameter size under the sea floor;
A support body inserted into an excavation hole and installed vertically and having a rail unit in a vertical direction;
A guide part fixed to the aberration generator or the gearbox and coupled to a driving device such that the aberration generator or the gearbox moves vertically along the support body;
A fixing device for fixing the guide part to the support body;
A support bracket installed on the support body or the rail unit to restrain the lowering of the aberration generator or the gear box;
The support body is formed by grouting after the steel frame structure including the "H" beam is inserted into the excavation hole, or the hollow casing is inserted from the bottom of the sea to a certain height and includes an "H" beam on the upper portion of the hollow casing. After the steel structure is installed and grouted,
The section for installing the columnar shape, the drive device or the horizontal blade is configured as a twin columnar shape in the "U" shape, or a vertical power generation structure device, characterized in that installed in two or more types.
상기 고정장치는 브레이크블럭과 유압실린더에 공급되는 유압에 의해 전 후진기능이 부가된 브레이크슈(brake shoe)를 구성하고 있어 레일부를 따라 슬라이딩하면서 압력유체를 고압호스를 통해 공급하게 되면 브레이크슈(brake shoe)와 레일부 사이에 강력한 압박력이 형성되어 지주체 또는 레일부에 가이드부가 견고하게 고정될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
The fixing device constitutes a brake shoe in which forward and backward functions are added by the hydraulic pressure supplied to the brake block and the hydraulic cylinder. When the pressure fluid is supplied through the high pressure hose while sliding along the rail part, the brake shoe is braked. A strong pressing force is formed between the shoe and the rail unit so that the guide unit can be firmly fixed to the support body or the rail unit.
상기 고정장치는 지주체 주변에 슬라이딩이 가능한 원통형가이드를 구성하고 원통형가이드를 관통하여 브레이크슈가 지주체 외주면에 유압에 의해 압박 접촉할 수 있도록 설치한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
The fixing device constitutes a cylindrical guide that is slidable around the support body and penetrates the cylindrical guide so that the brake shoe is installed so that pressure contact can be made by hydraulic pressure to the outer peripheral surface of the support body.
상기 가이드부의 상단과 하단에 각각 착생 및 부식 생성물들을 제거하기 위한 칼날을 설치하여 상하 구동시 자연스럽게 이러한 착생 생물들이 제거되도록 한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
A device for tidal current generation, characterized in that the upper and lower edges of the guide portion, respectively, to install the blades to remove the engraftment and corrosion products so that these endogenous organisms are naturally removed during the vertical operation.
상기 지주체 상부에는 플랫폼을 구성하여 권선기를 설치하여 수차발전기에 체인 또는 와이어로우프를 연결하도록 한 후 유지 보수를 위한 보전시 권선기를 가동하여 수차발전기를 해수면 상부로 인양될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
A platform is formed on the support body to install a winding machine to connect the chain or wire rope to the aberration generator, and operate the winding machine during maintenance for maintenance so that the aberration generator can be lifted to the upper surface of the sea level. Structural device for birds.
상기 지주체 상부에는 플랫폼을 구성하여 풍력발전기를 설치한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
Structural device for tidal current generation, characterized in that the wind turbine generator is installed by forming a platform on the support body.
상기 지주체의 해수면 상부에는 구동장치를 인양하는 과정에서 인양되는 블레이드를 분리한 후 거치할 수 있는 고정고리를 구성한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
The upper portion of the sea surface of the support body is a bird structure structure device, characterized in that a fixed ring that can be mounted after separating the lifting blade in the process of lifting the drive device.
상기 지주체를 구성하는 상기 중공케이싱의 안쪽 내주면에는 길이방향으로 "T" 자형의 세로근을 다수개 배열하여 철근다발의 투입에 장애가 되지 않으면서도 상기 중공케이싱의 구조적 강도를 강화하는 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
The inner circumferential surface of the hollow casing constituting the support body is arranged in the longitudinal direction a plurality of "T" shaped longitudinal muscles to reinforce the structural strength of the hollow casing without obstructing the reinforcement bundle Structural device for birds.
상기 구동장치의 가동 상태를 촬영하여 영상 정보를 제공하는 수중카메라, 정상가동 수차발전기의 구동음을 사전 녹음 분석하여 저장한 후 이상음 발생시 경보가 울릴 수 있도록 하는 청음센서, 조류속도 측정용 센서, 조류방향 감지센서 및 수온측정센서 중에서 하나 이상이 설치되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
Underwater camera that provides the image information by recording the operating state of the drive device, audible sensor for the alarm sound when the abnormal sound occurs after recording and analyzing the driving sound of the normal operating aberration generator, sensor for measuring the algae velocity, Structural device for tidal current generation, characterized in that at least one of the algae direction sensor and water temperature measurement sensor is installed.
상기 지주체는 해수면 상부에 띄워 진 바지선 형태의 부구 하단에 고정 구성되어 있고 조속기어박스와 발전기가 구비되어 있으며 수직회전축으로부터 전달된 회전력을 이용하여 발전기를 구동하게 한 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 1,
The strut body is fixed to the bottom of the barge-shaped float floated on the sea surface, the governor gear box and the generator is provided, the structure for tidal current generation, characterized in that to drive the generator using the rotational force transmitted from the vertical axis of rotation Device.
상기 플랫폼의 바닥 상판은 그레이팅 구조 또는 유공판으로 설치되어 해수가 상부에서 하부로 및 하부에서 상부로 통과하도록 하는 것을 특징으로 하는 조류발전용 구조체 장치.The method according to claim 12 or 13,
The bottom top plate of the platform is installed as a grating structure or perforated plate so that the seawater to pass from the top to the bottom and from the bottom to the top, the apparatus for generating algae.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20050085121A (en) * | 2002-11-28 | 2005-08-29 | 마린 커런트 터빈스 리미티드 | Supporting structures for water current (including tidal stream) turbines |
KR20060023036A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-13 | 송병무 | Marine structure and construction method thereof |
KR100936907B1 (en) * | 2009-03-21 | 2010-01-20 | (주)에이치. 에스 | The tidal generator system |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20050085121A (en) * | 2002-11-28 | 2005-08-29 | 마린 커런트 터빈스 리미티드 | Supporting structures for water current (including tidal stream) turbines |
KR20060023036A (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-13 | 송병무 | Marine structure and construction method thereof |
KR100936907B1 (en) * | 2009-03-21 | 2010-01-20 | (주)에이치. 에스 | The tidal generator system |
KR101022045B1 (en) * | 2010-06-08 | 2011-03-16 | 주식회사 지앤지테크놀러지 | A tidal current generator |
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