KR101324599B1 - Generating Apparatus for Marine - Google Patents

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Abstract

해상용 발전장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해상용 발전장치는 하부가 물 속에 잠기도록 설치되는 고정 파일, 물의 흐름에 의해 회전하는 수중 블레이드 및 상기 고정 파일에 설치되며, 적어도 하나의 상기 수중 블레이드가 물의 흐름에 대향되도록 상기 고정 파일을 중심으로 회전하는 수중 회전부를 포함한다.An offshore power generation apparatus is disclosed.
The marine power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is a fixed pile installed so that the lower part is submerged in water, the underwater blade is rotated by the flow of water and the fixed pile is installed, at least one of the underwater blades in the flow of water And an underwater rotating unit rotating about the fixed pile so as to face each other.

Description

해상용 발전장치{Generating Apparatus for Marine}Marine Apparatus {Generating Apparatus for Marine}

본 출원은 해상용 발전장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 물의 흐름에 대향하여 방향이 회전되는 해상용 발전장치에 관한 것이다.The present application relates to an offshore power generation apparatus, and more particularly, to an offshore power generation apparatus that rotates in a direction opposite to the flow of water.

일반적으로, 현재 사용되고 있는 에너지원은 주로 화학적 에너지원이다. 화학적 에너지원이란 지구의 자원인 석유나 석탄 등을 활용한 에너지들이다. 이러한 화학적인 에너지원을 이용하여 전기를 생산한다. 화학적인 에너지원의 가장 큰 장점은 직접적인 에너지원이라는 것이며, 활용 대비 효율이 높다는 점이다. 하지만, 그 매장량에 한계가 있고, 화학적인 에너지원을 전기로 변환하는 과정에서 이산화탄소 등 환경오염물질이 배출되는 점에서 커다란 단점을 갖는다.In general, currently used energy sources are mainly chemical energy sources. Chemical energy sources are energy that utilizes earth's resources such as oil and coal. This chemical energy source is used to produce electricity. The biggest advantage of chemical energy source is that it is a direct energy source, and its efficiency is high compared to its utilization. However, there is a limit in the reserves, and there is a big disadvantage in that environmental pollutants such as carbon dioxide is emitted in the process of converting a chemical energy source into electricity.

현대 사회에서 전기를 이용하는 전기기기 등의 사용이 갈수록 커짐에 따라 화학 에너지원이 아닌 신재생 에너지의 개발이 시급한 문제로 대두되었다.With the increasing use of electric devices using electricity in the modern society, the development of renewable energy rather than a chemical energy source has emerged as an urgent problem.

이러한 대안으로 태양 에너지, 바이오 에너지, 풍력 에너지, 수소 에너지, 해양 에너지 등을 이용하여 전기를 생산하는 발전에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 여기서, 해양 에너지는 파력, 수력, 풍력, 조력 및 조류 발전이 있다. 특히, 조류 발전은 해수가 빠른 곳에 수차발전기를 설치해 전기를 생산하는 것을 의미한다.As an alternative, research is being actively conducted to generate electricity using solar energy, bioenergy, wind energy, hydrogen energy, and marine energy. Here, the marine energy is wave power, hydro, wind, tidal and tidal power generation. In particular, tidal power generation means generating water by installing a water turbine generator where seawater is fast.

조류 발전은 저수지를 확보하기 위해 댐을 막을 필요가 없고, 선박이 해상을 이동하는데 자유로우며 어류의 이동을 방해하지 않고 주변 생태계에 영향을 주지 않는 환경친화적 대체에너지 시스템이다.Algae generation is an environmentally friendly alternative energy system that does not need to block dams to secure reservoirs, free ships to move around the sea, does not interfere with the movement of fish and does not affect the surrounding ecosystem.

도 1은 종래기술에 따른 해상용 발전장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a marine power generation apparatus according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 해상용 발전장치는 몸체부(10), 풍력 블레이드(20)를 가지는 풍력발전부(30) 및 조력 블레이드(40)를 가지는 조력발전부(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the conventional offshore power generation apparatus includes a tidal power generation unit 50 having a body portion 10, a wind power generation unit 30 having a wind blade 20, and an tidal blade 40. do.

종래기술에 따른 발전장치는 상기 조력 블레이드(40)가 조류의 방향에 상관없이 회전 가능하나, 상기 풍력 블레이드(20)의 구조와 달리 상기 조력발전부(50)를 따라 상기 조류 블레이드(40)가 회전하는 구조상 발전 생산성이 낮은 문제점이 있었다.In the power generation apparatus according to the prior art, the tidal blade 40 is rotatable regardless of the direction of the tidal current, unlike the structure of the wind blade 20, the tidal blade 40 along the tidal power generation unit 50 is There was a problem of low power generation productivity in the rotating structure.

한국등록특허 제10-1059497호Korean Patent Registration No. 10-1059497

본 출원은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물이 흐르는 방향에 따라 수중 블레이드를 보다 원활히 작동하게 하여 전기 생산성을 향상시키며 또한 구조적으로도 안정적인 해상용 발전장치를 제공하고자 한다.The present application is to solve the problems of the prior art as described above, to improve the electrical productivity by operating the underwater blade more smoothly according to the water flow direction and to provide a structurally stable offshore power generation apparatus.

본 발명의 일 측면에 따르면, 하부가 물 속에 잠기도록 설치되는 고정 파일, 물의 흐름에 의해 회전하는 하나 이상의 수중 블레이드 및 상기 고정 파일에 설치되며, 상기 수중 블레이드가 설치되고 물의 흐름 방향에 대향되도록 상기 고정 파일을 중심으로 회전하는 수중 회전부를 포함하는 해상용 발전장치가 제공될 수 있다.According to an aspect of the invention, the lower portion is installed in the fixed pile, the one or more underwater blades rotated by the flow of water and installed in the fixed pile, the underwater blade is installed so as to face the flow direction of the water An offshore power generation apparatus including an underwater rotating unit rotating around a fixed pile may be provided.

또한, 상기 수중 회전부는 상기 고정 파일의 측면을 덮는 제 1 커버부와 상기 제 1커버부로부터 연장되어 상기 고정 파일의 상부면을 덮는 제 2 커버부를 포함할 수 있다.The underwater rotating part may include a first cover part covering a side surface of the fixed file and a second cover part extending from the first cover part to cover an upper surface of the fixed file.

또한, 상기 해상용 발전장치는 상기 고정 파일 또는 상기 수중 회전부 중 어느 하나에 구비되어 구동력을 발생시키는 구동부와 상기 고정 파일 또는 상기 수중 회전부 중 나머지 하나에 구비되어 상기 구동부의 구동력을 상기 수중 회전부에 전달하는 구동전달부를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power generation device is provided in any one of the fixed pile or the underwater rotating unit to generate a driving force and the other of the fixed pile or the underwater rotating unit to transmit the driving force of the driving unit to the underwater rotating unit. It may further include a drive transmission unit.

또한, 상기 구동부는 상기 고정 파일에 설치된 모터와 상기 모터의 구동축 끝단에 설치된 제 1 기어를 포함하고, 상기 구동전달부는 상기 수중 회전부에 설치되며 제 1 기어에 대응되는 제 2 기어를 가질 수 있다.The driving unit may include a motor installed in the fixed pile and a first gear installed at an end of the driving shaft of the motor, and the driving transmission unit may have a second gear installed in the underwater rotating unit and corresponding to the first gear.

또한, 상기 제 2 기어는 불기어로 이루어질 수 있다.In addition, the second gear may be made of a blow gear.

또한, 상기 해상용 발전장치는 상기 고정 파일의 상단부와 상기 수중 회전부 사이에 설치되어 상기 수중 회전부가 상기 고정 파일을 중심으로 회전 가능하도록 지지하는 롤러 어셈블러를 더 포함할 수 있다.The marine power generation apparatus may further include a roller assembler installed between the upper end of the fixed pile and the underwater rotating unit to support the underwater rotating unit so as to be rotatable about the fixed pile.

또한, 상기 롤러 어셈블러는 회전 가능한 복수 개의 롤러, 상기 복수 개의 롤러의 중심을 연결하는 연결부재, 상기 수중 회전부에 설치되어 상기 롤러를 가이드하는 제 1 가이드 레일 및 상기 고정 파일의 상단부에 설치되어 상기 롤러를 가이드하는 제 2 가이드 레일을 포함할 수 있다.The roller assembler may include a plurality of rotatable rollers, a connecting member connecting centers of the plurality of rollers, a first guide rail installed at the underwater rotating part to guide the rollers, and an upper end of the fixing file, the rollers It may include a second guide rail for guiding the.

또한, 상기 고정 파일의 외주면과 상기 수중 회전부 사이에 부쉬를 더 포함할 수 있다.In addition, a bushing may be further included between the outer circumferential surface of the fixed pile and the underwater rotating part.

또한, 상기 수중 블레이드는 복수 개이고, 서로 대향되어 설치될 수 있다.In addition, the plurality of underwater blades may be installed to face each other.

또한, 상기 수중 블레이드들 각각이 서로 동일한 방향을 향하도록 설치될 수 있다.In addition, the underwater blades may be installed to face in the same direction.

또한, 상기 고정 파일의 상단부에 상기 고정 파일의 길이방향을 따라 설치되며, 상기 고정 파일의 단면적보다 작은 기둥을 더 포함하며, 상기 수중 회전부는 상기 기둥이 상기 수중 회전부를 관통하도록 관통부를 가질 수 있다.In addition, the upper end of the fixing pile is installed along the longitudinal direction of the fixing pile, and further includes a pillar smaller than the cross-sectional area of the fixing pile, the underwater rotating portion may have a through portion so that the pillar penetrates the underwater rotating portion. .

또한, 상기 해상용 발전장치는 상기 기둥 상부에 설치되며, 풍력에 의해 회전되는 풍력 블레이드를 구비하는 풍력회전부를 더 포함할 수 있다.In addition, the marine power generation device may be further provided on the column, the wind turbine including a wind blade that is rotated by the wind.

본 발명의 실시예는 물이 흐르는 방향에 맞추어 수중 회전부를 회전시킴으로써, 수중 블레이드가 보다 효율적으로 작동하여 전기 생산성을 향상시킬 수 있다.In the embodiment of the present invention, by rotating the underwater rotating portion in accordance with the direction of the water flow, the underwater blade can operate more efficiently to improve the electrical productivity.

또한, 수중 회전부는 제 1 커버부와 제 2 커버부를 포함하여 구성되어 수중 회전부가 하중에 의해 고정 파일의 상단부에 안착됨으로써, 수중 회전부의 하중을 충분히 지탱할 수 있어 구조적으로 안정적인 이점이 있다.In addition, the underwater rotating part includes a first cover part and a second cover part, so that the underwater rotating part is seated on the upper end of the fixed pile by the load, so that the underwater rotating part can sufficiently support the load of the underwater rotating part, thereby providing a structurally stable advantage.

또한, 구동부를 이용하여 구동전달부에 구동력을 전달함으로써, 수중 회전부를 회전시키게 되어 물이 흐르는 방향에 대응할 수 있다.In addition, by transmitting the driving force to the drive transmission unit by using the drive unit to rotate the underwater rotating unit can correspond to the direction in which water flows.

또한, 수중 회전부와 고정 파일의 상단부 사이에 롤러 어셈블러가 구비됨으로써, 수중 회전부와 고정 파일 사이에 베어링 역할을 함과 동시에 수중 회전부를 고정 파일에 지지하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, a roller assembler is provided between the underwater rotating part and the upper end of the fixed pile, thereby serving as a bearing between the underwater rotating unit and the fixed pile and supporting the underwater rotating unit to the fixed pile.

또한, 고정 파일의 외주면과 수중 회전부 사이에 부쉬가 구비됨으로써, 수중 회전부의 회전에 의한 마찰을 감소시키며 동시에 해수가 침입하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the bush is provided between the outer circumferential surface of the fixed pile and the underwater rotating portion, thereby reducing the friction caused by the rotation of the underwater rotating portion and at the same time can prevent seawater from invading.

또한, 복수 개의 블레이드의 설치 방향을 서로 대향하게 하거나 서로 같은 방향을 향하도록 설치함으로써, 수중 아래의 상태에 따라 적절히 대응할 수 있다.Further, by installing the plurality of blades so as to face each other or to face each other in the same direction, it is possible to appropriately cope with the situation under water.

또한, 고정 파일의 상단부에 기둥을 설치함으로써, 선박이 이동 시 수중 아래의 발전장치를 인식할 수 있게 됨으로써, 선박과 발전장치의 충돌을 미리 예방할 수 있다.In addition, by installing the column on the upper end of the fixed pile, it is possible to recognize the power generation device under the water when the ship moves, it is possible to prevent the collision between the ship and the power generation device in advance.

또한, 기둥에 풍력 블레이드를 구비한 풍력 회전부를 설치함으로써, 수중 발전뿐만 아니라 풍력 발전을 통합하여 전기 생산을 향상 시킬 수 있게 되고 수중 발전과 풍력 발전을 위한 개별적인 설치 비용을 줄이는 효과가 있다.In addition, by installing a wind turbine with a wind blade on the pillar, it is possible to improve the electricity production by integrating wind power generation as well as underwater power generation, and there is an effect of reducing the individual installation costs for underwater power generation and wind power generation.

도 1은 종래기술에 따른 발전장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 2의 주요부분을 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 수중 회전부가 회전하기 위한 구조를 설명하는 단면도이다.
도 5는 도 4의 제 1 기어와 제 2 기어가 맞물리는 모습을 나타내는 횡단면도이다.
도 6은 도 3의 롤러 어셈블러를 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 해저에 설치하는 모습을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치를 나타내는 사시도이다.
도 10은 수중 발전과 풍력 발전을 통합한 발전장치를 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a power generation apparatus according to the prior art.
2 is a perspective view showing a power generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically illustrating the main part of FIG. 2.
It is sectional drawing explaining the structure for rotating an underwater rotation part.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the first gear and the second gear of FIG. 4 are engaged.
6 is an exploded perspective view illustrating the roller assembler of FIG. 3.
Fig. 7 is a sectional view of Fig. 6. Fig.
8 is a schematic view showing a state in which a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is installed on a seabed.
9 is a perspective view showing a power generator according to another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a power generation device incorporating underwater power generation and wind power generation.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate the present invention in order to more easily explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. You will know.

또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 발전장치와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.In addition, in describing the embodiments of the present invention, the same names and the same reference numerals are used for the components having the same functions, and the components are not substantially the same as the conventional power generation apparatus.

또한, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, the terms used in the present application are used only to describe certain embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 나타내는 사시도이고, 도 3은 도 2의 주요부분을 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 4는 수중 회전부가 회전하기 위한 구조를 설명하는 단면도이다.FIG. 2 is a perspective view illustrating a power generator according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a main part of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a structure for rotating the underwater rotating unit.

도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 발전장치는 고정 파일(100), 기둥(200), 수중 회전부(300) 및 수중 블레이드(400)를 포함한다.2, 3, and 4, the power generation apparatus includes a fixed pile 100, a pillar 200, an underwater rotating part 300, and an underwater blade 400.

고정 파일(100)은 해저에 고정되어 해저면에서 수직으로 설치된다. The fixed pile 100 is fixed to the seabed and installed vertically on the seabed.

기둥(200)은 상기 고정 파일(100)의 상단부에 상기 고정 파일(100)의 길이방향을 따라 설치된다. 그리고, 상기 기둥(200)의 상부는 해수면 위로 돌출되도록 형성된다.The pillar 200 is installed along the longitudinal direction of the fixing pile 100 at the upper end of the fixing pile 100. In addition, an upper portion of the pillar 200 is formed to protrude above the sea level.

또한, 상기 기둥(200)의 단면적은 상기 고정 파일(100)의 단면적보다 작을 수 있다. 이러한 단면적이 작은 상기 기둥(200)이 상기 고정 파일(100) 상단부에 설치됨으로써, 상기 고정 파일(100) 상단부에는 후술할 수중 회전부(300)를 안착시킬 수 있는 공간을 확보하게 된다.In addition, the cross-sectional area of the pillar 200 may be smaller than the cross-sectional area of the fixing pile 100. The pillar 200 having a small cross-sectional area is installed at the upper end of the fixed pile 100, thereby securing a space for mounting the underwater rotating unit 300 to be described later on the upper end of the fixed pile 100.

이에 따라, 상기 기둥(200)가 고정 파일의 상단부에 설치되어 선박이 이동 시 수중 아래의 발전장치를 인식할 수 있게 됨으로써, 이러한 기둥은 발전장치와 항해 중인 선박의 충돌을 미리 예방할 수 있다.Accordingly, the pillar 200 is installed at the upper end of the fixed pile to recognize the power generation device under the water when the ship moves, such a column can prevent the collision between the power generation device and the ship sailing.

수중 회전부(300)는 상기 고정 파일(100)을 중심으로 회전 가능하도록 상기 고정 파일(100)에 설치된다. The underwater rotating part 300 is installed in the fixed pile 100 so as to be rotatable about the fixed pile 100.

또한, 상기 수중 회전부(300)는 상기 고정 파일(100)의 측면을 덮는 제 1 커버부(301)와 상기 제 1 커버부로부터 연장되어 상기 고정 파일(100)의 상부면을 덮는 제 2 커버부(302)를 포함한다.In addition, the underwater rotating part 300 extends from the first cover part 301 covering the side of the fixed pile 100 and the first cover portion to cover the upper surface of the fixed pile 100. 302.

상기 수중 회전부(300)는 상기 제 1 커버부(301)와 상기 제 2 커버부(302)로 이루어지게 되어 상기 수중 회전부(300)가 하중에 의해 상기 고정 파일(100)의 상단부에 안착된다. 또한, 상기 제 2 커버부(302)는 상기 기둥(200)이 관통되도록 관통부가 형성될 수 있다.The underwater rotating part 300 is composed of the first cover part 301 and the second cover part 302 so that the underwater rotating part 300 is seated on the upper end of the fixed pile 100 by a load. In addition, the second cover part 302 may have a through portion formed to penetrate the pillar 200.

이러한 제 1 커버부(301)와 제 2 커버부(302)로 이루어진 상기 수중 회전부(300)는 상기 고정 파일(100)에 안착되어 상기 고정 파일(100)을 중심으로 회전 가능하다. 그리하여, 회전하는 상기 수중 회전부(300)는 상기 고정 파일(100)에서 이탈되지 아니하며 동시에 상기 수중 회전부(300)의 하중이 상기 고정 파일(100)에서 지지될 수 있다.The underwater rotating part 300 including the first cover part 301 and the second cover part 302 is seated on the fixed pile 100 and is rotatable about the fixed pile 100. Thus, the rotating underwater rotating part 300 is not separated from the fixed pile 100 and at the same time a load of the underwater rotating unit 300 may be supported by the fixed pile 100.

수중 블레이드(400)는 상기 수중 회전부(300)에서 수평방향으로 연장된 블레이드 연결부(310)에 연결되며, 상기 수중 블레이드(400)는 한쌍으로 이루어질 수 있다. The underwater blade 400 is connected to the blade connecting portion 310 extending in the horizontal direction from the underwater rotating part 300, the underwater blade 400 may be made in a pair.

도시된 바와 달리, 상기 수중 블레이드(400)는 한쌍이 아닌 하나 이상의 수중 블레이드일 수 있으나, 한쌍으로 이루어질 경우, 해상용 발전장치를 향하여 흐르는 해수를 보다 많이 이용할 수 있게 되어 보다 효율적으로 전기를 생산할 수 있다.Unlike the illustrated, the underwater blade 400 may be one or more underwater blades, not a pair, but when paired, it is possible to use more of the seawater flowing toward the offshore power generator to produce electricity more efficiently. have.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치는 물의 흐름에 따라 상기 수중 회전부(300)가 변화되면서 동시에 물의 흐름에 대향할 수 있는 구조로서 종래 기술에 따른 발전장치는 물의 흐름 방향과 상관없이 일정하게 회전하는 구조에 비하여 후술할 수중 블레이드(400)가 물의 흐름에 의한 회전을 증가시킬 수 있게 되어 보다 효율적으로 전기 생산성을 향상시킬 수 있다.The power generation apparatus according to an embodiment of the present invention has a structure in which the underwater rotating part 300 changes in accordance with the flow of water and may face the flow of water at the same time. Compared to the structure to be described later, the underwater blade 400 to be described later can increase the rotation by the flow of water can improve the electrical productivity more efficiently.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치는 상기 고정 파일(100)의 외주면과 상기 수중 회전부(300) 사이에 부쉬(Bush)(350)가 더 포함된다. 이에 따라, 상기 부쉬(350)는 상기 수중 회전부(300)의 회전에 의한 상기 고정 파일(100)에 마찰을 감소시키며 동시에 해수가 침입하는 것을 방지할 수 있다.In addition, the power generation apparatus according to an embodiment of the present invention further includes a bush 350 between the outer circumferential surface of the fixed pile 100 and the underwater rotating part 300. Accordingly, the bush 350 may reduce friction to the fixed pile 100 due to the rotation of the underwater rotating part 300 and at the same time prevent seawater from invading.

도 5는 도 4의 제 1 기어와 제 2 기어가 맞물리는 모습을 나타내는 횡단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which the first gear and the second gear of FIG. 4 are engaged.

도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예 따른 발전장치는 전술한 바와 같이, 고정 파일(100), 기둥(200), 수중 회전부(300) 및 수중 블레이드(400)뿐만 아니라 구동부(320), 구동전달부 및 롤러 어셈블러(340)를 더 포함한다.Referring to FIG. 5, the power generating apparatus according to the embodiment of the present invention, as described above, the driving unit 320, as well as the fixed pile 100, the pillar 200, the underwater rotating part 300, and the underwater blade 400. The drive transmission unit and the roller assembler 340 is further included.

구동부(320)는 모터(322), 상기 모터의 구동축 끝단에 설치되는 제 1 기어(324)를 포함한다.The driving unit 320 includes a motor 322 and a first gear 324 installed at the end of the drive shaft of the motor.

상기 모터(322)는 상기 수중 회전부(300)가 안착되는 상기 고정 파일(100)의 내부 또는 외부에 설치되고, 상기 모터(322)에 의한 회전력을 전달하는 구동축을 포함한다. The motor 322 is installed inside or outside the fixed pile 100 on which the underwater rotating part 300 is mounted, and includes a driving shaft for transmitting the rotational force by the motor 322.

또한, 상기 제 1 기어(324)는 상기 구동축에 의해 전달된 회전력에 의해 회전 가능하게 된다.In addition, the first gear 324 is rotatable by the rotational force transmitted by the drive shaft.

구동전달부는 상기 구동부에 의해 발생된 회전력을 상기 수중 회전부(300)에 전달하며, 상기 구동전달부는 상기 수중 회전부(300)에 설치되며 상기 제 1 기어(324)에 맞물려 회전할 수 있도록 형성되는 제 2 기어(330)를 가진다. 여기서, 상기 제 2 기어(330)는 불기어(Bull Gear)(330)일 수 있다.The driving transmission unit transmits the rotational force generated by the driving unit to the underwater rotating unit 300, the driving transmission unit is installed in the underwater rotating unit 300 and is formed to be rotated in engagement with the first gear 324 It has two gears 330. In this case, the second gear 330 may be a bull gear 330.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 기어(324)가 회전함에 따라 상기 제 1기어(324)에 맞물려 돌아갈 수 있도록 형성된 불기어(330)는 회전하게 된다. 이러한 불기어(330)는 상기 수중 회전부(330)에 고정되어 상기 불기어(330)가 회전함에 따라 상기 수중 회전부(330)는 상기 고정 파일(100)을 중심으로 회전 가능하게 된다.As shown in FIG. 5, as the first gear 324 rotates, the fire gear 330 formed to be engaged with the first gear 324 rotates. The fire gear 330 is fixed to the underwater rotating part 330 so that the underwater rotating part 330 is rotatable about the fixed pile 100 as the fire gear 330 rotates.

이에 따라, 상기 구동부(320)를 이용하여 상기 구동전달부에 구동력을 전달하고, 상기 구동전달부가 설치된 수중 회전부(300)를 회전시키게 되어, 후술할 수중 블레이드(400)가 물이 흐르는 방향에 대응하여 회전할 수 있다 Accordingly, the driving force is transmitted to the driving transmission unit by using the driving unit 320, and the underwater rotating unit 300 provided with the driving transmission unit is rotated. The underwater blade 400 to be described later corresponds to the direction in which water flows. Can rotate

본 실시예에 따른 발전장치에서는 상기 구동부가 상기 고정 파일(100)에 설치되고 상기 구동전달부는 상기 수중 회전부에 설치되나, 이와 달리, 반대로 상기 구동부가 상기 수중 회전부에 설치되고 상기 구동전달부는 상기 고정 파일에 설치되는 구조도 가능하다.In the power generating apparatus according to the present embodiment, the driving unit is installed in the fixed pile 100 and the driving transmission unit is installed in the underwater rotating unit. In contrast, the driving unit is installed in the underwater rotating unit and the driving transmitting unit is fixed. It is also possible to install files.

롤러 어셈블러(340)는 상기 고정 파일(100)의 상단부와 상기 수중 회전부(300) 사이에 설치되어 상기 수중 회전부(300)가 상기 고정 파일(100)을 중심으로 회전 가능하도록 지지한다. 상기 롤러 어셈블러(340)는 상기 구동축을 중심으로 한쌍을 가지게 되어, 한쌍의 상기 롤러 어셈블러(340)는 보다 안정적으로 상기 수중 회전부(300)가 상기 고정 파일(100)에 지지되도록 한다.The roller assembler 340 is installed between the upper end of the fixed pile 100 and the underwater rotating unit 300 to support the underwater rotating unit 300 to be rotatable about the fixed pile 100. The roller assembler 340 has a pair around the drive shaft, and the pair of roller assemblers 340 allow the underwater rotating part 300 to be more stably supported by the fixed pile 100.

롤러 어셈블러(340)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.Detailed description of the roller assembler 340 will be described later.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상용 발전장치는 도면에 도시되지 않았지만, 물이 흐르는 방향을 감지하는 조류방향감지부를 더 포함할 수 있다. 이러한 조류방향감지부는 조류방향을 감지하고 상기 구동부의 구동력을 제어하여 수중 회전부를 원하는 각도로 회전시켜 수중 블레이드를 조류 방향에 대향되도록 할 수 있다.In addition, the marine power generation apparatus according to an embodiment of the present invention, although not shown in the drawings, may further include a tidal flow direction sensing unit for detecting the direction of water flow. The algae direction detecting unit detects the algae direction and controls the driving force of the driving unit to rotate the underwater rotating unit at a desired angle so that the underwater blade can face the algae direction.

도 6은 도 3의 롤러 어셈블러를 나타내는 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 단면도이다.6 is an exploded perspective view illustrating the roller assembler of FIG. 3, and FIG. 7 is a cross-sectional view of FIG. 6.

도 6 및 도 7을 참조하여 롤러 어셈블러를 보다 자세히 설명하기로 한다.The roller assembler will be described in more detail with reference to FIGS. 6 and 7.

롤러 어셈블러(340)는 롤러(342), 연결부재(344), 제 1 가이드 레일(348) 및 제 2 가이드 레일(349)을 포함한다.The roller assembler 340 includes a roller 342, a connecting member 344, a first guide rail 348, and a second guide rail 349.

롤러(342)는 해수에 의한 부식이 일어나지 않으며 탄성력을 가지는 고무 재질로 이루어질 수 있다.The roller 342 may be made of a rubber material having no elasticity and corrosion by seawater.

연결부재(344)는 링 형상으로 이루어지고, 상기 복수 개의 롤러(342)가 회전하는 각각의 회전축을 연결한다. 그리하여 상기 복수 개의 롤러(342)가 연결부재(344)의 원주방향을 따라 배열된다.The connecting member 344 is formed in a ring shape, and connects the respective rotating shafts to which the plurality of rollers 342 rotate. Thus, the plurality of rollers 342 are arranged along the circumferential direction of the connecting member 344.

제 1 가이드 레일(348)은 전술한 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 수중 회전부(300)의 제 2 커버부(302) 하단부에 용접 방식 등으로 설치된다. 그리고, 상기 제 1 가이드 레일(348)의 외형은 상기 연결부재(344)의 링 형상에 대응되도록 형성된다.As shown in FIG. 4, the first guide rail 348 is installed at the lower end of the second cover part 302 of the underwater rotating part 300 by a welding method or the like. The outer shape of the first guide rail 348 is formed to correspond to the ring shape of the connection member 344.

상기 제 1 가이드 레일(348)은 상기 복수 개로 연결된 롤러(342)가 상기 연결부재(344)의 원주방향을 따라 회전하는 경우, 상기 롤러(342)의 상부에 대응되도록 형성된다.The first guide rail 348 is formed to correspond to an upper portion of the roller 342 when the plurality of rollers 342 connected in the circumferential direction of the connecting member 344 rotate.

제 2 가이드 레일(349)은 상기 고정 파일(100)의 상단부에 용접 기타 결합할 수 있는 방식으로 설치된다. 그리고, 상기 제 2 가이드 레일(349)의 외형은 상기 연결부재(344)의 링 형상에 대응되도록 형성된다.The second guide rail 349 is installed in such a manner as to weld or couple to the upper end of the fixing pile 100. The outer shape of the second guide rail 349 is formed to correspond to the ring shape of the connection member 344.

상기 제 2 가이드 레일(349)은 상기 복수 개로 연결된 롤러(342)가 상기 연결부재(344)의 원주방향을 따라 회전하는 경우, 상기 롤러(342)의 하부에 대응되도록 형성된다.The second guide rail 349 is formed to correspond to the lower portion of the roller 342 when the plurality of rollers 342 connected in the circumferential direction of the connecting member 344 rotate.

그리하여, 상기 제 2 가이드 레일(349)는 상기 제 1 가이드 레일(348)과 함께 회전하는 상기 롤러(342)를 가이드하는 역할을 하게 된다.Thus, the second guide rail 349 serves to guide the roller 342 rotating together with the first guide rail 348.

이러한 상기 롤러 어셈블러(340)는 상기 수중 회전부(300)가 안착되는 상기 고정 파일(100) 사이에 설치되어, 상기 수중 회전부(300)가 상기 고정 파일(100)을 중심으로 회전하는 경우, 상기 수중 회전부(300)가 보다 원활하게 회전하게 하는 베어링 역할을 수행하는 것과 동시에 상기 수중 회전부(300)를 상기 고정 파일(100)에 지지하는 역할을 수행하게 된다.The roller assembler 340 is installed between the fixed pile 100 on which the underwater rotating unit 300 is seated, and when the underwater rotating unit 300 rotates around the fixed pile 100, the underwater At the same time it serves as a bearing for the rotation unit 300 to rotate more smoothly and serves to support the underwater rotating unit 300 to the fixed pile (100).

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 해저에 설치하는 모습을 나타내는 개략도이다. 8 is a schematic view showing a state in which a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is installed on a seabed.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치를 해저에 설치하기 위하여 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 고정 파일(100)을 해저에 고정한다.In order to install the generator according to the embodiment of the present invention on the seabed, the fixing file 100 is fixed to the seabed as shown in FIG.

다음으로, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 수중 회전부(300)가 상기 고정 파일(100) 상단부에 안착된다. 상기 고정 파일(100)을 안착하는 과정에서는 상기 수중 회전부(300)에 설치된 제 1 가이드 레일(348)과 상기 고정 파일(100)에 설치된 제 2 가이드 레일(349) 사이에 상기 연결부재(344)에 연결된 상기 롤러(342)를 설치한다. 마지막으로, 도 8의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 기둥(200)은 상기 고정 파일(100) 상단부에 길이방향을 따라 설치되며, 상기 기둥(200)은 상기 수중 회전부(300)의 관통부를 관통하게 된다. Next, as shown in (b) of FIG. 8, the underwater rotating part 300 is seated on the upper end of the fixed pile 100. In the process of seating the fixing pile 100, the connecting member 344 between the first guide rail 348 installed on the underwater rotating part 300 and the second guide rail 349 installed on the fixing pile 100. Install the roller 342 connected to. Finally, as shown in (c) of FIG. 8, the pillar 200 is installed along the longitudinal direction at the upper end of the fixed pile 100, the pillar 200 is a through portion of the underwater rotating part 300 Penetrates.

한편, 도면에 도시되지 않았지만, 수중 블레이드는 상기 수중 회전부(300)에 미리 결합된 상태일 수 있고, 이후에 수중 블레이드를 수중 회전부에 결합할 수도 있다.On the other hand, although not shown in the figure, the underwater blade may be in a state that is pre-coupled to the underwater rotating part 300, after which the underwater blade may be coupled to the underwater rotating part.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치를 나타내는 사시도이다.9 is a perspective view showing a power generator according to another embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치는 이미 설명한 본 발명의 일 실시예와 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.As shown, since the power generation apparatus according to another embodiment of the present invention is similar to the embodiment of the present invention described above, a description of the configuration having the same function will be omitted.

도 9을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 달리, 수중 블레이드(410) 는 복수 개로 이루어지고, 상기 수중 블레이드(410) 각각의 회전하는 회전축이 동일하지 않고 회전축이 서로 평행하게 된다. 또한, 상기 수중 블레이드(410) 각각은 마주하는 물의 흐름과 동일한 방향을 향하도록 하여 서로 동일한 방향을 향하도록 상기 수중 회전부(300)에 설치된다.Referring to FIG. 9, unlike the embodiment of the present invention, the underwater blade 410 is formed of a plurality, and the rotating shafts of each of the underwater blades 410 are not the same, and the rotation shafts are parallel to each other. In addition, each of the underwater blades 410 are installed in the underwater rotating part 300 so as to face the same direction as the flow of water facing each other.

해저 상황에 따라 해수의 흐름이 비교적 넓게 분포하는 경우, 도시된 상기 수중 블레이드(410)는 조류 방향에 마주하여 회전하는 면적을 증가시키게 됨에 따라 상기 수중 블레이드(410)의 회전량을 증가시켜 발전장치는 전기 생산량을 증가시킬 수 있게 된다.In the case where the flow of seawater is relatively wide according to the seabed situation, the underwater blade 410 shown increases the rotational area facing the direction of the tidal current, thereby increasing the amount of rotation of the underwater blade 410 to generate electricity. Can increase the amount of electricity produced.

도 10은 수중 발전과 풍력 발전을 통합한 발전장치를 나타내는 사시도이다.10 is a perspective view showing a power generation device incorporating underwater power generation and wind power generation.

도시된 바와 같이, 수중 발전과 풍력 발전을 통합한 발전장치는 이미 설명한 본 발명의 일 실시예와 유사함으로, 이에 따른 동일한 기능을 갖는 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.As shown, since the power generation device incorporating underwater power generation and wind power generation is similar to one embodiment of the present invention described above, a description of the configuration having the same function accordingly will be omitted.

도 10을 참조하면, 해상용 발전장치는 풍력 블레이드(520)를 가지는 풍력 회전부(510)를 포함하는 풍력 발전기(500)를 더 포함한다.Referring to FIG. 10, the marine generator further includes a wind generator 500 including a wind turbine 510 having a wind blade 520.

이에 따라, 수중 발전과 풍력 발전을 통합한 발전장치는 바람과 해류라는 두 종류의 에너지원을 이용하여 풍력발전과 해류발전을 동시에 수행함으로써 연속적인 전기생산이 가능하며, 2개의 발전기를 한꺼번에 관리할 수 있어 설치비의 절감, 유지보수의 경제성 등도 확보하는 효과가 있다.Accordingly, the power generation unit that integrates underwater generation and wind power generation can use the two types of energy sources such as wind and ocean current to perform wind power and ocean current generation at the same time, enabling continuous electricity production, and managing two generators at once. As a result, it is possible to reduce installation costs and secure economics of maintenance.

본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고, 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims, It is obvious.

10: 몸체부 20: 풍력 블레이드
30: 풍력발전부 40: 조력 블레이드
50: 조력발전부 100: 고정 파일
200: 기둥 300: 수중 회전부
301: 제 1 커버부 302: 제 2 커버부
310: 블레이드 연결부 320: 구동부
322: 모터 324: 불기어
330: 제 1 기어 340: 롤러 어셈블러
342: 롤러 344: 연결부재
348: 제 1 가이드 레일 349: 제 2 가이드 레일
350: 부쉬 400: 수중 블레이드
500: 풍력발전기 510: 풍력 회전부
520: 풍력 블레이드10: body 20: wind blade
30: wind turbine 40: tidal blade
50: tidal power generation unit 100: fixed pile
200: pillar 300: underwater rotating part
301: first cover part 302: second cover part
310: blade connecting portion 320: driving portion
322: motor 324: blow gear
330: first gear 340: roller assembler
342: roller 344: connecting member
348: first guide rail 349: second guide rail
350: bush 400: underwater blade
500: wind turbine 510: wind turbine
520: wind blade

Claims (12)

하부가 물 속에 잠기도록 설치되는 고정 파일;
물의 흐름에 의해 회전하는 하나 이상의 수중 블레이드;
상기 고정 파일에 설치되며, 상기 수중 블레이드가 설치되고 물의 흐름 방향에 대향되도록 상기 고정 파일을 중심으로 회전하는 수중 회전부;
상기 고정 파일 또는 상기 수중 회전부 중 어느 하나에 구비되어 구동력을 발생시키는 구동부; 및
상기 고정 파일 또는 상기 수중 회전부 중 나머지 하나에 구비되어 상기 구동부의 구동력을 상기 수중 회전부에 전달하는 구동전달부를 포함하고,
상기 구동부는 상기 고정 파일에 설치된 모터와 상기 모터의 구동축 끝단에 설치된 제 1 기어를 포함하고,
상기 구동전달부는 상기 수중 회전부에 설치되며 제 1 기어에 대응되는 제 2 기어를 가지는 해상용 발전장치.A fixed pile installed so that the lower part is submerged in water;
At least one underwater blade that is rotated by the flow of water;
An underwater rotating unit installed on the fixed pile, the underwater blade being installed and rotating about the fixed pile so as to face the flow direction of the water;
A driving unit provided in any one of the fixed file or the underwater rotating unit to generate a driving force; And
Is provided in the other of the fixed file or the underwater rotating portion includes a drive transmission unit for transmitting a driving force of the driving unit to the underwater rotating unit,
The drive unit includes a motor provided in the fixed pile and a first gear installed at the end of the drive shaft of the motor,
The drive transmission unit is installed in the submerged rotating unit having a second gear corresponding to the first gear. 제 1항에 있어서,
상기 수중 회전부는
상기 고정 파일의 측면을 덮는 제 1 커버부와 상기 제 1커버부로부터 연장되어 상기 고정 파일의 상부면을 덮는 제 2 커버부를 포함하는 해상용 발전장치.The method of claim 1,
The underwater rotating part
An offshore power generation apparatus comprising a first cover portion covering a side of the fixed pile and a second cover portion extending from the first cover portion to cover an upper surface of the fixed pile. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제 2 기어는 불기어로 이루어지는 해상용 발전장치.The method of claim 1,
The second gear is an offshore power generation device consisting of a blow gear. 제 2항에 있어서,
상기 고정 파일의 상단부와 상기 수중 회전부 사이에 설치되어 상기 수중 회전부가 상기 고정 파일을 중심으로 회전 가능하도록 지지하는 롤러 어셈블러를 더 포함하는 해상용 발전장치.3. The method of claim 2,
The offshore power generation apparatus further comprises a roller assembler installed between the upper end of the fixed pile and the underwater rotating unit to support the underwater rotating unit rotatably around the fixed pile. 제 6항에 있어서,
상기 롤러 어셈블러는
회전 가능한 복수 개의 롤러;
상기 복수 개의 롤러의 중심을 연결하는 연결부재;
상기 수중 회전부에 설치되어 상기 롤러를 가이드하는 제 1 가이드 레일; 및
상기 고정 파일의 상단부에 설치되어 상기 롤러를 가이드하는 제 2 가이드 레일;
을 포함하는 해상용 발전장치.The method according to claim 6,
The roller assembler
A plurality of rotatable rollers;
A connection member connecting centers of the plurality of rollers;
A first guide rail installed at the underwater rotating part to guide the roller; And
A second guide rail installed at an upper end of the fixing file to guide the roller;
Marine power generation apparatus comprising a. 제 1항에 있어서,
상기 고정 파일의 외주면과 상기 수중 회전부 사이에 부쉬를 더 포함하는 해상용 발전장치.The method of claim 1,
The offshore power generation apparatus further comprises a bushing between the outer peripheral surface of the fixed pile and the underwater rotating portion. 제 1항에 있어서,
상기 수중 블레이드는 복수 개이고, 서로 대향되어 설치되는 해상용 발전장치.The method of claim 1,
The plurality of underwater blades, the offshore power generation apparatus is installed to face each other. 제 1항에 있어서,
상기 수중 블레이드들 각각이 서로 동일한 방향을 향하도록 설치되는 해상용 발전장치.The method of claim 1,
Offshore power generation unit is installed so that each of the underwater blades face the same direction. 제 1항 내지 제 2항 및 제 5항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정 파일의 상단부에 상기 고정 파일의 길이방향을 따라 설치되며, 상기 고정 파일의 단면적보다 작은 기둥을 더 포함하며,
상기 수중 회전부는 상기 기둥이 상기 수중 회전부를 관통하도록 관통부를 갖는 해상용 발전장치.The method according to any one of claims 1 to 2 and 5 to 10,
It is installed along the longitudinal direction of the fixing file at the upper end of the fixing file, and further comprises a pillar smaller than the cross-sectional area of the fixing file,
The underwater power generation unit has a through-hole so that the pillar penetrates the underwater rotation. 제 11항에 있어서,
상기 기둥 상부에 설치되며, 풍력에 의해 회전되는 풍력 블레이드를 구비하는 풍력회전부를 더 포함하는 해상용 발전장치.12. The method of claim 11,
It is installed on the column, the offshore power generation apparatus further comprises a wind turbine having a wind blade that is rotated by the wind.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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