KR101372128B1 - Rotating axis converting-type tidal current power generating system - Google Patents

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KR101372128B1
KR101372128B1 KR1020120121995A KR20120121995A KR101372128B1 KR 101372128 B1 KR101372128 B1 KR 101372128B1 KR 1020120121995 A KR1020120121995 A KR 1020120121995A KR 20120121995 A KR20120121995 A KR 20120121995A KR 101372128 B1 KR101372128 B1 KR 101372128B1
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고광오
류용욱
박창범
정광회
장정희
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현대건설주식회사
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Abstract

The present invention relates to a rotation axis converting-type tidal current power generating system comprising: a marine structure; a rotating unit rotating underwater by tidal current; a power generating unit installed on the marine structure to generate electric power by receiving rotary power of the rotating unit; and a power transmitting unit for transmitting the rotary power of the rotating unit to the power generating unit. The rotating unit includes: a vertical rotary shaft extending underwater from the power transmitting unit; and a horizontal rotary shaft to which the end of the vertical rotary shaft is fixed at a position where the length of the horizontal rotary shaft is divided into two portions and which rotates around the vertical rotary shaft. The rotation axis converting-type tidal current power generating system does not need additional watertight structures and enables maintenance works without towing because the power generating unit is arranged on the water.

Description

회전축 변환 조류발전 시스템{ROTATING AXIS CONVERTING-TYPE TIDAL CURRENT POWER GENERATING SYSTEM}Rotation AXIS CONVERTING-TYPE TIDAL CURRENT POWER GENERATING SYSTEM}

본 발명은 회전축 변환 조류발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유지, 보수가 용이한 회전축 변환 조류발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a rotating shaft conversion tidal power generation system, and more particularly to a rotating shaft conversion tidal power generation system that is easy to maintain and repair.

조류발전의 경우 흐름의 예측을 거의 정확하게 할 수 있어서 규칙적인 발전이 가능하고 우리나라 서해안은 조류발전을 위한 최적지로 평가되고 있다. 이러한 조류발전은 수평축 방식과 수직축 방식이 있으며, 일반적으로 해상풍력과 마찬가지로 수평축 방식이 수직축 방식에 비하여 발전효율이 우수하다고 알려져 있다In the case of tidal power generation, it is possible to make regular forecasts of the flow, so regular power generation is possible, and the west coast of Korea is evaluated as the best place for tidal power generation. These tidal power generation methods include a horizontal axis method and a vertical axis method. In general, as in the offshore wind power, the horizontal axis method is known to have better power generation efficiency than the vertical axis method.

도 1은 종래의 조류발전 시스템의 일례를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows an example of a conventional tidal current system.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이 종래의 조류발전 시스템(10), 특히, 수평축을 임펠러(11)를 이용하는 조류발전 시스템(10)의 경우 발전용 터빈(12)이 수중에 위치하고 발전기(12) 및 파워트레인을 포함한 구조물이 수중에 위치하게 되므로 해수의 침입을 방지하는 수밀 구조를 유지하여야 어려움이 있다.However, in the case of the conventional tidal power generation system 10, in particular, the tidal power generation system 10 using the impeller 11 in the horizontal axis, as shown in Figure 1, the turbine 12 for power generation is located in the water and the generator 12 And because the structure including the powertrain is located in the water is difficult to maintain the watertight structure to prevent the intrusion of seawater.

즉, 조류발전에서 대부분의 고장은 수밀 구조의 노후화로 인하여 파워트레인 및 발전기를 포함한 나셀의 부품에서 발생하게 되며, 유지보수비를 줄이기 위해 3중 또는 4중 수밀 구조를 채택한다 하더라도 발전기의 수명 동안 성능 보장을 할 수는 없기 때문에 발전기의 제작비가 증가하는 단점이 있다. In other words, most failures in tidal power generation occur in parts of nacelle including powertrain and generator due to deterioration of watertight structure, and performance during generator life even if triple or quadruple watertight structure is adopted to reduce maintenance cost. There is a disadvantage in that the production cost of the generator increases because it can not be guaranteed.

또한, 유지보수를 위해서는 터빈처럼 발전기를 수상으로 견인하여 끌어올린 후 유지보수를 실시하여야 하므로, 유지보수를 하는 시간이 오래 걸리고 비용도 증가하게 된다.In addition, the maintenance is to pull up the generator to the water, like a turbine, and then carry out maintenance, so that the maintenance takes a long time and increases the cost.

수직축 조류발전은 수평축에 비해 발전 효율이 현저히 떨어지지만 발전기가 수상에 위치하기 때문에 발전기의 고장이 적고, 유지보수가 용이한 장점이 있다.The vertical tidal current power generation efficiency is significantly lower than the horizontal axis, but since the generator is located in the water phase, the generator is less prone to failure and easy to maintain.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 발전부를 수상에 배치하여 별도의 수밀구조를 필요로 하지 않는 동시에, 견인없이 유지보수가 가능한 회전축 변환 조류발전 시스템을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve such a conventional problem, and to provide a rotating shaft conversion tidal power generation system that can be maintained without traction without requiring a separate watertight structure by placing the power generation unit in the water phase. .

상기 목적은, 본 발명에 따라, 수상구조물; 수중에서 조류에 의하여 회전하는 회전부; 상기 수상구조물 상에 설치되며, 상기 회전부의 회전력을 공급받아 전력을 생산하는 발전부; 상기 회전부의 회전력을 상기 발전부에 전달하는 동력전달부;를 포함하며, 상기 회전부는 상기 동력전달부로부터 하측의 수중으로 연장되는 수직회전축; 길이를 양분하는 위치에는 상기 수직회전축의 단부가 고정되며, 상기 수직회전축을 회전중심으로 회전하는 수평회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, a water phase structure; Rotating portion rotates by the current in the water; A power generation unit installed on the water structure and receiving electric power from the rotation unit to produce electric power; And a power transmission unit for transmitting the rotational force of the rotation unit to the power generation unit, wherein the rotation unit includes a vertical rotation shaft extending from the power transmission unit to the lower side of the water; The position of bisecting the length is fixed to the end of the vertical axis of rotation, the horizontal axis of rotation to rotate the vertical axis of rotation to the center of rotation; is achieved by a rotating shaft conversion tidal current generation system comprising a.

또한, 상기 회전부는 임펠러로 이루어지고, 상기 동력전달부는 상기 임펠러의 회전축과 연결되는 제1풀리; 상기 발전부에 연결되는 제2풀리; 상기 제1풀리와 상기 제2풀리를 상호 연결하는 벨트부재;를 포함할 수 있다.In addition, the rotating part is made of an impeller, the power transmission unit is a first pulley connected to the rotating shaft of the impeller; A second pulley connected to the power generation unit; And a belt member connecting the first pulley and the second pulley to each other.

또한, 상기 동력전달부는 상기 발전부의 내부에 설치될 수 있다.In addition, the power transmission unit may be installed inside the power generation unit.

또한, 상기 회전부는 상기 수평회전축의 일단에 장착되어, 상기 수평회전축을 회전축으로 하여 회전하는 임펠러;를 더 포함할 수 있다.The rotating unit may further include an impeller mounted at one end of the horizontal rotating shaft to rotate the horizontal rotating shaft as the rotating shaft.

또한, 상기 수평회전축의 회전이 원활하도록 상기 수평회전축의 타단에 장착되는 방향타를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a rudder mounted at the other end of the horizontal rotating shaft to smoothly rotate the horizontal rotating shaft.

또한, 상기 방향타는 상기 수평회전축의 회전중심을 기준으로 하는 원호의 형상을 가질 수 있다.In addition, the rudder may have a shape of an arc based on the center of rotation of the horizontal axis of rotation.

또한, 상기 임펠러는 상기 수평회전축의 단부로부터 방사방향으로 회전가능하게 연장되는 복수개의 주블레이드; 상기 복수개의 주블레이드 각각에 장착되는 보조블레이드;를 포함할 수 있다.In addition, the impeller may include a plurality of main blades rotatably extending radially from an end of the horizontal rotating shaft; And an auxiliary blade mounted on each of the plurality of main blades.

또한, 상기 보조블레이드는 상기 수평회전축의 길이방향과 수직한 단면의 형상이 원호일 수 있다.In addition, the auxiliary blade may be a circular arc in the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal axis of rotation.

또한, 상기 보조블레이드는 상기 수직회전축에 가까워질수록 상기 주블레이드 측으로 휘어지는 곡면을 형성할 수 있다.In addition, the auxiliary blade may form a curved surface toward the main blade side closer to the vertical rotation axis.

본 발명에 따르면, 발전부가 수상에 위치하게 되므로, 별도의 수밀구조를 필요로 하지 않고, 견인없이 유지 보수를 할 수 있는 회전축 변환 조류발전 시스템이 제공된다.According to the present invention, since the power generation unit is located in the water phase, there is provided a rotating shaft conversion tidal current power generation system that can be maintained without towing without requiring a separate watertight structure.

또한, 수직회전축, 수평회전축, 임펠러의 3단 회전구조로 인하여 원활한 회전력 전달이 가능하다.In addition, the three-stage rotation structure of the vertical rotating shaft, horizontal rotating shaft, impeller enables smooth rotational force transmission.

또한, 임펠러가 주블레이드와 보조블레이드로 이루어져, 보조블레이드가 조류의 유속을 가속시킴으로써, 전체적으로 전력 생성효율이 증가된다.In addition, the impeller is composed of the main blade and the secondary blade, the secondary blade accelerates the flow rate of the current, thereby increasing the power generation efficiency as a whole.

또한, 방향타를 이용하여 수평회전축의 회전방향을 용이하게 안내할 수 있다.In addition, the direction of rotation of the horizontal rotating shaft can be easily guided by using the rudder.

도 1은 종래의 조류발전 시스템의 일례를 개략적으로 도시한 것이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템의 개략적인 사시도이고,
도 3은 도 2의 회전축 변환 조류발전 시스템의 동력전달부를 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템의 개략적인 사시도이고,
도 5는 도 4의 회전축 변환 조류발전 시스템의 회전부의 개략적인 사시도이고,
도 6은 도 4의 회전축 변환 조류발전 시스템의 회전부의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.Figure 1 schematically shows an example of a conventional tidal power generation system,
2 is a schematic perspective view of a rotating shaft converting tidal current system according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 3 schematically illustrates a power transmission unit of the rotating shaft conversion tidal power generation system of FIG. 2;
4 is a schematic perspective view of a rotating shaft converting tidal current system according to a second embodiment of the present invention;
5 is a schematic perspective view of a rotating part of the rotating shaft conversion tidal power generation system of FIG. 4;
FIG. 6 schematically illustrates a cross section of a rotating part of the rotating shaft conversion tidal power generation system of FIG. 4.

설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.Prior to the description, components having the same configuration are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment. In other embodiments, configurations different from those of the first embodiment will be described do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the rotary shaft conversion tidal power generation system according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템의 개략적인 사시도이고, 도 3은 도 2의 회전축 변환 조류발전 시스템의 동력전달부를 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 2 is a schematic perspective view of a rotating shaft converting tidal power generation system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 3 schematically illustrates a power transmission unit of the rotating shaft converting tidal power generation system of FIG. 2.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템(100)은 전력을 생성하는 구조물을 수상에 배치하는 형태로 설계되는 조류발전 시스템으로서, 수상구조물(110)과 회전부(120)와 발전부(130)와 동력전달부(140)를 포함한다.2 and 3, the rotational shaft conversion tidal power generation system 100 according to the first embodiment of the present invention is a tidal power generation system is designed in such a way as to arrange a structure for generating power in the water phase, the water structure 110 ) And the rotating unit 120, the power generation unit 130 and the power transmission unit 140.

상기 수상구조물(110)은 후술하는 발전부(130)를 수상에 배치할 수 있도록 하는 기초구조물로서, 본 실시예에서는 해저면에 항타되는 강관을 기초로 수상에 세워지는 구조물의 형태를 갖는다.The water structure 110 is a basic structure that allows the power generation unit 130, which will be described later, to be disposed on the water surface, in the present embodiment has a form of a structure that is erected on the water surface based on the steel pipe driven on the sea bottom.

다만, 수상구조물(110)은 물위에 위치하는 구조물이라면 이에 제한되는 것은 아니고, 본 실시예의 변형례에서는 부유구조물의 형태로 수상에 마련되는 형태일 수도 있다.However, the water structure 110 is not limited to this, if the structure is located on the water, in the modified example of the present embodiment may be a form provided in the water in the form of a floating structure.

상기 회전부(120)는 수중에 설치되어 조류에 의하여 회전함으로서, 실질적으로 동력을 발생시키는 부재로서, 본 실시예에서는 임펠러로 이루어진다. 따라서, 본 실시예에서 임펠러 형태의 회전부(120)는 효율적인 발전을 위하여 조류의 방향에 마주보는 방향을 향하여 설치되는 것이 바람직하다.The rotating part 120 is installed in the water and rotated by a bird, thereby generating substantially power, and in the present embodiment consists of an impeller. Therefore, in this embodiment, the impeller-type rotating part 120 is preferably installed in a direction facing the direction of the bird for efficient power generation.

상기 발전부(130)는 상술한 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 구조물로서, 수상구조물(110) 상에 설치되어 수상에 노출된다.The power generation unit 130 is a structure that generates electric power by receiving the rotational force from the rotating unit 120 described above, is installed on the water structure 110 is exposed to the water phase.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 동력전달부(140)는 회전부(120)로부터 발생하는 회전력이 발전부(130)에 전달되도록 양 구조물을 상호 연결하기 위한 것으로서, 제1풀리(141)와 제2풀리(142)와 벨트부재(143)를 포함한다.As shown in FIG. 3, the power transmission unit 140 is for interconnecting the two structures such that the rotational force generated from the rotation unit 120 is transmitted to the power generation unit 130, and the first pulley 141 and the first pulley 141. 2 pulley 142 and the belt member 143.

상기 제1풀리(141)는 임펠러로 이루어지는 회전부(120) 회전축과 동축상에 연결되는 것으로서, 조류에 의한 회전부(120)의 회전시에 연동하여 회전하도록 설치된다.The first pulley 141 is connected to the rotational axis of the rotating part 120 made of an impeller coaxially, and is installed to rotate in conjunction with the rotation of the rotating part 120 by a bird.

상기 제2풀리(142)는 상술한 제1풀리(141)로부터 발생하는 회전력을 발전부(130)에 전달하기 위한 것으로서, 발전부(130)에 연결된다.The second pulley 142 is to transmit the rotational force generated from the first pulley 141 described above to the power generation unit 130, it is connected to the power generation unit 130.

상기 벨트부재(143)는 제1풀리(141)와 제2풀리(142)를 상호 물리적으로 연결하여 제1풀리(141)의 회전력을 제2풀리(142)에 전달하기 위한 것이다.The belt member 143 physically connects the first pulley 141 and the second pulley 142 to transfer the rotational force of the first pulley 141 to the second pulley 142.

한편, 상술한 바에 의하면, 본 실시예에서 동력전달부(140)는 풀리와 벨트 조합인 것으로 설명하였으나, 기어와 체인으로 이루어지는 구조일 수도 있으며, 동력을 상호 전달할 수 있는 구조라면 이에 제한되지 않는다.
On the other hand, according to the above, in the present embodiment, the power transmission unit 140 has been described as a pulley and a belt combination, but may also be a structure consisting of a gear and a chain, and any structure that can transfer power to each other is not limited thereto.

지금부터는 상술한 회전축 변환 조류발전 시스템의 제1실시예의 작동에 대하여 설명한다.The operation of the first embodiment of the above-described rotary shaft converting tidal current generation system will now be described.

먼저, 조류에 의하여 임펠러로 이루어지는 회전부(120)가 회전하면, 이와 동시에 임펠러와 연결되는 제1풀리(141)가 회전한다. 제1풀리(141)는 벨트부재(143)를 이송시키고, 벨트부재(143)에 연결되는 제2풀리(142)를 회전시킨다.First, when the rotating part 120 made of an impeller is rotated by a tidal current, the first pulley 141 connected to the impeller rotates at the same time. The first pulley 141 transfers the belt member 143 and rotates the second pulley 142 connected to the belt member 143.

이때, 제2풀리(142)는 수상구조물 상에 설치되어 있는 발전부(130)에 회전력을 전달하고, 발전부(130)는 전력을 생성한다.At this time, the second pulley 142 transmits the rotational force to the power generation unit 130 is installed on the water structure, the power generation unit 130 generates power.

한편, 발전부가 수중에 설치되어 있는 종래의 조류 발전 시스템의 경우에는 발전부 내부로 물이 유입되지 않도록 견고한 수밀구조를 요구하고, 발전부에 이상이 발생하거나 고장이 나는 경우에 발전부를 수상으로 견인하여야 하는 어려움이 있었다.On the other hand, the conventional tidal power generation system in which the power generation unit is installed in water requires a rigid watertight structure so that water does not flow into the power generation unit, and in the event of an abnormality or failure of the power generation unit, the power generation unit is towed to the water level. There was a difficulty to do.

다만, 본 실시예에 의하면, 회전부(120) 만이 수중에 배치되어 물과 접촉하고, 전력을 생성하는 발전부(130)는 수상구조물에 의하여 지지되어 수상에 위치하므로, 별도의 수밀구조를 채택할 필요가 없으며, 유지 또는 보수를 위해서 별도의 견인장비를 동원할 필요가 없는 장점이 있다.
However, according to the present embodiment, since only the rotating part 120 is disposed in the water and is in contact with water, and generates power, the power generation part 130 is supported by the water structure and positioned in the water phase, so that a separate watertight structure may be adopted. There is no need, and there is no need to mobilize a separate towing equipment for maintenance or repair.

다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템에 대하여 설명한다.Next, a rotation shaft converting tidal current generation system according to a second embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템의 개략적인 사시도이고, 도 5는 도 4의 회전축 변환 조류발전 시스템의 회전부의 개략적인 사시도이다.4 is a schematic perspective view of a rotating shaft converting tidal current system according to a second embodiment of the present invention, Figure 5 is a schematic perspective view of a rotating part of the rotating shaft converting tidal current system of FIG.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템(200)은 수상구조물(110)과 회전부(220)와 발전부(130)와 동력전달부(미도시)를 포함한다. 다만, 상기 수상구조물(110)과 상기 발전부(130)는 제1실시예에서 상술한 구조물과 동일한 구조물이므로 중복설명은 생략한다.4 and 5, the rotating shaft converting tidal current generation system 200 according to the second embodiment of the present invention includes a water structure 110, a rotating unit 220, a power generating unit 130, and a power transmission unit (not shown). ). However, since the water structure 110 and the power generation unit 130 is the same structure as the structure described above in the first embodiment, overlapping description thereof will be omitted.

상기 회전부(220)는 조류의 영향을 받아 회전함으로써 발생하는 회전력을 발전부(130)에 전달하기 위한 것으로서, 수직회전축(221)과 수평회전축(222)과 임펠러(223)와 방향타(226)를 포함한다.The rotating unit 220 is for transmitting the rotational force generated by the rotation of the influence of the current to the power generation unit 130, the vertical rotating shaft 221 and the horizontal rotating shaft 222, the impeller 223 and the rudder 226 Include.

상기 수직회전축(221)은 동력전달부(미도시)에 연결되어, 후술하는 수평회전축(222)과 연동하여 회전함으로써 회전력을 발생시키는 것으로서, 수면으로부터 하측으로 연장된다.The vertical rotation shaft 221 is connected to a power transmission unit (not shown), and generates rotational force by rotating in conjunction with the horizontal rotation shaft 222 which will be described later, extending downward from the water surface.

다시 설명하면, 본 실시예에서 수직회전축(221)의 일단은 동력전달부(미도시)에 연결되고, 타단은 수평회전축(222)의 회전중심과 연결된다. 따라서, 수직회전축(221)은 후술하는 수평회전축(221)의 회전축으로서의 기능을 수행한다.In other words, in this embodiment, one end of the vertical rotation shaft 221 is connected to a power transmission unit (not shown), and the other end is connected to the rotation center of the horizontal rotation shaft 222. Accordingly, the vertical rotation shaft 221 performs a function as the rotation shaft of the horizontal rotation shaft 221 described later.

상기 수평회전축(222)은 수면과 나란한 상태로 배치되며, 상술한 수직회전축(221)의 말단에 연결된다. 이때, 수평회전축(222)의 회전이 원활하도록 수직회전축(221)의 말단부는 수평회전축(222)의 길이를 양분하는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.The horizontal rotating shaft 222 is disposed in parallel with the water surface, and is connected to the end of the vertical rotating shaft 221 described above. At this time, the end portion of the vertical rotation shaft 221 is preferably installed at a position that bisects the length of the horizontal rotation shaft 222 so that the rotation of the horizontal rotation shaft 222 is smooth.

한편, 본 실시예에서 상술한 수직회전축(221)과 수평회전축(222)은 횡단면이 원형인 형태의 구조이나, 이에 제한되지 않고 수직회전축(221)과 수평회전축(222)의 형상은 물의 저항을 최소화할 수 있는 형태로 제작되는 것이 바람직하다.On the other hand, the vertical axis of rotation 221 and the horizontal axis of rotation 222 in the present embodiment has a circular cross-sectional structure, but is not limited to the shape of the vertical axis of rotation 221 and the horizontal axis of rotation 222 is the resistance of water It is desirable to be manufactured in a form that can be minimized.

상기 임펠러(223)는 수평회전축(222)의 일단부에 회전가능하게 설치되어 수평회전축(222)의 원활한 회전을 유도하는 것으로서, 주블레이드(224)와 보조블레이드(225)를 포함한다. The impeller 223 is rotatably installed at one end of the horizontal rotating shaft 222 to induce smooth rotation of the horizontal rotating shaft 222, and includes a main blade 224 and an auxiliary blade 225.

상기 주블레이드(224)는 수평회전축(222)의 일단부에 회전가능하게 장착되어, 수평회전축(222)의 방사방향을 따라 길게 연장되는 블레이드로서, 복수개로 마련된다. 즉, 수평회전축(222)으로부터 외측으로 연장되는 복수개의 주블레이드(224)는 수평회전축(222)을 회전축으로 하여 회전한다.The main blade 224 is rotatably mounted to one end of the horizontal rotating shaft 222, and extends along the radial direction of the horizontal rotating shaft 222, a plurality of blades are provided. That is, the plurality of main blades 224 extending outward from the horizontal rotation shaft 222 rotate with the horizontal rotation shaft 222 as the rotation axis.

상기 보조블레이드(225)는 주블레이드(224)의 각각의 단부에 장착되어 임펠러(223) 전체의 빠른 회전을 유도하기 위한 것이다.The auxiliary blade 225 is mounted at each end of the main blade 224 to induce rapid rotation of the entire impeller 223.

한편, 보조블레이드(225)의 횡단면, 즉, 수평회전축(222)의 길이방향을 따라 절단한 보조블레이드의 단면의 형상은 수평회전축(222)을 향하여 휘어지는 곡면을 형성한다. On the other hand, the cross-section of the auxiliary blade 225, that is, the shape of the cross section of the auxiliary blade cut along the longitudinal direction of the horizontal axis of rotation 222 forms a curved surface toward the horizontal axis of rotation (222).

다시 설명하면, 각 보조블레이드(225)는 수평회전축(222)의 길이방향을 따라서 곡면을 형성하며, 복수개의 보조블레이드(225)가 형성하는 공간은 수평회전축(222) 측으로 갈수록 좁아지는 형상을 갖는다.In other words, each auxiliary blade 225 has a curved surface along the longitudinal direction of the horizontal rotating shaft 222, the space formed by the plurality of auxiliary blades 225 has a shape that narrows toward the horizontal rotating shaft 222 side. .

또한, 보조블레이드(225)의 종단면, 죽, 수평회전축(222)의 길이방향에 수직한 면을 따라 절단한 보조블레이드(225)의 단면의 형상은 수평회전축(222)의 중심으로부터 소정의 직경을 가지는 원의 일부, 즉, 원호의 형상으로 이루어진다.In addition, the shape of the longitudinal cross section of the auxiliary blade 225, the cross section of the auxiliary blade 225 cut along the surface perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal axis of rotation 222 has a predetermined diameter from the center of the horizontal axis of rotation (222). The branch consists of a part of a circle, ie the shape of an arc.

따라서, 상술한 바와 같이, 수평회전축(222) 측으로 갈수록 공간이 감소하는 복수개의 보조블레이드(225)의 형태에 의하면, 보조블레이드(225) 통과시 조류 유동공간의 폭이 감소하여 조류의 유속은 증가하게 되고, 주블레이드(224)의 회전속도는 더욱 증가한다.Therefore, as described above, according to the form of the plurality of auxiliary blades 225 in which the space decreases toward the horizontal rotating shaft 222 side, the flow rate of the tidal flow increases due to the decrease in the width of the tidal flow space when passing through the auxiliary blade 225. The rotational speed of the main blade 224 is further increased.

상기 방향타(226)는 수평회전축(222)의 원활한 회전을 유도하기 위하여 상술한 수평회전축(222)의 타단부, 즉, 임펠러(223)가 설치되는 반대쪽의 수평회전축(222) 상에 설치되는 것이다.The rudder 226 is installed on the other end of the above-described horizontal rotating shaft 222, that is, the horizontal rotating shaft 222 on which the impeller 223 is installed in order to induce smooth rotation of the horizontal rotating shaft 222. .

상술한 방향타(226)는 수평회전축(222)의 길이방향을 따라 곡면을 가지도록 형성된다. 즉, 방향타(226)는 수평회전축(222)의 회전시에 회전경로를 안내하기 위하여 수평회전축(222)의 회전경로에 대응되는 형상의 곡면을 가지게 된다. 한편, 방향타(226)의 곡률은 수평회전축(222)의 길이, 회전속도 등을 종합적으로 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.The rudder 226 described above is formed to have a curved surface along the longitudinal direction of the horizontal rotating shaft 222. That is, the rudder 226 has a curved surface corresponding to the rotation path of the horizontal rotation shaft 222 to guide the rotation path when the horizontal rotation shaft 222 rotates. On the other hand, the curvature of the rudder 226 is preferably determined in consideration of the length, the rotational speed and the like of the horizontal rotating shaft 222.

상기 동력전달부(미도시)는 제1실시예와는 달리 발전부 내에 설치되어, 회전부(220)의 수직회전축(221)과 발전부(130) 사이의 동력을 전달하기 위한 것이다.
Unlike the first embodiment, the power transmission unit (not shown) is installed in the power generation unit to transfer power between the vertical rotation shaft 221 of the rotating unit 220 and the power generation unit 130.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 회전축 변환 조류발전 시스템의 작동원리에 대해서 설명한다.Hereinafter, the operating principle of the rotary shaft conversion tidal power generation system according to the second embodiment of the present invention will be described.

먼저, 조류에 의하여 임펠러(223)가 회전하면, 방향타(226)의 곡면에 대응되는 방향을 따라서 수평회전축(222)이 수직회전축(221)을 회전축으로 하여 회전한다. 이때, 수직회전축(221) 역시 연결되는 수평회전축(222)과 함께 회전하게 된다.First, when the impeller 223 rotates due to a tidal current, the horizontal rotating shaft 222 rotates along the direction corresponding to the curved surface of the rudder 226 using the vertical rotating shaft 221 as the rotating shaft. At this time, the vertical rotating shaft 221 is also rotated with the horizontal rotating shaft 222 is connected.

수직회전축(221)의 회전력은 이에 연결되는 동력전달부(미도시)에 의하여 발전부(130)에 전달되고, 수상의 수상구조물(110) 상에 설치되는 발전부(130)는 전력을 생산한다.The rotational force of the vertical rotating shaft 221 is transmitted to the power generation unit 130 by a power transmission unit (not shown) connected thereto, and the power generation unit 130 installed on the water structure 110 of the water generates power. .

도 6은 도 4의 회전축 변환 조류발전 시스템의 회전부의 단면을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 6 schematically illustrates a cross section of a rotating part of the rotating shaft conversion tidal power generation system of FIG. 4.

한편, 도 6을 참조하여 수평회전축(222)의 회전원리에 대해서 자세히 설명하면, 먼저, 조류에 의하여 임펠러(223)의 주블레이드(224)가 수평회전축(222)을 중심으로 회전한다. 이때, 각 주블레이드(224)의 단부에 설치되는 보조블레이드(225)가 수평회전축(222) 측으로 휘어져 곡면을 형성함에 따라, 조류가 가속되어 임펠러(223)의 회전속도는 가속된다.On the other hand, with reference to Figure 6 will be described in detail with respect to the rotation principle of the horizontal axis of rotation 222, first, the main blade 224 of the impeller 223 is rotated about the horizontal axis of rotation 222 by the current. At this time, as the auxiliary blades 225 installed at the ends of the main blades 224 are bent toward the horizontal rotation shaft 222 to form a curved surface, the algae are accelerated, and the rotation speed of the impeller 223 is accelerated.

즉, 수평회전축(222)의 길이방향을 따라 보조블레이드(225)를 절단한 단면의 형상은 조류의 유동폭을 감소시키고 있으므로, 이에 따라 이를 통과하는 조류가 가속되고 전체적으로 임펠러(223)의 및 수평회전축(222)의 회전속도는 증가한다.
That is, since the cross-sectional shape of the secondary blade 225 cut along the longitudinal direction of the horizontal rotating shaft 222 reduces the flow width of the algae, the algae passing therethrough is accelerated and the impeller 223 is entirely horizontal. The rotation speed of the rotating shaft 222 is increased.

따라서, 본 실시예에 의하면, 발전부(130)가 수상에 위치하므로 별도의 견인 구조물 없이도 발전부(130)를 용이하고 저렴하게 유지 보수할 수 있다. 또한, 수평회전축(222), 수직회전축(221), 임펠러(223)로 구성되는 3단 회전 구조물을 통하여 회전력을 발전부(130)에 용이하게 전달할 수 있으며, 보조블레이드(224)를 통하여 보다 큰 회전력을 제공받을 수 있다.
Therefore, according to this embodiment, since the power generation unit 130 is located in the water phase, the power generation unit 130 can be easily and inexpensively maintained without a separate traction structure. In addition, through the three-stage rotating structure consisting of a horizontal rotating shaft 222, a vertical rotating shaft 221, an impeller 223 can be easily transmitted to the power generation unit 130, the larger through the auxiliary blade 224 Rotational force can be provided.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

110 : 수상구조물 120 : 회전부
130 : 발전부 140 : 동력전달부110: water structure 120: rotating part
130: power generation unit 140: power transmission unit

Claims (9)

수상구조물;
수중에서 조류에 의하여 회전하는 회전부;
상기 수상구조물 상에 설치되며, 상기 회전부의 회전력을 공급받아 전력을 생산하는 발전부;
상기 회전부의 회전력을 상기 발전부에 전달하는 동력전달부;를 포함하며,
상기 회전부는 상기 동력전달부로부터 하측의 수중으로 연장되는 수직회전축; 길이를 양분하는 위치에는 상기 수직회전축의 단부가 고정되며, 상기 수직회전축을 회전중심으로 회전하는 수평회전축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.Water structure;
Rotating portion rotates by the current in the water;
A power generation unit installed on the water structure and receiving electric power from the rotation unit to produce electric power;
And a power transmission unit for transmitting the rotational force of the rotating unit to the power generation unit.
The rotating part is a vertical rotation axis extending from the power transmission portion in the lower water; Rotating shaft converting tidal current generation system comprising a; horizontal axis of rotation is fixed to the end portion of the vertical axis of rotation, the vertical axis of rotation to rotate the center of rotation at a position that bisects the length. 제1항에 있어서,
상기 회전부는 임펠러로 이루어지고,
상기 동력전달부는 상기 임펠러의 회전축과 연결되는 제1풀리; 상기 발전부에 연결되는 제2풀리; 상기 제1풀리와 상기 제2풀리를 상호 연결하는 벨트부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.The method of claim 1,
The rotating part is made of an impeller,
The power transmission unit has a first pulley connected to the rotating shaft of the impeller; A second pulley connected to the power generation unit; And a belt member connecting the first pulley and the second pulley to each other. 제1항에 있어서,
상기 동력전달부는 상기 발전부의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.The method of claim 1,
The power transmission unit rotation shaft conversion tidal power generation system, characterized in that installed in the power generation unit. 제3항에 있어서,
상기 회전부는 상기 수평회전축의 일단에 장착되어, 상기 수평회전축을 회전축으로 하여 회전하는 임펠러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.The method of claim 3,
The rotating unit is mounted on one end of the horizontal axis of rotation, the impeller for rotating the horizontal axis of rotation as a rotating shaft; rotating shaft conversion tidal current generation system further comprising. 제4항에 있어서,
상기 수평회전축의 회전이 원활하도록 상기 수평회전축의 타단에 장착되는 방향타를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.5. The method of claim 4,
And a rudder mounted on the other end of the horizontal rotating shaft to smoothly rotate the horizontal rotating shaft. 제5항에 있어서,
상기 방향타는 상기 수평회전축의 회전중심을 기준으로 하는 원호의 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.6. The method of claim 5,
The rudder has a rotation axis conversion tidal current generation system characterized in that it has the shape of an arc with respect to the center of rotation of the horizontal axis of rotation. 제4항에 있어서,
상기 임펠러는 상기 수평회전축의 단부로부터 방사방향으로 회전가능하게 연장되는 복수개의 주블레이드; 상기 복수개의 주블레이드 각각에 장착되는 보조블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.5. The method of claim 4,
The impeller may include a plurality of main blades rotatably extending radially from an end of the horizontal rotation shaft; And an auxiliary blade mounted on each of the plurality of main blades. 제7항에 있어서,
상기 보조블레이드는 상기 수평회전축의 길이방향과 수직한 단면의 형상이 원호인 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.8. The method of claim 7,
The auxiliary blade is a rotation shaft conversion tidal current generation system, characterized in that the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the horizontal axis of rotation. 제7항에 있어서,
상기 보조블레이드는 상기 수직회전축에 가까워질수록 상기 주블레이드 측으로 휘어지는 곡면을 형성하는 것을 특징으로 하는 회전축 변환 조류발전 시스템.8. The method of claim 7,
The auxiliary blade is a rotating shaft conversion tidal current generation system characterized in that the closer to the vertical axis of rotation to form a curved surface to the main blade side.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015152807A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Aktiebolaget Skf Submerged system for converting a tidal water flow to electrical energy
KR102005706B1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 재단법인한국조선해양기자재연구원 Angle-controlled tidal power generator
CN112523920A (en) * 2019-09-17 2021-03-19 北京先进复材产品设计有限公司 Transmission device for generating power by tidal current energy and river energy

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030015201A (en) * 2000-02-29 2003-02-20 웨이 한 High-performance propeller
JP2004176696A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Tomoji Oikawa Lighthouse using wind power generator
JP2007009822A (en) 2005-06-30 2007-01-18 Fjc:Kk Propeller windmill
KR20100093561A (en) * 2007-11-12 2010-08-25 노바 라보라토리 코., 엘티디. Water flow power generation equipment

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030015201A (en) * 2000-02-29 2003-02-20 웨이 한 High-performance propeller
JP2004176696A (en) * 2002-11-25 2004-06-24 Tomoji Oikawa Lighthouse using wind power generator
JP2007009822A (en) 2005-06-30 2007-01-18 Fjc:Kk Propeller windmill
KR20100093561A (en) * 2007-11-12 2010-08-25 노바 라보라토리 코., 엘티디. Water flow power generation equipment

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015152807A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-08 Aktiebolaget Skf Submerged system for converting a tidal water flow to electrical energy
KR102005706B1 (en) * 2018-01-24 2019-08-01 재단법인한국조선해양기자재연구원 Angle-controlled tidal power generator
CN112523920A (en) * 2019-09-17 2021-03-19 北京先进复材产品设计有限公司 Transmission device for generating power by tidal current energy and river energy

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