KR101489177B1 - 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법 - Google Patents

플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101489177B1
KR101489177B1 KR20130167591A KR20130167591A KR101489177B1 KR 101489177 B1 KR101489177 B1 KR 101489177B1 KR 20130167591 A KR20130167591 A KR 20130167591A KR 20130167591 A KR20130167591 A KR 20130167591A KR 101489177 B1 KR101489177 B1 KR 101489177B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
blade
angle
attack
guide bar
algae
Prior art date
Application number
KR20130167591A
Other languages
English (en)
Inventor
이신형
박성택
서정화
임태구
유극상
김창희
이희범
박미연
Original Assignee
서울대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울대학교산학협력단 filed Critical 서울대학교산학협력단
Priority to KR20130167591A priority Critical patent/KR101489177B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101489177B1 publication Critical patent/KR101489177B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03B13/264Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/14Rotors having adjustable blades
    • F03B3/145Mechanisms for adjusting the blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/706Application in combination with an electrical generator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 조류(F)가 빠르게 흐르는 바다에 바디부(110)를 설치하고, 상기 바디부(110)의 일측에 슬라이드부(120)를 결합ㆍ장착하여, 상기 슬라이드부(120)에 연결되는 블레이드부(140)에 대하여, 공급되는 조류(F)로부터 효율적으로 전기를 생산할 수 있도록, 최적의 각도를 유지하도록 블레이드부(140)의 블레이드(141)의 받음각을 설정할 수 있도록 받음각설정부(130)을 구비함으로써, 크랭크축(200)을 통하여 연결되는 발전기(300)로 하여금, 조류(F)의 흐름에 따른 양력을 활용하여 전기를 생산할 수 있는 기계장치이다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)에 따르면, 날씨 영향을 많이 받지않고 연중 내내 예측가능한 전력 생산이 가능할 뿐만 아니라, 전력난과 환경훼손 우려를 동시에 잠재울수 있으되, 수차를 돌리는 방법이 아닌 스트로크 운동을 활용하면서도, 연속적으로 출력을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Description

플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법{Generating Apparatus for Flap type Current Turbine And Operation Method Of Same}
본 발명은 조류발전장치에 관한 것으로서, 블레이드의 힌지 중심을 양력 중심으로 부터 일정 거리만큼 뒤로 위치시키고, 양력에 의해 한번 받음각이 설정되면, 그 이후부터는 모멘트에 의해 최고 혹은 최저 받음 각으로 고정되고, 상하방향으로 스트로크 운동을 하는 적어도 두개의 블레이드의 상하슬라이딩 작동을 크랭크축으로써 전환시킴으로써, 회전하는 크랭크축에 연결되는 발전기를 이용하는 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 관한 것이다.
최근들어, 지구 온난화의 문제가 심각하게 대두되고 있는데, 여기서 지구온난화란 간단히 말해서 지구 표면의 평균온도가 상승하는 현상을 말하는 것으로서, 지구 온난화의 문제와 더불어 신ㆍ재생 에너지의 개발 및 생산을 더욱 촉구하고 있나.
여기서, 우리나라의 경우, 수소는 우리나라의 청정 도시와 청정 주거의 건설을 도울 것으로 예상되며, 수소 화력 발전과 수소 기관의 개발은 기본 구상이 완료된 상태이고, 특히 바이오 에너지가 거론되고는 있으나, 탄소 배출과 식량이라는 관점에서 자유롭지 못한 실정이다.
요즘들어, 한여름에 블랙아웃(Black-out) 현상이 자주발생하면서, 블랙아웃의 공포 속에 대안으로 떠오른 것이 조력발전소다.
그리고, 국내에서의 조력발전소의 예를 들면, 2011년 경기도 안산에 시설 규모로 세계 최대인 시설용량 254㎿ 규모의 시화호 조력발전소가 들어섰고, 충남 서산의 가로림만 조력발전소 건설도 환경부 승인을 앞두고 있다.
또한, 가로림만 조력발전소는 기존의 시화호 조력발전소를 능가하는 세계 최대 규모로 시설 용량만 520㎿에 달하지만, 1980년 첫 사업구상이 나온 가로림만 조력발전소에 대한 우려도 큰 실정이다.
이에 대안으로 부상한 것이 조류(潮流)발전인데, 조력발전은 조수 간만의 차를 이용한 발전인 반면, 조류발전은 빠르게 흘러가는 바닷물의 물살을 이용하는 것으로서, 물살이 빠른 곳에 터빈을 설치하고 이를 돌려 전력을 생산하는 원리이다.
여기서, 조류발전의 최대 장점은 인위적 환경 변화를 초래하는 대규모 방조제를 건설할 필요가 없는 것이다.
최근, 낙동강 녹조사태에서 보듯 보(洑)와 방조제 등 인위적 구조물은 강물의 자연스러운 흐름을 차단함으로써, 물고기 이동을 가로막아 생태계 단절을 불러온다는 비판을 받았으며, 보와 방조제로 육상 통행은 편리해졌지만 어선 등 선박의 자유로운 통행이 불가능해 불만이 컸다.
반면에, 조류발전은 바닷물살로 수차를 돌려 발생하는 운동에너지를 곧장 전기에너지로 변환시키는 것으로서, 방조제로 바닷물을 인위적으로 차단해 전기를 생산하는 조력발전에 비해 한층 친환경적인 전력 생산 방식으로 평가받고있다.
따라서, 날씨 영향을 많이 받지않고 연중 내내 예측가능한 전력 생산이 가능할 뿐만 아니라, 전력난과 환경훼손 우려를 동시에 잠재울수 있으되, 수차를 돌리는 방법이 아닌 스트로크 운동을 활용하면서도, 연속적으로 출력을 얻을 수 있는 플랩타입의 조류발전장치의 개발이 요구되기에 이르었다.
1. 공개특허공보 제10-2013-0070732호(공개일자:2013.06.28)
2. 공개특허공보 제10-2010-0092161호(공개일자:2010.08.20)
본 발명은, 수차를 돌리는 방법이 아닌 스트로크 운동을 활용하면서도, 연속적으로 출력을 얻을 수 있도록, 블레이드의 힌지 중심을 양력 중심으로 부터 일정 거리만큼 뒤로 위치시키고, 양력에 의해 한번 받음각이 설정되면, 그 이후부터는 모멘트에 의해 최고 혹은 최저 받음 각으로 고정되고, 상하방향으로 스트로크 운동을 하는 적어도 두개의 블레이드의 상하슬라이딩 작동을 크랭크축으로써 전환시킴으로써, 회전하는 크랭크축에 연결되는 발전기를 이용하는 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법을 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치는, 설정된 간격만큼 이격되며, 대향되게 배치되는 하부패널과 상부패널; 설정된 간격만큼 이격되며, 상기 하부패널과 상부패널 사이를 연결시키는 좌가이드바와 우가이드바; 및 상기 좌가이드바와 우가이드바에 안내되어, 각 양단부가 승강가능하게 설치되는 블레이드;를 포함하며, 조류에 의하여 상기 블레이드가 승강되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치는, 설정된 간격만큼 이격되며, 대향되게 배치되는 하부패널과 상부패널; 설정된 간격만큼 이격되며, 상기 하부패널과 상부패널 사이를 연결시키는 좌가이드바와 우가이드바; 두쌍의 상기 좌가이드바와 우가이드바에 안내되어, 각 양단부가 승강가능하게 설치되는 블레이드; 상기 각각의 블레이드 상측면에 각각 결합되는 블레이드봉; 상기 각각의 블레이드봉에 결합되는 크랭크축; 및 상기 크랭크축에 연결되어 있는 발전기;를 포함하며, 조류에 의하여 상기 블레이드가 승강됨에 따라, 상기 발전기가 작동되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부패널의 저면에는 각각 하나 이상의 접촉자가 구비되고, 상기 블레이드가 상승되다가 상기 접촉자와 접촉됨에 따라, 단면도를 기준으로 상기 블레이드의 받음각이 하측방향으로 변환되는 것을 특징으로 한다.
상기 블레이드에 조류가 가해짐에 따라, 상기 조류에 의하여 블레이드는 하측 방향으로 하강되는 것을 특징으로 한다.
상기 하부패널의 상측면에는 각각 하나 이상의 접촉자가 구비되고, 상기 블레이드가 하강되다가 상기 접촉자와 접촉됨에 따라, 단면도를 기준으로 상기 블레이드의 받음각이 상측방향으로 변환되는 것을 특징으로 한다.
상기 블레이드에 조류가 가해짐에 따라, 상기 조류에 의하여 블레이드는 상측 방향으로 상승되는 것을 특징으로 한다.
상기 좌가이드바 또는 우가이드바에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이드부재; 상기 슬라이드부재에 회동가능하게 결합되는 각도설정스크류; 및 상기 각도설정스크류에 연동되어, 측면도를 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되며, 일측에 상기 블레이드의 일단부가 연동되게 결합되는 각도설정바;를 더 포함하여, 상기 각도설정스크류를 회동시킴에 따라, 상기 블레이드의 받음각이 상하방향으로 설정된 범위내에서 제한되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치의 운용방법은, 플랩타입의 조류발전장치가 설치되는 단계; 조류에 의해 블레이드에 양력이 생성되는 단계; 생성된 상기 양력에 의하여 상기 블레이드가 상승 또는 하강되는 단계; 상승 또는 하강되는 상기 블레이드가 상부접촉자 또는 하부접촉자에 접촉되는 단계; 상부접촉자 또는 하부접촉자에 접촉된 상기 블레이드의 받음각이 변환되는 단계; 받음각이 변환된 상태에서 상기 블레이드가 상승 또는 하강되는 단계; 받음각이 변환된 상기 블레이드가 상승 또는 하강되다가, 상부접촉자 또는 하부접촉자에 접촉되어, 상기 블레이드의 받음각이 다시 변환되는 단계; 상승 또는 하강되는 적어도 두개의 상기 블레이드에 연결되어 있는 블레이드봉에 의하여 크랭크축이 회전되는 단계; 및 크랭크축(200)의 회전에 의해, 상기 크랭크축에 연결되어 있는 발전기에서 발전되는 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 따르면, 대향되게 배치되는 하부패널과 상부패널 사이를 연결시키는 좌가이드바와 우가이드바에 각각 양단부가 승강가능하게 블레이드가 설치되어, 조류에 의하여 상기 블레이드가 반복하여 승강됨에 따라, 크랭크축에 연결되어 있는 발전기가 작동됨으로써, 전체적인 설비가 간단하며, 유지보수가 용이한 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 따르면, 상기 블레이드가 승강됨에 있어, 받음각설정부에 구비되는 좌각도설정스크류를 회동시킴에 따라, 상기 블레이드의 받음각이 설정된 범위내로 제함됨으로써, 본 발명의 플랩타입의 조류발전장치가 설치되는 바다의 환경에 ?추어서 상기 블레이드의 받음각이 효율적으로 관리될 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 따르면, 플랩타입의 조류발전장치를 병렬로 다수개를 설치하고, 크랭크축을 통하여 연결되어 있는 발전기를 작동시킬 수 있음으로써, 발전량 조절이 수월해지는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치를 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시한 플랩타입의 조류발전장치에 있어서, 블레이드의 힌지 중심을 양력 중심으로 부터 일정 거리만큼 뒤로 위치시킨 것을 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시한 플랩타입의 조류발전장치에 있어서, 블레이드의 받음각이 변경ㆍ설정되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 4는 도 1에 도시한 플랩타입의 조류발전장치에 있어서, 블레이드가 상승ㆍ이동되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 5a, 도 5b는 도 4에 도시한 플랩타입의 조류발전장치의 블레이드가 상승ㆍ이동되면서, 받음각이 변경되는 과정을 나타낸 개략도이다.
도 6은 도 4에 도시한 플랩타입의 조류발전장치의 블레이드의 받음각이 변경된 후, 하강ㆍ이동되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치를 활용하여 발전기가 작동되는 원리를 개략적으로 나타낸 작동도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치의 운용방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 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 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치를 도시한 개략도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치를 활용하여 발전기가 작동되는 원리를 개략적으로 나타낸 작동도이다.
도 1 및 도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 요구되는 발전용량을 만족시키는 조류(F)가 빠르게 흐르는 바다에 설치되어, 흐르는 조류(F)에 의해서 발생되는 적정수준의 양력에 의하여, 목표 발전용량을 달성하도록 설치되는 기계설비 또는 기계장치이다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 조류(F)가 빠르게 흐르는 바다에 바디부(110)를 설치하고, 상기 바디부(110)의 일측에 슬라이드부(120)를 결합ㆍ장착하여, 상기 슬라이드부(120)에 연결되는 블레이드부(140)에 대하여, 공급되는 조류(F)로부터 효율적으로 전기를 생산할 수 있도록, 최적의 각도를 유지하도록 블레이드부(140)의 블레이드(141)의 받음각을 설정할 수 있도록 받음각설정부(130)을 구비함으로써, 크랭크축(200)을 통하여 연결되는 발전기(300)로 하여금, 조류(F)의 흐름에 따른 양력을 활용하여 전기를 생산할 수 있는 기계장치이다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)를 구성하는 주용 구성요소들의 연결 또는 결합관계 및 이에 따른 작용, 그리고 효과를 간략하게 살펴본다.
본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 요구되는 속도로 조류(F)가 빠르게 흐르는 바다에 설치되되, 설치현장의 하방에 놓이는 하부패널(111), 상기 하부패널(111)로부터 설정된 거리만큼 이격되게 배치되는 상부패널(112), 상기 하부패널(111)과 상부패널(112) 사이에 배치되어, 이들을 결합시키는 좌지지프레임(113) 및 우지지프레임(114)을 포함하여 이루어지는 바디부(110), 상기 바디부(110)의 일측에 결합ㆍ장착되되, 상기 하부패널(111)과 상부패널(112) 사이에 배치되며, 설정된 거리만큼 연직방향으로 이격되게 배치되는 좌가이드바(121), 우가이드바(122), 좌슬라이드부재(123), 및 우슬라이드부재를 포함하여 이루어지는 슬라이드부(120), 상기 슬라이드부(120)에 연결되어 상기 조류(F)에 의하여 승강작동되되, 양단부에 블레이드핀(142)이 삽입ㆍ결합되는 블레이드(141)를 가지는 블레이드부(140) 및 상기 조류(F)로부터 효율적으로 전기를 생산하도록 블레이드부(140)의 블레이드(141)에 대하여 최적의 받음각을 유지하도록 상기 블레이드(141) 일측에 결합되는 각도설정바(122a), 상기 각도설정바(122a)에 연결되어 받음각을 변경시킬 수 있는 각도설정스크류(122b)를 포함하는 받음각설정부(130);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 다수개로 배치되어, 크랭크축(200)을 통하여 연결되어 작동되는 발전기(300)로 하여금, 조류(F)의 흐름에 따른 양력을 활용하여 전기를 생산할 수 있는 기계장치이다.
도 2는 도 1에 도시한 플랩타입의 조류발전장치에 있어서, 블레이드의 힌지 중심을 양력 중심으로 부터 일정 거리만큼 뒤로 위치시킨 것을 나타낸 단면도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 측면도를 기준으로 부딪히는 조류(F)에 의해서 발생되는 양력의 중심(Cl)에 비하여, 블레이드(141)가 회동되는 힌지중심(Ch)가 일정거리만큼 뒤에 위치해 있다.
따라서, 상기와 같이 양력의 중심(Cl)에 비하여 힌지중심(Ch)가 일정거리만큼 뒤에 위치함으로써, 양력에 의해 받음각이 한번 설정되면, 그 이후부터는 블레이드(141)에 인가되는 모멘트에 의하여 최고 또는 최저 받음각으로 고정됨으로써,상기 블레이드(141)가 상하방향으로 왕복 스트로크 운동을 하게 된다.
도 3은 도 1에 도시한 플랩타입의 조류발전장치에 있어서, 블레이드의 받음각이 변경ㆍ설정되는 것을 나타낸 개략도이다.
도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)에 있어서, 블레이드(141)의 연결관계를 살펴보면 상기 블레이드(141)의 양단부에는 각각 블레이드핀(142)(도 7 참조)이 삽입ㆍ결합되어 있다.
그리고, 상기 각 블레이드핀(142)은 각도조절바(B)에 회동ㆍ가능하게 결합되어 있고, 상기 각도조절바(122a)에는 각도조절스크류(122b)가 회동ㆍ가능하게 좌슬라이드부재(123) 일측에 삽입되어 있다.
따라서, 상기와 같이 연결되어 있는 상태에서, 상기 각도조절스크류(122b)를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키면, 측면도를 기준으로 부딪히는 조류(F)에 의해서 발생되는 상기 블레이드(141)의 받음각이 상하방향으로 설정된 범위내에서 제한되는 것을 특징으로 한다.
도 4는 도 1에 도시한 플랩타입의 조류발전장치에 있어서, 블레이드가 상승ㆍ이동되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)에 조류(F)가 흐르게 되어 상기 조류(F)가 상기 블레이드(141)에 가해지면, 양력이 발생되고, 상기 발생된 양력에 의하여 상기 블레이드(141)는 이동하게 되는데, 이때 상기 블레이드(141)는 설정된 받음각에 의하여 상측방향으로 상승이동하게 된다.
여기서, 상기 블레이드(141)는 상기 블레이드핀(142)을 통하여 좌슬라이드부재(123)에 결합된 상태이고, 상기 좌슬라이드부재(123)에 결합된 상태에서 상기 블레이드(141)가 받음각에 의하여 상측방향으로 상승이동하게 될때, 상기 좌슬라이드부재(123)는 좌가이드바(121)를 따라 안내되면서, 상측방향으로 상승이동하게 된다.
도 5a, 도 5b는 도 4에 도시한 플랩타입의 조류발전장치의 블레이드가 상승ㆍ이동되면서, 받음각이 변경되는 과정을 나타낸 개략도이고, 도 6은 도 4에 도시한 플랩타입의 조류발전장치의 블레이드의 받음각이 변경된 후, 하강ㆍ이동되는 것을 나타낸 단면도이다.
도 5a, 도 5b에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 측면도를 기준으로, 부딪히는 조류(F)에 의해서 발생되는 받음각에 의해 생성되는 양력에 의해 상측방향으로 상승이동하던 상기 블레이드(141)는 점점 더 상측방향으로 이동되다가, 마침내 상부탄성부재(151)에 탄성지지되는 상부접촉자(150)에 부딪이면서 받음각이 반대방향으로 하향되게 바뀌게 된다.
도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)에 있어서, 상부접촉자(150)에 부딪이면서 받음각이 반대방향으로 하향되게 바뀌어진 상기 블레이드(141)에 조류(F)가 가해지면, 상기 블레이드(141)는 하측방향으로 양력을 받게되어, 상기 블레이드(141)는 하측방향으로 이동되다가 마침내 하부탄성부재(161)에 탄성지지되는 하부접촉자(160)에 부딪이면서 받음각이 반대방향으로 상향되게 다시 바뀌게 된다.
이와 같이, 받음각이 상향되게 바뀐다음 다시 하향되게 바뀜에 따라서, 양력이 하측방향에서 상측방향으로, 이어서 상측방향에서 하측방향으로 반복하여 바뀜에 따라서, 상기 블레이드(141)는 상부접촉자(150)와 하부접촉자(160)사이를 반복되게 부딪히면서 왕복 스트로크 운동을 하게 된다.
도 7은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치를 활용하여 발전기가 작동되는 원리를 개략적으로 나타낸 작동도이다.
도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)는, 적어도 두개가 병렬도 배치되는 제1 블레이드(141a)와 제2 블레이드(141b)의 상측명에 각각 제1 블레이드봉(143a)과 2 블레이드봉(143b)이 연결되어 있고, 상기 제1 블레이드봉(143a)과 2 블레이드봉(143b)의 상단부는 각각 크랭크축(200)에 회동가능하게 결합되어 있고, 상기 크랭크축(200)에 의하여 발전기(300)가 회전되어 전기가 생산된다.
도 8은 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치의 운용방법을 도시한 흐름도이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 플랩타입의 조류발전장치(100)의 운용방법은, 본 발명의 플랩타입의 조류발전장치(100)가 설치되는 단계(S100); 조류(F)에 의해 블레이드(141)에 양력이 생성되는 단계(S200); 생성된 상기 양력에 의하여 상기 블레이드(141)가 상승 또는 하강되는 단계(S300); 상승 또는 하강되는 상기 블레이드(141)가 상부접촉자(150) 또는 하부접촉자(160)에 접촉되는 단계(S400); 상부접촉자(150) 또는 하부접촉자(160)에 접촉된 상기 블레이드(141)의 받음각이 변환되는 단계(S500); 받음각이 변환된 상태에서 상기 블레이드(141)가 상승 또는 하강되는 단계(S600); 받음각이 변환된 상기 블레이드(141)가 상승 또는 하강되다가, 상부접촉자(150) 또는 하부접촉자(160)에 접촉되어, 상기 블레이드(141)의 받음각이 다시 변환되는 단계(S700); 상승 또는 하강되는 적어도 두개의 상기 블레이드(141)에 연결되어 있는 블레이드봉(143)에 의하여 크랭크축(200)이 회전되는 단계(S800); 및 크랭크축(200)의 회전에 의해, 상기 크랭크축(200)에 연결되어 있는 발전기(300)에서 발전되는 단계(S900);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 따르면, 대향되게 배치되는 하부패널(111)과 상부패널(112) 사이를 연결시키는 좌가이드바(121)와 우가이드바(122)에 각각 양단부가 승강가능하게 블레이드(141)가 설치되어, 조류(F)에 의하여 상기 블레이드(141)가 반복하여 승강됨에 따라, 크랭크축(200)에 연결되어 있는 발전기(300)가 작동됨으로써, 전체적인 설비가 간단하며, 유지보수가 용이한 효과가 있다.
그리고, 본 발명의 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 따르면, 상기 블레이드(141)가 승강됨에 있어, 받음각설정부(130)에 구비되는 좌각도설정스크류(122b)를 회동시킴에 따라, 상기 블레이드(141)의 받음각이 설정된 범위내로 제함됨으로써, 본 발명의 플랩타입의 조류발전장치(100)가 설치되는 바다의 환경에 ?추어서 상기 블레이드(141)의 받음각이 효율적으로 관리될 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예의 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법에 따르면, 플랩타입의 조류발전장치(100)를 병렬로 다수개를 설치하고, 크랭크축(200)을 통하여 연결되어 있는 발전기(300)를 작동시킬 수 있음으로써, 발전량 조절이 수월해지는 또 다른 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일실시예의 교량의 3차원 변위측정시스템 및 그 운용방법에 따르면, 궁극적으로는 중앙정부 및 지자체로 하여금 시설물 관리업무를 효율적이면서 유기적으로 수행할 수 있는 기반을 마련할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 플랩타입의 조류발전장치 110 : 바디부
111 : 하부패널 112 : 상부패널
113 : 좌지지프레임 114 : 우지지프레임
120 : 슬라이드부 121 : 좌가이드바
122 : 우가이드바 123 : 좌슬라이드부재
130 : 받음각설정부 122a : 좌각도설정바
122b : 좌각도설정스크류
140 : 블레이드부 141 : 블레이드
141a : 제1 블레이드 141b : 제2 블레이드
142 : 블레이드핀 143 : 블레이드봉
143a : 제1 블레이드봉 143b : 제2 블레이드봉
150 : 상부접촉자 151 : 상부탄성부재
160 : 하부접촉자 161 : 하부탄성부재
200 : 크랭크축 300 : 발전기
Ch : 힌지중심 Cl : 양력중심
F : 조류

Claims (8)

  1. 설정된 간격만큼 이격되며, 대향되게 배치되는 하부패널과 상부패널;
    설정된 간격만큼 이격되며, 상기 하부패널과 상부패널 사이를 연결시키는 좌가이드바와 우가이드바; 및
    상기 좌가이드바와 우가이드바에 안내되어, 각 양단부가 승강가능하게 설치되는 블레이드;를 포함하며,
    조류에 의하여 상기 블레이드가 승강되고,
    상기 상부패널의 저면에는 각각 하나 이상의 접촉자가 구비되고, 상기 블레이드가 상승되다가 상기 접촉자와 접촉됨에 따라, 단면도를 기준으로 상기 블레이드의 받음각이 하측방향으로 변환되는 것을 특징으로 하는 플랩타입의 조류발전장치.
  2. 설정된 간격만큼 이격되며, 대향되게 배치되는 하부패널과 상부패널;
    설정된 간격만큼 이격되며, 상기 하부패널과 상부패널 사이를 연결시키는 좌가이드바와 우가이드바;
    두쌍의 상기 좌가이드바와 우가이드바에 안내되어, 각 양단부가 승강가능하게 설치되는 블레이드;
    상기 각각의 블레이드 상측면에 각각 결합되는 블레이드봉;
    상기 각각의 블레이드봉에 결합되는 크랭크축; 및
    상기 크랭크축에 연결되어 있는 발전기;를 포함하며,
    조류에 의하여 상기 블레이드가 승강됨에 따라, 상기 발전기가 작동되고,
    상기 상부패널의 저면에는 각각 하나 이상의 접촉자가 구비되고, 상기 블레이드가 상승되다가 상기 접촉자와 접촉됨에 따라, 단면도를 기준으로 상기 블레이드의 받음각이 하측방향으로 변환되는 것을 특징으로 하는 플랩타입의 조류발전장치.
  3. 삭제
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    받음각이 하측방향으로 변환된 상기 블레이드에 조류가 가해짐에 따라, 상기 조류에 의하여 블레이드는 하측방향으로 하강되는 것을 특징으로 하는 플랩타입의 조류발전장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하부패널의 상측면에는 각각 하나 이상의 접촉자가 구비되고, 상기 블레이드가 하강되다가 상기 접촉자와 접촉됨에 따라, 단면도를 기준으로 상기 블레이드의 받음각이 상측방향으로 변환되는 것을 특징으로 하는 플랩타입의 조류발전장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    받음각이 상측방향으로 변환된 상기 블레이드에 조류가 가해짐에 따라, 상기 조류에 의하여 블레이드는 상측방향으로 상승되는 것을 특징으로 하는 플랩타입의 조류발전장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 좌가이드바 또는 우가이드바에 상하방향으로 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이드부재;
    상기 슬라이드부재에 회동가능하게 결합되는 각도설정스크류; 및
    상기 각도설정스크류에 연동되어, 측면도를 기준으로 시계방향 또는 반시계방향으로 회동되며, 일측에 상기 블레이드의 일단부가 연동되게 결합되는 각도설정바;
    를 더 포함하여,
    상기 각도설정스크류를 회동시킴에 따라, 상기 블레이드의 받음각이 상하방향으로 설정된 범위내에서 제한되는 것을 특징으로 하는 플랩타입의 조류발전장치.
  8. 삭제
KR20130167591A 2013-12-30 2013-12-30 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법 KR101489177B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130167591A KR101489177B1 (ko) 2013-12-30 2013-12-30 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130167591A KR101489177B1 (ko) 2013-12-30 2013-12-30 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101489177B1 true KR101489177B1 (ko) 2015-02-09

Family

ID=52591264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130167591A KR101489177B1 (ko) 2013-12-30 2013-12-30 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101489177B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020054916A1 (ko) * 2018-09-12 2020-03-19 한국로봇융합연구원 난류, 와류 및 영구자석을 이용한 마찰전기 발생장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100092161A (ko) * 2009-02-12 2010-08-20 한국해양연구원 Viv 이용 친환경 청정에너지 추출장치
KR20130070732A (ko) * 2011-12-20 2013-06-28 한국해양과학기술원 슬라이딩기구와 와유기진동에 의한 양력발전장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100092161A (ko) * 2009-02-12 2010-08-20 한국해양연구원 Viv 이용 친환경 청정에너지 추출장치
KR20130070732A (ko) * 2011-12-20 2013-06-28 한국해양과학기술원 슬라이딩기구와 와유기진동에 의한 양력발전장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020054916A1 (ko) * 2018-09-12 2020-03-19 한국로봇융합연구원 난류, 와류 및 영구자석을 이용한 마찰전기 발생장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101127565B1 (ko) 조류 발전 장치
KR100995918B1 (ko) 떠 있는 조력 발전 장치
Hammons Tidal power in the UK and worldwide to reduce greenhouse gas emissions
Zainol et al. A review on the status of tidal energy technology worldwide
Güney Wave energy conversion systems
Christensen et al. The wave energy challenge: the wave dragon case
KR101489177B1 (ko) 플랩타입의 조류발전장치 및 그 운용방법
KR101281173B1 (ko) 보조날개를 가진 발전장치
US10458386B2 (en) Modular hydrokinetic turbine
CN101892940A (zh) 一种利用潮汐能的双向发电装置
Sorensen et al. The results of two years testing in real sea of Wave Dragon
DK201300188A1 (da) Millfield Wing Converters: Millfield Wave & Tidewater Converters & Millfield Wind Converter
Chenari et al. Wave energy systems: An overview of different wave energy converters and recommendation for future improvements
CN201539346U (zh) 垂直轴阻力式水能发电单元
Lim et al. Marine tidal current electric power generation: state of art and current status
CN202441535U (zh) 吃水度可调多节联动罩式收集潮汐波浪能万千瓦发电装置
JP2014526010A (ja) 波エネルギー吸収ユニット
KR101261367B1 (ko) 수력, 자력 및 풍력을 이용한 발전장치
Yadav Recent developments of ocean energy in India–an overview
Dettmer Wave energy gets seaworthy
KR101280834B1 (ko) 조류 발전 장치
Desmukh et al. Tidal Current Energy-an Overview
Karimirad et al. Wave energy converters
Sewnarain Harnessing tidal energy for power generation in South Africa
Roberts The hydrodynamics of the water hammer energy system

Legal Events

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

Payment date: 20171221

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200102

Year of fee payment: 6