KR101493457B1

KR101493457B1 - 조류발전용 자동확산장치

Info

Publication number: KR101493457B1
Application number: KR20130144861A
Authority: KR
Inventors: 고진환; 박진순; 한인숙
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-02-16

Abstract

조류발전용 자동확산장치가 개시된다. 본 발명의 조류발전용 자동확산장치는, 수중에 설치되어 조류의 에너지에 의해 발전하는 조류발전기에 사용되고, 조류에 의해 회전하는 터빈; 및 조류의 X방향 흐름시 조류가 유입되는 제1 개구 및 조류가 배출되는 제2 개구가 형성되고, 내부에 터빈이 고정되며, 제2 개구에는 회전가능하게 형성되는 제1 포일이 구비되는 채널을 포함하고, 제1 포일은 조류에 의한 유체 동력(hydraulic power)에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 채널에서 조류가 배출되는 제2 개구에 조류에 의한 유체 동력에 의해 회전되는 제1 포일이 구비됨으로써 추가적인 동력이 소요되지 않고도 조류가 통과하는 경로의 형태가 조류의 방향에 따라 각각 비대칭 구조로 변경되도록 이루어지는 조류발전용 자동확산장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

조류발전용 자동확산장치{AUTO DIFFUSION APPARATUS FOR TIDAL STREAM POWER GENERATION}

본 발명은 조류발전용 자동확산장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 조류의 방향 전환에 따라 채널의 형태가 가변되도록 이루어지는 조류발전용 자동확산장치에 관한 것이다.

조류발전(潮流發電)은 해수의 흐름을 이용해 발전하는 방식으로서, 해안에 방파제를 설치하여 조수간만의 차이를 이용하여 발전하는 조력발전과 달리 빠른 해수의 흐름이 나타나는 해역에 댐이나 방파제의 설치 없이 해류를 이용하여 바닷속에 설치한 터빈을 돌리는 발전방식이다. 방파제를 건설할 필요가 없기 때문에 조력발전에 비해 비용이 적게 들고, 선박 다니기가 자유로우며, 어류의 이동을 방해하지 않고 주변 생태계에 영향을 주지 않아 환경친화적인 것으로 평가된다.

조류발전의 출력은 터빈의 에너지 변환효율에 비례하므로 조류발전에 적당한 지점이 선정되면 터빈의 발전효율을 높이는 것이 필수적이다. 따라서 터빈의 발전효율을 증대시키기 위한 연구가 조류발전의 실용화를 위한 주요 목표가 되어 왔다.

이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-1056695호에는 편심을 보정하는 조류 발전 장치 및 편심 보정 방법이 개시되어 있으며, 대한민국 등록특허공보 제10-1056695호는 조류 발전 장치 본체의 전면부에 위치하며 조류에 의해 회전하는 블레이드, 조류 발전 장치 본체의 후면부에 위치하며 본체의 수평 방향으로 연장 가능한 적어도 하나의 꼬리날개, 조류 발전 장치의 본체 내부에 위치하며 블레이드의 회전 속도를 측정하는 RPM 측정기, 조류 발전 장치의 본체 내부에 위치하며 RPM 측정기에 의하여 측정된 블레이드의 회전 속도에 기초하여 꼬리 날개의 길이를 조절하는 보정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1056695호는 본체에 포함된 보정 모듈에 의해 꼬리 날개의 길이를 조정하여 블레이드가 조류의 흐름과 이루는 방향을 수직으로 유지하도록 함으로써 조류 발전의 효율을 높이는 이점이 있다.

그러나, 대한민국 등록특허공보 제10-1056695호를 포함하는 종래의 발전장치는 터빈을 조류의 흐름 방향으로 정렬시킨 상태에서 발전하더라도 터빈은 조류 속도에 의존하여 회전할 수밖에 없으므로 터빈의 발전효율을 높이는데에 한계가 있었으며, 또한 가변하는 조류의 방향 및 속도에 의해 지속적으로 회전되어야 하는 터빈의 회전 부위에 잦은 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 제10-0849673호에는 복류식 조류발전장치 케이슨이 개시되어 있으며, 대한민국 등록특허공보 제10-0849673호는 일방에서 타방으로 관통된 하나 이상의 조류통로를 갖고 조류통로는 중앙에 가장 작은 조류통로의 단면을 갖는 목부와 목부를 대칭으로 점차 증가하는 조류통로의 단면을 갖는 확관부로 이루어진 케이슨 몸체와, 조류통로 내에 위치하여 케이슨 몸체에 지지된 발전장치와, 케이슨 몸체의 하부에 구비되어 해저 바닥에 박히게 되는 복수 개의 고정요소를 포함하는 것을 특징으로 한다.

대한민국 등록특허공보 제10-0849673호는 자중에 의해 해중 아래로 가라앉혀 미리 케이슨 자리를 만들어 둔 해저지면에 설치 완료되어 별도의 고정장치가 불필요하여 시공이 간단하고 경제적이고, 조류에 의한 유실의 염려가 없어 안정적으로 운용될 수 있으며, 해저지면에 가라앉혀 설치되므로 선박의 운행에 방해를 주지 않으며, 양방향의 조류 모두에 대하여 발전을 일으켜 발전장치의 가동률이 향상되는 이점이 있다.

그러나, 대한민국 등록특허공보 제10-0849673호를 포함하는 종래의 고정식 발전장치는 밀물과 썰물시 동일한 발전효율을 얻을 수 있도록 케이슨 몸체의 조류통로를 밀물 및 썰물의 흐름 방향에 대해 서로 대칭적인 형태로 형성하고 있으며, 따라서 조류가 통과하는 경로의 형상을 변경시킴으로써 터빈의 발전효율을 높이는데에 형상적 한계가 내재하는 문제점이 있었다.

또한, 조류가 통과하는 경로를 조류의 흐름에 따라 서로 다른 형태로 변경시키기 위해서는 엑츄에이터 등을 가동시켜야 하므로 추가적인 동력이 소요되어 전체 발전효율이 감소하게 되는 문제가 있었다.

(0001) 대한민국 등록특허공보 제10-1056695호 (등록일: 2011.08.08) (0002) 대한민국 등록특허공보 제10-0849673호 (등록일: 2008.07.25)

본 발명의 목적은, 추가적인 동력이 소요되지 않고도 조류가 통과하는 경로의 형태가 조류의 방향에 따라 각각 비대칭 구조로 변경되도록 이루어지는 조류발전용 자동확산장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 수중에 설치되어 조류의 에너지에 의해 발전하는 조류발전기에 사용되고, 조류에 의해 회전하는 터빈; 및 조류의 X방향 흐름시 조류가 유입되는 제1 개구 및 조류가 배출되는 제2 개구가 형성되고, 내부에 상기 터빈이 고정되며, 상기 제2 개구에는 회전가능하게 형성되는 제1 포일이 구비되는 채널을 포함하고, 상기 제1 포일은 조류에 의한 유체 동력(hydraulic power)에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치에 의하여 달성된다.

상기 채널은, 수중에 고정되는 고정부; 및 상기 고정부에 상대이동 가능하게 결합되는 이동부를 포함하고, 상기 고정부에는, 상기 이동부의 상대이동을 상기 제1 포일의 회전으로 변환시키는 변환수단이 형성될 수 있다.

상기 제1 포일은 상기 이동부와 연동하여 이동가능하게 구비되고, 상기 변환수단은, 상기 이동부의 상대이동시 상기 제1 포일의 일측이 밀리도록 상기 제1 포일의 이동경로에 구비되는 접촉부재로 이루어질 수 있다.

상기 접촉부재는, 상기 제1 포일과 회전마찰하는 롤러(roller)로 구비될 수 있다.

상기 제1 포일은, 제2 개구측이 둥근 유선형(streamline shape)으로 형성되고, 상기 접촉부재는 상기 제1 포일의 뾰족한 부분을 상기 제2 개구의 바깥쪽으로 회전시키도록 이루어질 수 있다.

상기 이동부에는, 조류에 의한 항력이 증가하도록 저항부가 형성될 수 있다.

상기 저항부는, 형상 저항(form drag)이 증가하도록 돌출되는 돌출부로 이루어질 수 있다.

상기 저항부는, 마찰 저항(frictional resistance)이 증가하도록 파인 형태의 홈부로 이루어질 수 있다.

상기 고정부는, Y방향으로 서로 이격되는 제1 고정벽 및 제2 고정벽을 포함하고, 상기 이동부는, Z방향으로 서로 이격되고, 상기 제1 고정벽과 제2 고정벽 사이에서 상대이동하는 제1 이동벽 및 제2 이동벽을 포함하며, 상기 제1 포일은 상기 제1 이동벽 및 제2 이동벽에 각각 구비될 수 있다.

상기 제1 개구에는, 조류의 역X방향 흐름시 조류의 유체 동력에 의해 회전되도록 상기 제1 포일과 대칭을 이루는 제2 포일이 구비될 수 있다.

상기 고정부에는, 상기 이동부의 X방향 이동시 상기 제2 포일의 회전을 구속하도록 상기 제2 포일의 이동경로에 블로커(blocker)가 구비될 수 있다.

본 발명에 의하면, 채널에서 조류가 배출되는 제2 개구에 조류에 의한 유체 동력에 의해 회전되는 제1 포일이 구비됨으로써 추가적인 동력이 소요되지 않고도 조류가 통과하는 경로의 형태가 조류의 방향에 따라 각각 비대칭 구조로 변경되도록 이루어지는 조류발전용 자동확산장치를 제공할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전용 자동확산장치의 전체구성을 나타내는 사시도.
도 2는 도 1의 조류발전용 자동확산장치의 기본상태를 나타내는 평면도.
도 3은 도 1의 조류발전용 자동확산장치에 X방향의 조류가 작용하는 상태를 나타내는 평면도.
도 4는 도 1의 조류발전용 자동확산장치에 역X방향의 조류가 작용하는 상태를 나타내는 평면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조류발전용 자동확산장치의 저항부를 나타내는 부분사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

본 발명의 조류발전용 자동확산장치는, 추가적인 동력이 소요되지 않고도 조류가 통과하는 경로의 형태가 조류의 방향에 따라 각각 비대칭 구조로 변경되도록 이루어진다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전용 자동확산장치의 전체구성을 나타내는 사시도, 도 2는 도 1의 조류발전용 자동확산장치의 기본상태를 나타내는 평면도, 도 3은 도 1의 조류발전용 자동확산장치에 X방향의 조류가 작용하는 상태를 나타내는 평면도, 도 4는 도 1의 조류발전용 자동확산장치에 역X방향의 조류가 작용하는 상태를 나타내는 평면도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조류발전용 자동확산장치의 저항부를 나타내는 부분사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전용 자동확산장치(1)는 터빈(10)의 발전효율을 높이기 위해 조류의 방향 전환에 따라 채널(30)의 형태가 가변되도록 이루어지며, 터빈(10) 및 채널(30)을 포함하여 구성된다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 채널(30)은 조류가 통과하는 경로(P)를 형성하고 내부에 터빈(10)이 설치되는 구성으로서, 수중 혹은 수면 위에 고정되는 고정부(31) 및 고정부(31)에 상대이동 가능하게 결합되는 이동부(33)를 포함하여 구성된다.

고정부(31)는 Y방향으로 서로 이격되는 제1 고정벽(31a) 및 제2 고정벽(31b)을 포함하여 구성되고, 이동부(33)는 Z방향으로 서로 이격되고 제1 고정벽(31a)과 제2 고정벽(31b) 사이에서 상대이동하는 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)을 포함하여 구성된다. 제1 고정벽(31a), 제2 고정벽(31b), 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)으로 둘러싸이는 내부 공간에는 터빈(10)이 설치되는 조류의 흐름 경로(P)가 형성된다.

Y방향 및 Z방향은 보다 용이한 이해를 돕기 위한 방향성분으로서, Y방향은 상측 방향, Z방향은 우측 방향으로 서로 대략 90도의 사이각을 이루는 것으로 설명하고자 한다.

경로(P)의 양쪽으로는 조류가 유입되거나 배출되는 제1 개구(G1) 및 제2 개구(G2)가 형성된다. 채널(30)은 제1 개구(G1) 및 제2 개구(G2)를 대략 직선으로 연결하는 내부 경로(P)가 조류 흐름의 방향과 평행하도록 수중에 설치된다.

조류(tidal current)는 조석(潮汐)에 동반하여 일어나는 바닷물의 주기적인 수평 운동으로, 해안 부근 또는 해협의 조류는 거의 일정 방향 또는 그것과 반대 방향으로 흐르며, 주기적으로 흐름의 방향을 바꾼다.

아래에서는, 조류의 흐름 방향에 대한 이해가 용이하도록 밀물 및 썰물로 일컬어지는 서로 반대되는 조류의 수평적 흐름 방향을 X방향 및 역X방향으로 지칭하여 설명하기로 한다.

조류의 X방향 흐름시 조류는 제1 개구(G1)로 유입되어 제2 개구(G2)로 배출되고, 이와 반대되는 조류의 역X방향 흐름시 조류는 제2 개구(G2)로 유입되어 제1 개구(G1)로 배출된다.

제1 고정벽(31a)은 조류발전기의 일측이나 해저면과 같이 고정될 수 있는 장소에 설치되고, 제2 고정벽(31b)은 제1 고정벽(31a)으로부터 Y방향으로 이격되어 설치된다. 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)은 제1 고정벽(31a)과 제2 고정벽(31b) 사이에 슬라이드 이동가능하게 결합된다.

제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)을 제1 고정벽(31a)과 제2 고정벽(31b) 사이에서 슬라이드 이동가능하게 결합하는 수단으로서, 제1 고정벽(31a) 및 제2 고정벽(31b)에는 각각 한 쌍의 레일홈(H)이 X방향으로 형성되고, 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)에는 레일홈(H)에 삽입되어 구르는 회전바퀴(C)가 마련된다. 물론 이외에도 공지된 다양한 종류의 이동수단을 적용할 수 있다.

제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)이 회전되지 않도록, 회전바퀴(C)는 X방향으로 각각 한 쌍씩 구비되는 것이 바람직하다.

제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)의 제2 개구(G2)측에는 한 쌍의 제1 포일(F1)이 회전가능하게 결합되고, 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)의 제1 개구(G1)측에는 한 쌍의 제2 포일(F2)이 회전가능하게 결합된다. 이동부(33)의 슬라이드 이동시 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)은 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)과 함께 이동하게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 포일(F1)은 이동부(33)의 X방향 이동시 제2 개구(G2)측에 확산형 경로(P')를 형성하기 위한 구성으로서, 제2 개구(G2)측이 둥글고 X방향으로 갈수록 뾰족한 유선형(streamline shape)으로 형성된다. 제2 포일(F2)은 이동부(33)의 역X방향 이동시 제1 개구(G1)측에 확산형 경로(P')를 형성하기 위한 구성으로서, 제1 개구(G1)측이 둥글고 역X방향으로 갈수록 뾰족한 유선형으로 형성된다.

제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)은 조류에 의한 유체 동력(流體動力, hydraulic power)에 의해 제1 개구(G1) 및 제2 개구(G2)에 확산형 경로(P')를 형성하게 된다.

유체 동력은 유체의 이동에 의한 힘의 전달, 즉 유체가 지니고 있는 운동 에너지를 뜻하는 것으로서, 채널(30)은 조류의 X방향 및 역X방향 흐름이 갖는 운동 에너지에 의해 항력이 형성된다.

항력(抗力)은 물체가 유체 내에서 운동하거나 흐르는 유체 내에 물체가 정지해 있을 때 유체에 의해서 받는 운동에 방해되는 힘으로서, 유체에 대한 물체의 상대속도의 반대방향으로 작용한다. 채널(30)은 조류의 X방향 흐름시 역X방향의 항력이 작용하고, 조류의 역X방향 흐름시에는 X방향의 항력이 작용하게 된다.

따라서, 고정부(31)에 레일홈(H)과 회전바퀴(C)로 결합된 이동부(33)는 조류의 X방향 흐름시 X방향으로 슬라이드 이동하게 되고, 조류의 역X방향 흐름시 역X방향으로 슬라이드 이동하게 된다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 고정부(31)에는 이동부(33)의 상대이동을 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)의 회전으로 변환시키는 변환수단(D)이 형성된다.

변환수단(D)은 이동부(33)의 상대이동시 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)의 일측이 밀리도록 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)의 이동경로(P)에 구비되는 접촉부재로 이루어진다.

즉, 조류가 X방향으로 흐르는 경우에 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)은 X방향으로 슬라이드 이동하는 이동부(33)와 함께 X방향으로 이동하게 되며, 제1 포일(F1)의 X방향 이동경로(P)에 구비되는 접촉부재는 제1 포일(F1)의 일측과 접촉하여 이동부(33)와 회전가능하게 결합된 제1 포일(F1)을 회전시키게 된다. 그리고, 조류가 역X방향으로 흐르는 경우에는 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)은 역X방향으로 슬라이드 이동하는 이동부(33)와 함께 역X방향으로 이동하게 되며, 제2 포일(F2)의 역X방향 이동경로(P)에 구비되는 접촉부재는 제2 포일(F2)의 일측과 접촉하여 제2 포일(F2)을 회전시키게 된다.

접촉부재는, 각각 한 쌍으로 구성되는 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)이 각각 서로 벌어지는 방향으로 회전하도록 제1 포일(F1)의 경로(P)측 면과 접촉하여 제1 포일(F1)의 뾰족한 부분을 바깥쪽으로 회전시키게 된다.

제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)은 접촉부재와 접촉하지 않는 상태 즉, 이동부(33)가 조류의 흐름에 의해 이동하지 않는 경우에는 제1 포일(F1)과 제2 포일(F2)에 회전이 발생하지 않음으로써 터빈(10)을 기준으로 제1 개구(G1)측과 제2 개구(G2)측이 서로 대칭되는 경로(P)를 형성하며, 조류가 X방향이나 역X방향으로 흐르는 경우에는 제1 포일(F1)과 제2 포일(F2) 중 어느 한쪽에 회전이 발생함으로써 터빈(10)을 기준으로 제1 개구(G1)측과 제2 개구(G2)측이 서로 비대칭되는 경로(P)를 형성하게 된다.

즉, 조류가 배출되는 쪽의 포일(제1 포일(F1) 또는 제2 포일(F2))이 바깥쪽으로 회전하여 확산형 배출 통로(P')를 형성하게 된다. 확산형 배출 통로(P')가 형성되면 배출되는 유체의 확산효과에 의해 경로(P)를 통과하여 터빈(10)을 회전시키는 조류의 유속이 증가하는 효과가 있다.

접촉부재는 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)과 마찰에 의한 손실이 발생하지 않도록 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)의 접촉면과 회전마찰하는 롤러(roller)로 구비되는 것이 바람직하다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 고정부(31)에는 이동부(33)의 X방향 이동시 제2 포일(F2)의 확산형 회전을 구속하고 이동부(33)의 역X방향 이동시에는 제1 포일(F1)의 확산형 회전을 구속하도록 제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)의 이동경로(P)에 블로커(B)가 구비된다.

보다 자세하게는, 블로커(B)는 제1 이동벽(33a) 및 제2 이동벽(33b)의 바깥면 쪽에 구비되어, 이동부(33)의 X방향 이동시에는 제2 포일(F2)의 확산형 회전을 억제하고 이동부(33)의 역X방향 이동시에는 제1 포일(F1)의 확산형 회전을 억제하게 된다.

제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)은 경로(P)를 기준으로 바깥쪽 면이 평면형으로 형성되어 조류에 의한 영향을 받지 않는 경우 바깥쪽 면이 X방향과 평행을 이루는 것이 바람직하다.

제1 포일(F1) 및 제2 포일(F2)의 안쪽 면은 X방향과 비스듬한 평면 또는 곡면을 이루게 된다. 조류의 X방향 흐름시 제2 포일(F2)은 안쪽 면에 바깥쪽 면보다 큰 항력이 형성되어 블로커(B)에 의해 바깥쪽 면이 지지된 상태에서 회전이 억제되며, 조류의 역X방향 흐름시 제1 포일(F1)은 안쪽 면에 바깥쪽 면보다 큰 항력이 형성되어 블로커(B)에 의해 바깥쪽 면이 지지된 상태에서 회전이 억제된다.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조류발전용 자동확산장치(1)는 이동부(33)에 조류에 의한 항력이 증가하도록 저항부(R)가 형성될 수 있다. 이동부(33)에 조류에 의한 항력이 증가되면, 고정부(31)를 기준으로 하는 이동부(33)의 슬라이드 이동이 보다 원활하게 이루어지게 된다.

저항부(R)는 형상 저항(form drag)이 증가하도록 돌출되는 돌출부로 이루어지거나,(도 5 참조) 마찰 저항(frictional resistance)이 증가하도록 파인 형태의 홈부로 이루어질 수 있다.(도 6 참조)

돌출부 및 홈부는 조류의 X방향 흐름시 및 역X방향 흐름시 이동부(33)에 각각 조류에 의한 항력을 증가시키게 된다.

본 발명에 의하면, 채널(30)에서 조류가 배출되는 제2 개구(G2)에 조류에 의한 유체 동력에 의해 회전되는 제1 포일(F1)이 구비됨으로써 추가적인 동력이 소요되지 않고도 조류가 통과하는 경로(P)의 형태가 조류의 방향에 따라 각각 비대칭 구조로 변경되도록 이루어지는 조류발전용 자동확산장치(1)를 제공할 수 있게 된다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 조류발전용 자동확산장치 10 : 터빈
30 : 채널 33 : 이동부
31 : 고정부 33a : 제1 이동벽
31a : 제1 고정벽 33b : 제2 이동벽
31b : 제2 고정벽 G1 : 제1 개구
D : 변환수단 G2 : 제2 개구
B : 블로커 R : 저항부
H : 레일홈 C : 회전바퀴
P : 경로
F1 : 제1 포일
F2 : 제2 포일

Claims

수중에 설치되어 조류의 에너지에 의해 발전하는 조류발전기에 사용되고,
조류에 의해 회전하는 터빈; 및
조류의 X방향 흐름시 조류가 유입되는 제1 개구 및 조류가 배출되는 제2 개구가 형성되고, 내부에 상기 터빈이 고정되며, 상기 제2 개구에는 회전가능하게 형성되는 제1 포일이 구비되는 채널을 포함하고,
상기 제1 포일은 조류에 의한 유체 동력(hydraulic power)에 의해 회전되며,
상기 채널은, 수중에 고정되는 고정부; 및 상기 고정부에 상대이동 가능하게 결합되는 이동부를 포함하고,
상기 고정부에는, 상기 이동부의 상대이동을 상기 제1 포일의 회전으로 변환시키는 변환수단이 형성되며,
상기 제1 포일은 상기 이동부와 연동하여 이동가능하게 구비되고,
상기 변환수단은, 상기 이동부의 상대이동시 상기 제1 포일의 일측이 밀리도록 상기 제1 포일의 이동경로에 구비되는 접촉부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
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제1항에 있어서,
상기 접촉부재는, 상기 제1 포일과 회전마찰하는 롤러(roller)로 구비되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 포일은, 제2 개구측이 둥근 유선형(streamline shape)으로 형성되고,
상기 접촉부재는 상기 제1 포일의 뾰족한 부분을 상기 제2 개구의 바깥쪽으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제1항에 있어서,
상기 이동부에는, 조류에 의한 항력이 증가하도록 저항부가 형성되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제6항에 있어서,
상기 저항부는, 형상 저항(form drag)이 증가하도록 돌출되는 돌출부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제6항에 있어서,
상기 저항부는, 마찰 저항(frictional resistance)이 증가하도록 파인 형태의 홈부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제1항에 있어서,
상기 고정부는, Y방향으로 서로 이격되는 제1 고정벽 및 제2 고정벽을 포함하고,
상기 이동부는, Z방향으로 서로 이격되고, 상기 제1 고정벽과 제2 고정벽 사이에서 상대이동하는 제1 이동벽 및 제2 이동벽을 포함하며,
상기 제1 포일은 상기 제1 이동벽 및 제2 이동벽에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 개구에는, 조류의 역X방향 흐름시 조류의 유체 동력에 의해 회전되도록 상기 제1 포일과 대칭을 이루는 제2 포일이 구비되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.
제10항에 있어서,
상기 고정부에는, 상기 이동부의 X방향 이동시 상기 제2 포일의 회전을 구속하도록 상기 제2 포일의 이동경로에 블로커(blocker)가 구비되는 것을 특징으로 하는 조류발전용 자동확산장치.