KR101693751B1 - Cylinderical wave energy system with horizontal rotation for shallow water and constructing method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원통형 파력발전 시스템 및 그 시공방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 조류와 파랑을 이용하여 발전기에 의한 전기 에너지를 생산할 수 있도록 하되, 설치가 간단하며, 파력 발전 효율을 극대화시킬 수 있으면서도 유지관리가 용이한 원통형 파력발전 시스템 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cylindrical wave power generation system and a construction method thereof. More particularly, the present invention relates to a cylindrical wave power generation system and method of installing the same, which is capable of producing electric energy by a generator by using algae and blue, and which is simple to install, maximizes wave power generation efficiency, and is easy to maintain.
최근, 에너지 부족현상으로 인하여 이러한 에너지를 얻고자 대체에너지로 주로 수력, 원자력, 풍력, 조력, 파력, 태양열 등을 이용한 발전이 주로 개발되어 왔다.In recent years, due to energy shortages, power generation using mainly hydroelectric power, nuclear power, wind power, tidal power, solar energy, etc. has been mainly developed as alternative energy to obtain such energy.
한편, 상기 대체에너지원 중에서 최근 관심이 집중되며 중요성이 부각되고 있는 것이 파력발전이다.On the other hand, the recent interest in the alternative energy sources has been highlighted and the importance of wave power generation has been highlighted.
상기 파력발전은 해상에서 발생되는 조류와 파랑을 이용하는 것으로, 특히 파랑은 수면을 주기적으로 상하, 전후의 운동을 시키게 되고, 이러한 해수면의 운동에 의한 수면 근처의 물입자의 운동에너지를 에너지 변환장치를 통하여 기계적인 회전운동 또는 축 방향 운동으로 변환시킨 후 전기에너지로 변환시키는 것이라 할 수 있다.The wave power generation utilizes the algae and waves generated from the sea. In particular, the wave causes the water surface to periodically move up and down and back and forth, and kinetic energy of the water particles near the water surface due to the movement of the sea surface is converted into energy conversion device To convert it into mechanical rotation or axial motion and then to electrical energy.
특히 삼면이 바다로 둘러싸인 우리나라의 지리학적 조건을 살펴보았을 때 파랑에너지가 모든 해역에 풍부하게 분포되어 있고, 에너지 회수를 위한 시설장치 또한 광범위하여 경쟁력 있는 해양에너지발전은 개발가치가 높다고 알려져 있다.In particular, when we look at the geographical conditions of our country surrounded by the sea on three sides, it is known that blue energy is abundantly distributed in all waters, and the facilities for energy recovery are also wide, so that competitive marine energy generation is highly valued.
도 1a는 종래 해저면에 고정 설치되는 형태의 능동형 방파제를 도시한 것이다.(공개특허 10-2014-0089699호: 방파제 수류발전과 파력발전)1A is a view showing an active type breakwater which is fixedly installed on a sea floor in the prior art (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2014-0089699: breakwater water power generation and wave power generation)
이러한 능동형 방파제는 해저면에 고정되는 복수개의 지지체(40)와, 상기 지지체의 사이에 적어도 1개 이상 설치되며, 파랑의 움직임에 따라 회전하는 회전부재(50), 상기 지지체(40)에 설치되어 전력을 생산하는 발전기(60)를 포함하여 이루어지며, 상기 회전부재(50)는 연결축을 가지며, 일측이 개방된 한 개의 버킷형 회전체를 가지게 되어 파도에 의해 발생되는 에너지를 모두 이용할 수 있도록 한 것이다.The active breakwater includes a plurality of
하지만 방파제 방식은 복수개의 지지체(40)를 설치하기 위한 작업에 많은 비용과 노력이 필요하고, 고장 및 파손이 발생할 경우 유지관리가 용이하지 않으며, 수위에 따른 발전량 차이가 크다는 한계가 있을 수밖에 없었다.However, the breakwater system requires a lot of cost and effort to install a plurality of
이에 파력발전 시스템을 수면에 부유시켜 설치하는 방식도 소개되어 있는데 이를 살펴보면 다음과 같다.Therefore, a method of floating the wave power generation system on the water surface has been introduced.
즉, 부유식 파력발전 시스템은 작동원리에 따라 가동물체형, 진동수주형, 월파형으로 나눌 수 있으며 도 1b, 도 1c 및 도 1d를 기준으로 살펴본다.That is, the floating wave power generation system can be divided into a movable object type, a vibration frequency type, and a wall waveform according to the operation principle, and will be described with reference to FIGS. 1B, 1C and 1D.
먼저, 도 1b와 같은 가동물체형(10)은 수면의 움직임에 따라 민감하게 반응하는 부유체의 움직임을 전기에너지로 변환하는 방식으로 에너지 효율이 높지만 파력에 직접 구조물이 노출되어 있어 구조물이 취약하고 유압펌프에 잦은 고장이 발생한다는 문제점이 있었다.First, the
다음으로 도 1b와 같은 진동수주형(20)은 파력을 공기 흐름으로 변환하여 전기를 생산하는 방식으로, 파랑의 형태와 무관하게 발전이 가능한 장점이 있지만 파랑의 변동성을 제어하기 어려우며 2차 변환에 따라 발전효율이 낮다는 한계가 있었다.Next, the
다음으로 도 1d와 같은 월파형 파력발전(30)은 파력의 진행방향 전면에 사면을 두어 파랑에너지를 위치에너지로 변환하는 방식으로 구조물이 간단하다는 장점이 있지만 일정 수위 이상에서만 전기가 생산되는 단점이 있었다.Next, as shown in FIG. 1d, the wall
이에 부유식 파력발전 시스템으로서 종래 파력발전 시스템이 가지고 있는 여러 단점을 보완하면서도 발전효율이 높은 파력발전 시스템 개발은 매우 중요함을 알 수 있다.As a floating wave power generation system, it is very important to develop a wave power generation system having a high power generation efficiency while compensating for various disadvantages of the conventional wave power generation system.
이에 본 발명은 모든 해역에서 구동이 가능하여 파력발전 효율을 극대화 시킬 수 있으며 안정적인 전력생산이 가능하며, 연근해에 최소한의 장비를 이용하여 간단하게 설치할 수 있고, 제작과 조립 설치 및 유지관리가 용이하여 보다 경제적이고 효율적인 부유식 파력발전 시스템 및 그 시공방법 제공을 해결하고자 하는 기술적 과제로 한다.Accordingly, the present invention can maximize the wave power generation efficiency by making it possible to drive in all sea areas, and it is possible to produce stable electric power, and it can be easily installed using the minimum equipment in the offshore sea, and easy to manufacture, And to provide a more economical and efficient float wave power generation system and a construction method thereof.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 원통형 파력발전 시스템은According to an aspect of the present invention, there is provided a cylindrical wave power generation system comprising:
해저면(G)에 수직으로 하단이 고정 지지되도록 설치된 모노파일에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅된 상부삽입실린더를 포함하는 모노파일식 위치제어장치; 및 상기 상부삽입실린더에 연결암에 의하여 해수면 근처에 위치하도록 세팅된 원통형 실린더가 조류와 파랑에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기에 의하여 파력 발전되는 부유식 원통형 발전장치;를 포함하게 된다.A monopile type position control device including an upper insertion cylinder inserted into a mono file installed so as to fix a lower end vertically to the sea floor G and set near the sea level W by buoyancy; And a floating cylindrical power generator in which the cylindrical cylinder set to be positioned near the sea level by the connecting arm is generated by the generator installed in the upper insertion cylinder while being rotated by the alga and the wave.
바람직하게는,Preferably,
상기 원통형 실린더의 수평축에는 발전기 회전증폭장치를 구성하는 스윙판이 수중에 위치하도록 더 설치되어 파랑에 의하여 좌, 우로 스윙하면서 발전기 효율을 증대시키는 원통형 파력발전 시스템을 제공하게 된다.A swing plate constituting a generator rotation amplifying device is further installed on the horizontal axis of the cylindrical cylinder so as to be positioned in the water, thereby swinging left and right by waves, thereby providing a cylindrical wave power generation system for increasing the efficiency of the generator.
또한 바람직하게는,Also preferably,
상기 모노파일은 해저면(G)에 하단이 고정 지지되고, 상방으로 연장된 수직몸통부; 및 상면으로부터 수직몸통부가 상방으로 연장된 확장저판;를 포함하며, 상부삽입실린더가 상기 수직몸통부에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅되도록 하는 원통형 파력발전 시스템을 제공하게 된다.The mono-file includes a vertical body portion having a lower end fixedly supported on the sea floor G and extending upward; And an expanded bottom plate extending upward from the upper surface of the vertical body so that the upper insertion cylinder is inserted into the vertical body to be set near the sea level W by buoyancy.
또한 바람직하게는,Also preferably,
수중에 잠기도록 상부삽입실린더의 하단에 더 설치된 수직판 형태의 방향키가 파랑 방향에 따라 스윙하면서 모노파일식 위치제어장치의 상부삽입실린더가 수위에 따라 자동으로 상,하 위치가 조절되면서 회전되도록 하는 원통형 파력발전 시스템을 제공하게 된다.The upper insertion cylinder of the monofile type position control device is automatically rotated in the upward and downward directions while being adjusted so that the upper direction insertion key further installed at the lower end of the upper insertion cylinder swings along the wave direction so as to be submerged in the water Thereby providing a cylindrical wave power generation system.
또한 바람직하게는,Also preferably,
상기 원통형 실린더의 양 단부에는 수평축이 더 설치되며, 상기 수평축에 연결암이 힌지 연결되어 회전되도록 하는 원통형 파력발전 시스템을 제공하게 된다.A horizontal axis is further provided at both ends of the cylindrical cylinder, and a connection arm is hingedly connected to the horizontal axis to rotate the cylindrical wave power generation system.
또한 바람직하게는,Also preferably,
상기 원통형 실린더의 외주면에는 길이방향으로 다수의 블레이드가 서로 이격 형성되어 있어 해수면 근처의 조류와 파랑에 의한 물입자의 원운동에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기에 의하여 전기에너지가 생산되도록 하는 원통형 파력발전 시스템을 제공하게 된다.Wherein a plurality of blades are formed on the outer circumferential surface of the cylindrical cylinder so as to be spaced apart from each other in a longitudinal direction so as to generate electric energy by a generator installed in the inside while being rotated by circular motion of water particles due to algae and waves near the sea surface, System.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 의한 원통형 파력발전 시스템 시공방법은,According to an aspect of the present invention, there is provided a method of constructing a cylindrical wave power generation system,
(a) 해저면에 수직으로 하단이 고정 지지되도록 모노파일을 설치하는 단계;(a) installing a mono file so that the lower end is fixedly supported perpendicularly to the sea floor;
(b) 육상에서 상기 모노파일에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅될 수 있도록 상부삽입실린더를 포함하는 모노파일식 위치제어장치;와 상기 상부삽입실린더에 연결암에 의하여 해수면 근처에 위치하도록 세팅된 원통형 실린더 조류와 파랑에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기에 의하여 파력 발전되는 부유식 원통형 발전장치를 일체로 제작하는 단계; 및 (c) 모노파일식 위치제어장치와 일체로 제작된 부유식 원통형 발전장치를 해상 운반하여 모노파일에 상부삽입실린더에 삽입되도록 설치하는 단계;를 포함하게 된다.(b) a monophasic position control device including an upper insertion cylinder inserted into the mono-pile on the ground and able to be set near the sea level W by buoyancy, and And a floating cylindrical power generation device for generating power by a generator installed inside while rotating by a wave; And (c) moving the floating cylindrical power generation device integrally manufactured with the monofilament position control device to the mono-file so as to be inserted into the upper insertion cylinder.
본 발명에 의한 원통형 파력발전 시스템 및 그 시공방법은The cylindrical wave power generation system and its construction method according to the present invention
종래 진동수주식 파력 발전시스템과 같은 2차 변환 시스템이 없어 파랑의 에너지를 100%이용할 수 있고 발전기가 원통형 실린더 내부에 위치하고 있어 발전기의 고장이 적어 유지관리가 용이하게 된다.Since there is no secondary conversion system such as the conventional frequency wave power generation system, the energy of the wave can be utilized 100%, and the generator is located inside the cylindrical cylinder, so that maintenance of the generator can be made easier.
또한 파랑이 발생되는 모든 해역에서 구동이 가능하므로 파력발전기의 적용해역확대가 가능하고 다수의 파력 발전기를 결합하여 파력발전단지 조성이 용이하게 된다.In addition, since it can be driven in all sea areas where wave is generated, it is possible to expand the application area of the wave power generator, and it becomes easy to construct wave power generation complex by combining a plurality of wave power generators.
또한 설치과정이 단순하여 설치가 용이하고 파랑의 영향을 적게 받아 지지구조물의 기초 설치비를 줄일 수 있어 파력발전의 경제성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, since the installation process is simple, the installation is easy and the influence of wave is less, and the basic installation cost of the supporting structure can be reduced, so that the economical efficiency of the wave power generation can be improved.
또한 대형의 해상장비 없이 해상 설치가 가능하므로 해상공사 비용 절감에 매우 효과적이게 된다.In addition, it can be installed at sea without large-scale marine equipments, so it is very effective to reduce marine construction cost.
도 1a는 종래 해저면에 고정 설치되는 형태의 능동형 방파제의 시공도,
도 1b, 도 1c 및 도 1d는 종래 가동물체형, 진동수주형, 월파형 파력발전 시스템의 예시도,
도 2a는 본 발명의 부유식 파력발전 시스템(A)의 전체 구성도,
도 2b는 본 발명의 부유식 파력발전 시스템(A)의 작동개념도,
도 3은 본 발명의 모노파일식 위치제어장치의 구성사시도
도 4는 본 발명의 부유식 원통형 발전장치의 작동개념도 및 원통형 실린더의 단면도
도 5는 본 발명의 발전기 회전증폭장치의 작용도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 부유식 파력발전 시스템(A)의 변형예,
도 7은 본 발명의 원통형 파력발전 시스템 시공방법 순서도이다.FIG. 1A is a view showing the construction of an active breakwater of the type fixedly installed on a sea floor in the past,
Figs. 1B, 1C and 1D are diagrams showing examples of a conventional moving object type, a vibration frequency mold, and a wall wave type power generation system,
FIG. 2A is an overall configuration diagram of a floating wave power generation system A of the present invention,
FIG. 2B is a conceptual diagram of operation of the floating wave power generation system A of the present invention,
3 is a structural perspective view of the monofilament position control apparatus of the present invention.
Fig. 4 is a view showing the operation of the floating cylindrical power generation apparatus of the present invention and a sectional view of a cylindrical cylinder
5 is an operational diagram of the generator rotation amplification apparatus of the present invention,
6A and 6B are views showing a modification of the floating wave power generation system (A) of the present invention,
7 is a flowchart of a method of constructing a cylindrical wave power generation system according to the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.
[ 부유식 파력발전 시스템(A) ] [Floating Wave Power System (A)]
도 2a는 본 발명의 부유식 파력발전 시스템(A)의 전체 구성도를 도시한 것이고, 도 2b는 부유식 파력발전 시스템(A)을 구성하는 모노파일식 위치제어장치(100), 부유식 원통형 발전장치(200), 및 발전기 회전증폭장치(300)의 작동개념도이다.FIG. 2A shows an overall configuration of the floating wave power generation system A of the present invention. FIG. 2B shows a monophasic
먼저, 상기 부유식 파력발전 시스템(A)은 도 2a와 같이, 모노파일식 위치제어장치(100), 부유식 원통형 발전장치(200), 및 발전기 회전증폭장치(300)를 서로 조합시켜 발전효율을 극대화시킨 것이라 할 수 있다.2A, the floating wave power generation system A includes a monophasic
즉, 모노파일식 위치제어장치(100)에 의하여 파랑에 관계없이 위치제어가 가능하도록 한 상태에서, 부유식 원통형 발전장치(200)에 의하여 조류 및 파랑에 의하여 발전시키고, 부유식 원통형 발전장치(200)의 양 단부에 파랑에 의하여 스윙하는 발전기 회전증폭장치(300)를 이용하여 발전효율을 극대화 시키는 것이라 할 수 있다.That is, in the state where the position control is possible regardless of the wave by the monophile type
이에 상기 모노파일식 위치제어장치(100), 부유식 원통형 발전장치(200), 및 발전기 회전증폭장치(300)의 작동개념을 도 2b를 기준으로 살펴보면 다음과 같다.The operation concept of the monophasic
먼저, 모노파일식 위치제어장치(100)는 해저면(G)에 수직으로 하단이 고정 지지되도록 설치된 모노파일(110)에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅된 상부삽입실린더(120)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다.First, the monofilament
이러한 상부삽입실린더(120)에 연결암(140)에 의하여 부유식 원통형 발전장치(200)가 해수면 근처에 위치하고 있으며, 부유식 원통형 발전장치(200)의 원통형 실린더(210)가 조류와 파랑에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기(220)에 의하여 파력 발전이 시작된다. The floating
이에 상기 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에는 발전기 회전증폭장치(300)를 구성하는 스윙판(310)이 수중에 위치하도록 설치되어 파랑에 의하여 좌,우로 스윙하면서 발전기 효율을 증대시키게 된다.The
이때 상기 모노파일식 위치제어장치(100)는 수위에 따라 자동으로 상,하 위치가 조절되고 파랑 방향에 따라 제자리에서 방향키(130)를 이용하여 파랑에 저항하지 않고, 회전하게 되며, At this time, the
부유식 원통형 발전장치(200)는 조류와 파랑에 의한 회전력이 최대화되는 해수면 근처에 배치되도록 하여 회전하면서 발전기에 의한 파력 발전이 시작되고, 발전기 회전증폭장치(300)에 의하여 파력발전의 적용해역확대 및 발전효율을 극대화시키게 된다.The float-type cylindrical
이에 모노파일식 위치제어장치(100), 부유식 원통형 발전장치(200), 및 발전기 회전증폭장치(300) 각각을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.The monofilament
[ 모노파일식 위치제어장치(100) ][Monophasic Position Control Device (100)]
도 3은 본 발명의 모노파일식 위치제어장치(100)의 구성사시도를 도시한 것이다.FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a monophasic
상기 모노파일식 위치제어장치(100)는 모노파일(110), 상부삽입실린더(120) 및 방향키(130)를 포함하여 구성된다.The monofilament
먼저 상기 모노파일(110)은 해저면(G)에 하단이 고정 지지되고, 상방으로 연장된 원형강관과 같은 수직몸통부(111)로 형성된 파일이다.First, the
이때 도 3에 의하면 모노파일(110)은 해저면에 수직파일 형태로 간단하게 설치되도록 하고, 조류 등에 의하여 전도되거나 위치이동 되지 않도록 안정성 확보를 위하여 확장저판(112)이 형성되어 있고, 수직몸통부(111)는 확장저판(112)의 상면으로부터 상방으로 연장되어 있음을 알 수 있다.3, the mono-
상기 상부삽입실린더(120)는 모노파일(110)을 감싸도록 삽입되어 부력에 의하여 모노파일(110)의 외주면을 따라 상,하로 이동하게 되며 이는 수위에 따른 부력에 의하여 위치가 세팅되도록 제작된 것이다.The
이에 모노파일식 위치제어장치(100)는 간단한 형태로 수위에 따른 위치가 세팅될 수 있으면서도 크기 및 자중이 크지 않아 본 발명의 부유식 파력발전 시스템 설치가 매우 간단해지기 때문에 시공 장비 등의 소형화로 경제적인 시공이 가능하게 된다.Therefore, the monopile type
상기 방향키(130)는 수중에 잠기도록 상부삽입실린더(120)의 하단에 설치된 수직판 형태로서 일정한 단면적을 가지게 되므로 파랑의 방향에 따라 상부삽입실린더(120)를 모노파일(110)을 기준으로 회전시키는 역할을 하게 된다.The
즉, 모노파일(110)에 삽입 세팅된 상부삽입실린더(120)는 부력을 받기 위해 수중에 잠기는 부분이 형성되므로 파랑의 영향을 받을 수 밖에 없고, 원형관 형태를 가진다고 해도 파랑에 저항하게 되면 반대로 단면력이 발생하므로 이는 모노파일(110)과 상부삽입실린더(120)의 단면강성을 증가시켜야 하는 요인으로 작용하게 된다.In other words, the
이에 본 발명은 상기 파랑에 저항하는 것이 아니라 파랑에 의하여 상부삽입실린더(120)가 자유롭게 회전하면서 수위에 따른 위치 세팅이 가능하도록 함으로서 자동 위치조정 기능을 가지도록 한 것이다.Therefore, the present invention is not limited to the above-mentioned wave but the
이로서 모노파일(110)의 지지능력 향상을 위한 단면 보강등에 의한 자중증가요인을 배제시킬 수 있고 이에 따라 부유식 파력발전 시스템(A)의 발전 효율과 시공성 및 경제성을 확보할 수 있도록 하는 역할을 하게 된다.As a result, it is possible to exclude the factor of self-weight increase due to the cross-sectional reinforcement or the like for improving the supporting ability of the mono-
상기 연결암(140)은 모노파일식 위치제어장치(100)에 부유식 원통형 발전장치(200)을 서로 연결시키면서 부유식 원통형 발전장치(200)을 제위치에 세팅하기 위한 것이라 할 수 있다.The
이러한 연결암(140)은 다양한 형태로 설치될 수 있는데 Such a
도 3에서는 후술되는 부유식 원통형 발전장치(200)의 연장길이에 대응하여 연장형성된 것으로서, 상부삽입실린더(120)의 상단 외주면에 수평으로 연장된 강관등을 이용한 암부재로서 상부삽입실린더(120)의 외주면에 일측이 고정되어 있고 타측은 후술되는 제 2연결암(140b)이 힌지 연결된 제1연결암(140a),3, the
양 측 제1연결암(140a)의 단부에 일측이 힌지 연결되며, 타측이 후술되는 부유식 원통형 발전장치(200)의 원통형 실린더(210)의 단부에 설치된 수평축(230)과 힌지연결되는 제 2연결암(140b)으로 구체화되고 있음을 알 수 있다.The other side of the first connecting
[ 부유식 원통형 발전장치(200) ][Floating Cylindrical Generating Device (200)]
도 4는 부유식 원통형 발전장치(200)의 작동개념도 및 원통형 실린더의 단면도를 도시한 것이다.Fig. 4 shows an operation conceptual diagram of the floating cylindrical
이러한 부유식 원통형 발전장치(200)는 원통형 실린더(210), 발전기(220) 및 수평축(230)을 포함하여 구성된다.The floating cylindrical
상기 원통형 실린더(210)는 도 4와 같이, 일정한 길이를 가진 원통형 실린더로서 자중이 크지 않으면서 해수면 위에 부유되도록 제작 및 세팅된다.As shown in FIG. 4, the
또한 외주면에는 길이방향으로 다수의 블레이드(211)가 서로 이격 형성되어 있어 해수면 근처의 조류와 파랑에 의한 물입자의 원운동에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기(220)에 의하여 전기에너지를 생산할 수 있게 된다.In addition, a plurality of
이때 상기 블레이드(211)는 원통형 실린더 외주면의 법면에 예컨대 45도 기우어진 형태로 배치되도록 하되, 8-16개 정도로 설치하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
통상 조류의 속도는 해수면 근처가 가장 크게 발생하기 때문에 해수면 근처에 하부가 잠겨진 원통형 실린더(210)의 회전에너지 발생효율을 증대시킬 수 있게 되며, 파랑에 의한 물입자의 원운동도 해수면 근처에서 가장 크기 때문에 원통형 실린더(210)의 회전에너지의 발생효율을 증대시킬 수 있게 된다.Since the velocity of the algae is the largest near the sea surface, it is possible to increase the rotational energy generation efficiency of the
즉, 해수면에 일부 잠기는 원통형 실린더(210) 하부영역은 조류 및 파랑에 의하여 가속되는 가속영역이고, 상기 해수면 상방으로 노출된 원통형 실린더(210) 상부 주위는 공기에 의한 저항영역이다.That is, the area below the
이때 상기 공기에 의한 저항영역보다 조류 및 파랑에 의하여 가속되는 가속영역의 가속밀도 차이는 개략 1000배 정도 차이가 발생하여 원통형 실린더(210)에 의한 회전효율은 매우 높아 그 만큼 전기에너지 변환효율이 극대화 되며 종래 도 1c와 같이 파력을 공기 흐름으로 변환하는 것과 같은 2차 변환 시스템이 필요 없어 파랑 에너지를 100%이용할 수 있어 변환효율이 매우 놓게 된다.At this time, the difference in acceleration density between the acceleration region accelerated by the tide and the wave is more than about 1000 times greater than the resistance region caused by the air, so that the rotation efficiency by the
또한 상기 발전기(220)는 원통형 실린더(210) 내부에 위치하게 되므로 조류나 파랑에 의한 하중이 직접 전달되지 않아 유지관리가 용이하고, 파손의 우려가 작아지게 된다.In addition, since the
이때, 상기 원통형 실린더(210)가 해수면 근처에서 제자리에서 회전이 가능하도록 원통형 실린더(210)는 길이방향으로 양 단부에 수평축(230)이 돌출되도록 하여 형성되어 있음을 알 수 있다.At this time, it is understood that the
이에 상기 수평축(230)은 원통형 실린더(210)의 양 단부에 형성되어 앞서 살펴본 모노파일식 위치제어장치(100)의 도 3과 같이 양 제1연결암(140a)의 타측에 상기 수평축(230) 힌지 연결되어 있어 원통형 실린더(210)는 조류 및 파랑에 의하여 회전하면서 해수면 근처에 제자리 세팅된다.The
이로서, 부유식 원통형 발전장치(200)는 연결암(140)에 의하여 모노파일식 위치제어장치(100)와 서로 일체화되고 있음을 알 수 있으며,It can be seen that the floating
상기 모노파일식 위치제어장치(100)의 상부삽입실린더(120)의 수위에 따른 상,하 이동, 상부삽인실린더(120)의 회전키(130)에 따른 좌,우 회전이 함께 이루어지기 때문에 파랑에 저항하지 않으면서 파랑의 방향과 상관없이 발전이 가능한 상태가 됨을 알 수 있다.The upward and downward movement of the
[ 발전기 회전증폭장치(300) ][Generator Rotational Amplifier 300]
도 5는 본 발명의 발전기 회전증폭장치(300)의 작용을 도시한 것이다.5 shows the operation of the
도 5의 그래프는 일반적인 해양구조물(자켓식)이 파랑에 의한 상부의 변위를 나타내는 도표이다.The graph of Fig. 5 is a chart showing the general displacement of the upper structure by the ocean (jacket type).
즉, 해양구조물은 조류가 있으면 파랑에 의한 좌,우 변위가 증가하고 조류가 없더라도 파랑에 의해서 해양구조물이 좌,우변위에 의한 거동을 하게 된다.In other words, if there is an algae, the left and right displacements of the ocean structure increase, and even if there is no algae, the ocean structure will move due to the left and right sides.
이에 본 발명은 이러한 파랑에 의한 해양구조물의 좌,우 거동을 발전효율을 높이는 데 이용하게 되는데, 이는 결국 회전증폭판으로 작용하는 스윙판(310)이 파랑에 의해 좌우 거동을 하도록 함으로서 부유식 원통형 발전장치(200)의 회전을 증폭시키는 역할을 하도록 한 것이라 할 수 있다.Accordingly, the present invention utilizes the left and right behaviors of the ocean structure by the waves to increase the power generation efficiency. This is because the
이때 발전기 회전증폭장치(300)는 스윙판(310)으로 간단하게 형성시키게 된다. 즉, 상기 스윙판(310)은 상단이 앞서 살펴본 부유식 원통형 발전장치(200)의 수평축(130)에 강결 되어 있고, 타측은 수중 아래로 잠겨져 있다.At this time, the generator
이에 파랑 방향과 수평하게 스윙판(310)이 좌, 우 하게 되고, 일방향의 조류가 구조물에 작용하더라도 스윙판(310)은 좌우 스윙을 계속 하게 된다.Accordingly, the
이에 파랑 방향과 동일한 방향으로 스윙판(310)이 스윙할 경우에는 발전기(220)의 회전을 증폭시키지만, 파랑 방향과 반대로 스윙하는 경우에는 발전기(220)의 회전에 아무런 영향을 끼치지 않는 원리가 적용되어, 파랑이 발생되는 모든 해역에서 구동이 가능하므로 파력발전기의 적용해역확대가 가능하고 발전기의 효율적 구동 구간(전 주기에서 구동)을 확대하여 파력발전의 효율을 극대화시킬 수 있게 된다.If the
[ 부유식 파력발전 시스템(A)의 변형예 ][Modification of Floating Wave Power Generation System (A)] [
도 6a 및 도 6b는 부유식 파력발전 시스템(A)의 변형예를 도시한 것이다. Figs. 6A and 6B show a variation of the floating wave power generation system A. Fig.
이는 상기 모노파일식 위치제어장치(100)에 있어 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 부유식 원통형 발전장치(200)와 발전기 회전증폭장치(300)의 설치개수를 증가시켜 방식으로 결국 파력 발전량을 증가시키는 것이라 할 수 있다.This is because in the monophile
이에 도 6a의 경우에는 모노파일식 위치제어장치(100)에 있어 부유식 원통형 발전장치(200)와 발전기 회전증폭장치(300) 설치개수를 증가시키기 위하여 연결암(140)의 형태를 브라켓 형태의 제 3연결암(140c)으로 구체화시키고 있음을 알 수 있다.6A, in order to increase the number of the floating type cylindrical
즉, 상기 제 3연결암(140c)은 상부연결암(141c), 경사연결암(142c) 및 하부연결암(143c)를 포함하도록 하고 있음을 알 수 있다.That is, the
상기 상부연결암(141c)은 상부삽입실린더(120)가 중앙을 관통하는 수평판 형태로서 양 측으로 2개의 경사브라켓(142c)의 상단이 각각 연결되어 있고, 하단은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에 각각 힌지 연결되어 있음을 알 수 있다.The upper connecting
또한 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 서로 대향되도록 배치된 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230) 사이에는 하부연결암(143c)이 각각 연결되고, 상기 하부연결암(143c)은 상부삽입실린더(120)의 외주면에 고정 지지되어 있음을 알 수 있다.A
결국 제 3연결암(140c)은 1개의 모노파일식 위치제어장치(100) 양 측방으로 2개의 부유식 원통형 발전장치(200)가 설치되도록 하고 있으며, 발전기 회전증폭장치(300)도 역시 부유식 원통형 발전장치(200)의 수평축(230) 각각에 총 4개가 설치되도록 함으로서 결국 파력 발전량을 증가를 위한 구조로 형성될 수 있음을 알 수 있다.As a result, the
나아가 도 6b의 경우에는 모노파일식 위치제어장치(100)에 있어 부유식 원통형 발전장치(200)와 발전기 회전증폭장치(300) 설치개수를 증가시키기 위하여 연결암(140)의 형태를 브라켓 형태의 제 4연결암(140d)으로 구체화시키고 있음을 알 수 있다.6B, in order to increase the number of the floating cylindrical
즉, 상기 제 4연결암(140d)은 상부연결암(141d), 경사연결암(142d) 및 하부연결암(143d)을 포함하도록 함은 도 6a와 동일하다.That is, the
이에 상기 상부연결암(141d)은 상부삽입실린더(120)가 중앙을 관통하는 수평판 형태로서 양 측으로 2개의 경사브라켓(142d)의 상단이 각각 연결되어 있고, 하단은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에 각각 힌지 연결되어 있음을 알 수 있다.The upper connecting
또한 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 서로 대향되도록 배치된 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230) 사이에는 하부연결암(143d)이 각각 연결되고, 상기 하부연결암(143d)은 상부삽입실린더(120)의 외주면에 고정 지지되어 함도 동일함을 알 수 있다.A
결국 제 4연결암(140d)은 1개의 모노파일식 위치제어장치(100) 양 측방으로 2개의 부유식 원통형 발전장치(200)가 설치되도록 하고 있으며, 발전기 회전증폭장치(300)가 도 5a와는 달리 하부연결암(143d)의 중앙에 형성시킨 수평축에 형성되어 있고, 상기 수평축은 상부삽입실린더(120)의 외주면에 연결되어 있음을 알 수 있다.The
이때, 상기 발전기 회전증폭장치(300)의 스윙판(310)은 좌,우 스윙함에 따른 운동에너지를 체인(320)을 통하여 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230)으로 전달시키고 있음을 알 수 있다. It is noted that the
결국 발전기 회전증폭장치(300)의 스윙판(310)은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)이 아닌 위치에 설치될 수 있고, 체인등에 의하여 파력발전 효율을 증가시키고 있음을 보인 것이라 할 수 있다.As a result, the
[ 부유식 파력발전 시스템 시공방법 ][Floating Wave Power Generation System Construction Method]
도 7은 부유식 파력발전 시스템(A) 시공방법을 순서대로 도시한 것이다.Fig. 7 shows a construction method of the floating wave power generation system (A) in order.
이러한 부유식 파력발전 시스템(A) 시공방법은 결국 모노파일식 위치제어장치(100), 부유식 원통형 발전장치(200)와 발전기 회전증폭장치(300)를 어떻게 간단하게 설치하여 파력발전을 하기 위한 최종 형태로 설치하는 방법이라 할 수 있다.The method of constructing the float wave power generation system (A) is a method for easily constructing the monopile type
이에 먼저 모노파일식 위치제어장치(100)의 상부삽입실린더(120)와 부유식 원통형 발전장치(200)와 연결암(제 1,2 연결암(140a,140b)을 육상에서 먼저 조립하고, 상기 부유식 원통형 발전장치(200)에는 발전기 회전증폭장치(300)도 미리 설치되어 있음을 알 수 있다.First, the
다음으로는 모노파일식 위치제어장치(100)의 모노파일(110)을 해저면에 하부가 고정되도록 하여 상방으로 연장되도록 설치하고 있음을 알 수 있다.Next, it can be seen that the mono-
다음으로는 상기 모노파일(110)에 크레인이 탑재된 바지선등을 이용하여 해상으로 운반된 상부삽입실린더(120)를 삽입하는 방식으로 모노파일식 위치제어장치(100)에 부유식 원통형 발전장치(200)와 발전기 회전증폭장치(300)를 신속하게 설치하는 것으로 간단하게 부유식 파력발전 시스템(A)이 완료될 수 있음을 알 수 있다.Next, the
모노파일(110)은 단일파일로서 제작 및 시공 방법이 매우 간단하고, 직경이 3m이하의 작은 모노파일(110)을 이용하여 대형의 해상장비 없이 소형의 해상장비로 시공이 가능하며 이는 시공비 절감에 매우 큰 효과를 가지도록 하는 것이 바람직하다.As a single file, the
결국 본 발명에 의한 부유식 파력발전 시스템(A)은 연근해에 파랑이 발생하는 지역에 간단하게 설치할 수 있고, 방파제 근방에 설치가 가능하여 방파제를 접근도로로 이용할 수 있어, 시공이 더욱 효율적이게 된다.As a result, the floating wave power generation system (A) according to the present invention can be easily installed in a region where waves occur in the offshore waters and can be installed in the vicinity of the breakwater, so that the breakwaters can be used as access roads, and construction becomes more efficient.
이로서 본 발명에 의하여 점차 세계적으로 해양공간을 적극적으로 이용하고자 하는 시도가 증가하고 있으며 본 발명을 통해 최근 관심이 고조되고 있는 미래지향적 건설기술로써 연안 해역을 이용한 해양구조물 건설기술의 기반기술을 축척할 수 있으며,As a result, according to the present invention, there has been an increasing tendency to actively utilize the marine space worldwide, and as a future-oriented construction technology that has recently been attracting attention through the present invention, the technology for constructing offshore structures using coastal waters will be accumulated And,
환경영향을 최소화할 수 있는 신재생에너지원인 파력발전 개발을 통해서 국내 석유에너지 의존도 감소 및 이산화탄소 발생량 저감에 기여할 수 있으며, 탄소배출 감소에 따른 탄소배출권 사업 등을 이용한 국가적 수입 창출을 이룰 수 있고,It can contribute to reduction of dependence of domestic petroleum energy and reduction of carbon dioxide generation through the development of wave power generation which is a new and renewable energy that can minimize the environmental impact, and it is possible to achieve national income by using carbon emission rights business such as reduction of carbon emission,
본 발명에 의한 파력발전 시스템은 파력발전분야 뿐만 아니라 방파제 등 다양한 해양 및 항만구조물로 활용이 가능하여 해안 공간을 국토의 일부로 이용코자 하는 국가적 시도에 접목 및 활용이 가능하게 된다.The wave power generation system according to the present invention can be utilized not only in the field of wave power generation but also in various marine and harbor structures such as breakwaters, so that it can be applied to a national attempt to utilize the coastal space as a part of the country.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 모노파일식 위치제어장치
110: 모노파일
111: 수직몸통부
112: 확장저판
120: 상부삽입실린더
130: 방향키
140: 연결암
140a: 제1연결암(140a)
140b: 제2연결암(140b)
140c: 제3연결암(140c)
140d: 제4연결암(140d)
200: 부유식 원통형 발전장치
210: 원통형 실린더
211: 블레이드
220: 발전기
230: 수평축
300: 발전기 회전증폭장치
310: 스윙판
320: 체인
A: 부유식 파력발전 시스템
W: 해수면100: Monophasic position control device
110: Mono file
111: vertical body portion
112: extended bottom plate
120: upper insertion cylinder
130: Direction key
140: connection arm
140a: a
140b: the
140c: a third
140d: a
200: Floating cylindrical power generator
210: Cylindrical cylinder
211: blade
220: generator
230: horizontal axis
300: generator rotation amplifying device
310: swing plate
320: Chain
A: Floating wave power generation system
W: sea level
Claims (15)
상기 상부삽입실린더(120)에 연결암(140)에 의하여 해수면 근처에 위치하도록 세팅된 원통형 실린더(210)가 조류와 파랑에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기(220)에 의하여 파력 발전되는 부유식 원통형 발전장치(200);를 포함하며,
상기 원통형 실린더(210)의 양 단부에는 수평축(230)이 설치되며, 상기 수평축(230)에 연결암(140)이 힌지 연결되어 회전되도록 하되,
상기 연결암(140)은 브라켓 형태의 제 3연결암(140c)으로서, 상부삽입실린더(120)가 중앙을 관통하는 수평판 형태의 상부연결암(141c); 상부연결암(141c) 양 측으로 상단이 각각 연결되고, 하단은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에 각각 힌지 연결되는 경사브라켓(142c); 및 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 서로 대향되도록 배치된 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230) 사이에 형성된 하부연결암(143c);을 포함하여, 1개의 모노파일식 위치제어장치(100) 양 측방으로 회전증폭장치(300)가 설치된 2개의 부유식 원통형 발전장치(200)가 설치되도록 하는 원통형 파력발전 시스템.A monofilament position control device (not shown) including an upper insertion cylinder 120 inserted in a mono-file 110 installed to be fixed at a lower end vertically to the sea floor G and set near the sea level W by buoyancy 100); And
A cylindrical cylinder 210 set to be positioned near the sea level by the connecting arm 140 is connected to the upper insertion cylinder 120 by a floating cylindrical type Power generating device 200,
A horizontal axis 230 is provided at both ends of the cylindrical cylinder 210 and a connection arm 140 is hingedly coupled to the horizontal axis 230,
The connection arm 140 is a bracket-shaped third connection arm 140c, and includes an upper connection arm 141c in the form of a horizontal plate through which the upper insertion cylinder 120 passes, An inclined bracket 142c having upper ends connected to both sides of the upper connection arm 141c and hinged to the horizontal axis 230 of the cylindrical cylinder 210 at the lower end; And a lower connection arm 143c formed between both horizontal shafts 230 of the cylindrical cylinder 210 arranged to be opposed to each other with reference to the monofilament position control device 100, Wherein two floating cylindrical power generation devices (200) equipped with a rotation amplification device (300) are installed on both sides of the device (100).
상기 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에는 발전기 회전증폭장치(300)를 구성하는 스윙판(310)이 수중에 위치하도록 더 설치되어 파랑에 의하여 좌,우로 스윙하면서 발전기(220) 효율을 증대시키는 원통형 파력발전 시스템.The method according to claim 1,
The swing plate 310 constituting the generator rotation amplifying device 300 is further installed on the horizontal axis 230 of the cylindrical cylinder 210 so as to be positioned in the water to swing left and right by the waves to increase the efficiency of the generator 220 Cylindrical wave power generation system.
상기 모노파일(110)은
해저면(G)에 하단이 고정 지지되고, 상방으로 연장된 수직몸통부(111); 및 상면으로부터 수직몸통부(111)가 상방으로 연장된 확장저판(112);를 포함하며, 상부삽입실린더(120)가 상기 수직몸통부(111)에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅되도록 하는 원통형 파력발전 시스템.The method according to claim 1,
The mono file (110)
A vertical trunk section 111 fixedly supported at the bottom of the sea floor G and extending upward; And an expanded bottom plate 112 extending upward from the upper surface of the vertical body 111. An upper insertion cylinder 120 is inserted into the vertical body 111 and is located near the sea level W In the case of a cylindrical wave power generation system.
수중에 잠기도록 상부삽입실린더(120)의 하단에 더 설치된 수직판 형태로서 파랑 방향에 따라 방향키(130)가 스윙하면서 모노파일식 위치제어장치(100)의 상부삽입실린더(120)가 수위에 따라 자동으로 상,하 위치가 조절되면서 회전되도록 하는 원통형 파력발전 시스템.The method of claim 3,
The upper insertion cylinder 120 of the monofile type position control device 100 is moved in the vertical direction by the water level as the direction key 130 swings along the wave direction in the form of a vertical plate further installed at the lower end of the upper insertion cylinder 120 so as to be immersed in water. A cylindrical wave power generation system in which the upper and lower positions are automatically adjusted while being rotated.
상기 연결암(140)은 상부삽입실린더(120)의 상단 외주면에 수평으로 연장된 암부재로서 상부삽입실린더(120)의 외주면에 일측이 고정되어 있고 타측은 제 2연결암(140b)이 힌지 연결된 제1연결암(140a); 및
양 측 제1연결암(140a)의 단부에 일측이 힌지 연결되며, 타측이 후술되는 부유식 원통형 발전장치(200)의 원통형 실린더(210)의 단부에 설치된 수평축(230)과 힌지연결되는 제 2연결암(140b);을 포함하는 원통형 파력발전 시스템.The method according to claim 1,
The connection arm 140 is an arm member extending horizontally on the upper outer circumferential surface of the upper insertion cylinder 120. The connection arm 140 has one side fixed to the outer circumferential surface of the upper insertion cylinder 120 and the other side connected to the second connection arm 140b hinged A first connection arm 140a; And
The other side of the first connecting arm 140a is hinged to the end of the first connecting arm 140a and the other side of the second connecting arm 140a is hinged to the horizontal shaft 230 provided at the end of the cylindrical cylinder 210 of the floating type cylindrical power generator 200 And a connecting arm (140b).
상기 원통형 실린더(210)의 양 단부에는 수평축(230)이 설치되며, 상기 수평축(230)에 연결암(140)이 힌지 연결되어 회전되도록 하되,
상기 연결암(140)은 브라켓 형태의 제 4연결암(140d)으로서,
상부삽입실린더(120)가 중앙을 관통하는 수평판 형태의 상부연결암(141d); 상부연결암(141d) 양 측으로 상단이 각각 연결되고, 하단은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에 각각 힌지 연결되는 경사브라켓(142d); 및 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 서로 대향되도록 배치된 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230) 사이에 형성된 하부연결암(143d);을 포함하되,
1개의 모노파일식 위치제어장치(100) 양 측방으로 2개의 부유식 원통형 발전장치(200)가 설치되도록 하며, 발전기 회전증폭장치(300)가 하부연결암(143d)의 중앙에 형성시킨 수평축에 형성되어 있고, 상기 수평축은 상부삽입실린더(120)의 외주면에 연결되어 발전기 회전증폭장치(300)의 스윙판(310)은 좌,우 스윙함에 따른 운동에너지를 체인(320)을 통하여 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230)으로 전달시키는 원통형 파력발전 시스템.A monofilament position control device (not shown) including an upper insertion cylinder 120 inserted in a mono-file 110 installed to be fixed at a lower end vertically to the sea floor G and set near the sea level W by buoyancy 100); And a cylindrical cylinder 210 set to be positioned near the sea level by the connecting arm 140 to the upper insertion cylinder 120. The cylindrical cylinder 210 rotates by the currents and waves, And a cylindrical generator (200)
A horizontal axis 230 is provided at both ends of the cylindrical cylinder 210 and a connection arm 140 is hingedly coupled to the horizontal axis 230,
The connection arm 140 is a bracket-type fourth connection arm 140d,
An upper connection arm 141d in the form of a horizontal plate through which the upper insertion cylinder 120 passes; An inclined bracket 142d having upper ends connected to both sides of the upper connection arm 141d and lower ends hinged to the horizontal axis 230 of the cylindrical cylinder 210; And a lower connection arm 143d formed between both horizontal shafts 230 of the cylindrical cylinder 210 arranged to face each other with respect to the monofilament position control device 100,
Two floatable cylindrical power generation apparatuses 200 are installed on both sides of one monofilament type position control apparatus 100 and the generator rotation amplification apparatus 300 is disposed on the horizontal axis formed at the center of the lower connection arm 143d The swing plate 310 of the generator rotation amplifying apparatus 300 is connected to the outer circumferential surface of the upper insertion cylinder 120 via a cylindrical cylinder (not shown) 210 to both horizontal shafts (230).
상기 원통형 실린더(210)의 외주면에는 길이방향으로 다수의 블레이드(211)가 서로 이격 형성되어 있어 해수면 근처의 조류와 파랑에 의한 물입자의 원운동에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기(220)에 의하여 전기에너지가 생산되도록 하는 원통형 파력발전 시스템.The method according to claim 1,
A plurality of blades 211 are formed on the outer circumferential surface of the cylindrical cylinder 210 so as to be spaced apart from each other in a longitudinal direction. The blades 211 are rotated by a circular movement of water particles due to algae and waves near the sea surface, Cylindrical wave power generation system that produces electric energy.
(b) 육상에서 상기 모노파일(110)에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅될 수 있도록 상부삽입실린더(120)를 포함하는 모노파일식 위치제어장치(100);와 상기 상부삽입실린더(120)에 연결암(140)에 의하여 해수면 근처에 위치하도록 세팅된 원통형 실린더(210)가 조류와 파랑에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기(220)에 의하여 파력 발전되는 부유식 원통형 발전장치(200)를 일체로 제작하는 단계; 및
(c) 모노파일식 위치제어장치(100)와 일체로 제작된 부유식 원통형 발전장치(200)를 해상 운반하여 모노파일(110)에 상부삽입실린더(120)에 삽입되도록 설치하는 단계;를 포함하며,
상기 (b)단계에서, 원통형 실린더(210)의 양 단부에는 수평축(230)이 더 설치되며, 상기 수평축(230)에 연결암(140)이 힌지 연결되어 회전되도록 하고,
상기 연결암(140)은 브라켓 형태의 제 3연결암(140c)으로서, 상부삽입실린더(120)가 중앙을 관통하는 수평판 형태의 상부연결암(141c); 상부연결암(141c) 양 측으로 상단이 각각 연결되고, 하단은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에 각각 힌지 연결되는 경사브라켓(142c); 및 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 서로 대향되도록 배치된 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230) 사이에 형성된 하부연결암(143c);을 포함하여, 1개의 모노파일식 위치제어장치(100) 양 측방으로 회전증폭장치(300)가 설치된 2개의 부유식 원통형 발전장치(200)가 설치되도록 하는 원통형 파력발전 시스템 시공방법.(a) installing a mono-file (110) so that the lower end of the mono-file (110) is fixed vertically to the sea floor;
(b) a monophasic position control device (100) including an upper insertion cylinder (120) inserted into the mono-pile (110) on the ground and able to be set near the sea level (W) A cylindrical cylinder 210 set to be positioned near the sea level by a connection arm 140 is inserted into the insertion cylinder 120 and is floated by an internal generator 220 while being rotated by alga and blue waves, (200); And
(c) installing the float-type cylindrical power generation apparatus 200 integrally formed with the monophile-type position control apparatus 100 to the mono-pile 110 so as to be inserted into the upper insertion cylinder 120 In addition,
In the step (b), a horizontal shaft 230 is further provided at both ends of the cylindrical cylinder 210, the connection arm 140 is hingedly connected to the horizontal shaft 230,
The connection arm 140 is a bracket-shaped third connection arm 140c, and includes an upper connection arm 141c in the form of a horizontal plate through which the upper insertion cylinder 120 passes, An inclined bracket 142c having upper ends connected to both sides of the upper connection arm 141c and hinged to the horizontal axis 230 of the cylindrical cylinder 210 at the lower end; And a lower connection arm 143c formed between both horizontal shafts 230 of the cylindrical cylinder 210 arranged to be opposed to each other with reference to the monofilament position control device 100, Wherein two floating cylindrical power generation devices (200) provided with rotary amplification devices (300) on both sides of the device (100) are installed.
상기 (b)단계의 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에는 발전기 회전증폭장치(300)를 구성하는 스윙판(310)이 더 설치되도록 하는 원통형 파력발전 시스템 시공방법.11. The method of claim 10,
Wherein the swing plate 310 constituting the generator rotation amplifying device 300 is installed on the horizontal axis 230 of the cylindrical cylinder 210 in the step (b).
상기 (a)단계의 모노파일(110)은 해저면(G)에 하단이 고정 지지되고, 상방으로 연장된 수직몸통부(111); 및 상면으로부터 수직몸통부(111)가 상방으로 연장된 확장저판(112);를 포함하여, 상부삽입실린더(120)가 상기 수직몸통부(111)에 삽입 설치되어 부력에 의하여 해수면(W) 근처에 세팅되도록 하는 원통형 파력발전 시스템 시공방법.11. The method of claim 10,
In the step (a), the mono file 110 includes a vertical body portion 111 fixed to the bottom surface of the sea floor G and extending upwardly; And an expanded bottom plate 112 extending upward from the upper surface of the vertical body 111. An upper insertion cylinder 120 is inserted into the vertical body 111 and is positioned near the sea level W In a cylindrical wave power generation system.
수중에 잠기도록 상부삽입실린더(120)의 하단에는 수직판 형태로서 파랑 방향에 따라 스윙하는 방향키(130)가 더 설치되어 모노파일식 위치제어장치(100)의 상부삽입실린더(120)가 수위에 따라 자동으로 상,하 위치가 조절되면서 회전되도록 하는 원통형 파력발전 시스템 시공방법.13. The method of claim 12,
The upper insertion cylinder 120 of the monopile type position control device 100 is provided at the lower end of the upper insertion cylinder 120 so as to be submerged in water, So that the upper and lower positions are automatically rotated while being rotated.
상기 (b)단계에서, 원통형 실린더(210)의 양 단부에는 수평축(230)이 더 설치되며, 상기 수평축(230)에 연결암(140)이 힌지 연결되어 회전되도록 하고,
상기 연결암(140)은 브라켓 형태의 제 4연결암(140d)으로서, 상부삽입실린더(120)가 중앙을 관통하는 수평판 형태의 상부연결암(141d); 상부연결암(141d) 양 측으로 상단이 각각 연결되고, 하단은 원통형 실린더(210)의 수평축(230)에 각각 힌지 연결되는 경사브라켓(142d); 및 모노파일식 위치제어장치(100)를 기준으로 서로 대향되도록 배치된 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230) 사이에 형성된 하부연결암(143d);을 포함하되, 1개의 모노파일식 위치제어장치(100) 양 측방으로 2개의 부유식 원통형 발전장치(200)가 설치되도록 하며, 발전기 회전증폭장치(300)가 하부연결암(143d)의 중앙에 형성시킨 수평축에 형성되어 있고, 상기 수평축은 상부삽입실린더(120)의 외주면에 연결되어 발전기 회전증폭장치(300)의 스윙판(310)은 좌,우 스윙함에 따른 운동에너지를 체인(320)을 통하여 원통형 실린더(210)의 양 수평축(230)으로 전달시키는 원통형 파력발전 시스템 시공방법.(a) installing a mono-file (110) so that the lower end of the mono-file (110) is fixed vertically to the sea floor; (b) a monophasic position control device (100) including an upper insertion cylinder (120) inserted into the mono-pile (110) on the ground and able to be set near the sea level (W) A cylindrical cylinder 210 set to be positioned near the sea level by a connection arm 140 is inserted into the insertion cylinder 120 and is floated by an internal generator 220 while being rotated by alga and blue waves, (200); And (c) moving the floating cylindrical power generation device 200 integrally fabricated with the monophile position control device 100 to the mono-pile 110 so as to be inserted into the upper insertion cylinder 120; ≪ / RTI &
In the step (b), a horizontal shaft 230 is further provided at both ends of the cylindrical cylinder 210, the connection arm 140 is hingedly connected to the horizontal shaft 230,
The connection arm 140 is a bracket-type fourth connection arm 140d, and includes an upper connection arm 141d in the form of a horizontal plate through which the upper insertion cylinder 120 passes, An inclined bracket 142d having upper ends connected to both sides of the upper connection arm 141d and lower ends hinged to the horizontal axis 230 of the cylindrical cylinder 210; And a lower connection arm 143d formed between both horizontal shafts 230 of the cylindrical cylinder 210 arranged so as to face each other with respect to the monofilament position control device 100, Two floating cylindrical power generation apparatuses 200 are installed on both sides of the apparatus 100 and the generator rotation amplification apparatus 300 is formed on a horizontal axis formed at the center of the lower connection arm 143d, The swing plate 310 of the generator rotation amplifying apparatus 300 is connected to the outer circumferential surface of the upper insertion cylinder 120 to transmit kinetic energy along the left and right swings to both horizontal axes 230 of the cylindrical cylinder 210 ) To a cylindrical wave power generation system.
상기 (b)단계에서, 원통형 실린더(210)의 외주면에는 길이방향으로 다수의 블레이드(211)가 서로 이격 형성되어 있어 해수면 근처의 조류와 파랑에 의한 물입자의 원운동에 의하여 회전하면서 내부에 설치된 발전기(220)에 의하여 전기에너지가 생산되도록 하는 원통형 파력발전 시스템 시공방법.
11. The method of claim 10,
In the step (b), a plurality of blades 211 are formed on the outer circumferential surface of the cylindrical cylinder 210 in the longitudinal direction. The blades 211 are rotatably installed inside the cylindrical cylinder 210 by the circular movement of water particles Generator (220) to produce electrical energy.
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