KR101718408B1 - 발전효율을 향상한 조류 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서, 상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 설치하여 좌우방향으로 회전하면서 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치를 제공하기 위한 것으로, 본 발명은 설치 위치에 관계없이 조류의 유속을 조절하여 설치 및 사용효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명은 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 위치를 상하방향으로 조절하여 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

Description

발전효율을 향상한 조류 발전장치{A tidal current power generating apparatus for improved power generation efficiency}
본 발명은 발전효율을 향상한 조류 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조류의 유속을 증대시킬 수 있음은 물론 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 상하위치를 조절할 수 있도록 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 조류 발전장치는 조수간만의 차이 및 조류의 힘을 이용하여 발전기능을 수행한다.
그러나 종래의 조류 발전장치는 조류의 속도에 따라서 발전이 되므로 유속이 느려지는 위치(지역)에는 적용할 수 없는 한계를 갖게 되었다.
특히 종래의 조류 발전장치는 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 위치를 조절할 수 없으므로 발전효율을 저하하는 문제점을 갖게 되었다.
한국공개특허 제10-2001-0092851호(2001.10.27) 한국등록특허 제10-1137821호(2012.04.20) 한국등록특허 제10-1260605호(2013.05.03) 한국등록특허 제10-1378138호(2014.03.25)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서,
본 발명은 조류가 통과하는 유도판의 각도를 조절하여 조류의 유속을 증대시킬 수 있는 발전효율을 향상한 조류 발전장치를 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 조수간만의 차이에 따라서 터빈을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 발전효율을 향상한 조류 발전장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치(100)는,
전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서,
상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 설치하는 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전하면서 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)의 내측에 형성하는 힌지부(141); 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전할 수 있도록 형성하는 조절판(142); 상기 조절판(142)을 회전시키기 위한 구동부(143)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 조절판(142)의 길이방향을 따라서 전방 또는 후방으로 이동할 수 있도록 보조판(142a)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동할 수 있도록 마련하는 위치조절부재(150)를 포함하되, 상기 위치조절부재(150)는 상기 부유체(110)의 상부 일측에 설치하는 구동부; 상기 구동부와 터빈(120)의 사이를 연결하는 연결체(151)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 설치 위치에 관계없이 조류의 유속을 조절하여 설치 및 사용효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 위치를 상하방향으로 조절하여 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치의 구조를 나타내기 위한 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명에서 각도조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 평면도.
도 4는 본 발명에서 각도조절부재의 작동상태를 나타내기 위한 평면도.
도 5는 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예에 대한 작동상태를 나타내기 위한 단면도.
상기한 바와 같이 본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치의 구조를 나타내기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명에서 각도조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에서 각도조절부재의 작동상태를 나타내기 위한 평면도이며, 도 5는 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예에 대한 작동상태를 나타내기 위한 단면도를 도시한 것이다.
본 발명은 전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서,
상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 설치하는 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전하면서 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함한다.
특히 상기 부유체(110)는 바지선 등과 같이 해상에 부유할 수 있는 다양한 형태의 구조물을 사용하며, 양측에 로프(112) 또는 닻을 포함하여 주변설비 또는 해저에 고정함으로써 조류 등에 쉽게 흔들리지 않도록 지지할 수 있다.
또한, 상기 통로(111)는 조류가 전방 또는 후방에서 통과할 수 있으며, 조류가 통과하면서 유속을 증대시킬 수 있도록 상기 부유체(110)의 전방 및 후방에서 내측 중간위치로 갈수록 점차 폭이 줄어들도록 형성한다.
본 발명에서 터빈(120) 및 발전기(130)는 조류의 힘에 따라서 회전하면서 발전기능을 수행하기 위한 구성으로, 당업계에서 널리 사용하는 기술이므로 상세한 형태와 구조 및 작동원리는 생략하기로 한다.
이때 상기 터빈(120)를 물레방아 형태로 방사상으로 다수의 터빈날개를 구비하여 상부의 터빈날개는 수면에 부상하고 나머지 하부의 터빈날개를 잠수한 상태로 조류에 따라서 터빈날개가 회전할 수 있도록 유도한다.
아울러 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동할 수 있도록 마련하는 위치조절부재(150)를 포함할 수 있다.
상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)를 내부를 통과하는 조류 또는 바닷물의 유속를 조절하기 위한 수단이다.
즉, 상기 통로(111)의 폭을 넓거나 좁게 유도하여 조류 또는 바닷물을 증가 또는 감소할 수 있다.
이러한 상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)의 내측에 형성하는 힌지부(141); 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전할 수 있도록 형성하는 조절판(142); 상기 조절판(142)을 회전시키기 위한 구동부(143)로 이루어진다.
여기서 상기 힌지부(141)는 상기 조절판(142)이 좌우방향으로 회전할 수 있도록 중심축 역할을 수행한다.
이때 상기 조절판(142)은 각도에 따라서 조류 또는 바닷물과 부딪치면서 상기 통로(111)의 내부로 조류 또는 바닷물을 유도할 수 있다.
그리고, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 조절판(142)의 길이방향을 따라서 전방 또는 후방으로 이동할 수 있도록 보조판(142a)을 포함하여 조류 또는 바닷물을 상기 통로(111)의 내부로 더 많이 유도할 수 있다.
이때 상기 보조판(142a)은 유압실린더 또는 스크류잭 등을 이용하여 상기 조절판(142)의 길이방향으로 따라서 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다.
또한, 상기 부유체(110)의 전방 및 후방 일측에 설치공간(144)을 형성하여 상기 구동부(143)를 설치공간(144)의 내부에 설치하여 간섭없이 원활하게 상기 조절판(142)을 작동시킬 수 있다.
특히 상기 구동부(143)는 상기 조절판(142)을 회전시킬 수 있도록 실린더 또는 모터 및 스크류잭 등을 이용할 수 있다.
따라서, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 구동부(143)의 작동으로 상기 조절판(142)을 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전시켜 유속을 조절할 수 있다.
한편, 상기 위치조절부재(150)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 상기 터빈(120)이 해상에 노출하여 조류의 힘에 의해서 회전하거나 또는 해저로 이동하여 해류에 따라서 회전할 수 있도록 상하방향으로 위치를 조절할 수 있다.
이러한 상기 위치조절부재(150)는 상기 부유체(110)의 상부 일측에 설치하는 구동부; 상기 구동부와 터빈(120)의 사이를 연결하는 연결체(151)로 이루어진다.
이때 상기 구동부는 모터 및 피니언 기어를 이용하고, 상기 연결체(151)는 래크 기어를 이용하여 상기 구동부의 작동으로 피니언 기어가 회전하고 동시에 래크 기어가 이동하면서 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.
특히 상기 터빈(120)은 상기 부유체(110)의 상부 일측에 형성한 레일을 따라서 상하방향으로 안정적으로 이동할 수 있다.
이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시한 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시한 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
100: 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치
110: 부유체 111: 통로
120: 터빈 130: 발전기
140: 각도조절부재 141: 힌지부
142: 조절판 142a: 보조판
143: 구동부 144: 설치공간
150: 위치조절부재 151: 연결체

Claims (4)

  1. 전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서,
    상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 형성한 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전하면서 조류의 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함하되, 상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)의 내측에 형성하는 힌지부(141); 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전할 수 있도록 형성하는 조절판(142); 상기 조절판(142)을 회전시키기 위한 실린더 또는 모터 및 스크류잭을 이용하는 구동부(143)로 이루어지고, 상기 조절판(142)의 길이방향을 따라서 전방 또는 후방으로 이동할 수 있도록 보조판(142a)을 포함하되, 상기 보조판(142a)은 유압실린더 또는 스크류잭 등을 이용하여 상기 조절판(142)의 길이방향으로 따라서 전방 또는 후방으로 이동하며, 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동할 수 있도록 마련하는 위치조절부재(150)를 포함하되, 상기 위치조절부재(150)는 상기 부유체(110)의 상부 일측에 설치하는 구동부; 상기 구동부와 터빈(120)의 사이를 연결하는 연결체(151)로 이루어지고, 상기 부유체(110)의 전방 및 후방 일측에 설치공간(144)을 형성하여 상기 구동부(143)를 설치공간(144)의 내부에 설치하여 간섭없이 원활하게 상기 조절판(142)을 작동시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치.
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