KR101784728B1 - Blade structure for generator - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조는, 발전기가 내장된 본체부; 본체부의 하부로 수직하게 위치되되, 일측이 발전기에 연결된 수직회전축; 및 수직회전축에 연결되어, 수직회전축으로 회전력을 전달하는 복수의 블레이드부를 포함하고, 복수의 블레이드부는, 수직회전축에 모듈단위로 결합되는 모듈기둥부재와, 모듈기둥부재에 소정의 각도로 회전가능하게 연결되고 상호 간에 120°간격으로 이격된 복수의 회전전달축과, 회전전달축이 설치되는 부분을 기준으로 제 1 날개판부와, 제 1 날개판부와 동일한 무게를 가지고 제 1 날개판부의 면적보다 큰 면적을 가지는 제 2 날개판부로 구획되게, 복수의 회전전달축에 각각 결합된 복수의 블레이드가 구비되어, 복수의 블레이드는 제 1 날개판부와 제 2 날개판부 간의 무게밸런스에 의해 회전전달축을 기준으로 소정의 각도로 회전하는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a blade structure for a generator, the blade structure comprising: a main body including a generator; A vertical rotation axis vertically positioned at a lower portion of the main body portion, one side of which is connected to the generator; And a plurality of blade portions connected to the vertical rotation shaft and transmitting a rotational force to the vertical rotation shaft, wherein the plurality of blade portions comprise a module pillar member coupled to the vertical rotation shaft on a module basis, A plurality of rotation transmission shafts connected to each other and spaced apart from each other by an interval of 120 degrees, a first wing plate portion having a same weight as that of the first wing plate portion, A plurality of blades are respectively coupled to the plurality of rotation transmission shafts so as to be partitioned by the second wing plate portion having the area of the first wing plate portion and the second wing plate portion, It is preferable to rotate at a predetermined angle.

Description

발전기용 블레이드 구조{Blade structure for generator}{Blade structure for generator}

본 발명은 발전기용 블레이드 구조에 관한 것이며, 상세하게는 조류 또는 바람에 의해 회전되는 블레이드를 통해, 조류에너지 또는 바람에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기용 블레이드 구조에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a blade structure for a generator, and more particularly to a blade structure for a generator for converting algae energy or wind energy into electric energy through a blade rotated by an alga or wind.

현재, 우리가 현재 사용하는 대부분의 에너지원인 석유, 석탄, 우라늄 등은 한번 사용하면 다시 사용할 수 없는 원료이다. 문제는 이들 원료의 매장량에 한계가 있다는 것이다. 현대 산업사회가 가장 많이 의존하고 있는 석유는 생산량이 지속적으로 감소할 것으로 예상되며, 향후에는 고갈될 것으로 예상되고 있다.Currently, most of the energy sources we use today are petroleum, coal, uranium, etc., which can not be reused once. The problem is that the reserves of these raw materials are limited. The output of petroleum, which the modern industrial society depends on the most, is expected to decrease continuously, and it is expected to be depleted in the future.

이러한 에너지 자원의 부족을 대비하기 위해서 신 재생에너지 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 신 재생에너지로는 태양에너지, 풍력에너지, 해양에너지 등이 있다. 이중 해양에너지는 태양계의 조석현상에 따라 발생하는 해수면이 상승 하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전과, 조석 현상에 따라 발생하는 연안지역에서 조류의 흐름이 빠른 곳에 터빈을 설치해 해수의 운동에너지를 이용하여 발전하는 부유식 조류발전 등이 있다.Renewable energy research is actively being carried out to prepare for lack of such energy resources. These renewable energies include solar energy, wind energy, and marine energy. The marine energy is a tidal power generated by the tidal phenomenon of the solar system to produce electricity by using the rising and falling motion of the sea level and the tidal current generated by the tidal phenomenon, And the development of floating tidal currents that are developed using.

조력발전은 댐을 만들고 조지와 와해 사이의 낙차를 이용하여 위치 에너지인 낙차를 이용하여 수차에 회전력을 발생시키고 수차와 직결되어 있는 발전기에 의해서 전기 에너지로 변환하여 전력을 생산하고 있다. The tidal power generator generates a dam and generates a rotational force in the aberration using the fall of the potential energy by using the fall between the george and the breaker, and converts it into electric energy by the generator connected directly with the aberration to produce electric power.

조력 발전은 댐을 막아 해수를 저장하고 그 낙차를 이용하여 수차를 회전하여 전기를 생산하여야 하므로, 해수 댐을 만들기 위해서는 고비용의 투자비와 지역주민과 해양수자원과 관련된 발전 댐 건설에 따른 갈등 환경보호 측면에서의 지역주민과 환경단체와 갈등의 문제점을 모두 해결할 수 있는 대안은 조류발전이다.Because tidal power generation is required to store seawater by using dams and to generate electricity by rotating the aberrations by using the sinks, it is necessary to invest in high cost to build seawater dams and conflicts due to the construction of power generation dams related to local residents and marine water resources. Is an alternative to solving the problems of conflict with local residents and environmental groups in Korea.

조류발전은 신 재생에너지 (Renewable energy)의 일종으로 조석에 의해 발생되는 조류자원은 풍부하고 끊임없이 재생되며 광범위한 지역에 분포되어 있고 깨끗하며 또한 이용에 온실가스 배출이 없다는 환경 보호측면과 석유나 석탄과 같은 화석연료의 고갈에 대비한 유망한 대체 에너지원으로서 각광받는 이용 가능한 에너지원이다. 우리나라는 3면이 바다로 이루어진 반도국가로서, 조류발전을 용이하게 이용할 수 있는 천혜의 환경 조건을 가지고 있다.Algae development is a kind of renewable energy. The tidal resources generated by tides are abundant and constantly renewed. They are distributed in a wide area and are clean. Also, It is an available energy source that stands out as a promising alternative energy source for the depletion of the same fossil fuel. Korea is a peninsular nation with three sides of the sea, and has a favorable environmental condition that can easily utilize the development of algae.

조류발전은 태양계의 자연에너지인 조석현상이 우세한 우리나라 서남해 연안에서 이용 가능한 조류를 이용하여 발전하기 때문에 조석에 의한 강한유속이 발생할 때에는 안정적으로 대량의 전력을 발전할 수 있다. Because tidal power generation is developed using available tidal currents in the coastal western part of Korea, which is dominated by tidal phenomena, which is the natural energy of the solar system, a large amount of electric power can be generated stably when a strong tidal flow occurs.

조류발전의 특징은 해수는 공기에 비하여 밀도가 약840배 큰 해수의 조류를 이용하기 때문에 발전량은 밀도와 비례하기 때문에 작은 수차(블레이드)를 사용하더라도 풍력발전보다 큰 에너지를 생산할 수 있는 이점이 있다. Because the seawater uses seawater having a density of about 840 times that of air, the power generation is proportional to the density, so even if a small aberration (blade) is used, it can produce a greater energy than the wind power generation .

조력발전과 달리 조류발전은 댐이 필요 없고 단지 조류의 흐름을 이용하여 발전해 해수 유통이 자유롭기 때문에 주변 연안 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 장점이 있다. Unlike tidal power generation, tidal power generation is advantageous in that it does not need a dam, it does not affect the surrounding coastal marine environment because it is generated by using the current of the tidal current and is free from seawater circulation.

또한, 조류발전은 초기 투자비용이 조력발전보다 저렴한 친환경 발전방법으로 연안지역 바다의 조류가 빠른 지역에 설치해 조력발전에 비해 상대적으로 투자비용이 저렴하고 친화적인 해양에너지원으로 안정적인 조류를 이용해 발전하여 화석연료 사용의 절감과 온실가스 저감을 통한 기후변화 협약대응에 좋은 대안의 에너지원으로 부각되고 있다. 자연적인 조석현상은 장기적으로 정확한 사전예보가 가능하고 조류발전의 큰 장점은 타 재생에너지와 달리 계절적 요인이나 날씨에 관계없이 항상 일정하게 가동하며 발전량을 정확히 예측하여 발전할 수 있는 신뢰성 있는 청정에너지원이다.In addition, tidal power generation is an eco-friendly power generation method in which the initial investment cost is lower than the tidal power generation, and it is installed in a coastal area where the tidal currents are fast, so that the investment cost is relatively low compared to the tidal power generation and it is developed as a friendly ocean energy source using stable tidal current It is emerging as a good alternative energy source for reducing the use of fossil fuels and responding to the Convention on Climate Change through reduction of greenhouse gases. Natural tidal phenomena can be predicted in the long term and the great advantage of algae development is that unlike other renewable energies, it can operate constantly regardless of seasonal factors or weather, to be.

조류발전은 설치 방법에 따라 부유식 조류발전과 착저식 조류발전으로 구분된다. 착저식 수평축 조류발전은 프로펠라 모양의 터빈으로 일반적으로 중요설비가 해저에 설치되고 초기 투자비용이 높고 발전설비가 해저에 설치되어있어 운전 및 유지보수가 어렵고 비용이 증가되어 경제성을 확보하기에 미흡한 문제점이 있었다. 부유식 조류발전은 수직축 조류터빈 외 발전기. 증속기 및 주요 전력설비 핵심장비를 수면위에 위치시킬 수 있어 설치투자 비용이 저렴하고 유지보수 운영이 안전하며 조류발전기 설치공사 기간이 짧다는 장점과 초기 시설 투자비용이 저렴한 경제성 있는 조류발전방식이다.Algae power generation can be divided into floating and algae development depending on the installation method. It is a propeller-shaped turbine. Generally, important equipments are installed on the seabed, initial investment cost is high, and power generation facilities are installed on the seabed. This makes it difficult to operate and maintain and increase the cost. . Floating tidal power generation is a vertical axis tidal turbine generator. It is an economical tidal power generation system with low installation investment cost, safe operation and maintenance, short installation period of tidal power generator, and low initial investment cost.

한국공개특허 제10-2008-0098134호에는 조류력 발전장치가 개시되어 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0098134 discloses a tidal power generation device.

본 발명은 조류 또는 바람에 의해 회전되는 블레이드를 통해, 조류에너지 또는 바람에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기용 블레이드 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a blade structure for a generator that converts algae energy or wind energy into electrical energy through a blade rotated by alga or wind.

본 발명은 수면에 대해 수직하게 설치되어 조류에 의해 회전되는 구조를 가져, 조류에너지를 전기적 에너지로 변환하는 발전기용 블레이드 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a blade structure for a generator which has a structure vertically installed on a water surface and rotated by an algae to convert algae energy into electric energy.

본 발명은 발전기 등 주요부품들이 부유체에 설치되어, 발전기등의 주요부품들의 유지보수가 용이한 발전기용 블레이드 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a blade structure for an electric generator in which main components such as a generator are installed in a floating body and main parts such as a generator are easily maintained.

본 발명의 일 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조는, 발전기가 내장된 본체부; 본체부의 하부로 수직하게 위치되되, 일측이 발전기에 연결된 수직회전축; 및 수직회전축에 연결되어, 수직회전축으로 회전력을 전달하는 복수의 블레이드부를 포함하고, 복수의 블레이드부는, 수직회전축에 모듈단위로 결합되는 모듈기둥부재와, 모듈기둥부재에 소정의 각도로 회전가능하게 연결되고 상호 간에 120°간격으로 이격된 복수의 회전전달축과, 회전전달축이 설치되는 부분을 기준으로 제 1 날개판부와, 제 1 날개판부와 동일한 무게를 가지고 제 1 날개판부의 면적보다 큰 면적을 가지는 제 2 날개판부로 구획되게, 복수의 회전전달축에 각각 결합된 복수의 블레이드가 구비되어, 복수의 블레이드는 제 1 날개판부와 제 2 날개판부 간의 무게밸런스에 의해 회전전달축을 기준으로 소정의 각도로 회전하는 것이 바람직하다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a blade structure for a generator, the blade structure comprising: a main body including a generator; A vertical rotation axis vertically positioned at a lower portion of the main body portion, one side of which is connected to the generator; And a plurality of blade portions connected to the vertical rotation shaft and transmitting a rotational force to the vertical rotation shaft, wherein the plurality of blade portions comprise a module pillar member coupled to the vertical rotation shaft on a module basis, A plurality of rotation transmission shafts connected to each other and spaced apart from each other by an interval of 120 degrees, a first wing plate portion having a same weight as that of the first wing plate portion, A plurality of blades are respectively coupled to the plurality of rotation transmission shafts so as to be partitioned by the second wing plate portion having the area of the first wing plate portion and the second wing plate portion, It is preferable to rotate at a predetermined angle.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 블레이드부는, 어느 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드가 상하에 위치된 다른 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드에 대해 30° 내지 90°간격만큼 어긋나게 수직회전축에 연결된 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the plurality of blade portions are connected to the vertical rotation axis such that a plurality of blades of one of the blade portions are shifted by an interval of 30 [deg.] To 90 [deg.] Relative to the plurality of blades of the other blade portion positioned above and below desirable.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 모듈기둥부재는, 수직회전축에 결합되는 원통형기둥과, 원통형기둥의 외주면에서 돌출되어 복수의 회전전달축을 회전가능하게 지지하는 복수의 지지축부와, 복수의 지지축부의 외주면에 돌출되게 마련된 스토퍼로 이루어지고, 스토퍼는 회전전달축의 외주면에 마련된 걸림홈에 위치되어, 회전전달축의 회전정도를 제한하는 것이 바람직하다. In one embodiment of the present invention, the module column member includes: a cylindrical column coupled to a vertical rotation shaft; a plurality of support shaft portions protruding from an outer peripheral surface of the cylindrical column to rotatably support a plurality of rotation transmission shafts; And the stopper is disposed in a retaining groove provided on the outer peripheral surface of the rotation transmitting shaft so as to limit the degree of rotation of the rotation transmitting shaft.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복수의 블레이드는 어느 하나의 블레이드가 인접하게 위치된 다른 하나의 블레이드에 대해 소정의 각도로 경사지게 복수의 회전전달축에 각각 연결된 것이 바람직하다.In one embodiment of the present invention, it is preferable that the plurality of blades are connected to the plurality of rotation transmission shafts so that one of the blades is inclined at a predetermined angle with respect to the other adjacent blades.

본 발명은 수면에 대해 수직하게 설치되어 조류에 의해 회전되는 구조를 가져, 조류에너지를 전기적 에너지로 변환하여, 자연에너지를 이용하여 친환경적으로 전기적에너지를 생산할 수 있다. The present invention has a structure that is installed perpendicular to a water surface and is rotated by an algae, converts algae energy into electrical energy, and can produce eco-friendly electrical energy using natural energy.

본 발명은 발전기등 주요부품들이 부유체 위에 설치되어, 발전기등의 주요부품들의 유지보수가 용이다. In the present invention, main components such as a generator are installed on a float, and main parts such as a generator are used for maintenance.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조가 수면에 설치된 설치상태도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 발전기용 블레이드 구조의 저면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 발전기용 블레이드 구조의 측면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실 시예에 따른 블레이드부의 사시도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 5는 블레이드부의 평면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 6는 블레이드부의 측면도를 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 블레이드부의 작동상태도를 개략적으로 도시한 것이다. FIG. 1 is a schematic view of a state in which a blade structure for a generator according to an embodiment of the present invention is installed on a water surface.
2 schematically shows a bottom view of a blade structure for a generator.
Figure 3 schematically shows a side view of the blade structure for a generator.
4 is a perspective view of a blade according to one embodiment of the present invention.
5 schematically shows a plan view of the blade portion.
6 schematically shows a side view of the blade portion.
7 schematically shows an operating state of the blade portion.

이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 조류직한 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조에 대해 설명하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a blade structure for a generator according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

조류에너지는 조석 작용에 의해 조수가 교체되면서 발생하는 운동에너지 형태로 존재하며, 이러한 운동에너지를 조류발전을 통해 전기에너지로 변환된다. 본 발명은 조류에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 장치이다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 발전기용 블레이드 구조가 적용된 발전기가 조류가 일어나는 부분에 설치된 경우에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 블레이드를 회전시킬 수 있다면, 조류발전 이외에 풍력발전에도 적용될 수 있다. Algae energy exists in the form of kinetic energy generated by the tidal change of the tides, and this kinetic energy is converted into electric energy through algae generation. The present invention is an apparatus for converting algae energy into electric energy. In this embodiment, for convenience of explanation, a case where a generator to which a blade structure for a generator is applied is installed at a portion where the algae is generated will be described. However, the present invention can be applied to wind power generation as well as tidal power generation if the blade can be rotated.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조(100)는 부력체(10), 본체부(110), 수직회전축(120) 및 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)를 포함한다. 1, a blade structure 100 for a generator according to an exemplary embodiment of the present invention includes a buoyant body 10, a main body 110, a vertical rotating shaft 120, and a plurality of blade portions 130 and 140 , 150, 160).

도 1에 도시된 바와 같이, 본체부(110)는 부력체(10)의 상부에 설치되어, 발전기(115)와 같은 구성부품을 보호한다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 발전기(115)를 제외한 구성요소를 제외한 다른 구성요소에 대해서는 구체적인 설명 및 도면에서의 도시를 생략하기로 하다. As shown in FIG. 1, the main body 110 is installed on the upper portion of the buoyant body 10 to protect components such as the generator 115. However, for the sake of convenience of description, other components except for the generator 115 are not shown in the drawings and the detailed description thereof will be omitted.

부력체(10)는 수면(1)에 부유되는 물체이다. 부력체(10)는 본체부(110)를 지지한다. 부력체(10)는 수직회전축(120)과 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160) 등이 바다 밑바닥으로 가라앉지 않도록 하는 것으로서, 수면에 떠있도록 부유바지선 및 조류의 흐름을 유도하는 장치와 블레이드를 고정하는 형상으로 형성된다.The buoyant body (10) is an object floating on the water surface (1). The buoyant body (10) supports the body portion (110). The buoyant body 10 prevents the vertical rotation shaft 120 and the plurality of blade units 130, 140, 150 and 160 from sinking to the bottom of the sea, and is a device for guiding the flow of floating barges and algae And to fix the blade.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 수직회전축(120)은 부력체(10)의 하부로, 상기 본체부(110)에 대해 수직하게 위치된다. 수직회전축(120)은 발전기(115)에 연결된다. 수직회전축(120)의 외주면에는 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)가 설치된다. 1 to 3, the vertical rotation shaft 120 is positioned at a lower portion of the buoyant body 10 and perpendicular to the body portion 110. The vertical rotation shaft 120 is connected to the generator 115. A plurality of blade portions 130, 140, 150, and 160 are provided on the outer circumferential surface of the vertical rotation shaft 120.

이때, 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는 회전중심축이 수직회전축(120)의 회전중심축과 동축으로, 수직회전축(120)에 직렬로 적층된다. 수직회전축(120)은 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)의 회전에너지를 발전기(115)로 전달한다. The plurality of blade units 130, 140, 150, and 160 are stacked in series on the vertical rotation axis 120, with the rotation center axis being coaxial with the rotation center axis of the vertical rotation axis 120. The vertical rotation shaft 120 transmits rotational energy of the plurality of blade units 130, 140, 150, and 160 to the generator 115.

복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는 조류에 의해 상호 간에 연동되어 회전되면서, 회전력을 수직회전축(120)으로 전달한다. The plurality of blade portions 130, 140, 150, and 160 are rotated together with algae to transmit rotational force to the vertical rotary shaft 120.

복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)에 대해 제 1 블레이드부(130), 제 2 블레이드부(140), 제 3 블레이드부(150)와 제 4 블레이드부(160)로 구분하여 설명하기로 한다. 다만, 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)의 설치개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 다양하게 가변가능함은 물론이다. The first blade portion 130, the second blade portion 140, the third blade portion 150 and the fourth blade portion 160 with respect to the plurality of blade portions 130, 140, 150 and 160 . However, it is needless to say that the number of the plurality of blade units 130, 140, 150, and 160 installed is not limited thereto, and may be variously changed within a range obvious to those skilled in the art.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는 회전시 상호 간에 부딪히지 않도록 수직회전축(120)에 순차적으로 결합된다. As shown in FIGS. 1 to 3, the plurality of blade units 130, 140, 150, and 160 are sequentially coupled to the vertical rotation shaft 120 so as not to collide with each other during rotation.

복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는, 어느 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드가 상하에 위치된 다른 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드에 대해 30° 내지 90°간격 만큼 어긋나게 수직회전축(120)에 연결된 것이 바람직하다. The plurality of blades 130, 140, 150, and 160 are arranged such that a plurality of blades of one of the blades are offset from each other by a distance of 30 DEG to 90 DEG relative to a plurality of blades of the other blade, ).

구체적으로, 제 2 블레이드부(140)는 제 2 블레이드부(140)의 제 1 블레이드가 제 1 블레이드부(130)의 제 1 블레이드(133)에 대해 30°만큼이격되게 위치된다. Specifically, the second blade portion 140 is positioned so that the first blade of the second blade portion 140 is spaced by 30 ° with respect to the first blade 133 of the first blade portion 130.

그리고, 제 3 블레이드부(150)는 제 3 블레이드부(150)의 제 1 블레이드가 제 2 블레이드부(140)의 제 1 블레이드에 대해 30°만큼이격되고, 제 1 블레이드부(130)의 제 1 블레이드(133)에 대해 60°만큼이격되게 위치되게 위치된다. The third blade portion 150 is formed such that the first blade of the third blade portion 150 is spaced by 30 degrees with respect to the first blade of the second blade portion 140, 1 < / RTI >

마지막으로, 제 4 블레이드부(160)의 제 1 블레이드는 제 4 블레이드부(160)의 제 1 블레이드가 제 3 블레이드부(150)의 제 1 블레이드에 대해 30°만큼이격되고, 제 2 블레이드부(140)의 제 1 블레이드에 대해 60°만큼이격되고, 제 1 블레이드부(130)의 제 1 블레이드(133)에 대해 90°만큼 이격되게 위치된 것이 바람직하다.Finally, the first blade of the fourth blade portion 160 is separated from the first blade of the fourth blade portion 160 by 30 degrees with respect to the first blade of the third blade portion 150, Is preferably spaced apart by 60 degrees with respect to the first blade of the first blade portion 140 and 90 degrees away from the first blade 133 of the first blade portion 130. [

본 실시예에 따른 제 1 블레이드부(130) 내지 제 4 블레이드부(160)는 동일한 구조 및 동일한 기능을 가지는 바, 이하에서는 설명의 반복을 피하기 위하여, 제 1 블레이드부(130)에 대해 설명하기로 한다. The first blade unit 130 to the fourth blade unit 160 according to the present embodiment have the same structure and the same functions as those of the first blade unit 130 to the fourth blade unit 160. In order to avoid repetition of the description, .

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 블레이드부(130)는 복수의 블레이드(133, 135, 137), 복수의 회전전달축(134, 136, 138)과, 모듈기둥부재(131)로 이루어진다. 본 실시예에서 블레이드부는 모듈기둥부재(131)에 의해 모듈단위로 수직회전축(120)에 적층되는 구조를 가진다.4 to 6, the first blade 130 includes a plurality of blades 133, 135, 137, a plurality of rotation transmission shafts 134, 136, 138, a module pillar member 131, . In this embodiment, the blade portion has a structure in which the module pillar member 131 is laminated on the vertical rotation shaft 120 in module units.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 복수의 블레이드(133, 135, 137)에 대해 제 1 블레이드(133), 제 2 블레이드(135)와 제 3 블레이드(137)로 구분하여 지칭하기로 한다. 그리고, 복수의 회전전달축(134, 136, 138)에 대해 제 1 회전전달축(134), 제 2 회전전달축(136), 제 3 회전전달축(138)으로 구분하여 지칭하기로 한다. In this embodiment, for convenience of explanation, the first blade 133, the second blade 135 and the third blade 137 are referred to as a plurality of blades 133, 135, and 137, respectively. The first rotation transmission shaft 134, the second rotation transmission shaft 136, and the third rotation transmission shaft 138 are referred to as a plurality of rotation transmission shafts 134, 136, and 138, respectively.

모듈기둥부재(131)는 수직회전축(120)에 결합된다. 모듈기둥부재(131)는 제 1 블레이드(133) 내지 제 3 블레이드(137)의 회전시, 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)으로부터 회전력을 전달받아 수직회전축(120)으로 전달한다. 모듈기둥부재(131)에 의해, 블레이드부는 모듈단위로 수직회전축(120)에 순차적으로 적층된다.The module pillar member 131 is coupled to the vertical rotation shaft 120. The module column member 131 receives the rotational force from the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138 when the first blade 133 to the third blade 137 rotate, ). By the module pillar member 131, the blade portions are sequentially stacked on the vertical rotation shaft 120 in units of modules.

모듈기둥부재(131)는 원통형기둥(131a), 복수의 지지축부(131b)와 스토퍼(131c)로 이루어진다. The module pillar member 131 includes a cylindrical column 131a, a plurality of support shaft portions 131b, and a stopper 131c.

원통형기둥(131a)은 수직회전축(120)을 관통하여 수직회전축(120)에 연결된다. 원통형기둥(131a)은 원통형기둥(131a)의 중심축이 수직회전축(120)의 중심축과 동축이되도록 수직회전축(120)에 결합된 것이 바람직하다. The cylindrical column 131a passes through the vertical rotation axis 120 and is connected to the vertical rotation axis 120. [ It is preferable that the cylindrical column 131a is coupled to the vertical rotation axis 120 such that the central axis of the cylindrical column 131a is coaxial with the central axis of the vertical rotation axis 120. [

원통형기둥(131a)은 상부에 상부플랜지(131d)가 마련된다. 그리고, 원통형기둥(131a)은 하부에 하부플랜지(131e)가 마련된다. 어느 하나의 원통형기둥(131a)의 상부플랜지(131d)는 상부에 적층된 다른 하나의 원통형기둥(131a)의 하부플랜지(131e)와 볼팅결합된다. 이러한 방식으로, 복수의 모듈기둥부재(131)는 상호 간에 직렬로 결합된다. The cylindrical column 131a is provided with an upper flange 131d at an upper portion thereof. The cylindrical column 131a is provided with a lower flange 131e at a lower portion thereof. The upper flange 131d of one cylindrical column 131a is bolted to the lower flange 131e of the other cylindrical column 131a stacked on the upper side. In this manner, the plurality of module column members 131 are coupled to each other in series.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형기둥(131a)의 외주면에는 복수의 지지축부(131b)가 마련된다. 여기서, 복수의 지지축부(131b)는 복수의 회전전달축이 소정의 각도로 회전가능되게 복수의 회전전달축을 지지한다. 지지축부(131b)의 외주면에는 스토퍼(131c)가 마련된다.As shown in Figs. 5 and 6, a plurality of support shaft portions 131b are provided on the outer circumferential surface of the cylindrical column 131a. Here, the plurality of support shaft portions 131b support the plurality of rotation transmission shafts so that the plurality of rotation transmission shafts can rotate at a predetermined angle. A stopper 131c is provided on the outer peripheral surface of the support shaft portion 131b.

스토퍼(131c)는 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)의 외주면에 각각 마련된 걸림홈(134a)에 위치된다. 이때, 스토퍼(131c)는 걸림홈(134a)의 외부로 돌출되게 위치된다. The stopper 131c is positioned in the engagement groove 134a provided on the outer peripheral surface of the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138, respectively. At this time, the stopper 131c is positioned so as to protrude out of the latching groove 134a.

여기서, 걸림홈(134a)은 스토퍼(131c)의 직경보다 큰 폭을 가져, 회전전달축의 소정의 각도로의 회전시 스토퍼(131c)에 영향을 받지않는 정도의 크기를 가진다. 다만, 스토퍼(131c)는 일정 위치에서 고정된 상태이나, 회전전달축의 회전시 걸림홈(134a)에 대한 상대운동으로, 회전전달축이 소정의 각도이상 회전되면 걸림홈(134a)에 걸리는 방식으로, 회전전달축의 회전정도를 제한한다.Here, the engagement groove 134a has a width larger than the diameter of the stopper 131c, and has such a size that it is not affected by the stopper 131c when the rotation transmission shaft rotates at a predetermined angle. However, the stopper 131c is fixed at a predetermined position, but is relatively moved relative to the engagement groove 134a when the rotation transmission shaft rotates, and is engaged with the engagement groove 134a when the rotation transmission shaft is rotated by a predetermined angle or more , Thereby limiting the degree of rotation of the rotation transmission shaft.

도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)은 상호 간에 120°간격으로 이격되게 모듈기둥부재(131)에 결합된다. 제 1 회전전달축(134)에는 제 1 블레이드(133)가 연결된다. 제 2 회전전달축(136)에는 제 2 블레이드(135)가 연결된다. 제 3 회전전달축(138)에는 제 3 블레이드(137)가 연결된다. As shown in FIG. 5, the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138 are coupled to the module pillar member 131 at intervals of 120 degrees from each other. A first blade 133 is connected to the first rotation transmission shaft 134. A second blade 135 is connected to the second rotation transmission shaft 136. A third blade 137 is connected to the third rotation transmission shaft 138.

제 1 블레이드(133) 내지 제 3 블레이드(137)는 인접하게 위치된 블레이드에 대해 경사지게, 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)에 결합되어, 바람개비 형태를 이룬다.The first to third blades 133 to 137 are coupled to the first to third rotation transmission shafts 134 to 138 at an angle to the adjacent positioned blades to form a vane shape.

제 1 블레이드(133)와 제 1 회전전달축(134) 간의 결합구조는, 제 2 블레이드(135)와 제 2 회전전달축(136)의 결합구조 및 제 3 블레이드(137)와 제 3 회전전달축(138)의 결합구조와 동일한 바, 이하에서는 제 1 블레이드(133)와 제 1 회전전달축(134)의 결합구조에 대해 설명하기로 한다. The coupling structure between the first blade 133 and the first rotation transmission shaft 134 is a combination structure of the second blade 135 and the second rotation transmission shaft 136 and the coupling structure between the third blade 137 and the third rotation transmission shaft 136. [ The coupling structure of the first blade 133 and the first rotation transmitting shaft 134 will be described below.

제 1 블레이드(133)는 무게중심을 기준으로 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)로 구분된다. 제 1 회전전달축(134)은 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)의 경계선에 설치된다. 여기서, 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)의 경계선은 제 1 블레이드(133)의 무게중심선이다. The first blade 133 is divided into a first blade plate 133a and a second blade plate 133b with respect to the center of gravity. The first rotation transmission shaft 134 is installed at a boundary between the first blade plate 133a and the second blade plate 133b. Here, the boundary between the first blade portion 133a and the second blade portion 133b is the center line of gravity of the first blade 133.

제 1 날개판부(133a)는 제 2 날개판부(133b)보다 작은 면적을 가지나, 제 2 날개판부(133b)와 동일한 무게를 가진다. 제 2 날개판부(133b)와 동일한 무게를 가지기 위해, 제 1 날개판부(133a)에는 복수의 밸런스부재(133c)가 설치된다. The first wing plate portion 133a has a smaller area than the second wing plate portion 133b, but has the same weight as the second wing plate portion 133b. In order to have the same weight as that of the second wing plate portion 133b, a plurality of balance members 133c are provided on the first wing plate portion 133a.

제 2 날개판부(133b)는 제 1 날개판부(133a)의 면적보다 큰 형상을 가진다. 이에 따라, 제 2 날개판부(133b)는 제 1 날개판부(133a)의 두께보다 얇은 두께를 가진 넓은 판형상을 가지고, 제 1 날개판부(133a)는 제 2 날개판부(133b)의 두께보다 두꺼운 두께를 가진 좁은 판형상을 가진다. 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)는 조류에 저항을 덜 받도록 테두리가 유선형으로 만곡된 형상을 가진 것이 바람직하다. The second wing plate portion 133b has a shape larger than the area of the first wing plate portion 133a. The second wing plate 133b has a wider plate shape having a thickness smaller than the thickness of the first wing plate 133a and the first wing plate 133a is thicker than the thickness of the second wing plate 133b And has a narrow plate shape having a thickness. It is preferable that the first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b have a shape in which the rim is curved so as to have less resistance to the algae.

제 1 블레이드(133)는 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)에 면적에 비례하는 조류을 받아 제 1 회전전달축(134)을 기준으로 회전한다. 즉, 제 1 회전전달축(134)은 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)에 대해 수직하게 또는 수평하게 위치되는 과정에서 소정의 각도로 회전되면서 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b) 간의 무게밸런스를 맞춘다. 이때, 제 1 회전전달축(134)의 회전정도는 스토퍼(131c)에 의해 제한된다. The first blade 133 receives the tidal current proportional to the area of the first blade portion 133a and the second blade portion 133b and rotates about the first rotation transmitting shaft 134. That is, the first rotation transmission shaft 134 is rotated at a predetermined angle in the course of the first blade 133 being vertically or horizontally positioned with respect to the traveling direction F of the tidal current, And the second wing plate portions 133b. At this time, the degree of rotation of the first rotation transmission shaft 134 is limited by the stopper 131c.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 회전전달축(134)은 제 1 블레이드(133)의 무게밸런스에 의해, 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)에 수직하게 위치되면 제 1 블레이드(133)를 조류의 진행방향(F)으로 밀어내도록 소정의 각도로 회전되면서 회전력을 수직회전축(120)으로 전달한다. 7, when the first blades 133 are positioned perpendicular to the traveling direction F of the algae due to the weight balance of the first blades 133, The rotation force is transmitted to the vertical rotary shaft 120 while being rotated at a predetermined angle to push the blade 133 in the traveling direction F of the algae.

그리고, 제 1 회전전달축(134)은 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)과 반대방향에 위치되면 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)과 수평하게 위치되도록 회전되면서 수직회전축(120)으로 회전력을 제공한다. When the first blade 133 is positioned in a direction opposite to the traveling direction F of the tidal current so that the first blade 133 is positioned horizontally with the traveling direction F of the tidal current, And provides rotational force to the vertical rotation shaft 120 while being rotated.

도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)에 대해 수직하게 위치되면, 제 1 블레이드(133)는 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b) 간의 서로 다른 면적 차이로 인해, 제 1 날개판부(133a)에 가해지는 수압과 제 2 날개판부(133b)에 가해지는 수압이 서로 상이하게 가해진다. 이로 인해, 제 1 블레이드(133)는 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b) 간의 무게밸런스를 맞추기 위해 제 1 회전전달축(134)을 중심으로 R2방향으로 회전되면서 조류의 진행방향(F)에 대해 수평하게 위치되어, 조류에 대한 저항력을 최소화할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 조류발전효율을 증대시킬 수 있다.7, when the first blade 133 is positioned perpendicular to the traveling direction F of the algae, the first blade 133 is positioned between the first blade plate 133a and the second blade plate 133b The water pressure applied to the first wing plate portion 133a and the water pressure applied to the second wing plate portion 133b are applied differently from each other. The first blade 133 is rotated in the R2 direction around the first rotation transmitting shaft 134 to balance the weight between the first blade portion 133a and the second blade portion 133b, And is positioned horizontally with respect to the direction F, so that the resistance against the algae can be minimized. Thus, the present invention can increase the efficiency of algae generation.

이 과정에서, 즉, 제 1 블레이드(133)가 조류방향에 수직하게 위치되어 조류에 밀려 회전되는 과정에서, 제 1 회전전달축(134)은 조류가 제 1 블레이드(133)를 미는 힘에 의해 R1 방향으로 회전된다. 제 1 회전전달축(134)은 이러한 회전력을 수직회전축(120)으로 전달한다. 이때, 수직회전축(120)의 회전방향은 R1 방향이다. 이와 같은 과정은 제 1 블레이드(133) 내지 제 3 블레이드(137)가 조류에 의해 회전하는 동안에 반복적으로 수행된다. In this process, that is, in the process in which the first blade 133 is vertically positioned in the tidal direction and is pushed by the tidal current, the first rotation transmission shaft 134 is rotated by the force of the tidal force of the first blade 133 R1 direction. The first rotation transmission shaft 134 transmits this rotation force to the vertical rotation shaft 120. At this time, the rotation direction of the vertical rotation shaft 120 is the R1 direction. This process is repeatedly performed while the first blade 133 to the third blade 137 are rotated by the algae.

조류발전시 발전량은 식 (1)에 의해 도출된다. The amount of electricity generated by tidal power generation is derived by Equation (1).

P = 0.5 ρAV 3 .......................................식(1) P = 0 . 5 ρAV 3 ........................................ (1)

(여기서, ρ는 해수밀도(1,025 ㎏/㎥)이고, A는 유수단면적이고, V는 조류의 유속이다.)(Where p is the seawater density (1,025 kg / m3), A is the flow cross sectional area, and V is the flow rate of the algae).

식(1)에 비추어 볼 때, 조류발전량(P)은 유수단면적(A)과 조류유속(V)의 세제곱에 비례하므로, 본 발명은 조류유속이 큰 곳에 설치되는 것이 바람직하다. In view of the equation (1), the generated amount P of the algae is proportional to the cube of the flow cross-sectional area A and the flow velocity V of the algae, so that the present invention is preferably installed at a large flow rate of the algae.

본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be exemplary and explanatory only and are not to be construed as limiting the scope of the inventive concept. And it is obvious that it is included in the technical idea of the present invention.

100: 발전기용 블레이드 구조 110: 본체부
115: 발전기 120: 수직회전축
130, 140, 150, 160: 복수의 블레이드부100: blade structure for generator 110:
115: generator 120: vertical rotating shaft
130, 140, 150, 160: a plurality of blade portions

Claims (4)

부력체의 상부에 설치되며, 발전기가 내장된 본체부;
상기 부력체의 하부에 상기 본체부와 수직하게 위치되되, 일측이 상기 발전기에 연결된 수직회전축; 및
상기 수직회전축에 연결되어, 상기 수직회전축으로 회전력을 전달하는 복수의 블레이드부를 포함하고,
상기 복수의 블레이드부는,
상기 수직회전축에 모듈단위로 결합되는 모듈기둥부재와;
상기 모듈기둥부재에 소정의 각도로 회전가능하게 연결되고 상호 간에 120°간격으로 이격된 복수의 회전전달축; 및
상기 회전전달축이 설치되는 부분을 기준으로 제 1 날개판부와, 상기 제 1 날개판부와 동일한 무게를 가지고 상기 제 1 날개판부의 면적보다 큰 면적을 가지는 제 2 날개판부로 구획되게, 상기 복수의 회전전달축에 각각 결합된 복수의 블레이드가 구비되어, 상기 제 1 날개판부와 상기 제 2 날개판부 간의 무게밸런스에 의해 상기 회전전달축을 기준으로 소정의 각도로 회전하며, 어느 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드가 상하에 위치된 다른 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드에 대해 30° 내지 90°간격만큼 어긋나게 상기 수직회전축에 연결되고, 어느 하나의 블레이드가 인접하게 위치된 다른 하나의 블레이드에 대해 소정의 각도로 경사지게 상기 복수의 회전전달축에 각각 연결되며,
상기 제1날개판부는,
상기 제2날개판부와 동일한 무게를 가지기 위해 밸런스부재가 구비되고,
상기 제1,2날개판부는,
조류에 저항을 덜 받도록 테두리가 유선형으로 만곡된 형상을 가지며,
상기 모듈기둥부재는,
상기 수직회전축에 결합되는 원통형기둥과;
상기 원통형기둥의 외주면에서 돌출되어 상기 복수의 회전전달축을 회전가능하게 지지하는 복수의 지지축부; 및
상기 복수의 지지축부의 외주면에 돌출되게 마련된 스토퍼로 이루어지고,
상기 스토퍼는,
상기 회전전달축의 외주면에 마련된 걸림홈에 위치되어, 상기 회전전달축의 회전 정도를 제한하는 것을 특징으로 하는 발전기용 블레이드 구조.A main body installed at an upper portion of the buoyant body and incorporating a generator;
A vertical rotating shaft which is positioned at a lower portion of the buoyant body and is perpendicular to the body portion, the one side of which is connected to the generator; And
And a plurality of blade portions connected to the vertical rotation axis and transmitting rotational force to the vertical rotation axis,
Wherein the plurality of blade portions
A module pillar member coupled to the vertical rotation shaft on a module basis;
A plurality of rotation transmission shafts rotatably connected to the module column member at a predetermined angle and spaced apart from each other by 120 degrees; And
And a second wing plate portion having the same weight as that of the first wing plate portion and having an area larger than that of the first wing plate portion, the first wing plate portion being divided into a plurality of And a plurality of blades coupled to the rotation transmission shaft, wherein the plurality of blades are rotatable at a predetermined angle with respect to the rotation transmission shaft by a balance between the weight of the first wing plate portion and the second wing plate portion, Wherein the blade is connected to the vertical rotation axis by an interval of 30 DEG to 90 DEG relative to the plurality of blades of the other blade section located at the upper and lower positions and one of the blades is connected to the other blade at a predetermined angle A plurality of rotation transmission shafts connected to the plurality of rotation transmission shafts,
The first wing plate portion
A balance member is provided to have the same weight as that of the second wing plate portion,
The first and second wing-
It has a shape in which the rim is curved so as to receive less resistance to algae,
Wherein the module pillar member comprises:
A cylindrical column coupled to the vertical rotation axis;
A plurality of support shafts protruding from an outer circumferential surface of the cylindrical column and rotatably supporting the plurality of rotation transmission shafts; And
And a stopper protruding from an outer circumferential surface of the plurality of support shaft portions,
The stopper
Wherein the rotation transmitting shaft is located in an engaging groove provided on an outer circumferential surface of the rotation transmitting shaft and limits the degree of rotation of the rotation transmitting shaft. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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