KR102032685B1 - Tidal power generation system with a pumping water function - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a tidal power generation system with a pumping function, which can pump seawater into a water storage tank by a water pump operated by rotational power which is generated while a water gate moves by using the pressure of the seawater from low tide to high tide, temporarily hold the pumped seawater, and perform falling type water power generation, thereby greatly improving power generation efficiency. That is, the present invention provides the tidal power generation system with a pumping function, which comprises: a seawater tunnel which allows seawater to flow in or out depending on high tide and low tide; a water gate provided in the seawater tunnel, moving forward and backward when the seawater flows in or out, and having a water pump; a power generation unit causing the water pump to be operated by rotational power generated while the water gate is moved; a water storage tank which is formed so that the seawater can be pumped by the water pump and temporarily stored; and a power generation device generating power by discharging the seawater stored in the water storage tank through a waterway.

Description

양수기능을 가진 조력발전 시스템 {Tidal power generation system with a pumping water function}Tidal power generation system with a pumping water function

본 발명은 양수기능을 가진 조력발전 시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 간조에서 만조로 밀려오는 해수압력을 이용하여 수문이 이동하면서 발생되게 한 회전동력으로 가동되는 양수펌프에 의해 해수를 저수조로 양수시켜 일시적으로 저류시킨 다음 낙차식 수력발전이 이루어지도록 하여 발전효율을 크게 향상시킨 양수기능을 가진 조력발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an tidal power generation system having a pumping function, and more specifically, pumping seawater into a reservoir by a pump pump operated by a rotational power that is generated while the water gate is moved by using the seawater pressure pushed from the low tide to the high tide. The present invention relates to a tidal power generation system having a pumping function that greatly improves the power generation efficiency by temporarily storing and then free-falling hydroelectric power generation.

일반적으로 조력발전은 조수(潮水) 간만(干滿)의 수위차로부터 위치에너지를 운동에너지로 바꾸어 전기에너지로 전환하는 발전방식이다.In general, tidal power generation is a power generation method that converts potential energy into kinetic energy from electric water level difference between tidal water and tidal current.

즉, 간조에서 만조로 갈수록 점차 해수면이 차오르게 되어 조수가 연안쪽으로 수평이동하게 된다. 이때, 조수의 유입 방향쪽에 수차를 설치하면, 수차가 조수에 의해 회전하게 되고 그 회전력에 의해 발전기를 구동하여 전력을 생산하는 방식이 조력발전이다. 이러한, 조력발전은 해수의 이용방향에 따라 단류식과 복류식으로 구분된다.In other words, the sea level rises gradually from low tide to high tide, and the tides move horizontally toward the coast. At this time, when the aberration is provided on the inflow direction of the tidal current, the aberration is rotated by the tidal power, and the way of generating electric power by driving the generator by the rotational force is tidal power generation. This tidal power generation is divided into a single flow type and a double flow type according to the direction of use of seawater.

단류식 발전은 외해에서 호수, 또는 호수에서 외해로 단향의 발전이 수행되는 방법이고, 복류식 발전은 밀물과 썰물 때 발생하는 외해와 호수(조지)의 수위차를 이용하여 양쪽방향으로 발전하는방식이다. 이 방법은 외해에서 호수로의 발전을 시작하고, 외해와 호수와의 수위가 같아지면 수문을 닫는다. 이후 외해에 비해 호수의 수위가 높아지면 다시 수문을 열고 수차를 역회전하여 발전을 수행하는 방식이다.Unilateral power generation is a method in which unidirectional power generation is performed from the open sea to a lake or a lake to the open sea, and bipolar power generation generates power in both directions by using the water level difference between the open sea and the lake (George) occurring at high and low tide. to be. This method starts the development from the open sea to the lake and closes the gate when the water level between the open sea and the lake becomes equal. Later, when the water level of the lake is higher than that of the open sea, the gate is opened again and the water wheel is reversed to generate power.

랑스 조력발전소는 양방향 발전이 가능한 수차를 설치해야 하므로 단류식 수차보다 구조가 복잡하다. 특히 복류식 발전은 외해에서 호수로 발전을 수행한 후, 외해에 비해 호수의 수위가 높아질 때 다시 발전을 수행하므로 외해의 조차가 아주 큰 지역에서 사용될 수 있다. 이는 우리나라와 같은 지형에 적용하기에는 다소 어려운 문제가 있다.Lance tidal power plants are more complicated than single-flow aberrations because they require the installation of two-way aberrations. In particular, the dual-generation power generation takes place from the offshore to the lake, and then again when the water level of the lake is higher than the offshore. This is a rather difficult problem to apply to terrain such as Korea.

또한, 복류식 발전은 외해와 호수의 수위차를 이용하여 발전을 2회 수행하는 것과 동일하므로 단류식 발전에 비해 외해와 호수의 수위차이가 낮아 발전량이 작다. 따라서, 단류식 발전을 2회 하는 경우와 동일한 발전량을 유지하려면 수차의 대수를 늘려야 하는 단점이 있다.In addition, the bipolar power generation is the same as performing the power generation twice by using the water level difference between the open sea and the lake, and thus, the amount of power generation is small because the water level difference between the open sea and the lake is lower than that of the single flow power generation. Therefore, there is a disadvantage in that the number of aberrations must be increased to maintain the same amount of power generation as in the case of two-stage power generation.

또한, 우리나라 서해안 시화호의 조력발전소는 밀물 시 외해와 호수의 수위차를 이용하여 발전을 수행하고 썰물시 발전을 수행하지 않고 호수의 물을 외해로 방류하는 단류식 발전을 채택하고 있으나, 단류식 발전은 밀물 시에만 발전이 가능하므로 이용율이 낮으며, 원하는 시간대에 필요한 전력수급을 원활하게할 수 없고 발전량을 임의로 조정할 수 없는 단점이 있다.In addition, the tidal power plant on the west coast of Sihwa Lake in China uses the rush-type power generation to discharge the water from the lake to the open sea without performing power generation at low tide. Since the power generation is possible only at high tide, the utilization rate is low, and there is a disadvantage in that power supply and demand necessary for a desired time period cannot be smoothly adjusted and power generation can not be arbitrarily adjusted.

KR 제10-1930397호KR No. 10-1930397 KR 제10-1416761호KR 10-1416761 KR 제10-1385565호KR 10-1385565 KR 제10-1073462호KR 10-1073462

본 발명은 밀물에 의해 해수면이 일정높이에 도달하게 되면, 해수터널의 입구에 설치된 수문의 잠금이 해제됨과 아울러 해수터널의 입구를 통해 해수가 유입되면서 발생되는 해수압력으로 수문이 해수터널을 따라 이동하면서 발생되는 회전동력으로 가동되게 한 양수펌프에 의해 해수를 높은 곳으로 양수하여 필요시 낙차형 수력발전에 이용할 수 있도록 한 양수기능을 가진 조력발전 시스템을 제공함에 있다.According to the present invention, when the sea level reaches a certain height due to the high water, the lock of the water gate installed at the inlet of the seawater tunnel is released, and the water gate is moved along the seawater tunnel by seawater pressure generated by the inflow of seawater through the inlet of the seawater tunnel. It is to provide tidal power generation system with pumping function to pump seawater to high place by using pumping pump which is operated by rotating power generated while being used for free fall type hydro power generation.

본 발명은 밀물과 썰물에 따라 해수가 유입 또는 배출이 이루어지도록 한 해수터널, 상기 해수터널에 설치되어 해수의 유입 및 배출시에 전,후진이 되고 양수펌프가 구비되어 있는 수문, 상기 수문이 이동하면서 발생되는 회전동력에 의해 양수펌프의 가동이 이루어지도록 한 동력발생부, 상기 양수펌프에 의해 해수가 양수되어 일시 저류되도록 형성되어 있는 저수조, 상기 저수조에 저류된 해수가 도수로를 통해 배출되어 발전이 이루어지도록 한 발전장치를 포함하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템을 특징으로 한다.The present invention is a seawater tunnel to allow the inflow or discharge of seawater according to the high and low tide, installed in the seawater tunnel, the front and back when the inflow and outflow of the seawater and the water gate equipped with a pump pump, the water gate is moved Power generating unit for the operation of the pump pump by the rotational power generated by the rotational power, the reservoir is formed so that the sea water is pumped by the pump pump and temporarily stored, the seawater stored in the reservoir is discharged through the waterway to generate power A tidal power generation system having a pumping function, including a power generation device to be achieved.

상기 해수터널의 입구에는 수문을 고정하기 위한 잠금장치가 구비되어 해수면이 설정된 높이 이하에서는 수문을 잠금시킨 다음 밀물에 의해 해수면이 일정높이까지 높아지게 되면 잠금장치가 해제되어 수문이 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The entrance of the sea tunnel is provided with a locking device for fixing the water gate, and when the sea level is set below the set height, the lock is locked, and when the sea level rises to a certain height by high water, the locking device is released so that the water gate can be moved. It features.

상기 동력발생부는, 해수터널의 바닥면에는 길이방향으로 래크기어가 설치되어 수문의 하부에 구비된 피니언기어와 치합이 되고, 해수터널을 따라 수문이 이동하면서 래크기어와 치합되어 발생되는 피니언기어의 회전동력은 증속장치를 거쳐 증속된 회전동력으로 양수펌프를 가동하도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.The power generating unit, the rack gear in the longitudinal direction on the bottom surface of the seawater tunnel is engaged with the pinion gear provided in the lower portion of the water gate, the water gate along the seawater tunnel of the pinion gear generated by engaging with the rack gear Rotational power is characterized in that to operate the pump pump with the rotational power increased by the speed increaser.

상기 수문의 하부에 구비되는 피니언기어는 밀물에 의해 해수의 유체압이 가해지는 방향으로 회전시에는 회전동력을 발생시켜 양수펌프를 가동시키고, 썰물에 의해 피니언기어가 반대방향으로 회전시에는 공회전되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The pinion gear provided at the lower part of the sluice generates a rotational power during rotation in the direction in which the fluid pressure of the seawater is applied by the high water to operate the pump pump, and when the pinion gear rotates in the opposite direction by the low tide, Characterized in that the configuration.

상기 양수펌프의 입수부는 수문의 전방에 설치되어 밀물에 의해 밀려오는 해수를 입수부에서 토출부로 토출시켜 저수조로 양수가 이루어지도록 하되 양수펌프의 토출부를 통해 해수가 유입되는 해수연결관로를 거쳐 저수조로 양수가 이루어지는 것을 특징으로 한다.The water inlet of the pump is installed in front of the water gate to discharge the seawater pushed by the high water from the water inlet to the outlet so that the water can be pumped into the reservoir, but through the seawater connecting pipe line through which the seawater flows through the outlet of the pump. It is characterized in that the pumping is made.

상기 해수연결관로는 양수펌프의 토출부와 연속적으로 접하도록 해수터널 벽면에 길이방향으로 설치되되 해수연결관로의 외측벽에 복수개의 유입구멍이 형성된 다공판이 설치되고, 다공판의 내측에 유입구멍을 개폐시키는 개폐부재가 각각 설치되어 양수펌프의 토출부를 통해 해수가 토출되면서 발생되는 유체압에 의해 개폐부재가 개방되는 유입구멍을 통해 해수연결관로로 해수가 유입되도록 한 것을 특징으로 한다.The seawater connecting pipe is installed in the longitudinal direction on the wall of the seawater tunnel so as to be in continuous contact with the discharge portion of the pump pump, and a perforated plate having a plurality of inlet holes is formed on the outer wall of the seawater connecting pipe, and the inflow hole is formed inside the porous plate. Each opening and closing member for opening and closing is installed so that the seawater flows into the seawater connecting pipe through the inlet hole through which the opening and closing member is opened by the fluid pressure generated while the seawater is discharged through the discharge portion of the pump.

상기 해수연결관로의 일측에 수직으로 양수연결관이 설치되어 해수연결관로에서 양수연결관을 통해 저수조로 해수가 양수될 수 있도록 하되 양수연결관의 일측에 분기된 발전수로관을 구비하여 발전수로관을 통해 발전장치로 배출되어 발전이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.The pumping pipe is installed vertically on one side of the seawater pipe so that seawater can be pumped from the seawater pipe to the water reservoir through the pumping pipe, while the power generation pipe is branched on one side of the pumping pipe. It is characterized in that the power generation is discharged to the power generation device.

본 발명의 양수기능을 가진 조력발전 시스템은 밀물을 이용하여 발생되는 회전동력으로 하루에 2번씩 양수펌프를 가동시킴과 아울러 양수펌프에 의해 해수를 저수조로 양수시켜 일시적으로 저류시킨 다음 필요한 때에 저수조에서 발전장치를 통해 낙차식 수력발전이 이루어지도록 하여 발전효율을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The tidal power generation system having the pumping function of the present invention operates the pump pump twice a day with the rotational power generated by using the high water, and also pumps the seawater to the reservoir by the pump pump to temporarily store the water in the reservoir when necessary. Hydroelectric power generation is achieved through the power generation device has an effect that can greatly improve the power generation efficiency.

도 1은 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템의 전체적인 구성 실시예를 나타낸 단면 예시도.
도 2는 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템에서 해수터널의 입구부분을 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템에서 해수터널 및 수문의 설치상태를 나타낸 전면도.
도 4는 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템에서 해수터널의 입구에 수문이 잠금장치에 의해 잠금된 상태를 나타낸 측단면도.
도 5는 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템에서 해수터널을 따라 수문이 이동하면서 발생되는 동력발생부 및 양수펌프에 배치된 상태를 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템에서 해수연결관로의 구성을 나타낸 단면 예시도.
도 7은 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템에서 해수연결관로에 해수가 유입되는 것을 나타낸 단면 예시도.1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the overall configuration of the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.
Figure 2 is a perspective view showing the inlet portion of the seawater tunnel in the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.
Figure 3 is a front view showing the installation state of the seawater tunnel and sluice in the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.
Figure 4 is a side cross-sectional view showing a state that the water gate is locked by the locking device at the entrance of the seawater tunnel in the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.
Figure 5 is a side view showing a state arranged in the power generating unit and the pump pump generated while moving the water gate along the seawater tunnel in the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.
Figure 6 is an exemplary cross-sectional view showing the configuration of the seawater pipe in the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.
Figure 7 is a cross-sectional view showing that the seawater flows into the seawater pipe in the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템은, 밀물과 썰물에 따라 해수가 유입 또는 배출이 이루어지도록 한 해수터널(10), 상기 해수터널(10)에 설치되어 해수의 유입 및 배출시에 전,후진이 되고 양수펌프(50)가 구비되어 있는 수문(30), 상기 수문(30)이 이동하면서 발생되는 회전동력에 의해 양수펌프(50)의 가동이 이루어지도록 한 동력발생부(40), 상기 양수펌프(50)에 의해 해수가 양수되어 일시 저류되도록 형성되어 있는 저수조(60), 상기 저수조(60)에 저류된 해수가 도수로(66)를 통해 배출되어 발전이 이루어지도록 한 발전장치(70)로 되어 있다.The tidal power generation system having a pumping function according to the present invention is installed in the seawater tunnel 10 and the seawater tunnel 10 to allow the inflow or discharge of seawater according to the high tide and the ebb tide when the inflow and outflow of seawater The reverse direction, the water gate 30 is provided with a pumping pump 50, the power generating unit 40 is made to operate the pumping pump 50 by the rotational power generated while the water gate 30 is moved, The water storage device 60 formed by the pumping pump 50 to temporarily store the sea water, and the power generation device 70 for generating power by discharging seawater stored in the water storage tank 60 through the waterway 66. )

상기 해수터널(10)은 조수 간만의 차가 큰 바다에 육지와 근접한 지역에 설치되어 밀물에는 해수가 유입되고 썰물에는 해수가 배출될 수 있는 구조물로 이루어지되 이러한 해수터널(10)은 복수개가 병렬로 설치되어 발전용량을 증대시킬 수 있으며, 이러한 해수터널(10)은 낙차효과를 높일 수 있는 해안가의 산이나 절벽이 있는 장소와 인접한 바다 바닥에 설치되어 해수터널(10)로 유입되는 해수를 양수펌프(50)에 의해 높은 위치에 구축시킨 저수조(60)로 양수할 수 있도록 함이 바람직하다.The seawater tunnel 10 is installed in an area close to the land in the sea between the tidal tide is large, the seawater is introduced into the high water and the seawater can be discharged to the ebb tide, but the seawater tunnel 10 is a plurality of parallel It can be installed to increase the power generation capacity, such a seawater tunnel 10 is installed on the sea floor adjacent to the place of the mountain or cliff of the coast that can increase the drop effect pumping the seawater flowing into the seawater tunnel (10) It is preferable to be able to pump into the water tank 60 built in the high position by 50. As shown in FIG.

그리고, 해수터널(10)의 입구(12)에는 수문(30)을 고정하기 위한 잠금장치(14)가 구비되어 해수면이 설정된 높이 이하에서는 수문(30)을 잠금시킨 다음 밀물에 의해 해수면이 일정높이까지 높아지게 되면 잠금장치(14)가 해제되면서 수문(30)은 수압에 의한 가압작용으로 해수터널(10)을 따라 이동할 수 있도록 되어 있으며, 이러한 잠금장치(14)는 부력에 의해 승강되도록 하는 부력체가 구비된 작동레버(16)로 작동되는 통상적인 시스템이나 이와 유사한 구조의 잠금 시스템으로 이루어질 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.In addition, the inlet 12 of the seawater tunnel 10 is provided with a locking device 14 for fixing the water gate 30. When the sea level is set to be below the set height, the water surface 30 is locked and then the sea level is raised by a high water. When the lock device 14 is released until the lock 14 is released, the water gate 30 is able to move along the seawater tunnel 10 by the pressure action by the hydraulic pressure, and the lock device 14 is a buoyancy body which is lifted by buoyancy. The detailed description is omitted since it may be made of a conventional system operated by the provided operating lever 16 or a locking system having a similar structure.

상기 수문(30)은 장방형의 구조물로 구비되어 있고, 하부에 이동바퀴(32)가 구비되어 해수터널(10)을 따라 전방에서 후방으로 이동할 수 있도록 되어 있으며, 수문(30)이 후방에서 전방으로 이동할 때에는 이동바퀴(32)에 구비되고 클러치작동으로 접속되는 구동모터(34)에 의해 이동바퀴(32)를 역회전시키도록 한 수단으로 수문(30)을 전방 이동할 수 있도록 하며, 이러한 수문(30)의 일측에는 양수펌프(50)가 구비되어 밀물시에 유입되는 해수압력으로 수문(30)이 이동하면서 발생되는 회전동력으로 가동되는 양수펌프(50)에 의해 저수조(60)로 해수를 양수할 수 있도록 되어 있다.The sluice gate 30 is provided with a rectangular structure, and a moving wheel 32 is provided at the lower portion so that the sluice gate 30 can move from the front side to the rear side along the seawater tunnel 10, and the sluice gate 30 is moved from the rear to the front side. When moving, it is possible to move the water gate 30 forward by means for reversely rotating the movement wheel 32 by the drive motor 34 provided in the movement wheel 32 and connected by the clutch operation, such a water gate 30 One side of the) is provided with a pumping pump 50 to pump the seawater to the reservoir 60 by the pump pump 50 is operated by the rotational power generated while the water gate 30 is moved by the seawater pressure flowing in the high tide It is supposed to be.

상기 동력발생부(40)는 수문(30)이 이동하면서 발생되는 회전동력에 의해 양수펌프(50)를 가동하는 동력원에 해당되며, 이러한 동력발생부(40)는 해수터널(10)의 바닥면에는 길이방향으로 래크기어(42)가 설치되어 수문(30)의 하부에 구비된 피니언기어(44)와 치합이 되고, 해수터널(10)을 따라 수문(30)이 이동하면서 래크기어(42)와 치합되어 발생되는 피니언기어(44)의 회전동력은 증속장치(46)를 거쳐 증속된 회전동력으로 양수펌프(50)를 가동하도록 되어 있다.The power generator 40 corresponds to a power source for operating the pump pump 50 by the rotational power generated while the water gate 30 moves, and the power generator 40 is the bottom surface of the seawater tunnel 10. The rack gear 42 is installed in the longitudinal direction is engaged with the pinion gear 44 provided in the lower portion of the water gate 30, while the water gate 30 moves along the seawater tunnel 10, the rack gear ( The rotational power of the pinion gear 44 generated by meshing with 42 is operated to operate the pump pump 50 with the rotational speed increased through the speed increaser 46.

또, 본 발명에 의한 수문(30)의 하부에 구비되는 피니언기어(44)는 밀물에 의해 해수의 유체압이 가해지는 방향으로 회전시에는 회전동력을 발생시켜 양수펌프(50)를 가동시키고, 썰물에 의해 피니언기어(44)가 반대방향으로 회전되는 경우에는 클러치장치 등에 의해 공회전되는 구성으로 이루어져서 해수터널(10)의 후방에서 입구 쪽으로 수문(30)을 이동시킬 때는 공회전되게 함으로써 수문(30)의 전방이동시에 피니언기어(44)의 영향을 받지 않도록 한다.In addition, the pinion gear 44 provided in the lower portion of the water gate 30 according to the present invention generates a rotational power when rotating in the direction in which the fluid pressure of the seawater is applied by the high water to operate the pump pump 50, When the pinion gear 44 is rotated in the opposite direction by the low tide, the pinion gear 44 is configured to be idling by a clutch device or the like. Thus, when the water gate 30 is moved from the rear of the seawater tunnel 10 toward the entrance, the water gate 30 is made to idle. Do not be influenced by the pinion gear 44 during the forward movement of.

상기 수문(30)의 전방이동시에는 수문(30)의 하부에 구비된 이동바퀴(32)를 이용하여 적은 동력으로도 전방 이동시킬 수 있게 되는 것으로, 이동바퀴(32)의 회전동력은 별도의 충전된 전력으로 회전되게 한 구동모터(34)에 의해 이동바퀴(32)를 회전시켜 수문(30)을 전방의 입구(12)에 이동시킬 수 있도록 함이 바람직하다.When the front door 30 is moved forward by using the moving wheel 32 provided in the lower portion of the water gate 30 to be able to move forward with less power, the rotational power of the moving wheel 32 is a separate It is preferable to move the water gate 30 to the front entrance 12 by rotating the moving wheel 32 by the drive motor 34 which is rotated with the charged electric power.

상기 양수펌프(50)는 수문(30)의 후방측에 설치되거나, 수문(30)을 박스형으로 구비한 다음 박스형 내측에 설치되는 것과 같이 여러형태로 설치할 수 있고, 이러한 양수펌프(50)의 입수부(52)는 수문(30)의 전방에 설치되어 밀물에 의해 밀려오는 해수를 입수부(52)에서 토출부(54)로 토출시켜 저수조(60)로 양수가 이루어지도록 하되 수문(30)과 함게 양수펌프(50)도 함께 이동하면서 양수작용이 이루어지는 것이므로 양수펌프(50)의 토출부(54)를 통해 토출되는 해수는 해수터널(10)의 벽면에 길이방향으로 설치된 해수연결관로(20)를 거쳐 저수조(60)로 연속적인 양수가 이루어지도록 함이 바람직하다.The pumping pump 50 may be installed at the rear side of the water gate 30, or may be installed in various forms, such as having the water gate 30 in a box shape, and installed inside the box shape, and obtains the pumping pump 50. The unit 52 is installed in front of the water gate 30 to discharge the seawater pushed by the high water from the water inlet 52 to the discharge unit 54 to be pumped to the reservoir 60, but the water gate 30 and Since the pumping pump 50 also moves along with the pumping action, seawater discharged through the discharge part 54 of the pumping pump 50 is installed in the seawater tunnel 10 in the longitudinal direction on the wall surface of the seawater connecting pipe 20 It is preferable to make a continuous pumping to the reservoir 60 through.

상기 해수연결관로(20)는 양수펌프(50)의 토출부(54)에서 저수조(60)로 해수를 전달하고 위한 중간 전달 매개체 기능을 하도록 하는 것으로, 해수연결관로(20)는 양수펌프(50)의 토출부(54)와 연속적으로 접하도록 해수터널(10)의 벽면에 길이방향으로 설치되되 해수연결관로(20)의 외측벽에 복수개의 유입구멍(24)이 형성된 다공판(22)이 설치되고, 다공판(22)의 내측에 유입구멍(24)을 개폐시키는 개폐부재(26)가 각각 설치되어 양수펌프(50)의 토출부(54)를 통해 해수가 토출되면서 발생되는 유체압에 의해 개폐부재(26)가 개방되는 유입구멍(24)을 통해 해수연결관로(20)로 해수가 유입된 다음 해수연결관로(20)를 통해 저수조(60)로 양수가 이루어지게 되며, 해수가 유입되지 않은 유입구멍(24)에 개폐부재(26)에 의해 차단되어 해수누출을 방지하도록 되어 있다.The seawater connection pipe line 20 is to serve as an intermediate transfer medium for delivering seawater from the discharge portion 54 of the pumping pump 50 to the reservoir 60, the seawater pipe line 20 is the pumping pump 50 Is installed in the longitudinal direction on the wall surface of the seawater tunnel 10 so as to be in continuous contact with the discharge portion 54 of the c) is provided with a porous plate 22 having a plurality of inlet holes 24 formed on the outer wall of the seawater connection pipe 20 And, the opening and closing member 26 for opening and closing the inlet hole 24 is provided inside the porous plate 22, respectively, by the fluid pressure generated by the discharge of sea water through the discharge portion 54 of the pump pump 50 The seawater is introduced into the seawater connecting pipe 20 through the inlet hole 24 through which the opening and closing member 26 is opened, and then the water is made to the reservoir 60 through the seawater connecting pipe 20, and the seawater is not introduced. It is blocked by the opening and closing member 26 in the inlet hole 24 to prevent the leakage of sea water.

즉, 양수펌프(50)의 토출부(54)에서 해수가 토출되어 유체압이 전달되는 유입구멍(24)만 개방되어 해수가 유입될 수 있도록 되어 있고, 유체압이 전달되지 않는 유입구멍(24)은 차단되도록 되어 있으며, 이러한 유입구멍(24)을 개폐하는 개폐부재(26)는 판스프링 등으로 구비함이 바람직하다.That is, only the inlet hole 24 through which the seawater is discharged from the discharge portion 54 of the pump pump 50 to which the fluid pressure is transmitted is opened so that the seawater can be introduced therein, and the inlet hole 24 through which the fluid pressure is not transmitted. ) Is to be blocked, the opening and closing member 26 for opening and closing the inlet hole 24 is preferably provided with a leaf spring or the like.

그리고, 상기 저수조(60)는 높은 위치에 설치되어 해수연결관로(20)에서 양수연결관(62)을 통해 저수조(60)에 저류가 이루어진 다음 필요한 때에 도수로(66)를 통해 발전장치(70)로 낙하가 이루어지도록 하는 수단으로 발전장치(70)에 의해 발전이 이루어지도록 한다.Then, the reservoir 60 is installed in a high position and the storage is made in the reservoir 60 through the pumping pipe 62 in the seawater connection pipe 20, and then the power generation device 70 through the waterway 66 when necessary The power generation is made by the generator 70 as a means to make the fall to the furnace.

또, 상기 해수연결관로(20)의 일측에 수직으로 양수연결관(62)이 설치되어 해수연결관로(20)에서 양수연결관(62)을 통해 저수조(60)로 해수가 양수될 수 있도록 하되 양수연결관(62)의 일측에 분기되고 개폐밸브(64a)를 가진 발전수로관(64)을 구비하여 저수조(60)를 거치지 않고 발전수로관(64)을 통해 발전장치(70)로 배출되어 발전이 이루어지도록 할 수도 있다.In addition, the positive connection pipe 62 is installed on one side of the seawater connection pipe 20 to allow the seawater to be pumped into the reservoir 60 through the positive connection pipe 62 in the seawater connection pipe 20 Branched at one side of the pumping connection pipe 62 and provided with a power generating water pipe 64 having an opening / closing valve 64a to be discharged to the power generating device 70 through the power generating water pipe 64 without passing through the reservoir 60. It can also be done.

이와 같이 된 본 발명에 의한 양수기능을 가진 조력발전 시스템의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the embodiment of the tidal power generation system having a pumping function according to the present invention as described above are as follows.

먼저, 썰물에 의해 해수면이 낮아진 상태에서는 해수터널(10)의 입구에 위치한 수문(30)은 잠금장치(14)에 의해 잠금상태를 유지하게 됨과 아울러 밀물에 의해 해수면이 일정높이까지 높아질 때가지는 수문(30)은 잠금상태로 놓여지게 된다.First, in a state where the sea level is lowered by the low tide, the water gate 30 located at the inlet of the sea tunnel 10 is kept locked by the locking device 14 and the water gate until the sea level rises to a certain height by the high water. 30 is placed in a locked state.

그리고, 밀물에 의해 해수면이 높아지면서 설정된 위치에 도달하게 되면, 수문(30)은 잠금장치(14)에 의한 잠금해제가 되면서 밀물에 의해 밀려오는 해수(수압)에 의해 수문(30)을 가압시켜 해수터널(10)을 따라 수문(30)을 이동시키는 작용을 함과 동시에 수문(30)의 이동시에 발생되는 회전동력을 이용한 동력발생부(40)에 의해 수문(30)에 구비된 양수펌프(50)의 가동이 이루어지게 된다.And, when the sea level is reached by the high water to reach the set position, the water gate 30 is released by the locking device 14 to press the water gate 30 by the sea water (water pressure) pushed by the high water Pumping pump provided in the water gate 30 by the power generating unit 40 using the rotational power generated at the same time to move the water gate 30 along the seawater tunnel 10 and the movement of the water gate 30 ( 50) operation is made.

즉, 상기와 같이 해수터널(10)의 입구에서 길이방향으로 수문(30)이 이동하게 되면, 해수터널(10)의 바닥면에 길이방향으로 설치된 래크기어(42)와 치합된 피니언기어(44)를 회전시키는 회전동력을 발생시키고 이러한 회전동력은 증속장치(46)를 통해 증속된 다음 양수펌프(50)를 가동시키게 된다.That is, when the water gate 30 moves in the longitudinal direction at the inlet of the seawater tunnel 10 as described above, the pinion gear meshed with the rack gear 42 installed in the longitudinal direction on the bottom surface of the seawater tunnel 10 ( It generates a rotational power to rotate 44 and this rotational power is increased through the speed increaser 46 and then to operate the pump pump (50).

이렇게 해수터널(10)의 길이방향으로 수문(30)이 이동하면서 발생되는 회전동력을 이용하여 양수펌프(50)를 가동시키게 되면, 수문(30)의 입수부(52)를 통해 유입되는 해수는 토출부(54)를 통해 토출되는 해수는 해수터널(10)의 벽면에 길이방향으로 설치되어 양수펌프(50)의 토출부(54)와 접하도록 설치되어 있는 해수연결관로(20)를 거쳐 저수조(60)로 연속적인 양수가 이루어진 다음 저수조(60)에서는 필요한 때에 도수로(66)를 통해 발전장치(70)로 낙하시켜 조력을 이용한 발전을 할 수 있는 것이다.When the pump pump 50 is operated by using the rotational power generated while the water gate 30 moves in the longitudinal direction of the seawater tunnel 10, the seawater flowing through the water inlet 52 of the water gate 30 is The seawater discharged through the discharge portion 54 is installed in the longitudinal direction on the wall surface of the seawater tunnel 10 and is connected to the water reservoir through the seawater connection pipe line 20 installed to contact the discharge portion 54 of the pump pump 50. Continuous water pumping is performed at 60, and the water tank 60 is capable of generating power using tidal power by dropping into the generator 70 through the waterway 66 when necessary.

이와 같이 본 발명의 양수기능을 가진 조력발전 시스템은 간조에서 만조로 밀려오는 해수압력을 이용하여 수문(30)이 이동하면서 회전동력을 발생시키고 이러한 회전동력을 이용하여 양수펌프(50)를 가동하여 해수를 저수조(60)로 양수시켜 일시적으로 저류시킨 다음 필요한 때에 저수조(60)에서 발전장치(70)를 통해 낙차식 수력발전이 이루어지도록 하여 발전효율을 크게 향상 시킬 수 있게 된다.As described above, the tidal power generation system having a pumping function of the present invention generates rotational power while the water gate 30 moves by using the seawater pressure that is pushed from the low tide to the high tide and operates the pump pump 50 by using the rotational power. The water is pumped into the reservoir 60 to temporarily store water, and when necessary, the drop-off hydroelectric power generation is performed through the generator 70 in the reservoir 60, thereby greatly improving the power generation efficiency.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiment, but various modifications can be made within the technical scope of the present invention.

10 : 해수터널 12 : 입구
14 : 잠금장치 16 : 작동레버
20 : 해수연결관로 22 : 다공판
24 : 유입구멍 26 : 개폐부재
30 : 수문 32 : 이동바퀴
34 : 구동모터 40 : 동력발생부
42 : 래크기어 44 : 피니언기어
46 : 증속장치 50 : 양수펌프
52 : 입수부 54 : 토출부
60 : 저수조 62 : 양수연결관
64 : 발전수로관 64a : 개폐밸브
66 : 도수로 70 : 발전장치10: seawater tunnel 12: entrance
14: locking device 16: operating lever
20: seawater connecting pipe 22: porous plate
24: inlet hole 26: opening and closing member
30: sluice 32: movement wheel
34: drive motor 40: power generating unit
42: rack gear 44: pinion gear
46: gear increaser 50: pumping pump
52: inlet portion 54: discharge portion
60: reservoir 62: pumping pipe
64: power generation water pipe 64a: on-off valve
66: raceway 70: power generation device

Claims (7)

밀물과 썰물에 따라 해수가 유입 또는 배출이 이루어지도록 한 해수터널(10),
상기 해수터널(10)에 설치되어 해수의 유입 및 배출시에 전,후진이 되고 양수펌프(50)가 구비되어 있는 수문(30),
상기 수문(30)이 이동하면서 발생되는 회전동력에 의해 양수펌프(50)의 가동이 이루어지도록 한 동력발생부(40),
상기 양수펌프(50)에 의해 해수가 양수되어 일시 저류되도록 형성되어 있는 저수조(60),
상기 저수조(60)에 저류된 해수가 도수로(66)를 통해 배출되어 발전이 이루어지도록 한 발전장치(70)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.
Seawater tunnel 10 to allow the inflow or discharge of seawater according to the high and low tide,
Sluice gate 30 is installed in the seawater tunnel 10 to be forward and backward when the inflow and outflow of seawater, and the pump pump 50 is provided,
Power generation unit 40 for the operation of the pump pump 50 by the rotational power generated while the water gate 30 is moved,
Reservoir tank 60 is formed so that the sea water is pumped by the pump pump 50 and temporarily stored,
Tidal power generation system having a pumping function, characterized in that it comprises a power generation device (70) to discharge the seawater stored in the reservoir (60) through the waterway (66).
제 1항에 있어서,
상기 해수터널(10)의 입구(12)에는 수문(30)을 고정하기 위한 잠금장치(14)가 구비되어 해수면이 설정된 높이 이하에서는 수문(30)을 잠금시킨 다음 밀물에 의해 해수면이 일정높이까지 높아지게 되면 잠금장치(14)가 해제되어 수문(30)이 이동될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.
The method of claim 1,
The inlet 12 of the seawater tunnel 10 is provided with a locking device 14 for fixing the water gate 30. When the sea level is set below the height, the water lock 30 is locked and then the sea level is raised to a certain height by the high water. The tidal power generation system having a pumping function, characterized in that when the lock device 14 is released to increase the water gate (30) can be moved.
제 1항에 있어서,
상기 동력발생부(40)는,
해수터널(10)의 바닥면에는 길이방향으로 래크기어(42)가 설치되어 수문(30)의 하부에 구비된 피니언기어(44)와 치합이 되고, 해수터널(10)을 따라 수문(30)이 이동하면서 래크기어(42)와 치합되어 발생되는 피니언기어(44)의 회전동력은 증속장치(46)를 거쳐 증속된 회전동력으로 양수펌프(50)를 가동하도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.
The method of claim 1,
The power generator 40,
The bottom surface of the seawater tunnel 10 is provided with a rack gear 42 in the longitudinal direction is engaged with the pinion gear 44 provided in the lower portion of the water gate 30, the water gate (30) along the seawater tunnel (10) Rotational power of the pinion gear 44 generated by meshing with the rack gear 42 while moving the) is to operate the pump pump 50 with the rotational speed increased through the speed increaser 46 Tidal power generation system with pumping function.
제 3항에 있어서,
상기 수문(30)의 하부에 구비되는 피니언기어(44)는 밀물에 의해 해수의 유체압이 가해지는 방향으로 회전시에는 회전동력을 발생시켜 양수펌프(50)를 가동시키고, 썰물에 의해 피니언기어(44)가 반대방향으로 회전시에는 공회전되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.
The method of claim 3, wherein
The pinion gear 44 provided at the lower portion of the water gate 30 generates a rotational power when the water is rotated in the direction in which the fluid pressure of the seawater is applied by the high water to operate the pump pump 50, and the pinion gear is driven by the low tide. Tidal power generation system having a pumping function, characterized in that the configuration is made when the 44 is rotated in the opposite direction.
제 1항에 있어서,
상기 양수펌프(50)의 입수부(52)는 수문(30)의 전방에 설치되어 밀물에 의해 밀려오는 해수를 입수부(52)에서 토출부(54)로 토출시켜 저수조(60)로 양수가 이루어지도록 하되 양수펌프(50)의 토출부(54)를 통해 해수가 유입되는 해수연결관로(20)를 거쳐 저수조(60)로 양수가 이루어지는 것을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.
The method of claim 1,
The inlet portion 52 of the pump pump 50 is installed in front of the water gate 30 to discharge the seawater pushed by the high water from the inlet portion 52 to the discharge portion 54 to pump the water into the reservoir 60 A tidal power generation system having a pumping function to be made, but the pumping function, characterized in that the pumping is made to the reservoir 60 through the seawater connecting pipe 20 through which the seawater flows through the discharge portion 54 of the pumping pump (50).
제 5항에 있어서,
상기 해수연결관로(20)는 양수펌프(50)의 토출부(54)와 연속적으로 접하도록 해수터널(10)의 벽면에 길이방향으로 설치되되 해수연결관로(20)의 외측벽에 복수개의 유입구멍(24)이 형성된 다공판(22)이 설치되고, 다공판(22)의 내측에 유입구멍(24)을 개폐시키는 개폐부재(26)가 각각 설치되어 양수펌프(50)의 토출부(54)를 통해 해수가 토출되면서 발생되는 유체압에 의해 개폐부재(26)가 개방되는 유입구멍(24)을 통해 해수연결관로(20)로 해수가 유입되도록 한 것을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.
The method of claim 5,
The seawater connecting pipe line 20 is installed in the longitudinal direction on the wall surface of the seawater tunnel 10 so as to continuously contact the discharge portion 54 of the pump pump 50, a plurality of inlet holes in the outer wall of the seawater connecting pipe line 20 The porous plate 22 having the 24 formed therein is provided, and the opening and closing members 26 for opening and closing the inlet hole 24 are respectively provided inside the porous plate 22 to discharge the portions 54 of the pump pump 50. Tidal power generation system having a pumping function, characterized in that the seawater flows into the seawater connecting pipe 20 through the inlet hole 24 is opened by the fluid pressure generated while the seawater is discharged through .
제 5항에 있어서,
상기 해수연결관로(20)의 일측에 수직으로 양수연결관(62)이 설치되어 해수연결관로(20)에서 양수연결관(62)을 통해 저수조(60)로 해수가 양수될 수 있도록 하되 양수연결관(62)의 일측에 분기된 발전수로관(64)을 구비하여 발전수로관(64)을 통해 발전장치(70)로 배출되어 발전이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 양수기능을 가진 조력발전 시스템.


















The method of claim 5,
A positive connection pipe 62 is installed at one side of the seawater connection pipe line 20 so that the seawater can be pumped from the seawater connection pipe 20 to the reservoir 60 through the positive connection pipe 62, but the pumping connection Tidal power generation system having a pumping function, characterized in that the power generation pipe (64) branched on one side of the pipe (62) is discharged to the power generation device (70) through the power generation water pipe (64) to generate power.


















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