KR102435533B1 - A wind power generator for bridge installation - Google Patents

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KR102435533B1
KR102435533B1 KR1020220039602A KR20220039602A KR102435533B1 KR 102435533 B1 KR102435533 B1 KR 102435533B1 KR 1020220039602 A KR1020220039602 A KR 1020220039602A KR 20220039602 A KR20220039602 A KR 20220039602A KR 102435533 B1 KR102435533 B1 KR 102435533B1
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김정수
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Abstract

The present invention relates to a wind power generator for marine bridge installation, comprising: a plurality of generator units which are connected under a bridge and generate power by an external fluid flowing in; a sensor unit which measures the external fluid; and a control unit which controls the operation of the generator units based on the information measured by the sensor unit. The generator unit includes: a tubular turbine, in which a power generation turbine is positioned in the inner center, and which has openings formed at the front and rear ends; a pair of wind collecting tubes, which are arranged in parallel on both sides of the tubular turbine and introduce the external fluid through the openings at the front and rear ends to supply it to the power generation turbine; an inflow hole which is a through hole connected on one side of the surface where the tubular turbine and the wind collecting tube contact, and supplies the fluid introduced into the wind collecting tube to the power generation turbine; and a flap door which controls the opening and closing of the opening and the inflow hole. Therefore, the present invention can effectively realize power production and power usage on a bridge.

Description

해상 교량 설치용 풍력 발전 장치 {A WIND POWER GENERATOR FOR BRIDGE INSTALLATION}{A WIND POWER GENERATOR FOR BRIDGE INSTALLATION}

본 발명은 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 터빈관 및 상기 터빈관 양측에 한 쌍으로 배치되는 집풍관으로 구성된 발전부를 바람 자원이 풍부한 교량 하단부에 병렬로 조립 설치함으로써, 풍력 자원을 이용하여 효율적으로 전력을 생성 및 사용할 수 있도록 구성된 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator for installing an offshore bridge, and more specifically, by assembling and installing a power generation unit composed of a turbine tube and a wind collecting tube disposed in a pair on both sides of the turbine tube in parallel at the lower end of the bridge having abundant wind resources, It relates to a wind power generator for installing an offshore bridge configured to efficiently generate and use electric power using resources.

일반적으로, 하천을 가로지르는 교량의 하단부는 계곡, 해안지방, 고가도로, 댐 등과 같이 자연적으로 바람 자원이 풍부한 지역으로, 바람 자원을 이용한 풍력 발전 장치를 설치하여 전력을 생산 및 즉시 사용할 수 있기에 좋은 조건을 가지고 있다.In general, the lower end of a bridge crossing a river is an area that is naturally rich in wind resources such as valleys, coastal areas, overpasses, and dams. has a

풍력 발전은 자연 상태의 무공해 에너지원으로 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술로써, 풍력발전 시스템은 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 시스템이다.Wind power generation is a non-polluting energy source in a natural state that converts wind power into rotational power and supplies the generated power directly to the power system or consumers. It is a system that converts and drives a generator with this mechanical energy to obtain power.

이러한 풍력 발전 장치 중 특히 교량의 하부측에 구비된 각 교각 사이에서 발생되는 골바람을 이용하여 전력을 생산하는 방법이나 장치 등이 매우 다양하게 출현되어 활용되고 있다. 이는 육상 및 해상에 설치된 교량의 각 교각 사이라던지 또는 마천루가 즐비한 도심 골목 등에서는 교각이나 각 건물로 인해 골바람이 발생하게 되는데 이러한 골바람은 풍력이 매우 강하며 이를 이용한 풍력 발전은 효율성이 매우 높은 편이기 때문이다.Among these wind power generators, in particular, methods and devices for generating electric power by using the wind generated between each pier provided on the lower side of the bridge have appeared and are being utilized in a variety of ways. This is because the wind is generated by the piers or each building between each pier of a bridge installed on land and at sea or in an alley in downtown where skyscrapers are lined up. because it wins

따라서, 내부에 발전 터빈이 배치되는 터빈관 및 상기 터빈관 양측에 배치되어 상기 발전터빈에 바람을 공급하는 한 쌍의 집풍관으로 구성된 발전부를 교각 하부에 다수개로 병렬 조립하여 구성됨으로써, 바람 자원이 풍부한 교랑 하단부에 설치하여 바람 자원을 효율적으로 활용할 수 있도록 구성되어 설치 비용에 비해 전력 생산의 효율성이 상당히 미흡한 수준이었던 종래의 풍력 발전장치에 비해 전력의 생산 및 전력 사용이 월등히 효율적으로 구현될 수 있도록 구성된 교량 설치용 풍력 발전 장치의 개발이 요구되고 있다.Therefore, by assembling a plurality of power generation units in parallel at the lower part of the pier, the wind resource is provided by assembling a plurality of power generation units including a turbine tube in which a power generation turbine is disposed and a pair of wind collecting tubes disposed on both sides of the turbine tube to supply wind to the power generation turbine. It is installed at the lower part of the abundant bridge and configured to efficiently utilize wind resources, so that the generation and use of electricity can be realized much more efficiently compared to the conventional wind power generator, which was quite insufficient in efficiency of electricity production compared to the installation cost. The development of a wind power generator for the construction of a bridge installation is required.

[특허 문헌] KR 10-2010-0129515호 (공개일자 2010.12.09)[Patent Document] KR 10-2010-0129515 (published on Dec. 09, 2010)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 교량 하부에 다수개로 이음 연결되는 발전부를 포함하고, 상기 발전부는, 내부 중심부에 발전 터빈이 배치되는 관형의 터빈관, 상기 터빈관 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍으로, 유입된 유체를 상기 발전 터빈으로 공급하는 관형의 집풍관, 상기 터빈관과 집풍관이 접촉하는 측면 일측에 연통된 유입공 및 상기 개방구 및 유입공의 개폐를 제어하는 플랩도어를 포함하여 구성됨으로써, 바람 자원이 풍부한 교랑 하단부에 설치하여 교량에서의 전력 생산 및 전력 사용이 효율적으로 구현될 수 있도록 구성된 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention includes a power generation unit connected to a plurality of joints in the lower part of the bridge, and the power generation unit, a tubular turbine tube in which a power generation turbine is disposed in the inner center, is disposed in parallel on both sides of the turbine tube As a pair, a tubular wind collecting pipe for supplying the introduced fluid to the power generation turbine, an inlet communicating with one side of a side where the turbine pipe and the wind collecting pipe are in contact, and a flap door for controlling the opening and closing of the opening and the inlet hole It is an object of the present invention to provide a wind power generator for offshore bridge installation configured to be installed at the lower end of the bridge, which is rich in wind resources, so that power generation and power use in the bridge can be efficiently implemented.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치는 교량 하부에 다수개로 이음 연결되고, 유입되는 외부 유체에 의해 발전이 이루어지는 발전부; 외부 유체를 측정하는 센서부; 및 상기 센서부에서 측정된 정보에 기인하여 상기 발전부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 발전부는, 내부 중심부에 발전 터빈이 배치되고, 전후단에 개방구를 갖는 관형의 터빈관; 상기 터빈관 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍으로, 전후단에 구비된 개방구로 외부 유체를 유입하여 상기 발전 터빈으로 공급하는 관형의 집풍관; 상기 터빈관과 집풍관이 접촉하는 측면 일측에 연통된 통공으로, 상기 집풍관에 유입된 유체를 상기 발전 터빈으로 공급하는 유입공; 및 상기 개방구 및 유입공의 개폐를 제어하는 플랩도어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A wind power generator for offshore bridge installation according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes: a power generation unit connected to a plurality of joints in the lower part of the bridge, and generating power by an incoming external fluid; a sensor unit for measuring an external fluid; and a control unit for controlling the operation of the power generation unit based on the information measured by the sensor unit, wherein the power generation unit includes a tubular turbine tube in which a power generation turbine is disposed in an inner central portion, and an opening at front and rear ends; a pair of tubular wind collecting tubes arranged in parallel on both sides of the turbine tube, a tubular wind collecting tube for supplying an external fluid to the power generation turbine by introducing an external fluid through openings provided at front and rear ends; an inlet through which the turbine pipe and the wind collecting pipe communicate with one side of the contacting side, the inlet for supplying the fluid introduced into the wind collecting pipe to the power generation turbine; and a flap door controlling the opening and closing of the opening and the inlet hole.

또한, 본 발명에 따른 상기 집풍관은, 상기 유입공과 이웃하는 상기 집풍관 내부에 배치되는 격벽으로, 상기 개방구로 유입된 유체의 유동 방향을 상기 유입공으로 전환하는 차단격벽;을 포함하고, 상기 차단격벽은, 일측 개방구에서 유입된 유체의 유동을 전환하는 제1격벽; 및 타측 개방구에서 유입된 유체의 유동을 전환하는 제2격벽;을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wind collecting pipe according to the present invention is a partition wall disposed inside the wind collecting pipe adjacent to the inlet hole, and a blocking partition wall for converting the flow direction of the fluid introduced into the opening to the inlet hole; The partition wall may include: a first partition wall for diverting the flow of the fluid introduced from one opening; and a second partition wall for diverting the flow of the fluid introduced from the other opening.

또한, 본 발명에 따른 상기 유입공은, 상기 제1격벽으로 유동 방향이 전환된 유체를 상기 발전 터빈으로 유입시키는 제1유입공; 및 상기 제2격벽으로 유동 방향이 전환된 유체를 상기 발전 터빈으로 유입시키는 제2유입공;을 포함하고, 상기 플랩도어는, 상기 터빈관 개방구에 배치되는 제1플랩도어; 상기 집풍관 개방구에 배치되는 제2플랩도어; 및 상기 유입공에 배치되는 제3플랩도어;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the inlet hole according to the present invention, a first inlet hole for introducing the fluid whose flow direction is converted to the first bulkhead into the power generation turbine; and a second inlet hole for introducing the fluid whose flow direction is changed to the second bulkhead into the power generation turbine, wherein the flap door includes: a first flap door disposed in the turbine tube opening; a second flap door disposed at the opening of the wind collecting pipe; and a third flap door disposed in the inlet hole.

또한, 본 발명에 따른 상기 제어부는, 상기 센서부에서 측정된 정보를 전송받아 유체의 유동 방향 및 유량값을 도출하는 유체분석모듈; 상기 유체분석모듈에서 도출된 유량값 정보와 기설정된 기준값을 비교 분석하여 상기 플랩도어의 개폐를 제어하는 플랩도어제어모듈; 및 상기 유체분석모듈에서 도출된 유체의 유동 방향에 기인하여 상기 유입공의 개폐를 제어하는 유입공제어모듈;을 포함하고, 상기 기설정된 기준값은, 상기 발전 터빈의 최대 용량 값으로 적용되는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit according to the present invention, a fluid analysis module for receiving the information measured by the sensor unit to derive the flow direction and flow rate value of the fluid; a flap door control module for controlling opening and closing of the flap door by comparing and analyzing the flow rate value information derived from the fluid analysis module and a preset reference value; and an inlet control module for controlling the opening and closing of the inlet hole due to the flow direction of the fluid derived from the fluid analysis module, wherein the preset reference value is applied as a maximum capacity value of the power generation turbine do it with

아울러, 본 발명에 따른 상기 플랩도어제어모듈은, 도출된 유량값 정보가 상기 기준값 이상으로 측정되는 경우, 상기 제1플랩도어는 개방하고 상기 제2플랩도어는 폐쇄하며, 도출된 유량값 정보가 상기 기준값 미만으로 측정되는 경우, 상기 제1플랩도어 및 상기 제2플랩도어가 개방되도록 제어하고, 상기 유입공제어모듈은,일측 개방구로 유체가 유입되는 경우, 상기 제1유입공은 개방하고, 상기 제2유입공은 폐쇄하며, 타측 개방구로 유체가 유입되는 경우, 상기 제1유입공은 폐쇄하고, 상기 제2유입공은 개방되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the flap door control module according to the present invention, when the derived flow rate information is measured above the reference value, the first flap door is opened and the second flap door is closed, and the derived flow rate information is When the measurement is less than the reference value, the first flap door and the second flap door are controlled to be opened, and the inlet control module, when the fluid flows through one opening, the first inlet hole is opened, The second inlet hole is closed, and when the fluid flows into the other opening, the first inlet hole is closed and the second inlet hole is controlled to be opened.

상기와 같은 본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치에 의하면, 내부 중심부에 발전 터빈이 배치되는 관형의 터빈관 및 상기 터빈관 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍으로 유입된 유체를 상기 발전 터빈으로 공급하는 관형의 집풍관으로 구성된 발전부가 교량 하부에 병렬로 이음 연결되도록 구성됨으로써, 바람 자원이 풍부한 교랑 하단부에 설치하여 교량에서의 전력 생산 및 전력 사용이 효율적으로 구현되는 효과가 있다.According to the wind power generator for offshore bridge installation according to the present invention as described above, a tubular turbine tube in which a power generation turbine is disposed in the inner center and a fluid introduced in a pair disposed in parallel on both sides of the turbine tube are supplied to the power generation turbine Since the power generation unit composed of a tubular wind collecting pipe is configured to be jointly connected to the lower part of the bridge, it is installed at the lower end of the bridge where wind resources are abundant, so that power generation and power use in the bridge are efficiently implemented.

또한, 지열이 올라 오지 않고 상측 뿐 아니라 하측으로도 바람이 통하게 구성되어 동일한 온, 습도 조건에서도 일반 도로에 비해 빈번하게 발생하는 교량의 블랙아이스 발생을 방지하여 결빙 또는 블랙아이스에 따른 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.In addition, the geothermal heat does not rise and the wind flows not only from the upper side but also from the lower side to prevent the occurrence of black ice on the bridge, which occurs more frequently compared to general roads, even under the same temperature and humidity conditions, thereby preventing accidents caused by icing or black ice in advance. has a preventive effect.

아울러, 센서부에서 측정된 바람 정보에 기초하여 발전부의 작동을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 풍량 및 풍속에 따른 플랩도어 및 유입공 각각의 개폐를 제어하여 바람의 특성에 적합한 발전 환경을 적용하여 전력 출력량이 증대되는 효과가 있다.In addition, by having a control unit for controlling the operation of the power generation unit based on the wind information measured by the sensor unit, the opening and closing of each flap door and inlet hole according to the wind volume and wind speed are controlled to apply a power generation environment suitable for the characteristics of the wind. It has the effect of increasing the output.

도 1은 본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치의 사용상태를 나타낸 상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발전부의 세부적인 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 3(a)는 일측에서 타측 방향으로 유체가 유동할 때의 발전부의 사용상태를 나타낸 상태도이다.
도 3(b)는 타측 방향에서 일측 방향으로 유체가 유동할 때의 발전부의 사용상태를 나타낸 상태도이다.
도 4(a)는 터빈관의 제1플랩도어 및 집풍관의 제2플랩도어가 개방된 발전부의 사용 상태를 나타낸 상태도이다.
도 4(b)는 터빈관의 제1플랩도어는 개방되고 집풍관의 제2플랩도어는 폐쇄된 발전부의 사용 상태를 나타낸 상태도이다.
도 5는 본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치의 전반적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a state diagram showing a state of use of a wind power generator for offshore bridge installation according to the present invention.
Figure 2 is an exploded perspective view showing the detailed configuration of the power generation unit according to the present invention.
Figure 3 (a) is a state diagram showing the state of use of the power generation unit when the fluid flows from one side to the other.
Figure 3 (b) is a state diagram showing the state of use of the power generation unit when the fluid flows in one direction from the other direction.
Figure 4 (a) is a state diagram showing the state of use of the power generation unit in which the first flap door of the turbine tube and the second flap door of the wind collecting tube are opened.
Figure 4 (b) is a state diagram showing the state of use of the power generation unit in which the first flap door of the turbine tube is opened and the second flap door of the wind collecting tube is closed.
5 is a block diagram showing the overall configuration of a wind power generator for offshore bridge installation according to the present invention.
6 is a block diagram showing the configuration of a control unit according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts in the drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related known functions or configurations are omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치의 사용상태를 나타낸 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치의 전반적인 구성을 나타내는 블록도이다.1 is a state diagram showing a state of use of the wind power generator for offshore bridge installation according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the overall configuration of the wind power generator for offshore bridge installation according to the present invention.

본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치(1)는 도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이 발전부(100), 센서부(200), 제어부(300) 및 열선부(400)를 포함할 수 있다.The wind power generator 1 for offshore bridge installation according to the present invention may include a power generation unit 100, a sensor unit 200, a control unit 300 and a heating wire unit 400 as shown in FIGS. 1 and 5 . have.

도 2는 본 발명에 따른 발전부의 세부적인 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도 3(a)는 일측에서 타측 방향으로 유체가 유동할 때의 발전부의 사용상태를 나타낸 상태도이며, 도 3(b)는 타측 방향에서 일측 방향으로 유체가 유동할 때의 발전부의 사용상태를 나타낸 상태도이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing the detailed configuration of the power generation unit according to the present invention, Figure 3 (a) is a state diagram showing the state of use when the fluid flows from one side to the other side, Figure 3 (b) is It is a state diagram showing the state of use of the power generation unit when the fluid flows from the other direction to the one direction.

본 발명에 따른 상기 발전부(100)는 도 2 내지 도 3(b)에 도시된 바와 같이 교량(10) 하부에 다수개로 이음 연결되고, 유입되는 외부 유체에 의해 발전이 이루어지도록 구성된다.The power generation unit 100 according to the present invention is connected to a plurality of joints in the lower part of the bridge 10 as shown in FIGS.

구체적으로, 상기 발전부(100)는 교량(10)의 열선부(400) 또는 교량(10)에서 사용되는 조명등에 사용되는 전력을 생산하기 위한 구성으로, 바람 자원이 풍부한 교량(10)의 특성을 이용하여 교량(10)의 하부에 풍력으로 구동하는 발전 터빈(111)을 장착하여 전력을 생산하는 풍력 발전 장치의 구성일 수 있다.Specifically, the power generation unit 100 is a configuration for producing electric power used in the heating element 400 of the bridge 10 or the lighting used in the bridge 10, and the characteristics of the bridge 10 rich in wind resources It may be a configuration of a wind power generator that generates electric power by mounting a power generation turbine 111 driven by wind power in the lower part of the bridge 10 using the .

또한, 본 발명에 따른 상기 발전부(100)는 내부 중심부에 발전 터빈(111)이 배치되고 전후단에 개방구를 갖는 관형의 터빈관(110) 및 상기 터빈관(110) 양측에 병렬로 배치되는 길이 방향의 관 형상으로, 전후단에 구비된 개방구로 외부 유체를 유입한 후 상기 발전 터빈(111)으로 유입된 유체가 공급되도록 구성된 집풍관(120)을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the power generation unit 100 according to the present invention is disposed in parallel on both sides of the turbine tube 110 and the turbine tube 110 of the tubular type having an opening in the front and rear ends and the power generation turbine 111 is disposed in the inner central portion. In the longitudinal tubular shape, it may be configured to include a wind collecting pipe 120 configured to supply the fluid introduced into the power generation turbine 111 after introducing an external fluid through an opening provided at the front and rear ends.

따라서, 상기 발전부(100)는 터빈관(110)과 터빈관(110) 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍의 집풍관(120)이 하나의 모듈을 이루며, 이러한 모듈이 교량의 하부에 병렬로 이음 연결되어 다수개가 배치될 수 있도록 구성된다.Accordingly, in the power generation unit 100, the turbine tube 110 and a pair of wind collecting tubes 120 disposed in parallel on both sides of the turbine tube 110 form one module, and these modules are installed in parallel at the lower part of the bridge. The joint is connected so that a plurality of them can be arranged.

또한, 본 발명에서의 유체는 풍력 발전 장치(1)의 동력원인 바람을 의미할 수 있다.In addition, the fluid in the present invention may refer to wind, which is a power source of the wind power generator 1 .

상기 터빈관(110)은 내부에 발전 터빈(111)이 배치되며 전 후방으로 바람이 유입되는 개방구를 갖는 길이방향의 원통형으로, 개방구로 유입되는 바람 뿐 아니라 상기 유입공(130)을 통해 양측 집풍관(120)으로부터 유입되는 바람을 추가적으로 공급받아 전력을 생산하도록 구성된다.The turbine tube 110 has a power generation turbine 111 disposed therein and has a longitudinal cylindrical shape having an opening through which wind flows in front and rear, and both sides through the inlet hole 130 as well as wind flowing into the opening. It is configured to additionally receive the wind flowing in from the wind collecting pipe 120 to produce electric power.

따라서, 상기 터빈관(110)은 내부 중심측에 발전 터빈(111)이 배치되고 전후단의 개방구에 후술할 플랩도어(140)가 설치되며, 발전 터빈(111)과 이웃하는 양측부에 집풍관(120)으로부터 바람이 유입되도록 통공된 유입공(130)이 배치될 수 있다.Accordingly, the turbine tube 110 has a power generation turbine 111 disposed on the inner central side, flap doors 140 to be described later are installed in openings at front and rear ends, and a house on both sides adjacent to the power generation turbine 111 . An inlet hole 130 through which wind is introduced from the wind tube 120 may be disposed.

상기 집풍관(120)은 상기 터빈관(110) 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍으로, 전후단에 구비된 개방구로 외부 유체를 유입하여 상기 발전 터빈(111)으로 공급하는 길이 방향의 원통형으로 구성된다.The wind collecting pipe 120 is a pair disposed in parallel on both sides of the turbine pipe 110 and has a cylindrical shape in the longitudinal direction that introduces an external fluid through openings provided at front and rear ends and supplies it to the power generation turbine 111 . do.

따라서, 상기 집풍관(120)은 풍향에 따라 전후단의 개방구 중 하나로 유체 즉, 바람이 유입되고, 유입된 바람을 터빈관(110)의 발전 터빈(111)으로 공급하기 위해 바람의 방향을 터빈관(110) 측으로 전환하는 차단격벽(121)을 포함하여 구성된다.Accordingly, the wind collecting pipe 120 receives a fluid, that is, wind, into one of the openings at the front and rear ends according to the wind direction, and determines the direction of the wind to supply the introduced wind to the power generation turbine 111 of the turbine pipe 110 . It is configured to include a blocking bulkhead 121 that switches to the turbine tube 110 side.

상기 차단격벽(121)은 상기 유입공(130)과 이웃하는 상기 집풍관(120) 내부에 배치되어 집풍관(120) 내부 통공을 차단하는 것으로, 상기 개방구로 유입된 유체의 유동 방향을 상기 유입공(130)으로 전환하도록 상기 집풍관(120)의 내부 통공을 차단하는 막 형상일 수 있다.The blocking partition wall 121 is disposed inside the wind collecting pipe 120 adjacent to the inlet hole 130 to block the internal through-hole of the wind collecting pipe 120 , and the flow direction of the fluid introduced into the opening is controlled by the inflow. It may be in the form of a membrane that blocks the internal through-hole of the wind collecting pipe 120 so as to be converted into the ball 130 .

또한, 상기 차단격벽(121)은 일측 개방구에서 유입된 유체의 유동을 전환하는 제1격벽(121a) 및 타측 개방구에서 유입된 유체의 유동을 전환하는 제2격벽(121b)을 포함하는 한 쌍으로 구성될 수 있다.In addition, as long as the blocking partition wall 121 includes a first partition wall 121a for diverting the flow of the fluid introduced from one opening and a second partition wall 121b for switching the flow of the fluid introduced from the other opening, as long as it includes It may consist of pairs.

따라서, 상기 차단격벽(121)은 터빈관(110)의 발전 터빈(111)과 이웃하는 집풍관(120) 내부에 구비되어 개방구로 유입된 바람을 차단하여 바람이 터빈관(110)의 발전 터빈(111)으로 유입되도록 구성되며, 일측 개방구에서 유입된 바람을 차단하는 제1격벽(121a) 및 타측 개방구에서 유입된 바람을 차단하는 제2격벽(121b)이 인접하게 배치되는 한 쌍으로 구성된다.Therefore, the blocking partition wall 121 is provided inside the wind collecting pipe 120 adjacent to the power generation turbine 111 of the turbine pipe 110 to block the wind introduced into the opening so that the wind is generated by the power generation turbine of the turbine pipe 110 . (111), the first partition wall (121a) for blocking the wind flowing in from one opening and the second partition wall (121b) for blocking the wind flowing in from the other opening in a pair arranged adjacent to each other is composed

따라서, 상기 차단격벽(121)은 개방구로 유입된 바람이 방향을 전환하여 상기 집풍관(120) 측으로 유입될 수 있는 위치에 배치됨이 바람직할 수 있으며, 차단격벽(121)의 배치 형태는 도시된 바와 같이 소정으로 기울어진 경사를 갖고 제1격벽(121a)과 제2격벽(121b)이 일단에서 접촉하여 'ㅅ' 자 형상으로 배치될 수 있으나, 상기 차단격벽(121)의 배치 상태는 도시된 형상에 제한되지 않고 다양한 형상으로 적용실시할 수 있다.Therefore, the blocking partition wall 121 may be preferably disposed at a position where the wind introduced into the opening can change the direction and flow into the wind collecting pipe 120 side, and the arrangement form of the blocking partition wall 121 is as shown As shown in the figure, the first partition wall 121a and the second partition wall 121b contact each other at one end to be disposed in a 'S' shape, but the arrangement state of the blocking partition wall 121 is not shown in the figure. It is not limited to the shape and can be applied in various shapes.

또한, 본 발명에 따른 발전부(100)는 유입공(130) 및 플랩도어(140)를 포함할 수 있다.In addition, the power generation unit 100 according to the present invention may include an inlet hole 130 and a flap door 140 .

상기 유입공(130)은 상기 터빈관(110)과 집풍관(120)이 접촉하는 측면 일측에 연통된 통공으로, 상기 집풍관(120)에 유입된 유체를 상기 발전 터빈(111)으로 공급하도록 구성된다.The inlet hole 130 is a through-hole communicating with one side of the side where the turbine tube 110 and the wind collecting tube 120 are in contact, so that the fluid introduced into the wind collecting tube 120 is supplied to the power generation turbine 111 . is composed

구체적으로, 상기 유입공(130)은 상기 차단격벽(121)으로 방향이 전환된 바람이 터빈관(110)으로 유입될 수 있도록 상기 터빈관(110) 및 집풍관(120)으로 이어지는 통공으로, 바람이 발전 터빈(111)으로 유입될 수 있는 크기 및 위치에 배치됨이 바람직할 수 있다.Specifically, the inlet hole 130 is a through hole leading to the turbine tube 110 and the wind collecting tube 120 so that the wind whose direction has been changed to the blocking partition wall 121 can be introduced into the turbine tube 110, It may be desirable to be disposed at a size and location where wind can be introduced into the power generation turbine 111 .

또한, 상기 유입공(130)은 상기 제1격벽(121a)으로 유동 방향이 전환된 유체를 상기 발전 터빈(111)으로 유입시키는 제1유입공(131) 및 상기 제2격벽(121b)으로 유동 방향이 전환된 유체를 상기 발전 터빈(111)으로 유입시키는 제2유입공(132)을 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the inlet hole 130 flows to the first inlet hole 131 and the second partition wall 121b for introducing the fluid whose flow direction is changed to the first partition wall 121a into the power generation turbine 111 . It may be configured to include a second inlet hole 132 for introducing the changed direction of the fluid into the power generation turbine (111).

따라서, 본 발명에 따른 집풍관(120)의 일측 개방구로 유입된 바람은 도 3(a)에 도시된 바와 같이 제1격벽(121a)에 부딪혀 방향이 전환된 후 제1유입공(131)을 통해 발전 터빈(111)으로 유동하여 터빈을 구동하는 동력원으로 사용되게 되며, 터빈(111) 구동 후 터빈관(110)의 타측 개방구를 통해 외부로 배출되게 된다.Therefore, the wind introduced into the opening on one side of the wind collecting pipe 120 according to the present invention collides with the first partition wall 121a as shown in FIG. It flows through the power generation turbine 111 and is used as a power source for driving the turbine, and is discharged to the outside through the other opening of the turbine tube 110 after the turbine 111 is driven.

또한, 집풍관(120)의 타측 개방구로 유입된 바람은 도 3(b)에 도시된 바와 같이 제2격벽(121b)에 부딪혀 방향이 전환된 후 제2유입공(132)을 통해 발전 터빈(111)으로 유동하여 터빈을 구동하는 동력원으로 사용되게 되며, 터빈 구동 후 터빈관(110)의 일측 개방구를 통해 외부로 배출되게 된다.In addition, as shown in FIG. 3(b), the wind introduced into the other opening of the wind collecting pipe 120 collides with the second bulkhead 121b to change direction, and then through the second inlet hole 132 to the power generation turbine ( 111) to be used as a power source for driving the turbine, and is discharged to the outside through one opening of the turbine tube 110 after the turbine is driven.

따라서, 본 발명에 따른 발전부(100) 내로 유동하는 바람의 형상은 도 3에 도시된 바와 같이 'Y'자 형상의 유동 흐름이 나타날 수 있다. Accordingly, the shape of the wind flowing into the power generation unit 100 according to the present invention may appear as a 'Y'-shaped flow flow as shown in FIG. 3 .

상기 플랩도어(140)는 상기 개방구 및 유입공(130)의 개폐를 제어하도록 구비된다.The flap door 140 is provided to control the opening and closing of the opening and the inlet hole 130 .

구체적으로, 상기 플랩도어(140)는 상기 터빈관(110)과 집풍관(120)의 전후방 개방구와 유입공(130)에 구비되어 개방구 및 유입공(130)을 개폐시키는 도어 장치로써, 상기 센서부(200)에서 측정된 바람의 상태에 적합한 발전부(100)의 구동을 위해 각각의 개방구 및 유입공(130)을 개방 또는 폐쇄하도록 구성된다.Specifically, the flap door 140 is provided in the front and rear openings and the inlet hole 130 of the turbine tube 110 and the wind collecting tube 120 to open and close the opening and the inlet hole 130, and the It is configured to open or close each opening and inlet hole 130 for driving the power generation unit 100 suitable for the state of the wind measured by the sensor unit 200 .

또한, 상기 플랩도어(140)는 측정된 풍량, 풍속 및 풍향 정보를 분석한 제어부(300)의 제어에 의해 개폐될 수 있다.In addition, the flap door 140 may be opened or closed under the control of the controller 300 that analyzes the measured wind volume, wind speed, and wind direction information.

또한, 상기 플랩도어(140)는 상기 터빈관(110) 개방구에 배치되는 제1플랩도어(141), 상기 집풍관(120) 개방구에 배치되는 제2플랩도어(142) 및 상기 유입공(130)에 배치되는 제3플랩도어(143)를 포함할 수 있다.In addition, the flap door 140 includes a first flap door 141 disposed at the opening of the turbine pipe 110 , a second flap door 142 disposed at the opening of the wind collecting pipe 120 , and the inlet hole. A third flap door 143 disposed on the 130 may be included.

보다 구체적으로, 상기 플랩도어(140)는 상기 터빈관(110) 일측 개방구 및 타측 개방구 각각에 제1플랩도어(141)가 배치되고, 상기 집풍관(120) 일측 개방구 및 타측 개방구 각각에 제2플랩도어(142)가 배치되며, 상기 제1유입공(131) 및 제2유입공(132) 각각에 제3플랩도어(143)가 배치될 수 있다.More specifically, in the flap door 140 , a first flap door 141 is disposed in each of the turbine pipe 110, one opening and the other opening, and the wind collecting pipe 120, one opening and the other opening. A second flap door 142 may be disposed in each, and a third flap door 143 may be disposed in each of the first inlet hole 131 and the second inlet hole 132 .

또한, 각각의 플랩도어(140)는 측정된 풍향 및 풍속 정보에 따라 상기 제어부(300)의 제어로 개방되거나 폐쇄될 수 있다.In addition, each flap door 140 may be opened or closed under the control of the controller 300 according to the measured wind direction and wind speed information.

상기 센서부(200)는 외부 유체의 유량, 유속 및 유동 방향을 측정하는 센서일 수 있다.The sensor unit 200 may be a sensor for measuring a flow rate, a flow velocity, and a flow direction of an external fluid.

따라서, 상기 센서부(200)는 풍량, 풍속 및 풍향을 측정하는 공지의 센서를 제한없이 적용실시할 수 있다.Accordingly, the sensor unit 200 may apply a known sensor for measuring the wind volume, wind speed, and wind direction without limitation.

도 6은 본 발명에 따른 제어부의 구성을 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a control unit according to the present invention.

본 발명에 따른 상기 제어부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이 상기 센서부(200)에서 측정된 정보에 기인하여 상기 발전부(100)의 작동을 제어하도록 구비된다.The control unit 300 according to the present invention is provided to control the operation of the power generation unit 100 based on the information measured by the sensor unit 200 as shown in FIG. 6 .

구체적으로, 상기 제어부(300)는 센서부(200)에서 측정된 풍향 및 풍량, 풍속값을 전송받아 측정된 바람 정보에 기초하여 발전부(100)의 작동을 제어하는 구성으로, 풍량 및 풍속에 따른 제1플랩도어(141), 제2플랩도어(142), 제3플랩도어(143), 제1유입공(131) 및 제2유입공(132) 각각의 개폐 정보를 도출하고 각각의 구성이 적합한 환경으로 개폐될 수 있도록 제어한다.Specifically, the control unit 300 is configured to receive the wind direction, wind volume, and wind speed values measured by the sensor unit 200 and control the operation of the power generation unit 100 based on the measured wind information. The opening and closing information of each of the first flap door 141, the second flap door 142, the third flap door 143, the first inlet hole 131 and the second inlet hole 132 is derived and each configuration Control so that it can be opened and closed to a suitable environment.

따라서, 상기 제어부(300)는 유체분석모듈(310), 플랩도어제어모듈(320) 및 유입공제어모듈(330)을 포함할 수 있다.Accordingly, the control unit 300 may include a fluid analysis module 310 , a flap door control module 320 , and an inlet control module 330 .

상기 유체분석모듈(310)은 상기 센서부(200)에서 측정된 정보를 전송받아 유체의 유동 방향 및 유량값 즉, 풍향 및 풍속값을 도출하는 모듈일 수 있다.The fluid analysis module 310 may be a module for receiving the information measured by the sensor unit 200 and deriving the flow direction and flow rate values of the fluid, that is, the wind direction and wind speed values.

도 4(a)는 터빈관의 제1플랩도어 및 집풍관의 제2플랩도어가 개방된 발전부의 사용 상태를 나타낸 상태도이고, 도 4(b)는 터빈관의 제1플랩도어는 개방되고 집풍관의 제2플랩도어는 폐쇄된 발전부의 사용 상태를 나타낸 상태도이다.Figure 4 (a) is a state diagram showing the use state of the power generation unit in which the first flap door of the turbine tube and the second flap door of the wind collecting tube are opened, Figure 4 (b) is the first flap door of the turbine tube is opened and the house The second flap door of the wind tube is a state diagram showing the use state of the closed power generation unit.

본 발명에 따른 상기 플랩도어제어모듈(320)은 도 4(a) 및 도 4(b)에 도시된 바와 같이 상기 유체분석모듈(310)에서 도출된 유량값 정보와 기설정된 기준값을 비교 분석하여 상기 플랩도어(140)의 개폐를 제어하는 모듈일 수 있다.The flap door control module 320 according to the present invention compares and analyzes the flow value information derived from the fluid analysis module 310 and a preset reference value as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). It may be a module for controlling opening and closing of the flap door 140 .

구체적으로, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 유체분석모듈(310)에서 도출된 정보를 전송받아 발전부(100)의 발전 효율을 높이기 위해 플랩도어(140) 각각의 개폐 상태를 제어하는 모듈로써, 측정된 바람의 유량값 즉, 풍속 정보를 전송받아 제1플랩도어(141)만을 개방할 것인지 제1플랩도어(141) 및 제2플랩도어(142) 모두를 개방할 것인지를 제어하게 된다.Specifically, the flap door control module 320 receives the information derived from the fluid analysis module 310 and controls the opening/closing state of each flap door 140 in order to increase the power generation efficiency of the power generation unit 100. , by receiving the measured wind flow rate value, that is, wind speed information, to control whether to open only the first flap door 141 or both the first flap door 141 and the second flap door 142 .

또한, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 측정된 유량값 정보와 기설정된 기준 유량값 정보를 비교하여 플랩도어(140)를 제어한다.Also, the flap door control module 320 controls the flap door 140 by comparing the measured flow rate information with preset reference flow rate information.

보다 구체적으로, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 도 4(b)에 도시된 바와 같이 도출된 유량값 정보가 상기 기준값 이상으로 측정되는 경우, 상기 제1플랩도어(141)는 개방하고 상기 제2플랩도어(142)는 폐쇄하도록 제어한다.More specifically, the flap door control module 320 opens the first flap door 141 and opens the first flap door 141 when the flow rate information derived as shown in FIG. 4(b) is measured to be greater than or equal to the reference value. 2 flap door 142 is controlled to close.

이 때, 상기 기설정된 기준값은 발전 터빈의 최대 용량 값을 기준으로 한다. In this case, the preset reference value is based on the maximum capacity value of the power generation turbine.

즉, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 발전 터빈(111)의 최대 용량값보다 많은 양의 유량값이 관측될 경우에는 집풍관(120)으로의 바람 유입을 차단하기 위해 제2플랩도어(142)는 폐쇄하고 제1플랩도어(141)를 개방하여 터빈관(110)만으로의 공기 유입을 유도하게 된다.That is, the flap door control module 320 controls the second flap door 142 to block the inflow of wind into the wind collecting pipe 120 when a flow rate greater than the maximum capacity value of the power generation turbine 111 is observed. ) is closed and the first flap door 141 is opened to induce air inflow into the turbine tube 110 only.

또한, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 측정되는 바람의 유량값에 따라 제2플랩도어(142)를 모두 폐쇄할 수 있으나 도시되지는 않았지만 제2플랩도어(142) 중 어느 하나만 폐쇄할 수도 있다.In addition, the flap door control module 320 may close all of the second flap doors 142 according to the measured wind flow rate. Although not shown, only one of the second flap doors 142 may be closed. .

또한, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 도 4(a)에 도시된 바와 같이 도출된 유량값 정보가 기준값 미만으로 측정되는 경우, 상기 제1플랩도어(141) 및 상기 제2플랩도어(142)가 개방되도록 제어한다.In addition, the flap door control module 320 controls the first flap door 141 and the second flap door 142 when the derived flow rate information is measured to be less than a reference value as shown in FIG. 4( a ). ) to open.

즉, 상기 플랩도어제어모듈(320)은 발전 터빈(111)의 최대 용량값보다 적은 양의 유량을 갖는 바람이 관측될 경우에는 터빈관(110) 뿐 아니라 집풍관(120)으로의 공기 유입을 유도하기 위해 상기 제1플랩도어(141) 및 제2플랩도어(142) 모두를 개방할 수 있다.That is, the flap door control module 320 controls the inflow of air into the turbine tube 110 as well as the wind collecting tube 120 when wind having a flow rate less than the maximum capacity value of the power generation turbine 111 is observed. Both the first flap door 141 and the second flap door 142 may be opened for induction.

상기 유입공제어모듈(330)은 상기 유체분석모듈(310)에서 도출된 유체의 유동 방향에 기인하여 상기 유입공(130)의 개폐를 제어하는 모듈일 수 있다.The inlet control module 330 may be a module for controlling the opening and closing of the inlet hole 130 due to the flow direction of the fluid derived from the fluid analysis module 310 .

구체적으로, 상기 유입공제어모듈(330)은 바람의 방향에 따라 제1유입공(131) 또는 제2유입공(132)의 개폐를 제어하는 것으로, 일측 개방구로 유체가 유입되는 경우에는 상기 제1유입공(131)은 개방하고, 상기 제2유입공(132)은 폐쇄하며, 타측 개방구로 유체가 유입되는 경우에는 상기 제1유입공(131)은 폐쇄하고, 상기 제2유입공(132)은 개방되도록 제어한다.Specifically, the inlet control module 330 controls the opening and closing of the first inlet hole 131 or the second inlet hole 132 according to the wind direction. The first inlet hole 131 is open, the second inlet hole 132 is closed, and when the fluid flows into the other opening, the first inlet hole 131 is closed, and the second inlet hole 132 is closed. ) controls to open.

즉, 상기 유입공제어모듈(330)은 도 3(a)에 도시된 바와 같이 일측에서 타측으로 유동하는 공기가 관측될 경우에는 제3플랩도어(143) 중 제1유입공(131) 측을 개방함으로써, 일측 개방구에서 유입된 바람이 제1격벽(121a)의 충돌로 제1유입공(131)을 통해 발전 터빈(111)으로 유입되어 발전 터빈(111)을 구동한 후 터빈관 (110) 타측 개방구를 통해 외부에 배출되게 된다.That is, the inlet control module 330 controls the first inlet hole 131 side of the third flap door 143 when air flowing from one side to the other side is observed as shown in Fig. 3(a). By opening, the wind introduced from one opening is introduced into the power generation turbine 111 through the first inlet hole 131 due to the collision of the first bulkhead 121a to drive the power generation turbine 111 and then the turbine tube 110 ) is discharged to the outside through the opening on the other side.

또한, 상기 유입공제어모듈(330)은 도 3(b)에 도시된 바와 같이 타측에서 일측으로 유동하는 공기가 관측될 경우에는 제3플랩도어(143) 중 제2유입공(132) 측을 개방함으로써, 타측 개방구에서 유입된 바람이 제2격벽(121b)의 충돌로 제2유입공(132)을 통해 발전 터빈(111)으로 유입되어 발전 터빈(111)을 구동한 후 터빈관 (110) 일측 개방구를 통해 외부로 배출되게 된다.In addition, as shown in FIG. 3(b), the inlet control module 330 controls the second inlet hole 132 side of the third flap door 143 when air flowing from the other side to one side is observed. By opening, the wind introduced from the other opening is introduced into the power generation turbine 111 through the second inlet hole 132 due to the collision of the second bulkhead 121b to drive the power generation turbine 111 and then the turbine tube 110 ) is discharged to the outside through one opening.

상기 열선부(400)는 상기 발전부(100)와 전기적으로 연결되도록 상기 교량(10) 내에 설치되어 발전부(100)에서 생성된 전력을 공급받아 가열되는 구성이다.The heating wire unit 400 is installed in the bridge 10 so as to be electrically connected to the power generation unit 100 and is heated by receiving power generated from the power generation unit 100 .

또한, 상기 열선부(400)는 교량위의 블랙아이스 생성을 방지하여 블랙아이스로 인한 사고를 방지할 수 있도록 한다.In addition, the heating wire unit 400 prevents the generation of black ice on the bridge to prevent accidents caused by the black ice.

상기와 같은 본 발명에 따른 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치에 의하면, 내부 중심부에 발전 터빈이 배치되는 관형의 터빈관 및 상기 터빈관 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍으로 유입된 유체를 상기 발전 터빈으로 공급하는 관형의 집풍관으로 구성된 발전부가 교량 하부에 병렬로 이음 연결되도록 구성됨으로써, 바람 자원이 풍부한 교랑 하단부에 설치하여 교량에서의 전력 생산 및 전력 사용이 효율적으로 구현되는 효과가 있다.According to the wind power generator for offshore bridge installation according to the present invention as described above, a tubular turbine tube in which a power generation turbine is disposed in the inner center and a fluid introduced in a pair disposed in parallel on both sides of the turbine tube are supplied to the power generation turbine Since the power generation unit composed of a tubular wind collecting pipe is configured to be jointly connected to the lower part of the bridge, it is installed at the lower end of the bridge where wind resources are abundant, so that power generation and power use in the bridge are efficiently implemented.

또한, 지열이 올라 오지 않고 상측 뿐 아니라 하측으로도 바람이 통하게 구성되어 동일한 온, 습도 조건에서도 일반 도로에 비해 빈번하게 발생하는 교량의 블랙아이스 발생을 방지하여 결빙 또는 블랙아이스에 따른 사고를 미연에 방지하는 효과가 있다.In addition, the geothermal heat does not rise and the wind flows not only from the upper side but also from the lower side to prevent the occurrence of black ice on the bridge, which occurs more frequently compared to general roads, even under the same temperature and humidity conditions, thereby preventing accidents caused by icing or black ice in advance. has a preventive effect.

아울러, 센서부에서 측정된 바람 정보에 기초하여 발전부의 작동을 제어하는 제어부를 구비함으로써, 풍량 및 풍속에 따른 플랩도어 및 유입공 각각의 개폐를 제어하여 바람의 특성에 적합한 발전 환경을 적용하여 전력 출력량이 증대되는 효과가 있다.In addition, by having a control unit for controlling the operation of the power generation unit based on the wind information measured by the sensor unit, the opening and closing of each flap door and inlet hole according to the wind volume and wind speed are controlled to apply a power generation environment suitable for the characteristics of the wind. It has the effect of increasing the output.

이에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims described herein should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and the present inventors have properly defined the concept of terms in order to best describe their invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Accordingly, the configurations shown in the drawings and embodiments described in this specification are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, so they can be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be various equivalents and variations that exist.

1 : 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치
10 : 교랑 100 : 발전부
110 : 터빈관 111 : 발전 터빈
120 : 집풍관 121 : 차단 격벽
121a : 제1격벽 121b : 제2격벽
130 : 유입공 131 : 제1유입공
132 : 제2유입공 140 : 플랩도어
141 : 제1플랩도어 142 : 제2플랩도어
143 : 제3플랩도어 200 : 센서부
300 : 제어부 310 : 유체분석모듈
320 : 플랩도어제어모듈 330 : 유입공제어모듈
400 : 열선부1: Wind power generator for offshore bridge installation
10: bridge 100: power generation department
110: turbine tube 111: power turbine
120: wind collecting pipe 121: blocking bulkhead
121a: first bulkhead 121b: second bulkhead
130: inlet hole 131: first inlet hole
132: second inlet hole 140: flap door
141: first flap door 142: second flap door
143: third flap door 200: sensor unit
300: control unit 310: fluid analysis module
320: flap door control module 330: inlet control module
400: hot wire

Claims (5)

교량 하부에 다수개로 이음 연결되고, 유입되는 외부 유체에 의해 발전이 이루어지는 발전부;
외부 유체를 측정하는 센서부; 및
상기 센서부에서 측정된 정보에 기인하여 상기 발전부의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
상기 발전부는,
내부 중심부에 발전 터빈이 배치되고, 전후단에 개방구를 갖는 관형의 터빈관;
상기 터빈관 양측에 병렬로 배치되는 한 쌍으로, 전후단에 구비된 개방구로 외부 유체를 유입하여 상기 발전 터빈으로 공급하는 관형의 집풍관;
상기 터빈관과 집풍관이 접촉하는 측면 일측에 연통된 통공으로, 상기 집풍관에 유입된 유체를 상기 발전 터빈으로 공급하는 유입공; 및
상기 개방구 및 유입공의 개폐를 제어하는 플랩도어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치.
a power generation unit connected to a plurality of joints in the lower part of the bridge and generating power by an incoming external fluid;
a sensor unit for measuring an external fluid; and
A control unit for controlling the operation of the power generation unit based on the information measured by the sensor unit;
The power generation unit,
A tubular turbine tube having an opening at the front and rear ends, the power turbine being disposed in the inner center;
a pair of tubular wind collecting tubes arranged in parallel on both sides of the turbine tube, a tubular wind collecting tube for supplying an external fluid to the power generation turbine by introducing an external fluid through openings provided at front and rear ends;
an inlet through which the turbine pipe and the wind collecting pipe communicate with one side of the contacting side, the inlet for supplying the fluid introduced into the wind collecting pipe to the power generation turbine; and
a flap door controlling the opening and closing of the opening and the inlet;
Wind power generator for offshore bridge installation comprising a.
 제 1항에 있어서,
상기 집풍관은,
상기 유입공과 이웃하는 상기 집풍관 내부에 배치되는 격벽으로, 상기 개방구로 유입된 유체의 유동 방향을 상기 유입공으로 전환하는 차단격벽;을 포함하고,
상기 차단격벽은,
일측 개방구에서 유입된 유체의 유동을 전환하는 제1격벽; 및
타측 개방구에서 유입된 유체의 유동을 전환하는 제2격벽;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치.
The method of claim 1,
The wind collector is
a barrier rib disposed inside the wind collecting pipe adjacent to the inlet hole, and a blocking barrier rib configured to convert the flow direction of the fluid introduced into the opening to the inlet hole; and
The blocking barrier is
a first partition wall for diverting the flow of fluid introduced from one opening; and
a second partition wall for diverting the flow of the fluid introduced from the other opening;
Wind power generator for offshore bridge installation comprising a.
 제 2항에 있어서,
상기 유입공은,
상기 제1격벽으로 유동 방향이 전환된 유체를 상기 발전 터빈으로 유입시키는 제1유입공; 및
상기 제2격벽으로 유동 방향이 전환된 유체를 상기 발전 터빈으로 유입시키는 제2유입공;을 포함하고,
상기 플랩도어는,
상기 터빈관 개방구에 배치되는 제1플랩도어;
상기 집풍관 개방구에 배치되는 제2플랩도어; 및
상기 유입공에 배치되는 제3플랩도어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치.
3. The method of claim 2,
The inlet is
a first inlet hole for introducing the fluid whose flow direction is changed to the first bulkhead into the power generation turbine; and
a second inlet hole for introducing the fluid whose flow direction has been changed to the second bulkhead into the power generation turbine;
The flap door is
a first flap door disposed in the turbine tube opening;
a second flap door disposed at the opening of the wind collecting pipe; and
a third flap door disposed in the inlet hole;
Wind power generator for offshore bridge installation comprising a.
 제 3항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 센서부에서 측정된 정보를 전송받아 유체의 유동 방향 및 유량값을 도출하는 유체분석모듈;
상기 유체분석모듈에서 도출된 유량값 정보와 기설정된 기준값을 비교 분석하여 상기 플랩도어의 개폐를 제어하는 플랩도어제어모듈; 및
상기 유체분석모듈에서 도출된 유체의 유동 방향에 기인하여 상기 유입공의 개폐를 제어하는 유입공제어모듈;을 포함하고,
상기 기설정된 기준값은,
상기 발전 터빈의 최대 용량 값으로 적용되는 것을 특징으로 하는 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치.
4. The method of claim 3,
The control unit is
a fluid analysis module receiving the information measured by the sensor unit and deriving a flow direction and flow rate value of the fluid;
a flap door control module for controlling opening and closing of the flap door by comparing and analyzing the flow rate value information derived from the fluid analysis module and a preset reference value; and
Including; and an inlet control module for controlling the opening and closing of the inlet hole due to the flow direction of the fluid derived from the fluid analysis module;
The preset reference value is
Wind power generator for offshore bridge installation, characterized in that applied to the maximum capacity value of the power turbine.
 제 4항에 있어서,
상기 플랩도어제어모듈은,
도출된 유량값 정보가 상기 기준값 이상으로 측정되는 경우, 상기 제1플랩도어는 개방하고 상기 제2플랩도어는 폐쇄하며,
도출된 유량값 정보가 상기 기준값 미만으로 측정되는 경우, 상기 제1플랩도어 및 상기 제2플랩도어가 개방되도록 제어하고,
상기 유입공제어모듈은,
일측 개방구로 유체가 유입되는 경우, 상기 제1유입공은 개방하고, 상기 제2유입공은 폐쇄하며,
타측 개방구로 유체가 유입되는 경우, 상기 제1유입공은 폐쇄하고, 상기 제2유입공은 개방되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 해상 교량 설치용 풍력 발전 장치.5. The method of claim 4,
The flap door control module,
When the derived flow rate information is measured to be greater than or equal to the reference value, the first flap door is opened and the second flap door is closed,
When the derived flow rate information is measured to be less than the reference value, control so that the first flap door and the second flap door are opened,
The inlet control module is
When the fluid is introduced through one opening, the first inlet hole is opened, and the second inlet hole is closed,
When the fluid flows into the other opening, the first inlet hole is closed, and the second inlet hole is controlled to be opened.
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