KR102478787B1 - 자유회동식 원격제어 조류발전장치 - Google Patents
자유회동식 원격제어 조류발전장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102478787B1 KR102478787B1 KR1020220097105A KR20220097105A KR102478787B1 KR 102478787 B1 KR102478787 B1 KR 102478787B1 KR 1020220097105 A KR1020220097105 A KR 1020220097105A KR 20220097105 A KR20220097105 A KR 20220097105A KR 102478787 B1 KR102478787 B1 KR 102478787B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- main body
- power generation
- tidal current
- turbine
- remote control
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 10
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 7
- 230000009471 action Effects 0.000 description 6
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003653 coastal water Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
- F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
- F03B13/264—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy using the horizontal flow of water resulting from tide movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B15/00—Controlling
- F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
- F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2220/00—Application
- F05B2220/30—Application in turbines
- F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/97—Mounting on supporting structures or systems on a submerged structure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
Abstract
본 발명은 상단 캡과 하단 지주고정판 및 상하단 사이에 원통형 지지대로 이루어지는 원통형 지주와; 내부에는 공동이 형성되고 상기 원통형 지주에 끼움 체결되어 360도 자유회동하며 터빈에서 발생하는 전기를 이송하기 위한 발전이송장치를 구비하는 본체와; 상기 본체는 터빈 및 원격제어통신장치를 더 포함하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 상단 캡과 하단 지주고정판 및 상하단 사이에 원통형 지지대로 이루어지는 원통형 지주와; 내부에는 공동이 형성되고 상기 원통형 지주에 끼움 체결되어 360도 자유회동하며 터빈에서 발생하는 전기를 이송하기 위한 발전이송장치를 구비하는 본체와; 상기 본체는 터빈 및 원격제어통신장치를 더 포함하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치에 관한 것이다.
조류(tide current)란 바닷물의 거센 흐름을 말하는 것으로서, 달과 태양의 인력이 작용하면서 동시에 지구의 자전으로 인한 해수면의 주기적 상승하강 현상을 말한다. 해수가 승하강하는 소위 조석현상은 12시간25분 주기를 가지는 것으로 알려져 있으며 대략 하루 두번씩 만조와 간조가 생기고, 조석으로 들고나는 물 높이 차이에 의해 바닷물의 흐름이 생기는 것을 조류라고 한다. 우리나라에서 조차가 가장 심한 인천앞바다는 만조와 간조 차가 약 8미터로 알려져 있다.
환경오염 예방과 탄소 제로를 지향하는 국제적 추세에 맞추어 국내에도 자연력을 이용한 발전장치가 최근 많이 개발되고 있는데, 그중 대표적으로는 도 10과 같이 수중에 프로펠러형 터빈을 설치하여 발전하는 장치(A)가 대부분으로 알려져 있고, 시화호에 설치한 것처럼 밀물에만 발전하는 장치(B)가 널리 알려져 있다. 그런데 도 10의 공지기술은 깊은 수중의 조류를 이용하기 위한 것으로서 모두 수중 깊이 설치해야하는 기술적 한계로 고장시 접근이 어렵고 유지 관리가 곤란한 문제가 있다. 이 때문에 비용대비 효과가 그다지 높지 않은 문제가 있었다.
조류 발전기술로 제안된 국내등록특허제10-1395399호는 반도지형에서 양측 바다의 수위차가 생긴 곳을 해저면까지 굴착하고, 상기 굴착부를 통하여 물이 통과하는 수로에 설치되는 터빈 및 상기 터빈의 회전력에 의하여 발전되는 발전부에서 발전되는 전기를 이용하는 것을 특징으로 하는데 기술이 복잡하고 비용이 많이 소요될 뿐 아니라 수중설치 터빈과 시설은 관리유지에 큰 어려움이 있었다.
또 다른 특허기술로 제안된 국내등록특허 제10-1226719호는 부유식 수직축 조류발전장치로서 다수 조류의 진행방향으로 직교하는 방향의 일렬로 연결하여 배치하되 유속으로 전력을 생산할 수 있도록 조류발전부 및 연결 배치되는 모듈, 조류발전부를 조류의 작용 힘으로부터 해수면에 고정하기 위한 다수의 고정부를 포함한 것이나 이 또한 조류의 일부만 이용할 수 있다는 점과, 블레이드 내부 가속흐름으로 유입된 부유물이 갇히는 문제가 생기곤 했다.
또 다른 국내등록특허 제10-1194421호는 파랑발전기로, 특히 파고에 따라 자유롭게 운동하며 내부 충전된 유체흐름을 유도, 수위가 변하지 않는 중립축이 중앙지점에 형성되는 부체와, 부체 중립축의 단면중심 수직축상에 직결되어 부체 운동에너지를 이용하여 발전하는 발전유닛을 포함하도록 제안하나, 힘의 이용면에서 파력은 크기에 따라 내부에 채워진 물의 요동정도가 너무 작고, 발전 효율도 낮아 조류 그 자체를 온전히 이용하지 못하는 한계가 있었다.
이를 개선하도록 제안된 조류발전기술인 등록특허제10-1596155호는 부유식 조류발전장치로서 조류 이동방향을 따라 길이가 긴 중공 형상의 케이싱으로 마련되며, 조류가 유출입되는 양단에는 상기 조류의 수평 파력이 저감되도록 슬릿 개구부가 형성되고, 내부에는 유입된 조류의 흐름에 따라 회전하여 발전하는 회전부가 수용되는 발전부를 포함하는 부유체; 상기 부유체의 요동이 방지되며 상기 부유체가 조류의 방향을 따라서만 이동하도록 안내하는 가이드부;를 포함하고는 있지만, 이 또한 슬릿개구부를 통해 유입된 소량의 물을 이용할뿐 조류 흐름을 충분히 이용하지 못하고 고장시 유지관리가 어려운 문제가 있었다.
본 발명은 조류 흐름을 발전에 충분히 이용하여 발전효율을 높인 본격 조류발전장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 본체가 수면에 부유하되, 필요시 수중에 충분히 또는 적절한 수준으로 잠기도록 원격제어 가능한 조류발전장치를 제공하고자 한다.
또한 본 발명은 본체가 360도 회전하며 조류에 순응하는 조류순응형 발전장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 또한 조류발전장치 운용 과정에서 고장시에도 즉시 손쉽게 해당부위에 접근하고 수리할 수 있는 접근성이 개선된 조류발전장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 상단 캡과 하단 지주고정판 및 상하단 사이에 원통형 지지대로 이루어지는 원통형 지주와; 내부에는 공동이 형성되고 상기 원통형 지주에 끼움 체결되어 360도 자유회동하며 터빈에서 발생하는 전기를 이송하기 위한 발전이송장치를 구비하는 본체와; 상기 본체는 터빈 및 원격제어통신장치를 더 포함하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치에 있어서, 상기 본체는 'V' 형으로 이루어지되 상기 'V' 형 본체의 첨부는 원통형 개방부가 구비되어 상기 지주에 끼움 체결되어 회동하며, 상기 'V' 형 본체의 내측 개방부에는 터빈체결부를 더 구비하고, 상기 원통형 지주는 길이방향으로 늘어나거나 접혀지도록 절첩식으로 이루어진 자유회동식 원격제어 조류발전장치를 제공한다.
또한 본 발명에서 원통형 지주는 탄성체를 내장하도록 이루어진 자유회동식 원격제어 조류발전장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 자유회동식 원격제어 조류발전장치의 본체 상부면을 통해 작업자가 본체 및 지주에 접근하여 신속히 조치하게 지원하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치의 유지관리 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 조류 흐름을 발전에 최대한 이용할 수 있도록 지원하여 발전효율을 획기적으로 높이는 본격 조류발전장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 본체가 수면에 부유하며, 필요에 따라 수중에 적절한 수준 잠기도록 원격제어 가능한 원격제어 조류발전장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 본체가 조류에 순응하여 360도 회전하는 조류순응형 발전장치를 제공할 수 있다. 이를 통해 조류의 힘을 전력발전에 충분히 이용할 수 있도록 지원한다.
본 발명은 또한 원격제어 조류발전장치 운용 과정에서 고장시 작업자가 즉시 해당 위치에 접근하고 수리할 수 있도록 지원함으로써 유지관리 편의성이 크게 개선된 본격 조류발전장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상 언급된 것들 외에도 언급되지 아니한 다른 효과들이 아래의 기재로부터 당업자에게 자명한 사항을 포함한다.
도 1은 본 발명의 주요구성에 관한 것으로, 수중의 지반에 고정되는 원통형 지주(100) 및, 상기 지주에 체결되어 360도 자유회동하면서 발전이송장치, 배터리, 원격제어통신장치(RTU), 솔레노이드밸브 등을 구비하는 본체(200)로 이루어질 수 있다.
도 2는 본 발명의 본체가 6개인 경우 발전용 터빈을 모두 장착한 상태에서 해상의 현장에서 지주에 끼움 체결되어 설치된 예시도로, 조류의 흐름에 맞추어 세팅되는 본체의 상면은 자연현상으로 인해 모두 연결되도록 지원함으로써 지주, 본체 및 부품 고장시 작업자가 쉽게 접근하여 수리할 수 있도록 지원한다.
도 3은 본 발명 자유회동식 원격제어 조류발전장치 2개를 연접 설치할 경우 본체는 서로 맞닿아 상부면이 이어지는 특징을 도시하였고, 맞닿은 상부면은 작업자의 이동 통로로 지원하며, 본체 하부 돌출된 자세제어 핀의 작용으로 본체가 조류에 쉽게 순응할 수 있음을 예시하였다.
도 4는 본 발명의 자유회동식 원격제어 조류발전장치의 'V'형 본체의 중앙지점을 절단한 절단면도로서, 첨부에는 원통형 개방부(230)로 이루어지고, 본체의 내부는 바닷물을 넣고 뺄 수 있도록 공동(220)이 형성되며, 본체 하부 표면에는 1이상 자세제어 핀(290)이 돌출 구비되고, 'V'형 본체의 내측 중앙의 개방부에는 터빈 체결부(240)를 구비한다.
도 5는 본 발명의 자유회동식 조류발전장치는 육지와 근접 설치되고 밀물이 들어올 경우 작업자는 발전장치에 손쉽게 탑승하여 이동하고, 발전이송장치를 통해 송전하는 과정을 간략 도시하였다.
도 6은 본 발명의 자유회동식 조류발전장치에서 'V'형 본체의 하부 표면에는 2이상의 자세제어 핀이 길이방향 돌출 구비되고, 본체 내부에는 선택적으로 물을 채우고 비울 수 있는 공동이 구비된 상태를 도시한 것이다.
도 7은 발전용 터빈으로, 소형(A), 중형(B) 및 대형(C) 크기로 이루어질 수 있고, 'V'형 본체 개방부에는 도 2와같이 병렬로 터빈 체결부를 설치할 수 있다.
도 8은 또 다른 형태의 발전용 터빈으로서, 회전축(310)과, 회전축으로부터 일정길이 연장하는 축연장부(320)와, 축연장부 외주면에 고정된 터빈날개(330)을 통해 수중 깊숙이까지 터빈날개가 위치하도록 회전반경을 키워 조류 마찰을 더욱 높여 발전 효율을 증대시킬 수 있다.
도 9는 조류 형성과정으로, 일단 밀물이 들어와 만조가 되고, 이후 썰물이 나가 간조가 되는 경우 물살의 흐름은 한 방향으로 고정되면서 일정한 방향으로 조류가 형성되는 단계를 설명하였다.
도 10은 종래의 배경기술에 관한 것으로서, 수중 프로펠러형 터빈을 설치하는 통상의 조류발전장치(A)와, 한국 시화호에 설치운용중인 밀물때 발전장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 본체가 6개인 경우 발전용 터빈을 모두 장착한 상태에서 해상의 현장에서 지주에 끼움 체결되어 설치된 예시도로, 조류의 흐름에 맞추어 세팅되는 본체의 상면은 자연현상으로 인해 모두 연결되도록 지원함으로써 지주, 본체 및 부품 고장시 작업자가 쉽게 접근하여 수리할 수 있도록 지원한다.
도 3은 본 발명 자유회동식 원격제어 조류발전장치 2개를 연접 설치할 경우 본체는 서로 맞닿아 상부면이 이어지는 특징을 도시하였고, 맞닿은 상부면은 작업자의 이동 통로로 지원하며, 본체 하부 돌출된 자세제어 핀의 작용으로 본체가 조류에 쉽게 순응할 수 있음을 예시하였다.
도 4는 본 발명의 자유회동식 원격제어 조류발전장치의 'V'형 본체의 중앙지점을 절단한 절단면도로서, 첨부에는 원통형 개방부(230)로 이루어지고, 본체의 내부는 바닷물을 넣고 뺄 수 있도록 공동(220)이 형성되며, 본체 하부 표면에는 1이상 자세제어 핀(290)이 돌출 구비되고, 'V'형 본체의 내측 중앙의 개방부에는 터빈 체결부(240)를 구비한다.
도 5는 본 발명의 자유회동식 조류발전장치는 육지와 근접 설치되고 밀물이 들어올 경우 작업자는 발전장치에 손쉽게 탑승하여 이동하고, 발전이송장치를 통해 송전하는 과정을 간략 도시하였다.
도 6은 본 발명의 자유회동식 조류발전장치에서 'V'형 본체의 하부 표면에는 2이상의 자세제어 핀이 길이방향 돌출 구비되고, 본체 내부에는 선택적으로 물을 채우고 비울 수 있는 공동이 구비된 상태를 도시한 것이다.
도 7은 발전용 터빈으로, 소형(A), 중형(B) 및 대형(C) 크기로 이루어질 수 있고, 'V'형 본체 개방부에는 도 2와같이 병렬로 터빈 체결부를 설치할 수 있다.
도 8은 또 다른 형태의 발전용 터빈으로서, 회전축(310)과, 회전축으로부터 일정길이 연장하는 축연장부(320)와, 축연장부 외주면에 고정된 터빈날개(330)을 통해 수중 깊숙이까지 터빈날개가 위치하도록 회전반경을 키워 조류 마찰을 더욱 높여 발전 효율을 증대시킬 수 있다.
도 9는 조류 형성과정으로, 일단 밀물이 들어와 만조가 되고, 이후 썰물이 나가 간조가 되는 경우 물살의 흐름은 한 방향으로 고정되면서 일정한 방향으로 조류가 형성되는 단계를 설명하였다.
도 10은 종래의 배경기술에 관한 것으로서, 수중 프로펠러형 터빈을 설치하는 통상의 조류발전장치(A)와, 한국 시화호에 설치운용중인 밀물때 발전장치를 도시한 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략하며, 후술 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 기본적으로, 상단 캡과 하단 지주고정판 및 상하단 사이에 원통형 지지대로 이루어지는 원통형 지주와; 내부에는 공동이 형성되고 상기 원통형 지주에 끼움 체결되어 360도 자유회동하며 터빈에서 발생하는 전기를 이송하기 위한 발전이송장치를 구비하는 본체와; 상기 본체는 터빈 및 원격제어통신장치를 더 포함하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치에 있어서 상기 본체는 'V' 형으로 이루어지고 상기 'V' 형 본체의 첨부는 원통형 개방부가 구비되어 상기 지주에 끼움 체결되어 회동하며, 상기 'V' 형 본체의 내측 개방부에는 터빈체결부를 더 구비하도록 이루어진 것을 특징으로 하는, 자유회동식 원격제어 조류발전장치이다.
또한 본 발명에서 원통형 지주는 길이방향으로 절첩하도록 이루어지고, 원격제어통신장치는 솔레노이드밸브 및 제어용 원격제어모듈을 더 포함하며, 원격제어통신장치는 충방전 배터리 및 제어회로를 더 포함할 수 있고, 터빈은 2이상 복수개로 이루어지되 터빈의 길이는 서로 상이하고, 본체 하부에는 자세제어 핀이 길이방향으로 2이상 길게 평행하게 돌출 구비되며, 본체의 내부 공동은 하나로 이루어지고, 상기 공동의 주위에는 2이상의 모듈을 조립하여 외부를 감싸도록 이루어진 자유회동식 원격제어 조류발전장치를 제공할 수 있다.
먼저 도 1을 참고하여 설명한다.
본 발명의 원통형 지주는 상단 캡과 하단 지주고정판 및 상하단 사이에 원통형 지지대로 이루어진다.
즉 본 발명에서 원통형 지주 형태는 'V'형 본체가 끼움 체결되어 360도 자유회전할 수 있도록 하기 위한 것으로서, 이를 통해 회전방향에 상관없이 본체는 조류에 순응하여 세팅되게 지원한다.
또한 본 발명에서 원통형 지주는 소정 높이로 제작할 수 있으되, 설치 지역의 조수간만 차이에 맞춤형으로 높이를 제공하는 것이 바람직하다.
즉 해수면은 간조와 만조의 반복작용에 따라 승하강하는데, 본 발명에서 자유회동하는 본체는 이에따라 승하강이 연동되므로 이에 맞게 지주 높이를 설정하여야 하며, 이를 통해 만조시에는 본 발명에서 본체가 원통형 지주의 상단 캡에 근접하여 회동하며, 간조시에는 지주 아래에서 회동하도록 가장 효과적인 건설비용으로 지원할 수 있다.
또한 상단캡은 본체가 원통형 지주로부터 이탈하지 못하도록 승하강 한계로 작용하며, 파손시 교체가 쉽도록 착탈방식으로 제공하는 것이 바람직하다.
또한 지주의 하단 지주고정판은 수중의 지반에 고정하기 위한 것으로서 일단 고정이 이루어지면 파손시 외에는 유지관리면에서 달리 조치할 사항이 없다.
또한 본 발명은 'V'형 본체 첨부의 원통형 개방부가 지주 상하부에 접하면서 360도 회전하며 이동하기 때문에 지주의 표면은 본체의 원통형 개방부와 마찰에 의해 이물질이 부착되는 것을 원천 예방할 수 있다. 이를 통해 본 발명은 유지보수 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 도 2와같이 해상의 소정 면적에 대하여 소정 거리를 두고 촘촘하게 설치할 수 있다. 이를 통해 조류방향에 맞추어 세팅된 본체 상부면이 서로 맞닿도록 지원하며, 작업자가 본 발명 장치의 본체와 지주에 손쉽게 접근할 수 있게 지원하여 신속조치 및 수리비용 최소화로 유지관리 편의성을 극대화할 수 있다.
더욱 바람직하게 본 발명은 또한 원통형 지주가 길이방향으로 길게 늘어나거나, 접혀지도록 절첩식으로 이루어질 수 있다. 즉 조수간만의 차가 매우 큰 해수면의 경우 원통형 지주는 그 높이를 고정하여 설치하기 어려운 경우에도 지주 내부에 절첩 구조를 제공함으로써 본체가 부상하면 지주가 위로 길게 늘어나고, 간조시 본체가 아래로 이동하면 지주도 수축되도록 탄성체를 내장하여 제공할 수 있다.
또한 본 발명의 본체는 도 4와같이 내부에 공동이 형성되고 상기 원통형 지주에 체결되어 360도 자유회동하며, 터빈에서 발생한 전기를 이송할 발전이송장치를 포함하여 이루어진다.
또한 도 6과 같이 본 발명 본체의 내부에는 해수를 채우는 공동을 구비함으로써 공동의 물을 모두 배출해 본체를 해수면에 완전히 부상시키거나(a), 일부를 잠기게 하거나(c) 또는 수면에 부상하되 수중으로 본체가 전부 잠기도록 공동에 물을 가득 채울 수도 있다(b). 이들 어떠한 경우에도 조류의 흐름에 맞추어 본 발명의 본체가 세팅되어 자세가 고정되기 때문에 일방향으로 흐르는 조류를 회전하여 고정된 상태에서 충분히 발전에 이용할 수 있도록 지원한다.
본 발명은 또한 본체의 원격제어통신장치에 물을 채우고 빼기 위한 솔레노이드밸브 및 제어용 원격제어모듈을 더 포함할 수 있다. 물을 채우고 빼는 원격제어모듈은 원격제어통신장치(RTU)를 이용하여 제어한다.
또한 본 발명은 본체를 'V' 형으로 하되, 'V' 형 본체의 첨부를 원통형 개방부로 제공함으로써 원통형 지주에 원통형 개방부를 끼움 체결하여 회동하며, 'V' 형 본체 내측 개방부에는 터빈을 착탈할 수 있도록 터빈 체결부를 제공한다. 즉 원통형 지주에 체결되는 본체는 'V' 형 첨부에 원통형 개방부를 원통형 지주 직경에 대응하는 크기로 구비하여 본체는 원통형 지주에 체결된 상태로 조류의 흐름에 순응하여 24시간 다른 위치로 자연스럽게 세팅되어 안정되며, 그 상태에서 본체 내측 개방부에 설치된 하나 이상의 터빈은 강력한 조류의 흐름을 이용하며 발전하게 된다. 이를 통해 본 발명은 본체에 체결된 터빈에서 해수 흐름, 지금까지의 배경기술과 달리 바뀌는 조류를 발전에 온전히 이용할 수 있게 지원한다.
또한 본 발명 본체의 하부에는 2이상의 자세제어 핀이 조류 흐름에 따라 길이방향으로 길게 평행하게 돌출 구비되는 것이 더욱 바람직하다.
즉 자세제어 핀은 일예로 직사각 형상으로 이루어질수 있으나 그 형태의 제한은 없고, 본체 하부에 수직으로 고정하여 돌출하는 것이 바람직하다. 즉 일방향으로 이동하는 조류의 힘을 원형 운동으로 변경하기 위한 장치에 있어서 장치의 자세안정성은 힘의 변경효율과 가장 큰 상관관계가 있는 것이므로, 본 발명에서 본체가 조류의 흐름을 타고 세팅된 상태라면 그 상태를 그대로 유지하는 것이 가장 중요한 변수이며, 이를 위해 본체 하부에 안정적으로 본체를 잡아줄 자세제어 핀을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 본체 내부의 공동은 하나 또는 2이상으로 구획하여 제공할 수 있으며, 상기 공동의 주위는 2이상의 모듈을 조립하여 외부를 감싸는 조립모듈을 제공할 수 있다. 즉 본 발명은 본체 중 공동을 제외하고 그 외부를 감싸는 모듈을 레고방식 조립모듈로 제공함으로써 거친 해상에서 본체의 모듈 일부에 심한 충격이 가해져 파손되더라도 그 내부의 공동을 보호할 수 있고, 외부의 파손된 모듈만 교체함으로써 유지관리 비용을 크게 절감할 수 있다.
또한 본 발명은 본체에 전력생산용 터빈 및 원격제어통신장치를 포함하여 이루어진다.
원격제어통신장치는 RTU로 불리는데, 본 발명의 원격제어통신장치란 제어신호를 송수신하여 원격제어 가능한 것을 모두 포함한다.
또한 본 발명의 원격제어통신장치는 본체의 내부 공동에 해수를 채우고 빼기 위하여 솔레노이드밸브 및 이를 제어하기 위한 제어용 원격제어모듈을 더 포함하도록 지원할 수 있다. 이를 통해 원격지에서 설치현장의 상태를 수시 점검하여 확인할 수 있고, 필요시 원격제어모듈을 이용하여 솔레노이드밸브를 조작하도록 지원할 수 있다.
또한 본 발명에서 터빈의 날개는 2이상으로 이루어질 수 있고 조류의 마찰력을 이용하는 터빈이라면 모두 사용할 수 있다. 즉 통상적인 터빈의 경우 도 7 또는 도 8과 같이 마찰 날개부를 구비한 형태이지만 본 발명의 터빈은 이에 한정하지 않는다.
또한 본 발명에서 터빈은 2이상 복수개로 이루어지는 것이 바람직하며 이때 터빈의 길이는 서로 상이하게 지원할 수 있다.
즉 본 발명은 조류 흐름을 최대한 이용하기 위한 발전장치로서, 관리편의성과 내구성을 확보하기 위해 최소한도의 안정된 프레임에 터빈을 체결하는 구조로 이루어지며, 이를 위해 본체를 'V' 형으로 하고 중앙의 내측 개방부에는 여러 개의 터빈을 병렬 설치하는 것이 바람직하다. 이를 통해 길이가 서로다른 터빈이 병렬 설치되고, 앞에서 이용한 조류는 뒤에서 다시한번, 그 뒤에서 또한번 이용하도록 구조를 제공할 수 있다.
또한 본 발명 원격제어통신장치는 충방전 가능한 배터리 및 제어회로를 더 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
즉 본 발명 원격제어통신장치는 전자장치로서 일정 전력이 상시 소요되며, 이는 터빈에서 발전한 전기를 일단 본체의 충방전배터리에 충방전할 수 있도록 제어하고, 이를 통해 본체로부터 자체 제어장치 운용 전력을 공급할 수 있다.
이상의 설명은 예시로서 발명의 사상으로부터 다양한 변형과 균등 범위내의 실시가 가능할 것이므로, 본 발명은 언급되는 형태로만 권리가 한정되는 것이 아니다.
100 : 지주 200 : 본체
300 : 터빈 110 : 캡
120 : 지주고정판 130 : 원통형 지지대
210 : 발전이송장치 211 : 전선
220 : 공동 230 : 원통형 개방부
240 : 터빈 체결부 250 : 배터리
260 : 원격제어통신장치(RTU) 270 : 솔레노이드 밸브
280 : 충전기 290 : 자세제어 핀
310 : 회전축 320 : 축연장부
330 : 터빈날개
300 : 터빈 110 : 캡
120 : 지주고정판 130 : 원통형 지지대
210 : 발전이송장치 211 : 전선
220 : 공동 230 : 원통형 개방부
240 : 터빈 체결부 250 : 배터리
260 : 원격제어통신장치(RTU) 270 : 솔레노이드 밸브
280 : 충전기 290 : 자세제어 핀
310 : 회전축 320 : 축연장부
330 : 터빈날개
Claims (3)
- 상단 캡과 하단 지주고정판 및 상하단 사이에 원통형 지지대로 이루어지는 원통형 지주와; 내부에는 공동이 형성되고 상기 원통형 지주에 끼움 체결되어 360도 자유회동하며 터빈에서 발생하는 전기를 이송하기 위한 발전이송장치를 구비하는 본체와; 상기 본체는 터빈 및 원격제어통신장치를 더 포함하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치에 있어서,
상기 본체는 'V' 형으로 이루어지되 상기 'V' 형 본체의 첨부는 원통형 개방부가 구비되어 상기 지주에 끼움 체결되어 회동하며,
상기 'V' 형 본체의 내측 개방부에는 터빈체결부를 더 구비하고,
상기 원통형 지주는 길이방향으로 늘어나거나 접혀지도록 절첩식으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 자유회동식 원격제어 조류발전장치
- 제1항에 있어서,
상기 원통형 지주는 탄성체를 내장하도록 이루어진 것을 특징으로 하는, 자유회동식 원격제어 조류발전장치
- 제1항 또는 제2항의 자유회동식 원격제어 조류발전장치의 본체 상부면을 통해 작업자가 본체 및 지주에 접근하여 신속히 조치하게 지원하는 자유회동식 원격제어 조류발전장치의 유지관리 방법
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220097105A KR102478787B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220049624 | 2022-04-21 | ||
| KR1020220097105A KR102478787B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220049624 Division | 2022-04-21 | 2022-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102478787B1 true KR102478787B1 (ko) | 2022-12-16 |
Family
ID=83803798
Family Applications (6)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220097107A KR102478786B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097112A KR102478785B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097113A KR102478784B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097118A KR102459092B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 조류발전장치 |
| KR1020220097105A KR102478787B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097111A KR102478788B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
Family Applications Before (4)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220097107A KR102478786B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097112A KR102478785B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097113A KR102478784B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
| KR1020220097118A KR102459092B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 조류발전장치 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220097111A KR102478788B1 (ko) | 2022-04-21 | 2022-08-04 | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (6) | KR102478786B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0139539B1 (ko) | 1988-09-29 | 1998-07-01 | 죤 제이. 키세인 | 통신 케이블 |
| KR100936907B1 (ko) * | 2009-03-21 | 2010-01-20 | (주)에이치. 에스 | 조류 발전 장치 |
| KR101194421B1 (ko) | 2010-07-20 | 2012-10-25 | 조창휘 | 파랑발전기 |
| KR101226719B1 (ko) | 2010-10-25 | 2013-01-25 | 한국해양과학기술원 | 부유식 조류발전장치 및 그 시공방법 |
| KR101596155B1 (ko) | 2014-08-18 | 2016-02-22 | 현대건설주식회사 | 부유식 조류발전 장치 |
| KR101976956B1 (ko) * | 2017-11-22 | 2019-05-09 | 김종필 | 휴대용 풍력발전기 |
| KR20190120785A (ko) * | 2017-02-23 | 2019-10-24 | 서스테이너블 마린 에너지 리미티드 | 터빈 시스템 및 계류 시스템 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA200970963A1 (ru) * | 2007-04-17 | 2010-04-30 | Аэрокинетик Энерджи Корпорэйшн | Энергогенератор, работающий при воздействии текучей среды |
| KR101588237B1 (ko) * | 2014-10-10 | 2016-01-25 | 한국에너지기술연구원 | 피치모션 제어가 가능한 해상 부유식 풍력발전장치 |
-
2022
- 2022-08-04 KR KR1020220097107A patent/KR102478786B1/ko active IP Right Grant
- 2022-08-04 KR KR1020220097112A patent/KR102478785B1/ko active IP Right Grant
- 2022-08-04 KR KR1020220097113A patent/KR102478784B1/ko active IP Right Grant
- 2022-08-04 KR KR1020220097118A patent/KR102459092B1/ko active IP Right Grant
- 2022-08-04 KR KR1020220097105A patent/KR102478787B1/ko active IP Right Grant
- 2022-08-04 KR KR1020220097111A patent/KR102478788B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR0139539B1 (ko) | 1988-09-29 | 1998-07-01 | 죤 제이. 키세인 | 통신 케이블 |
| KR100936907B1 (ko) * | 2009-03-21 | 2010-01-20 | (주)에이치. 에스 | 조류 발전 장치 |
| KR101194421B1 (ko) | 2010-07-20 | 2012-10-25 | 조창휘 | 파랑발전기 |
| KR101226719B1 (ko) | 2010-10-25 | 2013-01-25 | 한국해양과학기술원 | 부유식 조류발전장치 및 그 시공방법 |
| KR101596155B1 (ko) | 2014-08-18 | 2016-02-22 | 현대건설주식회사 | 부유식 조류발전 장치 |
| KR20190120785A (ko) * | 2017-02-23 | 2019-10-24 | 서스테이너블 마린 에너지 리미티드 | 터빈 시스템 및 계류 시스템 |
| KR101976956B1 (ko) * | 2017-11-22 | 2019-05-09 | 김종필 | 휴대용 풍력발전기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102478786B1 (ko) | 2022-12-16 |
| KR102478788B1 (ko) | 2022-12-16 |
| KR102478785B1 (ko) | 2022-12-16 |
| KR102459092B1 (ko) | 2022-10-25 |
| KR102478784B1 (ko) | 2022-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100697717B1 (ko) | 조류 발전 장치 | |
| EP1366287A1 (en) | Apparatus for production of energy from currents in bodies of water, a foundation, and a method for the installation of the apparatus. | |
| US20080211231A1 (en) | Ocean Wave Energy Converter (Owec) | |
| KR20100001454A (ko) | 떠 있는 조력 발전 장치 | |
| KR20100128103A (ko) | 중력과 부력을 이용한 발전시스템 및 장치 | |
| KR200395997Y1 (ko) | 조류발전용 수차 | |
| KR102478787B1 (ko) | 자유회동식 원격제어 조류발전장치 | |
| KR20120030291A (ko) | 물의 흐름을 이용한 수력발전장치 | |
| KR20120002184A (ko) | 해상 풍력발전장치 | |
| KR102034164B1 (ko) | 고정식 수상 풍력발전장치 | |
| CN102454533A (zh) | 利用水面涌动进行发电的发电装置 | |
| KR20160025175A (ko) | 조수간만의 차를 이용한 발전장치 | |
| KR101211321B1 (ko) | 조수간만의 차이를 이용한 발전장치 | |
| JP2016517924A (ja) | 潮力発電システムおよびその方法 | |
| KR101922237B1 (ko) | 수차 터빈을 이용한 이동 및 반잠수식 발전기 | |
| KR20130110238A (ko) | 부유식 수력발전 및 풍력발전장치 | |
| KR102500688B1 (ko) | 180° 회동식 조류발전장치 | |
| KR200470784Y1 (ko) | 물의 흐름을 이용한 수력발전장치 | |
| KR101001723B1 (ko) | 연속 프로펠러가 장착된 떠 있는 조력 발전 장치 | |
| KR102544893B1 (ko) | 풍력 양수발전 시스템 | |
| KR102044637B1 (ko) | 가변 물레통을 이용한 유속 발전 장치 | |
| KR20120041030A (ko) | 자체 부력을 갖는 수류 발전장치 | |
| EP4184003A1 (en) | System for generating electrical power at the surface by harnessing the kinetic energy of ocean and river currents | |
| KR101431520B1 (ko) | 부상형 풍력 발전장치 | |
| US20080203733A1 (en) | Tidal Generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |