KR200186211Y1 - 조류발전을 위한 부류형 돛가변익 축차 - Google Patents

Abstract

본 고안은 밀물과 썰물의 양방향성 조류를 효과적으로 취합하여 최대한 강력한 구동의 발전을 실현하기 위한 부류형 돛가변익 터빈에 관한 것으로, 밀물과 썰물처럼 정회전 방향과 역회전 방향으로 작용하는 유체의 힘을 모두 최대한으로 수용하도록 수평축형 축차의 날개지지대에 유체에 반동하여 밀물과 썰물의 조류력을 번갈아 수용할 수 있는 만곡(彎曲)형상의 돛가변익을 설치함으로써 유체의 힘을 최대한 크게 받아들여 발전기의 구동효율을 크게 향상시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 조류발전을 위한 부류형 돛가변익 터빈에 관한 것이다.

Description

조류발전을 위한 부류형 돛가변익 축차{Floot type Sail Transformable Turbine for Tidal Current Power}

본 고안은 밀물과 썰물의 양방향성 조류를 효과적으로 취합하여 발전을 실현하기 위한 부류형 돛가변익 터빈에 관한 것으로, 특히 수평축의 날개지지대에 형성한 오목한 만곡(彎曲)형상의 돛가변익이 유체에 반동하여 밀물과 썰물의 조류력을 번갈아 수용하도록 함으로써 날개면의 곡각도가 적절히 변화하여 발전기의 구동효율을 크게 향상시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 조류발전을 위한 부류형 돛가변익 터빈에 관한 것이다.

종래의 대표적인 부류형 수평축차로는 선박을 추진하기 위한 풀턴의 축차가 있으나 이것은 수평축에 형성한 날개가 한 방향으로 만곡된 단단한 고정익으로 구성되어 있어서 정회전의 효율은 좋으나 역회전의 효율은 상대적으로 감소되는 문제점이 있었다. 다시 말해서 고정익 날개의 오목한 부분에 모아지는 유체의 힘은 크게 작용하게 되지만 볼록한 부분에 작용하는 유체의 힘은 분산되어 약해지는 폐단이 있었다. 따라서 이러한 고정익의 부류형 수직축차는 선박을 전진시키데는 적합하지만 후진시키는 능력은 취약하며, 특히 밀물과 썰물처럼 교차하는 조류의 힘으로 발전기를 구동하려 할 경우에는 한편의 조류(예를 들면 밀물 6시간)만 효과적으로 이용하고 다른 편의 조류(예를 들면 썰물 6시간)는 효과적으로 이용하지 못하여 연속적인 고효율의 조류발전을 기대할 수 없다는 단점이 있었다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 연출한 것으로, 밀물과 썰물처럼 정회전 방향과 역회전 방향으로 교번하여 작용하는 유체의 힘을 모두 최대한으로 수용하도록 수평축형 축차의 날개지지대에 유체에 반동하여 밀물과 썰물의 조류력을 번갈아 수용하는 만곡(彎曲)형상의 돛가변익을 설치함으로써 유체의 힘을 최대한 크게 받아들여 발전기의 구동효율을 크게 향상시키게 하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 부류식 수평축형 축차에 있어서, 유체의 힘에 대응하도록 만곡부를 형성한 돛가변익의 날개면이 조류의 방향에 따라 스스로 회전력을 극대화시키는 오목한 곡각도를 형성케함으로써 축차의 구동력이 밀물과 썰물의 교차된 흐름방향에 구애없이 크게 향상되도록 하는 특징이 있다.

도 1은 본 발명 실시예의 사시도

도 2는 돛가변익의 구조를 나타낸 본 고안의 사시도

도 3은 밀물조류를 받게 된 본 고안의 돛가변익 작동 단면도

도 4는 썰물조류를 받게 된 본 고안의 돛가변익 작동 단면도

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 수평축, 2: 날개지지대,

3: 부류선체, 4: 발전기,

5: 가변익, 6: 덮개,

7: 정박유지선, 8: 부구,

S+: 밀물조류, S-: 썰물조류

이러한 본 고안의 구성 및 작용을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 도 1 및 제 2도에 나타낸 바와 같이 수평축(1)을 중심으로 방사상의 날개지지대(2)가 회전되는 축차를 정박된 부류선체(3)의 바닥부분에 반(半)수침상태로 설치하여 그 구동력으로 발전기(4)를 구동케 하되, 상기한 날개지지대(2)에는 밀물과 썰물의 조류(S¹, S²)에 대응하여 반동적으로 오목한 물받이가 형성되도록 만곡(彎曲)형의 돛으로 된 가변익(5)을 체결하여서 된 것이다.

한편, 덮개(6)는 축차의 회전이 우천과 바람에 장애를 받지 않도록 하는 씌우개이며, 정박유지선(7)은 지반고정체나 닻 등에 연결하여 부류선체(3)가 조류와 일직선을 이루며 정박되게 하는 것이며, 부구(8)는 정박유지선(7)이 침수되지 않도록 하는 부유체이다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 도 1에 도시한 바와 같이 정박유지선(7)에 의해 정박된 부류선체(3)상에 설치하여 수평축(1)을 중심으로 회전하는 반(半)수침형 축차로 되어 있으며, 방사형으로 형성한 날개지지대(2)에는 조류(S¹, S²)에 대응하여 오목한 만곡형의 돛체로 된 가변익(5)을 체결함으로써 유체의 힘에 대응하는 날개면이 조류의 방향에 따라 스스로 회전력을 극대화시키는 오목한 곡각도를 형성하게 되므로 축차의 구동력이 밀물과 썰물의 흐름방향에 구애없이 크게 향상되는 특징이 있다.

다시 말해서 도 3에 나타낸 바와 같이 본 고안의 축차는 밀물조류(S¹)가 흐를 때 수침된 부분의 가변익(5)이 만곡형상의 돛체로 되어 있어서 조류의 힘을 최대한 모아주도록 밀물조류(S¹)에 대응하는 오목한 곡각형상으로 변형되는 특징이 있으며, 반대로 도 4에 나타낸 바와 같이 썰물조류(S²)가 흐를 때는 수침된 부분의 가변익(5)이 만곡형상의 돛체로 되어 있어서 이번에는 조류의 힘을 최대한 모아주도록 썰물조류(S²)에 대응하는 오목한 곡각형상으로 변형되는 특징이 있다. 즉, 밀물조류(S¹)와 썰물조류(S²)가 흐를 때는 가변익(5)이 서로 정반대의 오목한 만곡형상으로 변형되어 그만큼 강력한 힘으로 수평축(1)을 회전시키게 되며 그 결과 연결된 발전기(4)의 구동효율이 크게 향상될 수 있는 것이다.

따라서 이러한 본 고안은 부류식 수평축형 축차에 만곡형상의 돛가변익을 사용함으로써 조류가 흐르는 바다 위에서 밀물과 썰물이 교대로 흐르는 대부분의 시간동안(종래의 부류식 수평축형 고정익 축차는 한 편의 조류(예를 들면 밀물 6시간)만 효과적으로 이용하고 다른 편의 조류(예를 들면 썰물 6시간)는 효과적으로 이용하지 못하여 고효율의 조류발전을 실행할 수 없었다) 조류력을 최대한 효율적으로 이용하여 강력하게 조류발전을 실현하는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 수평축(1)을 중심으로 방사상의 날개지지대(2)가 회전되는 축차를 정박된 부류선체(3)의 바닥부분에 반(半)수침상태로 설치하여 그 구동력으로 발전기(4)를 구동케 하되, 상기한 날개지지대(2)에는 밀물과 썰물의 조류(S¹, S²)에 대응하여 반동적으로 오목한 물받이가 형성되도록 만곡(彎曲)형의 돛으로 된 가변익(5)을 체결하여서 된 것을 특징으로 하는 조류발전을 위한 부류형 돛가변익 터빈.