KR20020075097A - 조력발전 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 조수간만의 차가 적은 지역에서도 발전량을 극대화시킬 수 있게 하는 조수간만의 차를 이용한 조력발전 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

종래에 있어서의 조력발전은 발전량이 전적으로 조수의 간만에 차에 의해 발생되는 공기의 흐름에 의존함에 따라 발전량이 극히 저조한 문제점이 있었던 바, 본 발명은 해수의 수위변화에 의해 위치가 변화되는 부구(7)와, 상기 부구(7)와 연결되고 부구의 위치변화에 따라 발생되는 동력을 전달하는 동력전단수단(8)과, 동력전달수단(8)에 발전기(4)를 연결시켜 전기를 발생시키게 함으로써, 탱크내로 유입되고 배출되는 해수의 흐름에 압력을 부여할 수 있어 해수의 강한 흐름으로 발전량을 극대화시킬 수 있으며, 지역 및 지형의 조건에 제약 없이 발전 설비를 설치시킬 수 있는 효과가 있는 것임.

Description

조력발전 방법 및 그 장치 {Method of tidal power generating and tidal power plant}

본 발명은 발전 설비의 설치로 인한 자연 환경의 파괴를 최소화하고, 건설비용과 유지비용을 최소화시키며, 설치 지역 및 지형에 제약 없이 발전 설비를 설치시킬 수 있도록 하는 조수간만의 차를 이용한 조력발전 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 출원인의 선 출원 발명을 개량하여 조수간만의 차가 적은 지역에서도 발전량을 극대화시킬 수 있게 하는 조수간만의 차를 이용한 조력발전 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

일반적으로 조수간만의 차를 이용하여 발전을 하는 조력발전의 경우 최초 설비 비용이 막대하게 요구되는 단점이 있다.

또한 발전 설비의 설치 지역 및 지형 조건에 따라 발전 효율에 많은 차이가 있어 지역 및 지형에 많은 제약을 받게 되고, 설비의 거대화로 인하여 수중의 생태 환경을 파괴하는 정도가 매우 심각한 문제점이 있는 것이다.

본 출원인 상기한 바와 같은 조력발전의 문제점을 해결하고자 첨부된 도면 도 1 에 도시되는 바와 같이, 탱크(1) 내부로 유입되고 배출되는 해수면의 높이 차에 의해 탱크(1)내의 공기를 배출시키고 유입시키는 노즐(2)장치와, 상기 노즐(2)을 통과하는 공기의 흐름에 의해 회전 구동하는 팬(3)과, 상기 팬의 회전력을 발전기(4)에 전달시켜 전기를 발생시킬 수 있게 구성되는 발전방법을 출원 한 바 있다.

이와 같이 구성되는 본 출원인의 선 출원 발명은 발전 설비의 최초 설치비용을 최소화시켜 전기 공급이 안 되는 낙도 등에서 적은 비용으로 자가발전을 이룰 수 있게 함은 물론 자연 생태 환경의 파괴와 유지 보수비용을 최소화시킬 수 있는 장점은 있으나, 발전량이 전적으로 조수의 간만에 차에 의해 발생되는 공기의 흐름에 의존함에 따라 그 발전량이 극히 저조한 문제점이 있음을 알게 되었다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 탱크내로 유입되고 배출되는 해수의 흐름에 압력을 부여할 수 있게 하여 해수의 강한 흐름으로 발전량을 극대화시킬 수 있게 하고, 지역 및 지형의 조건에 제약 없이 발전 설비를 설치시킬 수 있게 하는 조수간만의 차를 이용한 조력발전 방법 및 그 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 해수의 수위변화에 의해 위치가 변화되는 부구와, 상기 부구와 연결되고 부구의 위치변화에 따라 발생되는 동력을 전달하는 동력전달수단과, 상기 동력전달수단에 발전장치를 연결시켜 발전을 할 수 있게 구성된다.

도 1 은 종래에 있어서의 발전 장치를 도시한 단면도

도 2 는 본 발명의 밀물시 작동 상태를 도시한 단면도

도 3 은 본 발명의 썰물시 작동 상태를 도시한 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 탱크 3. 터빈

4. 발전기 7. 부구

11. 개폐장치 80. 차단판

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 도 2 는 본 발명의 밀물시 작동 상태를 도시한 단면도이고, 도3 은 본 발명의 썰물시 작동 상태를 도시한 단면도이다.

도 2 및 도 3 에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 해수(100)의 수위변화에 의해 위치가 변화되는 부구(7)와, 상기 부구(7)와 연결되고 부구의 위치변화에 따라 발생되는 동력을 전달하는 동력전달수단(8)과, 상기 동력전달수단(8)에 연결되는 발전기(4)로 구성되는 것으로, 상기 동력전달수단(8)은 해수를 수용하는 탱크(1)와, 탱크(1)의 내부에 설치되어 승 하강되는 차단판(80)과, 탱크(1)의 내부로 유입되고 배출되는 해수(100)로 구성된다.

또한 상기 동력전달수단(8)과 발전기(4)를 연결시킴에 있어서는 해수의 흐름에너지를 회전운동으로 변환시키는 터빈(3)을 개재시켜 구성하였다.

또한 상기 차단판(80)의 주연에는 탱크(1)내의 해수가 유출되지 못하게 하는 기밀수단이 설치되며, 그 기밀수단은 탱크(1)의 내벽면에 긴밀하게 밀착되어 슬라이드 되는 패드(81)와, 상기 패드(81)를 탱크의 벽면에 탄력적으로 접촉되게 하는 스프링(82)으로 구성된다.

그리고 상기 탱크의 하부에 유입구(10)를 형성시키고, 유입구(10)에 해수의 유입을 제어하는 개폐장치(11)를 설치시켜 구성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 밀물시 해수(100)의 유입으로 탱크(1)가 해수에 잠기기 시작하면서 터빈(3)을 통하여 탱크(1)의 내부로 해수가 유입되고, 유입되는 해수의 흐름에 따라 터빈(3)이 회전되며, 터빈의 회전력은 발전기(4)에 전달되어 전기를 생산하게 되는 것이다.

이때 탱크(1)내의 수위(101)는 전적으로 직경이 작은 터빈(3)을 통하여 해수가 유입됨에 따라 탱크(1) 외부의 수위(102)보다 낮은 상태에서 상승하게 된다.

계속되는 밀물에 의해 탱크(1) 외부에 설치된 부구(7)가 서서히 부력을 가지면서 상승하게 되고, 부구(7)의 상승에 따라 탱크(1) 내부에 설치된 차단판(80)도 함께 상승되면서 탱크(1)의 내부의 압력이 급격하게 낮아지게 되고, 터빈(3)을 통하여 유입되는 해수(100)의 흐름은 매우 빠르게 진행된다.

이에 따라 터빈(3)의 회전속도가 상승되고, 이는 발전기(4)를 빠르게 회전시켜 발전량을 증대시키게 되는 것이다.

이와 같이 부구(7)와 차단판의 상승으로 해수를 흡입시키면서 발전을 하다가 밀물이 썰물로 바뀌는 시점에서 탱크(1)의 하부에 설치되는 개폐장치(11)를 서서히 개방시키게 되면 유입구(10)를 통하여 탱크(1) 내부로 해수(100)가 유입되고, 해수의 유입으로 탱크(1)내의 압력이 외기와 동일하게 상승되면서 부구(7)가 수면위로 떠오르게 된다.

부구(7)가 수면 상부로 완전하게 떠오르게 되면 탱크(1)내의 수위와 탱크외부의 수위는 동일하게 되고, 이와 같은 시점에서 개폐장치(11)로서 유입구(10)를 차단시켜 썰물시 탱크(1)내에 수용된 해수(100)가 터빈(3)을 통하여만 배출될 수 있게 한다.

썰물에 의해 해수(100)가 빠지기 시작하면서 탱크(1)내의 수위(101)와, 탱크 외부의 수위(102)는 점차적으로 차이를 가지게 된다. 즉, 탱크(1) 내부에 수용된 해수는 작은 직경의 터빈(3)을 통하여만 배출되기 때문이다.

이와 같이 탱크(1)내의 수위(101) 보다 탱크 외부의 수위(102)가 낮아지게되면 부구(7)가 수면으로부터 이격되고, 수면으로부터 이격된 부구는 더 이상 부력을 가지지 않게 된다.

이는 결국 부구에 부구 무게만큼의 중력이 작용하게 되고, 이와 같은 부구의 중력은 차단판을 통하여 탱크(1)내에 수용된 해수(100)를 압박시키는 압력으로 작용하게 된다.

이에 따라 터빈(3)을 통하여 배출되는 해수의 흐름은 차단판(80)이 누르는 압력에 의해 급속해지면서 터빈(3)을 회전속도를 상승시켜 발전량을 배가시키게 되는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 국한되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면 탱크내로 유입되고 배출되는 해수의 흐름에 압력을 부여할 수 있게 하여 해수의 강한 흐름으로 발전량을 극대화시킬 수 있으며, 지역 및 지형의 조건에 제약 없이 발전 설비를 설치시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 해수의 수위변화에 의해 위치가 변화되는 부구(7)에 부구의 위치변화에 따라 발생되는 동력을 전달하는 동력전달수단(8)을 결합하고 상기 동력전달수단(8)에 발전기(4)를 연결시켜 전기를 발생시키게 함을 특징으로 하는 조력발전방법.
2. 해수의 수위변화에 의해 위치가 변화되는 부구(7)와, 상기 부구(7)와 연결되고 부구의 위치변화에 따라 발생되는 동력을 전달하는 동력전달수단(8)과, 동력전달수단에 연결되어 전기를 발생시키는 발전기(4)로 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.
3. 제 2 항에 있어서, 동력전달수단(8)은 해수를 수용하는 탱크(1)와, 탱크(1)의 내부에 설치되고 부구를 따라 승 하강 동작되는 차단판(80)과, 탱크(1)의 내부로 유입되고 배출되는 해수(100)로 구성됨을 특징으로 하는 조력발전장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 탱크(1)에 유입구(10)를 형성시키고, 유입구(10)에 개폐장치(11)를 설치시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.