KR20060069388A - Tidal power transform style generation - Google Patents

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KR20060069388A
KR20060069388A KR1020060044077A KR20060044077A KR20060069388A KR 20060069388 A KR20060069388 A KR 20060069388A KR 1020060044077 A KR1020060044077 A KR 1020060044077A KR 20060044077 A KR20060044077 A KR 20060044077A KR 20060069388 A KR20060069388 A KR 20060069388A
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김홍연
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김홍연
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Abstract

본 발명은 해안을 따라 수평이동 하는 자연적 조류를 수문 조절과 발전터빈을 이용하여 조류의 속도와 수평이동 에너지를 이용하여 발전장치 회전축에 가속기어를 장착하여 회전에너지를 강화 증속 변환하여 조류를 소통시키면서 1차적으로 원천발전을 실시하는 단계, 그 전력을 이용하여 조수를 송수관을 통해 양수댐으로 공급하는 단계, 양수댐 에서 2차 안정발전을 실시하는 단계의 조력발전장치로서 양수댐과 배수로에 발전터빈을 설치하여 24시간 상시 무휴 안정발전을 하고 원자력 및 화력 수력발전소 건설보다 더 적은 비용으로 인공 에너지원 없이 천연 조력을 이용하여 발전후 페기물이 없는 청정에너지를 생산 공급함으로써 발전소 건설원가를 절감하고 지구환경을 보호하는데 그 특징이 있다The present invention is equipped with an acceleration gear on the rotating shaft of the generator using the hydrodynamic control and power generation turbine for the horizontal tide moving horizontally along the coast by using the speed of the tide and the horizontal shifting energy to increase and increase the rotational energy to communicate with the tide It is the tidal power generation device in the stage of performing the original power generation, supplying the tidal water to the pumping dam through the water pipe using the power, and installing the power turbine in the pumping dam and the drainage channel. To reduce power plant construction costs and protect the global environment by providing stable energy 24 hours a day, 7 days a week, and using natural tidal power without artificial energy sources at no cost than constructing nuclear and thermal power plants. There is a characteristic

수평이동 발전터빈 원천발전 안정발전 양수댐 배수로 천연 청정 폐기물 Horizontal Mobile Power Turbine Source Power Generation Stable Power Pump Dam Drainage Natural Clean Waste

Description

조력 변환식 발전장치{Tidal power transform style generation}Tidal power transform style generation

[도1] 조력발전장치 구조도(상세입체도)1 is a structural diagram of the tidal power generation device (detailed three-dimensional diagram)

[도2] 조류회전축 및 발전기 회전축 평면도2 is a plan view of the tidal axis and the generator axis

[도3] 조력발전장치 측면도3 is a side view of the tidal power generation device

[도4] 조류회전축 회전날개깃 형태[Fig 4] Rotating blade shape of the tidal axis

[도5] 조력발전장치 육상배치구조 평면도5 is a plan view of the land arrangement structure of the tidal power generation device

[도6] 조력발전장치 육상배치구조 단면도6 is a cross-sectional view of the tidal power generator land layout structure

[도7] 조력발전장치 해상배치구조 평면도7 is a plan view of the marine arrangement structure of the tidal power generation device

[도8] 조력발전장치 해상배치구조 단면도8 is a cross-sectional view of the marine arrangement structure of the tidal power generation device

[문헌 1] 특허청 발명특허자료[Document 1] Patent Office Invention Patent Data

발명의명칭 : 간만차를 이용한 조력발전장치Name of invention: Tidal power generator using tidal difference

출원번호 10-1979-0002037(1979.06.23)Application No. 10-1979-0002037 (1979.06.23)

[문헌 2] 특허청 발명특허자료[Patent 2] Patent Office invention patent data

발명의명칭 : 조력 발전장치Name of invention: tidal power generator

출원번호 10-1979-0003100(1979.09.10)Application No. 10-1979-0003100 (1979.09.10)

[문헌 3] 특허청 발명특허자료[Patent 3] Patent Office invention patent data

발명의명칭 : 델타연결 조력발전 설비Name of invention: Delta-linked tidal power plant

출원번호 10-1981-0003706(1981.09.29)Application No. 10-1981-0003706 (1981.09.29)

[문헌 4] 특허청 발명특허자료[Patent 4] Patent Office invention patent data

발명의명칭 : 수격펌프를 이용한 조력발전Name of invention: Tidal power generation using water hammer pump

출원번호 10-1993-0004407Application number 10-1993-0004407

[문헌 5] 특허청 발명특허자료[Patent 5] Patent Office invention patent data

발명의명칭 : 조력발전장치Name of invention: tidal power generator

출원번호 10-1999-0013703(1999.04.17)Application No. 10-1999-0013703 (1999.04.17)

[문헌 6] 특허청 발명특허자료[Patent 6] Patent Office invention patent data

발명의명칭 : 수조식 조력발전 방법Name of invention: Tank-type tidal power generation method

출원번호 10-2000-0063854(2000.10.30)Application No. 10-2000-0063854 (2000.10.30)

[문헌 7] 특허청 발명특허자료[Patent 7] Patent Office invention patent data

발명의명칭 : 조력발전 방법 및 그 장치Name of invention: Tidal power generation method and apparatus

출원번호 10-2001-0015292-(2001.03.23)Application No. 10-2001-0015292- (2001.03.23)

[문헌 8] 산업자원부 http//www.mocie.go.kr 보도자료 06년 1월 26일(목)[Document 8] Ministry of Commerce, Industry and Energy http: ///www.mocie.go.kr PRESS RELEASE January 26, 06

자료문의 : 기후변화대책팀 이재홍 팀장.이상헌 사무관Inquiry: Lee Jae-Hong, Head of Climate Change Response Team

자료내용 : 시화호 조력발전CDM 사업승인 내용Source: Sihwaho tidal power CDM project approval

[문헌 9] 현장실무를 위한 전기기술 (김정철 저)[Document 9] Electrical Technology for Field Practice (by Jung-chul Kim)

[문헌 10] 전기공학 개론 (김영문 서기용 편저)[Reference 10] Introduction to Electrical Engineering (ed by Kim English Clerk)

[문헌 11] 전력공학(박규홍 홍일선 공저)[Document 11] Electric Power Engineering (co-authored by Kyu-Hong Hong)

종래의 조력발전 방식은 프랑스 랑스발전소 및 우리나라의 시화호 조력발전 등의 경우처럼 만과 만사이 또는 강 하구와 연결된 해안에 제방을 축조하여 조류의 단순한 흐름을 이용하거나 수평으로 이동하는 조류의 상부 또는 수중에 조류회전 날개(임펠라) 또는 스크류형 프로펠러 등을 설치하여 조수 간만의 차이에 의해 발생하는 조류의 수평이동 에너지를 이용하여 발전터빈을 구동하는 방식으로 조력발전을 시행하거나 제방속의 지하 공간에 발전기 회전축을 설치하여 조수의 움직임에 의한 파력으로 발생하는 공기의 압력차를 이용한 조력과 파력을 병행하는 발전 등을 해왔으나 제방을 축조함에 따른 조류유통 차단으로 해양 생태계 변화를 가져왔고 전력에너지 생산 효율성을 높이지 못하는 단점이 있었다The conventional tidal power generation system uses a simple stream of algae or a horizontal moving algae by constructing an embankment on the coast connected to the bay and the bay or the estuary, as in the case of the Lance power plant in France and the Sihwa Lake tidal power plant in Korea. Install a rotating wing (impeller) or screw type propeller to drive tidal power using the horizontal movement energy of tidal current caused by the difference between tides or tidal power generation or install a generator shaft in the underground space of the bank. It has been developing power and wave at the same time by using the pressure difference of air generated by wave force caused by tide movement, but it has changed the marine ecosystem by blocking the flow of algae due to the construction of levees, and it has failed to improve the efficiency of power energy production. There was a disadvantage

1.기존 조류 속도의 증속변환과 환경친화적 발전1.Increase the speed of existing tidal flow and environmentally friendly development

본 발명은 조류의 자연흐름 속도가 시속 5노트 안팎으로 느린점을 보완하여 간,만조의 교차시간대 6시간 마다 1시간 정도만 차단하고 간,만조 수위 차이를 평균 6미터로 가정할 때 만조시나 간조시 1시간을 기다리면 수위가 약 1미터 가량 상승하는 점을 활용하여 수문을 6시간 마다 1시간씩 일시 차단하고 나머지 5시간은 수문을 모두 개방한 상태로 발전함으로써 조류소통을 빠르게 변환하면서도 해양 생태계 영향을 최소화 하여 친환경적 발전을 도모하였다The present invention compensates for the slowing of the natural flow rate of algae at about 5 knots per hour, blocking only about 1 hour every 6 hours of inter-high tide crossings, and assuming that the difference between the high and low tide levels is an average of 6 meters. If you wait for 1 hour, the water level rises by about 1 meter, and the water gate is temporarily blocked for 1 hour every 6 hours, and the remaining 5 hours are developed with the water gates open. Minimized eco-friendly development

2.발전터빈 축 회전수의 증가 및 발전출력 향상2.Increase the number of rotation of shaft of power turbine and improve the power output

수문과 수문 사이에 장착된 조류회전축 상부에 대형 평판 원형기어를 설치하여 조류회전축 원형 기어와 연결된 발전기 회전축의 기어 가속비를 1:10으로 장착할 경우 조류회전축이 1분당 60회 회전한다고 가정하면 발전기 회전축은 1분당 600 회를 회전함으로써 발전기 회전에너지 증가에 따른 발전효율을 향상시킬 수 있다If a large flat plate circular gear is installed on the top of the tumbler shaft mounted between the gate and the gate, and the gear acceleration ratio of the generator rotary shaft connected to the tumbler circular gear is 1:10, assuming that the tumble shaft rotates 60 times per minute The rotating shaft rotates 600 times per minute to improve the power generation efficiency according to the increase of generator rotational energy.

3. 양수조(댐)에 펌프하는 과정의 손실 전력을 발전용 배수로 에서 회복 또는 증가3. Recover or increase the power lost in the pumping process to the dam.

수문의 회전축에서 1차 원천발전한 전력을 저수조에서 양수조(댐)으로 펌프하는 과정에서 손실되는 전력을 양수댐에서 배수로 길이에 이르는 구간에 발전기를 배치하여 발전함으로써 1차 원천발전과 같은 전력을 회복할 수 있고 동일 크기의 배수로에 발전기를 증가 설치 함으로써 원천발전 보다 2차 안정발전에서 더 많은 전력을 생산할 수 있도록 하였다It is possible to recover the same power as the primary source power generation by placing the generator in the section extending from the pumping dam to the length of the drainage in the process of pumping the power generated from the primary source power on the rotational axis of the floodgate from the reservoir to the reservoir. It is possible to produce more power in the secondary stable power generation than the original power generation by increasing the generator in the same size drainage.

4. 발전기 교체,수리 용이 및 발전소 건설비용 절감4. Easy to replace, repair and reduce power plant construction cost

육상에 저수조를 설치할 경우 저수조 바닥을 간조시 해저면과 동일한 높이로 굴착하여 그 흙 등을 양수조 바닥에 깔아 설치함으로써 양수조를 저수조 바로 옆에 접합하여 설치할 경우 건설경비가 그 만큼 절약된다 양수조 수량은 최소 6시간 최대 72시간 발전할 수량만 확보하면 되므로 댐규모가 지나치게 크지 않아도 되므로 수력,화력발전소 건설보다 비용이 적게든다 만사이 해상에 측면 나열형 으로 설치할 경우 상판은 통과하는 차량등의 하중을 고려하여 설치하면 상판은 다리로 활용할 수 있고 내염성 강판 강관파일을 사용하여 벽면에 파일을 박아 조립식으로 덧붙 여서 발전회전축을 가로 및 세로 방향으로 추가 설치가 가능하도록 한 것이 특징이다When installing a reservoir on land, the bottom of the reservoir is excavated to the same height as the bottom of the sea at low tide, and the soil is installed on the bottom of the reservoir to conserve the construction cost. Since the quantity of water must be secured at least 6 hours and maximum 72 hours, the dam size does not have to be too large, so it is less expensive than the construction of hydroelectric and thermal power plants. If installed, the top plate can be utilized as a bridge, and using the flame-resistant steel pipe pile, the pile is piled on the wall surface to be added prefabricated, so that the installation shaft can be additionally installed in the horizontal and vertical directions.

이하 첨부된 도면에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다Hereinafter, the accompanying drawings will be described in detail.

[도1] 조력발전장치구조도(상세입체도)1 is a schematic diagram of tidal power generation device (detailed three-dimensional diagram)

①수문① Sluice

수문은 상단에 자동 센서에 의한 개폐기를 설치하고 일정한 시간에 따라 조류방향과 같은 방향으로 열리고 조류의 수직방향으로 닫도록 설치한다 수문의 내구성 향상을 위하여 수문 중간에 가로로 지지대(강철후레임)틀을 설치한다The gate is equipped with an automatic sensor switch on the top, and is installed to open in the same direction as the direction of the tidal current and close in the vertical direction of the tidal flow according to a certain time. Install

가.수문 개폐시각 및 조절일람표 (만조가 00:00이고 간조가 06:00일 경우)A. Gate opening / closing time and adjustment table (when high tide is 00:00 and low tide is 06:00)

Figure 112006503966245-PAT00001
Figure 112006503966245-PAT00001

나.수문조절 방법B. How to control the gate

수문의 상부에 자동개폐 센서를 부착하고 시각을 조정하여 열고 닫는다 만조시각 종료 1시간 전에는 조류흐름이 느리므로 발전을 중지하고 만조가 끝나고 간조가 시작될때 까지 기다리며 조류유통을 시키다가 만조가 끝나면 수문을 닫고 1시간 동안 기다린 후 조류가 약 1미터 가량 상승한 상태에서 수문을 일제히 열고 간조 종료시각 1시간 전까지 발전을 실시하고 간조와 만조의 교차시각 까지 수문을 개방 한 상태에서 간조가 끝날 때 까지 1시간 동안 기다린 다음 간,만조 교차시점에 수문을 닫는다 이와 같이 간만조 시각에 따라 반복하며 발전한다 발전 시간은 6시간 마다 4시간이 되고 1일 16시간 발전하며 발전한 전기를 사용해 양수댐 으로 조수를 펌프한다 수문개방 대기 시간은 6시간 마다 1시간이고 수문이 폐쇄되는 시간은 6시간 마다 1시간이다 수문폐쇄 1시간 동안 조류의 수평이동 에너지에 수위가 올라간 만큼의 낙차 에너지가 발생하여 조류속도와 힘이 증가하고 발전 출력이 향상되며 빠른 조류에 의해 수문을 지나는 조류 속에 용존 산소량이 증가하여 생태환경이 새롭게 형성되어 해상에 설치할 경우 연안 해양 어족자원의 생성에 도움을 줄 수 있고 지상의 양수댐은 24시간 새로운 조류가 유통되므로 다양한 해양 어족의 양어장 으로 활용할 수 있는 특징과 장점이 있다The automatic opening and closing sensor is attached to the upper part of the water gate, adjusts the time, and opens and closes. Since the tidal flow is slow 1 hour before the end of the high tide, stop the power generation, wait until the high tide is over and start the low tide, and let the tide flow. Close and wait for 1 hour, then open the sluice at once with algae rising about 1 meter, generate power up to 1 hour before the end of low tide, and open the sluice at the intersection of low and low tide for 1 hour until the end of low tide. Wait and close the floodgate at the time of inter-high tide crossing. Like this, it repeats and develops according to the high tide time. Power generation time is 4 hours every 6 hours. Power generation is 16 hours a day. The waiting time is 1 hour every 6 hours and the time when the gate is closed is 1 hour every 6 hours. During the one hour of hydrological closure, free fall energy is generated as the level of algae rises in the algae's horizontal movement energy, which increases the algae speed and power, improves the power output, and increases the amount of dissolved oxygen in the algae that passes through the hydrologic by the rapid algae. When newly formed and installed at sea, it can help to create coastal marine fish stocks, and the ground pumping dam has characteristics and advantages that can be used as a fish farm for various marine fish stocks because new algae are circulated for 24 hours.

②조류회전축 회전날개(임펠러)② Rotating blades of current rotation shaft (impeller)

가. 회전 날개의 구조end. Structure of rotating wing

회전날개는 조류회전 축을 기준하여 S자 형태 대칭형으로 하여 만조시 및 간조시 에도 항상 일정한 회전 방향을 유지할 수 있도록 설치한다 회전축과는 수직방향이 되고 조류 방향과는 수평이 되도록 설치하고 회전날개 안쪽은 오목한 형태로 조류의 저항을 크게 하고 바깥쪽은 V자 형태로 하여 회전에 따른 조류저항이 적게 설치하여 조류회전 축이 수문을 통해 밀려드는 조류를 따라 일정한 방향으로 원활하게 회전하도록 설치한다Rotating blades are S-shaped symmetrical with respect to the tidal axis of rotation and are installed to maintain a constant direction of rotation at all times during high tide and low tide. It should be installed perpendicular to the axis of rotation and horizontal to the direction of tide. The concave shape increases the resistance of the algae, and the outer side is V-shaped, and the algae resistance is small by the rotation, so that the rotational axis of the algae rotates smoothly in a certain direction along the algae that is pushed through the water gate.

나. 회전 날개깃의 숫자I. Number of rotating feathers

조류회전축의 날개 수는 수문의 크기와 통과하는 조류의 양 조수 간만의 차 에 따라 6엽이상 이거나 또는 4엽 등으로 조류의 속도와 수문의 통과량 건설입지 여건과 건설비용의 증감 여부에 따라 다양하게 설치할 수 있다The number of wings on the tidal axis is more than 6 or 4 leaves depending on the size of the floodgate and the difference between the tidal flows of birds. Can be installed

다. 회전날개의 폭과 상하 간격All. Width and vertical gap of rotary blade

예를 들어 회전축에 날개의 상하 폭을 50cm 으로 설치한다면 아랫날개와 윗날개 사이의 상하 간격은 날개 폭 만큼의 50cm 간격을 두고 날개의 상하 간격 사이로 조류가 원활하게 유통되면서도 조류에 의하여 날개가 받는 저항력이 크게 발생되도록 조류 회전축의 중간판 연결 하단부 만조수위 높이까지 균일한 간격으로 설치한다For example, if the upper and lower widths of the wings are set to 50 cm on the rotating shaft, the upper and lower gaps between the lower wing and the upper wing are 50 cm apart as the width of the wings, while the birds are smoothly distributed between the upper and lower gaps of the wings, but the resistance received by the birds is reduced. Install at even intervals up to the height of the high water level at the bottom of the intermediate plate connection

③ 조류회전축 상단 원판 회전기어③ Rotating Gear of Upper Disc

조류회전축 회전에너지를 크게 하기 위하여 조류회전축 상단의 원형판 기어의 외경폭은 수문의 폭 범위내 에서 최대한의 직경폭으로 설치한다In order to increase the rotational energy of the tide shaft, the outer diameter of the circular plate gear on the top of the tide shaft should be installed to the maximum diameter within the width of the gate.

④ 발전기 회전축④ Generator rotating shaft

조류회전축 기어에 맞물려 회전에 따른 속도에너지를 크게 하기 위하여 발전기 회전축의 기어는 최소범위 20cm 이내 직경으로 설치한다 조류회전축과 발전기 회전축의 맞물림 기어 합치 비율은 예를 들어 조류회전축 기어 직경의 크기가 1일때 발전기회전축 기어 직경의 크기는 0.1이라고 가정하면 기어비는 1:10 으로 조류회전축이 1회전할 때 발전기 회전축은 10회전을 하게되며 1분당 조류회전축이 60회전 한다면 발전기 회전축은 1분당 600회전을 하게되어 회전속도에너지 증가에 의한 발전효율을 높이는 효과가 있다 조류회전축과 발전기 회전축의 상호 연결은 체인 또는 특수고무벨트로 대체할 수도 있다In order to increase the speed energy due to rotation by engaging the gear of the tidal shaft, the gear of the generator shaft should be installed within the minimum range of 20cm in diameter. Assuming that the gear shaft diameter of the generator is 0.1, the gear ratio is 1:10. When the tidal shaft rotates once, the generator shaft rotates 10 times. If the tidal shaft rotates 60 times, the generator shaft rotates 600 revolutions per minute. It is effective to increase power generation efficiency by increasing rotation speed energy. The interconnection of tidal axis and generator rotation axis can be replaced by chain or special rubber belt.

⑤ 발전장치 조류 회전축 하단과 양쪽 벽면의 지지대⑤ Supports on the lower side of the tidal current rotating shaft and on both walls

양쪽 벽면하단은 내염성 강철후레임 지지대를 설치하고 조류회전축 하단 연결부는 내염성 특수강 베어링으로 장착하여 발전장치의 견고성과 내구성을 향상토록 설치 한다Both sides of the wall are equipped with flame resistant steel frame support, and the connection part of the lower part of the tidal rotation shaft is installed with flame resistant special steel bearing to improve the robustness and durability of the generator.

⑥ 발전장치의 상판⑥ Top plate of generator

상판은 철판으로 설치하고 해상에 만과 만을 연결하여 측면 방향으로 나열하여 설치할 경우에는 상판을 다리로 사용할 수 있도록 벽면과 상판의 차량 통과 하중 등을 고려하여 견고하게 설치한다If the top plate is installed by steel plate and the bay and bay are connected to the sea and installed in the lateral direction, the top plate is installed firmly in consideration of the vehicle load of the wall and the top plate so that it can be used as a bridge.

⑦ 발전장치 중간판⑦ Power Generation Unit

조류회전축 원형판 기어 발전기 등을 설치하고 수리 보수등 발전장치를 관리하는 공간이며 사람이 걸어 다닐수 있을 정도의 최소한 2m 이상의 높이로 내염성 강철판 구조로 설치한다It is a space that installs a gear generator, such as a tumbler shaft, and manages power generation devices such as repair and repair. It is installed in a flameproof steel plate structure with a height of at least 2m that humans can walk around.

⑧ 발전장치 하단부⑧ Lower part of generator

육상에 설치할 경우 철근콘그리트조로 설치하고 해상에 설치할 경우에는 바닥과 벽은 강철판 구조로 설치하고 벽면은 일정한 간격으로 파일을 박아 다양한 형태로 설치할 수 있다If it is installed on land, it can be installed with reinforced concrete. If it is installed at sea, the floor and wall can be installed in steel plate structure, and the wall can be installed in various forms by piled at regular intervals.

가. 육상에 설치할 경우end. When installed on land

육상에 설치할 경우 수문 폭이 5미터로 가정한다면 세로 벽은 폭 30cm 가량의 철근 콘크리트조 수직으로 설치하고 바닥에는 수문과 수문사이를 콘크리트조 평면으로 마감 설치하고 바닥과 벽면에는 조류의 수직 방향으로 강철 후레임 지지대 를 부착하여 상,하단을 서로 연결하여 조류회전축을 설치하고 조류회전축의 상,하단에 수평회전 베어링을 장착하고 회전축 상단의 원반 기어에 발전기 회전축과 맞물림 기어를 설치하여 발전기를 회전하도록 설치한다In case of installation on the land, if the width of the gate is 5m, the vertical wall is installed vertically with reinforced concrete tank of 30cm width, and the concrete wall is installed between the gate and the gate on the floor, and the steel frame is vertically on the floor and wall. Install the rotating shaft by connecting the upper and lower ends to each other by attaching the support, and the horizontal rotating bearings on the upper and lower ends of the rotating shaft, and install the interlocking gear with the rotating shaft of the generator on the disk gear on the top of the rotating shaft to rotate the generator.

나. 해상에 설치할 경우I. When installing at sea

해상에 설치할 경우는 발전장치 벽 중간에 파일을 박아 고정하고 파일의 하단과 중앙 및 상부에 가로와 세로로 파일 상호간 내염성 강철 파이프로 연결하고 해저 바닥에도 내염성 강철 후레임 으로 벽과 벽 사이를 일정한 간격으로 벽의 상단과 하단에 세로 지지대를 설치하며 발전장치 하단 세로 지지대 중간지점에 수평 회전베어링을 장착하여 조류회전축에 수직방향으로 연결하고 조류회전축 상부에도 수평 회전베어링 장착하여 조력발전장치 중간판과 연결한다 조류가 소통되는 발전장치의 벽면과 하단은 내염성 강철판 소재로 연결한다In case of installation on the sea, the pile is fixed in the middle of the wall of the power generating device. The piles are connected horizontally and vertically to the bottom, center and top of the pile by flameproof steel pipes between the piles. The vertical support is installed at the top and bottom of the wall, and the horizontal rotation bearing is installed at the middle point of the vertical support at the bottom of the power generating device. It is connected to the tidal axis in the vertical direction, and the horizontal rotation bearing is installed at the top of the tidal axis. The wall and the bottom of the power generation unit where the algae communicates are connected by flameproof steel sheet.

[도2] 조류회전축 및 발전기회전축 평면도[Figure 2] Bird rotating shaft and generator rotating shaft plan

조류회전축의 날개 깃은 안쪽이 오목한 V자형의 좌우대칭형으로 설치하고 조류회전축 상단의 [도1] -③원판 기어와 발전기회전축 기어와 맞물려 설치한다Wing feathers of birds inside of the rotary shaft is installed in the left and right of the symmetrical concave V-shape and engaged with the installation [Fig. 1] -③ original gear and generator rotation axis of the top gear axis of rotation birds

[도3] 조력발전장치 측면도3 is a side view of the tidal power generation device

수문과 수문사이 공간의 길이를 길게하여 그 사이에 여러개의 발전기를 설치할 수 있다The length of the space between the gate and the gate can be extended so that several generators can be installed between them.

[도4] 조류회전축 회전날개깃 형태[Fig 4] Rotating blade shape of the tidal axis

회전날개 깃은 S자 대칭형으로 안쪽은 V자형으로 설치하여 회전시 조류저항을 크게하고 바깥쪽은 회전저항을 작게 설치한다The rotor blade blade is S-symmetrical and V-shaped on the inside to increase the current resistance during rotation and to reduce the resistance on the outside.

[도5] 조력발전장치 육상배치 구조 평면도5 is a plan view of the land arrangement structure of the tidal power generation device

①수문① Sluice

수문은 1열 및 2열 또는 3열 이상 옆으로 설치할 수 있고 저수조 및 양수조 크기와 발전용수 양에 비례하여 여러 형태로 설치하며 ①-1은 만조시 조류 유입 방향이며 ①-2는 간조시 조류유입 방향이다Water gate 1 columns and 2 can be installed to the side columns, or three rows or more, and in proportion to the water storage tank and pumping tank size and power water amount and installed in various forms ①-1 is a bird inflow direction at high tide ①-2 is birds during low tide Inflow direction

②저수조② reservoir

1차 발전을 위한 조류가 드나드는 공간이다It is a space where algae flow in and out for primary development.

③폄프장③ Campground

1차 발전을 한 후 그 전력을 이용하여 ④양수조에 해수를 펌프하는 곳이다 저수조 밖 해수면에서 조수를 앙수한다 저수조 에서도 펌프가 가능하다It is a place to pump seawater to the water tank by using the electric power after the 1st power generation. The water is drained from the sea surface outside the reservoir.

④양수조④ Pump tank

해수를 담수하여 24시간 무휴 안정발전을 위한 담수공간이다 간,만조 6시간 중 발전하는 4시간 동안 펌프장에서 올려진 담수를 보관한다 담수량 규모는 최소 24시간 발전분량 및 설치된 발전기의 일부 수리 및 예비 전력확보량을 감안하여 72시간 이상 분량의 담수가 가능하도록 설치 할수도 있다It is a freshwater space for stable power generation 24 hours a day, 7 days a week. Fresh water is stored at a pumping station for 4 hours during 6 hours of high tide. Fresh water capacity is at least 24 hours. Considering the amount secured, it can be installed to allow more than 72 hours of fresh water.

⑤발전용 배수로⑤Drainage for power generation

24시간 연속 발전이 이루어지는 구간으로 육상에 수문과 저수조를 설치할 경우 수문과 조류회전축을 일직선형 으로 설치할 수 있고 양수댐을 거쳐 발전용 배수로 에는 그 배수로 길이 범위내 에서 수개 이상의 발전기를 배치할 수 있고 발전기 숫자 만큼 전력생산이 늘어나고 저수조 입구에서 1차 발전한 전력을 양수조로 펌프 하는 과정에서 손실된 전력을 회복할 수 있다 배수로에는 수문이 필요 없고 배수통로 옆에 공간을 확보하여 추가 설치도 가능하며 배수로의 경사각을 설치 지형에 따라 3도 내지 5도 가량 경사각을 두고 설치하면 배수로 유속 에너지증가로 인해 발전효율이 증가되는 특징이 있다If the water gate and reservoir are installed on the land for 24 hours continuous power generation, the water gate and the tidal axis can be installed in a straight line, and several generators can be arranged in the drainage passage through the pumping dam within the range of the drainage length. As a result, the power generation is increased and the power lost in the process of pumping the first-generation power generated at the inlet of the reservoir into the pump can be recovered. When installed at an inclination angle of about 3 to 5 degrees depending on the installation terrain, the power generation efficiency is increased due to the increase in drainage flow velocity energy.

[도6] 조력발전장치 육상배치 구조 단면도6 is a cross-sectional view of the tidal power generator land layout structure

도면 각부 기능은 [도5] 과 같으며 발전용 배수로 마지막 출구 하단의 높이는 평,단면이 해수면의 만조수위 보다 최소 1m 이상 높이로 설치 한다The function of each part of the drawing is as shown in [Fig. 5], and the height of the bottom of the last exit of the power generation drainage is installed at a height of at least 1m above the high water level of the sea level.

[도7] 조력발전장치 해상배치구조 평면도7 is a plan view of the marine arrangement structure of the tidal power generation device

① 수문① water gate

조류의 유입 통로이다 ①-1은 만조시 조류유입 방향이며①-2는 간조시 조류 방향이다It is the flow path of algae. ①-1 is the direction of algae in high tide and ①-2 is the direction of algae at low tide.

② 내해수면(저수조)② Inner Sea Level (Reservoir)

조력발전장치를 해상에 설치할 경우에는 수문 안쪽의 육지방향의 해수면이 저수조 역할을 하므로 별도의 저수조를 설치할 필요가 없다When tidal power plant is installed at sea, there is no need to install a separate reservoir because the sea level in the direction of the land inside the sluice serves as a reservoir.

③ 펌프장③ Pump station

기능은 [도5] 의 펌프장과 동일하며 해수면에서 1차로 생산된 전력을 이용하여 양수조로 퍼올리는 기능을 한다The function is the same as the pumping station of [Fig. 5] and serves to pump water to the water tank using the electricity produced primarily at sea level.

④ 양수조④ Pump Tank

기능은 [도5] 의 양수조와 동일하다The function is the same as that of the water tank of FIG.

⑤ 발전용 배수로⑤ Drain for power generation

기능은 [도5] 의 배수로와 동일하다The function is the same as the drainage channel of [Fig. 5].

⑥ 부표⑥ Buoy

해상의 부유물을 제거하기 위해 부표에 수문에서 최소 50m 이상의 간격을 두고 부표에 그물을 연결하여 부유물 등이 발전장치 수문으로 유입되는 것을 방지한다 2중으로 설치하여도 된다At least 50m away from the sluice on the buoy to remove the floating floats at sea, and connect the net to the buoy to prevent the float from entering the sluice gate.

[도8] 조력발전장치 해상배치구조 단면도8 is a cross-sectional view of the marine arrangement structure of the tidal power generation device

각부 기능은 [도7] 과 같다The function of each part is as shown in [Figure 7].

해양에 존재하는 조류의 수평적 이동에너지를 조력으로 증속변환 시켜 천연 조력을 이용하여 오염물질을 배출하지 않고 반 영구적 발전을 하며 양수댐의 일정한 배수로에 발전기 회전축을 다량 설치하여 양수발전에 따른 전력손실의 회복과 발전 효율을 향상시키는 발전원리를 발명함으로써 해안의 지형적 여건에 따라 대,중,소 규모별로 다양한 형태의 조력발전소 건설이 가능하게 되어 발전소 건설경비를 절감하고 발전후 방사성 폐기물 처리 문제가 남는 원자력발전 및 발전과정에서 CO2 발생으로 지구 온난화를 야기하는 화력발전을 대체하여 지구 생태계를 보호하고 인류의 쾌적한 생활 환경을 길이 보존하는데 기여하는 효과가 있다It converts the horizontal moving energy of tidal currents into tidal current to increase tidal power and produces semi-permanent power without discharging pollutants by using natural tidal power. By inventing power generation principles that improve recovery and power generation efficiency, it is possible to construct various types of tidal power plants by large, medium, and small scale depending on the topographical conditions of the coast, thus reducing the cost of power plant construction and leaving radioactive waste disposal problems after power generation. It has the effect of protecting the global ecosystem and preserving the pleasant living environment of human beings by substituting thermal power generation that causes global warming by CO2 generation in the development and development process.

Claims (1)

조력발전 과정에 있어서 조력발전장치로 유입되는 조류를 완전히 차단하지 않고도 매일 반복되는 간조 및 만조 6시간 동안에 1시간씩 1일 4시간의 수문 폐쇄만으로 조류의 유속을 증속 변환 시키는 조력발전장치 및 수문의 설치구조, 간조 및 만조 시간대별 수문의 개폐 작동시각과 발전 운용방식,Tidal power generators and hydrologic gates that change the flow rate of tidal flows by only closing the gate for 4 hours per day for 1 hour for 6 hours of low tide and high tide that are repeated every day without completely blocking algae flowing into the tidal power generation system. Installation structure, operation time and power generation operation method of water gate by low and high tide time zone, 조력발전장치의 조류회전날개축 상부 원판 기어와 발전기회전축 구동 기어에 회전 가속비율의 원리를 적용 장착하여 발전기의 발전효율을 높이는 발전장치구조 및 조류회전날개축과 발전기회전축을 서로 연결하는 형태 및 설치방식, 수문과 수문사이 공간에 발전장치를 조류방향의 90도 방향으로 측면나열형 으로 설치하거나 조류방향과 같은방향의 일직선형으로 설치하여 제한된 수문의 폭 범위내에서 다수의 발전장치를 연결하는 발전장치구조의 설치방식,The generator structure that improves the power generation efficiency of the generator by installing the principle of the rotational acceleration ratio on the upper disc gear of the tidal power rotor shaft and the generator shaft driving gear of tidal power generator, and the shape and installation of connecting the tidal rotor shaft and generator rotary shaft to each other Power generator structure that connects multiple power generators within the limited width of the floodgate by installing the generators sideways in the direction of tidal current or 90 degrees in the direction of tidal current or in a straight line in the same direction as tidal current. Installation method, 조류회전축 임펠러 회전날개깃 형태 및 설치방식(회전축에 S자대칭형 및 축 회전방향 내측에 오목한 V형구조로 설치하여 회전이 용이한 날개깃 구조),Shape and installation method of impeller rotating wing feather (bird wing shaft structure, easy to rotate by installing S-symmetric type on the shaft and concave V-shaped structure inside shaft rotation direction), 발전용 배수로를 일직선형으로 경사도를 두고 길게 배치하여 단일 배수로에 다수의 발전장치 설치가 가능하고 발전효율을 높이는 배수로구조 및 설치방식.It is possible to install multiple power generation devices in a single drainage by arranging power generation drainage in a straight line with a long slope, and it is a drainage structure and installation method that increases power generation efficiency.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101427996B1 (en) * 2013-12-31 2014-08-07 대운이앤씨(주) Non-Power water pump wave forces

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