KR20080008053A - Floating power plant for extracting energy from flowing water - Google Patents

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Abstract

A floating power plant is provided to obtain energy from low head water sources even without a dam or artificial lake. A floating power plant includes a floating platform(20), at least one impact hydraulic turbine(30), and at least one tapered pipe(10). The floating platform is arranged to float on water, and includes a deck. The turbine is set on the floating platform. The tapered pipe is mounted on the floating platform, and has an inlet(15) and an outlet(18). The inlet is submersible, and has a relatively larger cross section. The outlet has a relatively smaller cross section. The tapered pipe is mounted on the floating platform so as to receive a part of stream flowing beneath the surface of water remaining in the inlet, such that the tapered pipe accelerates stream in the tapered pipe at the speed bigger than the speed at the inlet. The accelerated stream is injected from the outlet of the tapered pipe on the surface of water, and collided against the impact hydraulic turbine. The used water returns to water.

Description

유수로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치{FLOATING POWER PLANT FOR EXTRACTING ENERGY FROM FLOWING WATER}Floating power generator to get energy from running water {FLOATING POWER PLANT FOR EXTRACTING ENERGY FROM FLOWING WATER}

도 1은 테이퍼관과 충격터빈을 포함하는 본 발명의 유압발전장치를 예시하는 개략도;1 is a schematic diagram illustrating a hydraulic power generator of the present invention comprising a taper pipe and an impact turbine;

도 2는 4개의 테이퍼관들에서 오는 분사에 의해 부딪히는 충격터빈의 상부평면도를 도시하는 개략도;FIG. 2 is a schematic view showing a top plan view of the impact turbine hit by the injection from four tapered tubes; FIG.

도 3a은 한방향성의 교차-유동터빈의 개략적인 측단면도;3A is a schematic side cross-sectional view of a unidirectional cross-flow turbine;

도 3b는 양방향성의 교차-유동터빈의 측면도;3b is a side view of a bidirectional cross-flow turbine;

도 4는 정렬된 배열의 안정화 덕트들과 그 안에 개재된 두 개의 테이퍼관들의 개략적인 사시도;4 is a schematic perspective view of stabilizing ducts in an aligned arrangement and two taper tubes interposed therein;

도 5는 정렬된 배열의 안정화 덕트들과 두 조화된 쌍들의 테이퍼관들이 서로에 대해 실질적으로 180°로 위치하는 4개의 테이퍼관들의 개략적인 사시도;FIG. 5 is a schematic perspective view of four tapered tubes with stabilized ducts in an aligned arrangement and two harmonized pairs of tapered tubes positioned substantially 180 ° relative to one another; FIG.

도 6은 다수의 테이퍼관들, 안정화 덕트들 및 충격터빈을 가지며, 한 쌍의 현수 정박물에 의해 고정된 부유유압발전장치를 예시하는 개략도;6 is a schematic diagram illustrating a floating hydraulic power generating apparatus having a plurality of tapered pipes, stabilizing ducts, and an impact turbine, and fixed by a pair of suspension anchors;

도 7은 부유플랫폼에 탑재된 다수의 공기-탱크를 갖는 부유유압발전장치를 예시하는 개략도;7 is a schematic diagram illustrating a floating hydraulic power generation apparatus having a plurality of air-tanks mounted on a floating platform;

도 8은 두 테이퍼관들을 갖는 부유유압발전장치를 예시하는 개략도;8 is a schematic diagram illustrating a floating hydraulic power generation apparatus having two tapered tubes.

도 9는 양방향성 교차-유동터빈 및 직사각형 테이퍼관을 예시하는 개략도;9 is a schematic diagram illustrating a bidirectional cross-flow turbine and a rectangular tapered tube;

도 10은 교차-유동터빈과 부딪치게 배치된 직사각형 테이퍼관을 갖는 부유유압발전장치를 예시하는 전면 개략도;10 is a front schematic diagram illustrating a floating hydraulic power generation apparatus having a rectangular tapered pipe disposed to collide with a cross-flow turbine;

도 11은 반동터빈 및 테이퍼관을 예시하는 개략도; 및11 is a schematic diagram illustrating a reaction turbine and a taper pipe; And

도 12는 반동터빈을 갖는 부유유압발전장치를 예시하는 전면 개략도이다.12 is a front schematic diagram illustrating a floating hydraulic power generator having a reaction turbine.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 테이퍼관 12 : 테이퍼이송관10: taper pipe 12: taper feed pipe

20 : 부유플랫폼 30 : 터빈20: floating platform 30: turbine

40 : 발전기 50 : 유압장치40: generator 50: hydraulic device

60 : 평행 덕트 70 : 현수 정박물60: parallel duct 70: suspension anchor

80 : 공기-탱크80: air tank

본 발명은 유수(流水), 즉 흐르는 물로부터 전기를 발생시키기 위한 유압발전장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명의 발전장치는 댐 또는 인공호(저수)의 필요 없이 조류(해류)와 자유 유동 하천과 같은 낮은 수두원(head water soureces)으로부터 에너지를 얻는 데 채용된다. The present invention relates to a hydraulic power generation device for generating electricity from flowing water, that is, flowing water. More specifically, the generator of the present invention is employed to obtain energy from low head water soureces such as algae (currents) and free flowing rivers without the need for dams or artificial lakes (water reservoirs).

유압발전기는 움직이는 물에 있는 운동에너지를 이용하여 터빈을 구동하여 전기를 발생시킨다. 종래에는, 유압발전장치가 4개의 주요한 요소들: (1)엄청난 양의 위치에너지를 갖고 있는 광대한 몸체의 물을 저장하는 댐; (2)물이 터빈쪽으로 흐를 때 저장된 물(저수)의 위치에너지가 운동에너지로 바뀌는 수압관; (3)운동에너지를 얻어 이 운동에너지를 기계에너지로 바꾸는 터빈; 그리고 (4)기계에너지를 전기에너지로 바꾸는 발전기를 포함하였다. 따라서, 종래의 유압발전에서는, 잠복 운동에너지 또는 수두(水頭)가 유압발전장치에서 전기 발생의 경제성을 결정하게 된다.A hydraulic generator generates electricity by driving a turbine using kinetic energy in moving water. Conventionally, hydraulic power plants have four main elements: (1) a dam that stores a vast body of water with a tremendous amount of potential energy; (2) a hydraulic tube in which the potential energy of the stored water (low water) is converted into kinetic energy when the water flows toward the turbine; (3) a turbine that obtains kinetic energy and converts it into mechanical energy; And (4) generators that convert mechanical energy into electrical energy. Therefore, in the conventional hydraulic power generation, the latent kinetic energy or water head determines the economical efficiency of electricity generation in the hydraulic power generator.

유체의 자유 유동 흐름에서는, 운동에너지(흐름의 속도)가 전기 발생의 경제성을 결정한다. 해류와 자유 유동 하천의 운동에너지는 비용이 들지 않으면서도 고갈될 수 없는 것이다. 그러나, 이런 흐름으로부터 전기를 생성하는 비용이, 현재, 터무니 없이 비싸다. 이와 같은 이유로는, 우선, 이런 흐름에 있는 운동에너지는 광대하게 넓은 물에 걸쳐 넓게 퍼져 있으나, 종래의 유압발전장치에 사용되는 현존하는 유압터빈은 상술한 바와 같이 광대하게 퍼져있는 물의 운동에너지를 잡지 못하기 때문이다. 즉, 저속으로 움직이는 흐름에 맞게 특별히 설계된 터빈은, 기술적으로 가능은 하지만, 경제적인 면에서 본질적으로 실현이 불가능하다. 예를 들어, 낮은 수두에 맞게 설계되어 왔던 터빈은 일반적으로 전기발전기가 물 아래에 위치하게 되어, 설치, 작동 및 유지에 있어 상당한 불편함과 높은 비용을 수반함을 알 수 있다.In free flow of fluid, the kinetic energy (speed of flow) determines the economics of generating electricity. The kinetic energy of currents and free-flowing rivers cannot be depleted without cost. However, the cost of generating electricity from this flow is now ridiculously expensive. For this reason, first of all, the kinetic energy in this flow is spread over a vastly wide water, but the existing hydraulic turbine used in the conventional hydraulic power generator captures the kinetic energy of the vastly spread water as described above. Because you can't. That is, a turbine specifically designed for low speed moving flows is technically possible, but economically inherently impossible to achieve. For example, turbines that have been designed for low heads generally show that the generator is under water, resulting in significant inconvenience and high costs in installation, operation and maintenance.

자유-유동 물 또는 "낮은 수두(low-head)" 에너지원으로부터 에너지를 얻기 위한 방법이 종래 공지되어 있다. 그러나, 이러한 많은 방법은 조류(밀물과 썰물)의 변위 이동 보다는 파도에서 오는 변동하는 물의 움직임으로부터 에너지를 얻도록 설계되어 있다. 예를 들어, 노렌(Noren)의 미국특허 제4,773,221호 및 제4,277,690호 모두는 전기를 발생하기 위한 부유장치를 제시하고 있고, 여기서, 상기 장치는 지나가는 파도가 관을 수직으로 변동시켜 관 속을 이동하는 물이 터빈을 회전시키도록 구성되어 있다. 또한, '690과 '221의 부유체 특허는 물 변동에 반응하여 관에 대해 운동하도록 관 안에 배치되는 이동 가능한 피스톤을 포함하고 있다. 상기 운동하는 피스톤은 피스톤 운동을 유용한 에너지로 바꾸기 위해 유동체 안에서 에너지 변환기(예를 들어, 터빈)를 구동한다.Methods are known in the art for obtaining energy from free-flowing water or a "low-head" energy source. Many of these methods, however, are designed to derive energy from the fluctuating water movements coming from waves rather than displacements of algae (tide and ebb). For example, Noren 's U.S. Patent Nos. 4,773,221 and 4,277,690 both present floating devices for generating electricity, where the passing waves move the tubes vertically by moving the tubes vertically. The said water is comprised so that a turbine may rotate. In addition, the float patents of '690 and' 221 include movable pistons disposed within the tube to move relative to the tube in response to water fluctuations. The moving piston drives an energy converter (eg a turbine) within the fluid to convert the piston motion into useful energy.

율톤(Youlton)의 미국특허 제5,770,893호는 길이가 다른 수직관 조립체를 포함하는 부유장치를 제시하고 있다. '893 특허의 관조립체는 변동하는 부유체까지 비교적 높게 물이 차여 있고, 실질적으로 각 관 안의 공기 기둥에 영향을 미친다. 터빈은 관 안에서 변하는 수면에 의해 생기는 공기 기둥 안의 변동(파동)으로부터 전력을 동력화하기 위해 마련된다. 우드(Wood)의 미국특허출원 제2005/0167988호는 수직관 안에서 공기를 압축하고, 교대로, 압축된 공기를 공기 터빈으로 흐르게 하여 압축 에너지를 기계에너지로, 실질적으로 전기에너지로 바꿈으로써 전기를 발생시키는 장치를 개시하고 있다. 그러나, 전기를 생성하는 데 바닷물결을 이용하는 위 장치들은 경제적인 면에서 효율적이지 못하다.U.S. Patent No. 5,770,893 of yulton (Youlton) are present in suspension apparatus including a straight pipe assembly length differences. The tube assembly of the '893 patent is relatively high in water to fluctuating floats and substantially affects the air columns in each tube. Turbines are provided to power electric power from fluctuations (waves) in the air column caused by varying water levels in the tube. Wood (Wood) of the U.S. Patent Application No. 2005/0167988 by electric arc will compress the air in the standpipe and, in turn, feed the compressed air to compressed air energy to flow into a turbine into mechanical energy and electrical energy into a substantially A device for generating the same is disclosed. However, these devices, which use sea water to generate electricity, are not economically efficient.

베이커(Baker)의 미국특허출원 제2003/0059292호는 조류에너지를 사용 가능한 에너지로 바꿀 수 있는 에너지 변환장치를 제시하고 있다. '292 특허의 장치는 물에 잠겨져 있고, 적어도 하나의 터빈, 적어도 하나의 출구, 그리고 적어도 하나의 유입장치를 포함하며, 유입장치는 터빈쪽으로 물을 가속시키는 수압관이다.U.S. Patent Application No. 2003/0059292 of Baker (Baker) suggests an energy conversion device that can replace the energy available to the bird energy. The device of the '292 patent is submerged in water and includes at least one turbine, at least one outlet, and at least one inlet, wherein the inlet is a hydraulic tube that accelerates water towards the turbine.

하사드(Hassard et al.)의 미국특허 제6,568,181호는 유체 유동으로부터 전력을 얻기 위한 장치를 제시하고 있고, 여기서 잠겨진 콘크리트 구조물 수로가 물을 가속시키고, 물은 관에 의해 유체 구동 엔진으로 전달된다. Hassard et al. , US Pat. No. 6,568,181, discloses a device for obtaining power from fluid flow, where a submerged concrete structure channel accelerates water and the water is delivered to the fluid drive engine by a tube. .

조류에너지를 사용가능한 에너지로 바꾸는 여러가지 방법들이 전기전력연구소(Electric Power Research Institute)의 TISEC 프로젝트에 의해 기술되어 있다. 이 프로젝트는 http://epri.com/oceanenergy/streamenergy.html에 상세하게 기술되어 있고, 이 기술 전체는 본 발명에서 인용하고 있는 인용문헌에 포함되어 있다.Several ways to convert algae energy into usable energy are described by the TISEC project at the Electric Power Research Institute. The project is described in detail at http://epri.com/oceanenergy/streamenergy.html, the entirety of which is included in the cited references cited herein.

위에 설명한 저수두 유압발전장치는 댐 없이 전기를 생성할 수는 있으나, 위 장치들의 상업적 실행 가능성에 있어 큰 장애들이 있다. 예를 들어, 종래에 기술된 장치들은 전형적으로 많은 부분들이 물 아래에 건설되고 유지되어야 하는 데, 이렇게 상기 장치를 형성하기에는 너무 많은 비용이 드는 것을 알 수 있으며, 또한, 종래의 상기 장치들은 일반적으로 그 건설에 드는 높은 비용에 비해, 이에 걸맞는 충분한 에너지를 발생시키지 못한다는 문제가 있다. The low head hydraulic power generator described above can generate electricity without dams, but there are significant obstacles to the commercial viability of these devices. For example, it can be seen that the devices described in the prior art typically require many parts to be built and maintained under water, which is too expensive to form the device, and the devices of the prior art generally Compared to the high cost of the construction, there is a problem in that it does not generate enough energy to meet it.

반면, 본 발명의 저수두 유압발전장치는 최소한의 장비가 물에 잠기 상태로 표면에 떠 있으면서 해류 또는 하천류로부터 에너지를 모으도록 구성된다. 유압발전장치는 적어도 하나의 터빈이 결합된 부유플랫폼을 포함하며, 물은 적어도 부분 적으로 물에 잠겨 있는 테이퍼관에 의해 가속되어 터빈과 접촉하게 된다. 종래에 기술된 장치와 비교할 때, 본 발명의 기획은: (1)장치의 모든 요소들이 물 위에 건설 가능하고; (2)상기 장치가 물 위에 설치되는 것으로 인해 터빈 수리와 유지가 최소화되며; (3)효율을 최대화하기 위해 입구의 위치를 필요에 따라 쉽게 조절할 수 있고; 그리고 (4)상업적으로 생산 판매되는 터빈을 사용할 수 있는 등 여러가지 면에서 유리하다.On the other hand, the low head hydraulic power generator of the present invention is configured to collect energy from currents or streams with minimal equipment floating on the surface while submerged. The hydraulic power generator includes a floating platform in which at least one turbine is coupled, and the water is at least partly accelerated by the tapered pipe to be in contact with the turbine. Compared with the device described in the prior art, the present invention provides: (1) All the elements of the device can be built on water; (2) turbine repair and maintenance is minimized due to the installation of the device on water; (3) the position of the inlet can be easily adjusted as needed to maximize efficiency; And (4) the use of commercially produced and sold turbines.

본 발명의 일 양태에 따르면, 물의 몸체의 유동 흐름으로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치가 제공되고, 발전장치는: (a)물에 뜨도록 채용된 데크를 포함하는 부유플랫폼; (b)부유플랫폼에 탑재되는 적어도 하나의 유압터빈; 그리고 (c)부유플랫폼에 탑재되는 입구의 단면이 비교적 크고 출구분사부의 단면이 비교적 작은 적어도 하나의 테이퍼관을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 테이퍼관은 부유플랫폼에 탑재되고, 입구에 있는 물의 표면 아래의 유동 흐름의 일부를 수용하게 채용되며, 관 내의 흐름을 입구 속도 보다 높은 속도로 가속시킨다. 가속된 흐름은 관의 출구분사부로부터 물의 표면 위로 유출되며, 예를 들어, 충격형 유압터빈에 부딪힌다. 이 후, 약해진 분사는 물로 되돌아간다. 위에 기술된 실시예는 청구된 요지와 일치하는 교차-유동터빈이나 반동터빈을 수용하도록 채용될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a floating power generator for obtaining energy from a flow of water in a body of water, the generator comprising: (a) a floating platform comprising a deck adapted to float in water; (b) at least one hydraulic turbine mounted on the floating platform; And (c) at least one taper pipe having a relatively large cross section of the inlet mounted on the floating platform and a relatively small cross section of the outlet injection section. In a preferred embodiment, the taper tube is mounted on a floating platform and is adapted to receive a portion of the flow flow below the surface of the water at the inlet, accelerating the flow in the tube at a rate higher than the inlet velocity. The accelerated flow exits the surface of the water from the outlet jet of the tube and hits, for example, an impact hydraulic turbine. After this, the weakened jet is returned to the water. The embodiments described above can be employed to accommodate cross-flow turbines or reaction turbines consistent with the claimed subject matter.

본 발명의 전력발전장치는 재생 가능한 자원으로부터 경제적이고 편리하게 에너지를 생산할 수 있다.The power generator of the present invention can produce energy economically and conveniently from renewable resources.

본 발명의 또 다른 특징들은 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.Further features of the present invention will become apparent from the following detailed description.

본 발명은 실예와 예시만을 목적으로 많은 실시예들을 참조로 아래에 상세하게 설명한다. 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상과 범위 안에서 특정 실시예들에 대한 수정(변경)예들은 당업자에게 명백할 것이다.The invention is described in detail below with reference to many embodiments for purposes of illustration and illustration only. Modifications to specific embodiments within the spirit and scope of the invention as set forth in the claims will be apparent to those skilled in the art.

본 발명의 유압발전장치는 유압터빈이 탑재되는 부유플랫폼과, 물을 가속시키고 터빈을 구동하는 적어도 하나의 테이퍼관을 포함한다. 도 1은 본 발명의 일반적인 작동을 예시한다. 여기서, 테이퍼관(10)은 들어오는 유동의 방향을 향하는 입구(15)와, 수면 위에서 충격터빈(30)으로 연장되는 출구(18)를 갖는다. 터빈은 플랫폼(20) 밑에 부착되고, 플랫폼의 바닥은 개방 공간을 갖고 있어, 터빈(30)이 수면 위에서 공중에 매달린다. 물은 관(10)의 입구(15)로 들어가고; 관(10)을 흐르면서 가속되어; 물 분사로써 관(10)의 출구(18) 또는 노즐을 빠져 나간다. 도 1의 관(10)은 원뿔형태이다. 도 1에 도시한 형태에서, 발전기(40)와 유압장치(50)는 터빈(30)의 상단에 안치된다. 또한, 닻(75)에 연결된 두 점의 현수 정박물(70)이 도시되고, 여기서, 케이블, 두 개의 닻, 그리고 정박고리는 케이블이 정박고리를 통해 두 개의 닻과 플랫폼을 연결하도록 구성된다. 정박고리는 O-링(ring)인 것이 바람직하다.The hydraulic power generator of the present invention includes a floating platform on which a hydraulic turbine is mounted, and at least one taper pipe for accelerating water and driving a turbine. 1 illustrates the general operation of the present invention. Here, the tapered pipe 10 has an inlet 15 facing the direction of the incoming flow and an outlet 18 extending from the water surface to the impact turbine 30. The turbine is attached below the platform 20 and the bottom of the platform has an open space so that the turbine 30 is suspended in the air above the water surface. Water enters the inlet 15 of the tube 10; Accelerated by flowing through the tube 10; Water jet exits the outlet 18 or nozzle of the tube 10. The tube 10 of FIG. 1 is conical. In the form shown in FIG. 1, the generator 40 and the hydraulic device 50 are placed on top of the turbine 30. Also shown are two points of anchor moored 70 connected to anchor 75, wherein the cable, two anchors, and the anchoring ring are configured such that the cable connects the two anchors and the platform through the anchoring ring. The anchoring ring is preferably an O-ring.

본 발명에 사용된 테이퍼관들은 연장된 유선-선로관들(elongated, stream-lined conduits)이다. 본 발명은 종래의 유압발전장치의 댐과 수압관의 혼합된 역할을 수행하는 테이퍼이송관을 포함한다. 즉, 테이퍼이송관은 물을 터빈으로 안내 할 뿐만 아니라 또한 유속을 가속시킨다. 관의 입구는 출구의 단면 보다 큰 단면을 가지며, 이는 물을 입구에서의 속력 V1에서 출구분사에서의 속력 V2로 가속시킨다. 테이퍼관은 또한 관 입구에서 압력을 증가시켜 결과적으로 성능을 좋게 하도록 작동될 수 있다. 다른 실시예에서, 관들은 테이퍼지지 않을 수, 즉 전체 길이에 걸쳐 대게 균일한 단면을 가질 수도 있다.Taper tubes used in the present invention are elongated, stream-lined conduits. The present invention includes a tapered feed pipe that performs a mixed role of the dam and the hydraulic pipe of the conventional hydraulic power generator. In other words, the tapered feed pipe not only guides water to the turbine, but also accelerates the flow rate. The inlet of the pipe has a larger cross section than the outlet cross-section, which in turn accelerates the water at speed V 1 at the inlet to the speed V 2 of the exit jet. The tapered tube can also be operated to increase pressure at the tube inlet, resulting in better performance. In another embodiment, the tubes may not be tapered, ie may have a generally uniform cross section over the entire length.

입구에서의 속력 V1은, 실질적으로 관의 외형에 따라, 물의 흐름의 속도 보다 작을 수 있음에 유념한다. 예를 들어, 입구면적 A1과 출구면적 A2를 갖는 "S"형태로 구부러진 만곡관을 생각해 보자. 입구에서의 관의 중심선은 수면 아래의 깊이 "d"에 위치하고, 출구에서의 관의 중심선은 수면 위의 높이 "h"에 위치한다. 본 예에서, 깊이 "d"는 입구의 길이 크기

Figure 112006051366911-PAT00001
과 비교하여 크고, 유사하게 높이 "h"는 출구의 길이 크기
Figure 112006051366911-PAT00002
와 비교하여 크다고 가정한다. 물은 비압축성이고 비점성이라고 가정한다. 관을 통해 이동하는 유체는 흐름관(streamtube)을 구성한다. 흐름관의 먼 상류의 면적은 A0(관의 입구면적 A1과 같을 필요는 없음)이고, 먼 상류의 속도는 V0이다. 예를 들어, 관이 물속에서 안정상태로 속력 U로 견인되었다면, V0 = U이다. Note that the speed V 1 at the inlet may be less than the speed of water flow, depending on the shape of the tube. For example, consider a curved tube curved in the form of "S" having an inlet area A 1 and an outlet area A 2 . The centerline of the tube at the inlet is at the depth "d" below the water surface and the centerline of the tube at the outlet is at the height "h" above the water surface. In this example, the depth "d" is the length size of the inlet
Figure 112006051366911-PAT00001
Large, similarly the height "h" is the length of the outlet
Figure 112006051366911-PAT00002
Assume that it is large in comparison with. It is assumed that water is incompressible and inviscid. The fluid moving through the tubes constitutes a streamtube. The area upstream of the flow tube is A 0 (not necessarily the same as the inlet area A 1 of the tube), and the velocity of the far upstream is V 0 . For example, if the tube is towed at speed U in a steady state in water, then V 0 = U.

입구의 먼 상류에서 시작하여 A2에서 빠져 나가는 유선(streamline)을 생각해 보자. 베르누이 방정식은:Consider a streamline starting at the far upstream of the inlet and exiting A 2 . Bernoulli's equation is:

Figure 112006051366911-PAT00003
Figure 112006051366911-PAT00003

이고, 여기서 z는 수직 위치이다. 정압이 높은 상류는 유체정역학이다.Where z is the vertical position. Upstream with high static pressure is hydrostatic.

Figure 112006051366911-PAT00004
Figure 112006051366911-PAT00004

여기서, Pa는 공기중의 대기압(일정하다고 가정)이다. 유체가 비압축성이기 때문에 출구에서 P2 = Pa이다. 베르누이 방정식에 대입하면:Where P a is the atmospheric pressure (assuming constant) in air. P 2 = P a at the outlet because the fluid is incompressible. Substituting the Bernoulli equation:

Figure 112006051366911-PAT00005
Figure 112006051366911-PAT00005

이제, z2 - z0 = d + h이고, 따라서,Now, z 2 -z 0 = d + h, thus,

Figure 112006051366911-PAT00006
Figure 112006051366911-PAT00006

따라서, 출구속도, V2는 위 가정에 의해 주어진 흐름속도 V0 보다 작을 것이다.Thus, the outlet velocity, V 2 , will be less than the flow velocity V 0 given by the above assumption.

또한, 주어진 질량보존법칙에 의해,Furthermore, given the mass conservation law,

Figure 112006051366911-PAT00007
Figure 112006051366911-PAT00007

그리고, 따라서,And, therefore,

Figure 112006051366911-PAT00008
Figure 112006051366911-PAT00008

물의 유동이 정상상태이면, 이때 관의 입구와 출구에서 유동하는 물의 체적은 같아야 한다. 즉, A1 × V1 = A2 × V2, 여기서, A는 면적, V는 물의 속도, 1은 입구, 2는 출구이다. 테이퍼이송관에서, 출구면적 A2는 입구면적 A1 보다 작아서, 물의 속도는 반드시 입구 보다 출구에서 커야 한다. 본 발명은 좁은 흐름으로 유동하는 물의 증가된 운동에너지로 인해 상업적으로 생산 판매되는 종래의 유압터빈을 사용할 수 있게 된다.If the flow of water is steady, then the volume of water flowing at the inlet and outlet of the tube should be the same. That is, A 1 × V 1 = A 2 × V 2 , where A is the area, V is the speed of water, 1 is the inlet, and 2 is the outlet. In the tapered feed pipe, the outlet area A 2 is smaller than the inlet area A 1 so that the water velocity must be greater at the outlet than the inlet. The present invention allows the use of conventional hydraulic turbines commercially produced and sold due to the increased kinetic energy of the water flowing in a narrow flow.

물에 의해 제공되는 에너지는 다음과 같이 산정할 수 있다:The energy provided by water can be estimated as:

위치에너지, PE = mgH, Potential energy, PE = mgH,

여기서, m은 물의 질량, g는 중력가속도, 9.8m/s2, H는 수면 또는 수두의 높이이다.Where m is the mass of water, g is the acceleration of gravity, 9.8 m / s 2 , and H is the height of the water surface or head.

운동에너지, KE = 1/2mV2,Kinetic energy, KE = 1 / 2mV 2 ,

여기서, m은 물의 질량, V는 물의 속도이다.Where m is the mass of water and V is the velocity of water.

종래의 유압발전장치에서, 댐 뒤에 저장된 물의 위치에너지가 운동에너지로 바뀐다. V에 대해 풀면, PE가 KE와 같을 때, 수두 H를 갖는 수압관에서의 물의 속도를 얻을 수 있다: V = (2gh)(1/2) 이와 달리, 주어진 V 값에 있어 H에 대해 풀면, PE가 KE와 같을 때, 주어진 물의 속도와 대응하는 균등한 수두를 얻을 수 있다: H=1/(2g)*V2 In the conventional hydraulic power generator, the potential energy of the water stored behind the dam is converted into kinetic energy. Solving for V, we can get the velocity of water in a hydraulic tube with head H when PE is equal to KE: V = (2gh) (1/2) Alternatively, solving for H for a given V value, When PE is equal to KE, an equivalent head head can be obtained corresponding to the given water velocity: H = 1 / (2g) * V 2

테이퍼진 수로를 통해 물을 가속시키는 벤투리관에 있어, 물의 전체 에너지는 관을 따라 동일하게 남아 있다. 즉, 관에 대한 마찰에 의한 손실에너지를 무시하면, 물의 위치에너지 PE, 운동에너지 KE 및 압력 P의 합은 동일하게 남아 있다: PE(a)+KE(a)+P(a) = PE(b)+KE(b)+P(b), 여기서 (a)는 관의 입구이고, (b)는 출구이다.In a venturi tube that accelerates water through a tapered channel, the total energy of the water remains the same along the tube. In other words, ignoring the energy lost by friction on the pipe, the sum of potential energy PE, kinetic energy KE and pressure P of water remains the same: PE (a) + KE (a) + P (a) = PE ( b) + KE (b) + P (b), where (a) is the inlet of the tube and (b) is the outlet.

입구와 출구간의 수직 거리가 0 이라면, "PE(a)-PE(b)" 또한 0 이 될 것이고, "KE(b)-KE(a)"로 표현된 유속의 증가는 베르누이 방정식에 따라 압력의 감소 "P(b)-P(a)" 때문에 생기게 된다.If the vertical distance between the inlet and outlet is zero, then "PE (a) -PE (b)" will also be zero, and the increase in flow rate, expressed as "KE (b) -KE (a)", is the pressure according to the Bernoulli equation. Decreases due to "P (b) -P (a)".

물은 도 1에 예시한 관과 같은 이송관을 수직으로 이동할 때 속력이 줄어들 것이다. "KE(b)-KE(a)"로 표현된 유속의 증가는 압력의 감소 "P(b)-P(a)"에서 물이 이동한 수직 거리로 표현되는 위치에너지의 변화를 뺀 양이다. 만약, 입구와 출구간의 수직 거리가 작다면, 위치에너지의 변화 "PE(a)-PE(b)" 또한 작을 것이다.Water will decrease in speed as it moves vertically through a delivery tube such as the one illustrated in FIG. 1. The increase in flow rate, expressed as "KE (b) -KE (a)", is the decrease in pressure "P (b) -P (a)" minus the change in potential energy expressed as the vertical distance traveled by water. . If the vertical distance between the inlet and the outlet is small, the change in potential energy "PE (a) -PE (b)" will also be small.

물의 운동에너지는 또한 다음과 같이 쓸 수 있다.The kinetic energy of water can also be written as

P(w) = 1/2*d *A*V3 P (w) = 1/2 * d * A * V 3

여기서, "P(w)"는 단위 시간당 물의 운동에너지(kW), "d"는 물의 밀도(kg/m3), "A"는 수직 면적(m2), "V"는 물의 속도(m/s)이다.Where “P (w)” is the kinetic energy of water per unit time (kW), “d” is the density of water (kg / m 3 ), “A” is the vertical area (m 2 ), and “V” is the velocity of water (m / s).

따라서, 테이퍼이송관의 출구 면적이 입구 면적의 50%라면, 출구에서의 물의 속도는 마찰력을 무시하면 입구에서의 속도 보다 2배가 크다. 테이퍼이송관(예를 들어, 입구와 출구면적 사이에서 A는 감소, V는 증가)의 물의 운동에너지에 대한 순효과는 출구에서의 운동에너지가 입구에서의 운동에너지 보다 4배 크게 되는 것이다.Therefore, if the outlet area of the tapered feed pipe is 50% of the inlet area, the speed of the water at the outlet is twice as large as the speed at the inlet, ignoring the frictional force. The net effect on the kinetic energy of the water in a tapered feed pipe (e.g. A decreases between V and inlet area, V increase) is that the kinetic energy at the outlet is four times greater than the kinetic energy at the inlet.

독창적인 전력발전장치에서 터빈을 구동하기 위해 하나 이상의 이송관이 배 치될 수 있는 것이 고려된다. 예를 들어, 이송관 조립체가 하나의 충격터빈을 구동하기 위해 배치될 수 있다. 또한, 다수의 관들이 하나 이상의 터빈을 구동하기 위해 부유플랫폼에 사용될 수 있다. 조류에 있어, 관들이 조수의 썰물과 밀물 모두로부터 물의 에너지를 이용하도록 서로에 대해 실질적으로 180°로 오프셋된 적어도 두 개의 이송관들을 적용하는 것이 유리할 수 있다.It is contemplated that more than one transfer line may be arranged to drive the turbine in the original power generator. For example, a transfer tube assembly can be arranged to drive one impact turbine. In addition, multiple tubes can be used on the floating platform to drive one or more turbines. For algae, it may be advantageous to apply at least two transfer tubes offset substantially 180 ° relative to each other so that the tubes utilize the energy of the water from both the tidal ebb and tide.

예를 들어, 도 2는 2개가 조수 유동의 각 방향에 대해 정렬되고 중심에서 단일 충격터빈(30)에 부딪히도록 위치된 4개의 테이퍼이송관들(10)을 위에서 본 개략도를 도시한다. 이는 등을 맞대고 있는 테이퍼이송관들의 도움으로, 하나의 충격추력터빈이 다른 수정(변경)없이 양방향성 터빈이 될 수 있음을 예시하고 있다.For example, FIG. 2 shows a schematic view from above of four tapered feed pipes 10, two of which are aligned with respect to each direction of tidal flow and positioned to hit a single impact turbine 30 at the center. This illustrates that with the help of tapered feeders facing back, one impact thrust turbine can be a bidirectional turbine without any other modifications.

테이퍼이송관의 형태와 위치는 사용되는 터빈의 형태에 의해 좌우된다. 충격터빈에 적합한 관들은 원뿔과 같은 형태를 가져서, 좁은 출구단이 물 위에 위치하는 한편, 큰 입구단은 물 아래에 잠기고; 관은 만곡지거나 S형태의 세로축을 가질 수 있다. 바람직하게는, 관의 내부 단면이 관 길이의 적어도 일부에 걸쳐 유동 방향을 따라 점차적으로 감소된다; 관 길이의 2%에 걸쳐, 바람직하게는 길이의 적어도 10%에 걸쳐 95% 또는 그 이상까지 점차적으로 감소될 수 있다. 이 설계는 주변 수면 위의 관들을 통해 유동하는 물을 안내하여, 터빈, 펌프, 모터, 그리고 발전기들이 유지와 보수가 쉽도록 물 위에 위치하게 한다. 또한, 물에 잠긴 중요한 요소들이 적은 것은 플랫폼이 요구에 따라 더욱 쉽게 이동될 수 있음을 의미한다. 관의 특정 크기, 형태, 비율, 그리고 위치는 특정하여 한정되지 않으며 전력발전장치의 위치, 사용되는 터빈의 형태, 조류 유동, 그리고 다른 요소들에 좌우되는 전력발전 장치의 효율을 개선하기 위하여 변경될 수 있다.The shape and position of the taper feed tube depends on the type of turbine used. Tubes suitable for impact turbines have a conical shape such that the narrow outlet end is located above the water, while the large inlet end is submerged; The tube may be curved or have an S-shape longitudinal axis. Preferably, the inner cross section of the tube is gradually reduced along the flow direction over at least a portion of the tube length; It may be gradually reduced to 95% or more over 2% of the tube length, preferably over at least 10% of the length. This design guides the water flowing through the tubes on the surrounding water surface, allowing turbines, pumps, motors, and generators to be placed on the water for easy maintenance and repair. Also, fewer critical elements submerged mean that the platform can be moved more easily on demand. The specific size, shape, ratio, and position of the tube is not particularly limited and may be modified to improve the efficiency of the power plant, depending on the position of the power generator, the type of turbine used, tidal flow, and other factors. Can be.

전력발전장치는 상업적으로 생산 판매되는 유압터빈을 이용할 수 있다. 펠톤터빈과 터고터빈과 같은 충격터빈들이 공중에 부착되고; 이 터빈들은 활주삭(runner)에 부딪히는 물의 분사에 의해 운동에너지를 얻는다. 수평축 주위를 회전하고 일반적으로 공중에 매달리는 교차-유동터빈들 또한 본 발명의 전력발전장치에 사용될 수 있다. The power generator can use a commercially produced hydraulic turbine. Impact turbines such as Pelton and Turgo turbines are attached to the air; These turbines gain kinetic energy by the injection of water that hits the runner. Cross-flow turbines that rotate around the horizontal axis and generally hang in the air can also be used in the power generator of the present invention.

프란시스터빈, 카플란터빈, 그리고 타이슨터빈과 같은 반동터빈은 공동을 막기 위해 물 속에 완전히 잠기고; 이 터빈은 물이 터빈 블레이드를 지나 유동할 때 물에 있는 운동에너지를 얻는다. 비교적 낮은 수두를 갖는 종래의 유압발전장치는 반동터빈을 사용하는 반면, 비교적 높은 수두를 갖는 유압발전장치는 충격터빈을 사용하고 있다. 높은 수두는 큰 양의 잠복 운동에너지를 갖기 때문에, 다른 사정의 변함이 없다면 충격터빈을 사용하는 유압발전장치는 저비용의 전기를 가질 것이다.Recoil turbines such as Francisbine, Kaplan Turbine, and Tyson Turbine are completely submerged in water to block the cavity; The turbine gains kinetic energy in the water as it flows past the turbine blades. Conventional hydraulic power generators with relatively low heads use recoil turbines, while hydraulic generators with relatively high heads use shock turbines. Since high heads have a large amount of latent kinetic energy, hydraulic generators using impact turbines will have low cost of electricity unless there is a change in other circumstances.

조류 유동으로부터 에너지를 이용하는 데 사용되는 경우, 본 발명은 조류가 양쪽으로 들어와 역류될 때 물이 가속되도록 상기 관들을 등을 맞대어 위치시킴으로써 터빈의 다른 수정(변경)없이 충격터빈을 양 방향성으로 만들 수 있다. 이러한 적용예에서는 충격터빈 또는 양 방향성 교차-유동터빈을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 펠톤터빈 또는 터고터빈은 등을 맞대어 배치된 이송관의 도움으로 양방향성이 될 수 있다. 도 3a 및 도 3b는 두 개의 교차-유동터빈의 측단면도를 도시한다. 교차-유동터빈(또한 미셀 또는 오스버거터빈으로 알려진)은 수차가 유사하고 추력 및 반동터빈 모두의 구상을 사용한다. 도 3a는 전형적인, 한-방향 교차-유 동터빈에 있는 블레이드(100)를 도시하고 있다. 도 3b는 교차-유동터빈이 양방향성이 될 수 있는 블레이드(105)의 단순 수정(변경)을 예시하고 있다.When used to utilize energy from an algae flow, the present invention can make the impact turbine bidirectional without other modifications to the turbine by placing the tubes back against each other so that the water accelerates as the algae enters and flows back. have. In such applications it is preferred to use impact turbines or bidirectional cross-flow turbines. For example, the Pelton turbine or the turgo turbine can be bidirectional with the aid of a transfer tube arranged back to back. 3a and 3b show side cross-sectional views of two cross-flow turbines. Cross-flow turbines (also known as micelles or osberger turbines) have similar aberrations and use the concept of both thrust and reaction turbines. 3A shows a blade 100 in a typical, one-way cross-flow turbine. 3B illustrates a simple modification (change) of the blade 105 in which a cross-flow turbine can be bidirectional.

유압터빈을 가지고 조류로부터 얻을 수 있는 에너지의 양은 위 방정식들에 의해 특정된 것과 같은 물에 있는 운동에너지 보다 작다. 베츠 법칙(Bet'z law)에 따르면, 임의의 터빈이 얻을 수 있는 이론상의 최대치는 물에 있는 운동에너지의 59.3%(즉, 16/27)이다. 터빈, 기어 링 및 발전기의 비효율성 때문에 최대로 얻을 수 있는 양은 더 줄어들게 된다. 해수 조류에 있는 운동에너지의 양은 (1) 1음력일 동안의 두 번의 밀물과 두 번의 썰물, (2) 1음력월 동안의 두 번의 대조(大潮)와 두 번의 소조(小潮)와 같은, 다양한 조수 주기에 대한 물의 유속의 일정한 변화에 또한 좌우된다. The amount of energy available from algae with a hydraulic turbine is less than the kinetic energy in water as specified by the above equations. According to the Bet's law, the theoretical maximum that any turbine can achieve is 59.3% of the kinetic energy in the water (ie 16/27). Due to the inefficiency of turbines, gearings and generators, the maximum yield is further reduced. The amount of kinetic energy in seawater algae varies in (1) two tides and two ebbs during one lunar day, and (2) two contrasts and two small tides during a single lunar month. It also depends on the constant change in the flow rate of the water with respect to the cycle.

또한, 본 발명의 유압발전장치는 터빈, 발전기, 관 그리고 유압장치가 탑재되는 부유플랫폼을 포함한다. 충격터빈이 플랫폼에 탑재될 때, 터빈은 물 위의 공중에 매달릴 수 있다. 충격터빈을 부유플랫폼에 탑재하는 두 가지 다른 방법들이 유용하다. 첫째, 플랫폼은 바닥 밑에 플랫폼 바닥과 수면 아래 사이에서 공중에 매달린 채로 충격터빈이 플랫폼에 탑재될 수 있도록 개방 수로(open draw)를 갖는다. 둘째, 플랫폼은 바닥 밑에 큰 공기-탱크들을 가질 수 있고, 충격터빈은 플랫폼 바닥과 수면 아래 사이에서 공중에 매달린 채로 공기-탱크 사이에서 플랫폼에 탑재된다. 터빈과 이송관은 테이퍼관의 출구에서 나오는 물 분사가 수면 위의 터빈에 부딪히고, 계속해서 물이 흐름 아래로 후퇴하도록 플랫폼에 위치한다. 이는, 예를 들어, 도 1에서 명백하게 파악될 수 있다.In addition, the hydraulic generator of the present invention includes a turbine, a generator, a pipe and a floating platform on which the hydraulic device is mounted. When the impact turbine is mounted on the platform, the turbine can be suspended in the air above the water. Two different methods of mounting the impact turbine on a floating platform are useful. First, the platform has an open draw so that the impact turbine can be mounted to the platform while suspended in the air between the bottom of the platform and the bottom of the water surface. Secondly, the platform can have large air-tanks beneath the floor, and the impact turbine is mounted on the platform between the air-tanks while suspended in the air between the platform floor and below the water surface. The turbine and feed tube are positioned on the platform such that water jets from the outlet of the taper tube hit the turbine above the water surface and continue to retreat under the flow. This can be clearly seen, for example, in FIG.

플랫폼은 플랫폼의 덮개(hull) 가까이에서 변위된 물의 압력, 또는 플랫폼 밑에 부착될 수 있는 공기-탱크에 의해 주어지는 부력에 의해 뜨게 만들 수 있다. 공기-탱크를 사용하는 이점은 기계 펌프가 아닌 간단한 배수구(scupper)가 플랫폼으로부터 물을 빼낼 수 있도록 플랫폼 바닥이 수면 위에 있다는 것이다.The platform may be floated by the pressure of the displaced water near the platform's hull, or by the buoyant force given by an air-tank that can be attached under the platform. The advantage of using an air-tank is that the bottom of the platform is above the water surface so that a simple cupper, not a mechanical pump, can drain the water from the platform.

본 발명의 상기 여러 형상에서, 부유전력발전장치는 플랫폼 밑에 부착된 한 무리의 안정화 덕트들을 포함한다. 각 덕트들은 길이를 따라 균일한 크기를 가지며, 실질적으로 이송관들과 평행하다. 테이퍼이송관은 평행한 덕트와 테이퍼이송관의 입구들이 모두 같은 방향으로 향하고 모든 입구들이 유동에 교차하여 대칭하도록 평행 덕트 사이에 고착될 수 있다. 평행 덕트의 기능은 풍향계의 기능과 유사하다. 덕트를 통하여 유동하는 물의 속도를 이용하는 평행 덕트는 부유발전장치 구조 전체와 테이퍼이송관을, 특히 파도와 바람에 의해 생기는 편요(yawing), 피칭(pitching), 그리고 구름(rolling) 운동에 대하여 안정시킬 것이다. 평행 덕트는 또한 테이퍼이송관의 구조지지물로 제공될 것이다. 원뿔형 관들과 함께 사용될 때, 관들이 특히 출구분사 가까이에서 만곡될 수 있음을 알지만, 안정화 덕트는 실질적으로 관들과 평행하게 정렬되어야 한다. In the various aspects of the present invention, the stray power generation device includes a group of stabilizing ducts attached to the bottom of the platform. Each duct has a uniform size along its length and is substantially parallel to the conveying tubes. The tapered conduit can be secured between the parallel ducts such that the parallel duct and the inlet of the tapered conduit both point in the same direction and all the inlets are symmetrical across the flow. The function of the parallel duct is similar to that of the wind vane. Parallel ducts using the velocity of water flowing through the ducts will stabilize the entire stator structure and taper feed tube, especially against yawing, pitching, and rolling movements caused by waves and winds. . Parallel ducts will also be provided as structural support for tapered feed pipes. When used with conical tubes, it is understood that the tubes can be curved, especially near the outlet injection, but the stabilizing duct should be aligned substantially parallel to the tubes.

본 발명은 또한 밧줄과 닻을 갖는 현수 정박구조물을 포함하며, 이는 자동 편요구조를 형성하게 된다. 흐름이 밧줄이 팽팽해질 때까지 부유발전장치를 밀 때, 평행 덕트들과 함께 움직이는 현수 정박구조물은 흐름의 유동을 이용하여 평행 덕트와 테이퍼이송관의 입구를 자동으로 정렬할 것이다. 도 4 및 도 5는 테이퍼관(10) 및 정박구조물(70)과 함께 사용되는 평행 덕트(60)의 개략도를 보여준다. 도면에서, 각 평행 덕트(60)는 원통형 관이고; 이송관(10)은 평행 덕트들과 이송관의 입구들이 모두 같은 방향을 향하도록 평행 덕트(60) 사이에 고착되며; 입구는 유동에 교차하여 대칭된다. 도 4는 또한 정박선 주위에 배치된 정박고리(78)로 구조물을 닻(75)에 고착하는 두 점의 현수 정박물(70)을 보여준다. 정박고리의 사용으로 여러 점에 매어 두는 구조가 가능하고, 닻 점들은 반드시 물 유동에 직교할 필요가 없다. 즉, 정박고리의 두 측에 있는 케이블의 길이가 물이 유동하는 부유발전장치를 정렬하도록 자동으로 조정될 수 있다. 도 5는 서로 반대 방향에 위치된 관(10)과 한 쌍의 두 점의 현수 정박물(70)을 갖는 양 방향성 형상을 예시한다; 이 형상은 어느 한 방향으로 운동하는 조류를 이용할 수 있다.The invention also includes a suspension mooring structure having a rope and an anchor, which forms an automatic yaw structure. As the flow pushes the float generator until the rope is taut, the suspension berth moving with the parallel ducts will automatically align the inlet of the parallel duct with the tapered feed pipe using the flow of the flow. 4 and 5 show schematic diagrams of parallel ducts 60 used with taper tube 10 and anchoring structure 70. In the figure, each parallel duct 60 is a cylindrical tube; The conveying pipe 10 is fixed between the parallel ducts 60 so that both the parallel ducts and the inlets of the conveying pipe face the same direction; The inlet is symmetrical across the flow. 4 also shows two suspension moores 70 that anchor the structure to anchor 75 with an anchoring claw 78 disposed around the berth. The use of anchoring rings allows for tie-down structures, and anchor points do not necessarily have to be orthogonal to the water flow. That is, the length of the cable on both sides of the anchoring ring can be automatically adjusted to align the floating generator with water flow. FIG. 5 illustrates a bidirectional shape having a tube 10 and a pair of two suspension anchors 70 positioned in opposite directions from each other; This shape may utilize algae that move in either direction.

본 발명은 또한 전기를 발생하기 위하여 터빈을 표준 전기발전기와 결합하는 유압장치를 선택적으로 포함할 수 있다. 전기발전기는 해당 부유플랫폼 위에 있는 터빈 가까이 또는 인접한 부유플랫폼에 위치할 수 있거나, 해안(물가)에 위치할 수 있다. 해류는 음력일과 음력월을 주기로 변하는 속력으로 유동한다. 유압장치는 전기발전기가 터빈의 rpm에 상관 없이 일정한 rpm으로 운동될 수 있도록 무한 기어비가 가능하고; 기계기어장치는, 이와 비교하여, 해류의 변하는 속력에 맞는 한정된 용량을 갖는다.The present invention may also optionally include a hydraulic system that couples the turbine with a standard electric generator to generate electricity. The generator can be located near or adjacent to the turbine on the floating platform, or it can be located offshore. Currents flow at varying speeds in terms of lunar day and lunar month. The hydraulic system is capable of an infinite gear ratio so that the generator can be moved at a constant rpm regardless of the rpm of the turbine; The mechanical gear device, in comparison, has a limited capacity for changing speeds of currents.

본 발명의 특정 실시예를 추가 도면을 참조로 더 기술한다. 실시예의 여러 특징들은 여기에 기재된 다양한 형상들로 사용될 수 있다. 도 6 및 도 7은 조류에서 작동하기 위해 서로에 대해 약 180°로 위치되는 적어도 두 개의 테이퍼이송관(10)을 포함하는 본 발명의 일 실시예를 예시한다. 테이퍼이송관(10)은 평행 덕 트(60) 다음에 배치되고; 충격터빈(30)은 플랫폼(20) 아래의 개방된 공간에 매달리며; 플랫폼은 발전기(40), 및 터빈(30)과 발전기(40) 사이에 배치된 유압펌프/모터장치(50)를 수용하고; 전체 부유발전장치는 한 쌍의 두 점의 현수 정박물(70)을 통해 닻에 매어진다. 도 7은 부유플랫폼에 탑재되는 다수의 공기-탱크(80)를 갖는 유사한 형상을 도시한다.Specific embodiments of the invention are further described with reference to the additional drawings. Various features of the embodiments can be used with the various shapes described herein. 6 and 7 illustrate one embodiment of the present invention that includes at least two tapered feed tubes 10 positioned at about 180 ° relative to each other for operation in tidal flows. The tapered feed pipe 10 is disposed after the parallel duct 60; The impact turbine 30 is suspended in an open space below the platform 20; The platform houses a generator 40 and a hydraulic pump / motor device 50 disposed between the turbine 30 and the generator 40; The entire floating generator is anchored through a pair of two suspension moores 70. FIG. 7 shows a similar shape with multiple air-tanks 80 mounted on a floating platform.

도 8은 테이퍼관(10)이 충격터빈(30)에 부딪히도록 구성된 다른 실시예를 예시한다. 도 8은 또한 공기-탱크(80), 안정화 덕트(60), 그리고 테이퍼이송관(10)을 구성하는 여러 가지 방법을 예시한다. 본 실시예에서, 부유발전장치는 플랫폼 위에 발전기(40)와 유압장치(50)로 묘사된다.8 illustrates another embodiment in which the tapered tube 10 is configured to impinge the impact turbine 30. 8 also illustrates various ways of constructing the air-tank 80, the stabilization duct 60, and the tapered feed tube 10. In this embodiment, the floating generator is depicted as a generator 40 and a hydraulic pressure 50 on the platform.

도 9는 수정된 양 방향성 교차-유동터빈(32)을 사용하기 위한 직사각형 테이퍼이송관(12)의 상면도 및 측면도이다. 본 발명이 교차-유동터빈을 갖추었을 때, 테이퍼관의 형태는 터빈 근방에서 줄어드는 단면을 갖는 연장된 직사각형 덕트일 수 있으며, 두 테이퍼관은 도 9에 도시한 바와 같이 하나의 통로를 형성하도록 실질적으로 개방부(opening)를 제외하고 상부에서 연결된다.9 is a top and side view of a rectangular tapered feed tube 12 for using a modified bidirectional cross-flow turbine 32. When the present invention is equipped with a cross-flow turbine, the shape of the taper pipe can be an extended rectangular duct with a reduced cross section near the turbine, with the two taper pipes substantially forming one passageway as shown in FIG. It is connected at the top except for the opening (opening).

도 10은 교차-유동터빈을 포함하는 본 발명의 실시예의 도면이다. 직사각형 테이퍼진 이송관(12)은 평행 덕트(60) 사이에 위치하고; 교차-유동터빈(32)은 물의 몸체의 표면 위와 플랫폼(20)의 바닥밑에서 공중에 매달린다. 플랫폼에는 또한 공기-탱크(80)가 탑재된다. 플랫폼은 발전기(40), 및 터빈(32)과 발전기(40) 사이에 위치한 유압펌프/모터장치(50)를 수용하고; 전체 부유발전장치는 현수 정박물(70)을 통해 닻에 매어져 있다.10 is a diagram of an embodiment of the present invention including a cross-flow turbine. A rectangular tapered feed tube 12 is located between the parallel ducts 60; The cross-flow turbine 32 is suspended in the air above the surface of the body of water and under the bottom of the platform 20. The platform is also equipped with an air-tank 80. The platform houses a generator 40 and a hydraulic pump / motor device 50 located between the turbine 32 and the generator 40; The entire floating generator is anchored through a suspension moore 70.

도 11은 수평축에 탑재된 반동터빈(34)에 맞는 테이퍼관(14)의 사시도, 측면도, 그리고 상면도를 도시한다. 헬리컬터빈과 수정된 타이슨터빈과 같은 여러 반동터빈은 양 방향성이다. 상기 양 방향성 반동터빈을 사용하면, 등을 맞대어 배치된 테이퍼이송관은 도 11에 도시한 바와 같이 동봉된 덕트를 형성하기 위해 출구에서 완전히 용접될 수 있다.FIG. 11 shows a perspective view, a side view, and a top view of a tapered pipe 14 fitted with a reaction turbine 34 mounted on a horizontal axis. Many reaction turbines, such as helical and modified Tyson turbines, are bidirectional. Using the bidirectional recoil turbine, the tapered feed tubes arranged back to back can be fully welded at the outlet to form the enclosed ducts as shown in FIG.

도 12는 반동터빈(34)을 갖춘 본 발명의 부유전력발전장치를 예시한다. 반동터빈(34)의 회전요소(즉, 활주삭(runner))는 테이퍼이송관(14) 안에서 물 속에 완전히 잠긴다. 여기서 다시, 부유전력발전장치는 다수의 공기-탱크(80), 안정화 덕트(60), 그리고 현수 정박물(70)을 갖게 묘사된다. 플랫폼은 전기발전기(40)에 결합되는 유압펌프/모터장치(50)를 수용한다.12 illustrates the stray power generation apparatus of the present invention with a reaction turbine 34. The rotating element (ie, runner) of the reaction turbine 34 is completely submerged in the water in the tapered feed pipe 14. Here again, the stray power generator is depicted with a plurality of air-tanks 80, stabilizing ducts 60, and suspension moores 70. The platform houses a hydraulic pump / motor device 50 coupled to the electric generator 40.

본 발명은 여러가지 실시예들과 연관지어 예시하였지만, 발명의 사상과 범위 안에서 이 실시예들의 수정예들은 당업자에게 명백할 것이다. 앞선 논의에서, 배경 기술 및 상세한 설명과 연관지어 위에 논의된 종래와 인용문헌들의 관련 지식은 모두 인용문헌에 포함되어 있어 다른 설명이 필요 없어 보인다.While the present invention has been illustrated in connection with various embodiments, modifications of these embodiments will be apparent to those skilled in the art within the spirit and scope of the invention. In the foregoing discussion, the related knowledge of the prior art and cited references discussed above in connection with the background art and the detailed description are all included in the cited reference and no other explanation is needed.

본 발명의 자유로이 유동하는 물 흐름으로부터 전기를 생산하는 것이 다른 전기 자원에서 보다 가격 경쟁력이 있다고 할 수 있다. 독창적인 전력발전장치는: (1)댐 또는 둑을 짓기 위한 건설 노동이 요구되지 않고; (2)상업적으로 생산 판매되는 터빈들을 사용하며; (3)충격터빈을 갖추었을 때, 전기요소나 움직이는 기계부 품을 물 아래에 두지 않고; (4)개수와 크기 모두에 있어 탄력있는(flexible) 크기로 만들 수 있도록 모듈화되며; (5)배치할 때 쉽게 이동시킬 수 있고; (6)플랫폼이 유지와 보수에 있어 편리한 접근성을 제공한다는 많은 면에서 종래 장치에 비해 우수하다.Producing electricity from the freely flowing water stream of the present invention can be said to be more cost competitive than other electrical resources. Unique power generators: (1) no construction work required to build dams or dams; (2) use commercially produced turbines; (3) when equipped with impact turbines, without placing electrical elements or moving machinery parts under water; (4) modularized to be flexible in both number and size; (5) can be easily moved when placed; (6) The platform is superior to conventional devices in many respects, providing convenient access for maintenance and repair.

Claims (30)

하천류 또는 해류와 같은 물의 유동 흐름으로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치로, 상기 장치는:A stray power generation device for obtaining energy from a flow of water, such as streams or currents, the device comprising: (a)물 위에 뜨도록 채용되고, 데크를 포함하는 부유플랫폼;(a) a floating platform that is employed to float on water and includes a deck; (b)상기 부유플랫폼에 탑재되는 적어도 하나의 충격유압터빈; 및(b) at least one impact hydraulic turbine mounted on the floating platform; And (c)상기 부유플랫폼에 탑재되고 잠수 가능한 비교적 큰 단면의 입구와 비교적 작은 단면의 출구분사부를 갖는 적어도 하나의 테이퍼관을 포함하며,(c) at least one tapered tube mounted on the floating platform and having a submersible relatively large cross-section inlet and a relatively small cross-section outlet jet; 상기 테이퍼관은 입구에 있는 물의 표면 아래의 유동하는 흐름의 일부를 수용하게 채용하도록 상기 부유플랫폼에 탑재되어 상기 테이퍼관 내의 상기 흐름을 입구부에서의 속도 보다 큰 속도로 가속시키고, 가속된 흐름은 물의 표면 위에 있는 상기 테이퍼관의 출구분사부로부터 분사되어, 상기 충격유압터빈에 부딪힌 후, 사용된 분사물은 물로 되돌아가는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The tapered pipe is mounted on the floating platform to receive a portion of the flow flowing below the surface of the water at the inlet, accelerating the flow in the tapered pipe at a speed greater than the speed at the inlet. And the used spray is returned to the water after being injected from the outlet spraying portion of the taper pipe on the surface of the water and hitting the impact hydraulic turbine. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼관은 원뿔형인 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, wherein the tapered tube is conical. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼관의 내부 단면은 길이의 적어도 10%에 걸쳐 유 동 방향을 따라 점차적으로 줄어 드는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, wherein an inner cross section of the tapered pipe gradually decreases along the flow direction over at least 10% of its length. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼관은 만곡되는 세로축을 갖는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, wherein the tapered pipe has a longitudinal axis that is curved. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼관은 S 곡선을 갖는 세로축을 갖는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, wherein the tapered tube has a vertical axis having an S curve. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 테이퍼관은 각 길이의 적어도 10%에 걸쳐 유동 방향을 따라 점차적으로 줄어드는 단면을 갖는 다수의 테이퍼관을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.2. The stray power generation apparatus according to claim 1, wherein the at least one tapered tube includes a plurality of tapered tubes having a cross section gradually decreasing along the flow direction over at least 10% of each length. 제1항에 있어서, 상기 테이퍼관은 또한 상기 출구분사부가 상기 입구 위에 배치되고 상기 입구에 대해 측면으로 오프셋되는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.2. The stray power generation apparatus according to claim 1, wherein the taper pipe is further characterized in that the outlet injection portion is disposed above the inlet and offset laterally with respect to the inlet. 제7항에 있어서, 상기 테이퍼관은 상기 충격유압터빈에 부딪히는 출구분사물을 갖는 적어도 두 개의 테이퍼관을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.8. The stray power generation apparatus according to claim 7, wherein the tapered pipe includes at least two tapered pipes having an outlet injection that strikes the impact hydraulic turbine. 제7항에 있어서, 상기 테이퍼관은 상기 부유전력발전장치가 위치 변경없이 조류 같은 가역 흐름에 대해 작동할 수 있도록 서로에 대해 180°로 오프셋된 실질적으로 동일하게 테이퍼진 쌍들의 관을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.8. The method of claim 7, wherein the tapered tube comprises a tube of substantially equally tapered pairs offset at 180 ° relative to each other so that the stray power generator can operate on tidal reversible flow without changing its position. Floating power generator characterized in that. 제9항에 있어서, 상기 테이퍼관은 상기 충격유압터빈에 작용하는 출구분사물을 갖는 적어도 4 개의 테이퍼관을 구비하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.10. The stray power generation apparatus according to claim 9, wherein the tapered pipe includes at least four tapered pipes having outlet injections acting on the impact hydraulic turbine. 제1항에 있어서, 상기 부유플랫폼에 탑재되고 상기 충격유압터빈에 결합된 전기발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, further comprising an electric generator mounted on the stray platform and coupled to the impact hydraulic turbine. 제1항에 있어서, 상기 충격유압터빈과 결합되고 전기발전기와 연결되는 유압식 에너지 이송수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, further comprising hydraulic energy transfer means coupled to the impact hydraulic turbine and connected to an electric generator. 제12항에 있어서, 상기 유압식 에너지 이송수단은 상기 충격유압터빈에 결합된 유압펌프와 상기 유압펌프에 유압적으로 결합되어 상기 전기발전기에 연결된 유압모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.13. The stray power generator according to claim 12, wherein the hydraulic energy transfer means comprises a hydraulic pump coupled to the impact hydraulic turbine and a hydraulic motor coupled to the hydraulic pump hydraulically. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나의 테이퍼관의 상기 입구를 상기 흐름의 유동 방향으로 정렬할 수 있도록 상기 부유전력발전장치를 조절 가능하게 정박하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.2. The stray power generation system of claim 1, further comprising means for adjustablely anchoring the stray power generation device to align the inlet of the at least one tapered tube in the flow direction of the flow. Device. 제14항에 있어서, 상기 부유전력발전장치를 조절 가능하게 정박하기 위한 상기 수단은 두 점의 정박물(two-point mooring)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.15. A stray power generation system according to claim 14, wherein said means for adjustablely anchoring said stray power generation device includes two-point mooring. 제15항에 있어서, 상기 두 점의 정박물은 케이블, 두 개의 닻, 그리고 정박고리를 포함하는 현수 정박물이며, 상기 케이블은 상기 정박고리를 통해 상기 두 개의 닻과 상기 부유플랫폼을 연결하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.16. The method of claim 15 wherein the two anchors are suspension anchors comprising cables, two anchors, and anchoring rings, wherein the cables connect the two anchors and the floating platform through the anchoring rings. Floating power generator characterized in that. 제14항에 있어서, 상기 부유전력발전장치를 조절 가능하게 정박하기 위한 상기 수단은 다수의 현수 정박물(catenary moorings)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.15. A stray power generation system according to claim 14, wherein said means for adjustablely anchoring said stray power generation device comprises a plurality of suspended moorings. 제1항에 있어서, 상기 부유전력발전장치는 실질적으로 상기 테이퍼관에 평행하게 상기 부유플랫폼에 탑재되는 다수의 잠수 가능한 안정화 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation device according to claim 1, wherein the stray power generation device further comprises a plurality of submersible stabilization ducts mounted on the floating platform substantially parallel to the tapered pipe. 제18항에 있어서, 상기 안정화 덕트는 길이를 따라 실질적으로 균일한 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.19. The stray power generation device according to claim 18, wherein the stabilization duct has a substantially uniform size along its length. 제1항에 있어서, 상기 부유플랫폼을 물에 띄우기 위하여 상기 데크에 탑재되 는 다수의 공기-탱크를 더 포함하며, 상기 다수의 공기-탱크는 그 사이에 터빈 칸막이를 한정하여 상기 데크 아래에 배치되는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The system of claim 1, further comprising a plurality of air-tanks mounted to the deck to float the floating platform on water, wherein the plurality of air-tanks define a turbine partition therebetween and beneath the deck. Floating power generator characterized in that the. 제20항에 있어서, 상기 적어도 하나의 충격유압터빈은 다수의 충격유압터빈을 포함하며, 상기 다수의 충격유압터빈은 상기 터빈 칸막이 안에 위치되는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.21. The stray power generation apparatus according to claim 20, wherein the at least one impact hydraulic turbine includes a plurality of impact hydraulic turbines, and the plurality of impact hydraulic turbines are located in the turbine compartment. 제1항에 있어서, 상기 부유플랫폼에 탑재되는 다수의 전기발전기와 유압장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.The stray power generation apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of electric generators and hydraulic devices mounted on the stray platform. 제1방향과 상기 제1방향과 실질적으로 반대인 제2방향으로 유동하는 가역 조류 흐름(reversible tidal stream)으로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치로, 상기 장치는:A stray power generator for obtaining energy from a reversible tidal stream flowing in a first direction and a second direction substantially opposite the first direction, the device comprising: (a)물 위에 뜨도록 채용되며, 상기 물 표면 위에 개방부를 갖는 터빈 칸막이를 한정하는 부유플랫폼;(a) a floating platform that is adapted to float on water and defines a turbine partition having an opening on the water surface; (b)상기 칸막이 안에서 상기 개방부 위에 상기 부유플랫폼에 탑재되는 적어 도 하나의 충격유압터빈;(b) at least one impact hydraulic turbine mounted on the floating platform above the opening in the partition; (c)상기 부유플랫폼에 탑재되고, V1의 속도로 내부를 유동하는 조류 흐름의 일부를 수용하게 채용된 제1입구를 가지며, 내부 단면이 줄어들고, V1의 속도로 상기 제1입구로 들어 가는 상기 흐름이 V1의 속도 보다 큰 V3의 속도로 가속되고 상기 가속된 흐름은 V3의 속도로 상기 충격유압터빈으로 전달되도록 구성되는 것을 또한 특징으로 하는 제1테이퍼관;(c) having a first inlet mounted on the floating platform and adapted to receive a portion of the tidal flow flowing therein at a rate of V 1 , the internal cross section being reduced and entering the first inlet at a rate of V 1 ; A first taper pipe, further characterized in that said thin flow is accelerated at a speed of V 3 greater than the speed of V 1 and said accelerated flow is delivered to said impact hydraulic turbine at a speed of V 3 ; (d)상기 부유플랫폼에 탑재되고, 상기 제1입구로부터 실질적으로 180°오프셋되어 V2의 속도로 내부를 유동하는 조류 흐름의 일부를 수용하게 채용된 제2입구를 가지며, 내부 단면이 줄어 들고 V2의 속도로 상기 제2입구로 들어가는 상기 흐름이 V2의 속도 보다 큰 V4의 속도로 가속되고 상기 가속된 흐름은 V4의 속도로 상기 충격유압터빈으로 전달되도록 구성되는 것을 또한 특징으로 하는 제2테이퍼관;(d) having a second inlet mounted on the floating platform and adapted to receive a portion of the algal flow flowing therein at a rate of V 2 offset substantially 180 ° from the first inlet, the inner cross section being reduced and with the V 2 the speed to the second speed of the flow entering the inlet is accelerating at a rate of greater V 4 than the speed of V 2 the accelerated flow V 4 as also being configured to be delivered to the impact of hydraulic turbine A second taper pipe; (e)상기 제1테이퍼관과 실질적으로 동일하고 실질적으로 평행한 제3테이퍼관및 상기 제2테이퍼관과 실질적으로 동일하고 실질적으로 평행한 제4테이퍼관; 및(e) a third taper pipe substantially the same as and substantially parallel to the first taper pipe and a fourth taper pipe substantially the same and substantially parallel to the second taper pipe; And (f)상기 제1,제2테이펀관의 상기 제1,제2입구가 상기 조류 흐름의 상기 제1,제2방향으로 정렬되도록 상기 부유플랫폼을 조절 가능하게 정박하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.(f) means for controllable anchoring of the floating platform such that the first and second inlets of the first and second taperpipes are aligned in the first and second directions of the tidal stream. Floating power generator. 제23항에 있어서, 상기 적어도 하나의 충격유압터빈은 다수의 충격유압터빈을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.24. The stray power generation apparatus according to claim 23, wherein the at least one impact hydraulic turbine comprises a plurality of impact hydraulic turbines. 제23항에 있어서, 상기 부유플랫폼에 탑재되고 상기 충격유압터빈에 결합되는 전기발전기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.24. The stray power generation apparatus according to claim 23, further comprising an electric generator mounted on the stray platform and coupled to the impact hydraulic turbine. 제1방향과 상기 제1방향과 실질적으로 반대인 제2방향으로 유동하는 유동 흐름 또는 가역 조류 흐름(reversible tidal stream)으로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치로, 상기 장치는:A stray power generator for obtaining energy from a flow flow or a reversible tidal stream flowing in a first direction and in a second direction substantially opposite to the first direction, the apparatus comprising: (a)부유플랫폼;(a) a floating platform; (b)상기 부유플랫폼에 탑재되고, 수직회전축을 갖는 충격터빈, 수평회전축을 갖는 교차-유동터빈, 및 반동터빈에서 선택되는 적어도 하나의 유압터빈;(b) at least one hydraulic turbine mounted on the floating platform and selected from an impact turbine having a vertical rotating shaft, a cross-flow turbine having a horizontal rotating shaft, and a reaction turbine; (c)상기 부유플랫폼에 탑재되고, V1의 속도로 내부를 유동하는 조류 흐름의 일부를 수용하게 채용된 제1입구를 가지며, 내부 단면이 줄어들고, V1의 속도로 상기 제1입구로 들어가는 상기 흐름이 V1의 속도 보다 큰 V3의 속도로 가속되고 상기 가속된 흐름은 V3의 속도로 상기 유압터빈으로 전달되도록 구성되는 것을 또한 특징으로 하는 제1테이퍼관;(c) having a first inlet mounted on the floating platform and adapted to receive a portion of the tidal flow flowing therein at a rate of V 1 , the inner cross section being reduced and entering the first inlet at a rate of V 1 ; A first taper pipe, wherein the flow is accelerated at a speed of V 3 greater than the speed of V 1 and the accelerated flow is delivered to the hydraulic turbine at a speed of V 3 ; (d)상기 부유플랫폼에 탑재되고, 상기 제1입구로부터 실질적으로 180°오프셋되어 V2의 속도로 내부를 유동하는 조류 흐름의 일부를 수용하게 채용된 제2입구를 가지며, 내부 단면이 줄어들고 V2의 속도로 상기 제2입구로 들어가는 상기 흐름이 V2의 속도 보다 큰 V4의 속도로 가속되고 상기 가속된 흐름은 V4의 속도로 상기 유압터빈으로 전달되도록 구성되는 것을 또한 특징으로 하는 제2테이퍼관; 및(d) having a second inlet mounted on the floating platform and adapted to receive a portion of the algal flow flowing therein at a rate of V 2 offset substantially 180 ° from the first inlet, the inner cross section being reduced and And wherein the flow entering the second inlet at a speed of two is accelerated at a speed of V 4 greater than the speed of V 2 and the accelerated flow is delivered to the hydraulic turbine at a speed of V 4 . 2 taper pipe; And (e)상기 제1,제2테이퍼관의 상기 제1,제2입구가 상기 조류 흐름의 상기 제1,제2방향으로 정렬하기 위하여 상기 부유플랫폼을 조절 가능하게 정박하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.(e) said first and second inlets of said first and second taper pipes comprising means for adjustablely anchoring said floating platform to align in said first and second directions of said tidal stream. Floating power generator characterized in that. 제26항에 있어서, 상기 제1,제2테이퍼관은 각각 가속된 흐름을 수평축에 대해 회전하는 교차-유동터빈으로 전달하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.27. The stray power generation apparatus according to claim 26, wherein the first and second taper tubes are each configured to transfer the accelerated flow to a cross-flow turbine that rotates about a horizontal axis. 제27항에 있어서, 상기 교차-유동터빈은 양 방향성인 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.28. The stray power generation system according to claim 27, wherein the cross-flow turbine is bidirectional. 제28항에 있어서, 상기 제1,제2테이퍼관은 부분적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.29. The stray power generation apparatus according to claim 28, wherein the first and second taper pipes are partially coupled. 제1방향과 상기 제1방향과 실질적으로 반대인 제2방향으로 유동하는 유동 흐름 또는 가역 조류 흐름(reversible tidal stream)으로부터 에너지를 얻기 위한 부유전력발전장치로, 상기 장치는:A stray power generator for obtaining energy from a flow flow or a reversible tidal stream flowing in a first direction and in a second direction substantially opposite to the first direction, the apparatus comprising: (a)부유플랫폼;(a) a floating platform; (b)상기 부유플랫폼에 탑재되는 적어도 하나의 반동터빈;(b) at least one reaction turbine mounted on the floating platform; (c)상기 부유플랫폼에 탑재되고, V1의 속도로 내부를 유동하는 조류 흐름의 일부를 수용하게 채용된 제1입구를 가지며, 내부 단면이 줄어들고, V1의 속도로 상기 제1입구로 들어가는 상기 흐름이 V1의 속도 보다 큰 V3의 속도로 가속되고 상기 가속된 흐름은 V3의 속도로 상기 반동터빈으로 전달되도록 구성되는 것을 또한 특징으로 하는 제1테이퍼관;(c) having a first inlet mounted on the floating platform and adapted to receive a portion of the tidal flow flowing therein at a rate of V 1 , the inner cross section being reduced and entering the first inlet at a rate of V 1 ; A first taper pipe, further characterized in that said flow is accelerated at a speed of V 3 greater than the speed of V 1 and said accelerated flow is delivered to said reaction turbine at a speed of V 3 ; (d)상기 부유플랫폼에 탑재되고, 상기 제1입구로부터 실질적으로 180°오프셋되어 V2의 속도로 내부를 유동하는 조류 흐름의 일부를 수용하게 채용된 제2입구를 가지며, 내부 단면이 줄어들고 V2의 속도로 상기 제2입구로 들어가는 상기 흐름이 V2의 속도 보다 큰 V4의 속도로 가속되고 상기 가속된 흐름은 V4의 속도로 상기 반동터빈으로 전달되도록 구성되는 것을 또한 특징으로 하는 제2테이퍼관을 포함하며, (d) having a second inlet mounted on the floating platform and adapted to receive a portion of the algal flow flowing therein at a rate of V 2 offset substantially 180 ° from the first inlet, the inner cross section being reduced and a second speed to the second speed of the flow entering the inlet is accelerating at a rate of greater V 4 than the speed of V 2 the accelerated flow V 4 first of also being configured to be transferred to the recoil turbine 2 taper pipe, 상기 제1,제2테이퍼관은 그 안에 상기 반동터빈이 위치하는 중심에 위치한 한정부를 갖는 하나의 통로를 형성하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 부유전력발전장치.And the first and second taper pipes are configured to form one passage having a confining portion located at the center where the reaction turbine is located therein.
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