KR20090077221A - Gigantic tidal power generating system - Google Patents

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KR20090077221A
KR20090077221A KR1020080003045A KR20080003045A KR20090077221A KR 20090077221 A KR20090077221 A KR 20090077221A KR 1020080003045 A KR1020080003045 A KR 1020080003045A KR 20080003045 A KR20080003045 A KR 20080003045A KR 20090077221 A KR20090077221 A KR 20090077221A
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서상민
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Abstract

A tidal power generating system is provided to improve generation efficiency by forming buoyant space in a rotating member and by rotating with being apart from the rotating member. A tidal power generating system comprises: a strut member(210) fixed on seafloor; a fixed pattern structure(200) fixing the strut member on the seafloor and forming an artificial hill on the seafloor; a rotating member being arranged at the top of the strut member and having buoyant space; a rotary shaft(130) being arranged at the center of the rotating member and being pivotally connected to the strut member; a generator(140) being connected to the rotary shaft and converting the spin energy of the rotating member to electrical energy; and an air supply device supplying the air to the buoyant space of the rotating member.

Description

조류발전시스템{GIGANTIC TIDAL POWER GENERATING SYSTEM} Algae Power Generation System {GIGANTIC TIDAL POWER GENERATING SYSTEM}

본 발명은 조류발전시스템에 관한 것으로서, 인위적으로 유속을 증가시킬 수 있고 조석간만의차에 의한 조류를 보다 효율적으로 이용하여 발전할 수 있는 조류발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an algae power generation system, and relates to an algae power generation system that can artificially increase the flow rate and can generate power by using the algae caused by the tidal difference more efficiently.

일반적으로 전기를 발전하는 발전장치는 석탄이나 석유를 이용한 화력발전장치, 우라늄을 이용한 원자력발전장치 및 수력발전장치 등이 있다.In general, power generation devices for generating electricity include coal or oil-fired power plants, nuclear power plants using uranium, and hydroelectric generators.

상기 화력발전장치는 화석 연료를 사용하는 것으로 화석 연료 자원이 고갈될 뿐 아니라, 공해의 유발로 환경에 끼치는 피해가 심각하며, 담수를 이용하는 수력발전장치는 넓은 지역을 수몰시켜야 하므로, 지역주민 이주에 따른 사회적 문제와 자연생태계의 파손을 야기시키는 문제점이 있고, 원자력발전장치는 핵연료의 사용에 따른 안전성, 발전과정에서 발생되는 원자력의 폐기물 및 오염물질 등에 의한 환경오염 등의 문제점이 있다.The coal-fired power plant uses fossil fuels, which depletes fossil fuel resources, and causes damage to the environment due to pollution, and hydroelectric power plants using fresh water have to submerge large areas. There is a problem that causes social problems and damage to the natural ecosystem, and the nuclear power plant has problems such as safety due to the use of nuclear fuel, environmental pollution due to nuclear waste and pollutants generated during the power generation process.

이와 같은 문제점으로 대체되는 발전장치로 자연을 이용한 발전장치인 태양열을 이용한 태양열발전장치, 풍력을 이용한 풍력발전장치 그리고 바다의 해수를 이용한 해양발전장치가 있다. 특히 해양발전장치에는 조석을 동력원으로 하여 해수 면의 상승하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전장치, 해양표면층의 온수와 심해 냉수와의 온도차를 이용하여 열 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 해양 온도차 발전장치, 해수의 흐름이 빠른 곳에 수차 발전기를 설치해 해수의 운동에너지를 이용하여 발전하는 조류발전시스템이 있다.The generators replaced by these problems include solar power generators using solar power, wind power generators using wind power, and marine power generators using sea water. In particular, the offshore power plant uses tidal power as a power source to generate electricity by using the rising and falling movement of the sea surface, and converts thermal energy into mechanical energy by using the temperature difference between the hot water of the sea surface layer and the deep sea cold water. There is an algae power generation system that uses the kinetic energy of seawater by installing a water generator in a place where the ocean temperature difference generator and the seawater flows fast.

이러한 발전장치들 중 조류발전시스템은 조력 댐 없이 수차 발전기만을 설치하여 발전할 수 있기 때문에 비용이 적게 들며 해수 유통이 자유롭고 해양환경에 미치는 영향이 거의 없어 친환경적이라는 장점이 있다.Among these power generation devices, the tidal current power generation system can generate electricity by installing only aberration generators without tidal dams, and thus has low cost, free distribution of seawater, and little impact on the marine environment.

그러나, 해수의 흐름이 빠른 곳을 선택해야 하기 때문에 적지를 선정하는데 어려움이 있고, 자연적인 흐름의 세기에 따라 발전량이 좌우된다는 단점이 있다.However, it is difficult to select an enemy site because the seawater flow must be selected quickly, and the amount of power generation depends on the strength of natural flow.

한편, 섬, 해양 관측소나 등대와 같이 육지로부터 떨어져 있는 곳에 전기에너지를 공급하기 위해서는 육지와 섬, 해양 관측소나 등대 사이에 송전 선로를 연결해야 한다.On the other hand, in order to supply electrical energy away from land such as islands, marine stations or lighthouses, transmission lines must be connected between land and islands, marine stations or lighthouses.

이러한 송전 선로를 장거리에 걸쳐서 연결하는 것은 어려울 뿐만 아니라, 송전 선로의 관리가 어렵고, 이러한 송전 선로가 수중에 노출된 경우에는 해파나 어패류 등에 의해서 송전 선로를 손상시킬 수 있는 문제점이 있다. It is not only difficult to connect such transmission lines over a long distance, it is difficult to manage the transmission lines, and when such transmission lines are exposed to water, there is a problem in that the transmission lines may be damaged by sea waves or fish and shellfish.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 자연적인 해수의 흐름에 순응하면서도 해수의 흐름 속도를 증가시킬 수 있고, 발전효율을 증가시킬 수 있으며, 일정한 발전량을 제공할 수 있 는 조류발전시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention can increase the flow rate of the seawater, while increasing the power generation efficiency, while being in compliance with the natural seawater flow It is to provide a tidal power generation system that can provide the amount of power generation.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 조류발전시스템은 해저면에 고정되는 지주부재 상기 지주부재를 상기 해저면에 고정하고 상기 해저면에 인공 구릉을 형성하는 고정형상물 상기 지주부재 상부에 배치되고 적어도 일부에 부력공간을 갖는 회전부재 상기 회전부재의 중심에 배치되고 상기 지주부재에 회전가능하게 연결되는 회전축 상기 회전축과 연결되어 상기 회전부재의 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전장치 상기 회전부재의 부력공간에 공기를 공급하는 공기공급장치를 포함한다. 상기 회전부재는 외주부에 해류 방향에 따라 해수압이 증가하도록 가변하는 회전날개를 갖는다.The algae power generation system according to the present invention for achieving this object is fixed to the holding member fixed to the sea bottom surface and is arranged on the top of the holding member fixed shape to form an artificial hill on the bottom surface and at least Rotating member having a buoyancy space in a portion of the rotary member disposed in the center of the rotating member rotatably connected to the support member connected to the rotating shaft to convert the rotational energy of the rotating member into electrical energy buoyancy of the rotating member And an air supply device for supplying air to the space. The rotating member has a rotary blade that is variable so that the sea water pressure increases in the direction of the sea current on the outer peripheral portion.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 해저면에 배치되는 고정형상물의 배치를 변경함으로써 해류의 흐름속도를 증가시켜 발전에 이용할 수 있으며, 이러한 고정형상물은 인공어초와 해중림을 조성시키는 역할을 할 수 있으며, 조류발전시스템을 단단히 지지할 수 있다.Therefore, according to one embodiment of the present invention, by changing the arrangement of the fixed features placed on the sea bottom can be used for power generation by increasing the flow rate of the current, these fixed features can play a role in forming artificial reefs and marine forests It can firmly support the tidal power system.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전부재에 부력공간을 제공하여 상기 지주부재에 대하여 이격되어 회전할 수 있도록 함으로써 발전효율을 높일 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, by providing a buoyancy space to the rotating member to be spaced apart with respect to the support member to increase the power generation efficiency.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 회전부재가 상기 지주부재에 상방에서 결합될 수 있기 때문에 상기 회전부재가 해파 등에 의해서 중심축에 대해서 진동하거나 유실될 우려가 적다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the rotating member can be coupled to the support member from above, there is little possibility that the rotating member is vibrated or lost about the central axis due to sea waves or the like.

또한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 발전장치, 상기 공기공급장치 등이 적어도 수면 위에 배치되기 때문에 관리 및 설치가 용이하고, 수면에 교량 또는 등대 등을 설치할 때 직접 발전된 전기에너지를 이용할 수 있으며, 지주부재에 부딪히는 파력을 회전력으로 변화시켜 발전에 이용함으로써 파력을 약화시킬 수 있고, 교량 또는 등대 등의고정 지주의 안정성을 증가시킬 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, since the power generation device, the air supply device and the like are arranged at least on the water surface, the management and installation is easy, and when the bridge or lighthouse is installed on the water surface, the directly generated electric energy may be used. In addition, by changing the wave force that hits the strut member into rotational force and using it for power generation, the wave force can be weakened and the stability of the fixed strut such as a bridge or lighthouse can be increased.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 교량 또는 등대 등에 원거리로부터 전력을 끌어오지 않더라도 풍부한 전기에너지를 직접 공급할 수 있어서 밤에도 양식업, 어업, 레저 스포츠를 이용할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, even without drawing power from a long distance to a bridge or lighthouse, it is possible to directly supply abundant electric energy, and can use aquaculture, fishing, and leisure sports at night.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 송전 선로가 지주부재 내부를 따라서 배치될 수 있기 때문에 해파 또는 수중 생물에 의한 손상우려를 줄일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the transmission line can be disposed along the inside of the support member, it is possible to reduce the risk of damage caused by sea waves or aquatic life.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention. Like reference numerals designate like parts throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a tidal current generation system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템(1)은 단독으로 설치될 수도 있지만, 해저면에 지주부재(210)를 복수개 설치하고 각각 고정형상 물(200)에 의하여 단단히 고정하여 상기 고정형상물(200) 사이에서 해류의 속도가 증가하도록 함으로써 시너지 효과가 발생하도록 구성될 수도 있다.Referring to FIG. 1, the algae power generation system 1 according to an embodiment of the present invention may be installed alone, but a plurality of support members 210 are installed on the bottom of the sea and firmly fixed by the fixed water 200, respectively. By fixing to increase the speed of the current between the fixed shape 200 may be configured to generate a synergistic effect.

상기 고정형상물(200)과 지주부재(210)은 비중이 큰 콘크리트, 스틸 등을 이용할 수도 있으며, 그 크기 및 배치를 달리하여 해수의 흐름이 적은 공간에서도 이용할 수 있고, 인공어 초와 해중림을 조성시키는 역할을 할 수도 있다.The fixed shape 200 and the holding member 210 may be made of concrete, steel, etc. having a specific gravity, and may be used in a space having a small flow of seawater by varying the size and arrangement thereof, to create artificial reefs and sea forests. It can also play a role.

이제 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템(1)에 대하여 자세히 설명하겠다.Now, with reference to Figures 2 to 4 will be described in detail with respect to the tidal current system (1) according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템의 개략적인 개념 사시도이고, 도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템에 사용된 회전부재의 종단면도이고, 도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템에 사용된 회전부재의 평면도이고, 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템에 사용된 회전부재의 가변 회전날개를 해류 흐름에 순응하여 변화시키는 방법을 설명하는 플로우챠트이다.2 is a schematic conceptual perspective view of a tidal current power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a longitudinal sectional view of a rotating member used in the tidal current power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 4a is a present invention 4B is a plan view of a rotating member used in the tidal current power generation system according to an embodiment of the present invention. This is a flowchart that explains

도 2 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른조류발전시스템(1)는 회전부재(100)와, 상기 회전부재(100)를 지지하도록 고정형상물(200)에 의해서 해저면에 고정되어 있는 지주부재(200)와, 상기 회전부재(100) 상부, 바람직하게는 수면으로부터 일정 높이에 배치되는 발전장치(140) 및 공기공급장치(150)를 포함한다.As shown in Figures 2 to 4b, the algae power generation system 1 according to an embodiment of the present invention is a seabed by a fixed member 200 to support the rotating member 100, the rotating member 100 The holding member 200 is fixed to the surface, and the power generation device 140 and the air supply device 150 is disposed at a predetermined height from the top of the rotating member 100, preferably the water surface.

부연 설명하면, 해저면에 콘크리트, 스틸 등의 중량물로 구릉 형상을 이루는고정형상물(200)에 의해서 콘크린트 및 스틸 이루어진 지주부재(210)가 단단히 고정 되어 있고, 상기 지주부재(210)의 상부에 회전부재(110)가 씌워져 있다.In detail, the holding member 210 made of concrete and steel is firmly fixed to the sea bottom by a fixed shape 200 formed in a hilly shape such as concrete or steel, and an upper portion of the holding member 210. The rotating member 110 is covered.

상기 회전부재(110)의 회전축(130)은 상기 지주부재(210)에 회전 자유롭게 고정되어 있어서 상기 회전부재(110)가 해수에 의해서 상기 지주부재(210)로부터 이탈하지 않으면서도, 상기 회전축(130)을 중심으로 자유롭게 회전하여 상기 회전부재(110)의 회전운동에너지를 상기 회전축(130)과 연결된 발전장치(140)에 전달함으로써 전기적 에너지를 발생시킨다.The rotating shaft 130 of the rotating member 110 is freely fixed to the holding member 210, so that the rotating member 110 is not separated from the holding member 210 by sea water, the rotating shaft 130 Rotate freely around the center to generate electrical energy by transferring the rotational kinetic energy of the rotating member 110 to the power generator 140 connected to the rotating shaft 130.

상기 지주부재(210)는 상기 회전부재(110)가 상기 지주부재(210)에 대해서 회전 자유롭도록 그 중앙부에 상기 회전부재(110)의 회전축(130)의 적어도 일부가 수용되는 관형부(211)를 구비하며, 상기 관형부(211)의 하단부에는 상기 회전축(130)을 회전 가능하게 지지하는 체결부재(213)가 배치된다.The support member 210 has a tubular portion 211 in which at least a portion of the rotation shaft 130 of the rotation member 110 is accommodated in a central portion thereof so that the rotation member 110 is free to rotate with respect to the support member 210. Is provided, the fastening member 213 for rotatably supporting the rotating shaft 130 is disposed at the lower end of the tubular portion 211.

상기 체결부재(213)의 내부에는 복수개의 베어링이 배치되어 상기 회전축(130)을 고정하면서 상기 회전축(130)이 자유롭게 회전할 수 있도록 구성된다.A plurality of bearings are disposed in the fastening member 213 to be configured to freely rotate the rotating shaft 130 while fixing the rotating shaft 130.

이러한 체결부재(213)는 상기 관형부(211)내에 길이방향을 따라 소정 간격을 두고 복수개 배치될 수도 있다.The fastening member 213 may be arranged in plural in the tubular portion 211 at predetermined intervals along the longitudinal direction.

상기 관형부(211)에 유입되는 해수는 상기 회전축(130)이 자유롭게 회전할 수 있도록 윤활유 역할을 할 수도 있다. Seawater flowing into the tubular portion 211 may serve as a lubricating oil so that the rotating shaft 130 can freely rotate.

상기 회전부재(110)는 그 내부에 상기 지주부재(210)의 상단부(217)가 수용될 수 있는 충분한 리세스(116)를 갖는 제 1 원통형부재(111)와 상기 제 1 원통형부재(111)의 외주부에 배치되어 더 큰 직경을 가지며 그 내부에 부력공간(110a)를 더 갖는 제 2 원통형부재(112)를 포함하여, 큰 원심력을 상기 회전축(130)에 전달할 수 있다.The rotating member 110 has a first cylindrical member 111 and the first cylindrical member 111 having a sufficient recess 116 to accommodate the upper end 217 of the support member 210 therein. The second cylindrical member 112 is disposed on the outer circumference of the second cylinder member 112 to have a larger diameter and further have a buoyancy space 110a therein, so that a large centrifugal force may be transmitted to the rotation shaft 130.

상기 제 1 원통형부재(111)는 상기 제 1 원통형부재(111)의 하단부에 형성된 리세스(116)에 상기 지주부재(210)의 상단부(217)가 결합될 때 상기 지주부재(210)의 상단부(217)가 수면 위에 일정 높이 이상 노출될 수 있도록 구성된다. The first cylindrical member 111 is an upper end of the support member 210 when the upper end 217 of the support member 210 is coupled to the recess 116 formed at the lower end of the first cylindrical member 111. 217 is configured to be exposed above a certain height above the surface of the water.

즉, 상기 제 1 원통형부재(111)의 리세스(116)는 상기 지주부재(210)의 상단부(217)가 삽입시 상기 회전부재(110)를 지지하여 안정적으로 회전할 수 있도록 할 수 있고, 상기 발전장치(140) 및 공기공급장치(150)가 상기 지주부재(210)의 상단부(217)에 배치되어 안정적으로 수면 위에 노출될 수 있도록 한다.That is, the recess 116 of the first cylindrical member 111 may support the rotating member 110 when the upper end 217 of the support member 210 can be stably rotated, The power generation device 140 and the air supply device 150 is disposed on the upper end 217 of the support member 210 to be stably exposed on the surface of the water.

상기 제 2 원통형 부재(112)는 외주부에 원주방향을 따라 가변 회전날개(113)를 갖는다.The second cylindrical member 112 has a variable rotary blade 113 in the circumferential direction on the outer peripheral portion.

상기 가변 회전날개(113)는 일단부에 고정구(113a)를 가지며 상기 제 2 원통형부재(112)의 원주방향을 따라 소정간격을 두고 형성된 고정 홈(112a)에 결합된다.The variable rotary blade 113 has a fixture 113a at one end and is coupled to a fixing groove 112a formed at a predetermined interval along the circumferential direction of the second cylindrical member 112.

상기 고정 홈(112a)은 상기 제 2 원통형부재(112)의 원주방향으로 길게 형성되고, 그 주변에는 공압식으로 상기 고정구(113a)를 고정하는 체결부(114)와 상기 체결부(114)가 느슨해진 경우에 상기 가변 회전날개(113)를 상기 고정 홈(112a)을 따라 선회시켜서 해수의 흐름에 수직한 상태로 이동시키는 이동부(115)가 더 형성된다.The fixing groove (112a) is formed long in the circumferential direction of the second cylindrical member 112, the fastening portion 114 and the fastening portion 114 for fixing the fastener (113a) by pneumatic around the loose In the case of turning, the moving part 115 for pivoting the variable rotary blade 113 along the fixing groove 112a and moving in a state perpendicular to the flow of seawater is further formed.

상기 체결부(114)와 상기 이동부(115)는 수면 중에 배치된 제어부(300))에 의해서 제어되며, 상기 제어부(300)는 상기 가변 회전날개(113)에 배치되어 상기회 전날개(113)가 받는 해수의 압력을 측정하는 감지부, 즉, 압력센서(114)로부터 측정된 압력을 수신하여 상기 압력이 소정의 압력 이하인지여부를 판단한다.The fastening part 114 and the moving part 115 are controlled by the control part 300 disposed during the water surface, and the control part 300 is disposed on the variable rotary blade 113 and the rotating blade 113. ) Receives a pressure measured by the sensor for measuring the pressure of the seawater, that is, the pressure sensor 114 to determine whether the pressure is below a predetermined pressure.

도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 압력센서(114)가 해수 압력을 측정하고 이를 제어부(300)에 전송하면(S10), 상기 제어부(300)는 이를 측정 압력값을 수신하고, 이 압력이 소정의 압력 이하 인지를 판단한다(S20). 상기 압력이 소정의 압력 이상으로 판단되면, 소정의 주기를 두고 해수 압력을 측정할 것을 상기 압력센서(114)에 지시한다(S21). As shown in FIG. 4B, when the pressure sensor 114 measures seawater pressure and transmits it to the control unit 300 (S10), the control unit 300 receives the measured pressure value and the pressure is predetermined. It is determined whether the pressure is below (S20). When the pressure is determined to be equal to or greater than the predetermined pressure, the pressure sensor 114 is instructed to measure the seawater pressure at a predetermined period (S21).

상기 측정 압력값이 소정의 압력 이하라고 판단되면(S22), 상기 고정 홈(112a) 주변에 형성된 체결부(114)를 느슨하게 하여 상기 고정 홈(112a)의 원주를 따라서 이동부(115)에 의해서 상기 고정구(113a)를 점진적으로 선회시킨다(S30). 이 때 측정된 해수 압력이 소정 압력값 이상인지를 판단한다(S40). 이 때 상기 회전날개(113)가 소정 압력 이상이 되는 위치에 배치된 것으로 판단되면(S42), 상기 제어부(300)는 상기 체결부(114)에 명령을 전달하여 공압식으로 상기 고정구(112)를 단단히 고정하도록 한다(S60).When it is determined that the measured pressure value is equal to or less than a predetermined pressure (S22), by loosening the fastening portion 114 formed around the fixing groove 112a by the moving part 115 along the circumference of the fixing groove 112a. The fixture 113a is gradually turned (S30). At this time, it is determined whether the measured seawater pressure is more than a predetermined pressure value (S40). At this time, if it is determined that the rotary blade 113 is disposed at a position above a predetermined pressure (S42), the control unit 300 transmits a command to the fastening unit 114 to pneumatically to the fixture 112 To be firmly fixed (S60).

이와 같이 상기 가변 회전날개(113)가 해수의 흐름에 대해서 넓은 면적을 대면할 수 있도록 하여 상기 가변 회전날개(113)가 받는 힘이 커져서 회전운동을 증대시킬 수 있다.As such, the variable rotary blade 113 may face a large area with respect to the flow of sea water, thereby increasing the force received by the variable rotary blade 113 to increase the rotational motion.

이 때 상기 회전부재(110)는 상기 지주부재(210)의 상단부(217)와 소정간격을 두고 이격되어 회전함으로써 이들 사이에 해수가 유입되어 윤활유로서 작용하여 보다 원활하게 회전시킬 수 있다.At this time, the rotating member 110 is rotated spaced apart from the upper end 217 of the holding member 210 at a predetermined interval by the sea water flows between them can act as a lubricant to rotate more smoothly.

또한, 상기 회전부재(110)의 상기 지주부재(210)에 대한 마찰력을 감소시킬 수 있다.In addition, the frictional force with respect to the support member 210 of the rotating member 110 can be reduced.

이 때 상기 회전축(130)은 상기 가변 회전날개(113)에 가해지는 해수의 흐름에 의해서 상기 회전부재(110)의 회전운동에너지를 상기 발전장치(140)에 전달한다.At this time, the rotating shaft 130 transmits the rotational kinetic energy of the rotating member 110 to the power generation device 140 by the flow of sea water applied to the variable rotary blade 113.

상기 발전장치(140)의 연결축(131a, 131b)이 회전 구동할 때 상기 연결축(131a, 131b)상에 배치되는 기어(141)가 회전하여 변속기(142)와 치합하고 다시 변속기(142)와 연결벨트(143)가 연결되어 발전부(145))에 의하여 발전된 에너지를 축전부(146)에 저장한다. When the connecting shafts 131a and 131b of the power generator 140 are driven to rotate, the gear 141 disposed on the connecting shafts 131a and 131b rotates to engage with the transmission 142 and again to the transmission 142. And a connection belt 143 are connected to store energy generated by the power generation unit 145 in the power storage unit 146.

상기 회전부재(110)는 상기 제 1 원통형부재(111)의 상하부에 고정판(125, 126)에 클러치 결합될 수 있도록 영구자석(123) 및 완충부재(124)를 더 구비하여 상기 영구자석(123)의 자력에 의하여 클러치 작동에 의하여 속도 조절을 할 수도 있다.The rotary member 110 is further provided with a permanent magnet 123 and a buffer member 124 to be coupled to the fixed plate (125, 126) in the upper and lower portions of the first cylindrical member 111, the permanent magnet 123 The speed can be adjusted by clutch operation by the magnetic force of).

상기 회전부재(110)는 상기 제 2 원통형부재(112)의 부력공간(110a)에 수면 위에 배치된 공기공급장치(150)로부터 고압 공기를 주입시킬 수 있다. The rotating member 110 may inject high pressure air from the air supply device 150 disposed on the surface of the buoyancy space 110a of the second cylindrical member 112.

상기 공기공급장치(150)는 고압 컴프레샤일 수도 있으며, 상기 고압 컴프레샤로부터 연장된 송기라인은(151)에 의해서 상기 부력공간(110a)에 공기가 주입되어 상기 회전부재(110)가 회전시 상기 지주부재(210)에 대해서 부력에의해서 이격되어 보다 쉽게 회전되게 할 수 있다.The air supply device 150 may be a high-pressure compressor, the air supply line extending from the high-pressure compressor is injected into the buoyancy space (110a) by the air supply line 151 when the rotary member 110 rotates the support The member 210 may be spaced apart by buoyancy to be more easily rotated.

상기 제 2 원통형 부재(112)는 공기가 쉽게 누출되지 않도록 O-링과 같은 밀봉부재(115)를 더 구비할 수 있다.The second cylindrical member 112 may further include a sealing member 115 such as an O-ring so that air does not easily leak.

한편, 상기 발전장치(140)의 축전부(146)로부터 전기를 멀리 떨어진 장소에 전달하는 송전 선로(147)가 상기 지주부재(210)의 관형부(211)를 따라 배치될 수 있다.On the other hand, the transmission line 147 for transmitting electricity to a place far away from the power storage unit 146 of the power generation unit 140 may be disposed along the tubular portion 211 of the support member (210).

이 때 상기 관형부(211)는 상기 회전축(130)의 회전운동과 간섭하지 않도록 별개로 구비되는 것이 바람직하며, 상기 관형부(211)의 하단부는 상기 지주부재(210)의 하부와 연결되어 해저면을 따라 상기 송전 선로(147)가 도출될 수 있도록 한다.At this time, the tubular portion 211 is preferably provided separately so as not to interfere with the rotational movement of the rotary shaft 130, the lower end of the tubular portion 211 is connected to the lower portion of the holding member 210 is a seabed The transmission line 147 can be derived along the surface.

이와 같이 상기 송전 선로(147)가 지주부재(210) 내에 배치되어 정리되기 때문에 관리 및 유지 보수가 용이하며, 외부 환경에 의해서 상기 송전 선로(147)가 손상될 위험을 줄일 수 있다.As such, since the transmission line 147 is arranged and arranged in the support member 210, it is easy to manage and maintain, and the risk of damage to the transmission line 147 due to an external environment may be reduced.

한편 상기 송전 선로(147)에 의해서 근거리에 있는 등대, 해양 관측소 등에 전기가 안정적으로 공급될 수 있다. Meanwhile, electricity may be stably supplied to a lighthouse, a marine station, and the like at a short distance by the transmission line 147.

상기 회전부재(110)는 내구성, 제작성, 성형성이 좋은 스틸,고무, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐콜로라이드, 나일론 및 ABS 수지 등에서 선택된 열가소성 수지를 압출 성형하여 형성된다. 따라서 송기라인(151)과 연결이 용이하고 및 내부에 부력공간(110a)의 형성이 용이하며 장기간 사용할 수 있으며, 파손되거나 하여 주변을 오염시키지 않을 수 있다. The rotating member 110 is formed by extrusion molding a thermoplastic resin selected from steel, rubber, high density polyethylene, polypropylene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyvinyl collide, nylon, ABS resin, etc., which has good durability, manufacturability, and moldability. Is formed. Therefore, it is easy to connect with the air supply line 151 and the buoyancy space 110a can be easily formed therein and used for a long time, and it may be damaged or not pollute the surroundings.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템(1)은 조석으로 발생하는 조류를 효과적으로 이용할 수 있다.In addition, the algae power generation system 1 according to an embodiment of the present invention can effectively use algae generated as tides.

또한, 예를 들어, 동해안에서 남북방향으로 1일 2회 180도 방향성을 달리하 여 흐르는 조석시간에는 흐름이 정지하나 월 중 조금 때를 제외한 물 때 시간에 따라 조류의 흐름이 예측 가능하므로 발전량을 예견할 수 있으며, 흐름이 약한 경우에는 상기 송기라인(115)으로부터 분기된 라인을 통해서 상기 회전날개(113) 주위에 고압공기를 주입하여 상기 회전날개(113)를 회전시켜 발전을 수행함으로써 일정한 발전량을 유지할 수 있다.For example, the flow stops during the tidal time flowing 180 degrees twice a day in the north-south direction from the east coast, but the flow of algae can be predicted according to the water time except for a little during the month. Foreseeable, if the flow is weak, a certain amount of power generation by injecting high pressure air around the rotary blade 113 through a branch branched from the air supply line 115 to rotate the rotary blade 113 to generate electricity Can be maintained.

이제 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템을 이용하여 발생된 전기에너지를 이용하는 예를 설명하겠다.Now with reference to FIGS. 5 and 6 will be described an example of using the electric energy generated by using the tidal current system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 를 이용한 조류발전시스템을 이용하여 교각 조명방법을 설명하는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템을 이용하여 등대 또는 관측장치에 에너지를 공급하는 방법을 설명하는 사시도이다.5 is a perspective view illustrating a pier lighting method using a tidal current power generation system using according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a lighthouse or observation device using a tidal current power system according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view explaining the method of supplying energy.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템은 교각에 이용될 수 있다.As shown in Figure 5, the tidal current system according to an embodiment of the present invention can be used for piers.

교각(300)은 상기 조류발전시스템(1)이 연결되는 연결공(301)과 상기 교각(300)을 지탱하는 지주(302)로 구성된다. 상기 조류발전시스템(1)는 상부에 조명등(303)을 구비할 수 있으며, 이 때 상기 조명등(303)에 상기 조류발전시스템(1)의 축전부(150)에 충전된 전기에너지가 공급되어 원거리로부터 전력을 끌어오지 않더라도 풍부한 전기에너지를 직접 공급할 수 있어서 밤에도 양식업, 어업, 레저 스포츠를 이용할 수 있다. 또한 상기 지주(302)는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템(1)의 지주부재(10)에 의해서 보다 안정되게 고정될 수 있다.Pier 300 is composed of a connecting hole 301 to which the tidal current system 1 is connected and a support 302 supporting the pier 300. The tidal current power generation system 1 may include a lamp 303 at an upper portion thereof, and at this time, the electric energy charged in the power storage unit 150 of the tidal current power generation system 1 is supplied to the lamp 303 for a long distance. It can supply abundant electric energy directly, even if it doesn't draw power from it, so it is possible to use aquaculture, fishing and leisure sports at night. In addition, the support 302 may be more stably fixed by the support member 10 of the tidal current power generation system 1 according to an embodiment of the present invention.

또한, 해상에 교각을 설치할 때 상기 회전부재(30)를 이용하여 교각에 직접 부딪히는 파력을 회전력으로 변화시켜 발전시킬 수 있고 이러한 파력을 회전력으로 변화시키는 과정에서 파력을 약화시키고, 지주(302)의 안정성을 증가시킬 수 있다. In addition, when installing the piers on the sea by using the rotating member 30 to change the wave force directly hitting the piers to the rotational force can be developed and weakens the wave force in the process of changing the wave force to the rotational force, Stability can be increased.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템(1)을 이용하여 등대(300') 또는 관측장치(303')에 에너지를 공급할 수 있다. In addition, as illustrated in FIG. 6, energy may be supplied to the lighthouse 300 ′ or the observation device 303 ′ using the tidal current power generation system 1 according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템의 개념도이고, 1 is a conceptual diagram of a tidal current system according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템의 사시도이고, 2 is a perspective view of a tidal current system according to an embodiment of the present invention,

도 3는본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템에 사용된 회전부재의 종단면도이고, 3 is a longitudinal sectional view of a rotating member used in a tidal current power generation system according to an embodiment of the present invention,

도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템에 사용된 회전부재의 평면도이고, Figure 4a is a plan view of a rotating member used in the tidal current system according to an embodiment of the present invention,

도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템에 사용된 회전부재의 가변 회전날개를 해류 흐름에 순응하여 변화시키는 방법을 설명하는 플로우챠트이고,Figure 4b is a flow chart illustrating a method for changing the variable rotor blades of the rotating member used in the tidal current system according to an embodiment of the present invention in response to the current flow,

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템을 이용하여 교각 조명방법을 설명하는 개념도이며, 5 is a conceptual diagram illustrating a pier lighting method using a tidal current power generation system according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 조류발전시스템을 이용하여 등대 또는 관측장치에 에너지를 공급하는 방법을 설명하는 개념도이다.6 is a conceptual diagram illustrating a method of supplying energy to a lighthouse or an observation device using an algae power generation system according to an embodiment of the present invention.

Claims (10)

해저면에 고정되는 지주부재 상기 지주부재를 상기 해저면에 고정하고 상기 해저면에 인공 구릉을 형성하는 고정형상물 상기 지주부재 상부에 배치되고 적어도 일부에 부력공간을 갖는 회전부재 상기 회전부재의 중심에 배치되고 상기 지주부재에 회전가능하게 연결되는 회전축 상기 회전축과 연결되어 상기 회전부재의 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전장치 상기 회전부재의 부력공간에 공기를 공급하는 공기공급장치를 조류발전시스템. Holding member fixed to the bottom surface Fixed member for fixing the holding member to the bottom surface and forming an artificial hill on the bottom surface The rotating member disposed on the top of the holding member and having a buoyancy space at least in the center of the rotating member Rotation shaft disposed and rotatably connected to the support member, the tidal power generation system for supplying air to the buoyancy space of the rotating member is connected to the rotating shaft and converts the rotational energy of the rotating member into electrical energy. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지주부재는 상기 회전축을 수용하는 관형부를 가지며, 상기 관형부는 하단부에 상기회전축 주위에 배치되는 복수개의 베어링을 구비하여 상기 회전축이 회전자유롭게 고정하는 조류발전시스템.The support member has a tubular portion for receiving the rotary shaft, the tubular portion has a plurality of bearings disposed around the rotary shaft at the lower end of the tidal current generating system freely fixed to the rotary shaft. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전부재는 회전 시 상기 지주부재로부터 이격되는 조류발전시스템.The rotating member is a tidal current system spaced apart from the holding member when rotating. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전부재는 그하단부에 형성된 리세스에 상기 지주부재의 상단부를 수용하는 제 1 원통형부재와 상기 제 1 원통형부재 외주부에 배치되며 상기 제 1 원통 형부재보다 직경이 더 크며 그 내부에 부력공간을 갖는 제 2 원통형부재로 구성되는 조류발전시스템.The rotating member is disposed in an outer circumferential portion of the first cylindrical member and the first cylindrical member for receiving the upper end of the support member in a recess formed in the lower end thereof and has a larger diameter than the first cylindrical member and has a buoyancy space therein. Algae power generation system consisting of a second cylindrical member having. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 원통형부재의 외주부에 소정간격을 두고 원주방향을 따라서 길게 고정 홈이 형성되고, 상기 고정 홈에 체결부재에 의해서 가변 회전날개가 결합되는 조류발전시스템.An algae power generation system in which a fixed groove is formed along a circumferential direction with a predetermined interval at an outer circumferential portion of the second cylindrical member, and a variable rotating blade is coupled to the fixed groove by a fastening member. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein 상기 가변 회전날개는 일단부에 고정구와, 상기 고정 홈을 따라서 상기 가변회전날개를 이동시키는 이동부를 더 포함하는 조류발전시스템.The variable rotation blade further comprises a fixture on one end, and a moving unit for moving the variable rotation blade along the fixing groove. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 가변 회전날개가 해압을 측정하는 감지부를 포함하며, 상기 감지부로부터 수신된 측정압력이 소정 압력 이하이면 상기 이동부에 의해서 상기 고정 홈을 따라서 상기 가변 회전날개를 선회 이동시키고 소정 압력 이상이면 다시 상기 체결부재에 의해서 고정시키도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 조류발전시스템.The variable rotary blade includes a sensing unit for measuring the decompression pressure, and if the measured pressure received from the sensing unit is less than a predetermined pressure, the variable rotating blade is pivotally moved along the fixing groove by the moving unit, and again if the predetermined pressure is greater than or equal to the predetermined pressure. A tidal current generation system further comprising a control unit for controlling to be fixed by the fastening member. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 발전장치와, 상기 제어부, 상기 공기공급장치는 상기 제 1 원통형 부재의 상단부 중 수면 위에 배치되는 조류발전시스템. The power generation device, the control unit, the air supply device is a tidal current generation system disposed on the water surface of the upper end of the first cylindrical member. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 발전장치로부터 연결된 송전 선로가 연장되는 관형부가 상기 지주부재 내에 형성되는 조류발전시스템. The tidal current generation system is formed in the holding member tubular portion extending from the power transmission line connected to the generator. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 공기공급장치는 고압 컴프레샤이고, 상기 공기공급장치로부터 송기 라인이 상기 제 2 원통형부재의 부력공간으로 연장되며, 상기 송기 라인은 상기 회전날개에 공기를 송기하는 분기 라인을 더 갖는 조류발전시스템.And the air supply device is a high pressure compressor, and an air supply line extends from the air supply device to the buoyancy space of the second cylindrical member, and the air supply line further has a branch line for sending air to the rotary blades.
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