KR20100036091A - Tidal power generating apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A tidal generation device is provided to rotate the turbine of a generator using fluid pressure of a cylinder and generate electricity when buoyancy member is vertically moved by fixing the cylinder to the ground and connecting a piston inside the cylinder. CONSTITUTION: A tidal generation device comprises a fixed structure(10), an upper structure(20), a buoyancy member(30), a hydraulic cylinder(40), an outline(50), a power generating unit(70), an inline(60), and a check valve(80). The fixed structure is fixed to the ground of the bottom of the sea. The upper structure supported on the fixed structure through support units and is positioned on the upper part of a sea surface. The buoyancy member is guided through the support unit. The cylinder(41) is installed on the upper part of the upper structure. A piston rod(42) is connected to the buoyancy member. The outline is installed at the upper end and the lower end of the cylinder. Hydraulic oil is discharged to the outside of the cylinder in operation of the piston. The power generating unit is connected to the outline and generates energy through hydraulic oil.

Description

조력발전장치{Tidal power generating apparatus}Tidal power generating apparatus
본 발명은 조력발전장치에 관한 것으로, 밀물시에는 부력체의 부력에 의해 상승되고, 썰물시에는 부력체의 자중에 의해 하강하는 위치에너지를 전기에너지로 변환해 주는 조력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tidal power generation apparatus, and relates to an tidal power generation apparatus for converting the potential energy rising by the buoyancy of the buoyancy body at high tide, and falling by the self-weight of the buoyancy body at low tide.
일반적으로 자연을 이용한 발전장치로는 태양열을 이용한 발전장치와, 풍력을 이용한 발전장치 및 바다의 조수간만의 차를 이용한 조력발전장치가 있다.In general, a power generator using nature includes a solar power generator, a wind power generator, and an tidal power generator using a difference between tides in the ocean.
이 중에서 종래의 조력발전장치는 만조시 댐에 담수하였다가 간조시 방류하여 그 낙차를 이용하여 발전기용 터빈을 회전시키는 방식이다.Among them, the conventional tidal power generator is a freshwater dam at high tide, discharged during low tide, and rotates the generator turbine using the free fall.
그러나, 조수간만의 차를 이용하는 발전장치는 넓은 범위의 연해나 연안에 거대한 댐을 건설하여야 하기 때문에 막대한 시설비용이 필요할 뿐만 아니라, 바다의 일부를 바다와 차단하게 되므로 생태계를 파괴하고, 많은 어류가 터빈을 통과하는 과정에서 어류폐사가 일어나고, 또한, 간조시에만 발전이 가능하여 만조시에는 발전이 불가능함으로, 발전효율면에서 뒤떨어질 뿐 아니라 이러한 문제점으로 인해 조력발전장치는 널리 보급되지 못하는 문제점이 있다.However, tidal power generators need not only enormous facility costs because they have to build huge dams over a wide range of coasts or coasts, but also destroy some of the oceans from the seas, destroying ecosystems, In the course of passing through the turbine, fish deaths occur, and power generation is possible only at low tide, and power generation is not possible at high tide, resulting in poor power generation efficiency. have.
한편 종래의 다른 조력발전장치는 바닷물에 떠 있을 수 있는 부력체에 회전날개와 발전기가 설치됨으로써 밀물 및 썰물에 의한 강력한 조력이 상기 회전날개를 회전시키며, 이때 회전날개에서 생성된 회전력을 동력전달장치를 통해 발전기를 구동시킴으로써 전력을 생산할 수 있는 기본적인 구조를 갖는 것이었다. Meanwhile, another conventional tidal power generator is provided with a rotor blade and a generator installed in a buoyancy body that can float in sea water, and the strong tidal force of the high and low tide rotates the rotary blade, wherein the rotational force generated from the rotary blade power transmission device It was to have a basic structure that can generate power by driving a generator through.
그러나, 종래의 조력발전장치는 대형으로 실물제작시 충분한 전력을 생산할 수 있을 정도의 회전력을 생성하지 못할 뿐만 아니라 원활한 작동을 보장할 수 없고, 밀물 및 썰물, 기타 기후여건에 따른 외력에 충분하게 견딜 수 있는 내구성을 확보할 수 없어 제대로 실용화되지 못하고 있는 실정이다.However, conventional tidal power generators are not large enough to generate rotational force enough to produce enough power in real production, and cannot guarantee smooth operation, and can withstand external forces due to high and low tide and other weather conditions. It is a situation that can not secure the durability can not be practically used.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 위치에너지를 전기에너지로 변환해 주는 것으로, 조위치가 발생되는 지역에 지반에 고정되도록 실린더를 설치하고, 상기 실린더에 연결되는 피스톤을 부력체에 연결하여 부력체의 승하강으로 인해 피스톤이 승하강 될 경우, 실린더 내부의 유압으로 발전기의 터빈을 돌려 전기를 생성하며, 커튼월을 설치하여 파랑에 의한 부력체의 유동을 최소화시켜주도록 하고, 집유시설을 통해 유압유를 집유해줌으로써 매우 친환경적인 조력발전장치를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to convert the potential energy into electrical energy, to install a cylinder to be fixed to the ground in the area where the jaw position occurs, buoyancy body connected to the piston When the piston is raised and lowered due to the lifting and lowering of the buoyancy body, the turbine of the generator is generated by the hydraulic pressure inside the cylinder to generate electricity, and the curtain wall is installed to minimize the flow of the buoyancy body by the blue wave. It is to provide a very eco-friendly tidal power generator by collecting hydraulic oil through a collection facility.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 조위치가 발생되는 해상에 설치되어 전기를 발생시키는 조력발전장치에 있어서, 해저의 지반에 고정되도록 설치되는 고정구조물; 상기 고정구조물에 다수의 지지수단을 통해 지지되어 해수면의 상부에 위치하도록 설치되는 상부구조물; 상기 해상 부양되고 상기 지지수단을 통해 가이드 되도록 설치되어 밀물시에는 부력에 의해 상승되고 썰물시에는 자중에 의해 하강하는 부력체; 상기 상부구조물의 상부에 실린더가 설치되고, 상기 부력체에 피스톤로드가 연결되어 부력체의 승하강시 피스톤이 실린더의 내부에서 승하강되도록 구성되는 유압실린더; 상기 실린더의 상단 및 하단에 실린더의 내부로 연통되도록 설치되어 피스톤의 작동시 유 압유가 실린더의 외부로 배출되도록 하는 아웃라인; 상기 아웃라인과 연결되어 실린더를 통해 배출되는 유압유를 통해 에너지를 발생시키는 발전수단; 상기 실린더의 상단 및 하단에 일단이 연결되고 타단은 발전수단에 연결되어 발전수단을 작동시킨 유압유가 실린더의 내부로 피드백 되도록 하는 인라인; 상기 아웃라인과 인라인 상에 설치되어 유압유의 흐름을 제어하는 체크밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawbacks, in the tidal power generation apparatus is installed on the sea where the position is generated to generate electricity, which is installed to be fixed to the ground of the seabed Fixed structure; An upper structure which is supported to the fixed structure through a plurality of support means and is installed to be located above the sea level; A buoyant body which is buoyant at sea and is installed to be guided through the supporting means so as to rise by buoyancy at high tide and to fall by own weight at low tide; A hydraulic cylinder is installed on the upper portion of the upper structure, and a piston rod is connected to the buoyancy body so that the piston is raised and lowered inside the cylinder when the buoyancy body is raised and lowered; An outline installed at upper and lower ends of the cylinder to communicate with the inside of the cylinder such that hydraulic oil is discharged to the outside of the cylinder when the piston is operated; Generating means connected to the outline for generating energy through the hydraulic oil discharged through the cylinder; One end is connected to an upper end and a lower end of the cylinder, and the other end is connected to a power generation means so that hydraulic oil for operating the power generation means is fed back into the cylinder; It is characterized in that it comprises a check valve installed on the outline and inline to control the flow of hydraulic oil.
또한 상기 고정구조물은, 해저 지반에 설치되는 콘크리트 케이슨에 채움재를 채움으로써 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixed structure is characterized in that it is configured by filling the filler in the concrete caisson installed on the seabed ground.
또한 상기 발전수단은, 상기 아웃라인을 통해 공급되는 유압유에 의해 작동되는 유압모터; 상기 유압모터를 작동하는 유압유가 저장되는 오일탱크; 상기 오일탱크에 저장되는 유압유를 실린더로 공급해주는 펌프; 상기 유압모터와 연결되어 유압모터의 작동에 의해 전기를 발생시키는 발전기; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the power generation means, a hydraulic motor operated by the hydraulic oil supplied through the outline; An oil tank storing hydraulic oil for operating the hydraulic motor; A pump for supplying hydraulic oil stored in the oil tank to a cylinder; A generator connected to the hydraulic motor to generate electricity by operation of the hydraulic motor; And a control unit.
또한 상기 유압실린더에서 누출되는 유압유를 집유할 수 있도록 상기 유압실린더의 하부에 위치하고 부력체의 상부에 설치되는 집유시설을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, it is characterized in that it further comprises a collection facility located in the lower portion of the hydraulic cylinder to be installed on top of the buoyancy body to collect the hydraulic oil leaked from the hydraulic cylinder.
또한 상기 부력체가 파랑에 의해 유동되는 것을 최소화 시킬 수 있도록 부력체의 주변으로 설치되는 커튼월을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the buoyancy body is characterized in that it further comprises a curtain wall is installed to the periphery of the buoyancy body so as to minimize the flow.
또한 상기 부력체와 지지수단의 마찰부분에 설치되어 부력체를 지지해줌으로써 파랑에 의한 완충작용 및 부력체의 상하 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 베 어링을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.In addition, tidal power generation characterized in that it is installed on the friction portion of the buoyancy body and the support means further comprises a bearing to support the buoyancy body to facilitate the cushioning action and the vertical movement of the buoyancy body by the blue wave Device.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 조위차에 의한 부력체의 승,하강 운동을 전기에너지로 바꿔줌으로써 전기에너지 발생을 위한 별도의 에너지가 소요되지 않고, 유압실린더의 인라인과 아웃라인에 의해 밀물과 썰물시에 모두 발전을 할 수 있도록 구성됨으로써 하루 24시간동안 연속적인 발전이 가능하여 발전효율이 매우 뛰어나며, 집유시설을 통해 실린더와 피스톤 로드사이로 누출될 수 있는 누출된 유압유를 집유해 줌으로써 환경오염을 방지해주고, 커튼월을 더 설치하여 파랑에 의한 부력체의 유동을 최소화시켜줌으로써 안정적으로 조력발전을 할 수 있도록 하는 매우 유용한 발명이다.As described above, according to the present invention, by changing the lifting and lowering motion of the buoyancy body due to the tide difference to the electric energy, separate energy for generating the electric energy is not required, and the tide is inline and outlined by the hydraulic cylinder. It is configured to generate power at both low and low tide, so it is possible to continuously generate power for 24 hours a day, so it is very efficient in generating power, and it collects the leaked hydraulic oil that can leak between the cylinder and the piston rod through the collection facility. It is a very useful invention that can help the stable power generation by minimizing the flow of buoyancy body by the blue wave by installing a curtain wall more.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1 은 본 발명에 의한 조력발정장치를 나타낸 예시도, 도 2 는 본 발명에 의한 발전수단을 나타낸 예시도, 도 3 은 본 발명에 의한 부력체가 밀물일 경우에 상승한 상태를 나타낸 예시도, 도 4 는 본 발명에 의한 부력체가 썰물일 경우에 하 강한 상태를 나타낸 예시도로서, Figure 1 is an exemplary view showing a tidal estrangement apparatus according to the present invention, Figure 2 is an exemplary view showing a power generation means according to the present invention, Figure 3 is an exemplary view showing a raised state when the buoyancy body according to the present invention is high water, Figure 4 is an exemplary view showing a strong state when the buoyancy body according to the present invention is a low tide,
본 발명은 해저의 지반에 설치되는 고정구조물(10)과, 상기 고정구조물(10)에 다수의 지지수단(21)을 통해 지지되어 해수면의 상부에 위치하도록 설치되는 상부구조물(20)과, 해상에 부양되도록 설치되되, 상기 지지수단(21)에 가이드 되도록 설치되어 밀물시에는 부력에 의해 상승되고 썰물시에는 자중에 의해 하강하는 부력체(30)와, 상기 상부구조물(20)의 상부에 설치되고 피스톤로드(42)가 부력체(30)와 연결되어 부력체(30)의 승하강시 피스톤(43)이 승하강 되도록 구성되는 유압실린더(40)와, 상기 실린더(41)의 상단 및 하단에 실린더(41)의 내부로 연통되도록 설치되어 피스톤(43)의 작동시 유압유(44)가 실린더(41)의 외부로 배출되도록 하는 아웃라인(50)과, 상기 아웃라인(50)과 연결되어 실린더(41)에서 배출되는 유압유(44)를 통해 에너지를 발생시키는 발전수단(70)과, 상기 실린더(41)의 상단 및 하단에 일단이 연결되고 타단은 발전수단(70)에 연결되어 발전수단(70)을 작동시킨 유압유(44)가 실린더(41)의 내부로 피드백 되도록 하는 인라인(60)과, 상기 아웃라인(50)과 인라인(60) 상에 설치되어 유압유(44)의 흐름을 제어하는 체크밸브(80)를 포함하여 구성된다.The present invention is a fixed structure 10 is installed on the ground of the seabed, and the upper structure 20 is installed to be supported on the fixed structure 10 through a plurality of support means 21 located on the sea surface, and the sea, It is installed to be supported on, but is installed to be guided to the support means 21 is buoyancy body 30 is raised by buoyancy at high tide and lowered by its own weight at low tide, and is installed on the upper structure 20 And the piston rod 42 is connected to the buoyancy body 30 so that the piston 43 is lifted up and down when the buoyancy body 30 moves up and down, and the upper and lower ends of the cylinder 41. An outline 50 is installed to communicate with the inside of the cylinder 41 to allow the hydraulic oil 44 to be discharged to the outside of the cylinder 41 when the piston 43 operates, and the cylinder is connected to the outline 50. Power generation water to generate energy through the hydraulic oil 44 discharged from the 41 One end is connected to the upper end and the lower end of the cylinder 41 and the other end is connected to the power generating means 70 so that the hydraulic oil 44 operating the power generating means 70 is fed back into the cylinder 41. It is configured to include an inline 60 so as to, and the check valve 80 is installed on the outline 50 and the inline 60 to control the flow of the hydraulic oil (44).
상기 고정구조물(10)은, 해저의 지반에 설치되는 콘크리트케이슨(11)과, 상기 콘크리트케이슨(11)의 내부에 채워지는 고중량의 채움재(12)를 포함하여 구성된다.The fixed structure 10 is configured to include a concrete caisson 11 installed on the ground of the seabed, and a heavy filler material 12 is filled in the interior of the concrete caisson 11.
상기 채움재(12)는 사석이나 고중량의 콘크리트 구조물 등을 채워 넣어 사용할 수 있다.The filler 12 may be used to fill the sand stone or concrete structures of high weight.
이와 같이 구성되는 고정구조물(10)은 상기 상부구조물(20)과 유압실린더(40)를 부력의 크기에 비례하여 충분히 지지할 수 있도록 지반에 고정되는 것으로, 앵커(도시없음)를 통해 지반에 견고히 고정한다.The fixed structure 10 configured as described above is fixed to the ground to sufficiently support the upper structure 20 and the hydraulic cylinder 40 in proportion to the magnitude of buoyancy, and firmly fixed to the ground through an anchor (not shown). Fix it.
상기 다수의 지지수단(21)은 상기 부력체(30)를 관통하여 상부구조물(20)을 지지하도록 설치되는 것으로, 부력체(30)는 상기 지지수단(21)을 통해 가이드 되면서 조수간만에 차에 의해 상하로 이동되는 것이다.The plurality of support means 21 is installed to support the upper structure 20 through the buoyancy body 30, the buoyancy body 30 is guided through the support means 21 while the tide in the car It is moved up and down by.
이렇게 부력체(30)가 지지수단(21)을 통해 가이드됨으로써 파랑에 의해 부력체(30)가 떠내려가지 않게 되고 유동을 최소화하면서 상하로 이동될 수 있게 되는 것이다.As the buoyancy body 30 is guided through the support means 21, the buoyancy body 30 is not floated by the blue and can be moved up and down while minimizing the flow.
상기 상부구조물(20)은 밀물시에 해수면의 최대 높이보다 높게 설치하여 부력체(30)의 상승시 부력체(30)가 충돌하지 않도록 한다.The upper structure 20 is installed higher than the maximum height of the sea level at high tide so that the buoyancy body 30 does not collide when the buoyancy body 30 rises.
상기 유압실린더(40)는 상기 상부구조물(20)의 상부에 고정되도록 설치되는 실린더(41)와, 상기 실린더(41)의 내부에 설치되어 상하로 이동되는 피스톤(43) 및 상기 피스톤(43)과 부력체(30)를 연결하도록 설치되어 조위차에 의한 부력체(30)의 승하강시 피스톤(43)이 실린더(41)의 내부에서 승,하강 되도록 하는 피스톤로드(42)를 포함하여 구성된다.The hydraulic cylinder 40 is a cylinder 41 which is installed to be fixed to the upper portion of the upper structure 20, the piston 43 and the piston 43 which is installed inside the cylinder 41 and moved up and down And a piston rod 42 installed to connect the buoyancy body 30 so that the piston 43 moves up and down inside the cylinder 41 when the buoyancy body 30 moves up and down due to a level difference. .
상기 유압실린더(40)는 부력체(30)의 승,하강에 따라 부력체(30)와 피스톤로드(42)로 연결되는 피스톤(43)이 실린더(41)의 내부에서 승,하강 함으로써 실린더(41) 내부의 유압유(44)가 아웃라인(50)과 인라인(60)을 통해 순환이 가능하도록 구성되는 것이다.The hydraulic cylinder 40 is a piston (43) connected to the buoyancy body 30 and the piston rod 42 in accordance with the lifting and lowering of the buoyancy body 30, the cylinder ( 41) The hydraulic oil 44 therein is configured to be circulated through the outline 50 and the inline 60.
한편 상기 부력체(30)가 지지수단(21)을 통해 원활하게 상하 이동되도록 하고, 파랑에 의해 유동되지 않도록 하기 위해, 상기 부력체(30)와 지지수단(21)의 마찰부분에 베어링(32)을 더 설치한다.On the other hand, in order for the buoyancy body 30 to move up and down smoothly through the support means 21 and not to flow by blue, the bearing 32 on the friction portion of the buoyancy body 30 and the support means 21. Install more).
이와 같은 베어링(32)은 부력체(30)에 고정되도록 설치되는 것으로, 파랑에 의해 부력체(30)가 유동될 경우에 부력체(30)를 지지하고 완충역할을 함으로써 부력체(30)가 심하게 유동되지 않도록 해주고, 이로 인해 부력체(30)에 연결되어 있는 피스톤로드(42)가 원활하게 작동할 수 있게 되는 것이다. The bearing 32 is installed to be fixed to the buoyancy body 30. When the buoyancy body 30 flows due to the blue, the buoyancy body 30 is supported by supporting the buoyancy body 30 and acting as a buffer. It does not flow too hard, and this allows the piston rod 42 connected to the buoyancy body 30 to be able to operate smoothly.
이와 같이 구성되는 유압실린더(40)는 발전량에 따라 다수대를 설치하여 발전용량을 증가할 수 있다.The hydraulic cylinder 40 configured as described above may increase power generation capacity by installing a plurality of units according to the amount of power generation.
상기 유압실린더(40)의 설치시에는 상기 피스톤(43)은 수위가 평균해수면을 기준으로 실린더(41)의 중심에 위치하도록 설치해 놓는다.When installing the hydraulic cylinder 40, the piston 43 is installed so that the water level is located in the center of the cylinder 41 on the basis of the average sea level.
이렇게 피스톤(43)이 평균해수면을 기준으로 실린더(41)의 중심에 위치하도록 설치함으로써 조위차에 의해 피스톤(43)이 실린더(41) 내부에서 승,하강 할 경우 피스톤(43)의 승,하강 공간을 확보해주게 되는 것이다.In this way, the piston 43 is installed at the center of the cylinder 41 on the basis of the average sea level, so that the piston 43 moves up and down in the cylinder 41 due to a level difference. It will free up space.
한편 본 발명은 상기 유압실린더(40)의 하부에 위치하도록 상기 부력체(30)의 상부에 설치되는 집유시설(31)을 더 포함하여 구성된다.On the other hand, the present invention is configured to further include a collecting facility 31 is installed on the upper portion of the buoyancy body 30 to be located below the hydraulic cylinder (40).
상기 집유시설(31)은 유압실린더(40)에서 누출될 수 있는 유압유를 집유하여 환경오염을 방지해 주게 되는 것이다.The collection facility 31 is to collect the hydraulic oil that can leak from the hydraulic cylinder 40 to prevent environmental pollution.
한편 상기 아웃라인(50)은 실린더(41)와 발전수단(70)을 연결하여 피스톤(43)의 작동시 실린더(41) 내부의 유압유(44)가 이동되도록 하여 발전수단(70)이 구동되도록 하는 것으로, 실린더(41)의 상부 및 하부에 설치되는 제1아웃라인(51)과 제2아웃라인(52)을 포함하여 구성되며 제1아웃라인(51)과 제2아웃라인(52)은 일체로 합쳐져 상기 발전수단과 연결된다.On the other hand, the outline 50 connects the cylinder 41 and the power generating means 70 so that the hydraulic oil 44 inside the cylinder 41 is moved when the piston 43 is operated so that the power generating means 70 is driven. The first outline 51 and the second outline 52 are installed on the upper and lower portions of the cylinder 41, and the first outline 51 and the second outline 52 are Combined together, it is connected with the power generation means.
상기 인라인(60)은 피스톤(43)의 상하 작동에 의해 발생되는 실린더(41)의 내부 공간에 발전수단(70)을 구동시킨 유압유(44)가 다시 피드백 되도록 구성되는 것으로, 실린더(41)의 상부에 설치되는 제1인라인(61)과 실린더(41)의 하부에 설치되는 제2인라인(62)을 포함하여 구성되며, 상기 제1인라인(61)과 제2인라인(62)은 일체로 합쳐서 상기 발전수단(70)과 연결된다.The inline 60 is configured such that the hydraulic oil 44 driving the power generating means 70 is fed back to the inner space of the cylinder 41 generated by the vertical movement of the piston 43. It comprises a first in-line 61 is installed on the upper portion and the second in-line 62 is installed in the lower portion of the cylinder 41, the first in-line 61 and the second in-line 62 is integrally combined It is connected to the power generation means (70).
상기 발전수단(70)은 상기 아웃라인(50)을 통해 공급되는 유압유(44)를 이용하여 작동하는 유압모터(71)와, 상기 유압모터(71)를 작동한 유압유(44)가 저장되는 오일탱크(72)와, 상기 오일탱크(72)에 저장되는 유압유(44)를 실린더(41)로 공급해주는 펌프(73) 및 상기 `유압모터(71)와 연결되어 유압모터(71)의 작동에 의해 전기를 발생시키는 발전기(74)를 포함하여 구성된다.The power generation means 70 is an oil for storing the hydraulic motor 71 to operate using the hydraulic oil 44 supplied through the outline 50, and the hydraulic oil 44 for operating the hydraulic motor 71 is stored. The tank 72, the pump 73 for supplying the hydraulic oil 44 stored in the oil tank 72 to the cylinder 41 and the 'hydraulic motor 71 is connected to the operation of the hydraulic motor 71 It is configured to include a generator 74 for generating electricity by.
상기 펌프(73)는 유압모터(71)에 연결되어 유압모터(71)의 작동시에 연동되도록 구성되거나 별도의 구동장치(도시없음)에 의해 작동될 수 있다.The pump 73 is connected to the hydraulic motor 71 is configured to interlock at the time of operation of the hydraulic motor 71 or may be operated by a separate drive (not shown).
이와 같이 구성되는 본 발명은 상기 부력체(30)를 이용하여 부유식 부두로도 사용할 수 있으며, 특히 발전시설이 없는 낙도지역에 선착장 겸 발전시설로 사용할 수 있다.The present invention configured as described above can also be used as a floating dock using the buoyancy body 30, in particular can be used as a dock and power generation facilities in the remote islands without power generation facilities.
한편 본 발명은 파랑에 의해 부력체(30)가 흔들리면 피스톤로드(42)와 실린더(41) 간의 무리한 힘이 전달되어 유압실린더(40)의 밀봉작용의 저하나 피스톤로드(42)의 파손 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 부력체(30)의 주변으로 설치되는 커튼월(90)을 더 포함하여 구성된다.On the other hand, according to the present invention, when the buoyancy body 30 is shaken by the blue, excessive force is transmitted between the piston rod 42 and the cylinder 41, thereby reducing the sealing action of the hydraulic cylinder 40 or the piston rod 42 being damaged. It is configured to further include a curtain wall 90 installed around the buoyancy body 30 to prevent the occurrence.
상기 커튼월(90)은 도 5 에서와 같이 일단은 상기 상부구조물(20)에서 연장되는 지지축(91)에 연결되고, 타단은 상기 지지수단(21)에서 연장되는 지지축(91)에 연결되도록 설치되어 파랑에 의해 부력체(30)가 유동되는 것을 최소화시켜 주는 것이다.5, one end of the curtain wall 90 is connected to the support shaft 91 extending from the upper structure 20, and the other end thereof is connected to the support shaft 91 extending from the support means 21. Is installed to minimize the flow of the buoyancy body 30 by the blue.
이와 같이 구성되는 본 발명의 조력발전장치를 이용하여 밀물과 썰물시에 발전구조를 설명하면 다음과 같다.Referring to the power generation structure at high tide and low tide using the tidal power generator of the present invention configured as described above are as follows.
유압실린더(40)의 피스톤(43)이 실린더(41)의 중심에 위치한 상태에서 밀물시에는 해수면이 상승함에 따라 해수면상에 떠 있는 부력체(30)가 지지수단(21)을 통해 가이드되면서 서서히 상승하게 된다.When the piston 43 of the hydraulic cylinder 40 is located at the center of the cylinder 41, when the sea level rises, the buoyancy body 30 floating on the sea surface is gradually guided through the supporting means 21. Will rise.
이렇게 부력체(30)가 상승하면 피스톤로드(42)로 연결되어 있는 피스톤(43)이 실린더(41)의 내부에서 상승하게 되고, 상부구조물(20)과 고정구조물(10)을 통해 지반에 고정되어 있는 실린더(41)의 내부에 압력이 발생하게 된다.When the buoyancy body 30 rises in this way, the piston 43 connected to the piston rod 42 rises inside the cylinder 41, and is fixed to the ground through the upper structure 20 and the fixed structure 10. Pressure is generated inside the cylinder 41.
이렇게 발생되는 압력에 의해 실린더(41) 내부에 충전되어 있는 유압유(44)가 제1아웃라인(51)을 통해 실린더(41)의 외부로 배출되며, 배출된 유압유(44)가 발전수단(70)을 구동시켜 전기에너지는 생성하게 되는 것이다.The hydraulic oil 44 filled in the cylinder 41 by the pressure generated in this way is discharged to the outside of the cylinder 41 through the first outline 51, and the discharged hydraulic oil 44 is generated by the power generation means 70. ) To generate electrical energy.
여기서 상기 제1아웃라인(51)에 설치되어 있는 체크밸브(80)는 유압유가 흘러갈 수 있도록 개방된 상태이며 제1아웃라인(51)을 통해 배출되는 유압유(44)가 제2아웃라인(52)을 통해 실린더(41)의 내부로 유입되지 않도록 제2아웃라인(52)에 설치되는 체크밸브(80)는 닫쳐진 상태이다. Here, the check valve 80 installed in the first outline 51 is opened to allow hydraulic oil to flow therein, and the hydraulic oil 44 discharged through the first outline 51 is the second outline ( The check valve 80 installed in the second outline 52 is closed so as not to flow into the cylinder 41 through 52.
한편 상기 발전수단(70)은 제1아웃라인(51)을 통해 배출되는 유압유(44)에 의해 유압모터(71)가 작동되고 상기 유압모터(71)에 연결되어 있는 발전기(74)가 작동하여 전기를 생성하게 된다.On the other hand, the power generation means 70 is operated by the hydraulic motor 71 by the hydraulic oil 44 discharged through the first outline 51, the generator 74 is connected to the hydraulic motor 71 is operated Will generate electricity.
또한 유압모터(71)를 작동시킨 유압유(44)는 오일탱크(72)에 저장되며 이렇게 저장되는 유압유(44)는 펌프(73)의 작동에 의해 제2인라인(62)을 통해 실린더(41)의 내부로 유입된다. 이때 유압유(44)는 피스톤(43)의 하부로 유입되어 상승되는 피스톤(43)에 의해 형성되는 피스톤 하부의 공간을 채워주게 되는 것이다.In addition, the hydraulic oil 44 for operating the hydraulic motor 71 is stored in the oil tank 72 and the hydraulic oil 44 thus stored is the cylinder 41 through the second inline 62 by the operation of the pump 73. Flows into the interior. At this time, the hydraulic oil 44 is to fill the space of the piston lower formed by the piston 43 is introduced into the lower portion of the piston 43 to rise.
또한 제1인라인(61)에 설치되어 있는 체크밸브(80)는 닫쳐지도록 구성되어 유압유(44)가 피스톤(43)의 상부로 흘러들어가지 않도록 한다.In addition, the check valve 80 installed in the first inline 61 is configured to be closed so that the hydraulic oil 44 does not flow into the upper portion of the piston 43.
한편 썰물시에는 해수위가 내려가게 되고 이렇게 해수위가 하강하면 부력체(30)는 자중에 의해 하강하게 되며 부력체(30)와 피스톤로드(42)로 연결되어 있는 피스톤(43)이 실린더(41)의 내부에서 하강하게 되어 실린더(41)의 내부에 하부방향으로 압력이 작용하게 된다.Meanwhile, at low tide, the sea level is lowered. When the sea level is lowered, the buoyancy body 30 is lowered by its own weight, and the piston 43 connected to the buoyancy body 30 and the piston rod 42 is the cylinder 41. It is lowered in the interior of the cylinder 41, the pressure acts in the downward direction.
이렇게 피스톤(43)이 하강하게 되면 피스톤(43) 하부에 있는 유압유(44)가 제2아웃라인(52)을 통해 배출되어 배출된 유압유(44)에 의해 발전수단(70)이 작동 되어 에너지를 생성한다.When the piston 43 is lowered in this way, the hydraulic oil 44 in the lower portion of the piston 43 is discharged through the second outline 52 and the power generation means 70 is operated by the discharged hydraulic oil 44 to generate energy. Create
이때 상기 제1아웃라인(51)의 체크밸브(80)는 닫혀져 있어 제2아웃라인(52)을 통해 배출되는 유압유(44)가 발전수단(70)으로만 흘러가게 된다.At this time, the check valve 80 of the first outline 51 is closed so that the hydraulic oil 44 discharged through the second outline 52 flows only to the power generating means 70.
한편 발전수단(70)의 유압모터(71) 작동한 유압유(44)는 오일탱크(72)에 저장되고 펌프(73)의 작동으로 제1인라인(61)을 통해 실린더(41의 내부로 유입되어 실린더(41)의 내부를 채워주게 되는 것이다.Meanwhile, the hydraulic oil 44 operated by the hydraulic motor 71 of the power generating means 70 is stored in the oil tank 72 and is introduced into the cylinder 41 through the first inline 61 by the operation of the pump 73. The interior of the cylinder 41 is to be filled.
이때 또한 제2인라인(62)의 체크밸브(80)는 닫쳐지도록 구성됨으로써 제1인라인(61)으로만 유압유(44)가 유입되어 피스톤(43)의 상부로만 유압유(44)가 흘러들어가게 되어 유압유의 순환이 이루어지게 되는 것이다.In this case, the check valve 80 of the second inline 62 is configured to be closed so that the hydraulic oil 44 flows into the first inline 61 only so that the hydraulic oil 44 flows only into the upper portion of the piston 43. The cycle of will be made.
상기와 같이 구성되는 본 발명은 밀물과 썰물시에 모두 발전을 할 수 있도록 구성됨으로써 하루 24시간동안 연속적인 발전이 가능하여 발전효율이 매우 뛰어나다.The present invention configured as described above is capable of generating power at high tide and low tide so that continuous power generation is possible for 24 hours a day, and the generation efficiency is very excellent.
또한 본 발명은 다도해와 같은 방파시설이 별도로 필요 없는 정온이 확보된 넓은 지역에 설치하여 대규모의 전기를 생산할 수 있다.In addition, the present invention can be installed in a large area having a quiet temperature without the need for a separate breakwater facilities such as the tea ceremony sea can produce a large-scale electricity.
한편 조위차가 큰 지역에서 안벽, 부두, 물양장과 같은 선박접안시설의 높이를 결정하는 것에서 어려운 문제점이 발생할 수 있는데, 본 발명은 발전소의 기능을 포함함과 더불어 부력체(30)를 통해 조위에 자유로운 선박접안시설로 겸용할 수 도 있다.On the other hand, it may be difficult to determine the height of the ship's berth facilities such as the quay wall, wharf, water tank in the area where the tide difference is large, the present invention includes the function of the power plant and free to the tide through the buoyancy body 30 It can also be used as a ship berthing facility.
한편 상기 유압실린더(40)에서 발생되는 유압유(44)의 흐름을 이용하여 발전 과 함께 별도의 다양한 기계장비들을 가동시키는 에너지로 사용할 수 있다. 즉 본 발명의 조력발전장치를 부두 겸용으로 사용할 경우 선적, 하역 등에 쓰이는 크레인과 같은 장비에 사용되는 유압을 본 발명의 유압실린더에서 발생되는 유압으로 사용할 수 있다.On the other hand, by using the flow of the hydraulic oil 44 generated in the hydraulic cylinder 40 can be used as energy to operate a variety of separate mechanical equipment with power generation. That is, when the tidal power generator of the present invention is used as a dock, the hydraulic pressure used in equipment such as a crane used for loading and unloading may be used as the hydraulic pressure generated in the hydraulic cylinder of the present invention.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
도 1 은 본 발명에 의한 조력발정장치를 나타낸 예시도,1 is an exemplary view showing a tidal estrangement device according to the present invention,
도 2 는 본 발명에 의한 발전수단을 나타낸 예시도,2 is an exemplary view showing a power generation means according to the present invention,
도 3 은 본 발명에 의한 부력체가 밀물일 경우에 상승한 상태를 나타낸 예시도,3 is an exemplary view showing a state in which the buoyancy body according to the present invention is elevated when the water is high;
도 4 는 본 발명에 의한 부력체가 썰물일 경우에 하강한 상태를 나타낸 예시도,4 is an exemplary view showing a state in which the buoyancy body according to the present invention is lowered when the ebb tide,
도 5 는 본 발명에 의한 커튼월 설치상태를 나타낸 예시도,5 is an exemplary view showing a curtain wall installation state according to the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(10) : 고정구조물 (11) : 콘크리트 케이슨(10): fixed structure (11): concrete caisson
(12) : 채움재 (20) : 상부구조물(12) Filler (20): Superstructure
(21) : 지지수단 (30) : 부력체(21): support means (30): buoyancy body
(31) : 집유시설 (32) : 베어링(31): Collecting facility (32): Bearing
(40) : 유압실린더 (41) : 실린더40: hydraulic cylinder 41: cylinder
(42) : 피스톤로드 (43) : 피스톤42: piston rod 43: piston
(44) : 유압유 (50) : 아웃라인44: hydraulic oil 50: outline
(51) : 제1아웃라인 (52) : 제2아웃라인(51): first outline (52): second outline
(60) : 인라인 (61) : 제1인라인(60): inline (61): first inline
(62) : 제2인라인 (70) : 발전수단(62): second in-line (70): power generation means
(71) : 유압모터 (72) : 오일탱크(71): hydraulic motor (72): oil tank
(73) : 펌프 (74) : 발전기73: pump 74: generator
(80) : 체크밸브(80): check valve
(90) : 커튼월 (91) : 지지축(90): curtain wall (91): support shaft

Claims (6)

  1. 조위치가 발생되는 해상에 설치되어 전기를 발생시키는 조력발전장치에 있어서,In the tidal power generation device is installed on the sea where the position is generated generating electricity,
    해저의 지반에 고정되도록 설치되는 고정구조물;Fixed structure is installed to be fixed to the ground of the seabed;
    상기 고정구조물에 다수의 지지수단을 통해 지지되어 해수면의 상부에 위치하도록 설치되는 상부구조물;An upper structure which is supported to the fixed structure through a plurality of support means and is installed to be located above the sea level;
    상기 해상 부양되고 상기 지지수단을 통해 가이드 되도록 설치되어 밀물시에는 부력에 의해 상승되고 썰물시에는 자중에 의해 하강하는 부력체;A buoyant body which is buoyant at sea and is installed to be guided through the supporting means so as to rise by buoyancy at high tide and to fall by own weight at low tide;
    상기 상부구조물의 상부에 실린더가 설치되고, 상기 부력체에 피스톤로드가 연결되어 부력체의 승하강시 피스톤이 실린더의 내부에서 승하강되도록 구성되는 유압실린더;A hydraulic cylinder is installed on the upper portion of the upper structure, and a piston rod is connected to the buoyancy body so that the piston is raised and lowered inside the cylinder when the buoyancy body is raised and lowered;
    상기 실린더의 상단 및 하단에 실린더의 내부로 연통되도록 설치되어 피스톤의 작동시 유압유가 실린더의 외부로 배출되도록 하는 아웃라인;An outline installed at upper and lower ends of the cylinder to communicate with the inside of the cylinder such that hydraulic oil is discharged to the outside of the cylinder when the piston is operated;
    상기 아웃라인과 연결되어 실린더를 통해 배출되는 유압유를 통해 에너지를 발생시키는 발전수단;Generating means connected to the outline for generating energy through the hydraulic oil discharged through the cylinder;
    상기 실린더의 상단 및 하단에 일단이 연결되고 타단은 발전수단에 연결되어 발전수단을 작동시킨 유압유가 실린더의 내부로 피드백 되도록 하는 인라인;One end is connected to an upper end and a lower end of the cylinder, and the other end is connected to a power generation means so that hydraulic oil for operating the power generation means is fed back into the cylinder;
    상기 아웃라인과 인라인 상에 설치되어 유압유의 흐름을 제어하는 체크밸브; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.A check valve installed on the inline and inline to control the flow of hydraulic oil; Tidal power generation apparatus characterized in that it comprises a.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 발전수단은, 상기 아웃라인을 통해 공급되는 유압유에 의해 작동되는 유압모터; The power generation means, the hydraulic motor operated by the hydraulic oil supplied through the outline;
    상기 유압모터를 작동하는 유압유가 저장되는 오일탱크;An oil tank storing hydraulic oil for operating the hydraulic motor;
    상기 오일탱크에 저장되는 유압유를 실린더로 공급해주는 펌프;A pump for supplying hydraulic oil stored in the oil tank to a cylinder;
    상기 유압모터와 연결되어 유압모터의 작동에 의해 전기를 발생시키는 발전기; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.A generator connected to the hydraulic motor to generate electricity by operation of the hydraulic motor; Tidal power generation apparatus characterized in that it comprises a.
  3. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 유압실린더에서 누출되는 유압유를 집유할 수 있도록 상기 유압실린더의 하부에 위치하고 부력체의 상부에 설치되는 집유시설을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.An tidal power generation apparatus, characterized in that it further comprises a collection facility located in the lower portion of the hydraulic cylinder to be installed on top of the buoyancy body to collect the hydraulic oil leaked from the hydraulic cylinder.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 3,
    상기 부력체가 파랑에 의해 유동되는 것을 최소화 시킬 수 있도록 부력체의 주변으로 설치되는 커튼월을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치Tidal power generation device characterized in that it further comprises a curtain wall installed around the buoyancy body to minimize the flow of the buoyancy body by the blue wave
  5. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 고정구조물은, 해저 지반에 설치되는 콘크리트 케이슨에 채움재를 채움으로써 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.The fixed structure is tidal power generation apparatus, characterized in that configured by filling the filling material in the concrete caisson installed on the seabed ground.
  6. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 부력체와 지지수단의 마찰부분에 설치되어 부력체를 지지해줌으로써 파랑에 의한 완충작용 및 부력체의 상하 이동이 원활하게 이루어지도록 하는 베어링을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 조력발전장치.The tidal power generation device characterized in that it is installed on the friction portion of the buoyancy body and the support means further comprises a bearing to support the buoyancy body to facilitate the cushioning action and the vertical movement of the buoyancy body by the blue.
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