KR20100116809A - Tidal current power apparatus having subsea swivel - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A tidal current power apparatus having subsea swivel is provided to make the generation of electric power from tidal currents by changing the direction of a main body according to tidal currents. CONSTITUTION: A tidal current power apparatus having subsea swivel comprises a power generation ship body, a ship body fixing part(200) and a wire(300). The power generation ship body comprises a ship body(110), a rotor(150) and a housing(140). The ship body comprises a sea inlet, and a padeye, a shackle and a fixing plate. The ship body fixing part comprises the bottom part of an underwater pile, the lower part bottom of a sea swivel, and the bottom of a sea roller.

Description

해저스위블이 구비되는 조류발전장치{Tidal current power apparatus having subsea swivel}Tidal current power apparatus having subsea swivel

본 발명은 해저스위블이 구비되는 조류발전장치에 관한 것으로, 더욱 세부적으로는 해양이나 강 등 유속이 빠른 곳에서 해수의 흐름을 이용하여 발전하는 해저스위블이 구비되는 조류발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to an algae power generation apparatus provided with a subsea swivel, and more particularly, to an algae power generation apparatus provided with a subsea swivel is generated using the flow of sea water at a high velocity such as the ocean or river.

일반적으로 풍력발전이나 유체발전은 수직 지지구조물에 한 개의 블래이드를 설치하여 발전하는 형태를 갖고 있으나, 이 경우 해양에서는 수면에서 외력과 모멘트가 크게 작용하여 대형 파일이 요구되어 설치비도 높아지며, 유속이 높아 일반 구조물과 같이 잠수부에 의존하여 수리 및 점검이 불가능하므로, 특수한 장치가 요구된다.In general, wind power and fluid power are generated by installing one blade on a vertical support structure, but in this case, the external force and moment are largely acted on the surface of the sea, requiring large piles, resulting in high installation costs and high flow rates. Special equipment is required because repair and inspection are not possible depending on divers like general structures.

해양의 조류발전장치를 고정시키기 위해서 사용되는 방법으로 상기와 같은 파일고정과 계류고정 및 중력고정식으로 나눌 수 있는데, 파일고정식은 수면 위에 대형 파일이 노출되며, 계류고정방식은 여러 방향의 계류삭이 요구되며, 중력고정식은 자체 무게로 해저에 장치를 고정시켜 발전하는 방식이다.As a method used to fix the tidal current of the ocean, it can be divided into the above-mentioned pile fixing, mooring fixing and gravity fixing. The pile fixing type exposes a large pile on the surface of the water, and the mooring fixing method is used for mooring Gravity fixation is a method of generating power by securing the device on the sea floor under its own weight.

현재까지 개발된 중력고정식은 매우 무거운 대형 베이스를 해저에 영구적으 로 장착시키고, 유지보수를 위해서는 발전카세트만 수면 위로 올리는 방식으로 특별한 장치 및 장비가 요구되며, 대형 베이스는 회수를 할 수 없는 문제점이 있다.Gravity fixation developed so far requires the installation of a very heavy large base permanently on the seabed and requires special equipment and equipment by only raising the power generation cassette to the surface for maintenance, and large bases cannot be recovered. have.

도 1(a)는 영국의 Seaflow 장치로 수중 발전장치를 지지하기 위해 대형 파일이 설치되고, 발전장치의 유지보수를 위해 파일 한 면에 수직기어장치와 발전장치 뒤에 수중모터가 설치되어 있는 복잡한 형태이고, 발전장치 유닛의 유지보수는 해상에서 이루어지며, 이런 장치를 완전히 분리하기가 매우 어렵게 구성되어 있다.Figure 1 (a) is a complex form in which a large pile is installed to support the underwater power generation unit in the UK Seaflow apparatus, the submersible motor is installed behind the vertical gear unit and the power generation unit on one side of the pile for maintenance of the power generation unit The maintenance of the power generating unit is at sea, and it is very difficult to completely separate such a device.

도 1(b)는 영국의 Lunar 발전장치로 발전장치의 지지를 위해 매우 무거운 착저식 하부구조물이 있고, 이는 영구적으로 그 지역에 설치됨으로 회수가 불가능하고, 발전기의 유지보수를 위해서는 발전기 카세트만 수면으로 올리는 장치를 갖고 있지만 매우 복잡한 제어시스템으로 구성된다.Figure 1 (b) is a British Lunar power plant has a very heavy landing substructure for the support of the generator, which is permanently installed in the area is not recoverable, only the generator cassette sleep for maintenance of the generator It has a lifting device but consists of a very complex control system.

상기와 같이, 선진국에서 실용화된 조류발전장치는 발전장치의 유지보수를 위해 대형 파일이 해저면부터 수면위까지 위치하여 발전장치가 상기 파일을 따라 상하로 이동하여 수면 위로 위치시키게 되나, 수면에서 가장 큰 힘과 모멘트가 작용하므로 파일구조물이 매우 커질 수 밖에 없는 단점이 있으며, 함체를 이용하여 중력고정방식에 적용하고 이를 수면 위로 부상시켜 유지보수하는 사례가 아직까지 없다.As described above, the algae power generation device practically used in developed countries has a large pile located from the bottom to the surface of the water for maintenance of the power generation device, so that the power generation device moves up and down along the pile to be placed on the surface of the water. There is a disadvantage that the pile structure becomes very large due to the large force and moment acting, and there is no case of applying the gravity fixing method using the enclosure and floating it on the surface to maintain it.

또한, 유체의 흐름이 빠른 곳에서 유속을 이용하여 청정에너지 발전이 가능하지만 이를 위해서는 여러가지 어려운 기술적 문제를 해결해야 하는데, 유속이 빠르기 때문에 다이버에 의한 도움 없이 구조물을 설치해야 하며, 유지보수를 위해 발전장치를 해수면으로 올리기 위해서 복잡한 장치들이 요구된다.In addition, clean energy generation is possible by using the flow rate in the place where the fluid flow is fast, but this requires solving various difficult technical problems. Since the flow rate is fast, the structure must be installed without the help of divers, and the power generation is maintained for maintenance. Complex devices are required to raise the device to sea level.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 수중 함체에 해수를 입수시켜 충분한 무게를 확보하여 안정적으로 조류발전이 가능하고, 발전장치의 유지보수를 위해 함체내 해수를 배출하여 수면 위로 발전장치를 부상시킬 수 있도록 하여 다이버의 도움이 필요 없으며, 함체가 수면 위에서 360° 회전 가능하도록 함과 동시에 수시로 변화하는 조류의 방향에 대해 함체가 항상 조류와 같은 방향으로 회전되도록 하기 위한 해저스위블이 해저파일에 장착되며, 해저파일의 스위블패드아이와 함체의 패드아이에 와이어를 연결함으로써 발전함체를 해저파일에 고정시킬 수 있고, 엄브리컬 케이블을 조류나 기타 해양환경에서 꼬이거나 손상되지 않도록 롤러를 구비한 해저스위블이 구비되는 조류발전장치를 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the problems as described above, in the present invention, by obtaining the seawater in the underwater enclosure to secure sufficient weight, it is possible to stably generate algae, and to discharge the seawater in the enclosure for maintenance of the power generator to the power generation apparatus above the water surface The submarine swivel is a subsea pile to allow the body to be injured, so that the diver can rotate 360 ° above the surface of the water and at the same time the body always rotates in the same direction as the tide. It is attached to the swivel pad eye of the subsea pile and the pad eye of the enclosure so that the power generation enclosure can be fixed to the subsea pile, and the roller is provided to prevent the umbilical cable from being twisted or damaged in algae or other marine environments. An object of the present invention is to provide a tidal current generator equipped with a subsea swivel.

목적을 달성하기 위한 구성으로는, 해수의 유입과 배출을 위한 해수 유입구가 양측면에 형성되고, 후단 수직면에는 패드아이와 샤클이 구비되며, 상부면에는 고정판이 구비되는 함체와, 상기 함체 상부면에는 로터를 전면에 구비하며, 내부에 발전장치와 가속기어를 포함하는 하우징이 구비되는 발전함체부와; 해저면에 하단부 일측이 삽입되어 고정되는 해저파일이 구비되며, 상기 해저파일 상단에는 하부 해저스위블과 상부 해저스위블이 차례로 구비되고, 상기 상부 해저스위블 상부면 일측에는 스위블패드아이와 샤클이 구비되며, 상부면 타측에는 해저부이가 연결되 는 지지대에 의해 고정되는 해저롤러가 구비되는 함체고정부와; 상기 발전함체부의 샤클에 일단이 연결되며, 상기 함체고정부의 샤클에 타단이 연결되어, 상기 발전함체부를 함체고정부에서 일정거리 고정시키는 와이어와; 상기 하우징 배면에 일단이 연결되는 전력 케이블과, 상기 함체 상부면에 일단이 삽입되어 고정되는 공기관을 고정판에서부터 해저파일까지 보호하는 엄브리컬 케이블과; 상기 와이어와 엄브리컬 케이블을 고정시키는 버들로 구성된다.In order to achieve the object, the seawater inlet for inflow and discharge of seawater is formed on both sides, the rear end of the vertical surface is provided with a pad eye and a shackle, the upper surface is provided with a fixing plate, the upper surface of the rotor A power generation housing having a front surface, and a housing including a power generation device and an accelerator gear therein; The bottom side is provided with a seabed pile is fixed to the bottom side, and the bottom of the sea pile is provided with a lower submarine swivel and the upper submarine swivel in turn, the upper side of the subsea swivel is provided with a swivel pad eye and a shackle, the top The other side of the surface is fixed to the ship body is provided with a subsea roller is fixed by a support to which the seabed buoy; One end of which is connected to the shackle of the power generation enclosure, and the other end of which is connected to the shackle of the housing fixing part to fix the power generating part to a certain distance from the housing fixing part; A power cable having one end connected to the rear surface of the housing, and an umbrial cable protecting the air pipe from which the one end is inserted and fixed to the upper surface of the housing from the fixing plate to the sea pile; It consists of burrs for fixing the wire and the umbrella cable.

본 발명의 다른 특징으로서, 상기 하우징은 유향에 따라 회전되도록 함체 상부면에 지지축으로 지지되는 회전축이 하부면에 구비된다.As another feature of the present invention, the housing is provided on the lower surface with a rotating shaft which is supported by the support shaft on the upper surface of the housing to rotate according to the direction.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 하부 해저스위블은 해저파일에 고정되는 제1 해저스위블과, 상부면 중앙부에 돌출구가 돌출되는 제2 해저스위블과, 결합공이 형성되는 제3 해저스위블이 차례로 구비되고, 상기 상부 해저스위블은 좌우 회전이 원활하도록 상기 제2 해저스위블의 돌출구가 삽입되는 통공이 형성되며, 상기 제3 해저스위블의 결합공 내주면으로 상부 해저스위블의 외주면이 밀착되도록 삽입된다.As another feature of the present invention, the lower submarine swivel is provided with a first submarine swivel fixed to the subsea pile, a second submarine swivel protruding projections in the center of the upper surface, and a third submarine swivel in which the coupling hole is formed The upper submarine swivel has a through hole into which the protrusion of the second submarine swivel is inserted to smoothly rotate the left and right, and the outer circumferential surface of the upper submarine swivel is inserted into close contact with the inner circumferential surface of the coupling hole of the third submarine swivel.

본 발명의 또 다른 특징으로서, 상기 전력 케이블 타단은 해저파일 내부의 집진장치에 연결되며, 상기 공기관 타단은 해저롤러 중앙에 형성되는 홈으로 안내되어, 해수면에 구비되는 수면부이에 연결되고, 상기 수면부이에는 공기유입장치가 구비된다.As another feature of the present invention, the other end of the power cable is connected to the dust collector inside the subsea pile, the other end of the air pipe is guided to the groove formed in the center of the subsea roller, connected to the water surface portion provided on the sea surface, the water surface The buoy is provided with an air inlet device.

상기한 바와 같이, 본 발명은 해양이나 강 등의 유속이 빠른 곳에서 다이버 없이 조류발전장치 함체를 해저에 중력식으로 설치 가능하고, 함체 내부의 해수를 배수시켜 수면 위에 함체를 부상시킬 수 있어 발전장치의 유지보수가 용이하며, 수면 위의 함체가 유향에 관계없이 360° 회전이 가능하고, 해저파일과 함체를 패드아이 및 와이어로 연결하여 함체를 일정거리 유지하며, 함체의 부상시 함체를 일정거리 안에서 안전하게 지지가능한 효과가 있다.As described above, the present invention can install the algae generator housing on the sea floor by gravity without a diver in a place where the flow velocity of the ocean or river is high, and can float the seawater inside the enclosure to float the vessel on the water surface. Maintenance is easy, and the enclosure on the water surface can be rotated 360 ° regardless of the direction of the ship.The submarine pile and the enclosure are connected by pad eyes and wires to keep the enclosure a certain distance. There is an effect that can be safely supported inside.

도 2는 본 발명에 따른 해저스위블이 구비되는 조류발전장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 해저파일과 상,하부 해저스위블의 분해도이고, 도 4는 상기 도 2의 버들로 고정되는 와이어와 엄브리컬 케이블의 A-A' 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 조류발전장치가 해수면에 위치한 상태의 참고도이고, 도 6은 본 발명에 따른 조류발전장치가 해저면에 위치한 상태의 참고도이고, 도 7은 본 발명에 따른 해수면에 위치한 발전함체부의 회전상태를 나타낸 실시 예이다.Figure 2 is a perspective view of a tidal current generator with a subsea swivel according to the present invention, Figure 3 is an exploded view of the subsea pile and the upper, lower subsea swivel according to the invention, Figure 4 is a wire fixed to the burrs of FIG. And AA 'cross-sectional view of the cable, Figure 5 is a reference diagram of a state in which the algae generator according to the present invention is located on the sea surface, Figure 6 is a reference diagram of a state in which the algae generator according to the present invention is located on the sea bottom And, Figure 7 is an embodiment showing a rotation state of the power generation enclosure located on the sea surface according to the present invention.

이하, 도면을 참고로 구성요소를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the components will be described with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 해저스위블을 구비하는 조류발전장치 사시도로서, 발전함체부(100)와 함체고정부(200), 와이어(300), 엄브리컬 케이블(400) 및 버들(500)로 구성된다.Figure 2 is a perspective view of a tidal current generator having a subsea swivel of the present invention, the power generation enclosure 100 and the housing fixing part 200, the wire 300, Umbrella cable 400 and willow 500 do.

상기 발전함체부(100)는 해수의 유입과 배출을 위한 해수 유입구(111)가 양측면에 형성되고, 후단 수직면에는 패드아이(112)와 샤클(113)이 구비되며, 상부면에는 고정판(114)이 구비되는 함체(110)와, 상기 함체(110) 상부면에는 로터(150)를 전면에 구비하며, 내부에 발전장치(미도시)와 가속기어(미도시)를 포함하는 하 우징(140)이 구비된다.The power generation unit 100 has seawater inlets 111 for inflow and outflow of seawater are formed on both sides, and the rear end vertical surface is provided with a pad eye 112 and a shackle 113, and a fixed plate 114 on the upper surface. The housing 110 and the housing 110 is provided with a rotor 150 on the front surface of the housing 110, and a housing 140 including a power generator (not shown) and an accelerator gear (not shown) therein. Is provided.

상기 하우징(140)은 유향에 따라 회전되도록 함체(110) 상부면에 지지축(120)으로 지지되는 회전축(130)이 하부면에 구비되는데, 유향이 일정한 지역이면 상기 지지축(120)과 회전축(130)은 구비하지 않아도 되며, 상기 로터(150)를 전면에 구비하는 하우징(140)에 있어, 본 발명에서는 함체(110) 상부면에 한 개 구비되는 것으로 도시하였으나, 2개 이상 즉, 함체(110) 상부면의 면적에 따른 로터(150)로 발전할 수 있는 하우징(140)의 최대설치 갯수 만큼 구비할 수 있다.The housing 140 is provided on the lower surface with a rotating shaft 130 supported by the support shaft 120 on the upper surface of the housing 110 so as to rotate in accordance with the direction, the support shaft 120 and the rotating shaft if the direction is constant 130 does not have to be provided, and in the housing 140 having the rotor 150 on the front surface, in the present invention, it is shown that one is provided on the upper surface of the enclosure 110, but two or more, that is, the enclosure 110 may be provided as the maximum number of installation of the housing 140 that can be developed into the rotor 150 according to the area of the upper surface.

상기 함체고정부(200)는 해저면에 하단부 일측이 삽입되어 고정되는 해저파일(210)이 구비되며, 상기 해저파일(210) 상단에는 하부 해저스위블(220)과 상부 해저스위블(230)이 차례로 구비되고, 상기 상부 해저스위블(230) 상부면 일측에는 스위블패드아이(231)와 샤클(232)이 구비되며, 상부면 타측에는 해저부이(242)가 연결되는 지지대(241)에 의해 고정되는 해저롤러(240)가 구비된다.The housing fixing part 200 is provided with a seabed pile 210 which is fixed by inserting one side of the lower end on the bottom of the seabed, and the bottom undersea swivel 220 and the top subsea swivel 230 in turn. Is provided, the upper submarine swivel 230, one side of the upper surface is provided with a swivel pad eye 231 and the shackle 232, the other side of the upper surface is fixed by the support 241 is connected to the subsea portion 242 The roller 240 is provided.

상기 해저부이(242)는 지지대(241) 일측 또는 상부 해저스위블(230)의 상부면 일측(다른 구성수단에 방해가 되지 않는 곳) 중 어느 한 곳에서 선택적으로 용접 고정되는 고리(미도시)에 케이블이나 와이어로 연결된다.The subsea buoy 242 is a ring (not shown) that is selectively welded to any one of the support 241 or one side of the upper surface of the upper subsea swivel 230 (where it does not interfere with other components) It is connected by cable or wire.

상기 하부 해저스위블(220)은 도 3과 같이, 해저파일(210)에 고정되는 제1 해저스위블(221)과, 상부면 중앙부에 돌출구(222a)가 돌출되는 제2 해저스위블(222)과, 결합공(223a)이 형성되는 제3 해저스위블(223)이 차례로 구비되고, 상기 상부 해저스위블(230)은 수시로 변화하는 조류의 흐름방향과 동일한 방향으로 회전되는 함체(110)와 연동되어 좌우 회전이 원활하도록 상기 제2 해저스위블(222) 의 돌출구(222a)가 삽입되는 통공(230a)이 형성되며, 상기 제3 해저스위블(223)의 결합공(223a) 내주면으로 상부 해저스위블(230)의 외주면이 밀착되도록 삽입된다.As shown in FIG. 3, the lower subsea swivel 220 includes a first submarine swivel 221 fixed to the subsea pile 210, a second submarine swivel 222 protruding from the protrusion 222a at the center of the upper surface thereof, and A third submarine swivel 223 in which the coupling hole 223a is formed is provided in turn, and the upper submarine swivel 230 rotates in a horizontal direction in conjunction with the enclosure 110 that is rotated in the same direction as the flow direction of the algae that changes frequently. A through hole 230a through which the protrusion 222a of the second submarine swivel 222 is inserted is formed so as to be smooth, and an inner circumferential surface of the coupling hole 223a of the third submarine swivel 223 of the upper subsea swivel 230 is formed. The outer peripheral surface is inserted in close contact.

상기 와이어(300)는 상기 발전함체부(100)의 샤클(113)에 일단이 연결되며, 상기 함체고정부(200)의 샤클(232)에 타단이 연결되어, 상기 발전함체부(100)를 함체고정부(200)에서 일정거리 고정시킴으로써, 해양의 높은 조류나 파도 등의 해양환경으로부터 함체(110)를 고정시킬 수 있으며, 상기 함체(110)가 해수면 위로 부상시 다른 곳으로 흘러가거나 이동하는 것을 막게 된다.One end of the wire 300 is connected to the shackle 113 of the power generation enclosure 100, and the other end is connected to the shackle 232 of the housing fixing part 200 to connect the power generation enclosure 100. By fixing a certain distance from the enclosure fixing part 200, it is possible to fix the enclosure 110 from the marine environment, such as high algae or waves of the ocean, the enclosure 110 flows or moves to another place when injured above the sea surface Will be prevented.

상기 엄브리컬 케이블(Umblical cable)(400)은 상기 하우징(140) 배면에 일단이 연결되는 전력 케이블(410)과, 상기 함체(110) 상부면에 일단이 삽입되어 고정되는 공기관(420)을 고정판(114)에서부터 해저파일(210)까지 보호한다.The umbilical cable 400 has a power cable 410 having one end connected to the rear surface of the housing 140 and an air pipe 420 having one end inserted and fixed to the upper surface of the housing 110. The fixing plate 114 to protect the seabed pile (210).

상기 전력 케이블(410) 타단은 해저파일(210) 내부의 집진장치(미도시)에 연결되며, 상기 공기관(420) 타단은 해저롤러(240) 중앙에 형성되는 홈으로 안내되어, 해수면에 구비되는 수면부이(430)에 연결되고, 상기 수면부이(430)에는 공기유입장치(431)가 구비되어, 상기 공기관(420)으로 공기를 주입하게 된다.The other end of the power cable 410 is connected to a dust collector (not shown) inside the subsea pile 210, the other end of the air pipe 420 is guided to a groove formed in the center of the subsea roller 240, is provided on the sea surface It is connected to the sleep unit 430, the sleep unit 430 is provided with an air inlet device 431, to inject air into the air pipe 420.

상기 버들(500)은 상기 와이어(300)와 엄브리컬 케이블(400)을 고정시키는데, 도 4는 상기 도 2의 버들(500)로 고정되는 와이어(300)와 엄브리컬 케이블(400)의 A-A' 단면도를 도시하며, 전력을 수송하는 전력선이 다수 구비되는 전력 케이블(410)이 구비되며, 수면부이(430)의 공기유입장치(431)에 의해 공급되는 공기를 함체(110)에 불어넣어 해수 유입구(111)를 통해 함체(110) 내부의 해수를 배출하도록 하는 공기관(420)이 엄브리컬 케이블(400) 내부에 구비되어, 와이어(300) 와 버들(500)로 고정됨을 알 수 있다.The willow 500 fixes the wire 300 and the umbilical cable 400, and FIG. 4 shows the wire 300 and the umbilical cable 400 fixed to the willow 500 of FIG. 2. AA 'is a cross-sectional view of the power cable 410 is provided with a plurality of power lines for transporting power, and the air supplied by the air inlet device 431 of the sleeper 430 is blown into the enclosure 110 It can be seen that the air pipe 420 for discharging the seawater inside the enclosure 110 through the seawater inlet 111 is provided inside the umbrella cable 400 and is fixed to the wire 300 and the willow 500. .

도 5는 본 발명의 조류발전장치가 해수면에 위치한 상태의 참고도로서, 해수면에 위치한 함체(110)의 하우징(140) 배면에 일단이 연결되는 전력 케이블(410)과, 함체(110) 상부면으로 일단이 삽입되는 공기관(420)이 고정판(114)에서 엄브리컬 케이블(400) 내부로 삽입되고, 상기 함체(110) 후단에 구비되는 패드아이(112)의 샤클(113)에는 와이어(300) 일단이 연결되어, 상기 엄브리컬 케이블(400)과 다수의 버들(500)로 고정되고, 상기 와이어(300) 타단은 해저면에 고정되는 해저파일(210)의 상부 해저스위블(230)에 구비되는 스위블패드아이(231)의 샤클(232)에 연결되며, 상기 전력 케이블(410)은 해저파일(210) 내부의 집진장치(미도시)에 연결되고, 상기 공기관(420)은 해저롤러(240) 중앙에 형성되는 홈으로 안내되어, 해수면에 구비되는 수면부이(430)에 연결된다.5 is a reference diagram of a state in which the tidal current generator of the present invention is located on the sea surface, the power cable 410 having one end connected to the rear surface of the housing 140 of the enclosure 110 located on the sea surface, and the upper surface of the enclosure 110. One end is inserted into the air tube 420 is inserted into the umbilical cable 400 from the fixing plate 114, the wire 300 to the shackle 113 of the pad eye 112 provided on the rear end of the housing 110. ) One end is connected, the Umbral cable 400 and a plurality of willows 500, the other end of the wire 300 is fixed to the upper subsea swivel 230 of the subsea pile 210 is fixed to the bottom It is connected to the shackle 232 of the provided swivel pad eye 231, the power cable 410 is connected to a dust collector (not shown) inside the subsea pile 210, the air pipe 420 is a subsea roller ( 240 is guided to a groove formed in the center, it is connected to the water surface portion 430 provided on the sea surface.

도 6은 본 발명의 조류발전장치가 해저면에 위치한 상태의 참고도로서, 상기 도 5와 같이, 해수면에 위치한 함체(110)의 해수 유입구(111)로 해수가 서서히 유입되면 함체(110) 내부가 해수로 가득차게 되어, 도 6과 같이 해저면 바닥에 가라 앉게 되며, 조류의 흐름에 의해 로터(150)가 회전되면서 하우징(140) 내부에 구비되는 발전장치(미도시)와 가속기어(미도시)를 통해 전력을 생산한 후 전력 케이블(410)을 통해 해저파일(210) 내부에 구비되는 집진장치(미도시)로 이송시키게 되고, 상기 도 6과 같은 상태로 전력을 생산하다가 발전함체부(100)의 유지보수가 필요한 경우에는 수면부이(430)에 구비되는 공기유입장치(431)를 통해 공기관(420)으로 공기를 주입시키게 되면, 함체(110) 상부면 일측으로 삽입되는 공기관(420)으로 부터 공기가 강하게 분사되면서 함체(110) 내부의 해수가 해수 유입구(111)로 배출되기 때문에 부력에 의해 도 5와 같이 해수면 위로 발전함체부(100)가 떠오르게 되며, 유지보수 작업을 실시하게 된다.6 is a reference view of a state in which the tidal current generator of the present invention is located on the bottom of the sea, as shown in FIG. 5, when seawater is slowly introduced into the sea water inlet 111 of the enclosure 110 located on the sea surface, the inside of the enclosure 110 is shown. 6 is filled with sea water, and sinks to the bottom of the sea floor as shown in FIG. 6, while the rotor 150 is rotated by the flow of algae, a power generation device (not shown) and an accelerator gear (not shown) provided inside the housing 140. After the power is produced through the power cable 410 is transferred to a dust collector (not shown) provided in the subsea pile 210 through the power cable 410, the power generation unit while producing power in the state as shown in FIG. When maintenance of the 100 is required, when air is injected into the air pipe 420 through the air inlet device 431 provided in the sleeper 430, the air pipe 420 inserted into one side of the upper surface of the enclosure 110 is provided. Air is strongly injected from the enclosure 110 Since the internal seawater is discharged to the seawater inlet 111, the power generation enclosure 100 floats over the sea surface as shown in FIG. 5 due to buoyancy, thereby performing maintenance work.

상기 발전함체부(100)의 상하 이송시 공기관(420)은 해저롤러(240) 중앙의 홈으로 안내됨으로써, 조류로부터 최소의 영향을 받도록 하여 함체(110)와 수면부이(430)의 연결이 끊어지거나 파손되는 것을 방지함과 동시에 다른 구성품(케이블이나 와이어 등)과의 접촉을 방지하고, 상기 수면부이(430)는 발전함체부(100)와 함체고정부(200)가 어느 위치에 설치되어 있는지를 외부로 알려주는 기능을 한다.Air pipe 420 is guided to the groove in the center of the subsea roller 240 during the vertical conveyance of the power generation unit 100, so that the enclosure 110 and the water surface 430 is disconnected so as to be minimally affected by the algae At the same time to prevent the loss or damage to the other components (cables, wires, etc.) to prevent contact, and the sleeping portion 430 is located where the power generation enclosure portion 100 and the housing fixing part 200 is installed This function informs externally.

또한, 상부 해저스위블(230)은 하부 해저스위블(220)의 제3 해저스위블(223) 내부로 삽입되어, 제2 해저스위블(222)의 돌출구(222a)에 통공(230a)이 삽입되어, 조류의 흐름방향에 따른 함체(110)가 회전됨으로써, 패드아이(112)의 샤클(113)에 일단이 연결되는 와이어(300) 타단이 연결되는 스위블패드아이(231)의 샤클(232)을 통해 상부 해저스위블(230) 역시 동일한 방향으로 회전시키면서 조류가 흐르는 위치에서 전력을 생산하게 되어, 전력생산 효율을 높여주게 된다.In addition, the upper submarine swivel 230 is inserted into the third submarine swivel 223 of the lower subsea swivel 220, the through-hole 230a is inserted into the protrusion 222a of the second subsea swivel 222, the bird The housing 110 is rotated along the flow direction of the upper portion through the shackle 232 of the swivel pad eye 231, the other end of which is connected to the other end of the wire 300, which is connected to the shackle 113 of the pad eye 112. The subsea swivel 230 is also rotated in the same direction to produce power in the flow of the current flow, thereby increasing the power production efficiency.

도 7은 본 발명의 해수면에 위치한 발전함체부의 회전상태를 나타낸 실시 예로서, 도 6의 해저면에 위치하여 조류에 의해 회전되는 발전함체부(100)와 동일하게 해수면 위에서도 작업자에 의해 발전함체부(100)의 360° 회전이 가능한 것을 도시하고 있다.Figure 7 is an embodiment showing a rotation state of the power generation enclosure located on the sea surface of the present invention, located on the sea floor of Figure 6, the power generation enclosure by the operator on the sea surface in the same way as the power generation enclosure portion 100 rotated by the tidal current It shows that the 360 degree rotation of 100 is possible.

따라서, 본 발명은 수중 함체(110)에 해수를 입수시켜 충분한 무게를 확보하여 안정적으로 조류발전이 가능하고, 발전장치의 유지보수를 위해 함체(110)내 해 수를 배출하여 수면 위로 발전장치를 부상시킬 수 있도록 하여 다이버의 도움이 필요 없으며, 함체(110)가 수면 위에서 360° 회전 가능하도록 함과 동시에 수시로 변화하는 조류의 방향에 대해 함체(110)가 항상 조류와 같은 방향으로 회전되도록 하기 위한 해저스위블(220,230)이 해저파일(210)에 장착되며, 해저파일(210)의 스위블패드아이(231)와 함체(110)의 패드아이(112)에 와이어(300)를 연결함으로써 발전함체를 해저파일(210)에 고정시킬 수 있고, 엄브리컬 케이블(400)을 조류나 기타 해양환경에서 꼬이거나 손상되지 않도록 해저롤러(240)를 구비한다.Therefore, in the present invention, it is possible to stably secure algae power by obtaining seawater in the underwater enclosure 110 to secure sufficient weight, and discharge the seawater in the enclosure 110 to maintain the power generation apparatus. It does not need the help of the diver so that it can be floated, while allowing the enclosure 110 to rotate 360 ° on the surface of the water while at the same time changing the direction of the bird from time to time to ensure that the enclosure 110 is always rotated in the same direction as the bird Submarine swivel (220,230) is mounted on the subsea pile 210, the power generation enclosure by connecting the wire 300 to the swivel pad eye 231 of the subsea pile 210 and the pad eye 112 of the housing 110 The submarine roller 240 may be fixed to the pile 210 and the umbilical cable 400 may not be twisted or damaged in an algae or other marine environment.

본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone who can afford it will know.

도 1은 일반적인 조류 발전장치를 보여주는 참고도.1 is a reference diagram showing a general tidal current generator.

도 2는 본 발명에 따른 해저스위블이 구비되는 조류발전장치의 사시도.Figure 2 is a perspective view of a tidal current generator is provided with a subsea swivel according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 해저파일과 상,하부 해저스위블의 분해도.Figure 3 is an exploded view of the subsea pile and the upper and lower subsea swivel according to the present invention.

도 4는 상기 도 2의 버들로 고정되는 와이어와 엄브리컬 케이블의 A-A' 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of a wire and an umbilical cable fixed to the burrs of FIG.

도 5는 본 발명에 따른 조류발전장치가 해수면에 위치한 상태의 참고도.5 is a reference diagram of a state in which the tidal current generator according to the present invention is located at sea level.

도 6은 본 발명에 따른 조류발전장치가 해저면에 위치한 상태의 참고도.6 is a reference diagram of a state in which the tidal current generator according to the present invention is located on the sea bottom.

도 7은 본 발명에 따른 해수면에 위치한 발전함체부의 회전상태를 나타낸 실시 예.7 is an embodiment showing a rotation state of the power generation enclosure located in the sea surface according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 발전함체부 110 : 함체100: power generation unit 110: enclosure

111 : 해수 유입구 112 : 패드아이111: seawater inlet 112: pad eye

113 : 샤클 114 : 고정판113: shackle 114: fixed plate

120 : 지지축 130 : 회전축120: support shaft 130: rotation axis

140 : 하우징 150 : 로터140: housing 150: rotor

200 : 함체고정부 210 : 해저파일200: Hamcheolgojeong 210: Submarine file

220 : 하부 해저스위블 221 : 제1 해저스위블220: lower subsea swivel 221: first subsea swivel

222 : 제2 해저스위블 223 : 제3 해저스위블222: the second submarine swivel 223: the third subsea swivel

230 : 상부 해저스위블 231 : 스위블패드아이230: upper submarine swivel 231: swivel pad eye

232 : 샤클 240 : 해저롤러232: Shackle 240: submarine roller

241 : 지지대 242 : 해저부이241: support 242: seabed buoy

300 : 와이어 400 : 엄브리컬 케이블300: wire 400: umbrella cable

410 : 전력 케이블 420 : 공기관410: power cable 420: air pipe

430 : 수면부이 431 : 공기유입장치430: sleep buoy 431: air inlet device

500 : 버들500: willow

Claims (4)

조류발전장치에 있어서,In the algae generator, 해수의 유입과 배출을 위한 해수 유입구(111)가 양측면에 형성되고, 후단 수직면에는 패드아이(112)와 샤클(113)이 구비되며, 상부면에는 고정판(114)이 구비되는 함체(110)와, 상기 함체(110) 상부면에는 로터(150)를 전면에 구비하며, 내부에 발전장치와 가속기어를 포함하는 하우징(140)이 구비되는 발전함체부(100)와;The seawater inlet 111 for inflow and outflow of seawater is formed on both sides, and the rear end vertical surface is provided with a pad eye 112 and a shackle 113, and an upper surface of the enclosure 110 having a fixing plate 114. A power generation housing part 100 having a rotor 150 on a front surface of the housing 110 and having a housing 140 including a power generation device and an accelerator gear therein; 해저면에 하단부 일측이 삽입되어 고정되는 해저파일(210)이 구비되며, 상기 해저파일(210) 상단에는 하부 해저스위블(220)과 상부 해저스위블(230)이 차례로 구비되고, 상기 상부 해저스위블(230) 상부면 일측에는 스위블패드아이(231)와 샤클(232)이 구비되며, 상부면 타측에는 해저부이(242)가 연결되는 지지대(241)에 의해 고정되는 해저롤러(240)가 구비되는 함체고정부(200)와;A seabed pile 210 is inserted into and fixed to a bottom surface of the bottom portion, and a bottom submarine swivel 220 and an upper submarine swivel 230 are sequentially provided on the top of the subsea pile 210, and the top subsea swivel ( 230 is provided with a swivel pad eye 231 and a shackle 232 on one side of the upper surface, and a subsea roller 240 fixed by the support 241 to which the seabed 242 is connected to the other side of the upper surface. The height of the government 200; 상기 발전함체부(100)의 샤클(113)에 일단이 연결되며, 상기 함체고정부(200)의 샤클(232)에 타단이 연결되어, 상기 발전함체부(100)를 함체고정부(200)에서 일정거리 고정시키는 와이어(300)와;One end is connected to the shackle 113 of the power generation unit 100, the other end is connected to the shackle 232 of the housing fixing part 200, the power generation housing unit 100 is fixed to the housing 200 A wire 300 fixed at a predetermined distance from the wire; 상기 하우징(140) 배면에 일단이 연결되는 전력 케이블(410)과, 상기 함체(110) 상부면에 일단이 삽입되어 고정되는 공기관(420)을 고정판(114)에서부터 해저파일(210)까지 보호하는 엄브리컬 케이블(400)과;A power cable 410 having one end connected to the rear surface of the housing 140 and an air pipe 420 having one end inserted into and fixed to an upper surface of the housing 110 to be protected from the fixing plate 114 to the subsea pile 210. Umbilical cable 400; 상기 와이어(300)와 엄브리컬 케이블(400)을 고정시키는 버들(500)로 구성되는 것을 특징으로 하는 해저스위블이 구비되는 조류발전장치.The tidal current generator is provided with a subsea swivel, characterized in that consisting of a willow (500) for fixing the wire 300 and the umbral cable (400). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하우징(140)은 유향에 따라 회전되도록 함체(110) 상부면에 지지축(120)으로 지지되는 회전축(130)이 하부면에 구비되는 것을 특징으로 하는 해저스위블이 구비되는 조류발전장치.The housing 140 is a tidal current generator is provided with a subsea swivel, characterized in that the rotating shaft 130, which is supported by the support shaft 120 on the upper surface of the housing 110 to be rotated according to the direction. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 하부 해저스위블(220)은 해저파일(210)에 고정되는 제1 해저스위블(221)과, 상부면 중앙부에 돌출구(222a)가 돌출되는 제2 해저스위블(222)과, 결합공(223a)이 형성되는 제3 해저스위블(223)이 차례로 구비되고, 상기 상부 해저스위블(230)은 좌우 회전이 원활하도록 상기 제2 해저스위블(222)의 돌출구(222a)가 삽입되는 통공(230a)이 형성되며, 상기 제3 해저스위블(223)의 결합공(223a) 내주면으로 상부 해저스위블(230)의 외주면이 밀착되도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 해저스위블이 구비되는 조류발전장치.The lower submarine swivel 220 includes a first submarine swivel 221 fixed to the subsea pile 210, a second submarine swivel 222 protruding from the protrusion 222a at the center of the upper surface, and a coupling hole 223a. The third submarine swivel 223 is formed in this order, and the upper submarine swivel 230 has a through hole 230a into which the protrusion 222a of the second submarine swivel 222 is inserted to smoothly rotate left and right. And a subsea swivel having a subsea swivel, characterized in that the outer circumferential surface of the upper submarine swivel 230 is inserted into the inner circumferential surface of the coupling hole 223a of the third submarine swivel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전력 케이블(410) 타단은 해저파일(210) 내부의 집진장치에 연결되며, 상기 공기관(420) 타단은 해저롤러(240) 중앙에 형성되는 홈으로 안내되어, 해수면에 구비되는 수면부이(430)에 연결되고, 상기 수면부이(430)에는 공기유입장치(431)가 구비되는 것을 특징으로 하는 해저스위블이 구비되는 조류발전장치.The other end of the power cable 410 is connected to the dust collector in the subsea pile 210, the other end of the air pipe 420 is guided to a groove formed in the center of the subsea roller 240, the water surface portion 430 provided on the sea surface Is connected to the), the water surface unit 430 is a tidal current generator is provided with a subsea swivel, characterized in that the air inlet device 431 is provided.
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