KR20110015484A - 해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템 - Google Patents

해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템 Download PDF

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KR20110015484A KR1020090073049A KR20090073049A KR20110015484A KR 20110015484 A KR20110015484 A KR 20110015484A KR 1020090073049 A KR1020090073049 A KR 1020090073049A KR 20090073049 A KR20090073049 A KR 20090073049A KR 20110015484 A KR20110015484 A KR 20110015484A
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Abstract

보조함의 밸래스터실 부력을 이용하여 목적지 해상의 일정한 높이에 해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템을 부동 고정하고 하부로부터 하부저수함, 상부저수함, 발전실, 피스톤수중함, 피스톤수상함, 제어실 그리고 하부저수함 주변에 부유실과 밸래스터실로 구성된 다수의 보조1함 과 보조2함으로 건조된 해상 직립 부유식 소수력 발전선 시스템으로 상부 저수함 내부 상단 발전실에 소정의 낙차고에 의한 다수의 발전시스템을 설치하고 해상의 물을 발전실의 출수 통로로 유입 및 유출하여 발전기를 가동함으로써 지속적으로 전력을 생산하고 하부 저수함으로 유입된 해수를 보조함 부유실의 프로터와 하부저수함의 피스톤 그리고 프로터와 피스톤이 연결된 지렛대가 조수간만의 차로 상호 연계하여 상.하로 작동함으로써 내부에 저장된 해수가 하부저수함실에서 배출수통로로 외부로 배출되는 발전 시스템으로 건조된 견고한 해상 구조물에 태양광발전기와 풍력발전기 그리고 조류 및 파력 등 추가 발전기를 설치하여 복합 발전 시스템을 유도 함으로서 발전의 시너지 효과와 각 추가 발전 설비의 해상 설치비를 절감하는 해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템
하부저수함, 상부저수함, 발전실, 피스톤수중함, 피스톤수상함, 보조1함, 보조2함, 부유실, 배출실, 밸래스터실, 지렛대, 피스톤, 유입수, 유출수, 배출수, 고수위, 중수위, 저수위, 배기, 흡기.

Description

해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템 {SMALL HYDROELECTRIC COMPLEX POWERGENERATION SHIP SYSTEM FOR OCEAN STAND-FLOATING TYPE}
해상 직립 부유식 소수력 복합 발전 시스템
특정 해상의 일정한 높이로 부동 직립한 부유식 소수력 복합 발전선 시스템의 저수함 내부에 일정한 낙차고를 형성하여 발전 시스템을 구성하고 저수함 내부로 유입된 유입수를 조수 간만의 차를 이용하여 프로터와 지렛대 그리고 연계된 피스톤 작용으로 발전선 내부로 유입된 해수를 외부로 배출하는 기술
지금까지의 소수력발전과 조력발전은 일정한 위치에 댐을 막고 수로를 형성하여 댐의 수위차와 조수 간만의 차를 이용하여 소수력은 댐의 하단에서 조력은 창조시 또는 낙조시에만 발전이 가능하여 발전 효율이 낮고 댐을 막아 댐 주변 일대의 자연 생태계와 기후 환경에 많은 영향을 미쳐왔으나 본 발명에서는 자연 생태계와 기후 환경에 영향을 최소화하여 조력의 힘으로 24시간 연속 발전을 실현 코저 함
1년 365일 풍부한 해수와 조력이 상존하는 해상에 저수함과 다수의 보조함이 직립으로 잠기고 그 내부에 발전실이 일정한 높이로 위치하여 유입되는 해수로 지속적인 발전을 유지하고 저수함에 유입된 해수를 보조1함과 저수함에 프로터와 지렛대 그리고 피스톤을 장착하여 이를 전동밸브의 개폐 조작과 연계하여 주기적인 조력을 이용하여 저수함으로 유입된 해수를 보조2함의 배출수통로로 외부로 배출하여 지속적으로 전력 생산을 유도
천연 자원인 해상의 조력 그리고 기 완공된 조력발전소 초지내에서 90% 이상의 효율적인 발전으로 전력 생산이 가능하고 직립식으로 자연 환경과 생태계의 영향을 최소화하며 복합적인 전력 시설을 장착할 수 있어 전력 생산의 시너지 창출과 경제적인 발전 효과 그리고 생산된 전력과 해수를 활용하여 수소를 제조 및 공급하는 환경 친화적이고 조수 간만의 차가 있는 해상 어느 곳에서나 전력 생산이 지속 가능한 유익한 시스템
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템 대표도로서 좌측 하부도는 해저 지면으로부터 다수의 보조1함의 보조1함밸래스터실(242)의 부력과 닻에 의하여 일정한 높이에 부동 고정되어 하부로부터 피스톤(50)의 피스톤하부판(51)이 내장된 하부저수함(30)과 발전기(71)이 장착된 발전실(70)과 피 스톤압밀판(56)이 내장된 상부저수함(40)과 피스톤상부판(58)과 지렛대(120)가 상호 결합 되어 내장된 피스톤수중함(80)과 피스톤수상함(90), 통합인버터제어기(111)이 장착된 제어실(110)으로 구성되고 제어실(110) 상단에 태양광발전기(210)과 풍력발전기(220) 그리고 보조1함부유실(241)과 보조1함밸래스터실(242)로 구성된 보조1함(60) 하단에 조류발전기(230)이 장착된 보조1함의 기계장치 개략 단면도이고
우측 하부도는 해저 지면으로부터 다수의 보조2함의 보조2함밸래스터실(242')의 부력과 닻에 의하여 일정한 높이에 부동 고정되어 하부에 하부저수조(30)이 건조되어있고 하부저수조(30) 상단에 상부저수함(40)이 건조되어 그 주변에 다수의 발전실이 건조되고 보조2함통수실배출수통로(271)가 내장된 보조1함부유실(241)과 보조1함밸래스터실(242)로 구성된 보조2함(60) 하단에 조류발전기(230)이 장착된 보조2함의 개략 단면도 본 발명의 대표도인 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260) 단면도이며
상부 우측 도는 기계장치 개략 평면도로서 중앙부 상부저수함(40)에 장착된 발전실(70)의 발전기(71)과 출수통로(73)이고 상부저수함(40) 외부 주변에 다수의 보조1함(60)과 보조2함(60')가 있고 보조1함(60) 내부에 프로터(62)와 프로터상부판(64)이 지렛대(120)과 결합되어 하부저수함(30)의 내부에서 연장된 피스톤(50)이 피스톤수중함(80)과 피스톤수상함(90)에 내장된 피스톤상부판(58)와 연결 결합되고 보조1함(60') 내부에 보조2함통수실배출수통로가 내장된 평면도이며
하부 좌측 도는 외부 개략 평면도로서 중앙에 제어실(110)과 하부저수함(30) 주변 다수의 보조1함(60)과 보조2함(60') 상단에 태양광발전기(210)과 풍력발전기(220) 그리고 보조1함(60)과 보조2함(60') 해저면에 조류발전기(230)이 결합 장착된 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 하부저수함도로서 하단 바닥 사면에 하부저수함전동밸브구(31)이 형성되어있고 하부저수함전동밸브구(31)에 하부저수함전동밸브(32)를 장착한 저수함실(39)을 가지는 하부저수함(30)으로써 피스톤(50)의 작동으로 피스톤하부판(51)과 피스톤전동밸브(53) 그리고 하부저수함전동밸브(32)와 연계하여 하부저수함실(33)에 저장된 해수를 외부로 배출하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명에 따른 하부저수함도로서 하부판이 있는 속이 빈 원통형으로 하부 벽체에 상부저수함출수통로(41)이 형성되어있고 상부저수함실(42)과 발전실홈(43) 그리고 수소제조실(43')가 형성된 하부저수함(40)으로 피스톤(50)의 작동으로 피스톤압밀판(56)과 피스톤하부판(51)과 피스톤전동밸브(53) 그리고 압밀판전동밸브(57)이 상호 연계하여 하부저수함실(33)에 저장된 해수를 외부로 배출하는 안전 장치 역할을 하고 수소제조실(43')에서 수소제조 플랜트(도면에 도시되지않음)에서 해수와 생산된 전력을 활용하여 수소를 제조하고 공급하는 역할을 한다.
도 4는 본 발명에 따른 피스톤도로서 피스톤하부판(51) 외측에 피스톤씰재(54)가 부착되고 내부측 사면에 피스톤전동밸브구(52)가 형성되어있으며 중앙에 피스톤봉(55)이 있고 가장자리에 피스톤압밀판씰(54')가 부착된 피스톤압밀판(56)이 피스톤봉(55) 중앙부에 부착되어 있으며 상부에 피스톤상부판(58)이 부착되고 피스톤상부판(58)에 피스톤상부판구(59)가 형성되어있어 피스톤하부판씰(54)와 피 스톤압밀판씰(54')는 하부저수함실(33) 벽체와 피스톤하부판(51) 그리고 피스톤압밀판(56)과 상부저수함실(442) 벽체와 마찰을 줄이고 공극을 막아 하부저수함실(33)에 유입된 해수와 상부저수함실(42)의 공기를 통제하고 피스톤전동밸브구(52)에 피스톤전동밸브(53)을 그리고 피스톤압밀판전동밸브구(52')에 압밀판전동밸브(57)을 장착하여 피스톤(50)의 작동과 연계하여 피스톤전동밸브(53)과 압밀판전동밸브(57)을 개폐함으로서 하부저수함실(33)에 유입된 해수를 하부저수함실(33) 외부로 배출하며 피스톤봉(55)는 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56) 그리고 피스톤상부판(58)을 연결하고 피스톤상부판(58)의 피스톤상부판구(59)는 지렛대(120)의 피스톤구(123)과 일치되어 피스톤핀(59')로 결합되어 하부저수함(30) 내부에서 피스톤하부판(51) 그리고 상부저수함(40) 내부에서 피스톤압밀판(56)을 상.하로 작동하여 하부저수함실(33)의 유입수와 상부저수함실(42)의 공기를 통제하는 역할을 한다.
도 5는 본 발명에 따른 보조함1도로서 상.하부가 막힌 원통형으로 중간에 보조1함중간스라브(240)과 상단에 보조1함상부스라브(243)이 형성되어 상부는 보조1함부유실(241)과 하부는 보조1함밸래스터실(242)로 구분된 보조1함(60)은 보조1함부유실(241) 상단부 일면에 보조1함지렛대구(61)와 하단부 사면에 보조1함부유실통수구(67)가 형성되어있고 보조1함밸래스터실(242) 상단에 보조1함밸래스터실공기구(68)과 보조1함밸래스터실펌프구(69) 그리고 하부면에 보조1함밸래스터실전동밸브구(20)이 형성되어있어 보조1함(60)보조1함부유실통수구(67)로 조수 간만의 차가 통수되어 보조1함부유실(241) 내부에 장착되는 프로터(62)가 조수 간만의 고수 위(130)과 중수위(140) 그리고 저수위(150)시 상.하로 작동되어 지렛대(120)를 작동시켜 보조1함지렛대구(61)로 지렛대(120)가 작동되며 보조1함부유실통수구(67)로 해수가 통수되어 조수간만의 차로 프로터(62)가 상.하로 이동되어 지렛대(120)와 피스톤(50)을 작동시키며 보조1함밸레스터실(242)의 보조1함밸레스터실공기구(68)과 보조1함밸래스터펌프구(69)에는 각 각 피스톤수중함(80) 상단에 설치된 펌프(83) 파이프와 밸래스터실공기통로(68')가 장착되어 보조1함밸래스터실(242) 내부에 저장된 해수를 펌프(83)로 외부로 배수하여 해상직립부유식소수력발전선(250)을 해상에 부유시키고 이때 공기가 밸래스터공기통로(68')로 유동되며 보조1함밸래스터실전동밸브구(20)은 보조1함밸래스터실전동밸브(21)이 장착되어 열면 해상직립부유식소수력발전선(240)의 해상 진수시 보조함(60)의 밸래스터실(242)에 담수를 하는 역할을 한다.
도 6은 본 발명에 따른 보조함2도로서 상.하부가 막힌 원통형으로 중간에 보조2함중간스라브(240')와 상단에 보조2함상부스라브(243')가 형성되어 상부는 보조2함배출실(241')과 하부는 보조2함밸래스터실(242')로 구분된 보조2함(60')은 보조2함배출실(241') 상단부 이면에 보조2함배출실배출수통수로(270)와 하단부 사면에 보조2함중간스라브배출수통로구구(25)가 형성되어있고 보조2함밸래스터실(242') 상단에 보조1함밸래스터실공기구(68)과 보조1함밸래스터실펌프구(69) 그리고 하부면에 보조2함밸래스터실전동밸브구(23)이 형성되어있어 보조2함(60') 보조21함밸래스터실전동밸브(24)가 장착되어 열면 해상직립부유식소수력발전선(240)의 해상 진수시 보조2함(60')의 보조2함밸래스터실(242')에 담수를 하고 상단부 보조2함배출 실(241')의 보조2함배출실배출수통로구(270)과 보조2함중간스라브배출수통로 그리고 보조2함밸래스터실(242')의 보조2함하부배출수통로구(272)에 보조2함배출실배출수통로(271)가 장착되어 발전시 저장되는 하부저수함실(33)의 유입수(160)을 외부로 배출시키며 보조2함배출실통수구(67')는 해수를 통수하여 보조2함유입구(72')에 돌출된 유입구전동밸브(76)로 해수를 유입하는 역할을 한다.
도 7의 좌측 도는 본 발명에 따른 발전실도로서 상부저수함(40)의 발전실홈(43)과 연계되어 발전실홈(43) 상단에 발전기(71)를 장착하고 상부저수함(40) 발전실홈(43) 하단에 형성된 상부저수함출수통로구(41)과 발전실커버(74) 상단에 형성된 유입구(72)에 출수통로(73)을 설치하고 발전기실커버(74)를 장착하여 완료하고 유입구(72)측과 상부저수함출수통로구(41)의 출수통로(73) 외부에 각 각 유입구전동밸브(76)과 유출구전동밸브(77)을 장착하며 발전실커버(74) 상단 내측에 발전실공기구(75)가 형성되어 외부 공기를 흡기(190) 또는 배기(200)하고 유입구전동밸브(76)과 유출구전동밸브(77)을 열어 해수를 발전실(70)의 출수통로(73)으로 유입하여 해상의 고수위(130), 중수위(140), 저수위(150)시 발전실(70)의 출수통로(73) 낙차고에 의하여 발전기가 가동되어 전력을 생산하고 우측 도는 보조2함배출실배출수통수로(271)로서 발전으로 생성된 하부저수함실(33)의 유입수(160)을 외부로 배출하는 역할을 한다.
도 8은 본 발명에 따른 복합1도로서 하부도는 피스톤 수중함도로서 피스톤수중함(80)은 상단은 막히고 하단은 터진 원통형으로 상단 스라브 중앙에 피스톤수중함상부판구(81)과 삼면에 피스톤수중함지렛대구(82)가 형성되어 저수함(30)의 저수 상부함(38) 상단에 장착되고 피스톤수중함상부판구(81)에는 피스톤(50)의 피스톤상부판(54)가 상.하 작동되고 피스톤수중함지렛대구(82)에는 지렛대(120)의 지렛봉(121)이 작동되며 외부의 공기를 발전실(70)과 저수함(30)에 흡기(190) 또는 배기(200) 하는 역할을 하며
중간도는 피스톤 수상함도로서 피스톤수상함(90)은 상단은 막히고 하단은 터진 원통형으로 피스톤수중함(80)의 상단에 결합 되며 벽체 하단 삼면에 피스톤수상함지렛대구(91)이 형성되어 있어 지렛대(120)의 지렛봉(121)이 작동되며 외부의 공기를 발전실(70)과 저수함(30)에 흡기(190) 또는 배기(200) 하는 역할을 하고
상부도는 제어실도로서 제어실(110)은 상단은 막히고 하단은 터진 원통형으로 제어실(110) 내부에 통합인버터제어기(111)이 장착되어 발전 시스템의 펌프, 각 전동밸브 등의 전기 기기가 자동 제어되고 생산되어 지는 각 각의 전력을 일정한 출력으로 변환하여 전력을 공급하는 역할을 한다.
도 9는 본 발명에 따른 복합2도로 좌측도는 프로터도이고 우측도는 지렛대도로서 프로터(62)의 하부는 원통형의 부유체(63)과 상부는 두개로 나누어진 프로터상부판(64)이 부유체(63)에 장착된 형상으로 프로터상부판(64) 상부 중앙에 프로터상부판구(65)가 형성되어 프로터상부판(64) 사이에 지렛대(120)의 프로터구(122)가 장착되어 피스톤핀(66)으로 상호 결합되며 부유체(63)은 해상의 고수위(130)과 중수위(140) 그리고 저수위(150)시 상. 하로 작동되어 지렛대(120)의 작동으로 하부저수함(30) 내부에 장착된 피스톤하부판(51)을 작동하여 하부저수함(30) 내부로 유입된 해수를 하부저수함(30) 외부로 배출하는 역할을 하고
지렛대(120)은 지렛봉(121)의 일면 말미에 프로터구(122)가 형성되고 반대측 말미에 피스톤구(123) 그리고 1/3 지점에 지렛대받침구(127)이 형성되고 두개로 나누어 형성된 받침대(124) 형상으로 상부에는 받침대구(125)가 형성되어 받침대(124)가 보조함(30)의 보조함지렛대구(61) 하단과 피스톤수상함(90)의 피스톤수상함지렛대구(91) 사이 피스톤수중함(80) 상단에 각 각 장착되면 지렛봉(121)의 지렛대받침구(127)과 받침대구(125)를 일치시켜 받침핀(126)으로 결합하는 구조의 지렛대(120)으로서 프로터구(122)에 보조함(600)에 장착된 프로터(62)와 결합되고 하부수조함실(33)과 상부수조함실(42)에 장착된 피스톤(51)과 결합되어 해상의 고수위(130)과 중수위(140) 그리고 저수위(150)시 상. 하로 지렛대(120)이 상호 작동되어 작동하여 하부저수함(30) 내부로 유입된 해수를 하부저수함(30) 외부로 배출하는 역할을 한다.
도 10은 본 발명에 따른 복합3도 로서 우측도는 펌프도이고 중간도는 밸래스터실공기통로도이며 우측도는 전동권양기도로서 펌프(83)은 보조1함(60)과 보조2함(60')의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242')에 해수를 유입 또는 유출하여 해상직립부유식소수력발전시스템(250)과 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 해상에 부유시키는 중요한 역할을 하며 밸래스터공기통로는 펌프(83) 가동시 보조1함밸래스터실(242)와 보조2함밸래스터실(242')에 공기를 흡기(190) 또는 배기(200) 시키고 전동권양기(100)은 닻줄(101)과 닻(102)로 결합되 부양된 해상직립부유식소수력발전시스템(250)과 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 펌프(83)과 함께 특정 높이에 부동 고정하는 중요한 역할을 한다.
도 11~20은 본 발명에 따른 해상 직립식 소수력 발전선 시스템 건조도로서
도 11은 해상에 설치할 하부저수함(30)과 하부저수함전동밸브구(31)에 하부저수함전동밸브(32)를 장착한 조립도이고
도 12는 건조된 하부저수함(30) 내부에 피스톤하부판(51)과 피스톤봉(54) 그리고 피스톤상부판(55)로 구성되어 조립 완료된 피스톤(50)을 하부저수함(30) 바닥에 직립시키고 피스톤하부판(510)에 형성된 피스톤전동밸브구(52)에 피스톤전동밸브(53) 그리고 피스톤압밀판(56)에 형성된 피스톤압밀판구(52')에 압밀판전동밸브(57)을 장착한 조립도이며
도 13은 하부저수함(30) 상단에 상부저수함출수통로구(41) 그리고 발전실홈(43)이 형성된 상부저수함(40)을 건조하여 상부저수함실(42)을 건조한 조립도이고
도 14는 보조1함부유실(241)과 보조1함밸래스터실(242)로 구성된 다수의 보조1함(60)을 하부저수함(30)과 상부저수함(40)과 접하여 건조하고 보조1함부유실(241) 내부에 부유체(63)과 프로터상부판(64) 그리고 프로터상부판구(65)로 형성된 프로터(62)를 각 각 장착 건조한 조립도이고
도 15는 건조된 각 보조1함(60)의 상단에 각 각 보조1함삽부스라브(243)를 건조하고 상부저수함(40) 상단에 피스톤수중함상부판구(81)과 피스톤수중함지렛대(82)가 형성된 피스톤수중함(80)를 건조한 조립도이며
도 16은 지렛봉(121)이 장착된 지렛대(120)의 받침대(124)을 각 보조함(60)에 형성된 보조함지렛대구(61)과 피스톤수중함(80)의 상부 끝단에 임시로 정착하고 피스톤수중함(80) 상단에 피스톤수상함지렛대구(91)이 형성된 피스통수상함(90)을 건조한 조립도이고
도 17은 중수위(140)시 해상에서 보조함(60)에 내장된 프로터(62)의 프로터상부판구(65)와 저수함(30)에 내장된 피스톤(50)의 피스톤상부판구(56)가 임시로 기 정착된 지렛대(120)의 받침대구(125)와 일치하게 임시로 고정 정착하고 각 지렛봉(121)의 프로터구(122)와 각 프로터(62)의 프로터상부판구(65)를 일치시켜 프로터핀(66)을 결합 장착하고 피스톤(50)의 피스톤상부판구(59)과 지렛봉(121)의 피스톤구(123)을 일치시켜 피스톤핀(59')을 결합 장착하며 각 지렛대(120)의 각 각의 받침대(124)를 피스톤수중함(80) 끝단과 보조함(60)의 보조함지렛대구(61)의 하단에 영구 정착하고 중수위(140)와 프로터(62)의 하단부가 일치됨을 예시한 조립도이며
도 18은 상부저수함(40)에 형성된 발전실홈(43) 바닥에 발전기(71)을 장착하고 상단에 유입구전동밸브(76)과 하단에 유출구전동밸브(77)이 장착된 출수통로(73)의 유출구전동밸브(77) 부분을 상부저수함(40) 바닥 벽면에 형성된 상부저수함출수통로(41)에 장착하고 발전실커버(74)의 상단 외측 벽면에 형성된 유입구(72)에 출수통로(73)의 유입구전동밸브(76)과 일치되게 장착 건조한 발전실 조립도이며
도 19는 보조2함배출실(241')와 보조2함밸래스터실(242')로 구성된 다수의 보조2함(60')를 하부저수함(30)과 상부저수함(40)과 접하여 건조하고 보조2함부유실(241') 내부의 보조2함배출실(241')의 보조2함배출실배출수통로구(270)과 보조2함중간스라브배출수통로 그리고 보조2함밸래스터실(242')의 보조2함하부배출수통로 구(272)에 보조2함배출실배출수통로(271)을 각 각 장착 건조한 조립도이고
도20은 건조된 각 보조2함(60')의 상단에 각 각 보조2함삽부스라브(243')를 건조하고 상부저수함(40) 상단에 피스톤수중함상부판구(81)과 피스톤수중함지렛대(82)가 형성된 피스톤수중함(80)를 건조하여 완성된 해상직립부유식소수력발전선시스템(250) 이다.
도 21~27은 본 발명에 따른 해상 직립 부유식 소수력 발전선 해상 정치도로서 지면관계와 설명의 이해를 돕기 위하여 편리하게 좌측은 기계장치도를 예시하고 우측은 배수관계도를 예시하였다
도 21은 건조된 해상직립부유식소수력발전선(250)의 피스톤수상함(90)의 상단에 통합인버터제어기(111)을 장착한 제어실(110)을 건조하고각 보조함(60의 상단과 제어실(110) 상단에 태양광발전기(210)을 설치하고 제어실(110) 중앙에 풍력발전기(220)을 설치하고 각 보조1함(60)과 보조2함(60') 그리고 피스톤수중함(80)의 끝단에 다수의 전동권양기(100)를 설치하고 전동권양기(100)에 닻줄(101)과 닻(102)를 연결한 해상직립부유식소수력복합발전선(260)으로 각 보조1함(60)의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함(60')의 보조2함밸래스터실(242') 하부에 장착된 보조1함밸래스터실전동밸브(21)과 보조2하밸래스터실전동밸브(24), 하부저수함(30) 하부에 장착된 하부저수함전동밸브(32)와 하부저수함실(33) 내부에 장치된 피스톤하부판(51)의 피스톤전동밸브(53) 그리고 상부저수함실(42)에 장치된 피스톤압밀판(56)의 압밀판전동밸브(57)을 열고 하부저수함실(33)에 물을 채운 상태에서 고수위(130)시 해상에 진수한 해상직립부유식소수력복합발전선(260)의 단면도이고
도 22는 중수위(140)시 해상직립부유식소수력복합발전선(260)의 각 보조1함(60)과 보조2함의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242')에 해수가 차면 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)와 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242')의 보조1함밸래스터실전동밸브(21)와 보조2함밸래스터실전동밸브(24)를 잠그고 전동권양기(100)을 가동하여 닻줄(101)을 내리고 닻(102)를 해저지반선(10)에 고정하여 정착하고 피스톤수중함(80)에 장착된 펌프(83)을 가동하여 각 보조1함(60)의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242') 해수를 보조2함배출실배수통로(271)을 통하여 외부로 배수하면 밸래스터공기통로(68')를 통하여 밸래스터실(242)에 공기가 주입되면서 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)이 부상하게 되는데 이때 전동권양기(100)을 동시에 가동하여 닻줄(101)을 올려 중수위(140)가 발전실(70)의 발전실커버(74)의 상단에 근접하도록 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 정착중인 단면도이며
도 23은 전동권양기(100)과 닻줄(101)의 조합으로 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)이 저수위(150)와 발전실커버(74) 상단과 일치되면 펌프(83)과 전동권양기(100)의 가동을 중단하여 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 해저지반선(10)에서부터 저수위(150)높이에 부동 고정 정착한 단면도이고
도 24는 저수위(150)시 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)의 발전을 위한 하부저수함실(33)의 해수 배출을 위하여 먼저 피스톤하부판(51)의 피스톤전동밸브(53)을 닫고 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)를 열면 각 보조1함(60)의 부유실(241)에 장착된 프로터(62)가 부유실(241) 아래로 강하하고 피스톤 상부판(58)측 지렛대(120)가 올라가 피스톤(50)의 피스톤하부판(51)이 하부저수함(30)의 하부저수함실(330) 상단에 위치한 단면도이며
도 25는 중수위(140)시 각 보조함(60)의 프로터(62)가 부유실(241) 중간에 위치하면 지렛대(120)가 수평이 되어 피스톤하부판(51)이 하부저수함실(33) 중간으로 내려가 하부저수함실(33)에 내장된 해수가 배출수(180)가 보조2함배출실배출통로(271)을 통하여 배출되는 단면도이며
도 26은 고수위(130)시 각 보조함(60)의 프로터(62)가 부유실(241) 상단에 위치하면 지렛대(120)가 강하하여 피스톤하부판(51)이 하부저수함실(33) 하단으로 내려가 하부저수함실(33)에 내장된 해수가 보조2함배출실배출통로(271)에 거의 배출되는 단면도이며
도 27은 도 22와 같은 상황에서 먼저 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)를 잠그고 피스톤하부판(51)의 피스톤전동밸브(53)을 열어 발전할 준비가 완료된 단면도이다.
도 28~31은 본 발명에 따른 해상 직립 부유식식 소수력 발전 계통도로서 지면관계와 설명의 이해를 돕기 위하여 편리하게 좌측은 기계장치도를 예시하고 우측은 배수관계도를 예시하였다
도 28는 해저지반선(10)으로부터 일정한 높이에 부동 고정 정착된 해상직립부유식소수력발전선(250) 또는 해상직립부유식소수력복합발전선(260)은 고수위(130)시 부터 발전을 개시하게 되는데 이때의 각 부재의 위치를 보면 각 보조함(60)의 프로터(62)의 부유체(63) 하부는 해상의 고수위(130)에 위치하고 각 지렛 대(120)의 프로터구(122)는 보조함(60) 상부에 위치하며 피스톤구(123)과 피스톤(50)의 피스톤상부판(58)은 피스톤수중함(80)의 상부에 위치하고 피스톤압밀판(56)은 상부저수함실(42)의 중단에 그리고 피스톤(50)의 피스톤하부판(51)은 하부저수함실(33) 하부에 위치한 상태에서 발전실(70)의 취수통로(73)의 유입전동밸브(76)과 유출전동밸브(77)가 열리면서 고수위(130)에서 발전을 시작하는 계통도로서 이때 저수함실(39) 하부에 약간의 해수를 담수 하여 저수조(30)의 충격을 감하도록 하며 상부도는 기계 단면도이고 하부도는 통수 계통도이다.
도 29의 상단 좌측 도는 해상의 해수가 발전실(70)의 열린 유입전동밸브(76)로 유입수(160)가 출수통로(73)로 유입되고 발전기(71)을 작동하여 전력을 생산하고 열린 유출전동밸브(77)로 유출수(170)가 되어 유출되어 유출수(170)이 열린 피스톤전동밸브(53)을 통하여 하부저수함실(33)에 유입되며 공기는 하부저수함실(33) 내부에서 상부저수함(40)의 피스톤압밀판(56)의 압밀판전동밸브(57) 그리고 피스톤수중함(80)의 피스톤상부판구(81)과 피스톤수상함(90)의 피스톤수상함지렛대구(91)을 통하여 외부로 배기(190)되고 조수 간만의 차에 따라 고수위(130)에서 중수위(140)으로 변화하여 각 지렛대(120)는 수평을 이루어 보조함(60)의 부유체(63) 하부가 보조함(60) 중앙에 위치하고 피스톤상부판(58)이 피스톤수상함(90) 하부에 위치하며 피스톤하부판(51)은 하부저수함실(33) 중앙으로 상승한 계통도이고
상단 우측 도는 해수의 지속적인 유입으로 상단 좌측도와 같은 상황이 반복되어 저수함실(39)에 유출수(170)가 2배로 증가하였으며 지렛대(12)의 프로터구(122)의 위치는 내려가고 피스톤구(123)의 위치는 올라가 부유체(63)은 보조 함(60)의 하부에 위치하고 피스톤상부판(58)는 피스톤수상함(90)의 상부에 위치하며 피스톤하부판(51)과 피스톤 압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 상부로 상승한 계통도이며
하단 좌측 도는 상단 좌측도와 같은 상황에서 먼저 피스톤(50)의 프스톤하부판(51)에 장착된 피스톤전동밸브(53)와 피스톤압밀판(56)에 장착된 압밀판전동밸브(57) 닫고 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)를 열어 배수를 준비하고
하단 우측 도는 조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)이 수평이 되어 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 중앙으로 하강하여 피스톤하부판(51)의 하부에 있던 유출수(170)을 열린 하부저수함(30) 하부의 하부저수함전동밸브(32)를 통하여 하부저수함실(33)에서 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)을 통하여 외부로 배출되고 피스톤하부판(51) 상부에는 유출수(170)가 저장되고 있는 계통도이다.
도 30의 상단 좌측 도는 조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)의 프로터구(122)가 올라가고 피스톤구(123)이 내려가 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 하부로 하강하여 하부저수함실(33) 하부의 유출수(170)이 열린 하부저수함전동밸브(32)를 통하여 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)를 통하여 배출되고 피스톤하부판(51) 상부에는 유출수(170)가 2배로 저장되고 있는 계통도이고
상단 우측 도는 상단 좌측 도와 같은 상황에서 먼저 하부저수함(30) 하부의 하부저수함전동밸브(32)를 잠그고 피스톤전동밸브(53)과 압밀판전동밸브(57)을 열 은 계통도이며
하단 좌측 도는 조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)이 수평이 되고 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 중앙으로 상승하여 피스톤하부판(51)의 상부에 저장된 유출수(170)이 열린 피스톤전동밸브(53)를 통하여 하부저수함실(33) 하부로 유동되어 3배로 저장된 계통도이고
하단 우측 도는 조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)의 프로터구(122)가 하강하고 피스톤구(123)이 상승하여 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 상부로 상승하고 유출수(170)이 하부저수함실(33)에 충만된 계통도이다.
도 31의 상단 좌측 도는 도19의 하단 우측도와 같은 상황에서 먼저 피스톤전동밸브(53)과 압밀판전동밸브(57)을 닫고 하부저수함전동밸브(32)를 열어 배수를 준비한 계통도이고
상단 우측도는 조수 간만의 변화에 따라 지렛대(12)가 수평이 되고 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 중앙으로 하강하여 피스톤하부판(51)에 저장된 유출수(170)을 하부저수함실(33) 외부의 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)를 통하여 외부로 배출하고 피스톤하부판(51) 상부에 유출수(170)이 저장된 계통도이며
하단 좌측 도는 조수간만의 변화에 따라 지렛대(120)의 프로터구(122)가 상승하고 피스톤구(123)이 하강하여 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 하부로 하강하여 저장된 유출수(170)을 하부 저수함실(33) 외부의 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)를 통하여 배출하고 피스톤하부판(51)의 상부에 2배의 유출수(170)이 저장되는 계통도이고
하단 우측 도는 하단 좌측도와 같은 상황에서 먼저 하부저수함전동밸브(32)를 닫고 피스톤전동밸브(53)와 압밀판전동밸브(57)을 닫은 계통도로서 이후 발전 계통도는 도26의 상단 우측도 부터 도27의 하단 우측도와 같이 반복되는데
피스톤하부판(51)은 조수 간만의 차보다 2배의 거리와 속도로 이동하는 것을 도시한 계통도로서 원인 지렛대(120)의 받침대(124) 구조에 있는데 지렛봉(121)의 지렛대받침구(127)의 위치가 지렛봉(121) 전체의 길이의 1/3과 2/3 지점에 위치한 지렛대 원리를 활용한 것으로 피스톤하부판(51)에 저장된 2배의 유출수(170)을 저수함실(39) 외부로 배출하는 것과 하부저수함(30)의 크기가 한 주기의 유입량보다 4배수 이상 크게 형성하여 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)이 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42)의 상부와 하부를 일일 2회 왕복 운동하는 주기를 특징으로 조수 간만의 변화에 영향 없이 지속적으로 95% 이상의 발전 효율을 유지하는 해상직립부유식소수력발전선시스템(250) 또는 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260) 이며
도 32는 본 발명에 따른 지렛대 배율 예시도로서 좌측도는 하부저수함(30)과 접함 보조1함의 상태에서 지렛대(120)의 이동거리이고 우측도는 하부저수함과 보조1함의 거리가 이격된 상태에서 지렛대(120)의 이동 거리를 예시한 도로서 약1.3배의 차이를 보이고 있다.
도 1은 본 발명에 따른 해상 직립 부유식 소수력 복합 발전선 시스템 대표도
도 2는 본 발명에 따른 하부 저수함도
도 3은 본 발명에 따른 상부 저수함도
도 4는 본 발명에 따른 피스톤도
도 5는 본 발명에 따른 보조1함도
도 6은 본 발명에 따른 보조2함도
도 7은 본 발명에 따른 발전실도
도 8은 본 발명에 따른 복합1도
도 9는 본 발명에 따른 복합2도
도 10은 본 발명에 따른 복합3도
도 11~20은 본 발명에 따른 해상 직립 부유식 소수력 발전선 건조도
도 21~27은 본 발명에 따른 해상 직립 부유식 소수력 발전선 해상 정치도
도 28~31은 본 발명에 따른 발전 계통도
도 32는 본 발명에 따른 지렛대 배율 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
10 : 해저지반선
20 : 보조1함밸래스터실전동밸브구
21 : 보조1함밸래스터실전동밸브
23 : 보조2함밸래스터실전동밸브구
24 : 보조2함밸래스터실전동밸브
25 : 보조2함중간스라브배출수통로구
30 : 하부저수함 31 : 하부저수함전동밸브구
32 : 하부저수함전동밸브 33 : 하부저수함실
40 : 상부저수함 41 : 상부저수함출수통로구
42 : 상부저수함실
43 : 발전실홈 43' : 수소제조실
50 : 피스톤 51 : 피스톤하부판
52 : 피스톤하부판전동밸브구 52' : 피스톤압밀판전동밸브구
53 : 피스톤전동밸브
54 : 피스톤하부판씰 54' : 피스톤압밀판씰
55 : 피스톤봉 56 : 피스톤압밀판
57 : 압밀판전동밸브 58 : 피스톤상부판
59 : 피스톤상부판구 59' : 피스톤핀
60 : 보조1함 60' : 보조2함
61 : 보조1함지렛대구 62 : 프로터
63 : 부유체 64 : 프로터상부판
65 : 프로터상부판구 66 : 프로터핀
67 : 보조1함부유실통수구 67' : 보조2함배출실통수구
68 : 보조1함밸래스터실공기구
68' : 밸래스터실공기통로 68" : 보조2함밸래스터실공기구
69 : 보조1함밸래스터실펌프구
69' : 보조2함밸래스터실펌프구
70 : 발전실 71 : 발전기
72 : 발전실유입구 72' : 보조2함유입구
73 : 출수통로
74 : 발전실커버 75 : 발전실공기구
76 : 유입구전동밸브 77 : 유출구전동밸브
80 : 피스톤수중함 81 : 피스톤수중함상부판구
82 : 피스톤수중함지렛대구 83 : 펌프
90 : 피스톤수상함 91 : 피스톤수상함지렛대구
100 : 전동권양기 101 : 닻줄
102 : 닻
110 : 제어실 111 : 통합인버터제어기
120 : 지렛대 121 : 지레봉
122 : 프로터구 123 : 피스톤구
124 : 받침대 125 : 받침구
126 : 받침핀
130 : 고수위 140 : 중수위
150 : 저수위 160 : 유입수
170 : 유출수 180 : 배출수
190 : 흡기 200 : 배기
210 : 태양광발전기 220 : 풍력발전기
230 : 조류발전기
240 : 보조1함중간스라브 240': 보조2함중간스라브
241 : 보조1함부유실 241': 보조2함배출실
242 : 보조1함밸레스터실 242': 보조2함밸래스터실
243 : 보조1함상부스라브 243': 보조2함상부스라브
250 : 해상직립부유식소수력발전선시스템
260 : 해상직립부유식소수력복합발전선시스템
270 : 보조2함배출실배출수통로구
271 : 보조2함배출실배출수통로
280 : 결합통로

Claims (4)

  1. 하단 바닥 사면에 하부저수함전동밸브구(31)이 형성되어있고 하부저수함전동밸브구(31)에 하부저수함전동밸브(32)를 장착한 저수함실(39)을 가지는 하부저수함(30)으로써 피스톤(50)의 작동으로 피스톤하부판(51)과 피스톤전동밸브(53) 그리고 하부저수함전동밸브(32)와 연계하여 하부저수함실(33)에 저장된 해수를 외부로 배출하는 역할을 하고
    하부판이 있는 속이 빈 원통형으로 하부 벽체에 상부저수함출수통로(41)이 형성되어있고 상부저수함실(42)과 발전실홈(43) 그리고 수소제조실(43')가 형성된 하부저수함(40)으로 피스톤(50)의 작동으로 피스톤압밀판(56)과 피스톤하부판(51)과 피스톤전동밸브(53) 그리고 압밀판전동밸브(57)이 상호 연계하여 하부저수함실(33)에 저장된 해수를 외부로 배출하는 안전 장치 역할을 하고 수소제조실(43')에서 수소제조 플랜트(도면에 도시되지않음)에서 해수와 생산된 전력을 활용하여 수소를 제조하고 공급하는 역할을 하며
    피스톤하부판(51) 외측에 피스톤씰재(54)가 부착되고 내부측 사면에 피스톤전동밸브구(52)가 형성되어있으며 중앙에 피스톤봉(55)이 있고 가장자리에 피스톤압밀판씰(54')가 부착된 피스톤압밀판(56)이 피스톤봉(55) 중앙부에 부착되어 있으며 상부에 피스톤상부판(58)이 부착되고 피스톤상부판(58)에 피스톤상부판구(59)가 형성되어있어 피스톤하부판씰(54)와 피스톤압밀판씰(54')는 하부저수함실(33) 벽체와 피스톤하부판(51) 그리고 피스톤압밀판(56)과 상부저수함실(442) 벽체와 마 찰을 줄이고 공극을 막아 하부저수함실(33)에 유입된 해수와 상부저수함실(42)의 공기를 통제하고 피스톤전동밸브구(52)에 피스톤전동밸브(53)을 그리고 피스톤압밀판전동밸브구(52')에 압밀판전동밸브(57)을 장착하여 피스톤(50)의 작동과 연계하여 피스톤전동밸브(53)과 압밀판전동밸브(57)을 개폐함으로서 하부저수함실(33)에 유입된 해수를 하부저수함실(33) 외부로 배출하며 피스톤봉(55)는 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56) 그리고 피스톤상부판(58)을 연결하고 피스톤상부판(58)의 피스톤상부판구(59)는 지렛대(120)의 피스톤구(123)과 일치되어 피스톤핀(59')로 결합되어 하부저수함(30) 내부에서 피스톤하부판(51) 그리고 상부저수함(40) 내부에서 피스톤압밀판(56)을 상.하로 작동하여 하부저수함실(33)의 유입수와 상부저수함실(42)의 공기를 통제하는 역할을 하고
    상.하부가 막힌 원통형으로 중간에 보조1함중간스라브(240)과 상단에 보조1함상부스라브(243)이 형성되어 상부는 보조1함부유실(241)과 하부는 보조1함밸래스터실(242)로 구분된 보조1함(60)은 보조1함부유실(241) 상단부 일면에 보조1함지렛대구(61)와 하단부 사면에 보조1함부유실통수구(67)가 형성되어있고 보조1함밸래스터실(242) 상단에 보조1함밸래스터실공기구(68)과 보조1함밸래스터실펌프구(69) 그리고 하부면에 보조1함밸래스터실전동밸브구(20)이 형성되어있어 보조1함(60)보조1함부유실통수구(67)로 조수 간만의 차가 통수되어 보조1함부유실(241) 내부에 장착되는 프로터(62)가 조수 간만의 고수위(130)과 중수위(140) 그리고 저수위(150)시 상.하로 작동되어 지렛대(120)를 작동시켜 보조1함지렛대구(61)로 지렛대(120)가 작동되며 보조1함부유실통수구(67)로 해수가 통수되어 조수간만의 차로 프로터(62)가 상.하로 이동되어 지렛대(120)와 피스톤(50)을 작동시키며 보조1함밸레스터실(242)의 보조1함밸레스터실공기구(68)과 보조1함밸래스터펌프구(69)에는 각 각 피스톤수중함(80) 상단에 설치된 펌프(83) 파이프와 밸래스터실공기통로(68')가 장착되어 보조1함밸래스터실(242) 내부에 저장된 해수를 펌프(83)로 외부로 배수하여 해상직립부유식소수력발전선(250)을 해상에 부유시키고 이때 공기가 밸래스터공기통로(68')로 유동되며 보조1함밸래스터실전동밸브구(20)은 보조1함밸래스터실전동밸브(21)이 장착되어 열면 해상직립부유식소수력발전선(240)의 해상 진수시 보조함(60)의 밸래스터실(242)에 담수를 하는 역할을 하며
    상.하부가 막힌 원통형으로 중간에 보조2함중간스라브(240')와 상단에 보조2함상부스라브(243')가 형성되어 상부는 보조2함배출실(241')과 하부는 보조2함밸래스터실(242')로 구분된 보조2함(60')은 보조2함배출실(241') 상단부 이면에 보조2함배출실배출수통수로(270)와 하단부 사면에 보조2함중간스라브배출수통로구구(25)가 형성되어있고 보조2함밸래스터실(242') 상단에 보조1함밸래스터실공기구(68)과 보조1함밸래스터실펌프구(69) 그리고 하부면에 보조2함밸래스터실전동밸브구(23)이 형성되어있어 보조2함(60') 보조21함밸래스터실전동밸브(24)가 장착되어 열면 해상직립부유식소수력발전선(240)의 해상 진수시 보조2함(60')의 보조2함밸래스터실(242')에 담수를 하고 상단부 보조2함배출실(241')의 보조2함배출실배출수통로구(270)과 보조2함중간스라브배출수통로 그리고 보조2함밸래스터실(242')의 보조2함하부배출수통로구(272)에 보조2함배출실배출수통로(271)가 장착되어 발전시 저장되는 하부저수함실(33)의 유입수(160)을 외부로 배출시키며 보조2함배출실통수 구(67')는 해수를 통수하여 보조2함유입구(72')에 돌출된 유입구전동밸브(76)로 해수를 유입하는 역할을 하고
    상부저수함(40)의 발전실홈(43)과 연계되어 발전실홈(43) 상단에 발전기(71)를 장착하고 상부저수함(40) 발전실홈(43) 하단에 형성된 상부저수함출수통로구(41)과 발전실커버(74) 상단에 형성된 유입구(72)에 출수통로(73)을 설치하고 발전기실커버(74)를 장착하여 완료하고 유입구(72)측과 상부저수함출수통로구(41)의 출수통로(73) 외부에 각 각 유입구전동밸브(76)과 유출구전동밸브(77)을 장착하며 발전실커버(74) 상단 내측에 발전실공기구(75)가 형성되어 외부 공기를 흡기(190) 또는 배기(200)하고 유입구전동밸브(76)과 유출구전동밸브(77)을 열어 해수를 발전실(70)의 출수통로(73)으로 유입하여 해상의 고수위(130), 중수위(140), 저수위(150)시 발전실(70)의 출수통로(73) 낙차고에 의하여 발전기가 가동되어 전력을 생산하고 우측 도는 보조2함배출실배출수통수로(271)로서 발전으로 생성된 하부저수함실(33)의 유입수(160)을 외부로 배출하는 역할을 하며.
    피스톤수중함(80)은 상단은 막히고 하단은 터진 원통형으로 상단 스라브 중앙에 피스톤수중함상부판구(81)과 삼면에 피스톤수중함지렛대구(82)가 형성되어 저수함(30)의 저수상부함(38) 상단에 장착되고 피스톤수중함상부판구(81)에는 피스톤(50)의 피스톤상부판(54)가 상.하 작동되고 피스톤수중함지렛대구(82)에는 지렛대(120)의 지렛봉(121)이 작동되며 외부의 공기를 발전실(70)과 저수함(30)에 흡기(190) 또는 배기(200) 하는 역할을 하고
    피스톤수상함(90)은 상단은 막히고 하단은 터진 원통형으로 피스톤수중 함(80)의 상단에 결합 되며 벽체 하단 삼면에 피스톤수상함지렛대구(91)이 형성되어 있어 지렛대(120)의 지렛봉(121)이 작동되며 외부의 공기를 발전실(70)과 저수함(30)에 흡기(190) 또는 배기(200) 하는 역할을 하며
    제어실(110)은 상단은 막히고 하단은 터진 원통형으로 제어실(110) 내부에 통합인버터제어기(111)이 장착되어 발전 시스템의 펌프, 각 전동밸브 등의 전기 기기가 자동 제어되고 생산되어 지는 각 각의 전력을 일정한 출력으로 변환하여 전력을 공급하는 역할을 하고
    프로터(62)의 하부는 원통형의 부유체(63)과 상부는 두개로 나누어진 프로터상부판(64)이 부유체(63)에 장착된 형상으로 프로터상부판(64) 상부 중앙에 프로터상부판구(65)가 형성되어 프로터상부판(64) 사이에 지렛대(120)의 프로터구(122)가 장착되어 피스톤핀(66)으로 상호 결합되며 부유체(63)은 해상의 고수위(130)과 중수위(140) 그리고 저수위(150)시 상. 하로 작동되어 지렛대(120)의 작동으로 하부저수함(30) 내부에 장착된 피스톤하부판(51)을 작동하여 하부저수함(30) 내부로 유입된 해수를 하부저수함(30) 외부로 배출하는 역할을 하며
    지렛대(120)은 지렛봉(121)의 일면 말미에 프로터구(122)가 형성되고 반대측 말미에 피스톤구(123) 그리고 1/3 지점에 지렛대받침구(127)이 형성되고 두개로 나누어 형성된 받침대(124) 형상으로 상부에는 받침대구(125)가 형성되어 받침대(124)가 보조함(30)의 보조함지렛대구(61) 하단과 피스톤수상함(90)의 피스톤수상함지렛대구(91) 사이 피스톤수중함(80) 상단에 각 각 장착되면 지렛봉(121)의 지렛대받침구(127)과 받침대구(125)를 일치시켜 받침핀(126)으로 결합하는 구조의 지렛대(120)으로서 프로터구(122)에 보조함(600)에 장착된 프로터(62)와 결합되고 하부수조함실(33)과 상부수조함실(42)에 장착된 피스톤(51)과 결합되어 해상의 고수위(130)과 중수위(140) 그리고 저수위(150)시 상. 하로 지렛대(120)이 상호 작동되어 작동하여 하부저수함(30) 내부로 유입된 해수를 하부저수함(30) 외부로 배출하는 역할을 하고
    펌프(83)은 보조1함(60)과 보조2함(60')의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242')에 해수를 유입 또는 유출하여 해상직립부유식소수력발전시스템(250)과 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 해상에 부유시키는 중요한 역할을 하며 밸래스터공기통로는 펌프(83) 가동시 보조1함밸래스터실(242)와 보조2함밸래스터실(242')에 공기를 흡기(190) 또는 배기(200) 시키고 전동권양기(100)은 닻줄(101)과 닻(102)로 결합되 부양된 해상직립부유식소수력발전시스템(250)과 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 펌프(83)과 함께 특정 높이에 부동 고정하는 중요한 역할을 하는 것을 특징으로 구성되는 해상직립부유식소수력발전선시스템(250)
  2. 청구항 제1항에서
    해상에 설치할 하부저수함(30)과 하부저수함전동밸브구(31)에 하부저수함전동밸브(32)를 장착한 건조되고
    건조된 하부저수함(30) 내부에 피스톤하부판(51)과 피스톤봉(54) 그리고 피 스톤상부판(55)로 구성되어 조립 완료된 피스톤(50)을 하부저수함(30) 바닥에 직립시키고 피스톤하부판(510)에 형성된 피스톤전동밸브구(52)에 피스톤전동밸브(53) 그리고 피스톤압밀판(56)에 형성된 피스톤압밀판구(52')에 압밀판전동밸브(57)을 장착한 조립도이며
    건조된 하부저수함(30) 상단에 상부저수함출수통로구(41) 그리고 발전실홈(43)이 형성된 상부저수함(40)을 건조하여 상부저수함실(42)을 건조하고
    보조1함부유실(241)과 보조1함밸래스터실(242)로 구성된 다수의 보조1함(60)을 하부저수함(30)과 상부저수함(40)과 접하여 건조하고 보조1함부유실(241) 내부에 부유체(63)과 프로터상부판(64) 그리고 프로터상부판구(65)로 형성된 프로터(62)를 각 각 장착 건조하며
    건조된 각 보조1함(60)의 상단에 각 각 보조1함삽부스라브(243)를 건조하고 상부저수함(40) 상단에 피스톤수중함상부판구(81)과 피스톤수중함지렛대(82)가 형성된 피스톤수중함(80)를 건조하고
    지렛봉(121)이 장착된 지렛대(120)의 받침대(124)을 각 보조함(60)에 형성된 보조함지렛대구(61)과 피스톤수중함(80)의 상부 끝단에 임시로 정착하고 피스톤수중함(80) 상단에 피스톤수상함지렛대구(91)이 형성된 피스통수상함(90)을 건조하며
    중수위(140)시 해상에서 보조함(60)에 내장된 프로터(62)의 프로터상부판구(65)와 저수함(30)에 내장된 피스톤(50)의 피스톤상부판구(56)가 임시로 기 정착된 지렛대(120)의 받침대구(125)와 일치하게 임시로 고정 정착하고 각 지렛봉(121)의 프로터구(122)와 각 프로터(62)의 프로터상부판구(65)를 일치시켜 프로터핀(66) 을 결합 장착하고 피스톤(50)의 피스톤상부판구(59)과 지렛봉(121)의 피스톤구(123)을 일치시켜 피스톤핀(59')을 결합 장착하며 각 지렛대(120)의 각 각의 받침대(124)를 피스톤수중함(80) 끝단과 보조함(60)의 보조함지렛대구(61)의 하단에 영구 정착하고 중수위(140)와 프로터(62)의 하단부가 일치됨을 예시한 조립도이며
    상부저수함(40)에 형성된 발전실홈(43) 바닥에 발전기(71)을 장착하고 상단에 유입구전동밸브(76)과 하단에 유출구전동밸브(77)이 장착된 출수통로(73)의 유출구전동밸브(77) 부분을 상부저수함(40) 바닥 벽면에 형성된 상부저수함출수통로(41)에 장착하고 발전실커버(74)의 상단 외측 벽면에 형성된 유입구(72)에 출수통로(73)의 유입구전동밸브(76)과 일치되게 장착 건조한 발전실도이고
    보조2함배출실(241')와 보조2함밸래스터실(242')로 구성된 다수의 보조2함(60')를 하부저수함(30)과 상부저수함(40)과 접하여 건조하고 보조2함부유실(241') 내부의 보조2함배출실(241')의 보조2함배출실배출수통로구(270)과 보조2함중간스라브배출수통로 그리고 보조2함밸래스터실(242')의 보조2함하부배출수통로구(272)에 보조2함배출실배출수통로(271)을 각 각 장착 건조하며
    건조된 각 보조2함(60')의 상단에 각 각 보조2함삽부스라브(243')를 건조하고 상부저수함(40) 상단에 피스톤수중함상부판구(81)과 피스톤수중함지렛대(82)가 형성된 피스톤수중함(80)를 건조하여 완성되는 것을 특징으로 하는 해상직립부유식소수력발전선시스템(250)과 제어실(110)과 각 보조1함(60) 그리고 보조2함(60')의 보조1함상부스라브(243)과 보조2함상부스라브(243') 상단에 태양광발전기(210)과 풍력발전기(220) 그리고 각 보조1함(60)과 보조2함(60') 하단에 조력발전기(230)을 장 착한 해상직립부유식소수렷복합발전선시스템(260)
  3. 청구항 제2항에서
    건조된 해상직립부유식소수력발전선(250)의 피스톤수상함(90)의 상단에 통합인버터제어기(111)을 장착한 제어실(110)을 건조하고각 보조함(60의 상단과 제어실(110) 상단에 태양광발전기(210)을 설치하고 제어실(110) 중앙에 풍력발전기(220)을 설치하고 각 보조1함(60)과 보조2함(60') 그리고 피스톤수중함(80)의 끝단에 다수의 전동권양기(100)를 설치하고 전동권양기(100)에 닻줄(101)과 닻(102)를 연결한 해상직립부유식소수력복합발전선(260)으로 각 보조1함(60)의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함(60')의 보조2함밸래스터실(242') 하부에 장착된 보조1함밸래스터실전동밸브(21)과 보조2하밸래스터실전동밸브(24), 하부저수함(30) 하부에 장착된 하부저수함전동밸브(32)와 하부저수함실(33) 내부에 장치된 피스톤하부판(51)의 피스톤전동밸브(53) 그리고 상부저수함실(42)에 장치된 피스톤압밀판(56)의 압밀판전동밸브(57)을 열고 하부저수함실(33)에 물을 채운 상태에서 고수위(130)시 해상에 진수한 해상직립부유식소수력복합발전선(260)이
    중수위(140)시 해상직립부유식소수력복합발전선(260)의 각 보조1함(60)과 보조2함의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242')에 해수가 차면 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)와 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242')의 보조1함밸래스터실전동밸브(21)와 보조2함밸래스터실전동밸브(24)를 잠그고 전동권양기(100)을 가동하여 닻줄(101)을 내리고 닻(102)를 해저지반선(10)에 고정하여 정착하고 피스톤수중함(80)에 장착된 펌프(83)을 가동하여 각 보조1함(60)의 보조1함밸래스터실(242)과 보조2함밸래스터실(242') 해수를 보조2함배출실배수통로(271)을 통하여 외부로 배수하면 밸래스터공기통로(68')를 통하여 밸래스터실(242)에 공기가 주입되면서 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)이 부상하게 되는데 이때 전동권양기(100)을 동시에 가동하여 닻줄(101)을 올려 중수위(140)가 발전실(70)의 발전실커버(74)의 상단에 근접하도록 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 정착하고
    전동권양기(100)과 닻줄(101)의 조합으로 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)이 저수위(150)와 발전실커버(74) 상단과 일치되면 펌프(83)과 전동권양기(100)의 가동을 중단하여 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)을 해저지반선(10)에서부터 저수위(150)높이에 부동 고정 정착하며
    저수위(150)시 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)의 발전을 위한 하부저수함실(33)의 해수 배출을 위하여 먼저 피스톤하부판(51)의 피스톤전동밸브(53)을 닫고 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)를 열면 각 보조1함(60)의 부유실(241)에 장착된 프로터(62)가 부유실(241) 아래로 강하하고 피스톤상부판(58)측 지렛대(120)가 올라가 피스톤(50)의 피스톤하부판(51)이 하부저수함(30)의 하부저수함실(330) 상단에 위치하여
    중수위(140)시 각 보조함(60)의 프로터(62)가 부유실(241) 중간에 위치하면 지렛대(120)가 수평이 되어 피스톤하부판(51)이 하부저수함실(33) 중간으로 내려가 하부저수함실(33)에 내장된 해수가 배출수(180)가 보조2함배출실배출통로(271)을 통하여 배출되고
    고수위(130)시 각 보조함(60)의 프로터(62)가 부유실(241) 상단에 위치하면 지렛대(120)가 강하하여 피스톤하부판(51)이 하부저수함실(33) 하단으로 내려가 하부저수함실(33)에 내장된 해수가 보조2함배출실배출통로(271)에 거의 배출되며
    위와 같은 상황에서 먼저 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)를 잠그고 피스톤하부판(51)의 피스톤전동밸브(53)을 열어 진수와 발전 준비가 완료되는 것을 특징으로 하는 해상직립부유식소수력발전선시스템(250)과 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)
  4. 청구항 제3항에서
    해저지반선(10)으로부터 일정한 높이에 부동 고정 정착된 해상직립부유식소수력발전선(250) 또는 해상직립부유식소수력복합발전선(260)은 고수위(130)시 부터 발전을 개시하게 되는데 이때의 각 부재의 위치를 보면 각 보조함(60)의 프로터(62)의 부유체(63) 하부는 해상의 고수위(130)에 위치하고 각 지렛대(120)의 프로터구(122)는 보조함(60) 상부에 위치하며 피스톤구(123)과 피스톤(50)의 피스톤상부판(58)은 피스톤수중함(80)의 상부에 위치하고 피스톤압밀판(56)은 상부저수함실(42)의 중단에 그리고 피스톤(50)의 피스톤하부판(51)은 하부저수함실(33) 하부에 위치한 상태에서 발전실(70)의 취수통로(73)의 유입전동밸브(76)과 유출전동밸 브(77)가 열리면서 고수위(130)에서 발전을 시작하여
    해상의 해수가 발전실(70)의 열린 유입전동밸브(76)로 유입수(160)가 출수통로(73)로 유입되고 발전기(71)을 작동하여 전력을 생산하고 열린 유출전동밸브(77)로 유출수(170)가 되어 유출되어 유출수(170)이 열린 피스톤전동밸브(53)을 통하여 하부저수함실(33)에 유입되며 공기는 하부저수함실(33) 내부에서 상부저수함(40)의 피스톤압밀판(56)의 압밀판전동밸브(57) 그리고 피스톤수중함(80)의 피스톤상부판구(81)과 피스톤수상함(90)의 피스톤수상함지렛대구(91)을 통하여 외부로 배기(190)되고 조수 간만의 차에 따라 고수위(130)에서 중수위(140)으로 변화하여 각 지렛대(120)는 수평을 이루어 보조함(60)의 부유체(63) 하부가 보조함(60) 중앙에 위치하고 피스톤상부판(58)이 피스톤수상함(90) 하부에 위치하며 피스톤하부판(51)은 하부저수함실(33) 중앙으로 상승하고
    해수의 지속적인 유입으로 상단 좌측도와 같은 상황이 반복되어 저수함실(39)에 유출수(170)가 2배로 증가하였으며 지렛대(12)의 프로터구(122)의 위치는 내려가고 피스톤구(123)의 위치는 올라가 부유체(63)은 보조함(60)의 하부에 위치하고 피스톤상부판(58)는 피스톤수상함(90)의 상부에 위치하며 피스톤하부판(51)과 피스톤 압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 상부로 상승하여
    위와 같은 상황에서 먼저 피스톤(50)의 프스톤하부판(51)에 장착된 피스톤전동밸브(53)와 피스톤압밀판(56)에 장착된 압밀판전동밸브(57) 닫고 하부저수함(30)의 하부저수함전동밸브(32)를 열어 배수를 준비하고
    조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)이 수평이 되어 피스톤하부판(51)과 피 스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 중앙으로 하강하여 피스톤하부판(51)의 하부에 있던 유출수(170)을 열린 하부저수함(30) 하부의 하부저수함전동밸브(32)를 통하여 하부저수함실(33)에서 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)을 통하여 외부로 배출되고 피스톤하부판(51) 상부에는 유출수(170)가 저장되어
    조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)의 프로터구(122)가 올라가고 피스톤구(123)이 내려가 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 하부로 하강하여 하부저수함실(33) 하부의 유출수(170)이 열린 하부저수함전동밸브(32)를 통하여 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)를 통하여 배출되고 피스톤하부판(51) 상부에는 유출수(170)가 2배로 저장되고
    위와 같은 상황에서 먼저 하부저수함(30) 하부의 하부저수함전동밸브(32)를 잠그고 피스톤전동밸브(53)과 압밀판전동밸브(57)을 열어
    조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)이 수평이 되고 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 중앙으로 상승하여 피스톤하부판(51)의 상부에 저장된 유출수(170)이 열린 피스톤전동밸브(53)를 통하여 하부저수함실(33) 하부로 유동되어 3배로 저장되어
    조수 간만의 변화에 따라 지렛대(120)의 프로터구(122)가 하강하고 피스톤구(123)이 상승하여 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 상부로 상승하고 유출수(170)이 하부저수함실(33)에 충 만되고
    위와 같은 같은 상황에서 먼저 피스톤전동밸브(53)과 압밀판전동밸브(57)을 닫고 하부저수함전동밸브(32)를 열어 배수를 준비하여
    조수 간만의 변화에 따라 지렛대(12)가 수평이 되고 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 중앙으로 하강하여 피스톤하부판(51)에 저장된 유출수(170)을 하부저수함실(33) 외부의 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)를 통하여 외부로 배출하고 피스톤하부판(51) 상부에 유출수(170)이 저장되고
    조수간만의 변화에 따라 지렛대(120)의 프로터구(122)가 상승하고 피스톤구(123)이 하강하여 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)은 각 각 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42) 하부로 하강하여 저장된 유출수(170)을 하부저수함실(33) 외부의 배출수(180)가 보조2함배출실배출수통로(271)를 통하여 배출하고 피스톤하부판(51)의 상부에 2배의 유출수(170)이 저장되며
    하단 우측 도는 하단 좌측도와 같은 상황에서 먼저 하부저수함전동밸브(32)를 닫고 피스톤전동밸브(53)와 압밀판전동밸브(57)을 닫은 계통도로서 이후 발전 계통도는 위와 같은 사례로 반복되는데 그 주된 원인이 피스톤하부판(51)은 조수 간만의 차보다 2배의 거리와 속도로 이동하는 지렛대(120)의 받침대(124) 구조로 피스톤하부판(51)에 저장된 2배의 유출수(170)을 저수함실(39) 외부로 배출하는 것과 하부저수함(30)의 크기가 한 주기의 유입량보다 4배수 이상 크게 형성하여 피스톤하부판(51)과 피스톤압밀판(56)이 하부저수함실(33)과 상부저수함실(42)의 상부 와 하부를 일일 2회 왕복 운동하는 주기를 특징으로 조수 간만의 변화에 영향 없이 지속적으로 95% 이상의 발전 효율을 유지하는 해상직립부유식소수력발전선시스템(250) 또는 해상직립부유식소수력복합발전선시스템(260)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101296381B1 (ko) * 2012-01-26 2013-08-14 김임만 부유식 방파제
KR20140082221A (ko) * 2012-12-24 2014-07-02 동우 화인켐 주식회사 결정성 실리콘 웨이퍼의 텍스쳐 에칭액 조성물 및 텍스쳐 에칭방법

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