KR20110101919A - Tide power generator for variable buoyancy control - Google Patents

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KR20110101919A KR1020100021282A KR20100021282A KR20110101919A KR 20110101919 A KR20110101919 A KR 20110101919A KR 1020100021282 A KR1020100021282 A KR 1020100021282A KR 20100021282 A KR20100021282 A KR 20100021282A KR 20110101919 A KR20110101919 A KR 20110101919A
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Abstract

발명은 수중에 설치되는 발전 발생기에 부력 조절 기능을 부여함으로써, 발전장치를 해수면에 띄워 놓고자 할 경우 별도의 크레인 바지선을 사용하지 않더라도 신속 간편하게 해수면으로 상승시킬 수 있도록 하고, 그와 더불어 조수 간만의 차가 발생할 경우 최대 유속이 형성되는 수심에 발전 발생기를 위치시킬 수 있도록 한 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치에 관한 것이다. The invention provides a buoyancy control function to the power generator installed in the water, so that if you want to float the power plant on the sea level, it is possible to quickly and easily rise to the sea level without using a separate crane barge, and together with the tidal tide The present invention relates to a buoyancy-controlled tidal current generator that allows the generator to be positioned at the depth where the maximum flow rate occurs when a difference occurs.

Description

부력 조절이 가능한 조류력 발전장치{Tide Power Generator for Variable Buoyancy Control} Tide Power Generator for Variable Buoyancy Control

본 발명은 부력 조절이 가능한 조류력 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게 는 수중에 설치되는 발전 발생기에 부력 조절 기능을 부여함으로써, 발전장치를 해수면에 띄워 놓고자 할 경우 별도의 크레인 바지선을 사용하지 않더라도 신속 간편하게 해수면으로 상승시킬 수 있도록 하고, 그와 더불어 조수 간만의 차가 발생할 경우 최대 유속이 형성되는 수심에 발전 발생기를 위치시킬 수 있도록 한 것이다.
The present invention relates to a tidal current generator capable of adjusting buoyancy, and more particularly, by providing a buoyancy control function to a power generator installed underwater, even if you do not use a separate crane barge to float the generator on the sea surface. In addition, it is possible to quickly and easily rise to the sea level, and in addition to the generator to be located at the depth where the maximum flow rate is formed when the tidal difference occurs.

일반적인 조류력 발전장치는, 밀물 또는 썰물의 원리상 양방향으로 일정하게 조류가 형성됨으로 그 조류의 힘을 이용하여 발전하는 발전장치이다. 이러한 조류력 발전장치(10)는 도 1에서 보듯이 통상적으로 증속기(14)와 발전기(16)가 케이스(18)의 내부에 수용되는 발전 발생기(12)를 갖추고 있다. 이때 케이스(18)의 외부에 배치되는 회전 날개(20)는 증속기(14)와 기계적으로 연동하도록 연결되며, 상기 발전기(16)는 해수면 바깥 해상 구조물 혹은 지상 구조물에 설치되는 전력변환장치(22)와 전력케이블(24)을 통해 전기적으로 연결되는 구성을 가진다.The general tidal current power generation device is a power generation device that generates power by using the power of the algae because the algae are constantly formed in both directions on the principle of high or low tide. As shown in FIG. 1, the tidal current generator 10 includes a power generator 12 in which a speed increaser 14 and a generator 16 are accommodated inside the case 18. In this case, the rotary blade 20 disposed outside of the case 18 is connected to the gearbox 14 so as to be mechanically interlocked, and the generator 16 is a power converter 22 installed in an offshore structure or a ground structure outside the sea level. ) And a power cable 24 is electrically connected.

위와 같이 구성되는 조류력 발전장치(10)는, 앞서 언급하였듯이 조류가 형성되는 수중에 수심을 가지고 위치하게 되며, 도시되지 아니한 별도의 고정 부품이나 고정 구조물을 통해 고정 설치되는 것이 일반적이다.The tidal current power generation device 10 configured as described above, as mentioned above, is positioned with a depth in the water where the algae are formed, and is generally fixed and installed through a separate fixing part or fixing structure (not shown).

그런데, 위와 같이 설치되는 조류력 발전장치(10)에서 발전 발생기(12)에 대한 유지 보수 작업을 수행하기 위하여 발전 발생기(12)를 해수면으로 띄워 놓아야 한다. 이때 발전 발생기(12)를 해수면으로 띄워 놓고자 크레인 바지선을 사용하여 들어올리게 된다.By the way, in order to perform the maintenance work for the power generator 12 in the tidal current power generation device 10 installed as described above, the power generator 12 should be floated to sea level. At this time, to lift the generator 12 to the sea level is lifted using a crane barge.

이와 같이 크레인 바지선을 사용하게 되면, 크레인 바지선을 동원하기 위한 비용이 소요되고, 또한 크레인과 조류력 발전장치의 연결 작업 및 그에 대한 불편함과 번거로움 때문에 유지 보수를 수행하기 위한 많은 작업 시간의 소요가 불가피하다. The use of the crane barge in this way is expensive to mobilize the crane barge, and also requires a lot of time to perform maintenance due to the connection work between the crane and the tidal power generation unit and the inconvenience and hassle Is inevitable.

또한, 위와 같이 설치되는 발전 발생기(12)는 수중에 고정 설치되어 있어, 수 간만의 차가 발생할 경우 최대 유속이 형성되는 수심에 발전 발생기(12)를 위치시킬 수 없으므로 조류력 발전장치의 발전 효율성과 전력의 생산성을 저하시키는 문제도 있다.In addition, the power generator 12 is installed as described above is fixedly installed in the water, so if the generation of only a few minutes can not place the power generator 12 in the depth where the maximum flow rate is formed, the power generation efficiency of the tidal power generator and There is also a problem of lowering power productivity.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로, 수중에 설치되는 발전 발생기에 부력 조절 기능을 부여함으로써, 발전장치를 해수면에 띄워 놓고자 할 경우 별도의 크레인 바지선을 사용하지 않더라도 신속 간편하게 해수면으로 상승시킬 수 있도록 하고, 그와 더불어 조수 간만의 차가 발생할 경우 최대 유속이 형성되는 수심에 발전 발생기를 위치시킬 수 있도록 한 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was developed in order to solve the problems of the prior art as described above, by giving a buoyancy control function to the power generator installed underwater, do not use a separate crane barge when you want to float the generator on the sea surface Its purpose is to provide a buoyancy-adjustable tidal current power generation device that allows the user to quickly and easily rise to sea level, and, in addition, to position the generator at the depth where the maximum flow rate is formed when the tidal difference occurs. .

위와 같이 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 회전날개가 연결되게 되는 증속기와 발전기를 내장한 발전 발생기의 케이스에는 케이스와 커버체 사이에 밀폐된 공간부를 마련하는 상태로 커버체가 결합되어 있고; 상기 커버체와 해수면 바깥에 설치되는 공기펌프 간에는 공기펌프의 에어호스가 공간부와 통하는 상태로 커버체에 연결되며; 상기 커버체에는 공간부와 통하도록 체크밸브가 구비되어 있어, 상기 공간부로 채워지는 에어 공급량에 따라 부력을 조절하여 수중에 설치된 발전 발생기를 승하강시키도록 하는 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치가 제공된다.
In order to achieve the object of the present invention as described above, the cover body is coupled to the case of the power generator having a speed increaser and a generator to which the rotary blades are connected to provide a sealed space between the case and the cover body. ; An air hose of the air pump is connected to the cover body between the cover body and the air pump installed outside the sea surface; The cover body is provided with a check valve to communicate with the space portion, the buoyancy power generation apparatus capable of adjusting the buoyancy to raise and lower the power generator installed in the water by adjusting the buoyancy according to the air supply amount filled into the space portion is provided do.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 발생 발생기의 커버체와 케이스 사이에 밀폐된 공간부가 마련되고, 이 공간부와 공기펌프 간에 통하는 상태로 에어호스가 커버체에 연결되는 구조로 구성됨으로써, 유지 보수를 위해 발전 발생기를 해수면에 띄워 놓고자 할 때 별도의 크레인 바지선을 사용하지 않더라도 신속 간편하게 해수면으로 상승시킬 수 있어 작업 능률 향상과 유지 보수를 위한 작업 시간의 단축을 기대할 수 있다.As described above, according to the present invention, a closed space portion is provided between the cover body and the case of the generator, and the air hose is connected to the cover body in a state of communicating between the space portion and the air pump, When you want to put the generator on the sea level for maintenance, you can quickly and easily rise to the sea level without using a separate crane barge can improve the work efficiency and shorten the working time for maintenance.

아울러, 조수 간만의 차가 발생할 경우 최대 유속이 형성되는 수심에 발전 발생기를 위치시킬 수 있어 조류력 발전장치의 발전 효율성과 전력의 생산성을 향상시킬 수 있는 효과도 기대할 수 있다.
In addition, when a difference between tides occurs, the generator can be located at the depth where the maximum flow velocity is formed, and thus, the effect of improving the power generation efficiency and power productivity of the tidal current generator can be expected.

도 1은 일반적인 조류력 발전장치가 수중에 설치되는 모습을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치가 수중에 설치되는 모습을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 2a는 상승하는 상태를 나타낸 것이고, 도 2b는 하강하는 상태를 나타낸 것이다.
1 is a view schematically showing a state in which a general tidal current generator is installed in water.
Figure 2a and 2b is a schematic view showing the buoyancy adjustable tidal current power generation apparatus installed in the water according to the present invention, Figure 2a shows a rising state, Figure 2b shows a falling state.

아래에서, 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적인 구성을 설명하기로 한다.In the following, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the buoyancy adjustable tidal current power generation apparatus according to the present invention will be described a specific configuration.

도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치가 수중에 설치되는 모습을 개략적으로 나타낸 것으로, 도 2a에서는 상승하는 상태를 나타낸 것이고, 도 2b에서는 하강하는 상태를 나타낸 것이다. 아울러, 도 1과 동일한 참조 번호는 동일한 부품을 나타내므로 중복 설명을 피하고자 생략한다.2A and 2B schematically show a state in which the buoyancy-adjustable tidal current generator according to the present invention is installed in water. In FIG. 2A, a rising state is shown, and in FIG. 2B, a falling state is shown. In addition, since the same reference numerals as in FIG. 1 denote the same components, the same reference numerals will be omitted to avoid repeated description.

도면에서 보듯이, 조류력 발전장치(30)의 발전 발생기(22)는 증속기(14)와 발전기(16)가 기계적으로 연결되는 상태로 내장되는 케이스(18)와, 이 케이스(18)를 수용하는 상태로 케이스(18)에 결합되는 커버체(34)와, 상기 커버체(34)와 케이스(18) 사이에 밀폐 상태로 형성되는 공간부(36)와, 상기 커버체(34)의 외부에 배치되며 증속기(14)와 기계적으로 연동하도록 연결되는 회전날개(20)로 구성된다.As shown in the figure, the power generator 22 of the tidal current power generation device 30 includes a case 18 in which the gearbox 14 and the generator 16 are mechanically connected, and the case 18. The cover body 34 coupled to the case 18 in a receiving state, the space 36 formed in a sealed state between the cover body 34 and the case 18, and the cover body 34 of the cover body 34. It is disposed on the outside and consists of a rotary blade 20 which is connected to the gearbox 14 and the mechanical interlock.

또한, 상기 커버체(34)에는 흐름을 한쪽 방향으로만 흐르게 하도록 역류 방지하는 밸브라고 일컫는 통상적인 체크밸브(38)가 공간부(36)와 통하는 상태로 고정 구비되어 있다.In addition, the cover body 34 is provided with a conventional check valve 38 called a valve for preventing the flow of the flow to flow in only one direction so as to communicate with the space portion 36.

아울러, 상기 발전 발생기(32)에 내장된 발전기(16)는 해수면 바깥의 해상 구조물이나 지상 구조물에 설치되는 전력변환장치(22)와 전력케이블(24)을 통해 전기적으로 연결되며, 전력변환장치(22)와 함께 설치되는 공기펌프(40)는 에어호스(42)를 통해 공간부(36)와 통하는 상태로 커버체(34)에 연결된다.In addition, the generator 16 embedded in the power generator 32 is electrically connected to the power conversion device 22 and the power cable 24 installed in the offshore structure or the ground structure outside the sea level, the power conversion device ( The air pump 40 installed together with the 22 is connected to the cover 34 in a state of communicating with the space 36 through the air hose 42.

위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치(30)는 종래와 마찬가지로 통상 조류가 형성되는 수중에 수심을 가지고 위치하게 된다.The buoyancy control algae power generation device 30 according to the present invention configured as described above is positioned with a depth in the water in which the tidal current is formed as in the prior art.

그리고 위와 같이 설치되는 조류력 발전장치(30)에서 발전 발생기(32)의 유지 보수 작업을 위해 해수면으로 띄워 놓고자 할 경우, 종래와 같이 크레인 바지선을 사용하여 들어 올리는 것이 아니라 도 2a에서 보듯이 공기펌프(40)의 구동으로 발생된 에어를 공간부(36)로 공급하게 된다. 그에 따라 공간부(36)에 에어가 채워지면서 부력이 작용하게 되며, 동시에 체크밸브(38)는 에어 압이 수압을 이기게 되는 상태이므로 폐쇄된다.And if you want to float to the sea level for maintenance work of the generator generator 32 in the tidal current power generation device 30 is installed as above, as shown in Figure 2a rather than lifting using a crane barge as in the prior art The air generated by the driving of the pump 40 is supplied to the space 36. Accordingly, the buoyancy acts while the air is filled in the space 36, and at the same time, the check valve 38 is closed because the air pressure overcomes the water pressure.

위와 같이 공간부(36)에 채워지는 에어에 의해 부력이 작용하게 되면, 발전 발생기(32)는 해수면에 띄워지는 상태로 상승하게 된다. 이에 따라 종래와 같이 크레인 바지선을 이용한 모든 제반 문제가 해소됨으로써, 유지 보수에 따른 시간 단축은 물론, 유시 보수 작업이 용이하게 이루어질 수 있게 된다.When buoyancy acts by the air filled in the space portion 36 as described above, the power generator 32 is raised in a state floating on the sea surface. As a result, all the problems using the crane barge are resolved as in the related art, thereby shortening the time due to the maintenance and allowing the maintenance work to be performed easily.

또한, 위와 같이 설치되는 공기펌프(40)의 구동을 통해 공간부(36)에서 에어를 배출시키게 되면, 도 2b에서 보듯이 공간부(36)에 채워진 에어 압이 점진적으로 낮아지면서 수압을 이기지 못하게 됨으로써, 체크밸브(38)는 열리게 되며 그로 인해 해수가 공간부(36)에 채워지게 된다. 이와 같이 상기 공간부(36)에 해수가 채워지게 되면 부력을 상실하게 되어 발전 발생기(32)는 가라앉게 된다.In addition, when the air is discharged from the space 36 through the driving of the air pump 40 installed as above, as shown in Figure 2b is gradually lowered the air pressure filled in the space 36 so as not to overcome the water pressure As a result, the check valve 38 is opened so that the seawater is filled in the space 36. As such, when the seawater is filled in the space 36, the buoyancy is lost, and the power generator 32 sinks.

즉, 위와 같이 발전 발생기(32)의 부력 조절이 가능하여 승하강이 이루어질 수 있게 되면, 조수 간만의 차가 발생할 경우 최대 유속이 형성되는 수심에 발전 발생기의 위치를 시킬 수 있게 되고, 그에 따라 조류력 발전장치의 발전 효율성과 전력의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
That is, when the buoyancy control of the power generator 32 is possible as described above, the lifting and lowering can be made, and when the difference between the tides occurs, the position of the power generator can be positioned at the depth at which the maximum flow rate is formed, and accordingly, the tidal force It is possible to improve the power generation efficiency and power productivity of the generator.

10, 30 : 조류력 발전기 12, 32 : 발전 발생기
14 : 증속기 16 : 발전기
18 : 케이스 20 : 회전날개
22 : 전력변환장치 24 : 전력케이블
34 : 커버체 36 : 공간부
38 : 체크밸브 40 : 공기펌프
42 : 에어호스10, 30: tidal current generator 12, 32: power generator
14: gearbox 16: generator
18: case 20: rotary wing
22: power converter 24: power cable
34: cover body 36: space part
38: check valve 40: air pump
42: air hose

Claims (1)

회전날개가 연결되게 되는 증속기와 발전기를 내장한 발전 발생기의 케이스에는 케이스와 커버체 사이에 밀폐된 공간부를 마련하는 상태로 커버체가 결합되어 있고,
상기 커버체와 해수면 바깥에 설치되는 공기펌프 간에는 공기펌프의 에어호스가 공간부와 통하는 상태로 커버체에 연결되며,
상기 커버체에는 공간부와 통하도록 체크밸브가 구비되어 있어, 상기 공간부로 채워지는 에어 공급량에 따라 부력을 조절하여 수중에 설치된 발전 발생기를 승하강시키도록 하는 것을 특징으로 하는 부력 조절이 가능한 조류력 발전장치.The cover body is coupled to a case of a power generator including a speed increaser and a generator to which the rotary blades are connected, in a state in which an airtight space is provided between the case and the cover body.
Between the cover body and the air pump installed outside the sea surface, the air hose of the air pump is connected to the cover body in communication with the space portion,
The cover body is provided with a check valve to communicate with the space portion, and adjusts the buoyancy according to the air supply amount filled into the space portion to raise and lower the power generator installed in the water, characterized in that the buoyancy control adjustable tidal force Power generation device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101871824B1 (en) * 2017-01-25 2018-06-27 인하대학교 산학협력단 Tidal Current Power Device Having Inflatable Recovery Buoy

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