KR20130042898A - Continuous power generating system using flow - Google Patents

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KR20130042898A
KR20130042898A KR1020110107048A KR20110107048A KR20130042898A KR 20130042898 A KR20130042898 A KR 20130042898A KR 1020110107048 A KR1020110107048 A KR 1020110107048A KR 20110107048 A KR20110107048 A KR 20110107048A KR 20130042898 A KR20130042898 A KR 20130042898A
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Abstract

PURPOSE: An electricity generation system using flow of fluid is provided to be supplied in wide areas and to increase electric generation capacity. CONSTITUTION: An electricity generation system(100) using flow of fluid comprises a base(110), loop member(130), a blade(150), and a generation member(170). The base is supplied along a sea bottom surface. The loop member circulates in the base along a predetermined orbit. The blade is mounted on the loop member and decrease resistance with fluid by being relatively folded. The generation member is engaged with movement of the loop member.

Description

유체의 흐름을 이용한 지속적인 전기발전시스템{CONTINUOUS POWER GENERATING SYSTEM USING FLOW}Continuous electric power generation system using fluid flow {CONTINUOUS POWER GENERATING SYSTEM USING FLOW}

본 발명은 해수와 같은 유체의 흐름을 이용한 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는, 연안이나 천해에서 발생하는 해수의 흐름 등을 이용하여 지속적으로 에너지를 발생시킬 수 있는 전기발전시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a power generation system using a flow of fluid such as sea water, and more particularly, to an electric power generation system capable of continuously generating energy by using the flow of sea water generated in coastal or shallow water.

연안(coast)나 천해(shallow sea)에서 전기를 발생시킬 수 있는 시스템으로는 조력발전과 파력발전 등이 있다. Systems that generate electricity in coasts or shallow seas include tidal and wave power generation.

조력발전은 조수간만의 차이를 이용하여 전기를 발생시키지만, 해수를 일정 시간 가두었다가 한번에 방출하면서 전기를 발생시키기 때문에 지속적인 발전이 어렵다. 또한, 조력발전은 프로펠러를 이용하기 때문에 프로펠러 면적에 해당하는 해수의 흐름만 전기 에너지로 바꿀 수 있으며, 넓은 면적에 걸쳐 광범위하게 제공되기 어렵다는 단점이 있다. Tidal power generates electricity by using the difference between tides, but it is difficult to continuously generate electricity because it generates electricity by confining seawater for a certain time and then releasing it at once. In addition, tidal power generation uses a propeller, so that only the flow of seawater corresponding to the propeller area can be converted into electrical energy, and it is difficult to provide a wide range over a large area.

파력발전도 해수의 상하 진동을 이용하여 지속적으로 전기를 발생시킬 수는 있지만, 해수의 흐름에 비해서는 에너지를 부족하며, 전기에너지의 발전 용량이 크지 못하다는 단점이 있다.Although wave power generation can continuously generate electricity by using vertical vibrations of seawater, there is a disadvantage in that energy is insufficient as compared to the flow of seawater, and power generation capacity of electric energy is not large.

본 발명은 연안이나 천해에서 해수의 흐름을 이용하여 지속적으로 전력을 발생시킬 수 있는 전기발전시스템을 제공한다.The present invention provides an electric power generation system capable of continuously generating power by using the flow of sea water in coastal or shallow waters.

본 발명은 넓은 면적에서 제공될 수 있으며, 전기발전용량을 증가시킬 수 있는 전기발전시스템에 관한 것이다.The present invention can be provided in a large area, and relates to an electric power generation system that can increase the electric power generation capacity.

본 발명은 연안이나 천해의 바닥에 설치되어 외형적으로는 가시화되는 부분을 최소로 할 수 있는 전기발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electric power generation system that can be installed on the bottom of the coast or the shallow sea to minimize the visible portion.

본 발명의 예시적인 일 실시예에 따르면, 유체의 흐름을 이용한 전기발전시스템은, 유체의 흐름 내에 제공되는 베이스, 상기 베이스를 따라 순환하는 루프 부재, 상기 루프 부재를 따라 선회 가능하게 제공되는 복수의 블레이드, 및 상기 루프 부재의 운동과 연동하는 발전 부재를 포함한다. 상기 블레이드는 상기 유체의 흐름의 순방향에 대해서는 펼쳐져 상기 유체와 함께 이동하며, 상기 유체의 흐름의 역방향에 대해서는 상대적으로 접혀 상기 유체에 의한 저항을 감소시킬 수 있다. 블레이드에 의해서 루프 부재는 베이스 내의 궤도를 따라 움직이며, 루프 부재의 운동은 발전 부재로 전달되어 발전을 위한 에너지로 전환될 수 있다.According to one exemplary embodiment of the present invention, an electric power generation system using a flow of a fluid includes a plurality of bases provided in the flow of a fluid, loop members circulating along the base, and pivotally provided along the loop members. A blade, and a power generating member interlocked with the movement of the loop member. The blade can be unfolded with respect to the forward direction of the flow of the fluid and move with the fluid, and can be folded relatively with respect to the reverse direction of the flow of the fluid to reduce the resistance by the fluid. The blades move along the trajectory in the base and the motion of the loop members can be transferred to the power generating members and converted into energy for power generation.

베이스는 유체 흐름 내, 바다라면 해저 또는 해수 중에 제공될 수 있다. 연안이나 천해의 해저에 제공되는 경우, 조수간만이나 해협에서 흐르는 해수의 에너지를 이용할 수가 있다. 해수의 흐름이 발생하는 동안에는 지속적으로 에너지를 발생시킬 수 있기 때문에, 위치 선정에 따라 지속적인 발전이 가능하다. 또한, 블레이드의 형상, 크기 및 너비 등을 다양하게 형성할 수 있기 때문에, 넓은 영역에서의 발전이 가능하며, 지형 조건에 맞는 최적의 형상으로 블레이드가 제공될 수 있다. The base may be provided in fluid flow, subsea or sea water if at sea. When provided at the coastal or shallow seabeds, the energy of seawater flowing in tidal bays or straits can be used. Energy can be generated continuously during the flow of seawater, allowing for sustainable development, depending on location. In addition, since the blade may be formed in various shapes, sizes, and widths, power generation in a wide area is possible, and the blade may be provided in an optimal shape suitable for terrain conditions.

물론, 베이스의 위치는 해수의 흐름이 존재하는 위치를 모두 포함할 수 있으므로, 해저가 아닌 해수 중에서 형성될 수가 있다. 다만, 해저에 설치되는 경우 주변 경과에 미치는 영향을 최소로 할 수 있으며, 상대적으로 접힌 블레이드가 해수 흐름에 노출되는 것을 최소로 하여 에너지 손실을 최소로 할 수가 있다. Of course, since the position of the base may include all the positions where the flow of sea water exists, it may be formed in sea water rather than the sea floor. However, when it is installed on the sea floor, the impact on the surroundings can be minimized, and the energy loss can be minimized by minimizing the exposure of the relatively folded blades to the seawater flow.

발전 부재는 루프 부재와 직접 또는 간접적으로 연결될 수 있으며, 루프 부재의 운동과 연동하여 전기 에너지를 발생시킬 수가 있다. The power generating member may be directly or indirectly connected to the loop member, and may generate electric energy in conjunction with the movement of the loop member.

본 발명의 전기발전시스템은 연안이나 천해에서 해수의 흐름 등을 이용하여 지속적으로 전력을 발생시킬 수 있다.The electric power generation system of the present invention can continuously generate electric power by using the flow of sea water in coastal or shallow water.

본 발명의 전기발전시스템은 넓은 면적에서 제공될 수 있으며, 블레이드 형상 및 크기, 배열에 따라 전기발전용량을 크게 증가시킬 수 있다.The electric power generation system of the present invention can be provided in a large area, and can greatly increase the electric power generation capacity according to the blade shape, size, and arrangement.

본 발명의 전기발전시스템은 연안이나 천해의 바닥에 설치된 경우 외형적으로는 가시화되는 부분을 최소로 할 수 있다.The electric power generation system of the present invention can minimize the visible part when installed on the bottom of the coast or the shallow sea.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기발전시스템의 정면도이다.
도 2는 도 1의 전기발전시스템의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기발전시스템의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기발전시스템을 설명하기 위한 정면도이다.1 is a front view of an electric power generation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of the electric power generation system of FIG. 1.
3 and 4 are front views of an electric power generation system according to another embodiment of the present invention.
5 is a front view illustrating an electric power generation system according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under these rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

참고로, 이하에서는 해수를 일 예로 설명하지만, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 유체로서 액체 또는 기체가 사용될 수 있고, 강이나 바람 등을 이용할 수도 있다.For reference, hereinafter, seawater will be described as an example, but according to another embodiment of the present invention, a liquid or gas may be used as the fluid, and rivers or wind may be used.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기발전시스템의 정면도이며, 도 2는 도 1의 전기발전시스템의 사시도이다.1 is a front view of an electric power generation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of the electric power generation system of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 전기발전시스템(100)은 해저를 따라 제공되는 베이스(110), 베이스(110)에서 일정 궤도를 따라 순환하는 루프 부재(130), 루프 부재(130)에 선회 가능하게 장착되는 블레이드(150), 그리고 발전 부재(170)를 포함한다. 1 and 2, the electric power generation system 100 according to the present embodiment includes a base 110 provided along a seabed, a loop member 130 circulating along a predetermined track in the base 110, and a loop member. And a blade 150 rotatably mounted to the 130 and the power generating member 170.

밀물과 썰물 시 해수의 일정한 방향 흐름이 발생할 수 있으며, 근해 등에서도 해수의 일정한 흐름이 발생하는 위치가 있다. 여기서 블레이드(150)가 장착될 수 있으며, 해수의 흐름을 따라 블레이드(150)가 해수에 밀려 일정 방향으로 움직일 수 있다. 블레이드(150)는 해수의 흐름과 같이 움직일 때는 직각 또는 소정의 각도로 펼쳐져 해수와 함께 움직일 수 있으며, 루프 부재(130)의 반대편으로 이동하는 경우, 즉 해수의 흐름에 역행하여 움직이는 경우에는 최대한 베이스(110)로 밀착하여 해수에 의한 저항을 최소로 할 수가 있다. At high tide and low tide, a certain flow of sea water may occur, and there is a location where a constant flow of sea water occurs in the water. Here, the blade 150 may be mounted, and the blade 150 may be pushed by the seawater and move in a predetermined direction along the flow of the seawater. When the blade 150 moves with the flow of seawater, the blade 150 may move at right angles or at a predetermined angle and move with the seawater. When the blade 150 moves to the opposite side of the loop member 130, that is, when the blade 150 moves against the flow of seawater, In close contact with (110), resistance by seawater can be minimized.

도시된 바와 같이, 베이스(110)가 해저 상에 제공되는 경우, 블레이드(150)가 펼쳐지는 영역은 해수로 노출되고, 블레이드(150)가 접히는 영역은 해저 아래로 숨겨지도록 제공될 수가 있다. 이와 같은 경우, 해수면 외부로 발전시스템(100)이 보이지 않게 할 수 있으므로, 친환경적인 설치 및 관리가 가능하다.As shown, when the base 110 is provided on the seabed, the area where the blade 150 is deployed may be exposed to seawater, and the area where the blade 150 is folded may be provided to hide below the seabed. In this case, since the power generation system 100 can be hidden from the outside of the sea level, environment-friendly installation and management are possible.

발전 부재(170)는 다양한 구조 및 방식으로 제공될 수 있다. 일 예로, 도시된 바와 같이, 체인으로 이루어진 루프 부재(130)의 일 회전축에 발전 부재(170)가 연결될 수 있으며, 발전 부재(170)의 회전은 전기 에너지 생성에 사용될 수가 있다. The power generation member 170 may be provided in various structures and manners. For example, as illustrated, the power generation member 170 may be connected to one rotation axis of the loop member 130 made of a chain, and the rotation of the power generation member 170 may be used to generate electric energy.

도 2를 참조하면, 블레이드(150)의 펼침과 접힘을 보조하기 위한 액츄에이터(160)가 제공될 수 있다. 액츄에이터(160)는 링크(162) 및 작동 실린더(164)를 포함할 수 있다. 링크(162)는 블레이드(150)의 과도한 펼침을 제한하며, 작동 실린더(164)와 블레이드(150)를 상호 연결하는 기능을 할 수 있다. 물론, 해수의 흐름만 이용하여 자연스럽게 블레이드(150)가 해수의 순방향에서는 펼쳐지고 역방향에서는 접히도록 할 수 있지만, 액츄에이터(160)를 이용하여 펼침 및 접힘이 더욱 용이하게 이루어지도록 할 수가 있다.Referring to FIG. 2, an actuator 160 may be provided to assist the unfolding and folding of the blade 150. Actuator 160 may include a link 162 and a working cylinder 164. The link 162 limits excessive spreading of the blade 150 and may function to interconnect the working cylinder 164 and the blade 150. Of course, using only the flow of sea water, the blade 150 can be naturally unfolded in the forward direction of the sea water and folded in the reverse direction, it can be more easily expanded and folded using the actuator 160.

도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기발전시스템의 정면도이다. 3 and 4 are front views of an electric power generation system according to another embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 전기발전시스템(200)은 해저를 따라 제공되는 베이스(210), 베이스(210)에서 일정 궤도를 따라 순환하는 루프 부재(230), 루프 부재(230)에 양방향으로 선회 가능하게 장착되는 블레이드(250), 그리고 발전 부재(270)를 포함한다. 3 and 4, the electric power generation system 200 according to the present embodiment includes a base 210 provided along a seabed, a loop member 230 circulating along a predetermined track in the base 210, and a loop member. And a blade 250 rotatably mounted to 230 in both directions, and a power generating member 270.

밀물과 썰물 시 해수의 일정한 방향 흐름이 발생할 수 있으며, 밀물 및 썰물에 따라 해수의 흐름이 반대 방향으로 바뀔 수가 있다. 본 실시예에 따른 블레이드(250)는 해수의 흐름을 따라 해수에 밀려 일정 방향으로 움직일 수 있다. 블레이드(250)는 해수의 흐름과 같이 움직일 때 직각 또는 소정의 각도로 펼쳐져 해수와 함께 움직일 수 있으며, 루프 부재(230)의 반대편으로 이동하는 경우, 양방향 중 어느 하나로 접혀 최대한 베이스(210)로 밀착할 수가 있다. At high tide and low tide, a certain flow of sea water may occur, and the flow of sea water may change in the opposite direction depending on the high and low tide. The blade 250 according to the present embodiment may be moved in a predetermined direction by being pushed by the seawater along the flow of the seawater. When the blade 250 moves together with the flow of seawater, the blade 250 may move at right angles or at a predetermined angle and move with the seawater. When the blade 250 moves to the opposite side of the loop member 230, the blade 250 may be folded in one of two directions and closely adhered to the base 210 as much as possible. You can do it.

발전 부재(270)는 다양한 구조 및 방식으로 제공될 수 있다. 일 예로, 도시된 바와 같이, 체인, 벨트, 컨베이어 등으로 이루어진 루프 부재(230)의 회전축에 발전 부재(270)가 연결될 수 있다. The power generation member 270 may be provided in various structures and manners. For example, as illustrated, the power generation member 270 may be connected to the rotation shaft of the loop member 230 formed of a chain, a belt, a conveyor, or the like.

도 3을 참조하면, 도면을 기준으로 해수의 흐름이 오른쪽에서 왼쪽으로 흐르는 경우, 블레이드(250)는 직각으로 세워져 있다가 반대편에서 시계방향으로 선회하여 접힌 상태로 이동할 수가 있다. 반대로, 도 4를 참조하면, 해수의 흐름이 왼쪽에서 오른쪽으로 흐르는 경우, 블레이드(250)는 직각으로 세워져 있다가 반대편에서 반시계방향으로 선회하여 접힌 상태로 이동할 수가 있다.Referring to FIG. 3, when the flow of seawater flows from right to left based on the drawing, the blade 250 may be vertically erected and then move in a folded state by turning clockwise from the opposite side. On the contrary, referring to FIG. 4, when the flow of seawater flows from left to right, the blade 250 may be vertically erected and then move in a folded state by turning counterclockwise from the opposite side.

블레이드(250)의 펼침과 접힘을 보조하기 위한 액츄에이터(260)가 양쪽으로 제공될 수 있다. 액츄에이터(260)는 작동 실린더(264)를 포함하며, 양쪽의 작동 실린더(264)가 상호 작용에 의해 블레이드(250)의 펼침 각도를 제어하고, 접힘 방향이나 상태 유지 등을 제어할 수 있다. An actuator 260 may be provided on both sides to assist in the unfolding and folding of the blade 250. The actuator 260 may include an operation cylinder 264, and the two operation cylinders 264 may control the spread angle of the blade 250 by interaction, and may control the folding direction, the state maintenance, and the like.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전기발전시스템을 설명하기 위한 정면도이다.5 is a front view illustrating an electric power generation system according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 베이스(310)는 해저의 형상에 따라 곡선 또는 직선 형태로 제공될 수 있으며, 루프 부재의 이동 방향에 대한 수직 방향에 대해서도 직선이 아닌 곡선 형태로 제공될 수도 있다.Referring to FIG. 5, the base 310 may be provided in a curved or straight form according to the shape of the seabed, and may also be provided in a curved form rather than a straight line with respect to the vertical direction with respect to the moving direction of the loop member.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

100：전기발전시스템 110：베이스
130：루프 부재 150：블레이드
160：액츄에이터 170：발전 부재100: electric power generation system 110: base
130: loop member 150: blade
160: actuator 170: power generation member

Claims (5)

유체의 흐름을 이용한 전기발전시스템에 있어서,
유체의 흐름 내에 제공되는 베이스;
상기 베이스를 따라 순환하는 루프 부재;
상기 루프 부재를 따라 선회 가능하게 제공되며, 상기 유체의 흐름의 순방향에 대해서는 펼쳐져 상기 유체와 함께 이동하며, 상기 유체의 흐름의 역방향에 대해서는 상대적으로 접혀 상기 유체에 의한 저항을 감소시키는 복수의 블레이드; 및
상기 루프 부재의 운동과 연동하는 발전 부재;를 포함하는 전기발전시스템.In the electric power generation system using the flow of fluid,
A base provided in the flow of the fluid;
A loop member circulating along the base;
A plurality of blades rotatably provided along the loop member, the blades being unfolded with respect to the forward direction of the flow of the fluid and moving with the fluid, being folded relative to the reverse direction of the flow of the fluid to reduce resistance by the fluid; And
And a power generation member interlocked with the movement of the loop member. 제1항에 있어서,
상기 블레이드는 단방향 또는 양방향으로 접히는 것을 특징으로 하는 전기발전시스템.The method of claim 1,
And the blades are folded in one or two directions. 제2항에 있어서,
양방향으로 접히는 상기 블레이드를 포함하는 경우, 상기 루프 부재는 상기 유체의 흐름의 변화에 따라 순환 방향을 달리하는 것을 특징으로 하는 전기발전시스템.The method of claim 2,
In the case of including the blade which is folded in both directions, the loop member is characterized in that the direction of circulation in accordance with the change of the flow of the fluid, the electric power generation system. 제1항에 있어서,
상기 베이스는 해저 또는 해수 중에 제공되는 것을 특징으로 하는 전기발전시스템.The method of claim 1,
And the base is provided in the seabed or seawater. 제1항에 있어서,
상기 블레이드의 펼침이나 접힘을 보조하기 위한 액츄에이터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기발전시스템.The method of claim 1,
And an actuator for assisting the spreading or folding of the blade.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180124214A (en) 2017-05-11 2018-11-21 최한웅 An apparatus collecting(harvesting) fluid-dynamic energy using single turbine unit or coupled multiple turbine units
CN112814824A (en) * 2020-12-31 2021-05-18 潍坊新力蒙水产技术有限公司 Full-underwater bidirectional rotary power generation device

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