KR20140114315A - The method of fixing a running water power generator using lifting power - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명에 의한 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'의 도면이다.1 is a view showing a method of fixing a water generator using buoyancy according to the present invention.
*도면의 간단한 설명*BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
10: 추10: Chu
11: 앵커11: Anchor
20: 부력구조물20: Buoyant structure
21: 부력구조물고정고리21: Buoyancy structure retaining ring
30: 수평축발전기30: Horizontal axis generator
31: 수직축발전기31: Vertical axis generator
32: 무한괘도발전기32: Infinite orbit generator
40: 고정대40:
41: 고정라인41: Fixed line
50: 회전고리50: Swivel ring
60: 유수의 방향60: direction of the water flow
70: 표시부표70: display buoy
80: 방향유지날개80: retaining wing
90: 괘도 각도조절 추90: Adjustable angle of rotation
100: 계류라인고정대100: Mooring line fixture
101: 계류라인101: Mooring line
102: 부력부표102: Buoyancy buoy
200: 부력조절장치200: Buoyancy regulator
기존의 조류발전기의 설치방법에는 바닥과 구조물을 설치하여 고정하는 방법이 있다. 또, 부유체를 이용한 여러 가지 방법도 있다.The conventional method of installing the tidal power generator includes a method of installing and fixing the floor and the structure. There are also various methods using float.
참고 : 기존 출원 및 등록된 내용들Note: Existing applications and registrations
· 출원번호/일자 1020110044369 (2011.05.12.)· Application number / date 1020110044369 (2011.05.12.)
· 출원번호/일자 1020100083231 (2010.08.27.)· Application number / date 1020100083231 (2010.08.27.)
· 출원번호/일자 1020090012447 (2009.02.16.)· Application number / date 1020090012447 (2009.02.16.)
· 출원번호/일자 1020090063953 (2009.07.14.)· Application number / date 1020090063953 (July 14, 2009)
· 출원번호/일자 1020090092963 (2009.09.30.)· Application number / date 1020090092963 (2009.09.30.)
· 출원번호/일자 1020090123901 (2009.12.14.)· Application number / date 1020090123901 (December 14, 2009)
· 출원번호/일자 1020100103997 (2010.10.25)· Application number / date 1020100103997 (2010.10.25)
본 발명은 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'에 관한 것으로,The present invention relates to a method for fixing a water generator using buoyancy,
부력으로 발전기를 흐르는 물 중간에 띄워서 발전하는 방법을 사용함으로 발전기 설치를 용이하도록 하고 비용절감 및 유지보수를 쉽게 하도록 하는 것이다.By using buoyancy and power generation method, it is easy to install the generator and reduce the cost and maintenance.
도1은 본 발명에 따른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'의 구조도이다. 도1을 참조해서 설명하면, 본 발명에 따른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'은 크게 나누어 추(10), 부력구조물(20), 수평축발전기(30), 고정대(40), 고정라인(41), 회전고리(50), 방향유지날개(80)로 구성된다.1 is a structural view of a 'water jet generator fixing method using buoyancy force' according to the present invention. 1, a method for fixing a water generator using buoyancy according to the present invention is roughly divided into a
자세히 설명하면, 부력구조물(20)을 물 위에 뛰우고, 고정대(40)에 고정한 수평축발전기(30)을 고정라인(41)을 통해 부력구조물(20) 아래에 매달아 중간에 띄워 놓고, 추(10)을 고정라인(41)을 통해 고정대(40)에 매달아 놓는다. 고정대(40)와 부력구조물(20)사이와 고정대(20)와 추(10) 사이에 회전고리(50)을 설치한다. 부력구조물(20)은 로프 등을 이용하여 떠내려가지 않도록 계류한다. 고정대(40)에는 방향유지날개(80)가 부착된다.More specifically, the
부력구조물(20)과 추(10)가 당기는 힘에 의해 수평축발전기(30)의 축은 수평을 유지하면서 블래이드의 회전력에 의해 수평축발전기(30)가 회전하는 것을 막아준다.The force of the
추(10)를 매다는 방법을 사용하지 않고 발전기 자체의 무게를 무겁게 하여 추(10)를 대신할 수도 있는데 이는 본 발명의 하나의 실시 사례에 포함된다.It is possible to replace the
회전고리(50)는 동력 전달 라인이 고정라인(41)과 동시에 회전 할 수 있도록 한다.The swivel ring (50) allows the power transmission line to rotate simultaneously with the fixed line (41).
방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지하도록 해 준다.The
발전과정을 설명하면,To explain the development process,
물의 흐름이 시작되면, 수평축발전기(30)의 블래이드가 받는 유수의 힘이 크기 때문에 블래이드의 위치는 자연스럽게 유수방향(60)의 반대쪽 물이 흘러나가는 방향에 위치하게 된다.When the flow of water starts, the position of the blade is naturally positioned in a direction in which the water opposite to the
물의 힘이 강해지면 블래이드가 회전하기 시작하는데, 이때 수평축발전기(30) 몸체가 회전하지 않는 것은 고정대(40)를 위와 아래에서 부력구조물(20)과 추(10)가 당겨주는 힘이 작용되기 때문이다. 수평축발전기(30) 설치장소의 여건(수심, 물의 속도 등)에 따라 고정대(40)의 수직방향 길이를 길게 하거나 부력구조물(20)과 추(10)의 크기를 키워 당기는 힘을 키우면 블래이드의 큰 회전력에도 수평축발전기(30) 몸체가 회전하는 것을 방지할 수 있다.When the force of the water is strong, the blade starts to rotate. At this time, the body of the
바다조류의 경우 유수방향(60)이 경우 하루 네 번 변하게 되는데, 수평축발전기(30)의 방향이 변할 때 회전고리(50)가 고정라인(41) 및 동력전달 라인이 꼬이는 것을 방지해 주고, 방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지하도록 해 준다.In the case of a sea current, the
물의 힘이 아주 강해지면, 블래이드가 당기는 힘에 의해 추(10)는 떠오르게 되고 부력구조물(20)은 가라앉지 않게 되는데, 이때 고정라인(41)은 물이 흘러나가는 방향에 따라 기울어지게 되면서 고정대(40)는 수직을 유지하여 아주 강한 조류에도 발전이 지속될 수 있게 된다.When the force of the water becomes very strong, the
도 2는 본 발명에 따른 또 다른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'의 구조도이다. 본 발명에 따른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'은 크게 나누어 바닥에 고정하는 앵커(11), 부력구조물(20), 수평축발전기(30), 고정대(40), 고정라인(41), 회전고리(50), 표시부표(70)로 구성된다.FIG. 2 is a structural view of another method for fixing a water generator using buoyancy according to the present invention. The method for fixing a water generator using buoyancy according to the present invention includes an
자세히 설명하면, 바닥에 앵커(11)을 설치하고, 고정대(40)에 고정된 수평축발전기(30)을 고정라인(41)을 통해 매달고, 부력구조물(20)에 고정대(40)에 고정된 수평축발전기(30)을 고정라인(41)을 통해 연결한다.The
이때, 부력구조물(20)이 수면 중간에 위치하도록 한다.At this time, the
부력구조물(20)을 수면에 설치하는 것도 가능한데, 이는 본 특허의 하나의 실시 사례에 포함된다.It is also possible to install the
부력구조물(20)이 당기는 힘에 의해 수평축발전기(30)의 축은 수평을 유지하게 된다.The axis of the
회전고리(50)는 동력 전달 라인이 고정라인(41)과 동시에 회전 할 수 있도록 한다.The swivel ring (50) allows the power transmission line to rotate simultaneously with the fixed line (41).
방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지하도록 해 준다.The
발전과정을 설명하면,To explain the development process,
물의 흐름이 시작되면, 수평축발전기의 블래이드가 받는 유수의 힘이 크기 때문에 블래이드의 위치는 자연스럽게 유수방향(60)의 반대쪽 물이 흘러나가는 방향에 위치하게 된다.When the flow of water begins, the blades of the horizontal axis generator will have a large amount of hydraulic force, so that the position of the blades naturally lies in the direction in which the water opposite the
물의 힘이 강해지면 블래이드가 회전하기 시작하는데, 이때 수평축발전기(30) 몸체가 회전하지 않도록 고정대(40)를 부력구조물(20)이 당겨주게 된다. 수평축발전기(30) 설치장소의 여건(물의 속도)에 따라 고정대(40)의 길이를 수직방향 길이를 길게 하거나 부력구조물(20)의 크기를 키워서 당기는 힘을 키우면 블래이드의 큰 회전력에도 수평축발전기(30) 몸체가 회전하는 것을 방지할 수 있다.When the force of the water is strong, the blades start to rotate. At this time, the
바다조류의 경우 유수방향(60)이 경우 하루 네 번 변하게 되는데, 수평축발전기(30)의 방향이 변할 때 회전고리(50)가 고정라인(41) 및 동력전달 라인이 꼬이는 것을 방지해 주고, 방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지하도록 해 준다.In the case of a sea current, the
물의 힘이 아주 강해지면, 블래이드가 당기는 힘에 의해 부력구조물(20)는 가라앉게 되는데, 이때 고정라인(41)은 물이 흘러나가는 방향으로 기울어지게 되면서 고정대(40)은 수직을 유지하여 아주 강한 조류에도 발전이 지속될 수 있게 된다.As the force of the water becomes very strong, the
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'의 구조도이다. 본 발명에 따른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'은 크게 나누어 추(10), 부력구조물(20), 수평축발전기(30), 고정대(40), 고정라인(41), 회전고리(50), 방향유지날개(80), 계류라인고정대(100), 계류라인(101), 부력조절장치(200)로 구성된다.3 is a structural view of another method of fixing a water generator using buoyancy according to the present invention. The
자세히 설명하면, 부력조절장치(200)의 부력을 조절하여 부력구조물(20)을 수면아래 원하는 깊이에 띄우고, 고정대(40)에 고정된 수평축발전기(30)을 중간에 회전고리(50)가 연결된 고정라인(41)을 통해 부력구조물(20)에 매달고, 고정대(40)에 방향유지날개(80)를 부착하고, 전체 시스템은 계류라인고정대(100)와 계류라인(101)을 이용하여 계류한다.The buoyancy force of the
부력구조물(20)의 부력과 추(10)가 당기는 힘에 의해 고정대(40)는 수직을 유지하고, 수평축발전기(30)의 축은 수평을 유지하게 된다.Due to the buoyancy of the
부력조절장치(200)의 내부는 격실구조를 갖추고, 격실에 물을 채우는 정도에 따라 부력을 조절할 수 있도록 한다.The inside of the
계류라인고정대(100)의 길이는 계류라인(101)이 발전기 및 추에 감기는 것을 방지할 수 있을 정도로 길게 한다.The length of the
회전고리(50)는 동력 전달 라인이 고정라인(41)과 동시에 회전 할 수 있도록 한다.The swivel ring (50) allows the power transmission line to rotate simultaneously with the fixed line (41).
방향유지날개(80)는 조류의 발향에 따라 블래이드 발향이 일정하게 유지하게 해 준다.The
발전과정을 설명하면,To explain the development process,
물의 흐름이 시작되면, 수평축발전기의 블래이드가 받는 유수의 힘이 크기 때문에 블래이드의 위치는 자연스럽게 유수방향(60)의 반대쪽 물이 흘러나가는 방향에 위치하게 된다.When the flow of water begins, the blades of the horizontal axis generator will have a large amount of hydraulic force, so that the position of the blades naturally lies in the direction in which the water opposite the
물의 힘이 강해지면 블래이드가 회전하기 시작하는데, 이때 수평축발전기(30) 몸체가 회전하지 않는 것은 고정대(40)를 부력구조물(20)과 추(10)가 당겨주기 때문이다. 수평축발전기(30) 설치장소의 여건(물의 속도)에 따라 고정대(40)의 길이를 수직방향 길이를 길게 하거나 부력구조물(20)의 크기를 키워서 당기는 힘의 작용을 키우면 블래이드의 큰 회전력에도 수평축발전기(30) 몸체가 회전하는 것을 방지할 수 있다.When the force of the water is increased, the blades start to rotate. At this time, the body of the
바다조류의 경우 유수방향(60)이 경우 하루 네 번 변하게 되는데, 수평축발전기(30)의 방향이 변할 때 회전고리(50)가 고정라인(41) 및 동력전달 라인이 꼬이는 것을 방지해 주고, 방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지하도록 해 준다.In the case of a sea current, the
물의 힘이 아주 강해지면, 블래이드가 당기는 힘에 의해 부력구조물(20)의 높이는 일정하게 유지되면서 추(10)가 떠오르게 되는데, 이때 고정라인(41)은 물이 흘러나가는 방향으로 기울어지게 되지만 추(10)가 당기는 힘에 의해 고정대(40)는 수직을 유지하여 아주 강한 조류에도 발전이 지속될 수 있게 된다.When the force of the water becomes very strong, the weight of the
이때, 유수의 방향이 바뀌면서 고정라인(40)이 꼬이는 것을 회전고리(50)가 방지해 주고, 블래이드의 방향을 방향유지날개(80)가 일정하게 유지해 준다.At this time, the rotating
도 4는 본 발명에 따른 또 다른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'의 구조도이다. 본 발명에 따른 '부력을 이용한 유수발전기 고정방법'은 크게 나누어 추(10), 부력구조물(20), 수평축발전기(30), 고정대(40), 고정라인(41), 회전고리(50), 방향유지날개(80), 계류라인고정대(100), 계류라인(101)으로 구성된다.4 is a structural view of another method of fixing a water generator using buoyancy according to the present invention. The
자세히 설명하면, 계류라인고정대(100)에 부력구조물(20)을 고정하고, 고정대(40)에 고정된 수평축발전기(30)을 중간에 회전고리(50)가 연결된 고정라인(41)을 통해 부력구조물(20)에 매달고, 발전기(30)가 고정된 고정대(40)에 추(10)을 매 달고, 전체 시스템은 계류라인고정대(100)와 계류라인(101)을 통하여 계류한다. 이때, 계류라인고정대(100)는 부력을 갖는 격실구조를 갖추고, 부력을 조절할 수 있도록 하고, 계류라인(101)은 바닥에 설치된 앵커에 연결하고, 계류라인(101)에 부력부표(102)를 매달아 놓는다.The
계류하면서, 계류라인고정대(100)의 부력을 키워서 전체 시스템이 일정한 높이에 안정적으로 띄워져 있을 수 있도록 한다. 높이는 계류라인(101)의 길이에 의해 결정된다.So that the buoyant force of the mooring line fixing table 100 is increased while the mooring system is stowed so that the entire system can stably float at a constant height. The height is determined by the length of the
부력구조물(20)의 부력과 추(10)가 당기는 힘에 의해 고정대(40)는 수직을 유지하고, 수평축발전기(30)의 축은 수평을 유지하게 된다.Due to the buoyancy of the
계류라인고정대(100)의 길이는 계류라인(101)이 발전기 및 추에 감기는 방지할 수 있을 정도로 길게 한다.The length of the
회전고리(50)는 동력 전달 라인이 고정라인(41)과 동시에 회전 할 수 있도록 한다.The swivel ring (50) allows the power transmission line to rotate simultaneously with the fixed line (41).
방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지되도록 한다.The
부력부표(70)는 유지보수 할 때, 계류라인고정대(100)과 계류라인(101)을 분리해도 계류라인(101)이 일정한 위치에 있도록 하게 된다.The buoyant buoy 70 will ensure that the
본 방법에서 또 다른 실시 사례로, 부력구조물(20)을 계류라인고정대(100)에 고정할 때, 고정식이 아니고 탈착이 가능한 부력구조물고정고리(21)를 이용하여 고정하고, 유지보수 할 때 계류라인고정대(100)와 부력구조물(20)을 분리하여 부력구 조물(20) 밑으로 매달린 전체를 들어 올릴 수 있도록 한다. 이 경우, 계류라인고정대(100)는 고정적으로 설치되어 있게 된다. 또, 부력구조물(20)의 부력을 추(10)와 발전기(30) 및 고정대(40) 등의 무게보다 약하게 하여 부력구조물(20)이 계류라인고정대(100)에 중력에 의해 걸려 있게 할 수 있다. 또한, 계류라인고정대(100)의 부력을 키워서 부력구조물(20) 역할과 계류라인고정대(100) 역할을 동시에 하게하고 부력구조물(20)을 설치하지 않을 수도 있다.In another embodiment of the present method, when the
발전과정을 설명하면,To explain the development process,
물의 흐름이 시작되면, 수평축발전기의 블래이드가 받는 유수의 힘이 크기 때문에 블래이드의 위치는 자연스럽게 유수방향(60)의 반대쪽 물이 흘러나가는 방향에 위치하게 된다.When the flow of water begins, the blades of the horizontal axis generator will have a large amount of hydraulic force, so that the position of the blades naturally lies in the direction in which the water opposite the
물의 힘이 강해지면 블래이드가 회전하기 시작하는데, 이때 수평축발전기(30) 몸체가 회전하지 않도록 고정대(40)를 부력구조물(20)과 추(10)가 당겨주게 된다. 수평축발전기(30) 설치장소의 여건(물의 속도)에 따라 고정대(40)의 길이를 수직방향 길이를 길게 하거나 부력구조물(20)의 크기를 키워서 당기는 힘의 작용을 키우면 블래이드의 큰 회전력에도 수평축발전기(30) 몸체가 회전하는 것을 방지할 수 있다.At this time, the
바다조류의 경우 유수방향(60)이 경우 하루 네 번 변하게 되는데, 수평축발전기(30)의 방향이 변할 때 회전고리(50)가 고정라인(41) 및 동력전달 라인이 꼬이는 것을 방지해 주고, 방향유지날개(80)는 조류의 방향에 따라 블래이드 방향이 일정하게 유지하도록 해 준다.In the case of a sea current, the
물의 힘이 아주 강해지면, 블래이드가 당기는 힘에 의해 부력구조물(20)의 높이는 유지되면서 추가 떠오르게 되는데, 이때 고정라인(41)은 물이 흘러나가는 방향으로 기울어지게 되지만 추(10)가 당기는 힘에 의해 고정대(40)는 수직을 유지하여 아주 강한 조류에도 발전이 지속될 수 있게 된다.When the force of the water becomes very strong, the height of the
위 네가지 방법 모두,All of the above methods,
수평축발전기(30) 대신에 수직축발전기(31) 또는 무한괘도발전기(32)를 적용할 수 있는데,Instead of the
도 5를 통해 수직축발전기(31)의 설치에 대해 자세히 설명하면, 수직축발전기(31)가 고정된 고정대(40)에 방향유지날개(80)를 부착하여, 블래이드의 회전에 의해 수직축발전기(31) 몸체가 회전하는 것을 방지해 준다. 방향유지날개(80)가 유수의 힘에 의해 일정한 방향으로 유지되게 되면서 수직축발전기(31)을 잡아주는 작용을 하게 된다.5, a
이때, 고정대(40)의 수직방향 길이를 길게 하거나 방향유지날개(80)의 크기를 크게 하면 블래이드의 큰 회전력에도 수직축발전기(31)의 몸체가 회전하는 것을 방지할 수 있다. 방향유지날개(80) 대신에 고정대(40)에 물의 비중에 가까운 비중을 갖는 물체를 회전방지용으로 매달아 놓을 수도 있다. 회전방지용 물체는 유수의 힘에 의해 당기는 힘을 갖게 되어 수직축발전기(31)가 블래이드의 회전에 의해 돌아가는 것을 방지해 준다.At this time, if the vertical length of the fixing table 40 is increased or the size of the
도 6을 통해 무한괘도발전기(32)의 설치에 대해 자세히 설명하면, 괘도 축 양쪽을 고정할 수도 있지만, 한쪽만 고정하여 유수발향(60)에 따라 다른 한쪽이 유 수가 흘러나가는 방향으로 돌아갈 수 있도록 한다. 다른 한쪽의 괘도축(91)에 괘도의 각도를 조절할 수 있도록 괘도 각도조절 추(90)을 달아서 유수의 속도에 따라 괘도의 각도가 자동으로 조절되도록 한다.6, the installation of the infinite orbiting scroll generator 32 will be described in detail. Although both sides of the orbiting axis can be fixed, only one side can be fixed and the other side can be returned to the direction in which the other side flows according to the water- do. And the orbital
부력을 이용한 유수발전기 고정에 있어서,In fixing the oil water generator using buoyancy,
수심이 깊은 장소의 경우, 수직방향으로 본 발명에 따라 설치되는 수평축발전기(30) 또는 수직축발전기(31), 무한괘도발전기(32)를 수심 여건에 맞추어 여러 개 연속하여 연결할 수도 있다. 넓은 지역의 경우, 수평방향으로 여러 개 연속하여 연결할 수도 있다.In the case of a place with a deep water depth, the
상기의 수평축발전기 또는 수직축발전기, 무한괘도발전기의 설치에 있어서,In the installation of the horizontal axis generator or vertical axis generator, infinite orbiting generator,
물속에 발전기동체 등 전기발생 부분을 블레이드와 함께 설치할 수도 있고,Electricity generating parts such as generator fuselage can be installed together with the blade in the water,
물속에서는 블래이드가 유압펌프, 공압펌프, 물펌프를 작동시켜 유체를 물 밖으로 품어 올리도록 하고, 물밖에 유압모터 또는 물터빈, 발전기동체를 설치하고, 품어져 올라온 유체가 유압모터, 공압모터, 물터빈을 작동시키고, 유압모터, 공압모터, 물터빈이 발전기동체를 작동시키도록 할 수 있다.In the water, the blade operates a hydraulic pump, a pneumatic pump, and a water pump to raise the fluid out of the water. A hydraulic motor, a water turbine, and a generator body are installed outside the water. The turbine may be operated, and the hydraulic motor, the pneumatic motor, and the water turbine may be operated to operate the generator body.
또한, 회전동력 전달수단으로 와이어 또는 샤프트 등 다양한 방법을 사용할 수도 있다. 이러한 방법의 적용은 본 발명에 따른 하나의 실시 사례에 포함된다.In addition, various methods such as wire or shaft may be used as the rotational power transmitting means. The application of such a method is included in one embodiment according to the present invention.
본 발명은, 육지와 바다의 흐르는 물을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 발전기설치를 쉽게 해준다. 기존의 방법에 비해 설치비용 및 설치기간을 크게 줄일 수 있어 경제성이 아주 우수하다.The present invention facilitates the installation of a generator capable of producing electricity using flowing water of land and sea. Compared to existing methods, installation cost and installation time can be greatly reduced, which is very economical.
물의 흐름이 있는 곳이라면 어디라도 발전이 가능하고, 이동식 발전소도 가능하다.Wherever there is a flow of water, power generation is possible, and portable power plants are possible.
유지보수가 필요한 경우, 발전기를 물 밖으로 끌어 올려서 유지보수를 할 수 있어 유지보수 작업이 용이하다.If maintenance is required, the generator can be lifted out of the water for maintenance, which is easy to maintain.
또한, 부력구조물을 수면 아래 중간에 설치하는 경우, 발전기 시스템에 미치는 파도의 영향이 적고, 수면에 떠다니는 부유물에 의한 발전방해 요소가 현저히 줄어들게 된다.In addition, when the buoyant structure is installed in the middle of the water surface, the influence of the wave on the generator system is small and the disturbance caused by the float floating on the water surface is significantly reduced.
또, 수심이 낮고 유속이 빠른 곳에 무한괘도발전기를 적용하면 효율이 매우 높다.In addition, the efficiency is very high when the infinite orbit generator is applied in a place where the water depth is low and the flow velocity is fast.
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