KR20170029223A - A tidal current power generating apparatus for improved power generation efficiency - Google Patents

A tidal current power generating apparatus for improved power generation efficiency Download PDF

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KR20170029223A
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Abstract

The present invention provides a tidal power generation apparatus with improved power generation efficiency, comprising: a floating body (110) penetrated from a front side to a rear side to form a passage (111) for allowing a tidal current to be passed; a turbine (120) installed in the passage (111) to be rotated in accordance with a flow rate; and a generator (130) connected on one side of the turbine (120) to be installed on one side of the floating body (110). According to the present invention, the apparatus includes an angle adjustment member (140) installed on a front and a rear inner side of the passage (111) to adjust the flow rate while being laterally rotated. The present invention provides effect of adjusting the flow rate of the tidal current irrespective of an installation position to improve installation and use efficiency, and of vertically adjusting a position of the turbine in accordance with a difference between the rise and the fall of the tide to improve the power generation efficiency.

Description

발전효율을 향상한 조류 발전장치{A tidal current power generating apparatus for improved power generation efficiency}[0001] The present invention relates to a tidal current generating apparatus,

본 발명은 발전효율을 향상한 조류 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조류의 유속을 증대시킬 수 있음은 물론 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 상하위치를 조절할 수 있도록 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a tidal power generation apparatus with improved power generation efficiency and, more particularly, to a tidal power generation apparatus capable of increasing the flow rate of tidal currents and, more particularly, Generating device.

일반적으로 조류 발전장치는 조수간만의 차이 및 조류의 힘을 이용하여 발전기능을 수행한다.Generally, the tidal power generation apparatus performs the power generation function by using the difference of the tides and the power of the tidal current.

그러나 종래의 조류 발전장치는 조류의 속도에 따라서 발전이 되므로 유속이 느려지는 위치(지역)에는 적용할 수 없는 한계를 갖게 되었다.However, the conventional tidal power generation apparatus is developed in accordance with the speed of the tidal current, so that it is not applicable to the position (region) where the flow rate is slowed down.

특히 종래의 조류 발전장치는 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 위치를 조절할 수 없으므로 발전효율을 저하하는 문제점을 갖게 되었다.
Particularly, the conventional tidal power generation apparatus can not control the position of the turbine according to the difference of the tidal range, and thus has a problem of lowering the power generation efficiency.

한국공개특허 제10-2001-0092851호(2001.10.27)Korean Patent Publication No. 10-2001-0092851 (October 27, 2001) 한국등록특허 제10-1137821호(2012.04.20)Korean Patent No. 10-1137821 (Apr. 20, 2012) 한국등록특허 제10-1260605호(2013.05.03)Korean Patent No. 10-1260605 (2013.05.03) 한국등록특허 제10-1378138호(2014.03.25)Korean Patent No. 10-1378138 (Apr. 25, 2014)

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

본 발명은 조류가 통과하는 유도판의 각도를 조절하여 조류의 유속을 증대시킬 수 있는 발전효율을 향상한 조류 발전장치를 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an algae power generation apparatus capable of increasing the flow rate of algae by adjusting the angle of an induction plate through which algae pass.

또한, 본 발명은 조수간만의 차이에 따라서 터빈을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 발전효율을 향상한 조류 발전장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide a tidal power generation device capable of moving a turbine in a vertical direction in accordance with a difference in tidal range only.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치(100)는,In order to achieve the above object, an apparatus for generating algae,

전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서, A float (110) forming a passage (111) through the front and rear so that the algae can pass; A turbine (120) installed in the passage (111) and rotating according to a flow rate; And a generator (130) connected to one side of the turbine (120) and installed on one side of the float (110)

상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 설치하는 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전하면서 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 한다.And an angle regulating member 140 provided to adjust the flow rate while being rotated in a lateral direction about a hinge portion 141 installed in the front and rear inner sides of the passage 111.

여기서 상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)의 내측에 형성하는 힌지부(141); 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전할 수 있도록 형성하는 조절판(142); 상기 조절판(142)을 회전시키기 위한 구동부(143)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Here, the angle regulating member 140 includes a hinge portion 141 formed inside the passage 111; A control plate 142 formed to be rotatable in the left-right direction around the hinge 141; And a driving unit 143 for rotating the adjusting plate 142.

이때 상기 조절판(142)의 길이방향을 따라서 전방 또는 후방으로 이동할 수 있도록 보조판(142a)을 포함하는 것을 특징으로 한다.And an auxiliary plate 142a so as to move forward or backward along the longitudinal direction of the regulating plate 142. [

또한, 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동할 수 있도록 마련하는 위치조절부재(150)를 포함하되, 상기 위치조절부재(150)는 상기 부유체(110)의 상부 일측에 설치하는 구동부; 상기 구동부와 터빈(120)의 사이를 연결하는 연결체(151)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The position adjusting member 150 may include a driving unit installed at an upper side of the float 110 to adjust the position of the turbine 120 in a vertical direction. And a connecting member 151 for connecting the driving unit and the turbine 120.

본 발명은 설치 위치에 관계없이 조류의 유속을 조절하여 설치 및 사용효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has the effect of improving the installation and use efficiency by adjusting the flow rate of the algae irrespective of the installation position.

또한, 본 발명은 조수간만의 차이에 따라서 터빈의 위치를 상하방향으로 조절하여 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.
In addition, the present invention has the effect of improving the power generation efficiency by adjusting the position of the turbine in the vertical direction according to the difference of the tide distance only.

도 1은 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치의 구조를 나타내기 위한 평면도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 본 발명에서 각도조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 평면도.
도 4는 본 발명에서 각도조절부재의 작동상태를 나타내기 위한 평면도.
도 5는 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예에 대한 작동상태를 나타내기 위한 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a plan view showing a structure of a tidal power generation apparatus with improved power generation efficiency according to the present invention. FIG.
2 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
3 is a plan view showing another embodiment of the angle adjusting member in the present invention.
4 is a plan view showing the operating state of the angle adjusting member in the present invention.
5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the position adjusting member in the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating an operating state of another embodiment of the position adjusting member in the present invention.

상기한 바와 같이 본 발명의 구성을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. As described above, the construction of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치의 구조를 나타내기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이며, 도 3은 본 발명에서 각도조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 평면도이고, 도 4는 본 발명에서 각도조절부재의 작동상태를 나타내기 위한 평면도이며, 도 5는 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예를 나타내기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명에서 위치조절부재의 다른 실시예에 대한 작동상태를 나타내기 위한 단면도를 도시한 것이다.2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the angle adjusting member according to the present invention; FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the position adjusting member in the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating the position adjusting member in the present invention. Sectional view for illustrating an operating state for another embodiment of the member.

본 발명은 전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서, The present invention relates to a float (110) which forms a passage (111) through a front and a back so that a current can pass through it; A turbine (120) installed in the passage (111) and rotating according to a flow rate; And a generator (130) connected to one side of the turbine (120) and installed on one side of the float (110)

상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 설치하는 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전하면서 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함한다.And an angle adjusting member 140 provided to adjust the flow rate while being rotated in the lateral direction around the hinge portion 141 installed in the front and rear inner side of the passage 111.

특히 상기 부유체(110)는 바지선 등과 같이 해상에 부유할 수 있는 다양한 형태의 구조물을 사용하며, 양측에 로프(112) 또는 닻을 포함하여 주변설비 또는 해저에 고정함으로써 조류 등에 쉽게 흔들리지 않도록 지지할 수 있다.Particularly, the float 110 uses various structures floating on the sea such as a barge and supports ropes 112 or anchors on both sides to fix them to the peripheral equipment or the seabed so as not to be shaken easily .

또한, 상기 통로(111)는 조류가 전방 또는 후방에서 통과할 수 있으며, 조류가 통과하면서 유속을 증대시킬 수 있도록 상기 부유체(110)의 전방 및 후방에서 내측 중간위치로 갈수록 점차 폭이 줄어들도록 형성한다.In addition, the passage 111 can pass the algae forward or backward, so that the width gradually decreases from the front and rear of the float 110 to the inner intermediate position so that the algae can pass therethrough and increase the flow velocity. .

본 발명에서 터빈(120) 및 발전기(130)는 조류의 힘에 따라서 회전하면서 발전기능을 수행하기 위한 구성으로, 당업계에서 널리 사용하는 기술이므로 상세한 형태와 구조 및 작동원리는 생략하기로 한다.In the present invention, the turbine 120 and the generator 130 are configured to perform the power generation function while rotating according to the force of the algae. Since the turbine 120 and the generator 130 are widely used in the art, detailed form, structure and operation principle will be omitted.

이때 상기 터빈(120)를 물레방아 형태로 방사상으로 다수의 터빈날개를 구비하여 상부의 터빈날개는 수면에 부상하고 나머지 하부의 터빈날개를 잠수한 상태로 조류에 따라서 터빈날개가 회전할 수 있도록 유도한다.At this time, the turbine 120 is provided with a plurality of turbine blades radially in the form of a spinning wheel, so that the upper turbine blades are floated on the water surface and the remaining lower turbine blades are submerged so that the turbine blades do.

아울러 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동할 수 있도록 마련하는 위치조절부재(150)를 포함할 수 있다.And a position adjusting member 150 for moving the turbine 120 in a vertical direction.

상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)를 내부를 통과하는 조류 또는 바닷물의 유속를 조절하기 위한 수단이다.The angle adjusting member 140 is a means for adjusting the flow rate of the alga or sea water passing through the passage 111.

즉, 상기 통로(111)의 폭을 넓거나 좁게 유도하여 조류 또는 바닷물을 증가 또는 감소할 수 있다.That is, the width of the passageway 111 can be increased or narrowed to increase or decrease algae or seawater.

이러한 상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)의 내측에 형성하는 힌지부(141); 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전할 수 있도록 형성하는 조절판(142); 상기 조절판(142)을 회전시키기 위한 구동부(143)로 이루어진다.The angle regulating member 140 includes a hinge portion 141 formed inside the passage 111; A control plate 142 formed to be rotatable in the left-right direction around the hinge 141; And a driving unit 143 for rotating the adjusting plate 142.

여기서 상기 힌지부(141)는 상기 조절판(142)이 좌우방향으로 회전할 수 있도록 중심축 역할을 수행한다.Here, the hinge unit 141 serves as a center axis to rotate the control plate 142 in the left-right direction.

이때 상기 조절판(142)은 각도에 따라서 조류 또는 바닷물과 부딪치면서 상기 통로(111)의 내부로 조류 또는 바닷물을 유도할 수 있다.At this time, the throttle plate 142 can guide the algae or seawater into the passageway 111 while hitting the algae or seawater according to the angle.

그리고, 도 3에 도시한 바와 같이 상기 조절판(142)의 길이방향을 따라서 전방 또는 후방으로 이동할 수 있도록 보조판(142a)을 포함하여 조류 또는 바닷물을 상기 통로(111)의 내부로 더 많이 유도할 수 있다.As shown in FIG. 3, it is possible to further guide the alga or the sea water into the passageway 111, including the auxiliary plate 142a so as to move forward or backward along the longitudinal direction of the regulating plate 142 have.

이때 상기 보조판(142a)은 유압실린더 또는 스크류잭 등을 이용하여 상기 조절판(142)의 길이방향으로 따라서 전방 또는 후방으로 이동시킬 수 있다.At this time, the assisting plate 142a may be moved forward or backward along the longitudinal direction of the regulating plate 142 using a hydraulic cylinder, a screw jack, or the like.

또한, 상기 부유체(110)의 전방 및 후방 일측에 설치공간(144)을 형성하여 상기 구동부(143)를 설치공간(144)의 내부에 설치하여 간섭없이 원활하게 상기 조절판(142)을 작동시킬 수 있다.An installation space 144 may be formed on the front and rear sides of the float 110 so that the driving unit 143 is installed inside the installation space 144 to operate the control plate 142 smoothly without interference. .

특히 상기 구동부(143)는 상기 조절판(142)을 회전시킬 수 있도록 실린더 또는 모터 및 스크류잭 등을 이용할 수 있다.In particular, the driving unit 143 may use a cylinder, a motor, a screw jack, or the like so as to rotate the adjusting plate 142.

따라서, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 구동부(143)의 작동으로 상기 조절판(142)을 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전시켜 유속을 조절할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 4, the operation of the driving unit 143 can adjust the flow rate by rotating the throttle plate 142 in the left-right direction around the hinge unit 141.

한편, 상기 위치조절부재(150)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 상기 터빈(120)이 해상에 노출하여 조류의 힘에 의해서 회전하거나 또는 해저로 이동하여 해류에 따라서 회전할 수 있도록 상하방향으로 위치를 조절할 수 있다.5 and 6, the position regulating member 150 may be rotated up and down by the force of the algae to expose the turbine 120 to the sea, The position can be adjusted in a direction.

이러한 상기 위치조절부재(150)는 상기 부유체(110)의 상부 일측에 설치하는 구동부; 상기 구동부와 터빈(120)의 사이를 연결하는 연결체(151)로 이루어진다.The position adjusting member 150 may include a driving unit installed on one side of the float 110; And a connection unit 151 for connecting the driving unit and the turbine 120.

이때 상기 구동부는 모터 및 피니언 기어를 이용하고, 상기 연결체(151)는 래크 기어를 이용하여 상기 구동부의 작동으로 피니언 기어가 회전하고 동시에 래크 기어가 이동하면서 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동시킬 수 있다.In this case, the driving unit uses a motor and a pinion gear, and the coupling unit 151 uses the rack gear to rotate the pinion gear by the operation of the driving unit and simultaneously move the turbine 120 in the vertical direction .

특히 상기 터빈(120)은 상기 부유체(110)의 상부 일측에 형성한 레일을 따라서 상하방향으로 안정적으로 이동할 수 있다.Particularly, the turbine 120 can move stably in a vertical direction along a rail formed on one side of the float 110.

이처럼 상기와 같이 본 발명의 실시한 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시한 예와 실질적으로 균등의 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 포함되는 것은 당연하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Of course.

100: 본 발명 발전효율을 향상한 조류 발전장치
110: 부유체 111: 통로
120: 터빈 130: 발전기
140: 각도조절부재 141: 힌지부
142: 조절판 142a: 보조판
143: 구동부 144: 설치공간
150: 위치조절부재 151: 연결체100: a tidal power generation apparatus improved in power generation efficiency of the present invention
110: float 111: passage
120: turbine 130: generator
140: angle adjusting member 141: hinge portion
142: throttle plate 142a:
143: Driving unit 144: Installation space
150: position adjusting member 151:

Claims (4)

전방과 후방을 관통하여 조류가 통과할 수 있도록 통로(111)를 형성하는 부유체(110); 상기 통로(111)에 설치하여 유속에 따라서 회전하는 터빈(120); 상기 터빈(120)의 일측에 연결하여 상기 부유체(110)의 일측에 설치하는 발전기(130)로 이루어지는 조류 발전장치에 있어서,
상기 통로(111)의 전방 및 후방 내측에 형성한 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전하면서 조류의 유속을 조절할 수 있도록 마련하는 각도조절부재(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치.A float (110) forming a passage (111) through the front and rear so that the algae can pass; A turbine (120) installed in the passage (111) and rotating according to a flow rate; And a generator (130) connected to one side of the turbine (120) and installed on one side of the float (110)
And an angle regulating member (140) arranged to adjust the flow rate of the algae while being rotated in the lateral direction about the hinge parts (141) formed in the front and rear inner side of the passage (111) To improve the tidal power generation device. 제 1항에 있어서, 상기 각도조절부재(140)는 상기 통로(111)의 내측에 형성하는 힌지부(141); 상기 힌지부(141)를 중심으로 좌우방향으로 회전할 수 있도록 형성하는 조절판(142); 상기 조절판(142)을 회전시키기 위한 구동부(143)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치.[2] The apparatus according to claim 1, wherein the angle adjusting member (140) comprises: a hinge portion (141) formed inside the passage (111); A control plate 142 formed to be rotatable in the left-right direction around the hinge 141; And a driving unit (143) for rotating the throttle plate (142). 제 2항에 있어서, 상기 조절판(142)의 길이방향을 따라서 전방 또는 후방으로 이동할 수 있도록 보조판(142a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치.The tidal power generator according to claim 2, further comprising an auxiliary plate (142a) to move forward or backward along the longitudinal direction of the throttle plate (142). 제 1항에 있어서, 상기 터빈(120)을 상하방향으로 이동할 수 있도록 마련하는 위치조절부재(150)를 포함하되, 상기 위치조절부재(150)는 상기 부유체(110)의 상부 일측에 설치하는 구동부; 상기 구동부와 터빈(120)의 사이를 연결하는 연결체(151)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발전효율을 향상한 조류 발전장치.The position adjusting device according to claim 1, further comprising a position adjusting member (150) for vertically moving the turbine (120), wherein the position adjusting member (150) A driving unit; And a connecting member (151) connecting between the driving unit and the turbine (120).
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