KR20220152101A - Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth - Google Patents

Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth Download PDF

Info

Publication number
KR20220152101A
KR20220152101A KR1020210059965A KR20210059965A KR20220152101A KR 20220152101 A KR20220152101 A KR 20220152101A KR 1020210059965 A KR1020210059965 A KR 1020210059965A KR 20210059965 A KR20210059965 A KR 20210059965A KR 20220152101 A KR20220152101 A KR 20220152101A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
pressure
air compression
enclosure
power generation
Prior art date
Application number
KR1020210059965A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김준배
Original Assignee
김준배
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김준배 filed Critical 김준배
Priority to KR1020210059965A priority Critical patent/KR20220152101A/en
Publication of KR20220152101A publication Critical patent/KR20220152101A/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/08Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/002Injecting air or other fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B11/00Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
    • F03B11/02Casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B7/00Water wheels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/30Application in turbines
    • F05B2220/32Application in turbines in water turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/706Application in combination with an electrical generator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/30Control parameters, e.g. input parameters
    • F05B2270/34Water level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

The present invention relates to an active-controlled floating water channel, which actively blocks a lower space that is elevated and lowered to introduce discharge water from a sluice gate of a seawall, closes an opening part having an aberration, and maintains a discharge pressure and discharge flow rate of the sluice gate while passing the discharge water by using an air compression method, thereby achieving continuous multi-stage power generation in one water channel and facilitating seawater distribution. The active-controlled floating water channel comprises: an enclosure in which an opening part for installing an aberration is formed in a pressure water channel with both sides open, a power generation chamber is formed in a double-layered closed buoyancy structure on top of the pressure channel, and pile fixing parts are formed on both sides thereof; a foldable blocking part in which one side thereof is hinged to a lower part of the enclosure and the other end thereof is hinged to a seafloor fixing part to actively block the lower space of the enclosure, which is elevated and lowered; piles which have cylinders formed in the pile fixing parts on both sides of the enclosure and are mounted on the cylinders and fixed to the seafloor, respectively; an aberration installed in the opening part of the enclosure; and an air compression booth for closing the aberration and the opening part and including a water level sensor, an air supply unit, and an air compression control unit which monitor the water level to prevent the water from rising and supply air.

Description

공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로{omitted}Actively controlled floating waterway for tidal current generation using an air compression booth {omitted}

본 발명은 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로에 관한 것으로, 본 발명의 발명자가 고안하여 국내 특허출원한 수력발전용 공기압축부스(출원번호 10-2021-0027312)와 조압수조를 결합하여 고안한 것이다.The present invention relates to an actively controlled floating waterway for tidal current power generation using an air compression booth, and an air compression booth for hydroelectric power generation devised by the inventor of the present invention and applied for a domestic patent (Application No. 10-2021-0027312) and a pressure control tank was conceived by combining

더욱 상세하게는 방조제 수문 배출수를 유입하도록 승강하는 하부공간을 능동적으로 차단하고 수차가 설치되는 개구부를 밀폐시켜 공기압축방식으로 통과시키면서 수문의 토출압력과 토출유속을 유지시켜 하나의 수로에서 연속적으로 다단계 발전을 구현하고 해수유통을 원활하게 이루어질 수 있도록 하는 능동제어형 부유식 수로에 관한 것이다.More specifically, it actively blocks the lower space that rises and lowers to allow the discharge water of the embankment sluice to flow in, seals the opening where the aberration is installed, and passes it through the air compression method while maintaining the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice gate to continuously multi-stage in one waterway. It relates to an actively controlled floating waterway that enables power generation and smooth seawater distribution.

일반적으로 방조제는 물을 가두었다 배출하는 용도로 이용되면서 수문을 통해 막대한 수자원이 버려지고 있다.In general, seawalls are used for the purpose of trapping and discharging water, and a huge amount of water resources is being discarded through sluice gates.

또한, 시화호 조력발전소와 같이 밀물로 발전을 하는 단류식 발전방식에서도 썰물은 바다로 그냥 버려지고 있다.In addition, even in a single-current power generation method that generates power with rising water, such as the Sihwa Lake tidal power plant, the ebb tide is simply dumped into the sea.

이렇게 막대한 에너지원이 버려지고 있는 것은 수중에 거대한 구조물을 건설해야 하는 과다한 비용과 제한된 해수유통으로 인하여 어족자원고갈, 갯벌유실, 해양생태계 파괴 등 많은 문제점들이 제기되면서 조력발전소를 건설할 수 없기 때문이다.The reason why such a huge energy source is being abandoned is that tidal power plants cannot be built as many problems such as depletion of fish stocks, loss of tidal flats, and destruction of the marine ecosystem are raised due to the excessive cost of constructing huge underwater structures and limited seawater circulation. .

한편, 방조제에서 배출되는 빠른 유속을 이용하는 계류식과 착저식 조류발전 방식이 많이 제안되고 있다. 하지만 수압관이 없는 개방된 수면이나 수중에 수차를 설치하게 되면 물은 막히면 돌아가는 속성 때문에 압력손실이 발생되어 발전효율은 현저히 떨어지고 반면에 수중 건설비용은 상승하는 비경제성으로 인하여 상용화 되지 못하고 있다.On the other hand, mooring and bottom-type tidal current generation methods using fast flow rates discharged from seawalls have been proposed. However, when water turbines are installed on open water surfaces or underwater without water pressure pipes, pressure loss occurs due to the property of water to return when clogged, and power generation efficiency is significantly reduced, while underwater construction costs are not commercialized due to uneconomicalities.

또한, 현재 많이 이용되고 있는 조류발전 방식은 수압관과 프로펠러의 단면적을 같게 하여 압력손실을 최소화하는 구조로 발전효율을 향상시키고 있다. 하지만, 이러한 발전방식은 하나의 수압관에 하나의 수차의 밖에 설치할 수 없다는 비경제적인 단점이 존재하게 된다.In addition, the tidal current power generation method, which is currently widely used, improves power generation efficiency with a structure that minimizes pressure loss by making the cross-sectional areas of the hydraulic pipe and the propeller the same. However, this power generation method has an uneconomical disadvantage that only one aberration can be installed in one hydraulic pipe.

이에, 하나의 댐에서 대량의 전력을 생산하기 위해서는 여러개의 수압관을 형성하여 발전하기 때문에 댐의 한정된 수량은 빠르게 고갈될 수밖에 없으며 그 만큼 수위가 빠르게 낮아지면서 발전량도 점차 줄어들게 되는 비경제적인 방식이다.Accordingly, in order to produce a large amount of electricity from one dam, since several hydraulic pipes are formed to generate power, the limited quantity of the dam is inevitably depleted quickly, and as the water level rapidly decreases, the amount of power generation gradually decreases. This is an uneconomical method.

또한, 상부가 개방된 수로에 물레형태의 수차를 설치할 경우에는 물은 밀도가 작은 대기층(공기)으로 솟아오르면서 수차의 앞뒤 수면이 계단형태로 단차가 발생되기 때문에 복수의 수차를 설치할 수 없을 뿐만 아니라 압력손실에 의해 발전효율도 떨어지게 된다.In addition, when a water wheel in the form of a spinning wheel is installed in a waterway with an open top, it is not possible to install multiple water wheels because water rises to the low-density atmospheric layer (air) and steps are generated between the front and rear water surfaces of the water wheel in the form of steps. In addition, the power generation efficiency is also reduced due to pressure loss.

살펴본바와 같이, 개방된 수면이나 수중에서는 압력손실이 발생되기 때문에 경제성 있는 조류발전을 할 수 없으며, 조력발전은 해양생태계 파괴 및 과다한 건설비용 때문에 더 이상 건설할 수 없을 뿐만 아니라, 건설하더라도 단류식이거나 또는 수압관에 하나의 수차밖에 설치할 수 없다는 문제점과 단점들이 여전히 존재하게 된다.As discussed above, tidal power generation cannot be economically feasible because pressure loss occurs on the open surface or underwater, and tidal power generation cannot be constructed anymore because of the destruction of the marine ecosystem and excessive construction costs. Or, there are still problems and disadvantages that only one aberration can be installed in the hydraulic pipe.

본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 일정한 유속을 형성하는 방조제 수문에 부유식으로 설치하어 승강하는 하부공간을 능동적으로 차단하고, 수문의 토출압력과 토출유속이 유지되도록 수차가 설치되는 개구부를 공기압축방식으로 통과시켜 연속적인 다단계 발전을 구현하고 동시에 해수유통이 원활하게 이루어지도록 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로를 제공하는 데 있다.The present invention was developed in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to actively block the lower space that is raised and lowered by installing a floating type in the dike sluice forming a constant flow rate, and to maintain the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice gate. It is to provide an active control type floating waterway for tidal current power generation using an air compression booth that enables continuous multi-stage power generation by passing through an opening where an aberration wheel is installed in an air compression method as much as possible, and at the same time ensures smooth seawater circulation.

상기의 과제를 달성하기 위한 수단으로, 본 발명은 방조제 수문 배출수를 유입하여 공기압축방식으로 수문의 토출압력과 토출유속을 유지시켜 연속적으로 다단계 발전을 구현하고 해수유통을 원활하게 하는 능동제어형 부유식 수로로서, 보다 상세하게는 양측이 개구된 압력수로에 수차를 설치하는 개구부가 형성되고, 상기 압력수로의 상부에 복층형태의 부력구조물로 구성된 발전실이 형성되며, 상기 발전실 양측에 파일고정부가 형성된 함체와, 상기 함체의 파일고정부에 실린더가 형성되고, 상기 실린더에 장착되어 해저면에 고정되는 파일과, 상기 파일을 승강하는 함체의 하부공간을 능동적으로 차단하도록 접이식으로 형성된 일측이 상기 함체의 하부에 힌지 결합되고 타단은 해저면 고정부에 힌지 결합되어 형성된 접이식 차단부와, 상기 함체의 압력수로 개구부에 설치되는 수차와, 상기 수차와 개구부를 밀폐하고 물이 차오르지 못하도록 수위를 감시하여 공기를 공급하도록 하는 수위센서와 공기공급부와 공기압축제어부가 구비된 공기압축부스를 포함한다.As a means for achieving the above object, the present invention is an active control type floating type that continuously realizes multi-stage power generation and facilitates seawater circulation by maintaining the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice by an air compression method by introducing the discharge water of the embankment sluice gate. As a waterway, more specifically, an opening for installing an aberration is formed in a pressure waterway open on both sides, a power generation room composed of a multi-layered buoyancy structure is formed on the upper part of the pressure waterway, and a pile fixing part is formed on both sides of the power generation room. The enclosure body, a cylinder formed at the pile fixing part of the enclosure, a pile mounted on the cylinder and fixed to the sea floor, and one side formed in a foldable manner to actively block the lower space of the enclosure for elevating the pile A foldable blocking part hinged to the lower part and the other end hinged to the sea floor fixing part, an aberration installed in the opening with the pressure water of the hull, and sealing the aberration and the opening and monitoring the water level to prevent water from rising It includes an air compression booth equipped with a water level sensor, an air supply unit, and an air compression control unit for supplying air.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 수문에서 토출되는 물을 공급받아 상기 함체의 수로로 공급하도록 배출하는 취수부를 더 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a water intake unit for receiving water discharged from the water gate and discharging it to be supplied to the waterway of the enclosure is further included.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 함체는 연속해서 길게 복수로 배치되고, 양방향 발전을 할 수 있도록 마지막 함체의 단부에 형성된 후단부 수문을 포함한다.According to one embodiment of the present invention, the enclosure is arranged in a plurality long in succession, and includes a rear end sluice gate formed at an end of the last enclosure to enable bi-directional power generation.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 압력수로에는 복수의 수차가 설치되고 하부에는 물 흐름을 상하로 유도하도록 볼록한 형태로 형성된 수류유도부를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of aberrations are installed in the pressure channel, and a water flow guide portion formed in a convex shape to guide water flow vertically is included at the bottom.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 방조제에는 상기 함체가 복수로 길게 형성되고, 상기 길게 형성된 함체 단부에 제2의 방조제가 형성될 수 있는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the breakwater is characterized in that the enclosure is formed with a plurality of lengths, and a second breakwater may be formed at the end of the enclosure formed long.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 함체와 대향하는 취수부의 벽체에는 각각 고무격판이 교차되도록 형성된 측면차단부가 형성되고, 상기 접이식 차단부 측면에는 상기 벽체에 대항하는 브러쉬 차단부가 형성되어 상기 함체가 승강할 때 상기 취수부의 물이 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, a side blocking portion formed so that rubber diaphragms cross each other is formed on a wall of the water intake portion facing the enclosure, and a brush blocking portion opposing the wall is formed on the side of the foldable blocking portion, so that the enclosure is It is characterized in that water from the intake part is prevented from flowing out when the water intake part is moved up and down.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 복수의 압력수로에 수격작용과 부압을 상쇄하도록 복수 형성된 조압수조를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, a plurality of pressure water tanks formed in the plurality of pressure water channels to offset water hammer action and negative pressure are included.

본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 복수의 조압수조는, 상기 복수의 압력수로 전구간의 압력이 동일하게 형성되도록 바이패스 배관으로 연결된 것을 특징으로 한다.According to one embodiment of the present invention, the plurality of pressure control water tanks is characterized in that they are connected by bypass pipes so that the pressure in all parts is equalized by the plurality of pressure water tanks.

이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 부유식으로 승강하는 하부를 차단하고 공기압축방식으로 통과시켜 수문의 토출압력과 토출유속을 유지시키는 방식으로 하나의 수로에서 연속적인 다단계 발전을 할 수 있어서 대량의 전력을 생산할 수 있다.As described above, according to the present invention, it is possible to continuously generate multi-stage power generation in one waterway by blocking the floating lower part and passing through the air compression method to maintain the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice gate. can generate power.

또한, 부유식으로 육상에서 제작하여 간단하게 설치할 수 있어 공사기간이 짧고 건설비용과 유지관리비용이 저렴하다.In addition, since it can be manufactured and installed on land as a floating type, the construction period is short and the construction cost and maintenance cost are low.

또한, 승강하는 하부를 차단할 수 있어서 발전량 증가는 물론 발전량과 발전시간을 정확하게 예측할 수 있다.In addition, it is possible to block the lower part from going up and down, so that the amount of power generation and the time of power generation can be accurately predicted as well as the increase in power generation.

또한, 수로 형태로 형성되기 때문에 해수유통이 원활하게 이루어질 뿐만 아니라, 대형어류와 소상하는 어류가 자연스럽게 교류할 수 있는 친환경적 구조이다.In addition, since it is formed in the form of a waterway, not only does seawater flow smoothly, but it is an eco-friendly structure in which large fish and small fish can naturally exchange.

또한, 만에 형성되는 조력발전과 달리 조류가 통과하는 해협에도 설치할 수 있어서 지형의 한정성 범위가 더 넓다.In addition, unlike tidal power generation formed in bays, it can be installed in straits through which tidal currents pass, so the range of limited terrain is wider.

또한, 무한한 조류에너지를 이용하여 영구적으로 대량에 전력을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 풍부한 전력을 이용하여 미래에너지인 수소를 친환경적으로 생산할 수 있어서 화석연료를 대체하고 기후변화에 빠르게 대처할 수 있다.In addition, it is possible to permanently produce electricity in large quantities using infinite tidal energy, and to use abundant electricity to produce hydrogen, which is future energy, in an eco-friendly way, thereby replacing fossil fuels and rapidly responding to climate change.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동제어형 부유식 수로의 측면도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동제어형 부유식 수로를 발췌하여 보인 분리 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개구부가 형성된 함체를 발췌하여 보인 분리 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 차단부의 여러 형태를 나타내 보인 측면도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양측에 2개의 방조제가 형성된 것을 나타내 보인 측면도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동제어형 부유식 수로의 평면도,
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조압수조를 나타내 보인 측면도,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방조제 수문에 각각 형성된 능동 제어형 부유식 수로의 배치도,
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수차가 설치된 공기압축부스의 사시도,
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기압축제어부의 블록도이다.
1 is a side view of an actively controlled floating waterway according to an embodiment of the present invention;
Figure 2 is an exploded perspective view showing an actively controlled floating waterway extracted according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view showing an excerpt of an enclosure in which an opening is formed according to an embodiment of the present invention;
4 is a side view showing various forms of a folding blocking unit according to an embodiment of the present invention;
5 is a side view showing that two seawalls are formed on both sides according to an embodiment of the present invention;
6 is a plan view of an actively controlled floating waterway according to an embodiment of the present invention;
7 is a side view showing a pressure control water tank according to an embodiment of the present invention;
8 is a layout view of actively controlled floating waterways formed in dike sluice gates according to an embodiment of the present invention;
9 is a perspective view of an air compression booth in which an aberration is installed according to an embodiment of the present invention;
10 is a block diagram of an air compression controller according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same configurations, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention are omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동제어형 부유식 수로의 측면도, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동제어형 부유식 수로를 발췌하여 보인 분리 사시도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 개구부가 형성된 함체를 발췌하여 보인 분리 사시도이다.1 is a side view of an active controlled floating waterway according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view showing an active controlled floating waterway according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an embodiment of the present invention. It is an isolated perspective view showing an excerpt of an enclosure with an opening according to the example.

본 발명은 방조제(10) 수문(20) 배출수를 유입하여 공기압축방식으로 수문(20)의 토출압력과 토출유속을 유지시켜 연속적으로 다단계 발전을 구현하고 해수유통을 원활하게 하는 능동제어형 부유식 수로로서, 함체(100)와, 파일(200)과, 접이식 차단부(300)와, 수차(400)와, 공기압축부스(500)를 포함할 수 있다. 보다 상세하게는 양측이 개구된 압력수로(110)에 수차(400)를 설치하는 개구부(111)가 형성되고, 상기 압력수로(110) 상부에 복층형태의 부력구조물로 구성된 발전실(120)이 형성되며, 상기 발전실 양측에 파일고정부(130)가 형성된 함체(100)와, 상기 함체(100)의 파일고정부(130)에 실린더(210)가 형성되고, 상기 실린더(210)에 장착되어 해저면에 고정되는 파일(200)과, 상기 파일(200)을 승강하는 함체(100)의 하부공간을 능동적으로 차단하도록 접이식으로 형성된 일측이 상기 함체(100의) 하부에 힌지(311) 결합되고 타단은 해저면 고정부(310)에 힌지(311) 결합되어 형성된 접이식 차단부(300)와, 상기 함체의 압력수로(110) 개구부(111)에 설치되는 수차(400)와, 상기 수차(400)와 개구부(111)를 밀폐하고, 물이 차오르지 못하도록 수위를 감시하여 공기를 공급하도록 하는 수위센서(571)와 공기공급부(572)와 공기압축제어부(570)가 구비된 공기압축부스(500)를 포함한다.The present invention is an actively controlled floating waterway that continuously realizes multi-stage power generation and facilitates seawater circulation by inflowing water discharged from the sluice gate 20 of the embankment 10 and maintaining the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice gate 20 using an air compression method. As, it may include an enclosure 100, a pile 200, a folding block 300, an aberration 400, and an air compression booth 500. More specifically, an opening 111 for installing the aberration 400 is formed in the pressure channel 110 with both sides open, and a power generation room 120 composed of a multi-layered buoyancy structure on top of the pressure channel 110. ) Is formed, the enclosure 100 having pile fixing parts 130 formed on both sides of the power generation room, and a cylinder 210 is formed in the pile fixing part 130 of the enclosure 100, and the cylinder 210 A pile 200 mounted on and fixed to the sea floor, and one side formed by folding to actively block the lower space of the hull 100 for lifting the pile 200 is a hinge 311 at the bottom of the hull 100 ) and the other end is hinged 311 coupled to the sea floor fixing part 310, the foldable blocking part 300, and the water turbine 400 installed in the opening 111 of the pressure channel 110 of the enclosure, Air equipped with a water level sensor 571, an air supply unit 572, and an air compression control unit 570 for sealing the water wheel 400 and the opening 111 and supplying air by monitoring the water level to prevent water from rising. It includes a compression booth 500.

먼저, 상기 취수부(30)는 방조제(10) 수문(20)에 설치되어 외해의 거친 물결을 진정시켜 상기 함체(100)의 수로(110)에 공급한다. 상기 취수부(30)의 벽체(22)에는 후술되는 함체(100)가 승강하도록 접합되고, 승강할 때 발생되는 하부공간으로 물이 유출되지 않도록 후술되는 접이식 차단부(300)가 형성된다.First, the intake part 30 is installed in the water gate 20 of the embankment 10 to calm the rough waves of the open sea and supply them to the waterway 110 of the enclosure 100. The wall body 22 of the water intake unit 30 is joined so that the housing 100 described below can be moved up and down, and a foldable blocking unit 300 described later is formed to prevent water from leaking into the lower space generated when the housing body 100 moves up and down.

상기 함체(100)는 압력수로(110)와 발전실(120)이 복층형태로 형성된 것으로 상기 취수부(30)에 결합되어 후술되는 파일(300)에 승강하도록 고정된다. 상기 발전실(120)은 상부에 장비 반출입구(112)가 형성될 수 있으며, 사방이 밀폐된 부력구조로 형성되되, 연속해서 결합되는 각각의 함체(100,100")들을 이동할 수 있도록 작업통로(700)가 형성되며, 상기 각각의 작업통로(700)에는 기밀차단도어(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 압력수로(110)는 수차가 설치되는 개구부(111)가 형성되고, 상기 복수로 연결된 마지막 함체(100")의 압력수로(110)에는 후단부 수문(20")이 형성되어 상기 수문(20)의 토출압력에 대응하여 배출압력을 조절할 수 있도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 함체(100,100") 중간에는 점검 및 보수용으로 이용할 수 있는 수문(미도시)이 복수로 형성될 수 있다. 상기 개구부(111)는 하나의 압력수로(110)에 하나 또는 복수(111,111")로 형성될 수 있으며, 상기 개구부(111)는 후술되는 공기압축부스(500)로 밀폐되어 상기 함체(100)가 수면에 부유되도록 작용한다.The enclosure 100 is formed in a multi-layered form with a pressure waterway 110 and a power generation room 120, and is coupled to the intake part 30 and fixed to be moved up and down on a pile 300 to be described later. The power generation room 120 may have an equipment carry-in/outlet 112 formed at the top, and is formed in a buoyancy structure closed on all sides, so that each of the enclosures 100 and 100 "that are continuously coupled can move. ) Is formed, and an airtight blocking door (not shown) may be formed in each of the working passages 700. The pressure water passage 110 is formed with an opening 111 in which a water turbine is installed, and the plurality of A rear end sluice gate 20 "is formed in the pressure channel 110 of the connected last enclosure 100" so that the discharge pressure can be adjusted in response to the discharge pressure of the sluice gate 20. In addition, the A plurality of water gates (not shown) that can be used for inspection and repair may be formed in the middle of the plurality of enclosures 100 and 100 ". The opening 111 may be formed in one or a plurality of (111, 111 ") in one pressure channel 110, and the opening 111 is sealed with an air compression booth 500 to be described later, so that the enclosure 100 acts to float on the surface of the water.

상기 접이식 수문(200)은 상기 함체(100)의 압력수로(110) 하부에 힌지(311') 결합된 차단판재1(321)과 해저면 고정부(310)에 힌지(311") 결합된 차단판재2(322)가 접이식으로 힌지(311) 결합되어 수위변화에 따라 능동적으로 접이동작을 하며 하부공간을 차단하도록 작용한다.The folding sluice gate 200 is hinged 311″ to the blocking plate 1 321 coupled to the lower part of the pressure waterway 110 of the housing 100 by the hinge 311′ and to the fixing part 310 on the sea floor The blocking plate 2 (322) is folded and hinged (311) to actively perform a folding operation according to the change in water level and act to block the lower space.

상기 파일(200)은 상기 파일고정부(130)의 실린더(210)에 장착되어 해저면에 고정되고, 상기 함체(100)를 승강시키게 된다. 상기 파일고정부(130)와 실린더(210)는 침수되지 않도록 함체(100)의 부유된 측면에 형성될 수 있다.The pile 200 is mounted on the cylinder 210 of the pile fixing part 130 and is fixed to the sea floor, thereby elevating the enclosure 100. The pile fixing part 130 and the cylinder 210 may be formed on a floating side surface of the enclosure 100 so as not to be submerged.

상기 수차(400)는 본 발명의 발명자가 고안하여 국내 특허출원한 조류발전용 양방향 가변식 수차(출원번호 10-2021-0015318)를 이용하여 양방향발전 방식으로 형성되되, 상기 수차(400)의 회전하는 날개끝과 상기 압력수로(110) 바닥 사이를 일정하게 이격시켜 해수유통이 원활하고 대형어류가 자유롭게 외해와 내해를 교류할 수 있도록 형성시킬 수 있다. 상기 복수의 수차(400)와 수차(400") 사이에는 물의 흐름을 상하로 유도하도록 볼록한 형태의 수류유도부(113)가 형성될 수 있다. 상기 수차(400)는 물레형태의 수차(400)로 한정하는 것이 아니며, 수직축 헬리컬 수차와 수평축 프로펠러 수차 등 적용 가능한 모든 수차를 사용할 수 있다.The aberration 400 is formed in a bidirectional power generation method using a bidirectional variable aberration for tidal current power generation (application number 10-2021-0015318) devised by the inventor of the present invention and applied for a domestic patent, and the rotation of the aberration 400 It is possible to form a constant space between the tip of the wing and the bottom of the pressure waterway 110 so that seawater circulation is smooth and large fish can freely exchange between the open sea and the inland sea. A convex water flow guide part 113 may be formed between the plurality of water wheels 400 and the water wheels 400" to guide the flow of water up and down. The water wheel 400 is a wheel-shaped water wheel 400. It is not limited, and all applicable aberrations such as vertical axis helical aberrations and horizontal axis propeller aberrations may be used.

상기 공기압축부스(500)는, 상기 수차(400)와 개구부(111)를 밀폐시키는 공기압축 장치로서, 수차(400)의 중심축(410)을 안착시키도록 양측에 상부에서 하부로 수직하게 중심축홈1이 형성된 사각 구조물(510)과, 상기 사각 구조물(510) 상부에 개폐식 도어 형태로 형성된 기밀차단부(520)와, 상기 사각 구조물(510) 하부에 개구부(111)를 차단하도록 형성된 슬라이드 도어 형태의 개폐식 수압차단부(530)와, 상기 중심축홈1에 안착되는 수차(400)의 중심축(410)에 베어링(560) 결합되어 상기 중심축홈1을 차단하도록 수직한 판재형태로 형성된 압력차단부(550)와, 상기 중심축홈1을 감싸도록 형성하되, 상기 압력차단부(550)에 밀착되어 기밀을 차단하도록 형성되고 상기 중심축홈1에 안착된 수차(400)의 중심축(410)이 상부로 일정구간 이동할 수 있도록 중심축홈2가 형성된 압력덮개(540)와, 상기 개구부(111)에 설치되어 수면상승을 감시하여 공기를 공급하도록 형성된 수위센서(571)와 공기공급부(572)로 구성된 공기압축제어부(570)를 포함한다.The air compression booth 500 is an air compression device that seals the water wheel 400 and the opening 111, and is vertically centered from top to bottom on both sides so as to seat the central axis 410 of the water wheel 400. A quadrangular structure 510 having a shaft groove 1, a confidentiality blocking unit 520 formed in the form of an openable door on the upper quadrangular structure 510, and a slide door formed to block the opening 111 on the lower quadrangular structure 510 A pressure block formed in the form of a vertical plate material to block the central axis groove 1 by coupling a bearing 560 to the central axis 410 of the water turbine 400 seated in the open and close hydraulic block 530 and the central axis groove 1 The central axis 410 of the water turbine 400 is formed to surround the portion 550 and the central axis groove 1, but is formed to close to the pressure blocking portion 550 to block airtightness and is seated in the central axis groove 1 Consisting of a pressure cover 540 having a central axis groove 2 formed therein so as to be able to move upward for a certain period, a water level sensor 571 installed in the opening 111 to monitor the water level rise and supplying air, and an air supply unit 572. An air compression control unit 570 is included.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 접이식 차단부의 여러 형태를 나타내 보인 측면도이다. 도 4의 a)와 같이 위쪽 힌지(311')가 상기 함체(100)의 압력수로(110) 하부에 결합되어 승강히는 하부공간을 차단하도록 형성된다. 또한, 도 4의 b)는 양측으로 안정되게 접히도록 형성된 것이며, 도 4의 c)는 수직하게 승강하도록 형성된 것이다.4 is a side view showing various types of foldable blocking parts according to an embodiment of the present invention. As shown in a) of FIG. 4, the upper hinge 311' is coupled to the lower part of the pressure channel 110 of the enclosure 100 to block the lower space for elevation. In addition, b) of FIG. 4 is formed to be stably folded on both sides, and c) of FIG. 4 is formed to be vertically raised.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 양측에 2개의 방조제가 형성된 것을 나타내 보인 측면도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 해협이 좁고 길게 형성된 장소에서는 양측에 각각 방조제(10,10")와 수문(20,20")이 형성되되, 어느 한쪽에만 상기 접이식 차단부(300)가 형성되고, 다른 한쪽의 하부공간은 그대로 노출시켜 상기 양측 방조제(10,10")로 형성된 내해 측에 해수유통이 이루어지도록 형성될 수 있다. 상기 양측 수문(20,20")은 상호 토출유속과 배출유속이 같도록 조절할 수 있다.5 is a side view showing that two seawalls are formed on both sides according to an embodiment of the present invention. According to one embodiment of the present invention, in a place where the strait is narrow and long, seawalls 10 and 10" and floodgates 20 and 20" are formed on both sides, respectively, and the folding blocking part 300 is formed on only one side. And, the lower space on the other side may be exposed as it is so that seawater is circulated on the inland sea side formed by the embankments (10, 10") on both sides. The sluice gates (20, 20") on both sides are mutually discharged It can be adjusted so that the flow rate is the same.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 능동제어형 부유식 수로의 평면도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 함체(100)에는 수차(400)가 설치되는 개구부(111)가 하나 또는 복수(111,111")로 형성될 수 있다. 상기 취수부(30) 벽체(22)와 대향하는 상기 접이식 수문(200)의 측면에는 도 6의 점선 원과 같이 물을 차단하도록 브러쉬 형태의 차단부(330)가 형성된다. 상기 함체(100)의 전면부와 대향하는 상기 취수부(30) 벽체(22)에는 도 6의 a)와 같이 고무격판(180)이 상호 교차되게 형성되어 도 6의 b)와 같이 결합된 상태에서 승강하면서 물을 차단하도록 작용된다.6 is a plan view of an actively controlled floating waterway according to an embodiment of the present invention. According to an embodiment of the present invention, one or a plurality of (111, 111") openings 111 in which the water turbine 400 is installed may be formed in the enclosure 100. The water intake part 30 and the wall 22 A brush-shaped blocking part 330 is formed on the side surface of the foldable water gate 200 opposite to the water gate 200 to block water as shown in the dotted line circle in Fig. 6. The water intake part facing the front part of the enclosure 100 ( 30) Rubber diaphragms 180 are formed to cross each other on the wall 22 as shown in a) of FIG. 6, and act to block water while moving up and down in a coupled state as shown in b) of FIG. 6.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 조압수조를 나타내 보인 측면도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 함체(100)는 연속적으로 복수 결합되어 다단계 발전을 하는 것으로서, 길게 형성된 상기 압력수로(110)의 수격작용과 부압을 상쇄시킬 수 있도록 상기 각각의 함체(100,100") 또는 각각의 수차(400,400") 전단에 조압수조(600)가 형성될 수 있다. 상기 조압수조(600)는 압력이 상승일 때는 수면의 상승으로 압력이 흡수되어 수격 작용을 상쇄하고, 압력이 강하일 때는 물이 보급되어 부압 발생이 방지될 수 있다. 또한, 상기 조압수조(600)는 상기 압력수로(110) 전구간의 압력을 균일하게 유지하도록 바이패스 배관(800)으로 연결될 수 있다. 상기 조압수조(600)는 방조제의 수위보다 더 높게 형성될 수 있다. 도 7의 a)는 조압수조(600)와 바이패스 배관(800)을 발췌하여 보인 분리 사시도이다. 상기 조압수조(600)에는 작업통로(700)가 같이 형성될 수 있다. 도 7의 a)는 예시적으로 나타내 보인 것으로 상기 함체(100)와 수차(400)의 구조에 따라 수격작용과 부압을 상쇄하도록 다양하게 변형될 수 있다. 상기 조압수조(600)와 바이패스 배관(800)은 상기 함체(100)와 일체형 또는 분리형으로 형성될 수 있다.상기 작업통로(700)에는 기밀차단도어(미도시)가 형성될 수 있다.7 is a side view showing a pressure control water tank according to an embodiment of the present invention. According to one embodiment of the present invention, the housing 100 is continuously combined in plurality to perform multi-stage power generation, and each of the housings ( 100 and 100") or each of the water turbines (400 and 400"), the pressure control water tank 600 may be formed. When the pressure rises, the pressure in the pressure regulating water tank 600 is absorbed by the rise of the water surface to offset the water hammer action, and when the pressure drops, water is replenished to prevent generation of negative pressure. In addition, the pressure regulating water tank 600 may be connected to the bypass pipe 800 to uniformly maintain the pressure throughout the pressure water passage 110 . The pressure regulating water tank 600 may be formed higher than the water level of the embankment. FIG. 7 a) is an exploded perspective view showing the pressure regulating water tank 600 and the bypass pipe 800 by extraction. An operation passage 700 may be formed in the pressure regulating water tank 600 as well. A) of FIG. 7 is shown as an example, and can be variously modified to offset the water hammer action and the negative pressure according to the structure of the enclosure 100 and the water turbine 400. The pressure control water tank 600 and the bypass pipe 800 may be integrally formed with or separated from the enclosure 100. An airtight blocking door (not shown) may be formed in the work passage 700.

도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 방조제 수문에 각각 형성된 능동제어형 부유식 수로의 배치도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 복수의 수문(20)에는 상기 함체(100)가 이웃하도록 복수로 형성되고, 상기 각각의 함체(100)는 압력수로(110)가 길게 형성되도록 연속적으로 복수의 함체(100",100")가 결합되게 된다. 상기 수문(20)의 수심이 낮을 경우에는 도 8의 a)와 같이 상기 수문(20)에서 일정거리를 이격시켜 상기 취수부(30)가 통합된 구조로 형성될 수 있으며, 상기 각각의 함체(100)에는 전단부에 독립적으로 수문(21)이 형성될 수 있다. 상기 수문(21)은 도 1의 후단부 수문(20")과 함께 수량을 조절하거나 조수간만의 시차에 따라 상기 압력수로(110)를 순차적으로 개폐시켜 발전효율을 향상시키도록 작용될 수 있다.8 is a layout view of actively controlled floating waterways formed in each of the dike sluice gates according to an embodiment of the present invention. According to one embodiment of the present invention, a plurality of the enclosures 100 are formed adjacent to the plurality of water gates 20, and each of the enclosures 100 is continuously formed so that the pressure passage 110 is long. A plurality of enclosures (100", 100") are coupled. When the water depth of the water gate 20 is low, as shown in a) of FIG. 100), a water gate 21 may be formed independently at the front end. The water gate 21, together with the rear water gate 20 "of FIG. 1, can be operated to improve power generation efficiency by adjusting the amount of water or by sequentially opening and closing the pressure water passage 110 according to the time difference between the tides. .

도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수차가 설치된 공기압축부스의 사시도, 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기압축제어부의 블록도이다. 본 발명의 일실시 예에 따르면, 상기 공기압축부스(500)는 상기 방조제 수위보다 더 낮게 형성된 상기 개구부(111)로 물이 차오르지 않도록 밀폐시켜 공기를 공급하도록 형성된다. 상기 수압차단부(530)는 수차(400)가 설치되기 전에는 상기 개구부(111)를 차단한다. 상기 수차(400)가 1차적으로 안착되면 상기 중심축(410)에 베어링(560) 결합된 압력차단부(550)와 상기 중심축홈1에 밀착되도록 압력덮개(540)를 결합하고 상기 기밀차단부(520)로 상부를 밀폐시켜 공기를 일정하게 압축시킨 후, 상기 수압차단부(530)를 열어서 상기 수차(400)를 수면에 안착시키게 된다. 상기 수차(400)의 중심축(410)에 베어링(560) 결합된 압력차단부(550)는 상기 수차(400)를 설치하고 해체할 때 도 9의 화살표 A와 같이 상하로 이동하더라도 기밀을 차단하도록 형성된다. 상기 상부 압력덮개(540")는 상기 수차(400)가 빠져나올 수 있도록 탈부착 형태로 형성될 수 있다. 상기 공기압축부스(500)는 내부에 수위센서(571)와 공기파이프(미도시)가 형성되고 공기압축제어부(570)의 작동으로 물이 차오르지 않도록 공기를 공급하게 된다.9 is a perspective view of an air compression booth in which a water turbine is installed according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a block diagram of an air compression controller according to an embodiment of the present invention. According to one embodiment of the present invention, the air compression booth 500 is formed to supply air by sealing the opening 111 formed lower than the water level of the seawall so that water does not fill. The water pressure blocking part 530 blocks the opening 111 before the water turbine 400 is installed. When the aberration 400 is primarily seated, the pressure blocking part 550 coupled with the bearing 560 to the central shaft 410 and the pressure cover 540 are coupled so as to be in close contact with the central shaft groove 1, and the airtight blocking part After sealing the upper part with 520 to uniformly compress air, the water pressure blocking part 530 is opened to seat the water wheel 400 on the surface of the water. The pressure blocking part 550 coupled with the bearing 560 to the central axis 410 of the water wheel 400 blocks airtightness even if it moves up and down as shown by arrow A in FIG. 9 when the water wheel 400 is installed and dismantled. is formed to The upper pressure cover 540" may be formed in a detachable form so that the aberration 400 can escape. The air compression booth 500 has a water level sensor 571 and an air pipe (not shown) therein. It is formed and air is supplied so that the water does not rise by the operation of the air compression controller 570.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면 방조제(10) 수문(20)에 결합되어 수위변화에 따라 승강하면서 하부공간을 능동적으로 차단하고 수차(400)와 개구부(111)를 공기압축부스(500)로 밀폐시켜 수문의 토출압력과 토출유속을 유지시키는 방식으로 하나의 수로에서 연속적으로 다단계 발전을 하여 대량의 전력을 효과적으로 생산할 수 있다. 또한, 부유식으로 간단하게 설치되기 때문에 건설기간을 짧고 유지관리가 용이할 뿐 아니라 그 비용도 저렴하여 경제적이며, 수로 형태로 형성되기 때문에 해수유통이 원활하고 대형어류와 소상하는 어류의 교류도 자연스럽게 이루어지는 친환경적 시스템이다.According to the present invention as described above, the embankment 10 is coupled to the water gate 20, moves up and down according to the change in water level, actively blocks the lower space, and seals the aberration 400 and the opening 111 with the air compression booth 500 It is possible to effectively produce a large amount of electricity by continuously generating multi-stage power generation in one waterway by maintaining the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice gate. In addition, since it is simply installed in a floating type, the construction period is short, maintenance is easy, and the cost is low, so it is economical. It is an environmentally friendly system.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is only illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art can make various modifications, changes, and substitutions without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 방조제 20 : 수문
20" : 후단부 수문 21 : 전단부 수문
22 : 벽체 30 : 취수부
100 : 함체 110 : 압력수로
111 : 개구부 112 : 장비 반입구
113 : 수류유도부 120 : 발전실
130 : 파일고정부 180 : 측면차단부
200 : 파일 210 : 실린더
300 : 접이식 차단부 310 : 고정부
311 : 힌지 320 : 차단판재
330 : 브러쉬 차단부 400 : 수차
410 : 중심축 500 : 공기압축부스
510 : 사각구조물 520 : 기밀차단부
530 : 수압차단부 540 : 압력덮개
550 : 압력차단부 560 : 베어링
570 : 공기압축제어부 571 : 수위센서
572 : 공기공급부 600 : 조압수조
700 : 작업통로 800 : 바이패스 배관
10: embankment 20: water gate
20 ": rear end gate 21: front end gate
22: wall 30: water intake
100: enclosure 110: pressure waterway
111: opening 112: equipment inlet
113: water flow induction unit 120: power generation room
130: file fixing part 180: side blocking part
200: file 210: cylinder
300: folding blocking part 310: fixed part
311: hinge 320: blocking plate
330: brush blocking unit 400: aberration
410: central axis 500: air compression booth
510: square structure 520: confidentiality blocking unit
530: water pressure blocking unit 540: pressure cover
550: pressure blocking unit 560: bearing
570: air compression control unit 571: water level sensor
572: air supply unit 600: pressure control tank
700: work passage 800: bypass piping

Claims (9)

방조제 수문 배출수를 유입하여 공기압축방식으로 수문의 토출압력과 토출유속을 유지시켜 연속적으로 다단계 발전을 구현하고 해수유통을 원활하게 하는 능동제어형 부유식 수로에 있어서,
양측이 개구된 압력수로에 수차를 설치하는 개구부가 형성되고, 상기 압력수로 상부에 복층형태의 부력구조물로 구성된 발전실이 형성되며, 상기 발전실 양측에 파일고정부가 형성된 함체;
상기 함체의 파일고정부에 실린더가 형성되고, 상기 실린더에 장착되어 해저면에 고정되는 파일;
상기 파일을 승강하는 함체의 하부공간을 능동적으로 차단하도록 접이식으로 형성된 일측이 상기 함체 하부에 힌지 결합되고, 타단은 해저면 고정부에 힌지 결합되어 형성된 접이식 차단부;
상기 함체의 압력수로 개구부에 설치되는 수차;
상기 수차와 개구부를 밀폐하고, 물이 차오르지 못하도록 수위를 감시하여 공기를 공급하도록 하는 수위센서와 공기공급부와 공기압축제어부가 구비된 공기압축부스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
In an actively controlled floating waterway that continuously implements multi-stage power generation and facilitates seawater circulation by inflowing dike sluice discharge water and maintaining the discharge pressure and discharge flow rate of the sluice through an air compression method,
An enclosure having an opening for installing an aberration in a pressure channel with both sides open, a power generation chamber composed of a multi-layered buoyancy structure formed on top of the pressure channel, and pile fixing parts formed on both sides of the power generation chamber;
A cylinder is formed at the pile fixing part of the hull, and a pile is mounted on the cylinder and fixed to the sea floor;
A foldable blocking part formed by folding one side hinged to the lower part of the hull and the other end hinged to the sea floor fixing part so as to actively block the lower space of the hull through which the pile is raised and lowered;
Water turbine installed in the opening of the pressure water channel of the enclosure;
An air compression booth equipped with a water level sensor, an air supply unit, and an air compression control unit for sealing the aberration and opening, monitoring the water level to prevent water from rising, supplying air, and an air compression booth. Actively controlled floating water channel for power generation.
제 1항에 있어서,
상기 수문에서 토출되는 물을 공급받아 상기 함체의 수로로 공급하도록 배출하는 취수부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
Actively controlled floating waterway for tidal current power generation using an air compression booth, characterized in that it further comprises a water intake unit for receiving water discharged from the water gate and discharging it to supply it to the waterway of the enclosure.
제 1항에 있어서,
상기 함체는 연속해서 길게 복수로 배치되고, 양방향 발전을 할 수 있도록 마지막 함체의 단부에 형성된 후단부 수문을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
The hull is arranged in a plurality continuously and long, and includes a rear end sluice formed at the end of the last hull to enable bi-directional power generation.
제 1항에 있어서,
상기 압력수로에는 복수의 수차가 설치되고 하부에는 물 흐름을 상하로 유도하도록 볼록한 형태로 형성된 수류유도부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
A plurality of aberrations are installed in the pressure waterway, and an active control type floating waterway for tidal current power generation using an air compression booth, characterized in that it includes a water flow guide formed in a convex shape to guide the water flow up and down.
제 1항에 있어서,
상기 방조제에는 상기 함체가 복수로 길게 형성되고, 상기 길게 형성된 함체 단부에 제2의 방조제가 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
In the seawall, the enclosure is formed in plurality, and a second seawall can be formed at the end of the long enclosure.
제 1항에 있어서,
상기 함체와 대향하는 취수부의 벽체에는 각각 고무격판이 교차되도록 형성된 측면차단부가 형성되고, 상기 접이식 차단부 측면에는 상기 벽체에 대향하는 브러쉬 차단부가 형성되어 상기 함체가 승강할 때 상기 취수부의 물이 유출되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
A side blocking part is formed on the wall of the water intake part facing the enclosure, so that rubber partitions cross each other, and a brush blocking part opposite to the wall is formed on the side of the foldable blocking part, so that water flows out of the water intake when the enclosure moves up and down. Actively controlled floating waterway for tidal power generation using an air compression booth, characterized in that to prevent it from happening.
제 1항에 있어서,
상기 함체는 연속적으로 발전을 하도록 복수로 결합되고, 상기 복수로 형성된 압력수로의 수격작용과 부압을 상쇄하도록 상기 각각의 압력수로 또는 각각의 수차 전단에 형성된 조압수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
The enclosure is coupled in plurality to continuously generate power, and includes a pressure control tank formed in each of the pressure channels or at the front of each aberration to offset the negative pressure and the water hammer action of the plurality of pressure channels. Actively controlled floating water channel for tidal current power generation using an air compression booth.
제 1항에 있어서,
상기 각각의 조압수조는, 상기 압력수로 전구간의 압력이 동일하게 형성되도록 바이패스 배관으로 연결된 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
Each of the pressure water tanks is an actively controlled floating water channel for tidal current power generation using an air compression booth, characterized in that connected by a bypass pipe so that the pressure of all parts of the pressure water channel is the same.
제 1항에 있어서,
상기 공기압축부스는, 수차가 설치된 개구부를 밀폐시켜 물이 차오르지 못하도록 하는 공기압축 장치로서,
수차의 중심축을 안착시키도록 양측에 상부에서 하부로 수직하게 중심축홈1이 형성된 사각 구조물;
상기 사각 구조물 상부에 개폐식 도어 형태로 형성된 기밀차단부;
상기 사각 구조물 하부의 개구부를 차단하도록 형성된 슬라이드 도어형태의 개폐식 수압차단부;
상기 중심축홈1에 안착되는 수차의 중심축에 베어링 결합되어 상기 중심축홈1을 차단하도록 수직한 판재형태로 형성된 압력차단부;
상기 중심축홈1을 감싸도록 형성하되, 상기 압력차단부에 밀착되어 기밀을 차단하도록 형성되고 상기 중심축홈1에 안착된 수차의 중심축이 상부로 일정구간 이동할 수 있도록 중심축홈2가 형성된 압력덮개;
상기 개구부에 설치되어 수면상승을 감시하여 공기를 공급하도록 형성된 수위센서와 공기공급부로 구성된 공기압축제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기압축부스를 이용한 조류발전용 능동제어형 부유식 수로.
According to claim 1,
The air compression booth is an air compression device that seals an opening in which an aberration is installed to prevent water from rising,
A quadrangular structure in which central axis grooves 1 are formed vertically from top to bottom on both sides to seat the central axis of the aberration;
A confidentiality blocking part formed in the form of an openable door on the upper part of the square structure;
An open/close type water pressure blocking unit in the form of a slide door formed to block the opening of the lower portion of the square structure;
a pressure blocking unit formed in a vertical plate shape so as to block the central axis groove 1 by being coupled with a bearing to the central axis of the aberration seated in the central axis groove 1;
A pressure cover formed to surround the central axis groove 1, to be in close contact with the pressure blocking portion to block airtightness, and to have a central axis groove 2 formed so that the central axis of the aberration seated in the central axis groove 1 can move upward for a certain period of time;
An active control type floating waterway for tidal current power generation using an air compression booth, characterized in that it comprises an air compression control unit composed of a water level sensor and an air supply unit installed in the opening to monitor the rise of the water level and supply air.
KR1020210059965A 2021-05-07 2021-05-07 Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth KR20220152101A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210059965A KR20220152101A (en) 2021-05-07 2021-05-07 Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210059965A KR20220152101A (en) 2021-05-07 2021-05-07 Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220152101A true KR20220152101A (en) 2022-11-15

Family

ID=84046067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210059965A KR20220152101A (en) 2021-05-07 2021-05-07 Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20220152101A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2347937C1 (en) Damless hydroelectric station
KR20130053120A (en) Apparatus for small hydro power using pumping water and method thereof
KR101543206B1 (en) Water pond for aquaculture
GB2488809A (en) Buoyant weir
KR101389433B1 (en) Water pumping system of hydro-electric power plant
KR101416761B1 (en) Structure for tidal power generation
KR20140092218A (en) Double current generating station structure of the multi-level frames of the vertical water turbines from tidal and wave
CN105781856A (en) Up-and-down river channel water energy power station
KR20220152101A (en) Actively controlled floating water channel for tidal current generation using an air compression booth
Luis et al. Hydropower reservoir for flood control: a case study on Ringlet Reservoir, Cameron Highlands, Malaysia
KR101879604B1 (en) Breakwater capable of generating electricity
KR20050055634A (en) The composite power station system from tidal power, compressed air, compressed water and solar energy
US2441759A (en) System utilizing the energy of the waves
KR101951272B1 (en) Tidal power generation system
KR20070110227A (en) The method of electricity product by the seawater and island
KR200389031Y1 (en) Power generating apparatus using tidewater
GB2434407A (en) Unidirectional water turbine with guides to accept flow from any direction
CN210887417U (en) Ocean reservoir
KR20230015815A (en) Eco-friendly seawall for tidal power generation using air compression booth and pressure canal
KR101061213B1 (en) The method of using buoyancy hydropower agencies and the system of same
JP3977188B2 (en) Sea Elephant Reproduction Tank
KR20220152102A (en) Air compressed water furnace for hydroelectric power generation equipped with an air compression booth and a pressure tank
KR102637477B1 (en) Small hydro power generation system in response to changes in farm discharge water flow rate
KR101385565B1 (en) Method and equipment for tidal power generation with pumping function
KR20220094094A (en) Convergence tidal power generation waterway and marine industrial complex creation system using straits

Legal Events

Date Code Title Description
E601 Decision to refuse application
E601 Decision to refuse application