WO2012141470A2 - Shaft for tidal current generator, tidal current generator having same, and tidal current generation system - Google Patents

Shaft for tidal current generator, tidal current generator having same, and tidal current generation system Download PDF

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tidal current
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control block
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Definitions

  • the present invention relates to an algae generator shaft, an algae generator and algae power generation system having the same, and more particularly to an algae generator shaft that can increase power generation efficiency by having a vertical axis of rotation, and an algae generator and algae power generation system having the same will be.
  • wind power generation using wind power or algae generation using algae has been in the spotlight. It is economical, efficient and eco-friendly.
  • wind energy has a disadvantage that the wind speed and direction fluctuate severely and not continuously, and the production price of the wind power generator is relatively high.
  • tidal energy has the advantage of easy tidal current prediction and relatively low production cost of a generator.
  • Examples of generators that can utilize tidal current include horizontal turbines where the axis of rotation of the turbine is parallel to the direction of the tidal stream, and vertical turbines whose axis of rotation is perpendicular to the direction of the tidal current.
  • the vertical shaft turbine all the electric power generation parts can be arranged on the water surface, and there is an advantage that the structure is simple and easy to implement.
  • Conventional vertical tidal current generators include a central shaft and blade shafts disposed perpendicular to the direction of tidal flow.
  • the central shaft is formed along the central axis of the tidal current generator to support power generation, etc., and the blade shafts generate rotational energy using a resistance force according to the flow of water. Since the center shaft and the blade shafts operate underwater, for example, in seawater, seawater may be introduced into a structure forming the rotation axis of the center shaft and the blade shafts. Initially, an air layer is formed in the structure forming the rotating shaft to prevent the inflow of seawater, but over time, the air layer is dissolved or leaked into the seawater and disappears. Therefore, the problem of corrosion or wear of the rotating shaft structure occurs due to the inflow of sea water.
  • Figure 1a is a side view schematically showing a conventional tidal current generator.
  • Figure 1b is a schematic plan view for explaining the rotational direction according to the tidal current of the tidal current generator of Figure 1a.
  • a conventional tidal current generator (vertical shaft) generally includes a power generation unit 110, a driving unit 111, and blade shafts 112.
  • the blade shafts are generally composed of four or less, are formed perpendicular to the sea surface, the angle is changed according to the position so that the tidal current generator can rotate in one direction according to the direction of the tidal current. Therefore, the tidal current generator also rotates in one direction (counterclockwise) according to the direction of the tidal current.
  • an object of the present invention is to provide a tidal current generator shaft that can prevent the inflow of sea water, and prevent corrosion of the rotating shaft structure.
  • Another object of the present invention is to provide a tidal current generator having a shaft for the tidal current generator.
  • Still another object of the present invention is to provide an algae power generation system capable of controlling the flow rate of algae and obtaining high power generation efficiency.
  • An algae power generation system includes a plurality of algae control blocks and a plurality of algae generators.
  • the tidal flow control blocks each have a streamlined curved surface to change the tidal flow by the curved surface.
  • the tidal generators are adjacent to the tidal control blocks, each comprising a plurality of blade shafts receiving the modified tidal flow.
  • the blade shafts are formed perpendicular to the sea level, and the blade shafts of the tidal generators positioned closest to the tidal flow center along the curved surface of the tidal flow control blocks are in the direction of the concentrated tidal flow. It may be arranged to form a degree.
  • the tidal flow control block includes two tidal flow control blocks facing each other, the non-facing sides of each of the two blocks is formed in a curved surface to change the flow of the tidal
  • the tidal current generators may be disposed between the two tidal flow control blocks.
  • each of the tidal current generators may be arranged to be exposed to the outside of the tidal control blocks facing each other.
  • the exposed portion of the tidal current generator may correspond to 1/2 to 2/3 of the entire area of the tidal current generator.
  • the tidal flow control blocks are arranged spaced apart in a row, each is formed in a cylindrical shape including at least one recess formed on the outer surface, the recessed portion of the tidal generators Some may be arranged.
  • the concave portion may be formed on a centerline connecting the center points of the cylinder.
  • each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
  • An algae power generation system includes an algae control block and a plurality of algae generators.
  • the tidal flow control blocks have a streamlined curved surface to change the flow of algae by the curved surface, and a plurality of recesses are formed on an outer surface thereof.
  • the tidal generators are adjacent to the tidal control block, each comprising a plurality of blade shafts that receive the modified tidal flow.
  • the tidal current generators may be disposed in the recesses, respectively.
  • the blade shafts are formed perpendicular to the sea level, and the blade shafts of the tidal generators positioned closest to the tidal flow centered along the curved surface of the tidal flow control blocks are in the direction of the concentrated tidal flow. It may be arranged to form a degree.
  • the tidal flow control block has a cylindrical shape
  • the concave portions may be formed in a line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
  • each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
  • the tidal flow control block has an elliptic block shape, the tidal flow control block may be fixed to a fixed end formed on one side on the long axis of the ellipse.
  • the algae control block may further include a buoy which is formed inside the block to support the algae control block in seawater.
  • the recesses may be formed in a line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
  • each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
  • the tidal flow control block has an elliptic cylinder shape, the tidal flow control block may be fixed to the first connecting members connected to one end on the long axis of the ellipse.
  • the tidal flow control block may be further fixed to the second connecting members connected to the other end on the long axis of the ellipse.
  • the algae control block may further include a buoy which is formed inside the block to support the algae control block in seawater.
  • the recesses may be formed in a line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
  • each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
  • the main shaft portion includes a tank in which the compressed gas is stored, and by controlling the discharge of the compressed gas according to the position of the floating member, it is possible to prevent the inflow of sea water to the lower coupling portion of the shaft. Therefore, it is possible to prevent corrosion or wear caused by sea water of the lower coupling portion structure of the shaft.
  • the algae control block can minimize the resistance to algae and at the same time efficiently control the flow rate of the algae, it is possible to increase the power generation efficiency in the algae generator. In addition, even when the flow of the algae is changed irregularly can be coped actively, it is possible to use the efficient algae as a whole.
  • Figure 1a is a side view schematically showing a conventional tidal current generator (vertical shaft).
  • Figure 1b is a schematic plan view for explaining the rotational direction according to the tidal current of the tidal current generator of Figure 1a.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a tidal current generator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line X-X 'of the central region of the central shaft of the tidal current generator of FIG.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line X-X 'of the Q region of the blade shaft of the tidal current generator of FIG.
  • FIG. 5 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a tidal current power generation system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8A is a schematic plan view of a tidal current system according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8b is a schematic plan view for explaining the operation direction according to the tidal current of the tidal power generation system of Figure 8a.
  • FIG. 9 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
  • first bearing 150 second bearing
  • connection member 440 connection member 440
  • 540 buoy
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing a tidal current generator according to an embodiment of the present invention.
  • the tidal current generator 10 includes a power generation unit 110, a driving unit 111, a center shaft 113, and blade shafts 112.
  • the power generation unit 110 converts rotational energy into electrical energy. Specifically, when the blade shafts 112 rotate by the tidal current about the central axis of the tidal current generator, the rotational energy of the blade shaft is converted into electrical energy.
  • the driving unit 111 has a structure for transmitting the rotational energy of the blade shafts based on the central axis of the tidal current generator to the power generation unit (110). At the same time it also controls its own rotation of the blade shafts. In this way, the rotational force in one direction can be obtained with respect to the direction of the constant current.
  • the central shaft 113 forms a central axis of the tidal current generator 100 and supports the power generation unit 110 and the driving unit 111. At the same time, while rotating about the central axis of the tidal current generator along with the blade shafts, and transmits rotational energy to the power generation unit.
  • the blade shafts 112 receive drag from the tidal current and rotate about the central axis of the tidal current generator 100.
  • the blade shaft has the shape of an elliptical column formed perpendicular to the sea surface in order to efficiently receive tidal energy. Specifically, when the direction of the bird is perpendicular to the long axis of the ellipse, the drag of the bird may be received at maximum, and when the direction of the bird is parallel to the long axis of the ellipse, the drag of the bird may be minimized.
  • the shape of the blade shaft is not limited thereto, and may be variously modified. In addition, the number of blade shafts can be variously changed as necessary.
  • the central shaft 113 and blade shafts 112 of the tidal current generator 100 generally operate underwater.
  • the algae generator 100 may use algae generated in seawater, in which case the algae generator 100 is disposed in seawater.
  • the center shaft and the blade shafts are formed perpendicular to the sea surface, and seawater may be introduced into the center shaft and the blade shafts.
  • the lower coupling portion of the center shaft and the blade shafts has a structure provided with a plurality of bearings to support.
  • the lower coupling portion is basically formed with an air layer to prevent the bearings from contacting the seawater to corrode or wear, but over time, the air layer dissolves in the seawater or leaks to the outside and gradually disappears. In this case, seawater is introduced into the lower coupling portion, which causes corrosion of the bearings.
  • the bearings also have a high degree of wear due to rotation during corrosion.
  • the center shaft 113 and the blade shafts 112 include a tank in which a compressed gas is stored therein, and a floating member is disposed in the lower coupling part such that the center shaft 113 and the blade shaft are disposed. Seawater can be prevented from entering the field 112. Internal structures of the central shaft 113 and the blade shafts 112 will be described later in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line X-X 'of the central region of the central shaft of the tidal current generator of FIG.
  • the center shaft 113 includes a main shaft portion 120, a lower shaft portion 130, and a floating member 180.
  • the main shaft portion 120 has a lower coupling portion 122 is formed at the bottom.
  • the lower shaft portion 130 is inserted into the lower coupling portion 122, and the lower shaft portion 130 supports the main shaft portion to rotate.
  • the floating member 180 is disposed in the lower coupling portion 122.
  • the floating member 180 is disposed in an area between the main shaft portion 120 and the lower shaft portion 130.
  • the central shaft 113 may further include adjusting means for controlling the inflow of seawater into the coupling portion according to the position of the floating member 180. The configuration of the center shaft 113 will be described in detail according to the present embodiment.
  • the spindle portion 120 includes a tank 121 filled with compressed gas.
  • the main shaft portion 120 is formed on the central axis of the tidal current generator to support the power generation unit 110 and the driving unit 111, and at the same time rotates about the central axis with the blade shafts 112. .
  • the lower coupling portion 122 is formed in a concave shape at the lower end of the main shaft portion, the lower shaft portion 130 is inserted into and coupled to the lower coupling portion.
  • the tank 121 is formed in the main shaft portion, and the tank is filled with compressed gas.
  • the tidal current generator 100 may further include a first bearing 140, a second bearing 150, a gas pipe 160, a valve 170, and an adjusting unit 190.
  • the tank 121 is connected to the gas pipe 160 to discharge the compressed gas when the valve 170 is opened.
  • the tank may separately include an injection tube (not shown) capable of supplementally injecting compressed gas into the tank.
  • the valve 170 is formed at the inlet of the tank to control the discharge of the compressed gas to the lower coupling portion 122 of the main shaft portion.
  • the lower coupling portion 122 is formed in the lower region of the main shaft portion so that the lower shaft portion 130 is inserted to support the main shaft portion 120 and the main shaft portion is rotatable.
  • the lower coupling part 122 is inserted into the lower shaft part 130 fixed to the bottom surface of the tidal current generator.
  • the lower shaft portion 130 is formed to protrude from the bottom surface on the central axis of the tidal current generator (100).
  • the first bearing 140 is disposed between the upper surface of the lower coupling portion and the upper surface 131 of the lower shaft portion.
  • the first bearing supports the main shaft portion on the upper surface of the lower shaft portion, such that the main shaft portion is rotatable on the lower shaft portion.
  • the second bearing 150 is disposed between the side surface of the lower coupling portion and the side surface 132 of the lower shaft portion.
  • the second bearing supports the side surface of the lower shaft portion, such that the main shaft portion is rotatable on the lower shaft portion.
  • the gas pipe 160 connects the tank 121 and the lower coupling part 122.
  • the gas pipe 160 is formed through the central portion of the main shaft portion 120, and provides a passage through which the compressed gas injected into the tank can be discharged into the lower coupling portion.
  • the valve 170 is formed in the gas pipe to control the discharge of the compressed gas.
  • the compressed gas is to supplement the air layer filled in the lower coupling portion 122, and includes a gas that does not dissolve well in seawater and does not affect corrosion of the bearings.
  • the compressed gas may include hydrogen or helium.
  • the floating member 180 is disposed in the lower region of the lower coupling portion 122.
  • the floating member 180 has a characteristic of generating buoyancy or lift in seawater to float above the sea level.
  • the floating member has a space spaced apart from the main shaft portion by a predetermined distance in the lower coupling portion, and maintains the floating member on the sea surface 50 introduced into the lower coupling portion. Therefore, when the sea surface 50 of the seawater flowing into the lower coupling portion rises, the floating member 180 also rises with it.
  • the adjusting unit 190 connects the floating member 180 and the valve 170 formed in the gas pipe.
  • the adjusting unit 190 has a configuration for opening and closing the valve according to the position of the floating member 180.
  • the control unit 190 is connected to the lower coupling portion 122 through the lower shaft portion 130, and is connected to the valve 170 through the gas pipe 160 connected to the lower coupling portion.
  • the adjuster 190 maintains the valve in the closed position at the basic position of the floating member.
  • the adjuster 190 opens the valve when the position of the floating member rises more than a certain level. Accordingly, the adjusting unit 190 opens or closes the valve depending on whether the floating member is raised or lowered.
  • the connection structure of the control unit is not limited to this embodiment, and may be variously changed according to the structure of the lower coupling unit.
  • the central shaft 113 is generally formed in sea water (not shown) in its entirety. Therefore, the center shaft is locked in the seawater, but the sea level 50 of the seawater introduced into the lower coupling portion by the air layer formed in the lower coupling portion 122 of the main shaft portion is kept very low. However, when the air layer gradually disappears as time passes and the sea level 50 of the seawater flowing into the lower coupling portion 122 of the main shaft portion rises more than a predetermined time, according to the present embodiment, the floating member 180 is also Ascending together, the control unit 190 opens the valve 170 of the tank. When the valve is opened, the compressed gas filled in the tank is discharged into the lower coupling portion 122 of the main shaft portion, and the gas layer in the lower coupling portion 122 becomes thick.
  • the control unit again closes the valve of the tank and blocks the discharge of the compressed gas. In this process, it is possible to prevent the inflow of seawater into the lower coupling portion of the main shaft portion until the compressed gas filled in the tank is exhausted. In addition, by periodically injecting the compressed gas into the tank, it is possible to continuously prevent the inflow of sea water.
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view taken along line X-X 'of the Q region of the blade shaft of the tidal current generator of FIG. Since the blade shaft is substantially the same as the center shaft described with reference to FIG. 3 except that the main shaft portion has the shape of an elliptical column, the same reference numerals are used and redundant descriptions thereof will be omitted.
  • the blade shaft 112 includes a main shaft portion 122, a lower shaft portion 130, a first bearing 140, a second bearing 150, a gas pipe 160, and a valve 170. ), The floating member 180 and the adjuster 190.
  • the main shaft portion 122 includes a tank 123 filled with compressed gas, and a lower coupling portion 122 is formed at a lower end thereof.
  • the main shaft portion 122 is formed on the outer side of the tidal current generator rotates about the central shaft.
  • the main shaft 122 has the shape of an elliptical column formed perpendicular to the sea surface in order to receive the drag from the algae efficiently.
  • the tank 123 is formed inside the spindle 122, and the tank is filled with compressed gas.
  • the tank 123 is connected to the gas pipe 160 to discharge the compressed gas when the valve is opened.
  • the tank may separately include an injection tube (not shown) capable of supplementally injecting compressed gas into the tank.
  • Fig. 5 is a schematic representation of a tidal current system according to an embodiment of the invention. It is a plan view.
  • an algae power generation system 200 includes two algae control blocks 210a and 210b and two algae generators 220a and 220b.
  • the tidal current generator is substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIGS. 1A and 1B except for an arrangement direction of the blade shafts according to the position of the tidal current generator arranged between the tidal flow control blocks. Omit.
  • the tidal flow control blocks each have a streamlined curved surface to change the tidal flow by the curved surface.
  • the tidal generators are adjacent to the tidal control block, each comprising a plurality of blade shafts that receive the modified tidal flow.
  • the tidal flow control blocks 210a and 210b are disposed to face each other, and surfaces of the tidal flow control blocks 210a and 210b that do not face each other are formed in a curved surface to change the flow of the tidal current.
  • each of the tidal flow control blocks 210a and 210b extends from the first surface 212a and 212b and the first surface having a straight line shape in a cross section cut in a direction parallel to the sea surface, respectively. It includes a second surface (214a, 214b) having the shape of.
  • the second surface has a shape of a cut ellipse, and as a whole has a shape of a block standing in a direction perpendicular to the sea surface.
  • the tidal flow control blocks 210a and 210b are arranged such that the first surfaces 212a and 212b face each other in parallel.
  • the distance between the first surfaces is determined in a range equal to or slightly larger than the diameter of the tidal current generator so that the tidal current generators 220 may be disposed between the first sides.
  • the tidal flow control blocks 210a and 210b are disposed such that the first surfaces 212a and 212b facing each other face a direction perpendicular to the tidal flow.
  • the tidal current generators 220a and 220b have a vertical shaft turbine perpendicular to the sea level and generate power using a tidal flow.
  • the tidal current generators have a plurality of blade shafts perpendicular to the sea level, and the blade shafts are arranged such that the tidal current generators rotate in one direction.
  • the tidal current generator 220a disposed on one side has blade shafts disposed to rotate in a counterclockwise direction
  • the tidal current generator 220b disposed on the other side has blade shafts disposed to rotate in a clockwise direction.
  • the tidal current generators have an array of blade shafts that are symmetrical to each other.
  • the tidal current generators 220a and 220b are disposed between the first faces 212a and 212b of the two tidal flow control blocks. Specifically, the tidal current generators 220a and 220b are disposed to be symmetrical with each other at both ends of the area A in which first surfaces of the tidal flow control blocks 210a and 210b face each other. The part is arranged to be exposed out of the area A.
  • the algae generator is preferably exposed to the outside of the area (A) is about 1/2 to about 2/3 of the total area of the algae generator.
  • one blade shaft is perpendicular to the direction of the tidal stream and receives the tidal force as it is, while the other blade shaft is the Parallel to the direction will flow the algae as it is. Therefore, an ineffective area of the algae generator, which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area A in which the first surfaces face each other so as to receive the maximum algae force in the remaining effective area of the algae generator. have. Therefore, the algae generator is exposed to the outside of the area (A) to adjust the range of about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator can use the energy of the algae most efficiently.
  • the height of the tidal flow control blocks 210a and 210b may be the same as or slightly higher than the height of the tidal current generators 220a and 220b.
  • the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
  • the algae control block 210a facing the direction of the algae has a streamlined shape to one side, so that the algae flow can be changed to both sides while minimizing the resistance to the algae. Therefore, the flow rate of the algae is increased at both side ends of the algae control block 210a, thereby increasing the flow amount. As a result, it is possible to efficiently increase the amount of power generated by adjusting the flow rate of the algae. In addition, the flow of algae from the general tidal current generator to the non-effective area to the effective area can obtain a higher level of power generation efficiency.
  • the algae control block 210b opposite to the direction of the algae serves to regulate the flow of flow generated by the rotation of the algae generators 220a and 220b. Specifically, since the tidal current generators 220a and 220b rotate in opposite directions, the tidal currents passing through the tidal current generators are introduced into the section between the tidal current generators by rotation. In this case, there is a flow in a direction opposite to that of the original tidal stream, which prevents the rotation of another adjacent tidal current generator. In addition, it is possible to generate a vortex in the interval between the tidal current generator, it can reduce the efficiency of the tidal current generator.
  • the flow of the algae passing through the algae generators by the algae control block 210b can be guided to the second surface 214b of the algae control block 210b to efficiently rotate the algae generators.
  • the direction of the current is changed in the reverse direction can have the same effect as described above.
  • Blade shafts of the tidal current generators 220a and 220b are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current.
  • the algae changed by the algae control block 210a to increase the flow rate is concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed.
  • the blade shafts 222a and 222b that receive the concentrated tidal stream most directly must maintain an angle at which the tidal force can be converted to the maximum rotational force. For example, as shown in FIGS.
  • the blade in order to rotate the tidal current generator in one direction under the maximum force of tidal current, the blade is located on a line parallel to the tidal direction of the tidal current generator.
  • the shaft should be at an angle of 45 degrees to the direction of the tidal current, in this case can receive the maximum force in the tangential direction to obtain the maximum rotational force. Therefore, in the present embodiment, it is preferable that the blade shafts 222a and 222b directly receiving the flow of the concentrated tidal current have an angle ⁇ of 45 degrees with the average direction of the concentrated tidal current.
  • the angles of the blade shafts should be appropriately changed according to the position of the tidal current generators 220a and 220b. That is, the angles of the blade shafts 222a and 222b of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the area A.
  • FIG. 6 is a schematic plan view showing a tidal current generation system according to another embodiment of the present invention.
  • the tidal current generation system 300 includes a plurality of tidal current generators 320a to 320d and a tidal flow control block 310.
  • the tidal current generator is substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for the direction in which the blade shafts are arranged according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal flow control block.
  • the tidal flow control block 310 has a cylindrical shape as a whole, and is erected in a direction perpendicular to the sea surface.
  • the side of the tidal flow control block is formed with recesses 312 of a shape corresponding to the side of the tidal current generator.
  • the concave portion 312 is formed as a space to the extent that a portion of the tidal current generator 320 can be inserted and fixed, has a concave shape corresponding to the side shape of the tidal current generator part of the tidal current generator To accept.
  • the recesses 312 are formed in line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block. Specifically, the recesses 312 are formed to evenly divide the circumference of the side of the tidal flow control block by the number of tidal current generators. In the present embodiment, four tidal current generators are provided, and the tidal current control block has four recesses formed to be uniformly symmetrical with each other in the vertical direction. In this embodiment, the number of tidal current generators is set to four, but is not limited thereto. The number of the algae generators can be variously adjusted to efficiently use the algae flow.
  • the tidal current generators 320a to 320d have a vertical shaft turbine perpendicular to the sea level and generate power using a tidal stream.
  • the tidal generators have a plurality of blade shafts, the blade shafts are arranged such that the tidal generators rotate in one direction.
  • the tidal current generators 320a and 320c disposed at one side with respect to the center line m have blade shafts disposed to rotate in a counterclockwise direction, and the tidal current generators 320b and 320d disposed at the other side.
  • the blade shafts are arranged to rotate clockwise.
  • the tidal current generators have an array of blade shafts which are symmetrical to each other with respect to the center line m.
  • the tidal current generators 320a to 320d are disposed in the recesses 312 of the tidal flow control block 310, respectively.
  • the tidal current generators 320a to 320d are arranged to receive one side of the tidal current generators in the recesses of the tidal control block 310, and the other side parts which are not accommodated are outside the region where the recesses are formed. It is arranged to be exposed.
  • the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS.
  • the ineffective region of the algae generator which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
  • the height of the tidal flow control block 310 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generators.
  • the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
  • the algae control block 310 has a streamlined shape in the direction of the algae flow, it is possible to change the flow of the algae to both ends while minimizing the resistance to the algae. Therefore, in the tidal current generator located on each side of the tidal flow control block 310, the flow rate of the tidal current increases, thereby increasing the flow amount. In addition, even when the flow of algae changes irregularly, it is possible to control and use the flow of algae very efficiently in all directions. As a result, it is possible to efficiently increase the amount of power generated by controlling the flow rate of the algae, and to obtain a higher level of power generation efficiency by concentrating the flow of algae from the general algae generator to the ineffective area to the effective area.
  • the blade shafts of the tidal current generators 320a to 320d are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current.
  • the algae changed by the algae control block 310 to increase the flow rate is concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed.
  • the blade shafts 322a to 322d of the tidal generators that receive the concentrated tidal flow most directly may be at an angle at which the tidal force can be converted to the rotational force to the maximum. Must be maintained.
  • the blade shafts 322a to 322d directly receiving the flow of concentrated algae preferably have an angle ⁇ of 45 degrees with the average direction of the concentrated algae.
  • the angle of the blade shafts should be changed accordingly according to the position of the tidal current generators. That is, the angles of the blade shafts 322a to 322d of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the region where the recess is formed.
  • FIG. 7 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
  • the tidal current system 400 includes two tidal current generators 420a and 420b and a tidal flow control block 410.
  • the tidal current generators 420a and 420b are substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for an arrangement direction of the blade shafts according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal control block. Omit it.
  • the tidal flow control block 410 has an elliptic block shape as a whole and stands in a direction perpendicular to the sea level.
  • the tidal flow control block is arranged such that the long axis (m) of the ellipse is parallel to the direction of the tidal flow, and is fixed to a fixed end formed on one side on the long axis of the ellipse.
  • a rotation center portion 430 is formed at one side of the long axis of the ellipse to fix the tidal flow control block and rotate about the fixed shaft A.
  • the rotation center 430 is fixed to a fixed end, for example, the sea bottom surface.
  • the tidal flow control block has a structure that can rotate around the rotation center.
  • the algae control block 410 may further include a buoy 440 for supporting the algae control block in seawater.
  • the buoy 440 may have any structure as long as it generates buoyancy or lift to support the tidal flow control block.
  • the buoy 440 may be composed of a gas such as hydrogen or helium.
  • the buoy 440 may be arranged in a variety of changes to a position that does not interfere with the flow of algae while supporting the algae control block.
  • the buoy 440 may be disposed inside the tidal flow control block, or may be disposed in the tidal current generator 420.
  • the tidal flow control block is further provided with the buoy, it is possible to more easily rotate around the center of rotation.
  • the side of the tidal flow control block 410 is formed with recesses 412 of the shape corresponding to the side of the tidal current generator.
  • the concave portion 412 has a space in which some of the tidal current generators 420a and 440b are inserted and fixed, and has a shape corresponding to the side shape of the tidal current generator to provide a portion of the tidal current generator.
  • the recesses 512 are formed on the minor axis n of the ellipse.
  • the concave portions are formed to have a shape that is linearly symmetric with each other based on the long axis m of the ellipse.
  • the tidal current generators 420a and 440b are connected to the tidal flow control block, respectively, and are disposed in the recesses 412 of the tidal flow control block, respectively.
  • the tidal current generators are arranged to be connected to one side of the tidal current generators in recesses of the tidal control block 410, and the other side parts which are not accommodated are disposed to be exposed to the outside of the region where the recesses are formed.
  • the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS.
  • the ineffective region of the algae generator which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
  • the height of the tidal flow control block 410 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generators.
  • the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
  • the algae control block 410 has a streamlined shape in the direction of the algae flow, it is possible to change the flow of the algae on both sides while minimizing the resistance to the algae. Therefore, in the tidal current generator located on each side of the tidal flow control block 410, the flow rate of the tidal current is increased, thereby increasing the flow amount.
  • the tidal flow control block 410 is rotated around the rotation center 430 according to the flow of the tidal flow, can actively cope with the change of the tidal flow, corresponding to all directions of the tidal flow As a result, it is possible to effectively utilize algae flow. As a result, it is possible to efficiently increase the amount of generation by controlling the flow rate of algae, and to concentrate the flow of algae from the general algae generator into the non-effective area to the effective area. Power generation efficiency can be obtained.
  • Blade shafts of the tidal current generators 420a and 440b are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current.
  • the algae changed by the algae control block 410 to increase the flow rate is concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed.
  • the blade shafts 422a, 422b of the tidal generators that receive the concentrated tidal flow most directly may be at an angle to convert the tidal force to the maximum rotational force. Must be maintained.
  • the blade shafts 422a and 422b directly receiving the flow of concentrated tides preferably have an angle ⁇ of 45 degrees with the average direction of the concentrated tidal streams.
  • the angle of the blade shafts should be changed accordingly according to the position of the tidal current generators. That is, the angles of the blade shafts 422a and 422b of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the region where the recess is formed.
  • FIG. 8A is a schematic plan view of a tidal current system according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 8b is a schematic plan view for explaining the operation direction according to the tidal current of the tidal power generation system of Figure 8a.
  • an algae power generation system 500 includes two algae generators 520a and 520b and a tidal flow control block 510.
  • the tidal current generators 520a and 520b are substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for an arrangement direction of the blade shafts according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal control block. Omit it.
  • the tidal flow control block 510 has an elliptic block shape as a whole and stands in a direction perpendicular to the sea level.
  • the tidal flow control block is disposed such that the long axis (m) of the ellipse is parallel to the direction of the tidal current, and two first connection members (530a, 530b) are connected to one end (A) on the long axis of the ellipse.
  • Two second connection members 530c and 530d are further connected to the other end portion B on the long axis of the ellipse.
  • connection members 530a to 530d correspond to, for example, a connection line such as a rope, and one side is connected to the tidal control block and the other side is fixed to a fixed end such as a sea surface bottom by a predetermined distance. Therefore, the connecting members 530a to 530d are connected to both ends A and B of the current control block at a predetermined angle, respectively.
  • the algae control block 510 includes a floater 540 for supporting the algae control block in seawater.
  • the buoy 540 may be made of any structure as long as it generates buoyancy or lift in order to support the tidal flow control block.
  • the algae control block is connected to the connecting members by the floater and is floated in the seawater.
  • the side of the tidal flow control block 510 is formed with recesses 512 of a shape corresponding to the side of the tidal current generator.
  • the recess 512 has a space in which a portion of the tidal current generator 520 can be inserted and fixed, and has a shape corresponding to the side shape of the tidal current generator to accommodate a portion of the tidal current generator.
  • the recesses 512 are formed on the minor axis n of the ellipse.
  • the concave portions are formed to have a shape that is linearly symmetric with each other based on the long axis m of the ellipse.
  • the tidal current generators 520a and 520b are connected to the tidal flow control block and are disposed in recesses 512 of the tidal flow control block, respectively.
  • the tidal current generators 520a and 520b are connected to one side of the tidal current generators in recesses of the tidal flow control block 510 so that the other side portions that are not accommodated are areas where the recesses are formed. It is arranged to be exposed to the outside.
  • the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS.
  • the ineffective region of the algae generator which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
  • the height of the tidal flow control block 510 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generators.
  • the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
  • the tidal control block 510 can be rotated by a predetermined angle ( ⁇ ) around the one end (A) on the long axis, the irregular flow of the bird Can cope actively.
  • ⁇ the angle
  • the tidal flow control block 510 also has the central axis ( m) can be rotated to achieve an angle of ⁇ / 2.
  • the flow of the bird is inclined more than the connecting member 530a, it can be further rotated by an angle within the range allowed by the length of the connecting member connected to the other end (B) on the long axis. This is the same even when the direction of the current is changed in a direction parallel to the other connecting member 530b connected to the one end (A). Therefore, the flow of algae can be controlled and used very efficiently in all directions of the algae.
  • the connecting members 530c and 530d connected to the other end B prevent the algae control block 510 from floating unstable in accordance with the flow of algae. That is, the tidal flow control block is prevented from rotating beyond a stable range according to an irregular tidal flow, thereby maintaining a stable state of the tidal flow control block. In addition, even when the direction of the current is changed in the reverse direction can have the same effect as described above.
  • Embodiments described with reference to FIGS. 7 through 8B are not limited thereto and may be applied to the embodiments described with reference to FIGS. 5 and 6. That is, the structure in which the tidal flow control block can actively cope with the change of the tidal flow may be equally applicable to other embodiments.
  • FIG. 9 is a schematic plan view for explaining a tidal current power generation system according to another embodiment of the present invention.
  • the tidal current system 600 includes tidal current generators 620a to 620d and tidal control blocks 610a to 610c.
  • the tidal current generators are substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for the direction in which the blade shafts are arranged according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal flow control block.
  • the tidal flow control blocks 610a to 610c have a cylindrical shape in which a plurality of recesses are formed on an outer surface thereof, and some of the tidal current generators are disposed in the recesses.
  • each of the tidal flow control blocks 610a to 610c has a cylindrical shape as a whole, and is erected in a direction perpendicular to the sea surface.
  • the tidal control blocks are evenly spaced in a line to be perpendicular to the direction of the tidal flow.
  • Each of the tidal flow control blocks 610a to 610c includes at least one recess formed on an outer surface thereof.
  • the recess is formed on a center line connecting center points of the cylinder.
  • recesses 612a to 612c having a shape corresponding to the side of the tidal current generator are formed on one side of each of the tidal flow control blocks.
  • the concave portion 612 has a space in which a portion of the tidal current generator 620 may be inserted and fixed, and has a shape corresponding to a side shape of the tidal current generator to accommodate a portion of the tidal current generator.
  • the recesses 612a to 612c are formed in the same direction with respect to each of the center points on a line connecting the center points of the tidal flow control blocks. That is, one recess is formed between the adjacent tidal flow control blocks.
  • three tidal current control blocks are provided, but this is only an example, and the number of tidal current control blocks may be increased or decreased as necessary.
  • a recess 612d having the same shape may be further formed in the tidal control block 610a disposed at the outermost side of the tidal control blocks opposite the recess 612a.
  • the algae control block 610a disposed on the outermost side of the algae flow is provided by the algae generator 620a accommodated in the recess 612a in an area between the algae control block 610b and the adjacent algae control block 610b. You can get the power of, but in the opposite zone will send the power of algae. Therefore, the recess 612d is further formed in the tidal flow control block 610a disposed at the outermost side in order to efficiently receive the tidal force in all regions, and the recess 612d is described below.
  • the tidal current generator 620d is accommodated therein.
  • one recess is formed between adjacent tidal flow control blocks, but is not limited thereto.
  • two recesses formed in each of the adjacent tidal flow control blocks may be formed between the adjacent tidal flow control blocks on the center line to which the center points of the tidal flow control blocks are connected.
  • the tidal current generators 620a to 620d have a vertical axis turbine perpendicular to the sea level and generate power using the flow of tidal current.
  • the tidal generators have a plurality of blade shafts, the blade shafts are arranged such that the tidal generators rotate in one direction.
  • the tidal current generators 620a through 620d are disposed in the recesses 612a through 612d of the tidal control blocks, respectively.
  • the tidal current generators are arranged to receive one side of the tidal current generators in the recesses of the tidal control blocks, and the other side parts which are not accommodated are disposed to be exposed outside the region where the recesses are formed.
  • the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS.
  • the ineffective region of the algae generator which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
  • Blade shafts of the tidal current generators 620a to 620d are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current.
  • the algae changed by the algae control blocks to increase the flow rate are concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed.
  • the blade shafts 622a to 622d of the tidal generators that receive the concentrated tidal flow most directly may set the angle at which the tidal force can be converted to the maximum rotational force. Must be maintained.
  • the blade shafts 622a to 622d directly receiving the flow of concentrated tidal current preferably have an angle ⁇ of 45 degrees with the average direction of the concentrated tidal current.
  • the angle of the blade shafts should be changed accordingly according to the position of the tidal current generators. That is, the angles of the blade shafts 622a to 622d of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the region where the recess is formed.
  • the distance between the tidal flow control blocks 610a to 610c may be selected within a distance at which the tidal current generators 620a and 620b disposed in the area between the tidal flow control blocks 610a to 610c may have the maximum efficiency. have.
  • one tidal current generator 620a is disposed in the recess 612a of the tidal current control block 610a between two adjacent tidal current control blocks 610a and 610b, and thus the tidal current generator 620a. Is subjected to both the tidal force deformed by the two adjacent tidal flow control blocks 610a, 610b.
  • the blade shaft 622a of the tidal current generator 620a maintains an optimized angle with respect to the tidal current deformed by the tidal current control block 610a which accommodates the tidal current generator 620a, the other tidal current control block ( It is possible to receive a reverse rotational force by the bird modified by 610b). Therefore, the distance between the adjacent tidal flow control blocks 610a and 610b should be appropriately selected within a range that allows the tidal current generator 620a to receive forward rotational force by tidal currents modified by the adjacent tidal current control block 610b. do. This also applies to the distance between the other adjacent tidal control blocks 610b, 610c.
  • the height of the tidal flow control block 610 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generator 620.
  • the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
  • the algae control block 610 has a streamlined shape in the direction of the algae flow, it is possible to change the flow of the algae to both sides while minimizing the resistance to the algae. Therefore, in the tidal current generator located on one side of the tidal flow control block 610, the flow rate of the tidal current increases, thereby increasing the flow amount. In addition, the flow of algae can be concentrated in one algae generator by two adjacent algae control blocks. As a result, the amount of power generation can be increased efficiently, and a higher level of power generation efficiency can be obtained by concentrating the flow of algae in the effective area.
  • the main shaft portion includes a tank in which the compressed gas is stored, and by controlling the discharge of the compressed gas according to the position of the floating member, it is possible to prevent the inflow of sea water to the rotating shaft of the shaft Can be. Therefore, corrosion and abrasion by seawater of the rotating shaft structure of the shaft can be prevented.
  • the algae control block can minimize the resistance to algae and at the same time efficiently control the flow rate of the algae, it is possible to increase the power generation efficiency in the algae generator. In addition, even when the flow of the algae is changed irregularly can be coped actively, it is possible to use the efficient algae as a whole.

Abstract

In a shaft for a tidal current generator, a tidal current generator comprising the shaft for the tidal current generator, and a tidal current generation system, the shaft for the tidal current generator comprises a main shaft portion, a lower portion shaft portion, and a floating member. The main shaft portion is provided with a coupling portion at the lower end thereof, and the lower portion shaft portion is coupled to the main shaft portion by means of the coupling portion and supports the main shaft portion so as to be rotatable. The floating member is arranged in the space between the main shaft portion and the lower portion shaft portion, inside the coupling portion, so as to prevent the inflow of sea water into the coupling portion. As a result, by preventing the inflow of sea water into the lower area of the main shaft portion, corrosion or abrasion due to sea water can be prevented.

Description

조류 발전기용 샤프트, 이를 갖는 조류 발전기, 및 조류 발전 시스템Shafts for tidal current generators, tidal current generators having the same, and tidal current generation systems
본 발명은 조류 발전기용 샤프트, 이를 갖는 조류 발전기 및 조류 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수직 회전축을 가져 발전 효율을 증가시킬 수 있는 조류 발전기용 샤프트, 이를 갖는 조류 발전기 및 조류 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an algae generator shaft, an algae generator and algae power generation system having the same, and more particularly to an algae generator shaft that can increase power generation efficiency by having a vertical axis of rotation, and an algae generator and algae power generation system having the same will be.
최근 대체에너지 개발의 필요성이 대두됨에 따라, 풍력을 이용한 풍력발전이나 조류를 이용한 조류 발전이 크게 각광받고 있다. 이는 경제성과 효율이 뛰어나며, 친환경적으로 평가 받고 있다. 다만, 풍력에너지는 바람의 속도와 방향의 변동이 심하고 지속적이지 못하며, 풍력발전기의 생산가격이 상대적으로 높다는 단점이 있다. 이에 비해, 조류에너지는 조류의 예측이 용이하고, 발전기의 생산비용이 상대적으로 적다는 장점이 있다.Recently, as the necessity of alternative energy development is emerging, wind power generation using wind power or algae generation using algae has been in the spotlight. It is economical, efficient and eco-friendly. However, wind energy has a disadvantage that the wind speed and direction fluctuate severely and not continuously, and the production price of the wind power generator is relatively high. On the other hand, tidal energy has the advantage of easy tidal current prediction and relatively low production cost of a generator.
조류를 이용할 수 있는 발전기로는 터빈의 회전축이 조류의 방향과 평행한 수평축 터빈과 터빈의 회전축이 조류의 방향과 수직인 수직축 터빈이 있다. 특히, 상기 수직축 터빈의 경우에는 모든 발전 전기부를 수면 위에 배치할 수 있어 안정적이고, 구조가 단순하여 구현이 용이하다는 장점이 있다. Examples of generators that can utilize tidal current include horizontal turbines where the axis of rotation of the turbine is parallel to the direction of the tidal stream, and vertical turbines whose axis of rotation is perpendicular to the direction of the tidal current. In particular, in the case of the vertical shaft turbine, all the electric power generation parts can be arranged on the water surface, and there is an advantage that the structure is simple and easy to implement.
종래의 수직축 조류 발전기는 조류의 방향과 수직으로 배치되는 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들을 포함한다. 상기 중심 샤프트는 상기 조류 발전기의 중심축을 따라 형성되어 발전 전기부등을 지지하고, 상기 블레이드 샤프트들은 물의 흐름에 따른 저항력을 이용해 회전에너지를 발생시킨다. 상기 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들은 수중에서, 예를 들면 해수내에서 작동하므로, 상기 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들의 회전축을 이루는 구조에 해수가 유입될 수 있다. 처음에는 상기 회전축을 이루는 구조에 공기층이 형성되어 있어 해수의 유입을 방지하지만, 시간이 지남에 따라 상기 공기층은 해수에 용해되거나 누출되어 소멸하게 된다. 따라서, 해수의 유입에 따른 상기 회전축 구조의 부식이나 마모의 문제점이 발생하게 된다.Conventional vertical tidal current generators include a central shaft and blade shafts disposed perpendicular to the direction of tidal flow. The central shaft is formed along the central axis of the tidal current generator to support power generation, etc., and the blade shafts generate rotational energy using a resistance force according to the flow of water. Since the center shaft and the blade shafts operate underwater, for example, in seawater, seawater may be introduced into a structure forming the rotation axis of the center shaft and the blade shafts. Initially, an air layer is formed in the structure forming the rotating shaft to prevent the inflow of seawater, but over time, the air layer is dissolved or leaked into the seawater and disappears. Therefore, the problem of corrosion or wear of the rotating shaft structure occurs due to the inflow of sea water.
구체적으로, 도 1a는 종래의 조류 발전기를 개략적으로 나타낸 측면도이다. 도 1b는 도 1a의 조류 발전기의 조류에 따른 회전방향을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.Specifically, Figure 1a is a side view schematically showing a conventional tidal current generator. Figure 1b is a schematic plan view for explaining the rotational direction according to the tidal current of the tidal current generator of Figure 1a.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 종래의 조류 발전기(수직축)의 경우 일반적으로 발전부(110), 구동부(111) 및 블레이드 샤프트들(112)을 포함한다. 상기 블레이드 샤프트들은 일반적으로 4개 이하로 구성되고, 해수면에 수직하게 형성되며, 조류의 방향에 따라 상기 조류 발전기가 일방향으로 회전할 수 있도록 그 위치에 따라 각도가 변경된다. 따라서 조류의 방향에 따라 상기 조류 발전기도 일방향(반시계방향)으로 회전하게 된다.1A and 1B, a conventional tidal current generator (vertical shaft) generally includes a power generation unit 110, a driving unit 111, and blade shafts 112. The blade shafts are generally composed of four or less, are formed perpendicular to the sea surface, the angle is changed according to the position so that the tidal current generator can rotate in one direction according to the direction of the tidal current. Therefore, the tidal current generator also rotates in one direction (counterclockwise) according to the direction of the tidal current.
다만, 상기와 같이 일방향(반시계방향)으로의 회전력을 얻기 위해서는 상기 B 영역으로 흐르는 조류의 흐름은 오히려 상기 조류 발전기의 회전에 방해가 된다. 또한, 조류의 유속 조절이 불가능한바, 조류의 불규칙적인 흐름에 그대로 의존하게 된다. 따라서, 일정하고 높은 수준의 발전 효율을 얻기 어렵다.However, in order to obtain a rotational force in one direction (counterclockwise direction) as described above, the flow of algae flowing to the B region is rather hindered by the rotation of the algae generator. In addition, it is impossible to control the flow rate of algae, it will depend on the irregular flow of algae. Therefore, it is difficult to obtain a constant and high level of power generation efficiency.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 해수의 유입을 막고, 회전축 구조의 부식을 방지할 수 있는 조류 발전기용 샤프트를 제공하는 것이다.Accordingly, the technical problem of the present invention has been conceived in this respect, an object of the present invention is to provide a tidal current generator shaft that can prevent the inflow of sea water, and prevent corrosion of the rotating shaft structure.
본 발명의 다른 목적은 상기 조류 발전기용 샤프트를 갖는 조류 발전기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a tidal current generator having a shaft for the tidal current generator.
본 발명의 또 다른 목적은 조류의 유속 조절이 가능하고 높은 발전 효율을 얻을 수 있는 조류 발전 시스템을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an algae power generation system capable of controlling the flow rate of algae and obtaining high power generation efficiency.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 조류 발전 시스템은 복수의 조류 제어 블록들 및 복수의 조류 발전기들을 포함한다. 상기 조류 제어 블록들은 각각 유선형의 곡면을 가지고 상기 곡면에 의해 조류의 흐름을 변경시킨다. 상기 조류 발전기들은 상기 조류 제어 블록들에 인접하며, 각각이 상기 변경된 조류의 흐름을 받는 복수의 블레이드 샤프트들을 포함한다.An algae power generation system according to an embodiment for achieving the above object of the present invention includes a plurality of algae control blocks and a plurality of algae generators. The tidal flow control blocks each have a streamlined curved surface to change the tidal flow by the curved surface. The tidal generators are adjacent to the tidal control blocks, each comprising a plurality of blade shafts receiving the modified tidal flow.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 샤프트들은 해수면에 수직하게 형성되고, 상기 조류 제어 블록들의 곡면을 따라 집중된 조류와 가장 인접하게 위치하는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들은 상기 집중된 조류의 방향과 45도를 이루도록 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the blade shafts are formed perpendicular to the sea level, and the blade shafts of the tidal generators positioned closest to the tidal flow center along the curved surface of the tidal flow control blocks are in the direction of the concentrated tidal flow. It may be arranged to form a degree.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록들은 서로 마주하는 두 개의 조류 제어 블록들을 포함하며, 상기 두 개의 블록들 각각의 서로 마주하지 않는 면은 곡면으로 형성되어 상기 조류의 흐름을 변경하고, 상기 조류 발전기들은 상기 두 개의 조류 제어 블록들의 사이에 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the tidal flow control block includes two tidal flow control blocks facing each other, the non-facing sides of each of the two blocks is formed in a curved surface to change the flow of the tidal The tidal current generators may be disposed between the two tidal flow control blocks.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 서로 마주하는 조류 제어 블록들의 외부로 노출되도록 배치될 수 있다. In one embodiment of the invention, each of the tidal current generators may be arranged to be exposed to the outside of the tidal control blocks facing each other.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들의 노출부는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 1/2 내지 2/3에 해당될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the exposed portion of the tidal current generator may correspond to 1/2 to 2/3 of the entire area of the tidal current generator.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록들은 일렬로 이격되어 배치되며, 각각은 외곽면 상에 형성된 적어도 하나의 오목부들을 포함하는 원기둥 형상으로 형성되고, 상기 오목부들에는 상기 조류 발전기들의 일부가 배치될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tidal flow control blocks are arranged spaced apart in a row, each is formed in a cylindrical shape including at least one recess formed on the outer surface, the recessed portion of the tidal generators Some may be arranged.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 오목부는 상기 원기둥의 중심점들을 연결한 중심선 상에 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the concave portion may be formed on a centerline connecting the center points of the cylinder.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템은 조류 제어 블록 및 복수의 조류 발전기들을 포함한다. 상기 조류 제어 블록들은 유선형의 곡면을 가지고 상기 곡면에 의해 조류의 흐름을 변경시키며, 외면에 복수의 오목부들이 형성된다. 상기 조류 발전기들은 상기 조류 제어 블록에 인접하며, 각각이 상기 변경된 조류의 흐름을 받는 복수의 블레이드 샤프트들을 포함한다.An algae power generation system according to another embodiment for achieving the above object of the present invention includes an algae control block and a plurality of algae generators. The tidal flow control blocks have a streamlined curved surface to change the flow of algae by the curved surface, and a plurality of recesses are formed on an outer surface thereof. The tidal generators are adjacent to the tidal control block, each comprising a plurality of blade shafts that receive the modified tidal flow.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들은 상기 오목부들에 각각 배치될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tidal current generators may be disposed in the recesses, respectively.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 블레이드 샤프트들은 해수면과 수직하게 형성되고, 상기 조류 제어 블록들의 곡면을 따라 집중된 조류와 가장 인접하게 위치하는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들은 상기 집중된 조류의 방향과 45도를 이루도록 배치될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the blade shafts are formed perpendicular to the sea level, and the blade shafts of the tidal generators positioned closest to the tidal flow centered along the curved surface of the tidal flow control blocks are in the direction of the concentrated tidal flow. It may be arranged to form a degree.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 원기둥 형상을 가지고, 상기 오목부들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tidal flow control block has a cylindrical shape, the concave portions may be formed in a line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출될 수 있다. In one embodiment of the present invention, each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 타원 블록 형상을 가지고, 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축상의 일측부에 형성된 고정단에 고정될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tidal flow control block has an elliptic block shape, the tidal flow control block may be fixed to a fixed end formed on one side on the long axis of the ellipse.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 블록의 내부에 형성되어 상기 조류 제어 블록을 해수내에서 부양시키는 부양기를 더 포함할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the algae control block may further include a buoy which is formed inside the block to support the algae control block in seawater.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 오목부들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the recesses may be formed in a line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 타원기둥 형상을 가지고, 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축상의 일단에 연결된 제1 연결부재들에 고정될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the tidal flow control block has an elliptic cylinder shape, the tidal flow control block may be fixed to the first connecting members connected to one end on the long axis of the ellipse.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축상의 타단에 연결된 제2 연결부재들에 추가로 고정될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the tidal flow control block may be further fixed to the second connecting members connected to the other end on the long axis of the ellipse.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 블록의 내부에 형성되어 상기 조류 제어 블록을 해수내에서 부양시키는 부양기를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the algae control block may further include a buoy which is formed inside the block to support the algae control block in seawater.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 오목부들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the recesses may be formed in a line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출될 수 있다.In one embodiment of the present invention, each of the tidal current generator may be exposed to the outside 1/2 to 2/3 of the entire area.
본 발명의 실시예들에 따르면, 주축부는 압축가스가 저장된 탱크를 포함하고, 플로팅 부재의 위치에 따라 상기 압축가스의 배출을 조절함으로써, 샤프트의 하부 결합부에 해수가 유입됨을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 샤프트의 하부 결합부 구조의 해수에 의한 부식이나 마모를 방지할 수 있다.According to the embodiments of the present invention, the main shaft portion includes a tank in which the compressed gas is stored, and by controlling the discharge of the compressed gas according to the position of the floating member, it is possible to prevent the inflow of sea water to the lower coupling portion of the shaft. Therefore, it is possible to prevent corrosion or wear caused by sea water of the lower coupling portion structure of the shaft.
또한, 조류 제어 블록에 의해 조류에 대한 저항력을 최소화하면서 동시에 상기 조류의 유속을 효율적으로 조절할 수 있어, 조류발전기에서의 발전 효율을 높일 수 있다. 또한, 조류의 흐름이 불규칙하게 변경되는 경우에도 능동적으로 대처할 수 있어, 전체적으로 효율적인 조류의 이용이 가능하다.In addition, the algae control block can minimize the resistance to algae and at the same time efficiently control the flow rate of the algae, it is possible to increase the power generation efficiency in the algae generator. In addition, even when the flow of the algae is changed irregularly can be coped actively, it is possible to use the efficient algae as a whole.
다만, 본 발명의 효과는 상기 언급한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and may be variously expanded within a range without departing from the spirit and scope of the present invention.
도 1a는 종래의 조류 발전기(수직축)를 개략적으로 나타낸 측면도이다. Figure 1a is a side view schematically showing a conventional tidal current generator (vertical shaft).
도 1b는 도 1a의 조류 발전기의 조류에 따른 회전방향을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다. Figure 1b is a schematic plan view for explaining the rotational direction according to the tidal current of the tidal current generator of Figure 1a.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발전기를 나타낸 개략적인 사시도이다. 2 is a schematic perspective view showing a tidal current generator according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 2의 조류 발전기의 중심 샤프트의 P 영역을 X-X'로 절단한 확대된 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line X-X 'of the central region of the central shaft of the tidal current generator of FIG.
도 4는 도 2의 조류 발전기의 블레이드 샤프트의 Q 영역을 X-X'로 절단한 확대된 단면도이다.4 is an enlarged cross-sectional view taken along line X-X 'of the Q region of the blade shaft of the tidal current generator of FIG.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다. 5 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.6 is a schematic plan view showing a tidal current power generation system according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.7 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.8A is a schematic plan view of a tidal current system according to another embodiment of the present invention.
도 8b는 도 8a의 조류 발전 시스템의 조류에 따른 작동방향을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.Figure 8b is a schematic plan view for explaining the operation direction according to the tidal current of the tidal power generation system of Figure 8a.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.9 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
100 : 발전부 11 : 구동부100: power generation unit 11: drive unit
300 : 중심 샤프트 12 : 블레이드 샤프트 300: center shaft 12: blade shaft
20 : 주축부 121 : 탱크20: main shaft 121: tank
1232 : 하부 결합부 130 : 하부축부1232: lower coupling portion 130: lower shaft portion
140 : 제1 베어링 150 : 제2 베어링140: first bearing 150: second bearing
160 : 가스관 170 : 밸브160: gas pipe 170: valve
180 : 플로팅 부재 190 : 조절부180: floating member 190: adjusting unit
210, 310, 410 : 조류제어블록210, 310, 410: Bird control block
510, 610 : 조류제어블록 212 : 제1 면510, 610: tidal flow control block 212: first page
214 : 제2 면 214: second side
312, 412, 512, 612 : 오목부312, 412, 512, 612: recess
220, 320, 420, 520, 620 : 조류발전기 430 : 회전중심부220, 320, 420, 520, 620: tidal current generator 430: center of rotation
530 : 연결부재 440, 540 : 부양기530: connection member 440, 540: buoy
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.  As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the drawings, similar reference numerals are used for similar elements. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown in an enlarged scale than actual for clarity of the invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 조류 발전 시스템에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the algae power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발전기를 나타낸 개략적인 사시도이다. 2 is a schematic perspective view showing a tidal current generator according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 조류 발전기(10)는 발전부(110), 구동부(111), 중심 샤프트(113) 및 블레이드 샤프트들(112)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the tidal current generator 10 according to the present embodiment includes a power generation unit 110, a driving unit 111, a center shaft 113, and blade shafts 112.
상기 발전부(110)는 회전에너지를 전기에너지로 변환한다. 구체적으로, 조류에 의해 상기 블레이드 샤프트들(112)이 상기 조류 발전기의 중심축을 기준으로 회전하면, 상기 블레이드 샤프트의 회전 에너지를 전기에너지로 변환하게 된다.The power generation unit 110 converts rotational energy into electrical energy. Specifically, when the blade shafts 112 rotate by the tidal current about the central axis of the tidal current generator, the rotational energy of the blade shaft is converted into electrical energy.
상기 구동부(111)는 상기 조류 발전기의 중심축을 기준으로 한 상기 블레이드 샤프트들의 회전 에너지를 상기 발전부(110)로 전달하는 구조를 가진다. 이와 동시에 상기 블레이드 샤프트들의 자체적인 자전도 조절하게 된다. 이와 같은 방식으로, 일정한 조류의 방향에 대해서 일방향으로의 회전력을 얻을 수 있다. The driving unit 111 has a structure for transmitting the rotational energy of the blade shafts based on the central axis of the tidal current generator to the power generation unit (110). At the same time it also controls its own rotation of the blade shafts. In this way, the rotational force in one direction can be obtained with respect to the direction of the constant current.
상기 중심 샤프트(113)는 상기 조류 발전기(100)의 중심축을 형성하며, 상기 발전부(110) 및 구동부(111)를 지지한다. 이와 동시에, 상기 블레이드 샤프트들과 함께 상기 조류 발전기의 중심축을 중심으로 회전하면서, 회전에너지를 상기 발전부로 전달한다. The central shaft 113 forms a central axis of the tidal current generator 100 and supports the power generation unit 110 and the driving unit 111. At the same time, while rotating about the central axis of the tidal current generator along with the blade shafts, and transmits rotational energy to the power generation unit.
상기 블레이드 샤프트들(112)은 조류로부터 항력을 받아 상기 조류 발전기(100)의 중심축을 기준으로 회전한다. 일반적으로 상기 블레이드 샤프트는 조류 에너지를 효율적으로 전달받기 위해 해수면에 수직으로 형성된 타원 기둥의 형상을 가진다. 구체적으로, 조류의 방향이 상기 타원의 장축과 수직인 경우에는 상기 조류의 항력을 최대로 받을 수 있으며, 조류의 방향이 상기 타원의 장축과 평행인 경우에는 상기 조류의 항력을 최소로 할 수 있다. 상기 블레이드 샤프트의 형상은 이에 한정되는 것은 아니며 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 상기 블레이드 샤프트의 개수는 필요에 따라 다양하게 변경할 수 있다.The blade shafts 112 receive drag from the tidal current and rotate about the central axis of the tidal current generator 100. In general, the blade shaft has the shape of an elliptical column formed perpendicular to the sea surface in order to efficiently receive tidal energy. Specifically, when the direction of the bird is perpendicular to the long axis of the ellipse, the drag of the bird may be received at maximum, and when the direction of the bird is parallel to the long axis of the ellipse, the drag of the bird may be minimized. . The shape of the blade shaft is not limited thereto, and may be variously modified. In addition, the number of blade shafts can be variously changed as necessary.
상기 조류 발전기(100)의 중심 샤프트(113) 및 블레이드 샤프트들(112)은 일반적으로 수중에서 작동한다. 예를 들면, 상기 조류 발전기(100)는 해수에서 발생하는 조류를 이용할 수 있고, 이 경우 상기 조류 발전기(100)는 해수 내에 배치된다. 상기 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들은 해수면에 수직하게 형성되는바, 상기 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들의 내부에는 해수가 유입될 수 있다. The central shaft 113 and blade shafts 112 of the tidal current generator 100 generally operate underwater. For example, the algae generator 100 may use algae generated in seawater, in which case the algae generator 100 is disposed in seawater. The center shaft and the blade shafts are formed perpendicular to the sea surface, and seawater may be introduced into the center shaft and the blade shafts.
구체적으로, 상기 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들이 수직축으로 형성되어 회전하기 위해서, 상기 중심 샤프트 및 블레이드 샤프트들의 하부 결합부는 다수의 베어링이 구비되어 지지하는 구조를 가지게 된다. 상기 하부 결합부에는 기본적으로 공기층이 형성되어 상기 베어링들이 해수와 접촉되어 부식되거나 마모되는 것을 방지하지만, 시간이 지나면서 상기 공기층은 해수에 용해되거나 외부로 누출되어 점점 소멸하게 된다. 이 경우, 상기 하부 결합부에 해수가 유입되게 되고, 이는 상기 베어링들의 부식을 초래하게 된다. 또한 상기 베어링들은 부식과정에서의 회전에 의해 마모의 정도가 높아지게 된다. Specifically, in order to rotate the center shaft and the blade shafts are formed in a vertical axis, the lower coupling portion of the center shaft and the blade shafts has a structure provided with a plurality of bearings to support. The lower coupling portion is basically formed with an air layer to prevent the bearings from contacting the seawater to corrode or wear, but over time, the air layer dissolves in the seawater or leaks to the outside and gradually disappears. In this case, seawater is introduced into the lower coupling portion, which causes corrosion of the bearings. The bearings also have a high degree of wear due to rotation during corrosion.
그러나 본 실시예에 따르면, 상기 중심 샤프트(113) 및 블레이드 샤프트들(112)은 내부에 압축가스가 저장된 탱크를 포함하고, 하부 결합부에는 플로팅 부재가 배치되어 상기 중심 샤프트(113) 및 블레이드 샤프트들(112) 내부로 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 상기 중심 샤프트(113) 및 블레이드 샤프트들(112)의 내부 구조는 이하 도 3 및 도 4를 참조하여 상세히 후술한다.However, according to the present embodiment, the center shaft 113 and the blade shafts 112 include a tank in which a compressed gas is stored therein, and a floating member is disposed in the lower coupling part such that the center shaft 113 and the blade shaft are disposed. Seawater can be prevented from entering the field 112. Internal structures of the central shaft 113 and the blade shafts 112 will be described later in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 도 2의 조류 발전기의 중심 샤프트의 P 영역을 X-X'로 절단한 확대된 단면도이다.3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line X-X 'of the central region of the central shaft of the tidal current generator of FIG.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 중심 샤프트(113)는 주축부(120), 하부축부(130), 플로팅 부재(180)를 포함한다. 2 and 3, the center shaft 113 includes a main shaft portion 120, a lower shaft portion 130, and a floating member 180.
상기 주축부(120)는 하단에 하부 결합부(122)가 형성된다. 상기 하부 결합부(122)에는 상기 하부축부(130)가 삽입되고, 상기 하부축부(130)는 상기 주축부가 회전할 수 있도록 지지한다. 상기 플로팅 부재(180)는 상기 하부 결합부(122) 내에 배치된다. 상기 플로팅 부재(180)는 상기 주축부(120) 및 상기 하부축부(130) 사이 영역에 배치된다. 상기 중심 샤프트(113)에는 상기 플로팅 부재(180)의 위치에 따라서 상기 결합부내로의 해수의 유입을 조절하는 조절수단을 더 포함할 수 있다. 상기 중심 샤프트(113)의 구성에 대해서는 이하 본 실시예에 따라 상세히 설명한다. The main shaft portion 120 has a lower coupling portion 122 is formed at the bottom. The lower shaft portion 130 is inserted into the lower coupling portion 122, and the lower shaft portion 130 supports the main shaft portion to rotate. The floating member 180 is disposed in the lower coupling portion 122. The floating member 180 is disposed in an area between the main shaft portion 120 and the lower shaft portion 130. The central shaft 113 may further include adjusting means for controlling the inflow of seawater into the coupling portion according to the position of the floating member 180. The configuration of the center shaft 113 will be described in detail according to the present embodiment.
본 실시예에 따르면, 상기 주축부(120)는 압축가스가 충전된 탱크(121)를 포함한다. 상기 주축부(120)는 상기 조류 발전기의 중심축 상에 형성되어 상기 발전부(110) 및 구동부(111)를 지지하며, 이와 동시에 상기 블레이드 샤프트들(112)과 함께 상기 중심축을 기준으로 회전한다. 상기 하부 결합부(122)는 상기 주축부의 하단에 오목한 형상으로 형성되어, 상기 하부축부(130)가 상기 하부 결합부에 삽입되어 결합한다. 상기 탱크(121)는 상기 주축부 내부에 형성되고, 상기 탱크 내부는 압축가스로 채워진다. According to the present embodiment, the spindle portion 120 includes a tank 121 filled with compressed gas. The main shaft portion 120 is formed on the central axis of the tidal current generator to support the power generation unit 110 and the driving unit 111, and at the same time rotates about the central axis with the blade shafts 112. . The lower coupling portion 122 is formed in a concave shape at the lower end of the main shaft portion, the lower shaft portion 130 is inserted into and coupled to the lower coupling portion. The tank 121 is formed in the main shaft portion, and the tank is filled with compressed gas.
상기 조류 발전기(100)는 제1 베어링(140), 제2 베어링(150), 가스관(160), 밸브(170) 및 조절부(190)를 더 포함할 수 있다. 상기 탱크(121)는 상기 가스관(160)에 연결되어 상기 밸브(170)가 개방되면 상기 압축가스를 배출하게 된다. 상기 탱크는 상기 탱크 내부에 압축가스를 보충 주입할 수 있는 주입관(미도시)을 별도로 포함할 수 있다. 상기 밸브(170)는 상기 탱크의 입구에 형성되어 상기 주축부의 하부 결합부(122)로 상기 압축가스의 배출을 조절한다.The tidal current generator 100 may further include a first bearing 140, a second bearing 150, a gas pipe 160, a valve 170, and an adjusting unit 190. The tank 121 is connected to the gas pipe 160 to discharge the compressed gas when the valve 170 is opened. The tank may separately include an injection tube (not shown) capable of supplementally injecting compressed gas into the tank. The valve 170 is formed at the inlet of the tank to control the discharge of the compressed gas to the lower coupling portion 122 of the main shaft portion.
상기 하부 결합부(122)는 상기 하부축부(130)가 삽입되어 상기 주축부(120)를 지지함과 동시에 상기 주축부가 회전 가능하도록 하기 위해 상기 주축부의 하부 영역에 형성된다. 상기 하부 결합부(122)에는 상기 조류 발전기의 바닥면에 고정된 상기 하부축부(130)가 삽입된다. 상기 하부축부(130)는 상기 조류 발전기(100)의 중심축 상에서 상기 바닥면으로부터 돌출되어 형성된다. The lower coupling portion 122 is formed in the lower region of the main shaft portion so that the lower shaft portion 130 is inserted to support the main shaft portion 120 and the main shaft portion is rotatable. The lower coupling part 122 is inserted into the lower shaft part 130 fixed to the bottom surface of the tidal current generator. The lower shaft portion 130 is formed to protrude from the bottom surface on the central axis of the tidal current generator (100).
상기 제1 베어링(140)은 상기 하부 결합부의 상면 및 상기 하부축부의 상면(131) 사이에 배치된다. 상기 제1 베어링은 상기 하부축부의 상면상에서 상기 주축부를 지지하여, 상기 주축부가 상기 하부축부 상에서 회전 가능하도록 한다. The first bearing 140 is disposed between the upper surface of the lower coupling portion and the upper surface 131 of the lower shaft portion. The first bearing supports the main shaft portion on the upper surface of the lower shaft portion, such that the main shaft portion is rotatable on the lower shaft portion.
상기 제2 베어링(150)은 상기 하부 결합부의 측면 및 상기 하부축부의 측면(132) 사이에 배치된다. 상기 제2 베어링은 상기 하부축부의 측면을 지지하여, 상기 주축부가 상기 하부축부 상에서 회전 가능하도록 한다.The second bearing 150 is disposed between the side surface of the lower coupling portion and the side surface 132 of the lower shaft portion. The second bearing supports the side surface of the lower shaft portion, such that the main shaft portion is rotatable on the lower shaft portion.
상기 가스관(160)은 상기 탱크(121)와 상기 하부 결합부(122)를 연결한다. 상기 가스관(160)은 상기 주축부(120)의 중심부를 관통하여 형성되고, 상기 탱크에 주입된 압축가스가 상기 하부 결합부 내부로 배출될 수 있는 통로를 제공한다. 상기 밸브(170)는 상기 가스관에 형성되어 상기 압축가스의 배출을 조절한다. The gas pipe 160 connects the tank 121 and the lower coupling part 122. The gas pipe 160 is formed through the central portion of the main shaft portion 120, and provides a passage through which the compressed gas injected into the tank can be discharged into the lower coupling portion. The valve 170 is formed in the gas pipe to control the discharge of the compressed gas.
상기 압축가스는 상기 하부 결합부(122)에 채워지는 공기층을 보충하기 위한 것으로, 해수에 잘 용해되지 않고 상기 베어링들의 부식에 영향을 주지 않는 가스를 포함한다. 예를 들면, 상기 압축가스는 수소 또는 헬륨을 포함할 수 있다.The compressed gas is to supplement the air layer filled in the lower coupling portion 122, and includes a gas that does not dissolve well in seawater and does not affect corrosion of the bearings. For example, the compressed gas may include hydrogen or helium.
상기 플로팅 부재(180)는 상기 하부 결합부(122)의 하부 영역에 배치된다. 상기 플로팅 부재(180)는 해수내에서 부력이나 양력을 발생하여 상기 해수면 위로 부양하는 특성을 가진다. 상기 플로팅 부재는 상기 하부 결합부 내에서 상기 주축부와 일정 거리만큼 이격된 공간을 가지며, 상기 하부 결합부로 유입된 해수면(50)상에 떠 있는 상태를 유지한다. 따라서 상기 하부 결합부 내부로 유입되는 해수의 해수면(50)이 상승하는 경우, 상기 플로팅 부재(180)도 이와 함께 상승하게 된다.The floating member 180 is disposed in the lower region of the lower coupling portion 122. The floating member 180 has a characteristic of generating buoyancy or lift in seawater to float above the sea level. The floating member has a space spaced apart from the main shaft portion by a predetermined distance in the lower coupling portion, and maintains the floating member on the sea surface 50 introduced into the lower coupling portion. Therefore, when the sea surface 50 of the seawater flowing into the lower coupling portion rises, the floating member 180 also rises with it.
상기 조절부(190)는 상기 플로팅 부재(180)와 상기 가스관에 형성된 상기 밸브(170)를 연결한다. 상기 조절부(190)는 상기 플로팅 부재(180)의 위치에 따라 상기 밸브를 개폐하는 구성을 가진다. 구체적으로, 상기 조절부(190)는 상기 하부축부(130)를 통해 상기 하부 결합부(122)로 연결되고, 상기 하부 결합부에 연결된 가스관(160)을 통해 상기 밸브(170)에 연결된다. 상기 조절부(190)는 상기 플로팅 부재의 기본적인 위치에서는 상기 밸브를 클로즈된(closed) 상태로 유지한다. 그러나, 상기 조절부(190)는 상기 플로팅 부재의 위치가 일정 이상 상승하는 경우에는 상기 밸브를 오픈(open)한다. 따라서, 상기 조절부(190)는 상기 플로팅 부재의 상승 또는 하강 여부에 따라 상기 밸브를 오픈하거나 클로즈하게 된다. 상기 조절부의 연결 구조는 본 실시예에 한정되지 않고, 상기 하부 결합부의 구조에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The adjusting unit 190 connects the floating member 180 and the valve 170 formed in the gas pipe. The adjusting unit 190 has a configuration for opening and closing the valve according to the position of the floating member 180. Specifically, the control unit 190 is connected to the lower coupling portion 122 through the lower shaft portion 130, and is connected to the valve 170 through the gas pipe 160 connected to the lower coupling portion. The adjuster 190 maintains the valve in the closed position at the basic position of the floating member. However, the adjuster 190 opens the valve when the position of the floating member rises more than a certain level. Accordingly, the adjusting unit 190 opens or closes the valve depending on whether the floating member is raised or lowered. The connection structure of the control unit is not limited to this embodiment, and may be variously changed according to the structure of the lower coupling unit.
상기 중심 샤프트(113)는 일반적으로 전체 영역이 해수(미도시)내에 형성된다. 따라서 상기 중심 샤프트는 해수 내에 잠겨있는 상태이나, 상기 주축부의 하부 결합부(122)에 형성되어 있는 공기층에 의해 상기 하부 결합부 내로 유입된 해수의 해수면(50)은 매우 낮은 상태를 유지한다. 그러나 시간이 지남에 따라 상기 공기층이 점차 소멸하여 상기 주축부의 하부 결합부(122) 내로 유입된 해수의 해수면(50)이 일정 이상 상승하는 경우, 본 실시예에 따르면, 상기 플로팅 부재(180)도 함께 상승하게 되고, 이에 따라 상기 조절부(190)는 상기 탱크의 밸브(170)를 오픈한다. 상기 밸브가 오픈되면 상기 탱크 내부에 충전된 압축가스가 상기 주축부의 하부 결합부(122) 내로 배출되고, 상기 하부 결합부(122) 내의 가스층이 두꺼워지게 된다. 상기 가스층이 두꺼워지면서 상기 하부 결합부 내로 유입된 해수를 밀어내고, 이에 따라 상기 유입된 해수면(50) 및 플로팅 부재(180)도 함께 하강하게 된다. 상기 플로팅 부재의 위치가 다시 원위치로 돌아온 경우에는, 다시 상기 조절부는 상기 탱크의 밸브를 클로즈하고 상기 압축가스의 배출을 차단한다. 이와 같은 과정으로, 상기 탱크에 충전된 압축가스가 소진될 때까지 상기 주축부의 하부 결합부 내부로의 해수의 유입을 방지할 수 있다. 또한, 상기 탱크에 압축가스를 주기적으로 주입함으로써, 지속적으로 해수의 유입을 방지할 수 있다.The central shaft 113 is generally formed in sea water (not shown) in its entirety. Therefore, the center shaft is locked in the seawater, but the sea level 50 of the seawater introduced into the lower coupling portion by the air layer formed in the lower coupling portion 122 of the main shaft portion is kept very low. However, when the air layer gradually disappears as time passes and the sea level 50 of the seawater flowing into the lower coupling portion 122 of the main shaft portion rises more than a predetermined time, according to the present embodiment, the floating member 180 is also Ascending together, the control unit 190 opens the valve 170 of the tank. When the valve is opened, the compressed gas filled in the tank is discharged into the lower coupling portion 122 of the main shaft portion, and the gas layer in the lower coupling portion 122 becomes thick. As the gas layer becomes thick, the seawater introduced into the lower coupling part is pushed out, and thus, the introduced seawater surface 50 and the floating member 180 are also lowered together. When the position of the floating member is returned to the original position, the control unit again closes the valve of the tank and blocks the discharge of the compressed gas. In this process, it is possible to prevent the inflow of seawater into the lower coupling portion of the main shaft portion until the compressed gas filled in the tank is exhausted. In addition, by periodically injecting the compressed gas into the tank, it is possible to continuously prevent the inflow of sea water.
상술한 바와 같이, 상기 중심 샤프트(113) 구조 내에 압축가스가 저장된 탱크(121)를 구성하고, 플로팅 부재(180)를 연결하여 상기 압축가스의 배출을 조절함으로써, 상기 중심 샤프트 내부로 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 시간이 지남에 따라 유입된 해수에 의해 상기 하부 결합부내의 베어링들이 부식되거나 마모되는 문제점을 방지할 수 있다. As described above, by forming a tank 121 in which the compressed gas is stored in the central shaft 113 structure, by connecting the floating member 180 to control the discharge of the compressed gas, seawater flows into the central shaft. Can be prevented. Therefore, it is possible to prevent a problem that the bearings in the lower coupling portion is corroded or worn by the seawater introduced over time.
도 4는 도 2의 조류 발전기의 블레이드 샤프트의 Q 영역을 X-X'로 절단한 확대된 단면도이다. 상기 블레이드 샤프트는 주축부가 타원 기둥의 형상을 가진다는 것을 제외하고는 도 3을 참조하여 설명한 중심 샤프트와 실질적으로 동일하므로, 동일한 참조번호를 사용하고 중복되는 설명은 이를 생략한다.4 is an enlarged cross-sectional view taken along line X-X 'of the Q region of the blade shaft of the tidal current generator of FIG. Since the blade shaft is substantially the same as the center shaft described with reference to FIG. 3 except that the main shaft portion has the shape of an elliptical column, the same reference numerals are used and redundant descriptions thereof will be omitted.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 블레이드 샤프트(112)는 주축부(122), 하부축부(130), 제1 베어링(140), 제2 베어링(150), 가스관(160), 밸브(170), 플로팅 부재(180) 및 조절부(190)를 포함한다.2 and 4, the blade shaft 112 includes a main shaft portion 122, a lower shaft portion 130, a first bearing 140, a second bearing 150, a gas pipe 160, and a valve 170. ), The floating member 180 and the adjuster 190.
상기 주축부(122)는 압축가스가 충전된 탱크(123)를 포함하고, 하단에 하부 결합부(122)가 형성된다. 상기 주축부(122)는 상기 조류 발전기의 외측부에 형성되어 상기 중심 샤프트를 중심으로 회전한다. 상기 주축부(122)는 조류로부터의 항력을 효율적으로 전달받기 위해 해수면에 수직으로 형성된 타원 기둥의 형상을 가진다. The main shaft portion 122 includes a tank 123 filled with compressed gas, and a lower coupling portion 122 is formed at a lower end thereof. The main shaft portion 122 is formed on the outer side of the tidal current generator rotates about the central shaft. The main shaft 122 has the shape of an elliptical column formed perpendicular to the sea surface in order to receive the drag from the algae efficiently.
상기 탱크(123)는 상기 주축부(122) 내부에 형성되고, 상기 탱크 내부는 압축가스로 채워진다. 상기 탱크(123)는 상기 가스관(160)에 연결되어 상기 밸브가 개방되면 상기 압축가스를 배출하게 된다. 상기 탱크는 상기 탱크 내부에 압축가스를 보충 주입할 수 있는 주입관(미도시)을 별도로 포함할 수 있다.The tank 123 is formed inside the spindle 122, and the tank is filled with compressed gas. The tank 123 is connected to the gas pipe 160 to discharge the compressed gas when the valve is opened. The tank may separately include an injection tube (not shown) capable of supplementally injecting compressed gas into the tank.
따라서, 상기 블레이드 샤프트 구조 내에 압축가스가 저장된 탱크를 구성하고, 플로팅 부재를 연결하여 상기 압축가스의 배출을 조절함으로써, 상기 블레이드 샤프트 내부로 해수가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 시간이 지남에 따라 유입된 해수에 의해 상기 하부 결합부내의 베어링들이 부식되거나 마모되는 문제점을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 조류 발전기의 중심 샤프트와 블레이드 샤프트의 구조를 예시하였지만, 이에 한정되는 것이 아니다. 수중에서 작동하는 발전 장치들에 있어서, 수직 회전축을 가지고 회전하는 샤프트들에 본 실시예의 특징들이 동일하게 적용될 수 있음은 당연하다.도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.Therefore, by forming a tank in which the compressed gas is stored in the blade shaft structure, by connecting the floating member to control the discharge of the compressed gas, it is possible to prevent the inflow of seawater into the blade shaft. Therefore, it is possible to prevent a problem that the bearings in the lower coupling portion is corroded or worn by the seawater introduced over time. In this embodiment, the structure of the central shaft and the blade shaft of the tidal current generator is illustrated, but is not limited thereto. Of course, in power generating apparatuses that operate underwater, the features of this embodiment are equally applicable to shafts rotating with a vertical axis of rotation. Fig. 5 is a schematic representation of a tidal current system according to an embodiment of the invention. It is a plan view.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발전 시스템(200)은 두 개의 조류 제어 블록들(210a, 210b) 및 두 개의 조류 발전기들(220a, 220b)을 포함한다. 상기 조류 발전기는 상기 조류 제어 블록들 사이에 배열되는 조류 발전기의 위치에 따른 블레이드 샤프트들의 배열방향을 제외하고는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 조류 발전기와 실질적으로 동일한바, 중복되는 설명은 이를 생략한다.Referring to FIG. 5, an algae power generation system 200 according to an embodiment of the present invention includes two algae control blocks 210a and 210b and two algae generators 220a and 220b. The tidal current generator is substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIGS. 1A and 1B except for an arrangement direction of the blade shafts according to the position of the tidal current generator arranged between the tidal flow control blocks. Omit.
상기 조류 제어 블록들은 각각 유선형의 곡면을 가지고 상기 곡면에 의해 조류의 흐름을 변경시킨다. 상기 조류 발전기들은 상기 조류 제어 블록에 인접하며, 각각이 상기 변경된 조류의 흐름을 받는 복수의 블레이드 샤프트들을 포함한다.The tidal flow control blocks each have a streamlined curved surface to change the tidal flow by the curved surface. The tidal generators are adjacent to the tidal control block, each comprising a plurality of blade shafts that receive the modified tidal flow.
예를 들면, 상기 조류 제어 블록들(210a, 210b)은 서로 마주하도록 배치되고, 상기 조류제어 블록들(210a, 210b) 각각의 서로 마주하지 않는 면은 곡면으로 형성되어 조류의 흐름을 변경한다. For example, the tidal flow control blocks 210a and 210b are disposed to face each other, and surfaces of the tidal flow control blocks 210a and 210b that do not face each other are formed in a curved surface to change the flow of the tidal current.
구체적으로, 상기 조류 제어 블록들(210a, 210b)은 각각 해수면과 평행한 방향으로 절단한 단면상에서 직선의 형상을 가지는 제1 면(212a, 212b)과 상기 제1 면으로부터 연장되어 상기 단면상에서 유선의 형상을 가지는 제2 면(214a, 214b)을 포함한다. 상기 제2 면은 절단된 타원의 형상을 가지며, 전체적으로는 상기 해수면에 수직한 방향으로 세워지는 블록의 형상을 가진다.In detail, each of the tidal flow control blocks 210a and 210b extends from the first surface 212a and 212b and the first surface having a straight line shape in a cross section cut in a direction parallel to the sea surface, respectively. It includes a second surface (214a, 214b) having the shape of. The second surface has a shape of a cut ellipse, and as a whole has a shape of a block standing in a direction perpendicular to the sea surface.
상기 조류 제어 블록들(210a, 210b)은 상기 제1 면들(212a, 212b)이 서로 평행하게 마주보도록 배치된다. 상기 제1 면들간의 거리는 상기 조류 발전기들(220)이 상기 제1 면들 사이에 배치될 수 있도록, 상기 조류 발전기의 지름과 같거나 다소 큰 범위에서 결정한다. 상기 조류 제어 블록들(210a, 210b)은 서로 마주보는 상기 제1 면들(212a, 212b)이 조류의 흐름과 수직한 방향을 향하도록 배치된다. The tidal flow control blocks 210a and 210b are arranged such that the first surfaces 212a and 212b face each other in parallel. The distance between the first surfaces is determined in a range equal to or slightly larger than the diameter of the tidal current generator so that the tidal current generators 220 may be disposed between the first sides. The tidal flow control blocks 210a and 210b are disposed such that the first surfaces 212a and 212b facing each other face a direction perpendicular to the tidal flow.
상기 조류 발전기들(220a, 220b)은 해수면에 수직한 수직축 터빈을 가지며, 조류의 흐름을 이용하여 발전한다. 상기 조류 발전기들은 해수면에 수직한 복수 개의 블레이드 샤프트들을 구비하며, 상기 블레이드 샤프트들은 상기 조류 발전기들이 일방향으로 회전하도록 배치된다. 예를 들면, 일측에 배치되는 상기 조류 발전기(220a)는 반시계방향으로 회전하도록 블레이드 샤프트들이 배치되고, 타측에 배치되는 상기 조류 발전기(220b)는 시계방향으로 회전하도록 블레이드 샤프트들이 배치된다. 결국, 상기 조류 발전기들 은서로 대칭되는 블레이드 샤프트의 배열을 가지게 된다. The tidal current generators 220a and 220b have a vertical shaft turbine perpendicular to the sea level and generate power using a tidal flow. The tidal current generators have a plurality of blade shafts perpendicular to the sea level, and the blade shafts are arranged such that the tidal current generators rotate in one direction. For example, the tidal current generator 220a disposed on one side has blade shafts disposed to rotate in a counterclockwise direction, and the tidal current generator 220b disposed on the other side has blade shafts disposed to rotate in a clockwise direction. As a result, the tidal current generators have an array of blade shafts that are symmetrical to each other.
상기 조류 발전기들(220a, 220b)은 상기 두 개의 조류 제어 블록들의 제1 면들(212a, 212b) 사이에 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 발전기들(220a, 220b)은 상기 조류 제어 블록들(210a, 210b)의 제1 면들이 서로 마주보는 영역(A)의 양 끝단에 서로 대칭되도록 배치되며, 상기 조류 발전기들의 일측부가 상기 영역(A) 바깥으로 노출되도록 배치된다.The tidal current generators 220a and 220b are disposed between the first faces 212a and 212b of the two tidal flow control blocks. Specifically, the tidal current generators 220a and 220b are disposed to be symmetrical with each other at both ends of the area A in which first surfaces of the tidal flow control blocks 210a and 210b face each other. The part is arranged to be exposed out of the area A.
상기 조류 발전기가 상기 영역(A)의 바깥으로 노출되는 범위는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 약 1/2 내지 약 2/3 정도인 것이 바람직하다. 이는 상기 도 1a및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수직축 터빈을 가지는 조류 발전기의 경우 일측의 블레이드 샤프트는 조류의 방향에 직각을 이루며 상기 조류의 힘을 그대로 받지만, 타측의 블레이드 샤프트는 상기 조류의 방향과 평행을 이루며 상기 조류를 그대로 흘려보내게 된다. 따라서 상기 조류의 힘을 효율적으로 받지 못하는 상기 조류 발전기의 비유효영역을 상기 제1 면들이 마주보는 영역(A)내에 배치하여, 조류 발전기의 나머지 유효영역에서 상기 조류의 힘을 최대로 받도록 할 수 있다. 따라서 상기 조류 발전기가 상기 영역(A)의 바깥으로 노출되는 범위를 상기 조류 발전기의 전체 영역의 약 1/2 내지 약 2/3 정도로 조절하여 가장 효율적으로 조류의 에너지를 이용할 수 있다.The algae generator is preferably exposed to the outside of the area (A) is about 1/2 to about 2/3 of the total area of the algae generator. As described with reference to FIGS. 1A and 1B, in the case of an algae generator having a vertical shaft turbine, one blade shaft is perpendicular to the direction of the tidal stream and receives the tidal force as it is, while the other blade shaft is the Parallel to the direction will flow the algae as it is. Therefore, an ineffective area of the algae generator, which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area A in which the first surfaces face each other so as to receive the maximum algae force in the remaining effective area of the algae generator. have. Therefore, the algae generator is exposed to the outside of the area (A) to adjust the range of about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator can use the energy of the algae most efficiently.
상기 조류 제어 블록들(210a, 210b)의 높이는 상기 조류 발전기들(220a, 220b)의 높이와 같거나 다소 높을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 조류의 효율적인 이용을 위해서 다양한 범위에서 적절하게 변형할 수 있다.The height of the tidal flow control blocks 210a and 210b may be the same as or slightly higher than the height of the tidal current generators 220a and 220b. However, the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
조류의 방향을 향하는 상기 조류 제어 블록(210a)은 일측으로 유선형의 형상을 가지게 되는바, 상기 조류에 대한 저항력을 최소화하면서 상기 조류의 흐름을 양 측단으로 변경시킬 수 있다. 따라서 상기 조류 제어 블록(210a)의 양 측단에서는 상기 조류의 유속이 증가하게 되고 이로써 유동량도 증가하게 된다. 결과적으로, 조류의 유속을 조절하여 효율적으로 발전량을 증가시킬 수 있다. 또한, 일반적인 조류 발전기에서 비유효영역으로의 조류의 흐름을 유효영역으로 집중시켜 보다 높은 수준의 발전 효율을 얻을 수 있다. The algae control block 210a facing the direction of the algae has a streamlined shape to one side, so that the algae flow can be changed to both sides while minimizing the resistance to the algae. Therefore, the flow rate of the algae is increased at both side ends of the algae control block 210a, thereby increasing the flow amount. As a result, it is possible to efficiently increase the amount of power generated by adjusting the flow rate of the algae. In addition, the flow of algae from the general tidal current generator to the non-effective area to the effective area can obtain a higher level of power generation efficiency.
상기 조류의 방향에 반대하는 상기 조류 제어 블록(210b)은 상기 조류 발전기들(220a, 220b)의 회전에 의해서 생기는 유동의 흐름을 조절하는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 조류 발전기들(220a, 220b)은 서로 반대방향으로 회전하기 때문에, 회전에 의해서 상기 조류 발전기들을 통과하는 조류는 상기 조류 발전기들의 사이 구간으로 유입된다. 이 경우, 원래의 조류의 방향과 반대되는 방향으로의 유동이 생기게 되고, 이는 인접한 다른 조류 발전기의 회전을 방해하게 된다. 또한, 상기 조류 발전기들의 사이 구간에서 와류를 발생시킬 수 있어, 상기 조류 발전기의 효율을 떨어뜨릴 수 있다. 그러나, 상기 조류 제어 블록(210b)에 의해서 상기 조류 발전기들을 통과한 조류의 흐름을 상기 조류 제어 블록(210b)의 제2 면(214b)으로 유도하여, 효율적으로 상기 조류 발전기들을 회전시킬 수 있다. 또한, 상기 조류의 방향이 역방향으로 변경되는 경우에도 상술한 바와 동일한 효과를 가져올 수 있다.The algae control block 210b opposite to the direction of the algae serves to regulate the flow of flow generated by the rotation of the algae generators 220a and 220b. Specifically, since the tidal current generators 220a and 220b rotate in opposite directions, the tidal currents passing through the tidal current generators are introduced into the section between the tidal current generators by rotation. In this case, there is a flow in a direction opposite to that of the original tidal stream, which prevents the rotation of another adjacent tidal current generator. In addition, it is possible to generate a vortex in the interval between the tidal current generator, it can reduce the efficiency of the tidal current generator. However, the flow of the algae passing through the algae generators by the algae control block 210b can be guided to the second surface 214b of the algae control block 210b to efficiently rotate the algae generators. In addition, even when the direction of the current is changed in the reverse direction can have the same effect as described above.
상기 조류 발전기들(220a, 220b)의 블레이드 샤프트들은 상기 변형된 조류의 힘을 효과적으로 받을 수 있도록 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 제어 블록(210a)에 의해 변경되어 유속이 증가된 조류는 상기 조류 제어 블록의 측면에 근접한 부분에서 집중되어 최대의 속도를 가지게 된다. 상기 조류의 흐름으로부터 최대의 힘을 얻기 위해서는, 상기 집중된 조류의 흐름을 가장 직접적으로 받는 블레이드 샤프트들(222a, 222b)이 상기 조류의 힘을 회전력으로 최대로 전환할 수 있는 각도를 유지하여야 한다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 조류의 힘을 최대로 받아 조류 발전기를 일방향으로 회전시키기 위해서는, 상기 조류 발전기의 중심축을 지나며 상기 조류의 방향과 평행한 선상에 위치하는 블레이드 샤프트는 상기 조류의 방향과 45도의 각도를 이루어야 하며, 이러한 경우에 접선방향으로 최대의 힘을 받을 수 있어 최대의 회전력을 얻을 수 있다. 따라서, 본 실시예에서도, 상기 집중된 조류의 흐름을 직접적으로 받는 블레이드 샤프트들(222a, 222b)은 상기 집중된 조류의 평균 방향과 이루는 각(α)이 45도를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 집중된 조류의 평균 방향이 상기 조류 발전기의 중심을 벗어나는 경우에는 상기 조류 발전기들(220a, 220b)의 위치에 따라서 상기 블레이드 샤프트들의 각도도 적절히 변경되어야 할 것이다. 즉, 상기 조류 발전기가 상기 영역(A)의 바깥으로 노출되는 범위에 따라 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(222a, 222b)의 각도도 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 적절히 변경되어야 한다.Blade shafts of the tidal current generators 220a and 220b are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current. Specifically, the algae changed by the algae control block 210a to increase the flow rate is concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed. In order to obtain the maximum force from the flow of the tidal stream, the blade shafts 222a and 222b that receive the concentrated tidal stream most directly must maintain an angle at which the tidal force can be converted to the maximum rotational force. For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, in order to rotate the tidal current generator in one direction under the maximum force of tidal current, the blade is located on a line parallel to the tidal direction of the tidal current generator. The shaft should be at an angle of 45 degrees to the direction of the tidal current, in this case can receive the maximum force in the tangential direction to obtain the maximum rotational force. Therefore, in the present embodiment, it is preferable that the blade shafts 222a and 222b directly receiving the flow of the concentrated tidal current have an angle α of 45 degrees with the average direction of the concentrated tidal current. However, when the average direction of the concentrated tidal current is out of the center of the tidal current generator, the angles of the blade shafts should be appropriately changed according to the position of the tidal current generators 220a and 220b. That is, the angles of the blade shafts 222a and 222b of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the area A.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.6 is a schematic plan view showing a tidal current generation system according to another embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템(300)은 복수 개의 조류 발전기들(320a 내지 320d) 및 조류 제어 블록(310)을 포함한다. 상기 조류 발전기는 상기 조류 제어 블록에 배열되는 조류 발전기의 위치에 따른 블레이드 샤프트들의 배열방향을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 조류 발전기와 실질적으로 동일한바, 중복되는 설명은 이를 생략한다.Referring to FIG. 6, the tidal current generation system 300 according to another embodiment of the present invention includes a plurality of tidal current generators 320a to 320d and a tidal flow control block 310. The tidal current generator is substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for the direction in which the blade shafts are arranged according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal flow control block.
상기 조류 제어 블록(310)은 전체적으로 원기둥 형상을 가지며, 해수면과 수직한 방향으로 세워진다. 상기 조류 제어 블록의 측면에는 상기 조류 발전기의 측면에 대응하는 형상의 오목부들(312)이 형성된다. 구체적으로, 상기 오목부(312)는 상기 조류 발전기(320)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있는 정도의 공간으로 형성되며, 상기 조류 발전기의 측면 형상과 대응되는 오목한 형상을 가져 상기 조류발전기의 일부를 수용한다. The tidal flow control block 310 has a cylindrical shape as a whole, and is erected in a direction perpendicular to the sea surface. The side of the tidal flow control block is formed with recesses 312 of a shape corresponding to the side of the tidal current generator. Specifically, the concave portion 312 is formed as a space to the extent that a portion of the tidal current generator 320 can be inserted and fixed, has a concave shape corresponding to the side shape of the tidal current generator part of the tidal current generator To accept.
상기 오목부(312)들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성된다. 구체적으로, 상기 오목부(312)들은 상기 조류 제어 블록의 측면 둘레를 상기 조류 발전기들의 수만큼 균일하게 등분하도록 형성된다. 본 실시예에서 상기 조류 발전기는 네 개가 구비되는바, 상기 조류 제어 블록에는 네 개의 오목부가 상하, 좌우로 서로 균일하게 대칭되도록 형성된다. 본 실시예에서는 상기 조류 발전기의 수를 네 개로 정하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 조류의 흐름을 효율적으로 이용하기 위해 상기 조류 발전기의 수는 다양하게 조절 가능하다.The recesses 312 are formed in line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block. Specifically, the recesses 312 are formed to evenly divide the circumference of the side of the tidal flow control block by the number of tidal current generators. In the present embodiment, four tidal current generators are provided, and the tidal current control block has four recesses formed to be uniformly symmetrical with each other in the vertical direction. In this embodiment, the number of tidal current generators is set to four, but is not limited thereto. The number of the algae generators can be variously adjusted to efficiently use the algae flow.
상기 조류 발전기들(320a 내지 320d)은 해수면에 수직한 수직축 터빈을 가지며, 조류의 흐름을 이용하여 발전한다. 상기 조류 발전기들은 복수 개의 블레이드 샤프트들을 구비하며, 상기 블레이드 샤프트들은 상기 조류 발전기들이 일방향으로 회전하도록 배치된다. 예를 들면, 중심선(m)을 기준으로 일측에 배치되는 상기 조류 발전기들(320a, 320c)은 반시계방향으로 회전하도록 블레이드 샤프트들이 배치되고, 타측에 배치되는 상기 조류 발전기들(320b, 320d)은 시계방향으로 회전하도록 블레이드 샤프트들이 배치된다. 결국, 상기 조류 발전기들은 상기 중심선(m)을 기준으로 서로 대칭되는 블레이드 샤프트의 배열을 가지게 된다. The tidal current generators 320a to 320d have a vertical shaft turbine perpendicular to the sea level and generate power using a tidal stream. The tidal generators have a plurality of blade shafts, the blade shafts are arranged such that the tidal generators rotate in one direction. For example, the tidal current generators 320a and 320c disposed at one side with respect to the center line m have blade shafts disposed to rotate in a counterclockwise direction, and the tidal current generators 320b and 320d disposed at the other side. The blade shafts are arranged to rotate clockwise. As a result, the tidal current generators have an array of blade shafts which are symmetrical to each other with respect to the center line m.
상기 조류 발전기들(320a 내지 320d)은 상기 조류 제어 블록(310)의 오목부들(312)에 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 발전기들(320a 내지 320d)은 상기 조류 제어 블록(310)의 오목부들에 상기 조류 발전기들의 일측부가 수용되도록 배치되며, 수용되지 않은 나머지 타측부들은 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되도록 배치된다. 상기 조류 발전기가 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되는 범위는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 약 1/2 내지 약 2/3 정도인 것이 바람직하다. 이는 상기 도 1a및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수직축 터빈을 가지는 조류 발전기의 경우 일측의 블레이드 샤프트는 조류의 방향에 직각을 이루며 상기 조류의 힘을 그대로 받지만, 타측의 블레이드 샤프트는 상기 조류의 방향과 평행을 이루며 상기 조류를 그대로 흘려보내게 된다. 따라서 상기 조류의 힘을 효율적으로 받지 못하는 상기 조류 발전기의 비유효영역을 상기 오목부들이 형성된 영역내에 배치하여, 조류 발전기의 나머지 유효영역에서 상기 조류의 힘을 최대로 받도록 할 수 있다.The tidal current generators 320a to 320d are disposed in the recesses 312 of the tidal flow control block 310, respectively. In detail, the tidal current generators 320a to 320d are arranged to receive one side of the tidal current generators in the recesses of the tidal control block 310, and the other side parts which are not accommodated are outside the region where the recesses are formed. It is arranged to be exposed. Preferably, the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS. 1A and 1B, in the case of an algae generator having a vertical shaft turbine, one blade shaft is perpendicular to the direction of the tidal stream and receives the tidal force as it is, while the other blade shaft is the Parallel to the direction will flow the algae as it is. Therefore, the ineffective region of the algae generator, which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
상기 조류 제어 블록(310)의 높이는 상기 조류 발전기들의 높이와 같거나 다소 높을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 조류의 효율적인 이용을 위해서 다양한 범위에서 적절하게 변형할 수 있다.The height of the tidal flow control block 310 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generators. However, the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
상기 조류 제어 블록(310)은 조류가 흐르는 방향으로 유선형의 형상을 가지게 되는바, 상기 조류에 대한 저항력을 최소화하면서 상기 조류의 흐름을 양 측단으로 변경시킬 수 있다. 따라서 상기 조류 제어 블록(310)의 각 측면에 위치한 상기 조류 발전기에서는 상기 조류의 유속이 증가하게 되고 이로써 유동량도 증가하게 된다. 또한, 조류의 흐름이 불규칙하게 변경되는 경우에도, 모든 방향에 있어서 매우 효율적으로 조류의 흐름을 제어하여 이용할 수 있다. 결과적으로, 조류의 유속을 조절하여 효율적으로 발전량을 증가시킬 수 있으며, 일반적인 조류 발전기에서 비유효영역으로의 조류의 흐름을 유효영역으로 집중시켜 보다 높은 수준의 발전 효율을 얻을 수 있다.The algae control block 310 has a streamlined shape in the direction of the algae flow, it is possible to change the flow of the algae to both ends while minimizing the resistance to the algae. Therefore, in the tidal current generator located on each side of the tidal flow control block 310, the flow rate of the tidal current increases, thereby increasing the flow amount. In addition, even when the flow of algae changes irregularly, it is possible to control and use the flow of algae very efficiently in all directions. As a result, it is possible to efficiently increase the amount of power generated by controlling the flow rate of the algae, and to obtain a higher level of power generation efficiency by concentrating the flow of algae from the general algae generator to the ineffective area to the effective area.
상기 조류 발전기들(320a 내지 320d)의 블레이드 샤프트들은 상기 변형된 조류의 힘을 효과적으로 받을 수 있도록 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 제어 블록(310)에 의해 변경되어 유속이 증가된 조류는 상기 조류 제어 블록의 측면에 근접한 부분에서 집중되어 최대의 속도를 가지게 된다. 상기 조류의 흐름으로부터 최대의 힘을 얻기 위해서는, 상기 집중된 조류의 흐름을 가장 직접적으로 받는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(322a 내지 322d)이 상기 조류의 힘을 회전력으로 최대로 전환할 수 있는 각도를 유지하여야 한다. 따라서, 상기 집중된 조류의 흐름을 직접적으로 받는 블레이드 샤프트들(322a 내지 322d)은 상기 집중된 조류의 평균 방향과 이루는 각(α)이 45도를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 집중된 조류의 평균 방향이 상기 조류 발전기의 중심을 벗어나는 경우에는 상기 조류 발전기들의 위치에 따라서 상기 블레이드 샤프트들의 각도도 적절히 변경되어야 할 것이다. 즉, 상기 조류 발전기가 상기 오목부가 형성된 영역의 바깥으로 노출되는 범위에 따라 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(322a 내지322d)의 각도도 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 적절히 변경되어야 한다. The blade shafts of the tidal current generators 320a to 320d are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current. Specifically, the algae changed by the algae control block 310 to increase the flow rate is concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed. In order to obtain the maximum force from the flow of the tidal current, the blade shafts 322a to 322d of the tidal generators that receive the concentrated tidal flow most directly may be at an angle at which the tidal force can be converted to the rotational force to the maximum. Must be maintained. Therefore, the blade shafts 322a to 322d directly receiving the flow of concentrated algae preferably have an angle α of 45 degrees with the average direction of the concentrated algae. However, if the average direction of the concentrated tidal current is out of the center of the tidal current generator, the angle of the blade shafts should be changed accordingly according to the position of the tidal current generators. That is, the angles of the blade shafts 322a to 322d of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the region where the recess is formed.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다.7 is a schematic plan view showing an algae power generation system according to another embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템(400)은 두 개의 조류 발전기들(420a, 420b) 및 조류 제어 블록(410)을 포함한다. 상기 조류 발전기들(420a, 420b)은 상기 조류 제어 블록에 배열되는 조류 발전기의 위치에 따른 블레이드 샤프트들의 배열방향을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 조류 발전기와 실질적으로 동일한바, 중복되는 설명은 이를 생략한다.Referring to FIG. 7, the tidal current system 400 according to another embodiment of the present invention includes two tidal current generators 420a and 420b and a tidal flow control block 410. The tidal current generators 420a and 420b are substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for an arrangement direction of the blade shafts according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal control block. Omit it.
상기 조류 제어 블록(410)은 전체적으로 타원 블록 형상을 가지며, 해수면과 수직한 방향으로 세워진다. 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축(m)이 조류의 방향과 평행하도록 배치되며, 상기 타원의 장축상의 일측부에 형성된 고정단에 고정된다. 구체적으로, 상기 타원의 장축상의 일측부에는 상기 조류 제어 블록을 고정하는 동시에 고정축(A)을 중심으로 회전하게 하는 회전중심부(430)가 형성된다. 상기 회전중심부(430)는 고정단, 예를 들면, 해수 바닥면에 고정된다. 또한, 상기 조류 제어 블록은 상기 회전중심부를 중심으로 회전할 수 있는 구조를 가진다.The tidal flow control block 410 has an elliptic block shape as a whole and stands in a direction perpendicular to the sea level. The tidal flow control block is arranged such that the long axis (m) of the ellipse is parallel to the direction of the tidal flow, and is fixed to a fixed end formed on one side on the long axis of the ellipse. Specifically, a rotation center portion 430 is formed at one side of the long axis of the ellipse to fix the tidal flow control block and rotate about the fixed shaft A. The rotation center 430 is fixed to a fixed end, for example, the sea bottom surface. In addition, the tidal flow control block has a structure that can rotate around the rotation center.
상기 조류 제어 블록(410)은 상기 조류 제어 블록을 해수내에서 부양시키는 부양기(440)를 더 포함할 수 있다. 상기 부양기(440)는 상기 조류 제어 블록을 부양시키기 위해, 부력이나 양력을 발생시키는 것이라면 어떠한 구조로 이루어지더라도 무관하다. 예를 들면, 상기 부양기(440)는 수소나 헬륨과 같은 기체로 구성될 수 있다. 또한, 상기 부양기(440)는 상기 조류 제어 블록을 부양시키면서 동시에 조류의 흐름을 방해하지 않는 위치로 다양하게 변경하여 배치할 수 있다. 예를 들면, 상기 부양기(440)는 상기 조류 제어 블록의 내부에 배치될 수 있으며, 또는 상기 조류 발전기(420)에 배치될 수도 있다. 상기 조류 제어 블록은 상기 부양기를 더 구비함으로써, 상기 회전중심부를 중심으로 보다 용이하게 회전이 가능하게 된다. The algae control block 410 may further include a buoy 440 for supporting the algae control block in seawater. The buoy 440 may have any structure as long as it generates buoyancy or lift to support the tidal flow control block. For example, the buoy 440 may be composed of a gas such as hydrogen or helium. In addition, the buoy 440 may be arranged in a variety of changes to a position that does not interfere with the flow of algae while supporting the algae control block. For example, the buoy 440 may be disposed inside the tidal flow control block, or may be disposed in the tidal current generator 420. The tidal flow control block is further provided with the buoy, it is possible to more easily rotate around the center of rotation.
상기 조류 제어 블록(410)의 측면에는 상기 조류 발전기의 측면에 대응하는 형상의 오목부들(412)이 형성된다. 구체적으로, 상기 오목부(412)는 상기 조류 발전기들(420a, 440b)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있는 공간을 가지며, 상기 조류 발전기의 측면 형상과 대응되는 형상을 가져 상기 조류발전기의 일부를 수용한다. 상기 오목부(512)들은 상기 타원의 단축(n)상에 형성된다. 상기 오목부들은 상기 타원의 장축(m)을 기준으로 서로 선대칭되는 형상을 가지도록 형성된다. The side of the tidal flow control block 410 is formed with recesses 412 of the shape corresponding to the side of the tidal current generator. Specifically, the concave portion 412 has a space in which some of the tidal current generators 420a and 440b are inserted and fixed, and has a shape corresponding to the side shape of the tidal current generator to provide a portion of the tidal current generator. Accept. The recesses 512 are formed on the minor axis n of the ellipse. The concave portions are formed to have a shape that is linearly symmetric with each other based on the long axis m of the ellipse.
상기 조류 발전기들(420a, 440b)은 상기 조류 제어 블록에 연결되며, 각각 상기 조류 제어 블록의 오목부들(412)에 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 발전기들은 상기 조류 제어 블록(410)의 오목부들에 상기 조류 발전기들의 일측부가 수용되도록 연결되어 배치되며, 수용되지 않은 나머지 타측부들은 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되도록 배치된다. 상기 조류 발전기가 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되는 범위는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 약 1/2 내지 약 2/3 정도인 것이 바람직하다. 이는 상기 도 1a및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수직축 터빈을 가지는 조류 발전기의 경우 일측의 블레이드 샤프트는 조류의 방향에 직각을 이루며 상기 조류의 힘을 그대로 받지만, 타측의 블레이드 샤프트는 상기 조류의 방향과 평행을 이루며 상기 조류를 그대로 흘려보내게 된다. 따라서 상기 조류의 힘을 효율적으로 받지 못하는 상기 조류 발전기의 비유효영역을 상기 오목부들이 형성된 영역내에 배치하여, 조류 발전기의 나머지 유효영역에서 상기 조류의 힘을 최대로 받도록 할 수 있다.The tidal current generators 420a and 440b are connected to the tidal flow control block, respectively, and are disposed in the recesses 412 of the tidal flow control block, respectively. In detail, the tidal current generators are arranged to be connected to one side of the tidal current generators in recesses of the tidal control block 410, and the other side parts which are not accommodated are disposed to be exposed to the outside of the region where the recesses are formed. . Preferably, the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS. 1A and 1B, in the case of an algae generator having a vertical shaft turbine, one blade shaft is perpendicular to the direction of the tidal stream and receives the tidal force as it is, while the other blade shaft is the Parallel to the direction will flow the algae as it is. Therefore, the ineffective region of the algae generator, which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
상기 조류 제어 블록(410)의 높이는 상기 조류 발전기들의 높이와 같거나 다소 높을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 조류의 효율적인 이용을 위해서 다양한 범위에서 적절하게 변형할 수 있다.The height of the tidal flow control block 410 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generators. However, the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
상기 조류 제어 블록(410)은 조류가 흐르는 방향으로 유선형의 형상을 가지게 되는바, 상기 조류에 대한 저항력을 최소화하면서 상기 조류의 흐름을 양 측단으로 변경시킬 수 있다. 따라서 상기 조류 제어 블록(410)의 각 측면에 위치한 상기 조류 발전기에서는 상기 조류의 유속이 증가하게 되고 이로써 유동량도 증가하게 된다. 또한, 조류의 흐름의 변화에 따라 상기 회전중심부(430)를 중심으로 상기 조류 제어 블록(410)이 회전하게 되는바, 상기 조류 흐름의 변화에 능동적으로 대처할 수 있고, 상기 조류의 모든 방향에 대응하며 효과적으로 조류의 흐름을 활용할 수 있다, 결과적으로, 조류의 유속을 조절하여 효율적으로 발전량을 증가시킬 수 있으며, 일반적인 조류 발전기에서 비유효영역으로의 조류의 흐름을 유효영역으로 집중시켜 보다 높은 수준의 발전 효율을 얻을 수 있다.The algae control block 410 has a streamlined shape in the direction of the algae flow, it is possible to change the flow of the algae on both sides while minimizing the resistance to the algae. Therefore, in the tidal current generator located on each side of the tidal flow control block 410, the flow rate of the tidal current is increased, thereby increasing the flow amount. In addition, the tidal flow control block 410 is rotated around the rotation center 430 according to the flow of the tidal flow, can actively cope with the change of the tidal flow, corresponding to all directions of the tidal flow As a result, it is possible to effectively utilize algae flow. As a result, it is possible to efficiently increase the amount of generation by controlling the flow rate of algae, and to concentrate the flow of algae from the general algae generator into the non-effective area to the effective area. Power generation efficiency can be obtained.
상기 조류 발전기들(420a, 440b)의 블레이드 샤프트들은 상기 변형된 조류의 힘을 효과적으로 받을 수 있도록 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 제어 블록(410)에 의해 변경되어 유속이 증가된 조류는 상기 조류 제어 블록의 측면에 근접한 부분에서 집중되어 최대의 속도를 가지게 된다. 상기 조류의 흐름으로부터 최대의 힘을 얻기 위해서는, 상기 집중된 조류의 흐름을 가장 직접적으로 받는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(422a, 422b)이 상기 조류의 힘을 회전력으로 최대로 전환할 수 있는 각도를 유지하여야 한다. 따라서, 상기 집중된 조류의 흐름을 직접적으로 받는 블레이드 샤프트들(422a, 422b)은 상기 집중된 조류의 평균 방향과 이루는 각(α)이 45도를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 집중된 조류의 방향이 상기 조류 발전기의 중심을 벗어나는 경우에는 상기 조류 발전기들의 위치에 따라서 상기 블레이드 샤프트들의 각도도 적절히 변경되어야 할 것이다. 즉, 상기 조류 발전기가 상기 오목부가 형성된 영역의 바깥으로 노출되는 범위에 따라 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(422a, 422b)의 각도도 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 적절히 변경되어야한다.Blade shafts of the tidal current generators 420a and 440b are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current. Specifically, the algae changed by the algae control block 410 to increase the flow rate is concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed. In order to obtain the maximum force from the flow of the tidal current, the blade shafts 422a, 422b of the tidal generators that receive the concentrated tidal flow most directly may be at an angle to convert the tidal force to the maximum rotational force. Must be maintained. Therefore, the blade shafts 422a and 422b directly receiving the flow of concentrated tides preferably have an angle α of 45 degrees with the average direction of the concentrated tidal streams. However, if the direction of the concentrated tidal current is out of the center of the tidal current generator, the angle of the blade shafts should be changed accordingly according to the position of the tidal current generators. That is, the angles of the blade shafts 422a and 422b of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the region where the recess is formed.
도 8a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 나타낸 개략적인 평면도이다. 도 8b는 도 8a의 조류 발전 시스템의 조류에 따른 작동방향을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.8A is a schematic plan view of a tidal current system according to another embodiment of the present invention. Figure 8b is a schematic plan view for explaining the operation direction according to the tidal current of the tidal power generation system of Figure 8a.
도 8a를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템(500)은 두 개의 조류 발전기들(520a, 520b) 및 조류 제어 블록(510)을 포함한다. 상기 조류 발전기들(520a, 520b)은 상기 조류 제어 블록에 배열되는 조류 발전기의 위치에 따른 블레이드 샤프트들의 배열방향을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 조류 발전기와 실질적으로 동일한바, 중복되는 설명은 이를 생략한다.Referring to FIG. 8A, an algae power generation system 500 according to another embodiment of the present invention includes two algae generators 520a and 520b and a tidal flow control block 510. The tidal current generators 520a and 520b are substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for an arrangement direction of the blade shafts according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal control block. Omit it.
상기 조류 제어 블록(510)은 전체적으로 타원 블록 형상을 가지며, 해수면과 수직한 방향으로 세워진다. 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축(m)이 조류의 방향과 평행하도록 배치되며, 상기 타원의 장축상의 일단부(A)에는 두 개의 제1 연결부재(530a, 530b)들이 연결된다. 상기 타원의 장축상의 타단부(B)에는 두 개의 제2 연결부재(530c, 530d)들이 추가로 연결된다.The tidal flow control block 510 has an elliptic block shape as a whole and stands in a direction perpendicular to the sea level. The tidal flow control block is disposed such that the long axis (m) of the ellipse is parallel to the direction of the tidal current, and two first connection members (530a, 530b) are connected to one end (A) on the long axis of the ellipse. Two second connection members 530c and 530d are further connected to the other end portion B on the long axis of the ellipse.
상기 연결부재(530a 내지 530d)들은, 예를 들면 로프와 같은 연결줄에 해당되며, 일측은 상기 조류 제어 블록에 연결되고 타측은 해수면 바닥면과 같은 고정단에 서로 일정거리 이격되어 고정된다. 따라서 상기 연결부재(530a 내지 530d)들은 상기 조류 제어 블록의 양단부(A, B)와 각각 일정한 각도를 이루며 연결된다. The connection members 530a to 530d correspond to, for example, a connection line such as a rope, and one side is connected to the tidal control block and the other side is fixed to a fixed end such as a sea surface bottom by a predetermined distance. Therefore, the connecting members 530a to 530d are connected to both ends A and B of the current control block at a predetermined angle, respectively.
상기 조류 제어 블록(510)은 상기 조류 제어 블록을 해수내에서 부양시키는 부양기(540)를 포함한다. 상기 부양기(540)는 상기 조류 제어 블록을 부양시키기 위해, 부력이나 양력을 발생시키는 것이라면 어떠한 구조로 이루어지더라도 무관하다. 상기 부양기에 의해 상기 조류 제어 블록은 상기 연결부재들에 연결되어 해수내에 부양된다. The algae control block 510 includes a floater 540 for supporting the algae control block in seawater. The buoy 540 may be made of any structure as long as it generates buoyancy or lift in order to support the tidal flow control block. The algae control block is connected to the connecting members by the floater and is floated in the seawater.
상기 조류 제어 블록(510)의 측면에는 상기 조류 발전기의 측면에 대응하는 형상의 오목부들(512)이 형성된다. 구체적으로, 상기 오목부(512)는 상기 조류 발전기(520)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있는 공간을 가지며, 상기 조류 발전기의 측면 형상과 대응되는 형상을 가져 상기 조류발전기의 일부를 수용한다. 상기 오목부(512)들은 상기 타원의 단축(n)상에 형성된다. 상기 오목부들은 상기 타원의 장축(m)을 기준으로 서로 선대칭되는 형상을 가지도록 형성된다. The side of the tidal flow control block 510 is formed with recesses 512 of a shape corresponding to the side of the tidal current generator. Specifically, the recess 512 has a space in which a portion of the tidal current generator 520 can be inserted and fixed, and has a shape corresponding to the side shape of the tidal current generator to accommodate a portion of the tidal current generator. The recesses 512 are formed on the minor axis n of the ellipse. The concave portions are formed to have a shape that is linearly symmetric with each other based on the long axis m of the ellipse.
상기 조류 발전기들(520a, 520b)은 상기 조류 제어 블록에 연결되며, 상기 조류 제어 블록의 오목부들(512)에 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 발전기들(520a, 520b)은 상기 조류 제어 블록(510)의 오목부들에 상기 조류 발전기들의 일측부가 수용되도록 연결되어 배치되며, 수용되지 않은 나머지 타측부들은 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되도록 배치된다. 상기 조류 발전기가 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되는 범위는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 약 1/2 내지 약 2/3 정도인 것이 바람직하다. 이는 상기 도 1a및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수직축 터빈을 가지는 조류 발전기의 경우 일측의 블레이드 샤프트는 조류의 방향에 직각을 이루며 상기 조류의 힘을 그대로 받지만, 타측의 블레이드 샤프트는 상기 조류의 방향과 평행을 이루며 상기 조류를 그대로 흘려보내게 된다. 따라서 상기 조류의 힘을 효율적으로 받지 못하는 상기 조류 발전기의 비유효영역을 상기 오목부들이 형성된 영역내에 배치하여, 조류 발전기의 나머지 유효영역에서 상기 조류의 힘을 최대로 받도록 할 수 있다.The tidal current generators 520a and 520b are connected to the tidal flow control block and are disposed in recesses 512 of the tidal flow control block, respectively. In detail, the tidal current generators 520a and 520b are connected to one side of the tidal current generators in recesses of the tidal flow control block 510 so that the other side portions that are not accommodated are areas where the recesses are formed. It is arranged to be exposed to the outside. Preferably, the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS. 1A and 1B, in the case of an algae generator having a vertical shaft turbine, one blade shaft is perpendicular to the direction of the tidal stream and receives the tidal force as it is, while the other blade shaft is the Parallel to the direction will flow the algae as it is. Therefore, the ineffective region of the algae generator, which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
상기 조류 제어 블록(510)의 높이는 상기 조류 발전기들의 높이와 같거나 다소 높을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 조류의 효율적인 이용을 위해서 다양한 범위에서 적절하게 변형할 수 있다. The height of the tidal flow control block 510 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generators. However, the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
도 8b를 참조하면, 조류의 흐름이 상기 타원의 장축상의 일단부(A)를 향하는 경우, 상기 일단부(A)에 연결된 연결부재들(530a, 530b)은 장력에 의해 팽팽하게 당겨지고, 일정한 각도(α)를 이루게 된다. 상기 조류의 흐름은 상기 조류 제어 블록(510)의 유선형의 형상을 따라 상기 조류 제어 블록의 측단으로 변경된다. 따라서 상기 조류 제어 블록의 각 측면에 위치한 상기 조류 발전기에서는 상기 조류의 유속이 증가하게 되고 이로써 유동량도 증가하게 된다. 또한, 조류의 흐름이 불규칙한 변화를 가지더라도, 상기 조류 제어 블록(510)은 상기 장축상의 일단부(A)를 중심으로 일정한 각도(α)의 회전이 가능하게 되는바, 상기 조류의 불규칙한 흐름에 능동적으로 대처할 수 있다. 예를 들면, 조류의 흐름이 상기 일단부(A)에 연결된 하나의 연결부재(530a)와 평행한 방향으로 변동된 경우, 상기 조류 제어 블록(510)도 상기 조류의 흐름에 따라 상기 중심축(m)을 기준으로 α/2의 각을 이루도록 회전할 수 있다. 또한, 상기 조류의 흐름이 상기 연결부재(530a)보다 더 기울어지는 경우에도, 상기 장축상의 타단부(B)에 연결된 연결부재의 길이가 허용하는 범위내에서의 각도만큼 더 회전할 수 있다. 이는 상기 조류의 방향이 상기 일단부(A)에 연결된 다른 하나의 연결부재(530b)와 평행한 방향으로 변동된 경우에도 마찬가지이다. 따라서, 상기 조류의 모든 방향에 있어서 매우 효율적으로 조류의 흐름을 제어하여 이용할 수 있다.Referring to FIG. 8B, when the flow of algae is directed toward one end A on the long axis of the ellipse, the connecting members 530a and 530b connected to the one end A are pulled tightly by tension and fixed. An angle α is achieved. The flow of the tidal stream is changed to the side end of the tidal flow control block along the streamlined shape of the tidal flow control block 510. Therefore, in the algae generator located on each side of the algae control block, the flow rate of the algae is increased, thereby increasing the flow rate. In addition, even if the flow of the bird has an irregular change, the tidal control block 510 can be rotated by a predetermined angle (α) around the one end (A) on the long axis, the irregular flow of the bird Can cope actively. For example, when the flow of tidal current is changed in a direction parallel to the one connecting member 530a connected to the one end A, the tidal flow control block 510 also has the central axis ( m) can be rotated to achieve an angle of α / 2. In addition, even when the flow of the bird is inclined more than the connecting member 530a, it can be further rotated by an angle within the range allowed by the length of the connecting member connected to the other end (B) on the long axis. This is the same even when the direction of the current is changed in a direction parallel to the other connecting member 530b connected to the one end (A). Therefore, the flow of algae can be controlled and used very efficiently in all directions of the algae.
상기 타단부(B)에 연결된 연결부재(530c, 530d)는 상기 조류 제어 블록(510)이 조류의 흐름에 따라 불안정하게 부유되는 것을 방지한다. 즉, 상기 조류 제어 블록이 불규칙한 조류의 흐름에 따라 안정된 범위 이상으로 회전하는 것을 방지하여, 상기 조류 제어 블록의 안정된 상태를 유지시킨다. 또한, 상기 조류의 방향이 역방향으로 변경되는 경우에도 상술한 바와 동일한 효과를 가져올 수 있다.The connecting members 530c and 530d connected to the other end B prevent the algae control block 510 from floating unstable in accordance with the flow of algae. That is, the tidal flow control block is prevented from rotating beyond a stable range according to an irregular tidal flow, thereby maintaining a stable state of the tidal flow control block. In addition, even when the direction of the current is changed in the reverse direction can have the same effect as described above.
상기 도 7 내지 도 8b를 참조하여 설명한 실시예들은 이에 한정되는 것이 아니며, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 실시예들에도 적용될 수 있다. 즉, 조류 제어 블록이 조류의 흐름의 변화에 대해 능동적으로 대처할 수 있는 구조는 다른 실시예들에서도 동일하게 적용될 수 있다. Embodiments described with reference to FIGS. 7 through 8B are not limited thereto and may be applied to the embodiments described with reference to FIGS. 5 and 6. That is, the structure in which the tidal flow control block can actively cope with the change of the tidal flow may be equally applicable to other embodiments.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조류 발전 시스템을 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.9 is a schematic plan view for explaining a tidal current power generation system according to another embodiment of the present invention.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 조류 발전 시스템(600)은 조류 발전기들(620a 내지 620d) 및 조류 제어 블록들(610a 내지 610c)을 포함한다. 상기 조류 발전기들은 상기 조류 제어 블록에 배열되는 조류 발전기의 위치에 따른 블레이드 샤프트들의 배열방향을 제외하고는 도 5를 참조하여 설명한 조류 발전기와 실질적으로 동일한바, 중복되는 설명은 이를 생략한다.Referring to FIG. 9, the tidal current system 600 according to an embodiment of the present invention includes tidal current generators 620a to 620d and tidal control blocks 610a to 610c. The tidal current generators are substantially the same as the tidal current generator described with reference to FIG. 5 except for the direction in which the blade shafts are arranged according to the position of the tidal current generator arranged in the tidal flow control block.
상기 조류 제어 블록들(610a 내지 610c)은 외면에 복수의 오목부들이 형성되는 원기둥 형상을 가지며, 상기 오목부들에는 상기 조류 발전기들의 일부가 배치된다. The tidal flow control blocks 610a to 610c have a cylindrical shape in which a plurality of recesses are formed on an outer surface thereof, and some of the tidal current generators are disposed in the recesses.
구체적으로, 상기 조류 제어 블록들(610a 내지 610c)은 각각 전체적으로 원기둥 형상을 가지며, 해수면과 수직한 방향으로 세워진다. 상기 조류 제어 블록들은 조류의 방향과 수직하도록 일렬로 균등하게 이격되어 배치된다. Specifically, each of the tidal flow control blocks 610a to 610c has a cylindrical shape as a whole, and is erected in a direction perpendicular to the sea surface. The tidal control blocks are evenly spaced in a line to be perpendicular to the direction of the tidal flow.
상기 조류 제어 블록들(610a 내지 610c) 각각은 외곽면 상에 형성된 적어도 하나의 오목부들을 포함한다. 상기 오목부는 상기 원기둥의 중심점들을 연결한 중심선상에 형성된다. 예를 들면, 상기 조류 제어 블록들 각각의 일측면에는 상기 조류 발전기의 측면에 대응하는 형상의 오목부(612a 내지 612c)가 형성된다. 상기 오목부(612)는 상기 조류 발전기(620)의 일부가 삽입되어 고정될 수 있는 공간을 가지며, 상기 조류 발전기의 측면 형상과 대응되는 형상을 가져 상기 조류발전기의 일부를 수용한다. Each of the tidal flow control blocks 610a to 610c includes at least one recess formed on an outer surface thereof. The recess is formed on a center line connecting center points of the cylinder. For example, recesses 612a to 612c having a shape corresponding to the side of the tidal current generator are formed on one side of each of the tidal flow control blocks. The concave portion 612 has a space in which a portion of the tidal current generator 620 may be inserted and fixed, and has a shape corresponding to a side shape of the tidal current generator to accommodate a portion of the tidal current generator.
상기 오목부들(612a 내지 612c)은 상기 조류 제어 블록들의 중심점들은 연결하는 선상에서, 각각의 상기 중심점들을 기준으로 동일한 방향으로 형성된다. 즉, 인접한 상기 조류 제어 블록들 사이에는 하나의 오목부가 형성되어 있게 된다. 본 실시예에서는 상기 조류 조절 블록들이 세 개가 구비됨을 도시하였으나, 이는 예시에 불과하며, 상기 조류 조절 블록들의 수는 필요에 따라 다양하게 늘리거나 줄일 수 있음은 당연하다.The recesses 612a to 612c are formed in the same direction with respect to each of the center points on a line connecting the center points of the tidal flow control blocks. That is, one recess is formed between the adjacent tidal flow control blocks. In the present embodiment, three tidal current control blocks are provided, but this is only an example, and the number of tidal current control blocks may be increased or decreased as necessary.
상기 조류 제어 블록들 중 최외각 일측에 배치되는 조류 제어 블록(610a)에는 상기 오목부(612a)의 맞은 편에 동일한 형상의 오목부(612d)가 더 형성될 수 있다. 상기 조류의 흐름에 있어서 상기 최외각 일측에 배치되는 조류 제어 블록(610a)은 인접한 조류 제어 블록(610b)과의 사이 영역에서는 상기 오목부(612a)에 수용되는 상기 조류 발전기(620a)에 의해 조류의 힘을 받을 수 있지만, 반대편 영역에서는 조류의 힘을 그대로 흘려보내게 된다. 따라서 모든 영역에서 상기 조류의 힘을 효율적으로 받기 위해서 상기 최외각 일측에 배치되는 조류 제어 블록(610a)에는 상기 오목부(612d)가 더 형성되고, 이하에서 설명하는 바와 같이 상기 오목부(612d)에는 상기 조류 발전기(620d)가 수용된다. A recess 612d having the same shape may be further formed in the tidal control block 610a disposed at the outermost side of the tidal control blocks opposite the recess 612a. The algae control block 610a disposed on the outermost side of the algae flow is provided by the algae generator 620a accommodated in the recess 612a in an area between the algae control block 610b and the adjacent algae control block 610b. You can get the power of, but in the opposite zone will send the power of algae. Therefore, the recess 612d is further formed in the tidal flow control block 610a disposed at the outermost side in order to efficiently receive the tidal force in all regions, and the recess 612d is described below. The tidal current generator 620d is accommodated therein.
본 실시예에서 인접한 상기 조류 제어 블록들 사이에는 하나의 오목부가 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 인접한 조류 제어 블록들 사이에는 상기 조류 제어 블록들의 중심점들은 연결한 중심선 상에서, 상기 인접한 조류 제어 블록들 각각에 형성된 두 개의 오목부가 형성될 수도 있다. In the present embodiment, one recess is formed between adjacent tidal flow control blocks, but is not limited thereto. For example, two recesses formed in each of the adjacent tidal flow control blocks may be formed between the adjacent tidal flow control blocks on the center line to which the center points of the tidal flow control blocks are connected.
상기 조류 발전기들(620a 내지 620d)은 해수면에 수직한 수직축 터빈을 가지며, 조류의 흐름을 이용하여 발전한다. 상기 조류 발전기들은 복수 개의 블레이드 샤프트들을 구비하며, 상기 블레이드 샤프트들은 상기 조류 발전기들이 일방향으로 회전하도록 배치된다. The tidal current generators 620a to 620d have a vertical axis turbine perpendicular to the sea level and generate power using the flow of tidal current. The tidal generators have a plurality of blade shafts, the blade shafts are arranged such that the tidal generators rotate in one direction.
상기 조류 발전기들(620a 내지 620d)은 상기 조류 제어 블록들의 오목부들(612a 내지 612d)에 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 발전기들은 상기 조류 제어 블록들의 오목부들에 상기 조류 발전기들의 일측부가 수용되도록 배치되며, 수용되지 않은 나머지 타측부들은 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되도록 배치된다. 상기 조류 발전기가 상기 오목부들이 형성된 영역 바깥으로 노출되는 범위는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 약 1/2 내지 약 2/3 정도인 것이 바람직하다. 이는 상기 도 1a및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 같이, 수직축 터빈을 가지는 조류 발전기의 경우 일측의 블레이드 샤프트는 조류의 방향에 직각을 이루며 상기 조류의 힘을 그대로 받지만, 타측의 블레이드 샤프트는 상기 조류의 방향과 평행을 이루며 상기 조류를 그대로 흘려보내게 된다. 따라서 상기 조류의 힘을 효율적으로 받지 못하는 상기 조류 발전기의 비유효영역을 상기 오목부들이 형성된 영역내에 배치하여, 조류 발전기의 나머지 유효영역에서 상기 조류의 힘을 최대로 받도록 할 수 있다.The tidal current generators 620a through 620d are disposed in the recesses 612a through 612d of the tidal control blocks, respectively. In detail, the tidal current generators are arranged to receive one side of the tidal current generators in the recesses of the tidal control blocks, and the other side parts which are not accommodated are disposed to be exposed outside the region where the recesses are formed. Preferably, the algae generator is exposed to the outside of the region where the recesses are formed, about 1/2 to about 2/3 of the entire area of the algae generator. As described with reference to FIGS. 1A and 1B, in the case of an algae generator having a vertical shaft turbine, one blade shaft is perpendicular to the direction of the tidal stream and receives the tidal force as it is, while the other blade shaft is the Parallel to the direction will flow the algae as it is. Therefore, the ineffective region of the algae generator, which does not efficiently receive the algae force, may be disposed in an area in which the recesses are formed, so that the tidal force is maximized in the remaining effective area of the algae generator.
상기 조류 발전기들(620a 내지 620d)의 블레이드 샤프트들은 상기 변형된 조류의 힘을 효과적으로 받을 수 있도록 배치된다. 구체적으로, 상기 조류 제어 블록들에 의해 변경되어 유속이 증가된 조류는 상기 조류 제어 블록의 측면에 근접한 부분에서 집중되어 최대의 속도를 가지게 된다. 상기 조류의 흐름으로부터 최대의 힘을 얻기 위해서는, 상기 집중된 조류의 흐름을 가장 직접적으로 받는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(622a 내지 622d)이 상기 조류의 힘을 회전력으로 최대로 전환할 수 있는 각도를 유지하여야 한다. 따라서, 상기 집중된 조류의 흐름을 직접적으로 받는 블레이드 샤프트들(622a 내지 622d)은 상기 집중된 조류의 평균 방향과 이루는 각(α)이 45도를 갖는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 집중된 조류의 방향이 상기 조류 발전기의 중심을 벗어나는 경우에는 상기 조류 발전기들의 위치에 따라서 상기 블레이드 샤프트들의 각도도 적절히 변경되어야 할 것이다. 즉, 상기 조류 발전기가 상기 오목부가 형성된 영역의 바깥으로 노출되는 범위에 따라 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들(622a 내지 622d)의 각도도 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 적절히 변경되어야 한다.Blade shafts of the tidal current generators 620a to 620d are arranged to effectively receive the force of the modified tidal current. Specifically, the algae changed by the algae control blocks to increase the flow rate are concentrated at a portion close to the side of the algae control block to have the maximum speed. In order to obtain the maximum force from the flow of the tidal flow, the blade shafts 622a to 622d of the tidal generators that receive the concentrated tidal flow most directly may set the angle at which the tidal force can be converted to the maximum rotational force. Must be maintained. Therefore, the blade shafts 622a to 622d directly receiving the flow of concentrated tidal current preferably have an angle α of 45 degrees with the average direction of the concentrated tidal current. However, if the direction of the concentrated tidal current is out of the center of the tidal current generator, the angle of the blade shafts should be changed accordingly according to the position of the tidal current generators. That is, the angles of the blade shafts 622a to 622d of the tidal current generators should be appropriately changed to obtain the maximum rotational force according to the range in which the tidal current generator is exposed to the outside of the region where the recess is formed.
상기 조류 제어 블록들(610a 내지 610c)간의 거리는 상기 조류 제어 블록들(610a 내지 610c) 사이의 영역에 배치되는 상기 조류 발전기들(620a, 620b)이 최대의 효율을 가질 수 있는 거리내에서 선택할 수 있다. 예를 들어, 인접한 두 개의 조류 제어 블록들(610a, 610b) 사이에는 상기 조류 제어 블록(610a)의 오목부(612a)에 하나의 조류 발전기(620a)가 배치되고, 따라서 상기 조류 발전기(620a)는 상기 인접한 두 개의 조류 제어 블록들(610a, 610b)에 의해 변형된 조류의 힘을 모두 받게 된다. 그러나 상기 조류 발전기(620a)의 블레이드 샤프트(622a)는 상기 조류 발전기(620a)를 수용하는 조류 제어 블록(610a)에 의해 변형된 조류에 대해서 최적화된 각도를 유지하게 되므로, 인접한 다른 조류 제어 블록(610b)에 의해 변형된 조류에 의해서 오히려 역방향의 회전력을 받을 수 있다. 따라서 상기 인접한 조류 제어 블록들(610a, 610b)의 거리는, 상기 조류 발전기(620a)가 상기 인접한 다른 조류 제어 블록(610b)에 의해 변형된 조류에 의해서 순방향 회전력을 받을 수 있는 범위내에서 적절히 선택해야 한다. 이는 다른 인접한 조류 제어 블록들(610b, 610c) 사이에 거리에서도 마찬가지로 적용된다.The distance between the tidal flow control blocks 610a to 610c may be selected within a distance at which the tidal current generators 620a and 620b disposed in the area between the tidal flow control blocks 610a to 610c may have the maximum efficiency. have. For example, one tidal current generator 620a is disposed in the recess 612a of the tidal current control block 610a between two adjacent tidal current control blocks 610a and 610b, and thus the tidal current generator 620a. Is subjected to both the tidal force deformed by the two adjacent tidal flow control blocks 610a, 610b. However, since the blade shaft 622a of the tidal current generator 620a maintains an optimized angle with respect to the tidal current deformed by the tidal current control block 610a which accommodates the tidal current generator 620a, the other tidal current control block ( It is possible to receive a reverse rotational force by the bird modified by 610b). Therefore, the distance between the adjacent tidal flow control blocks 610a and 610b should be appropriately selected within a range that allows the tidal current generator 620a to receive forward rotational force by tidal currents modified by the adjacent tidal current control block 610b. do. This also applies to the distance between the other adjacent tidal control blocks 610b, 610c.
상기 조류 제어 블록(610)의 높이는 상기 조류 발전기(620)의 높이와 같거나 다소 높을 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 조류의 효율적인 이용을 위해서 다양한 범위에서 적절하게 변형할 수 있다.The height of the tidal flow control block 610 may be equal to or slightly higher than the height of the tidal current generator 620. However, the present invention is not limited thereto and may be appropriately modified in various ranges for efficient use of algae.
상기 조류 제어 블록(610)은 조류가 흐르는 방향으로 유선형의 형상을 가지게 되는바, 상기 조류에 대한 저항력을 최소화하면서 상기 조류의 흐름을 양 측단으로 변경시킬 수 있다. 따라서 상기 조류 제어 블록(610)의 일측면에 위치한 상기 조류 발전기에서는 상기 조류의 유속이 증가하게 되고 이로써 유동량도 증가하게 된다. 또한, 인접한 두 개의 조류 제어 블록에 의해서 하나의 조류 발전기에 조류의 흐름을 집중시킬 수 있다. 결과적으로 효율적으로 발전량을 증가시킬 수 있으며, 조류의 흐름을 유효영역으로 집중시켜 보다 높은 수준의 발전 효율을 얻을 수 있다.The algae control block 610 has a streamlined shape in the direction of the algae flow, it is possible to change the flow of the algae to both sides while minimizing the resistance to the algae. Therefore, in the tidal current generator located on one side of the tidal flow control block 610, the flow rate of the tidal current increases, thereby increasing the flow amount. In addition, the flow of algae can be concentrated in one algae generator by two adjacent algae control blocks. As a result, the amount of power generation can be increased efficiently, and a higher level of power generation efficiency can be obtained by concentrating the flow of algae in the effective area.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면, 주축부는 압축가스가 저장된 탱크를 포함하고, 플로팅 부재의 위치에 따라 상기 압축가스의 배출을 조절함으로써, 샤프트의 회전축에 해수가 유입됨을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 샤프트의 회전축 구조의 해수에 의한 부식이나 마모를 방지할 수 있다.As described above, according to embodiments of the present invention, the main shaft portion includes a tank in which the compressed gas is stored, and by controlling the discharge of the compressed gas according to the position of the floating member, it is possible to prevent the inflow of sea water to the rotating shaft of the shaft Can be. Therefore, corrosion and abrasion by seawater of the rotating shaft structure of the shaft can be prevented.
또한, 조류 제어 블록에 의해 조류에 대한 저항력을 최소화하면서 동시에 상기 조류의 유속을 효율적으로 조절할 수 있어, 조류발전기에서의 발전 효율을 높일 수 있다. 또한, 조류의 흐름이 불규칙하게 변경되는 경우에도 능동적으로 대처할 수 있어, 전체적으로 효율적인 조류의 이용이 가능하다. In addition, the algae control block can minimize the resistance to algae and at the same time efficiently control the flow rate of the algae, it is possible to increase the power generation efficiency in the algae generator. In addition, even when the flow of the algae is changed irregularly can be coped actively, it is possible to use the efficient algae as a whole.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (37)

  1. 하단에 결합부가 형성된 주축부;A main shaft portion having a coupling portion formed at a lower end thereof;
    상기 결합부를 통해 상기 주축부와 결합되며, 상기 주축부가 회전하도록 지지하는 하부축부; 및A lower shaft part coupled to the main shaft part through the coupling part and supporting the main shaft part to rotate; And
    상기 결합부 내에 상기 주축부 및 상기 하부축부 사이 공간에 배치되어 상기 결합부 내부로의 해수의 유입을 방지하는 플로팅 부재를 포함하는 조류 발전기용 샤프트.And a floating member disposed in a space between the main shaft portion and the lower shaft portion in the coupling portion to prevent inflow of seawater into the coupling portion.
  2. 제1항에 있어서, 상기 플로팅 부재의 위치에 따라 상기 결합부내의 해수의 유입을 조절하는 조절수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트.2. The tidal current generator shaft according to claim 1, further comprising adjusting means for controlling the inflow of seawater in the coupling part according to the position of the floating member.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주축부는 압축가스가 저장된 탱크를 포함하고,According to claim 1, wherein the main shaft portion comprises a tank in which the compressed gas is stored,
    상기 탱크에 형성되어 상기 주축부의 결합부로 상기 압축가스의 배출을 조절하는 밸브; 및 A valve formed in the tank to control the discharge of the compressed gas to the coupling portion of the spindle; And
    상기 플로팅 부재와 상기 밸브를 연결하여 상기 플로팅 부재의 위치에 따라 상기 밸브의 개폐를 조절하는 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트.And a control unit for connecting the floating member and the valve to adjust the opening and closing of the valve according to the position of the floating member.
  4. 제3항에 있어서, 상기 조절부는 상기 플로팅 부재가 일정 높이 상승하는 경우 상기 밸브를 오픈(open)하고, 다시 원위치로 하강하는 경우 상기 밸브를 클로즈(close)하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트.4. The tidal current generator shaft according to claim 3, wherein the control unit opens the valve when the floating member rises a certain height, and closes the valve when the floating member rises back to its original position.
  5. 제3항에 있어서, 상기 압축가스는 수소 또는 헬륨을 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트.4. The tidal current generator shaft according to claim 3, wherein the compressed gas includes hydrogen or helium.
  6. 제3항에 있어서, 상기 탱크와 상기 주축부의 결합부는 가스관으로 연결되는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트. 4. The tidal current generator shaft according to claim 3, wherein the coupling portion of the tank and the main shaft portion is connected to a gas pipe.
  7. 제6항에 있어서, 상기 결합부의 상면 및 상기 하부축부의 상면 사이에 배치되어 상기 주축부를 지지하는 제1 베어링; 및The bearing of claim 6, further comprising: a first bearing disposed between an upper surface of the coupling part and an upper surface of the lower shaft part to support the main shaft part; And
    상기 결합부의 측면 및 상기 하부축부의 측면 사이에 배치되어 상기 하부축부의 측면을 지지하는 제2 베어링을 더 포함하는 조류 발전기용 샤프트.And a second bearing disposed between the side of the coupling part and the side of the lower shaft part to support the side of the lower shaft part.
  8. 제1항에 있어서, 상기 플로팅 부재는 상기 결합부의 하부 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트. 2. The tidal current generator shaft according to claim 1, wherein the floating member is disposed in a lower region of the coupling portion.
  9. 제1항에 있어서, 상기 주축부는 해수 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트. The tidal current generator shaft according to claim 1, wherein the main shaft is disposed in seawater.
  10. 회전에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부;A power generation unit for converting rotational energy into electrical energy;
    상기 발전부에 상기 회전에너지를 전달하는 구동부;A driving unit for transmitting the rotational energy to the power generation unit;
    상기 구동부의 중심축에 형성되어 상기 발전부 및 구동부를 지지하는 중심 샤프트; 및A central shaft formed on a central axis of the driving unit to support the power generation unit and the driving unit; And
    상기 구동부의 측단에 형성되는 블레이드 샤프트들을 포함하고,It includes blade shafts formed on the side end of the drive unit,
    상기 중심 샤프트는The central shaft is
    하단에 제1 결합부가 형성된 제1 주축부;A first main shaft portion having a first coupling portion formed at a lower end thereof;
    상기 제1 결합부를 통해 상기 제1 주축부와 결합되며, 상기 제1 주축부가 회전하도록 지지하는 제1 하부축부; 및A first lower shaft part coupled to the first main shaft part through the first coupling part and supporting the first main shaft part to rotate; And
    상기 제1 결합부 내에 상기 제1 주축부 및 상기 제1 하부축부 사이 공간에 배치되어 상기 제1 결합부 내부로의 해수의 유입을 방지하는 제1 플로팅 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기.And a first floating member disposed in a space between the first main shaft portion and the first lower shaft portion in the first coupling portion to prevent the inflow of seawater into the first coupling portion.
  11. 제10항에 있어서, 상기 제1 주축부는 압축가스가 저장된 제1 탱크를 포함하고,The method of claim 10, wherein the first spindle portion comprises a first tank in which the compressed gas is stored,
    상기 제1 탱크에 형성되어 상기 제1 주축부의 하부영역으로 상기 압축가스의 배출을 조절하는 제1 밸브; 및 A first valve formed in the first tank to regulate the discharge of the compressed gas to a lower region of the first spindle portion; And
    상기 제1 플로팅 부재와 상기 제1 밸브를 연결하여 상기 제1 플로팅 부재의 위치에 따라 상기 제1 밸브의 개폐를 조절하는 제1 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트.And a first adjusting unit connecting the first floating member and the first valve to control the opening and closing of the first valve according to the position of the first floating member.
  12. 제10항에 있어서, 각각의 상기 블레이드 샤프트들은The method of claim 10, wherein each of the blade shafts
    하단에 제2 결합부가 형성된 제2 주축부;A second main shaft portion having a second coupling portion formed at a lower end thereof;
    상기 제2 결합부를 통해 상기 제2 주축부와 결합되며, 상기 제2 주축부가 회전하도록 지지하는 제2 하부축부; 및A second lower shaft portion coupled to the second spindle portion through the second coupling portion and supporting the second spindle portion to rotate; And
    상기 제2 결합부 내에 상기 제2 주축부 및 상기 제2 하부축부 사이 공간에 배치되어 상기 제2 결합부 내부로의 해수의 유입을 방지하는 제2 플로팅 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기.And a second floating member disposed in a space between the second main shaft portion and the second lower shaft portion in the second coupling portion to prevent inflow of seawater into the second coupling portion.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 주축부는 압축가스가 저장된 제2 탱크를 포함하고,The method of claim 12, wherein the second spindle portion comprises a second tank in which the compressed gas is stored,
    상기 제2 탱크에 형성되어 상기 제2 주축부의 하부영역으로 상기 압축가스의 배출을 조절하는 제2 밸브; 및 A second valve formed in the second tank to control the discharge of the compressed gas to a lower region of the second spindle portion; And
    상기 제2 플로팅 부재와 상기 제2 밸브를 연결하여 상기 제2 플로팅 부재의 위치에 따라 상기 제2 밸브의 개폐를 조절하는 제2 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기용 샤프트.And a second adjustment unit for connecting the second floating member and the second valve to control the opening and closing of the second valve according to the position of the second floating member.
  14. 제10항에 있어서, 상기 블레이드 샤프트들은 조류로부터 항력을 받아 상기 중심 샤프트를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기.11. The tidal current generator according to claim 10, wherein the blade shafts rotate about the central shaft in response to a drag from the tidal stream.
  15. 제10항에 있어서, 상기 구동부는 상기 블레이드 샤프트들이 상기 중심 샤프트를 중심으로 일방향으로 회전하도록 상기 블레이드 샤프트들의 자전을 조절하는 것을 특징으로 하는 조류 발전기.The tidal current generator according to claim 10, wherein the driving unit adjusts the rotation of the blade shafts so that the blade shafts rotate in one direction about the central shaft.
  16. 유선형의 곡면을 가지고 상기 곡면에 의해 조류의 흐름을 변경시키는 복수의 조류 제어 블록들; 및A plurality of tidal control blocks having a streamlined curved surface to change the flow of algae by the curved surface; And
    상기 조류 제어 블록들에 인접하며, 각각이 상기 변경된 조류의 흐름을 받는 복수의 블레이드 샤프트들을 포함하는 복수의 조류 발전기들을 포함하는 조류 발전 시스템.A tidal power generation system adjacent a tidal flow control block comprising a plurality of tidal generators each comprising a plurality of blade shafts receiving the modified tidal flow.
  17. 제16항에 있어서, 상기 블레이드 샤프트들은 해수면에 수직하게 형성되고, 상기 조류 제어 블록들의 곡면을 따라 집중된 조류와 가장 인접하게 위치하는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들은 상기 집중된 조류의 방향과 45도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.17. The method of claim 16, wherein the blade shafts are formed perpendicular to the sea level, wherein the blade shafts of the tidal generators located closest to the concentrated tidal flow along the curved surface of the tidal flow control blocks to be 45 degrees to the direction of the concentrated tidal flow A tidal power generation system, characterized in that it is arranged.
  18. 제16항에 있어서, 상기 조류 제어 블록들은 17. The system of claim 16, wherein the tidal control blocks
    서로 마주하는 두 개의 조류 제어 블록들을 포함하며, 상기 두 개의 블록들 각각의 서로 마주하지 않는 면은 곡면으로 형성되어 상기 조류의 흐름을 변경하는 것을 특징으로 하며, Comprising two tidal flow control blocks facing each other, the non-facing sides of each of the two blocks is characterized in that the curved surface to change the flow of the tidal flow,
    상기 조류 발전기들은 상기 두 개의 조류 제어 블록들의 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. And the tidal current generators are disposed between the two tidal flow control blocks.
  19. 제18항에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 서로 마주하는 조류 제어 블록들의 외부로 노출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 19. The tidal power system according to claim 18, wherein each of the tidal current generators is arranged to be exposed to the outside of the tidal control blocks facing each other.
  20. 제19항에 있어서, 상기 조류 발전기들의 노출부는 상기 조류 발전기의 전체 영역의 1/2 내지 2/3에 해당되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 20. The tidal power system according to claim 19, wherein the exposed portions of the tidal current generators correspond to 1/2 to 2/3 of the entire area of the tidal current generator.
  21. 제16항에 있어서, 상기 조류 제어 블록들은 일렬로 이격되어 배치되며, 각각은 외곽면 상에 형성된 적어도 하나의 오목부들을 포함하는 원기둥 형상으로 형성되고, The method of claim 16, wherein the tidal flow control blocks are arranged spaced apart in a row, each of which is formed in a cylindrical shape including at least one concave formed on the outer surface,
    상기 오목부들에는 상기 조류 발전기들의 일부가 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. Algae power generation system, characterized in that some of the tidal generators are disposed in the recess.
  22. 제21항에 있어서, 상기 오목부는 상기 원기둥의 중심점들을 연결한 중심선 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.22. The tidal current system according to claim 21, wherein the recess is formed on a center line connecting center points of the cylinder.
  23. 제22항에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.23. The tidal power generation system according to claim 22, wherein each of the tidal current generators is exposed to the outside of 1/2 to 2/3 of the entire area.
  24. 유선형의 곡면을 가지고 상기 곡면에 의해 조류의 흐름을 변경시키며, 외면에 복수의 오목부들이 형성되는 조류 제어 블록; 및An algae control block having a streamlined curved surface to change the flow of algae by the curved surface, a plurality of recesses formed on the outer surface; And
    상기 조류 제어 블록들에 인접하며, 각각이 상기 변경된 조류의 흐름을 받는 복수의 블레이드 샤프트들을 포함하는 복수의 조류 발전기들을 포함하는 조류 발전 시스템.A tidal power generation system adjacent a tidal flow control block comprising a plurality of tidal generators each comprising a plurality of blade shafts receiving the modified tidal flow.
  25. 제24항에 있어서, 상기 조류 발전기들은 상기 오목부들에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 25. The tidal current system according to claim 24, wherein said tidal current generators are respectively disposed in said recesses.
  26. 제25항에 있어서, 상기 블레이드 샤프트들은 해수면과 수직하게 형성되고, 상기 조류 제어 블록들의 곡면을 따라 집중된 조류와 가장 인접하게 위치하는 상기 조류 발전기들의 블레이드 샤프트들은 상기 집중된 조류의 방향과 45도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.26. The method of claim 25, wherein the blade shafts are formed perpendicular to the sea level, and the blade shafts of the tidal generators positioned closest to the tidal flow center along the curved surface of the tidal flow control blocks are 45 degrees to the direction of the concentrated tidal flow. A tidal power generation system, characterized in that it is arranged.
  27. 제25항에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 원기둥 형상을 가지고, 상기 오목부들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 26. The tidal power generation system according to claim 25, wherein the tidal flow control block has a cylindrical shape, and the recesses are formed in line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
  28. 제26항에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.27. The tidal power generation system according to claim 26, wherein each of the tidal current generators is exposed to the outside of 1/2 to 2/3 of the entire area.
  29. 제25항에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 타원 블록 형상을 가지고, 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축상의 일측부에 형성된 고정단에 고정되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. The tidal power generation system according to claim 25, wherein the tidal flow control block has an elliptic block shape, and the tidal flow control block is fixed to a fixed end formed on one side of the long axis of the ellipse.
  30. 제29항에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 블록의 내부에 형성되어 상기 조류 제어 블록을 해수내에서 부양시키는 부양기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 30. The algae power generation system according to claim 29, wherein the algae control block further includes a floater formed inside the block to support the algae control block in seawater.
  31. 제29항에 있어서, 상기 오목부들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.30. The tidal power generation system according to claim 29, wherein the recesses are formed in line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
  32. 제31항에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 32. The tidal current system according to claim 31, wherein each of the tidal current generators is exposed to the outside of 1/2 to 2/3 of the total area.
  33. 제25항에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 타원기둥 형상을 가지고, 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축상의 일단에 연결된 제1 연결부재들에 고정되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. The tidal current control system according to claim 25, wherein the tidal flow control block has an elliptic cylinder shape, and the tidal flow control block is fixed to first connection members connected to one end on the long axis of the ellipse.
  34. 제33항에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 상기 타원의 장축상의 타단에 연결된 제2 연결부재들에 추가로 고정되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.34. The tidal power generation system according to claim 33, wherein the tidal flow control block is further fixed to second connecting members connected to the other end on the long axis of the ellipse.
  35. 제25항에 있어서, 상기 조류 제어 블록은 블록의 내부에 형성되어 상기 조류 제어 블록을 해수내에서 부양시키는 부양기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.The algae power generation system according to claim 25, wherein the algae control block further includes a floater formed inside the block to support the algae control block in seawater.
  36. 제25항에 있어서, 상기 오목부들은 상기 조류 제어 블록의 중심선을 기준으로 선대칭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템. 27. The tidal power generation system according to claim 25, wherein the recesses are formed in line symmetry with respect to the center line of the tidal flow control block.
  37. 제36항에 있어서, 상기 조류 발전기들 각각은 전체 영역의 1/2 내지 2/3이 외부로 노출되는 것을 특징으로 하는 조류 발전 시스템.37. The tidal current system according to claim 36, wherein each of the tidal current generators is exposed to the outside of 1/2 to 2/3 of the total area.
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