현재, 우리가 현재 사용하는 대부분의 에너지원인 석유, 석탄, 우라늄 등은 한번 사용하면 다시 사용할 수 없는 원료이다. 문제는 이들 원료의 매장량에 한계가 있다는 것이다. 현대 산업사회가 가장 많이 의존하고 있는 석유는 생산량이 지속적으로 감소할 것으로 예상되며, 향후에는 고갈될 것으로 예상되고 있다.Currently, most of the energy sources we use today, such as petroleum, coal and uranium, are raw materials that cannot be reused once used. The problem is that the reserves of these raw materials are limited. Petroleum, the most dependent of modern industrial society, is expected to continue to decrease in production and depletion in the future.
이러한 에너지 자원의 부족을 대비하기 위해서 신 재생에너지 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 신 재생에너지로는 태양에너지, 풍력에너지, 해양에너지 등이 있다. 이중 해양에너지는 태양계의 조석현상에 따라 발생하는 해수면이 상승 하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전과, 조석 현상에 따라 발생하는 연안지역에서 조류의 흐름이 빠른 곳에 터빈을 설치해 해수의 운동에너지를 이용하여 발전하는 부유식 조류발전 등이 있다.In order to prepare for such a shortage of energy resources, research on renewable energy is being actively conducted. Such renewable energy includes solar energy, wind energy, and marine energy. The ocean energy is tidal power generating electricity by using the rising and falling movement of sea level caused by the tidal phenomenon of the solar system, and by installing a turbine where the flow of tidal current is fast in coastal areas generated by the tidal phenomenon, Floating algae power generation using
조력발전은 댐을 만들고 조지와 와해 사이의 낙차를 이용하여 위치 에너지인 낙차를 이용하여 수차에 회전력을 발생시키고 수차와 직결되어 있는 발전기에 의해서 전기 에너지로 변환하여 전력을 생산하고 있다. Tidal power generation produces electric power by creating dams and using the free fall between George and the Sea to generate rotational force on water wheels and converting them into electrical energy by generators directly connected to the water wheels.
조력 발전은 댐을 막아 해수를 저장하고 그 낙차를 이용하여 수차를 회전하여 전기를 생산하여야 하므로, 해수 댐을 만들기 위해서는 고비용의 투자비와 지역주민과 해양수자원과 관련된 발전 댐 건설에 따른 갈등 환경보호 측면에서의 지역주민과 환경단체와 갈등의 문제점을 모두 해결할 수 있는 대안은 조류발전이다.Tidal power generation requires electricity to generate seawater by blocking the dam to store seawater and rotating the aberrations using the free fall. Therefore, to create a seawater dam, the cost of investment and the environmental protection of conflict due to the construction of a power generation dam related to local residents and marine water resources An alternative to all the problems of conflict with local residents and environmental groups in Esau is algae development.
조류발전은 신 재생에너지 (Renewable energy)의 일종으로 조석에 의해 발생되는 조류자원은 풍부하고 끊임없이 재생되며 광범위한 지역에 분포되어 있고 깨끗하며 또한 이용에 온실가스 배출이 없다는 환경 보호측면과 석유나 석탄과 같은 화석연료의 고갈에 대비한 유망한 대체 에너지원으로서 각광받는 이용 가능한 에너지원이다. 우리나라는 3면이 바다로 이루어진 반도국가로서, 조류발전을 용이하게 이용할 수 있는 천혜의 환경 조건을 가지고 있다.Algae power generation is a kind of renewable energy. The tidal resources generated by tides are rich, constantly regenerated, distributed in a wide range of areas, clean and free of greenhouse gas emissions. It is a promising alternative energy source for the depletion of the same fossil fuel. Korea is a peninsula country consisting of three sides of the sea, and has natural environmental conditions that can easily use algae development.
조류발전은 태양계의 자연에너지인 조석현상이 우세한 우리나라 서남해 연안에서 이용 가능한 조류를 이용하여 발전하기 때문에 조석에 의한 강한유속이 발생할 때에는 안정적으로 대량의 전력을 발전할 수 있다. Algae power generation is generated by using algae that are available on the southwest coast of Korea, where the tidal phenomenon, the natural energy of the solar system, is predominant.
조류발전의 특징은 해수는 공기에 비하여 밀도가 약840배 큰 해수의 조류를 이용하기 때문에 발전량은 밀도와 비례하기 때문에 작은 수차(블레이드)를 사용하더라도 풍력발전보다 큰 에너지를 생산할 수 있는 이점이 있다. The characteristic of algae power generation is that seawater uses algae of seawater about 840 times more dense than air, so the amount of power generation is proportional to the density, so even if a small aberration (blade) is used, it can produce more energy than wind power. .
조력발전과 달리 조류발전은 댐이 필요 없고 단지 조류의 흐름을 이용하여 발전해 해수 유통이 자유롭기 때문에 주변 연안 해양환경에 거의 영향을 끼치지 않는 장점이 있다. Unlike tidal power generation, tidal power generation does not require dams and is only generated by using tidal flow to freely distribute seawater. Therefore, tidal power generation has little effect on the surrounding coastal marine environment.
또한, 조류발전은 초기 투자비용이 조력발전보다 저렴한 친환경 발전방법으로 연안지역 바다의 조류가 빠른 지역에 설치해 조력발전에 비해 상대적으로 투자비용이 저렴하고 친화적인 해양에너지원으로 안정적인 조류를 이용해 발전하여 화석연료 사용의 절감과 온실가스 저감을 통한 기후변화 협약대응에 좋은 대안의 에너지원으로 부각되고 있다. 자연적인 조석현상은 장기적으로 정확한 사전예보가 가능하고 조류발전의 큰 장점은 타 재생에너지와 달리 계절적 요인이나 날씨에 관계없이 항상 일정하게 가동하며 발전량을 정확히 예측하여 발전할 수 있는 신뢰성 있는 청정에너지원이다.In addition, tidal power generation is an eco-friendly power generation method where initial investment cost is lower than tidal power generation. It is installed in the coastal area where tidal current is fast, and it is developed by using stable algae as a friendly marine energy source. It is emerging as a good alternative energy source to cope with climate change agreements by reducing the use of fossil fuels and reducing greenhouse gases. Natural tidal phenomena can be accurately predicted in the long term, and the big advantage of algal power generation is that unlike other renewable energy sources, it is a reliable and clean energy source that can always be operated constantly regardless of seasonal factors or weather and can generate electricity accurately. to be.
조류발전은 설치 방법에 따라 부유식 조류발전과 착저식 조류발전으로 구분된다. 착저식 수평축 조류발전은 프로펠라 모양의 터빈으로 일반적으로 중요설비가 해저에 설치되고 초기 투자비용이 높고 발전설비가 해저에 설치되어있어 운전 및 유지보수가 어렵고 비용이 증가되어 경제성을 확보하기에 미흡한 문제점이 있었다. 부유식 조류발전은 수직축 조류터빈 외 발전기. 증속기 및 주요 전력설비 핵심장비를 수면위에 위치시킬 수 있어 설치투자 비용이 저렴하고 유지보수 운영이 안전하며 조류발전기 설치공사 기간이 짧다는 장점과 초기 시설 투자비용이 저렴한 경제성 있는 조류발전방식이다.Algae power generation is classified into floating algae generation and ground algae generation depending on the installation method. The horizontal horizontal tidal power generation is a propeller-shaped turbine. In general, important facilities are installed on the sea floor, the initial investment cost is high, and the power generation facilities are installed on the sea floor, making operation and maintenance difficult, and the cost is insufficient to secure economic feasibility. There was this. Floating algae generators are generators in addition to vertical shaft algae turbines. It is an economical tidal power generation method that has the advantages of low installation investment cost, safe operation and maintenance, short installation period of tidal current generator installation, and low initial facility investment cost, because it can locate the core gears of the gearbox and major electric power facilities.
이하에서는 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 조류직한 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described for the blade structure for the generator according to the embodiment of the present invention.
조류에너지는 조석 작용에 의해 조수가 교체되면서 발생하는 운동에너지 형태로 존재하며, 이러한 운동에너지를 조류발전을 통해 전기에너지로 변환된다. 본 발명은 조류에너지를 전기에너지로 변환하기 위한 장치이다. 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 발전기용 블레이드 구조가 적용된 발전기가 조류가 일어나는 부분에 설치된 경우에 대해 설명하기로 한다. 다만, 본 발명은 블레이드를 회전시킬 수 있다면, 조류발전 이외에 풍력발전에도 적용될 수 있다. Algae energy exists in the form of kinetic energy generated when tides are replaced by tidal action, and this kinetic energy is converted into electrical energy through algae power generation. The present invention is a device for converting algae energy into electrical energy. In this embodiment, for convenience of description, a case in which a generator to which a generator blade structure is applied is installed at a portion where a tidal current occurs will be described. However, the present invention can be applied to wind power in addition to tidal power, if the blade can rotate.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기용 블레이드 구조(100)는 부력체(10), 본체부(110), 수직회전축(120) 및 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the blade structure 100 for a generator according to an embodiment of the present invention includes a buoyancy body 10, a main body 110, a vertical rotation shaft 120, and a plurality of blades 130 and 140. , 150, 160).
도 1에 도시된 바와 같이, 본체부(110)는 부력체(10)의 상부에 설치되어, 발전기(115)와 같은 구성부품을 보호한다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 발전기(115)를 제외한 구성요소를 제외한 다른 구성요소에 대해서는 구체적인 설명 및 도면에서의 도시를 생략하기로 하다. As shown in FIG. 1, the main body 110 is installed above the buoyancy body 10 to protect components such as the generator 115. However, in the present specification, for convenience of description, other components except components except for the generator 115 will be omitted in the detailed description and drawings.
부력체(10)는 수면(1)에 부유되는 물체이다. 부력체(10)는 본체부(110)를 지지한다. 부력체(10)는 수직회전축(120)과 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160) 등이 바다 밑바닥으로 가라앉지 않도록 하는 것으로서, 수면에 떠있도록 부유바지선 및 조류의 흐름을 유도하는 장치와 블레이드를 고정하는 형상으로 형성된다. 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 부력체(10)는 복수의 블레이드부(130, 140, 150)의 회전에 영향을 미치지 않도록 발전기용 블레이드 구조(100)를 지지하는 것이 바람직하다. The buoyancy body 10 is an object floating on the water surface 1. The buoyancy body 10 supports the body portion 110. The buoyancy body 10 is to prevent the vertical axis of rotation 120 and the plurality of blades (130, 140, 150, 160, etc.) to sink to the bottom of the sea, a device that induces the flow of floating pants and algae floating on the water surface And is formed in a shape for fixing the blade. 8 and 9, the buoyancy body 10 preferably supports the blade structure 100 for the generator so as not to affect the rotation of the plurality of blade portions 130, 140, and 150.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 수직회전축(120)은 부력체(10)의 하부로, 상기 본체부(110)에 대해 수직하게 위치된다. 수직회전축(120)은 발전기(115)에 연결된다. 수직회전축(120)의 외주면에는 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)가 설치된다. As shown in FIGS. 1 to 3, the vertical rotation shaft 120 is positioned below the buoyancy body 10 and is perpendicular to the main body 110. The vertical rotation shaft 120 is connected to the generator 115. A plurality of blade parts 130, 140, 150, and 160 are installed on the outer circumferential surface of the vertical rotation shaft 120.
이때, 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는 회전중심축이 수직회전축(120)의 회전중심축과 동축으로, 수직회전축(120)에 직렬로 적층된다. 수직회전축(120)은 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)의 회전에너지를 발전기(115)로 전달한다. At this time, the plurality of blade portions 130, 140, 150, 160 is the rotational center axis is coaxial with the rotational center axis of the vertical rotational shaft 120, is stacked in series on the vertical rotational shaft 120. The vertical rotation shaft 120 transmits the rotational energy of the plurality of blade parts 130, 140, 150, and 160 to the generator 115.
복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는 조류에 의해 상호 간에 연동되어 회전되면서, 회전력을 수직회전축(120)으로 전달한다. The plurality of blades 130, 140, 150, 160 are rotated in conjunction with each other by a bird, and transmits the rotational force to the vertical rotation shaft 120.
복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)에 대해 제 1 블레이드부(130), 제 2 블레이드부(140), 제 3 블레이드부(150)와 제 4 블레이드부(160)로 구분하여 설명하기로 한다. 다만, 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)의 설치개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 당업자의 입장에서 자명한 범위 내에서 다양하게 가변가능함은 물론이다. The plurality of blade portions 130, 140, 150, and 160 are divided into a first blade portion 130, a second blade portion 140, a third blade portion 150, and a fourth blade portion 160. Let's do it. However, the number of installation of the plurality of blade parts 130, 140, 150, 160 is not necessarily limited thereto, and of course, the variable number of blades 130, 140, 150, and 160 may be variously changed within a range apparent to those skilled in the art.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는 회전시 상호 간에 부딪히지 않도록 수직회전축(120)에 순차적으로 결합된다. As shown in Figures 1 to 3, the plurality of blades 130, 140, 150, 160 are sequentially coupled to the vertical axis of rotation 120 so as not to hit each other during rotation.
복수의 블레이드부(130, 140, 150, 160)는, 어느 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드가 상하에 위치된 다른 하나의 블레이드부의 복수의 블레이드에 대해 30° 내지 90°간격 만큼 어긋나게 수직회전축(120)에 연결된 것이 바람직하다. The plurality of blade parts 130, 140, 150, and 160 are vertically rotated shafts 120 by a 30 ° to 90 ° interval with respect to the plurality of blades of the other blade part in which the plurality of blades of any one blade part are positioned up and down. Is preferably connected to
구체적으로, 제 2 블레이드부(140)는 제 2 블레이드부(140)의 제 1 블레이드가 제 1 블레이드부(130)의 제 1 블레이드(133)에 대해 30°만큼이격되게 위치된다. Specifically, the second blade portion 140 is positioned such that the first blade of the second blade portion 140 is spaced by 30 ° with respect to the first blade 133 of the first blade portion 130.
그리고, 제 3 블레이드부(150)는 제 3 블레이드부(150)의 제 1 블레이드가 제 2 블레이드부(140)의 제 1 블레이드에 대해 30°만큼이격되고, 제 1 블레이드부(130)의 제 1 블레이드(133)에 대해 60°만큼이격되게 위치되게 위치된다. In addition, the third blade portion 150 is the first blade of the third blade portion 150 is spaced apart by 30 ° with respect to the first blade of the second blade portion 140, the first blade portion 130 1 is positioned to be spaced apart by 60 ° with respect to the blade 133.
마지막으로, 제 4 블레이드부(160)의 제 1 블레이드는 제 4 블레이드부(160)의 제 1 블레이드가 제 3 블레이드부(150)의 제 1 블레이드에 대해 30°만큼이격되고, 제 2 블레이드부(140)의 제 1 블레이드에 대해 60°만큼이격되고, 제 1 블레이드부(130)의 제 1 블레이드(133)에 대해 90°만큼 이격되게 위치된 것이 바람직하다.Finally, the first blade of the fourth blade portion 160 is the first blade of the fourth blade portion 160 is spaced 30 degrees with respect to the first blade of the third blade portion 150, the second blade portion It is preferably located 60 degrees apart from the first blade of 140 and 90 degrees apart from the first blade 133 of the first blade portion 130.
본 실시예에 따른 제 1 블레이드부(130) 내지 제 4 블레이드부(160)는 동일한 구조 및 동일한 기능을 가지는 바, 이하에서는 설명의 반복을 피하기 위하여, 제 1 블레이드부(130)에 대해 설명하기로 한다. Since the first blade portion 130 to the fourth blade portion 160 according to the present embodiment have the same structure and the same function, the following description will be made on the first blade portion 130 to avoid repetition of the description. Shall be.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 블레이드부(130)는 복수의 블레이드(133, 135, 137), 복수의 회전전달축(134, 136, 138)과, 모듈기둥부재(131)로 이루어진다. 본 실시예에서 블레이드부는 모듈기둥부재(131)에 의해 모듈단위로 수직회전축(120)에 적층되는 구조를 가진다.As shown in FIGS. 4 to 6, the first blade unit 130 includes a plurality of blades 133, 135, and 137, a plurality of rotation transmission shafts 134, 136, and 138, and a module pillar member 131. Is made of. In this embodiment, the blade portion has a structure that is laminated to the vertical axis of rotation 120 in a module unit by the module pillar member 131.
본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 복수의 블레이드(133, 135, 137)에 대해 제 1 블레이드(133), 제 2 블레이드(135)와 제 3 블레이드(137)로 구분하여 지칭하기로 한다. 그리고, 복수의 회전전달축(134, 136, 138)에 대해 제 1 회전전달축(134), 제 2 회전전달축(136), 제 3 회전전달축(138)으로 구분하여 지칭하기로 한다. In the present embodiment, for convenience of description, the plurality of blades 133, 135, and 137 will be referred to as being divided into a first blade 133, a second blade 135, and a third blade 137. In addition, the plurality of rotation transmission shafts 134, 136, and 138 will be referred to as being divided into a first rotation transmission shaft 134, a second rotation transmission shaft 136, and a third rotation transmission shaft 138.
모듈기둥부재(131)는 수직회전축(120)에 결합된다. 모듈기둥부재(131)는 제 1 블레이드(133) 내지 제 3 블레이드(137)의 회전시, 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)으로부터 회전력을 전달받아 수직회전축(120)으로 전달한다. 모듈기둥부재(131)에 의해, 블레이드부는 모듈단위로 수직회전축(120)에 순차적으로 적층된다.The module pillar member 131 is coupled to the vertical rotation shaft 120. The module pillar member 131 receives a rotational force from the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138 when the first blade 133 to the third blade 137 rotate, and the vertical rotation shaft 120 ). By the module pillar member 131, the blade portion is sequentially stacked on the vertical axis of rotation 120 in module units.
모듈기둥부재(131)는 원통형기둥(131a), 복수의 지지축부(131b)와 스토퍼(131c)로 이루어진다. The module pillar member 131 includes a cylindrical pillar 131a, a plurality of support shaft portions 131b, and a stopper 131c.
원통형기둥(131a)은 수직회전축(120)을 관통하여 수직회전축(120)에 연결된다. 원통형기둥(131a)은 원통형기둥(131a)의 중심축이 수직회전축(120)의 중심축과 동축이되도록 수직회전축(120)에 결합된 것이 바람직하다. The cylindrical column 131a is connected to the vertical rotation shaft 120 through the vertical rotation shaft 120. The cylindrical column 131a is preferably coupled to the vertical axis of rotation 120 such that the central axis of the cylindrical column 131a is coaxial with the central axis of the vertical axis of rotation 120.
원통형기둥(131a)은 상부에 상부플랜지(131d)가 마련된다. 그리고, 원통형기둥(131a)은 하부에 하부플랜지(131e)가 마련된다. 어느 하나의 원통형기둥(131a)의 상부플랜지(131d)는 상부에 적층된 다른 하나의 원통형기둥(131a)의 하부플랜지(131e)와 볼팅결합된다. 이러한 방식으로, 복수의 모듈기둥부재(131)는 상호 간에 직렬로 결합된다. The cylindrical pillar 131a is provided with an upper flange 131d at the top. The cylindrical column 131a is provided with a lower flange 131e at the lower portion thereof. The upper flange 131d of one cylindrical pillar 131a is bolted to the lower flange 131e of the other cylindrical pillar 131a stacked thereon. In this way, the plurality of module pillar members 131 are coupled in series with each other.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 원통형기둥(131a)의 외주면에는 복수의 지지축부(131b)가 마련된다. 여기서, 복수의 지지축부(131b)는 복수의 회전전달축이 소정의 각도로 회전가능되게 복수의 회전전달축을 지지한다. 지지축부(131b)의 외주면에는 스토퍼(131c)가 마련된다.5 and 6, a plurality of support shaft portion 131b is provided on the outer circumferential surface of the cylindrical column 131a. Here, the plurality of support shaft portions 131b supports the plurality of rotation transmission shafts such that the plurality of rotation transmission shafts are rotatable at a predetermined angle. A stopper 131c is provided on the outer circumferential surface of the support shaft portion 131b.
스토퍼(131c)는 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)의 외주면에 각각 마련된 걸림홈(134a)에 위치된다. 이때, 스토퍼(131c)는 걸림홈(134a)의 외부로 돌출되게 위치된다. The stopper 131c is positioned in the locking groove 134a provided on the outer circumferential surface of the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138, respectively. At this time, the stopper 131c is positioned to protrude to the outside of the locking groove 134a.
여기서, 걸림홈(134a)은 스토퍼(131c)의 직경보다 큰 폭을 가져, 회전전달축의 소정의 각도로의 회전시 스토퍼(131c)에 영향을 받지않는 정도의 크기를 가진다. 다만, 스토퍼(131c)는 일정 위치에서 고정된 상태이나, 회전전달축의 회전시 걸림홈(134a)에 대한 상대운동으로, 회전전달축이 소정의 각도이상 회전되면 걸림홈(134a)에 거리는 방식으로, 회전전달축의 회전정도를 제한한다.Here, the locking groove 134a has a width larger than the diameter of the stopper 131c, and has a size that is not affected by the stopper 131c when the rotational transmission shaft rotates at a predetermined angle. However, the stopper 131c is fixed at a predetermined position, but is a relative motion with respect to the locking groove 134a when the rotational transmission shaft is rotated. When the rotational transmission shaft is rotated by a predetermined angle, the stopper 131c is spaced apart from the locking groove 134a. Limit the rotation of the rotating transmission shaft.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)은 상호 간에 120°간격으로 이격되게 모듈기둥부재(131)에 결합된다. 제 1 회전전달축(134)에는 제 1 블레이드(133)가 연결된다. 제 2 회전전달축(136)에는 제 2 블레이드(135)가 연결된다. 제 3 회전전달축(138)에는 제 3 블레이드(137)가 연결된다. As shown in FIG. 5, the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138 are coupled to the module pillar member 131 spaced apart from each other by 120 °. The first blade 133 is connected to the first rotational transmission shaft 134. The second blade 135 is connected to the second rotation transmission shaft 136. The third blade 137 is connected to the third rotational transmission shaft 138.
제 1 블레이드(133) 내지 제 3 블레이드(137)는 인접하게 위치된 블레이드에 대해 경사지게, 제 1 회전전달축(134) 내지 제 3 회전전달축(138)에 결합되어, 바람개비 형태를 이룬다.The first blade 133 to the third blade 137 are coupled to the first rotation transmission shaft 134 to the third rotation transmission shaft 138 so as to be inclined with respect to the adjacent blade, thereby forming a pinwheel shape.
제 1 블레이드(133)와 제 1 회전전달축(134) 간의 결합구조는, 제 2 블레이드(135)와 제 2 회전전달축(136)의 결합구조 및 제 3 블레이드(137)와 제 3 회전전달축(138)의 결합구조와 동일한 바, 이하에서는 제 1 블레이드(133)와 제 1 회전전달축(134)의 결합구조에 대해 설명하기로 한다. The coupling structure between the first blade 133 and the first rotational transmission shaft 134 may include a coupling structure between the second blade 135 and the second rotational transmission shaft 136 and a third blade 137 and the third rotational transmission. The same as the coupling structure of the shaft 138, the coupling structure of the first blade 133 and the first rotational transmission shaft 134 will be described below.
제 1 블레이드(133)는 무게중심을 기준으로 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)로 구분된다. 제 1 회전전달축(134)은 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)의 경계선에 설치된다. 여기서, 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)의 경계선은 제 1 블레이드(133)의 무게중심선이다. The first blade 133 is divided into a first wing plate 133a and a second wing plate 133b based on the center of gravity. The first rotational transmission shaft 134 is provided at the boundary between the first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b. Here, the boundary line between the first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b is the center of gravity of the first blade 133.
제 1 날개판부(133a)는 제 2 날개판부(133b)보다 작은 면적을 가지나, 제 2 날개판부(133b)와 동일한 무게를 가진다. 제 2 날개판부(133b)와 동일한 무게를 가지기 위해, 제 1 날개판부(133a)에는 복수의 밸런스부재(133c)가 설치된다. The first wing plate portion 133a has a smaller area than the second wing plate portion 133b but has the same weight as the second wing plate portion 133b. In order to have the same weight as the second wing plate portion 133b, a plurality of balance members 133c are installed in the first wing plate portion 133a.
제 2 날개판부(133b)는 제 1 날개판부(133a)의 면적보다 큰 형상을 가진다. 이에 따라, 제 2 날개판부(133b)는 제 1 날개판부(133a)의 두께보다 얇은 두께를 가진 넓은 판형상을 가지고, 제 1 날개판부(133a)는 제 2 날개판부(133b)의 두께보다 두꺼운 두께를 가진 좁은 판형상을 가진다. 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)는 조류에 저항을 덜 받도록 테두리가 유선형으로 만곡된 형상을 가진 것이 바람직하다. The second wing plate portion 133b has a shape larger than the area of the first wing plate portion 133a. Accordingly, the second wing plate portion 133b has a wide plate shape having a thickness thinner than the thickness of the first wing plate portion 133a, and the first wing plate portion 133a is thicker than the thickness of the second wing plate portion 133b. It has a narrow plate shape with a thickness. The first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b preferably have a shape in which the edge is curved in a streamline shape so as to receive less resistance to a bird.
제 1 블레이드(133)는 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b)에 면적에 비례하는 조류을 받아 제 1 회전전달축(134)을 기준으로 회전한다. 즉, 제 1 회전전달축(134)은 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)에 대해 수직하게 또는 수평하게 위치되는 과정에서 소정의 각도로 회전되면서 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b) 간의 무게밸런스를 맞춘다. 이때, 제 1 회전전달축(134)의 회전정도는 스토퍼(131c)에 의해 제한된다. The first blade 133 receives a current proportional to the area of the first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b and rotates based on the first rotation transmission shaft 134. That is, the first rotational transmission shaft 134 is rotated at a predetermined angle while the first blade 133 is positioned vertically or horizontally with respect to the traveling direction F of the tidal current, and the first wing plate portion 133a and the first wing plate portion 133a. Match the weight balance between the second wing plate portion 133b. At this time, the degree of rotation of the first rotation transmission shaft 134 is limited by the stopper 131c.
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 회전전달축(134)은 제 1 블레이드(133)의 무게밸런스에 의해, 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)에 수직하게 위치되면 제 1 블레이드(133)를 조류의 진행방향(F)으로 밀어내도록 소정의 각도로 회전되면서 회전력을 수직회전축(120)으로 전달한다. As shown in FIG. 7, when the first blade 133 is positioned perpendicular to the flow direction F of the tidal flow, the first rotational transmission shaft 134 may have a first weight due to the weight balance of the first blade 133. The rotating force is transmitted to the vertical rotation shaft 120 while being rotated at a predetermined angle to push the blade 133 in the direction F of the bird.
그리고, 제 1 회전전달축(134)은 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)과 반대방향에 위치되면 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)과 수평하게 위치되도록 회전되면서 수직회전축(120)으로 회전력을 제공한다. In addition, when the first blade 133 is located in a direction opposite to the moving direction F of the tidal flow, the first rotation transmission shaft 134 may be positioned horizontally with the traveling direction F of the tidal current. While rotating provides a rotational force to the vertical axis of rotation (120).
도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 블레이드(133)가 조류의 진행방향(F)에 대해 수직하게 위치되면, 제 1 블레이드(133)는 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b) 간의 서로 다른 면적 차이로 인해, 제 1 날개판부(133a)에 가해지는 수압과 제 2 날개판부(133b)에 가해지는 수압이 서로 상이하게 가해진다. 이로 인해, 제 1 블레이드(133)는 제 1 날개판부(133a)와 제 2 날개판부(133b) 간의 무게밸런스를 맞추기 위해 제 1 회전전달축(134)을 중심으로 R2방향으로 회전되면서 조류의 진행방향(F)에 대해 수평하게 위치되어, 조류에 대한 저항력을 최소화할 수 있다. 이로 인해, 본 발명은 조류발전효율을 증대시킬 수 있다.As shown in FIG. 7, when the first blade 133 is positioned perpendicular to the direction of movement F of the tidal stream, the first blade 133 may include the first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b. Due to the different area difference between), the water pressure applied to the first wing plate portion 133a and the water pressure applied to the second wing plate portion 133b are applied differently. As a result, the first blade 133 is rotated in the R2 direction about the first rotational transmission shaft 134 to match the weight balance between the first wing plate portion 133a and the second wing plate portion 133b. It can be positioned horizontally with respect to the direction F to minimize the resistance to algae. For this reason, the present invention can increase the algae power generation efficiency.
이 과정에서, 즉, 제 1 블레이드(133)가 조류방향에 수직하게 위치되어 조류에 밀려 회전되는 과정에서, 제 1 회전전달축(134)은 조류이 제 1 블레이드(133)를 미는 힘에 의해 R1 방향으로 회전된다. 제 1 회전전달축(134)은 이러한 회전력을 수직회전축(120)으로 전달한다. 이때, 수직회전축(120)의 회전방향은 R1 방향이다. 이와 같은 과정은 제 1 블레이드(133) 내지 제 3 블레이드(137)가 조류에 의해 회전하는 동안에 반복적으로 수행된다. In this process, that is, the first blade 133 is positioned perpendicular to the direction of the tidal flow and is pushed by the tidal flow, the first rotational transmission shaft 134 is R1 by the force of the tidal force pushing the first blade 133 Is rotated in the direction. The first rotation transmission shaft 134 transmits this rotation force to the vertical rotation shaft 120. At this time, the rotation direction of the vertical rotation shaft 120 is the R1 direction. This process is repeatedly performed while the first blade 133 to the third blade 137 rotate by the tidal stream.
조류발전시 발전량은 식 (1)에 의해 도출된다. The amount of power generated during algae generation is derived from equation (1).
.......................................식(1) Equation (1)
(여기서, ρ는 해수밀도(1,025 ㎏/㎥)이고, A는 유수단면적이고, V는 조류의 유속이다.)(Where ρ is seawater density (1,025 kg / m 3), A is the mean area, and V is the flow rate of algae.
식(1)에 비추어 볼 때, 조류발전량(P)은 유수단면적(A)과 조류유속(V)의 세제곱에 비례하므로, 본 발명은 조류유속이 큰 곳에 설치되는 것이 바람직하다. In view of Equation (1), since the algae power generation amount (P) is proportional to the cube of the effective means area (A) and the algal flow rate (V), the present invention is preferably installed in a large algal flow rate.
본 실시예는 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타낸 것에 불과하며, 본 발명의 명세서에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 것은 자명하다.The present embodiment merely shows a part of the technical idea included in the present invention, and modifications and specific embodiments which can be easily inferred by those skilled in the art within the scope of the technical idea included in the specification of the present invention are all Obviously, it is included in the technical idea of the present invention.