KR100878632B1 - 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조 - Google Patents

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강금석
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한국전력공사
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Abstract

본 발명은 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조에 관한 것으로서, 수중지반에 설치되어 내부에 적어도 하나 이상의 유로가 구획되도록 형성되고, 상부에 상기 유로와 통하는 개방부가 형성된 기초프레임과; 상기 기초프레임의 개방부를 통해 삽입되어 상기 기초프레임과 수평하게 결합되고, 상기 유로의 중앙에 상기 유로와 통하는 수용공간을 형성하는 내부프레임과; 상기 유로에 수직된 방향으로 상기 내부프레임에 결합되어 상기 내부프레임의 수용공간에서 조류의 흐름에 의해 회전되도록 마련된 헬리컬터빈과; 상기 헬리컬터빈과 회전축으로 연결되어 발전하는 발전부가 설치되고, 상기 기초프레임의 상부에 수평하게 결합되는 상부프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 상기 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조는 기초프레임, 내부프레임, 헬리컬터빈 및 상부프레임이 결합부위의 정위치에 배치되어 볼트로 고정결합되는 구조로 분해조립이 용이하여 해조류나 기타 원인에 의한 고장으로 수리 및 부품교체시 용이하게 분해조립이 가능해 유지관리에 따른 비용과 시간을 절약할 수 있다.

Description

헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조{ASSEMBLING STRUCTURE OF TIDAL CURRENT POWER APPARATUS USING HELICAL TURBINE}
본 발명은 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조에 관한 것으로서, 특히 기초프레임, 내부프레임, 헬리컬터빈 및 상부프레임이 결합부위의 정위치에 배치되어 볼트로 고정결합되는 구조로 분해조립이 용이한 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조에 관한 것이다.
신재생 에너지로서 해양에너지는 조석을 동력원으로 하여 해수면의 상승하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전, 해양표면층의 온수와 심해 냉수와의 온도차를 이용하여 열에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 해양온도차발전, 해양의 바람에 의한 파도의 에너지를 이용하는 파력발전, 조류의 흐름이 빠른 곳에 터빈을 설치해 해수의 운동에너지를 이용하여 발전하는 조류발전 등이 있다.
조류발전은 조류의 흐름을 이용하여 전기를 생산하기 위해서 해수의 운동에너지에 의해 회전하는 터빈부, 터빈의 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전부, 그리고 발전장치를 해양 또는 수로에 고정하기 위한 지지구조물로 구성된다.
그러나, 종래의 조류발전기는 터빈을 장착하기 위한 지지구조물의 구조가 복 잡하기 때문에 장치의 분해조립이 용이하지 않았고, 이로 인해 해조류나 기타 원인에 의한 장치의 고장으로 수리를 하거나 또는 부품을 교체할 경우에는 수리공이 잠수를 하여 수중에서 작업을 하여야 하는 어려움으로 수리시 막대한 비용과 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 기초프레임, 내부프레임, 헬리컬터빈 및 상부프레임이 결합부위의 정위치에 배치되어 볼트로 고정결합되는 구조로 분해조립이 용이하여 해조류나 기타 원인에 의한 고장으로 수리 및 부품교체시 용이하게 분해조립이 가능해 유지관리에 따른 비용과 시간을 절약할 수 있는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조는 수중지반에 설치되어 내부에 적어도 하나 이상의 유로가 구획되도록 형성되고, 상부에 상기 유로와 통하는 개방부가 형성된 기초프레임과; 상기 기초프레임의 개방부를 통해 삽입되어 상기 기초프레임과 수평하게 결합되고, 상기 유로의 중앙에 상기 유로와 통하는 수용공간을 형성하는 내부프레임과; 상기 유로에 수직된 방향으로 상기 내부프레임에 결합되어 상기 내부프레임의 수용공간에서 조류의 흐름에 의해 회전되도록 마련된 헬리컬터빈과; 상기 헬리컬터빈과 회전축으로 연결되어 발전하는 발전부가 설치되고, 상기 기초프레임의 상부에 수평하게 결합되는 상부프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 기초프레임은 수중지반으로부터 발생되는 와류를 차단하도록 상기 각 유로의 하단에 설치된 플레이트와; 상기 플레이트의 양단에 수직하게 다수 개가 설치되어 구획을 형성하고, 상단에 상기 기초프레임의 수평을 조절하는 수평조절부가 설치되고, 내측에 상기 개방부를 통해 상기 내부프레임을 안내할 수 있도록 "ㄷ" 형상을 가지는 안내단이 형성되고, 상기 안내단의 상부에 제1 안착부가 형성되고, 상기 수평조절부와 상기 제1 안착부의 사이에 위치하여 상기 상부프레임과 볼트로 고정결합되는 제1 고정결합부가 돌출형성된 제1 수직부재와; 상기 제1 수직부재의 상부에 다수 개가 장착되어 상기 각 제1 수직부재를 수평하게 연결하면서 장착되고, 상기 상부프레임과 볼트로 고정결합되는 제2 고정결합부가 돌출형성되는 제1 수평부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 수평조절부는 중앙에 관통공을 형성하고, 상기 제1 수직부재의 상단 외측에 각각 돌출형성된 플랜지부와; 상기 플랜지부의 관통공을 통해 수중지반에 고정되는 몸통부와, 상기 플랜지부와 길이조절볼트로 연결되는 머리부로 이루어져 상기 기초프레임의 수평을 조절하는 수평조절봉을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 내부프레임은 일측으로 개방되는 결합홈이 형성되며, 상단에 상기 제1 안착부와 서로 접하여 상기 내부프레임을 볼트로 고정시키는 제2 안착부가 형성되고, 다수 개가 이격배치되어 수용공간을 형성하는 제2 수직부재와; 상기 제2 수직부재의 상부에 다수 개가 장착되어 상기 각 제2 수직부재를 수평하게 연결하면서 장착된 제2 수평부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 헬리컬터빈은 상기 제 2수직부재의 결합홈에 삽입되어 상기 내부프레임에 수평하게 결합되는 터빈회전축과; 상기 터빈회전축에 결합되고, 방사상으로 형성되는 다수 개의 날개지지부와; 상기 날개지지부를 나선상으로 연결하여 형성되는 다수 개의 날개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 내부프레임은 일측이 개방되어 상기 결합홈의 양측에 각각 배치되도록 상기 제2 수직부재에 결합되는 고정부재와; 상기 결합홈 내로 삽입된 상기 터빈회전축을 회전가능하게 지지하도록 상기 고정부재와 결합되는 터빈회전축 지지부재와; 상기 결합홈의 개방부 양측에 각각 배치되도록 상기 고정부재와 결합되는 마감부재를 포함하여 구성되는 결합부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부프레임은 상기 기초프레임을 보강하여 조류의 흐름에 의한 뒤틀림 등의 변형을 방지하기 위해 다수 개의 금속봉이 정삼각형 구조로 틀을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 상부프레임의 하부에는 상기 기초프레임의 상기 제1 고정결합부에 대응되는 위치에 제3 고정결합부가 돌출형성되어 상호 결합되도록 마련되고, 상기 기초프레임의 상기 제2 고정결합부에 대응되는 위치에 제4 고정결합부가 돌출형성되어 상호 결합되도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조는 기초프레임, 내부프레임, 헬리컬터빈 및 상부프레임이 결합부위의 정위치에 배치되어 볼트로 고 정결합되는 구조로 분해조립이 용이하여 해조류나 기타 원인에 의한 고장으로 수리 및 부품교체시 용이하게 분해조립이 가능해 유지관리에 따른 비용과 시간을 절약할 수 있다.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 모습을 나타낸 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조는 수중지반에 설치되어 내부에 적어도 하나 이상의 유로(110)가 구획되도록 형성되고, 상부에 상기 유로(110)와 통하는 개방부(120)가 형성된 기초프레임(100)과; 상기 기초프레임(100)의 개방부(120)를 통해 삽입되어 상기 기초프레임(100)과 수평하게 결합되고, 상기 유로(110)의 중앙에 상기 유로(110)와 통하는 수용공간(210)을 형성하는 내부프레임(200)과; 상기 유로(110)에 수직된 방향으로 상기 내부프레임(200)에 결합되어 상기 내부프레임(200)의 수용공간(210)에서 조류의 흐름에 의해 회전되도록 마련된 헬리컬터빈(300)과; 상기 헬리컬터빈(300)과 회전축(410)으로 연결되어 발전하는 발전부(420)가 설치되고, 상기 기초프레임(100)의 상부에 수평하게 결합되는 상부프레임(400)을 포함하여 이루어진다.
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기초프레임의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 기초프레임(100)은 수중지반에 설치되어 내부에 적어도 하나 이상의 유로(110)가 구획되도록 형성되고, 상부에 상기 유로(110)와 통하는 개방부(120)가 형성되고, 플레이트(130), 제1 수직부재(140) 및 제1 수평부재(160)를 포함하여 구성되도록 마련된다.
상기 플레이트(130)는 상기 각 유로(110)의 하단에 설치되어 수중지반으로부터 발생되는 와류를 차단하도록 마련된다.
상기 제1 수직부재(140)는 상기 플레이트(130)의 양단에 수직하게 다수 개가 설치되어 구획을 형성하고, 상단에 상기 기초프레임(100)의 수평을 조절하는 수평조절부(150)가 설치되도록 마련된다.
상기 수평조절부(150)는 상기 플랜지부(151) 및 상기 수평조절봉(152)을 포함하여 구성되는데, 상기 플랜지부(151)는 중앙에 관통공(151-1)을 형성하고, 상기 제1 수직부재(140)의 상단 외측에 각각 돌출형성되어 마련되고, 상기 수평조절봉(152)은 상기 플랜지부(151)의 관통공(151-1)을 통해 수중지반에 고정되는 몸통부(152-1)와, 상기 플랜지부(151)와 길이조절볼트(153)로 연결되는 머리부(152-2)로 이루어져 상기 기초프레임(100)의 수평을 조절하도록 마련된다.
상기 제1 수직부재(140)는 내측에 상기 개방부(120)를 통해 상기 내부프레임(200)을 안내할 수 있도록 "ㄷ" 형상을 가지는 안내단(154)이 형성되고, 상기 안 내단(154)의 상부에 제1 안착부(155)가 형성되고, 상기 수평조절부(150)와 상기 제1 안착부(155)의 사이에 위치하여 상기 상부프레임(400)과 볼트로 고정결합되는 제1 고정결합부(156)가 돌출형성되도록 마련된다.
상기 제1 수평부재(160)는 상기 제1 수직부재(140)의 상부에 다수 개가 장착되어 상기 각 제1 수직부재(140)를 수평하게 연결하면서 장착되고, 상기 상부프레임(400)과 볼트로 고정결합되는 제2 고정결합부(161)가 돌출형성되도록 마련된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부프레임의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 내부프레임(200)은 상기 기초프레임(100)의 개방부(120)를 통해 삽입되어 상기 기초프레임(100)과 수평하게 결합되고, 상기 유로(110)의 중앙에 상기 유로(100)와 통하는 수용공간(210)을 형성하고, 상기 제2 수직부재(220) 및 상기 제2 수평부재(230)를 포함하여 구성되도록 마련된다.
상기 제2 수직부재(220)는 일측으로 개방되는 결합홈(221)이 형성되며, 상단에 상기 제1 안착부(155)와 서로 접하여 상기 내부프레임(200)을 볼트로 고정시키는 제2 안착부(222)가 형성되고, 다수 개가 이격배치되어 수용공간(210)을 형성하도록 마련된다.
상기 제2 수평부재(230)는 상기 제2 수직부재(220)의 상부에 다수 개가 장착되어 상기 각 제2 수직부재(220)를 수평하게 연결하면서 장착되도록 마련된다.
도 5는 도 4에 도시된 내부프레임에 헬리컬터빈이 결합된 모습을 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 A-A의 단면을 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 내부프레임(200)은 고정부재(241), 터빈회전 축 지지부재(242) 및 마감부재(243)를 포함하여 이루어지는 결합부재(240)를 더 포함하여 구성된다.
상기 고정부재(241)는 일측이 개방되어 상기 결합홈(221)의 양측에 각각 배치되도록 상기 제2 수직부재(220)에 결합되어 마련되고, 상기 터빈회전축 지지부재(242)는 상기 결합홈(221) 내로 삽입된 상기 터빈회전축(310)을 회전가능하게 지지하도록 상기 고정부재(241)와 결합되어 마련된다.
상기 마감부재(243)는 상기 결합홈(221)의 개방부 양측에 각각 배치되도록 상기 고정부재(241)와 결합되어 마련된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 7을 참조하면, 상기 헬리컬터빈(300)은 상기 유로(110)에 수직된 방향으로 상기 내부프레임(200)에 결합되어 상기 내부프레임(200)의 수용공간(210)에서 조류의 흐름에 의해 회전되도록 마련되는데, 터빈회전축(310), 날개지지부(320) 및 날개(330)를 포함하여 이루어진다.
상기 터빈회전축(310)은 상기 제2 수직부재(220)의 결합홈(221)에 삽입되어 상기 내부프레임(200)에 수평하게 결합되어 회전되도록 마련된다.
상기 날개지지부(320)는 상기 터빈회전축(310)에 결합되고, 방사상으로 형성되어 다수 개가 마련되고, 상기 날개(330)는 상기 날개지지부(320)를 나선상으로 연결하여 형성되며 다수 개가 마련된다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상부프레임의 모습을 나타낸 사시도이다.
도 8을 참조하면, 상기 상부프레임(400)은 상기 헬리컬터빈(300)과 회전 축(410)으로 연결되어 발전하는 발전부(420)가 설치되고, 상기 기초프레임(100)의 상부에 수평하게 결합되도록 마련된다.
상기 발전부(420)는 증속기(421), 클러치(422) 및 발전기(423)로 구성되며, 상기 증속기(421)는 상기 헬리컬터빈(300)의 상기 터빈회전축(310) 일단에 기어로 연결되어 상기 내부프레임(200)과 상기 상부프레임(400)에 수직한 상태로 회전가능하게 결합된 회전축(410)과 연결되어 상기 헬리컬터빈(300)의 회전력을 상기 클러치(422)를 통해 상기 발전기(423)로 전달하게 된다.
여기에서 조류의 흐름에 의한 헬리컬터빈(300)의 회전력을 전달받아 발전하는 발전부(420)의 증속기(421), 클러치(422) 및 발전기(423)는 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 실시할 수 있는 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기 상부프레임(400)은 상기 기초프레임(100)을 보강하여 조류의 흐름에 의한 뒤틀림 등의 변형을 방지하기 위해 다수 개의 금속봉(430)이 정삼각형 구조로 틀을 이루도록 형성되어 마련된다.
상기 상부프레임(400)의 하부에는 상기 기초프레임(100)의 상기 제1 고정결합부(156)에 대응되는 위치에 제3 고정결합부(440)가 돌출형성되어 상호 결합되도록 마련되고, 상기 기초프레임(100)의 상기 제2 고정결합부(161)에 대응되는 위치에 제4 고정결합부(450)가 돌출형성되어 상호 결합되도록 마련된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 설치상태를 나타낸 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기는 조류의 운동에너지를 이용하여 발전하기 위해서 조류의 흐름이 빠른 해양, 자연하천 및 인공수로 등에 설치되는데, 상기한 구성에 의한 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기는 먼저 상기 기초프레임(100)을 대형크레인으로 이동하여 수중지반에 안착시켜 고정시키게 되는데, 이때 수평조절부(150)를 구성하는 수평조절봉(152)은 머리부(152-2)가 플랜지부(151)와 길이조절볼트(153)로 결합되고, 몸통부(152-1)가 관통공(151-1)에 결합된 상태이다.
이러한 상태에서 상기 기초프레임(100)은 상기 수평조절봉(152)의 머리부(152-2)와 플랜지부(151)에 구비된 길이조절볼트(153)의 조임과 풀림에 의해 수평을 조절하게 된다.
즉, 상기 플랜지부(151)의 관통공(151-1)에 결합된 상기 수평조절봉(152)이 수중지반에 고정되는 부분이기 때문에 상기 수평조절봉(152)의 머리부(152-2)와 상기 플랜지부(151)에 구비된 상기 길이조절볼트(153)의 조임과 풀림과정을 통해 상기 수평조절봉(152)을 상하방향으로 이동시킴으로써 상기 기초프레임(100)을 수중지반에 수평하게 안착시키게 된다.
상기와 같이 수중지반에 수평하게 안착된 상기 기초프레임(100)은 조류의 흐름에 의해 이동되지 않도록 별도의 고정장치를 사용해 고정시킨다.
계속해서, 상기 기초프레임(100)이 수중지반에 수평하게 안착되면, 상기 기 초프레임(100)과 내부프레임(200)을 결합하기 전에 결합부재(240)를 사용해 상기 내부프레임(200)과 헬리컬터빈(300)을 먼저 결합시킨다.
상기 내부프레임(200)과 상기 헬리컬터빈(300)의 결합과정은 다음과 같다.
상기 내부프레임(200)의 제2 수직부재(220)에 형성된 결합홈(221) 양측에 고정부재(241)를 각각 결합시킨 상태에서 상기 헬리컬터빈(300)의 터빈회전축(310)을 상기 고정부재(241)의 내부로 삽입하고, 상기 터빈회전축(310) 상의 날개지지부(320) 및 날개(330)가 상기 내부프레임(200)의 수용공간에 각각 배치되도록 상기 결합홈(221) 내로 수평하게 삽입하고, 상기 터빈회전축(310) 상에 배치된 상기 터빈회전축 지지부재(242)를 상기 고정부재(241)와 각각 결합시킨다. 그리고, 마감부재(243)는 상기 결합홈(221)의 개방부 양측에 각각 배치되도록 상기 고정부재(241)와 결합시켜 상기 헬리컬터빈(300)이 상기 내부프레임(200)의 내부에 수평상태로 회전가능하도록 결합시킨다.
계속해서, 상기 내부프레임(200)의 내부에 상기 헬리컬터빈(300)이 수평상태로 회전가능하게 결합되면, 상기 내부프레임(200)을 대형크레인으로 이동시켜 상기 기초프레임(100)의 상부에 형성된 개방부(120)를 통해 삽입시킨다.
이때, 상기 내부프레임(200)의 제2 수직부재(220)는 상기 기초프레임(100)의 제1 수직부재(140) 내측에 형성된 안내단(154)에 의해 상기 기초프레임(100) 내의 정위치에 위치되도록 안내되고, 상기 제1 안착부(155)와 상기 제2 안착부(222)가 서로 접하면서 상기 기초프레임(100)의 내부로 안내되는 상기 내부프레임(200)의 삽입이 정지되고, 상기와 같은 상태에서 서로 접한 상기 제1 안착부(155)와 상기 제2 안착부(222)를 볼트로 결합시키게 되면 상기 기초프레임(100)의 내부에 상기 내부프레임(200)이 수평하게 결합된다.
계속해서, 상기 기초프레임(100)과 상기 내부프레임(200)이 결합되면, 상부프레임(400)을 대형크레인으로 이동하여 상기 기초프레임(100)의 상부에 안착시키게 되는데, 이때, 상기 기초프레임(100)의 상부와 상기 상부프레임(400)의 하부에는 서로 대응되는 위치에 제1 고정결합부(156), 제2 고정결합부(161), 제3 고정결합부(440), 제4 고정결합부(450)가 각각 형성되어 상기 제1 고정결합부(156)와 제3 고정결합부(440), 상기 제2 고정결합부(161)와 상기 제4 고정결합부(450)를 서로 접하도록 안착시켜 볼트로 결합해 고정시킴으로써 상기 기초프레임(100)의 상부에 상기 상부프레임(400)이 수평하게 결합되도록 한다.
상기와 같이 상기 기초프레임(100)과 상기 상부프레임(400)을 결합시킨 상태에서 상기 헬리컬터빈(300)의 터빈회전축(310) 일단과 상기 발전부(420)를 구성하는 증속기(421)가 상기 내부프레임(200) 및 상부프레임(400)에 회전가능하게 결합된 회전축(410)으로 수직하게 연결되도록 하면 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립이 완료하게 된다.
상기와 같이 조립된 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기는 상기 헬리컬터빈(300)을 수평축 직렬로 배치함으로써 흐름에너지에 의한 발전효율이 향상되고, 상기 상부프레임(400)은 다수 개의 금속봉(430)이 서로 결합해 정삼각형 구조로 틀을 이루도록 형성되어 상기 기초프레임(100)에 가해지는 외력에 의한 변형을 잡아주도록 보강되므로 조류의 흐름에 의한 상기 기초프레임(100)의 변형을 방지할 수 있게 된다.
또한, 상기 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 결합구조는 기초프레임(100), 내부프레임(200), 헬리컬터빈(300) 및 상부프레임(400)이 결합부위의 정위치에 배치되어 볼트로 고정결합되는 구조로 분해조립이 용이하여 해조류나 기타 원인에 의한 고장으로 수리 및 부품교체시 용이하게 분해조립이 가능해 유지관리에 따른 비용과 시간을 절약할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 모습을 나타낸 정면도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기초프레임의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내부프레임의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 5는 도 4에 도시된 내부프레임에 헬리컬터빈이 결합된 모습을 나타낸 사시도이고,
도 6은 도 5의 A-A의 단면을 나타낸 단면도이고,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 상부프레임의 모습을 나타낸 사시도이고,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 설치상태를 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기초프레임 110 : 유로
120 : 개방부 130 : 플레이트
140 : 제1 수직부재 150 : 수평조절부
151 : 플랜지부 151-1 : 관통공
152 : 수평조절봉 152-1 : 몸통부
152-2 : 머리부 153 : 길이조절볼트
154 : 안내단 155 : 제1 안착부
156 : 제1 고정결합부 160 : 제1 수평부재
161 : 제2 고정결합부 200 : 내부프레임
210 : 수용공간 220 : 제2 수직부재
221 : 결합홈 222 : 제2 안착부
230 : 제2 수평부재 240 : 결합부재
241 : 고정부재 242 : 터빈회전축 지지부재
243 : 마감부재 300 : 헬리컬터빈
310 : 터빈회전축 320 : 날개지지부
330 : 날개 400 : 상부프레임
410 : 회전축 420 : 발전부
421 : 증속기 422 : 클러치
423 : 발전기 430 : 금속봉
440 : 제3 고정결합부 450 : 제4 고정결합부

Claims (8)

  1. 수중지반에 설치되어 내부에 적어도 하나 이상의 유로가 구획되도록 형성되고, 상부에 상기 유로와 통하는 개방부가 형성된 기초프레임과;
    상기 기초프레임의 개방부를 통해 삽입되어 상기 기초프레임과 수평하게 결합되고, 상기 유로의 중앙에 상기 유로와 통하는 수용공간을 형성하는 내부프레임과;
    상기 유로에 수직된 방향으로 상기 내부프레임에 결합되어 상기 내부프레임의 수용공간에서 조류의 흐름에 의해 회전되도록 마련된 헬리컬터빈과;
    상기 헬리컬터빈과 회전축으로 연결되어 발전하는 발전부가 설치되고, 상기 기초프레임의 상부에 수평하게 결합되는 상부프레임을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기초프레임은 수중지반으로부터 발생되는 와류를 차단하도록 상기 각 유로의 하단에 설치된 플레이트와;
    상기 플레이트의 양단에 수직하게 다수 개가 설치되어 구획을 형성하고, 상단에 상기 기초프레임의 수평을 조절하는 수평조절부가 설치되고, 내측에 상기 개방부를 통해 상기 내부프레임을 안내할 수 있도록 "ㄷ" 형상을 가지는 안내단이 형성되고, 상기 안내단의 상부에 제1 안착부가 형성되고, 상기 수평조절부와 상기 제 1 안착부의 사이에 위치하여 상기 상부프레임과 볼트로 고정결합되는 제1 고정결합부가 돌출형성된 제1 수직부재와;
    상기 제1 수직부재의 상부에 다수 개가 장착되어 상기 각 제1 수직부재를 수평하게 연결하면서 장착되고, 상기 상부프레임과 볼트로 고정결합되는 제2 고정결합부가 돌출형성되는 제1 수평부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 수평조절부는 중앙에 관통공을 형성하고, 상기 제1 수직부재의 상단 외측에 각각 돌출형성된 플랜지부와;
    상기 플랜지부의 관통공을 통해 수중지반에 고정되는 몸통부와, 상기 플랜지부와 길이조절볼트로 연결되는 머리부로 이루어져 상기 기초프레임의 수평을 조절하는 수평조절봉을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 내부프레임은 일측으로 개방되는 결합홈이 형성되며, 상단에 상기 제1 안착부와 서로 접하여 상기 내부프레임을 볼트로 고정시키는 제2 안착부가 형성되고, 다수 개가 이격배치되어 수용공간을 형성하는 제2 수직부재와;
    상기 제2 수직부재의 상부에 다수 개가 장착되어 상기 각 제2 수직부재를 수 평하게 연결하면서 장착된 제2 수평부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 헬리컬터빈은 상기 제 2수직부재의 결합홈에 삽입되어 상기 내부프레임에 수평하게 결합되는 터빈회전축과;
    상기 터빈회전축에 결합되고, 방사상으로 형성되는 다수 개의 날개지지부와;
    상기 날개지지부를 나선상으로 연결하여 형성되는 다수 개의 날개를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  6. 제 4항 또는 제 5항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 내부프레임은 일측이 개방되어 상기 결합홈의 양측에 각각 배치되도록 상기 제2 수직부재에 결합되는 고정부재와;
    상기 결합홈 내로 삽입된 상기 터빈회전축을 회전가능하게 지지하도록 상기 고정부재와 결합되는 터빈회전축 지지부재와;
    상기 결합홈의 개방부 양측에 각각 배치되도록 상기 고정부재와 결합되는 마감부재를 포함하여 구성되는 결합부재를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상부프레임은 상기 기초프레임을 보강하여 조류의 흐름에 의한 뒤틀림 등의 변형을 방지하기 위해 다수 개의 금속봉이 정삼각형 구조로 틀을 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
  8. 제 1항 또는 제 2항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 상부프레임의 하부에는 상기 기초프레임의 상기 제1 고정결합부에 대응되는 위치에 제3 고정결합부가 돌출형성되어 상호 결합되도록 마련되고, 상기 기초프레임의 상기 제2 고정결합부에 대응되는 위치에 제4 고정결합부가 돌출형성되어 상호 결합되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 헬리컬터빈을 이용한 조류발전기의 조립구조.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101058622B1 (ko) * 2010-12-24 2011-08-22 박영훈 조류발전장치
KR101608814B1 (ko) * 2013-03-25 2016-04-20 항저우 엘에이치디 인스티튜트 오브 뉴 에너지, 엘엘씨 모듈화된 해양 에너지 발전장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6036443A (en) 1994-01-11 2000-03-14 Northeastern University Helical turbine assembly operable under multidirectional gas and water flow for power and propulsion systems
US6856036B2 (en) 2001-06-26 2005-02-15 Sidney Irving Belinsky Installation for harvesting ocean currents (IHOC)
KR100814859B1 (ko) 2006-11-29 2008-03-20 한국해양연구원 조립식 헬리컬 터빈

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6036443A (en) 1994-01-11 2000-03-14 Northeastern University Helical turbine assembly operable under multidirectional gas and water flow for power and propulsion systems
US6856036B2 (en) 2001-06-26 2005-02-15 Sidney Irving Belinsky Installation for harvesting ocean currents (IHOC)
KR100814859B1 (ko) 2006-11-29 2008-03-20 한국해양연구원 조립식 헬리컬 터빈

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101058622B1 (ko) * 2010-12-24 2011-08-22 박영훈 조류발전장치
WO2012087064A2 (ko) * 2010-12-24 2012-06-28 Park Young Hoon 조류발전장치
WO2012087064A3 (ko) * 2010-12-24 2012-10-18 Park Young Hoon 조류발전장치
KR101608814B1 (ko) * 2013-03-25 2016-04-20 항저우 엘에이치디 인스티튜트 오브 뉴 에너지, 엘엘씨 모듈화된 해양 에너지 발전장치
US9765752B2 (en) 2013-03-25 2017-09-19 Hangzhou Lhd Institute Of New Energy, Llc Modularized ocean energy generating device
US10190566B2 (en) 2013-03-25 2019-01-29 Hangzhou Lindong New Energy Technology Inc. Modularized ocean energy generating device and built-in module thereof

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