KR101295083B1 - Apparatus for Generation Complex using Wind Power and Wave Power - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해상에서 풍력에너지와 파력에너지를 복합적으로 이용하여 발전하는 장치에 관한 것으로, 해저 바닥으로부터 일정 높이로 설치된 케이슨 위에 수면 이상으로 설치되는 지지구조물; 상기 지지구조물 위에 설치되어 파랑에 의한 파압을 형성하여 지지구조물 위에 설치된 제2터빈을 파압으로 회전시키는 케이슨, 및 해상에서 부는 바람에 의하여 회전력이 발생되는 제1터빈의 회전축이 상부에서 연결되고, 상기 제2터빈의 회전축이 하부에서 연결되어 제1터빈과 제2터빈의 회전에너지로 발전하는 발전기를 포함하여 이루어진 것이다. 본 발명은 해상에서 형성된 바람에 의한 풍력에너지와 파랑에 의하여 형성되는 파력에너지로부터 복합 발전이 가능하므로 풍력에너지와 파력에너지를 이용하여 상호 보완이 가능한 복합 발전으로 지속적이고 극대화된 발전이 이루어지고, 해양재생에너지의 이용에 따른 효율성을 제고할 수 있다.The present invention relates to a device for generating power by using a combination of wind energy and wave energy at sea, the support structure is installed above the water surface on the caisson installed at a certain height from the bottom of the sea; A caisson which is installed on the support structure to form a wave pressure by the blue to rotate the second turbine installed on the support structure by wave pressure, and a rotation shaft of the first turbine which generates rotational force by wind blowing at sea is connected from the top, The rotary shaft of the second turbine is connected to the lower portion is made to include a generator for generating the rotational energy of the first turbine and the second turbine. The present invention is a composite power generation is possible from the wind energy and the wave energy formed by the wind formed by the wind at sea, the continuous and maximized power generation is made by the combined power generation that can complement each other using the wind energy and wave energy, The efficiency of the use of renewable energy can be improved.

Description

풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치{Apparatus for Generation Complex using Wind Power and Wave Power}Apparatus for Generation Complex using Wind Power and Wave Power}

본 발명은 풍력과 파력을 이용하여 복합 발전하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해상에서 풍력에너지와 파력에너지를 복합적으로 이용하여 발전하는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for generating a combined power using wind and wave power, and more particularly to a device for generating power using a combination of wind energy and wave energy at sea.

일반적으로 신재생에너지는 연료전지, 수소에너지 등의 신에너지와 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력 등의 재생에너지를 합친 것으로, 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 생물유기체 등을 포함하는 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지이다. 이는 지속 가능한 에너지 공급체계를 위한 미래에너지원을 그 특성으로 한다. 신재생에너지는 화석연료의 고갈 및 유가의 불안정과 기후변화협약의 규제 대응, 그리고 환경문제 등으로 그 중요성이 커지게 되었다.In general, renewable energy is a combination of new energy such as fuel cell and hydrogen energy, and renewable energy such as solar light, solar heat, bio, wind power, and hydropower.It can be used by converting existing fossil fuels or using sunlight, water, geothermal and biological It is energy used by converting renewable energy including an organism and the like. This is the future energy source for a sustainable energy supply system. Renewable energy has become increasingly important due to depletion of fossil fuels, instability in oil prices, regulatory responses to the Climate Change Convention, and environmental issues.

재생에너지의 활용에 대한 관심이 고조되면서 다양한 해양재생에너지를 이용하는 발전이 논의되어 실현되고 있으며, 이런 배경에서 풍력발전, 조력발전과 파력발전도 가능성이 있는 해상재생에너지의 한 축으로 이해되고 있다.As interest in the use of renewable energy increases, development using various marine renewable energy is being discussed and realized, and in this context, wind power, tidal power and wave power generation are also understood as one axis of the offshore renewable energy.

따라서 해상에서 주로 이용되는 재생에너지원으로 풍력발전, 조력발전, 그리고 파력발전은 각각의 에너지원을 이용하여 발전하기 위한 시스템이 설치된다. 각각의 시스템은 설치비용이 많이 소요된다. 그럼에도 불구하고 풍력발전은 바람이 없거나 약하게 부는 때에 효율이 낮고, 조력발전은 조수 간만의 차가 작거나 밀물과 썰물이 이동하지 않은 때에 효율이 낮으며, 파력발전은 파랑이 잦아들거나 약한 경우에 효율이 낮은 문제가 있었다.Therefore, wind power, tidal power, and wave power generation systems are installed to generate power by using each energy source. Each system is expensive to install. Nevertheless, wind power is less efficient when there is no wind or when it is weakly blown, tidal power is less efficient when the tidal currents are small or when tide and low tide are not moving, and wave power is less efficient when the wave is weak or weak. There was a low problem.

종래에 해상에너지원으로 해상에서 부는 바람에 의한 풍력에너지와 조수 간만의 차에 의한 조석에너지를 이용하는 풍력과 조력을 이용하여 복합 발전하는 시스템이나 해상에서 부는 바람에 의한 풍력에너지와 바닷물의 파랑에 의한 파랑에너지를 이용하는 풍력과 파력을 이용하여 복합 발전하는 시스템이 있었다. 그러나 풍력과 조력의 경우에 해상에서 바람이 잦아들거나 조수 간만의 차가 적거나 조수가 움직이지 않을 때에는 발전 효율이 낮은 문제가 있었다. 또한 풍력과 파력의 경우에는 해상에서 바람이 잦아들거나 파도가 치지 않을 때에는 발전 효율이 낮은 문제가 있었다.Conventionally, as a source of offshore energy, wind energy caused by wind blowing from the sea and tidal energy caused by tidal difference between wind power and tidal power is used to generate power. There was a system of combined power generation using wind and wave power using wave energy. However, in the case of wind power and tidal power, there is a problem of low power generation efficiency when the wind is slowing at sea, the difference between tides is small, or when the tides are not moving. In addition, in the case of wind power and wave power, there is a problem of low power generation efficiency when wind does not wave or wave at sea.

따라서 각각의 발전시스템은 지속적인 발전을 하지 못해 실질적인 효율성을 제고해야 하는 실정이다.
Therefore, each power generation system is not able to continuously develop, it is necessary to improve the practical efficiency.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 해양재생에너지원으로 풍력에너지와 파력에너지를 이용하여 상호 보완이 가능한 복합 발전으로 지속적이고 극대화된 발전이 이루어지도록 함으로써, 해양재생에너지의 효율성을 제고하기 위한 것이 목적이다.
The present invention is to solve the above problems, by using the wind energy and wave energy as a marine renewable energy source to ensure the continuous and maximized power generation by a complex power generation that can complement each other, to improve the efficiency of marine renewable energy The purpose is.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치는, 해저 바닥으로부터 일정 높이로 설치된 기초지반 위에 수면 이상으로 설치되는 지지구조물; 상기 지지구조물 위에 설치되어 파랑에 의한 파압을 형성하여 지지구조물 위에 설치된 제2터빈을 파압에 의한 공기압으로 회전시키는 케이슨, 및 해상에서 부는 바람에 의하여 회전력이 발생되는 제1터빈의 회전축이 상부에서 연결되고, 상기 제2터빈의 회전축이 하부에서 연결되어 제1터빈과 제2터빈의 회전에너지로 발전하는 발전기를 포함하여 이루어진 것이다.Composite power generation apparatus using the wind power and wave power of the present invention for achieving the above object, the support structure is installed above the water surface on the foundation ground installed at a certain height from the bottom of the sea; The caisson which is installed on the support structure to form a wave pressure by the blue wave to rotate the second turbine installed on the support structure by air pressure by the wave pressure, and the rotary shaft of the first turbine that generates the rotational force by the wind blowing at sea is connected from the top The rotation shaft of the second turbine is connected to the lower portion and includes a generator for generating power of rotation energy of the first turbine and the second turbine.

또한, 본 발명에서, 상기 케이슨은 정면과 저면이 개방된 육면체 형상이되, 평면과 배면은 사각형의 플레이트 형상이고, 좌측면과 우측면은 기역(ㄱ)자형 플레이트 형상이며, 좌측면 및 우측면 플레이트에 지지구조물 상면과 측면에서 각각 결합되는 수평결합부와 수직결합부가 형성되고, 지지구조물 측면에 결합되는 저면으로 제1통공이 형성되고, 지지구조물 상면에 결합되는 정면으로 제2통공이 형성될 수 있다.In addition, in the present invention, the caisson is a hexahedron shape with the front and bottom open, the plane and the back is a rectangular plate shape, the left side and the right side is a base plate (a) shaped plate shape, the left and right side plate The horizontal coupling portion and the vertical coupling portion coupled to the upper and side surfaces of the support structure are respectively formed, the first through hole is formed to the bottom surface coupled to the side of the support structure, the second through hole may be formed to the front surface coupled to the upper surface of the support structure. .

또한, 본 발명에서, 상기 평면 플레이트 아래에 제1통공으로 출입되는 바닷물에 의하여 형성된 파압을 제2터빈으로 유도하는 유도 플레이트가 지지구조물과 일체형 또는 분리형으로 설치될 수 있다.In addition, in the present invention, an induction plate for inducing a wave pressure formed by the sea water entering and exiting the first through hole into the second turbine may be installed integrally with or separately from the support structure.

또한, 본 발명에서, 상기 제2터빈은 제1통공으로 출입되는 바닷물에 의하여 형성되는 파압으로 회전되거나 제2통공에서 유입된 공기에 의하여 형성되는 공기압으로 회전될 수 있다.In addition, in the present invention, the second turbine may be rotated by the wave pressure formed by the sea water entering and exiting the first through hole or by the air pressure formed by the air introduced from the second through hole.

또한, 본 발명에서, 제1터빈의 회전축과 제2터빈의 회전축에 회전속도를 증가시키는 증속기가 각각 설치될 수 있다.In addition, in the present invention, a gearbox for increasing the rotational speed may be respectively installed on the rotation shaft of the first turbine and the rotation shaft of the second turbine.

또한, 본 발명에서, 상기 제1터빈과 연결된 회전축에 발전기의 회전자가 결합되고 제2터빈과 연결된 회전축에 발전기의 고정자가 결합되며, 발전기의 회전자와 고정자는 상호 반대방향으로 회전될 수 있다.
In addition, in the present invention, the rotor of the generator is coupled to the rotary shaft connected to the first turbine, the stator of the generator is coupled to the rotary shaft connected to the second turbine, the rotor and the stator of the generator can be rotated in the opposite direction.

본 발명은 해상에서 형성된 바람에 의한 풍력에너지와 파랑에 의하여 형성되는 파력에너지로부터 복합 발전이 가능하므로 풍력에너지와 파력에너지를 이용하여 상호 보완이 가능한 복합 발전으로 지속적이고 극대화된 발전이 이루어지며, 해양재생에너지의 이용에 따른 효율성을 제고할 수 있다.
The present invention can be a complex power generation from the wind energy and the wave energy formed by the wind generated by the wind at sea, so that the continuous and maximized power generation by the combined power generation that can complement each other using the wind energy and wave energy, The efficiency of the use of renewable energy can be improved.

도 1은 본 발명에 따른 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치를 나타낸 측면도이다.
도 3은 본 발명의 발전기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 케이슨을 나타낸 평단면도이다.
도 5는 본 발명의 케이슨을 나타낸 분리사시도이다.
도 6은 본 발명의 케이슨의 구조를 나타낸 투시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치의 작용을 나타낸 측면도이다.1 is a perspective view showing a hybrid power generation apparatus using wind power and wave power according to the present invention.
Figure 2 is a side view showing a hybrid power generation apparatus using wind power and wave power in accordance with the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a generator of the present invention.
4 is a plan sectional view showing a caisson of the present invention.
5 is an exploded perspective view showing a caisson of the present invention.
6 is a perspective view showing the structure of the caisson of the present invention.
7 and 8 is a side view showing the operation of the combined cycle power unit using the wind power and wave power according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of a combined cycle power generator using the wind power and wave power of the present invention.

도 1에서, 본 발명은 해상에서 발생하는 바람과 파랑에 의한 에너지를 각각 이용하여 복합 발전을 하는 장치이다.In FIG. 1, the present invention is a device for generating a combined power generation using the energy of the wind and blue waves generated in the sea, respectively.

도 2에서, 해저 바닥에는 지반으로부터 일정 높이로 기초지반(1)이 설치되고, 기초지반(1) 위에는 기초지반(1)으로부터 일정 높이로 대략 직육면체 형상의 지지구조물(2)이 수면 이상으로 설치된다. 지지구조물(2)은 콘크리트로 타설된다.In FIG. 2, the foundation ground 1 is installed at the bottom of the sea floor at a certain height, and the support structure 2 having a substantially rectangular parallelepiped shape is installed above the water surface at a predetermined height from the foundation ground 1 on the foundation ground 1. do. The support structure 2 is poured into concrete.

도 5에서, 파압형성부재로서 케이슨(20)은 지지구조물(2) 위에 설치되어 파랑에 의한 파압에 의한 압축된 공기압을 형성하여 지지구조물(2) 위에 설치된 제2터빈(30)을 파압으로 회전시키는 것이다. 케이슨(20)은 대략 육면체 형상으로 정면과 저면이 개방되어 있다. 즉 케이슨(20)의 평면, 배면, 좌측면 및 우측면을 제외한 부분은 개방 형성되어 있다. 케이슨(20)의 평면과 배면은 사각형의 평면 플레이트(21)와 배면 플레이트(22)로 대략 직각으로 결합되어 있다. 또한, 케이슨(20) 좌측면과 우측면은 각각 기역(ㄱ)자 형상의 좌측면 플레이트(23)와 우측면 플레이트(24)가 각각 결합되어 있다. 좌측면 플레이트(23)와 우측면 플레이트(24)는 평면 플레이트(21)와 배면 플레이트(22)의 측면에서 일체로 결합된다.In FIG. 5, the caisson 20 as the wave forming member is installed on the support structure 2 to form compressed air pressure due to the wave pressure caused by the blue to rotate the second turbine 30 installed on the support structure 2 by wave pressure. It is to let. The caisson 20 has a substantially hexahedron shape, and its front and bottom surfaces are open. That is, parts except the plane, the back, the left side, and the right side of the caisson 20 are formed open. The plane and the rear surface of the caisson 20 are coupled at substantially right angles to the rectangular flat plate 21 and the rear plate 22. In addition, the left side and the right side of the caisson 20 are respectively coupled to the left side plate 23 and the right side plate 24 having a base shape (a) shape, respectively. The left side plate 23 and the right side plate 24 are integrally coupled at the sides of the flat plate 21 and the back plate 22.

케이슨(20)은 콘크리트로 타설되어 지지구조물(2) 위와 측면에 걸쳐 결합되도록 한다. 즉 좌측면 플레이트(23)와 우측면 플레이트(24) 단부에 형성되는 수평결합부(28)가 지지구조물(2) 상면에 결합되고, 좌측면 플레이트(23)와 우측면 플레이트(24) 단부에 형성되는 수직결합부(29)가 지지구조물(2) 측면에 결합된다. 따라서 케이슨(20)은 지지구조물(2)과 결합되면서 내측에 공간부가 형성된다. 케이슨(20)과 지지구조물(2)의 결합 때에는 결합되는 부위에 기밀을 유지할 수 있도록 하는 것이 좋다.The caisson 20 is cast in concrete to be coupled over and on the side of the support structure 2. That is, the horizontal coupling portion 28 formed at the ends of the left side plate 23 and the right side plate 24 is coupled to the upper surface of the support structure 2, and is formed at the ends of the left side plate 23 and the right side plate 24. The vertical coupling portion 29 is coupled to the side of the support structure (2). Therefore, the caisson 20 is coupled to the support structure 2 is formed with a space inside. When the caisson 20 and the support structure 2 is coupled, it is preferable to maintain the airtightness at the portion to be coupled.

그리고 케이슨(20)은 지지구조물(2) 측면에 결합되는 저면으로 제1통공(25)이 형성되고, 지지구조물(2) 상면에 결합되는 정면으로 제2통공(26)이 형성된다. 제1통공(25)을 통해서 바닷물이 출입되고, 제2통공(26)은 제1통공(25)에서 바닷물이 출입되면서 형성되는 파압에 의한 공기압이 출입된다.The caisson 20 has a first through hole 25 formed at a bottom surface thereof coupled to the side of the support structure 2, and a second through hole 26 is formed at a front side thereof coupled to the upper surface of the support structure 2. The seawater enters and exits through the first through hole 25, and the air pressure due to the wave pressure that is formed while the sea water enters and exits from the first through hole 25 flows in and out.

또한, 도 4 및 도 6에서, 상기 평면 플레이트(21) 아래에는 제1통공(25)으로 출입되는 바닷물에 의하여 형성된 파압에 의한 공기압을 제2터빈(30)으로 유도하는 유도 플레이트(27)가 지지구조물(2)과 일체형 또는 분리형으로 설치될 수 있다. 유도 플레이트(27)는 제1통공(25)으로 바닷물이 출입되면서 형성되는 파압에 의한 공기압이 제2터빈(30)으로 유도될 수 있는 형상이나 모양으로 구성되는 것으로, 유도 플레이트(27)는 파압에 의한 공기압이 제2터빈(30)까지 간섭되지 않고 전달될 수 있도록 완만하게 형성되는 것이 좋다.In addition, in FIG. 4 and FIG. 6, under the flat plate 21, an induction plate 27 for inducing air pressure due to wave pressure formed by seawater entering and exiting the first through hole 25 to the second turbine 30 is provided. It may be installed integrally or separately with the support structure (2). Induction plate 27 is composed of a shape or shape that can be guided to the second turbine 30 by the air pressure generated by the seawater entering and exiting the first through hole 25, the induction plate 27 is wave pressure It is preferable that the air pressure is gently formed so that it can be transmitted without interference to the second turbine 30.

지지구조물(2)과 케이슨(20) 사이에는 제2터빈(30)이 제2회전축(31)으로 수직방향으로 결합되어 있고, 케이슨(20)에는 제2회전축(31)이 관통하는 관통공(20a)이 형성되어 있다. 제2터빈(30)은 제1통공(25)에서 출입되는 바닷물에 의하여 형성되는 파압에 의한 공기압이나 제2통공(26)에서 출입되는 공기압에 의하여 한 방향으로만 회전하는 구조로 이루어져 있다. 제2회전축(31)에는 제2터빈(30)에서 발생되는 회전력을 증속시키기 위한 증속기(32)가 장착되고, 증속기(32)에는 발전기(13)가 연결되어 결합된다.Between the support structure 2 and the caisson 20, the second turbine 30 is coupled in a vertical direction to the second rotary shaft 31, the through hole (2) through which the second rotary shaft 31 passes through ( 20a) is formed. The second turbine 30 is configured to rotate only in one direction by air pressure due to wave pressure formed by the sea water entering and exiting from the first through hole 25 or air pressure entering and exiting from the second through hole 26. The second rotary shaft 31 is equipped with a speed increaser 32 for increasing the rotational force generated in the second turbine 30, the generator 13 is connected to the speed increaser 32 is coupled.

또한, 발전기(13)는 해상에서 부는 바람에 의하여 회전력이 발생되는 제1터빈(10)의 제1회전축(11)이 상부에 연결된다. 제1터빈(10)은 수평축 또는 수직축으로 연결된 풍력터빈이다. 제1터빈(10)은 해상에서 부는 바람에 의하여 한 방향으로만 회전하는 구조로 이루어진 것이 좋다. 제1터빈(10)의 제1회전축(11)에는 증속기(12)가 장착된다.In addition, the generator 13 is connected to the first rotating shaft 11 of the first turbine 10, the rotational force is generated by the wind blowing from the sea. The first turbine 10 is a wind turbine connected by a horizontal axis or a vertical axis. The first turbine 10 is preferably made of a structure that rotates in one direction only by the wind blowing at sea. The gearbox 12 is mounted on the first rotary shaft 11 of the first turbine 10.

따라서 발전기(13) 상부로는 제1회전축(11)에 증속기(12)를 거쳐 제1터빈(10)이 연결되고, 발전기(13) 하부로는 제2회전축(31)이 증속기(32)를 거쳐 제2터빈(30)에 연결된다. 발전기(13)는 풍력에 의해 회전하는 제1터빈(10)과 파력에 의해 회전하는 제2터빈(30)의 각 회전에너지를 이용하여 발전한다. 제1터빈(10)과 제2터빈(30)은 상호 반대 방향으로 회전되도록 하는 것이 좋다. 제2터빈(30)은 제1통공(25)으로 출입되는 바닷물에 의하여 형성되는 파압에 의한 공기압으로 회전되거나 제2통공(26)에서 유입된 공기에 의하여 형성되는 공기압으로 회전된다.Therefore, the first turbine 10 is connected to the first rotary shaft 11 via the speed increaser 12 at an upper portion of the generator 13, and the second rotary shaft 31 is connected to the speed reducer 32 at the lower portion of the generator 13. Is connected to the second turbine (30). The generator 13 generates power by using the rotational energy of the first turbine 10 rotating by the wind and the second turbine 30 rotating by the wave force. The first turbine 10 and the second turbine 30 may be rotated in opposite directions to each other. The second turbine 30 is rotated by the air pressure caused by the wave pressure formed by the sea water entering and exiting the first through hole 25 or by the air pressure formed by the air introduced from the second through hole 26.

도 3에서, 발전기(13)는 제1터빈(10)의 제1회전축(11)에 회전자(14)가 결합되고, 제2터빈(30)의 제2회전축(31)에 고정자(15)가 결합된다. 발전기(13)의 회전자(14)와 고정자(15)는 일정 간격을 두고 설치된다. 회전자(14)에는 코일이 감겨있고 고정자(15)는 마그네트가 구비되어 있어 회전자(14)와 고정자(15)의 회전, 즉 반대방향으로 회전하는 동안 전류가 발생된다. 이때 회전자(14)와 고정자(15) 사이의 회전수가 높을수록 발생되는 전류는 커진다. 또한, 제1터빈(10)의 제1회전축(11)에 고정자(15)가 결합되고, 제2터빈(30)의 제2회전축(31)에 회전자(14)가 결합될 수 있다.In FIG. 3, the generator 13 is coupled with the rotor 14 to the first rotary shaft 11 of the first turbine 10, and the stator 15 to the second rotary shaft 31 of the second turbine 30. Is combined. The rotor 14 and the stator 15 of the generator 13 are installed at regular intervals. A coil is wound around the rotor 14 and the stator 15 is provided with a magnet so that current is generated while the rotor 14 and the stator 15 are rotated, that is, rotated in opposite directions. At this time, the higher the number of revolutions between the rotor 14 and the stator 15, the greater the generated current. In addition, the stator 15 may be coupled to the first rotary shaft 11 of the first turbine 10, and the rotor 14 may be coupled to the second rotary shaft 31 of the second turbine 30.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치의 작용을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.The operation of the combined cycle power generator using the wind power and wave power of the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

제1터빈(10)은 해상에서 부는 바람에 의하여 일정 방향으로 회전되고, 제1터빈(10)의 회전력은 제1회전축(11)을 거쳐 증속기(12)에서 일정 속도이상으로 증속되어 발전기(13)의 회전자(14)를 회전시킨다.The first turbine 10 is rotated in a predetermined direction by the wind blowing from the sea, the rotational force of the first turbine 10 is increased by a predetermined speed or more in the speed increaser 12 via the first rotary shaft 11 to the generator ( The rotor 14 of 13 is rotated.

도 7에서, 제2터빈(30)은 지지구조물(2)과 케이슨(20) 사이에 형성되는 파압에 의한 공기압으로 회전된다. 즉 수면에 잠겨 있는 배면 플레이트(22)와 좌측면 플레이트(23) 및 우측면 플레이트(24) 그리고 지지구조물(2) 사이에 형성된 제1통공(25)을 통해 유입된 바닷물이 파랑에 의하여 상하로 유동되면서 케이슨(20) 내에 파압에 의한 공기압이 형성되도록 한다. 케이슨(20)과 지지구조물(2) 사이에서 형성된 파압에 의한 공기압은 유도 플레이트(27)를 따라 제2통공(26)으로 출입된다. 이때, 케이슨(20)과 지지구조물(2) 및 유도 플레이트(27) 사이에 위치한 제2터빈(30)은 파압에 의한 공기압에 의하여 회전력이 발생된다. 즉 케이슨(20)의 제1통공(25)을 통해 유입된 바닷물이 상승하면 케이슨(20) 내에 상승하는 공기압이 형성되어 유도 플레이트(27) 및 제2터빈(30)을 거쳐 제2통공(26)으로 배출되는 동안에 제2터빈(30)에 회전력이 발생된다.In FIG. 7, the second turbine 30 is rotated by air pressure due to wave pressure formed between the support structure 2 and the caisson 20. That is, the seawater introduced through the first through hole 25 formed between the back plate 22, the left side plate 23, the right side plate 24, and the support structure 2, which is immersed in the water, flows up and down by blue. While the pneumatic pressure due to the wave pressure is formed in the caisson (20). Pneumatic pressure due to wave pressure formed between the caisson 20 and the support structure 2 enters and exits the second through hole 26 along the guide plate 27. At this time, the second turbine 30 located between the caisson 20 and the support structure 2 and the guide plate 27 is generated by the air pressure due to the wave pressure. That is, when the seawater introduced through the first through hole 25 of the caisson 20 rises, an air pressure rising in the caisson 20 is formed, and the second through hole 26 passes through the induction plate 27 and the second turbine 30. During the discharge to the rotational force is generated in the second turbine (30).

또한, 도 8에서, 케이슨(20)의 제1통공(25)을 통해 유입된 바닷물이 하강하면 케이슨(20) 내부에는 제2통공(26)을 통해 공기를 흡입하는 공기압이 형성되고, 이 공기압은 유도 플레이트(27) 및 제2터빈(30)을 거치는 동안에 제2터빈(30)에 회전력이 발생된다.In addition, in FIG. 8, when the seawater introduced through the first through hole 25 of the caisson 20 descends, an air pressure for sucking air through the second through hole 26 is formed inside the caisson 20. The rotational force is generated in the second turbine 30 while passing through the induction plate 27 and the second turbine 30.

따라서 케이슨(20) 내에서 형성되는 승강하는 파압에 의한 공기압에 의하여 제2터빈(30)은 지속적인 회전이 이루어진다. 제2터빈(30)의 회전력은 제2회전축(31)을 따라 증속기(32)로 전달되고, 증속기(32)에서 증속된 후에 발전기(13)의 고정자(15)를 회전시킨다. 발전기(13)는 제1터빈(10)의 회전력에 의하여 회전하는 회전자(14)와 제2터빈(30)의 회전력에 의하여 회전하는 고정자(15)에 의하여 전기에너지를 생성한다. 이때, 제1터빈(10)에 연결된 제1회전축(11)과 제2터빈(30)에 연결된 제2회전축(31)이 상호 반대방향으로 회전하므로 발전기(13)는 더 큰 전기에너지를 생산해낼 수 있다.Therefore, the second turbine 30 is continuously rotated by the air pressure due to the rising and falling wave pressure formed in the caisson 20. The rotational force of the second turbine 30 is transmitted to the speed increaser 32 along the second rotation shaft 31 and rotates the stator 15 of the generator 13 after the speed increase in the speed increaser 32. The generator 13 generates electric energy by the rotor 14 rotating by the rotational force of the first turbine 10 and the stator 15 rotating by the rotational force of the second turbine 30. At this time, since the first rotary shaft 11 connected to the first turbine 10 and the second rotary shaft 31 connected to the second turbine 30 rotate in opposite directions to each other, the generator 13 generates more electric energy. Can be.

더욱이 본 발명의 복합 발전 장치는 해상에서 부는 바람이 약할 때에는 파랑에 의하여 제2터빈이 회전되고, 해상에서 부는 바람이 강하고 파랑이 약한 경우에는 제1터빈이 회전되도록 상호 보완작용도 할 수 있다. 바람직하게는 제1터빈(10)과 제2터빈(30)이 각각 풍력과 파랑의 영향을 동시에 받을 경우에는 발전기(13)의 발전 효율을 극대화시킬 수 있을 것이다.Furthermore, the combined cycle power generation apparatus of the present invention may complement each other so that the second turbine is rotated by blue when the wind blowing from the sea is weak, and the first turbine is rotated when the wind blowing from the sea is strong and the waves are weak. Preferably, when the first turbine 10 and the second turbine 30 are simultaneously affected by the wind and the blue, respectively, the power generation efficiency of the generator 13 may be maximized.

이와 같이 본 발명의 해상에서 부는 바람에너지에 의한 풍력 발전과 해수면에서 발생되는 파랑에너지에 의한 파력 발전을 복합적으로 결합하여 발전효율을 극대화시킬 수 있어 해상재생에너지원의 이용효율을 제고한 장점이 있다.As described above, by combining the wind power generated by the wind energy and the wave power generated by the wave energy generated from the sea surface in the sea of the present invention, the power generation efficiency can be maximized, thereby improving the utilization efficiency of the marine renewable energy source. .

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone who has it will know it easily.

1: 기초지반 2: 지지구조물 10: 제1터빈 11: 제1회전축 12, 32: 증속기 13: 발전기 14: 회전자 15: 고정자 20: 케이슨 21: 평면 플레이트 22: 배면 플레이트 23: 좌측면 플레이트 24: 우측면 플레이트 25: 제1통공 26: 제2통공 27: 유도 플레이트 28: 수평결합부 29: 수직결합부 30: 제2터빈 31: 제2회전축DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Basic ground 2: Supporting structure 10: 1st turbine 11: 1st rotating shaft 12, 32: Accelerator 13: Generator 14: Rotor 15: Stator 20: Caisson 21: Flat plate 22: Back plate 23: Left side plate 24: right side plate 25: first through hole 26: second through hole 27: guide plate 28: horizontal coupling portion 29: vertical coupling portion 30: second turbine 31: second rotary shaft

Claims (6)

해저 바닥으로부터 일정 높이로 설치된 기초지반 위에 수면 이상으로 설치되는 지지구조물;
상기 지지구조물 위에 설치되어 파랑에 의한 파압을 형성하여 지지구조물 위에 설치된 제2터빈을 파압에 의한 공기압으로 회전시키고, 정면과 저면이 개방된 육면체 형상이되 평면과 배면은 사각형의 플레이트 형상이고, 좌측면과 우측면은 기역(ㄱ)자형 플레이트 형상이며, 좌측면 플레이트와 우측면 플레이트는 평면 플레이트와 배면 플레이트의 측면에서 일체로 결합되고, 좌측면 및 우측면 플레이트에 지지구조물 상면과 측면에서 각각 결합되는 수평결합부와 수직결합부가 형성되고, 지지구조물 측면에 결합되는 저면으로 제1통공이 형성되고, 지지구조물 상면에 결합되는 정면으로 제2통공이 형성되는 케이슨;
상기 평면 플레이트 아래에 제1통공으로 출입되는 바닷물에 의하여 형성된 파압에 의한 공기압을 제2터빈으로 유도하고, 지지구조물과 일체형 또는 분리형으로 설치되는 유도 플레이트, 및
해상에서 부는 바람에 의하여 한 방향으로만 회전력이 발생되는 제1터빈의 제1회전축이 상부에서 연결되고, 상기 제2터빈의 제2회전축이 하부에서 연결되어 제1터빈과 제2터빈의 회전에너지로 발전하는 발전기를 포함하여 이루어지되,
상기 제2터빈은 수직축 터빈이고, 상기 제2터빈은 제1통공으로 출입되는 바닷물에 의하여 형성되는 파압에 의한 공기압으로 회전되거나 제2통공에서 유입된 공기에 의하여 형성되는 공기압으로 한 방향으로만 회전되고, 상기 제1터빈과 연결된 제1회전축에 발전기의 회전자가 결합되고 제2터빈과 연결된 제2회전축에 발전기의 고정자가 결합되며, 발전기의 회전자와 고정자는 상호 반대방향으로 회전하는 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치.
A support structure installed above the water surface on the foundation ground installed at a predetermined height from the sea floor;
It is installed on the support structure to form a wave pressure by the blue to rotate the second turbine installed on the support structure by the air pressure by the wave pressure, the front and the bottom is an open hexahedral shape, the plane and the back is a rectangular plate shape, the left side The surface and the right side have a base plate shape, and the left side plate and the right side plate are integrally coupled at the side of the flat plate and the rear plate, and the horizontal coupling is coupled to the upper and side surfaces of the support structure on the left and right side plates, respectively. A caisson in which a vertical coupling portion is formed and a first through hole is formed at a bottom surface coupled to a side of the support structure, and a second through hole is formed at a front surface coupled to the upper surface of the support structure;
Induction plate to guide the air pressure due to the wave pressure formed by the sea water entering and exiting the first through the flat plate to the second turbine, integrally or separated from the support structure, and
The first rotary shaft of the first turbine, in which rotational force is generated only in one direction due to wind blowing from the sea, is connected from the upper side, and the second rotary shaft of the second turbine is connected from the lower side, thereby rotating energy of the first turbine and the second turbine. Including the generator to generate power,
The second turbine is a vertical shaft turbine, the second turbine is rotated in one direction by the air pressure formed by the wave pressure formed by the sea water entering and exiting the first through or the air flowing in the second through The rotor of the generator is coupled to the first rotary shaft connected to the first turbine, and the stator of the generator is coupled to the second rotary shaft connected to the second turbine, and the rotor and the stator of the generator rotate in opposite directions. Combined power generation device using.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, 제1터빈의 회전축과 제2터빈의 회전축에 회전속도를 증가시키는 증속기가 각각 설치된 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치.
The combined cycle generator according to claim 1, wherein a speed increaser is provided on each of the rotary shaft of the first turbine and the rotary shaft of the second turbine.
삭제delete
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