KR101863958B1 - Power Generation System of Floating-Type - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a floating power generation system capable of producing electricity in a floating state on a water surface, comprising: a main body disposed above the water surface at a predetermined distance from the water surface; a plurality of buoyancy tanks capable of generating buoyancy at a predetermined distance below the main body; a plurality of support pillars extending along the longitudinal direction, wherein the upper end portion is coupled to the main body and the lower end portion is coupled to each of the buoyancy tanks; and a power generator connected to the main body and capable of generating electric power by using wind or wave power. According to the present invention, necessary buoyancy can be generated by means of the buoyancy tank having a simple structure different from the conventional floating ship method, and thus the overall manufacturing cost is reduced, the life of the product is increased, and maintenance is easy.

Description

부유식 발전 시스템 {Power Generation System of Floating-Type}Power Generation System of Floating-Type

본 발명은 부유식 발전 시스템에 관한 것으로서, 특히 전체적인 제조 비용이 감소하고 제품 수명이 증가하며 유지 관리가 편리한 부유식 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a floating power generation system, and more particularly, to a floating power generation system in which overall manufacturing cost is reduced, product life is increased, and maintenance is convenient.

근래에 화석 연료 고갈 문제가 심화함에 따라, 신재생 에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 신재생 에너지로는 태양력, 풍력, 조력, 파력 등이 있으며, 이들을 이용하는 다양한 발전 설비에 대한 적극적인 개발이 이루어지고 있다.Recently, as fossil fuel depletion problems become more serious, interest in renewable energy is increasing. These renewable energy sources include solar power, wind power, tidal power, and wave power, and active development of various power generation facilities utilizing them is being carried out.

이 중에서 풍력을 이용하는 발전 장치로는, 대한민국 등록특허 제10-1315180호에 공개된 "떠 있는 연속풍력발전장치"가 있으며, 이 연속풍력발전장치는 수면에 떠 있는 부력선과, 그 부력선 위에 장착된 풍력발전기를 구비하고 있다.Among these, there is a "floating continuous power generator" disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1315180, and the continuous wind power generator includes a buoyancy line floating on the water surface, And a wind turbine generator.

이러한 종래의 풍력발전장치는, 커다란 부유선의 하단부가 해수에 잠긴 상태로 떠 있으므로, 부유선과 해수가 접촉하는 면적이 매우 넓기에, 태풍 등이 발생할 경우 강력한 바람과 파도에 의하여 부유선이 매우 심하게 요동하여 전복되거나, 각종 구조물에 피로 파괴가 발생될 수 있는 문제점이 있다.In the conventional wind power generation apparatus, since the lower end portion of a large float line floats in a state of being immersed in seawater, the contact area between the float line and the seawater is very wide, so that when a typhoon occurs, There is a problem that fatigue breakdown may occur in various structures or may be overturned due to rocking.

그리고 상기 종래의 풍력발전장치는, 부유선 상에 풍력발전기를 설치하기 위한 별도의 구조물을 추가적으로 설치하여야 하므로 전체적인 제작비용이 증가하며, 부유선의 구조적 제약으로 인하여 부유선에 파력발전기를 설치하기가 매우 어려워지는 문제점도 있다.In addition, since the conventional wind turbine generator needs to additionally provide a separate structure for installing the wind turbine generator on the secondary wind turbine, the overall manufacturing cost is increased and the wave generator is installed in the secondary turbine due to the structural limitations of the secondary turbine. There is also a problem that becomes very difficult.

대한민국 등록특허 제10-1315180호Korean Patent No. 10-1315180

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 격심한 바람과 파도가 있더라도 응력을 적게 받으면서 안정된 자세를 취할 수 있을 뿐만 아니라, 전체적인 제조 비용이 감소하고 제품 수명이 증가하며 유지 관리가 편리하도록 구조가 개선된 부유식 발전 시스템을 제공하기 위함이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for manufacturing the same, which can attain a stable posture while receiving less stress even when there are severe winds and waves, The present invention provides a floating power generation system with improved structure for convenience.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 부유식 발전 시스템은, 수면에 떠 있는 상태로 전기를 생산할 수 있는 발전 시스템으로서, 상기 수면으로부터 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 상기 수면의 상방에 배치되어 있는 본체; 부력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 상기 본체의 하방으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 복수 개의 부력 탱크; 길이 방향을 따라 연장된 부재로서, 상단부는 상기 본체에 결합되어 있고 하단부는 상기 부력 탱크 각각에 결합되어 있는 복수 개의 지지 기둥; 상기 본체에 결합되어 있으며, 풍력 또는 파력을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a floating power generation system according to the present invention is a power generation system capable of producing electricity in a floating state on a water surface, wherein the power generation system is disposed above the water surface in a state of being spaced apart from the water surface by a predetermined distance main body; An apparatus for generating buoyancy, comprising: a plurality of buoyancy tanks spaced a predetermined distance below the body; A plurality of support pillars extending along the longitudinal direction, the upper ends of which are coupled to the main body and the lower end of which is coupled to each of the buoyancy tanks; And a power generating device coupled to the main body and capable of generating power using wind or wave power.

여기서, 상기 부력 탱크와 상기 지지 기둥은 각각 3개 이상이 마련되며, 최고 수면이 상기 지지 기둥의 최저점과 최고점 사이에 위치하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that at least three buoyancy tanks and the support columns are provided, and the highest water level is located between the lowest point and the highest point of the support column.

여기서, 상기 지지 기둥은 부력을 발생시킬 수 있는 부력 기둥을 포함하는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the support column includes a buoyancy column capable of generating buoyancy.

여기서, 상기 부력 탱크는, 부력의 크기를 조절할 수 있도록 평형수를 내부에 수용할 수 있는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the buoyancy tank is capable of receiving the ballast water therein so as to adjust the size of the buoyancy.

여기서, 상기 부력 탱크는 미리 정한 제1 지름을 가진 원기둥 형상을 가지며, 상기 지지 기둥은 상기 제1 지름보다 작은 값의 제2 지름을 가진 원기둥 형상을 가지는 것이 바람직하다.Preferably, the buoyancy tank has a cylindrical shape with a predetermined first diameter, and the support column has a cylindrical shape with a second diameter smaller than the first diameter.

여기서, 상기 본체는, 제1 방향을 따라 연장된 가로부; 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 세로부;를 포함하는 "T"자형 구조물을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the body includes: a transverse portion extending along a first direction; And a vertical portion extending along a second direction intersecting with the first direction.

여기서, 수중 바닥면에 안착 가능한 앵커 본체부; 상기 수중 바닥면에 파고들 수 있도록, 상기 앵커 본체부의 테두리로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 있으며, 상기 앵커 본체부의 테두리를 따라 서로 이격된 상태로 배치되어 있는 복수 개의 돌출부; 서로 인접한 한 쌍의 상기 돌출부의 사이에 마련되어 있는 복수 개의 홈부를 구비하는 앵커를 포함하는 것이 바람직하다.Here, the anchor main body can be seated on the underwater floor; A plurality of protrusions formed to protrude downward from a rim of the anchor main body and to be spaced from each other along a rim of the anchor main body, And an anchor having a plurality of grooves provided between a pair of adjacent projecting portions.

여기서, 상기 앵커 본체부는 원판 형상으로 형성되고 상기 돌출부는 3개 이상 마련됨으로써, 상기 앵커가 별모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.Here, the anchor main body is formed in a disc shape and three or more protrusions are provided, so that the anchor is preferably formed in a star shape.

여기서, 일단부는 상기 본체에 결합되어 있으며, 타단부는 수중 바닥면에 결합되어 있는 연결줄; 상기 연결줄의 일단부를 미리 정한 경로를 따라 상하 방향으로 위치 이동시켜 고정시킬 수 있는 위치 이동 장치;를 구비하는 수평 조절 장치를 포함하는 것이 바람직하다.Here, one end is coupled to the main body, and the other end is connected to the bottom of the water. And a position shifting device for shifting and fixing one end of the connection line in a vertical direction along a predetermined path.

본 발명에 따르면, 수면에 떠 있는 상태로 전기를 생산할 수 있는 발전 시스템으로서, 상기 수면으로부터 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 상기 수면의 상방에 배치되어 있는 본체; 부력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 상기 본체의 하방으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 복수 개의 부력 탱크; 길이 방향을 따라 연장된 부재로서, 상단부는 상기 본체에 결합되어 있고 하단부는 상기 부력 탱크 각각에 결합되어 있는 복수 개의 지지 기둥; 상기 본체에 결합되어 있으며, 풍력 또는 파력을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전 장치;를 포함하므로, 종래의 부유선 방식과 달리 간단한 구조의 부력 탱크를 이용하여 필요한 부력을 발생시킬 수 있어, 격심한 바람과 파도가 있더라도 응력을 적게 받으면서 안정된 자세를 취할 수 있을 뿐만 아니라, 전체적인 제조 비용이 감소하고 제품 수명이 증가하며 유지 관리가 편리하다는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a power generation system capable of producing electricity in a floating state on a water surface, the power generation system comprising: a main body disposed above the water surface with a predetermined distance from the water surface; An apparatus for generating buoyancy, comprising: a plurality of buoyancy tanks spaced a predetermined distance below the body; A plurality of support pillars extending along the longitudinal direction, the upper ends of which are coupled to the main body and the lower end of which is coupled to each of the buoyancy tanks; The buoyancy tank can be generated by using a buoyancy tank having a simple structure different from that of the conventional wired system, so that it is possible to generate a buoyant force, Even when there is wind and wave, it is not only able to take a stable posture while receiving less stress, but also has the effect of reducing the overall manufacturing cost, increasing the product life, and convenient maintenance.

도 1a는 본 발명의 일 실시예인 부유식 발전 시스템의 측면도.
도 1b는 도 1a에 도시된 부유식 발전 시스템의 정면도.
도 2는 도 1a에 도시된 부유식 발전 시스템의 평면도.
도 3은 도 1a에 도시된 부력 탱크와 지지 기둥을 나타내는 도면.
도 4는 도 1a에 도시된 앵커의 평면도.
도 5는 도 1a에 도시된 앵커의 한쪽이 들려진 상태를 나타내는 도면.
도 6은 도 1a에 도시된 수평 조절 장치를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛에서 하나의 날개부만을 도시하여 개략적인 구성을 보여주는 도면.
도 8는 측방향 프레임에 교차하는 방향으로 움직이는 스토퍼의 실시예를 보여주는 평면도.
도 9은 측방향 프레임에 교차하는 방향으로 움직이는 스토퍼의 실시예를 보여주는 측면도.
도 10는 측방향 프레임에 힌지 고정되어 회전하는 스토퍼의 실시예를 보여주는 평면도.
도 11는 측방향 프레임에 힌지 고정되어 회전하는 스토퍼의 실시예를 보여주는 측면도.
도 12은 도 7에 도시된 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛에 6개의 날개부가 배치된 경우의 작동 상태를 보여주는 도면.
도 13은 도 12에 도시된 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛의 스토퍼를 개방하여 모든 베인의 가동 중단 상태를 보여주는 도면.
도 14은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 회전 유닛으로서, 하나의 날개부에 복수 개의 베인을 설치된 실시예를 보여주는 도면.
도 15는 풍향 가이드를 사용하여 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛의 효율성을 향상시킨 풍력 발전 장치의 실시예를 보여주는 도면.
도 16은 풍향 가이드 후방에 복수 쌍의 풍력 발전용 회전 유닛이 기러기들의 "V"자 비행 대형과 유사하게 배치된 풍력 발전 장치의 실시예를 보여주는 도면.
도 17은 본 발명에 따른 파력 발전 장치를 보여주는 도면.FIG. 1A is a side view of a floating power generation system, which is an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 1B is a front view of the floating power generation system shown in FIG. 1A; FIG.
2 is a plan view of the floating power generation system shown in FIG.
3 is a view showing the buoyancy tank and support column shown in Fig.
4 is a plan view of the anchor shown in Fig.
Fig. 5 is a view showing a state in which one side of the anchor shown in Fig.
6 is a view of the leveling device shown in Fig.
FIG. 7 is a schematic view showing only one wing portion in a wind power generating rotary unit according to the present invention. FIG.
8 is a plan view showing an embodiment of a stopper moving in a direction crossing a lateral frame;
9 is a side view showing an embodiment of a stopper moving in a direction crossing the lateral frame;
10 is a plan view showing an embodiment of a stopper hinged and rotated in a lateral frame;
11 is a side view showing an embodiment of a stopper hinged and rotated in a lateral frame;
FIG. 12 is a view showing an operating state when six wings are arranged in the wind power generating rotary unit according to the present invention shown in FIG. 7. FIG.
13 is a view showing a state in which all vanes are shut down by opening the stopper of the rotating unit for wind power generation according to the present invention shown in Fig.
14 is a view showing an embodiment in which a plurality of vanes are provided in one wing portion, according to another embodiment of the present invention.
15 is a view showing an embodiment of a wind power generator in which the efficiency of a wind power generating rotary unit according to the present invention is improved by using a wind direction guide.
16 is a view showing an embodiment of a wind power generator in which a plurality of pairs of wind turbine rotating units are arranged behind a wind direction guide in a manner similar to the "V"
17 is a view showing a wave generator according to the present invention.

이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 일 실시예인 부유식 발전 시스템의 측면도이며, 도 1b는 도 1a에 도시된 부유식 발전 시스템의 정면도이다. 도 2는 도 1a에 도시된 부유식 발전 시스템의 평면도이다. FIG. 1A is a side view of a floating power generation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a front view of the floating power generation system shown in FIG. 1A. 2 is a plan view of the floating power generation system shown in FIG.

도 1a 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부유식 발전 시스템(1000)은, 해수면 또는 담수면에 떠 있는 상태로 전기를 생산할 수 있는 발전 시스템으로서, 본체(10)와, 부력 탱크(20)와, 지지 기둥(30)과, 앵커(40)와, 수평 조절 장치(50)와, 풍력 발전 장치(60)와, 파력 발전 장치(70)를 포함하여 구성된다. 이하에서는 상기 부유식 발전 시스템(1000)이 해수면에서 사용되는 것을 전제하여 설명하기로 한다.Referring to FIGS. 1A and 2, a floating power generation system 1000 according to a preferred embodiment of the present invention is a power generation system capable of producing electricity floating on a sea surface or a fresh water surface. The power generation system includes a main body 10, A buoyancy tank 20, a support column 30, an anchor 40, a leveling device 50, a wind power generator 60 and a wave power generator 70. Hereinafter, it is assumed that the floating power generation system 1000 is used at sea level.

상기 본체(10)는, 철판 또는 철골을 사용하여 제조되는 트러스 구조물로서, 가로부(11)와 세로부(12)를 구비한다.The main body 10 is a truss structure manufactured by using an iron plate or a steel frame and has a transverse portion 11 and a vertical portion 12. [

상기 가로부(11)는, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 방향(C1)을 따라 직선적으로 연장된 부분이다.The transverse portion 11 is a portion extending linearly along the first direction C1 as shown in Fig.

상기 세로부(12)는, 상기 제1 방향(C1)과 수직하게 교차하는 제2 방향(C2)을 따라 직선적으로 연장된 부분이다.The vertical portion 12 is a portion extending linearly along a second direction C2 perpendicular to the first direction C1.

본 실시예에서 상기 본체(10)는, 상기 가로부(11)과 세로부(12)에 의하여 형성되는 "T"자형 구조물을 포함하고 있다.In this embodiment, the body 10 includes a "T" shaped structure formed by the transverse portion 11 and the vertical portion 12.

상기 본체(10)는, 상기 제1 방향(C1)을 따라 300 내지 400m의 길이를 가지며, 상기 제2 방향(C2)을 따라 300 내지 500m의 길이를 가진다. 여기서 상기 본체(10)는 상기 제1 방향(C1)을 따라 그 길이를 확장함으로써, 상기 발전 장치(60, 70)의 장착 대수를 증가시킬 수 있다.The main body 10 has a length of 300 to 400 m along the first direction C1 and a length of 300 to 500 m along the second direction C2. Here, the main body 10 can increase the length of the main body 10 along the first direction C1 to increase the number of the power generators 60, 70 mounted.

본 실시예에서 상기 본체(10)는, 해수면(SL)의 상방에 해수면(SL)과 나란하게 수평 상태로 배치되어 있으며, 상기 본체(10)의 하면은 해수면(SL)과 접촉하지 않도록 5 내지 15m만큼 이격되어 있다.The main body 10 is disposed horizontally in parallel with the sea level SL above the sea level SL so that the bottom surface of the main body 10 does not contact the sea level SL. 15 meters apart.

상기 본체(10)는, 상기 앵커(40)를 중심으로 회전 이동 가능한 상태로 마련되며, 상기 본체(10)가 바람을 맞으면서 발생되는 공기저항력에 의하여 바람이 불어오는 방향(W)과 나란하게 정렬된다.The main body 10 is provided so as to be rotatable about the anchor 40 and is arranged to be parallel to the wind direction W by the air resistive force generated when the main body 10 winds .

상기 부력 탱크(20)는, 부력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 철판 등을 사용하여 제작된 수밀 가능한 원기둥 형상의 용기이다.The buoyancy tank 20 is a watertight cylindrical container made of steel plate or the like and capable of generating buoyancy.

상기 부력 탱크(20)는, 도 3에 도시된 바와 같이 미리 정한 제1 지름(D1) 및 제1 높이(H1)를 가진 원기둥 형상을 가지고 있다.The buoyancy tank 20 has a cylindrical shape having a predetermined first diameter D1 and a first height H1 as shown in Fig.

상기 부력 탱크(20)는, 3개 이상이 마련되며, 상기 본체(10)의 하방으로 미리 정한 간격만큼 이격되어 있다.The buoyancy tank 20 is provided with three or more buoyancy tanks 20 spaced apart from the main body 10 by predetermined intervals.

상기 부력 탱크(20)는, 부력의 크기를 조절할 수 있도록 평형수를 내부에 수용할 수 있도록 형성된다.The buoyancy tank 20 is formed so as to accommodate the ballast water therein so as to adjust the size of the buoyancy force.

본 실시예에서 상기 부력 탱크(20)는, 상기 평형수의 양을 조절하여 도 1a에 도시된 바와 같이 완전히 수중에 잠겨져 있다. 이렇게 상기 부력 탱크(20)가 수중에 완전히 잠기면, 상기 부력 탱크(20)에 의하여 발생되는 부력의 크기가 해수의 수위 변화에 상관없이 거의 일정한 값을 유지하게 된다.In this embodiment, the buoyancy tank 20 is completely immersed in water as shown in FIG. 1A by adjusting the amount of the ballast water. When the buoyancy tank 20 is completely immersed in the water, the buoyancy force generated by the buoyancy tank 20 maintains a substantially constant value regardless of the change in the water level of the seawater.

상기 지지 기둥(30)은, 제3 방향(C3)을 따라 연장된 원기둥 형상의 부재로서 3개 이상이 마련되며, 상단부는 상기 본체(10)의 하면에 결합되어 있고, 하단부는 상기 부력 탱크(20) 각각의 상면에 결합되어 있다.The supporting column 30 is a cylindrical member extending in the third direction C3 and is provided with three or more upper ends connected to the lower surface of the main body 10 and a lower end connected to the buoyancy tank 20, respectively.

본 실시예에서 상기 지지 기둥(30)은, 부력을 발생시킬 수 있는 부력 기둥으로 마련되는데, 철판 또는 파이프 등을 사용하여 수밀 가능하게 제작된다.In the present embodiment, the support pillars 30 are provided as buoyancy pillars capable of generating buoyancy, and are manufactured to be watertight using an iron plate, a pipe, or the like.

상기 지지 기둥(30)은 상기 부력 탱크(20)의 제1 지름(D1)보다 작은 값의 제2 지름(D2)을 가진 원기둥 형상을 가진다. 여기서 상기 제2 지름(D2)은 구조 역학적으로 허용되는 범위에서 가능한 작은 값을 가지는 것이 바람직하다.The support column 30 has a cylindrical shape having a second diameter D2 smaller than the first diameter D1 of the buoyancy tank 20. [ Here, it is preferable that the second diameter D2 has as small a value as possible within a structure dynamically acceptable range.

상기 지지 기둥(30)은, 최고 해수면(SL) 및 최저 해수면(SL)이 상기 지지 기둥(30)의 최저점과 최고점 사이에 위치하도록 마련되므로, 상기 부력 탱크(20)가 수중에 완전히 잠기게 되며, 미리 정한 높이의 파도와 미리 정한 세기의 바람이 있는 상태에서 상기 본체(10)가 해수와 접촉하지 않는다.The support column 30 is provided such that the highest sea level SL and the lowest sea level SL are positioned between the lowest point and the highest point of the support column 30 so that the buoyancy tank 20 is completely immersed in water , The main body 10 is not in contact with seawater in a state where a predetermined level of intensity and a predetermined wind intensity are present.

상기 앵커(40)는, 상기 본체(10)가 미리 정한 위치를 이탈하여 떠내려가지 않도록 고정하기 위한 중량물로서, 바람과 파도에 의해 상기 본체(10)가 이동할 때 발생되는 힘을 견딜 수 있도록 마련된다.The anchor 40 is a weight for fixing the main body 10 in such a manner that the main body 10 does not move away from a predetermined position and is capable of withstanding the force generated when the main body 10 moves due to wind and waves .

상기 앵커(40)는, 철근, 콘크리트 등을 사용하여 제조되며, 앵커 본체부(41)와 돌출부(42)와 홈부(43)를 구비한다.The anchor 40 is manufactured using reinforcing bars, concrete, or the like, and has an anchor main body 41, a projection 42, and a groove 43.

상기 앵커 본체부(41)는, 도 4에 도시된 바와 같이 원판 형상으로 형성되는 부분으로서 수중 바닥면(G)에 안착 가능한 형상을 가진다.As shown in Fig. 4, the anchor main body portion 41 has a shape that can be seated on the underwater floor G as a portion formed in a disk shape.

상기 돌출부(42)는, 상기 수중 바닥면(G)에 파고들 수 있도록, 상기 앵커 본체부(41)의 테두리로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 있는 부분이다.The protruding portion 42 is a portion protruding downward from the rim of the anchor main body 41 so as to be able to dig into the underwater floor G. [

상기 돌출부(42)는, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 앵커 본체부(41)로부터 경사진 각도(α1)로 돌출되어 있다. 여기서 상기 각도(α1)는 30도 내지 60도가 바람직하다.The projecting portion 42 protrudes from the anchor main body 41 at an inclined angle? 1 as shown in Fig. Here, the angle? 1 is preferably 30 to 60 degrees.

상기 돌출부(42)는 복수 개 마련되며, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 앵커 본체부(41)의 테두리를 따라 서로 이격된 상태로 배치되어 있다.As shown in FIG. 4, a plurality of the protrusions 42 are provided and are spaced from each other along the rim of the anchor main body 41.

상기 홈부(43)는, 서로 인접한 한 쌍의 상기 돌출부(42)의 사이에 마련되어 있는 V자형 홈으로서, 복수 개 마련되어 있다.The groove portion 43 is provided with a plurality of V-shaped grooves provided between a pair of the projecting portions 42 adjacent to each other.

상기 돌출부(42) 및 홈부(43)는, 3개 이상 마련되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 각각 8개가 마련되어 있다.It is preferable that three or more protrusions 42 and grooves 43 are provided, and eight protrusions 42 and grooves 43 are provided in this embodiment.

본 실시예에서 상기 앵커(40)는, 상기 돌출부(42) 및 홈부(43)에 의하여 별모양 내지 불가사리 모양으로 형성되어 있다.In the present embodiment, the anchor 40 is formed in a star shape or a starfish shape by the projecting portion 42 and the groove portion 43.

상기 수평 조절 장치(50)는, 상기 본체(10)의 수평 상태를 유지하기 위한 조절 장치로서, 연결줄(51)과 위치 이동 장치(52)를 포함한다.The horizontal adjustment device 50 is a regulating device for maintaining the horizontal state of the main body 10 and includes a connecting line 51 and a position shifting device 52.

상기 연결줄(51)은, 일단부는 상기 본체(10)의 전단부에 결합되어 있으며, 타단부는 수중 바닥면(G)의 앵커(40)에 결합되어 있는 줄이다.One end of the connecting rod 51 is coupled to the front end of the main body 10 and the other end of the connecting rod 51 is connected to the anchor 40 of the underwater floor G. [

상기 연결줄(51)은, 체인, 쇠사슬, 로프 등 다양한 재질의 줄을 사용하여 제조될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 위치 이동 장치(52)의 개수를 고려하여 "Y"자 형태로 마련된다.The connecting line 51 may be manufactured using various materials such as a chain, a chain, and a rope. In this embodiment, the connecting line 51 is formed in a Y shape in consideration of the number of the position moving devices 52.

상기 위치 이동 장치(52)는, 상기 연결줄(51)의 일단부를 미리 정한 경로를 따라 상하 방향으로 위치 이동시켜 고정시킬 수 있는 위치 이동 장치이다.The position moving device 52 is a position moving device that can move and fix one end of the connecting line 51 in a vertical direction along a predetermined path.

상기 위치 이동 장치(52)는, 한 쌍이 마련되어 서로 이격된 상태로 상기 본체(10)의 전단부에 결합되어 있으며, 유압 장치 등의 작동기를 포함하고 있다.The position shifting device 52 is coupled to the front end of the main body 10 in a state where the pair of the position shifting devices 52 are separated from each other and includes an actuator such as a hydraulic device.

본 실시예에서 상기 위치 이동 장치(52)는, 도 6에 도시된 바와 같이 전방으로 굽어진 원호 상의 경로를 따라 상기 연결줄(51)의 일단부를 왕복 이동시킬 수 있다.In the present embodiment, the position moving device 52 can reciprocate one end of the connecting line 51 along an arc path that is bent forward as shown in FIG.

상기 풍력 발전 장치(60)는, 풍력을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전 장치로서, 복수 개 마련되어 상기 가로부(11)의 상면에 서로 이격된 상태로 배치되어 있다.The wind turbine generator 60 is a power generator capable of generating electric power using wind power and is provided on the upper surface of the transverse section 11 so as to be spaced apart from each other.

상기 풍력 발전 장치(60)는, 도 16에 도시된 것과 같이, 베이스, 풍향 가이드(320) 및 풍력 발전용 회전 유닛(100)을 포함한다.The wind power generator 60 includes a base, a wind direction guide 320, and a wind power generator rotation unit 100, as shown in FIG.

상기 풍력 발전 장치(60)의 특징을 먼저 간략히 살펴보면 다음과 같다. 지지대상(지면 등)에 회전동력을 얻기 위한 회전축(구동축)을 설치하고 그 회전축에 실질적으로 수직인 수평 방향으로 측방향 프레임을 설치하며, 측방향 프레임에 회동축에 의해 연결된 바람받이(베인)를 설치한다. 이 바람받이는 회동축을 기준으로 내측이 외측보다 길게 형성되고, 측방향 프레임을 기준으로 회전하여 측방향 프레임에 설치한 스토퍼를 넘어 회전할 수 없도록 한다. 여기서 바람받이가 밖으로 일정각도 이상 회전하는 것을 제한하기 위한 장치를 측방향 프레임의 끝단에 설치할 수 있다. 바람받이는 바람이 불어오는 방향의 반대편에 스토퍼가 있게 되는 바람받이의 위치에서는 바람받이가 측방향 프레임과 밀착하여 회전축을 회전시킨다. 바람이 불어오는 방향에 대해 스토퍼가 더 앞에 놓이게 되는 바람받이의 위치에서는, 바람받이는 측방향 프레임의 회동축을 중심으로 측방향 프레임에 대해 회전하여 바람이 부는 방향과 나란한 자세가 된다. 이와 같이 간결한 장치로서 바람받이는 역방향의 풍력에 최소한의 저항을 받으면서 회전하고 순방향의 풍력을 최대한 회전 동력화 할 수 있게 된다. 한 개의 측방향 프레임 상에 바람받이를 2개 이상으로 개별적으로 작동하도록 또는 함께 작동하도록 분리하여 설치할 수도 있다.The characteristics of the wind power generator 60 will be briefly described below. (Drive shaft) for obtaining a rotational power in a support object (paper surface or the like), a lateral frame is provided in a horizontal direction substantially perpendicular to the rotation axis, and a wind vane connected to the lateral frame by a pivot, . The windshield is formed such that its inner side is longer than the outer side with respect to the pivotal axis, and it can not rotate beyond the stopper provided in the lateral frame by rotating about the lateral frame. Here, a device for restricting the wind receiver from rotating beyond a certain angle to the outside can be provided at the end of the lateral frame. At the position of the windscreen where the stopper is located on the opposite side of the direction in which the wind-receiving wind is blowing, the wind-winder closely contacts the lateral frame and rotates the rotation shaft. In the position of the wind-receiver where the stopper is placed in front with respect to the direction in which the wind is blowing, the wind-receiving portion rotates with respect to the lateral frame about the rotation axis of the lateral frame, As such a simple device, the wind receiver rotates while receiving the minimum resistance to the wind force in the opposite direction, and the wind force in the forward direction can be maximally revolved. It is also possible to separate and install two or more winders on one lateral frame to operate individually or to operate together.

도 7에는 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)의 개략적인 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다. FIG. 7 is a view showing a schematic configuration of a rotation unit 100 for wind power generation according to the present invention.

본 발명의 회전 유닛(100)에서는 날개부가 복수 개 설치되는 것이 바람직하지만, 도 7에서는 날개부의 구성을 상세히 보여주기 위해 하나의 날개부가 설치된 것을 도시하였다. In the rotating unit 100 of the present invention, it is preferable that a plurality of wing portions are provided, but in FIG. 7, one wing portion is shown to show the configuration of the wing portion in detail.

도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)은, 수직 방향으로 연장된 구동축(110)과, 상기 구동축(110)에 대해 측방향으로 연장된 것으로 상기 구동축(110)에 대해 서로 동일한 각도를 이루면서 배치된 복수의 회전 날개부를 포함한다. 7, the rotating unit 100 for a wind turbine according to the present invention includes a driving shaft 110 extending in the vertical direction and a driving shaft 110 extending laterally to the driving shaft 110, And a plurality of rotating blades arranged at equal angles to each other.

상기 구동축(110)은 외력에 의해 회전하면서 이에 연결된 도시되지 않은 발전기의 회전축에 연결된다. The driving shaft 110 is connected to a rotating shaft of a generator (not shown) connected to the driving shaft 110 by an external force.

상기 회전 날개부는, 상기 구동축(110)에 대해 교차하는 방향으로 연장된 한 쌍의 측방향 프레임(120); 상기 한 쌍의 측방향 프레임(120) 사이에 상기 구동축(110)과 평행하게 연장된 회동축(130)에 의해 회동 가능하게 지지된 베인(140)(vane); 및 상기 측방향 프레임(120)에 대한 상기 베인(140)의 자유로운 회전을 제한하는 스토퍼(150)를 구비한다. The rotary vane comprises a pair of lateral frames (120) extending in a direction crossing the drive shaft (110); A vane 140 rotatably supported between the pair of the lateral frames 120 by a pivot 130 extending parallel to the driving shaft 110; And a stopper 150 for restricting the free rotation of the vane 140 relative to the lateral frame 120.

상기 베인(140)은 바람을 받는 면적이 확보되는 평판 형상일 수 있지만, 도 7에 도시된 것과 같이 그 수평 방향으로 자른 단면이 유선형인 것이 더욱 바람직하다. 이는 이후에 도 13을 참조하여 설명하는 풍력 발전용 회전 유닛이 회전하지 않는 상태에서 바람의 저항을 줄여서 태풍과 같은 강풍이 불 때에 풍력 발전용 회전 유닛을 보호할 수 있다는 점에서 더욱 바람직하다. 또한, 상기 베인(140)의 수평 방향 단면에서 길이 방향의 폭이 넓은 부위에 회동축(130)과 연결되어서 구조적인 안정성을 더할 수 있다.The vane 140 may be in the form of a flat plate securing an area receiving wind, but it is more preferable that the cross section cut in the horizontal direction is streamlined as shown in FIG. This is more preferable in that the wind power generating rotary unit described below with reference to FIG. 13 is not rotated and the resistance of the wind is reduced so that the wind power generating rotary unit can be protected when a strong wind such as a typhoon blows. Further, the vane 140 may be connected to the pivot shaft 130 at a wide portion in the longitudinal direction thereof in a horizontal cross-section, thereby improving structural stability.

한편, 상기 베인(140)에서 상기 회동축(130)이 연결되는 부분은 상기 베인(140)의 수평 방향 단면을 기분으로 그 길이를 1.5대 1 내지 2.5대 1로 나누는 지점인 것이 바람직하다. 이 비율은 회동축(130)이 연결된 지점을 기준으로 긴 부분과 짧은 부분의 길이 비율로서 가장 작은 비율은 1대 1이 된다. 1.5대 1보다 더 비율이 작은 경우, 예컨대 1대 1에 가까운 경우에는 도 13에 도시된 상태에서 베인(140)이 바람 방향과 나란한 상태를 유지하지 못하고 회전하게 될 수도 있어서 바람직하지 않다. 2.5대 1보다 더 비율이 큰 경우에는 회동축(130)으로부터 스토퍼(150)까지의 거리가 길어지면서 정상 작동 중의 스토퍼(150)와 베인(140)이 맞닿게 될 때의 충격이 커지는 단점이 있을 수 있다. 반대로 2.5대 1이하의 비율인 경우에는 충격을 완화할 수 있는 장점이 있다. 도 7에 도시된 것과 같이, 회동축(130)이 연결된 지점을 중심으로 베인(140)의 수평 단면 길이를 2대 1로 나누는 것이 가장 바람직하다. The portion of the vane 140 where the pivot shaft 130 is connected is preferably a point dividing the length of the vane 140 in the horizontal direction by 1.5 to 1 to 2.5 to 1. This ratio is the ratio of the length of the long part to the short part based on the point where the pivot 130 is connected, and the smallest ratio is one to one. When the ratio is smaller than 1.5 to 1, for example, close to 1: 1, the vane 140 may not rotate in a state parallel to the wind direction in the state shown in FIG. When the ratio is larger than 2.5 to 1, there is a disadvantage in that the distance from the rotating shaft 130 to the stopper 150 becomes long, and the shock when the stopper 150 and the vane 140 are in contact with each other during normal operation becomes large . On the contrary, when the ratio is less than 2.5 to 1, there is an advantage that the impact can be mitigated. As shown in FIG. 7, it is most preferable to divide the horizontal cross-sectional length of the vane 140 by 2 to 1 about the point where the pivot 130 is connected.

상기 스토퍼(150)는 상기 베인(140)의 회전을 제한하는 것이 반드시 필요하지만, 도 13에 도시된 상태가 가능하도록 하기 위해서는 베인(140)의 회전을 자유롭게 허용하기 위해 개폐 가능한 것이 바람직하다. 상기 스토퍼(150)의 표면에는 상기 스토퍼(150)에 베인(140)이 부딪힐 때의 충격을 완충하기 위해 스폰지나 고무 등의 완충부재를 부착할 수 있다. 이하에서는 도 8 내지 도 11를 참조하여 스토퍼(150)가 개폐 가능하게 되는 구성의 실시예를 설명한다. The stopper 150 is required to limit the rotation of the vane 140, but it is preferable that the stopper 150 can be opened and closed to allow the vane 140 to rotate freely in order to enable the state shown in FIG. A buffer member such as a sponge or rubber may be attached to the surface of the stopper 150 in order to buffer the impact when the vane 140 hits the stopper 150. Hereinafter, an embodiment in which the stopper 150 is openable and closable will be described with reference to Figs. 8 to 11. Fig.

도 8 및 도 9에는 측방향 프레임에 교차하는 방향으로 움직이는 스토퍼의 실시예를 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 10 및 도 11에는 측방향 프레임에 힌지로 고정된 형태의 스토퍼의 실시예를 보여주는 도면이 도시되어 있다. Figures 8 and 9 show a view of an embodiment of a stopper moving in a direction transverse to the lateral frame and Figures 10 and 11 show an embodiment of a stopper in the form of a hinge fixed to the lateral frame Respectively.

도 8의 평면도와 도 9의 측면도에 도시된 것과 같이, 상기 스토퍼(150)는 상기 측방향 프레임(120)에 대해 교차하는 방향(도 8 및 9에서는 직교하는 방향)으로 이동이 가능하게 배치된다. 상기 스토퍼(150)는 통해 상기 베인(140)의 상기 측방향 프레임(120)에 대한 상대적인 회전을 제한하는 위치와 회전을 허용하는 위치의 두 위치 사이에서 이동 가능하다. 상기 스토퍼(150)는 상기 측방향 프레임(120)의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 연장된 스토퍼 본체와, 상기 스토퍼 본체가 상기 측방향 프레임(120)에 대해 상기 스토퍼(150) 본체의 길이 방향으로 이동 가능하게 구동하는 구동부를 구비할 수 있다. 상기 측방향 프레임(120)에는 스토퍼 가이드(155)가 상기 측방향 프레임(120)과 교차하는 방향으로 연장되어 고정될 수 있다. 상기 스토퍼 가이드(155)는 상기 스토퍼 본체를 이동 가능하게 수용한다. 이에 따라, 상기 스토퍼 본체는 상기 스토퍼 가이드(155)를 따라 도 9의 상하 방향으로 상기 측방향 프레임(120) 및 상기 스토퍼 가이드(155)에 대해 상대 이동이 가능하도록 배치하는 것이다. 8 and 9, the stopper 150 is disposed so as to be movable in a direction intersecting with the lateral frame 120 (a direction perpendicular to FIGS. 8 and 9) . The stopper 150 is movable between a position that limits the relative rotation of the vane 140 relative to the lateral frame 120 and a position that allows rotation. The stopper 150 includes a stopper body extending in a direction intersecting the longitudinal direction of the lateral frame 120 and a stopper body extending in the longitudinal direction of the body of the stopper 150 with respect to the lateral frame 120 And a driving unit for driving the driving unit to move. The stopper guide 155 may extend in a direction intersecting the lateral frame 120 and be fixed to the lateral frame 120. The stopper guide 155 movably receives the stopper body. Accordingly, the stopper body is disposed along the stopper guide 155 so as to be movable relative to the lateral frame 120 and the stopper guide 155 in the vertical direction of FIG.

상기 구동부는 모터(156)와 상기 모터(156)의 축에 연결된 구동 기어(157), 상기 구동 기어(157)에 치합되고 상기 스토퍼 본체에 고정된 기어 랙(rack)(151)을 구비한다. 이때 상기 모터(156)의 회전을 조절하면 상기 스토퍼 본체가 그 길이 방향으로 상기 스토퍼 가이드를 따라 이동 가능하고 그 위치를 조절할 수 있다. The driving unit includes a motor 156, a driving gear 157 connected to the shaft of the motor 156, and a gear rack 151 coupled to the driving gear 157 and fixed to the stopper body. At this time, if the rotation of the motor 156 is adjusted, the stopper body can be moved along the stopper guide in the longitudinal direction thereof, and the position thereof can be adjusted.

다른 실시예로 도 10의 평면도와 도 11의 측면도에 도시된 것과 같이, 스토퍼 본체(250)는 상기 측방향 프레임(120)에 대해 힌지에 의해 회동 가능하게 고정되고, 상기 스토퍼 본체(250)를 스토퍼 본체에 형성된 종동 기어(251)를 거쳐 모터(256) 및 구동 기어(257)에 의해 회동하도록 함으로써, 상기 스토퍼 본체(250)가 상기 베인(140)의 회전을 제한하는 기능을 하는 자세와 상기 베인(140)이 자유롭게 회전 가능하게 하는 자세 사이에서 자세를 변화로 하도록 할 수 있다. 여기서 상기 스토퍼 본체(250)에 형성된 기어(251)는 그 회전 중심이 상기 스토퍼 본체(250)의 회동 중심과 일치한다. 10 and 11, the stopper body 250 is rotatably fixed to the lateral frame 120 by a hinge, and the stopper body 250 is fixed to the stopper body 250 The stopper body 250 is rotated by the motor 256 and the drive gear 257 via the driven gear 251 formed on the stopper body so that the stopper body 250 can rotate in a direction The posture can be changed between the posture in which the vane 140 is freely rotatable. Here, the center of rotation of the gear 251 formed on the stopper body 250 coincides with the center of rotation of the stopper body 250.

도 12에는 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)의 작동 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있고, 도 13에는 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)의 가동 중단 상태를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 12 is a view showing the operating state of the rotating unit 100 for wind power generation according to the present invention, and FIG. 13 is a view showing the operation stopping state of the rotating unit 100 for wind power generation according to the present invention. .

도 12 및 도 13에서 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)은 총 6개의 날개부를 구비한다. 날개부의 개수는 이에 한정되는 것은 아니지만 6개가 설치되는 경우가 균형 있는 회전을 위해 바람직하며 각 위치에서의 각 베인의 작동상태를 보여주기 위하여 6개의 날개부를 표시하였다. 도 12에 도시된 것과 같이, 바람이 불어올 때 바람이 불어오는 방향을 바라보고 오른 쪽에 위치하는 1번, 2번 및 3번 날개부의 베인(140)들은 스토퍼(150)에 의해 측방향 프레임(120)의 길이 방향에 나란한 상태로 유지되어서 바람에 의해 시계방향으로 회전하게 된다. 바람이 불어올 때 바람이 불어오는 방향을 바라보고 왼쪽에 위치하는 나머지 4번 5번 및 6번 날개부의 베인(140)들은 바람을 맞으면 스토퍼(150)에 의해 움직임이 제한되지 않아서 바람 방향에 나란하게 회전된다. 4번 날개부의 경우 스토퍼(150)에 밀착된 베인(140)이 순간적으로 바람 방향에 나란한 자세로 회전하는 것이 아니라 어느 정도 시간차를 두고 회전하게 된다는 것을 보여주는 도면이다. 4번, 5번 및 6번 날개부의 베인(140)이 바람 방향에 나란한 자세를 유지하면서 측방향 프레임(120)이 회전하게 되면 수직축 둘레로의 시계방향 회전을 막는 힘이 작용하는 것을 크게 감소 시켜서 풍력에 의한 회전 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 12 and 13, the rotating unit 100 for wind power generation according to the present invention has six wings in total. The number of wing portions is not limited to this, but six wing portions are preferable for balanced rotation, and six wing portions are shown to show the operation state of each vane at each position. As shown in FIG. 12, the vanes 140 of the first, second and third vanes located on the right side when looking at the direction in which the wind is blown when the wind is blown are held by the stopper 150 in the lateral frame 120, and is rotated in the clockwise direction by the wind. When the wind is blowing, the direction of the wind is seen. The vanes 140 of the remaining four, five, and six wings located on the left side are not restricted by the stopper 150 when the wind is blown, . In the case of the fourth blade, the vane 140 closely attached to the stopper 150 does not rotate instantaneously in the wind direction but rotates with a certain time difference. When the vane 140 of the wings 4, 5 and 6 maintains the posture parallel to the wind direction and the lateral frame 120 rotates, the force for preventing the clockwise rotation about the vertical axis is largely reduced The rotation efficiency by the wind force can be greatly improved.

한편, 풍력 발전의 경우 향상 바람이 강하게 부는 경우에 발전에 유리한 것은 아니고 설계 풍속 이상의 풍속에서는 구동축(110)에 무리가 갈 수 있기 때문에 풍력 발전기를 보호하기 위해 발전기의 작동을 조절할 필요가 있다. 이를 위해 도 13에 도시된 경우와 같이 날개부의 스토퍼(150)들을 개방하여 베인(140)들이 모두 바람 방향에 나란한 자세로 유지되어서 구동축(110)에 회전력이 발생되는 것이 차단되도록 할 수 있다. On the other hand, in the case of wind power generation, it is not advantageous for power generation when the enhanced wind is strong, and it is necessary to control the operation of the generator in order to protect the wind power generator, To this end, as shown in FIG. 13, the stoppers 150 of the wing portion are opened so that the vanes 140 are all maintained in a posture parallel to the wind direction, thereby preventing the rotational force from being generated on the drive shaft 110.

도 14에는 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)의 다른 실시예를 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 14은 본 발명에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)에 있어서 날개부가 대형인 경우 발생할 수 있는 구조적 취약성을 보완하고, 풍력에 따라 가동 베인 수를 조절할 수 있게 하는 실시예이다. 14 is a view showing another embodiment of the rotation unit 100 for wind power generation according to the present invention. FIG. 14 is an embodiment in which the structural weakness that may occur when the wing portion is large in the rotary unit 100 for wind power generation according to the present invention is compensated, and the number of movable vanes can be adjusted according to the wind force.

도 14에 도시된 것과 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전용 회전 유닛(100)은 구동축(110)과 상기 구동축(110) 둘레에 배치된 복수의 날개부를 구비한다. 도 14에서는 두 개의 날개부만을 도시하였으나, 구성을 알아보기 쉽게 하기 위한 것으로 날개부의 개수는 두 개에 한정되지 않고, 각각의 날개부들은 상기 구동축(110)을 기준으로 대칭적으로 배치된다. 즉, 인접한 날개부의 측방향 프레임들이 구동축의 회전 중심점에 대해 이루는 각은 서로 동일하고, 도면과 같이 6개의 날개부가 도시된 경우에는 60도를 이루게 된다. 각각의 날개부들은 세 개 이상의 서로 평행한 측방향 프레임(120)을 구비하고, 각각의 측방향 프레임(120) 사이에는 하나 이상의 베인(140)이 설치된다. 상기 베인(140)들은 상기 측방향 프레임(120)들에 각각 회동축(130)에 의해 회동 가능하게 배치된다. 도면에 도시된 것과 같이 측방향 프레임(120)의 길이 방향으로도 복수 개의 베인(140)들이 배치될 수 있다. 측방향 프레임(120)의 길이 방향으로 배치된 베인(140)들 사이에는 상하의 측방향 프레임(120)을 연결하는 보조 프레임이 설치될 수 있다. 보조 프레임은 모든 베인(140)들 사이에 배치될 수도 있고, 필요에 따라 각각의 베인들 사이에 선택적으로 배치될 수 있다. 각각의 베인(140)들은 측방향 프레임(120)에 배치된 스토퍼(150)에 의해 그 회전이 제한되거나 자유롭게 허용될 수 있다. 스토퍼(150)들 중 일부는 개방하고 일부는 베인(140)이 측방향 프레임(120)에 나란한 자세로 유지하도록 선택적으로 제어하여 구동축(110)에 가해지는 회전력을 제어하는 것도 가능하다. As shown in FIG. 14, the wind turbine rotary unit 100 according to another embodiment of the present invention includes a drive shaft 110 and a plurality of blades disposed around the drive shaft 110. Although only two wing portions are shown in FIG. 14, the number of the wing portions is not limited to two, and each wing portion is symmetrically disposed with respect to the driving shaft 110 for easy understanding of the configuration. That is, the angle formed by the lateral frames of the adjacent wings with respect to the center of rotation of the drive shaft is equal to each other, and when six wings are shown as shown in the figure, the angle is 60 degrees. Each wing has three or more parallel lateral frames 120, and one or more vanes 140 are installed between each lateral frame 120. The vanes 140 are rotatably disposed on the lateral frames 120 by a pivot shaft 130, respectively. A plurality of vanes 140 may be disposed in the longitudinal direction of the lateral frame 120 as shown in the drawing. An auxiliary frame connecting the upper and lower lateral frames 120 may be installed between the vanes 140 arranged in the longitudinal direction of the lateral frame 120. Auxiliary frames may be disposed between all the vanes 140 and optionally disposed between each of the vanes. Each vane 140 can be freely or restricted in its rotation by a stopper 150 disposed in the lateral frame 120. It is also possible to control the rotational force applied to the drive shaft 110 by selectively controlling the stopper 150 to be partially open and partly maintaining the vane 140 in a side-by-side orientation with respect to the lateral frame 120.

도 15에는 본 발명에 따른 풍력 발전 장치(60)의 외부 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다. 도 15에 도시된 실시예는 풍력발전용 회전 유닛의 효율성을 향상시킨 풍력 발전 장치의 실시예이다. Fig. 15 is a view showing an external configuration of the wind power generator 60 according to the present invention. The embodiment shown in Fig. 15 is an embodiment of a wind power generator in which the efficiency of the rotary unit for wind power generation is improved.

도 15에 도시된 것과 같이, 상기 풍력 발전 장치(60)는 베이스, 풍향 가이드(320) 및 풍력 발전용 회전 유닛을 포함한다. As shown in FIG. 15, the wind power generator 60 includes a base, a wind direction guide 320, and a rotating unit for wind power generation.

상기 베이스는 바람의 방향이 변하는 경우에도 바람을 맞는 방향이 일정하게 유지되는 것으로, 육상에 설치되는 경우와 해상에 설치되는 경우가 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, 육상에 설치되는 경우에는 하부의 고정부가 있고, 상기 가동 베이스(330)는 그 위에서 상기 고정부에 대해 회전 가능하게 배치되는 것일 수 있다. The base is kept constant in the direction in which the wind is blown even when the direction of the wind changes, and can be configured differently in case of being installed on the land or in the sea. For example, when installed onshore, there may be a lower fixing portion, and the movable base 330 may be arranged above the fixing portion so as to be rotatable with respect to the fixing portion.

본 실시예에서는 상기 풍력 발전 장치(60)가 해상에 설치되는 경우이며, 상기 가동 베이스(330)가 수면 상에 부유하는 상기 본체(10)의 상면에 장착되거나, 상기 본체(10)의 상면을 상기 가동 베이스(330)로 해석할 수도 있다. 이 경우 상기 본체(10)는 수면 아래로 늘어뜨려진 상기 연결줄(51)에 의해 바람이 불어도 떠내려가지 않도록 고정되어 있고, 바람의 방향이 바뀌면 상기 연결줄(51)이 연결된 해저의 앵커(40)를 기준으로 상기 본체(10)는 항상 바람이 불어오는 방향(W)에 나란하게 되는 위치로 회전 이동하게 된다. 즉, 부유 구조체인 상기 본체(10)는 바람이 부는 방향이 바뀌면 상기 본체(10) 위에 장착된 풍향 가이드(320)의 뾰족한 단부가 먼저 바람을 맞도록 상기 앵커(40)가 고정된 지점과 상기 연결줄(51)의 상단부를 잇는 가상의 선이 바람이 부는 방향(W)에 나란하게 되도록 이동된다. In this embodiment, the wind power generator 60 is installed on the sea, and the movable base 330 is mounted on the upper surface of the main body 10 suspended on the water surface, or the upper surface of the main body 10 It may be interpreted as the movable base 330. In this case, the main body 10 is fixed so as not to be floated even when the wind is blown by the connecting line 51 hanged down below the water surface. When the wind direction is changed, the anchor 40 The main body 10 is rotated and moved to a position where the main body 10 is always parallel to the direction W in which the wind is blown. That is, when the direction of the wind is changed, the main body 10, which is a floating structure, is positioned at a point where the anchor 40 is fixed so that the pointed end of the wind direction guide 320 mounted on the main body 10 winds first, A virtual line connecting the upper end of the connecting line 51 is moved so as to be parallel to the wind direction W. [

상기 풍향 가이드(320)는, 상기 가동 베이스(330) 상에 배치되고, 위에서 본 평면 형상이 V자형을 이루는 부분을 구비하며, V자형의 하단의 뾰족한 부분이 바람이 불어오는 방향을 가리키도록 위치하여서 뾰족한 단부를 기준으로 불어오는 바람을 양측으로 안내하고, 중앙부분의 후방으로는 직접 바람이 불지 않도록 바람을 막는다. The wind direction guide 320 is disposed on the movable base 330 and has a V-shaped portion in plan view as seen from above, and the pointed portion at the lower end of the V- And guides the wind blowing on the basis of the pointed ends to both sides, and prevents the wind from blowing directly to the rear of the center portion.

여기서, V자형을 구비한다는 의미는 예를 들어 삼각형과 같이 두 개의 변만을 취하면 V자형이 있다고 볼 수 있는 경우도 포함하는 의미로 사용된다. 또한, "직접"이라고 표현하는 것은 와류가 형성되는 등으로 내측에 위치하는 날개부에 바람이 부는 경우와 같이 내측으로 바람이 간접적으로 유입되는 것을 제외한다는 의미이다. Here, the meaning of having a V-shape is used to mean that a V-shape can be seen if only two sides are taken as in a triangle, for example. In addition, the expression "direct" means that the wind is indirectly introduced into the inside, as in the case where the wind is blown into the wing portion located on the inside due to formation of vortex.

상기 풍향 가이드(320)는 강체 등으로 만들어질 수도 있으나, 돛과 같은 형태로 만들어지는 것도 가능하다. 예를 들어, V자형의 프레임에 범포를 부착하였다가 태풍 등 강풍 시 범포를 접어 들여 전체 시스템의 손상을 방지하는 것도 가능하다. The wind direction guide 320 may be made of a rigid body or the like, but it may be formed in the shape of a sail. For example, it is possible to attach a canvas to a V-shaped frame and to fold the canvas in case of a strong wind such as a typhoon to prevent damage to the entire system.

상기 풍력 발전용 회전 유닛(100)은 수직 방향으로 연장된 구동축(110)과 상기 구동축(110)에 대해 측방향으로 연장된 복수의 날개부를 구비하는 것으로, 앞서 설명한 것과 동일한 구성을 가지는 것일 수 있다. The wind turbine rotary unit 100 may include a drive shaft 110 extending in the vertical direction and a plurality of blade portions extending in the lateral direction with respect to the drive shaft 110 and may have the same configuration as described above .

특히, 상기 풍력 발전용 회전 유닛(100)은 세 쌍이 상기 풍향 가이드(320)의 후방에 기러기들의 "V"자 비행 대형과 유사하게 배치되어 있으며, 풍향 가이드(320)가 양측방향으로 안내한 바람은 상기 세 쌍의 풍력 발전용 회전 유닛(100) 중 좌우 3개씩을 각각 구동하도록 할 수 있다. 이 경우, 각각의 풍력 발전용 회전 유닛(100)에서 각각의 구동축(110)들의 일측에 위치하는 베인으로만 직접 바람이 불어서 상기 구동축(110)의 타측에 위치하는 날개부가 직접 바람을 맞는 것이 차단되어 풍력 발전을 위한 바람의 활용 효율이 극대화된다. In particular, three pairs of the wind turbine rotation units 100 are arranged in a manner similar to the "V" flying configuration of the geese in the rear of the wind direction guides 320, Three of the three pairs of wind power generating rotary units 100 can be driven respectively. In this case, the wind power generating rotary unit 100 directly blows only the vanes located on one side of the respective drive shafts 110, so that the wing portion located on the other side of the drive shaft 110 directly blows wind Thereby maximizing the utilization efficiency of wind for wind power generation.

상기 풍력 발전 장치(60)를 설명함에 있어서, 풍력 발전에 널리 사용되는 회전축을 회전시켜 전력을 생산하는 발전기 등과 상기 발전기의 회전축에 본 발명의 풍력 발전용 회전 유닛의 구동축(110)의 회전력이 전달되는 구성에 관하여는 자세한 설명을 생략하였는데, 이는 풍력 발전 분야에 있어서 알려진 기술을 적용하면 되는 문제이고 당업자에게 자명한 기술이기 때문에 설명을 생략한 것이다. In the description of the wind turbine generator 60, the rotational force of the drive shaft 110 of the wind turbine rotor unit of the present invention is transmitted to the generator shaft or the like that rotates a rotary shaft widely used in wind power generation to generate electric power, A detailed description thereof is omitted. This is a problem to be solved by applying a known technology in the field of wind power generation, and the description is omitted because it is a technique obvious to a person skilled in the art.

상기 파력 발전 장치(70)는, 해수의 파력을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전 장치로서, 도 17에 도시된 바와 같이 부유체(71)와, 구동 아암(72, 73)과, 서포팅 플레이트(75, 76)와, 본체(74)와, 파력 발전 유닛(미도시)을 포함하고 있다.17, the wave generating device 70 is a power generating device capable of generating electric power using the wave power of sea water. The wave generating device 70 includes a float 71, driving arms 72 and 73, 75, and 76, a main body 74, and a wave power generation unit (not shown).

상기 부유체(71)는, 상기 본체(74)에 고정되는 것으로, 상기 본체(74)를 포함한 전체 장치가 해수면 밑으로 완전히 가라앉지 않도록 부력을 제공한다. 예를 들어, 상기 본체(74)의 상부에 고정되거나, 상기 본체(74)를 관통하여 고정되거나, 상기 본체(74)의 하부에 고정될 수 있다. The float 71 is fixed to the body 74 and provides buoyancy so that the entire device including the body 74 does not sink completely below the sea level. For example, fixed to the upper portion of the main body 74, fixed through the main body 74, or fixed to the lower portion of the main body 74.

상기 구동 아암(72, 73)은, 상기 파력 발전 유닛(미도시)으로부터 측방향으로 연장되고 단부가 수면에 잠기도록 설치되고 상기 본체(74)에 대해 복수로 마련되어 등간격으로 배치된다.The driving arms 72 and 73 extend in the lateral direction from the wave power generating unit (not shown) and are provided so as to be immersed in the water surface at the ends thereof.

상기 구동 아암(72, 73)은, 각각의 단부가 상하로 운동함으로써, 상기 파력 발전 유닛(미도시)을 회전 중심으로 하여 왕복 회전 운동 가능하게 마련된다.The driving arms 72 and 73 are provided so as to be reciprocally rotatable around the wave generating unit (not shown) as their ends move up and down.

상기 서포팅 플레이트(75, 76)는, 상기 구동 아암(261, 281)의 수면에 잠기는 단부에 설치되는 것으로 구동 아암(72, 73)에 비해 측방향 면적이 넓게 형성되고 판상의 부재로 만들어진다. 상기 서포팅 플레이트(75, 76)가 판상의 부재로 만들어지면 수면에 대해 상하 방향으로의 움직임이 발생할 때 저항력이 크게 발생하는 특성을 가지게 된다. 상기 구동 아암(72, 73)의 단부에 면적이 넓게 형성된 서포팅 플레이트(75, 76)가 위치하는 경우 파도에 의해 구동 아암(72, 73)의 본체(74)에 대한 각도가 변화하면서 구동 아암(72, 73)이 내부의 구동 기어(미도시)를 큰 힘으로 회전시키도록 하는 힘을 제공한다. 즉, 파도가 치면 본체(74)는 파도의 물결에 따라 자세가 변화할 수밖에 없고, 본체(74)의 자세 변화에 따라 구동 아암 및 서포팅 플레이트(75, 76)의 본체(74)를 기준으로 한 자세가 변화할 수밖에 없다. 파도의 큰 에너지에 의해 본체(74)의 자세와 본체(74)에 연결된 구동 아암(72, 73)의 본체(74)에 대한 상대적인 자세가 강제로 변화하면서 본체(74)의 넓은 면적에 작용하는 파도의 힘과, 큰 저항력에 의해 큰 힘으로 강하게 구동 아암(72, 73)을 구동하게 된다. 이러한 저항력의 활용이 가능하게 하는 것이 서포팅 플레이트(75, 76)가 된다.The supporting plates 75 and 76 are provided at the end portions of the driving arms 261 and 281 which are submerged in the water surface. The supporting plates 75 and 76 are made of a plate-shaped member having a larger lateral area than the driving arms 72 and 73. When the supporting plates 75 and 76 are made of a plate-like member, resistance is greatly generated when vertical movement is generated with respect to the water surface. When the supporting plates 75 and 76 having a large area are disposed at the ends of the driving arms 72 and 73, the angles of the driving arms 72 and 73 with respect to the main body 74 are changed by the waves, 72, 73 provide a force to rotate the internal drive gear (not shown) with great force. That is, when the wave is applied, the body 74 is forced to change its attitude according to the wave of the waves, and the body 74 of the drive arm and the supporting plates 75, 76 The posture is bound to change. The large energy of the waves acts on the large area of the main body 74 while forcibly changing the attitude of the main body 74 and the relative positions of the driving arms 72 and 73 connected to the main body 74 with respect to the main body 74 The driving arms 72 and 73 are driven strongly by the force of the waves and the large resistance. It is the supporting plates 75 and 76 that this resistance force can be utilized.

상기 본체(74)는, 평면 형상이 원형인 판상의 부재로 만들어진다. 원형의 판상 부재로 본체를 제작하는 것은 다음의 원리에 기반하여 물결이 본체를 최대한 요동하게 하여 그 요동을 최대한 동력으로 사용하는 파력 발전 장치를 제공하고자 한 것이다. 첫째, 수면 또는 수면에 인접하여 부유하는 물체는 무게가 작을수록 파도(wave 또는 swell)의 움직임을 거의 그대로 따라 움직이게 된다. 둘째, 수면에 인접하여 부유하는 물체는 평면이고 표면적이 클수록, 그리고 부체의 중심에서의 거리(원판의 경우 원판의 반지름)가 클수록 부체의 움직임을 제어하려는 힘에 대한 저항이 크다. 이러한 두 가지 원리에 기반하여 상기 본체의 형상을 정하였다. 상기 본체(74)의 원판 형태는 해수면 부근에 잠겨 있을 때 파도가 밀려와서 수면의 굴곡 자체가 변화할 때 이에 따라 자세가 쉽게 변화된다. 더불어 수면에 잠긴 상태에서 상하 방향으로 움직이기 위해서는 큰 저항력이 작용하는 구조이기도 하다. 상기 본체는 중량이 가벼운 것이 바람직하고, 동시에 파도의 큰 힘이 작용할 때에 쉽게 부서지지 않는 강도를 지닐 필요가 있다. 이에 탄소섬유 소재와 같은 가볍고 튼튼한 소재로 만들어지는 것이 바람직하다. 상기 본체는 반드시 원형일 필요는 없고, 원형 외에도 다양한 정다각형이 적용 가능하고, 꼭지점 부분은 라운딩 처리된 정다각형 형태도 적용이 가능하다. 그러나 원형인 것이 전체적인 장치의 균형을 맞추는데 용이하고, 파도의 방향이 항상 변화하는 것이므로 어느 방향에서 파도가 치는 경우에도 대응할 수 있다는 점에서 원형의 평면 형상을 가지는 것이 더 바람직하다. The main body 74 is made of a plate-shaped member having a circular planar shape. The main body is made of a circular plate-shaped member in order to provide a wave power generator which uses the oscillation as a maximum power by making the main body oscillate as much as possible based on the following principle. First, floating objects that are adjacent to the surface of water or water move with the wave or swell movement as they are smaller. Second, the floating body adjacent to the water surface is flat, and the greater the surface area, and the greater the distance from the center of the body (the radius of the disk in the case of the disk), the greater the resistance against the force to control the movement of the body. Based on these two principles, the shape of the body is defined. The shape of the disk of the main body 74 is easily changed when the waves are pushed and the curvature of the water surface changes when the disk 74 is locked in the vicinity of the sea level. In addition, it is a structure in which a large resistance force acts in order to move up and down in a state of being locked to the water surface. It is preferable that the main body is light in weight, and at the same time, it is required to have a strength not breaking easily when a large force of a wave acts. Therefore, it is preferable to be made of a light and durable material such as a carbon fiber material. The main body need not always be circular but various regular polygons can be applied in addition to the circular shape, and a regular polygonal shape in which the vertex portions are rounded can be applied. However, it is more preferable that the circular shape has a circular planar shape because it is easy to balance the whole apparatus, and the direction of the wave always changes, so that it can cope with a wave in any direction.

상기 파력 발전 유닛(미도시)은, 상기 구동 아암(72, 73)의 상하 운동에 의하여 회전하는 회전축(미도시)의 회전에 의하여 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 것으로, 상기 본체(74) 또는 부유체(71)에 설치된다. 상기 파력 발전 유닛(미도시)은 상기 본체(74) 및 부유체(71)와 일체로 결합되어 움직일 수 있으면 어떤 방식으로 설치되는 것도 가능하다. 다만, 상기 파력 발전 유닛(미도시)이 상기 부유체(71) 내에 배치되는 것이 방수 구조 설계를 위해서나 장치의 해수면 부근에서의 안정적인 부유를 위해 가장 바람직하다. 즉, 중량물인 파력 발전 유닛(미도시)을 부유체(71)가 감싸는 구조인 것이 장치 전체에 부력을 제공하고 장치 전체의 중량이 한쪽으로 치우치지 않게 하므로 가장 바람직하다. The power generating unit (not shown) includes a generator that generates electric power by rotation of a rotating shaft (not shown) that is rotated by up-down movement of the driving arms 72 and 73, Is installed in the float (71). The wave power generation unit (not shown) may be installed in any manner as long as it is integrally coupled with the main body 74 and the float 71 and is movable. However, it is most preferable that the wave power generating unit (not shown) is disposed in the float 71 for the purpose of designing a waterproof structure or for stable floating near the sea surface of the apparatus. That is, the structure in which the float 71 surrounds the wave generating unit (not shown), which is a heavy product, is most preferable because it provides buoyancy to the entire apparatus and prevents the weight of the entire apparatus from being deviated to one side.

상기 파력 발전 장치(70)는, 복수 개 마련되며 유실을 방지하기 위하여 연결줄(R)에 의하여 상기 가로부(11)의 하면에 결합되어 있다.A plurality of the wave power generators 70 are provided and are coupled to the lower surface of the transverse portion 11 by a connecting line R to prevent oil leakage.

이하에서는 상술한 구성의 부유식 발전 시스템(1000)을 사용하는 방법의 일례를 설명하기로 한다.Hereinafter, an example of a method of using the floating generation system 1000 having the above-described structure will be described.

먼저, 상기 앵커(40)를 수중 바닥면(G)에 안착시키면 상기 앵커(40)의 무게 및 상기 돌출부(42)와 수중 바닥면(G)의 걸림에 의하여 상기 본체(10)가 떠내려가지 않고 위치 고정된다. 이러한 상태에서 바람이 불어 오면 상기 본체(10)는 상기 앵커(40)를 기준으로 회전하여 바람이 불어오는 방향(W)과 나란하게 정렬된다. 여기서 상기 수평 조절 장치(50)가 장착된 상기 본체(10)의 전단부가 상기 바람이 불어오는 방향(W)을 마주하게 된다.When the anchor 40 is seated on the floor G, the weight of the anchor 40 and the engagement of the protrusion 42 and the underwater floor G do not cause the main body 10 to float Position is fixed. When the wind is blown in this state, the main body 10 rotates about the anchor 40 and is aligned with the wind W direction. Here, the front end of the main body 10 on which the leveling device 50 is mounted faces a direction W in which the wind is blown.

이때, 풍속의 크기에 따라 바람에 의하여 상기 본체(10)가 상기 제1 방향(C1)을 회전 중심으로 하여 전단부가 들리는 피칭(pitching)운동을 함으로써, 상기 본체(10)의 수평 상태가 유지되지 못하는 일이 발생할 수 있다. 즉 풍속이 10m/s인 경우보다 풍속이 40m/s인 경우에는 상기 본체(10)의 전단부가 더 많이 들려지는 상태가 된다. At this time, the main body 10 performs a pitching motion in which the front end portion of the main body 10 is heard around the first direction C1 as the center of rotation by the wind according to the magnitude of the wind speed, Something that can not be done can happen. That is, when the wind speed is 40 m / s, the front end portion of the main body 10 can be heard more than when the wind speed is 10 m / s.

이러한 경우에는, 상기 부력 탱크(20)의 평형수를 조절하여 상기 본체(10)의 수평을 유지할 수도 있으며, 상기 수평 조절 장치(50)를 작동시켜 상기 연결줄(51)의 상단부를 상기 위치 이동 장치(52)의 상단부로 이동시킴으로써, 상기 본체(10)에 대한 상기 연결줄(51)의 힘 작용점의 위치를 변화시켜 상기 본체(10)의 수평을 유지할 수도 있다. 이렇게 상기 연결줄(51)의 힘 작용점을 상측으로 이동시키면, 상기 연결줄(51)이 팽팽하다는 전제하에서 상기 본체(10)의 전단부를 아래로 당겨주는 효과가 발생한다. 보통 해상에서는 평균 풍속이 수시간에 걸쳐서 일정한 경우가 대부분이므로 상기 수평 조절 장치(50)는 수시간에 한번 정도 작동하거나 하루에 한번 정도 작동하는 것으로 충분하다.In this case, the balance water of the buoyancy tank 20 may be adjusted to maintain the horizontal position of the main body 10, and the upper end of the connecting line 51 may be moved to the position moving device The position of the force application point of the connection string 51 with respect to the main body 10 may be changed by moving the main body 10 to the upper end of the main body 52 to keep the main body 10 horizontal. When the force application point of the connecting rod 51 is moved upward, the front end of the main body 10 is pulled downward under the condition that the connecting rod 51 is tight. Since the average wind speed is usually constant over a few hours in a normal sea, it is sufficient that the leveling device 50 is operated once every several hours or once a day.

이렇게 상기 본체(10)의 수평 상태가 유지된 상태에서 바람이 불어오면, 그 바람에 의하여 상기 풍력 발전 장치(60)가 작동하고, 바람에 의하여 발생한 파도에 의하여 상기 파력 발전 장치(70)가 작동함으로써, 대량의 발전이 이루어질 수 있다.When the wind is blown in the state where the main body 10 is maintained in the horizontal state, the wind power generator 60 is operated by the wind and the wave generator 70 is operated by the waves generated by the wind A large amount of power can be generated.

상술한 구성의 부유식 발전 시스템(1000)은, 수면에 떠 있는 상태로 전기를 생산할 수 있는 발전 시스템으로서, 상기 수면으로부터 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 상기 수면의 상방에 배치되어 있는 본체(10); 부력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 상기 본체(10)의 하방으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 복수 개의 부력 탱크(20); 길이 방향을 따라 연장된 부재로서, 상단부는 상기 본체(10)에 결합되어 있고 하단부는 상기 부력 탱크(20) 각각에 결합되어 있는 복수 개의 지지 기둥(30); 상기 본체(10)에 결합되어 있으며, 풍력 또는 파력을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전 장치(60, 70);를 포함하므로, 종래의 부유선 방식과 달리 간단한 구조의 부력 탱크(20)를 이용하여 필요한 부력을 발생시킬 수 있어, 전체적인 제조 비용이 감소하고 제품 수명이 증가하며 유지 관리가 편리하다는 장점이 있다.The floating power generation system 1000 having the above-described configuration is a power generation system capable of producing electricity in a floating state on the water surface. The power generation system includes a main body 10 (see FIG. 1) disposed above the water surface, ); An apparatus for generating buoyancy, comprising: a plurality of buoyancy tanks (20) spaced a predetermined distance below the body (10); A plurality of support pillars (30) extending along the longitudinal direction, the upper ends of which are coupled to the body (10) and the lower end of which is coupled to each of the buoyancy tanks (20); And a power generator 60, 70 coupled to the main body 10 and capable of generating electric power using wind or wave power. Therefore, the buoyancy tank 20 having a simple structure different from that of the conventional sub- So that it is possible to generate necessary buoyancy, thereby reducing the overall manufacturing cost, increasing the life span of the product, and facilitating maintenance.

또한, 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 해수와 상기 본체(10)의 접촉을 최소화시킬 수 있어, 태풍 등이 발생할 경우에도 상기 본체(10)의 상면에 배치된 발전 장치(60, 70) 등 각종 장비의 침수 및 부식의 위험을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.The floating power generation system 1000 can minimize the contact between the seawater and the main body 10 so that the power generation devices 60 and 70 disposed on the upper surface of the main body 10, And minimizes the risk of flooding and corrosion of various equipments such as water tank.

그리고 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 상기 부력 탱크(20)와 상기 지지 기둥(30)은 각각 3개 이상이 마련되며, 최고 수면 및 최저 수면이 상기 지지 기둥(30)의 최저점과 최고점 사이에 위치하므로, 상기 부력 탱크(20)가 수중에 완전히 잠기게 되고 파도가 상기 본체(10)에 접촉하지 않고 상기 지지 기둥(30)에만 접촉하므로, 상기 부력 탱크(20)가 발생시키는 부력의 크기가 일정해지고, 바람이나 파도에 의해 상기 본체(10)에 가해지는 외부 하중을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다. 따라서 상기 본체(10)의 피칭이나 롤링 등의 요동을 최소화시킬 수 있으므로, 상기 본체(10)의 수평 유지가 용이하며 태풍 등에 의하여 전복될 위험이 없고, 전체 구조물에 가해지는 내부 응력이 감소되어 피로 파괴의 위험이 거의 없다는 장점이 있다.In the floating power generation system 1000, at least three buoyancy tanks 20 and the support pillars 30 are provided, and the highest water surface and the lowest water surface are located between the lowest point and the highest point of the support pillars 30, The buoyancy tank 20 is completely submerged in the water and the waves do not contact the main body 10 but come into contact with only the support pillars 30 so that the buoyancy force generated by the buoyancy tank 20 And the external load applied to the main body 10 by the wind or the waves can be minimized. Therefore, it is possible to minimize the fluctuation such as pitching and rolling of the main body 10, so that the main body 10 can be horizontally held easily and there is no risk of overturning due to a typhoon or the like, There is little risk of destruction.

또한 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 상기 지지 기둥(30)이 부력을 발생시킬 수 있는 부력 기둥을 포함하므로, 해수면(SL)이 상기 지지 기둥(30)의 최저점과 최고점 사이에 위치하도록 조절하기가 용이해지며, 상기 본체(10)에 추가적인 부력을 제공할 수 있는 장점이 있다.The floating power generation system 1000 includes a buoyancy column in which the support column 30 can generate buoyancy so that the sea level SL is adjusted between the lowest point and the highest point of the support column 30 And it is possible to provide additional buoyancy to the main body 10.

그리고 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 상기 부력 탱크(20)가, 부력의 크기를 조절할 수 있도록 평형수를 내부에 수용할 수 있으므로, 상기 본체(10) 및 상기 본체(10)의 상면에 배치된 발전 장치(60, 70) 등 각종 장비의 하중 분포를 고려하여 각각의 부력 탱크(20)의 부력을 조절할 수 있는 장점이 있다.Since the buoyancy tank 20 can accommodate the ballast water in the floating power generation system 1000 so that the buoyancy tank 20 can adjust the size of the buoyancy force, There is an advantage that buoyancy of each buoyancy tank 20 can be adjusted in consideration of load distribution of various devices such as the power generators 60 and 70 arranged.

또한 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 상기 부력 탱크(20)가 미리 정한 제1 지름(D1)을 가진 원기둥 형상을 가지며, 상기 지지 기둥(30)은 상기 제1 지름(D1)보다 작은 값의 제2 지름(D2)을 가진 원기둥 형상을 가지므로, 상기 부력 탱크(20)에 의하여 충분한 부력을 확보하면서 동시에 바람이나 파도에 의해 상기 지지 기둥(30)에 가해지는 외부 하중을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다. 그리고 상기 부력 탱크(20) 및 지지 기둥(30)이 모두 원기둥 형상이므로 바람이나 해류가 전후좌우 어떠한 방향에서 오더라도 그 저항력을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.The floating power generation system 1000 may have a cylindrical shape having a first diameter D1 predetermined by the buoyancy tank 20 and the support column 30 may have a smaller value than the first diameter D1 The buoyancy tank 20 can secure a sufficient buoyancy and at the same time minimize the external load applied to the support column 30 by the wind or wave, There are advantages. Since the buoyancy tank 20 and the support column 30 are both cylindrical, the resistance of the buoyancy tank 20 and the support column 30 can be minimized even if the wind or current flows in any direction.

그리고 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 상기 본체(10)가, 제1 방향(C1)을 따라 연장된 가로부(11); 상기 제1 방향(C1)과 교차하는 제2 방향(C2)을 따라 연장된 세로부(12);를 포함하는 "T"자형 구조물을 포함하므로, 최소한의 간단한 구조물로 수평 자세의 유지가 용이한 상기 본체(10)를 구성할 수 있으며, 바람과 먼저 접촉하는 상기 가로부(11)의 상면에 다수의 풍력 발전 장치(60)를 배치하고, 상기 가로부(11)의 하면에 다수의 파력 발전 장치(70)를 배치할 수 있어 전체적인 발전 효율을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 아울러, 상기 본체(10)를 전후좌우 방향으로 연결하여 확장함으로써, 더 많은 개수의 발전 장치(60, 70)를 장착하기가 쉽다는 장점이 있다.The floating power generation system (1000) is characterized in that the main body (10) comprises: a transverse portion (11) extending along a first direction (C1); Quot; T " -shaped structure including a vertical portion 12 extending along a second direction C2 intersecting with the first direction C1, so that the horizontal posture can be easily maintained with a simple structure A plurality of wind power generators (60) are disposed on the upper surface of the transverse section (11) which is in contact with the wind first and a plurality of wave power generators It is possible to dispose the device 70, which has an advantage that the overall power generation efficiency can be increased. In addition, there is an advantage that a larger number of the power generators 60 and 70 can be easily mounted by extending the main body 10 in the front, rear, left, and right directions.

또한 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 수중 바닥면(G)에 안착 가능한 앵커 본체부(41); 상기 수중 바닥면(G)에 파고들 수 있도록, 상기 앵커 본체부(41)의 테두리로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 있으며, 상기 앵커 본체부(41)의 테두리를 따라 서로 이격된 상태로 배치되어 있는 복수 개의 돌출부(42); 서로 인접한 한 쌍의 상기 돌출부(42)의 사이에 마련되어 있는 복수 개의 홈부(43)를 구비하는 앵커(40)를 포함하므로, 도 1a에 도시된 바와 같이 상기 돌출부(42)가 수중 바닥면(G)에 파고든 상태로 단단히 결속되므로, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 앵커(40)의 일단부가 들리는 상황에서도 상기 앵커(40)의 위치가 변하지 않고 고정될 수 있는 장점이 있다. 여기서, 상기 홈부(43)를 통하여 수중 바닥면(G)에 있는 흙이나 모래가 상측으로 빠져나갈 수 있어, 상기 돌출부(42)가 수중 바닥면(G)에 깊숙하게 파고들 수 있는 장점도 있다.Further, the floating power generation system 1000 includes an anchor main body 41 that can be seated on the underwater floor G; Are formed so as to protrude downward from the rim of the anchor main body part 41 so as to be able to dig into the underwater floor surface G and to be spaced apart from each other along the rim of the anchor main body part 41 A plurality of protrusions (42); Since the anchor 40 having the plurality of grooves 43 provided between the pair of adjacent projecting portions 42 includes the projecting portion 42 as shown in FIG. So that the position of the anchor 40 can be fixed without changing even when one end of the anchor 40 is heard as shown in FIG. The soil or sand on the underwater floor G can be escaped through the groove 43 to the upper side so that the protruding portion 42 can penetrate deeply into the underwater floor G .

그리고 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 상기 앵커 본체부(41)가 원판 형상으로 형성되고 상기 돌출부(42)는 3개 이상 마련됨으로써, 상기 앵커(40)가 별모양으로 형성되어 있으므로, 상기 연결줄(51)에 의하여 전후좌우 임의의 방향으로 당겨지더라도 상기 앵커(40)의 위치가 변하지 않고 고정될 수 있는 장점이 있다.In the floating power generation system 1000, the anchor main body 41 is formed in a disk shape and three or more protrusions 42 are provided, so that the anchor 40 is formed in a star shape, It is possible to fix the position of the anchor 40 without changing even if it is pulled in the forward, backward, left, or right direction by the connecting line 51.

또한 상기 부유식 발전 시스템(1000)은, 일단부는 상기 본체(10)에 결합되어 있으며, 타단부는 수중 바닥면(G)의 앵커(40)에 결합되어 있는 연결줄(51); 상기 연결줄(51)의 일단부를 미리 정한 경로를 따라 상하 방향으로 위치 이동시켜 고정시킬 수 있는 위치 이동 장치(52);를 구비하는 수평 조절 장치(50)를 포함하므로, 상기 본체(10)에 대한 상기 연결줄(51)의 힘 작용점의 위치를 변화시킴으로써, 바람에 의하여 상기 본체(10)의 전단부가 들리는 현상을 방지하여 상기 본체(10)의 수평 상태를 간편하게 유지할 수 있는 장점이 있다.The float-type power generation system 1000 includes a connecting line 51 having one end coupled to the main body 10 and the other end coupled to the anchor 40 of the underwater floor G; And a position shifting device 52 that can position and fix one end of the connecting line 51 in a vertical direction along a predetermined path. It is possible to prevent the front end of the main body 10 from being heard by the wind and to maintain the horizontal state of the main body 10 simply by changing the position of the force application point of the connecting line 51.

본 실시예에서 상기 본체(10)는, 상기 가로부(11)과 세로부(12)에 의하여 형성되는 "T"자형 구조물을 포함하는 형태이나, "ㄷ"자형, "ㅁ"자형, "+"자형 등 다양한 형상의 구조물을 포함할 수 있음은 물론이다.In this embodiment, the main body 10 includes a "T" -shaped structure formed by the transverse section 11 and the vertical section 12, or a "C" -shaped shape, a " "And the like.

본 실시예에서는, 도 16에 도시된 바와 같이 1개의 상기 풍향 가이드(320) 후방에 복수 쌍의 풍력 발전용 회전 유닛(100)이 기러기들의 "V"자 비행 대형과 유사하게 배치되어 있으나, 도 15에 도시된 바와 같이 한 쌍의 상기 풍력 발전용 회전 유닛(100)이 상기 풍향 가이드(320)의 후방에 배치될 수도 있음은 물론이다.In this embodiment, as shown in FIG. 16, a plurality of pairs of wind power generating rotary units 100 are arranged behind the one wind direction guide 320 in a similar manner to the "V" flying configuration of the geese, It is needless to say that a pair of the rotating units for wind power generation 100 may be arranged behind the wind direction guide 320 as shown in FIG.

본 실시예에서는, 상기 풍력 발전 장치(60)가 수직 방향으로 연장된 구동축(110)을 포함하는 "수직형" 회전 유닛(100)을 포함하고 있으나, 수평 방향으로 연장된 구동축과 프로펠러형 블레이드를 포함하는 "수평형" 회전 유닛을 포함할 수도 있음은 물론이다.In the present embodiment, the wind turbine generator 60 includes a "vertical" rotary unit 100 including a vertical drive shaft 110, but a horizontally extending drive shaft and propeller blade But may also include a "horizontal"

이상으로 본 발명을 설명하였는데, 본 발명의 기술적 범위는 상술한 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 수정 또는 변경된 등가의 구성은 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어나지 않는 것임은 명백하다.The technical scope of the present invention is not limited to the contents described in the above embodiments, and the equivalent structure modified or changed by those skilled in the art can be applied to the technical It is clear that the present invention does not depart from the scope of thought.

＊ 도면의 주요부위에 대한 부호의 설명 ＊
1000: 부유식 발전 시스템 10: 본체
11: 가로부 12: 세로부
20: 부력 탱크 30: 지지 기둥
40: 앵커 41: 앵커 본체부
42: 돌출부 43: 홈부
50: 수평 조절 장치 51: 연결줄
52: 위치 이동 장치 60: 풍력 발전 장치
70: 파력 발전 장치 71 : 부유체
72, 73: 구동 아암 74: 본체
75, 76; 서포팅 플레이트 R: 연결줄
100: 풍력 발전용 회전 유닛 110: 구동축
120: 측방향 프레임 130: 회동축
140: 베인 150: 스토퍼
151: 기어 랙 155: 스토퍼 가이드
156: 모터 157: 구동 기어
250: 스토퍼 251: 종동 기어
256: 모터 257: 구동 기어
310: 가동 베이스의 회전축 320: 풍향 가이드
330: 가동 베이스 G: 수중 바닥면
SL : 해수면 W: 바람이 불어오는 방향[Description of Reference Numerals]
1000: floating power generation system 10: main body
11: transverse section 12:
20: Buoyancy tank 30: Support column
40: anchor 41: anchor main body
42: projection part 43:
50: leveling device 51: connecting line
52: Position shifting device 60: Wind power generator
70: Wave power generator 71: Floating fluid
72, 73: drive arm 74: main body
75, 76; Supporting plate R:
100: Rotating unit for wind power generation 110: Drive shaft
120: lateral frame 130:
140: Vane 150: Stopper
151: gear rack 155: stopper guide
156: motor 157: drive gear
250: stopper 251: driven gear
256: motor 257: drive gear
310: rotating shaft of the movable base 320: wind direction guide
330: movable base G: underwater floor
SL: Sea level W: Direction of wind

Claims (9)

수면에 떠 있는 상태로 전기를 생산할 수 있는 발전 시스템으로서,
상기 수면으로부터 미리 정한 거리만큼 이격된 상태로 상기 수면의 상방에 배치되어 있는 본체;
부력을 발생시킬 수 있는 장치로서, 상기 본체의 하방으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 복수 개의 부력 탱크;
길이 방향을 따라 연장된 부재로서, 상단부는 상기 본체에 결합되어 있고 하단부는 상기 부력 탱크 각각에 결합되어 있는 복수 개의 지지 기둥;
상기 본체에 결합되어 있으며, 풍력 또는 파력을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 발전 장치; 및
상기 본체의 수평 상태를 유지하기 위한 조절 장치로서, 연결줄과 위치 이동 장치를 포함하는 수평 조절 장치를 포함하고,
상기 연결줄은 그 일단부가 상기 본체에 결합되어 있으며, 타단부는 수중 바닥면에 연결되고,
상기 위치 이동 장치는 상기 연결줄의 일단부를 미리 정한 경로를 따라 상하 방향으로 위치 이동시키는 것으로, 상기 본체의 전단부에 배치된 것임을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템.BACKGROUND ART As a power generation system capable of producing electricity in a floating state on a water surface,
A main body disposed above the water surface with a predetermined distance from the water surface;
An apparatus for generating buoyancy, comprising: a plurality of buoyancy tanks spaced a predetermined distance below the body;
A plurality of support pillars extending along the longitudinal direction, the upper ends of which are coupled to the main body and the lower end of which is coupled to each of the buoyancy tanks;
A power generator coupled to the main body and capable of generating power using wind or wave; And
A regulating device for maintaining the horizontal state of the main body, comprising: a leveling device including a connecting line and a position shifting device,
Wherein one end of the connection string is coupled to the main body and the other end is connected to the bottom of the water,
Wherein the position moving device moves the one end of the connecting line in a vertical direction along a predetermined path, and is disposed at a front end of the main body. 제 1항에 있어서,
상기 부력 탱크와 상기 지지 기둥은 각각 3개 이상이 마련되며, 최고 수면 및 최저 수면이 상기 지지 기둥의 최저점과 최고점 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
Characterized in that at least three buoyancy tanks and the support columns are provided and the highest water surface and lowest water surface are located between the lowest point and the highest point of the support column, 제 1항에 있어서,
상기 지지 기둥은 부력을 발생시킬 수 있는 부력 기둥을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
Characterized in that the support column comprises a buoyancy column capable of generating buoyancy. ≪ RTI ID = 0.0 > 제 1항에 있어서,
상기 부력 탱크는, 부력의 크기를 조절할 수 있도록 평형수를 내부에 수용할 수 있는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
Wherein the buoyancy tank is capable of accommodating the ballast water therein so as to adjust the size of the buoyancy. 제 1항에 있어서,
상기 부력 탱크는 미리 정한 제1 지름을 가진 원기둥 형상을 가지며,
상기 지지 기둥은 상기 제1 지름보다 작은 값의 제2 지름을 가진 원기둥 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
Wherein the buoyancy tank has a cylindrical shape with a predetermined first diameter,
Wherein the supporting column has a cylindrical shape with a second diameter smaller than the first diameter. 제 1항에 있어서,
상기 본체는,
제1 방향을 따라 연장된 가로부; 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 연장된 세로부;를 포함하는 "T"자형 구조물을 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
The main body includes:
A transverse portion extending along the first direction; And a vertical portion extending along a second direction intersecting with the first direction, and a "T" -shaped structure including a longitudinal portion extending along a second direction intersecting with the first direction 제 1항에 있어서,
수중 바닥면에 안착 가능한 앵커 본체부; 상기 수중 바닥면에 파고들 수 있도록, 상기 앵커 본체부의 테두리로부터 하방으로 돌출되도록 형성되어 있으며, 상기 앵커 본체부의 테두리를 따라 서로 이격된 상태로 배치되어 있는 복수 개의 돌출부; 서로 인접한 한 쌍의 상기 돌출부의 사이에 마련되어 있는 복수 개의 홈부를 구비하는 앵커를 포함하는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
An anchor main body capable of being seated on a floor surface underwater; A plurality of protrusions formed to protrude downward from a rim of the anchor main body and to be spaced from each other along a rim of the anchor main body, And an anchor having a plurality of grooves provided between a pair of adjacent projecting portions, 제 7항에 있어서,
상기 앵커 본체부는 원판 형상으로 형성되고 상기 돌출부는 3개 이상 마련됨으로써, 상기 앵커가 별모양으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템8. The method of claim 7,
Wherein the anchor main body is formed in a disc shape and three or more protrusions are provided, whereby the anchor is formed in a star shape. 제 1항에 있어서,
상기 위치 이동 장치는, 한 쌍이 마련되어 서로 이격된 상태로 상기 본체의 전단부에 결합되어 있고, 유압 장치에 의해 상기 위치 이동 장치의 원호 상의 경로를 따라 상기 연결줄의 일단부의 위치를 이동시키는 것임을 특징으로 하는 부유식 발전 시스템The method according to claim 1,
Wherein the position shifting device is provided with a pair and is coupled to a front end portion of the main body in a state of being spaced apart from each other and moves the position of one end of the connecting line along a path on an arc of the position shifting device by a hydraulic device Floating power generation system
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