KR20060090832A - 수중 발전 시스템 - Google Patents

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KR20060090832A
KR20060090832A KR1020067007552A KR20067007552A KR20060090832A KR 20060090832 A KR20060090832 A KR 20060090832A KR 1020067007552 A KR1020067007552 A KR 1020067007552A KR 20067007552 A KR20067007552 A KR 20067007552A KR 20060090832 A KR20060090832 A KR 20060090832A
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drive
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foil
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KR1020067007552A
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마이클 데이비드 페리
던컨 바틀렛 길모어
레이몬드 린드세이 호프
게리 제임스 캠벨
멜리사 루이즈 크루거
카르멘 패트리샤 키팅
Original Assignee
아틀란티스 리소시스 코포레이션 피티이 리미티드
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Abstract

수중 발전 시스템(10)은 정의된 경로를 따라 움직이는 선 부재(30)를 포함한다. 다수의 포일(40)들은 수류의 흐름을 이용하여 선 부재를 움직이도록 한다. 정의된 경로는 수류의 흐름에 실질적으로 직각인 평면에 위치한다. 동력 인출 장치(114, 124)는 선 부재에 연결되어 전기를 생산한다.

Description

수중 발전 시스템{A SYSTEM OF UNDERWATER POWER GENERATION}
본 발명은 수중 발전 시스템에 관한 것이다. 특히 본 발명은 움직이는 물의 운동에너지를 전기에너지로 바꾸는 시스템에 관한 것이다.
지구 온난화 효과 때문에 무공해 발전이 주요 관심사가 되어왔다. 재생가능한 무공해 발전은 태양 전지, 풍력 터빈, 파력 터빈을 이용하여 발전해왔다. 그러나, 효과적인 재생가능한 발전 시스템으로 해류를 이용하여서는 아직 개발되지 않고 있다.
미국 등록특허 4,383,182는 해류를 이용하여 전력을 생산하는 장치를 개시하고 있다. 그 장치는 날개를 가지고 해저 바닥에 닻을 내려 고정된다. 많은 프로펠러가 날개에 장착되고, 해류에 의해 회전한다. 프로펠러가 회전하면서 발전기를 회전시켜 전기를 발생시키게 된다. 이 장치는 해류 방향의 변화가 있을 때 장치의 방향이 쉽게 옮겨지지 않는다는 문제점이 있다. 더 나아가, 이 장치는 해류의 특정 면적과 접한 프로펠러의 수와 크기에 따라 에너지를 발생시킨다.
미국 등록특허 4,163,904는 해류를 이용하여 전력을 발생시키는 수중 터빈 발전소를 개시하고 있다. 터빈은 터빈의 날개를 가로질러 흐르는 수류의 흐름에 의해 움직인다. 또한, 전기는 터빈 발전소가 접할 수 있는 물의 면적에 비례하여 발 생한다.
미국 등록특허 4,335,319는 해수면 위에 위치하여 발전기를 포함하는 발전소로 구성되는 수력발전 장치에 관하여 개시하고 있다. 해류가 터빈을 움직이기에 충분할 때, 수력 터빈은 발전소의 아래에 위치하게 된다. 이 장치가 가지는 단점은 터빈을 움직이게 하는 동력을 필요로 한다는 것이다. 더 나아가, 발전에 이용되는 해류의 면적은 터빈의 흡입구 면적과 같다.
미국 등록특허 5,440,176은 일련의 터빈들이 해류의 속도에 따라서 나왔다가 들어간다는 점에서 미국 등록특허 4,335,319와 유사한 수력전기 발전소를 개시하고 있다. 미국 등록특허 5,440,176에서 개시된 상기 수력전기 발전소는 미국 등록특허 4,335,319에서 공개된 장치와 유사한 단점을 가진다.
미국 등록특허 6,109,863은 전기를 발생시키기 위해서 완전히 수중에서 작동하는 장치를 개시하고 있다. 상기 장치는 위에 모터가 부착된 부양성 있는 구조물을 포함하여 구성된다. 일련의 베인(vane)이 모터에 연결되어있다. 베인은 해류에 의해 회전되어 전기를 발생시킨다. 상기 장치는 베인이 접할 수 있는 해류의 면적에 따라서 전기를 발생시킨다는 단점을 가진다.
미국 등록특허 4,313,059는 해류로부터 전기를 발생시키는 시스템에 관하여 개시하고 있다. 상기 시스템은 케이블의 양 끝단에 연결된 두 개의 드레그 장치를 이용한다. 케이블의 중간은 발전기 주변을 감싸 연결되어있다. 상기 드레그 장치는 해수면 아래로 내려가게 되고 상기 케이블을 왕복운동시켜서 드레그(drag) 위치에서 비드레그(non drag) 위치로 움직이게 된다. 이 시스템이 가지고 있는 단점은 발 전기가 양쪽방향으로 회전할 때 에너지를 발생시킬 수 있어야 한다는 점이다. 더 나아가, 발전기가 일정하게 방향을 바꿀 때, 에너지 공급이 일정하지 않다.
영국 특허출원 2,214,239A는 자연상 유체의 흐름으로부터 전력을 발생시키는 장치를 개시하고 있다. 상기 장치는 다수의 베인을 가지는 연속적으로 이어진 벨트를 포함하여 구성된다. 상기 연속적으로 이어진 벨트는 발전기를 구동하기 위해 움직이도록 연결된 한 쌍의 실린더를 둘러싼다. 상기 연속적으로 이어진 벨트는 베인을 가로질러 흐르는 수류에 의해 벨트를 움직이고 따라서 실린더들이 회전하도록 방향이 맞추어진다. 이 장치가 가지고 있는 문제점은 연속적으로 이어진 벨트 앞에 있는 다수의 프로펠러를 통하여 흐른 물이 그리고 나서 뒤에 있는 베인을 통하여 흐른다는 점이다. 뒤에 있는 베인을 통하여 흐르는 물에 난류를 발생시켜 장치의 효율이 감소하게 된다.
본 발명의 목적은 전술한 종래기술의 단점 중 적어도 하나를 극복 또는 감소시키거나 사용자에게 실용적이거나 유용한 해결책을 제공하는 것이다.
반드시 유일하거나 가장 권리범위가 넓은 항일 필요가 없지만, 본 발명의 실시예에 따른 수중 발전 시스템은,
정의된 경로를 따라 이동가능한 적어도 하나의 선 부재;
상기 선 부재에 부착된 다수의 포일들; 및
상기 선 부재에 동작가능하게 연결된 적어도 하나의 동력 인출장치를 포함하며;
수류의 흐름에 의해 상기 포일들은 상기 선 부재가 정의된 경로를 따라 움직이도록 하고;
상기 정의된 경로는 수류의 흐름에 실질적으로 직각인 평면에 위치한다.
상기 경로는 트랙, 다수의 휠, 다수의 풀리 등으로 정의될 수 있다.
상기 선 부재는 케이블, 벨트, 체인 등과 같은 연속적으로 이어진 부재일 수 있다.
상기 동력 인출장치는 펌프, 발전기 등과 같은 장치에 동작가능하게 연결될 수 있다.
당해 발명의 더 자세한 특징들은 다음에 나오는 상세한 설명으로부터 명백해 질 것이다.
도 1에서 도 4는 수류를 이용하여 전기를 생산하는 수중 발전 시스템(10)을 나타낸다. 수중 발전 시스템(10)은 프레임(20), 트랙(30), 다수의 포일들(40), 동력 인출장치(50)를 포함하여 구성된다.
프레임(20)은 두 개의 아치형 부착 암(22)을 가진 원통형 주몸체(21)로 형성된다. 원통형 주몸체(21)는 속이 비어있고 원통형 주몸체(21) 뒤쪽으로 뻗어나 있는 중앙 핀(fin)(23)이 달려있다. 사이드 핀(24)들은 원통형 주몸체(21)의 양 측면에 위치한다.
아치형 암(22)은 수중 발전 시스템(10)을 지지한다. 아치형 암(22)의 각각의 끝단에 케이블(미도시)이 부착되고, 바다나 강바닥으로 닻이 내려져 수중 발전 시스템의 위치를 고정시킨다. 선택적으로, 상기 케이블들은 다리, 배 등과 같은 구조물에 장착된다.
트랙 지지부재(25)들은 원통형 주몸체(21)에 장착되어 바깥방향으로 뻗어난다. 트랙 지지부재(25)들은 트랙(30)을 장착시킨다. 각각의 트랙 지지부재(25)는 트랙 암(26)과 트랙 받침대(27)로 형성된다. 이는 도 17에 상세히 나타나 있다. 두개의 볼트 구멍(28)이 트랙 받침대에 있어서, 트랙을 트랙 받침대(27)에 부착할 수 있다.
도면 5에서 7에 더 상세히 나타나 있는 트랙(30)은 타원형의 경주로 모양이다. 트랙(30)은 두 개의 측면 트랙 플레이트(31), 하나의 하면 트랙 플레이트(32)와 두 개의 L모양의 결합 플레이트로 형성된다. 트랙(30)의 횡단면은 사각형 모양의 수로 형상이다.
도 17에 나타나 있는 것처럼, 각각의 포일(40)들은 두 개의 날개(41)와 커넥션 암(42)으로 이루어진다. 두 개의 날개(41)는 서로 간에 반대 방향으로 뻗어나가고, 커넥션 암(42)을 기준으로 아래 방향으로 기울어진다. 날개의 재질은 유리섬유이고 횡단면으로 보면 눈물방울 모양이다.
도 8과 도 9에 나타나 있는 것처럼, 각각의 날개에는 날개(41)의 중앙을 통하여 뻗어나가는 날개 강화 플레이트(43)가 있다. 도면 8, 도면 9, 도면 10에 나타나 있는 것처럼, 포일 커넥션 암(42)은 포일 커넥션 플레이트(44)와 두 개의 경사진 커넥션 윙 플레이트(45)로 이루어져 있다. 커넥션 윙 플레이트(45)는 각각의 날개 강화 판을 장착시킨다. 상기 날개 강화 플레이트(43), 커넥션 윙 플레이트(45)와 포일 커넥션 플레이트(44)의 윗면 주변에 유리섬유가 몰드처리되어 포일과 결합된 날개가 만들어진다. 일련의 구멍들(46)이 포일 커넥션 플레이트(44)에 있다. 상기 구멍들(46)은 포일 이송 어셈블리(60)와 바람직한 각도로 포일을 장착하는데 사용된다.
도 11에서 14에 상세히 나타나 있는 것처럼, 포일 이송 어셈블리(60)는 체인 지지 부재(70)와 두 개의 상부 휠부(80)와 두 개의 하부 휠부(90)로 형성된다. 체인 지지 부재(70)는 C 모양의 수로 형상이다. 이송 커넥션 플레이트(71)는 체인 지지 부재(70)의 윗 방향으로 부착된다.
각 상부 휠부(80)는 상부 샤프트(81)의 인접한 반대쪽 끝에 회전을 할 수 있도록 장착된 두 개의 상부 휠(82)을 가지는 한 개의 상부 샤프트(81)로 형성된다. 각 상부 휠(82)은 상부 휠 내에 위치한 휠 채널(83)이 있다. 와셔(84)가 상부 휠과 상부 샤프트 사이에 위치한다. 이송 커넥션 플레이트(71)는 각각의 상부 샤프트를 장착시킨다. 각각의 상부 샤프트는 부착 핀(85)으로 이송 커넥션 플레이트(71)에 회전이 되도록 장착된다.
각 하부 휠부(90)는 하부 샤프트의 인접한 끝단에 회전을 할 수 있도록 장착된 하나의 하부 휠(92)을 가지는 하나의 하부 샤프트(91)로 형성된다. 하부 휠(92)은 플랫 휠이다. 상기 체인 지지 부재(70)는 하부 샤프트(92)를 장착한다. 와셔(93)는 하부 휠(92)과 하부 샤프트(91) 사이에 그리고 하부 샤프트(92)와 체인 지지 부재(70) 사이에 위치한다.
체인 장착 부재(73)는 상기 체인 지지 부재(70)에 연결된다. 체인 지지 부재는 구동 체인(74)에 연결된다. 구동 체인(74)은 트랙(30)의 주위에 이어진다.
발명을 실시할 때에, 상부 휠의 휠 채널은 측면 트랙 플레이트(31)의 상부에 놓여져 포일 이송 어셈블리(60)는 채널(30)의 상부를 따라 움직인다. 하부 휠(92)은 채널(30)의 안쪽 면을 따라 부드럽게 움직인다. 하부 휠(92)은 윤활유를 바른 판(75)에 의해 생긴 채널 내부의 위치로 받쳐지고, 상부 휠이 채널(30)에서 이탈하는 것을 막는다. 포일 이송 어셈블리(60)가 트랙(30)의 아치형 부분을 움직일 때 상부 샤프트(81)는 축을 기준으로 회전한다. 도 18은 포일 이송 어셈블리(60)가 트랙(30)의 아치형 부분을 움직일 때 축을 기준으로 회전하는 상부 샤프트(81)를 보여주고 있다.
도 15, 도 16에 나타나 있는 동력 인출장치(50)는 주 기어 샤프트(52)에 장착된 주 기어(51)를 포함하여 구성된다. 주 기어 샤프트(52)는 트랙(30)과 원통형 주몸체(21)에 의하여 장착된다. 주 기어 샤프트(52)는 트랙의 아치형 부분의 중앙부 인접 위치에 장착된다. 주 기어(51)에는 구동 체인(74)이 연결되고, 포일 이송 어셈블리(60)가 트랙(30)을 움직일 때 구동 체인(74)의 의해 구동된다. 동력 인출장치(50)는 주 기어 샤프트(52)의 반대쪽 끝단에 부착된 하부 기어(53)도 포함하여 구성된다. 하부 기어(53)는 중앙 핀(23) 내부에 위치한다.
증속부(100)는 동력 인출장치(50)와 인접한 곳에 위치한다. 증속부(100)는 증속 샤프트(103)에 장착된 증속 대기어(101)와 증속 소기어(102)를 포함하여 구성된다. 증속 샤프트(103)는 원통형 주 몸체(21)를 통하여 회전할 수 있도록 장착된다. 증속 대기어(101)와 증속 소기어(102)는 중앙 핀(23) 내부에 위치한다. 증속 소기어(102)는 상기 하부 기어(53)보다 실질적으로 작아야 한다. 증속 소기어(102)는 체인(104)을 통하여 하부 기어에 연결된다. 증속 대기어(101)는 하부 기어와 같은 크기이다.
두 개의 펌프부(110)(120)는 증속부(100)와 인접한 곳에 위치한다. 각 펌프부는 각각의 펌프 샤프트(112)(122)에 장착된 각각의 펌프 기어(111)(121)를 포함하며 구성된다. 각각의 펌프 샤프트(112)(122)는 구동 펌프(114)(124)에 연결된다. 첫번째 펌프부(110)는 펌프 샤프트(112)에 장착된 전달 기어(113)를 역시 포함하여 구성된다. 증속 대기어(101)는 체인(115)에 의해 첫 번째 펌프 기어(111)에 연결된다. 상기 전달 기어(103)는 체인(125)에 의해 두 번째 펌프 기어(121)와 연결된다. 각각의 펌프는 터빈(미도시)에 연결된다.
포일(40)들은 두 개의 포일 부착 플레이트(47)를 이용하여 포일 이송 어셈블리(60)에 부착된다. 포일 부착 플레이트(47)는 포일 커넥션 플레이트(44)와 이송 커넥션 플레이트(71)에 연결된다. 포일(40)의 각도는 포일 커넥션 플레이트(44)에 있는 일련의 구멍들을 이용하여 조절될 수 있다. 포일의 각도는 수류의 방향, 속도와 같은 다양한 요소들에 의해 결정된다.
발명을 실시할 때에, 수중 발전 시스템(10)은 수류 내에서 트랙(30)이 수류에 실질적으로 직각이 되도록 위치한다. 수류는 포일(40)의 움직임에 작용을 하고 포일은 트랙(30) 주변에 있는 구동 체인(74)을 움직이게 한다. 회전하는 구동 체인(74)이 주 기어(51), 주 샤프트(52), 하부 기어(53)를 움직이게 한다. 하부 기어(53)는 증속 대기어(101), 증속 소기어(102)와 증속 샤프트(103)을 움직이게 한다. 증속 대기어(101), 증속 소기어(102), 증속 샤프트(103)의 회전속도는 주 기어(51), 주 샤프트(52), 하부 기어(53)의 회전속도보다 실질적으로 더 크게 된다.
증속 대기어(101)는 첫 번째 펌프 기어(111), 첫 번째 펌프 샤프트(112), 전달 기어(113)를 움직이게 한다. 첫 번째 펌프 기어(111), 전달 기어(113), 첫 번째 펌프 샤프트(112)의 회전 속도는 증속 대기어(101), 증속 소기어(102), 증속 샤프트(103)의 회전속도보다 실질적으로 더 크게 된다. 전달 기어(113)는 두 번째 펌프 기어(121)와 두 번째 펌프 샤프트(122)를 구동시킨다. 펌프 샤프트(112)(122)는 각각의 펌프(114)(124)를 작동시킨다. 펌프는 가압된 물을 공급하여 터빈을 움직여 전기를 발생시킨다.
포일(40)에 의해 트랙(40)이 회전할 때 불안정해지는 것을 막기 위해서 사이드 핀(24)이 조절될 수 있다.
도 18은 당해 발명의 한 실시예에 따른 발전 시스템(201)을 보여주고 있다. 발전 시스템(201)에는 앵커(202), 네 개의 케이블(203), 지지 프레임(204), 네 개의 핀(205), 하부 구동체(207)와 상부 구동체(208)가 있다.
앵커(202)는 안전하게 해저 바닥(206)에 부착된다. 바람직하게는, 앵커(202)는 그 기술 분야에서 잘 알려진 락앵커이고, 따라서 앵커(202)는 해저 바닥(206)에 안전하게 고정된다. 선택적으로, 앵커(202)의 추가 해저 바닥(206)과 닿는 앵커(202)를 안전하게 위치시키기 위해서 앵커는 콘크리트나 중금속으로 만들어질 수도 있다.
도 18에 나타나 있는 것처럼, 네 개의 케이블(203)은 한쪽 끝에 있는 앵커(202)에 안전하게 부착된다. 케이블(203)은 앵커(203) 주위를 자유롭게 선회할 수 있다. 프레임(204)은 앵커(202)에 이어진 각 케이블의 말단 끝에 연결된다. 프레임(204)은 두 개의 수평 부재(209)와 두 개의 수직 부재(210)를 포함하여 구성된다. 각 케이블(203)은 프레임(204)의 수평 부재(209)와 수직 부재가 만나는 각 지점에 부착된다.
도면에 나타나 있는 것처럼, 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)는 프레임(204)에 부착된다. 핀(205)들이 상부 구동체(208)의 한쪽 끝에 각각 부착된다. 유사하게, 핀은 도면에 나타나 있는 것처럼 하부 구동체(207)의 한쪽 끝에 각각 부착된다. 더 상세한 내용은 아래에 설명될 것이다.
선택적으로, 프레임(204), 상부 구동체(208), 하부 구동체(207)는 배에 케이블로 부착될 수도 있고, 앵커에 부착된 케이블을 이용하지 않고 해저의 바닥에 고정될 수도 있다. 또한, 케이블(203)은 다리의 철탑, 부두 등과 같은 고정된 구조물에 한쪽 끝에는 프레임(204), 상부 구동체(8), 하부 구동체(209)로 하여 부착될 수도 있다.
도 19는 상부 구동체(8)와 하부 구동체(209)를 확대한 부분 사시도이다. 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)에는 각각 내부 가이드 케이블(212), 외부 가이드 케이블(213), 포일(214)의 형상으로 된 다수의 드래그 부재들이 있다.
각 원형 구조체(211)는 회전이 가능하고, 원뿔형 하우징(215), 발전기(미도시), 내부 휠(미도시), 외부 휠(216)과 다수의 스포크(spoke)(217)를 포함하여 구성된다. 내부 휠(미도시)은 원형 구조체(211)의 중심축(미도시)에 중심축을 가지므로 회전이 가능하다. 외부 휠(216)은 회전 가능하고, 다수의 스포크(217)로 연결된 원형 구조체(217)의 중심축으로부터 지탱된다. 외부 휠(216)과 내부 휠(미도시)은 동일한 중심축(미도시)을 기준으로 회전한다. 발전기는 원형 구조체(211)의 중심축(미도시)에 동작가능하게 부착된다. 발전기는 원형 구조체(211)의 회전 에너지를 전기 에너지로 바꾸고, 발전기에 외부 전기 케이블이 연결되어 있어서 발전 시스템(201)으로부터 멀리 있는 석유 굴삭 장치나 상업용 전기 시설망과 같은 전기 사용지역까지 발생된 전기 에너지를 전달하게 된다.
원뿔형 하우징(215)은 상기 발전기와 발전기의 전기 구성성분, 기계 구성성분이 손상되지 않도록 한다. 도 19를 참조하면, 각 원형 구조체의 원뿔형 하우징(215)의 바깥 가장자리는 프레임(204)에 안전하게 부착된다. 덧붙여서, 프레임(204)은 도면에 나타나 있는 것처럼 원형 구조체들 사이의 거리가 바뀌지 않으면서 원형 구조체들(11)이 일정한 간격을 두고 배열되도록 한다.
상부 구동체(28)를 살펴보면, 외부 가이드 케이블(213)은 상부 구동체(28)의 일 부분을 형성하는 한 쌍의 원형 구조체(211) 주위를 회전한다. 도면에 나와 있는 것처럼, 외부 가이드 케이블(213)은 각각의 원형 구조체(211)의 외부 휠(216)에 접촉한다. 덧붙여서, 내부 가이드 케이블(212)은 상부 구동체(208)의 일 부분을 형성하는 원형 구조체(211)의 각 쌍의 내부 휠(미도시) 주위를 회전한다.
다수의 포일(214)이 상부 구동체(208)의 일부분을 형성하고 각 포일(214)의 한쪽 끝 부분은 외부 가이드 케이블(213)에 접촉되며 각각의 포일들의 다른 쪽 끝 부분은 내부 가이드 케이블에 이탈가능하게 부착된다.
포일(214)들은 외부 가이드 케이블(213)과 내부 가이드 케이블(212)을 따라 일정한 간격으로 배치된다. 그리고 포일(214)들은 상부 구동체(208)의 일 부분을 형성하는 각 원형 구조체(211)의 외부 휠(216)과 내부 휠(미도시)을 회전시킬 수 있다.
하부 구동체(207)는 상부 구동체(208)와 구조적으로 동일하다는 사실을 알 수 있을 것이다.
바람직하게는, 포일(214)들은 나일론으로 만들어지고, 아래 설명될 것이지만 포일(214)들이 정확하게 위치를 잡을 수 있도록 각 포일에는 딱딱한 재질의 구부러진 막대(미도시)가 있다. 선택적으로, 포일(214)들은 플렉서블 플라스틱 등과 같이 나일론보다 유연한 재질의 물질로 만들어질 수 있다. 또한, 포일(214)들은 유리섬유, 플라스틱, 합성섬유 등과 같이 더 딱딱한 재질의 물질로 만들어질 수도 있다.
도 20은 발전 시스템(201)의 측면도이다. 도면에 나타나 있는 바와 같이, 포일(214)들은 구동체들의 횡단면의 직각 방향으로 흐르는 물에 의해 생기는 압력 때문에 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)로부터 바깥방향으로 뻗어나와 있다. 포일(14)들은 도 18과 도 20에 나타날 뿐만 아니라, 도 19에 그려진 것과 같이 각각의 구동체에 대하여 2열, 총 4열의 포일이 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
발명을 실시할 때에, 강하고 일정한 해류가 있는 바다의 일정 지역에 전력 시스템(201)은 위치하게 된다. 선택적으로, 강 바닥이나 물이 흐르는 다른 유사한 지역에 전력 시스템(201)을 닿을 놓아 설치할 수도 있다.
도 18에 나타난 것처럼, 물의 흐름이 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)의 횡단면에 거의 수직 방향이 되도록 전력 시스템(201)을 위치시킨다.
포일(214)들은 배의 돛과 같은 역할을 하고 각 구동체의 횡단면에 직각으로 흐르는 물의 움직임 때문에 포일(214)들은 각 구동체 주변을 윈의 방향으로 움직이게 된다. 각각의 상부 구동체(208)와 하부 구동체(214) 주변을 원의 방향으로 포일(214)들이 움직이기 때문에 각 구동체에 있는 외부 가이드 케이블(213)과 내부 가이드 케이블(212)이 각 원형 구조체(211)를 움직이게 한다. 덧붙여서 설명하면, 이것은 상부 구동체(208), 하부 구동체(207), 프레임(208)이 상승력을 가지도록 한다.
상부 구동체(208)의 포일(214)들의 회전방향은 하부 구동체(207)의 포일(14)들의 회전방향과 반대방향이다. 예를 들어, 포일(214)들이 상부 구동체(208) 주변을 시계방향으로 회전한다면 하부 구동체(207)에 있는 포일들(214)은 반시계방향으로 회전한다. 하부 구동체(207)의 포일(214)들과 비교하여 상부 구동체(208)의 포일들의 회전 방향이 반대 방향이기 때문에 전력 시스템(201)에 가해지는 회전력이 전체적으로 균형잡히게 되고, 전력 시스템(201)이 도시된 바와 같이 정확하게 방향을 잡게 된다. 덧붙여 설명하면, 핀(205)들은 상부 구동체(208), 하부 구동체(207), 프레임(204)의 안정성을 유지하는 역할을 한다. 더 나아가, 핀(205)들은 상부 구동체(208), 하부 구동체(207)와 프레임(204)이 상승력을 가지도록 한다.
예를 들어, 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)에 있는 포일(214)들이 모두 시계방향으로 회전한다면, 전력 시스템(201)에 가해지는 총 시계방향의 회전력때문에 전체 시스템이 회전하게 될 것이다. 그러므로, 각각의 포일(214)들이 바람직한 방향으로 구동체들 주변을 움직이도록 하기 위해 포일들이 정확하게 배열되도록 하는 막대(미도시)가 포일(214)들에 연결되어 있다. 이 막대는 항해하는 배에 있어서 하활(boom)과 같은 역할을 한다.
전술한 바와 같이, 포일(214)들은 유리섬유, 플라스틱, 합성섬유 등과 같이 약간 더 딱딱한 재질의 물질로 만들 수가 있고, 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)가 정확한 방향으로 회전할 수 있도록 배치될 것이다.
내부 가이드 케이블(212)에 이탈가능하게 부착된 포일(214)들의 끝단이 원형 구조체(211)의 내부 휠(미도시)과 접촉할 때, 포일들은 내부 가이드 케이블(212)에서 떨어진다. 외부 가이드 케이블(213)에 안전하게 부착된 포일(214)의 끝단은 떨어지지가 않는다. 따라서, 각각의 포일(214)이 상기 원형 구조체(211) 주변을 회전할 때, 외부 가이드 케이블(213)에 부착된 포일의 끝단은 부착된 상태로 있고 내부 가이드 케이블(212)에 부착된 끝단은 포일(214)이 각 원형 구조체(211)를 이탈하기 전에 순간적으로 떨어졌다가 다시 붙게 된다.
바람직하게는, 떨어져 나가는 지점에서부터 다시 붙는 지점까지 떨어진 포일의 끝단을 수송하는 체인에 의해 구동되는 기계 구동체가 내부 가이드 케이블 (212)로부터 각 포일(214)의 착탈을 용이하게 한다.
전술한 바와 같이, 발전기(미도시)는 각 원형 구조체(211)의 원뿔형 하우징(215) 내부에 위치한다. 그리고 외부 휠(216)과 내부 휠(미도시)에 효과적으로 부착된다. 그 기술 분야에 이미 알려져 있는 바와 같이, 각 발전기는 각 원형 구조체(211)의 회전 에너지를 전기 에너지로 바꾼다. 따라서, 각 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)의 횡단면에 수직으로 흐르는 물의 흐름에 의한 포일(214)의 움직임 때문에 각 원형 구조체(211)에 있는 내부 휠(미도시)과 외부 휠(216)이 회전하게 되고, 각 회전 구조체(211)에 있는 발전기(미도시)는 이 회전 에너지를 전기 에너지로 바꾼다.
당연히, 각 전기 발전기는 전기 배송부를 가질 것이고, 발전 시스템(201)에서 발생한 전기 에너지를 사용할 지역에 전기적으로 연결될 것이다. 상기 지역은 먼 거리에 있는 석유 굴삭 장치나 상업용 전기 시설망을 포함할 것이다.
선택적으로, 앵커(202)에 추가 케이블(203)을 이용하여 안전하게 고정된 또 다른 구동체를 만들어 발전 시스템(201)의 일 부분을 형성할 수도 있다. 이 추가된 구동체는 엎서 설명한 두 개의 구동체의 위, 아래 또는 측방에 놓여질 수 있다.
다수의 전력 시스템(201)이 있으면 가까운 근방에 있는 각 전력 시스템(201)과 함께 만들어질 수 있다. 전기 수요가 증가하면 추가 전력 시스템(201)이 덧붙여질 것이다.
도 21은 전술한 상부 구동체(208)와 하부 구동체(207)에 관하여 또 다른 방법을 이용한 구동체(218)를 나타낸다. 구동체(218)에는 다수의 포일(214)들, 프레임(220), 내부 가이드 트랙(222)과 외부 가이드 트랙(223)이 있다.
프레임(220)은 다수의 부재로 트러스와 같은 형상이다. 프레임(220)은 구동체(218)을 지지하고 구동체가 구조적으로 손상되지 않도록 하는 기능을 한다. 이 분야의 유능한 사람이라면 같은 기능을 하도록 프레임의 형상에 다양한 변화를 줄 수 있다는 사실을 알 것이다.
두 개의 지지 케이블(221)이 프레임(20)에 붙여지고, 지지 케이블(218)은 구동체(218)를 추가적으로 지지하는 기능을 한다.
내부 가이드 트랙(222)과 외부 가이드 트랙(223)은 상기 프레임(220)의 각 끝단에 위치한다. 내부 가이드 트랙(22)과 외부 가이드 트랙(23)은 구조적으로 반원의 형상이고 같은 지점에 중심점을 가진다. 수송체(미도시)는 내부 가이드 트랙(222)과 외부 가이드 트랙(223) 각각에 위치하며 각 가이드 트랙 주변에 반원의 경로를 정의한다.
다수의 동력 인출장치는 프레임(220)에 회전 가능하게 장착된 풀리(225)의 형태인 구동체(218)의 일부분을 포함한다. 프레임(220)에 풀리(225)를 장착하는 방법은 도 21에 나타나 있지 않지만, 당업자라면 암, 트러스(truss), 프로트루젼(protrusion) 등 이와 유사한 방법으로 프레임(220)에 장착될 것이라는 것을 알 것이다.
발전기(미도시)는 각 구동 풀리(225)에 부착되어 있고, 각 발전기는 회전에너지를 전기에너지로 바꾼다. 각 발전기는 전기 시설망에 전기적으로 연결될 것이다.
가이드 케이블(219)은 하나의 끊임없는 경로를 따라 풀리(225) 주위로 연장되며, 이 경로를 따라 이동가능하다. 가이드 케이블(219)은 각 풀리(225)와 접촉하며, 풀리(225)의 바깥 표면에 가해지는 가이드 케이블(19)의 장력에 의해 생기는 힘 때문에 그 위치를 이탈하지 않는다. 풀리(225)는 프레임(220)에 이동가능하게 장착되고, 풀리는 편향되어 가이드 케이블(219) 내부에 장력이 일정하게 유지하게 된다.
세 개의 케이블 얼라이먼트 아이들러(224)는 가이드 케이블(219)과 접촉하며, 풀리(233)와 풀리(226)사이의 프레임(220)에 위치한다. 케이블 얼라이먼트 아이들러(224)는 구동 풀리(230)를 지나갈 수 있도록 가이드 케이블(219)을 옮기고, 구동 풀리(226)와 접촉할 수 있도록 뒤로 물러난다.
다수의 포일(214)들은 포일(214)의 한쪽 끝단이 이탈가능하게 가이드 케이블(219)에 부착된다. 부착 장치(미도시)는 각 포일(214)의 한쪽 끝단에 위치한다.
구동체(218)의 기능은 포일(214)들을 지나가는 물의 이동 때문에 포일(214)들을 움직이게 하고, 포일의 움직임은 고정된 경로를 따라 가이드 케이블(219)을 움직이게 한다는 점에서 전술한 상부 구동체(28)와 하부 구동체(27)의 기능과 같다.
포일(214)들은 구동체(218)의 각 끝단에 위치한 내부 가이드 트랙과 외부 가이드 트랙 사이에 있는 직선 경로를 따라 움직인다. 포일(214)들이 이 직선 경로를 따라 이동하는 동안, 부착 장치(미도시)에 의해서 가이드 케이블(219)에 부착된다. 그러나, 각 포일(214)의 각 끝단에 위치한 부착 장치(미도시)는 구동체(218)의 각 끝단에 위치한 내부 가이드 트랙과 외부 가이드 트랙에 의해 생성된 반원 경로를 포일(214)들이 지나가기에 앞서 가이드 케이블(214)로부터 떨어져 나간다.
포일(214)들이 구동체(218)의 각 끝단에 있는 내부 가이드 트랙과 외부 가이드 트랙 주변의 반원 경로를 따라 움직일 때, 부착 장치(미도시)는 각각의 내부 가이드 트랙(222)과 외부 가이드 트랙(223)에 위치한 수송체(미도시)에 의해 움직인다. 이 반원 경로를 완전히 지나갔을 때, 부착 장치(미도시)는 수송체에서 떨어지고, 가이드 케이블(219)에 다시 부착된다. 이어서, 각 포일(214)은 포일(214)의 각 끝단에 가이드 케이블(219)에 안전하게 다시 부착된다. 이러한 방법으로 포일(214)들은 구동체(218) 주변의 타원형 경로를 움직인다.
포일(214)들이 가이드 케이블(219)에서 떨어져 나갈 때, 수송체(미도시)는 내부 가이드 트랙과 외부 가이드 트랙 주변에서 부착장치를 움직이고 이어 포일(214)들을 움직일 수 있도록 체인에 의해 구동되는 기계장치일 수 있다는 것을 알 수 있다. 선택적으로, 수송체는 일련의 휠로 구성될 수도 있고 컨베이어 벨트 형 장치일 수도 있다.
포일(214)의 한쪽 끝단에 위치한 부착 장치(미도시)는 스키장의 체어리프트에 있는 것과 유사한 형상이다. 부착 장치에는 가이드 케이블(219)에서 착탈이 가능하도록 하고, 가이드 케이블에 부착시키기 위하여 클램프된 위치와 부착 수단을 떨어져 나가게 하기 위하여 오픈된 위치 사이에 움직여 따라서 가이드 케이블(219)에서 포일(214)들이 움직이도록 하는 클램핑 수단이 있다.
전술한 하부 구동체(207)와 상부 구동체(208)와 유사하게, 구동체(218)의 포일(214)들은 물(바람직하게는 해류)의 움직이는 힘을 이용할 수 있도록 배열된다. 이 움직이는 물 때문에 포일(214)들이 움직이며, 포일(214)들은 가이드 케이블(219)이 움직이도록 한다. 가이드 케이블(219)의 움직임은 풀리(255)가 회전하도록 하고, 풀리에 부착된 발전기(미도시)들에서 이 회전을 전기 에너지로 바꾼다.
구동체(218)는 전력 시스템(201)에서 하부 구동체(207)와 상부 구동체(208)를 대체할 수 있을 것이고, 전술한 바와 같은 방법으로 해저 바닥이나 다리 탑에 안전하게 연결될 수 있을 것이다. 덧붙이면, 다수의 구동체(208)를 같은 방법으로 배열할 수도 있을 것이다.
도 22와 도 23에서는 당해 발명의 다른 실시예에 따른 수중 발전 시스템(233)을 나타낸다. 도 23은 함께 전력 시스템(233)의 일 부분을 형성하는 상부 구동체(234)와 하부 구동체(235)를 도시하고 있다.
전술한 실시예들과 유사하게, 전력 시스템(233)은 앵커(202)가 있어서 해저 바닥에 안전하게 고정될 수 있다. 나아가, 전력 시스템(233)은 네 개의 케이블(203), 프레임(204), 상부 구동체(234), 하부 구동체(235)를 포함하여 구성된다. 각 케이블의 한쪽 끝단은 앵커(2022)에 고정되고, 반대쪽 끝단은 프레임(204)에 동작가능하게 부착된다. 상부 구동체(234)와 하부 구동체(235)는 프레임(204)에 장착된다. 덧붙여서, 도면에 나타나 있는 것처럼 핀(236)은 양 프레임(204) 양 끝단에 장착되어 프레임(203)과 구동체들(232)(235)을 안정되도록 하는 것을 돕는다.
회전 가능한 구동 풀리(237)의 형태로 된 동력 인출장치는 상부 구동체(234)의 양끝부분에 위치한다. 구동 샤프트(238)는 구동 풀리(237)와 함께 회전할 수 있게 각 구동 풀리(237)의 중앙부에서 연장되어 있다. 조절 장치는 각 구동 풀리(237)에 인접한 프레임(203)의 양 끝단에 장착되고, 각 구동 풀리(237)를 프레임(204)에 동작가능하게 부착한다. 더 바람직하게, 조절 장치는 두 개의 연장가능한 암(239)의 형태이다. 각 연장가능한 암(239)의 끝은 프레임(204)에 안전하게 고정되고 각 암(239)의 반대쪽 끝은 구동 샤프트(238)에 고정되어서 구동 샤프트(238)는 여전히 회전할 수 있다.
연장가능한 암(238)은 텔레스코픽(telescopic)하여 프레임(204)에 대한 각 구동 샤프트(238)의 각도를 바꿀 수 있고 따라서 자동으로 구동 풀리(237)의 각도를 바꿀 수 있다.
스프로킷(sprocket)(240)은 구동 풀리(27)와 프레임(202) 사이에 하나의 구동 샤프트(238)에 부착된다. 스프로킷(240)은 구동 샤프트(238)와 함께 회전 가능하고, 구동 체인(242)과 펌프 샤프트(246)를 통해 펌프(241)와 기계적으로 연결되게 된다. 펌프(241)에는 펌프(241) 내부에 물이 흐르도록 하는 개방된 흡입구가 있다. 덧붙여 말하면, 펌프(241)에는 고압 배출구가 있다. 나중에 더 상세히 설명될 것이지만, 펌프(241)의 배출구에 부착된 호스(미도시)는 발전 시스템(233)으로부터 멀리 있는 압력수와 연결하는 역할을 한다.
선택적으로, 전술한 스프로킷과 펌프는 상부 구동체(234)에 있는 두 개의 구동 풀리(237)에 배치될 수 있다.
구동 케이블(243)은 상부 구동체(234)의 구동 풀리(237)를 회전시킨다. 포일(244)의 형상으로 된 다수의 드레그 부재들은 구동 케이블(243)의 길이를 따라 일정한 간격으로 효과적으로 부착된다.
도 25는 발전 시스템(233)의 일 부분을 형성하는 포일(244)의 사시도이다. 포일(244)은 반원의 모양으로 변형되는 사각형의 부재이다. 포일(244)은 알루미늄, 유리섬유 등과 같이 딱딱한 재질의 물질로 형성된다. 다수의 부착 암(245)들이 포일(244)을 구동 케이블(243)에 연결한다. 각 부착 암(245)의 한쪽 끝단은 포일(244)의 끝에 암(245)의 다른 쪽 끝단은 구동 케이블(243)에 부착된다. 도 25에서 보면, 포일(244)에는 포일(244)에 부착되는 두 개의 부착 암(245)이 있다. 그러나, 도 23에서처럼, 각 포일(244)에 네 개의 부착 암(245)이 부착될 수도 있다.
더 바람직하게, 포일(244)은 부착 암(245)에 고정된다. 선택적으로, 포일(244)들은 최적으로 배열되므로 암을 지지하는 데 있어서 중추적일 수 있다.
하부 구동체(235)는 전술한 상부 구동체(234)와 비슷한 특징들을 가진다. 그러나, 도 23에 나타나 있는 것처럼, 하부 구동체(235)에 있어서 펌프와 스프로킷의 배열은 상부 구동체(235)의 구동 풀리(237)에서 펌프와 스프로킷의 배열이 있는 프레임(204)의 반대 쪽에 있는 드라이브 풀리(237)에 위치한다. 선택적으로, 상부 구동체(234)와 하부 구동체(235)에 있는 구동 풀리(237)들은 그 위에 스프로킷과 펌프를 같이 고정되도록 할 수도 있다.
발명을 실시할 때에, 전술한 실시예들처럼 전력 시스템(233)은 강과 같이 물이 흐르는 지역 또는 일정한 해류가 있는 지역의 수중에 설치된다. 물의 흐름 때문에 포일(244)들이 움직이게 되고, 따라서 자동으로 구동 케이블이 각 구동체 주변 고정된 경로를 따라 회전하게 된다. 구동 케이블(243)의 운동 때문에 드라이브 풀리(237)를 회전시키게 되고, 따라서 각 구동 샤프트(238)가 회전하게 된다. 그러므로, 각 스프로킷이 회전하게 되고, 자동으로 각 펌프(241)가 펌프 흡입구의 근방에 있는 물을 끌어들이게 된다. 이 물은 펌프(241)에 의해 압력이 가해지고, 가압된 상태로 펌프 배출구에 부착된 파이프에 연결된다.
가압수는 이미 관련 기술에 있어서 잘 알려진 방법을 사용해서 가압수의 기계적 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 지상 발전 시스템으로 옮겨진다. 선택적으로, 가압수는 석유 굴삭 장치, 선박 또는 전기 에너지로 바꾸기 위하여 발전 시스템(233)에 인접한 해저에 있는 밀폐된 압력 하우징에 보내진다.
도 26은 전방을 향하는 퍼넬(247)과 후방을 향하는 퍼넬(248)이 장착된 발전 시스템(233)의 측면도이다. 도 27은 전방을 향하는 퍼넬(247)과 후방을 향하는 퍼넬(248)이 장착된 발전 시스템(233)의 평면도이다. 전방을 향하는 퍼넬(247)은 프레임(2)의 업스트림 측에 위치한다. 비슷하게, 후방을 향하는 퍼넬(248)은 프레임(2)의 다운스트림 측에 위치한다. 더 바람직하게는, 전방을 향하는 퍼넬(247)과 후방을 향하는 퍼넬(248)은 프레임(2)에 장착된다.
전방을 향하는 퍼넬(247)과 후방을 향하는 퍼넬(248)은 다함께 구동체들의 근처에 있는 물의 속도를 증가시켜 물의 흐름을 이용하도록 한다.
발전 시스템(233)에서 전기 에너지는 발전 시스템(233)에서 멀리 떨어진 곳에서 발생한다. 따라서, 발전 시스템(233)은 발전기와 같은 전기 변환장치가 수중에 위치할 필요가 없기 때문에 유지 비용이 낮을 것이다.
전술한 실시예들과 비슷하게, 다수의 구동체들이 배열되어 전기 에너지 발생 용량을 증가시킬 수 있다.
도 28내지 도 30은 포일(250)의 형상으로, 포일(244)의 두 번째 실시예에 대한 사시도이다. 포일(250)은 드레그 부재로 발전 시스템(233)의 일 부분을 형성한다. 포일(250)에는 한 쌍의 날개(251A)(251B), 안정 핀(252) 부착 부재(253)가 있다.
날개(251A)(251B)는 도시된 것과 같이 날개 사이에 각이 형성된다. 안정 핀(252)은 날개(251A)(251B) 사이의 교차점에서 이어진다. 바람직하게는, 날개(251A)(251B)과 안정 핀(252)은 일체로 형성된다. 선택적으로, 날개(251A)(251B)는 날개(251A)(251B) 사이의 교차점에 안전하게 고정된 안정 핀(252)과 개별적으로 형성된다.
날개(251A)(251B)와 안정 핀(252)은 유리섬유, 플라스틱 등과 같은 경량의 딱딱한 재질의 물질로 형성된다.
특히 도 28과 도 29를 참조하면, 날개(251A)(251B) 각각은 테이퍼 단면을 가진다는 것을 볼 수 있다. 날개(251A)에는 납을 씌운 앞날(254A), 꼬릿날(255A), 주먹코 부분(256A), 얇은 꼬리 부분(257A)이 있다. 날개(251A)의 횡단면은 주먹코 부부분(256A)이 가장 넓고, 얇은 꼬리 부분(257A)을 통하여 꼬릿날(255A)에 최소가 되도록 테이퍼져 있다. 날개(251B)의 횡단면은 전술한 날개(251A)의 횡단면과 동일하다.
부착 부재(253)는 날개(251A)(251B)에 연결된 안정 핀(252)의 말단 끝에서 이어진다. 도시된 것처럼, 부착 부재(253)는 포일(250)을 발전 시스템(233)의 구동 케이블(243)에 안전하게 부착시킨다.
도 31과 도 32는 더 상세하게 부착 부재(253)를 보여주고 있다. 부착 부재(243)는 일직선 부분(258)과 U자형 부분(259)을 포함한다. 주름진 부분(260)은 일직선 부분(258)의 한 부분에 형성된다. 주름진 부분(260)은 안정 핀(252) 내부에 위치하고, 그 위에 일직선 부분(258)을 안전하게 부착되도록 한다. 바람직하게는, 안정 핀(252)은 일직선 부분(258)에 있는 주름진 부분(260) 주변에 형성된다. 선택적으로, 일직선 부분(258)에 있는 주름진 부분(260)은 안정 핀(252)이 형성된 이후에 안정 핀(252) 내부에 위치한다.
U자형 부분(259)은 주름진 부분(260)의 말단에 이어진 일직선 부분(258)의 끝 부분에 이어진다. U자형 부분(259)은 일직선 부분(258)에 용접된다. 선택적으로, U자형 부분(259)은 접착제와 같은 화학적 파스너 또는 리벳, 볼트 등과 같은 기계적 파스너를 이용하여 일직선 부분(258)에 고정될 수 있다. 또한, U자형 부분은 일직선 부분(258)과 일체로 만들어질 수도 있다.
도 32에 나타나 있는 것처럼, 일직선 부분(258)은 U자형 부분(59)과 각이 있어서 두 단면은 평행하지 않다.
일직선 부분(258)에서 이어진 U자형 부분(259)의 끝 말단에 홀(261)이 있다. 발전 시스템(233)의 구동 케이블(243)은 홀(261)을 통하여 지나가고 부착 부재(253)는 구동 케이블(243)을 따라 움직일 수 없다. 따라서, 구동 케이블(243)의 일부분은 부착 부재(253)의 홀(261) 내부에서 미끄러지지 않는다.
전술한 바와 같이, 수중 발전 시스템(233)의 상부 구동체(234)와 하부 구동체(235)에 있는 각 구동 케이블(243)을 따라 일정한 간격으로 다수의 포일(250)들이 배치된다. 포일(250)들은 각이 지어져 있어서 움직이는 물의 운동 에너지를 이용할 수 있다.
포일(50)들은 도 29에 도시된 화살표 방향으로 구동체들 주변을 움직인다. 날개 부재의 종단면 때문에 포일(50)들이 움직이는 물의 운동 에너지를 효과적으로 이용할 수 있다.
움직이는 물의 운동 에너지를 이용하는 어떤 수중 발전 시스템에서라도 포일(250)은 드레그 부재로 사용될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
앞서 자세히 설명한 수중 발전 시스템들은 오염물질을 전혀 만들지 않고 자연의 수류를 이용하여 전기를 발생시키기 때문에 환경친화적이다. 전기는 강, 해양에서 발견되고 조류에 의해 발생되는 해류와 같은 재생가능한 에너지 자원으로 만들어진다.
수중 발전 시스템에는 모두 정의된 경로를 따라 움직이는 라인 멤머가 적어도 하나 있다. 한 평면상에 상기 경로가 있다. 수중 발전 시스템은 그 평면상에 위치하게 되고, 따라서 상기 경로는 수류의 흐름에 직각방향으로 만들어진다. 따라서, 물 때문에 포일들이 움직일 때 난류가 덜 발생하게 되어 효율을 높이는 결과를 초래하게 된다. 수류의 흐름에 직각으로 상기 경로를 두었을 때의 더 나은 장점은 포일들이 완전한 이동 경로를 따라 선 부재를 계속 움직이게 하는 것이다.
당해 발명의 기술적 사상, 기술적 범위로부터 벗어나지 않으면서 앞서 언급한 실시예에 다양한 변화와 수정을 가할 수 있는 것은 당연하다.
아래의 도면에 관한 참조를 하면서 예를 들어 설명을 함으로써 발명을 이해하는데 도움을 주고 당업자가 발명에 대한 구체적인 실시예를 실시할 수 있도록 할 것이다.
도 1은 당해 발명의 제 1 실시예에 관한 수중 발전 시스템의 평면도이다.
도 2는 수중 발전 시스템의 일부분을 형성하는 두 개의 구동체를 보여주는 도 1의 정면도이다.
도 3은 도 1의 수중 발전 시스템의 측단면도이다.
도 4는 도 1의 수중 발전 시스템의 측단면도이다.
도 5는 도 1에 나타난 트랙의 평면도이다.
도 6은 A-A선에 따른 단면도이다.
도 7은 B-B선에 따른 단면도이다.
도 8은 날개 강화 플레이트와 커넥션 암을 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8에 나타난 날개 강화 플레이트와 커넥션 암을 보여주는 정면도이다.
도 10은 도 8의 커넥션 암의 측면도이다.
도 11은 포일 이송 어셈블리의 정면도이다.
도 12는 도 11의 포일 이송 어셈블리의 평면도이다.
도 13은 도 11의 포일 이송 어셈블리의 측면도이다.
도 14는 도 11의 포일 이송 어셈블리의 저면도이다.
도 15는 수중 발전 시스템의 동력 인출장치의 정면 상세도이다.
도 16은 수중 발전 시스템의 동력 인출장치의 단면 상세도이다.
도 17은 수중 발전 시스템의 측단면 상세도이다.
도 18은 당해 발명의 제 2 실시예에 따른 수중 발전 시스템의 사시도이다.
도 19는 도 18의 수중 발전 시스템의 일부분을 형성하는 두 개의 구동장치를 확대한 부분 사시도이다.
도 20은 도 18의 수중 발전 시스템의 측면도이다.
도 21은 당해 발명의 제 2 실시예에 따른 수중 발전 시스템의 구동체의 평면도이다.
도 22는 당해 발명의 제 3 실시예에 따른 수중 발전 시스템의 측면도이다.
도 23은 도 23의 수중 발전 시스템의 평면도이다.
도 24는 도 23의 수중 발전 시스템의 일부분을 형성하는 두 개의 구동장치의 정면도이다.
도 25는 도 23의 수중 발전 시스템의 일부분을 형성하는 포일을 나타낸다.
도 26은 도 23의 수중 발전 시스템 그 위에 후방을 향하는 퍼넬과 전방을 향하는 퍼낼을 장착한 도 23의 수중 발전 시스템의 측면도이다.
도 27은 도 27의 수중 발전 시스템의 평면도이다.
도 28은 도 26에 나타난 포일의 다른 실시예를 보여주는 사시도이다.
도 29는 도 26에 나타난 포일의 평면사시도이다.
도 30은 도 26에 나타난 포일의 다른 사시도이다.
도 31은 도 26에 나타난 포일의 일부분을 형성하는 부착 부재의 사시도이다.
도 32는 도 32에 나타난 부착 부재의 평면 단면도이다.

Claims (17)

  1. 정의된 경로를 따라 이동가능한 적어도 하나의 선 부재;
    상기 선 부재에 부착된 다수의 포일들; 및
    상기 선 부재에 동작가능하게 연결된 적어도 하나의 동력 인출장치를 포함하며;
    수류의 흐름에 의해 상기 포일들은 상기 선 부재가 정의된 경로를 따라 움직이도록 하고;
    상기 정의된 경로는 수류의 흐름에 실질적으로 직각인 평면에 위치하는 수중 발전 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선 부재는 케이블인 수중 발전 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 선 부재는 벨트인 수중 발전 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 선 부재는 체인인 수중 발전 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 경로는 트랙으로 정의되는 수중 발전 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 경로는 다수의 휠에 의해 정의되는 수중 발전 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 정의된 경로는 다수의 풀리에 의해 정의되는 수중 발전 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 인출장치는 펌프에 동작가능하게 연결되는 수중 발전 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 동력 인출장치는 발전기에 동작가능하게 연결되는 수중 발전 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 포일은 단단한 재질인 수중 발전 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 포일은 연성의 재질인 수중 발전 시스템.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 포일들은 상기 선 부재에 이탈가능하게 부착되는 수중 발전 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 포일들은 상기 선 부재에 영구히 부착되는 수중 발전 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 포일들은 두 개의 날개를 포함하는 수중 발전 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 두 개의 날개는 서로에 대하여 경사를 지는 수중 발전 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 선 부재가 하나인 수중 발전 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 선 부재가 두 개인 수중 발전 시스템.
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