KR20080084783A - Transformable blade turbine for tidal power plant - Google Patents

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Abstract

A multistage variable blade turbine, a sail variable blade turbine, and a reversible rotation variable blade turbine are provided to enhance energy efficiency by recycling resisting eddy. A reversible rotation variable blade turbine comprises a first variable blade turbine(101) and a second variable blade turbine(102). The first and second variable blade turbines have blades. The blades change in an inclination angle in such a manner the blades rotate in opposite directions to each other corresponding to ebb and flood. The first variable blade turbine and the second variable blade turbine are rotated by meshing with three bevel gears(G1,G2,G3) having a hub(103). The hub accommodates a horizontal driving shaft(X1) of the first variable blade turbine, a horizontal driving shaft(X2) of the second variable blade turbine and a vertical driving shaft(Y) for transferring power.

Description

다단가변익터빈과 돛가변익터빈 및 상반회전가변익터빈{Transformable blade turbine for tidal power plant}Transformable blade turbine for tidal power plant and multi-variable turbine turbine

본 발명은 밀물과 썰물의 양방향 조류력을 모두 사용하는 다단가변익터빈과 돛가변익터빈 및 상반회전가변익(相反回轉可變翼)터빈에 관한 것이다. 특히, 밀물과 썰물의 양방향 조류에 대응하여 다단의 가변블레이드(206)가 각기 다른 경사로 가변하는 다단가변익터빈, 그리고 밀물과 썰물의 양방향 조류에 대응하여 구부러진 돛대(303)에 설치한 돛(306)의 경사가 자동으로 가변하도록 한 돛가변익터빈, 그리고 밀물과 썰물의 조류력을 모두 수용하는 상기한 가변익터빈을 사용하여 정회전 가변익터빈의 수평구동축(X1)과 역회전 가변익터빈의 수평구동축(X2) 및 동력전달용 수직구동축(Y)을 3개의 베벨기어로 맞물려 회전케 하는 상반회전가변익터빈에 의해 밀물과 썰물의 양방향 조류력을 모두 사용함은 물론 저항와류(抵抗渦流)의 힘을 에너지로 활용하여 최대의 에너지를 창출케 함을 특징으로 하는 다단가변익터빈과 돛가변익터빈 및 상반회전가변익터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-stage variable turbine, a sail variable turbine, and a counter-rotating variable turbine using both tidal and low tidal currents. In particular, the multi-stage variable turbine in which the multi-stage variable blades 206 vary in different slopes in response to the bi-directional tide of the high tide and the low tide, and the sail 306 installed in the mast 303 bent in response to the two-side tide of the high tide and the low tide. A horizontal variable shaft (X1) and a reverse rotating variable turbine of a forward-turning variable turbine using the above-mentioned variable turbine that accommodates both tidal and low-current tidal forces. It uses both bi-directional tidal force of high tide and low tide as well as resistance vortex by the vertical rotation variable turbine which rotates the horizontal drive shaft (X2) and the vertical drive shaft (Y) for power transmission by rotating three bevel gears. The present invention relates to a multi-stage variable turbine, a sail variable turbine, and a counter-rotating variable turbine characterized in that the maximum energy is generated by utilizing the force of energy as energy.

종래의 풍력발전이나 조력발전에서 수직축형보다 수평축형 터빈을 더 선호하는 이유가 있다. 에너지의 수용효율을 따져보면 수직축형 터빈은 블레이드 지름에 비례하고 수평축형 터빈은 블레이드 지름의 제곱에 비례하여 증가하기 때문에 고효율의 대용량 발전을 위해서는 수직축형보다는 수평축형터빈이 유리하다.There is a reason to prefer the horizontal shaft turbine than the vertical shaft in the conventional wind power or tidal power generation. In terms of energy efficiency, the vertical shaft turbine is proportional to the blade diameter and the horizontal shaft turbine is proportional to the square of the blade diameter. Therefore, the horizontal shaft turbine is more advantageous than the vertical shaft for high efficiency and high capacity power generation.

그런데 종래의 수평축형 터빈은 블레이드가 한 방향의 조류만 수용하도록 설계되어 약 6시간 간격으로 교환되는 밀물과 썰물의 두 방향의 조류력을 모두 수용하려면 밀물과 썰물이 교환될 때마다 터빈의 날개를 역전시켜 주어야만 가능하였다.However, in the conventional horizontal shaft turbine, the blade is designed to accommodate only one tidal current, so that the blades of the turbine are changed every time the tidal and low tide are exchanged in order to accommodate the tidal force in both directions of the high and low tides exchanged at intervals of about 6 hours It was possible to reverse.

이를 해결하기 위하여 밀물과 썰물의 양방향 조류를 모두 함께 수용할 수 있도록 도 15에 나타낸 바와 같이 수평구동축(1)에 돌기(2)가 형성된 암축(arm 軸)(3)과 돌기(2)가 거치되는 유격(裕隔)의 홈(4)이 형성된 블레이드(5)를 조립하여 조류력이 미치는 방향에 따라 블레이드(5)의 경사가 가변되도록 한 가변익터빈이 개발된 바 있으나, 이것은 각 암축(3)에 단엽형 블레이드(5)만 장착하고 있어서 회전축의 중심부와 외경부 경사가 동일한 각도로만 변화되는 단점이 있었다. 날개 내측의 느린 회전속도와 날개 외측의 빠른 회전속도에 대한 차이를 줄여 터빈의 변형과 진동을 막고 회전 토크를 향상시킬 수 있도록 하기 위해서는 가변익터빈 날개는 회전중심부의 경사가 크고 외경부의 경사가 적게 가변되도록 보완되어야 할 것이다.In order to solve this problem, as shown in FIG. 15, the arm shaft 3 and the protrusion 2 formed with the projections 2 on the horizontal driving shaft 1 are mounted to accommodate both the tide and the ebb tide. Variable turbines have been developed in which the inclination of the blades 5 is varied according to the direction of the tidal force by assembling the blades 5 in which the grooves 4 of the gaps 4 are formed. Since only the single blade 5 is mounted on 3), the inclination of the center and the outer diameter of the rotating shaft is changed only at the same angle. In order to reduce the difference between the slow rotation speed inside the wing and the fast rotation speed outside the wing, to prevent the deformation and vibration of the turbine and to improve the torque, the variable turbine blade has a large inclination of the center of rotation and less inclination of the outer diameter. It should be supplemented to be variable.

한편, 터빈의 날개가 무거우면 무거울수록 미약한 바람이나 유속에는 기동성이 떨어지고 터빈을 지탱할 시설비용도 많이 소모되는 문제점이 있으므로 최대한 가벼운 소재인 돛(예: 고강도섬유, 낙하산 천 등)으로 터빈을 개발 필요성도 있다.On the other hand, the heavier the blades of the turbine, the weaker the wind or flow rate, the less maneuverability and the higher the facility cost to support the turbine.Therefore, the turbine is developed from the lightest material (e.g., high-strength fiber, parachute cloth, etc.). There is a need.

한편, 모든 풍력 및 조력발전에 사용되는 수평축형 터빈은 날개를 통과하는 유체가 날개경사 부딪혀 방향이 바뀌면서 날개회전의 방향과 반대로 회전하는 저항와류(抵抗渦流)를 발생시킨다. 따라서 근접한 후방에서 회전을 하는 터빈은 전방 터빈에서 발생한 회전방향과 반대인 저항와류의 영향을 받아 회전력이 급격히 감소된다. 그러므로 종래의 수평축형 터빈은 각 터빈 간에 저항와류의 영향을 받지 않도록 최대한 멀리 떨어진 공간에 설치해야만 하고 복수의 터빈을 설치하고자 할 때는 그만큼 넓은 면적을 확보해야 하는 문제점이 있었다.On the other hand, the horizontal shaft turbine used in all wind and tidal power generation is generated by the resistance vortex that rotates in the opposite direction of the blade rotation as the fluid passing through the blade is inclined to the wing slope. Therefore, the turbine which rotates in close rear has a sharp decrease in the rotational force under the influence of the resistance vortex opposite to the direction of rotation generated in the front turbine. Therefore, the conventional horizontal shaft turbine has to be installed in the space as far as possible so as not to be affected by the resistance vortex between each turbine, there is a problem to secure a large area when installing a plurality of turbines.

그러므로 저항와류의 영향을 최소화할 수 있는 조류력 발전을 실행하기 위해서는 밀물과 썰물을 모두 활용하면서도 저항와류의 영향을 최소화하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 터빈이 개발되어야 할 것이다.Therefore, in order to carry out tidal power generation that can minimize the effects of resistance vortex, a turbine must be developed that can improve energy efficiency by minimizing the effect of resistance vortex while utilizing both high and low tide.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 연출한 것으로,The present invention has been directed to solve the above problems,

특히, 밀물과 썰물의 양방향 조류에 대응하여 다단의 블레이드(206)가 각기 다른 경사로 가변하는 고효율의 수평축형 다단가변익터빈이나 돛(306)의 경사가 최적의 상태로 가변하는 고효율의 수평축형 돛가변익터빈을 이용하여 밀물과 썰물의 양방향 조류에 의해 시계 방향으로 회전하는 가변익터빈의 수평구동축(101)과 시계 반대방향으로 회전하는 가변익터빈(102)의 수평구동축 및 동력전달용 수직구동축(Y)을 3개의 베벨기어에 의해 맞물려 회전하도록 함으로써, 밀물과 썰물의 양방향 조류를 모두 이용하면서도 상반된 방향으로 회전하는 가변익이 저항와류(抵抗渦流)의 힘을 오히려 에너지원으로 재활용하여 최대의 에너지를 창출케 하는 수평축형 가변익터빈을 개발하고자 하는 것이다.In particular, a highly efficient horizontal shaft multistage variable turbine or multistage blade 206 in which the multi-stage blades 206 vary in different inclinations in response to bi-directional tidal currents of the high and low tide. Horizontal drive shaft 101 of the variable turbine which rotates clockwise by the two-way tidal current of the high and low tide using the variable turbine and the horizontal drive shaft of the variable turbine 102 that rotates counterclockwise and the vertical drive shaft for power transmission By rotating (Y) in engagement with three bevel gears, the variable wing that rotates in opposite directions while utilizing both bi-directional tidal currents at high and low tide recycles the force of the resistance vortex as an energy source. It is to develop a horizontal axis variable turbine that generates energy.

1. 첫 번째의 본 발명(상반회전가변익터빈)은1. The present invention (the upper half rotation variable turbine)

도 1 내지 도 6도 나타낸 바와 같이, 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 대응하여 서로 상반된 방향으로 회전하도록 날개의 경사가 가변되는 두개의 가변익터빈(101과 102)을 이용하여, 시계 방향으로 회전하는 가변익터빈(101)의 수평구동축(X1)과 시계 반대방향으로 회전하는 가변익터빈(102)의 수평구동축(X2)과 동력을 전달하는 수직구동축(Y)을 허브(103)에 내장한 3개의 베벨기어(G1, G2, G3)에 의해 맞물려 회전하도록 하여서 된 것이며,As shown in FIGS. 1 to 6, two variable turbines 101 and 102 are used in which the inclination of the wing is varied so as to rotate in directions opposite to each other in response to bidirectional tidal currents of the high tide T + and the low tide T−. To the horizontal drive shaft X1 of the variable turbine 101 rotating clockwise and the horizontal drive shaft X2 of the variable turbine 102 rotating counterclockwise and the vertical drive shaft Y transmitting power. The three bevel gears (G1, G2, G3) built in the (103) is to be engaged to rotate,

2. 두 번째의 본 발명(다단가변익터빈)은2. The second invention (multi-stage variable turbine)

도 7 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 수평구동축(201)의 허브(202)에 단면상 돌기(203)가 형성된 다수의 봉(204)을 직각의 방사상으로 결합하고, 상기한 각각의 봉(204)에는 홈(205)의 돌기위치의 유격(裕隔)을 각기 다르게 형성한 다수의 가변블레이드(206)를 유삽하여 볼트(207)로 조립하여서 된 것이며,As shown in FIGS. 7 to 11, a plurality of rods 204 having cross-sectional protrusions 203 formed on the hub 202 of the horizontal drive shaft 201 at right angles are radially coupled, and each of the rods 204 described above. In this case, by inserting a plurality of variable blades 206 formed with different clearances of the projection position of the groove 205 by bolts 207,

3. 세 번째의 본 발명(돛가변익터빈)은3. The third aspect of the present invention (sailable turbine)

도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 수평구동축(301)의 허브(302)에 회전하는 반대방향으로 굽어지도록 한 수개의 돛대(303)를 체결하고, 상기한 돛대(303)에는 마감선(305)과 완충용 걸고리(304)가 오목하게 휘어지도록 한 반달형 돛(306)을 장착하여서 된 것이다.12 to 14, a plurality of masts 303 are fastened to the hub 302 of the horizontal drive shaft 301 to be bent in the opposite direction to rotate, and the finish line 305 is attached to the mast 303. ) And a half moon sail 306 to bend the buffer hook 304 in a concave manner.

한편, 첫 번째의 본 발명(상반회전가변익터빈)에 있어서, 양방향 조류에 대 응하여 날개의 경사가 가변하는 가변익터빈(101과 102)이라고 하는 것은 7 내지 도 11에 나타낸 바와 같은 두 번째의 본 발명인 다단가변익터빈, 또는 도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같은 세 번째의 본 발명인 돛가변익터빈과 같은 것으로, 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 대응하여 날개의 경사가 자동으로 가변되는 구조의 터빈인 것이다.On the other hand, in the first aspect of the present invention (upper rotation variable turbine), the variable turbines 101 and 102 in which the inclination of the blades are variable in response to the bidirectional tidal flow are the second as shown in Figs. It is the same as the multistage variable turbine of the present invention, or the third variable sail turbine of the present invention as shown in Figs. 12 to 14, and the inclination of the wing is corresponding to the bidirectional tide of the high tide and the low tide. It is a turbine of a variable structure automatically.

제 1의 본 발명(상반회전가변익터빈)은 서로 반대방향으로 회전하는 가변익터빈(101과 102)을 이용하여 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 모두 대응하여 발전을 할 수 있고, 종래의 터빈에서 문제가 되어온 저항와류(抵抗渦流)를 오히려 에너지원으로 수용하여 발전을 할 수 있으며, 도 3 및 도 6과 같이 여러 개의 상반회전가변익터빈을 상, 하, 좌, 우로 얼마든지 축연결하여 그중 한 축에 연결한 하나의 발전기로 모든 날개에서 받은 에너지를 모아서 발전을 실행할 수 있는 등 여러가지의 특장점을 지니고 있다.The first invention (upper rotation variable turbine) is to use the variable turbine (101 and 102) to rotate in the opposite direction to generate power in response to the bi-directional tidal current of both the high tide (T +) and low tide (T-) It is possible to generate power by receiving the resistance vortex that has been a problem in the conventional turbine as an energy source, and as shown in FIGS. 3 and 6, the upper, lower, left, It has many features, such as the ability to connect as many shafts as possible and to generate power from all the wings with a single generator connected to one of them.

제 2의 본 발명(다단가변익터빈)은 다단의 가변블레이드(206)를 이용하여 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 모두 대응하여 발전을 할 수 있음은 물론, 종래의 가변익과 달리 다단의 가변블레이드(206)가 서로 다른 경사로 가변되어 회전중심부의 경사가 크고 외경부로 갈수록 경사가 적어지는 가변익 구조를 갖출 수 있으므로 날개의 변형과 진동을 줄일 수 있고 회전력을 향상시킬 수 있는 등 여러가지의 특장점을 지니고 있다.The second invention (multi-stage variable turbine) can generate power in response to bidirectional tidal currents of high water (T +) and low tide (T-) by using the variable blade 206 of the multi-stage, as well as the conventional variable Unlike the blade, the variable blade 206 of the multi-stage is variable to different inclinations, so that the inclination structure of the rotary center portion is larger and the inclination decreases toward the outer diameter portion, so that the deformation and vibration of the blade can be reduced and the rotational force can be improved. It has many features.

제 3의 본 발명(돛가변익터빈)은 돛(306)의 가변성을 이용하여 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 모두 대응하여 발전을 할 수 있음은 물론, 돛대(303)가 회전반대방향으로 구부려져 직선의 돛대에 비해 회전시 유체의 저항을 최소화 할 수 있으며, 돛(306)의 마감선(305)을 완충용 걸고리(304)로 결속하여 급변하는 조류의 접근시 돛(306)의 경사가 조절되면서 충격을 흡수하고 회전속도를 자동 조절함으로써 과도한 회전에 의한 발전기의 고장을 막고 돛(306)과 돛대(303)의 파손을 방지할 수 있는 등 여러가지의 특장점을 지니고 있다.The third embodiment of the present invention (the sail variable turbine) can generate power in response to bidirectional tidal currents of the high tide T + and the low tide T- by using the variability of the sail 306, and the mast 303. Is bent in the opposite direction of rotation to minimize the resistance of the fluid when rotating compared to the straight mast, binding the finishing line 305 of the sail 306 to the buffer hook 304 to approach the sails of rapidly changing birds By adjusting the inclination of the 306, it absorbs shock and automatically adjusts the rotation speed, thereby preventing the failure of the generator due to excessive rotation and preventing damage to the sail 306 and the mast 303. .

[실시예 1]Example 1

제 1의 본 발명(상반회전가변익터빈)은The first aspect of the present invention (upper rotation variable turbine)

도 1 내지 도 6도 나타낸 바와 같이, 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 대응하여 서로 상반된 방향으로 회전하도록 날개의 경사가 가변하는 두개의 가변익터빈(101과 102)을 설치하고, 시계 방향으로 회전하는 가변익터빈(101)의 수평구동축(X1)과 시계 반대방향으로 회전하는 가변익터빈(102)의 수평구동축(X2)과 동력을 전달하는 수직구동축(Y)을 허브(103)에 내장한 3개의 베벨기어(G1, G2, G3)에 의해 맞물려 회전하도록 한 것이다.1 to 6, two variable turbines 101 and 102 are provided in which the inclination of the wings is variable so as to rotate in directions opposite to each other in response to the bidirectional tidal currents of the high tide T + and the low tide T-. And the horizontal drive shaft X1 of the variable turbine 101 rotating clockwise and the horizontal drive shaft X2 of the variable turbine 102 rotating counterclockwise and the vertical drive shaft Y transmitting power. The three bevel gears G1, G2, and G3 built into 103 are engaged to rotate.

그리고 제 1의 본 발명(상반회전가변익터빈)의 가변익터빈(101과 102)은 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같은 제 2의 본 발명인 다단가변익터빈을 가변익터빈(101과 102)을 사용하거나 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같은 제 3의 본 발명인 돛가변익터빈을 사용하는 것이 바람직하며, 이러한 두 가변익터빈(101과102)이 서로 상반된 방향으로 회전하도록 날개의 진행방향을 반대로 맞추고 3개의 베벨기어 (G1, G2, G3)를 맞물려 설치함으로써 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 모두 대응하여 고효율의 발전을 기대할 수가 있다. 상기한 베벨기어(G1, G2, G3)는 스트레이트베벨기어, 스파이럴베벨기어, 헬리컬베벨기어 등이 있으며 이들 중에서 어느 것을 선택하여 사용하여도 좋다.In addition, the variable turbines 101 and 102 of the first invention (upper rotation variable turbine) are configured as the variable turbines of the second invention of the second invention as shown in Figs. It is preferable to use the third variable sail turbine of the present invention as shown in Figs. 4 to 6, and the direction of travel of the blades so that these two variable turbines 101 and 102 rotate in directions opposite to each other. By conversely, by installing three bevel gears (G1, G2, G3) meshing with each other, high-efficiency development can be expected to cope with bidirectional tidal currents of high tide and low tide. The bevel gears G1, G2, and G3 include straight bevel gears, spiral bevel gears, helical bevel gears, and the like.

즉, 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 대응하여 서로 상반된 방향으로 회전하도록 날개의 경사가 가변하는 두개의 가변익터빈(101과 102)을 3개의 베벨기어(G1, G2, G3)에 의해 서로 반대로 회전하도록 함으로써 조류를 받는 앞쪽의 가변익터빈(101)에서는 날개가 회전하는 반대 방향으로 소용돌이치는 강한 저항와류가 발생되고 이 저항와류는 반대로 회전하도록 경사진 뒤쪽 가변익터빈(102)의 브레이드에 맞부딪혀 회전력을 상승시키게 된다. 따라서 앞쪽의 가변익터빈(101)은 전방에서 다가오는 조류력에 의해서 회전에너지를 얻게 되고 뒷쪽의 가변익터빈(102)은 조류력과 함께 소용돌이치는 와류력으로 회전에너지를 얻게 된다. 그러므로 종래의 수평축형 터빈과 달리 여러 개의 터빈을 서로 가까이 인접시켜 함께 작동하여도 뒤쪽의 터빈이 소용돌이 와류를 에너지원으로 하여 반대로 회전하기 때문에 고효율의 발전이 가능하다.That is, two bevel gears G1, G2, and two variable turbines 101 and 102 having variable inclinations of the wings to rotate in directions opposite to each other in response to bidirectional tidal currents of high water T + and low tide T-. In the front variable turbine 101, which receives the current by rotating it opposite to each other by G3), a strong resistance vortex swirling in the opposite direction in which the blade rotates is generated, and this resistance vortex is inclined to rotate in the opposite direction. It strikes the braid of 102 to increase the rotational force. Therefore, the front variable turbine 101 receives the rotational energy by the tidal force coming from the front and the rear variable turbine 102 is obtained by the swirling force swirling with the tidal force. Therefore, unlike a conventional horizontal shaft turbine, even if several turbines are adjacent to each other and operate together, the rear turbine rotates inversely using the vortex vortex as an energy source, thereby enabling high efficiency power generation.

그리고 본 발명은 도 3 및 도 6에 나타낸 바와 같이 상, 하, 좌, 우로 근접한 가변익터빈(101과 102)을 중복 연결하여 입체적으로 조류발전을 실행할 수 있음은 물론, 연결된 축 중에서 어느 하나의 축에 발전기를 연결하면 그 발전기가 축으로 연결된 모든 가변익에서 발생하는 에너지를 함께 모아서 발전을 할 수 있는 우수한 장점을 지니고 있다.In addition, the present invention, as shown in Figures 3 and 6 can be connected to the variable turbines 101 and 102 close to the upper, lower, left, right to execute the three-dimensional power generation, as well as any one of the connected axis Connecting a generator to the shaft has the advantage that the generator can generate energy by gathering the energy from all the variable wing connected to the shaft together.

[실시예 2]Example 2

제 2의 본 발명(다단가변익터빈)은The second invention (multi-stage variable turbine)

도 7 내지 도 11에 나타낸 바와 같이, 수평구동축(201)의 허브(202)에 단면상 돌기(203)가 형성된 다수의 봉(204)을 직각의 방사상으로 결합하고, 상기한 각각의 봉(204)에는 홈(205)의 돌기위치의 유격(裕隔)을 각기 다르게 형성한 다수의 가변블레이드(206)를 유삽하여 볼트(207)로 조립한 것이다.As shown in FIGS. 7 to 11, a plurality of rods 204 having cross-sectional protrusions 203 formed on the hub 202 of the horizontal drive shaft 201 at right angles are radially coupled, and each of the rods 204 described above. In this case, a plurality of variable blades 206 having differently formed clearances at the protruding positions of the grooves 205 are inserted into the bolts 207.

그러므로 제 2의 본 발명(다단가변익터빈)은 도 10에 나타낸 바와 같이 밀물(T+)과 썰물(T-)의 조류력이 미치는 방향에 따라 각각의 가변블레이드(206)의 경사가 돌기(203)에 대한 홈(205)의 유격 이동 각도(C)만큼 반대방향으로 치우쳐 가변되는 특성이 있는 것이다. 따라서 본 발명은 밀물(T+)과 썰물(T-)의 조류력을 모두 수용하여 발전을 실행할 수 있다. 그리고 돌기(203)가 형성된 봉(204)에 홈(205)의 돌기위치의 유격(裕隔)을 각기 다르게 형성한 다수의 가변블레이드(206)를 유삽하여 회전중심부는 경사가 크게 하고 외경부로 갈수록 경사가 적어지게 하는 구조의 다단가변익을 구성함으로써 날개 내측과 외측의 회전모멘트 차이를 줄여 날개의 변형과 진동을 줄이고 회전력을 향상시킬 수 있는 것이다. 또한 본 발명은 도 8에 나타낸 바와 같이, 봉(204)에 각각의 가변블레이드(206)를 유삽하고 볼트(207)에 의해 쉽게 착탈할 수 있어서 보수 및 교환을 쉽게 할 수 있는 장점도 지니고 있다.Therefore, in the second invention (multi-stage variable turbine), the inclined protrusion 203 of each of the variable blades 206 according to the direction of the tidal force of the high water T + and the low tide T-, as shown in FIG. There is a characteristic that is shifted in the opposite direction by the clearance movement angle (C) of the groove 205 relative to). Therefore, the present invention can perform power generation by accepting both tidal forces of high water (T +) and low tide (T-). In addition, by inserting a plurality of variable blades 206 having different clearances of the projection positions of the grooves 205 formed on the rod 204 having the projections 203 formed therein, the rotational center portion is inclined and toward the outer diameter portion. By constructing a multi-stage variable wing with a structure that reduces the inclination, it is possible to reduce the difference in rotation moment between the inside and the outside of the wing to reduce the deformation and vibration of the wing and to improve the rotational force. In addition, as shown in FIG. 8, the variable blades 206 are inserted into the rods 204 and easily detached and detached by the bolts 207.

[실시예 3]Example 3

제 3의 본 발명(돛가변익터빈)은The third invention (sailable turbine)

도 12 내지 도 14에 나타낸 바와 같이, 수평구동축(301)의 허브(302)에 회전 하는 반대방향으로 굽어지도록 한 수개의 돛대(303)를 체결하고, 상기한 돛대(303)에는 마감선(305)과 완충용 걸고리(304)가 오목하게 휘어지도록 한 반달형 돛(306)을 장착하여서 된 것이다.12 to 14, a plurality of masts 303 are fastened to the hub 302 of the horizontal drive shaft 301 to be bent in the opposite direction to rotate, and the finish line 305 is attached to the mast 303. ) And a half moon sail 306 to bend the buffer hook 304 in a concave manner.

그러므로 제 3의 본 발명(돛가변익터빈)은 돛(306)의 유연한 물리적 가변성을 이용하여 밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 모두 대응하여 발전을 할 수 있음은 물론, 돛대(303)는 회전반대방향으로 구부러져 회전저항을 최소화하게 되어 있고, 돛(306)의 오목한 경사는 완충용 걸고리(304)와 마감선(305)의 길이에 따라 설정되는데 조류가 강해져 완충용 걸고리(304)가 늘어나면 마감선(305)의 길이가 길어져 돛(306)의 경사가 커지고 조류가 약해져 완충용 걸고리(304)가 줄어들면 돛(306)의 경사가 적어져 조류의 방향과 세기에 따라 적절히 변화하는 가변익이 된다. 또한 완충용 걸고리(304)는 선박이나 파도, 해류의 변화 등에 의해 갑자기 급변하는 강한 조류의 접근이 있을 때 스프링처럼 충격을 완화하여 발전기는 물론 돛(306)과 돛대(303)를 보호할 수 있다. 특히 돛(306)의 섬유재료는 금속에 못지않은 강도와 수명을 자랑하는 아라미드섬유 등을 활용하는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 돛가변익터빈은 중량에 있어서는 타 가변익의 추종을 불허할 정도로 가벼우므로 터빈을 설치하는 지지구조물 등의 시설비용이 훨씬 저렴하게 사용될 수 있고 약한 바람이나 유속에도 잘 회전하며 부류선체형 조류발전에는 매우 적합한 터빈이다.Therefore, the third embodiment of the present invention (sailable turbine) can generate power in response to both directions of high tide T + and low tide T- by using the flexible physical variability of the sail 306, as well as the mast. 303 is bent in the opposite direction to minimize the rotational resistance, the concave inclination of the sail 306 is set according to the length of the buffer hook 304 and the finishing line 305, the algae is stronger buffer buffer ( As the length of 304 increases, the length of the finishing line 305 increases, so that the inclination of the sail 306 becomes larger and the algae weakens, and when the buffer hook 304 decreases, the inclination of the sail 306 decreases according to the direction and strength of the algae. It becomes variable wing which changes appropriately. In addition, the shock absorbing hook 304 may mitigate the impact like a spring when there is a strong tidal current suddenly changed by a ship, waves, current changes, etc. to protect the generator as well as the sail 306 and mast 303. . In particular, as the fiber material of the sail 306, it is preferable to utilize aramid fibers and the like, which boast strength and lifespan similar to those of metal. Since the sail variable turbine of the present invention is light enough to be unmatched in weight in terms of weight, facility costs, such as support structures for installing turbines, can be used much cheaper and rotate well even in light wind or flow rate. It is a very suitable turbine for body current tidal power generation.

이와 같은 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 않으며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분 야에서 통상의 지식을 갖은 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 본 발명 청구범위 기재의 청구범위 이내에 있다고 할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, such changes are within the scope of the claims of the present invention.

도 1은 다단가변익을 이용한 본 발명의 상반회전가변익터빈 측면도.1 is a side view of a half-turn variable turbine of the present invention using a multi-stage variable variable.

도 2는 다단가변익을 이용한 본 발명의 상반회전가변익터빈 정면도.Figure 2 is a front half-rotational variable turbine of the present invention using a multi-stage variable wing.

도 3은 다단가변익을 이용한 상반회전가변익터빈을 다수 이용한 측면도.Figure 3 is a side view using a multi-rotational variable rotor turbine using a multi-stage variable variable.

도 4는 돛가변익을 이용한 본 발명의 상반회전가변익터빈 측면도.Figure 4 is a side view of the upper half variable variable turbine of the present invention using a sail variable.

도 5는 돛가변익을 이용한 본 발명의 상반회전가변익터빈 정면도.Figure 5 is a front view of the upper half variable variable turbine of the present invention using a sail variable.

도 6은 돛가변익을 이용한 상반회전가변익터빈을 다수 이용한 측면도.Figure 6 is a side view using a plurality of upper half-turn variable turbine using a sail variable.

도 7은 본 발명의 다단가변익터빈 정면도와 절개부분 단면도.7 is a front view and a cutaway cross-sectional view of the multistage variable turbine of the present invention.

도 8은 본 발명의 다단가변익터빈 분해도.8 is an exploded view of a multistage variable turbine of the present invention.

도 9는 다단가변익터빈에 적용하는 다양한 가변블레이드 단면도.9 is a cross-sectional view of various variable blades applied to a multistage variable turbine.

도 10은 조류에 대응하여 가변되는 가변블레이드의 단면도.10 is a cross-sectional view of the variable blade variable in response to the current.

도 11은 2엽 날개형 및 4엽 날개형의 다단가변익터빈 측면도11 is a side view of the multistage variable turbine of the two-lobed and four-lobed wings.

도 12는 본 발명의 돛가변익터빈 정면도.12 is a front view of a sail variable turbine of the present invention.

도 13은 조류에 대응하여 가변되는 돛의 A-A부분 단면도.13 is a sectional view taken along the line A-A of the sail which is varied in response to a tide;

도 14는 밀물과 썰물에 대응하는 돛가변익터빈을 비교하는 측면도.14 is a side view comparing the sail variable turbine corresponding to the high tide and ebb tide.

도 15는 종래의 조류발전용 가변익 터빈.15 is a conventional variable wing turbine for tidal power generation.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

101 : 가변익터빈, 102 : 가변익터빈,101: variable turbine, 102: variable turbine,

103 : 허브(hub), X1 : 수평구동축,103: hub, X1: horizontal drive shaft,

X2 : 수평구동축, Y : 수직구동축X2: horizontal driving axis, Y: vertical driving axis

G1 : 수직구동축 바벨기어 G2 : 수평구동축 바벨기어,G1: Vertical drive shaft barbell gear G2: Horizontal drive shaft barbell gear,

G3 : 수평구동축 바벨기어,G3: horizontal drive shaft barbell gear,

T+ : 밀물, T- : 썰물,T +: high tide, T-: low tide,

201: 수평구동축 202 : 허브,201: horizontal drive shaft 202: hub,

203 : 돌기, 204 : 봉,203: projection, 204: rod,

205 : 홈, 206 : 가변블레이드,205: groove, 206: variable blade,

207 : 볼트, C : 유격 이동 각도,207: bolt, C: play movement angle,

→ : 밀물에 기울어지는 방향, ← : 썰물에 기울어지는 방향,→: inclination at high tide, ←: inclination at low tide,

a-a, b-b, c-c : 각 가변블레이드의 단면절개선a-a, b-b, c-c: Cross section cutting line of each variable blade

301 : 수평구동축, 302 : 허브,301: horizontal drive shaft, 302: hub,

303 : 돛대, 304 : 완충용 걸고리,303: mast, 304: cushioning hook,

305 : 마감선, 306 : 돛305: deadline, 306: sail

A-A : 돛가변익의 단면절개선, 1 : 수평구동축,A-A: Sectional cut-off of sail wing, 1: Horizontal drive shaft,

2 : 돌기, 3 : 암축(arm 軸),2: protrusion, 3: arm axis,

4 : 홈, 5 : 블레이드(blade),4: groove, 5: blade,

e-e : 종래 블레이드의 단면절개선,e-e: section cutting line of a conventional blade,

Claims (3)

밀물(T+)과 썰물(T-)의 양방향 조류에 대응하여 서로 상반된 방향으로 회전하도록 날개의 경사가 가변하는 두개의 가변익터빈(101과 102)을 설치하고, 시계 방향으로 회전하는 가변익터빈(101)의 수평구동축(X1)과 시계 반대방향으로 회전하는 가변익터빈(102)의 수평구동축(X2)과 동력을 전달하는 수직구동축(Y)을 허브(103)에 내장한 3개의 베벨기어(G1, G2, G3)에 의해 맞물려 회전하도록 하여서 된 것을 특징으로 하는 상반회전가변익터빈.Variable turbines 101 and 102 with variable inclination of the blades are installed so as to rotate in opposite directions in response to bidirectional tidal currents of the high tide T + and the low tide T-, and the variable turbine rotates clockwise. Three bevel gears incorporating the horizontal drive shaft X1 of the 101 and the horizontal drive shaft X2 of the variable turbine 102 rotating counterclockwise and the vertical drive shaft Y for transmitting power to the hub 103. An upper half-turn variable turbine characterized in that it is engaged by and rotated by (G1, G2, G3). 수평구동축(201)의 허브(202)에 단면상 돌기(203)가 형성된 다수의 봉(204)을 직각의 방사상으로 결합하고, 상기한 각각의 봉(204)에는 홈(205)의 돌기위치의 유격(裕隔)을 각기 다르게 형성한 다수의 가변블레이드(206)를 유삽하여 볼트(207)로 조립하여서 된 것을 특징으로 하는 다단가변익터빈.A plurality of rods 204 having a cross-sectional protrusion 203 formed on the hub 202 of the horizontal drive shaft 201 are radially coupled at right angles, and each rod 204 has a play at the protruding position of the groove 205. A multi-stage variable turbine characterized in that it is assembled by bolts (207) by inserting a plurality of variable blades (206) having different shapes. 수평구동축(301)의 허브(302)에 회전하는 반대방향으로 굽어지도록 한 수개의 돛대(303)를 체결하고, 상기한 돛대(303)에는 마감선(305)과 완충용 걸고리(304)가 오목하게 휘어지도록 한 반달형 돛(306)을 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 돛가변익터빈.A plurality of masts 303 are fastened to the hub 302 of the horizontal drive shaft 301 to be bent in the opposite direction to rotate. The finishing line 305 and the buffer hook 304 are concave to the mast 303. Sail variable turbine, characterized in that by mounting a half-moon type sail 306 to be bent.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012005413A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 인하대학교 산학협력단 Separable rotor blade for generating tidal current power
CN109209749A (en) * 2018-08-28 2019-01-15 李超杰 A kind of tidal-energy electric generator set

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012005413A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 인하대학교 산학협력단 Separable rotor blade for generating tidal current power
EP2431602A1 (en) * 2010-07-09 2012-03-21 Inha Industry Partnership Institute Separable rotor blade for generating tidal current power
EP2431602A4 (en) * 2010-07-09 2013-05-29 Inha Ind Partnership Inst Separable rotor blade for generating tidal current power
CN109209749A (en) * 2018-08-28 2019-01-15 李超杰 A kind of tidal-energy electric generator set

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