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KR102192399B1 - Mooring system of float generator - Google Patents

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KR102192399B1
KR102192399B1 KR1020190018894A KR20190018894A KR102192399B1 KR 102192399 B1 KR102192399 B1 KR 102192399B1 KR 1020190018894 A KR1020190018894 A KR 1020190018894A KR 20190018894 A KR20190018894 A KR 20190018894A KR 102192399 B1 KR102192399 B1 KR 102192399B1
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조철희
박홍재
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인하대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 부유식 발전기의 계류장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 해저 지면 또는 닻에 고정되고 중간부에는 계류삭 분산장치가 구비되는 적어도 하나 이상의 계류삭과 상기 계류삭 분산장치에서 분기되는 두 개의 계류삭이 일단에 고정되어 수중에 부유하는 부유체로 이루어지고, 상기 부유체는 원통형상으로 평행하게 위치하고 대향되는 내측 중간부에는 수평판이 결합되어 상기 수평판 하단으로 조류발전 모듈이 구비되고 상기 부유체의 양단의 외측면 원통 중심부에 중심결합고리가 구비되는 장치로 부유식 조류발전 또는 풍력발전 장치가 수중에 위치할 수 있도록 고정하고 파도, 바람 또는 조류와 같은 외부환경에 대해 피칭현상을 방지하여 안정적인 자세 유지 및 계류가 가능할 수 있도록 하는 것은 물론 발전효율을 향상시키는 효과를 제공한다.The present invention relates to a mooring device for a floating generator, and more particularly, at least one mooring line fixed to the seabed or anchor and provided with a mooring line dispersing device in the middle part, and two mooring lines branching from the mooring line dispersing device. It is made of a floating body fixed to one end and floating in the water, the floating body is located in parallel in a cylindrical shape and a horizontal plate is coupled to the opposite inner middle portion, and a tidal current power generation module is provided at the bottom of the horizontal plate, and It is a device equipped with a central coupling ring in the center of the cylinder on the outer side of both ends. It is fixed so that the floating tidal current generation or wind power generation device can be located underwater, and it prevents the pitching phenomenon against external environments such as waves, wind, or tide. It not only makes maintenance and mooring possible, but also provides an effect of improving power generation efficiency.

Description

부유식 발전기의 계류장치{Mooring system of float generator}Mooring system of float generator

본 발명은 부유식 발전기의 계류장치에 관한 것으로 부유식 조류발전 또는 풍력발전 장치의 계류를 위한 계류라인 분산장치를 이용하여 부유체가 출렁이는 피칭현상을 방지하기 위한 부유식 발전기의 계류장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mooring device for a floating generator, and relates to a mooring device for a floating generator for preventing a pitching phenomenon in which a floating body is swung by using a mooring line distribution device for mooring a floating tidal current or wind power generator. will be.

일반적으로, 바닷물을 이용하여 전력을 생산하는 해양에너지는 그 방법에 따라 파력발전, 조력발전, 조류발전 및 해양온도차발전 등으로 나뉘게 된다. 이중 조류발전은 밀물과 썰물로 생기는 조류를 이용해 전력을 생산하는 방식으로 조류 발전 장치는 해수 및 하천 등의 유속이 비교적 큰 장소에 설치되어 유체 흐름 에너지에 의하여 터빈을 회전시켜 운동 에너지로 전환하고 이를 다시 전기 에너지로 변환하는 장치이다. In general, marine energy that generates electric power using seawater is divided into wave power generation, tidal power generation, tidal power generation, and ocean temperature difference power generation according to the method. Among them, tidal power generation is a method of generating electric power using tidal currents generated by high tide and low tide. The tidal power generation device is installed in a place where the flow velocity of seawater and rivers is relatively large, and the turbine is rotated by fluid flow energy to convert it into kinetic energy. It is a device that converts back into electrical energy.

또한 풍력발전은 바람에너지를 풍력터빈 등의 장치를 이용하여 기계적 에너지로 변환시키고 이 에너지를 이용하여 발전기를 돌려 전기를 생산하게 된다. 바람에너지인 풍력은 재생 에너지의 일종으로 광범위한 지역에 분포되어 자원이 풍부하고 끊임없이 재생되며 운전 중 온실가스의 배출이 없어 환경오염에 대한 부담이 없다. In addition, wind power generation converts wind energy into mechanical energy using devices such as wind turbines, and uses this energy to generate electricity by turning a generator. Wind energy, which is wind energy, is a kind of renewable energy, distributed over a wide area, has abundant resources, is constantly regenerated, and does not emit greenhouse gases during operation, so there is no burden of environmental pollution.

상기와 같은 부유식 조류 또는 풍력 발전 장치는 발전 모듈을 수중에 계류시키기 위하여 앵커나 해저 지면 등에 고정된 계류 라인에 발전 모듈을 결합시켜 위치를 고정시키고 외부 환경에 대한 안정적인 자세 유지를 가능하게 해야한다.In order to moor the power generation module in the water, the floating tidal current or wind power generation device as described above must be connected to a mooring line fixed to an anchor or the seabed to fix the position and maintain a stable posture for the external environment. .

이를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허공보 제10-1865063호에서는 본 명세서의 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 계류형 조류발전 장치의 발전 모듈에 결합하는 계류 라인이 고정되며 내부에 비접촉 방식의 회전형 변압기가 내장되는 스위블과 적어도 하나 이상의 중층 부이(Mid Water Buoy)가 일정 간격마다 구비되며 양단이 각각 상기의 발전 모듈과 스위블에 결합하는 전력 케이블로 구성되고 스위블은 스위블 플레이트 권선이 내장되는 스위블 플레이트와 상기의 결합 고리 플레이트 권선이 내장되어 스위블 플레이트 샤프트를 중심으로 회전되도록 결합하는 결합 고리 플레이트 및 상기의 결합 고리 플레이트와 틸팅되도록 결합하는 결합 고리로 구성되되, 상기의 스위블 플레이트 권선과 결합 고리 플레이트 권선 사이에 에어 갭이 형성되는 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치가 게시되어 있다.In order to solve this problem, in Korean Patent Registration No. 10-1865063, as shown in Fig. 1 of the present specification, a mooring line coupled to the power generation module of the moored tidal current generator is fixed, and a non-contact rotary transformer is installed inside. A built-in swivel and at least one mid-layer buoy are provided at regular intervals, and both ends are composed of a power cable coupled to the power generation module and the swivel, respectively, and the swivel is a swivel plate having a built-in swivel plate winding and the above. It consists of a coupling ring plate that has a built-in coupling ring plate winding to rotate around the swivel plate shaft, and a coupling ring that is tilted with the coupling ring plate. Air between the swivel plate winding and the coupling ring plate winding A mooring device for preventing twisting of power cables of a one-point mooring type tidal current generator with a gap is posted.

그러나 이는 발전 모듈의 계류를 가능하게는 할 수 있지만 파도, 바람 또는 조류와 같은 외부환경에 대해 발전 모듈의 안정적인 자세 유지 또는 위치 고정을 하기에는 한계가 있을 수 있고 이에 따라 발전효율의 저하가 발생될 수 있는 문제점이 있다.However, this may enable mooring of the power generation module, but there may be limitations in maintaining a stable posture or fixing the position of the power generation module against external environments such as waves, wind, or tide, and accordingly, a decrease in power generation efficiency may occur. There is a problem.

대한민국 등록특허공보 제10-1865063호(2018.06.07)Republic of Korea Patent Publication No. 10-1865063 (2018.06.07)

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본원발명에서는 부유식 조류발전 또는 풍력발전 장치의 수중에서의 계류를 위한 계류라인 분산장치를 이용하여 부유체가 출렁이는 피칭현상을 방지하고 이를 통해 발전 효율을 향상시킬 수 있는 부유식 발전기의 계류장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above-described problems, in the present invention, the floating body is prevented from pitching by using a mooring line dispersing device for underwater mooring of a floating tidal current or wind power generation device, thereby improving power generation efficiency. It is an object of the present invention to provide an improved floating generator mooring device.

목적을 달성하기 위한 구성으로는 부유식 발전기의 계류장치에 있어서, As a configuration to achieve the purpose, in the mooring device of the floating generator,

해저 지면 또는 닻에 고정되고 중간부에는 계류삭 분산장치가 구비되는 적어도 하나 이상의 계류삭과 상기 계류삭 분산장치에서 분기되는 두 개의 계류삭이 일단에 고정되어 수중에 부유하는 부유체로 이루어지고, 상기 부유체는 원통형상으로 평행하게 위치하고 대향되는 내측 중간부에는 수평판이 결합되어 상기 수평판 하단으로 조류발전 모듈이 구비되는 장치이다.At least one mooring line fixed to the bottom of the sea or anchor and provided with a mooring line dispersing device in the middle part, and two mooring lines branching from the mooring line dispersing device are fixed to one end and comprised of a floating body floating in the water. The fluid is a device in which a horizontal plate is coupled to an inner middle portion opposite to the cylindrical shape, and a tidal current power generation module is provided below the horizontal plate.

본 발명의 다른 특징으로는 부유체의 양단의 외측면 원통 중심부에 중심결합고리가 구비되고 상기 부유체의 양단 하측면으로는 하측결합고리가 구비되거나 부유체의 양단의 외측면 원통 중심부에 중심결합윈치가 구비되고 상기 부유체의 양단 하측면으로는 하측결합윈치가 구비된다.Another feature of the present invention is that a central coupling ring is provided in the center of the cylinder on the outer surfaces of both ends of the floating body, and a lower coupling ring is provided on the lower sides of both ends of the floating body, or centrally coupled to the center of the cylinder on the outer surfaces of both ends of the floating body. A winch is provided, and a lower coupling winch is provided on the lower sides of both ends of the floating body.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 부유식 발전기의 계류장치는 부유식 조류발전 또는 풍력발전 장치가 수중에 위치할 수 있도록 고정하고 파도, 바람 또는 조류와 같은 외부환경에 대해 피칭현상을 방지하여 안정적인 자세 유지 및 계류가 가능할 수 있도록 하는 것은 물론 발전효율을 향상시키는 효과가 있다. As described above, the mooring device of the floating generator according to the present invention is fixed so that the floating tidal current generation or wind power generation device can be located underwater, and a stable posture by preventing a pitching phenomenon against external environments such as waves, wind or tide. There is an effect of improving power generation efficiency as well as enabling maintenance and mooring.

도 1은 기존의 일점 계류형 조류발전 장치의 전력케이블 꼬임 방지 계류장치도면.
도 2는 본 발명에 따른 부유식 발전기의 계류장치 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 부유식 발전기의 계류장치 측면도.1 is a view of a mooring device for preventing twisting of a power cable of a conventional one-point mooring type tidal current generator.
Figure 2 is a perspective view of the mooring device of the floating generator according to the present invention.
Figure 3 is a side view of the mooring device of the floating generator according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 부유식 발전기의 계류장치의 구성도이고 도 3은 부유식 발전기의 계류장치의 측면도로, 이를 참고하여 본원발명의 상세 구성을 설명하면 하기와 같다.FIG. 2 is a configuration diagram of a mooring device for a floating generator according to the present invention, and FIG. 3 is a side view of a mooring device for a floating generator, and a detailed configuration of the present invention will be described with reference to this.

부유식 발전기의 계류장치에 있어서, 해저 지면 또는 닻에 고정되고 중간부에는 계류삭 분산장치(11)가 구비되는 적어도 하나 이상의 계류삭(10);과 상기 계류삭 분산장치(11)에서 분기되는 두 개의 계류삭(10)이 일단에 고정되어 수중에 부유하는 부유체(20);로 이루어지고, 상기 부유체(20)는 원통형상으로 양단에 위치하고 대향되는 내측 중간부에는 수평판(21)이 결합되어 상기 수평판(21) 하단으로 조류발전 모듈(M)이 구비되는 것을 특징으로 하는 부유식 발전기의 계류장치이다.In the mooring device of a floating power generator, at least one mooring line (10) fixed to the seabed ground or anchor and provided with a mooring line dispersing device (11) in an intermediate portion; and branching from the mooring line distributing device (11). Two mooring lines 10 are fixed to one end and a floating body 20 floating in the water; the floating body 20 is a cylindrical shape located at both ends and a horizontal plate 21 at the opposite inner middle portion It is a mooring device of a floating generator, characterized in that the tidal current generation module (M) is provided at the bottom of the horizontal plate 21 by being combined.

그리고 상기 부유체(20)의 양단의 외측면 원통 중심부에 중심결합고리(22)가 구비되고 상기 부유체(20)의 양단 하측면으로는 하측결합고리(23)가 구비되어 고정됨으로써 상기 부유체(20)가 파도, 바람 또는 난류와 같은 환경에 의해 심하게 출렁거리는 피칭현상에 대해 최소한의 영향이 될 수 있도록 고정력을 제공하고 상기 부유체(20)와 계류삭(10)의 복원성을 이용하여 안정적인 자세를 유지할 수 있도록 한다. And the floating body 20 is provided with a central coupling ring 22 at the center of the outer surface of the cylinder at both ends of the floating body 20, and the lower coupling ring 23 is provided and fixed on the lower sides of both ends of the floating body 20 (20) It provides a fixing force so that it can have a minimal effect on the pitching phenomenon that is severely fluctuating by environments such as waves, wind or turbulence, and is stable by using the resilience of the floating body 20 and the mooring line 10. Try to maintain your posture.

또한 상기 계류삭 분산장치(11)를 통해 분기되는 계류삭(10)의 구성을 통해 장력을 분산시킴으로써 계류삭(10)의 손상이나 파손 위험을 감소시키고 조류발전 장치의 위치를 안정적으로 고정시킬 수 있게 된다. In addition, by distributing tension through the configuration of the mooring line 10 branching through the mooring line dispersing device 11, the risk of damage or breakage of the mooring line 10 can be reduced and the position of the tidal current generator can be stably fixed. There will be.

상기 분기되는 계류삭(10)의 길이를 조절할 수 있는 구성을 위해서는 상기 부유체(20)의 양단의 외측면 원통 중심부에 중심결합윈치(24)가 구비되고 상기 부유체(20)의 양단 하측면으로는 하측결합윈치(25)의 구성으로도 이루어질 수 있으며, 이를 통해서는 수중에서의 물리적, 환경적으로의 변화 발생 시 계류삭(10)의 길이 조절을 통해 상기 부유체(20)의 자세를 재조정하여 안정적인 부유를 가능하게 한다. For a configuration capable of adjusting the length of the branched mooring line 10, a central coupling winch 24 is provided at the center of the outer surface of the cylinder at both ends of the floating body 20, and the lower side surfaces of both ends of the floating body 20 The lower coupling winch 25 may also be configured, and through this, the posture of the floating body 20 is adjusted by adjusting the length of the mooring line 10 when physical and environmental changes occur in the water. Readjustment to enable stable flotation.

이를 통해 부유식 조류발전 또는 풍력발전 장치가 수중에 위치할 수 있도록 고정하고 파도, 바람 또는 조류와 같은 외부환경에 대해 피칭현상을 방지하여 안정적인 자세 유지 및 계류가 가능할 수 있도록 하는 것은 물론 발전효율을 향상시키는 효과를 제공할 수 있다.Through this, it is possible to maintain a stable posture and mooring by fixing the floating tidal current generation or wind power generation device so that it can be located underwater and preventing the pitching of external environments such as waves, wind or tide, as well as improving power generation efficiency. It can provide an enhancing effect.

본 발명은 특정의 실시 예 및 적용 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.Although the present invention has been shown and described in connection with specific embodiments and application examples, it is common knowledge in the art that various modifications and changes are possible within the limit without departing from the spirit and scope of the invention indicated by the appended claims. Anyone who possesses will know it easily.

M. 조류발전 모듈
10. 계류삭 11. 계류삭 분산장치
20. 부유체 21. 수평판
22. 중심결합고리 23. 하측결합고리
24. 중심결합윈치 25. 하측결합윈치M. Current generation module
10. Mooring line 11. Mooring line distribution device
20. Floating body 21. Horizontal plate
22. Central coupling ring 23. Lower coupling ring
24. Central coupling winch 25. Lower coupling winch

Claims (3)

부유식 발전기의 계류장치에 있어서,
해저 지면 또는 닻에 고정되고 중간부에는 계류삭 분산장치(11)가 구비되는 적어도 하나 이상의 계류삭(10);과
상기 계류삭 분산장치(11)에서 분기되는 두 개의 계류삭(10)이 일단에 고정되어 수중에 부유하는 부유체(20);로 이루어지되, 상기 부유체(20)의 양단의 외측면 원통 중심부에 중심결합고리(22)와 중심결합윈치(24)가 결합되고, 상기 부유체(20)의 양단 하측면으로는 하측결합고리(23)와 하측결합윈치(25)가 결합되며, 상기 부유체(20)는 원통형상으로 양단에 평행하게 위치하고 대향되는 내측 중간부에는 수평판(21)이 결합되어 상기 수평판(21) 하단으로 조류발전 모듈(M)이 구비되는 것을 특징으로 하는 부유식 발전기의 계류장치.In the mooring device of a floating generator,
At least one mooring line 10 fixed to the seabed or anchor and provided with a mooring line distribution device 11 in the middle portion; And
Two mooring lines 10 branching from the mooring line dispersing device 11 are fixed to one end and a floating body 20 floating in the water; a cylindrical center of the outer surface of both ends of the floating body 20 The center coupling ring 22 and the center coupling winch 24 are coupled to each other, and the lower coupling ring 23 and the lower coupling winch 25 are coupled to the lower sides of both ends of the floating body 20, and the floating body (20) is a floating generator, characterized in that the horizontal plate 21 is coupled to the inner middle portion opposite to each other in a cylindrical shape, and a tidal current generation module (M) is provided below the horizontal plate 21 Mooring device. 삭제delete 삭제delete
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