(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
海水の流れを用いて電気エネルギーを生産する潮流発電装置において、
互いに離隔して海底に配置される多数の支持ガイドボディー；
前記支持ガイドボディーによって海水が集中して誘導される、前記支持ガイドボディーの間の位置に配置され、海水の流れによって回転する回転羽を備え、前記回転羽の回転力によって電気エネルギーを生産する発電モジュール；
前記支持ガイドボディーの上下方向に形成されるガイド溝に沿って前記発電モジュールを上下方向に移動させる上下駆動ユニット；
前記支持ガイドボディーの長手方向の両端部に上下方向に離隔して設置され、海水の上下流速分布を測定することができる複数の流速感知センサー；及び
複数の前記流速感知センサーによって測定された海水の上下流速分布によって前記上下駆動ユニットを動作制御して前記発電モジュールの位置を上下調節することができるようにする制御部；を含んでなる潮流発電装置。
【請求項２】
支持ガイドボディーは一側方向に長く形成され、海水の流れ方向に沿って長く配置され、隣接した支持ガイドボディーの対向面の間の離隔距離が海水の流れ方向に発電モジュールに近接するほど次第に減少するように両側面に傾斜面が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の潮流発電装置。
【請求項３】
傾斜面は曲面をなすように形成されることを特徴とする、請求項２に記載の潮流発電装置。
【請求項４】
傾斜面は支持ガイドボディーの長手方向の中心部から長手方向の両側端部に向かってそれぞれ形成され、発電モジュールは前記支持ガイドボディーの長手方向の中心部に配置されることを特徴とする、請求項２又は３に記載の潮流発電装置。
【請求項５】
ガイド溝は、支持ガイドボディーの長手方向の中心部で上下方向に形成されることを特徴とする、請求項４に記載の潮流発電装置。
【請求項６】
発電モジュールは、
内部に発電機が配置され、一側に回転羽が結合される発電機ボディー；
前記発電機ボディーの両側に水平方向に突設される支持ロッド；及び
前記支持ロッドの一端にそれぞれ垂直方向に長く形成され、ガイド溝にスライドして挿着されるガイドバーを含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の潮流発電装置。
【請求項７】
支持ロッドは、海水の流れに対する抵抗が減少するように、長手方向に対する垂直断面形状の中心部が膨出して湾曲した流線形をなすように形成されることを特徴とする、請求項６に記載の潮流発電装置。
【請求項８】
上下駆動ユニットは、
ガイドバーに装着され、一側面にラックギアが形成されるラックバー；
支持ガイドボディーに装着され、前記ラックギアと噛み合うピニオンギア；及び
前記ピニオンギアを回転駆動させる駆動モーターを含むことを特徴とする、請求項６又は７に記載の潮流発電装置。
【請求項９】
支持ガイドボディーの長手方向の両端部には、隣接した支持ガイドボディーとの間に配置されるように、別途の遮断プレートが装着されることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載の潮流発電装置。
【請求項１０】
ｎ個の支持ガイドボディーと前記支持ガイドボディーの間に配置されるｎ−１個の発電モジュールは一つの発電組立体をなし、前記発電組立体は地上で組み立てられた状態で海底に一体に設置されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載の潮流発電装置。
【請求項１１】
発電組立体が支持ガイドボディーの長手方向に沿って多数配置されることを特徴とする、請求項１０に記載の潮流発電装置。
【請求項１２】
支持ガイドボディーの長手方向の両端部には海水の流速を測定することができる流速感知センサーが装着され、多数の発電組立体は前記流速感知センサーによって測定された海水の流速によって選別的に作動し、電気エネルギーを生産するように、別途の制御部によって制御されることを特徴とする、請求項１０又は１１に記載の潮流発電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は潮流発電装置に関するものである。より詳しくは、海水の流れを用いて電気エネルギーを生産する発電モジュールに向けて海水の流れを集中させて海水の速度を高めるように構成することで、発電モジュールの電気エネルギー生産量を向上させて高効率の性能を発揮させることができ、発電モジュールを地上で一体に組み立ててから再引揚方式で海底に設置することにより、その設置及び保守の作業が容易であり、維持管理が容易である潮流発電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、エネルギー問題は国内のみならず国際的にも大きな問題である。特に、発電用に一番広く使われている化石エネルギーは大気汚染とともにエネルギー枯渇という問題点を抱えている。
【０００３】
したがって、世界的に代替エネルギーの開発が推進されているのが実情であり、その一例として原子力エネルギーを挙げることができる。しかし、現在化石エネルギーの代替エネルギーとして主要な原子力エネルギーは核廃棄物の処理と放射能流出による弊害が大きくて論難の対象となっているのが実情である。太陽光や風力を用いた発電設備もあるが、これは環境に依存して十分な電力を得にくい問題点がある。また、水力発電は建設コストが高くかかり、広い地域を水沒させてダムを建設しなければならないため、環境破壊が発生する問題点がある。
【０００４】
このような諸般の問題点に鑑み、近年には海水の運動エネルギーを用いた潮流発電装置が注目されている。一般に、潮流発電は海水の流速が速い位置に発電機を設置して電気を生産するもので、設置方法によって船舶の移動が自由であるのはもちろんのこと、魚類の移動を邪魔しなくて周辺生態系に影響を与えない環境に優しい代替エネルギーシステムであり、海水の移動が規則的であるので、発電量の予測が可能であるという利点を持っている。
【０００５】
このような潮流発電装置は、タービンを回転させて電気を発生するために、一定速度以上の海水流速を持たなければならないため、主に満ち潮や引き潮の海水の流速が地形的な条件によって速くなる地域に設置されている。
【０００６】
しかし、このような一般的な潮流発電装置を設置することができる場所は限定されており、決まった海水の流速によって出力を高めるのには限界があり、大量発電による経済性確保に困難があるため、いまだに普及が広く拡がることができないのが実情である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は従来技術の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、海水の流れを用いて電気エネルギーを生産する発電モジュールに向けて海水の流れを集中させ、海水の速度を高めるように構成することにより、発電モジュールの電気エネルギー生産量を向上させて高効率の性能を発揮することができる潮流発電装置を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、発電モジュールを地上で一体に組み立ててから再引揚方式で海底に設置することにより、その設置及び保守の作業が容易であり、維持管理が容易である潮流発電装置を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、支持ガイドボディーの間に配置された発電モジュールを上下移動可能に装着することにより、発電モジュールの維持保守の際、別途の装備や潜水作業がない経済的な方法で必要な作業を行うことができ、海水の流れの上下流速分布に応じて最適の位置に発電モジュールを移動させてより高い発電効率性能を発揮することができる潮流発電装置を提供することである。
【００１０】
本発明のさらに他の目的は、特定の状況に応じて発電モジュールに向かって流入する海水の流れを停止させることにより、発電モジュールの設置作業などを陸上と同様な条件で行うことができ、海水の流れや海上気象条件に関係なく、必要な作業を行うことができる潮流発電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、潮水干満の差によって発生する海水の流れを用いて電気エネルギーを生産する潮流発電装置であって、互いに離隔して海底に配置される多数の支持ガイドボディー；及び前記支持ガイドボディーの間に位置するように前記支持ガイドボディーに結合され、海水の流れによって回転する回転羽を備え、前記回転羽の回転力によって電気エネルギーを生産する発電モジュールを含み、前記支持ガイドボディーは、海水の流れが前記発電モジュールに向かって集中して誘導されるように形成されることを特徴とする、潮流発電装置を提供する。
【００１２】
この際、前記支持ガイドボディーは一側方向に長く形成され、海水の流れ方向に沿って長く配置され、隣接した支持ガイドボディーの対向面の間の離隔距離が海水の流れ方向に前記発電モジュールに近接するほど次第に減少するように両側面に傾斜面が形成されることができる。
【００１３】
また、前記傾斜面は発電モジュールが設置される位置で支持ガイドボディーの入口側での海水の流れより高い速度を持つようにするどんな形態にも形成されることができる。
【００１４】
また、前記傾斜面は海水の流れ形態が全く変わった状態でも発電モジュールが作動するように、前記支持ガイドボディーの長手方向の中心部から長手方向の両側端部に向かってそれぞれ形成され、前記発電モジュールは前記支持ガイドボディーの長手方向の中心部に配置されることができる。
【００１５】
一方、前記支持ガイドボディーの中心部には上下方向にガイド溝が形成され、前記発電モジュールは前記ガイド溝に上下方向にスライドして挿着されることができる。
【００１６】
この際、前記発電モジュールは、内部に発電機が配置され、一側に前記回転羽が結合される発電機ボディー；前記発電機ボディーの両側に水平方向に突設される支持ロッド；及び前記支持ロッドの一端にそれぞれ垂直方向に長く形成され、前記ガイド溝にスライドして挿着されるガイドバーを含むことができる。
【００１７】
この際、前記支持ロッドは、海水の流れに対する抵抗が減少するように、長手方向に対する垂直断面形状の中心部が膨出して湾曲した流線形をなすように形成されることができる。
また、前記発電モジュールを前記ガイド溝に沿って上下方向に移動させる上下駆動ユニットをさらに備えることができる。
【００１８】
この際、前記上下駆動ユニットは、前記ガイドバーに装着され、一側面にラックギアが形成されるラックバー；前記支持ガイドボディーに装着され、前記ラックギアと噛み合うピニオンギア；及び前記ピニオンギアを回転駆動させる駆動モーターを含むことができる。
【００１９】
また、前記支持ガイドボディーの長手方向の両端部には、海水の流速を測定することができる流速感知センサーが上下方向に離隔して多数配置され、前記上下駆動ユニットは、前記多数の流速感知センサーによって測定された海水の上下流速分布によって前記発電モジュールの位置を上下調節するように、別途の制御部によって動作制御されることができる。
【００２０】
一方、前記支持ガイドボディーの長手方向の両端部には、隣接した支持ガイドボディーとの間に配置されるように、別途の遮断プレートが装着されることができる。
【００２１】
この際、前記支持ガイドボディーは別途のベース構造物に定着された形態で海底に配置され、前記遮断プレートは下向移動の際に前記ベース構造物に収容されるように構成されることができる。
【００２２】
一方、ｎ個の前記支持ガイドボディーと前記支持ガイドボディーの間に配置されるｎ−１個の発電モジュールは一つの発電組立体をなし、前記発電組立体は地上で組み立てられた状態で海底に一体に設置されることができる。
この際、前記発電組立体が前記支持ガイドボディーの長手方向に沿って多数配置されることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、海水の流れを用いて電気エネルギーを生産する発電モジュールに向かって海水の流れを集中させて海水の速度を高めるように構成することにより、発電モジュールの電気エネルギー生産量を高めて高効率の性能を発揮することができる効果がある。
【００２４】
また、発電モジュールとこれを支持する支持ガイドボディーを地上で一体に組み立ててから再引揚方式で海底に設置することにより、その設置及び保守作業が容易であり、維持管理が容易である効果がある。
【００２５】
また、支持ガイドボディーの間に配置された発電モジュールを上下移動可能に装着することで、発電モジュールの維持保守の際、別途の装備や潜水作業がない経済的な方法で必要な作業を行うことができ、海水の流れの上下流速分布によって最適の位置に発電モジュールを移動させてより高い発電効率性能を発揮することができる効果がある。
【００２６】
また、特定の状況によって発電モジュールに向かって流入する海水の流れを停止させることにより、発電モジュールの設置や維持保守の際の必要な作業を海水の流れ状態や海上気象条件に関係なく陸地と同様な条件で作業することができ、経済的な設置及び維持保守が可能である。
【００２７】
また、海水の流量を増加させることができる支持ガイドボディーを設置することにより、既存の海水の流量では発電モジュールによって電気を生産することができない地域でも発電モジュールを設置して大量の電気を生産することができるようにする効果がある。
【００２８】
また、発電モジュールを支持ガイドボディーの長手方向に連続的に設置する大単位発電団地の構築において、支持ガイドボディーが海水の流れをより速く正常な層流状態に回復させる構造を持つので、同一面積により多い発電モジュールを設置することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施例による潮流発電装置の外形構造を概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例による潮流発電装置の設置状態を概念的に示す側面図である。
【図３】本発明の一実施例による潮流発電装置で発生する海水の流れ状態を概念的に示す平面図である。
【図４】本発明の一実施例による潮流発電装置の支持ガイドボディーと発電モジュールの結合構造を概略的に示す分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施例による潮流発電装置の上下駆動ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施例による潮流発電装置の発電モジュールの上下移動状態を概略的に示す側面図である。
【図７】本発明の一実施例による潮流発電装置の支持ガイドボディーに遮断プレートが装着された構成を概略的に示す斜視図である。
【図８】本発明の一実施例による潮流発電装置の設置構造を概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、各図の構成要素に参照符号を付けるにあたり、同一構成要素に対しては、たとえ他の図上に示されていても、できるだけ同一符号を付与することに留意しなければならない。また、本発明の説明において、本発明の要旨を不必要に曖昧にすると判断される関連する公知の構成または機能については、その詳細な説明を省略する。
【００３１】
図１は本発明の一実施例による潮流発電装置の外形構造を概略的に示す斜視図、図２は本発明の一実施例による潮流発電装置の設置状態を概念的に示す側面図、図３は本発明の一実施例による潮流発電装置で発生する海水の流れ状態を概念的に示す平面図である。
【００３２】
本発明の一実施例による潮流発電装置は、満ち潮と引き潮の海水流動によって発生する海水の流れを用いて電気エネルギーを生産する装置であり、海水の流れを誘導する支持ガイドボディー１００と、支持ガイドボディー１００に結合され、海水の流れによって電気エネルギーを生産する発電モジュール２００とを含んでなる。
【００３３】
支持ガイドボディー１００は海水の流れが大きい海底に配置される。この際、海底面に定着される形態に配置されることもでき、別途の構造物によって海底面から離隔する形態に配置されることもできる。支持ガイドボディー１００が海底面に配置される場合にも、別途のベース構造物（図示せず）を海底面に設置した後、このようなベース構造物に支持ガイドボディー１００が定着される形態に配置することができる。
【００３４】
このような支持ガイドボディー１００は多数が互いに離隔して配置され、このような支持ガイドボディー１００の間に発電モジュール２００が結合される。よって、支持ガイドボディー１００は発電モジュール２００を支持する機能を果たすので、海底に安定的に固定装着されることが好ましい。また、支持ガイドボディー１００は内部に収容空間が形成されるように中空状に形成することができ、このような支持ガイドボディー１００の内部には後述する上下駆動ユニット（図示せず）をはじめとして他のいろいろの部品を装着することができる。よって、支持ガイドボディー１００の上面には、図１に示すように、支持ガイドボディー１００の内部空間を開閉することができる別途のボディーカバー１１０を装着することができる。
【００３５】
発電モジュール２００は互いに離隔して配置される支持ガイドボディー１００の間に位置するように支持ガイドボディー１００に結合され、海水の流れによって回転する回転羽２１０を備え、海水の流れによる回転羽２１０の回転力によって電気エネルギーを生産するように構成される。この際、発電モジュール２００は、海水の流れによって回転する回転羽２１０と、回転羽２１０の回転力を受けて電気エネルギーを生産する発電機（図示せず）が内部に配置される発電機ボディー２２０とを含んでなる。これについての詳細な説明は後述する。
【００３６】
したがって、本発明の一実施例による潮流発電装置は、支持ガイドボディー１００の間に流入する海水の流れによって発電モジュール２００の回転羽２１０が回転し、回転羽２１０の回転力によって電気エネルギーを生産するように構成される。
【００３７】
この際、本発明の一実施例による支持ガイドボディー１００は、海水の流れが発電モジュール２００に向かって集中するように形成される。このような支持ガイドボディー１００の形状によって海水の流れは発電モジュール２００に集中し、その流速が速くなるので、発電モジュール２００の回転羽２１０の回転速度及び回転力が増加して電気エネルギー生産効率が向上する。
【００３８】
より詳細に説明すれば、支持ガイドボディー１００は一側方向に長く形成され、海水の流れの方向に沿って長く配置される。この際、互いに隣接した支持ガイドボディー１００の対向面間の離隔距離が海水の流れ方向に発電モジュール２００に近接するほど次第に減少するように幅方向の両側面に傾斜面１２０が形成される。この際、傾斜面１２０は、図１及び図３に示すように、曲面をなすように形成されることが好ましい。このような構造によって互いに隣接した支持ガイドボディー１００の間の空間に流入する海水の流れは曲面形の傾斜面１２０に沿って誘導されながら次第にその流速が速くなる。
【００３９】
また、傾斜面１２０は支持ガイドボディー１００の長手方向の中心部から長手方向の両側端部に向かってそれぞれ形成される。この際、発電モジュール２００は支持ガイドボディー１００の長手方向の中心部に配置されることが好ましい。これにより、本発明の一実施例による潮流発電装置は満ち潮による海水の流れだけではなく、引き潮による海水の流れも発電モジュール２００に向けて集中して誘導することができる構造となっている。
【００４０】
すなわち、図３の（ａ）に示すように、満ち潮の際に発生する海水の流れが互いに隣接した支持ガイドボディー１００の間に流入すれば、支持ガイドボディー１００の中心部から一側端部に向かって形成された傾斜面１２０によって発電モジュール２００に行くほど海水の流動断面積が減少するので、これにより海水の流速は傾斜面１２０に沿って徐々に速くなる。海水の流速が速くなれば、回転羽２１０の回転速度が高くなるので、発電機によって生産される電気エネルギーの量が海水流速の増加量の三乗に比例して増加するようになる。同様に、図３の（ｂ）に示すように、引き潮の際に発生する海水の流れも支持ガイドボディー１００の中心部から他側に形成された傾斜面１２０によって発電モジュール２００に行くほど海水の流動断面積が減少するので、同様に海水の流速が速くなり、これにより回転羽２１０の回転速度及び発電機による電気エネルギー生産量が増加するようになる。
【００４１】
したがって、本発明の一実施例による潮流発電装置は、このような支持ガイドボディー１００の構造によって海水の流れを発電モジュール２００に集中して誘導することができるので、電気エネルギー生産効率が向上する構造である。
次に、本発明の一実施例による潮流発電装置の詳細構成について詳細に説明する。
【００４２】
図４は本発明の一実施例による潮流発電装置の支持ガイドボディーと発電モジュールの結合構造を概略的に示す分解斜視図、図５は本発明の一実施例による潮流発電装置の上下駆動ユニットの構成を概略的に示す斜視図、図６は本発明の一実施例による潮流発電装置の発電モジュールの上下移動状態を概略的に示す側面図である。
【００４３】
本発明の一実施例による潮流発電装置は、図４に示すように、支持ガイドボディー１００の中心部に上下方向にガイド溝１３０が形成され、発電モジュール２００はこのようなガイド溝１３０に上下方向にスライドして挿着されるように構成することができる。この際、ガイド溝１３０の内側面には、発電モジュール２００の挿入経路をガイドするように、ガイド溝１３０の長手方向に沿ってガイドレール１３１が長く形成され、発電モジュール２００にはこのようなガイドレール１３１に挿入されて噛み合うようにレール溝２４１を形成することができる。
【００４４】
このように、支持ガイドボディー１００にスライドして挿着される発電モジュール２００は、図４に示すように、一側に回転羽２１０が結合され、内部には回転羽２１０の回転力を受けて電気エネルギーを生産するように発電機（図示せず）が配置される発電機ボディー２２０と、発電機ボディー２２０の両側に水平方向に突設される支持ロッド２３０と、各支持ロッド２３０の一端にそれぞれ垂直方向に長く形成され、支持ガイドボディー１００のガイド溝１３０にスライドして挿着されるガイドバー２４０とを含んでなることができる。この際、ガイドバー２４０の側面には、前述したガイドレール１３１に挿入されて噛み合うレール溝２４１が形成される。
【００４５】
このような構造によって発電モジュール２００は支持ガイドボディー１００の間の空間に配置され、一つの一体型に組み立てられた状態で、ガイドバー２４０がガイド溝１３０にスライドして挿入される方式で支持ガイドボディー１００に結合される。この際、回転羽２１０が結合された発電機ボディー２２０はガイドバー２４０に支持ロッド２３０を介して支持され、支持ガイドボディー１００の間の空間中心部に位置するようになる。よって、支持ロッド２３０が発電機ボディー２２０を支持しながら支持ガイドボディー１００の間の空間を横切る形態に配置されるので、支持ガイドボディー１００の間の空間を通じて流動する海水の流れは支持ロッド２３０によって抵抗を受けるようになる。よって、本発明の一実施例による支持ロッド２３０は、海水の流れの抵抗を最小化するように、流線形に形成されることが好ましい。
【００４６】
この際、本発明の一実施例による潮流発電装置は満ち潮及び引き潮の際に発生する両方向海水の流れをいずれも用いて発電するように構成されるので、支持ロッド２３０はこのような両方向海水の流れに対する抵抗をいずれも最小化することができるように、図４に示すように、長手方向に対する垂直断面の形状が中心部で膨出して湾曲した流線形をなすように形成されることが好ましい。
【００４７】
一方、このように、支持ガイドボディー１００にスライドして挿着される発電モジュール２００は支持ガイドボディー１００のガイド溝１３０に沿って上下方向に移動可能に結合することができ、このために、発電モジュール２００を上下方向に移動させる上下駆動ユニット５００をさらに備えることができる。
【００４８】
上下駆動ユニット５００は、図５に示すように、発電モジュール２００のガイドバー２４０に装着され、一側面にラックギア５１１が形成されるラックバー５１０と、支持ガイドボディー１００に装着され、ラックバー５１０のラックギア５１１と噛み合うピニオンギア５２０と、ピニオンギア５２０を回転駆動させる駆動モーター５４０とを含んでなることができる。この際、駆動モーター５４０によって駆動されるピニオンギア５２０はラックギア５１１と直結されるように構成することもできるが、図５に示すように、別途のアイドルギア５３０を介して連結されるように構成することもできる。また、駆動モーター５４０は、設置場所が水中であるので、水中モーターを使用することが好ましく、相対的に大きな動力が要求されるので、別途の油圧装置（図示せず）から油圧を受けて作動する油圧式モーターを使用することができる。ここで説明した上下駆動ユニット５００の構成は例示的なもので、その外にも多様な構成に変更可能である。例えば、油圧シリンダー（図示せず）を用いた方式の構成も可能であり、別途のクレーン（図示せず）を用いた引揚方式の構成も可能であろう。
【００４９】
このような構造によって駆動モーター５４０が作動してピニオンギア５２０を回転駆動すれば、ピニオンギア５２０と噛み合うラックギア５１１によって、ラックバー５１０及びラックバー５１０が結合されたガイドバー２４０がガイド溝１３０に沿って上下方向に移動し、このガイドバー２４０の上下移動によって支持ロッド２３０及び発電機ボディー２２０が上下方向に移動するようになる。
【００５０】
このような発電モジュール２００の上下移動によって海水の流れ状態に応じて発電モジュール２００の上下位置を調節することにより、潮流発電装置の電気エネルギー生産効率を一層向上させることができる。すなわち、満ち潮または引き潮の際に発生する海水の流れは、天気、風または流動摩擦力のような特定の状況によって水深によって違う流速分布が出現するので、このような海水の上下方向流速分布に応じて最大流速の地点に発電モジュール２００の上下位置を移動させることで、回転羽２１０の回転速度を高めてより多くの電気エネルギーを生産することができる。
【００５１】
この際、支持ガイドボディー１００の長手方向の両端部には、図４及び図６に示すように、海水の流速を測定することができる多数の流速感知センサー４００が上下方向に離隔して配置され、上下駆動ユニット５００はこのような流速感知センサー４００で測定された海水の上下方向流速分布によって発電モジュール２００の位置を上下方向に調節する方式で構成することができ、このような上下駆動ユニット５００の動作状態は別途の制御部８００によって動作制御されるように構成することができる。
【００５２】
すなわち、図６に示すように、海水の流速が上層部でより速い場合には、上下駆動ユニット５００の動作制御によって発電モジュール２００の回転羽２１０が支持ガイドボディー１００の中心より上層に位置するように発電モジュール２００を上向きに移動させ、海水の流速が下層部でより速い場合には、上下駆動ユニット５００の動作制御によって発電モジュール２００の回転羽２１０が支持ガイドボディー１００の中心より下層に位置するように発電モジュール２００を下向きに移動させる方式で構成することができ、これによって本発明の一実施例による潮流発電装置はいつも最適化した状態で動作してより高い効率で電気エネルギーを生産することができる。
【００５３】
このような上下駆動ユニット５００によって得られる他の利点は、発電モジュール２００の維持保守が必要な時点に上下駆動ユニット５００の動作制御によって発電モジュール２００を上昇させて必要な作業を行うので、別途の追加装備がない経済的な維持保守を行うことができるものである。
【００５４】
図７は本発明の一実施例による潮流発電装置の支持ガイドボディーに遮断プレートが装着された構成を概略的に示す斜視図である。
本発明の一実施例による潮流発電装置は、図７に示すように、支持ガイドボディー１００の長手方向の両端部に別途の遮断プレート６００を装着することができる。この際、遮断プレート６００は互いに隣接した支持ガイドボディー１００の間の空間に配置されるように、両端が二つの支持ガイドボディー１００にそれぞれ結合される。
【００５５】
すなわち、図７に示すように、支持ガイドボディー１００の長手方向の両端部にはそれぞれ上下方向にガイド溝１４０が長く形成され、互いに隣接した支持ガイドボディー１００に互いに対向するように形成された二つのガイド溝１４０に遮断プレート６００の両端部がそれぞれ挿着されることができる。
【００５６】
このような遮断プレート６００は特定の状況で互いに隣接した支持ガイドボディー１００の空間に流動する海水の流れを減少させるためのもので、定常状態では互いに隣接した支持ガイドボディー１００の間の空間に自由に海水が流入するように遮断プレート６００を挿入しなかった状態を維持し、支持ガイドボディー１００のみを設置してから発電モジュール２００を設置するか、あるいは発電モジュール２００で異常状況が発生して維持保守が必要な場合には、互いに隣接した支持ガイドボディー１００の間の空間に海水が流入することを防止することができるように遮断プレート６００を挿着することで海水の流入を遮断する。
【００５７】
このように、遮断プレート６００が特定の状況で挿着されることによって海水の流入を停止させることで、陸上と同様な作業条件が整えられ、海水の流れの強度や海上気象の条件に構わずいつでも必要な作業を行うことができる。このような条件は一般的な潮流発電システムの設置及び維持保守が引き潮から満ち潮に、あるいは満ち潮から引き潮に潮流が変わる停潮期の制限された条件でばかりなされるが、本発明はいつでも作業が可能なので、設置及び維持保守コストを画期的に減らすことができる利点がある。
図８は本発明の一実施例による潮流発電装置の設置構造を概略的に示す斜視図である。
【００５８】
本発明の一実施例による潮流発電装置は、前述したように、多数の支持ガイドボディー１００と、支持ガイドボディー１００の間に配置される発電モジュール２００とを含んでなる。この際、ｎ個の支持ガイドボディー１００と、支持ガイドボディー１００の間に配置されるｎ−１個の発電モジュール２００とは一つの発電組立体１０をなし、地上で組み立てられた状態で海底に一体に設置される。
【００５９】
すなわち、支持ガイドボディー１００と発電モジュール２００を地上で全て組み立てた後、一つの発電組立体１０を一体に海底に設置するように構成される。よって、水中作業なしに大部分の組立て製作過程が地上でなされるので、その設置作業が非常に容易であり、特に大規模の保守作業の際にも一つの発電組立体１０をクレーンなどで地上に引揚した後、保守作業ができるので、保守作業も容易に行うことができる。
【００６０】
一方、このような発電組立体１０は、図８に示すように、支持ガイドボディー１００を通過する海水の流れ方向によって、つまり支持ガイドボディー１００の長手方向に沿って離隔距離（Ｘ）だけ互いに離隔して多数設置することができる。
【００６１】
一般に、潮流による電気生産が可能な地域に潮流発電団地を建設するにあたり、発電モジュール２００を発電モジュール２００の前後及び左右方向にそれぞれ多数設置する。この際、発電モジュール２００の間の間隔は発電モジュール２００の回転羽２１０の回転によって生成した乱流が隣接した発電モジュール２００の出力に影響を及ぼさないように充分に離隔させなければならない。しかし、本発明の一実施例による潮流発電装置の支持ガイドボディー１００は、回転羽２１０を通った乱流を短時間に層流の定常状態に形成する役目をする。
【００６２】
したがって、本発明の一実施例による潮流発電装置によって潮流発電団地を建設すれば、発電モジュール２００の間の間隔を減少させることができるので、同一面積により多数の発電モジュール２００を設置することにより、大規模の潮流発電が可能となる。
【００６３】
一方、発電組立体１０は、このように支持ガイドボディー１００の長手方向に沿って一列に配置される方式の外にも、支持ガイドボディー１００の離隔方向に沿って、つまり支持ガイドボディー１００の幅方向に沿って水平方向に多数配置されることもできる。
【００６４】
この場合、発電組立体１０は、支持ガイドボディー１００の長手方向の両端部に海水の流速を測定することができる流速感知センサー４００が装着され、多数の発電組立体１０はこのような流速感知センサー４００によって測定された海水の流速によって前もって設定された流速区間に相当する海水の流速が現れる位置の発電組立体１０だけ選別的に作動して電気エネルギーを生産するように制御部８００によって制御することができる。これにより、もっと最適化した状態で運転制御することができ、不要な作動が排除されるので、一層エネルギー効率の高い状態が維持できる。
【００６５】
以上の説明は本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎないもので、本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形が可能であろう。よって、本発明に開示された実施例は本発明の技術思想を限定するためではなく説明するためのもので、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は以下の請求範囲によって解釈されなければならず、それと同等な範囲内にあるすべての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものに解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明による潮流発電装置は、発電モジュールの電気エネルギー生産量の向上によって高効率の性能を発揮するようにするとともに多様な形態に具現され、環境に優しい発電設備として利用されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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