KR100524525B1

KR100524525B1 - 파력발전장치

Info

Publication number: KR100524525B1
Application number: KR10-2003-0024875A
Authority: KR
Inventors: 임명식
Original assignee: 임명식
Priority date: 2003-04-19
Filing date: 2003-04-19
Publication date: 2005-11-01
Also published as: KR20040091165A; GB2417985A; JP2007528463A; GB0522403D0; US20060028026A1; GB2417985B; WO2004094814A1

Abstract

본 발명은 파력발전장치에 관한 것으로서,

고정프레임(1)과; 상기 고정프레임(1)에 설치된 부력구조물(20)과; 상기 고정프레임(1)에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축(2)과; 일방향 클러치(6)를 경유하여 상기 발전기 회전축(2)에 연결된 회전구동부(9)와; 상기 고정프레임(1)의 힌지점(P)에 대하여 회전이 자유롭게 설치된 3점 링크(3)와; 상기 3점 링크(3)의 1개 자유단에 설치된 부표(4)와; 일단(一端)은 상기 3점 링크(3)의 다른 1개 자유단에 연결되고, 타단은 상기 고정프레임(1)에 고정되어, 상기 회전구동부(9)에 감겨진 로프(5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하므로,

부표가 고정프레임에 연결된 링크에 설치되어 있어 그 구조적 결합이 보다 견고하고, 발전기 회전축에 플라이 휘일이 설치되어 있어 파력이 순간적으로 작용할 경우에도 회전속도 및 회전력을 안정된 작동상태로 유지할 수 있다는 이점이 있다.

Description

파력발전장치{An Electric Generating Apparatus Using Wave Force}

본 발명은 파력발전장치에 관한 것으로서, 특히 파도가 순간적으로 상승할 때의 운동에너지를 기계적 회전에너지로 변환함으로써 발전(發電)시키는 파력발전장치에 관한 것이다.

현재는 주로 석유 및 화석연료, 원자력 등을 이용하여 전력을 생산하고 있으나, 석유 및 화석연료는 그 매장량이 한정되어 있어 시간이 지남에 따라서 고갈될 수 밖에 없고, 원자력의 경우에는 우라늄의 고갈로 이용기간에 한계가 있을 뿐만 아니라 핵폐기물의 처리가 심각한 문제로 대두되고 있는 상황이다.

이에 대하여, 풍력이나 태양에너지는 거의 무한하고 공해도 일으키지 않는 장점이 있다. 그러나, 바람은 계절과 위치에 따라 매우 달라 최적의 위치를 찾아내기가 쉽지 않고, 태양에너지의 경우에는 그 일조량이 제한적이어서 이를 만회하기 위한 대규모의 장치 및 효율적인 에너지 변환기술이 요구되므로 생산비가 매우 커지는 단점이 있었다.

최근에는, 이와 같은 문제점을 해결하고자, 조력이나 파력을 이용한 발전장치가 소개되고 있다. 그 대표적인 것으로서, 한국공개특허공보 제2002-0071492호(도 1 참조)에는 파도가 상승할 때의 에너지를 부력구(60)를 통해 발전기(30)에 전달하는 구조가 개시되어 있다. 여기서, 상기 부력구(60)가 하강할 때는 일방향클러치(75)에 의해 공회전되므로 파도가 너울댈 때마다 연속적으로 한 방향의 회전력이 가해져서 발전하는 구조로 되어 있다.

그러나, 전술한 종래의 파력발전장치의 구조에 있어서는, 단순한 원리만이 기재되어 있을 뿐, 실제 작동시에는 여러가지 문제점이 발생할 수 있다. 예컨대, 부력구(60)가 설치된 부력축(70)에 기어홈(74)이 형성되어 있고, 이 기어홈(74)에 일방향 클러치(75)가 직접 맞물리는 구조로 되어 있으므로, 실제 파도가 칠 때, 양 구조물(70,75)의 요동에 따라 상기 기어홈(74)과 일방향 클러치(75)가 순간적으로 분리되어 확실한 동력전달이 어려워질 가능성이 높다.

또한, 일방향 클러치(75)로부터 발전기 회전축(40)에 전달되는 회전관성력이 작아서, 추가적인 파도가 치지 않으면 회전이 곧 소멸해버리는 단점이 있다. 더욱이, 부력구(60)에 작용하는 상승력만을 이용하므로 커다란 모멘트를 이용할 수 없다는 단점도 있다.

또한, 회전축(40)의 회전속도 및 회전력은 단지 파력에만 의존하므로, 시기에 따라 파고의 변동폭이 클 경우 교류전력을 안정적으로 발생시키기 어려운 단점도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발명의 목적은 파력이 순간적으로 작용할 경우에도 안정된 작동상태를 유지하여, 안정된 발전상태를 유지할 수 있는 파력발전장치를 제공하는데 있다.

또한, 지렛대의 원리로 커다란 모멘트를 이용하여 회전력을 가하는 파력발전장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 파력발전장치는,

소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임과;상기 한쌍의 고정프레임에 연결 설치된 부력구조물과;상기 한쌍의 고정프레임에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축과;일방향 클러치를 각각 경유하여 상기 발전기 회전축에 연동되도록 소정 간격을 두고 연결된 회전구동부와;상기 발전기 회전축을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임에 상기 발전기 회전축과 평행한 방향으로 각각 설치된 고정축의 각 힌지점에 대하여 회전이 자유롭게 서로 엇갈리게 설치된 3점 링크와;상기 3점 링크의 1개 자유단에 각각 설치된 부표와;일단(一端)은 상기 각 3점 링크의 다른 1개 자유단에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부에 연결되어 감겨지고 인장스프링을 포함하는 로프와;상기 발전기 회전축에 설치된 플라이 휘일과;일단은 상기 3점 링크가 각각 설치된 고정축에 대향하는 고정축에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부에 연결되고 탄성회복수단으로서의 스파이어럴 스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 파력발전장치가 상기 발전기 회전축을 따라 2세트 이상 설치되어 있는 것이 바람직하다.

더욱이, 이러한 파력발전장치가, 회전축을 따라 증속장치를 경유하여 2개 이상 결합되어 있이 설치되어 있는 것이 증속을 위해 바람직하다.

본 발명에 따른 또 다른 파력발전장치는,

소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임과;상기 한쌍의 고정프레임에 연결 설치된 부력구조물과;상기 한쌍의 고정프레임에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축과;상기 발전기 회전축을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임에 상기 발전기 회전축과 평행한 방향으로 각각 설치된 제1회전구동부축 및 제2회전구동부축과;상기 제1회전구동부축 및 제2회전구동부축에 각각 일방향 클러치를 경유하여 상기 발전기 회전축에 연동되도록 설치된 회전구동부와;상기 회전구동부에 각각 일단부가 고정된 2점 링크와;상기 2점 링크의 각 자유단에 설치된 부표와;상기 발전기 회전축에 설치된 플라이 휘일과;상기 제1회전구동부축에 상기 일방향 클러치의 종동부와 나란히 설치되어 상기 발전기 회전축에 설치된, 보다 작은 직경의 제2중간기어와 맞물려 있는 제1중간기어와;상기 발전기 회전축과 상기 제2회전구동부축 사이에 상기 발전기 회전축과 평행한 방향으로 설치된 중간회전축에 설치된 제3중간기어와;상기 일방향 클러치의 종동부와 나란하게 상기 제2회전구동부축에 상기 제3중간기어 보다 큰 직경을 갖는 제4중간기어;를 포함하고, 상기 제3중간기어는 상기 제2중간기어와 제4중간기어에 동시에 맞물려 있는 것을 특징으로 한다.

삭제

이러한 파력발전장치는 상기 발전기 회전축을 따라 2세트 이상 설치되어 있는 것이 좋다.

한편, 소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임과; 상기 한쌍의 고정프레임에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축과; 일방향 클러치를 각각 경유하여 상기 발전기 회전축에 연동되도록 소정 간격을 두고 연결된 회전구동부와; 상기 발전기 회전축을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임에 상기 발전기 회전축과 평행한 방향으로 각각 설치된 고정축의 각 힌지점에 대하여 회전이 자유롭게 서로 엇갈리게 설치된 3점 링크와; 상기 3점 링크의 1개 자유단에 각각 설치된 부표와; 일단은 상기 각 3점 링크의 다른 1개 자유단에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부에 연결되어 감겨지고 인장스프링을 포함하는 로프와; 상기 발전기 회전축에 설치된 플라이 휘일과; 일단은 상기 3점 링크가 각각 설치된 고정축에 대향하는 고정축에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부에 연결되고 탄성회복수단으로서의 스파이어럴 스프링으로 구성된 파력발전구조(A)와;상기 발전기 회전축을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임에 상기 발전기 회전축과 평행한 방향으로 각각 설치된 제1회전구동부축 및 제2회전구동부축과; 상기 제1회전구동부축 및 제2회전구동부축에 각각 일방향 클러치를 경유하여 상기 발전기 회전축에 연동되도록 설치된 회전구동부와; 상기 회전구동부에 각각 일단부가 고정된 2점 링크와; 상기 2점 링크의 각 자유단에 설치된 부표와; 상기 발전기 회전축에 설치된 플라이 휘일과; 상기 제1회전구동부축에 상기 일방향 클러치의 종동부와 나란히 설치되어 상기 발전기 회전축에 설치된, 보다 작은 직경의 제2중간기어와 맞물려 있는 제1중간기어와; 상기 발전기 회전축과 상기 제2회전구동부축 사이에 상기 발전기 회전축과 평행한 방향으로 설치된 중간회전축에 설치된 제3중간기어와; 상기 일방향 클러치의 종동부와 나란하게 상기 제2회전구동부축에 상기 제3중간기어 보다 큰 직경을 갖는 제4중간기어로 구성되고, 상기 제3중간기어는 상기 제2중간기어와 제4중간기어에 동시에 맞물려 있는 파력발전구조(B); 가 상기 발전기 회전축을 따라 조합되어 배치되어 있고, 상기 고정프레임에는 부력구조물이 연결되어 있고, 상기 발전기 회전축에는 플라이 휘일이 적어도 1개 설치되어 있도록 구성할 수 있다.

삭제

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

제1실시예

도 2 내지 도 4에는 본 발명의 제1실시예에 따른 파력발전장치의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 각종 구조물을 설치하기 위하여 소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임(1)과, 이 고정프레임(1)을 바다에 띄우기 위한 부력구조물(20)이 나타나 있다. 상기 고정프레임(1)은 비교적 강도가 높은 부재를 서로 결합하여 제작하면 되며, 부력구조물(20)과 함께 바다에 띄우면 일부분은 수면 바깥으로 나오고 일부는 잠기게 된다.

상기 고정프레임(1)에는, 발전기 회전축(2)이 회전이 자유롭게 설치되어 있어, 이 발전기 회전축(2)의 회전에 따라 회전축에 연결된 발전기(30)에서 발전이 이루어지게 되어 있다. 이를 위해, 상기 회전축(2)을 회전지지하기 위한 베어링(미도시)이 고정프레임(1) 상에 설치되어야 함은 물론이다. 그리고, 상기 발전기(30)는 자석과 코일의 상대적 회전에 따라 전기를 발생시키는 통상적인 구조의 발전기이다.

상기 발전기 회전축(2)에는, 일방향 클러치(6)를 각각 경유하여 소정 간격을 두고 연결된 회전구동부(9, 9')가 직접 연결되어 있다. 이에 따라, 상기 회전구동부(9, 9')가 일방향으로 회전할 때만 발전기 회전축(2)이 같은 방향으로 회전하고, 회전구동부(9, 9')가 반대방향으로 회전할 경우에는 공회전이 되어 동력전달이 끊어지게 되어 있다. 따라서, 일방향으로의 회전만이 허용되므로, 파도가 칠 때마다 그 회전력이 더해지게 된다. 도 7에는, 상기 일방향 클러치(6)로 사용할 수 있는 몇가지 예가 도시되어 있다.

한편, 상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 각각 설치된 고정축(1a, 1b)의 각 힌지점(P)에는 3점 링크(3, 3')가 회전이 자유롭게 엇갈리는 형태로 설치되어 있다. 여기서, 3점 링크(3, 3')라고 하는 것은, 힌지점(P)과 로프(5) 연결점과 부표(4) 설치점 사이의 상대적 변위가 거의 없는 부재로서, 본 실시예와 같이 막대모양의 부재를 서로 교차시켜서 고정결합시킬 수도 있고, 평판(平板) 모양으로 형성될 수도 있다. 더욱이, 상기 3점 링크(3, 3')의 회전시에 흔들림을 방지하기 위해, 발전기 회전축(2) 방향의 앞뒤로 지지부재(31)가 설치되는 것이 좋다.

상기 3점 링크(3, 3')의 1개 자유단에는 부표(4)가 설치되어 있으며, 다른 자유단에는 로프(5)의 단부가 연결되어 있다. 상기 부표(4)는 바다 위에 떠있다가 파도가 올려치면 순간적으로 상승하게 된다.

상기 3점 링크(3, 3')의 자유단에 연결된 로프(5)의 타단(他端)은 상기 회전구동부(9, 9')에 고정되어 감겨져 있다. 이 때, 상기 회전구동부(9, 9')의 외면은 일반 권취드럼의 형태로 되어 있으면 되고, 내면은 상기 일방향 클러치(6) 구조에 의해 발전기 회전축(2)과 결합되도록 하면 된다.

상기 로프(5)에는 3점 링크(3, 3') 쪽에 인장스프링(10)이 포함되어 있어, 파도가 쳐서 부표(4)가 상승한 후 빨리 원위치(Quick Return)될 수 있게 되어 있다.

한편, 도 3에서와 같이, 고정축(1a, 1b)과 회전구동부(9, 9')에는 로프(7)와 인장스프링(11)이 연결되어 있어서, 부표(4)가 상승한 후 다시 하강할 때 회전구동부(9)의 빠른 회복이 가능하게 된다.

더욱이, 도 4에서와 같이, 3점 링크(3)가 설치된 고정축(1a)에 대향하는 고정축(1b)과 회전구동부(9) 사이에 스파이어럴 스프링(55)을 연결하면, 회복구성이 보다 용이하고도 원활하게 일어난다. 이 스파이얼 스프링(55)은 고정축(1a)과 회전구동부(9') 사이에 연결될 수 있다. 도면중 '1c'는 연결대를 표시한 것이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 발전기 회전축(2) 방향에서 바라볼 때, 상기 3점 링크(3, 3')와 부표(4)는 좌우에 각각 설치되어 있는 것이 좋다. 이 경우에는, 회전력의 증가와 함께 중량의 균형도 이룰 수 있어 전체 구조가 안정되게 된다.

또한, 회전력을 보다 크게 하기 위해, 상기 3점 링크(3, 3'), 부표(4), 일방향 클러치(6), 및 로프(5) 등은 상기 회전구동부(9, 9')를 따라 2개 이상 설치되어 있는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발전기 회전축(2)에는 플라이 휘일(12)이 설치되어 있어, 커다란 관성에너지를 이용하여 회전속도의 편차를 줄일 수 있고, 파도가 치지 않을 경우에도 회전에너지를 보유할 수 있다.

제2실시예

도 5에는 본 발명의 제2실시예에 따른 파력발전장치가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 고정프레임(1)과, 상기 고정프레임(1)에 설치된 부력구조물(20)과, 상기 고정프레임(1)에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축(2)과, 상기 발전기 회전축(2)에 설치된 플라이 휘일(12)로 구성되어 있는 것은 제1실시예와 유사하다.

본 실시예에서는, 일방향 클러치(6, 6')를 경유하여 회전구동부(9, 9')가 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 연결되어 있으며, 상기 회전구동부(9, 9')에는 2점 링크(33, 33')의 일단부(一端部)가 고정되어 있다. 그리고, 상기 2점 링크(33, 33')의 자유단에는 부표(4)가 설치되어 있다.

여기서, 상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에는, 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 제1회전구동부축(41)과 제2회전구동부축(43)이 각각 설치되어 있다. 이 경우, 상기 일방향 클러치(6)의 종동부와 제1중간기어(71)는, 상기 제1회전구동부축(41)에 나란히 설치되어 있고, 상기 제1중간기어(71)는 상기 발전기 회전축(2)에 설치된 제2중간기어(72)와 맞물려 있다. 따라서, 도면의 왼쪽 부표(4)가 상승하면, 일방향 클러치(6)가 물려서 제1중간기어(71)가 회전하고 이와 맞물리는 제2중간기어(72) 및 발전기 회전축(2)이 회전하게 된다.

여기서, 상기 제1중간기어(71)는 제2중간기어(72)보다 큰 직경을 가지고 있어, 회전과 동시에 증속이 이루어진다.

더욱이, 상기 제3중간기어(73)는, 상기 발전기 회전축(2)과 상기 제2회전구동부축(42) 사이에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 설치된 중간회전축(42)에 설치되어 있고, 상기 일방향 클러치(6')의 종동부와 제4중간기어(74)가, 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 설치된 제2회전구동부축(43)에 나란히 설치되어 있으며, 상기 제3중간기어(73)는 상기 제2중간기어(72)와 제4중간기어(74)에 동시에 맞물려 있는 구성이 추가될 수 있다.

이와 같이 하면, 도면의 오른쪽 부표(4)가 상승할 때, 제4중간기어(74)와 제3중간기어(73)가 맞물려 돌고, 연속적으로 제2중간기어(72)도 맞물려 회전하기 때문에, 결국 발전기 회전축(2)이 용이하게 회전할 수 있게 된다. 물론 부표(4)가 하강할 때는 일방향 클러치(6')에 의해 동력전달이 끊어지는 한편, 플라이 휘일(12)에 의해 발전기 회전축(2)은 계속 회전할 수 있게 된다.

여기서, 상기 제4중간기어(74)는 제3중간기어(73)보다 큰 직경을 가지고 있어, 회전과 동시에 증속이 이루어진다.

이러한, 2점 링크(33, 33'), 부표(4), 일방향 클러치(6, 6')는 상기 발전기 회전축(2)을 따라 2세트 이상 설치되는 것이 발전기 회전축(2)의 고속 회전력을 얻는데 유리하다.

제3실시예

도 6에는, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 구성이 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 고정프레임(1)에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축(2)과, 일방향 클러치(6)를 경유하여 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 연결된 회전구동부(9, 9')와, 상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 각각 설치된 고정축(1a, 1b)의 각 힌지점(P)에 대하여 회전이 자유롭게 설치된 3점 링크(3, 3')와, 상기 3점 링크(3, 3')의 1개 자유단에 설치된 부표(4)와, 일단(一端)은 상기 3점 링크(3, 3')의 다른 1개 자유단에 연결되고, 타단은 상기 회전구동부(9, 9')에 연결되어 감겨진 로프(5)와, 일단은 상기 3점 링크(3, 3')가 각각 설치된 고정축(1a, 1b)에 대향하는 고정축에 연결되고, 타단은 상기 회전구동부(9, 9')에 연결된 탄성회복수단으로 구성된 파력발전구조(A)와; 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 일방향 클러치(6, 6')를 경유하여 연결된 회전구동부(9, 9')와, 상기 회전구동부(9, 9')에 일단부(一端部)가 고정된 2점 링크(33, 33')와, 상기 2점 링크(33, 33')의 자유단에 설치된 부표(4)로 구성된 파력발전구조(B);가 상기 발전기 회전축(2)을 따라 조합되어 배치되어 있고, 상기 고정프레임(1)에는 부력구조물(20)이 설치되어 있으며, 상기 발전기 회전축(2)에는 플라이 휘일(12)이 설치되어 있다.

이에 따라, 발전기(30)까지 동력이 전달되면서 그 회전속도가 더욱 빨라지게 된다. 상기 증속장치(40)는 일종의 증속 기어박스로 구성될 수 있다.

이하, 전술한 제1실시예를 기초로 하여 본 발명에 따른 작용을 설명한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 파도가 쳐서 부표(4)가 상승하면, 이 부표(4)가 설치된 3점 링크(3, 3')가 회전하게 된다. 이에 따라, 상기 3점 링크(3, 3')의 일 자유단에 연결된 로프(5)에 인장력이 작용하게 되어, 로프(5)가 감겨진 회전구동부(9, 9')가 회전하게 된다. 이에 따라, 회전구동부(9, 9')에 일방향 클러치(6)를 경유하여 연결된 발전기 회전축(2)이 회전하기 시작한다.

발전기 회전축(2)이 회전할 때의 회전에너지는 플라이 휘일(12)에 저장되므로, 회전속도는 그 편차가 크게 줄어들면서 안정되게 회전이 이루어진다. 이에 따라, 발전기(30)에서 발전이 이루어지게 된다.

다음, 일단 상승된 부표(4)는, 파도가 하강하면서 인장스프링(10)에 의해 빠르게 원래 위치로 회복된다. 이와 동시에, 회전구동부(9, 9')는 로프(7)의 인장스프링(11)이나 스파이어럴 스프링(55)에 의해 역회전되어 원위치로 돌아온다.

상기 부표(4)가 좌우에 모두 설치되어 있으면, 회전력이 더해진다는 것은 명확하다. 또한, 상기 부표(4)가 발전기 회전축(2)을 따라서 다수개 설치되면 더욱 효과적이다.

상기한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 부표가 고정프레임에 연결된 링크에 설치되어 있으므로 그 구조적 결합이 보다 견고하다는 이점이 있다.

또한, 기다란 3점 링크를 사용하므로, 큰 모멘트를 작용시킬 수 있어 회전력을 크게 높일 수 있다는 장점이 있다.

또한, 발전기 회전축에 플라이 휘일이 설치되어 있어 파력이 순간적으로 작용할 경우에도 회전속도 및 회전력을 안정된 작동상태로 유지할 수 있어, 전력을 안정된 상태로 발생시킬 수 있다는 이점도 있다.

도 1은, 종래의 파력발전장치의 일 예를 나타내는 사시도이다.

도 2는, 본 발명의 제1실시예에 따른 파력발전장치를 나타내는 사시도이다.

도 3(a),(b)는, 도 2의 실시예에 따른 파력발전장치를 나타내는 개략적인 측면도이다.

도 4는, 도 2와는 다른 구성의 탄성회복수단을 가지는 파력발전장치를 나타내는 측면도이다.

도 5는, 본 발명의 제2실시예에 따른 파력발전장치를 나타내며, (a)는 정면도이고, (b)는 평면도이다.

도 6은, 본 발명의 제3실시예에 따른 파력발전장치를 나타내는 평면도이다.

도 7은, 본 발명에 사용될 수 있는 일방향 클러치의 다양한 예를 나타내는 도면이다.

※ 주요 도면부호의 설명

1... 고정프레임

2... 발전기 회전축

3... 3점 링크

4... 부표

5... 로프

6... 일방향 클러치

9... 회전구동부

10... 인장스프링

11... 인장스프링

12... 플라이 휘일(Fly Wheel)

20... 부력구조물

30... 발전기

40... 증속장치 및 일방향 클러치

55... 스파이어럴 스프링(Spiral Spring)

71,72,73,74... 중간 기어

Claims

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소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임(1)과;

상기 한쌍의 고정프레임(1)에 연결 설치된 부력구조물(20)과;

상기 한쌍의 고정프레임(1)에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축(2)과;

일방향 클러치(6)를 각각 경유하여 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 소정 간격을 두고 연결된 회전구동부(9, 9')와;

상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 각각 설치된 고정축(1a, 1b)의 각 힌지점(P)에 대하여 회전이 자유롭게 서로 엇갈리게 설치된 3점 링크(3, 3')와;

상기 3점 링크(3, 3')의 1개 자유단에 각각 설치된 부표(4)와;

일단은 상기 각 3점 링크(3, 3')의 다른 1개 자유단에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부(9, 9')에 연결되어 감겨지고 인장스프링(10)을 포함하는 로프(5)와;

상기 발전기 회전축(2)에 설치된 플라이 휘일(12)과;

일단은 상기 3점 링크(3, 3')가 각각 설치된 고정축(1a, 1b)에 대향하는 고정축에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부(9, 9')에 연결되고 탄성회복수단으로서의 스파이어럴 스프링(55);

을 포함하는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
제14항에 있어서,

상기 파력발전장치는, 상기 발전기 회전축(2)을 따라 2세트 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
제15항에 있어서,

상기 파력발전장치는, 회전축(2)을 따라 증속장치(40)를 경유하여 2개 이상 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임(1)과;

상기 한쌍의 고정프레임(1)에 연결 설치된 부력구조물(20)과;

상기 한쌍의 고정프레임(1)에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축(2)과;

상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 각각 설치된 제1회전구동부축(41) 및 제2회전구동부축(43)과;

상기 제1회전구동부축(41) 및 제2회전구동부축(43)에 각각 일방향 클러치(6, 6')를 경유하여 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 설치된 회전구동부(9, 9')와;

상기 회전구동부(9, 9')에 각각 일단부가 고정된 2점 링크(33)와;

상기 2점 링크(33)의 각 자유단에 설치된 부표(4)와;

상기 발전기 회전축(2)에 설치된 플라이 휘일(12)과;

상기 제1회전구동부축(41)에 상기 일방향 클러치(6)의 종동부와 나란히 설치되어 상기 발전기 회전축(2)에 설치된, 보다 작은 직경의 제2중간기어(72)와 맞물려 있는 제1중간기어(71)와;

상기 발전기 회전축(2)과 상기 제2회전구동부축(42) 사이에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 설치된 중간회전축(42)에 설치된 제3중간기어(73)와;

상기 일방향 클러치(6')의 종동부와 나란하게 상기 제2회전구동부축(43)에 상기 제3중간기어(73) 보다 큰 직경을 갖는 제4중간기어(74);

를 포함하고, 상기 제3중간기어(73)는 상기 제2중간기어(72)와 제4중간기어(74)에 동시에 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
제17항에 있어서,

상기 파력발전장치는, 상기 발전기 회전축(2)을 따라 2세트 이상 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
제18항에 있어서,

상기 파력발전장치는, 상기 발전기 회전축(2)을 따라 증속장치(40)를 경유하여 2개 이상 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
소정 간격을 두고 이격되어 서로 평행하게 배치된 한쌍의 고정프레임(1)과; 상기 한쌍의 고정프레임(1)에 회전이 자유롭게 설치된 발전기 회전축(2)과; 일방향 클러치(6)를 각각 경유하여 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 소정 간격을 두고 연결된 회전구동부(9, 9')와; 상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 각각 설치된 고정축(1a, 1b)의 각 힌지점(P)에 대하여 회전이 자유롭게 서로 엇갈리게 설치된 3점 링크(3, 3')와; 상기 3점 링크(3, 3')의 1개 자유단에 각각 설치된 부표(4)와; 일단은 상기 각 3점 링크(3, 3')의 다른 1개 자유단에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부(9, 9')에 연결되어 감겨지고 인장스프링(10)을 포함하는 로프(5)와; 상기 발전기 회전축(2)에 설치된 플라이 휘일(12)과; 일단은 상기 3점 링크(3, 3')가 각각 설치된 고정축(1a, 1b)에 대향하는 고정축에 연결되고, 타단은 상기 각 회전구동부(9, 9')에 연결되고 탄성회복수단으로서의 스파이어럴 스프링(55)으로 구성된 파력발전구조(A)와;

상기 발전기 회전축(2)을 기준으로 좌우에 소정의 간격을 두고 상기 고정프레임(1)에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 각각 설치된 제1회전구동부축(41) 및 제2회전구동부축(43)과; 상기 제1회전구동부축(41) 및 제2회전구동부축(43)에 각각 일방향 클러치(6, 6')를 경유하여 상기 발전기 회전축(2)에 연동되도록 설치된 회전구동부(9, 9')와; 상기 회전구동부(9, 9')에 각각 일단부가 고정된 2점 링크(33)와; 상기 2점 링크(33)의 각 자유단에 설치된 부표(4)와; 상기 발전기 회전축(2)에 설치된 플라이 휘일(12)과; 상기 제1회전구동부축(41)에 상기 일방향 클러치(6)의 종동부와 나란히 설치되어 상기 발전기 회전축(2)에 설치된, 보다 작은 직경의 제2중간기어(72)와 맞물려 있는 제1중간기어(71)와; 상기 발전기 회전축(2)과 상기 제2회전구동부축(42) 사이에 상기 발전기 회전축(2)과 평행한 방향으로 설치된 중간회전축(42)에 설치된 제3중간기어(73)와; 상기 일방향 클러치(6')의 종동부와 나란하게 상기 제2회전구동부축(43)에 상기 제3중간기어(73) 보다 큰 직경을 갖는 제4중간기어(74)로 구성되고, 상기 제3중간기어(73)는 상기 제2중간기어(72)와 제4중간기어(74)에 동시에 맞물려 있는 파력발전구조(B);

가 상기 발전기 회전축(2)을 따라 조합되어 배치되어 있고, 상기 고정프레임(1)에는 부력구조물(20)이 연결되어 있고, 상기 발전기 회전축(2)에는 플라이 휘일(12)이 적어도 1개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.