KR101038103B1 - 파력에너지 변환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부체체결부를 중심으로 상하좌우로 이동과 회전이 가능하도록 연결되어 해수에서 자유요동되는 제 1, 제 2부체로 이루어진 한 쌍의 부체와; 상기 제 1 또는 제 2부체에 설치되는 하나 이상의 회전구로 이루어진 복합회전구와; 일단은 상기 제 1 또는 제 2부체의 어느 일측에 고정되고, 상기 복합회전구를 거쳐 연결설치되어 상기 복합회전구를 통하여 왕복이동이 이루어지는 선형코드부와; 상기 선형코드부 상에 설치되고, 상기 부체의 자유요동에 따라 상기 선형코드부의 왕복이동의 변위를 제어하는 장력유지부; 및 상기 복합회전구 또는 선형코드부의 일측에 연결되어 상기 선형코드부의 왕복이동에 따른 변위에너지 또는 상기 복합회전구의 회전에 의한 회전에너지를 전달받아 에너지 변환을 일으키는 에너지변환부;로 구성되어 파랑 또는 바람 등의 해수에 전달되는 파력에너지를 부체의 자유요동에 따른 복합회전구 또는 선형코드부의 움직임에 의해 에너지를 변환시키는 것을 기술적 특징으로 하여, 지반이 구비되어야 하는 지리 환경적 제한이 없고, 해수에 의한 부식이나 물리적 손상이 적으며, 관리 및 보수가 용이한 효과가 있으며, 다수개의 부체로 이루어져 작은 파랑(波浪)에도 민감하게 반응하여 에너지를 변환시킬 수 있으며, 친환경적으로 전기에너지를 발생시키는 또 다른 효과가 있다.
파력, 전환, 발전기, 전환, 도르레

Description

파력에너지 변환장치{wave energy converter}
본 발명은 파력에너지 변환 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 지리 환경적의 영향을 받지않고, 작은 파랑에도 파력에너지를 다른 형태의 에너지로 변환시킬 수 있는 파력에너지 변환장치에 관한 것이다.
종래에는 산업발전에 따라, 에너지의 수요량이 급격히 늘어나 석탄, 석유, 및 천연가스 등의 화석연료의 부족현상과 환경오염이 사회적 문제로 대두되었다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 환경오염이 적고, 에너지지 효율성이 높은 다양한 친환경적인 에너지원에 대한 관심이 높아졌으며, 몇몇 선진국가에서는 일부 실용화단계까지 기술이 개발되고 있고, 지속적이고 장기적인 연구개발 노력을 통하여 관련 핵심기술을 축적함으로써 앞으로 다가올 에너지 파동에 대비하고 있다.
이러한 친환경적인 에너지원 중 해양에서는 이용 가능한 다양한 형태의 에너지가 존재하는데, 크게 태양, 달, 지구 등 천체의 상호운동에 의한 에너지와, 태양에서 복사되는 태양에너지로 나눌 수 있다. 태양 복사에너지가 지구의 대기권에 도달하면 약 30%는 대기 중에서 산란이나 반사 등에 의하여 우주공간으로 되돌아 가고, 나머지 70%는 대기권내에서 흡수되어 여러 가지 형태의 에너지로 변환되며, 크 게 바람, 파랑, 해류와 같은 흐름형태의 운동에너지와, 대기, 육지 또는 해양에 저장되는 열에너지로 나누어진다.
전체의 약 23%를 차지하는 운동에너지는 풍력, 해류, 파력에너지로 이용될 수 있고, 열에너지 부분은 47%로 크지만 온도가 낮아 효율적인 이용은 어렵다.
그러나 이는 축적된 에너지이기 때문에 자연에너지 중에서 비교적 안정된 에너지라는 이점이 있어 열대 해역에서는 해양온도차발전 등을 통해 에너지 추출이 가능하다.
한편, 달과 태양과 지구의 상호작용에 의해 발생하는 바다의 밀물과 썰물, 즉, 조석현상은 규칙적인 천체운동에 의해 발생하므로 바다에서 발생하는 현상 가운데 가장 규칙적이며, 정확한 장기 예측이 가능하므로 조석에너지 또한 장기예측이 가능한 장점이 있으나, 지형적 특성에 따라 그 크기나 형태가 다르게 나타나므로 지리적 제한이 있는 한계가 있다.
대한민국특허청 공개일자 2008년 04월23일자로 공개된 제0035478호의 "파력에너지 변환장치"가 제안되었다.
도 1은 종래의 기술에 따른 파력에너지 변환 장치의 구성도이다.
도 1에서 도시된 바와 같아, 종래 기술에 따른 파력에너지 변환장치는 크게 수면부체(10)와 동작부와 에너지변환부로 구성된다.
여기서 상기 동작부는 복합회전구와 선형부재(22) 그리고 장력유지부재(23)로 이루어진다.
상기 수면부체(10)는 해수보다 밀도가 낮은 소재로 이루어지며 일정한 부력 을 유지하면서 파도에 의해 상하로 이동할 수 있도록 하며, 상기 복합회전구(21)는 하나 이상의 움직도르래 또는 움직도르래와 고정도르래의 조합으로 이루어지는 복합도르레를 포함하여 이루어지며, 도르래 대신 체인 휠을 사용하는 것도 무방하다.
그리고 장력유지부(23)는 균형추와 같은 중량물을 상기 선형부재(22)의 말단에 연결하여 상기 선형부재(22)의 말단을 하측으로 당기도록 하거나, 지반(40) 등에 결합되어 상기 선형부재(22)를 당기게 된다.
상기 에너지 변환부는 상기 동작부의 선형부재(22)의 상하이동에 따라 축이 회전하여 발전을 하게 되는 것으로 상기 발전기가 수중부체(10)의 내부나 복합회전구의 움직회전구나 고정회전구의 축에 결합되어 선형부재(22)의 이동에 의해 회전하는 복합회전구를 따라 회전하여 발전이 이루어지도록 이루어진다.
이에 대한 실시예를 살펴보면, 수면부체(10)의 하부에 움직회전구(20)를 설치하고 지반에 고정회전구(20)를 설치한다. 선형부재(220)의 일측 말단은 지면에 고정하고 상기 움직회전구(21)와 고정회전구(20)를 통과시킨 후 말단에 수중부체(23)를 설치하여 상기 수중부체(23)의 부력에 의해 선형부재(22)가 팽팽하게 유지되도록 한다.
이에 관한 동작원리를 살펴보면 파도에 의해 상기 수중부체(23)가 상측으로 이동하게 되면 그 하부의 움직회전구가 상측으로 이동하고 이에 따라 선형부재의 말단에 부설된 수중부체는 하측으로 이동하게 된다. 이 때 상기 수중부체의 이동거리를 수면부체의 이동거리의 2배가 된다.
여기서 상기 수중부체 내에 발전기가 설치되어 있으며 상기 발전기는 선형부 재(22)에 연결되어 있어 상기 선형부재(22)의 이동에 따라 발전기가 회전하게 되어 발전이 이루어진다.
상기 수중부체(10)의 이동거리에 대해 상기 선형부재(22)가 수배의 이동거리를 가지도록 구성되어 선형부재(22)의 이동속도를 높일 수 있는 장점이 있으나, 지반에 선형부재(22)의 일측이 고정되어야 하므로 지리 환경적 제한이 있으며, 해수에 의해 상기 선형부재(22)의 부식이나 물리적 손상이 높으며, 이를 관리 및 보수하는 비용이 높은 문제점이 있다.
또한, 상기 선형부재(22)를 추가로 설치시 해수에 잠수하여 설치해야 하므로 추가설치가 까다롭고, 추가 설치비용도 높은 문제점이 있다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 반드시 지반이 있어야 하는 지리 환경적 제한을 받지 않으며, 설치비용이 적고, 추가 설치가 용이하여, 유지 보수가 용이한 파력에너지 변환장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 낮은 파랑(波浪)에도 효율적으로 에너지를 변환할 수 있으며, 친환경적으로 전기에너지를 생성하는 파력에너지 변환장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 부체체결부를 중심으로 상하좌우로 이동과 회전이 가능하도록 연결되어 해수에서 자유요동되는 제 1, 제 2부체로 이루어진 한 쌍의 부체와; 상기 제 1 또는 제 2부체에 설치되는 하나 이상의 회전구로 이루어진 복합회전구와; 일단은 상기 제 1 또는 제 2부체의 어느 일측에 고정되고, 상기 복합회전구를 거쳐 연결설치되어 상기 복합회전구를 통하여 왕복이동이 이루어지는 선형코드부와; 상기 선형코드부 상에 설치되고, 상기 부체의 자유요동에 따라 상기 선형코드부의 왕복이동의 변위를 제어하는 장력유지부; 및 상기 복합회전구 또는 선형코드부의 일측에 연결되어 상기 선형코드부의 왕복이동에 따른 변위에너지 또는 상기 복합회전구의 회전에 의한 회전에너지를 전달받아 에너지 변환을 일으키는 에너지변환부;로 구성되어 파랑 또는 바람 등의 해수에 전달되는 파력에너지를 부체의 자유요동에 따른 복합회전구 또는 선형코드부의 움직임에 의해 에너지를 변환시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 부체는, 일측에 제 1부체 또는 제 2부체가 다수개 연결되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 부체체결부는 체인고리로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 복합회전구는 고정도르래 및 움직도르래의 조합으로 이루어지며, 상기 선형코드부는 와이어로프로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 복합회전구는 체인기어이며, 상기 선형코드부는 체인인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 에너지변환부는, 상기 복합회전구의 회전축과 연결되거나, 상기 선형코드부의 왕복운동에 맞물려서 왕복이동하여 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전기로 이루어진 것이 바람직하다.
여기서, 상기 에너지변환부는, 상기 복합회전구의 회전축과 연결되거나, 상기 선형코드부에 연결되어 왕복운동에 의해 형성된 운동에너지를 피스톤의 왕복 운동에 전달하여 밸브의 개폐(開閉)에 따라 공기를 흡입하여 압축 후 배출하는 사이클로 형성되는 압축기인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 에너지변환부는, 상기 발전기에 변속기어가 구비되어 회전속도를 증가시키는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 장력유지부는, 상기 복합회전구를 지나 하측방향으로 길게 연장형성되어 자체 중량으로 장력을 유지하는 선형코드부 자체인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 장력유지부는, 상기 복합회전구를 지나 연장되는 선형코드부의 타단에 구비되어 일정한 중량으로 장력을 유지하는 중량추인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 장력유지부는, 상기 복합회전구와 연결설치되는 상기 선형코드부의 양단이 각각 제 1 또는 제 2부체 상에 고정된 상태에서 상기 선형코드부의 길이 중간 부분에 매개되는 스프링인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 장력유지부는, 일단이 상기 선형코드부의 일단과 연결되고 타단이 제 1 또는 제 2부체상에 고정되는 스프링인 것이 바람직하다.
상기 과제 해결 수단에 의해 본 발명은, 지반이 구비되어야 하는 지리 환경적 제한이 없고, 해수에 의한 부식이나 물리적 손상이 적으며, 관리 및 보수가 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명은, 작은 파랑(波浪)에도 민감하게 반응하여 에너지를 변환시킬 수 있으며, 친환경적으로 전기에너지를 발생시키는 또 다른 효과가 있다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도이며, 도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도이다.
도 2 내지 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파력에너지 변환장치는 크게 부체(100)와 복합회전구(200)와 선형코드부(300)와 장력유지부(400) 및 에너지변환부(500)로 구성된다.
먼저 상기 부체(100)에 대해 설명하기로 한다.
상기 부체(100)는 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)인 한 쌍으로 이루어지며, 상기 부체(100)는 스치로폼 또는 폴리우레탄과 같이 해수보다 밀도가 낮은 고형부력재를 충진하여 이루어지지는데, 바람직하게는 공기를 포함하는 고분자물질로 이루어진 고형부력재뿐만 아니라, 내부가 빈 밀폐된 통으로 형성되어 일정한 부력을 가지도록 이루어져 수면위에 부상할 수 있도록 이루어진다.
또한, 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 형상은 다수개가 연결시 인접한 측면이 마찰이 적도록 양단이 부채꼴 형상으로 일단으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 하측은 무게중심을 잡을 수 있는 경질재질로 이루어진다.
이러한, 상기 제 1부체(110)와 상기 제 2부체(120)는 부체체결부(130)로 연결되는데, 상기 부체체결부(130)는 고리형상의 다수개로 이루어진 체인고리로 이루어져, 양측에 연결된 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)가 자유롭게 상하좌우로 이동과 회전이 용이하도록 이루어진다.
상기 제 1부체(110)와 제 2부체(120)의 일측에는 다수개의 제1부체(110) 또는 제 2부체(120)가 상기 부체체결부(130)로 추가연결이 가능하며, 이에 따라 동시에 에너지 변환을 여러개 할 수 있도록 이루어진다.
다음으로 복합회전구(200)과 선형코드부(300)와, 장력유지부(400) 및 에너지 변환부(500)에 대해 함께 설명하기로 한다.
도 2에서 나타난 바와 같이, 복합회전구(200)는 크기가 다른 다수개의 고정도르래 및 움직도르래가 조합인 풀리로 형성되며, 상기 선형코드부(300)는 와이어로프로 이루어져, 상기 제 1부체(110) 또는 제 2부체(120)의 일측에 설치되는 것이 바람직하다.
따라서, 와이어로 이루어진 상기 선형코드부(300)가 상기 풀리로 이루어진 복합회전구(200)의 다수개의 도르래에 감겨서 왕복이동을 하게되며, 일측에서는 후술할 장력유지부(400)가 장력을 유지할 수 있도록 이루어진다.
한편, 상기 복합회전구(200)은 체인기어로 이루어지며, 상기 선형코드부(300)는 체인으로 이루어지는 것이 가능하며, 이렇게 상기 체인인 선형코드부(300)가 상기 체인기어로 이루어진 복합회전구(200)의 일측에 감겨서 맞물리게 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예 4에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도이며, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예 5에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도이다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 상기 복합회전구(200)는 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 상부와 하부에 각각 설치되어 상기 선형코드부(300)가 상기 복합회전구(200)를 따라 왕복이동을 할 때 방향을 바꿔주거나 움직도르래를 이용하여 속도를 빠르게 할 수 있도록 이루어진다.
또한, 도 6에서 도시된 바와 같이, 상기 복합회전구(200)가 상기 제 1 부체(110) 및 제 2부체(120)에 다수개 설치되어, 상기 선형코드부(300)가 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 사이를 왕복으로 가로질러 형성되어, 상기 선형코드부(300)가 보다 많은 움직도르래를 거쳐서 빠른 속도로 상기 복합회전구(200) 또는 선형코드부(300)의 왕복이동에 의한 회전 운동에너지를 다른 형태의 에너지로 변환할 수 있도록 이루어진다.
한편, 상기 선형코드부(300) 및 상기 복합회전구(200)가 상기 부체(100)의 일측에 다수개가 연결되면, 파랑에 의해 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 이동거리보다 상기 복합회전구(200)의 움직도르래 개수에 비례하여 후술할 선형코드부(300)의 이동거리가 단위 시간당 수 배 더 많이 이동되어, 상기 복합회전구(200)의 축 또는 선형코드부(300)에 기어결합으로 맞물린 후술할 에너지변환부(500)가 높은 회전수로 회전하게 된다.
즉, 이러한, 상기 복합회전구(200)는, 상기 선형코드부(300)의 방향을 전환하여 상기 장력유지부(400)가 연결될 수 있도록 할 뿐 아니라, 상기 복합회전구(200)의 움직도르래를 통하여 상기 부체(100)의 자유로운 요동에 따라 상기 선형코드부(300)가 상기 부체(100)의 이동보다 수배로 더 많은 길이로 왕복운동을 할 수 있도록 이루어지는데, 이를 보다 상세히 살펴보면.파랑에 의한 제 1부체(110) 또는 제 2부체(120)의 상하좌우의 이동거리에 비해 상기 복합회전구(200)의 움직도르래를 거친 상기 선형코드부(300)의 단위 시간당 이동거리가 더 많아지므로, 이동속도가 수 배 빨라지게 되어 에너지변환부(500)에서 더 높은 회전력을 얻게 된다.
한편, 선형코드부(300)는 일측은 상기 제 1부체(110)에 고정되도록 설치되며, 타측은 상기 복합회전구(200)에 감겨져 연결된 후, 제 2부체(120)의 하측으로 연장된 장력유지부(400)가 아래를 향해 길게 연장형성되어 자체 중량으로 장력을 유지하도록 이루어진다.
또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 장력유지부(400)는 상기 선형코드부(300)의 고정된 일측에 대응하여 장력을 유지하는 일정한 무게를 가지는 중량추가 형성되는 것이 가능하다.
따라서, 상기 중량추의 무게가 상기 제 1부체(110)에 고정되어 상기 선형코드부(300)의 일측을 당기는 힘과 균형을 맞추도록 상기 선형코드부(300)가 상기 복합회전구(200)에 감기면서 일정한 이동의 범위를 가지고 왕복이동을 하도록 이루어진다.
한편, 도 4에서 나타낸 바와 같이, 상기 장력유지부(400)는, 상기 복합회전구(200)와 연결설치되는 상기 선형코드부(300)의 양단이 각각 제 1 또는 제 2부체(110),(120) 상에 고정된 상태에서 상기 선형코드부(300)의 길이 중간 부분에 스프링이 매개되어 형성되거나, 일단은 성형코드부(300)에 연결되고 타단은 상기 제 1 또는 제 2부체(110),(120)에 연결되는 것이 가능하다.
따라서, 상기 제 1 또는 제 2부체(110),(120) 상에 고정된 양단의 힘의 균형에 따라 상기 스프링이 줄어들거나 늘어나도록 이루어져 상기 선형코드부(300)가 상기 복합회전구(200)를 따라 왕복이동하도록 형성된다.
이러한 장력유지부(400)은, 상기 중량추 또는 상기 스프링 외에 장력을 유지 하는 다양한 수단이 상기 선형코드부(300)에 연결되어 장력을 유지하는 것은 자명한 일이다.
한편, 상기 에너지변환부(500)는 상기 선형코드부(300)가 왕복이동되는 거리에 따라 형성되는 회전력을 다른 에너지로 전환하도록 형성되며, 체인과 같이 여러가지 기어의 조합과 발전기, 압축기 또는 펌프 등으로 이루어지며, 상기 발전기와 변속기어로 연결되어 회전속도를 증가시킬 수 있도록 형성되는 것이 가능하다.
상기 에너지변환부(500)는 상기 선형코드부(300)의 측면과 맞물리게 형성되거나, 상기 복합회전구(200)의 축에 연결되어 회전 운동에너지를 제공받으며, 바람직한 실시예로서, 외주면이 체인으로 형성된 체인구(550)가 상기 선형코드부(300)의 일측에 맞물리게 형성되어 상기 선형코드부(300)의 왕복이동에 따라, 상기 체인구(550)가 맞물려 회전하면, 상기 체인구(550)의 회전축(551)이 왕복회전을 된다.
이렇게 회전되는 회전축(551)에 기어 및 다양한 수단이 연결되어 전기 에너지 또는 다른 형태의 에너지로 변환될 수 있도록 형성된다.
또한, 상기 에너지변환부(500)가 상기 선형코드부(300)에 연결되어 상기 선형코드부(300)의 왕복이동에 따라 맞물려서 움직이는 기어로 이루어져, 상기 선형코드부(300)의 왕복이동에 따라 회전력을 다른 에너지로 변환할 수 있도록 이루어진다.
이 때, 상기 선형코드부(300)의 측면과 맞물리는 기어의 회전수가 높아지면, 단위 시간당 더 많은 에너지를 전환할 수 있으므로, 상기 기어와 연결된 상기 선형코드부(300)가 단위 시간당 왕복이동되는 거리가 많아지면 변환되는 에너지의 속도 를 높일 수 있도록 이루어진다.
상기 에너지변환부(500)는, 전기에너지를 비롯하여 다른 형태의 에너지로 변환시키도록 다양한 수단이 가능하며, 상기 발전기의 회전속도를 높이기 위해서 상기 발전기 축에 변속기어를 조합하거나, 증속기를 부설하는 것이 가능하다.
이하에서는 상기와 같은 구성과 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예의 작동관계를 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명에 따른 파력에너지 변환장치의 제 1동작도이며, 도 8은 본 발명에 따른 파력에너지 변환장치의 제 2동작도이다.
도 7 및 도 8에서 도시된 바와 같이, 파랑에 의해 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)가 요동되면, 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)가 상기 부체체결부(130)를 중심으로 롤링, 피칭, 바운싱, 요잉 운동을 하면서 요동하게 된다.
도 7에서 도시된 바와 같이, 파랑에 의해 상기 부체체결부(130)를 중심으로 상기 제 1부체(110) 및 상기 제 2부체(120)가 요동 중에 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 내측이 하부로 기울어지게 되면, 상기 제 1부체(110) 및 상기 제 2부체(120) 사이의 거리가 가까워지게 되면, 상기 제 1부체(110)에 고정된 상기 선형코드부(300)의 일측에 대응하여, 상기 선형코드부(300)의 타측이 장력유지부(400)에 의해 하부로 이동하여 상기 복합회전구(200)에 감겨있던 상기 선형코드부(300)가 일방향으로 이동하게 된다.
한편, 도 8에서 도시된 바와 같이, 요동되는 상기 제 1부체(110) 및 제 2부 체(120)의 내측은 상기 부체체결부(130)를 중심으로 상측으로 이동되면서 상기 제 1부체(110) 및 상기 제 2부체(120)의 내측이 수평을 이루다가 상측으로 다시 기울어지게 된다. 여기서, 수평을 이루었을 때 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 사이가 가장 멀어지므로, 상기 장력유지부(400)가 가장 높이 이동하게 되며, 상기 부체체결부(130)가 더 상측으로 이동되면, 다시 제 1부체(110) 및 제 2 부체(100)의 사이가 다시 가까워지므로, 상기 장력유지부(400)가 장력을 유지하도록 하측으로 이동하도록 이루어진다.
따라서, 도 7 및 도 8에서 나타난 바와 같이, 반복되는 상기 제 1부체(110) 및 제 2부체(120)의 요동에 따라 상기 선형코드부(300)의 상기 복합회전구(200)을 따라 왕복이동이 형성되어, 상기 복합회전구(200)의 축, 또는 상기 선형코드부(300)에 대응되게 연결된 상기 에너지변환부(500)에 회전력을 제공하여 모터 축과 같은 다른 형태의 에너지로 변환 시킬 수 있는 기기에 연결하여, 파력에너지를 다른 형태의 에너지로 변환할 수 있도록 이루어진다.
이와 같이 상기 선형코드부(300)가 상기 복합회전구(200)을 따라 왕복운동하여 상기 선형코드부(300)의 일측 또는 상기 복합회전구(200) 회전축과 연결된 에너지변환부(500)는 형성되는 회전력을 전기 에너지뿐 아니라 다양한 에너지로 변환하도록 발전기 압축기 또는 펌프를 구동시킬 수 있도록 이루어진다.
전술한 내용은 후술할 발명의 특허청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 개설하였다. 개시된 본 발명의 개념과 특정 실시예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 구조의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.
또한, 본 발명에서 개시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로서 당해 기술분야의 숙련된 사람들에 의한 그와 같은 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능하다.
도 1은 종래의 기술에 따른 파력에너지 변환 장치의 작동상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도.
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예 4에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예 5에 따른 파력에너지 변환장치의 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 파력에너지 변환장치의 제 1동작도.
도 8은 본 발명에 따른 파력에너지 변환장치의 제 2동작도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
100: 부체 110: 제 1부체
120: 제 2부체 130: 부체체결부
200: 복합회전구 300: 선형코드부
400: 장력유지부 500: 에너지변환부
550: 체인구 551: 회전축

Claims (12)

  1. 부체체결부(130)를 중심으로 상하좌우로 이동과 회전이 가능하도록 연결되어 해수에서 자유요동되는 제 1, 제 2부체(110),(120)로 이루어진 한 쌍의 부체(100)와;
    상기 제 1 또는 제 2부체(110),(120)에 설치되는 하나 이상의 회전구로 이루어진 복합회전구(200)와;
    일단은 상기 제 1 또는 제 2부체(110),(120)의 어느 일측에 고정되고, 상기 복합회전구(200)를 거쳐 연결설치되어 상기 복합회전구(200)를 통하여 왕복이동이 이루어지는 선형코드부(300)와;
    상기 선형코드부(300) 상에 설치되고, 상기 부체(100)의 자유요동에 따라 상기 선형코드부(300)의 왕복이동의 변위를 제어하는 장력유지부(400); 및
    상기 복합회전구(200) 또는 선형코드부(300)의 일측에 연결되어 상기 선형코드부(300)의 왕복이동에 따른 변위에너지 또는 상기 복합회전구(200)의 회전에 의한 회전에너지를 전달받아 에너지 변환을 일으키는 에너지변환부(500);로 구성되어
    파랑 또는 바람 등의 해수에 전달되는 파력에너지를 부체(100)의 자유요동에 따른 복합회전구(200) 또는 선형코드부(300)의 움직임에 의해 에너지를 변환시키는 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 부체(100)는,
    일측에 제 1부체(110) 또는 제 2부체(120)가 다수개 연결되는 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 부체체결부(130)는 체인고리로 이루어진 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복합회전구(200)는 고정도르래 및 움직도르래의 조합으로 이루어지며, 상기 선형코드부(300)는 와이어로프로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 복합회전구(200)는 체인기어이며, 상기 선형코드부(300)는 체인인 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 에너지변환부(500)는,
    상기 복합회전구(200)의 회전축과 연결되거나, 상기 선형코드부(300)의 왕복운동에 맞물려서 왕복이동하여 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전기로 이루어진 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 에너지변환부(500)는,
    상기 발전기에 변속기어가 구비되어 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 에너지변환부(500)는,
    상기 복합회전구(200)의 회전축과 연결되거나, 상기 선형코드부(300)에 연결되어 왕복운동에 의해 형성된 운동에너지를 피스톤의 왕복 운동에 전달하여 밸브의 개폐(開閉)에 따라 공기를 흡입하여 압축 후 배출하는 사이클로 형성되는 압축기인 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장력유지부(400)는,
    상기 복합회전구(200)를 지나 하측방향으로 길게 연장형성되어 자체 중량으로 장력을 유지하는 선형코드부 자체인 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  10. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장력유지부(400)는,
    상기 복합회전구(200)를 지나 연장되는 선형코드부(300)의 타단에 구비되어 일정한 중량으로 장력을 유지하는 중량추인 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치
  11. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장력유지부(400)는,
    상기 복합회전구(200)와 연결설치되는 상기 선형코드부(300)의 양단이 각각 제 1 또는 제 2부체 상에 고정된 상태에서 상기 선형코드부(300)의 길이 중간 부분에 매개되는 스프링인 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
  12. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장력유지부(400)는,
    일단이 상기 선형코드부(300)의 일단과 연결되고 타단이 제 1 또는 제 2부체(110),(120) 상에 고정되는 스프링인 것을 특징으로 하는 파력에너지 변환장치.
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