KR101068894B1 - 파력 발전 장치 - Google Patents

파력 발전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101068894B1
KR101068894B1 KR1020100107246A KR20100107246A KR101068894B1 KR 101068894 B1 KR101068894 B1 KR 101068894B1 KR 1020100107246 A KR1020100107246 A KR 1020100107246A KR 20100107246 A KR20100107246 A KR 20100107246A KR 101068894 B1 KR101068894 B1 KR 101068894B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
wave
floating body
power generation
wave power
Prior art date
Application number
KR1020100107246A
Other languages
English (en)
Inventor
양동순
조병학
박신열
최경식
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020100107246A priority Critical patent/KR101068894B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101068894B1 publication Critical patent/KR101068894B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1805—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/181—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation
    • F03B13/1815—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation with an up-and-down movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/22—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the flow of water resulting from wave movements to drive a motor or turbine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/30—Application in turbines
    • F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

파력 발전 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치에 있어서, 해수면에 부유하며 파랑에 의해 해수면의 종방향으로 상하 운동하는 복수의 부유동체; 부유동체들 사이에 형성되며, 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 작동 오일을 가압하는 가압 장치; 및 가압 장치에서 가압한 작동 오일을 이용하여 전력을 생산하는 전력 변환 장치를 포함하는 파력 발전 장치가 제공된다.

Description

파력 발전 장치{WAVE POWER GENERATION}
본 발명은 파력 발전 장치에 관한 것으로, 구체적으로 본 발명은 유압식 전력 변환 장치를 포함하는 파력 발전 장치에 관한 것이다.
전기는 우리 생활에서 필수불가결한 요소이며, 종래에는 우리 생활에 필요한 전기를 대부분 화석 에너지를 원료로 하여 전기를 생산하였다. 그러나, 근래에는 제한된 화석연료의 고갈과 연료 구입의 어려움, 지구환경의 파괴, 발전 설비의 고비용 등 많은 문제가 부딪히면서 화석 에너지를 이용한 발전설비 대신에 새로운 에너지를 이용한 발전설비가 강구되어야 하는 필요성이 제기되었다.
따라서, 세계 각국에서는 대체 에너지를 이용하녀 발전설비 개발에 많은 투자를 하고 있으며, 실제로 태양열, 태양광, 연료전지, 풍력, 조력 등 다양한 대체 에너지를 이용하여 생산된 전기를 이용하는 국가나 지역이 증가하고 있는 추세이다. 국내에서는 최근에 풍력을 이용한 발전설비를 곳곳에 유치하여 미력하나마 일정량의 전기를 공급 사용하고 있는 실정이다.
태양광이나 풍력 등의 대체 에너지를 이용한 발전설비는 종래의 화석 에너지를 이용한 발전설지에 비하여 많은 혜택을 주고 있는 것은 사실이지만, 그 설비의 투자비용이 고가이며, 발전장치의 설치가 특정지역에 제한적으로 설치되는 문제점이 있다.
또 다른 대체 에너지로 바다의 해양 에너지를 이용하는 것으로 조력 발전 장치나 파도를 이용한 파력 발전 장치를 예를 들 수 있다. 파력 발전 장치는 파도(즉, 해수면)의 유동을 이용하여 발전기를 회전시키고, 이러한 회전 운동을 통하여 전기 에너지의 생산이 가능한 발전기를 회전시키는 것이다.
최근에는 심한 에너지 출력의 변동과 대규모 발전플랜트를 해상에 계류키는 문제를 개선하여 보다 폭 넓게 파력 에너지를 생산하여 이용하고자 파력자원이 풍부한 일본, 영국, 노르웨이와 같은 나라에서도 파력 발전 장치를 이용한 에너지 개발이 활발하게 추진되고 있다.
그러나, 종래의 파력 발전 기술은 부유식 표면 추종형(surface following)으로 파도의 상하운동에만 의존하여 전력을 생산하기 때문에 10% 초반의 낮은 에너지 변환 효율을 얻을 수 밖에 없는 문제점을 갖고 있다. 또한, 종래의 파력 발전 기술은 기어식 전력 변환 장치를 이용한 발전방식으로 고장이 자주 발생하며, 계류(mooring) 기술에도 문제점이 많아 폭풍이나 기상 이변이 발생할 경우에 장치의 안전성 유지에 상당한 어려움이 발생한다.
본 발명은 유압식 전력 변환 장치를 통해 파력 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명은 파도의 진동에 맞추어 진동을 더욱 가속화시킬 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 파도의 상하 운동시에 에어스프링 효과를 발생시킬 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치에 있어서, 해수면에 부유하며 파랑에 의해 상기 해수면의 종방향으로 상하 운동하는 복수의 부유동체; 상기 부유동체들 사이에 형성되며, 상기 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 작동 오일을 가압하는 가압 장치; 및 상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일을 이용하여 전력을 생산하는 전력 변환 장치를 포함하는 파력 발전 장치가 제공된다.
상기 가압 장치는, 상기 작동 오일을 가압하는 유압 실린더; 및 상기 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 상기 유압 실린더를 구동시키는 실린더 구동 장치를 포함할 수 있다.
상기 가압 장치는, 상기 가압한 작동 오일을 상기 전력 변환 장치로 이송하는 배관을 더 포함할 수 있다.
상기 전력 변환 장치는, 상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일에 의해 회전하는 유압 모터; 및 상기 유압 모터에 의해 회전하여 전력을 생산하는 발전기를 포함할 수 있다.
상기 전력 변환 장치는, 상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일을 저장하는 축압기를 더 포함할 수 있다.
상기 파력 발전 장치는, 상기 부유동체의 일측에 연결되는 와이어를 더 포함할 수 있다.
상기 와이어는 벡트론(vectran)으로 이루어질 수 있다.
상기 와이어는, 상기 전력 변환 장치와 연결되어 상기 전력 변환 장치에서 생산하는 전력을 송출할 수 있다.
상기 파력 발전 장치는, 상기 와이어를 통해 상기 부유동체를 상기 해수면에서 부유하도록 상기 부유동체와 연결되는 부표를 더 포함할 수 있다.
상기 파력 발전 장치는, 상기 부유동체에서 상기 해수면과 접촉하는 하단부에 형성되는 수주 진동 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 수주 진동 장치는, 작동액이 유동하는 수평 관로, 제1 및 제2 관로로 이루어진 U자 관로; 상기 제1 관로와 제2 관로 사이에 위치하며 서로 격리된 제1 및 제2 에어 챔버; 상기 제1 및 제2 에어 챔버 각각에 연결되어 상기 제1 및 제2 에어 챔버로 공기를 공급하는 제1 및 제2 공기 관로; 상기 제1 및 제2 공기 관로 각각에 연결되는 제1 및 제2 제어 밸브; 상기 제1 공기 관로와 상기 제2 공기 관로 사이에 형성되는 제3 제어 밸브; 상기 제1 및 제2 에어 챔버 각각의 공기 흐름을 제어하며 상기 제1 및 제2 공기 관로 각각에 연결되는 제1 및 제2 에어 제어 밸브를 포함할 수 있다.
상기 수주 진동 장치는, 상기 파랑의 진폭 및 주기에 따라 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 내부 공기압을 제어하는 제어기를 더 포함할 수 있다.
상기 제어기는, 상기 파랑의 진폭 및 주기에 따라 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압, 상기 작동액의 측정 수위를 이용하여 상기 제1 내지 제3 제어 밸브를 개폐해서 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 내부 공기압을 제어할 수 있다.
상기 수주 진동 장치는, 상기 파랑의 진폭 및 주기를 측정하는 파고 센서; 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 공기압을 측정하여 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압을 생성하는 제1 및 제2 압력 센서; 상기 작동액의 수위를 측정하여 측정 수위를 생성하는 수위 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 수주 진동 장치는, 상기 파랑이 진폭 및 주기, 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압, 상기 측정 수위를 저장하며 상기 제1 에어 챔버와 상기 제2 에어 챔버 사이에 형성되어 상기 제1 에어 챔버와 상기 제2 에어 챔버를 격리시키는 계장용 챔버를 더 포함할 수 있다.
상기 작동액은 물 또는 해수로 이루어질 수 있다.
상기 파력 발전 장치는, 상기 수주 진동 장치의 내부에 형성되며, 전력 생산을 관리하는 관리 기관에서 상기 가압 장치 및 상기 전력 변환 장치를 원격으로 제어하는 원격 제어 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 수주 진동 장치의 내부에 형성되며, 위치를 측정하는 위성 항법 장치(Global Positioning System : GPS)를 더 포함할 수 있다.
상기 파력 발전 장치는, 상기 부유동체와 상기 가압 장치를 연결하는 연결 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 부유동체는 중공 원통형으로 형성될 수 있다.
그리고, 본 발명의 일 측면에 따르면, 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치가 제공된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치에 있어서, 해수면에 부유하며 파랑에 의해 상기 해수면의 종방향으로 상하 운동하는 복수의 부유동체; 상기 부유동체들 사이에 형성되며 상기 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 유압 실린더를 구동시켜 작동 오일을 가압하는 실린더 구동 장치를 포함하는 가압 장치; 상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일에 의해 회전하는 유압 모터 및 상기 유압 모터에 의해 회전하여 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 전력 변환 장치; 상기 부유동체에서 상기 해수면과 접촉하는 하부면에 형성되며 상기 부유동체의 상하 운동을 증폭시키는 수주 진동 장치; 및 상기 부유동체의 일측에 연결되며 벡트론(vectran)으로 이루어진 와이어를 포함하는 파력 발전 장치가 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치는 유압식 전력 변환 장치를 통해 파력 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치는 파도의 진동에 맞추어 진동을 더욱 가속화시킬 수 있으므로 발전 효율을 극대화할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치는 파도의 상하 운동시에 에어스프링 효과를 발생시켜 높은 상하운동 위치 에너지를 가속화시킬 수 있으므로 높은 에너지를 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치는 간단한 구조로 형성되므로 제작 비용을 절약할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치를 개략적으로 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치를 상세하게 나타낸 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 전력 변환 장치를 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 가압 장치 및 전력 변환 장치를 계통 설계도를 나타낸 블록도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 수주 진동 장치를 나타낸 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 수주 진동 장치를 간략하게 나타낸 회로 구성도이다.
도 7은 파랑에 의해 운동하는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치를 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수주 진동 장치의 계장용 챔버를 나타낸 블록도이다.
도 9는 파랑에 의해 운동하기 이전에 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 수주 진동 장치를 나타낸 정도면이다.
도 10은 파랑에 의해 운동하는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 수주 진동 장치를 나타낸 정도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치를 개략적으로 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치를 상세하게 나타낸 정면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 파력 발전 장치(100)는 부유동체(110), 가압 장치(120), 와이어(170), 이송용 연결 고리(180, 185), 전력 변환 장치(200) 및 수주 진동 장치(300)를 포함한다.
부유동체(110)는 중공 원통형으로 형성되며 부유동체(110)의 외측면은 파랑이 마찰을 최대로 줄이기 위해 유선형으로 형성된다. 부유동체(110)는 해수면(10)에 부유하며 파랑에 의해 해수면(10)의 종방향으로 상하 운동한다.
가압 장치(120)는 부유동체(110)들 사이에 형성된다. 가압 장치(120)는 해수면(10)의 종방향으로 상하 운동하는 부유동체(110)에 의해 작동 오일을 가압한다. 이를 위해, 가압 장치(120)는 실린더 구동 장치(130) 및 유압 실린더(140)를 포함한다.
실린더 구동 장치(130)는 유압 실린더(140)의 상부에 형성되며 유압 실린더(140)를 구동시킨다. 즉, 실린더 구동 장치(130)는 종방향으로 상하 운동하는 부유동체(110)의 의해 유압 실린더(140)를 상하 운동시킨다.
유압 실린더(140)는 내부에 작동 오일이 형성된다. 유압 실린더(140)는 실린더 구동 장치(130)의 구동에 의해 상하 운동하여 내부의 작동 오일을 가압한다.
유압 실린더(140)에서 가압한 작동 오일은 배관(160)을 통해 전력 변환 장치(200)로 이송된다. 즉, 배관(160)은 가압 장치(120)의 유압 실린더(140)와 전력 변환 장치(200) 사이에 형성되어 유압 실린더(140)와 전력 변환 장치(200)를 연결한다. 배관(160)은 유압 실린더(140)에서 가압한 작동 오일을 전력 변환 장치(200)로 이송한다.
유압 실린더(140)는 해수면(10)을 기준으로 수직으로 형성되며 해수면(10)과 접촉한다. 그리고, 유압 실린더(140)는 작동 오일을 가압하면서 열이 발생한다. 여기서, 발생한 열은 해수면(10)과 접촉하는 유압 실린더(140)에 의해 자연적으로 외부로 방출된다.
와이어(170)는 부유동체(110)의 일측에 형성된다. 와이어(170)는 벡트론(vectran)으로 이루어질 수 있다. 이렇게 벡트론으로 와이어(170)를 이루어지게 형성하는 이유는 물에 잘 뜨는 가벼운 합성섬유로서 해상에서 부유동체(110)가 운전 구역을 벗어나는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
와이어(170)는 사용하는 목적에 따라 공급용 와이어(173) 및 고정용 와이어(175)로 구분한다.
공급용 와이어(173)는 전력 변환 장치(200)에서 생산하는 전력을 외부로 송출한다. 이를 위해, 공급용 와이어(173)는 해저(20)에 형성된 도크(30)와 연결된다. 이때, 도크(30)는 콘크리트로 형성될 수 있다. 그리고, 공급용 와이어(173)는 도크(30)를 통해 해저 케이블(40)과 접속하며 해저 케이블(40)로 전력을 송출한다. 해저 케이블(40)은 공급용 와이어(173)로부터 공급받은 전력을 발전 설비(50)로 송출한다. 발전 설비(50)는 해저 케이블(40) 통해 공급받은 전력을 육지(70)로 송출한다.
이렇게 와이어(170)를 이용하여 전력을 송출할 수 있는 이유는 벡트론의 내부에 전력을 송출할 수 있는 송전선이 포함되어 있기 때문이다.
고정용 와이어(175)는 부유동체(110)를 해수면(10)에 부유하도록 부표(80)와 연결된다. 즉, 부표(80)는 고정용 와이어(175)를 통해 부유동체(110)와 연결되어 부유동체(110)를 해수면(10)에 부유시킬 수 있다.
이송용 연결 고리(180, 185)는 파력 발전 장치(100)의 양 끝단에 형성된다. 이송용 연결 고리(180, 185)는 파력 발전 장치(100)를 연안과 같이 다른 장소로 이동시키기 위해 형성된다.
전력 변환 장치(200)는 부유동체(110)의 양 끝단 중 하나의 끝단에 형성되며, 가압 장치(120)와 접촉한다. 전력 변환 장치(200)는 가압 장치(120)에서 가압한 작동 오일을 이용하여 전력을 생산한다. 이러한, 전력 변환 장치(200)는 도 3 및 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
부유동체(110)에 형성된 전력 변환 장치(200)와 가압 장치(120)는 연결 장치(150)로 연결된다. 즉, 연결 장치(150)는 전력 변환 장치(200)와 가압 장치(120)를 수평으로 연결시킨다.
수주 진동 장치(300)는 부유동체(110)에서 해수면(10)과 접촉하는 하단부에 형성된다. 즉, 수주 진동 장치(300)는 파력 발전 장치(100)에서 최하단부에 형성될 수 있다.
수주 진동 장치(300)는 파랑이 부유동체(110)에 가해지면 진폭이 커지도록 제어하여 부유동체(110)의 상하 운동을 증폭시킨다. 이에 따라, 본 발명에 따른 파력 발전 장치(100)는 수주 진동 장치(300)에 의해 낮은 파랑이 발생하여도 전력을 생산할 수 있다. 이러한, 수주 진동 장치(300)는 도 5 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 전력 변환 장치를 간략하게 나타낸 블록도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 가압 장치 및 전력 변환 장치를 계통 설계도를 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 전력 변환 장치(200)는 축압기(210), 유압 모터(220), 발전기(230), 오일 필터(240) 및 오일 저장 탱크(250)를 포함한다.
축압기(210)는 가압 장치(120)의 유압 실린더(140)와 연결된다. 즉, 축압기(210)는 유압 실린더(140)와 배관(160)을 통해 연결되며 유압 실린더(140)에서 가압한 작동 오일을 배관(160)을 통해 이송받는다. 축압기(210)는 가압한 작동 오일을 저장한다. 축압기(210)는 작동 오일을 유압 모터(220)로 제공한다.
유압 모터(220)는 축압기(210)와 연결되며 축압기(210)로부터 가압한 작동 오일을 제공받는다. 유압 모터(220)는 축압기(210)로부터 제공받은 작동 오일에 의해 회전한다.
발전기(230)는 유압 모터(220)와 연결되며 유압 모터(220)에 의해 회전하여 전력을 생산한다. 발전기(230)는 생산한 전력을 공급용 와이어(173)를 통해 육지로 송출한다.
오일 필터(240)는 유압 모터(220)에서 다 사용한 작동 오일을 유압 모터(220)로부터 제공받는다. 오일 필터(240)는 작동 오일을 재사용하기 위해 작동 오일에 포함된 이물질을 제거하여 다시 유압 실린더(140)에서 사용할 수 있는 작동 오일을 생성한다.
오일 저장 탱크(250)는 오일 필터(240)에서 이물질을 제거한 작동 오일을 제공받는다. 오일 저장 탱크(250)는 오일 필터(240)에서 이물질을 제거한 작동 오일을 가압 장치(120)의 유압 실린더(140)로 제공한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 파력 발전 장치(100)는 작동 오일을 재사용할 수 있으므로 비용을 절약할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 수주 진동 장치를 나타낸 정면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 수주 진동 장치를 간략하게 나타낸 회로 구성도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 수주 진동 장치(300)는 수주 진동체(303), 제1 공기 관로(353), 제2 공기 관로(357), 제1 제어 밸브(363), 제2 제어 밸브(365), 제3 제어 밸브(367), 제1 에어 제어 밸브 (343-1……343-n : 이하 343으로 통칭함), 제2 에어 제어 밸브(347-1……347-n : 이하 347로 통칭함), 파고 센서(371), 수위 센서(373), 제1 압력 센서(375) 및 제2 압력 센서(377)를 포함한다.
그리고, 수주 진동 장치(300)는 도 7에 도시된 바와 같이 부유동체(110)의 하부에 형성되어 해수면(10)과 접촉한다. 수주 진동 장치(300)는 도 7에 도시된 바와 같이 파랑(15)에 의해 해수면(10)의 종방향으로 상하 운동한다.
수주 진동 장치(300)의 수주 진동체(303)는 U자 관로(310), 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327), 계장용 챔버(330)를 포함한다.
U자 관로(310)는 수주 진동체(303) 내부에 형성되며 작동액(305)이 유동한다. 여기서, 작동액(305)은 물 또는 해수로 이루어질 수 있다. U자 관로(310)는 수평 관로(313), 제1 및 제2 수직 관로(315, 317)로 이루어진다. 제1 수직 관로(315)는 제2 수직 관로(317)와 평행하게 형성되며 수평 관로(313)를 통해 제2 수직 관로(317)와 연결된다.
제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)는 U자 관로(310)의 제1 수직 관로(315)와 제2 수직 관로(317) 사이에 형성된다. 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)는 공기 관로를 통해 공기를 공급받는다. 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327) 각각은 제1 및 제2 에어 제어 밸브(343, 347)에 의해 내부의 공기압이 제어된다.
계장용 챔버(330)는 제1 에어 챔버(323)와 제2 에어 챔버(327) 사이에 형성되어 제1 에어 챔버(323)와 제2 에어 챔버(327)를 격리시킨다. 계장용 챔버(330)에는 도 8에 도시된 바와 같이 제어기(380), 원격 제어 장치(333) 및 저장 장치(337)가 형성된다.
제어기(380)는 제1 내지 제3 제어 밸브(363, 365, 367), 제1 및 제2 에어 제어 밸브(343, 347)를 제어하여 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압 및 작동액(305)의 수위를 제어한다. 제어기(380)는 하기에서 상세하게 설명하기로 한다.
원격 제어 장치(333)는 전력 통신선을 통해 육지 등과 같이 사용자에 의해 파력 발전 장치(100)를 관리하는 관리 장치(도시하지 않음)로부터 제어 신호를 수신한다. 원격 제어 장치(333)는 제어 신호에 따라 파력 발전 장치(100)의 가압 장치(120) 및 수주 진동 장치(300)를 제어할 수 있다.
원격 제어 장치(333)는 파력 발전 장치(100)의 위치를 판단하기 위해 위성 항법 장치(Global Positioning System : 이하, GPS으로 통칭함, 335)를 포함한다.
GPS(335)는 파력 발전 장치(100)의 위치를 측정한다. GPS(335)는 측정한 파력 발전 장치(100)의 위치를 사용자에게 알리기 위해 관리 장치로 전송할 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 파력 발전 장치(100)는 GPS(335)를 통해 파력 발전 장치(100)의 위치를 외부의 사용자가 관리할 수 있다.
저장 장치(337)는 수주 진동 장치(300)에서 필요한 데이터 및 수주 진동 장치(300)에서 생성한 데이터를 저장한다. 예를 들어, 저장 장치(337)는 파고 센서(371)에서 생성한 파랑의 진폭 및 주기를 저장하며, 수위 센서(373)에서 생성한 측정 수위를 저장하고, 제1 및 제2 압력 센서(375, 377)에서 생성한 측정 공기압을 저장할 수 있다. 또한, 저장 장치(337)는 제어기(380) 및 원격 제어 장치(333)에서 사용하는 프로그램을 저장할 수 있다.
제1 및 제2 공기 관로(353, 357) 각각은 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327) 각가과 연결되어 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)로 공기를 주입한다.
제1 내지 제3 제어 밸브(363, 365, 367)는 제1 및 제2 공기 관로(353, 357) 사이에 형성된다. 즉, 제1 제어 밸브(363)는 제1 공기 관로(353)에 연결되며, 제2 공기 관로(357)는 제2 공기 관로(357)에 연결된다. 제3 제어 밸브(367)는 제1 공기 관로(353)와 제2 공기 관로(357) 사이에 형성된다.
제1 및 제2 에어 제어 밸브(343, 347)는 수주 진동체(303) 내부에 형성된다. 제1 에어 제어 밸브(343)는 제1 에어 챔버(323)의 일측에 형성되며, 제2 에어 제어 밸브(347)는 제2 에어 챔버(327)의 일측에 형성된다. 제1 에어 제어 밸브(343)와 제2 에어 제어 밸브(347)는 서로 마주보며 형성될 수 있다. 제1 에어 제어 밸브(343)는 제1-1 내지 제1-n 에어 제어 밸브(343-1?? 343-n)를 포함할 수 있으며, 제2 에어 제어 밸브(347)는 제2-1 내지 제2-n 에어 제어 밸브(347-1……347-n)를 포함할 수 있다.
제1-1 내지 제1-n 에어 제어 밸브(343-1……343-n)는 길이가 상이하여 제1 에어 챔버(323)에서 제어하는 범위를 상이하기 때문에 제1 에어 챔버(323)에 내부 공기를 제어한다.
제2-1 내지 제2-n 에어 제어 밸브(347-1……347-n)는 길이가 상이하여 제2 에어 챔버(327)에서 제어하는 범위를 상이하기 때문에 제2 에어 챔버(327)에 내부 공기를 제어한다.
이렇게 제1 및 제2 에어 제어 밸브(343, 347)를 복수의 에어 제어 밸브로 형성하는 이유는 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)가 길이 방향으로 길게 형성되기 때문에 골고루 공기를 공급하여 공기압을 용이하게 제어하기 위함이다.
파고 센서(371)는 수주 진동체(303)가 형성된 인근 해수면(10)에 형성되어 제어기(380)와 접속한다. 파고 센서(371)는 제어기(380)로 파랑의 진폭 및 주기를 측정하여 제어기(380)로 파랑의 진폭 및 주기를 전송한다.
수위 센서(373)는 수주 진동체(303)의 수직 관로를 유동하는 작동액(305)의 수위를 측정하여 측정 수위를 생성한다. 수위 센서(373)는 생성한 측정 수위를 제어기(380)로 전송한다.
제1 및 제2 압력 센서(375, 377) 각각은 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 공기압을 측정하여 제1 및 제2 압력 센서(375, 377)의 측정 공기압을 생성한다. 제1 및 제2 압력 센서(375, 377)는 생성한 측정 공기압을 제어기(380)로 전송한다.
제어기(380)는 파랑의 진폭과 주기에 따라 수주 진동 장치(300)의 수주 진동체(303)가 도 9에 도시된 바와 같이 해수면(10)에서 수평인 평형 상태에서 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압을 제어하여 에너지 흡수효율을 향상시킨다.
그리고, 제어기(380)는 도 10에 도시된 바와 같이 해수면(10)에 따라 기울어진 상태에서 파랑의 진폭과 주기에 따라 제1 내지 제3 제어 밸브(363, 365, 367)를 작동액(305)의 미리 설정된 수위에서 개폐하여 에너지 흡수효율을 향상시킨다.
이때, 제어기(380)는 수위 센서(373)로부터 수신한 측정 수위를 이용하여 수주 진동체(303)가 평형 상태인지 기울어진 상태인지를 판단할 수 있다. 미리 설정된 수위는 공기압을 제어하기 위해 기준이 되는 수위이며, 사용자에 의해 설정되거나 알고리즘을 이용하여 제어기(380)에서 설정될 수 있다.
또한, 제어기(380)는 극한파(Ewxtreme Wave)가 발생할 경우에 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압을 제어하여 수주 진동 장치(300)가 동조 수주 댐퍼(Tuned Liquid Column Damper) 영역에서 운전되어 이 극한파로부터 가해지는 무리한 하중을 경감시킨다.
본 발명에 따른 수주 진동 장치(300)를 파랑의 주기에 동조되도록 진동시키는 방법에는 두가지 제어 방식을 포함한다. 제1 제어 방식은 제3 제어 밸브(367)와 제2 에어 챔버(327)에 연결된 제2 제어 밸브(365)를 이용하여 평행 상태에서 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압을 제어하는 방식이다. 제2 제어 방식은 제1 및 제2 제어 밸브(363, 365)가 닫힌 상태에서 제3 제어 밸브(367)를 이용하여 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 공기압을 비선형적으로 제어하는 방식이다.
이러한 두가지 제어 방식 모두는 공기의 수축 팽창에 의해 발생하는 스프링 효과를 유발하여 수주 진동 장치(300)의 진동 주기를 제어하기 위한 것이다.
우선, 제1 제어 방식에 따른 에어 스프링의 스프링 상수는 작동액(305)의 수위 변동에 의한 공기 체적의 변화량이 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 체적에 비해 충분히 작다는 가정하에 평형 상태에서의 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 공기압에 선형적으로 비례한다.
따라서, 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)가 완전 진공이면 스프링 상수는 0이 되며, 압력이 증가할수록 스프링 상수가 커지게 된다.
한편, 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압은 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327) 사이에 형성된 제1 및 제2 제어 밸브(363, 365)에 의해 별도의 압축 또는 진공 펌프가 없어도 조절이 가능하다.
예를 들어, 수주 진동체(303)의 작동액(305) 유도에 의해 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 압력이 대기압보다 상승하였을 경우에 제어기(380)는 제1 및 제2 제어 밸브(363, 365)를 개방하여 일정량의 공기를 대기 중으로 방출하면 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압을 대기압보다 낮게 유지할 수 있다.
반대로 제어기(380)는 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 공기압이 대기압보다 낮아졌을 경우에 제1 및 제2 제어 밸브(363, 365)를 개방하여 대기로부터 공기를 흡입하면 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기압을 대기압보다 높게 유지할 수 있다.
이때, 제어기(380)는 제1 및 제2 압력 센서(375, 377)로부터 수신한 측정 공기압을 이용하여 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 압력을 판단할 수 있다.
그리고, 제2 제어 방식에서는 작동액(305)의 수위에 따라 특정 조건 동안만 제3 제어 밸브(367)를 개폐하여 효율적으로 에어 스프링의 효과를 유발할 수 있다.
즉, 제1 제어 방식에서는 제1 및 제2 수직 관로(315, 317)에서의 작동액(305)의 수위가 설정된 수위를 초과하여 상승하거나 하강하면 제3 제어 밸브(367)를 닫아 작동액(305)이 갖는 관성에 의한 힘으로 제1 및 제2 에어 챔버(323, 327)의 내부 공기를 압축하거나 팽창시켜 에어 스프링의 효과를 유발할 수 있다.
예를 들어, 도 10에 도시된 바와 같이 파랑에 의해 일정각도(θ)로 회전한 상태에서 제1 내지 제3 제어 밸브(363, 365, 367)가 닫혀 있는 경우에 제1 수직 관로(315)는 제1 에어 챔버(323)의 공기를 압축시키고, 제2 수직 관로(317)는 제2 에어 챔버(327)의 공기를 팽창시켜 작동액(305)의 수위를 제3 제어 밸브(367)가 닫히기 이전의 위치로 복원하려는 힘이 발생하게 된다.
그러나, 작동액(305)의 수위가 설정된 수위 범위를 초과하지 않는 영역에서는 제3 제어 밸브(367)가 열려 에어 스프링 효과를 유발하지 않으므로 작동액(305)은 고속되지 않고 U자 관로(310)를 자유롭게 이동할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 파력 발전 장치
120 : 가압 장치
130 : 실린더 구동 장치
140 : 유압 실린더
150 : 연결 장치
160 : 배관
170, 175 : 와이어
200 : 전력 변환 장치
210 : 축압기
220 : 유압 모터
230 : 발전기
310 : U자 관로
323, 327 : 에어 챔버
363, 365, 367 : 제어 밸브
380 : 제어기

Claims (26)

  1. 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치에 있어서,
    해수면에 부유하며 파랑에 의해 상기 해수면의 종방향으로 상하 운동하는 복수의 부유동체;
    상기 부유동체들 사이에 형성되며, 상기 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 작동 오일을 가압하는 가압 장치;
    상기 부유동체에서 상기 해수면과 접촉하는 하단부에 형성되는 수주 진동 장치 및
    상기 부유동체와 일 측이 연결되고, 상기 부유동체가 상기 해수면 부유하도록 타 측은 부표와 연결되는 고정용 와이어
    를 포함하는 파력발전장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 장치는,
    상기 작동 오일을 가압하는 유압 실린더; 및
    상기 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 상기 유압 실린더를 구동시키는 실린더 구동 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가압 장치는,
    상기 가압한 작동 오일을 상기 전력 변환 장치로 이송하는 배관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 장치는,
    상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일에 의해 회전하는 유압 모터; 및
    상기 유압 모터에 의해 회전하여 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 변환 장치는,
    상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일을 저장하는 축압기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 부유동체의 일 측에 연결되고, 타 측은 상기 전력 변환 장치와 연결되어 상기 전력 변환 장치에서 생산하는 전력을 송출하는 공급용 와이어를 더 포함하는 파력 발전 장치.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 공급용 와이어는 벡트론(vectran)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치는,
    작동액이 유동하는 수평 관로, 제1 및 제2 관로로 이루어진 U자 관로;
    상기 제1 관로와 제2 관로 사이에 위치하며 서로 격리된 제1 및 제2 에어 챔버;
    상기 제1 및 제2 에어 챔버 각각에 연결되어 상기 제1 및 제2 에어 챔버로 공기를 공급하는 제1 및 제2 공기 관로;
    상기 제1 및 제2 공기 관로 각각에 연결되는 제1 및 제2 제어 밸브;
    상기 제1 공기 관로와 상기 제2 공기 관로 사이에 형성되는 제3 제어 밸브;
    상기 제1 및 제2 에어 챔버 각각의 공기 흐름을 제어하며 상기 제1 및 제2 공기 관로 각각에 연결되는 제1 및 제2 에어 제어 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치는,
    상기 파랑의 진폭 및 주기에 따라 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 내부 공기압을 제어하는 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 파랑의 진폭 및 주기에 따라 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압, 상기 작동액의 측정 수위를 이용하여 상기 제1 내지 제3 제어 밸브를 개폐해서 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 내부 공기압을 제어하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치는,
    상기 파랑의 진폭 및 주기를 측정하는 파고 센서;
    상기 제1 및 제2 에어 챔버의 공기압을 측정하여 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압을 생성하는 제1 및 제2 압력 센서;
    상기 작동액의 수위를 측정하여 측정 수위를 생성하는 수위 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치는,
    상기 파랑이 진폭 및 주기, 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압, 상기 측정 수위를 저장하며 상기 제1 에어 챔버와 상기 제2 에어 챔버 사이에 형성되어 상기 제1 에어 챔버와 상기 제2 에어 챔버를 격리시키는 계장용 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 작동액은 물 또는 해수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치의 내부에 형성되며, 전력 생산을 관리하는 관리 기관에서 상기 가압 장치 및 상기 전력 변환 장치를 원격으로 제어하는 원격 제어 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치의 내부에 형성되며, 위치를 측정하는 위성 항법 장치(Global Positioning System : GPS)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  19. 제1 항에 있어서,
    상기 부유동체와 상기 가압 장치를 연결하는 연결 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  20. 제1 항에 있어서,
    상기 부유동체는 중공 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 파력 발정 장치.
  21. 제1 항에 있어서,
    상기 부유동체의 외측면에 형성되어 상기 부유동체를 이동시키기 위한 이송용 연결 고리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  22. 파력을 전력으로 변환하는 파력 발전 장치에 있어서,
    해수면에 부유하며 파랑에 의해 상기 해수면의 종방향으로 상하 운동하는 복수의 부유동체;
    상기 부유동체들 사이에 형성되며 상기 종방향으로 상하 운동하는 부유동체에 의해 유압 실린더를 구동시켜 작동 오일을 가압하는 실린더 구동 장치를 포함하는 가압 장치;
    상기 가압 장치에서 가압한 작동 오일에 의해 회전하는 유압 모터 및 상기 유압 모터에 의해 회전하여 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 전력 변환 장치;
    상기 부유동체에서 상기 해수면과 접촉하는 하부면에 형성되며 상기 부유동체의 상하 운동을 증폭시키는 수주 진동 장치; 및
    상기 부유동체의 일측에 연결되며 벡트론(vectran)으로 이루어진 와이어를 포함하는 파력 발전 장치.
  23. 제22 항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치는,
    작동액이 유동하는 수평 관로, 제1 및 제2 관로로 이루어진 U자 관로;
    상기 제1 관로와 제2 관로 사이에 위치하며 서로 격리된 제1 및 제2 에어 챔버;
    상기 제1 및 제2 에어 챔버 각각에 연결되어 상기 제1 및 제2 에어 챔버로 공기를 공급하는 제1 및 제2 공기 관로;
    상기 제1 및 제2 공기 관로 각각에 연결되는 제1 및 제2 제어 밸브;
    상기 제1 공기 관로와 상기 제2 공기 관로 사이에 형성되는 제3 제어 밸브;
    상기 제1 및 제2 에어 챔버 각각의 공기 흐름을 제어하며 상기 제1 및 제2 공기 관로 각각에 연결되는 제1 및 제2 에어 제어 밸브;
    상기 파랑의 진폭 및 주기에 따라 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압, 상기 작동액의 측정 수위를 이용하여 상기 제1 내지 제3 제어 밸브를 개폐해서 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 내부 공기압을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  24. 제22 항에 있어서,
    상기 수주 진동 장치는,
    상기 파랑이 진폭 및 주기, 상기 제1 및 제2 에어 챔버의 측정 공기압, 상기 측정 수위를 저장하며 상기 제1 에어 챔버와 상기 제2 에어 챔버 사이에 형성되어 상기 제1 에어 챔버와 상기 제2 에어 챔버를 격리시키는 계장용 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  25. 제22 항에 있어서,
    상기 와이어는,
    상기 전력 변환 장치와 연결되어 상기 전력 변환 장치에서 생산하는 전력을 송출하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  26. 제22 항에 있어서,
    상기 와이어는,
    상기 부유동체를 상기 해수면에서 부유하도록 부표와 연결되는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
KR1020100107246A 2010-10-29 2010-10-29 파력 발전 장치 KR101068894B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100107246A KR101068894B1 (ko) 2010-10-29 2010-10-29 파력 발전 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100107246A KR101068894B1 (ko) 2010-10-29 2010-10-29 파력 발전 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101068894B1 true KR101068894B1 (ko) 2011-09-30

Family

ID=44958081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100107246A KR101068894B1 (ko) 2010-10-29 2010-10-29 파력 발전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101068894B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103457230A (zh) * 2013-09-13 2013-12-18 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种内置式电缆连接机构
KR101377281B1 (ko) * 2012-09-28 2014-03-27 한국전력공사 횡류터빈을 이용한 가변 수주진동형 파력 발전장치
KR101386251B1 (ko) * 2012-09-20 2014-04-21 한국전력공사 가동 물체의 모션 제어 장치 및 방법
KR20200041162A (ko) * 2018-10-11 2020-04-21 주식회사 인진 파력 발전용 부유체 및 이를 포함하는 파력 발전 장치
KR102521962B1 (ko) 2021-11-02 2023-04-17 김진욱 발전 장치 및 이를 이용한 수소 생성 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56159570A (en) * 1980-05-09 1981-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fluid pressure generator utilizing energy of wave
JP2001193626A (ja) 2000-01-11 2001-07-17 Masaharu Miyake 波エネルギー利用海洋発電装置
KR20100123938A (ko) * 2009-05-18 2010-11-26 대우조선해양 주식회사 조파에 의한 부유물 운동에너지를 활용한 발전 바지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56159570A (en) * 1980-05-09 1981-12-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Fluid pressure generator utilizing energy of wave
JP2001193626A (ja) 2000-01-11 2001-07-17 Masaharu Miyake 波エネルギー利用海洋発電装置
KR20100123938A (ko) * 2009-05-18 2010-11-26 대우조선해양 주식회사 조파에 의한 부유물 운동에너지를 활용한 발전 바지

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101386251B1 (ko) * 2012-09-20 2014-04-21 한국전력공사 가동 물체의 모션 제어 장치 및 방법
KR101377281B1 (ko) * 2012-09-28 2014-03-27 한국전력공사 횡류터빈을 이용한 가변 수주진동형 파력 발전장치
CN103457230A (zh) * 2013-09-13 2013-12-18 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种内置式电缆连接机构
CN103457230B (zh) * 2013-09-13 2015-11-25 中国船舶重工集团公司第七一〇研究所 一种内置式电缆连接机构
KR20200041162A (ko) * 2018-10-11 2020-04-21 주식회사 인진 파력 발전용 부유체 및 이를 포함하는 파력 발전 장치
KR102124458B1 (ko) 2018-10-11 2020-06-19 주식회사 인진 파력 발전용 부유체 및 이를 포함하는 파력 발전 장치
KR102521962B1 (ko) 2021-11-02 2023-04-17 김진욱 발전 장치 및 이를 이용한 수소 생성 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101133671B1 (ko) 가동물체형 파력발전장치
AU2009272416B2 (en) Wave powered generator
CN102165182B (zh) 波浪驱动的泵以及将该泵连接至海床的设备
Isaacs et al. Utilization of the energy in ocean waves
KR101068894B1 (ko) 파력 발전 장치
US8511078B2 (en) Hybrid wave energy plant for electricity generation
CN104061115B (zh) 一种漂浮式多浮子波浪能发电装置
CA2625127A1 (en) Methods and apparatus for the extraction of energy from moving water
CN101946088A (zh) 波浪能吸收器
JP2014055593A (ja) 流体の波動からエネルギーを抽出する方法および波力集合体および波力集合体の使用方法
US20090261593A1 (en) Tidal pump generator
JP2013518203A (ja) 振動波力発電システム
AU2009295053B2 (en) Apparatus for converting ocean wave energy
PT103812A (pt) Sistema aquático para armazenamento de energia sob a forma de ar comprimido.
EP2401496B1 (en) A power capture device
WO2010045500A1 (en) Wave energy extraction system
WO2024051028A1 (zh) 波浪能惯性液压差发电装置
ES2148105A1 (es) Planta para el aprovechamiento de la energia motriz del mar.
Choplain Interactions of a submerged membrane with water waves and its use in harnessing nearshore wave power
KR101533090B1 (ko) 어테뉴에이팅 하이브리드 태양광-파력에너지변환장치
KR101684373B1 (ko) 육상의 냉각수를 부유식 발전플랜트에 공급하는 장치
JPS6131310B2 (ko)
RU2549006C2 (ru) Устройство для преобразования энергии морских волн
RU161015U1 (ru) Волновой энергетический модуль
KR102201247B1 (ko) 발전플랜트의 냉각수 취수 장치 및 이를 구비하는 발전플랜트

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141021

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150915

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160920

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180831

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190829

Year of fee payment: 9