KR101075138B1 - 파도력 발전장치 - Google Patents

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Abstract

파도의 수평운동 에너지를 이용하여 발전을 행하여 저렴한 발전단가로 환경친화적으로 전력을 생산하는 것이 가능하도록, 프레임과, 발전기와, 파도의 수평운동 에너지를 받아 왕복운동을 행하는 구동부와, 구동부의 왕복운동을 한쪽방향의 운동으로 변환하는 일방향변환부와, 일방향으로 변환된 운동에너지를 전달하여 발전기의 로터를 회전시키는 동력전달부를 포함하는 파도력 발전장치를 제공한다.
구동부는 파도력을 받는 수압체와, 수압체와 일방향변환부에 양쪽 끝부분이 각각 연결되는 연결대를 포함한다. 일방향변환부는 피스톤로드에 연결대가 연결되는 복동실린더와, 압력유체를 공급하는 압력유체공급원과, 복동실린더로부터 배출되는 압력유체를 동력전달부로 전달하는 압력수송관과, 배출되는 압력유체는 압력수송관쪽으로 이동하도록 안내하고 공급되는 압력유체는 복동실린더쪽으로 이동하도록 안내하는 4-웨이 방향제어밸브를 포함한다. 동력전달부는 압력수송관이 연결되고 압력수송관으로부터 분사되는 압력유체에 의해 회전력을 발생시키는 펌프와, 펌프의 회전력을 발전기로 전달하는 회전력전달장치를 포함한다.
파도력, 조력, 발전, 왕복운동, 회전, 펌프, 유압, 실린더, 밸브

Description

파도력 발전장치 {Electric Generator Using Wave}
본 발명은 파도력 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 바다의 파도력(밀려왔다 밀려가는 파도에 의하여 작용하는 힘)을 이용하여 저렴하고 환경친화적으로 전력을 생산하는 것이 가능한 파도력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 전력을 생산(발전)하는 방식으로는 이용하는 힘의 근원에 따라, 물의 낙차를 이용하는 수력 발전, 연료의 연소열을 이용하는 화력 발전, 원자력을 이용하는 원자력 발전 등으로 분류한다.
그런데 화력 발전의 경우에는 한정된 연료 자원과 환경오염의 문제 때문에 발전시설의 증설에 제한이 있고, 원자력 발전의 경우에는 방사능 유출의 위험성 때문에 주민들의 반대가 많아 새로운 발전소 건립에 어려움을 겪고 있으며, 수력 발전의 경우에는 댐을 건설하여야 하는데 환경파괴의 우려 때문에 환경단체로부터 많은 반대가 있다.
따라서 화력이나 원자력, 수력 등을 대체할 에너지원으로 풍력, 태양열, 태양광, 조력 등의 자연력을 이용하여 발전을 행하는 기술에 대한 관심이 새롭게 높아지고 있으며, 환경친화적인 녹색 에너지로서 차세대 성장산업으로 각광을 받고 있다.
그러나 풍력 발전의 경우에는 풍차의 건설비용이 많이 소요되고, 실제 발전이 이루어지는 시간이 짧으며, 부품의 수리와 정비에 많은 시간이 소요되므로, 발전효율이 낮으며 발전단가가 높아 경제성과 운영적인 측면에서 기존 화력이나 원자력 등에 비하여 매우 불리한 면이 있다.
또 태양열 발전이나 태양광 발전의 경우에는 집열이나 집광을 위한 시설을 위한 설치면적이 대규모로 요구되며, 하루 24시간 중에서 실제 효율적인 집열이나 집광이 이루어지는 시간은 8시간 이하로 매우 짧아서 비효율적이며, 발전설비의 건설비용도 많이 소요되며, 발전단가가 높다는 문제가 있다.
상기 바다의 힘을 이용하는 조력 발전의 경우에는 바다에 접한 지역이나 섬 지역의 경우에 적합한 발전 기술로서, 24시간 지속적으로 발전을 행하는 것이 가능하고, 발전시설의 건설비용도 상대적으로 저렴하다는 이점이 있다.
종래 조력 발전을 위한 기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0027662호, 제10-2003-0083253호 등이 있으며, 대부분 파도의 상하 수직운동을 회전운동으로 변환하여 발전을 행하는 방식이다.
상기와 같이 파도의 상하 수직운동 에너지를 이용하여 발전을 행하는 경우에는 발전시설을 바다에 띄운 상태로 설치하여야 하므로, 부력체의 설치와 구조물의 건설에 많은 어려움이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점에 조감하여 이루어진 것으로서, 파도가 반복적으로 바다쪽에서 육지쪽으로 밀려왔다 다시 육지쪽에서 바다쪽으로 밀려감에 따라 발생하는 수평운동에너지인 파도력(이하 "파도력"이라 함)을 이용하여 발전을 행하는 새로운 개념의 발전 방식을 제안하여 발전시설의 건설 및 유지 보수가 용이하며 발전단가도 저렴하게 유지하는 것이 가능하고 환경친화적으로 전력을 생산하는 것이 가능한 파도력 발전장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.
본 발명이 제안하는 파도력 발전장치는 프레임과, 로터(rotor)의 회전운동에 의하여 전력을 생산하는 발전기와, 파도력의 왕복 수평운동 에너지를 받아 바다에서 육지쪽 또는 육지에서 바다쪽으로 왕복운동을 행하는 구동부와, 상기 프레임에 설치되고 상기 구동부의 왕복운동을 한쪽방향의 운동으로 변환하는 일방향변환부와, 상기 프레임에 설치되고 상기 일방향변환부에서 변환된 운동에너지를 전달하여 상기 발전기의 로터를 회전시키는 동력전달부를 포함하여 이루어진다.
상기 구동부는 바다의 해수면 아래에 잠긴 상태로 설치되고 파도력을 받는 수압체와, 상기 수압체에 한쪽 끝부분이 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 일방향변환부에 연결되는 연결대를 포함하여 이루어진다.
상기 일방향변환부는 피스톤로드의 끝부분에 상기 구동부의 연결대가 연결되는 실린더와, 상기 실린더에 압력유체를 공급하는 압력유체공급원과, 상기 실린더 로부터 배출되는 압력유체를 상기 동력전달부로 전달하는 압력수송관과, 상기 실린더의 포트와 상기 압력유체공급원 및 압력수송관이 연결되고 상기 실린더의 왕복운동에 따라 상기 실린더로부터 배출되는 압력유체는 압력수송관쪽으로 이동하도록 안내하고 상기 압력유체공급원으로부터 공급되는 압력유체는 실린더쪽으로 이동하도록 안내하는 4-웨이 방향제어밸브(4-way valve)를 포함하여 이루어진다.
상기 일방향변환부는 2개가 한조를 이루도록 포트가 설치되고 피스톤로드의 끝부분에 상기 구동부의 연결대가 연결되는 실린더와, 상기 실린더에 압력유체를 공급하는 압력유체공급원과, 상기 실린더로부터 배출되는 압력유체를 상기 동력전달부로 전달하는 압력수송관과, 상기 실린더의 한조를 이루는 하나의 포트쪽에 설치되고 상기 실린더가 왕복운동할 때에 압력유체를 압력수송관쪽으로 배출하는 것을 가능하지만 압력유체가 압력수송관쪽에서 실린더로 유입되는 것은 차단하도록 설치되는 제1역지밸브와, 상기 실린더의 한조를 이루는 다른 하나의 포트쪽에 설치되고 상기 실린더가 왕복운동할 때에 상기 압력유체공급원으로부터 압력유체가 실린더쪽으로 유입되는 것은 가능하지만 압력유체가 실린더에서 압력유체공급원쪽으로 배출되는 것은 차단하도록 설치되는 제2역지밸브를 포함하여 이루어지는 것도 가능하다.
상기 동력전달부는 상기 일방향변환부의 압력수송관이 연결되고 압력수송관으로부터 분사되는 압력유체에 의해 회전력을 발생시키는 펌프와, 상기 펌프의 회전력을 상기 발전기의 로터로 전달하는 회전력전달장치를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 파도력 발전장치에 의하면, 파도가 반복적으로 밀려왔다 밀려가는 파도력을 이용하여 발전을 행하므로, 바다에 접한 모든 지역에서 발전을 행하는 것이 가능하고, 24시간 지속적으로 발전을 행하는 것이 가능하다. 따라서 발전설비를 건설할 지역의 선택에 폭이 넓고, 송전에 유리한 지형에 발전설비를 건설하는 것도 가능하다. 특히 조수간만의 차가 작은 지역에서는 대단위로 발전을 행하는 것이 가능하다.
또 본 발명에 따른 파도력 발전장치에 의하면, 발전설비를 육지쪽에 건설하는 것이 가능하므로, 발전시설의 건설 및 유지, 보수가 매우 용이하다.
본 발명에 따른 파도력 발전장치에 의하면, 자연력인 파도의 힘을 이용하여 24시간 지속적으로 발전을 행하는 것이 가능하고, 발전시설의 건설에 소요되는 비용이 풍력이나 태양광 등에 비하여 상대적으로 저렴하므로, 발전단가를 저렴하게 유지하는 것이 가능하다.
그리고 본 발명에 따른 파도력 발전장치에 의하면, 자연력인 파도의 힘(파도력)을 이용하여 발전을 행하므로, 환경친화적이며 녹색 에너지의 전력 생산이 가능하다.
나아가 본 발명에 따른 파도력 발전장치에 의하면, 송전선로의 건설이 어려운 섬지역에서도 자가 발전이 가능하므로, 섬주민의 생활의 질을 크게 증대시키는 것이 가능하다.
다음으로 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조 하여 상세하게 설명한다. 이하에서 동일한 기능을 하거나 동일하게 구성되는 부품이나 장치에는 동일한 참조번호를 부여하고, 반복적인 설명은 생략한다.
먼저 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 프레임(100)과, 발전기(200)와, 구동부(300)와, 일방향변환부(400)와, 동력전달부(500)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임(100)은 강체로 이루어지고, 바다에 인접한 육지에 설치한다.
상기 프레임(100)은 파도나 해일 등에 의하여 내부에 설치되는 시설물이 피해를 입지 않도록 벽과 천정이 있는 구조물을 건설하고, 그 내부에 고정 설치하는 것이 바람직하다.
상기 프레임(100)은 위치가 고정된 상태를 유지하도록 설치한다.
상기 발전기(200)는 로터(rotor)의 회전운동에 의하여 전력을 생산하는 장치로 구성된다.
상기 발전기(200)는 기계적인 운동에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 공지된 다양한 발전기의 구성을 적용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기 구동부(300)는 파도력의 왕복 수평운동 에너지를 받아 바다에서 육지쪽 또는 육지에서 바다쪽으로 왕복운동(고정된 위치에 설치되는 상기 프레임(100)에 대하여 상대적으로 전후진 왕복운동)을 행한다.
상기 구동부(300)의 제1실시예는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 바다의 해수면 아래에 잠긴 상태로 설치되고 파도력을 받는 수압체(310)와, 상기 수압 체(310)에 바닥에 가라앉지 않도록 부력을 작용시키는 부력체(340)와, 상기 수압체(310)에 한쪽 끝부분이 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 일방향변환부(400)에 연결되는 연결대(350)를 포함하여 이루어진다.
상기 프레임(100)에는 상기 연결대(350)가 전진(바다쪽으로 이동) 및 후진(육지쪽으로 이동)할 때에 흔들림과 출렁거림을 최소화하기 위하여 안내레일(도면에 나타내지 않음)을 설치하는 것도 가능하다. 상기 안내레일은 연결대(350)가 관통 삽입되는 안내관이나 안내터널 방식으로 구성하는 것도 가능하고, 안내홈을 형성하는 방식으로 구성하는 것도 가능하다.
상기 수압체(310)는 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 바다쪽을 향한 한쪽면이 개방되는 상자형상으로 형성한다.
상기 수압체(310)는 바다쪽에서 육지쪽으로 오목하게 내면이 형성되는 상자형상으로 형성하는 것이 파도가 밀려올 때 바닷물이 유입되면서 파도력이 효율적으로 작용하게 되므로 바람직하다.
예를 들면, 상기 수압체(310)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상판(312)을 수평선과 평행하게 배치하고, 하판(314)을 상기 상판(312)과 소정의 각도(예를 들면 10∼80도)로 만나는 형상으로 배치하여 일체로 연결하여 형성한다.
상기 상판(312)과 하판(314)이 서로 연결되는 부분은 직접 연결되도록 구성하는 것도 가능하고, 별도의 후면판(313)을 설치하는 것도 가능하다.
상기 상판(312)과 하판(314), 후면판(313)은 하나의 판재를 굽힘 가공하여 형성하는 것도 가능하고, 각각 별도의 판재로 형성하여 용접이나 볼트체결, 접착 등의 방법으로 일체로 연결하여 사용하는 것도 가능하다.
상기에서 하판(314)을 수평선에 대하여 경사지게 배치하여 설치하면, 바닷물과 함께 상기 수압체(310) 내부로 유입되는 모래나 갯벌 진흙 등이 바닷물이 빠져나갈 때에 자연스럽게 흘러내리면서 제거되는 효과가 얻어진다.
상기 하판(314)의 설치각도는 너무 작게 하면 모래나 갯벌 진흙 등의 빠짐성이 나빠지고, 설치각도를 너무 크게 하면 바닷물의 파도력이 바다쪽에서 육지쪽으로 작용할 때에 수압체(310) 내부에 담겨지는 바닷물의 양이 적어지므로 작용하는 파도력이 작아지게 된다.
상기 수압체(310)는 "U"형상, "V"형상, "ㄷ"형상, "C"형상 등의 다양한 단면형상을 갖도록 형성하는 것이 가능하다.
상기 수압체(310)는 상판(312)과 하판(314)의 좌우 측면에 한쌍의 측면판(315)을 설치하여 상자형상으로 형성한다.
상기 수압체(310)는 한쌍의 측면판(315)이 오목한 내부 좌우 측면을 폐쇄하여 전면(바다쪽을 향한 면)만이 개방된 일정한 공간을 형성한다.
상기 한쌍의 측면판(3150)은 상기 상판(312) 및 하판(314)과 일체로 형성하는 것도 가능하고, 별도의 부재로 제작하여 상기 상판(312) 및 하판(314)에 용접이나 볼트 체결, 접착 등의 방법으로 일체로 형성하는 것도 가능하다.
상기 부력체(340)는 상기 수압체(310)의 상부에 설치되고, 부력을 발생시키는 기능을 수행한다.
상기에서 부력체(340)를 상기 수압체(310)의 하부에 설치하는 것도 가능하지 만, 이 경우에는 상기 수압체(310)를 뒤집히도록 하는 힘이 작용할 수 있으므로 바람직하지 않다.
상기 부력체(340)로는 다공질체인 폼형상 합성수지, 공기가 채워지는 주머니, 내부가 공기로 채워지는 상자형상의 구조물 등이 모두 사용 가능하다.
상기 부력체(340)는 접착제나 볼트 체결 등의 다양한 방식으로 상기 수압체(310)에 설치된다.
상기 부력체(340)는 상기 수압체(310)의 상면이 바닷물의 수면 아래쪽에 위치한 상태를 유지하도록 부력을 설정하여 설치한다.
상기에서 수압체(310)의 상면(예를 들면 상판(312))이 바닷물의 수면 바깥쪽으로 노출되게 되면, 파도력을 온전하게 받아들이지 못하게 되어 효율이 저하되고, 상기 수압체(310)의 내부로 공기가 유입될 우려가 있다.
그리고 상기 수압체(310)의 상판(312)이 바닷물의 수면 아래 깊숙하게 위치하게 되면, 수압체(310)의 하판(314)이 바닥에 닿을 우려가 있으며, 파도의 진퇴이동에 따른 힘이 바닷물의 심부보다 표층에서 크게 발생하므로 파도력의 활용 효율이 저하될 우려가 있다.
따라서 상기 부력체(340)의 부력은 상기 수압체(310)의 상면이 바닷물의 수면 바로 아래(예를 들면 3∼300cm)에 위치하는 상태를 유지시키도록 설정하는 것이 바람직하다.
상기 수압체(310)는 바다쪽을 향한 전면 상단부에 전면판(317)을 설치하는 것도 가능하다.
상기 전면판(317)은 양쪽 측면판(315)까지 상기 수압체(310)의 전체 폭에 대하여 길게 설치된다.
상기 전면판(317)은 상기 수압체(310)의 개방된 입구 면적의 1/2∼1/20 정도를 가리도록 형성하여 설치하는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 수압체(310)의 상판(312)과 하판(314) 사이의 높이(바다쪽을 면한 개방된 부분의 끝단 사이의 간격)을 "H"라고 하고, 상기 전면판(317)의 높이를 "h"라고 하면, h=H/2∼H/20의 식을 만족하도록 상기 전면판(317)의 높이(h)를 설정하여 구성한다.
상기에서 전면판(317)을 너무 크게 형성(h>H/2)하여 설치하면, 바다쪽에서 육지쪽으로 이동하는 파도력이 효과적으로 작용하지 않게 된다. 즉 바다쪽에서 육지쪽으로 이동하는 파도(또는 파도력)가 전면판(317)에 부딪히면서 분산되어 실제 수압체(310)에 작용하는 힘이 저하될 우려가 있다.
상기에서 전면판(317)을 너무 작게 형성(h<H/20)하여 설치하면, 육지쪽에서 바다쪽으로 파도가 이동할 때에 상기 수압체(310)를 함께 끌고나가는 힘의 작용이 작아져 상기 수압체(310)의 진퇴작용이 원활하게 이루어지지 않을 우려가 있다.
그리고 상기 수압체(310)의 상부에는 내부로 공기를 주입하거나 빼내기 위한 에어호스(330)를 분리가능하게 연결 설치한다.
상기 에어호스(330)는 압축펌프 또는 진공펌프에 연결된다.
상기 에어호스(330)에는 압축펌프 또는 진공펌프의 흡입구와 토출구에 필요에 따라 유로가 변환되면서 연결되도록 3-웨이 방향제어밸브(3-Way Valve) 또는 4- 웨이 방향제어밸브(4-way valve)를 설치하는 것도 가능하다.
그리고 도면에 나타내지 않았지만, 상기 에어호스(330)는 상기 수압체(310)에 연결되는 부분을 탈부착이 가능(분리가능)한 구조로 구성하고, 사용하지 않을 때에는 에어호스(330)를 분리하고 외부로부터 공기가 수압체(310) 내부로 유입되지 않도록 마개(도면에 나타내지 않음)를 설치하여 폐쇄하고, 필요시에는 마개를 개방하고 연결하여 사용하는 것이 파도 등에 의하여 에어호스(330)가 파손되는 것을 방지할 수 있으므로 바람직하다.
상기와 같이 에어호스(330)를 설치하면, 대형으로 제작되는 상기 수압체(310)를 바닷물에 침수시켜 설치하는 작업시에 상기 에어호스(330)를 통하여 내부에 있는 공기를 빼내는 것(도 5에서 실선화살표로 나타냄)에 의하여 자연스럽게 바닷물이 용이하게 유입되도록 하는 것이 가능하다.
예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 수압체(310)를 바닷물에 침수시켜 설치하는 작업시에 상기 수압체(310)의 상판(312), 후면판(313), 측면판(120), 전면판(130)으로 이루어지는 공간(311)에 공기가 존재하여 바닷물(2)이 더이상 유입되지 않으면서, 부력체(340)의 부력 및 공간(311)에 존재하는 공기에 의한 부력에 의하여 수압체(310)의 완전한 침수가 불가능하게 된다. 이 때 상기 에어호스(330)를 통하여 공간(311)의 공기를 배출(도 5에서 실선화살표 방향)시키면, 자연스럽게 바닷물이 공간(311) 속으로 유입되고, 상기 수압체(310)가 바닷물에 완전히 침수하게 된다.
또 상기 수압체(310)를 바닷물로부터 꺼내는 경우에는 상기 에어호스(330)를 통하여 내부로 공기를 주입(도 5에서 점선화살표 방향)하는 것에 의하여 바닷물을 밀어내 수압체(310)에 진공압이 걸리지 않도록 하는 것이 가능하다. 즉 공간(311)의 내부가 공기로 채워지면서 부력이 작용하여 수압체(310)가 떠오르게 되고, 전면판(317)쪽이 들려지면서 공간(311)의 내부로 공기 및 바닷물의 유통이 자유로운 상태로 되면서 수압체(310)를 바닷물(2)로부터 꺼내는 것이 용이한 상태로 된다.
그리고 상기 구동부(300)의 제2실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 수압체(310)를 내부 공간의 중간에 칸막이판(316)을 설치하고, 양쪽면(전면과 후면)이 개방된 형상으로 형성한다.
상기와 같이 수압체(310)를 구성하게 되면, 파도가 밀려올 때에는 전면쪽의 공간을 통하여 칸막이판(316)쪽으로 파도력이 작용하고, 파도가 밀려갈 때에는 후면쪽의 공간을 통하여 칸막이판(316)쪽으로 파도력이 작용하게 된다.
상기 구동부(300)의 제3실시예는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 수압체(310)의 내부 공간의 중간에 설치하는 칸막이판(316)을 상하로 이동가능하게 설치한다.
상기와 같이 칸막이판(316)을 상하로 이동가능하게 설치하는 경우에는 파도의 세기에 따라 칸막이판(316)을 수직으로 이동시켜 전면쪽과 후면쪽의 공간의 연통되는 면적을 조절하는 것에 의하여 칸막이판(316)에 작용하는 파도력의 세기를 조절하는 것이 가능하다.
상기에서 연결대(350)를 따라 에어호스(330)를 설치하는 것도 가능하다.
그리고 상기 구동부(300)의 제4실시예는 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 수 압체(310)를 판형상으로 형성하여 설치한다.
상기와 같이 수압체(310)를 판형상으로 형성하는 경우에는 상기 부력체(340)를 수압체(310)의 전면 및/또는 후면에 설치하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 구동부(300)의 제5실시예는 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 수압체(310)의 전면판(317)을 밀려오는 파도를 내부 공간으로 효과적으로 안내할 수 있도록 내부쪽으로 경사지게 설치한다.
상기 전면판(317)은 보다 많은 바닷물을 신속하게 내부 공간으로 안내할 수 있도록 상판(312)보다 위쪽으로 경사지게 돌출시켜 설치하는 것도 가능하다.
또 상기 수압체(310)의 후면쪽 개방된 공간에도 상기 전면판(317)과 동일한 효과를 얻을 수 있도록 보조판(319)을 상판(312)쪽에 설치하는 것도 가능하다.
상기와 같이 보조판(319)을 설치하면, 파도의 전진시와 후진시에 수압체(310)의 뒤쪽에서도 파도력이 효과적으로 작용하게 된다.
그리고 상기 구동부(300)의 제6실시예는 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 수압체(310)에 연결대(350)를 회전가능하게 연결한다.
예를 들면, 상기 수압체(310)의 상판(312) 위쪽으로 돌출하는 보스부재(358)를 설치하고, 상기 보스부재(358)에 연결대(350)의 끝부분을 힌지핀 등을 이용하게 회전가능하게 연결한다.
상기와 같이 연결대(350)를 회전가능하게 연결하면, 파도력이 작용하는 방향이 일정하지 않은 경우에도 연결대(350)에 무리한 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상기 구동부(300)의 제7실시예는 도 11에 나타낸 바와 같이, 상기 수압체(310)를 한쪽 끝부분은 방파제(8) 등에 힌지축(390)을 통하여 회전가능하게 지지시키고, 다른쪽 끝부분은 파도의 진퇴에 따라 힌지축(390)을 중심으로 회전하도록 설치한.
상기에서 수압체(310)의 다른쪽 끝부분(힌지축(390)이 설치되는 반대쪽 끝부분)에 상기 연결대(350)를 연결 설치한다.
상기와 같이 수압체(310)를 설치하게 되면, 상기 연결대(350)에 작용하는 파도력의 힘이 크게 증대되고 이동거리도 많이 확보하는 것이 가능하다는 장점이 있다.
도 2 내지 도 11에서는 상기 연결대(350)를 봉형상 또는 막대형상으로 형성하여 설치하는 것으로 나타내었지만, 연결대(350)의 구성은 이에 한정되는 것이 아니고, 사다리형상이나 트러스 구조 등의 파도력에 대응하여 충분한 강도를 유지할 수 있는 다양한 구조를 적용하여 실시하는 것도 가능하다.
상기와 같이 구동부(300)를 구성하게 되면, 파도가 바다쪽에서 육지쪽으로 밀려왔다 밀려가는 왕복운동에 따라 수압체(310)에 파도와 함께 이동하려고 하는 힘(파도력)이 작용하게 된다. 따라서 상기 수압체(310)는 바다쪽에서 육지쪽으로의 왕복이동을 반복적으로 행하게 되고, 수압체(310)에 연결된 연결대(350)는 상기 프레임(100)에 대하여 전진(육지쪽에서 바다쪽으로의 이동)과 후진(바다쪽에서 육지쪽으로의 이동)을 반복하는 직선왕복운동을 하게 된다.
그리고 상기 일방향변환부(400)는 상기 프레임(100)에 설치되고 상기 구동 부(300)의 왕복운동을 한쪽방향의 운동으로 변환하는 기능을 수행한다.
상기 일방향변환부(400)의 제1실시예는 도 2 및 도 12 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 복동실린더(410)와, 압력유체공급원(430)과, 압력수송관(418)과, 4-웨이 방향제어밸브(420)를 포함하여 이루어진다.
상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)의 끝부분에 상기 구동부(300)의 연결대(350)가 연결된다.
상기에서 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)와 상기 구동부(300)의 연결대(350) 사이의 연결은 상하 또는 좌우 회전이 가능하도록 자재이음(universal joint)이나 플렉시블 커플링(flexible coupling), 힌지(hinge) 연결 등을 이용하는 것이 불규칙한 파도의 움직임에 따라 연결대(350)의 전후진 운동의 경로가 약간씩 변경되어도 용이하게 대응하는 것이 가능하므로 바람직하다.
상기 복동실린더(410)에는 길이방향 양쪽에 나뉘어 한쌍의 입출력 포트(412), (413)가 설치된다.
상기 복동실린더(410)에 있어서 하나의 포트(412)에서는 피스톤로드(411)가 후진(도 13에 있어서 왼쪽으로 이동)할 때에 압력유체가 배출되고, 피스톤로드(411)가 전진(도 13에 있어서 오른쪽으로 이동)할 때에 압력유체가 유입된다.
또 다른 하나의 포트(413)에서는 피스톤로드(411)가 후진할 때에 압력유체가 유입되고, 피스톤로드(411)가 전진할 때에 압력유체가 배출된다.
상기 압력유체공급원(430)은 상기 복동실린더(410)에 압력유체를 공급하며, 펌프(432)를 이용하여 이루어진다.
상기 압력유체공급원(430)으로부터 공급되는 압력유체로는 기체나 작동유(비압축성 액체) 모두 사용 가능하지만, 높은 압력의 사용이 가능하고 압력을 정밀하게 제어하는 것이 가능한 유압시스템의 작동유를 사용하는 것이 바람직하다.
상기에서 복동실린더(410)는 압력유체로 기체를 사용하는 경우에는 공압실린더를 사용하고, 압력유체로 작동유를 사용하는 경우에는 유압실린더를 사용한다.
상기 압력유체공급원(430)은 압력유체를 저장하는 저장탱크로 구성한다. 상기 압력유체공급원(430)에 저장된 압력유체는 복동실린더(410)의 왕복운동에 따라 발생하는 진공압에 의하여 복동실린더(410)쪽으로 강제로 이동하게 된다.
상기에서 압력유체공급원(430)으로부터의 압력유체의 공급이 복동실린더(410)의 진공압만으로는 충분하지 않을 경우에는 펌프(도면에 나타내지 않음)를 더 설치하는 것도 가능하다.
상기 압력수송관(418)은 상기 복동실린더(410)로부터 배출되는 압력유체를 상기 동력전달부(500)로 전달하는 기능을 수행한다.
상기 4-웨이 방향제어밸브(420)는 상기 복동실린더(410)의 왕복운동에 따라 상기 복동실린더(410)로부터 배출되는 압력유체는 압력수송관(418)쪽으로 이동하도록 안내하고 상기 압력유체공급원(430)으로부터 공급되는 압력유체는 복동실린더(410)쪽으로 이동하도록 안내하는 기능을 수행한다.
상기 4-웨이 방향제어밸브(420)에는 상기 복동실린더(410)의 양 포트(412), (413)와 상기 압력유체공급원(430) 및 압력수송관(418)이 연결된다.
예를 들면 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)에는 4개의 포트(422), (423), (424), (425)가 2개씩 쌍을 이루어 양쪽에 설치되고, 상기 복동실린더(410)의 하나의 포트(412)와 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)의 제1포트(422)는 제1압력관(414)을 통하여 연결되고, 상기 복동실린더(410)의 다른 하나의 포트(413)와 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)의 제2포트(423)는 제2압력관(415)을 통하여 연결되고, 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)의 제3포트(424)에는 압력수송관(418)이 연결되고, 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)의 제4포트(425)에는 상기 압력유체공급원(430)에 연결되는 유체공급관(427)이 연결된다.
상기와 같이 구성하면, 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 후진하는 경우에는 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)는 도 13에 있어서 실선으로 나타낸 상태를 유지하며, 피스톤로드(411)가 후진함에 따라 압축되어 하나의 포트(412)로 배출되는 압력유체는 제1압력관(414)을 거쳐 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)의 제1포트(422)로부터 제3포트(424)로 안내되고, 상기 압력수송관(818)으로 공급된다. 이 때 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 후진함에 따라 다른 하나의 포트(413)쪽에는 진공압이 발생하고, 상기 압력유체공급원(430)의 압력유체가 유체공급관(427)을 거쳐 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)이 제4포트(425)로부터 제2포트(423)로 안내되고, 상기 제2압력관(415)을 통하여 압력유체가 이동하여 상기 복동실린더(410)의 앞쪽(전진하는 쪽) 공간에 채워진다.
그리고 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 전진하는 경우에는 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)는 도 13에 있어서 점선으로 나타낸 상태를 유지하며, 피스톤로드(411)가 전진함에 따라 압축되어 다른 하나의 포트(413)로 배출되는 압력 유체는 제2압력관(415)을 거쳐 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)의 제2포트(423)로부터 제3포트(424)로 안내되고, 상기 압력수송관(818)으로 공급된다. 이 때 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 전진함에 따라 하나의 포트(412)쪽에는 진공압이 발생하고, 상기 압력유체공급원(430)의 압력유체가 유체공급관(427)을 거쳐 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)이 제4포트(425)로부터 제1포트(422)로 안내되고, 상기 제1압력관(414)을 통하여 압력유체가 이동하여 상기 복동실린더(410)의 뒤쪽(후진하는 쪽) 공간에 채워진다.
그리고 상기 일방향변환부(400)의 제2실시예는 도 14에 나타낸 바와 같이, 복동실린더(410) 대신에 2개로 이루어지는 한쌍의 단동실린더(416), (417)를 설치하여 구성한다.
상기에서 하나의 단동실린더(416)는 피스톤로드가 후진할 때에 압력유체를 배출하고, 다른 하나의 단동실린더(417)는 피스톤로드가 전진할 때에 압력유체를 배출하도록 구성하면, 상기 복동실린더(410)와 동일한 작동이 이루어진다.
또 상기에서 4-웨이 방향제어밸브(420)는 도 14에 나타낸 바와 같이, 필요에 따라 중립위치를 유지하는 것이 가능하도록 구성하는 것도 가능하다.
상기한 도 13 및 도 14에 나타낸 일방향변환부(400)에 있어서는 4-웨이 방향제어밸브(420)가 피스톤로드(411) 또는 연결대(350)의 전후진 이동에 대응하여 자동으로 변환되도록 밸브제어시스템을 구성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도면에 나타내지 않았지만, 상기 피스톤로드(411) 또는 연결대(350)에 위치감지센서를 설치하여 제어부에서 위치감지센서의 감지신호에 따라 4-웨이 방향제어밸브(420)를 제어하도록 구성한다.
상기한 일방향변환부(400)의 제1실시예 및 제2실시예에 있어서, 상기 복동실린더(410) 및 한쌍의 단동실린더(416), (417)는 도 15 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 하나의 연결대(350)에 복수개를 병렬 연결하여 사용하는 것도 가능하다.
그리고 상기 일방향변환부(400)의 제3실시예는 도 17에 나타낸 바와 같이, 상기 4-웨이 방향제어밸브(420)를 사용하지 않는 대신에 상기 복동실린더(410)의 양쪽 공간에 각각 2개가 한조를 이루도록 4개의 포트를 설치하고, 상기 복동실린더(410)의 한조를 이루는 하나의 포트쪽에는 제1역지밸브(432)를 각각 설치하고, 상기 복동실린더(410)의 한조를 이루는 다른 하나의 포트쪽에는 제2역지밸브(433)를 각각 설치한다.
상기 제1역지밸브(432)는 상기 복동실린더(410)가 왕복운동할 때에 압력유체를 압력수송관(418)쪽으로 배출하는 것을 가능하지만, 압력유체가 압력수송관(418)쪽에서 복동실린더(410)로 유입되는 것은 차단하도록 설치된다.
상기 제2역지밸브(433)는 상기 복동실린더(410)가 왕복운동할 때에 상기 압력유체공급원(430)으로부터 압력유체가 복동실린더(410)쪽으로 유입되는 것은 가능하지만, 압력유체가 복동실린더(410)에서 압력유체공급원(430)쪽으로 배출되는 것은 차단하도록 설치된다.
상기와 같이 설치되는 제1역지밸브(432) 및 제2역지밸브(433)는 다음과 같은 작용을 하게 된다.
먼저, 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 후진(도 17에 있어서 왼쪽 으로 이동)함에 따라 상기 복동실린더(410)의 왼쪽 압력실에 채워진 압력유체에 압력이 작용하면, 상기 복동실린더(410)의 왼쪽 위에 설치된 포트의 제1역지밸브(432)는 개방되어 압력유체가 압력수송관(418)쪽으로 배출되는 반면에, 왼쪽 아래에 설치된 포트의 제2역지밸브(433)는 폐쇄되어 압력유체가 압력유체공급원(430)쪽으로 배출되는 것이 방지되고, 상기 복동실린더(410) 왼쪽 압력실의 압력유체는 압력수송관(418)쪽으로 이동한다. 동시에, 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 후진함에 따라 상기 복동실린더(410)의 오른쪽 압력실에 진공압이 작용하면, 상기 복동실린더(410)의 오른쪽 위에 설치된 포트의 제1역지밸브(432)는 폐쇄되어 압력유체가 압력수송관(418)쪽에서 복동실린더(410)쪽으로 유입되는 것이 차단되는 반면에, 오른쪽 아래에 설치된 포트의 제2역지밸브(433)는 개방되어 압력유체가 압력유체공급원(430)쪽으로부터 상기 복동실린더(410)로 유입되고, 상기 복동실린더(410) 오른쪽 압력실로 압력유체가 채워진다.
한편, 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 전진(도 17에 있어서 오른쪽으로 이동)함에 따라 상기 복동실린더(410)의 오른쪽 압력실에 채워진 압력유체에 압력이 작용하면, 상기 복동실린더(410)의 오른쪽 위에 설치된 포트의 제1역지밸브(432)는 개방되어 압력유체가 압력수송관(418)쪽으로 배출되는 반면에, 오른쪽 아래에 설치된 포트의 제2역지밸브(433)는 폐쇄되어 압력유체가 압력유체공급원(430)쪽으로 배출되는 것이 방지되고, 상기 복동실린더(410) 오른쪽 압력실의 압력유체는 압력수송관(418)쪽으로 이동한다. 동시에, 상기 복동실린더(410)의 피스톤로드(411)가 전진함에 따라 상기 복동실린더(410)의 왼쪽 압력실에 진공압이 작 용하면, 상기 복동실린더(410)의 왼쪽 위에 설치된 포트의 제1역지밸브(432)는 폐쇄되어 압력유체가 압력수송관(418)쪽에서 복동실린더(410)쪽으로 유입되는 것이 차단되는 반면에, 왼쪽 아래에 설치된 포트의 제2역지밸브(433)는 개방되어 압력유체가 압력유체공급원(430)쪽으로부터 상기 복동실린더(410)로 유입되고, 상기 복동실린더(410) 왼쪽 압력실로 압력유체가 채워진다.
그리고 상기 일방향변환부(400)의 제4실시예는 도 18에 나타낸 바와 같이, 상기한 제3실시예에 있어서 복동실린더(410) 대신에 한쌍의 단동실린더(416), (417)를 사용하여 구성한다.
상기한 제4실시예에 있어서도 상기한 제3실시예와 동일한 작동이 이루어진다.
도 19 및 도 20에는 상기한 일방향변환부(400)의 제3실시예 및 제4실시예에 있어서, 각 복동실린더(410)와 단동실린더(416), (417)를 복수개 병렬 연결하여 사용하는 실시예를 나타낸다.
상기와 같이 4-웨이 방향제어밸브(420)를 사용하는 대신에 제1역지밸브(432). 제2역지밸브(433)를 사용하게 되면, 상기 연결대(350) 또는 피스톤로드(411)의 이동방향에 대응하여 밸브를 제어하기 위한 제어부를 별도로 구성하지 않아도 되므로 간편하고, 제어부의 이상 작동이나 고장 시에 압력유체의 이송경로가 변함으로 인하여 실린더 등이 파손되거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 일방향변환부(400)를 구성하게 되면, 상기 구동부(300)의 연결대(350)이 왕복운동을 반복하는 경우에도 상기 압력수송관(418)으로는 항상 압력유 체가 동력전달부(500)쪽으로 이동하는 한쪽 방향의 흐름만이 연속적으로 이루어지는 결과가 얻어진다.
그리고 상기 동력전달부(500)는 상기 일방향변환부(400)에서 변환된 운동에너지를 전달하여 상기 발전기(200)의 로터를 회전시키는 기능을 수행한다.
상기 동력전달부(500)는 도 2 및 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 일방향변환부(400)의 압력수송관(418)이 연결되고 압력수송관(418)으로부터 분사되는 압력유체에 의해 회전력을 발생시키는 펌프(510)와, 상기 펌프(510)의 회전력을 상기 발전기(200)의 로터로 전달하는 회전력전달장치(520)를 포함하여 이루어진다.
상기 펌프(510)는 다양한 구조의 펌프가 모두 사용 가능하다. 예를 들면, 상기 펌프(510)로는 원심 펌프, 사류 펌프, 축류 펌프, 회전 펌프 등이 사용가능하다.
상기 펌프(510)는 일반적으로 압력유체를 압송하기 위하여 사용하는 펌프의 기능을 역으로 이용하여 원동기의 기능으로 사용한다. 예를 들면, 일반적인 펌프의 기능은 모터 등의 회전력으로 축을 회전시키는 것에 의하여 유입구로 흡입되는 압력유체를 출구로 압송하도록 작동하지만, 상기 펌프(510)는 압력유체가 유입됨에 따라 축이 회전하여 회전력을 출력하도록 설치하여 사용한다.
상기와 같이 펌프(510)를 원동기의 기능으로 사용하는 기술은 널리 공개된 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기 펌프(510)는 상기 일방향변환부(400)의 압력수송관(418)을 통하여 이송되어 분사되는 압력유체가 회전차(impeller)에 충돌함에 따라 회전차의 축이 회전 하면서 회전력이 발생한다.
상기와 같이 펌프(510)에서 회전력을 발생시키기 위하여 사용된 압력유체를 회수하기 위한 드레인관(438)을 펌프(510)의 출구쪽에 연결한다.
상기 펌프(510)에 작용하는 압력수송관(418)을 통하여 공급되는 압력유체는 연속적으로 한쪽방향만 존재하므로, 상기 펌프(510)의 회전방향은 항상 동일한 방향을 유지하게 된다.
상기 드레인관(438)은 도 13에 나타낸 바와 같이, 상기 펌프(510)로부터 배출되는 압력유체를 재사용할 수 있도록 상기 일방향변환부(400)의 압력유체공급원(430)에 연결하는 것도 가능하다.
상기 회전력전달장치(520)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 펌프(510)의 축에 설치되는 구동풀리(522)와, 상기 발전기(200)의 축에 설치되는 종동풀리(524)와, 상기 구동풀리(522)와 종동풀리(524)를 연결하며 구동풀리(522)의 회전력을 종동풀리(524)로 전달하는 벨트(523)로 구성한다.
상기 회전력전달장치(520)는 스프로킷과 체인을 이용하여 구현하는 것도 가능하고, 기어를 이용하여 구현하는 것도 가능하다.
상기 회전력전달장치(520)에는 도면에 나타내지 않았지만, 상기 발전기(200) 축의 회전력 또는 회전속도를 설정된 범위로 유지하기 위하여 필요에 따라 변속기를 설치하는 것도 가능하다.
상기 발전기(200)는 기계적인 회전운동 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 다양한 구조를 적용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 실시예에 의하면, 상기 구동부(300)의 수압체(310)에 파도력이 작용하여 파도의 진퇴운동에 따라 상기 연결대(350)가 왕복 직선운동을 하게 되고, 상기 일방향변환부(400)의 작용에 의하여 항상 한쪽방향(일방향변환부(400)에서 동력전달부(500)쪽 방향)으로만 압력유체의 흐름이 형성되고, 압력유체의 흐름에 의하여 동력전달부(500)에서 회전력을 발생시켜 발전기(200)로 전달하는 것에 의하여 지속적인 전력의 생산(발전)이 이루어진다. 즉 본 발명은 파도의 진퇴하는 수평운동 에너지를 효과적으로 한쪽방향의 기계적 운동에너지로 변환하고, 이 기계적 운동에너지를 이용하여 발전을 행하는 것이 가능하다.
상기에서는 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 일실시예를 개념적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 일실시예를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 구동부의 제1실시예를 나타내는 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 구동부의 제1실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 구동부의 제1실시예에 있어서 에어호스의 작용을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 구동부의 제2실시예를 나타내는 후면 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 구동부의 제3실시예를 나타내는 후면 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 구동부의 제4실시예를 나타내는 후면 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 구동부의 제5실시예를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 구동부의 제6실시예를 나타내는 후면 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 구동부의 제7실시예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 파도력 발전장치의 일실시예를 간략하게 나타내는 사사도이다.
도 13은 본 발명에 따른 일방향전환부의 제1실시예를 나타내는 유압회로도이다.
도 14는 본 발명에 따른 일방향전환부의 제2실시예를 나타내는 유압회로도이 다.
도 15는 본 발명에 따른 일방향번환부의 제1실시예에 있어서 실린더를 다수 설치한 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 16은 본 발명에 따른 일방향변환부의 제2실시예에 있어서 실린더를 다수 설치한 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 17은 본 발명에 따른 일방향변환부의 제3실시예를 나타내는 유압회로도이다.
도 18은 본 발명에 따른 일방향변환부의 제4실시예를 나타내는 유압회로도이다.
도 19는 본 발명에 따른 일방향변환부의 제3실시예에 있어서 실린더를 다수 설치한 상태를 나타내는 유압회로도이다.
도 20은 본 발명에 따른 일방향변환부의 제4실시예에 있어서 실린더를 다수 설치한 상태를 나타내는 유압회로도이다.

Claims (10)

  1. 프레임과, 로터의 회전운동에 의하여 전력을 생산하는 발전기와, 파도력의 왕복 수평운동 에너지를 받아 바다에서 육지쪽 또는 육지에서 바다쪽으로 왕복운동을 행하는 구동부와, 상기 프레임에 설치되고 상기 구동부의 왕복운동을 한쪽방향의 운동으로 변환하는 일방향변환부와, 상기 프레임에 설치되고 상기 일방향변환부에서 변환된 운동에너지를 전달하여 상기 발전기의 로터를 회전시키는 동력전달부를 포함하고,
    상기 구동부는 바다의 해수면 아래에 잠긴 상태로 설치되고 파도력을 받는 수압체와, 상기 수압체에 한쪽 끝부분이 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 일방향변환부에 연결되는 연결대를 포함하고,
    상기 일방향변환부는 피스톤로드의 끝부분에 상기 구동부의 연결대가 연결되는 실린더와, 상기 실린더에 압력유체를 공급하는 압력유체공급원과, 상기 실린더로부터 배출되는 압력유체를 상기 동력전달부로 전달하는 압력수송관과, 상기 실린더의 포트와 상기 압력유체공급원 및 압력수송관이 연결되고 상기 실린더의 왕복운동에 따라 상기 실린더로부터 배출되는 압력유체는 압력수송관쪽으로 이동하도록 안내하고 상기 압력유체공급원으로부터 공급되는 압력유체는 실린더쪽으로 이동하도록 안내하는 4-웨이 방향제어밸브를 포함하고,
    상기 동력전달부는 상기 일방향변환부의 압력수송관이 연결되고 압력수송관으로부터 분사되는 압력유체에 의해 회전력을 발생시키는 펌프와, 상기 펌프의 회 전력을 상기 발전기의 로터로 전달하는 회전력전달장치를 포함하는 파도력 발전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 실린더는 길이방향 양쪽에 나뉘어 한쌍의 입출력 포트가 설치되는 복동실린더로 이루어지고,
    상기 4-웨이 방향제어밸브에는 4개의 포트가 2개씩 쌍을 이루어 양쪽에 설치되고,
    상기 복동실린더의 하나의 포트와 상기 4-웨이 방향제어밸브의 제1포트는 제1압력관을 통하여 연결되고,
    상기 복동실린더의 다른 하나의 포트와 상기 4-웨이 방향제어밸브의 제2포트는 제2압력관을 통하여 연결되고,
    상기 4-웨이 방향제어밸브의 제3포트에는 압력수송관이 연결되고,
    상기 4-웨이 방향제어밸브의 제4포트에는 상기 압력유체공급원에 연결되는 유체공급관이 연결되는 파도력 발전장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 실린더는 서로 반대방향으로 작동하는 2개로 이루어지는 한쌍의 단동실린더로 이루어지고,
    상기 4-웨이 방향제어밸브에는 4개의 포트가 2개씩 쌍을 이루어 양쪽에 설치 되고,
    상기 한쌍의 단동실린더 중에서 하나의 단동실린더의 포트와 상기 4-웨이 방향제어밸브의 제1포트는 제1압력관을 통하여 연결되고,
    상기 다른 하나의 단동실린더의 포트와 상기 4-웨이 방향제어밸브의 제2포트는 제2압력관을 통하여 연결되고,
    상기 4-웨이 방향제어밸브의 제3포트에는 압력수송관이 연결되고,
    상기 4-웨이 방향제어밸브의 제4포트에는 상기 압력유체공급원에 연결되는 유체공급관이 연결되는 파도력 발전장치.
  4. 프레임과, 로터의 회전운동에 의하여 전력을 생산하는 발전기와, 파도력의 왕복 수평운동 에너지를 받아 바다에서 육지쪽 또는 육지에서 바다쪽으로 왕복운동을 행하는 구동부와, 상기 프레임에 설치되고 상기 구동부의 왕복운동을 한쪽방향의 운동으로 변환하는 일방향변환부와, 상기 프레임에 설치되고 상기 일방향변환부에서 변환된 운동에너지를 전달하여 상기 발전기의 로터를 회전시키는 동력전달부를 포함하고,
    상기 구동부는 바다의 해수면 아래에 잠긴 상태로 설치되고 파도력을 받는 수압체와, 상기 수압체에 바닥에 가라앉지 않도록 부력을 작용시키는 부력체와, 상기 수압체에 한쪽 끝부분이 연결되고 반대쪽 끝부분은 상기 일방향변환부에 연결되는 연결대를 포함하고,
    상기 일방향변환부는 2개가 한조를 이루도록 포트가 설치되고 피스톤로드의 끝부분에 상기 구동부의 연결대가 연결되는 실린더와, 상기 실린더에 압력유체를 공급하는 압력유체공급원과, 상기 실린더로부터 배출되는 압력유체를 상기 동력전달부로 전달하는 압력수송관과, 상기 실린더의 한조를 이루는 하나의 포트쪽에 설치되고 상기 실린더가 왕복운동할 때에 압력유체를 압력수송관쪽으로 배출하는 것을 가능하지만 압력유체가 압력수송관쪽에서 실린더로 유입되는 것은 차단하도록 설치되는 제1역지밸브와, 상기 실린더의 한조를 이루는 다른 하나의 포트쪽에 설치되고 상기 실린더가 왕복운동할 때에 상기 압력유체공급원으로부터 압력유체가 실린더쪽으로 유입되는 것은 가능하지만 압력유체가 실린더에서 압력유체공급원쪽으로 배출되는 것은 차단하도록 설치되는 제2역지밸브를 포함하고,
    상기 동력전달부는 상기 일방향변환부의 압력수송관이 연결되고 압력수송관으로부터 분사되는 압력유체에 의해 회전력을 발생시키는 펌프와, 상기 펌프의 회전력을 상기 발전기의 로터로 전달하는 회전력전달장치를 포함하는 파도력 발전장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 실린더는 2개가 한조를 이루는 한쌍의 포트가 길이방향 양쪽에 나뉘어 4개의 입출력 포트가 설치되는 복동실린더로 이루어지고,
    상기 복동실린더의 한조를 이루는 하나의 포트에 해당하는 길이방향 양쪽에 나뉘어 설치되는 2개의 포트에는 제1역지밸브를 각각 설치하고,
    상기 복동실린더의 한조를 이루는 다른 하나의 포트에 해당하는 길이방향 양쪽에 나뉘어 설치되는 2개의 포트에는 제2역지밸브를 각각 설치하고,
    상기 제1역지밸브는 상기 복동실린더가 왕복운동할 때에 압력유체를 압력수송관쪽으로 배출하는 것은 가능하지만 압력유체가 압력수송관쪽에서 복동실린더로 유입되는 것은 차단하도록 설치하고,
    상기 제2역지밸브는 상기 복동실린더가 왕복운동할 때에 상기 압력유체공급원으로부터 압력유체가 복동실린더쪽으로 유입되는 것은 가능하지만 압력유체가 복동실린더에서 압력유체공급원쪽으로 배출되는 것은 차단하도록 설치하는 파도력 발전장치.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 실린더는 2개가 한조를 이루는 한쌍의 포트가 길이방향 양쪽에 나뉘어 형성되는 한쌍의 단동실린더로 이루어지고,
    상기 한쌍의 단동실린더의 하나의 포트에는 제1역지밸브를 각각 설치하고,
    상기 한쌍의 단동실린더의 다른 하나의 포트에는 제2역지밸브를 각각 설치하고,
    상기 제1역지밸브는 상기 단동실린더가 왕복운동할 때에 압력유체를 압력수송관쪽으로 배출하는 것은 가능하지만 압력유체가 압력수송관쪽에서 단동실린더로 유입되는 것은 차단하도록 설치하고,
    상기 제2역지밸브는 상기 단동실린더가 왕복운동할 때에 상기 압력유체공급원으로부터 압력유체가 단동실린더쪽으로 유입되는 것은 가능하지만 압력유체가 단 동실린더에서 압력유체공급원쪽으로 배출되는 것은 차단하도록 설치하는 파도력 발전장치.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 동력전달부의 펌프에는 회전력을 발생시키기 위하여 사용된 압력유체를 회수하기 위한 드레인관을 출구쪽에 연결하고,
    상기 드레인관은 상기 펌프로부터 배출되는 압력유체를 재사용할 수 있도록 상기 일방향변환부의 압력유체공급원에 연결하는 파도력 발전장치.
  8. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 회전력전달장치는 상기 펌프의 축에 설치되는 구동풀리와, 상기 발전기의 축에 설치되는 종동풀리와, 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하며 구동풀리의 회전력을 종동풀리로 전달하는 벨트로 구성하는 파도력 전달장치.
  9. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 수압체는 바다쪽 및 육지쪽을 향한 양쪽면이 개방되고 중간에 칸막이가 설치되는 상자형상으로 형성하고,
    상기 수압체의 바다쪽을 향한 전면의 상단부에는 밀려오는 파도를 내부 공간으로 효과적으로 안내할 수 있도록 내부쪽으로 경사지게 전면판을 설치하고,
    상기 수압체의 육지쪽으로 향한 후면의 상단부에는 보조판을 설치하는 파도 력 발전장치.
  10. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한항에 있어서,
    상기 구동부의 연결대를 수압체에 회전가능하게 연결하는 파도력 발전장치.
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