KR101085907B1 - Wave power generating apparatus of Oscillating water column type - Google Patents

Wave power generating apparatus of Oscillating water column type Download PDF

Info

Publication number
KR101085907B1
KR101085907B1 KR1020090131790A KR20090131790A KR101085907B1 KR 101085907 B1 KR101085907 B1 KR 101085907B1 KR 1020090131790 A KR1020090131790 A KR 1020090131790A KR 20090131790 A KR20090131790 A KR 20090131790A KR 101085907 B1 KR101085907 B1 KR 101085907B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
air chamber
chamber
vibration
power
Prior art date
Application number
KR1020090131790A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20110075355A (en
Inventor
권순홍
이성종
이상범
Original Assignee
부산대학교 산학협력단
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 부산대학교 산학협력단 filed Critical 부산대학교 산학협력단
Priority to KR1020090131790A priority Critical patent/KR101085907B1/en
Publication of KR20110075355A publication Critical patent/KR20110075355A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101085907B1 publication Critical patent/KR101085907B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations 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
    • F03B13/14Adaptations 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
    • F03B13/141Adaptations 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 with a static energy collector
    • F03B13/142Adaptations 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 with a static energy collector which creates an oscillating water column
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations 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
    • F03B13/14Adaptations 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
    • F03B13/24Adaptations 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 to produce a flow of air, e.g. to drive an air turbine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations 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
    • F03B13/14Adaptations 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2270/00Control
    • F05B2270/10Purpose of the control system
    • F05B2270/20Purpose of the control system to optimise the performance of a machine
    • F05B2270/202Tuning to wave conditions
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

본 발명은 파랑(波浪)에 의한 공기챔버 내의 공기 유동에너지를 이용하여 동력을 발생시키는 진동수주(振動水柱)형 파력발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 공기챔버의 크기를 변화시켜, 공기챔버의 내부 부피, 바람직하게는 폭을 가변시킴으로서, 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 효율적으로 대응할 수 있는 진동수주형 파력발전장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vibration frequency generator type wave power generating apparatus that generates power by using air flow energy in an air chamber caused by waves. More specifically, the size of the air chamber is changed, By varying the internal volume of the chamber, preferably the width, the present invention relates to a frequency-driven wave power generator capable of efficiently responding to changes in wave height, wave period, and the like caused by waves.

특히 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 상관없이, 안정적으로 동력을 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 고전력 밀도를 가질 수 있으며, 대양에 존재하는 풍력 에너지까지 포함하는 파력을 더욱 효율적으로 집적할 수 있다는 것이 장점이다.In particular, regardless of changes in wave height, wave period, etc. due to waves, not only can generate power stably, but also have high power density, and it is possible to more efficiently integrate wave power including wind energy existing in the ocean. It is an advantage.

파랑, 에너지, 진동수주, 공기챔버, 발전장치 Blue, energy, vibration, air chamber, power generation device

Description

진동수주형 파력발전장치{Wave power generating apparatus of Oscillating water column type}Wave power generating apparatus of oscillating water column type

본 발명은 파랑에 의한 공기챔버 내의 공기 유동에너지를 이용하여 동력을 발생시키는 진동수주형 파력발전장치에 관한 것으로, 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 하는 진동수주형 파력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration-driven wave power generator that generates power by using air flow energy in an air chamber caused by waves. The vibration-driven wave power generator is capable of efficiently coping with changes in wave height and wave period caused by waves. It is about.

우리나라는 현재 에너지원 단위(국내 총생산당 소비에너지)가 세계에서 가장 높은 수준이며, 에너지 국외 의존도는 전체 사용량의 97%(한겨레 2004년 9월 20일자)이고, 대부분이 화석연료 및 핵발전에 의한 것이다. Korea currently has the highest energy source unit (consumption energy per gross domestic product) in the world, and the dependence on energy abroad is 97% of total consumption (September 20, 2004), and most of them are from fossil fuels and nuclear power generation. will be.

그리고 재생에너지는 전체 사용량의 2%이하에 불과한 실정이다. 이와 같이 현재 환경을 고려한 에너지 사용에 관한 필요성이 급격히 부각되고 있는 실정에서 재생에너지 개발은 선택이 아닌 필수적인 상황이다.Renewable energy is only less than 2% of total consumption. As such, the necessity for the use of energy in consideration of the current environment is rapidly emerging, and the development of renewable energy is not an option but an essential situation.

이를 위한 해양파 에너지(Ocean wave energy)는 태양에너지와 함께 아무리 사용하여도 고갈되지 않는 무한청정에너지라고 할 수 있다. Ocean wave energy for this purpose can be said to be infinite clean energy that is not depleted even if used together with solar energy.

그리고 인류의 미래를 위한 대체 에너지원으로서의 큰 기대에 의해 가용에너지 추출방법에 대한 연구가 오랫동안 수행되어 왔고, 해양파 에너지인 파력에너지는 많은 장점을 지니고 있어 선진국에서도 활발한 개발이 이루어지고 있다.In addition, research on the available energy extraction method has been conducted for a long time due to the great expectation as an alternative energy source for the future of mankind, and the wave energy, the ocean wave energy, has many advantages, and active development is being developed in the developed countries.

보다 구체적으로 현존하는 발전 시스템중에서 발전효율이 가장 높은 시스템은 수차발전이다. 그리고 상기 수차발전은 물의 위치에너지 즉, 수두차×유량을 수차(프란시스수차, 펠턴수차등)를 이용하여 95%이상의 효율로 전기에너지로 바꾼다. More specifically, among the existing power generation systems, the most efficient power generation system is aberration power generation. The aberration power generation converts the potential energy of water, that is, water head difference × flow rate into electrical energy with an efficiency of 95% or more using aberrations (Francis aberration, Felton aberration, etc.).

그러나 예측가능성과 지속성이 있는 위치에너지의 확보가 어려워 가동효율이 저하되고 댐건설비 등 많은 비용이 소요되며, 환경문제 또한 발생된다.However, it is difficult to secure potential energy with predictability and sustainability, which lowers the operational efficiency and costs a lot such as dam construction costs.

상기 수차발전을 구현하기 위한 동력의 하나로 파력은 고갈되지 않는 무한청정 에너지라고 할 수 있으며, 인류의 미래를 위한 대체 에너지원으로서의 큰 기대를 가지고 가용에너지 추출방법에 대한 연구가 오랫동안 수행되어 오고 있다.As one of the powers for implementing the aberration power generation, the wave power can be said to be an infinite clean energy that is not depleted, and research on the available energy extraction method has been conducted for a long time with great expectation as an alternative energy source for human future.

이와 같은 파력 에너지는 태양 에너지나 풍력 에너지에 비하여 보다 예측가능하며 전력망을 이용하여 급송할 수 있어 수익성이 높다. Such wave energy is more predictable than solar energy or wind energy, and can be dispatched using a power grid, which is highly profitable.

이에 더하여 파력 에너지의 강점은 고전력 밀도를 가진다는 것이며 대양에 존재하는 풍력 에너지까지 포함하는 파력을 더욱 쉽게 집적할 수 있다.In addition, the strength of wave energy is that it has a high power density, and it is easier to integrate wave power including wind energy existing in the ocean.

상기의 이점으로 인해 파력에너지를 이용한 발전기는 다양하게 개발되고 있으며, 대표적으로 진동수주형 파력발전장치가 있다.Due to the above advantages, generators using wave energy have been developed in various ways, and typically there is a vibration-type wave power generator.

상기 진동수주형 파력발전장치는, 파랑에 의해 공기챔버 내의 공기가 왕복운동하는 것을 이용하는 개념으로 파랑에너지를 공기의 유동에너지로 1차변환하고 이를 다시 공기 터빈을 사용하여 기계적인 회전에너지로 2차 변환하는 개념이 사용된다. The oscillation-type wave power generator is a concept that the air in the air chamber reciprocates by the blue wave, and converts the wave energy into the flow energy of the air first and converts it into the mechanical rotational energy using the air turbine again. Concept is used.

보다 구체적으로 도1은 종래기술에 따른 진동수주형 발전장치로서, 수면 높이변화에 따른 밀폐된 공간(공기 챔버)의 체적변화를 이용하여 공기터빈을 구동한다. More specifically, Figure 1 is a vibration-type power generation apparatus according to the prior art, using the volume change of the closed space (air chamber) according to the change in the water level to drive the air turbine.

즉, 밀폐된 공간의 크기 등 그 자체가 변하여 체적이 변하는 것이 아닌, 수면 높이 변화에 따라 밀폐된 공간의 체적을 변화시키는 구조이다.In other words, the volume of the sealed space is not changed by changing the size of the sealed space, such as the volume of the sealed space.

하지만 상기와 같은 종래의 진동수주형 파력장치는, 파랑에만 의존하여 공간 의 체적을 변화시킴으로서, 파랑의 상태에 따라 공기를 고압으로 압축할 수 없는 상황이 빈번하게 발생한다.However, in the conventional vibration frequency wave device as described above, by varying the volume of the space depending only on the wave, a situation in which air can not be compressed at high pressure in accordance with the state of the wave frequently occurs.

정리하면, 종래기술은 공기 챔버의 크기 등의 변화에 따라 체적이 변화하는 것이 아닌, 파랑의 상태에만 의존하여 그 체적이 변함에 따라, 파랑의 파고 파주기가 미미 할 경우, 동력을 발생시키지 못하게 되는 문제점이 있었다.In summary, the prior art does not generate power when the wave digging frequency of the wave is insignificant as the volume changes according to the state of the blue, not the volume of the air chamber. There was a problem.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 상기 공기챔버의 크기를 변화시켜, 공기챔버의 내부 부피, 바람직하게는 폭을 가변시킴으로서, 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 효율적으로 대응할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 진동수주형 파력발전장치를 제공함을 과제로 한다.The present invention is to solve the above-described problems, by varying the size of the air chamber, by varying the internal volume, preferably the width of the air chamber, it can efficiently respond to changes in wave height, wave period, etc. caused by the wave. An object of the present invention is to provide a vibration-type wave power generator, characterized in that.

특히 본 발명은 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 상관없이, 안정적으로 동력을 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 고전력 밀도를 가질 수 있으며, 대양에 존재하는 풍력 에너지까지 포함하는 파력을 더욱 효율적으로 집적할 수 있다는 점이 장점이다.In particular, the present invention can not only stably generate power, but also have a high power density, and more efficiently integrate wave power including wind energy existing in the ocean regardless of changes in wave height, wave period, etc. caused by waves. The advantage is that you can.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 파랑을 가지는 유체에 의해 하부가 마감되는 공기챔버를 구비하고, 파랑에 의한 공기챔버 내의 공기 유동에너지를 이용하여 동력을 발생시키는 진동수주형 파력발전장치에 있어서, 상기 공기 챔버의 크기를 변화시켜, 공기 챔버의 내부 부피를 가변시키는 것을 특징으로 하는 진동수주형 파력발전장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes an air chamber in which a lower part is closed by a fluid having a blue wave, and in the vibration-type wave power generation apparatus generating power by using air flow energy in the air chamber by the blue wave. It provides a vibration-type wave power generator, characterized in that for changing the size of the air chamber, varying the internal volume of the air chamber.

한편, 상기 진동수주형 파력발전장치는, 기둥지지체 및 상기 기둥지지체의 상측에 고정되는 가변형 공기챔버를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the vibration-type wave power generation device may include a pillar support and a variable air chamber fixed to the upper side of the pillar support.

또한, 상기 가변형 공기챔버는, 제 1챔버부 및 상기 제 1챔버부에 결합된 상태로 전·후진 이동하여 공기챔버의 내부 폭을 변화시키는 제 2챔버부를 포함하여 구성될 수 있다.The variable air chamber may include a first chamber part and a second chamber part which is moved forward and backward in a state coupled to the first chamber part to change an internal width of the air chamber.

또한, 상기 가변형 공기챔버는, 상기 제 2챔버부를 이동시키는 구동부를 더 포함하여 구성될 수 있다.The variable air chamber may further include a driving unit for moving the second chamber unit.

또한, 상기 가변형 공기챔버는, 파랑의 상태를 측정하는 파랑감지센서를 더 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the variable air chamber may further comprise a wave detection sensor for measuring the state of the blue.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명에 따른 진동수주형 파력발전장치는 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 상관없이, 안정적으로 동력을 발생시킬 수 있고, 특히 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 상관없이, 안정적으로 동력을 발생시킬 수 있을 뿐만 아니라 고전력 밀도를 가질 수 있으며, 대양에 존재하는 풍력 에너지까지 포함하는 파력을 더욱 효율적으로 집적할 수 있다는 것이 점이 장점이다.The vibration-type wave power generator according to the present invention by the above-mentioned problem solving means can generate power stably regardless of the wave height, wave period, etc. caused by the wave, in particular, wave wave, wave period, etc. Regardless of the change, it is possible not only to generate power stably, but also to have high power density, and to efficiently integrate wave power including wind energy existing in the ocean.

상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로서 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The objects, features and advantages of the present invention will be more readily understood by reference to the accompanying drawings and the following detailed description.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예의 구성 및 그 작용 효과에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and effect of the preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 분해사시도로서, 본 발명은, 공기 챔버의 크기를 변화시켜, 공기 챔버의 내부 부피를 가변시키는 것을 특징으로 하는 것으로, 기둥지지체(10) 및 가변형 공기챔버(20)를 포함하여 구성된다.2 is a perspective view of a vibration-type wave-powered device according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the vibration-type wave power device according to an embodiment of the present invention, the present invention, by changing the size of the air chamber To vary the internal volume of the air chamber, it comprises a columnar support (10) and a variable air chamber (20).

상기 기둥지지체(10)는 후술되어질 가변형 공기챔버(20)를 해안의 암벽 등에 고정, 설치시키기 위한 지지체이다.The pillar support 10 is a support for fixing and installing the variable air chamber 20 to be described later, such as a rock wall of the coast.

상기 가변형 공기챔버(20)는, 상기 기둥지지체(10)의 상측에 고정된 상태로 그 크기가 변하는 공기 챔버로서, 제 1챔버부(21) 및 제 2챔버부(22)를 포함하여 구성된다.The variable air chamber 20 is an air chamber whose size is changed in a state fixed to an upper side of the pillar support 10, and includes a first chamber portion 21 and a second chamber portion 22. .

상기 제 1챔버부(21)는 상기 기둥지지체(10)에 고정된 상태로 구성되되, 상 기 기둥지지체(10)와 일체형 또는 분리형으로 구성될 수 있으며, 상부면에 통상의 노즐(21a)이 형성된다.The first chamber portion 21 is configured to be fixed to the pillar support 10, the pillar support 10 may be configured in one piece or separate, the upper surface of the conventional nozzle (21a) Is formed.

상기 노즐(21a)은 상기 가변형 공기챔버(20) 내에서 생성되는 압축공기를 통상의 공기터빈으로 공급하기 위한 통로로서, 후술되어질 제 2챔버부(22)가 완전 후진이동하였을 때 생기는 (제 2챔버부(22)와 제 1챔버부(21)의) 경계선을 기준으로 소정간격 이격되어(기둥지지체(10) 방향으로) 형성되는 것이 바람직하다.The nozzle 21a is a passage for supplying compressed air generated in the variable air chamber 20 to a normal air turbine, which is generated when the second chamber portion 22, which will be described later, moves completely backward (second Preferably, the chamber 22 and the first chamber 21 are spaced apart from each other by a predetermined distance (in the direction of the pillar support 10).

상기 제 2챔버부(22)는, 상기 제 1챔버부(21)에 결합된 상태로 전·후진 이동하여 가변형 공기 챔버(20)의 폭(W)을 변화시키는 구성으로서, 상기 전·후진 이동을 위한 유압실린더 등, 별도의 구동부(30)가 구비될 수 있다.The second chamber portion 22 is configured to change the width W of the variable air chamber 20 by moving forward and backward in a state coupled to the first chamber portion 21. For the hydraulic cylinder, such as a separate drive unit 30 may be provided.

한편, 상기 제 2챔버부(22)가 전·후진 이동함에 있어, 그 기준은 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 따른 것으로, 상기 파랑의 상태를 측정하기 위한 파랑감지센서(40)가 구비된다.On the other hand, when the second chamber portion 22 is moved forward and backward, the reference is due to changes in wave height, wave period, etc. due to the blue, the wave detection sensor 40 for measuring the state of the blue It is provided.

상기 파랑 감지센서(40)는 상기 제 2챔버부(22)의 전면부에 구성될 수 있으나, 파도에 의한 파손, 파도와 제 2챔버부(22)의 충돌에 의한 변수 등을 고려할 때, 상기 제 2챔버부(22)에서 전면부 방향으로 소정간격 이격되어 설치되는 것이 효과적이며, 도시된 바와 같이, 파랑에 대응하여 유동할 수 있도록 부유식으로 제 작, 설치되는 것이 바람직하다.The blue sensor 40 may be configured in the front portion of the second chamber portion 22, but considering the damage caused by the wave, the variable due to the collision of the wave and the second chamber portion 22, the It is effective to be spaced apart from the second chamber portion 22 in the direction of the front portion by a predetermined interval, and as shown, it is preferable to be manufactured and installed in a floating manner to flow in response to the blue.

즉, 상기 구동부(30)는 상기 파랑감지센서(40)에 의한 측정 값과 그에 따른 계산값에 반응하여 구동되며, 이를 통해 상기 제 2챔버부(22)를 전·후진 이동시킨다.That is, the drive unit 30 is driven in response to the measured value and the calculated value by the wave detection sensor 40, thereby moving the second chamber portion 22 forward and backward.

한편, 상기 파랑감지센서(40)에 의한 측정 값을 계산하기 위한 프로그램 및 상기 프로그램을 가동시키는 하드웨어 등은 상기 구동부(30) 내에 일체로 구성할 수 있으나, 해안가의 환경과 작업효율성 등을 고려할 때, 상기 파랑감지센서(40)와 구동부(30)를 제어하는 별도의 제어부를 두고, 타공간에서 상기 제어부를 모니터링하며 원격제어되도록 구성하는 것이 바람직하다. On the other hand, the program for calculating the measured value by the wave sensor 40 and the hardware for operating the program can be configured integrally in the drive unit 30, when considering the environment and work efficiency of the beach, etc. It is preferable to have a separate control unit for controlling the wave detection sensor 40 and the driving unit 30, and to configure the remote control by monitoring the control unit in another space.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 작동과정을 나타낸 단면도로서, 이를 참조하여, 작동과정 및 작동원리를 살펴보면 다음과 같다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the operation of the vibration frequency wave device according to an embodiment of the present invention, with reference to this, look at the operation and operation principle as follows.

(a) 파랑이 발생하면, 상기 제 2챔버부(22)의 정면에 소정간격 이격되어 설치된 파랑감지센서(40)에 의해 파고, 파주기 등을 측정한다. (a) When the blue wave is generated, the wave is detected by the wave sensor 40 installed at a predetermined interval on the front of the second chamber part 22, and the wave period is measured.

(b) 상기 측정값은 제어부에 의해 계산(뉴튼-랩슨법(Newton-Raphson) 등)되어 가변형 공기챔버(20)의 적정 폭(W, 측정값 대비 가장 효율적으로 동력을 발생시킬 수 있는 폭) 범위가 설정되며, 상기 제어부를 통해 구동부(30)를 제어하여 상기 범위에 대응되게 제 2챔버부(22)가 전진 또는 후진하게 된다. (b) The measured value is calculated by the control unit (Newton-Raphson, etc.) so that the appropriate width of the variable air chamber 20 (W, the width that can generate power more efficiently than the measured value) A range is set, and the second chamber part 22 moves forward or backward to correspond to the range by controlling the driving unit 30 through the control unit.

상기 제어부에 의해 공기챔버(20)의 폭(W)범위를 제어하기 위한 측정값의 계산법을 구체적으로 살펴보면, Looking at the calculation method of the measured value for controlling the width (W) range of the air chamber 20 by the control unit in detail,

(b1)파랑감지센서로부터 파주기[T(단위 초, s)]를 측정한다.(b1) Measure the wave period [T (unit: second, s)] from the blue sensor.

(b2) 상기 측정된 파주기로부터 주파수[f=1/T(단위 헤르츠, Hz)]를 구한다.(b2) The frequency [f = 1 / T in hertz, Hz] is obtained from the measured wave period.

(b3) 상기 주파수로부터 각주파수[ω=2πf(단위, rad/s)]를 구한다.(b3) An angular frequency [ω = 2πf (unit, rad / s)] is obtained from the frequency.

(b4) 이후, 아래의 식을 이용하여 파의 분산성 관계를 파악하고,(b4), then find out the dispersion of waves using the following equation,

Figure 112009080714777-pat00001
Figure 112009080714777-pat00001

위 식에서 From the stomach

g : 중력가속도g: acceleration of gravity

H : 수심 H: depth

(b5) 상기 파악된 분산성 관계와 뉴튼-랩슨법(Newton-Raphson) 등을 이용하여 각주파수 ω 로부터 W(공기 챔버의 폭)를 구하고, 상기 값에 대응하여 제어부가 공기챔버(20)의 폭(W)범위를 제어하게 된다.(b5) The W (the width of the air chamber) is obtained from the angular frequency ω by using the above-described dispersibility relationship and the Newton-Raphson method. It will control the width (W) range.

따라서, 본 발명은 상기과 같이, 가변형 공기챔버(20)의 폭(W)을 변화시킴으로서, 파랑에 의한 파고, 파주기 등의 변화에 효율적으로 대응할 수 있게 된다.Therefore, according to the present invention, by changing the width W of the variable air chamber 20 as described above, it is possible to efficiently cope with changes in wave height, wave period, and the like caused by blue waves.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 사시도로서, 상기 일 실시예(도 2 내지 도 4참조)로서, 제 2챔버부(22)가 상기 제 1챔버부(21)를 감싸는 형태의 실시예를 제안하였으나, 도 5에 도시된 바와 같이, 제 2챔버부(22')가 상기 제 1챔버부(21')에 삽착된 상태에서 전진 또는 후진이동 할 수 있도록 구성하는 것도 가능하며, 이외에도 상기 가변형 공기챔버(20)의 폭(W)을 변화시킬 수 있는 다양한 구성을 적용할 수 있다.On the other hand, Figure 5 is a perspective view of a vibration frequency wave device according to another embodiment of the present invention, as the embodiment (see Figs. 2 to 4), the second chamber portion 22 is the first chamber portion 21 ), But as shown in FIG. 5, the second chamber portion 22 ′ is configured to move forward or backward in a state in which the second chamber portion 22 ′ is inserted into the first chamber portion 21 ′. In addition, it is possible to apply a variety of configurations that can change the width (W) of the variable air chamber 20 in addition to.

또한, 이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.In addition, the present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

도 1은 종래기술에 따른 진동수주형 파력장치의 단면도1 is a cross-sectional view of the vibration frequency wave device according to the prior art

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 사시도Figure 2 is a perspective view of the vibration frequency wave device according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 분해사시도Figure 3 is an exploded perspective view of the vibration frequency wave device according to an embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 작동과정을 나타낸 단면도Figure 4 is a cross-sectional view showing the operation of the vibration frequency wave device according to an embodiment of the present invention

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동수주형 파력장치의 사시도5 is a perspective view of a vibration-type wave force device according to another embodiment of the present invention

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 기둥지지체 20 : 가변형 공기챔버10: pillar support 20: variable air chamber

21 : 제 1챔버부 21a : 노즐21: first chamber portion 21a: nozzle

22 : 제 2챔버부 30 : 구동부22: second chamber portion 30: driving portion

40 : 파랑감지센서 40: blue detection sensor

Claims (5)

파랑을 가지는 유체에 의해 하부면이 마감되는 공기챔버를 구비하고, 파랑에 의한 공기챔버 내의 공기 유동에너지를 이용하여 동력을 발생시키는 진동수주형 파력발전장치에 있어서,An oscillating water wave type power generating apparatus having an air chamber in which a lower surface is closed by a fluid having a blue color, and generating power by using air flow energy in the air chamber by blue color, 기둥지지체; 및Column support; And 상기 기둥지지체의 상측에 고정되며, 그 크기가 변하는 가변형 공기챔버;를 포함하여 구성되되,It is fixed to the upper side of the pillar support, the variable air chamber of which the size is changed; is configured to include, 상기 가변형 공기챔버는, 제 1챔버부; 및 상기 제 1챔버부에 결합된 상태로 전·후진 이동하여 공기챔버의 내부 폭을 변화시키는 제 2챔버부;를 포함하여 구성됨으로써, 상기 공기 챔버의 크기를 변화시켜, 공기 챔버의 내부 부피를 가변시키는 것을 특징으로 하는 진동수주형 파력발전장치.The variable air chamber may include a first chamber part; And a second chamber part moving forward and backward in a state coupled to the first chamber part to change an internal width of the air chamber, thereby changing the size of the air chamber to increase the internal volume of the air chamber. Vibration-type wave power generator characterized in that the variable. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 가변형 공기챔버는,The variable air chamber, 상기 제 2챔버부를 이동시키는 구동부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동수주형 파력발전장치.Vibration-type wave power generator characterized in that it further comprises a drive unit for moving the second chamber portion. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가변형 공기챔버는,The variable air chamber, 파랑의 상태를 측정하는 파랑감지센서를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동수주형 파력발전장치.Vibration-type wave power generator characterized in that it further comprises a wave detection sensor for measuring the state of the blue.
KR1020090131790A 2009-12-28 2009-12-28 Wave power generating apparatus of Oscillating water column type KR101085907B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090131790A KR101085907B1 (en) 2009-12-28 2009-12-28 Wave power generating apparatus of Oscillating water column type

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090131790A KR101085907B1 (en) 2009-12-28 2009-12-28 Wave power generating apparatus of Oscillating water column type

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110075355A KR20110075355A (en) 2011-07-06
KR101085907B1 true KR101085907B1 (en) 2011-11-22

Family

ID=44915368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090131790A KR101085907B1 (en) 2009-12-28 2009-12-28 Wave power generating apparatus of Oscillating water column type

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101085907B1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101578598B1 (en) 2014-02-28 2015-12-17 제주대학교 산학협력단 Floating structure possible waves control and wave power generation
KR20160061720A (en) 2014-11-24 2016-06-01 한국건설기술연구원 Piston-type Wave Power Generator and Generator-mounted Caisson Breakwater
WO2018139837A1 (en) 2017-01-26 2018-08-02 한국해양과학기술원 Oscillating water column wave power generating device using breakwater
KR102054957B1 (en) 2018-11-30 2020-01-22 한국해양과학기술원 Oscillating water column wave-power generation system with flow control function
KR20210062750A (en) 2019-11-19 2021-06-01 한국해양과학기술원 Flow control valve for oscillating water column wave generation system
KR102372082B1 (en) 2020-11-23 2022-03-08 한국해양과학기술원 rated output control performance test device of oscillating water column wave power generation system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101379753B1 (en) * 2012-11-22 2014-04-04 한국해양과학기술원 Maximum power point tracking control method for oscillating wave column type wave generation system
KR101871249B1 (en) * 2017-02-22 2018-06-27 한국해양과학기술원 Variable Length Chamber Of Oscillating Water Column Wave-Power Generation Device
KR101941520B1 (en) * 2017-12-22 2019-04-12 한국해양과학기술원 System and method for open sea test for air turbines of oscillating water column wave energy converter utilizing owc chamber
CN117469076A (en) * 2023-12-28 2024-01-30 中国海洋大学 Water column type wave energy power generation device with self-adaptive adjusting cavity oscillation combined with fan

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861566B1 (en) 2007-05-11 2008-10-07 김병준 Wave energy generator and system thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100861566B1 (en) 2007-05-11 2008-10-07 김병준 Wave energy generator and system thereof

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101578598B1 (en) 2014-02-28 2015-12-17 제주대학교 산학협력단 Floating structure possible waves control and wave power generation
KR20160061720A (en) 2014-11-24 2016-06-01 한국건설기술연구원 Piston-type Wave Power Generator and Generator-mounted Caisson Breakwater
WO2018139837A1 (en) 2017-01-26 2018-08-02 한국해양과학기술원 Oscillating water column wave power generating device using breakwater
KR102054957B1 (en) 2018-11-30 2020-01-22 한국해양과학기술원 Oscillating water column wave-power generation system with flow control function
KR20210062750A (en) 2019-11-19 2021-06-01 한국해양과학기술원 Flow control valve for oscillating water column wave generation system
KR102372082B1 (en) 2020-11-23 2022-03-08 한국해양과학기술원 rated output control performance test device of oscillating water column wave power generation system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110075355A (en) 2011-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101085907B1 (en) Wave power generating apparatus of Oscillating water column type
Xie et al. A novel oscillating buoy wave energy harvester based on a spatial double X-shaped mechanism for self-powered sensors in sea-crossing bridges
JP5734462B2 (en) Tidal current generator
KR100989594B1 (en) Wave force generation system using floating structure
KR101260037B1 (en) a break water for wave power generation system
CN103452737A (en) Vortex type power generation device and power generation system with same
CN101639029B (en) Resonant water surface wave fluctuation energy recovery device
KR20130103027A (en) Waves power generation system
JP2016517923A (en) Submersible hydroelectric generator device and method for draining water from such device
CN209741790U (en) Comb-type breakwater integrating wave energy and tidal current energy power generation device
JP3220944U (en) Seawater power generator
US20170284360A1 (en) Hydroelectric power generator system and method
Sameti et al. Output power for an oscillating water column wave energy convertion device
KR20130026314A (en) The device of all in one velocity hydro power plant with variable speed nunner turbine
Mutsuda et al. A technology of electrical energy generated from ocean power using flexible piezoelectric device
Sundar et al. Conceptual design of OWC wave energy converters combined with breakwater structures
CN201705537U (en) High-efficiency sea wave power generating device
Lai et al. Numerical study on the optimization of hydrodynamic performance of oscillating buoy wave energy converter
US20160032886A1 (en) Wave power electricity generation device
Binh et al. A study on wave energy conversion using direct linear generator
KR20130034753A (en) Complex powergeneration system using wind energy and tidal current
CN104747357A (en) Method for driving electric generator to generate electricity by utilizing sewerage of high-rise buildings
WO2015053734A1 (en) Energy device
JP5074630B1 (en) Wave power generation experiment equipment
KR101532385B1 (en) Wave Energy Conversion Apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
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: 20141104

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151103

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee