KR101143849B1 - 파력을 이용한 발전장치 - Google Patents

파력을 이용한 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101143849B1
KR101143849B1 KR1020110001472A KR20110001472A KR101143849B1 KR 101143849 B1 KR101143849 B1 KR 101143849B1 KR 1020110001472 A KR1020110001472 A KR 1020110001472A KR 20110001472 A KR20110001472 A KR 20110001472A KR 101143849 B1 KR101143849 B1 KR 101143849B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
wave
power
buoyancy
buoyancy tank
force
Prior art date
Application number
KR1020110001472A
Other languages
English (en)
Inventor
김철주
김정숙
이민수
Original Assignee
농업회사법인 주식회사 그린에너지코리아
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 농업회사법인 주식회사 그린에너지코리아 filed Critical 농업회사법인 주식회사 그린에너지코리아
Priority to KR1020110001472A priority Critical patent/KR101143849B1/ko
Priority to PCT/KR2011/010167 priority patent/WO2012093796A1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101143849B1 publication Critical patent/KR101143849B1/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"
    • F03B13/20—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" wherein both members, i.e. wom and rem are movable relative to the sea bed or shore
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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

본 발명은 작은 파도나 너울성 파도 등 작은 움직임의 파도를 통해서도 에너지를 흡수할 수 있으며, 파도의 방향에 관계없이 에너지 흡수량을 극대화시켜 높은 효율의 전기 에너지를 발전시킬 수 있게 한 파력을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 발전장치는 해수에 잠길 경우 일정크기의 부력을 받는 부력탱크와, 상기 부력탱크의 상부측에 방사상으로 일정간격 이격되게 설치된 암부와, 해수의 바닥부에 안착되어 상기 부력탱크를 하부로 당겨 부력탱크의 위치를 고정시키는 웨이트 블록과, 파도에 의해 상기 부력탱크와 상기 암부간의 상호 작용에 의한 암부의 운동을 발전기의 회전력으로 변환하는 회전력 변환부, 및 상기 부력탱크의 중심부에 종방향으로 설치되며 상기 회전력 변환부에서 전달된 회전력을 전기 에너지로 변환 발전시키는 발전 본체부를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

파력을 이용한 발전장치{AN ELECTRIC DYNAMO USING SEA WAVE}
본 발명은 파력을 이용한 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 작은 파도나 너울성 파도 등 작은 움직임의 파도를 통해서도 에너지를 흡수할 수 있으며, 파도의 방향에 관계없이 에너지 흡수량을 극대화시켜 높은 효율의 전기 에너지를 발전시킬 수 있게 한 파력을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 파력을 이용한 발전장치는 여러가지 형태로 제시되어 있다. 예컨대, 특허출원 제1985-525호, 등록실용 제20-400674호와 같은 파력장치의 기술이 제시되어 있다.
상기한 종래의 파력장치에 있어서는, 파도에 의해 승하강하는 부력체가 단부에 설치된 레버가 중심축을 중심으로 회전하고, 이 중심축에 의해 회전하는 회전체에 기어부가 설치되고, 이 회전체의 기어부에 소기어가 맞물리게 설치되어 소기어의 회전력으로 발전을 하는 파력발전기 형태이다.
이러한 형태의 종래의 파력 발전기에 있어서는, 레버의 단부에 부착된 부력체가 파도에 의해 승하강 하는 운동만이 회전력으로 전환하여 발전기로 전달됨으로써 발전기 측으로 제공되는 파력의 크기가 작은 문제점이 있다.
또한, 종래의 파력 발전장치에 있어서는, 파력에 의한 부력체의 운동으로 발전이 이루어지는 발전기 본체는 해수 바닥면에 고정 설치된 특정 장치에 고정되므로 발전기 본체 자체에서는 파도에 의한 발전이 이루어 지지 않는 구조로 되어 있는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 해수에서의 작은 파도의 움직임을 통해서도 파력 에너지를 흡수할 수 있고, 파도의 방향에 관계없이 파력을 흡수하여 높은 효율의 전기 에너지를 발전할 수 있는 파력을 이용한 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 파력을 이용한 발전장치는, 해수에 잠길 경우 일정크기의 부력을 받으며, 파도의 수평방향 성분의 힘에 의해서 기울어지고 다시 복원되는 자세 변동을 행하는 부력탱크와, 상기 부력탱크의 상부측로부터 방사상으로 일정간격 이격되게 설치되며, 선단부에는 부력통이 부착되고, 파도에 의해서 상하로 움직이는 암부와, 해수의 바닥부에 안착되어 상기 부력탱크를 하부로 당겨 부력탱크의 위치를 고정시키는 웨이트 블록과, 파도에 의한 상기 부력탱크의 자세 변동과 상기 암부의 상하 움직임의 상호 작용에 의한 운동에너지를 회전력으로 변환하는 회전력 변환부와, 상기 부력탱크의 중심부에 종방향으로 설치되며, 상기 회전력 변환부에서 전달된 회전력을 전기 에너지로 변환 발전시키는 발전 본체부를 포함하며, 무게중심 지점(G1)과 부력중심 지점(G2)이 종방향으로 서로 다른 지점에 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 부력탱크는 그 내측 중심부에 일측의 발전 본체부가 설치되는 공간부가 마련되고, 해수면상에 직립 상태를 유지하도록 작용하는 부력을 받는 크기로 형성되도록 한다.
본 발명의 상기 암부는 일정길이의 암과, 상기 암의 후단부에 형성된 힌지 조립체를 포함하도록 한다.
본 발명의 상기 회전력 변환부는 상기 암부의 힌지 조립체와 결합하는 베벨기어와, 상기 베벨기어와 기어결합되는 베벨 피니언과, 상기 베벨 피니언의 회전방향을 변환하는 트랜스퍼 기어와, 상기 트랜스퍼 기어에 의해 베벨 피니언의 회전력을 본체부 중심축으로 전달하는 센터기어를 포함하는 구성이 되도록 한다.
상기 회전력 변환부의 베벨기어는 상기 암부의 힌지 조립체에 결합된 제1 베벨기어와, 상기 베벨 피니언에 형성된 제2 베벨기어로 이루어지며, 상기 암부의 상하 왕복운동을 베벨 피니언의 수평 회전력으로 변환시키도록 한다.
또한, 상기 제2 베벨기어는 베벨 피니언의 선단측에 형성되어 있으며, 상기 제1 베벨기어의 선회운동에 따라 정역회전이 반복되게 한다.
본 발명의 상기 트랜스퍼 기어는 센터기어의 양측단에 형성된 기어 형성부의 원주면상에 형성되며, 내측에 베벨 피니언의 정역회전 운동을 설정된 한 방향으로만 동력을 전달하는 원웨이 베어링이 내장되도록 한다.
본 발명의 상기 부력탱크와 상기 웨이트 블록은 웨이트 블록 연결 케이블에 의해 상호 연결되도록 한다.
상기 발전 본체부는 회전력을 전달받는 중심축과, 상기 중심축의 회전수를 증폭시켜 발전가능한 속도로 증속하는 증속기 및 증속된 중심축의 회전에 의해 전기를 발전시키는 발전기를 포함하는 구성이 되도록 한다.
또한, 상기 발전 본체부는 중심축과 센터기어가 접촉하는 부위를 중심으로 하여 상하 방향으로 대칭되게 형성된 구조를 이루도록 하는 것이 바람직하다.
상기 발전 본체부의 하부측에 웨이트 블록 연결 케이블이 연결되고, 상기 발전 본체부와 상기 암부간에 암부의 위치 이탈을 방지하기 위한 암 연결체인이 설치되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 파도가 가지고 있는 수평력과 부력에 의한 수직력 및 발전 시스템 본체의 복원력을 동시에 에너지로 전환함으로써 해수에서의 작은 파도의 움직임을 통해서도 파력 에너지를 흡수할 수 있는 효과를 발휘한다.
또한, 파도의 방향에 관계없이 작은 파도의 움직임에도 발전 본체부는 무게중심과 부력중심이 흐트러져 흡사 자이로스코픽 운동(Gyroscopic Motion)과 유사한 움직임으로 파도 에너지를 흡수하여 높은 효율의 전기 에너지를 발전할 수 있는 효과를 발휘한다.
아울러, 본 발명의 발전 본체부의 위치가 고정되지 않고 웨이트 블록에 연결된 케이블에 의해 고정되므로 발전장치의 설치가 용이한 장점이 있으며, 파도의 방향에 발전 본체부도 함께 흔들리게 되고, 이러한 본체부의 흔들림도 발전기 측으로 전달되어 발전 효율을 높이는 효과를 발휘하게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 파력을 이용한 발전장치의 전체 구성을 도시한 도면,
도 2a는 본 발명의 발전장치의 부력탱크에 발전 본체부와 암부가 결합된 구조를 도시한 도면,
도 2b는 상기 도 2a에서의 회전력 변환부의 상세도,
도 3a와 도 3b는 본 발명의 발전장치가 해수면에서의 움직임을 도시한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 파력을 이용한 발전장치의 평면상태의 구조를 도시한 도면임.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 파력을 이용한 발전장치의 적합한 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 파력을 이용한 발전장치의 전체 구성을 도시한 도면이고, 도 2a는 본 발명의 발전장치의 부력탱크에 발전 본체부와 암부가 결합된 구조를 도시한 도면이며, 도 2b는 상기 도 2a에서의 회전력 변환부의 상세도이다. 아울러, 도 4는 본 발명에 따른 파력을 이용한 발전장치의 평면상태의 구조를 도시한 도면이다.
상기 도면을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 파력을 이용한 발전장치(100)는 해수에 잠길 경우 일정크기의 부력을 받는 부력탱크(10)와, 상기 부력탱크(10)의 상부측에 방사상으로 일정간격 이격되게 설치된 암부(20)와, 해수의 바닥부에 안착되어 상기 부력탱크(10)를 하부로 당겨 부력탱크(10)의 위치를 고정시키는 웨이트 블록(50)과, 파도에 의해 상기 부력탱크(10)와 상기 암부(20)간의 상호 작용에 의한 암부(20)의 운동을 발전기의 회전력으로 변환하는 회전력 변환부(40)와, 상기 부력탱크(10)의 중심부에 종방향으로 설치되며, 상기 회전력 변환부(40)에서 전달된 회전력을 전기 에너지로 변환 발전시키는 발전 본체부(30)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기의 구성에서, 부력탱크(10)는 본 발명의 발전 본체부(30)를 물 위로 띄우는 역할을 하는 것으로, 일정 크기 이상의 부피를 가져 해수면(L)에 띄워질 경우 일정 크기 이상의 부력을 받도록 한다.
또한, 상기 부력탱크(10)는 그 내측 중심부에는 일측의 발전 본체부(30)가 설치되는 공간부(11)가 마련되고, 그 상측부에는 암부(20)의 후단부 및 회전력 변환부(40)가 설치되는 공간이 마련된다.
이에 따라 부력탱크(10)의 상측부는 평평한 면이 형성되도록 하고, 내측 공간부로는 발전 본체부(30)가 설치되는 통로부가 형성되도록 한다.
본 발명의 암부(20)는 일정길이의 암(arm)(21)과, 상기 암(21)의 선단부에 부착된 부력통(27)과, 상기 암의 후단측에 형성된 힌지 조립체(25)로 구성된다. 이때 상기 암(21)과 상기 힌지 조립체(25)의 사이에는 암 커넥터(23)를 개재하여 연결되게 할 수도 있다.
이때, 상기 발전 본체부(30)와 상기 암부(20)간에는 암부(20)의 위치 이탈을 방지하기 위한 암 연결체인(60 : 61,63)이 설치되게 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 해수(200)의 바닥부에 설치되는 웨이트 블록(50)은 상기 부력탱크(10)를 해수면(L)상에 세우는 역할을 하는 것으로, 부력탱크(10)가 받는 부력 및 부력탱크(10)상에 안착되는 발전 본체부(30)의 하중을 고려하여 그 무게가 설정된다. 즉, 본 발명의 웨이트 블록(50)은 해수면(L)상에 설치되는 상기 부력탱크(10)가 해수면(L)상에서 항시 직립상태가 되도록 잡아주는 역할을 하는 것으로, 해수(200)의 바닥면상에 안착된다.
상기 웨이트 블록(50)과 상기 부력탱크(10) 간에는 웨이트 블록 연결부(70)에 의해 두 구성부재가 연결되며, 상기 웨이트 블록 연결부(70)는 부력탱크(10)의 저부에 단일선으로 연결되는 메인 웨이트 블록 연결 케이블(71)과, 상기 메인 웨이트 블록 연결 케이블(71)의 하단에서 각 웨이트 블록(50)의 상측과 연결되는 다수의 보조 웨이트 블록 연결 케이블(73)로 구성된다. 상기 보조 웨이트 블록 연결 케이블(73)은 웨이트 블록(50)이 설치되는 개수에 따라 설치되는 개수도 늘어나거나 줄어들 수 있다.
이러한 구성에 의해 본 발명의 부력탱크(10)는 메인 웨이트 블록 연결 케이블(71)과는 종방향으로 일직선 형태를 이루며, 파도에 의해 부력탱크(10)의 균형이 흐트러졌을 때에는 하부로 작용시키는 힘에 의해 상기 부력탱크(10)의 직립상태가 유지되게 된다.
본 발명의 회전력 변환부(40)는 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 암부(20) 하측단의 힌지 조립체(25)와 나사 결합하는 베벨기어(41)와, 상기 베벨기어(41)와 기어결합되는 베벨 피니언(43)과, 상기 베벨 피니언(43)의 회전방향을 전환하는 트랜스퍼 기어(45)와, 상기 트랜스퍼 기어(45)에 의해 회전력을 발전 본체부(30) 중심축으로 전달하는 센터기어(47)로 구성된다.
상기 베벨기어(41)는 암부(20)의 상하 왕복운동을 베벨 피니언(43)의 수평 회전력으로 전환시키는 역할을 하며, 힌지 조립체(25)에 결합된 제1 베벨기어(41a)와, 베벨 피니언(43)에 형성된 제2 베벨기어(41b)로 형성된다. 즉, 상기 제2 베벨기어(41b)는 베벨 피니언(43)의 선단측에 형성되어 있으며, 제1 베벨기어(41a)의 선회운동에 따라 정역회전을 반복한다.
상기 베벨 피니언(43)의 정역회전 운동은 원웨이(one way) 베어링(44)에 의해 설정된 한 방향으로만 동력을 전달하게 되고, 반대방향의 회전운동은 동력을 전달하지 않는다.
또한, 상기 트랜스퍼 기어(45)는 상기 원-웨이 베어링(44)이 내장된 기어로서, 센터기어(47)의 양측단에 형성된 기어 형성부의 원주면상에 형성된다.
본 발명의 센터기어(47)는 각각의 트랜스퍼 기어(45)로부터 합쳐진 회전력을 발전 본체부(30)의 중심축(31)으로 전달한다.
이때 센터기어(47)에서 합쳐진 회전력을 발전 본체부(30)의 중심축(31)으로 전달하기 위한 변환수단이 구비되며, 이 변환수단은 종래의 기어 변환장치 등을 이용하여 용이하게 구현할 수 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 발전 본체부(30)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 중심축(31)에 전달된 회전력을 이용하여 전기를 직접 발전하는 부위로서, 센터기어(47)로부터 회전력을 전달받는 중심축(31)과, 상기 중심축(31)의 회전수를 증폭시켜 발전가능한 속도로 증속하는 증속기(33)와, 증속된 중심축(31)의 회전에 의해 전기를 발전시키는 발전기(35)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 발명의 상기 발전 본체부(30)는 중심축(31)과 상기 센터기어(47)가 접촉하는 부위를 중심으로 하여 상하 방향으로 대칭되게 형성되도록 한다.
이때, 상기 발전 본체부(30)의 중심축(31)과 상기 센터기어(47)가 접촉하는 지점(G1)이 본 발명의 발전장치(100)의 무게중심 지점(G1)이 되도록 하고, 상기 무게중심 지점(G1)으로부터 종방향으로 일정길이 내려온 지점(G2)가 부력중심 지점(G2)이 되도록 한다.
한편, 상하 방향으로 서로 대향 되도록 설치된 발전 본체부(30)의 하부측에는 웨이트 블록 연결 케이블(71)이 연결되는데, 상기 웨이트 블록 연결 케이블(71)의 결착을 용이하게 하기 위하여 상기 하부에 위치한 발전 본체부(30)의 하부측에 케이블 연결부(80)가 설치되어 있다. 이 케이블 연결부(80)는 도 2a에 도시된 바와 같이, 상기 케이블 본체부(30)에 일단이 결착되고 타단이 하부로 연장되는 연결부재(81)와, 이 연결부재(81)의 하측 단부상에 상기 웨이트 블록 연결 케이블(71)이 결착되는 연결고리부(83)를 구비한다.
이때, 상기 웨이트 블록 연결 케이블(71)과 케이블 연결부(80)의 결합은 상호 회전이 가능한 결합이 되게 한다.
본 발명의 부력탱크(10)는 상기 웨이트 블록 연결 케이블(71)과 직접 연결되지 않고 부력탱크(10)상에 장착되는 상기 발전 본체부(30) 하단의 케이블 연결부(80)에 연결됨으로써 해수면상에 직립상태로 고정된다.
한편, 도 3a와 도 3b는 본 발명의 발전장치가 해수면에서의 움직임을 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 파력을 이용한 발전장치(100)에 파도가 인가되면, 발전 본체부(30) 및 상기 발전 본체부(30)를 장착하는 부력탱크(10)는 해수면(L)상에서 직립상태를 유지하다가 파도의 수평방향 성분의 힘에 의해 어느 일측 방향으로 기울어진다. 즉, 파도의 수평방향 성분의 힘이 인가되면 발전 본체부(30)의 무게중심(도 2a의 G1)과 부력중심(도 2a의 G2)이 흐트러져 발전 본체부(30)의 무게중심(도 2a의 G1)이 기울어지게 되나, 이 경우 웨이트 블록 연결 케이블(71)이 하부로 잡아당기는 힘과 부력탱크(10)에 작용하는 부력에 의해 발전 본체부(30)와 부력탱크(10)는 원래의 직립 상태로 복원하게 된다. 발전 본체부(30)의 이러한 움직임은 흡사 자이로스코픽 운동(Gyroscopic Motion)과 유사한 움직임으로 나타나게 된다.
상기와 같은 발전 본체부(30)와 부력탱크(10)의 위치 변동에 의해 부력탱크(10)의 상측 부위에 설치된 암부(20)와의 상호 작용에 의해 회전력 변환부(40) 측으로 전달되는 운동 에너지를 키우게 된다.
또한, 본 발명의 암부(20)의 부력통(27)에 파도가 인가되면, 파도의 해수면 높이 변위에 의해 부력통(27)은 상하로 움직이게 된다. 이러한 부력통(27)의 상하 움직임이 회전력을 일으키게 된다.
상기 부력통(27)의 상하 움직임과 함께 파도의 속도 즉, 수평방향 힘에 의해서는 발전 본체부(30)와 부력탱크(10)의 자세를 변동시키므로 이러한 변위도 회전력을 일으키는 요소로 작용하게 된다.
따라서, 본 발명의 파력을 이용한 발전장치(100)는 파도가 가지고 있는 수평력과 본 발명의 발전장치의 부력통에 작용하는 부력에 의한 수직력 및 본 발명의 발전 본체부의 흔들림에 따른 복원력을 모두 에너지로 전환할 수 있게 되므로 파도의 움직임을 통해 발생되는 에너지를 최대로 활용하는 장점을 갖는다.
아울러, 본 발명은 파도의 작은 움직임이나 너울성 파도에도 본 발명의 발전장치에 회전력을 제공하게 되므로 파도의 방향성에 관계없이 발전을 유도하고 있어 에너지 흡수를 극대화한 시스템이다.
10 : 부력탱크 20 : 암부
21 : 암(arm) 23 : 암커넥터
25 : 힌지 조립체 27 : 부력통
30 : 발전 본체부
31 : 본체부 중심축 33 : 증속기
35 : 발전기 40 : 회전력 변환부
41 : 베벨기어 43 : 베벨 피니언
44 : 원웨이(one way) 베어링
45 : 트랜스퍼 기어 47 : 센터기어
50 : 웨이트 블록 60 : 암 연결부
61,63 : 암 연결체인
70 : 웨이트 블록 연결부 71,73 : 웨이트 블록 연결 케이블
80 : 케이블 연결부 81,83 : 케이블 연결구
100 : 파력 발전장치 200 : 해수
L : 해수면

Claims (11)

  1. 해수에 잠길 경우 일정크기의 부력을 받으며, 파도의 수평방향 성분의 힘에 의해서 기울어지고 다시 복원되는 자세 변동을 행하는 부력탱크와,
    상기 부력탱크의 상부측로부터 방사상으로 일정간격 이격되게 설치되며, 선단부에는 부력통이 부착되고, 파도에 의해서 상하로 움직이는 암부와,
    해수의 바닥부에 안착되어 상기 부력탱크를 하부로 당겨 부력탱크의 위치를 고정시키는 웨이트 블록과,
    파도에 의한 상기 부력탱크의 자세 변동과 상기 암부의 상하 움직임의 상호 작용에 의한 운동에너지를 회전력으로 변환시키는 회전력 변환부와,
    상기 부력탱크의 중심부에 종방향으로 설치되며, 상기 회전력 변환부에서 전달된 회전력을 전기 에너지로 변환 발전시키는 발전 본체부를 포함하며,
    무게중심 지점(G1)과 부력중심 지점(G2)이 종방향으로 서로 다른 지점에 위치되는 것을 특징으로 하는 파력을 이용한 발전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 부력탱크는 그 내측 중심부에 일측의 발전 본체부가 설치되는 공간부가 마련되고, 해수면상에 직립 상태를 유지하도록 작용하는 부력을 받는 크기로 형성되는 파력을 이용한 발전장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 암부는 일정길이의 암과, 상기 암의 후단부에 형성된 힌지 조립체를 포함하는 파력을 이용한 발전장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 회전력 변환부는 상기 암부의 힌지 조립체와 결합하는 베벨기어와, 상기 베벨기어와 기어결합되는 베벨 피니언과, 상기 베벨 피니언의 회전방향을 전환시키는 트랜스퍼 기어와, 상기 트랜스퍼 기어에 의해 방향 전환된 베벨 피니언의 회전력을 본체부 중심축으로 전달하는 센터기어를 포함하는 파력을 이용한 발전장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 베벨기어는 상기 암부의 힌지 조립체에 결합된 제1 베벨기어와, 상기 베벨 피니언에 형성된 제2 베벨기어로 이루어지며, 상기 암부의 상하 왕복운동을 베벨 피니언의 회전력으로 전환 시키는 파력을 이용한 발전장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제2 베벨기어는 베벨 피니언의 선단측에 형성되어 있으며, 상기 제1 베벨기어의 선회운동에 따라 정역회전을 반복하는 파력을 이용한 발전장치.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 트랜스퍼 기어는 센터기어의 양측단에 형성된 기어 형성부의 원주면상에 형성되며, 내측에 베벨 피니언의 정역회전 운동을 설정된 한 방향으로만 동력을 전달하는 원웨이 베어링을 내장한 파력을 이용한 발전장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 부력탱크와 상기 웨이트 블록은 웨이트 블록 연결 케이블에 의해 상호 연결된 구조를 이루는 파력을 이용한 발전장치.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 발전 본체부는 회전력을 전달받는 중심축과, 상기 중심축의 회전수를 증폭시켜 발전가능한 속도로 증속하는 증속기와, 증속된 중심축의 회전에 의해 전기를 발전시키는 발전기를 포함하는 파력을 이용한 발전장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 발전 본체부는 중심축과 센터기어가 접촉하는 부위를 중심으로 하여 상하 방향으로 대칭되게 형성된 구조를 이루는 파력을 이용한 발전장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 발전 본체부의 하부측에 웨이트 블록 연결 케이블이 연결되고, 상기 발전 본체부와 상기 암부간에 암부의 위치 이탈을 방지하기 위한 암 연결체인이 설치된 파력을 이용한 발전장치.
KR1020110001472A 2011-01-06 2011-01-06 파력을 이용한 발전장치 KR101143849B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110001472A KR101143849B1 (ko) 2011-01-06 2011-01-06 파력을 이용한 발전장치
PCT/KR2011/010167 WO2012093796A1 (ko) 2011-01-06 2011-12-27 파력발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110001472A KR101143849B1 (ko) 2011-01-06 2011-01-06 파력을 이용한 발전장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101143849B1 true KR101143849B1 (ko) 2012-05-04

Family

ID=46271707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110001472A KR101143849B1 (ko) 2011-01-06 2011-01-06 파력을 이용한 발전장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101143849B1 (ko)
WO (1) WO2012093796A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101221453B1 (ko) * 2012-07-06 2013-01-11 주식회사 웨이브에너지코리아 부유식 파력구동장치
KR101328467B1 (ko) * 2012-05-14 2013-11-12 현대엔지니어링 주식회사 파력 발전 장치
KR101404832B1 (ko) 2013-04-23 2014-06-09 이경녕 파력 수집 장치
KR101687815B1 (ko) * 2015-06-19 2016-12-20 이영근 파력 발전 장치 및 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템
CN113324614A (zh) * 2021-05-31 2021-08-31 三一重机有限公司 液体箱内液位的测量方法、测量装置及工程机械
KR20210108230A (ko) * 2020-02-25 2021-09-02 (주)한정에너지 파력 발전 장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800004937A1 (it) * 2018-05-02 2019-11-02 Lorenzo Ciavardini Sistema di produzione di energia dal moto ondoso del mare per la generazione di Energia Pulita”

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4143011C1 (en) * 1991-12-24 1993-04-15 Hans 5000 Koeln De Lambrecht Floating wave machine for generating electrical power - has jointed floats resting on water surface coupled to fly-wheel via interconnecting rods and gearing
US20030167765A1 (en) 2000-05-08 2003-09-11 Hansen Niels Arpe Wavepowermachine
KR20050065475A (ko) * 2005-05-20 2005-06-29 현 용 이 파력발전기
KR20050094361A (ko) * 2005-08-17 2005-09-27 남주희 파력발전기

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003056442A (ja) * 2001-08-22 2003-02-26 Yasushi Watabe 浮力と重力方向の力の両方向の力を発生し液面との位置を一定に保つ構造の浮体装置
KR100524525B1 (ko) * 2003-04-19 2005-11-01 임명식 파력발전장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4143011C1 (en) * 1991-12-24 1993-04-15 Hans 5000 Koeln De Lambrecht Floating wave machine for generating electrical power - has jointed floats resting on water surface coupled to fly-wheel via interconnecting rods and gearing
US20030167765A1 (en) 2000-05-08 2003-09-11 Hansen Niels Arpe Wavepowermachine
KR20050065475A (ko) * 2005-05-20 2005-06-29 현 용 이 파력발전기
KR20050094361A (ko) * 2005-08-17 2005-09-27 남주희 파력발전기

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101328467B1 (ko) * 2012-05-14 2013-11-12 현대엔지니어링 주식회사 파력 발전 장치
KR101221453B1 (ko) * 2012-07-06 2013-01-11 주식회사 웨이브에너지코리아 부유식 파력구동장치
KR101404832B1 (ko) 2013-04-23 2014-06-09 이경녕 파력 수집 장치
KR101687815B1 (ko) * 2015-06-19 2016-12-20 이영근 파력 발전 장치 및 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템
KR20210108230A (ko) * 2020-02-25 2021-09-02 (주)한정에너지 파력 발전 장치
KR102302003B1 (ko) * 2020-02-25 2021-09-30 (주)한정에너지 파력 발전 장치
CN113324614A (zh) * 2021-05-31 2021-08-31 三一重机有限公司 液体箱内液位的测量方法、测量装置及工程机械
CN113324614B (zh) * 2021-05-31 2023-10-10 三一重机有限公司 液体箱内液位的测量方法、测量装置及工程机械

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012093796A1 (ko) 2012-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101143849B1 (ko) 파력을 이용한 발전장치
EP2102489B1 (en) Lever operated pivoting float with generator
US7841177B1 (en) Ocean electricity generator
US6208035B1 (en) Power generation apparatus utilizing energy produced from ocean level fluctuation
JP5139439B2 (ja) 完全水没型波エネルギー変換装置
JP5858241B2 (ja) 波動から電気エネルギーを生成するための装置
EP1687527B1 (en) Energy generating system using sea waves
US7930885B2 (en) Water wave-based energy transfer system
US20060208494A1 (en) Wave powered electric generating device
KR101188030B1 (ko) 파력발전장치
JP2009216076A (ja) 回転振り子を用いた波力発電装置
CN111315980A (zh) 胶囊浮标式波浪能发电机
CA2666259A1 (en) Wave energy converter
CN105089917A (zh) 推挽转动式海浪发电装置
CN2766055Y (zh) 一种波浪能吸收和转换系统
CN102597496A (zh) 利用液体、流体或其相似的材料的表面运动所产生的动能来驱动电机发电或输出动力的装置
KR101687815B1 (ko) 파력 발전 장치 및 이 파력 발전 장치를 복수 개 연결한 파력 발전 시스템
WO2008048050A1 (en) Wave energy converter
WO2010125552A2 (en) A water powered electrical generator
KR20130034644A (ko) 파력 발전 장치
CN109630345B (zh) 一种万向摆动能量捕获及转换装置以及换能器
KR20080086148A (ko) 파력 발전시스템
KR101287244B1 (ko) 파력 발전장치
US8492917B2 (en) Electrical power generating system
TWI644019B (zh) One-way conversion device and power system having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee