KR101328467B1 - 파력 발전 장치 - Google Patents

파력 발전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101328467B1
KR101328467B1 KR1020120051037A KR20120051037A KR101328467B1 KR 101328467 B1 KR101328467 B1 KR 101328467B1 KR 1020120051037 A KR1020120051037 A KR 1020120051037A KR 20120051037 A KR20120051037 A KR 20120051037A KR 101328467 B1 KR101328467 B1 KR 101328467B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
drag plate
platform
swing portion
sea level
power generation
Prior art date
Application number
KR1020120051037A
Other languages
English (en)
Inventor
이성태
정태화
이해균
Original Assignee
현대엔지니어링 주식회사
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 현대엔지니어링 주식회사 filed Critical 현대엔지니어링 주식회사
Priority to KR1020120051037A priority Critical patent/KR101328467B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101328467B1 publication Critical patent/KR101328467B1/ko

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
    • F03B13/16Adaptations 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"
    • F03B13/18Adaptations 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
    • F03B13/1805Adaptations 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
    • F03B13/181Adaptations 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
    • F03B13/182Adaptations 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 a to-and-fro movement
    • 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
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/02Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • 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
    • F05B2230/00Manufacture
    • F05B2230/80Repairing, retrofitting or upgrading methods
    • 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
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/50Bearings
    • F05B2240/51Bearings magnetic
    • F05B2240/511Bearings magnetic with permanent magnets
    • 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
    • Y02E10/20Hydro energy
    • 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
    • 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
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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 파력에 의해서 회전하는 스윙부를 이용하는 가동 물체형 파력 발전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전부가 해수면 위에 설치되는 가동 물체형 파력 발전 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 일실시예는 플랫폼과, 상기 플랫폼의 적어도 일부가 해수면 위에 배치되도록, 상기 플랫폼을 지지하는 지지구조와, 일단은 해수면 아래에서 상기 지지구조에 회전가능하도록 결합되며, 타단은 해수면 방향으로 연장되며, 파도의 에너지를 캐치하여 회전하는 항력판과, 일단은 상기 항력판의 회전축과 나란하며, 상기 항력판의 회전축으로부터 해수면 방향으로 이격된 회전축을 중심으로 회전하며, 타단은 해저면 방향으로 연장된 스윙부와, 상기 항력판의 회전운동을 상기 스윙부에 전달하도록, 상기 스윙부를 따라서 상하로 직선운동하도록 결합하며, 상기 항력판에 회전가능하도록 결합된 리니어 베어링와, 상기 플랫폼 위에 배치되며, 상기 스윙부의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전부를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 발전부가 해수면 위에 배치되므로, 발전부를 유지, 보수하는 것이 용이하다. 또한, 발전부에 해수가 침투하는 것을 방지하기 위한 방수처리가 필요 없으며, 해수에 의한 발전부 고장이 발생할 가능성이 작다는 효과가 있다.

Description

파력 발전 장치{WAVE POWER ENERGY GENERATION APPARATUS}
본 발명은 파력에 의해서 회전하는 스윙부를 이용하는 가동 물체형 파력 발전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전부가 해수면 위에 설치되는 가동 물체형 파력 발전 장치에 관한 것이다.
파력 발전은 파도의 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 기술이다. 파력 발전 장치는 파도의 에너지를 변환하는 방식에 따라 여러 가지로 분류할 수 있다. 대표적인 것으로는 가동물체형, 진동수주형 및 월파/월류형이 있다.
가동물체형은 파도의 에너지에 의해서 상하 또는 전후운동을 하는 부체를 이용하여 발전기를 가동시키는 방식이다. 진동수주형은 파도의 작용에 의하여 공기실 내의 수위가 변동함에 따라 공기실 내의 공기를 압축·팽창시켜 공기 흐름을 발생시키고, 이를 이용해서 터빈을 돌려 발전하는 방식이다. 월파/월류형은 파 에너지를 위치에너지로 1차 변환한 후 수차 터빈을 돌려 발전하는 방식이다.
본 발명은 전후운동을 하는 부체를 이용하는 가동물체형 파력 발전 장치에 관한 것이다. 국제공개특허 WO2004/007953호에는 해저면에 고정되는 플랫폼과 플랫폼에 회전 가능하게 설치되는 레버 암과 레버 암에 설치되는 파에너지 흡수 패널을 포함하는 파 에너지 전환장치가 개시되어 있다.
공개특허 제2010-0015561호에는 프레임과 프레임에 회전 또는 틸팅할 수 있도록 설치된 배리어를 구비하며, 배리어의 회전 또는 틸팅 동작을 에너지로 변환하는 파랑에너지 수집 및 변환장치가 개시되어 있다.
도 1은 수심에 따른 물 입자의 운동 궤적을 나타낸 도면이며, 도 2는 수심에 따른 물 입자의 속도 및 동력을 나타낸 도면이다. 도 1의 A는 심해에서의 물 입자의 운동을 나타내며, B는 천해에서의 물 입자의 운동을 나타낸다. 도 2에서 수평방향 화살표는 물 입자의 속도를 나타내며, 사선으로 표시된 영역은 물 입자의 동력(속도의 세제곱에 비례함)을 나타낸다.
도 1과 2에서 알 수 있듯이, 물 입자의 운동은 해수면 근처에서 가장 활발하며, 물 입자의 운동량은 해수면 근처에서 가장 큰 값을 갖는다.
따라서 파력을 캐치하는 가동물체가 그 회전축이 가동물체의 아래에 배치된 상태에서 회전운동을 할 수 있도록 해야 파의 동력분포와 유사하게 운동하게 되어 효율적으로 파를 캐치할 수 있다. 그리고 회전축과 결합하여, 회전축의 회전에너지를 전기에너지로 변경시키는 발전부 역시 가동물체의 아래인 해수면 아래에 배치된다.
그러나 이와 같이 발전부를 해수면 아래에 배치하기 위해서는 발전부에 해수 침투에 의한 고장을 방지하기 위한 방수처리가 필요하다. 또한, 발전부에 접근하기가 어려워 발전부를 유지·보수하기가 어렵다. 특히, 심해에 설치된 파력 발전 장치는 유지·보수하기가 더욱 어렵다.
본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위한 것으로서, 발전부를 해수면 위에 배치하여 발전부를 유지·보수하는 것이 용이하면서도, 발전 효율이 저하되지 않는 새로운 구조의 파력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 일실시예는 플랫폼과, 상기 플랫폼이 해수면 위에 배치되도록, 상기 플랫폼을 지지하는 지지구조와, 일단은 해수면 아래에서 상기 지지구조에 회전가능하도록 결합되며, 타단은 해수면 방향으로 연장되며, 파도의 에너지를 캐치하여 회전하는 항력판과, 일단은 상기 항력판의 회전축과 나란하며, 상기 항력판의 회전축으로부터 해수면 위 방향으로 이격된 회전축을 중심으로 회전하며, 타단은 해저면 방향으로 연장된 스윙부와, 상기 항력판의 회전운동을 상기 스윙부에 전달하도록, 상기 스윙부를 따라서 상하로 직선운동하도록 결합하며, 상기 항력판에 회전가능하도록 결합된 리니어 베어링와, 상기 플랫폼 위에 배치되며, 상기 스윙부의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 파력 발전 장치는 발전부가 해수면 위에 배치되므로, 발전부를 유지, 보수하는 것이 용이하다. 또한, 발전부에 해수가 침투하는 것을 방지하기 위한 방수처리가 필요 없으며, 해수에 의한 발전부 고장이 발생할 가능성이 작다는 효과가 있다. 또한, 플랫폼 상부에 태양광 발전설비를 설치하면, 태양광·파력 복합해양발전이 가능한 장점이 있다.
도 1은 수심에 따른 물 입자의 운동 궤적을 나타낸 도면이다.
도 2는 수심에 따른 물 입자의 속도 및 동력을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 일실시예의 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 정면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 측면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 평면도이다.
도 7은 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 작용을 설명하기 위한 측면도들이다.
도 8은 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 발전부의 일부 절개 사시도이다.
이하, 본 발명에 따른 파력 발전 장치에 대한 바람직한 실시예들을 첨부된 도면들에 의거하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 일실시예의 사시도이며, 도 4는 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 정면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 측면도이며, 도 6은 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 평면도이다.
도 3 내지 6을 참고하면, 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 플랫폼(10), 지지구조(20), 스윙부(30), 항력판(40) 및 발전부(60)를 포함한다.
플랫폼(10)은 발전부(60)를 지지하기 위한 수단으로서, 상판(11)과 하판(12)을 포함한다. 플랫폼(10)은 발전부(60)를 유지, 보수하기 위한 작업이 이루어지는 장소이기도 하다. 상판(11)은 중심부가 개방되어 있는 사각형 형태이다. 상판(11)은 부력체(21)와 결합한다. 상판(11) 또는 그 상부에 설치되는 지붕에 태양광 모듈이 설치될 수 있다. 상판의 둘레에는 작업자의 안전을 위해 펜스를 설치하는 것이 바람직하다.
하판(12)은 상판(11)의 개방된 중심부 아래에 배치되며, 발전부(60)가 놓이는 장소이다. 하판(12)은 상판(11)과 하판(12)을 연결하는 한 쌍의 측벽(13)에 의해 상판(11)에 고정된다. 하판(12)에는 스윙부(30)가 회전가능하게 결합되는 한 쌍의 유닛 베어링(33)이 설치된다.
지지구조(20)는 플랫폼(10)이 해수면 위에 배치되도록 플랫폼(10)을 지지하는 수단이다. 지지구조(20)는 해저면에 파일을 박아서 고정하는 파일식과 부유식 등을 사용할 수 있으며, 본 실시예에 있어서, 지지구조(20)는 부유식으로서, 부력체(21)와 계류삭(22)을 포함한다.
부력체(21)는 내부에 기체, 발포성 재료 등이 채워져 있는 실린더 형태의 네 개의 구조물이다. 부력체(21)는 플랫폼(10)의 상판(11) 네 귀퉁이에 결합된다. 부력체(21)의 대부분은 해수면 아래에 잠겨있으며, 일부분은 해수면 위로 노출된다. 부력체(21)는 해수면에 대해서 수직 방향으로 서있다. 부력체(21)는 플랫폼(10)을 지탱하는 부력을 제공한다. 부력체(21)의 부력에 의해서 플랫폼(10)이 해수면 위에 배치되며, 발전부(60)가 항상 해수면 위에 배치되게 된다.
부력체(21)의 하단에는 고정 계류삭(22)의 일단이 설치되며, 고정 계류삭(22)의 타단은 앵커(25)에 의해서 해저면에 고정된다. 고정 계류삭(22)은 부력체(21)의 위치를 유지시키기 위한 것이다. 고정 계류삭(22)은 쇠줄 또는 쇠파이프로 이루어진다. 고정 계류삭(22)을 설치할 때에는 부력체(21)가 정적 평형위치보다 조금 아래로 내려가도록 고정 계류삭(22)을 끌어당겨 설치함으로써 고정 계류삭(22)에 잉여부력에 의한 인장력이 걸리도록 한다. 이렇게 함으로써 부력체(21)가 수평운동을 하더라도 복원력이 발생하여 원래의 위치로 돌아온다.
또한, 부력체(21)들의 하부에는 좌측의 두 개의 부력체(21)들과 우측의 두 개의 부력체(21)들을 각각 연결하는 두 개의 프레임(23)이 결합된다. 두 개의 프레임(23) 사이에는 항력판(40)의 회전 중심이 되는 회전축(24)이 설치된다.
스윙부(30)는 회전축으로 작용하는 수평 로드(rod)(31)와, 수평 로드(31)에서 해저 면을 향해서 연장되며, 리니어 베어링 가이드로 작용하는 좌우 한 쌍의 수직 로드(32)를 포함한다. 스윙부(30)는 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride, PVC), 스테인니스 스틸(Steel use statinless, SUS) 등으로 제작한다. 스윙부(30)의 로드의 단면은 원형이다. 스윙부(30)의 수평 로드(31)는 플랫폼(10)의 하판(12)에 설치된 유닛 베어링(33)에 의해서 플랫폼(10)에 지지되면서 회전가능하도록 설치된다.
항력판(40)은 대체로 직사각형 형태의 플레이트이다. 항력판(40)은 중공체로서 내부에는 부력제공수단(미도시)이 채워져 있다. 부력제공수단은 해수에 비해서 밀도가 낮은 공기 또는 다른 종류의 가스 또는 발포성 재료이다. 발포성 재료로는 고무, 비닐, 폴리우레탄 폼 등이 있다. 항력판(40)의 하단에는 부력체의 프레임(23)들 사이에 설치된 회전축(24)에 결합하는 한 쌍의 유닛베어링(41)이 설치되어 있다. 항력판(40)은 부력체(21)의 프레임(23)들 사이에 설치된 회전축(24)을 중심으로 회전한다. 항력판(40)은 파도의 에너지를 캐치하여 회전에너지로 변환하는 역할을 한다. 이 회전에너지는 발전부에 전달되고 전기에너지로 변환된다.
항력판(40)의 전면(파력을 캐치하는 면)은 경사져 있어서, 항력판(40)의 전면 상단이 하단에 비해서 돌출된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 물 입자가 타원형을 그리면서 이동하기 때문에 전면이 경사져 있어야, 물 입자가 수직으로 전면과 부딪치기 때문이다. 또한, 항력판(40)의 전면에는 굴곡이 있다. 항력판(40)의 파력 캐치 효율을 높이기 위함이다.
항력판(40)과 스윙부(30)는 한 쌍의 리니어 베어링(50)에 의해서 결합되어 있다. 리니어 베어링(50)은 항력판(40)의 회전에너지를 스윙부(30)에 전달하는 역할을 한다. 리니어 베어링(50)은 스윙부(30)의 수직 로드(32)에 결합된다. 리니어 베어링(50)은 수직 로드(32)를 따라서 직선 운동을 한다. 동시에 리니어 베어링(50)은 항력판(40)의 측면 중심부에 설치된 피봇(51)을 중심으로 회전운동을 한다. 이렇듯 리니어 베어링(50)의 회전과 직선운동을 자유롭게 해야만 항력판(40)의 회전에너지를 리니어 베어링(50)을 통해서 스윙부(30)에 전달할 수 있다.
도 7은 도 3에 도시된 파력 발전 장치에 있어서, 수중에 있는 항력판(40)의 회전에너지가 발전부가 위치한 수면 위에 있는 스윙부(30)에 전달되는 과정을 설명하기 위한 측면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 항력판(40)이 부력에 의해서 직립한 상태에서, 항력판(40)이 파력을 캐치하면, 항력판(40)이 도면상 우측으로 넘어진다. 즉, 항력판(40)이 회전축(24)을 중심으로 시계방향으로 회전한다. 이때, 리니어 베어링(50)은 스윙부(30)의 수직 로드(32)를 따라서 아래로 직선운동을 하고, 스윙부(30)는 항력판(40)과 마찬가지로 도면상 우측으로 넘어진다. 동시에 스윙부(30)의 수평 로드(31)는 반시계방향으로 회전한다.
파도의 방향이 반시계방향으로 바뀌면, 항력판(40)이 회전축(24)을 중심으로 반시계방향으로 회전한다. 이때, 리니어 베어링(50)은 스윙부(30)의 수직 로드(32)를 따라서 위로 직선운동을 하고, 스윙부(30)의 수평 로드(31)는 시계방향으로 회전한다.
항력판(40)이 회전축(24)을 중심으로 반시계방향으로 계속 회전하여, 직립 상태를 지나면, 리니어 베어링(50)은 스윙부(30)의 수직 로드(32)를 따라서 아래로 직선운동을 하고, 스윙부(30)의 수평 로드(31)는 계속 시계방향으로 회전한다.
다시, 항력판(40)이 파력을 캐치하면, 항력판(40)이 회전축(24)을 중심으로 시계방향으로 회전한다. 이때, 리니어 베어링(50)은 스윙부(30)의 수직 로드(32)를 따라서 위로 직선운동을 하고, 스윙부(30)의 수평 로드(31)는 반시계방향으로 회전한다.
이러한 방법으로 항력판(40)의 회전운동이 스윙부(30)의 수직 로드(32)의 회전운동으로 변환되고, 해수면 위로 노출되어 있는 스윙부(30)의 수평 로드(31)가 회전하게 된다.
도 8은 도 3에 도시된 파력 발전 장치의 발전부의 일부 절개 사시도이다.
도 3을 참고하면, 발전부(60)는 플랫폼(10)의 유닛 베어링(33) 사이의 하판(12)에 설치된다. 발전부(60)는 스윙부(30)의 수평 로드(31)의 회전에너지를 전기에너지로 변환한다. 발전부(60)는 플랫폼(10)의 하판(12)에 설치된 유닛 베어링(33) 사이에 설치된다. 발전부(60)의 내부에는 스윙부(30)의 수평 로드(31)가 발전부(60)의 회전축으로서 배치된다.
도 8을 참고하면, 발전부(60)는 스윙부(30)의 수평 로드(31)를 감싸는 제1회전자(61)와 제1회전자(61)를 감싸는 제2회전자(62)를 포함한다. 제1회전자(61)는 스윙부(30)의 수평 로드(31)와 제1일방향베어링(63)에 의해서 결합되어 있으며, 제2회전자(62)는 스윙부(30)의 수평 로드(31)와 제2일방향베어링(64)에 의해서 결합되어 있다. 제1일방향베어링(63)은 수평 로드(31)가 시계방향으로 회전할 때 수평 로드(31)와 결합하여 시계방향으로 회전을 하고, 수평 로드(31)가 반시계방향으로 회전할 때에는 수평 로드(31)와 분리된다. 반대로 제2일방향베어링(64)은 수평 로드(31)가 반시계방향으로 회전할 때에만 수평 로드(31)와 결합하여 반시계방향으로 회전을 한다. 즉, 수평 로드(31)가 시계방향으로 회전할 때에는 제1회전자(61)가 시계방향으로 함께 회전하고, 수평 로드(31)가 반시계방향으로 회전할 때에는 제2회전자(62)가 반시계방향으로 함께 회전한다.
수평 로드(31)는 스윙부(30)의 양방향 회전에 의해서 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하며, 스윙부(30)의 회전 방향이 바뀌면 반대 방향으로 회전하지만, 제1회전자(61)와 제2회전자(62)는 스윙부(30)가 반대 방향으로 회전하여도 관성에 의해서 계속 동일한 방향으로 회전하다. 따라서 발전효율을 높일 수 있다. 제1회전자(61)와 제2회전자(62)에는 플라이휠을 설치할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 발전부(60)에서 전기를 발생시키기 위해 제1회전자(61)에 코일을 감고, 제2회전자(62)에는 영구 자석 또는 전자석을 설치한다. 제1회전자(61)와 제2회전자(62)는 서로 반대로 회전하면 전기가 발생한다. 반대로 제2회전자(62)에 코일을 감고, 제1회전자(61)에는 영구 자석 또는 전자석을 설치할 수도 있다.
이하, 상술한 본 발명에 따른 파력 발전 장치의 작용에 대해서 설명한다.
부력체(10)에 연결된 고정 계류삭(22)을 해저면에 고정시켜 파력 발전 장치를 바다에 설치한다. 항력판(40)은 부력에 의해서 해저면과 직교하는 방향으로 기립한다. 이때, 항력판(40)의 상부는 해수면 위로 노출된다. 항력판(40)은 파의 에너지를 캐치하여 전후로 회전한다.
항력판(40)이 전후로 회전하면, 상술한 바와 같이, 항력판(40)과 리니어 베어링(50)을 통해서 결합된 스윙부(30)도 전후로 회전하고, 스윙부(30)의 수평 로드(31)는 시계방향과 반시계방향으로 번갈아가며 회전한다. 스윙부(30)의 수평 로드(31)가 시계방향으로 회전하면 제1회전자(61)가 제1일방향베어링(63)에 의해서 시계방향으로 회전하며, 반시계방향으로 회전하면 제2회전자(62)가 제2일방향베어링(64)에 의해서 반시계방향으로 회전한다. 이러한 과정에서 발전이 일어난다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
예를 들어, 상술한 실시예에서는 지지수단(20)으로 부력체(21)와 고정 계류삭(22)을 이용하는 것으로 설명하였으나, 파일을 박아 고정하는 파일식을 사용할 수도 있다.
10: 플랫폼 11: 상판
12: 하판 20: 지지구조
21: 부력체 22: 계류삭
23: 프레임 24: 회전축
30: 스윙부 33: 유닛 베어링
40: 항력판 50: 리니어 베어링
60: 발전부

Claims (9)

  1. 플랫폼과,
    상기 플랫폼이 해수면 위에 배치되도록, 상기 플랫폼을 지지하는 지지구조와,
    일단은 해수면 아래에서 상기 지지구조에 회전가능하도록 결합되며, 타단은 해수면 방향으로 연장되며, 파도의 에너지를 캐치하여 회전하는 항력판과,
    일단은 상기 항력판의 회전축과 나란하며, 상기 항력판의 회전축으로부터 해수면 위 방향으로 이격된 회전축을 중심으로 회전하며, 타단은 해저면 방향으로 연장된 스윙부와,
    상기 항력판의 회전운동을 상기 스윙부에 전달하도록, 상기 스윙부를 따라서 상하로 직선운동하도록 결합하며, 상기 항력판에 회전가능하도록 결합된 리니어 베어링과,
    상기 항력판이 기립할 수 있는 부력을 제공하는 부력제공수단과,
    상기 플랫폼 위에 배치되며, 상기 스윙부의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전부를 포함하며,
    상기 항력판은 중공체이며, 상기 부력제공수단은 상기 항력판의 중공에 채워진 발포성 재료 또는 기체인 파력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지구조는,
    상기 플랫폼에 부력을 제공하는 부력체와 상기 부력체를 해저면에 계류시키는 계류삭을 포함하는 파력 발전 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 플랫폼과,
    상기 플랫폼이 해수면 위에 배치되도록, 상기 플랫폼을 지지하는 지지구조와,
    일단은 해수면 아래에서 상기 지지구조에 회전가능하도록 결합되며, 타단은 해수면 방향으로 연장되며, 파도의 에너지를 캐치하여 회전하는 항력판과,
    일단은 상기 항력판의 회전축과 나란하며, 상기 항력판의 회전축으로부터 해수면 위 방향으로 이격된 회전축을 중심으로 회전하며, 타단은 해저면 방향으로 연장된 스윙부와,
    상기 항력판의 회전운동을 상기 스윙부에 전달하도록, 상기 스윙부를 따라서 상하로 직선운동하도록 결합하며, 상기 항력판에 회전가능하도록 결합된 리니어 베어링과,
    상기 플랫폼 위에 배치되며, 상기 스윙부의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전부를 포함하며,
    파도의 에너지를 용이하게 캐치하도록, 상기 항력판의 표면은 굴곡이 있는 파력 발전 장치.
  6. 플랫폼과,
    상기 플랫폼이 해수면 위에 배치되도록, 상기 플랫폼을 지지하는 지지구조와,
    일단은 해수면 아래에서 상기 지지구조에 회전가능하도록 결합되며, 타단은 해수면 방향으로 연장되며, 파도의 에너지를 캐치하여 회전하는 항력판과,
    일단은 상기 항력판의 회전축과 나란하며, 상기 항력판의 회전축으로부터 해수면 위 방향으로 이격된 회전축을 중심으로 회전하며, 타단은 해저면 방향으로 연장된 스윙부와,
    상기 항력판의 회전운동을 상기 스윙부에 전달하도록, 상기 스윙부를 따라서 상하로 직선운동하도록 결합하며, 상기 항력판에 회전가능하도록 결합된 리니어 베어링과,
    상기 플랫폼 위에 배치되며, 상기 스윙부의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전부를 포함하며,
    파도의 에너지를 용이하게 캐치하도록, 상기 항력판의 전면은 상단으로 진행할수록 그 표면이 돌출되도록 경사진 파력 발전 장치.
  7. 플랫폼과,
    상기 플랫폼이 해수면 위에 배치되도록, 상기 플랫폼을 지지하는 지지구조와,
    일단은 해수면 아래에서 상기 지지구조에 회전가능하도록 결합되며, 타단은 해수면 방향으로 연장되며, 파도의 에너지를 캐치하여 회전하는 항력판과,
    일단은 상기 항력판의 회전축과 나란하며, 상기 항력판의 회전축으로부터 해수면 위 방향으로 이격된 회전축을 중심으로 회전하며, 타단은 해저면 방향으로 연장된 스윙부와,
    상기 항력판의 회전운동을 상기 스윙부에 전달하도록, 상기 스윙부를 따라서 상하로 직선운동하도록 결합하며, 상기 항력판에 회전가능하도록 결합된 리니어 베어링과,
    상기 플랫폼 위에 배치되며, 상기 스윙부의 회전력에 의해 전력을 생산하는 발전부를 포함하며,
    상기 발전부는,
    상기 스윙부의 회전축과 제1일방향베어링으로 결합하여 상기 스윙부의 회전축이 시계방향으로 회전할 때 함께 시계방향으로 회전하는 제1회전자와,
    상기 스윙부의 회전축과 제2일방향베어링으로 결합하여 상기 스윙부의 회전축이 반시계방향으로 회전할 때 함께 반시계방향으로 회전하는 제2회전자를 포함하는 파력 발전 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1, 2 회전자는 상기 스윙부의 회전축에 의해 회전을 시작하며, 상기 스윙부의 회전축의 회전이 정지되거나 회전 방향이 변경될 때에도 회전 관성이 남아있는 한 계속 동일한 방향으로 회전하는 파력 발전 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 플랫폼 위에 설치된 태양광 모듈을 더 포함하는 파력 발전 장치.




KR1020120051037A 2012-05-14 2012-05-14 파력 발전 장치 KR101328467B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120051037A KR101328467B1 (ko) 2012-05-14 2012-05-14 파력 발전 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120051037A KR101328467B1 (ko) 2012-05-14 2012-05-14 파력 발전 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101328467B1 true KR101328467B1 (ko) 2013-11-12

Family

ID=49857538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120051037A KR101328467B1 (ko) 2012-05-14 2012-05-14 파력 발전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101328467B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148412A1 (ko) * 2015-03-18 2016-09-22 이동인 잠수형 발전 플랫폼
KR20230050113A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 주식회사 포어시스 부유식 소형 진동수주형 파력 발전장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020008891A (ko) * 2000-07-20 2002-02-01 채찬복 파도를 이용한 동력발생장치
KR200329833Y1 (ko) * 2003-07-14 2003-10-10 이영문 파력 발전장치
KR101143849B1 (ko) * 2011-01-06 2012-05-04 농업회사법인 주식회사 그린에너지코리아 파력을 이용한 발전장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020008891A (ko) * 2000-07-20 2002-02-01 채찬복 파도를 이용한 동력발생장치
KR200329833Y1 (ko) * 2003-07-14 2003-10-10 이영문 파력 발전장치
KR101143849B1 (ko) * 2011-01-06 2012-05-04 농업회사법인 주식회사 그린에너지코리아 파력을 이용한 발전장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016148412A1 (ko) * 2015-03-18 2016-09-22 이동인 잠수형 발전 플랫폼
KR20230050113A (ko) 2021-10-07 2023-04-14 주식회사 포어시스 부유식 소형 진동수주형 파력 발전장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101328468B1 (ko) 파력 발전 장치
KR100989594B1 (ko) 부유식 구조물을 이용한 파력발전 시스템
US20090243293A1 (en) Conversion of ocean wave energy into electrical power
KR101542696B1 (ko) 파력 발전 장치
MX2009000329A (es) Convertidor de energia de oleaje.
JP2010521613A (ja) 波力発電プラント
KR102107839B1 (ko) 수상 복합 발전시스템
WO2008101381A1 (fr) Procédé et dispositif de génération d'énergie à partir des vagues de l'océan
WO2018196884A1 (zh) 波浪发电单元、波浪发电装置及波浪发电机组
JP2007170282A (ja) 波力及び水流発電装置
KR101411630B1 (ko) 파력 발전용 부체 및 이를 포함하는 파력발전장치
KR101328467B1 (ko) 파력 발전 장치
KR101631761B1 (ko) 부유식 해상풍력발전장치
JP4969709B1 (ja) 流水発電装置
KR101309125B1 (ko) 슬라이딩기구와 와유기진동에 의한 양력발전장치
WO2018196885A1 (zh) 波浪发电机组及波浪发电单元、波浪发电装置
CN206221174U (zh) 发电装置
KR101542537B1 (ko) 발전장치
JP3155320U (ja) 波力利用発電装置
KR101411502B1 (ko) 파력 발전장치 및 이를 이용한 파력 발전시스템
KR101261367B1 (ko) 수력, 자력 및 풍력을 이용한 발전장치
KR101216295B1 (ko) 파력발생장치
KR101206135B1 (ko) 부력체로 이루어진 발전장치
JP2006132494A (ja) 水力発電機
JP2016033346A (ja) 波力発電装置

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: 20161103

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181106

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191106

Year of fee payment: 7