KR101356465B1 - 부표형식의 파력 발전 장치 - Google Patents

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Abstract

본원발명은 파도를 이용하여 전기에너지를 생산하는 파력 발전 장치에 있어서, 수중 바닥에 설치되는 고정닻과, 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태로 물의 표면에 떠 있는 발전장치와, 일단이 고정닻에 연결되고 타단이 발전장치 바닥면에 연결되는 제1연결재로 구성되되, 발전장치는 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태의 부력부재와, 부력부재의 내부면의 상부 일측에 내부면을 따라 원형으로 설치되는 회전로와, 'ㄱ'형태의 부재로 일단에 원형의 회전체가 결합되어 있어 부력부재가 기우러 질 때마다 일단이 회전로의 상면을 따라 회전운동을 하는 운동부재 및 내부 바닥에 설치되는 것으로 운동부재의 타단이 결합되어 운동부재의 회전운동에 의해서 발전되는 발전기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부표형식의 파력 발전 장치에 관한 것이다.

Description

부표형식의 파력 발전 장치{ A wave-power generating apparatus of buoy type }
본 발명은 바다의 파도에너지를 전기에너지로 변화시켜주는 부표형식의 파력 발전 장치에 관한 것이다.
파도는 지구가 회전하고 있는 한 무한하게 이용할 수 있는 에너지원이다. 따라서 파도를 효율적으로 에너지원으로 개발할 수 있다면 세계 에너지 문제의 상당 부분을 해결할 수 있다. 그러나 파도 에너지를 전기에너지로 변환시키는 방법은 상당히 어렵고 많은 노력이 요구되는 방법이라 상기와 같은 이익에도 불구하고 아직 상업적으로 성공한 방법은 없다 하겠다.
따라서 많은 사람들이 파도 에너지의 무한한 에너지를 이용하기 위하여 많은 발명을 하였는데 그중에서도 미국 특허 제6,476,511호와 미국 특허 제4,453,894호 같은 발명이 있다. 그러나 이런 발명들은 실험적인 발명들로써 효율적이지 못하여 단지 연구 목적의 발명이라 하겠다. 즉 파도 에너지를 전기에너지로 상업적으로 변환시키기 위해서는 경제성과 효율성이 있어야 하는데 상기와 같은 발명들은 그렇지 못하여 상업적으로 이용하기에는 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로 본 발명의 목적은 파력과 중력에 의해서 회전할 수 있는 운동부재를 간단히 설치하고, 상기 운동부재의 회전력에 의해서 전기를 만들어 경제성과 효율성이 뛰어난 파력 발전 장치를 만들기 위함이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본원발명은 파도를 이용하여 전기에너지를 생산하는 파력 발전 장치에 있어서, 수중 바닥에 설치되는 고정닻과, 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태로 물의 표면에 떠 있는 발전장치와, 일단이 고정닻에 연결되고 타단이 발전장치 바닥면에 연결되는 제1연결재로 구성되되, 발전장치는 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태의 부력부재와, 부력부재의 내부면의 상부 일측에 내부면을 따라 원형으로 설치되는 회전로와, 'ㄱ'형태의 부재로 일단에 원형의 회전체가 결합되어 있어 부력부재가 기우러 질 때마다 일단이 회전로의 상면을 따라 회전운동을 하는 운동부재 및 내부 바닥에 설치되는 것으로 운동부재의 타단이 결합되어 운동부재의 회전운동에 의해서 발전되는 발전기로 구성되는 것을 특징으로 하는 부표형식의 파력 발전 장치를 제공한다.
이상의 구성을 갖는 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 본 발명은 오뚜기 모양의 부력부재에 중력에 의해서 회전하는 운동부재가 설치되어 있는 간단한 장치로 바다 위에 손 쉽게 설치가 가능하다.
둘째, 본 발명은 파력과 중력을 이용하여 에너지를 얻는 장치로 따로 관리가 필요없는 장치이다. 즉 파도에 의해서 부력부재가 흔들릴 때마다 운동부재가 중력에 의해서 부력부재 내부에서 회전하여 전기에너지를 얻는 장치로써 별도의 관리가 필요없는 장치이다.
도1은 본원발명 발전장치의 일실시예를 나타내는 도면이다.
도2는 바다에 파력발전장치가 설치된 것을 나타내는 도면이다.
도3은 파도에 의해서 발전장치 내의 운동부재가 어떻게 회전하는 지를 나타내는 도면이다.
도4는 본원발명 발전장치의 제2실시예를 나타내는 도면이다.
도5는 본원발명의 발전장치가 물 위의 이동수단에 연결된 것을 나타내는 도면이다.
도6은 본원발명의 발전장치가 지상의 발전소에 연결된 것을 나타내는 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 부표형식의 파력 발전 장치의 구체적인 내용을 상세히 설명하기로 한다.
도1은 본원발명 발전장치의 일실시예를 나타내는 도면이고, 도2는 바다에 파력발전장치가 설치된 것을 나타내는 도면이다. 도3은 파도에 의해서 발전장치 내의 운동부재가 어떻게 회전하는 지를 나타내는 도면이다.
도4는 본원발명 발전장치의 제2실시예를 나타내는 도면이다.
도5는 본원발명의 발전장치가 물 위의 이동수단에 연결된 것을 나타내는 도면이다.
도6은 본원발명의 발전장치가 지상의 발전소에 연결된 것을 나타내는 도면이다.
본원발명은 부표형식의 파력 발전 장치(10)에 관한 것으로 상세하게는 파도를 이용하여 전기에너지를 생산하는 파력 발전 장치에 있어서, 수중 바닥에 설치되는 고정닻(100)과, 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태로 물의 표면에 떠 있는 발전장치(200)와, 일단이 고정닻(100)에 연결되고 타단이 발전장치(200) 바닥면에 연결되는 제1연결재(300)로 구성되되, 발전장치(200)는 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태의 부력부재(210)와, 부력부재(210)의 내부면의 상부 일측에 내부면을 따라 원형으로 설치되는 회전로(220)와, 'ㄱ'형태의 부재로 일단에 원형의 회전체(231)가 결합되어 있어 부력부재(210)가 기우러 질 때마다 일단이 회전로(220)의 상면을 따라 회전운동을 하는 운동부재(230) 및 내부 바닥에 설치되는 것으로 운동부재(230)의 타단이 결합되어 운동부재(230)의 회전운동에 의해서 발전되는 발전기(240)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본원발명은, 도2에 도시된 바와 같이, 고정닻(100), 발전장치(200), 제1연결재(300)로 구성된 파력 발전 장치(10)로 기존 파력 발전 장치보다 경제성 및 관리면에서 우수한 발명이다. 즉, 기존 발전 장치는 파력 에너지를 전기에너지로 바꾸기 위한 연구위주의 장치로 경제성과 관리 측면에서 효율적이지 못한 발명이 대부분이었다. 그러나 이런 측면을 개선한 본원발명은 설치하기 편리하고 관리가 거의 필요 없을 뿐만 아니라 제작비 또한 적게 들어가는 발명으로 경제성이 우수한 발명이다. 즉 본원발명은 파도의 운동성과 중력을 이용한 발명으로 따로 관리를 하지 않아도 물 위에 떠 있으면 자연적 현상에 의해서 전기가 생성되는 발명이다.
고정닻(100)은 수중 바닥에 설치되어 발전장치(200)가 수중에서 이동되는 것을 방지하는 역할을 한다. 고정닻(100)은 독립적으로 수중에 설치될 때 사용되는 것으로 배 등의 이동수단(20)에 연결될 때에는 고정닻(100)이 필요없다. 고정닻(100)은 발전장치(200)가 연결되어 수중에서 이동되지 않도록 하는 것이면 어떠한 것이든지 가능하다.
발전장치(200)의 전체적인 외부 형상은 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태로 물의 표면에 떠 있는 형상이다. 발전장치(200)는, 도1에 도시된 바와 같이, 부력부재(210), 회전로(220), 운동부재(230), 발전기(240)로 구성되어 있다.
부력부재(210)는 바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태로 마치 오뚜기 형상을 하고 있어 파도에 의해서 옆으로 넘어질려고 하다가도 바로 일어나 중심을 잡는다. 이런 원리로 인하여 운동부재(230)가 부력부재(210) 안에서 회전운동을 할 수 있다. 또한 부력부재(210)의 내부는 펌프 등의 장치에 의해서 내부의 공간에 있는 공기를 빼네 운동부재(230)가 공기의 저항을 거의 받지 않고 회전운동을 할 수 있도록 할 수 있다. 부력부재(210)는 오뚜기와 같이 외력에 의해서 쉽게 넘어지지 않고 중심을 잡을 수 있으면 어떠한 형상이든지 가능하고, 파도에 의해서 쉽게 부서지지 않는 재료면 어떠한 재료든지 사용이 가능하다.
회전로(220)는 부력부재(210) 내부면의 상부 일측에 내부면을 따라 원형으로 설치되어 있어 부력부재(210)가 흔들릴 때마다 운동부재(230)가 회전할 수 있도록 하는 부재이다. 즉 회전로(220)는 부력부재(210) 내부면의 상부에 원형트랙처럼 설치되어 부력부재(210)가 흔들릴 때마다 운동부재(230)의 일단이 마치 자동차처럼 회전로(220) 상면을 운행할 수 있도록 하는 부재이다. 회전로(220)는 부력부재(210)가 흔들릴 때마다 운동부재(230)가 자유로이 회전운동할 수 있도록 설치되어 있다.
운동부재(230)는, 도3에 도시된 바와 같이, 'ㄱ'형태의 부재로 일단에 원형의 회전체(231)가 결합되어 있어 부력부재(210)가 기우러 질 때마다 일단이 회전로(220)의 상면을 따라 회전운동을 하는 부재이다. 운동부재(230)의 일단은 원형트랙 형상의 회전로(220)에 위치하고 타단은 발전기(240)에 결합되어 있어 부력부재(210)의 흔들림에 의해서 운동부재(230)의 타단을 중심으로 회전하는 부재이다. 운동부재(230)의 회전력에 의해서 발전기(240)의 모터를 돌려 발전기(240)에 전기가 생성되게 된다. 운동부재(230)는 부력부재(210)가 흔들릴 때마다 중력에 의해서 움직이는 것을 이용한 부재로서, 운동부재(230)의 일단은 회전로(220)에서 움직에 대한 저항을 덜 받도록 자동차의 타이어 같은 역할을 하는 원형의 회전체(231)가 결합되어 있다. 또한 회전체(231)가 운동부재의 일단에서 용이하게 회전할 수 있도록 회전에 사용되는 베어링이 추가로 설치되어 회전체(231)의 회전을 용이하게 할 수 있다. 운동부재(230)는 파도에 의해서 흔들릴 때마다 중력에 의해서 회전로(220)에서 회전할 수 있는 부재면 어떠한 것이든지 사용이 가능하다.
발전기(240)는 내부 바닥에 설치되는 것으로 운동부재(230)의 타단이 결합되어 운동부재(230)의 회전운동에 의해서 발전되는 부재이다. 즉, 발전기(240)는 운동부재(230)가 중력에 의해서 회전될 때 운동부재(230)에 연결된 모터가 돌아가 전기를 발생시키는 장치이다. 발전기(240)는 외부에서 오는 회전에너지를 전기에너지로 변화시키는 통상의 장치가 사용된다. 또한 도4에 도시된 바와 같이, 발전기(240)와 운동부재(230)의 연결부위에 운동부재(230)의 회전에너지를 배가시켜 상기 발전기(240)에 전달하는 기어박스(250)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 즉 기어박스(250)는 운동부재(230)의 회전에너지를 수배로 늘려 발전기(240)로 보내는 역할을 하는 것으로 전기에너지를 생산하는 효율을 높이는 부재이다. 기어박스(250)는 회전운동에너지를 수배로 늘리는 통상의 기어박스(250)로 수개의 기어가 조립된 박스통이다.
부력부재(210), 회전로(220), 운동부재(230), 발전기(240)로 이루어진 파력 발전 장치(10)는 파도에 의해서 부력부재(210)가 흔들릴 때마다 중력에 의해서 운동부재(230)가 부력부재(210) 내에서 회전운동을 하여 전기를 생성하는 장치로 자연적인 힘에 의해서 알아서 전기를 생성하는 장치이다. 즉 본원발명은 상기와 같이 간단한 구성으로 되어 있어 설치가 용이할 뿐만 아니라 한번 설치하면 따로 관리가 필요치 않는 우수한 발명이다.
제1연결재(300)는 일단이 고정닻(100)에 연결되고 타단이 발전장치(200) 바닥면에 연결되는 부재이다. 제1연결재(300)는 발전장치(200)가 일정 지역의 물 위에 고정될 수 있도록 고정닻(100)과 연결시키는 부재이다. 제1연결재(300)는 발전장치(200)가 일정지역의 물 위에 고정될 수 있도록 할 수 있는 것이면 어떠한 재료든지 사용이 가능하다.
또한, 본원발명은, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 일단이 상기 발전기(240)에 결합되고 타단이 물에 떠있는 이동수단(20) 또는 지상의 발전소(30)에 연결되어 발전기(240)에서 발생된 전기를 이동수단(20) 또는 지상의 발전소(30)에 공급하는 제2연결재(300)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 제2연결재(400)는 발전기(240)에서 발생된 전기를 지상의 발전소(30) 또는 이동수단(20)에 전기를 보내는 부재로 통상의 전선이 사용된다.
이상으로 본 발명에 따른 부표형식의 파력 발전 장치의 바람직한 실시예를 설시하였으나 이는 적어도 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이에 의하여 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 작용이 제한되지는 아니하는 것으로, 본 발명의 기술적 사상의 범위가 도면 또는 도면을 참조한 설명에 의해 한정／제한되지는 아니하는 것이다. 또한 본 발명에서 제시된 발명의 개념과 실시예가 본 발명의 동일 목적을 수행하기 위하여 다른 구조로 수정하거나 설계하기 위한 기초로써 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 사용되어질 수 있을 것인데, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의한 수정 또는 변경된 등가 구조는 특허청구범위에서 기술되는 본 발명의 기술적 범위에 구속되는 것으로서, 특허청구범위에서 기술한 발명의 사상이나 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변화, 치환 및 변경이 가능한 것이다.
10 : 파력 발전 장치
20 : 이동수단
30 : 발전소
100 : 고정닻
200 : 발전장치
210 : 부력부재 220 : 회전로
230 : 운동부재 240 : 발전기
250 : 기어박스
300 : 제1연결재
400 : 제2연결재

Claims (3)

  1. 파도를 이용하여 전기에너지를 생산하는 파력 발전 장치에 있어서,
    수중 바닥에 설치되는 고정닻(100);
    바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태로 물의 표면에 떠 있는 발전장치(200);
    일단이 상기 고정닻에 연결되고 타단이 상기 발전장치 바닥면에 연결되는 제1연결재(300)로 구성되되,
    상기 발전장치(200)는
    바닥이 넓게 둥글고 상부가 좁은 원형 삼각뿔 형태의 부력부재(210)
    상기 부력부재(210)의 내부면의 상부 일측에 상기 내부면을 따라 원형으로 설치되는 회전로(220);
    'ㄱ'형태의 부재로 일단에 원형의 회전체(231)가 결합되어 있어 상기 부력부재(210)가 기우러 질 때마다 일단이 상기 회전로(220)의 상면을 따라 회전운동을 하는 운동부재(230); 및
    내부 바닥에 설치되는 것으로 상기 운동부재(230)의 타단이 결합되어 상기 운동부재(230)의 회전운동에 의해서 발전되는 발전기(240)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부표형식의 파력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발전기(240)와 상기 운동부재(230)의 연결부위에 상기 운동부재(230)의 회전에너지를 배가시켜 상기 발전기(240)에 전달하는 기어박스(250)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부표형식의 파력 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    일단이 상기 발전기(240)에 결합되고 타단이 물에 떠있는 이동수단(20) 또는 지상의 발전소(30)에 연결되어 상기 발전기(240)에서 발생된 전기를 상기 이동수단(20) 또는 지상의 상기 발전소(30)에 공급하는 제2연결재(400)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부표형식의 파력 발전 장치.
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KR100650793B1 (ko) 2006-02-16 2006-11-28 (주)한국초음파연구소 부표
KR20080001084U (ko) * 2006-11-10 2008-05-15 남상홍 춤추는 봉돌

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