KR101548699B1 - 파도 발전 장치 - Google Patents

파도 발전 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101548699B1
KR101548699B1 KR1020150015354A KR20150015354A KR101548699B1 KR 101548699 B1 KR101548699 B1 KR 101548699B1 KR 1020150015354 A KR1020150015354 A KR 1020150015354A KR 20150015354 A KR20150015354 A KR 20150015354A KR 101548699 B1 KR101548699 B1 KR 101548699B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resistor
rotary shaft
shaft
rotating body
power
Prior art date
Application number
KR1020150015354A
Other languages
English (en)
Inventor
정민시
Original Assignee
정민시
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 정민시 filed Critical 정민시
Priority to KR1020150015354A priority Critical patent/KR101548699B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101548699B1 publication Critical patent/KR101548699B1/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"
    • F03B13/18—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
    • F03B13/1805—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 and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/1825—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 and the wom is hinged to the rem for 360° rotation
    • 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
    • F03B13/1805—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 and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/1825—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 and the wom is hinged to the rem for 360° rotation
    • F03B13/184—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 and the wom is hinged to the rem for 360° rotation of a water-wheel type wom
    • 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
    • F03B15/00—Controlling
    • F03B15/02—Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04—Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06—Regulating, i.e. acting automatically
    • F03B15/08—Regulating, i.e. acting automatically by speed, e.g. by measuring electric frequency or liquid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface
    • F16D41/064—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface the intermediate members wedging by rolling and having a circular cross-section, e.g. balls
    • 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)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 파도 발전 장치에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 회전축에 복수의 저항체가 길이방향을 따라 구비되어 상기 저항체에 파도가 부딪치면 회전축의 동력전달기어가 변속기어를 통하여 발전기에 동력을 전달하는 파력 발전 장치에 있어서, 상기 회전축에는 적어도 하나의 내부 회전체가 일체로 회전되도록 구비되고, 상기 저항체의 연결암 단부에는 상기 내부 회전체를 감싸도록 외부 회전체가 구비되되, 상기 내부 회전체의 외주면 또는 외부 회전체의 내주면에 복수의 리브를 형성하고, 상기 내부 회전체와 외부 회전체의 사이 공간에 복수의 걸림부재가 구비되어 일방향으로만 동력이 전달되도록 하며, 상기 회전축을 감싸도록 중공형의 지지축이 구비되어 상기 지지축의 하부에는 상기 저항체가 회전하도록 개방부가 형성되거나 상기 회전축은 중공형으로 형성되어 지지축을 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
이로써, 일방향으로만 동력이 전달되어 파도의 역방향 흐름에도 파력 발전 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있으며, 오히려 역방향 흐름을 이용하여 발전 효율을 높일 수 있다.

Description

파도 발전 장치{Wave Power Generator}
본 발명은 파도 발전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전체에 구비된 저항체에 파도가 부딪치면 저항체의 외부 회전체와 회전축의 내부 회전체 사이에 구비된 걸림부재에 의하여 회전축이 일방향으로만 동력이 전달되도록 하여 역방향 파도에 의하여 저항체가 파손되는 것을 방지할 수 있는 파도 발전 장치에 관한 것이다.
과거에는 전력을 생산하기 위하여 화석연료의 화학에너지를 이용하는 화력발전, 댐을 형성하여 물의 위치에너지를 이용하는 수력발전, 우라늄의 핵분열을 이용하는 원자력발전 등이 광범위하게 사용되어왔다.
하지만, 근래에는 자원의 고갈과 안전성의 문제 그리고 친환경적 가치를 중시하는 시대적 추세에 따라 상기한 3대 발전에 대한 에너지 의존도가 점차 감소하는 추세이며, 무한 에너지원인 태양열, 조력, 파력, 풍력, 지열 등을 이용한 발전 시스템에 관심이 증대되고 있다.
한편, 지구 표면의 70%는 바다로 둘러싸여 있으며, 특히 한국은 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 바다가 지니는 무한 에너지를 적극 이용하기 좋은 환경에 있다.
이러한 배경에서 국내에도 파력을 이용한 발전 장치에 관심이 증대되고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0138577호(2012. 12. 26. 공개), 대한민국 공개실용신안공보 제20-2013-0001545호(2013. 03. 07. 공개) 등과 같은 다수의 파력 발전 장치가 출원되어 공개된바 있다.
하지만, 상기 선행기술문헌들은 파력 에너지를 이용하여 수차를 회전시키고, 수차의 회전에 의하여 발생된 회전력을 기어에 전달하여 발전기를 통하여 전력을 생산하고 있으나, 양 방향의 흐름을 지니는 파도의 특성을 고려하지 못했다.
구체적으로 상기 선행기술문헌들은 파도의 일방향 흐름을 이용하여 수차를 회전시키고, 이를 통하여 전력을 생산하고자 하였으나, 역방향 흐름에 의한 수차의 역회전을 간과하여, 충분한 회전력을 발휘하지 못하거나 역회전에 의하여 수차의 날개나 기어가 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 수차의 회전축을 지지하는 지지체를 효과적으로 구현하지 못하여, 지지체가 파도의 흐름의 방해하거나 파도에 의하여 파손되는 등의 추가적인 문제점이 있었으며, 큰 규모의 파력 발전 장치를 해안에 설치하는데 많은 제약이 있었다.
나아가, 날씨에 따라 시시각각 급격하게 변화하는 파도의 방향과 세기를 효과적으로 제어하지 못하여 충분한 발전 효율을 달성하는 것에 한계가 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 파도의 역방향 흐름에도 발전 장치가 파손되는 것을 방지하고, 오히려 이를 이용하여 충분한 발전 효율을 확보할 수 있으며, 파도의 흐름과 무관하게 회전축을 효과적으로 지지할 수 있고, 발전 장치의 설치 및 분해가 용이하며, 파도의 방향과 세기를 효과적으로 제어하여 균일한 발전 효율을 확보할 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 회전축(100)에 복수의 저항체(200)가 길이방향을 따라 구비되어 상기 저항체(200)에 파도가 부딪치면 회전축(100)의 동력전달기어(110)가 변속기어(300)를 통하여 발전기(400)에 동력을 전달하는 파력 발전 장치(WG)에 있어서, 상기 회전축(100)에는 적어도 하나의 내부 회전체(120)가 일체로 회전되도록 구비되고, 상기 저항체(200)의 연결암(210) 단부에는 상기 내부 회전체(120)를 감싸도록 외부 회전체(220)가 구비되되, 상기 내부 회전체(120)의 외주면 또는 외부 회전체(220)의 내주면에 복수의 리브(121)(221)를 형성하고, 상기 내부 회전체(120)와 외부 회전체(220)의 사이 공간에 복수의 걸림부재(150)가 구비되어 일방향으로만 동력이 전달되도록 하며, 상기 회전축(100)을 감싸도록 중공형의 지지축(500)이 구비되어 상기 지지축(500)의 하부에는 상기 저항체(200)가 회전하도록 개방부(510)가 형성되거나 상기 회전축(100)은 중공형으로 형성되어 지지축(500)을 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 회전축(100)은 복수의 회전축 유닛(130)을 결합하여 형성되되, 상기 회전축 유닛(130)은 원통형 몸통부(131)의 일측에 내부 회전체(120)가 형성되고, 상기 몸통부(131)의 양 단부에 각각 끼움돌부(132)와 끼움홈부(133)가 형성되어 이웃한 회전축 유닛(130)과 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 회전축(100)과 지지축(500)의 사이에는 베어링(600)이 삽입되되, 상기 회전축(100)과 지지축(500)의 내주면 또는 외주면에는 길이방향으로 더브테일 홈부(140)(520)이 형성되어 상기 베어링(600)의 내,외주면에 형성된 더브테일 돌부(610)에 끼움 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베어링(600) 사이의 더브테일 홈부(120)(520)에 간격유지봉(620)을 삽입하여 베어링(600)의 간격을 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)에 저항날개(231)가 일체로 형성되거나, 중공형 몸체(230)의 상부 또는 하부에 저항증가판(230)이 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항체(200)의 양측에는 유동방지판(700)이 구비되어 상기 저항체(200)의 유동을 방지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항체(200)의 중공형 몸체(230)의 양측에는 마찰감소롤러(232)가 구비되어 인접한 유동방지판(700)의 측면 상에서 롤링되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)의 내부에 물이 구비되는 정도를 달리하여 중공형 몸체(230)의 비중에 따라 회전축(100)의 상부와 하부에 위치되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전축(100)의 동력전달기어(110)와 맞물리도록 기어(810)가 구비된 중량회전체(800)를 구비하여 변속기어(300)의 속도를 일정 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 중량회전체(800)는 속도센서(820)와 브레이크 패드(830)를 구비하여 변속기어(300)의 속도를 일정 범위로 유지하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 파력 발전 장치에 의하면, 회전축의 내부 회전체와 저항체의 외부회전체 사이 공간에 걸림부재가 구비되어 일방향으로만 동력이 전달되어 파도의 역방향 흐름에도 발전 장치가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 회전축을 감싸도록 지지축이 구비되거나 중공형 지지축의 내부에 회전축이 구비되어 상기 지지축을 지지하는 것만으로도 충분한 지지력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 회전축이 복수의 회전체 유닛으로 구성되어 발전 장치의 크기와 무관하게 설치 및 분해가 용이한 이점이 있다.
또한, 저항체를 중공형 몸체로 형성하여 파력 에너지를 효과적으로 이용할 수 있으며, 저항체가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
상기 중공형 몸체의 내부에는 물을 구비하여 비중을 조절할 수 있는바, 비중에 따라 저항체가 회전축의 상부와 하부에 위치하도록 하여 파도의 역방향 흐름을 이용할 수 있어, 충분한 발전 효율을 확보할 수 있는 효과가 있다.
또한, 저항체 사이에 유동방지판과 중량회전체를 구비하여 파도의 방향과 세기를 효과적으로 제어하여 균일한 발전 효율을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치를 도시한 분해 사시도.
도 2 및 도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 내,외부 회전체와 걸림부재를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 지지축을 구비한 파력 발전 장치를 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 지지축을 구비한 파력 발전 장치의 회전축을 개별 회전축 유닛으로 분해한 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 지지축을 구비한 파력 발전 장치의 회전축 유닛을 도시한 사시도.
도 7은 본 발명의 회전축 유닛과 외부 지지축 및 저항체의 결합을 도시한 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내부 지지축을 구비한 파력 발전 장치를 도시한 사시도.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예의 파력 발전 장치의 베어링 결합을 도시한 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 저항체를 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력 발전 장치를 도시한 정면도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치의 작동을 도시한 개념도.
본 발명에 따른 파력 발전 장치(WG)에 대한 실시예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시예에 대해 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 파력 발전 장치(WG)는, 회전축(100)에 복수의 저항체(200)가 길이방향을 따라 구비되어 상기 저항체(200)에 파도가 부딪치면 회전축(100)의 동력전달기어(110)가 변속기어(300)를 통하여 발전기(400)에 동력을 전달한다.
종래에 개시된 파력 발전 장치도 저항체에 대응되는 구성의 형상이 다소 상이할 뿐, 대응되는 구성을 개시하고 있었으나, 양 방향의 흐름을 지니는 파도의 특성을 고려하지 못하여, 충분한 회전력을 발휘하지 못하거나 역회전에 의하여 수차의 날개나 기어가 파손되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기 회전축(100)에는 적어도 하나의 내부 회전체(120)가 일체로 회전되도록 구비되고, 상기 저항체(200)의 연결암(210) 단부에는 상기 내부 회전체(120)를 감싸도록 외부 회전체(220)가 구비된다.
상기 회전축(100)과 내부 회전체(120)는 독자적인 구성을 결합하여 제작하거나 회전축(100)의 외주면을 따라 내부 회전체(120)를 일체로 형성할 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 내부 회전체(120)의 외주면 또는 외부 회전체(220)의 내주면에 복수의 리브(121)(221)를 형성하고, 상기 내부 회전체(120)와 외부 회전체(220)의 사이 공간에 복수의 걸림부재(150)가 구비되어 일방향으로만 동력이 전달되도록 한다.
상기 리브(121)(221)에 의하여 내부 회전체(120)와 외부 회전체(220) 사이 공간은 그 폭이 점진적으로 변화하는 구조를 가지게 되어, 사이 공간에 구비된 걸림부재(150)에 의하여 일방향 회전시에는 외부 회전체(220)의 회전이 내부 회전체(120)로 전달되고, 역방향 회전시에는 외부 회전체(220)의 회전이 내부 회전체(120)로 전달되지 않아 외부 회전체(220)가 헛돌게 된다.
미도시하였으나 상기 걸림부재(150)와 내부 회전체(120)는 탄성체를 매개로 결합되어 걸림부재(150)의 손상을 방지하고 동력이 효과적으로 전달되도록 설계할 수 있다.
따라서, 파도의 일방향 흐름에 의하여 저항체(200)에 가해진 파력이 연결암(210)을 거쳐 외부 회전체(220)로 전달되고, 외부 회전체(220)의 동력은 걸림부재(150)를 매개로 내부 회전체(120)로 전달되어 발전기(400)까지 전달된다.
반면, 파도의 역방향 흐름에는 저항체(200)에 가해진 파력이 연결암(210)을 거쳐 외부 회전체(220)로 전달되지만, 외부 회전체(220)의 동력이 내부 회전체(120)로 전달되지 않아 동력전달기어(110)나 저항체(200)에 부담을 주지않고 헛돌 수 있어 파력 발전 장치(WG)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전축(100)을 감싸도록 중공형의 지지축(500)이 구비되되, 상기 지지축(500)의 하부에는 상기 저항체(200)가 회전하도록 개방부(510)가 형성될 수 있다.
구체적으로 상기 회전축(100)을 파도로부터 효과적으로 지지하는 것에 곤란함이 있었으나, 상기 지지축(500)이 중공형으로 형성되고, 그 내부에 회전축(100)이 구비되도록 하여, 지지축(500)의 양 단부에 지주(P)를 구비하는 것만으로도 효과적으로 회전축(100)을 지지할 수 있다.
상기 지주(P)의 하부는 기초 구조물을 형성하여 안정적으로 지지되도록 구성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 지지축(500)의 하부에는 개방부(510)가 형성되어, 상기 개방부(510)를 통하여 저항체(200)의 연결암(210)이 노출될 수 있어, 저항체(200)가 효과적으로 회동할 수 있다.
상기 저항체(200)는 파도의 흐름에도 불구하고 180도 이내의 범위에서 회동하는바, 지지축(500)의 하부에만 개방부(510)를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 상기 회전축(100)은 복수의 회전축 유닛(130)을 결합하여 형성되되, 상기 회전축 유닛(130)은 원통형 몸통부(131)의 일측에 내부 회전체(120)가 형성되고, 상기 몸통부(131)의 양 단부에 각각 끼움돌부(132)와 끼움홈부(133)가 형성되어 이웃한 회전축 유닛(130)과 끼움 결합될 수 있다.
회전축 유닛(130)을 길이방향으로 연속적으로 결합하여 하나의 회전축(100)을 완성할 수 있으며, 일정 간격마다 내부 회전체(120)가 형성될 수 있으며, 결합과정에서 내부 회전체(120)에 저항체(200)의 외부 회전체(220)를 결합할 수 있다.
이로써, 회전축(100)의 구성하는 개별 회전축 유닛(130), 저항체(200), 변속기어(300) 및 발전기(400) 등으로 구성을 분리하여 해체가 용이하며, 결합도 용이하게 할 수 있는 기술적 효과가 있다.
나아가, 회전축(100)이 복수의 회전체 유닛(130)으로 구성되어 파력 발전 장치(WG)의 크기와 무관하게 설치가 용이하게 이루어질 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 회전축(100)은 중공형으로 형성되어 지지축(500)을 감싸도록 구비될 수 있다.
즉, 회전축(100)이 외부로 노출되도록 하고, 지지축(500)이 내부에 구비될 수 있다. 이 경우에도 회전축(100)의 외측으로 노출된 지지축(500)의 양 단부에 지주(P)를 구비하는 것만으로도 효과적으로 회전축(100)을 지지할 수 있게 된다.
한편, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이 상기 회전축(100)과 지지축(500)의 사이에는 베어링(600)이 삽입되되, 상기 회전축(100)과 지지축(500)의 내주면 또는 외주면에는 길이방향으로 더브테일 홈부(140)(520)이 형성되어 상기 베어링(600)의 내,외주면에 형성된 더브테일 돌부(610)에 끼움 결합될 수 있다.
상기 베어링(600)은 일반적인 볼 베어링을 사용할 수 있으며, 상기 더브테일 홈부(140)(520)에 상기 베어링(600)의 더브테일 돌부(610)가 길이방향으로 가이드되면서 끼워질 수 있다.
이로써, 회전체(100)와 지지축(500) 사이에 발생되는 마찰을 감소하여 회전체(100)와 지지축(500) 사이에 효과적인 회전이 이루어지도록 구성할 수 있다.
이때, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 베어링(600) 사이의 더브테일 홈부(120)(520)에 간격유지봉(620)을 삽입하여 베어링(600)의 간격을 조절할 수 있다.
즉, 베어링(600)을 회전체(100)와 지지축(500) 사이에 구비함에 있어서, 특정위치에 정착되도록 하는 것에 곤란성이 있으나, 상기 간격유지봉(620)을 베어링(600) 사이에 구비함으로써, 베어링(600)의 간격을 일정하게 유지할 수 있음은 물론, 특정 위치에 베이링(600)이 위치하도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 저항체(200)는 중공형 몸체(230)로 형성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이 상기 중공형 몸체(230)는 박스형, 구형 등 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 다만 내부에 물이 구비될 수 있도록 중공형으로 제작한다.
상기 중공형 몸체(230)의 내부에 물이 구비되면, 자체의 하중이 증가되어 운동에너지가 증가되며, 내부에 구비된 물이 회전력에 의하여 관성력이 작용되어, 회전축(100)에 안정적인 회전력이 확보되도록 기능한다.
또한, 중공형 몸체(230)는 저항체(200)가 파손되는 것을 방지할 수 있다.
중공형 몸체(230)의 형상은 파도의 속도, 평균 파고, 파장 등 파도의 변화를 고려하여 최대 저항력이 확보되도록 선택적으로 적용할 수 있다.
일례로, 파도의 파장이 긴 경우에는 연결암(210)의 길이를 길게 하거나, 중공형 몸체(230)의 반경이 길어지도록 형성하는 것이 바람직하며, 파장이 짧은 경우에는 반대로 연결암(210)의 길이를 짧게 하거나, 중공형 몸체(230)의 반경이 짧아지도록 형성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)에 저항날개(231)가 일체로 형성되거나, 중공형 몸체(230)의 상부 또는 하부에 저항증가판(230)이 돌출되게 형성될 수 있다.
구체적으로 중공형 몸체(230)를 수평 원통형상으로 제작하고, 원주를 따라 윙이 형성된 형상으로 제작하여 파도에 의한 저항력을 효과적으로 전달받도록 형성할 수 있으며, 단순히 저항증가판(230)을 형성하여 파도가 저항증가판(230)에 압력이 가해지도록 구성할 수도 있다.
또한 도 11에 도시된 바와 같이 상기 저항체(200)의 양측에는 유동방지판(700)이 구비되어 상기 저항체(200)의 유동을 방지할 수 있다.
한편, 파도는 날씨의 영향으로 방향과 세기가 시시각각으로 변화하는바, 이를 효과적으로 제어하는 것이 곤란한바, 회전축(100)의 길이방향으로 복수의 저항체(200)를 구비하고, 그 사이에 유동방지판(700)을 구비함으로써, 파도의 방향에도 불구하고 저항체(200)가 측방향으로 유동하는 것을 효과적으로 제어할 수 있다.
상기 유동방지판(700)은 다양한 형상으로 제작될 수 있으며, 저항체(200)는 회전축(100)의 하부에서 180도 범위 내에서 회동하는바, 중심각이 180도 이내인 부체꼴 형상으로 제작할 수 있다.
환경에 따라서는 상기 유동방지판(700)의 중심각이 180도 이상이 되도록 형성할 수 있으며, 이 경우, 도 12에 도시된 바와 같이 유동방지판(700)과 인접하는 유동방지판(700) 사이의 상부에 유동방지판 커버(710)를 구비하여, 파도의 흐름이 유동방지판 커버(710)에 의하여 저항체(200)에 집중될 수 있도록 유도할 수 있다.
또한, 상기 저항체(200)의 중공형 몸체(230)의 양측에는 마찰감소롤러(232)가 구비되어 인접한 유동방지판(700)의 측면 상에서 롤링되도록 할 수 있다.
이로써, 상기 저항체(200)는 유동방지판(700)과의 간섭 현상을 방지하여, 마찰을 감소시킨 상태로 회전축(100)을 중심으로 회전할 수 있게 된다.
한편, 상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)의 내부에 물이 구비되는 정도를 달리하여 중공형 몸체(230)의 비중에 따라 회전축(100)의 상부와 하부에 위치되도록 할 수 있다.
상기 중공형 몸체(230)의 내부에는 물을 구비하여 비중을 조절할 수 있는바, 비중에 따라 저항체(200)가 회전축(100)의 상부와 하부에 위치하도록 구성할 수 있다. 이로써, 일방향으로 유입되는 파도의 흐름을 하부에 위치하는 저항체(200)가 전달받음은 물론, 상부에 위치하는 저항체(200)가 상대적으로 약한 역방향으로 유입되는 파도를 이용하여 회전체(100)의 회전을 유도할 수 있다.
비록 상부에 위치하는 저항체(200)에 부딪히는 파도의 흐름이 상대적으로 약할 수 있으나, 상부에 위치하는 저항체(200)의 비중이 작아 물에 뜨는바, 작은 에너지로도 효과적으로 회전이 이루어질 수 있기 때문이다.
이로써, 파도의 역방향 흐름을 이용할 수 있게되는바, 충분한 발전 효율을 확보할 수 있는 효과가 있다.
한편, 상기 회전축(100)의 동력전달기어(110)와 맞물리도록 기어(810)가 구비된 중량회전체(800)를 구비하여 변속기어(300)의 속도를 일정 범위로 유지할 수 있다.
상기 중량회전체(800)는 환경에 따라 변화하는 파도의 흐름에도 불구하고 균질한 동력을 변속기어(300)에 전달하여 발전기(400)를 가동하기 위한 구성이다.
상기 중량회전체(800)는 경우에 따라 회전축(100)에 직접적으로 구비할 수 있으며, 기어(810)를 매개로 회전축(100)의 동력전달기어(100)에 맞물리도록 구비하되, 중량회전체(800)의 중심축이 회전축(100)과 수평되게 구비하여 바다 속에서 중량회전체(800)가 회전하도록 구성할 수 있다.
다만, 회전축(100)과 중량회전체(800)의 중심축이 수직되게 구비하여 바다 밖에서 회전하도록 하여, 파도의 저항을 받지 않도록 하는 것이 보다 바람직할 것이다.
이때, 상기 중량회전체(800)는 속도센서(820)와 브레이크 패드(830)를 구비하여 변속기어(300)의 속도를 일정 범위로 유지할 수 있다.
이는 태풍이나 강풍에 의하여 바다의 환경이 급변하는 경우, 회전축(100)의 과도한 회전을 막아, 변속기어(300)에 부리가 가지 않도록 하기 위하여, 인위적으로 중량회전체(800)의 회전을 제어하기 위한 구성이다.
이상에서 설명한 본 발명에 의한 파력 발전 장치(WG)는 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 기술자가 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
WG:파력 발전 장치 100:회전축
110:동력전달기어 120:내부 회전체
121:리브 130:회전축 유닛
131:원통형 몸통부 132:끼움돌부
133:끼움홈부 140:더브테일 홈부
150:걸림부재 200:저항체
210:연결암 220:외부 회전체
221:리브 230:중공형 몸체
231:저항날개 232:마찰감소롤러
240:저항증가판 300:변속기어
400:발전기 500:지지축
510:개방부 520:더브테일 홈부
600:베어링 610:더브테일 돌부
620:간격유지봉 700:유동방지판
710:유동방지판 커버 800:중량회전체
810:기어 820:속도센서
830:브레이크 패드 P:지주

Claims (13)

  1. 회전축(100)에 복수의 저항체(200)가 길이방향을 따라 구비되어 상기 저항체(200)에 파도가 부딪치면 회전축(100)의 동력전달기어(110)가 변속기어(300)를 통하여 발전기(400)에 동력을 전달하는 파력 발전 장치(WG)에 있어서,
    상기 회전축(100)에는 적어도 하나의 내부 회전체(120)가 일체로 회전되도록 구비되고, 상기 저항체(200)의 연결암(210) 단부에는 상기 내부 회전체(120)를 감싸도록 외부 회전체(220)가 구비되되, 상기 내부 회전체(120)의 외주면 또는 외부 회전체(220)의 내주면에 복수의 리브(121)(221)를 형성하고, 상기 내부 회전체(120)와 외부 회전체(220)의 사이 공간에 복수의 걸림부재(150)가 구비되어 일방향으로만 동력이 전달되도록 하며,
    상기 회전축(100)을 감싸도록 중공형의 지지축(500)이 구비되어 상기 지지축(500)의 하부에는 상기 저항체(200)가 회전하도록 개방부(510)가 형성되거나
    상기 회전축(100)은 중공형으로 형성되어 지지축(500)을 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회전축(100)은 복수의 회전축 유닛(130)을 결합하여 형성되되, 상기 회전축 유닛(130)은 원통형 몸통부(131)의 일측에 내부 회전체(120)가 형성되고, 상기 몸통부(131)의 양 단부에 각각 끼움돌부(132)와 끼움홈부(133)가 형성되어 이웃한 회전축 유닛(130)과 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 회전축(100)과 지지축(500)의 사이에는 베어링(600)이 삽입되되, 상기 회전축(100)과 지지축(500)의 내주면 또는 외주면에는 길이방향으로 더브테일 홈부(140)(520)이 형성되어 상기 베어링(600)의 내,외주면에 형성된 더브테일 돌부(610)에 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베어링(600) 사이의 더브테일 홈부(120)(520)에 간격유지봉(620)을 삽입하여 베어링(600)의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)로 형성되는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)에 저항날개(231)가 일체로 형성되거나, 중공형 몸체(230)의 상부 또는 하부에 저항증가판(230)이 돌출되게 형성되는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 저항체(200)의 양측에는 유동방지판(700)이 구비되어 상기 저항체(200)의 유동을 방지하는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 저항체(200)의 중공형 몸체(230)의 양측에는 마찰감소롤러(232)가 구비되어 인접한 유동방지판(700)의 측면 상에서 롤링되도록 하는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 저항체(200)는 중공형 몸체(230)의 내부에 물이 구비되는 정도를 달리하여 중공형 몸체(230)의 비중에 따라 회전축(100)의 상부와 하부에 위치되도록 하는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 회전축(100)의 동력전달기어(110)와 맞물리도록 기어(810)가 구비된 중량회전체(800)를 구비하여 변속기어(300)의 속도를 일정 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 중량회전체(800)는 속도센서(820)와 브레이크 패드(830)를 구비하여 변속기어(300)의 속도를 일정 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 일방향 파력 발전 장치.
KR1020150015354A 2015-01-30 2015-01-30 파도 발전 장치 KR101548699B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150015354A KR101548699B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 파도 발전 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150015354A KR101548699B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 파도 발전 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101548699B1 true KR101548699B1 (ko) 2015-09-01

Family

ID=54246785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150015354A KR101548699B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 파도 발전 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101548699B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013524100A (ja) * 2010-04-13 2013-06-17 コーコスト リミテッド 流体によって駆動されるエネルギー発生装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013524100A (ja) * 2010-04-13 2013-06-17 コーコスト リミテッド 流体によって駆動されるエネルギー発生装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2733135T3 (es) Turbina eólica flotante que comprende medios de supresión de guiñada
KR101217314B1 (ko) 풍향조절 날개형 수직축 풍차
US20210399610A1 (en) Compound-pendulum up-conversion wave energy harvesting apparatus
CN103867374B (zh) 波浪发电装置
KR101018688B1 (ko) 도심에 설치 가능한 풍력 발전기
JP2018530704A (ja) 重力体による浮力発電装置
RU2559681C2 (ru) Ветровой генератор, имеющий вертикальную ось и содержащий лопасти для ограничения скорости
KR101431188B1 (ko) 블레이드 수직 가변형 터빈
KR101548699B1 (ko) 파도 발전 장치
US20170268343A1 (en) Structure of resistance plates of energy generation apparatus
KR101552566B1 (ko) 수력 발전장치
KR101060350B1 (ko) 수력발전장치
JP5521229B2 (ja) 水力及び風力発電装置
KR101100459B1 (ko) 풍력발전장치
US20210190031A1 (en) Wave-direction-adaptive wave focusing type wave energy convertor with multiple water channels
KR20080030966A (ko) 풍력발전기의 날개각 자동조절 장치
CN112145367A (zh) 涡激振动抑制装置及抑制方法、海上风力发电机组
KR101163406B1 (ko) 고효율 풍력발전장치
KR101287007B1 (ko) 풍차 및 수차 겸용 회전자
KR102479445B1 (ko) 가변형 자유단을 지니는 스크류 발전장치
JP2015534000A (ja) 流動媒体の運動エネルギを利用するための装置
KR20150054432A (ko) 소수력 발전장치용 수차
KR101002174B1 (ko) 능동 유향조절 다배열 수평축 조류발전장치
KR20120131333A (ko) 풍력발전장치
KR102159864B1 (ko) 풍력 발전 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180813

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191010

Year of fee payment: 5