KR101718249B1 - 파력 발전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해상에 부유되는 부유체; 상기 부유체로부터 수심방향으로 일정길이 연장되는 연결부재를 매개로 하여 설치되는 발전모듈을 포함하고, 상기 발전모듈은 코일체를 갖는 고정자를 갖추고, 상기 코일체와 마주하는 자성체를 갖는 회전자를 갖추고, 상기 고정자와 일체로 결합되면서 상기 회전자를 내부수용하는 제1케이스를 갖추어 상기 고정자의 코일체와 상기 회전자의 자성체간의 상호작용에 의해서 전기를 생성하는 발전부 ; 상기 회전자로부터 연장된 단부와 결합된 선기어를 갖추고, 상기 선기어와 기어물림되는 복수개의 유성기어를 갖는 기어체를 갖추며, 상기 복수개의 유성기어와 내주면이 기어물림되는 제2케이스를 갖추고, 상기 기어체로부터 연장되는 연결축과 결합되는 회전구동축에 상하운동을 회전운동으로 전환시키는 회전날개를 갖추어 상기 회전자를 회전시키는 회전력을 발생시키는 회전부 ; 및 상기 고정자의 코일체로부터 인출되는 케이블과 전기적으로 연결되는 정류자를 갖추고, 상기 정류자와 접하는 브러쉬를 갖는 브러쉬회전체를 회전가능하게 지지하는 제3케이스를 갖추어 상기 브러쉬회전체를 관통하여 안내배선되는 케이블에 의해서 상기 발전부에서 생성된 전기를 외부로 인출하는 슬립링부 ; 를 포함한다.

Description

파력 발전 장치{Wave-power generating apparatus}

본 발명은 파력을 이용하여 발전하는 장치에 관한 것이다.

일반적인 발전방법에는 수력을 이용한 수력발전, 화석연료를 이용한 화력발전, 원자력을 이용한 원자력발전 등이 있다.

특히, 화력발전에 이용되는 에너지원으로서 석유나 석탄 등의 화석연료는 자원 고갈 등의 문제를 야기하고, 그 사용이 영구적이지 못한 문제점이 있다.

이에 따라, 화석연료의 고갈과 환경오염의 문제점이 부각되면서 자연에너지를 직접적으로 이용하여 전기를 발생시킬 수 있는 대체에너지의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이러한 발전장치 중 파도의 힘을 이용하여 발전하는 파력 발전장치는 파도에 의한 부유체의 운동에너지를 변환하여 전기에너지를 생산한다.

즉, 파력발전 장치는 회전부가 외부에 노출되어 있는 형태로, 상부 부유체(Floating body)와 하부 잠수체(Submerged body)로 이루어지고, 하부 잠수체에는 는 블레이드를 갖는 회전형 터빈이 장착되어 있다.

상부 부유체와 하부 잠수체는 일정 길이의 탄성줄로 연결되어 있으며, 상부 부유체가 파도의 상하운동을 받으면 이는 하부 잠수체로 전달되고, 하부 잠수체가 상부 부유체와 더불어 상하 운동을 하면서 물의 저항을 받은 터빈이 회전을 하는 원리다.

이러한 형태의 파력 발전장치의 경우, 흡수 가능한 파도에너지는 상부 부유체의 면적에 비례하게 되는데, 하부 잠수체의 터빈이 흡수한 파도에너지를 회전에너지로 모두 전환하지 못하는 일이 발생하였다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로는 터빈을 겹겹이 적층구조로 사용하는 방법 있다. 블레이드 구성상 서로 다른 방향으로 회전하는 복수의 터빈을 동축에 설치하여 파도의 상하운동을 여러 개의 터빈이 동시에 흡수하게 하는 방법이다.

수중에서 회전 운동을 하는 터빈의 경우 방수와 수압에 의한 피해를 축소하기 위하여 구조가 매우 복잡하며 설계가 어렵다. 특히, 동축 반전 파력 발전 시스템의 경우, 구조가 매우 복잡하며 특수한 발전기가 사용되어야 하는 등 설계 상의 애로사항이 많은 실정이다.

(특허문헌 1) KR2010-0110192 A

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 서로 다른 방향으로 회전하도록 복수의 터빈을 동축에 다층으로 설치하여 파도의 상하운동을 여러 개의 터빈으로 동시에 흡수하여 회전운동으로 전환함과 동시에 서로 다른 방향으로 회전되는 터빈에서 케이블의 선꼬임 없이 안내 배선할 수 있는 파력 발전장치를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서, 본 발명의 바람직한 실시예는 해상에 부유되는 부유체; 상기 부유체로부터 수심방향으로 일정길이 연장되는 연결부재를 매개로 하여 설치되는 적어도 하나의 발전모듈을 포함하고, 상기 발전모듈은 코일체를 갖는 고정자를 갖추고, 상기 코일체와 마주하는 자성체를 갖는 회전자를 갖추고, 상기 고정자와 일체로 결합되면서 상기 회전자를 내부수용하는 제1케이스를 갖추어 상기 고정자의 코일체와 상기 회전자의 자성체간의 상호작용에 의해서 전기를 생성하는 발전부 ; 상기 회전자로부터 연장된 단부와 결합된 선기어를 갖추고, 상기 선기어와 기어물림되는 복수개의 유성기어를 갖는 기어체를 갖추며, 상기 복수개의 유성기어와 내주면이 기어물림되는 제2케이스를 갖추고, 상기 기어체로부터 연장되는 연결축과 결합되는 회전구동축에 상하운동을 회전운동으로 전환시키는 회전날개를 갖추어 상기 회전자를 회전시키는 회전력을 발생시키는 회전부 ; 및 상기 고정자의 코일체로부터 인출되는 케이블과 전기적으로 연결되는 정류자를 갖추고, 상기 정류자와 접하는 브러쉬를 갖는 브러쉬회전체를 회전가능하게 지지하는 제3케이스를 갖추어 상기 브러쉬회전체를 관통하여 안내배선되는 케이블에 의해서 상기 발전부에서 생성된 전기를 외부로 인출하는 슬립링부 ; 를 포함하는 파력 발전장치를 제공한다.

바람직하게, 상기 회전자는 상기 코일체와 마주하는 자성체를 내부면에 구비하도록 상기 고정자의 외부면을 따라 연장되는 중공 원통체와, 상기 회전부의 제2케이스에 구비되는 베어링부재를 매개로 하여 외주면이 회전가능하게 조립되는 중공 회전체를 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1케이스의 개방된 하부는 상기 회전자의 중공회전체를 회전가능하게 지지하는 베어링부재를 구비하는 제2케이스의 상부면에 의해서 밀폐될수 있다.

바람직하게, 상기 제2케이스의 개방된 하부는 상기 연결축을 회전가능하게 지지하는 베어링부재를 구비하는 밀폐판에 의해서 밀폐될 수 있다.

바람직하게, 상기 기어체, 연결축 및 회전구동축은 상기 고정자 및 회전자의 몸체 중앙에 관통형성되어 케이블이 안내배선되는 내부배선공과 연통되는 다른 내부배선공을 관통형성하며, 상기 연결축의 하부단은 상기 회전구동축의 상부단과 복수개의 체결부재로서 착탈가능하게 조립된다.

바람직하게, 상기 제3케이스의 개방된 하부는 상기 고정자와 일체로 결합되는 제1케이스의 상부면에 의해서 밀폐될 수 있다.

바람직하게, 상기 회전날개는 상기 회전구동축에 고정설치되는 고정편과, 상기 고정편으로부터 일정길이 연장되고 수평면에 대하여 일정각도 경사지게 형성되는 날개편으로 구비될 수 있다.

삭제

바람직하게, 상기 발전부는 상기 제1케이스 외부면에 상기 회전날개와 반대방향으로 회전되는 보조 회전날개를 추가 포함할 수 있다.

바람직하게, 상기 연결부재를 매개로 하여 다층으로 설치되는 복수개의 발전모듈을 포함하고, 하층의 발전모듈의 슬립링부로부터 연장되는 브러쉬회전체의 상부단은 층의 발전모듈의 회전부로부터 연장되는 회전구동축의 하부단과 조립되고, 케이블이 안내배선되는 배선통로를 형성할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 회전날개를 구비하는 회전구동축에 연결된 회전자의 회전과, 보조 회전날개를 구비하는 제1케이스의 고정자의 회전이 발전모듈에서 서로 반대방향으로 이루어짐으로써 고정자의 코일체와 회전자의 자성체간의 상호작용에 의한 발전효율을 회전자의 단일회전에 비하여 향상시킬 수 있다.

(2) 부유체와 연결부재를 매개로 하여 복수개의 발전모듈을 다층으로 연속하여 구비함으로써, 단일 발전모쥴에 비하여 발전효율을 높일 수 있고, 각 발전모듈에서 생성되는 전기를 케이블의 꼬임없이 상부로 안내배선할 수 있다.

(3) 조수의 흐름방향으로 복수개의 발전모듈을 다층으로 연속하여 배치함으로써 첫 번째 발전모듈이 흡수하지 못하는 조류를 두 번째, 세 번째 발전모듈이 흡수하여 조력 발전 장치의 생산성을 높일 수 있다.

(4) 바람의 흐름방향으로 발전모듈을 다층으로 연속하여 배치함으로써 후류의 바람에너지를 흡수하여 풍력 발전장치의 생산성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치를 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치에서 발전모듈을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치에서 발전모듈을 도시한 단면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치에서 발전모듈을 도시한 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치에 구비되는 발전부를 도시한 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치에서 발전모듈을 3층으로 배열한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 파력 발전장치(1)는 도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 파도에 의해서 발생하는 상하운동을 회전날개에 의해서 흡수하여 회전운동으로 전환시켜 전기를 발생시키도록 발전함과 동시에 발전된 전기를 전달하는 케이블의 꼬임을 방지하도록 배선할 수 있는 것으로, 이러한 장치는 부유체(10)와 연결부재(14)를 매개로 연결되어 수심방향으로 다층으로 적층배치되는 복수개의 발전모듈(1a)을 포함하고, 상기 발전모듈(1a)은 전기를 생성하는 발전부(20)와, 회전력을 발생시키는 회전부(30) 및 케이블을 외부로 안내배선하는 슬립링부(40)를 포함한다.

상기 부유체(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 해상에 부유가능한 소정 크기의 부력을 갖는 부이형태로 이루어질 수 있다.

이러한 부유체(10)는 본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전 장치(1)의 전체 무게를 지지할 수 있을 정도의 부력을 발생시키는 소정의 크기를 갖도록 설계될 수 있다.

상기 부유체(10)는 스티로폼이나 공기가 주입된 튜브 등을 이용하여 공지의 다양한 부유방식이 선택적으로 사용될 수 있으며, 해상에 부유가능한 형태라면 어떠한 형태로도 이루어질 수 있음을 밝혀둔다.

한편, 상기 부유체(10)의 상부에는 발전된 전기를 저장하여 축전할 수 있도록 축전지(70)가 구비될 수 있으며, 이러한 축전지(70)는 제1발전부와 전기적으로 연결되어 발전을 통해 생성된 전기를 저장할 수 있도록 한다.

여기서, 도면에는 축전지(70)가 부유체(10)의 상부에 구비되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 부유체(10)의 상부 뿐만 아니라 하부, 측부에도 선택적으로 설치될 수 있으며, 외부박스체가 수밀 가능한 형태라면 수중에도 설치될 수 있다.

상기 발전모듈(1a)은 상기 부유체(10)의 하부면에 상단이 연결되어 수심방향으로 일정길이 연장되는 연결부재(14)를 매개로 하여 다층으로 복수개 설치된다.

이때 상기 발전모듈(1a)은 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 연결부재(14)의 하부단에 회전날개를 갖는 회전부가 단일 회전되어 발전하는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 도 6에 도시한 바와 같이, 2개층으로 장착되어 인접하는 각 발전모듈의 회전부가 복수 회전되어 발전하는 것으로 구비될 수도 있다.

상기 연결부재(14)의 하부단에 서로 인접하여 다층으로 설치되는 복수개의 발전모듈(1a)은 상기 회전부(30)에 구비되는 회전날개(35)에 의해서 파도에 기인하는 상하운동으로 회전운동으로 전환시켜 발전하는 것이다.

이러한 발전모듈(1a)은 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 발전부(20), 회전부(30) 및 슬립링부(40)를 포함하는바, 상기 발전부(20)는 상기 회전부(30)에서 발생하는 회전력을 전달받아 전기를 생성할 수 있도록 고정자(21), 회전자(22), 이들을 내부수용하는 공간을 갖는 제1케이스(23)를 포함한다.

상기 고정자(21)는 코일이 복수회 권선된 코일체(21a)를 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개 구비하고, 상기 코일과 전기적으로 연결된 케이블(C1)이 인출되어 배치되는 내부 배선공을 몸체 중앙에 관통형성하여 상기 제1케이스(23)에 일체로 결합되는 고정부재이다.

상기 회전자(22)는 상기 코일체(21a)와 마주하는 영역에 영구자석인 자성체(22a)를 복수개 구비하여 상기 고정자(21)의 외측에서 일방향으로 회전가능하게 배치되는 회전부재이다.

이러한 회전자(22)는 상기 코일체(21a)와 마주하는 영구자석인 자성체(22a)를 내부면에 구비하도록 상기 고정자(21)의 외부면을 따라 연장되는 중공 원통체(22b)를 포함하고, 상기 회전부(30)의 제2케이스(33)에 구비되는 베어링부재(22d)를 매개로 하여 외주면이 회전가능하게 조립되는 중공 회전체(22c)를 포함한다.

이에 따라, 상기 회전자(22)는 상기 제2케이스(33)의 상부면에 구비되는 베어링부재(22d)에 축지되는 중공회전체(22c)를 회전중심으로 하여 상기 제1케이스와 고정자(21)와의 사이에서 일방향으로 회전되는 회전구조물로 배치될 수 있는 것이다.

이때, 상기 회전자(22)의 중공회전체(22c)는 하부측에 연속하여 구비되는 다른 발전모듈(1a)로부터 인출되는 케이블(C2)을 상부측으로 안내배선할 수 있도록 상기 고정자(21)의 내부배선공과 대응하는 다른 내부배선공을 관통형성한 중공체로 이루어질 수 있다.

상기 제1케이스(23)는 상기 고정자(21)의 상부단이 천정면에 결합되어 상기 고정자와 더불어 그 외측에서 회전되는 회전자(22)를 내부수용하는 내부공간을 갖는 대략 중공원통형 케이싱부재이다.

여기서, 상기 제1케이스(23)는 하부로 개방된 일정크기를 갖는 중공원통체로 이루어진바, 이러한 제1케이스의 개방된 하부는 상기 회전자(22)의 중공회전체(22c)를 회전가능하게 지지하는 베어링부재(22d)를 갖는 제2케이스(33)의 상부면에 의해서 밀폐될 수 있다.

상기 제1케이스(23)의 하부단 외측에 구비되는 플랜지와 상기 제2케이스(33)의 상부단 외측에 구비되는 플랜지는 중첩부위에 체결되는 볼트부재에 의하여 플랜지결합되고, 이들사이에는 유체유입이 곤란하도록 실링용 가스켓을 배치하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 회전자의 회전시 상기 발전부(20)는 상기 고정자의 코일체와 상기 회전자의 자성체간의 상호작용에 의해서 유도전류를 발생시키고, 생성된 전기는 케이블(C1)을 통하여 상부로 공급되는 것이다.

상기 회전부(30)는 상기 회전자(22)를 회전시키는 회전력을 발생시킬 수 있도록 선기어(31), 복수개의 유성기어(32), 제2케이스(33), 회전구동축(34) 및 회전날개(35)를 포함한다.

상기 선기어(31)는 상기 제2케이스의 상부면을 관통하여 하향 연장되는 회전자(22)로부터 연장된 단부와 결합되는 원형기어부재이며, 상기 복수개의 유성기어(32)는 상기 선기어의 외주면에 형성된 기어와 기어물림되어 기어체(32a)의 몸체중앙으로부터 외측으로 연장된 복수개의 단부에 회전가능하게 조립되는 복수개의 원형기어부재로 이루어질 수 있다.

상기 복수개의 유성기어(32)는 내부면에 기어를 형성한 제2케이스(33)와 외주면이 기어물림되고, 상기 제2케이스(33)는 상기 제1케이스(23)의 외경과 대략 동일한 크기를 갖는 중공 원통체로 이루어져 상기 선기어 및 이에 기어물림되는 복수개의 유성기어가 내부수용되는 것이다.

그리고 상기 회전구동축(34)은 상기 기어체(32a)로부터 일정길이 하향 연장되는 연결축(32b)과 복수개의 체결부재에 의해서 착탈가능하게 결합되는 중공형 회전축부재로 이루어질 수 있다.

이러한 회전구동축(34)의 외부면에는 파력에 의한 부유체(10)의 상하유동시 발생하는 상하운동을 회전운동으로 전환시킬 수 있도록 복수개의 회전날개(35)를 원주방향으로 일정간격을 두고 구비한다.

상기 복수 개의 회전날개(35)는 상기 회전구동축(34)에 고정설치되는 고정편(35a)과, 상기 고정편(35a)으로부터 일정길이 연장되어 수평면에 대하여 일정각도 경사지게 구비되는 날개편(35b)을 포함한다.

삭제

이에 따라, 해수면에 부상된 부유체가 파력에 의한 상하유동시 연결부재(14)를 매개로 하여 해수면 아래에 잠수된 복수개의 발전모듈(1a)의 각 회전부(30)는 상하운동을 하게 되면서 상기 회전날개에 부딪히게 되는 해수인 물에 의해서 일방향으로 회전하게 된다.

한편, 상기 회전날개와 더불어 회전구동축(34)이 회전되면, 상기 제2케이스의 내부면에 형성된 기어면과 기어물림된 유성기어(32)는 기어체의 단부에서 회전되기 때문에, 상기 유성기어(32)의 외주면과 기어물림된 선기어(31)를 회전시킬 수 있는 것이다.

이러한 상기 유성기어(32)의 회전에 의해서 상기 선기어(31)가 회전하게 되면서 상기 선기어를 하부단에 일체로 결합한 회전자(22)에 회전력을 제공하게 됨으로써 상기 회전자의 자성체와 상기 고정자의 코일체간의 상호작용에 의한 유도전류가 생성되어 발전하게 되는 것이다.

이때, 상기 선기어(31)와 유성기어(32)는 상기 제2케이스(33)의 내부에 2조씩 설치되어 상부측 기어체의 연결축이 하부측 선기어와 결합되는 것으로 도시하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 1조가 설치되어 기어체의 연결체가 회전구동축에 직접 연결되는 구조로 이루어질 수 있다.

그리고, 상기 기어체(32a), 연결축(32b) 및 회전구동축(34)은 상기 고정자 및 회전자와 마찬가지로 몸체 중앙에 케이블이 안내배선될 수 있도록 내부배선공을 관통형성하며, 상기 회전구동축(34)의 상부단은 상기 연결축(32b)의 하부단에 체결부재로 착탈가능하게 조립될 수 있다.

상기 제2케이스(33)의 개방된 하부는 상기 연결축(32b)을 회전가능하게 지지하는 베어링부재(32c)를 구비하는 밀폐판(36)에 의해서 밀폐될 수 있다.

이러한 밀폐판(36)은 상기 제2케이스(33)의 하부단 외측에 구비되는 플랜지와 중첩되는 중첩부위에 체결되는 볼트부재에 의하여 플랜지결합되고, 이들사이에는 유체유입이 곤란하도록 실링용 가스켓을 배치하는 것이 바람직하다.

상기 슬립링부(40)는 상기 발전부에서 생성된 전기를 외부로 인출하도록 상기 고정자(21)의 코일체(21a)로부터 인출되는 케이블과 전기적으로 연결되는 정류자(41)를 갖추고, 상기 정류자(41)와 접하는 브러쉬(42a)를 갖는 브러쉬회전체(42)를 갖추고, 상기 브러쉬 회전체(42)를 회전가능하게 지지하는 베어링부재(43a)를 갖는 제3케이스(43)를 갖추어 상기 브러쉬회전체의 몸체중앙에 관통형성되는 내부배선공을 통하여 상기 케이블을 외부로 안내배선할 수 있는 것이다.

상기 정류자(41)는 상기 고정자로부터 인출되는 케이블(C1,C2)과 전기적으로 연결되도록 상기 고정자의 상부면 또는 제1케이스의 상부면에 고정설치되는 고정부재이며, 상기 브러쉬(42a)는 상기 정류자의 외부면과 접하면서 상기 제3케이스의 상부면에 구비되는 베어링부재를 매개로 하여 회전지지되는 브러쉬회전체(42)에 설치되는 접촉부재이다.

상기 브러쉬회전체(42)는 해상에 부유되는 부유체(10)와 상부단이 연결되고, 중공관부재로 이루어지는 연결부재(14)의 하부단과 연결됨으로써 상기 발전부에서 생성된 전기는 상기 브러쉬회전체와 연결부재의 내부에 배선되는 케이블을 통하여 부유체에 구비되는 축전지에 저장되거나 부유체에 구비되는 별도의 발광원이나 모터구동원으로 공급되어 소비될 수 있는 것이다.

그리고, 상기 제3케이스(43)는 상부면에 상기 브러쉬회전체(42)를 회전가능하게 지지하는 복수개의 베어링부재를 갖는 중공 원통체로 이루어지고, 이러한 제3케이스(43)의 개방된 하부는 상기 고정자와 일체로 결합되는 제1케이스의 상부면에 의해서 밀폐될 수 있다.

상기 제3케이스(43)의 하부단 외측에 구비되는 플랜지와 상기 제1케이스(23)의 상부단 외측에 구비되는 플랜지는 중첩부위에 체결되는 볼트부재에 의하여 플랜지결합되고, 이들사이에는 유체유입이 곤란하도록 실링용 가스켓을 배치하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발전부(20)는 상기 브러쉬회전체(42)를 회전축으로 하여 상기 회전날개에 의해서 일방향으로 회전되는 회전구동축(34)의 회전방향에 대하여 반대방향으로 회전될 수 있도록 상기 제1케이스(23) 외부면에 보조 회전날개(25)를 구비할 수 있다.

이러한 보조 회전날개(25)는 상기 회전날개와 마찬가지로 상기 제1케이스(23)의 외부면에 고정되는 고정편(25a)과, 상기 고정편(25a)으로부터 일정길이 연장되는 날개편으로 구비되지만 수평면에 대하여 일정각도 경사지게 구비되는 보조 회전날개(25)의 날개편(25b)이 상기 회전날개(35)의 날개편(35b)에 대하여 반대방향으로 구비됨으로써 상기 회전날개(35)와 보조 회전날개(25)는 하나의 발전모듈에서 서로 반대방향으로 각각 회전될 수 있는 것이다.

이에 따라, 상기 회전날개(35)와 결합된 회전구동축(34)이 시계방향으로 회전하게 되면, 상기 회전구동축의 회전력을 전달받은 회전자(22)는 동일한 방향으로 회전되는 반면에, 상기 보조 회전날개(25)와 결합된 제1케이스(23)가 상기 브러쉬회전체(42)를 중심으로 하여 시계반대방향으로 회전하게 되면, 상기 제1케이스(23)와 일체로 결합된 고정자(21)는 상기 제1케이스(23)의 내부에서 시계방향으로 회전되는 회전자(22)에 대하여 반대방향으로 회전되기 때문에 상기 고정자의 코일체와 회전자의 자성체간의 상호작용에 의한 유도전류의 발생을 상기 회전자의 단일 회전에 비하여 상대적으로 높일 수 있어 발전효율을 높일 수 있는 것이다.

여기서, 상기 브러쉬회전체(42)는 상기 브러쉬(42a)를 구비하여 베어링부재에 회전가능하게 지지되는 원판체와, 상기 원판체의 몸체중앙으로부터 연장되어 제3케이스에 구비되는 다른 베어링부재에 회전가능하게 지지되는 중공체로 이루어짐으로써 상기 보조 회전날개에 의한 상기 발전부의 회전시 회전중심축 역활을 수행하게 되는 것이다.

이때, 상기 발전모듈(1a)이 하나의 모듈로서 연결부재에 단층으로 연결되는 경우, 상기 브러쉬회전체(42)는 상기 연결부재와 상부단이 연결되면서 상기 고정자에서 인출되는 케이블을 상기 연결부재를 거쳐 부유체측으로 안내배선하는 통로역활을 수행하는 것이다.

그리고, 상기 발전모듈(1a)이 복수개의 모듈로 준비하여 상기 연결부재에 다층으로 연결하는 경우, 상기 브러쉬회전체(42)는 상층의 발전모듈과 하층의 발전모듈을 서로 연결하면서 하층의 발전모듈에서 인출되는 케이블을 상층으로 안내배선하는 통로역활을 수행하는 것이다.

즉, 하층의 발전모듈(1a)의 슬립링부에 구비되는 브러쉬회전체(42)의 상부단은 상층의 발전모듈의 회전부로부터 연장되는 회전구동축(34)의 하부단과 복수개의 체결부재로서 착탈가능하게 조립됨과 동시에 하층의 발전모듈에서 인출되는 케이블(C2)이 안내배선되는 배선통로를 형성함으로써, 상기 연결부재(14)의 하부에 복수개의 발전모듈을 다층으로 연속하여 설치할 수 있는 한편, 이로 인하여 다층으로 배치되는 복수개의 발전모듈에 의한 발전효율을 더욱 향상시킬 수 있는 것이다.

그리고, 하측 발전모듈의 코일체로부터 연장되는 케이블(C2)은 상측의 발전모듈과 하측의 발전모듈을 서로 연결하는 브러쉬회전체의 내부를 통해 상층으로 배선안내되고, 상기 회전날개에 기인하는 회전구동축의 회전과 상기 보조 회전날개에 기인하는 제1케이스의 회전이 서로 반대방향으로 이루어지는 것에 관계없이 배선의 꼬임없이 상기 연결부재(14)를 통해 부유체측으로 배선안내될 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

1 : 파력발전장치
1a : 발전모듈
10 : 부유체
14 : 연결부재
20 : 발전부
21 : 고정자
21a : 코일체
22 : 회전자
22a : 자성체
23 : 제1케이스
25 : 보조 회전날개
30 : 회전부
31 : 선기어
32 : 유성기어
35 : 회전날개
34 : 회전구동축
40 : 슬립링부
41 : 정류자
42 : 브러쉬회전체
43 : 제3케이스

Claims (10)

1. 해상에 부유되는 부유체;
   상기 부유체로부터 수심방향으로 일정길이 연장되는 연결부재를 매개로 하여 설치되는 적어도 하나의 발전모듈을 포함하고,
   상기 발전모듈은 코일체를 갖는 고정자를 갖추고, 상기 코일체와 마주하는 자성체를 갖는 회전자를 갖추고, 상기 고정자와 일체로 결합되면서 상기 회전자를 내부수용하는 제1케이스를 갖추어 상기 고정자의 코일체와 상기 회전자의 자성체간의 상호작용에 의해서 전기를 생성하는 발전부 ;
   상기 회전자로부터 연장된 단부와 결합된 선기어를 갖추고, 상기 선기어와 기어물림되는 복수개의 유성기어를 갖는 기어체를 갖추며, 상기 복수개의 유성기어와 내주면이 기어물림되는 제2케이스를 갖추고, 상기 기어체로부터 연장되는 연결축과 결합되는 회전구동축에 상하운동을 회전운동으로 전환시키는 회전날개를 갖추어 상기 회전자를 회전시키는 회전력을 발생시키는 회전부 ; 및
   상기 고정자의 코일체로부터 인출되는 케이블과 전기적으로 연결되는 정류자를 갖추고, 상기 정류자와 접하는 브러쉬를 갖는 브러쉬회전체를 회전가능하게 지지하는 제3케이스를 갖추어 상기 브러쉬회전체를 관통하여 안내배선되는 케이블에 의해서 상기 발전부에서 생성된 전기를 외부로 인출하는 슬립링부 ; 를 포함하는 파력 발전장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 회전자는 상기 코일체와 마주하는 자성체를 내부면에 구비하도록 상기 고정자의 외부면을 따라 연장되는 중공 원통체와, 상기 회전부의 제2케이스에 구비되는 베어링부재를 매개로 하여 외주면이 회전가능하게 조립되는 중공 회전체를 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1케이스의 개방된 하부는 상기 회전자의 중공회전체를 회전가능하게 지지하는 베어링부재를 구비하는 제2케이스의 상부면에 의해서 밀폐되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2케이스의 개방된 하부는 상기 연결축을 회전가능하게 지지하는 베어링부재를 구비하는 밀폐판에 의해서 밀폐되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 기어체, 연결축 및 회전구동축은 상기 고정자 및 회전자의 몸체 중앙에 관통형성되어 케이블이 안내배선되는 내부배선공과 연통되는 다른 내부배선공을 관통형성하며, 상기 연결축의 하부단은 상기 회전구동축의 상부단과 복수개의 체결부재로서 착탈가능하게 조립되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제3케이스의 개방된 하부는 상기 고정자와 일체로 결합되는 제1케이스의 상부면에 의해서 밀폐되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 회전날개는 상기 회전구동축에 고정설치되는 고정편과, 상기 고정편으로부터 일정길이 연장되고 수평면에 대하여 일정각도 경사지게 형성되는 날개편으로 구비되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 발전부는 상기 제1케이스 외부면에 상기 회전날개와 반대방향으로 회전되는 보조 회전날개를 추가 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
10. 제1항 내지 제7항 및 제9항 중 어느 한항에 있어서,
    상기 연결부재를 매개로 하여 다층으로 설치되는 복수개의 발전모듈을 포함하고,
    하층의 발전모듈의 슬립링부로부터 연장되는 브러쉬회전체의 상부단은 상층의 발전모듈의 회전부로부터 연장되는 회전구동축의 하부단과 조립되고, 케이블이 안내배선되는 배선통로를 형성하는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.

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