KR102000997B1 - 파력 발전 장치 - Google Patents

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조수용
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Abstract

본 발명은 파력 발전 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 해수면의 승강에 따라 부유되는 부이(BUOY, 이하에서는 부이라 칭함)와 발전부를 연결하는 구동부를 구성하는 로드들의 길이를 조정하여 운동거리를 증폭하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 파력 발전 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 파력 발전 장치는, 부이와 발전기를 연결하는 구동부의 로드 길이를 조절함으로써, 운동거리를 증폭하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 파력 발전 장치가 제공된다. 또한, 조수 간만의 차에 의하여 상기 해수면의 상하 운동 중심점이 높아지거나 낮아지는 경우를 방지하기 위한 장치가 제공된다. 또한 발전부가 수평적으로 장착됨으로써, 구조적인 안정성과 효율성을 높일 수 있는 파력 발전 장치가 제공된다.

Description

파력 발전 장치{Wave power generation device}
본 발명은 파도의 상하 운동을 이용하여 발전기를 구동하여 전기를 생산하는 파력 발전 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 해수면의 승강에 따라 부유되는 부이(BUOY, 이하에서는 부이라 칭함)와 발전부를 연결하는 구동부를 구성하는 로드들의 길이를 조정하여 운동거리를 증폭하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 파력 발전 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 파도의 높낮이를 이용하여 전기를 생산하는데, 다양한 형태의 파력 발전 장치가 이용되고 있다. 한국 등록특허 제10-1049518호, 한국 등록특허 제10-1017303호에는 상기 내용에 관한 기술이 게시되어 있다. 하지만 이러한 파력을 이용하여 전기를 생산하는 과정에서, 발전기를 포함한 부품들이 물이 닿을 수 있는 곳에 위치하여 부식하거나, 물이 들어가지 않도록 하는 수단에 비용이 드는 문제점이 있다. 또한 너무 복잡한 구조와 부품이 포함되어 발전 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
한국 등록특허 제10-1049518호 한국 등록특허 제10-1017303호
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 부이와 발전기를 연결하는 구동부의 로드 길이를 조절함으로써, 운동거리를 증폭하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 파력 발전 장치를 제공한다.
그리고, 조수 간만의 차에 의하여 부이의 승강 중심 위치가 가변됨에 따라 구동부로부터 부이의 거리가 자동적으로 조절되어 만조 및 간조에 관계없이 안정적인 발전이 지속적으로 이루어질 수 있는 파력 발전 장치를 제공한다.
또한, 발전부가 수평적으로 장착됨으로써, 구조적인 안정성과 효율성을 높일 수 있는 파력 발전 장치를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하려는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 파력발전장치에 있어서, 부력에 의하여 해수면의 승강에 따라 부유되는 부이와 상기 부이의 동력을 이용하여 전기를 생산하는 발전부와 상기 부이와 발전부를 연결하고, 상기 부이의 상하 운동을 상기 발전부에 전달하는 구동부와 상면에 상기 발전부가 수평으로 설치되고, 상기 발전부가 파도의 영향을 받지 않는 높이로 형성되는 지지대를 포함하고, 파도에 의하여 승강하는 상기 부이의 상하 운동이 상기 구동부에 의하여 좌우 운동으로 전환되어 상기 발전부로 전달되고, 상기 발전부에서 회전운동으로 전환되어 전기가 생산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 발전부는, 동력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기와 상기 발전기와 연결되는 발전기축과 상기 발전기축 상에 마련되는 피니언기어와 상기 피니언기어와 맞물리도록 설치되는 랙기어와 상기 랙기어가 설치되는 랙기어지지판과 상기 구동부와 랙기어지지판을 연결하는 연결부를 포함하며, 한 방향으로만 회전력을 전달하는 원웨이베어링을 더 포함하고, 상기 원웨이베어링은 상기 랙기어에 의하여 회전하는 상기 발전기축이 어느 한쪽 방향으로만 회전할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 발전부는, 상기 발전기축을 지지하는 베어링유니트와 상기 베어링유니트가 설치되는 베어링유니트지지대를 더 포함하고, 상기 베어링유니트지지대를 이용하여 상기 발전기축의 높이를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 발전부는, 상기 랙기어지지판이 설치되는 지지판받침대와 상기 지지판받침대가 슬라이딩 가능하도록 설치되는 리니어가이더를 더 포함하고, 상기 구동부에 의하여 좌우 왕복운동 하는 상기 지지판받침대는 상기 리니어가이더에 의하여 가이드 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 구동부는, 상기 부이와 연결되고, 상기 부이에 의하여 상하 운동하는 부이연결로드와 상기 부이연결로드와 연결되고, 상기 부이연결로드의 상하 운동을 전환하여 회전 운동하는 하부로드와 상기 하부로드와 연결되고, 상기 하부로드에 의하여 회전 운동하는 주연결로드와 상기 주연결로드와 발전부를 연결하고, 상기 주연결로드의 회전운동을 좌우운동으로 전환하여 상기 발전부에 전달하는 발전부연결로드를 포함하고, 상기 구동부를 구성하는 로드들의 길이를 조절하여, 상기 부이의 상하운동거리가 달라지더라도 상기 발전부연결로드가 일정한 진폭으로 왕복운동 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상기 구동부는, 상기 부이연결로드 및 하부로드의 단부에 연결되어, 상기 부이의 높이를 조절하는 실린더와 상기 실린더의 동작을 제어하는 상부 센서 및 하부 센서와 상기 상부 센서 및 하부 센서에 의하여 유압의 작동 방향을 조절하는 밸브와 상기 상부 센서 및 하부 센서에 의하여 유압을 발생시키는 펌프와 상기 실린더의 내부에 설치되어, 상기 실린더로부터 상기 부이까지의 거리를 조절할 수 있도록 상시 유압에 의하여 승강하는 피스톤을 포함하고, 파도에 의하여 상기 부이가 상하 운동하는 과정에서, 조수 간만의 차에 의하여 상기 해수면의 상하 운동 중심점이 높아지거나 낮아지는 경우에는, 상기 상부 센서 및 하부 센서에 의하여 상기 하부로드의 운동궤적이 정상범위를 벗어나는 것으로 감지되어, 상기 밸브 및 펌프가 작동되고 상기 피스톤의 위치 및 상기 부이연결로드의 길이가 가변되어 상기 부이의 높이가 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 파력 발전 장치는, 부이와 발전기를 연결하는 구동부의 로드 길이를 조절함으로써, 운동거리를 증폭하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다.
그리고, 조수 간만의 차에 의하여 부이의 승강 중심 위치가 가변됨에 따라 구동부로부터 부이의 거리가 자동적으로 조절되어 만조 및 간조에 관계없이 안정적인 발전이 지속적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.
또한, 발전부가 수평적으로 장착됨으로써, 구조적인 안정성과 효율성을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 부이, 발전부, 구동부, 지지대의 모습을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치로, 부이 상승 시 구동부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치로, 부이 하강 시 구동부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 발전부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 구동부 내의 하부로드 길이 조절기의 모습을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 구동부 내의 하부로드 길이 조절기로 파도의 높낮이에 따른 동작 모습을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 구동부 내의 하부로드 길이 조절기로 파도의 높낮이에 따른 동작 모습을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 하부로드 및 발전부의 동작의 정상범위를 표시한 도면이다.
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 구동부 내의 실린더로 조수간만의 차이에 의한 해수면의 높이에 따른 동작 모습을 나타낸 도면이다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 구동부 내의 실린더로 조수간만의 차이에 의한 해수면의 높이에 따른 동작 모습을 나타낸 도면이다.
도 11는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 다수의 발전기를 포함하는 발전부의 모습을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전 장치의 발전부의 대형화 모습을 나타낸 도면이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 부이(1000), 발전부(2000), 구동부(3000), 지지대(4000)을 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 부이(1000)가 마련된다. 상기 부이(1000)는 부력에 의하여 해수면의 승강에 따라 부유된다. 즉, 상기 부이(1000)는 파도에 의하여 상하 운동을 한다.
다음으로, 상기 발전부(2000)가 마련된다. 상기 발전부(2000)는, 상기 부이(1000)의 동력을 이용하여 전기를 생산한다. 상기 발전부(2000)는 상기 지지대(4000)의 상면에 수평으로 설치되고, 파도의 영향을 받지 않는 높이에 설치된다. 상기 발전부(2000)는 수평으로 장착되어, 구조적으로 안정되고, 효율성이 높아지는 효과가 있다.
도 4를 참조하면, 상기 발전부(2000)는 발전기(2100), 발전기축(2200), 피니언기어(2300), 랙기어(2400), 랙기어지지판(2500), 연결부(2600), 원웨이베어링(2700), 베어링유니트(2800), 베어링유니트지지대(2810), 지지판받침대(2900), 리니어가이더(2910)를 포함한다.
상기 발전기(2100)는 상기 지지대(4000)의 상면 일측에 마련된다. 상기 발전기(2100)는 상기 부이(1000)의 동력을 이용하여 전기를 발생시킨다.
상기 발전기축(2200)은 상기 발전기(2100)와 연결된다. 상기 발전기축(2200)은 상기 피니언기어(2300)에 의하여 회전하며 상기 발전기(2100)를 회전시킨다.
상기 피니언기어(2300)는 상기 발전기축(2200) 상에 마련되고, 상기 랙기어(2400)에 의하여 회전한다.
상기 랙기어(2400)는 상기 피니언기어(2300)와 맞물리도록 설치된다. 상기 랙기어(2400)는 상기 랙기어지지판(2500)에 의하여 좌우운동을 하고, 상기 피니언기어(2300)를 회전시킨다.
상기 랙기어지지판(2500)은 상기 랙기어(2400)의 하측에 마련된다. 상기 랙기어지지판(2500)에 상기 랙기어(2400)가 설치된다. 상기 랙기어지지판(2500)은 상기 연결부(2600)에 의하여 좌우운동을 한다.
상기 연결부(2600)는 상기 랙기어지지판(2500)에 회전 가능하도록 설치된다. 상기 연결부(2600)는 상기 랙기어지지판(2500)과 상기 구동부(3000)를 연결하고, 상기 구동부(3000)의 좌우운동을 전달하여, 상기 랙기어지지판(2500)을 좌우 방향으로 왕복운동 시킨다.
상기 원웨이베어링(2700)은 상기 발전기축(2200) 상에 설치된다. 상기 원웨이베어링(2700)은 상기 랙기어(2400)에 의하여 회전하는 상기 발전기축(2200)이 어느 한쪽 방향으로만 회전할 수 있도록 하여, 상기 발전기축(2200)이 반대 방향으로 회전하여 상기 발전기(2100)가 파손되는 것을 방지한다. 즉, 상기 원웨이베어링(2700)은 회전하는 상기 피니언기어(2300)가 상기 발전기(2100)가 발전하는 방향으로만 회전력을 전달할 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것이다. 상기 발전기(2100)가 발전하는 반대 방향으로 상기 발전기축(2200)이 회전할 경우에는 상기 원웨이베어링(2700)에 의하여 상기 발전기(2100)로 회전력이 전달되지 않는 것이다.
상기 베어링유니트(2800)는 상기 발전기축(2200)을 지지한다.
상기 베어링유니트지지대(2810)는 상기 베어링유니트(2800)의 하부에 마련되어, 상면에 상기 베어링유니트(2800)가 설치된다. 상기 베어링유니트지지대(2810)는 상기 발전기축(2100)의 높이를 조절하는 역할을 한다.
상기 지지판받침대(2900)는 상기 랙기어지지판(2500)의 하측에 마련되어, 상기 랙기어지지판(2500)이 설치된다.
상기 리니어가이더(2910)는 상기 지지판받침대(2900)가 슬라이딩 가능하도록 마련된다. 상기 리니어가이더(2910)는 상기 지지판받침대(2900)가 상기 구동부(3000)에 의하여 좌우 왕복운동 할 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
다음으로, 상기 부이(1000)와 상기 발전부(2000)를 연결하는 상기 구동부(3000)가 마련된다. 상기 구동부(3000)는, 복수개의 로드로 마련되어, 상기 부이(1000)의 상하운동을 좌우 왕복운동으로 전환하여, 상기 발전부(2000)로 전달하는 역할을 한다. 상기 구동부(3000)를 구성하는 로드의 길이를 조정하여 운동거리를 증폭하는 방식으로 보다 큰 효과를 얻도록 구성된다. 상기 구동부(3000)는 부이연결로드(3100), 하부로드(3200), 주연결로드(3300), 발전부연결로드(3400)를 포함한다.
상기 부이연결로드(3100)는 상기 부이(1000)와 연결되고, 상기 부이(1000)에 의하여 상하 운동을 한다.
상기 하부로드(3200)는 상기 부이연결로드(3100)와 연결되고, 상기 부이연결로드(3100)의 상하운동을 회전운동으로 전환하여 회전운동을 한다. 상기 부이연결로드(3100)와 상기 하부로드(3200)의 연결부에는 직선운동을 회전운동으로 전환시켜주는 너클이 설치된다.
상기 주연결로드(3300)는 상기 하부로드(3200)와 연결되고, 상기 하부로드(3200)에 의하여 회전운동을 한다.
상기 발전부연결로드(3400)는 상기 주연결로드(3300)와 상기 발전부(2000)를 연결하고, 상기 주연결로드(3300)의 회전운동을 좌우운동으로 전환하여, 상기 발전부(2000)에 전달한다. 상기 발전부연결로드(3400)와 상기 주연결로드(3300) 사이에는 회전운동을 직선운동으로 전환시켜주는 너클이 설치된다.
상기 구동부(3000)를 구성하는 로드들의 길이를 조절하여, 상기 부이(1000)의 상하운동거리가 달라지더라도 상기 발전부연결로드(3400)가 일정한 진폭으로 왕복운동 할 수 있도록 한다.
상기 구동부(3000)는, 상기 부이연결로드(3100) 및 하부로드(3200)의 단부에 연결되어, 상기 부이(1000)의 높이를 조절하는 실린더(3110)를 포함한다. 상기 실린더(3110)는 상부 센서(3111) 및 하부 센서(3112)에 의하여 동작이 제어된다. 상기 상부 센서(3111) 및 하부 센서(3112)는 지지로드(4100)의 일측에 설치된다. 밸브(3113)는 상기 상부 센서(3111) 및 하부 센서(3112)에 의하여 유압의 작동 방향을 조절하고, 펌프(3114)는 상기 상부 센서(3111) 및 하부 센서(3112)에 의하여 유압을 발생시킨다. 피스톤(3115)은 상기 실린더(3110)내부에 설치되어, 상기 실린더(3110)로부터 상기 부이(1000)까지의 거리를 조절할 수 있도록, 상시 유압에 의하여 승강한다.
다음으로, 상기 지지대(4000)가 마련된다. 상기 지지대(4000)는 상면에 상기 발전부(2000)가 설치되고, 상기 발전부(2000)가 파도의 영향을 받지 않는 높이로 형성된다. 지지로드(4100)는 고정되어 있다.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 파력 발전 장치의 작용을 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 먼저, 해수면의 승강에 따라 상기 부이(1000)가 상하운동을 하고, 상기 부이(1000)와 연결된 상기 부이연결로드(3100)가 상하운동을 한다.
다음으로, 상기 부이연결로드(3100)의 상하운동을 전환하여 상기 하부로드(3200)가 회전운동을 한다.
다음으로, 상기 하부로드(3200)에 의하여 상기 주연결로드(3300)가 회전 운동을 한다.
다음으로, 상기 주연결로드(3300)의 회전운동을 좌우운동으로 전환하여, 상기 발전부연결로드(3400)가 좌우운동을 한다.
다음으로, 상기 발전부연결로드(3400)와 연결되는 상기 연결부(2600)와 상기 연결부(2600)와 연결되는 상기 랙기어지지판(2500)이 좌우운동을 한다.
다음으로, 상기 랙기어지지판(2500)에 설치되는 상기 랙기어(2400)가 좌우운동을 하고, 상기 랙기어(2400)와 맞물리는 상기 피니언기어(2300)가 회전한다.
다음으로, 상기 피니언기어(2300)에 의하여 상기 발전기축(2200)이 회전하고, 상기 발전기축(2200)의 회전력으로 상기 발전기(2100)에서 전기가 발생된다.
다음으로, 본 발명인 파력 발전 장치의 효율을 높이는 구성에 대해 설명한다.
도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 구동부(3000)를 구성하는 로드의 길이 조절은 일례로, 상기 하부로드(3200)와 주연결로드 연결부(3230)를 구성하는데 있어서, 다각형 단면의 상기 하부로드(3200)를 상기 하부로드(3200)와 주연결로드 연결부(3230)에 조립하고, 상기 하부로드(3200)의 일측과 풀리(3211)부분에 각각 벨트(3212)를 사용하여 조립하여, 상기 풀리(3211)를 시계방향으로 돌리면 상기 좌측벨트(3212a)에 의하여 상기 하부로드(3200)는 우측으로 이동하고, 상기 풀리(3211)를 반시계방향으로 돌리면 상기 우측벨트(3212b)에 의하여 상기 하부로드(3200)는 좌측으로 이동한다. 이를 통해 파도의 세기가 약해 상기 부이(1000)의 이동거리가 줄어도 상기 하부로드(3200)의 길이를 늘려 발전 효율을 높일 수 있다. 즉, 도 7의 해수면의 높이(H2)은 도 6의 해수면의 높이(H1)보다 크지만, 상기 발전부(2000)의 좌우운동거리는 같아서(A1=A2) 파도의 높낮이가 작을 경우 즉, 파도의 세기가 약할 때에도 발전량을 유지할 수 있다.
상기 풀리(3211)는 일례로 원형의 판에 여러 개의 구멍을 통해 핀으로 고정하여 조정한다.
도 8은 상기 하부로드(3200) 및 발전부(2000)의 동작의 정상범위를 나타내고 있다. 파도에 의하여 상기 부이(1000)가 상하 운동하는 과정에서, 조수 간만의 차에 의하여 상기 해수면의 상하 운동 중심점이 높아지거나 낮아지는 경우에는, 상기 상부 센서(3111) 및 상기 하부 센서(3112)에 의하여 상기 하부로드(3200)의 운동궤적이 정상범위를 벗어나는 것으로 감지되어, 상기 밸브(3113) 및 상기 펌프(3114)가 작동되고 상기 피스톤(3115)의 위치 및 상기 부이연결로드(3100)의 길이가 가변되어 상기 부이(1000)의 높이가 자동적으로 조절된다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 실린더(3110)와 조립되는 상기 하부로드(3200)는 조수간만의 차이에 의한 해수면의 변화에 따라 상기 부이(1000)의 높이를 조절하도록 마련되어, 조수간만의 차이에 의한 해수면의 높이에 관계없이 파력발전을 수행할 수 있다.
일례로, 만조로 인해 해수면이 상승하여 상기 부이(1000)가 상승하고, 상기 하부로드(3200)가 상승하여 도 8에 표시된 정상범위를 넘으면, 상기 상부 센서(3111)가 작동되고, 상기 상부 센서(3111)에 의하여 상기 밸브(3113) 및 상기 펌프(3114)가 작동하여, 상기 실린더(3110)의 위측(a)에 있는 유압액이 상기 실린더(3110)의 아래측(b)으로 흐르게 된다. 상기 해수면의 상승으로 상기 피스톤(3115)에 의하여 상기 실린더(3110)의 위측(a)은 압력이 증가하고, 상기 실린더(3110)의 위측(a)의 유압액이 상기 실린더(3110)의 아래측(b)으로 이동한다. 상기 유압액이 상기 실린더(3110)의 아래측(b)으로 이동하면, 상기 피스톤(3115)이 상승하여, 상승한 상기 해수면에 맞도록 상기 부이(1000)를 이동시킨다.
간조로 인해 해수면이 하강하여 상기 부이(1000)가 하강하고, 상기 하부로드(3200)가 하강하여 도 8에 표시된 정상범위를 넘으면, 상기 하부 센서(3112)가 작동되고, 상기 하부 센서(3112)에 의하여 상기 밸브(3113) 및 상기 펌프(3114)가 작동하여, 상기 실린더(3110)의 아래측(b)의 유압액이 상기 실린더(3110)의 위측(a)으로 흐르게 된다. 해수면의 하강으로 상기 피스톤(3115)에 의하여 상기 실린더(3110)의 아래측(b)은 압력이 증가하고, 상기 실린더(3110)의 아래측(b)의 유압액이 상기 실린더(3110)의 위측(a)으로 이동한다. 상기 유압액이 상기 실린더(3110)의 위측(a)으로 이동하면, 상기 피스톤(3115)이 하강하여, 하강한 상기 해수면에 맞도록, 상기 부이(1000)를 이동시킨다.
즉, 조수간만의 차이에 의한 해수면의 높이 변화에 따라, 상기 부이(1000)의 높이를 조절하여, 상기 부이(1000)가 해수면보다 너무 낮게 위치하거나, 해수면보다 너무 높게 위치하여 발전의 효율이 떨어지는 것을 방지한다.
도 11를 참조하면, 파도의 힘이 작을 경우 하나의 발전기(2100)에서 전기가 발생하고, 파도의 힘이 클 경우 여러 개의 발전기(2100)에서 전기가 발생하여 장치의 효율이 극대화 된다.
도 12를 참조하면, 여러 개의 발전부(2000)를 설치하여 여러 개의 부이(1000)를 통해 대형 발전기의 역할을 할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 부이(1000)와 상기 발전기(2100)를 연결하는 상기 구동부(3000)의 로드 길이를 조절함으로써, 운동거리를 증폭하여 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. 또한, 조수 간만의 차에 의하여 상기 부이(1000)의 승강 중심 위치가 가변됨에 따라 상기 구동부(3000)로부터 상기 부이(1000)의 거리가 자동적으로 조절되어, 만조 및 간조에 관계없이 안정적인 발전이 지속적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 발전부(2000)가 수평적으로 장착됨으로써, 구조적인 안정성과 효율성을 높일 수 있는 파력 발전 장치가 제공된다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위에 의하여 나타나며, 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000 : 부이
2000 : 발전부
2100 : 발전기
2200 : 발전기축
2300 : 피니언기어
2400 : 랙기어
2500 : 랙기어지지판
2600 : 연결부
2700 : 원웨이베어링
2800 : 베어링유니트
2810 : 베어링유니트지지대
2900 : 지지판받침대
2910 : 리니어가이더
2920 : 가이더지지판
3000 : 구동부
3100 : 부이연결로드
3110 : 실린더
3111 : 상부 센서
3112 : 하부 센서
3113 : 밸브
3114 : 펌프
3115 : 피스톤
3200 : 하부로드
3210 : 하부로드 길이 조절기 연결부
3211 : 풀리
3212 : 벨트
3300 : 주연결로드
3400 : 발전부연결로드
4000 : 지지대
4100 : 지지로드

Claims (6)

  1. 부력에 의하여 해수면의 승강에 따라 부유되는 부이;
    상기 부이의 동력을 이용하여 전기를 생산하는 발전부;
    상기 부이와 발전부를 연결하고, 상기 부이의 상하 운동을 상기 발전부에 전달하는 구동부; 및
    상면에 상기 발전부가 수평으로 설치되고, 상기 발전부가 파도의 영향을 받지 않는 높이로 형성되는 지지대;를 포함하고,
    파도에 의하여 승강하는 상기 부이의 상하 운동이 상기 구동부에 의하여 좌우 운동으로 전환되어 상기 발전부로 전달되고, 상기 발전부에서 회전운동으로 전환되어 전기가 생산되도록 하며,
    상기 발전부는,
    동력을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기;
    상기 발전기와 연결되는 발전기축;
    상기 발전기축 상에 마련되는 피니언기어;
    상기 피니언기어와 맞물리도록 설치되는 랙기어;
    상기 랙기어가 설치되는 랙기어지지판; 및
    상기 구동부와 랙기어지지판을 연결하는 연결부;를 포함하고,
    한 방향으로만 회전력을 전달하는 원웨이베어링;을 더 포함하며,
    상기 원웨이베어링은 상기 랙기어에 의하여 회전하는 상기 발전기축이 어느 한쪽 방향으로만 회전할 수 있도록 하고,
    상기 구동부는,
    상기 부이와 연결되고, 상기 부이에 의하여 상하 운동하는 부이연결로드;
    상기 부이연결로드와 연결되고, 상기 부이연결로드의 상하 운동을 전환하여 회전 운동하는 하부로드;
    상기 하부로드와 연결되고, 상기 하부로드에 의하여 회전 운동하는 주연결로드; 및
    상기 주연결로드와 발전부를 연결하고, 상기 주연결로드의 회전운동을 좌우운동으로 전환하여 상기 발전부에 전달하는 발전부연결로드;를 포함하고,
    상기 구동부를 구성하는 로드들의 길이를 조절하여, 상기 부이의 상하운동거리가 달라지더라도 상기 발전부연결로드가 일정한 진폭으로 왕복운동 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발전부는,
    상기 발전기축을 지지하는 베어링유니트; 및
    상기 베어링유니트가 설치되는 베어링유니트지지대;를 더 포함하고,
    상기 베어링유니트지지대를 이용하여 상기 발전기축의 높이를 조절하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발전부는,
    상기 랙기어지지판이 설치되는 지지판받침대; 및
    상기 지지판받침대가 슬라이딩 가능하도록 설치되는 리니어가이더;를 더 포함하고,
    상기 구동부에 의하여 좌우 왕복운동 하는 상기 지지판받침대는 상기 리니어가이더에 의하여 가이드 되는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 부이연결로드 및 하부로드의 단부에 연결되어, 상기 부이의 높이를 조절하는 실린더;
    상기 실린더의 동작을 제어하는 상부 센서 및 하부 센서;
    상기 상부 센서 및 하부 센서에 의하여 유압의 작동 방향을 조절하는 밸브;
    상기 상부 센서 및 하부 센서에 의하여 유압을 발생시키는 펌프; 및
    상기 실린더의 내부에 설치되어, 상기 실린더로부터 상기 부이까지의 거리를 조절할 수 있도록 상시 유압에 의하여 승강하는 피스톤;을 더 포함하고,
    파도에 의하여 상기 부이가 상하 운동하는 과정에서, 조수 간만의 차에 의하여 상기 해수면의 상하 운동 중심점이 높아지거나 낮아지는 경우에는, 상기 상부 센서 및 하부 센서에 의하여 상기 하부로드의 운동궤적이 정상범위를 벗어나는 것으로 감지되어, 상기 밸브 및 펌프가 작동되고 상기 피스톤의 위치 및 상기 부이연결로드의 길이가 가변되어 상기 부이의 높이가 자동적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
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