KR102015571B1 - 웨이브 동력 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발전기는: 웨이브 운동에 응답하여 이동가능한 적어도 하나의 에너지 캡처 플로트(2); 상기 에너지 캡처 플로트 아래에 위치되는 반응 부재(1); 적어도 하나의 에너지 캡처 플로트를 상기 반응 부재에 연결하고, 상기 에너지 캡처 플로트와 상기 반응 부재 사이의 간격(D3)을 정의하기 위한 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d); 상기 반응 부재와 적어도 하나의 각각의 에너지 캡처 플로트 사이의 상대 운동을 유용한 에너지로 변환하기 위한 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)를 포함한다. 상기 발전기는, 바다에서 상기 반응 부재의 깊이(D1)를 설정하기 위해 해저(B)에 상기 반응 부재를 고정하는 조정가능한 정박 라인들(9a, 9b, 9c, 9d) 또는 보조 플로트들(7a, 7b)에 연결된 조정가능한 라인들(8a, 8b)과 같은 깊이 설정 수단들을 포함한다.

Description

웨이브 동력 발전기{WAVE POWERED GENERATOR}

본 발명은 웨이브 에너지를 보다 용이하게 사용가능한 에너지로 변환함으로써, 수역(body of water) 내의 웨이브(wave)들로부터 에너지를 추출하기 위해 사용될 수 있는 발전기(generators)에 관한 것이다.

최근에, 글로벌 에너지 생산에 상당히 기여하도록 재생 가능 에너지를 개발할 필요에 대한 강조가 점점 증가되어 왔다. 정부의 목표, 재생 불가능한 에너지원과 관련된 문제의 미디어 표현, 및 계속 증가하는 에너지 비용의 조합은 모든 재생 가능한 에너지 시스템의 개발을 위한 강한 추진력을 만들었다.

원자력 에너지와 관련된 문제점들과 높은 비용과 같이, 우리의 환경에 대한 화석 연료들의 부정적인 영향은 잘 알려져 있다. 한편, 재생 가능한 에너지의 거대 자연의 풍요로움의 이용은 단지 이를 경제적인 비용으로 획득하고 공급하는 우리의 능력에 의해 제한되었다.

임의의 잠재적인 재생 에너지원은 웨이브 동력(wave power) - 세계에서 가장 큰 대양과 바다 모두에서 이용할 수 있는 풍부하고 일관된 에너지 자원 - 이다. 웨이브 동력으로부터 에너지를 생성하기 위한 다양한 웨이브(wave) 장치가 제시 되어왔지만, 그러한 장치들은 장기간에 걸쳐 이용가능한 웨이브 동력원을 안정적으로 개발하는 입증 능력을 갖는 장치가 어느 하나도 없다는 제약을 가진다.

우리는 특허 문헌 WO2010007418에서 웨이브 운동(wave motion)을 유용한 에너지로 변환하기 위한 개선된 발전기를 논의하였다. 개시된 발전기는 기존 웨이브 에너지 변환기와 연관된 많은 어려움을 해결하는 잠수 반응체를 이용한다.

그러나 WO2010007418에서 개시된 웨이브 에너지 변환기는 여전히 추가적인 개선 가능성이 있다. 특히, WO2010007418에서 기술되고 논의된 장치들은, 지속적으로 바다 표면에 항상 잔존하는 에너지 캡처 플로트(energy capturing float)를 가진다. 이는 폭풍 같은 고 에너지 해상 조건에서, 플로트가 높은 하중을 받게 됨을 의미한다. 이러한 높은 하중은, 공학 장치들의 높은 비용을 야기하는, 동력 인출 시스템과 구조에 의해 관리되어야만 한다.

이제, 우리는 수역 내 웨이브 운동을 유용한 에너지로 변환하기 위한 발전기를 고안하였고, 발전기는 정격 전력을 달성하기 위해 발전기에 필요한 것보다 더 많은 에너지인 해상 조건에서 주요 동력 캡처 플로트로 하여금 보다 적은 에너지를 캡처하게 하는 조정 가능한 기하학적 구조(geometry)를 가진다.

게다가, 우리의 시뮬레이션 작업은, 장치의 기하학적 구조를 다양하게 할 수 있는 능력이 시스템의 튜닝을 상이한 바다 상태에 적합하게 응답할 수 있도록 한다는 것을 보였다. 상기 언급된 WO2010007418에서 기술된 공지된 발전기는 수역 내의 웨이브 운동을 유용한 에너지로 변환하기 위한 발전기를 포함하며, 상기 발전기는:

웨이브 운동에 응답하여 움직일 수 있는 적어도 하나의 에너지 캡처 플로트,

상기 에너지 캡처 플로트의 아래에 배치되는 반응 부재(reaction member);

상기 에너지 캡처 플로트를 상기 반응 부재에 연결하고, 상기 에너지 캡처 플로트와 상기 반응 부재 사이 간격을 정의하기 위한 하나 이상의 연결체들; 및

표면 아래 반응 부재와 각각의 에너지 캡처 플로트 사이의 상대적인 운동을 유용한 에너지로 변환하기 위한 에너지 변환 수단들을 포함한다.

본 발명에 따르면, 발전기는 미리 결정된 범위에 걸쳐, 수역의 반응 부재의 깊이를 설정하기 위한 적응형 설정 수단들을 포함한다. 설정 수단들은 수역의 베드(bed)로부터 반응 부재의 높이를 설정하도록 더 배열된다.

"깊이 설정"에 의한 것은, 수정가능한 방식으로 정확한 깊이가 선택되고 고정될 수 있는 방식으로 제어한다는 의미이다. 다시 말해서, 만약 설정 깊이를 변경하고자 하면, 추가적인 정확한 깊이가 선택되고 고정되도록 설정 수단들이 구성되고, 수정되며 제어될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 깊이 설정 수단은 각각의 부력 플로트에 각기 부착된 조정가능한 길이의 적어도 하나의 유연한(flexible) 부착 라인을 포함한다(상기 부력 플로트는 에너지 캡처 플로트와 구별되고 이에 보조적임). 이러한 실시예에 있어서, 발전기는 수역의 표면상에서 보조 플로트에 의해 지지되는 순수 음의 부력(net negative buoyancy)을 가진다.

본 발명의 제2 실시예에 있어서, 깊이 설정 수단은 수역의 베드(B)에 반응 부재를 조정가능하게 고정하기 위한 조정가능한 길이의 적어도 하나의 유연한 정박 라인을 포함한다. 이러한 실시예에 있어서, 발전기는 유연한 정박 라인(들)의 장력에 의해 견디어 지는(resisted) 순수 양의 부력을 가진다.

어느 실시예에 있어서든, 깊이 설정 수단들은 바람직하게 하나 이상의 윈치들에 의해 반응 부재에 커플링된다.

바람직하게, 본 발명에 따르는 발전기 내 연결체는 적어도 하나의 유연한 라인을 포함하고, 상기 라인은 각각의 유연한 라인 또는 유연한 라인을 위한 각각의 풀리(pulley)에 의해 반응 부재에 장착된다. 또한, 바람직하게 라인 또는 각각의 라인은 조정가능한 길이이고, 상기 길이 조정은 각각의 드럼 둘레에 라인 또는 각각의 라인을 감아서 전형적으로 달성된다. 이에 따라, 반응 부재와 에너지 캡처 플로트 사이의 거리가 각각의 드럼들에 연결체 라인들을 감거나 또는 푸는 것에 의해 조정될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예들에 있어서, 연결체들은 에너지 캡처 플로트와 반응 부재 사이의 거리(또는 수직 방향의 간격)의 독립적인 조정을 허용하기 위한 조정가능한 길이이고, 수역 내 에너지 캡처 플로트의 깊이가 된다. 연결체들은, 연결 기하학적 구조(예컨대, 연결체와 수평 사이의 예각)가 선택적으로 변경될 수 있도록 반응 부재에 조정가능하게 장착되는 것이 더 바람직하다. 조정가능한 장착은 바람직하게, 반응 부재에 걸쳐 연결 지점의 움직임을 허용하는 각각의 트랙에서 반응 부재에 대한 적어도 하나의 주요 연결 지점(예컨대, 풀리)에 의한 것이다. 예를 들면, 풀리는 래크(rack) 및 피니언(pinion) 배열(예컨대 풀리 상의 구동 피니언 및 반응 부재 상의 보완 고정 래크)에 의해 트랙에서 이동가능할 수 있다.

이와 같이, 풀리(들)는 반응 부재의 주변을 향해 또는 반응 부재의 주변으로 부터 이격되어 움직일 수 있다. 각각의 풀리가 주변을 향해 이동됨에 따라, 연결체와 수평 사이의 내부(통상적으로 예각) 각도-(반응 부재의 상단 표면의 방향과 통상적으로 동일함)는 감소된다. 풀리 위치의 이러한 조정은 에너지 캡처 플로트와 반응 부재 사이 거리에 영향을 미칠 것이고; 그러한 조정은 연결체 라인들의 길이 조정과 함께 이루어지거나, 또는 연결체 라인들의 길이 조정에 의해 보상될 수 있다.

에너지 캡처 플로트는 반응 부재로부터 에너지 캡처 플로트로의 공기 제공과 본 발명에 따르는 발전기가 배치되는 수역(예컨대, 바다)의 표면으로부터 반응 부재로의 공기 제공의 공급에 의해 통상적으로 공기와 물의 비율을 변화시켜 에너지 캡처 플로트의 질량을 변화시키도록 배열되는 것이 바람직하다.

게다가, 반응 부재는 조정 가능한 부력 및 반응 부재가 부력 플로트로부터 매달려있는 적어도 하나의 잠수 동작 모드 및 수역 내 표면상에서 반응 부재가 플로팅되는 최대 부력 모드를 포함하는 복수의 부력 모드들을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 복수의 부력 모드들 중 임의의 모드에서, 반응 부재는 웨이브 운동에 의해 야기된 에너지 캡처 플로트의 잠재적인 움직임(movement)에 저항하기 위해 관성(inertia) 및 항력(drag)을 가져야 한다.

본 발명의 바람직한 실시예가, 전체에 걸쳐 동일 부분은 동일한 참조 부호에 의해 지칭되는 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 것이다. 도면들의 명확성을 손상시키지 않도록 하기 위해, 모든 부분들이 모든 도면들에 라벨링되지 않는다. 도면들은 다음과 같다:
도 1은 수역(일반적으로, 바다)의 표면 상에 있을 때의 본 발명에 따르는 웨이브 발전기의 바람직한 실시예의 사시도이다.
도 2는 그 수역의 표면 아래에 가라 앉을 때의 도 1의 웨이브 발전기의 사시도이다.
도 3은 수역의 베드에 정박된 도 2의 에너지 변환기를 나타내는 추가적인 사시도이다.
도 4의 4a 내지 도 4의 4d는 본 발명에 따르는 웨이브 발전기를 위한 동작 사이클을 도식적으로 나타낸다.
도 5는 도 1에서 도시된 웨이브 발전기의 부분을 형성하는 에너지 변환기 중 하나를 보다 상세하게 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따르는 웨이브 발전기에서 사용하기 위한 예시적인 수압 회로(hydraulic circuit)를 나타낸다.
도 7은 작은 웨이브들의 표면 근방에서의 본 발명에 따르는 웨이브 발전기 동작을 나타낸다.
도 8은 큰 웨이브들의 중앙 깊이에서의 본 발명에 따르는 웨이브 발전기 동작을 나타낸다.
도 9는 폭풍 웨이브들의 깊은 수중에서의 본 발명에 따르는 웨이브 발전기 동작을 나타낸다.
도 10은 반응 부재와 에너지 캡처 플로트 사이의 상대적으로 짧은 거리(간격)를 갖는, 본 발명에 따르는 웨이브 발전기 동작을 나타낸다.
도 11은 반응 부재와 에너지 캡처 플로트 사이의 상대적으로 넓은 간격을 갖는, 본 발명에 따르는 웨이브 발전기 동작을 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따르는 예시적인 웨이브 발전기를 사용하여 반응 부재와 에너지 캡처 플로트 사이의 다양한 거리에서 달성된 동력 캡처를 도시하는 그래프이다.
도 13은 풀리들이 서로로부터 가장 멀리 이격되는 하나의, 제 1 배치에 있는 풀리들의 세부 사항을 나타내는 도 7에서 도시되는 바와 유사한 도면이다.
도 14는 풀리들이 상대적으로 더 가까이에 위치된 추가적인 배치의 풀리들의 세부 사항을 나타내는, 도 7에서 도시되는 바와 유사한 도면이다.
도 15는 도 2의 배열에 있는 래크, 피니언 및 풀리(5a)의 확대도이다.
도 16은 물이 실질적으로 비어있어 작은 질량을 갖는 플로트를 나타내는 본 발명에 따르는 발전기의 단면도이다.
도 17은 물이 실질적으로 꽉 차있어 높은 질량을 갖는 플로트를 나타내는 본 발명에 따르는 발전기의 단면도이다.
도 18은 반응 부재가 정박 라인을 길게하여 얕은 깊이로 조정되거나 또는 설정되는 추가적인 실시예를 도시하는 도면이다.
도 19는 반응 부재가 정박 라인을 짧게 하여 보다 큰 깊이로 조정되거나 또는 설정되는 도 18의 실시예를 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명에 따르는 예시적인 웨이브 동력 발전기를 도시하는 도 1 및 도 2를 참조하면, 웨이브 동력 발전기는 잠수 가능 해저 반응 부재(1); 웨이브들에 응답하여 움직이는 에너지 캡처 플로트(2); 반응 부재(1) 상에 장착된 일련의 에너지 변환기들(3a, 3b, 3c, 3d); 및 각각의 풀리(5a, 5b, 5c, 5d)를 통해 에너지 캡처 플로트(2)를 각각의 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)에 연결하는 조정가능한 길이의 각각의 연결 라인들(4a, 4b, 4c,4d)을 포함한다. 각각의 풀리들은 각각의 트랙(6a, 6b, 6c, 6d) 상에 조정 가능하게 장착되어, 각각의 풀리가 반응 부재(1)의 주변을 향해 또는 반응 부재의 주변으로부터 이격하여 이동될 수 있다.

도 1에 도시된 배열에 있어서, 각각의 연결 라인들(4a,4b,4c,4d)은 에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 간격이 최소가 되도록 완전히 또는 최대한의 정도로 각각의 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d) 상의 드럼(예컨대 드럼 11a - 도 5 참조) 둘레에 감긴다. 이러한 경우에, 반응 부재(1)와 에너지 캡처 플로트(energy capturing float)는 수역 표면(S) 상에 함께 플로팅된다.

반면, 도 2에서 도시된 배열에 있어서, 각각의 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)은 에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 간격이 존재하도록 풀린다(각각의 드럼 둘레에 부분적으로 감기지 않음). 이러한 경우에, 에너지 캡처 플로트(2)는 수역 표면(S) 아래에서만 나타난다.

도 1 및 도 2에서 도시된 실시예에 있어서, 발전기는 2개(비 에너지-캡처 또는 보조) 표면 플로트(7a, 7b)를 포함하고; 2개 표면 플로트 각각은 각각의 표면 플로트(7a, 7b)를 반응 부재(1)에 연결하는 조정가능한 길이의 대응하는 깊이 설정 라인(8a, 8b)(도 2 참조)을 가진다. 깊이 설정 라인들(8a, 8b)은 각각의 윈치들(winches)(13a, 13b)에 의해 조정될 수 있어, 이들의 길이를 제어가능하게 하여 이후에 설명되는 바와 같이 반응 부재(1)의 깊이를 제어한다. 또한, 도 2는 반응 부재(1)와 에너지 캡처 플로트 사이의 연결을 위한 엄빌리컬(umbilical)을 도시하고, 이의 목적은 후속하는 도면을 참조하여 기술될 것이다.

도 3은 해저(B)에 발전기를 묶어 스테이션에 발전기를 유지시키는 정박 라인들(9a, 9b, 9c, 9d)과 함께 도 2의 웨이브 에너지 발전기(반응 부재(1)로부터 이격된 에너지 캡처 플로트(2)를 재차 가짐)를 나타낸다. 파워 엄빌리컬(power umbilical)(10)은 발전기에 의해 생성된 에너지가 이를 사용할 수 있는 위치로 전달되도록 하기 위해 추가적으로 제공된다.

정박 라인들( 9a, 9b, 9c, 9d)은, 반응 부재(1)의 잠수 깊이가 변경될 때 각각의 정박 라인들의 초과 여유분(slack)이 반응 부재(1)에 의해 테이크 업(take up)될 수 있도록 길이 조정 수단을 통해 반응 부재(1)에 연결될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 발전기가 플로트(7a, 7b)에 연결된 깊이 설정 라인들(8a 및 8b)에 의해 조정되는 바에 따라 물 기둥에서 자유롭게 위 아래로 움직일 수 있게 하기 위하여, 정박 라인들(9a, 9b, 9c, 9d)이 항상 여유있게 남아있다는 것이 주목되어야 한다.

각각의 정박 라인들이 일반적으로 여유가 남아 있음이 보장되는 동안 발전기의 추가적인 자유로운 움직임을 허용하기 위하여 정박 라인들(9a, 9b, 9c, 9d)에 '플로터'(부력 몸체) 또는 싱커(중량화된 몸체)를 부착함으로써 엘보우(elbow)(미도시)가 정박 라인들에 생성될 수 있다.

정박 라인들(9a, 9b, 9c, 9d) 및 파워 엠블리컬(10)은 장치의 제1 실시예의 진보적 특징들과 직접 관련되지 않으며, 그러므로 명확성의 관점에서 제1 실시예를 기술하는 추가적인 도면들로부터 생략될 것이다.

반응 부재(1)는 전반적으로 중공 구조이고, 이의 부력을 조정하기 위하여 공기 또는 물로 선택적으로 충진되도록 구성된다. 따라서, 본 발명에 따르는 웨이브 동력 발전기는, 반응 부재(1)가 완전히 또는 거의 완전히 물로 충진되는 잠수형 운영 구성(operating configuration) 및 반응 부재(1)가 완전히 또는 거의 완전히 공기로 충진되는 부력 표면 구성을 가질 수 있다.

부력 표면 구성(도 1 참조)에서, 반응 부재(1)는 장치의 모든 다른 구성요소들을 운반하기에 충분한 부력으로 수역의 표면(S) 상에 플로트한다. 이러한 조건에서, 본 발명에 따르는 발전기는 수역의 표면(S)에 걸쳐 용이하게 이동될 수 있다. 웨이브 동력 발전기는 물에서 충분히 높게 배치될 수 있어, 정박 라인들(9a, 9b, 9c, 9d) 및 파워 엠블리컬(10)에 대한 모든 연결들이 물에서 알아보기 쉽고 용이하게 접근가능할 수 있다. 또한, 웨이브 동력 발전기는 유지 보수를 위해 용이하게 접근할 수 있도록 물에서 알아보기 쉬운 모든 서비스 가능한 구성요소들을 갖는 웨이브 동력 발전기 자체의 안정적인 서비스 플랫폼을 생성할 수 있다.

도 2를 참조하면, 웨이브 발전기가 잠수형 운영 구성에 있을 때, 반응 부재(1)는 에너지 캡처 플로트(2) 및 표면 플로트들(7a, 7b)의 조합으로부터 매달려 있다. 그러므로, 반응 부재(1)의 중량(W)은 표면 플로트(7a, 7b)의 부력(B2)과 에너지 캡처 플로트(2)의 부력(B1)을 더한 것과 동일하거나 또는 이보다 작다.

반응 부재(1) 내에 포함된 바다 물의 큰 부피는 대응하는 큰 질량을 부재에 부여하고 따라서, 중량(W)을 증가하지 않으면서, 관성이 부여된다. 게다가, 반응 부재(1)는 무거운 하중의 방향과 수직인 큰 표면 영역을 가지고, 이에 따라 큰 항력(drag)과 추가된 질량을 통해 움직임에 대한 추가적인 저항을 제공한다.

통상적으로, 표면 플로트들(7a, 7b)의 조합된 크기는 에너지 캡처 플로트(2)의 크기보다 작고, 따라서 표면 플로트(7a, 7b)의 부력(B2)이 에너지 캡처 플로트(2)의 부력(B1)보다 작을 것이다.

표면 플로트들(7)은 에너지 캡처 플로트(2)보다 더 작기 때문에, 이들은 매우 큰 웨이브 조건에서도 반응 부재(1)의 주요 구조로 상당한 부하를 이동할 수 없다. 또한, 표면 플로트들(7)의 형태는 웨이브 에너지를 캡처하는 능력이 부족할 수 있는 그러한 형태일 수 있다.

반응 부재(1)는, 반응 부재가 바다 표면상에서의 웨이브들의 영향 아래인 것을 보장하기에 충분한 깊이(D1)(도 7 내지 도 11 참조)로 에너지 캡처 플로트(2) 및 표면 플로트들(7a, 7b)로부터 매달려 있을 수 있다. 그러므로, 웨이브들에 의해 야기되는 에너지 캡처 플로트(2)의 움직임이 에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 상대적인 운동을 초래한다. 이러한 움직임이 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)의 각각의 작업 스트로크(stroke)들에 의해 테이크 업되고, 이에 따라 전력을 생산하기 위해 이용된다.

예시된 실시예에 있어서, 단일 플로트(2)가 도시되지만, 적절한 경우 하나 이상의 플로트가 제공되고, 각각은 각각의 연결 라인들, 풀리들 및 트랙들과 함께 반응 부재(1)에 장착된 플로트 자체의 일련의 에너지 변환기들을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다.

도 4의 4a 내지 도 4의 4d를 참조하여, 웨이브들에 응답하는 에너지 캡처 플로트(2)의 움직임이 보다 상세하게 도시된다. 장치의 기하학적 구조는 동작 원리를 명료하게 나타내기 위하여 이 도면에서 간략화된다. 통상적으로, 플로트(2)는 도 4의 4a로부터 도 4의 4b, 이후 도 4의 4c, 이후 도 4의 4d 그리고 도 4의 4a로 제1 사이클을 완성하는 화살표들로 도시된 시퀀스로, 연속적인 웨이브 피크들 사이의 대략적인 원형 경로의 웨이브 입자들의 궤도 운동을 따른다. 에너지 캡처 플로트(2)가 웨이브들과 함께 움직임에 따라, 반응 부재(1)의 중앙에 대한 이들의 거리는 수평적으로 및 수직적으로 둘 모두에서 변경된다. 이는 웨이브들의 영향 하의 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 길이의 변경을 초래하고, 이는 유용한 전력을 발생시키기 위하여 각각의 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 이용된다. 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 길이가 변경되는 방식이 도 4의 4a, 도 4의 4b, 도 4의 4c 및 도 4의 4d에서 화살표에 의해 예시된다. 도 4의 4a, 도 4의 4b, 도 4의 4c 및 도 4의 4d에서 도시된 플로트(2)의 운동이 대략 원형 궤도인 동안에, 플로트(2)는 해양 상태에 따라 실질적으로 보다 더 밀려지거나(수평으로) 또는 올려지게(수직으로) 이동하는 경우가 있을 수 있음을 주목해야 한다.

도 5를 참조하면, 도 5는 에너지 변환기(3a)의 하나를 확대한 도면이고, 에너지 변환기는 대응하는 수압 모터(hydraulic motor)(12a)에 부착된 드럼(11a) 둘레에 감긴 각각의 연결 라인(4a)을 가지게 됨으로써 작동한다. 수압 모터(12a)는 웨이브들에 의해 에너지 캡처 플로트(2)가 이동됨에 따라 드럼(11a)을 회전시키는 연결 라인(4a)에 의해 회전된다. 수압 모터(12a)(및 다른 에너지 변환기(3b, 3c, 3d 등)와 관련된 유사한 모터들)가 외부 힘으로 회전될 때, 관련 모터는 유용한 작업, 예컨대 전기 발전기를 회전시키는 작업을 수행하기 위해 사용될 수 있는 고압 수압력을 생성하는 수압 발전기가 될 수 있다.

수압 예압(hydraulic pre-load)은, 웨이브들로부터 나온 힘이 각각의 연결 라인(4a)의 길이를 짧게 하는 방향으로 플로트(2)를 이동시킬 때 드럼(11a)으로 다시 각각의 연결 라인(4a)을 감을 수 있는 각각의 수압 모터(12a)에 대한 바이어싱 힘(biasing force)을 생성하는 데 이용될 수 있다.

이상의 요건들을 달성할 수 있는 예시적인 수압 회로가 도 6에서 도시된다. 이 회로는 수압 모터(12a)의 가압된 회전으로부터의 수압 유체 흐름의 생성, 생성된 수압 유체 흐름의 전기로의 변환 및 수압 모터(12a) 상의 예압의 생성을 허용한다.

이러한 수압 회로의 구성요소들이 잘 알려져 있으며, 본 발명의 부분을 형성하지는 않는다. 그러나, 예시적인 수압 회로에서, 수압 모터(12a)는 수압 모터와 시스템의 잔부 사이의 압력을 제어하는 압력 모듈레이터(pressure modulator)들을 통해 연결된다. 고압 및 저압 어큐뮬레이터(accumulator)들이, 웨이브 사이클을 통해 제공된 가변 전원을 평활하고, 윈치들로 반응 전력을 제공하기 위한 단기 에너지 저장소로서 사용된다. 유체는 전기 발전기를 회전시키기 위해 사용되는 가변 속도 수압 모터를 통해 회로의 고압 측면으로부터 저압 측면으로 지나간다. 이 전기 발전기는 전력을 받아들이고 시스템으로 반응 전력을 제공하는, 가변 속도 수압 모터에 파워를 제공하기 위한 모터로서 작동한다. 수압 유체는 시스템에 사용되는 유체의 품질을 유지하기 위해 저장소에 저장되고 필터들을 통해 지나간다. 시동 펌프가 초기 압력을 시스템에 공급하기 위해 또한 구비된다.

또한, 드럼(11a)(및 유사한 드럼들)은 각각의 연결 라인(4a)(및 대응되는 유사한 연결 라인들, 예컨대 다른 도면들에서 도시되는 바와 같은)의 저장을 위한 시설을 제공하고, 이에 따라 이의 길이 조정을 용이하게 한다. 연결 라인(4a)이 짧아질 때, 연결 라인의 복수의 턴들(turns)이 에너지 캡처 플로트(2)가 반응 부재(1)와 접촉될 때 최소 길이가 달성되는 지점으로 드럼 상에서 유지된다. 연결 라인(4a)이 길어질 때, 연결 라인의 보다 적은 턴들이 최대 길이가 달성되고 라인(4a)이 드럼(11a) 상에 저장됨이 없는 지점으로 드럼 상에서 유지된다. (모든 다른 라인들(4b, 4c, 4d)의 동등한 테이크 업 및 풀림이 유사한 드럼들을 통해 모든 다른 대응 에너지 변환기들에서 발생된다, 미도시됨).

많은 다른 형태들의 길이 조정 및 파워 테이크 오프(take off) 메커니즘들이 본 발명의 예시된 실시예를 참조하여 기술된 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)의 자리에 사용될 수 있으며; 본 명세서에서 기술된 시스템은 에너지를 변환하고 각각의 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 길이를 조정하는 것 둘 다를 위한 실질적으로 실현 가능한 방법을 예시하기 위한 것임이 이해되어야 한다.

예를 들어, 수압 실린더들 또는 선형 발전기들은 대응하는 연결 라인들의 길이를 조정하기 위해 사용된 중간 라인 저장 드럼을 가지고, 수압 모터들이 사용된 자리에 존재할 수 있다. 게다가, 별개의 물리적인 스프링들이 본 발명의 제1 예시적인 실시예에서 사용된 수압 예압을 대체할 수 있다.

연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)과 깊이 설정 라인들(8a, 8b)이 모두 길이 조정가능하기 때문에, 에너지 캡처 플로트(2)의 깊이(D2)와 반응 부재(1)의 깊이(D1) 모두는, 전체 장치가 해상에 남아 있는 동안에 서로 독립하여 변경될 수 있다. 이는 기술된 실시예의 중요한 특징이다.

깊이 설정 라인들(8a, 8b)은 각각의 윈치(13a, 13b)에 의해 조정될 수 있으며, 이는 이들의 길이에 대한 제어를 가능하게 하여 반응 부재(1)의 깊이(D1)에 대한 제어를 가능하게 한다. 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 길이 및 그에 따른 에너지 캡처 플로트(2)의 깊이(D2)가 각각의 에너지 변환기의 일부인 드럼들, 예컨대 드럼(11a) 상의 각각의 라인들의 저장을 통하여 각각의 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 조정될 수 있다.

본 발명에 따르는 발전기가 동작중에 있고 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 각각의 길이들이 웨이브들의 운동으로 인하여 끊임없이 변경될 때, 이는 에너지 변환기들(3a, 3b, 3c, 3d)에 의해 조절되는 중립 또는 중간 스트로크 위치 및 그에 따른 조정되는 에너지 캡처 플로트(2)의 평균 깊이(D2)이다.

드럼(11a)(및 유사한 드럼들) 또는 각각의 모터들(12a) 등은 순환하여 인코딩될 수 있고, 따라서 각각의 드럼 상의 연결 라인(4a, 4b, 4c, 4d 등)의 정확한 양이 항상 발전기의 관련 제어 시스템에 의해 알려지도록 한다. 그러므로, 길이 조정을 원할 경우, 제어 시스템은 모터(12a) 또는 유사한 모터들에게 각각의 연결 라인(4a)을 당기거나(reel-in) 또는 풀도록(play-out) 명령할 수 있다. (이상에서 설명된 수압 에너지 변환 회로는, 본 발명에 따르는 발전기가 웨이브 운동으로부터 동력을 발생시키지 않는 때에도 수압 모터들에 동력이 공급되도록 허용한다.)

발전기가 사용 중이고 연결 라인들의 길이들이 계속 변화되는 경우, 제어 시스템은 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 평균 길이를 모니터링할 것이다(이상에서 기술되는 바와 같이). 이러한 경우에, 평균 길이의 조정이 의도될 때, 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)이 당겨지는 것이 아니라 더 용이하게 풀리도록(연결 라인들을 길게 하기 위해) 또는 풀리는 것이 아니라 더 강하게 당겨지도록(reeled in)(연결 라인들을 짧게 하기 위해) 제어 시스템이 수압 모터의 바이어싱 힘을 조절할 수 있다. 원하는 평균 라인 길이가 달성될 때, 웨이브들로 인한 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 당김 및 풀림이 동일하게 되도록 제어 시스템은 모터(12a) 및 유사한 모터의 바이어싱 힘을 평형으로 되돌린다. (이상에서 기술된 수압 에너지 변환 회로는 수압 바이어싱 힘이 이러한 효과를 달성하기 위해 적합한 방식으로 조절되게 한다.)

이상에서 설명된 메커니즘에 의해 반응 부재(1)의 깊이(D1) 및 에너지 캡처 플로트들(2)의 깊이(D2)가 바다 상태에 따라(주어진 바다 상태는 서로 독립적으로 변경될 수 있는 웨이브 높이와 웨이브 주기 모두 갖는, 바다에서의 웨이브 높이 및 웨이브 주기의 복합 상태임) 변경될 수 있어 발전기의 에너지 캡처 특성이 변경되도록 한다. 바다 상태에 응답하여 장치 기하학적 구조를 변경하는 상기 장치의 이러한 기능이 에너지 캡처 특성에 어떻게 영향을 주는지가 아래에서 더 설명될 것이다.

우선, 본 발명에 따르는 발전기가 웨이브 높이에 응답하여 이의 에너지 캡처 특성을 조정할 수 있는 방법이 설명될 것이고, 특히 장치들이 극한의 바다 상태에서 캡처링되는 에너지를 제한할 수 있는 방법이 설명된다. 두 번째로, 웨이브 주기에 응답하여 발전기의 응답을 조정하기 위한 본 발명에 따르는 발전기의 기능이 설명될 것이다.

도 7 내지 도 9를 참조하여, 웨이브 높이에 응답하여 에너지 캡처가 조정될 수 있는 방법이 보다 상세하게 설명된다. 보조로서, 물 기둥에서의 에너지 분포가 본 발명에 따르는 발전기의 표현과 함께 예시적으로 도시된다(축척을 맞추지 않음).

잘 알려진 바와 같이, 웨이브 에너지는 물 입자의 궤도 운동이고, 이 궤도 운동은 웨이브 이동의 방향으로 전파된다. 웨이브 높이가 증가됨에 따라, 입자 궤도가 커지며, 입자들의 속도 또한 더 커진다. 웨이브 에너지(즉, 입자 궤도들의 크기)는 표면에서 최대이고, 깊이에 따라 급속히 감소한다.

도 7을 참조하면, 작은 웨이브 높이들에서, 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)을 적절히 길게 하거나 또는 풀어서, 캡처되는 에너지를 최대로 하기 위해 에너지 캡처 플로트(2)의 깊이(D2)가 매우 얕아질 수 있다(바다 표면(S) 상에 또는 표면 근방으로).

도 8을 참조하면, 큰 웨이브 높이의 중간으로, 에너지 캡처 플로트(2)의 깊이(D2)가 표면에서의 웨이브 에너지에 대하여 상대적으로 감소된 웨이브 에너지를 갖게 더 깊어지도록 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)이 부분적으로 끌어 당겨질 수 있고, 그럼으로써 장치들의 구조가 초과 부하에 영향받지 않고 메커니즘의 동력 수취가 정격 전력 이상의 초과 에너지를 처리할 필요가 없다.

도 9를 참조하면, 폭풍 조건에서(매우 큰 웨이브 높이들) 장치에 대한 손상을 야기시키는 매우 큰 웨이브의 위험이 완화될 수 있는, 최대 깊이로 에너지 캡처 플로트(2) 및 반응 부재(1)가 하강할 수 있도록 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)이 완전히 끌어 당겨질 수 있다.

웨이브 크기뿐만 아니라 웨이브 주기가 웨이브들의 에너지 양에 영향을 주고, 따라서 플로트 깊이가 웨이브 주기에 대해 또한 조정될 수 있다는 것이 더 주목되어야 한다.

본 발명에 따르는 장치들이 특히 바다 상태 주기에 응답하여 장치의 기하학적 구조를 조정하는 방법이 추가적으로 설명될 것이다. 이러한 조정들의 목적은 지속적인 바다 상태 주기에 대한 최적 에너지 캡처 반응을 제공하는 것이며- 이는 보통 조율(tuning)로서 지칭된다.

장치들이 바다 상태 주기에 대해 장치의 응답을 조율하는 제1 메커니즘이 도 10 및 도 11을 참조하여 설명될 것이다.

도 10을 참조하면, 짧은 주기를 갖는 웨이브들에서, 에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 거리(D3)가 감소된다. 이는, 수평에 대한 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)의 각각의 각도 α가 작아지고, 플로트(2) 상의 제약을 증가시키며 상기 시스템의 고유 주파수를 결과적으로 감소시키도록, 시스템의 기하학적 구조를 변경한다. - 이는 에너지 캡처 플로트(2)의 응답이 짧은 주기 바다 상태들에 더 양호하게 조율되게 한다. -

도 11을 참조하면, 긴 주기의 웨이브들에서, 에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 거리가 길어진다. 이는, 수평에 대한 연결 라인들(4)의 각도 α가 더 커지게 되고, 따라서 플로트(2) 상의 제약을 감소시키고 결과적으로 상기 시스템의 고유 주파수를 증가시키도록, 상기 시스템의 기하학적 구조를 변경시킨다. - 이는 에너지 캡처 플로트(2)의 응답이 긴 주기 바다 상태들에 더 양호하게 조율되게 한다. -

에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 거리(D3)를 증가시키는 효과에 대한 우리의 컴퓨터 모델은 도 12에서 그래프로 도시된다. 반응 부재(1)와 에너지 캡처 플로트(2) 사이의 거리(D3)의 증가가 발전기에 의한 에너지 캡처가 피크를 획득하는 증가하는 주기를 가져온다.

이에 의해 본 발명에 따르는 발전기가 이의 기하학적 구조를 조정할 수 있는 제2 메커니즘이 도 13 및 도 14를 참조하여 설명될 것이다.

특히, 풀리들이 각각의 에너지 변환기(3a, 3c)를 향하여 또는 이로부터 멀리 이격되어 이동되도록 허용하는 트랙들(6a, 6c) 상에 조정가능하게 장착되는 풀리들(5a, 5c)에 의해 연결 라인들(4a, 4c)이 각각의 에너지 변환기(3a, 3c)에 연결된다.

도 13은 에너지 변환기(3a, 3c)에 상대적으로 근접되도록 조정된 풀리들(5a, 5c)을 도시하고, 도 14는 에너지 변환기(3a, 3c)로부터 상대적으로 멀리 이격되도록 조정된 풀리들(5)을 도시한다.

그러므로, 수평과 각각의 라인들(4a, 4b) 사이의 각도인 각도 α는 에너지 캡처 플로트(2)로부터 반응 부재(1)까지의 거리가 이상에서 기술된 바와 같이 조정될 때와 유사한 방식으로 조정된다. 따라서, 시스템의 응답에 대한 변경이 또한 유사하고, 각각의 에너지 변환기(3a, 3c)를 향한 풀리들(5a, 5c)의 이동은 각도 α를 증가시키고 보다 긴 웨이브 주기 바다 상태를 향하여 시스템의 응답을 조율할 것이다. 반면, 에너지 변환기들(3a, 3c)로부터 이격되는 풀리들(5a, 5c)의 이동은 각도 α를 감소시키고 짧은 주기 바다 상태를 향하여 시스템의 응답을 조율할 것이다.

도 13 및 도 14에 있어서, 단지 2개의 라인들(4a, 4b) 및 대응하는 변환기들(3a, 3c) 등이 도시되었지만; 라인들, 변환기들 등의 2개 이상의 이러한 조합들이 이상이 고려됨이 자명임이 주목되어야 한다.

도 15의 상세한 예시에서, 각각의 풀리(5a)는 트랙(6a) 상의 래크(15) 및 풀리(5a)에서의 각각의 피니언(14)을 통해 트랙(6a)을 따라 앞뒤로 이동될 수 있다. 트랙(6a)은 반응 부재(1)에 고정되는 래크(15) 및 구동 모터(미도시)에 의해 동작되는 피니언(14)을 포함한다.

풀리(5a) 등의 위치를 조정하는 다른 방법이 가능하다는 것이 이해될 것이다. 예를 들면, 수압 램(hydraulic ram) 또는 나선형 드라이브(helical drive)가 예시된 실시예의 래크(15)와 피니언(14)과 유사한 효과를 달성하기 위해 사용될 수 있다.

또한, 풀리들(5a) 등은 생략될 수 있으며, 에너지 변환기들(3a) 등은 에너지 캡처 플로트(2)로부터 각각의 드럼들(예컨대 도 5에서 도시되는 바와 같은 드럼(11a)) 상으로 직접 공급되는 연결 라인들과 함께 트랙들을 따라 직접 자체적으로 이동될 수 있다는 것이 이해될 것이다.

이상에서 기술된 실시예들이 이러한 메커니즘들에 의해 본 발명에 따르는 발전기가 에너지 캡처와 장치들의 생존성 모두를 최적화시키기 위해 상이한 웨이브 높이들 및 바다 상태들에 대해 그것의 응답을 조절하기 위하여 그것의 기하학적 구조를 변경할 수 있는 메커니즘들을 예시하였다.

그러나, 에너지 캡처 플로트(2) 깊이; 에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 거리; 각각의 풀리들(5a, 5b, 5c, 5d)과 에너지 변환기들(3a, 3b, 3c, 3d) 사이의 거리에 대한 임의의 조합이 가능하다는 것이 주목되어야 한다. 장치들은 예시된 실시예들에 한정되지 않는다.

이에 의해 본 발명에 따르는 발전기가 변화되는 바다 상태에 조율될 수 있는 추가적인 메커니즘이 도 16 및 도 17을 참조하여 설명될 것이다.

에너지 캡처 플로트(2)의 질량은 플로트(2) 내에 포함된 물과 공기의 비율을 조정함으로써 조정될 수 있다. 도 16은 물이 상대적으로 비워진 작은 질량을 갖는 주요 에너지 캡처 플로트(2)를 도시하고, 도 17은 물이 상대적으로 가득 채워진 큰 질량을 갖는 주요 에너지 캡처 플로트(2)를 도시한다. 질량 조율(통상적으로 알려진 바와 같이)은 에너지 캡처 플로트(2)의 응답이 상이한 바다 상태에 대하여 최적화되도록 허용하며, 이는 장치들의 전체 에너지 캡처를 증가시킨다.

에너지 캡처 플로트(2)의 질량의 증가는 통상적으로 보다 긴 웨이브 주기에 대해 플로트의 응답을 조율한다. 그러므로, 주요 에너지 캡처 플로트(2)의 질량을 조율하는 효과 및 장치들의 기하학적 구조의 조정으로 인한 조율 효과가 보다 큰 조율 효과를 위해 더해질 수 있다.

에너지 캡처 플로트(2)의 질량 조정은 이의 부력(B1)(도 2 참조)을 변경시키기 때문에, 완성된 시스템의 전체 부력은 반응 부재(1)의 부력 및 그에 따른 이의 잠수된 중량(W)에 대한 대응하는 조정을 함으로써 유지된다(즉, 물이 에너지 발생 플로트(2)에 부가되는 경우 공기가 반응 부재(1)에 부가된다).

대안으로, 에너지 캡처 플로트(2)의 부력에서의 감소가 표면 플로트(7a, 7b)의 잠수 깊이의 증가에 의해 대응될 수 있다(즉, B1이 감소하고 보상으로 B2가 증가하므로, 시스템의 전체 부력은 유지되고 반응 부재(1)의 잠수된 무게(W)가 계속해서 동일하다).

에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1)로부터 공기를 제거하거나 또는 부가하기 위해, 별개의 스노클(snorkel) 라인(16)이 반응 부재(1)로부터 에너지 캡처 플로트(2)까지 제공된다. 반응 부재(1) 상에 또는 내의 압축기(미도시)가 위의 바다 표면으로부터 반응 부재(1) 안으로 또는 플로트(2) 안으로 공기가 펌핑되도록 허용한다.

반응 부재(1)와 플로트(2)로의 공기 공급의 제공은 반응 부재(1)와 플로트(2) 내 공기의 압력을 위에서 기술된 바와 같은 다양한 동작 깊이에 의존하여 동작 깊이에서의 주위 압력과 동일하게 되도록 허용한다.

에너지 캡처 플로트(2)와 반응 부재(1)로부터 공기를 제거하거나 또는 부가하기 위해, 깊이 설정 라인들(8a, 8b)은 표면으로부터 반응 부재(1)로 공기를 나르기 위한 스노클들(즉, 관형이거나, 또는 하나는 강도를 위해 속이 꽉 차있으며 및 다른 하나는 공기를 운반하는 관형인, 한 쌍의 라인들로 구성된)을 또한 포함할 수 있다. 공기 유입구들(17a, 17b)은 표면 플로트(7a, 7b) 내에 제공될 수 있다.

압축기가 표면으로부터 반응 부재(1) 또는 플로트(2) 내로 공기를 펌핑하도록 반응 부재(1) 상에 또는 반응 부재 내에 제공된다.

반응 부재(1)와 플로트(2)로의 공기 공급의 제공은 이상에서 기술된 바와 같이 다양한 동작 깊이에 의존하여 반응 부재(1)와 플로트(2) 내 공기 압력을 동작 깊이에서의 주위 압력과 동일하게 한다.

이제, 도 18 및 도 19에서 도시된 제2 실시예에 대한 언급이 이루어질 것이다. 제1 실시예에서와 같이, 제2 실시예는 잠수가능한 반응 부재(1); 웨이브들에 응답하여 움직이는 에너지 캡처 플로트(2); 반응 부재(1) 상에 장착된 일련의 에너지 변환기들(3a, 3b, 3c, 3d); 각각의 풀리(5a, 5b, 5c, 5d)를 통해 에너지 캡처 플로트(2)를 각각의 에너지 변환기(3a, 3b, 3c, 3d)에 연결하는 조정가능한 길이인 각각의 연결 라인들(4a, 4b, 4c, 4d)을 포함하고, 각각의 풀리들은 각각의 트랙(6a, 6b, 6c, 6c)에 조정가능하게 장착된다. (이상에서 지시된 바와 같이, 명확성을 위해, 이러한 모든 특징들 전부가 도 18 및 도 19에서 보다 상세하게 설명되거나 또는 라벨링되지는 않음.)

제1 실시예와 대조적으로, 제2 실시예는 반응 부재(1)의 깊이(D1)를 제어하기 위한 표면 플로트(7a, 7b) 및 깊이 설정 라인들(8a, 8b)을 포함하지 않는다. 대신, 제2 실시예의 정박 라인들(9a, 9b)이 길이를 조정하여 반응 부재(1)의 깊이를 제어한다. 이는 윈치들(18a, 18b)(제1 실시예에서 깊이 설정 라인들을 반응 부재(1)에 부착하는 윈치들(13a, 13b)과 유사한)을 통해 반응 부재에 부착되어 있는 정박 라인들(9a, 9b)에 의해 달성된다.

반응 부재(1)의 깊이(D1)를 정박 라인들(9a, 9b)이 제어할 수 있도록, 전체 장치들은 표면에 계속하여 플로팅하는 시도를 해야 하고 정박 라인들(9a, 9b)에 의해 그러한 동작을 방지되어야 한다. 그러므로, 제2 실시예에 있어서, 에너지 생성 플로트의 부력(B1)은 반응 부재(1)의 중량(W)보다 크고, 전체 부력 힘은 정박 라인(9a, 9b)의 장력(T)에 의해 견디어 진다.

도 18은 정박 라인들(9a, 9b)을 길게 하여 얕은 깊이로 조정된 반응 부재(1)를 도시하는 반면, 도 19는 상기 반응 부재(9a, 9b)를 짧게 하여 더 깊은 깊이로 조정된 반응 부재(1)를 도시한다.

이전의 실시예에서와 같이, 에너지 발전기 플로트(2)와 반응 부재(1) 사이의 거리(D3)는 각각의 연결 라인들(4a, 4c)의 길이를 변경함으로써 반응 부재(1)의 깊이(D1)와 독립적으로 조정될 수 있다. 또한, 이전의 실시예와 같이 수평에 대한 연결 라인들의 각도는 트랙들에서의 풀리 위치를 변경함으로써 독립적으로 조정될 수 있다. 게다가, 에너지 캡처 플로트(2)의 질량이 포함된 공기와 물의 비율을 변경함으로써 제1 실시예에서와 같이 조정될 수 있다.

Claims (13)

1. 수역 내 웨이브 운동을 유용한 에너지로 변환하기 위한 발전기에 있어서,
   상기 발전기는:
   상기 웨이브 운동에 응답하여 이동 가능한 적어도 하나의 에너지 캡처 플로트(energy capturing float)(2);
   상기 에너지 캡처 플로트 아래에 배치되는 반응 부재(1);
   상기 적어도 하나의 상기 에너지 캡처 플로트를 상기 반응 부재에 연결하고, 상기 에너지 캡처 플로트와 상기 반응 부재 사이의 거리(D3)를 정의(define)하기 위한 연결 수단(4a, 4b, 4c, 4d);
   상기 반응 부재(1)와 상기 적어도 하나의 각각의 에너지 캡처 플로트(2) 사이의 상대 운동을 상기 유용한 에너지로 변환하기 위한 에너지 변환 수단(3a, 3b, 3c, 3d)을 포함하고,
   상기 발전기는, 미리 결정된 범위에 걸쳐, 상기 수역 내의 상기 반응 부재의 깊이(D1) 및 수역의 베드(bed)(B)로부터 반응 부재의 높이를 설정하기 위한 적응형 깊이 설정 수단(8a, 8b 또는 9a, 9b, 9c, 9d)을 포함하며, 상기 연결 수단들은 상기 에너지 캡처 플로트와 상기 반응 부재 사이의 상기 거리(D3)를 독립적으로 조정하기 위한 조정 가능한 길이인 것을 특징으로 하는, 발전기.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 연결 수단들은 조정 가능한 길이의 적어도 하나의 유연한 라인을 포함하고, 상기 길이 조정은 각각의 드럼(12a) 둘레에 유연한 라인 또는 각각의 유연한 라인을 감음(winding)으로써 달성되는, 발전기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 연결 수단들의 기하학적 구조(geometry)가 변경될 수 있도록 상기 연결 수단들이 상기 반응 부재에 조정가능하게 장착되는, 발전기.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 반응 부재(1) 상의 상기 연결 수단들에 대한 조정가능한 장착은, 상기 반응 부재에 걸쳐 각각의 연결 지점의 움직임을 허용하는 각각의 트랙(6a, 6b, 6c, 6d)에서 상기 반응 부재에 대한 상기 연결 수단들의 적어도 하나의 주요(primary) 연결 지점(5a, 5b, 5c, 5d)을 통한 것인, 발전기.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 주요 연결 지점은, 상기 반응 부재 상의 고정 래크(fixed rack)(15)와 결합되는 각각의 풀리 상의 구동 피니언(driven pinion)(14)에 의해 상기 각각의 트랙(6a, 6b, 6c, 6d)에서 이동될 수 있는 풀리(pulley)(5a, 5b, 5c, 5d)를 포함하는, 발전기.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 에너지 캡처 플로트는 내부에 포함된 공기와 물의 비율을 변화시켜 질량을 변화시키도록 배열되는, 발전기.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 에너지 캡처 플로트 내의 공기 및 물의 상기 비율을 변화시키는 것은, 상기 반응 부재로부터 상기 플로트로의 공기 공급(16)의 제공과 상기 수역의 표면(S)으로부터 상기 반응 부재로의 공기 공급(17)의 제공에 의해 달성되는, 발전기.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 깊이 설정 수단은 각각의 부력 수단들(7a, 7b)에 각각 부착된 조정가능한 길이의 적어도 하나의 유연한 부착 라인(8a, 8b)을 포함하는, 발전기.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 수역의 표면(S) 상에 상기 부력 수단들(7a, 7b)에 의해 지지되는 순수 음의 부력(net negative buoyancy)을 가지고, 상기 부력 수단들은 상기 유연한 부착 라인(8a, 8b)에 의해 상기 반응 부재에 부착되는, 발전기.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 깊이 설정 수단들은 상기 수역의 베드(B) 위에 상기 반응 부재를 조정가능하게 위치시키기 위해 조정가능한 길이의 적어도 하나의 유연한 정박 라인(9a, 9b, 9c, 9d)을 포함하는, 발전기.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 발전기는 상기 적어도 하나의 유연한 정박 라인(9a, 9b, 9c, 9d)의 장력에 의해 견뎌지는(resisted) 순수 양의 부력(net positive buoyancy)을 가지는, 발전기.
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 깊이 설정 수단들은 윈치(winch)(13a, 13b 또는 18a, 18b)에 의해 상기 반응 부재에 커플링되는, 발전기.
13. 삭제

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