KR102230135B1 - Wave power generation apparatus - Google Patents

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KR102230135B1
KR102230135B1 KR1020200038582A KR20200038582A KR102230135B1 KR 102230135 B1 KR102230135 B1 KR 102230135B1 KR 1020200038582 A KR1020200038582 A KR 1020200038582A KR 20200038582 A KR20200038582 A KR 20200038582A KR 102230135 B1 KR102230135 B1 KR 102230135B1
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박광수
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박상한
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Abstract

The present invention relates to a wave power generator having an improved support structure for a floating body so that the floating body can be lifted up and down according to the change in the water level even when the difference in the water level of waves becomes excessively high, and having a structure improve to continuously and stably supply the kinetic energy transmitted to a drive shaft connected to the generator by adding the upper and lower potential energy of the weight linked with the vertical operation of the floating body.

Description

파력 발전장치{Wave power generation apparatus}Wave power generation apparatus

본 발명은 파력 발전장치에 관한 것으로, 특히 파도의 수위차가 과도하게 높아지더라도 파도의 수위 변화에 따라 부유체를 상,하로 승강시킬 수 있도록 부유체의 지지구조를 개선함과 아울러, 상기 부유체의 상하동작과 연계동작되는 웨이트의 상,하 위치 에너지를 부가하여 발전기와 연결된 구동축에 전달되는 운동에너지를 연속적이고 안정적으로 공급하도록 그 구조가 개선된 파력 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wave power generation device, in particular, improving the support structure of the floating body so that the floating body can be lifted up and down according to the change in the water level of the wave even if the water level difference of the wave is excessively high, and The present invention relates to a wave power generating device having an improved structure to continuously and stably supply kinetic energy transmitted to a drive shaft connected to a generator by adding the upper and lower potential energy of the weight operated in connection with the vertical motion.

최근 환경문제가 전 세계적인 문제로 떠오르면서 석탄, 석유, 원자력 및 천연가스가 아닌 태양에너지, 바이오에너지, 풍력, 소수력, 연료전지, 석탄의 액화 및 가스화, 해양에너지, 폐기물에너지 및 그 외에도 지열, 수소, 석탄에 의한 물질을 혼합한 유동성 연료 등이 대체에너지원으로 거론되고 있다. 특히 태양력이나 조력, 풍력 등의 자연에너지 개발을 통한 대체에너지원의 발굴에 관심이 집중된다.Recently, as environmental issues have emerged as a global problem, solar energy, bio energy, wind power, small power, fuel cells, liquefaction and gasification of coal, marine energy, waste energy, and other geothermal heat, hydrogen, not coal, petroleum, nuclear and natural gas. As an alternative energy source, fluid fuels mixed with coal-based materials are being discussed. In particular, attention is focused on discovering alternative energy sources through the development of natural energy such as solar power, tidal power, and wind power.

일반적으로 파력 발전이란 파도에 의해 수면이 주기적으로 상하운동을 하면, 물 입자가 전후로 움직이는데, 이 운동을 에너지 변환장치를 통하여 전기에너지로 변환시키는 것을 일컫는다.In general, wave power generation refers to the conversion of water particles into electric energy through an energy conversion device when the water surface periodically moves up and down by waves, and water particles move back and forth.

파력발전은 파도의 수직운동을 이용하는 방법과 수평운동을 이용하는 방법으로 구분된다. 그런데 파도의 운동은 상,하운동과 수평운동이 혼재되어 나타난다.Wave power generation is divided into a method using a vertical motion of a wave and a method using a horizontal motion. However, the wave motion appears as a mixture of up and down motion and horizontal motion.

이러한 파력 발전은 그 설치 방법에 따라 부체식과 고정식으로 나눌 수 있는데, 먼저, 부체식은 바다에 떠 있는 장치에 의한 파 에너지의 효율적 이용과 시설 주변 측면에서 우수하다.Such wave power generation can be divided into a floating body type and a fixed type according to its installation method. First, the floating body type is excellent in terms of efficient use of wave energy by a device floating in the sea and in terms of facilities surroundings.

다음으로, 고정식은 고정되어 있는 기질에 설치되는데, 설계 및 시공상 유리하며 방파제 등 타 시설물과 겸용할 수 있고 추출한 에너지 수용이 용이하다.Next, the fixed type is installed on a fixed substrate, which is advantageous in design and construction, can be used in combination with other facilities such as a breakwater, and it is easy to receive the extracted energy.

또한, 파의 에너지를 이용하는 방법에 따라 각각 파의 상하운동, 수평운동, 수중압력을 이용하는 파력 발전으로 나눌 수 있다.In addition, according to the method of using the energy of the wave, it can be divided into wave power generation using vertical motion, horizontal motion, and underwater pressure, respectively.

상기한 파력발전의 종류를 살펴보면, 진동수주형, 월파형, 가동물체형 등이 있고, 설치 형태별로는 고정식과 부유식으로 구분된다.Looking at the types of wave power generation described above, there are a vibration order type, a moon wave type, a temporary animal type, and the like, and the installation type is classified into a fixed type and a floating type.

파력발전장치에서 파도의 운동을 직접 이용하는 가동물체형의 경우, 1차 에너지 변환은 부체의 운동모드로 나타나게 되고, 파도에 따른 부체의 운동을 모드를 5가지로 분류할 경우, 상하운동 수평운동 회전운동 연성운동 연성부체운동으로 나타나게 되는데, 본 장치에서는 이러한 부체의 운동 특성을 분석하여 부유체의 경우 파도는 상하운동과 수평운동이 항시 내재되어 작용하는 점을 이용하여 수평운동 파력발전장치를 개발하였다.In the case of a temporary animal body that directly uses the motion of the waves in the wave power generation device, the primary energy conversion appears as a motion mode of the floating body, and if the motion of the floating body according to the wave is classified into 5 modes, vertical motion and horizontal motion rotation Movement ductile movement It appears as a ductile floating body movement, and this device analyzes the movement characteristics of such a floating body, and in the case of a floating body, the horizontal movement wave power generation device was developed by using the fact that the vertical movement and the horizontal movement are always inherent in the floating body. .

파력발전에서 고정식은 부유체를 항타 등의 방법으로 말뚝을 박아 고정시키는 것이고, 부유식은 부유체가 바다의 수면 상에 표류상태에서 파도의 흔들림을 그대로 받아 들이면서 에너지를 취득하는 것이다.In wave power generation, the fixed type is to fix the floating body by driving a pile by a method such as driving, and the floating type is to acquire energy while accepting the shaking of the wave as it is while the floating body is drifting on the surface of the sea.

해안가 파도의 운동은 일면은 개방되고 다른 일면은 닫혀진 지형구조에서 규칙파와 불규칙파가 혼재된 파랑이 연속적으로 출렁이는 것이다. 즉 파고와 주기가 불규칙한 연속적인 싸이클운동이 나타나는 것이다.The motion of coastal waves is that waves mixed with regular and irregular waves in a topographic structure that is open on one side and closed on the other side continuously fluctuates. In other words, a continuous cycle motion with irregular wave height and period appears.

기존 파력 발전과 관련된 선행기술은 한국 등록특허공보 등록번호 제 10-0989594호 " 부유식 구조물을 이용한 파력발전 시스템"(등록일자 : 2010.10.18)에 기재된 바와 같이, 해수면에 설치되어 파도의 고저차에 의해 상하 왕복운동을 하는 부유식 구조물과, 일측이 상기 부유식 구조물의 하단부의 일측에 연결되고 타측이 나사산으로 이루어진 제 1연결부와, 일측이 상기 제 1연결부의 나사산 부분에 연결되고 상기 제 1연결부의 축방향 운동에 따라 회전하는 회전장치와, 상기 회전장치의 내부에 설치되어 상기 회전장치의 회전에 따라 전기에너지를 발생하는 발전장치와, 일측이 상기 회전장치의 타측에 연결되고 타측이 고정부를 통하여 해저면에 고정되는 제 2연결부를 포함하여 이루어진 것이다.The prior art related to the existing wave power generation is installed at the sea level and is installed at the sea level as described in Korean Patent Registration No. 10-0989594 "Wave power generation system using a floating structure" (registration date: 2010.10.18). A floating structure that performs vertical reciprocation, and one side is connected to one side of the lower end of the floating structure, and the other side is a first connection made of a thread, and one side is connected to a threaded portion of the first connection, and the first connection part A rotating device that rotates according to the axial motion of the rotating device, a power generating device that is installed inside the rotating device to generate electric energy according to the rotation of the rotating device, and one side is connected to the other side of the rotating device and the other side is a fixed part. It is made including a second connection fixed to the sea floor through.

이 경우 제 2연결부가 해수면이 아닌 해저쪽에 고정되고 제 1연결부가 부유식 구조물의 하단에 연결되어 파도의 고저차에 따라 상하 승강되는 구조로 구성되므로, 제 2연결부를 해저면에 고정시켜야 하는 번거로운 작업이 있으며, 부유식 구조물의 상,하 승강시 제 1연결부의 나선 회전에 의한 축력이 회전장치에 전달되어 회전장치내에 내장된 발전장치를 구동시키도록 되어 있으나 파도의 경우 수면에서 일방향으로 들이칠 때 파도의 파력 에너지가 큰 반면에, 단순히 부유식 구조물의 회전력을 나선형 제 1연결부의 축력으로 전환시킬 경우 효율이 만족스럽지 못하고 접촉에 따른 부품 손상의 우려가 있다.In this case, the second connection part is fixed to the bottom of the sea rather than the sea level, and the first connection part is connected to the bottom of the floating structure, and it is constructed in a structure that moves up and down according to the difference in elevation of the waves, so it is a cumbersome task to fix the second connection to the sea floor. When the floating structure is raised or lowered, the axial force due to the spiral rotation of the first connection is transmitted to the rotating device to drive the power generation device built into the rotating device. However, in the case of waves, when it strikes in one direction from the surface of the water While the wave energy of the waves is large, if the rotational force of the floating structure is simply converted to the axial force of the spiral first connection, the efficiency is not satisfactory and there is a concern of damage to the parts due to contact.

기존 동력발전 장치와 관련된 종래 다른 선행기술로는 동출원인이 선출원한 한국 등록특허공보 제472744호 "자연에너지를 이용한 동력발전 및 저장시스템"(등록일자 : 2005.02.22)이 개시되어 있으며, 에너지원 별 동력발생장치의 전력을 집합하여 대용량의 전력을 발전하는 메인동력발전장치로 구성되고, 메인동력발전장치(M)가 수력, 풍력, 태양열 에너지원 중에서 불규칙적으로 동력을 얻는 에너지원별 동력발생장치(S)로부터 베벨기어장치에 의해 전달되는 부분 동력을 축적하는 다수개의 단위 동력축적장치와, 상기 다수개의 단위 동력축적장치가 장착되어 회전되는 구동축의 회전 속도를 조절하는 구동축 회전속도조절장치와, 상기 구동축 하단 둘레에 고정 장착되어 축적된 동력을 전달하는 상기 단위 동력축적장치와 동일 형태의 동력 전달장치와, 상기 동력 전달장치의 소경기어의 회전축에 장착된 대경기어와 치합 회전되는 소경기어로 구성되어 축적된 동력에 의해 발전을 가속화하는 가속기어장치 및 상기 가속기어장치의 소경기어와 축으로 연결된 발전기로 구성된다.As other prior art related to the existing power generation device, Korean Patent Publication No. 472744 "Power generation and storage system using natural energy" (registration date: 2005.02.22) previously filed by the same applicant is disclosed. It is composed of a main power generation device that generates large-capacity power by collecting the power of each power generation device, and the main power generation device (M) is a power generation device for each energy source that randomly obtains power from among hydro, wind, and solar energy sources. A plurality of unit power accumulators that accumulate partial power transmitted by the bevel gear device from S), and a drive shaft rotational speed control device that adjusts the rotational speed of the drive shaft to which the plurality of unit power accumulators are mounted, and the It is composed of a power transmission device of the same type as the unit power storage device that is fixedly mounted around the lower end of the drive shaft to transmit the accumulated power, and a small gear that is rotated in engagement with a large gear mounted on the rotating shaft of the small gear of the power transmission device. It is composed of an accelerator gear device that accelerates power generation by the accumulated power and a generator connected to the small gear of the accelerator gear device in a shaft.

그런데, 기존 동력발전장치를 부유체의 높이차를 이용한 조력 발전으로 적용하고자 할 경우, 파고의 수위 차에 의해 안정적으로 축(구동축)에 회전력을 제공할 수 없는 단점이 있으며, 파고의 수위 차가 과도하게 높을 경우에는 부유체의 높이 차를 보상하기 어려워 조력발전에 부적합한 단점이 있다.However, if the existing power generator is to be applied as tidal power generation using the height difference of the floating body, there is a disadvantage that it cannot stably provide rotational force to the shaft (driving shaft) due to the difference in the level of the wave height, and the difference in the level of the wave height is excessive. If it is high enough, it is difficult to compensate for the height difference of the floating body, which is unsuitable for tidal power generation.

또한, 이와 같은 종래의 파력발전 시스템은 그 구조가 복잡하여 설치가 용이하지 않으며, 그에 따라 전력생산의 효율이 크지 않는 문제점이 있다.In addition, such a conventional wave power generation system is not easy to install due to its complicated structure, and thus there is a problem in that the efficiency of power generation is not large.

또한, 기존 부체식 파력 발전시스템은 부유체가 파랑에 의해 진자운동하는 중에 파도의 밀려오는 힘과 밀려나가는 힘의 운동차에 의해 부유체가 정위치로 복귀하는 힘이 약하게 될 우려가 있으며, 이로 인해 부유체의 진자 회전이 제대로 이루어지지 않을 우려가 있다.In addition, in the existing floating wave power generation system, there is a concern that the force of the floating body to return to its original position may be weakened due to the difference in motion between the pushed force and the pushed force while the floating body is moving through the pendulum by the waves. There is a fear that the fluid's pendulum rotation may not work properly.

그리고 기존 부체식 파력 발전시스템은 해안가 파도의 운동 특성상 규칙파와 불규칙파가 혼재된 파랑이 연속적으로 출렁이게 되므로, 파도의 다방향 움직임에 적합한 부유체의 지지구조가 요구된다. In addition, the existing floating wave power generation system requires a support structure of a floating body suitable for multi-directional movement of waves, since waves mixed with regular and irregular waves are continuously fluctuating due to the motion characteristics of coastal waves.

또한, 종래 파력발전시스템은 부유체를 지지하는 구조가 복잡하여 설치가 용이하지 못하며, 잦은 고장으로 인해 유지 보수가 어려우며, 이에 따라 전력생산의 효율이 양호하지 못한 문제점이 있다In addition, the conventional wave power generation system is difficult to install due to the complicated structure supporting the floating body, and maintenance is difficult due to frequent failures, and thus there is a problem that the efficiency of power generation is not good.

또한 기존에는 부유체의 구조가 단순히 육면체 박스 형태로 구성되어 측면 파고와 정면에서 오는 파고의 힘이 서로 상쇄되거나 부력을 얻을 수 없는 각도로 부유체가 움직일 우려가 있으며, 파고의 높이 차가 작을 경우에는 부유체의 부력동작이 원활하지 못한 단점이 있다.In addition, conventionally, the structure of the floating body is simply composed of a hexahedral box, so that the forces of the wave height from the side and the front may cancel each other, or the floating body may move at an angle where buoyancy cannot be obtained. There is a disadvantage that the buoyancy motion of the fluid is not smooth.

한국 등록특허공보 등록번호 제 10-0989594호 " 부유식 구조물을 이용한 파력발전 시스템"(등록일자 : 2010.10.18)Korean Registered Patent Publication No. 10-0989594 "Wave power generation system using a floating structure" (Registration date: 2010.10.18) 한국 등록특허공보 제472744호 "자연에너지를 이용한 동력발전 및 저장시스템"(등록일자 : 2005.02.22)Korean Patent Publication No. 472744 "Power generation and storage system using natural energy" (Registration date: 2005.02.22)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 파도의 수위차가 과도하게 높아지더라도 파도의 수위 변화에 따라 부유체를 상,하로 승강시킬 수 있도록 부유체의 지지구조를 개선함과 아울러, 상기 부유체의 상하동작과 연계동작되는 웨이트의 상,하 위치 에너지를 부가하여 발전기와 연결된 구동축에 전달되는 운동에너지를 연속적이고 안정적으로 공급하도록 그 구조가 개선된 파력 발전장치를 제공하는 데 있다.The present invention was created to solve the above problems in consideration of the above problems, and the object of the present invention is to provide a support structure of the floating body so that the floating body can be lifted up and down according to the change in the water level of the wave even if the water level difference of the wave is excessively high. In addition to the improvement, a wave power generation device with an improved structure is provided to continuously and stably supply kinetic energy transmitted to the drive shaft connected to the generator by adding the upper and lower potential energy of the weight that is operated in connection with the vertical motion of the floating body. To provide.

또한, 본 발명의 다른 목적은 부유체의 구조를 개선하여 작은 높이의 파고에도 부유동작이 원활하게 이루어지도록 함과 아울러, 부유체의 측면과 하부면을 반원 구조로 형성시켜 측면 파고에 대해 부유체를 보호할 수 있도록 그 구조가 개선된 파력 발전장치를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention is to improve the structure of the floating body so that the floating operation can be performed smoothly even at a small height wave height, and the side and the lower surface of the floating body are formed in a semicircular structure to It is to provide a wave power generation device whose structure is improved to protect it.

그리고 본 발명의 또 다른 목적은 부유체를 지지하는 프레임 구조를 개선하여 파력에 의한 손상을 예방하고 손상이 발생하더라도 유지 보수 관리가 용이하도록 그 구조가 개선된 파력 발전장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a wave power generating device having an improved structure so as to prevent damage due to wave power by improving a frame structure supporting a floating body, and to facilitate maintenance and management even if damage occurs.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 해안에 고정되는 프레임과; 상기 프레임에 힌지축으로 롤링 회전 가능하게 결합되고 밀물과 썰물의 파고 수위차에 의해 힌지축을 중심으로 회전 운동되는 부유체와; 상기 부유체를 파고의 표수면 수위 변화에 따라 상,하로 승강가능하게 상기 부유체를 지지하는 지지수단과; 상기 프레임에 회전 가능하게 연결되며 발전기의 축과 연동되도록 연결된 구동축과; 상기 구동축에 일방향 회전력을 부여하도록 상기 부유체의 상단 일측에 제1와이어로 연결되고, 상기 부유체의 일측이 파도에 의해 상승동작될 경우 일방향으로 회전동작되며, 내부에 상기 구동축에 일방향으로 회전력을 제공하도록 제1래칫기어가 구비된 회전드럼; 및 상기 부유체의 일측이 원래 높이로 복귀할 경우 상기 회전드럼을 정위치까지 복귀시키는 제1복귀수단;을 구비한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a frame fixed to the shore; A floating body coupled to the frame to be rotatably rolled with a hinge axis and rotated about the hinge axis by a difference in wave height of the tide and the ebb; A support means for supporting the floating body so as to be able to move up and down according to a change in the surface water level of the wave height; A drive shaft rotatably connected to the frame and connected to the shaft of the generator; It is connected with a first wire to one side of the upper end of the floating body to impart a rotational force in one direction to the drive shaft, and when one side of the floating body is raised by a wave, it is rotated in one direction, and a rotational force is applied to the drive shaft in one direction. A rotating drum provided with a first ratchet gear to provide; And a first return means for returning the rotating drum to its original position when one side of the floating body returns to its original height.

상기 구동축에 일방향 회전력을 부여하도록 상기 부유체의 상단 타측에 제2와이어로 연결되고, 상기 부유체의 타측이 파도에 의해 하강동작될 경우 타방향으로 회전되며, 내부에 제2래칫기어가 구비된 연동드럼과; 상기 부유체의 타측이 원래 높이로 복귀할 경우 상기 연동드럼을 정위치로 복귀시키는 제2복귀수단을 구비한다.It is connected with a second wire to the other side of the upper end of the floating body to impart a rotational force in one direction to the drive shaft, and when the other side of the floating body is lowered by waves, it is rotated in the other direction, and a second ratchet gear is provided inside. An interlocking drum; And a second return means for returning the interlocking drum to its original position when the other side of the floating body returns to its original height.

상기 부유체는 하부면이 반원 구조로 라운드지게 형성되고, 측면이 만곡진 곡률을 갖도록 형성되며, 상면 일측에 제3와이어의 이동을 가이드하는 가이드대가 상측으로 돌출되고 내부에 좌,우 요동을 보조하는 요동수가 담겨지며 상기 부유체의 기울기에 따라 내부에서 요동수가 움직이는 공간부가 형성된다.The floating body is formed to have a rounded lower surface in a semicircular structure, and a side surface is formed to have a curved curvature, and a guide stand that guides the movement of the third wire on one side of the upper surface protrudes upward and assists the left and right swings inside. The oscillating water is contained, and a space portion is formed in which the oscillating water moves according to the inclination of the floating body.

상기 지지수단은 상기 힌지축의 일단과 타단이 끼워져 결합되는 제1,2연결구와, 상기 제1연결구의 좌,우 양측에 링크방식으로 회전 가능하게 연결되는 제1,2연결링크와, 상기 제2연결구의 좌,우 양측에 링크방식으로 회전 가능하게 연결되는 제3,4연결링크와, 상기 제1,2연결링크의 단부가 제1,2연결핀으로 핀 연결되고 상기 제1,2연결핀이 상,하로 승강되도록 상기 프레임에 높이방향으로 제1,2승강공이 형성된 제1지지대, 및 상기 제3,4연결링크의 단부가 제3,4연결핀으로 핀 연결되고 상기 제3,4연결핀이 상,하로 승강되도록 상기 프레임에 높이방향으로 제3,4승강공이 형성된 제2지지대를 구비한다.The support means includes first and second connectors in which one end and the other end of the hinge shaft are fitted and coupled, first and second connecting links rotatably connected to both left and right sides of the first connector in a link manner, and the second Third and fourth connecting links rotatably connected to both left and right sides of the connector, and ends of the first and second connecting links are pin-connected with first and second connecting pins, and the first and second connecting pins The first support having first and second lifting holes in the height direction in the frame so as to be lifted up and down, and the ends of the third and fourth connecting links are pin-connected with third and fourth connecting pins, and the third and fourth connections The frame includes a second support having third and fourth lifting holes in the height direction so that the pin is lifted up and down.

상기 지지수단은 일단부가 힌지축(210)을 기준으로 좌,우 양측에 각각 핀 연결되고 타단이 제1,2승강공(352,354)과 제3,4승강공(362,364)에 핀으로 끼워져 지지되는 보강대(325)가 더 구비된다.The support means has one end connected to each of the left and right sides of the hinge shaft 210 by pins, and the other end is supported by being fitted with a pin into the first and second lifting holes 352 and 354 and the third and fourth lifting holes 362 and 364. Reinforcement bars 325 are further provided.

상기 프레임은 해안의 해저면에 하부지주의 하단부가 매설되고 상기 하부지주의 상단을 연결대로 연결하는 하부지지틀과, 상기 하부지지틀의 상측에 안착되어 착탈 가능하게 결합되고 상기 부유체가 지지수단에 의해 높이방향으로 승강 가능하게 지지되는 상부지지틀로 구성된 것이다.The frame includes a lower support frame in which the lower end of the lower support is buried in the seabed of the coast and connects the upper end of the lower support to a connecting rod, and the lower support frame is mounted on the upper side of the lower support frame and is detachably coupled, and the floating body is heightened by the support means. It is composed of an upper support frame that is supported so as to be elevated in the direction.

상기 프레임은 상부 외측에 결합되어 상기 프레임의 유동을 억제하도록 내부에 물이 담겨진 물탱크가 더 구비된다.The frame is further provided with a water tank in which water is immersed in the frame so as to be coupled to the upper and outer sides to suppress the flow of the frame.

본 발명은 파고의 수위 차를 이용하여 힌지축을 중심으로 롤링 회전운동되는 부유체 및 와이어를 이용하여 회전드럼 및 연동드럼을 회전시키고, 회전드럼 및 연동드럼 내에서 래칫 형태로 결합된 제1,2구동축을 일방향 또는 타방향으로만 회전 구동시켜 발전기측에 회전 구동력을 전달함과 아울러, 파고의 수위차가 크게 변화하더라도 부유체를 상,하로 승강시켜 부품 파손을 예방할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.The present invention rotates a rotating drum and an interlocking drum using a floating body and a wire that rolls and rotates around a hinge axis by using the difference in water level of wave height, and the first and second combination of the rotating drum and the interlocking drum in a ratchet form. In addition to transmitting the rotational driving force to the generator by rotating the drive shaft in only one direction or the other direction, it has a useful advantage of preventing component damage by elevating the floating body up and down even if the water level difference of wave height changes significantly.

본 발명의 부유체는 하부와 측면이 반원형으로 라운드지게 형성됨에 따라 다양한 방향으로 파고가 전달되더라도 부유체의 파손을 방지하면서 부유체의 롤링 운동이 원활하게 이루어지는 이점을 갖는다.The floating body of the present invention has the advantage of smoothly performing a rolling motion of the floating body while preventing damage to the floating body even when wave heights are transmitted in various directions as the lower and the side surfaces are rounded in a semicircular shape.

본 발명의 프레임은 상부지지틀에 해수면의 파랑에너지가 반복적으로 작용하게 됨에 따라 상부지지틀이 파랑에너지에 의해 손상되더라도 상부지지틀을 하부지지틀로부터 분리시킨 후에 보수하거나, 상부지지틀만을 교체할 수 있게 되어 프레임의 유지 보수 관리가 용이하고 보수 비용을 절감할 수 있는 이점을 갖는다.The frame of the present invention is to be repaired after separating the upper support frame from the lower support frame or replacing only the upper support frame even if the upper support frame is damaged by the wave energy as the wave energy of the sea level acts repeatedly on the upper support frame. This enables easy maintenance of the frame and has the advantage of reducing maintenance costs.

도 1은 본 발명에 따른 파력 발전장치의 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 지지수단을 개략적으로 나타낸 정면도.
도 3은 본 발명 부유체에 대한 회전드럼과 연동드럼의 연결구조를 개략적으로 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명 회전드럼 및 연동드럼을 나타낸 사시도.
도 5 및 도 6은 본 발명 부유체의 일방향 및 타방향 회전동작시 회전드럼과 연동드럼의 동작 상태를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명 부유체의 변형 예를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명 파력 발전장치가 병렬로 연결된 구성을 개략적으로 나타낸 사용상태도.1 is a perspective view showing the configuration of a wave power generating device according to the present invention.
Figure 2 is a front view schematically showing the support means of the present invention.
Figure 3 is a front view schematically showing the connection structure of the rotating drum and the interlocking drum for the floating body of the present invention.
Figure 4 is a perspective view showing the present invention rotating drum and interlocking drum.
5 and 6 are views showing the operating states of the rotating drum and the interlocking drum when rotating in one direction and the other direction of the present invention floating body.
7 is a view showing a modified example of the present invention floating body.
Figure 8 is a state diagram schematically showing the configuration of the present invention wave power generation device connected in parallel.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 파력 발전장치에 대해 보다 상세하게 기술하기로 한다. Hereinafter, the wave power generation apparatus according to the present invention will be described in more detail through detailed description of embodiments with reference to the drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention and may vary according to user intentions or customs. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification. In addition, "including" a certain component means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated.

본 발명에 따른 파력 발전장치는 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 해안에 고정되는 프레임(100)과; 상기 프레임(100)에 힌지축(210)으로 롤링 회전 가능하게 결합되고 밀물과 썰물의 파고 수위차에 의해 힌지축(210)을 중심으로 회전 운동되는 부유체(200)와; 상기 부유체(200)를 파고의 수면 수위 변화에 따라 상,하로 승강가능하게 상기 부유체(200)를 지지하는 지지수단(300)과; 상기 프레임(100)에 회전 가능하게 연결되며 발전기의 축과 연동되도록 연결된 구동축(450)과; 상기 구동축(450)에 일방향 회전력을 부여하도록 상기 부유체(200)의 상단 일측에 제1와이어(402)로 연결되고, 상기 부유체(200)의 일측이 파도에 의해 상승동작될 경우 일방향으로 회전동작되며, 내부에 제1래칫기어(455)가 구비된 회전드럼(400); 및 상기 부유체(200)의 일측이 원래 높이로 복귀할 경우 상기 회전드럼(400)을 정위치까지 복귀시키는 제1복귀수단(500);을 포함하여 이루어진다.Wave power generation apparatus according to the present invention will be described with reference to Figures 1 to 7, and a frame 100 fixed to the shore; A floating body 200 coupled to the frame 100 so as to be rotatably rolled with a hinge shaft 210 and rotated about the hinge shaft 210 by a difference in wave height of the tide and the ebb; A support means (300) for supporting the floating body (200) so that the floating body (200) can be lifted up and down according to a change in the water level of digging; A drive shaft 450 rotatably connected to the frame 100 and connected to the shaft of the generator; It is connected with a first wire 402 to one side of the upper end of the floating body 200 so as to impart a rotational force in one direction to the drive shaft 450, and rotates in one direction when one side of the floating body 200 is raised by waves. A rotating drum 400 that is operated and has a first ratchet gear 455 therein; And a first return means 500 for returning the rotating drum 400 to its original position when one side of the floating body 200 returns to its original height.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 프레임(100)은 해안의 해저면에 하부지주(112)의 하단부가 매설되고 상기 하부지주(112)의 상단을 연결대(114)로 연결하는 하부지지틀(110)과, 상기 하부지지틀(110)의 상측에 안착되어 착탈 가능하게 결합되고 상기 부유체(200)가 지지수단(300)에 의해 높이방향으로 승강 가능하게 지지되는 상부지지틀(120)로 구성된다.1 and 2, in the frame 100, the lower end of the lower post 112 is buried on the seabed of the coast, and the lower support frame connecting the upper end of the lower post 112 with a connecting rod 114 ( 110) and the upper support frame 120, which is mounted on the upper side of the lower support frame 110 and is detachably coupled, and the floating body 200 is supported by a support means 300 so as to be elevated in the height direction. It is composed.

상기 하부지지틀(110)은 하단부가 쇄기 형태로 형성된 사각틀로 형성되고, 상기 상부지지틀(120)도 사각틀 형태로 형성되며 중간에 상기 부유체(200)를 승강 가능하게 지지하는 제1,2지지대(350,360)가 구비된다.The lower support frame 110 is formed as a square frame with a lower end portion formed in a wedge shape, and the upper support frame 120 is also formed in a square frame shape, and first and second supporting the floating body 200 in the middle so as to be able to move up and down. Supports 350 and 360 are provided.

이로 인해, 상기 하부지지틀(110)은 하부가 해수면 하측에 위치하게 되고, 상기 상부지지틀(120)은 상부가 해수면 상측에 위치하게 된다.Accordingly, the lower support frame 110 has a lower portion positioned below the sea level, and the upper support frame 120 has an upper portion positioned above the sea level.

상기 상부지지틀(120)은 전면 모서리 부위와 후면 모서리 부위에 해저면 바닥으로 하단부가 박히게 되는 앙카부재(130)가 더 구비된다.The upper support frame 120 is further provided with an anchor member 130 in which the lower end is embedded in the bottom of the sea floor at the front and rear corners.

상기 앙카부재(130)는 상기 상부지지틀(120)을 견고하게 지지하도록 하단이 쇄기형으로 형성된 구조를 갖는다.The anchor member 130 has a structure in which the lower end is formed in a wedge shape so as to firmly support the upper support frame 120.

따라서, 본 발명의 프레임(100)은 상부지지틀(120)에 해수면의 파랑에너지가 반복적으로 작용하게 되고, 이에 따라 상부지지틀(120)이 파랑에너지에 의해 손상되더라도 상부지지틀(120)을 하부지지틀(110)로부터 분리시킨 후에 보수하거나 상부지지틀(120)만을 교체할 수 있게 되어 프레임(100)의 유지 보수 관리가 용이하고 보수 비용을 절감할 수 있는 이점을 갖는다.Therefore, in the frame 100 of the present invention, the wave energy of the sea level acts on the upper support frame 120 repeatedly, and accordingly, even if the upper support frame 120 is damaged by the wave energy, the upper support frame 120 After separating from the lower support frame 110, it is possible to repair or replace only the upper support frame 120, which facilitates maintenance of the frame 100 and has the advantage of reducing maintenance costs.

상기 프레임(100)은 상기 상부지지틀(120)의 외측에 결합되어 상기 프레임(100)의 유동을 억제하도록 내부에 물이 담겨진 물탱크(150)가 더 구비된다.The frame 100 is coupled to the outside of the upper support frame 120 and further includes a water tank 150 containing water therein to suppress the flow of the frame 100.

상기 물탱크(150)는 파도의 파고 방향이 정면이 아닌 측면 및 사선 방향에서 진행되더라도, 상기 상부지지틀(120)에 중량을 부여하여 안정적으로 유동을 방지할 수 있는 이점을 갖는다.The water tank 150 has the advantage of stably preventing flow by imparting weight to the upper support frame 120 even if the wave wave direction is not in the front but proceeds in the side and diagonal directions.

상기 지지수단(300)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 힌지축(210)의 일단과 타단이 끼워져 결합되는 제1,2연결구(310,320)와, 상기 제1연결구(310)의 좌,우 양측에 링크방식으로 회전 가능하게 연결되는 제1,2연결링크(322,324)와, 상기 제2연결구(320)의 좌,우 양측에 링크방식으로 회전 가능하게 연결되는 제3,4연결링크(326,328)와, 상기 제1,2연결링크(322,324)의 단부가 제1,2연결핀(332,334)으로 핀 연결되고 상기 제1,2연결핀(332,334)이 상,하로 승강되도록 상기 프레임(100)에 높이방향으로 제1,2승강공(352,354)이 형성된 제1지지대(350), 및 상기 제3,4연결링크(326,328)의 단부가 제3,4연결핀(336,338)으로 핀 연결되고 상기 제3,4연결핀(336,338)이 상,하로 승강되도록 상기 프레임(100)에 높이방향으로 제3,4승강공(362,364)이 형성된 제2지지대(360)를 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the support means 300 includes first and second connectors 310 and 320 to which one end and the other end of the hinge shaft 210 are fitted and coupled, and the first connector 310. First and second connection links 322 and 324 rotatably connected to both left and right sides in a link manner, and third and fourth connections rotatably connected to both left and right sides of the second connector 320 in a link manner. The frame so that the ends of the links 326 and 328 and the first and second connection links 322 and 324 are pin-connected with first and second connection pins 332 and 334, and the first and second connection pins 332 and 334 are lifted up and down. The first support 350 in which the first and second lifting holes 352 and 354 are formed in the height direction at 100, and the ends of the third and fourth connection links 326 and 328 are pinned by the third and fourth connection pins 336 and 338 A second support 360 is connected and third and fourth lifting holes 362 and 364 are formed in the frame 100 in the height direction so that the third and fourth connection pins 336 and 338 are lifted up and down.

상기 제1지지대(350)와 제2지지대(360)는 상부지지틀(120)에 고정되며, 서로 측방향으로 이격되고 서로 대칭되는 구조로 형성된다.The first support 350 and the second support 360 are fixed to the upper support frame 120 and are laterally spaced apart from each other and formed in a symmetrical structure.

상기 제1연결구(310)는 상기 힌지축(210)의 일단이 끼워지도록 결합되고, 상기 제2연결구(320)는 상기 힌지축(210)의 타단이 끼워지도록 결합된다.The first connector 310 is coupled to fit one end of the hinge shaft 210, and the second connector 320 is coupled to fit the other end of the hinge shaft 210.

상기 제1연결구(310)의 좌,우측에는 상기 제1연결구(310)에 대해 회전 가능한 제1,2연결링크(322,324)가 배치되고, 상기 제1,2연결링크(322,324)는 파고의 수위 변화에 따라 부유체(200)가 상,하 승강되도록 제1지지대(350)의 제1,2승강공(352,354)에 제1,2연결핀(332,334)으로 연결된 구조를 갖는다.First and second connection links 322 and 324 rotatable with respect to the first connector 310 are disposed on the left and right sides of the first connector 310, and the first and second connection links 322 and 324 are The floating body 200 has a structure connected to the first and second lifting holes 352 and 354 of the first support 350 by first and second connection pins 332 and 334 so that the floating body 200 moves up and down according to the change.

상기 제2연결구(320)의 좌,우측에는 상기 제2연결구(320)에 대해 회전 가능한 제3,4연결링크(326,328)가 배치되고, 상기 제3,4연결링크(326,328)는 파고의 수위 변화에 따라 부유체(200)가 상,하 승강되도록 제2지지대(360)의 제3,4승강공(362,364)에 제3,4연결핀(336,338)으로 연결된 구조를 갖는다.On the left and right sides of the second connector 320, third and fourth connecting links 326 and 328 rotatable with respect to the second connector 320 are disposed, and the third and fourth connecting links 326 and 328 are arranged at the level of wave height. The floating body 200 has a structure connected to the third and fourth lifting holes 362 and 364 of the second support 360 by means of third and fourth connecting pins 336 and 338 so that the floating body 200 moves up and down according to the change.

예를 들어 파고의 수위가 높을 경우에는 상기 힌지축(210)에 끼워진 제1,2연결구(310,320)가 상기 힌지축(210)과 같이 상승동작되고, 상기 제1연결구(310)의 상승 동작을 가이드하도록 제1,2연결링크(322,324)가 같이 상승하는 과정에서 상기 제1,2연결핀(332,334)이 상기 제1,2승강공(352,354)에 끼워진 상태로 상측으로 슬라이딩 동작된다.For example, when the water level of the wave height is high, the first and second connectors 310 and 320 fitted in the hinge shaft 210 are lifted like the hinge shaft 210, and the rising motion of the first connector 310 is performed. While the first and second connecting links 322 and 324 are raised together to guide, the first and second connecting pins 332 and 334 are slid upward while being inserted into the first and second elevating holes 352 and 354.

또한, 제2연결구(320)의 상승 동작을 가이드하도록 제3,4연결링크(326,328)가 같이 상승하는 과정에서 상기 제3,4연결핀(336,338)이 상기 제3,4승강공(362,364)에 끼워진 상태로 상측으로 슬라이딩 동작된다.In addition, while the third and fourth connecting links 326 and 328 are raised together to guide the lifting operation of the second connector 320, the third and fourth connecting pins 336 and 338 are moved to the third and fourth lifting holes 362 and 364. It slides upwards while being inserted into.

이때, 상기 제1,2연결링크(322,324)와 제3,4연결링크(326,328)는 제1,2연결구(310,320)에 회전 가능하게 연결되어 있으므로, 상기 제1,2연결구(310,320)의 승강 동작시 상기 부유체(200)에 유동이 발생하더라도 부유체(200)의 승강동작이 부드럽게 이루어지도록 지지하는 기능을 갖는다.At this time, since the first and second connecting links 322 and 324 and the third and fourth connecting links 326 and 328 are rotatably connected to the first and second connecting ports 310 and 320, the first and second connecting ports 310 and 320 are elevating and descending. During operation, even if a flow occurs in the floating body 200, the floating body 200 has a function of supporting so that the lifting operation of the floating body 200 is smoothly performed.

또한, 본 발명의 제1,2연결링크(322,324)와 제3,4연결링크(326,328)의 유동을 억제시키고 상기 수위변화에 따른 상기 힌지축(210)의 승강동작이 원활하게 이루어지도록 보강하는 보강대(325)가 더 구비된다.In addition, the flow of the first and second connecting links (322, 324) and the third and fourth connecting links (326, 328) of the present invention is suppressed and reinforced so that the lifting operation of the hinge shaft 210 is smoothly performed according to the change in the water level. Reinforcement bars 325 are further provided.

상기 보강대(325)는 일단부가 상기 힌지축(210)을 기준으로 좌,우 양측에 각각 핀 연결되고 타단이 상기 제1,2승강공(352,354)과 제3,4승강공(362,364)에 핀으로 끼워져 지지되는 구조를 갖는다.The reinforcement bar 325 has one end connected to each of the left and right sides of the hinge shaft 210 with pins, and the other end is pinned to the first and second lifting holes 352 and 354 and the third and fourth lifting holes 362 and 364. It has a structure that is inserted and supported.

또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 힌지축(210)을 기준으로 우측에 위치한 보강대(325)는 상측에 상기 제3와이어(406)의 움직임을 지지하는 지지도르래(325a)가 배치된다.In addition, as shown in Figs. 1 to 3, the reinforcing bar 325 located on the right side with respect to the hinge axis 210 has a support pulley 325a supporting the movement of the third wire 406 on the upper side. Is placed.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 힌지축(210)을 기준으로 좌측에 위치한 보강대(325)는 상측에 상기 제4와이어(408)의 움직임을 지지하는 지지도르래(325a)가 배치된다.1 to 3, a support pulley 325a supporting the movement of the fourth wire 408 is disposed on the upper side of the reinforcing bar 325 located on the left side with respect to the hinge axis 210 .

상기 부유체(200)는 도 3에 도시된 바와 같이, 하부면이 반원 구조로 라운드지게 형성되고, 측면이 만곡진 곡률을 갖도록 형성되며, 상면 일측에 제3와이어(406)가 연결되는 가이드대(230)가 상측으로 돌출된다.As shown in FIG. 3, the floating body 200 is formed to have a rounded lower surface in a semicircular structure, a side surface is formed to have a curved curvature, and a guide stand to which a third wire 406 is connected to one side of the upper surface. 230 protrudes upward.

상기 부유체(200)는 상면 타측에 제4와이어(408)의 이동을 가이드하는 가이드대(230)가 상측으로 돌출된 구조를 갖는다.The floating body 200 has a structure in which a guide stand 230 for guiding the movement of the fourth wire 408 on the other side of the upper surface protrudes upward.

또한, 상기 부유체(200)는 내부에 좌,우 요동을 보조하는 요동수(205a)가 담겨지고 상기 부유체(200)의 기울기에 따라 내부에서 요동수(205a)가 움직이는 공간부(205)가 형성된다.In addition, the floating body 200 is a space part 205 that contains a rocking number 205a that assists the left and right rocking inside, and moving the rocking number 205a inside according to the inclination of the floating body 200 Is formed.

상기 공간부(205) 내의 요동수(205a)는 부유체(200)의 일측 부위가 상승할 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 공간부(205) 내에서 부유체(200)의 타측으로 움직이게 되고, 이와 반대로 부유체(200)의 타측 부위가 상승할 경우 도 6에 도시된 바와 같이 공간부(205) 내에서 부유체(200)의 일측으로 움직이게 된다.As shown in FIG. 5, when one part of the floating body 200 rises, the oscillation number 205a in the space part 205 moves to the other side of the floating body 200 in the space part 205. On the contrary, when the other side of the floating body 200 rises, it moves to one side of the floating body 200 within the space 205 as shown in FIG. 6.

또한, 상기 부유체(200)가 수평으로 위치할 경우에는 도 3에서와 같이, 상기 요동수(205a)가 상기 공간부(205) 내의 중간 위치에 머무르게 된다.In addition, when the floating body 200 is positioned horizontally, as shown in FIG. 3, the oscillation number 205a stays at an intermediate position in the space part 205.

이를 위해 상기 요동수(205a)는 공간부(205) 내에서의 유동이 원활하도록 공간부(205)의 하부 일부에 채워지게 된다.To this end, the oscillation water 205a is filled in a lower part of the space part 205 so that the flow in the space part 205 is smooth.

여기서 상기 요동수(205a)가 공간부(205) 내에 채워지는 공간의 비율은 1/2~1/4 정도의 비율로 공간부(205)를 채우게 되며, 요동수(205a)가 공간부(205)의 1/2보다 초과할 경우에는 공간부(205) 내에서 유동이 원활하지 못하는 반면에, 1/4 미만일 경우에는 부유체(200)의 롤링동작을 보조하기 어려운 단점이 있다. Here, the ratio of the space in which the oscillation water 205a is filled in the space portion 205 fills the space portion 205 at a ratio of about 1/2 to 1/4, and the oscillation water 205a fills the space portion 205 If it exceeds 1/2 of ), the flow is not smooth in the space part 205, whereas if it is less than 1/4, it is difficult to assist the rolling operation of the floating body 200.

상기 요동수(205a)는 파고의 수위차가 크지 않더라도 상기 부유체(200)의 롤링 회전 각도를 증대시켜 상기 회전드럼(400)에 전달되는 회전력의 크기를 증대시키는 이점을 갖는다.The oscillation number 205a has an advantage of increasing the amount of rotational force transmitted to the rotating drum 400 by increasing the rolling rotation angle of the floating body 200 even if the water level difference in wave height is not large.

도 3 및 도4를 참조하면, 상기 회전드럼(400)은 상기 부유체(200)의 일측 상승동작에 연동되어 회전동작되도록 상기 제1와이어(402)가 감겨지고, 내부에 구동축(450)이 축 결합되며, 상기 구동축(450)에 제1래칫기어(455)가 연동되도록 결합된다.3 and 4, the first wire 402 is wound so that the rotating drum 400 rotates in connection with the rising motion of one side of the floating body 200, and the drive shaft 450 is therein. It is shaft-coupled, and the first ratchet gear 455 is coupled to the drive shaft 450 so as to be interlocked.

상기 제1와이어(402)는 일단이 상기 구동축(450)보다 높이가 낮은 부유체(200)의 상면에 연결되고 타단이 제1래칫기어(455)에 직접 연결된 복수개로 연결될 수 있다.The first wire 402 may have a plurality of one end connected to the upper surface of the floating body 200 having a height lower than that of the drive shaft 450 and the other end directly connected to the first ratchet gear 455.

상기 제1복귀수단(500)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전드럼(400)의 제2회전드럼(420)에 감겨지고 상기 제1와이어(402)의 움직임에 상반되는 움직임을 갖는 제1연결와이어(510)와, 상기 제1연결와이어(510)의 단부에 연결되어 상기 구동축(450)을 원위치로 복귀시키도록 위치 에너지를 제공하는 제1웨이트부재(520)로 구성된다.The first return means 500 is wound around the second rotary drum 420 of the rotary drum 400, as shown in FIGS. 4 and 5, and prevents a movement contrary to the movement of the first wire 402. It is composed of a first connection wire 510 having, and a first weight member 520 connected to an end of the first connection wire 510 to provide potential energy to return the drive shaft 450 to its original position.

상기 회전드럼(400)은 상기 제1와이어(402)가 감겨지는 제1회전드럼(410)과, 상기 제1연결와이어(510)가 감겨지는 제2회전드럼(420)이 분할판(460)에 의해 분할된 구조를 갖는다.The rotation drum 400 includes a first rotation drum 410 on which the first wire 402 is wound, and a second rotation drum 420 on which the first connection wire 510 is wound, and a partition plate 460 It has a structure divided by

또한, 상기 회전드럼(400)은 상기 제1회전드럼(410)과 동일한 방향으로 움직이는 제3회전드럼(430)과, 상기 제2회전드럼(420)과 동일한 방향으로 움직이는 제4회전드럼(440)이 분할판(460)에 의해 상기 제3회전드럼(430)과 분할되도록 구성될 수 있다.In addition, the rotating drum 400 includes a third rotating drum 430 moving in the same direction as the first rotating drum 410 and a fourth rotating drum 440 moving in the same direction as the second rotating drum 420. ) May be configured to be divided from the third rotating drum 430 by a divider plate 460.

상기 분할판(460)은 상기 제1,3와이어(402,406)와 제1,2연결와이어(510,530) 간의 꼬임을 방지하는 기능을 수행하게 된다.The partition plate 460 functions to prevent twisting between the first and third wires 402 and 406 and the first and second connection wires 510 and 530.

이 경우, 상기 제3회전드럼(430)은 상기 부유체(200)의 일측에 마련된 가이드대(230)에 제3와이어(406)로 연결되어 상기 부유체(200)의 일측이 상승동작될 경우 연동 회전되어 상기 구동축(450)에 회전력을 제공하는 구조를 갖는다.In this case, when the third rotating drum 430 is connected to the guide stand 230 provided on one side of the floating body 200 by a third wire 406 so that one side of the floating body 200 is raised It has a structure to provide rotational force to the drive shaft 450 by interlocking rotation.

상기 구동축(450)은 상부 지지틀(120)에 베어링으로 회전가능하게 지지되고, 발전기의 축에 회전 구동력을 전달하도록 연결된다.The drive shaft 450 is rotatably supported by a bearing on the upper support frame 120 and is connected to transmit rotational driving force to the shaft of the generator.

상기 구동축(450)에는 상기 회전드럼(400)으로부터 전달되는 일방향 회전력을 회전력의 단절없이 일정한 회전력을 제공하도록 유압펌프(454)가 구비된다.A hydraulic pump 454 is provided on the drive shaft 450 to provide a constant rotational force without interruption of the rotational force in one direction transmitted from the rotational drum 400.

상기 유압펌프(454)는 유압탱크로부터 공급되는 유압을 이용하여 발전기의 터빈(미도시)을 균일한 속도로 회전시키도록 유압을 제공하게 된다.The hydraulic pump 454 provides hydraulic pressure to rotate a turbine (not shown) of a generator at a uniform speed using hydraulic pressure supplied from a hydraulic tank.

상기 제1복귀수단(500)에 구비된 제4회전드럼(440)은 제2웨이트부재(540)가 제2연결와이어(530)로 연결되어 상기 구동축(450)의 정위치 복귀를 보조하도록 위치 에너지를 제공하게 된다.The fourth rotary drum 440 provided in the first return means 500 is positioned so that the second weight member 540 is connected by a second connection wire 530 to assist the return of the drive shaft 450 to the original position. It provides energy.

이로 인해, 본 발명은 파도의 파고에 따라 부유체(200)의 일측이 상승동작될 경우, 제1와이어(402)와 제3와이어(406)가 제1,3회전드럼(410,430)을 정방향으로 회전시켜 구동축(450)을 일방향으로 회전시켜 발전기의 축을 회전 구동시키면서 제2,4회전드럼(420,440)에 제1,2연결와이어(510,530)가 감겨지도록 제1,2웨이트부재(520,540)를 상승동작시키게 된다.Therefore, in the present invention, when one side of the floating body 200 is raised according to the wave height, the first wire 402 and the third wire 406 move the first and third rotating drums 410 and 430 in the forward direction. The first and second weight members 520 and 540 are raised so that the first and second connecting wires 510 and 530 are wound around the second and fourth rotating drums 420 and 440 while rotating and rotating the drive shaft 450 in one direction to rotate and drive the shaft of the generator. It will work.

상기 부유체(200)의 일측이 다시 하강동작될 경우에는 제2,4회전드럼(420,440)과 제1,2연결와이어(510,530)로 연결된 제1,2웨이트부재(520,540)가 하강동작되고, 상기 제1,2웨이트부재(520,540)의 하강동작시 발생되는 위치 에너지로 제2,4회전드럼(420,440)을 역방향으로 회전시키면서 구동축(450)과 연결된 원래의 정위치로 복귀시키게 되고, 상기 제1,3와이어(402,406)를 상기 제1,3회전드럼(410,430)에 원래대로 다시 감기도록 한다.When one side of the floating body 200 is lowered again, the second and fourth rotating drums 420 and 440 and the first and second weight members 520 and 540 connected by the first and second connecting wires 510 and 530 are lowered, The second and fourth rotary drums 420 and 440 are rotated in the reverse direction with potential energy generated during the lowering operation of the first and second weight members 520 and 540 to return to their original position connected to the drive shaft 450. The first and third wires 402 and 406 are wound around the first and third rotating drums 410 and 430 as they were.

이때, 상기 제1래칫기어(455)는 상기 구동축(450)을 일방향으로만 회전시키는 기능을 수행하게 되며, 상기 제2,4회전드럼(420,440)의 역방향 회전시에는 상기 구동축(450)의 회전에 영향을 미치지 않도록 한다.At this time, the first ratchet gear 455 performs a function of rotating the drive shaft 450 in only one direction, and when the second and fourth rotary drums 420 and 440 rotate in the reverse direction, the drive shaft 450 rotates. Do not affect.

본 발명은 상기 부유체(200)의 상단 타측에 제2와이어(404)로 연결되고, 상기 부유체(200)의 타측이 파도에 의해 하강동작될 경우 타방향으로 회전되며, 내부에 제2래칫기어(655)가 구비되고 발전기의 축과 연동되도록 연결된 구동축(450)에 마련된 연동드럼(600)과; 상기 부유체(200)의 타측이 원래 높이로 복귀할 경우 상기 연동드럼(600)과 연결된 구동축(450)을 정위치로 복귀시키는 제2복귀수단(700)을 구비한다.In the present invention, the second wire 404 is connected to the other side of the upper end of the floating body 200, and when the other side of the floating body 200 is lowered by a wave, it is rotated in the other direction, and a second ratchet inside An interlocking drum 600 provided on a drive shaft 450 that is provided with a gear 655 and is connected to be interlocked with the shaft of the generator; When the other side of the floating body 200 returns to its original height, a second return means 700 for returning the drive shaft 450 connected to the interlocking drum 600 to the original position is provided.

상기 연동드럼(600)은 상기 부유체(200)의 타측과 상기 제2와이어(404)로 연결되어 있으므로, 상기 부유체(200)의 타측 움직임에 연동되어 상기 부유체(200)의 타측이 하강동작됨에 따라 상기 연동드럼(600)을 일방향으로 회전시키게 되고, 구동축(450)을 일방향으로 회전 구동시키게 된다.Since the interlocking drum 600 is connected to the other side of the floating body 200 by the second wire 404, the other side of the floating body 200 descends by interlocking with the movement of the other side of the floating body 200 As it is operated, the interlocking drum 600 is rotated in one direction, and the drive shaft 450 is rotated in one direction.

이와 반대로 상기 부유체(200)의 타측이 상승동작될 경우, 제2복귀수단(700)에 의해 상기 연동드럼(600)을 다시 복귀 회전시켜 상기 연동드럼(600)을 상기 구동축(450)에 맞물리도록 래칫 결합시키게 된다.Conversely, when the other side of the floating body 200 is raised, the interlocking drum 600 is rotated again by the second return means 700 to engage the interlocking drum 600 with the drive shaft 450. It is ratcheted together so that it is not possible.

상기 연동드럼(600)은 앞서 설명한 회전드럼(400)과 동일하게 제1,2,3,4연동드럼(610,620,630,640)이 복수의 분할판(460)에 의해 분할될 수 있으며, 이 경우에도 제1,3연동드럼(610,630)이 상기 부유체(200)의 타측 하강동작과 연동되어 상기 구동축(450)을 일방향으로 회전 구동시키도록 회전 동작되면서 제3,4웨이트부재(720,740)를 상승시키게 되고, 상기 부유체(200)의 타측이 상승동작될 경우 제2,4연동드럼(620,640)에 연결된 제3,4웨이트부재(720,740)가 하강동작되는 위치 에너지를 이용하여 제2,4연동드럼(620,640)을 다시 정위치로 복귀시키는 구조를 갖는다.In the interlocking drum 600, the first, second, third, and fourth interlocking drums 610, 620, 630 and 640 may be divided by a plurality of dividing plates 460 in the same manner as the rotating drum 400 described above. ,Three interlocking drums 610 and 630 are rotated to rotate and drive the drive shaft 450 in one direction by interlocking with the lowering motion of the other side of the floating body 200, thereby raising the third and fourth weight members 720 and 740, When the other side of the floating body 200 moves upward, the third and fourth weight members 720 and 740 connected to the second and fourth interlocking drums 620 and 640 move down using the potential energy of the second and fourth interlocking drums 620 and 640. ) To return to the original position.

즉, 상기 연동드럼(600)은 앞서 설명한 회전드럼(400)과는 달리 상기 부유체(200)의 타측 하강동작시 구동축(450)에 회전력이 전달되고, 상기 구동축(450)은 제2래칫기어(655)에 의해 일방향으로만 회전 구동되는 구조를 갖는다.That is, unlike the rotating drum 400 described above, the interlocking drum 600 transmits a rotational force to the driving shaft 450 when the other side of the floating body 200 descends, and the driving shaft 450 is a second ratchet gear. It has a structure in which rotation is driven only in one direction by (655).

도 7은 본 발명 부유체(200)의 변형 실시 예를 나타낸 도면으로서, 부유체(200)의 측면 좌,우측에 롤러부재(240)가 더 구비된 것이다.7 is a view showing a modified embodiment of the floating body 200 of the present invention, in which a roller member 240 is further provided on the left and right sides of the floating body 200.

상기 롤러부재(240)는 측면에서 전달되는 파력과 부력에서 동력을 얻도록 함과 아울러, 측면 파고가 부유체(200)의 상측을 부드럽게 타고 넘어가도록 하여 상기 부유체(200)의 파손을 방지하면서 상기 부유체(200)의 롤링 동작을 보조하는 기능을 수행하게 된다.The roller member 240 obtains power from the wave force and buoyancy transmitted from the side, and the side wave height smoothly rides over the upper side of the floating body 200 to prevent damage to the floating body 200. It performs a function of assisting the rolling operation of the floating body 200.

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 상기 구동축(450)의 단부에는 길이방향으로 커플러 또는 디스크 동력전달기구(452)를 매개로 별도의 다른 구동축이 병렬 연결되고, 상기 다른 구동축에 다른 부유체(200)의 부위가 제1,2와이어(402,404)로 연동되게 연결되는 구조를 가질 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 8, a separate drive shaft is connected in parallel to the end of the drive shaft 450 through a coupler or a disk power transmission mechanism 452 in the longitudinal direction, and another floating body 200 is connected to the other drive shaft. ) May have a structure in which the first and second wires 402 and 404 are interlocked with each other.

이상과 같이 설명한 본 발명은 파고의 수위 차를 이용하여 힌지축(210)을 중심으로 롤링 회전운동되는 부유체(200) 및 와이어를 이용하여 회전드럼(400) 및 연동드럼(600)을 회전시키고, 회전드럼(400) 및 연동드럼(600) 내에서 래칫 형태로 결합된 구동축(450)을 일방향으로만 회전 구동시켜 발전기측에 회전 구동력을 전달함과 아울러, 파고의 수위차가 크게 변화하더라도 부유체(200)를 상,하로 승강시켜 부품 파손을 예방할 수 있는 유용한 이점을 갖는다.The present invention described above rotates the rotating drum 400 and the interlocking drum 600 using the floating body 200 and the wire that is rolling and rotating around the hinge axis 210 using the difference in water level of the wave height. , In the rotating drum 400 and the interlocking drum 600, the drive shaft 450 coupled in the form of a ratchet is rotated only in one direction to transmit the rotational driving force to the generator side, and even if the water level difference of wave height changes significantly, the floating body It has a useful advantage of preventing component damage by elevating 200 up and down.

본 발명의 부유체(200)는 하부와 측면이 반원형으로 라운드지게 형성됨에 따라 다양한 방향으로 파고가 전달되더라도 부유체(200)의 파손을 방지하면서 부유체(200)의 롤링 운동이 원활하게 이루어지는 이점을 갖는다.The floating body 200 of the present invention is advantageous in that the lower and the side are formed to be rounded in a semicircular shape, so that even if wave height is transmitted in various directions, the floating body 200 is prevented from being damaged and the rolling movement of the floating body 200 is made smoothly. Has.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, although specific embodiments have been described in the detailed description of the present invention, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is limited to the embodiments described above and should not be limited, and should be defined by the claims and equivalents as well as the claims to be described later.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.That is, the present invention described above is not limited to the specific preferred embodiments described above, and anyone with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims As a matter of course, various modifications are possible, and such modifications are within the scope of the description of the claims.

100 : 프레임 110 : 하부지지틀
112 : 하부지주 114 : 연결대
120 : 상부지지틀 130 : 앙카부재
150 : 물탱크 200 : 부유체
205 : 공간부 205a : 요동수
210 : 힌지축 230 : 가이드대
240 : 롤러부재 300 : 지지수단
310 : 제1연결구 320 : 제2연결구
325 : 보강대 325a : 지지도르래
322,324,326,328 : 제1,2,3,4연결링크
332,334,336,338 : 제1,2,3,4연결핀
350 : 제1지지대 352,354 : 제1,2승강공
360 : 제2지지대 362,364 : 제3,4승강공
400 : 회전드럼 410,420,430,440 : 제1,2,3,4회전드럼
450 : 구동축 455 : 제1래칫기어
460 : 분할판 500 : 제1복귀수단
510,530 : 제1,2연결와이어 520,540 : 제1,2웨이트부재
600 : 연동드럼 655 : 제2래칫기어
700 : 제2복귀수단 710,730 : 제3,4연결와이어
720,740 : 제3,4웨이트부재100: frame 110: lower support frame
112: lower support 114: connecting rod
120: upper support frame 130: anchor member
150: water tank 200: floating body
205: space part 205a: number of oscillations
210: hinge shaft 230: guide stand
240: roller member 300: support means
310: first connector 320: second connector
325: reinforcement bar 325a: support pulley
322,324,326,328: 1st, 2nd, 3rd, 4th connecting links
332,334,336,338: 1st, 2nd, 3rd, 4th connection pin
350: 1st support 352,354: 1st, 2nd elevating work
360: 2nd support 362,364: 3rd, 4th elevating work
400: rotating drum 410,420,430,440: 1st, 2nd, 3rd, 4th rotating drum
450: drive shaft 455: first ratchet gear
460: partition plate 500: first return means
510,530: 1st and 2nd connecting wire 520,540: 1st and 2nd weight member
600: interlocking drum 655: second ratchet gear
700: second return means 710,730: third, fourth connection wire
720,740: 3rd and 4th weight members

Claims (7)

해안에 고정되는 프레임(100)과;
상기 프레임(100)에 힌지축(210)으로 롤링 회전 가능하게 결합되고 밀물과 썰물의 파고 수위차에 의해 힌지축(210)을 중심으로 회전 운동되는 부유체(200)와;
상기 부유체(200)를 파고의 표수면 수위 변화에 따라 상,하로 승강가능하게 상기 부유체(200)를 지지하는 지지수단(300)과;
상기 프레임(100)에 회전 가능하게 연결되며 발전기의 축과 연동되도록 연결된 구동축(450)과;
상기 구동축(450)에 일방향 회전력을 부여하도록 상기 부유체(200)의 상단 일측에 제1와이어(402)로 연결되고, 상기 부유체(200)의 일측이 파도에 의해 상승동작될 경우 일방향으로 회전동작되며, 내부에 상기 구동축(450)에 일방향으로 회전력을 제공하도록 제1래칫기어(455)가 구비된 회전드럼(400); 및
상기 부유체(200)의 일측이 원래 높이로 복귀할 경우 상기 회전드럼(400)을 정위치까지 복귀시키는 제1복귀수단(500);을 구비한 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.A frame 100 fixed to the shore;
A floating body 200 coupled to the frame 100 so as to be rotatably rolled with a hinge shaft 210 and rotated about the hinge shaft 210 due to a difference in wave height of the tide and the ebb;
A support means (300) for supporting the floating body (200) so that the floating body (200) can be lifted up and down according to a change in the surface water level of the wave height;
A drive shaft 450 rotatably connected to the frame 100 and connected to the shaft of the generator;
It is connected with a first wire 402 to one side of the upper end of the floating body 200 so as to impart a rotational force in one direction to the drive shaft 450, and rotates in one direction when one side of the floating body 200 is raised by waves. A rotating drum 400 provided with a first ratchet gear 455 to provide rotational force to the drive shaft 450 in one direction therein; And
And a first return means 500 for returning the rotating drum 400 to its original position when one side of the floating body 200 returns to its original height. 청구항 1에 있어서,
상기 구동축(450)에 일방향 회전력을 부여하도록 상기 부유체(200)의 상단 타측에 제2와이어(404)로 연결되고, 상기 부유체(200)의 타측이 파도에 의해 하강동작될 경우 타방향으로 회전되며, 내부에 제2래칫기어(655)가 구비된 연동드럼(600)과;
상기 부유체(200)의 타측이 원래 높이로 복귀할 경우 상기 연동드럼(600)을 정위치로 복귀시키는 제2복귀수단(700)을 구비한 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.The method according to claim 1,
The second wire 404 is connected to the other upper end of the floating body 200 so as to impart a rotational force in one direction to the drive shaft 450, and when the other side of the floating body 200 is lowered by waves, it is in the other direction. An interlocking drum 600 that is rotated and has a second ratchet gear 655 therein;
Wave power generating apparatus comprising a second return means (700) for returning the interlocking drum (600) to the original position when the other side of the floating body (200) returns to its original height. 청구항 1에 있어서,
상기 부유체(200)는 하부면이 반원 구조로 라운드지게 형성되고, 측면이 만곡진 곡률을 갖도록 형성되며, 상면 일측에 제3와이어(406)의 이동을 가이드하는 가이드대(230)가 상측으로 돌출되고, 내부에 좌,우 요동을 보조하는 요동수(205a)가 담겨지며 상기 부유체(200)의 기울기에 따라 내부에서 요동수(205a)가 움직이는 공간부(205)가 형성된 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.The method according to claim 1,
The floating body 200 is formed to have a rounded lower surface in a semicircular structure, a side surface is formed to have a curved curvature, and a guide stand 230 for guiding the movement of the third wire 406 on one side of the upper surface toward the upper side. It is characterized in that the space portion 205 is formed in which the oscillation number 205a is protruded, and the oscillation number 205a supporting the left and right oscillation is contained therein, and the oscillation number 205a moves inside according to the slope of the floating body 200 Wave power generation device. 청구항 1에 있어서,
상기 지지수단(300)은 상기 힌지축(210)의 일단과 타단이 끼워져 결합되는 제1,2연결구(310,320)와,
상기 제1연결구(310)의 좌,우 양측에 링크방식으로 회전 가능하게 연결되는 제1,2연결링크(322,324)와,
상기 제2연결구(320)의 좌,우 양측에 링크방식으로 회전 가능하게 연결되는 제3,4연결링크(326,328)와,
상기 제1,2연결링크(322,324)의 단부가 제1,2연결핀(332,334)으로 핀 연결되고 상기 제1,2연결핀(332,334)이 상,하로 승강되도록 상기 프레임(100)에 높이방향으로 제1,2승강공(352,354)이 형성된 제1지지대(350), 및
상기 제3,4연결링크(326,328)의 단부가 제3,4연결핀(336,338)으로 핀 연결되고 상기 제3,4연결핀(336,338)이 상,하로 승강되도록 상기 프레임(100)에 높이방향으로 제3,4승강공(362,364)이 형성된 제2지지대(360)를 구비한 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.The method according to claim 1,
The support means 300 includes first and second connectors 310 and 320 to which one end and the other end of the hinge shaft 210 are fitted and coupled,
First and second connection links 322 and 324 rotatably connected to both left and right sides of the first connector 310 in a link manner,
Third and fourth connection links 326 and 328 rotatably connected to both left and right sides of the second connector 320 in a link manner,
The end of the first and second connection links 322 and 324 are pin-connected with first and second connection pins 332 and 334, and the first and second connection pins 332 and 334 are raised and lowered in a height direction in the frame 100 The first support 350 in which the first and second elevating holes (352,354) are formed, and
The end of the third and fourth connecting links 326 and 328 are pin-connected with third and fourth connecting pins 336 and 338, and the third and fourth connecting pins 336 and 338 are raised and lowered in a height direction to the frame 100. Wave power generation device, characterized in that provided with a second support (360) in which the third and fourth elevating holes (362, 364) are formed. 청구항 4에 있어서,
상기 지지수단(300)은 일단부가 힌지축(210)을 기준으로 좌,우 양측에 각각 핀 연결되고 타단이 제1,2승강공(352,354)과 제3,4승강공(362,364)에 핀으로 끼워져 지지되는 보강대(325)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.The method of claim 4,
The support means 300 has one end connected to each of the left and right sides with a pin based on the hinge shaft 210, and the other end is pinned to the first and second lifting holes 352 and 354 and the third and fourth lifting holes 362 and 364. Wave power generation device, characterized in that further provided with a reinforcing bar 325 fitted and supported. 청구항 1에 있어서,
상기 프레임(100)은 해안의 해저면에 하부지주(112)의 하단부가 매설되고 상기 하부지주(112)의 상단을 연결대(114)로 연결하는 하부지지틀(110)과,
상기 하부지지틀(110)의 상측에 안착되어 착탈 가능하게 결합되고 상기 부유체(200)가 지지수단(300)에 의해 높이방향으로 승강 가능하게 지지되는 상부지지틀(120)로 구성된 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.The method according to claim 1,
The frame 100 includes a lower support frame 110 in which the lower end of the lower post 112 is buried on the seabed of the coast and connects the upper end of the lower post 112 with a connecting rod 114,
It characterized in that the upper support frame 120 is seated on the upper side of the lower support frame 110 and is detachably coupled, and the floating body 200 is supported by a support means 300 so as to be elevated in the height direction. Wave power generation device. 청구항 1에 있어서,
상기 프레임(100)은 상부 외측에 결합되어 상기 프레임(100)의 유동을 억제하도록 내부에 물이 담겨진 물탱크(150)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.The method according to claim 1,
The frame 100 is coupled to the upper outer side of the wave power generating device, characterized in that the water tank 150 is further provided with water contained therein to suppress the flow of the frame 100.
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