KR102230931B1 - Waves power generator with multiple floater capable of moving up and down individually - Google Patents

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KR102230931B1
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서정철
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전동근
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Abstract

The present invention relates to a wave power generator which produces and stores electric energy by waves on the sea, comprising: a buoyant body which includes a pair of support plates separated from each other by a certain distance, a rotary shaft connecting the pair of support plates to each other, and a buoy placed on the lower side of the pair of support plates; a large number of floaters separated from each other by a certain distance in the longitudinal direction of the rotary shaft, each of which is axially engaged with the rotary shaft to move up/down individually by the waves for rotating the rotary shaft in a direction; and a driving gear unit connected to one end of the rotary shaft for transferring the rotation of the rotary shaft to a power generator apparatus. The present invention is able to allow the large number of floaters to move up/down individually in accordance with the movements of waves on the water surface, rotate the power generator apparatus, rotate the rotary shaft in a stable and efficient manner despite the irregular movements of the waves, and produce electric power.

Description

개별 상하운동하는 다수 플로터를 구비하는 파력발전기{Waves power generator with multiple floater capable of moving up and down individually}Waves power generator with multiple floater capable of moving up and down individually}

본 발명은 바다의 파도에 의해 전기에너지를 생산 및 저장하는 파력발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수면 위에서 다수의 플로터가 파도의 움직임에 따라 개별적으로 상하운동 하면서 발전장치를 회전시키되 불규칙적인 파도 움직임에 불구하고 회전축을 안정적이고 효율적으로 회전시켜 전력을 생산할 수 있는 파력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wave generator that generates and stores electric energy by waves of the sea, and more particularly, a plurality of floaters on the water surface individually up and down movement according to the movement of the waves, while rotating the power generation device, but irregular wave movement. In spite of this, it relates to a wave power generator capable of producing electric power by rotating a rotating shaft stably and efficiently.

과거에는 전력을 생산하기 위하여 화석연료의 화학에너지를 이용하는 화력 발전, 댐을 형성하여 물의 위치에너지를 이용하는 수력 발전, 우라늄의 핵분열을 이용하는 원자력 발전 등이 광범위하게 사용되어왔다.In the past, thermal power generation using the chemical energy of fossil fuels to produce electricity, hydroelectric power generation using the potential energy of water by forming a dam, and nuclear power generation using nuclear fission of uranium have been widely used.

하지만, 근래에는 자원의 고갈과 안전성의 문제 그리고 친환경적 가치를 중시하는 시대적 분위기에 따라 상기 3대 발전에 대한 대안으로 무한 에너지원인 태양열, 조력, 파력, 풍력, 지열 등을 이용한 발전 시스템에 관심이 증대되고 있다.However, in recent years, due to the depletion of resources and the issue of safety and the environment-friendly value of the times, interest in power generation systems using infinite energy sources such as solar heat, tidal power, wave power, wind power, and geothermal heat is increasing as an alternative to the three power generations Has become.

지구 표면의 70% 이상은 바다로 둘러싸여 있으며, 특히 한국은 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 바다가 지니는 무한 에너지를 적극 이용하기 좋은 환경에 있어 국내에도 파력발전기에 관심이 증대되고 있다.More than 70% of the earth's surface is surrounded by the sea, and Korea is particularly interested in wave power generators in Korea as it is in a good environment to actively use the infinite energy of the sea because it is surrounded on three sides by the sea.

그런데, 파력발전기는 다방향의 해수면의 유동을 효과적으로 포집하는 방법과 간이하게 설치할 수 있거나 기 설치된 구조물을 이용하여 효과적으로 전력을 생산하고 전달할 수 있는 방법을 제공하는 것이 중요하다. By the way, it is important to provide a method of effectively capturing the flow of a multi-directional sea level and a method of producing and transmitting power effectively using a structure that can be installed simply or installed in a wave power generator.

대한민국 공개특허 제10-2014-0029103호, 제10-2014-0093913호 등에 '파력발전장치'가 개시되어 있는데, 개시된 파력발전장치는 수평운동을 회전운동으로 전환하거나, 상하 수직운동을 회전운동으로 전환하여 전기적 에너지를 생산한다.Korean Patent Laid-Open Patent Nos. 10-2014-0029103, 10-2014-0093913, etc. disclose a'wave power generation device', and the disclosed wave power generation device converts a horizontal motion into a rotational motion, or converts a vertical vertical motion into a rotational motion. It converts to produce electrical energy.

하지만, 이와 같은 파력발전장치는 복잡한 구조로 인하여 사용 중 손상이나 고장이 발생되어 해수면의 유동에 대응하여 안정적인 발전을 이루기 어렵고, 발전장치를 설치하기 위한 구조물을 시공하는데 상당한 비용과 비경제성이 발생하는 문제점이 있다.However, due to the complex structure of such a wave power generation device, it is difficult to achieve stable power generation in response to the flow of the sea level due to damage or breakdown during use, and considerable cost and uneconomicality occur in constructing a structure for installing the power generation device. There is a problem.

또한, 개시된 상기 파력발전장치들은 불규칙한 파도의 움직임에 따라 수평 및 수직운동이 불규칙적으로 이루어짐에 따라 안정적으로 전력을 생산하기 어렵고, 또한 파도의 움직임을 극대화할 수 없어 효율적으로 전력을 생산할 수 없다.In addition, the disclosed wave power generators are difficult to stably generate power as horizontal and vertical movements are irregularly performed according to the irregular wave movement, and also, the wave movement cannot be maximized, and thus, power cannot be efficiently produced.

대한민국 공개특허공보 제10-2014-0029103호 (파력발전장치)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0029103 (wave power generator) 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0093913호 (파력발전장치)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2014-0093913 (wave power generator)

본 발명은 이와 같은 종래 파력발전기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은 간단한 구조로 구현하여 제조원가와 유지보수 비용을 절감할 수 있고 불규칙한 파도의 움직임에도 안정적이고 효율적으로 전력을 생산할 수 있는 파력발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was invented to solve the problem of such a conventional wave power generator, and the present invention is implemented in a simple structure to reduce manufacturing cost and maintenance cost, and to produce power stably and efficiently even in the motion of irregular waves. Its purpose is to provide a wave generator.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 바다의 파도를 이용하여 전기를 생산 및 저장하기 위한 파력발전기로서, 소정의 간격으로 이격되는 한 쌍의 지지판과, 한 쌍의 지지판 사이를 연결하는 회전축과, 한 쌍의 지지판의 하부에 마련되는 부력체를 구비하는 부상몸체와, 회전축의 길이방향을 따라 소정간격으로 이격되는 다수개로 이루어져, 각각이 상기 회전축에 축 결합되어 파도에 의해 개별적으로 상하운동하여 상기 회전축을 일 방향으로 회전시키는 플로터, 및 회전축의 일단에 연결되어 회전축의 회전을 발전장치로 전달하는 구동 기어부를 구비한다.In order to solve the above technical problem, the present invention is a wave generator for generating and storing electricity using waves of the sea, and connecting a pair of support plates spaced at a predetermined interval and a pair of support plates. It consists of a rotating shaft, a floating body having a buoyant body provided under a pair of support plates, and a plurality of pieces spaced at predetermined intervals along the longitudinal direction of the rotating shaft, each of which is axially coupled to the rotating shaft and individually vertically by waves. A plotter that moves and rotates the rotation shaft in one direction, and a drive gear unit connected to one end of the rotation shaft to transmit the rotation of the rotation shaft to the power generation device.

본 발명에 있어서, 상기 회전축은 상기 구동 기어부에 의해 연동되어 회전되는 한 쌍으로 이루어지며, 한 쌍의 상기 회전축 각각에 다수개의 플로터가 축 결합될 수 있다. In the present invention, the rotation shaft is made of a pair that is interlocked and rotated by the drive gear unit, and a plurality of plotters may be shaft-coupled to each of the pair of rotation shafts.

본 발명에 있어서, 다수개의 상기 플로터는 전방 및 후방에 대향되게 배열되며, 회전축에 다수개로 결합되는 플로터 사이에 스페이서가 구비될 수 있다. In the present invention, a plurality of the plotters are arranged to face the front and the rear, and a spacer may be provided between the plotters that are coupled to a plurality of rotation shafts.

본 발명에 있어서, 한 쌍의 상기 지지판의 상부 및 하부를 각각 연결하여 상기 플로터의 상하운동범위를 제한하는 상부 스토퍼와 하부 스토퍼를 구비할 수 있다. In the present invention, an upper stopper and a lower stopper may be provided to limit the vertical motion range of the floater by connecting the upper and lower portions of the pair of support plates, respectively.

본 발명에 있어서, 상기 구동 기어부는 한 쌍의 상기 회전축의 양단에 각각 축 결합되어 일단에서 서로 치합되는 제1 기어와, 서로 치합되는 상기 제1 기어 중 어느 하나에 동축으로 결합되는 제2 기어, 및 제2 기어에 치합되어 회전하면서 상기 발전장치로 회전을 전달하는 제3 기어를 포함하여 이루어질 수 있다.In the present invention, the drive gear unit is a first gear that is axially coupled to both ends of the pair of rotation shafts and meshed with each other at one end, and a second gear coaxially coupled to any one of the first gears meshing with each other, And a third gear engaged with the second gear and rotating while transmitting the rotation to the power generation device.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 다수의 플로터가 파도의 움직임에 따라 독립적으로 상하운동 하면서 하나의 회전축을 일방향으로 회전시켜 회전력을 증폭시킬 뿐 아니라, 회전축의 양단에 구비된 제1 기어에 의해 한 쌍의 회전축이 유기적으로 회동하여 양측에 구비된 발전기에 동일한 회전력을 전달하는 구조로 형성되어 플로터를 추가할수록 큰 회전력을 얻을 수 있다.According to the present invention configured as described above, a plurality of plotters independently move up and down according to the movement of the wave, while rotating one axis of rotation in one direction to amplify the rotational force, as well as by first gears provided at both ends of the rotational axis. The pair of rotating shafts rotate organically to transmit the same rotational force to the generators provided on both sides. As a plotter is added, a larger rotational force can be obtained.

또한, 종래의 부력형 발전장치에 비해 간단한 구조로 전기를 생산하고 정전장치에 저장할 수 있으므로 제조원가와 유지보수 비용이 낮은데 비해 효율적으로 전기에너지를 얻을 수 있어 경제적인 효과가 있다.In addition, compared to the conventional buoyancy power generation device, since electricity can be produced and stored in an electrostatic device with a simple structure, the manufacturing cost and maintenance cost are low, but the electrical energy can be efficiently obtained, thereby having an economical effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력발전기의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 플로터와 회전축의 결합관계의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 플로터와 회전축의 결합관계의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 구동 기어부의 동작을 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a wave generator according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of FIG. 1.
3 is a front view of FIG. 1.
4 is a diagram showing an embodiment of a coupling relationship between a plotter and a rotating shaft.
5 is a view showing another embodiment of a coupling relationship between a plotter and a rotating shaft.
6 is a view showing the operation of the drive gear unit.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.This embodiment is provided to more fully describe the present invention to those with average knowledge in the art. In the drawings, the shape of the element, the size of the element, the spacing between the elements, etc. are to emphasize a more clear description. For this reason, it can be exaggerated or reduced.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "형성되어", "포함되어", "결합되어", "고정되어" 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 형성, 포함, 결합 또는 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the embodiment, if a component is described as being "formed", "included", "coupled", or "fixed" to another component, it is formed directly on the other component, It may be included, combined, or fixed, but it should be understood that other components may exist in the middle.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.In addition, when it is determined that the technical features of the present invention may be unnecessarily obscured as a matter that is already apparent to a person skilled in the art, such as a known function or a known configuration related in principle in describing the embodiment, the detailed The explanation will be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파력발전기(100)의 사시도이고, 도 2,3는 각각 도 1의 분해사시도 및 정면도이다. 이들 도면을 참조하면, 본 발명은 파력발전기(100)의 폭 방향으로 소정의 간격으로 이격되는 한 쌍의 지지판(11), 한 쌍의 지지판(11) 사이를 연결하는 회전축(12), 한 쌍의 지지판(11)의 하부에 마련되는 부력체(13)를 구비하는 부상몸체(10), 회전축(12)의 길이방향을 따라 소정간격으로 이격되는 다수개로 이루어져, 각각이 회전축(12)에 축 결합되어 파도에 의해 개별적으로 상하운동하여 회전축(12)을 일방향으로 회전시키는 플로터(20), 회전축(12)의 일단에 연결되어 회전축(12)의 회전을 발전장치(40)로 전달하는 구동 기어부(30)를 구비한다.1 is a perspective view of a wave generator 100 according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are an exploded perspective view and a front view of FIG. 1, respectively. Referring to these drawings, the present invention is a pair of support plates 11 spaced at predetermined intervals in the width direction of the wave power generator 100, a rotation shaft 12 connecting the pair of support plates 11, and a pair of A floating body 10 having a buoyancy body 13 provided under the support plate 11 of the, and consisting of a plurality of spaced apart at predetermined intervals along the longitudinal direction of the rotation shaft 12, each of which is a shaft on the rotation shaft 12 A plotter 20 that is coupled and moves up and down individually by waves to rotate the rotation shaft 12 in one direction, and a drive gear connected to one end of the rotation shaft 12 to transmit the rotation of the rotation shaft 12 to the power generation device 40 It has a part (30).

부상몸체(10)는 파력발전기(100)의 골격을 이루는 구성으로, 한 쌍의 지지판(11), 회전축(12) 및 부력체(13)로 이루어진다. 지지판(11)은 파력발전기(100)의 폭 방향을 따라 한 쌍이 소정 간격으로 이격되게 구비되며, 표면에는 회전축(12)이 결합되도록 결합홀이 형성된다. The floating body 10 is a structure constituting the skeleton of the wave generator 100, and consists of a pair of support plates 11, a rotation shaft 12, and a buoyancy body 13. The support plate 11 is provided with a pair spaced apart at predetermined intervals along the width direction of the wave generator 100, and a coupling hole is formed on the surface so that the rotation shaft 12 is coupled.

회전축(12)은 후술할 플로터(20)의 상하운동에 의해 회전하여 구동 기어부(30)에 회전력을 전달하는 구성으로, 파력발전기(100)의 폭 방향을 가로지르며 이격되는 한 쌍의 지지판(11)에 양단이 돌출되게 결합된다. 돌출되는 회전축(12)의 양단은 후술하는 구동 기어부(30)에 결합된다. 회전축(12)은 도 1,2에 도시되는 바와 같이 파력발전기(100)의 길이방향으로 소정간격 이격되는 한 쌍으로 구비되며, 한 쌍의 회전축(12) 각각에 다수개의 플로터(20)가 결합된다. The rotation shaft 12 is a configuration for transmitting rotational force to the driving gear unit 30 by rotating by the vertical motion of the plotter 20 to be described later, and a pair of support plates spaced apart across the width direction of the wave generator 100 ( Both ends are joined to protrude to 11). Both ends of the protruding rotation shaft 12 are coupled to a drive gear unit 30 to be described later. The rotation shaft 12 is provided in a pair spaced apart at predetermined intervals in the longitudinal direction of the wave power generator 100 as shown in Figs. 1 and 2, and a plurality of plotters 20 are coupled to each of the pair of rotation shafts 12 do.

그리고, 한 쌍의 지지판(11)의 하부에는 파력발전기(100)가 수면위에 부상할 수 있도록 파력발전기(100)의 길이방향을 따라 연장되게 형성되는 부력체(13)가 각각 부착된다. 부력체(13)는 파력발전기(100)의 양측에서 지지판(11)의 길이방향을 따라 연장되게 형성됨에 따라, 다수의 플로터(20)가 파력에 의해 동시에 상하로 운동하더라도 수면과 접하는 파력발전기(100)의 바닥면이 안정적으로 지지될 수 있다. In addition, a buoyancy body 13 formed to extend along the longitudinal direction of the wave generator 100 is attached to the lower portion of the pair of support plates 11 so that the wave generator 100 can float on the surface of the water. As the buoyancy body 13 is formed to extend along the longitudinal direction of the support plate 11 from both sides of the wave generator 100, even if a plurality of floaters 20 move up and down simultaneously by wave force, a wave generator in contact with the water surface ( 100) can be stably supported.

플로터(20)는 수면위에 부상하여 수면의 높이에 따라 상하운동함으로써 결합된 회전축(12)을 회전시키기 위한 구성으로, 회전축(12)의 길이방향으로 다수개가 이격되게 구비된다. 플로터(20)는 상술한 바와 같이 한 쌍의 회전축(12) 각각에 다수개의 플로터(20)가 결합되어 대향하는 전방 및 후방의 양측 방향으로 다수개가 대칭적으로 배열된다. The plotter 20 is a configuration for rotating the combined rotation shaft 12 by floating on the water surface and moving up and down according to the height of the water surface, and a plurality of the plotters are provided to be spaced apart in the longitudinal direction of the rotation shaft 12. As described above, a plurality of plotters 20 are coupled to each of the pair of rotation shafts 12, and a plurality of plotters 20 are symmetrically arranged in opposite directions in both front and rear directions.

이와 같이 배열되는 플로터(20)는 호형의 지지대(21)가 회전축(12)에 축 결합되며, 끝단에는 수면에 부상하도록 부력공(22)이 형성된다. 여기서, 플로터(20)가 상하운동하더라도 회전축(12)을 일방향으로만 회전되도록 결합되는데, 도 4 내지 도 5에 플로터(20)와 회전축(12)의 결합관계가 도시되어 있다. In the plotter 20 arranged in this way, the arc-shaped support 21 is axially coupled to the rotation shaft 12, and a buoyancy hole 22 is formed at the end so as to float on the water surface. Here, even if the plotter 20 moves up and down, the rotation shaft 12 is coupled to rotate only in one direction, and a coupling relationship between the plotter 20 and the rotation shaft 12 is shown in FIGS. 4 to 5.

도 4를 참조하면, 회전축(12)의 외주에는 일정간격으로 걸림돌기(12a)가 다수개 형성되며, 회전축(12)이 관통되어 결합되는 지지대(21)의 관통홀(23) 내측에는 걸림돌기(12a)와 결합되는 탄성걸림편(23a)이 형성된다. 탄성걸림편(23a)은 관통홀(23) 내주에 일정간격으로 다수개가 경사지게 돌출되어 플로터(20)의 상승 시 걸림돌기(12a)에 걸림되는 반면에, 플로터(20)의 하강시 걸림돌기(12a)에 의해 내측으로 탄성 이동된다. 따라서, 플로터(20)의 상승시 걸림돌기(12a)와 탄성걸림편(23a)이 걸림되어 회전축(12)이 회전하고, 플로터(20)의 하강시 탄성걸림편(23a)이 걸림돌기(12a)에 걸림되지 않아 회전축(12)이 회전하지 않는다.4, a plurality of locking protrusions 12a are formed at regular intervals on the outer periphery of the rotating shaft 12, and the locking protrusion inside the through-hole 23 of the support 21 through which the rotating shaft 12 is penetrated and coupled. An elastic engaging piece 23a coupled with (12a) is formed. While a plurality of elastic engaging pieces 23a protrude obliquely at regular intervals in the inner circumference of the through hole 23 and are caught by the locking protrusion 12a when the plotter 20 is raised, the locking protrusion when the plotter 20 is lowered ( It is elastically moved inward by 12a). Therefore, when the plotter 20 rises, the locking protrusion 12a and the elastic locking piece 23a are engaged to rotate the rotation shaft 12, and when the plotter 20 is lowered, the elastic locking piece 23a is engaged with the locking protrusion 12a. ), the rotation shaft 12 does not rotate.

도 5는 다른 실시예로서 플로터(20)와 회전축(12)의 결합관계를 도시하였는데, 도 5의 (b)는 도 5의 (a)에 표시된 절단선에 따른 단면도이다.FIG. 5 illustrates a coupling relationship between the plotter 20 and the rotation shaft 12 as another embodiment, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the cutting line shown in FIG. 5A.

이를 참조하면, 원기둥 형상의 회전축(12)이 관통되는 지지대(21)의 관통홀(23) 내측에는 니들클러치베어링(23b)이 구비되어 회전축(12)의 외주면 상을 일방향으로 구름운동하도록 형성된다. 따라서, 플로터(20)의 상승 시 니들클러치베어링(23b)과의 마찰력으로 회전축(12)이 지지대(21)와 함께 회전하고, 플로터(20)의 하강 시 니들클러치베어링(23b)이 회전축(12)의 외주면을 따라 구름운동하여 지지대(21)가 회전하더라도 회전축(12)이 회전하지 않게 된다.Referring to this, a needle clutch bearing 23b is provided inside the through hole 23 of the support 21 through which the cylindrical rotation shaft 12 passes, and is formed to roll on the outer peripheral surface of the rotation shaft 12 in one direction. . Therefore, when the floater 20 rises, the rotation shaft 12 rotates with the support 21 due to friction with the needle clutch bearing 23b, and when the floater 20 descends, the needle clutch bearing 23b rotates the rotation shaft 12 ), even if the support 21 rotates by rolling along the outer circumferential surface, the rotation shaft 12 does not rotate.

그 밖에도 일방향으로만 회전이 가능한 일방향 기어 등 다양한 수단을 이용하여 플로터(20)의 상하운동에도 회전축(12)이 일방향으로만 회전되도록 함으로써 동일한 회전축(12)에 축 결합되는 다수개의 플로터(20)가 일정하지 않은 파도의 움직임에 따라 불규칙적인 상하운동을 하더라도, 플로터(20)의 상승운동에만 회전축(12)이 회전하여 플로터(20)의 하강운동에 따른 회전운동의 방해 없이 안정적으로 전력을 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 다수개의 플로터(20) 각각의 상승운동이 회전축(12)에 전달될 수 있어 회전력이 증폭되어 보다 많은 전력이 생산될 수 있다. In addition, a plurality of plotters 20 that are axially coupled to the same rotation shaft 12 by allowing the rotation shaft 12 to rotate only in one direction even in the vertical movement of the plotter 20 by using various means such as a one-way gear that can only rotate in one direction. Even if it makes irregular vertical motion according to the motion of the wave that is not constant, the rotary shaft 12 rotates only in the upward motion of the plotter 20, so that power can be stably produced without interfering with the rotary motion caused by the downward motion of the plotter 20. In addition, the upward motion of each of the plurality of plotters 20 can be transmitted to the rotation shaft 12, so that the rotational force is amplified, so that more power can be produced.

그리고, 회전축(12)에 결합되는 플로터(20)와 플로터(20) 사이에는 소정길이의 스페이서(16)가 회전축(12)에 축 결합되는데, 이에 의해 파도의 움직임에 의해 플로터(20) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있어, 불규칙한 파도의 움직임에도 플로터(20)가 서로 충돌되지 않고 안정적으로 상하운동을 할 수 있다. In addition, between the plotter 20 and the plotter 20 coupled to the rotation shaft 12, a spacer 16 of a predetermined length is axially coupled to the rotation shaft 12, thereby Since the spacing can be kept constant, the plotter 20 can stably move up and down without colliding with each other even in the motion of irregular waves.

한편, 파도의 의해 상하운동하는 플로터(20)의 승강 높이를 제한하기 위하여 이격되는 한 쌍의 지지판(11)을 연결하는 상부 스토퍼(14)와 하부 스토퍼(15)로 이루어지는 승강운동 제한부가 마련된다. 이와 같은 상부 스토퍼(14)와 하부 스토퍼(15)는 강한 파력으로 인해 플로터(20)가 서로 부딪혀 파손되거나 운동범위를 초과하는 경우, 예를 들어 플로터(20)가 위치한 전방에서 과도하게 회동되어 플로터(20)가 후방으로 넘어가 복귀할 수 없는 경우 등을 방지할 수 있도록 지지판(11) 사이를 연결하는 바형태로 형성된다. On the other hand, in order to limit the lifting height of the floater 20 moving up and down by waves, a lifting motion limiting part consisting of an upper stopper 14 and a lower stopper 15 connecting a pair of spaced support plates 11 is provided. . Such an upper stopper 14 and the lower stopper 15 are damaged by colliding with each other due to a strong wave force, or if they exceed the range of motion, for example, the plotter is excessively rotated in front of the plotter 20 It is formed in the form of a bar connecting the support plates 11 so as to prevent the case where 20 passes backward and cannot be returned.

상부 스토퍼(14)는 한 쌍의 지지판(11)의 상부를 연결하는 바 형태로 형성되어, 파도에 의해 상승하던 플로터(20)의 지지대(21)의 상승운동을 억제하고, 하부 스토퍼(15)는 마찬가지로 한 쌍의 지지판(11)의 하부를 연결하는 바 형태로 형성되어 하강하는 플로터(20)의 지지대(21)의 하강운동을 억제한다. 따라서, 플로터(20)는 상부 및 하부 스토퍼(14,15)에 의해 승강범위가 제한됨에 따라 강한 파도에도 일정하고 안정되게 상하운동을 할 수 있다. The upper stopper 14 is formed in a bar shape that connects the upper portions of the pair of support plates 11 to suppress the upward motion of the support 21 of the floater 20 that was rising by the waves, and the lower stopper 15 Likewise, it is formed in the shape of a bar connecting the lower portion of the pair of support plates 11 to suppress the downward motion of the support 21 of the descending plotter 20. Accordingly, the floater 20 can perform a constant and stable vertical movement even in strong waves as the elevation range is limited by the upper and lower stoppers 14 and 15.

한편, 도면에는 세 쌍의 플로터(20)가 양쪽으로 설치된 예를 도시하였으나, 본 발명은 지지판(11) 사이의 거리와 플로터(20) 사이의 간격에 따라 플로터(20)의 수량을 가감하여 설치할 수 있음은 물론이다. 이때, 다수의 플로터(20) 중 어느 하나가 움직이더라도 회전축(12)이 회전되므로 플로터(20)의 설치 개수가 많을수록 전력 생산량이 커지게 된다. On the other hand, the drawing shows an example in which three pairs of plotters 20 are installed on both sides, but in the present invention, the number of plotters 20 is added or subtracted according to the distance between the support plates 11 and the distance between the plotters 20. Of course you can. At this time, since the rotation shaft 12 rotates even if any one of the plurality of plotters 20 moves, the greater the number of installations of the plotter 20, the greater the amount of power produced.

구동 기어부(30)는 복수의 기어로 이루어져, 회전축(12)에 결합되어 회전축(12)의 회전을 발전장치(40)로 전달한다. 구동 기어부(50)를 도시한 도 5를 참조하면, 구동 기어부(30)는 한 쌍의 회전축(12)의 양단에 축 결합되어 지지판(11)의 일측에 인접하게 치합되는 제1 기어(31), 서로 치합되는 제1 기어(31) 중 어느 하나에 동축으로 결합되어 동일방향으로 회전하는 제2 기어(32), 제2 기어(32)에 치합되어 회전하면서 발전장치(40)의 발전축을 회전시키는 제3 기어(33)를 구비한다. 여기서, 제2 기어(32)는 제3 기어(33) 보다 큰 지름을 갖도록 형성하여 제2 기어(32)와 제3 기어(33)의 기어비에 의해 회전력이 증폭되도록 하는 것이 에너지 생산면에서 효율적이며, 제2 기어(32)와 제3 기어(33)의 사이에 기어비가 다른 기어를 추가적으로 배치하여 회전력을 증폭하도록 구성할 수도 있다. The drive gear unit 30 is composed of a plurality of gears, is coupled to the rotation shaft 12 to transmit the rotation of the rotation shaft 12 to the power generation device 40. Referring to FIG. 5 showing the drive gear unit 50, the drive gear unit 30 is a first gear that is axially coupled to both ends of a pair of rotation shafts 12 and engaged adjacent to one side of the support plate 11 ( 31), the power generation device 40 is generated while rotating by being engaged with the second gear 32 and the second gear 32 that are coaxially coupled to one of the first gears 31 that are engaged with each other and rotate in the same direction. It has a third gear 33 for rotating the shaft. Here, the second gear 32 is formed to have a larger diameter than the third gear 33 so that the rotational force is amplified by the gear ratio of the second gear 32 and the third gear 33 is efficient in terms of energy production. In addition, a gear having a different gear ratio may be additionally disposed between the second gear 32 and the third gear 33 to amplify the rotational force.

이와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 파력발전기(100)의 동작을 이하 설명한다. 파력발전기(100)는 부력체(13)에 의해 수면위에 부유(浮遊)한 상태에서, 파도가 치면 플로터(20)의 부력공(22)이 상승하면 지지대(21)가 한 쌍의 회전축(12) 중 어느 하나를 회전시킨다. 회전축(13)이 회전하면 회전축(13)의 일단에 결합된 제1 기어(31)가 회전하고, 이에 치합되는 다른 제1 기어(31)도 함께 회전되어 한 쌍의 회전축(31)이 모두 회전한다. The operation of the wave generator 100 according to the present invention made as described above will be described below. Wave power generator 100 is in a state floating on the water surface by the buoyancy body 13, when a wave hits, when the buoyancy ball 22 of the floater 20 rises, the support 21 is moved to a pair of rotating shafts 12 ) To rotate. When the rotation shaft 13 rotates, the first gear 31 coupled to one end of the rotation shaft 13 rotates, and the other first gear 31 engaged therewith is also rotated so that all of the pair of rotation shafts 31 rotate. do.

여기서, 다수개의 플로터(20)는 각각이 독립적으로 상하운동하도록 회전축(12)에 결합되어 있어, 파력발전기(100)의 전방과 후방에 다수개로 구비되는 어느 하나의 부력공(22)이 상승하더라도 이에 연결되는 회전축(12)는 물론, 제1 기어(31)에 의해 인접하는 다른 회전축(12)도 회전됨에 따라 지지판(11)의 양측에 각각 구비되는 발전장치(40)에 동시에 회전력을 전달할 수 있어 지속적이고 효율적인 발전이 가능하다. Here, the plurality of plotters 20 are coupled to the rotation shaft 12 so that each independently moves up and down, so even if any one buoyancy ball 22 provided in a plurality in front and rear of the wave generator 100 rises As the rotation shaft 12 connected thereto, as well as the other rotation shaft 12 adjacent to it by the first gear 31 are rotated, the rotational force can be simultaneously transmitted to the power generation devices 40 provided on both sides of the support plate 11. So that continuous and efficient development is possible.

발전장치(40)는 한 쌍의 지지판(11)에 각각 결합되는 복수개로 이루어져, 제3 기어(33)에 의해 구동되어 전력을 생산하여 생산된 전력을 저장장치(41)에 저장함으로써 파력을 이용한 전력을 생산 및 저장할 수 있다. The power generation device 40 is composed of a plurality of each coupled to a pair of support plates 11, and is driven by the third gear 33 to generate power and store the generated power in the storage device 41, thereby using wave power. It can produce and store electricity.

이와 같이 본 발명은 상기의 과정이 간단한 구조에 의해 효율적으로 구현될 수 있도록 하여 제조원가와 유지보수 비용을 절감하고 경제적인 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention enables the above process to be efficiently implemented by a simple structure, thereby reducing manufacturing cost and maintenance cost and obtaining an economical effect.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention described above is not limited to the described embodiments, and it is apparent to those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such variations or modifications will have to belong to the scope of the claims of the present invention.

10 : 부상몸체 11 : 지지판
12 : 회전축 12a: 걸림돌기
13 : 부력체 14 : 상부 스토퍼
15 : 하부 스토퍼 16 : 스페이서
20 : 플로터 21 : 지지대
22 : 부력공 23 : 관통홀
23a: 탄성걸림편 23b: 니들클러치베어링
30 : 구동 기어부 31 : 제1 기어
32 : 제2 기어 33 : 제3 기어
40 : 발전장치 41 : 저장장치
100 : 파력발전기10: injured body 11: support plate
12: rotating shaft 12a: stopping protrusion
13: buoyancy body 14: upper stopper
15: lower stopper 16: spacer
20: plotter 21: support
22: buoyancy hole 23: through hole
23a: elastic clamping piece 23b: needle clutch bearing
30: drive gear unit 31: first gear
32: second gear 33: third gear
40: power generation device 41: storage device
100: wave generator

Claims (7)

바다의 파도를 이용하여 전력을 생산하는 파력발전기에 있어서,
소정의 간격으로 이격되는 한 쌍의 지지판과, 상기 한 쌍의 지지판 사이를 연결하는 회전축과, 한 쌍의 지지판의 하부에 마련되는 부력체를 구비하는 부상몸체;
상기 회전축의 길이방향을 따라 소정간격으로 이격되는 다수개로 이루어져, 각각이 상기 회전축에 축 결합되어 파도에 의해 개별적으로 상하 운동하여 상기 회전축을 일 방향으로 회전시키는 플로터 및,
상기 회전축의 일단에 연결되어 회전축의 회전을 발전장치로 전달하는 구동 기어부;를 구비하되,
상기 회전축은 상기 구동 기어부에 의해 연동되어 회전되는 한 쌍으로 이루어지며, 한 쌍의 상기 회전축 각각에 다수개의 플로터가 축 결합되고, 다수개의 상기 플로터는 전방 및 후방에 대향되게 배열되며, 상기 회전축에 다수개로 결합되는 플로터 사이에 스페이서가 구비되며,
상기 회전축의 외주에는 일정간격으로 걸림돌기가 다수개 형성되며, 일단이 내측으로 관통되어 회전축과 결합되는 지지대의 관통홀 내측에는 걸림돌기와 결합되는 탄성걸림편이 형성되며,
상기 탄성걸림편은 관통홀 내주에 일정간격으로 다수개가 경사지게 돌출되어 플로터의 상승 시 걸림돌기에 걸림되는 반면에, 플로터의 하강시 걸림돌기에 의해 내측으로 탄성 이동됨에 따라 플로터의 상승시에는 회전축이 회전하고, 플로터의 하강시에는 회전축이 회전하지 않도록 구성되며,
한 쌍의 상기 지지판의 상부 및 하부를 각각 연결하여 상기 플로터의 상하운동범위를 제한하는 상부 스토퍼와 하부 스토퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 파력발전기.In a wave power generator that generates electric power using the waves of the sea,
A floating body having a pair of support plates spaced at a predetermined interval, a rotation shaft connecting between the pair of support plates, and a buoyancy body provided under the pair of support plates;
A plotter consisting of a plurality of pieces spaced at predetermined intervals along the longitudinal direction of the rotation shaft, each of which is shaft-coupled to the rotation shaft and individually moving up and down by waves to rotate the rotation shaft in one direction, and
It is provided with a; drive gear unit connected to one end of the rotation shaft to transmit the rotation of the rotation shaft to the power generation device,
The rotation shaft is made of a pair that is interlocked and rotated by the drive gear unit, and a plurality of plotters are shaft-coupled to each of the pair of rotation shafts, and a plurality of the plotters are arranged to face front and rear, and the rotation shaft A spacer is provided between the plotters that are coupled to a plurality of units,
A plurality of locking protrusions are formed at regular intervals on the outer circumference of the rotation shaft, and an elastic locking piece is formed inside the through hole of the support unit, which has one end penetrated inward and coupled to the rotation shaft, and is coupled to the locking protrusion,
While a plurality of the elastic engaging pieces are obliquely protruded at a certain interval in the inner periphery of the through hole and are caught by the locking protrusion when the plotter is raised, the rotating shaft rotates when the plotter is raised as it is elastically moved inward by the locking protrusion when the plotter is lowered, It is configured so that the rotating shaft does not rotate when the plotter descends.
A wave generator comprising an upper stopper and a lower stopper that respectively connect the upper and lower portions of the pair of support plates to limit the vertical motion range of the floater. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구동 기어부는,
한 쌍의 상기 회전축의 양단에 각각 축 결합되어 일단에서 서로 치합되는 제1 기어,
서로 치합되는 상기 제1 기어 중 어느 하나에 동축으로 결합되는 제2 기어 및,
상기 제2 기어에 치합되어 회전하면서 상기 발전장치로 회전을 전달하는 제3 기어;를 구비하는 것을 특징으로 하는 파력발전기. The method of claim 1,
The drive gear unit,
A first gear that is axially coupled to both ends of the pair of rotation shafts and meshed with each other at one end,
A second gear coaxially coupled to any one of the first gears meshing with each other, and
And a third gear that is engaged with the second gear and rotates while transmitting the rotation to the power generating device.
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