KR20090005364U

KR20090005364U - 풍랑발전기

Info

Publication number: KR20090005364U
Application number: KR2020070019220U
Authority: KR
Inventors: 이민철
Original assignee: 이민철
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-03

Abstract

본 고안 풍랑발전기는 파도와 바람을 이용하여 기전력을 발생시키는 장치로서 파도와 바람이 상시적으로 밀려오는 방향과 정면되게 양쪽에 긴기둥을 수직하게 세워 해저 기초에 견고하게 고정하고, 또 양쪽 기둥에 붙여 비스듬하게 뉘어 지탱할 보조기둥과, 양쪽 기둥에는 조류의 변동에 따라 움직이기 용이하게 상하로 긴구멍이 형성되고 양기둥 구멍 사이에는 상하로 이동되면서 부력체를 지탱해줄 쐬기틀이 삽입되고 쐬기틀에 부력체의 축이 삽입 회전되며 부력체는 수면에 부상되게 공간을 갖는 원통으로 양쪽단면 원주 중심에 축이 일직선되게 끼워 압입 고정되어 양면에 돌출되고, 또 양면의 돌출 원주상의 수개 구멍에 규격이 일정한 날개판이 끼워져 파도와 바람을 받으면 펴지면서 그 힘으로 부력체가 회전되며 부력체 내 공간축에는 수개의 베어링이 끼워지고 그 베어링에 증속기와 발전기의 몸체를 매달려 설비되고 기어의 연결로 부력체의 회전 동력이 증속기와 발전기에 전달 회전으로 기전력이 발생된다. 생산된 전기는 부력체의 축에 설비되여 밖으로 송전 될 때 축이 회전중에 있음으로 안전하게 가락지와 브럿쉬를 사용된다.

부력체 날개판

Description

풍랑발전기 {wave and wind combined use generator}

바다에는 조류 해류 파도 등 큰에너지원이 있고, 그 중에서도 파도는 저렴한 비용으로 이용이 가능하여 기기개발에 많은 노력을 하고 있으나 그 에너지 자원은 너무나 불규칙적이고 불안정하여 실용화에 이르기까지는 어려움이 많다. 파도의 발생요인 중 지진을 제외하고는 대체로 바람이 원인이 되고 있어 파도와 바람을 같이 이용하는 것이 바람직하다. 파도의 움직임은 수평운동과 수직운동으로 나눌수 있다, 이것을 회전운동 또는 직선 운동의 에너지로 전환하고 발전기를 구동하여 기전력을 일으키는 기술 로써 파도의 이동속도를 저속, 보통, 쾌속, 3단계로 구분할 때 지금까지 출품작품은 보통속도에 맞춰 있다. 쾌속에도 이용할 수 있는 전천후 기기개발을 요구하고 있다. 파도가 쾌속에 이르면 기기의 손상을 막기 위해서 안전장소로 대피시키는 실정으로 실용화 되지 못하고 있다.

현재 개발된 기기들은 안전성과 효율성 면에서 대동소이 하나 본 고안과 비교하여 설명하기에 적합한 작품으로 공개번호 특 2001-0068480을 설명하면 수면위에, 돌출된 부력체의 상단 회전체는 해풍을 받아 회전하여 기전력이 발생되면서 또 부력체와 지지체도 파력의 상하운동으로 접근과 분리를 반복되게 하여 기전력을 발생시키 는 것으로 풍력과 파력을 이용할 수 있다. 그러나 상기 부력체는 지탱할 곳이 없이 수중에 떠 있음으로 세찬 파도에 부딪치면 직립 상태에서 기울어져 회전체가 물에 잠기기도 하고 물보라로 덮치기도 하며, 또 부력체와 지지체는 파도가 상하로 출렁일 때 상기 두 물체가 동시에 같은 방향으로 움직임이 큼으로 접근과 분리의 속도 있는 작동이 되지 못하여 기전력 발생은 미미한 수준에 그치게 된다. 더구나 기기의 손상을 막기 위하여 세찬 파도를 피하여 안전한 장소로 대피시키기도 어렵고 작동이 적합한 날씨만을 골라 설치하기도 번거롭다.

종래기술에서 파력과 풍력을 이원화 시스템으로 구성함으로써 서로 타의 작동을 침해하여 제 기능을 발휘하기 어려움으로 일원화 되게 함이 마땅하다. 또 부력체가 수중에 떠 있는 상태에서 불안정한 작동을 하게 되여 효율성 있는 에너지로 전환키 어려움으로 부력체를 잡아줄 근간이 필요하다. 부력체를 안전하게 잡아 주면서 작동되게 해저에 고정하여 양기둥을 세우고 상하로 뚫린 양기둥 구멍에 회전이 가능하고 기전력 장치가 내재된 부력체의 축을 삽입하여 파력과 풍력을 같이 이용 회전되게 하면 안전하게 전기를 생산할수 있으며 또 구조를 간단하게 구성함으로써, 악조건에서도 작동이 가능하게 된다.

밀폐실(30)에서 기전력을 발생케하여 습기로 부터 보호되고 파력과 풍력을 날개판(4)이 일괄흡수하여 작동됨으로 악조건도 극복할 수 있어 설치를 단지화 하 면 관리에도 편리하고 큰 전력도 얻게 된다.

본 고안은 해저 기초(1)에 고정하여 세운 양기둥(3)과, 상기 양기둥(3)에 형성된 긴구멍(2)에 부력체(5)의 축(27)을 끼워 수면에 부상되면서 파도와 바람을 받으면 회전케 설비된다. 더욱 상세하게는 양기둥(3)은 H형으로 파도 방향과 정면 되게 하여 만조시 수면위로 돌출되어 수직하게 세워지고, 또 기초(1)에 고정하여 상기 양기둥(3)을 지탱할 보조기둥(8)과 , 상기 양기둥(3)에는 조수의 변동에 적응되게 상하로 긴구멍(2)이 형성되고, 상기 양구멍(2)에는 상하로만 자유롭게 움직여 부력체(5)를 지탱할 양쐐기틀(10)이 삽입되고, 상기 양쐐기틀(10)에는 부력체(5)의 높낮이를 고정시킬 빗장볼트(14)와, 부력체(5)의 축(27) 양끝이 삽입 될 구멍(11)과, 상기 1개 쐐기틀(10)에는 구멍(11)과 통하고 직각되게 양구멍(12)이 형성되고, 상기 양구멍(12)에는 절연체로 감싸아진 양 브러쉬(13)가 끼워져 밀폐실(30)에서 생산된 전기를 밖으로 송전 하게된다. 부력체(5)는 수면에 부상이 용이하게 밀폐원통으로 출입구(9)가 유설되고 양쪽 단면 돌출 원주에 같은간격의 수개의 구멍(7)과, 상기 구멍(7)에는 파도와 바람을 받아 펴지면서 부력체(5)를 회전케 할 같은 규격의 수개의 날개판(4)이 삽입되고 상기날개판(4)이 파력과 풍력을 잘받게 걸려 세워지게 할 걸림못(6)과 ,부력체(5)의 단면 원주중심에는 축(27)이 끼워져 양끝이 밀폐실(30) 밖으로 돌출 압입 고정되며 상기 축(27)의 양 끝에 회전을 원활히 할 베아링(16)과, 습기 차단용 고무바킹(17)이 삽입된다, 또 밀폐실(30)내의 공간 축(27)에는 양 베아링(28)이 끼워지고, 상기 베아링(28)에 지지대(22) 일측이, 타 측은 축(24)끼리 연결된 증속기(25)와 발전기(23)몸체를 붙여 매달아 고정되고 상기 축(24)에 유설된 기어(26)와, 부력체(5)의 축(27)에 유설된 기어(29)가 맞물려 부력체(5)의 회전동력이 증속기(25)를 통한 발전기(23)에 전달회전으로 기전력이 발생되며, 생산된 전기는 양 브러쉬(21)에 의해 축(27)에 감싸있는 절연체(19)위에 설비된 양가락지(20)와 접속되고, 양가락지(20)에 연결된 전선은 축(27)을 타고 밖의 절연체(15)위에 설비된 양가락지(18)에 접속되며 부력체(5)의 축(27)을 쐐기틀(10)구멍(11)에 끼우면 양가락지(18)와 양브러쉬(13)가 접하여 밖으로 송전하게 된다.

부력체(5)는 수면에 부상되어 파력과 풍력을 받으면 날개판(4)이 펴지면서 걸림못(6)에 걸려 세워지고 그 힘으로 부력체(5)를 일정방향 으로 회전시킬 때 앞에 위치한 날개판(4)은 물에 잠기면서 물의 압력을 받아 접어져 물과의 마찰을 줄여주며 파도가 부력체(5)를 회전시키고 나서 해안벽에 부딪쳐 되돌아 올 때는 수면이 약간 부상하면서 수면 아래 두터운 물결층으로 변하여 접근 할 때 수면아래 날개판(4)은 펴지면서 걸림못(6)에 걸려 세워져 물결의 힘을 다시 받게 되여 부력체(5)는 같은 방향으로 회전케 된다. 이때 파력이나 풍력 등 외부의 힘을 받지 않는 날개판(4)은 접어진 상태로 부력체(5)의 회전에 따르게 됨으로 부력체(5)의 회전을 저해하는 장애물은 생기지 않는다. 증속기(25)와 발전기(23)는 부력체(5)의 회전하는 축(27)에 매달려서 부력체(5)로 부터 회전동력을 전달받아 기전력을 발생시키는데 이 때 매달려 있는 몸체도 모체의 회전을 따르게 됨으로 기어를 사용하여 서로 역방향 회전되게 하여 장애 작동을 차단함으로 증속기(25)와 발전기(23)는 중 력에 의하여 직립을 유지하게 된다. 오직 풍력만을 이용할 때와 수리할 때는 부력체(5)를 수면 위로 끌어올려 빗장볼트(14)로 고정하면 되고, 조수의 간조로 부력체(5)가 지상위에 있을 때도 풍력을 이용할수 있으며 이때 밤이 되면 육지에서 바다 쪽으로 부는 역풍의 이용도 가능하다.

도1 본 고안에 따른 풍랑발전기 전면도

도2 본 고안에 따른 풍랑발전기 측면도

도3 본 고안에 따른 부력체 종단면도

도4 본 고안에 따른 쐐기틀 평면도및 측면도

※ 도면의 주요부부에 대한 부호 설명

1. 기초 2. 구멍 3. 기둥 4. 날개판 5. 부력체 6. 걸림못 7. 구멍 8. 보조 기둥

9. 출입구 10. 쐐기틀 11. 구멍 12. 구멍 13. 브러쉬 14. 빗장볼트 15. 절연체

16. 베아링 17. 고무바킹 18. 양가락지 19. 절연체 20. 양가락지 21. 양브러쉬

22. 지지대 23. 발전기 24. 축 25. 증속기 26. 기어 27. 축 28. 베어링

29. 기어 30. 밀폐실

Claims

해저기초(1)에 고정하여 수직하게 세운 양기둥(3)과, 상기 기초(1)에 고정하여 양기둥(3)을 지탱할 보조기둥(8)과, 양기둥(3)에는 조수의 변동에 따라 움직일 수 있게 형성된 긴 구멍(2)과, 상기 구멍(2)에 상하로 움직일 쐐기틀(10)이 끼워지고, 상기 쐐기틀(10)에는 부력체(5)의 높낮이 고정 빗장볼트(14)와, 구멍(11)에 파도와 바람을 받아 회전하여 기전력을 일으킬 장치를 내장한 부력체(5) 축(27)의 양끝이 삽입되며 1개 쐐기틀(10)에는 구멍(11)과 통하고 직각되게 뚫어진 양구멍(12)에 부력체(5)내에서 생산된 전기를 안전하게 밖으로 송전시킬 양브러쉬(13)가 삽입된 특징의 풍랑 발전기
제 1항에 있어서

부력체(5)는 부상이 용이하게 밀폐실(30)을 갖는 원통으로 양쪽 단면 돌출원주 상에 같은 간격의 수개의 구멍(7)과, 상기 양쪽 구멍(7)에 차례로 삽입되여 파도와 바람을 받아 부력체(5)를 회전케 할 수개의 날개판(4)과, 상기 날개판(4)이 파도와 바람을 잘받게 펴지면서 세워지게 할 걸림못(6)과, 부력체(5)의 양단면 원주 중심 에는 밀폐실(30)을 관통하여 양측 밖으로 돌출된 축(27)이 양단면에서 압입 고정되고, 상기 축(27)을 쐐기틀(10)에 끼울때 회전을 원활이 할 베아링(16)과 습기 차단용 고무바킹(17)을 구비한 특징의 풍랑발전기
제 2항에 있어서

부력체(5)의 밀폐실(30) 공간 축(27)에 설비된 양 베아링(28)에 지지대(22)의 일측이 붙여 고정되고 타측에는 축(24)끼리 연결된 증속기(25)와 발전기(23)몸체를 매달아 고정하고, 상기 축(24)에 설비된 기어(26)와 부력체(5) 축(27)의 기어(29)가 물려 부력체(5)의 회전동력이 증속기(25)를 통한 발전기(23)에 전달 회전으로 기전력이 발생되고 생산된 전기는 양측 브러쉬(21)로부터 양가락지(20)에 접속되고, 양가락지(20)에 연결된 전선은 축(27)에 설비되어 밀폐실(30)밖 양가락지(18)와 쐐기틀(10)의 양 브러쉬(13)로 접속 송전되는 특징의 풍랑발전기