KR20090104988A - Wave Power Generator Using Two Buoys - Google Patents

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KR20090104988A
KR20090104988A KR1020080030189A KR20080030189A KR20090104988A KR 20090104988 A KR20090104988 A KR 20090104988A KR 1020080030189 A KR1020080030189 A KR 1020080030189A KR 20080030189 A KR20080030189 A KR 20080030189A KR 20090104988 A KR20090104988 A KR 20090104988A
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direct wave
wave generator
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김옥현
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충북대학교 산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A wave power generator using two buoys is provided to make an energy converting process simple by preventing the influence by the difference between the rise and fall of the tide. CONSTITUTION: A wave power generator comprises a first buoy(10), a second buoy(20) and a linear generator(40). The first buoy moves up and down on seaware surface by the wave. The second buoy is inserted into the first buoy. The second buoy has relative motion to the first buoy since the second buoy has different dynamic reaction characteristic about the wave with the first buoy. The linear generator includes a generator outer tube(41), a field magnet(45) and an armature(47). The field magnet and the armature are connected to the generator outer tube or the second buoy.

Description

부유체 직결식 파력발전기 {Wave Power Generator Using Two Buoys }Floating Direct Power Wave Generator {Wave Power Generator Using Two Buoys}

본 발명은 바다의 파도 등 해수면의 출렁임 즉 파랑으로부터 전기에너지를 생산하는 파랑발전기에 관한 것이다. 좀더 상세히, 파랑에 대한 동적 거동이 다른 두개의 부유체(Buoy)를 이용하여 계자와 전기자 간의 상대 운동을 일으켜서 전력을 발생시키는 부유체 직결식 파력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wave generator for generating electrical energy from the ripples of the sea surface, such as waves of the sea. More specifically, the dynamic behavior of waves relates to a floating body direct wave generator that generates power by generating relative motion between field and armature using two different buoys.

파랑발전은 화석에너지 고갈에 대비하는 친환경 청정 대체에너지로서 세계적으로 관심과 연구개발이 진행되어 왔다.  Blue power generation is an environmentally friendly and clean alternative energy for the depletion of fossil energy.

도 3은 종래의 파력 발전기에 관한 도면이다. 대한민국 등록실용 제0398651호[고안의 명칭 : 파력발전기] 또는 대한민국 특허출원 10-1985-0000525호에는, 『해저면(101)으로부터 수면(103) 위로 기둥(102)이 수직으로 세워지게 설치되며, 이 기둥(102)의 상단부에는 축지지부(104)가 설치되어 있고, 이 축지지부(104)에 부이장치부(105)의 회전축(106)이 회전될 수 있게 설치되고, 상기 부이장치부(105)는 봉(107)의 선단부에 물위에 뜨는 부이(108)가 설치되고 끝단부에는 축지지부(104)에 삽입되어 부이장치부(105)가 회전되게 하는 회전축(106)이 설치되어 있으며, 이 부이장치부(105)의 봉(107)과 회전축(106)의 상부에는 부채꼴 형태의 섹터기 어(109)가 설치되어 있고, 그리고, 상기 회전축(106)의 후방측 기둥(102)의 상부에는 발전기설치대(110)가 수직하게 설치되며, 이 발전기설치대(110)의 상부에 발전기(111)가 설치되고, 발전기의 축에는 섹터기어(109)와 맞물리는 기어(112)가 설치되고, 기둥(102)에 설치된 부이장치부(105)의 부이(108)가 물위에 떠 있는 상태에서 파고에 따라 오르내리게 되며, 이렇게 부이(108)가 오르내림에 따라 봉 끝단의 회전축(106)은 축지지부(104)에 지지되어 회전하게 되고, 회전축과 봉의 상부에 설치된 섹터기어(109)도 함께 회전하여 섹터기어(109)의 회전력이 그와 맞물린 발전기(111)의 기어(112)를 회전시켜서 발전을 하게 되는 파력 발전기』가 게시되어 있다.3 is a view of a conventional wave power generator. Republic of Korea Registration No. 0398651 [design name: wave generator] or Republic of Korea Patent Application No. 10-1985-0000525, the pillar 102 is installed vertically above the water surface 103 from the sea floor 101, A shaft support portion 104 is provided at the upper end of the pillar 102, and the rotation shaft 106 of the buoy device portion 105 is rotatably installed on the shaft support portion 104, and the buoy device portion 105 is provided. The buoy 108 floating on the water is installed at the tip of the rod 107 and the rotary shaft 106 is inserted at the end of the rod 107 so that the buoy device 105 is rotated. A sector gear 109 having a fan shape is provided on the rod 107 and the rotary shaft 106 of the buoy unit 105, and on the rear side pillar 102 of the rotary shaft 106. Generator installation unit 110 is installed vertically, the generator 111 is installed on the top of the generator installation unit 110, the generator The shaft 112 is provided with a gear 112 that meshes with the sector gear 109, and the buoy 108 of the buoy device portion 105 installed on the pillar 102 is moved up and down according to the digging while floating on the water. As the buoy 108 moves up and down, the rotating shaft 106 at the end of the rod is supported by the shaft support 104 to rotate, and the rotating shaft and the sector gear 109 installed on the upper portion of the rod rotate together with the rotational force of the sector gear 109. The wave generator which generates electric power by rotating the gear 112 of the generator 111 which meshes with this is published.

하지만, 이러한 종래기술은 대한민국 등록실용 제0398651호에서 지적된 바와 같이, 해저면(101)에 수직 설치한 기둥(102)의 상부에 부이장치부(105)와 발전기(111)가 설치되어 있음에 따라 바닷물의 수위차이가 심하지 않은 곳에 설치해야 하는 한계가 있고, 수심이 깊은 바다에는 수심만큼 기둥(102)의 길이를 길게 설치해야 하므로 설치가 어려운 문제를 지니고 있고, 태풍이나 해일과 같은 자연재해가 발생하는 경우에는 수면 위로 노출된 장치부분이 강한 태풍이나 해일에 의해 손상되는 문제가 있다. 또한, 파도가 일정한 어느 한 방향으로만 작용하는 것이 아니고, 파도의 방향이 수시로 변하게 되어 부이장치부(105)에 비틀림이 발생할 염려가 많았으며, 부이장치부(105)에 비틀림이 발생하는 경우에는 축지지부(104)에 삽입된 회전축이 원활하게 작동하지 못하게 되는 문제와, 섹터기어(109)와 발전기의 기어가 제대로 맞물리지 못하여 발전기를 회전시키지 못하게 되는 등의 또 다른 문제가 있다.However, this prior art, as pointed out in the Republic of Korea Registered Room No. 0398651, the buoy device 105 and the generator 111 is installed on the upper portion of the column 102 vertically installed on the sea floor 101 Therefore, there is a limit that should be installed in a place where the water level difference is not severe, and the depth of the sea has to be installed as long as the length of the column 102 as the depth has a difficult problem, natural disasters such as typhoons and tidal waves In case of occurrence, there is a problem that the device portion exposed to the surface is damaged by a strong typhoon or tsunami. In addition, the wave is not acting only in one constant direction, the direction of the wave is changed from time to time there is a lot of fear that the torsion occurs in the buoy device unit 105, when the torsion occurs in the buoy device unit 105 Another problem is that the rotating shaft inserted into the shaft support part 104 does not operate smoothly, and the sector gear 109 and the gears of the generator do not mesh properly to prevent the generator from rotating.

대한민국 특허출원 10-1999-0014421[명칭 : 파력발전기]의 경우, 프레임과, 이 프레임에 수직설치되어 구동모터에 의해 동시에 회전되는 한쌍의 나사축과, 이 나사축에 각각 결합되어 나사축의 회전에 따라 동일하게 승강되는 한쌍의 승강대와, 이 승강대에 각각 장착된 회동판 및 가이드레일과, 이 가이드레일에 슬라이드가능하게 결합되며 일측에 장착된 슬라이드모터에 의해 가이드레일을 따라 이동되는 슬라이드와, 그 양단이 상기 회동판 및 슬라이드에 회전가능하게 장착되어 수평설치되는 회전축 및 이 회전축에 장착되어 파도에 의해 회전되는 수차와, 상기 회동판의 회동중심을 관통하여 회전가능하게 결합되어 수직설치되며 베벨기어로 상기 회전축에 연결된 구동축과, 이 구동축에 연결된 발전기를 포함하여 구성되며, 상기 프레임은 해저에 고정된 베이스에 연결된 부이에 장착되어 상기 수차의 하측이 수중에 잠기도록 설치되는 것을 특징으로 하는 파력발전기를 게시하고 있다. In the case of Korean Patent Application No. 10-1999-0014421 [name: wave power generator], a frame, a pair of screw shafts vertically installed on the frame and simultaneously rotated by a drive motor, and coupled to the screw shafts, respectively, A pair of platforms that are elevated according to the same, a rotary plate and a guide rail respectively mounted on the platform, a slide slidably coupled to the guide rail and moved along the guide rail by a slide motor mounted on one side thereof, Bevel gears, both ends of which are rotatably mounted on the rotating plate and the slide, are horizontally installed, and aberrations mounted on the rotating shaft, and rotated by waves, rotatably coupled through the rotating center of the rotating plate, to be installed vertically. It comprises a drive shaft connected to the rotary shaft and a generator connected to the drive shaft, the frame is fixed to the seabed The wave generator is mounted on a buoy connected to a fixed base and installed so that the lower side of the aberration is submerged in the water.

하지만, 이러한 종래기술의 경우 구동모터를 구동하기 위한 구동 전력이 발전 전력 대비 과다하게 소모되어 실질적인 전력 생산 효율이 떨어지며 장치의 무게가 크고 장치가 복잡하고 실시를 위한 장치의 생산 비용 및 유지 비용이 너무 커서 실질적으로 경제성 및 실용성이 없다는 문제점이 있다.However, in the prior art, the driving power for driving the driving motor is excessively consumed compared to the generated power, so that the actual power production efficiency is reduced, the weight of the device is large, the device is complicated, and the production and maintenance costs of the device for implementation are too high. There is a problem in that it is not economical and practical practical.

본 발명의 목적은 종래 기술의 문제점을 해결하며, 해수의 높이 및 감만의 차이에 영향을 받지 않으며, 에너지 변화과정이 단순하여 장치의 구조가 간단하며 실용성이 크며 발전 효율이 높은 부유체 직결식 파력발전기를 제공함이 위함이다.The object of the present invention is to solve the problems of the prior art, and is not affected by the difference between the height and perception of sea water, the energy change process is simple, the structure of the device is simple, practical and high power generation efficiency floating body direct wave power To provide a generator.

또한, 파도의 방향 변화에 영향을 받지 않으며, 파랑 조건에 따라 에너지 획득 효율을 극대화할 수 있는 부유체 직결식 파력발전기를 제공함이 위함이다.In addition, it is not to be affected by the change in the direction of the wave, and to provide a floating body direct wave generator that can maximize the energy acquisition efficiency according to the wave conditions.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부유체 직결식 파력발전기는, 파력발전기에 있어서, 파랑에 의해 해수면의 상하 방향으로 운동하는 제1 부유체(10)와;Floating body direct wave generator according to the present invention for achieving the object of the present invention, the wave generator, the first floating body 10 to move in the vertical direction of the sea surface by the wave;

상기 제1 부유체(10)에 내삽되고, 파랑에 대한 동적 반응특성이 상기 제1 부유체(10) 달라서 상기 제1 부유체(10) 대비 해수면 상하 방향으로 상대운동을 일으키는 기둥형의 제2 부유체(20)와;The second columnar interpolated into the first floating body 10, the dynamic response characteristics of the wave is different from the first floating body 10, causing a relative movement in the vertical direction of the sea surface relative to the first floating body 10 A floating body 20;

상기 제1 부유체(10)와 결합하는 발전기 외통(41)과, 상기 발전기 외통(41) 또는 상기 제2 부유체(20) 중 하나와 결합하는 계자(45) 및 전기자(47)를 포함하는 직선형발전기(40);를 포함하여 구성되어,It includes a generator outer cylinder 41 for coupling with the first float 10, the field 45 and the armature 47 for coupling with one of the generator outer cylinder 41 or the second float (20). It comprises a linear generator 40;

파랑에 대한 동적 반응 특성이 서로 다른 제1, 제2 부유체(10, 20)를 이용하여 파랑으로부터 부유체(10, 20) 간의 상대운동을 얻고, 이 상대운동으로부터 직선형발전기(40)의 계자(45)와 전기자(47)의 상대운동을 발생시켜 전력을 발생시키는 것을 특징으로 한다.The relative motion between the floats 10 and 20 is obtained from the waves using the first and second floaters 10 and 20 having different dynamic response characteristics against the waves, and the field of the linear generator 40 is obtained from the relative movements. The electric power is generated by generating relative motion of the 45 and the armature 47.

본 발명에 따르는 경우 종래 기술의 문제점이 해결되며, 해수의 높이 및 감만의 차이에 영향을 받지 않으며, 에너지 변화과정이 단순하여 장치의 구조가 간단하며 실용성이 크며 발전 효율이 높은 부유체 직결식 파력발전기가 제공된다.According to the present invention solves the problems of the prior art, is not affected by the difference between the height and perception of seawater, the energy change process is simple, the structure of the device is simple, practical and high power generation efficiency floating body direct wave power A generator is provided.

또한, 파도의 방향 변화에 영향을 받지 않으며, 파랑 조건에 따라 에너지 획득 효율을 극대화할 수 있는 부유체 직결식 파력발전기가 제공된다.In addition, the floating body direct wave generator is provided that is not affected by the change in the direction of the wave, and can maximize the energy acquisition efficiency according to the wave conditions.

또한, 본 발명에 따르는 경우 판형의 제1 부유체의 상면에서 작업자의 작업이 가능하여 유지 보수가 용이하다. In addition, in the case of the present invention, the operator can work on the upper surface of the plate-shaped first floating body is easy to maintain.

이하 본 발명에 의한 부유체 직결식 파력발전기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 상세히 설명한다.Hereinafter, the floating body direct wave generator according to the present invention will be described in detail according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 원리를 설명하는 개념도이다. 도 1에 도시된 바와 같은 상대적으로 질량이 작고 넓적한 (단면적이 크고 두께가 얇은) 판형-부유체(1)와 큰 질량의 무게추(5)가 바닥에 고정되어 있어 질량이 크고, 단면적이 작고 길이가 긴 기둥형-부유체(4)를 생각하자. 1 is a conceptual diagram illustrating the principle of the present invention. A relatively small mass and wide (cross section, thin) plate-floating body 1 and a large mass weight 5 as shown in FIG. Consider a long columnar-floating body (4).

질량과 형상조건으로부터 판형-부유체(1)는 해표면에 떠 있게 되며, 기둥형-부유체(4)는 해수(3) 속으로 상대적으로 깊게 잠기며 수직자세를 유지하게 된다. 파랑에 의해 해수면(2)이 △h 만큼 상승하면, 해수면의 상승을 따라 부유체가 들려 올라가도록 부유체에는 부유체 단면적에 △h를 곱한 체적의 해수의 무게만큼 부력 이 증가하게 된다. From the mass and shape conditions, the plate-floating fluid 1 floats on the surface of the sea, and the column-floating fluid 4 is immersed relatively deep into the sea water 3 and maintains a vertical posture. When the sea level 2 rises by Δh by the blue wave, the buoyancy increases by the weight of the seawater in the volume multiplied by Δh by the floating cross section so that the floating body rises along the rise of the sea level.

판형-부유체(1)는 상대적으로 단면적이 크고 높이가 작아 해수면 상승에 의한 부력의 증가가 크게 발생하며, 같은 원리로 해수면 하강의 경우에도 부력의 저하가 크게 발생한다. 또한 판형-부유체(1)는 질량이 작아 관성이 작으므로 해수면 상승 및 하강에 빠르게 반응하여 짧은 시간지연을 가지고 해수면의 상하운동을 따라가게 된다. The plate-floating fluid 1 has a relatively large cross-sectional area and a small height, so that an increase in buoyancy due to sea level rise occurs. In the same principle, a decrease in buoyancy also occurs in case of sea level fall. In addition, the plate-floating fluid (1) has a small mass and small inertia, so it reacts quickly to rising and falling sea level and follows a vertical movement of the sea level with a short time delay.

기둥형-부유체(4)의 경우 단면적이 작으므로 해수면 상승 하강에 의한 부력 증감의 크기가 작고 또한 큰 질량으로 인해 관성이 크므로 상대적으로 해수면의 상하운동에 느리게 시간지연을 가지고 반응하게 된다. Since the column-floating body (4) has a small cross-sectional area, the magnitude of buoyancy increase and decrease due to the rising and falling sea level is large, and the inertia is large due to the large mass.

따라서 판형-부유체(1)와 기둥형-부유체(4) 사이에는 상대운동이 발생하게 되며, 이 상대운동으로부터 한 부유체는 직선형 발전기의 계자(자계형성체)에 다른 한 부유체는 전기자(발전코일)에 연결시킴으로써 계자와 전기자의 상대운동을 얻으며 이것으로부터 전력을 얻는 것이 본 발명의 원리이다.Therefore, a relative motion occurs between the plate-floating fluid 1 and the column-floating fluid 4, from which one floating body becomes the field generator of the linear generator and the other is the armature. The principle of the present invention is to obtain relative motion of the field and armature by connecting to the power generation coil and to obtain electric power therefrom.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부유체 직결식 파력발전기의 구성도이다.2 is a block diagram of a floating body direct wave generator according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 제1 부유체(10)는 파랑에 의해 해수면의 상하 방향으로 운동하며 판형이다. 하지만, 제1 부유체(10)의 형상은 판형이 작업성 측면에서 유리한 것은 있으나 반드시 이 형상에 한정되는 것은 아니며 구형 또는 다른 형상일 수 있다.As shown, the first floating body 10 moves in the vertical direction of the sea surface by the blue and is plate-shaped. However, although the shape of the first floating body 10 is advantageous in terms of workability, the shape of the first floating body 10 is not necessarily limited to this shape and may be a spherical shape or another shape.

제2 부유체(20)는, 상기 제1 부유체(10)에 내삽되고, 파랑에 대한 동적 반응 특성이 달라서 상기 판형의 제1 부유체(10) 대비 해수면 상하 방향으로 상대운동을 일으키는 기둥형이다.The second floating body 20 is interpolated into the first floating body 10, and has a dynamic response characteristic with respect to blue, and thus has a columnar shape that causes relative motion in the vertical direction of the sea surface relative to the first floating body 10 of the plate shape. to be.

직선형발전기(40)는 제1 부유체(10)와 결합하는 발전기 외통(41)과, 상기 발전기 외통(41) 또는 상기 제2 부유체(20) 중 하나와 결합하는 계자(45) 및 전기자(47)를 포함하여 구성된다.The linear generator 40 includes a generator outer cylinder 41 coupled to the first float 10, a field 45 and an armature coupled to one of the generator outer cylinder 41 or the second float 20. 47).

이로서, 파랑에 대한 동적 반응 특성이 서로 다른 제1, 제2 부유체(10, 20)를 이용하여 파랑으로부터 부유체(10, 20) 간의 상대운동을 얻고, 이 상대운동으로부터 직선형발전기(40)의 계자(45)와 전기자(47)의 상대운동을 발생시켜 전력을 발생시키는 것이 가능하게 된다,As a result, the relative motion between the floats 10 and 20 is obtained from the waves using the first and second floaters 10 and 20 having different dynamic response characteristics against the waves, and the linear generator 40 is obtained from the relative movements. It is possible to generate electric power by generating the relative motion of the field 45 and the armature 47,

제1 부유체(10)는 중앙에 관통구멍(12)이 있고 무게가 상대적으로 가볍고 단면적이 넓은 판형으로 해수 표면에 부유되어 설치되며, 관통구멍(12)의 측면에 의해 안내되어 길이 방향으로 상대운동이 가능하며 단면적이 작고 길이가 긴 기둥형 부유체인 제2 부유체(20)가 설치된다. The first floating body 10 has a through hole 12 in the center and is relatively flat in weight and has a wide cross-sectional area, which is installed floating on the surface of the seawater, and is guided by the side surface of the through hole 12 to be relative in the longitudinal direction. The second floating body 20, which is capable of movement and has a small cross section and a long columnar floating body, is installed.

본 발명의 일실시예에 있어서, 제1 부유체(10)에는 직선형 발전기(40)의 외통(41)이 고정되며 발전기 외통(41)에는 계자(45)가 고정된다. 제2 부유체(20)에는 계자(45)와 마주보며 일정 간격의 틈이 유지되도록 전기자(47)가 고정된다. 이와 반대로, 발전기 외통(41)에는 전기자(47)를 설치되고, 제2 부유체(20)에 계자(45)를 설치해도 동일한 효과를 얻는다. 또한 본 발명의 원리상 부유링(10)의 형상을 구형 등으로 변형하여도 동일한 효과를 얻는다.In one embodiment of the present invention, the outer cylinder 41 of the linear generator 40 is fixed to the first floating body 10 and the field 45 is fixed to the generator outer cylinder 41. The armature 47 is fixed to the second floating body 20 so as to face the field 45 and maintain a gap at a predetermined interval. On the contrary, the armature 47 is provided in the generator outer cylinder 41, and the same effect can be obtained by providing the field 45 in the second floating body 20. In addition, the same effect can be obtained even if the shape of the floating ring 10 is deformed into a sphere or the like according to the principle of the present invention.

동적 반응 특성을 달리하기 위하여, 제1 부유체(10)의 무게(M1)는 상기 제2 부유체(20)의 무게(M2)보다 작게 한다. 제1 부유체(10)의 높이(L1)도 상기 제2 부유체(20)의 높이(L2)보다 작게 한다. 제1 부유체(10)의 단면적(A1)은 상기 제2 부유체(20)의 단면적(A2)보다 크게 한다. 하지만, 여기서 단면적이란 용어는 부유체의 형상에 따라 길이에 따라 그 단면적이 다른 경우, 부피를 길이로 나눈 평균단면적을 의미할 수도 있으며 또는 일정 지점의 최대단면적(예를들어, 구형의 경우)을 모두를 의미할 수 있으며, 본 출원인에게 유리하게 해석되어져야 한다.In order to change the dynamic reaction characteristics, the weight M 1 of the first float 10 is smaller than the weight M 2 of the second float 20. The height L 1 of the first floating body 10 is also smaller than the height L 2 of the second floating body 20. The cross-sectional area A 1 of the first floating body 10 is made larger than the cross-sectional area A 2 of the second floating body 20. However, the term cross-sectional area herein may mean an average cross-sectional area divided by the length of the volume when the cross-sectional area is different depending on the shape of the floating body, or the maximum cross-sectional area of a point (for example, sphere) May mean all, and should be interpreted in an advantageous manner to the applicant.

제2 부유체(20)의 하부에는 질량 중심을 낮추고 제2 부유체(20)의 질량을 크게 무게추(22)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 무게추(22)의 형상에는 제한이 없으며 그 재질도 반드시 제2 부유체(20)의 재질과 일치하여야 하는 것은 아니다.The lower portion of the second floating body 20 preferably lowers the center of mass and further includes a weight 22 to greatly increase the mass of the second floating body 20. There is no limitation on the shape of the weight (22) and the material does not necessarily have to match the material of the second float (20).

제2 부유체(20)의 측면(외주면)에는 제2 부유체(20)의 상하 운동시 해수에 의한 저항을 크게 하는 조정판(50)이 더 구비될 수 있다. 조정판(50)은 제2 부유체(20)의 측면에서 해수면과 평행한 방향으로 연장된 판형상이 바람직하다. 조정판(50)은 파랑에 대한 제2 부유체(20)의 반응을 느리게 할 수 있으며 제2 부유체(20)의 운동에 대한 댐핑 기능을 제공할 수 있다.The side plate (outer circumferential surface) of the second floating body 20 may be further provided with an adjusting plate 50 for increasing the resistance by the sea water during the vertical movement of the second floating body 20. It is preferable that the adjusting plate 50 extends in the direction parallel to the sea surface at the side of the second floating body 20. The throttle plate 50 may slow the reaction of the second floater 20 to the blue and may provide a damping function for the movement of the second floater 20.

직선형 발전기(40)에는 해수가 침투하지 않도록 방수자바라(30)가 구비됨이 바람직하다. 본 발명의 일실시예에 있어서, 방수자바라(30)는 1에 도시된 바와 같이, 발전기 외통(41)과 제2 부유체(20)의 상단부를 연결, 밀폐하고, 제1 부유체(10)의 하부와 제2 부유체(20)의 하단부를 연결, 밀폐한다. 방수자바라(30)는 무시할 수 있는 강성을 갖는 자바라를 사용하여 제2 부유체(20)가 제1 부유체(10)와 역학적으로 커플링되지 않도록 구성한다.It is preferable that the linear generator 40 is provided with a waterproof Java 30 so that seawater does not penetrate. In one embodiment of the present invention, the waterproof jabara 30, as shown in 1, connecting and sealing the upper end of the generator outer cylinder 41 and the second float 20, the first float 10 The lower portion of the second float and the lower end of the floating body 20 is connected and sealed. The waterproof Java 30 is configured such that the second float 20 is not dynamically coupled with the first float 10 using a bellows having negligible rigidity.

도 1에 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일실시예에 따른 부유체 직결식 파력발전기는 제1 부유체(10)와 상기 제2 부유체(20) 간의 상하방향 상대운동이 마찰없이 이루어지도록 하는 직선운동안내기구를 더 포함하여 구성된다. 직선운동안내기구는 통상의 양자간의 마찰을 제거하는 베어링, 양자간의 상하방향 운동을 안내하는 레일, 레일홈 등을 포함할 수 있으며, 본 발명에 있어서 직선운동안내기구란 직선으로 상대운동하는 양 물체간의 마찰을 줄이고 양자간의 직선운동 경로가 안정되게 안내해주는 당업계에 주지된 직선운동안내기구를 포함하는 개념이다. Although not shown in FIG. 1, the floating body direct wave generator according to the embodiment of the present invention allows the vertical movement of the first floating body 10 and the second floating body 20 to be performed without friction. It further comprises a linear motion guide mechanism. The linear motion guide mechanism may include a common bearing to remove friction between the two, a rail for guiding the vertical movement between the two, a rail groove, and the like. In the present invention, the linear motion guide mechanism refers to both objects relatively moving in a straight line. It is a concept that includes a linear motion guide mechanism well known in the art to reduce the friction between and guide the stable linear motion path between the two.

본 발명의 일실시예에 따른 부유체 직결식 파력발전기에 있어서, 제2 부유체(20)의 고유진동수(ω2) 또는 상기 제1 부유체(10)의 고유진동수(ω1) 를 대략 파랑의 진동수(ω)에 근접시켜 공진 현상을 이용하여 상대운동의 크기를 증대시킬 수 있다.In the floating body direct wave generator according to the embodiment of the present invention, the natural frequency (ω 2 ) of the second floating body 20 or the natural frequency (ω 1 ) of the first floating body 10 is approximately blue. It is possible to increase the magnitude of the relative motion by using the resonance phenomenon in proximity to the frequency ω.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 부유체 직결식 파력발전기에 있어서, 제1 부유체(10)는 파랑에 의한 해수면의 상하운동에 빠르게 반응하게 하고, 상기 제2 부유체(20)에는 해수면의 상하운동에 시간지연을 가지고 느리게 반응하게 하여, 상기 제1 부유체(10)와 상기 제2 부유체(20) 간에 상대 운동을 일으킨다.In addition, in the floating body direct wave generator according to an embodiment of the present invention, the first floating body 10 to react quickly to the vertical movement of the sea surface by the blue wave, the second floating body 20 in the sea surface Slowly react with the vertical movement of the slow motion, causing a relative movement between the first floating body 10 and the second floating body 20.

제2 부유체(20)의 바닥면에는 본 발명의 파력발전기가 표류하지 않도록 와이어(7)에 의해 닻 등을 이용하여 해수바닥(8)에 정박된다. 와이어(7)의 길이는 부유기둥(20)의 상하운동에 방해가 되지 않도록 정한다.The bottom surface of the second floating body 20 is anchored to the seawater bottom 8 using an anchor or the like by the wire 7 so that the wave generator of the present invention does not drift. The length of the wire 7 is determined so as not to interfere with the vertical movement of the floating column (20).

이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 부유체 직결식 파력발전기의 작용에 대하여 설명한다. Hereinafter will be described the action of the floating body direct wave generator according to an embodiment of the present invention.

제1 부유체(10)는 중앙에 관통구멍(12)이 있고 무게가 상대적으로 가볍고 단면적이 넓은 판형으로 해수 표면에 부유되어 설치되며, 관통구멍(12)의 측면에 의해 안내되어 길이 방향으로 상대운동이 가능하며 단면적이 작고 길이가 긴 기둥형 부유체인 부유기둥(20)이 설치된다. The first floating body 10 has a through hole 12 in the center and is relatively flat in weight and has a wide cross-sectional area. The floating column 20, which has a small cross-sectional area and a long columnar floating body, is installed.

가늘고 긴 제2 부유체(20)의 형상, 큰 질량, 아래 끝 쪽에 위치한 질량중심에 의해 제2 부유체(20)는 해수면에 수직으로 깊게 부유된다. 파랑에 의해 해수면의 상승과 하강이 발생되면 두 부유체(10, 20)의 동적반응이 다름으로 인해 길이 방향으로 상대 직선운동이 발생하게 된다.  The second floating body 20 is suspended deeply perpendicular to the sea surface by the shape of the second long floating body 20, a large mass, and a center of mass positioned at the lower end. When the rise and fall of the sea level due to the wave occurs, the relative linear motion occurs in the longitudinal direction due to different dynamic reactions of the two floating bodies (10, 20).

제1 부유체(10)와 제2 부유체(20)가 상대운동하면, 발전기 외통(41)에 고정된 계자(45)와 제2 부유체(20)에 고정된 전기자(47) 간에 상대운동이 발생되며 이로 인해 전력이 생산된다.When the first float 10 and the second float 20 relative movement, the relative movement between the field 45 fixed to the generator outer cylinder 41 and the armature 47 fixed to the second float (20). Is generated and this produces power.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is defined by the following claims, and equivalent scope of the present invention. It will include various modifications and variations belonging to.

아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.The reference numerals set forth in the claims below are merely to aid the understanding of the present invention, not to affect the interpretation of the scope of the claims, and the scope of the claims should not be construed narrowly.

도 1은 본 발명의 원리를 설명하는 개념도.1 is a conceptual diagram illustrating the principles of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 부유체 직결식 파력발전기의 구성도.Figure 2 is a block diagram of a floating body direct wave generator in accordance with an embodiment of the present invention.

도 3은 종래의 파력 발전기에 관한 도면.3 is a view of a conventional wave power generator.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

7 : 와이어 8 : 해수바닥7: wire 8: seawater bottom

10 : 제1 부유체 20 : 제2 부유체10: first float 20: second float

22 : 무게추 30 : 방수자바라22: weight 30: waterproof jabara

40 : 직선형발전기 41 : 발전기 외통40: linear generator 41: generator outer cylinder

45 : 계자 47 : 전기자45: field 47: armature

50 : 조정판 A1 : 제1 부유체 단면적50: adjusting plate A 1 : cross-sectional area of the first floating body

A2 : 제2 부유체 단면적 L1 : 제1 부유체 높이A 2 : second floating body cross section L 1 : First float height

L2 : 제2 부유체 높이L 2 : Second float height

Claims (9)

파력발전기에 있어서,In wave power generators, 파랑에 의해 해수면의 상하 방향으로 운동하는 제1 부유체(10)와;A first floater 10 moving in the vertical direction of the sea surface by the blue waves; 상기 제1 부유체(10)에 내삽되고, 파랑에 대한 동적 반응특성이 상기 제1 부유체(10) 달라서 상기 제1 부유체(10) 대비 해수면 상하 방향으로 상대운동을 일으키는 기둥형의 제2 부유체(20)와;The second columnar interpolated into the first floating body 10, the dynamic response characteristics of the wave is different from the first floating body 10, causing a relative movement in the vertical direction of the sea surface relative to the first floating body 10 A floating body 20; 상기 제1 부유체(10)와 결합하는 발전기 외통(41)과, 상기 발전기 외통(41) 또는 상기 제2 부유체(20) 중 하나와 결합하는 계자(45) 및 전기자(47)를 포함하는 직선형발전기(40);를 포함하여 구성되어,It includes a generator outer cylinder 41 for coupling with the first float 10, the field 45 and the armature 47 for coupling with one of the generator outer cylinder 41 or the second float (20). It comprises a linear generator 40; 파랑에 대한 동적 반응 특성이 서로 다른 제1, 제2 부유체(10, 20)를 이용하여 파랑으로부터 부유체(10, 20) 간의 상대운동을 얻고, 이 상대운동으로부터 직선형발전기(40)의 계자(45)와 전기자(47)의 상대운동을 발생시켜 전력을 발생시키는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기.The relative motion between the floats 10 and 20 is obtained from the waves using the first and second floaters 10 and 20 having different dynamic response characteristics against the waves, and the field of the linear generator 40 is obtained from the relative movements. Floating body direct wave generator, characterized in that for generating electric power by generating a relative motion of the 45 and the armature (47). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 부유체(10)의 무게(M1)는 상기 제2 부유체(20)의 무게(M2)보다 작고,The weight M 1 of the first float 10 is less than the weight M 2 of the second float 20, 상기 제1 부유체(10)의 단면적(A1)은 상기 제2 부유체(20)의 단면적(A2)보다 크고,The cross-sectional area A 1 of the first floating body 10 is larger than the cross-sectional area A 2 of the second floating body 20, 상기 제1 부유체(10)의 높이(L1)은 상기 제2 부유체(20)의 높이(L2)보다 작은 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기.Float direct wave generator, characterized in that the height (L 1 ) of the first floating body (10) is smaller than the height (L 2 ) of the second floating body (20). 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제2 부유체(20)의 하부에는 질량 중심을 낮추고 제2 부유체(20)의 질량을 크게 하는 무게추(22)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기.Floating body direct wave generator, characterized in that the lower portion of the second floating body 20 is further provided with a weight (22) to lower the center of mass and increase the mass of the second floating body (20). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 부유체(20)의 측면에는 상기 제2 부유체(20)의 상하 운동시 해수에 의한 저항을 크게 하는 조정판(50)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기.Floating body direct wave generator, characterized in that the side of the second floating body 20 is further provided with an adjusting plate 50 to increase the resistance by the sea water during the vertical movement of the second floating body (20). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 직선형 발전기(40)에는 해수가 침투하지 않도록 방수자바라(30)가 구비되는 것을 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기. Floating body direct wave generator, characterized in that the linear generator 40 is provided with a waterproof Java (30) so that seawater does not penetrate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 부유체(10)와 상기 제2 부유체(20) 간의 상하 방향 상대운동이 마찰없이 이루어지도록 하는 직선운동안내기구가 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기. Floating body direct wave generator characterized in that it further comprises a linear motion guide mechanism for the vertical movement of the first floating body (10) and the second floating body 20 without friction. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 부유체(20)의 고유진동수(ω2) 또는 상기 제1 부유체(10)의 고유진동수(ω1) 를 대략 파랑의 진동수(ω)에 근접시켜 공진 현상을 이용하여 상대운동의 크기를 증대시키는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기.Was close to the natural frequency (ω 2) or the first part about the frequency (ω) of the blue the natural frequency (ω 1) of the fluid (10) of said second float (20) by using a resonance phenomenon of relative motion Floating direct wave generator characterized in that the increase in size. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 부유체(10)는 파랑에 의한 해수면의 상하운동에 빠르게 반응하게 하고, 상기 제2 부유체(20)에는 해수면의 상하운동에 시간지연을 가지고 느리게 반응하게 하여, 상기 제1 부유체(10)와 상기 제2 부유체(20) 간에 상대 운동을 일으키는 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기.The first float 10 to react quickly to the vertical movement of the sea surface due to the wave, and the second float 20 to react slowly to the vertical movement of the sea surface with a time delay, the first float Floating body direct wave generator, characterized in that for generating a relative movement between the (10) and the second floating body (20). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 제1 부유체(10)의 형상은 판형 또는 구형 중에서 선택된 하나의 형상인 것을 특징으로 하는 부유체 직결식 파력발전기. The shape of the first floating body (10) is a floating body direct wave generator, characterized in that one of the shape selected from the plate or sphere.
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