KR20110110908A - 파력발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 마찰 등에 따른 에너지 손실이 작고 낮은 파고에서도 작동이 용이한 구조의 파력발전장치를 제공하는 것이다. 본 발명은 내부에 해수가 수용되는 부유성 동체(胴體)와, 상기 동체의 내부에 고정설치되는 지지축과, 상기 지지축을 중심으로 자유롭게 선회하도록 상기 지지축에 설치되는 무게추링크와, 상기 무게추링크에 설치되는 무게추와, 상기 무게추가 설치된 상기 무게추링크를 상기 해수 중에서 부유시키는 부력체와, 상기 무게추링크의 상기 선회에 따라 회전력을 발생시키는 회전발생장치와, 상기 회전발생장치에서 회전력을 발전축에 전달받는 발전기를 포함하여 구성되는 파력발전장치를 제공한다.

Description

파력발전장치{Wave power generation system}
본 발명은 파력발전장치에 관한 것으로, 구체적으로는 파랑 또는 너울에 의하여 유동하는 내부의 해수를 이용하여 부력체 및 무게추의 운동을 회전력으로 변화시켜 발전하는 방식의 파력발전장치에 관한 것이다.
파력발전은 에너지변환장치를 이용하여 파도에 의한 물입자의 운동에너지를 기계적 회전운동 또는 축방향 운동으로 변환시켜 전기에너지를 얻는 방식으로서, 미래의 에너지원으로 많은 관심과 연구의 대상이 되고 있다.
도 1은 종래의 파력발전장치의 일례를 도시하는 것으로 해상에서 떠 있는 상태로 파도에 의해 꿈틀거리는 작용을 하는 파력발전장치이다. 상기의 파력발전장치는 이른바 펠라미스(Pelamis)라고 불리는 발전장치로서, 복수의 튜브(10)가 연결되고 각 튜브 사이의 마디(20)에 유압식펌프가 장착되어 있다.
상기 파력발전장치는 파도의 움직임에 의해 이웃하는 튜브(10)들에 꺾임이 발생하게 되고, 이웃하는 튜브(10)들이 접혔다가 펴짐을 반복하게 된다. 이에 따라, 마디(20)에 설치된 유압식 펌프의 피스톤을 밀고 당김으로써 발전기를 가동시킨다.
그러나, 상기와 같은 종래의 파력발전장치는 피스톤을 가동시켜야 하므로 기동을 위해 큰 힘이 소요된다. 따라서, 소정 크기 이상의 파도가 작용하지 않으면 기동이 어려운 문제점이 있다. 또한, 상기의 파력발전장치는 그 내부구조가 복잡할 뿐 아니라 피스톤의 구동을 위한 에너지 손실이 크므로 발전효율이 낮은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마찰 등에 따른 에너지 손실이 작고 낮은 파고에서도 작동이 용이한 구조의 파력발전장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 내부에 해수가 수용되는 부유성 동체(胴體)와, 상기 동체의 내부에 설치되는 지지축과, 상기 지지축을 중심으로 자유롭게 선회하도록 상기 지지축에 설치되는 무게추링크와, 상기 무게추링크에 설치되는 무게추와, 상기 무게추가 설치된 상기 무게추링크를 상기 해수 중에서 부유시키는 부력체와, 상기 무게추링크의 상기 선회에 따라 회전력을 발생시키는 회전발생장치와, 상기 회전발생장치에서 발생한 회전력을 발전축에 전달받는 발전기를 포함하여 구성되는 파력발전장치를 제공한다.
상기 회전발생장치는 상기 무게추링크에 결합되어 상기 무게추링크가 상기 지지축을 중심으로 선회 시 이동되는 연결선과, 상기 연결선에 설치된 랙벨트와, 상기 랙벨트와 접촉하여 상기 연결선의 이동 시 회전하는 기어를 포함하고, 상기 회전력은 상기 기어에서 발생하는 회전력인 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로는 상기 무게추링크는 상기 지지축의 양측에 각각 설치되고, 상기 무게추링크의 각각에 상기 무게추 및 상기 부력체가 설치되며, 상기 연결선은 상기 무게추링크 각각에 별도로 구비되어 결합되고, 상기 연결선 각각은 상기 랙벨트의 양측에 연결되되 상기 랙벨트는 두 가닥으로 갈라져 형성되어 있으며, 상기 기어는 상기 두 가닥의 랙벨트에 각각 물리도록 두 개가 설치되어 상기 발전축에 설치되며, 상기 기어와 상기 발전축은 상기 발전축을 동일한 일방향만으로 회전시키는 원웨이베어링을 매개로 각각 결합되어 있는 것으로 특징으로 한다.
한편, 또 다른 관점에서 본 발명은 상기 회전발생장치를, 상기 무게추링크와 연동되어 상기 지지축을 중심으로 선회하고 상기 지지축을 중심으로 부채꼴모양을 이루는 랙기어와, 상기 랙기어에 물려서 상기 랙기어의 상기 선회 시 회전되는 기어를 포함하고, 상기 회전력은 상기 기어에서 발생하는 회전력인 것으로 구성할 수 있다.
보다 구체적으로는 상기 무게추링크가 상기 지지축의 양측에 각각 설치되고, 상기 무게추링크의 각각에 상기 무게추 및 상기 부력체가 설치되며, 상기 랙기어는 상기 무게추링크 각각이 상기 지지축에 설치되는 부분에 별도로 구비되어 결합되고, 상기 기어와 상기 발전축은 상기 발전축을 동일한 일방향만으로 회전시키는 원웨이베어링을 매개로 각각 결합되어 있는 것으로 특징으로 한다.
한편, 상기 동체의 측면에는 해수의 출입이 가능하도록 소정의 높이에 해수유입구가 더 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 동체의 하부에는 상기 지지축 방향으로만 수평을 유지할 수 있도록 수평유지추가 더 설치되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 전체적인 구조가 간단하고, 파력에너지를 전기에너지로 전환하는 과정에서 마찰 등 에너지 손실이 작다. 또한, 소형으로 제작하더라도 기동이 용이하므로 소형의 발전장치로도 구현이 가능하다.
둘째, 본 발명의 파력발전장치는 파도에 의해 경사가 생기는 것만으로도 발전이 가능하므로 파고가 높지 않은 환경에서도 활용할 수 있다. 또한, 파장이 매우 짧은 파도가 작용하더라도 불규칙적인 파도로 인하여 동체에 경사를 발생시킬 수 있으므로 발전이 가능하다.
셋째, 본 발명은 내부의 발전기, 회전발생장치 등이 동체에 의해 보호되고 있는 구조이므로 해상에서 떠다니는 부유물이나 외부환경의 영향으로부터 발전장치의 파손이 방지된다.
넷째, 본 발명의 파력발전장치는 소용량형으로 구성하여 다수개를 연결하여 구성하기에 적합하므로 발전단지의 구성이 용이하고, 발전단지의 전체적인 발전용량을 가감하는 것이 용이하다.
도 1은 종래의 파력발전장치의 작동설명도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치의 내부가 투시된 사시도
도 3은 도 2의 X-X′방향의 단면도
도 4는 도 2의 Y-Y′방향의 단면도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치의 회전발생장치(400)의 확대도
도 6(a)(b)는 본 발명에 따른 파력발전장치의 작용을 설명하는 설명도
도 7은 도6(a) 상태에서 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치의 작용을 설명하는 설명도
도 8은 도6(b) 상태에서 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치의 작용을 설명하는 설명도
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 내부가 투시된 사시도
도10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 회전발생장치(400′)의 확대도
도11은 도6(a) 상태에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 작용을 설명하는 설명도
도 12는 도6(b) 상태에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 작용을 설명하는 설명도
도 13은 본 발명의 파력발전장치를 다수개 배치하여 파력발전단지를 구성한 상태도
본 발명의 실시예를 도면을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치의 내부를 투시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 X-X′방향의 단면도이며, 도 4는 도 2의 Y-Y′방향의 단면도를 도시하고 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 파력발전장치는 내부에 해수가 수용되는 박스형상의 부유성 동체(胴體)(100)와, 상기 동체(100)에 고정설치되는 지지축(200)과, 상기 지지축(200)을 중심으로 자유롭게 선회하도록 상기 지지축(200)에 설치되는 무게추링크(301,302)와, 상기 무게추링크(301,302)에 설치되는 무게추(320)와, 상기 무게추(320)가 설치된 상기 무게추링크(301,302)를 상기 해수 중에서 부유시키는 부력체(340)와, 상기 무게추링크(301,302)의 상기 선회에 따라 회전력을 발생시키는 회전발생장치(400)와, 상기 회전발생장치(400)에서 회전력을 발전축(520)에 전달받는 발전기(500)를 포함한다.
상기 부유성 동체(100)는 상자형상으로 제작되어 내부에는 해수가 수용될 수 있도록 빈 공간이 형성되며, 그 공간에는 발전기(500), 무게추링크(301,302), 회전발생장치(400) 등이 설치된다. 또한, 동체(100)는 해상에서 부유될 수 있도록 부유수단이 별도로 설치된다. 상기 부유수단은 스티로폼 등의 가벼운 소재가 내장될 수 있으나, 본 실시예에서는 동체(100)의 양측에 공기탱크(151,152)를 형성하고 있다.
동체(100)의 양 측면에는 해수유입구(120)가 설치된다. 해수유입구(120)는 동체(100)의 중심부근에서 동체(100)의 저면으로부터 소정의 높이에 설치되어 소량의 해수가 수시로 출입할 수 있도록 함으로써 동체(100) 내부의 해수가 소정높이로 유지될 수 있다. 즉, 해수유입구(120)가 설치된 높이까지는 동체(100)내부에 해수가 수용된 상태가 될 수 있다. 동체(100)의 움직임으로 인해 내부의 바닷물이 유출될 수 있으나, 본 발명의 동체(100)가 해상에서 계속 불규칙적인 파도를 받아 바닷물이 해수유입구(120)를 통해 수시로 보충된다. 따라서, 동체(100)의 내부에는 소정량 이상의 바닷물이 수용된 상태를 유지할 수 있다.
상기 지지축(200)은 동체(100)의 중심부분에서 좌우 벽체에 의해 지지되어 고정된다. 상기 지지축(200)은 후술하는 무게추링크(301,302)가 선회하는 중심축을 이루고 있다.
상기 무게추링크(301,302)는 상기 지지축(200)에 설치되어 지지축(200)을 중심으로 자유롭게 선회할 수 있도록 구성된다. 무게추링크(301,302)는 지지축(200)을 중심으로 일측에만 설치하여 구성할 수도 있으나, 지지축(200)의 양측에 설치되는 것이 후술하는 본 발명의 작용에서와 같이 동체(100)가 어느 쪽으로 기울더라도 발전이 가능하므로 더욱 바람직하다.
또한, 양쪽의 무게추링크(301,302)는 서로 연동되어 동일한 각도로 움직이는 것은 아니며, 독립적으로 자유롭게 지지축(200)을 중심으로 선회하도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 무게추(320)는 무게추링크(301,302)의 자유단에 설치되고, 금속이나 세라믹으로 성형된다. 무게추(320)는 중력을 받아 하강함으로써 지지축(200)을 중심으로 무게추링크(301,302)를 선회시키는 역할을 한다.
상기 부력체(340)는 무게추(320)와 함께 무게추링크(301,302)의 자유단에 설치된다. 부력체(340)는 무게추(320)의 중량에도 불구하고 동체(100) 내부에 수용된 해수(600) 중에서 부력을 받아 해수면에 떠 있는 상태를 유지한다. 즉, 부력체(340)에 의해 해수가 높아지면 무게추링크(301,302)의 자유단이 높아지고, 해수가 낮아지면 무게추(320)에 의해 무게추링크(301,302)의 자유단이 낮아질 수 있다.
상기 회전발생장치(400)는 양측 무게추링크(301,302)의 자유단에 각각 연결되는 연결선(441,442)과, 양 연결선(441,442)을 연결하는 랙벨트(415,425)와, 랙벨트(415,425)에 물려 회전하는 기어(410,420)와, 기어(410,420)를 발전축(520)에 연결하는 원웨이베어링(one-way bearing)(414)을 포함한다.
양쪽의 연결선(441,442)은 무게추링크(301,302)의 자유단에 각각 일단이 설치되고, 타단은 랙벨트(415,425)의 양단에 각각 설치된다. 연결선(441,442)은 로프, 케이블이나 벨트 등 유연성 있는 이음수단이고, 도르래(443,444)에 의해 지지받아 방향이 전환되고 있다.
상기 랙벨트(415,425)는 기어(410,420)에 물려 회전시킬 수 있도록 톱니가 형성되어 있고, 그 양단이 양쪽의 연결선(441,442)에 각각 결합되어 연결선(441,442)의 당김에 의해 좌우측으로 이동하고 있다. 상기 랙벨트(415,425)는 본 실시예에서 두 가닥으로 구성되고, 양측 단부에는 상기 두 가닥이 모여서 각각 양쪽의 연결선(441,442)에 결합된다.
도 5는 본 실시예의 회전발생장치(400)를 확대하여 도시하고 있다.
도 5를 참조하면, 상기 기어(410,420)는 두 개가 설치되고 모두 발전기(500)의 발전축(520)에 결합되어 있다. 상기 기어(410,420)는 각각 상기 두 가닥의 랙벨트(415,425)에 결합되어 랙벨트(415,425)의 좌우이동에 따라 회전력이 발생한다. 도 5에서 도시하는 바와 같이, 한 가닥의 랙벨트(425)는 일측 기어(420)의 상부에 결합되고, 다른 한 가닥의 랙벨트(415)는 타측 기어(410)의 하부에 결합된다. 상기 양 기어(410,420)와 발전축(520)은 원웨이베어링(414)을 매개로 각각 결합된다. 상기 원웨이베어링(414)은 모두 발전축(520)을 하나의 동일한 방향으로만 회전시키고, 그 반대방향에 대하여는 회전력을 전달하지 않는다.
상기 발전기(500)는 상기 기어(410,420)에 연결된 발전축(520)의 회전력을 전달받아 내부에 설치된 증속기(미도시)를 거쳐 발전이 이루어진다. 본 발명의 회전발생장치(400)에 의해 발생하는 회전력은 편차가 발생하므로 회전을 균일하게 하기 위하여 발전축(520)에 플라이휠(미도시)를 설치하는 것도 가능하다.
도면부호 412 및 422는 랙벨트(415,425)를 기어(410,420)에 안정적으로 접촉시키기 위한 가이드롤러이고, 도면부호 430은 발전축(520)과 가이드롤러(412,422)의 축을 지지하는 축지지편이다.
한편, 본 실시예의 파력발전장치는 동체(100)가 측방향, 즉 지지축(200)방향으로 기울어지는 것을 방지하기 위하여 수평유지추(140)가 더 설치되는 것이 바람직하다. 상기 수평유지추(140)는 동체(100)의 길이방향으로는 기울어짐을 허용하나, 측방향으로는 기울어지지 않도록 함으로써 동체(100)가 측면방향에 대하여만 항상 수평을 유지하도록 한다. 이에 따라, 동체(100) 내부의 해수가 과다하게 유출되거나 동체(100)가 전복되는 것을 방지하고, 회전발생장치(400)와 무게추링크(301,302)가 효율이 높은 수평상태에서 작동할 수 있다.
또한, 상기 수평유지추(140)의 무게를 조절함으로써 동체(100)가 대략 절반 정도 수중에 잠기도록 구성하는 것이 바람직하다.
다음은 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치의 작용을 설명한다.
도 6에서 도시하는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치는 풍파 또는 너울 등의 경사면에서 도 6(a) 또는 (b)와 같이 경사를 이루게 된다. 도 6(a) 또는 (b)와 같이 동체(100)가 경사진 상태는 풍파 또는 너울이 지나갈 때마다 교번하여 발생되게 한다.
도 7은 도6(a)와 같이 동체(100)가 좌측으로 기운 경사가 발생한 상태에서 본 실시예의 파력발전장치의 작용을 도시하고 있다.
그와 같은 경우에, 동체(100) 내부의 해수(600)는 수평을 이루기 위하여 동체(100)를 기준으로 볼 때, 좌측이 높아지고 우측이 낮아지게 된다. 이에 따라, 좌측의 무게추링크(301)가 부력체(340)에 의해 상승하고, 우측의 무게추링크(302)는 무게추(320)에 의해 하강하는 작용이 발생한다. 그 결과, 우측의 연결선(442)이 랙벨트(415,425)를 당기게 되므로 두 가닥의 랙벨트(415,425)는 우측으로 이동하면서 그것에 결합된 기어(410,420)를 회전시킨다. 이 때, 한 가닥의 랙벨트(425)가 상부에 결합된 일측 기어(420)와, 다른 한 가닥의 랙벨트(415)가 하부에 결합된 타측 기어(410)는 서로 반대방향으로 회전되나, 그것에 결합된 발전축(520)은 원웨이베어링(414)에 의해서 일측 기어(420)의 회전력만 작용받게 되어 발전축(520)이 일방향으로 회전한다.
도 8은 도 6(b)와 같은 경사가 발생한 상태에서 본 실시예의 파력발전장치의 작용을 도시하고 있다.
이 경우는 동체(100)가 우측으로 기울게 된 것으로, 동체(100) 내부에 수용된 해수(600)가 수평을 이루기 위하여 동체(100)를 기준으로, 우측이 높아지고 좌측이 낮아진다. 이에 따라, 우측의 무게추링크(302)가 부력체(340)에 의해 상승하고, 좌측의 무게추링크(301)는 무게추(320)에 의해 하강한다. 그 결과, 좌측의 연결선(441)이 랙벨트(415,425)를 당기게 되므로 두 가닥의 랙벨트(415,425)는 좌측으로 이동하면서 그것에 결합된 기어(410,420)를 회전시킨다. 이 때, 도 8의 확대된 도면의 작용과 같이, 한 가닥의 랙벨트(425)가 상부에 결합된 일측 기어(420)와, 다른 한 가닥의 랙벨트(415)가 하부에 결합된 타측 기어(410)는 서로 반대방향으로 회전하게 되나, 그것에 결합된 발전축(520)은 원웨이베어링(414)에 의해서 타측 기어(410)의 회전력만 전달받게 되어 발전축(520)이 전술한 도 7의 경우와 같은 방향으로 회전한다.
결국, 동체(100)가 어느 쪽으로 기울더라도 발전축(520)은 동일한 방향으로 회전할 수 있다.
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 구성을 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 내부가 투시된 사시도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 회전발생장치(400′)를 확대한 도면이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전발생장치(400′)는 무게추링크(301,302)와 연동하는 랙기어(455,465)가, 발전축(520)과 연동되는 기어(410,420)를 구동시키고 있다.
본 실시예의 랙기어(455,465)는 무게추링크(301,302)가 지지축(200)에 설치되는 축결합부(303,304)에 고정되어 무게추링크(301,302)가 지지축(200)을 중심으로 선회하면 상기 랙기어(455,465)도 동일한 각도로 지지축(200)을 중심으로 선회하도록 구성된다. 또한, 한쪽의 무게추링크(301)에 고정된 랙기어(455)는 일측의 기어(420)의 상부와 접촉하여 일측의 기어(420)를 회전시키고, 다른 쪽의 무게추링크(302)에 고정된 랙기어(465)는 타측의 기어(410)의 하부와 접촉하여 기어(410)를 회전시킨다.
상기 일측 및 타측의 기어(410,420)는 기어축(470)과 각각 원웨이베어링(414)을 매개로 결합되어 전술한 실시예와 같이 기어축(470)을 한 방향으로만 회전시킨다. 상기 기어축(470)과 발전축(520)은 체인과 같은 동력전달수단(475)에 의해 회전력이 전달되도록 연결된다.
도면부호 412 및 422는 랙기어(455,465)를 기어(410,420)에 안정적으로 접촉시키기 위한 가이드롤러이고, 도면부호 430′는 기어축(470)과 발전축(520) 및 가이드롤러의 축을 지지하는 축지지편이다.
그 외 다른 부분의 구성은 전술한 일실시예의 경우와 동일하다.
다음은 본 발명의 상기 다른 실시예에 따른 파력발전장치의 작용을 설명한다.
도 11은 풍파 또는 너울에 의해 동체(100)가 좌측으로 기울어진 상태를 도시하고 있다. 도 11과 같이 동체(100)가 좌측으로 기울게 되면, 동체(100) 내부에 수용된 해수(600)는 수평을 이루게 되므로, 좌측의 무게추링크(301)가 부력체(340)에 의해 상승하고, 우측의 무게추링크(302)는 무게추(320)에 의해 하강한다. 그 결과, 좌측의 무게추링크(301)에 결합된 랙기어(455)와 우측의 무게추링크(302)에 결합된 랙기어(465)가 모두 시계방향으로 선회한다. 이에 따라, 좌측의 무게추링크(301)에 결합된 랙기어(455)는 일측 기어(420)의 상부에서 진행하면서 일측 기어(420)를 회전시키고, 우측의 무게추링크(302)에 결합된 랙기어(465)는 타측 기어(410)의 하부에서 진행하면서 기어(410)를 회전시킴으로써 양 기어(410,420)는 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 그러나, 각 기어(410,420)에 결합된 기어축(470)은 원웨이베어링(414)에 의해 일측 기어(420)의 회전력만 전달받아 회전한다.
도 12는 동체(100)가 우측으로 기울게 된 상태를 도시하고 있다. 동체(100)가 우측으로 기울게 되면, 동체(100) 내부에 수용된 해수(600)는 수평을 이루고, 우측의 무게추링크(302)가 부력체(340)에 의해 상승하고, 좌측의 무게추링크(301)는 무게추(320)에 의해 하강한다. 그 결과, 우측의 무게추링크(302)에 결합된 랙기어(465)와 좌측의 무게추링크(301)에 결합된 랙기어(455)가 모두 반시계방향으로 선회하면서, 우측의 무게추링크(302)에 결합된 랙기어(465)는 타측 기어(410)의 하부에서 진행하면서 타측 기어(410)를 회전시키고, 좌측의 무게추링크(301)에 결합된 랙기어(455)는 일측 기어(420)의 상부에서 진행하면서 일측 기어(420)를 회전시킴으로써 양 기어(410,420)는 서로 반대방향으로 회전하게 된다. 그러나, 양 기어(410,420)에 결합된 기어축(470)은 원웨이베어링(414)에 의해서 타측 기어(410)의 회전력만 전달받는다. 따라서, 이 경우에도 기어축(470)은 동체(100)가 좌측으로 기운 경우와 동일한 방향으로 회전하여 발전축(520)에 회전력을 전달한다.
한편, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 파력발전장치가 다수개 연결되어 해상에서 발전단지를 구성하고 있는 상태를 도시하고 있다.
상기 발전단지는 각각의 동체(100)가 자유롭게 부유하고 요동할 수 있도록 로프(734)로 서로 연결하여 다수의 열과 행으로 배열하고 있다. 각각의 파력발전장치는 로프와 함께 연결된 전력케이블을 통하여 집전장치(710)에 발전된 전력을 전달하고 있다. 미설명된 도면부호 730은 집전장치(710)와 로프(734)를 지지하는 지지체이고, 도면부호 732는 부유체이며, 도면부호 712는 전력선 및 고정케이블이다.
본 발명에 따른 파력발전장치를 열(列)을 지어 다수개 연결할 경우, 파랑 또는 너울의 전파에 따라 각각이 순차적으로 요동을 반복하면서 독립적으로 발전을 하게 된다. 따라서, 각각의 발전장치에서 생산되는 전력량에 편차가 있더라도 열(列)을 따라 경사진 상태가 다양하게 발생하므로 생산된 전기를 집전장치(710)에 의해 집전하면, 시간에 따른 편차가 작은 전력을 생산할 수 있다. 상기 파력발전장치가 열(列)을 따라 더 많이 배열될 경우, 더 균일한 전력량이 공급될 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.
100; 동체(胴體) 120; 해수유입구
140; 수평유지추 151,152; 공기탱크
200; 지지축 301,302; 무게추링크
303,304; 축결합부 320; 무게추
340; 부력체 400,400′; 회전발생장치
410,420; 기어 412,422; 가이드롤러
415,425; 랙벨트 414; 원웨이베어링
430,430′; 축지지편 441,442; 연결선
443,444; 도르래 455,465; 랙기어
475; 동력전달수단 500; 발전기
520; 발전축 600; 동체내부의 해수
710; 집전장치 712; 전력선 및 고정케이블
730; 지지체 732; 부유체
734; 로프

Claims (7)

  1. 내부에 해수(600)가 수용되는 부유성 동체(胴體)(100)와;
    상기 동체(100)의 내부에 설치되는 지지축(200)과;
    상기 지지축(200)을 중심으로 자유롭게 선회하도록 상기 지지축(200)에 설치되는 무게추링크(301,302)와;
    상기 무게추링크(301,302)에 설치되는 무게추(320)와;
    상기 무게추(320)가 설치된 상기 무게추링크(301,302)를 상기 해수(600) 중에서 부유시키는 부력체(340)와;
    상기 무게추링크(301,302)의 상기 선회에 따라 회전력을 발생시키는 회전발생장치(400)와;
    상기 회전발생장치(400)에서 발생한 상기 회전력을 발전축(520)에 전달받는 발전기(500)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 파력발전장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전발생장치(400)는
    상기 무게추링크(301,302)에 결합되어 상기 무게추링크(301,302)가 상기 지지축(200)을 중심으로 선회 시 이동되는 연결선(441,442)과;
    상기 연결선(441,442)에 설치된 랙벨트(415,425)와;
    상기 랙벨트(415,425)와 접촉하여 상기 연결선(441,442)의 이동 시 회전하는 기어(410,420);를 포함하고,
    상기 회전력은 상기 기어(410,420)에서 발생하는 회전력인 것을 특징으로 하는 파력발전장치
  3. 제2항에 있어서,
    상기 무게추링크(301,302)는 상기 지지축(200)의 양측에 각각 설치되고,
    상기 무게추링크(301,302)의 각각에 상기 무게추(320) 및 상기 부력체(340)가 설치되며,
    상기 연결선(441,442)은 상기 무게추링크(301,302) 각각에 별도로 구비되어 결합되고,
    상기 연결선(441,442) 각각은 상기 랙벨트의 양측에 각각 연결되되 상기 랙벨트는 두 가닥으로 갈라져 형성되어 있으며,
    상기 기어(410,420)는 상기 두 가닥의 랙벨트에 각각 물리도록 두 개가 설치되어 상기 발전축(520)에 설치되며,
    상기 기어(410,420)와 상기 발전축(520)은 상기 발전축(520)을 동일한 일방향만으로 회전시키는 원웨이베어링(414)을 매개로 각각 결합되어 있는 것으로 특징으로 하는 파력발전장치
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전발생장치(400)는
    상기 무게추링크(301,302)와 연동되어 상기 지지축(200)을 중심으로 선회하고, 상기 지지축(200)을 중심으로 부채꼴모양을 이루는 랙기어(455,465)와;
    상기 랙기어(455,465)에 물려서 상기 랙기어(455,465)의 상기 선회 시 회전되는 기어(410,420);를 포함하고,
    상기 회전력은 상기 기어(410,420)에서 발생하는 회전력인 것을 특징으로 하는 파력발전장치
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무게추링크(301,302)는 상기 지지축(200)의 양측에 각각 설치되고,
    상기 무게추링크(301,302)의 각각에 상기 무게추(320) 및 상기 부력체(340)가 설치되며,
    상기 랙기어(455,465)는 상기 무게추링크(301,302) 각각이 상기 지지축(200)에 설치되는 축결합부(303,304)에 별도로 구비되어 결합되고,
    상기 기어(410,420)와 상기 발전축(520)은 상기 발전축(520)을 동일한 일방향만으로 회전시키는 원웨이베어링(414)을 매개로 각각 결합되어 있는 것으로 특징으로 하는 파력발전장치
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동체의 측면에는 해수(600)의 출입이 가능하도록 소정의 높이에 해수유입구가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 파력발전장치
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 동체의 하부에는 상기 지지축 방향으로만 수평을 유지할 수 있도록 수평유지추(140)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 파력발전장치
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