KR20160030633A - 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템 - Google Patents

파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20160030633A
KR20160030633A KR1020140119995A KR20140119995A KR20160030633A KR 20160030633 A KR20160030633 A KR 20160030633A KR 1020140119995 A KR1020140119995 A KR 1020140119995A KR 20140119995 A KR20140119995 A KR 20140119995A KR 20160030633 A KR20160030633 A KR 20160030633A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotating arm
wave
wave power
power generation
winding coil
Prior art date
Application number
KR1020140119995A
Other languages
English (en)
Inventor
박태영
오영태
Original Assignee
대우조선해양 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 대우조선해양 주식회사 filed Critical 대우조선해양 주식회사
Priority to KR1020140119995A priority Critical patent/KR20160030633A/ko
Publication of KR20160030633A publication Critical patent/KR20160030633A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/14—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy
    • F03B13/16—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem"
    • F03B13/18—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore
    • F03B13/1805—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem
    • F03B13/181—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation
    • F03B13/1815—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using wave energy using the relative movement between a wave-operated member, i.e. a "wom" and another member, i.e. a reaction member or "rem" where the other member, i.e. rem is fixed, at least at one point, with respect to the sea bed or shore and the wom is hinged to the rem for limited rotation with an up-and-down movement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/02—Other machines or engines using hydrostatic thrust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/4466—Floating structures carrying electric power plants for converting water energy into electric energy, e.g. from tidal flows, waves or currents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/30—Application in turbines
    • F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93—Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 파도의 상하 움직임에 의해 권선코일 내부의 영구자석이 호를 그리며 왕복 운동을 하게 되어 자장변화에 의한 전자유도를 이용하여 전력을 생산하는 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전장치(200)는, 해수면에 부유되게 설치되는 몸체(210); 상기 몸체(210)의 좌우 양측에 설치되는 회전팔(240); 상기 회전팔(240)의 끝단에 연결되어 해수면에 띄워지는 부력체(250); 상기 회전팔(240)에 설치되면서 몸체(210)의 내측에 설치되어 회전팔(240)의 회전에 의해 발전하는 발전유닛(260)을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 파력 발전방법은, 파도에 의해 횡으로 동요되지 않도록 외측 하부 양쪽에 횡동요 감쇠날개(211)가 설치되는 몸체(210)가 해수면에 부유되는 단계(S100); 상기 몸체(210)가 해수면에 부유되면 파도에 의해 부력체(250)가 상하 운동을 하면서 부력체(250)에 연결되는 회전팔(240)이 회전되는 단계(S200); 상기 회전팔(240)의 회전에 따라 회전팔(240)에 설치되는 영구자석(263)이 권선코일(262) 내부에서 호를 그리며 상하 운동을 하면서 권선코일(262)의 자기장 변화에 의한 전자유도를 통하여 전력을 생산하는 단계(S300)를 포함한다.

Description

파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템{APPARATUS AND METHOD FOR WAVE POWER GENERATION AND WAVE POWER GENERATION SYSTEM USING THE SAME}
본 발명은 자성체를 이용한 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파도의 상하 움직임에 의해 권선코일 내부의 영구자석이 호를 그리며 왕복 운동을 하게 되어 자장변화에 의한 전자유도를 이용하여 전력을 생산하는 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템에 관한 것이다.
종래에는 주로 석탄, 석유, 및 천연가스 등의 화석연료를 이용한 발전시스템이 사용되었다.
그러나 상기와 같이 화석에너지를 이용한 발전에는 화석연료의 고갈과 대기오염을 비롯한 환경오염 등의 문제점이 발생된다.
또한, 최근에는 인구의 급격한 증가와 산업발전에 기인하여 많은 에너지가 필요하며, 이에 따라 에너지 부족현상이 새로운 문제로 대두되고 있다.
이와 같은 문제점을 해결하고자 대체에너지에 대한 연구가 활발하게 수행되어 왔는데, 수력, 원자력, 풍력, 조력, 파력, 태양열 등을 이용한 발전이 이에 속한다.
상기와 같은 대체에너지원을 이용하는데 있어서는 환경오염 등의 부작용, 위험성, 자원이용의 지속성, 그리고 효율성 등이 고려되어야 한다.
수력발전은 생태계를 파괴한다는 점, 풍력 및 태양열 발전은 자원이용의 지속성이 작다는 점, 조력발전은 설비를 위한 입지조건이 조수간만의 차가 큰 특정지역에 한정된다는 점, 원자력발전은 사고시 치명적 재앙을 야기할 수 있다는 위험성과 이에 따른 입지의 곤란성이 존재한다는 점에서 폭넓게 활용되지 못하고 있으며, 보다 적극적인 자원의 이용을 위해서는 상기와 같은 문제점의 해결이 선행되어야 한다.
한편, 상기한 대체에너지원 중에서 최근 관심이 집중되며 그 중요성이 부각되고 있는 것이 바로 파력 발전이다.
상기한 파력 발전을 간략히 설명하면 다음과 같다.
해상에서 발생되는 파도는 해수면을 주기적으로 상하 운동시키게 되고, 이러한 해수면의 운동을 기계적인 회전 운동 또는 축방향 운동으로 변환시키는 에너지 변환장치를 통하여 전기에너지로 변환시키는 것이 바로 파력 발전이다.
상기와 같은 파력 발전은 비교적 청결하고 에너지원의 양이 무한하며 장소의 제약이 없는 장점이 있다.
그러나, 종래의 파력 발전은 파도가 지닌 위치에너지를 이용하여 에너지를 추출하도록 설계되므로 발전량이 파도의 높이 및 수심에 의존하게 된다.
따라서, 종래의 파력 발전에 의하면 기후 또는 지역적 영향으로 인하여 파고 및 수심이 낮은 때에는 에너지 추출이 미약해지므로 지속적으로 일정량의 에너지를 추출하여 공급하기 어려운 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2005-0065475호(2005.06.29.공개)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 수심의 제한 없이 파도의 상하 운동을 이용하여 전자유도에 의해 전기에너지를 생산함으로써 구조를 단순화할 수 있으며 에너지발전 효율을 증대시킬 수 있도록 한 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 해수면에 부유되게 설치되는 몸체; 상기 몸체의 양측에 설치되는 회전팔; 상기 회전팔의 양끝단에 연결되어 해수면에 띄워지는 부력체; 상기 회전팔에 설치되어 회전팔의 회전에 의해 발전하는 발전유닛을 포함하는 파력 발전장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 몸체는, 원통형으로 형성되면서 외측 하부 양쪽에 파도에 의한 몸체가 횡으로 동요되지 않도록 횡동요 감쇠날개가 설치될 수 있다.
또한, 상기 몸체의 내측 하부에는 무게중심을 잡아주기 위한 질량체가 더 포함될 수 있다,
그리고, 상기 몸체의 내측 하부에는 양쪽으로 파력 발전장치가 물에 잠기는 깊이를 조절할 수 있는 평형수 탱크가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 회전팔은, 상기 몸체의 좌우 양쪽에 몸체를 관통하여 설치되되 부력체의 유동에 의해 회전팔이 회전될 수 있도록 몸체의 좌우측에 구비되는 연결구에 힌지로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 부력체는, 상기 회전팔의 끝단에 설치되되 파도에 의해 부력체가 원활하게 유동될 수 있도록 회전팔에 힌지로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 발전유닛은, 상기 몸체의 내측에 설치된 지지대와, 상기 지지대에 고정된 권선코일과, 상기 회전팔의 끝단에 마련되어 파도에 의해 부력체가 유동되면서 상기 회전팔이 회전됨에 따라 권선코일 내부에서 호를 그리며 상하 운동하는 영구자석을 포함할 수 있다.
이때, 상기 지지대는 몸체의 내측에 설치되되 하부가 평형수 탱크에 설치되며 상부가 몸체 내측 상부에 설치될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기한 구성을 갖는 파력 발전장치를 이용하여 파력 발전방법에 있어서, 파도에 의해 횡으로 동요되지 않도록 외측 하부 양쪽에 횡동요 감쇠날개가 설치되는 몸체가 해수면에 부유되는 단계; 상기 몸체가 해수면에 부유되면 파도에 의해 부력체가 상하 운동을 하면서 부력체에 연결되는 회전팔이 회전되는 단계; 상기 회전팔의 회전에 따라 회전팔에 설치되는 영구자석이 권선코일 내부에서 호를 그리며 상하 운동을 하면서 권선코일의 자기장 변화에 의한 전자유도를 통하여 전력을 생산하는 단계를 포함하는 파력 발전방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 몸체가 해수면에 부유되는 단계는, 상기 몸체의 내부 바닥면 양쪽에 평형수 탱크가 설치되면서 파력 발전장치가 물에 잠기는 깊이를 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 몸체가 해수면에 부유되는 단계는, 상기 몸체의 내부 바닥에 질량체가 설치되면서 파력 발전장치의 무게중심을 잡아줄 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기한 구성을 갖는 파력 발전장치를 복수로 하여 각각의 파력 발전장치를 상호 연결한 연결부재와 마감구를 포함하는 파력 발전시스템이 제공될 수 있다.
본 발명의 실시예는, 기존의 기어와 같은 동력전달장치를 이용하지 않고, 파도의 상하 운동을 이용하여 전자유도에 의해 에너지를 발전시킴으로써, 장치를 단순화할 수 있고 에너지 발전효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예는, 파력 발전장치의 연장 및 병렬 배치를 통하여 대규모 발전단지의 조성이 용이하게 된다.
또한, 본 발명의 실시예는, 수심의 제한 없이 파도가 발생하는 곳이라면 장소에 구애받지 않고 어디든지 설치할 수 있어 설치가 편리하고 발전효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치의 발전유닛을 도시한 확대단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전방법을 도시한 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전시스템을 도시한 사시도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치를 도시한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치의 발전유닛을 도시한 확대단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전방법을 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전시스템(100)은, 해수면의 파랑에너지를 전기에너지로 변환하는 파력 발전장치(200)와, 복수의 파력 발전장치(200)를 상호 연결하는 연결부재(300)와, 복수의 파력 발전장치(200)를 밀폐시키는 마감구(400)를 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 복수의 파력 발전장치(200)를 연결부재(300)로 상호 연결하여 파력 발전시스템(100)을 구성하게 된다.
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 파력 발전시스템(100)을 구성하는 파력 발전장치(200)에 대해 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 파력 발전장치(200)는, 자성체를 이용하여 자기장 변화에 의한 전자기 유도방식으로 파랑에너지를 전기에너지로 변환하게 된다.
본 발명의 실시예에 따른 파력 발전장치(200)는, 몸체(210)와, 회전팔(240)과, 부력체(250)와, 발전유닛(260)을 포함한다.
본 실시예에 따른 몸체(210)는, 파랑에너지를 전달받을 수 있도록 원통 형상으로 해수면에 설치되어지게 된다.
또한, 상기 몸체(210)의 외측 하부 양쪽에는 해수면에 부유되는 몸체(210)가 좌우로 동요되는 것을 최소화할 수 있도록 횡동요 감쇠날개(211)가 설치되어지게 된다.
이때, 상기 횡동요 감쇠날개(211)는 해수면에 부유되는 몸체(210)가 최대한 동요되지 않도록 몸체(210) 하부에서 바깥쪽으로 쳐지면서 펼쳐지게 된다.
한편, 상기 횡동요 감쇠날개(211)는 몸체(210)에서부터 바깥쪽으로 가면서 점차 두께가 얇게 형성되어지게 된다.
그리고, 상기 몸체(210)의 내측 하부에는 파력 발전장치(200)의 무게중심을 잡아줄 수 있도록 질량체(220)가 설치되어지게 된다.
이와 함께, 상기 몸체(210)의 내측 하부에는 파력 발전장치(200)가 물에 잠기는 깊이를 조절할 수 있도록 하는 평형수 탱크(230)가 설치되어지게 된다.
이때, 상기 평형수 탱크(230)는 몸체(210) 내부에 양쪽으로 복수개가 형성되어지게 된다.
한편, 상기 몸체(210)의 좌우 양측면에는 회전팔(240)이 몸체(210)에 끼워지면서 연결될 수 있도록 연결구(212)가 설치되어지게 된다.
본 실시예에 따른 회전팔(240)은, 상기 몸체(210)의 좌우 양쪽에 몸체(210)를 관통하여 설치되되, 파도에 의해 유동되는 상기 부력체(250)의 유동으로 회전팔(240)이 회전될 수 있도록 상기 연결구(212)에 힌지(h1)로 연결되어지게 된다.
또한, 상기 회전팔(240)의 길이는 안정성을 고려하여 몸체(210)의 직경에 비례하여 설정되어야 한다.
여기서 안정성이란 몸체(210)를 포함한 전체의 파력 발전장치(200)가 파도에 의해 요동치는 경우에도 전복되거나 침수되지 않는 것을 고려하여야 한다.
그리고, 본 실시예에서 회전팔(240)은 몸체(210)에 힌지(h1)로 연결되어 파랑에 의한 부력체(250)의 상하 운동에 의해 힌지(h1)를 축으로 상대 회전하여 발전유닛(260)을 발전시키게 된다.
본 실시예에 따른 부력체(250)는, 상기 회전팔(240)의 끝단에 설치되어 파도에 의해 상하 운동하면서 회전팔(240)을 회전시켜 발전유닛(260)을 발전시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 부력체(250)는 파도에 의해 부력체(250)가 원활하게 상하 운동할 수 있도록 회전팔(240)에 힌지(h2)로 연결되어지게 된다.
구체적으로, 부력체(250)는 해수면에 띄워지면서 파도의 요동에 의해 양쪽에 설치되는 각각의 부력체(250)가 상하 운동하게 되고 이에 상기 부력체(250)에 힌지(h2)로 연결되면서 연결구(212)에 힌지(h1)로 연결되는 회전팔(240)이 연결구(212)에 연결되는 힌지(h1)를 축으로 자유롭게 회전하며, 상기 회전팔(240)의 회전에 따라 발전유닛(260)이 발전되어 전력을 생산할 수 있게 된다.
그리고, 본 실시예는 파도에 의한 부력체(250)의 상하 운동으로 회전팔(240)이 회전되면서 회전팔(240)의 회전력을 이용하여 전기에너지를 생산하므로, 파도의 운동에 의해 회전팔(240)이 힌지(h1)를 축으로 자유롭게 회전가능하도록 구성되어야 한다.
본 실시예에 따른 발전유닛(260)은, 상기 몸체(210)의 내측에 설치된 지지대(261)와, 상기 지지대(261)에 고정된 권선코일(262)과, 상기 권선코일(262) 내부에 장입되면서 회전팔(240)의 끝단에 설치되는 영구자석(263)을 포함하게 된다.
이때, 상기 발전유닛(260)은 몸체(210)의 좌우 양쪽에 설치되는 회전팔(240)의 각각에 설치되어지게 된다.
상기 지지대(261)는 하단이 평형수 탱크(230) 상부에 설치되며, 상단이 몸체(210)의 내측 상부에 설치되어지게 된다.
한편, 상기 지지대(261)는 몸체(210) 내에 설치되는 복수의 평형수 탱크(230)에 각각 설치되어지게 된다.
상기 권선코일(262)은 지지대(261)의 측면에 설치되며 회전팔(240)의 회전에 따라 영구자석(263)이 호를 그리며 상하로 원활하게 운동할 수 있도록 반원호 형태로 형성되어지게 된다.
상기 영구자석(263)은 회전팔(240)의 끝단에 연결되면서 권선코일(262) 내부에 장입되어 파도에 의해 부력체(250)가 상하 운동하고 회전팔(240)이 회전됨에 따라 상기 권선코일(262) 내부에서 호를 그리며 상하 운동하게 된다.
그리고, 상기 영구자석(263)이 지지대(261)에 고정된 권선코일(262)의 내부에서 호를 그리며 상하 운동함에 따라 전자기 유도방식에 의해 전기에너지를 생산하게 된다.
상기의 전자기 유도방식에 의한 발전원리는 이미 널리 공지된 기술인 바, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 상기한 구성을 갖는 파력 발전장치(200)를 이용하여 본 발명의 일 측면에 따른 파력 발전방법은, 파도에 의해 좌우로 동요되지 않도록 횡동요 감쇠날개(211)가 설치되는 몸체(210)가 해수면에 부유되는 단계(S100)와, 상기 몸체(210)가 해수면에 부유되면 파도에 의해 부력체(250)가 상하 운동을 하면서 부력체(250)에 연결되는 회전팔(240)이 회전하는 단계(S200)와, 상기 회전팔(240)의 회전에 따라 회전팔(240)에 설치되는 발전유닛(260)의 자기장 변화에 의한 전자유도를 통하여 전력을 생산하는 단계(S300)를 포함하게 된다.
본 실시예에 따른 몸체(210)가 해수면에 부유되는 단계(S100)는, 상기 몸체(210)의 내부 바닥면 양쪽에 복수로 평형수 탱크(230)가 설치되면서 평형수 탱크(230)에 의해 파력 발전장치(200)가 물에 잠기는 깊이를 조절할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 따른 몸체(210)가 해수면에 부유되는 단계(S100)는, 상기 몸체(210)의 내부 바닥에 질량체(220)가 설치되면서 상기 질량체(220)에 의해 파력 발전장치(200)의 무게중심을 잡아줄 수 있게 된다.
그리고, 상기 몸체(210)의 외측 하부 양쪽에 바깥쪽으로 쳐지면서 설치되는 횡동요 감쇠날개(211)에 의해 높은 파도에도 몸체(210)가 좌우로 동요됨을 최소화할 수 있게 된다.
본 실시예에 따른 부력체(250)의 상하 운동으로 회전팔(240)이 회전하는 단계(S200)는, 상기 몸체(210)가 해수면에 부유된 상태에서 파도의 상하 움직임에 의해 부력체(250)가 파도와 함께 상하 운동하게 되며 상기 부력체(250)의 유동에 따라 부력체(250)에 연결되는 회전팔(240)이 힌지(h1)를 축으로 회전하게 된다.
본 실시예에 따른 발전유닛(260)의 작동으로 전력을 생산하는 단계(S300)는, 상기 부력체(250)의 상하 운동으로 회전팔(240)이 회전되어짐과 함께 상기 회전팔(240)의 끝단에 설치된 영구자석(263)이 회전팔(240)의 회전에 따라 권선코일(262) 내부에서 호를 그리며 상하 운동하게 된다.
그리고, 상기 영구자석(263)이 권선코일(262) 내에서 상하 운동함에 따라 상기 권선코일(262)의 자기장 변화에 의한 전자유도를 통하여 전력을 생산할 수 있게 된다.
상술한 바와 같은 구성 및 방법으로 이루어진 본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 파력 발전장치(200)를 연결부재(300)로 상호 연결하여 양끝단의 파력 발전장치(200)를 마감구(400)로 마감한 상태에서 파력 발전장치(200)를 해수면에 띄우게 되면 상기 몸체(210)가 해수면에 부유되면서 상기 횡동요 감쇠날개(211)에 의해 좌우로 동요되지 않게 된다.
그리고, 상기 몸체(210)가 해수면에 부유된 상태에서 파도의 상하 움직임에 의해 부력체(250)가 파도와 함께 상하 운동하게 되며, 상기 부력체(250)의 상하 운동으로 회전팔(240)이 힌지(h1)를 축으로 회전하면서 상기 영구자석(263)이 권선코일(262) 내에서 호를 그리며 상하 운동하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 파도의 주기적이고 연속적인 운동에 의해 몸체(210)의 양쪽으로 연결된 회전팔(240)은 파도 및 부력체(250)의 상하 운동에 따라 시계방향 또는 반시계방향으로 연속적으로 반복하여 회전된다.
상기와 같이 파도의 운동에 의한 부력체(250)의 운동에 의해 연속적으로 회전팔(240)의 회전운동을 유발함으로써, 상기 회전팔(240)의 회전운동에 따라 발전유닛(260)이 발전하여 발전효율을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 부력체(250)에 연결되면서 몸체(210)에 결합되는 회전팔(240)을 힌지(h1)로 자유 회전가능하게 연결하여 발전하게 됨으로써, 파력 발전장치(200)의 발전설비가 간단하며 그에 따른 설비비용을 절감할 수 있게 된다.
이상에서와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 파력 발전시스템 200 : 파력 발전장치
210 : 몸체 211 : 횡동요 감쇠날개
212 : 연결구 220 : 질량체
230 : 평형수 탱크 240 : 회전팔
250 : 부력체 260 : 발전유닛
261 : 지지대 262 : 권선코일
263 : 영구자석 300 : 연결부재
400 : 마감구 h1,h2 : 힌지

Claims (11)

  1. 해수면에 부유되게 설치되는 몸체;
    상기 몸체의 좌우 양측에 설치되는 회전팔;
    상기 회전팔의 끝단에 연결되어 해수면에 띄워지는 부력체; 및
    상기 회전팔에 설치되고 몸체의 내측에 설치되어 파도의 상하 운동으로 부력체가 상하 운동하면서 회전팔이 회전되며, 회전팔의 회전에 의해 발전하는 발전유닛을 포함하는 파력 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 좌우측 하부에는 몸체가 해수면에서 좌우로 동요되지 않도록 횡동요 감쇠날개가 설치되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 횡동요 감쇠날개는 해수면에 부유되는 몸체가 최대한 좌우로 동요되지 않도록 몸체 하부에서 바깥쪽으로 쳐지면서 펼쳐져 설치되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 횡동요 감쇠날개는 몸체에서부터 바깥쪽으로 가면서 점차 두께가 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 내측 하부에는 몸체의 무게중심을 잡아줄 수 있도록 질량체가 더 포함되는 파력 발전장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 몸체의 내측 하부에는 양쪽으로 몸체가 물에 잠기는 깊이를 조절할 수 있도록 복수의 평형수 탱크가 더 포함되는 파력 발전장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전팔은,
    상기 몸체의 좌우 양쪽에 몸체를 관통하여 설치되되, 상기 부력체에 의해 회전팔이 회전될 수 있도록 몸체의 좌우측에 구비된 연결구에 힌지로 연결되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부력체는,
    상기 회전팔의 끝단에 설치되되, 파도에 의해 부력체가 원활하게 유동될 수 있도록 회전팔에 힌지로 연결되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전유닛은,
    상기 몸체의 내측에 설치된 지지대;
    상기 지지대에 고정된 권선코일; 및
    상기 권선코일 내부에 장입되고 회전팔의 끝단에 설치되어 파도의 운동에 의해 부력체가 유동되면서 회전팔이 회전됨에 따라 권선코일 내부에서 호를 그리며 상하 운동하는 영구자석을 포함하는 파력 발전장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 권선코일은,
    상기 지지대의 측면에 설치되며, 회전팔의 회전에 따라 영구자석이 권선코일 내에서 호를 그리며 상하로 원활하게 운동할 수 있도록 반원호 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 파력 발전장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 따른 파력 발전장치; 및
    복수의 상기 파력 발전장치를 상호 연결하는 연결부재와, 복수의 상기 파력 발전장치를 밀폐시키는 마감구를 포함하는 파력 발전시스템.
KR1020140119995A 2014-09-11 2014-09-11 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템 KR20160030633A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140119995A KR20160030633A (ko) 2014-09-11 2014-09-11 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140119995A KR20160030633A (ko) 2014-09-11 2014-09-11 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160030633A true KR20160030633A (ko) 2016-03-21

Family

ID=55650826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140119995A KR20160030633A (ko) 2014-09-11 2014-09-11 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160030633A (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101687274B1 (ko) * 2016-08-12 2016-12-19 김상모 파력 발전장치를 갖춘 조명 부표
KR101871226B1 (ko) * 2018-02-07 2018-06-27 박완순 침수형 파력 발전 장치
CN111197551A (zh) * 2020-02-25 2020-05-26 柯思妤 基于cfd的海蟒式浮能装置
CN117375189A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种水下遥控机器人用水面供电电源
KR102663044B1 (ko) * 2023-12-22 2024-05-08 주영테크 주식회사 해양 관리용 파동 저감형 부구

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101687274B1 (ko) * 2016-08-12 2016-12-19 김상모 파력 발전장치를 갖춘 조명 부표
KR101871226B1 (ko) * 2018-02-07 2018-06-27 박완순 침수형 파력 발전 장치
CN111197551A (zh) * 2020-02-25 2020-05-26 柯思妤 基于cfd的海蟒式浮能装置
CN117375189A (zh) * 2023-12-07 2024-01-09 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种水下遥控机器人用水面供电电源
CN117375189B (zh) * 2023-12-07 2024-03-15 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 一种水下遥控机器人用水面供电电源
KR102663044B1 (ko) * 2023-12-22 2024-05-08 주영테크 주식회사 해양 관리용 파동 저감형 부구

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20160030633A (ko) 파력 발전장치,방법 및 이를 이용한 파력 발전시스템
US8956103B2 (en) Hydroelectricity generating unit capturing marine wave energy and marine current energy
US8446032B2 (en) Hydroelectric power generator and related methods
CN106968871B (zh) 一种多节漂浮式波浪能电磁发电机
RU2519542C2 (ru) Способ производства электроэнергии путем изменения плотности жидкости, система и устройство для его реализации
EP1589643A2 (en) Magnetic force transmission
KR101640885B1 (ko) 파랑 에너지를 이용한 시소 타입의 자가 발전 시스템
KR101504866B1 (ko) 파력 발전 장치
KR20120008204A (ko) 스크류형상의 수차를 이용한 소수력 발전장치
KR101018688B1 (ko) 도심에 설치 가능한 풍력 발전기
KR101361628B1 (ko) 부유형 발전장치
CN110344994B (zh) 一种双浮子波浪发电装置
KR101542537B1 (ko) 발전장치
KR20150125821A (ko) 소수력발전 시스템
KR102087997B1 (ko) 부유식 발전장치
KR101295083B1 (ko) 풍력과 파력을 이용한 복합 발전 장치
KR101411502B1 (ko) 파력 발전장치 및 이를 이용한 파력 발전시스템
KR102328156B1 (ko) 해수의 위치에너지와 자기에너지를 이용한 발전장치
KR101999063B1 (ko) 부유식 발전장치
RU2579283C1 (ru) Подводная приливная электростанция
KR102039312B1 (ko) 하이브리드 발전장치
KR20130098962A (ko) 카르만볼텍스를 이용한 자가발전장치
CN204082430U (zh) 一种支撑摇篮式海浪发电机
KR20160015516A (ko) 파력 발전 장치
KR101194893B1 (ko) 풍력과 수력겸용 발전장치

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid