KR20160061720A - Piston-type Wave Power Generator and Generator-mounted Caisson Breakwater - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 파력을 이용하여 발전터빈을 회전시켜서 전력을 생산할 수 있도록 하는 파력발전장치와, 이를 구비한 케이슨 방파제 구조물에 대한 것으로서, 구체적으로는 파도로 인한 수류에 의한 힘(波力)을 이용한 펌핑동작에 의해 유체 흐름을 발생시키고, 이러한 유체 흐름에 의해 발전터빈을 회전시켜 발전이 이루어지도록 함으로써, 수위와 무관하게 지속적으로 발전이 이루어지게 함과 동시에, 배력기구를 구비한 피스톤을 이용하여 파력을 배가시켜 펌핑동작이 더욱 효율적으로 이루어지게 함으로써 발전효율을 극대화시킨 "패들(paddle)-피스톤형 파력발전장치"와, 이러한 패들-피스콘형 파력발전장치를 구비하고 있는 "발전장치용 케이슨 방파제 구조물"에 대한 것이다. BACKGROUND OF THE
파도가 가지는 에너지를 전기에너지로 변환하려는 파력 발전 방식으로서 부력체를 이용하는 기술 이외에, 파도에 의한 수위 상승에 따라 진동수주(oscillating water column) 내에서 공기의 흐름이 발생하도록 하여 진동수주 내에 설치된 발전터빈을 회전시켜 발전을 하는 "진동수주형 파력 발전 방식"의 종래기술이 대한민국 등록특허공보 제10-1085907호 및 일본 공개특허공보 특개2012-2218호에 개시되어 있다. As a wave power generation system for converting the energy of a wave into electric energy, in addition to a technology using a buoyant body, a flow of air is generated in an oscillating water column in accordance with a rise of a water level by a wave, A conventional technique of a " frequency type mold wave power generation system "for generating electricity by rotating a rotating shaft is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1085907 and Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2012-2218.
그런데 종래기술의 경우, 단순히 파도에 의해 수위가 상하로 진동하여 공기의 흐름이 발생하도록 유발하게 되므로, 파도의 진폭이 크지 않을 경우에는 공기의 흐름이 약하여 발전터빈의 회전이 느리게 되고, 그에 따라 발전효율이 저하되는 문제가 있다. However, in the case of the conventional art, the water level is caused to vibrate up and down merely by the waves to cause the air flow to be generated. Therefore, when the amplitude of the wave is not large, the flow of air is weak and the rotation of the power generation turbine is slow, There is a problem that the efficiency is lowered.
또한 종래기술에서는 수위의 상하 진동에 의해 공기의 흐름이 발생하게 되므로, 발전장치가 수위보다 높은 곳에 위치하여야 하며, 수위에 따라 발전자체가 이루어지지 않을 수도 있는 바, 수위에 민감하다는 단점이 있다. Further, in the prior art, the flow of air is generated by the vertical vibration of the water level, so that the power generation device must be located at a higher level than the water level, and power generation itself may not be performed depending on the water level.
특히, 발전효율을 좌우하는 발전터빈의 회전효율은 발전터빈을 회전시키는 매체("회전 매체")의 밀도에 비례하게 되는데, 종래기술에서는 밀도가 상대적으로 낮은 공기의 흐름에 의해 발전터빈을 회전시키므로, 발전효율이 낮다는 단점도 가지고 있다. In particular, the rotational efficiency of a power turbine that determines power generation efficiency is proportional to the density of the medium ("rotating medium") that rotates the power turbine. In the prior art, the power turbine is rotated by the flow of air having a relatively low density , And the power generation efficiency is low.
본 발명은 위와 같은 종래기술의 문제점과 단점 그리고 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로 발전터빈의 회전효율을 높일 수 있도록 발전터빈을 회전시키는 회전매체로서 공기가 아닌 물을 이용하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been developed in order to overcome the problems, disadvantages and limitations of the prior art as described above. Specifically, the present invention provides a technique of using water rather than air as a rotating medium for rotating a power turbine so as to increase the rotation efficiency of the power turbine .
또한, 본 발명은 단순히 파도에 의한 수위 변화만으로 회전매체의 흐름을 발생시키는 것이 아니라, 파도에 의해 발생하는 파력을 회전매체 흐름 발생의 원동력으로 이용함과 동시에 파력이 더욱 커지도록 배력시킴으로써, 발전터빈의 회전효율 및 그에 따른 발전효율을 크게 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention is not limited to generating the flow of the rotating medium by simply changing the water level by the wave, but by using the wave generated by the wave as the driving force of the generation of the flow of the rotating medium, And it is an object of the present invention to provide a technique capable of greatly improving the rotation efficiency and accordingly the power generation efficiency.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, 파도로 인한 수류의 흐름에 의해 회전축을 중심으로 회전하게 되는 회전 배력판; 도관이 구비되어 있으며 상기 회전 배력판이 회전함에 따라 신축하면서 도관으로 물이 흐르게 하는 펌핑장치; 및 도관에 배치되어 물의 흐름에 따라 회전함으로써 전력을 생산하는 발전터빈을 포함하여 구성되어, 파도에 의한 파력을 배가시켜 발전을 하게 되는 것을 특징으로 하는 파력발전장치가 제공된다. In order to accomplish the above object, according to the present invention, there is provided a rotation distribution plate for rotating around a rotation axis by a flow of a water current due to a wave; A pumping device having a conduit and allowing water to flow through the conduit as the rotating platen rotates; And a power generation turbine disposed in the conduit for generating electric power by rotating in accordance with the flow of the water, thereby multiplying the wave power by the wave to generate power.
위와 같은 본 발명의 파력발전장치에 있어서, 회전축은, 회전 배력판의 높이에서 중간보다 아래쪽에 위치하며; 회전 배력판과 펌핑장치가 연결되는 위치는 회전 배력판의 회전축 위치보다 더 아래 쪽에 위치하고; 펌핑장치는, 실린더부재와, 상기 실린더부재의 내부 공간에서 왕복운동하는 피스톤부재를 포함하며; 도관은 실린더부재에 설치되어 있고; 피스톤부재와 회전 배력판 사이에 연결링크부재가 배치되어 회전 배력판과 피스톤부재가 서로 연결되거나 또는 피스톤부재는 회전 배력판에 직접 연결되어 있는 구성을 가질 수 있다. In the above-described wave generator of the present invention, the rotary shaft is located lower than the middle of the height of the rotary distribution plate; The position at which the rotating power plate and the pumping device are connected is located below the rotational axis position of the rotating power plate; The pumping device includes a cylinder member and a piston member reciprocating in an internal space of the cylinder member; The conduit is installed in the cylinder member; A connection link member may be disposed between the piston member and the rotation output plate so that the rotation output plate and the piston member are connected to each other or the piston member is directly connected to the rotation output plate.
본 발명에서는 내부가 비어 있고 정면방향에 개방구가 형성되어 있는 상자형 콘크리트 구조물로 이루어지며; 상자형 콘크리트 구조물의 내부에는 상기한 본 발명의 파력발전장치가 배치되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물이 제공된다.
The present invention comprises a box-type concrete structure in which an interior is hollow and an opening is formed in a front direction; A breakwater structure is provided in which a wave power generator of the present invention is disposed inside a box-like concrete structure.
본 발명에 의하면, 파도에 의한 파력(波力)이 회전 배력판에 의해 배력되어 펌핑장치에 가해져서 펌핑작용이 일어나게 되고, 펌핑된 물이 단면 축소 형상의 도관으로 가속되어 흘러가며 도관 내에 설치된 발전터빈을 강하게 회전시키게 되어, 더욱 높은 효율로 발전이 이루어지게 된다. 그러므로 본 발명에서는 파도의 진폭이 크지 않더라도, 발전터빈을 회전시키는 회전매체의 강한 흐름을 형성할 수 있게 되고, 그에 따라 발전터빈의 회전 속도 증가 및 발전효율의 향상 효과를 발휘하게 된다. According to the present invention, the wave force (wave force) due to the waves is amplified by the rotation distribution plate and is applied to the pumping device to cause the pumping action, and the pumped water accelerates to the conduit of the cross- The turbine is rotated strongly, and the power generation is performed with higher efficiency. Therefore, in the present invention, even if the amplitude of the wave is not large, a strong flow of the rotating medium for rotating the power generation turbine can be formed, thereby increasing the rotation speed of the power generation turbine and improving the power generation efficiency.
특히, 본 발명에서는 발전터빈을 회전시키는 회전매체가, 공기보다 밀도가 큰 물이므로, 공기의 흐름에 의해 발전터빈을 회전시키는 종래의 진동수주형 파력발전장치에 비하여 더 우수한 발전효율을 발휘하게 된다. In particular, in the present invention, since the rotating medium for rotating the power generation turbine is water having a density higher than that of the air, the power generating turbine is rotated by the flow of air, so that the power generation efficiency can be further improved.
또한 본 발명은 물을 발전터빈의 회전매체로 이용하고 있고, 본 발명의 파력발전장치는 수중에 설치될 수 있으므로, 수위에 의한 영향을 받지 않으며 파도가 내습하는 한 언제든지 발전이 이루어지게 된다. In addition, the present invention uses water as a rotating medium of a power turbine. Since the wave power generator of the present invention can be installed in water, the power generation is not affected by the water level and the power generation is performed whenever the waves are invaded.
이러한 본 발명에 따른 파력발전장치를 구비한 본 발명의 방파제 구조물은, 매우 높은 효율의 파력 발전과 그에 의한 에너지 소산 효과를 통해서, 우수한 쇄파기능을 발휘하게 되는 장점을 가지고 있다.
The breakwater structure of the present invention including the wave power generator according to the present invention has an advantage of exhibiting excellent break-up function through a very high efficiency wave generation and an energy dissipation effect thereby.
도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 3은 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 파력발전장치에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도이다.
도 6은 도 3에 도시된 실시예에서 파도가 내습하여 펌핑장치에서 물이 배출되는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 7은 도 4에 도시된 실시예에서 파도가 내습하여 펌핑장치에서 물이 배출되는 상태를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 8 및 도 9는 각각 도 6 및 도 7에 도시된 상태에 후속하여 회전 배력판이 회전하면서 물이 실린더부재의 내부로 빨려 들어 발전이 이루어지는 상태를 보여주는 도 3 및 도 5에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 10 및 도 11은 각각 막대형 연결링크부재가 구비되어 있고 펌핑장치는 회전 배력판의 배면에 위치하고 있는 구성의 본 발명에 따른 파력발전장치에서 회전 배력판의 회전에 의해 발전이 이루어지는 상태를 보여주는 도 6 및 도 8에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 12 및 도 13은 각각 막대형 연결링크부재가 구비되어 있지 아니하며 펌핑장치가 회전 배력판의 배면에 위치하고 있는 구성의 본 발명에 따른 파력발전장치에서 회전 배력판의 회전에 의해 발전이 이루어지는 상태를 보여주는 도 7 및 도 9에 대응되는 개략적인 단면도이다.
도 14는 본 발명에 따른 파력발전장치가 내부에 배치되어 있는 본 발명의 방파제 구조물에 대한 개략적인 사시도이다.
도 15는 도 14의 선 E-E에 따른 개략적인 단면도이다. FIG. 1 and FIG. 2 are schematic perspective views showing different directions of a wave generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view along the line AA in Fig.
4 is a schematic perspective view corresponding to FIG. 1 of a wave power generator according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view along line BB in Fig.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 3 showing the state in which water is discharged from the pumping device by a wet-wave in the embodiment shown in FIG.
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 5 showing a state in which water is discharged from a pumping device by a wet wave in the embodiment shown in FIG.
Figs. 8 and 9 are schematic cross-sectional views corresponding to Figs. 3 and 5, respectively, showing a state in which water is sucked into the inside of the cylinder member and the power generation is performed, following the state shown in Figs. 6 and 7, to be.
10 and 11 show a state in which power generation is performed by rotation of a rotary power plate in a wave generator according to the present invention having a rod connection link member and a pumping device located on the back surface of a rotary power distribution plate, 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to Fig.
12 and 13 are diagrams showing a state in which power is generated by rotation of the rotary plate in the wave power generator according to the present invention in which the rod-shaped connecting link member is not provided and the pumping device is located on the rear surface of the rotary plate 7 is a schematic cross-sectional view corresponding to Fig.
14 is a schematic perspective view of a breakwater structure of the present invention in which a wave power generator according to the present invention is disposed.
15 is a schematic cross-sectional view along the line EE of Fig.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, it is to be understood that the technical idea of the present invention and its essential structure and operation are not limited thereby.
도 1 및 도 2에는 각각 본 발명의 일실시예에 따른 파력발전장치(100)를 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 1의 선 A-A에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 1 and 2 are schematic perspective views showing different directions of a
본 발명의 파력발전장치(100)는, 파도로 인한 수류의 흐름에 의해 회전축(10)을 중심으로 회전하게 되는 회전 배력판(1)과, 도관(23)이 구비되어 있으며 상기 회전 배력판(1)이 회전함에 따라 신축하면서 도관(23)으로 물이 흐르게 하는 펌핑장치(2)와, 도관(23)에 배치되어 물의 흐름에 따라 회전함으로써 전력을 생산하는 발전터빈(6)을 포함하여 구성된다. A wave generator (100) of the present invention includes a rotation output plate (1) rotated around a rotation shaft (10) by a flow of a water current due to a wave and a conduit (23) A
회전 배력판(1)은 파도로 인한 수류가 부딪치게 되는 판 형태의 부재 즉, 패들(paddle)부재로서, 그 폭방향 양단에는 회전축(10)이 구비되어 있다. 이 때, 회전축(10)은, 회전 배력판(1)의 높이에서 중간보다 아래쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 파도로 인한 수류에 의해 회전 배력판(1)에 힘이 작용하게 되면 회전 배력판(1)은 회전축(10)을 중심으로 회전하게 된다. 회전 배력판(1)이 회전하게 되면, 후술하는 것처럼 펌핑장치(2)의 피스톤(22)이 왕복운동하게 되는데, 회전축(10)이 위와 같이 회전 배력판(1)의 높이에서 중간보다 아래쪽에 위치하였을 때, 피스톤(22)에 더 큰 힘이 작용하게 되고, 그에 따라 발전효율이 더 커지게 된다. 도면에서 도면부호 11은 회전축(10)을 지지하여 회전 배력판(1)이 설치되도록 하는 지지부재(11)이다. 회전 배력판(1)의 정면 또는 배면에는 펌핑장치(2)가 위치한다. 편의상 회전 배력판(1)에서 파도가 밀려와서 부딪치는 면을 "정면"이라고 하고, 이와 반대되는 쪽의 면을 "배면"이라고 한다. The
도 1 및 도 2에 도시된 실시예에서는 회전 배력판(1)의 정면 방향에 펌핑장치(2)가 배치되어 있는데, 상기 펌핑장치(2)는 실린더부재(21)와, 상기 실린더부재(21)의 내부 공간에서 왕복운동하는 피스톤부재(22)를 포함하고 있다. 발전터빈(6)이 설치되는 도관(23)은 실린더부재(21)에 설치되어 있다. 1 and 2, the
피스톤부재(22)는 회전 배력판(1)과 연결되는데, 도면에 도시된 실시예의 경우에는 피스톤부재(22)와 회전 배력판(1) 사이에 연결링크부재(4)가 배치되어 회전 배력판(1)과 피스톤부재(22)가 서로 연결되어 있다. 본 발명에서 회전 배력판(1)과 펌핑장치(2)가 연결되는 위치는 회전 배력판(1)의 회전축(10) 위치보다 더 아래 쪽에 위치하여야만 한다. 따라서 연결링크부재(4)는 회전 배력판(1)의 회전축(10) 위치보다 더 아래 쪽에 위치하게 되는데, 특히 회전 배력판(1)의 하단부에서 연결링크부재(4)가 더 아래쪽에 설치될수록 피스톤부재(22)에 더 큰 힘을 가할 수 있게 되며, 그에 따라 발전효율이 더욱 향상되는 유리한 효과가 발휘된다. 연결링크부재(4)는 로드(rod)형태의 부재로 이루어질 수 있는데, 피스톤부재(22)와 회전 배력판(1) 사이에 연결링크부재(4)를 설치할 때 연결링크부재(4)의 양단은 피스톤부재(22)와 회전 배력판(1)과 각각 회전가능한 힌지 구조로 결합된다. The
그러나 피스톤부재(22)와 회전 배력판(1)을 연결함에 있어서, 반드시 연결링크부재(4)가 구비되어야만 하는 것은 아니다. 도 4에는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 파력발전장치(100)에 대한 도 1에 대응되는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 선 B-B에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 것처럼, 회전 배력판(1)의 정면과 피스톤부재(22)에 각각 회전가능한 힌지구조를 가지도록 직접 결합할 수도 있는 것이다. However, in connecting the
실린더부재(21)에는 도관(23)이 구비되어 있으며, 도관(23) 내에는 발전터빈(6)이 설치된다. 따라서 피스톤부재(22)가 왕복운동하게 되면, 실린더부재(21) 내부에 존재하던 물이 도관(23)을 통하여 흐르면서 발전터빈(6)이 회전하게 되어 발전이 이루어진다. 회전 배력판(1)의 회전 방향 및 그에 따른 피스톤부재(22)의 운동방향에 따라 물이 도관(23)을 통해 실린더부재(21) 밖으로 배출되거나 또는 실린더부재(21)의 외부에 존재하던 물이 도관(23)을 통하여 실린더부재(21) 내로 흡입되므로, 이러한 물의 배출과정과 흡입과정 모두에서 발전이 이루어지도록 발전터빈(6)으로는, 양쪽 유체 흐름 모두에 대해 발전을 할 수 있는 공지의 것을 선택하여 사용하는 것이 바람직하다. The
다음에서는 파도가 내습하였을 때 본 발명의 파력발전장치(100)의 작동 및 그에 따른 발전 과정에 대해 설명한다. In the following, the operation of the
도 6에는 도 1에 도시된 실시예에서 파도가 내습하여 펌핑장치(2)에서 물이 배출되는 상태를 보여주는 도 3에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 4에 도시된 실시예에서 파도가 내습하여 펌핑장치(2)에서 물이 배출되는 상태를 보여주는 도 5에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7에서 점선은 이전 단계에서의 회전 배력판(1) 위치를 나타낸다. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view corresponding to FIG. 3 showing a state in which the water is damped by the embodiment shown in FIG. 1 and water is discharged from the
도 6 및 도 7에 도시된 것처럼, 파도가 내습하여 수류가 회전 배력판(1)을 타격하여 파력(波力)을 가하게 되면, 회전 배력판(1)은 회전축(10)을 중심으로 회전하게 되고, 그에 따라 회전 배력판(1)의 하단이 전방으로 움직이면서 피스톤부재(22)가 실린더부재(21)의 내부 공간을 줄이도록 이동하게 된다. 따라서 실린더부재(21) 내부에 존재하던 물은 가압되면서 도관(23)을 통해서 강한 흐름을 이루어서 배출되고, 그 과정에서 도관(23) 내에 배치되어 있던 발전터빈(6)이 물의 흐름에 의해 회전하면서 발전이 이루어진다. 6 and 7, when the waves are humidified and the water flow strikes the
본 발명에서는 앞서 설명한 것처럼, 회전 배력판(1)의 회전축이 회전 배력판(1)의 높이 중간의 아래쪽에 위치하고 있으므로, 회전 배력판(1)이 파도에 의해 회전하면서 회전 배력판(1)의 하단에는 회전에 의해 더욱 커진 강한 힘이 발생되고, 이러한 힘은 피스톤부재(22)를 가압하여 실린더부재(21) 내에 있던 물이 빠른 속도로 도관(23)을 통과하여 흐르게 만든다. 즉, 파도에 의한 힘이 배력되어 피스톤부재(22)에 가해지게 되어 물이 매우 큰 속도로 발전터빈(6)을 회전시키게 되는 것이다. 따라서 파도의 진폭이 크지 않더라도, 발전터빈(6)을 회전시키는 회전매체의 강한 흐름을 형성할 수 있게 되고, 그에 따라 발전터빈(6)의 회전 속도 증가 및 발전효율의 향상 효과를 발휘하게 된다. In the present invention, as described above, since the rotation axis of the
특히, 본 발명에서는 발전터빈(6)을 회전시키는 회전매체가, 공기보다 밀도가 큰 물이므로, 공기의 흐름에 의해 발전터빈을 회전시키는 종래의 진동수주형 파력발전장치에 비하여 더 우수한 발전효율을 발휘하게 된다. 또한 본 발명은 물을 발전터빈(6)의 회전매체로 이용하고 있고, 본 발명의 파력발전장치(100)는 수중에 설치될 수 있으므로, 수위에 의한 영향을 받지 않으며 파도가 내습하는 한 언제든지 발전이 이루어지게 된다. Particularly, in the present invention, since the rotating medium for rotating the
한편, 파도에 의해 반대 방향의 수류가 발생할 때에도 회전 배력판(1)은 또다시 회전하여 도 3 및 도 5의 상태로 되돌아가면서 발전이 이루어지게 된다. On the other hand, even when water flows in the opposite direction due to the waves, the
도 8 및 도 9에는 각각 도 6 및 도 7에 도시된 상태에 후속하여 회전 배력판(1)이 회전하면서 물이 실린더부재(21)의 내부로 빨려오고 그에 따라 발전이 이루어지는 상태를 보여주는 도 3 및 도 5에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 8 및 도 9에서 점선은 이전 단계에서의 회전 배력판(1) 위치를 나타낸다. 8 and 9 show a state in which water is sucked into the
도 8 및 도 9에 도시된 것처럼, 파도로 인한 수류(水流)에 의해 외해 방향으로 파력이 작용하게 되면, 그에 따라 회전 배력판(1)이 외해(外海) 방향으로 다시 회전하게 되고, 피스톤부재(22)는 실린더부재(21)로부터 뽑히는 방향으로 운동하게 되된다. 이와 같이 피스톤부재(22)가 실린더부재(21)로부터 뽑히게 되면, 내부의 압력 변화로 인하여 외부의 물이 도관(23)을 통해서 실린더부재(21)의 내부로 빨려들어 오게 되는데, 물이 도관(23)을 통해서 빨려들어 오는 과정에서도 발전터빈(6)이 회전하면서 발전이 이루어지게 된다. 이와 같이, 본 발명의 파력발전장치(100)는 파도가 내습할 때, 양방향으로 모두 발전이 이루어질 수 있으므로 종래 기술보다 월등이 우수한 발전효율을 가지게 된다. As shown in FIGS. 8 and 9, when a wave acts in the direction of the outer sea due to the water flow due to the waves, the
한편, 위에서는, 피스톤부재(22)와 실린더부재(21)로 이루어진 펌핑장치(2)가, 회전 배력판(1)의 정면에 위치하는 것으로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명에서 펌핑장치(2)는 회전 배력판(2)의 배면에 위치할 수도 있다. 도 10 및 도 11에는 각각 막대형 연결링크부재(4)가 구비되어 있고 펌핑장치(2)는 회전 배력판(2)의 배면에 위치하고 있는 구성의 본 발명에 따른 파력발전장치에서 회전 배력판(2)의 회전에 의해 발전이 이루어지는 상태를 보여주는 도 6 및 도 8에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 12 및 도 13에는 각각 막대형 연결링크부재가 구비되어 있지 아니하며 펌핑장치(2)가 회전 배력판(1)의 배면에 위치하고 있는 구성의 본 발명에 따른 파력발전장치에서 회전 배력판(1)의 회전에 의해 발전이 이루어지는 상태를 보여주는 도 7 및 도 9에 대응되는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. Although the present invention has been described above with reference to the
도 10 내지 도 13에 도시된 것처럼 본 발명에서 펌핑장치(2)는 회전 배력판(2)의 배면에 위치할 수도 있는데, 이는 위에서 설명한 본 발명의 파력발전장치(100)를 펌핑장치(2)가 해안 쪽으로 향하고 회전 배력판(2)이 외해 방향에 위치하도록 설치한 것이 된다. 본 발명에 따른 파력발전장치(100)에서 양쪽 방향의 물 흐름에 대해 모두 발전할 수 있는 구성을 가지는 발전터빈(6)을 도관(23)에 배치한 경우에는, 이와 같이 회전 배력판(2)이 외해 방향에 위치하여도 무방한 것이다. 10-13, the
이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 파력발전장치(100)에서는 파도로 인한 수류가 가지는 힘을 기계적인 배력 기구(mechanism)에 의해 더욱 배가시켜서 이를 통해 발전터빈을 빠르게 회전시킬 수 있는 강한 물 흐름을 형성하게 되므로, 매우 우수한 발전효율을 발휘할 수 있게 된다. 특히, 진동수주식 종래 기술과 달리, 본 발명에서는 발전터빈을 회전시키는 매체로서 밀도와 비중이 큰 물을 이용하므로, 그만큼 종래 기술에 비하여 더욱 향상된 발전효율을 발휘할 수 있게 되며, 수중에 설치되므로 발전장치의 설치 장소의 선정에 있어서도 종래 기술보다 제약이 적다는 장점이 있다. As described above, in the
위와 같은 본 발명에 따른 파력발전장치(100)는, 방파제 구조물(200) 내에 위치할 수 있다. 도 14에는 상기한 파력발전장치(100)가 내부에 배치되어 있는 본 발명에 따른 방파제 구조물(200)에 대한 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 15에는 도 14의 선 E-E에 따른 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 방파제 구조물(200)은, 내부가 비어 있고 정면방향에 개방구(210)가 형성되어 있는 상자형 콘크리트 구조물로 이루어지는데, 그 내부에는 앞서 설명한 본 발명에 따른 파력발전장치(100)가 배치되어 있는 구성을 가지고 있다. 필요한 경우, 도면에 도시된 것처럼 방파제 구조물(200)의 배면방향에도 개방구(210)가 형성될 수 있다. The
따라서 본 발명에 따른 방파제 구조물(200)에서는 정면방향의 개방구(210)로부터 파도에 의한 수류가 유입되면 앞서 설명한 형태로 파력발전장치(100)에 의해 전력을 생산하는 바, 파도가 가지고 있던 에너지가 파력발전장치(100)에 의해 전력에너지로 변환되면서, 파도의 에너지가 감소하게 되어, 쇄파 효과가 더욱 커지게 되는 장점이 있다. Therefore, in the
1: 회전 배력판
2: 펌핑장치
6: 발전터빈
10: 회전축
21: 실린더부재
22: 피스톤부재
23: 도관1: Revolution board
2: Pumping device
6: Power generation turbine
10:
21: cylinder member
22: piston member
23: conduit
Claims (6)
도관(23)이 구비되어 있으며 상기 회전 배력판(1)이 회전함에 따라 신축하면서 도관(23)으로 물이 흐르게 하는 펌핑장치(2); 및
도관(23)에 배치되어 물의 흐름에 따라 회전함으로써 전력을 생산하는 발전터빈(6)을 포함하여 구성되어, 파도에 의한 파력을 배가시켜 발전을 하게 되는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
A rotation plate (1) which rotates about a rotation axis (10) by a flow of a water current due to a wave;
A pumping device 2 having a conduit 23 and allowing water to flow through the conduit 23 while expanding and contracting as the rotary power plate 1 rotates; And
And a power generation turbine (6) disposed in the conduit (23) and producing electric power by rotating in accordance with the flow of water, thereby multiplying the wave power by the wave.
회전축(10)은, 회전 배력판(1)의 높이에서 중간보다 아래쪽에 위치하며;
회전 배력판(1)과 펌핑장치(2)가 연결되는 위치는 회전 배력판(1)의 회전축(10) 위치보다 더 아래에 위치하는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
The method according to claim 1,
The rotary shaft (10) is located lower than the middle of the height of the rotary plate (1);
Wherein a position at which the rotation plate (1) and the pumping device (2) are connected is located below the position of the rotation axis (10) of the rotation plate (1).
펌핑장치(2)는, 실린더부재(21)와, 상기 실린더부재(21)의 내부 공간에서 왕복운동하는 피스톤부재(22)를 포함하며;
도관(23)은 실린더부재(21)에 연결되어 있고;
피스톤부재(22)와 회전 배력판(1) 사이에 연결링크부재(4)가 배치되어 회전 배력판(1)과 피스톤부재(22)가 서로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The pumping apparatus 2 includes a cylinder member 21 and a piston member 22 reciprocating in an internal space of the cylinder member 21;
The conduit (23) is connected to the cylinder member (21);
Wherein a connection link member (4) is disposed between the piston member (22) and the rotation distribution plate (1), and the rotation distribution plate (1) and the piston member (22) are connected to each other.
연결링크부재(4)는 로드(rod) 부재로 이루어져 회전 배력판(1)의 회전축(10) 위치보다 더 아래 쪽에 위치하며;
연결링크부재(4)의 양단은 피스톤부재(22)와 회전 배력판(1)과 각각 회전가능한 힌지 구조로 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
The method of claim 3,
The connecting link member 4 is made of a rod member and is positioned lower than the position of the rotary shaft 10 of the rotary plate 1;
Wherein both ends of the connecting link member (4) are coupled to the piston member (22) and the rotation distribution plate (1) in a rotatable hinge structure, respectively.
펌핑장치(2)는, 실린더부재(21)와, 상기 실린더부재(21)의 내부 공간에서 왕복운동하는 피스톤부재(22)를 포함하며;
도관(23)은 실린더부재(21)에 연결되어 있고;
피스톤부재(22)는 회전 배력판(1)에 직접 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 파력발전장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The pumping apparatus 2 includes a cylinder member 21 and a piston member 22 reciprocating in an internal space of the cylinder member 21;
The conduit (23) is connected to the cylinder member (21);
And the piston member (22) is directly connected to the rotation distribution plate (1).
상자형 콘크리트 구조물의 내부에는 청구항 1 또는 청구항 2의 파력발전장치(100)가 배치되어 있는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 방파제 구조물. A box-like concrete structure in which an interior is hollow and an opening 210 is formed in a front direction;
A wave breaker structure according to claim 1 or 2, wherein the wave generator (100) is disposed inside the box-like concrete structure.
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