KR20170007233A - Wave power generation device - Google Patents
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Abstract
파도(波)의 에너지를 수차의 회전 에너지로 효율적으로 변환하여, 발전 효율을 높일 수 있는 파력 발전 장치를 제공한다. 파력 발전 장치는 파력을 이용하여 발전을 행한다. 파력 발전 장치는, 적어도 일부가 수중에 배치되는 벽체(10)에 마련된 슬릿부(10A)의 장방형상으로 개구한 양단 개구(1, 2)의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선(X1, X2)의 2개를 포함하여 넓어지는 가상 제1 평면(Y)을 끼우고, 각 중심선(X1, X2)에 평행하게 늘어난 한 쌍의 회전축부(31, 32), 및 회전날개부(35)를 가지며, 각 회전축부(31, 32)를 중심으로 하여 회전하는 방향이 다른 한 쌍의 수차(30)와, 이들 수차(30A, 30B)의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하여 발전을 행하는 발전기(50)를 구비하고 있다.Provided is a wave power generator capable of efficiently converting energy of a wave into rotational energy of an aberration to increase power generation efficiency. The wave power generation device performs power generation by using the wave power. The wave power generator comprises center lines X1 and X2 extending in the longitudinal direction of each of the openings 1 and 2 at both ends opened in a rectangular shape of the slit portion 10A provided in the wall 10, A pair of rotary shafts 31 and 32 extending in parallel to the center lines X1 and X2 and a rotary blade 35 with an imaginary first plane Y extending therebetween, A pair of aberrations 30 whose directions of rotation are different from each other about the respective rotary shafts 31 and 32 and a generator 50 for converting the rotational energy of the aberrations 30A and 30B into electric energy to generate electric power, .
Description
본 발명은, 파력(波力) 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wave power generator.
특허 문헌 1은 종래의 파력 발전 장치를 개시하고 있다. 이 파력 발전 장치는, 슬릿부를 갖는 벽체, 회전축부와 회전날개부를 갖고서 회전축부를 중심으로 회전하는 수차, 및 수차의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기를 구비하고 있다. 슬릿부는, 양단 개구가 연직 방향으로 길다란 장방형상으로 개구하여 있고, 대부분이 수중에 배치되어 있다. 수차는, 벽체의 정면시에 있어서, 슬릿부의 양단 개구의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선에 겹쳐지도록 회전축이 배치되어 있다. 이 파력 발전 장치는, 파도가 슬릿부를 통과할 때에 증속되기 때문에, 약한 파도라도 수차를 회전시켜, 발전할 수 있다.
그러나, 특허 문헌 1의 파력 발전 장치는, 회전축부가, 벽체(壁體)의 정면시에서, 슬릿부의 양단 개구의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선에 겹쳐지도록 배치되어 있다. 이 때문에, 이 파력 발전 장치는, 슬릿부를 통과한 파도가 수차의 회전 중심에 대해 좌우의 영역에서 회전날개부에 충돌한다. 이 때문에, 예를 들면, 회전 중심보다 좌측의 영역에서 파도가 회전날개부에 충돌하고 수차가 일방향으로 회전하는 한편, 회전 중심보다 우측의 영역에서도 파도가 회전날개부에 충돌하여, 수차가 일방향으로 회전하는 저항이 된다. 따라서, 이 파력 발전 장치는 파도의 에너지를 수차의 회전 에너지로 충분히 변환할 수가 없다.However, in the wave power generator of
본 발명은, 상기 종래의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 파도(波)의 에너지를 수차의 회전 에너지로 효율적으로 변환하여, 발전 효율을 높일 수 있는 파력 발전 장치를 제공하는 것을 해결하여야 할 과제로 하고 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above conventional problems, and it is an object of the present invention to provide a wave power generator capable of efficiently converting the energy of waves into rotational energy of aberrations to increase power generation efficiency have.
본 발명의 파력 발전 장치는, 파력을 이용하여 발전을 행하는 파력 발전 장치로서, 적어도 일부가 수중에 배치되는 벽체에 마련된 슬릿부의 장방형상으로 개구한 양단 개구의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선의 2개를 포함하여 넓어지는 가상 제1 평면을 끼우고, 상기 각 중심선에 평행하게 늘어난 한 쌍의 회전축부, 및 회전날개부를 가지며, 상기 각 회전축부를 중심으로 하여 회전하는 방향이 다른 한 쌍의 수차와, 이들 수차의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기를 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.The wave power generator of the present invention is a wave power generator for generating electric power by using a wave. The wave power generator comprises at least a portion of a center line extending in a longitudinal direction of each of two openings of a slit portion provided in a wall arranged in water, A pair of aberrations having a pair of rotation axis portions extending in parallel to the respective center lines and having a rotation blade portion and having different directions of rotation about the rotation axis portions, And a generator for converting the rotational energy of these aberrations into electric energy.
도 1은 실시례 1의 파력 발전 장치를 도시하는 정면도.
도 2는 실시례 1의 파력 발전 장치를 도시하는 단면도.
도 3은 실시례 1의 수차 주변을 도시하는 단면도.
도 4는 실시례 2의 수차 주변을 도시하는 단면도.
도 5는 실시례 3의 수차 주변을 도시하는 단면도.
도 6은 실시례 4의 수차 주변을 도시하는 단면도.1 is a front view showing a wave power generator of Example 1. Fig.
2 is a cross-sectional view showing a wave power generator of Example 1. Fig.
3 is a sectional view showing the periphery of the aberration of Example 1. Fig.
4 is a sectional view showing the periphery of the aberration of Example 2. Fig.
5 is a sectional view showing the periphery of the aberration of Example 3. Fig.
6 is a sectional view showing the periphery of the aberration of Example 4. Fig.
본 발명의 파력 발전 장치를 구체화한 실시례 1∼4에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다.
<실시례 1><Example 1>
실시례 1의 파력 발전 장치는, 도 1∼도 3에 도시하는 바와 같이, 복수의 슬릿부(10A)를 갖는 벽체(10), 한 쌍의 수차(30), 및 발전기(50)를 구비하고 있다. 벽체(10)는, 소정의 두께를 가지며, 상하 높이보다도 좌우폭이 큰 장방형상이다. 각 슬릿부(10A)는 양단 개구(1, 2)가 동일한 장방형상으로 개구하여 있다. 각 슬릿부(10A)는 양단 개구(1, 2)의 장변이 상하 방향으로 늘어나도록 마련되어 있다. 각 슬릿부(10A)는 벽체(10)의 좌우 방향에 등간격으로 나열하고 있다.As shown in Figs. 1 to 3, the wave power generator of the first embodiment includes a
벽체(10)는, 상하 좌우의 각 단부에 연속한 상벽체(11), 하벽체(12), 좌벽체(도시 생략), 우벽체(도시 생략), 및 이들 각 벽체의 후단부에 연속하여 벽체(10)에 대향하는 후벽체(13)와 함께 내부에 소파용(消波用) 공간(S)을 형성한 중공(中空)의 직방체 형상의 상자체를 구성하고 있다.The
이 상자체는, 슬릿부(10A)의 장변방향이 연직 방향으로 늘어나도록, 바타(海), 강(川) 또는 호수에 배치된다. 상세하게는, 후벽체(13)가 바다, 강 또는 호수의 물가(岸)의 측면(K)에 접하고, 하벽체(12)가 바다, 강 또는 호수의 바닥(底)(B)에 접하도록 배치된다. 또한, 상자체의 상부(벽체(10)의 상부, 좌벽체의 상부, 우벽체의 상부, 및 상벽체(11))가 수면보다 상방에 노출하고, 각 슬릿부(10A)의 상부도 수면보다 상방에 개구하도록 배치된다. 이와 같이 각 슬릿부(10A)는 상부를 제외하고 수중에 배치된다.This phase is disposed in the sea, a river, or a lake so that the long side of the
파력 발전 장치는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 하나의 슬릿부(10A)에 대해 한 쌍의 수차(30)가 상자체 내(소파용 공간(S))의 슬릿부(10A)의 부근에 배치되어 있다. 즉, 각 수차(30A, 30B)가 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면에 근접한 상태로 배치되어 있다. 각 수차(30A, 30B)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상회전축부(31), 하회전축부(32), 상지지판부(33), 하지지판부(34), 및 회전날개부(35)를 갖고 있다. 상회전축부(31)와 하회전축부(32)는 동축상에 늘어나고 있다.1 and 3, a pair of
더욱 상세하게는, 각 수차(30A, 30B)는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 회전축부(31, 32)가, 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선(X1, X2)의 2개를 포함하여 넓어지는 가상 제1 평면(Y)을 끼우고 있고, 가상 제1 평면(Y)의 대칭 위치에서, 중심선(X1, X2)에 평행하게 늘어나고 있다. 또한, 각 수차(30A, 30B)는 각각의 회전 중심을 포함한 가상 제2 평면(W)이 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면과 평행하게 되도록 배치되어 있다.More specifically, as shown in Figs. 1 and 3, each of the
상회전축부(31)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 상벽체(11)에 관설된 관통구멍(11A)을 삽통하고, 관통구멍(11A)의 하부에 배치된 스러스트 베어링(36A) 및 래디얼 베어링(36B)에 지지되어 있다. 상회전축부(31)는 상벽체(11)상에 배치된 발전기(50)의 회전축에 상단부가 연결되어 있다. 이와 같이, 발전기(50)는 각 수차(30A, 30B)마다 마련되어 있다.As shown in Figs. 1 and 2, the phase rotating
상회전축부(31)는 원반형상의 상지지판부(33)의 중앙부에 하단부를 연결하고 있다. 상지지판부(33)는 슬릿부(10A)의 상연(上緣)보다도 상방에 위치하고 있다. 하회전축부(32)는 하벽체(12)의 상면에 고정된 흔들림 멈춤구(37)의 상방으로 개구한 오목부에 하단부가 삽입되어 있다. 또한, 하회전축부(32)는 원반형상의 하지지판부(34)의 중앙부에 상단부를 연결하고 있다. 하지지판부(34)는 슬릿부(10A)의 하연보다도 하방에 위치하고 있다. 회전날개부(35)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 2개의 반원통 부재로 구성되어 있다. 이들 반원통 부재는, 회전축부(31, 32)의 중심축을 대칭으로 하여 배치되고, 상단부를 상지지판부(33)에 연결하고, 하단부를 하지지판부(34)에 연결하고 있다. 이와 같이, 각 수차(30A, 30B)는 사보니우스형 수차이다.The upper
회전날개부(35)는, 한 쌍의 수차(30)의 각 수차(30A, 30B)가 회전하는 방향을 다르게 할 수 있도록, 장착되어 있다. 즉, 한 쌍의 수차(30) 중, 슬릿부(10A)에서 보아 좌측(도 3에서의 상측)에 위치하는 일방의 제1 수차(30A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전하도록, 회전축부(31, 32)에 대해 시계 방향으로 반원통상의 회전날개부(35)가 개구하여 장착되어 있다. 또한, 한 쌍의 수차(30) 중, 슬릿부(10A)에서 보아 우측(도 3에서의 하측)에 위치하는 타방의 제2 수차(30B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전하도록, 회전축부(31, 32)에 대해 반시계 방향으로 반원통상의 회전날개부(35)가 개구하여 장착되어 있다.The
또한, 한 쌍의 수차(30)에서의 제1 수차(30A)의 회전축부(31, 32)와, 제2 수차(30B)의 회전축부(31, 32)는, 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 단변방향(좌우 방향)의 폭보다도 간격을 넓게 장착되어 있다. 또한, 한 쌍의 수차(30)에서의 제1 수차(30A)와 제2 수차(30B)는 근소한 간극을 갖는 상태로 병설되어 있다. 이와 같이, 각 수차(30A, 30B)는 직경이 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 단변방향의 폭보다도 크게 형성되어 있다.The
이 파력 발전 장치는, 슬릿부(10A)를 통과하여 소파용 공간(S)에 유입하는(수차(30A, 30B)측으로 이동하는) 파도의 대부분이, 한 쌍의 수차(30)에서의 제1 수차(30A)의 회전 중심과, 제2 수차(30B)의 회전 중심 사이의 중간 영역을 통과하고, 이 중간 영역에서 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이에 의해, 한 쌍의 수차(30)의 일방의 제1 수차(30A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전하고, 타방의 제2 수차(30B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전한다.Most of the waves that flow through the
이 때, 이 파력 발전 장치는, 각 수차(30A, 30B)가, 각각의 회전축부(31, 32)를 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 단변방향의 폭보다도 간격을 넓게 장착되어 있기 때문에, 슬릿부(10A)를 통과한 파도는 중간 영역을 확실하게 통과한다. 또한, 각 수차(30A, 30B)의 직경이 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 단변방향의 폭보다도 크게 형성되어 있기 때문에, 중간 영역을 통과한 파도의 에너지를 확실하게 각 수차(30A, 30B)의 회전 에너지로 변환할 수 있다.At this time, in this wave power generator, each of the
이와 같이, 이 파력 발전 장치는, 슬릿부(10A)를 통과하여 소파용 공간(S)에 유입한 파도의 에너지의 대부분이 각 수차(30A, 30B)의 각각의 회전 방향으로 회전하도록 이용할 수 있다. 그리고, 각 수차(30A, 30B)가 회전함에 의해, 각 수차(30A, 30B)의 상회전축부(31)에 연결된 각 발전기(50)의 회전축이 회전하여, 발전을 행할 수가 있다.As described above, this wave power generator can be used so that most of the energy of the wave that has passed through the
따라서 실시례 1의 파력 발전 장치는, 파도의 에너지를 각 수차(30A, 30B)의 회전 에너지로 효율적으로 변환하여, 발전 효율을 높일 수 있다.Therefore, the wave power generator of the first embodiment can efficiently convert the energy of waves into the rotational energy of each of the
<실시례 2><Practical Example 2>
실시례 2의 파력 발전 장치는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 수차(30A)와 제2 수차(30B)의 각각의 회전 방향으로 파도가 효율적으로 회전력을 부여할 수 있도록, 슬릿부(10A), 각 수차(30A, 30B)의 순서로 통과하는 제1 방향의 파도(F1), 또는 각 수차(30A, 30B), 슬릿부(10A)의 순서로 통과하는 제2 방향의 파도(F2)를 정류하는 정류 부재(20, 40)를 구비하고 있는 점이 실시례 1과 상위하다. 다른 구성은 실시례 1과 마찬가지이고, 동일한 구성은 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.As shown in Fig. 4, the wave power generator of the second embodiment has a
이 파력 발전 장치는, 정류 부재인 제1 정류 부재(20)와 제2 정류 부재(40)를 구비하고 있다. 제1 정류 부재(20)는 한 쌍의 수차(30)에 대해 슬릿부(10A)와는 반대측의 소파용 공간(S) 내에 배치되어 있다. 제1 정류 부재(20)는, 수평 단면 형상이 정방형인 사각주 형상이고, 가상 제1 평면(Y)상에 대각선상의 2개의 모서리부(21, 22)가 위치하고 있다. 또한, 제1 정류 부재(20)는, 가상 제1 평면(Y)상에서 한 쌍의 수차(30)측에 위치하는 모서리부(21)가, 한 쌍의 수차(30)의 사이에 형성된 간극에 들어가 있다.The wave power generator includes a first rectifying member (20) and a second rectifying member (40) which are rectifying members. The
제2 정류 부재(40)는, 한 쌍의 수차(30)에서의 각 수차(30A, 30B)의 회전 중심의 양 외측의 외측 영역에서, 가상 제2 평면(W)보다도 슬릿부(10A)측에서, 가상 제1 평면(Y)의 대칭 위치의 2개소에서 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면으로부터 돌출하고 있다. 제2 정류 부재(40)는, 수평 단면 형상이 삼각형으로서, 벽체(10)의 측면으로부터 돌출한 선단부(41)가 약 90도로 날카로워져 있다. 제2 정류 부재(40)는 선단부(41)로부터 벽체(10)로 늘어나는 2개의 측면(42)이 동일폭을 갖고 있다.The
이 파력 발전 장치는, 제1 방향의 파도(F1)가 한 쌍의 수차(30)에서의 제1 수차(30A)의 회전 중심과, 제2 수차(30B)의 회전 중심 사이의 중간 영역에서 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이에 의해, 제1 수차(30A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전하고, 제2 수차(30B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전한다. 한 쌍의 수차(30)를 통과한 제1 방향의 파도(F1)는 제1 정류 부재(20)의 벽체(10)측의 측면(23)에 의해 좌우 방향(도 4에서의 상하 방향)으로 분류된다.This wave power generator is configured such that the wave F1 in the first direction is reflected in the middle area between the center of rotation of the
분류된 제1 방향의 파도(F1)는 소파용 공간(S) 내를 후벽체(13)를 향하여 이동하고, 후벽체(13)의 내측면(13A)에 충돌하여, 이동 방향이 벽체(10)를 향하는 방향으로 변화한다. 즉, 한 쌍의 수차(30), 슬릿부(10A)의 순서로 통과하는 제2 방향의 파도(F2)가 된다.The classified wave F1 in the first direction moves in the sofa space S toward the
제2 방향의 파도(F2)는, 제1 정류 부재(20)의 후벽체(13)측의 측면(24)에 의해 좌우 방향(도 4에서의 상하 방향)으로 분류된다. 이 때문에, 제2 방향의 파도(F2)는 중간 영역을 통과하지 않고, 한 쌍의 수차(30)에서의 각 수차(30A, 30B)의 회전 중심의 양 외측의 외측 영역을 향하여 이동하고, 외측 영역에서 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이와 같이, 제2 방향의 파도(F2)에 의해서도, 제1 수차(30A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전하고, 제2 수차(30B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전한다. 그리고, 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한 제2 방향의 파도(F2)는, 제2 정류 부재(40)의 측면(42)에 의해, 슬릿부(10A)를 향하여 이동하고, 슬릿부(10A)를 통과한다.The wave F2 in the second direction is divided in the left-right direction (up-and-down direction in Fig. 4) by the
이와 같이, 이 파력 발전 장치는, 제1 방향의 파도(F1)가 각 수차(30A, 30B)를 회전시키는 방향과, 제2 방향의 파도(F2)가 각 수차(30A, 30B)를 회전시키는 방향이 같다. 즉, 제1 방향의 파도(F1) 및 제2 방향의 파도(F2)가 각 수차(30A, 30B)의 회전의 저항이 되지 않는다. 이 때문에, 제1 방향의 파도(F1) 및 제2 방향의 파도(F2)의 에너지의 대부분을 각 수차(30A, 30B)가 각각의 회전 방향으로 회전하도록 이용할 수 있다. 그리고, 각 수차(30A, 30B)가 회전함에 의해, 각 수차(30A, 30B)의 상회전축부(31)에 연결된 각 발전기(50)의 회전축이 회전하고, 발전을 행할 수가 있다.As described above, the wave power generator is arranged so that the wave F1 in the first direction rotates the
따라서 실시례 2의 파력 발전 장치도, 파도의 에너지를 각 수차(30A, 30B)의 회전 에너지로 효율적으로 변환하여, 발전 효율을 높일 수 있다.Therefore, the wave power generator of the second embodiment can also efficiently convert the energy of the wave to the rotational energy of each of the
<실시례 3>≪ Example 3 >
실시례 3의 파력 발전 장치는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 정류 부재(120, 140)의 형태가 실시례 2와 상위하다. 다른 구성은 실시례 2와 마찬가지이고, 동일한 구성은 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.5, the shape of the flow-regulating
이 파력 발전 장치는, 정류 부재인 제1 정류 부재(120)와 제2 정류 부재(140)를 구비하고 있다. 제1 정류 부재(120)는 한 쌍의 수차(30)에 대해 슬릿부(10A)와는 반대측의 소파용 공간(S) 내에 배치되어 있다. 제1 정류 부재(120)는, 수평 단면 형상이 변형 사각주 형상이고, 가상 제1 평면(Y)상에 대각선상의 2개의 모서리부(121, 122)가 위치하고 있다. 모서리부(121)로부터 좌우 방향(도 5에서의 상하 방향)으로 늘어나는 벽체(10)측의 측면(123)은, 제1 수차(30A), 제2 수차(30B)의 상하 지지판부(33, 34)의 외주에 따르고 만곡한 요면이다. 이 측면(123)의 좌우 양단과 모서리부(122)와의 사이에 형성된 후벽체(13)측의 측면(124)은 평면이다. 또한, 제1 정류 부재(120)는, 가상 제1 평면(Y)상에서 한 쌍의 수차(30)측에 위치하는 모서리부(121)가, 한 쌍의 수차(30)의 사이에 형성된 간극에 들어가 있다.The wave power generator includes a first rectifying member (120) and a second rectifying member (140) which are rectifying members. The
제2 정류 부재(140)는, 한 쌍의 수차(30)에서의 각 수차(30A, 30B)의 회전 중심의 양 외측의 외측 영역에서, 가상 제2 평면(W)보다도 슬릿부(10A)측에서, 가상 제1 평면(Y)의 대칭 위치의 2개소에서 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면으로부터 돌출하고 있다. 제2 정류 부재(140)는, 상방에서 본 수평 단면시에서, 벽체(10)의 측면으로부터 돌출한 선단부(141)로부터 제1 수차(30A) 또는 제2 수차(30B)의 상하 지지판부(33, 34)의 외주에 따라 만곡한 요면인 제1 측면(142)과, 선단부(141)로부터 벽체(10)를 향하여 직선형상으로 늘어나 벽체(10)에 직교하는 제2 측면(143)을 갖고 있다.The
이 파력 발전 장치는, 제1 방향의 파도(F1)가 한 쌍의 수차(30)에서의 제1 수차(30A)의 회전 중심과, 제2 수차(30B)의 회전 중심 사이의 중간 영역에서 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이에 의해, 제1 수차(30A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전하고, 제2 수차(30B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전한다. 한 쌍의 수차(30)를 통과한 제1 방향의 파도(F1)는 제1 정류 부재(120)의 만곡한 측면(123)에 의해 좌우 방향(도 5에서의 상하 방향)으로 분류된다. 측면(123)이 만곡하고 있기 때문에, 제1 방향의 파도(F1)는 후벽체(13)를 향하여 순조롭게 소파용 공간(S) 내를 이동할 수 있다.This wave power generator is configured such that the wave F1 in the first direction is reflected in the middle area between the center of rotation of the
또한, 제2 방향의 파도(F2)는, 제1 정류 부재(120)의 측면(124)에 의해 좌우 방향(도 5에서의 상하 방향)으로 분류된다. 이 때문에, 제2 방향의 파도(F2)는 중간 영역을 통과하지 않고, 한 쌍의 수차(30)에서의 각 수차(30A, 30B)의 회전 중심의 양 외측의 외측 영역을 향하여 이동하고, 외측 영역에서 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이와 같이, 제2 방향의 파도(F2)에 의해서도, 제1 수차(30A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전하고, 제2 수차(30B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전한다. 그리고, 각 수차(30A, 30B)의 회전날개부(35)에 충돌한 제2 방향의 파도(F2)는, 제2 정류 부재(140)의 만곡한 제1 측면(142)에 의해, 슬릿부(10A)를 향하여 이동하고, 슬릿부(10A)를 통과한다. 제1 측면(142)이 만곡하고 있기 때문에, 제2 방향의 파도(F2)는 슬릿부(10A)를 향하여 순조롭게 이동할 수 있다.In addition, the wave F2 in the second direction is divided in the left-right direction (the up-and-down direction in Fig. 5) by the
이와 같이, 이 파력 발전 장치도, 제1 방향의 파도(F1)가 각 수차(30A, 30B)를 회전시키는 방향과, 제2 방향의 파도(F2)가 각 수차(30A, 30B)를 회전시키는 방향이 같다. 즉, 제1 방향의 파도(F1) 및 제2 방향의 파도(F2)가 각 수차(30A, 30B)의 회전의 저항이 되지 않는다. 이 때문에, 제1 방향의 파도(F1) 및 제2 방향의 파도(F2)의 에너지의 대부분을 각 수차(30A, 30B)가 각각의 회전 방향으로 회전하도록 이용할 수 있다. 그리고, 각 수차(30A, 30B)가 회전함에 의해, 각 수차(30A, 30B)의 상회전축부(31)에 연결된 각 발전기(50)의 회전축이 회전하고, 발전을 행할 수가 있다.As described above, this wave power generator also has a configuration in which the wave F1 in the first direction rotates the
따라서 실시례 3의 파력 발전 장치도, 파도의 에너지를 각 수차(30A, 30B)의 회전 에너지로 효율적으로 변환하여, 발전 효율을 높일 수 있다.Therefore, the wave power generator of the third embodiment can also efficiently convert the energy of the wave to the rotational energy of each of the
<실시례 4><Example 4>
실시례 4의 파력 발전 장치는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 수차(130)의 각 수차(130A, 130B)의 회전 방향과 배치 위치 등, 및 정류 부재(60, 80)의 배치 위치 등이 실시례 2와 상위하다. 다른 구성은 실시례 1∼3과 마찬가지이고, 동일한 구성은 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.As shown in Fig. 6, the wave generator of the fourth embodiment has a structure in which the
이 파력 발전 장치는, 슬릿부(10A)를 갖는 벽체(10)로부터 후벽체(13)를 향하여, 제3 정류 부재(60), 한 쌍의 수차(130), 및 제4 정류 부재(80)의 순서로 배치되어 있다. 즉, 한 쌍의 수차(130)는, 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면으로부터 떨어져서 배치되고, 슬릿부(10A)와 한 쌍의 수차(130)와의 사이에 제3 정류 부재(60)가 배치되어 있다.The wave power generator includes a
한 쌍의 수차(130)의 각 회전축부(31, 32)는, 가상 제1 평면(Y)을 끼우고 있고, 가상 제1 평면(Y)의 대칭 위치에서, 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선(X1, X2)에 평행하게 늘어나고 있다. 한 쌍의 수차(130) 중, 슬릿부(10A)에서 보아 좌측(도 6에서의 상측)에 위치하는 일방의 제1 수차(130A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전하도록, 회전축부(31, 32)에 대해 반시계 방향으로 반원통상의 회전날개부(35)가 개구하여 장착되어 있다. 또한, 한 쌍의 수차(130) 중, 슬릿부(10A)에서 보아 우측(도 6에서의 하측)에 위치하는 타방의 제2 수차(130B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시간계 방향으로 회전하도록, 회전축부(31, 32)에 대해 시계 방향으로 반원통상의 회전날개부(35)가 개구하여 장착되어 있다.The
한 쌍의 수차(130)에서의 제1 수차(130A)의 회전축부(31, 32)와, 제2 수차(130B)의 회전축부(31, 32)는, 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 단변방향의 폭보다도 간격을 넓게 장착되어 있다. 또한, 한 쌍의 수차(130)에서의 제1 수차(130A)와 제2 수차(130B)는 간극을 갖는 상태로 병설되어 있다. 즉, 각 수차(130A, 130B)는 각각의 회전 중심을 포함하는 가상 제2 평면(W)이 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면과 평행하게 되도록 배치되어 있다. 또한, 각 수차(130A, 130B)는 직경이 슬릿부(10A)의 양단 개구(1, 2)의 단변방향의 폭보다도 크게 형성되어 있다.The rotary axes 31 and 32 of the
제3 정류 부재(60)는, 수평 단면 형상이 정방형인 사각주 형상이고, 가상 제1 평면(Y)상에 대각선상의 2개의 모서리부(61, 62)가 위치하고 있다. 또한, 제3 정류 부재(60)는, 가상 제1 평면(Y)상에서 슬릿부(10A)측에 위치하는 모서리부(61)가, 벽체(10)의 소파용 공간(S)측의 측면의 부근에 배치되어 있다. 또한, 제3 정류 부재(60)는, 한 쌍의 수차(130)측에 위치하는 모서리부(62)가, 한 쌍의 수차(130)의 사이에 형성된 간극에 들어가 있다.The
제4 정류 부재(80)는, 수평 단면 형상이 정방형인 사각주 형상이고, 한 쌍의 수차(130)에서의 각 수차(130A, 130B)의 회전 중심의 양 외측의 외측 영역으로서, 각 회전 중심보다도 슬릿부(10A)로부터 떨어져서 가상 제1 평면(Y)의 대칭 위치의 2개소에 배치되어 있다. 또한, 제4 정류 부재(80)는, 가상 제1 평면(Y)과 평행한 가상 제3 평면(Z)상에 대각선상의 2개의 모서리부가 위치하고 있다. 제4 정류 부재(80)는, 가상 제3 평면(Z)상에서 한 쌍의 수차(130)측에 위치하는 모서리부(81)가, 인접하는 한 쌍의 수차(130)의 사이에 형성된 간극에 들어가 있다.The
이 파력 발전 장치는, 제1 방향의 파도(F1)가 슬릿부(10A)를 통과하여 소파용 공간(S)에 이동하면, 제3 정류 부재(60)의 벽체(10)측의 측면(63)에 의해 좌우 방향(도 6에서의 상하 방향)으로 분류된다. 분류된 제1 방향의 파도(F1)는 한 쌍의 수차(130)의 외측 영역을 향하여 이동하고, 외측 영역에서 각 수차(130A, 130B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이와 같이, 제1 방향의 파도(F1)에 의해, 제1 수차(130A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전하고, 제2 수차(130B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전한다.This wave power generator is configured such that when the wave F1 in the first direction passes through the
한 쌍의 수차(130)를 통과한 제1 방향의 파도(F1)는, 소파용의 공간(S) 내를 후벽체(13)를 향하여 이동하고, 후벽체(13)의 내측면(13A)에 충돌하여, 이동 방향이 벽체(10)를 향하는 방향으로 변화한다. 즉, 한 쌍의 수차(130), 슬릿부(10A)의 순서로 추가하는 제2 방향의 파도(F2)가 된다.The wave F1 in the first direction which has passed through the pair of aberration aids 130 moves in the space S for the sofa toward the
제2 방향의 파도(F2)는, 제4 정류 부재(80)의 후벽체(13)측의 측면(84)에 의해 한 쌍의 수차(130)에서의 제1 수차(130A)의 회전 중심과, 제2 수차(130B)의 회전 중심 사이의 중간 영역을 향하여 이동하고, 중간 영역에서 각 수차(130A, 130B)의 회전날개부(35)에 충돌한다. 이에 의해, 제1 수차(130A)는, 상방에서 본 수평면시에서, 시계 방향으로 회전하고, 제2 수차(130B)는, 상방에서 본 수평면시에서, 반시계 방향으로 회전한다.The wave F2 in the second direction is reflected by the rotation center of the
이와 같이, 이 파력 발전 장치는, 제1 방향의 파도(F1)가 각 수차(130A, 130B)를 회전시키는 방향과, 제2 방향의 파도(F2)가 각 수차(130A, 130B)를 회전시키는 방향이 같다. 즉, 제1 방향의 파도(F1) 및 제2 방향의 파도(F2)가 각 수차(130A, 130B)의 회전의 저항이 되지 않는다. 이 때문에, 제1 방향의 파도(F1) 및 제2 방향의 파도(F2)의 에너지의 대부분을 각 수차(130A, 130B)가 각각의 회전 방향으로 회전하도록 이용할 수 있다. 그리고, 각 수차(130A, 130B)가 회전함에 의해, 각 수차(130A, 130B)의 상회전축부(31)에 연결된 각 발전기(50)의 회전축이 회전하고, 발전을 행할 수가 있다.As described above, the wave generator is configured such that the wave F1 in the first direction rotates the
따라서 실시례 4의 파력 발전 장치도, 파도의 에너지를 수차의 회전 에너지로 효율적으로 변환하여, 발전 효율을 높일 수 있다.Therefore, the wave power generator of Example 4 can also efficiently convert the energy of the wave to the rotational energy of the aberration, thereby improving the power generation efficiency.
본 발명은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시례 1∼4로 한정되는 것이 아니라, 예를 들면 다음과 같은 실시례도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the first to fourth embodiments described with reference to the above description and drawings, but the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) 실시례 1∼4에서는, 각 수차의 상회전축부의 상단부에 발전기의 회전축을 연결하고, 각 수차의 회전에 의해 직접적으로 발전기를 회전하여 발전을 행하였지만, 각 수차의 상회전축부의 상단부에 유체압 펌프를 연결하고, 각 유체압 펌프를 유체 회로에 연결하여 유체 회로 중에 마련한 유체압 모터를 회전 구동하고, 유체압 모터의 회전 구동에 의해 발전하는 발전기를 구비하여 발전을 행하여도 좋다.(1) In Examples 1 to 4, the rotation axis of the generator was connected to the upper end of the phase rotation axis portion of each aberration, and the generator was directly rotated by the rotation of each aberration to generate power. The fluid pressure pump may be connected, each fluid pressure pump may be connected to the fluid circuit to rotate the fluid pressure motor provided in the fluid circuit, and the generator may be provided with a generator that generates electric power by rotational drive of the fluid pressure motor.
(2) 실시례 1∼4에서는, 사보니우스형 수차를 이용하였지만, 다른 형태의 수차라도 좋다.(2) In Examples 1 to 4, although a Sorbitan-type aberration was used, other types of aberration may be used.
(3) 실시례 1∼4에서는, 슬릿부의 장변방향이 연직 방향으로 늘어나고 있지만, 수평 방향 등의 다른 방향으로 늘어나도록 슬릿부를 배치하여도 좋다.(3) In Examples 1 to 4, although the long side of the slit portion extends in the vertical direction, the slit portion may be arranged so as to extend in the other direction such as the horizontal direction.
(4) 실시례 1∼4에서는, 복수의 슬릿부가 등간격으로 나열하고 있지만, 각 슬릿부를 등간격으로 배치하지 않아도 좋다. 또한, 나열하여 배치하지 않아도 좋다.(4) In
(5) 실시례 1∼4에서는, 벽체는 소파용 공간을 형성하는 중공의 직방체 형상의 상자체를 구성하고 있지만, 벽체만을 바다, 강 또는 호수에 배치하여도 좋다.(5) In Examples 1 to 4, the wall constitutes a hollow rectangular parallelepiped shape forming a space for a sofa, but only the wall may be disposed in the sea, the river or the lake.
1, 2 : 양단 개구
10 : 벽체
10A : 슬릿부
30 : 한 쌍의 수차
30A, 30B, 130A, 130B : 수차(30A, 130A : 제1 수차, 30B, 130B : 제2 수차)
31, 32 : 회전축부(31 : 상회전축부, 32 : 하회전축부)
35 : 회전날개부
50 : 발전기
20, 40, 60, 80, 120, 140 : 정류 부재(20, 120 : 제1 정류 부재, 40, 140 : 제2 정류 부재, 60 : 제3 정류 부재, 80 : 제4 정류 부재)
F1 : 제1 방향의 파도
F2 : 제2 방향의 파도
X1, X2 : (양단 개구의 장변방향으로 늘어나는) 중심선
Y : 가상 제1 평면
W : 가상 제2 평면1, 2: Both ends opening
10: Wall
10A:
30: a pair of aberrations
30A, 30B, 130A, and 130B:
31, 32: rotary shaft portion (31: phase rotating shaft portion, 32: lower rotating shaft portion)
35:
50: generator
(20, 120, 120, 140, 142, 140, 140, 142, 140) according to
F1: wave in the first direction
F2: wave in the second direction
X1, X2: (center line extending in the direction of the long side of both opening)
Y: virtual first plane
W: virtual second plane
Claims (7)
적어도 일부가 수중에 배치되는 벽체에 마련된 슬릿부의 장방형상으로 개구한 양단 개구의 각각에서의 장변방향으로 늘어나는 중심선의 2개를 포함하여 넓어지는 가상 제1 평면을 끼우고, 상기 각 중심선에 평행하게 늘어난 한 쌍의 회전축부, 및 회전날개부를 가지며, 상기 각 회전축부를 중심으로 하여 회전하는 방향이 다른 한 쌍의 수차와,
이들 수차의 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하는 발전기를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.1. A wave power generator for generating power using a wave,
A virtual first plane spreading in two long sides extending in a long-side direction in each of both-end openings opened in a rectangular shape of a slit portion provided in a wall disposed at least partially in the water is sandwiched, A pair of aberrations having a pair of rotation axis portions and a rotation blade portion having an increased rotation direction and having different directions of rotation about the rotation axis portions,
And a generator for converting the rotational energy of these aberrations into electric energy.
상기 수차의 직경은 상기 슬릿부의 양단 개구의 단변방향의 폭보다도 큰 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method according to claim 1,
And the diameter of the aberration is larger than the width in the short side direction of the openings at both ends of the slit portion.
상기 슬릿부, 상기 수차의 순서로 통과하는 제1 방향의 파도, 또는 상기 수차, 상기 슬릿부의 순서로 통과하는 제2 방향의 파도를 정류하는 정류 부재를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method according to claim 1,
And a rectifying member for rectifying a wave in a first direction that passes through the slit portion and the aberration in order, or a wave in a second direction through which the aberration and the slit portion pass in this order.
상기 정류 부재는 상기 한 쌍의 수차에 대해 상기 슬릿부와는 반대측에 배치된 제1 정류 부재인 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method of claim 3,
Wherein the rectifying member is a first rectifying member disposed on the side opposite to the slit portion with respect to the pair of aberrations.
상기 정류 부재는, 상기 한 쌍의 수차에서의 각 수차의 회전 중심의 양 외측의 외측 영역에서, 상기 각 수차의 회전 중심을 포함하는 가상 제2 평면보다도 상기 슬릿부측에서, 상기 가상 제1 평면의 대칭 위치에 배치된 제2 정류 부재인 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method of claim 3,
Wherein the rectifying member is arranged on the side of the slit portion with respect to the imaginary second plane including the center of rotation of each aberration in the outer region on both outer sides of the rotation center of each aberration in the pair of aberrations, And the second rectifying member is disposed at a symmetrical position.
상기 정류 부재는 상기 슬릿부와 상기 한 쌍의 수차와의 사이에 배치된 제3 정류 부재인 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method of claim 3,
Wherein the rectifying member is a third rectifying member disposed between the slit portion and the pair of aberrations.
상기 정류 부재는, 상기 외측 영역에서 상기 가상 제2 평면보다도 상기 슬릿부로부터 떨어져 있고, 상기 가상 제1 평면의 대칭 위치에 배치된 제4 정류 부재인 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method of claim 3,
Wherein the rectifying member is a fourth rectifying member which is apart from the slit portion in the outer second region and is disposed at a symmetrical position of the imaginary first plane.
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