WO2017018755A1 - 독립형 항로표지시설물 파랑발전 패키지 시스템 - Google Patents

독립형 항로표지시설물 파랑발전 패키지 시스템 Download PDF

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WO2017018755A1
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power generation
unit
blue
package
power
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PCT/KR2016/008079
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박수열
원병연
김무승
김준범
이은혜
지창환
박재우
강성민
서민성
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(주)한국플랜트관리
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • B63B22/16—Buoys specially adapted for marking a navigational route
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K35/00—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit
    • H02K35/02—Generators with reciprocating, oscillating or vibrating coil system, magnet, armature or other part of the magnetic circuit with moving magnets and stationary coil systems
    • 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

Definitions

  • the present invention is to solve the problems as described above by installing a wave power generation package housing containing a plurality of single power generation unit inside the route marker facility by using the inclination of the route marker facility according to the wave movement to react to the movement of the magnetic body and the coil It is possible to supply the necessary power to the route marking facility by collecting the induced electromotive force generated in the system and charging the collected induction electromotive force into the rectifier and the supercapacitor. Its purpose is to provide a blue power generation package system for marker facilities.
  • the induction coil winding may be installed on the outer circumferential surface of the power generation guide tube to install a plurality of induction coil windings according to the magnetic force of the magnetic material and the number of turns of the coil.
  • the present invention installs and integrates the induced electromotive force generated in response to the movement of the magnetic body and the coil by using the inclination of the path marking facility according to the wave movement by installing a wave power generation package housing having a plurality of single power generation units inside the path marking facility.
  • the induction electromotive force can be charged to the rectifier and supercapacitors to supply the power required for the route marking facility, and to generate the maximum amount of power generation in a limited space through the packaging of the single power generation unit. And in case of breakage, there is an effect that only a single power unit can be detached and replaced by a simple method.
  • FIG. 1 is a block diagram of a wave power generation package system of a standalone route marking facility according to the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of a blue power generation package housing of a blue power generation package system of a stand-alone route marking facility according to the present invention.
  • the present invention is installed inside the route marker facility to generate an induced electromotive force due to the movement of the magnetic body 120 and the reaction of the coil 131 according to the change in the slope due to the blue, an independent route marker that can supply the power required for the route marker facility It relates to a blue power generation package system of the facility.
  • the slope change occurs due to the wave of the blue wave generated by the waves of the floating road marking facility floating on the sea, the magnetic body 120 of the unit power generation unit 100 is inclined.
  • the blue power package holder 300 includes a blue power package holder housing 310 connected to the blue power package housing 200 using a bolt, and the blue power package holder housing 310.
  • the power generated by the plurality of unit power generation unit 100 is a pin-type contact terminal 321 and the unit power generation
  • the charging circuit unit 320 received through the contact of the external contact terminal 190 of the device unit 100 to collect the power generated in the plurality of unit generator device 100 to charge the supercapacitor 330 and A supercapacitor 330 for charging the power collected by the charging circuit unit 320, a regulator unit 340 for regulating and outputting a predetermined voltage to supply the electric power charged in the supercapacitor 330 to the outside;
  • the power supply connector unit 350 connected to the regulator unit 340 so as to supply power to an object requiring external power supply, and each unit to check the amount of power generated by the unit generator 100.
  • Each unit generation verification connector unit 360 Is connected to the external contact terminal 190 of the plurality of unit power generation unit 100, the

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Abstract

본 발명은 항로표지시설물 내부에 설치되어 파랑에 의한 기울기 변화에 따른 자성체의 이동과 코일의 반응으로 유도기전력을 발생하여 상기 항로표지시설물에 필요한 전원을 공급할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 관한 것으로 해상에 부유식으로 떠있는 항로표지시설물이 파도에 의해 발생하는 파랑의 출렁거림에 의해 기울기 변화가 발생하면 단위 발전 장치부의 자성체가 기울기 변화에 따라 이동하고 자성체의 이동으로 코일과 반응하여 유도기전력을 생성하며, 생성된 유도기전력을 정류해 상기 정류된 유도기전력을 파랑발전 패키지 홀더부의 충전 회로부에 전송하여 슈퍼 캐패시터를 충전하는 것으로 단위 발전 장치부를 파랑발전 패키지 하우징에 다수 적층함으로써 전력 발생량을 극대화할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 관한 것이다.

Description

독립형 항로표지시설물 파랑발전 패키지 시스템
본 발명은 항로표지시설물 내부에 설치되어 파랑에 의한 기울기 변화에 따른 자성체와 코일의 반응으로 유도기전력을 발생하여 상기 항로표지시설물에 전원을 공급할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 파랑에 의한 기울기 변화에 따라 자성체의 이동과 코일의 반응으로 유도기전력을 발생하여 전력을 생성하고 정류하는 단위 발전 장치부를 파랑발전 패키지 하우징에 다수 적재하여 상기 다수의 단위 발전 장치부에서 발생하는 유도기전력을 취합해 충전회로를 거쳐 슈퍼 캐패시터에 충전함으로써 한정된 공간에서의 전력 발생량을 극대화한 독립형 항로표지시설물 파랑발전 패키지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 항로표지시설물은 등표 및 부표라고 불리는 해양 구조물로 상기 항로표지시설물은 항구의 관제수역 내의 뱃길을 표시하여 안전한 항로 확보를 위한 해양 구조물로써 규모는 교량이나 고층빌딩에 비하여 작으나 그 기능은 선박의 안전한 항해를 확보하는데 매우 중요한 기능을 수행하고 있다. 이러한 해양 구조물은 암초나 물 위에 설치되어 암초에의 충돌에 의한 선박의 전복을 방지하고 안전한 항로를 유도하는데 매우 중요한 역할을 수행한다. 우리나라 서해안의 경우에는 조수간만의 차가 크고, 암초가 많아 선박의 안전한 운행을 위하여 많은 항로표지시설물과 같은 해안 구조물이 설치되어 있다.
상기 항로표지시설물은 대부분 태양광 발전을 통해 항로표지시설물에 소모되는 전력을 공급하고 있다. 그러나 태양광 발전은 기상환경에 따라 발전량의 변화가 크고 시간이 오래 지속 될수록 태양광 발전 패널에 이물질이 발생해 발전효율을 저하될 수 있으며 이를 해결하기 위해 정기적으로 선박으로 현장을 방문해 태양광 발전 패널을 닦아주는 등 유지관리를 진행해야하는 문제점이 발생하였다.
이에 따라 항로표지시설물의 전원 공급을 위해 태양광 발전 외에 별도의 독립적인 발전장치가 필요하였으며 항로표지시설물이 해양에 부유식으로 설치되어 해양 에너지를 이용한 발전장치가 개발되고 있다.
상기 해양 에너지를 이용한 발전 기술은 조석에 따라 나타나는 해수면의 상승하강 현상을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전, 조석현상에 의한 물의 흐름이 빠른 곳에 수차 발전기를 설치하고, 자연적인 조류의 흐름을 이용하여 설치된 수차발전기를 가동시켜 발전하는 조류발전, 파랑의 운동 및 위치에너지를 이용하여 터빈을 구동하거나 기계장치의 운동으로 변환하고 이를 이용하여 전기를 생산하는 파력발전, 수심에 따른 바닷물의 온도차를 이용하여 에너지를 얻는 해수온도차 발전 등이 있다.
이중 파력발전은 파도에 의한 수면의 주기적 상하 운동과 물입자의 전후 운동을 에너지 변환장치를 통하여 기계적인 회전 운동 또는 축방향 운동으로 변환시킨 후 전기 에너지로 변화시키는 것으로 상기 파랑 에너지를 이용한 파력발전기구들의 특징은 파랑의 위치 에너지를 이용하는 방법이 대부분이다.
하지만 상기 상하 진동운동을 회전운동으로 변환하여 전기를 얻는 경우 동력 손실이 많이 발생하여 발전 효율이 떨어지는 문제점이 발생하였으며 적절한 상하운동이 필요한 위치 에너지가 필요함에 따라 파고가 높은 지역에 설치해야 하는 설치 지역의 제약 조건을 가지며 발전장치가 해수와 접촉할 수밖에 없어 부식 등의 문제점이 발생하였다.
또한, 대부분의 발전 장치의 크기가 커서 좁은 공간을 가지고 있는 항로표지시설물에 적용이 어려운 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 항로표지시설물 내부에 다수의 단일 발전 장치부를 내장한 파랑발전 패키지 하우징을 설치하여 파랑 운동에 따른 항로표지시설물의 기울어짐을 이용해 자성체의 이동과 코일에 반응으로 발생한 유도기전력을 취합하고 취합한 유도기전력을 정류 및 슈퍼 캐패시터에 충전하여 상기 항로표지시설물에 필요한 전원을 공급할 수 있는 것으로 단위 발전 장치부를 적층형태로 적재하여 전력 발생 효율을 극대화할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 다수의 단일 발전 장치부를 파랑발전 패키지 하우징에 가이드를 통해 간편하게 삽입 고정할 수 있으며 상기 단일 발전 장치부의 고장 및 파손 발생 시 해당 단일 발전 장치부를 탈착하여 교체함으로써 간단한 방법으로 유지관리를 할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명은 항로표지시설물의 내부에 설치하여 파랑 에너지를 이용해 유도기전력을 발생하여 항로표지시설물에 전원을 공급할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 있어서,
상기 항로표지시설물의 내부에 설치되어 파랑에 의한 기울어짐에 의해 자성체의 슬라이드 운동과 코일의 반응으로 유도기전력을 발생하여 전력을 생성하고 정류하는 단위 발전 장치부;
상기 단위 발전 장치부를 다수 적재하여 단위 발전 장치부를 지지대를 통해 삽입하고 고정할 수 있는 파랑발전 패키지 하우징;
상기 파랑발전 패키지 하우징의 일측에 형성하여 다수의 단위 발전 장치부와 연결되어 상기 다수의 단위 발전 장치부에서 생성된 전력을 슈퍼 커패시터에 연결하여 충전하는 파랑발전 패키지 홀더부; 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 단위 발전 장치부는 파랑 에너지의 기울기 변화에 의해 자성체를 이동시키는 발전 가이드 관과, 상기 발전 가이드 관 내부에 내장하여 파랑의 기울기 변화에 의해 발전 가이드 관 내부를 슬라이딩하며 이동하는 자성체와, 상기 발전 가이드 관 외주면에 일정간격으로 형성하여 코일이 권선된 유도 코일 권선부와, 상기 발전 가이드 관의 양측에 설치되어 파랑의 기울기 변화에 따라 이동하는 자성체가 외부로 이탈하지 않고 상기 자성체의 슬라이딩 이동에 따른 충격을 흡수하는 충격 흡수부를 포함하는 제 1, 2 단위 발전 고정부와, 상기 제 1, 2 단위 발전 고정부를 연결하여 상기 단위 발전 장치부를 파랑발전 패키지 하우징에 적재할 수 있도록 가이드를 형성하는 다수의 패키지 적재 가이드와, 상기 제 2 단위 발전 고정부의 일측에 형성하여 자성체와 유도 코일 권선부의 코일에 발생하는 유도기전력을 정류하는 정류 회로부와, 상기 정류 회로부와 연결되어 정류된 유도기전력을 파랑발전 패키지 홀더부에 전달하도록 연결하는 외부 접촉 단자부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 상기 유도 코일 권선부는 발전 가이드 관 외주면에 설치되어 자성체의 자력 및 코일의 권선수에 따라 다수의 유도 코일 권선부를 설치할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파랑발전 패키지 하우징은 단위 발전 장치부를 적층할 수 있는 구조로 구성되어 파랑발전 패키지 하우징의 내부에 격자형태의 단위 발전 장치부 지지대를 형성하여 상기 단위 발전 장치부의 패키지 적재 가이드를 삽입해 고정하고 상기 단위 발전 장치부의 파손 및 고장이 발생하였을 경우 파손 및 고장이 발생한 단위 발전 장치부만 탈착 분리해 교체할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 파랑발전 패키지 홀더부는 파랑발전 패키지 홀더부를 볼트를 이용해 상기 파랑발전 패키지 하우징과 연결하는 파랑발전 패키지 홀더 하우징과, 상기 파랑발전 패키지 홀더 하우징에 내장되어 다수의 단위 발전 장치부의 외부 접촉 단자부와 연결되어 상기 다수의 단위 발전 장치부에서 생성된 전력을 핀형태의 접촉 단자를 통해 전송받아 다수의 단위 발전 장치부에서 발생한 전력을 취합하여 슈퍼 캐패시터에 충전할 수 있도록 하는 충전 회로부와, 상기 충전 회로부에서 취합된 전력을 충전하는 슈퍼 캐패시터와, 상기 슈퍼 캐패시터에 충전된 전력을 외부에 공급하기 위해 일정 전압으로 조절하여 출력하는 레귤레이터부와, 상기 레귤레이터부와 연결되어 외부 전원 공급이 필요한 대상체에 전원을 공급할 수 있도록 연결하는 전원공급 커넥터부와, 상기 단위 발전 장치부에서 발전한 전력량을 체크할 수 있도록 각 단위 발전 장치부와 각각 연결된 단위 발전 검증 커넥터부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 항로표지시설물 내부에 다수의 단일 발전 장치부를 내장한 파랑발전 패키지 하우징을 설치하여 파랑 운동에 따른 항로표지시설물의 기울어짐을 이용해 자성체의 이동과 코일에 반응으로 발생한 유도기전력을 취합하고 취합한 유도기전력을 정류 및 슈퍼 캐패시터에 충전하여 상기 항로표지시설물에 필요한 전원을 공급할 수 있고 상기 단일 발전 장치부의 패키지화를 통해 제한된 공간에서 최대의 발전량을 생성할 수 있는 효과가 있으며, 상기 단일 발전 장치부의 고장 및 파손 시 해당 단일 발전 장치부만 간편한 방법으로 탈착 분리하여 교체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 단일 발전 장치부의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 파랑발전 패키지 하우징의 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 파랑발전 패키지 홀더부의 구성도.
[부호의 설명]
* 도면의 주요 부분에 대한 부호
100 : 단일 발전 장치부 110 : 발전 가이드 관
120 : 자성체 130 : 유도 코일 권선부
131 : 코일 140 : 제 1 단위 발전 고정부
150 : 제 2 단위 발전 고정부 160 : 충격 흡수부
170 : 패키지 적재 가이드 180 : 정류 회로부
190 : 외부 접촉 단자부 200 : 파랑발전 패키지 하우징
210 : 단위발전 장치부 지지대 300 : 파랑발전 패키지 홀더부
310 : 파랑발전 패키지 홀더 하우징 320 : 충전 회로부
321 : 접촉 단자 330 : 슈퍼 캐패시터
340 : 레귤레이터부 350 : 전원공급 커넥터부
360 : 단위 발전 검증 커넥터부
본 발명은 항로표지시설물 내부에 설치되어 파랑에 의한 기울기 변화에 따른 자성체(120)의 이동과 코일(131)의 반응으로 유도기전력을 발생하여 상기 항로표지시설물에 필요한 전원을 공급할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 관한 것으로 해상에 부유식으로 떠있는 항로표지시설물이 파도에 의해 발생하는 파랑의 출렁거림에 의해 기울기 변화가 발생하면 단위 발전 장치부(100)의 자성체(120)가 기울기 변화에 따라 이동하고 자성체(120)의 이동으로 코일(131)과 반응하여 유도기전력을 생성하며, 생성된 유도기전력을 정류해 상기 정류된 유도기전력을 파랑발전 패키지 홀더부(300)의 충전 회로부(320)에 전송하여 슈퍼 캐패시터(330)를 충전하는 것으로 단위 발전 장치부(100)를 파랑발전 패키지 하우징(200)에 다수 적층함으로써 전력 발생량을 극대화할 수 있는 것으로 바람직한 실시 예에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 단일 발전 장치부의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 파랑발전 패키지 하우징의 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템의 파랑발전 패키지 홀더부의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 항로표지시설물의 내부에 설치하여 파랑 에너지를 이용해 유도기전력을 발생하여 항로표지시설물에 필요한 전원을 공급할 수 있는 것으로 상기 항로표지시설물의 내부에 설치되어 파랑에 의한 기울어짐에 의해 자성체(120)의 슬라이드 운동과 코일(131)의 반응으로 유도기전력을 발생하여 전력을 생성하고 생성된 전력을 정류하는 단위 발전 장치부(100)와, 상기 단위 발전 장치부(100)를 다수 적재하여 단위 발전 장치부(100)를 단위 발전 장치부 지지대(210)에 삽입하고 고정할 수 있는 파랑발전 패키지 하우징(200)과, 상기 파랑발전 패키지 하우징(200)의 일측에 형성하여 다수의 단위 발전 장치부(100)와 연결되 상기 다수의 단위 발전 장치부(100)에서 생성된 전력을 슈퍼 캐패시터(330)에 충전하는 파랑발전 패키지 홀더부(300)로 구성된다.
단위 발전 장치부(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 파랑발전 패키지 하우징(200)에 다수 적재되도록 구성되어 있다. 단위 발전 장치부(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 속이 빈 원통형상으로 구비되는 발전 가이드관(110)과, 발전 가이드 관(110)의 내경보다 작은 외경을 갖도록 구비되며 발전 가이드 관(110) 내부를 따라 슬라이딩하면서 이동하는 자성체(120)와, 발전 가이드 관(110) 외주면에 일정간격으로 형성하여 코일(131)이 권선된 유도 코일 권선부(130)와, 상기 발전 가이드 관(110)의 양측에 설치되어 파랑의 기울기 변화에 따라 이동하는 자성체(120)가 외부로 이탈하지 않고 상기 자성체(120)의 슬라이딩 이동에 따른 충격을 흡수하는 충격 흡수부(160)를 포함하는 제 1, 2 단위 발전 고정부(140, 150)와, 상기 제1, 2 단위 발전 고정부(140, 150)를 연결하여 상기 단위 발전 장치부(100)를 파랑발전 패키지 하우징(200)에 적재할 수 있도록 가이드를 형성하는 다수의 패키지 적재 가이드(170)와, 상기 제 2 단위 발전 고정부(150)의 일측에 형성하여 자성체(110)와 유도 코일 권선부(130)의 코일(131)에 발생하는 유도기전력을 정류하는 정류 회로부(180)와, 상기 정류 회로부(180)와 연결되어 정류된 유도기전력을 파랑발전 패키지 홀더부(300)에 전달하도록 연결하는 외부 접촉 단자부(190)로 구성된다.
파랑이 발생하면, 발전 가이드관(110)가 한 방향으로 기울어지게 되며 내부에서 자성체(120)가 슬라이딩 하면서 이동하게 된다. 이러한 자성체(120)의 이동은 발전 가이드관(110) 외부에 설치되는 코일(131)과 상호 작용하여 유도기전력을 발생시키게 된다. 따라서 자성체(120)는 발전 가이드 관(110)의 내경보다 작은 외경을 가지며, 일정한 길이의 원통형상으로 구비되는 것이 바람직하며, 원통 내부는 채워지거나 비워진 형태로 형성하여도 무방하다. 자성체(120)의 길이는 하나의 유도 코일 권선부(130)의 폭(길이) 정도로 형성하는 것이 좋다.
유도 코일 권선부(130)는 발전 가이드 관(110) 외주면에 설치되어 자성체(120)의 자력 및 코일(131)의 권선수에 따라 다수의 유도 코일 권선부(130)를 설치할 수 있으며 상기 유도 코일 권선부(130)는 발전 가이드 관(110) 외주면에 고무오링 또는 접착 등으로 고정하여 설치한다. 이때 유도 코일 권선부(130)와 발전 가이드 관(110)의 고정방법은 다양한 방법으로 고정할 수 있다. 또한, 상기 단위 발전 장치부(100)는 유도 코일 권선부(130)를 다수 설치하여 각각의 유도 코일 권선부(130)에 권선된 코일(131)을 정류 회로부(180)와 연결하여 상기 자성체(110)의 이동과 코일(120)의 반응으로 발생한 유도기전력을 정류한다.
상기 파랑발전 패키지 하우징(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 단위 발전 장치부(100)를 적층 방식으로 적재하도록 구성하며 상기 파랑발전 패키지 하우징(200)의 내부에 격자형태의 단위 발전 장치부 지지대(210)를 형성하여 상기 단위 발전 장치부(100)의 패키지 적재 가이드(170)를 삽입하고 고정한다. 또한 상기 단위 발전 장치부(100)의 파손 및 고장이 발생하였을 경우 파손 및 고장이 발생한 단위 발전 장치부(100)만 탈착 분리해 교체할 수 있으며 이를 통해 간단한 방법으로 단위 발전 장치부(100)의 유지관리가 가능하다.
상기 파랑발전 패키지 홀더부(300)는 도 4에 도시된 바와 같이 볼트를 이용해 상기 파랑발전 패키지 하우징(200)과 연결 결합하는 파랑발전 패키지 홀더 하우징(310)과, 상기 파랑발전 패키지 홀더 하우징(310)에 내장되어 다수의 단위 발전 장치부(100)의 외부 접촉 단자부(190)와 연결되어 상기 다수의 단위 발전 장치부(100)에서 생성된 전력을 핀 형태의 접촉 단자(321)와 상기 단위 발전 장치부(100)의 외부 접촉 단자(190)의 접촉을 통해 전송받아 다수의 단위 발전 장치부(100)에서 발생한 전력을 취합하여 슈퍼 캐패시터(330)에 충전할 수 있도록 하는 충전 회로부(320)와, 상기 충전 회로부(320)에서 취합된 전력을 충전하는 슈퍼 캐패시터(330)와, 상기 슈퍼 캐패시터(330)에 충전된 전력을 외부에 공급하기 위해 일정 전압으로 조절하여 출력하는 레귤레이터부(340)와, 상기 레귤레이터부(340)와 연결되어 외부 전원 공급이 필요한 대상체에 전원을 공급할 수 있도록 연결하는 전원 공급 커넥터부(350)와, 상기 단위 발전 장치부(100)에서 발전한 전력량을 체크할 수 있도록 각 단위 발전 장치부(100)와 각각 연결된 단위 발전 검증 커넥터부(360)로 구성된다.
상기 충전 회로부(320)에 의해 생성된 전력은 슈퍼 캐패시터(330) 또는 축전지에 충전이 가능하며 어느 한가지로 한정하지 않고 현장 상황에 맞춰 사용할 수 있다.
또한, 상기 단위 발전 검증 커넥터부(360)는 단일 발전 장치부(100)의 개수만큼 접촉 홀을 만들어 상기 접촉 홀을 통해 단위 발전 장치부(100)의 발전량을 체크할 수 있으며 상기 단위 발전 장치부(100)의 고장 유무를 판단할 수 있다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 해상에 부유체로 설치되는 항로표지시설물에 파랑 에너지를 이용해 독립적으로 전원을 공급할 수 있는 것으로 다수의 단일 발전 장치부(100)를 파랑발전 패키지 하우징(200)에 적재하여 상기 다수의 단일 발전 장치부(100)에서 발생하는 유도기전력을 정류하고 정류된 유도기전력을 취합하여 슈퍼 캐패시터(330)에 충전하며 상기 항로표지시설물에 전원이 필요한 대상체에 전원을 공급할 수 있고 파랑발전 패키지 하우징(200)을 통해 다수의 단일 발전 장치부(100)를 적재하여 항로표지시설물의 제한적인 공간에서 최대의 발전량을 발생할 수 있으며, 상기 단일 발전 장치부(100)의 고장 및 파손 발생 시 해당하는 단일 발전 장치부(100)를 간단한 방법으로 파랑발전 패키지 하우징(200)과 탈착 분리해 유지관리할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템을 제공한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

Claims (5)

  1. 항로표지시설물의 내부에 설치하여 파랑 에너지를 이용해 유도기전력을 발생하여 항로표지시설물에 전원을 공급할 수 있는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템에 있어서,
    상기 항로표지시설물의 내부에 설치되어 파랑에 의한 기울어짐에 의해 자성체의 슬라이드 운동과 코일의 반응으로 유도기전력을 발생하여 전력을 생성하고 정류하는 단위 발전 장치부;
    상기 단위 발전 장치부를 다수 적재하여 단위 발전 장치부를 지지대를 통해 삽입하고 고정할 수 있는 파랑발전 패키지 하우징;
    상기 파랑발전 패키지 하우징의 일측에 형성하여 다수의 단위 발전 장치부와 연결되어 상기 다수의 단위 발전 장치부에서 생성된 전력을 슈퍼 커패시터에 연결하여 충전하는 파랑발전 패키지 홀더부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단위 발전 장치부는
    파랑 에너지의 기울기 변화에 의해 자성체를 이동시키는 발전 가이드 관;
    상기 발전 가이드 관 내부에 내장하여 파랑의 기울기 변화에 의해 발전 가이드 관 내부를 슬라이딩하며 이동하는 자성체;
    상기 발전 가이드 관 외주면에 일정간격으로 형성하여 코일이 권선된 유도 코일 권선부;
    상기 발전 가이드 관의 양측에 설치되어 파랑의 기울기 변화에 따라 이동하는 자성체가 외부로 이탈하지 않고 상기 자성체의 슬라이딩 이동에 따른 충격을 흡수하는 충격 흡수부를 포함하는 제 1, 2 단위 발전 고정부;
    상기 제 1, 2 단위 발전 고정부를 연결하여 상기 단위 발전 장치부를 파랑발전 패키지 하우징에 적재할 수 있도록 가이드를 형성하는 다수의 패키지 적재 가이드;
    상기 제 2 단위 발전 고정부의 일측에 형성하여 자성체와 유도 코일 권선부의 코일에 발생하는 유도기전력을 정류하는 정류 회로부;
    상기 정류 회로부와 연결되어 정류된 유도기전력을 파랑발전 패키지 홀더부에 전달하도록 연결하는 외부 접촉 단자부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전장치 패키지 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 유도 코일 권선부는 발전 가이드 관 외주면에 설치되어 자성체의 자력 및 코일의 권선수에 따라 다수의 유도 코일 권선부를 설치할 수 있는 것을 특징으로 하는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전장치 패키지 시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 파랑발전 패키지 하우징은 단위 발전 장치부를 적층할 수 있는 구조로 구성되어 파랑발전 패키지 하우징의 내부에 격자형태의 단위 발전 장치부 지지대를 형성하여 상기 단위 발전 장치부의 패키지 적재 가이드를 삽입해 고정하고 상기 단위 발전 장치부의 파손 및 고장이 발생하였을 경우 파손 및 고장이 발생한 단위 발전 장치부만 탈착 분리해 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전장치 패키지 시스템
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 파랑발전 패키지 홀더부는
    파랑발전 패키지 홀더부를 볼트를 이용해 상기 파랑발전 패키지 하우징과 연결하는 파랑발전 패키지 홀더 하우징;
    상기 파랑발전 패키지 홀더 하우징에 내장되어 다수의 단위 발전 장치부의 외부 접촉 단자부와 연결되어 상기 다수의 단위 발전 장치부에서 생성된 전력을 핀형태의 접촉 단자를 통해 전송받아 다수의 단위 발전 장치부에서 발생한 전력을 취합하여 슈퍼 캐패시터에 충전할 수 있도록 하는 충전 회로부;
    상기 충전 회로부에서 취합된 전력을 충전하는 슈퍼 캐패시터;
    상기 슈퍼 캐패시터에 충전된 전력을 외부에 공급하기 위해 일정 전압으로 조절하여 출력하는 레귤레이터부;
    상기 레귤레이터부와 연결되어 외부 전원 공급이 필요한 대상체에 전원을 공급할 수 있도록 연결하는 전원공급 커넥터부;
    상기 단위 발전 장치부에서 발전한 전력량을 체크할 수 있도록 각 단위 발전 장치부와 각각 연결된 단위 발전 검증 커넥터부; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 독립형 항로표지시설물의 파랑발전 패키지 시스템
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