KR101777519B1 - Wave power generation apparatus - Google Patents

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KR101777519B1
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이경녕
이무송
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이경녕
이무송
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Abstract

The present invention relates to a wave power generation apparatus capable of connecting a floating structure to a sea bottom through a connection device, generating a movement of seawater using a movement of a floating body, generated according to movement of a seawater surface by a vertical motion of wave, as a power source, and generating power by converting the movement of seawater into rotational energy. The wave power generation apparatus of the present invention comprises: a buoy installed on the sea surface to be vertically or horizontally moved by wave; a cylindrical main body part which is installed to be vertical to a seawater surface, has an open upper side and lower side, and introduces and discharges seawater; at least one cylinder which is affixed to an upper portion of the inside of the main body to be formed in a longitudinal direction, has an open upper portion, and has a first single opening and closing device formed at a lower portion thereof to discharge seawater to the outside; at least one piston which is inserted into an open side of the cylinder to vertically reciprocate and includes a second single opening and closing device to discharge seawater to the cylinder; a power transfer unit which has one side connected to the buoy and the other side connected to a piston to vertically move a piston according to movement of the buoy; and a rotation generating unit to generate power by allowing a rotating body positioned at a lower portion of the inside of the main body to be rotated in the main body by the movement of seawater.

Description

파력 발전 장치{Wave power generation apparatus}Wave power generation apparatus

본 발명은 파력 발전 장치에 관한 것으로, 상세하게는 부유식 구조물을 연결장치를 통하여 해저면 등에 연결하고, 파도의 상하 운동에 의한 해수면의 고저에 따라 발생하는 부유체의 운동을 동력원으로 이용하여 해수의 유동을 발생시키고, 해수의 유동을 회전 에너지로 변환하여 전력을 생산할 수 있는 파력 발전 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a wave power generator, and more particularly, to a wave power generator, in which a floating structure is connected to a bottom surface or the like via a connecting device, and the motion of the float generated in accordance with the height of the sea surface, And converting the flow of seawater into rotational energy to produce electric power.

일반적으로 파력 발전이란 파도에 의해 수면이 주기적으로 상하 운동을 하면 물 입자가 움직이는데, 이 운동을 에너지 변환장치를 통하여 전기에너지로 변환시키는 것을 일컫는다. 파력 발전은 파랑 에너지가 직접 구조물에 작용하므로 파랑에 의한 외력을 견뎌야 한다는 점에서 구조적인 안전성에 취약한 단점이 있으나, 파랑 에너지를 직접적으로 흡수하므로 에너지 변환 효율은 상대적으로 유리한 편이다.Generally, wave power generation is a phenomenon in which water particles move when the water surface is cyclically moved up and down by a wave, and this motion is converted into electric energy through an energy conversion device. Wave power generation has a drawback that it is weak to structural safety because it is required to withstand external forces due to wave action because the wave energy directly acts on the structure. However, since the wave energy is directly absorbed, the energy conversion efficiency is relatively advantageous.

이러한 파력 발전은 그 설치 방법에 따라 연안 고정식과 해양 부유식으로 나눌 수 있는데, 연안 고정식은 방파제, 호안, 해안암벽 등의 고정되어 있는 기질에 발전 장치를 설치하므로 설계 및 시공상 유리하며 방파제 등 타 시설물과 겸용할 수있고 추출한 에너지의 수용이 용이하며, 해양 부유식은 부유식 구조물에 발전 장치를 탑재하여 해상 또는 해중에 뜬 상태로 계류시키는 방식으로 부유식 구조물에 의한 파력 에너지의 효율적 이용과 시설 주변 측면에서 우수하다. Such wave power generation can be divided into coastal fixed type and marine floating type depending on the installation method. Coastal fixed type is advantageous in design and construction because it is installed on a fixed substrate such as a breakwater, a shore, a coastal rock wall, It is possible to use both energy and the extracted energy easily. The floating type of the ocean is equipped with the power generation device in the floating structure, and the water is floated in the sea or in the sea. The efficient utilization of the wave energy by the floating structure, It is excellent on the side.

또한, 파력 발전은 파력 에너지를 이용하는 방법에 따라 각각 파도의 상하 운동, 수평 운동, 수중 압력을 이용하는 파력 발전으로 나눌 수 있다.Wave power generation can be divided into wave up and down motion, horizontal motion and wave power using underwater pressure according to the method using wave energy.

종래기술인 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0127818호에는 파고를 이용한 파력발전시스템이 공개되어 있다. 이 발명은 물 위에 떠 있고, 내부에 공간이 형성되며, 양측에 관통홈이 형성된 모선과; 상기 모선의 양측에서 물 위에 부유하는 부유구와; 상기 부유구의 일측에 설치되고, 모선의 관통홈을 통해 모선의 내부로 연장되며, 회전 가능하도록 일단이 모선의 내부에 형성된 회전축과 축 결합된 커넥팅로드와; 상기 커넥팅로드의 끝단에 형성되어 회전축을 중심으로 정역회전하는 구동기어와; 상기 정역회전하는 구동기어의 구동력에 의해 발전하는 발전기와; 상기 구동기어와 발전기를 연결하고, 구동기어의 정역회전을 일방향으로 회전시켜 발전기로 전달하는 동력전달수단;으로 이루어진다. 하지만, 이 발명은 해수면에서 파도의 위치에 따른 부유구의 상하 운동을 부유구와 커넥팅 로드를 이용하여 직접 연결되는 구동기어로 구성되는 동력전달장치에 전달하여 회전운동으로 변화하도록 하는 구성으로, 비교적 복잡한 기계장치를 구비함으로써 비용이 증가하고 소형화에 불리하다는 단점이 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0127818 discloses a wave power generation system using a wave. The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a mother wire floating on a water, having a space formed therein, A float floating on the water at both sides of the bus bar; A connecting rod which is installed at one side of the floating port and which is inserted into the bus bar through a through groove of the bus bar and which is axially coupled to a rotating shaft whose one end is formed inside the bus bar so as to be rotatable; A driving gear which is formed at an end of the connecting rod and rotates in the normal and reverse directions around a rotating shaft; A generator that generates power by driving force of the forward and reverse driving gear; And power transmission means for connecting the drive gear and the generator and for rotating the normal and reverse rotations of the drive gear in one direction and transmitting the rotation to the generator. However, the present invention has a structure in which the up-and-down motion of the floating sphere according to the position of the wave on the sea surface is transmitted to the power transmission device composed of the floating gear and the driving rod which is directly connected using the connecting rod, There is a disadvantage that cost is increased and miniaturization is disadvantageous.

상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명은 풍력, 조력, 조류 등과 같은 청정 에너지의 하나인 파도가 가지는 무한 에너지를 이용해 전력을 생산함으로써 에너지 고갈문제, 공해문제, 환경문제를 해결하려는 목적이 있다. In order to solve the problems of the prior art as described above, the present invention solves the problem of energy exhaustion, pollution problem, and environment by producing power using infinite energy of a wave, which is one of clean energy such as wind power, There is a purpose.

또한 파도의 상하 운동에 의한 해수면의 고저에 따라 발생하는 부유체의 운동을 동력원으로 이용하여 저비용의 간단한 구조로 전기 에너지를 추출할 수 있는 장치를 제공하려는 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a device capable of extracting electric energy with a low cost simple structure by using the motion of float generated due to the up and down movement of the wave due to the sea level rise and fall.

본 발명의 상기 목적은 해수면에 설치되어 파도에 의해 수직 또는 수평으로 운동을 하는 부이와, 해수면에 수직으로 설치되며, 상측과 하측이 개방되어 해수가 유입 및 유출되도록 하는 원통 형상의 본체부와, 상기 본체부의 내측 상부에 고정되어 길이방향으로 형성되며, 상부는 개방되고 하부는 해수를 외부로 유출하도록 하는 제1 단방향 개폐장치를 구비하는 하나 이상의 실린더와, 하나 이상의 상기 실린더의 개방측에 삽입되어 상하로 왕복 운동하며, 해수를 상기 실린더로 유출하도록 하는 제2 단방향 개폐장치를 구비하는 하나 이상의 피스톤과, 일측은 상기 부이에 연결되고 타측은 상기 피스톤에 연결되어, 상기 부이의 운동에 따라 상기 피스톤을 상하 운동하도록 하는 동력전달부 및 상기 본체부의 내측 하부에 위치한 회전체가 상기 본체부 내에서의 해수의 유동에 의해 회전함으로써 발전하도록 하는 회전발전부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치에 의하여 달성된다.The above object of the present invention can be achieved by a water treatment system comprising a body installed vertically or horizontally by a wave installed on a sea surface, a cylindrical body installed vertically to the sea surface and opening upward and downward to allow the seawater to flow in and out, And a second unidirectional opening / closing device which is fixed to the inner upper portion of the main body and is formed in a longitudinal direction, the upper portion of which is opened and the lower portion thereof is caused to discharge seawater to the outside, One or more pistons having a second unidirectional opening / closing device for reciprocating upward and downward and for allowing seawater to flow out into the cylinder, and a second unidirectional opening / closing device connected to the piston, the other side being connected to the piston, And a rotating body located in the inner lower part of the main body part, To include a rotating power to the power generation by rotate by the flow of water is achieved by the wave power unit, characterized in that formed in the.

본 발명에 따른 파력 발전 장치는 풍력, 조력, 조류 등과 같은 청정에너지의 하나인 파도가 가지는 무한 에너지를 이용해 전력을 생산함으로써, 에너지 고갈 문제, 공해 문제, 환경 문제를 해결하는 효과가 있다.The wave power generator according to the present invention produces power by using infinite energy of a wave, which is one of clean energy such as wind power, tidal force, algae, etc., to solve energy depletion problem, pollution problem, and environmental problem.

또한 파도의 상하 운동에 의한 해수면의 고저에 따라 발생하는 부유체의 운동을 동력원으로 이용하여 저비용의 간단한 구조로 전기 에너지를 추출할 수 있는 장치를 제공하는 다른 효과가 있다.Also, there is another effect of providing an apparatus capable of extracting electrical energy with a simple structure at low cost by using the motion of float generated due to the up and down movement of the wave due to the high and low of the sea level as a power source.

도 1은 본 발명의 파력 발전 장치의 제1실시예,
도 2는 본체부 구성의 제1실시예,
도 3은 본체부 구성의 제2실시예,
도 4는 동력전달부 구성의 제1실시예,
도 5는 동력전달부 구성의 제2실시예,
도 6은 본 발명의 파력 발전 장치의 제1실시예에 따른 작동 상세,
도 7은 본 발명의 파력 발전 장치의 작동의 제1실시예,
도 8은 본 발명의 파력 발전 장치의 작동의 제2실시예,
도 9는 본 발명의 파력 발전 장치의 제2실시예,
도 10은 본 발명의 파력 발전 장치의 제2실시예에 따른 작동 상세를 나타내는 그림이다.1 shows a first embodiment of a wave power generator according to the present invention,
2 shows a first embodiment of the configuration of the main body,
3 shows a second embodiment of the configuration of the main body,
4 shows a first embodiment of the power transmission section configuration,
5 shows a second embodiment of the power transmission section configuration,
FIG. 6 is a detailed view of the operation detail according to the first embodiment of the wave generator of the present invention,
Figure 7 shows a first embodiment of the operation of the wave power generator of the present invention,
8 shows a second embodiment of the operation of the wave generator of the present invention,
9 shows a second embodiment of the wave power generator of the present invention,
FIG. 10 is a view showing operation details according to the second embodiment of the wave power generator of the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 파력 발전 장치(100)의 제1실시예를 나타내는 그림이다. 도 1의 (a)는 평면도를, (b)는 측 단면도를 나타내며, 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 파력 발전 장치는 해수면에 설치되어 파도에 의해 수직 또는 수평으로 운동을 하는 부이(110)와, 해수면에 수직으로 설치되며, 상측과 하측이 개방되어 해수가 유입 및 유출되도록 하는 원통 형상의 본체부(120)와, 상기 본체부(120)의 내측 상부에 고정되어 길이방향으로 형성되며, 상부는 개방되고 하부는 해수를 외부로 유출하도록 하는 제1 단방향 개폐장치(131)를 구비하는 하나 이상의 실린더(130)와, 하나 이상의 상기 실린더(130)의 개방측에 삽입되어 상하로 왕복 운동하되, 해수를 상기 실린더로 유출하도록 하는 제2 단방향 개폐장치(141)를 구비하는 하나 이상의 피스톤(140)과, 일측은 상기 부이(110)에 연결되고 타측은 상기 피스톤(140)에 연결되어 상기 부이(110)의 운동에 따라 상기 피스톤(140)을 상하 운동하도록 하는 동력전달부(150) 및 상기 본체부(120)의 내측 하부에 위치한 회전체가 상기 본체부(120) 내에서의 해수의 상하 유동에 의해 회전함으로써 발전하도록 하는 회전발전부(160)를 포함하여 구성된다. 1 is a view showing a first embodiment of a wave power generator 100 according to the present invention. 1 (a) is a plan view and FIG. 1 (b) is a side sectional view. As shown in the drawing, the wave power generator according to the present invention includes a buoy 110 installed on the sea surface and moving vertically or horizontally by waves A cylindrical body 120 installed vertically to the sea surface and having open upper and lower sides to allow inflow and outflow of seawater, One or more cylinders (130) having a first unidirectional opening / closing device (131) for allowing the seawater to flow out to the outside and a first unidirectional opening / closing device (131) One side of which is connected to the buoy 110 and the other side of which is connected to the piston 140 so that the buoy 110 is connected to the piston 140. The second unidirectional opening / 110) A power transmitting portion 150 for moving the piston 140 up and down according to the rotation of the piston 140 and a rotating body located in an inner lower portion of the body portion 120 are rotated by upward and downward flows of seawater in the body portion 120 And a rotation generator 160 for generating electric power.

또한, 도 1에서 예시한 제1실시예와 달리, 상기 본체부(120)는 원통형의 구조가 아닌 삼각기둥, 사각기둥 등의 다각형으로 형성할 수 있으며, 또한, 본체부(120)의 설치형태는 수직방향으로 설치되는 제1실시와 달리 수평방향으로 설치될 수 있다.In addition, unlike the first embodiment illustrated in FIG. 1, the main body 120 may be formed in a polygonal shape such as a triangular prism or a quadrangular prism instead of a cylindrical structure, Unlike the first embodiment, which is installed in the vertical direction, it can be installed in the horizontal direction.

이와 같이 원통형 구조 또는 다각형 구조의 본체부(120)를 수평방향으로 설치하는 변형예에 따라, 실린더((130), 피스톤(140) 및 동력전달부(150)의 구조적인 형상, 위치 및 설치방향이 변경될 수 있다. 또한, 도 1에서 예시한 제1실시예와 달리 상기 제1단방향 개폐장치(131)와 제2 단방향 개폐장치(141)의 개폐방향이 반대로 동작되도록 구성하는 것도 가능하다.The structure, position, and mounting direction of the cylinder (130), the piston (140), and the power transmitting portion (150) are changed according to a modified example in which the body portion (120) Unlike the first embodiment shown in FIG. 1, the first unidirectional switching device 131 and the second unidirectional switching device 141 may be configured so that the opening and closing directions of the first unidirectional switching device 131 and the second unidirectional switching device 141 are reversed.

부이(110)는 파도의 상하운동에 의한 해수면의 고저에 따라 해수면을 따라 부유하면서 수직 또는 수평으로 왕복운동을 하게 되는 부력체(Buoyant Member)로 구성되며, 하나 이상이 구비된다. 하나 이상의 상기 부이(110)는 상기 동력전달부(150)에 의해 다양한 방법으로 상기 본체부(120) 및/또는 상기 피스톤(140)에 연결되어, 상기 부이(110)의 운동에 따른 동력을 상기 동력전달부(150)를 통해 상기 피스톤(140)에 전달하게 된다.The buoy 110 is constituted by a buoyant member which is vertically or horizontally reciprocated while floating along the sea level according to the height of the sea level caused by the upward and downward movement of waves, and one or more buoyant members are provided. One or more of the buoys 110 may be connected to the main body 120 and / or the piston 140 by the power transmission unit 150 in various manners, And is transmitted to the piston 140 through the power transmission unit 150.

도 2는 본체부 구성의 제1실시예, 도 3은 본체부 구성의 제2실시예를 나타내는 그림이다. 도 2의 (a)는 평면도를, (b)는 측 단면도를 나타내며, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본체부(120)는 상측과 하측이 개방되어 있어서 상측 또는 하측에서 해수의 유입 및 유출이 가능하도록 하며, 소정의 두께를 갖는 관 형상으로 형성되어 해수면에 수직으로 설치된다. Fig. 2 is a view showing the first embodiment of the configuration of the main body part, and Fig. 3 is a figure showing the second embodiment of the configuration of the main body part. As shown in FIGS. 2 to 3, the upper and lower sides of the main body part 120 are open, so that the inflow and outflow of seawater from the upper side and the lower side, respectively, And is formed in a tubular shape having a predetermined thickness and is installed perpendicular to the sea surface.

본체부(120)의 외측 면에는 외부로 돌출되는 형상의 회전방지 날개(122)를 구비하여 상기 부이(110), 상기 피스톤(140)의 운동 또는 상기 회전발전부(160)의 반작용중 어느 하나 이상에 의해 상기 본체부(120)가 회전하지 않도록 함으로써, 상기 회전발전부(160)의 발전 효율을 향상시키도록 한다.The outer surface of the main body part 120 is provided with a rotation preventing blade 122 protruding outward so that any one of the movement of the buoy 110 and the piston 140 or the reaction of the rotation generating part 160 As a result, the power generation efficiency of the rotary power generation unit 160 is improved by preventing the main body unit 120 from rotating.

본체부(120)의 내측 면에는 상기 회전체를 통과하는 해수의 유속을 증가하기 위하여 상기 회전체의 상측 또는 하측에서 상기 회전체가 위치하는 부분으로 접근하면서 내측 단면이 좁아지거나 중심으로 갈수록 내측 단면이 좁아지는 노즐 형상의 증속수단(121)을 구비하는데, 상기 증속수단(121)은 부력을 발생하는 재료를 사용하여 형성함으로써 상기 본체부(120)가 해수의 유동에 따른 충격에도 신속하게 균형을 회복할 수 있도록 한다. In order to increase the flow rate of seawater passing through the rotating body, the inner side surface of the body portion 120 approaches the portion where the rotating body is located above or below the rotating body, while the inner side surface is narrowed, And the speed increasing means 121 is formed by using a material that generates buoyancy so that the main body portion 120 can quickly balance the impact caused by the flow of seawater. Make recovery possible.

또한 상기 본체부(120)의 실린더((130)와 회전체(161) 사이의 공간에는 에어백(125)을 구비하여 상기 본체부(120)의 내부에 들어차는 해수의 유량에 따른 압력 변화에 의해 상기 에어백(125)의 부피가 적절히 변동되도록 함으로써, 상기 회전발전부(160)의 발전 변동성에 대한 완화 장치의 역할을 하도록 하여 발전의 연속성을 확보하도록 한다.The airbag 125 is provided in the space between the cylinder 130 and the rotating body 161 of the main body 120 and the pressure of the airbag 125 changes according to the flow rate of the seawater flowing into the main body 120 The volume of the airbag 125 is appropriately changed to serve as a mitigating device for the power generation variability of the rotary power generator 160 to ensure continuity of power generation.

상기 본체부(120)는 하단이 해저면 등에 직접 고정되도록 하거나, 하단을 앵커(123)에 의해 해저면에 고정되도록 하는데, 상기 본체부(120)의 하단을 해저면에 직접 고정하는 경우에는 복수 개의 개방홀(124)을 상기 본체부(120)의 하부 측면에 형성함으로써, 해수가 상기 개방홀(124)을 통해 상기 본체부(120)에서 유출되도록 하여 상기 회전체(161)를 회전시킬 수 있도록 한다.When the lower end of the main body part 120 is directly fixed to the sea bed surface, a plurality of (for example, It is possible to allow the seawater to flow out from the main body part 120 through the opening hole 124 and to rotate the rotating body 161 by forming a number of open holes 124 on the lower side surface of the main body part 120 .

실린더(130)는 상부는 개방되고, 하부에는 일정한 조건하에 상기 실린더(130)의 내부에 있는 해수를 상기 실린더(120)의 외부로 유출하도록 하는 제1 단방향 개폐장치(131)를 구비하며, 상기 피스톤(140)이 상기 실린더(130)의 길이 방향으로 개방측에서 하측으로 소정의 거리를 상하로 왕복 운동할 수 있도록 한다.The cylinder 130 has a first unidirectional opening / closing device 131 for opening the upper part of the cylinder 130 and allowing the seawater inside the cylinder 130 to flow out to the outside of the cylinder 120 under a predetermined condition, The piston 140 can reciprocate up and down a predetermined distance from the open side to the downside in the longitudinal direction of the cylinder 130.

한편, 상기 실린더(130)는 상기 본체부(120)의 내측 상부에 위치하되 외측 면이 상기 본체부(120)의 내측 면에 내접하면서 고정되는 것이 바람직하다. 상기 실린더(130)는 하나 이상이 구비될 수 있으며 복수 개일 경우에는 상기 본체부(120)의 내부에 방사 대칭으로 배치되는 것이 바람직하다. Meanwhile, the cylinder 130 is preferably positioned on the inner upper side of the main body 120, while the outer side is fixed on the inner side of the main body 120 while being inscribed on the inner side. At least one of the cylinders 130 may be provided. In case of a plurality of cylinders 130, the cylinder 130 may be disposed radially symmetrically within the body 120.

예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 본체부(120)는 원통 형상을 이룰 수 있는데, 이 경우에는 상기 본체부(120)의 내주 면에 하나 이상의 상기 실린더(130)의 외주 면이 각각 내접하도록 형성될 수 있다.For example, as shown in FIG. 1, the main body 120 may have a cylindrical shape. In this case, the outer peripheral surfaces of one or more of the cylinders 130 are formed on the inner peripheral surface of the main body 120, It can be formed to be inscribed.

피스톤(140)은 하나 이상의 상기 실린더(130)에 각각 설치되도록 하나 이상이 구비되며, 상기 동력전달부(150)에 연결되어 상기 부이(110)의 운동에 따른 동력을 전달받아 상기 실린더(130)의 개방측에서 삽입되어 상하로 왕복 운동하게 된다. 또한 상기 피스톤(140)의 상측에 있는 해수 및 상기 실린더(130) 내에 있는 해수를 일정한 조건하에 상기 실린더(130)을 거쳐 외부로 유출되도록 하는 제2 단방향 개폐장치(141)를 구비하는데, 상기 제2 단방향 개폐장치(141)는 상기 피스톤(140)의 운동 방향에 수직인 면을 따라 형성되는 것이 바람직하다.One or more pistons 140 may be installed in at least one of the cylinders 130. The pistons 140 may be connected to the power transmission unit 150 to receive power generated by the movement of the buoys 110, And is reciprocated upward and downward. And a second unidirectional opening / closing device (141) for allowing seawater located above the piston (140) and seawater contained in the cylinder (130) to flow out through the cylinder (130) under certain conditions, The two-way opening / closing device 141 is preferably formed along a plane perpendicular to the direction of motion of the piston 140.

도 4는 동력전달부 구성의 제1실시예, 도 5는 동력전달부 구성의 제2실시예를 나타내는 그림이다. 도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이 동력전달부(150)는 상기 부이(110)의 운동을 상기 피스톤(140)으로 전달하는 역할을 하는데, 상기 부이(110)와 상기 피스톤(140)을 직접 로드 또는 케이블로 연결하거나, 상기 부이(110)와 상기 피스톤(140)을 링크와 결합되는 복수의 로드로 연결하도록 한다.4 is a view showing a first embodiment of a power transmission portion configuration, and Fig. 5 is a drawing showing a second embodiment of a power transmission portion configuration. 4 to 5, the power transmission unit 150 transmits the motion of the buoy 110 to the piston 140, and the buoy 110 and the piston 140 are directly Rod or cable, or to connect the buoy 110 and the piston 140 to a plurality of rods coupled to the link.

상기 동력전달부(150)는 하나 이상이 구비될 수 있으며, 각각의 상기 피스톤(140)은 상기 부이(110)의 개별 운동에 따라 상기 동력전달부(150)에 연동하여 독립적으로 상기 실린더(130) 내부를 상하로 왕복 운동하게 된다.Each of the pistons 140 may be independently connected to the power transmission unit 150 according to the individual motion of the buoy 110, ) In the vertical direction.

도 4에서 보듯이 상기 부이(110)와 상기 피스톤(140)을 링크를 포함하는 복수의 로드로 연결하는 경우에는 로드 사이를 탄성체(151)로 연결하여 상기 피스톤(140)의 위치를 원상으로 회복하도록 하며, 도 5에서 보듯이 상기 부이(110)와 상기 피스톤(140)을 직접 로드 또는 케이블로 연결하는 경우에는 상기 피스톤(140)과 상기 실린더(130)를 탄성체(151)를 이용하여 연결함으로써 상기 피스톤(140)의 위치를 원상으로 회복하도록 한다.4, when the buoy 110 and the piston 140 are connected by a plurality of rods including a link, the position of the piston 140 is restored to the original state by connecting the rods with the elastic body 151 5, when the buoy 110 and the piston 140 are directly connected by a rod or a cable, the piston 140 and the cylinder 130 are connected to each other using an elastic body 151 Thereby restoring the position of the piston 140 to the original position.

회전발전부(160)는 상기 본체부(120) 내부의 해수 유동에 의해 회전하게 되는 회전체를 구비하며, 추가로 상기 회전체의 회전에 의한 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치를 구비할 수 있다.The rotation generator 160 includes a rotating body rotated by the sea water flow in the main body 120 and further includes a device for converting rotational energy generated by rotation of the rotating body into electric energy have.

도 6은 본 발명의 파력 발전 장치의 제1실시예에 따른 작동 상세를 나타내는 그림이다. 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(140)이 상기 실린더(130)의 내부에서 하측으로 이동하는 경우에는, 상기 실린더(130)에 구비되는 상기 제1 단방향 개폐장치(131)가 아래쪽으로 열리고 상기 피스톤(140)에 구비되는 상기 제2 단방향 개폐장치가 닫히면서 상기 피스톤(140)과 실린더(130) 사이의 공간에 있는 해수를 상기 실린더(130)의 아래쪽으로 유출하도록 함으로써 해수의 유동에 의해 회전체를 회전시키도록 한다.FIG. 6 is a view showing operation details according to the first embodiment of the wave power generator of the present invention. 6 (a), when the piston 140 moves downward from the inside of the cylinder 130, the first unidirectional opening / closing device 131 provided in the cylinder 130 The second unidirectional opening and closing apparatus provided in the piston 140 is closed and the seawater in the space between the piston 140 and the cylinder 130 flows out to the lower side of the cylinder 130, The rotating body is rotated by the flow.

한편, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(140)이 상기 실린더(130)의 내부에서 상측으로 이동하는 경우에는, 상기 제1 단방향 개폐장치(131)는 닫히고 상기 제2 단방향 개폐장치(141)가 열리게 되어 피스톤(140) 상측에 있던 해수가 실린더(130)와 피스톤(140) 사이의 공간으로 유입된다.6 (b), when the piston 140 moves upward from the inside of the cylinder 130, the first unidirectional opening / closing device 131 is closed and the second unidirectional opening / The device 141 is opened so that the seawater above the piston 140 flows into the space between the cylinder 130 and the piston 140.

상기 피스톤(140)의 반복적인 상하 운동에 의해 아래로 내려지는 해수는 상기 본체부(120)의 하부에 위치하는 회전체를 거친 후 상기 본체부(120)의 외부로 유출되는 과정을 반복하게 되는데, 이러한 해수의 유동에 의해 회전 에너지를 발생하며 이를 전기 에너지로 변환하여 발전을 하게 된다. The seawater descending downward due to the repetitive upward and downward movement of the piston 140 repeats the process of flowing out to the outside of the main body part 120 after passing through the rotating body located under the main body part 120, The rotation energy is generated by the flow of the seawater and converted into electric energy to generate electricity.

도 7은 본 발명의 파력 발전 장치의 작동의 제1실시예를 나타내는 그림이다. 도 7의 (a)는 복수의 피스톤이 동시에 하강하는 경우이며, (b)는 복수의 피스톤이 동시에 상승하는 경우를 나타낸다. 복수의 상기 부이(110)의 개별적인 운동에 따라 상기 부이(110)에 연결된 복수의 상기 피스톤(140)은 각자 독립적으로 상승 또는 하강할 수 있지만, 큰 파도가 칠 때에는 도시된 바와 같이 동시에 상승하는 경우 또는 동시에 하강하는 경우도 있을 수 있다.7 is a diagram showing a first embodiment of the operation of the wave power generator of the present invention. Fig. 7 (a) shows a case where a plurality of pistons descend simultaneously, and Fig. 7 (b) shows a case where a plurality of pistons rise simultaneously. A plurality of the pistons 140 connected to the buoy 110 according to the respective motions of the plurality of buoys 110 can independently rise or fall independently, but when the large waves are lifted, Or it may fall at the same time.

도 8은 본 발명의 파력 발전 장치의 작동의 제2실시예를 나타내는 그림이다. 도 8에서 보듯이 상기 본체부(120)가 해저면에 상기 앵커(123)에 의해 연결되어 상기 본체부(120)의 상부가 좌우로 요동함에 따라 기울어지는 경우가 있을 수 있으며, 이 경우에도 작동은 본질적으로 동일하다. 한편, 상기 본체부(120)가 기울어지는 경우에도 상기 본체부(120)의 내측에 형성되는 상기 증속수단(121)을 구성하는 부력체에 의해 곧 바로 원래의 상태로 회복될 수 있도록 한다.8 is a view showing a second embodiment of the operation of the wave generator of the present invention. As shown in FIG. 8, the main body 120 may be connected to the seabed surface by the anchor 123, and the upper portion of the main body 120 may be inclined as it swings to the left and right. In this case, Are essentially the same. In the meantime, even when the main body 120 is tilted, it can be restored to its original state immediately by the buoyant body constituting the speed increasing means 121 formed inside the main body 120.

도 9는 본 발명의 파력 발전 장치의 제2실시예를, 도 10은 본 발명의 파력 발전 장치의 제2실시예에 따른 작동 상세를 나타내는 그림이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(130)는 상부는 개방되며, 하부는 해수를 실린더 내부로 유입하도록 하는 제1 단방향 개폐장치(131)를 구비하며, 상기 피스톤(140)은 상기 실린더(130)의 내부에 있는 해수를 외부로 유출하도록 하는 제2 단방향 개폐장치(141)을 구비한다.FIG. 9 shows a second embodiment of the wave power generator of the present invention, and FIG. 10 shows a detailed operation of the second embodiment of the wave power generator of the present invention. As shown in FIG. 9, the cylinder 130 has a first unidirectional opening / closing device 131 for opening the upper portion thereof and a lower portion for introducing seawater into the cylinder. The piston 140 is connected to the cylinder And a second unidirectional opening / closing device 141 for letting seawater in the inside of the first unidirectional opening / closing device 130 out.

도 10의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(140)이 상기 실린더(130)의 내부에서 하측으로 이동하는 경우에는, 상기 실린더(130)에 구비된 제1 단방향 개폐장치(131)는 폐쇄된 상태이므로 상기 실린더(130)의 내부에 들어 있는 해수에 의해 상기 피스톤(140)에 구비된 상기 제2 단방향 개폐장치(141)가 상측으로 개방되고, 이에 따라 상기 실린더(130) 내부의 해수는 외부로 유출된다.10 (a), when the piston 140 moves downward from the inside of the cylinder 130, the first unidirectional opening / closing device 131 provided in the cylinder 130 is closed The second unidirectional open / close device 141 provided in the piston 140 is opened upward by the seawater contained in the cylinder 130, so that the seawater in the cylinder 130 is discharged And outflows to the outside.

한편, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 피스톤(140)이 상기 실린더(130)의 내부에서 상측으로 이동하는 경우에는, 상기 피스톤(140)에 구비된 상기 제2 단방향 개폐장치(141)는 폐쇄되고 상기 실린더(130)의 내부에는 부압이 형성되어 수압차에 의해 상기 실린더(130)에 구비된 상기 제1 단방향 개폐장치(131)가 상측으로 개방되면서 아래 쪽에 있는 해수를 상기 실린더(130)의 내부로 유입하도록 끌어올리게 된다.10 (b), when the piston 140 moves upward from the inside of the cylinder 130, the second unidirectional opening / closing device 141 (see FIG. 10 The first unidirectional opening / closing device 131 provided in the cylinder 130 is opened to the upper side by the hydraulic pressure difference, and the seawater at the lower side is supplied to the cylinder 130 130).

상기 피스톤(140)의 반복적인 상하 운동에 의해 끌어 올려지는 해수는 상기 본체부(120)의 하부에서 유입되어 상기 회전체(161)를 거친 후 상기 제1 단방향 개폐장치(131)를 통해 상기 실린더(130)로 유입되고, 이렇게 유입된 해수는 상기 피스톤(140)의 상기 제2 단방향 개폐장치(141)를 통해 상측의 외부로 유출되는 과정을 반복하게 되는데, 이러한 해수의 유동에 의해 상기 회전체(161)가 회전하면서 회전 에너지를 발생하며 이를 전기 에너지로 변환하여 발전을 하게 된다. The seawater drawn up by the repetitive upward and downward movement of the piston 140 flows from the lower part of the main body part 120 and passes through the rotating body 161 and then flows through the first unidirectional opening / And the inflowing seawater flows out to the outside through the second unidirectional opening and closing device 141 of the piston 140. By the flow of the seawater, The rotating shaft 161 rotates and generates rotational energy, which is converted into electric energy for power generation.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, Various changes and modifications will be possible.

100 : 파력 발전 장치 110 : 부이
120 : 본체부 121 : 증속수단
122 : 회전방지 날개 123 : 앵커
124 : 개방홀 125 : 에어백
130 : 실린더 131 : 제1 단방향 개폐장치
140 : 피스톤 141 : 제2 단방향 개폐장치
150 : 동력전달부 151 : 탄성체
160 : 회전발전부100: Wave power generator 110: Buoy
120: main body 121: speed increasing means
122: anti-rotation wing 123: anchor
124: opening hole 125: air bag
130: cylinder 131: first unidirectional opening / closing device
140: piston 141: second unidirectional opening / closing device
150: Power transmission unit 151: Elastic body
160:

Claims (10)

파력 발전 장치에 있어서,
해수면에 설치되어 파도에 의해 수직 또는 수평으로 운동을 하는 부이와;
해수면에 수직으로 설치되며, 상측과 하측이 개방되어 해수가 유입 및 유출되도록 하는 본체부와;
상기 본체부의 내측 상부에 고정되어 길이방향으로 형성되며, 상부는 개방되고 하부는 해수를 외부로 유출하도록 하는 제1 단방향 개폐장치를 구비하는 하나 이상의 실린더와;
하나 이상의 상기 실린더의 개방측에 삽입되어 상하로 왕복 운동하며, 해수를 상기 실린더로 유출하도록 하는 제2 단방향 개폐장치를 구비하는 하나 이상의 피스톤과;
일측은 상기 부이에 연결되고 타측은 상기 피스톤에 연결되어, 상기 부이의 운동에 따라 상기 피스톤을 상하 운동하도록 하는 동력전달부; 및
상기 본체부의 내측 하부에 위치한 회전체가 상기 본체부 내에서의 해수의 유동에 의해 회전함으로써 발전하도록 하는 회전발전부를 포함하여 이루어지며,
상기 본체부의 내측에는 상기 회전체를 통과하는 해수의 유속을 증가하기 위하여 상기 회전체의 상측 또는 하측에서 상기 회전체가 위치하는 부분으로 접근하면서 내측 단면이 좁아지는 노즐 형상을 가지며, 부력을 발생하는 재료를 사용하여 형성함으로써 상기 본체부가 균형을 유지하도록 하는 증속수단을 구비하며,
상기 동력전달부는 상기 부이와 상기 피스톤을 연결하되 상기 피스톤과 상기 실린더는 탄성체로 연결하거나, 상기 부이와 상기 피스톤을 링크를 포함하는 복수의 로드로 연결하되 상기 로드 사이를 탄성체로 연결하여 상기 피스톤의 위치를 원상으로 회복하도록 하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
In a wave power generator,
Which is installed at sea level and moves vertically or horizontally by waves;
A main body installed vertically to the sea surface and having upper and lower sides opened to allow the seawater to flow in and out;
At least one cylinder having a first unidirectional opening / closing device for opening the upper part and for discharging seawater to the outside;
One or more pistons having a second unidirectional opening / closing device inserted into an open side of at least one of the cylinders to reciprocate up and down, and to cause seawater to flow out to the cylinder;
A power transmission unit connected to the one side of the buoy and connected to the other side of the piston to move the piston up and down according to the motion of the buoy; And
And a rotation generating unit for generating rotation by rotation of the rotating body located in the inner lower portion of the main body unit by the flow of seawater in the main body unit,
In order to increase the flow rate of the seawater passing through the rotating body, the inside of the main body part has a nozzle shape which is narrowed toward the inner side end of the rotating body from the upper side or the lower side of the rotating body toward the part where the rotating body is located, And a speed increasing means for maintaining the balance of the main body portion by using a material,
The power transmission unit connects the piston with the piston, the piston and the cylinder are connected by an elastic body, or the piston and the piston are connected by a plurality of rods including a link, and the rod is connected with an elastic body, Thereby restoring the position to the original position.
제 1 항에 있어서,
상기 피스톤이 하측으로 이동하면 상기 제1 단방향 개폐장치는 아래쪽으로 열리고 상기 제2 단방향 개폐장치는 닫히면서 상기 피스톤과 실린더 사이에 있는 해수를 상기 실린더의 아래쪽으로 유출하도록 함으로써 해수의 유동에 의해 상기 회전체를 회전시키며, 상기 피스톤이 상측으로 이동하면 상기 제1 단방향 개폐장치는 닫히고 상기 제2 단방향 개폐장치는 열려서 해수가 상기 실린더와 상기 피스톤 사이의 공간으로 유입되는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
The method according to claim 1,
When the piston moves downward, the first unidirectional opening / closing device is opened downward and the second unidirectional opening / closing device is closed so that seawater between the piston and the cylinder flows out to the lower side of the cylinder, Wherein when the piston moves upward, the first unidirectional opening / closing device is closed and the second unidirectional opening / closing device is opened so that seawater flows into the space between the cylinder and the piston.
제 1 항에 있어서,
상기 동력전달부 및 상기 부이는 하나 이상이 구비되며, 각각의 상기 피스톤은 상기 부이의 개별 운동에 의하여 독립하여 상하 운동하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein at least one of the power transmitting portion and the boom is provided, and each of the pistons independently moves up and down by the individual movements of the buoys.
제 1 항에 있어서,
상기 실린더가 복수 개이면 상기 실린더는 상기 본체부의 내부에 방사 대칭으로 배치하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the cylinder is radially symmetrically disposed inside the body portion when the plurality of cylinders are provided.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 본체부의 외측 면에 외부로 돌출되는 형상의 회전방지 날개를 구비하여 상기 부이, 상기 피스톤의 운동 또는 상기 회전발전부의 반작용중 어느 하나 이상에 의해 상기 본체부가 회전하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.
The method according to claim 1,
And a rotation preventing blade having a shape protruding outward from an outer surface of the main body part to prevent rotation of the main body part by at least one of the buoy, the movement of the piston, and the reaction of the rotation power generation part. Generator.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 본체부의 상기 실린더와 상기 회전체 사이에는 에어백을 구비하여 상기 본체부의 내부 압력변화에 의해 부피가 변동하도록 함으로써 상기 회전발전부의 발전의 연속성을 확보하도록 하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 장치.The method according to claim 1,
Wherein an airbag is provided between the cylinder of the main body and the rotating body so as to change the volume by a change in the internal pressure of the main body, thereby ensuring continuity of power generation of the rotating power generation unit.
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