KR101145084B1 - 파력발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파력발전기에 관한 것으로서,
부표에 연결수단으로 연결되며 하우징으로 이루어진 파력발전장치에 있어서,
상기 파력발전장치는 부표의 움직임에 따라 상하운동하게 되는 하나의 영구자석 운동체로 이루어진 왕복 영구자석 운동체와, 상기 왕복 영구자석 운동체의 하부에 각각 진동스프링으로 연결된 N 개의 왕복 영구자석 운동체를 포함하여 상기 영구자석 운동체의 상하 운동에 의해서 상하 진동하게 되는 진동형 영구자석 운동체로 구성되며, 상기 왕복 영구자석 운동체는 M개의 영구자석 사이에 연자성체가 M-1개 개재된다.

Description

파력발전기{WAVE POWER GENERATOR}
본 발명은 파력발전기에 관한 것으로서, 보다 상세히는 파도의 높낮이 변화에 따른 부표의 상하 운동이 부표에 연결된 영구 자석을 왕복 운동시키게 되어 그 주변에 감겨있는 권선에서 1차적으로 전류를 발전시키고, 또한 영구자석 밑에 연결된 N 자유도 진동시스템의 진동에 의해 2차적으로 전류를 발생시키는 진동과 파력(Ocean wave)을 이용한 파력발전기에 관한 것이다.
종래의 파력발전기로써, 특허공개번호 10-2007-0122236호는 각각 자유단에 부유체를 지지하고 있는 복수의 회전할 수 있도록 지지된 암을 포함하고 있어서 파도에 의한 부유체의 병진운동에 의해 상기 암이 회전한다. 파력 발전 장치는 예를 들면 유압시스템과 같은 파도에서 암들로 전달되는 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 에너지 변환 수단을 포함한다. 복수의 장치가 1열로 배치되어 암의 열을 지나는 파도에 의해 암이 연속적으로 상호 위상 변화를 하면서 선회한다. 이로 인해 일정한 에너지 출력을 얻을 수 있고, 주파수 변환기의 필요성이 줄어들거나 없어질 수 있다.
상기와 같은 종래의 파력발전기는 복수개의 암을 사용하므로 발전기의 부피가 커지고, 암의 회전력이 약하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 파력발전기를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 파력발전기의 일예로서,
부표에 연결수단으로 연결되며 하우징으로 이루어진 파력발전장치에 있어서,
상기 파력발전장치는 부표의 움직임에 따라 상하운동하게 되는 하나의 영구자석 운동체로 이루어진 왕복 영구자석 운동체와, 상기 왕복 영구자석 운동체의 하부에 각각 진동스프링으로 연결된 N 개의 왕복 영구자석 운동체를 포함하여 상기 영구자석 운동체의 상하 운동에 의해서 상하 진동하게 되는 진동형 영구자석 운동체로 구성되며, 상기 왕복 영구자석 운동체는 M개의 영구자석 사이에 연자성체가 M-1개 개재되며, 상기 하우징의 하부에 바닥고정부가 결합되고, 상기 하우징의 상부는 상부 고정부가 고정되며, 상부 고정부의 중앙에는 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 원통형의 로드가 삽입되어 로드가 상하 왕복운동할 수 있으며, 상기 로드의 상부는 연결체가 결합되어 연결 수단에 연결되며, 상기 로드의 하부는 왕복 영구자석 운동체의 상부에 결합되며, 로드의 외경과 상부 고정부 사이에는 베어링이 장착되며, 상부 고정부 구멍의 상부 및 하부에 수밀 기구(48)가 개재되며, 상기 바닥고정부에는 원통형의 가이드 바아가 고정된다.
본 발명에 따른 파력발전기는 부표의 움직임을 1차적으로 왕복 영구자석 운동체에서 전류를 발생시키고, 왕복 영구자석 운동체의 하부에 다수개 연결되고 상하 자유운동가능한 진동형 영구자석 운동체에 의해서 2차적으로 진동을 발생시키며, 용도에 따라 파도가 가지는 여러 개의 주파수에 공진이 일으킬 수 있도록 진동형 영구자석 운동체의 개수와 무게 그리고 이를 연결하는 스프링의 스프링 상수를 결정한다. 따라서 각각의 진동발전 시스템은 파도가 가지는 각각의 주파수에서 공진을 일으킬 수 있어서 발전량을 극대화시킬 수 있는 효과를 가진다.
여기에서 설명한 것은 본 발명에 따른 파력발전기를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 본 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 파력발전기의 전체 구성 단면도
도 2는 본 발명에 따른 파력발전기의 연결 부분의 상세 단면도
도 3은 본 발명에 따른 파력발전기의 영구자석 운동체의 상세 단면도
도 4 는 본 발명에 따른 파력발전기의 권선 회로도
본 발명에 따른 파력발전장치(30)는 바다 수면 속 또는 위에 위치한다.
파력발전장치(30)는 수면에 있는 부표(20)와 줄과 같은 연결 수단(22)에 의해서 연결된다.
파력발전장치(30)는 원통 형상의 하우징(33)의 하부에 바닥고정부(36)가 결합되고, 하우징(33)의 상부는 상부 고정부(35)가 고정되며, 상부 고정부(35)의 중앙에는 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 원통형의 로드(46)가 삽입되어 로드(46)가 상하 왕복운동할 수 있다.
로드(46)의 상부는 링과 같은 연결체(37)가 결합되어 상기 연결 수단(22)에 연결된다. 로드(46)의 하부는 제일 상부의 왕복 영구자석 운동체(96)의 상부에 결합된다. 로드(46)의 외경과 상부 고정부(35) 사이에는 베어링(40)이 장착되어 로드(46)의 상하 왕복 운동이 원활하게 되도록 하고, 또한 위의 베어링(40)의 상부 및 아래 베어링의 하부 즉 상부 고정부(35) 구멍의 상부 및 하부에 오링과 같은 수밀 기구(48)가 개재된다.
바닥고정부(35)에는 원통형의 가이드 바아(50)가 고정되고, 가이드 바아(50)는 연결체(37) 가까이 까지 길게 연장된다.
영구자석 운동체(80)는 다수개 구비되고 각각의 영구자석 운동체(80)는 원통형의 절연체(82)가 가이드 바아(50)와 베어링(84)을 통하여 접촉하여 상하 운동할 수 있으며, 절연체(82) 외경에는 M개의 영구자석(86)과 영구자석(86) 사이에 개재되는 M-1개의 연자성체(88)로 구성된다. 절연체(82)에 영구자석(86) 및 연자성체(88)가 잘 고정되도록 받침대와 같은 고정장치(94)가 결합된다.
제일 상부의 왕복 영구자석 운동체(96)는 상부 고정부(35)에 상단이 고정되는 복원스프링(78)에 연결되어 왕복 영구자석 운동체(96)가 하강하면 다시 상승하도록 한다. 상기 왕복 영구자석 운동체(96)에 의해서 상하 진동하게 되는 진동형 영구자석 운동체(98)의 N 개의 영구자석 운동체(80) 간에는 진동스프링(76)에 의해서 연결되며, 각각의 영구자석 운동체(80)의 영구자석은 같은 극끼리 서로 마주보게 배치된다.
각각의 영구자석 운동체(80)의 둘레에는 권선(90)이 구비되어, 자석의 상하 운동에 의해서 전류가 발생된다. 권선(90)은 도 4와같이 단상(가), 2상(나), 3상(다)으로 감길 수 있다.
상기와 같은 구성에 의해서, 파도의 높낮이 변화에 따라 부표(20)가 상하 운동을 하게 되고, 이에 따라 부표(20)에 연결된 로드(46)가 상하 운동하게 되고, 그러면, 로드(46)에 복원스프링(78)으로 연결된 왕복 영구자석 운동체(96)가 상하 왕복운동을 하게 되고, 왕복 영구자석 운동체(96)가 상하 운동하면서 그 주변에 감겨있는 권선(90)에서 전류를 발생시키고, 왕복 영구자석 운동체(96)의 상하 운동으로 그 아래에 연결된 진동형 영구자석 운동체(98)의 N 개의 영구자석 운동체(80)가 상하 진동하면서 2차적으로 권선(90)에 전류를 발전시킨다. 권선(90)은 부표(20)로 연결되어 축전된다.
20 : 부표 22 : 연결 수단
30 : 파력발전장치 33 : 하우징
35 : 상부 고정부 36 : 바닥고정부
37 : 연결체 40, 84 : 베어링
46 : 로드 48 : 수밀 기구
50 : 가이드 바아 76 : 진동스프링
80 : 영구자석 운동체 82 : 절연체
86 : 영구자석 88 : 연자성체
94 : 고정장치 96 : 왕복 영구자석 운동체
98 : 진동형 영구자석 운동체

Claims (2)

  1. 부표에 연결수단으로 연결되며 하우징으로 이루어진 파력발전장치에 있어서,
    상기 파력발전장치는 부표의 움직임에 따라 상하운동하게 되는 하나의 영구자석 운동체로 이루어진 왕복 영구자석 운동체와, 상기 왕복 영구자석 운동체의 하부에 각각 진동스프링으로 연결된 N 개의 왕복 영구자석 운동체를 포함하여 상기 영구자석 운동체의 상하 운동에 의해서 상하 진동하게 되는 진동형 영구자석 운동체로 구성되며,
    상기 왕복 영구자석 운동체는 M개의 영구자석 사이에 연자성체가 M-1개 개재되는 것을 특징으로 하는 파력발전기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징의 하부에 바닥고정부가 결합되고, 상기 하우징의 상부는 상부 고정부가 고정되며, 상부 고정부의 중앙에는 구멍이 형성되고, 상기 구멍에 원통형의 로드가 삽입되어 로드가 상하 왕복운동할 수 있으며, 상기 로드의 상부는 연결체가 결합되어 연결 수단에 연결되며, 상기 로드의 하부는 왕복 영구자석 운동체의 상부에 결합되며, 로드의 외경과 상부 고정부 사이에는 베어링이 장착되며, 상부 고정부 구멍의 상부 및 하부에 수밀 기구(48)가 개재되며, 상기 바닥고정부에는 원통형의 가이드 바아가 고정되는 것을 특징으로 하는 파력발전기.
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