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KR102819915B1 - 파력 발전 시스템 - Google Patents

파력 발전 시스템 Download PDF

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KR102819915B1
KR102819915B1 KR1020230185689A KR20230185689A KR102819915B1 KR 102819915 B1 KR102819915 B1 KR 102819915B1 KR 1020230185689 A KR1020230185689 A KR 1020230185689A KR 20230185689 A KR20230185689 A KR 20230185689A KR 102819915 B1 KR102819915 B1 KR 102819915B1
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KR
South Korea
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pressure
working fluid
power generation
air
wave power
Prior art date
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Active
Application number
KR1020230185689A
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English (en)
Inventor
박준식
서인호
Original Assignee
하이드로웨이브파워(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 어큐뮬레이터 장치(42)의 공기 압력을 조절할 수 있도록 구성하여 파력이 큰 경우에는 고출력 운전을 하고 파력이 작은 경우에는 저출력 운전을 가능하게 하여 발전 효율을 향상시키고 발전 유지력을 제고할 수 있는 파력 발전 시스템에 관한 것으로, 파도의 힘에 의해 작동액을 메인 통로로 토출하는 액압 펌프 장치; 상기 액압 펌프 장치로부터 토출되는 작동액을 축압하고, 상기 메인 통로의 압력이 저하하면 축압된 작동액을 배출하는 어큐뮬레이터 장치(42); 상기 메인 통로를 흐르는 작동액이 공급되고, 공급된 작동액의 액압 및 유량에 대응하여 구동하는 액압 모터; 상기 액압 모터와 연결된 발전기; 제어 장치; 및 상기 어큐뮬레이터 장치(42)의 공기 압력을 조절할 수 있는 공기 압축기(90);를 포함하고 있다.

Description

파력 발전 시스템{WAVE POWER GENERATION SYSTEM}
본 발명은 입력 에너지인 파력의 변동성이 큰 특성을 갖는 파력 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발전 효율과 발전 유지력을 향상시킬 수 있는 파력 발전 시스템에 관한 것이다.
파력 발전 시스템은 파도에 의한 에너지를 이용하여 전기를 생산하는 시스템으로 환경 친화적인 재생에너지원 중의 하나로서, 파도는 일정한 주기로 발생하므로 전기 생산이 상대적으로 안정적이고 일관성이 있고, 발전 과정에서 온실 가스를 거의 배출하지 않으며, 기존의 수력발전과 달리 강의 경사면을 이용하지 않으므로 해양 생태계에 더 적은 영향을 미치므로 많은 연구가 이루어지고 있고 많은 나라에서 상용화도 되고 있다.
하지만, 파력 발전은 파도의 파고를 이용하기 때문에 파도의 높이 및 주기와 날씨 계절 등과 같은 환경 조건에 따라 입력 에너지의 변동 폭이 크다.
또한, 파력 발전 시스템은 일정한 파도 또는 조건이 충족되어야만 전기를 생산할 수 있어, 발전이 연속적으로 이루어지지 않을 수 있고, 여러 이유로 인해 발전이 중단될 수도 있다.
이러한 문제점을 해결하고 발전 효율을 높이기 위한 노력을 하고 있는데, 그 한 예로 공개특허공보 제10-2020-0014375호에 나타난 파력 발전 시스템(이하, ‘종래기술’이라 함)이 있다.
종래기술의 파력 발전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 밀려드는 입사파를 반사하는 가상 반사면 주변에 설치되고, 상기 입사파의 힘을 받으면 요동 방향의 한 쪽으로 요동하고, 상기 가상 반사면에서 반사된 반사파의 힘을 받으면 요동 방향의 다른 쪽으로 요동하는 파수 부재와 상기 파수 부재의 요동 운동을 직동 운동으로 변환하여 작동액을 메인 통로로 토출하는 램 실린더식 액압 펌프 장치(20)와, 상기 파수 부재의 요동량에 대응하여 변화하는 변화값을 검출하는 변화값 센서와, 상기 액압 펌프 장치로부터 토출되는 작동액을 축압하고, 상기 메인 통로(41)의 압력이 저하하면 축압된 작동액을 배출하는 어큐뮬레이터 장치(20)와, 상기 메인 통로(41)를 흐르는 작동액이 공급되고, 공급된 작동액의 액압 및 유량에 대응하는 출력값으로 출력축(61)을 구동하는 액압 모터(60)와, 상기 액압 모터(60)의 출력축(61)에 주어지는 출력값에 대응하는 전력을 발생시키고, 발전시의 토크 지령을 변경 가능한 발전기(65)와, 상기 토크 지령을 설정하는 제어 장치(65)를 구비하고 있다.
상기 종래기술은 입력 에너지를 높일 수 있는 구조 및 발전기의 토크를 변경하는 제어 등을 통해 파력 발전 에너지 효율을 일정 부분 향상시킬 수 있는 효과가 있지만, 파도의 파고 및 주기의 차이에 의한 입력 에너지의 큰 변동성에 따른 발전이 중단될 수 있는 문제점을 해결하는데 있어서는 여전히 한계가 있다.
공개특허공보 제10-2020-0014375호
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 어큐뮬레이터 장치의 공기 압력 및 공기실의 부피를 공기 압축기 및 배출 밸브를 통해 조절할 수 있도록 구성하여 파력이 큰 경우에는 고출력 운전을 하고 파력이 작은 경우에는 저출력 운전을 가능하게 하여 발전 효율을 향상시키고 발전 유지력을 향상시킬 수 있는 파력 발전 시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 파력 발전 시스템은 파도의 힘에 의해 작동액을 메인 통로로 토출하는 액압 펌프 장치; 상기 액압 펌프 장치로부터 토출되는 작동액을 축압하고, 상기 메인 통로의 압력이 저하하면 축압된 작동액을 배출하는 어큐뮬레이터 장치(42); 상기 메인 통로를 흐르는 작동액이 공급되고, 공급된 작동액의 액압 및 유량에 대응하여 구동하는 액압 모터; 상기 액압 모터와 연결된 발전기; 및 제어 장치;를 포함하고 있다. 이 때, 상기 어큐뮬레이터 장치(42)는 피스톤(42a)을 경계로 공기가 저장되는 공기실(42b)과 작동액이 출입하는 작동액실(42c)을 포함하고 있고, 상기 공기실(42b)은 압력을 조절할 수 있도록 공기 압축기(90)가 추가로 연결되어 있으며, 상기 제어 장치는, 유입되는 파력의 변화에 따라 상기 공기실(42b)의 압력 및 부피를 조절할 수 있도록 제어하는 구성을 포함하고 있다.
또한, 파력의 변화를 감지할 수 있도록 상기 메인 통로 및 작동액실(42c)과 연결되어 있는 파고 센서가 추가로 구비되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제어장치는 유입되는 파력의 증가로 인해 상기 작동액실(42c)의 압력이 증가하여 상기 피스톤(42a)이 상부로 이동했을 때, 높아진 압력을 갖는 작동액을 적은 양으로 상기 액압 모터를 구동시키기 위해 상기 공기 압축기(90)에서 상기 공기실(42b)에 압축 공기를 공급하여 상기 공기실(42b)을 설정된 압력 및 설정된 부피가 되도록 상기 피스톤(42a)을 설정된 위치까지 하강시켜 상기 작동액실(42c)의 부피가 감소하게 제어하는 구성을 포함하고 있을 수 있다.
또한, 상기 제어장치는 유입되는 파력의 감소로 인해 상기 작동액실(42c)의 압력이 감소하여 상기 피스톤(42a)이 하부로 이동했을 때, 낮아진 압력을 갖는 작동액을 많은 양으로 상기 액압 모터를 구동시키기 위해 상기 공기실(42b)에서 내부 공기를 배출하여 상기 공기실(42b)을 설정된 압력 및 설정된 부피가 되도록 상기 피스톤(42a)을 설정된 위치까지 상승시켜 상기 작동액실(42c)의 부피가 증가하게 제어하는 구성을 포함하고 있을 수 있다.
또한, 상기 공기실(42b)에는 내부 공기 배출을 위한 배출 밸브(42e)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.
또한, 상기 공기실(42b)에는 상기 피스톤(42a)의 위치를 감지하기 위한 위치감지 센서(42h)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.
본 발명에 따른 파력 발전 시스템(1)은, 공기 압축기(90)를 이용하여 어큐뮬레이터 장치(42)의 공기실(42b)의 공기압과 함께 공기실(42b) 또는 작동액실(42c)의 부피를 조절할 수 있어, 파력의 변동성이 크더라도 각 조건에 맞게 발전을 하여 발전 유지력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 파력 발전 시스템(1)은, 파도의 에너지가 크고 주기가 빠른 경우 공기 압축기(90)로 어큐뮬레이터 장치(42)의 공기실(42b)에 압축 공기를 공급하여 공기실(42b)의 압력을 증가시킨 상태에서 부피를 증가시켜, 즉, 작동액실(42c)의 부피를 감소시켜 높은 압력의 적은 양의 작동액으로 액압 모터(60)를 구동할 수 있도록 구성하여 발전 효율을 향상시키고 고출력 발전 유지력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 파력 발전 시스템(1)은, 파도의 에너지가 적고 주기가 느린 경우 어큐뮬레이터 장치(42)의 공기실(42b)에 압축 공기를 배출하여 공기실(42b)의 압력을 감소시키고 부피를 감소시켜, 즉, 작동액실(42c)의 부피를 증가시켜 낮은 압력의 많은 양의 작동액으로 액압 모터(60)를 구동하는 것이 가능하도록 함으로써 발전 효율을 향상시키고 저출력 발전 유지력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1. 종래기술에 따른 파력 발전 시스템의 구성을 도시한 액압 회로도.
도 2. 본 발명에 따른 파력 발전 시스템의 어큐뮬레이터 장치의 단면도.
도 3. 파력 증가시 어큐뮬레이터 장치 공기실의 제어도.
(a) 초기 에너지 발전 시의 어큐뮬레이터 장치
(b) 파력 증가 시의 어큐뮬레이터 장치의 변화도
(c) 고출력 발전을 위해 제어된 어큐뮬레이터 장치
도 4. 파력 감소 시 어큐뮬레이터 장치 공기실의 제어도.
(a) 초기 에너지 발전 시의 어큐뮬레이터 장치
(b) 파력 감소 시의 어큐뮬레이터 장치 변화도.
(c) 저출력 발전을 위해 제어된 어큐뮬레이터 장치
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 종래기술에 따른 파력 발전 시스템의 구성을 도시한 액압 회로도이고, 도 2는 본 발명에 따른 파력 발전 시스템의 어큐뮬레이터 장치의 단면도이다.
본 발명의 파력 발전 시스템은 도 1에 도시된 종래기술과 동일할 필요는 없지만, 종래기술과 마찬가지로 파도의 힘에 의해 작동액을 메인 통로(41)로 토출하는 액압 펌프 장치(20), 상기 액압 펌프 장치(20)로부터 토출되는 작동액을 축압하고, 상기 메인 통로(41)의 압력이 저하하면 축압된 작동액을 배출하는 어큐뮬레이터 장치(42); 상기 메인 통로(41)를 흐르는 작동액이 공급되고, 공급된 작동액의 액압 및 유량에 대응하여 구동하는 액압 모터(60); 상기 액압 모터(60)와 연결된 발전기(65); 및 제어 장치(70);를 포함하고 있다.
또한, 본 발명의 파력 발전 시스템(1)은 도 1에 도시된 종래기술과 같이 파도의 파고와 주기를 측정할 수 있는 파고 센서(16), 메인 통로(41)를 흐르는 작동액의 유량을 검출할 수 있는 유량 센서(38), 메인 통로(41)의 작동액의 압력을 검출할 수 있는 액압 센서(39), 회전수 센서(68) 및 토크 센서(69) 등이 설치되어 있을 수 있고, 다수의 밸브가 설치되어 있을 수 있으며, 이들은 각각 상기 제어 장치(70)와 연결되어 있다.
종래기술의 어큐뮬레이터 장치(42)는 도 1에 도시된 바와 같이 2개의 어큐뮬레이터(43, 44)와 2개의 밸브(45, 46)을 구비하고 있고, 상기 어큐뮬레이터(43, 44)는 각각 전환 밸브(45, 46)에 서로 대응하여 설치되어 있고, 해당 밸브(45, 46)를 통해 메인 통로(41)에 연결되어 있다. 이 때, 제어 장치(70)는 액압 센서(39)의 검출 결과에 따라 메인 통로(41)를 흐르는 작동액의 압력을 판정하고 그 판정 결과에 따라 밸브(45, 46)를 제어한다.
한편, 종래기술에서 상기 2개의 어큐뮬레이터(43, 44)는 작동액을 축압 가능하게 구성되고, 파력의 큰 변동성에 대응하기 위해 서로 축압할 수 있는 작동액의 축압 압력이 상이하게 구성되어 있다.
즉, 액압의 압력에 따라 비교적 축압 압력이 큰 제1 어큐뮬레이터(43)를 메인 통로(41)에 연결하거나, 축압 압력이 작은 제2 어큐뮬레이터(44)를 메인 통로(41)에 연결하거나 제1, 2 어큐뮬레이터(43, 44)가 함께 메인 통로(41)에 연결되도록 제어할 수 있다.
이처럼, 종래기술에서는, 축압 압력이 상이한 2개의 어큐뮬레이터(43, 44)를 설치하여 파력의 크기에 변동성이 있더라도 발전이 중단되는 것을 어느 정도 대응하고는 있지만 그 효율성이 높지는 않다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 파력 발전 시스템(1)에서는 도 2에 도시된 바와 같이 어큐뮬레이터 장치(42)에 공기 압축기(90)를 연결하여 공기압 및 공기실(42b)의 부피를 조절할 수 있도록 구성하였다.
본 발명의 어큐뮬레이터 장치(42)는 도 2에 도시된 바와 같이 피스톤(42a)을 기준으로 상부에 공기실(42b)이 형성되어 있고, 하부에 작동액이 출입하는 작동액실(42c)이 형성되어 있다.
상기 공기실(42b)은 유입 밸브(91)를 매개로 공기 압축기(90)와 연결되어 있다.
상기 유입 밸브(91)는 공기 압축기(90)에서 공기실(42b)로 압축 공기를 공급할 수 있는 밸브로서, 안정적인 공급을 위해 체크 밸브로 형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 공기실(42b)에는 도 2에 도시된 바와 같이 내부의 공기를 배출하여 압력을 낮출 수 있도록 별도의 배출 밸브(42e)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 배출 밸브(42e)도 안정적인 공기 배출을 위해 체크 밸브로 형성되어 있을 수 있다.
상기 피스톤(42a)과 상기 공기실(42b)은 도 2에 도시된 바와 같이 탄성체(42d)로 연결되어 있을 수 있다.
상기 탄성체(42d)는 상기 공기실(42b)의 압력을 낮추기 위해 배출 밸브(42e)를 통해 공기를 배출할 경우 피스톤(42a)이 상승하도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 통해, 상기 공기실(42b)의 공기 배출을 통해 내부의 압력을 낮추면 피스톤(42a)이 탄성체(42d)의 복원력에 의해 상승하여 낮은 압력에서 작동액실(42c)의 부피를 크게 할 수 있다.
상기 공기실(42b)에는 압력 센서(42g)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.
상기 압력 센서(42g)는 상기 액압 센서(39)에서 측정하는 메인 통로(41)에서의 작동액 압력과 동일하도록 제어할 수 있다.
한편, 상기 공기실(42b)에는 위치감지 센서(42h)가 추가로 구비되어 있을 수 있다.
상기 위치감지 센서(42h)는 상기 피스톤(42a)의 위치를 감지할 수 있도록 구성되어 있다. 위치감지 센서는 다양한 종류가 있는데, 공기실(42b)의 압력 범위에서 사용할 수 있고 피스톤의 이동을 방해하지 않는 센서이면 충분할 것이다.
상기 작동액실(42c)에는 도 2에 도시된 바와 같이 하부에 스토퍼(42f)가 설치되어 있을 수 있다.
상기 스토퍼(42f)는 상기 피스톤(42a)의 이동을 제한할 수 있도록 구성되어 있고, 충격을 방지할 수 있도록 구성되어 있을 수 있다.
본 발명의 어큐뮬레이터 장치(42)는 통상적인 어큐뮬레이터 장치와 달리 공기 압축기(90)를 통해 공기실(42b)에 압축 공기를 공급할 수 있고, 배출 밸브(42e)를 통해 공기실(42b)의 공기를 배출할 수 있어, 상기 공기실(42b)의 압력 조절과 함께 피스톤의 위치를 조절하여 공기실(42b)의 부피를 조절할 수 있는 특징이 있다.
이와 같은 본 발명의 어큐뮬레이터 장치(42)의 작동 방법을 도 3, 4를 참조하여 살펴보면 아래와 같다.
먼저, 도 3은 고출력 발전 시 어큐뮬레이터 장치 공기실의 제어도이다.
도 3(a)는 초기 에너지 발전 시의 어큐뮬레이터 장치를 나타내고 있다. 즉, 공기실(42b)의 압력이 초기 압력(P0)인 상태에서 발전을 하고 있는 상태를 나타낸다.
도 3(b)는 파도의 변화에 따라 높은 파력이 발생한 경우를 나타내고 있다.
이 때, 입력에너지인 파도의 크기는 상기 파고 센서(16)로부터 측정하여 상기 제어 장치(70)에서 검출한 결과를 통해 파악할 수 있다.
파력이 증가하면 액압 펌프 장치(20)를 통해 유입되는 작동액의 유량 및 압력(P1)이 증가하므로, 작동실(42c)의 압력(P1)이 높아진다.
이 때, 공기 압축기(90)에서 공기실(42b)로 공기를 공급하지 않은 상태이므로, 압력 차이에 의해 피스톤(42a)은 공기실(42b)의 압력이 동일한 압력(P1)이 될 때까지 상승하게 된다.
이 상태에서도 발전은 가능하지만, 높은 압력의 작동액은 작은 유량으로 액압 모터(60)를 구동할 수 있으므로 보다 효율적으로 고출력 발전을 하기 위해서 도 3(c)에 도시된 바와 같이 어큐뮬레이터 장치(42) 작동액실(42c)의 부피를 작게 제어할 수 있다.
작동액실(42c)의 부피가 작으면, 액압 모터(60)를 충분히 작동시킬 수 있는 높은 압력(P1)의 작동액이 유입될 때 보다 신속하게 동일한 압력으로 액압 모터(60)를 구동시킬 수 있고, 파도의 주기에 따라 유입되는 작동액 중에서 보다 많은 양의 작동액을 액압 모터(60) 구동에 이용할 수 있다.
도 3(c)에서와 같이 어큐뮬레이터 장치의 작동액실(42c)의 부피를 작게 하려면, 공기 압축기(90)에서 공기실(42b)에 압축 공기를 공급하여 동일한 압력(P1)에서 공기실(42b)의 부피가 증가하도록 제어 장치(70)에서 제어한다.
이 때, 각 압력에 따른 공기실(42b) 또는 작동액실(42c)의 부피, 즉, 피스톤(42a)의 적합한 위치는 미리 제어 장치에(70)에 저장해 두는 것이 바람직할 것이다.
다음으로, 도 4는 저출력 발전 시 어큐뮬레이터 장치 공기실의 제어도이다.
도 4(a)는 도 3(a)와 마찬가지로 초기 에너지 발전 시의 어큐뮬레이터 장치를 나타내고 있다. 즉, 공기실(42b)의 압력이 초기 압력(P0)인 상태에서 발전을 하고 있는 상태를 나타낸다.
도 4(b)는 파도의 변화에 따라 낮은 파고와 주기가 긴 파도가 발생한 경우를 나타내고 있다.
파력이 감소하면 액압 펌프 장치(20)를 통해 유입되는 작동액의 유량 및 압력(P1)이 감소하므로, 작동실(42c)의 압력이 낮아진다.
이 때, 공기실(42b)과의 압력 차이에 의해 피스톤(42a)은 아래로 하강하여 작동액실(42c)의 액압과 동일한 위치까지 하강할 수 있다. 하지만, 어큐뮬레이터(42)의 구조적 크기에 따라 상기 피스톤(42a)의 하방 이동이 제한을 받을 수 있는데, 도 4(b)에 도시된 바와 같이 피스톤(42a)이 스토퍼(42f)에 닿아서 실제 작동액실의 압력(P2)보다 높은 압력(P3) 상태에 있을 수도 있다.
이 상태에서의 작동액은 유압이 낮고 유량도 작기 때문에 액압 모터(60)를 구동시키지 못하여 발전이 중단될 수도 있다.
이처럼 통상적인 어큐뮬레이터 장치에서 발전을 할 수 없는 조건이 될 수 있지만, 본 발명에서는 도 4(c)에 도시된 바와 같이 어큐뮬레이터 장치(42) 작동액실(42c)의 부피를 크게, 즉, 공기실(42b)의 부피를 작게 조절하여 저출력 발전이 가능할 수 있도록 구성할 수 있다.
도 4(c)에서와 같이 어큐뮬레이터 장치의 작동액실(42c)의 부피를 크게 하려면, 공기실(42b) 내부의 공기를 배출하도록 제어 장치(70)에서 제어하여 공기실(42b)의 압력을 낮추는 것이 필요하다. 내부 공기 배출에 의해 공기실(42b)의 압력이 낮아지므로, 피스톤(42a)에 작용하는 탄성체(42d)의 복원력에 의해 공기실(42b)의 부피가 감소한다.
이 때, 각 압력에 따른 작동액실(42c)의 부피, 즉, 피스톤(42a)의 적합한 위치는 미리 제어 장치에(70)에 저장해 두는 것이 바람직할 것이다.
도 4(c)에서와 같이 공기실(42b)의 압력이 미리 설정된 위치에서 필요한 압력(P2), 즉 작동액실(42c)의 압력이 되기 위해서 필요한 경우 상기 공기 압축기(90)를 통해 압축 공기를 공급하는 공정이 추가될 수도 있다.
도 4(c)에서와 같이 어큐뮬레이터 장치(42)의 설정이 완료되면, 유압이 낮은 경우에도 작동액실(42c)에 많은 양의 작동액을 저장해서 저출력 운전으로 액압 모터(60)를 구동하여 저출력 발전을 할 수 있다. 이는 유압이 낮은 상태가 오래 지속되어도 저출력이지만 발전을 유지할 수 있으므로 유용한 발전 방법이라 할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 나타난 파력 발전 시스템(1)은 압력을 변화시킬 수 있는 어큐뮬레이터 장치(42)를 구비하고 있어, 파력이 큰 경우에는 고출력 발전을 하고 파력이 작은 경우에도 저출력 발전을 가능하게 발전 효율 및 발전 유지력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 파력 발전 시스템 13: 파수 부재
16: 파고 센서 20: 액압 펌프 장치
38: 유량센서 39: 액압 센서
41: 메인 통로 42: 어큐뮬레이터 장치
42a: 피스톤 42b: 공기실
42c: 작동액실 42d: 탄성체
42e: 배출 밸브 42f: 스토퍼
42g: 공기압 센서 42h: 위치감지 센서
60: 액압 모터 61: 출력축
65: 발전기 68: 회전수 센서
69: 토크 센서 70: 제어 장치
90: 공기 압축기 91: 유입 밸브

Claims (6)

  1. 파도의 힘에 의해 작동액을 메인 통로로 토출하는 액압 펌프 장치;
    상기 액압 펌프 장치로부터 토출되는 작동액을 축압하고, 상기 메인 통로의 압력이 저하하면 축압된 작동액을 배출하는 어큐뮬레이터 장치(42);
    상기 메인 통로를 흐르는 작동액이 공급되고, 공급된 작동액의 액압 및 유량에 대응하여 구동하는 액압 모터;
    상기 액압 모터와 연결된 발전기; 및
    제어 장치;를 포함하고 있되,
    상기 어큐뮬레이터 장치(42)는,
    피스톤(42a)을 경계로 공기가 저장되는 공기실(42b)과 작동액이 출입하는 작동액실(42c)을 포함하고 있고,
    상기 공기실(42b)은 압력을 조절할 수 있도록 공기 압축기(90)가 추가로 연결되어 있으며,
    상기 제어 장치는,
    유입되는 파력의 변화에 따라 상기 공기실(42b)의 압력 및 부피를 조절할 수 있도록 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템에 있어서,
    파력의 변화를 감지할 수 있도록 상기 메인 통로 및 작동액실(42c)과 연결되어 있는 파고 센서가 추가로 구비되어 있고,
    상기 제어장치는,
    유입되는 파력의 증가로 인해 상기 작동액실(42c)의 압력이 증가하여 상기 피스톤(42a)이 상부로 이동했을 때, 높아진 압력을 갖는 작동액을 적은 양으로 상기 액압 모터를 구동시키기 위해 상기 공기 압축기(90)에서 상기 공기실(42b)에 압축 공기를 공급하여 상기 공기실(42b)을 설정된 압력 및 설정된 부피가 되도록 상기 피스톤(42a)을 설정된 위치까지 하강시켜 상기 작동액실(42c)의 부피가 감소하게 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어장치는,
    유입되는 파력의 감소로 인해 상기 작동액실(42c)의 압력이 감소하여 상기 피스톤(42a)이 하부로 이동했을 때, 낮아진 압력을 갖는 작동액을 많은 양으로 상기 액압 모터를 구동시키기 위해 상기 공기실(42b)에서 내부 공기를 배출하여 상기 공기실(42b)을 설정된 압력 및 설정된 부피가 되도록 상기 피스톤(42a)을 설정된 위치까지 상승시켜 상기 작동액실(42c)의 부피가 증가하게 제어하는 구성을 포함하는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기실(42b)에는
    내부 공기 배출을 위한 배출 밸브(42e)가 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
  6. 제1항, 제4항 및 제5항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 공기실(42b)에는 상기 피스톤(42a)의 위치를 감지하기 위한 위치감지 센서(42h)가 추가로 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 파력 발전 시스템.
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