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KR20170020385A - Wave-activated power generation system - Google Patents

Wave-activated power generation system Download PDF

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Publication number
KR20170020385A
KR20170020385A KR1020167037080A KR20167037080A KR20170020385A KR 20170020385 A KR20170020385 A KR 20170020385A KR 1020167037080 A KR1020167037080 A KR 1020167037080A KR 20167037080 A KR20167037080 A KR 20167037080A KR 20170020385 A KR20170020385 A KR 20170020385A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
aberration
wave
power generation
generation system
wall
Prior art date
Application number
KR1020167037080A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
타카아키 시게마츠
켄지 카토
신야 요시오카
타츠로 와키모토
야스시 사이토
히로유키 우에노
마사노리 오구라
료 수가와라
히데토 군마
마사카즈 나카자토
Original Assignee
고리쓰다이가쿠호진 오사카 시리쓰다이가쿠
케이와이비 가부시키가이샤
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Filing date
Publication date
Application filed by 고리쓰다이가쿠호진 오사카 시리쓰다이가쿠, 케이와이비 가부시키가이샤 filed Critical 고리쓰다이가쿠호진 오사카 시리쓰다이가쿠
Publication of KR20170020385A publication Critical patent/KR20170020385A/en

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    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12Adaptations 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
    • F03B13/14Adaptations 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
    • F03B13/22Adaptations 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 flow of water resulting from wave movements to drive a motor or turbine
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B3/00Engineering works in connection with control or use of streams, rivers, coasts, or other marine sites; Sealings or joints for engineering works in general
    • E02B3/04Structures or apparatus for, or methods of, protecting banks, coasts, or harbours
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

잔잔함을 유지하면서, 발전 효율을 향상시킬 수 있는 파력 발전 시스템이 제공된다. 상기 파력 발전 시스템은, 방파제와 함께 이용되어 파랑의 에너지를 소산시키는 것과 동시에, 상기 파랑의 에너지로부터 발전을 실시하는 파력 발전 시스템이며, 회전체열과 발전기를 구비한다. 상기 방파제는, 수중에 설치되고 불투과벽을 가지지만, 상기 불투과벽의 바다 측에 투과성의 전벽을 갖지 않는 방파제이다. 상기 회전체열은, 상기 불투과벽의 바다 측에, 평면시에서 상기 불투과벽의 연장 방향에 따라 배열된 복수의 회전체로 된다. 상기 발전기는, 상기 복수의 회전체의 회전 에너지를 전력으로 변환한다.There is provided a wave power generation system capable of improving power generation efficiency while maintaining calmness. The wave power generation system is a wave power generation system that is used together with a breakwaters to dissipate the energy of waves and to generate electricity from the energy of the waves, and has a rotating body and a generator. The breakwater is a breakwater that is installed in water and has a non-permeable wall, but does not have a permeable front wall on the sea side of the non-permeable wall. The rotating body heat is a plurality of rotors arranged on the sea side of the opaque wall and in a direction extending from the opaque wall in plan view. The generator converts the rotational energy of the plurality of rotating bodies to electric power.

Description

파력 발전 시스템 {WAVE-ACTIVATED POWER GENERATION SYSTEM}{WAVE-ACTIVATED POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 파랑의 에너지(energy of wave)를 소산시키는 것과 동시에, 파랑의 에너지로부터 발전을 실시하는 파력 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wave power generation system that dissipates the energy of a wave and performs power generation from the energy of the wave.

최근 화석연료의 고갈이나 지구 온난화등의 환경 문제의 대책으로서 재생 가능 에너지(자연 에너지)를 이용한 발전이 주목을 끌고 있다. 이들 중 파력 발전은 지구 표면의 7할의 영역을 덮는 바다에서 발생하는 파력을 이용하는 것이어서 유력한 에너지원으로서 주목되고 있다.Recently, renewable energy (natural energy) has attracted attention as a countermeasure for environmental problems such as depletion of fossil fuels and global warming. Among these, wave power generation uses wave generated from the sea covering the area of 70% of the surface of the earth, and is attracting attention as a powerful energy source.

그렇지만, 선박의 항행 안전이나 어장 확보등의 관점으로부터, 해양에 구조물을 설치하는 것이 엄격히 제한되는 경우가 있어, 파력 발전 시스템의 설치가 곤란해지는 경우가 있다. 관계되는 문제를 감안하여, 특허 문헌 1은 항만 해역에 비교적 많이 설치되어 있는 방파제의 유수실(wave chamber)내에 수차를 설치한 파력 발전 시스템을 개시한다. 즉, 특허 문헌 1의 파력 발전 시스템은, 기존의 항만 인프라를 이용하기 때문에 설치가 용이하고, 게다가, 발전 장치나 송전 시설의 부가에 드는 비용을 저감 할 수도 있다.However, from the viewpoint of the safety of navigation of the ship and the securing of fishing grounds, the installation of the structure in the ocean is strictly limited, and the installation of the wave power generation system may become difficult. In view of the related problems, Patent Document 1 discloses a wave power generation system in which a water turbine is installed in a wave chamber of a breakwater installed in a relatively large area in a harbor area. That is, the wave power generation system of Patent Document 1 is easy to install because it utilizes the existing port infrastructure, and it is also possible to reduce the cost of addition of the power generation device or transmission facility.

그런데, 특허 문헌 1에서는, 해안측에 불투과벽과 바다측에 종슬릿(vertical slit)을 가지는 투과성의 전벽을 구비한 방파제가 이용된다. 이런 종류의 방파제는, 불투과벽에서 파랑을 반사시키는 것으로 해안측의 잔잔함을 확보함과 함께, 전벽의 종슬릿의 근방에서 발생하는 소용돌이에 의해 파랑의 에너지를 소산시킨다. 이것에 의해 불투과벽에서 파랑의 반사율을 저하시켜, 해안측 뿐만이 아니라, 선박등이 통과하는 바다측의 잔잔함도 확보할 수 있다.However, in Patent Document 1, a breakwater having a permeable front wall having a non-permeable wall on the coast side and a vertical slit on the sea side is used. This kind of breakwater reflects the waves from the impermeable wall to secure the calmness of the shore side and dissipates the energy of the waves by the vortices that occur near the longitudinal slits of the front wall. This reduces the reflectance of the wave from the impermeable wall, thereby ensuring not only the coastal side but also the sea side where the ship passes.

특개 2013-2410호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-2410

그렇지만, 투과성의 전벽에 의해서 파랑의 에너지를 소산시키는 것은 소파의 관점에서는 필요하게 생각되지만, 발전의 관점에서는 비효율적이다.However, dissipating the energy of the waves by the front wall of permeability is considered to be necessary from the viewpoint of the sofa, but it is inefficient in view of generation.

본 발명은 잔잔함(quietness)을 유지하면서, 발전 효율을 향상시킬 수 있는 파력 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a wave power generation system capable of improving power generation efficiency while maintaining quietness.

본 발명의 제1 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 방파제와 함께 이용되어 파랑의 에너지를 소산시키는 것과 동시에, 상기 파랑의 에너지로부터 발전을 실시하는 파력 발전 시스템이며, 회전체열과 발전기를 구비한다. 상기 방파제는, 수중에 설치되고, 불투과벽을 가지지만, 상기 불투과벽의 바다 측에 투과성의 전벽을 갖지 않는 방파제이다. 상기 회전체열은, 상기 불투과벽의 바다 측에, 평면시(planar view)에서 상기 불투과벽의 연장 방향에 따라 배열된 복수의 회전체로 된다. 상기 발전기는, 상기 복수의 회전체의 회전 에너지를 전력으로 변환한다.A wave power generation system related to the first aspect of the present invention is a wave power generation system that is used together with a breakwater to dissipate the energy of the wave and to generate electricity from the energy of the wave, and has a rotor column and a generator. The breakwater is installed in water and has a non-permeable wall, but does not have a permeable front wall on the sea side of the non-permeable wall. The rotary body heat is a plurality of rotors arranged on the ocean side of the opaque wall in planar view along the extending direction of the opaque wall. The generator converts the rotational energy of the plurality of rotating bodies to electric power.

여기에서, 방파제의 불투과벽의 바다 측에, 투과성의 전벽이 설치되지 않고, 이것에 대신하여, 회전체열이 설치된다. 이것에 의해, 종래, 전벽의 투수공(슬릿)의 근방에서 소용돌이를 발생시키는 것에 의해 소산 되었던 파랑 에너지는, 회전체의 회전에 효율적으로 이용된다. 즉, 소파의 관점에서는, 회전체의 회전 에너지로서 파랑의 에너지를 소산시키면서도, 발전의 관점에서는, 과잉인 소용돌이의 발생에 의한 에너지 손실을 막을 수 있다. 따라서, 잔잔함을 유지하면서, 종래, 의도적으로 소산 되었던 파랑의 에너지를 발전의 에너지원으로서 이용함으로써, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.Here, on the sea side of the non-permeable wall of the breakwater, a permeable front wall is not provided, and a rotary body heat is provided instead. As a result, the wave energy that has been dissipated by generating a vortex in the vicinity of the water hole (slit) of the front wall in the past is efficiently used for the rotation of the rotating body. That is, from the viewpoint of a sofa, it is possible to prevent the energy loss due to the occurrence of excessive vortex from the viewpoint of power generation while dissipating the energy of the wave as the rotational energy of the rotating body. Therefore, while maintaining calmness, the power generation efficiency can be improved by conventionally using the energy of blue that was intentionally dissipated as an energy source of power generation.

본 발명의 제2 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점과 관련된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체열에 포함되는 서로 이웃한 회전체는, 상반된 방향으로 회전하도록 구성된다. A wave power generation system according to a second aspect of the present invention is a wave power generation system related to the first aspect, wherein neighboring rotating bodies included in the rotating body heat are configured to rotate in opposite directions.

여기에서, 인접하는 회전체의 움직임이 간섭하지 않고, 수류가 부드럽게 회전체열을 통과할 수 있다. 따라서, 발전 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.Here, the movement of the adjacent rotating body does not interfere, and the water flow can smoothly pass through the rotating body heat. Therefore, the power generation efficiency can be further improved.

본 발명의 제3 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점 또는 제2 관점과 관련된 파력 발전 시스템이며, 제1 정류 부재 및 제2 정류 부재의 적어도 하나를 더 구비한다. 상기 회전체열에 포함되는 서로 이웃한 회전체의 회전축 사이는, 바다측으로부터 상기 불투과벽측으로 유입하는 파랑이 통과하는 유입 영역, 또는 상기 불투과벽측으로부터 바다측으로 유출하는 파랑이 통과하는 유출 영역이 된다. 상기 유입 영역 및 상기 유출 영역은, 각각 적어도 1개 형성된다. 상기 제 1 정류 부재는, 상기 유출 영역의 바다측의 근방에 배치되어 바다측으로부터 상기 불투과벽측으로 유입하는 파랑을 상기 유입 영역으로 가이드한다. 상기 제 2 정류 부재는, 상기 유입 영역의 상기 불투과벽측의 근방에 배치되어 상기 불투과벽측으로부터 바다측으로 유출하는 파랑을 상기 유출 영역으로 가이드한다.The wave power generation system according to the third aspect of the present invention is a wave power generation system related to the first aspect or the second aspect and further includes at least one of the first rectifying member and the second rectifying member. The rotating axis of the rotating body adjacent to each other included in the rotating body heat is divided into an inflow region through which the waves flowing from the sea side to the impermeable wall side pass or an outflow region through which the waves flowing from the impermeable wall side to the sea side pass do. At least one of the inflow region and the outflow region is formed. The first rectifying member is arranged in the vicinity of the sea side of the outflow region and guides the wave that flows from the sea side to the opaque wall side to the inflow region. The second rectifying member guides a wave, which is disposed in the vicinity of the opaque wall side of the inflow area and flows out from the opaque wall side to the sea side, to the outflow area.

여기에서, 서로 이웃한 회전체의 회전축 사이는 파랑의 유입 영역 또는 유출 영역이 된다. 덧붙여 회전체열에 포함되는 서로 이웃한 회전체가 상반된 방향으로 회전하는 경우에, 유입 영역 및 유출 영역은 교대로 형성된다. 또, 여기에서, 제1 정류 부재에 의해, 불투과벽측으로 유입하려고 하는 파랑이 유입 영역으로 가이드되고 및/또는, 제2 정류 부재에 의해, 불투과벽측으로부터 유출하려고 하는 파랑이 유출 영역으로 가이드된다. 즉, 제1 정류 부재가 유입하려고 하는 파랑을 막힘없이 유입 영역으로 가이드되고, 및/또는 제2 정류 부재가 유출하려고 하는 파랑을 막힘없이 유출 영역으로 가이드 할 수 있다. 따라서, 발전 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.Here, the rotation axes of the adjacent rotating bodies are the inflow or outflow regions of the wave. In addition, when the adjacent rotating bodies included in the rotating body rotate in the opposite directions, the inflow region and the outflow region are alternately formed. Here, the first rectifying member guides the wave to be flowed toward the opaque wall side to the inflow area and / or the wave to be flowed out from the opaque wall side to the outflow area by the second rectifying member do. That is, the first rectifying member can be guided to the inflow region without clogging the wave to be inflowed, and / or guided to the inflow region without clogging the wave to which the second rectifying member is to flow. Therefore, the power generation efficiency can be further improved.

본 발명의 제4 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제3 관점과 관련된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체열에 포함되는 회전체는, 상기 유입 영역에 대응하는 지점과 상기 유출 영역에 대응하는 지점에서 다른 간격을 두고 배열된다.A wave power generation system according to a fourth aspect of the present invention is a wave power generation system related to the third aspect, wherein a rotating body included in the rotating body heat is a wave power generation system that is different from a point corresponding to the inflow area Are arranged at intervals.

본 발명의 제5 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점으로부터 제4 관점의 어느 하나에 관계된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체열에 포함되는 회전체는, 부등 간격으로 배열된다.A wave power generation system according to a fifth aspect of the present invention is the wave power generation system according to any one of the first to fourth aspects, wherein the rotating bodies included in the rotating body heat are arranged at unequal intervals.

본 발명의 제6 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점으로부터 제5 관점의 어느 하나에 관계된 파력 발전 시스템이며, 상기 불투과벽에서 수평 방향으로 확장되는 상기 회전체를 지지하는 상벽부를 한층 더 구비한다.A wave power generation system according to a sixth aspect of the present invention is the wave power generation system according to any one of the first aspect to the fifth aspect, wherein the upper wall part supporting the rotating body extending in the horizontal direction in the non- Respectively.

여기에서, 불투과벽과 회전체등을 유닛화할 수 있기 때문에, 현지에서 설치 작업을 용이하게 할 수 있다.Here, since the non-permeable wall and the rotating body can be made into a unit, the installation work can be facilitated locally.

본 발명의 제7 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점으로부터 제5 관점의 어느 하나에 관계된 파력 발전 시스템이며, 케이슨을 더 구비한다. 상기 케이슨은, 상기 불투과벽과, 상기 불투과벽의 하부 및 상부로부터 각각 바다 측으로 연장되는 저부 및 상벽부를 가진다.A wave generation system according to a seventh aspect of the present invention is a wave generation system according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a caisson. The caisson has the opaque wall and a bottom portion and a top wall portion extending from the lower portion and the upper portion of the opaque wall to the sea side, respectively.

본 발명의 제8 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점으로부터 제7 관점의 어느 하나에 관계된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체열이 설치되고 상기 회전체열의 설치 지점의 수심이 바다측의 개소의 수심보다 얕아지도록 하는 토대를 더 구비한다.A wave power generation system according to an eighth aspect of the present invention is the wave power generation system according to any one of the first aspect to the seventh aspect, wherein the rotary body heat is installed and the water depth of the installation point of the rotary body heat is And a shallower than the water depth.

여기에서, 회전체의 설치 지점이 토대에 의해 높아져, 해당 설치 지점보다 더 바다측의 지점과 비교해서 수위가 낮은 위치에 회전체가 설치된다. 따라서, 이 경우, 회전체 사이를 통과하는 파랑의 진행 속도가 빨라져, 파랑의 에너지의 소실이 커진다. 따라서, 파랑의 반사율을 저하시킬 수 있다.Here, the installation point of the rotating body is raised by the foundation, and the rotating body is installed at a position where the water level is lower than the point on the sea side than the installation point. Therefore, in this case, the traveling speed of the waves passing between the rotating bodies is increased, and the loss of the energy of the waves is increased. Therefore, the reflectance of blue can be lowered.

본 발명의 제9 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제8 관점과 관련된 파력 발전 시스템이며, 상기 토대는, 바다 측에 직면 하는 수직면을 가진다.A wave power generation system according to a ninth aspect of the present invention is the wave power generation system related to the eighth aspect, wherein the foundation has a vertical surface facing the sea side.

여기에서, 수차의 바다측의 근방에서 급격하게 수심이 변화하는 단차가 형성되어 유입해 오는 파랑의 유속이 빨라진다. 따라서, 파랑의 반사율이 한층 더 저하되고, 발전 효율이 한층 더 향상된다.Here, a step is formed in which the water depth rapidly changes in the vicinity of the sea side of the aberration, and the flow velocity of the incoming wave is increased. Therefore, the reflectance of the wave is further lowered, and the power generation efficiency is further improved.

본 발명의 제10 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점으로부터 제9 관점의 어느 하나에 관계된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체는, 파랑의 방향에 의존하지 않고 일정한 방향으로 회전하는 수차이다.A wave power generation system according to a tenth aspect of the present invention is the wave power generation system according to any one of the first aspect to the ninth aspect, wherein the rotating body is an aberration rotating in a constant direction independently of the wave direction.

여기에서, 불투과벽에 대한 도래파시에 있어서도, 역류파시에 있어서도, 회전체가 같은 방향으로 회전한다. 따라서, 발전 효율을 한층 더 향상시킬 수 있다.Here, both in the forward and backward flows against the impermeable wall, the rotating body rotates in the same direction. Therefore, the power generation efficiency can be further improved.

본 발명의 제11 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제10 관점과 관련된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체는, 사보니우스 수차이다.A wave power generation system according to an eleventh aspect of the present invention is the wave power generation system related to the tenth aspect, wherein the rotating body is a Sovonius aberration.

여기에서, 회전체로서 사보니우스 수차가 이용된다. 따라서, 저회전에서도 큰 토크가 발생하고, 저유속에서도 가동하기 쉬운 발전 시스템을 구축할 수 있다.Here, the Sovonius aberration is used as the rotating body. Therefore, a large torque is generated even at a low rotation speed, and a power generation system that is easy to operate even under low oil flow can be constructed.

본 발명의 제12 관점과 관련된 파력 발전 시스템은, 제1 관점으로부터 제11 관점의 어느 하나에 관계된 파력 발전 시스템이며, 상기 회전체의 회전축은, 연직 방향으로 연장된다. 덧붙여 본 명세서에 대해 「연직 방향」이라고 할 때는, 특별히 예고하지 않는 이상 연직 방향과 완전하게 평행한 경우와 연직 방향과 대체로 평행한 경우가 포함되는 것으로 한다.A wave power generation system according to a twelfth aspect of the present invention is the wave power generation system according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the rotation axis of the rotating body extends in the vertical direction. Incidentally, the term " vertical direction " in the present specification includes cases in which the vertical direction is completely parallel to the vertical direction and the case in which the vertical direction is substantially parallel to the vertical direction.

여기에서, 발전기를 수면 위 등의 적절한 위치에 용이하게 설치할 수 있다.Here, the generator can be easily installed at an appropriate position on the water surface or the like.

본 발명에 의하면, 소파의 관점에서는 회전체의 회전 에너지로서 파랑의 에너지를 소산시키면서도, 발전의 관점에서는 에너지 손실을 막을 수 있다. 따라서, 잔잔함을 유지하면서, 종래 의도적으로 소산 되었던 파랑 에너지를 발전의 에너지원으로 이용함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the energy loss from the viewpoint of power generation while dissipating the energy of the wave as the rotation energy of the rotating body from the viewpoint of the sofa. Therefore, the power generation efficiency can be improved by using the wave energy that has conventionally been dissipated intentionally as the energy source of power generation, while maintaining calmness.

[도 1] 본 발명의 제1 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템의 종단면도.
[도 2] 도 1의 II-II 단면도.
[도 3] 본 발명의 제2 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템의 종단면도.
[도 4] 도 3의 IV-IV 단면도.
[도 5] 본 발명의 제3 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템의 횡단면도.
[도 6] 본 발명의 제4 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템의 횡단면도.
[도 7] 변형예와 관련된 파력 발전 시스템의 횡단면도.
[도 8] 다른 변형예와 관련된 파력 발전 시스템의 종단면도.
[도 9] 또 다른 변형예와 관련된 파력 발전 시스템의 종단면도.
[도 10] 실시예 1과 관련된 파력 발전 시스템을 포함한 실험 설비의 측면도.
[도 11a] 실시예 1과 관련된 파력 발전 시스템의 평면도(Ds = 0.084 m의 경우).
[도 11b] 실시예 1과 관련된 파력 발전 시스템의 평면도(Ds = 0.140 m의 경우).
[도 11c] 실시예 1과 관련된 파력 발전 시스템의 평면도(Ds = 0.210 m의 경우).
[도 12] 실시예 1에 있어서의 실험 설비에 포함되는 동력계측시스템의 측면도.
[도 13a] 실시예 1(점) 및 비교예(곡선)에 있어서의 반사율의 비교 결과를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.215의 경우).
[도 13b] 실시예 1(점) 및 비교예(곡선)에 있어서의 반사율의 비교 결과를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.350의 경우).
[도 13c] 실시예 1(점) 및 비교예(곡선)에 있어서의 반사율의 비교 결과를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.525의 경우).
[도 14a] 실시예 1에 있어서의 반사율과 부하 토크(load torque)와의 관계를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.215의 경우).
[도 14b] 실시예 1에 있어서의 반사율과 부하 토크와의 관계를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.350의 경우).
[도 14c] 실시예 1에 있어서의 반사율과 부하 토크와의 관계를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.525의 경우).
[도 15a] 실시예 1에 있어서의 동력 획득 효율을 나타낸 그래프(Ds/h = 0.215의 경우).
[도 15b] 실시예 1에 있어서의 동력 획득 효율을 나타낸 그래프(Ds/h = 0.350의 경우).
[도 15c] 실시예 1에 있어서의 동력 획득 효율을 나타낸 그래프(Ds/h = 0.525의 경우).
[도 16a] 실시예 1에 있어서의 수차의 회전 속도를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.215의 경우).
[도 16b] 실시예 1에 있어서의 수차의 회전 속도를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.350의 경우).
[도 16C] 실시예 1에 있어서의 수차의 회전 속도를 나타낸 그래프(Ds/h = 0.525의 경우).
[도 17] 실시예 2와 관련된 파력 발전 시스템을 포함한 실험 설비의 평면도(상도) 및 측면도(하도).
[도 18a] 실시예 2와 관련된 파력 발전 시스템의 정면도.
[도 18b] 실시예 2와 관련된 파력 발전 시스템의 평면도.
[도 19a] 실시예 2 및 비교예에 있어서의 반사율의 비교 결과를 나타낸 그래프(l'= 0.24 m의 경우)
[도 19b] 실시예 2 및 비교예에 있어서의 반사율의 비교 결과를 나타낸 그래프(l'= 0.34 m의 경우).
[도 19c] 실시예 2 및 비교예에 있어서의 반사율의 비교 결과를 나타낸 그래프(l'= 0.44 m의 경우).
[도 20a] 실시예 2에 있어서의 에너지 변환 효율과 부하 토크와의 관계를 나타낸 그래프(case2).
[도 20b] 실시예 2에 있어서의 에너지 변환 효율과 부하 토크와의 관계를 나타낸 그래프(case3).
[도 21] 실시예 2에 있어서의 반사율 및 수차 사이를 통과하는 최대 유속을 나타낸 그래프.
[도 22a] 실시예 2에 있어서의 일차 변환 효율을 나타낸 그래프(l/l'= 0.91의 경우).
[도 22b] 실시예 2에 있어서의 일차 변환 효율을 나타낸 그래프(l/l'= 0.45의 경우).
1 is a longitudinal sectional view of a wave power generation system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a sectional view taken along line II-II in Fig. 1; Fig.
3 is a longitudinal sectional view of a wave power generation system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a sectional view taken along line IV-IV in Fig. 3;
5 is a cross-sectional view of a wave power generation system according to a third embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a wave power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a wave power generation system according to a modification.
8 is a longitudinal sectional view of a wave power generation system according to another modification.
9 is a longitudinal sectional view of a wave power generation system according to still another modification.
10 is a side view of an experimental facility including a wave power generation system according to Embodiment 1. Fig.
11A is a plan view of a wave power generation system according to Embodiment 1 (D s = 0.084 m).
11B is a plan view (D s) of the wave power generation system according to Embodiment 1 = 0.140 m).
11C is a plan view of the wave power generation system according to Embodiment 1 (D s = 0.210 m).
12 is a side view of a power measurement system included in an experimental facility in Example 1. Fig.
13A is a graph (D s / h = 0.215) showing a comparison result of reflectance in Example 1 (point) and a comparative example (curve).
13B is a graph (D s / h = 0.350) showing the comparison results of reflectance in Example 1 (point) and Comparative Example (curve).
13c is a graph (D s / h = 0.525) showing a comparison result of reflectance in Example 1 (point) and Comparative Example (curve).
14A is a graph (D s / h = 0.215) showing the relationship between the reflectance and the load torque in Example 1. FIG.
14B is a graph (D s / h = 0.350) showing the relationship between the reflectance and the load torque in Example 1. Fig.
14C is a graph (D s / h = 0.525) showing the relationship between the reflectance and the load torque in Example 1. Fig.
15A is a graph showing the power acquisition efficiency in the first embodiment (in the case of D s / h = 0.215).
15B is a graph showing the power acquisition efficiency in the first embodiment (in the case of D s / h = 0.350).
15C is a graph showing the power acquisition efficiency in the first embodiment (in the case of D s / h = 0.525).
16A is a graph showing the rotational speed of the aberration in the first embodiment (in the case of D s / h = 0.215).
16B is a graph (D s / h = 0.350) showing the rotational speed of the aberration in Example 1. Fig.
16C is a graph (D s / h = 0.525) showing the rotation speed of the aberration in Example 1. Fig.
17 is a top view (top view) and a side view (bottom view) of an experimental facility including a wave power generation system according to a second embodiment.
18A is a front view of a wave power generation system according to Embodiment 2. Fig.
18B is a plan view of a wave power generation system according to Embodiment 2. Fig.
19A is a graph (l '= 0.24 m) showing the results of comparison of reflectance in Example 2 and Comparative Example;
19B is a graph (l '= 0.34 m) showing the results of comparison of reflectance in Example 2 and Comparative Example.
19c is a graph showing the results of comparison of reflectance in the case of Example 2 and Comparative Example (in the case of l '= 0.44 m).
20A is a graph (case 2) showing the relationship between the energy conversion efficiency and the load torque in Example 2. Fig.
20B is a graph (case 3) showing the relationship between the energy conversion efficiency and the load torque in Example 2. Fig.
21 is a graph showing the reflectance and the maximum flow rate passing between aberrations in Example 2. Fig.
22A is a graph showing the primary conversion efficiency in the second embodiment (in the case of l / l '= 0.91). Fig.
22B is a graph showing the primary conversion efficiency in the second embodiment (in the case of l / l '= 0.45).

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 몇 개의 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템에 대해 설명한다.Hereinafter, a wave power generation system according to some embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<1. 제1 실시 형태> <1. First Embodiment>

<1-1. 파력 발전 시스템의 구성> <1-1. Wave power generation system configuration>

도 1 및 도 2에, 제1 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (1)을 나타낸다. 도 1은, 파력 발전 시스템 (1)의 종단면도이며, 도 2는, 도 1의 II-II 단면도이다. 파력 발전 시스템 (1)은, 바다 속에 설치되어 방파제로서의 기능과 발전 시스템으로서의 기능을 가지는 구조물이다. 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 파력 발전 시스템 (1)은, 불투과벽 (10)과 불투과벽 (10)의 바다 측에 설치되는 수차열 (2)(회전체열)를 구비한다. 불투과벽 (10)은, 파랑의 진행 방향과 교차하도록 연장되어 해안측과 바다측을 분리하듯이 설치된다. 수차열 (2)은, 복수의 수차 (20)(회전체)를, 평면시에서 불투과벽 (10)이 연장되는 방향에 따라 배열함으로써 구성된다. 도 2에 나타내듯이, 수차열 (2)를 구성하는 복수의 수차 (20)의 회전축 (21)을 이은 선과 불투과벽 (10)과는, 평면시에서 대체로 평행이다.Fig. 1 and Fig. 2 show a wave power generation system 1 according to the first embodiment. Fig. 1 is a longitudinal sectional view of the wave power generation system 1, and Fig. 2 is a sectional view taken along the line II-II in Fig. The wave power generation system 1 is a structure installed in the sea and having a function as a breakwater and a function as a power generation system. 1 and 2, the wave power generation system 1 includes an opaque wall 10 and an aberration column 2 (rotating body heat) provided on the sea side of the opaque wall 10 . The impermeable wall 10 is installed so as to intersect with the traveling direction of the wave and to separate the coast side and the sea side. The aberration column 2 is constituted by arranging a plurality of aberration lenses 20 (rotating bodies) in a direction in which the opaque wall 10 extends in a plan view. As shown in Fig. 2, a line connecting the rotation axis 21 of a plurality of aberrums 20 constituting the aberration column 2 and the non-transmissive wall 10 are substantially parallel in plan view.

도 1에 도시한 바와 같이, 불투과벽 (10)은, 해저에 형성된 토대(groundsill)(11)상에 설치되어 토대 (11)상으로부터 연직 방향으로 세워져 있는 구형(rectangular) 모양의 평판이다. 불투과벽 (10)의 상부에는, 바다측으로 구형 모양의 덮개부 (12)(상벽부)가 불투과벽 (10)에 직교하도록 돌출되어 있고 불투과벽 (10)의 하부에는, 바다측으로 구형 모양의 저부 (13)가 불투과벽 (10)에 직교 하도록 돌출된다. 즉, 덮개부 (12)와 저부 (13)는 수평 방향으로 확장된다. 저부 (13)는, 토대 (11)상에 설치되어 저부 (13)와 일체로 형성되어 불투과벽 (10) 및 덮개부 (12)를 강고하게 지지한다. 본 실시 형태와 관련된 수차 (20)는, 연직 방향으로 늘어나는 회전축 (21)을 가지고 있어 회전축 (21)의 하부가 저부 (13)에 회전 가능하게 고정된다. 덮개부 (12)의 하부에는, 발전기 (3)가 설치되어 있어 회전축 (21)의 상부는, 발전기 (3)에 회전 가능하게 수취된다. 불투과벽 (10)과 덮개부 (12)와 저부 (13)는 케이슨(caisson)을 구성하고, 예를 들어, 콘크리트제이다. 토대 (11)도, 콘크리트제로 할 수 있다.As shown in Fig. 1, the non-permeable wall 10 is a rectangular flat plate provided on a groundsill 11 formed on the sea floor and standing in a vertical direction from the foundation 11. In the upper portion of the non-permeable wall 10, a rectangular lid portion 12 (upper wall portion) projects perpendicularly to the non-permeable wall 10, and at the lower portion of the non- Shaped bottom portion 13 protrudes perpendicularly to the non-permeable wall 10. As shown in Fig. That is, the lid portion 12 and the bottom portion 13 extend in the horizontal direction. The bottom part 13 is provided on the base 11 and integrally formed with the bottom part 13 to firmly support the non-permeable wall 10 and the lid part 12. The aberration 20 related to the present embodiment has a rotary shaft 21 extending in the vertical direction so that the lower portion of the rotary shaft 21 is rotatably fixed to the bottom portion 13. [ A generator 3 is provided under the lid portion 12 so that the upper portion of the rotary shaft 21 is rotatably received by the generator 3. The non-permeable wall 10, the lid 12 and the bottom 13 constitute a caisson and are, for example, made of concrete. The foundation (11) can also be made of concrete.

토대 (11)는, 케이슨이나 수차열 (2)를 안정적으로 지지하는 역할도 달성하지만, 파랑의 반사율을 저하시킬 수도 있다. 또, 발전 효율을 올리는 것도 가능하다. 즉, 수차 (20)의 설치 위치가 토대 (11)(및 저부 (13))에 의해 높아져, 수위가 낮은(얕은) 위치에 수차 (20)가 설치되게 되고, 이 경우, 수차 (20) 사이를 통과하는 파랑의 진행 속도가 빨라져, 파랑의 에너지의 소실이 커지기 때문이다. 본 실시 형태의 토대 (11)는, 불투과벽 (10)과 수차열 (2)의 사이를 확장하여, 수차열 (2)의 바다측의 근방에서 바다 측을 향해 하부로 경사져 있다.The base 11 also plays a role of stably supporting the caisson or the aberration column 2, but may also lower the reflectance of blue. It is also possible to increase the power generation efficiency. That is, the setting position of the aberration 20 is raised by the base 11 (and the bottom portion 13), and the aberration 20 is provided at a position where the water level is low (shallow). In this case, The speed of progress of the wave passing through the center becomes faster, and the loss of energy of the wave becomes larger. The base 11 of the present embodiment extends between the opaque wall 10 and the aberration column 2 and is inclined downward toward the sea side in the vicinity of the sea side of the aberration column 2.

불투과벽 (10)은, 방파제를 구성해, 바다 측으로부터의 파랑을 반사시켜, 바다측으로 돌려주는 역할을 달성하는 구조물이다. 불투과벽 (10)은, 바다 측에 수직면을 가지고 있다. 해면의 수위는, 조수의 간만 이나 기상 조건에 따라 변동하지만, 본 실시 형태와 관련된 불투과벽 (10)은, 일반적인 기상 조건하에서, 임의의 시각에 있고 해면을 넘는 정도의 높이이다. 또, 불투과벽 (10)과 수차열 (2)은, 유수실을 구성하는 것과 같이, 일정한 간격을 두어 배치된다.The non-permeable wall 10 is a structure that constitutes a breakwater and reflects the waves from the sea side to return it to the sea side. The impermeable wall 10 has a vertical plane on the sea side. The surface level of the sea surface varies depending on the tide of the fresh water and the weather conditions. However, the non-permeable wall 10 related to the present embodiment is a height of about the sea surface at an arbitrary time under ordinary weather conditions. In addition, the opaque wall 10 and the aberration column 2 are arranged at regular intervals, as in the case of forming the water retention chamber.

바다측으로부터 수차열 (2)에 도달한 파랑은, 수차열 (2)를 통과해 불투과벽 (10)에 충돌해 반사한다. 그리고, 반사파는, 수차열 (2)를 재차 통과하고, 바다측으로 되돌아오고 간다. 그 사이에, 수차열 (2)를 통과하는 파랑의 작용에 의해, 수차 (20)가 각각 회전해, 파랑의 에너지가 수차 (20)의 회전 에너지로 변환된다. 즉, 수차열 (2)은, 불투과벽 (10)과 함께, 파랑의 에너지를 소산시키는 소파공(wave dissipation works)의 역할을 수행한다. 또, 불투과벽 (10)의 바다 측에는, 상기와 같은 수차열 (2)가 설치되어 있지만, 종래의 투수공을 가지는 투과성의 전벽(특허 문헌 1 참조)은 설치되어 있지 않다. 이런 면에서, 수차열 (2)은, 종래의 방파제로 이용되고 있는 투과성의 전벽의 대체가 된다고 말할 수 있다.The wave that has reached the aberration column 2 from the sea side passes through the aberration column 2 and collides with the opaque wall 10 to be reflected. Then, the reflected wave passes again through the aberration column 2 and returns to the sea side. In the meantime, the aberration 20 is rotated by the action of the wave passing through the aberration column 2, and the energy of the wave is converted into the rotational energy of the aberration 20. That is, the aberration column 2, along with the impermeable wall 10, serves as wave dissipation works for dissipating the energy of the wave. Although the above-mentioned aberration column 2 is provided on the ocean side of the non-permeable wall 10, a permeable front wall having a conventional permeable hole (see Patent Document 1) is not provided. In this respect, it can be said that the aberration column 2 is a substitute for the permeable front wall used as a conventional breakwater.

본 실시 형태와 관련된 수차 (20)는, 파랑의 방향에 의존하지 않고 일정한 방향으로 회전하는 수차이다. 따라서, 불투과벽 (10)에 대한 유입파(incoming wave)시에 있어서도 역류파(backwash wave)시에 있어서도, 각 수차 (20)는 같은 방향으로 회전해, 발전에 기여한다. 또, 도 1에 나타내듯이, 본 실시 형태와 관련된 각 수차 (20)는, 공통의 회전축 (21)을 가지는 상하 방향으로 적층된 복수단(본 실시 형태에서, 삼단)의 사보니우스 수차(Savonius water turbine) (20A ~ 20C)를 가진다. 따라서, 수차 (20)는, 사보니우스 수차의 일반적인 성질로서 저회전으로 큰 토크를 발생시켜, 저유속(low flow velocity)으로 가동하기 쉬운 성질을 가진다. 덧붙여 다른 실시 형태에서는, 각 수차 (20)를 일단 구성으로 하는 것도 가능하다. 본 실시 형태와 관련된 수차 (20)는, 일반적인 기상 조건하에서는, 상하 방향으로 늘어선 사보니우스 수차 (20A ~ 20C)의 적어도 일부가, 임의의 시각에 있어 해면 아래에 존재하도록 배치되어 있다. 따라서, 파력 발전 시스템 (1)은, 파랑의 간만의 영향을 받는 일 없이, 상시, 모든 수차 (20)를 회전시킬 수 있다.The aberration 20 related to the present embodiment is an aberration that rotates in a constant direction without depending on the wave direction. Therefore, both at the time of an incoming wave to the opaque wall 10 and at the time of a backwash wave, each aberration 20 rotates in the same direction and contributes to power generation. 1, each aberration 20 associated with the present embodiment includes a plurality of stages (in this embodiment, three stages) of a plurality of stages stacked in the vertical direction having a common rotation axis 21, water turbine (20A to 20C). Therefore, the aberration 20 is a general property of the Sovnesi's aberration, and generates a large torque at a low rotation and has a property of being easy to operate at a low flow velocity. Incidentally, in another embodiment, each aberration 20 may be configured in a single stage. The aberration 20 related to the present embodiment is arranged so that at least a part of the Sovoneys aberration 20A to 20C arranged in the vertical direction exists below the sea surface at an arbitrary time under the ordinary gas phase condition. Therefore, the wave power generation system 1 can rotate all the aberrations 20 at all times without being affected by only the wave trough.

도 2에 나타내듯이, 본 실시 형태와 관련된 사보니우스 수차 (20A ~ 20C)는, 각각, 횡단면시(cross-section view)에서 반원형의 수차날개 (22)를 2매씩 가진다. 이러한 2개의 수차날개 (22)는, 일방을 회전축 (21)의 주위에서 180°회전시켰을 때에 타방과 겹쳐지는 위치 관계로 배치되어 있다. 또, 상하 방향으로 인접하는 사보니우스 수차의 수차날개 (22)는, 회전축 (21)의 주위에서 소정의 각도만큼 어긋난 위치에 배치되어 있고 이것에 의해, 수차 (20) 전체의 회전이 매끄럽게 된다. 덧붙여 본 실시 형태에서는, 이 차이의 각도는, 360°을 사보니우스 수차의 단수인 3으로 나눈 120°로 설정되어 있어 회전의 매끄러움이 최적화되어 있다.As shown in Fig. 2, the Sovnouis aberration 20A to 20C according to the present embodiment has two aberration wings 22 each having a semicircular shape at a cross-section view. These two aberration wings 22 are arranged in a positional relationship in which one of them is rotated 180 degrees around the rotation axis 21 to overlap with the other. In addition, the aberration blades 22 of the Sovonius aberration adjacent in the up-and-down direction are disposed at positions shifted by a predetermined angle from the periphery of the rotary shaft 21, whereby the rotation of the entire aberration 20 becomes smooth . Incidentally, in this embodiment, the angle of this difference is set to 120 deg. Divided by 3, which is the number of the pupil aberration, so that the smoothness of the rotation is optimized.

또, 도 2에 나타내듯이, 본 실시 형태와 관련된 수차열 (2)에 포함되는 서로 이웃한 2개의 수차 (20)는, 상반된 방향으로 회전하도록 구성되어 있다. 즉, 수차열 (2)에는, 시계 방향 회전의 수차 (20)와 반시계 방향 회전의 수차 (20)가 교대로 배열되고 있다. 그 결과, 인접하는 수차 (20) 사이에서, 수차 (20)의 움직임, 혹은 이것에 수반되는 수류의 방향에 간섭하는 것이 없이, 파랑이 부드럽게 수차열 (2)를 통과할 수 있다. 덧붙여 수차열 (2)에 포함되는 복수의 수차 (20)는, 서로 이웃한 2개의 수차의 회전 방향이 다른 점을 제외하고는 같은 구조를 가진다.As shown in Fig. 2, the two adjacent aberrators 20 included in the aberration column 2 according to the present embodiment are configured to rotate in opposite directions. That is, the aberration 20 in the clockwise direction and the aberration 20 in the counterclockwise direction are alternately arranged in the aberration column 2. As a result, the wave can smoothly pass through the aberration column 2 without interfering with the movement of the aberration 20 or the direction of the water flow accompanying the aberration 20 between adjacent aberrations 20. Incidentally, a plurality of aberrations 20 included in the aberration column 2 have the same structure except that the rotation directions of two adjacent aberration are different.

덧붙여 수차열 (2)에 포함되는 서로 이웃한 2개의 수차가 상반된 방향으로 회전하는 구성(이하, 교호 회전 구성)은, 본 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (1) 뿐만 아니라, 여러가지 파력 발전 시스템에 대해 채용할 수 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재되는, 불투과벽의 바다 측에 투과성의 전벽을 가지는 방파제의 유수실 내에 배치되는 수차열에 대해서도, 교호 회전 구성을 적용할 수 있다.In addition, the configuration in which two adjacent aberrations included in the aberration column 2 are rotated in opposite directions (hereinafter referred to as an alternate rotation configuration) is not limited to the wave power generation system 1 according to the present embodiment, . For example, an alternate rotation configuration can be applied to the aberration column arranged in the water chamber of the breakwater having permeable front wall on the sea side of the non-permeable wall described in Patent Document 1. [

이상과 같이, 파랑의 작용에 의해 수차 (20)가 회전하면, 발전기 (3)는, 그 회전력을 회전축 (21)을 통하여 받아서 발전을 실시한다. 덧붙여 수차의 회전 에너지를 전력으로 변환하는 발전기의 구성에 대해서는, 주지하기 때문에, 본원에서는 상세한 설명을 생략한다. 발전기 (3)는, 회전축 (21)의 회전 에너지를 전력으로 변환 것이 가능한 한, 구성은 문제 삼지 않는다. 발전기 (3)의 배치에 관해서도 마찬가지여서, 회전축 (21)의 윗쪽에 한정하지 않고, 임의의 위치에 설치할 수 있다.As described above, when the aberration 20 is rotated by the action of the wave, the generator 3 receives the rotation force through the rotation shaft 21 and performs power generation. Incidentally, the construction of the generator for converting the rotational energy of the aberration into electric power will be described in detail, so that the detailed description thereof will be omitted here. The configuration of the generator 3 is not a problem as long as the rotational energy of the rotating shaft 21 can be converted into electric power. The arrangement of the generator 3 is not limited to the upper side of the rotary shaft 21 but can be arranged at an arbitrary position.

그리고, 발전기 (3)에서 발전된 전력은, 도시되지 않는 송전 설비를 통하여, 육지쪽의 변전소 등에 송전된다. 파력 발전 시스템 (1)은, 방파제의 기능을 달성할 수 있도록, 통상 근해에 설치되기 때문에, 송전에 의한 전력 손실이 억제되도록 되어 있다.Then, the electric power generated by the generator 3 is transmitted to a substation on the land side through a transmission facility (not shown). Since the wave power generation system 1 is usually installed in the offshore region so as to achieve the function of the breakwaters, power loss due to transmission is suppressed.

이상에서, 파력 발전 시스템 (1)에서, 파랑의 에너지는, 수차 (20)의 회전 에너지로 효율적으로 변환되어 해당 회전 에너지가 발전기 (3)에 의해 전력으로 변환된다. 이것에 의해, 파랑의 에너지가 소산하여, 소파를 하는 것과 동시에, 파랑의 에너지로부터 효율적으로 발전할 수 있다.As described above, in the wave power generation system 1, the energy of the wave is efficiently converted into the rotational energy of the aberration 20, and the corresponding rotational energy is converted into electric power by the generator 3. As a result, the energy of the blue light is dissipated and the sofa can be generated, and at the same time, it can efficiently develop from the energy of the blue.

<1-2. 특징><1-2. Features>

파력 발전 시스템 (1)에서는, 방파제에 있어서의 불투과벽 (10)의 바다 측에 투과성의 전벽이 생략 되고 이것에 대신하여, 수차열 (2)이 설치된다. 이에 의해, 파랑의 에너지는, 투과성의 전벽을 구비한 종래의 파력 발전 시스템과 같이, 전벽의 투수공 근방에서 발생하는 소용돌이에 의해 소산 당하는 일 없이, 수차열 (2)의 회전에 효율적으로 이용된다. 즉, 소파의 관점에서는, 수차열 (2)의 회전 에너지로서 파랑의 에너지를 소산시키면서도, 발전의 관점에서는, 소용돌이의 발생에 의한 에너지 손실이 방지되고 있다. 따라서, 파력 발전 시스템 (1)에서는, 잔잔함이 유지되는 것과 동시에, 발전 효율을 높일 수 있다.In the wave power generation system 1, the permeable front wall is omitted on the sea side of the non-permeable wall 10 in the breakwater, and the aberration column 2 is provided instead. As a result, the energy of the wave is efficiently used for rotation of the aberration column 2 without being dissipated by the vortex generated in the vicinity of the water hole in the front wall, as in the conventional wave power generation system having the permeable front wall . That is, from the viewpoint of the sofa, the energy loss due to the occurrence of the vortex is prevented from the viewpoint of power generation while dissipating the energy of the wave as the rotational energy of the aberration column 2. Therefore, in the wave power generation system 1, the calmness can be maintained and the power generation efficiency can be increased.

파력 발전 시스템 (1)은, 예를 들면, 어항이나 상업항, 피난항등의 항만 시설로서 실현되는 것이 가능하다. 또, 파력 발전 시스템 (1)은, 기존의 방파제가 열화등에 의해서 치환할 필요가 생겼을 경우등이 있으면, 비교적 원활히 도입을 도모할 수 있다.The wave power generation system 1 can be realized, for example, as a port facility of a fishing port, a commercial port, or an evacuation port. In addition, the wave power generation system 1 can be relatively smoothly introduced if there is a need to replace the existing breakwaters due to deterioration or the like.

<2. 제2 실시 형태> <2. Second Embodiment>

다음에, 제2 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (101)에 대해 설명한다. 도 3은, 파력 발전 시스템 (101)의 종단면도이며, 도 4는, 도 3의 IV-IV 단면도이다. 파력 발전 시스템 (101)은, 바다 속에 설치되어 방파제로서의 기능과 발전 시스템으로서의 기능을 가지는 구조물이며, 제1 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (1)으로 많은 점에서 공통된다. 이하에서는, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 제1 실시 형태와 같은 구성에는 같은 참조 부호를 교부해 상세한 설명을 생략한다.Next, the wave power generation system 101 related to the second embodiment will be described. Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the wave power generation system 101, and Fig. 4 is a sectional view taken on line IV-IV of Fig. The wave power generation system 101 is a structure that is installed in the sea and has a function as a breakwater and a function as a power generation system and is common to many points in the wave power generation system 1 related to the first embodiment. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described, and the same constituent elements as those of the first embodiment will be denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

파력 발전 시스템 (101)은, 제1 실시 형태와 같게, 불투과벽 (10), 덮개부 (12)(상벽부), 저부 (13), 토대 (11), 수차열 (2) 및 발전기 (3)을 구비하는 것 외에, 제1 정류 부재 (150) 및 제2 정류 부재 (160)을 구비한다. 본 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (101)과 제1 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (1)과의 주된 차이점은, 제1 정류 부재 (50) 및 제2 정류 부재 (60)가 존재하는지 아닌지에 있다. The wave power generation system 101 is constructed in the same manner as in the first embodiment except that the non-permeable wall 10, the lid portion 12 (upper wall portion), the bottom portion 13, the foundation 11, the aberration column 2, 3, the first rectifying member 150 and the second rectifying member 160 are provided. The main difference between the wave power generation system 101 related to the present embodiment and the wave power generation system 1 related to the first embodiment is that whether or not the first rectifying member 50 and the second rectifying member 60 exist have.

또, 제2 실시 형태와 관련된 수차열 (2)는, 제1 실시 형태와 같이, 복수의 수차 (120)(회전체)를 불투과벽 (10)으로부터 일정한 간격을 두고, 평면시에서 불투과벽 (10)이 연장되는 방향에 따라 배열함으로써 구성된다. 그렇지만, 각 수차 (120)는, 제1 실시 형태와 달리, 사보니우스 수차가 상하 방향으로 적층된 복수단 구성이 되지 않고, 일단 구성이다. 그렇지만, 제2 실시 형태의 사보니우스 수차 (120)을 다단 구성으로 할 수도 있다.In the aberration column 2 according to the second embodiment, as in the first embodiment, a plurality of aberration lenses 120 (rotating bodies) are arranged at regular intervals from the opaque wall 10, And arranged along the direction in which the wall 10 extends. However, unlike the first embodiment, each aberration 120 does not have a plurality of stages in which the Sovonius aberration is stacked in the vertical direction and has a one-end structure. However, the Sovonius aberration 120 of the second embodiment may have a multi-stage configuration.

수차 (120)는, 상하 방향에서 위로부터 순서대로, 축상부 (131), 날개부 (132) 및 축하부 (133)을 가진다. 날개부 (132)는, 상 플랜지(upper flange) (134), 하 플랜지(bottom flange) (135) 및 한 벌의 수차날개 (136)를 포함하고 있다.The aberration section 120 has a shaft top 131, a wing section 132, and a shaft section 133 in this order from the top to the bottom. The wing portion 132 includes an upper flange 134, a bottom flange 135, and a pair of aberration wings 136.

각 수차날개 (136)는, 반원통 형상이며, 수차 (120)는, 2개의 수차날개 (136)가 수차 (120)의 회전축 (121)에 대해서 180°회전 대칭으로 배치된 사보니우스형이다. 이 때문에, 제1 실시 형태와 같이, 수차 (120)도, 한 방향으로만 회전할 수 있다. 각 수차날개 (136)는, 상단부에 상 플랜지 (134)가 연결되고 하단부에 하 플랜지 (135)가 연결되고 있어 양 플랜지 (134, 135)의 외주에 도달하지만, 외주로부터 외측으로 돌출하지 않는다. 또, 수차날개 (136)의 상부는, 일반적인 기상 조건하에서, 항상 수면 (114)보다 윗쪽에 노출하고 있다. 축상부 (131) 및 축하부 (133)은, 불투과벽 (10)에 대해서 평행이며, 불투과벽 (10)으로부터 일정한 거리를 두고 배치되어 있다.Each aberration wing 136 has a semi-cylindrical shape and the aberration 120 is a saberoid type in which the two aberration wings 136 are arranged to be rotationally symmetric with respect to the rotation axis 121 of the aberration 120 by 180 . Therefore, as in the first embodiment, the aberration 120 can be rotated in only one direction. Each aberration wing 136 has an upper flange 134 connected to an upper end portion and a lower flange 135 connected to a lower end portion to reach the outer periphery of both flanges 134 and 135 but does not project outward from the outer periphery. The upper portion of the aberration wing 136 is exposed above the water surface 114 at all times under normal weather conditions. The shaft upper portion 131 and the shaft receiving portion 133 are parallel to the opaque wall 10 and are disposed at a certain distance from the opaque wall 10.

상 플랜지 (134)의 표면의 중심으로는, 축상부 (131)의 하단부가 연결되어 축상부 (131)와 상 플랜지 (134)는 같은 축이다. 축상부 (131)는, 연직 방향으로 연장되고 게다가 단부가 덮개부 (12)에 설치된 관통공 (115)에 삽입되어 회전 자재에 축지된다. 유사하게, 하 플랜지 (135)의 아래쪽 면의 중심에는, 축하부 (133)의 상단부가 연결되어 축하부 (133)와 하 플랜지 (135)는 같은 축이다. 축하부 (133)은, 연직 방향으로 연장되어 그 하단부가 저부 (13)의 표면에 설치된 축수공 (116)에 삽입되어 회전 자재에 축지된다. The lower end of the shaft portion 131 is connected to the center of the surface of the upper flange 134 such that the shaft upper portion 131 and the upper flange 134 are coaxial. The shaft portion 131 extends in the vertical direction and is inserted into the through hole 115 formed in the lid portion 12 to be axially supported on the rotary member. Similarly, the upper end of the shaft portion 133 is connected to the center of the lower surface of the lower flange 135, so that the shaft portion 133 and the lower flange 135 are on the same axis. The shrinking portion 133 extends in the vertical direction and the lower end of the shaft portion 133 is inserted into the shaft hole 116 provided on the surface of the bottom portion 13 and is pivoted to the rotary material.

또, 도 4에 나타내듯이, 본 실시 형태와 관련된 서로 이웃한 2개의 수차 (120)도, 상반된 방향으로 회전하도록 구성되어 있다. 즉, 평면시에서 반시계 방향으로 회전하는 수차 (120)(이하, 제1 수차 (120 A)라고 한다)와 평면시에서 시계 방향으로 회전하는 수차(이하, 제2 수차 (120 B)라고 한다)가, 수차 (120)의 배열 방향에 따라서 교대로 배열되어 있다. 횡단면시에서, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A)와 제2 수차 (120 B)는, 양 수차 (120 A, 120 B)의 회전축 (121)으로부터 등거리에 있는 직선에 대해, 선대칭인 형상을 가지고 있다. 수차열 (2)의 사이를 파랑이 통과할 때, 제1 수차 (120 A)의 2개의 수차날개 (136)는, 모두 해당 제 1 수차 (120 A)가 평면시에서 반시계 방향으로 회전하도록 파랑에 밀린다. 유사하게 제2 수차 (120 B)의 2개의 수차날개 (136)도, 모두 해당 제 2 수차 (120 B)가 평면시에서 시계 방향으로 회전하도록 파랑에 밀린다.As shown in Fig. 4, two adjacent aberration aber 120 related to the present embodiment are also configured to rotate in opposite directions. That is, an aberration 120 (hereinafter referred to as a first aberration 120A) rotating in a counterclockwise direction in plan view and an aberration rotating clockwise in a plan view (hereinafter referred to as a second aberration 120B) Are arranged alternately in accordance with the arrangement direction of the aberration 120. The first aberration 120a and the second aberration 120B which are adjacent to each other in the cross sectional view have a shape symmetrical with respect to a straight line equidistant from the rotational axis 121 of the positive aberrations 120A and 120B Have. When the waves pass between the aberration rows 2, the two aberration blades 136 of the first aberration 120A are set such that all of the first aberrations 120a rotate counterclockwise in plan view It is pushed to blue. Similarly, the two aberration wings 136 of the second aberration 120B are both pushed to the blue so that the corresponding second aberration 120B rotates clockwise in plan view.

상기와 같이, 서로 이웃한 수차 (120 A, 120 B)는, 회전 방향이 역방향이다. 이 때문에, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A)의 회전축 (121)과 제2 수차 (120 B)의 회전축 (121)과의 사이는, 바다측으로부터 불투과벽 (10) 측으로 유입하려고 하는 파랑 F1이 통과하는 유입 영역 (118), 또는 불투과벽측으로부터 바다측으로 유출하려고 하는 파랑 F2가 통과하는 유출 영역 (119)이 된다. 유입 영역 (118)과 유출 영역 (119)는 수차 (120)의 배열 방향에 따라서 교대로 형성된다.As described above, the aberrations 120A and 120B adjacent to each other are rotated in the opposite directions. Therefore, between the rotation axis 121 of the first aberration 120a adjacent to the rotation axis 121 of the second aberration 120B and the rotation axis 121 of the second aberration 120B, The inflow region 118 through which F1 passes or the outflow region 119 through which the blue F2 to flow out from the opaque wall side to the sea side passes. The inflow region 118 and the outflow region 119 are alternately formed in accordance with the arrangement direction of the aberration 120.

본 실시 형태에서, 제1 정류 부재 (150)는 복수 존재해 열을 형성하고, 제2 정류 부재 (160)도 복수 존재해 열을 형성한다. 제1 정류 부재 (150) 및 제2 정류 부재 (160)는, 각각, 연직 방향으로 연장되어 각각의 상단부가 덮개부 (12)의 아래쪽 면에 고정되고 각각의 하단부가 저부 (13)의 표면에 고정된다. 제1 정류 부재 (150) 및 제2 정류 부재 (160)는, 직육면체 형상이며, 도 4에 나타내듯이, 횡단면(수평 방향의 단면) 형상은 정방형이다. 제1 정류 부재 (150) 및 제2 정류 부재 (160)의 정방형인 횡단면의 대각선의 치수는, 수차 (120)의 상 플랜지 (134) 및 하 플랜지 (135)의 직경과 거의 같다.In the present embodiment, a plurality of first rectifying members 150 exist to form heat, and a plurality of second rectifying members 160 exist to form heat. Each of the first rectifying member 150 and the second rectifying member 160 extends in the vertical direction and each upper end portion is fixed to the lower surface of the lid portion 12 and each lower end portion is fixed to the surface of the bottom portion 13 . The first rectifying member 150 and the second rectifying member 160 have a rectangular parallelepiped shape. As shown in Fig. 4, the cross section (the cross section in the horizontal direction) is square. The diagonal dimension of the square cross section of the first rectifying member 150 and the second rectifying member 160 is substantially equal to the diameter of the upper flange 134 and the lower flange 135 of the aberration 120.

제1 정류 부재 (150)는, 유출 영역 (119)의 바다측의 근방에 배치되어 그 횡단면의 4개의 정점 중 하나(이하, 제1 정점 (151)이라고 한다)를 유출 영역 (119) 측으로 향하게 한다. 보다 자세하게는, 제1 정류 부재 (150)는, 횡단면시에서 제1 정류 부재 (150)의 제1 정점 (151)과 그 대각의 제2 정점 (152)를 통과하는 가상선 (142)이, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)의 회전축 (121)에 각각 대응하는 점을 통과하는 가상 선분 (141)의 중점 또는 그 근방을 지나도록 배치된다. 가상선 (142) 및 가상 선분 (141)은, 직교한다. 제1 정점 (151)는, 가상 선분 (141)보다 바다 측에 있지만, 제1 정류 부재 (150)는 서로 이웃한 제1 수차 (120 A)와 제2 수차 (120 B)와의 사이에 형성된 간극에 들어와 있다.The first rectifying member 150 is disposed in the vicinity of the sea side of the outflow region 119 and directs one of the four vertices of the transverse section (hereinafter, referred to as a first vertex 151) toward the outflow region 119 do. More specifically, the first rectifying member 150 is configured such that the imaginary line 142 passing through the first vertex 151 of the first rectifying member 150 and the second vertex 152 diagonally opposite to the first rectifying member 150 in the cross- Are disposed so as to pass through or near the midpoint of the virtual line segment 141 passing through the point corresponding to the first aberration 120a and the second axis 120b of the second aberration 120B. The virtual line 142 and the virtual line segment 141 are orthogonal. Although the first vertex 151 is located on the sea side than the imaginary line segment 141, the first rectifying member 150 has a gap formed between the adjacent first aberration 120a and the second aberration 120B .

제2 정류 부재 (160)는, 유입 영역 (118)의 불투과벽 (10)측의 근방에 배치되어 그 횡단면의 4개의 정점 중 하나(이하, 제1 정점 (161)이라고 한다)를 유입 영역 (118) 측으로 향하게 한다. 보다 자세하게는, 제2 정류 부재 (160)는, 횡단면시에서 제2 정류 부재 (160)의 제1 정점 (161)과 그 대각의 제2 정점 (162)를 통과하는 가상선 (144)이, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)의 회전축 (121)에 각각 대응하는 점을 통과하는 가상 선분 (143)의 중점 또는 그 근방을 지나도록 배치되어 있다. 가상선 (144) 및 가상 선분 (143)은, 직교 한다. 제1 정점 (161)은 가상 선분 (143)보다 불투과벽 (10) 측에 있지만, 제2 정류 부재 (160)은, 서로 이웃한 수차 (120)사이에 형성된 간극에 들어와 있다.The second rectifying member 160 is disposed in the vicinity of the opaque wall 10 side of the inflow region 118 to form one of the four vertices of the cross section (hereinafter referred to as a first vertex 161) As shown in FIG. More specifically, the second rectifying member 160 is configured such that the imaginary line 144 passing through the first vertex 161 of the second rectifying member 160 and the second vertex 162 diagonal to the second rectifying member 160 in the cross- Are disposed so as to pass through or near the midpoint of an imaginary line segment 143 passing through a point corresponding to the first aberration 120a and the second axis 120b of the second aberration 120B. The virtual line 144 and the virtual line segment 143 are orthogonal. The first vertex 161 is on the side of the opaque wall 10 rather than the imaginary line 143 and the second rectifying member 160 enters a gap formed between adjacent aberrations 120.

다음에는, 이 파력 발전 시스템 (101)이 파랑을 소파 하면서, 발전하는 구조에 대해 설명한다. 도 4에 나타내듯이, 불투과벽 (10) 측으로 유입하려고 하는 파랑 F1는, 유출 영역 (119)의 하류 측에 배치된 제1 정류 부재 (150)의 바다 측에 위치하는 제2 정점 (152)에 대응하는 각부에 부딪쳐서 좌우(도 4에 있어서의 상하 방향, 이하 같다)로 나누어져 유입 영역 (118)으로 가이드된다. 그 후, 파랑 F1는, 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)의 수차날개 (136)의 내주면을 밀어 양 수차 (120 A, 120 B)를 회전시킨다. 이 때, 평면시에서 제1 수차 (120 A)는 반시계 방향으로 회전하고, 제2 수차 (120 B)는 시계 방향으로 회전한다. 파랑 F1는, 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)를 회전시킨 후, 유입 영역 (118)의 하류 측에 배치된 제2 정류 부재 (160)의 바다 측에 위치하는 제1 정점 (161)에 대응하는 각부에 부딪쳐, 막힘없이 유출 영역 (119)으로 유입된다.Next, a structure in which the wave power generation system 101 generates electricity while soaking the wave is described. 4, the wave F1 to be flowed toward the non-permeable wall 10 has a second vertex 152 located on the sea side of the first rectifying member 150 disposed on the downstream side of the outflow region 119, And is guided to the inflow region 118 by being divided into left and right (upward and downward directions in FIG. Thereafter, the wave F1 pushes the inner peripheral surfaces of the aberration blades 136 of the first aberration 120A and the second aberration 120B to rotate the positive aberrations 120A and 120B. At this time, in a plan view, the first aberration 120A rotates in a counterclockwise direction and the second aberration 120B rotates in a clockwise direction. The wave F1 rotates the first aberration 120a and the second aberration 120B and then rotates the first aberration 120a and the second aberration 120b at the first side of the second rectifying member 160, It collides with each corner corresponding to the vertex 161 and flows into the outflow region 119 without clogging.

또, 불투과벽 (10)측으로부터 유출하려고 하는 파랑 F2는, 유입 영역 (118)의 하류 측에 배치된 제2 정류 부재 (160)의 불투과벽 (10) 측에 위치하는 제2 정점 (162)에 대응하는 각부에 부딪쳐 좌우로 나누어져 유출 영역 (119)으로 가이드된다. 그 후, 파랑 F2는, 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)의 수차날개 (136)의 내주면을 밀어, 양 수차 (120 A, 120 B)를 회전시킨다. 이 때, 평면시에서 제1 수차 (120 A)는 반시계 방향으로 회전하고, 제2 수차 (120 B)는 시계 방향으로 회전한다. 파랑 F2는, 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)를 회전시킨 후, 유출 영역 (119)의 하류 측에 배치된 제1 정류 부재 (150)의 불투과벽 (10) 측에 위치하는 제1 정점 (151)에 대응하는 각부에 부딪쳐, 막힘없이 바다측으로 유출된다.The wave F2 to flow out from the side of the non-permeable wall 10 is located at the second vertex (second side) located on the side of the non-transmitting wall 10 of the second rectifying member 160 disposed on the downstream side of the inflow region 118 162 and is guided to the outflow region 119 by being divided into left and right portions. Thereafter, the blue F2 pushes the inner peripheral surfaces of the aberration blades 136 of the first aberration 120A and the second aberration 120B to rotate the positive aberrations 120A and 120B. At this time, in a plan view, the first aberration 120A rotates in a counterclockwise direction and the second aberration 120B rotates in a clockwise direction. The wave F2 is generated by rotating the first aberration 120a and the second aberration 120B and then rotating the first aberration 120a and the second aberration 120b on the side of the opaque wall 10 of the first rectifying member 150 disposed on the downstream side of the outflow region 119 And then flows out to the sea side without clogging.

이와 같이, 유입출 하려고 하는 파랑 F1, F2의 전체는, 제1 정류 부재 (150) 및 제2 정류 부재 (160)에 의해서 유입 영역 (118) 및 유출 영역 (119)으로 가이드되어 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)를 한 방향으로 회전시킬 수 있다. 즉, 이 방파제는, 파랑의 에너지의 대부분을 수차 (120)의 회전 에너지로 변환하여, 소파 할 수 있다. 또, 파랑 F1, F2는, 제1 정류 부재 (150) 및 제2 정류 부재 (160)에 의해, 수차 (120)의 수차날개 (136)의 내주면에 수류를 가이드하지만, 수차날개 (136)의 외주면으로는 수류를 가이드하지 않기 때문에, 수차 (120)의 회전의 저항이 되지 않는다.As described above, the entirety of the waves F1 and F2 to be introduced and discharged is guided by the first rectifying member 150 and the second rectifying member 160 to the inflow region 118 and the outflow region 119, 120 A and the second aberration 120 B in one direction. In other words, this breakwater can convert most of the energy of the wave into the rotational energy of the aberration 120 and soak it. The waves F1 and F2 guide the water flow to the inner peripheral surface of the aberration blades 136 of the aberration 120 by the first rectifying member 150 and the second rectifying member 160, Since the water flow is not guided on the outer peripheral surface, the water resistance is not resistant to the rotation of the aberration 120.

이상과 같이 수차 (120)가 회전하면, 발전기 (3)는, 그 회전력을 축상부 (131)을 통하여 수신하여, 발전을 실시한다. 덧붙여 도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 발전기 (3)가 덮개부 (12)상에 배치되어 있지만, 제1 실시 형태와 같게 덮개부 (12)의 하부에 배치되어 있어도 된다. 본 실시 형태에서도, 제1 실시 형태와 같이, 발전기 (3)의 배치 및 구성은 적절히 선택할 수 있다. 발전기 (3)으로 발전된 전력은, 도시되지 않는 송전 설비를 통하여, 육지쪽의 변전소 등에 송전된다. 덧붙여 도 3에 나타내듯이, 불투과벽 (10)을 해안 (125)에 접하거나 또는 대체로 접하도록 설치할 수도 있다.As described above, when the aberration 120 rotates, the generator 3 receives the rotational force via the shaft top 131 and performs power generation. 3, the generator 3 is disposed on the lid unit 12, but it may be arranged on the lower side of the lid unit 12 as in the first embodiment. Also in this embodiment, as in the first embodiment, the arrangement and configuration of the generator 3 can be appropriately selected. The electric power generated by the generator 3 is transmitted to a substation on the land side through a transmission facility (not shown). Incidentally, as shown in Fig. 3, the non-permeable wall 10 may be provided so as to be in contact with or substantially in contact with the shore 125.

<3. 제3 실시 형태> <3. Third Embodiment>

다음에, 제3 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (201)에 대해 설명한다. 도 5는, 파력 발전 시스템 (201)의 횡단면도이다. 파력 발전 시스템 (201)은, 제1 및 제2 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (1, 101)과 많은 점에서 공통된다. 이하에서는, 제1 및 제2 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 제1 및 제2 실시 형태와 같은 구성에는 같은 참조 부호를 교부해 상세한 설명을 생략한다.Next, the wave power generation system 201 related to the third embodiment will be described. 5 is a cross-sectional view of the wave power generation system 201. Fig. The wave power generation system 201 is common in many respects with the wave power generation systems 1, 101 related to the first and second embodiments. Hereinafter, differences from the first and second embodiments will be mainly described, and the same constituent elements as those of the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

파력 발전 시스템 (201)은, 제1 및 제2 실시 형태와 같게, 불투과벽 (10), 덮개부 (12)(상벽부), 저부 (13), 토대 (11), 수차열 (2) 및 발전기 (3)을 구비하는 것 외에, 제1 정류 부재 (250) 및 제2 정류 부재 (260)을 구비한다. 본 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (201)과 제2 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (101)과의 주된 차이점은, 수차열 (2)에 포함되는 수차 (120)간의 거리에 있다.The wave power generation system 201 includes the opaque wall 10, the lid portion 12 (upper wall portion), the bottom portion 13, the base 11, the aberration column 2, and the like in the same manner as in the first and second embodiments. And a generator (3), as well as a first rectifying member (250) and a second rectifying member (260). The main difference between the wave power generation system 201 related to the present embodiment and the wave power generation system 101 related to the second embodiment lies in the distance between the aberrations 120 included in the aberration column 2.

보다 구체적으로, 본 실시 형태에서는, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A)와 제2 수차 (120 B)와의 사이를 실질적으로 간극 없이 배치하고 있다. 이렇게 함으로써, 제1 수차 (120 A)와 제2 수차 (120 B)와의 사이의 간극을, 수차 (120 A, 120 B)의 회전에 대부분 기여하지 않고 빠져나가는 파랑의 양을 줄일 수 있다. 즉, 발전 효율을 향상시킬 수 있다.More specifically, in the present embodiment, the first aberration 120a and the second aberration 120b, which are adjacent to each other, are disposed substantially without gaps. By doing so, the gap between the first aberration 120a and the second aberration 120B can be reduced without largely contributing to the rotation of the aberrations 120a, 120b. That is, the power generation efficiency can be improved.

본 실시 형태에서는, 제1 정류 부재 (250)는, 복수 존재해 열을 형성하고, 제2 정류 부재 (260)도, 복수 존재해 열을 형성한다. 제1 및 제2 정류 부재 (250, 260)은, 제2 실시 형태와 관련된 제1 및 제2 정류 부재 (150, 160)과 비교해 횡단면 형상만이 다르고, 그 나머지의 점에 관하여는 같은 구성을 가진다.In the present embodiment, a plurality of first rectifying members 250 are formed to form heat, and a plurality of second rectifying members 260 are also present to form heat. The first and second rectifying members 250 and 260 are different from the first and second rectifying members 150 and 160 according to the second embodiment only in the cross sectional shape and have the same configuration I have.

도 5에 나타내듯이, 제1 정류 부재 (250)의 횡단면 형상은, 한 벌의 인접하는 곡선 (253) 및 한 벌의 인접하는 선분 (254)으로 둘러싸인 4개의 정점을 가지는 형상이다. 제1 정류 부재 (250)는, 유출 영역 (119)의 바다측의 근방에 배치되어 그 횡단면의 4개의 정점 중 하나이며 한 벌의 곡선 (253)의 교점(이하, 제1 정점 (251)이라고 한다)을 유출 영역 (119) 측으로 향하게 한다. 제2 정점 (252)은, 한 벌의 선분 (254)의 교점이다. 보다 자세하게는, 제1 정류 부재 (250)는, 횡단면시에서 제1 정류 부재 (250)의 제1 정점 (251)과 그 대각의 제2 정점 (252)를 통과하는 가상선 (242)이, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)의 회전축 (121)에 각각 대응하는 점을 통과하는 가상 선분 (241)의 중점 또는 그 근방을 지나도록 배치되어 있다. 또, 가상선 (242) 및 가상 선분 (241)은, 직교 한다. 제1 정점 (251)은, 가상 선분 (241)보다 바다 측에 있지만, 제1 정류 부재 (250)은, 서로 이웃한 수차 (120))간에 형성된 간극에 들어와 있다. 제1 정류 부재 (250)의 횡단면의 4개의 정점 가운데, 제1 정점 (251) 및 제2 정점 (252)가 아닌 나머지의 정점간의 치수는, 수차 (120) 상 플랜지 (134) 및 하 플랜지 (135)의 직경과 거의 같다. 제1 정류 부재 (250)의 횡단면에 있고, 제1 정점 (251)에 대응하는 각부에서 좌우 방향(도 5에 있어서의 상하 방향, 이하 같다.) 에 연장되는 곡선 (253)은, 수차 (120) 상 플랜지 (134) 및 하 플랜지 (135)과 동심으로, 약간 직경이 큰 원호상에 있다.5, the cross-sectional shape of the first rectifying member 250 is a shape having four vertexes surrounded by a pair of adjacent curved lines 253 and a pair of adjacent line segments 254. As shown in Fig. The first rectifying member 250 is disposed in the vicinity of the sea side of the outflow region 119 and is one of the four vertices of the transverse section and has an intersection (hereinafter referred to as a first vertex 251) of a set of curves 253 To the outflow region 119 side. The second vertex 252 is an intersection of a set of line segments 254. More specifically, the first rectifying member 250 is configured such that the imaginary line 242 passing through the first vertex 251 of the first rectifying member 250 and the second vertex 252 diagonal to the first rectifying member 250 in the cross- Are disposed so as to pass through the center of the imaginary line segment 241 passing through a point corresponding to the first aberration 120a and the rotation axis 121 of the second aberration 120B. The virtual line 242 and the virtual line segment 241 are orthogonal. The first vertex 251 is located closer to the sea than the imaginary line segment 241 and the first rectifying member 250 enters a gap formed between adjacent aberrations 120). The dimension between the remaining vertexes of the four vertexes of the transverse section of the first rectifying member 250 that are not the first vertex 251 and the second vertex 252 is greater than the dimension between the vertexes of the flange 134 and the lower flange 135). A curve 253 extending in the transverse section of the first rectifying member 250 and extending in the lateral direction (the up-and-down direction in FIG. 5, the same hereinafter) at the corner corresponding to the first vertex 251 corresponds to the aberration 120 ) Upper flange 134 and the lower flange 135, and is in the shape of a circular arc having a slightly larger diameter.

제2 정류 부재 (260)의 횡단면 형상은, 한 벌의 인접하는 곡선 (263) 및 한 벌의 인접하는 선분 (264)으로 둘러싸인 4개의 정점을 가지는 형상이다. 제2 정류 부재 (260)는, 유입 영역 (118)의 불투과벽 (10)측의 근방에 배치되어 그 횡단면의 4개의 정점 중 하나이며 한 벌의 곡선 (263)의 교점(이하, 제1 정점 (261)이라고 한다)을 유입 영역 (118) 측으로 향하게 한다. 제2 정점 (262)는, 한 벌의 선분 (264)의 교점이다. 보다 자세하게는, 제2 정류 부재 (260)는, 횡단면시에서 제2 정류 부재 (260)의 제1 정점 (261)과 그 대각의 제2 정점 (262)를 통과하는 가상선 (244)이, 서로 이웃한 제1 수차 (120 A) 및 제2 수차 (120 B)의 회전축 (121)에 각각 대응하는 점을 통과하는 가상 선분 (243)의 중점 또는 그 근방을 지나도록 배치되어 있다. 또, 가상선 (244) 및 가상 선분 (243)은, 직교 한다. 제1 정점 (261)은, 가상 선분 (243)보다 불투과벽 (10) 측에 있지만, 제2 정류 부재 (260)는, 서로 이웃한 수차 (120)간에 형성된 간극에 들어와 있다. 제2 정류 부재 (260)의 횡단면의 4개의 정점 가운데, 제1 정점 (261) 및 제2 정점 (262)가 아닌 나머지의 정점간의 치수는, 수차 (120) 상 플랜지 (134) 및 하 플랜지 (135)의 직경과 거의 같다. 제2 정류 부재 (260)의 횡단면에 있고, 제1 정점 (261)에 대응하는 각부에서 좌우 방향(도 5에 있어서의 상하 방향, 이하 같다.) 에 늘어나는 곡선 (263)은, 수차 (120) 상 플랜지 (134) 및 하 플랜지 (135)와 동심으로, 약간 직경이 큰 원호상에 있다.The cross-sectional shape of the second rectifying member 260 is a shape having four vertices surrounded by a pair of adjacent curves 263 and a pair of adjacent line segments 264. [ The second rectifying member 260 is disposed in the vicinity of the opaque wall 10 side of the inflow region 118 and is one of the four vertices of its cross section and is located at an intersection of a set of curves 263 Vertex 261 ") toward the inflow region 118 side. The second vertex 262 is an intersection of a set of line segments 264. More specifically, the second rectifying member 260 is configured such that the imaginary line 244 passing through the first vertex 261 of the second rectifying member 260 and the second vertex 262 diagonal to the second rectifying member 260 in the cross- Are disposed so as to pass through or near the midpoint of an imaginary line segment 243 passing through a point corresponding to the first aberration 120a and the second axis 120b of the second aberration 120B. In addition, the virtual line 244 and the virtual line segment 243 are orthogonal. The first vertex 261 is located closer to the opaque wall 10 than the imaginary line segment 243 and the second rectifying member 260 enters a gap formed between adjacent aberrations 120. The dimensions of the remaining vertexes other than the first vertex 261 and the second vertex 262 among the four vertexes of the transverse section of the second rectifying member 260 are determined by the dimensions of the flange 134 and the bottom flange 135). A curved line 263 extending in the transverse section of the second rectifying member 260 and extending in the left-right direction (the up-and-down direction in FIG. 5, the same hereinafter) at the corner corresponding to the first vertex 261, And is concentric with the upper flange 134 and the lower flange 135 and is in the shape of a circular arc having a slightly larger diameter.

이상의 구성에 의해, 제3 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (201)에서는, 이미 말한 바와 같이 파력 발전 시스템 (1, 101)보다 발전 효율을 향상시킬 수 있다.With the above-described configuration, in the wave power generation system 201 related to the third embodiment, the power generation efficiency can be improved as compared with the wave power generation systems 1 and 101 as already mentioned.

<4. 제4 실시 형태> <4. Fourth Embodiment>

다음에, 제4 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (301)에 대해 설명한다. 도 6은, 파력 발전 시스템 (301)의 횡단면도이다. 파력 발전 시스템 (301)은, 제1 ~ 제3 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (1, 101, 201)과 많은 점에서 공통된다. 이하에서는, 제1 ~ 제3 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명하고, 제1 ~ 제3 실시 형태와 같은 구성에는 같은 참조 부호를 교부해 상세한 설명을 생략 한다.Next, the wave power generation system 301 related to the fourth embodiment will be described. 6 is a cross-sectional view of the wave power generation system 301. Fig. The wave power generation system 301 is common in many respects with the wave power generation systems 1, 101, and 201 related to the first to third embodiments. Hereinafter, differences from the first to third embodiments will be mainly described, and the same constituent elements as those of the first to third embodiments will be denoted by the same reference numerals, and a detailed description thereof will be omitted.

파력 발전 시스템 (301)은, 제1 ~ 제3 실시 형태와 같게, 불투과벽 (10), 덮개부 (12)(상벽부), 저부 (13), 토대 (11), 수차열 (2) 및 발전기 (3)을 구비하는 것 외에, 제1 정류 부재 (350) 및 제2 정류 부재 (360)을 구비한다. 본 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (301)과 제2 및 제3 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템 (101, 202)와의 주된 차이점은, 수차열 (2)에 포함되는 수차 (120)간의 거리에 있다.The wave power generation system 301 includes the opaque wall 10, the lid portion 12 (upper wall portion), the bottom portion 13, the base 11, the aberration column 2, And a generator (3), as well as a first rectifying member (350) and a second rectifying member (360). The main difference between the wave power generation system 301 according to the present embodiment and the wave power generation systems 101 and 202 related to the second and third embodiments is the distance between the aberrations 120 included in the aberration column 2 .

보다 구체적으로는, 파력 발전 시스템 (301)에서는, 수차열 (2)에 포함되는 수차 (120)가, 부등 간격으로 배열되고 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 수차열 (2)에 포함되는 수차 (120)는, 유입 영역 (118)에 대응하는 지점과 유출 영역 (119)에 대응하는 지점에서, 다른 간격을 두고 배열되고 있다. 유출 영역 (119)에 대응하는 위치에서의 서로 이웃한 수차 (120)간의 간격이, 유입 영역 (118)에 대응하는 위치에서의 서로 이웃한 수차 (120)간의 간격보다 넓지만, 도 7에 나타내듯이 반대로 하는 것도 가능하다.More specifically, in the wave power generation system 301, the aberrations 120 included in the aberration column 2 are arranged at unequal intervals. Particularly, in the present embodiment, the aberrations 120 included in the aberration column 2 are arranged at different intervals at a point corresponding to the inflow region 118 and a point corresponding to the outflow region 119. Although the interval between adjacent aberrations 120 at the position corresponding to the outflow region 119 is wider than the interval between adjacent aberrations 120 at the position corresponding to the inflow region 118, It is also possible to reverse.

본 실시 형태에서는, 방파제가 불투과벽 (10)의 바다 측에 투과성의 전벽을 갖지 않기 때문에, 수차 (120)의 설치 위치의 자유도가 높다. 따라서, 발전 효율을 향상시키는 방파제로의 파랑의 유입량 및 유출량을 설치 장소 마다 판단하고, 게다가 아울러, 수차열 (2)에 포함되는 서로 이웃한 수차 (120)간의 각 간격을 따로 따로 설정할 수 있다. 특히, 유입 영역 (118)에 대응하는 위치에서의 간격과 유출 영역 (119)에 대응하는 위치에서의 간격을 따로 따로 설정할 수 있는 것은 의미가 있다.In this embodiment, since the breakwater does not have a permeable front wall on the sea side of the non-permeable wall 10, the degree of freedom of the installation position of the aberration 120 is high. Therefore, the inflow and outflow amount of the wave to the breakwater for improving the power generation efficiency can be determined for each installation site, and furthermore, the intervals between adjacent aberrations 120 included in the aberration column 2 can be separately set. Particularly, it is meaningful to be able to set the interval at the position corresponding to the inflow area 118 and the interval at the position corresponding to the outflow area 119 separately.

<5. 변형예> <5. Modifications>

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시 형태로 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한, 여러 가지의 변경이 가능하다. 예를 들면, 이하의 변경이 가능하다. 또, 이하의 변형 예의 요지는, 적절히 조합할 수 있다.Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, the following changes are possible. The gist of the following modified examples can be appropriately combined.

<5-1><5-1>

상기 실시 형태에서는, 회전체로서 사보니우스 수차가 이용되었지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 종류의 수차를 이용할 수도 있다. 다만, 발전 효율의 관점에서는, 유입파시에 있어서도 역류파시에 있어서도 용이하게 발전이 가능하도록, 파랑의 방향에 의존하지 않고 일정한 방향으로 회전하는 수차를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 수차의 예로서는, 사보니우스 수차 외에, 크로스 플로우(crossflow) 수차를 들 수 있다. 또, 상기 실시 형태의 수차에 대하여, 3개, 4개 등의 다른 개수의 수차 날개를 가지도록 변형한 수차를 이용할 수도 있다.In the above-described embodiment, the Sovonis aberration is used as the rotating body, but the present invention is not limited to this, and other types of aberration may be used. However, from the viewpoint of power generation efficiency, it is preferable to use an aberration that rotates in a constant direction irrespective of the direction of the wave, so that power generation can be easily performed even in the inflow and the reverse flow. Examples of such aberration include a crossflow aberration in addition to the Sovonius aberration. It is also possible to use an aberration modified to have different numbers of aberration wings such as three, four, etc. for the aberration of the above embodiment.

<5-2><5-2>

상기 실시 형태에서는, 수차열 (2)가 교호(alternate) 회전 구성으로 가정했지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 모든 수차 (20)가 같은 방향으로 회전하도록 구성해도 괜찮다.In the above embodiment, the aberration rows 2 are assumed to have an alternate rotation configuration. However, the present invention is not limited to this. For example, all of the aberrations 20 may be configured to rotate in the same direction.

<5-3><5-3>

상기 실시 형태에서는, 수차의 회전축의 상하가 축지되었지만, 위쪽만 또는 아래쪽만 축지되도 괜찮다.In the above-described embodiment, the upper and lower sides of the rotation axis of the aberration are axially supported, but only the upper side or the lower side may be axially supported.

<5-4><5-4>

상기 실시 형태에서는, 수차의 회전축은, 직접 발전기에 연결되었지만, 예를 들면, 유압 펌프등의 다른 기기를 통하여 간접적으로 발전기에 연결하도록 해도 괜찮다.In the above embodiment, the rotation axis of the aberration is directly connected to the generator, but it may be indirectly connected to the generator through another device such as a hydraulic pump.

<5-5><5-5>

제2에서 제4 실시 형태에서는, 회전축이 중앙의 날개부 위와 아래로 나누어져서 배치되었지만, 날개부 (132)를 관통하여도 된다.In the second to fourth embodiments, although the rotary shaft is disposed so as to be divided above and below the center wing portion, it may penetrate the wing portion 132.

<5-6><5-6>

제2로부터 제4 실시 형태에서는, 날개부 (132)의 상부는 수면보다 윗쪽에 노출하고 있었지만, 항상 수몰 시키도록 해도 괜찮다.In the second to fourth embodiments, the upper portion of the wing portion 132 is exposed above the water surface, but may be always submerged.

<5-7><5-7>

상기 실시 형태에서는, 파력 발전 시스템이 바다에 설치되었지만, 강이나 호수등에 설치할 수도 있다.In the above embodiment, the wave power generation system is installed in the sea, but it may be installed in a river or a lake.

<5-8><5-8>

제2로부터 제4 실시 형태에서, 제1 정류 부재 및 제2 정류 부재의 일방을 생략 해도 괜찮다.In the second to fourth embodiments, one of the first rectifying member and the second rectifying member may be omitted.

<5-9><5-9>

상기 실시 형태에서는, 토대 (11)의 바다측은, 연직 방향에 대해 경사면을 형성하도록 구성되어 있었다. 그렇지만, 도 8에 나타내도록, 토대 (11)에 대신하여, 바다 측에 연직면 (111A)를 가지는 토대 (11A)를 설치해도 좋다. 또, 도 9에 나타내듯이, 토대 (11)상에 설치된 저부 (13) 위에 다시 토대 (11B)를 형성해도 좋다. 도 9의 토대 (11B)는, 대체로 수차 (20)의 하부에만 형성되어 종단면시에서 불투과벽 (10)에까지 도달하지 않은 직육면체의 토대이지만, 이 토대 (11B)를 불투과벽 (10)까지 도달하는 토대로 할 수도 있다. 덧붙여 본 변형예로, 토대를 종단면시에서 도 1과 같이 사다리꼴형이 아니고, 장방형으로 했을 경우에는, 수차 (20)의 직하에 있는 한편 바다측의 근방에서 급격하게 수심이 변화하는 단차가 형성되어 유입해 오는 파랑의 파장이 변화해 유속이 빨라진다. 따라서, 이 경우에는, 파랑의 반사율을 저하시키는 효과 및 발전 효율을 향상시키는 효과의 향상이 기대된다.In the above embodiment, the sea side of the base 11 is configured to form an inclined surface with respect to the vertical direction. However, as shown in Fig. 8, in place of the foundation 11, a foundation 11A having a vertical face 111A may be provided on the sea side. 9, the base 11B may be formed again on the bottom portion 13 provided on the base 11. In this case, The base 11B shown in Fig. 9 is a base of a rectangular parallelepiped which is formed only on the lower portion of the aberration 20 and does not reach the opaque wall 10 in the vertical cross-section. It can be based on reaching. Incidentally, in this modified example, when the base is a rectangular shape rather than a trapezoidal shape as shown in Fig. 1 at the vertical section, a step is formed at a position directly under the aberration 20 and suddenly changing its depth in the vicinity of the sea side The wavelength of the incoming wave changes and the flow rate increases. Therefore, in this case, it is expected that the effect of reducing the reflectance of the wave and the effect of improving the power generation efficiency are improved.

실시예Example 1 One

이하, 본 발명의 실시예 1에 대해 설명한다. 단, 본 발명은, 이하의 실시예 1로 한정되지 않는다.Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following first embodiment.

<1. 실험 조건> <1. Experimental conditions>

여기에서, 실시예 1로서 조파 수조(wave basin)를 이용해 도 10에 나타낸 파력 발전 시스템을 제작하였다. 구체적으로 설명하면, 조파 수조의 사이즈는, 길이 20.00 m, 폭 0.50 m, 높이 0.50 m로 하고, 수심 h = 0.40 m로 일정하게 했다. 조파 수조의 길이 방향의 일단측(바다측)에 조파판을 설치해, 조파판으로부터 타단측(해안측)에 13.68 m 떨어진 위치에 수차의 회전축이 위치하도록, 수차열을 설치했다. 수차열에 포함되는 각 수차는, 제1 실시 형태로 설명한 것과 같은 삼단 구성의 사보니우스 수차로 했다. 덧붙여 수차열은 3 종류 준비해, 각 수차열의 사보니우스 수차의 직경 Ds[m]를, Ds = 0.084, 0.140, 0.210으로 했다. 수차열에 포함되는 수차수는, 조파 수조와의 폭과의 관계에서, Ds = 0.084의 경우, 5개(도 11a참조), Ds = 0.140의 경우, 3개(도 11b참조), Ds = 0.210의 경우 2개(도 11c참조)로 했다. 어느 수차열에 대해서도, 교호 회전 구성으로 했다. 수차간 거리 D = Ds+2 a(2a는, 인접하는 수차의 익단간 거리)는, 2a/D = 0.11(일정)이 되도록 설정해, 수차 높이 Hw는, Hw/h가 대체로 0.8로 일정하게 되도록 설정했다. 또, 수차열로부터 다시 l[m]= 0.38 해안측에, 불투과벽을 설치했다.Here, as a first embodiment, a wave power generation system shown in Fig. 10 was manufactured by using a wave basin. More specifically, the size of the wave-wave bath was set to 20.00 m in length, 0.50 m in width, 0.50 m in height, and constant at a depth h of 0.40 m. A wave plate was installed on one end side (sea side) in the longitudinal direction of the wave wave water tank, and a water turbine column was installed so that the rotation axis of the water turbine was located at a distance of 13.68 m from the wave plate to the other end side (coast side). Each aberration included in the aberration column was a Sovonius aberration of a three-stage configuration as described in the first embodiment. In addition, three kinds of aberration heat are prepared, and the diameter D s [m] of the Sauvonious aberration of each aberration column is set to D s = 0.084, 0.140, 0.210. The order number included in the aberration sequence is expressed by D s (See Fig. 11A) for D = 0.040, three (see Fig. 11B) for D s = 0.140 and two for D s = 0.210 (see Fig. 11C). With respect to any aberration column, an alternate rotation configuration was adopted. Can inter-vehicle distance D = D s +2 a (2a is, wing interstage of the adjacent aberration distance), 2a / D = 0.11 to set such that the (constant), the aberration height H w is H w / h is substantially constant at 0.8 . In addition, l [m] = 0.38 again from the aberration column, the impermeable wall was installed on the shore side.

또, 실시예 1과 관련된 파력 발전 시스템에서는, 발전기 대신에, 도 12에 나타낸 동력계측시스템을 설치했다. 수차의 회전축(수차축)은, 볼베어링 베어링을 이용하고, 마찰이 극히 적게 되도록 그 하단을 지지했다. 수차축의 상단은, 자기 브레이크와 연결해, 해당 자기 브레이크에 의해 수차 축으로 부하 토크 Tq[Nㆍm]를 주었다. 자기 브레이크로서는, 일본창판 주식회사제의 Perma-TorkHC01-1을 사용했다. 또, 수차 축에 가속도계를 고정해, 샘플링 주파수 100 Hz로 조파 개시 후 30초 ~ 80초의 사이, 수차의 회전 속도(각속도) RE[rps]를 측정했다. 또, 수차축으로부터 약 3.5 m 바다 측에 2개의 용량식 파고계를 설치해, 수위 변동을 측정했다. 또, 수차축으로부터 0.18 m 바다 측에 1개의 용량식 파고계를 설치해, 수차열 근방의 수위 변동을 측정했다. 파고계의 샘플링 주파수는 모두 100 Hz로 했다. 작용파는, 주기 T[s]= 0.81 ~ 1.67으로, 파형 구배 H/L= 0.01의 규칙파로 했다. 덧붙여 H는, 파고이며, L는, 파장이다.In the wave power generation system according to the first embodiment, the power measurement system shown in Fig. 12 is provided in place of the generator. The rotation axis (aberration axis) of the aberration was supported by a ball bearing using a ball bearing so that the friction was extremely small. The upper end of the aero axle is connected to the magnetic brake, and the load torque T q [N · m] is given to the aberration axis by the magnetic brake. As the magnetic brake, Perma-TorkHC01-1 made by Japan Window Co., Ltd. was used. In addition, the accelerometer was fixed to the aberration axis, and the rotation speed (angular velocity) R E [rps] of the aberration was measured between 30 seconds and 80 seconds after the start of the wave at the sampling frequency of 100 Hz. In addition, we installed two capacity type peaks and valleys at approximately 3.5m sea side from aquaduct axis and measured water level fluctuation. In addition, one capacity type wave height system was installed at 0.18m sea side from the water axis and water level fluctuation in the vicinity of a water column was measured. The sampling frequency of the parallax system is 100 Hz. The working wave has a regular wave of a waveform gradient H / L = 0.01 with a period T [s] = 0.81 to 1.67. Incidentally, H is the wave height and L is the wavelength.

<2. 실험 결과 및 평가> <2. Experimental Results and Evaluation>

<2-1. 반사율> <2-1. Reflectivity>

Tq=1.1×10-3Nㆍm의 경우의 반사율 Kr는, 도 13a ~ 도 13c에 「점」으로 나타낸 결과가 되었다. 도 13a ~ 도 13c는, 각각 Ds/h = 0.215, 0.350, 0.525의 경우의 데이터를 나타내고 있다. 덧붙여 반사율 Kr는, 수차열로부터 약 3.5 m 바다측의 2개의 용량식 파고계에 의한 측정 결과에 근거하고, 입ㆍ반사파 분리 추정법(고우다등, 1976년, 불규칙파에 있어서의 입ㆍ반사파의 분리 추정법, 항만 기술 연구소 자료, No.248)을 이용해 산출했다. 또, 수차열 대신에, 원주열(circular cylinders)을 이용했을 경우(다른 조건은, 상술한 실시예 1와 같다)의 종슬릿 직립소파공의 모델(비교예)을 상정해, 해당 비교예에서의 반사율 Kr를 이전 연구에 의한 이론해로서 산출했는데, 도 13a ~ 도 13c에 「곡선」으로 나타낸 결과가 된다. 덧붙여 해당 비교열에 있어서의 원주열은, 상술의 수차열과 같은 직경의 원주를 같은 간격으로 배열한 것이다.The reflectance K r in the case of T q = 1.1 × 10 -3 N · m results in "points" in FIGS. 13A to 13C. 13A to 13C show data in the case of D s / h = 0.215, 0.350, and 0.525, respectively. Incidentally, the reflectance K r is calculated based on the results of measurement by two capacitive wave peaks of about 3.5 m from the aberration column, and based on the input / reflected wave separation estimation method (Gouda et al., 1976, Separation Estimation Method, Port Technical Research Institute, No.248). It is also assumed that a model of a longitudinal slit upright sofa ball (comparative example) in which circular cylinders are used in place of the aberration column (the other conditions are the same as those in the first embodiment described above) was calculated as the reflectance r to theoretical K by previous studies, and the results indicated by the "curve" in Fig. 13a ~ Fig. 13c. In addition, the circumferential row in the comparison row is arranged at the same interval as the circumferential row having the same diameter as the above-mentioned aberration row.

도 13a ~ 도 13c에서는, 실시예 1에 대하여는 비교예보다, 반사율 Kr가 낮아지는 경향에 있는 것을 알 수 있다. 이 경향은, 특히 단주기측에서 현저했다. 이것은, 수류가 수면 아래에 존재하는 수차의 표면을 통과하는 것으로인해 큰 전단류(shear flow)가 발생해, 에너지를 손실하기 때문이라고 생각할 수 있다. 또, 수차의 직경 Ds가 클 수록, 수차 표면의 면적이 커져, 보다 많은 파랑의 에너지를 소산해, 반사율 Kr의 저감으로 연결된다고 생각할 수 있다. 즉, 투과성의 전벽을 설치하지 않더라도, 수차열에 의해 충분히 소파를 실시할 수 있는 것을 알았다. 또, 해역의 잔잔함을 유지하기 위해서, 수차의 직경을 수심 및 파랑의 주기에 따라서 결정하면 좋은 것을 알았다. 또, 수차의 직경을 수심의 20% ~ 50%정도로 했을 경우에 있어서, 30% ~ 80%정도의 반사율을 실현하는 것이 가능하고, 특히, 수차의 직경을 수심의 50%정도로 했을 경우에 있어서, 30% ~ 50%정도의 반사율을 실현하는 것이 가능하다.13A to 13C, the reflectance K r tends to be lower in the first embodiment than in the comparative example. This tendency was remarkable especially on the short period side. This can be attributed to the fact that a large flow of shear flows occurs due to the water flow passing through the surface of the aberration existing below the water surface and the energy is lost. It can be considered that the larger the diameter D s of the aberration is, the larger the area of the aberration surface is, and the greater the energy of the blue is dissipated, and the reduction of the reflectance K r is connected. That is, it was found that the sofa can be sufficiently carried out by the aberration heat without providing the front wall of permeability. In addition, in order to maintain calmness of the sea area, it was understood that diameter of aberration should be decided according to depth of water and wave period. When the diameter of the aberration is set to about 20% to 50% of the water depth, it is possible to realize a reflectance of about 30% to 80%. Particularly when the diameter of the aberration is about 50% It is possible to realize a reflectance of about 30% to 50%.

또, 상기 실시 형태와 관련된 파력 발전 시스템에서는, 수차 축에 발전기가 장착되어 있기 때문에, 이 발전기에 의해 수차 축으로 부하(브레이크)가 걸려, 수차축의 회전 속도가 작아질 것으로 예상된다. 거기서, 이 영향을 평가하기 위해, 여러가지 부하 토크 Tq에 대한 회전 속도 RE 및 반사율 Kr를 측정했는데, 도 14a ~ 도 14c에 나타낸 결과를 얻을 수 있었다. 도 14a ~ 도 14c는, 각각 Ds/h = 0.215, 0.350, 0.525의 경우의 데이터를 나타내고 있다.Further, in the wave power generation system related to the above embodiment, since the generator is mounted on the aberration axis, a load (brake) is applied to the aberration shaft by the generator, and the rotational speed of the aberration axis is expected to be reduced. Thereupon, in order to evaluate the influence, the rotational speed R E and the reflectance K r with respect to various load torques T q were measured, but the results shown in Figs. 14A to 14C were obtained. Figs. 14A to 14C show data in the case of D s / h = 0.215, 0.350, and 0.525, respectively.

도 14a ~ 도 14c에서는, 부하 토크 Tq의 증가와 함께, 회전 속도 RE는 감소하지만, 반사율 Kr에는 의미가 있는 변화를 볼 수 없는 것을 알 수 있다. 즉, 반사율은, 발전기의 부하에 영향을 받지 않고, 구조 조건(수심, 수차의 직경, 주기, 파장등의 파랑 조건) 등에 따라 결정되는 것을 알았다. 또, 발전기의 부하에 의존하지 않고 반사율이 일정한 것으로부터, 수차 주위에 형성되는 소용돌이의 발생에 의해 소산되는 에너지량과 수차를 회전시키기 위해서 사용되는 에너지량으로부터 얻어지는 에너지의 총소산량은, 발전기의 부하에 의존하지 않고 일정하게 되는 것을 알았다.14A to 14C, it can be seen that, with the increase of the load torque T q , the rotational speed R E decreases, but a meaningful change can not be seen in the reflectance K r . That is, it was found that the reflectance is determined in accordance with the structural conditions (the depth condition, the diameter of the aberration, the wave condition such as the period and the wavelength), and the like, without being influenced by the load of the generator. Since the reflectance is constant regardless of the load of the generator, the total amount of dissipation of the energy obtained from the amount of energy dissipated by the occurrence of the vortex formed around the aberration and the amount of energy used for rotating the aberration, It was found that it was constant regardless of the load.

<2-2. 획득 동력> <2-2. Acquisition Power>

여러가지 수차의 직경 Ds에 대한 획득 동력 효율 Ke를, 이하의 식에 따라 산출했는데, 도 15a ~ 도 15c에 나타낸 결과를 얻을 수 있었다. 도 15a ~ 도 15c는, 각각 Ds/h = 0.215, 0.350, 0.525의 경우의 데이터를 나타내고 있다. 이하의 Pp는, 수차의 회전에 의해 얻을 수 있었던 단위폭(unit width)당 획득 동력이며, Pw는, 단위폭 당 파랑의 에너지이다. 덧붙여ρ는, 물의 밀도이며, g는, 중력가속도이다. 또, 이하의 식에서 RE는, 평균 회전 속도이다.The obtained power efficiency K e with respect to the diameter D s of various aberrations was calculated according to the following equation, but the results shown in Figs. 15A to 15C were obtained. 15A to 15C show data in the case of D s / h = 0.215, 0.350, and 0.525, respectively. The following P p is the acquisition power per unit width obtained by the rotation of the aberration, and P w is the energy of the blue per unit width. In addition, ρ is the density of water, and g is gravitational acceleration. In the following expression, R E is an average rotation speed.

Figure pct00001
Figure pct00001

이전 연구에 의하면, 사보니우스 수차에 의한 파랑의 에너지를 대상으로 한 발전 효율(획득 동력 효율)은, 5%정도 이라고 되고 있다. 한편, 실시예 1과 관련된 파력 발전 시스템에서는, 도 15a ~ 도 15c에 도시한 바와 같이, 어느 수차의 직경 Ds에 대하여도, 획득 동력 효율 Ke의 최대치가 10%이상이 되어, 높은 발전 효율이 기대되는 것을 알았다.According to the previous research, the power generation efficiency (acquisition power efficiency) for the energy of the wave caused by the SABONUS aberration is about 5%. On the other hand, in the wave power generation system according to Embodiment 1, as shown in Figs. 15A to 15C, the maximum value of the acquired power efficiency K e is 10% or more even for the diameter D s of any aberration, .

또, 발전의 안정성의 관점에서, 수차의 회전 속도의 변동이 적은 것을 요청할 수 있다. 거기서, 수차축으로부터 0.18 m 바다측에서의 변동 추이η와 수차의 회전 속도 RE와의 관계를 조사했는데, 도 16a ~ 도 16c에 나타낸 결과를 얻을 수 있었다. 도 16a ~ 도 16c는, 각각 Ds/h = 0.215, 0.350, 0.525의 경우의 데이터를 나타내고 있다.In addition, from the viewpoint of the stability of power generation, it is possible to request that the variation of the rotational speed of the aberration is small. Thereupon, the relationship between the variation trend? At 0.18 m sea side from the aberration axis and the rotation speed R E of the aberration was examined, but the results shown in Figs. 16A to 16C were obtained. 16A to 16C show data in the case of D s / h = 0.215, 0.350, and 0.525, respectively.

도 16a에 도시한 바와 같이, Ds/h = 0.215의 경우에는, 1 파에 대해서 2회의 회전 속도의 피크가 나타났다. 이러한 경향은, 회전 속도는 입사파가 수차열을 통과할 때에 증가하고, 불투과벽에서 반사한 반사파가 바다 측으로 전파하여 갈 때에 다시 증가하는 것에 의하는 것이라고 생각할 수 있다. 또, 도 16b 및 도 16c에 도시한 바와 같이, Ds/h가 0.350, 0.525로 커짐에 따라, 회전 속도 RE의 변동은 작아졌다. 즉, 수차의 직경이 크면 수차가 한 번 돌기 시작한 다음은 관성 모멘트가 작용해 파랑의 주파수 특성을 가지기 어려워져, 안정된 속도로 회전하게 된다고 생각할 수 있다. 따라서, 발전의 안정성의 관점에서, 수차의 직경이 큰 것이 유리하다라고 말할 수 있어 수차의 직경은, 수심의 30%이상의 사이즈로 하는 것이 바람직하고, 특히 50%이상의 사이즈로 하는 것이 바람직한 것을 알았다.As shown in Fig. 16A, in the case of D s / h = 0.215, the peak of the rotational speed was shown twice for one wave. This tendency is considered to be due to the fact that the rotational speed increases when the incident wave passes through the aberration column and increases again when the reflected wave reflected from the impermeable wall propagates to the sea side. As shown in Figs. 16B and 16C, as D s / h increases to 0.350 and 0.525, the fluctuation of the rotation speed R E becomes smaller. In other words, if the diameter of the aberration is large, then after the aberration begins to turn once, the moment of inertia acts to make it difficult to have the frequency characteristic of the wave, so that it can be considered to rotate at a stable speed. Therefore, it can be said that it is advantageous that the diameter of the aberration is advantageous from the viewpoint of the stability of the power generation. It is preferable that the diameter of the aberration is preferably 30% or more of the depth of the water and more preferably 50% or more.

실시예Example 2 2

이하, 본 발명의 실시예 2에 대해 설명한다. 단, 본 발명은, 이하의 실시예 2로 한정되지 않는다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to the following second embodiment.

<1. 실험 조건> <1. Experimental conditions>

여기에서, 실시예 2로서 조파 수조를 이용해 도 17, 도 18a 및 도 18b에 나타낸 파력 발전 시스템을 제작하였다. 구체적으로 설명하면, 조파 수조의 사이즈는, 길이 20.00 m, 폭 0.50 m, 높이 0.60 m로 하고, 최대 수심 h = 0.40 m로 일정하게 했다. 조파 수조의 길이 방향의 일단측(바다측)에 조파판을 설치해, 조파판으로부터 타단측(해안측)에 약 14 m 떨어진 위치에 수차열의 회전축을 설치했다. 또, 수차열의 회전축으로부터 다시 l[m] 해안측에, 불투과벽을 설치했다. 사보니우스 수차의 직경을 Ds[m]= 0.072로 했다. 수차열에 포함되는 수차수는, 6개로 하고, 수차열을, 인접하는 수차가 역회전하는 교호 회전 구성으로 했다. 또, 수차간 거리 D[m] = 1.1 Ds로 했다. 수차열에 포함되는 각 수차는, 제1 실시 형태에서 설명한 삼단 구성의 사보니우스 수차를 2단 구성으로 변경한 구성으로 했다. 또, 불투과벽으로부터 바다 측으로 l'[m] 확장되고, 폭방향에서는 조파 수조의 폭만큼 넓은 직육면체의 스텝(step) (11A)를 준비하고, 해당 스텝 (11A)상에 수차열을 배치했다.Here, as the second embodiment, the wave power generation system shown in Figs. 17, 18A and 18B was manufactured by using the wave wave water tank. Specifically, the size of the wave-wave bath was 20.00 m in length, 0.50 m in width and 0.60 m in height, and was constant at a maximum depth h = 0.40 m. A wave plate was installed on one end side (sea side) in the longitudinal direction of the wave wave water tank, and a rotation axis of a water column was installed at a position about 14 m away from the wave plate to the other end side (coast side). In addition, a non-permeable wall was provided on the coast side of l [m] from the axis of rotation of the aberration column. The diameter of the Sovonius aberration was set to D s [m] = 0.072. The number of orders included in the aberration column was six, and the aberration column was configured to have an alternating rotation configuration in which adjacent aberrations were reversely rotated. Further, the distance D [m] between the sub-frames was set to 1.1 D s . Each aberration included in the aberration column has a configuration in which the Sovonius aberration of the three-stage configuration described in the first embodiment is changed to a two-stage configuration. In addition, a step 11A of a rectangular parallelepiped extending from the impermeable wall to the sea side by l '[m] and extending in the width direction by a width of the wave-wave bath was prepared, and a water column was arranged on the step 11A .

또, 실시예 2와 관련된 파력 발전 시스템에서는, 발전기 대신에, 도 12와 같은 동력계측시스템을 설치해, 수차 축으로 부하 토크 Tq[Nㆍm]를 주었다. 또, 수차사이에(바다측) 한편 정수면 아래 0.08 m의 위치에, 알렉(Alec) 전자회사 제품의 전자 유속계를 설치해, 수차간의 유속을 계측했다. 또, 수차축의 상단에 단 ATR 프로모션즈(promotions) 주식회사제품의 가속도계(센서 콘트롤러)를 이용하여, 수차의 회전 속도ω를 샘플링 주파수 100 Hz로 계측했다. 게다가 수차의 회전축으로부터 약 3.5 m 바다 측에 2개의 용량식 파고계를 설치해, 입ㆍ반사파 분리 추정법(고우다등, 1976년, 불규칙파에 있어서의 입ㆍ반사파의 분리 추정법, 항만 기술 연구소 자료, No.248)을 이용하여, 입사파의 파고 H[m] 및 반사율 Kr를 구했다. 또, 수차 한 개에 작용하는 파랑 에너지(wave energy) DㆍPω(Pω=ρgH2/8)에 대한 수차의 획득 동력 P의 비로서 구할 수 있는 일차 변환 효율 E를 구해, 이것을 수차의 단위길이당으로 환산한 에너지 변환 효율 E'= E/Hs를 구했다. 덧붙여 Hs[m]는, 수차의 높이이다. 작용파는 주기 T[s] = 0.73 ~ 1.71으로, 파형 구배 H/L = 0.020 의 규칙파로 했다. 덧붙여 H는, 파고이며, L는, 파장이다.In the wave power generation system according to the second embodiment, a power measuring system as shown in Fig. 12 is provided instead of the generator, and a load torque T q [N · m] is given on the aberration axis. In addition, an electron flowmeter manufactured by Alec Electronics Co., Ltd. was installed between the aberrations (sea side) and 0.08 m below the constant water surface, and the flow rate between the aberrations was measured. In addition, the rotation speed ω of the aberration was measured at a sampling frequency of 100 Hz by using an accelerometer (sensor controller) manufactured by ATR Promotions Co., Ltd. at the top of the aberration axis. In addition, two capacity type wave peak systems are installed on the sea side of about 3.5 m from the axis of rotation of the aberration, and the input / reflected wave separation estimation method (Gouda et al., 1976, Estimation of separation of input / reflected wave in irregular wave, .248) was used to obtain the wave height H [m] and the reflectance K r of the incident wave. The obtained primary conversion efficiency E can be calculated as the obtained power P of the aberration ratio of the wave energy (wave energy) D and Pω (Pω = ρgH 2/8 ) acting on one aberration, the unit of this aberration length The energy conversion efficiency E '= E / H s converted to sugar was obtained. In addition, H s [m] is the height of the aberration. The working wave has a periodicity of T [s] = 0.73 to 1.71 and a waveform gradient of H / L = 0.020. Incidentally, H is the wave height and L is the wavelength.

그리고, 스텝 (11A)만인 조건하(case1: 비교예)와 수차열 만인 조건하(case2: 실시예)와 도 17에 나타낸 스텝 (11A) 및 수차열의 양쪽 모두를 준비한 조건하(case3: 실시예)에서, l'= l+0.04로 해, l = 0.20 m, 0.30 m, 0.40 m와 변화시키면서 실험을 실시했다. 게다가 l'= 0.44(일정)으로서, l/l'를 변화시켜 실험을 실시했다. 덧붙여 case1의 파력 발전 시스템은, 도 17의 파력 발전 시스템에서 수차열을 제거한 것이다. 또, case2의 파력 발전 시스템은, 도 17의 파력 발전 시스템에서 스텝 (11A)를 제거하고, 2단 구성의 수차열을 삼단 구성으로 변경한 것이다. case1 ~ case3에서의 hs/h 및 수차의 높이 Hs에 관한 실험 조건은, 아래 표 대로이다. 덧붙여 hs[m]는, 수차의 설치 위치에서의 수심이다.Under the condition of only the step 11A (case 1: comparative example) and under the condition of only the aberration row (case 2: embodiment) and the case of preparing both the step 11A and the aberration row shown in FIG. 17 ), L '= l + 0.04, and l = 0.20 m, 0.30 m, and 0.40 m, respectively. Furthermore, the experiment was conducted by changing l / l 'as l' = 0.44 (constant). Incidentally, the wave power generation system of case 1 is obtained by removing the aberration heat from the wave power generation system of Fig. In the case of the wave power generation system of case 2, the step 11A is removed from the wave power generation system of Fig. 17, and the two-stage aberration column is changed to the three-stage configuration. The experimental conditions for h s / h and height H s in case 1 to case 3 are as follows. In addition, h s [m] is the water depth at the installation position of the aberration.

Figure pct00002
Figure pct00002

<2. 실험 결과 및 평가> <2. Experimental Results and Evaluation>

스텝길이(해안-바다 방향의 스텝 (11A)의 길이) l'를 l'= 0.24, 0.34, 0.44 m으로 변화시켰을 경우의, 반사율 Kr 및 수차 사이를 통과하는 최대 유속 Vmax(스텝 (11A) 만인 경우에는, 수차의 설치 위치에 있어서 계측치)는, 각각 도 19a ~ 도 19c에 도시한 바와 같은 결과가 되었다. 도에서의 umax는, 수심 h = 0.40 m에 있어서의 미소 진폭파(infinitesimal wave) 이론으로부터 구할 수 있는 최대 속도 진폭을 나타내고 있다. 같은 도에서는, 스텝 (11A) 만인 case1에서는, 대체로 반사율 Kr는 0.6이상으로 높은 경향에 있는 것을 알았다. 수차열만인 case2는, 어느 l'조건하에 있어도, case1보다 반사율이 낮은 것을 알았다. 게다가 스텝 (11A)상에 수차열을 마련한 case3에서는, 단 주기대에서는 case2와 거의 같은 Kr가 되지만, 장 주기대에서는 대폭적인 Kr의 저하 경향을 볼 수 있어 스텝 (11A)가 길수록 이 경향이 현저하다라고 하는 것을 알았다. 한편, case3의 Vmax/umax는, case2의 그것보다 크다. 따라서, 스텝 (11A)상에 수차를 설치하는 것으로, 수차 사이를 통과하는 유속이 빨라져 에너지 소실이 커지고, 반사율 Kr이 저하했다고 생각할 수 있다.The reflectance K r and the maximum flow velocity Vmax passing through the aberration (step 11A) when the step length (length of the step 11A in the coast-sea direction) l 'is changed to l' = 0.24, 0.34, The measurement values at the installation positions of the aberrations) are as shown in Figs. 19A to 19C, respectively. The umax in the figure shows the maximum velocity amplitude that can be obtained from the infinitesimal wave theory at depth h = 0.40 m. In the same figure, it was found that the case 1 in the step 11A has a tendency that the reflectance K r is higher than 0.6 in general. It was found that case 2, which is only the aberration column, has lower reflectance than case 1 even under any l 'condition. Further, in the case 3 in which the aberration column is provided on the step 11A, K r is almost the same as case 2 in the case of the single main expectation. However, in the long main expectation, a tendency to significantly decrease the K r can be seen. As the step 11A is longer, I realized that this was remarkable. On the other hand, Vmax / umax of case 3 is larger than that of case 2. Therefore, by providing an aberration on the step 11A, it can be considered that the flow rate passing between the aberrations is increased, the energy loss is increased, and the reflectance K r is lowered.

이상에서, 반사율 Kr는, case3에서 가장 낮고, case2에서 다음으로 낮고, case1에서 최대가 되는 경향이 확인되었다. 따라서, 수차열에 의해 소파 성능이 향상되고, 다시 수차열을 스텝 (11A)상에 설치했을 경우에는, 소파 성능이 한층 더 향상하는 것이 확인되었다.As described above, it was confirmed that the reflectance K r was lowest in case 3, low in case 2, and maximum in case 1. Therefore, it was confirmed that the sofa performance was improved by the aberration column, and the sofa performance was further improved when the aberration column was placed on the step 11A again.

도 20a 및 도 20b는, 스텝길이 l'= 0.44(일정)로 해 부하 토크 Tq를 주었을 때의, 각각 case2 및 case3의 에너지 변환 효율 E'를 나타내고 있다. 같은 도에서, case3에서의 E'의 극대치는 0.6 정도이며, case2에서는 0.4 정도이며, case3에서의 쪽이 case2의 경우보다, 대체로 에너지 변환 효율 E'가 높은 것을 알았다. 따라서, 수차열을 스텝 (11A)상에 설치하는 것으로, 발전 효율이 향상하는 것을 알았다. 보다 상세하게는, 스텝 (11A)를 마련한 위에 수차열을 설치했을 경우, 대체로 에너지 변환 효율 E'가 향상하는 것과 동시에, 어느 주기의 파랑에 대해서도 거의 일정한 부하 토크(Tq = 0.003 Nㆍm정도)에서 최대 에너지 변환 효율을 취하는 것을 알았다. 이것은, 효율 좋게 에너지를 획득하기 위한 최적 부하 토크가, 대상의 파랑의 주기에 관계없이 일정한 것을 의미해, 2차 변환 기구(발전기등을 작동시키기 위한 기구)의 설계에서 유용한 지견을 얻었다고 말할 수 있다.20A and 20B show the energy conversion efficiency E 'of case 2 and case 3, respectively, when the step length l' = 0.44 (constant) and the load torque T q is given. In the same figure, the maximum value of E 'in case 3 is about 0.6, in case 2 it is about 0.4, and in case 3, the energy conversion efficiency E' is generally higher than in case 2. Therefore, it has been found that the power generation efficiency is improved by providing the aberration column on the step 11A. More specifically, when the aberration heat is provided above the step 11A, the energy conversion efficiency E 'is improved and the substantially constant load torque T q = 0.003 N · m), the maximum energy conversion efficiency was obtained. This means that the optimum load torque for obtaining the energy efficiently is constant irrespective of the wave period of the object, and it can be said that a useful knowledge is obtained in the design of the secondary conversion mechanism (the mechanism for operating the generator, etc.) have.

도 21은, 스텝길이 l'= 0.44(일정)의 조건하에서, l/l'= 0.45, 0.68, 0.91으로 변화시켰을 때의, 반사율 Kr 및 수차 사이를 통과하는 최대 유속 Vmax를 나타내고 있다. 같은 도에서는, l/l'가 커지는 만큼, 즉, 수차열의 설치 위치가 스텝 (11A)의 바다 측으로 갈수록 Kr의 극소치가 작아지는 경향이 있는 것이 확인되었다. 따라서, 소파의 관점에서는, 수차열은, 스텝 (11A)의 바다측단의 근방에 배열하는 것이 바람직한 것을 알았다.Fig. 21 shows the reflectance K r and the maximum flow velocity Vmax passing between aberrations when l / l '= 0.45, 0.68, and 0.91 under the condition of the step length l' = 0.44 (constant). In the same figure, it was confirmed that the minimum value of K r tends to decrease as l / l 'increases, that is, as the installation position of the aberration column is moved toward the sea side of step 11A. Therefore, it has been found that, from the viewpoint of the sofa, it is preferable to arrange the aberration column near the sea side edge of the step 11A.

도 22a 및 도 22b는, 각각 l/l'= 0.91, 0.45의 경우의 일차 변환 효율 E를 나타내고 있다. 같은 도에서, l/l'가 커지는 만큼, 즉, 수차열의 설치 위치가 스텝 (11A)의 바다 측으로 갈수록, 일차 변환 효율 E의 극대치가 커지는 경향이 있는 것이 확인되었다. 따라서, 발전 효율의 관점에서도, 수차열은, 스텝 (11A)의 바다측단의 근방에 배열하는 것이 바람직한 것을 알았다.22A and 22B show the primary conversion efficiency E in the case of I / I '= 0.91 and 0.45, respectively. In the same figure, it was confirmed that the maximum value of the primary conversion efficiency E tends to increase as l / l 'increases, that is, as the installation position of the aberration column is shifted toward the sea side of the step 11A. Therefore, from the viewpoint of power generation efficiency, it was found that it is preferable to arrange the aberration column in the vicinity of the sea side edge of step 11A.

1, 101, 201, 301 파력 발전 시스템
2 수차열(회전체열)
3 발전기
10 불투과벽
11, 11A, 11B 토대(groundsill)(스텝)
12 덮개부(상벽부)
20, 120 수차(회전체)
120A 제 1 수차
120B 제 2 수차
21, 121 회전축
118 유입 영역
119 유출 영역
150, 250, 350 제 1 정류 부재
160, 260, 360 제 2 정류 부재
1, 101, 201, 301 wave power generation system
2 aberration column (rotating body heat)
3 generator
10 opaque wall
11, 11A, 11B groundsill (step)
12 Cover (upper wall)
20, 120 aberration (rotating body)
120A first aberration
120B second aberration
21, 121,
118 Inflow area
119 Outflow area
150, 250, 350 The first rectifying member
160, 260, 360 The second rectifying member

Claims (12)

수중에 설치되고, 불투과벽을 가지지만, 상기 불투과벽의 바다 측에 투과성의 전벽(front wall)을 갖지 않는 방파제와 함께 이용되어 파랑의 에너지(energy of wave)를 소산시키는 것과 동시에, 상기 파랑의 에너지로부터 발전을 실시하는 파력 발전 시스템에 있어서,
상기 불투과벽의 바다 측에, 평면시(planar view)에서 상기 불투과벽의 연장 방향에 따라 배열된 복수의 회전체로 된 회전체열,
상기 복수의 회전체의 회전 에너지를 전력으로 변환하는 발전기를 구비한, 파력 발전 시스템.
And is used together with a breakwater having a non-permeable front wall on the sea side of the non-permeable wall to dissipate the energy of the wave, In a wave power generation system for generating electricity from the energy of blue,
A rotary body heat of a plurality of rotors arranged on the sea side of the opaque wall in planar view along the extending direction of the opaque wall,
And a generator that converts rotational energy of the plurality of rotating bodies into electric power.
청구항 1에 있어서, 상기 회전체열에 포함되는 서로 이웃한 회전체는, 상반된 방향으로 회전하도록 구성되어 있는, 파력 발전 시스템.The wave power generation system according to claim 1, wherein the adjacent rotating bodies included in the rotating body heat are configured to rotate in opposite directions. 청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 회전체열에 포함되는 서로 이웃한 회전체의 회전축 사이는, 바다측으로부터 상기 불투과벽측으로 유입하는 파랑이 통과하는 유입 영역, 또는 상기 불투과벽측으로부터 바다측으로 유출하는 파랑이 통과하는 유출 영역이 되고,
상기 유입 영역 및 상기 유출 영역은, 각각 적어도 1개 형성되고,
상기 유출 영역의 바다측의 근방에 배치되어 바다측으로부터 상기 불투과벽측으로 유입하는 파랑을 상기 유입 영역으로 가이드하는 제1 정류 부재, 및,
상기 유입 영역의 상기 불투과벽측의 근방에 배치되어 상기 불투과벽측으로부터 바다측으로 유출하는 파랑을 상기 유출 영역으로 가이드하는 제2 정류 부재 중 적어도 하나를 더 구비하는, 파력 발전 시스템.
The rotating body according to any one of claims 1 and 2, wherein between the rotating shafts of the adjacent rotating bodies included in the rotating body heat, an inflow region through which the wave flowing from the sea side to the impermeable wall side passes or an inflow region through which the wave flows from the impermeable wall side to the sea side It becomes an outflow area through which the waves pass,
Wherein at least one of the inflow region and the outflow region is formed,
A first rectifying member which is disposed in the vicinity of the sea side of the outflow region and guides wave to the inflow region from the sea side toward the opaque wall side,
And a second rectifying member disposed in the vicinity of the opaque wall side of the inflow region and guiding wave to the inflow region from the opaque wall side to the sea side.
청구항 3에 있어서, 상기 회전체열에 포함되는 회전체는, 상기 유입 영역에 대응하는 지점과 상기 유출 영역에 대응하는 지점에 상이한 간격을 두고 배열되어 있는, 파력 발전 시스템.The wave power generation system according to claim 3, wherein the rotating body included in the rotating body column is arranged at a position corresponding to the inflow region and a position corresponding to the outflow region at different intervals. 청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전체열에 포함되는 회전체는, 부등 간격으로 배열되어 있는, 파력 발전 시스템.The wave power generation system according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotating bodies included in the rotating body heat are arranged at unequal intervals. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불투과벽으로부터 수평 방향으로 확장되는, 상기 회전체를 지지하는 상벽부를 더 구비하는, 파력 발전 시스템.The wave power generation system according to any one of claims 1 to 5, further comprising an upper wall portion supporting the rotating body, the lower wall portion extending horizontally from the opaque wall. 청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서, 상기 불투과벽과, 상기 불투과벽의 하부 및 상부로부터 각각 바다 측으로 연장되는 저부 및 상벽부를 갖는 케이슨(caisson)을 더 구비하는, 파력 발전 시스템.The wave generation system according to any one of claims 1 to 5, further comprising a caisson having the opaque wall and a bottom and a top wall extending from the bottom and top of the opaque wall to the sea side, respectively. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전체열이 설치되고, 상기 회전체열의 설치 지점의 수심이 바다측 지점의 수심보다 얕아지도록 하는 토대(groundsill)를 더 구비하는, 파력 발전 시스템.The wave generation system according to any one of claims 1 to 7, further comprising a groundsill provided with the rotary body heat so that the depth of the installation point of the rotary body heat becomes shallower than the depth of the sea side point. 청구항 8에 있어서, 상기 토대는, 바다 측에 직면하는 수직면을 가지는, 파력 발전 시스템.The wave power generation system of claim 8, wherein the base has a vertical surface facing the sea side. 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전체는, 파랑의 방향에 의존하지 않고 일정한 방향으로 회전하는 수차인, 파력 발전 시스템.The wave power generation system according to any one of claims 1 to 9, wherein the rotating body is an aber of rotation in a constant direction without depending on the wave direction. 청구항 10에 있어서,
상기 회전체는, 사보니우스 수차(Savonius water turbine)인, 파력 발전 시스템.
The method of claim 10,
Wherein the rotating body is a Savonius water turbine.
청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전체의 회전축은, 연직 방향으로 연장되는, 파력 발전 시스템.
The wave power generation system according to any one of claims 1 to 11, wherein the rotary shaft of the rotating body extends in a vertical direction.
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