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지속가능한 신재생 에너지원이 되며 방파제의 기능을 겸하여 수행하는 부양식 파력발전 시스템에 있어서,
유입된 파랑의 운동에너지를 선회운동 상태로 보존하기 위한 것으로 수직 원통형으로 형성된 선회 유수조(10)와;
파랑의 파동 중간 수평면보다 상부에 파랑의 진행방향과 평행하게 상기 선회 유수조(10) 양측에 형성되며, 상기 선회 유수조(10) 내부로 파랑의 진행방향을 수렴시키도록 형성된 전향판(20)과;
상기 전향판(20) 사이에 형성되며, 부피가 큰 부유물의 유입을 막도록 다수의 수직 창살 형상으로 형성된 보호창틀(30)과;
상기 전향판(20) 및 상기 보호창틀(30) 하부에 형성되어 유입되는 파랑의 상반부만 선택적으로 유입되도록 하는 유입부 플랫폼(40)과;
상기 선회 유수조(10)의 입구에 설치되며, 상기 유입되는 파랑의 운동방향을 상기 선회 유수조(10)의 접선방향으로 유도하는 안내판(50)과;
상기 선회 유수조(10)의 측면 원통부에 형성되며, 상기 안내판(50)에 힌지결합되어 상기 선회 유수조(10)에 유입된 물이 역류하는 것을 차단하는 체크밸프판과;
축류 터빈으로서 축심이 상기 선회 유수조(10)의 중심과 일치되고, 상단에는 발전기(g)가 설치되어, 상기 선회 유수조(10) 내부로 유입된 파랑의 선회운동 상태의 운동에너지 및 포획된 물의 수력낙차로 보유되는 위치에너지를 기계적 에너지로 변환시키는 수력터빈(70)과;
상기 파력발전 시스템의 자세를 수평으로 유지하고 상기 유입부 플랫폼(40)의 높이를 파랑의 파동 중간 높이에 일치되도록 자동적으로 조절하는 자동 밸러스트 조절부와;
잔류 선회속도벡터 센서를 이용하여 잔류 선회속도벡터를 연속적으로 측정하여 상기 선회 유수조(10) 내의 물의 에너지 상태의 변동에 따라 전력 저장용 배터리 충전전류가 응답하도록 제어함으로써, 상기 수력터빈(70)의 시간적 총 에너지 변환효율이 최대로 되도록 하는 잔류 선회속도벡터 제어부(80)와;
상기 선회 유수조(10), 전향판(20), 보호창틀(30), 유입부 플랫폼(40), 체크밸브판(60), 수력터빈(70), 자동 밸러스트 조절부 및 잔류 선회속도벡터 제어부(80)를 포함하여 내부에 탑재하여 부력을 발생시키며, 내부에 전후 좌우의 구획으로 구분하는 다수의 격벽들을 형성하여 형성되는 다수의 격실들에 보유된 밸러스트 물의 양에 의하여 상기 자동 밸러스트 조절부에 의한 자세 수평 조절과 높이 조절을 가능하게 하는 외판(90);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 전향판(20)은,
상기 선회 유수조(10)의 입구에 설치된 안내판(50)에로 파랑의 진행방향을 수렴시키기 위해 파랑의 유입 최전방에서는 유선형부(21)를, 중도는 평행부(22)를, 상기 안내판(50)의 전방에서는 수렴부(23)를 갖는 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 보호창틀(30)은,
상기 전향판(20)의 평행부(22)의 양단에 걸쳐서 설치되는 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 2항에 있어서, 상기 유입부 플랫폼(40)은,
상기 전향판(20)의 유선형부(21)에서부터 수렴부(23)에 걸쳐서 양쪽 전향판(20)의 하부를 파랑의 파동 중간면 상에 수평 평판으로 연결하는 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 안내판(50)은,
상기 선회 유수조(10)의 원통면보다 작은 가상의 동심 원통면에 접선방향의 수평 단면을 가지며, 상단은 파력발전 시스템의 천정판에, 하단은 상기 유입부 플랫폼(40) 상에 연결되는 5~7개의 수직판 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 체크밸브판(60)은,
힌지의 축을 중심으로 회전되는 직사각형 판형의 스윙 체크밸브로서, 상기 안내판(50)을 통과한 파랑의 밀고 들어가는 압력이 상기 선회 유수조(10)의 압력보다 높아질 때에 자동으로 열릴 수 있도록 형성되며, 파랑의 충돌적 유입시에 과도한 응력을 받지 않도록 원주 방향으로 5~7단, 상하 방향으로 2~4층으로 분산시키도록 형성된 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 수력터빈(70)은,
축의 하부 베어링은 바닥 외판(90)에, 상부 베어링은 상기 선회 유수조(10)의 천정 외판(90)에 설치되고, 상부 베어링의 상단에 발전기(g)가 설치되도록 배치된 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 자동 밸러스트 조절부는,
1대 또는 수대의 밸러스트 펌프와, 상기 격실 내 하부 벨 마우스에 연결되는 도관들과 각 격실들로부터 선택적으로 흡입할 수 있는 흡입 전동 그룹밸브 세트와 각 격실로 도출할 수 있는 도출 전동 그룹밸브 세트 및 상기 밸러스트 펌프와 상기 전동 그룹밸브 세트들을 중앙 제어장치에서 제어하도록 형성된 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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제 1항에 있어서, 상기 잔류 선회속도벡터 제어부(80)의 잔류 선회속도벡터 센서는,
부유하는 해초류나 잡물이 미끄러져 내려가도록 경사에지를 갖는 수직평판의 프로브(81)와, 수밀 벨로즈(82)와, 원주 방향 힘을 인장력 또는 압력의 형태로 측정하는 로드셀(83)로 구성되며, 상기 프로브(81), 수밀 벨로즈(82) 및 로드셀(83)은 상기 수력터빈의 하류 배수관 벽(84)의 수직부에 설치되어서, 잔류 선회속도를 연속적으로 측정하여 잔류 선회속도벡터 제어부(80)에 송출하고, 상기 전력 저장용 배터리 충전전류를 제어하여, 무효 선회운동 형태의 운동에너지를 최소화하도록 형성된 것을 특징으로 하는 부양식 방파제 겸용 파력발전 시스템
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