CN107208599B - 用于河川的水力发电装置 - Google Patents

用于河川的水力发电装置 Download PDF

Info

Publication number
CN107208599B
CN107208599B CN201680009292.2A CN201680009292A CN107208599B CN 107208599 B CN107208599 B CN 107208599B CN 201680009292 A CN201680009292 A CN 201680009292A CN 107208599 B CN107208599 B CN 107208599B
Authority
CN
China
Prior art keywords
guide
flow velocity
turbine
blade
power generation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680009292.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107208599A (zh
Inventor
吴宅根
Original Assignee
吴宅根
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to KR10-2015-0019468 priority Critical
Priority to KR1020150019468A priority patent/KR101545993B1/ko
Application filed by 吴宅根 filed Critical 吴宅根
Priority to PCT/KR2016/000970 priority patent/WO2016129836A1/ko
Publication of CN107208599A publication Critical patent/CN107208599A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107208599B publication Critical patent/CN107208599B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B13/10Submerged units incorporating electric generators or motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B15/00Controlling
    • F03B15/02Controlling by varying liquid flow
    • F03B15/04Controlling by varying liquid flow of turbines
    • F03B15/06Regulating, i.e. acting automatically
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/04Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines
    • F03B3/06Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with substantially axial flow throughout rotors, e.g. propeller turbines with adjustable blades, e.g. Kaplan turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/08Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with pressure-velocity transformation exclusively in rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/121Blades, their form or construction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/12Blades; Blade-carrying rotors
    • F03B3/14Rotors having adjustable blades
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16Stators
    • F03B3/18Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F03B3/00Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
    • F03B3/16Stators
    • F03B3/18Stator blades; Guide conduits or vanes, e.g. adjustable
    • F03B3/183Adjustable vanes, e.g. wicket gates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2210/00Working fluid
    • F05B2210/10Kind or type
    • F05B2210/11Kind or type liquid, i.e. incompressible
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/30Application in turbines
    • F05B2220/32Application in turbines in water turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2250/00Geometry
    • F05B2250/50Inlet or outlet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient

Abstract

本发明提供了一种用于河川的水力发电装置,更详细地,关于如下的水力发电装置,即、以潜入流水的河川或大坝的设置状态,将水的流速引导至涡轮装置的内部通过旋转的涡轮生产电力,并且通过调节流入的水的量,设置在清洁能源的利用和水位差小的场所等多样的场所,大小根据需求可以小型化、大型化等多样化。

Description

用于河川的水力发电装置
技术领域
本发明涉及一种用于河川的水力发电装置,更详细地,关于如下的水力发电装置,即、以潜入流水的河川或大坝的设置状态,将水的流速引导至涡轮装置的内部通过旋转的涡轮生产电力,并且通过调节流入的水的量,设置在清洁能源的利用和水位差小的场所等多样的场所,大小根据需求可以小型化、大型化等多样化。
背景技术
通常,电力的生产方法有火力发电、核能发电、水力发电、太阳能发电、风力发电、潮汐发电等。即,火力发电以及核能发电是通过热产生的蒸汽旋转发电机内的涡轮(turbine)来发电,水力发电是通过储存大坝中的水的水位差旋转涡轮发电。
但是,火力发电是使用煤炭或石油等化石燃料为能源(energy source),发电厂的建设费相对会低廉,但是化石燃料等的储量有限制从而逐渐枯竭,并且有污染环境的问题。
而且,核能发电是使用核裂变铀等放射性物质时产生的巨大量的热为能源,虽然发电容量大,但是有因辐射污染环境的严重的问题。
因此,从很久之前开始一直对于即防止环境污染也可以发电的水力发电以及对其使用的实质性装置的开发做研究与努力。
但是现有的水力发电装置是利用高水位差地形,因此利用地理性环境或者为了获取较高大坝的水位差需要巨大的工程结构。
由于这种高水位差的结构屏障,避免不了发电厂的上流和下流生态系统的连接断裂,并且现有的水力发电大体上位于具有倾斜面的山地地域,距离聚集供求者的市中心遥远,因此需要较多的电力的输送设施费用。
因此能够在低水位差以及缓慢流速使用而公开的韩国公开专利第10-2010-0104694号(2010.09.20.公开)在设置在地面的支承构件之间设置根据低水位差以及水的流速旋转的旋转体而发电的形态,预想较好的发电效率,但是设置场所限制在地面,因此有实用性不足的缺点。
另外,虽然在尝试多种可以在低水位差以及缓慢流速使用的悬浮式水力发电装置,但是因为下列问题,对于实际使用有局限性。
韩国注册实用新型第20-0329785号(2003.10.01.注册)作为在悬浮的构造物设置多个水车,并且将水车的一半以上潜入水中发电的形式,是效率低于悬浮设施的结构,是低效率性的。
韩国注册实用新型第20-0415733号(2006.05.01.注册)是将悬浮物悬浮在两端并且在此之间设置水车的结构的发电方式,因此预想相对减少设施费用并且较好的发电效率,但是在结构上的稳定性或实现性的侧面上没有详细地提出悬浮物的固定以及与水车结构上的结合技术,因此不稳定因素较多。
韩国注册实用新型第20-0415748号(2006.05.01.注册)使在悬浮的驳船形态构造物上设置水车从而使水面下面部分的水车产生动力发电的形态的技术,悬浮驳船的设施看似稳定,但是对于驳船的固定以及低流量的场所有不适合的一面。
可以看出到现在为止的悬浮形态的构造物上设置水车形态的水力发电装置在悬浮物的设施费用和由悬浮物动力损失等实用性和效率方面有较多的不足点。
近年来为了解决像上述的问题出现了很多水力以及潮汐发电设施。为了节约发电能源的成本,准备人工水库并利用水位差的水力发电设备的较多也可以认为是上述的理由。
特别地,缓坡倾斜地形的河川慢慢地流动,以当前来说利用该河川的发电有很多困难,并且当前实际情况是因为低效率的问题几乎没有那样的发电设施。
因此,需要研究开发关于利用水位差不大的地形缓慢流动的水流以及宽度在多种环境变化都可以恰当使用的利用低水位差的水力发电装置。
本发明的河川包括水自然流动的较窄或较宽的河川和人工地使水流动从而形成的水路等产生流速的所有的水流动的范围。
现有技术文献
(专利文献1)文献1:韩国公开专利第10-2010-0104694号(2010.09.20.公开)
(专利文献1)文献2:韩国注册实用新型第20-0329785号(2003.10.01.注册)
(专利文献1)文献3:韩国注册实用新型第20-0415733号(2006.05.01.注册)
(专利文献1)文献4:韩国注册实用新型第20-0415748号(2006.05.01.注册)
发明内容
技术课题
因此,本发明是为了消除这种现有的缺点而提出的,解决的课题是,在水的水位差较小的低水位差的河川设置水力涡轮,主要在潜入水中的状态旋转涡轮,从而提供一种使用清洁能源的水力发电装置。
本发明另一解决课题是,设置在河川的底面和离河川的底面突出规定高度的位置,从而根据河川的宽度以多种个数或以多种宽度设置。
本发明另一解决课题是,调节水的流速和量以供应发电需要的水的量,从而实现高效率的发电。
本发明另一解决课题是,调节水的量从而调节施加在涡轮以及桨叶的流速以及压力,从而提高角速度使旋转能量最大化,从而实现高效率的发电。
本发明另一解决课题是,流速与涡轮以及桨叶的移动方向一致从而获取高效率,从而实现高效率的发电。
本发明另一解决课题是,调节涡轮的桨叶数以及半径,从而在同一流速提高角速度,从而实现高效率的发电。
本发明另一解决课题是,在桨叶前端和发电引导部之间由规定间隔形成速度水头,向多个桨叶产生同样的压力,从而向旋转轴产生对应于桨叶数的旋转力,从而实现高效率的发电。
本发明另一解决课题是,对于涡轮出口,排水空间排出的流速和水压相同或小于涡轮外的流速和水压,使流量容易从涡轮排出,从而实现高效率的发电。
解决课题的方案
本发明的用于河川的水力发电装置,其包括高度调节导向部,以规定间隔设置在混凝土底座的上侧;流速引导下部导向部,设置在前方和后方连接在所述高度调节导向部的引导导向部之间,并且在上侧的流速引导部的前端形成有桨叶引导部;涡轮,通过涡轮轴设置在所述流速引导下部导向部,并且在外径形成有桨叶槽;桨叶,在所述桨叶槽连接于贯通涡轮的固定轴连接,且通过流速展开而使涡轮旋转;以及流速引导上部导向部,在所述流速引导下部导向部的上侧,设置在与高度调节导向部连接的引导导向部之间,并且在涡轮的外径设置有供桨叶展开并移动的发电引导部,
所述用于河川的水力发电装置的特征在于,所述发电引导部设置为,与涡轮的外径具有规定间隔,桨叶以展开的状态移动,并且在发电引导部与桨叶的末端间的规定间隔通过空隙形成速度水头,从而向涡轮给予旋转力,在发电引导部的内部空间向各桨叶产生相同的流量和压力,并且水的流速和桨叶的移动方向一致而使涡轮旋转,从而获取效率实现发电,
并且使经由所述发电引导部从排水空间排出的流速和水压相同或小于在涡轮外的流速引导下部导向部和流速引导上部导向部产生的流速和水压,从而使流量容易从涡轮排出。
发明效果
根据本发明,在水的水位差较小的低水位差的河川设置水力涡轮,主要在潜入水中的状态通过流速旋转涡轮,从而提供了一种使用清洁能源的水力发电装置的效果。
根据本发明,设置在河川的底面和离河川的底面突出规定高度的位置,能够调整设置高度,从而根据河川的宽度以多种个数或以多种宽度设置,从而提供了实现高效率的发电的效果。
根据本发明,通过调节闸门调节水的流速和量以供应发电需要的水量,桨叶在旋转的涡轮通过流速展开或折叠,充分维持由流速作用于桨叶的负荷,从而实现刚性加强效果和高效率的发电效果。
根据本发明,通过调节闸门的角度调节水的量从而调节施加在涡轮以及桨叶的流速以及压力,从而提高角速度使旋转能量最大化,从而提供了实现高效率的发电的效果。
根据本发明,在河川的水的流速和涡轮以及桨叶的移动方向一致从而获取高效率,从而提供了实现高效率的发电的效果。
根据本发明,调节涡轮的桨叶数以及半径在同一流速提高角速度,从而提供了实现高效率地发电的效果。
根据本发明,在桨叶前端和发电引导部之间在规定间隔通过空隙形成速度水头,向多个桨叶产生同样的压力,向旋转的涡轮的旋转轴产生对应于桨叶数的旋转力,从而提供了实现高效率的发电的效果。
本发明是关于涡轮出口的,排水空间排出的流速和水压相同或小于在涡轮外的流速引导下部导向部和流速引导上部导向部产生的流速和水压,使流量容易从涡轮排出,从而提供了实现高效率的发电的效果。
附图说明
图1是表示本发明的示例性实施例设置状态的示意图。
图2是表示本发明的设置状态的正面图。
图3是表示本发明的设置状态的平面图。
图4是表示本发明的设置状态的侧面图。
图5是表示本发明的主要部分的设置状态的示意图。
图6是表示本发明的没有桨叶的涡轮的正面图。
图7是表示本发明的桨叶折叠状态的放大主要部分的正面图。
图8是表示本发明的桨叶展开状态的放大主要部分的正面图。
图9是表示本发明的关于涡轮和桨叶结合状态的侧面剖视图。
图10是表示本发明的关于涡轮和桨叶结合状态的示意图。
图11是表示本发明设置在河川的底面的正面图。
具体实施方式
下面,根据附图详细地说明本发明的实施例。
图1是本发明的示例性实施例设置状态的示意图、图2是本发明的设置状态的正面图、图3是本发明的设置状态的平面图、图4是本发明的设置状态的侧面图。
在河川的底面设置利用混凝土形成为规定宽度、高高度以及长度的混凝土底座60,在所述混凝土底座60以规定间隔设置高度调节导向部61、62后,在高度调节导向部61、62的上侧,使所述引导导向部70从底面维持一定高度地在两侧设置引导导向部70。
在所述引导导向部70之间设置流速引导下部导向部30和流速引导上部导向部40。
涡轮10由涡轮轴11可旋转地设置在所述流速引导下部导向部30的中央上侧,所述涡轮10设置有沿着外径以规定间隔旋转并且通过水的流速自然地展开或折叠的多个桨叶20。
在所述高度调节导向部62上侧设置引导水的流向的流速引导上部导向部40。
在所述流速引导上部导向部40的前方设置有调节闸门50,使所述调节闸门50控制流入涡轮10的水的量以及流速。
在所述高度调节导向部61通过下部连接轴35连接流速引导下部导向部30的前方,在高度调节导向部62通过下部连接轴35a连接流速引导下部导向部30的后方,并且设置为从混凝土底座60调节高度。
在所述流速引导下部导向部30形成有下侧形成为流线型的导向部下部引导部31,使水正常地从下侧流动,在上侧前方以流线型流速引导部32形成,所述流速引导部32的右侧前端以弧形设置有桨叶引导部33从而使涡轮10旋转,并且桨叶20以折叠状态设置后,在所述桨叶引导部33的右侧前端形成有以水平状态或越往出口越宽形态的下部排水部34,从而形成排水空间45。
所述排水空间45形成为相同或宽于涡轮10和发电引导部41之间的间隔,使从所述排水空间45排出的流速以及水压相同或小于外部的流速以及水压,因此所述排水空间45使流量的容易地排出的设置。
所述流速引导上部导向部40形成为,在前方通过闸门旋转轴54连接调节闸门50,并且以弧形形成使水向下侧流入从而旋转桨叶20的发电引导部41,在所述发电引导部41的右侧前端形成水平状态的上部排水部42以形成排水空间45,在所述调节闸门50的右侧前端沿上侧形成有流线型的导向部上部引导部43,从而使水正常地流动。
所述发电引导部41设置为,从桨叶20展开的位置至排出水的位置维持相同的间隔,并且在桨叶20前端使发电引导部41之间形成空隙,至少有2至5个桨叶20位于所述发电引导部41从而产生高效率。
所述下部排水部34和上部排水部42形成为较长并且设置为,向排水空间45排出的流速以及水压相同或小于外部的流速以及水压,使流量容易地向外部排出。
在所述调节闸门50的一部分设置有用于连接闸门轴51的缸体轴53,所述缸体轴53将突出的闸门调节缸体52连接在涡轮轴11来调节调节闸门50的开闭角度,以此可以调节向涡轮10提供的水量。
在所述涡轮轴11连接减速器或发电装置,从而向涡轮10提供旋转力实现发电。
所述涡轮10和下侧的流速引导下部导向部30以及流速引导上部导向部40可以根据河川的宽度设置多个,可以根据河川水流的方向连续地设置,并且最好将其设置为潜入水中。
图5是本发明的主要部分的设置状态的示意图。图6是本发明的没有桨叶的涡轮的正面图。图7是本发明的桨叶折叠状态的放大主要部分的正面图。图8是本发明的桨叶展开状态的放大主要部分的正面图。图9是本发明的关于涡轮和桨叶结合状态的侧面剖视图。图10是本发明的关于涡轮和桨叶结合状态的示意图。
涡轮10形成为圆形,并且以规定间隔形成有使桨叶20折叠时不被卡住并以规定角度折叠的桨叶槽12,而且所述桨叶槽12的一侧形成有角落部分倒角形成为“┛”形态的刚性加强槽13。
在所述涡轮10形成的刚性加强槽13形成为,贯通固定轴21后可旋转地结合桨叶20;设置在所述涡轮10两侧的涡轮盖16与固定轴21结合并通过固定套筒15连接,所述固定轴21的外径与结合游动套筒22从而可旋转地设置有桨叶20,并且当桨叶20竖起时所述刚性加强槽13与加强部23在后方和下侧成为一致的结合状态。
所述固定套筒15和游动套筒22适用于小型的情况,在固定轴21可以使用轴承代替所述固定套筒15和游动套筒22。
所述涡轮10形成为较窄,使桨叶20在桨叶引导部33折叠旋转移动,发电引导部41形成为较宽,使桨叶20通过流入的水展开并且实现旋转地设置。
所述桨叶20形成为,以从加强部23垂直地突出并在前端往上侧以流线型地连接,在所述加强部23以弧形连接后与桨叶槽12一致地垂直地突出,在所述桨叶槽12的前端往下侧倾斜,并设置成,外侧前端在折叠状态下一部分向桨叶槽12的外侧突出从而通过流速旋转并展开或被桨叶引导部33卡住而折叠。
所述桨叶20的宽度和高度以及大小可以根据河川以及设置位置的流速和发电量可以多样化地设置。
从所述桨叶20展开的位置至到达排出水的位置的维持相同的间隔,在桨叶20前端通过与发电引导部41之间的规定间隔的空隙形成速度水头而向多个桨叶20产生相同压力。
图11是本发明设置在河川底面的正面图,流速引导下部导向部30以下侧的导向部下部引导部31与混凝土底座60接触而固定的形态设置在河川底面,设置成在高度调节导向部61、62能够通过下部连接轴35、35a调节高度,使其可以利用在底面面产生的水压,剩余的构成要素设置成与图1至图9图示的相同的构成所形成从而生产电力。
由这种构成形成的用于河川的水力发电装置,在河川底部设置混凝土底座60在规定间隔设置高度调节导向部61、62后,在设置在下部连接轴35、35a的引导导向部70之间设置流速引导下部导向部30,在所述流速引导下部导向部30的桨叶引导部33通过涡轮轴11可旋转地设置涡轮10,在高度调节导向部62利用上部连接轴44设置的引导导向部70之间设置流速引导上部导向部40。
所述流速引导下部导向部30和流速引导上部导向部40的设置高度根据河川的状态可以多样化地设置,根据河川宽度以直列连续地设置多个,设置的位置根据现场的情况可以多样化地设置。
设置本发明的用于河川的水力发电装置能够产生根据河川的水的深度和宽度以及倾斜度的多样的流速,需要时设置大坝,在大坝的堤末端或大坝后方等多样的位置可以决定宽度以及个数,通过流速的发电实现效率时可以持续设置,因此能够实现利用低水位差的在河川使用清洁能源的水力发电。
本发明是导向以及引导为,在设置于河川的状态下,水根据流速引导下部导向部30的流速引导部32的流线型形态引导至涡轮10的前方和上侧,通过控制设置在流速引导上部导向部40的前方的调节闸门50调节提供向涡轮10的水量。
通过调节所述调节闸门50的角度调节水的流速和量提供发电所需的水量,由此实现高效率的发电。
当根据所述流速引导部32和调节闸门50的设置将水提供向涡轮10的前方上侧时,设置成在涡轮10外径露出前端的桨叶20根据流速从折叠在桨叶槽12的状态竖起。
桨叶20设置成通过固定轴21设置在桨叶槽12内部的状态通过衬套22可旋转,因此根据流速旋转并且在发电引导部41内部提供竖起状态,产生与河川的流速一同移动桨叶20的动力源从而提供连续旋转涡轮10的旋转动力源。
当所述桨叶20在桨叶槽12竖起时,提供加强部23和刚性加强槽13以“┛”型角落部分以倒角而一致的状态,因此加强部23提供刚性加强槽13的后方和内径方向等两方向一致的状态,使由流速提供的负荷作用于桨叶20时同样能够稳定的提供旋转力的刚性加强的效果。
即,桨叶20的宽度和高度可以多样化地运用,且在涡轮10的外径以设置在固定轴21状态通过衬套22可旋转地设置,当增加桨叶20宽度时均匀分布的负荷作用于加强部23宽面和刚性加强槽13的宽面,因此可以不过于桨叶20和涡轮10施压而发电。
更详细地,根据调剂调节闸门50的角度调节水量从而调节施加在桨叶20的流速以及压力,从而提高涡轮10的角速度而使旋转能量最大化,可以实现高效率的发电。
所述桨叶20和轮10会根据材料而产生多样化效率的情况,但是优选的使用较轻并且较强的金属材质。
所述桨叶20经过发电引导部41的弧形形态时通过流速从折叠状态展开同时提供涡轮10旋转的动力源,当经过发电引导部41到达桨叶引导部33时在桨叶20的选择方向一部分被卡住从而自然地折叠,往桨叶槽12以折叠的状态经过桨叶引导部33,从而不消耗动力的与涡轮10一同旋转。
特别地,通过水的流速和桨叶20的移动方向一致旋转涡轮10,因此获得较高的效率从而实现高效率的发电,通过调节设置在涡轮10的桨叶20的个数以及半径提高在同一流速上的角速度实现高效率的发电,通过在桨叶20前端和发电引导部41之间规定间距制造速度水头,使以展开的状态在发电引导部41内部受到水压的桨叶20上产生相同压力,向多个桨叶产生同样的压力,从而产生对应于旋转轴桨叶数的旋转力,从而形成高效率,所述桨叶20以展开的状态在发电引导部41旋转2至5个同时产生对应于在涡轮轴11展开的桨叶20个数的旋转力,从而实现高效率的发电。
下面更详细地对所述速度水头说明,所述发电引导部41与涡轮10的外径具有一定的间隔,桨叶20以展开的状态移动并且与发电引导部41和桨叶20的末端间维持规定的间隔,因此制造速度水头向涡轮10给予旋转力,在发电引导部41内部空间向各桨叶20提供相同流量和压力,因此通过在单个桨叶20施加的流量和流速,当在发电引导部41内部三个桨叶20以展开状态旋转时与现有的相比提供强上三倍的旋转力,从而提供高效率地发电。
经过所述发电引导部41的水经过下部排水部34和上部排水部42之间的排水空间45后排出,因为使下部排水部34和上部排水部42以较长的形态形成,所以经过桨叶20的水的流动方向弯曲后同样使其往直线流动,使排出排水空间45的水得流速以及水压相同或小于外部的流速以及水压,使水轻易地排出外部。
所述排水空间45根据流速引导下部导向部30和流速引导上部导向部40的设置位置可以调节高度,因此可以使以潜入水中的状态设置的涡轮10可以在水中利用最快的流速以及水压,从而可以提高效率。
所述流速引导下部导向部30通过流速引导部32引导水正常的供应向涡轮10方向,引导导向下部引导部31在没有往混凝土底座60上侧流动的水的流速影响下正常地移动。
所述流速引导上部导向部40以引导导向上部引导部43潜入水中的状态引导在上侧流动的水的流速不受影响地正常地移动,调节闸门50是调节供应向涡轮10的水的量以及流速。
所述调节闸门50可以调节,通过驱动设置在涡轮轴11的闸门调节缸体52使缸体轴53前进以及后退,从而旋转移动调节闸门50的闸门轴51的位置以闸门旋转轴54为基准控制旋转移动的角度,使上升时增加水量,下降时减少水量的方法控制水的量和流速的涡轮10可以以最佳的效率发电。
在所述涡轮轴11的一侧前端设置齿轮,使获得的发电动力供应向需要的场所,或连接发电装置在将电力发电后供应向需要的地方是可行的。
另外,本发明如图10所示,与混凝土底座60一致地设置时,以利用在河川底部流动的流速实现发电,混凝土底座60的上部高度和流速引导部32的前方高度将一致从而使流速按照原样进入涡轮10,在流速引导上部导向部40的前方设置的调节闸门50根据闸门调节缸体52和缸体轴53的控制调节倾斜角度可以控制进入涡轮10的水的量,因此根据流速调节调节闸门50的倾斜角度,在流速慢时增加水的流入量提高流速以及压力,给发电提供最佳的流速以及压力,从而实现高效率的发电。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,本领域的普通技术人员可以以多种形态实施,而这些实施不能脱离专利法所限定的相应技术方案的范围。
产业上的利用可能性
本发明是为了提供,以不受到多大产生流速的河川的宽度与深度影响的状态设置后,设置从调节闸门调节水的供应量发电的涡轮,从而使用清洁能源的效率性地生产电力的非常有用的发明。

Claims (4)

1.一种用于河川的水力发电装置,其包括:
高度调节导向部(61、62),以规定间隔设置在混凝土底座(60)的上侧;
流速引导下部导向部(30),设置在前方和后方连接在所述高度调节导向部(61、62)的引导导向部(70)之间,并且在上侧的流速引导部(32)前端形成有桨叶引导部(33);
涡轮(10),通过涡轮轴(11)设置在所述流速引导下部导向部(30),并且在外径形成有桨叶槽(12);
桨叶(20),在所述桨叶槽(12)连接于贯通涡轮(10)的固定轴(21),且通过流速展开而使涡轮(10)旋转;以及
流速引导上部导向部(40),在所述流速引导下部导向部(30)的上侧,设置在与高度调节导向部(62)连接的引导导向部(70)之间,并且在涡轮(10)的外径设置有供桨叶(20)展开并移动的发电引导部(41),
所述用于河川的水力发电装置的特征在于,
所述发电引导部(41)设置为,与涡轮(10)的外径具有规定间隔,桨叶(20)以展开的状态移动,并且在发电引导部(41)与桨叶(20)的末端间的规定间隔通过空隙形成速度水头,从而向涡轮(10)给予旋转力,在发电引导部(41)的内部空间向各桨叶(20)产生相同的流量和压力,并且水的流速和桨叶(20)的移动方向一致而使涡轮(10)旋转,从而获取效率实现发电,
设置为,使经由所述发电引导部(41)从排水空间(45)排出的流速和水压相同或小于在涡轮外的流速引导下部导向部(30)和流速引导上部导向部(40)产生的流速和水压,从而使流量容易从涡轮排出,
所述流速引导上部导向部(40),在前方还设置有调节闸门(50),所述调节闸门(50)利用闸门旋转轴(54)调节角度而控制向涡轮(10)供应的水的流速和供应量,从而提高涡轮(10)的角速度而使旋转能量最大化,
所述调节闸门(50)设置成,在前方上侧与闸门轴(51)连接的缸体轴(53)通过闸门调节缸体(52)连接在涡轮轴(11),从而能够调节角度。
2.根据权利要求1所述的用于河川的水力发电装置,其特征在于,
所述流速引导下部导向部(30)通过下部连接轴(35、35a)与高度调节导向部(61、62)连接,从而与混凝土底座(60)相接地设置在河川的底面,或者从底面上浮地调节高度而使水从下侧流动,所述流速引导上部导向部(40)通过上部连接轴(44)能够调节高度地连接在高度调节导向部(62),从而实现发电。
3.根据权利要求1所述的用于河川的水力发电装置,其特征在于,
所述流速引导上部导向部(40)沿水平方向较长地形成有上部排水部(42),该上部排水部(42)用于形成排水空间(45),该排水空间(45)使从沿涡轮(10)外径形成的发电引导部(41)的前端排出的流速和水压相同或小于在涡轮外的流速引导下部导向部(30)和流速引导上部导向部(40)产生的流速和水压,从而使经过桨叶(20)的水的流动方向弯曲后还沿直线流动,在所述流速引导上部导向部(40)的上侧形成有在潜入水中的状态引导流向上侧的水而使流速正常地移动的流线型的导向上部引导部(43)。
4.根据权利要求1所述的用于河川的水力发电装置,其特征在于,
所述引导导向部(70)设置在流速引导下部导向部(30)和流速引导上部导向部(40)的两侧,且设置成,能够旋转地结合涡轮盖(16),该涡轮盖(16)在涡轮(10)的两侧突出,并且固定轴(21)的前端通过固定套筒(15)连接在该涡轮盖(16),并且涡轮轴(11)贯通所述引导导向部(70)而能够旋转。
CN201680009292.2A 2015-02-09 2016-01-29 用于河川的水力发电装置 Active CN107208599B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0019468 2015-02-09
KR1020150019468A KR101545993B1 (ko) 2015-02-09 2015-02-09 하천용 수력 발전장치
PCT/KR2016/000970 WO2016129836A1 (ko) 2015-02-09 2016-01-29 하천용 수력 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107208599A CN107208599A (zh) 2017-09-26
CN107208599B true CN107208599B (zh) 2019-04-26

Family

ID=54061534

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680009292.2A Active CN107208599B (zh) 2015-02-09 2016-01-29 用于河川的水力发电装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20180023539A1 (zh)
EP (1) EP3258098B1 (zh)
JP (1) JP6508361B2 (zh)
KR (1) KR101545993B1 (zh)
CN (1) CN107208599B (zh)
WO (1) WO2016129836A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10107143B2 (en) 2015-09-01 2018-10-23 The Boeing Company Methods and apparatus to adjust hydrodynamic designs of a hydrokinetic turbine
WO2018217174A1 (en) 2017-05-22 2018-11-29 Hakan Erten Reverse flow water turbine
US20190170112A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Robert G. Dickie Method and apparatus for transporting and storing power
US11118557B2 (en) * 2021-02-15 2021-09-14 Ronald Pierantozzi Centrifugal kinetic power turbine

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066908A (ko) * 2001-02-14 2002-08-21 최재율 수량집중 동력발생기
JP2003307173A (ja) * 2002-04-15 2003-10-31 Masaru Ijuin 浮力式発電装置
WO2005035977A1 (en) * 2003-10-13 2005-04-21 Ursua Isidro U Turbine housing and floatation assembly
KR20060035710A (ko) * 2006-04-07 2006-04-26 최진영 조류를 이용한 수차
KR20060118173A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 최진영 동력전달용 수차
KR20110068118A (ko) * 2009-12-15 2011-06-22 임기승 수차
KR101127565B1 (ko) * 2011-01-28 2012-03-23 (주)레네테크 조류 발전 장치
CN202300815U (zh) * 2011-09-28 2012-07-04 大连天润能源技术开发有限公司 一种海洋能发电装置
US8354758B1 (en) * 2010-11-29 2013-01-15 Boschma Research, Inc. Cyclo-turbine power generator
DE102011055783A1 (de) * 2011-11-28 2013-05-29 Imk Engineering Gmbh Wasserkraftwerk
KR101418011B1 (ko) * 2013-04-09 2014-07-09 청정테크주식회사 이동이 가능한 부유식 수력 발전장치
CN104169574A (zh) * 2011-12-29 2014-11-26 T-Wind有限公司 涡轮机

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50132339A (zh) * 1974-04-08 1975-10-20
KR101041539B1 (ko) * 2009-09-30 2011-06-17 한국전력공사 유속 유량 조절형 초저낙차 수차의 구조

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066908A (ko) * 2001-02-14 2002-08-21 최재율 수량집중 동력발생기
JP2003307173A (ja) * 2002-04-15 2003-10-31 Masaru Ijuin 浮力式発電装置
WO2005035977A1 (en) * 2003-10-13 2005-04-21 Ursua Isidro U Turbine housing and floatation assembly
KR20060118173A (ko) * 2005-05-16 2006-11-23 최진영 동력전달용 수차
KR20060035710A (ko) * 2006-04-07 2006-04-26 최진영 조류를 이용한 수차
KR20110068118A (ko) * 2009-12-15 2011-06-22 임기승 수차
US8354758B1 (en) * 2010-11-29 2013-01-15 Boschma Research, Inc. Cyclo-turbine power generator
KR101127565B1 (ko) * 2011-01-28 2012-03-23 (주)레네테크 조류 발전 장치
CN202300815U (zh) * 2011-09-28 2012-07-04 大连天润能源技术开发有限公司 一种海洋能发电装置
DE102011055783A1 (de) * 2011-11-28 2013-05-29 Imk Engineering Gmbh Wasserkraftwerk
CN104169574A (zh) * 2011-12-29 2014-11-26 T-Wind有限公司 涡轮机
KR101418011B1 (ko) * 2013-04-09 2014-07-09 청정테크주식회사 이동이 가능한 부유식 수력 발전장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20180023539A1 (en) 2018-01-25
EP3258098A4 (en) 2018-08-22
KR101545993B1 (ko) 2015-08-20
WO2016129836A1 (ko) 2016-08-18
CN107208599A (zh) 2017-09-26
JP6508361B2 (ja) 2019-05-08
JP2018508709A (ja) 2018-03-29
EP3258098A1 (en) 2017-12-20
EP3258098B1 (en) 2019-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107208599B (zh) 用于河川的水力发电装置
CN107257887B (zh) 用于管道的水力发电装置
CA2779820C (en) Hydrokinetic energy conversion system
US10605224B2 (en) Hydroelectric power generator using ebb and flow of seawater
CN103502632A (zh) 水力涡轮机和水电站
CN102959233A (zh) 水车及利用该水车的水力发电构造物
KR100990988B1 (ko) 와류형 수력 발전기
SK50582009A3 (sk) Prietoková turbína s otočnými lopatkami
JP6274694B2 (ja) 水流揚力回転発電装置
JP6923223B2 (ja) リフト機能を有する往復式水力発電機構
KR20140061270A (ko) 수로를 이용한 소수력 발전장치
KR101171014B1 (ko) 소수력 발전 기능을 갖는 사방댐
CN101871415A (zh) 万能全效发电动力机
CN205638772U (zh) 悬浮式水力发电机
BG3701U1 (bg) Роторна система с двукратна турбина и дефлектор за добив на електроенергия от руслово водно течение
JP2018503768A (ja) 自由調節発電装置
RO125985A0 (ro) Motor hidraulic cu ax vertical şi pale rabatabile ancorat pe firul apelor curgătoare neamenajate
RO132110A2 (ro) Instalaţie şi procedeu pentru captarea formelor de energie neconvenţională aferentă unui curs de apă
SK50712009U1 (en) Flow turbine with pivoted blades
Zolotov et al. New turbine for low-head hydroelectric stations

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant