KR100191636B1 - 수력 발전 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 완만한 흐름의 강물을 이용하되 홍수기나 갈수기에 영향을 받지 않고 항상 일정량의 전력을 생산할 수 있게한 수력 발전 장치에 관한 것이다.

이와 같은 수자원을 이용하지 못하고 있는 것은 강물의 흐름이 완만하기 때문에 발전에 필요한 절대 회전수를 얻을 수 없는 결점이 있고, 또한 설치한다 해도 갈수기나 홍수 때는 발전할 수 없는 폐단이 있어 이와 같은 수자원 개발은 도외시 되고 있는 것이다.

본 발명은 이상의 문제점을 해결하고자 발명한 것으로, 이의 발명 요지는 강물 바닥에 고정되게한 앵커체(3)에 종설된 지주간(2)에 마치 바지선 처럼 생긴 부선(1)의 통공(1')이 끼움되어 수위에 따라 부선의 잠수위치가 승강되게 하고, 부선(1) 위에는 중간부에 설치된 축간(5')에는 물바가지(4')가 다수 배치된 수차(4) 및 주동 풀리(5)가 끼움되어 수차(4)는 건수기나 홍수기에 무관하게 항상 일정한 깊이로 물속에 잠겨져서 물의 흐름 압에 의해 회동되게하고, 주동풀리(5)는 1차 가속풀리(6), 2차 가속풀리(7)(7') 및 3차 가속풀리(8)(9)에 의해 가속되어 고속 회전되면서 발전기를 회동 시켜 발전할 수 있게 하거나 전기한 부선(1)의 중간부에 돌출부(1)를 형성하여 이 돌출부(1)에 설치된 축(5')에 체인 형상으로된 체인치차(5a)(5b)(5c) 및 주동풀리(5)를 끼움하되, 주동출리(5)는 가속풀리(6)(7)(7')(8)(9)를 개재시켜 발전기(10)를 고속 회전시킬 수 있게하고, 주동치차풀리(5a)(5b)(5c)는 부선(1)의 전후측에 설치된 축(6a)(6b)에 끼움된 체인치차(105a)(105b)(105c)를 벨트체(106)로 연결하여 회동되게하되, 체인체(106)에는 일정 간격으로 다수의 물바가지(106')를 연결하여 이의 일부가 물속에 잠겨지게 하므로서 물의 흐름으로 생기는 추진압과 물과의 접속되는 마찰 저항력을 전기한 가속기의 힘으로 연결하여 고속 회전력으로 전환되어지게 하므로서 완만한 강물 흐름으로 된 무한정의 수자원을 전력 생산의 자원으로 이용할 수 있게한 것이다.

Description

수력 발전 장치

제1도는 본 발명을 수차형식으로 장치하였을 때의 사시도.

제2도는 제1도의 단면 표시도.

제3도는 본 발명의 물벨트체를 카타빌러형식으로 장치하였을 때의 사시도.

제4도는 제3도의 단면 표시도.

제5도는 제3도의 별도 실시예의 사시도.

제6도는 제5도의 단면 표시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 부선 1' : 통공

1 : 돌출부 2 : 지주간

3 : 앵커체 4 : 수차

4' : 바가지 5 : 주동풀리

5' : 축 6 : 1차가속풀리

6',6a,6b : 축 7,7' : 2차가속풀리

8,9 : 3차가속풀리 8' : 축

10 : 발전기 10' : 발전기축

11,11'.11 : 벨트 105a,105b,105c : 체인치차

5a,5b,5c : 체인치차 106 : 벨트체

106' : 물바가지

본 발명은 강물의 수위 변동과 느린 유속에도 영향을 받지 않고, 일정한 전력을 생산할 수 있게한 수력발전 장치에 관한 것이다.

수력발전은 물의 량과 유속을 이용하고 있는 바 종래에는 주로 댐을 만들어 이 댐에서 흐르는 물의 량과 낙차를 이용하였던 관계로 막대한 설치비가 소요될 뿐만 아니라 홍수때나 갈수때는 발전용량에 차이가생겨 전력 공급면에 있어서 매우 불편한 점이 있었던 것이다.

한편, 조수를 이용하여 발전하는 방법도 있으나, 이 경우는 밀물과 썰물때는 해수의 흐름이 서로 반대되기 때문에 이에 따른 설치비의 과부담이 있을 뿐만 아니라 만수시는 발전을 할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.

우리나라는 지형상 완만한 유속을 가진 강물이 무한정할 정도이나 유속이 느린 강물일 경우는 발전에 필요한 회전수를 얻을 수 없기 때문에 느린 유속의 강물을 이용한 발전 개발은 도외시되고 있으며, 또한 강물의 흐름을 이용한다고 하더라도 홍수기와 갈수기에는 발전 그 자체를 할수 없는 결점이 있기 때문에 이의 도외시를 부채질하고 있는 것이다.

본 발명은 이상의 제반 문제점을 해결하고자 발명한 것으로, 이의 발명 요지는 강물 바닥에 고정되게한 좌우 앵커체에 지주간을 종설하여 바지선 형상의 좌우부선을 끼움 설치하여 이 부선은 강물의 수위에 따라 자동으로 승강되면서 부선 위에 설치된 수차를 회동 시키면 수차의 축에 끼움된 풀리는 이와 연동되는 1,2,3차 가속 풀리와 연동되는 과정 가속되어 전력 생산에 필요한 고속회전을 얻을 수 있게 하며, 또한 느린 강물의 흐름을 이용하되 강한 힘을 얻기 위한 수단으로 바지선 처럼 된 부선 위 전후측에는 공회전 되는 체인기어를 설치하고, 중앙부에는 풍차 형상의 체인치차를 설치하여 이들 체인 치차에는 일정 간격으로 다수의 물바가지가 연결된 카타빌러 형상의 벨트체를 연결하여 전기한 다수의 물바가지 가운데 그일부가 강물흐름에 잠겨 상대적인 저항력을 갖게 하므로서 이 저항력을 다단으로된 연동풀리의 가속 회전력이 되게한 것이다.

이를 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 제1-2도에 있어 강물 바닥에 고정되게한 좌우 앵커체(3)에 종설된 지주간(2)에는 바지선 형상으로 된 부선(1)의 통공(1')이 헐겁게 끼움되어 수위에 따라 부선(1)이 승강되면서 일정한 수위에 잠겨지게하고, 부선(1)의 중간부 개구부에 설치된 축(5')에는 다수의 물바가지(4')가 일정 간격으로 설치된 수차(4) 및 좌우의 주동풀리(5)가 끼움 설치되고, 부선(1)의 앞측에 설치된축(6')에는 1차 가속풀리(6) 및 2차 가속풀리(7)가 끼움 설치되고, 부선(1)의 중간부 좌우측에 설치된 축(8')에는 2차 가속풀리(7') 및 3차 가속풀리(8)가 설치되고, 부선(1)의 후측에 설치된 발전기(10)의 축(10')에는 3차 가속풀리(9)가 끼움되어 있으되, 이들 1차 가속풀리(5)(6) 및 2차 가속풀리(7)(7')와 3차 가속풀리(8)(9)는 벨트(11)(11')(11)에 의해 연동되어지게 한 것이다.

다음으로 제3-4도에 의거 설명하면 강물바닥에 고정되게한 좌우 앵커체(3)에 종설된 지주간(2)에는 바지선 형상으로 된 부설(1)의 통공(1')이 헐겁게 끼움되어 강물의 수위에 따라 부선(1)이 승강되면서 일정한 수위에 잠겨지게 하고, 부선(1)의 중간부 좌우측에 돌설된 축설부(1)에 설치된 축(5')에는 치차 형상의 체인치차 (5a)(5b)(5c)가 일정 간격으로 끼움되어 부선(1)의 전후 측에 설치된 축(6a)(6b)에 끼움된 체인치차(105a)(105b)(105c)와 카타빌러 형상으로 된 벨트체(106)에 의해 회동 되게하되, 이 벨트체(106)에는 일정 간격을 두고 다수의 물바가지(106')가 설치되어지고, 부선(1)의 앞측에 설치된 축(6')에는 1차 가속풀리(6) 및 2차 가속풀리(7)가 끼움되고, 부선(1)의 중간부 좌우측에 설치된 축(8')에는 2차 가속풀리(7') 및 3차 가속풀리(8)가 끼움되고, 부선(1)의 후측에 설치된 발전기(10)의 축(10')에는 3차 가속풀리(9)가 끼움되어 지되, 이들 1차 가속풀리(5)(6) 및 2차가속풀리(7)(7')와 3차가속풀리(8)(9)는 벨트(11)(11')(11)에 의해 연동되게한 것이다.

그리고 제5-6도는 제3도의 별도 실시 예로서 전기한 부선(1)의 중간부 좌우측에 돌출된 돌출부(1)를 없애고, 부선(1)에 바로 축(5')을 설치하여 이에 끼움된 3개 체인치차 (5a)(5b)(5c)는 수면에 잠겨진 상태로 되게하고, 부선(1)의 전후측에 설치된 체인치차(105a)(105b)(105c)에는 후측 체인기어 축(6a)을약간 낮게 설치 함으로서 벨트체(106)가 전기한 치차에 걸림 되었을 때 완만한 경사도를 갖고 수차처럼 회동되게한 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

먼저 1-2도에 예시한 바와 같이 본 발명은 강물 바닥에 고정된 앵커체(3)에 종설된 지주간(2)에 헐겁게 끼움 설치된 바지선과 같은 형상의 부선(1)은 강물의 수위에 영향을 받지 않고 일정 높이로 잠수되어 지므로 즉, 홍수때나 건수때할것 없이 일정한 깊이로 잠수되어진 상태에서 수차(4)를 회동 시키게 되므로 지속적인 발전을 할 수 있으며, 또한 이의 회전의 가속은 1차, 2차, 3차에 걸쳐 가속 시키게 되므로 발전에 필요한 회전 수를 얻을 수 있게 된다.

예컨데 강물의 흐름이 완만한 곳에서는 수차의 회전 수가 10RPM이라고 할 때 1차 가속 회전에서 3배로 설정하면 3차 회동시에는 270RPM을 얻을 수 있게 되는 것이며, 이는 물의 흐름 량에 따라 이의 차수를 더욱 증가시켜 4,5차로 연동 시키면 RPM2430 회전을 얻을 수 있게 된다.

그리고 제3,4도에 예시한 바와 같이 벨트체(106)를 카타필러식으로 구성하여 이에 연결된 물바가지(106')의 수가 다량으로 물속에 잠기게 하면 이와 같이 잠김된 물바가지(106')는 추진력을 낳게 함과 동시 저항력을 낳게 되므로 이 저항력을 회전력으로 전환시키면 1-3차 가속에서 그 이상으로 가속 장치를 하여도 체인치차 (5a)(5b)(5c)를 회동 시킬 수 있게 된다.

그리고 이의 벨트체(106)를 제5도와 같이 물에 잠기는 형상을 후향 경사지게 배치하면 후향 경사된 각 물바가지(106')가 전부 물흐름의 힘을 받게 되므로 체인치차(5a)(5b)(5c)의 회전수를 높일 수 있게 된다.

즉, 카타필러 식으로 된 벨트체(106)와 이에 배설된 바가지(106')의 수를 증가 시키면 상대적으로 회전수를 높일 수 있음과 동시 발전량을 높일 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명은 완만한 흐름의 강물을 이용하여 발전 장치를 함에 있어 강물 바닥에 고정된 앵커체(3)에 입설된 지주간(2)에 바지선 형상인 부선(1)의 통공(1')이 끼움되어 수위에 따라 승강 되면서 항상 일정한 높이로 수침된 상태에서 수차(4)가 회동 되게 하였기 때문에 홍수시나 건수시에 있어서도 일정한 량의 발전을 할 수 있고, 또한 물속에 잠기는 벨트체(106)의 바가지(106') 수를 다수개로 함으로서 이 바가지(106)가 받는 저항력을 고속회전력으로 전환 시켜 발전할 수 있게 하였기 때문에 흐름이 완만한 강물을 수력 발전에 필요한 수자원화 할 수 있어 산업 발전에 크게 기여할 수 있는 것이다.

Claims (3)

1. 앵커체(3) 위에 종설된 지주간(2)에 바지선 형상으로된 부선(1)의 통공(1')이 끼움되어 강물의 수위에 따라 부선(1)이 승강되게하고, 부선(1)의 중간부에 설치된 축간(5')에는 수차(4) 및 주동풀리(5)이 끼움 설치되고, 주동풀리(5)는 1차, 2차, 3차 가속 풀리(6)(7)(7')(8)(9)를 개재시켜 고속회전 되면서 발전기(10)를` 회전 시켜 발전할 수 있게한 수력발전 장치.
2. 앵커체(3) 위에 종설된 지주간(2)에 끼움되어 수위의 변동에 따라 부선(1)이 승강되게 하되, 부선(1)의 중간부에 돌출된 축설부에 설치된 축 (5')에 체인치차(5a)(5b)(5c) 및 주동풀리(5)가 끼움되어지되, 주동풀리(5)는 1차, 2차, 3차의 가속 풀리를 개재시켜 발전기(10)와 연동되게하고, 체인치차(5a)(5b)(5c)에는 부선(10)의 전후측에 설치된 축(6a)(6b)에 끼움된 체인치차(105a)(105b)(105c)와 벨트체(106)로 걸림하여 연동되게하고, 벨트체(106)에는 일정 간격으로 다수의 물바가지(106')가 설치 되어진 수력발전 장치.
3. 제2항에 있어서 부선(10)의 중간부에 설치된 축(105')에 체인치차(5a)(5b)(5c) 및 주동풀리(5)를 끼움하여 체인치차의 그 일부가 물에 잠김된 상태에서 1차, 2차, 3차 가속풀리를 개재시켜 발전기(10)를 고속회전되게 하고, 체인치차(5a)(5b)(5c)는 부선 전후 측에 설치된 축(6a)(6b)에 끼움된 체인치차(105a)(105b)(105c)와 벨트체(106)로 연동되게하되, 앞측 체인치차보다 후측 체인치차가 보다 많이 물속에 하강되어 후향 경사상으로 벨트체(106)가 걸림되어 보다 많은 물 흐름압을 받게한 수력발전 장치.