KR100781296B1 - 수력 공기터빈 발전기 - Google Patents

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KR100781296B1
KR100781296B1 KR1020070042973A KR20070042973A KR100781296B1 KR 100781296 B1 KR100781296 B1 KR 100781296B1 KR 1020070042973 A KR1020070042973 A KR 1020070042973A KR 20070042973 A KR20070042973 A KR 20070042973A KR 100781296 B1 KR100781296 B1 KR 100781296B1
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Abstract

본 발명은 구성을 간단히 하면서 고출력을 얻을 수 있는 수력 공기터빈 발전기에 관한 것으로, 하판의 하부에 공기가 유입되는 공간부가 구비되어 있고 물 유입구를 포함하는 수조와, 상기 수조의 하판에 관통 구비되어 수조의 내부의 물을 배출시키면서 공간부의 공기를 수조 내로 유입시키는 공기 유입수단과, 상기 수조의 내부에 구비되고 발전기와 연결된 하나 이상의 수평 출력축과, 상기 수조의 내부인 수평 출력축에 구비되어 상기 공기 유입수단으로부터 연속 유입되는 공기에 의해 회전되는 하나 이상의 회전수단으로 구성되고; 상기 공기 유입수단은, 상기 하판에 형성된 배출구와, 상기 배출구에 일부가 관통 구비되어 배출구를 통해 물을 배출하고 공기를 투입시키는 터빈펌프로 구성되며; 상기 터빈펌프의 하부에는, 선택적으로 터빈펌프를 감싸 물 배출을 차단할 수 있는 슈트가 더 구비됨을 특징으로 한다.
수력, 공기터빈, 발전기, 회전수단, 날개

Description

수력 공기터빈 발전기{Air-power generating apparatus}
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 발전기를 나타낸 일부 절개 사시도.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도.
도 3은 도 2의 B-B선 일부 절개 단면도.
도 4는 도 3의 C-C선 단면도.
도 5는 도 2의 D부 확대도.
도 6은 도 5의 E-E선 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 제1 실시예의 발전기를 구성하는 터빈펌프의 하부에 슈트를 더 구비한 상태를 나타낸 개략 사시도.
도 8은 본 발병에 따른 제2 실시예의 발전기를 나타낸 전체 구성 단면도.
도 9는 도 7의 F-F선 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1 : 수조
11 : 하판
12 : 물 유입구
13 : 지지골조
14 : 수로
15 : 하판
2 : 공간부
3 : 공기 유입수단
31 : 배출구
32 : 터빈펌프
321 : 공기터빈, 322 : 회전축
4 : 수평 출력축
5 : 회전수단
51 : 원형판
52 : 날개
53 : 원통체
531 : 관 원형링
6 : 발전기
8 : 슈트
81 : 실린더
본 발명은 수력 공기터빈 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 구성을 간단히 하면서 고출력을 얻을 수 있는 수력 공기터빈 발전기에 관한 것이다.
일반적으로 알려진 수력 발전은, 낙하되는 물의 위치에너지와 운동에너지를 이용하는 것으로 물에 낙차를 주어 전기를 생산하는 방식이다.
이에, 종래에 수력 발전방식은, 댐을 건설하거나 수로를 변경하여 물에 낙차를 주거나, 또는 별도의 펌프를 통해 물을 높은 곳으로 이동시켜 물에 낙차를 주어 전기를 생산하였다.
즉 종래에는 낙하되는 물이 직접적으로 충돌되는 위치인 댐의 중간이나 수로의 배출부에 터빈을 장착하고, 터빈의 출력축에 발전기를 연결함으로서 전기를 생산하였다.
그런데, 상기와 같이 전기를 생산하는 종래의 수력 발전은, 댐 또는 수로를 건설하고 대형의 터빈을 구비해야 함으로써, 초기의 시설 투자비가 과다하게 들게 되는 문제점을 가지고 있었다.
또한 물의 낙하 시 발생되는 위치에너지와 운동에너지만을 이용하여 발전을 함으로써, 낙차를 높이지 않는 한 고출력을 얻을 수 없는 문제점도 가지고 있었다.
또 댐과 수로를 건설할 경우에 지리적인 제약을 받게 됨으로써, 발전시설의 시공에 많은 어려움이 있는 문제점도 가지고 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 구성을 간단히 하면서 수력에 의한 발전효율을 높일 수 있는 수력 공기터빈 발전기를 제공함을 목적으로 한다.
또 수조의 높이를 높이고 수조로 유입되는 공기를 통해 회전되는 회전수단의 수량을 늘리는 과정만을 통해 출력을 용이하게 향상시킬 수 있는 수력 공기터빈 발전기를 제공하는 또 다른 목적도 있다.
또 수조의 하판 둘레에 공기 유입수단을 다수로 구비함으로써 공기의 유입량을 늘림에 따라서 출력을 좀 더 향상시킬 수 있는 수력 공기터빈 발전기를 제공하는 또 다른 목적도 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 하판의 하부에 공기가 유입되는 공간부가 구비되어 있고 물 유입구를 포함하는 수조와, 상기 수조의 하판에 관통 구비되어 수조의 내부의 물을 배출시키면서 공간부의 공기를 수조 내로 유입시키는 공기 유입수단과, 상기 수조의 내부에 구비되고 발전기와 연결된 하나 이상의 수평 출력축과, 상기 수조의 내부인 수평 출력축에 구비되어 상기 공기 유입수단으로부터 연속 유입되는 공기에 의해 회전되는 하나 이상의 회전수단으로 구성되고; 상기 공기 유입수단은, 상기 하판에 형성된 배출구와, 상기 배출구에 일부가 관통 구비되어 배출구를 통해 물을 배출하고 공기를 투입시키는 터빈펌프로 구성되며; 상기 터빈펌프의 하부에는, 선택적으로 터빈펌프를 감싸 물 배출을 차단할 수 있는 슈트가 더 구비됨을 특징으로 한다.
또 상기 터빈펌프는, 상기 배출구에 상부가 관통되어 물의 배출을 통해 일방향으로 회전되면서 공기를 배출구로 유입시킬 있도록 양측이 양 측판으로 차단되게 구비된 공기터빈과, 상기 공기터빈을 상기 하판의 하부에 고정하는 회전축으로 구성됨을 특징으로 한다.
또 상기 수조의 상부가 개방되게 구성됨을 특징으로 한다.
또 상기 수조의 상부가 밀폐되게 구성됨을 특징으로 한다.
또 회전수단은, 수평 출력축과 함께 회전되는 다수의 방사형으로 형성된 날개를 포함하는 것으로 특징으로 한다.
또 상기 회전수단은, 상기 수평 출력축의 양측에 고정되는 양 원형판과, 상기 양 원형판의 내측인 수평 출력축의 둘레에 구비되는 상기 날개들과, 상기 양 원형판 사이의 각 날개들의 안쪽 둘레인 수평 출력축의 주위 둘레에 원통형으로 구비되는 원통체로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또 각 날개는, 중간이 절곡부가 형성되어 바깥쪽이 하부로 절곡되게 구성되는 것을 특징으로 한다.
또 상기 원통체는, 상기 날개들의 내측에 고정되는 다수의 관 원형링의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또 상기 공기 유입수단은, 상기 하판에 다수로 구비되는 것을 특징으로 한다.
또 상기 수조는, 하판의 하부에 공간부가 구비되어 있는 수로로 구성되는 것을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 발전기를 나타낸 일부 절개 사시도이 고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 2의 B-B선 일부 절개 단면도이다.
이에 본 발명에 따른 제1 실시예의 발전기는, 하판(11)의 하부에 공기가 유입되는 공간부(2)가 구비되어 있고 물 유입구(12)를 포함하는 수조(1)와, 상기 수조(1)의 하판(11)에 관통 구비되어 수조(1)의 내부의 물을 배출시키면서 공간부(2)의 공기를 수조 내로 유입시키는 공기 유입수단(3)과, 상기 수조(1)의 내부에 구비되고 발전기(6)와 연결된 하나 이상의 수평 출력축(4)과, 상기 수조(1)의 내부인 수평 출력축(4)에 구비되어 상기 공기 유입수단(3)으로부터 연속 유입되는 공기에 의해 상기 수평 출력축(4)과 함께 회전되는 하나 이상의 회전수단(5)으로 구성된다.
즉, 상기 수조(1)의 하판(11)은, 지면으로부터 이격되게 지지골조(13)로 지지됨으로써 수조(1)의 하판(11)과 지면의 사이에 하부 공간부(2)가 구비되어 있는 것이다.
따라서 상기 하부 공간부(2)는, 수조(1)로 부터 배출되는 물이 수로나 관을 통해 배출될 수 있도록 확보된 공간이고, 상기 공기 유입수단(3)을 장착할 수 있는 공간이다.
또한, 상기 수조(1)의 상부가 개방되게 구성될 수 있고, 상기 수조(1)의 상부가 밀폐되게 구성될 수도 있는데, 첨부된 도면에서 수조(1)의 상부가 개방되어 있는 상태를 나타내었다.
즉 상기 수조(1)의 상부를 개방할 경우에는 수조(1)내로 유입된 공기가 수조의 외부로 배출되면서 각각의 회전수단(5)을 회전시킬 수 있는 것이다.
또한 상기 수조(1)의 상부를 밀폐시킬 경우에도 수조(1)내로 유입된 공기가 상승됨에 따라 회전수단(5)을 회전시킬 수 있는 것이다.
도 4는 도 3의 C-C선 단면도로서, 상기 회전수단(5)은, 상기 수평 출력축(4)과 함께 회전되는 다수의 방사형으로 형성된 날개(52)를 포함하는 것이다.
또한 상기 회전수단(5)은, 상기 수평 축력축(4)의 양측에 고정되는 양 원형판(51)과, 상기 양 원형판(51)의 내측인 수평 출력축(4)의 둘레에 구비되는 상기 날개(52)들과, 상기 양 원형판(51) 사이의 각 날개(52)들의 안쪽 둘레인 수평 출력축(4)의 주위 둘레에 원통형으로 구비되는 원통체(53)로 구성되는 것이다.
또 각 날개(52)는, 중간이 절곡부가 형성되어 날개(52)가 수평을 유지한 상태에서 바깥쪽이 하부로 절곡되게 구성됨으로써, 상승되는 공기가 날개(52)의 함몰된 부분으로 공급되어 상승 되는 것이다.
삭제
그리고, 상기 원통체(53)는, 상기 날개(52)들의 내측에 고정되는 다수의 관 원형링(53)의 조합으로 구성되는 것이다.
따라서 상기 다수의 관 원형링(53)을 부상력을 가지고 있음에 따라서 회전수단(5)의 전체적인 중량을 줄임은 물론, 회전시 물에 대한 저항을 최소로 줄일 수 있는 것이다.
도 5는 도 2의 D부 확대도이고, 도 6은 도 5의 E-E선 단면도로서, 상기 공기 유입수단(3)은, 상기 하판(11)에 형성된 배출구(31)와, 상기 배출구(31)에 일부가 관통 구비되어 배출구(31)를 통해 물을 연속배출 시키고 공기를 연속 유입시키는 터빈펌프(32)로 구성되는 것이다.
또한 상기 터빈펌프(32)는, 상기 배출구(31)에 상부가 관통되어 물의 배출을 통해 일방향으로 회전되면서 공기를 배출구(31)로 유입시킬 있도록 양측이 양 측판(311)으로 차단되게 구비된 공기터빈(321)과, 상기 공기터빈(321)을 상기 하판(11)의 하부에 고정하는 회전축(322)으로 구성되는 것이다.
즉 상기 회전축(322)은 하판에서 하부로 돌출되는 양 브라켓에 회전이 가능하게 수평으로 장착되어 있는 것이다.
이하, 본 발명에 따른 제1 실시예의 발전기의 작동관계를 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와같이, 본 발명에 따른 발전기를 사용하여 전기를 생산할 경우에는, 먼저, 물 유입구(12)로 물을 공급한다.
즉 물 유입구(12)로 공급되는 물은 일정한 압력만 가지면 되는 것으로, 낮은 낙차를 통해 물을 공급하거나 소용량 펌프를 통해 물을 공급할 수 있고, 또는 일반 상수도의 물을 공급할 수도 있는 것이다.
다음, 물 유입구(12)로 물이 유입되면, 초기에 유입되는 물은 배출구(31)를 막고 있는 공기터빈(321)이 회전되지 않음에 따라서 수조(1)의 하부에 채워지게 된다.
즉 초기에 유입되는 물은 수압이 낮아 상기 배출구(31)를 막고 있는 공기터빈(321)을 회전시키지 못하고, 초기에 유입되는 물은 수조(1)의 하부에 일정한 수위로 채워지게 된다. 그리고 수조(1)에 일부에 형성된 물 유입구(12)를 통해 물이 편중되게 공급됨에 따라서 채워진 물이 이동되어 수압분포가 달라지더라도 수압이 낮기 때문에 공기터빈(321)을 회전시키지 못하게 되는 것이다.
다음, 초기에 유입되는 물이 일정 수위 이상으로 채워지게 되면 물의 양으로 인하여 배출구(31)로 배출되려는 물의 압력이 상승되고, 수조(1)에 일부에 형성된 물 유입구(12)를 통해 물이 편중되게 공급되어 채워진 물을 이동시킴으로써 공기터빈(321)의 상부 중간을 중심으로 배출구(31)의 전,후방에서 수압의 차가 발생된다. 그러므로 배출구(31)의 전,후방 중 수압이 큰 쪽(이하, 편의상 '일방향'이라 한다)으로 물이 배출된다.
즉 상기 물 유입구(12)를 통해 편중되게 공급되는 물로 인하여 채워진 물을 이동시키게 함으로써 배출구(31)의 전,후방의 수압이 달라지게 되고, 상기 일방향의 수압은 물의 수위 상승으로 인하여 터빈을 회전시킬 정도의 수압을 가지고 있음에 따라서 공기터빈(321)을 일방향으로 회전시킬 수 있는 것이다.
따라서 압력이 상승된 물은 배출구(31)를 막고 있는 공기터빈(321)을 일방향으로 밀어냄으로써 배수되고, 이와 동시에 공기터빈(321)이 일방향으로 회전되면서 물을 수직으로 하강 배출시킨다.
그리고 상기와 같이 공기터빈(321)이 일방향으로 회전되면서 물이 배출되는 과정에서는, 외부의 공기가 공기터빈(321)의 날개 사이로 유입된 다음 배출구(31)를 통과하여 수조(1)의 내부에 채워진 물에 연속적으로 유입된다.
그러면 수조(1)의 내부에 채워진 물에 연속적으로 유입된 공기는, 기포상태로 상승된 후 상기 회전수단(5)의 날개(52)와 충돌되면서 연속적으로 상승됨에 따 라서, 다수의 날개(52)를 포함하는 회전수단(5)이 회전되게 되는 것이다.
즉 상기 각각의 날개는 공기가 상승되는 방향으로 함몰되는 부분이 형성됨으로써, 상승되는 공기가 날개의 함몰된 부분으로 순간적으로 취합되었다가 상승되는 과정을 통해 각 날개가 빠른 속도로 회전되게 되는 것이다.
그러므로 수조(1) 내에서 상승되는 공기를 통해 상기 각각의 수평 출력축(4)에 장착된 각 회전수단(5)이 회전됨으로써, 각각의 수평 출력축(4)에 연결된 발전기(6)에서 발전을 일으키게 되는 것이다.
특히, 상기 적어도 하나 이상의 회전수단(5)이 구비된 수평 출력축(4)에 높이를 달리하며 다수로 구비함으로써, 출력을 최대로 향상시킬 수 있는 것이다.
즉 상술한 바와 같이 하나의 회전수단(5)에서 상부로 배출되는 공기가 다시 바로 상부에 위치된 회전수단(5)에 연속적으로 유입되게 됨으로써, 공기의 상승 에너지를 손실 없이 이용함에 따라서 발전효율을 최대로 향상시킬 수 있는 것이다.
따라서 수조(1)의 높이를 높이고 수평 출력축(4)과 회전수단(5)의 수량을 늘리는 과정만을 통해 출력을 원하는 데로 향상시킬 수 있음에 따라서, 소형의 자가 발전기는 물론 대형의 고출력 발전기를 간단히 제조할 수 있는 장점이 있는 것이다.
또한, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하판(11)에 공기 유입수단(3)을 다수로 구비함으로써, 공기의 유입량을 좀 더 늘림에 따라서 출력을 좀 더 향상시킬 수 있는 것이다.
즉 전술한 바와 같이 회전수단(5)의 수량을 늘리고 상기 공기 유입수단(3)의 수량을 늘림으로써 최대 출력을 얻을 수도 있는 것이다.
그러므로, 상기와 같이 단일의 수조(1)의 내부에 발전수단을 모두 장착하여 소형으로 제작할 수 있음에 따라서, 초기 시설 투자비를 줄이면서 고출력을 얻을 수 있는 저비용 고효율의 발전기를 제공할 수 있고, 공간의 아무런 제약 없이 용이하게 설치가 가능한 발전기를 제공할 수 있는 것이다.
한편, 도 7은 본 발명에 따른 제1 실시예의 발전기를 구성하는 터빈펌프의 하부에 슈트를 더 구비한 상태를 나타낸 개략 사시도로서, 상기 터빈펌프(32)의 하부에는, 선택적으로 터빈펌프(32)를 감싸 물 배출을 차단할 수 있는 슈트(8)가 더 구비되어 있는 것이다.
즉 상기 슈트(8)는, 수동으로 터빈펌프(32)의 주위를 감싸 물을 차단할 수 있음은 물론, 외부 동력을 통해 터빈펌프(32)의 주위를 감싸 물을 차단할 수 있는데, 첨부된 도 7에서는 실린더(81)을 통해 승강되어 터빈펌프(32)를 선택적으로 감싸는 슈트(8)를 도시하였다.
또한 상기 슈트(8)가 하강된 상태에서는, 배출되는 물을 수로 또는 배수관으로 안내하는 역할도 하는 것이다.
따라서, 상기와 같이 구성된 슈트(8)를 통해 발전기의 초기 작동시 터빈펌프(32)의 주위를 감싸 물을 차단함으로써, 수조(1)내에 물이 원활하게 채워지게 할 수 있는 것이다.
그리고 상기와 같이 수조(1)의 수위가 일정 수위에 도달하게 되면 슈트(8)를 터빈펌프(32)로부터 이탈시킴으로써, 터빈펌프(32)의 공기터빈(321)이 회전되게 함 에 따라 발전을 일으킬 수 있는 것이다.
그러므로 상기 슈트(8)는 필요에 따라 사용하는 것으로, 수조(1)의 수위를 높게하여 발전 초기부터 고출력을 얻고자 할 경우에 사용되는 것이다.
한편, 도 8은 본 발병에 따른 제2 실시예의 발전기를 나타낸 전체 구성 단면도이고, 도 9는 도 8의 F-F선 단면도로서, 본 발명에 따른 제2 실시예의 발전기는, 상술한 제1 실시예의 구성에 있어서, 상기 수조(1)는, 하판(15)의 하부에 공간부(2)가 구비되어 있는 수로(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.
즉 상기 수로(14)의 내부에는 발전기(6)와 연결된 하나 이상의 수평 출력축(4)이 구비되어 있고, 상기 수조(1)의 내부인 수평 출력축(4)에는 하판에 구비된 적어도 하나 이상의 공기 유입수단(3)으로부터 연속 유입되는 공기에 의해 회전되는 하나 이상의 회전수단(5)이 구비되어 있는 것이다.
따라서 상기 하나 이상의 상기 회전수단(5)이 구비된 수평 출력축(4)의 구성은, 상기 제1 실시예의 구성과 동일함으로 그 구체적인 구성과 작동의 설명은 생략한다.
또한 상기 각각의 수평 출력축(4)의 주위인 수로(14)의 하판(15)에 관통 구비되어 수로(14) 내부의 물을 배출시키면서 공간부(2)의 공기를 수로(14) 내로 유입시키는 상기 공기 유입수단(3)의 구성도, 상기 제1 실시예의 구성과 동일함으로 그 구체적인 구성과 작동의 설명은 생략 한다.
또 상기 수로(14)의 하판(15)은, 지면으로부터 이격되게 지지골조(13)로 지지되거나 지면을 낮추는 공사를 통해 하판(15)의 하부에 공간부(2)가 구비되는 것 이다. 따라서 하부 공간부(2)는 수로(14)로 부터 배출되는 물이 관 또는 다른 수로를 통해 배출될 수 있도록 확보된 공간이고, 상기 공기 유입수단(3)을 장착할 수 있는 공간이다.
따라서, 상기와 같이 수조(1)를 물이 흐르는 수로(14)로 구성하고 발전을 일으키는 수단을 다수로 구비함으로써, 발전효율을 최대로 향상시킬 수 있는 장점을 가지는 것이다.
즉 상기 발전을 일으키는 수단은, 적어도 하나 이상의 회전수단(5)이 구비되고 각각이 발전기(6)와 연결된 다수의 수평 출력축(4)과, 상기 하판(15)에 관통 구비되어 수로(14) 내부의 물을 배출시키면서 공간부(2)의 공기를 수로(14) 내로 유입시키는 다수의 공기 유입수단(3)으로 구성되는 것이다.
그러므로 제1 실시예의 작동과 마찬가지로 상기 공간부(2)의 공기가 수로(14)의 내부로 유입되는 과정에서 공기의 상승을 통해 각 수평 출력축(4)에 구비된 각 회전수단(5)이 동시에 회전됨으로써, 큰 발전 출력을 얻을 수 있는 것이다.
또한 상기 수조(1)를 수로(14)로 구성함으로써 기존의 농수로 등을 이용하여 발전을 가능하게 함으로써, 초기 시공비용을 줄이면서 경제적인 시공이 가능한 발전기를 제공할 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 초기 시설 투자비를 줄이면서 고출력을 얻을 수 있는 저비용 고효율의 발전기를 제공하는 효과는 물론, 공간의 아무런 제약 없이 용이하게 설치가 가능하게 함으로써 발전소는 물론 공장, 공동주택, 가정 등에 서도 용이하게 사용할 수 있는 발전기를 제공하는 효과가 있다.
또 출력을 용이하게 향상시킬 수 있음에 따라 고출력의 발전기로 사용할 수 있는 효과도 있다.
또 공기 유입수단의 수량을 늘려 수조 내부의 공기 유입량을 늘림에 따라서 출력을 좀 더 용이하게 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

Claims (12)

  1. 하판(11)의 하부에 공기가 유입되는 공간부(2)가 구비되어 있고 물 유입구(12)를 포함하는 수조(1)와, 상기 수조(1)의 하판(11)에 관통 구비되어 수조(1)의 내부의 물을 배출시키면서 공간부(2)의 공기를 수조 내로 유입시키는 공기 유입수단(3)과, 상기 수조(1)의 내부에 구비되고 발전기(6)와 연결된 하나 이상의 수평 출력축(4)과, 상기 수조(1)의 내부인 수평 출력축(4)에 구비되어 상기 공기 유입수단(3)으로부터 연속 유입되는 공기에 의해 회전되는 하나 이상의 회전수단(5)으로 구성되고;
    상기 공기 유입수단(3)은, 상기 하판(11)에 형성된 배출구(31)와, 상기 배출구(31)에 일부가 관통 구비되어 배출구(31)를 통해 물을 배출하고 공기를 투입시키는 터빈펌프(32)로 구성되며;
    상기 터빈펌프(32)의 하부에는, 선택적으로 터빈펌프(32)를 감싸 물 배출을 차단할 수 있는 슈트(8)가 더 구비됨을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 터빈펌프(32)는,
    상기 배출구(31)에 상부가 관통되어 물의 배출을 통해 일방향으로 회전되면서 공기를 배출구(31)로 유입시킬 있도록 양측이 양 측판(311)으로 차단되게 구비된 공기터빈(321)과,
    상기 공기터빈(321)을 상기 하판(11)의 하부에 고정하는 회전축(322)으로 구성됨을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수조(1)의 상부가 개방되게 구성됨을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 수조(1)의 상부가 밀폐되게 구성됨을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  5. 제 1항에 있어서, 회전수단(5)은,
    수평 출력축(4)과 함께 회전되는 다수의 방사형으로 형성된 날개(52)를 포함하는 것으로 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 회전수단(5)은,
    상기 수평 출력축(4)의 양측에 고정되는 양 원형판(51)과,
    상기 양 원형판(51)의 내측인 수평 출력축(4)의 둘레에 구비되는 상기 날개(52)들과,
    상기 양 원형판(51) 사이의 각 날개(52)들의 안쪽 둘레인 수평 출력축(4)의 주위 둘레에 원통형으로 구비되는 원통체(53)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  7. 제 6항에 있어서, 각 날개(52)는,
    중간이 절곡부가 형성되어 날개(52)가 수평을 유지한 상태에서 바깥쪽이 하부로 절곡되게 구성되는 것을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 원통체(53)는,
    상기 날개(52)들의 내측에 고정되는 다수의 관 원형링(53)의 조합으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  9. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 공기 유입수단(3)은,
    상기 하판(11)에 다수로 구비되는 것을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  10. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 수조(1)는,
    하판(15)의 하부에 공간부(2)가 구비되어 있는 수로(14)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수력 공기터빈 발전기.
  11. 삭제
  12. 삭제
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102078205B1 (ko) 2018-10-25 2020-02-17 주식회사 태양전기 자체 냉각 기능을 갖는 수력 터빈
KR102085485B1 (ko) 2019-08-14 2020-03-05 주식회사 태양전기 다층 구조의 회전차 어셈블리를 갖는 수력 터빈
WO2023195670A1 (ko) * 2022-04-06 2023-10-12 김성식 기체 부력을 이용한 동력발생장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5759071A (en) 1980-09-24 1982-04-09 Yoshikata Gotou Rotary mechanism utilizing hydraulic and pneumatic power
KR20000014747A (ko) * 1998-08-24 2000-03-15 나상덕 부력발전장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5759071A (en) 1980-09-24 1982-04-09 Yoshikata Gotou Rotary mechanism utilizing hydraulic and pneumatic power
KR20000014747A (ko) * 1998-08-24 2000-03-15 나상덕 부력발전장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102078205B1 (ko) 2018-10-25 2020-02-17 주식회사 태양전기 자체 냉각 기능을 갖는 수력 터빈
KR102085485B1 (ko) 2019-08-14 2020-03-05 주식회사 태양전기 다층 구조의 회전차 어셈블리를 갖는 수력 터빈
WO2023195670A1 (ko) * 2022-04-06 2023-10-12 김성식 기체 부력을 이용한 동력발생장치

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