KR100893000B1 - Apparatus for hydraulic power generating - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물의 흐름을 이용하여 동력을 발생시키는 유압동력 발생장치에 관한 것으로, 특히 흐르는 물에 의해 회전하는 수차로 유압펌프를 구동시켜 유압동력을 발생하고, 상기 유압동력을 이용하여 가동하던 유압장치의 유압이 설정압력에 도달하면 자동으로 유로개폐판이 수차에 물을 공급하던 유로를 차단하여 유압펌프의 구동을 정지할 수 있도록 하는 기술분야에 속하는 발명이다.The present invention relates to a hydraulic power generating device for generating power by using a flow of water, and in particular, to drive a hydraulic pump by rotating aberrations by flowing water to generate a hydraulic power, the hydraulic device that was operated using the hydraulic power When the hydraulic pressure of the pressure reaches the set pressure is the invention belonging to the technical field that can automatically stop the operation of the hydraulic pump by blocking the flow path for supplying water to the aberration.
일반적으로 수문은 물의 흐름을 막거나 유량을 조절하기 위해 설치한 문으로서, 주로 강이나 하천, 저수지, 댐 등의 수로에 설치된다.In general, the water gate is a door installed to prevent the flow of water or control the flow rate, and is mainly installed in a channel such as a river, a river, a reservoir, a dam, and the like.
상기 수문은 과거에는 수동으로 일일이 개폐를 행하는 구조가 대부분이었으나, 최근 들어 자동으로 개폐를 행할 수 있는 수문이 널리 사용되고 있다.In the past, the water gate was mostly structured to open and close manually, but recently, a water gate capable of automatically opening and closing is widely used.
특히 종래의 수문은 유량이 증가함에 따라 수압에 의하여 자동으로 개방이 이루어지고 유량의 감소시 모터의 동력을 이용하여 폐쇄가 이루어지는 자동 수문이 큰 인기를 끌고 있다.In particular, the conventional hydrological gate is automatically opened by the hydraulic pressure as the flow rate increases, and the automatic hydrological gate that is closed by using the power of the motor when the flow rate decreases has gained great popularity.
그런데 상기와 같은 종래 자동 수문은 모터에 전원이 공급되지 않으면 폐쇄가 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.However, the conventional automatic sluice as described above causes a problem in that the closing is not performed when power is not supplied to the motor.
예를 들면, 낙뢰나 정전 등에 의해 모터에 전원이 공급되지 않거나 모터에 고장이 발생하는 등의 경우 수문을 작동시키는 유압장치(유압실린더 등)의 폐쇄동작이 제대로 이루어지지 않게 되므로 수문으로서의 기능이 상실된다.For example, when the power is not supplied to the motor due to a lightning strike or a power failure, or a failure occurs in the motor, the closing operation of the hydraulic device (hydraulic cylinder, etc.) that operates the water gate is not performed properly. do.
이로 인해, 가뭄이나 홍수 등의 발생시 많은 피해를 입게 되는 문제가 발생할 수 있으므로 인원 및 장비 등을 투입하여 점검 및 보수 등의 유지관리가 이루어져야 하는데, 이 경우 유지관리에 따른 비용과 인력이 소요되는 문제점이 야기되고 있는 실정이다.Because of this, there may be a problem that a lot of damage occurs in the event of a drought or flood, so that the maintenance and maintenance, such as inspection and repair should be put into the personnel and equipment, in this case the cost and manpower required for maintenance This is happening.
한편, 상기한 수문을 비롯하여 모든 산업 현장에서 사용하는 각종 유압장치는 필수적으로 별도의 전기를 사용하지 않고서는 유압동력을 발생할 수 없는 불합리한 문제점을 내포하고 있다.On the other hand, the various hydraulic devices used in all industrial sites, including the above-mentioned hydrological gates contain an unreasonable problem that can not generate hydraulic power without using a separate electricity.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 적극적으로 해소하기 위한 것으로, 유수력을 이용하여 유압펌프를 구동시켜 유압동력을 발생함으로써 별도의 전력을 사용하지 않고서도 현장에서 즉석으로 유압동력을 얻을 수 있게 함을 발명의 해결과제로 한다.The present invention is to actively solve the above-mentioned problems, and by using the hydraulic power to drive the hydraulic pump to generate hydraulic power to be able to obtain hydraulic power on the spot immediately without using a separate power This is a subject of the invention.
이러한 본 발명은 물의 흐름에 의해 회전하는 수차로 유압펌프를 구동하고, 상기 유압펌프에 의해 발생된 유압을 유압장치에 공급하여 유압장치를 필요한 목적으로 사용하도록 하며, 상기 유압장치가 설정된 압력에 도달하면 수차로 공급되는 물의 흐름을 일시적으로 차단하여 유압펌프의 구동을 멈출 수 있도록 제어함으로써 보다 효율적으로 유압펌프를 구동시켜 유압펌프나 수차의 불필요한 구동에 따른 노후를 방지할 수 있도록 함을 보다 구체적인 해결과제로 한다. The present invention drives the hydraulic pump by the aberration rotated by the flow of water, supply the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump to the hydraulic device to use the hydraulic device for the necessary purpose, the hydraulic device reaches the set pressure If the water flows through the water supply is temporarily cut off, the hydraulic pump can be stopped so that the hydraulic pump can be driven more efficiently. Therefore, the hydraulic pump can be driven more efficiently to prevent aging due to unnecessary driving of the hydraulic pump or the aberration. It is a task.
본 발명은 상기한 과제를 적극적으로 해결하기 위한 수단으로 케이스의 내부에 유로를 형성하고, 이 유로를 따라 공급된 물이 낙하하면서 수차를 회전시키며, 상기 수차의 회전축에 연결된 유압펌프를 구동시켜 발생한 유압동력을 유압장치에 공급하는 기술을 강구한다. The present invention forms a flow path inside the case as a means for actively solving the above problems, and the water supplied along the flow path to rotate the aberration, generated by driving a hydraulic pump connected to the rotation axis of the aberration Investigate the technology of supplying hydraulic power to the hydraulic system.
또한, 본 발명은 유압장치의 압력이 기 설정된 압력에 도달하면 수차에 물이 공급됨을 차단하여 수차나 유압펌프에 과부하가 걸리는 것을 방지함으로써 이들의 수명이 단축됨을 방지하도록 하고, 상기 유압펌프에서 발생한 유압동력을 릴리프밸브를 통해 인출하여 별도의 동력원을 제공하지 않고서도 유로개폐수단을 작동하는 기술을 강구한다. In addition, the present invention is to block the supply of water to the aberration when the pressure of the hydraulic device reaches a predetermined pressure to prevent the overload of the aberration or the hydraulic pump to prevent their life is shortened, and occurred in the hydraulic pump Withdraw the hydraulic power through the relief valve to devise a technology to operate the flow opening and closing means without providing a separate power source.
본 발명에 따르면, 흐르는 물의 유수력을 이용하여 수차를 회전시킨 후 상기 수차의 회전력으로 유압펌프를 구동함으로써 별도의 전력을 사용하지 않고서도 고출력의 유압동력을 얻을 수 있으며, 이와 같은 유압동력을 이용하여 각종 유압장치를 가동할 수 있는 효과를 제공한다. According to the present invention, by rotating the aberration using the flowing water of the flowing water and driving the hydraulic pump with the rotational force of the aberration, it is possible to obtain a high power hydraulic power without using a separate power, using such a hydraulic power It provides an effect that can operate various hydraulic devices.
또한, 상기 유압장치의 압력이 기 설정된 압력에 도달하면 자동으로 상기 수차로 공급되는 물의 유로를 차단하여 유압펌프의 구동을 중단함으로써 수차나 유압펌프를 과부하로부터 보호하여 내구성을 향상시키는 효과를 제공한다.In addition, when the pressure of the hydraulic device reaches a predetermined pressure automatically shuts off the flow of water supplied to the aberration to stop the operation of the hydraulic pump provides an effect of improving durability by protecting the aberration or hydraulic pump from overload. .
아울러 수분, 습기에 쉽게 부식되는 유압펌프를 오일이 저장된 오일탱크의 내부에 저장하여 수분, 습기로부터 보호함으로써 유압펌프의 손상을 효율적으로 방지하는 효과를 제공한다. In addition, the hydraulic pump, which is easily corroded to moisture and moisture, is stored inside the oil tank in which the oil is stored, thereby protecting the hydraulic pump from damage by providing moisture and moisture.
이하, 발명의 목적을 효과적으로 달성하기 위한 바람직한 실시예의 구성에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration of the preferred embodiment for effectively achieving the object of the invention will be described.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전체적인 구성은 유로가 형성된 케이스(1)와; 상기 케이스(1)의 내부에 설치되어 공급되는 물의 압력에 의해 회전하는 수차(2)와; 상기 수차(2)의 회전축에 연결되어 수차(2)의 회전에 의해 구동하면서 유압동력을 발생하는 유압펌프(3)를 포함하여 구성된다. The overall configuration according to a preferred embodiment of the present invention is the
이하, 상기 개략적인 구성으로 이루어진 본 발명을 실시 용이하도록 좀더 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention made of the schematic configuration will be described in more detail.
본 발명의 유압동력 발생장치는 물이 흐르는 힘으로 회전하는 수차(2)와 수차(2)에 의해 구동되는 유압펌프(3)를 포함하여 구성된다. The hydraulic power generating device of the present invention comprises a hydraulic aberration (2) and a hydraulic pump (3) driven by the aberration (2) to rotate by the force of the water flow.
또한, 이렇게 물이 효과적으로 수차(2)에 작용하게 하기 위한 유로를 형성하는 수단으로 케이스(1)를 구비하고 있다. Moreover, the
먼저, 상기 케이스(1)는 외통(10)과 내통(11)으로 구성되어 있다. First, the
상기 외통(10)은 본 발명의 유압동력 발생장치를 구성하는 다른 구성요소를 보호하고 상기 내통(11)과의 사이에 유로를 형성하는 수단으로의 역할을 한다. The
상기 외통(10)은 도 1a내지 도 2에 도시한 바와 같이, 일측에 입수관(12)이 형성되어 있고, 타측의 하부가 개방되어 배수로(16)를 형성한다. As shown in FIGS. 1A to 2, the
상기 내통(11)은 외통(10)의 내벽으로부터 이격된 상태로 설치되어 외통(10)과의 사이에 유로가 형성되며, 이렇게 형성된 유로는 상기 외통(10)의 입수관(12)이 연결된 부분에 인접된 수직유로(13)와, 상기 수직유로(14)의 상부에 수평으로 연결되는 수평유로(14)와, 상기 수평유로(14)의 타측 단부에 아래를 향해 개방되어 내통(11) 속으로 물이 흐르게 하는 낙하수 공급로(15)와, 상기 내통(11)의 개방된 저면으로부터 외통(10) 하부의 개방된 부분까지 이어지는 배수로(16)로 이루어진다. The
상기 수차(2)는 내통(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 있어 상기 낙하수 공급로(15)를 통해 공급되는 물에 의해 회전하게 된다. The
이와 같이 수차(2)에 공급되는 물이 보다 효과적으로 수차의 날개를 밀어 수차가 회전되게 하기 위한 방안으로 상기 수차(2)를 구성하는 날개의 단부를 상기 낙하수 공급로(15) 측으로 굽혀 낙하수 공급로(15)를 통해 공급되는 물을 더욱 많이 받을 수 있도록 하고, 상기 내통(11)의 낙하수 공급로(15)측의 벽을 가능한 수차(2)의 날개와 인접되게 구성한다. In this way, the water supplied to the
이렇게 수차(2)의 날개와 내통(11)의 측벽 사이의 거리를 좁게 형성함으로써 수차(2) 날개와 측벽 사이로 물이 흘러 소모되는 것을 줄일 수 있다.Thus, by narrowing the distance between the blade of the
이와 같이 구성된 수차(2)의 회전축에는 유압펌프(3)가 연결되어 있으며, 도 2에 도시한 바와 같이 유압펌프(3)는 내통(11)의 외부에 설치되어 있다. The
즉, 외통(10)과 내통사이에 유압펌프가 설치될 수 있는 공간을 형성하고, 이 공간에 유압펌프(3)를 설치하였으나 본 발명의 유압동력 발생장치는 물에 의해 구동되는 것으로 유압펌프(3)가 수분에 노출된 상태에서 구동되며, 이렇게 유압펌프(3)가 장시간 수분에 노출될 경우 부식 등으로 쉽게 손상될 수 있으므로 유압펌프(3)가 수분에 노출되지 않게 하는 것이 바람직하다.That is, the space between the
이렇게 유압펌프(3)가 수분에 노출되지 않게 하기 위해 유압펌프(3)는 오일탱크(30)의 내부에 설치된다. In order to prevent the
즉, 오일탱크(30)에 오일을 채우고 내부에 유압펌프(3)를 설치함으로써 오일이 유압펌프(3)를 감싸 수분에 노출되는 것을 방지할 수 있는 것이다. That is, by filling the
위와 같이 구성된 본 발명의 유압동력 발생장치는 도 3에 도시한 바와 같이, 유압장치와 유압탱크 사이에 연결되어 유압탱크의 유체를 펌핑하여 압력을 발생시켜 유압장치에 공급한다.The hydraulic power generator of the present invention configured as described above, as shown in Figure 3, is connected between the hydraulic device and the hydraulic tank pumps the fluid in the hydraulic tank to generate pressure to supply to the hydraulic device.
이와 같이 구동되는 유압펌프(3)는 유압장치에서 충분한 유압을 얻었거나 유압장치가 정지된 상태에서는 구동을 중단하여야만 함으로써 상기 유압펌프(3)의 구동을 제어할 수 있어야 하며, 본 발명에서는 물의 흐름을 단속함에 의해 수차의 구동을 선택적으로 제어하여 유압펌프(3)의 구동을 자동으로 제어할 수 있게 된다.The
즉, 상기 수직유로(13)의 중간에는 개폐홀(13a)을 형성하고, 상기 수직유로(13)의 내부에는 상기 개폐홀(13a)을 개폐시키는 유로개폐수단(4)을 설치하여 물의 흐름을 단속함으로써 유압펌프(3)의 구동을 제어할 수 있다. That is, the opening and closing hole (13a) is formed in the middle of the
상기 유로개폐수단(4)은 상기 개폐홀(13a)을 개폐하는 개폐판(41)과, 상기 개폐판(41)을 구동시키는 유압실린더(42)로 구성된다. The flow path opening and closing means 4 includes an opening and
상기 개폐홀(13a)은 도 1a, 1b 및 도 2에 도시한 바와 같이, 수직유로(13)의 상단에 형성되어 있으며, 상기 개폐판(41)은 일측 단부가 힌지 고정되어 있어 회동될 수 있게 설치되어 있다. 1A, 1B and 2, the opening and
이렇게 힌지축(41a)을 중심으로 회동가능하게 설치된 개폐판(41)을 수직유로(13)의 내부에 힌지 가능하게 고정시키는 수단으로 장공(43a)이 형성된 힌지고정판(43)이 설치되어 있다.Thus, a
상기 힌지고정판(43)에 형성된 힌지축(41a)이 끼워지는 구멍을 도 4에 도시한 바와 같이 상하로 길게 장공(43a)으로 형성한 이유는 개폐판(41)의 작동을 원활하게 하기 위함이다. The reason why the
상기 개폐판(41)이 일측 단부의 힌지축(41a)을 중심으로 회동만 할 경우 개폐판(41)의 상부면과 개폐홀(13a)의 저면 사이의 거리가 충분히 넓어지지 않음으로 개폐홀(13a)의 개도가 제한되어 개폐홀(13a)을 통해 수차(2)측으로 이동하는 물의 양이 적어져 수차(2)의 회전속도가 저하될 우려가 있으므로 가능한 개폐홀(13a)이 충분히 개방된 상태를 유지하여야 한다. When the opening and
따라서, 상기 개폐판(41)이 개폐홀(13a)을 개방할 때에는 충분히 개폐홀(13a)로부터 이격되고 개폐홀(13a)을 막을 때에는 밀착되어 물의 누출이 없어야 하므로 상기한 바와 같이 개폐판(41)이 힌지축을 중심으로 회동할 뿐만 아니라 상하로도 이동될 수 있도록 상기 힌지고정판(43)에 형성된 구멍을 상하로 길게 장공(43a)으로 형성한다. Accordingly, when the opening and
상기 개폐판(41)의 상부면 즉, 개폐홀(13a)과 대향되는 면에는 탄성이 우수 한 고무나 합성수지 등으로 만들어진 패킹(41b)이 설치되어 있어 보다 긴밀하게 개폐홀(13a)을 밀폐시킬 수 있다. On the upper surface of the opening and
상기 개폐판(41)을 작동시키는 유압실린더(42)는 도 4에 도시한 바와 같이 신축되는 로드의 단부에 상기 개폐판(41)이 힌지 결합되어 있으며, 상기 유압펌프(3)로부터 유압을 받아 로드를 신축시킨다. The
위와 같이 개폐판(41)을 작동시키는 유압실린더(42)에 유압펌프(3)에서 발생된 유압을 제공하여 개폐판(41)을 작동시키기 위해서는 유압라인이 요구되며, 이에 따라 상기 유압펌프(3)에 연결되어 유압장치나 유압탱크로 유압을 제공하는 유압라인(31)에는 상기 유압실린더(42)에 유압을 공급하는 실린더라인(32)이 분기되어 있다. In order to provide the hydraulic pressure generated by the
상기 실린더라인(32)에는 유압탱크나 유압장치의 유압을 감지하여 설정 유압 이상일 경우 실린더라인(32)의 유로를 개방시켜 유압실린더가 작동하여 개폐판(41)이 개폐홀(13a)를 차폐시키며, 이렇게 감지된 유압으로 실린더라인(32)의 유압을 단속하기 위해 실린더라인(32)에는 릴리프밸브(5)가 설치되어 있다. The
따라서, 유압장치에 충분한 유압이 제공되거나 유압장치가 정지되면 상기 릴리프밸브(5)가 개방되어 상기 유압실린더(42)에 유압을 제공하여 개폐판(41)이 개폐홀(13a)을 밀폐시킴으로써 물이 수차(2)에 공급되지 않아 수차가 정지하고, 이에 따라 유압펌프(3)도 정지한다. Therefore, when sufficient hydraulic pressure is provided to the hydraulic system or the hydraulic system is stopped, the
상기한 바와 같이 구성된 본 발명의 유압동력 발생장치는 전기를 사용하지 않고 물을 동력원으로 이용함으로써 에너지를 절감할 수 있음은 물론, 저렴한 비용 으로 유압동력을 얻을 수 있는 것이다. The hydraulic power generator of the present invention configured as described above can save energy by using water as a power source without using electricity, as well as obtain hydraulic power at low cost.
도 1은 본 발명에 따른 유압동력 발생장치의 종단면도로서,1 is a longitudinal sectional view of a hydraulic power generator according to the present invention,
도 1a는 유로가 폐쇄되어 수차가 정지된 상태도 Figure 1a is a state in which the aberration is stopped because the flow path is closed
도 1b는 유로가 개방되어 수차가 회전하는 상태도 Figure 1b is a state in which the flow path is opened to rotate the aberration
도 2는 본 발명에 따른 유압동력 발생장치의 평단면도2 is a cross-sectional plan view of the hydraulic power generating apparatus according to the present invention;
도 3은 본 발명의 따른 유압동력 발생장치의 구성도3 is a configuration diagram of a hydraulic power generator according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 유압동력 발생장치를 구성하는 유로개폐수단의 사시도Figure 4 is a perspective view of the flow path opening and closing means constituting the hydraulic power generating apparatus according to the present invention
도 5는 본 발명에 따른 유압동력 발생장치를 구성하는 유압펌프와 오일탱크의 분해사시도5 is an exploded perspective view of a hydraulic pump and an oil tank constituting the hydraulic power generator according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 유압동력 발생장치를 구성하는 수차의 사시도Figure 6 is a perspective view of the aberration constituting the hydraulic power generating apparatus according to the present invention
[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]
1: 케이스 2: 수차1: case 2: aberration
3: 유압펌프 4: 유로개폐수단3: hydraulic pump 4: opening and closing means
5: 릴리프밸브 10: 외통 5: relief valve 10: outer cylinder
11: 내통 13a: 개폐홀11:
15: 낙하수 공급로 16: 배수로15: Dropping water supply path 16: Drainage
30: 오일탱크 30a: 덮개30:
32: 실린더라인 41: 개폐판32: cylinder line 41: opening and closing plate
42 : 유압실린더 43a : 장공 42:
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100327394B1 (en) * | 1999-04-23 | 2002-03-13 | 한상열 | The opening apparatus of a floodgate |
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2008
- 2008-11-12 KR KR1020080111964A patent/KR100893000B1/en active IP Right Grant
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KR100327394B1 (en) * | 1999-04-23 | 2002-03-13 | 한상열 | The opening apparatus of a floodgate |
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