KR100960032B1

KR100960032B1 - 풍수력발전 방법

Info

Publication number: KR100960032B1
Application number: KR1020070130635A
Authority: KR
Inventors: 이구식; 이대훈
Original assignee: 이구식; 이대훈
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-14
Publication date: 2010-05-28
Also published as: US8378517B2; KR20090060920A; US20100289264A1

Abstract

본 발명은 풍력과 수력을 동시에 이용할 수 있는 풍수력 발전방법을 제공하기 위한 것이다. 수력 발전용 수차의 크기를 대형으로 형성시키는 경우 수차의 날개판이 공중으로 올라오게 되면 바람에 의한 저항으로 수차의 회전력이 감소될 수 있다. 이에 본 발명은, 수차의 날개판에 날개판회전장치를 설치하여 날개판을 바람 방향에 따라 회전시킬 수 있도록 하여 수차의 날개판이 공중에 위치하는 경우, 풍력이 날개판을 매개로 하여 수차의 회전에 저항을 가하지 아니하고, 오히려, 수차의 회전에 힘을 더하게 하여 풍력과 수력을 동시에 이용할 수 있게 하는 풍수력 발전방법을 제공하는 것임.

수력발전장치, 풍력발전장치, 풍수력발전장치, 날개판, 익판, 회동장치.

Description

풍수력발전 방법{Wind-Hydro Power Generating method}

본 발명은 수력발전방법의 개량에 관한 것으로 특히, 풍력도 이용할 수 있는 즉, 풍력과 수력을 동시에 이용할 수 있게 하는 풍수력 방법을 제공하기 위한 것이다.

무한궤도와; 무한궤도에 서로 연결되게 설치되는 다수의 차대로 구성되는 회동체와; 회동체의 차대에 설치되는 날개판으로; 수차가 구성되고, 수차와 수차의 회동체에 설치되는 발전기로 구성되는 수력발전장치는 본 발명자의 특허 제534546호 발명을 비롯하여 이미 다수의 발명으로 공지된 바 있다.

그런데 위와 같은 수력발전장치는 차대에 설치되는 날개판이 물속에서 물의 힘에 의해 궤도를 따라 회동하다가 물 위로 올라와 공중에서도 궤도에 따라 회동되게 마련인데, 이때, 공중에서 부는 바람의 크기가 큰 경우, 날개판이 바람에 의해 회동체의 회동에 저항을 제공한다. 특히, 위와 같은 수력발전장치에 있어서는 날개판의 대형화를 가능하게 하는바, 이와 같이 날개판이 대형화되면, 바람의 방향이 날개판의 회동 방향과 일치하지 아니하는 경우, 특히 역방향이나 측방향인 경우 날개판이 받는 저항은 크게 마련이다.

한편, 풍력발전장치로서는, 본 발명자의 특허 제455087호에서 보는 바와 같이 날개판에 날개판회전장치를 결합하여 날개판이 바람의 방향에 따라 회전되게 하여서 된 발전장치가 제공된 바 있다. 그러나, 이와 같은 풍력발전장치가 수력발전장치로 사용될 수는 없기에 풍력발전장치와 수력발전장치는 그 분야를 달리하면서 존재하여 왔다.

이에 본 발명은 날개판이 물속에서 나와 공중으로 올라가더라도 바람에 의한 저항을 받는 대신에 바람이 수차의 회동력에 순방향의 힘을 가하게 하여 수차의 회동력을 증가시켜 수력발전의 효율을 향상시킬 수 있는 풍수력 발전방법을 제공하여야 한다는 과제를 해결하고자 한다.

그리하여, 본 발명은, 풍력발전장치에 있어서의 날개판이 바람의 방향에 따라 설치 방향이 조정될 수 있도록 회전되게하는 날개판회전장치를 포함하고 있는 점에 주목하고, 이러한 날개판회전장치를 수력발전장치에 결합함으로서 위와 같은 기술적 과제를 해결하고자 한다. 즉, 본 발명은 수차의 날개판에, 풍력발전장치에서 보는 바와 같은 날개판회전장치를 설치하여 날개판을 바람 방향에 따라 회전시킬 수 있도록 하여서 되는 발전장치와 이를 이용한 발전 방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명은 수차의 날개판이 공중에 위치하는 경우에도 풍력이 날개판을 매개로 하여 수차의 회전에 저항을 가하지 아니하고, 풍력이 오히려 수차의회전에 힘을 더하게 하여 수력발전장치의 발전 효율을 향상시키게 하는 풍력도 이용하게 하는 수력 발전장치와 풍수력발전 방법을 제공하는 효과가 있다.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 구성을 설명하기 위한 설명도일 뿐임으로 이에 따라 본 발명이 한정되어서는 아니되며 오직 후술하는 청구항의 기재에 의해서만 본 발명이 한정된다. 특히, 청구항에 기재된 도면부호는 이해의 편의를 위한 것이며, 이러한 부호로 형상과 구조가 특정 또는 한정되지 아니한다.
무한궤도(11; endless track)와; 무한궤도(11)에 각각 연결되게 설치되는 다수의 차대(12)를 포함하는 회동체(10)와 ; 상기 회동체(10)의 차대(12)에 설치되는 날개판(2)으로 수차(1)가 구성되고, 수차(1)의 회동체(10)로 발전기(A)를 가동시켜 발전을 함에 있어서, 본 발명은, 상기 차대(12)에 설치되는 날개판(2)과 차대(12)와의 결합장치가 축결합장치(3)이며, 축결합장치(3)는 날개판(3)을 회전시키기 위한 날개판회전장치(4)를 가지는 것을 특징으로하는 풍수력발전장치를 마련하는 단계를 제공 한다.

삭제

축결합장치(3)는 날개판(2)을 차대(12)에 축결합시키는 장치 일반을 의미한다. 그리고, 날개판회전장치(4)는 상술한 본 발명자의 특허 제455087호에서 보는 바와 같은 돛방향조절장치가 이용될 수 있다. 즉, 날개판회전장치(4)는 첨부된 도면 도4에 도시된 바와 같이, 날개판(2)의 축(20)을 회동시키는 모터(41)와 모터(41)의 작동을 제어하는 제어장치(42)로 구성될 수 있다.

위와 같은 본 발명은, 위에서 나아가, 날개판(2)을 좌우로 2분 시키어 중앙부에 통공(5)이 형성된 풍수력발전장치를 제공한다. 2분된 분할 날개판(21, 22)은 각각이 날개판회전장치(4)를 구비할 수 있다.

본 발명은 위와같은 풍수력 발전장치 마련 단계에 더하여, 첨부된 도면 도2에 도시된 바와 같이, 바람이 화살표로 표시된 방향으로부터 부는 경우, 제어장치(42)를 작동시키어 바람의 방향과 분할 날개판(21, 22)의 각도가 20~30도가 되도록 함으로서 풍력이 수차(1)의 회동을 도울 수 있게 하는 분할날개판 제어 단계를 포함한다.

또한, 본 발명은 분할 날개판(21, 22)이 물속에 잠기어 수력을 받는 경우, 분할 날개판(21, 22)이 물의 흐름 방향에 대하여 오목한 형태가 되도록 형성시킬 수 있게 하는 제어 단계를 포함한다. 이와 같은 경우, 중앙부에 통공(5)이 형성되어 수력의 이용 효율을 향상시킬 수 있게 하는 효과가 있다. 본 발명의 장치는 이를 조력 발전용으로 사용하는 경우 분할 날개판(21, 22)의 설치 방향을 바꾸기가 극히 편리하게 되는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은, 분할 날개판(21, 22)이 물에 들어가거나 나올 때에는, 첨부된 도면 도3에 W1, W2로 도시된 바와 같이, 분할 날개판(21, 22)을 회전시켜 분할 날개판(21, 22)이 수직으로 되게 위치시키는 단계를 포함하여 입수 및 출수시 저항을 감소시키어 수차의 회동력 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도1은 본 발명의 구조 설명을 위한 간략 사시도로서 미풍이나 무풍시에 있어서의 날개판(2)의 회전장치를 작동시키지 아니하는 상태도

도2는 본 발명의 발전방법 설명도로서, 바람에 따른 공중에서의 날개판(2) 설치방향 설정 상태 설명도

도3은 본 발명의 발전방법 설명도로서, 날개판(2)의 입수 및 출수시의 설치 상태 설명도

도4는 날개판회전장치의 일 예시 성명도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1.수차

10. 회동체

11. 무한궤도

12. 차대

2. 날개판

20. 축

3. 축결합장치

4. 날개판회전장치

41. 모터

42. 제어장치

Claims

삭제
무한궤도(11; endless track)와; 무한궤도(11)에 서로 연결되게 설치되는 다수의 차대(12)를 포함하는 회동체(10)와; 상기 회동체(10)의; 차대(12)에 설치되는 날개판(2) 으로 수차(1)가 구성되고, 수차(1)의 회동체(10)로 발전기(A)를 가동시켜 발전을 함에 있어서, 차대(12)에 설치되는 날개판(2)은 좌우로 2분되게 형성되는 분할 날개판(21, 22)으로 구성되며, 분할 날개판(21, 22)과 차대(12)의 결합장치가 축결합장치(3)이며, 축결합장치(3)는 분할 날개판(21, 22) 하부 중심의 축(20)과 차대(12)의 축수로 구성된 것으로, 분할 날개판(21, 22)을 회전시키는 날개판회전장치(4)를 가지게 하여서 되는 풍수력 발전장치 마련 단계와; 이 풍수력 발전장치를 운용함에 있어서, 분할 날개판(21, 22)이 물속에 잠기어 수력을 받는 경우, 분할 날개판(21, 22)이 물의 흐름 방향에 대하여 오목한 형태가 되도록 형성시키고 중앙부에 통공(5)이 형성되게 하는 단계; 및, 분할 날개판(21, 22)이 물속에서 나와 공중으로 올라가면 분할 날개판(21, 22)이 돛의 기능을 수행하도록 제어장치(42)로 바람의 방향에 따라 분할 날개판(21, 22)의 방향을 조정하게 하는 분할 날개판 제어 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍수력발전방법.
제2항에 있어서, 분할 날개판(21, 22)이 물에 들어가거나 나올 때에는 제어장치(42)로 분할 날개판(21, 22)을 회전시켜 분할 날개판(21, 22)이 수직으로 되게 위치시킴으로써 입수 및 출수시 저항을 감소시키어 수차의 회동력 손실을 방지할 수 있게 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍수력발전방법.