KR100990988B1 - Cyclone Waterpower Generator - Google Patents

Cyclone Waterpower Generator Download PDF

Info

Publication number
KR100990988B1
KR100990988B1 KR1020080066229A KR20080066229A KR100990988B1 KR 100990988 B1 KR100990988 B1 KR 100990988B1 KR 1020080066229 A KR1020080066229 A KR 1020080066229A KR 20080066229 A KR20080066229 A KR 20080066229A KR 100990988 B1 KR100990988 B1 KR 100990988B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
vortex
turbine
hopper
generator
water
Prior art date
Application number
KR1020080066229A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100006064A (en
Inventor
김동희
Original Assignee
김동희
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
Application filed by 김동희 filed Critical 김동희
Priority to KR1020080066229A priority Critical patent/KR100990988B1/en
Publication of KR20100006064A publication Critical patent/KR20100006064A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100990988B1 publication Critical patent/KR100990988B1/en

Links

Images

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
    • 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
    • F03B7/00Water wheels
    • 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
    • F05B2250/20Geometry three-dimensional
    • F05B2250/25Geometry three-dimensional helical
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hydraulic Turbines (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 와류형 수력 발전기에 있어서, 특히 수평형 유도관과, 와류형 유도관 및 호퍼를 결합하고, 호퍼의 하단에 전기발생을 위한 터빈과 발전기를 부가 설치하여 일정한 속도로 흐르는 물의 속도를 빠르게 변환시켜 발전효율을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 와류형 수력 발전기에 관한 것으로,According to the present invention, in the vortex hydroelectric generator, in particular, a horizontal induction pipe, a vortex induction pipe, and a hopper are combined, and a turbine and a generator for generating electricity are installed at the bottom of the hopper to increase the speed of water flowing at a constant speed. It relates to a vortex hydroelectric generator characterized by maximizing the power generation efficiency by converting,

바닥면과 양사이드면이 결합되어 그 중앙으로 물이 일방향으로 흐르도록 단면이 유(U)자 형태로 이루어지는 수평형 유도관과; 상기 수평형 유도관의 끝단에 설치되며, 와류를 일으키기 위해 수평형 유도관의 너비에 비해 적어도 2배의 지름을 갖는 원통형상의 와류형 유도관과; 상기 와류형 유도관의 하단에 설치되어 유속을 빠르게 변화시키는 호퍼와; 상기 호퍼의 하단에 설치되어 호퍼를 통과한 물을 이용하여 회전하는 터빈과; 상기 터빈에 연결되어 터빈의 회전동력을 제공받아 자체 회전하면서 전기를 일으키는 발전기를 포함하여 구성함이 특징이며;A horizontal induction pipe having a U-shaped cross section so that the bottom surface and both side surfaces are coupled to each other so that water flows in one direction; A cylindrical vortex guide tube installed at the end of the horizontal guide tube and having a diameter of at least twice the width of the horizontal guide tube to cause vortex; A hopper installed at a lower end of the vortex type induction pipe to change the flow velocity rapidly; A turbine installed at a lower end of the hopper and rotating using water passing through the hopper; It is characterized in that it comprises a generator which is connected to the turbine receives a rotary power of the turbine to generate electricity while rotating itself;

본 발명의 와류형 수력발전기는 소형이고 물의 회전을 만들어 주는 구조를 가지고 있어 도심하천에 설치시 도시환경에도 해를 주지 않는 구조물로서도 손색이 없어 설치하기가 용이한 효과를 제공한다.Vortex-type hydroelectric generator of the present invention is compact and has a structure that makes the rotation of water provides an effect that is easy to install because it does not inferior to the structure does not harm the urban environment when installed in urban rivers.

수력발전기, 회전날개, 베어링, 나선형 터빈 날개부 Hydro-generators, rotor blades, bearings, spiral turbine blades

Description

와류형 수력 발전기{Cyclone Waterpower Generator}Vortex Hydroelectric Generator {Cyclone Waterpower Generator}

본 발명은 와류형 수력 발전기에 관한 것으로, 특히 수평형 유도관과, 와류형 유도관 및 호퍼를 결합하고, 호퍼의 하단에 전기발생을 위한 터빈과 발전기를 부가 설치하여 일정한 속도로 흐르는 물의 속도를 빠르게 변환시켜 발전효율을 극대화시킨 것을 특징으로 하는 와류형 수력 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a vortex hydroelectric generator, in particular, a horizontal induction pipe, a vortex induction pipe and a hopper are combined, and a turbine and a generator for generating electricity at the bottom of the hopper are installed to increase the speed of water flowing at a constant speed. It relates to a vortex hydroelectric generator characterized by maximizing the power generation efficiency by converting quickly.

일반적으로 화석연료는 알려진 바와 같이 지구상에서 매장지역이 편중되어 있기 때문에 가격과 공급면에서 항상 불안정한 요소를 지니고 있으며, 석유 비생산국은 석유파동의 문제로부터 극심한 불안에 시달린다.In general, fossil fuels, as is known, tend to be unstable in terms of price and supply because of the centralized reserves on the planet, and non-producing countries suffer from extreme instability from the problem of oil surges.

또한, 재생이 불가능하고 매장량이 한정되어 있으며 환경오염의 원인물질이어서 특히 환경오염이 심각하게 대두된다.In addition, since it is impossible to regenerate, the reserves are limited, and because it is a source of environmental pollution, environmental pollution is particularly serious.

또한, 화석연료를 이용한 전기발생의 경우 화석연료의 불연소로 인해 대기오염이 더욱 발생되고 있으며, 이를 대체하기 위한 대체연료의 개발이 시급한 실정이다.In addition, in the case of electricity generation using fossil fuels, air pollution is further generated due to the non-combustion of fossil fuels, and it is urgent to develop alternative fuels to replace them.

아울러, 화석연료의 문제점을 해결하기 위해 햇빛과 바람 및 물을 이용한 발전장치가 개발되고 있으나 설치위치 선정 및 에너지 변환 효율성의 문제로 많은 난 관에 부딪치고 있는 것이 현실이다.In addition, power plants using sunlight, wind, and water have been developed to solve the problem of fossil fuels, but the reality is that they face many difficulties due to installation location selection and energy conversion efficiency.

한편, 자연력을 이용한 발전장치중에서 수력발전기는 물을 저장하여 방출하는 방식의 댐 발전기와 전력이 남는 시간에 물을 퍼올려 전력이 많이 사용되는 시간에 발전을 하는 양수발전기와 조석간만의 차이를 이용한 조력발전기들이 물의 흐름 및 낙차의 에너지를 운동에너지로 전환하여 전력을 만드는 발전기가 존재하고 있으나, 종래의 수력 발전기는 대형이고 건설비용이 많이 들어가고 자연환경을 훼손시키는 방법으로 만들어지는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 소형으로 자연친화적이며 그 효율 면에서 개선방안이 필요하게 되었다. On the other hand, among the generators using the natural force, the hydro generator uses the difference between the dam generator of storing and releasing water and the pump generator and tidal power generating power at the time when the electric power is used by pumping water in the time when the electric power is left. Although tidal generators exist to generate electric power by converting water flow and free fall energy into kinetic energy, conventional hydroelectric generators have a disadvantage in that they are made in a large, expensive construction cost and damage to the natural environment. In order to solve this problem, there is a need for an improvement in terms of its small size, nature-friendly and efficiency.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 일반적으로 도랑이나 관로를 흐르는 물에 와류형 수력발전장치를 설치하여 물의 유속을 빠르게 하여 고효율의 수력 발전기를 설치하고, 이에 따라 전력을 안정적으로 생산할 수 있는 구조를 갖는 수력발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, generally install a high-efficiency hydroelectric generator by installing a vortex-type hydroelectric power generator in the water flowing in the ditch or pipe to increase the flow rate of water, thereby producing a stable power Its purpose is to provide a hydroelectric generator having a structure capable of.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,As a means for achieving the above object,

본 발명은 바닥면과 양사이드면이 결합되어 그 중앙으로 물이 일방향으로 흐르도록 단면이 유(U)자 형태로 이루어진 수평형 유도관과; 상기 수평형 유도관의 끝단에 설치되며, 와류를 일으키기 위해 수평형 유도관의 너비에 비해 적어도 2배의 지름을 갖는 원통형상의 와류형 유도관과; 상기 와류형 유도관의 하단에 설치되어 유속을 빠르게 변화시키는 호퍼와; 상기 호퍼의 하단에 설치되어 호퍼를 통과한 물을 이용하여 회전하는 터빈과; 상기 터빈에 연결되어 터빈의 회전동력을 제공받아 자체 회전하면서 전기를 일으키는 발전기를 포함하여 이루어지고; 상기 터빈과 발전기는 호퍼 하부에 다단으로 설치되어 이루어지는 것이 특징이다.The present invention includes a horizontal induction pipe having a bottom surface and both side surfaces coupled to each other so that water flows in one direction to the center thereof in a U-shape; A cylindrical vortex guide tube installed at the end of the horizontal guide tube and having a diameter of at least twice the width of the horizontal guide tube to cause vortex; A hopper installed at a lower end of the vortex type induction pipe to change the flow velocity rapidly; A turbine installed at a lower end of the hopper and rotating using water passing through the hopper; A generator which is connected to the turbine and receives a rotating power of the turbine and generates electricity while rotating itself; The turbine and the generator is characterized in that it is installed in multiple stages under the hopper.

또한, 상기 수평형 유도관의 일단에는 물의 수위를 조절하기 위한 수위조절용 홈을 더 형성한 것이 특징이다.In addition, one end of the horizontal induction pipe is characterized in that it further formed a water level adjusting groove for adjusting the water level.

또한, 상기 터빈은 회전량을 증가시키기 위해 나선형 터빈 날개부를 부착하여 이루어진 것이 특징이다.In addition, the turbine is characterized in that made by attaching a spiral turbine blade to increase the amount of rotation.

본 발명에 따른 수력 발전기는, 도랑이나 관로 또는 강이나 바다를 흐르는 물의 출력단에 수평형 유도관과 와류형 유도관을 설치하고, 아울러 와류형 유도관의 하단에 전기발생장치를 더 부가 설치하여 빠른 유속을 이용한 수력발전이 가능토록 한 효과가 있다.Hydroelectric generator according to the present invention, by installing a horizontal induction pipe and a vortex induction pipe at the output end of the water flowing through the ditch, pipe or river or the sea, and further by installing an additional electric generator at the bottom of the vortex induction pipe Hydroelectric power using flow velocity is possible.

아울러, 상기 와류형 수력발전기는 소형이고 물의 회전을 만들어 주는 구조를 가지고 있어 도심하천에 설치시 도시환경에도 해를 주지 않는 구조물로서도 손색이 없어 설치하기가 용이한 효과를 제공한다.In addition, the vortex-type hydroelectric generator is compact and has a structure that makes the rotation of the water provides an effect that is easy to install because it does not inferior as a structure that does not harm the urban environment when installed in urban rivers.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 와류형 수력 발전기 사시도.1 is a perspective view of a vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 2는 본 발명의 와류형 수력 발전기 정면도.Figure 2 is a front view of the vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 3은 본 발명의 와류형 수력 발전기 평면도.3 is a plan view of a vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 4는 본 발명의 와류형 수력 발전기 단면도.4 is a cross-sectional view of the vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 5는 본 발명의 와류형 수력발전기 터빈의 실시예도.5 is an embodiment of the vortex hydroelectric turbine of the present invention.

도 6은 본 발명의 와류형 수력 발전기 동작 개념도.6 is a conceptual view of the vortex hydroelectric generator operation of the present invention.

도 7은 본 발명의 와류형 수력 발전기 실시예도로서,7 is an embodiment of the vortex type hydraulic generator of the present invention,

본 발명의 구성요소는 크게 물이 최초로 유입되는 수평형 유도관(100)과, 수평형 유도관의 끝단에 설치되는 와류형 유도관(200)과, 와류형 유도관의 하단에 설치되는 호퍼(300)와, 호퍼의 하단에 설치되는 터빈(400)과, 터빈에 연결되는 발전기(500)로 이루어진다.The component of the present invention is a horizontal induction pipe 100 into which water is introduced for the first time, a vortex flow guide pipe 200 installed at the end of the horizontal guide pipe, and a hopper installed at the bottom of the vortex flow guide pipe ( 300, a turbine 400 installed at the lower end of the hopper, and a generator 500 connected to the turbine.

상기 수평형 유도관(100)은 단면이 유(U)자 형태로 구성되어 상부가 오픈되고 3면이 폐쇄된 형태이며, 내측에 형성되는 홈을 통해 물이 유입되도록 하는 수단이다.The horizontal guide tube 100 has a U-shaped cross section, the upper portion of which is open, and three sides of which are closed, and means for allowing water to flow through a groove formed inside.

수평형 유도관(100)의 형태는 다양화할 수 있는바, 본 발명의 실시예에서는 바닥면과 사이드면이 직선형태로 연장 설치되지만, 사이드면을 곡면 형태로 제작할 수도 있고, 꺽어진 직선 형태로 제작할 수 있음은 물론이다. 아울러, 기존의 도랑등에 설치된 원통형 관을 이용할 수도 있다.The shape of the horizontal guide tube 100 can be diversified. In the embodiment of the present invention, the bottom surface and the side surface are installed to extend in a straight shape, but the side surface may be manufactured in a curved shape, or in a curved straight shape. Of course it can be produced. In addition, it is also possible to use a cylindrical tube installed in the existing trench.

상기 와류형 유도관(200)은 상하부가 오픈된 원통형태로서 수평형 유도관(100)의 끝단에 부착되어 수평형 유도관(100)을 통과한 물이 인입되면서 와류형태로 회전할 수 있도록 하는 수단으로, 적어도 수평형 유도관의 너비보다 2배의 지름을 갖도록 하여 수평형 유도관(100)을 통과한 물이 와류형 유도관(200)을 만나면서 회전이 이루어지도록 한다. 와류형 유도관(200)의 최소한의 지름이 수평형 유도관(100) 너비의 2배이어야 하며, 바람직하게는 3배 내지 4배가 적당하다. The vortex type induction pipe 200 is attached to the end of the horizontal induction pipe 100 as the cylindrical shape of the upper and lower portions to allow the water passing through the horizontal induction pipe 100 to be rotated in a vortex form while being introduced. As a means, at least twice as wide as the width of the horizontal induction pipe so that the water passing through the horizontal induction pipe 100 meets the vortex type induction pipe 200 while the rotation is made. The minimum diameter of the vortex flow guide tube 200 should be twice the width of the horizontal guide pipe 100, preferably 3 to 4 times is suitable.

그리고, 수평형 유도관(100)을 통과한 물이 와류형 유도관(200)을 만나게 되면 와류형 유도관(200)의 벽면에 부딪치면서 더 나아갈데가 없어서 벽면을 따라 회 전하게 되며, 이에 따라 회오리 바람과 같은 형태로 회전하게 된다. 따라서 벽면에 위치하는 물이 회전력을 갖게 되면 중앙부에 위치하는 물이 회전력을 전달받아 빠른 속도로 회전하면서 아래로 하강하게 된다. 실제로 벽면을 따라 이동하는 물이 회전하게 되면 회전동력을 중앙으로 전달하기 때문에 벽면을 따라 회전하는 물은 천천히 회전하지만 중앙부위로 갈수록 회전동력을 더 많이 전달받게 되어 회전속도가 점차 빨라지게 되며 나선형으로 회전하면서 아래로 하강하게 된다.And, when water passing through the horizontal induction pipe 100 meets the vortex flow guide pipe 200, and hits the wall surface of the vortex flow guide pipe 200, there is no way to rotate along the wall surface, according to the whirlwind It rotates like a wind. Therefore, when the water located on the wall has a rotational force, the water located in the center portion receives the rotational force and rotates down at a high speed. In fact, when the water moving along the wall rotates, it transmits the rotational power to the center. Therefore, the water rotating along the wall rotates slowly, but the more the rotational power is transmitted toward the center, the faster the rotational speed becomes. As you descend, you descend.

상기 호퍼(300)는 와류형 유도관(200)의 하단에 일체형으로 제작되거나 용접 접합에 의해 부착되는 것으로 와류형 유도관(200)을 통해 회전되는 물이 인입되면서 보다 더 빠른 속도로 통과시키는 수단이다.The hopper 300 is made integrally with the lower end of the vortex type induction pipe 200, or is attached to the welding by means that the water rotates through the vortex type induction pipe 200 is drawn into the passage at a higher speed to be.

즉, 호퍼(300)는 상부보다 하부의 지름이 짧은 원뿔 형태이기 때문에 물이 호퍼(300)의 인입부에서 출력부로 통과하면서 나선형으로 회전하는 물의 회전력이 배가되어 유속이 매우 빨라지게 되는 것이다.That is, since the hopper 300 has a conical shape having a lower diameter than the upper portion, the rotational force of the water rotating helically as the water passes from the inlet of the hopper 300 to the output part is doubled, so that the flow velocity becomes very fast.

결국, 호퍼(300)를 설치하게 되면 인입부와 출력부의 지름이 다른 관계로 호퍼를 통과하면서 물이 빠른 속도로 회전하게 되고 이에 따라 유속의 흐름이 급격히 빨라지게 된다.As a result, when the hopper 300 is installed, the water rotates at a high speed while passing through the hopper because the diameter of the inlet part and the output part is different, and accordingly, the flow rate of the flow rate is rapidly increased.

이는 물을 체운 병을 꺼꾸로 들고 물을 회전시키면서 빼낼때 물이 빠른 속도로 배출되는 것과 동일한 원리로서, 병의 입구가 작고 본체가 클 경우 병을 흔들어서 내부의 물을 회전시키게 되면 병속에 들어있는 물을 빨리 배출하는 것과 비슷하다.This is the same principle that the water is discharged at high speed when the bottle is filled upside down and the water is rotated out. When the inlet of the bottle is small and the main body is large, the water inside the bottle is rotated by shaking the bottle. It is similar to ejecting it quickly.

아울러, 수평형 유도관(100)에는 수위조절용 홈(110)을 더 형성해야 하는바, 이는 와류형 유도관에 물이 인입될때 물이 넘치게 되면 와류가 발생되지 않기 때문이다.In addition, the horizontal induction pipe 100 should be further formed in the water level adjusting groove 110, because when the water overflows when the water is introduced into the vortex flow pipe does not generate vortex.

즉, 와류형 유도관(200)에 인입되는 물이 넘치지 않아야 와류형 유도관(200)의 벽에 부디치면서 회오리 형태로 회전할 수 있는데, 만약에 와류형 유도관(200)으로 물이 넘치게 되면 회오리 형태로 회전하지 않게 되어 유속의 흐름에 변화를 줄 수 없게 된다.That is, the water flowing into the vortex-type induction pipe 200 can be rotated in a whirlwind while touching the wall of the vortex-type induction pipe 200, if the water overflows into the vortex-type induction pipe 200 It does not rotate in the form of a whirlwind, and thus cannot change the flow of the flow rate.

따라서, 본 발명에서는 수평형 유도관(100) 일측에 수위조절용 홈(110)을 형성하여 일정량 이상의 물은 와류형 유도관(200)을 진입하기전에 옆으로 배출되도록 하여 와류형 유도관(200)에는 항상 일정한 수위의 물이 공급되도록 하였다.Therefore, in the present invention, the water level control groove 110 is formed on one side of the horizontal induction pipe 100 so that a predetermined amount or more of water is discharged sideways before entering the vortex type induction pipe 200 so that the vortex induction pipe 200 is formed. The water was always supplied at a constant level.

상기 터빈(400)은 호퍼(300)의 하단에 부착하는바, 호퍼(300)를 통과한 물의 흐름에 따라 자연스럽게 회전할 수 있도록 도 5에 도시한 형태의 나선형 터빈 날개부(430)를 삽입한다. 그리고, 터빈(400)은 베어링(410)을 이용해 고정하여 베어링을 기준으로 자연스러운 회전운동이 가능토록 한다. 물론 터빈의 자연스러운 회전을 위해 다른 고정수단을 더 부가할 수도 있으며 이러한 터빈 고정기술은 일반적이기 때문에 더이상의 설명은 생략한다.The turbine 400 is attached to the lower end of the hopper 300, inserts a spiral turbine blade 430 of the type shown in Figure 5 so as to rotate naturally according to the flow of water passing through the hopper 300. . In addition, the turbine 400 is fixed using the bearing 410 to enable a natural rotational movement relative to the bearing. Of course, other fastening means may be added for the natural rotation of the turbine and this description is omitted since such turbine fastening techniques are common.

상기 발전기(500)는 터빈(400)에 연결되어 터빈의 속도에 상응한 회전을 일으켜 전기를 생산토록 하며, 필요에 따라서 중간기어(420)를 통해 터빈과 연결되도록 하는바, 이는 터빈(400)의 위치와 발전기(500)의 설치위치에 따라서 설계를 용이하게 하기 위함이다.The generator 500 is connected to the turbine 400 to produce a rotation corresponding to the speed of the turbine to produce electricity, if necessary to be connected to the turbine through the intermediate gear 420, which is the turbine 400 The position and the installation position of the generator 500 is to facilitate the design.

즉, 터빈(400)의 기어와 발전기(500)를 곧바로 연결할 수 도 있고, 필요에 따라서 다수개의 동력전달용 중간기어를 설치하여 연결할 수도 있다.That is, the gears of the turbine 400 and the generator 500 may be directly connected, or a plurality of power transmission intermediate gears may be installed and connected as necessary.

도 7은 본 발명의 실시예로서, 터빈과 발전기를 다단으로 설치하여 1차 터빈(400)을 통과한 물이 2차 터빈(400a)으로 유도되어 다시한번 회전하면서 2차 발전기(500a)를 통해 전력을 생산할 수 있는 구조이다. 즉, 호퍼(300) 하부에 다단으로 터빈 및 발전기를 설치하여 발전효율을 극대화시킬 수있다.7 is an embodiment of the present invention, by installing the turbine and the generator in multiple stages, the water passing through the primary turbine 400 is guided to the secondary turbine 400a and rotates once again through the secondary generator 500a. It is a structure that can generate power. That is, by installing a turbine and a generator in multiple stages under the hopper 300 can maximize the power generation efficiency.

이하에서 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention below.

먼저, 도랑이나 기타 관계수, 강 및 바다 등을 흐르는 물의 출력단에 수평형 유도관(100)을 설치하여 물이 수평형 유도관으로 인입되도록 한다. 상기 수평형 유도관(100)에는 수위조절용 홈(110)이 형성되어 있어서 많은 물이 수평형 유도관(100)으로 인입될 경우에는 수위조절용 홈(110)을 통해 일정량이 빠져나가도록 한다.First, a horizontal induction pipe 100 is installed at an output end of water flowing in a ditch or other related water, a river, and the sea so that water is introduced into a horizontal induction pipe. The horizontal guide tube 100 is formed with a water level adjusting groove 110 so that when a large amount of water is introduced into the horizontal guide tube 100, a predetermined amount of water passes through the water level adjusting groove 110.

수평형 유도관(100)을 통과한 물은 와류형 유도관(200)에 진입하면서 와류형 유도관(200)의 벽에 부딪치면서 회전한다.Water passing through the horizontal guide pipe 100 rotates while hitting the wall of the vortex guide pipe 200 while entering the vortex guide pipe 200.

와류형 유도관(200)을 통해 회전하는 물은 호퍼(300)를 거치면서 유속이 더 빠르게 변환되어 호퍼(300)의 벽을 따라 회전하면서 동시에 유속이 빨라진 상태로 출력된다.The water rotating through the vortex-type induction pipe 200 is output in a state in which the flow velocity is converted faster while passing through the hopper 300 while rotating along the wall of the hopper 300.

호퍼(300)의 하부에 설치된 터빈(400)은 호퍼(300)를 통과하는 물을 제공받아 베어링(410)을 기준점으로 나선형 터빈 날개부(430)가 빠른 속도로 회전하게 되며, 터핀(400)의 회전동력은 중간기어(420)를 거쳐 발전기(500)로 제공된다.The turbine 400 installed in the lower portion of the hopper 300 receives water passing through the hopper 300, so that the spiral turbine blade 430 rotates at a high speed based on the bearing 410, and the turf 400 is rotated. The rotational power of is provided to the generator 500 via the intermediate gear 420.

이에 따라 발전기(500)는 물의 회전 에너지를 최대화한 상태로 전기를 생산 하게 된다.Accordingly, the generator 500 produces electricity in a state in which the rotational energy of the water is maximized.

결국, 본 발명은 소형이면서도 물의 유속을 빠르게 하기 위한 방법으로 어떠한 에너지도 없이 단순한 물리적인 구조로 만들어서 빠른 유속을 이용하여 전기생산을 극대화할 수 있게 된다.As a result, the present invention can maximize the production of electricity using a fast flow rate by making a simple physical structure without any energy as a method for speeding up the flow rate of water even though small.

또한, 장마나 비가 많이 와서 물의 유입량이 늘 경우 수위조절용 홈(110)을 통해 배출시킴으로서 일정 수위를 유지한 상태로 와류형 유도관(200)에 물이 공급되도록 하여 회전력을 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.In addition, if the rainy season or a lot of rain to increase the inflow of water through the water level control groove 110 by discharging through the water level to maintain a constant water level so that the water supply to the vortex-type induction pipe 200 to maintain a constant rotational force do.

아울러, 비록 본 발명이 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어지지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위내에 속하는 그러한 수정 및 변형을 포함할 것이라고 여겨진다.In addition, although the invention has been described in connection with the preferred embodiments mentioned, other various modifications and variations may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, it is intended that the appended claims cover such modifications and variations as fall within the true scope of the invention.

도 1은 본 발명의 와류형 수력 발전기 사시도.1 is a perspective view of a vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 2는 본 발명의 와류형 수력 발전기 정면도.Figure 2 is a front view of the vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 3은 본 발명의 와류형 수력 발전기 평면도.3 is a plan view of a vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 4는 본 발명의 와류형 수력 발전기 단면도.4 is a cross-sectional view of the vortex type hydraulic generator of the present invention.

도 5는 본 발명의 와류형 수력발전기 터빈의 실시예도.5 is an embodiment of the vortex hydroelectric turbine of the present invention.

도 6은 본 발명의 와류형 수력 발전기 동작 개념도.6 is a conceptual view of the vortex hydroelectric generator operation of the present invention.

도 7은 본 발명의 와류형 수력 발전기 실시예도.7 is a vortex type hydroelectric generator embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100: 수평형 유도관100: horizontal guide tube

110: 수위조절용 홈110: water level adjusting groove

200: 와류형 유도관200: vortex type induction pipe

300: 호퍼300: Hopper

400: 터빈400: turbine

410: 베어링410: bearing

420: 동력중계용 기어420: power relay gear

430: 나선형 터빈 날개부430: spiral turbine wing

500: 발전기500: generator

Claims (4)

바닥면과 양사이드면이 결합되어 그 중앙으로 물이 일방향으로 흐르도록 단면이 유(U)자 형태로 이루어진 수평형 유도관(100)과;A horizontal induction pipe 100 having a U-shaped cross section so that the bottom surface and both side surfaces are coupled and water flows in one direction to the center thereof; 상기 수평형 유도관의 끝단에 설치되며, 와류를 일으키기 위해 수평형 유도관의 너비에 비해 적어도 2배의 지름을 갖는 원통형상의 와류형 유도관(200)과;A cylindrical vortex guide pipe (200) installed at the end of the horizontal guide pipe and having a diameter of at least twice the width of the horizontal guide pipe to cause vortex; 상기 와류형 유도관의 하단에 설치되어 유속을 빠르게 변화시키는 호퍼(300)와;A hopper 300 installed at a lower end of the vortex type induction pipe to change the flow velocity rapidly; 상기 호퍼의 하단에 설치되어 호퍼를 통과한 물을 이용하여 회전하는 터빈(400)과;A turbine 400 installed at the lower end of the hopper and rotating using water passing through the hopper; 상기 터빈에 연결되어 터빈의 회전동력을 제공받아 자체 회전하면서 전기를 일으키는 발전기(500)를 포함하여 이루어지고;A generator 500 connected to the turbine to receive rotational power of the turbine and generate electricity while rotating itself; 상기 터빈(400)과 발전기(500)는 호퍼 하부에 다단으로 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 와류형 수력 발전기.The turbine 400 and the generator 500 is a vortex hydroelectric generator, characterized in that it is installed in multiple stages in the lower hopper. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수평형 유도관(100)의 일단에는 물의 수위를 조절하기 위한 수위조절용 홈(110)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 와류형 수력 발전기.One end of the horizontal induction pipe 100 is a vortex-type hydroelectric generator characterized in that it further formed a water level adjusting groove 110 for adjusting the water level. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 터빈(400)은 회전량을 증가시키기 위해 나선형 터빈 날개부(430)를 부착하여 이루어진 것을 특징으로 하는 와류형 수력 발전기.The turbine 400 is a vortex-type hydroelectric generator, characterized in that made by attaching a spiral turbine blade 430 to increase the amount of rotation. 삭제delete
KR1020080066229A 2008-07-08 2008-07-08 Cyclone Waterpower Generator KR100990988B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080066229A KR100990988B1 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Cyclone Waterpower Generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080066229A KR100990988B1 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Cyclone Waterpower Generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100006064A KR20100006064A (en) 2010-01-18
KR100990988B1 true KR100990988B1 (en) 2010-10-29

Family

ID=41815309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080066229A KR100990988B1 (en) 2008-07-08 2008-07-08 Cyclone Waterpower Generator

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100990988B1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101320636B1 (en) * 2013-05-30 2013-10-23 주식회사 케이엠에이치 A waterpower generator for pipe flowing water
KR101485993B1 (en) * 2013-07-02 2015-02-02 김현준 small scale water power generation using whirlpool
KR101464204B1 (en) * 2014-03-06 2014-11-21 한국건설기술연구원 Screw Basement-inlet
CN110513747B (en) * 2019-08-05 2024-01-26 北京民利储能技术有限公司 Cross-season heating device with ground source heat pump and other energy sources complementary
KR102373476B1 (en) * 2020-11-05 2022-03-11 경남대학교 산학협력단 Micro hydropower system using water vortex

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59215968A (en) * 1983-05-23 1984-12-05 Yoshitsune Kitao Small hydraulic generator
JP2002516624A (en) * 1996-12-02 2002-06-04 ノーザン リサーチ アンド エンジニアリング コーポレーション Hydro turbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59215968A (en) * 1983-05-23 1984-12-05 Yoshitsune Kitao Small hydraulic generator
JP2002516624A (en) * 1996-12-02 2002-06-04 ノーザン リサーチ アンド エンジニアリング コーポレーション Hydro turbine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100006064A (en) 2010-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Elbatran et al. Hydro power and turbine systems reviews
US20100301609A1 (en) River-Flow Electricity Generation
Nuramal et al. Experimental study of screw turbine performance based on different angle of inclination
Dametew Design and analysis of small hydro power for rural electrification
CN205445884U (en) Resistance type hydraulic turbine and hydroelectric generation system
KR100990988B1 (en) Cyclone Waterpower Generator
Zaman et al. Design of a water wheel for a low head micro hydropower system
CN104329205A (en) Water flow power generating device
EP3260696B1 (en) Hydroelectric power generation device for pipeline
Hidayat et al. Design and analysis of a portable spiral vortex hydro turbine for a Pico Hydro Power Plant
Susilowati et al. Study of Hydroelectric Power Plant Potential of Mahakam River Basin East Kalimantan Indonesia
Farriz et al. Evolution of simple reaction type turbines for pico-hydro applications
KR101256823B1 (en) Small hydro-power device
KR101049421B1 (en) Tidal power systems
RU2347935C2 (en) In-channel river plant
Mahale et al. Vertical axis wind turbine: A lucid solution for global small scale energy crisis
Al Khudhiri et al. Design of hydro-power plant for energy generation for a mid-size farm with insufficient water distribution networks
KR101042650B1 (en) A water power generation fixing in flowing water
Bachan et al. Numerical analysis of low-tech overshot water wheel for off grid purpose
Rantererung et al. Application of cross flow turbine with multi nozzle in remote areas
Laín et al. Simulation of vertical axis water turbines
Yong et al. Tidal energy: Technologies and recent developments
WO2016030910A1 (en) Water kinetic energy driven hydro turbine
KR101590070B1 (en) Hydroelectric power generation apparatus and waterwheel for the same
Phommachanh et al. Simulation and PIV experiment of the ducted water current turbine and extremely low head helical turbine

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130924

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141024

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160324

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161025

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180426

Year of fee payment: 8