KR101062246B1 - Turbine for Hydroelectric Power Plant - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수력발전소용 터빈에 관한 것이다. 본 발명은 수력발전소용 터빈에 있어서, 일단에 기어가 마련된 제 1 회전축에서 일정한 간격을 두고 설치된 한 쌍의 제 1 체인바퀴와; 제 2 회전축에서 일정한 간격을 두고 설치된 한 쌍의 제 2 체인바퀴와; 상기 상부 및 제 2 체인바퀴에 폐루프상으로 마련된 한 쌍의 체인과; 상기 체인의 외면에 고착된 벨트와; 상기 벨트의 외 표면에서 상기 벨트의 둘레방향을 따라 마련된 다수의 물받이로 이루어진 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 바닷물의 유속에 따라 물받이에 유입되는 바닷물의 손실없이 유속에 따른 운동에너지를 회전에너지로 신속하게 바꾸어 발전축을 회전시켜 효율적인 발전을 행할 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to a turbine for a hydro power plant. According to an aspect of the present invention, there is provided a turbine for a hydropower plant, comprising: a pair of first chain wheels installed at a predetermined distance from a first rotation shaft provided with a gear at one end thereof; A pair of second chain wheels installed at regular intervals on the second rotation shaft; A pair of chains provided in a closed loop on the upper and second chain wheels; A belt fixed to an outer surface of the chain; It characterized in that the outer surface of the belt consists of a plurality of drip trays provided along the circumferential direction of the belt. As a result, the kinetic energy according to the flow rate is quickly changed to the rotational energy without loss of the seawater flowing into the drip tray according to the flow rate of the seawater, thereby effectively rotating the power generation shaft.
수력발전소용 터빈, 터빈, 물받이, 제 1 및 제 2 체인바퀴, 회전축, 부력부재 Turbine for hydroelectric power plants, turbines, drip trays, first and second chain wheels, rotary shafts, buoyancy members
Description
본 발명은 수력발전소용 터빈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 수력발전 특히 조수간만의 유속을 따라 흐르는 바닷물을 반복적으로 받아들여 그 유속에 의한 운동에너지를 회전운동으로 바꾸어 그 회전력에 의해 발전축을 회전시켜 발전을 행할 수 있도록 한 수력발전소용 터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a turbine for a hydroelectric power plant, and more particularly, to repeatedly receive seawater flowing along the flow rate of hydropower, especially tidal water, and change the kinetic energy due to the flow rate to rotational motion to rotate the power generation shaft by the rotational force. The present invention relates to a turbine for a hydro power plant in which power generation is possible.
일반적으로 수력발전소용 터빈은 주로 수력발전에서 유속을 따라 흐르는 물에 의한 운동에너지를 회전운동으로 바꾸어 그 회전력에 의해 발전축을 회전시켜 발전을 행하도록 구성된 것을 의미한다. In general, a hydropower turbine means that the hydroelectric power is mainly configured to change the kinetic energy caused by the water flowing along the flow velocity into a rotational movement and rotate the power generation shaft to generate power.
상기와 같은 수력발전소용 터빈 즉 수차는, 오랜 과거로부터 알려져 왔는데 특히 전기를 발생시키는 수력발전소용 터빈은 과거 동안 그 이상의 기술 개발에 쏟은 노력 및 수차 성능의 개선은 상대적으로 적은 편이다.Such a hydroelectric turbine, or aberration, has been known for a long time. In particular, a hydroelectric turbine generating electricity has relatively little effort and improvement in aberration performance in the past.
종래 수력발전용 터빈은 다양한 구조로 제안된바 있다. 이러한 수력발전용 터빈은 통상적으로 회전축에 다수의 날개가 방사상으로 설치된 터빈의 구조가 일반적일 것이다. Conventional hydro turbines have been proposed in various structures. Such hydro turbines will typically have a turbine structure in which a plurality of blades are radially installed on a rotating shaft.
그런데, 상기와 같은 종래의 터빈은 구조의 취약성 때문에 물에 의한 운동에 너지를 회전운동으로 바꾸어 그 회전력에 의해 발전축을 회전시킨다는 것은 그리 쉽지 않은 문제점이 있다.However, such a conventional turbine has a problem in that it is not easy to change the energy caused by water into rotational motion and rotate the power generation shaft by the rotational force due to the fragility of the structure.
따라서 본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안한 것으로서, 바닷물의 유속에 따라 물받이에 유입되는 바닷물의 손실없이 유속에 따른 운동에너지를 회전에너지로 신속하게 바꿀 수 있도록 함으로서 효율적인 발전을 행할 수 있는 수력발전소용 터빈을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the conventional problems as described above, and to efficiently change the kinetic energy according to the flow rate to the rotational energy without loss of seawater flowing into the drip tray according to the flow rate of the sea water It is to provide a turbine for a hydro power plant that can generate electricity.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 수력발전소용 터빈에 있어서, 일단에 기어가 마련된 제 1 회전축에서 일정한 간격을 두고 설치된 한 쌍의 제 1 체인바퀴와; 제 2 회전축에서 일정한 간격을 두고 설치된 한 쌍의 제 2 체인바퀴와; 상기 상부 및 제 2 체인바퀴에 폐루프상으로 마련된 한 쌍의 체인과; 상기 체인의 외면에 고착된 벨트와; 상기 벨트의 외 표면에서 상기 벨트의 둘레방향을 따라 마련된 다수의 물받이로 이루어진 것을 특징으로 하는 수력발전소용 터빈에 의해 달성된다.In accordance with the present invention, there is provided a turbine for a hydro power plant, comprising: a pair of first chain wheels provided at regular intervals from a first rotating shaft provided with gears at one end thereof; A pair of second chain wheels installed at regular intervals on the second rotation shaft; A pair of chains provided in a closed loop on the upper and second chain wheels; A belt fixed to an outer surface of the chain; It is achieved by a turbine for a hydro power plant, characterized in that consisting of a plurality of drip trays provided along the circumferential direction of the belt on the outer surface of the belt.
여기서, 상기 물받이는 가요성을 가지며, 상기 물받이의 상측 개구의 가장자리에 가요성 케이블을 설치한 것이 바람직하다.Here, the drip tray is flexible, and it is preferable that a flexible cable is provided at the edge of the upper opening of the drip tray.
그리고, 상기 물받이의 개구 일면에는 부력에 의해 상기 개구를 개방하는 부력부재가 마련된 것이 효과적이다.In addition, it is effective that a buoyancy member for opening the opening by buoyancy is provided on one surface of the opening of the drip tray.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 바닷물의 유속에 따라 물받이에 유입되는 바닷물의 손실없이 유속에 따른 운동에너지를 회전에너지로 신속하게 바꾸어 발전축을 회전시켜 효율적인 발전을 행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, by changing the kinetic energy according to the flow rate to the rotational energy quickly without the loss of the seawater flowing into the drip tray according to the flow rate of the seawater has the effect that can be efficient power generation.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
이에 앞서 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 이미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in the specification and claims should not be construed as conventional and dictionary images, and the inventors may properly define the concept of terms in order to best describe their own invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 1 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, and various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be water and variations.
도 1은 본 발명에 따른 터빈의 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 단면도이다. 1 is a perspective view of a turbine according to the invention, Figure 2 is a cross-sectional view according to FIG.
이들 도면에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈(10)은, 한 쌍의 제 1 체인바퀴(20)와 일정한 간격을 두고 제 2 체인바퀴(30)가 구비되며, 제 1 체인바퀴는 일단에 기어(21)가 마련된 제 1 회전축(21)에 설치되며, 제 2 체인바퀴(30)에는 제 2 회전축(31)이 설치된다. 여기서 기어(22)는 체인(도시치 않음)으로 별도로 마련될 증속기(도시치 않음)에 제 1 회전축(20)의 회전력을 전달하며 따 라서 증속기의 출력축은 발전축(도시치 않음)을 회전시킨다.As can be seen in these figures, the
한 쌍의 제 1 및 제 2 체인바퀴(20)(30)에는 폐루프상으로 한 쌍의 체인(40)이 설치되며 체인(40)의 외면에는 벨트(50)가 고착된다. 그리고 벨트(50)의 외 표면 둘레방향에는 다수의 물받이(60)를 마련하고 있으며 여기서 물받이(60)는 접어졌다 펼쳐졌다 할 수 있도록 가요성을 갖는다.A pair of
본 발명에 따른 물받이(60)의 개구(61) 가장자리에는 가요성 케이블(62)을 설치하여 유속의 방향에 따라 물받이(60)의 개구(61)가 벌어지거나 또는 접힐 수 있도록 하고 있으며, 물받이(60)의 개구(61) 일면에는 부력부재(63)를 마련하여 유속에 따라 부력부재(63)가 부상되는 것으로서 개구(61)가 쉽게 벌어져 바닷물이 쉽게 채워질 수 있도록 하고 있다. 그리고 물받이(60)의 표면에는 다수의 통수공(64)을 천공함으로써 물받이(60)에 채워진 물이 나갈 때 물받이가 팽창되어 형상을 유지하는 역할을 한다. The
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 터빈(10)은, 다양한 수력발전소에 설치되어 사용될 수 있다. 그러나 본 발명에서는 조수간만을 이용한 수력발전소에서 사용되는 것을 예를 들어 설명한다.The
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 터빈(10)은 조수간만이 발생하는 바다에 설치되어 바닷물의 흐름을 유도하는 구조물에 설치된다. 즉, 제 1 및 제 2 회전축(21)(31)은 구조물(100)에서 축수(도시치 않음)에 의해 축설되며 이때 바닷속 지면 측에 위치한 터빈(10)의 물받이(60)는 바닷속 지면과 접촉하지 않도록 설치되는 것이 중요하며, 제 1 회전축(21)의 일단에 설치된 기어(22)는 구조 물(100) 외측 즉 육지 측에 위치하며, 기어(22)는 일 측에 별도로 설치된 증속기(도시치 않음)와 체인으로 연결되어 회전력을 전달하며 증속기의 출력축은 발전축(도시치 않음)과 연결되어 발전을 행하도록 설치된다. As can be seen in Figure 3, the
만조 때 바닷물이 들어오면 물받이(60)의 부력부재(63)는 바닷물과 바닷물의 유속에 따라 부상되고 따라서 개구(61)의 가장자리에 설치된 가요성 케이블(62) 및 가요성을 갖고 형성된 물받이(60)는 벌어져 바닷물이 채워지고 따라서 물의 유속에 의해 물받이(60)가 고정된 벨트(50) 및 벨트를 고착하고 있는 체인(40)이 회전하면서 제 1 및 제 2 체인바퀴(20)(30)를 반복적으로 회전시킨다. 이렇게 되면 제 2 회전축(31)은 축수(도시치 않음)에서 공회전하고 제 1 회전축(21)은 회전한다. 이때 제 1 회전축(21)과 함께 회전하는 기어(22)는 일 측에 별도로 설치된 증속기(도시치 않음)와 체인으로 연결되어 회전력을 전달하며 증속기의 출력축은 발전축(도시치 않음)과 연결되어 발전을 행한다. 이때 벨트(50)의 상면에 위치한 물받이(60)는 바닷물의 유속에 의해 벌어졌던 형상이 접혀진다.When the seawater enters at high tide, the
한편, 간조 때는 바닷물의 유속 방향이 만조 때와 반대가 된다. 즉 간조 때 바닷물이 나가면 물받이(60)의 부력부재(63)는 바닷물과 바닷물의 유속에 따라 부상되고 따라서 개구(61)의 가장자리에 설치된 가요성 케이블(62) 및 가요성을 갖고 형성된 물받이(60)는 벌어져 바닷물이 채워지고 따라서 물의 유속에 의해 물받이(60)가 고정된 벨트(50) 및 벨트를 고착하고 있는 체인(40)이 만조 때와 반대로 회전하면서 제 1 및 제 2 체인바퀴(20)(30)를 반복적으로 회전시킨다. 이렇게 되면 제 2 회전축(31)은 축수(도시치 않음)에서 공회전하고 제 1 회전축(21)은 회전한 다. 이때 제 1 회전축(21)과 함께 회전하는 기어(22)는 일 측에 별도로 설치된 증속기(도시치 않음)와 체인으로 연결되어 회전력을 전달하며 증속기의 출력축은 발전축(도시치 않음)과 연결되어 발전을 행한다. 이때 벨트(50)의 하부면에 위치한 물받이(60)는 바닷물의 유속에 의해 벌어졌던 형상이 접혀진다. On the other hand, at low tide, the flow velocity of seawater is opposite to that at high tide. That is, when the seawater is out at low tide, the
이와 같이 본 발명에 따른 터빈(10)은, 바닷물이 다수의 물받이(60)에 채워지고 바닷물의 유속에 따라 회전하는 제 1 회전축(21)의 회전에 따라 발전축(도시치 않음)을 회전시켜 발전을 효율적으로 행할 수 있다. Thus, the
도 1은 본 발명에 따른 터빈의 사시도,1 is a perspective view of a turbine according to the present invention,
도 2는 도 1에 따른 단면도,2 is a cross-sectional view according to FIG. 1,
도 3은 본 발명에 따른 터빈의 동작상태를 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary view for explaining an operating state of the turbine according to the present invention.
- 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 --Description of the symbols for the main parts of the drawings-
10 : 터빈 20 : 제 1 체인바퀴10
21 : 제 1 회전축 22 : 기어21: first rotating shaft 22: gear
30 : 제 2 체인바퀴 31 : 제 2 회전축30: second chain wheel 31: second rotating shaft
40 : 체인 50 : 벨트40: chain 50: belt
60 : 물받이 61 : 개구60: drip tray 61: opening
62 : 가요성 케이블 63 : 부력부재62: flexible cable 63: buoyancy member
64 : 통수공 64: plumber
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