KR101098511B1 - 간이 수력발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물이 지속적으로 흐르는 강이나 계곡, 댐의 하류, 조류가 큰 바다 등에 띄워 놓으면, 흐르는 물의 유속에 따라 수차가 회전되도록 하고, 이에 따른 운동에너지를 이용하여 발전이 이루어지도록 한 간이 수력발전장치에 관한 것이며, 물의 표면에 부력으로 뜨게 되는 한 쌍의 부력부재들과; 상기 부력부재들의 상부에 고정,결합되는 일정면적의 갑판부와; 상기 부력부재들의 아래쪽에 설치되어서 흐르는 물의 유속에 의해 회전하게 되는 수차와; 상기 수차의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전용 모터와; 상기 발전용 모터와 전기적으로 연결되어서 발전된 전력을 저장하는 충전지 및; 상기 수차를 지지하고, 승강이 가능하도록 상기 갑판부의 상부로부터 설치되는 승강장치를 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

수력, 발전, 수차

Description

간이 수력발전장치{Water-power generating apparatus}

본 발명은 간이 수력발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 강이나 개천, 계곡 등과 같이 물이 지속적으로 흐르는 곳 또는, 수력 발전 후 흘려버리는 댐의 하류 또는 조류가 큰 바닷물 등에 띄워서 수차의 회전에 따른 운동에너지를 이용하여 전력을 생산하도록 한 간이 수력발전장치에 관한 것이다.

산업발달에 따라 전기는 우리의 생활에 없어서는 안될 만큼 매우 중요한 요소가 되었으며, 이에 따라 지속적으로 전기를 생산하는 발전소의 증설이 요구되고 있다.

전기를 생산하는 방식으로는, 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 태워서 발생되는 열에너지를 이용한 화력발전과, 강에 댐을 설치하여 높은 곳에 위치한 물의 위치에너지를 수차의 회전력으로 바꾸고 그 회전력을 이용하는 수력발전과, 우라늄을 이용한 원자력 발전 등이 있다.

그러나, 화력발전의 경우 화석연료의 고갈에 따라 지속적인 대안은 되지 못 함은 물론, 연소에 따른 유해가스의 배출 등으로 인하여 지구 온난화의 원인이 되는 등, 최근에는 환경문제로 인하여 크게 감소되고 있는 추세에 있다.

또한, 수력발전의 경우 많은 양의 물을 높은 위치에서 담기 위하여 댐을 설치하여야 하는데, 댐의 설치비용이 만만치 않음은 물론, 댐의 설치위치를 확보하기도 어려우며, 그로 인하여 주변 생태계가 파괴되는 등 역시 환경문제로 인하여 그 설비공사에 많은 제약을 받고 있는 실정이다.

또, 원자력 발전의 경우, 가장 효율성이 우수하기는 하지만, 방사능 배출이라는 치명적 결함으로 인하여 전 세계적으로 그 설비공사가 크게 각광받고 있지 못하는 실정이다.

이에 대한 대안으로서, 친환경적인 발전설비가 많이 연구개발되어 제공되고 있는데, 그 일 예로 풍력발전과 태양광발전을 들 수 있다.

풍력발전 및 태양광발전은 어떠한 유해물질도 배출하지 않아서 친환경적이라는 큰 장점을 가지고는 있으나, 아직까지는 그 설비비용이 많이 들고, 비용대비 발전효율이 크지 못하여 국부적으로만 사용되고 있다는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 물이 지속적으로 흐르는 강이나 계곡, 바다 등에 띄워 놓으면, 흐르는 물의 유속에 따라 수차가 회전되도록 하고, 이에 따른 운동에너지를 이용하여 발전이 이루어지도록 한 간이 수력발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 간이 수력발전장치는, 물의 표면에 부력으로 뜨게 되는 한 쌍의 부력부재들과; 상기 부력부재들의 상부에 고정,결합되는 일정면적의 갑판부와; 상기 부력부재들의 아래쪽에 설치되어서 흐르는 물의 유속에 의해 회전하게 되는 수차와; 상기 수차의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전용 모터와; 상기 발전용 모터와 전기적으로 연결되어서 발전된 전력을 저장하는 충전지 및; 상기 수차를 지지하고, 승강이 가능하도록 상기 갑판부의 상부로부터 설치되는 승강장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이 경우, 상기 부력부재들의 선단 일측에는 고정선의 일단이 연결되고, 상기 고정선의 타단은 고정물에 고정설치되어서, 상기 부력부재들이 떠내려가지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 부력부재들의 양쪽에는 결합공이 형성된 결합부들이 일정간격마다 형성되고, 상기 갑판부의 선단과 후단에도 상기 부력부재의 결합공과 대응되는 볼팅홀이 형성되어서, 결합부재에 의해 부력부재의 상부에 갑판부가 고정설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 갑판부의 길이가 상기 부력부재의 길이보다 작을 경우, 상기 부력부재에서 갑판부가 설치되지 않은 부위에는 사다리부가 더 설치될 수도 있다.

한편, 상기 수차는, 상기 부력부재들을 가로지르는 방향으로 설치되는 회전축과; 상기 회전축에 일정간격마다 설치되어 상기 회전축을 파지하게 되는 클램프들과; 상기 클램프들에 대하여 방사상으로 설치되어서 흐르는 물과 마찰을 일으키면서 회전하게 되는 회전날개들과; 상기 회전축의 양단에 설치되는 동력전달부를 포함하는 구성이 바람직하다.

이 경우, 상기 클램프들은, 반원형상을 이루는 몸체와, 상기 몸체의 양측에 수평방향으로 연장형성되며 볼팅홀이 형성되는 플랜지들과, 상기 몸체의 외측으로 돌출형성되며 상기 회전날개의 일단과 체결되기 위한 볼팅홀이 형성된 돌출부들을 포함하는 구성인 것이 바람직하다.

특히, 상기 회전날개의 일단에는 상기 돌출부에 형성된 볼팅홀과 대응되는 볼팅홀이 형성되고, 그 타단은 흐르는 물과 마찰 저항이 크도록 물이 흘러내리는 방향으로 절곡된 유선형으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다.

또 한편으로, 상기 회전축에서 동력전달부의 안쪽에는 베어링이 감싸는 형태로 설치되되, 상기 베어링의 일측에는 나사공이 형성된 브래킷이 일체로 형성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 브래킷에 승강장치가 결합되어서, 상기 승강장치의 작동에 의 해 수차가 승강되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 승강장치는, 작업자가 회전시키게 되는 핸들부와; 상기 핸들부의 회전에 따라 회전되는 것으로서, 그 일부가 상기 갑판부를 관통하여 설치되고, 그 하단 일부로부터 일정길이만큼 나사부가 형성된 회전봉을 포함하며; 상기 회전봉의 나사부가 상기 브래킷의 나사공에 체결되어서, 상기 회전봉의 회전에 따라 브래킷이 승강함에 따라 수차가 승강되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 동력전달부는 회전기어이고, 상기 발전용 모터의 축 일단에도 회전기어가 설치되며, 상기 회전기어들은 체인 또는 벨트에 의해 연결됨에 따라 상기 수차의 회전력이 발전용 모터에 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

이 경우, 상기 수차의 회전기어는 발전용 모터의 회전기어보다 직경이 더 큰 것을 적용하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 간이 수력발전장치에 의하면, 강이나 개천 또는 계곡과 같이 물이 지속적으로 흐르는 곳, 또는 수력 발전 후 그대로 물을 빠른 속도로 흘려버리는 댐의 하류, 또는 조류가 큰 바닷물 등에 단순하게 띄워 놓기만 해도 전력이 생산됨으로써, 적은 설비투자비용으로 전력을 생산할 수 있게 됨은 물론, 환경을 파괴하지 않는 친환경적인 발전설비의 제공이 가능해지게 되는 매우 유용한 효과가 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 간이 수력발전장치의 전체적인 사시도이고, 도 2는 도 1에서 갑판부를 분리한 부분 분리사시도이며, 도 3은 전체적인 분리사시도이다.

또한, 도 4는 도 1의 정면도이고, 도 5는 도 1의 측면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 간이 수력발전장치의 필수구성요소인 수차의 분리사시도이고, 도 7a 및 도 7b는 도 6의 결합 및 분리단면도이다.

또, 도 8은 본 발명에 따른 간이 수력발전장치에서 수차의 승강장치 구성을 나타내기 위한 단면도이다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 간이 수력발전장치(10)는, 일정간격을 두고 양쪽으로 평행하게 설치되는 부력부재(20)를 포함한다.

여기서, 부력부재(20)는 외력에 의해 쉽게 찢어지거나 손상되지 않는 특수재질의 튜브를 적용하는 것이 바람직하다.

상기 부력부재(20)들은 종방향으로 일정길이만큼 이루어진 것이며, 양쪽으로는 일정간격마다 결합부재(34)가 통과되기 위한 결합공(24)을 갖는 결합부(22)들이 형성되어 있다.

상기 부력부재(20)들의 상부에는 각종 시설물들이 설치되고, 작업자가 보행가능 하도록 하는 갑판부(30)가 설치되는데, 상기 갑판부(30)의 전방 및 후방에는 일정간격마다 볼팅홀(32)이 형성되어 있다.

따라서, 양쪽으로 평행하게 설치되는 부력부재(20)들의 결합공(24)과, 갑판부(30)의 볼팅홀(32)을 수직방향으로 일치시킨 상태에서 결합부재(34)를 이용하여 체결시키게 되면, 부력부재(20)들의 상부에 갑판부(30)의 설치가 완료된다.

상기 갑판부(30)의 길이방향 길이를 부력부재(20)의 전체길이보다 짧게 형성한 것을 적용한 후, 부력부재(20)에서 갑판부(30)가 덮이지 후단 부위에는 작업자가 이동할 수 있는 보조 갑판부(40)를 설치할 수도 있다.

도시된 바와 같이, 갑판부(30)의 길이가 짧은 것을 적용하고, 갑판부(30)가 덮이지 않은 부위에 보조 갑판부(40)를 설치한 이유는, 전체적인 중량을 줄여서 부력부재(20)가 물 위에서 우수한 부력을 가지도록 하기 위함이며, 특히 갑판부(30)와 보조 갑판부(40) 사이에 후술되는 수차(50)가 설치되어 회전되는데 방해를 받지 않도록 하기 위함이다.

상기 보조 갑판부(40) 또한 일정간격마다 볼팅홀(48)들이 형성되어 있는바, 이들 볼팅홀(48)을 부력부재(20)의 결합부(22)에 형성된 결합공(24)과 수직방향으로 일치시킨 후, 결합부재(49)를 이용하여 체결 및 분리가 가능하게 된다.

한편, 상기 갑판부(30)와 보조 갑판부(40)의 중간 아래쪽, 즉 부력부재(20)들 사이의 아래쪽에는 흐르는 물의 유속에 따라 회전되는 수차(50)가 설치되어 있다.

상기 수차(50)는 도 2 내지 도 7b에 도시된 바와 같이, 부력부재(20)가 물 위에 부력에 의해 떠 있는 상태에서 그 일부가 수면 아래에 가라앉게 되며, 흐르는 물의 유속에 따라 회전되도록 회전축(52)의 사방 즉, 방사상으로 회전날개(60)들이 설치된 구조로 이루어져 있다.

수차(50)의 회전축(52)은 양쪽 부력부재(20)들 사이를 가로지르는 방향으로 설치되고, 이 회전축(52)에는 일정간격을 두고 양쪽에서 파지하게 되는 클램프(54)들이 설치되며, 클램프(54)들에 회전날개(60)들이 고정설치된다.

즉, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 클램프(54)들은 대략 반원형상인 몸체(55)의 양쪽에 각각 볼팅홀(56a)을 갖는 플랜지(56)들이 수평방향으로 연장형성되고, 상기 몸체(55)의 외면으로부터 양 갈래로 일정길이만큼 돌출부(58)가 연장형성되어 있다.

여기서, 상기 돌출부(58)들에도 볼팅홀(58a)이 형성되어 있으며, 이 돌출부(58a)들에 각각의 회전날개(60)들이 볼팅결합되어 체결된다.

상기 회전날개(60)들은 일측단에 클램프(54)의 돌출부(58)들에 형성된 볼팅홀(58a)과 대응되는 볼팅홀(62)이 형성되어 있으며, 그 타단은 흐르는 물에 대한 마찰저항이 크도록 물이 흘러내리는 방향으로 절곡되게 유선형으로 이루어져 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 수차(50)의 조립방법은 다음과 같다.

먼저, 회전축(52)에 일정간격마다 클램프(54)들을 조립,설치한다. 즉, 회전축(52)을 사이에 두고 클램프(54)들을 서로 마주보는 방향으로 포개어서 클램프(54)들의 몸체(55)가 각각 회전축(52)을 감싸도록 한 다음에, 클램프(54)들의 플랜지(56)에 형성된 볼팅홀(56a)들을 통해 결합부재(도면부호 미부여)를 끼워 체결 함으로써, 클램프(54)들이 회전축(52)을 완전히 파지하도록 한다.

그리고, 상기 클램프(54)들의 돌출부(58)들 볼팅홀(58a)에 회전날개(60)의 일단에 형성된 볼팅홀(62)을 일치시킨 상태에서 결합부재(도면부호 미부여)를 체결하게 되면, 수차(50)의 조립이 완료된다.

이때, 상기 회전날개(60)들은 수평방향으로 길게 형성되어 있는 바, 이러한 회전날개(60)를 클램프(54)들의 돌출부(58)에 원만하게 조립시키기 위해서는, 상기 돌출부(58)들이 수평방향으로 일직선이 이루어지도록 하는 것이 중요하다. 따라서, 회전날개(60)들과 클램프(54)들의 돌출부(58)를 먼저 선 조립한 후, 상기 클램프(54)들을 회전축(52)에 조립할 수도 있을 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 수차(50)의 회전축(52) 양단에는 일정직경을 갖는 동력전달부 즉, 회전기어(64)들이 설치되어 있으며, 이 회전기어(64)들은 갑판부(30)의 상부 일측에 설치되는 것이 바람직한 발전용 모터(70)의 축에 설치된 동력전달부 즉, 회전기어(72)들과 각각 체인 또는 벨트(74)에 의해 연결되어 있다.

여기서, 상기 동력전달부들은 각각 회전기어(64,72)인 것을 일 실시 예로 하였고, 이들 회전기어(64,72)들을 연결하는 것을 체인 또는 벨트(74)인 것으로 예를 들었으나, 상기 동력전달부들은 통상적인 V풀리와 V벨트가 적용될 수도 있음을 밝혀둔다.

따라서, 상기 수차(50)의 회전축(52)이 회전하게 되면, 그 회전력이 발전용 모터(70)에 전달됨으로써, 발전이 이루어지게 되며, 이들 발전용 모터(70)들은 갑판부(30)의 상부 일측에 설치되는 충전지(80)와 전기적으로 연결되어서, 발전된 전 기는 충전지(80)에 충전된다.

상기 충전지(80)는 주변의 각종 시설물로 직접 전기를 공급할 수도 있고, 필요에 따라서는 발전 사업소 등에 판매할 수도 있다.

참고로, 상기 발전용 모터(70)의 일측에 설치되는 회전기어(72)의 직경은, 수차(50)의 회전축(52) 양단에 설치되는 회전기어(64)의 직경보다 작은 것을 적용함으로써, 수차(50)의 회전에 따른 동력이 1:1 비율로 발전용 모터(70)에 전달되도록 하지 않고, 더 많은 동력이 전달되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 수차(50)는 도 1 내지 도 5 특히, 도 8에 도시된 바와 같이, 승강장치(90)에 의하여 지지됨은 물론 위아래로 승강이 이루어진다.

상기 승강장치(90)는, 갑판부(30)와 보조 갑판부(40) 사이에 지지되도록 상부로 돌출되게 형성된 지지부(110) 양측에 설치된 핸들부(92)와, 이 핸들부(92)의 회전에 따라 회전운동을 하게 되며 갑판부(30)를 관통하되 그 끝단으로부터 일정길이만큼 나사부(96)가 형성된 회전봉(94)과, 상기 회전봉(94)의 나사부(96)와 체결되기 위한 나사공(104)이 형성된 브래킷(102)과, 상기 브래킷(102)과 일체로 형성되며 수차(50)의 회전축(52) 일단에 감합, 설치되는 베어링(100)을 포함하는 구성으로 이루어져 있다.

이때, 상기 베어링(100)은 회전축(52)의 양단에 설치된 회전기어(64) 안쪽에 설치되어서 회전날개(60)의 회전에 따른 걸림 현상이 발생되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 수차(50)의 회전축(52)에 승강장치(90)의 베어링(100)이 체결되어 있는 바, 수차(50)의 회전축(52) 회전에 의해 승강장치(90)는 영향을 받지 않고 그 위치를 유지하게 된다.

한편, 상기 승강장치(90)의 회전봉(94)은 핸들부(92)의 회전에 따라 회전되나, 승강은 이루어지지 않는다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이, 회전봉(94)에서 지지부(110)를 관통하게 되는 부위는 베어링(98)에 의해 체결되어서, 상기 회전봉(94)의 회전이 가능하게 구성되는데, 이때 상기 베어링(98)은 갑판부(110)의 관통공(112) 안쪽으로 더 깊게 안착,설치됨과 동시에 회전봉(94)의 요홈부(94a) 안쪽으로 더 깊게 안착,설치됨으로써, 회전은 이루어지되 위 아래로의 미끄러짐은 방지되어 승강은 이루어지지 않게 된다.

도면 중, 미설명 부호 (114)는, 지지부(110)의 관통공(112)에 베어링(98)이 끼워진 회전봉(94)의 중간 부위를 안착지지시킨 후, 회전봉(94)이 윗방향으로 올라오는 것을 방지하기 위한 지지턱을 나타낸 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 승강장치(90)에 의해 수차(50)가 고정,지지되며, 상기 승강장치(90)의 작동에 의해 일정간격만큼 승강이 이루어지게 된다.

즉, 승강장치(90)의 핸들부(92)를 한쪽 방향으로 회전시키게 되면, 회전봉(94)은 베어링(98)과의 조립된 구성에 따라 승강됨이 없이 회전만 이루어지게 되며, 이에 따라 회전봉(94)의 나사부(96)와 그 나사공(104)이 체결된 브래킷(102)이 상승하게 된다.

이에 따라, 상기 브래킷(102)과 일체로 형성된 베어링(100)이 상승하게 됨으 로써, 수차(50)의 회전축(52)이 상승하게 되는 바, 수차(50) 전체가 상승하게 된다.

반대로, 승강장치(90)의 핸들부(92)를 반대쪽 방향으로 회전시키게 되면, 회전봉(94)은 베어링(98)과의 조립된 구성에 따라 승강됨이 없이 회전만 이루어지게 되며, 이에 따라 회전봉(94)의 나사부와(96) 그 나사공(104)이 체결된 브래킷(102)이 하강하게 된다.

이에, 상기 브래킷(102)과 일체로 형성된 베어링(100)이 하강하게 됨으로써, 수차(50)의 회전축(52)이 상승하게 되는 바, 수차(50) 전체가 하강하게 된다.

즉, 상기 승강장치(90)는 앞서 설명한 바와 같이, 수차(50)를 지지시키는 기능을 담당함은 물론, 물의 깊이에 따라 수차(50)의 높낮이를 조절하는 기능을 담당하게 된다.

예컨대, 가뭄이 심하여 수심이 얕을 경우, 승강장치(90)를 이용하여 수차(50)를 물의 표면 근처까지 끌어올리고, 수심이 깊을 경우, 승강장치(90)를 이용하여 수차(50)를 물의 표면으로부터 일정깊이 까지 침수시켜서 물의 저항을 높이는 기능을 담당하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 간이 수력발전장치(10)의 설치관계 및 그 사용방법을 설명하면 다음과 같다.

앞서 설명한 바와 같이, 부력부재(20)를 양쪽으로 나란하게 위치시킨 상태에서 그 상부에 갑판부(30) 및 보조 갑판부(40)를 조립설치한다.

다음에, 앞서 설명한 바와 같은 방법으로 수차(50)의 조립을 완료하고, 갑판부(30)와 보조 갑판부(40) 사이에 설치되는 지지부(110)에 대하여 승강장치(90)의 조립도 완료한 후, 상기 승강장치(90)와 수차(50)를 조립한다.

여기서, 상기 수차(50)의 조립시 회전축(52)의 양측에 브래킷(102)이 일체로 형성된 베어링(100)을 조립함은 물론이며, 이에 따라 승강장치(90)와 수차(50)의 조립은, 승강장치(90)의 회전봉(94)에 형성된 나사부(96)를 상기 브래킷(102)의 나사공(104)에 체결로 완성된다.

그리고, 수차(50)의 회전축(52) 양단에 설치된 회전기어(64)와, 갑판부(30)의 상부 일측에 각각 설치된 발전용 모터(70)의 회전기어(72)를 체인이나 벨트(74)로 연결하고, 상기 발전용 모터(70)들과 충전지(80)를 전기적으로 연결하면, 조립이 완성된다.

상기와 같이 조립이 완성된 간이 수력발전장치(10)를 강이나 개천 또는 계곡 등 또는, 수력발전을 이루고 강물이 빠른 속도로 흐르는 댐의 하류 또는 조류가 큰 바다 등과 같이 물이 지속적으로 흐르는 곳에 띄운 후, 상기 부력부재(20)들의 선단으로부터 연결되는 고정선(26)을 근처의 고정물에 고정시키면 된다.

이때, 상기 고정선(26)은 주위에 걸림돌이 되지 않도록 물의 바닥면이나 물속 측벽 등에 고정설치시켜서 외부로 드러나지 않도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 상기 간이 수력발전장치(10)는 양쪽 부력부재(20)들의 부력에 의해 물에 뜬 상태를 유지하게 되며, 작업자가 갑판부(30) 또는 보조 갑판부(40) 위에 올라가서 승강장치(90)를 조절하여 수차(30)의 높낮이를 조절하면 된다.

이상에서와 같이, 간이 수력발전장치를 강이나 개천, 계곡 등 또는 수력발전을 마친 강물이 빠른 속도로 흐르는 댐의 하류 또는 조류가 큰 바다 등에 띄워 놓고 고정시킨 상태가 되면, 도 5에 도시된 바와 같이, 물의 연속적인 흐름으로 수차(50)가 계속해서 회전을 하게 되고, 이에 따른 회전력이 발전용 모터(70)로 전달되어 전력이 생산되며, 이와 같이 생산된 전력은 충전지(80)에 충전된다.

상기 충전지(80)는, 이러한 간이 수력발전장치(10)가 설치된 주변에 전력원으로 공급이 가능함은 물론, 한국전력과 같은 발전 사업소에 판매도 가능하다.

참고로, 상기 간이 수력발전장치(10)는 대부분의 구성들이 조립식으로 이루어져 있으므로, 그 폭의 조절이 가능하다.

앞서 설명한 바와 같이, 양쪽으로 나란하게 위치되는 부력부재(20)의 상부에 설치되는 갑판부(30) 및 보조 갑판부(40)에는 각각 일정간격마다 볼팅홀(32,48)이 형성되어 있는 바, 양쪽 부력부재(20)의 간격을 좁히거나 넓힌 상태로 그 폭 조절이 용이함으로써, 폭이 넓은 강이나 폭이 좁은 개천 등에 병용하여 사용할 수 있게 된다.

이때, 상기 수차(50)의 경우, 회전축(52)과 회전날개(60)만 수평길이가 다른 것을 별개로 제작하게 되면, 폭이 넓은 강이나 폭이 좁은 개천 등에 적절하게 적용할 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 간이 수력발전장치의 전체적인 사시도.

도 2는 도 1에서 갑판부를 분리한 부분 분리사시도.

도 3은 전체적인 분리사시도.

도 4는 도 1의 정면도.

도 5는 도 1의 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 간이 수력발전장치의 필수구성요소인 수차의 분리사시도이고,

도 7은 도 6의 단면도로서, 도 7a는 결합단면도, 도 7b는 분리단면도.

도 8은 본 발명에 따른 간이 수력발전장치에서 수차의 승강장치 구성을 나타내기 위한 단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

10 : 간이 수력발전장치 20 : 부력부재

22 : 결합부 24 : 결합공

26 : 고정선 30 : 갑판부

32 : 볼팅홀 40 : 보조 갑판부

50 : 수차 52 : 회전축

54 : 클램프 55 : 몸체

56 : 플랜지 58 : 돌출부

60 : 회전날개 64,72 : 회전기어

70 : 발전용 모터 80 : 충전지

90 : 승강장치 92 : 핸들부

94 : 회전봉 96 : 나사부

98 : 베어링 100 : 베어링

102 : 브래킷 104 : 나사공

110 : 지지부 112 : 관통공

Claims (12)

1. 물의 표면에 부력으로 뜨게 되는 부력부재들과;

   상기 부력부재들의 상부에 고정,결합되는 일정면적의 갑판부와;

   상기 부력부재들의 사이에 설치되어서 흐르는 물의 유속에 의해 회전하게 되는 수차와;

   상기 수차의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전용 모터와;

   상기 발전용 모터와 전기적으로 연결되어서 발전된 전력을 저장하는 충전지 및;

   상기 수차를 지지하고, 승강이 가능하도록 상기 갑판부의 상부로 설치되는 승강장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부력부재들의 선단 일측에는 고정선의 일단이 연결되고, 상기 고정선의 타단은 고정물에 고정설치되어서, 상기 부력부재들이 떠내려가지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 부력부재들의 양쪽에는 결합공이 형성된 결합부들이 일정간격마다 형성되고, 상기 갑판부의 선단과 후단에도 상기 부력부재의 결합공과 대응되는 볼팅홀이 형성되어서, 결합부재에 의해 부력부재의 상부에 갑판부가 고정설치되는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 갑판부의 길이가 상기 부력부재의 길이보다 작을 경우, 상기 부력부재에서 갑판부가 설치되지 않은 부위에는 보조 갑판부가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 수차는,

   상기 부력부재들을 가로지르는 방향으로 설치되는 회전축과;

   상기 회전축에 일정간격마다 설치되어 상기 회전축을 파지하게 되는 클램프들과;

   상기 클램프들에 대하여 방사상으로 설치되어서 흐르는 물과 마찰을 일으키면서 회전하게 되는 회전날개들과;

   상기 회전축의 양단에 설치되는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 클램프들은, 반원형상을 이루는 몸체와, 상기 몸체의 양측에 수평방향으로 연장형성되며 볼팅홀이 형성되는 플랜지들과, 상기 몸체의 외측으로 돌출형성되며 상기 회전날개의 일단과 체결되기 위한 볼팅홀이 형성된 돌출부들을 포함하는 구성인 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
7. 제 6항에 있어서,

   상기 회전날개의 일단에는 상기 돌출부에 형성된 볼팅홀과 대응되는 볼팅홀이 형성되고, 그 타단은 흐르는 물과 마찰 저항이 크도록 물이 흘러내리는 방향으로 절곡된 유선형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 회전축에서 동력전달부의 안쪽에는 베어링이 감싸는 형태로 설치되되, 상기 베어링의 일측에는 나사공이 형성된 브래킷이 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
9. 제 8항에 있어서,

   상기 브래킷에 승강장치가 결합되어서, 상기 승강장치의 작동에 의해 수차가 승강되는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 승강장치는,

    작업자가 회전시키게 되는 핸들부와;

    상기 핸들부의 회전에 따라 회전되는 것으로서, 그 일부가 상기 갑판부 상부에 설치되는 지지부에 관통하여 설치되고, 그 하단 일부로부터 일정길이만큼 나사부가 형성된 회전봉을 포함하며;

    상기 회전봉의 나사부가 상기 브래킷의 나사공에 체결되어서, 상기 회전봉의 회전에 따라 브래킷이 승강함에 따라 수차가 승강되는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
11. 제 5항에 있어서,

    상기 동력전달부는 회전기어이고, 상기 발전용 모터의 축 일단에도 회전기어가 설치되며, 상기 회전기어들은 체인 또는 벨트에 의해 연결됨에 따라 상기 수차 의 회전력이 발전용 모터에 전달되는 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.
12. 제 11항에 있어서,

    상기 수차의 회전기어는 발전용 모터의 회전기어보다 직경이 더 큰 것을 특징으로 하는 간이 수력발전장치.

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