KR101190780B1

KR101190780B1 - 유체 흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 유수력 발전장치

Info

Publication number: KR101190780B1
Application number: KR1020100020230A
Authority: KR
Inventors: 최강섭; 최연희; 최연지
Original assignee: 최강섭; 최연지; 최연희
Priority date: 2010-03-08
Filing date: 2010-03-08
Publication date: 2012-10-15
Also published as: KR20110101306A

Abstract

본 발명은 해류 및 조수, 하천유수 등 유체의 운동에너지를 전기 발전에 이용하기 위한 유수력 발전장치 및 그 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지구 표면적의 70％를 차지하는 바다에서 전기 에너지를 얻는 수단으로써, 해수의 흐름 방향이 일정치 않은 조류 및 해류에 대해, 그 흐름의 대향하는 방향을 따라서 유체의 운동 방향과 수직하게 회전 이동하여 다 방향에서 유입되는 유체의 운동 에너지를 일 방향으로 흡수하여 전기 발전을 행할 수 있는; 유체 흐름을 따라 회전 이동하는 수직축의 유수력 발전장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 해저 면에 수직의 원형기둥을 식립(植立) 고정하고, 본 유수력 발전의 주요 소재가 되는 가오리형과 다이아몬드형, 드래곤형(평면도 상의 모양을 참조하여 붙인 명칭)의 수직축 유체 발전장치[(이하; 유수력발전정)(流水力發電艇)]를 수직 고정된 원형기둥에 삽입 설치한다.

본 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)은 본체의 방향 조정과 유체의 흐름을 보다 빠르게 날개로 집중하는 삼각 형태의 머리(舷頭)부분과 물의 유입과 배출을 통하여 선두의 무게 중심 및 수심과 부력을 조절하는 앞쪽탱크, 원형기둥에 삽입 장착 되는 회전삽입구는 직선운동 베어링 형성되어 본체의 회전을 용이 하게하고, 유입되는 유수력 으로 날개를 회전 시키는, 본체 중간 부분의 양쪽으로 배치된 좌 터빈 및 우 터빈; 내 에 설치된 부력블레이드로 형성된 회전날개와 그 뒤로 구비된 선미 탱크 부분은 물의 유입과 배출을 통하여 무게 중심 및 수심과 부력 조절 을 하며, 조향 기능의 구조를 가진 선미 부분과; 본체의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)부터 꼬리(船尾)까지 연장 결합된 수직의 가로로 형성된 방향타는 조석으로 변화하는 조류의 운동 방향에 따라 본 장치의 머리부가 물살과 대향 방향으로 즉시 회전하여 상시 발전이 가능하며;

본 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)은 삼각 형태의 머리 부분과 물의 유입과 배출을 통하여 선두의 무게중심 및 수심과 부력을 조절 하는 선두탱크, 수직축의 선두터빈, 직선운동 베어링을 형성하여 회전 및 상, 하 운동이 용이한 회전 삽입구는 해수면에 고정된 원형 기둥에 삽입, 장착되고; 선두터빈과 반대 방향으로 형성된 선미터빈 및 물의 유입과 배출을 통하여 선미의 무게중심 및 수심과 부력을 조절하는 선미탱크와; 본체 특유의 장형 몸체에 의한 무게중심의 안정성을 높이기 위한 선체(船體)하단의 부력실은 항시 진공의 상태를 유지하여 선체가 물에 가라앉는 것을 방지하고; 조향기능 구조를 갖춘 선미 부분과; 본체의 상단 외면 중앙 지점의 머리부터 꼬리까지 연장결합 되어 수직의 가로로 구비된 방향타는 해류의 운동방향이나 수심에 관계없이 항시 터빈의 날개가 물살을 받는 방향으로 위치를 구속하여 상시라도 지속적인 발전이 가능하며;

본 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)은 삼각 형태의 머리 부분과 물의 유입과 배출을 통하여 선두의 무게중심 및 수심과 부력을 조절 하는 선두탱크와 본체 중간 부분의 좌, 우로 배치된 제 1 터빈 및 제 2 터빈과; 그 안에 설치된; 고정된 부력블레이드 가변이동블레이드로 형성된 회전날개; 그 뒤로 구비된 선미 탱크 부분은 물의 유입과 배출을 통하여 무게 중심 및 수심과 부력 조절을 하며, 조 향 기능의 구조를 가진 선미 부분과; 본체의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)부터 꼬리(船尾)까지 연장 결합된 수직의 가로로 형성된 방향타는 조석으로 변화하는 조류의 운동 방향에 따라 본 장치의 머리부가 물살과 대향 방향으로 즉시 회전하여 유체의 운동 에너지를 항시 양쪽 터빈의 날개가 받아들이고, 그 회전력을 터빈하우징의 윗면에 장착된 발전기에 전달하여 상시 발전이 가능한 특징을 갖춘 고효율의 수직축 유수력 발전 장치를 구성한다.

Description

유체 흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 유수력 발전장치{omitted}

본 발명은 해류 및 조수, 하천유수 등 유체의 운동에너지를 전기 발전에 이용하기 위한 수직축의 유수력 발전장치 및 그 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 해수의 흐름 방향이 일정치 않은 조류에 대해, 흐름 방향이 바뀌게 되더라도 해저 면에 고정된 원기둥에 장착된 수직축 유수력 발전장치[(이하;유수력발전정)(流水力發電艇)]에 구비된 방향타와 몸체 구조는 머리부가 물살의 방향과 대향하는 방향으로 회전하며, 수직축의 터빈은; 유수력을 받는 부분만 노출되고, 유수력의 저항을 받게 되는 나머지 날개부분은 유수력발전정의 내부에서 역방향의 저항 에너지를 피하게 되므로 본 유수력발전정에 설치된 터빈의 날개가 회전에 필요한 운동 에너지를 항시 일 방향으로 받을 수 있어 지속적으로 발전할 수 있는 효과가 있다.

본 유수력발전정의 좌, 우(가오리형,다이아몬드형) 또는 전, 후(드래곤형)로 구비된 터빈의 상, 하 원판 중심축을 중심으로 안쪽 면에 용접 구비된, 고정날개는 내부가 비어있는 진공의 구조로써 부력의 영향을 받으며, 터빈 상, 하 원판의 중심축을 중심으로 고정날개 바깥 면에 힌지로 결합된 가변이동 블레이드는 물 흐름에 따라 가변이동 되어, 물살이 유입되면 블레이드가 바깥 면으로 젖혀지며 보다 많은 물의 이동에너지를 받아들여 터빈의 회전에 힘을 가중 시키면서 회전 이동 되어 터 빈의 하우징 내부로 진입한 가변이동 블레이드는 접혀지며 물의 저항을 최소화 하여 유체 운동 에너지의 효율을 극대화 할 수 있는 물 흐름에 따라 회전 이동하는 수직축의 유수력 발전 장치에 관한 것 이다.

기존의 화석 에너지 자원은 점차 고갈 되어 갈 뿐 아니라 온실 가스 감축 등 지구 환경 보전을 위한 국제 환경 협약과 탄소 배출권 등의 환경 규제가 본격적으로 시행되는 가운데 유래 없는 고유가 현상이 지속되면서 인류는 고갈 되지 않고 환경을 오염 시키지 않는 청정 대체 에너지 이용 장치 개발을 위하여 많은 노력을 기울여 왔다. 이러한 청정 대체 에너지는 태양에너지, 풍력에너지, 조류에너지, 지열에너지, 생화학에너지 등등이 있다.

한편, 상기 유체 운동을 바탕으로 전기 발전을 행하는 대표적 수단으로써, 물의 위치 에너지를 이용하는 수력발전소와 해양의 조수 간만의 차이를 이용하는 조력발전소 등 이 있다. 종래의 수력발전소는 건설에 따른 막대한 비용과 댐 건설 후 광범위한 지역의 수몰에 따른 생태계의 변화는 물론 심한 경우에는 해당 지역의 기후 까지도 변화 시키는 2차적인 환경 문제가 제기되고 있는 실정이다.

또한, 지구 표면적의 70％를 차지하는 바다는 무궁한 대체 에너지의 보고라고 할 수 있는바, 조력발전은 조석 현상에 의한 조수간만의 차이를 이용하는 것으로, 조석현상은 달과 태양의 인력에 의해 지배적으로 발생되며, 지구가 공전할 때 생기는 원심력의 차이도 영향을 미친다. 조력 발전은 조수 간만의 차이가 발생하는 지역의 하구나 만 을 댐으로 막아 해수를 가두고 수 위차를 이용하여 발전하는 방 식인바, 발전을 하는 장소가 결정되면 조위의 변화를 예측 할 수 있으며, 무진장한 청 정 에너지라는 유리한 측면도 있지만 갯벌을 황폐화 시키고, 방대한 지역이 요구되어 해양 환경에 막대한 영향을 미친다.

본 발명이 속하는 기술은 상기의 수력 발전소나 조력 발전소의 건설이 필요치 않으며, 해류 및 조류, 하천 유수 등 물의 흐름이 발전에 필요한 일정한 유속을 지닌 곳 이라면, 발전 규모를 설정하여 비교적 간단한 설치로써 본 장치의 설치와 동시에 유수력을 이용한 발전을 시행 할 수 있는 바, 특히 삼면이 바다인 우리나라는 풍부한 해양 에너지 자원을 보유하고 있으며; 그 중에서 세계적으로 조 수 간만의 차 가 큰 서해안 지역의 조류를 이용 하는 발전과 항시 지속적 흐름을 유지하는 해류를 이용하는 발전은 날씨의 변화와 상관없이 계속적인 발전이 가능 한 것과 동시에 청정 에너지를 이용한다는 측면에서 다른 발전방식 보다 많은 장점을 가지고 있다.

본 발명은 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로 해류 및 조류, 하천 유수의 운동 에너지를 이용하여 터빈을 회전 시키고 상기 터빈의 회전력으로 전기 에너지를 얻는 발전 장치를 구성함에 있어서 막대한 비용과 시간, 자연 환경의 훼손이 따르는 수, 조력발전소 및 댐 건설이 필요치 않는, 간단한 구성만으로 형성된 수직축 방식의 유수력 발전 장치를 제공 하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 기존의 수평축 방식 및 수직축 방식의 조, 해류 발전 장치의 문제점으로 지적 되어왔던 여러 가지 단점을 해소하기 위한 것으로, 조석 으로 변화하는 조류의 운동 방향에 따라 본 발전 장치의 머리부가 물살의 흐름과 대향하는 방향으로 자동 회전되어 맞섬으로써 ,터빈의 날개가 항시 유체의 운동에너지를 받게 되어 상시 발전이 가능하다.

일반적으로 수직축 조류 발전기에서 터빈이 수면아래 잠긴 상태 에서는 날개에 미치는 유체 운동 에너지가 회전축을 중심으로 반대편 날개에는 저항에너지로 작용하여 물의 저항이 균형을 이루게 되므로 터빈이 전혀 회전 되지 않거나, 미약한 회전력 밖에 얻지 못한다.

하지만 본 장치는 항시 터빈의 한쪽만 개방되는 구조로서 반대편 날개에 미치는 유체의 저항되는 에너지 유입을 근본적으로 차단하며, 본 장치의 터빈에 구비된 가변이동 블레이드는 유입되는 물의 흐름에 의해 바깥 면으로 젖혀지며 가변 이동되어 보다 많은 유수력을 받아 들여, 터빈의 회전에 힘을 가중 시키며 회전 이동되어 터빈의 하우징 내부로 진입 하는 즉시 접혀지어 하우징 내부에서 발생하는 물의 저항에 의한 회전력 감소를 방지 할 수 있는 고효율 고출력의 유수력 발전장치를 제공 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 해저면에 수직으로 고정되는 원형 기둥과; 원형 기둥에 삽입되어 수중으로 안착되는 유수력발전정(流水力發電艇)의 본체는; 평면도 상에서 각각의 특징을 구비한(가오리, 다이아몬드, 드래곤,등) 형태의 기초골격 프레임을 형성하며, 선전단(船前段)탱크의 뒤편 중앙에 구 비된 회전 삽입구내에 직선운동 베어링이 설치되어 본체(本體)가 기둥에 삽입 장착된 상태에서 상, 하 운동 및 회전운동이 가능하며, 물살의 유입 방향을 향하는 본체의 머리부(舷頭)는 정삼각형의 꼭지 점 형태의 수직면 모서리를 중심으로 후단으로 갈수록 넓어지는 좌, 우의수직 물살유도면과 좌, 우의 물살유도면 내에 삼각형의 형태로 구비된 본체의 전단(前段)탱크는 수중에서 부력의 영향을 받는 내부의 일정 공간을 구비하며 물의 유입과 배출을 통하여 본체 전단의 무게중심 및 부력을 조절하고, 현두(舷頭)의 꼭지점을 중심으로 좌, 우의 물살유도면이 끝나는 지점부터 좌, 우 설치된 좌측터빈과 우측터빈; 선전단(船前段)의 물살 유도면이 끝나는 지점부터 터빈의 회전 중심축 까지는 몸체골격을 형성하는 지지프레임이 일직선으로 내려오며, 상기 터빈의 중심축부터 후단으로 갈수록 좁아지는 수직으로 형성된 선후단(船後段)의 물흐름유도면과; 그의 안쪽으로 직삼각형의 형태로 형성 구비된 본체의 후단 탱크는 물의 유입과 배출로써 본체 후단의 무게중심 조절 및 부력조절의 역할을 하고; 유수력발전정(流水力發電艇) 본체의 상단면에 수직 결합되어 머리부터 꼬리까지 가로방향 연장되어 구비된 방향타는 금속의 판막 형태로 형성 하는 것을 특징으로 한다.

본 유수력발전정(流水力發電艇)에 구비되어 터빈하우징에 설치되는 터빈은 회전중심에 내부가 중공부를 이루는 금속의 원형통과; 그의 둘레 면에 한 장의 길이로 된 금속판을; 한쪽은 직각, 다른 한쪽은 경사각을 이루며 회전원통의 둘레를 따라 돌며 톱니바퀴의 형태로 꺾고, 구부려서 용접, 접합하고; 위와 아래의 양 측면에 커버가 되는 원형 금속판과 상, 하 용접 접합하여, 중심축이 회전드럼의 형태 로 이루어진 임펠러형 날개로써, 내부에 물이 스며들지 않는 일정의 공간과 부력을 구비한 고정된 날개부분과; 회전드럼의 외면을 따라 돌며 접합 고정된 날개의 직각된 면 외각 중간 위치에 다수개의 방사상으로 설치된 가변이동 블레이드가 상, 하의 원형금속판 안쪽에 고정된 수직축에 힌지로 축 결합 되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 수직축 유수력 발전장치[이하: 유수력발전정(流水力發電艇)]의 본체와; 본체의 좌, 우(가오리형,다이아몬드형) 또는 전, 후(드래곤형)로 구비된 터빈은 상, 하 원판 양 측면에 커버가 되는 원형 금속판과 상, 하 용접 접합하여, 중심축이 회전드럼의 형태로 이루어진 임펠러형의 고정 날개는 내부가 비어있는 진공의 구조로써, 자체 부력에 의하여; 고정 및 회전에 필요한 부재인 베어링의 사용에 있어서 강도는 철에 비하여 다소 떨어지나, 부식이 안 되는 재질의 세라믹 플라스틱 등의 스러스트 베어링의 사용이 가능 하므로 구리스 및 윤활유를 사용치 않음으로 해서 그 유출에 의한 해상오염을 방지 할 수 있는 장점이 있다.

아울러 본 발명에 따른 각각의 유수력발전정(流水力發電艇)에 구비된 방향타와 몸체 구조는 머리부가 물살의 방향과 대향하는 방향으로 회전하여 유수력발전정에 설치된 터빈의 날개가 회전에 필요한 운동 에너지를 항시 일 방향으로 받을 수 있어 지속적으로 발전할 수 있는 효과가 있고, 수직축의 터빈은; 유수력을 흡수, 회전하는 부분만 노출되고, 유수력의 저항을 받게 되는 나머지 날개부분은 유수력발전정의 내부에 은장(隱藏)되어 역방향의 저항 에너지를 피하게 되며; 또한, 터빈 의 고정날개 바깥 면에 힌지로 결합된 가변이동블레이드는 물 흐름에 따라 가변이동 되어, 물살이 유입되면 블레이드가 바깥 면으로 젖혀지며 보다 많은 물의 이동에너지를 받아들여 터빈의 회전에 힘을 가중 시키며; 회전 이동 되어 터빈의 하우징 내부로 진입한 가변이동 블레이드는 원위치로 접혀지며 물의 저항을 최소화 하여 유체 운동 에너지를 이용한 고효율 고출력의 전기발전이 가능한 장점이 있다.

본 발명에 의한 유체 흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 유수력 발전장치에 대한 구체적인 실시 예를 첨부한 도면과 연계하여 상세히 설명하기로 한다. 단, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.

우선, 첨부된 도 1은 본 발명의 대표도이며, 해저 면에 수직 고정된 구조물(1)에 장착, 설치된 각 유수력 발전장치의 바람직한 일 양태(樣態)를 나타낸 도면으로써, 본 발명에 참가한 발명인들이 상기 각 유수력 발전장치 도면의 평면도 상에서 표출되는 모양새의 특징에 따라 상기 각 유수력 발전장치의 명칭을 아래와 같이 작명(作名) 하였다.

아래: 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)

다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200)

드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(300)

그리고 첨부된 도 2-A, 도 3-A, 도 4-A는 각각 본 발명에 따른 유체흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 수직축 방식의 유수력 발전장치(이하, 간략하게 유수력발전정(流水力發電艇)으로도 칭함)의 바람직한 일 양태(樣態)를 나타낸 도면으로써, 도 2-A는 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 일 실시예의 사시도에 해당되고, 도 3-A 는 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200)의 일 실시 예를 나타낸 사시도이며, 도 4-A는 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(300)의 일 실시예의 사시도를 도시한다.

이들 도면을 통해 알 수 있는 것처럼, 본 발명에 따른 각각의 유수력 발전장치의 각 선체(船體)(100)(200)(300)는 해저면 에 수직으로 고정된 삼각 구조물(1)의 원형기둥(2)에, 상기 각 선체(船體)내의 선전단(船前段)으로 편향되어 가로 중앙지점에 장착된 직선운동베어링(65)이 삽입, 관통하여 설치되는 바, 각각의 구조와 작용을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 도 2A, 도 3A, 도 4A 를 참조하면 해저면 원형기둥(2)에 장착된 각각의 유수력 발전장치(100,200,300)는 복수의 메인 및 보조 금속빔의 결합에 의한 트러스(truss) 구조의 프레임을 가지며, 상기 각 유수력 발전정(流水力發電艇)선체(船體)(100,200,300)의 외장 및 내장되는 선 전, 후단탱크, 또는 각 터빈의 블레이드는 금속의막 이나, 부식에 강하며 무게 대 강성비가 뛰어난 강화플라스틱 테프론 섬유강화 복합재(CFRP,GFRP)등의 재질로 이루어질 수 있으며, 구조물(1) 및 원형기둥(2)은 유리섬유복합관내에 콘크리트와 철근을 채워 굳혀줌으로써 보다, 부식에 강한 구조물을 제작 할 수 있다.

우선, 도 2A의 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)을 설명하면, 유입 되는 물운동 에너지가 현두(舷頭)(111)부분에서 양분되어 좌, 우의 물살유도면(130,130-R)을 따라 이동하여 좌, 우 터빈실(112)에 장착된 수직축부력터빈(180)의 외부로 노출된(터빈전체의약60％부분) 블레이드(182)에만, 물살의 에너지가 작용된다.

이를 위해 첨부된 도 5의 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 정면도를 참조하면, 선전단(船前段)탱크(135)가 내장된 좌, 우 물살유도면(130,130-R)을 포함한 좌, 우터빈실(112) 내에 은폐되는 블레이드(182)에는 물살 이동에너지의 접근이 원천차단 되며, 오직, 터빈(180)의 자체 회전에 의하여 터빈하우징(112)의 외부로 노출된 블레이드(182)에만 물살 이동에너지가 전달되어 좌, 우 터빈(180)이 항시 일 방향으로 회전하여, 회전드럼(181)내에 설치된 발전기모듈(150) 및 기어박스(155)에 동력을 전달하여 전기발전을 개시한다.

이상에서 살펴본 것처럼, 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 몸체 좌, 우 터빈실(112)에 설치되는 수직축부력터빈(180)과 상기한 부력터빈(180)의 회전드럼(181)내에 설치되는 발전기모듈(150)을 도 2D와 도 2E 및 도 7,9,11을 참조하여 살펴보면, 먼저, 상기 터빈(180) 전체 면적의 약33％를 차지하며, 회전중심부에 내부가 중공부를 이루는 금속의 원형 관 형태를 지닌 회전드럼과(181) 그의 둘레 면에; 상기한 터빈(180) 전체 면적에서 회전드럼의 면적33％를 제외한 나머지 약66％의 공간을 원으로 따라 돌며, 한 장의 길이로 된 금속판을; 한쪽은 짧은 직각, 다른 한쪽은 긴 경사각을 이루며 꺾고, 구부려서 복수개의 블레이드(182)를 성형하고, 이렇게 형성한 각 블레이드(182)의 한쪽 각과 회전드럼 (181)의 외주(원둘레)면을 원주방향으로 따라 돌며 용접, 접합한다.

그 결과, 내부에 빈 공간을 가진 회전드럼(181)과 그의 외주 면에 한 장의 금속판으로 연장, 성형되어 톱니바퀴의 형태로써 이루어진, 다수개의 블레이드(182)가 형성되며, 그것을 우선, 터빈 하판(183-d)의 볼트부(183-d-v)와 회전드럼(181)의 너트부(181-d-n)를 돌려 맞추어 용접, 접합하고 다시, 회전드럼(81)내에 발전기모듈(150)과 기어박스(155)를 회전축(150-s,155-s)이 아래를 향하도록 설치, 고정하여, 상기한 기어박스(155)의 회전축(155-s)이 터빈하판의 홀(183-d-h)로 노출되고, 이때 회전축보강하판(184-d)을 덫 대여 보강한 후에 다시, 노출된 상기의 기어박스회전축(155-s)을 터빈실하판(113-D)에 형성된 회전축고정판(119)의 삽입구에 고정 장착하고, 터빈상판(183)을 용접, 접합 한다. 그리고 이렇게 접합된 터빈상판(183)의 바깥 면에 다시, 회전축보강용 상판(184)을 덫 대어 보강한 후, 상회전축(185)을 접합하여 선체(船體)(100)의 좌, 우터빈실(112,112-R)에 장착한다.

이리하여, 중심의 회전드럼(181) 및 부력블레이드(182) 내부에 물이 스며들지 않는 진공의 일정 공간과 자체부력이 구비되어 이루어진 부력터빈(180)이 완성되며, 이 경우 터빈(180)의 고정 및 회전에 필요한 부재인 베어링(188,188-d)의 사용에 있어서 강도는 철에 비하여 다소 떨어지나, 부식이 안 되는 재질의 스텐레스, 세라믹, 경질 플라스틱 등, 특수 재질의 베어링(188,188-d) 사용이 가능 하므로 구리스 및 윤활유를 사용치 않음으로 해서 그 유출에 의한 해상오염을 방지 할 수 있는 장점이 있다.

상기의 회전드럼(181)내에 발전기모듈(150)과 기어박스(155)를 고정 장착하 는데 있어서 보다 구체적으로, 첨부한 도 2D와 도 2E를 참조하여 설명하면, 기어박스(155)의 회전축(155-s)이 터빈하판(183-d)의 회전축삽입구(183-d-h)에 삽입, 통과하면서 기어박스(155)의 회전축(155-s)이 회전드럼(181)의 외부로 노출되며, 노출된 회전축(155-s)은 다시 회전축보강용 하판(184-d)의 삽입구(184-d-h)를 통과하여, 터빈실하판(113-D)에 구비된 회전축고정판(119)에 삽입되어 고정 장착된다. 이로써, 회전드럼(181)내에 거꾸로 설치 고정된 발전기모듈(150)과 기어박스(155)의 회전축은 터빈실하판(113-D)에 구비된 회전축고정판(119)에 의하여 고정되고, 발전기(150)와 기어박스(155)의 몸통이 터빈(180)과 함께 회전하여 전기발전을 행한다.

즉, 발전기(150)의 회전자는 고정되고, 반대로 고정자가 회전하는 방식이며, 발전모듈(150,155)이 터빈(180)의 회전드럼(181)내에 내장되어 물에 노출되지 않으므로 부식을 방지 할 수 있으며 윤활유의 유출에 의한 해상 오염을 방지 할 수 있다.

또한 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 외부구조도 간단해지며 부력터빈(180)역시 발전모듈(150,155)의 내장에 의하여 무게중심이 안정되어 보다 안정된 전기발전을 시행할 수있다.

이렇게 얻어진 전기는 발전기(150)의 출력케이블(152)을 통하여 회전드럼(181)의 윗면에 설치된 회전축 보강용상판(184) 및 상회전축(185)에 구비된 관통공(185-h-a,185-h-b)을 통하여 회전드럼(181)의 외부로 빠져나온 출력케이블(152)은 상회전축(185)에 구비된 양, 음극 전류 레일(185-r-a,185-r-b)에 맞추어 각각 연결되고, 다시 양, 음극 전류 레일(185-r-a,185-r-b)은 송전실(114)에 구비된 전기전 달롤러(115)와 연계되어 송전실(114)의 송전케이블연결부(117)와 연결된 송전케이블(118)을 통하여 외부로 송전된다.

한편, 회전상축(185)에 구비되는 양, 음극 레일(185-r-a,185-r-b)은 절연재(絶緣材)의 바탕위에 전연재(電緣材)로 형성되며, 터빈실상판(113)의 송전실(114)에 구비된 전기전달롤러(115) 또한, 전연재(電緣材)로 구성된다.

또한, 첨부된 도 2B는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 몸체 및 좌, 우로 설치되는 부력터빈(180)과 선체(船體)(100)에 내장된 전, 후단 탱크(135,145)의 투시도로써, 탱크 본체(135,145)내에 바닥면부터 상측을 향하여 세로 방향으로 세워지는 복수개의 유공배플판(136,146)과 가로방향으로 설치되는 유공배플판(137,147)이 고정 장착 되어, 선체(船體)(100)의 출렁거림을 방지 할 수 있다.

도 2C는 선체(船體)(100) 좌, 우로 설치된 수직축 부력터빈(180)의 작동상태를 나타낸 평면투시도에 해당하며, 2D는 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)에 설치되는 상기 부력터빈(180)의 회전드럼(181)에 내장된 발전모듈(150,155)의 장착상태를 도시한다.

한편, 도 2E는 부력터빈(180)의 회전드럼(181)내에 설치된 발전기(150)의 전기출력케이블(152)이 상회전축(185)에 구비된 양극관통공(85-h-a)과 음극관통공(85-h-b)을 관통하여 빠져나와 회전축양극레일(85-r-a) 및 회전축음극레일(85-r-b)과 각각이 연결되고, 다시, 회전축레일(85-r)과 연계된 전기전달롤러(115)는 ,송전실(114)에 구비된 송전케이블연결부(117)를 통하여, 발전된 전기를 외부로 송전한 다.

도 2F는 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 기초 골격 구조를 나타낸 측면사시도를 도시하는 한편, 각 유수력발전정(流水力發電艇)(100,200,300)의 본체 회전중심 아래면, 직선운동베어링(165)의 하측에 설치되는 본체(本體)스러스트베어링(174)이 베어링하우징(170)내에서 무드볼트(173)에 의하여 장착될 때, 하우징유격공간(171)이 구비되어 고정, 장착되므로 상기한 스러스트베어링(174)이 상기 구조물(1)의 하강방지돌기(3)와 결합 시에 스러스트베어링(174)이 하우징내의 유격공간(171) 끝으로 밀리면서 무드볼트(173)와 분리되어 선체(船體)(100,200,300)회전시 스러스트베어링(174)과 무드볼트(173)의 마찰장애를 방지하는 효과를 낼 수 있다.

아울러, 이들 도면을 참고 하여보면, 현두(舷頭)(111)에서 갈라지며 좌, 우 물살유도면(130,130-R)을 거쳐 좌, 우 터빈(180)으로 유입된 물살은 좌, 우의 물 흐름 유도면(140,140-R)을 따라서 유출된다.

또한, 해상의 부유체(20)에 구비된 선(船) 전, 후단펌프(21,26)는 선체(船體)(100)전, 후단탱크((135,145)의 입, 배수구(138,148)에 연결된 선체(船體) 전, 후단탱크 입, 배수호오스(22,27)및 선체(船體) 전, 후단 공기 입, 배출호오스(23,28)를 사용하여, 선(船)전, 후단탱크((135,145)에 센서(미도시)를 통하여 물의 유입과 배출량을 자동 조절하여 줌으로써, 선체(100)전후(船體前後)의 무게 중심과 효율적인 발전 위치 및 수심, 필요 부력 등을 당시, 발전환경에 적합하도록 수시 조절이 가능하다.

따라서, 본체(本體)(100)의 회전삽입구(160)에 장착되는 직선운동베어링(165) 및 상기 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 회전중심 아래면, 즉, 직선운동베어링(165) 하측의 베어링하우징(170)내에 설치되어 본체(100)의 회전을 돕는 스러스트베어링(174)의 사용에 있어서도 역시, 강도는 철에 비하여 다소 떨어지나, 부식이 안 되는 재질의 스텐레스, 세라믹, 경질 플라스틱 등, 특수 재질의 베어링(174) 사용이 가능 하므로 구리스 및 윤활유를 사용치 않음으로 해서 그 유출에 의한 해상오염을 방지 할 수 있으며, 상기 유수력발전정(流水力發電艇)(100) 수리 시 에는 상기 선체(船體)(100) 전, 후 탱크(135,145)의 물을 모두 배출하여 본체(100)를 수면위로 부상시켜 필요한 작업을 행 할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 유체흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 수직축 방식의 유수력 발전장치의 주요 부재인 유수력발전정(流水力發電艇)(100) 및 부력터빈(180)은 자체부력이 구비되어 하중이 크게 적용되지 않으므로 물에 부식되기 쉬운 강철재질의 베어링(88,174)을 사용하지 않음으로, 수질과 해양환경을 파괴하는 구리스 등의 윤활유를 사용 할 필요가 없는 장점이 있다.

한편, 해저면 고정 원형기둥(2)에 축결합 되는 선체(船體)(100)의 회전삽입구(160)는 직션운동 베어링(165)으로 장착, 형성되어 물 흐름에 의한 본체(100)의 축 회전을 용이하게 하고, 상기 선체(船體)(100)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(111)부터 꼬리(船尾)(199)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주 방향타(132)와 좌, 우 터빈실(112,112-R)의 윗면에 세로방향으로 형성된 좌, 우 보조방향타(132-A)는 조석으로 변화하는 조류의 운동 방향을 따라서, 본 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 머리부가 물살과 대향 방향으로 신속하게 회전하도록 유도하여 좌, 우 양측 터빈실(112,112-R)의 외부로 노출된, 블레이드(182)가 항시, 해류의 운동방향과 평행하도록 위치하게 되어 유수력에 의한 상시 발전이 가능하다.

도 3A는 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200) 의 사시도를 도시하는바, 유입되는 물 운동 에너지가 현두(舷頭)(211)부분에서 양분되어 좌, 우의 물살유도면(230,230-R)을 따라 이동하여 좌, 우 양측의 터빈실(212)에 장착된 가변이동블레이드장착부력터빈(290)의 외부로 노출된(터빈전체의약70％부분) 가변이동블레이드(298)와 부력블레이드(292)에만, 물살의 에너지가 작용되어 상기 터빈(290)이 회전하고, 상기 터빈(290)의 회전에 의하여 터빈실(212)내로 진입한 상기 가변이동블레이드(298)는 상기 터빈실(212)내의 음압에 의하여 접혀지면서 회전에 적합한 원모양을 이루며, 터빈실(212) 안에서 발생하는 음압의 저항을 최소화 하며 회전 된다.

이를 위해 첨부된 도 6의 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200)의 정면도를 참조하면, 선전단(船前段)탱크(235)가 내장된 좌, 우 물살유도면(230,230-R)을 포함한 좌, 우 양측 터빈실(212,212-R) 내로 은폐되는 가변이동블레이드(298)와 부력블레이드(292)에는 물살 이동에너지의 접근이 원천 차단되며, 오직, 유수력에 의한 터빈(290)의 회전에 의하여 상기 터빈하우징(212)의 외부로 노출된 상기 가변이동블레이드(298)와 상기 부력블레이드(292)에만 물살 이동에너지가 전달되어 상기의 가변이동블레이드장착부력터빈(290)이 항시 일 방향으로 회전하여, 선체(船體)(200)좌, 우 터빈실(212)의 윗면에 설치, 연결된 좌, 우 기어박스 (255) 및 발전기(250)에 동력을 전달하여 전기 발전을 개시한다.

상기한 것처럼, 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200)의 좌, 우로 설치되는 가변이동블레이드장착부력터빈(290)의 구조 및 제작에 관하여; 도 12, 13, 14를 참조하여 살펴보면, 먼저, 터빈(290) 전체면적의 약33％를 차지하며, 회전중심부에 내부가 중공부를 이루는 금속의 원형 관 형태를 지닌 회전드럼(291)과; 아래 면에 커버가 되는 원형 금속판으로 된 터빈하판(293-d)의 원형돌출부에 형성된 볼트(293-d-v)부분을 끼워 맞추고 조인 후에 용접, 접합한다. 그리고 상기한 회전드럼(291)의 둘레면에; 상기한 터빈(290) 전체면적의 약33％의 공간을 원으로 따라 돌며 한 장의 길이로 된 금속판을 한쪽은 짧은 직각, 다른 한쪽은 긴 경사각을 이루며 꺾고, 구부려서, 복수개의 블레이드(292)를 성형하고, 이렇게 형성한 각 블레이드(292)의 한쪽 각과 회전드럼(291)의 외주 면을 원으로 따라 돌며 용접, 접합한다.

그 결과, 내부에 일정 공간을 가진 회전드럼(291)과 그의 외주 면에 한 장의 금속판이 연장 성형되어 톱니바퀴의 형태로써 이루어진 다수개의 블레이드(292)가 형성되며, 그렇게 형성된 블레이드(292)의 아래면을, 다시, 터빈하판(293-d)과 용접, 접합하여; 가변이동블레이드(298)의 하축(298-d-s)을 터빈하판(293-d)의 구멍(293-d-h)에 맞추어 삽입 안착한 후, 터빈상판(293)의 원형돌출부에 형성된 볼트(293-v)부분을 회전드럼(291)의 너트(291-n)에 돌려 끼워 조이는 동시에 상기 가변이동블레이드(298)의 상축(298-S)을 하축(298-d-S)과 직선되게 맞추면서 상기 터빈상판(293)의 구멍(293-h)에 삽입, 안착하여, 상기 터빈상판(293)과 상기 부력블레 이드(292)의 윗면을 따라 돌며 용접, 고정한다. 즉, 터빈(290) 상, 하판(293, 293-d)의 홀(293-h, 293-d-h)이 가변이동블레이드(299) 상, 하축(298-s, 298-d-s)의 힌지(297)로써 결합된 것이며 다시, 고정된 터빈(290) 상, 하판(293, 293-d)의 외면에 회전축보강용 상, 하판(294, 294-d)을 덫 대어 보강한 후, 상, 하 회전축(295, 295-d)을 접합하여 완성된 것이다.

또한, 도 8과 도 10을 참조하면, 가변이동블레이드(298)의 상, 하축(298-s, 298-d-s)이 부력블레이드(292)의 직각을 이루는 면의 중간지점부터 터빈 상, 하판(293, 293-d)의 연결구(293-h, 293-d-h)에 연결 되어있는바, 상기 가변이동블레이드장착 부력터빈(290)의 결합구조 및 설치 공식은, 도 15에서 임의의 수치를 통하여 상세히 설명되어 있으며, 도 16는 본 발명의 유수력에 의한 상기의 가변이동블레이드장착 부력터빈(290)의 작동상태를 나타낸 평면도를 도시한 것이다.

그리고 유수력에 의한 본 장치의 작동 시, 터빈 상, 하판(293, 293-d)에 고정 접합된 부력블레이드(292)가 상기 터빈 상, 하판(293, 293-d)에 힌지(297) 결합된 가변이동블레이드(298)와 터빈의 회전에 의하여, 서로 맞닿는 부분은, 충격을 완화하기위한 완충부재(미도시) 및 상기 가변이동블레이드의 회동각도를 제어 하도록 터빈 상, 하판을 세로방향 연결한 가변이동블레이드회동정지축(미도시)을 설치 할 수 있다.

한편, 중심드럼(291) 및 부력블레이드(292)는 내부에 물이 스며들지 않는 진공의 일정 공간으로써, 자체부력을 구비하여 이루어진 터빈(290)이므로, 상기한 터빈(290)의 고정 및 회전에 필요한 부재인 상, 하축 스러스트베어링(288,288-d)의 사용에 있어서 강도는 철에 비하여 다소 떨어지나, 부식이 안 되는 재질의 스텐레스, 세라믹, 경질 플라스틱 등, 특수 재질의 베어링(288,288-d) 사용이 가능 하므로 구리스 및 윤활유를 사용치 않음으로 해서 그 유출에 의한 해상오염을 방지 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 첨부된 도 3B는 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)의 본체(本體)(200) 및 좌, 우로 설치된 가변이동블레이드장착부력터빈(290)의 투시도로써, 선체(船體)(200) 전, 후단의 탱크(235, 245)내에 설치된 세로방향 유공배플판(236, 246)과 가로방향의 유공배플판(237, 247)을 도시하고 있다.

그리고 도 3C는 선체(船體)(200) 좌, 우로 설치된 가변이동블레이드장착부력터빈(290)의 작동상태를 나타낸 평면투시도에 해당하며 도 6은 선체(船體)(200)의 정면도에 해당한다.

이들 도면을 통해 알 수 있는 것처럼, 현두(舷頭)(211)에서 갈라지며 좌, 우의 물살유도면(230, 230-R)을 거쳐 좌, 우 터빈(290, 290-r)으로 유입된 물살은 좌, 우의 물 흐름 유도면(240, 240-R)을 따라서 저항을 최소화하여 유출된다.

그리고 해상의 부유체(20)에 구비된 선(船) 전, 후단펌프(21, 26)는 선체(船體)(200) 전, 후단탱크(235, 245)의 입, 배수구(238, 248)에 연결된 상기 선체(200) 전, 후단 탱크 입, 배수호오스(22, 27) 및 상기 선체(船體)(200) 전, 후단탱크 공기입, 배출호오스(23, 28)로써, 선체(船體) 전, 후단탱크(235,245)에 물의 유입과 배출을 통하여 선체(200)의 전, 후단 각각이 필요량만큼 조절하여 선체(船體)(200)의 무게 중심 및 효율적인 발전 위치 및 수심, 필요 부력 등의 조절이 가능 하며, 이때, 물의 유입과 배출을 통한 필요수량(必要水量) 조절은 관리인력에 의한 수동조절과 센서 및 데이터베이스에 의한 자동화시스템을 활용한 자동조절 등을 채택 할 수 있다.

또한, 유수력발전정(流水力發電艇)(200)본체의 회전삽입구(260)에 장착되는 직선운동베어링(265) 및 상기 본체(本體)(200)의 회전중심 아래 면에 형성된 베어링하우징(270)내에 설치되어 본체(200)의 회전을 돕는 본체(200)스러스트베어링(274)의 사용에 있어서도 역시, 강도는 철에 비하여 다소 떨어지나, 부식이 안 되는 재질의 스텐레스, 세라믹, 경질 플라스틱 등, 특수 재질의 베어링(274) 사용이 가능 하므로 구리스 및 윤활유를 사용치 않음으로 해서 그 유출에 의한 해상오염을 방지 할 수 있으며, 유수력발전정(流水力發電艇)(200) 수리 시 에는 선체 전, 후 탱크((235, 245)의 물을 모두 배출하여 본체(200)를 수면위로 부상 할 수 있으며 이로써 수면위에서 용이하게 발전기 등의 주요부를 유지 및 관리 할 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 유체흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 수직축 방식의 유수력 발전장치의 주요 부재인 유수력발전정(流水力發電艇)의 선체(船體)(200) 및 가변이동블레이드장착 부력터빈(290)은 자체부력이 구비되어 하중이 크게 적용되지 않으므로 물에 부식되기 쉬운 강철재질의 베어링을 사용하지 않음으로, 수질과 해양환경을 파괴하는 구리스 등의 윤활유를 사용할 필요가 없는 장점이 있다.

또한, 해저면 고정 원형기둥(2)에 축 결합 되는 선체(船體)(200)의 회전삽입구(260)는 직선운동 베어링(265)으로 장착, 형성되어 물 흐름에 의한 본체(200)의 축 회전을 용이하게 하고, 선체(200)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(211)부터 꼬 리(船尾)(299)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주 방향타(232)는 조석으로 변화하는 조류의 운동 방향을 따라서, 본 유수력발전정(流水力發電艇)(200)의 머리부가 물살과 대향 방향으로 신속하게 회전하도록 유도하여 좌, 우 양측 터빈실(212, 212-R)의 외부로 노출된, 가변이동블레이드(298) 및 부력블레이드(292)가 항시, 해류의 운동방향과 평행하도록 위치하게 되어 유수력에 의한 상시 발전이 가능하다.

첨부된 도 4A는 본 발명에 따른 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(300)의 일 실시예를 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 4B는 본 유수력 발전장치(300)의 전 좌측에 설치된 가변이동블레이드장착부력터빈(390) 및 후 우측에 설치된 부력블레이드터빈(380)과 수면밖에 설치된 발전 부재와의 연결 상태를 나타낸 측면 투시도로써 선체(船體)(300)에 내장된 선 전, 후단(船前後段)탱크(335, 345)를 도시하며, 도 4C는 평면 투시도에 해당되고, 도 4D는 상측 평단면도에 해당한다.

우선, 도 4A의 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(300)을 설명하면, 유입되는 물 운동 에너지가 현두(舷頭)(311)부분에서 양분되어 좌, 우의 물살유도면(330, 330-R)을 따라 이동하여 전 좌, 후 우측의 터빈실(312)에 장착된 가변이동블레이드장착부력터빈(390) 및 부력터빈(380)의 외부로 노출된(터빈 전체의 약50％ 부분) 블레이드(382,392,398)에만, 물살의 에너지가 작용된다.

이를 설명하기 위해 첨부된 도 5의 가오리(100)형 유수력발전정(流水力發電艇)의 정면도를 참조하면, 선전단(船前段)탱크(135)가 내장된 물살유도면(130,130-R)을 포함한 좌, 우 터빈실(112) 내에 은폐되는 블레이드(182)에는 물살 이동에너 지의 접근이 원천차단 되며, 오직 터빈(180)의 자체 회전에 의하여 상기 터빈하우징(112)의 외부로 노출돼는 블레이드(182)에만 물살 이동에너지가 전달되므로 전, 후 터빈(180)이 항시 일 방향으로 회전한다.

이때, 첨부한 도 4B를 참조하면, 전 좌, 후 우측 터빈(390,380)의 상, 하판(393,393-d, 383,383-d)에 구비된 기어(393-g,393-d-g, 383-g,383-d-g)가 축 결합된 동력전달축(357)에 회전력을 전달하고, 다시, 수면 바깥으로 연결된 발전기모듈(350) 및 기어박스(355)에 동력을 전달하여 전기발전을 개시한다. 또한, 상기한 동력 전달축(357)에 동력을 전달하는 부재는 도면 4B에 도시한 기어방식이 아닌 벨트와 벨트풀리를 사용한 벨트방식(미도시)을 채택할 수 있다.

아울러, 첨부된 도면을 통해 알 수 있는 것처럼, 본 발명에 따른 드래곤형의 유수력발전정(流水力發電艇)(300)은 좌, 우 터빈실(312)이 전, 후로 대칭되어 형성되므로 본체(本體)(300)의 폭을 전면 활용하는 커다란 터빈(예:80,90)을 설치 할 수 있는 특징을 갖추고 있다. 그 결과, 폭이 좁은 장형(長型) 선체(船體)(300)의 안정성을 높이기 위하여 본체(300)의 밑면에 별도의 선하부력실(船下浮力室)(377)을 설치한다. 그리고 기어장치 및 발전기 등의 발전부재들이 수면위로 설치되어 있어, 선체(船體)(300)를 수면위로 부상 시키지 않고도 발전모듈(350,355)의 유지관리 및 보수를 할 수 있다.

그리고 해저 면에 수직 고정된 원형기둥(2)에 삽입, 결합되는 본체(本體)(300)회전삽입구(360)를 중심으로 현두(舷頭)(311)쪽에 설치된 선전단(船前段)의 터빈은 가변이동블레이드장착부력터빈(390)을 구비하고 선미(船尾)쪽으로 설치된 선후단(船后段)의 터빈은 부력블레이드터빈(380)을 구비 하였는바, 이를 통하여 본 발명에 따른 각 유수력 발전장치(100,200,300)들의 필요에 따른 응용 및 그의 유동적인 활용을 시사하고 있다. 즉, 각각의 유수력 발전장치들(100,200,300)이 사용 환경 및 조건에 따라 터빈이나 발전기 등의 교환사용이 가능하다.

아울러, 본 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(300)에 관한 특징 및 작용, 각 부재의 기능 등등은 앞서 상술(上述)한 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100) 및 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200)의 설명을 통하여 알 수 있다. 또한, 상기의 부력블레이드터빈(380)과 가변이동블레이드장착부력터빈(390)에 대한 각각의 특징과 기능의 상세한 설명도 앞서 상술(上述)되어있다.

다시 부연 설명하면, 첨부한 도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(100)의 정면도 및 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(300)의 정면도로써 참조할 수 있고, 도 6은 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(200)의 정면도를 도시하고 있는바, 이들 도면을 통하여 각 선체(般體)(100,200,300)에 연결된 각 터빈(80, 90)의 연결 및 설치 상태를 확인 할 수 있으며. 각 선체(船體)(100,200,300) 밖으로 노출된 터빈(80, 90)들과, 그에 따른 블레이드(82, 92, 98)의 노출 정도를 확인할 수 있다.

첨부된 도 7과 도 9는 부력블레이드터빈(80)의 구성을 도시하고, 도 8과 도 10은 가변이동블레이드(99)장착부력터빈(90)의 구성을 도시 하고 있다.

또한, 도 11은 각 유수력발전정(流水力發電艇)(100,200,300)에 장착되는 터빈(80)의 분해도로서 부력블레이드(82)장착부력터빈(80)의 기본구성을 살펴볼 수 있고, 도 12는 가변이동블레이드(98)의 측면도에 해당하며, 도 13은 터빈 상, 하판에 장착되는 가변이동블레이드(98)의 결합구조를 나타낸 부분 측 단면도를 해당한다.

또한, 첨부한 도 14는 가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 사시도이고, 도 15은 가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 구조 및 제작 공식을 설명한 평면도에 해당하며, 도 16은 선체(船體)(200,300)에 장착된 가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 유수력에 의한 올바른 작동 양태(樣態)를 나타낸 평면도를 설명, 도시한다.

그리고 첨부한 도 1은 본 발명의 대표도로서, 해저 면에 수직으로 고정된 구조물(1)에 결합 설치된 각 유수력발전정(流水力發電艇)(100,200,300)의 일 실시예의 사시도를 도시하는바, 한 개의 구조물에 한 종류의 유수력발전정(流水力發電艇)(예:100) 또는, 두 세 종류의 유수력발전정(流水力發電艇)(예:200,300)을 각 발전 환경에 부합되게 선택적으로 설치 할 수 있다.

또 다른 한편, 도 17은 본 발명에 따른 유수력발전장치의 또 다른 실시예의 사시도를 도시 하는바, 먼저 상기 유수력발전정(流水力發電艇)(100,200,300)과 일부가 변형된 색다른 구조를 가진 새로운 구조의 유수력 발전장치로써, 각 유수력발전정(流水力發電艇)(600, 700, 800)이 해저 면에 수직으로 고정된 구조물(1)의 원형기둥(2)에 원형의 고리(75)로써 연결된다.

이 경우, 상기 각 유수력발전정(流水力發電艇)(600, 700, 800)이 선체(船體)의 현두(舷頭)(611, 711, 811)부에 구비된 현두(舷頭)관통공(76)을 통하여 상기 원형기둥(2)에 설치된 원형의 고리(75)에 체결된다.

또한 상기 각 유수력발전정(流水力發電艇)(600, 700, 800)의 터빈(80, 90)이 장착되는 터빈실(612, 712, 812)을 제외한 본체(本體)의 전단과 후단에 상기 선체(船體)(600, 700, 800)의 바닥면부터 상측을 향하여 세로 방향으로 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(78)은 상기 선체(船體)(600,700,800) 전, 후 및 좌, 우의 상대적 중심 균형에 맞추어 배치되며 상, 하의 양쪽 면이 터져있어 수중에서는 물이 유입되고 수면 밖에서는 물이 배출되는 구조로써 입수 전에 반드시 필요위치에 해당하는 원통관(178)의 위 마개(179) 및 아래마개(179-d) 혹은, 위, 아래의 양쪽입구를 막아 상기 선체(船體)(600, 700, 800)의 필요부분이 진공 상태가 되도록 하여 선체(船體)(600, 700, 800)의 필요부력을 유지 할 수 있다.

도 18A는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 가오리형 유수력발전장치[이하:유수력발전정(流水力發電艇)](600)의 좌, 우로 장착된 부력형터빈(680)과 선체(船體)(600) 전, 후단 및 상, 하 좌, 우의 전체 균형을 이루며 다수개로 내장된 원통관(678)과 그의 상, 하 마개(179,179-d)를 나타낸 측면 사시도로써, 원통관(678)의 상, 하 입구 내면에 너트선이 형성되고 원통관(678)의 마개는 볼트 형태로써 형성 되어있다.

도 18B는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 가오리형 유수력발전정(流水力發電艇)(600)의 상측 평면투시도와 선체(船體)(600)의 전, 후단에 내장된 원통관(678)의 구조를 도시하고 있다.

도 19A는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(700)에 설치된 가변이동블레이드장착형부력터빈(790)과 선체(船體)(700) 전, 후단에 다수개로 내장된 원통관(778) 및 그의 상, 하 마개(779,779-d)의 구조를 나타낸 측 단면도를 도시하고 있다.

도 19B는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 다이아몬드형 유수력발전정(流水力發電艇)(700)의 상측 평면투시도와 선체(船體)(700)의 전, 후단에 내장된 원통관(779)의 구조를 도시하고 있다.

도 20A는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 드래곤형 유수력발전정(流水力發電艇)(800)에 설치된 가변이동블레이드장착형부력터빈(890)과 선체(船體)(800) 전, 후단에 다수개로 내장된 원통관(878) 및 그의 상, 하 마개(879,879-d)의 구조를 나타낸 측 단면도를 도시하며,

도 21은 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 가오리형(600) 및 드래곤형 유수력발전장치(800)의 정면도에 해당하고, 도 22는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 다이아몬드형(700) 유수력발전장치의 정면도에 해당한다.

상기의 도 1 및 도 17의 해저 면에 직립 고정되어 각 유수력발전정(流水力發電艇)(100,200,300, 600,700,800)이 결합 설치된, 구조물(1)은 하부의 가로축에 다수개의 ∩자 형태를 이룬 구조물하부계류핀(5)을 끼워 넣어 해저 면에 박아줌으로써, 구조물(1)을 정 위치에 고정하며, 또한 상기 구조물(1)을 한 개 이상의 복수 개를 연장 결합시킴으로써, 서로 지지할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 유체흐름의 방향에 따라 회전 이동하는 수직축 방식의 각 유수력발전장치 및 그 구조물에 대한 일 실시예의 사시도.

도 2A는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전장치의 일 실시예의 사시도.

도 2B는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전장치에 장착된 부력형 터빈과 내장된 선체(船體) 전, 후단탱크에 대한 측면 투시도.

도 2C는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전장치의 평면 투시도.

도 2D는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전장치 터빈의 회전드럼에 내장된 발전기 및 기어박스의 장착상대를 나타낸 측면투시도.

도 2E는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전장치의 회전드럼 내에 설치된 발전기에서 생성된 전기가 케이블과 상회전축을 통하여 송전 되는 것을 설명 하는 상세도.

도 2F는 본 발명에 따른 가오리형 유수력발전장치의 기초 골격 구조를 나타낸 측, 사시도 및 각각의 유수력발전정(流水力發電艇) 과 고정기둥의 하강방지돌기와의 결합구조를 나타낸 단면도.

도 3A는 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력발전장치의 일 실시예의 측면사시도.

도 3B는 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력 발전장치에 설치된 가변 이동블레이드 장착형 부력터빈과 선체(船體) 전, 후단탱크에 대한 측면투시도.

도 3C는 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력발전장치의 평면 투시도.

도 4A는 본 발명에 따른 드래곤형 유수력발전장치의 일 실시예의 측사시도.

도 4B는 본 발명에 따른 드래곤형 유수력발전장치의 좌측 설치된 부력형 터빈과 우측 설치된 부력, 가변이동블레이드 장착형 터빈의 수면밖에 설치된 발전부재와의 연결 상태를 나타낸 측면투시도.

도 4C는 본 발명에 따른 드래곤형 유수력발전장치의 좌측 설치된 부력형 터빈과 우측 설치된 부력, 가변이동블레이드 장착형 터빈의 설치상태를 나타낸 평면 투시도.

도 4D는 본 발명에 따른 드래곤형 유수력발전장치의 상측 평단면도.

도 5는 본 발명에 따른 가오리형 및 드래곤형 유수력발전장치의 정면도.

도 6는 본 발명에 따른 다이아몬드형 유수력발전장치의 정면도.

도 7은 본 발명에 따른 유수력발전장치의 부력터빈구조 및 구성을 나타낸 정단면도.

도 8은 본 발명에 따른 유수력발전정(流水力發電艇)의 터빈하우징에 설치된 가변이동블레이드 장착형 부력터빈과 그의 결합구조를 나타낸 정단면도.

도 9은 본 발명에 따른 유수력발전장치의 부력형 터빈의 사시도.

도 10는 본 발명에 따른 유수력발전장치의 가변이동블레이드 장착형 부력터빈의 사시도.

도 11은 본 발명에 따른 유수력 발전장치 터빈의 분해도.

도 12은 본 발명에 따른 유수력발전장치의 가변이동블레이드의 측면도.

도 13은 본 발명에 따른 유수력발전장치의 터빈 상, 하 판에 장착되는 가변 이동블레이드의 결합구조를 나타낸 부분 측 단면도.

도 14는 본 발명에 따른 유수력발전장치의 가변이동블레이드 장착형 부력터빈의 사시도.

도 15은 본 발명에 따른 유수력발전장치의 가변이동블레이드 장착형 부력터빈의 구조 및 제작 공식을 설명한 평면도.

도 16는 본 발명에 따른 유수력발전장치의 유수력에 의한 가변이동블레이드장착형 부력터빈의 작동 상태를 나타낸 평면도.

도 17은 본 발명에 따른 유체흐름의 방향을 따라 회전 이동하는 수직축방식의 각 유수력발전장치 및 그 구조물에 대한 또 다른 실시예의 사시도.

도 18A는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 가오리형 유수력 발전장치에 장착된 부력형터빈과 선체 전, 후단에 다수개로 내장된 원통관 및 그의 상, 하 마개를 나타낸 측 단면도.

도 18B는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 가오리형 유수력발전장치의 평면투시도.

도 19A는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 다이아몬드형 유수력 발전장치에 설치된 가변이동블레이드장착형 부력터빈과 선체 전, 후단에 다수개로 내장된 원통관 및 그의 상, 하 마개를 나타낸 측 단면도.

도 19B는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 다이아몬드형 유수력 발전장치의 평면투시도.

도 20A는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 드래곤형 유수력 발전장치에 장 착된 터빈과 선체 전, 후단에 다수개로 내장된 원통관 및 그의 상, 하 마개를 나타낸 측 단면도.

도 20B는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 드래곤형 유수력 발전장치의 평면투시도.

도 21은 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 가오리형 및 드래곤형 유수력발전장치의 정면도.

도 22는 본 발명의 도 17의 실시예에 따른 다이아몬드형 유수력발전장치의 정면도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 구조물 2 : 원형기둥

3 : 선체하강방지돌기 4 : 해저면고정판

5 : 구조물 하부 계류핀 6 : 발전모듈회전지지볼베어링

7 : 발전모듈회전지지스러스트베어링 8 : 스러스트베어링하강방지돌기

9 :기어박스회전, 계류볼베어링 11: 현두(舷頭)

99 : 선미(船尾) 12: 터빈실

13: 터빈실상판 13-D: 터빈실하판

14: 터빈송전실 15: 전기전달롤러

16: 롤러지지스프링 17: 송전케이블연결부

18: 송전케이블 19: 터빈회전축고정판

20 : 부유체 21 : 선전단펌프

22 : 선전단탱크 입, 배수 호오스 25 : 전기충전모듈

23 : 선전단탱크 공기 입, 배출 호오스 26 : 선후단펌프

27 : 선후단탱크 입, 배수 호오스 28 : 선후단탱크 공기 입, 배출 호오스

30: 좌 물살유도면 30-R:우 물살유도면

31 :발전모듈계류축 32: 주방향타

32-A: 좌, 우보조방향타 33:방향타꼬리부

34 : 발전모듈계류축지지판 35 : 선전단탱크

36:선전단탱크세로유공배플판 37:선전단탱크가로유공배플판

38: 선전단탱크 입, 배수구 39:선전단탱크 공기 입, 배출구

40: 좌 물흐름유도면 40-R:우 물흐름유도면

45:선후단탱크 46:선후단탱크세로유공배플판

47:선후단탱크가로유공배플판 48: 선후단탱크 입, 배수구

49:선후단탱크 공기 입, 배출구 50: 발전기

52: 출력케이블 55: 기어박스

57: 동력전달축 60:본체회전삽입구

65:직선운동베어링 70:베어링하우징

71:베어링유격공간 72:베어링하우징나사선

73:베어링고정무드볼트 74: 본체스러스트베어링

75: 원형고리 76: 현두(舷頭)관통공

77: 선하(船下)부력실 78: 원통관

79: 원통관 상부마개 79-d: 원통관 하부마개

80: 수직축 부력터빈 81: 회전중심드럼

82: 고정부력블레이드 83: 터빈상판

83-d: 터빈하판 84: 회전축보강상판

84-d: 회전축보강하판 85: 상판회전축

85-d: 하판회전축 86: 상축 스러스트베어링

86-d: 하축 스러스트베어링 87: 볼베어링

90:수직축 가변이동블레이드장착부력터빈 91: 회전중심드럼

92: 고정부력블레이드 93: 터빈상판

93-d: 터빈하판 94: 회전축보강상판

94-d: 회전축보강하판 95: 상판회전축

95-d: 하판회전축 96: 상축스러스트베어링

96-d: 하축스러스트베어링 98: 가변이동블레이드

98-s-b:가변이동블레이드 축 상부베어링

100: 가오리형 유수력발전정의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명은, 본체(本體)(100) 대표부호 (1**)을 제외한 나머지 부호(예:132=주방향타)는 상기의 부호와 동일함.

200: 다이아몬드형 유수력발전정의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명은, 본체(本體)(200) 대표부호 (2**)을 제외한 나머지 부호(예:232=주방향타)는 상기의 부호와 동일함.

300: 드래곤형 유수력발전정의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명은, 본체(本體)(300) 대표부호 (3**)을 제외한 나머지 부호(예:332=주방향타)는 상기의 부호와 동일함.

600: 제2대 가오리형 유수력발전정의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명은, 본체(本體)(600) 대표부호 (6**)을 제외한 나머지 부호(예:632=주방향타)는 상기의 부호와 동일함.

700: 제2대 다이아몬드형 유수력발전정의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명은, 본체(本體)(700) 대표부호 (7**)을 제외한 나머지 부호(예:732=주방향타)는 상기의 부호와 동일함.

800: 제2대 드래곤형 유수력발전정의 주요부분에 대한 도면 부호의 설명은, 본체(本體)(800) 대표부호 (8**)을 제외한 나머지 부호(예:832=주방향타)는 상기 의 부호와 동일함.

Claims

근해 및 강, 하천에 설치되는 입체삼각의 구조물로써, 해저 면에 수직으로 직립한 세 개의 원형기둥(2)을 상, 하 수평의 삼각 트러스형태로 엮어 이어진 해상구조물(1)과, 상기 구조물(1)의 수직한 원형기둥(2)에 장착하는 선체(船體)형태의 유수력발전장치(流水力發電裝置)에 있어서,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 장착하는 유수력발전장치로써, 가오리형유수력발전장치(100), 다이아몬드형유수력발전장치(200), 드래곤형유수력발전장치(300)를 구비하는 것과;

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 가오리형유수력발전장치(100)를 장착하는 것과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 다이아몬드형유수력발전장치(200)를 장착하는 것과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 드래곤형유수력발전장치(300)를 장착하는 것과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 장착하는 상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)는, 상기 원형기둥(2)이 유수력발전장치의 본체전단(本體前段)으로 편향되어 가로 중앙지점에 수직 관통 장착된 직선운동베어링을 관통하여 삽입 설치되는 것과,

상기 구조물(1)의 원형기둥(2) 하부에 해저면 고정판(4)을 형성하는 것과,

상기 구조물(1)의 원형기둥(2)에 유수력발전장치(100,200,300) 본체(本體)하강방지돌기(3)를 형성하는 것과,

상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)는, 본체 최전단(最前段)에 정삼각형의 꼭지각을 이루는 현두(舷頭)(11)부를 구비하는 것과,

상기 현두부(舷頭部)(11)로부터 본체(本體)의 후단으로 갈수록 상기 본체(本體)폭이 넓어지는 좌, 우 물살유도면(30)을 포함하는 선전단부(船前段部)와,

상기 입체 삼각형의 물살유도면(30)을 포함하는 선전단부(船前段部)에 내장된 선전단(船前段)탱크(35)와

상기 선전단부(船前段部)와 선후단부(船後段部)사이의 선중단부(船中段部) 좌측에 형성된 좌 터빈실(12-L) 및 상기 선중단부 우측에 형성된 우 터빈실(12-R)과,

상기 좌 터빈실(12-L)에 수직 설치되는 좌측 수직축부력터빈(80-L) 및 상기 우 터빈실(12-R)에 수직 설치되는 우측 수직축부력터빈(80-R)과,

상기 좌 터빈실(12-L)에 수직 설치되는 좌측 수직축 가변이동블레이드장착부력터빈(90-L) 및 상기 우 터빈실(12-R)에 수직 설치되는 우측 수직축 가변이동블레이드장착부력터빈(90-R)과,

상기 본체(本體)(100,200,300) 선중단부(船中段部)에 형성된 좌, 우 터빈실(12)의 후단부터 상기 본체(本體)(100) 최후단의 선미(船尾)(99)쪽으로 갈수록 상기 본체(100)의 폭이 좁아지는 입체 역삼각형의 물흐름유도면(40)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역삼각형의 물흐름유도면(40)을 포함하는 선후단부(船後段部)에 내장된 선후단(船後段)탱크(45)와,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)는, 본체(本體)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(11)부터 꼬리(船尾)(99)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(32) 및 보조방향타(32-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치(流水力發電裝置).
청구항 1에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 본체(本體)외장 및 내장되는 선전단(船前段)탱크(35), 선후단(船後段)탱크(45) 또는 각 터빈의 블레이드는 부식에 강하며 무게 대 강성비가 뛰어난 알루미늄판, 스텐레스판, 강화 플라스틱, 테프론, 섬유강화 복합재(CFRP,GFRP)의 재질로 이루어 질수 있는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 유수력발전장치(100,200,300)의 선중단부(船中段部)에 형성된 상기 좌, 우 터빈실(12)에 수직 설치되는 상기 좌, 우측 수직축부력터빈(80) 또는 가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 상기 터빈실(12) 수직설치에 있어서,

상기 좌, 우 터빈실(12)의 상기 터빈(80,90) 상, 하판회전축(85,95)의 장착부를 상기 좌, 우 터빈실(12)의 바깥 면 중앙에 구비하는 것과,

상기 터빈(80,90) 상, 하판회전축(85,95)을 상기 터빈실(12)의 바깥 면 중앙에 구비된 터빈장착부에 수직 설치하여, 상기 수직한 터빈(80,90)의 수직한 50％ 또는 50％이상의 일정부가 상기 터빈실(12)의 외부로 노출되고 상기 수직한 터빈(80,90)의 수직한 나머지 50％ 또는 50％이하의 일정부가 상기 터빈실(12) 내(內)로 은폐 되는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 상기 현두부(舷頭部)(11)로부터 선체(船體)의 후단으로 갈수록 선체(船體)폭이 넓어지는 좌, 우 물살유도면(30)을 포함하는 선전단부(船前段部)에 내장된 상기 선전단(船前段)탱크(35)의 내부에 세로와 가로방향으로 형성된 유공배플판(36,37)을 구비하는 것과,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 선체(船體)의 선중단부(船中段部)에 형성된 좌, 우 터빈실(12)의 후단부터 상기 선체(船體) 최후단의 선미(船尾)(99)쪽으로 갈수록 선체(船體)의 폭이 좁아지는 입체직삼각형의 물흐름유도면(40)을 포함하는 선후단부(船後段部)에 내장되는 상기 선후단(船後段)탱크(45)의 내부에 세로와 가로방향으로 형성된 유공배플판(46,47)을 구비하는 것과,

상기 선(船) 전, 후단탱크(35,45)의 상단에 구비된 입, 배출구가 선(船) 전, 후단탱크의 입, 배수 및 입, 배기 호오스(22,27:23,28)를 통하여 해상의 부유체(20)에 구비된, 선(船) 전, 후단펌프(21,26)와 연결된 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1 또는 4에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)본체(本體)에 내장된 상기 선전단탱크(35) 및 선후단탱크(45)의 상단 일정부에 입, 배수구 및 공기 입, 배출구를 구비하는 것과,

상기 해상의 부유체(20)는 입, 배출 호오스(22,27:23,28)로써 상기 선전단탱크(35)와 연결된 선전단펌프(21), 상기 선후단탱크(45)와 연결된 선후단펌프(26)를 구비하는 것과,

상기 해상의 부유체(20)는 입, 배출 호오스(22,27:23,28)로써 상기 선전단탱크(35)와 연결된 선전단펌프(21), 상기 선후단탱크(45)와 연결된 선후단펌프(26) 및 상기 유수력발전장치(100,200,300)의 발전기(50)모듈과 송전케이블(18)로 연결된 충전모듈(25)을 구비하는 것과,

상기 해상의 부유체(20)와 연결된 상기 본체(本體)탱크(35,45)의 필요수량(必要水量) 조절은 관리 인력에 의한 수동조절과, 센서 및 데이터베이스에 의한 자동화시스템을 활용한 자동조정을 선택 할 수 있는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 구조물(1)의 원형기둥(2)에 삽입, 축 결합 설치되는 상기 유수력발전장치(100,200,300)의 본체(本體)회전삽입구(60)는 직선운동베어링(65)이 수직 장착되고,

상기 직선운동베어링(65)의 하측에 무두볼트(73)로써 장착, 설치되는 스러스트베어링(74)과 상기 스러스트베어링(74)의 하우징(70) 내에 마찰방지 용도의 유격공간(71)을 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 6에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 회전부에 사용되는 스러스트베어링(74) 및 직선운동베어링(65)은 스텐레스, 세라믹, 경질 및 강화 플라스틱, 알루미늄합금 재질의 베어링을 사용하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)의 선중단부에 형성된 상기 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 상기 수직축부력터빈(80)은;

상기 수직축부력터빈(80)의 회전중심부가 되는 회전드럼(81)의 내부는 중공부(中空部)이고, 상기 회전드럼(81) 상, 하의 양 측면에 원형 금속판 형태의 터빈 상, 하판(83,83-d)을 연결하여, 상기 회전드럼(81)이 케이블드럼(보빈)의 형태를 이루는 것과,

상기한 케이블드럼 형태의 회전드럼(81) 둘레 면에 한 장의 롤 길이로 된 금속판막을, 상기 회전드럼(81)의 둘레를 원으로 따라 돌며 전면이 직각이고 후면은 경사각의 직삼각 형태로써, 상기한 수직축부력터빈(80)이 톱니바퀴의 형태를 가진 블레이드(82)를 구비하는 것과,

상기 회전드럼(81)의 둘레 면을 상기 블레이드(82)의 밑변으로 하고 상기 터빈 상, 하판(83,83-d)의 원주(圓周)부를 꼭지각으로 하여 수직한 직각삼각의 형태의 상기 블레이드(82)를 구비하는 것과,

상기 회전드럼(81)의 둘레 면을 따라서 복수개의 밑변과 꼭지각으로 구비된 상기 블레이드(82)는 한 장의 롤 길이 금속판을 연속적으로 접고 꺽어서 된 톱니바퀴 형태로써, 상기 블레이드(82)를 상기 회전드럼(81)의 둘레 면을 기점으로 상기 터빈 상, 하판(83,83-d)의 원주(圓周)부까지 톱니바퀴 형태를 따라서 접합 고정하여 내부에 일정 공간을 이루는 것과,

상기 터빈상판(83)의 외부 면에 회전축보강상판(84)을 덫 대어 보강하고, 상기 회전축보강상판(84,84-d)의 외부 면에 상판회전축(85)을 접합하며, 상기 터빈하판(83-d)의 외부 면에 회전축보강하판(84-d)을 덫 대어 보강하고, 상기 회전축보강하판(84-d)의 외부 면에 하판회전축(85-d)을 접합하는 방식의 수직축부력터빈(80)을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)의 선중단부(船中段部)에 형성된 상기 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)은;

상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 회전중심부가 되는 회전드럼(91)의 내부는 중공부(中空部)이고, 상기 회전드럼(91) 상, 하의 양 측면에 원형 금속판 형태의 터빈 상, 하판(93,93-d)을 연결하여, 상기 회전드럼(91)이 케이블드럼(보빈)의 형태를 이루는 것과,

상기한 케이블드럼(보빈) 형태의 회전드럼(91) 둘레 면에 한 장의 롤 길이로 된 금속판막을, 상기 회전드럼(91)의 둘레를 원으로 따라 돌며 전면이 직각이고 후면은 경사각의 직삼각 형태로써, 상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)이 톱니바퀴의 형태를 가진 고정 블레이드(92)를 구비하는 것과,

상기 회전드럼(91)의 둘레 면을 상기 고정 블레이드(92)의 밑변으로 하고 상기 회전드럼(91)의 둘레 면으로부터 상기 터빈 상, 하판(93,93-d)의 원주(圓周)부까지 거리의 절반(50％)지점을 꼭지각으로 하여 수직한 직각삼각의 형태의 고정 블레이드(92)를 구비하는 것과,

상기 회전드럼(91)의 둘레 면을 따라서 복수개의 밑변과 꼭지각으로 구비된 상기 고정 블레이드(92)는 한 장의 롤 길이 금속판을 상기 회전드럼(91)의 둘레 면으로부터 상기 터빈 상, 하판(93,93-d)의 원주(圓周)부까지 거리의 절반(50％)지점을 꼭지각으로 하여 연속적으로 접고 꺽어서 된 톱니바퀴 형태를 따라서 접합 고정하여 내부에 일정 공간을 가지는 것과,

상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)에 장착하는 가변이동블레이드(98)는 상부와 하부에 돌출된 회전축(98-s,98-d-s)을 구비하며, 상기 가변이동블레이드(98)의 상, 하 회전축(98-s,98-d-s)을 상기 터빈 상, 하판(93,93-d)에 구비된 홀(93-h)에 직선되게 맞추어 삽입 설치하는 것과,

상기 터빈상판(93)의 외부 면에 회전축보강상판(94)을 덫 대어 보강하고, 상기 회전축보강상판(94)의 외부 면에 상판회전축(95)을 접합하며, 상기 터빈하판(93-d)의 외부 면에 회전축보강하판(94-d)을 덫 대어 보강하고, 상기 회전축보강하판(94-d)의 외부 면에 하판회전축(95-d)을 접합하는 방식의 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 9에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 상기 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)은 회전중심부에 내부가 중공부를 이루는 원통 형태의 회전드럼(91) 및 상기 회전드럼(91)의 상, 하측 내면에 너트선을 형성하는 것과,

상기 회전드럼(91)의 위와 아래 양 측면에 커버가 되는 원형 금속판으로 된 상기 터빈 상, 하판(93,93-d)과,

상기 터빈 상, 하판(93,93-d)의 원형돌출부 외면에 형성된 볼트선과,

상기 회전드럼(91)의 둘레 면을 따라서 전면이 직각이고 후면은 경사각의 직삼각 형태로써, 복수개의 밑변과 꼭지각으로 이루어진 톱니바퀴 형태의 고정 블레이드(92)와,

상기 터빈의 상, 하판(93,93-d)에 형성된 삽입구(93-h)에 축 결합, 장착 되는 가변이동블레이드(98)와,

상기 가변이동블레이드(98)의 후 단면에 상, 하로 수직 돌출된 회전축(SHAFT)(98-s,98-d-s)과,

상기 터빈의 상, 하판(93,93-d)에 형성된 상기 가변이동블레이드(98) 장착삽입홀(93-h)과,

상기 가변이동블레이드(98)의 회동각도를 제어하는 상기 터빈의 상, 하판(93,93-d)을 세로방향 수직 연결한 상기 가변이동블레이드(98)의 회동정지축을 구비하는 것과,

상기 터빈상, 하판(93,93-d)의 외부 면을 보강하는 회전축보강 상, 하판(94,94-d)을 구비하는 것과,

상기 회전축보강 상, 하판(94,94-d)의 외부 면에 상, 하판회전축(95,95-d)을 구비하는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 9에 있어서

상기 각 유수력 발전장치(100,200,300)의 상기 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)에 있어서;

상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)에 설치되는 상기 가변이동블레이드(98)는, 한 장의 길이로 된 금속판을 후면으로 갈수록 폭이 넓어지도록 꺾어 접어서, 윗면 및 아래 면과 뒷면을 막고, 차단하여 내부에 물이 스며들지 않는 진공의 일정공간을 가진 직삼각형태의 일정한 면과 길이를 구비하는 것과,

상기 직 삼각 형태를 이룬 가변이동블레이드(98)의 후 단면에 수직의 샤프트(98-s)가 구비되는 것과, 상기 터빈의 상, 하판(93,93-d)에 형성된 상기 가변이동블레이드(98) 장착과,

상기 가변이동블레이드(98)의 샤프트(98-s)가 상기 터빈 상, 하판(93,93-d)에 형성된 삽입홀(93-h)에 수직으로 축 결합, 설치되는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 8 또는 9에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)의 상기 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 상기 수직축부력터빈(80) 또는 상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 회전중심부가 되는 상기 회전드럼(81,91)은 내부가 빈 공간을 이루는 것과,

상기 중공부(中空部)를 이루는 회전드럼(81,91)의 내부에 발전기(50)모듈 및 기어박스(55)를 설치하는 것과,

상기 수직축부력터빈(80) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)의 상판회전축(85,95) 및 하판회전축(85-d,95-d)의 회전력을 소정의 간섭조합 및 축이음에 의해, 상기 회전드럼(81,91)에 내장된 발전기(50)모듈에 회전력을 전달하는 회전력전달수단과,

상기 회전력전달수단에 의해 소정 회전력을 전달받아 발전하는 상기 발전기(50)모듈을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 12에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 상기 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 상기 수직축부력터빈(80)의 상기 회전드럼(81)내에 설치되는 발전기(50)모듈과 기어박스(55)는;

상기 수직축부력터빈(80)의 상기 회전드럼(81)에 내장된 상기 발전기(50)와 기어박스(55)는 회전축(SHAFT)이 하향 설치되는 것과,

상기 발전기(50)회전축(SHAFT) 또는 상기 발전기(50)회전축(SHAFT)과 연계된 상기 기어박스(55)의 회전축(SHAFT)은 상기 회전드럼(81)의 외부로 노출되는 것과,

상기 회전드럼(81)의 외부로 노출된, 상기 발전기(50)회전축(SHAFT) 또는 상기 발전기(50)회전축(SHAFT)과 연계된 상기 기어박스(55)의 회전축(SHAFT)은 상기 각 유수력발전장치(100,200,300) 본체(本體)의 터빈실하판(13-D)의 아랫면에 구비된 회전축고정판(19)에 의하여 구속, 계류되는 것과,

상기 회전드럼(81)내에 안착된 상기 발전기(50)모듈은 상기 수직축부력터빈(80)과 동일체(同一體)되어 상기 수직축부력터빈(80)과 함께 회전하도록 구비하는 것과,

상기 발전기(50)모듈의 회전자(SHAFT)는 상기 터빈실(12)의 아랫면에 형성된 회전축고정판(19)에 의하여 계류되면서, 상기 회전드럼(81)내에 안착된 고정자(발전기몸체)가 상기 수직축부력터빈(80)과 함께 회전하는 방식을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 13에 있어서,

상기 발전기(50)모듈과 기어박스(55)가 상기 회전드럼(81)내에서 하향 안착, 고정될 때, 상기 회전드럼(81)의 외부로 노출된 상기 발전기(50)모듈과 연계된 기어박스(55)의 회전축(SHAFT)이 터빈실하판(13-D)의 아랫면에 형성된 회전축고정판(19)에 계류되고,

상기 회전드럼(81)내(內)에 안착, 고정된 상기 발전기(50)모듈과 기어박스(55)의 몸체가, 상기 회전드럼(81)내(內)에서 상기 수직축부력터빈(80)과 동일체로써 회전하여 전기에너지를 발생하는 상기 유수력 발전장치에 있어서,

상기 발전기(50)의 출력케이블(52)을 구비하는 것과,

상기 회전드럼(81)의 윗면에 설치된 회전축 보강용상판(84) 및 상회전축(85)에 관통공(85-h-a,85-h-b)을 구비하는 것과,

상기 상회전축(85)에 구비하는 양, 음극 전류 레일(85-r-a,85-r-b)과,

상기 상회전축(85)에 구비되는 양, 음극 레일(85-r-a,85-r-b)은 절연재(絶緣材)의 바탕위에 전연재(電緣材)로 형성되는 것과,

터빈실상판(13)에 형성된 송전실(14)과, 상기 송전실(14)에 구비된 전기전달롤러(15)는 전연재(電緣材)로 구성되는 것과,

상기 양, 음극 전류 레일(85-r-a,85-r-b)과 연계되어, 상기 송전실(14)에 구비된 전기전달롤러(15)와,

상기 송전실(14)의 송전케이블연결부(17)와 연결된 송전케이블(18)을 통하여 외부로 송전하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서;

상기 가오리형 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100)본체(本體)와,

상기 본체(本體)(100) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)(111)부분과,

상기 현두부(舷頭部)(111)로부터 상기 본체(本體)(100) 후단으로 갈수록 본체(100)의 폭이 넓어지는 입체 삼각형의 좌, 우 물살유도면(130)을 포함하는 선전단부(船前段部)와,

상기 물살유도면(130)을 포함하는 상기 선전단부(船前段部)에 내장된 선전단(船前段)탱크(135)와

상기 본체(本體)(100) 선전단부(船前段部)의 좌, 우 물살유도면(130) 후방의 선중단부(船中段部) 좌, 우측에 형성된 좌, 우 터빈실(112-L,112-R)과,

상기 본체(本體)(100)의 좌, 우 터빈실(112-L,112-R)에 설치되는 수직축부력터빈(180) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(190)과,

상기 수직축부력터빈(180) 또는 상기 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(190)의 회전드럼(181)내에 설치되는 발전기(150)모듈 및 기어박스(155)와,

상기 본체(本體)(100)의 선중단부에 형성된 좌, 우 터빈실(112-L,112-R)의 후단부터 상기 본체(100) 최후단의 선미(船尾)(199)쪽으로 갈수록 본체(100)의 폭이 좁아지는 입체 역직삼각형의 물흐름유도면(140)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역직삼각형의 물흐름유도면(140)을 포함하는 선후단부(船後段部)에 내장된 선후단(船後段)탱크(145)와,

상기 본체(本體)(100)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(111)부터 꼬리(船尾)(199)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(132) 및 보조방향타(132-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 가오리형 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서;

상기 다이아몬드형 유수력발전장치(流水力發電裝置)(200)본체(本體)와,

상기 본체(本體)(200) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)(211)부분과,

상기 현두부(舷頭部)(211)로부터 상기 본체(本體)(200) 후단으로 갈수록 본체(200)의 폭이 넓어지는 입체삼각형의 좌, 우 물살유도면(230)을 포함하는 선전단부(船前段部)와,

상기 물살유도면(230)을 포함하는 상기 선전단부(船前段部)에 내장된 선전단(船前段)탱크(235)와

상기 본체(本體)(200) 선전단부(船前段部)의 좌, 우 물살유도면(230) 후방의 선중단부(船中段部) 좌, 우측에 형성된 좌, 우 터빈실(212-L,212-R)과,

상기 본체(本體)(200)의 좌, 우 터빈실(212-L,212-R) 윗면에 설치된 기어박스(255) 및 발전기(250)모듈과,

상기 좌, 우 터빈실(212-L,212-R)에 설치되는 수직축부력터빈(280) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(290)과,

상기 본체(本體)(200)의 좌, 우 터빈실(212-L,212-R)에 설치된 수직축부력터빈(280)의 회전축(285) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(290)의 회전축(295)을 소정 기어조합 및 축이음으로써, 상기 좌, 우 터빈실(212-L,212-R)의 윗면에 설치된 기어박스(255) 및 발전기(250)모듈과 연결하는 회전력전달수단과,

상기 본체(本體)(200)의 선중단부에 형성된 좌, 우 터빈실(212-L,212-R)의 후단부터 상기 본체(200) 최후단의 선미(船尾)(299)쪽으로 갈수록 본체(200)의 폭이 좁아지는 입체 역삼각형의 물흐름유도면(240)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역삼각형의 물흐름유도면(240)을 포함하는 선후단부(船後段部)에 내장된 선후단(船後段)탱크(245)와,

상기 본체(本體)(200)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(211)부터 꼬리(船尾)(299)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(232) 및 보조방향타(232-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 다이아몬드형 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서;

상기 드래곤형 유수력발전장치(流水力發電裝置)(300)본체(本體)와,

상기 본체(本體)(300) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)(311)부분과,

상기 현두부(舷頭部)(311)로부터 상기 본체(本體)(300) 후단으로 갈수록 본체(300)의 폭이 넓어지는 입체 삼각형의 좌, 우 물살유도면(330)을 포함하는 선전단부(船前段部)와,

상기 물살유도면(330)을 포함하는 상기 선전단부(船前段部)에 내장된 선전단(船前段)탱크(335)와

상기 본체(本體)(300) 선전단부(船前段部)의 좌, 우 물살유도면(330) 후방의 선중단부(船中段部) 전 좌측에 형성된 좌 터빈실(312-L) 및 후 우측에 형성된 우 터빈실(312-R)과,

상기 본체(本體)(300)의 좌, 우 터빈실(312-L,312-R)에 설치되는 수직축부력터빈(380) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(390)과,

상기 좌, 우 터빈실(312-L,312-R)에 설치된 수직축부력터빈(380)의 기어가 형성된 터빈상판(383) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(390)의 기어가 형성된 터빈상판(393)을 소정 기어조합 및 축이음으로써, 상기 본체(本體)(300) 상측 중앙의 상기 원형기둥(2)과 연계되어 수면위로 설치된 기어박스(255) 및 발전기(250)모듈과 연결하는 회전력전달수단과,

상기 본체(本體)(300)의 선중단부에 형성된 좌, 우 터빈실(312-L,312-S)의 후단부터 상기 본체(300) 최후단의 선미(船尾)(399)쪽으로 갈수록 본체(300)의 폭이 좁아지는 입체 역직삼각형의 물흐름유도면(340)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 직삼각형의 물흐름유도면(340)을 포함하는 선후단부(船後段部)에 내장된 선후단(船後段)탱크(345)와,

상기 본체(本體)(300)의 밑면 머리(舷頭)(311)부터 꼬리(船尾)(399)까지 하단 전체의 면에 선하부력실(377)(船下浮力室)을 구비하는 것과,

상기 본체(本體)(300)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(311)부터 꼬리(船尾)(399)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(332) 및 보조방향타(332-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 드래곤형 유수력 발전장치.
청구항 17에 있어서,

상기 본체(本體)(300)의 좌, 우 터빈실(312-L,312-R)에 설치되는 수직축부력터빈(380) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(390)과, 상기 본체(本體)(300) 상측 중앙의 상기 원형기둥(2)과 연계되어 수면위로 설치된 기어박스(255) 및 발전기(250)모듈과 연결하는 회전력전달수단은,

상기 터빈상판(383) 또는 터빈 상, 하판(383,383-d)에 구비된 기어와 축 결합된 동력 전달축을 이용한 방식 및 상기 터빈상판(383) 또는 터빈 상, 하판(383,383-d)에 구비하는 벨트풀리와 연결된 벨트를 이용한 벨트방식을 회전력 전달수단으로 하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 선체(船體)형태의 유수력발전장치(100,200,300)가 결합 설치되는, 상기 구조물(1)은 해상 설치 시에 별도의 연결 지 지바(bar)를 이용하여 다수개가 연장 결합됨으로써, 서로 지지 할 수 있는 것과,

상기 구조물(1)의 하부 가로축에 n자형태의 계류핀(5)을 끼워 넣어 해저 면에 삽입, 장착하여 상기 구조물을 정 위치에 고정시킬 수 있는 복수개의 계류 핀(5)을 구비하는 것과,

상기 구조물(1)을 이루는 세 개의 원형기둥(2)에, 상기 각 원형기둥(2)마다 각기 다른 종류의 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)을 설치 할 수 있는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치.
청구항 1에 있어서,

상기 입체삼각의 구조물(1)로써, 해저 면에 수직으로 직립한 세 개의 원형기둥(2)을 상, 하 수평의 삼각 트러스형태로 엮어진 상기 해상구조물(1)과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 연결하는 잠수선체(潛水船體)형태의 상기 유수력발전장치로써, 가오리형유수력발전장치(100)와 다이아몬드형유수력발전장치(200) 및 드래곤형유수력발전장치(300)를 구비하는 것과,

상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)는, 본체 최전단(最前段)에 입체삼각형의 꼭지각을 이루는 현두(舷頭)(11)부를 구비하는 것과,

상기 현두(舷頭)부에 수직의 연결 바(bar)를 구비하며, 상기 연결 바(bar)에 체결용도의 관통공(76)을 형성하는 것과,

상기 본체(本體) 최전단(最前段)의 현두부(舷頭部)(11)로부터 상기 본체(本體)의 후단으로 갈수록 상기 본체(本體)폭이 넓어지는 좌, 우 물살유도면(30)을 포함하는 입체삼각형의 선전단부(船前段部)와,

상기 입체삼각형의 선전단부는 상기 본체(本體)(100,200,300)의 선전단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(100,200,300)의 선중단부(船中段部) 좌측에 형성된 좌 터빈실(12-L) 및 상기 선중단부 우측에 형성된 우 터빈실(12-R)과,

상기 본체(100,200,300)의 좌, 우 터빈실(12)에 설치되는 수직축부력터빈(80) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(90)과,

상기 본체(本體)(100,200,300) 선중단부(船中段部)에 형성된 좌, 우 터빈실(12)의 후단부터 상기 본체(本體)(100,200,300) 최후단의 선미(船尾)(99)쪽으로 갈수록 상기 본체(100,200,300)의 폭이 좁아지는 입체 역삼각형의 물흐름유도면(40)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역삼각형의 선후단부는 상기 본체(本體)(100,200,300)의 선후단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(78)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(100,200,300)는 상기 선전단부와 선후단부를 수직 관통, 내장되는 상기 복수개의 원통관(78)을 제외한 상기 본체(本體)(100,200,300)의 나머지 부분은 물이 스며들지 않는 진공의 상태로 이루어지는 것과,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)는, 상기 본체(本體)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(11)부터 꼬리(船尾)(99)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(32) 및 보조방향타(32-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력 발전장치(流水力發電裝置).
청구항 20에 있어서,

상기 해상구조물(1)의 입체삼각을 이루는 세 개 원형기둥(2)은 각 개의 원형기둥(2)에 상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 구속, 제어수단으로써 1개 이상의 상기 본체(100,200,300) 체결용 원형고리(75)를 구비하는 것과,

상기 각 유수력발전장치(100,200,300)는, 본체(本體) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)부에 관통공(76)이 형성된 수직의 연결 바(bar)를 구비하는 것과,

상기 구조물(1)의 원형기둥(2)이 상기 구비된 원형의 체결 고리(75)로써, 상기 각 유수력발전장치(100,200,300)의 현두(11)부에 수직 형성된 상기 연결 바(bar)와 체결, 결합되는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력발전장치(流水力發電裝置).
청구항 20에 있어서,

상기 각 유수력발전장치(流水力發電裝置)(100,200,300)는 최전단(最前段)의 현두부(舷頭部)(11)로부터 후단으로 갈수록 폭이 넓어지는 입체삼각형의 선전단부의 선체는 물이 침투되지 않는 진공의 상태를 이루며 상기 선전단부의 밑면부터 윗면까지 세로방향 수직 관통하여 내장되는 복수개의 원통관(78)을 형성하는 것과,

상기 본체(本體)(100,200,300)의 선중단부(船中段部) 좌측에 형성된 좌 터빈실(12-L) 및 상기 선중단부 우측에 형성된 우 터빈실(12-R)과,

상기 본체(本體)(100,200,300)의 선중단부 좌, 우측에 형성된 상기 터빈실(12) 밑면에 별도의 선하부력실(船下浮力室)(77)을 구비하는 것과,

상기 본체(本體)(100,200,300) 선중단부에 형성된 좌, 우 터빈실(12)의 후단부터 선미(船尾)(99)쪽으로 갈수록 폭이 좁아지는 입체역삼각형의 선후단부(船後段部)의 선체는 물이 침투되지 않는 진공의 상태를 이루며 상기 선후단부의 밑면부터 윗면까지 세로방향 수직 관통하여 내장되는 복수개의 원통관(78)을 형성하는 것과,

상기 본체(本體)(100,200,300) 선전단부 및 선후단부의 전, 후와 좌, 우로 대응하는 중심 균형에 맞추어 설치되는 다수개의 상기 원통관(78)은 수중에서는 물이 유입되고 수면 밖에서는 물이 배출되도록 상기 원통관(78) 상, 하의 양쪽 면이 터져있는 것과,

상기 원의 크기가 불일정한 다수개의 원통관(78)은 각각 상, 하 입구를 막을 수 있는 별도의 상, 하 마개(79, 79-d)를 구비하는 것과,

상기 원통관은 상, 하 입구 내면에 너트선이 형성되고 원통관(78)의 상, 하 마개는 볼트로써 형성되는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 유수력발전장치(流水力發電裝置).
청구항 20에 있어서,

상기 입체삼각의 구조물(1)로써, 해저 면에 수직으로 직립한 세 개의 원형기둥(2)을 상, 하 수평의 삼각 트러스형태로 엮어진 상기 해상구조물(1)과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 연결하는 잠수선체(潛水船體)형태의 상기 가오리형유수력발전장치(100) 본체(本體)와,

상기 본체(本體)(100) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)(111)부분과,

상기 현두(111)부에 상기 구조물(1)의 원형기둥(2)과 연결하는 수직의 연결 바(bar)를 구비하는 것과,

상기 연결 바(bar)에 체결용도의 관통공(176)을 형성하는 것과,

상기 본체(本體)(100) 최전단(最前段)의 현두부(舷頭部)(111)로부터 상기 본체(本體)(100)의 후단으로 갈수록 상기 본체(本體)(100)폭이 넓어지는 좌, 우 물살유도면(130)을 포함하는 입체 삼각형의 선전단부(船前段部)와,

상기 입체 삼각형의 선전단부는 상기 본체(本體)(100)의 선전단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(178)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(100)의 선중단부(船中段部) 좌측에 형성된 좌 터빈실(112-L) 및 상기 선중단부 우측에 형성된 우 터빈실(112-R)과,

상기 본체(100)의 좌, 우 터빈실(112-R,112-L)에 설치되는 수직축부력터빈(180) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(190)과,

상기 본체(本體)(100) 선중단부에 형성된 상기 좌, 우 터빈실(112-R,112-L)의 후단부터 상기 본체(本體)(100) 최후단의 선미(船尾)(199)쪽으로 갈수록 상기 본체(100)의 폭이 좁아지는 입체 역직삼각형의 물흐름유도면(140)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역직삼각형의 선후단부는 상기 본체(本體)(100)의 선후단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(178)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(100)는 상기 선전단부와 선후단부를 수직 관통, 내장되는 복수개의 상기 원통관(178)을 제외한 상기 본체(本體)(100)의 나머지 부분은 물이 스며들지 않는 진공의 상태로 이루어지는 것과,

상기 본체(本體)(100)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(111)부터 꼬리(船尾)(199)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(132) 및 보조방향타(132-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 가오리형 유수력 발전장치(流水力發電裝置).
청구항 20에 있어서,

상기 입체삼각의 구조물(1)로써, 해저 면에 수직으로 직립한 세 개의 원형기둥(2)을 상, 하 수평의 삼각 트러스형태로 엮어진 상기 해상구조물(1)과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 연결하는 잠수선체(潛水船體)형태의 상기 다이아몬드형 유수력발전장치(200) 본체(本體)와,

상기 본체(本體)(200) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)(211)부분과,

상기 현두(211)부에 상기 구조물(1)의 원형기둥(2)과 연결하는 수직의 연결 바(bar)를 구비하는 것과,

상기 연결 바(bar)에 체결용도의 관통공(276)을 형성하는 것과,

상기 본체(本體)(200) 최전단(最前段)의 현두부(舷頭部)(211)로부터 상기 본체(本體)(200)의 후단으로 갈수록 상기 본체(本體)(200)폭이 넓어지는 좌, 우 물살유도면(230)을 포함하는 입체 정삼각형의 선전단부(船前段部)와,

상기 입체삼각형의 선전단부는 상기 본체(本體)(200)의 선전단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(278)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(200)의 선중단부(船中段部) 좌측에 형성된 좌 터빈실(212-L) 및 상기 선중단부 우측에 형성된 우 터빈실(212-R)과,

상기 본체(200)의 좌, 우 터빈실(212-R,212-L)에 설치되는 수직축부력터빈(280) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(290)과,

상기 본체(本體)(200) 선중단부에 형성된 상기 좌, 우 터빈실(212-R,212-L)의 후단부터 상기 본체(本體)(200) 최후단의 선미(船尾)(299)쪽으로 갈수록 상기 본체(200)의 폭이 좁아지는 입체 역직삼각형의 물흐름유도면(240)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역직삼각형의 선후단부는 상기 본체(本體)(200)의 선후단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(278)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(200)는 상기 선전단부와 선후단부를 수직 관통, 내장되는 복수개의 상기 원통관(278)을 제외한 상기 본체(本體)(200)의 나머지 부분은 물이 스며들지 않는 진공의 상태로 이루어지는 것과,

상기 본체(本體)(200)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(211)부터 꼬리(船尾)(299)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(232) 및 보조방향타(232-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 가오리형 유수력 발전장치(流水力發電裝置).
청구항 20에 있어서,

상기 입체삼각의 구조물(1)로써, 해저 면에 수직으로 직립한 세 개의 원형기둥(2)을 상, 하 수평의 삼각 트러스형태로 엮어진 상기 해상구조물(1)과,

상기 구조물(1)의 수직한 세 개 원형기둥(2)에 연결하는 잠수선체(潛水船體)형태의 상기 드래곤형 유수력발전장치(300) 본체(本體)와,

상기 본체(本體)(300) 최전단(最前段)의 현두(舷頭)(311)부분과,

상기 현두(311)부에 상기 구조물(1)의 원형기둥(2)과 연결하는 수직의 연결 바(bar)를 구비하는 것과,

상기 연결 바(bar)에 체결용도의 관통공(376)을 형성하는 것과,

상기 본체(本體)(300) 최전단(最前段)의 현두부(舷頭部)(311)로부터 상기 본체(本體)(300)의 후단으로 갈수록 상기 본체(本體)(300)폭이 넓어지는 좌, 우 물살유도면(330)을 포함하는 입체 삼각형의 선전단부(船前段部)와,

상기 입체삼각형의 선전단부는 상기 본체(本體)(300)의 선전단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(378)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(300)의 선중단부(船中段部) 좌측에 형성된 좌 터빈실(312-L) 및 상기 선중단부 우측에 형성된 우 터빈실(312-R)과,

상기 본체(300)의 좌, 우 터빈실(312-R,312-L)에 설치되는 수직축부력터빈(380) 또는 수직축가변이동블레이드장착부력터빈(390)과,

상기 본체(本體)(300) 선중단부에 형성된 상기 좌, 우 터빈실(312-R,312-L)의 후단부터 상기 본체(本體)(300) 최후단의 선미(船尾)(399)쪽으로 갈수록 상기 본체(300)의 폭이 좁아지는 입체 역직삼각형의 물흐름유도면(340)을 포함하는 선후단부(船後段部)와,

상기 입체 역직삼각형의 선후단부는 상기 본체(本體)(300)의 선후단부를 상, 하 수직 관통하여 세워지는 복수개의 원통관(378)이 내장되는 것과,

상기 본체(本體)(300)는 상기 선전단부와 선후단부를 수직 관통, 내장되는 복수개의 상기 원통관(378)을 제외한 상기 본체(本體)(300)의 나머지 부분은 물이 스며들지 않는 진공의 상태로 이루어지는 것과,

상기 본체(本體)(300)의 상단 외면 중앙의 머리(舷頭)(311)부터 꼬리(船尾)(399)까지 연장 결합되어 수직의 가로로 형성된 주방향타(332) 및 보조방향타(332-A)를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직축 방식의 드래곤형 유수력 발전장치(流水力發電裝置).