KR101256823B1 - Small hydro-power device - Google Patents

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KR101256823B1
KR101256823B1 KR1020120136716A KR20120136716A KR101256823B1 KR 101256823 B1 KR101256823 B1 KR 101256823B1 KR 1020120136716 A KR1020120136716 A KR 1020120136716A KR 20120136716 A KR20120136716 A KR 20120136716A KR 101256823 B1 KR101256823 B1 KR 101256823B1
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KR1020120136716A
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김형식
김용식
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해전산업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A small hydropower generation apparatus is provided to increase efficiency by having a multistage-propelled waterwheel. CONSTITUTION: A small hydropower generation apparatus comprises a first guide vane(150), a first propeller(130), and a power generator(120). The first guide vane is installed inside a first housing to smoothly guide the flow of fluid to the first propeller. The first propeller is installed to be rotated by the fluid entered along the first guide vane. The power generator converts the kinetic energy of the first propeller to electric energy and is arranged in the outside of the first housing.

Description

소수력 발전장치{Small hydro-power device}Small hydro-power device

본 발명은 소수력 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다단 프로펠러수차를 포함하는 소수력 발전장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a hydropower generator, and more particularly to a hydropower generator including a multistage propeller aberration.

일반적으로, 소수력발전은 산간벽지의 작은 하천이나 폭포수의 낙차를 이용하여 전기를 일으키는 발전시설로 그 시설용량이 10,000kw 이하의 수력발전을 의미한다.
In general, hydroelectric power generation is a power generation facility that generates electricity by using small rivers or waterfalls of mountain walls, and means hydroelectric power of 10,000kw or less.

소수력발전은 농업용 저수지, 농업용 보, 하수처리장, 정수장 및 다목적댐의 용수로 등에도 적용할 수 있다는 점을 감안할 때 국내의 개발 잠재량은 풍부하며, 또한 청정자원으로서 개발할 가치가 매우 크다 할 수 있다.
Given that small hydro power generation can be applied to agricultural reservoirs, agricultural beams, sewage treatment plants, water treatment plants and multi-purpose dams, etc., domestic development potential is abundant and it can be very valuable to develop as a clean resource.

소수력발전은 설비용량, 낙차, 발전방식에 따라 분류되며, 발전방식에 따라 수로식, 댐식, 터널식으로 분류된다. 수로식은 하천의 급경사와 굴곡 등을 이용하여 수로에 의한 낙차를 얻는 방식으로 하천 경사가 급한 상류나 중류에 적합한 방식이다.
Small hydro power generation is classified by facility capacity, free fall, and power generation method, and is classified into waterway type, dam type, and tunnel type according to power generation method. The waterway type is a method that is used for the upstream or midstream of the steep slope of the river by using the steep slope and the bend of the river to obtain the drop due to the waterway.

댐식은 하천의 본류에 댐을 설치하여 댐의 상하류 사이에 발생되는 수위차를 이용하는 방식으로 중상류의 유량이 풍부한 지점에 설치하는 것이 유리하다. 즉, 댐식은 하천의 구배가 완만하나 유량이 풍부한 곳, 또는 낙차는 크고 하천의 수위변동이 심하지 않은 지역에 설치되는 것이 유리하다. 터널식은 댐식과 수로식이 혼합된 방식으로 지형상 지하터널로 수로를 만들어 큰 낙차를 얻을 수 있는 곳에 설치하는 것이 바람직하며, 수로식의 변형이라 할 수 있다.
In the dam type, it is advantageous to install the dam at the main stream of the river and install it at the point where the flow rate of the upper and upper streams is abundant by using the level difference generated between the upstream and downstream of the dam. That is, the dam type is advantageously installed in a place where the gradient of the river is gentle but the flow rate is rich, or the drop is large and the water level fluctuation of the river is not severe. Tunnel type is a method of mixing the dam type and the channel type, and it is preferable to install the channel in the underground tunnel to get a big drop.

소수력 발전은 발전 방법에 따라 충동수차와 반동수차로 분류할 수 있으며, 충동수차의 종류로는 펠톤(pelton)수차, 튜고(turgo)수차 및 오스버그(ossberger)수차 등이 있으며, 반동수차의 종류로는 프란시스(francis) 수차와 프로펠러 수차로 나눌 수 있다. 한편, 본 발명은 프로펠러 수차에 관한 기술에 대한 발명이라는 점에서, 하기에서는 프로펠러 수차를 중심으로 설명하도록 한다.
Small hydro power generation can be classified into impulse aberration and recoil aberration according to the power generation method.The impulse aberration includes pelton aberration, tugo aberration and ossberger aberration. The furnace can be divided into francis and propeller aberrations. On the other hand, since the present invention is an invention for the technology related to the propeller aberration, it will be described below with a focus on the propeller aberration.

소수력 발전에 사용되는 기존의 프로펠러 형태의 수차는 유동장 내에 발전기를 두는 구조를 가지고 있거나, 또는 유동장 내부의 동력원을 외부로 기어나 벨트로 연결하는 구조를 가지도록 형성되어 있다. 따라서, 기존의 프로펠러 형태의 수차는 그 내부의 유체의 유동을 방해하는 장치가 유동장 내에 형성되어 있기 때문에, 상술한 바와 같은 장치로 인하여 유동에너지의 상당한 부분이 소실된다는 문제가 있다.
Conventional propeller-type aberrations used for small hydro power generation have a structure in which a generator is placed in a flow field or a structure in which a power source inside the flow field is connected to a gear or a belt to the outside. Therefore, the conventional propeller type aberration has a problem that a substantial portion of the flow energy is lost due to the above-described device because a device is formed in the flow field to prevent the flow of the fluid therein.

또한, 상술한 바와 같이 유동장 내에 발전기 등을 설치하는 구조는 수밀문제가 발생하며, 일체형 모델을 사용하게 되는 경우, 복잡한 구조와 더불어 제품의 단가가 상당히 오른다는 문제가 있다.
In addition, as described above, the installation of a generator or the like in the flow field causes a watertight problem, and when an integrated model is used, there is a problem in that the cost of the product increases considerably with the complicated structure.

따라서, 본 발명의 출원인은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 보다 단순하게 구성되며 효율성을 높인 소수력 발전장치를 발명하게 되었다.
Therefore, the applicant of the present invention has come to invent a hydrophobic power generation device that is simpler and more efficient in order to solve the above problems.

한국공개특허 제2012-0038816호Korean Laid-Open Patent No. 2012-0038816 한국공개특허 제2007-0109577호Korean Patent Publication No. 2007-0109577

본 발명의 실시예들은 상술한 바와 같은 문제를 해소하기 위해, 보다 효율성을 높인 다단 프로펠러 수차를 포함하는 소수력 발전장치를 제공하도록 한다.
Embodiments of the present invention provide a hydrophobic power generation apparatus including a multi-stage propeller aberration of higher efficiency in order to solve the problems as described above.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체의 흐름을 원활하게 제1 프로펠러에 유도하도록 제1 하우징 내부에 설치되는 제1 가이드베인; 상기 제1 가이드베인을 따라 유입되는 유체에 의해 회전하도록 설치되며, 상기 제1 하우징과는 별도로 설치되는 제1 프로펠러; 및 상기 제1 프로펠러에 의한 운동에너지를 전기에너지로 변환하도록 하는 발전기;를 포함하되, 상기 제1 프로펠러의 각 날개를 연결하는 외주면에 상기 발전기의 축과 직접적으로 연결되는 연결부가 형성되는 소수력 발전장치가 제공될 수 있다.
According to one aspect of the invention, the first guide vane is installed inside the first housing to smoothly guide the flow of the fluid to the first propeller; A first propeller installed to rotate by the fluid flowing along the first guide vane and installed separately from the first housing; And a generator configured to convert the kinetic energy by the first propeller into electrical energy. The hydrophobic power generation apparatus including a connection part directly connected to the shaft of the generator on an outer circumferential surface connecting the respective blades of the first propeller. May be provided.

또한, 상기 제1 프로펠러의 각 날개를 연결하는 외주면에 형성되는 연결부는 상기 발전기의 축과 벨트를 통해 연결할 수 있는 벨트가이드부이고, 상기 발전기의 축의 단부에는 상기 벨트와 연결되는 벨트연결부가 설치될 수 있다.
In addition, the connecting portion formed on the outer circumferential surface connecting the respective blades of the first propeller is a belt guide portion that can be connected through the shaft and the belt of the generator, the belt connecting portion connected to the belt is installed at the end of the shaft of the generator Can be.

또한, 상기 제1 프로펠러의 각 날개를 연결하는 외주면에 형성되는 연결부는 상기 발전기의 축의 단부에 설치되는 제1 기어와 연결되는 기어부인 것을 특징으로 한다.
In addition, the connecting portion formed on the outer circumferential surface connecting the respective blades of the first propeller is characterized in that the gear portion connected to the first gear is installed at the end of the shaft of the generator.

또한, 상기 제1 프로펠러를 통해 흘러나온 유체의 흐름을 원활히 배출하도록, 상기 제1 프로펠러 후면에 제2 가이드베인이 추가로 설치될 수 있으며, 상기 제2 가이드베인은 상기 제1 프로펠러와는 다른 제2 하우징 내부에 설치되는 것이 가능하다.
In addition, a second guide vane may be additionally installed on the rear surface of the first propeller so as to smoothly discharge the flow of the fluid flowing through the first propeller, and the second guide vane may be different from the first propeller. 2 It is possible to be installed inside the housing.

또한, 상기 제2 가이드베인을 따라 유입되는 유체에 의해 회전하도록 설치되며, 제1 프로펠러와 연결축에 의해 서로 연결되어 있는 제2 프로펠러와, 상기 제2 프로펠러를 통해 흘러나온 유체의 흐름을 원활히 배출하도록, 상기 제2 프로펠러 후면에 제3 가이드베인이 추가로 설치될 수 있다.
In addition, the second propeller is installed to rotate by the fluid flowing along the second guide vane, the second propeller connected to each other by the first propeller and the connecting shaft, and smoothly discharge the flow of the fluid flowing through the second propeller To this end, a third guide vane may be additionally installed at the rear side of the second propeller.

본 발명의 실시예들에 따른 소수력 발전장치는 발전을 위해 필요한 설비를 수차 외부에 설치하도록 하는 것에 의해, 유동장 내의 유동에너지 손실을 최소화할 수 있도록 한다.
The hydrophobic power generation apparatus according to the embodiments of the present invention allows to minimize the loss of flow energy in the flow field by installing the equipment required for power generation outside the aberration.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 소수력 발전장치는 복수의 프로펠러와 복수의 가이드 베인을 사용하여 설치하는 것에 의해, 낙차가 작은 경우에도 원활한 발전을 수행할 수 있도록 한 기술적 장점이 있다.
In addition, the hydrophobic power generation apparatus according to the embodiments of the present invention has a technical advantage of being able to perform smooth power generation even when the drop is small by installing using a plurality of propellers and a plurality of guide vanes.

또한, 본 발명의 실시예들에 따른 소수력 발전장치의 외주면 가이드부는 플라이 휠 역할을 하며, 유동장내에 발생되는 수격현상이나 불안정한 유동이 발생되는 경우 안정된 회전운동을 할 수 있도록 한다.
In addition, the outer circumferential surface guide portion of the hydrophobic power generation apparatus according to the embodiments of the present invention serves as a fly wheel, it is possible to perform a stable rotational movement when water hammer or unstable flow generated in the flow field.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치의 사시도를 도시한다.
도 2는 도 1에 따른 소수력 발전장치의 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1에 따른 소수력 발전장치의 내부 구성부를 도시한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 소수력 발전장치의 사시도를 도시한다.
도 5는 도 4에 따른 소수력 발전장치의 내부 구성부를 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 소수력 발전장치의 내부 유체 흐름을 도시한다.1 is a perspective view of a hydrophobic power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 shows a cross-sectional view of the hydrophobic power generation device according to FIG. 1.
3 shows an internal configuration of the hydropower generator according to FIG. 1.
Figure 4 shows a perspective view of a hydrophobic power generation apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 shows an internal configuration of the hydropower generator according to FIG. 4.
6 illustrates an internal fluid flow of the hydrophobic power generation apparatus according to the embodiments of the present invention.

이하, 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치를 설명한다. Hereinafter, a hydrophobic power generation apparatus according to an embodiment of the present invention with reference to the drawings.

프로펠러를 사용하는 소수력 발전장치는 상술한 바와 같이, 종래 유체가 흐로도록 형성되는 유동장 내에 발전기 또는 발전기와 연결되는 구성부가 설치되고 있다. 그러나, 이와 같은 종래 소수력 발전장치의 구성은 유동장 내의 유동에너지 손실이 상당히 크게 되는 원인이 된다는 문제가 있다. 또한, 종래의 프로펠러를 이용한 소수력 발전장치는 저낙차가 발생하는 경우에는 불안정한 유동으로 인하여 효율이 상당히 떨어진다는 문제가 있다.
As described above, the hydrophobic power generation apparatus using the propeller is provided with a component connected to a generator or a generator in a flow field in which a conventional fluid flows. However, such a configuration of the conventional hydropower generator has a problem that causes a large loss of the flow energy in the flow field. In addition, the conventional hydropower generator using a propeller has a problem that the efficiency is significantly lowered due to unstable flow when a low drop occurs.

따라서, 본 발명의 출원인은 하기 도면에 도시되어 있는 바와 같은 소수력 발전장치를 제안하도록 하고 있는 바, 보다 상세하게는 본 발명에 따른 소수력 발전장치는 발전기를 수차의 외부에 설치하는 것과 동시에, 프로펠러와 상기 발전기를 연결하는 연결구성을 유체의 흐름에 전혀 영향을 주지 않도록 형성하도록 하는 것에 의해 유동에너지 손실을 최소화할 수 있도록 한다. 또한, 복수의 프로펠러와 복수의 가이드베인을 중첩되게 설치하도록 하는 것에 의해 유동장 내에서의 유체의 흐름을 보다 원활하게 함으로써, 저낙차가 발생하는 경우에 있어서도 효율적인 발전이 이루어질 수 있도록 한 기술을 특징으로 한다.
Therefore, the applicant of the present invention is to propose a hydrophobic power generation device as shown in the following figures, more specifically, the hydrophobic power generation device according to the present invention, while installing the generator on the outside of the aberration, It is possible to minimize the flow energy loss by forming a connection configuration connecting the generator so as not to affect the flow of the fluid at all. In addition, by allowing a plurality of propellers and a plurality of guide vanes to be superimposed, the fluid flow in the flow field more smoothly, so that even if a low drop occurs, efficient technology can be achieved. do.

도 1 내지 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치(100)가 도시되어 있는 바, 상기 도면을 참고하여 본원발명을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 1 to 3, a hydrophobic power generation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is shown, with reference to the drawings to describe the present invention in more detail.

상기 도면을 참고하여 설명하면, 본원발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치는 하우징(110) 내에 유체의 유입방향으로부터 제1 프로펠러(130)와 제2 프로펠러(140)로 구성되는 2 개의 프로펠러와, 제1 가이드베인(150), 제2 가이드베인(160) 및 제3 가이드베인(170)으로 구성되는 3 개의 가이드베인이 서로 중첩되도록 설계하도록 한다. 또한, 상기 하우징(110) 외부에 발전기(120)를 설치하도록 하고, 상기 발전기(120)와 상기 프로펠러(130, 140) 중 어느 한 프로펠러의 외주면에 형성되는 연결부를 서로 연결하여 프로펠러(130, 140)의 운동에너지를 전기에너지로 발전을 행하도록 하는 것에 의해, 상기 하우징(110) 내부의 유체의 흐름에 전혀 영향을 주지 않도록 구성하는 것을 그 특징으로 하고 있는 바, 이하에서는 보다 상세하게 본원발명에 따른 소수력 발전장치의 구성을 도면을 참고하여 설명하도록 한다.
Referring to the drawings, the hydrophobic power generation apparatus according to an embodiment of the present invention and the two propeller consisting of the first propeller 130 and the second propeller 140 from the inflow direction of the fluid in the housing 110 and The first guide vanes 150, the second guide vanes 160, and the third guide vanes 170 are designed to overlap each other. In addition, the generator 120 is to be installed outside the housing 110, and the connection part formed on the outer circumferential surface of any one of the propellers 130 and 140 is connected to each other to propellers 130 and 140. By generating the kinetic energy of the electrical energy into the electrical energy, it is characterized in that it is configured so as not to affect the flow of the fluid inside the housing 110 at all, in the following the present invention in more detail The configuration of the hydropower generator according to the present invention will be described with reference to the drawings.

도면에 도시되어 있는 바와 같이, 유체가 유입되는 제1 하우징(111) 내부에 제1 가이드베인(150)이 설치되는 바, 상기 제1 가이드베인(150)은 제1 하우징(111) 내부로 유입되는 유체를 제1 프로펠러(130)에 원활하게 유입될 수 있도록 하는 기능을 수행한다. 한편, 상기 제1 가이드베인(150)의 후면에는 제1 프로펠러(130)가 설치되는 바, 상기 제1 프로펠러(130)는 상기 제1 가이드베인(150)을 통해 유입되는 유체에 의해 생성되는 회전운동을 통해 운동에너지를 발생하도록 하는 구성부이다.
As shown in the figure, the first guide vane 150 is installed in the first housing 111 into which the fluid flows, and the first guide vane 150 flows into the first housing 111. The fluid serves to smoothly flow into the first propeller 130. Meanwhile, a first propeller 130 is installed at a rear surface of the first guide vane 150, and the first propeller 130 is rotated by a fluid flowing through the first guide vane 150. It is a component that generates kinetic energy through exercise.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치(100)는 상기 제1 프로펠러(130)의 후면에 추가로 제2 가이드베인(160) 및 제2 프로펠러(140)를 설치하도록 하고 있다. 즉, 상기 제1 프로펠러(130)를 통해 흘러나가는 유체는 다시 제2 가이드베인(160)을 통해 유체의 흐름이 와류가 발생하는 것 없이 제2 프로펠러(140)로 유입될 수 있도록 한다. 이를 통해, 상기 제2 프로펠러(140) 역시, 회전운동을 통해 전기에너지를 생성할 수 있도록 한다.
On the other hand, the hydrophobic power generation device 100 according to an embodiment of the present invention is to install a second guide vane 160 and the second propeller 140 in the rear of the first propeller (130). That is, the fluid flowing through the first propeller 130 allows the flow of the fluid through the second guide vane 160 to be introduced into the second propeller 140 without vortices occurring. Through this, the second propeller 140 also allows to generate electrical energy through the rotational movement.

한편, 상기 제1 프로펠러(130)와 제2 프로펠러(140)는 연결축(180)에 의해 서로 연결되어 있어서, 상기 제1 프로펠러(130) 또는 제2 프로펠러(140)의 회전운동의 합산에 의해 전기에너지를 발생시킬 수 있다는 점에서, 보다 효율적으로 전기에너지를 발생시키는 것이 가능하다. 또한, 상기 제2 프로펠러(140)의 후면에는 제3 가이드베인(170)을 추가로 설치하도록 하는 것에 의해, 상기 제2 프로펠러(140)를 통해 흘러나온 유체가 와류 등을 생성하지 않고 외부로 배출되도록 하는 것에 의해, 보다 효율적인 발전이 이루어질 수 있도록 한다.
On the other hand, the first propeller 130 and the second propeller 140 is connected to each other by the connecting shaft 180, by the sum of the rotational motion of the first propeller 130 or the second propeller 140 Since electric energy can be generated, it is possible to generate electric energy more efficiently. In addition, by additionally installing a third guide vane 170 on the rear surface of the second propeller 140, the fluid flowing through the second propeller 140 is discharged to the outside without generating a vortex, etc. By doing so, more efficient power generation can be achieved.

한편, 상기 제2 가이드베인(160), 제2 프로펠러(140) 및 제3 가이드베인(170)은 제2 하우징(112) 내부에 설치되어 있다. 즉, 제1 프로펠러(130)는 상기 제1 하우징(111)과 제2 하우징(112) 사이에 별도로 형성되어 있다. 이는, 상기 제1 프로펠러(130)의 날개의 단부를 서로 연결하도록 하여 회전면을 형성하고, 상기 회전면의 외주면에 연결부에 해당하는 벨트가이드부(131)를 형성하도록 하고, 상기 발전기(120)의 축(121)과 상기 벨트가이드부(131)를 연결부재인 벨트로 연결하도록 하는 것에 의해, 상기 제1 프로펠러(130)와 제2 프로펠러(140)의 회전운동에 의해 발생하는 운동에너지를 상기 제1 프로펠러(130)의 회전면의 외주면에 형성되어 있는 벨트가이드부(131)와 벨트(123)를 사용하여 발전기(120)에 전달하도록 하는 것에 의해, 전기에너지를 생성하도록 하는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 축(121)의 단부에는 상기 벨트(123)를 연결하는 벨트연결부(122)가 설치될 수 있다. 또한, 상기 발전기(120)는 발전기받침부(124) 등을 사용하여, 하우징(110) 외부에 설치되는 것이 가능하다.
The second guide vane 160, the second propeller 140, and the third guide vane 170 are installed in the second housing 112. That is, the first propeller 130 is separately formed between the first housing 111 and the second housing 112. This forms a rotation surface by connecting the ends of the blades of the first propeller 130 to each other, and to form a belt guide portion 131 corresponding to the connection portion on the outer circumferential surface of the rotation surface, the shaft of the generator 120 By connecting the belt guide unit 131 and the belt guide unit 131 with a belt as a connecting member, the kinetic energy generated by the rotational motion of the first propeller 130 and the second propeller 140 may be obtained. By using the belt guide 131 and the belt 123 formed on the outer circumferential surface of the rotating surface of the propeller 130 to be transmitted to the generator 120, it is characterized in that to generate electrical energy. Meanwhile, a belt connection part 122 connecting the belt 123 may be installed at an end of the shaft 121. In addition, the generator 120 may be installed outside the housing 110 using the generator support 124 or the like.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치(100)는 2 개의 프로펠러(130, 140)와 3 개의 가이드베인(150, 160, 170)을 사용하여, 하우징(110) 내부에서의 유체의 흐름을 원활하게 형성하도록 하는 것에 의해, 저낙차에 있어서도 효율적인 발전을 행할 수 있도록 한 기술을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 소수력 발전장치(100)는 상술한 바와 같이, 하우징(110) 외부에 발전기(120)를 설치하도록 하고, 상기 발전기(120)와 프로펠러(130)를 연결하는 연결부에 해당하는 구성을 상기 제1 프로펠러(130)의 외주면에 벨트가이드부(131)를 형성하도록 하는 것에 의해, 상기 하우징(110) 내부에 형성되는 유체의 흐름에 어떠한 방해를 행하는 구성을 설치하지 않도록 하는 것에 의해, 유동에너지 손실을 최소화할 수 있도록 한다는 점에, 그 기술적 특징이 있다고 할 것이다. 한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 벨트가이드부(131)를 제1 프로펠러(130)의 외주면에 형성하도록 하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 제2 프로펠러(140)의 외주면에 또는 2 개의 프로펠러(130, 140) 모두에 설치하는 것도 가능하다. 또한, 본 발명에 개시되어 있는 바와 같이, 프로펠러(130, 140)의 외주면에 형성되는 가이드부(131)는 플라이 휠 역할을 수행할 수 있어, 유동장 내에 수격현상이 발생하거나 또는 불안정한 유동이 발생하는 경우, 상기 프로펠러(130, 140)의 안정된 회전운동을 할 수 있도록 하는 기능도 갖는다.
That is, the hydrophobic power generation apparatus 100 according to an embodiment of the present invention uses two propellers 130 and 140 and three guide vanes 150, 160, and 170 to control the fluid inside the housing 110. The present invention is characterized by a technology that enables efficient power generation by forming a flow smoothly, even in a low drop. In addition, the hydrophobic power generation device 100 according to an embodiment of the present invention, as described above, to install the generator 120 on the outside of the housing 110, and to connect the generator 120 and the propeller 130 By forming the belt guide portion 131 on the outer circumferential surface of the first propeller 130 corresponding to the connection portion, there is no configuration to interfere with the flow of the fluid formed in the housing 110 It is said that the technical characteristics are that it makes it possible to minimize the loss of the flow energy. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the belt guide part 131 is formed on the outer circumferential surface of the first propeller 130, but the present invention is not limited thereto, and the belt guide part 131 may be formed on the outer circumferential surface of the second propeller 140 or two propellers. It is also possible to install in both (130, 140). In addition, as disclosed in the present invention, the guide portion 131 formed on the outer circumferential surfaces of the propellers 130 and 140 may function as a fly wheel, which may cause water hammer or unstable flow in the flow field. In this case, it also has a function to enable a stable rotation of the propeller (130, 140).

도 4 및 도 5에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있는 바, 도면을 참고하여 본 발명의 다른 실시예를 설명하도록 한다. 한편, 상기 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 실시예와 동일한 구성부는 동일한 기능을 수행한다는 점에서, 그에 대한 설명은 생략하기로 하고, 차이가 있는 구성부분을 중심으로 설명하도록 한다.
4 and 5 show another embodiment of the present invention, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. On the other hand, the same components as the embodiment shown in Figures 1 to 3 perform the same function, the description thereof will be omitted, and will be described with respect to the components having a difference.

도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 소수력 발전장치(200)는 2 개의 프로펠러(230, 240)와 3 개의 가이드베인(250, 260, 270)을 갖도록 구성되는 점은 위에서 이미 설명한 실시예와 동일하다는 점에서, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다. 한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 소수력 발전장치(200)는 상기 제1 프로펠러(230)와 발전기(220)를 연결하는 연결부에 해당하는 구성을 기어로 행하도록 구성한 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 본 발명의 소수력 발전장치(200)의 제1 프로펠러(230)의 외주면은 기어부(231)로 구성하도록 하고, 상기 발전기(220)의 축(221)의 단부는 연결부재인 제1 기어(222)를 형성하여 서로 연결되도록 설계하는 것이 가능하다.
As shown in the drawings, the hydrophobic power generation apparatus 200 according to another embodiment of the present invention is configured to have two propellers 230, 240 and three guide vanes 250, 260, 270 from above. Since it is the same as the embodiment already described, a description thereof will be omitted. On the other hand, the hydrophobic power generation apparatus 200 according to another embodiment of the present invention is characterized in that the configuration corresponding to the connection portion for connecting the first propeller 230 and the generator 220 by a gear. To this end, the outer circumferential surface of the first propeller 230 of the hydrophobic power generator 200 of the present invention is configured by the gear unit 231, the end of the shaft 221 of the generator 220 is the first connecting member It is possible to design gears 222 to be connected to one another.

따라서, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 소수력 발전장치(200)는 하우징(210) 내부의 유체의 흐름에 전혀 영향을 주는 구성부가 존재하지 않음으로써, 보다 효율적인 발전을 행하는 것이 가능하며, 저낙차의 경우에 있어서도 효율적인 발전을 행할 수 있다는 기술적 장점이 있다. 또한, 상기 발전기(220)와 상기 제1 프로펠러(230)와 발전기(220)를 연결하는 연결구성이 상기 하우징(210) 외부에 설치된다는 점에서, 기존의 소수력 발전장치에서 문제가 되었던 수밀문제를 해결할 수 있도록 하였다. 한편, 본 발명의 상기 실시예에서는 단지 제1 프로펠러(230)의 외주면에 형성되는 기어부(231)와 발전기(220)의 축(221)의 단부에 형성되는 제1 기어(222) 만을 개시하고 있으나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 한정되는 것은 아니고, 보다 다수의 기어 등이 추가로 구성되는 것도 가능하다.
Therefore, the hydrophobic power generator 200 having the above-described configuration does not have a component that affects the flow of the fluid inside the housing 210 at all, so that it is possible to perform more efficient power generation, and in the case of low dropping In addition, there is a technical advantage that the efficient development can be performed. In addition, the connection configuration for connecting the generator 220, the first propeller 230 and the generator 220 is installed outside the housing 210, the watertight problem that has been a problem in the existing hydropower generator I solved it. Meanwhile, in the above embodiment of the present invention, only the gear part 231 formed on the outer circumferential surface of the first propeller 230 and the first gear 222 formed at the end of the shaft 221 of the generator 220 are disclosed. However, the technical features of the present invention are not limited thereto, and a plurality of gears and the like may be further configured.

한편, 도 6에는 본 발명의 실시예들에 따른 소수력 발전장치(100, 200)의 내부의 유체의 흐름을 도시하고 있는 바, 상기 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 소수력 발전장치(100, 200)는 2 개의 프로펠러(130, 140, 230, 240) 및 3 개의 가이드베인(150, 160, 170, 250, 260, 270)을 서로 중첩되게 형성하도록 하는 것에 의해, 유체의 흐름을 원활하게 하도록 함으로써, 보다 효율적인 발전을 행하는 것이 가능하다. 또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 경우 프로펠러(130, 140, 230, 240)의 외주면에 형성되는 가이드부(131, 231)는 플라이 휠 역할을 수행할 수 있어, 유동장 내에 수격현상이 발생하거나 또는 불안정한 유동이 발생하는 경우, 상기 프로펠러(130, 140, 230, 240)의 안정된 회전운동을 할 수 있도록 하는 기능도 갖는다.
On the other hand, Figure 6 shows the flow of the fluid inside the hydrophobic power generating apparatus (100, 200) according to embodiments of the present invention, as shown in the figure, the hydrophobic power generating apparatus according to the present invention ( 100 and 200 are formed so that the two propellers (130, 140, 230, 240) and three guide vanes (150, 160, 170, 250, 260, 270) overlap each other, thereby smoothing the flow of the fluid By making it possible, more efficient power generation is possible. In addition, as described above, in the present invention, the guide parts 131 and 231 formed on the outer circumferential surfaces of the propellers 130, 140, 230, and 240 may function as fly wheels, such that water hammer occurs in the flow field. Alternatively, when unstable flow occurs, the propellers 130, 140, 230, and 240 also have a function to enable stable rotational motion.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100, 200 : 소수력 발전장치 110, 210 : 하우징
120, 220 : 발전기 130, 230 : 제1 프로펠러
140, 240 : 제2 프로펠러 150, 250 : 제1 가이드베인
160, 260 : 제2 가이드베인 170, 270 : 제3 가이드베인100, 200: hydropower unit 110, 210: housing
120, 220: generator 130, 230: first propeller
140, 240: second propeller 150, 250: first guide vane
160, 260: second guide vane 170, 270: third guide vane

Claims (8)

유체의 흐름을 원활하게 제1 프로펠러(130, 230)에 유도하도록 제1 하우징(111, 211) 내부에 설치되는 제1 가이드베인(150, 250);
상기 제1 가이드베인(150, 250)을 따라 유입되는 유체에 의해 회전하도록 설치되며, 상기 제1 하우징(111, 211)과는 별도로 설치되는 제1 프로펠러(130, 230); 및
상기 제1 프로펠러(130, 230)에 의한 운동에너지를 전기에너지로 변환하도록 하며, 상기 제1 하우징(111, 211)의 외부에 배치되는 발전기(120, 220);를 포함하되,
상기 제1 프로펠러(130, 230)의 각 날개의 단부를 서로 연결하여 회전면을 형성하고, 상기 회전면의 외주면에 상기 발전기(120, 220)의 축(121, 221)과 연결부재에 의해 직접적으로 연결하도록 하는 연결부가 형성되는 소수력 발전장치.
First guide vanes 150 and 250 installed inside the first housings 111 and 211 to smoothly guide the flow of the fluid to the first propellers 130 and 230;
First propellers 130 and 230 installed to rotate by the fluid flowing along the first guide vanes 150 and 250, and separately installed from the first housings 111 and 211; And
It includes; generators 120, 220 to convert the kinetic energy by the first propeller (130, 230) into electrical energy, disposed outside the first housing (111, 211);
End surfaces of the blades of the first propellers 130 and 230 are connected to each other to form a rotating surface, and are directly connected to the outer circumferential surface of the rotating surface by shafts 121 and 221 of the generators 120 and 220 and a connecting member. Hydrophobic power generation device is formed to make a connection.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 프로펠러(130)의 각 날개를 연결하는 외주면에 형성되는 연결부는 상기 발전기(120)의 축(121)과 벨트(123)를 통해 연결할 수 있는 벨트가이드부(131)인 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method according to claim 1,
The connecting portion formed on the outer circumferential surface connecting the respective blades of the first propeller 130 is characterized in that the belt guide portion 131 that can be connected through the shaft 121 and the belt 123 of the generator 120 Hydropower generator.
청구항 2에 있어서,
상기 발전기(120)의 축(121)의 단부에는 상기 벨트(123)와 연결되는 벨트연결부(122)가 설치되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method according to claim 2,
Hydrophobic power generation apparatus, characterized in that the belt connection portion 122 is connected to the end of the shaft 121 of the generator 120 is connected to the belt (123).
청구항 1에 있어서,
상기 제1 프로펠러(230)의 각 날개를 연결하는 외주면에 형성되는 연결부는 상기 발전기(220)의 축(221)의 단부에 설치되는 제1 기어(222)와 연결되는 기어부(231)인 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method according to claim 1,
The connecting portion formed on the outer circumferential surface connecting the respective blades of the first propeller 230 is that the gear portion 231 is connected to the first gear 222 installed at the end of the shaft 221 of the generator 220 Small hydro power generator characterized in that.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 프로펠러(130, 230)를 통해 흘러나온 유체의 흐름을 원활히 배출하도록, 상기 제1 프로펠러(130, 230) 후면에 제2 가이드베인(160, 260)이 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method according to claim 1,
A second guide vane (160, 260) is further installed on the rear surface of the first propeller (130, 230) to smoothly discharge the flow of fluid flowing through the first propeller (130, 230) Hydropower generator.
청구항 5에 있어서,
상기 제2 가이드베인(160, 260)은 상기 제1 프로펠러(130, 230)와는 다른 제2 하우징(112, 212) 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method according to claim 5,
The second guide vane (160, 260) is a hydrophobic power generation device, characterized in that installed in the second housing (112, 212) different from the first propeller (130, 230).
청구항 6에 있어서,
상기 제2 가이드베인(160, 260)을 따라 유입되는 유체에 의해 회전하도록 설치되며, 제1 프로펠러(130, 230)와 연결축(180, 280)에 의해 서로 연결되어 있는 제2 프로펠러(140, 240)가 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method of claim 6,
A second propeller 140 installed to rotate by the fluid flowing along the second guide vanes 160 and 260 and connected to each other by the first propellers 130 and 230 and the connecting shafts 180 and 280. Small power generation unit, characterized in that 240) is additionally installed.
청구항 7에 있어서,
상기 제2 프로펠러(140, 240)를 통해 흘러나온 유체의 흐름을 원활히 배출하도록, 상기 제2 프로펠러(240, 240) 후면에 제3 가이드베인(170, 270)이 추가로 설치되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
The method of claim 7,
A third guide vane (170, 270) is further provided on the rear surface of the second propeller (240, 240) so as to smoothly discharge the flow of the fluid flowing through the second propeller (140, 240) Hydropower generator.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019190051A1 (en) 2018-03-26 2019-10-03 배명순 Hydroelectric power generation device
KR20230016506A (en) 2021-07-26 2023-02-02 배명순 Generation apparatus using water power
KR102637470B1 (en) 2022-11-16 2024-02-19 주식회사 하백 Impeller system for prefabricated small hydro power generation that can change the angle of the guide vane and vane of the water wheel system according to the flow rate and head of the farm discharge water
KR102637477B1 (en) 2023-08-21 2024-02-19 주식회사 하백 Small hydro power generation system in response to changes in farm discharge water flow rate

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006189014A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd Hydraulic power unit
KR20120055904A (en) * 2010-11-24 2012-06-01 한국원자력연구원 Hybrid type micro small hydroelectric power generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006189014A (en) * 2005-01-07 2006-07-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd Hydraulic power unit
KR20120055904A (en) * 2010-11-24 2012-06-01 한국원자력연구원 Hybrid type micro small hydroelectric power generator

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019190051A1 (en) 2018-03-26 2019-10-03 배명순 Hydroelectric power generation device
KR20190112606A (en) 2018-03-26 2019-10-07 배명순 Generation apparatus using water power
RU2753106C1 (en) * 2018-03-26 2021-08-11 Мён Сун ПЭ Hydroelectric power generator
US11668273B2 (en) 2018-03-26 2023-06-06 Myung soon Bae Hydroelectric power generation device
KR20230016506A (en) 2021-07-26 2023-02-02 배명순 Generation apparatus using water power
KR102637470B1 (en) 2022-11-16 2024-02-19 주식회사 하백 Impeller system for prefabricated small hydro power generation that can change the angle of the guide vane and vane of the water wheel system according to the flow rate and head of the farm discharge water
KR102637477B1 (en) 2023-08-21 2024-02-19 주식회사 하백 Small hydro power generation system in response to changes in farm discharge water flow rate

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