KR101384806B1 - Hydrogen or oxygen generation apparatus having generator useing wind power and water power - Google Patents

Hydrogen or oxygen generation apparatus having generator useing wind power and water power Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a hydrogen or oxygen generator using a generator of both wind power and water power comprising: a disc body; a supporting shaft on the center of the surface of the disc body; a wind power generating unit rotatably connected to the supporting shaft on the upper part of the supporting shaft and having a rotor rotated by wind; a water power generating unit rotatably connected to the supporting shaft on the lower part of the supporting shaft, having an impeller rotated by water, and independently rotating from the wind power generating unit; a power supply unit storing and supplying electricity generated from the wind power generating unit and the water power generating unit; a rudder on the lower part of the disc body; an electrolysis unit formed at a predetermined position in the rudder and receiving electricity from the power supply unit to electrolyze water; and a collecting unit collecting hydrogen or oxygen electrolyzed from the electrolysis unit. Since the present invention can generate hydrogen gas and oxygen gas by using electricity generated by wind and water without extra power supply unit, the cost of producing hydrogen gas and oxygen gas remarkably decreases and the hydrogen or oxygen generator using a generator of both wind power has various functions such as environment improvement or generation of hydrogen gas and oxygen gas besides generation function.

Description

풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치 {HYDROGEN OR OXYGEN GENERATION APPARATUS HAVING GENERATOR USEING WIND POWER AND WATER POWER}Hydrogen or Oxygen generator using wind power and hydro power generation unit {HYDROGEN OR OXYGEN GENERATION APPARATUS HAVING GENERATOR USEING WIND POWER AND WATER POWER}

본 발명은 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 별도의 전원공급수단을 구비하지 않고도 풍력과 수력을 통해 생산된 전기를 이용하여 수소기체와 산소기체를 생산함으로써 수소기체와 산소기체의 생산에 소요되는 생산비용을 절감하고 발전장치가 발전기능 이외에 다양한 기능을 갖도록 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen or oxygen generating device using a wind power and a hydro power generating device, and more specifically, to a hydrogen gas and an oxygen gas using electricity produced through wind and hydro without having a separate power supply means. The present invention relates to a hydrogen or oxygen generator using wind and hydraulic power generation apparatuses that reduce production costs for the production of hydrogen gas and oxygen gas and allow the generator to have various functions in addition to the power generation function.

일반적으로 첨단산업의 발전으로 원자력발전, 댐을 이용한 수력발전, 그리고 화력발전 등 다양한 종류의 발전과, 이동하기 간편하고 들고다닐 수 있는 무게가 큰 발전기 등을 개발하여 사용하여 오고 있는 실정이다.In general, due to the development of high-tech industries, various types of power generation, such as nuclear power generation, hydroelectric power generation using dams, and thermal power generation, and generators that are easy to move and carry a large weight have been used.

특히 산간 오지나 섬 등에서는 전기를 얻기 위해 가스 또는 디젤을 이용하여 발전하는 발전기를 사용하여 전기를 발전시킨다.Especially in mountainous backcountry or islands, electricity is generated using generators that generate electricity using gas or diesel to obtain electricity.

하지만 상기와 같은 방법에 의하면 많은 전기를 얻기 위해서는 발전기의 용량이 커야 하고 이를 가동하기 위해서는 원료가 많이 소모되어 전기를 생산하기 위한 생산비용이 크게 증가하는 문제점이 있었다.However, according to the method as described above, in order to obtain a lot of electricity, the capacity of the generator has to be large, and in order to operate it, there is a problem in that a lot of raw materials are consumed and the production cost for producing electricity is greatly increased.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 공개특허 10-2007-0119311호에는 본체에 설치된 부력부재의 사이에 발전터빈을 다수개 설치한 발전기에 있어서, 상기 본체에 설치된 부력부재의 사이에 발전터빈을 다수개 설치하고 상기 발전터빈을 축설한 수평회전축의 외부에는 부력통을 설치하여, 수평회전축을 보호하도록 구성하고. 상기 각 부력부재의 상단에는 프로펠러를 구성한 풍력부재를 설치 구성하되 상기 풍력부재에 축착된 수직회전축의 하단에는 베벨기어를 설치하고 수평회전축에는 일방향 래칫베어링을 설치한 헬리컬기어를 설치하여 축이음으로 구성하였으며 상기 본체의 상면에 설치된 발전장치는, 양측에 베어링에 의해 축설된 발전기 회전축에 순차적으로 미끄럼 회전 가능한 보빈의 일측에 체인기어를 관통되게 설치하고, 수평회전축의 일측에 체인큰기어를 축설하고 상기 체인큰기어에 체인으로 연결되는 일방향 래칫베어링을 설치한 래칫체인기어, 그리고 키를 내설한 클러치를 순차적으로 설치하고, 상기 부력부재 내측에 설치된 수평회전의 일측에 축설된 체인큰기어에 연설된 체인과 연설된 체인기어와, 일측에는 평기어를 회전축에 축설하였고, 상기 회전축에 축설된 평기어는 일측에 축설된 일방향성 래칫베어링을 내설한 평기어에 치합되게 구성하며, 상기 평기어의 일측에는 키를 내설한 클러치를 순차적으로 설치하였으며, 상기 회전축에 축설된 평기어의 타측에는 체인기어를 축설하고, 상기 체인기어는 보빈의 일측에 고정설치된 체인기어와 체인으로 연설하여 구성하였고 각 클러치는 스프링의 탄성에 의해 작동하고 상기 클러치는 핸들(310)에 의해 유동할 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 부력부재를 이용한 수력 또는 풍력발전장치가 기재되어 있다.In order to solve the above problems, in Korean Patent Publication No. 10-2007-0119311, in which a plurality of power generation turbines are installed between buoyancy members installed in a main body, a plurality of power generation turbines are provided between buoyancy members installed in the main body. And a buoyancy tube is installed outside the horizontal rotating shaft in which the power turbine is installed, to protect the horizontal rotating shaft. On the upper end of each buoyancy member, a wind turbine member comprising a propeller is installed, but a bevel gear is installed at a lower end of the vertical rotary shaft, and a helical gear is installed on a horizontal rotary shaft. The power generation unit installed on the upper surface of the main body, the chain gear through one side of the bobbin that can be slidably rotated sequentially on the generator rotating shaft arranged by the bearing on both sides, and installed the chain big gear on one side of the horizontal rotating shaft A chain ratchet chain gear provided with a one-way ratchet bearing connected to the chain big gear by a chain, and a clutch with a key installed in this order are sequentially installed, and the chain spoken to the chain big gear built on one side of the horizontal rotation installed inside the buoyancy member. Chain gears, which were overspeaked, and spur gears on one side were installed on the rotating shaft, and the rotation The spur gears installed on the shaft are configured to mate with the spur gears with one-way ratchet bearings installed on one side, and one side of the spur gear is provided with a clutch with a key installed thereon, and the spur gears installed on the rotating shaft. Chain gear is installed on the other side of the chain gear, and the chain gear is composed of a chain gear fixed to one side of the bobbin and a chain. The clutch is operated by the elasticity of the spring and the clutch can flow by the handle 310. Hydro or wind power generator using a buoyancy member characterized in that it is configured to be described.

하지만 상기와 같은 기술은 풍력과 수력을 동시에 이용하여 큰 비용을 들이지 않고도 전기를 보다 편리하게 생산해 낼 수 있지만 생산된 전기를 별도로 이용할 수 있는 구성이 기재되어 있지 않아 발전장치의 기능이 매우 제한적이게 되는 문제점이 있었다.However, the above-described technology can produce electricity more conveniently without using a large cost by using wind and hydropower simultaneously, but since the configuration of using the produced electricity is not described, the function of the generator is very limited. There was a problem.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 별도의 전원공급수단을 구비하지 않고도 풍력과 수력을 통해 생산된 전기를 이용하여 수소기체와 산소기체를 생산함으로써 수소기체와 산소기체의 생산에 소요되는 생산비용을 절감하고 발전장치가 발전기능이외에 다양한 기능을 갖도록 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, by producing a hydrogen gas and oxygen gas using electricity produced through wind and hydraulic power without having a separate power supply means of the hydrogen gas and oxygen gas It is an object of the present invention to provide a hydrogen or oxygen generator using wind and hydro power generation apparatuses to reduce the production cost required for production and to allow the power generation apparatus to have various functions in addition to the power generation function.

전술한 본 발명의 목적은, 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치에 있어서, 원판형의 몸체; 상기 몸체의 상부면 중앙에 형성되는 지지축; 상기 지지축의 상부에 상기 지지축에 회전가능하게 연결되며, 풍력에 의해 회전하는 회전날개가 형성된 풍력발전부; 상기 풍력발전부의 하측으로 상기 지지축에 회전가능하게 연결되고, 수력에 의해 회전하는 임펠러가 형성되며, 상기 풍력발전부와 독립적으로 회전하는 수력발전부; 상기 풍력발전부 및 수력발전부에서 발생한 전기를 저장하고 공급하는 전원부; 상기 몸체의 하부면에 형성되는 방향키; 상기 방향키 소정위치에 형성되며, 상기 전원부에서 전기를 공급받아 물을 전기분해하되, 전면에 형성되어 전원부로부터 전원을 인가받아 유입된 유수로부터 수소를 발생시키는 (-)전극의 제1 메쉬망과, 배면에 형성되어 전원부로부터 전원을 인가받아 유입된 유수로부터 산소를 발생시키는 (+) 전극의 제2 메쉬망 및 상기 제1 메쉬망과 제2 메쉬망 사이에 장착되는 양이온 및 음이온 교환수지로 구성된 전기분해부; 및 상기 전기분해부에 분해된 수소 또는 산소를 포집하기 위한 포집부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치를 제공함으로써 달성된다.
또한 상기 방향키는, 몸체의 하부면에 유선형상 또는 다각형의 판상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제1 메쉬망과 제2 메쉬망은 금, 은, 백금, 철, 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 그래파이트 중 어느하나로 이루어지거나 금, 은, 백금, 철, 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 그래파이트 중 어느하나의 표면에 백금을 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 상기 포집부는, 상기 제1 메쉬망 및 상기 음이온 교환수지의 상부 측에 위치하여, 상기 제1 메쉬망으로부터 발생되는 수소를 포집하는 수소포집함과, 상기 수소포집함의 상부면에 형성되어 포집된 수소를 이송하기 위한 수소이송용 탭으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 수소이송용 탭에 연결되는 수소분기관과, 상기 수소분기관이 연결되는 수소메인관으로 구성되는 수소이송관이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 포집부는, 상기 제2 메쉬망 및 상기 양이온 교환수지의 상부 측에 위치하여, 상기 제2 메쉬망으로부터 발생되는 산소를 포집하는 산소포집함과, 상기 산소포집함의 상부면에 형성되어 포집된 산소를 이송하기 위한 산소이송용 탭으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 수소 또는 산소 발생장치는 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 한다.An object of the present invention described above, in the hydrogen or oxygen generating apparatus using a wind power and a combined power generation device, the disk-shaped body; A support shaft formed at the center of the upper surface of the body; A wind power generation unit rotatably connected to the support shaft at an upper portion of the support shaft, and having a rotary blade rotating by wind power; A hydroelectric generator rotatably connected to the support shaft at a lower side of the wind power generator, and formed by an impeller rotating by hydraulic power, and rotating independently of the wind power generator; A power supply unit for storing and supplying electricity generated from the wind power generator and the hydro power generator; Direction keys formed on the lower surface of the body; A first mesh network of a (-) electrode formed at a predetermined position of the direction key and receiving electricity from the power supply unit to electrolyze water, which is formed on the front surface to generate hydrogen from flowing water by receiving power from the power supply unit; Electricity consisting of a second mesh network of the (+) electrode formed on the rear side and receiving the power from the power supply unit to generate oxygen from the flowed inflow, and a cation and anion exchange resin mounted between the first mesh network and the second mesh network Decomposition unit; And a collecting unit for collecting the hydrogen or oxygen decomposed in the electrolysis unit.
In addition, the direction key, characterized in that formed on the lower surface of the body in a streamlined or polygonal plate shape.
In addition, the first mesh network and the second mesh network is made of any one of gold, silver, platinum, iron, titanium, copper, aluminum or graphite, or any one of gold, silver, platinum, iron, titanium, copper, aluminum or graphite. It characterized by consisting of platinum coated on the surface.
In addition, the collecting unit is located on the upper side of the first mesh network and the anion exchange resin, the hydrogen collecting box for collecting hydrogen generated from the first mesh network, and formed on the upper surface of the hydrogen collecting box is collected It is characterized by consisting of a tab for hydrogen transfer for transferring hydrogen.
In addition, the hydrogen transfer pipe is connected to the hydrogen transfer tap, and the hydrogen transfer pipe consisting of a hydrogen main pipe is connected to the hydrogen distribution pipe is characterized in that it further comprises.
In addition, the collecting unit is located on the upper side of the second mesh net and the cation exchange resin, the oxygen trap for collecting oxygen generated from the second mesh net, and formed on the upper surface of the oxygen trap is collected It is characterized by consisting of a tab for oxygen transfer for transferring oxygen.
In addition, the hydrogen or oxygen generating device is characterized in that one or more installed.

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본 발명에 따른 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치는, 별도의 전원공급수단을 구비하지 않고도 풍력과 수력을 통해 생산된 전기를 이용하여 수소기체와 산소기체를 생산함으로써 수소기체와 산소기체의 생산에 소요되는 생산비용을 대폭적으로 절감하는 효과가 있고, 수중에 산소를 공급함으로써 수중의 용존산소량을 늘려 수중의 유해물질을 미생물이 쉽게 분해할 수 있는 환경을 조성할 수 있어 환경보호에도 도움이 되는 효과를 가진다.Hydrogen or oxygen generator using wind and hydro power generation apparatus according to the present invention, by producing a hydrogen gas and oxygen gas using electricity produced through wind and hydropower without having a separate power supply means and a hydrogen gas and It has the effect of greatly reducing the production cost for the production of oxygen gas, and by supplying oxygen to the water, it can increase the dissolved oxygen in the water and create an environment where microorganisms can easily decompose harmful substances in the water. It also has a helpful effect.

도 1은 본 발명에 따른 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치를 나타내는 외관 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치가 수면위에서 다수개가 일렬로 연결된 상태를 나타내는 정면도.
도 3은 도 1의 A-A'선을 따르는 단면도.
도 4는 도 3의 B부분에 대한 확대 단면도.
도 5는 제1메쉬망을 통해 발생된 수소기체가 수소포집함에 유입되는 상태를 나타내는 도 1의 A-A'선을 따르는 단면도.
도 6은 제2메쉬망을 통해 발생된 산소기체가 산소포집함에 유입되는 상태를 나타내는 도 1의 A-A'선을 따르는 단면도.1 is an external perspective view showing a hydrogen or oxygen generating device using a wind power and a hydro power generator according to the present invention.
Figure 2 is a front view showing a state in which a plurality of hydrogen or oxygen generators using the combined use of wind power and hydroelectric power generation apparatus according to the present invention in a row on the water surface.
3 is a sectional view taken along the line A-A 'in Fig. 1;
4 is an enlarged cross-sectional view of the portion B of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1 illustrating a state in which hydrogen gas generated through a first mesh network flows into a hydrogen collecting box; FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1 showing a state in which oxygen gas generated through a second mesh network flows into an oxygen collecting box; FIG.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the hydrogen or oxygen generating apparatus using a wind power and a combined hydroelectric generator according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치를 나타내는 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치가 수면위에서 다수개가 일렬로 연결된 상태를 나타내는 정면도이며, 도 3은 도 1의 A-A'선을 따르는 단면도이고, 도 4는 도 3의 B부분에 대한 확대 단면도이며, 도 5는 제1메쉬망을 통해 발생된 수소기체가 수소포집함에 유입되는 상태를 나타내는 도 1의 A-A'선을 따르는 단면도이고, 도 6은 제2메쉬망을 통해 발생된 산소기체가 산소포집함에 유입되는 상태를 나타내는 도 1의 A-A'선을 따르는 단면도이다.1 is an external perspective view showing a hydrogen or oxygen generating apparatus using a wind and a hydro power generating apparatus according to the present invention, Figure 2 is a hydrogen or oxygen generating apparatus using a wind and hydro power generating apparatus according to the present invention a plurality of on the water surface 3 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1, FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of part B of FIG. 3, and FIG. 5 is generated through the first mesh network. 1 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of FIG. 1 showing a state in which the hydrogen gas flows into the hydrogen collecting box, and FIG. 6 is a view showing a state in which oxygen gas generated through the second mesh network flows into the oxygen collecting box. It is sectional drawing along the line A-A '.

도 1 및 도 3에 나타난 바와 같이, 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치는, 원판형의 몸체(400), 지지축(300), 풍력발전부(100), 수력발전부(200), 전원부(500), 방향키(600), 포집부(800)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the hydrogen or oxygen generating device using the wind power and the hydro power generating device includes a disc-shaped body 400, a support shaft 300, a wind power generation unit 100, and a hydro power generation unit ( 200), the power supply unit 500, the direction key 600, and the collecting unit 800.

상기 몸체(400)는 상기 수소발생장치의 하부에 형성되고 원판형을 띄도록 형성된다.The body 400 is formed in the lower portion of the hydrogen generating device and is formed to have a disc shape.

상기 지지축(300)은 상기 몸체(400)의 상부면 중앙에 형성되고, 상기 풍력발전부(100)와 상기 수력발전부(200)를 관통하도록 위치한다.The support shaft 300 is formed in the center of the upper surface of the body 400, and positioned to penetrate the wind power generator 100 and the hydro power generator 200.

상기 풍력발전부(100)는 내부에 밀폐공간이 형성된 풍력발전부몸체(130)와 상기 풍력발전부몸체(130)의 외주면에 형성된 회전날개(110)로 구성된다. The wind power generator 100 includes a wind turbine body 130 having a sealed space therein and a rotary blade 110 formed on an outer circumferential surface of the wind turbine body 130.

상기 풍력발전부몸체(130)는 상부와 하부가 상기 지지축(300)과 제1연결수단(133)과 제2연결수단(135)을 통해 연결되며, 이때 상기 풍력발전부몸체(130)가 상기 지지축(300)과 독립적으로 회전되도록 상기 제1연결수단(133)과 상기 제2연결수단(135)은 베어링을 사용한다. The wind turbine body 130 has an upper portion and a lower portion connected via the support shaft 300, the first connecting means 133, and the second connecting means 135, wherein the wind turbine body 130 is The first connecting means 133 and the second connecting means 135 uses a bearing to rotate independently of the support shaft 300.

또한 상기 제1연결수단(133)의 상측과 상기 제2연결수단(135)의 하측에 상기 풍력발전부(100)의 내부공간으로 외부의 유체가 유입되지 못하도록 하기 위해 패킹(131,231)처리를 한다.In addition, the packing 131 and 231 are treated to prevent the external fluid from flowing into the inner space of the wind power generator 100 on the upper side of the first connecting means 133 and the lower side of the second connecting means 135. .

이에 더하여, 상기 풍력발전부(100)의 내부에는 상기 지지축(300)의 외측면에 형성되고 코일이 권취되어 있는 고정자(121)와 상기 풍력발전부(100)의 내측면에 연결부재(123)를 통해 연결된 자성을 띤 회전자(125)로 이루어진 제1발전부(120)가 형성된다.In addition, the inside of the wind power generator 100 is formed on the outer surface of the support shaft 300, the coil is wound around the stator 121 and the connection member 123 to the inner surface of the wind power generator 100 The first power generation unit 120 is formed of a magnetic rotor 125 connected through the ().

이에 따라, 상기 풍력발전부몸체(130)의 상부와 하부가 상기 지지축(300)과 베어링으로 연결된 상태에서 풍력에 의한 회전날개(110)의 회전에 따라 회전하게 되면 상기 풍력발전부몸체(130)는 상기 지지축(300)과 상기 베어링에 의해 독립하여 회전하게 되고, 이때 상기 풍력발전부몸체(130)의 내측면에 연결부재(123)를 통해 연결된 상기 회전자(125)가 동시에 회전함과 더불어 상기 회전자(125)가 상기 지지축(300)의 외측면에 형성된 상기 고정자(121)의 주위를 회전하게 되어 상기 제1발전부(120)를 통해 전력이 생산되게 된다.Accordingly, when the upper and lower portions of the wind turbine body 130 are rotated in accordance with the rotation of the rotary blade 110 by the wind in a state connected to the support shaft 300 and the bearing, the wind turbine body 130 ) Rotates independently by the support shaft 300 and the bearing, wherein the rotor 125 connected to the inner surface of the wind turbine body 130 through the connecting member 123 rotates at the same time. In addition, the rotor 125 is rotated around the stator 121 formed on the outer surface of the support shaft 300 so that power is produced through the first power generation unit 120.

상기 수력발전부(200)는 상기 풍력발전부(100)의 하측에 형성되고, 내부에 밀폐공간이 형성된 수력발전부몸체(230)와, 수력발전부몸체(230)의 외주면에 형성된 임펠러(210)로 이루어지며, 재질은 우레탄이나 플라스틱을 사용하여 제작한다.The hydro power generation unit 200 is formed on the lower side of the wind power generation unit 100, the hydroelectric generating unit body 230 and the impeller 210 formed on the outer circumferential surface of the hydro power generation unit body 230 is formed in a sealed space therein. ) It is made of urethane or plastic.

또한 상기 수력발전부(200)내부에 공기나 우레탄폼을 채워 별도의 부력수단을 갖추지 않고서도 발전장치가 보다 쉽게 수면에 뜰 수 있도록 할 수도 있다.In addition, by filling the air or urethane foam in the hydro power generation unit 200 may be a power generation device more easily float on the surface without having a separate buoyancy means.

상기 수력발전부몸체(230)의 상부와 하부는 상기 지지축(300)과 제3연결수단(233)과 제4연결수단(237)을 통해 연결되며, 이때 상기 수력발전부(200)가 상기 지지축(300)과 독립적으로 회전되도록 상기 연결수단은 베어링을 사용한다. The upper and lower portions of the hydroelectric generator body 230 are connected through the support shaft 300, the third connecting means 233, and the fourth connecting means 237. The connecting means uses a bearing to rotate independently of the support shaft 300.

상기 제3연결수단(233)의 상측과 상기 제4연결수단(237)의 하측에는 상기 수력발전부(200)의 내부공간으로 외부의 유체가 유입되지 못하도록 하기 위해 패킹(232)처리를 한다.An upper side of the third connecting means 233 and a lower side of the fourth connecting means 237 are treated with a packing 232 to prevent external fluid from flowing into the inner space of the hydro power generator 200.

또한 상기 수력발전부(200) 내부에는 상기 지지축(300)의 외측면에 형성되어 코일이 권취되어 있는 고정자(221)와, 상기 수력발전부(200)의 내측면에 상기 연결부재(223)를 통해 연결된 회전자(225)로 이루어진 제2발전부(220)가 형성된다.In addition, a stator 221 is formed on the outer surface of the support shaft 300 inside the hydro power generating unit 200 and the coil is wound thereon, and the connecting member 223 is formed on the inner surface of the hydro power generating unit 200. A second power generation unit 220 formed of a rotor 225 connected through the second power unit 220 is formed.

이에 따라 본 발명에 따른 상기 수력발전부(200)가 상기 지지축(300)에 볼베어링을 통해 연결된 상태에서 조류의 흐름에 따른 임펠러(210)의 회전에 의해 상기 수력발전부(200)가 회전하게 되면, 상기 수력발전부몸체(230)의 내측면에 상기 연결부재(223)를 통해 연결된 회전자(225)가 상기 수력발전부몸체(230)와 동시에 회전하게 되고, 이에 따라 상기 회전자(225)가 상기 지지축(300)의 외측면에 형성된 고정자(221)주위를 회전하게 되어 상기 제2발전부(220)로부터 전력이 생산되게 된다.Accordingly, the hydro power generator 200 rotates by the rotation of the impeller 210 according to the flow of algae in the state in which the hydro power generator 200 according to the present invention is connected to the support shaft 300 through a ball bearing. When the rotor 225 connected to the inner surface of the hydro-power generation body 230 through the connection member 223 rotates simultaneously with the hydro-power generation body 230, the rotor 225 ) Rotates around the stator 221 formed on the outer surface of the support shaft 300 to produce power from the second power generation unit 220.

상기 풍력발전부(100)와 상기 수력발전부(200)는 풍력과 수력에 위해 독립적으로 회전하도록 일정한 간격을 갖게 위치시키는 것이 바람직하다.Preferably, the wind power generator 100 and the hydro power generator 200 are positioned to have a predetermined interval to rotate independently for the wind power and the hydraulic power.

상기 전원부(500)는 상기 풍력발전부(100)의 내부에 형성된 상기 제1발전부(120)로부터 생산된 전기와 상기 수력발전부(200)의 내부에 형성된 상기 제2발전부(220)로 부터 생산된 전기를 공급받아 저장하고 저장된 전기를 전선(510)을 통해 상기 전기분해부(700)에 공급한다.The power supply unit 500 is the electricity generated from the first power generation unit 120 formed inside the wind power generation unit 100 and the second power generation unit 220 formed in the hydro power generation unit 200. Receives the electricity produced from the storage and supplies the stored electricity to the electrolysis unit 700 through the wire 510.

상기 방향키(600)는 상기 몸체(400)의 하부면에 유선형상 또는 다각형의 판상으로 형성되며, 상기 유수의 방향에 따라 상기 발전장치의 위치가 유수의 방향에 대해 고정되게 조절한다.The direction key 600 is formed in the lower surface of the body 400 in the form of a streamlined or polygonal plate, and adjusts the position of the power generation device is fixed to the direction of the flow according to the direction of the flowing water.

상기 전기분해부(700)는 상기 방향키(600)의 소정위치에 형성되어 상기 전원부(500)로부터 전기를 공급받아 물과 같은 유수를 전기분해하여 수소나 산소 등을 발생시킨다.The electrolysis unit 700 is formed at a predetermined position of the direction key 600 to receive electricity from the power supply unit 500 to electrolyze flowing water such as water to generate hydrogen or oxygen.

도 3에 나타난 바와 같이, 상기 전기분해부(700)는 제1메쉬망(710), 제2메쉬망(720), 양이온 및 음이온 교환수지(730)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 3, the electrolysis unit 700 includes a first mesh net 710, a second mesh net 720, and a cation and anion exchange resin 730.

상기 제1메쉬망(710)은 상기 전기분해부(700)의 전면에 형성되고, 상기 전원부(500)와 (-) 전극으로 연결되어 전원을 인가받아 제1메쉬망(710)을 통과하는 유수로부터 수소기체를 발생시키며, 2H20 + 2e_ → H2 + 2OH-의 반응식에 따라 수소기체가 발생하게 된다.The first mesh network 710 is formed on the front surface of the electrolysis unit 700 and is connected to the power supply unit 500 and the negative electrode to receive power to pass through the first mesh network 710. Hydrogen gas is generated from 2H 2 0 + 2e _ → H 2 The hydrogen gas is generated in accordance with the reaction formula of - + 2OH.

상기 제2메쉬망(720)은 상기 전기분해부(700)의 배면에 형성되고, 상기 전원부(500)와 (+)전극으로 연결되어 전원을 인가받아 상기 제2메쉬망(720)을 통과하는 유수로부터 산소기체를 발생시키며, H20 → 1/202 + 2H+ + 2e_ 의 반응식에 따라 산소기체가 발생하게 된다.The second mesh network 720 is formed on the rear surface of the electrolysis unit 700 and is connected to the power supply unit 500 and the (+) electrode to receive power to pass through the second mesh network 720. Oxygen gas is generated from running water, and oxygen gas is generated according to a reaction formula of H 2 0 → 1/20 2 + 2H + + 2e _ .

또한 상기 제1메쉬망(710)과 상기 제2메쉬망(720)은 금, 은, 백금, 철, 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 그래파이트 중 어느 하나로 이루어지거나 금, 은, 백금, 철, 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 그래파이트 중 어느 하나의 표면에 백금을 코팅하여 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the first mesh net 710 and the second mesh net 720 is made of any one of gold, silver, platinum, iron, titanium, copper, aluminum or graphite, or gold, silver, platinum, iron, titanium, copper It is preferable to use platinum coated on the surface of any one of aluminum, graphite.

상기 제1메쉬망(710)과 상기 제2메쉬망(720)사이에는 양이온 및 음이온 교환수지(730)를 형성하여 상기 제1메쉬망(710)과 상기 제2메쉬망(720)에서 발생하는 양이온과 음이온의 이온전도도를 높여 물의 전기전도도가 높아지도록 함으로써 낮은 전압에서도 수소 및 산소발생량이 증가되도록 한다.Cationic and anion exchange resins 730 are formed between the first mesh net 710 and the second mesh net 720 to generate from the first mesh net 710 and the second mesh net 720. By increasing the ion conductivity of cations and anions to increase the electrical conductivity of water, hydrogen and oxygen generation amount is increased even at low voltage.

상기 포집부(800)는 상기 제1메쉬망(710)의 상측에 위치하여 상기 제1메쉬망(710)으로부터 발생되는 수소기체를 포집하며, 수소 포집함(810)과 수소 이송용 탭(820)을 포함하여 이루어진다.The collecting unit 800 is located above the first mesh net 710 to collect hydrogen gas generated from the first mesh net 710, and the hydrogen collecting box 810 and the tab for transferring hydrogen 820. )

도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 수소 포집함(810)은 상기 방향키(600)의 길이방향에 수직한 방향으로 형성되며 상기 제1메쉬망(710)과 상기 음이온 교환수지(730)의 상부측에 위치하여 상기 제1메쉬망(710)으로부터 발생된 수소기체를 포집한다.4 and 5, the hydrogen collecting box 810 is formed in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the direction key 600, the first mesh network 710 and the anion exchange resin 730 Located on the upper side to collect the hydrogen gas generated from the first mesh network 710.

상기 수소 이송용 탭(820)은 상기 수소 포집함(810)의 상부면에 형성되어 상기 수소 포집함(810)을 통해 포집된 수소를 수소이송관(900)으로 이송시킨다.The hydrogen transfer tab 820 is formed on an upper surface of the hydrogen collecting box 810 to transfer the hydrogen collected through the hydrogen collecting box 810 to the hydrogen transfer pipe 900.

상기 수소이송관(900)은 상기 수소 이송용 탭(820)에 연결되는 수소분기관(910)과 상기 수소분기관(910)의 상단에 연결되는 수소메인관(920)으로 구성되며, 도 2에 나타난 바와 같이 일렬로 위치한 다수개의 각 발전장치의 수소 포집함(810)에 형성된 수소 이송용 탭(820)으로부터 수소분기관(910)을 통해 수소기체를 수소메인관(920)으로 전달받아 저장수단에 수소기체를 저장하게 된다.The hydrogen transfer pipe 900 is composed of a hydrogen branch pipe 910 connected to the hydrogen transfer tab 820 and a hydrogen main pipe 920 connected to an upper end of the hydrogen branch pipe 910. As shown, the hydrogen gas is transferred to the hydrogen main pipe 920 through the hydrogen branch pipe 910 from the hydrogen transfer tab 820 formed in the hydrogen collection box 810 of each of the plurality of power generating units arranged in a row. Hydrogen gas is stored in.

이외에 도 6에 나타난 바와 같이, 상기 제2메쉬망(720)과 상기 양이온교환수지(730) 상측에 산소포집함(810')과 산소 이송용 탭(820')으로 구성된 포집부(800')를 설치하여 수소기체 이외에 산소기체를 포집하고, 포집된 산소기체를 산소이송관(900'을 통해 저장수단에 저장하는 것도 가능하다.In addition, as shown in Figure 6, the second mesh network 720 and the collecting portion 800 'consisting of an oxygen collecting box 810' and an oxygen transfer tab 820 'above the cation exchange resin 730. It is also possible to install an oxygen gas in addition to the hydrogen gas, and to store the collected oxygen gas in the storage means through the oxygen transfer pipe (900 ').

상기 산소이송관(900')은 산소분기관(910')과 산소메인관(920')으로 이루어져 상기 산소이송용 텝(820')을 통해 분사된 산소기체가 상기 산소분기관(910')을 통해 상기 산소메인관(920')으로 이동하게 되고 상기 산소메인관(920')으로 이동된 산소기체는 저장수단에 저장되게 된다.
The oxygen transfer pipe 900 'is composed of an oxygen branch pipe 910' and an oxygen main tube 920 ', and an oxygen gas injected through the oxygen transfer step 820' passes through the oxygen branch pipe 910 '. The oxygen main pipe 920 'is moved and the oxygen gas moved to the oxygen main pipe 920' is stored in the storage means.

이하 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치로부터 수소기체가 포집되는 과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, a process of collecting hydrogen gas from hydrogen or an oxygen generator using both a wind power and a hydro power generator will be described in detail.

먼저 수소발생장치가 형성된 다수개의 발전장치를 수면위에 위치시킨다. 이때 상기 발전장치의 하부에 형성된 방향키(600)를 통해 유수의 방향에 맞추어 발전장치를 위치시킨다.First, a plurality of generators in which a hydrogen generator is formed is placed on the surface of the water. At this time, through the direction key 600 formed in the lower portion of the power generation device to position the power generation device in accordance with the flow direction.

상기와 같이 발전장치가 수면위에 위치하게 되면 풍력발전부(100)를 통해 생산된 전기와 수력발전부(200)를 통해 생산된 전기는 전원부(500)에 저장되게 되고 이렇게 저장된 전기는 전선(510)을 통해 제1메쉬망(710)과 제2메쉬망(720)에 전달된다.When the power generation device is located on the surface as described above, the electricity produced through the wind power generation unit 100 and the electricity produced through the hydro power generation unit 200 are stored in the power supply unit 500, and the stored electricity is wired 510. It is transmitted to the first mesh network 710 and the second mesh network 720 through the.

이때 상기 제1메쉬망(710)은 (-)전극이 연결되고 상기 제2메쉬망(720)에는 (+)전극이 연결된다.At this time, the first mesh network 710 is connected with a negative electrode and the second mesh network 720 is connected with a positive electrode.

상기와 같은 상태에서 유수가 제2메쉬망(720)을 통과하게 되면 제2메쉬망(720)을 통해 산소기체가 발생하게 되어 유수에 용존산소량이 증가하게 된다.When the flowing water passes through the second mesh net 720 in the above state, oxygen gas is generated through the second mesh net 720, thereby increasing the amount of dissolved oxygen in the flowing water.

또한 유수가 제1메쉬망(710)을 통과하게 되면 제1메쉬망(710)을 통해 수소기체가 발생하게 되고 이렇게 생산된 수소기체는 포집함(810)에 모아져 수소이송용 탭(820)과 수소분기관(910)을 통해 수소메인관(920)으로 전달되게 된다.In addition, when the flowing water passes through the first mesh network 710, hydrogen gas is generated through the first mesh network 710, and the produced hydrogen gas is collected in the collecting box 810 to transfer hydrogen to the tab 820 and hydrogen. It is delivered to the hydrogen main pipe 920 through the branch pipe (910).

상기 수소메인관(920)으로 전달된 수소기체는 상기 수소메인관(920)을 따라 이동하여 저장수단에 저장되게 되고, 이렇게 저장된 수소기체는 다양한 용도로 사용되게 된다.The hydrogen gas delivered to the hydrogen main pipe 920 is moved along the hydrogen main pipe 920 to be stored in a storage means, and the hydrogen gas thus stored is used for various purposes.

이외에 도 6에 나타난 바와 같이, 산소포집함(810')과 산소이송용 탭(820')을 포함하도록 구성된 포집부(800')를 제2메쉬망(720)의 상측에 설치하여 상기 제2메쉬망(720)을 통해 생성된 산소기체를 포집한 후 포집된 산소기체를 산소이송관(900')을 통해 저장수단에 저장하는 것도 가능하다.In addition, as shown in FIG. 6, a collecting part 800 ′ configured to include an oxygen collecting box 810 ′ and an oxygen transfer tab 820 ′ is installed on the upper side of the second mesh net 720 to form the second mesh. After collecting the oxygen gas generated through the network 720, it is also possible to store the collected oxygen gas in the storage means through the oxygen transfer pipe (900 ').

상기와 같이 본 발명의 경우 풍력과 수력겸용 발전장치를 통해 생산된 전기를 이용하여 유수로부터 수소기체와 산소기체를 생산함으로써 수소기체와 산소기체의 생산에 소요되는 생산비용을 크게 절감하는 효과가 있고, 또한 발전장치가 다양한 용도로 사용될 수 있도록 하는 효과도 있게 된다.
As described above, in the present invention, by producing hydrogen gas and oxygen gas from flowing water using electricity produced through wind and hydro power generation apparatus, the production cost required for the production of hydrogen gas and oxygen gas is greatly reduced. In addition, it also has the effect of allowing the generator to be used for various purposes.

이상에서 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있고, 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.

100: 풍력발전부 110: 회전날개
120: 제1발전부 121: 고정자
123: 연결부재 125: 회전자
130: 풍력발전부몸체 131: 패킹
133: 제1연결수단 135: 제2연결수단
200: 수력발전부 210: 임펠러
220: 제2발전부 221: 고정자
223: 연결부재 225: 회전자
230: 수력발전부몸체 231,239: 패킹
233: 제3연결수단 235: 제5연결수단
237: 제4연결수단 300: 지지축
400: 몸체 500: 전원부
510: 전선 600: 방향키
700: 전기분해부 710: 제1메쉬망
720: 제2메쉬망 730: 양이온 및 음이온 교환수지
800,800': 포집부 810: 수소 포집함
810': 산소 포집함 820: 수소 이송용 탭
820': 산소 이송용 탭 900: 수소이송관
910: 수소분기관 920: 수소메인관
900': 산소이송관 910': 산소분기관
920': 산소메인관100: wind power generation unit 110: rotary wing
120: first power unit 121: stator
123: connecting member 125: rotor
130: wind turbine body 131: packing
133: first connecting means 135: second connecting means
200: hydro power unit 210: impeller
220: second power generation unit 221: stator
223: connecting member 225: rotor
230: hydro power unit body 231,239: packing
233: third connecting means 235: fifth connecting means
237: fourth connecting means 300: support shaft
400: body 500: power supply
510: wire 600: arrow keys
700: electrolysis unit 710: first mesh network
720: second mesh network 730: cation and anion exchange resin
800,800 ': collecting unit 810: hydrogen collecting box
810 ': oxygen collector 820: tab for hydrogen transport
820 ': Oxygen transfer tap 900: Hydrogen transfer tube
910: hydrogen branch pipe 920: hydrogen main tube
900 ': Oxygen transfer pipe 910': Oxygen distributor
920 ': oxygen main tube

Claims (8)

풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치에 있어서,
원판형의 몸체;
상기 몸체의 상부면 중앙에 형성되는 지지축;
상기 지지축의 상부에 상기 지지축에 회전가능하게 연결되며, 풍력에 의해 회전하는 회전날개가 형성된 풍력발전부;
상기 풍력발전부의 하측으로 상기 지지축에 회전가능하게 연결되고, 수력에 의해 회전하는 임펠러가 형성되며, 상기 풍력발전부와 독립적으로 회전하는 수력발전부;
상기 풍력발전부 및 수력발전부에서 발생한 전기를 저장하고 공급하는 전원부;
상기 몸체의 하부면에 형성되는 방향키;
상기 방향키 소정위치에 형성되며, 상기 전원부에서 전기를 공급받아 물을 전기분해하되, 전면에 형성되어 전원부로부터 전원을 인가받아 유입된 유수로부터 수소를 발생시키는 (-)전극의 제1 메쉬망과, 배면에 형성되어 전원부로부터 전원을 인가받아 유입된 유수로부터 산소를 발생시키는 (+) 전극의 제2 메쉬망 및 상기 제1 메쉬망과 제2 메쉬망 사이에 장착되는 양이온 및 음이온 교환수지로 구성된 전기분해부; 및
상기 전기분해부에 분해된 수소 또는 산소를 포집하기 위한 포집부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
In the hydrogen or oxygen generating device using the wind power and hydro power generation device,
Disc-shaped body;
A support shaft formed at the center of the upper surface of the body;
A wind power generation unit rotatably connected to the support shaft at an upper portion of the support shaft, and having a rotary blade rotating by wind power;
A hydroelectric generator rotatably connected to the support shaft at a lower side of the wind power generator, and formed by an impeller rotating by hydraulic power, and rotating independently of the wind power generator;
A power supply unit for storing and supplying electricity generated from the wind power generator and the hydro power generator;
Direction keys formed on the lower surface of the body;
A first mesh network of a (-) electrode formed at a predetermined position of the direction key and receiving electricity from the power supply unit to electrolyze water, which is formed on the front surface to generate hydrogen from flowing water by receiving power from the power supply unit; Electricity consisting of a second mesh network of the (+) electrode formed on the rear side and receiving the power from the power supply unit to generate oxygen from the flowed inflow, and a cation and anion exchange resin mounted between the first mesh network and the second mesh network Decomposition unit; And
A collecting unit for collecting hydrogen or oxygen decomposed in the electrolysis unit;
Hydrogen or oxygen generating device using a combined wind and hydro power generator, characterized in that comprising a.
제1항에 있어서,
상기 방향키는, 몸체의 하부면에 유선형상 또는 다각형의 판상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
The method of claim 1,
The direction key is a hydrogen or oxygen generating device using a wind power and a hydro-power generator, characterized in that formed on the lower surface of the body in a streamline or polygonal plate shape.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제1 메쉬망과 제2 메쉬망은 금, 은, 백금, 철, 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 그래파이트 중 어느하나로 이루어지거나 금, 은, 백금, 철, 티타늄, 구리, 알루미늄 또는 그래파이트 중 어느하나의 표면에 백금을 코팅하여 이루어진 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
The method of claim 1,
The first mesh network and the second mesh network is made of any one of gold, silver, platinum, iron, titanium, copper, aluminum or graphite, or any one of gold, silver, platinum, iron, titanium, copper, aluminum or graphite. Hydrogen or oxygen generating device using a wind and hydro combined generator, characterized in that the coating made of platinum on the surface.
제1항에 있어서,
상기 포집부는,
상기 제1 메쉬망 및 상기 음이온 교환수지의 상부 측에 위치하여, 상기 제1 메쉬망으로부터 발생되는 수소를 포집하는 수소포집함과,
상기 수소포집함의 상부면에 형성되어 포집된 수소를 이송하기 위한 수소이송용 탭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
The method of claim 1,
The collecting unit collects,
Located on the upper side of the first mesh network and the anion exchange resin, the hydrogen trap for collecting hydrogen generated from the first mesh network,
Hydrogen or oxygen generating device using a wind power and a combined power generation device, characterized in that consisting of a hydrogen transfer tab for transporting the collected hydrogen formed on the upper surface of the hydrogen collecting box.
제5항에 있어서,
상기 수소이송용 탭에 연결되는 수소분기관과, 상기 수소분기관이 연결되는 수소메인관으로 구성되는 수소이송관이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
6. The method of claim 5,
Hydrogen or oxygen generating apparatus using a wind power and a hydro-generation generator characterized in that it further comprises a hydrogen transfer pipe consisting of a hydrogen branch pipe connected to the hydrogen transfer tab, and the hydrogen main pipe to which the hydrogen branch pipe is connected.
제1항에 있어서,
상기 포집부는,
상기 제2 메쉬망 및 상기 양이온 교환수지의 상부 측에 위치하여, 상기 제2 메쉬망으로부터 발생되는 산소를 포집하는 산소포집함과,
상기 산소포집함의 상부면에 형성되어 포집된 산소를 이송하기 위한 산소이송용 탭으로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
The method of claim 1,
The collecting unit collects,
An oxygen trap located at an upper side of the second mesh network and the cation exchange resin and collecting oxygen generated from the second mesh network;
Hydrogen or oxygen generating device using a wind power and a combined power generation device, characterized in that formed on the upper surface of the oxygen collecting box is composed of an oxygen transfer tab for transferring the collected oxygen.
제5항 또는 제7항에 있어서,
상기 수소 또는 산소 발생장치는 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력과 수력겸용 발전장치를 이용한 수소 또는 산소 발생장치.
The method according to claim 5 or 7,
The hydrogen or oxygen generator using hydrogen or oxygen generator, characterized in that one or more wind and hydro-generator is installed.
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