KR101646659B1 - Generating Apparatus Capable of Free Adjusting - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따르면, 수중에 잠긴 원통형 수직 구조물; 상기 수직 구조물의 외주면상에 승강 및 회전 가능하게 설치된 원통체; 상기 원통체에 대하여 고정되어 부력을 제공하는 부력체; 고리형 부재 및 상기 고리형 부재의 원주 내표면에 표면 일부가 노출되어 회전 가능하게 매립된 다수의 볼들을 구비하되, 원통체의 상단부 및 하단부 내측에 각각 설치되어 상기 수직 구조물을 둘러싸 승강 및 회전하도록 하는 베어링 조립체; 상기 원통체로부터 연장된 지지대; 상기 지지대에 회전날개가 회전 가능하게 지지되되, 상기 회전날개는 물의 흐름 방향에 대응하도록 일측에서 타측을 향하여 점진적으로 직경이 커지도록 형성되는 스크류; 상기 스크류의 회전력을 전달하는 동력 전달 장치; 및, 상기 부력체의 상면에 동력 전달 장치를 통해 전달된 동력을 이용하여 전력을 발생시키는 발전기;를 구비하며, 상기 부력체와 원통체 그리고 지지대는 일체로 거동하되, 상기 원통체의 승,하강을 제한하도록 상기 수직 구조물에 상부 걸림턱 및 하부 걸림턱이 구비되는 것을 특징으로 하는 자유 조절 발전 장치가 제공된다. In accordance with the present invention, an underwaterly cylindrical vertical structure; A cylindrical body mounted on an outer peripheral surface of the vertical structure so as to be able to move up and down; A buoyant body fixed to the cylindrical body to provide buoyancy; And a plurality of balls rotatably embedded in the inner circumferential surface of the annular member, the annular member being rotatably embedded in the annular member, the annular member being installed inside the upper and lower ends of the cylindrical body to lift and rotate the vertical structure A bearing assembly; A support extending from the cylindrical body; Wherein the rotary blade is rotatably supported on the support, the rotary blade having a diameter gradually increasing from one side to the other side corresponding to the flow direction of the water; A power transmission device for transmitting the rotational force of the screw; And a generator that generates electric power by using power transmitted through a power transmission device to an upper surface of the buoyant body, wherein the buoyant body, the cylindrical body, and the support body act integrally with each other, Wherein the vertical structure is provided with an upper stopping jaw and a lower stopping jaw.
Description
본 발명은 발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수중에 잠긴 스크류를 지지하는 원통체가 부력에 의하여 승강하거나 물의 흐름에 따라서 회전됨으로써 최적의 조건에서 자유롭게 조절되면서 발전할 수 있도록 구성된 자유 조절 발전 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a power generation device, and more particularly, to a free power generation device configured to be able to generate power while being freely adjusted under optimum conditions by a cylindrical body supporting a screw immersed in water lifted or lowered by buoyancy .
일반적으로 수력 발전은 물의 위치 에너지를 이용한다. 수력 발전에서는 물의 위치 에너지를 이용하기 위하여 댐에 설치된 터빈을 필요로 하며, 물이 터빈에 낙하하면 역학적 에너지 보존법칙에 의해서 물의 위치 에너지는 터빈을 회전시키는 운동 에너지로 변화하게 된다. 즉, 댐의 상류에 물을 가두었다가 수문을 열고 이를 댐의 하류로 떨어뜨려서 터빈을 회전시킨다. 이 과정에서 물의 위치 에너지가 터빈의 운동에너지로 전환되며, 물의 위치 에너지를 이용하기 위하여 댐의 낙차가 필요하다. 터빈 내부의 로터 코일이 터빈을 따라서 회전하면서 전자기 유도 현상이 일어나 전류가 발생한다. 이 과정을 통해서 터빈의 운동에너지가 전기에너지로 변환된다. 한편, 소수력 발전은 상대적으로 규모가 작은 저수지의 댐이나 강의 보에 소형 터빈을 설치하여 발전하는 방식이다.Generally, hydroelectric power uses the potential energy of water. In hydroelectric power generation, a turbine installed in a dam is required to utilize the potential energy of water. When water falls on a turbine, the kinetic energy conservation law changes the potential energy of water to kinetic energy that rotates the turbine. In other words, water is confined upstream of the dam, which opens the gate and drops it down the dam to rotate the turbine. In this process, the kinetic energy of the water is converted into kinetic energy of the turbine, and the dam of the dam is needed to utilize the energy of the water. As the rotor coil inside the turbine rotates along the turbine, electromagnetic induction phenomenon occurs and current is generated. This process converts the kinetic energy of the turbine into electrical energy. On the other hand, small hydro power generation is a method of generating electricity by installing a small turbine in a dam or river beam of a relatively small reservoir.
위에 설명된 바와 같은 일반적인 수력 발전에서는 댐 규모 크지 않거나 유속이 빠르지 않으면 수력 발전이 효율적으로 이루어질 수 없다는 문제점이 있다. 특히 갈수기에 댐의 수위가 낮아지면 발전에 필요한 낙차가 충분치 않을 뿐만 아니라, 저수량 부족으로 인하여 물을 댐의 하류로 흘려버릴 수 없으므로 수력 발전이 이루어질 수 없다. In general hydroelectric power generation as described above, there is a problem that hydroelectric power generation can not be efficiently performed unless the dam size is large or the flow velocity is high. Especially, when the water level of the dam is low in the dry season, not enough water is needed for power generation, and the water can not be drained to the downstream of the dam due to lack of water capacity.
한편, 우리 나라의 경우 서해안의 조수 간만의 차에 의한 많은 양의 물의 흐름과 남해안의 섬과 섬 사이의 해수의 흐름등 풍부한 수력 에너지가 있으나 이를 적절하게 활용하지 못하고 있다. 따라서 느린 유속에서도 발전에 이용될 수 있는 장치가 있다면 친환경 에너지 활용이 가능하다. 즉, 고가의 경제적 비용으로 담수후 낙차를 이용하여 빠른 유속을 이용하는 방법보다 자연 그대로의 느린 유속으로도 발전에 이용할 수 있다면 설치비의 경제적 부담을 해결할 수 있다. On the other hand, in the case of Korea, there is abundant hydroelectric energy such as a large amount of water flow due to the tide of the tide in the west coast and a sea water flow between the islands of the south coast and the islands. Therefore, if there is a device that can be used for power generation even at a slow speed, it is possible to utilize environmentally friendly energy. In other words, the economic burden of the installation cost can be solved if it is possible to utilize the natural flow rate at the natural rate rather than the method using the rapid flow rate using the after-fresh water after the fresh water at an expensive economic cost.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 수중의 물의 흐름을 이용하여 전력을 생산할 수 있는 자유 조절 발전 장치를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a free-regulated power generator capable of generating electricity using the flow of water in water.
본 발명의 다른 목적은 발전 장치에 구비된 스크류가 물의 흐름 방향 변화 및 수심의 변화에 대응하여 최적화될 수 있는 자유 조절 발전 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a free-regulated power generation apparatus in which a screw provided in a power generation apparatus can be optimized in response to a change in water flow direction and a change in water depth.
본 발명의 다른 목적은 물의 흐름 및 수심이 변화하더라도 발전의 효율이 극대화될 수 있는 자유 조절 발전 장치를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a free-regulated power generator capable of maximizing power generation efficiency even if water flow and water depth change.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따르면,
수중에 잠긴 원통형 수직 구조물(12); 상기 수직 구조물(12)의 외주면상에 승강 및 회전 가능하게 설치된 원통체(13); 상기 원통체(13)에 대하여 고정되어 부력을 제공하는 부력체(B); 고리형 부재 및 상기 고리형 부재의 원주 내표면에 표면 일부가 노출되어 회전 가능하게 매립된 다수의 볼들을 구비하되, 원통체(13)의 상단부 및 하단부 내측에 각각 설치되어 상기 수직 구조물(12)을 둘러싸 승강 및 회전하도록 하는 베어링 조립체; 상기 원통체(13)로부터 연장된 지지대; 상기 지지대에 회전날개가 회전 가능하게 지지되되, 상기 회전날개는 물의 흐름 방향에 대응하도록 일측에서 타측을 향하여 점진적으로 직경이 커지도록 형성되는 스크류(S); 상기 스크류(S)의 회전력을 전달하는 동력 전달 장치; 및, 상기 부력체(B)의 상면에 동력 전달 장치를 통해 전달된 동력을 이용하여 전력을 발생시키는 발전기(G);를 구비하며, 상기 부력체(B)와 원통체(13) 그리고 지지대는 일체로 거동하되, 상기 원통체(13)의 승,하강을 제한하도록 상기 수직 구조물(12)에 상부 걸림턱(16a) 및 하부 걸림턱(16b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 자유 조절 발전 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention,
A submerged cylindrical
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본 발명의 일 특징에 따르면, 상기 원통체의 승강을 제한하도록 상기 수직 구조물에 상부 걸림턱 및 하부 걸림턱이 더 구비된다. According to an aspect of the present invention, the vertical structure is further provided with an upper latching jaw and a lower latching jaw to restrict the vertical movement of the cylindrical body.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 수직 구조물을 둘러싸는 베어링 플레이트 및 상기 베어링 플레이트에 회전 가능하게 매립된 다수의 볼들을 구비하는 베어링 조립체를 더 구비하고, 상기 베어링 조립체는 상기 수직 구조물의 외표면과 상기 원통체의 내표면 사이에 배치된다.According to another aspect of the present invention, there is further provided a bearing assembly comprising a bearing plate surrounding the vertical structure and a plurality of balls rotatably buried in the bearing plate, the bearing assembly including an outer surface of the vertical structure, And is disposed between the inner surfaces of the cylindrical body.
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상기 베어링 조립체는 상기 원통체의 상단부 및 하단부에 각각 설치된다.The bearing assembly is installed at an upper end and a lower end of the cylindrical body, respectively.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 원통체는 제 1 원통체 절반부 및 제 2 원통체 절반부를 구비하고, 상기 제 1 원통체 절반부 및 제 2 원통체 절반부는 연결 플레이트에 의해 상호 연결된다. According to another aspect of the present invention, the cylindrical body has a first cylindrical half and a second cylindrical half, and the first cylindrical half and the second cylindrical half are interconnected by a connecting plate.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 동력 전달 장치는, According to another aspect of the present invention, the power transmission device includes:
상기 스크류의 회전축을 지지하는 지지대와 평행하게 연장되는 동력 전달용 수평축;A power transmission horizontal axis extending in parallel with a support for supporting a rotation axis of the screw;
상기 수직 구조물과 평행하게 연장되는 동력 전달용 수직축; 및,A vertical axis for power transmission extending parallel to the vertical structure; And
상기 스크류의 회전축, 상기 동력 전달용 수평축 및 상기 동력 전달용 수직축에 각각 설치되어 서로 맞물린 기어들;을 구비한다.And gears meshing with each other, which are respectively installed on the rotary shaft of the screw, the horizontal shaft of the power transmission, and the vertical shaft of the power transmission.
본 발명의 다른 특징에 따르면, According to another aspect of the present invention,
상기 원통체로부터 연장된 지지대는 고정 지지대 및 상기 고정 지지대의 중공부에 삽입될 수 있는 삽입 지지대를 포함한다. The support extending from the cylindrical body includes a fixed support and an insertion support that can be inserted into the hollow of the fixed support.
본 발명에 따른 자유 조절 발전 장치는 물의 흐름의 방향 변화에 영향을 받지 않으며, 물의 흐름의 방향이 변화하더라도 그에 대응할 수 있으므로 발전의 효율이 극대화될 수 있다. 또한 수심이 변화하더라도 부력체에 의하여 발전 장치가 승강할 수 있으므로 발전 장치의 스크류가 최적의 깊이에서 발전할 수 있다. 본 발명의 발전 장치에서는 주변 수중 환경을 고려하여 부력에 의한 스크류의 승강 높이가 결정될 수 있으며, 스크류가 수직으로 다수개의 스크류가 설치될 수 있고, 수평으로도 다수개의 스크류가 설치될 수 있다. 또한 발전 장치를 구성하는 각각의 구성 요소의 무게를 부력체와 조화시킴으로써 구성 요소에 가해지는 힘을 최소화시켜서 안정성을 확립할 수 있으며, 물의 흐름 방향에 신속하게 대응할 수 있다. 또한 본 발명의 발전 장치는 교량의 교각등을 활용하여 설치할 수 있다. The free-regulated power generation apparatus according to the present invention is not affected by the direction change of the water flow, and can respond to changes in the direction of the water flow, thereby maximizing the efficiency of power generation. Also, even if the water depth changes, the generator can be raised and lowered by the buoyant body, so that the screw of the generator can be generated at an optimum depth. In the power generating apparatus of the present invention, the lifting height of the screw by buoyancy can be determined in consideration of the surrounding water environment, and a plurality of screws can be installed vertically and a plurality of screws can be installed horizontally. Further, by balancing the weight of each constituent element constituting the power generation device with the buoyant body, the force applied to the constituent elements can be minimized to establish stability and to respond quickly to the flow direction of the water. Further, the power generation apparatus of the present invention can be installed by utilizing a pier or the like of a bridge.
도 1 은 본 발명에 따른 자유 조절 발전 장치의 제 1 실시예에 대한 개략적인 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 자유 조절 발전 장치의 제 2 실시예에 대한 개략적인 분해 사시도이다.1 is a schematic perspective view of a first embodiment of a freely adjustable power generator according to the present invention.
2 is a schematic exploded perspective view of a second embodiment of the freely regulated power generation apparatus according to the present invention.
이하, 본 발명을 도면에 도시된 일 실시예를 참조로 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to an embodiment shown in the drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 자유 조절 발전 장치의 제 1 실시예에 대한 개략적인 사시도이다. 도 1 에는 본 발명에 따른 자유 조절 발전 장치는, 1 is a schematic perspective view of a first embodiment of a freely adjustable power generator according to the present invention. 1, the free-
수중에 잠긴 수직 구조물(12);A submerged
상기 수직 구조물(12)의 외주면상에 승강 및 회전 가능하게 설치된 원통체(13);A
상기 원통체(13)에 대하여 고정되어 부력을 제공하는 부력체(B);A buoyancy body (B) fixed to the cylindrical body (13) and providing buoyancy;
상기 원통체(13)로부터 연장된 지지대(14a,14a',14b,14c);Support rods (14a, 14a ', 14b, 14c) extending from the cylindrical body (13);
상기 지지대(14a,14a',14b,14c)에 의해 회전 가능하게 지지된 스크류(S); A screw (S) rotatably supported by the supports (14a, 14a ', 14b, 14c);
상기 스크류(S)의 회전력을 전달하는 동력 전달 장치; 및, A power transmission device for transmitting the rotational force of the screw (S); And
상기 동력 전달 장치를 통해 전달된 동력에 의해 전력을 발생시키는 발전기(G);를 구비한다. And a generator (G) for generating electric power by the power transmitted through the power transmission device.
수직 구조물(12)은 바다 또는 하천과 같이 물의 흐름이 있는 장소에 건조된다. 수직 구조물(12)은 해저 또는 하저(河底)에 고정된 바닥 구조물(11)로부터 수면으로 연장된다. The
원통체(13)는 수직 구조물(12)을 따라서 승강될 수 있으며, 또한 수직 구조물(12)의 둘레에서 회전할 수 있다. 원통체(13)는 2 개의 원통체 절반부가 연결 플레이트(15)에 의해 서로 연결된 것일 수 있다. (이는 도 2 에 도시된 원통체 절반부(13a,13b)의 연결 구조에 의해 이해될 수 있다. 즉, 연결 플레이트(15)에 형성된 관통 구멍(15b)을 통해 볼트(15a)가 삽입되어 절반 원통부(13a,13b)에 고정됨으로써, 2 개의 절반 원통부는 원통체(13)를 구성할 수 있다.) 도 1 에는 연결 플레이트(15)가 하나만 도시되어 있으나, 상기 연결 플레이트(15)의 직경 방향 반대편에 다른 연결 플레이트(15)가 배치되어 있고, 그에 의해 절반 원통부(13a,13b)가 서로 연결된다는 점이 이해될 것이다. The
베어링 조립체(17)는 상기 수직 구조물(12)의 외부 표면에 설치되며, 수직 구조물(12)을 둘러싸는 원통형 베어링 플레이트 및 상기 베어링 플레이트상에 설치된 다수의 볼(17a)들을 구비한다. 상기 다수의 볼(17a)들은 원통형 베어링 플레이트상에서 위치 변경 없이 제 자리에서 구를 수 있도록 설치된다. 볼(17a)은 볼의 표면 일부만이 베어링 플레이트의 표면 외부로 노출되는 반면에, 볼의 표면 대부분은 베어링 플레이트 안에 매립된다. 볼(17a)이 회전하면 볼(17a)의 노출된 표면에 접촉한 대상물은 마찰 없이 움직일 수 있다. 볼(17a)은 구(sphere)의 일부만이 베어링 플레이트의 표면 외부로 노출되므로, 베어링 플레이트로부터 이탈 또는 분리되지 않고 제자리에서 구를 수 있다. The
원통체(13)는 베어링 조립체(17)를 둘러싸도록 배치되고, 볼(17a)에 의해 지탱됨으로써, 상기 원통체(13)는 베어링 조립체(17)에 의해 승강 및 회전 운동을 할 수 있다. 원통체(13)의 내표면과 베어링 조립체(17)의 베어링 플레이트 사이에 다수의 볼(17a)들이 배치됨으로써, 원통체(13)는 마찰 없이 승강 및 회전할 수 있다. The
원통체(13)의 상단부에는 부력체(B)가 구비된다. 부력체(B)는 원통체(13) 및 상기 원통체(13)에 연결된 다른 구조체 모두를 부양하는 역할을 한다. 부력체(B)의 부력에 의하여 원통체(13)는 수중에서 적절한 깊이에 유지될 수 있으며, 부력체의 크기와 모양은 구조물의 크기와 현장 조건에 맞춰서 제작될 수 있다. A float body (B) is provided at the upper end of the cylindrical body (13). The buoyant body (B) serves to support both the cylindrical body (13) and other structures connected to the cylindrical body (13). The buoyant force of the buoyant body (B) allows the cylindrical body (13) to be maintained at an appropriate depth in water, and the size and shape of the buoyant body can be manufactured in accordance with the size of the structure and the site conditions.
원통체(13)의 상승을 제한하기 위한 상부 걸림턱(16a) 및 하강을 제한하기 위한 하부 걸림턱(16b)이 상기 베어링 조립체(17)의 상단 및 하단에서 상기 수직 구조물(12)상에 각각 배치된다. 상기 상부 걸림턱(16a) 및 하부 걸림턱(16b)은 예를 들어 수직 구조물을 둘러싸는 고리의 형태로 구성될 수 있으며, 원통체(13)의 상단부 및 하단부가 상부 걸림턱(16a) 및 하부 걸림턱(16b)에 걸릴 수 있어서, 발전체의 이탈을 방지할 수 있고 발전체가 바닥면에 닿지 않게 하여 망실에 대비할 수 있다. An
원통체(13)의 표면으로부터 지지대(14a,14a',14b,14c)가 연장되며, 상기 지지대(14a,14a',14b,14c)에 의하여 스크류(S)가 회전 가능하게 지지된다. 도면에 도시된 예에서 제 1 지지대(14a,14a')는 원통체(13)의 표면으로부터 서로 대향되게 일직선으로 연장되고, 제 2 지지대(14b)는 상기 제 1 지지대(14a,14a')에 대하여 직각으로 연결 플레이트(15)의 표면으로부터 연장되고 (즉, 도 1 에서 전면에 배치된 연결 플레이트(15)의 반대편에 배치된 다른 연결 플레이트(15)의 표면으로부터 연장되고), 제 3 지지대(14c)는 제 2 지지대(14b)에 의해 지지된 상태로 상기 제 1 지지대(14a,14a')에 평행하게 연장된다. 도면에 도시된 예에서, 원통체(13)의 상이한 높이에 각각 제 1 내지 제 3 지지대가 설치될 수 있다는 점을 이해할 수 있다. 한편, 제 4 지지대(14d)가 구비되어 상하로 배치된 한쌍의 제 3 지지대(14c)를 연결할 수 있다.
스크류(S)의 양 단부의 회전축은 상기 제 1 지지대(14a,14a') 및 제 3 지지대(14c)에 회전 가능하게 설치된다. 스크류(S)는 물의 흐름에 의해 회전 가능한 형상을 가진다. 스크류(S)의 회전축은 제 1 지지대(14a,14a')를 관통하여 연장되며, 상기 제 1 지지대(14a,14a')를 관통하여 연장된 스크류(S)의 회전축에는 베벨 기어(G)가 고정된다. Rotation shafts of both ends of the screw S are rotatably installed on the
한편, 스크류(S)의 회전 동력을 전달하는 동력 전달 장치는 상기 제 1 지지대(14a,14a')와 평행하게 연장된 동력 전달용 수평축(21), 상기 원통체(13)를 따라서 수직으로 상기 부력체(B)를 통해 연장된 동력 전달용 수직축(22)을 구비한다. 상기 동력 전달용 수평축(21)은 제 1 지지대(14a,14a')상에 고정된 베어링(25)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 동력 전달용 수직축(22)은 원통체(13)상에 고정된 베어링(26)에 의해 회전 가능하게 지지된다. The power transmission device for transmitting the rotational power of the screw S includes a power transmission
상기 스크류(S)의 회전축에 설치된 베벨 기어(G)는 동력 전달용 수평축(21)에 설치된 베벨 기어(G)와 맞물린다. 또한 동력 전달용 수평축(21)의 일 단부에 설치된 베벨 기어(G)와 동력 전달용 수직축(22)의 일 단부에 설치된 베벨 기어(G)와 맞물린다. 따라서 스크류(S)의 회전 동력은 수평축(21) 및 수직축(22)를 통해 전달될 수 있다. The bevel gear G provided on the rotary shaft of the screw S meshes with the bevel gear G provided on the power transmission
동력 전달용 수직축(22)은 부력체(B)를 통하여 연장되어 발전기(G)에 연결됨으로써, 발전기(G)를 구동한다. 수직축(22)과 발전기(G)의 회전자 사이의 연결은 당해 기술 분야에 공지된 통상적인 기어 맞물림에 의해 구현 가능하며, 따라서 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. The power transmission
도면에 도시되지 않은 다른 예에서, 발전기(G)는 부력체(B)의 내부에 설치될 수 있다. 또한 동력 전달용 수평축(21) 및 수직축(22)과 베어링(25,26) 및 베벨 기어(G)들이 밀봉 구조물에 의해 감싸이도록 설계될 수도 있다는 점이 이해되어야 한다. In another example not shown in the drawing, the generator G may be installed inside the buoyancy body B. It should also be appreciated that the power transmission
위와 같이 구성된 발전기는 물의 흐름에 의해 스크류(S)가 회전함으로써 발전기(G)가 구동되어 전력을 생산할 수 있다. 즉, 물의 흐름에 의해 스크류(S)가 회전하면, 베벨 기어(G)로 맞물린 동력 전달용 수평축(21) 및 수직축(22)이 회전 동력을 전달하여 발전기(G)의 회전자가 구동됨으로써 전력 생산이 가능하다. The generator (G) configured as described above can generate power by driving the generator (G) by rotating the screw (S) by the flow of water. That is, when the screw S is rotated by the flow of water, the power transmission
한편, 물의 깊이가 변화하거나 또는 물의 흐름의 방향이 변화할 경우에, 스크류(S)의 회전이 최적화되는 위치로 원통체(13)가 승강하거나 회전할 수 있다. 예를 들어 물의 깊이가 변화하면 부력체(B)의 부력에 의해 원통체(13)가 승강하며, 이때 상부 걸림턱(16a) 및 하부 걸림턱(16b)에 의해 승강 높이는 제한될 수 있다. 또한 물의 흐름의 방향이 바뀔 경우에 원통체(13)가 수직 구조물(12)의 둘레에서 회전하여 스크류(S)의 위치가 바뀔 수 있다. On the other hand, when the depth of water changes or the direction of the flow of water changes, the
도 2 는 본 발명에 따른 자유 조절 발전 장치의 제 2 실시예에 대한 개략적인 분해 사시도이다. 도 2 에 도시된 구성 요소들중 도 1 의 구성 요소와 동일한 부분은 도 1 의 도면 번호와 동일한 도면 번호로 표시되어 있다. 2 is a schematic exploded perspective view of a second embodiment of the freely regulated power generation apparatus according to the present invention. Parts of the components shown in FIG. 2 that are the same as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those of FIG.
도면을 참조하면, 2 개의 원통체 절반부(13a,13b)는 연결 플레이트(15)에 의해 연결될 수 있다. 도면에 도시된 예에서 1 개의 연결 플레이트(15) 만이 도시되어 있으나, 대향하는 위치에 다른 하나의 연결 플레이트가 더 구비됨을 이해할 수 있다. 연결 플레이트(15)는 관통 구멍(15b)을 통과하여 원통체 절반부(13a,13b)에 고정되는 볼트(15a)를 이용하여 원통체 절반부(13a,13b)들을 서로 연결할 수 있다. Referring to the drawings, the two
도 1 에 도시된 베어링 조립체(17) 대신에, 도 2 에 도시된 실시예에서는 원통체의 상부 및 하부에 각각 설치되는 상부 베어링 조립체(30) 및 하부 베어링 조립체(미도시)를 이용하여 원통체(13)가 수직 구조물(12)을 둘러싸는, 표면이 매끄러운 원통형 플레이트(미도시)의 둘레에서 승강 및 회전할 수 있다. 상부 베어링 조립체(30)는 도면에 도시된 바와 같이, 고리형 부재(32)의 원주 내표면에 설치된 다수의 볼(31)을 구비한다. 상기 볼(31)의 구형 표면 일부는 고리형 부재(32)의 원주 내표면에 노출되고, 노출되지 않은 다른 표면은 고리형 부재(32)의 내부에 회전 가능하게 매립된다. 따라서 볼(31)은 고리형 부재(32)의 원주 내표면상에서 이탈되거나 분리되지 않고 구를 수 있다. Instead of the bearing
상부 베어링 조립체(30)는 제 1 및 제 2 원통체 절반부(13a,13b)의 상부에 단차로서 형성된 상부 베어링 안착부(42a)에 배치되고, 상부 고리형 플레이트(32)가 제 1 및 제 2 원통체 절반부(13a,13b)의 상단부에 고정됨으로써 상부 베어링 조립체(30)의 설치가 이루어진다. 즉, 볼트(32b)를 상부 고리형 플레이트(32)의 구멍(32a)을 통해 삽입하여 제 1 및 제 2 원통체 절반부(13a,13b)의 나사 구멍(43)에 결합시킴으로써 상부 베어링 조립체(30)의 고정이 이루어진다. The
도면에 도시되지 않은 하부 베어링 조립체는 하부 베어링 안착부(42b)에 배치되며, 위에 설명된 것과 동일한 방식으로 하부 고리형 플레이트(미도시)를 이용하여 고정이 이루어질 수 있다. A lower bearing assembly, not shown, is disposed in the
상기 상부 베어링 조립체(30) 및 하부 베어링 조립체(미도시)에 구비된 볼(31)은 도 1 에 도시된 수직 기둥(12)을 둘러싸는 원통형 플레이트상에서 구를 수 있다. 즉, 도 1 에 도시된 베어링 조립체(17) 대신에, 표면이 매끄러운 원통형 플레이트(미도시)가 상기 수직 기둥(12)을 감싸도록 배치하고, 상기 원통형 플레이트(미도시)를 감싸도록 상기 제 1 및 제 2 원통체 절반부(13a,13b)가 배치된다. 이때, 원통체 절반부(13a,13b)로 이루어진 원통체가 상하 또는 회전 운동을 하게 되면, 상부 베어링 조립체(30) 및 하부 베어링 조립체(미도시)가 상기 원통형 플레이트(미도시)의 표면에서 구를 수 있다. The
다른 예에서, 수직 기둥(12)을 감싸는 원통형 플레이트(미도시)를 제거하는 경우에, 볼(31)이 수직 기둥(12)의 표면에서 구름으로써 원통체의 상하 또는 회전 운동이 이루어질 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 또한 도 1 에 도시된 걸림턱(16a,16b)이 도 2 에 도시된 예에도 구비될 수 있다는 점이 이해되어야 한다. In another example, in the case of removing the cylindrical plate (not shown) surrounding the
제 1 및 제 2 원통체 절반부(13a,13b)로부터 지지대가 연장되는데, 상기 지지대는 고정 지지대(41) 및 삽입 지지대(42)를 포함할 수 있다. 삽입 지지대(42)는 고정 지지대(41)의 중공부를 통해 삽입됨으로써 상호 연결이 이루어진다. 이때 삽입 지지대(42)가 고정 지지대(41)의 중공부에 삽입되는 길이를 조절함으로써 지지대의 길이를 조절할 수 있다. 고정 지지대(41)의 원주면 또는 측면에 형성된 구멍(41a)과 삽입 지지대(42)의 원주면 또는 측면에 형성된 구멍(42a)을 일치시키고, 키이(43)를 상기 일치된 구멍(41a,42a)에 삽입함으로써 고정 지지대(31)와 삽입 지지대(42) 사이의 상호 고정이 이루어질 수 있다. Supports extend from the first and second
도면에 도시되지 않았으나, 상기 고정 지지대(41) 및 삽입 지지대(42)에 의해 구성되는 구조체에 의하여 도 1 에 도시된 바와 같이 스크류(S)가 회전 가능하게 지지되고, 또한 수평축(21) 및 수직축(22)을 포함하는 동력 전달 장치가 설치될 수 있음을 이해할 수 있다. 도 2 에 도시된 예에서는 상부 베어링 조립체(30) 및 하부 베어링 조립체(미도시)에 의하여 원통체가 승강 및 회전함으로써 스크류(S)의 회전이 최적화되며, 그에 의해 발전이 효율적으로 이루어질 수 있다. 1, the screw S is rotatably supported by the structure composed of the fixed
한편, 도 2 에 도시된 고정 지지대(41) 및 삽입 지지대(42)에 의해 구성되는 구조체가 도 1 에 도시된 제 1 내지 제 4 지지대(14a,14b, 14c,14d)를 대체할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. 즉, 상기 지지대들중 일부 또는 전부를 고정 지지대및 삽입 지지대로 구성함으로써, 지지대의 길이를 가변적으로 할 수 있으며, 또한 증설할 수 있다. 이는 지지대를 모듈화하여 설치하기 쉽게 하고, 스크류(S)의 수를 증가시킬 때 대응할 수 있게 한다. On the other hand, the structure constituted by the fixed
11. 바닥 구조물 12. 수직 구조물
13. 원통체 15. 연결 플레이트
17. 베어링 조립체 S. 스크류11.
13.
17. Bearing assembly S. Screw
Claims (7)
상기 수직 구조물(12)의 외주면상에 승강 및 회전 가능하게 설치된 원통체(13);
상기 원통체(13)에 대하여 고정되어 부력을 제공하는 부력체(B);
고리형 부재 및 상기 고리형 부재의 원주 내표면에 표면 일부가 노출되어 회전 가능하게 매립된 다수의 볼들을 구비하되, 원통체(13)의 상단부 및 하단부 내측에 각각 설치되어 상기 수직 구조물(12)을 둘러싸 승강 및 회전하도록 하는 베어링 조립체;
상기 원통체(13)로부터 연장된 지지대;
상기 지지대에 회전날개가 회전 가능하게 지지되되, 상기 회전날개는 물의 흐름 방향에 대응하도록 일측에서 타측을 향하여 점진적으로 직경이 커지도록 형성되는 스크류(S);
상기 스크류(S)의 회전력을 전달하는 동력 전달 장치; 및,
상기 부력체(B)의 상면에 동력 전달 장치를 통해 전달된 동력을 이용하여 전력을 발생시키는 발전기(G);를 구비하며,
상기 부력체(B)와 원통체(13) 그리고 지지대는 일체로 거동하되, 상기 원통체(13)의 승,하강을 제한하도록 상기 수직 구조물(12)에 상부 걸림턱(16a) 및 하부 걸림턱(16b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 자유 조절 발전 장치.A submerged cylindrical vertical structure 12;
A cylindrical body 13 provided on the outer circumferential surface of the vertical structure 12 so as to be vertically movable and rotatable;
A buoyancy body (B) fixed to the cylindrical body (13) and providing buoyancy;
And a plurality of balls rotatably embedded in the inner circumferential surface of the annular member, the annular member being rotatably buried in a part of the surface of the annular member, wherein the plurality of balls are installed inside the upper and lower ends of the cylindrical body, A bearing assembly for lifting and rotating the bearing assembly;
A support extending from said cylindrical body (13);
Wherein the rotary blade is rotatably supported on the support base, the rotary blade having a diameter gradually increasing from one side to the other side corresponding to a flow direction of the water;
A power transmission device for transmitting the rotational force of the screw (S); And
And a generator (G) for generating electric power by using power transmitted through a power transmitting device to the upper surface of the buoyant body (B)
The vertical structure 12 is provided with an upper stopping jaw 16a and a lower stopping jaw 16b so as to integrally move the buoyant body B, the cylindrical body 13, (16b) is provided on the side of the free-wheeling power generator.
상기 원통체(13)는 제 1 원통체 절반부(13a) 및 제 2 원통체 절반부(13b)를 구비하고, 상기 제 1 원통체 절반부(13a) 및 제 2 원통체 절반부(13b)는 연결 플레이트(15)에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는, 자유 조절 발전 장치. The method according to claim 1,
The cylindrical body 13 has a first cylindrical half body portion 13a and a second cylindrical body half portion 13b and the first cylindrical body half portion 13a and the second cylindrical body half portion 13b, Are interconnected by a connecting plate (15).
상기 동력 전달 장치는,
상기 스크류의 회전축을 지지하는 지지대(14a,14a')와 평행하게 연장되는 동력 전달용 수평축(21);
상기 수직 구조물(12)과 평행하게 연장되는 동력 전달용 수직축(22); 및,
상기 스크류의 회전축, 상기 동력 전달용 수평축 및 상기 동력 전달용 수직축에 각각 설치되어 서로 맞물린 기어들;을 구비하는 것을 특징으로 하는, 자유 조절 발전 장치. The method according to claim 1,
The power transmission device includes:
A power transmission horizontal shaft 21 extending parallel to the support rods 14a and 14a 'supporting the rotary shaft of the screw;
A vertical power shaft 22 extending parallel to the vertical structure 12; And
And gears meshed with each other on the rotary shaft of the screw, the horizontal shaft of the power transmission, and the vertical shaft of the power transmission.
상기 원통체로부터 연장된 지지대는 고정 지지대(41) 및 상기 고정 지지대의 중공부에 삽입될 수 있는 삽입 지지대(42)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 자유 조절 발전 장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that the support extending from the cylindrical body comprises a fixed support (41) and an insertion support (42) which can be inserted into the hollow of the fixed support.
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KR900001057Y1 (en) * | 1987-03-28 | 1990-02-15 | 임준 | Device for generating power |
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Patent Citations (1)
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KR100936907B1 (en) * | 2009-03-21 | 2010-01-20 | (주)에이치. 에스 | The tidal generator system |
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