KR101691515B1 - air cooling vertical inline type of small scale hydropower - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 정수 및 하수처리장과 같은 수처리 시설 또는 소하천 등의 관로에 설치되며, 그 관로에 흐르는 물의 수력(수압, 유량)을 이용한 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전작용을 통해 전력을 생산하여 공급되게 하는 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment facility such as a water treatment plant or a sewage treatment plant, or a water supply system installed in a pipeline such as a small river, for generating and supplying electric power by converting the kinetic energy using water hydraulic (water pressure, flow rate) Type vertical in-line small-scale hydroelectric power generating apparatus.
일반적으로, 수력발전은 물의 흐름을 이용한 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 발전을 수행하는 것으로, 하천의 물을 막거나 댐을 건설하여 유수를 이용한 낙차 현상으로 발전하는 대용량 수력발전설비 또는, 소하천과 농수로 및 각종 수처리 시설에 적용되어 설비 용량이 15,000kw 미만의 소수력발전설비를 구분되고 있다.Generally, hydroelectric power is generated by converting kinetic energy using water flow into electric energy and generating electricity. It is a large-capacity hydroelectric power plant or a small-scale hydroelectric power plant that generates water by blocking the water of a river or constructing a dam, Scale hydroelectric power plants with less than 15,000 kW capacity are being applied to agricultural waterways and various water treatment facilities.
이러한 수력발전설비 중에 소수력발전은 대용량 수력발전설비와 원리 면에서 차이가 없으나 대용량 수력발전설비의 부정적 요인(대규모 설비에 의한 환경파괴, 시설 가능 지역의 제한 등등)을 해결할 수 있으며, 소수력발전은 다른 발전설비에 비해 친환경적이고, 단위 용량당 에너지 생산량이 많으며, 원자재의 해외의존도가 없어 광범위하게 널리 사용되고 있는 실정이다.Among these hydroelectric power plants, small hydro power generation is not different in principle from large capacity hydro power generation facilities, but it can solve negative factors of large capacity hydro power generation facilities (environmental destruction due to large scale facilities, restriction of facility area, etc.) It is eco-friendly compared to power generation facilities, has a large amount of energy output per unit capacity, and is widely used because of its lack of dependence on foreign materials.
기존 소수력발전에서 사용하는 대표적인 수차는 펠톤, 횡류수차, 프란시스, 카프란, 튜블러 등이 있었으며, 그 중 펠톤, 횡류수차, 프란시스, 카프란은 물의 유입방향과 물의 유출 방향이 직각인 관계로 관을 절단하고 관의 중간부분에 설치하기가 곤란하며, 관을 절단하고 설치하여도 수차 유출구 방향에 엘보등을 설치하여 관의 방향을 바꾸어야 하므로 설치공간이 증가하고, 효율이 감소할 수 있었다. 이를 위해 물의 유입과 유출이 일직선상에 있고, 배관 중간에 설치가 가능한 튜블러 수차를 광범위하게 이용하고 있다.The typical aberrations used in the existing hydro-electric power generation are Pelton, transverse aberration, Francis, capranc, tubular, etc. Among them, Pelton, transverse aberration, Francis, And it is difficult to install it in the middle part of the pipe. Even if the pipe is cut and installed, since the elbow or the like is installed in the direction of the aberration outlet, the direction of the pipe must be changed. To this end, the inflow and outflow of water are in a straight line, and tubular aberration that can be installed in the middle of piping is widely used.
이와 같은 기술과 관련하여 종래 등록특허공보 제10-1369522호를 살펴보면, 유체가 통과하는 유로 상에서 설치된 터빈 및 상기 터빈의 회전에 따라 발전하는 발전기를 포함하고, 상기 터빈은 본체, 상기 본체의 외측에 각도조절가능하게 설치된 복수의 날개, 상기 복수의 날개 측에 개별적으로 연결된 복수의 날개 회전축을 구비하며, 각 날개 회전축의 일단에는 각 날개가 결합되고, 각 날개 회전축의 타단에는 날개 회전축을 회전시키는 액츄에이터가 연결되며, 상기 액츄에이터에는 제어부가 전기적으로 접속되고, 상기 제어부는 상기 유로를 통과하는 유체의 유량 변동에 대응하여 상기 액츄에이터의 구동을 제어함으로써 날개의 각도를 가변하는 구조로 이루어져 있다.With respect to such a technique, a conventional turbine disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1369522 includes a turbine installed on a passage through which fluid flows, and a generator that generates power according to the rotation of the turbine. The turbine includes a main body, And a plurality of blades rotatably mounted on the plurality of blades, and a plurality of blade rotating shafts individually connected to the plurality of blades. Each blade is coupled to one end of each blade rotating shaft, and an actuator The control unit is electrically connected to the actuator, and the control unit is configured to vary the angle of the blades by controlling the driving of the actuator in response to the fluctuation of the flow rate of the fluid passing through the flow path.
또한 종래 등록특허공보 제10-1503727호를 살펴보면, 러너에서 수압이 인가되는 측에는, 수압이 유입되는 입구와 상기 러너로 배출하는 출구를 가지는 '관' 형상의 유입관이 배치되되, 상기 유입관은 입구가 출구에 비하여 그 직영이 크게 형성되어 입구에서 출구 측으로 갈수록 수압이 증대되도록 되고, 상기 러너는 상기 유입관의 출구에 접속된 연결관의 내부에 배치됨과 아울러, 상기 러너에 대하여 상기 유입관 측의 상기 연결관에는 중앙을 중심으로 방사상으로 배치되되 수압이 중앙을 중심으로 와류 형태로 이동하도록 경사면을 가지는 경사 날개들을 포함하여 구성되어 있다.In addition, according to the conventional patent publication No. 10-1503727, a 'pipe' type inflow pipe having an inlet through which water pressure is introduced and an outlet through which the water is discharged is arranged on the side to which the water pressure is applied by the runner, And the runner is arranged inside the connection pipe connected to the outlet of the inflow pipe, and the runner is connected to the inflow pipe side with respect to the runner, And the inclined wings having an inclined surface such that the water pressure moves in the form of a vortex around the center.
이와 같이 제시된 종래 선행기술문헌들을 배경으로 다양한 소수력발전장치가 개발되고 있지만 개선해야할 기술적 문제점들이 여전히 노출되고 있는 상황이다.Various small power generation devices have been developed in the background of the prior art documents presented above, but technical problems to be improved are still being exposed.
이를 살펴보면, 종래의 경우 발전기 내부의 영구자석은 온도가 상승하면 자성이 감소하면서 임계온도를 초과하는 경우 자성은 완전히 사라지는 특성이 있고, 온도를 일정 온도 이하로 낮추어도 자성은 원상태로 회복되지 않기 때문에 발전기의 자석이 항상 일정한 온도로 유지되어야 하며, 기존의 소수력발전장치는 발전기가 항상 일정한 온도로 유지될 수 있게 하는 냉각장치가 절실하게 필요한 문제점이 있었다.In the conventional case, the permanent magnet in the generator has a characteristic in that when the temperature rises, the magnetism decreases, and when the temperature exceeds the critical temperature, the magnetism disappears completely. Even if the temperature is lowered to a certain temperature or lower, The magnets of the generator must be maintained at a constant temperature at all times and the conventional small hydroelectric power generating apparatus has a problem that the cooling apparatus is required to maintain the generator at a constant temperature at all times.
또한, 종래의 경우 소수력발전장치에서 사용하는 회전자(런너)는 복수의 날개(블레이드)가 회전축 둘레로 단순 결합되는 프로펠러(propeller) 형상으로 이루어지기 때문에 물의 압력에 의해 회전자의 날개에 하중이 작용하면 회전과정에서 진동을 야기하여 물의 압력이 상쇄될 수 있음에 따라 기존의 소수력발전장치는 물의 운동에너지를 완전히 활용하지 못하는 손실이 생겨 발전효율이 좋지 못한 문제점이 있었다.Further, in the conventional case, the rotor (runner) used in the small hydropower generation device has a propeller shape in which a plurality of blades (blades) are simply coupled around the rotating shaft, There is a problem in that the existing small hydroelectric power generation apparatus can not fully utilize the kinetic energy of the water because the water pressure can be canceled by causing vibration in the rotation process.
또한, 종래의 경우 발전기의 구동축이 관로에 관통된 부분으로 메카니칼 씰 등에 의해 기밀이 유지되는데 그 부분으로 누수가 발생하면 이를 감지할 수 있는 감지 장치가 없는 실정이기 때문에 누수의 진행을 곧바로 처리하지 못해 누수에 의해 발전기 등의 전기부품들이 파손될 수 있는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional case, since the drive shaft of the generator is penetrated through the pipeline and the airtightness is maintained by the mechanical seal or the like, and there is no sensing device that can detect the leak when the leakage occurs, the leakage can not be immediately processed There has been a problem that electrical components such as a generator may be damaged by water leakage.
본 발명은 소수력발전장치의 발전기 유닛에 일정한 온도로 유지될 수 있게 하는 공랭 방식의 냉각수단을 적용함에 따라 발전기의 내부 영구자석의 자성이 감소하거나 자성이 완전히 사라지는 것을 방지하여 발전효율이 항상 일정하게 유지되도록 하는데 그 목적이 있다.According to the present invention, by applying an air-cooling type cooling means that allows a generator unit of a small hydro power generation apparatus to be maintained at a constant temperature, the magnetism of the inner permanent magnet of the generator is prevented from being reduced or the magnetism is completely eliminated, The purpose is to keep it.
또한, 본 발명은 소수력발전장치의 회전자를 물의 흐름에 의한 압력에 복수의 날개가 움직이지 않도록 고정형 날개를 갖는 일체형 구조로 제작하는 등 회전자를 개선함에 따라 회전자가 회전하는 과정에서 진동이 발생하지 않음에 따라 물의 운동에너지를 완전히 활용할 수 있어 발전 효율이 향상되도록 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention improves the rotor such that the rotor of the small hydrostatic power generator is formed as a one-piece structure having fixed blades so that a plurality of blades do not move due to the pressure of water flow, It is possible to fully utilize the kinetic energy of the water, thereby further improving the power generation efficiency.
또한, 본 발명은 발전기의 구동축이 설치된 하우징과 회전자가 설치된 하우징 사이로 누수를 감지하는 센서를 적용함에 따라 누수가 발생하면 이를 감지하여 곧바로 처리가능하게 하여 발전기 등의 전기부품들 및 축, 베어링과 같은 기계적 부품들이 파손되는 것을 방지하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention applies a sensor for detecting leakage between a housing provided with a drive shaft of a generator and a housing provided with a rotor, so that when leakage occurs, the leakage can be detected and immediately processed so that electric parts such as a generator, There is another purpose of preventing the mechanical parts from being damaged.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은;According to an aspect of the present invention,
수력을 이용해 발전하여 전력을 생산하는 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치로서,An air-cooled vertical in-line small hydroelectric power plant that generates electricity by using hydroelectric power,
물이 흐르는 관로 사이에 연결설치되되, 양측에 물의 흡입구 및 배출구가 각각 마련되어 내부로 물이 유입되어 흐르면서 수압이 형성되는 관로 하우징과;And a water inlet and an outlet for water are provided on both sides of the pipe, and a water pressure is formed as water flows in and flows into the pipe.
상기 관로 하우징의 내부에 삽입되어 설치된 상태에서 수압을 이용해 회전작동하는 회전자와;A rotor rotatably operated by water pressure in a state of being inserted into the pipe housing;
상기 관로 하우징의 상부에 설치되되, 상기 회전자의 회전동력이 구동축을 이용해 전달되며, 상기 회전동력으로 작동하는 발전기를 이용해 전력을 생산하는 발전기 수단을 포함하여 구성되고,And a generator means installed at an upper portion of the duct housing for transmitting the rotational power of the rotor using a drive shaft and generating electric power by using the generator operated by the rotary power,
상기 회전자는, 구동축에 축 결합되는 내륜과, 상기 내륜의 둘레에 마련되며 상기 배출구와 동일 직경의 단턱유입부가 배출구에 끼워지면서 상기 단턱유입부를 통해 물이 배출되게 하는 외륜 및, 상기 내륜과 외륜 사이에 방사형으로 고정결합된 복수의 날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치를 제공한다.An outer ring which is provided around the inner ring and has a stepped inflow portion of the same diameter as that of the discharge port to be inserted into the discharge port to discharge water through the stepped inflow portion; And a plurality of blades radially fixedly coupled to the first and second inner and outer plates.
이러한 본 발명에 따르면, 소수력발전장치의 발전기 유닛에 외부 찬 공기를 강제로 발전기 유닛 측에 송풍시켜 찬 공기의 열교환에 의한 냉각을 수행하는 공랭식 냉각수단을 설치구성함으로써 발전기 유닛이 일정한 온도로 유지될 수 있어 발전기의 내부 영구자석의 자성이 감소하거나 자성이 완전히 사라지는 것을 방지하여 발전효율이 항상 일정하게 유지되는 효과가 있다.According to the present invention, the generator unit of the small hydroelectric power generation apparatus is provided with the air cooling type cooling means for blowing the external cold air to the generator unit side to perform the cooling by the heat exchange of the cold air, So that the magnetism of the inner permanent magnet of the generator is prevented from being reduced or the magnetism is completely eliminated, and the power generation efficiency is always kept constant.
소수력발전장치의 회전자를 축 연결을 위한 내륜 및, 내륜의 둘레로 유입되는 물이 배수되는 외륜을 마련하고, 그 내륜과 외륜 사이에 복수의 날개를 고정시켜 이루어진 회전자를 구성함으로써 고정형 날개 구조에 의해 물의 압력에 의해 복수의 날개에 작용하는 하중을 지지할 수 있어 회전자가 회전작동하는 과정에서 진동이 발생하지 않음에 따라 물의 운동에너지를 완전히 활용할 수 있어 발전 효율이 향상되는 효과가 있다.An inner ring for connecting the rotor of the small hydrostatic power generator to the shaft and an outer ring for draining water flowing around the inner ring are provided and a plurality of vanes are fixed between the inner and outer rings, The load acting on the plurality of blades can be supported by the pressure of the water, so that the vibration energy does not occur during the rotation operation of the rotor, so that the kinetic energy of the water can be fully utilized and the power generation efficiency is improved.
또한, 발전기의 구동축이 설치된 하우징과 회전자가 설치된 하우징 사이로 누수를 감지하는 감지센서를 설치함으로써 회전자가 설치된 하우징에 누수가 발생하면 이를 감지하여 곧바로 처리가능함에 따라 발전기 등의 전기부품들 및 구동축 베어링과 같은 기계적 부품들이 파손되는 것을 방지할 수 있는 또 다른 효과가 있다.In addition, since a sensor for detecting leakage of water is provided between a housing provided with a drive shaft of the generator and a housing provided with a rotor, leakage can be detected in a housing provided with the rotor, There is another effect that can prevent the same mechanical parts from being damaged.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치에 대한 각부 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치의 작동 상태의 도면.FIGS. 1 to 4 are diagrams of parts of an air-cooled vertical in-line small hydroelectric power plant according to a first embodiment of the present invention. FIG.
Fig. 5 is a view showing an operating state of an air-cooled vertical in-line small hydroelectric power generating apparatus according to the present invention; Fig.
본 발명에 따른 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.The air-cooled vertical in-line small hydroelectric power generating apparatus according to the present invention will be understood by those skilled in the art with reference to the accompanying drawings.
한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.In the following description of the exemplary embodiments of the present invention, a detailed description of components that are widely known and used in the art to which the present invention belongs is omitted, and unnecessary explanations thereof are omitted. It is to communicate the point more clearly.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 각 실시 예에 따른 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.1 to 5 are views illustrating an air-cooled vertical in-line small hydroelectric power generating apparatus according to each embodiment of the present invention.
이에 따른 소수력발전장치(1)를 개략적으로 살펴보면, 물이 유입되어 흐르면서 수압이 형성되는 관로 하우징(100)과, 수압을 이용해 회전작동하는 회전자(200)와, 회전자(200)의 회전동력으로 작동하는 발전기 수단(300)을 포함하여 구성된다.The small hydroelectric
이하, 본 발명의 기본 구성의 실시 예로서, 제1 실시 예에 따른 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치의 각부 구성을 도 1 내지 도 4를 참고로 구체적으로 설명한다. 도 1은 제1 실시 예에 따른 소수력발전장치의 사시 상태의 측단면도, 도 2는 제1 실시 예에 따른 소수력발전장치의 측단면도, 도 3은 제1 실시 예에 따른 소수력발전장치 중 회전자의 저부사시도, 도 4는 제1 실시 예에 따른 소수력발전장치 중 공랭식 냉각수단의 실시 예를 나타낸 도면이다.Hereinafter, as an embodiment of the basic configuration of the present invention, the configuration of each part of the air-cooled vertical in-line small hydropower generator according to the first embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1 to FIG. FIG. 1 is a side sectional view of a small hydropower generation apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of the small hydropower generation apparatus according to the first embodiment, and FIG. 3 is a cross- FIG. 4 is a view showing an embodiment of the air cooling type cooling means of the small power generation device according to the first embodiment.
먼저, 상기 관로 하우징(100)은;First, the
물이 흐르는 관로(10) 사이에 연결설치되되, 양측에 물의 흡입구(101) 및 배출구(102)가 각각 마련되어 내부로 물이 유입되어 흐르면서 수압이 형성되게 하는 것이다.And a
이와 같은 관로 하우징(100)은 내구성이 우수하면서, 물에 의한 부식에 강한 금속 재질로 제작하거나, 표면에 부식방지 처리를 수행할 수 있으며, 바람직하게는 정수 및 하수처리장과 같은 수처리 시설 또는 소하천 등에서 물이 흐르는 관로(10) 중간 사이에 관로 하우징(100)의 흡입구(101) 및 배출구(102)를 관 이음으로 연결하여 설치사용한다.Such a
이때, 상기 관로 하우징(100)은 동일 선상의 흡입구(101) 및 배출구(102)가 양측에 각각 마련되고, 상기 흡입구(101)와 배출구(102) 사이에서 수용공간(103)이 마련되면서, 상기 수용공간(103)의 측방이 흡입구(101)와 연결되고 하방이 배출구(102)가 연결되어 이루어지며, 상기 수용공간(103)에 회전자(200)가 삽입되게 된다.At this time, the
상기 관로 하우징(100)은 유선형으로 제작됨에 따라 상기 흡입구(101)를 통해 유입되는 물이 수용공간(103)을 거쳐 배출구(102)로 배출되는 과정에서 병목형상에 의한 수압이 형성될 수 있게 한다.As the
이때, 상기 흡입구(101)와 배출구(102)의 측단에는 관로(10)와 관 이음될 수 있게 하는 플랜지 구조가 마련될 수 있다.At this time, a flange structure may be provided at the side ends of the
여기서, 상기 흡입구(101)는, 유입되는 물이 회전자(200) 측으로 일정한 방향으로 흘러가도록 하는 유선형가이드(101a)를 더 포함한다.Here, the
상기 유선형가이드(101a)는 흡입구(101) 측에 유선형으로 돌출 형성되어 물의 흐름을 안내하는 기능을 수행한다.The
예를 들면, 상기 관로 하우징(100)은; 상기 회전자(200)가 삽입된 부분의 상측에 고정결합되며, 내부에 구동축(310)이 삽입되면서 상기 회전자(200)와 구동축(310)을 상호 연결되게 하는 연결케이싱(110)을 더 포함한다.For example, the
상기 연결케이싱(110)은 내부에 공간을 갖는 원통 함체로 제작되며, 상하단 중앙에 관통 구멍이 형성되고, 상단에는 후술하는 베어링유닛(320)이 결합되고, 하단에는 구동축(310)의 기밀을 유지하기 위한 메카니칼씰이 결합됨이 바람직한 것이다.The
상기 연결케이싱(110)은 관로 하우징(100))의 상부 즉, 회전자(200)가 삽입되는 수용공간(103)을 밀폐하듯이 막아서 볼트체결로 고정결합되며, 그 연결케이싱(110)과 관로 하우징(100) 사이로 누수를 막기 위해 기밀을 유지하는 오링, 패킹 부재등이 구비될 수 있다.The connecting
이때, 연결케이싱(110)은 내부로 구동축(310)이 수직으로 관통삽입되면서 상기 구동축(310)이 회전자(200)와 발전기(330)를 상호 연결되게 하면서 구동축(310)을 지지한다.At this time, the
또한, 상기 관로 하우징(100)은; 상기 연결케이싱(110)의 상단에 고정결합된 상태에서 상부에 발전기(330)가 설치되고, 상기 발전기(330)를 내부에 마련된 커플링(350)을 이용해 구동축(310)과 연결시켜 지지하는 상부프레임(120)을 더 포함한다.In addition, the
상기 상부프레임(120)은 상판(121) 및 하판(122)이 서로 이격되어 지지되는 프레임으로 제작되며, 상기 하판(122)은 연결케이싱(110)의 상단에 볼트체결로 고정결합되고, 상기 상판(121)은 후술하는 발전기 수단(300)의 발전기(330)가 설치되는 구조이다.The
이때, 상기 상부프레임(120)의 내부에는 축 연결을 위한 커플링(350)이 결합되어 상기 커플링(350)의 상부는 발전기(330)가 체결되고, 상기 커플링(350)의 하부는 구동축(310)이 체결됨으로 상기 발전기(330)와 구동축(310)을 커플링(350)을 이용해 상호 연결되게 한다.At this time, a
또한, 상기 관로 하우징(100)은; 상기 연결케이싱(110)과 관로 하우징(100) 사이로 구비되되, 누수를 감지하면 그 감지된 전기 신호를 송출하는 감지센서(130)를 더 포함한다.In addition, the
상기 감지센서(130)는 물을 직접적으로 감지하면 전기신호를 송출할 수 있는 전기 부품이며, 상기 관로 하우징(100)과 연결케이싱(110) 사이에 볼트체결로 결합된 상태에서 상기 연결케이싱(110)의 내부에 2개의 접점을 설치하여 물의 누수 발생시 누수를 감지할 수 있게 하고, 그 누수에 대한 전기신호를 송출한다.The
이때, 상기 감지센서(130)는 소수력발전장치(1)의 제어부에 전기적으로 연결됨으로 제어부를 이용해 감지센서(130)의 송출된 전기신호를 소리, 불빛으로 변환시켜 작업자가 식별할 수 있게 한다.At this time, the
따라서 본 발명은 감지센서(130)의 구조가 부가됨에 따라 회전자(200)가 설치된 관로 하우징(100)으로부터 누수가 발생하면 이를 감지센서(130)가 직접적으로 감지하여 곧바로 누수처리가 가능함에 따라 발전기(330) 등의 전기부품들 및 구동축(310)의 베어링유닛(320)과 같은 기계적 부품들의 심각한 파손을 방지하게 된다.Therefore, according to the present invention, since the structure of the
그리고, 상기 회전자(200)는;The
상기 관로 하우징(100)의 내부에 삽입되어 설치된 상태에서 수압을 이용해 회전작동하며, 회전작동에 의한 운동에너지를 발전기 수단(300)에 전달시켜 발전기(330)를 이용해 발전이 수행되도록 하기 위한 것이다.And is configured to rotate by using hydraulic pressure in a state where it is inserted into the
이와 같은 회전자(200)는 물의 수압에 의한 변형을 방지하기 위해 내구성이 우수하며, 물에 의한 부식 역시 강한 금속 재질로 제작하거나, 표면에 부식방지 처리를 수행할 수 있다.The
이때, 상기 회전자(200)는 상기 관로 하우징(100)의 수용공간(103) 내부에 삽입된 상태에서 후술하는 구동축(310)에 축 결합되어 키 구조로 고정됨으로 수압에 의해 회전자(200)가 회전하면 구동축(310)을 통해 회전운동을 전달할 수 있게 된다.The
본 발명의 기본 실시 예에 따른 회전자(200)는; 내륜(210), 외륜(220), 복수의 날개(230)로 구성된다.The
예를 들면, 상기 회전자(200)는; 구동축(310)에 축 결합되는 내륜(210)과, 상기 내륜(210)의 둘레에 마련되며 상기 배출구(102)와 동일 직경의 단턱유입부(240)가 배출구(102)에 끼워지면서 상기 단턱유입부(240)를 통해 물이 배출되게 하는 외륜(220) 및, 상기 내륜(210)과 외륜(220) 사이에 방사형으로 고정결합된 복수의 날개(230)를 포함한다.For example, the
상기 내륜(210)은, 중앙에 구동축(310)이 관통 삽입되는 원판 링으로 제작되며, 상기 내륜(210)은 구동축(310)이 삽입되는 부분으로 키 결합을 위한 키 홈이 형성되어 상기 내륜(210)이 구동축(310)과 동일한 회전을 할 수 있게 한다.The
상기 외륜(220)은, 내륜(210)의 둘레에 일정간격 이격된 중공의 판형으로 내부 측방에 물이 유입되게 하는 유로홀(241)이 마련되어 제작되며, 하단으로 상기 관로 하우징(100)의 배출구(102)와 동일 직경의 단턱유입부(240)가 돌출 형성된 상태에서 상기 단턱유입부(240)가 배출구(102)의 안쪽 상방에 끼워짐으로 흡입구(101)를 통해 유입된 물이 단턱 유입부(240)의 내부를 통해 배출구(102)로 배출되게 한다.The
이때, 상기 단턱유입부(240)가 배출구(102)와 동일 직경으로 끼워져 지지됨으로 배출구(102) 측으로 배출되는 물이 원활하게 흐를 수 있게 된다.At this time, since the stepped
상기 단턱유입부(240)가 배출구(102) 측으로 끼워져 지지되는 면에는 베어링 기능을 위한 구조물이 설치됨으로 이에 따라 회전자(200)에 어떠한 원인에 의한 충격이 발생하여도 베어링 기능에 따라 회전자(200)에 진동이 발생하지 않으면서, 파손을 방지하게 된다.A structure for bearing function is provided on a surface of the
더욱이, 상기 회전자(200)의 유로홀(241)을 통해 물이 유입되면서 상기 단턱유입부(240)를 통해 배출됨으로 회전자(200) 내부로 구비된 복수의 날개(230)에 수압을 작용시켜 회전될 수 있게 하고, 상기 복수의 날개(230)를 통과한 물은 단턱 유입부(240)를 통해 배출되면서 상기 배출구(102)로 흐르게 된다.The water flows through the
상기 복수의 날개(230)는, 복수의 판이 상기 내륜(210) 및 외륜(220) 사이의 이격 공간에 삽입되 형성되는 것이며, 상기 내륜(210) 및 외륜(220)에 위치한 날개(230)의 측면에 각각 용접으로 고정되거나, 또는 주형을 이용해 회전자(200) 전체를 단일체의 주물로 제작할 수 있다.The plurality of
이때, 상기 복수의 날개(230)가 내륜(210)과 외륜(220) 사이에 고정되는 구조를 갖음에 따라 날개(230)에 불균형의 힘이 작용하여도 외륜(220)에 마련된 단턱 유입부(240)의 지지작용에 의해 진동이 발생하지 않으며, 외륜(220)이 날개(230)와 함께 회전함으로 유입되는 물의 압력은 전부 발전에 사용할 수 있다.At this time, since the plurality of
또한, 상기 날개(230)는, 내륜(210)에 인접한 측은 두껍고, 외륜(220)에 인접한 측은 얇게 형성됨과 더불어, 상기 날개(230)로 물이 최초 유입되는 부분은 두껍고, 물이 빠져나가는 부분은 얇게 형성된 것을 더 포함하고, 이에 따라 날개(230)에 물의 압력이 효율적으로 전달되면서 유체 흐름이 원활하게 되는 것이다.The
그리고, 발전기 수단(300)은;And, the generator means 300 comprises:
상기 관로 하우징(100)의 상부에 설치되되, 상기 회전자(200)의 회전동력이 구동축(310)을 이용해 전달되며, 그 회전동력으로 작동하는 발전기(330)를 이용해 전력을 생산하면서, 생산된 전력을 공급하기 위한 것이다.The
이와 같은 발전기수단(300)은 외부에 설치됨으로 빗물과 같은 수분에 의한 부식을 방지하는 재질로 제작하거나, 표면에 부식 방지 처리가 수행될 수 있으며, 발전기(330)에서 열이 발생함으로 내열성의 특성을 갖는 것이 바람직한 것이다.Since the
본 발명의 기본 실시 예에 따른 발전기수단(300)은; 구동축(310), 발전기(330), 베어링유닛(320), 공랭식냉각수단(340)을 더 포함하여 구성될 수 있다.The generator means 300 according to the basic embodiment of the present invention comprises: And may further include a
예를 들면, 상기 발전기수단(300)은; 상기 회전자(200)와 발전기(330)를 축 연결하여 회전자(200)의 회전동력을 발전기(330)에 전달하는 구동축(310)을 더 포함한다.For example, the generator means 300 comprises: And a driving
상기 구동축(310)은 환봉으로 제작되며, 상기 연결케이싱(110)의 내부에 수직으로 관통삽입됨에 따라 상기 구동축(310)의 상측 부분은 상기 연결케이싱(110)의 상부로 관통되면서 상기 상부프레임(120)의 내부에 위치되고, 그 구동축(310)의 하측 부분은 연결케이싱(110)의 하부로 관통되면서 상기 관로 하우징(100)의 수용 공간(103)에 삽입된 회전자(200)에 축 결합되어 연결되게 된다.The
이때, 상기 구동축(310)의 상부는 상기 상부프레임(120)에 구비된 커플링(350)을 이용해 발전기(330)와 연결됨으로 회전자(200)의 회전작동에 의한 운동에너지를 발전기(330)에 전달할 수 있게 된다.The upper portion of the
이때, 상기 구동축(310)의 상부는 상기 상부프레임(120)에 구비된 커플링(350)을 이용해 발전기(330)와 연결됨으로 회전자(200)의 회전작동에 의한 운동에너지를 발전기(330)에 전달할 수 있게 된다.The upper portion of the
여기서, 상기 구동축(310)은 후술하는 공랭식냉각수단(340)의 설치 타입에 대응하여 구동축(310)의 상부를 발전기(330)를 관통하여 상부로 노출되도록 할 수 있다.In this case, the driving
또한, 상기 발전기수단(300)은; 회전자(200)의 회전동력에 의한 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 작용으로 구동하면서 전력을 생산하는 발전기(330)를 더 포함한다.Further, the generator means (300) comprises: And a generator (330) for generating electric power while driving by the action of converting kinetic energy by rotational power of the rotor (200) into electric energy.
상기 발전기(330)는 영구자석동기발전기로 기존의 발전장치에서 널리 사용하는 것임으로 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다.Since the
이때, 상기 발전기(330)는 상기 상부프레임(120)의 상단에 볼트체결로 고정설치되어 외부에 노출되며, 상기 상부프레임(120)의 내부로 일부 노출된 구동축(310)에 커플링(350)을 이용해 연결됨으로 회전자(200)의 회전동력이 직접적으로 구동축(310)을 통해 발전기(330)에 전달되어, 그 회전동력에 의한 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전작용을 수행하여 전력을 생산하게 된다.The
여기서, 상기 발전기(330)는, 생산된 전력을 직류, 교류로 변환시키면서 한전에서 사용하는 양질의 전류로 공급되게 하는 인버터(331)를 연결하는 것을 더 포함한다.Here, the
상기 인버터(331)는 반도체 소자, 평활용 커패시터, 퓨즈, 방열판, 필터용 리액터 등으로 구성되며, 발전기(330)로부터 3상 교류 전력을 입력받아 내부 정류기를 통해 직류 전력으로 변환하게 하고, 정류된 직류 전력을 공급받아 교류전력으로 변환시켜 계통과 연계하여 안정된 양질의 전력을 공급하는 기능을 한다.The
상기 인버터(331)는 반도체 소자, 평활용 커패시터, 퓨즈, 방열판, 필터용 리액터 등으로 구성되며, 발전기(330)로부터 3상 교류 전력을 입력받아 내부 정류기를 통해 직류 전력으로 변환하게 하고, 정류된 직류 전력을 공급받아 교류전력으로 변환시켜 계통과 연계하여 안정된 양질의 전력을 공급하는 기능을 한다.The
이때, 상기 인버터(331)는 제어부에 연결됨이 바람직한 것이며, 제어부는 소수력발전장치(1)를 총괄적으로 제어하는 부분으로 계통 연계형 인버터(331) 방식으로 제어하며, 인버터(331) 전자접촉기(MC)의 구동 신호를 발생시키고, 각각의 입출력 MCCB, 온도센서, 퓨즈 등의 접점 상태를 감시하는 기능을 한다.In this case, the
또한, 상기 발전기수단(300)은; 구동축(310)의 회전을 안내하는 베어링유닛(320)을 더 포함한다.Further, the generator means (300) comprises: And a
상기 베어링유닛(320)은 내측에 복수의 베어링이 베어링몸체(321) 내부에 마련된 구조이며, 상기 베어링몸체(321)는 구동축(310)에 관통된 상태에서 내부에 마련된 베어링이 구동축(310)을 지지하게 결합되는 구조이다.The
이때, 상기 베어링유닛(320)은 상기 연결케이싱(110)의 상단에 관통된 상태에서 볼트체결에 의해 고정되어 상기 베어링유닛(320)의 중앙에 구동축(310)이 관통되고, 상기 구동축(310)이 베어링유닛(320)에 관통된 부분에는 기밀을 위한 메카니칼씰, 오링, 패킹 등의 구조물이 마련됨이 바람직한 것이다.The
또한, 상기 발전기수단(300)은; 상기 발전기(330)에 외부 찬 공기를 강제로 송풍시켜 순환시키면서 찬 공기의 열교환에 의한 냉각작용으로 발전기(330)의 온도를 조절하는 공랭식냉각수단(340)을 더 포함한다.Further, the generator means (300) comprises: And an air cooling type cooling means (340) for controlling the temperature of the generator (330) by a cooling operation by heat exchange of the cold air while forcibly blowing and circulating the cold air to the generator (330).
여기서, 상기 공랭식냉각수단(340)은; 발전기(330)의 측방을 덮어서 내부로 공간을 갖되, 발전기(330) 측으로 덮어진 내측에 관통된 배기홀(341a)을 이용해 송풍 공기를 발전기(330) 측으로 순환되게 하는 유로하우징(341)을 더 포함한다.Here, the air cooling type cooling means 340 includes: There is provided a
상기 유로하우징(341)은 발전기(330)의 측방을 덮어서 고정될 수 있을 정도의 크기를 갖는 일면이 개방된 케이스 형태로 제작되며, 상기 유로하우징(341)의 상부에는 공기가 유입되는 유입홀(341b)이 하나 이상으로 관통형성된 상태에서 상기 유로하우징(341)의 하부로 개방된 부분, 즉 발전기(330) 측으로 덮어진 내측에는 다수의 배기홀(341a)이 마련된 구조이다.The
이때, 상기 유로하우징(341)은 발전기(330)의 측방에 덮어지면 용접 또는 볼트체결에 의해 고정될 수 있다.At this time, when the
또한, 상기 공랭식냉각수단(340)은; 송풍팬(342)이 발전기(330)의 축에 직접 연결된 상태에서 구동축(310)의 동력이 전달됨으로 송풍팬(342)이 회전작동하면서 송풍기능을 하는 제1 송풍 타입,Further, the air cooling type cooling means (340) comprises: The first blowing type in which the blowing
또는, 송풍팬(342)이 별도 송풍모터(345)에 연결된 상태에서 송풍모터(345)의 동력이 전달됨으로 송풍팬(342)이 회전작동하면서 송풍기능을 하는 제2 송풍 타입,Or a second blowing type in which the blowing
또는, 발전기 수단(300)에 통로(344)를 이용해 연결되며 외부 송풍기(343)로 외부 공기를 강제흡입하면서 상기 통로(344)에 공급시켜 송풍기능을 수행하게 하는 제3 송풍 타입 중 어느 하나를 선택적으로 더 포함한다.Or a third blowing type that is connected to the generator means 300 by using the
상기 제1 송풍 타입은, 본 발명의 기본 실시 예로 도 1 내지 도 3 및 도 5 내지 도 6에 도시한 것이며, 상기 제1 송풍 타입의 송풍팬(342)은 상기 유로하우징(341)의 내부로 수용된 상태에서 상기 발전기(330)를 관통한 구동축(310)에 송풍팬(342)이 직접 연결되어 회전작동가능하며, 상기 발전기(330)가 구동축(310)의 동력을 통해 회전하면 상기 송풍팬(342)에 회전동력이 전달되면서 회전작동함에 따라 송풍 공기를 유로하우징(341)의 배기홀(341a)을 통해 발전기(330) 측으로 송풍시키면서 열교환에 의한 냉각작용이 수행되게 하는 것이다.1 to 3 and 5 to 6, and the blowing
상기 제2 송풍 타입은, 도 4의 (a)에 도시한 것이며, 상기 제2 송풍 타입의 송풍팬(342)은 상기 유로하우징(341)의 내부로 수용되는데, 상기 유로하우징(341)의 내부로 별도로 고정결합된 송풍모터(345)에 상기 송풍팬(342)이 연결되어 송풍모터(345)의 동력을 통해 송풍팬(342)이 회전작동함에 따라 송풍 공기를 유로하우징(341)의 배기홀(341a)을 통해 발전기(330) 측으로 송풍시키면서 열교환에 의한 냉각작용이 수행되게 하는 것이다.4 (a), the blowing
한편, 상기 제1 송풍 타입 및 제2 송풍 타입의 경우 유로하우징(341)의 내측에 온도센서(미도시)를 설치하여 유로하우징(341)의 내부 온도를 측정하는데, 상기 온도센서를 이용해 감지한 신호를 활용하여 상기 송풍팬(342)의 회전속도를 조절할 수 있음에 따라 냉각 온도를 자동으로 일정하게 유지하는 것을 더 포함한다.Meanwhile, in the case of the first blowing type and the second blowing type, a temperature sensor (not shown) is provided inside the
상기 제3 송풍 타입은, 도 4의 (b)에 도시한 것이며, 상기 제3 송풍 타입의 유로하우징(341)은 상방에 통로(344)가 내부 공간과 통하게 연결된 상태에서 상기 통로(344)가 소수력발전장치(1)의 외부로 별도 설치된 송풍기(343)에 연결되어 상기 송풍기(343)를 통해 강제 흡입한 외부 공기를 상기 통로(344)를 통해 유로하우징(341) 측으로 공급하면서 공급된 송풍 공기가 유로하우징(341)의 배기홀(341a)을 통해 발전기(330) 측으로 송풍시키면서 열교환에 의한 냉각작용이 수행되게 하는 것이다.4 (b), the
여기서, 상기 제3 송풍 타입은, 관로 하우징(100)에 통로(344)를 이용해 추가로 선택적 연결되며, 외부 송풍기(343)를 통해 강제 흡입되는 공기를 상기 통로(344)를 통해 베어링유닛(320) 측으로 공급시켜 상기 베어링유닛(320)의 주변으로 송풍되면서 열교환에 의한 냉각작용을 수행하는 것을 더 포함한다.The third air blowing type is further selectively connected to the
이때, 상기 베어링유닛(320)에 대한 냉각작용을 선택적 수행하는 경우 상기 통로(344)를 추가로 증설하면서 상기 관로 하우징(100)의 연결케이싱(110) 또는 상부프레임(120)의 측방에 통로(344)를 연결하여 외부에 설치된 송풍기(343)가 강제 흡입한 공기를 상기 관로 하우징(100) 내부로 구비된 베어링유닛(320)의 주변에 공급할 수 있게 한다.At this time, when the cooling action for the
따라서 본 발명은 공랭식냉각수단(340)의 구조가 더 부가됨에 따라 발전기(330)로 외부 찬 공기를 지속적으로 순환되게 송풍시키면서 송풍 공기의 열교환에 의한 한 냉각을 수행할 수 있어 발전기(330)가 일정한 온도로 유지되기 때문에 발전기(330)의 내부 영구자석의 자성이 감소하거나 자성이 완전히 사라지는 것을 방지하게 된다.Therefore, according to the present invention, since the structure of the air-cooling type cooling means 340 is further added, the
한편, 도 5는 본 발명에 따른 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치의 작동 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 5 is a view illustrating an operation state of the air-cooled vertical in-line small hydroelectric power plant according to the present invention.
이에 따르면, 전술한 구조로 이루어진 소수력발전장치(1)는 정수 및 하수처리장과 같은 수처리 시설 또는 소하천 등에서 물이 유동하는 관로(10)의 중간에 관로 하우징(100)의 흡입구(101) 및 배출구(102)를 각각 관 이음으로 연결설치하여 물이 상기 관로 하우징(100)의 내부로 유입되게 한다.The small hydroelectric
상기와 같이 소수력발전장치(1)가 설치되면 물은 최초 흡입구(101)로 유입되며, 유입된 물은 흡입구(101)에 의해 안내되면서 수용공간(103)에 위치한 회전자(200)를 통과한 후 상기 배출구(102)를 통해 다시 관로(10)에 복귀하는 과정에서 상기 관로 하우징(100)의 내부로 흐르는 물에 의한 수압이 형성되게 된다.When the small
여기서 상기 수용공간(103)에 위치한 회전자(200)는 흐르는 물의 수압에 의해 복수의 날개(230)가 영향을 받아 회전작동하며, 그 회전자(200)의 회전작동에 의한 운동에너지는 구동축(310), 커플링(350)을 통해 발전기(330)에 전달된 후 발전기(330)에서 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전작용을 수행함으로 전력이 생산되게 된다.Here, the
이때, 상기 발전기(330)에 의해 생산된 전력은 인버터(331)를 통해 교류에서 직류, 다시 직류에서 교류로 변화시키고, 최종적으로 출력되는 전력은 반도체 기술을 이용하여 직류를 교류로 변환하므로 기존에 한전에서 사용하는 전압, 전류, 헤르쯔, 위상차등을 맞출 수 있어 양질의 전류를 공급하게 되는 것이다.At this time, the electric power generated by the
한편, 발전을 수행하는 과정에서 상기 구동축(310)을 통해 송풍팬(342)에 동력이 전달되는데, 그 동력전달에 의해 상기 송풍팬(342)이 회전작동하면 유로하우징(341)의 내부로 흡입력이 발생하여 유입홀(341b)을 통해 공기가 흡입되고, 그 흡입된 공기는 배기홀(341a)을 통해 발전기(330) 측으로 강제적 송풍하여 찬 공기에 의한 열교환을 통해 냉각을 수행하게 된다.In the course of performing power generation, power is transmitted to the blowing
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 여기서 사용하는 용어들은 본 발명을 용이하게 설명하기 위함이며, 이 용어들에 대한 의미 한정이나, 특허청구범위에 기재된 범위를 제한하기 위함이 아니며,As described above. While the present invention has been particularly shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the terminology used herein is for the purpose of describing the present invention only and is not intended to limit the scope of the claims. But is not intended to,
본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be easy for anyone to know.
1; 소수력발전장치 100; 관로 하우징
110; 연결케이싱 120; 상부프레임
130; 감지센서 200; 회전자
210; 내륜 220; 외륜
230; 날개 240; 단턱유입부
241; 유로홀 300; 발전기 수단
310; 구동축 320; 베어링유닛
330; 발전기 340; 공랭식냉각수단
350; 커플링One; A small hydroelectric
110; A
130;
210;
230;
241;
310;
330;
350; Coupling
Claims (6)
상기 관로 하우징(100)은, 상기 회전자(200)가 삽입된 부분의 상측에 고정결합되며, 내부에 구동축(310)이 삽입되면서 상기 회전자(200)와 구동축(310)을 상호 연결되게 하는 연결케이싱(110)과; 상기 연결케이싱(110)과 관로 하우징(100) 사이로 구비되되, 누수를 감지하면 누수 감지된 전기 신호를 송출하는 감지센서(130)를 더 포함하고,
상기 발전기 수단(300)은, 구동축(310)과, 상기 구동축(310)의 회전을 안내하는 베어링유닛(320) 및, 상기 회전자(200)의 회전동력에 의한 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전작용으로 전력을 생산하는 발전기(330)와 함께, 생산된 전력을 직류, 교류로 변환시키는 인버터(331)와 더불어, 상기 발전기(330)에 통로(344)를 이용해 연결되며 외부 송풍기(343)로 공기를 강제흡입하면서 상기 통로(344)에 공급시켜 송풍기능을 수행함으로 찬 공기의 열교환에 의한 냉각작용으로 발전기(330)의 온도를 조절하는 제3 송풍 타입인 공랭식냉각수단(340)을 더 포함하고,
상기 공랭식냉각수단(340)은, 발전기(330)의 측방을 덮어서 내부로 공간을 갖되, 발전기(330) 측으로 덮어진 내측에 관통된 배기홀(341a)을 이용해 송풍 공기를 발전기(330) 측으로 순환되게 하는 유로하우징(341)을 더 포함함과 아울러, 상기 관로 하우징(100)에 통로(344)를 이용해 추가로 연결되며, 외부 송풍기(343)를 통해 강제 흡입되는 공기를 상기 통로(344)를 이용해 관로 하우징(100)의 베어링유닛(320) 측으로 공급시켜 상기 베어링유닛(320)에 대한 냉각작용을 수행하는 것을 더 포함하며,
상기 흡입구(101)는, 유선형으로 돌출 형성되어 물의 흐름을 안내하는 작용으로 유입되는 물이 회전자(200) 측으로 일정한 방향으로 흘러가도록 하는 유선형가이드(101a)를 더 포함하는 공랭식 수직형 인라인 소수력발전장치.And a water inlet 101 and an outlet 102 are provided on both sides of the channel housing 100 and water pressure is formed while water flows in and flows into the pipe housing 100; A rotor 200 rotatably operated by water pressure in a state of being inserted into the pipe housing 100; Generator means for generating electric power by using the generator 330 which is operated by the rotary power and which is installed at an upper portion of the duct housing 100 and the rotational power of the rotor 200 is transmitted using the drive shaft 310 The rotor 200 includes an inner ring 210 that is axially coupled to the driving shaft 310 and a plurality of teeth 231 that are provided around the inner ring 210 and have the same diameter as the outlet 102, An outer ring 220 for allowing the inflow portion 240 to be inserted into the discharge port 102 and discharging the water through the inflow end portion 240 and an outer ring 220 fixedly coupled between the inner ring 210 and the outer ring 220 An air-cooled vertical in-line small-scale hydrostatic power generator comprising a plurality of blades (230) and generating electric power by using hydraulic power,
The channel housing 100 is fixed to the upper portion of the portion where the rotor 200 is inserted and the drive shaft 310 is inserted into the channel housing 100 to connect the rotor 200 and the drive shaft 310 to each other A connection casing (110); Further comprising a sensing sensor (130) provided between the connection casing (110) and the conduit housing (100), for sending out an electric signal sensed by leakage when a leak is sensed,
The generator means 300 includes a drive shaft 310, a bearing unit 320 for guiding rotation of the drive shaft 310, and a drive unit 330 for converting kinetic energy generated by rotational power of the rotor 200 into electric energy The generator 330 connected to the generator 330 through the passage 344 and the external blower 343 are connected to the generator 330 in addition to the inverter 331 for converting the generated power into direct current and alternating current, Cooling type cooling means 340, which is a third air-blowing type, for adjusting the temperature of the generator 330 by cooling operation by heat exchange of cold air by performing air blowing function by supplying air to the passage 344 while forcibly sucking air Including,
The air cooling type cooling means 340 circulates the blowing air to the generator 330 side by using an exhaust hole 341a penetrating the inside of the generator 330 to cover the side of the generator 330, And further connected to the conduit housing 100 by a passage 344 so that air forcedly sucked through the external blower 343 flows through the passage 344 To the bearing unit (320) side of the conduit housing (100) to perform a cooling action on the bearing unit (320)
The air inlet 101 further includes a streamlined guide 101a formed to protrude in a streamlined manner so that water flowing in the direction of the water flows toward the rotor 200 in a predetermined direction. Device.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102078205B1 (en) * | 2018-10-25 | 2020-02-17 | 주식회사 태양전기 | Hydraulic turbine having self cooling function |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010270660A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Fujisawa Denki Kanko Kk | Power generation apparatus and energy recovery system equipped with the same |
KR101369522B1 (en) | 2012-03-09 | 2014-03-07 | 주식회사 한라 | High efficiency mall hydro power apparatus |
WO2014115208A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | ダイキン工業株式会社 | Fluid device |
US20140306559A1 (en) * | 2011-09-14 | 2014-10-16 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Rotating Electrical Machine |
KR101457051B1 (en) * | 2014-05-16 | 2014-11-04 | (주)오비스 | Apparatus for preventing water penetration |
KR101503727B1 (en) | 2014-12-17 | 2015-03-19 | 유한회사 태림산업개발 | A small hydropower generation apparatus |
-
2016
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010270660A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Fujisawa Denki Kanko Kk | Power generation apparatus and energy recovery system equipped with the same |
US20140306559A1 (en) * | 2011-09-14 | 2014-10-16 | Ebm-Papst Mulfingen Gmbh & Co. Kg | Rotating Electrical Machine |
KR101369522B1 (en) | 2012-03-09 | 2014-03-07 | 주식회사 한라 | High efficiency mall hydro power apparatus |
WO2014115208A1 (en) * | 2013-01-25 | 2014-07-31 | ダイキン工業株式会社 | Fluid device |
KR101457051B1 (en) * | 2014-05-16 | 2014-11-04 | (주)오비스 | Apparatus for preventing water penetration |
KR101503727B1 (en) | 2014-12-17 | 2015-03-19 | 유한회사 태림산업개발 | A small hydropower generation apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102078205B1 (en) * | 2018-10-25 | 2020-02-17 | 주식회사 태양전기 | Hydraulic turbine having self cooling function |
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