KR101759001B1 - 육지의 수력발전 장치 - Google Patents

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Abstract

흐름의 에너지를 전기로 변환하고 획득하기 위해, 흐름 상부에 배치되는 육지의 수력발전 장치는, 몸체 유닛, 수차 유닛, 이동 에너지 전송 유닛, 및 전력 생성 유닛을 포함한다. 상기 흐름의 운동 에너지는 수차 유닛에 의해 획득되고, 상기 이동 에너지 전송 유닛에 의해 수위에 맞게 상기 전력 생성 유닛으로 전송된다.

Description

육지의 수력발전 장치{ONSHORE HYDROELECTRIC POWER GENERATION DEVICE}
본 발명은 육지의 수력발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이에 의해 수위에 맞게 유수의 에너지가 생성기로 전달되는, 육지의 수력발전 장치에 관한 것이다.
수력(hydroelectric power)은 재사용가능한 에너지들 중 하나로 긴 역사를 가지고 있고, 그 출력은 적지만 깨끗하여, 유수(flowing water)는 많은 발전 장치들에 의해 광범위하게 사용되고 또한 댐들, 런-오프 강(run-off river), 조합형(combination type), 조수(tide), 양수식(pumped-storage) 등과 같은, 다른 발전 방법들로 발전하고 있다.
도 1을 참조하면, 명칭이 "간단한 전력 발전 장치"인, 대만 특허발명 제 325821호에 관한 것이고, 여기서 전체 장치는 튜브(16)에 의해 수면 상에 떠 있게 되고, 유수에 의해 쓸려 가는 것을 방지하기 위해 고정되어 있다. 터빈 휠(14)은 유수의 에너지를 획득하는 것에 의해 회전되고, 터빈 휠(14)의 에너지는 2개의 체인(18) 및 체인 휠(17) 세트들에 의해 생성기(20)의 롤러(21)로 전송되어, 생성기(20)에 의해 생성되는 전기는 배선들에 의해 육지의 소켓(22)으로 안내될 수 있다.
상기의 설명들로부터, 몇몇의 문제들은 종래 기술에 여전히 존재한다:
1. 출력의 더 적은 개선
부유하는 생성기 세트의 과부하는 부유물(floater)에 의해 제한되고, 물에 의해 도는 것을 방지하기 위해, 생성기의 부피 또한 제한되어, 출력은 개선될 수 없다.
2. 낮은 내구성
체인들 및 기어 휠들은 종래 기술 장치에서 에너지를 전달하기 위해 사용되고, 체인 휠들은 회전할 때 체인들에 의해 마모되고, 또한 공기 중의 먼지들이 체인들로 떨어질 때 마모는 최악이 되어, 잦은 유지보수가 필요하다.
3. 쉽게 손상됨
전력을 전달하는 배선들은 강 코스(river course) 안에 배치되어, 이것들은 강의 물체들로부터 기인되는 충돌에 의해 손상되기 쉽다. 게다가, 부유하는 전력 발전 장치는 기상 산화(vapor-phase oxidation)에 의해 손상되기 쉽다.
상기의 설명들로부터, 부유하는 전력 발전 장치는 전기를 생성할 수 있지만, 그 출력은 개선될 수 없고 또한 강 플러싱(river flushing)에 의해 손상되기 쉽다.
그러므로, 본 발명의 일 실시예의 목적은 흐름의 에너지를 전기로 변환하고 획득하기 위해, 흐름 상부에 배치되고, 몸체 유닛, 수차 유닛(water wheel unit), 이동 에너지 전송 유닛(mobile energy transmitting unit), 및 전력 생성 유닛(electricity power generating unit)을 포함하는, 육지의 수력발전 장치를 제공하는 데 있다.
상기 몸체 유닛은 소정의 거리에 있는 상기 흐름 상부에 배치되는 플랫폼 및 상기 플랫폼 상에 배치되는 홀더를 포함한다. 상기 수차 유닛은 지지 세트(supporting set), 상기 지지 세트에 결합되는 수차 세트(water wheel set), 및 상기 지지 세트에 결합되고 상기 수차 세트 아래에 배치되는 부유 세트(floating set)를 포함한다. 상기 부유 세트는 물 위에 떠 있고 그 위치는 수위(height of water level)에 따라 변화되어, 상기 수차 세트의 높이는 지지될 수 있고, 상기 수차 세트는 상기 흐름과 수차 세트 사이의 접촉에 의해 회전(rotate)하기 위해 돈다(turn). 상기 이동 에너지 전송 유닛은 상기 수차 세트에 결합되어 있고 또한 상기 수차 세트의 위치에 맞춰져서, 상기 흐름의 전력(power of the flow)이 전달된다. 상기 전력 생성 유닛은 상기 플랫폼 상에 배치되고 또한 상기 이동 에너지 전송 유닛에 결합되는 생성기를 포함하고, 상기 이동 에너지 전송 유닛의 운동 에너지가 획득될 수 있어, 전력(electricity power)이 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예들의 장점은 상기 부유 세트가 수위에 맞춰져서, 상기 수차 세트가 흐름에 계속 접촉할 수 있다는 데 있다. 이에 더하여, 상기 지지 세트는 상기 흐름의 방향을 따라 소정의 각으로 연장되어, 상기 수차 블레이드들이 회전된다. 나아가, 상기 이동 에너지 전송 유닛은 전기를 생성하기 위한 생성 유닛으로 에너지를 전송하기 위해 수위에 맞춰진다.
도 1은 대만 발명특허 제 325821호에 개시된 종래 기술 장치의 배치이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 제1 실시예의 장치를 묘사를 지지하는 상면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 제1 실시예의 장치의 내부 레이아웃을 도시하는 전면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 제1 실시예의 장치의 저수위 상태를 도시하는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 제1 실시예의 장치의 고수위 상태를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 제1 실시예의 장치의 비상 상태를 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바람직한 제2 실시예의 장치를 도시하는 단면도이다.
도 2, 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 장치가 제시된다. 이것은 육지의 강, 시내, 댐 또는 수로 안의 흐름(2) 위에 배치될 수 있고, 또한 흐름(2)의 흐름 에너지가 획득되어 전력으로 변환되고, 몸체 유닛(3), 수차 유닛(4), 이동 에너지 전송 유닛(5), 및 전력 생성 유닛(6)을 포함한다.
상기 몸체 유닛(3)은 이에 의해 컨테이너(311)가 둘러싸지고 정의되는 플랫폼(31), 및 상기 플랫폼(31) 상에 배치되는 홀더(32)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 장치에 있어서, 상기 플랫폼(31)은 상기 흐름(2) 상 결정된 거리들에 만들어지고 상기 컨테이너(311)는 전력 생성 룸으로 사용될 수 있고, 이에 더하여, 흐름(2)의 중심에 만들어질 수 있다. 흐름(2)의 수로가 넓을 때, 복수의 본 발명들은 출력을 증가시키기 위해 수평으로 배치될 수 있고; 흐름(2)의 수로가 좁을 때, 복수의 본 발명들은 수직으로 배치될 수 있고, 실제로, 전기 생성의 적절한 배치는 흐름(2) 상황에 맞춰진다.
수차(4)는 흐름(2)의 에너지를 획득하기 위해 마련되는데, 부유 세트(41), 수차 세트(42) 및 지지 세트(43)를 포함한다. 부유 세트(41)에는 제1 부유물(floater, 411), 제2 부유물(412), 제1 부유물(411) 상에 배치되는 제1 압입부(indentation, 413), 및 제2 부유물(412) 상에 배치되는 제2 압입부(414)가 마련된다. 제1 및 제2 부유물들(411, 412)는 흐름(2) 상에 떠 있을 수 있다.
분리가능한 수차 세트(42)는 부유 세트(41) 상에 배치되고 수차 블레이드(water wheel blade, 421), 수차 블레이드(421) 상에 잠기는(locked) 수차 축(422), 및 수차 축(422)에 잠기는 제1 기어 휠(423)이 마련된다.
수차 블레이드(421)는 흐름(2)의 플러싱 및 흐름(2)과의 접촉을 통해 회전되고, 게다가, 수차 축(422) 및 제1 기어 휠(423)은 회전하기 위해 돌 수 있다. 수차 세트(42)는 부유물(41) 위에 배치되고, 수차 블레이드(421)는 수위에 따라 변화되는 물 위에 떠 있다.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하면, 지지 세트(43)의 일 단은 수차 세트(42)에 결합되고, 반대 단은 홀더(32)에 결합된다. 흐름(2)의 방향을 따르는 지지 세트(43)는 하향각으로 홀더(32)의 상단으로부터 연장되고, 흐름(2)의 표면과 경사각(θ)이 형성된다. 흐름(2)이 고수위(high water level)에 있을 때, 물 위의 수차 세트(42)의 위치는 올라가고, 경사각(θ)는 작아진다. 흐름(2)이 저수위(low water level)에 있을 때, 수차 세트(42)는 수위의 경사를 따르며, 경사각(θ)는 더 커진다. 수차 세트가 고수위에 있든지 또는 저수위에 있든지에 상관없이, 이에 의해 흐름(2)의 플러싱이 획득되어, 수차 블레이드(421)는 회전하기 위해 돈다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예의 장치에 있어서, 지지 세트(43)에는 제1 지지 섀프트(431), 및 제2 지지 섀프트(432)가 마련된다. 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432)의 일 단은 홀더(32) 상에 배치되고, 반대 단들은 수차 블레이드(421)의 양측 옆에 배치되고, 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432)은 베어링에 의해 수차 축(422)에 결합되어, 역 U자 커브로서 형성되어, 수차 블레이드들(421)은 수차 세트(42)에 의해 획득되는 흐름(2)의 플러싱에 의해 회전하기 위해 돈다. 실제로, 수차 세트(42)가 단지 하나의 지지 섀프트에 결합될 수 있는 것이 가능하고, 이것은 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 이동 에너지 전송 유닛(5)은 제1프로펠러 세트(51), 제2프로펠러 세트(52), 및 제3프로펠러 세트(53)를 포함한다. 제1프로펠러 세트(51)에는 제1기어 휠(423)과 맞물리는 제2기어 휠(511), 제2기어 휠(511)로 잠기고 수차 축(422)에 수직하는 제1축, 제1축(512)으로 잠기는 제3기어 휠(513), 및 제1 및 제2 기어 휠들(423, 511)을 고정하기 위해 제1기어 휠 박스(514)가 마련된다. 제1축(512)의 둘레는 스틸 튜브 보호부(515)에 의해 보호되고, 제2기어 휠(511), 제1축(512) 및 제3기어 휠(513)은 제1기어 휠(423)에 의해 회전하기 위해 돈다. 제1축(512)의 외부에 있는 스틸 튜브 보호부(515)는 홀더(32) 상에 배치되고, 제1축(512)이 스틸 튜브 보호부(515) 내부에서 회전될 때, 이것은 지지 세트(43)와 동시에 움직인다.
제2프로펠러 세트(52)에는 제3기어 휠(513)과 맞물리는 제4기어 휠(521), 제4기어 휠(521)로 잠기는 제2축(522), 제2축(522)으로 잠기는 제5기어 휠(523), 및 제3 및 제4 기어 휠들(513, 521)을 고정하기 위해 제2 기어 휠 박스(524)가 마련된다. 제2축(522)은 제1축(512)에 수직하고 수차 축(422)에 평행하고, 제4기어 휠(521), 제2축(522) 및 제5기어 휠(523)은 제3기어 횔(513)에 의해 회전하기 위해 돈다. 수차 세트(42)는 제1프로펠러 세트(51)를 통해 제2축(522)과 연결된다.
제3프로펠러 세트(53)에는 제5기어 휠(523)과 맞물리는 제6기어 휠(531), 제6기어 휠(531)로 잠기고 홀더(32) 상에 배치되는 제3축(532), 및 제5 및 제6 기어 휠들(523, 531)을 고정하기 위해 보조 섀프트(533)가 마련된다. 본 발명의 바람직한 제1 실시예의 장치에 있어서, 제3축(532)은 제2축(522)에 평행하고 제1축(512)에 수직하고, 제6기어 휠(531) 및 제3축(532)은 제5기어 휠(523)에 의해 회전하기 위해 돈다. 제5 및 제6 기어 휠들(523, 531)의 외부에는 사용자들이 제5 및 제6 기어 휠(523, 531)에 끼는 것을 방지하기 위해 보호 케스팅(534)이 마련된다.
제1 및 제3 프로펠러 세트들(51, 53) 및 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432)은 선(7)에 있도록 정렬된다(도면에 도시된 파선). 선(7)은 지렛목(fulcrum)으로 간주되고, 지렛대의 힘은 제1프로펠러 세트(51)에 의해 제공되어, 수차 세트(42)가 흐름(2) 때문에 올라갈 때, 제2프로펠러 세트(52)는 내려가고; 수차(42)가 흐름(2) 때문에 낮아질 때, 제2프로펠러 세트(52)는 올라간다. 제2프로펠러 세트(52)의 제5기어 휠(523)은 제6 기어 휠(531)과 함께 회전이 천이된다. 그러므로, 제1프로펠러 세트(51)가 저수위에 있든지 고수위에 있든지에 상관없이, 제3프로펠러 세트(53)와 맞물릴 수 있고, 수차 유닛(4)의 회전 에너지는 전력 생성 유닛(6)으로 계속적으로 전송될 수 있다.
제1, 제2, 제3, 및 제4 기어 휠들(423, 511, 513, 521)은 우산 형태이고, 제5 및 제6 기어 휠들(523, 531)은 보통의 기어 휠이다. 상기의 우산 형태의 기어 휠들의 회전 방향은 변경가능하고, 회전 속력은 기어 비율(gear ratio)에 따라 변경될 수 있다. 흐름(2)의 흐름 속도는 보통 빠르지 않지만, 큰 에너지를 가져서, 수차 블레이드들(521)의 회전 속력 또한 빠르지 않다. 하지만, 기어 휠들의 상기의 변경가능한 속력 및 방향의 설계를 통해, 제3축(532)의 회전 속력은 개선될 수 있다.
홀더(32)에는 이에 의해 제6 기어 휠(531)이 수용되는 수용 홈(containing groove, 321), 이에 의해 제1축(512)이 수용되는 제2수용 홈(322), 이에 의해 제1지지 섀프트(431)가 수용되는 제3수용 홈(323), 및 이에 의해 제2지지 섀프트(432)가 수용되는 제4수용 홈(324)이 마련된다. 제6 기어 휠(531), 제1축(512) 및 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432)은 제1, 제2, 제3 및 제4 수용 홈들(321, 322, 323, 324) 내부에 있는 홀더(32)의 방해 없이 이동가능하다.
도 4, 5 및 6을 참조하면, 전력 생성 유닛(6)은 컨테이너(311) 안에 배치되는 생성기(61)를 포함하고, 또한 제3축(532)으로 잠기는 생성기 축(611), 및 생성기 축(611) 안에 배치되는 클러치(612)가 마련된다. 생성기 축(611)은 전기를 생성하기 위해 제3축(532)을 통해 회전하기 위해 돌고, 생성기 축(611)의 회전은 클러치(612)에 의해 제어된다.
몸체 유닛(3)은 컨테이너(311) 위에 배치되는 복수의 크레인들(cranes, 33)을 더 포함하고, 지지 세트(43)는 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432) 위에 배치되는 복수의 행거들(hangers, 433)을 더 포함한다. 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432)은 행거(433)가 이동할 때 크레인(33)에 의해 상승되어, 수차 유닛(4)은 유지보수의 편의를 위해 물에서 플랫폼(31)으로 이동된다.
지지 세트(43)에는 제1지지 섀프트(431) 아래에 배치되는 제1플레이트(434), 제2지지 섀프트(432) 아래에 배치되는 제2 플레이트(435), 제1플레이트(434) 아래에 배치되는 제1구성요소(436), 및 제2플레이트(435) 아래에 배치되는 제2구성요소(437)가 더 마련된다.
수차(42)가 물 위에 떠 있을 때, 제1 및 제2 플레이트들(434, 435)은 제1 및 제2 부유물(411, 412) 상에 각각 배치되고, 또한 제1구성요소(436)는 수차 블레이드(421)를 운반하는 물 위에서 회전되는 제1 및 제2 부유물들(411, 412)을 고정하기 위해 제1압입부(413)에 고정된다. 수차(42)가 물을 떠나기 위해 상승될 때, 제 1 및 제2 플레이트들(434, 435)은 제1 및 제2 부유물들(411, 412)로부터 분리된다.
본 발명의 바람직한 제1 실시예의 장치에 있어서, 부유 세트(41)는 제1 및 제2 부유물들(411, 412) 상에 각각 배치되는 2개의 로프들(415)을 더 포함한다. 로프들(415)은 제1 및 제2 지지 섀프트들(431, 432)에 부착되고 홀더(32) 상에 배치되어, 제1 및 제2 부유물들(411, 412)은 흐름(2)에 의해 쓸려가는 것을 방지하기 위해 로프들(415)에 의해 당겨진다. 여기서, 흐름(2)의 방향을 향하는 제1 및 제2 부유물들(411, 412)의 바닥 모서리는 보트 형태(416)로 형성되고, 이것은 흐름(2)이 제1 및 제2 부유물들(411, 412)을 통과하는 것을 돕는다.
도 4를 참조하면, 수차(42)가 저수위에 있는 흐름(2) 상에 떠 있는 상태를 도시하고 있고, 홀더(32)의 지렛목으로 제1프로펠러 세트(51)에 의해 야기되는 지렛대의 힘은 제2프로펠러 세트(52)에 의해 제공되고, 경사각(θ)은 커진다. 수차 세트(42)의 회전 에너지는 전기를 생성하기 위한 이동 에너지 전송 유닛(5)에 의해 생성기(61)로 전송되는 것이 여전히 가능하다.
도 5를 참조하면, 수차(42)가 고수위에 있는 흐름(2) 상에 떠 있는 상태를 도시하고 있고, 홀더(32)의 지렛목으로 제1프로펠러 세트(51)에 의해 야기되는 지렛대의 힘은 제2프로펠러 세트(52)에 의해 제공되고, 경사각(θ)은 작아진다. 수차 세트(42)의 회전 에너지는 전기를 생성하기 위한 이동 에너지 전송 유닛(5)에 의해 생성기(61)로 전송되는 것이 여전히 가능하다.
2개의 생성기(61)의 세트들은 본 발명에 있어서의 수차 세트(42)에 의해 구동될 수 있고, 2개의 이동 에너지 전송 유닛들(5)은 수차 세트(42)의 좌/우 측들 상에 각각 배치될 필요가 있어, 흐름(2)의 에너지는 플랫폼(31)으로 전송되고, 그후 2개의 생성기들(61)은 전기를 생성하기 위해 각각 배치된다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 제2 실시예의 장치가 제공된다. 제2 실시예는 제1 실시예와 유사하기 때문에, 공통된 특징들은 다시 설명하지 않는다. 차이점은 이동 에너지 전송 유닛(5)은 수차 축(422) 안에 배치되는 제1프로펠러 휠(541), 홀더(32) 상에 배치되는 제2프로펠러 휠(542), 제1 및 제2 프로펠러 휠들(541, 542)에 결합되는 제1프로펠러 유닛(543), 홀더(32) 상에 배치되고 제2프로펠러 휠(542)과 동시에 회전되는 제3프로펠러 휠(544), 생성기 축(611) 안에 배치되는 제4프로펠러 휠(545), 및 제3 및 제4 프로펠러 휠들(544, 545)에 결합되는 제2프로펠러 유닛(546)을 포함하는 것이다.
제1프로펠러 휠(541)은 수차 블레이드(421)와 동시에 회전되고, 제2 및 제3 프로펠러 휠들(542, 544)은 동시에 회전되고, 제4 프로펠러 휠(545)은 생성기(61)의 생성기 축(611)과 동시에 회전된다. 제1 및 제2 프로펠러 휠들(541, 542)의 둘레는 제1프로펠러 유닛(543)에 의해 동시에 둘러싸져서, 제2프로펠러 휠(542)은 제1프로펠러 휠(541)의 에너지를 획득하는 것에 의해 회전된다. 제3 및 제4 프로펠러 휠들(544, 545)의 둘레는 제2프로펠러 유닛(546)에 의해 동시에 둘러싸져서, 제4프로펠러 휠(545)은 제3프로펠러 휠(544)의 에너지를 획득하는 것에 의해 회전된다.
수차 유닛(4)이 흐름(2)에 의해 회전하기 위해 돌 때, 흐름(2)의 에너지는 이동 에너지 전송 유닛(5)에 의해 전기를 생성하기 위해 생성기(61)로 전송된다. 실제로, 생성기(61)의 생성기 축(611)은 제3 및 제4 프로펠러 휠들(544, 545) 및 제2프로펠러 유닛(546)을 사용하지 않고 전기를 생성하는 목적을 달성하기 위해 제2프로펠러 휠(542)에 직접 연결된다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예의 장치에 있어서, 제1프로펠러 휠(541)의 둘레는 제2프로펠러 휠(542)보다 크고, 제3프로펠러 휠(544)의 둘레는 제4프로펠러 휠(545)보다 커서, 생성기 축(611)의 회전 속력은 상승될 수 있고 생성기(61)의 전기 생성 빈도는 가속될 수 있다. 바람직하게, 제1프로펠러 휠(541)의 회전 속력은 느리지만 큰 토션(torsion)을 가지고, 체인은 제1프로펠러 유닛(543)에 의해 사용되고, 제1프로펠러 유닛(543)에 적용되는 기어 휠은 제1 및 제2 프로펠러 휠들(541, 542)에 의해 사용된다. 생성기 축(611)의 회전 속력이 더 빨라질 때, 연속 벨트가 제2프로펠러 유닛(546)에 의해 사용되어, 제4프로펠러 휠(545)은 제3프로펠러 휠(544)에 의해 회전하기 위해 돌고, 연속 벨트의 양은 에너지에 의해 결정된다. 실제로, 제1 및 제2 프로펠러 유닛들(543, 546)은 서로 다른 상황들에 적합하게 선택될 수 있고, 이것은 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다.
이에 더하여, 수차 세트(42)의 수차 블레이드(421)의 단면도는 V자형이고, V자형의 경사각은 흐름(2)의 방향을 향해 있어, 흐름(2)의 흐르는 힘은 수차 블레이드(421)에 집중될 수 있다. 바람직하게, 모든 수차 블레이드(421)의 V자형의 경사각은 100°와 140° 사이에 있어, 흐름(2)의 최대 추진력(thrust)은 효과적으로 축적될 수 있다. 또한, 리테이닝 시트들(retaining sheets)이 수차 블레이드(421)의 양쪽 측 바로 옆에 배치될 수 있어, 흐름(2)의 추진력은 효과적으로 축적될 수 있다.
상기의 바람직한 실시예들의 설명으로, 본 발명의 이하의 장점들이 획득될 수 있다:
1. 부유 세트(41)가 물 위에 떠 있어, 수차 유닛(4) 및 흐름(2)은 접촉 상태로 남아 있다. 흐름(2)이 고수위에 있든 저수위에 있든지 상관없이, 수차 블레이드(421)는 흐름(2)의 플러싱에 의해 회전될 수 있다.
2. 이전의 설명을 따르면, 흐름(2)의 방향을 따르는 지지 세트(43)는 하향각으로 연장되고, 경사각(θ)은 흐름(2)의 표면과 지지 세트(43) 사이에서 형성되어, 수차 블레이드(421)는 흐름(2)의 하류측으로의 흐름(downstream flowing)에 의해 회전된다.
3. 제1 및 제2 부유물들(411, 412)의 부양 때문에, 수차 블레이드(421)는 물 위에 떠 있고, 게다가, 제1 및 제2 부유물들(411, 412)의 바닥은 보트 형태(416)로 설계된다. 제1 및 제2 부유물들(411, 412)은 로프들(415)에 의해 당겨지고, 흐름(2)의 방향을 향하는 이들의 표면들은 보트 형태(416)로 설계되어, 흐름(2)은 난류들(turbulences)에 의해 야기되는 수차 블레이드(421)의 흔들림을 감소시키기 위해 방향전환될 수 있다.
4. 이동 에너지 전송 유닛(5)은 제2 프로펠러 세트(52)의 제5기어 휠(523)에 의해 제6기어 휠(531)을 따라 변경가능한 각으로 회전된다. 그러므로, 제1프로펠러 세트(51)가 저수위에 있든 고수위에 있든 상관없이, 이것은 제3프로펠러 세트(53)와 맞물릴 수 있고, 수차 유닛(4)의 회전 에너지는 전기를 생성하기 위한 전력 생성 유닛(6)으로 계속적으로 전송될 수 있다.
결론적으로, 본 발명으로, 수차 블레이드(421)가 부유 세트(41)를 통해 물 위에 떠 있고, 흐름(2)의 플러싱을 획득하는 것에 의해 회전되고, 게다가, 생성기 축(611)은 수위에 맞춰지는 이동 에너지 전송 유닛(5)을 통해 회전하기 위해 돌게 되어, 생성기(61)는 전기를 생성할 수 있다. 수차 블레이드(421)는 흐름(2)의 에너지를 획득하기 위해 보트 형태의 부유 세트(41)에 의해 안정화되고, 부유 세트(41)에 결합되기 위해 분리가능하고, 이로써 유지보수를 위해 부유 세트(41)로부터 분리될 수 있고, 전기를 생성할 때 부유 세트(41)에 결합된다. 그러므로, 본 발명의 목적들은 획득될 수 있다.
상기의 상세한 설명은 본 발명의 2개의 바람직한 실시예의 장치들과 관련되어 있을 뿐, 본 발명을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 많은 다른 가능한 변형들 및 변경들이 이하에서 청구된 본 발명의 사상 및 권리 범위를 벗어나지 않으면서 만들어질 수 있음이 이해되어야 한다.
3: 몸체 유닛
4: 수차 유닛
5: 이동 에너지 전송 유닛
6: 전력 생성 유닛

Claims (5)

  1. 흐름의 에너지를 전기로 변환하고 획득하기 위해, 흐름 상부에 배치되는 육지의 수력발전 장치에 있어서,
    소정의 거리에 있는 상기 흐름 상부에 배치되는 플랫폼 및 상기 플랫폼 상에 배치되는 홀더를 포함하는, 몸체 유닛;
    상기 홀더에 일 단이 회동가능하게 결합되는 지지 세트, 상기 지지 세트의 일 단에 대향하는 타 단에 회전 가능하게 결합되는 수차 세트, 및 상기 지지 세트에 결합되고 상기 수차 세트 아래에 배치되는 부유 세트를 포함하는, 수차 유닛;
    상기 수차 세트에 결합되어 있고, 상기 수차 세트의 위치에 맞춰져서, 상기 흐름의 전력이 전달되는, 이동 에너지 전송 유닛; 및
    상기 플랫폼 상에 배치되고, 상기 이동 에너지 전송 유닛에 결합되는 생성기를 포함하는 전력 생성 유닛;을 포함하고,
    상기 지지 세트는 상기 홀더 상에 배치되는 일 단을 가지는 지지 섀프트와, 상기 지지 섀프트 아래에 배치되는 플레이트와, 상기 플레이트 아래에 배치되는 구성요소를 포함하되, 상기 지지 섀프트의 일 단에 대향하는 대향 단은 수차 블레이드의 옆에 배치되고, 수차 축에 결합되며,
    상기 부유 세트는 상기 플레이트 아래에 배치되는 분리 가능하도록 구성된 부유물, 상기 부유물 상에 배치되는 압입부, 및 상기 부유물 상에 배치되는 로프를 포함하고,
    상기 수차가 물 위에 떠 있을 때, 상기 분리가능한 플레이트는 상기 부유물 상에 배치되고, 상기 구성요소는 상기 압입부에 꼭 맞아, 상기 수차 블레이드는 상기 부유물에 의해 움직이지 않고, 상기 수차가 물을 떠날 때, 상기 플레이트의 상기 구성요소는 상기 부유물의 상기 압입부로부터 분리되고, 로프들은 상기 지지 섀프트에 부착되고 상기 홀더 상에 잠기고, 상기 흐름의 방향을 향하는 상기 부유물의 바닥 모서리는 보트 형태로 형성되며,
    상기 흐름의 방향을 따르는 상기 지지 세트는 하향각으로 상기 홀더의 상단으로부터 연장되고, 상기 흐름의 표면과 경사각으로 형성되어, 상기 수차 세트는 상기 흐름의 플러싱 및 흐름과의 접촉에 의해 회전되고,
    상기 부유 세트는 물 위에 떠 있고 위치는 수위에 따라 변화되어, 상기 수차 세트의 높이는 수위와 관계없이 수면으로부터 일정한 위치에서 지지될 수 있으며,
    상기 이동 에너지 전송 유닛의 운동 에너지가 획득될 수 있어, 전력이 생성될 수 있는, 육지의 수력발전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 분리가능한 수차 세트는, 상기 부유 세트 상에 배치되고, 수차 블레이드, 상기 수차 블레이드 상에 잠기는 수차 축, 및 상기 수차 축으로 잠기는 제1 기어 휠이 마련되고,
    상기 수차 블레이드는 상기 흐름 및 상기 수차 축을 획득하는 것에 의해 회전되고, 상기 제1 기어 휠은 회전하기 위해 돌 수 있고,
    상기 지지 세트의 일 단은 상기 수차 세트에 결합되고, 대향 단은 상기 홀더에 결합되고, 상기 흐름의 방향을 따르는 상기 지지 세트는 하향각으로 상기 홀더의 상단으로부터 연장되고, 상기 흐름의 표면과 경사각으로 형성되어, 상기 수차 블레이드는 상기 수차에 의해 획득되는 물 플러싱에 의해 회전되고,
    상기 이동 에너지 전송 유닛은 제1 프로펠러 세트, 제2 프로펠러 세트, 및 제3 프로펠러 세트를 포함하고,
    상기 제1 프로펠러 세트에는 상기 제1기어 휠과 맞물리는 제2기어 휠, 상기 제2기어 휠로 잠기는 제1축, 및 상기 제1축으로 잠기는 제3기어 휠이 마련되어 있고, 상기 제2기어 휠, 상기 제1축 및 상기 제3기어 휠은 상기 제1기어 휠에 의해 회전하기 위해 돌고, 상기 제1축은 상기 지지 세트와 동시에 움직이고,
    상기 제2프로펠러 세트에는 상기 제3기어 휠과 맞물리는 제4기어 휠, 상기 제4기어 휠로 잠기는 제2축, 및 상기 제2축으로 잠기는 제5기어 휠이 마련되어 있고, 상기 제4기어 휠, 상기 제2축 및 상기 제5기어 휠은 상기 제3기어 휠에 의해 회전하기 위해 돌고,
    상기 제3프로펠러 세트에는 상기 제5기어 휠과 맞물리는 제6기어 휠, 및 상기 제6기어 휠로 잠기고 상기 홀더 상에 배치되는 제3축이 마련되어 있고, 상기 제6기어 휠 및 상기 제3축은 상기 제5기어 휠에 의해 회전하기 위해 도는, 육지의 수력발전 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제3프로펠러 세트는 상기 제5 및 상기 제6 기어 휠들에 결합되는 보조 섀프트를 더 포함하고, 상기 보조 섀프트는 상기 제5기어 휠을 지지하고 원의 중심으로서 상기 제6기어 휠에 기초하여 회전되는, 육지의 수력발전 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 지지 세트는, 수차 좌우로 각각 하나씩 총 2개가 배치되는 것을 특징으로 하며,
    상기 홀더 상에 배치되는 일 단을 가지는 제1 지지 섀프트, 및 상기 홀더 상에 배치되는 일 단을 가지는 제2 지지 섀프트가 서로 나란히 좌우 측에 각각 위치하도록 마련되고, 상기 제1 및 상기 제2 지지 섀프트들의 대향 단들은 상기 수차 블레이드의 양측 옆에 배치되고, 상기 수차 축에 결합되는, 육지의 수력발전 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 지지 세트에는 상기 제1 지지 섀프트 아래에 배치되는 제1 플레이트, 상기 제2 지지 섀프트 아래에 배치되는 제2 플레이트, 상기 제1 플레이트 아래에 배치되는 제1 구성요소, 및 상기 제2 플레이트 아래에 배치되는 제2 구성요소가 마련되고,
    상기 부유 세트에는 상기 제1 플레이트 아래에 배치되는 분리가능한 제1 부유물, 상기 제1플레이트 아래에 배치되는 분리가능한 제2 부유물, 상기 제1부유물 상에 배치되는 제1 압입부, 상기 제2부유물 상에 배치되는 제2 압입부, 및 상기 제1 및 상기 제2 부유물들 상에 각각 배치되는 2개의 로프들이 마련되고,
    상기 수차가 물 위에 떠 있을 때, 상기 분리가능한 제1 및 상기 제2 플레이트들은 상기 제1 및 상기 제2 부유물 상에 배치되고, 상기 제1 및 상기 제2 구성요소들은 상기 제1 및 상기 제2 압입부들에 꼭 맞아, 상기 수차 블레이드는 상기 제1 및 상기 제2 부유물에 의해 움직이지 않고, 상기 수차가 물을 떠날 때, 상기 제1 및 상기 제2 플레이트들의 상기 제1 및 상기 제2 구성요소들은 상기 제1 및 상기 제2 부유물들의 상기 제1 및 상기 제2 압입부들로부터 분리되고, 로프들은 상기 제1 및 상기 제2 지지 섀프트들에 부착되고 상기 홀더 상에 잠기고, 상기 흐름의 방향을 향하는 상기 제1 및 상기 제2 부유물들의 바닥 모서리는 보트 형태로 형성되는, 육지의 수력발전 장치.
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