KR101892852B1 - 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기에 관한 것으로, 저수용량의 변동에 따라서 배출되는 유량을 용이하게 조절할 수가 있고 배출되는 용수로 일정 용량의 발전이 가능하게 되어 저수용량에 관계없이 항상 최적의 발전을 수행하는 것이 가능한 저수용량에 따라 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기을 제공하며, 크기가 소형으로 이동할 수 있을 정도의 크기로 제조되어 차량에 부착하여 풍력을 이용하여 사용하거나 차량에서 분리시켜 개울가에서 던져서 수력을 이용하여 사용이 가능하게 되며 풍력이나 수력의 겸용으로도 사용이 가능하게 되어 상황에 따라 맞게 사용하면서도 적은 수량의 유량에서도 발전이 가능하고 차량에 탑재하여 풍력으로도 사용이 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.

Description

전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기{Generator that can change position to be able to move forward and backward}

본 발명은 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 댐이나 저수지와 같은 장소에 저장된 물을 일시적으로 보관하고 필요시에는 흘려서 용수로 공급하거나 발전을 하는 수력발전을 수행하는 경우에 저수용량이 많아지게 되어 수위가 높게 되어 유속이 빠르게 되는 경우와 같이 높은 수압을 받게 되면 뒤로 후퇴하여 저장된 물을 용이하게 배출하는 공간을 갖게 하여 저수용량이 신속하게 많이 배출되고 수위가 낮으면 다시 원위치로 전진되어 유출되는 공간이 줄어들게 되어 배출되는 용수의 수량이 줄어들게 되어 저수용량의 변동에 따라서 배출되는 유량을 용이하게 조절할 수가 있게 되고 배출되는 용수로 일정 용량의 발전이 가능하게 되어 저수용량에 관계없이 항상 최적의 발전을 수행하는 것이 가능한 저수용량에 따라 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 세계 각국은 에너지절약과 함께 재생에너지와 그린에너지 생산에 기술과 자본을 기울이고 있으며, 그러한 기술로는 태양광과 풍력, 파력, 수력 등 이 있으며 이러한 기술들은 날씨와 환경의 요인으로 인한 발전량에 상당한 영향을 받고 있으며 아직까지 비용에 비해 효율이 낮은 발전 설비 등을 설치하고 있는데 이는 이산화탄소를 줄이고자 하는 각국의 노력이며 지구의 환경과 인류를 지키고자 하는 노력이며 투자라 할 것이다.

특히, 이러한 다양한 에너지를 생산하는 방법 중에서, 수력발전은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르는 물의 위치에너지에 의해 발생한 물의 흐름을 이용하거나, 물의 압력차에 의해서 발생하는 물의 흐름을 이용하여 터빈을 회전시켜 전기에너지를 발생시키는 것으로, 이러한 수력발전은 화력발전이나, 원자력 발전과 달리 환경오염물질을 배출하지 않는다는 장점이 있으나, 큰 물의 흐름을 발생시키기 위해서 대형 댐을 건설하거나, 방조제를 건설해야 하는 등의 환경파괴적인 요인이 있으며, 또한, 수력에너지는 수량에 따라 증감이 있어, 우리나라와 같이 계절적으로 유량의 차이가 있는 경우 안정적인 전기 생산을 보장하기 어렵다는 단점이 있다.

이와 같은 수력발전의 단점은 많은 양의 유량이 있어야 경제성이 있는 발전을 할 수 있으며, 유량이 작은 경우에는 효율이 떨어지는 발전기로 인해서 효율성이 작은 발전이 되게 되므로, 대용량의 유량이 있어야 하며, 특히 우리나라와 같이 계절적으로 여름에는 홍수가 나고 겨울에는 갈수기가 반복되는 경우에는 수력발전이 제약되며 특히 저수지나 하천과 같은 소량의 유량이 형성되는 경우에는 수력발전이 저해되게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 만약에 작은 유량의 물의 흐름에도 효과적인 발전을 할 수 있다면, 소규모 저수시설 혹은 일반 하천수, 상하수도 등 환경을 파괴하지 않고 버려지는 다양한 물의 흐름을 이용하여 발전을 할 수 있게 되는 것이며, 이러한 작은 유량의 물에도 발전을 하여야 하는 것이 대단히 절실한 요구로 되어 있다.

이러한 연구의 일환으로 소형수력발전기에 관심이 모아지고 있는데, 종래의 소형수력발전기는 회전을 행하는 회전체와 이러한 회전을 이용하여 전기를 발생시키는 발전기를 별도로 구성해야 하기 때문에, 부피가 커져 소형화를 충분히 달성하지 못하거나, 이로 인해서 취급 및 설치가 용이하지 못한 문제점이 있었다.

예를 들면, 도 1에 도시된 것과 같은 종래의 소형수력발전기는, 유체가 흐르는 유체관(5) 내부에 회전체(2)를 설치하고, 회전축(3)을 통해서 회전체(2)의 회전을 발전기(4)로 전달하는 구조를 가지고 있다. 이러한 소형수력발전기는 유체가 발전기(4) 측으로 흐르지 못하게 하기 위해서 유체관(5)을 굽은 곡관 형태로 형성할 필요가 있었으며, 이로 인해서 소형수력발전기가 설치되는 장소에 제약을 받는 문제점이 있었다. 또한 유체를 유입 및 유출하기 위해서 유체관(5)의 입구 및 출구에 연결되는 배관이 직선상으로 놓이지 못하게 되어 배관의 배치에도 제약이 있었다. 그리고, 회전체(2)와 발전기(4)가 별도로 구성되기 때문에 그 자체로 부피가 커지기 때문에 충분한 소형화를 이룰 수 없는 문제점이 있었다. 또한, 상기 발명은 수력만으로 사용하고 풍력을 이용하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

등록특허 10-1292630, 등록특허 10-1097771

본 발명의 목적은, 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 댐이나 저수지와 같은 장소에 저장된 물을 일시적으로 보관하고 필요시에는 흘려서 용수로 공급하거나 발전을 하는 수력발전을 수행하는 경우에 저수용량이 많아지게 되어 수위가 높게 되어 유속이 빠르게 되는 경우와 같이 높은 수압을 받게 되면 뒤로 자동적으로 후퇴하여 저장된 물을 용이하게 배출하는 공간을 갖게 하여 저수용량이 많이 배출되고 수위가 낮으면 다시 원위치로 전진되어 유출되는 공간이 줄어들게 되어 배출되는 용수의 수량이 줄어들게 되어 저수용량의 변동에 따라서 배출되는 유량을 용이하게 조절할 수가 있게 되고 배출되는 용수로 일정 용량의 발전이 가능하게 되어 저수용량에 관계없이 항상 최적의 발전을 수행하는 것이 가능한 저수용량에 따라 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 크기가 소형으로 차량에 착탈가능하게 탑재하거나 계곡에서 흐르는 물에서 사용하거나 목욕탕의 배구서에 착탈가능하게 설치하는 등의 이동할 수 있을 정도의 크기로 제조되어 차량에 부착하여 풍력을 이용하여 사용하거나 차량에서 분리시켜 개울가에서 던져서 수력을 이용하여 사용이 가능하게 되어 풍력이나 수력의 겸용으로도 사용이 가능하고 변동되는 상황에 따라 맞게 변경하여 사용하면서도 적은 수량의 유량에서도 수력발전이 가능하고 차량에 탑재하여 풍력으로도 사용되어 발전된 전기를 차량용 축전지에 전원을 공급하는 것이 가능하게 되는 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기를 제공하는 것이다.

본 발명의 이러한 목적은, 저수조의 필요한 위치 가능하면 배수가 용이한 하부에 설치되며 용수의 배출이나 발전을 위한 유량이 배출되는 배수구와, 상기 배수구에 설치되며 상기 배수구의 배출단부에서 전후진이 가능하게 설치되는 발전기 본체를 포함하는 본 발명에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기에 의하여 달성된다.

본 발명의 이러한 목적은, 관통공이 형성된 원통관의 형태이며 상기 내측에 위치하는 관통공에는 길이방향으로 안내면이 형성된 하우징과, 상기 하우징의 관통공내에 설치되며 내측에서 상기 하우징의 안내면으로 연장되는 지지대가 외측면에 연장되게 형성되고 배출구방향으로 회전날개가 부착되고 상기 하우징의 관통공의 길이방향으로 전후진되게 작동되는 발전기 본체를 포함하는 본 발명에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기에 의하여 달성된다.

본 발명에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기는, 저수조의 필요한 위치에, 가능하면, 배수가 용이한 하부에 설치되며 용수의 배출이나 발전을 위한 유량이 배출되는 배수구와, 상기 배수구에 설치되며 상기 배수구의 배출단부에서 선택적으로 전후진이 가능하게 설치되는 발전기 본체를 포함하여, 댐이나 저수지와 같은 장소에 저장된 물을 일시적으로 보관하고 필요시에는 흘려서 용수로 공급하거나 발전을 하는 수력발전을 수행하는 경우에 저수용량이 많아지게 되어 수위가 높게 되어 유속이 빠르게 되는 경우와 같이 높은 수압을 받게 되면 뒤로 후퇴하여 저장된 물을 용이하게 배출하는 공간을 갖게 하여 저수용량이 많이 배출되고 수위가 낮으면 다시 원위치로 전진되어 유출되는 공간이 줄어들게 되어 배출되는 용수의 수량이 줄어들게 되어 저수용량의 변동에 따라서 배출되는 유량을 용이하게 조절할 수가 있게 되고 배출되는 용수로 일정 용량의 발전이 가능하게 되어 저수용량에 관계없이 항상 최적의 발전을 수행하는 것이 가능하고, 크기가 소형으로 이동할 수 있을 정도의 크기로 제조되어 차량에 부착하여 풍력을 이용하여 사용하거나 차량에서 분리시켜 개울가에서 던져서 수력을 이용하여 사용이 가능하게 되며 풍력이나 수력의 겸용으로도 사용이 가능하게 되어 상황에 따라 맞게 사용하면서도 적은 수량의 유량에서도 발전이 가능하고 차량에 탑재하여 풍력으로도 사용이 가능하게 되는 우수한 효과가 있다.

도 1은 종래의 소형발전기의 사시도
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기의 사시도
도 3a,3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기의 개략적인 종단면도
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 이동용 다용도 발전기의 개략적인 종단면도
도 5a,5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기가 병렬로 설치된 상태의 분해 사시도 및 차량에 설치된 상태가 도시된 사시도
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 이동용 다용도 발전기의 개략적인 종단면도
도 7a, 7b는 본 발명의 제1실시예에 따른 정상수위에서의 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기의 개략적인 종단면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기의 발전기 본체가 설치된 부분의 개략적인 종단면도 개략적인 종단면도
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기의 개략적인 종단면도
도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기의 다른 형태로 개략적으로 도시한 모식도

본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 관통공(11)이 형성된 원통관의 형태이며 양단부는 외측으로 경사지게 형성된 외향 경사면(12)이 구비된 하우징(10)과, 상기 하우징(10)의 원통관의 관통공(11)내에 설치되며 내측에서 상기 하우징(10)으로 연장되는 지지대(21)가 외측면에 연장되게 형성되고 배출구방향으로 회전날개(22)가 부착되고 수압에 따라 전후진 가능하게 설치된 발전기 본체(20)를 포함한다.

상기 하우징(10)의 내측면에는 물이나 바람과 같은 유체가 흐를 수 있는 관통공(11)이 관통되게 설치되어 상기 관통공(11)을 흐르는 유체에 의하여 상기 발전기 본체(20)에 고정된 회전날개(22)가 회전되면서 발전이 수행되게 되는 구조를 갖는다.

상기 하우징(10)의 관통공(11)이 형성된 내측면에는 상기 발전기 본체(20)가 배치고정되게 된다.

상기 하우징(10)의 관통공(11)의 내측면상에는 상기 하우징(10)의 길이방향으로 연장되게 형성된 안내홈(13)이 형성되어 상기 발전기 본체(20)의 전후진의 이동을 안내하게 된다. 상기 안내홈(13)의 갯수는 상기 발전기 본체(20)의 지지대(21)의 갯수에 맞게 형성된다.

상기 하우징(10)의 안내홈(13)의 물이 유입되는 유입구측의 단부에는 위치가변수단(31)의 일종인 스프링(31a)의 일단부가 고정되는 고정부(13a)가 고정되고 상기 안내홈(13)의 물이 유출되는 유입구측의 단부에는 지지대(21)의 이동이 저지되는 저지부(13b)가 형성되어 있다.

상기 하우징(10)의 외측면에는 착탈가능하게 조립되는 탄성요홈(14)이 형성되어 있어 후술되는 고정조립공(41)이 다수가 집합된 지지고정체(40)에 착탈가능하게 고정된다.

상기 발전기 본체(20)는, 중간의 외표면상에 외측으로 연장되는 지지대(21)가 고정되고, 상기 지지대(21)는 상기 발전기 본체(20)를 관통공(11)의 중간에서 지지하는 구조로서, 본 실시예에서는 하우징(10)의 관통공(11)의 물이 유입되는 유입구의 방향으로 예각으로 경사지게 형성되어 있어 상기 발전기 본체(20)의 작은 이동거리에도 상기 회전날개(22)가 위치하는 관통공(11)의 물이 유출되는 유출구의 간격이 넓어지게 되어 많은 양의 물이 배출될 수가 있게 되는 것이다.

본 실시예에서 기술되는 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)의 하우징(10)과 발전기 본체(20)는 소형으로 기술되었으나, 후술되는 저수지와 같은 저수조에서 사용되는 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)는 그 크기가 대형으로 제조된 것이 사용되는 것은 물론이라고 할 것이다.

본 실시예에서, 상기 발전기 본체(20)의 외표면상에서 돌출되게 고정된 지지대(21)는 상기 발전기 본체(20)와 별개로 조립고정된 구조이나, 상기 발전기 본체(20)와 일체로 형성될 수도 있다.

상기 발전기 본체(20)의 물이 유입되는 유입구방향의 반원형 마찰감소단부(20a)는 물방울형태의 단면을 갖게 반구형으로 형성되어 있으므로 공기저항계수가 최소인 Cd = 0.04 를 갖으므로 물이 소용돌이가 발생되지 않고 물이 원활하게 관통공(11)의 내부를 통과하게 되는 구조이다.

본 실시예에서, 상기 지지대(21)의 하단에는 상기 하우징(10)의 안내홈(13)에 삽입되게 접촉하여 회전되는 회전롤러(23)가 부착되어 있어, 상기 하우징(10)의 관통공(11)의 내부를 상기 발전기 본체(20)가 전후진이 가능하게 되는 것이다.

상기 상기 하우징(10)의 안내홈(13)의 물이 유입되는 유입구측의 단부에는 위치가변수단(31)의 일종인 스프링의 일단부가 고정되는 고정부(13a)가 고정되고 상기 지지대(21)의 선단부의 고정공(21b)에 스프링(31a)의 타단부가 고정되어 있으므로, 수압이 증가되면 상기 발전기 본체(20)가 후퇴되면서 상기 스프링(31a)이 연장되고 수압이 감소되면 상기 스프링(31a)이 원위치로 복귀되면서 발전기 본체(20)의 전후진 작동이 수행되게 되는 것이다.

본 실시예에서, 상기 하우징(10)내에서 발전기 본체(20)의 전후진이 가능하게 하는 연결작동을 하는 위치가변수단(31)으로 스프링(31a)으로 사용하였으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 위치가변수단(31)으로 일정한 압력이 가해지면 연장되었다가 압력이 감소되면 원위치로 복귀되는 유압유니트나 모터가 부착되어 나사식으로 작동되어 전후진 작동이 되는 다른 구조도 당연히 사용될 수가 있으며 본 발명의 권리범위에 포함된다고 할 것이다.

또한, 본 발명에서는 위치가변수단(31)으로 발전기 본체(20)가 하우징(10)의 유입구 방향에 고정된 구조가 스프링(31a)에 고정된 것으로 기재되었으나, 도 4에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 내측에 형성된 안내홈(13)에 삽입된 압축 스프링(31b)과 상기 지지대(21)가 서로 밀착되는 상태로 설치되어, 증가되는 수압에 의하여 상기 발전기 본체(20)가 후진시에 상기 지지대(21)가 스프링(31b)을 밀면서 후진되고 수압이 감소되면 다시 스프링(31b)이 원위치로 복원되면서 상기 지지대(21)를 밀어서 원위치로 복귀시키는 작동도 다른 실시예로서 가능하다고 할 것이다.

상기 발전기 본체(20)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 중간에 상기 지지대(21)가 외측으로 연장되게 돌출되며 유량이 유입되는 부분에는 반원형 마찰감소단부(20a)가 형성된 본체케이싱(20b)과, 상기 본체케이싱(20b)의 중앙에 길이방향으로 회전가능하게 고정되고 일단부에는 상기 하우징(10)의 외향경사면(12)에 근접하여 회전하는 회전날개(22)가 고정된 회전축(20c)과, 상기 회전축(20c)에 고정되며 회전되는 로터(20d)와, 상기 로터(20d)가 내부에 수납되어 회전되게 상기 본체케이싱(20b)의 내측에 고정되어 있는 스테이터(20e)와, 상기 스테이터(20e)에서 발전된 전기가 송전되는 송전선(20f)을 포함한다.

상기 반원형 마찰감소단부(20a)의 내부에는 온도센서(S1)가 설치되어 상기 발전기 본체(20)의 내부의 온도를 감지하여 설정온도 이상일 경우에는 회전축(20c)의 회전가동을 정지시키고, 진동감지센서(S2)가 설치되어 회전날개(22)에 충격이 가해지게 되어 손상되면 회전날개(22)가 불규칙한 진동을 발생하는 진동을 감지하여 이러한 회전날개(22)의 파손을 알려 주게 되는 것이다.

상기 발전기 본체(20)에 대한 상세한 설명은 이정도만 만하기로 하고 생략하고, 상기 발전기 본체(20)의 상기 하우징(10)의 외향경사면(12)에 설치되는 회전날개(22)에 대하여 기술된다.

상기 회전날개(22)의 단부는 상기 하우징(10)의 외향 경사면(12)에 대응되게 외측으로 넓어지는 형태로 경사면(22a)이 형성되어 있으므로, 회전날개(22)의 길이가 종전보다 더 증대되어 보다 큰 회전력을 갖게 되므로 발전능력이 향상되는 구조를 갖게 되는 것이다.

상기 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)의 하우징(10)의 외표면의 단부에는 탄성요홈(14)이 형성되어 있어, 다수의 고정조립공(41)이 형성된 지지고정체(40), 예를 들면, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)가 삽입고정되는 다수의 고정조립공(41)이 병렬로 설치된 원통형의 지지고정체(40)나, 도 5b에 도시된 바와 같이, 자동차(50)의 범퍼(51)의 가장자리에 형성된 고정조립공(52)에 착탈가능하게 고정된다.

이와 같은 구조를 갖는 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)가, 도 5a에 도시된 바와 같이, 원통형의 지지고정체(40)상에 몰려서 병렬로 설치되어 있는 경우에, 비록 흐르는 수량이 작은 얕은 물에 설치되어도, 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기발전기(A)가 병렬로 설치되어 있으므로 4개의 발전이 가능하게 되므로 얕은 물에서도 발전이 가능하게 되는 것이다.

또한, 도 5b에 도시된 본 발명의 제1실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)가 자동차(50)의 범퍼(51)의 가장자리의 고정조립공(52)에 장착된 상태에서 캠핑장에 도착하여, 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)를 분리하여, 캠핑장의 인근에 흐르는 강물에 던져서 발전을 할 경우에는, 본 발명에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)가 풍력에서 수력을 이용하는 발전기로 가변되어, 얕은 물이 흐르는 강물에서도 발전기로서 작동이 가능하게 되는 것이다.

더욱 발전을 용이하게 하기 위해서는, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)의 회전날개(22)의 방향으로 방향회전꼬리부(27)가 고정되고, 유량이 흡입되는 입구부에는 반구형의 걸름망(28)이 배치되어 유입되는 이물질을 걸러내게 되는 구조를 갖는다.

이와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)는, 송전선(26)이 연결된 이동용 다용도 발전기(A)를 개울가에 던져 놓고 상기 송전선(26)을 낚시대(도시되지 않음)에 연결하여 축전지(29)에 연결하면, 전후진이 가능하게 위치변동이 가능한 발전기(A)의 후방에 설치된 방향회전꼬리부(27)에 의하여 유량이 가장 많이 흐르는 방향으로 상기 발전기(A)가 길이방향으로 배치되게 되므로 가장 많은 유량이 흐르는 방향에서 발전을 수행하는 위치를 잡게 되고 따라서 상기 발전기(A)가 최적의 유량을 흡수하게 배치되어 효율적인 발전이 가능하게 되고 이와 같이 발전된 전기는 축전지(29)로 축전되고, 전방에 설치된 걸름망(28)에 의하여 유입되는 이물질이 걸러지게 되어, 보다 효율적으로 수력발전을 수행할 수가 있게 되는 것이다. 이와 같이 축전지(29)에 축전된 전기는 핸드폰의 충전이나 낚시에 필요한 LED등의 조명에 사용될 수가 있게 되는 것이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)가 댐이나 저수지와 같은 설치된 상태를 보면, 도 7a,7b에 도시된 바와 같이, 저수조(T)의 일정한 위치에 설치되며 저수된 용수를 배출하면서 발전을 위한 유량이 배출되는 배수구(T1)에 본 발명의 제1실시예에 따른 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)가 설치되어 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기를 사용하는 저수지의 수위관리방법이 제안된다.

상기 저수조(T)는 댐을 비롯하여, 저수지 또는 소규모 저수시설 혹은 일반 하천수, 상하수도 등의 물이 흐르는 대부분의 장소를 포함하고, 상기 배수구(T1)는 물이 통과되게 유속이 형성되는 길목을 의미한다고 할 수 있다.

상기 배수구(T1)는 본 실시예에서는 원통관형태로 형성되나 4각관과 같은 다른 형태로 형성될 수 있음은 물론이고 이에 대응하여 본 발명의 제1실시예에 따른 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)의 하우징(11)의 형태가 변형된다고 할 것이다.

상기 발전기 본체(20)는, 상기 발전기 본체(20)가 일정한 정도 이상의 수압을 받으면 발전기 본체(20)가 후퇴작동하고 수압이 일정한 정도 이하이면 원래상태로 복귀되게 작동되는 가변위치수단인 스프링(31)이 신축작동되면서 수압에 의하여 발전기 본체(20)의 위치가 가변되게 되는 것이다.

따라서, 수위가 높아지면서 수압이 높아져서 수압에 의하여 발전기 본체(20)가 후방으로 후퇴하게 되면, 도 7b에 도시된 바와 같이, 하우징(10)의 관통공(11)의 토출부의 외측 경사면(12)에서 상기 발전기 본체(20)의 회전날개(22)가 멀어지게 되므로, 물이 통과되는 공간이 넓어지게 많은 양의 저장된 물이 통과되면서 수위가 낮아지게 되는 것이다.

이와 같이 수위가 낮아지게 되면 수압이 줄어들게 되므로, 발전기 본체(20)에 가해지는 수압이 작아지므로 가변위치수단(31)인 스프링(31a)이 수압을 극복하고 원위치로 복귀되면서 유출되는 수량이 작아지게 되면서도, 발전기 본체(20)의 회전날개(22)가 관통공(11)의 외측 경사면(12)에 접하게 되면서 배출되는 수량의 모든 부분과 회전날개(22)가 접촉하면서 보다 큰 회전력을 갖게 되므로 유출되는 수량이 작음에도 불구하고 발전능력을 최대로 유지할 수가 있게 되는 것이다.

도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)가 다른 형태의 저수조(T)에 설치된 개략적인 종단면도로서, 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기를 사용하는 저수지의 수위관리방법이 제안된다.

상기 저수조(T)의 일정한 높이에 수위감지센서(60)를 부착하여, 도 8에 도시된 수위감지센서(60)상에 저수조(T)의 수면(T2)이 접촉하게 되면 수위감지센서(60)가 이를 발전기 본체(20)를 전후진되게 가동시키는 위치가변수단(31)에 송신하면, 위치가변수단(31)이 작동하여 상기 발전기 본체(20)를 후방으로 이동시킨다. 상기 위치가변수단(31)은, 본 실시예에서는 상기 스프링(31a)이 설정된 위치에 고정된 구동모터(31c)를 구동시켜 상기 구동모터(31c)에 연결된 상기 발전기 본체(20)가 후퇴되게 가동되고 수위가 낮아지게 되면 수위감지센서(60)에서 이를 다시 위치가변수단(31)에 통보하여 후퇴된 발전기 본체(20)가 원위치로 복귀되게 되는 것이다. 더 구체적으로 설명하면, 구동모터(31c)가 구동되면 상기 구동모터에 연결된 스크류(도시되지 않음)가 회전되면서 상기 발전기 본체(20)가 전후진으로 작동되게 되는 것이다.

본 실시예에서는 상기 위치가변수단(31)으로 구동모터가 사용된 것으로 기술되었으나, 이에 제한되는 것은 아니고 구동모터대신에 유압실린더나 다른 유사한 수단이 사용될 수 있음은 물론이라고 할 것이다.

도 9는 본 발명의 제1실시예에 따른 위치변동이 가능한 발전기(A)가 다른 환경에서 사용된 실시예의 개략적인 종단면도로서, 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기를 사용하는 저수지의 다른 수위관리방법이 제안된다.

상기 저수조(T)에 일정한 수위까지는 유압쇼바(80)에 의하여 지지되는 저수조(T)의 수위(T2)가 수위감지센서(60)까지 차오르게 되면 수위감지센서(60)에서는 상기 유압쇼바(80)에 신호를 보내서 유압쇼바(80)가 수문(90)을 개방시키고 일정시간이 경과되어 수위가 내려가면 유압쇼바(80)가 재작동하여 수문(90)을 닫는 구조로 저수조(T)의 수위를 관리하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 따른 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)은, 댐이나 저수지와 같은 장소에 저장된 물을 일시적으로 보관하고 필요시에는 흘려서 용수로 공급하거나 발전을 하는 수력발전을 수행하는 경우에 저수용량이 많아지게 되어 수위가 높게 되어 유속이 빠르게 되는 경우와 같이 높은 수압을 받게 되면 뒤로 상기 위치가변수단(31)이 작동되어 상기 발전기 본체(20)가 후방으로 후퇴하여 저장된 물을 용이하게 배출하는 공간을 갖게 하여 저수용량이 많이 배출되고 수위가 낮으면 상기 위치가변수단(31)이 작동되어 다시 원위치로 전진되어 유출되는 공간이 줄어들게 되어 배출되는 용수의 수량이 줄어들게 되어 저수용량의 변동에 따라서 배출되는 유량을 용이하게 조절할 수가 있게 되고 배출되는 용수로 일정 용량의 발전이 가능하게 되어 저수용량에 관계없이 항상 최적의 발전을 수행하는 것이 가능하게 되는 것이다.

본 발명에 따른 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기는, 일반적인 발전기 제조산업에서 동일한 제품을 반복적으로 제조하는 것이 가능하다고 할 것이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이라고 할 것이다.

A: 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기 10: 하우징
11: 관통공 12: 외향 경사면
13: 안내홈 14: 탄성요홈
20: 발전기 본체 21: 지지대
22: 회전날개 31: 위치가변수단
40: 지지고정체 41: 고정조립공

Claims (7)

1. 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)에 있어서,
   상기 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기(A)는, 관통공(11)이 형성된 원통관의 형태이며 양단부는 외측으로 경사지게 형성된 외향 경사면(12)이 구비된 하우징(10)과,
   상기 하우징(10)의 원통관의 관통공(11)내에 설치되며 내측에서 상기 하우징(10)으로 연장되는 지지대(21)가 외측면에 연장되게 형성되고 배출구방향으로 회전날개(22)가 부착되고 수압에 따라 전후진 가능하게 설치된 발전기 본체(20)를 포함하고,
   상기 회전날개(22)의 단부는 상기 외향 경사면(12)에 대응되게 외측으로 넓어지는 형태를 갖도록 구비되고,
   상기 발전기 본체(20)의 전후진은 상기 하우징(10) 내에서 상기 발전기 본체(20)의 전후진이 가능하게 연결 작동 하도록 구비되는 위치가변수단(31)에 의해 이루어지되, 상기 위치가변수단(31)은 상기 하우징(10)으로 유입되는 수압이 증가하면 상기 발전기 본체(20)가 원래 위치에서 상기 하우징(10)의 배출구 방향 쪽으로 후진하게 움직이도록 하면서 상기 증가된 수압이 다시 감소되면 상기 발전기 본체(20)를 원래 위치로 전진하게 움직이도록 구비되는 것을 특징으로 하는 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기.
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3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 위치가변수단(31)은, 스프링 또는 내부에 일정한 압력을 가지면서 신축되는 유압실린더 또는 모터가 사용된 것을 특징으로 하는 저수용량에 따라 위치변동이 가능한 발전기.
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