KR102078649B1 - 소수력 발전장치 - Google Patents

소수력 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102078649B1
KR102078649B1 KR1020190042805A KR20190042805A KR102078649B1 KR 102078649 B1 KR102078649 B1 KR 102078649B1 KR 1020190042805 A KR1020190042805 A KR 1020190042805A KR 20190042805 A KR20190042805 A KR 20190042805A KR 102078649 B1 KR102078649 B1 KR 102078649B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
elevating
power generation
unit
door
lifting
Prior art date
Application number
KR1020190042805A
Other languages
English (en)
Inventor
김종각
홍종근
한가희
Original Assignee
김종각
홍종근
한가희
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김종각, 홍종근, 한가희 filed Critical 김종각
Priority to KR1020190042805A priority Critical patent/KR102078649B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102078649B1 publication Critical patent/KR102078649B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/08Machine or engine aggregates in dams or the like; Conduits therefor, e.g. diffusors
    • F03B13/083The generator rotor being mounted as turbine rotor rim
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B9/00Water-power plants; Layout, construction or equipment, methods of, or apparatus for, making same
    • E02B9/02Water-ways
    • E02B9/022Closures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy
    • Y02E10/226
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 작은 낙차의 유수에 의하여 전기를 생산하는 소수력 발전장치에 관한 것으로서, 소수력 발전장치는 수로에 고정 설치되는 본체부; 본체부에 승강 가능하도록 설치되어, 유량을 조절하는 승강수문부; 및 승강수문부에 설치되어, 승강수문부와 함께 승강되고, 유수에 의해 전기를 생산하는 발전부;를 포함한다. 따라서 본 발명은 발전부를 승강수문부에 일체로 설치함으로써, 환경을 친화적으로 개선하는 동시에 발전설비와 수문설비의 일체형에 의해 건설비를 절감하여 저비용화하고 간소화된 구성으로 설치할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

소수력 발전장치{APPARATUS FOR SMALL HYDROPOWER GENERATION}
본 발명은 소수력 발전장치에 관한 것으로, 구체적으로 작은 낙차의 유수에 의하여 전기를 생산하는 소수력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 석유나 석탄 등과 같은 화석연료는 산업화된 현대 사회에서 가장 필수적인 에너지 자원으로서 보유량 자체가 나라의 부를 가름할 정도로 매우 중요한 자원이다.
그러나 화석연료는 산업화 진행에 따른 소비량의 급증으로 지구온난화와 산성비 등의 환경문제를 야기할 뿐만 아니라, 화석연료의 소비는 증가하는데 반해 매장량은 한정되어 있어 화석연료의 고갈이라는 문제에 직면해 있다.
현재 이러한 문제점들에 대한 대안으로서 주목받고 있는 것이 재생 가능한 자연에너지이다. 그 중에서 소수력발전은 물의 자연순환을 이용하는 것으로서 이산화탄소 등의 가스 배출이 없기 때문에 온실효과 등에 의한 지구 환경에 대한 부하가 거의 없는 청정한 재생 가능한 에너지이다.
소수력발전은 대규모 수력발전과 같은 원리이나 다만 규모의 차이가 있으며,유량이 적고 낙차가 크지 않은 곳에 설치되어 전기를 생산하는 방식이다. 그런데, 일반적인 소수력 발전장치는 초기 건설비가 과다하게 필요하고, 유량에 따라 발전용량의 변동이 심한 문제점이 있었다.
대한민국 공개실용신안 제 20-2015-0002916호의 소수력 발전장치는 하천 또는 강의 폭에 대응토록 설치되면서 하천의 바닥 및 하천의 양측에 위치토록 되는 구조물, 구조물에 하단이 피봇 연결되면서 상단이 하나 이상의 유압실린더에 의해 상승 및 하강되어 물을 막거나 흐르도록 설치되는 문비 및 구조물의 일측에서 유로를 통과하는 물에 의한 발전이 가능하도록 하는 발전수단을 구성하고 있다.
그러나, 상기의 소수력 발전장치는 발전수단을 문비와 다른 위치에 형성하기때문에 발전수단을 형성하기 위한 추가적인 측면구조물이 필요하므로 초기 투자비용이 많이 필요한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제 10-1782055호의 소수력 발전장치는 수로에 설치되는 수차의 날개가 높은 수압을 받을 수 있도록 하여 전력 생산의 효율을 극대화 하도록 하는 발전수단을 구성하고 있다.
그러나, 상기의 소수력 발전장치는 수로에 고정설치되기 때문에 강수량이 많은 장마철이나 강수량이 적은 가뭄 시 수로의 유량이 일정치 않음으로 발전용량의 변동이 심한 문제점이 있었다
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 환경을 친화적으로 개선하는 동시에 발전설비와 수문설비의 일체형에 의해 건설비를 절감하여 저비용화하고 간소화된 구성으로 설치할 수 있는 소수력 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 유량에 관계없이 발전용량이 일정한 소수력 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 전기 생산량을 향상시킬 수 있는 효과를 제공합니다.
또한, 유수력에 대한 내구성이 향상된 소수력 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 유량 미세조정 및 유수력에 의한 날개 파손 방지가 가능한 소수력 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 발전부의 내구성이 향상된 소수력 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 작은 낙차의 유수에 의하여 전기를 생산하는 소수력 발전장치에 있어서, 수로에 고정 설치되는 본체부; 본체부에 승강 가능하도록 설치되어, 유량을 조절하는 승강수문부; 및 승강수문부에 설치되어, 승강수문부와 함께 승강되고, 유수에 의해 전기를 생산하는 발전부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 승강수문부는, 승강 동작에 의해 유량을 조절하는 승강수문; 승강수문의 하부 일면에 설치되어 발전부를 지지하는 지지대; 및 본체부에 형성된 승강가이드을 따라 승강수문을 승강시키는 승강액츄에이터;를 구비한다.
본 발명의 승강수문은, 유수의 유입 방향을 향해 볼록하게 만곡된다.
본 발명의 회전수문부는, 승강수문부에 설치되어 승강수문부와 함께 승강되고, 회전 동작에 의해 유량을 조절한다.
본 발명의 회전수문부는, 발전부를 부분적으로 커버하도록 승강수문부의 하부에 회전 가능하도록 설치되는 회전수문; 및 회전수문을 회전시키는 회전액츄에이터;를 구비한다.
본 발명의 발전부는, 회전축; 회전축의 둘레에 배치되는 날개; 및 회전축에 연결되어 전기를 생산하는 발전기;를 구비한다.
본 발명의 발전부는, 회전축 상에 서로 이격되어 설치되어, 회전축과 날개의 결합을 보강하는 보강판;을 구비한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 발전부를 승강수문부에 일체로 설치함으로써, 환경을 친화적으로 개선하는 동시에 발전설비와 수문설비의 일체형에 의해 건설비를 절감하여 저비용화하고 간소화된 구성으로 설치할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 승강수문부의 하부에 발전부를 설치함으로써, 유량에 관계없이 발전용량을 일정하게 할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 발전부의 날개의 최하단을 승강수문부의 승강수문의 최하단 보다 낮게 설치함으로써, 전기 생산량을 향상시킬 수 있는 효과를 제공합니다
또한, 승강수문을 유수의 유입 방향을 향해 볼록하게 설치함으로써, 유수력에 대한 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 승강수문부(20)에 회전수문부(40)를 함께 구비함으로써, 유량 미세조정 및 유수력에 의한 날개 파손을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 회전축과 날개의 결합을 보강하는 보강판을 구비함으로써, 발전부의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치를 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 폐쇄 상태를 나타내는 측면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 개방 상태를 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치의 발전부를 나타내는 상세도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 폐쇄 상태를 나타내는 측면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 개방 상태를 나타내는 측면도.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 소수력 발전장치의 발전부를 나타내는 상세도.
도 8은 본 발명의 승강수문 및 날개의 다른 실시예를 나타내는 측면도.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제1 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치를 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 폐쇄 상태를 나타내는 측면도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 개방 상태를 나타내는 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 의한 소수력 발전장치의 발전부를 나타내는 상세도이다.
도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 소수력 발전장치(100)는, 본체부(10), 승강수문부(20) 및 발전부(30)를 포함하여 이루어져, 해양, 하천이나 수로의 가동보 등에 설치되어 작은 낙차의 유수에 의하여 전기를 생산하는 소수력 발전장치(100)이다.
본체부(10)는, 해양, 하천이나 수로의 물을 저장하는 보 기능을 위해 해양, 하천이나 수로에 고정 설치되는 구조물로서, 지지구조물(11), 배수로(12), 승강가이드(13) 및 래크기어(14)를 포함한다.
지지구조물(11)은, 해양, 하천이나 수로를 가로지르며 형성된 구조물로서, 해양, 하천이나 수로의 형상에 따라 각기 다른 형상으로 이루어질 수 있으며 일반적으로 그 재질은 콘트리크 구조물로 형성된다.
배수로(12)는, 지지구조물(11)에 의해 해양, 하천이나 수로에 저장된 물이 흐르도록 형성되는 개구로서, 지지구조물(11)의 하부에 형성된다.
승강가이드(13)는, 승강수문부(20)의 승강을 가이드하기 위한 가이드수단으로서, 단면이 "ㄷ"자 형상으로 지지구조물(11)의 배수로(12)의 양측에 상하방향으로 연장되어 설치된다.
래크기어(14)는, 승강수문부(20)를 상하방향으로 승강시키는 기어수단으로서, 승강가이드(13)의 일측면에 상항방향으로 연장되어 설치된다.
승강수문부(20)는, 본체부(10)의 지지구조물(11)에 승강 가능하게 설치되어 수로 개폐를 통해 유량을 조절하는 개폐수단으로서, 승강수문(21), 승강액츄에이터(22) 및 지지대(23)를 포함하여 이루어진다.
승강수문(21)은, 승강을 통해 유수의 유량을 조절하는 개폐수단으로서, 편평한 사각 형상의 금속판 형태로 양 측면이 승강가이드(13)에 끼워진다.
이러한, 승강수문(21)은, 편평한 사각 형상이지만, 이에 한정하는 것이 아니라 도 8에 나타낸 바와 같이 유수력에 대한 내구성을 향상시키도록 유수의 유입 방향을 향해 볼록하게 만곡되는 형상일 수 있다.
승강액츄에이터(22)는, 승강가이드(13)를 따라 수직방향으로 승강수문(21)을 승강이동시키는 구동수단으로서, 승강수문(21)의 상단 일측 또는 양측에 고정설치된다.
또한, 승강액츄에이터(22)의 동력축 일측에는 피니언기어가 결합되고, 피니언기어는 승강가이드(13)의 일측면에 상하방향으로 연장되도록 설치되는 래크기어(14)와 치합되어 승강액츄에이터로(22)부터 전달되는 회전력을 직선운동으로 변환시킨다. 따라서 승강액츄에이터(22)의 구동에 의해 승강수문(21)이 승강된다.
이러한, 승강액츄에이터(22)는, 승강수문(21)을 상하방향으로 이동시킬 수 있는 회전모터, 유압실린더, 공압실린더 등과 같은 공지의 다양한 승강 수단을 적용할 수 있다.
지지대(23)는, 승강수문부(20)와 함께 승강되는 발전부(30)를 지지하는 지지수단으로서, 승강수문(21)의 하부 일면에 일체로 형성되거나, 별도 제작된 후 용접 또는 볼트 및 너트 등에 의해 설치된다.
발전부(30)는, 승강수문부(20)에 지지되어 승강수문부(20)와 함께 승강되고 유수에 의해 전기를 생산하는 발전수단으로서, 회전축(31), 날개(32), 발전기(33), 보강판(34) 및 고정지지부재(35)를 포함하여 이루어진다.
회전축(31)은, 복수 지지대(23)의 사이에 회전하도록 지지되는 회전부재로서, 발전부(30)의 중심을 지나도록 위치한다.
날개(32)는, 수로를 따라 이동하는 유수를 회전축(31)의 회전력으로 전환하는 날개부재로서, 회전축(31)의 둘레에 회전축(31)의 중심에서 바깥쪽을 향하도록 등간격 및 복수개 설치되고, 회전축(31)에 직접 연결되거나, 보강판(34)을 개재해서 회전축(31)에 연결된다.
또한, 날개(32)의 일측과 회전축(31)은 힌지 결합되어 일정 범위 내에서 각도 조절 가능하게 설치된다.
이러한, 날개(32)는, 편평한 판 형상일 수 있지만, 이에 한정하는 것이 아니라 도 8에 나타낸 바와 같이 회전축(31)의 중심부에서 바깥쪽을 향하며 구부러진 판 형상이거나, 일측으로 볼록하게 만곡되어진 곡면 형상이 될 수 있다.
발전기(33)는, 날개(32)에 의해 회전되는 회전축(31)에 연결되고, 회전축(31)에 의해 회전되어 전기를 생산하는 발전수단으로서, 회전축(31)의 일단에 연결된다.
보강판(34)은, 회전축(31)과 날개(32)의 결합을 보강하는 보강부재부로서, 원판형상으로 회전축(31)에 복수개 설치될 수 있고, 날개(32)의 양측 일면에 일체로 형성되거나, 브라켓을 개재해서 연결된다.
고정지지부재(35)는, 지지대(23)를 회전축(31)에 고정 지지하는 베어링부재로서, 회전축(31) 상에 복수개 설치된다.
이와 같은, 구성으로 이루어진 본 발명의 소수력 발전장치(100)를 이용하여 수로를 개방시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예의 소수력 발전장치(100)는, 승강수문부(20)가 상승되면 승강수문부(20)에 설치된 발전부(30)가 함께 상승되어 수로가 개방되고, 승강수문부(20)의 하부를 통해 유입되는 유수에 의해 발전부(30)의 날개(32) 및 회전축(31)이 회전됨으로써 발전기(33)에서 전기가 생산된다.
이 때, 발전부(30)의 날개(32) 최하단은 승강수문부(20)의 승강수문(21) 최하단 보다 낮게 설치함으로써, 승강수문부(20)의 하부를 통해 유입되는 유수에 의해 발전부(30)의 날개(32)가 회전되도록 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 제2 실시예를 더욱 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 폐쇄 상태를 나타내는 측면도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 의한 소수력 발전장치의 승강수문부 개방 상태를 나타내는 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 의한 소수력 발전장치의 발전부를 나타내는 상세도이다.
도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 실시예의 소수력 발전장치(100)는 본체부(10), 승강수문부(20), 발전부(30) 및 회전수문부(40)를 포함하여 이루어져, 작은 낙차의 유수에 의하여 전기를 생산하는 소수력 발전장치(100)이다.
제1 실시예에서 설명한 것과 동일한 구성인 본체부(10) 및 승강수문부(20)에 대해서는 설명의 명확성을 위해 설명을 생략하도록 한다.
발전부(30)는, 승강수문부(20)에 지지되어 승강수문부(20)와 함께 승강되고 유수에 의해 전기를 생산하는 발전수단으로서, 회전축(31), 날개(32), 발전기(33), 보강판(34), 고정지지부재(35) 및 회전지지부재(36)를 포함하여 이루어진다.
회전축(31)은, 복수 지지대(23)의 사이에 회전하도록 지지되는 회전부재로서, 발전부(30)의 중심을 지나도록 위치한다.
날개(32)는, 수로를 따라 이동하는 유수를 회전축(31)의 회전력으로 전환하는 날개부재로서, 회전축(31)의 둘레에 회전축(31)의 중심에서 바깥쪽을 향하도록 등간격 및 복수개 설치되고, 회전축(31)에 직접 연결되거나, 보강판(34)을 개재해서 회전축(31)에 연결된다.
또한, 날개(32)의 일측과 회전축(31)은 힌지 결합되어 일정 범위 내에서 각도 조절 가능하게 설치된다.
이러한, 날개(32)는, 편평한 판 형상일 수 있지만, 이에 한정하는 것이 아니라 도 8에 나타낸 바와 같이 회전축(31)의 중심부에서 바깥쪽을 향하며 구부러진 판 형상이거나, 일측으로 볼록하게 만곡되어진 곡면 형상이 될 수 있다.
발전기(33)는, 날개(32)에 의해 회전되는 회전축(31)에 연결되고, 회전축(31)에 의해 회전되어 전기를 생산하는 발전수단으로서, 회전축(31)의 일단에 연결된다.
보강판(34)은, 회전축(31)과 날개(32)의 결합을 보강하는 보강부재부로서, 원판형상으로 회전축(31)에 복수개 설치될 수 있고, 날개(32)의 양측 일면에 일체로 형성되거나, 브라켓을 개재해서 연결된다.
고정지지부재(35)는, 지지대(23)를 회전축(31)에 고정 지지하는 베어링부재로서, 회전축(31) 상에 복수개 설치된다.
회전지지부재(36)는, 회전수문부(40)를 회전축(31)에 회전가능하도록 지지하는 베어링부재로서, 회전축(31) 상에 회전축(31)의 길이방향에서 고정지지부재(35) 보다 안쪽에 복수개 설치된다.
회전수문부(40)는, 승강수문부(20)의 하부에 회전 가능하도록 설치되어 수로를 개폐함으로써 유량을 미세 조절하는 개폐수단으로서, 회전수문(41) 및 회전액츄에이터(42)로 이루어진다.
회전수문(41)은, 발전부(30)를 부분적으로 커버하고 회전을 통해 유수의 유량을 조절하는 개폐수단으로, 회전축(31)의 길이 방향 단면이 반원 형상이고 승강수문부(20)의 하부의 회전지지부재(36) 상에 회전 가능하도록 설치된다.
회전액츄에이터(42)는, 회전수문(41)을 회전시키는 회전모터로서, 승강수문(21)의 하부 일면에 고정설치된다.
또한, 회전액츄에이터(42)의 동력축 일측에는 외주연이 톱니 형상인 회전기어가 결합되고, 회전기어는 회전수문(41)의 외주면에 형성되는 걸림수단에 치합되어 회전액츄에이터(42)로부터 회전 구동력을 전달받아 회전수문(41)을 회전시킨다.
이와 같은, 구성으로 이루어진 본 발명의 소수력 발전장치(100)를 이용하여 수로를 개방시키는 과정을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예의 소수력 발전장치(100)는, 승강수문부(20)가 상승되면 승강수문부(20)에 설치된 발전부(30) 및 회전수문부(40)가 함께 상승되어 수로가 개방되고, 승강수문부(20)의 하부를 통해 유수가 유입된다.
이 때, 날개(32)는, 회전수문부(40)의 회전각도에 따라 유수에 노출되는 면적이 달라져 발전용량을 조절할 수 있다. 따라서, 발전부(30)는, 회전수문부(40)의 회전각도를 조절함으로써 발전용량을 조절 할 수 있고, 유량 미세조정 및 유수력에 의한 날개(32) 파손을 방지할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 발전부를 승강수문부에 일체로 설치함으로써, 환경을 친화적으로 개선하는 동시에 발전설비와 수문설비의 일체형에 의해 건설비를 절감하여 저비용화하고 간소화된 구성으로 설치할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 승강수문부(20)의 하부에 발전부(30)를 설치함으로써, 유량에 관계없이 발전용량이 일정한 소수력 발전장치(100)를 제공한다.
또한, 승강수문(21)을 유수의 유입 방향을 향해 볼록하게 설치함으로써, 유수력에 대한 내구성이 향상된 소수력 발전장치(100)를 제공한다.
또한, 승강수문부(20)에 회전수문부(40)를 함께 구비함으로써, 유량 미세조정 및 유수력에 의한 날개(32) 파손 방지가 가능한 소수력 발전장치(100)를 제공한다.
또한, 회전축(31)과 날개(32)의 결합을 보강하는 보강판(34)을 구비함으로써, 발전부(30)의 내구성이 향상된 소수력 발전장치를 제공한다.
이상 설명한 본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러 가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서 상기 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
100: 소수력 발전장치
10: 본체부
11: 지지구조물
12: 배수로
13: 승강가이드
14: 래크기어
20: 승강수문부
21: 승강수문
22: 승강액츄에이터
23: 지지대
30: 발전부
31: 회전축
32: 날개
33: 발전기
34: 보강판
35: 고정지지부재
36: 회전지지부재
40: 회전수문부
41: 회전수문
42: 회전액츄에이터

Claims (7)

  1. 작은 낙차의 유수에 의하여 전기를 생산하는 소수력 발전장치에 있어서,
    수로에 고정 설치되는 본체부;
    상기 본체부에 승강 가능하도록 설치되어, 유량을 조절하는 승강수문부;
    상기 승강수문부에 설치되어, 상기 승강수문부와 함께 승강되고, 유수에 의해 전기를 생산하는 발전부; 및
    상기 승강수문부 하부에 설치되어 상기 승강수문부와 함께 승강되고, 회전 동작에 의해 유량을 조절하는 회전수문부;를 포함하고,
    상기 승강수문부는,
    승강 동작에 의해 유량을 조절하는 승강수문;
    상기 승강수문의 하부 양측에 설치되되 상기 승강수문의 하부에 연장 형성되어 상기 발전부와 상기 회전수문부를 지지하는 지지대; 및
    상기 본체부에 형성된 승강가이드를 따라 상기 승강수문을 승강시키는 승강액츄에이터;를 포함하고,
    상기 발전부는,
    상기 양측의 지지대 사이에 회전지지되는 회전축;
    상기 회전축의 둘레에 배치되는 날개;
    상기 회전축에 연결되어 전기를 생산하는 발전기;
    상기 지지대를 상기 회전축에 고정 지지하는 고정지지부재; 및
    상기 회전수문부를 상기 회전축에 회전가능하도록 지지하고, 상기 회전축 상에 상기 회전축의 길이방향에서 상기 고정지지부재 보다 안쪽에 설치되는 회전지지부재; 를 포함하고,
    상기 회전수문부는,
    상기 발전부를 부분적으로 커버하도록 상기 승강수문부 하부의 회전지지부재 상에 회전에 의해 승강 가능하도록 설치되는 회전수문; 및
    상기 회전수문을 회전시키는 회전액츄에이터; 를 더 포함하고,
    상기 날개의 최하단은 상기 승강수문부의 승강수문의 최하단 보다 낮게 설치되어 상기 승강수문의 개방 시 상기 승강수문의 하부를 통해 유입되는 유수에 의해 상기 날개가 회전되는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 승강수문은, 유수의 유입 방향을 향해 볼록하게 만곡되어 있는 것을 특징으로 하는 소수력 발전장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 발전부는,
    상기 회전축 상에 서로 이격되어 설치되어, 상기 회전축과 상기 날개의 결합을 보강하는 보강판;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소수력발전장치.
KR1020190042805A 2019-04-12 2019-04-12 소수력 발전장치 KR102078649B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042805A KR102078649B1 (ko) 2019-04-12 2019-04-12 소수력 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190042805A KR102078649B1 (ko) 2019-04-12 2019-04-12 소수력 발전장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102078649B1 true KR102078649B1 (ko) 2020-02-19

Family

ID=69669759

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190042805A KR102078649B1 (ko) 2019-04-12 2019-04-12 소수력 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102078649B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146757A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Takashi Kubota 水 門
KR20120013810A (ko) * 2010-08-06 2012-02-15 주식회사 금성이앤씨 수문 일체형 발전장치
KR101579302B1 (ko) * 2014-02-24 2015-12-28 한상관 자동 어도 겸용 퇴적오니 배출통로를 이용하여 자연생태계를 살려 내면서 전기를 생산함과 동시에 오염된 하천수를 정화시키는 자연 친화적인 수질정화 친환경 공법과 여기에 적용되는 권양기 수문
KR101765188B1 (ko) * 2017-02-15 2017-08-07 하서산업 주식회사 수력발전일체형수문

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002146757A (ja) * 2000-11-13 2002-05-22 Takashi Kubota 水 門
KR20120013810A (ko) * 2010-08-06 2012-02-15 주식회사 금성이앤씨 수문 일체형 발전장치
KR101579302B1 (ko) * 2014-02-24 2015-12-28 한상관 자동 어도 겸용 퇴적오니 배출통로를 이용하여 자연생태계를 살려 내면서 전기를 생산함과 동시에 오염된 하천수를 정화시키는 자연 친화적인 수질정화 친환경 공법과 여기에 적용되는 권양기 수문
KR101765188B1 (ko) * 2017-02-15 2017-08-07 하서산업 주식회사 수력발전일체형수문

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7503744B1 (en) Undershot impulse jet driven waterwheel having an automatically adjustable radial gate for optimal hydroelectric power generation and water level control
KR101063775B1 (ko) 다목적 회전장치와 이를 구비한 발전시스템
CN2820957Y (zh) 下卧式旋转浮体闸门
US20090175723A1 (en) Undershot impulse jet driven water turbine having an improved vane configuration and radial gate for optimal hydroelectric power generation and water level control
CN101680419A (zh) 波能发电站
KR20070007729A (ko) 중력과 부력을 이용한 발전장치
KR20130117306A (ko) 추적식 수상 태양광 발전시스템
US20180023539A1 (en) Hydroelectric power generator for river
KR102078649B1 (ko) 소수력 발전장치
KR101242787B1 (ko) 에너지 토출을 극대화한 유수력 발전장치
CN1147665C (zh) 水能转换器
CN106677139A (zh) 一种弧形升降生态闸门
CN201170152Y (zh) 一种潮汐发电设施
CN104790355B (zh) 浮移式自动闸门
CN1966867A (zh) 用于发电的活动水坝
KR200329785Y1 (ko) 부유식 수력발전 장치
KR101510603B1 (ko) 회전축의 회전수가 일정한 회전발전장치
CN108412669B (zh) 水动能发电机
KR102590421B1 (ko) 유량 제어가 가능한 수력 발전 구조물 및 이를 이용한 유량 제어 방법
CN219033117U (zh) 一种自供电式水利闸门
CN112727661A (zh) 一种水力发电装置及其发电方法
CN2890398Y (zh) 落地风力发电机伞式叶片
CN210195924U (zh) 一种升降叶轮截流水力发电装置
KR101728687B1 (ko) 개폐창문을 이용한 수력발전장치
CA1158875A (en) Flap-gate for bottom discharge control in canals having ice problems

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant