KR102117583B1 - A Water Mill - Google Patents

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KR102117583B1
KR102117583B1 KR1020190094444A KR20190094444A KR102117583B1 KR 102117583 B1 KR102117583 B1 KR 102117583B1 KR 1020190094444 A KR1020190094444 A KR 1020190094444A KR 20190094444 A KR20190094444 A KR 20190094444A KR 102117583 B1 KR102117583 B1 KR 102117583B1
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water supply
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KR1020190094444A
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최재진
나현주
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청정테크주식회사
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Abstract

The present invention relates to a water wheel for small hydropower generation, which produces electricity by obtaining power through head energy of water. According to the present invention, the water wheel has a water supply pipe for supplying water from a water purification plant or a reservoir, and a drainage pipe provided at an end of the water supply pipe to form the head of water, and is installed to be rotated by the force of the head energy (potential energy) obtained by water dropping to an outlet of the water supply pipe and an inlet of the drainage pipe. In addition, a vane is rapidly unfolded by the water pressure supplied through a bypass pipe, and also, noise and impact of the vane unfolded by the head of water are reduced at the moment when the vane provided at the water wheel arrives at the water supply pipe by connecting the bypass pipe for directly pressing and supplying water to the vane of the water wheel through the water supply pipe, thereby improving the performance and durability of a rotor to increase the power generation efficiency.

Description

자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차{A Water Mill}Hydroelectric power turbine with vanes using magnets {A Water Mill}

본 발명은 물의 낙차에너지를 통해 동력을 얻어 전기를 생산하는 소수력 발전장치의 수차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정수장이나 저수지 등으로부터 물을 공급하는 급수관과 상기 급수관의 단부에 구비되어 물의 낙차를 이루도록 배수관을 구비하고, 급수관과 배수관 사이에 물이 떨어지는 낙차에너지(위치에너지)의 힘으로 회전되는 수차를 설치하되, 수차 몸체부와 베인에 각각 자석을 설치하고 베인이 급수관부에 이르는 순간 몸체부의 자석이 베인의 자석을 당겨 회전시켜 줌으로써 베인이 급수관부에서 자력에 의해 신속하게 펼쳐지게 되어 낙차에 의한 베인의 소음과 충격력을 줄여 회전자의 성능과 내구성을 높여 발전효율을 향상시키는 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차에 관한 것이다.The present invention relates to aberration of a small-sized power generating device that generates electricity by generating power through the drop energy of water, and more specifically, is provided at an end of the water supply pipe and the water supply pipe to supply water from a water purification plant or a reservoir to form a water drop. A water pipe is provided, and a water turbine is rotated by the force of drop energy (potential energy) in which water falls between the water pipe and the water pipe, and a magnet is installed on the water body and the vane, respectively. By pulling and rotating the magnet of this vane, the vane is quickly unfolded by the magnetic force in the water supply pipe part, thereby reducing the noise and impact of the vane due to the drop, thereby increasing the performance and durability of the rotor to improve the power generation efficiency. It is about the water turbine for small hydro power generation.

일반적으로, 전력생산은 주로 수력발전, 화력발전, 원자력발전에 의해 이루어지고 있으나, 근래에 이르러 환경오염, 유가 급등의 문제로 청정에너지인 태양력, 풍력, 조력 발전에 대하여 활발히 연구되고 있고, 더욱이 하천의 유수를 이용한 수력 발전 등이 연구 실용화되고 있을 뿐만 아니라, 전기에너지를 생산하고 이를 효율적으로 이용하기 위한 많은 연구가 다양하게 수행되고 있다.In general, electric power production is mainly carried out by hydroelectric power, thermal power generation, and nuclear power generation, but recently, it has been actively researched on clean energy such as solar power, wind power and tidal power generation due to environmental pollution and rising oil prices. In addition to the research and practical use of hydro power generation using running water, many studies have been conducted in various ways to produce electric energy and use it efficiently.

이에 따라, 단위 건물이나 가정에서 솔라셀을 설치하여 자체적으로 필요한 전력을 생산하고 있으나, 이러한 솔라셀은 장마철이나 눈이 오거나 흐린날로 인하여 안정된 전력 수급이 어렵고 급속충전이 불가능한 단점이 있고, 규모가 크며, 설치 비용이 많이 소요되는 문제가 있었다.Accordingly, a solar cell is installed in a unit building or a home to produce power required by itself, but the solar cell has a disadvantage in that it is difficult to supply stable power due to the rainy season or snowy or cloudy days and it is impossible to charge rapidly. , There was a problem that the installation cost is high.

그에 비해 무공해 자연에너지인 물의 힘으로 전기를 생산하는 수력발전은 일반적으로 위치에너지와 운동에너지를 이용하여 전기를 얻는 발전방식으로 주로 높은 쪽 하천의 수량 일부를 낮은 하천으로 끌어들이는 방식으로 댐을 건설하여 하천의 적당한 곳을 가로막아 수위를 높여서 낙차 에너지로 터빈을 회전시키는 방법이 많이 사용되고 있다.On the other hand, hydro power, which produces electricity by the power of water, which is non-polluting natural energy, is a power generation method that generally generates electricity by using potential energy and kinetic energy. A method of rotating a turbine with drop energy by increasing the water level by blocking a suitable place in a river by construction has been widely used.

이러한 방법은 물의 유속이나 낙차에 의해 발생되는 힘을 이용해 수차나 프로펠러를 회전시켜 발전기의 로터(회전자)를 돌려 발전시키는 방법으로 대기오염은 거의 발생되지 않는다.This method uses the power generated by the water flow rate or drop to rotate the water turbine or propeller to turn the rotor (rotor) of the generator to generate electricity. Air pollution is hardly generated.

그러나 이러한 수력발전을 하기 위해서는 댐을 쌓거나 보를 높여 수압이나 낙차를 크게 해야 발전효율을 높일 수 있는바, 높은 수압이나 큰 낙차를 확보해 발전기를 설치할 수 있는 장소가 한정적이고, 또한 발전기의 위치가 고정되어 있기 때문에 수량의 변화가 심한 갈수기나 홍수 때에는 정상적인 발전을 할 수 없는 단점이 있다.However, in order to achieve such hydroelectric power generation, it is possible to increase the power generation efficiency by increasing the water pressure or drop by raising a dam or raising a beam, so there are limited places to install a generator by securing a high water pressure or a large drop, and the location of the generator Because it is fixed, there is a disadvantage in that normal development cannot be performed during the dry season or flood when the quantity of water is severely changed.

또한 프로펠러나 수차를 회전시켜 발전을 하는 일반적인 수력발전은 일정 이상의 물의 속도나 낙차를 확보할 수 있어야 수력발전이 가능하기 때문에 물의 이동경로 상 상류에 속하는 계곡이나 댐에 주로 발전시설이 위치하고 있어서 전기를 실제 필요로 하는 시설에 신속하게 공급할 수 없다는 문제가 있고, 또한, 주택이나 사회시설, 공장 등에서 요구되는 대용량의 발전시설은 그 설치 위치나 설치 비용 등을 감안하게 되면 생활 주변에 설치하는 것이 거의 불가능하다. In addition, the general hydroelectric power generating by rotating a propeller or a water turbine is required to secure a speed or drop of water above a certain level, so hydroelectric power is possible, so electricity is mainly located in a valley or a dam upstream of the water movement path. There is a problem that it cannot be quickly supplied to facilities that are actually needed, and it is almost impossible to install large-capacity power generation facilities required in houses, social facilities, factories, etc., in consideration of their installation location or installation cost, etc. Do.

이에 근래에 이르러 태양열이나 풍력 등과 같이 생활 주변에서 용이하게 얻을 수 있는 전력장치가 요구되게 되었고,Accordingly, in recent years, there has been a demand for a power device that can be easily obtained around the living, such as solar power or wind power.

그 중에 하나가 건물의 물탱크, 정수장 또는 저수지 등으로부터 식수, 농업용수, 공업용수의 공급과 같이 물의 흐름을 유도하여 물을 공급하는 급수관에 베인이 구비되는 회전자를 고정 설치하고 유입되는 수압이 베인을 펼쳐지도록 하여 회전자가 회전되면서 소규모의 발전이 가능하도록 하는 소수력 발전장치의 연구가 활발하게 연구되고 있는 실정이다.One of them induces the flow of water, such as the supply of drinking water, agricultural water, and industrial water from a building's water tank, water purification plant, or reservoir, and installs a rotor equipped with a vane in the water supply pipe that supplies water, and the incoming water pressure is A situation in which a small-scale power generation device that enables a small-scale power generation by rotating the vane to be rotated is actively researched.

상기와 같이 회전자를 이용하는 종래의 소수력 발전장치의 수차는 다수의 기술이 공지되어 있다. As described above, a number of techniques are known for aberration of a conventional small-sized power generator using a rotor.

그 중에 등록특허 제10-0780316호의 '급수관에 설치하도록 된 수력 발전장치'는 저수지나 정수장 또는 건물의 물탱크로부터의 급수관에 설치되며 인입구와 배출구를 구비한 케이싱과, 그 케이싱에 폭방향으로 자유로이 회전가능하게 설치된 회전축에 장착된 회전자 및 상기 회전자의 회전축에 연결되어 회전자의 회전에 따라 전기를 생성하는 제너레이터를 포함하는 수력 발전장치에 관한 것으로, 상기 회전자는 회전축에 고정된 바디와, 그 바디의 외주면상에 일정 간격으로 힌지에 의해 회동가능하게 장착된 복수개의 베인을 구비하고, 상기 베인들 각각은 바디에서 직경방향으로 직립되어 급수에 의한 압력을 최대로 받게 되도록 펼쳐지는 직립위치와 급수에 의해 받게 되는 압력이 최소로 되도록 접혀지는 경사진 위치 사이에서 회동하도록 배치된 것을 특징으로 하여 구성되어 있다.Among them, the registered patent No. 10-0780316, 'Hydroelectric power generation device designed to be installed in a water supply pipe,' is installed in a water supply pipe from a reservoir or water purification plant or a water tank in a building. It relates to a hydroelectric power generation apparatus including a rotor mounted on a rotating shaft installed rotatably and a generator connected to the rotating shaft of the rotor to generate electricity according to the rotation of the rotor, wherein the rotor includes a body fixed to the rotating shaft, Equipped with a plurality of vanes rotatably mounted by a hinge at regular intervals on the outer circumferential surface of the body, each of the vanes are erected in the radial direction from the body and extended to receive the maximum pressure from the water supply. It is configured to be arranged to rotate between inclined positions folded so that the pressure received by the water supply is minimized.

그러나 상기와 같은 종래의 수력 발전장치의 수차는 회전자의 바디 외주면상에 일정 간격으로 힌지에 의해 회동가능하게 장착된 복수개의 베인을 구비하고 유입되는 물의 압력으로 베인을 밀어 회전시켜 줌으로써 축이 회전되고 이러한 축 회전력을 통해 전력이 생산될 수 있도록 하는 것이나, 종래의 회전자는 수압에 의해 베인이 잘 펴질 수 있도록 되어 있으나 수압이 셀 경우 오히려 베인이 펼쳐지는 것을 방해할 수도 있어 전력 생산이 어려워질 수도 있다는 단점이 있다.However, the aberration of the conventional hydroelectric power generation apparatus as described above has a plurality of vanes rotatably mounted by hinges at regular intervals on the outer circumferential surface of the rotor, and the shaft rotates by pushing and rotating the vanes with the pressure of the incoming water. In addition, the electric power can be produced through this axial rotational force, or the conventional rotor is designed to allow the vane to be well spread by water pressure, but if the water pressure is high, the vane may be prevented from spreading, so electric power production may be difficult. There are disadvantages.

또한 종래의 수력 발전장치의 수차는 회전자의 바디 외주면상에 일정 간격으로 설치된 베인이 수압에 의해 회전되면서 펼쳐질 때 베인이 회전자의 바디 표면을 때리면서 시끄러운 소음을 발생시키는 문제가 있다.In addition, the aberration of the conventional hydroelectric power generation device has a problem in that the vane hits the surface of the rotor body and generates a loud noise when the vanes installed at regular intervals on the outer circumferential surface of the rotor are rotated by hydraulic pressure.

상기와 같은 종래의 문제를 해소하기 위해 종래에는 본 출원인이 출원하여 등록된 등록특허 제10-1499626호의 "베인의 작동수단이 구비된 소수력 발전장치의 수차"와 등록특허 제10-1499621호의 "이중 베인이 구비된 소수력 발전장치의 수차"가 공지되어 있다.In order to solve the above-described conventional problems, in the past, the applicant has filed and registered the registered patent No. 10-1499626, "Aberration of the small-sized power generating device provided with vane operating means" and the registered patent No. 10-1499621 "Double The aberration of a small hydro power plant with vanes "is known.

그러나 공지된 종래의 "베인의 작동수단이 구비된 소수력 발전장치의 수차"는 급수관에 수차를 설치하고 그 내부에 베인이 구비된 회전자를 설치하되 베인을 가동시키는 작동수단을 구비하여 급수관으로 유입되는 수압이 베인을 신속 정확하게 펼쳐지도록 하는 구성이고,However, the known conventional " aberration of a small-sized power generating device equipped with a vane actuation means " installs a water aberration in the water supply pipe and installs a rotor equipped with a vane therein, but has an operation means to operate the vane and flows into the water supply pipe. This is a configuration that allows the water pressure to spread quickly and accurately.

또한 종래의 "이중 베인이 구비된 소수력 발전장치의 수차"는 회전자의 외주면에 일정한 간격으로 설치되어 급수관으로 유입되는 물의 수압에 의해 펼쳐지면서 회전자를 회전시킬 수 있도록 하는 접이식 베인을 구성되되, 접이식 베인은 회전자의 양단부에 구비되는 힌지수단에 의해 회동되도록 하고, 또 접이식 베인에는 접이식 보조베인이 설치되는 구성으로 되어 있다.In addition, the conventional "aqueous power of the small-sized power generating device with a double vane" is installed at regular intervals on the outer circumferential surface of the rotor, and is formed by a folding vane that allows the rotor to rotate while being unfolded by the water pressure flowing into the water supply pipe. The folding vanes are rotated by hinge means provided at both ends of the rotor, and the folding vanes are configured with folding auxiliary vanes.

그러나 상기 종래의 수차는 베인에 보조베인이 더 설치되는 구성으로 이들 수차에는 탄성스프링이나 판스프링, 쇼바 등에 의해 작동하도록 되어 있어 시간이 지나면서 스프링 및 구성품의 기능이 쇠퇴하여 정비 및 보수가 어렵고 내구성 또한 일정한 시간이 지나면서 급격하게 떨어지는 한계가 있다.However, the conventional aberration is a configuration in which an auxiliary vane is further installed in the vane, and these aberrations are operated by an elastic spring, a plate spring, a shock absorber, etc. As the function of the spring and components declines over time, maintenance and repair are difficult and durable. In addition, there is a limit to drop sharply over a period of time.

또한 종래의 상기 수차들은 구성이 복잡하여 제작이 어렵고 비용이 많이 소요되는 문제도 있다.In addition, the conventional aberrations have a problem that they are difficult to manufacture and costly due to a complicated configuration.

KR 10-0780316 (등록번호) 2007.11.22.KR 10-0780316 (Registration No.) 2007.11.22. KR 10-1499626 (등록번호) 2015.03.02.KR 10-1499626 (Registration No.) 2015.03.02. KR 10-1499621 (등록번호) 2015.03.02.KR 10-1499621 (Registration No.) 2015.03.02.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,Accordingly, the present invention was devised to solve the conventional problems as described above,

정수장이나 저수지 등으로부터 물을 공급하는 급수관의 출구와 배수관의 입구에 물이 떨어지는 낙차의 수압으로 회전되는 수차를 설치하되 수차 몸체부와 베인에 각각 N극과 S극자석을 설치하고 베인이 급수관부에 이르는 순간 몸체부의 자석이 베인의 자석을 당겨 회전시켜 줌으로써 베인이 급수관부에서 자력에 의해 신속하게 펼쳐지도록 함으로써 회전자의 회전력을 높여 발전효율을 향상시키는 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차를 제공하는데 그 목적이 있다. Install water turbines that rotate by the water pressure of the falling water drop at the outlet of the water supply pipe and the inlet of the water supply pipe that supplies water from the water purification plant or reservoir, but install the N-pole and S-pole magnets on the water body and vane respectively, and the vane is the water supply pipe part. At the moment of reaching, the magnet of the body part pulls and rotates the magnet of the vane so that the vane is quickly unfolded by the magnetic force at the water supply pipe part, thereby increasing the rotational force of the rotor to improve the power generation efficiency. The purpose is to provide.

또한 본 발명의 다른 목적은 베인이 급수관부에 이르는 순간 자력에 의해 미리 펼쳐지도록 하여 베인이 회전자의 바디표면에 부딪치는 충격력과 소음을 최소화 할 수 있도록 함으로써 회전자의 성능과 내구성을 높여 발전효율을 더욱 향상시키는데 있다.In addition, another object of the present invention is to increase the performance and durability of the rotor by increasing the performance and durability of the rotor by minimizing the impact force and noise that the vane hits the body surface of the rotor by allowing the vane to unfold beforehand by the momentary magnetic force reaching the water supply pipe part. Is to further improve.

또한 본 발명의 다른 목적은 베인이 펼쳐지도록 하는 구성을 회동핀과 자석에 의해 이루어지도록 함으로써 구성의 단순화를 통한 제작비용의 절감과 정비의 편의성을 높여 운용의 효율화를 꾀하는데 있다.In addition, another object of the present invention to reduce the manufacturing cost through the simplification of the configuration by making the configuration made of a rotating pin and a magnet to expand the vane to increase the convenience of maintenance to seek operational efficiency.

본 발명은 물이 유입되는 급수관(101)과 물이 배출되는 배수관(102) 사이에 원통의 중공부(115)가 구비되는 케이싱(110)과; 상기 케이싱(110)의 내부에 수납 설치되고 상기 급수관(101)으로부터 유입되는 수압에 의해 회전되며, 상기 중공부(115)에서 편심되게 회전중심축(121)이 구비되는 원통형상의 회전자(120); 상기 회전자(120)의 외주면에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 상기 급수관(101)으로부터 유입되는 물의 수압에 의해 상기 회전자(120)를 가압 회전시키는 접이식 베인(130); 을 포함하고, 상기 급수관(101)과 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a)가 서로 연통되는 연통부인 급수관(101) 끝단 모서리 양측에는 자력을 발생시키는 제1자석이 고정 설치되고, 상기 접이식 베인(130)의 외면 양단부에는 상기 제1자석과 대응되는 위치에 자력을 발생시키는 제2자석이 고정 설치되어, 상기 제1자석과 상기 제2자석이 서로 당기는 자기력에 의해 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)으로 공급되는 물에 의해 회전되는 것보다 먼저 회전하여 펼쳐지되, 상기 제1자석은 상기 베인에 회전력을 제공하는 물과 접촉되며, 회전력을 제공하는 물이 통과하는 급수관(101)의 형상에 따라 형성된다.The present invention is a casing 110 is provided with a hollow portion 115 of the cylinder between the water supply pipe 101 and the drain pipe 102 is discharged water; Cylindrical rotor 120 which is installed inside the casing 110 and is rotated by water pressure flowing from the water supply pipe 101, and is provided with a rotational center shaft 121 eccentrically in the hollow part 115. ; A foldable vane 130 which is installed at a regular interval on the outer circumferential surface of the rotor 120 to press and rotate the rotor 120 by the water pressure of the water flowing from the water supply pipe 101; Including, the water supply pipe 101 and the body portion (110a) of the casing 110 is a communication portion that is in communication with each other at the ends of the water supply pipe 101, the first magnet generating magnetic force is fixedly installed, the folding vane At both ends of the outer surface of 130, a second magnet for generating a magnetic force at a position corresponding to the first magnet is fixedly installed, and the folding vane 130 is driven by the magnetic force that the first magnet and the second magnet pull each other. The water supply pipe 101 is rotated and unfolded before being rotated by the water supplied to the water supply pipe 101, and the first magnet is in contact with the water providing rotational force to the vane, and the water supply pipe 101 through which water providing rotational power passes It is formed according to the shape of.

또한 본 발명의 상기 접이식베인(130)은 수압을 받아 상기 회전자(120)를 회전시킬 수 있도록 하는 평평한 가압면(130a)과, 상기 케이싱(110)의 상부 내벽면에 접촉되는 외부면(130b), 및 상기 회전자(120)의 몸체 원주면에 지지되면서 일정 각도 이상 회전되는 것을 막아 주는 지지면(130c)으로 형성되며, 상기 외부면(130b)에는 상기 제2자석이 삽입 설치되는 요홈(130d)이 형성된다.In addition, the folding vane 130 of the present invention is a flat pressing surface (130a) to allow the rotor 120 to rotate by receiving water pressure, and the outer surface (130b) in contact with the upper inner wall surface of the casing (110) ), And a support surface (130c) to prevent the rotation of a certain angle or more while being supported on the circumferential surface of the body of the rotor 120, the outer surface (130b) of the groove is inserted into the second magnet is installed ( 130d) is formed.

또한 본 발명의 상기 요홈(130d)에는 상기 제2자석의 외부를 감싸는 커버(133)가 더 설치된다.In addition, a cover 133 surrounding the outside of the second magnet is further installed in the groove 130d of the present invention.

또한 본 발명의 상기 커버(133)는 체결나사(134)에 의해 상기 접이식베인(130)에 체결되는 고정부를 포함한다.In addition, the cover 133 of the present invention includes a fixing part fastened to the folding vane 130 by a fastening screw 134.

또한 본 발명의 상기 제1자석은 굴곡지게 형성된다.In addition, the first magnet of the present invention is formed to be curved.

본 발명에 따른 소수력 발전용 수차는 정수장이나 저수지 등으로부터 물을 공급하는 급수관의 출구와 배수관의 입구에 물이 떨어지는 낙차의 수압으로 회전되도록 설치된 수차의 베인이 급수관부에 이르는 순간 자력에 의해 자동으로 신속하게 펼쳐지도록 함으로써 회전자의 회전력을 높여 발전효율을 향상시키는 효과가 있다.The water turbine for hydroelectric power generation according to the present invention is automatically operated by the momentary magnetic force of the vane of the aberration installed to rotate at the water pressure of the falling water dropping at the outlet of the water supply pipe and the water supply pipe supplying water from a water purification plant or reservoir, etc. There is an effect of improving the power generation efficiency by increasing the rotational force of the rotor by allowing it to unfold rapidly.

또한 본 발명은 베인이 공급되는 물보다 자력에 의해 먼저 펼쳐지도록 하여 베인이 회전자의 바디표면에 부딪치는 충격력과 소음을 최소화할 수 있도록 함으로써 회전자의 성능과 내구성을 높여 발전효율을 더욱 향상시킨다.In addition, the present invention is to increase the performance and durability of the rotor by further increasing the performance and durability of the rotor by minimizing the impact force and noise that the vane hits the body surface of the rotor by allowing the vane to unfold before the supplied water by magnetic force. .

또한 본 발명은 베인이 펼쳐지는데 소요되는 구성을 회동핀과 자석에 의해 이루어지도록 함으로써 구성의 단순화를 통한 제작비용의 절감과 정비의 편의성을 높여 운용의 효율화를 꾀할 수 있다.In addition, the present invention can be achieved by reducing the manufacturing cost through the simplification of the configuration and convenience of maintenance by making the configuration required for the vane to be made of a rotating pin and a magnet.

도 1은 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차가 물 급수관과 배수관 사이에 설치된 개략적인 상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차가 개략적으로 도시된 상태단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차에 구비되는 베인과 회전자에 대한 개략적인 분리사시도이고,
도 4는 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차에 구비되는 베인과 수차 몸체부에 자석이 구비된 개략적인 절개사시도이고,
도 5는 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차에 구비되는 베인과 수차 몸체부에 자석이 설치된 평면상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차의 베인에 구비된 자석이 몸체부의 자석에 의해 회전되면서 급수관부에서 베인이 신속하게 펼쳐지는 요부 확대도이다.1 is a schematic state diagram of a hydroelectric aberration equipped with a vane using a magnet according to the present invention installed between a water supply pipe and a drain pipe,
Figure 2 is a state cross-sectional view schematically showing the aberration for hydrophobic power generation with a vane using a magnet according to the present invention,
Figure 3 is a schematic perspective view of the vane and the rotor provided in the hydroelectric power turbine equipped with a vane using a magnet according to the present invention,
4 is a schematic cut-away perspective view of a vane provided in a hydroelectric power turbine equipped with a vane using a magnet according to the present invention and a magnet in a water body body,
Figure 5 is a plan view of the magnet is installed in the vane and the aberration body provided in the water turbine for hydroelectric power generation with a vane using a magnet according to the present invention,
6 is an enlarged view of a main part in which the vane is rapidly expanded in the water supply pipe part while the magnet provided in the vane of the hydroelectric aberration provided with the vane using the magnet according to the present invention is rotated by the magnet of the body part.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described to be easily carried out by those of ordinary skill in the art.

본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차(100)는 도 1 내지 6에 도시되어 있는 바와 같이,As shown in Figures 1 to 6, the hydroelectric power turbine 100 provided with a vane using a magnet according to the present invention,

물이 유입되는 급수관(101)과 물이 배출되는 배수관(102) 사이에 구비되는 중공형의 몸체부 케이싱(110)과;A hollow body casing 110 provided between a water supply pipe 101 through which water flows and a drain pipe 102 through which water is discharged;

상기 케이싱(110)의 내부에 수납 설치되고 상기 급수관(101)으로부터 유입되는 수압에 의해 회전되도록 회전중심축(121)이 구비되는 원통형상의 회전자(120); A cylindrical rotor 120 that is installed inside the casing 110 and is provided with a rotational center shaft 121 to be rotated by water pressure flowing from the water supply pipe 101;

상기 회전자(120)의 외주면에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 상기 급수관(101)으로부터 유입되는 물의 수압에 의해 펼쳐져 상기 회전자(120)를 가압 회전시키는 접이식 베인(130); 을 포함하고,A foldable vane 130 which is installed on the outer circumferential surface of the rotor 120 at regular intervals and spreads by the water pressure of the water flowing from the water supply pipe 101 to pressurize and rotate the rotor 120; Including,

상기 급수관(101)이 연결되는 연통부 위치의 상기 케이싱(110) 내벽 양측에는 자력을 발생시키는 N극자석(111)이 고정 설치되고, 상기 접이식 베인(130)의 외면 양단부에는 상기 N극자석(111)과 대응되는 위치에 자력을 발생시키는 S극자석(131)이 고정 설치되어, 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101) 위치에 이르게 되면 상기 N극자석(111)과 상기 S극자석(131)이 서로 당기는 자기력에 의해 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)으로 공급되는 물에 의해 회전되는 것보다 먼저 회전하여 펼쳐지도록 구성된다.N pole magnets 111 for generating magnetic force are fixedly installed on both sides of the inner wall of the casing 110 at a position where the water supply pipe 101 is connected, and the N pole magnets are provided at both ends of the outer surface of the folding vane 130. 111) when the S-pole magnet 131 for generating magnetic force at a position corresponding to the fixed installation, the folding vane 130 reaches the position of the water supply pipe 101, the N-pole magnet 111 and the S-pole magnet The 131 is configured to rotate and unfold before the foldable vane 130 is rotated by water supplied to the water supply pipe 101 by magnetic forces pulling each other.

상기 N극자석(111)과 상기 S극자석(131)는 그 위치가 서로 변경될 수 있다.The positions of the N-pole magnet 111 and the S-pole magnet 131 may be changed from each other.

상기 N극자석(111)은 고정된 케이싱의 내부인 원통형의 중공부(115)에 고정 설치되고 상기 S극자석(131)은 회동되는 접이식베인(130)에 고정 설치되어 있어 이들이 서로 자기력으로 당겨주게 되면 상기 접이식베인(130)에 설치된 S극자석(131)이 끌려가는 힘에 의해 상기 접이식베인(130)이 회전하게 되는 것이다.The N-pole magnet 111 is fixedly installed in the cylindrical hollow portion 115 which is the inside of the fixed casing, and the S-pole magnet 131 is fixedly installed in the rotating folding vane 130 so that they pull each other magnetically. When given, the S-pole magnet 131 installed on the folding vane 130 is rotated by the force that is pulled.

상기 회전자(120)는 상기 회전중심축(121)을 통해 상기 중공형 케이싱(110)의 내부에 회전이 가능하도록 설치되되, 상기 회전중심축(121)이 상기 중공형 케이싱(110)의 중심에서 상부측으로 편심되어 설치된다.The rotor 120 is installed to be rotatable inside the hollow casing 110 through the rotation center shaft 121, the rotation center shaft 121 is the center of the hollow casing 110 Eccentrically installed on the upper side.

상기와 같은 편심으로 인해, 상기 회전자(120)의 상부측은 상기 접이식베인(130)이 접어질 수 있도록 상기 케이싱(110)의 내면과 상기 회전자(120)의 외부면 사이의 이격 공간이 좁고 그 반대 부위 즉, 상기 회전자(120)의 하부측은 상기 급수관(101)을 통해 유입된 물이 흘러가면서 상기 접이식베인(130)이 펼쳐질 수 있도록 상기 케이싱(110)의 내면과 상기 회전자(120)의 외부면 사이의 이격 공간이 크게 형성된다.Due to the above eccentricity, the space between the inner surface of the casing 110 and the outer surface of the rotor 120 is narrow so that the upper side of the rotor 120 can be folded. The opposite side, that is, the lower side of the rotor 120, the inner surface of the casing 110 and the rotor 120 so that the folding vane 130 can be unfolded while water flowing through the water supply pipe 101 flows. ), The separation space between the outer surfaces is large.

이를 더 부연 설명하면, 상기 중공형 케이싱(110)의 하부측으로는 상기 회전자(120)에 구비된 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)으로 유입되는 물의 수압에 의해 완전히 펼쳐지면서 회전이 가능하도록 넓은 공간부가 형성되고, 반대로 상기 중공형 케이싱(110)의 상부측으로는 상기 접이식 베인(130)이 상기 중공형 케이싱(110)의 내부면에 닿아 눌려져 접혀질 수 있도록 좁은 공간부가 형성된다.To further explain this, the lower side of the hollow casing 110 is rotated while the foldable vane 130 provided on the rotor 120 is completely unfolded by the water pressure of the water flowing into the water supply pipe 101. On the contrary, a wide space portion is formed to be possible, and on the contrary, a narrow space portion is formed on the upper side of the hollow casing 110 so that the folding vane 130 can be pressed against the inner surface of the hollow casing 110 and folded.

본 발명은 접이식 베인(130)이 급수관(101)으로 유입되는 물의 수압에 의하여 펼쳐지기 전에 자력에 의하여 어느 정도 펼쳐지고, 이후 급수관(101)으로 유입되는 물의 수압에 의하여 접이식 베인(130)이 펼쳐지도록 한다. 이와 같이 접이식 베인(130)이 유입되는 물과 만나기 전에 어느 정도 펼쳐지면 급수관(101)의 하부에서 강한 수압으로 급수관(101) 하부와 케이싱(110)의 원통형의 중공부(115)과 서로 맞닿는 위치에 접이식 베인(130)이 완전히 펼쳐지게 되며, 이와 같이 접이식 베인(130)이 펼쳐지면 접이식 베인(130)의 지지면(130c)과 회전자(120) 사이에 접이식 베인(130)의 펼쳐진 방향과 거의 수직되게 접이식 베인의 상면과 하면에 흐르는 물이 유입되어 충격에 의한 진동이 작아지게 된다.The present invention so that the folding vane 130 is unfolded to some extent by magnetic force before being unfolded by the water pressure of the water flowing into the water supply pipe 101, and then the folding vane 130 is unfolded by the water pressure of the water flowing into the water supply pipe 101. do. When the folding vane 130 is unfolded to some extent before it meets the incoming water, the water supply pipe 101 is in contact with the lower portion of the water supply pipe 101 and the cylindrical hollow portion 115 of the casing 110 with strong water pressure. The foldable vane 130 is completely unfolded, and when the foldable vane 130 is unfolded in this way, it is almost the unfolded direction of the foldable vane 130 between the support surface 130c and the rotor 120 of the foldable vane 130. The water flowing in the upper and lower surfaces of the vertically foldable vane flows in, and vibration by impact is reduced.

즉, 접이식 베인(130)이 펼쳐지면서 지지면(130c)과 회전자(120) 사이에 흐르는 물이 유입되어 충분히 많은 물이 접이식 베인(130)과 회전자(120) 사이의 충격을 작게 하면서 접이식베인(130)을 펼치기 때문에 충격이 작아진다. 또한, 접이식 베인(130)이 일찍 펼쳐지므로 접이식 베인의 가압면(130a)으로 유입되는 물이 일찍 맞닿으면서 강한 수압을 제공하여 회전자의 회전력을 강하게 할 수 있다.That is, as the folding vane 130 is unfolded, water flowing between the support surface 130c and the rotor 120 flows in, and enough water is folded while reducing the impact between the folding vane 130 and the rotor 120. Since the vane 130 is unfolded, the impact is reduced. In addition, since the folding vane 130 is unfolded early, it is possible to strengthen the rotational force of the rotor by providing strong water pressure while the water flowing into the pressing surface 130a of the folding vane comes into contact early.

여기서 상기 접이식 베인(130)은 상기 회전자(120)의 원주면부에 삽입 설치되는 힌지핀(132)에 의해 회동되면서 접혀지거나 펼쳐진다.Here, the folding vane 130 is folded or unfolded while being rotated by a hinge pin 132 inserted into a circumferential surface of the rotor 120.

또한 상기 접이식베인(130)은 수압을 받아 상기 회전자(120)를 회전시킬 수 있도록 하는 가압면(130a)과 상기 케이싱(110)의 상부 내멱면에 눌려지면서 접혀지도록 하는 외부면(130b)으로 형성되어 있다. 그리고 상기 접이식베인(130)의 일측면에는 상기 회전자(120)의 몸체 원주면에 지지되면서 일정 각도 이상 회전되는 것을 막아 주는 지지면(130c)이 형성되어 있다. 따라서 상기 접이식베인(130)은 상기 회전자(120)의 몸체에 상기 힌지핀(132)에 의해 회전 가능하도록 설치되고 상기 지지면(130c)이 지지됨으로써 더 이상 회전되지 않는다.In addition, the folding vane 130 is pressurized to allow the rotor 120 to rotate under pressure, and the outer surface 130b to be folded while being pressed against the inner inner surface of the casing 110. Is formed. In addition, a support surface 130c is formed on one side surface of the folding vane 130 to prevent rotation over a certain angle while being supported by the circumferential surface of the body of the rotor 120. Therefore, the folding vane 130 is installed to be rotatable by the hinge pin 132 on the body of the rotor 120 and is no longer rotated by the support surface 130c being supported.

일반적으로 수차는 상기 급수관(101)을 통해 유입되는 물의 힘(가압력)을 이용해 상기 접이식베인(130)이 상기 급수관(101)에 위치하게 될 때 상기 가압면(130a)을 가압하면서 회전되고 이때 상기 지지면(130c)이 상기 회전자(120)의 몸체 원주면에 지지되면서 발생되는 순간 충격력으로 인해 소음이 발생된다. 또한 상기 지지면(130c)과 회전자의 충격력으로 인해 내구성이 떨어지게 된다.In general, aberration is rotated while pressing the pressing surface 130a when the folding vane 130 is located in the water supply pipe 101 using the force (pressurization) of water flowing through the water supply pipe 101. A noise is generated due to the impact force generated when the support surface 130c is supported on the circumferential surface of the body of the rotor 120. In addition, durability is deteriorated due to the impact force of the support surface 130c and the rotor.

이에 본 발명은 상기 접이식베인(130)이 상기 급수관(101)에 위치하게 될 때 유입되는 물이 상기 가압면(130a)을 가압하여 펼치기 전에 미리 자력을 이용해 상기 접이식베인(130)을 회전시켜 선제적으로 펼쳐지도록 함으로써 상기 급수관(101)을 통해 유입되는 물의 힘에 의해 상기 지지면(130c)이 상기 회전자(120)의 몸체 원주면에 순간적으로 지지되면서 발생되는 충격력 및 이로 인한 소음을 획기적으로 감소시킬 수가 있게 된다.Accordingly, the present invention preemptively rotates the folding vane 130 by using a magnetic force in advance before the water that flows in when the folding vane 130 is located in the water supply pipe 101 presses the pressing surface 130a and expands it. The support surface 130c is instantaneously supported on the circumferential surface of the body of the rotor 120 by the force of the water flowing through the water supply pipe 101 by making it unfold. It can be reduced.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 수차는 상기 회전자(120)가 반시계방향(점선화살표 방향)으로 회전하면서 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)의 내경부에 위치되는 순간에 상기 케이싱(110)에 구비되는 상기 N극자석(111)과 상기 접이식베인(130)에 구비되는 상기 S극자석(131)이 서로 자기력에 의해 당겨지게 되고 이로 인해 회전가능하도록 설치된 상기 접이식베인(130)이 상기 회동핀(132)을 중심으로 회전(자기력에 의한 회전)되면서 상기 급수관(101)으로 유입되는 물에 의해 회전되는 것보다 먼저 펼쳐지게 된다. 급수관(101)으로 유입되는 물은 급수관 전체로 유입되기도 하나, 일반적으로는 급수관(101)의 전체가 아닌 일부로만 유입되며, 이러한 경우에 급수관(101)의 상부와 케이싱의 중공부(115)가 만나는 지점은 물이 없게 된다.The aberration of the present invention configured as described above is the casing at the moment that the foldable vane 130 is located in the inner diameter portion of the water supply pipe 101 while the rotor 120 rotates counterclockwise (in the direction of the dotted arrow). The N-pole magnet 111 provided in the 110 and the S-pole magnet 131 provided in the folding vane 130 are pulled by a magnetic force to each other, and thus the folding vane 130 is installed to be rotatable. As the rotation pin 132 rotates around (rotating by magnetic force), it is unfolded before being rotated by water flowing into the water supply pipe 101. The water flowing into the water supply pipe 101 may be introduced into the entire water supply pipe, but generally only flows into a part rather than the entire water supply pipe 101. In this case, the upper portion of the water supply pipe 101 and the hollow portion 115 of the casing are The meeting point will be free of water.

따라서 상기 접이식베인(130)이 상기 급수관(101)으로 유입되는 물에 의해 회전되는 것보다 먼저 펼쳐지게 됨으로써 물에 의해 상기 가압면(130a)이 가압될 때 발생되는 충격력과 소음을 줄여줌으로써 내구성이 좋아지게 된다.Therefore, the folding vane 130 is unfolded before being rotated by water flowing into the water supply pipe 101, thereby improving durability by reducing impact force and noise generated when the pressing surface 130a is pressed by water. Lose.

이와 같이, 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)의 내경부에 위치되는 순간에 자석의 자기력에 의해 상기 접이식 베인(130)을 당겨 선제적으로 회전시켜펼쳐지도록 함으로써 상기 접이식 베인(130)의 외부면(130b)이 상기 급수관(101)의 내경부에 위치되는(노출) 순간 상기 급수관(101)에서 유입되는 물의 압력에 의해 밀려져 펼쳐지지 않는 현상을 막아주게 된다. 이로 인해 회전자의 회전이 원활하게 이루어진다.As described above, the folding vane 130 is pulled out by the magnetic force of the magnet at the moment when the folding vane 130 is located in the inner diameter portion of the water supply pipe 101 so as to be preemptively rotated to unfold the folding vane 130 The outer surface (130b) of the water supply pipe 101 is located in the inner diameter portion (exposure) of the moment when the pressure of the water flowing from the water supply pipe 101 is prevented from being unfolded. This makes the rotation of the rotor smooth.

즉, 상기 접이식 베인(130)이 자석의 자기력에 의해 선제적으로 펼쳐지게 되고 이어 상기 급수관(101)으로 유입되는 물의 수압이 추가로 상기 접이식 베인(130)의 가압면을 가압하게 됨으로써 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)의 내경부에 이르는 순간 안정적으로 신속하게 회동되면서 펼쳐지게 된다.That is, the folding vane 130 is unfolded preemptively by the magnetic force of the magnet, and then the hydraulic pressure of the water flowing into the water supply pipe 101 further pressurizes the pressing surface of the folding vane 130 so that the folding vane ( 130) the moment it reaches the inner diameter portion of the water supply pipe 101 is stably and quickly rotated and unfolded.

이로써, 상기 접이식 베인(130)이 펼쳐질 때 상기 급수관(101)으로 유입되는 물의 수압력에 의한 충격력이 작아지게 되고 이로 인해 소음이 저감되면서 상기 회전자(120)의 작동이 원활하게 회전될 수가 있게 된다. 이때 충격력과 소음이 작아지게 된다는 것은 결국 회전자의 내구성을 좋아지게 하는 요인으로 작용하게 되는 것이다.As a result, when the folding vane 130 is unfolded, the impact force due to the water pressure of the water flowing into the water supply pipe 101 is reduced, and as a result, noise is reduced, so that the operation of the rotor 120 can be smoothly rotated. do. At this time, that the impact force and the noise become small will eventually act as a factor to improve the durability of the rotor.

상기 케이싱(110)은 물이 유입되는 급수관(101)과, 중공의 몸체부(110a), 및 상기 급수관(101)으로 유입된 물이 빠져나가도록 상기 급수관(101)과 높이 차(差)를 두면서 그 하부측으로 형성되는 배수관(102)으로 구성되어 있다. 상기 몸체부(110a)의 양측면에는 커버(104)가 구비되어 있다.The casing 110 has a height difference between the water supply pipe 101 through which water flows, the hollow body portion 110a, and the water flowing into the water supply pipe 101 to escape. It consists of a drain pipe 102 formed on its lower side while being placed. Covers 104 are provided on both sides of the body portion 110a.

그리고 상기 회전자(120)는 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a) 내부에 구비되되 상기 회전중심축(121)이 상기 케이싱(110)의 중심에서 상부측으로 편심되어 설치된다.And the rotor 120 is provided inside the body portion 110a of the casing 110, but the rotation center shaft 121 is installed eccentrically from the center of the casing 110 to the upper side.

따라서 상기 케이싱(110)의 상기 몸체부(110a)내부에서, 상기 회전자(120)의 하부측으로는 상기 접이식베인(130)이 상기 힌지핀(132)을 중심으로 완전히 펼쳐질 수 있도록 넓은 공간부가 형성되고, 상기 회전자(120)의 상부측으로는 상기 접이식베인(130)이 상기 케이싱(110)의 상부 내벽면에 눌려지면서 상기 힌지핀(132)을 중심으로 완전히 접혀질 수 있도록 좁은 공간부가 형성된다.Therefore, inside the body portion 110a of the casing 110, a wide space portion is formed on the lower side of the rotor 120 so that the folding vane 130 can be completely unfolded around the hinge pin 132. In the upper side of the rotor 120, a narrow space portion is formed so that the folding vane 130 is completely folded around the hinge pin 132 while being pressed against the upper inner wall surface of the casing 110. .

한편, 상기 N극자석(111)은 도 5(a)에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a) 내측벽면 양측에 설치되어 있다.On the other hand, the N-pole magnet 111, as shown in Figure 5 (a), is provided on both sides of the inner wall surface of the body portion (110a) of the casing (110).

즉, 상기 N극자석(111)은 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a)에 상기 급수관(101)이 연결되면서 상기 접이식베인(130)이 접혀진 상태를 지나 회전이 가능하도록 확장되는 공간부에 대응되는 상기 몸체부(110a)의 내벽면인 중공부(115) 양측부에 설치 고정된다. 이와 같이 몸체부 내벽면인 중공부(115)에 N극자석(111)이 설치되면, 급수관으로 유입되는 물의 흐름이 방해받지 않는다.That is, the N-pole magnet 111 is connected to the water supply pipe 101 to the body portion 110a of the casing 110, and the folding vane 130 passes through the folded state and extends to allow rotation. It is installed and fixed to both sides of the hollow portion 115 which is an inner wall surface of the corresponding body portion 110a. When the N-pole magnet 111 is installed in the hollow portion 115 which is the inner wall surface of the body portion, the flow of water flowing into the water supply pipe is not disturbed.

그리고 상기 S극자석(131)은 도 5(b)에 도시된 바와 같이, 상기 N극자석(111)과 대향되도록 상기 접이식베인(130)의 외부면(130b) 양측에 설치되어 있다.And the S-pole magnet 131 is installed on both sides of the outer surface 130b of the folding vane 130 so as to face the N-pole magnet 111, as shown in Figure 5 (b).

따라서 회전자(120)의 회전에 의해 상기 접이식베인(130)이 상기 급수관(101)이 연통되는 상기 몸체부(110a)의 위치에 이르게 되면 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a)에 설치된 상기 N극자석(111)과 상기 S극자석(131)이 반응하여 자기력이 발생되고 이러한 자기력에 의해 상기 접이식베인(130)이 상기 급수관(101)이 연통되는 상기 몸체부(110a)의 위치에 이르게 되는 순간 회전하여 펼쳐질 수가 있는 것이다.Therefore, when the folding vane 130 reaches the position of the body portion 110a through which the water supply pipe 101 communicates by the rotation of the rotor 120, the body portion 110a of the casing 110 is installed. The N-pole magnet 111 and the S-pole magnet 131 react to generate a magnetic force, and by this magnetic force, the folding vane 130 reaches the position of the body portion 110a through which the water supply pipe 101 communicates. As soon as possible, it can be rotated and unfolded.

그리고 상기 N극자석(111)은 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 상기 급수관(101)과 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a)가 서로 연통되는 연통부 위치의 상기 급수관(101) 끝단 모서리부 양측에 설치될 수 있다. 이 경우 상기 S극자석(131)은 상기 급수관(101) 끝단 모서리부 양측에 설치되는 상기 N극자석(111)과 대향되는 상기 접이식베인(130)의 외부면(130b) 위치에 설치된다.And the N-pole magnet 111, as shown in Figure 5 (c), the water supply pipe 101 and the casing 110 of the body portion (110a) of the communication portion where the communication portion is in communication with each other the water supply pipe (101) It can be installed on both sides of the edge. In this case, the S-pole magnet 131 is installed at the position of the outer surface 130b of the folding vane 130 facing the N-pole magnet 111 installed on both sides of the end portion of the water supply pipe 101.

이는 N극자석(111)과 S극자석(131)이 서로 대향되도록 설치함으로써 가장 큰 자기력을 발생시킬 수 있기 때문이다.This is because the largest magnetic force can be generated by installing the N-pole magnet 111 and the S-pole magnet 131 to face each other.

이러한 N자석은 유입되는 물의 흐름을 적게 방해하는 위치에 설치되어야 하며, 접이식 베인(130)이 원통의 중공부(115)에서 펼쳐지기 직접부터 영향을 받아야 하므로 상단이 급수관(101)의 상부보다 높은 위치에서 고정되어야 한다. 한편, 급수관(101)과 케이싱(110)이 만나는 위치에도 N극자석(111)을 설치할 수 있으며, 이때에도 유입되는 물의 흐름을 방해하지 않도록 내벽면과 근접되게 설치하여야 한다. 따라서, N극자석(111)은 케이싱의 내벽면의 형상 또는 급수관(101)의 형상에 따라 굴곡지게 형성되는 것이 바람직하다. These N magnets should be installed in a position that interferes with the flow of water inflow less, and the upper end is higher than the upper part of the water supply pipe 101 because the folding vane 130 must be directly affected from being unfolded in the hollow portion 115 of the cylinder. It should be fixed in position. On the other hand, the N-pole magnet 111 may be installed at the position where the water supply pipe 101 and the casing 110 meet, and at this time, it should be installed close to the inner wall surface so as not to interfere with the flow of the incoming water. Therefore, the N-pole magnet 111 is preferably formed to be curved depending on the shape of the inner wall surface of the casing or the shape of the water supply pipe 101.

한편, 상기 접이식베인(130)의 상기 외부면(130b)에는 상기 S극자석(131)이 삽입 설치되는 요홈(130d)이 형성되고 상기 요홈(130d)에는 상기 S극자석(131)을 보호하는 커버(133)가 더 설치되어 있다.On the other hand, a groove 130d in which the S-pole magnet 131 is inserted is formed on the outer surface 130b of the folding vane 130, and the S-pole magnet 131 is protected in the groove 130d. The cover 133 is further provided.

여기서 상기 커버(133)는 상기 S극자석(131)이 지지되면서 보호되는 설치부와 체결나사(134)에 의해 체결되는 고정부로 구성되어 있다.Here, the cover 133 is composed of an installation part that is protected while the S-pole magnet 131 is supported and a fixing part that is fastened by a fastening screw 134.

따라서 상기 설치부에 상기 S극자석(131)을 삽입하여 상기 요홈(130d)에 장착하고 상기 설치부를 통해 상기 체결나사(134)를 체결하게 되면 상기 S극자석(131)이 상기 접이식베인(130)의 상기 외부면(130b)에 견고하게 설치된다.Accordingly, when the S-pole magnet 131 is inserted into the installation portion and mounted in the groove 130d and the fastening screw 134 is fastened through the installation portion, the S-pole magnet 131 is the folding vane 130 ) Is firmly installed on the outer surface 130b.

일반적으로 상기 접이식베인(130)은 플라스틱으로 되어 있고 그 내부에 자석을 설치하기가 매우 어렵다. 더욱이 자석은 취성이 강해 나사 등으로 체결하게 되면 부서지기 쉽다. 따라서 상기 접이식베인(130)에 오목한 요홈을 형성하고 그 내부에 자석을 설치한 다음 그 외부로 커버를 씌워 주고 이 커버를 나사로 체결 고정함으로써 상기 접이식베인(130)의 내측으로 자석이 용이하게 설치될 수 있게 된다.In general, the folding vane 130 is made of plastic and it is very difficult to install a magnet therein. Moreover, the magnets are brittle and are brittle when fastened with screws. Therefore, by forming a concave groove in the folding vane 130, installing a magnet therein, covering the outside and fastening and fixing the cover with a screw, the magnet can be easily installed inside the folding vane 130. It becomes possible.

이상과 같이 본 발명에 따른 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차는 정수장이나 저수지 등으로부터 물을 공급하는 급수관과 상기 급수관의 단부에 구비되어 물의 낙차를 이루도록 배수관을 구비하고, 급수관과 배수관 사이에 물이 떨어지는 낙차에너지(위치에너지)의 힘으로 회전되는 수차를 설치하되, 수차 몸체부와 베인에 각각 자석을 설치하고 베인이 급수관부에 이르는 순간 몸체부의 자석이 베인의 자석을 당겨 회전시켜 줌으로써 베인이 급수관부에서 자력에 의해 신속하게 펼쳐지게 되어 낙차에 의한 베인의 소음과 충격력을 줄여 회전자의 성능과 내구성을 높여 발전효율을 향상시키게 된다.As described above, the hydroelectric power aberration provided with a vane using a magnet according to the present invention includes a water supply pipe supplying water from a water purification plant or a reservoir, and a drain pipe provided at an end of the water supply pipe to form a drop of water, between the water supply pipe and the drain pipe By installing a water turbine that rotates with the force of drop energy (potential energy) from which water falls, magnets are installed on the water body and vane respectively, and the moment the vane reaches the water supply pipe part, the magnet on the body pulls and rotates the magnet of the vane. The vane is quickly unfolded by the magnetic force in the water supply pipe part, thereby reducing the noise and impact of the vane due to the drop, thereby improving the performance and durability of the rotor, thereby improving the power generation efficiency.

100:자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차
101:급수관 102:배수관
110:케이싱 110a:몸체부 111:N극자석 115:중공부
120:회전자 121:회전중심축
130:접이식베인
130a:가압면 130b:외부면 130c:지지면 130d:요홈
131:S극자석 132:힌지핀 133:커버 134:체결나사100: Hydroelectric power aberration with vanes using magnets
101: water supply pipe 102: water supply pipe
110: casing 110a: body 111: N pole magnet 115: hollow
120: rotor 121: center of rotation
130: folding vane
130a: Pressing surface 130b: Outer surface 130c: Ground surface 130d: Groove
131: S pole magnet 132: Hinge pin 133: Cover 134: Fastening screw

Claims (5)

물이 유입되는 급수관(101)과 물이 배출되는 배수관(102) 사이에 원통의 중공부(115)가 구비되는 케이싱(110)과;
상기 케이싱(110)의 내부에 수납 설치되고 상기 급수관(101)으로부터 유입되는 수압에 의해 회전되며, 상기 중공부(115)에서 편심되게 회전중심축(121)이 구비되는 원통형상의 회전자(120);
상기 회전자(120)의 외주면에 일정한 간격으로 다수개 설치되어 상기 급수관(101)으로부터 유입되는 물의 수압에 의해 상기 회전자(120)를 가압 회전시키는 접이식 베인(130); 을 포함하고,
상기 급수관(101)과 상기 케이싱(110)의 몸체부(110a)가 서로 연통되는 연통부인 급수관(101) 끝단 모서리 양측에는 자력을 발생시키는 제1자석이 고정 설치되고, 상기 접이식 베인(130)의 외면 양단부에는 상기 제1자석과 대응되는 위치에 자력을 발생시키는 제2자석이 고정 설치되어, 상기 제1자석과 상기 제2자석이 서로 당기는 자기력에 의해 상기 접이식 베인(130)이 상기 급수관(101)으로 공급되는 물에 의해 회전되는 것보다 먼저 회전하여 펼쳐지되,
상기 제1자석은 상기 베인에 회전력을 제공하는 물과 접촉되며, 회전력을 제공하는 물이 통과하는 급수관(101)의 형상에 따라 형성되는 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차.
A casing 110 having a cylindrical hollow portion 115 between a water supply pipe 101 through which water flows and a drain pipe 102 through which water is discharged;
Cylindrical rotor 120 which is installed inside the casing 110 and is rotated by water pressure flowing from the water supply pipe 101, and is provided with a rotational center shaft 121 eccentrically in the hollow portion 115. ;
A foldable vane 130 which is installed at a regular interval on the outer circumferential surface of the rotor 120 to press and rotate the rotor 120 by the water pressure of the water flowing from the water supply pipe 101; Including,
The water supply pipe 101 and the casing 110, the body portion 110a of the water supply pipe 101, which is a communication portion communicating with each other, is fixed to the first magnet generating magnetic force at both ends of the edge, and the folding vane 130 of the At both ends of the outer surface, a second magnet for generating magnetic force at a position corresponding to the first magnet is fixedly installed, and the foldable vane 130 is supplied to the water supply pipe 101 by magnetic forces pulling the first magnet and the second magnet from each other. ) Is rotated and unfolded before being rotated by the water supplied,
The first magnet is in contact with the water providing the rotational force to the vane, the hydroelectric aberration with a vane using a magnet formed according to the shape of the water supply pipe 101 through which the water providing the rotational force passes.
제1항에 있어서,
상기 접이식베인(130)은 수압을 받아 상기 회전자(120)를 회전시킬 수 있도록 하는 평평한 가압면(130a)과, 상기 케이싱(110)의 상부 내벽면에 접촉되는 외부면(130b), 및 상기 회전자(120)의 몸체 원주면에 지지되면서 일정 각도 이상 회전되는 것을 막아 주는 지지면(130c)으로 형성되며,
상기 외부면(130b)에는 상기 제2자석이 삽입 설치되는 요홈(130d)이 형성되는 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차.
According to claim 1,
The folding vane 130 has a flat pressing surface 130a to allow the rotor 120 to rotate under pressure, an outer surface 130b contacting the upper inner wall surface of the casing 110, and the While being supported on the circumferential surface of the body of the rotor 120, it is formed of a support surface (130c) that prevents rotation over a certain angle,
The outer surface 130b is provided with a vane using a magnet in which a groove 130d in which the second magnet is inserted and installed is formed.
제2항에 있어서,
상기 요홈(130d)에는 상기 제2자석의 외부를 감싸는 커버(133)가 더 설치되는 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차.
According to claim 2,
The groove 130d has a vane using a magnet in which a cover 133 surrounding the outside of the second magnet is further installed.
제3항에 있어서,
상기 커버(133)는 체결나사(134)에 의해 상기 접이식베인(130)에 체결되는 고정부를 포함하는 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차.
According to claim 3,
The cover 133 is provided with a vane using a magnet including a fixing portion fastened to the folding vane 130 by a fastening screw 134 aberration for hydroelectric power generation.
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