KR102319745B1 - A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power - Google Patents

A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power Download PDF

Info

Publication number
KR102319745B1
KR102319745B1 KR1020210074109A KR20210074109A KR102319745B1 KR 102319745 B1 KR102319745 B1 KR 102319745B1 KR 1020210074109 A KR1020210074109 A KR 1020210074109A KR 20210074109 A KR20210074109 A KR 20210074109A KR 102319745 B1 KR102319745 B1 KR 102319745B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
sluice gate
fixed shaft
present
falling
Prior art date
Application number
KR1020210074109A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
주남수
이호천
Original Assignee
주남수
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 주남수 filed Critical 주남수
Priority to KR1020210074109A priority Critical patent/KR102319745B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102319745B1 publication Critical patent/KR102319745B1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B7/00Barrages or weirs; Layout, construction, methods of, or devices for, making same
    • E02B7/20Movable barrages; Lock or dry-dock gates
    • E02B7/40Swinging or turning gates
    • E02B7/44Hinged-leaf gates
    • 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
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/30Application in turbines
    • F05B2220/32Application in turbines in water turbines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/70Application in combination with
    • F05B2220/706Application in combination with an electrical generator
    • 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

Abstract

The present invention relates to an apparatus for rotating a sluice fixing shaft of a movable weir for hydroelectric power generation. The present invention installs a waterwheel (60) on a fixing shaft (40) of a sluice (20) fixed to be rotatable on a structure (100) formed by crossing a width of a river or a stream. A falling stream, fallen through the sluice (20), rotates the fixing shaft (40) along with the waterwheel (60) and the fixing shaft (40) is connected with a generator to generate electric power. The present invention fixes the waterwheel on the fixing shaft of the sluice to minimize components and to generate electricity by a simple structure.

Description

수력발전을 하기 위해 가동보의 수문 고정축을 회전시키는 장치{A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power}A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power}

본 발명은 강이나 하천의 수위를 조절하기 위해 설치되는 가동보(可動洑)에서 콘크리트 구조물에 하단부가 선회 가능하게 고정되어 세워지거나 눕혀지는 각도 변화로 강이나 하천의 수위를 조절할 수 있게 되는 수문을 통해 낙하하는 낙차 수력에 의해 가동보의 수문 고정축을 회전시켜 전력을 생산할 수 있게 되는 수력발전을 하기 위해 가동보의 수문 고정축을 회전시키는 장치에 관한 것이다.The present invention is a sluice gate that can adjust the water level of a river or river by changing the angle of being erected or laid down with a lower end fixed to a concrete structure in a movable beam installed to control the water level of a river or river It relates to a device for rotating the fixed shaft of a movable beam for hydroelectric power generation that can produce electric power by rotating the fixed shaft of the movable beam by the falling hydraulic power falling through it.

일반적으로 강이나 하천, 또는 저수지에서는 하천의 수질오염 방지, 하천 주변 지하 수위 유지, 하천 속에 서식하는 동·식물보호, 해수의 역류에 의한 염해 방지하고, 수운(水運)·어업 등을 위한 유지용수와, 관개 및 기타 농작업에 사용되는 관개용수를 공급하기 위해 수직개폐식 또는 회전식 가동보를 설치하여 일정이상의 물을 가두어 배출시키고 있다. In general, in rivers, rivers, or reservoirs, it prevents water pollution of rivers, maintains the underground water level around rivers, protects animals and plants living in rivers, prevents salt damage caused by reverse flow of seawater, and maintains water for transportation and fishing. In order to supply irrigation water used for irrigation and other agricultural work, vertical opening/closing type or rotating movable beams are installed to trap and discharge more than a certain amount of water.

가동보는 수문 역할을 하는 가동패널이 물의 흐름을 차단하여 가뭄 때에는 물이 저장되게 하고, 일정 이상의 수위가 되거나 강우시 수위상승에 따라 물을 배출시킬 수 있게 된다.The movable weir blocks the flow of water by a movable panel that acts as a sluice gate so that water is stored during drought, and water can be discharged when the water level rises above a certain level or when it rains.

이러한 가동보의 가동패널을 개폐시키는 장치는 통상 전기에너지를 사용하여 모터를 구동시키거나 유압실린더를 작동시켜 개폐동작이 이루어지게 됨으로, 가동패널의 작동을 위한 일정량의 전기에너지를 소모하게 된다.The device for opening and closing the movable panel of the movable beam generally uses electric energy to drive a motor or operates a hydraulic cylinder to open and close the movable panel, thereby consuming a certain amount of electrical energy for the operation of the movable panel.

가동보 개폐장치를 구동하기 위한 동력원과 더불어 일상생활과 산업전반에 사용되고 있는 전기에너지의 대부분은 화석연료를 사용하는 화력발전에 의해 생산되고 있다.In addition to the power source for driving the movable beam switchgear, most of the electrical energy used in daily life and industry is produced by thermal power generation using fossil fuels.

전기에너지는 일상생활과 산업전반에 없어서는 아니되는 필수불가결한 에너지원이지만, 이를 생산하기 위해서는 장래에 부존자원의 한계라는 문제점과 함께 현실적으로 화석연료의 사용에 따르는 지구온난화와 환경오염 문제에 직면하게 된다.Electric energy is an indispensable energy source that is indispensable for daily life and overall industry, but in order to produce it, in the future, it is faced with the problem of limitations of natural resources and the problems of global warming and environmental pollution caused by the use of fossil fuels. .

따라서 자연발생적인 가동보의 수력을 이용하여 일정량의 전기에너지를 생산할 수 있게 된다면, 환경오염을 일으키지 않는 전기에너지를 생산하여 가동보를 작동시키기 위한 동력은 물론이고, 잉여 생산되는 전기에너지를 관개시설 또는 농업용 기구에 사용할 수 있는 동력을 제공할 수 있게 될 것이다.Therefore, if it is possible to produce a certain amount of electrical energy using the hydraulic power of naturally occurring movable beams, not only the power to operate the movable beams by producing electrical energy that does not cause environmental pollution, but also the surplus generated electrical energy can be used in irrigation facilities or It will be possible to provide power that can be used for agricultural equipment.

이와 같은 목적에 따라 종래에 대한민국 특허 제1132805호 ‘발전기가 구비된 수문개폐장치’가 제안되었다. 이 기술은 수문과, 상기 수문을 개폐하는 개폐수단 및 개폐수단에 전기를 공급하는 발전수단이 구성되고, 상수 또는 하수를 저장하는 저수조 또는 제방의 배수로 상에 수문이 회전 가능하게 설치되며, 수문의 일측에 마련된 물 공급로 상에 설치되어 물의 에너지에 의해 회전하는 터빈과, 터빈과 연결되어 전기를 발생시키는 발전기로 이루어지는 발전수단이 구비되는 한편, 수문은 주실린더부재와, 상기 주실린더부재의 고장시 동작하는 보조실린더부재를 구비하며, 주실린더부재 고장시 보조실린더부재에 전기를 공급할 수 있도록 한 것이다.For this purpose, in the prior art, Republic of Korea Patent No. 1132805 'sluice gate opening and closing device equipped with a generator' has been proposed. In this technology, a sluice gate, an opening/closing means for opening and closing the sluice gate, and a power generation means for supplying electricity to the opening/closing means are configured, and the sluice gate is rotatably installed on the drainage channel of a water tank or embankment for storing water or sewage, A power generation means comprising a turbine installed on a water supply path provided on one side and rotated by the energy of water and a generator connected to the turbine to generate electricity is provided, while the sluice gate has a main cylinder member and a failure of the main cylinder member It is provided with an auxiliary cylinder member that operates at the time of operation, and is capable of supplying electricity to the auxiliary cylinder member in case of a failure of the main cylinder member.

이러한 수문개폐장치는 수문의 일측에 마련된 물의 공급로 상에 터빈이 설치되므로 저수량에 따라 발전량에 차이가 있으며, 일정 수위에서 동작하는 구성이 아닌 관통되는 물공급로에 의해 동작하게 되므로 저수위일 때는 발전량이 극히 적은 상태에서 용수를 계속적으로 배출하게 되므로, 일정 이상의 수위에 도달하기 어려운 상황이 지속되면서 적정 담수량을 확보할 수 없게 되고, 전기에너지의 생산도 저조한 문제점이 있는 것이다.Since the turbine is installed on the water supply path provided on one side of the sluice gate, such a sluice gate opening/closing device has a difference in the amount of power generation depending on the amount of water stored. Since water is continuously discharged in this extremely small state, it is difficult to reach a water level above a certain level, and it is not possible to secure an appropriate amount of fresh water, and there is a problem in that the production of electric energy is also low.

다른 일례의 발전장치는 대한민국 특허 제1522515호 어도 겸용 친환경 발전시스템이 제안되었다. 이 장치는 하천수를 저장하도록 문틀과 결합되어 권양기에 의해 승하강 되도록 구성되는 수문 내부에 저층수 유입구 및 배출통로가 형성되면서, 배출량 조절 실린더가 형성되어 배출량을 조절할 수 있게 되며, 물이 배출되는 방향을 안내하는 제1 물흐름 유도구의 하단부에 전력 생산장치를 구성하여 전기를 생산할 수 있게 되는 것이다.Another example of the power generation device is the Republic of Korea Patent No. 1522515, a combined eco-friendly power generation system has been proposed. This device is combined with a door frame to store river water and is configured to be raised and lowered by a hoist. As the low-rise water inlet and discharge passage are formed inside the sluice gate, a discharge control cylinder is formed to control the discharge amount, and the direction in which water is discharged It is possible to generate electricity by configuring a power generating device at the lower end of the first water flow guide port to guide.

이러한 발전장치는 개폐장치에 의해 구동하는 수문 내부에 배출량 조절 실린더를 구성함에 따라 장치가 복잡하게 되며, 배출량 조절 실린더가 항상 물에 잠겨져 있는 상태에 있기 때문에 부식되기 쉽고, 유지관리가 어려운 문제점이 있으며, 폭우시 수문이 수압을 직접 받게되고 흘러가는 자갈이나 이물질에 의해 충격을 받아 파손될 우려가 있는 것이다.This power generation device is complicated as the emission control cylinder is configured inside the sluice gate driven by the switchgear, and the emission control cylinder is always immersed in water, so it is easy to corrode, and maintenance is difficult. In case of heavy rain, the sluice gate is directly subjected to water pressure and there is a risk of damage due to impact by flowing gravel or foreign substances.

또한, 기존의 하천에서의 소수력 발전은 수차가 노출되어 폭우시 불어난 물과 함께 떠내려가는 자갈, 각종 쓰레기 등에 의해 수차를 비롯한 시설물이 파손되는 경우가 있었다.In addition, in the existing small hydroelectric power generation in rivers, the water wheel was exposed and facilities including the water wheel were damaged by gravel and various kinds of garbage that were washed away with the water that was blown away during heavy rain.

KR 10-1132805 B1 (2012. 03. 27.)KR 10-1132805 B1 (2012. 03. 27.) KR 10-1522515 B1 (2015. 05. 16.)KR 10-1522515 B1 (2015. 05. 16.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 강이나 하천의 수위 변화에 따라 가동보 패널이 세워지거나 눕혀지는 각도 변화가 이루어지도록 구성함으로써, 강이나 하천 등의 수위를 항상 일정하게 유지시킬 수 있도록 하는 회전형 가동보 시스템에서 일정 수위에 도달한 용수가 가동패널을 통해 배출될 때 낙하에 따른 낙차 수력에 의해 수문 고정축을 회전시켜 가동패널의 일정 구간 또는 전체 구간에서 전기에너지를 생산할 수 있는 수력발전을 하기 위해 가동보의 수문 고정축을 회전시키는 장치를 제공하기 위한 것이다.The object of the present invention was devised to solve the conventional problems as described above, and by configuring the angle change at which the movable beam panel is erected or laid down according to the change in the water level of the river or river, the water level of the river or river, etc. In the rotating movable beam system that allows constant maintenance at all times, when water that has reached a certain level is discharged through the movable panel, the fixed shaft of the sluice gate is rotated by the hydraulic force of the drop caused by the fall to generate electricity in a certain section or the entire section of the movable panel. An object of the present invention is to provide a device for rotating the fixed shaft of the sluice gate of the movable beam for hydroelectric power generation capable of producing energy.

본 발명의 다른 목적은 용수가 발전 가능한 일정 수위에 도달하기 전에는 발전이 이루어지지 않게 되고, 일정 수위에 도달한 이후에 수문 고정축을 회전시켜 발전 가능하게 됨으로써, 용수를 저장하여 공급하는 가동보의 설치 목적을 달성하면서 간소화된 구조에 의해 전기에너지를 원활하게 생산 공급할 수 있는 수력발전을 하기 위해 가동보의 수문 고정축을 회전시키는 장치를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to install a movable beam for storing and supplying water by enabling power generation by rotating the fixed shaft of the sluice gate after reaching a predetermined water level and not generating power until the water reaches a predetermined water level. It is to provide a device for rotating the fixed shaft of the sluice gate of the movable beam in order to generate hydroelectric power that can smoothly produce and supply electric energy with a simplified structure while achieving the purpose.

본 발명이 이루고자 하는 목적 및 그 기술적 과제는 앞서 기재한 기술적 과제에 한정되는 것이 아니다. 따라서 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The purpose of the present invention and its technical problems are not limited to the technical problems described above. Therefore, other technical problems not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description.

본 발명이 의도하는 목적을 달성하기 위한 기술적인 특징은 하천 또는 강의 폭을 가로질러 형성되는 구조물에 수문 하부가 고정축으로 회전 가능하게 고정되어 용수를 저장 및 배출할 수 있게 되는 가동보에 있어서, 상기 고정축에 수차가 회전 가능하게 고정되고, 수문을 통해 낙하하는 낙하 수류가 수차와 함께 고정축을 회전시킬 수 있게 되며, 상기 고정축이 발전기와 연결되어 전력을 생산할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 것이다.A technical feature for achieving the intended object of the present invention is a movable beam in which the lower part of the sluice gate is rotatably fixed with a fixed shaft to a structure formed across the width of a river or river to store and discharge water, It is characterized in that the water wheel is rotatably fixed to the fixed shaft, the falling water flow falling through the sluice gate can rotate the fixed shaft together with the water wheel, and the fixed shaft is connected to the generator to produce power. .

본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상기 수문은 용수가 저장되는 일측면의 상부에 용수가 유입되는 유입구가 형성되고, 상기 유입구로부터 하부로 낙하 수류를 발생시키는 낙하유로가 형성되며, 상기 낙하유로는 수차가 삽입되는 허브의 내부 공간과 연결되어 낙하되는 용수가 수차를 회전시킬 수 있게 되고, 수차가 삽입되는 허브는 용수가 배출되는 배출구가 형성되어 수차를 회전시킨 용수가 배출될 수 있게 되는 것이다.According to a technical feature of the present invention, the sluice gate has an inlet through which water flows in an upper portion of one side where the water is stored, and a fall flow path for generating a falling water flow from the inlet to the lower portion is formed, and the falling flow path is a water wheel is connected to the inner space of the hub to be inserted so that the falling water can rotate the water wheel, and the hub into which the water wheel is inserted is formed with an outlet through which the water is discharged, so that the water that rotates the water wheel can be discharged.

본 발명의 구조적 특징은 상기 수문이 유압실린더에 의해 지지되어 고정축을 중심으로 회전되며 용수를 저장 및 배출시킬 수 있게 되는 것이다.A structural feature of the present invention is that the sluice gate is supported by a hydraulic cylinder and rotates about a fixed shaft, so that water can be stored and discharged.

이와 같은 본 발명은 수문이 회전 가능하게 설치되는 수문 고정축에 수차가 설치되어 낙하수력에 의해 회전하는 수차에 의해 수문 고정축이 회전하게 되고, 상기 수문 고정축에 발전기가 연결되어 전기를 생산할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, a water wheel is installed on a sluice gate fixed shaft on which the sluice gate is rotatably installed, the sluice gate fixed shaft is rotated by the aberration rotating by the falling water power, and a generator is connected to the sluice gate fixed shaft to produce electricity. there will be

본 발명에 의하면, 수차가 별도의 고정축에 설치되지 아니하고, 수문을 회전 가능하게 고정하는 수문 고정축에 고정 설치됨으로써, 사용 부품이 최소화되고, 간단한 구조에 의해 전기를 생산할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the water wheel is not installed on a separate fixed shaft, but is fixedly installed on the sluice gate fixed shaft for rotatably fixing the sluice gate, thereby minimizing parts used and generating electricity with a simple structure.

또한, 가동보에 의해 일정 이상의 수위에 도달하게 되면 낙하하는 용수에 의해 수문 고정축이 회전하여 발전이 이루어지게 됨으로써 용수를 저장 공급하기 위한 가동보의 설치 목적에 부합되면서, 일정한 양과 양호한 품질의 전기를 생산할 수 있는 효과가 있다.In addition, when the water level above a certain level is reached by the movable beam, the fixed shaft of the sluice gate is rotated by the falling water to generate electricity, thereby meeting the installation purpose of the movable beam for storing and supplying water, while providing electricity of a certain amount and good quality. has the effect of producing

또한, 기존의 하천에서의 소수력 발전에서 수차가 노출됨에 따라 폭우시 불어난 물과 함께 떠내려가는 자갈, 각종 쓰레기 등에 의해 수차를 비롯한 시설물이 파손되는 경우가 있었던 것과 달리, 본 발명은 폭우시 가동보가 자동으로 넘어지면서 시설물의 파손이 방지되며, 수차가 가동보 수문 하부의 허브 안에 내장되어 가갈이나 이물질로부터 보호될 수 있는 효과가 있다.In addition, unlike the case in which the water wheel is exposed in the existing small hydroelectric power generation in rivers, and facilities including the water wheel are damaged by gravel and various kinds of garbage that are washed away with the water blown away during heavy rain, the present invention provides a movable beam during heavy rain. It automatically falls and prevents damage to the facility, and the water wheel is built into the hub under the sluice gate to protect it from debris and foreign substances.

도 1은 본 발명이 설치된 가동보의 사시도
도 2는 본 발명의 분해 시시도
도 3은 본 발명의 단면도
도 4는 본 발명의 주요부를 확대한 단면도
1 is a perspective view of a movable beam installed with the present invention;
2 is an exploded view of the present invention;
3 is a cross-sectional view of the present invention;
4 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the present invention;

본 발명의 특징과 장점은 첨부된 도면에 의하여 설명되는 실시예에 의하여 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The features and advantages of the present invention will be more clearly understood by the embodiments described by the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열에 의해 본 발명의 응용이 제한되는 것이 아니다. 본 발명은 다른 실시예 들로 구현될 수 있고, 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또한 장치 또는 요소의 방향 등과 같은 용어들에 관하여 실시예에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되며, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다. The application of the present invention is not limited by the configuration and arrangement of components described in the embodiments of the present invention or shown in the drawings. The present invention is capable of being embodied in other embodiments and of being carried out in various ways. Also, expressions and predicates used in the examples with respect to terms such as the orientation of devices or elements are used only to simplify the description of the present invention, and do not indicate or imply that the related devices or elements simply have to have a specific orientation. .

또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 발명자가 발명의 용어와 개념을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념에 입각하여 기재한 것으로 해석하여야 한다.In addition, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to conventional or dictionary meanings, and in order for the inventor to explain the terms and concepts of the invention in the best way, it conforms to the technical spirit of the present invention. It should be interpreted as written based on the meaning and concept of

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented, and within the equivalent scope of the technical spirit of the present invention and the technical spirit described in the claims to be described below by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Various modifications and changes are possible in

다음에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 설치된 가동보의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 분해 시시도이며, 도 3은 본 발명의 단면도를 나타내고 있다.1 is a perspective view of a movable beam installed with the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 가동보는 일반적인 구조와 같이 하천 또는 강의 폭을 가로질러 형성되는 구조물(10)에 수문(20)이 개폐 가능하게 설치된다.1, the movable beam to which the present invention is applied is installed so that the sluice gate 20 can be opened and closed in the structure 10 formed across the width of a river or river like a general structure.

구조물(10)은 철근과 콘크리트를 기초 구조물로 하는 것으로, 하천 또는 강의 양쪽에 형성되는 측면구조물(100)과 용수가 흐를 수 있도록 안내되는 바닥구조물(110), 그리고 측면구조물(100)로부터 지상에 근접하는 외곽구조물(120)로 이루어진다.The structure 10 is made of reinforcing bars and concrete as a basic structure, and the side structure 100 formed on both sides of a river or river, the floor structure 110 that is guided so that water can flow, and the side structure 100 on the ground. It consists of an adjacent outer structure (120).

측면구조물(100)사이에는 수문(20)이 형성되고, 외곽구조물(120)의 상부에는 발전수단이 설치되는 발전실(30)이 형성된다.A sluice gate 20 is formed between the side structures 100 , and a power generation chamber 30 in which a power generation means is installed is formed on the upper portion of the outer structure 120 .

도 2에서 보듯이, 수문(20)은 하부에 형성되는 허브(200)에 고정축(40)이 형성되어, 고정축(40)이 양쪽 측면구조물(100)에 베어링 설치됨으로써 회전 가능하게 설치되며, 유압실린더(50)에 의해 지지되면서, 용수를 저장 및 배출하기 위해 회전한다.As shown in Figure 2, the sluice gate 20 is rotatably installed by the fixed shaft 40 is formed on the hub 200 formed at the bottom, and the fixed shaft 40 is installed with bearings on both side structures 100, , while being supported by the hydraulic cylinder 50, rotates to store and discharge water.

고정축(40)에는 수차(60)가 고정되어 낙하 수력에 의해 회전할 수 있게 되고, 낙하수력에 의해 회전하는 수차(60)와 함께 고정축(40)이 회전하게 되어 있다.The water wheel 60 is fixed to the fixed shaft 40 so that it can be rotated by the falling hydraulic force, and the fixed shaft 40 is rotated together with the water wheel 60 rotating by the falling hydraulic force.

수문(20)의 하부는 고정축(40)과 함께 수차(60)를 수용할 수 있는 허브(200)가 형성된다. The lower portion of the sluice gate 20 is formed with a hub 200 that can accommodate the water wheel 60 together with the fixed shaft 40 .

수차(60)를 회전시키는 낙하 수력은 수문(20) 상부를 월류하는 용수에 의해 발생될 수 있고, 바람직하게 수문(20) 내부에 형성되는 낙하유로(210)에 의해 발생될 수 있다.The falling hydraulic force that rotates the water wheel 60 may be generated by water overflowing the upper part of the sluice gate 20 , and preferably may be generated by the falling flow path 210 formed inside the sluice gate 20 .

도 3 및 도 4에서 보듯이, 수문(20) 내부에 형성되는 낙하유로(210)는 상부로는 수문(20)에서 용수가 저장되는 쪽의 일측면 상부에 형성되어 용수가 유입되는 유입구(211)와 연결되고, 하부로는 수차(60)가 설치된 허브(200)에 의해 형성되는 공간과 연결되어 유입구(211)로 유입된 후 낙하유로(210)와 허브(200) 내 공간으로 낙하하는 용수의 낙하 수력에 의해 수차(60) 및 고정축(40)을 회전시킬 수 있게 된다. As shown in FIGS. 3 and 4 , the fall flow path 210 formed inside the sluice gate 20 is formed on one side of the sluice gate 20 on the side where the water is stored and the inlet 211 through which the water is introduced. ), and the lower portion is connected to the space formed by the hub 200 in which the water wheel 60 is installed, flows into the inlet 211 and then falls into the space within the fall flow path 210 and the hub 200 . It is possible to rotate the water wheel 60 and the fixed shaft 40 by the falling hydraulic force of the .

허브(200)의 일측으로는 배출구(212)가 형성되어 수차(60)를 회전시킨 용수가 배출될 수 있게 되어 있다. A discharge port 212 is formed at one side of the hub 200 so that water generated by rotating the water wheel 60 can be discharged.

유압실린더(50)의 실린더 본체(500)는 바닥구조물(110)에 힌지로 선회 가능하게 고정되고, 피스톤 로드(510)는 수문(20)의 일측면에 또한 힌지로 선회 가능하게 고정되어 수문(20)이 수문 고정축(40)을 중심으로 회전하며 기립하거나 경사지도록 눕힐 수 있게 되어 용수를 가로막아 저장되게 하거나 배출될 수 있게 된다.The cylinder body 500 of the hydraulic cylinder 50 is pivotally fixed to the floor structure 110 by a hinge, and the piston rod 510 is pivotably fixed to one side of the sluice gate 20 and also pivotably by a hinge. 20) rotates about the sluice gate fixing shaft 40 and can stand up or lie down to be inclined, so that water can be blocked and stored or discharged.

발전실(30)에 구비되는 발전수단은 통상의 설비와 같이 발전기와 충전기(이상은 도시되지 아니함)를 포함하여 이루어진다.The power generation means provided in the power generation room 30 includes a generator and a charger (not shown above) like a normal facility.

발전기는 예를 들면, 삼상교류동기 발전기가 사용되며, 수차(60)에 의해 회전하는 고정축(40)과 연결되어 낙하유로(210)를 통해 용수의 방출이 이루어질 때 낙하수력에 의해 전력 생산에 필요한 동력을 제공되게 되며, 일정 용량의 전기를 발생시킨 후 이발생된 전력을 충전기에 저장하게 된다.As the generator, for example, a three-phase AC synchronous generator is used, and is connected to the fixed shaft 40 rotating by the water wheel 60 so that when water is discharged through the fall flow path 210, it is used to produce electricity by the falling water power. The required power is provided, and after generating electricity of a certain capacity, the generated power is stored in the charger.

본 발명이 적용되는 가동보는 일반적인 구동 방법과 같이 가뭄 또는 홍수위에 따라 유압실린더(50)를 작동하여 수문(20)이 회전하는 각도를 조절함으로써 수위를 조절할 수 있게 된다. 즉, 유압실린더(50)의 피스톤로드(510)가 인출되어 고정축(40)을 중심으로 수문(20)이 회전하여 기립하게 되면 일정 수위가 될 때까지 용수를 저장하게 되며, 피스톤로드(510)가 수축되어 도 3에서 수문(20)이 고정축(40)을 중심으로 시계방향으로 회전하게 되며 용수가 수문(20)을 월류하며 배출되게 된다.The movable beam to which the present invention is applied can control the water level by controlling the angle at which the sluice gate 20 rotates by operating the hydraulic cylinder 50 according to the drought or flood level like a general driving method. That is, when the piston rod 510 of the hydraulic cylinder 50 is drawn out and the sluice gate 20 rotates around the fixed shaft 40 to stand up, water is stored until a certain water level is reached, and the piston rod 510 ) is contracted, and the sluice gate 20 rotates clockwise around the fixed shaft 40 in FIG. 3 , and water overflows the sluice gate 20 and is discharged.

여기서, 수문(20)에 의해 일정 이상의 수위가 된 용수는 수문(20)의 유입구(211)로 유입되어 낙하유로(210)를 통해 낙하하면서 발생되는 낙하 수압으로 고정축(40)에 고정된 수차(60)를 회전시키게 되고, 상기 고정축(40)의 발전실의 발전기에 연결되어 전력을 생산할 수 있게 되는 것이다.Here, the water having a water level above a certain level by the sluice gate 20 flows into the inlet 211 of the sluice gate 20 and falls through the fall flow path 210. (60) is rotated, and it is connected to the generator of the power generation room of the fixed shaft 40 to be able to produce electric power.

이때, 낙하유로(210)를 형성하는 유입구(211)는 수문(20)의 상부에 형성됨에 따라 용수가 일정 이상의 수위에 도달하게 될 때 배출되어 전력을 생산하게 된다. 이에 따라 발전기에서 전력을 생산하기 위한 토크는 항상 일정하게 제공될 수 있다.At this time, as the inlet 211 forming the fall flow path 210 is formed in the upper part of the sluice gate 20, it is discharged when the water reaches a water level above a certain level to produce electric power. Accordingly, the torque for generating electric power in the generator may be constantly provided.

본 발명의 바람직한 실시에의 의하면, 폭 100m, 수심 0.2m, 유속 2m/s 인 하천의 경우 초당 유량이 40m/s 로 초당 40ton 가량이 되는 용수의 위치에너지로 전력을 생산할 수 있게 된다.According to a preferred embodiment of the present invention, in the case of a river with a width of 100 m, a water depth of 0.2 m, and a flow rate of 2 m/s, electric power can be produced with the potential energy of the water, which is about 40 tons per second at a flow rate of 40 m/s per second.

이렇게 생산되는 일정 용량의 전력은 수문을 개폐시키기 위한 실린더, 가동보 주변의 가로등, 용수를 공급하기 위한 관계시설의 장비 및 기타 활용 가능한 곳에 공급되어 사용될 수 있다.The electricity of a certain capacity produced in this way can be supplied and used in cylinders for opening and closing the sluice gate, street lights around movable beams, equipment of related facilities for supplying water, and other available places.

이와 같은 본 발명은 기존의 가동보 발전 시스템에서 수차가 수문 고정축과 별도로 형성되는 고정축에 형성되어 발전기와 연결되는 구조와 달리, 가동보의 수문(20) 상부로 흘러넘치는 용수가 수문 고정축(40)에 고정된 수차(60)로 유도되어 수차(60)를 회전시킨 후 배출되며, 이때 수차(60)가 형성된 가동보의 수문 고정축(40)이 수차(60)와 함께 회전하게 되고, 또한 발전실의 발전기까지 연결되어 종래의 가동보 시스템보다 간소화된 구조로 낙하 수력에 의해 전력을 생산할 수 있게 된다.Unlike the structure in which the water wheel is formed on a fixed shaft formed separately from the fixed shaft of the sluice gate in the existing movable beam power generation system and is connected to the generator, the water overflowing to the upper part of the sluice gate 20 of the movable beam is the sluice fixed shaft It is guided to the water wheel 60 fixed to 40 and is discharged after rotating the water wheel 60 . At this time, the water gate fixed shaft 40 of the movable beam having the water wheel 60 is rotated together with the water wheel 60 . , it is also connected to the generator in the power generation room, and it is possible to produce power by falling hydraulic power with a simpler structure than the conventional movable beam system.

지금까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.So far, the present invention has been focused on preferred embodiments.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings relate to one most preferred embodiment of the present invention, and do not represent all of the technical idea, and thus various alternatives that can be replaced without departing from the scope of the present invention It should be understood that there may be equivalents and variations.

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있으므로 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예 들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Therefore, the present invention is not limited to the embodiments presented, and within the equivalent scope of the technical spirit of the present invention and the technical spirit described in the claims to be described below by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs. Since there may be various modifications and variations in the embodiments, the scope of the present invention should be interpreted by the claims described to include these many modifications.

10: 구조물
100: 측면구조물 110: 바닥구조물
120: 외곽구조물
20: 수문
200: 허브 210: 낙하유로
211: 유입구 212: 배츌구
30: 발전실
40: 고정축
50: 유압실린더
500: 실린더 본체 510: 피스톤로드
60: 수차
10: structure
100: side structure 110: floor structure
120: outer structure
20: sluice gate
200: hub 210: fall flow path
211: inlet 212: exhaust port
30: power generation room
40: fixed shaft
50: hydraulic cylinder
500: cylinder body 510: piston rod
60: aberration

Claims (3)

하천 또는 강의 폭을 가로질러 형성되는 구조물(100)에 수문(20) 하부가 고정축(40)으로 회전 가능하게 고정되어 용수를 저장 및 배출할 수 있게 되는 가동보에 있어서,
상기 고정축(40)에 수차(60)가 회전 가능하게 고정되고,
수문(20)을 통해 낙하하는 낙하 수류가 수차(60)와 함께 고정축(40)을 회전시킬 수 있게 되며,
상기 고정축(40)이 발전기와 연결되어 전력을 생산할 수 있게 되되,
상기 수문(20)은 용수가 저장되는 일측면의 상부에 용수가 유입되는 유입구(211)가 형성되고,
상기 유입구(211)로부터 하부로 낙하 수류를 발생시키는 낙하유로(210)가 형성되며,
상기 낙하유로(210)는 수차(60)가 삽입되는 허브(200)의 내부 공간과 연결되어 낙하되는 용수가 수차(60)를 회전시킬 수 있게 되고,
수차(60)가 삽입되는 허브(200)는 용수가 배출되는 배출구(212)가 형성되어 수차(60)를 회전시킨 용수가 배출될 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 수력발전을 하기 위해 가동보의 수문 고정축을 회전시키는 장치.
In the movable beam, the lower part of the sluice gate 20 is rotatably fixed with a fixed shaft 40 to the structure 100 formed across the width of a river or river to store and discharge water,
A water wheel 60 is rotatably fixed to the fixed shaft 40,
The falling water flow falling through the sluice gate 20 can rotate the fixed shaft 40 together with the water wheel 60,
The fixed shaft 40 is connected to the generator to be able to produce power,
The sluice gate 20 has an inlet 211 through which water flows in an upper portion of one side where water is stored,
A falling flow path 210 for generating a falling water flow downward from the inlet 211 is formed,
The fall flow path 210 is connected to the inner space of the hub 200 into which the water wheel 60 is inserted, so that the falling water can rotate the water wheel 60 ,
The hub 200 into which the water wheel 60 is inserted has an outlet 212 through which water is discharged, so that the water generated by rotating the water wheel 60 can be discharged. A device that rotates a fixed shaft.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 수문(20)은 유압실린더(50)에 의해 지지되어 고정축(40)을 중심으로 회전되며 용수를 저장 및 배출시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 수력발전을 하기 위해 가동보의 수문 고정축을 회전시키는 장치.
The method according to claim 1,
The sluice gate 20 is supported by the hydraulic cylinder 50 and rotates around the fixed shaft 40, and rotates the sluice gate fixed shaft of the movable beam for hydroelectric power generation, characterized in that it can store and discharge water. making device.
KR1020210074109A 2021-06-08 2021-06-08 A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power KR102319745B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210074109A KR102319745B1 (en) 2021-06-08 2021-06-08 A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210074109A KR102319745B1 (en) 2021-06-08 2021-06-08 A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102319745B1 true KR102319745B1 (en) 2021-10-29

Family

ID=78231254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210074109A KR102319745B1 (en) 2021-06-08 2021-06-08 A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102319745B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11241331A (en) * 1998-02-20 1999-09-07 Mitsuhiro Fujiwara Weir device
KR20060011896A (en) * 2006-01-05 2006-02-03 김상대 A generating electricity system using river water
KR20110032919A (en) * 2009-09-24 2011-03-30 지오텍컨설탄트 주식회사 Rotating type movable weir system
KR101132805B1 (en) 2009-09-21 2012-04-04 공종복 Floodgate opening and closing apparatus where the generator is had
KR101522515B1 (en) 2014-11-16 2015-05-26 한상관 Friendly eco-friendly eco-friendly power generation system that is equipped to purify contaminated river water from point pollution sources and nonpoint pollution sources and to produce electricity by utilizing river ecosystem
JP2020023956A (en) * 2018-08-06 2020-02-13 酒見 裕幸 Natural fluid power generator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11241331A (en) * 1998-02-20 1999-09-07 Mitsuhiro Fujiwara Weir device
KR20060011896A (en) * 2006-01-05 2006-02-03 김상대 A generating electricity system using river water
KR101132805B1 (en) 2009-09-21 2012-04-04 공종복 Floodgate opening and closing apparatus where the generator is had
KR20110032919A (en) * 2009-09-24 2011-03-30 지오텍컨설탄트 주식회사 Rotating type movable weir system
KR101522515B1 (en) 2014-11-16 2015-05-26 한상관 Friendly eco-friendly eco-friendly power generation system that is equipped to purify contaminated river water from point pollution sources and nonpoint pollution sources and to produce electricity by utilizing river ecosystem
JP2020023956A (en) * 2018-08-06 2020-02-13 酒見 裕幸 Natural fluid power generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4241283A (en) Hydro-electric power plant
RU2539238C2 (en) Method and apparatus for improved hydropower generation at existing impoundments
EP1029131B1 (en) Fishway system
US7503744B1 (en) Undershot impulse jet driven waterwheel having an automatically adjustable radial gate for optimal hydroelectric power generation and water level control
EP2464858A2 (en) Shaft power plant
KR100684347B1 (en) An adjuster for water pressure of litter water -power generating equipment
KR101047918B1 (en) Hydraulic-power generator
WO2014051526A1 (en) Mobile modular hydroelectric power plant
US7061135B2 (en) Device for generation of electrical power
KR102319745B1 (en) A device that rotates the sluice shaft of a movable weir to generate hydroelectric power
JP3687790B2 (en) Hydroelectric power generation equipment
JP2008144361A (en) Water management device of dam
KR100642333B1 (en) The hydroelectric power generation apparatus using to smallhydraulic power
US20230272770A1 (en) Variable-head hydroelectric power plant
JP2000240552A (en) Hydraulic turbine generator, its operating method, and hydraulic turbine generator plant
KR20200002084A (en) The non-power eletric pumping water and small hydropower system
JP2007205212A (en) Gate with power generation device
KR20070061488A (en) Tidal power generation method
KR100957070B1 (en) A flood, water control and the underground storage of water apparatus for small hydropower generation
KR101211321B1 (en) Generator using low tide and high tide
JPH11122845A (en) Pumping and drainage system for power generation
KR101463063B1 (en) generator using the sewage
JP3243706U (en) Tank for pumped storage power generation
KR102243857B1 (en) Longitudinal beam storage tank for river circulation pumping power generation with buoyant movable beams
KR200310517Y1 (en) Double-closing, bottom-type discharge system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant