KR102323622B1 - 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치는, 물이 흐르는 하천 또는 개울에서 반잠수식 형태로 설치하여 물의 유속을 이용하여 수차를 회전시키고 이 회전동력을 이용한 발전설비를 구동하도록 구성하되, 높낮이가 조절되는 구성을 추가하여 다양한 지형에 안정적으로 고정함으로써, 전기에너지를 얻을 수 있도록 설치되며, 물의 유속이 빠른 곳 또는 경사진 곳에서도 전력생산이 가능한 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 일방으로 유속을 가지는 수중에 설치되어 전력을 생산하는 소형 수력 발전장치에 있어서, 일측에 높이 방향으로 개방되는 공간부가 형성되는 판상의 부유체; 상기 공간부에 하나 이상의 수차가 장착되되, 상기 수차의 일부가 물과 접촉하여 상기 수차를 회전시켜 전력을 발생시키고, 발생된 전력을 저장하는 발전부; 상기 부유체의 하부 일측에 장착되며, 내부가 중공으로 이루어지는 제1기둥; 상기 제1기둥의 내부에 승강되게 설치되며, 하강시 일부가 상기 제1기둥 외부로 노출되는 제2기둥;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치{Small hydro power generation device with adjustable height}

본 발명은 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물이 흐르는 하천 또는 개울에서 반잠수식 형태로 설치하여 물의 유속을 이용하여 수차를 회전시키고 이 회전동력을 이용한 발전설비를 구동하도록 구성하여 전기에너지를 얻을 수 있도록 설치되며, 물의 유속이 빠른 곳 또는 경사진 곳에서도 전력생산이 가능한 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치에 관한 것이다.

통상, 발전기란 다양한 에너지원을 기계적 장치로 변환시켜 전기에너지로 생산하는 장치로서 현대사회에 있어 없어서는 안 되는 필수적인 장치이다. 여기서 캠핑 또는 레저와 같이 야외에서는 별도의 전력을 공급받을 수 없기 때문에 전력이 저장된 배터리나 소형 발전기를 이용해야 한다. 그러나 배터리는 저장 용량에 따라 부피나 무게가 상대적으로 비례하므로 휴대용으로는 적합하지 않고 잦은 충ㆍ방전에 의해 수명이 짧아지는 문제가 있다.

발전기는 엔진을 이용하기 때문에 부피와 무게가 상당하면서 소음과 진동이 발생하는 폐단이 있다. 아울러 엔진을 이용한 발전기는 휘발유나 경유를 태워 구동하기 때문에 환경오염에 심각한 원인이 되고 구조가 복잡하기에 유지관리가 어렵고 고장 또한 빈번히 발생하는 문제가 있다.

근래에는 한국 등록실용신안공보 제20-0399617호의 "풍력을 이용한 휴대용 발전장치가 제안된 바 있다. 그러나 바람이 지속적으로 불지 않고 간헐적으로 불게 되면, 안정되고 연속적인 전력을 생산할 수가 없는 문제가 있다.

따라서 이러한 문제점을 해결하기 위한 일환으로 한국 등록특허공보 제10-1047919호 "휴대용 수력 발전기"가 제안되었다. 제안된 발전기는 비교적 경박단소한 구조를 지님에 따라 제조비용이 절감되어 소비자에게 저렴하게 제공할 수 있으며, 중량이 가벼워 휴대성에 용이하면서 유지관리와 보관이 용이하고, 수력을 이용하여 환경오염을 방지하면서 효율적인 전력을 생산할 수 있는 효과가 있다.

그러나 발전기를 지지하는 구조가 단순 판형태를 가지므로 계곡이나 강물에 다양한 지형에 안정적으로 설치할 수가 없다. 따라서 발전기를 설치할 수 있는 특정 지형을 찾아야 되거나 지형을 임의대로 안정되게 변경시켜야 하므로 설치가 번거롭고 불편한 문제가 있다. 특히, 수력을 회전운동으로 변환하는 유닛이 프로펠러로 이루어져 전력생산이 비효율적일 수밖에 없다. 즉, 프로펠러가 회전하기 위해서는 물의 흐름이 프로펠러 전체에 작용 되어야 하며 물의 흐름이 프로펠러에만 비교적 높은 압력으로 집중되어야만 흐름에 비례하는 회전수로 회전할 수가 있다. 따라서 발전기 전체를 담가질 수 있는 수위를 가지며 물의 흐름이 발전기만 집중될 수 있는 좁은 냇물에만 적용할 수밖에 없는 문제가 있다. 그리고 발전기 전체가 물에 담가지므로 육안으로 전력이 생산되는지에 대한 여부를 알 수가 없고, 장기간 사용에 의한 부식으로 수명이 급격하게 저하되는 문제가 있다.

대한민국 등록특허 제10-1047919호 (2011.07.04.) 대한민국 등록실용신안 제20-0399617호 (2005.10.19.)

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로, 수력 발전장치의 높낮이가 조절되는 구성을 추가하여 다양한 지형에 안정적으로 고정할 수 있고, 유속을 회전운동으로 변환하는 발전부를 통해 전력을 생산하여 사용성을 두루 갖춘 수력 발전장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 일방으로 유속을 가지는 수중에 설치되어 전력을 생산하는 소형 수력 발전장치에 있어서, 일측에 높이 방향으로 개방되는 공간부가 형성되는 판상의 부유체; 상기 공간부에 하나 이상의 수차가 장착되되, 상기 수차의 일부가 물과 접촉하여 상기 수차를 회전시켜 전력을 발생시키고, 발생된 전력을 저장하는 발전부; 상기 부유체의 하부 일측에 장착되며, 내부가 중공으로 이루어지는 제1기둥; 상기 제1기둥의 내부에 승강되게 설치되며, 하강시 일부가 상기 제1기둥 외부로 노출되는 제2기둥;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발전부는, 상기 공간부의 양단을 연결하는 회전축; 상기 회전축에 결합되어 상기 부유체의 하부로 흐르는 물의 흐름에 의해 회전 운동하도록 외주면에 날개가 구비되는 블레이드; 상기 회전축의 일단에 회전을 입력받아 전력으로 변환시킨 후 저장하는 변환모듈;로 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1기둥은, 일측에 수직방향으로 가이드홈이 형성되고, 상기 제2기둥의 후방에 마련되는 손잡이가 상기 가이드홈을 따라 이동이 가능하도록 구비되되, 상기 가이드홈의 일측에는 걸림홈이 구비되어 상기 손잡이가 걸림 고정될 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치.

또한, 상기 제2기둥은, 상기 제2기둥의 후방에 탄성수단이 구비되며, 평상시 상기 탄성수단이 압축되어 있다가, 상기 손잡이의 개방에 의해 팽창되어 상기 제2기둥의 전방이 바닥에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2기둥의 전방에는 상기 바닥에 고정될 수 있도록 갈고리 모양의 고정수단이 구비되어 바닥에 삽입되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 소형 수력 발전장치를 제공함으로써, 물이 흐르는 곳에서는 어디든 자연 친화적인 전기에너지를 생산할 수 있고, 하천의 수자원을 더욱 효율적으로 활용하여 전기 발생과 더불어 구조가 간단한 소형 수력 발전장치를 제공할 수 있는 효과를 가진다.

또한, 제1기둥 및 상기 제1기둥에서 수직방향으로 상하 이동되는 제2기둥에 의해 다양한 지형에 구애받지 않고 설치가 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중에 설치되는 소형 수력 발전장치의 전체 모습을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중에 설치되는 소형 수력 발전장치의 높이 조절이 되는 작동 원리를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부유체의 직경과 블레이드의 반경을 비교한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중에 설치되는 소형 수력 발전장치를 측면에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 경사진 바닥에 설치되는 소형 수력 발전장치를 측면에서 바라본 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중에 설치되는 소형 수력 발전장치의 전체 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 전력을 공급받지 못하는 야외에서 수력을 이용하여 휴대전화나 등화기구와 같은 필수적인 기기를 사용할 수 있도록 전력을 생산하여 공급해주는 소형 수력 발전장치(1)에 관한 것으로, 부유체(10), 발전부(20), 제1기둥(30), 제2기둥(40)을 주요 구성으로 하는 소형 수력 발전장치(1)이다.

일방으로 유속을 가지는 수중에 설치되어 전력을 생산하는 소형 수력 발전장치(1)에 있어서, 일측에 높이 방향으로 개방되는 공간부(12)가 형성되는 판상의 부유체(10)가 마련된다.

이때, 상기 판상의 부유체(10)는 하천 또는 수중에 부유시키기 위한 부력을 충분히 형성하는 발포수지 등이 이용될 수 있으며, 사각형상으로 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 판상의 부유체(10)의 내부에는 상하가 개방되어 내부가 중공인 공간부(12)가 형성된다.

상기 공간부(12)에는 하나 이상의 수차(24)가 장착되되, 상기 수차(24)의 일부가 물과 접촉하여 상기 수차(24)를 회전시킬 수 있도록 마련되는 발전부(20)가 마련된다.

일예로, 상기 부유체(10)를 일렬로 연결시켜 하천 폭이 크고 많은 수량이 있는 하천에서 전후, 좌우로도 연결시켜 더 많은 전기에너지를 손쉽게 생산 할 수 있음은 물론이다.

또 다른 예로는, 물이 흐르는 방향과 대응하는 상기 부유체(10)의 일단에는 적은 양의 물을 집중시켜 상기 발전부(20)로 전달하도록 하는 벤투리판(미도시)이 더 구비될 수 있다.

상기 벤투리판은 삼각 또는 사각형상의 판으로써 상기 부유체(10)로 흐르는 물을 상기 발전부(20)로 집중되게 유도함과 동시에 유속을 증가시켜 유속이 느린 하천 또는 개울가에서도 발전효율을 극대화 시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 수차(24)는 상기 공간부(12)의 형성, 상기 부유체(10)의 크기 및 유속에 따라 적어도 하나 이상 구비될 수 있다.

이때, 상기 수차(24)는 직경에 비해 길이가 길게 형성되어, 흐르는 물과 접촉할 수 있는 면적을 넓게 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 발전부(20)는, 상기 공간부(12)의 양단을 연결하는 회전축(22)과 상기 회전축(22)에 결합되어 상기 부유체(10)의 하부로 흐르는 물의 흐름에 의해 회전 운동하도록 외주면에 날개가 구비되는 블레이드(28)와 상기 회전축(22)의 일단에 회전을 입력받아 전력으로 변환시킨 후 저장하는 변환모듈(26)로 구비된다.

상기 회전축(22)의 일단에는 밸트풀리(미도시)를 구성하여 상기 변환모듈(26)과 연동되며, 물의 흐름에 따른 회전력으로 상기 수차(24)를 회전시켜 전력을 생산한 후 저장할 수 있도록 구비될 수 있다.

이때, 상기 블레이드(28)는 상기 회전축(22)에 나선형의 형태로 부착될 수 있다.

즉, 나선형의 형상으로 상기 블레이드(28)가 형성됨에 따라, 상기 소형 수력 발전장치(1)는 전후 방향에 상관없이 유속이 있는 하천 또는 개울에서 사용될 수 있게 되는 것이다.

다시 말해서, 상기 블레이드(28)는 하천 또는 개울에서 흐르는 물과 지속적인 접촉으로 접촉시간을 증대시켜 물의 흐름을 최대한 이용하면서 상기 수차(24)를 회전시킬 수 있도록 상기 블레이드(28)의 형상이 마련되는 것이다.

물의 흐름을 회전운동으로 변환하는 원리는 수차에 의한 물레방아와 동일하므로 별도의 설명을 생략하기로 한다.

한편, 상기 변환모듈(26)은 상기 회전축(22)과 직결되어 회전운동을 공급받아 전력을 생산한다.

이때, 상기 변환모듈(26)은 물에 의한 합선 및 내부 장치가 영향을 받지 않도록 방수처리 되어 마련되는 것이 바람직하다.

상기 변환모듈(26)은 생산된 전력을 임시로 저장하기 위한 콘덴서나 상시 저장하기 위한 배터리가 내장될 수 있음은 물론이다.

다음으로, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중에 설치되는 소형 수력 발전장치의 높이 조절이 되는 작동 원리를 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 부유체(10)의 하부 일측에 장착되며, 내부가 중공으로 이루어지는 제1기둥(30)과 상기 제1기둥(30)의 내부에 승강되게 설치되며, 하강시 일부가 상기 제1기둥(30)의 외부로 노출되는 제2기둥(40)이 마련된다.

이때, 상기 제1기둥(30)과 상기 제2기둥(40)은 물에 의해 쉽게 부식이 되지 않도록 스테인레스 스틸재질로 마련되는 것이 바람직하다.

상기 제1기둥(30)은 일측에 수직방향으로 가이드홈(32)이 형성되고, 상기 제2기둥(40)의 후방에 마련되는 손잡이(42)가 상기 가이드홈(32)을 따라 이동이 가능하도록 구비되되, 상기 가이드홈(32)의 상부 일측에는 걸림홈(44)이 구비되어 상기 손잡이(42)가 고정될 수 있도록 마련된다.

즉, 상기 손잡이(42)는 상기 제2기둥(40)의 일측에 마련되며, 상기 제1기둥(30)의 외측으로 돌출되어 상기 가이드홈(32)을 따라 상하로 이동될 수 있도록 마련되는 것이다.

한편, 상기 제2기둥(40)의 후방에는 탄성수단(46)이 구비되며, 평상시 상기 탄성수단(46)이 압축되어 있다가, 상기 손잡이(42)의 개방에 의해 팽창되어 상기 제2기둥(40)의 전방이 바닥(G)에 삽입되도록 마련된다.

다시 말해서, 상기 탄성수단(46)은 평상시 압축되어서 상기 제2기둥(40)의 상단이 상기 제1기둥(30)의 상부측에 밀착되어 있으며, 사용자에 의해 상기 손잡이(42)가 상기 걸림홈(44)으로부터 이동되어 고정이 해제되면, 상기 탄성수단(46)의 팽창에 의해 상기 제2기둥(40)은 하방으로 이동하게 되는 것이다.

이때, 상기 탄성수단(46)은 팽창에 의해 상기 제2기둥(40)을 하방으로 이동시킬 수 있는 수단으로 충분한 탄성력이 구비 되어야 하며, 물에 의한 부식에 영향을 받지 않는 고무재질의 스프링으로 마련되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 탄성수단(46)은 상기 제2기둥(40)을 하방으로 이동시킨 후 상기 제1기둥(30) 내부에서 팽창된 상태로 놓여지게 되며, 이때 상기 탄성수단(46)이 모두 팽창되어 최대 늘어난 거리가 상기 제1기둥(30)의 길이를 넘지 않도록 구비되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 제2기둥(40)이 상기 제1기둥(30)으로부터 하방으로 팽창되면, 상기 제2기둥(40)과 상기 제2기둥(40)의 후방에 위치한 상기 탄성수단(46) 사이에는 일정한 이격공간(미도시)이 마련되는 것이다.

상기 이격공간은 하천 또는 개울가에 흐르는 물이 급격히 늘어나 수위가 증가하는 경우, 상기 제2기둥(40)은 상기 바닥(G)에 고정되며, 상기 부유체(10)가 수직으로 부유할 수 있는 여유공간으로 마련될 수 있는 것이다.

한편, 외부 물살 충격에 의해 상기 소형 수력 발전장치(1)가 물속에 잠기게 되었을 때, 부력을 가지는 상기 부유체(10) 만으로 회복이 되지 않을 경우가 발생한다.

따라서, 상기 부유체(10)가 급물살에 의해 수중으로 잠기게 되는 경우, 상기 탄성수단(46)의 신속한 압축 및 팽창에 의한 탄성력에 의해 상기 부유체(10)는 곧이어 상방으로 이동하게 되고 상기 발전부(20)는 전력을 생산할 수 있는 준비가 마련되는 것이다.

다시 말해서, 상기 탄성수단(46)의 탄성력을 통해 빠른 복원이 가능하도록 구비됨에 따라, 상기 부유체(10)의 부력만으로 수중에서 신속하게 떠오르지 못하는 단점을 보완하는 것이다.

다음으로, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부유체의 직경과 블레이드의 반경을 비교한 정면도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수중에 설치되는 소형 수력 발전장치를 측면에서 바라본 단면도이고, 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 경사진 바닥에 설치되는 소형 수력 발전장치를 측면에서 바라본 단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 부유체(10)는 바닥(G)의 경사에 관계없이 항상 수면에 평행하게 배치되어 유지될 수 있도록, 높낮이 조절이 가능하게 마련된다.

즉, 상기 제2기둥(40)의 전방에는 상기 바닥(G)에 고정될 수 있도록 갈고리 모양의 고정수단(48)이 구비 되어 바닥에 삽입된다.

상기 바닥(G)에 고정되는 갈고리 형상의 고정수단(48)에 의해 판상의 상기 부유체(10)는 유속에 의해 떠내려가지 않고 그 위치가 고정될 수 있는 것이다.

이로써, 상기 부유체(10)는 유속이 느린 하천이나 해수면에서 사용될 수 있는 특성에 따라 갈고리 형상의 상기 고정수단(48)을 상기 바닥(G)에 고정시킬 수 있도록 마련되는 것이다.

일예로, 상기 부유체(10)는 사각 판상의 형상으로 구비됨에 따라, 상기 고정수단(48)은 상기 부유체(10)의 각 모서리 지점에서 하방을 향하도록 적어도 하나 이상의 상기 제1기둥(30) 및 상기 제1기둥 내부에 승강되게 설치되는 상기 제2기둥(40)의 일단에 상기 고정수단(48)이 마련되어 상기 부유체(10)를 안정적으로 고정할 수 있게 되는 것이다.

일예로, 상기 바닥(G)은 모래 또는 점토질의 바닥으로 형성됨에 따라, 상기 고정수단(48)은 닻이나 앵커로 구비되어 상기 바닥(G)에 상기 부유체(10)가 고정될 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 바닥(G)이 모래 또는 점토질이 아닌 곳에서도 상기 부유체(10)가 안정적으로 고정되어 수면위에 부유될 수 있도록 상기 고정수단(48)은 일정한 무게를 가지는 무게추(미도시)의 역할을 할 수 있음은 물론이다.

다시 말해서, 상기 고정수단(48)은 상기 부유체(10)가 유속에 의해 쉽게 떠내려가지 않도록 일정 중량을 가지는 재질로 형성되어 위치가 고정될 수 될 수 있다.

이로써, 상기 소형 수력 발전장치(1)는 상기 고정수단(48)에 의해 상기 바닥(G)과 고정되어 물의 흐름에 더 이상 밀려가지 않으며, 이때부터 유수의 흐름은 상기 블레이드(24)를 회전시키게 된다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 부유체(10)의 두께(d)는 상기 블레이드(24)의 반경(r) 보다 작게 구비된다.

다시 말해서, 상기 블레이드의 반경(r)은 상기 부유체의 두께(d)보다 크게 마련되어 상기 부유체(10)의 하방에 위치한 상기 블레이드(24)가 물에 충분히 접촉되어 회전될 수 있도록 구비되는 것이다.

따라서, 도면에 보이는 것처럼 물의 흐름과 수직방향으로 상기 블레이드(24)의 길이를 길게 함으로써 상기 블레이드(24)에 작용하는 힘을 최대한 많이 모이게 함으로써, 경제성 있는 에너지로 바꾸는 것이다.

한편, 상기 바닥(G)이 비교적 편평한 경우에는 도 4와 같이, 상기 제2기둥(40)이 동일한 길이로 인출 되어 사용될 수 있음은 물론이다.

이때, 상기 제2기둥(40)의 전방, 즉, 끝단에는 갈고리 모양의 상기 고정수단(48)이 구비되되, 상기 제2기둥(40)이 상기 제1기둥(30)으로 부터 인출 되어 상기 바닥(G)에 삽입될 수 있도록 고정되어, 상기 부유체(10)의 움직임을 제한 할 수 있게 되는 것이다.

또한, 수위가 낮은 상기 바닥(G)의 경우에는 상기 제2기둥(40)이 상기 제1기둥(30)으로부터 인출되지 않은 상태로 상기 제1기둥(30)과 함께 상기 바닥(G)에 고정되어 사용될 수 있음은 물론이다.

한편, 상기 바닥(G)이 경사진 경우에는, 상기 제2기둥(40)의 인출되는 길이가 다르게 형성되어 상기 바닥(G)에 고정될 수 있다.

다시 말해서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제2기둥(40)은 경사진 상기 바닥(G)에 서로 다른 길이로 인출되어 고정이 될 수 있으며, 이때, 상기 부유체(10)는 수면에 항상 일정하게 부유할 수 있도록 평행을 유지하게 된다.

이때, 수면의 아래에서 흐르는 물에 의해 상기 부유체(10)의 하방에 위치한 상기 수차(24)는 유속에 의해 반복 회전을 할 수 있는 것이다.

이로써, 상기 소형 수력 발전장치(1)는 물이 흐르는 곳에서는 어디든 자연친화적인 전기에너지를 생산할 수 있고, 하천의 수자원을 더욱 효율적으로 활용하여 전기 발생과 더불어 구조가 간단한 소형 수력 발전장치를 제공할 수 있으며, 상기 제1기둥(30) 및 상기 제1기둥(30)에서 수직방향으로 상하 이동되는 상기 제2기둥(40)에 의해 다양한 지형에 구애받지 않고 설치가 가능한 상기 소형 수력발전장치(1)를 제공할 수 있다.

이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

1: 소형 수력 발전장치
10:부유체
12: 공간부
20: 발전부
22: 회전축
24: 수차
26: 변환모듈
28: 블레이드
30: 제1기둥
32: 가이드홈
40: 제2기둥
42: 손잡이
44: 걸림홈
46: 탄성수단
48: 고정수단
G: 바닥
r: 블레이드 반경
d: 부유체 두께

Claims (5)

1. 일방으로 유속을 가지는 수중에 설치되어 전력을 생산하는 소형 수력 발전장치에 있어서,
   일측에 높이 방향으로 개방되는 공간부가 형성되는 판상의 부유체;
   상기 공간부에 하나 이상의 수차가 장착되되, 상기 수차의 일부가 물과 접촉하여 상기 수차를 회전시켜 전력을 발생시키고, 발생된 전력을 저장하는 발전부;
   상기 부유체의 하부 일측에 장착되며, 내부가 중공으로 이루어지는 제1기둥;
   상기 제1기둥의 내부에 승강되게 설치되며, 하강시 일부가 상기 제1기둥 외부로 노출되는 제2기둥;을 포함하며,
   상기 제1기둥은, 일측에 수직방향으로 가이드홈이 형성되고, 상기 제2기둥의 후방에 마련되는 손잡이가 상기 가이드홈을 따라 이동이 가능하도록 구비되되, 상기 가이드홈의 일측에는 걸림홈이 구비되어 상기 손잡이가 걸림 고정될 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 발전부는,
   상기 공간부의 양단을 연결하는 회전축;
   상기 회전축에 결합되어 상기 부유체의 하부로 흐르는 물의 흐름에 의해 회전 운동하도록 외주면에 날개가 구비되는 블레이드;
   상기 회전축의 일단에 회전을 입력받아 전력으로 변환시킨 후 저장하는 변환모듈;로 구비되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치.
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 제2기둥은,
   상기 제2기둥의 후방에 탄성수단이 구비되며, 평상시 상기 탄성수단이 압축되어 있다가, 상기 손잡이의 개방에 의해 팽창되어 상기 제2기둥의 전방이 바닥에 삽입되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제2기둥의 전방에는 상기 바닥에 고정될 수 있도록 갈고리 모양의 고정수단이 구비되어 바닥에 삽입되는 것을 특징으로 하는 높낮이 조절이 가능한 소형 수력 발전장치.

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