KR102509797B1 - Modular Screw Power-Generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 고정면에 모듈형 스크류 발전장치의 고정축의 일단을 고정하고 회전축이 유속의 방향에 경사지게 대응되도록 설치하는 발전장치에 관한 것이다. 상기 고정축에 회전 자재로 그리고 길이방향으로 이동하지 못하게 외접된 상태에서 외주면에서 나선날개(41)가 고정적으로 외접된 회전축; 상기 회전축의 상단 또는 하단에 고정적으로 외접된 구동기어; 상기 구동기어에 치합된 피동기어; 상기 피동기어에 고정적으로 내접된 동력 전달축; 상기 구동기어와 인접한 고정축의 부위에 장착된 상태에서 상기 동력전달축의 회전력을 전달받아 발전시키는 발전부; 및 상기 고정축의 상단에 결합된 부유체를 포함하는 모듈형 스크류 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation device in which one end of a fixed shaft of a modular screw power generation device is fixed to a fixed surface and installed such that a rotating shaft obliquely corresponds to the direction of flow velocity. A rotating shaft to which the spiral blades 41 are fixedly circumscribed on the outer circumferential surface in a state circumscribed to the fixed shaft freely and not to move in the longitudinal direction; a driving gear fixedly externally connected to the top or bottom of the rotation shaft; a driven gear meshed with the drive gear; a power transmission shaft fixedly inscribed with the driven gear; A power generation unit for generating power by receiving the rotational force of the power transmission shaft in a state mounted on a portion of a fixed shaft adjacent to the driving gear; And it relates to a modular screw power generation device comprising a floating body coupled to the upper end of the fixed shaft.

Description

모듈형 스크류 발전장치 {Modular Screw Power-Generator}Modular Screw Power-Generator}

본 발명은 수중에 설치된 상태에서 유속을 이용하여 발전하는 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation device that generates power using flow velocity while installed in water.

본 발명자는 스크류형 날개를 수중에 회전 자재로 설치하여 유속에 의해 스크류형 날개를 회전시켜 발전하는 해류발전장치를 한국등록특허 제2234895호에 게시한 바 있다.The present inventor has posted an ocean current power generation device that generates power by rotating the screw-type blade by the flow rate by installing the screw-type blade as a rotating material in water in Korean Patent Registration No. 2234895.

상기 개시된 해류발전장치에서는, 지지면에 대하여 지지 구조체가 설치되고, 지지 구조체에 적어도 하나의 회전축이 구비되고, 상기 회전축에는 유체에 의하여 회전하도록 방사상으로 스크류형 블레이드가 구비되며, 유체 흐름으로부터 회전축 기준으로 일측과 타측의 유체 저항 편차에 의해 회전이 구현하도록 회전축을 경사지게 설치하고, 상기 회전축 도는 스크류형 블레이드의 회전력은 동력전달수단에 의하여 발전장치로 전달되며, 상기 지지 구조체는 내부가 비어있어 지지 기둥을 삽입 가능하여 지지 구조체가 회전 가능하게 구성되고, 회전축을 지지하도록 적어도 하나의 보강 로드가 형성되어 있다.In the disclosed ocean current generator, a support structure is installed on a support surface, at least one rotational shaft is provided on the support structure, and a screw-type blade is radially provided on the rotational shaft to rotate by a fluid, and the rotational axis is referenced from the fluid flow. The rotational shaft is installed at an angle so that rotation is realized by the difference in fluid resistance between one side and the other side, and the rotational force of the rotational shaft or the screw-type blade is transmitted to the power generation device by a power transmission means, and the support structure has an empty interior to support the pillar. It is possible to insert the support structure is configured to be rotatable, and at least one reinforcing rod is formed to support the rotation shaft.

하지만, 상기 게시된 해류발전장치는, 스크류형 날개가 수면 위로 노출되어 해류를 제대로 이용하지 못하는 문제점과, 지지 구조체와 보강 로드에 의해 그물 걸림 등의 문제점이 있었다.However, the disclosed ocean current generator has problems such as the screw-type wing being exposed on the surface of the water and not properly using the ocean current, and being caught in a net by the support structure and the reinforcing rod.

또한, 발전기의 회전축은 스크류의 회전축과 평행하지 않아 스크류의 회전 동력 전달을 위한 동력 연결 수단을 필요로 하여 복잡한 구조로 형성되는 문제점이 있었다.In addition, since the rotational axis of the generator is not parallel to the rotational axis of the screw, a power connecting means for transmitting rotational power of the screw is required, resulting in a complicated structure.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.The present invention has an object to solve the above-mentioned problem.

본 발명은, 동일한 밀도를 갖는 에너지원에 나선형 날개(41)를 침수시키고 유동하는 에너지원의 방향으로부터 경사지게 설치하여 스크류의 회전축 기준 좌, 우측의 항력 편차 또는 양력을 이용하여 발전하는 모듈형 발전장치(100)에 있어서, 고정면(1)에 고정수단(20)에 의해 고정되는 고정축(30);과 상기 고정축(30)으로부터 회전가능하게 구성되는 회전축(40);과 상기 회전축(40)의 외부로 일정한 헬리스 각으로 이루어진 한 피치 이상으로 이루어진 나선날개(41);와 상기 회전축(40)의 일단에서 발전기와 동력 연결이 가능한 구동기어(50)가 구성되고; 상기 구동기어(50)는 발전기 회전축의 피동기어(60)와 동력전달이 가능하도록 발전부(80)는 고정축(30)에 결합되어 에너지원의 흐름으로부터 발전이 가능하게 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정축(30)의 일단 또는 양단은 고정수단(20)에 연결되며, 상기 고정수단(20)은 하단이 고정면(1)에 고정되고 상단이 상기 나선날개 단부 부위(42)가 존재하지 않는 회전축(40)의 작동 경사를 수용하는 개구부가 구성되고 외부는 돔 형태의 곡면 하우징(15)으로 구성되어 곡면 하우징(15) 내부로 이물질 침입과 구동장치에 의한 그물 걸림 등을 최소화한다.In the present invention, the spiral blades 41 are immersed in an energy source having the same density and installed obliquely from the direction of the flowing energy source to generate power using the left and right drag deviation or lift based on the rotation axis of the screw. In (100), a fixed shaft 30 fixed to the fixed surface 1 by a fixing means 20; and a rotating shaft 40 configured to be rotatable from the fixed shaft 30; and the rotating shaft 40 A spiral blade 41 consisting of more than one pitch made of a constant helis angle to the outside of the ); and a drive gear 50 capable of power connection with a generator at one end of the rotating shaft 40 is configured; The drive gear 50 is characterized in that the power generation unit 80 is coupled to the fixed shaft 30 so that power transmission with the driven gear 60 of the generator rotation shaft is configured to enable power generation from the flow of the energy source .
In addition, one or both ends of the fixing shaft 30 is connected to the fixing means 20, and the fixing means 20 has a lower end fixed to the fixing surface 1 and an upper end portion 42 of the spiral blade. An opening accommodating the operating inclination of the non-existent rotating shaft 40 is configured, and the exterior is composed of a dome-shaped curved housing 15 to minimize foreign matter intrusion into the curved housing 15 and net entanglement by the driving device. .

본 발명은, 상기와 같은 과제 해결 수단에 의해 구조물을 단순화 함으로써, 부유물 충격과 그물 걸림 등의 문제를 최소화 할 수 있다.The present invention, by simplifying the structure by means of the above problem solving means, it is possible to minimize problems such as impact and net entanglement.

또한, 회전축과 고정축을 일체화함으로써 다양한 환경에 적용이 가능한 기본 모듈형 발전장치 제작이 가능하다.In addition, by integrating the rotating shaft and the fixed shaft, it is possible to manufacture a basic modular power generation device that can be applied to various environments.

나아가, 동일한 구성을 갖는 기본 모듈형 구조로 대량 생산의 경제성 확보의 장점을 지닌다.Furthermore, it has the advantage of securing economic feasibility of mass production with a basic modular structure having the same configuration.

도 1은 본 발명에 따른 모듈형 발전장치의 기본 구성도를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 모듈형 스크류 발전 장치의 고정식 모델을 도시한 도면,
도 3은 본 발명 실시예에 따른 수중 부유체를 이용한 발전 형태를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 기본형 발전 모듈 장치를 로프를 이용하여 실시형태를 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 부유선에 장착한 또 다른 실시 예를 도시한 도면.1 is a diagram showing the basic configuration of a modular power generation device according to the present invention;
Figure 2 shows a stationary model of a modular screw power plant according to the present invention;
3 is a view showing a form of power generation using an underwater floating body according to an embodiment of the present invention;
4 is a view showing an embodiment of the basic type power generation module device of the present invention using a rope;
Figure 5 is a view showing another embodiment mounted on the flotation vessel of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 실시예의 해류발전장치가 도 1을 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, an ocean current generator of an embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

도 1에는 본 발명에 따른 실시예의 모듈형 발전장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.In FIG. 1 , a modular power plant of an embodiment according to the present invention is indicated by reference numeral 100 .

상기 모듈형 발전장치(100)는, 고정면(1)에 설치된 연결부(10)에 일단은 고정수단(20)을 개재하여 자전 및 경사 자재로 장착되어 회전축(40)보다 길게 해중에 배치된 원형 단면의 고정축(30); 상기 고정축(30)에 도시되지 않은 구름링을 개재하여 회전자재로 그리고 길이방향으로 이동하지 못하게 외접된 상태에서 외주면에서 나선날개(41)가 고정적으로 외접된 회전축(40); 상기 회전축(40)의 상단 또는 하단에 고정적으로 외접된 구동기어(50); 상기 구동기어(50)에 치합된 피동기어(60); 상기 피동기어(60)에 고정적으로 내접된 동력전달축(70); 상기 구동기어(50)와 인접한 상기 고정축(30)의 부위에 평행하게 장착된 상태에서 상기 동력전달축(70)의 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환시키는 발전부(80); 및 상기 고정축(30)의 타단에 결합된 상태에서 수면(2) 또는 수중에 유동가능하게 장력을 형성하는 유동수단(50)을 포함하고 있다.The modular power generation device 100 has one end mounted to the connection part 10 installed on the fixing surface 1 via a fixing means 20 as a rotating and inclined material, and is disposed in the sea longer than the rotating shaft 40. A fixed shaft 30 of the cross section; A rotating shaft 40 in which the spiral blades 41 are fixedly circumscribed on the outer circumferential surface in a state circumscribed to prevent movement in the longitudinal direction and as a rotating member through a rolling ring not shown in the fixed shaft 30; a drive gear 50 fixedly circumscribed to the top or bottom of the rotation shaft 40; A driven gear 60 meshed with the driving gear 50; a power transmission shaft 70 fixedly inscribed with the driven gear 60; A power generation unit 80 for receiving rotational force of the power transmission shaft 70 and converting it into electrical energy in a state mounted in parallel to a portion of the fixed shaft 30 adjacent to the drive gear 50; And a floating means 50 for forming tension so as to flow in the water surface 2 or in the water in a state coupled to the other end of the fixed shaft 30.

본 실시예를 도시하는 도면에서는 상기 구동기어(50)가 편의상 상기 회전축(40)의 하단에 배치된 것만 도시되어 있다.In the drawings showing this embodiment, only the drive gear 50 is shown disposed at the lower end of the rotation shaft 40 for convenience.

상기 회전축(40)에서는, 왼나사 또는 오른나사로 뻗은 나선날개(41)가, 회전력을 증대시키기 위해, 일정한 헬리스 각을 가지며, 1피치 이상을 가진 것으로 되어 있다.In the rotary shaft 40, the spiral blades 41 extending left-handedly or right-handedly have a constant helis angle and have one pitch or more in order to increase the rotational force.

또한, 회전축(40)에는 2개의 나선날개(41)가 회전축(40)을 중심으로 대칭되게 형성되는 것이 바람직하며, 나선날개 2개 구성 시 인접하는 두 나선날개(41) 끝 단의 간격은 나선날개(41)의 반경의 1.1배보다 크고 1.7배보다 작은 범위 내에서 구성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that two spiral blades 41 are formed symmetrically around the rotation shaft 40 on the rotation shaft 40, and when configuring two spiral blades, the distance between the ends of the two adjacent spiral blades 41 is a spiral. It is preferable to configure within a range larger than 1.1 times and smaller than 1.7 times the radius of the wing 41 .

이는 설치 공간적 환경과 부유물 통과 수차 효율 등을 고려하여 날개 간의 간격을 결정한다.This determines the spacing between the wings in consideration of the installation space environment and the efficiency of the aberration through the passage of the floating object.

상기와 같이 구성된 상기 모듈형 발전장치(100)가 해중에 설치되어 상기 회전축(40)이 해중에 배치되게 되면, 해중의 해류나 조류에 의해 상기 회전축(40)의 나선날개(41)가 양력과 항력을 받아, 상기 회전축(40)이 회전하게 된다.When the modular power generation device 100 configured as described above is installed underwater and the rotary shaft 40 is disposed underwater, the spiral blades 41 of the rotary shaft 40 generate lift and Receiving the drag force, the rotating shaft 40 rotates.

이 때, 모듈형 발전장치(100)의 유속방향에 대한 회전축(40)의 기울기는 나선날개(41) 끝단에 형성되는 엣지각보다 크고, 피치각보다 작게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the slope of the rotating shaft 40 with respect to the flow direction of the modular power plant 100 is greater than the edge angle formed at the end of the spiral blade 41 and smaller than the pitch angle.

상기 회전축(40)이 회전하게 되면, 상기 구동기어(50)가 회전하게 되고, 상기 구동기어(50)에 의해 상기 피동기어(60)가 역으로 회전하게 되며, 상기 피동기어(60)에 의해 상기 동력전달축(70)이 역으로 회전되고, 상기 동력전달축(70)에 의해 발전부(80)에 역방향의 회전력이 전달되어 발전부(80)에서 발전을 일으키게 된다.When the rotating shaft 40 rotates, the driving gear 50 rotates, and the driven gear 60 rotates reversely by the driving gear 50, and by the driven gear 60 The power transmission shaft 70 is rotated in reverse, and rotational force in the opposite direction is transmitted to the power generation unit 80 by the power transmission shaft 70 to generate power in the power generation unit 80 .

그리고 고정수단(20)은 고정축(30)의 일단에 연결되어 유체의 흐름으로부터 모듈형 발전장치(100)가 떠내려가지 않고 유체저항을 받을 수 있도록 고정물의 고정면(10)에 고정되도록 구성되며, 고정수단의 형태는 완전 고정(23) 또는 회전고정(24) 또는 유동고정(25) 형태로 고정될 수 있다.And the fixing means 20 is connected to one end of the fixing shaft 30 and is configured to be fixed to the fixing surface 10 of the fixture so that the modular power generation device 100 does not float away from the flow of fluid and receives fluid resistance, , The shape of the fixing means may be fixed in the form of complete fixation (23), rotation fixation (24), or floating fixation (25).

상기 고정수단(20)의 형태별 기능을 설명하면, 완전고정(23)은 고정축(30)의 일단이 고정면(1)에 대하여 특정각을 이루도록 고정하는 것을 말하며, 회전고정(24)은 고정축(30)이 유속 속도, 유속의 방향, 수심의 변화 등에 대응하기 위하여 양방향 회전각으로 움직이거나 사방에 회전각으로 움직이도록 구성하는 것을 말하여, 유동고정(25)은 고정축(30)을 움직이는 물체에 고정하는 것을 말한다.Describing the function of each type of the fixing means 20, the complete fixation 23 refers to fixing one end of the fixing shaft 30 to form a specific angle with respect to the fixing surface 1, and the rotation fixing 24 is fixed. The shaft 30 is configured to move at a rotational angle in both directions or in all directions in order to respond to changes in flow rate, direction of flow rate, and water depth. It means fixing on a moving object.

상기 실시예에서, 상기 유동수단(90)은 상기 고정축(30)의 상단에 바로 결합된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 로프, 체인, 연결대 등과 같은 도시되지 않은 연결부재를 개재하여 상기 고정축(30)의 상단에 결합될 수도 있다.In the above embodiment, the flow means 90 is described as being directly coupled to the upper end of the fixed shaft 30, but the present invention is not limited thereto, and a connection member not shown such as a rope, chain, linkage, etc. It may be coupled to the upper end of the fixing shaft 30 through an intervening.

상기 유동수단(90) 실시 형태를 설명하면 중력에 의해 작용하는 중력체(91), 부력에 의해 작용하는 수면 부력체(92), 수중 부력체(93), 고정 부력체(94), 수단에 의해 작용하는 유동대(95), 고정대(96) 등의 형태가 있으며 현장 여건과 목적에 따라 선택 적용 가능하다.Referring to the embodiment of the floating means 90, the gravity body 91 acting by gravity, the water surface buoyancy body 92 acting by buoyancy, the underwater buoyancy body 93, the fixed buoyancy body 94, There are forms such as a floating table 95 and a fixed table 96 that act by, and can be selectively applied according to site conditions and purposes.

상기 유동수단(90)의 운영 실시예는 도 1내지 도 5에 도시되어 있다.An operating embodiment of the flow means 90 is shown in FIGS. 1 to 5 .

상기 유동수단(90)의 형태별 기능을 설명하면, 중력체(91)의 경우 질량에 의한 중력과 유속의 속도에 의해 회전축(40)의 경사각이 형성되도록 하는 방법이며, 수면부력체(93)는 수위의 변화와 유속에 의해 회전축(40)의 경사각이 형성되도록 하는 방법이며, 수중 부력체(94)는 부력체가 수중에 설치되고 유속의 속도에 의해 회전축(40)의 경사각을 결정하는 방법이다.Describing the function of each type of the flow means 90, in the case of the gravity body 91, the inclination angle of the rotating shaft 40 is formed by the gravity by mass and the speed of the flow, and the water surface buoyancy body 93 is It is a method in which the inclination angle of the rotation shaft 40 is formed by the change in water level and the flow rate, and the underwater buoyancy body 94 is installed in the water and the inclination angle of the rotation shaft 40 is determined by the speed of the flow rate.

그리고 고정부력체(94)는 회전축(40)에 가해지는 유체저항력으로부터, 고정축(30)의 일단이 고정면(1)에 경사지게 고정된 상태에서 타단에 부력체가 고정 결합되는 것을 말한다.And the fixed buoyancy body 94 means that the buoyancy body is fixedly coupled to the other end in a state in which one end of the fixed shaft 30 is obliquely fixed to the fixed surface 1 from the fluid resistance force applied to the rotating shaft 40.

또한, 고정대(96)는 고정축(30)의 양단을 완전고정 결합하는 것을 말한다.In addition, the fixing table 96 means that both ends of the fixing shaft 30 are completely fixedly coupled.

그리고 유동대(95)는 고정축(30)의 일단과 타단을 로프나 봉 등을 이용하여 고정면(1)에 연결하는 방법으로, 회전축(40)이 유속의 방향으로부터 경사지게 형성되도록 고정면(1)의 위치를 서로 다르게 하거나 로프의 길이를 서로 다르게하여 회전축(40)이 유속의 흐름에 대하여 경사지게 대응되도록 구성하는 방법이다.In addition, the floating table 95 is a method of connecting one end and the other end of the fixed shaft 30 to the fixed surface 1 using a rope or a rod, so that the rotating shaft 40 is inclined from the direction of the flow velocity. ) It is a method of configuring the rotating shaft 40 to be inclined to correspond to the flow of the flow by making the position of the rope different from each other or the length of the rope different from each other.

이 때, 나선날개(41)가 지면에 닿지 않도록 하기 위하여 고정축 양단에 부력체를 결합하거나 나선날개에 부력기능을 두어 모듈형 발전장치(100) 전체가 부유되도록 하는 것이 바람직하다.At this time, in order to prevent the spiral blades 41 from touching the ground, it is preferable to couple buoyancy bodies to both ends of the fixed shaft or to place a buoyancy function on the spiral blades so that the entire modular power generation device 100 floats.

상기 고정수단(20)과 유동수단(90)의 구성과 결합의 방법은 통상의 공개된 기술로 적용할 수 있음이 자명하다.It is obvious that the configuration and coupling method of the fixing means 20 and the floating means 90 can be applied as a conventionally disclosed technique.

또한, 상기 실시예에서, 상기 회전축(40)의 나선날개(41)가 상기 스크류축(40)의 축선방향을 따라 동일한 반경으로 뻗어 있는 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 해중에 떠돌아 다니는 그물이 걸리는 것을 방지하기 위해, 상기 스크류축(40)의 양단 중 적어도 하나의 단부 부근에 위치한 나선날개(41)의 나선날개 단부 부위(42)가 상기 스크류축(40)의 축선방향에서 외측으로 갈수록 반경이 작아지게 뻗어 상기 스크류축(40)에 수렴되게 되어 있으면 바람직하다.In addition, in the above embodiment, it is described that the spiral blades 41 of the rotary shaft 40 extend at the same radius along the axial direction of the screw shaft 40, but the present invention is not limited thereto, and In order to prevent the drifting net from being caught, the spiral blade end portion 42 of the spiral blade 41 located near at least one end of both ends of the screw shaft 40 is in the axial direction of the screw shaft 40. It is preferable that the radius extends toward the outside and converges on the screw shaft 40 .

또한, 상기 실시예에서, 상기 구동기어(50)가 상기 회전축(40)의 하단에 배치된 경우에는, 구동기어(60), 동력전달축(70), 발전부(80), 구면베어링(22) 및 연결부(10)을 에워싼 크기를 갖는 고정수단(20)은, 하단이 고정면(1)에 고정되고, 상단이 상기 나선날개 단부 부위(42)가 존재하지 않은 상기 회전축(40)의 하단 부위에 상기 회전축(40)이 회전가능하게 외접되어, 회전축(40)의 전방향 경사를 수용하는 가요성 재질 또는 회전수용 개구부를 갖는 곡면하우징(15)을 상기 해류발전장치(100)가 더 포함하게 되면, 이물질이 구동기어(60), 동력전달축(70), 발전부(80), 구면베어링(20) 및 기초부(10)에 침입되는 것을 방지할 뿐만 아니라 나선날개(41)와 연관되어 그물이 걸리는 것을 방지할 수 있다는 관점에서 더 더욱 바람직하다.In addition, in the above embodiment, when the driving gear 50 is disposed at the lower end of the rotating shaft 40, the driving gear 60, the power transmission shaft 70, the power generation unit 80, the spherical bearing 22 ) And the fixing means 20 having a size surrounding the connecting portion 10 has a lower end fixed to the fixing surface 1 and an upper end of the rotary shaft 40 where the spiral blade end portion 42 does not exist. The rotating shaft 40 is rotatably circumscribed at the lower end, and the ocean current generator 100 further includes a curved housing 15 having a flexible material or an opening for rotation to accommodate the forward inclination of the rotating shaft 40 When included, foreign substances are prevented from entering the driving gear 60, the power transmission shaft 70, the power generation unit 80, the spherical bearing 20, and the base unit 10, as well as the spiral blades 41 and It is even more preferable from the viewpoint of being able to prevent the net from being caught.

상기와 같이 구성된 상기 모듈형 발전장치(100), 수위가 가변되는 근해에 설치되어도, 수위에 따라 회전축(40)의 경사각도가 가변되어 회전축(40)이 해중에 경사진 자세로 항상 배치되게 하고, 그리고 조류와 해류가 변화함에 따라 이에 상응하게 회전축(40)이 방향 잡히게 함으로써, 해류나 조류를 발전에 제대로 이용하게 할 수 있다.Even if the modular generator 100 configured as described above is installed in the near sea where the water level is variable, the inclination angle of the rotary shaft 40 is varied according to the water level so that the rotary shaft 40 is always disposed in an inclined position in the sea, , And as the current and current change, the rotating shaft 40 is oriented accordingly, so that the current or current can be properly used for power generation.

1:고정면, 2:수면,
10:연결부, 15:곡면 하우징,
20:고정수단, 21:연결수단, 22:구면 베어링, 23:완전고정,
24:회전고정, 25:유동고정,
30:고정축, 31:체결구, 32:베어링,
40:회전축, 41:나선날개,
50:구동기어, 60:피동기어, 70:동력 전달축, 80:발전부,
90:유동수단, 91:중력체, 92:수면 부력체, 93: 수중 부력체, 94:유동대
100:모듈형 발전장치, PA:엣지각, PB:피치각1: Fixed surface, 2: Sleep,
10: connection part, 15: curved housing,
20: fixing means, 21: connecting means, 22: spherical bearing, 23: complete fixation,
24: rotation fixed, 25: floating fixed,
30: fixed shaft, 31: fastener, 32: bearing,
40: rotation axis, 41: spiral wing,
50: drive gear, 60: driven gear, 70: power transmission shaft, 80: power generation unit,
90: fluid means, 91: gravity body, 92: water surface buoyancy body, 93: underwater buoyancy body, 94: fluid bed
100: modular generator, PA: edge angle, PB: pitch angle

Claims (9)

한 피치 이상의 나선날개(41)가 일정한 헬리스 각을 가지고 구성된 스크류의 회전축(40)을 유속의 방향에 대하여 경사지게 설치하여 발전하는 모듈형 발전장치(100)에 있어서,
구조체용 고정축(30);과
고정축(30)에 회전가능하게 끼워져 일체화 식으로 구성된 회전축(40);과
회전축(40)의 일부에 2개의 날개로 대칭 구성된 길이를 갖는 1피치 이상의 나선날개(41);가 구성되고,
회전축의 일단 외부로 동력 전달 가능하게 구성된 구동기어(50);와
상기 구동기어(50)에 치합된 피동기어(60);
상기 피동기어(60)에 내접된 동력 전달축(70);
상기 구동기어(50)와 인접한 고정축(30)의 부위에 장착된 상태에서 상기 동력 전달축(70)의 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환하는 발전부(80);로 구성되고,
상기 고정축(30)의 일단 또는 양단은 고정수단(20)에 연결되며, 상기 고정수단(20)은 하단이 고정면(1)에 고정되고 상단이 상기 나선날개 단부 부위(42)가 존재하지 않는 회전축(40)의 작동 경사를 수용하는 개구부가 구성되고 외부는 돔 형태의 곡면 하우징(15)으로 구성되어 곡면 하우징(15) 내부로 이물질 침입과 구동장치에 의한 그물 걸림 등을 최소화 하는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.In the modular power generation device 100 that generates power by installing the rotating shaft 40 of a screw in which spiral blades 41 of one or more pitches have a constant helis angle, inclined with respect to the direction of flow velocity,
Fixed shaft 30 for the structure; and
A rotating shaft 40 rotatably fitted into the fixed shaft 30 and configured in an integrated manner; and
A spiral blade 41 of 1 pitch or more having a length symmetrically composed of two wings on a part of the rotating shaft 40; is configured,
A driving gear 50 configured to transmit power to one end of the rotating shaft to the outside; and
A driven gear 60 meshed with the driving gear 50;
a power transmission shaft 70 internally connected to the driven gear 60;
It consists of a power generation unit 80 that receives the rotational force of the power transmission shaft 70 and converts it into electrical energy in a state of being mounted on a portion of the fixed shaft 30 adjacent to the driving gear 50,
One or both ends of the fixing shaft 30 is connected to the fixing means 20, and the fixing means 20 has a lower end fixed to the fixing surface 1 and an upper end where the spiral blade end portion 42 does not exist. An opening accommodating the operating inclination of the rotating shaft 40 is configured, and the exterior is composed of a dome-shaped curved housing 15 to minimize foreign matter intrusion into the curved housing 15 and net entanglement by the driving device. Modular screw power generation device to be. 제 1항에 있어서,
상기 발전부(80)는 동력 전달축(70)이 고정축(30)에 평행하도록 고정축(30)에 결합되고 발전부가 결합된 고정축(30)의 일단은 고정수단(20)에 의해 고정면(1)에 고정되는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 1,
The power generation unit 80 is coupled to the fixed shaft 30 so that the power transmission shaft 70 is parallel to the fixed shaft 30, and one end of the fixed shaft 30 to which the power transmission unit is coupled is fixed by a fixing means 20 Modular screw power plant, characterized in that fixed to the surface (1). 제 2항에 있어서,
상기 고정축(30)의 고정수단(20)은 고정면(1)에 완전고정(23), 회전고정(24), 유동고정(25) 중 어느 한가지 방법으로 고정되는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 2,
The fixing means 20 of the fixing shaft 30 is a modular screw, characterized in that fixed to the fixing surface 1 by any one of complete fixation 23, rotation fixation 24, and floating fixation 25 generator. 제 1항에 있어서,
상기 고정축(30)의 타단은 유동수단(90)에 결합되어 수위변화, 유속, 유속방향 등에 대하여 자유대응하는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 1,
The other end of the fixed shaft 30 is coupled to the flow means 90 to freely respond to changes in water level, flow rate, flow rate direction, etc. Modular screw power generation device. 제 4항에 있어서,
상기 유동수단(90)은 변화하는 유속 환경에서는 중력체(91), 수면 부력체(92), 수중 부력체(93), 고정 부력체(94), 유동대(95), 고정대(96) 중 어느 하나의 방법으로 고정축(30)에 결합되는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 4,
The floating means 90 is any one of a gravity body 91, a water surface buoyancy body 92, an underwater buoyancy body 93, a fixed buoyancy body 94, a floating table 95, and a fixed table 96 in a changing flow velocity environment. Modular screw power generation device, characterized in that coupled to the fixed shaft (30) in one way. 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 곡면 하우징(15)은 구 모양으로 형성되고 고정축(30)의 끝 단이 구모양의 하우징을 관통 노출되어 유동대(95)를 결합 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 1,
The curved housing 15 is formed in a spherical shape, and the end of the fixed shaft 30 is exposed through the spherical housing and is configured to be coupled to the floating table 95. 제 1항에 있어서,
상기 나선날개(41)는 회전축(40)을 기준으로 일정한 헬리스 각으로 대칭되도록 2개의 나선날개(41)로 구성되고 나선날개(41) 끝 단의 인접날개와의 간격은 나선날개(41)의 회전반경 1.1배보다 크고 1.7배보다 작은 범위에서 제작하는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 1,
The spiral blade 41 is composed of two spiral blades 41 so as to be symmetrical at a constant helis angle with respect to the rotation axis 40, and the distance between the adjacent blades at the end of the spiral blade 41 is the spiral blade 41 Modular screw power generation device, characterized in that produced in a range greater than 1.1 times larger than 1.7 times the radius of rotation of the. 제 1항에 있어서,
상기 회전축(40)의 양단 중 적어도 하나의 단부 부근에 위치한 나선날개(41)의 나선날개 단부 부위(42)가 상기 회전축(40)의 축선 방향에서 회측으로 갈수록 반경이 줄어들어 회전축(40)에 수렴되게 되는 것을 특징으로 하는 모듈형 스크류 발전장치.According to claim 1,
The radius of the spiral blade end portion 42 of the spiral blade 41 located near at least one end of both ends of the rotation shaft 40 decreases toward the lateral side in the axial direction of the rotation shaft 40 and converges to the rotation shaft 40. Modular screw power plant, characterized in that to be.
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