KR20080095579A

KR20080095579A - 수차의 버킷 고정장치

Info

Publication number: KR20080095579A
Application number: KR1020070040272A
Authority: KR
Inventors: 장형재; 장지욱
Original assignee: 장형재; 장지욱
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-10-29

Abstract

본 발명은 수차의 버킷 고정장치에 관한 것으로서, 좀더 상세히는 물의 위치에너지를 회전에너지로 변화시켜 수력발전에 사용되는 수차의 외주연에 형성한 다수개 버킷의 날개면에 별도의 힘살대를 마련하여 버킷의 파손을 줄일 수 있도록 함과 동시에 대용량으로도 사용가능케, 수차의 외주연에 형성된 다수개 버킷의 날개면 중앙에 힘살고정띠를 마련하여 다수개 버킷의 날개면을 힘살고정띠로 연결하여 고정하여 버킷의 고정력을 증가시켜 수로에서 공급되는 유량 및 유속이 증가하여도 그로 인해 낙하되는 위치에너지에 의해 버킷이 휘거나 파손되는 문제점을 제거함과 동시에 수로에서 공급되는 유량 및 유속이 증가하여도 하나의 수차를 사용가능케 하여 종래의 버킷의 폭이 좁은 수차를 다수개 밀착시켜 사용함에 나타나는 번거러움과 버컷의 파손에 따른 수리시간과 비용을 절감과 동시에 제조단가와 시공비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

즉, 발전기와 연결되는 구동축(13)을 중앙에 마련하여 힘살대(14)로 연결하고 상기 구동축(13) 양측으로 고정대(20)의 걸공(21)에 삽입시켜 고정판(22)에 고정하며 외주연으로 다수개의 버킷(11)을 마련하는 수차(10)에 있어서,

상기 수차(10)의 외주연에 형성한 다수개 버킷(11)의 각각의 날개면(12) 중앙 일측에 외부와 통하는 힘살홈(31)을 형성하여 상기 각각의 힘살홈(31)에 힘살고정띠(30)를 마련하여 고정하는 것이다.

수로, 수차, 버킷, 날개면, 구동축, 힘살대, 고정대, 힘살고정띠

Description

수차의 버킷 고정장치{Apparatus fixing a bucket for water turbine}

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 예시도

도 2는 본 발명의 분해된 상태를 나타낸 예시도

도 3은 본 발명의 정면 상태를 나타낸 예시도

도 4는 본 발명의 측면 상태를 나타낸 예시도

도 5는 본 발명의 단면 상태를 나타낸 예시도

도 6은 본 발명의 사용상태를 나타낸 예시도

도 7,8은 종래의 사용상태를 나타낸 예시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 수로 10 : 수차

11 : 버킷 12 : 날개면

13 : 구동축 14 : 힘살대

20 : 고정대 21 : 걸공

22 : 고정판 30 : 힘살고정띠

31 : 힘살홈

본 발명은 수차의 버킷 고정장치에 관한 것으로서, 좀더 상세히는 물의 위치에너지를 회전에너지로 변화시켜 수력발전에 사용되는 수차의 외주연에 형성한 다수개 버킷의 날개면에 별도의 힘살대를 마련하여 버킷의 파손을 줄일 수 있도록 함과 동시에 대용량으로도 사용할 수 있는 것이다.

일반적으로 물의 위치에너지를 이용하여 회전에너지로 변화시켜 사용하는 것으로는 물레방아 등의 수차를 사용하는 것으로, 도 8에서 보는 바와 같이 수차(10)의 외주연에 형성한 다수개의 버킷(11)으로 물을 담으면서 구동축(13)에 의해 수차(10)가 회전하여 회전에너지를 발생하게 하는 것이다.

상기 수차(10)의 외주연에 형성한 버킷(11)은 다수개로 연속배열 고정되어 있으며, 버킷(11)의 앞면은 오목하여 수압을 집중할 수 있고 버킷(11)의 뒷면은 만곡되어 수압을 분산할 수 있게 되어 물의 수압이 수차(10)의 각 버킷(11)에 걸릴 경우 버킷(11)의 앞면과 뒷면에 걸린 수압차이로 수차(10)가 어느 한쪽으로 회전하게 되는 것이다.

그러나, 이러한 수차(10)의 버킷(11)으로 대용량의 물을 담기 위해서는 버 킷(11)의 두께가 얇을수록 물의 저장용량을 증가시킬 수 있으나, 버킷(11)의 두께를 얇게 하면 물의 저장용량을 증가시킬 수는 있으나, 물이 낙하하는 위치에너지가 버킷(11)으로 전달되므로 낙하하는 높이의 증가로 인한 유속과 낙하하는 물의 폭이 증가되면 그에 따른 위치에너지가 상승된 하중이 버킷(11)으로 전단하므로 버킷(11)의 파손원인이 되어 수명이 단축되는 문제점이 발생하였다.

따라서, 이러한 종래의 수차(10)에 유량 또는 유속이 증가되어 낙하되는 위치에너지가 증가시에는 도 7에서 보는 바와 같이 수차(10)에 형성한 버킷(11)이 파손가능성이 있으므로 버킷(11)의 폭이 좁은 수차(10)를 다수개 밀착시켜 사용하므로 각각의 수차를 연결하는 번거러움과 많은 제조단가와 시공비용을 소요하게 되는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 위와 같이 수차의 버킷으로 공급되는 수로에서 물의 낙하하는 양 또는 폭이 증가하여 버킷의 날개면으로 직접적으로 위치에너지를 전달되어 버킷의 파손의 원인이 되는 문제점을 해결하기 위해, 수차의 외주연에 형성된 다수개 버킷의 날개면 중앙에 힘살고정띠를 마련하여 다수개 버킷의 날개면을 힘살고정띠로 연결하여 고정하여 버킷의 고정력을 증가시켜 수로에서 공급되는 유량 또는 유속에 의한 버킷이 휘거나 파손되는 문제점을 제거할 수 있는 수차의 버킷 고정장치에 관한 것인데,

이를 첨부된 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 구성으로는 발전기와 연결되는 구동축(13)을 중앙에 마련하여 힘살대(14)로 연결하고 상기 구동축(13) 양측으로 고정대(20)의 걸공(21)에 삽입시켜 고정판(22)에 고정하며 외주연으로 다수개의 버킷(11)을 마련하는 수차(10)에 있어서,

도 2에서 보는 바와 같이 상기 수차(10)의 외주연에 형성한 다수개 버킷(11)의 각각의 날개면(12) 중앙 일측에 외부와 통하는 힘살홈(31)을 형성하여 상기 각각의 힘살홈(31)에 힘살고정띠(30)를 마련하여 고정하는 것이다.

상기 버킷(11)의 날개면(12)을 연결하는 힘살고정띠(30)는 그 수차(10)의 사용목적에 따라 날개면(12)에 고정하는 힘살고정띠(30)의 갯수를 버킷(11)의 날개면(12)의 폭에 따라 1개 이상 사용할 수 있는 것이다.

상기 버킷(11)의 날개면(12)에 형성한 힘살홈(31)와 고정하는 힘살고정띠(30)는 그 경계부를 용접하여 고정함이 견고하게 고정하는 것으로 가장 바람직하다.

그리고, 본 발명은 상기 수차(10)의 외주연에 형성된 버킷(11)으로 수로(1) 를 마련하여 버킷(11)에서 수로(1)에서 공급되는 물을 받도록 하여 버킷(11)에 담긴 물의 위치에너지로 인해 수차(10)가 회전하게 되는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 댐 또는 저수지로부터 연결된 수로(1)를 본 발명의 수차(10)의 상부에 설치하고, 구동축(13)을 통해 도시되지 않은 발전기와 연결한다.

상기와 같이 설치된 수차(10)는 수로(1)를 통해 공급되는 물이 버킷(11)에 채워짐에 따라 수력하중발생으로 수차(10)는 구동축(13)을 중심으로 회전을 시작하게 되며, 계속해서 수로(1)로부터 공급되는 물에 의해 수차(10)가 연속적인 회전을 하면서 버킷(11)에 채워진 물은 버킷(11)이 하부로 회전 이동하면서 물을 버리기 시작하고 버려진 버킷(11)은 다시 수로(1)의 하부로 이동하여 다시 수로(1)에서 물을 공급하는 것이다.

이렇게 버킷(11)으로 공급되는 수로(1)에서 수로(1)의 폭이 넓어지게 되어 유량이 많거나 수차(10)와 수로(1)의 높낮이가 많이 차이가 나면 유속이 빠르게 되는 그 하중은 수로(1)에서 버킷(11)으로 담기면서 그 하중이 전달되며 그 하중은 버킷(11)의 날개면(12)은 양측으로 고정되어 있어 버킷(11)의 날개면(12) 중앙으로 전달되는 것이다.

이때, 상기 각각의 버킷(11)의 날개면(12)의 중앙 일측에 힘살홈(31)에 고정한 힘살고정띠(30)에 의해 버킷(11)의 날개면(12)이 견고하게 고정되어 있어 날개면(12)의 중앙이 휘어지게 되거나 손상되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

따라서, 이러한 버킷(11)의 날개면(12) 중앙 일측에 힘살고정띠(30)를 연결하여 고정하도록 하여 수로(1)에서 공급되는 물의 유량과 유속의 변화에 따른 수압에도 버킷(11)의 날개면(12)이 그 하중을 견딜 수 있도록 하는 것으로, 폭이 넓은 수로(1)에서 공급되더라도 수차의 버킷(11)을 수로(1)와 동일하게 형성하여 버킷(11)의 중앙에 1개이상의 힘살홈(31)과 힘살고정띠(30)를 마련하여 고정하게 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같이 수차의 버킷으로 공급되는 수로의 폭이나 높이가 변화하여 증가된 유량과 유속에 의한 하중이 버킷의 날개면으로 전달되어 버킷의 휘어짐 현상으로 인한 파손의 원인이 되는 문제점을 해결하기 위해, 수차의 외주연에 형성된 버킷의 날개면 중앙에 힘살홈을 형성하여 힘살고정띠로 각각의 버킷 날개면을 연결시켜 버킷의 고정력을 증가시켜 수로에서 공급되는 유량 및 유속이 증가하여도 그로 인해 낙하되는 위치에너지에 의해 버킷이 휘거나 파손되는 문제점을 제거함과 동시에 수로에서 공급되는 유량 및 유속이 증가하여도 하나의 수차를 사용가능케 하여 종래의 버킷의 폭이 좁은 수차를 다수개 밀착시켜 사용함 에 나타나는 번거러움과 버컷의 파손에 따른 수리시간과 비용을 절감과 동시에 제조단가와 시공비용을 절감시킬 수 있는 이점이 있는 것이다.

Claims

발전기와 연결되는 구동축(13)을 중앙에 마련하여 힘살대(14)로 연결하고 상기 구동축(13) 양측으로 고정대(20)의 걸공(21)에 삽입시켜 고정판(22)에 고정하며 외주연으로 다수개의 버킷(11)을 마련하는 수차(10)에 있어서,

상기 수차(10)의 외주연에 형성한 다수개 버킷(11)의 각각의 날개면(12) 중앙 일측에 외부와 통하는 힘살홈(31)을 형성하여 상기 각각의 힘살홈(31)에 힘살고정띠(30)를 마련하여 고정하는 것을 특징으로 하는 수차의 버킷 고정장치.