KR20100008648A - 수력 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 수차에 복수의 발전기를 설치함으로써 발전량을 증가시킬 수 있는 수력 발전장치에 관한 것이다.
종래의 수력 발전장치는 시설규모에 비하여 발전량이 적어 비효율적이라는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 제1주동기어(12)와 제2주동기어(13)가 수차(11)의 양측에 각각 설치되고, 상기 제1·제2 주동기어(12)(13)에는 제1·제2 주동기어(12)(13)의 지름보다 큰 지름을 가진 제1·제2 종동기어(30)(40)가 각각 맞물려 함께 회전하며, 상기 제1·제2 종동기어(30)(40)의 일측에는 발전기(60)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 수력 발전장치를 제공한다.
따라서 본 발명에 의하면, 하나의 수차를 회전시키고, 이 회전력을 증가시켜 복수의 발전기로 발전을 행함으로써 발전량이 증대되어 발전 효율이 향상되는 효과가 있다.
수력, 발전, 수차, 터빈, 조력

Description

수력 발전장치{Water-power generating apparatus}
본 발명은 조력발전 및 수력발전에 사용되는 수력 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 수차에 복수의 발전기를 설치함으로써 발전량을 증가시킬 수 있는 수력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 수력은 석유나 석탄과 달리 사용과정에서 공해를 전혀 배출하지 않는 청정에너지로서 통상 지구 물순환과정에서 발생하는 하천의 상,하류 간 위치에너지 차를 이용하게 된다. 최근에는 각종 산업용 및 생활용수의 수요증가와 수운의 필요성 증대로 이를 위한 수원확보를 위하여 다목적댐을 비롯한 각종 저류시설이 건설되고, 이에 따라 청정, 무한에너지인 수력을 활용한 대규모 수력발전이 가능해짐에 따라 이러한 수력발전을 비롯한 수력이용에 있어서의 핵심장치인 수력 발전장치에 대한 연구개발도 꾸준히 이루어지고 있다.
종래의 수력 발전기에서 수차는 물의 낙차에 의해 회전되는 운동에너지를 이용해서 전기에너지로 바꾸게 되는데, 이때 수차의 이론상 운동에너지 중 일부만이 전기에너지로 바뀔 수 있는데, 이것도 수차의 형상에 따른 효율, 기계적인 마찰, 발전기의 효율 등을 고려하면 실제로 매우 적은 양의 전기에너지를 얻을 수 있어 수력 발전장치의 시설규모에 비하여 발전량이 적어 비효율적이라는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 수차에서 발생되는 운동에너지를 복수의 발전기로 전달하여 발전량을 증가시킴으로써 발전 효율을 향상시킬 있는 수력 발전장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명에 의한 수력 발전장치는 제1주동기어와 제2주동기어가 수차의 양측에 각각 설치되고, 상기 제1·제2 주동기어에는 제1·제2 주동기어의 지름보다 큰 지름을 가진 제1·제2 종동기어가 각각 맞물려 함께 회전하며, 상기 제1·제2 종동기어의 일측에는 발전기가 각각 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 수력 발전장치에 의하면, 하나의 수차를 회전시키고, 이 회전력을 증가시켜 복수의 발전기로 발전을 행함으로써 발전량이 증대되어 발전 효율이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 수력 발전장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명 에 의한 수력발전장치를 도시한 일측면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 주동기어와 종동기어의 작동상태를 나타낸 정면도이다.
본 발명의 수력 발전장치는 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 간격을 이루며 형성된 한 쌍의 지지대(10)가 지면에 고정되고, 상기 지지대(10)의 사이에는 물의 낙차에 의해 회전할 수 있게 결합된 수차(11)가 구비되어 있다.
상기 수차(11)의 회전축은 양측의 지지대(10)를 관통하여 회전할 수 있게 설치되어 있는데, 이 양측의 회전축에는 제1주동기어(12)와 제2주동기어(13)가 수차(11)와 함께 회전할 수 있도록 각각 결합되어 있다.
그리고 상기 제1주동기어(12)와 제2주동기어(13)에는 지지대(20)에 회전할 수 있게 결합된 제1종동기어(30)와 제2종동기어(40)가 각각 맞물려 있는데, 상기 제1·제2 종동기어(30)(40)의 지름은 상기 제1·제2 주동기어(12)(13)의 지름보다 크게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1·제2 종동기어(30)(40)의 내측에는 내접기어(31)(41)가 형성되어 있는데, 상기 내접기어(31)(41)에는 제1·제2 종동기어(30)(40)의 사이에 형성된 증속박스(50)의 축기어(51)와 중간기어(52)가 맞물려 있다.
상기 축기어(51)의 회전축은 양측의 지지대(20)를 관통하여 발전기(60)와 각각 연결되며, 상기 축기어(51)와 내접기어(31)(41)의 사이에는 복수의 중간기어(52)가 맞물려 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 수력 발전장치는 도 3에서 도시한 바와 같이 물의 낙하에 의해 수차(11)가 회전하게 되면, 제1·제2 주동기어(12)(13)가 같은 방향으로 함께 회전하게 되고, 상기 제1·제2 주동기어(12)(13)가 회전함에 따라 제1·제2 종동기어(30)(40)가 반대 반향으로 회전하게 되어 발전기(60)에 회전력을 전달하게 된다.
이와 동시에 중간기어(52)는 제1·제2 종동기어(30)(40)와 같은 방향으로 회전하게 되고, 이 중간기어(52)가 회전함에 따라 중앙의 축기어(51)가 반대 방향으로 회전하게 된다.
한편, 상기 중간기어(52)와 축기어(51)는 지름의 크기 또는 잇 수를 적절하게 선택하여 형성함으로써 필요한 만큼의 증속이 가능케 된다.
이러한 본 발명의 작동에 의해 회전이 증속된 축기어(51)의 회전력이 양측의 발전기(60)에 전달되고, 이에 따라 발전량이 증대되어 발전 효율이 향상되는 것이다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
도 1은 본 발명에 의한 수력 발전장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 수력 발전장치를 도시한 일측면도.
도 3은 본 발명에 의한 주동기어와 종동기어의 작동상태를 나타낸 정면도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10,20 : 지지대 11 : 수차
12 : 제1주동기어 13 : 제2주동기어
30 : 제1종동기어 31,41 : 내접기어
40 : 제2종동기어 50 : 증속박스
51 : 축기어 52 : 중간기어
60 : 발전기

Claims (2)

  1. 제1주동기어(12)와 제2주동기어(13)가 수차(11)의 양측에 각각 설치되고,
    상기 제1·제2 주동기어(12)(13)에는 제1·제2 주동기어(12)(13)의 지름보다 큰 지름을 가진 제1·제2 종동기어(30)(40)가 각각 맞물려 함께 회전하며,
    상기 제1·제2 종동기어(30)(40)의 일측에는 발전기(60)가 각각 구비된 것을 특징으로 하는 수력 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1·제2 종동기어(30)(40)의 내측에는 내접기어(31)(41)가 형성되고, 상기 내접기어(31)(41)에는 복수의 중간기어(52)가 맞물려 함께 회전하고, 상기 중간기어(52)의 사이에는 발전기(60)에 회전력을 전달하는 축기어(51)가 맞물려 회전을 증속하는 것을 특징으로 하는 수력 발전장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101408271B1 (ko) * 2013-10-11 2014-06-19 박소창 직립식 수력 터빈 발전기
KR101445159B1 (ko) * 2013-07-02 2014-10-06 김연승 물레방아를 이용한 하향식 회전 발전 장치
CN106762338A (zh) * 2017-03-13 2017-05-31 耿天侃 一种分布式流能发电机的转轮叶片
GB2573511A (en) * 2018-04-30 2019-11-13 Frederick Thomas Green Vernon H.S.R. Water wheel unit

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