KR20110016563A - Equipment to generate electricity utilizing construction of bridge - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A power generating facility using a bridge structure is provided to improve rotating efficiency, since the blade of a rotator is folded on one side and unfolded on the other side. CONSTITUTION: A power generating facility using a bridge structure comprises a rotator(220), a rotary shaft(240), a rotation support unit, a power generator(202), a power transmission unit(250), and a storage battery(204). The rotator is installed on the front, rear, side parts of a bridge post(110). The rotator rotates in one direction by the flow of the water. The rotary shaft is coupled with the rotator and is extended upward. The rotation support unit supports the rotator and the rotary shaft to prevent horizontal movement. The power generator is installed on the upper structure of the bridge post or the bridge supported in the bridge post. The power transmission unit transfers the rotation power of the rotary shaft to the power generator. The storage battery comprises the charging circuit and the discharging circuit.

Description

교량구조물을 이용한 발전설비{Equipment to generate electricity utilizing construction of bridge}Equipment to generate electricity utilizing construction of bridge

본 발명은 물의 흐름을 동력으로 이용하여 전기를 생성하는 발전설비에 대한 것이다.The present invention relates to a power plant that generates electricity by using water flow as a power source.

물의 흐름을 동력으로 이용하여 발전하는 설비로는 수력발전설비, 양수발전설비, 조력발전설비가 알려져 있다.Hydroelectric power generation facilities, pumping power generation facilities and tidal power generation facilities are known as facilities that generate power using water flow as power.

하지만, 이러한 종래의 발전설비는 대규모의 발전시설들로서 많은 시설투자가 필요하고 댐의 안전성, 홍수의 위험성 및 고압의 송전설비 등이 필요하기 때문에 도시나 도시 근교에 설치하기 어렵고, 설치할 수 있는 장소가 한정되어 있다.However, these conventional power generation facilities are large-scale power generation facilities, which requires a lot of facility investment, dam safety, flood risk, and high-voltage transmission facilities, making it difficult to install in a city or suburban area. It is limited.

이에 따라 강이나 하천으로 흘러가는 물의 에너지 대부분은 아무런 활용 없이 그대로 방치되고 있다.As a result, most of the energy of water flowing into rivers or rivers is left unused.

도시 또는 도시 근교의 강이나 하천에 소규모의 발전설비를 별도로 건설하는 것을 생각해볼 수 있으나, 초기투자비용이 많이 들어가고 경제성이 떨어질 것으로 예상될 뿐만 아니라 유속저하나 환경파괴 등의 문제로 강이나 하천에 발전을 위한 새로운 구조물들을 많이 건설할 수 없다.It is conceivable to build small power generation facilities separately in rivers or rivers in cities or suburbs, but it is not only expected that the initial investment costs will be high and economic efficiency will be lowered. Many new structures for power generation cannot be built.

본 발명의 목적은 설치가 쉽고 비용이 적게 들어가는 발전설비를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a power generation equipment that is easy to install and low cost.

본 발명의 다른 목적은 별도의 구조물 구축 없이 설치할 수 있는 발전설비를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention to provide a power plant that can be installed without building a separate structure.

본 발명의 또 다른 목적은 도시나 도시 근교에 설치가 가능한 발전설비를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a power generation facility that can be installed in a city or suburban area.

본 발명의 또 다른 목적은 발전을 물론이고 상류에서 떠내려 오는 부유물이 교각에 걸리지 않도록 하는 기능도 가지는 발전설비를 제공하는 데 있다. Still another object of the present invention is to provide a power generation facility having a function of not only generating power, but also preventing floating material floating upstream from being caught in a pier.

본 발명의 또 다른 목적은 발전효율의 향상과 효율적인 부유물 제거기능을 가지는 발전설비를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a power generation facility having an improvement in power generation efficiency and an efficient floating material removal function.

본 발명에 따른 발전설비는 교각의 전방, 후방 또는 측방에 설치되고 물의 흐름에 의해 일 방향으로 회전되는 회전체, 상기 회전체에 결합되어 상방으로 연장되고 상기 회전체가 회전하면 함께 회전하는 회전축, 상기 회전체 또는 상기 회전축을 수평방향으로 움직이지 않도록 지지하면서 그의 회전을 허용하는 회동지지부, 교각 또는 상기 교각에 지지된 교량의 상부구조물에 설치된 발전수단, 상기 회전축의 회전동력을 상기 발전수단으로 전달하기 위한 동력전달수단 및 충전회로와 방전회로를 구비하고 상기 발전수단에 연결된 축전지를 포함하는 구성을 가진다.Power generation equipment according to the present invention is installed on the front, rear or side of the piers and rotated in one direction by the flow of water, coupled to the rotating body extends upwards and rotates when the rotating body rotates, Power generating means installed on the rotating support portion, the pier or the upper structure of the bridge supported by the pier, while supporting the rotating body or the rotating shaft so as not to move in the horizontal direction, and transfers the rotational power of the rotating shaft to the power generating means. And a storage battery having a power transmission means and a charging circuit and a discharge circuit for connecting to the power generating means.

상기 회전축은 중공의 파이프이고, 상기 회전체에는 상하로 관통된 회전축 결합부가 형성되어 있고, 상기 회동지지부는 상기 파이프의 내부와 상기 회전축 결합부로 삽입되고 강 또는 하천의 바닥 또는 상기 교각에 지지되어 있는 포스트일 수 있다.The rotating shaft is a hollow pipe, the rotating body is formed with a rotating shaft coupling portion penetrated up and down, the rotation support portion is inserted into the inner and the rotating shaft coupling portion of the pipe and is supported on the bottom of the river or river or the piers It can be a post.

경우에 따라, 상기 회전체에는 상하로 관통된 회전축 결합부가 형성되어 있고, 상기 회전축은 상기 회전축 결합부에 삽입되어 결합되고 상기 회전축의 하단이 상기 회동지지부에 지지될 수 있다.In some cases, the rotating body is provided with a rotating shaft coupling portion penetrated up and down, the rotating shaft is inserted and coupled to the rotating shaft coupling portion and the lower end of the rotating shaft may be supported by the rotation support portion.

상기 회전체의 외주면에는 제자리 회동 가능케 설치되어 일 측면에서는 상기 외주면을 향해 접히고 타 측면에서는 펼쳐지는 가변선회각 날개들이 부착되어 있는 것이 바람직하다.It is preferred that the outer circumferential surface of the rotating body is installed so as to rotate in place, and the variable swing angle blades which are folded toward the outer circumferential surface on one side and spread on the other side are attached.

상기 회전체는 상기 교각 상류쪽의 교각 전방에 설치되고, 상기 회전체의 외주면에는 상기 회전체가 일 방향으로 회전되면서 상류에서 떠내려 오는 부유물을 옆쪽으로 이동시켜 상기 부유물이 상기 교각에 걸리지 않도록 하기 위한 돌기들이 표면에 다수 형성되어 있는 것이 좋다.The rotator is installed in front of the pier upstream of the pier, the outer peripheral surface of the rotator is rotated in one direction to move the float floating upstream to the side to prevent the float from caught in the pier It is preferable that a plurality of protrusions are formed on the surface.

상기 회전체는 부력을 구비하여 물의 수위에 따라 상기 포스트를 따라 승강 가능한 것이 바람직하다.It is preferable that the rotating body has buoyancy and is capable of lifting up and down along the post according to the water level.

경우에 따라, 상기 회전체는 부력을 가지고 있고, 상기 회전축은 외주면에 키 또는 키홈을 구비하여 상기 회전체를 상하로 관통하여 삽입되어 있고, 상기 회전체에는 상기 회전축이 결합되는 회전축 결합부를 구비하고 상기 회전축 결합부의 내주면에는 상기 키 또는 키홈에 결합되는 키홈 또는 키가 형성되어 있어 상기 회 전체는 상기 회전축과 함께 회전하면서 물의 수위에 따라 상기 회전축을 따라 승강 가능한 것이 좋다.In some cases, the rotating body has a buoyancy, the rotating shaft has a key or key groove on the outer circumferential surface and is inserted through the rotating body up and down, and the rotating body has a rotating shaft coupling portion to which the rotating shaft is coupled; The inner circumferential surface of the rotary shaft coupling portion is formed with a key groove or key coupled to the key or the key groove, so that the entire rotor can be elevated along the rotary shaft according to the water level while rotating with the rotary shaft.

본 발명에 따른 발전설비는 교각 등의 교량구조물을 이용함으로써 발전만을 위한 별도의 구조물을 설치하지 않아도 되므로 그 설치가 용이하고 설치비용도 적게 소요된다.The power generation equipment according to the present invention does not need to install a separate structure only for power generation by using a bridge structure, such as a bridge, it is easy to install the installation cost is also low.

본 발명에 따른 발전설비는 발전은 물론이고 홍수 시 상류에서 떠내려 온 부유물이 교각에 걸리는 것을 방지함으로써 부유물 충돌로 인한 교각의 파손, 부유물이 교각에 걸림에 따른 수압증가로 인한 교각의 전도를 방지할 수 있다.The power generation equipment according to the present invention prevents the floating of the floating drift from the upstream during the flooding, as well as the generation of the bridge pier due to the collision of the floating, to prevent the fall of the pier due to the increase in the hydraulic pressure of the floating pier Can be.

본 발명에 따른 발전설비는 회전체의 날개가 일 측면에서는 접히고 타 측면에서는 펼쳐짐에 따라 회전효율이 뛰어나다.The power generation equipment according to the present invention has excellent rotational efficiency as the wing of the rotating body is folded on one side and spread on the other side.

본 발명에 따른 발전설비는 교량이 있는 곳에는 어디든지 적은 비용으로 발전설비를 설치할 수 있다.The power generation equipment according to the present invention can be installed at a low cost wherever there is a bridge.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비가 설치된 교량의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비의 설치상태를 설명하기 위한 측면도이다.1 is a perspective view of a bridge in which a power generation facility is installed using the bridge structure according to the present invention, and FIG. 2 is a side view for explaining an installation state of the power generation facility using the bridge structure according to the present invention.

도 1에는 교량(100)이 도시되어 있다. 이 교량(100)은 통상 강이나 하천의 바닥에 설치되는 교각(110)과 이 교각(110)에 의해 지지되며 차량이 통과될 수 있도록 해주는 상판(130) 및 상판(130)을 교각(110)에 지지하여주는 교좌장치(150)로 이루어져 있다.1 shows a bridge 100. The bridge 100 is usually supported by the bridge 110 and the bridge 110 is installed on the bottom of the river or river and the top plate 130 and the top plate 130 to allow the vehicle to pass through the bridge 110 Consists of a device 150 for supporting.

본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비(200)는 바람직하게 발전수단(202)과 이 발전수단(202)에서 생성된 전기를 충전하였다가 필요한 곳으로 공급하는 축전지부(204)를 구비한다. 축전지부(204)는 충전회로와 방전회로를 가지고 있으며, 발전수단(202)에서 발전된 전기에너지를 충전하였다가 필요한 곳으로 방전한다. 이러한 발전수단(202)과 축전지부(202)는 기존의 것을 그대로 이용할 수 있다.The power generation equipment 200 using the bridge structure according to the present invention preferably includes a power generation means 202 and a battery unit 204 for charging the electricity generated by the power generation means 202 and supplying it to a required place. The battery unit 204 has a charging circuit and a discharge circuit, and charges the electric energy generated by the power generation means 202 and discharges it to where it is needed. The power generation unit 202 and the battery unit 202 can be used as it is.

도 1과 2에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 발전설비는 바람직하게 교각(110)의 상류 쪽 전방에 설치된 포스트(210)와 이 포스트(210)에 회전 가능케 설치된 회전체(220)를 구비한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the power generation system according to the present invention preferably includes a post 210 provided upstream of the pier 110 and a rotating body 220 rotatably installed on the post 210.

포스트(210)는 바람직하게 강이나 하천의 바닥에 고정된다. 경우에 따라 교각에서 상류 쪽으로 연장되는 구조물을 설치하고 이 구조물에 포스트(210)가 지지될 수 있다. 이러한 포스트(210)는 회전체(220)가 수평방향으로 움직이지 않고 제 위치를 유지하면서 회전될 수 있도록 한다. 이 포스트(210)의 상단부는 교각(110)이나 교각(110)의 지지를 받는 교량 상판(130)에 지지바(230)를 통해 지지된다. 이러한 포스트(210)는 회전체(220)의 회전을 허용하면서 회전체(220)가 수평방향으로 움직이지 않도록 지지하여주는 회동지지부의 역할을 한다. 이러한 포스트(210)는 교각(110)의 상류쪽 전방에 설치되는 것이 바람직하지만, 부유물 제거 기능이 필요치 않은 곳에서는 교각의 측방이나 후방의 교각(110) 주변의 다른 위치에 설치될 수 있다. 이러한 포스트(210)의 하부 외주면에는 뒤에서 설명되는 회전축(240)을 회전 가능케 지지하는 지지턱(212)이 설치되어 있다. 회전축(240)의 단부와 지지턱(212) 사이에는 회전축(240)의 원활한 회전을 위해 베어링(214)이 장착된다. Post 210 is preferably secured to the bottom of the river or river. In some cases, a structure extending upstream from the piers may be installed and the posts 210 may be supported on the structure. The post 210 allows the rotor 220 to be rotated while maintaining its position without moving in the horizontal direction. The upper end of the post 210 is supported through the support bar 230 on the bridge 110 or the bridge top plate 130 supported by the bridge 110. The post 210 serves as a rotation support that supports the rotational body 220 so as not to move in the horizontal direction while allowing the rotation of the rotational body 220. The post 210 is preferably installed upstream of the pier 110, but may be installed at other locations around the pier 110 on the side or rear of the pier where float removal is not required. On the lower outer circumferential surface of the post 210, a support jaw 212 for rotatably supporting the rotating shaft 240 described later is provided. The bearing 214 is mounted between the end of the rotating shaft 240 and the support jaw 212 for smooth rotation of the rotating shaft 240.

회전체(220)는 포스트(210)의 외주면에 결합되어 물의 흐름에 의해 일 방향으로 회전하는 것으로, 원통형이나 원뿔형 또는 둘을 조합한 형태의 것이 바람직하다. 회전체(220)는 물의 흐름에 의해 일 방향으로 회전하는 것으로, 부유물이 교각(110)에 부딪히는 것을 방지하고, 회전에 의해 부유물을 일 측방으로 이동시켜 부유물이 교각(110)에 걸리지 않고 하류로 떠내려 갈 수 있도록 하는 역할을 한다. 또한 회전체(220)는 물의 흐름에 의해 회전되면서 회전동력을 발생하여 회전축(240)을 회전시킨다.The rotor 220 is coupled to the outer circumferential surface of the post 210 to rotate in one direction by the flow of water, preferably in the form of a cylindrical or conical or a combination of both. The rotor 220 rotates in one direction by the flow of water, and prevents the float from colliding with the pier 110, and moves the float to one side by rotation, so that the float is not caught by the pier 110 but downstream. It plays a role to keep it floating. In addition, the rotating body 220 is rotated by the flow of water to generate a rotating power to rotate the rotating shaft 240.

회전체(220)는 물의 수위에 따라 포스트(210) 또는 회전체(240)를 따라 승강될 수 있도록 내부가 비어있거나 물보다 비중이 작은 재료로 만드는 것이 바람직하다.The rotor 220 may be made of a material having an empty inside or a specific gravity smaller than water so that the rotor 220 may be elevated along the post 210 or the rotor 240 according to the water level.

회전체(220)의 하부 쪽 원통형의 외주면에는 물의 흐름으로부터 한쪽 방향으로 보다 큰 힘을 받아서 회전될 수 있도록 해주는 날개(222)들이 설치되어 있다. 이 날개(222)들은 대부분 수면 하로 잠기도록 설계되며, 그 설치방식에 대해서는 도 3과 4를 참조하여 뒤에서 더 자세히 설명한다.The outer circumferential surface of the lower cylindrical portion of the rotating body 220 is provided with wings 222 to be rotated by receiving a greater force in one direction from the flow of water. Most of these wings 222 are designed to be submerged under water, and the installation method thereof will be described in more detail later with reference to FIGS. 3 and 4.

회전체(220)의 상부는 원뿔형의 형상을 하고 있으며, 그 외주면에는 걸리 는 부유물을 효율적으로 이동시킬 수 있도록 나선형 돌기(224)들이 형성되어 있다.The upper portion of the rotating body 220 has a conical shape, and the spiral protrusions 224 are formed on the outer circumferential surface thereof so as to efficiently move the suspended matter.

회전체(220)의 중앙에는 상하로 관통되는 회전축 결합부(226)가 형성되어 있고, 이 회전축 결합부(226)의 내주면에는 상하방향으로 키홈(227)이 형성되어 있다. 이 키홈(227)은 뒤에서 설명되는 회전축(240)의 외주면에 설치된 키(242)가 결합되어 회전체(220)의 회전력을 회전축(240)으로 전달하면서도 수위에 따라 회전축(240)을 따라 승강할 수 있도록 하기 위한 것이다. 키홈(227)과 키(242)는 서로 위치를 바꾸어 형성될 수 있다.In the center of the rotating body 220, a rotating shaft coupling part 226 penetrates up and down, and a key groove 227 is formed in an up and down direction on an inner circumferential surface of the rotating shaft coupling part 226. The key groove 227 is coupled to the key 242 installed on the outer circumferential surface of the rotary shaft 240 to be described later to transfer the rotational force of the rotating body 220 to the rotary shaft 240 while lifting up along the rotary shaft 240 according to the water level. It is to make it possible. The key groove 227 and the key 242 may be formed by changing positions with each other.

회전체(220)는 키홈(227) 등 없이 회전축(240)과 고정적으로 결합될 수 있으며, 이 경우 회전체는 승강하지 못하게 하거나 회전축(240)을 승강시켜 승강되도록 할 수 있으나, 회전축(240)이 승강되는 경우 동력전달구조가 복잡해지고 안정성이 떨어질 수 있다.The rotating body 220 may be fixedly coupled to the rotating shaft 240 without the key groove 227, etc. In this case, the rotating body may not be raised or lowered by elevating the rotating shaft 240, but the rotating shaft 240 In this case, the power transmission structure may be complicated and the stability may be deteriorated.

본 발명에 따른 발전설비(200)는 회전축(240)의 회전동력을 발전수단(202)으로 전달하기 위한 동력전달수단(250)을 구비한다. 동력전달수단(250)으로는 회전축(240) 및 변속기(260)의 축(262) 외주면에 설치되는 벨트 풀리(252, 253)들과 이들에 걸리는 벨트(254)가 이동될 수 있다. 벨트 풀리(252, 253)와 벨트(254) 대신에 스프라켓과 체인이 이용될 수 있음은 물론이다. 회전축(240)이 교각(110) 가까이에 위치하는 경우에는 동력전달수단으로 기어들이 이용될 수 있다.The power generation equipment 200 according to the present invention includes a power transmission means 250 for transmitting the rotational power of the rotation shaft 240 to the power generation means 202. As the power transmission means 250, belt pulleys 252 and 253 installed on the outer circumferential surface of the rotation shaft 240 and the shaft 262 of the transmission 260 and the belt 254 caught therein may be moved. Of course, sprockets and chains may be used in place of the belt pulleys 252 and 253 and the belt 254. Gears may be used as the power transmission means when the rotating shaft 240 is located near the pier 110.

본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비(200)는 바람직하게 변속기(260)를 구비한다. 변속기(260)는 회전력은 크지만 회전속도는 느린 회전축(240)의 회전속도를 증가시킴으로써 소형의 발전수단(202)을 이용하여 효율적으로 발전 할 수 있도록 하기 위한 것이다. 바람직하게, 변속기(260)는 교각(110) 상에 설치된다. 이 변속기(260)에는 발전수단(202)이 연결되어 있고, 발전수단(202)에는 발전수단(202)에서 생성된 전기를 충전하였다가 가로등, 얼음이나 눈을 녹이기 위해 상판(130)의 바닥에 설치되는 열선(30), 교량시설의 감시를 위한 감시시스템, 기타 교량(100) 주변의 주택가 등으로 전기를 공급하기 위한 축전지부(204)를 구비한다.The power generation equipment 200 using the bridge structure according to the present invention preferably includes a transmission 260. The transmission 260 is to increase the rotational speed of the rotating shaft 240, but the rotational speed is large, so that it can efficiently generate power using the small power generation means 202. Preferably, the transmission 260 is installed on the pier 110. The transmission unit 202 is connected to the power generation means 202, the power generation means 202 is charged with electricity generated in the power generation means 202 and then to the bottom of the top plate 130 to melt street light, ice or snow It is provided with a battery unit 204 for supplying electricity to the heating wire 30 is installed, a monitoring system for monitoring the bridge facilities, and other residential areas around the bridge (100).

도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2.

도시된 바와 같이 회전체(220)는 부력을 가지도록 내부에 빈 공간(228)이 형성되어 있으며, 외주면에는 간격을 두고 가변선회각 날개(222)들이 설치되어 있다. 이 가변선회각 날개(222)들은 외주면에 연결된 부위를 기준으로 제자리 회동 가능케 설치되어 있다. 이에 따라 회전체(220)의 우측면에 있는 가변선회각 날개(222)들은 상류에서 내려오는 물의 저항을 받아 회전체(220) 외주면을 향해 접혀있고, 그 반대면인 좌측면에 있는 가변선회각 날개(222)들은 펼쳐져 있다. 가변선회각 날개(222)들의 최대 펼침 각도는 그 연결부위 외주면에서의 접선에 대해 90도 정도로 되게 하는 것이 바람직하다. 이 가변선회날개(222)는 외주면에 일체로 설치하거나 별도의 축을 통해 설치할 수 있다.As shown, the rotor 220 has an empty space 228 formed therein to have buoyancy, and variable swing angle blades 222 are provided on the outer circumferential surface at intervals. These variable swing angle blades 222 are installed to be able to rotate in place on the basis of the portion connected to the outer circumferential surface. Accordingly, the variable swing angle blades 222 on the right side of the rotating body 220 are folded toward the outer circumferential surface of the rotating body 220 under the resistance of water descending from the upstream, and the variable swing angle blades on the left side opposite to the rotating body 220. (222) are unfolded. Preferably, the maximum unfolding angle of the variable swing angle vanes 222 is about 90 degrees with respect to the tangent at the outer peripheral surface of the connecting portion. The variable swing blade 222 may be integrally installed on the outer circumferential surface or installed through a separate shaft.

도 3에서 회전체(220)의 중심에 있는 것은 포스트(210)이고, 포스트(210) 외주면에 중공의 회전축(240)이 결합되어 있다. 회전축(240)의 일측 외주면에는 키(242)가 설치되어 있고, 회전체(220)의 중심에는 이 회전축(240)과 키(242)에 대응되는 회전축 결합부(226)와 키홈(227)이 형성되어 있다.In the center of the rotating body 220 in Figure 3 is a post 210, the hollow rotating shaft 240 is coupled to the outer peripheral surface of the post (210). A key 242 is provided at one outer circumferential surface of the rotary shaft 240, and a rotary shaft coupling part 226 and a key groove 227 corresponding to the rotary shaft 240 and the key 242 are provided at the center of the rotary body 220. Formed.

회전체(220)는 회전축(240)을 따라 승강 가능하고, 회전체(220)가 일 방향 으로 회전하면 회전축(240)은 포스트(210)를 중심으로 회전체(220)와 함께 회전한다.The rotating body 220 may be elevated along the rotating shaft 240, and when the rotating body 220 rotates in one direction, the rotating shaft 240 rotates with the rotating body 220 about the post 210.

도 4는 회전체 지지구조의 변형예를 설명하기 위한 종단면도, 도 5는 도 4의 J-J에 따른 단면도이다.4 is a longitudinal cross-sectional view for explaining a modification of the rotor support structure, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along J-J of FIG. 4.

경우에 따라 바닥(10)에 회동지지부(210a)를 설치하고, 여기에 회전축(240)의 외주면에 결합되어 있는 회전체(220)를 지지하여 앞에서 설명한 포스트 없이 회전체(220)를 회전 가능케 설치할 수 있다. 이 때 회전축(240)과 회전체(220)기 지지되는 부분에는 베어링(214)을 설치하여 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 한다.In some cases, the pivot support 210a is installed on the bottom 10, and the rotor 220 is coupled to the outer circumferential surface of the rotary shaft 240, thereby allowing the rotor 220 to be rotatably installed without the aforementioned post. Can be. At this time, the bearing 214 is installed in the portion supported by the rotating shaft 240 and the rotating body 220 so that smooth rotation can be made.

이 경우에도 회전축(240)의 외주면에는 키(242)를, 회전체(220)의 회전축 결합부(227) 내주면에는 키홈(227)을 설치하여 회전체(220)가 회전축(240)을 따라 승강될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 회전축(240)의 상단은 지지바(230)를 통해 교각 등에 지지되며, 지지바(230) 아래에 벨트(254)로 동력을 발전수단 쪽으로 전달할 수 있도록 하기 위한 벨트 풀리(252)가 설치되어 있다.In this case, a key 242 is provided on the outer circumferential surface of the rotating shaft 240 and a key groove 227 is provided on the inner circumferential surface of the rotating shaft coupling portion 227 of the rotating body 220 so that the rotating body 220 moves up and down along the rotating shaft 240. It is desirable to be able to. And the upper end of the rotating shaft 240 is supported on the piers, etc. through the support bar 230, a belt pulley 252 is installed under the support bar 230 to transmit the power to the power generating means to the belt 254 is installed have.

도 5를 참조하면, 회전체(220)는 물보다 비중이 낮은 재료로 만드는 경우 내부에 빈공간이 형성되지 않을 수 있다. 그리고 회전체(220) 외주면에 설치되는 날개(222)들은 그 설치부위의 외주면에서 한쪽 방향으로만 대략 접선방향으로 기울어지게 각각 연장되어 있을 수 있다. 이렇게 하는 경우, 도 3의 회전체(220)에 비해 다소 효율은 떨어지지만 수명은 길다.Referring to FIG. 5, when the rotor 220 is made of a material having a specific gravity lower than that of water, an empty space may not be formed therein. The vanes 222 installed on the outer circumferential surface of the rotating body 220 may extend inclined in a substantially tangential direction only in one direction from the outer circumferential surface of the installation portion. In this case, the efficiency is somewhat lower than that of the rotating body 220 of FIG. 3, but the life is long.

도시된 바와 같이 회전체(220)의 중앙부에는 회전축 결합부(227)가 형성되 어 있고, 그 일측으로 키홈(227)이 형성되어 있다. 회전축(240)은 회전축 결합부(227)에 결합되어 있고, 키(242)는 키홈(227)에 삽입되어 있다. 이에 따라 회전체(220)는 회전축(240)을 회전시킬 수 있음과 아울러 승강될 수 있다.As shown, the rotating shaft coupling portion 227 is formed at the center of the rotating body 220, and a key groove 227 is formed at one side thereof. The rotating shaft 240 is coupled to the rotating shaft coupling portion 227, and the key 242 is inserted into the key groove 227. Accordingly, the rotating body 220 may be rotated as well as lift the rotating shaft 240.

도 6은 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비의 이용 상태의 일례를 나타낸 블록도이다.6 is a block diagram showing an example of a state of use of the power generation equipment using the bridge structure according to the present invention.

본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비는 교각(110) 부근에 부유물걸림방지를 위한 회전체(220)를 설치하여 상류에서 떠내려 오는 부유물이 교각(110)에 걸리지 않도록 하면서 회전체(220)의 회전동력을 동력전달수단(250)을 변속기(260)를 거쳐서 발전수단(202)으로 전달하여 발전수단(202)을 구동함으로써 전기를 생성하고 이를 축전지부(204)에 저장하였다가 가로등(20)으로 공급하여 가로등을 켜거나 교량 상판의 바닥에 깔리는 열선으로 공급하여 눈을 녹이거나 겨울철 바닥의 결빙을 방지하는 데 이용할 수 있다.In the power generation equipment using the bridge structure according to the present invention by installing the rotating body 220 for preventing the floating water in the vicinity of the bridge 110, the floating material coming from the upstream of the rotating body 220 while not caught on the bridge 110 The rotational power is transmitted to the power generating means 202 via the transmission 250 through the transmission 260 to drive the power generating means 202 to generate electricity and store it in the battery unit 204 and store the street light 20. It can be used to turn on streetlights or to provide hot wires to the floor of bridge decks to melt snow or prevent freezing of winter floors.

본 발명에 따른 발전설비는 도 6에 나타낸 바와 같이 교각(110) 마다 별도로 각각 설치할 수 있다.As shown in FIG. 6, the power generation equipment according to the present invention may be separately installed for each pier 110.

도 7은 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비의 이용 상태의 다른 예를 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram for explaining another example of the use state of the power generation equipment using the bridge structure according to the present invention.

경우에 따라서는, 축전지부(204)를 여러 개의 교각(110)들 중 어느 하나에만 설치하여 각 교각(110)에 설치된 발전설비(200)들로부터 생성된 전기를 충전하고, 이를 가로등(20)이나 교량관리시스템(40), 그 외에 일반 가정용 등 기타(50)의 전기가 필요한 곳으로 공급할 수 있다. 그 외는 도 6에서 설명한 것과 같다.In some cases, the battery unit 204 is installed only in any one of the plurality of bridges 110 to charge electricity generated from the power generation facilities 200 installed in each of the bridges 110, and the street lamp 20 It can be supplied to the bridge management system 40, and other places where electricity of the other 50, such as general household. The rest is the same as described in FIG.

본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비는 교량이 설치된 하천이나 강에 어디든지 쉽게 설치할 수 있고 환경오염 없이 전기에너지를 얻을 수 있으며 교량을 보호할 수 있고, 홍수방지를 위한 시설로서 이용가능성이 있다.The power generation equipment using the bridge structure according to the present invention can be easily installed anywhere in the river or river where the bridge is installed, can obtain electrical energy without environmental pollution, can protect the bridge, and can be used as a facility for preventing floods. .

도 1은 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비가 설치된 교량의 사시도,1 is a perspective view of a bridge installed power generation equipment using the bridge structure according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비의 설치상태를 설명하기 위한 측면도,Figure 2 is a side view for explaining the installation state of the power generation equipment using the bridge structure according to the present invention,

도 3은 도 2의 I-I에 따른 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2;

도 4는 회전체 지지구조의 변형예를 설명하기 위한 종단면도,4 is a longitudinal sectional view for explaining a modification of the rotating body support structure;

도 5는 도 4의 J-J에 따른 단면도,5 is a cross-sectional view according to J-J of FIG.

도 6은 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비의 이용 상태의 일례를 나타낸 블록도,6 is a block diagram showing an example of a state of use of the power generation equipment using the bridge structure according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 교량구조물을 이용한 발전설비의 이용 상태의 다른 예를 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram for explaining another example of the use state of the power generation equipment using the bridge structure according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

110 : 교각 130 : 상판110: pier 130: top plate

200 : 발전설비 202 : 발전수단200: power generation equipment 202: power generation means

204 : 축전지부 210 : 포스트204: battery unit 210: post

220 : 회전체 222 : 날개220: rotating body 222: wing

227 : 키홈 240 : 회전축227: key groove 240: rotation axis

242 : 키 250 : 동력전달수단242 key 250 power transmission means

260 : 변속기260: transmission

Claims (7)

교각의 전방, 후방 또는 측방에 설치되고 물의 흐름에 의해 일 방향으로 회전되는 회전체;A rotating body installed at the front, rear or side of the piers and rotated in one direction by the flow of water; 상기 회전체에 결합되어 상방으로 연장되고 상기 회전체가 회전하면 함께 회전하는 회전축;A rotating shaft coupled to the rotating body and extending upward and rotating together when the rotating body rotates; 상기 회전체 또는 상기 회전축을 수평방향으로 움직이지 않도록 지지하면서 그의 회전을 허용하는 회동지지부;A rotation support part for supporting the rotation body or the rotation shaft so as not to move in a horizontal direction and allowing rotation thereof; 상기 교각 또는 상기 교각에 지지된 교량의 상부구조물에 설치된 발전수단;Power generation means installed on the bridge or an upper structure of the bridge supported by the bridge; 상기 회전축의 회전동력을 상기 발전수단으로 전달하기 위한 동력전달수단; 및Power transmission means for transmitting the rotational power of the rotary shaft to the power generation means; And 충전회로와 방전회로를 구비하고 상기 발전수단에 연결된 축전지를 포함하는 것을 특징으로 하는 교량구조물을 이용한 발전설비.A power generation facility using a bridge structure, comprising a storage battery having a charging circuit and a discharge circuit and connected to the power generation means. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축은 중공의 파이프이고, 상기 회전체에는 상하로 관통된 회전축 결합부가 형성되어 있고, 상기 회동지지부는 상기 파이프의 내부와 상기 회전축 결합부로 삽입되고 강 또는 하천의 바닥 또는 상기 교각에 지지되어 있는 포스트임을 특징으로 하는 교량구조물을 이용한 발전설비.The rotating shaft is a hollow pipe, the rotating body is formed with a rotating shaft coupling portion penetrated up and down, the rotation support portion is inserted into the inner and the rotating shaft coupling portion of the pipe and is supported on the bottom of the river or river or the piers Power generation equipment using a bridge structure characterized in that the post. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 회전체에는 상하로 관통된 회전축 결합부가 형성되어 있고, 상기 회전축은 상기 회전축 결합부에 삽입되어 결합되고 상기 회전축의 하단이 상기 회동지지부에 지지된 것을 특징으로 교량구조물을 이용한 발전설비.The rotating body is provided with a rotating shaft coupling portion penetrated up and down, the rotating shaft is inserted and coupled to the rotating shaft coupling portion and the lower end of the rotating shaft is supported by the rotating support unit. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 회전체의 외주면에는 제자리 회동 가능케 설치되어 일 측면에서는 상기 외주면을 향해 접히고 타 측면에서는 펼쳐지는 가변선회각 날개들이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 교량구조물을 이용한 발전설비.The outer circumferential surface of the rotating body is installed so that it can be rotated in place, the power generation equipment using a bridge structure, characterized in that the variable turning angle wings are attached to the side folds toward the outer circumferential surface and unfolded on the other side. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 회전체는 상기 교각 상류쪽의 교각 전방에 설치되고, 상기 회전체의 외주면에는 상기 회전체가 일 방향으로 회전되면서 상류에서 떠내려 오는 부유물을 옆쪽으로 이동시켜 상기 부유물이 상기 교각에 걸리지 않도록 하기 위한 돌기들이 표면에 다수 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 교량구조물을 이용한 발전설비.The rotator is installed in front of the pier upstream of the pier, the outer peripheral surface of the rotator is rotated in one direction to move the float floating upstream to the side to prevent the float from caught in the pier Power plant using a bridge structure, characterized in that a plurality of projections are formed on the surface. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 회전체는 부력을 구비하여 물의 수위에 따라 상기 포스트를 따라 승강 가능한 것을 특징으로 하는 교량구조물을 이용한 발전설비.The rotating body is provided with a buoyancy buoyancy power generation equipment using a bridge structure, characterized in that it can be elevated along the post according to the water level. 제1항에 있어서, 상기 회전체는 부력을 가지고 있고, 상기 회전축은 외주면에 키 또는 키홈을 구비하여 상기 회전체를 상하로 관통하여 삽입되어 있고, 상기 회전체에는 상기 회전축이 결합되는 회전축 결합부를 구비하고 상기 회전축 결합부의 내주면에는 상기 키 또는 키홈에 결합되는 키홈 또는 키가 형성되어 있어 상기 회전체는 상기 회전축과 함께 회전하면서 물의 수위에 따라 상기 회전축을 따라 승강 가능한 것을 특징으로 하는 교량구조물을 이용한 발전설비.According to claim 1, wherein the rotating body has a buoyancy, the rotating shaft is provided with a key or key groove on the outer circumferential surface and is inserted through the rotating body up and down, the rotating shaft coupling portion to which the rotating shaft is coupled The inner circumferential surface of the rotating shaft coupling portion is provided with a key groove or a key coupled to the key or the key groove, and the rotating body rotates along with the rotating shaft to move up and down along the rotating shaft according to the water level. Power generation equipment.
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