KR20110075959A - 발전용 수차 - Google Patents

발전용 수차 Download PDF

Info

Publication number
KR20110075959A
KR20110075959A KR1020090132534A KR20090132534A KR20110075959A KR 20110075959 A KR20110075959 A KR 20110075959A KR 1020090132534 A KR1020090132534 A KR 1020090132534A KR 20090132534 A KR20090132534 A KR 20090132534A KR 20110075959 A KR20110075959 A KR 20110075959A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
aberration
water barrier
wall
barrier
Prior art date
Application number
KR1020090132534A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101113015B1 (ko
Inventor
김인수
Original Assignee
김인수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김인수 filed Critical 김인수
Priority to KR1020090132534A priority Critical patent/KR101113015B1/ko
Publication of KR20110075959A publication Critical patent/KR20110075959A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101113015B1 publication Critical patent/KR101113015B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B7/00Water wheels
    • F03B7/003Water wheels with buckets receiving the liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03BMACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00Other machines or engines
    • F03B17/06Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/062Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction
    • F03B17/065Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head" with rotation axis substantially at right angle to flow direction the flow engaging parts having a cyclic movement relative to the rotor during its rotation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00Application
    • F05B2220/30Application in turbines
    • F05B2220/32Application in turbines in water turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20Hydro energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)

Abstract

본 발명은 물의 낙차를 이용하여 회전하는 수차의 회전력을 향상시키기 위해 수차의 물막이를 펴고 접을 수 있도록 형성하고 낙수 위치에서 물막이가 펴졌을 때 물막이 벽보다 더 돌출되게 형성되어 낙하하는 물이 물막이 벽보다 더 밖에서 물막이에 작용하도록 하고 물막이가 올라갈 때는 물막이가 접어져서 물막이가 펴졌을 때는 물막이까지 수차의 반지름이 커지고 물막이가 접어졌을 때는 물막이까지 수차의 반지름이 작아져서 무게중심을 회전축 밖으로 이동시키기도 하고 무게중심을 회전축 방향으로 이동시켜 수차의 회전력을 증가시키도록 구성된 수차를 제공하고자 하는 것이다.
수차, 물막이, 물막이 벽, 반지름

Description

발전용 수차{The water turbine for power generation}
본 발명은 발전용 수차에 관한 것으로, 물의 낙차를 이용하여 회전하는 수차의 회전력을 향상시키기 위해 수차의 외주 연 양쪽에 형성되고 물막이 벽 사이에 형성되는 물막이가 낙하하는 물을 받을 때는 펴지도록 형성되어 물막이가 펴졌을 때는 물막이의 전체 길이를 물막이 벽보다 더 크게 확장되어 수차의 반지름이 더 커지게 형성되고 수차가 낙수의 낙차에 의해 회전하면서 물막이의 물이 쏟아지면 물막이가 접어지면서 회전하게 되어 물막이의 상승 지점에서는 수차의 반지름이 더 작아지게 되므로 회전하는 수차의 회전축에 편심이 작용하게 되므로 편심이 큰 쪽의 중력은 수차의 반지름이 큰 쪽에 작용하여 수차의 회전력을 증가시킬 수 있게 되므로 물막이의 펴지고 접어지는 작용에 의해 편심은 지속적으로 이루어지게 되므로 수차의 회전력은 지속적으로 증가되도록 구성된 수차에 관한 것이다.
수력 발전소는 수력을 이용하여 터빈을 회전시켜 전력을 얻는 것으로, 물의 위 치 변경에 의해 발생하는 위치 에너지가 전기 에너지로 변경되는 것이기 때문에 물이 있는 곳에서는 언제든지 발전 시설에 의해 발전을 할 수 있으나, 발전 용량의 산업적 가치 때문에 설치할 수 없는 문제점이 있는 것이 사실이다.
그러나 시대적 변화에 의해 산업적 가치 기준이 환경적 가치 기준으로 변하여 수력의 작은 조건이라 하더라도 환경적 가치를 충족시키는 경우 이를 시도하고자 하는 경우가 많게 되었다.
지방의 작은 마을 개울에도 발전 설비가 설치되어 그 마을의 전력을 부분적으로 제공하는 경우가 이와 같다 할 수 있다.
본 발명은 작은 개울, 고여있는 물, 심지어는 양수한 물로도 발전을 할 수 있도록 개선한 수차를 제공하는데 목적이 있다.
일반적으로 발전용 수차 또는 터빈을 회전시켜 발전을 얻기 위한 물의 위치는 낙하거리가 2~3m의 낙차거리가 필요하다고 한다.
수차의 회전수는 물의 낙하 속도에 비례하고, 물의 낙하 속도는 물의 낙차 거리에 비례하며, 수차의 회전력은 물의 낙하거리와 수차 반지름의 제곱에 비례하고, 발전력은 수차의 회전력이 비례하게 된다.
따라서 동일한 물의 낙하거리일 경우 수차의 반지름이 크게 되면 반지름이 작은 수차보다 큰 회전력을 얻을 수 있고 발전량도 커지게 된다.
상기와 같이 본 발명은 작은 개울에서 양수한 물에 이르기까지 사용하기 위한 것이므로 부족한 수량, 낙차거리 등에도 불구하고 회전력을 향상시키기 위한 것이다. 상기와 같이 수차의 회전력을 향상시키기 위해 수차의 물막이 벽 사이에 형성되는 물막이를 접어지고 펴질 수 있도록 형성하여 수차가 회전하면서 낙하하는 물이 작용하는 위치에서는 물막이가 펴져서 물막이에 물이 작용하게 되고 수차의 외경이 커지게 되며 수차의 회전으로 물막이의 물이 쏟아진 상태로 회전하면서 물막이가 올라가는 상태일 때 물막이가 물막이 벽 이내로 접어져서 수차의 외경이 작아지게 된다.
상기와 같이 물막이가 회전 위치에서 펴지게 되면 회전축을 중심으로 반지름 이 커지는 것이며, 물막이가 접어지게 되면 수차의 반지름이 작아지게 된다.
상기와 같이 반지름이 커진 외경에서는 중력이 더 크게 작용하게 되고, 반지름이 작아진 외경에서는 중력이 더 작게 작용하게 되는 것이므로 중력이 크게 작용하게 되는 외경에서 회전력이 커지게 되고 외경이 작아지는 부분은 중력이 적어지게 되고 수차의 상승하는 부분이므로 상승속도가 커지게 되어 전체적으로 수차의 회전력이 커지게 되는 것이다.
본 발명은 수력 발전용 수차의 회전력을 높이기 위해 수차의 외주면 양쪽에 형성된 물막이 벽 사이에 물막이를 형성할 때, 상기 물막이가 위치에 따라 자동으로 접어지기도 하고 펴지기도 할 수 있도록 형성한다.
상기 물막이를 고정할 때 상기 수차의 외주 면에 힌지되도록 구성하여 전.후 방 양쪽으로 접어지기도 하고 펴지기도 할 수 있도록 구성한다.
상기 물막이가 펴지게 될 때는 물막이 벽 밖으로 노출되는 부분은 물막이 벽 두께와 거의 같은 길이로 물막이 벽 밖으로 노출되는 크기로 구성한다.
본 발명에 의한 물막이의 물 수용 용량은 물막이 벽 높이로 형성되는 물막이 물 수용량보다 1/3~1/2 정도 더 많이 수용할 수 있도록 구성하여 중량을 높이도록 한다.
본 발명에 의한 수차는 철 구조물로 구성되어 내구성을 갖도록 구성하며 특히 물막이가 접어졌다가 펴지는 동작을 반복하여 작동하게 되므로 물막이와, 수차의 외주면과, 외주면 양쪽에 형성되는 물막이 벽은 내구성이 양호한 자재로 구성하 는 것이 바람직하다.
상기 물막이가 접어질 때는 물막이 끝 부분이 물막이 벽 높이 이내 까지 접어지도록 구성하여 수차가 회전할 때, 회전축과의 반지름이 최소가 되고 공기저항을 최소로 할 수 있도록 구성한다.
상기 물막이는 수차의 외주면과 물막이 벽에 지지되도록 구성하고 수차가 시계반대 방향으로 회전할 때, 물막이가 하강하는 위치에서 자동으로 물막이가 펴지도록 구성한다.
상기 물막이가 완전히 펴질 때는 물막이에 낙하하는 물의 량을 가장 많이 수용할 수 있는 순간이 되도록 구성한다.
물막이가 펴질 때 설정된 위치 이상은 펴지지 못하도록 차단 장치를 구성하고 상기 차단 장치에서 발생하는 충격을 완화할 수 있도록 스프링을 설치한다.
물막이가 접어질 때는 수차의 회전시 물막이가 상승하는 때이므로 천천히 접어질 수 있도록 스프링을 설치하고 충격을 완화할 수 있도록 완충재를 구성한다.
상기와 같이 물막이가 접어지고 회전할 때 물막이가 높은 곳에 위치하게 되면 중력의 영향이 저하되므로 수차의 회전에 의한 원심력에 의해 물막이가 펴지려고 하는 속성을 차단하기 위해 물막이에 잠금장치를 형성한다.
수차가 회전하면서 물막이가 펴지려는 위치에 도착을 하게 되면 쉽게 펴지도록 잠금장치를 해제할 수 있도록 구성한다.
본 발명에 의한 발전용 수차는 물의 낙하 거리가 짧은 경우에 회전력을 증가 시킬 수 있기 때문에 적은 수량으로도 발전할 수 있는 회전력을 얻을 수 있는 효과가 있기 때문에 산촌의 작은 마을 개울에서 약간의 수로의 변경만으로 설치할 수 있고, 심지어는 받데리로 높은 위치에 양수한 적은 량의 물로도 발전을 할 수 있으며, 또, 회전하는 동안은 받데리에 충전할 수 있으므로 충전 이외의 전력을 소규모로 사용할 수 있고, 전기를 필요로 하는 장소에서 가장 가까운 곳에 발전소를 설치할 수 있기 때문에 전기의 수송비용이 필요 없으며, 수송과정에서 저항에 의한 전기 소모가 없으며, 단전이 되는 경우에도 쉽게 수리할 수 있는 등의 효과가 있다.
본 발명은 물의 낙차에 의해 회전하는 수차(11)와, 수차(11)의 회전축(15)에 연계된 발전기(29)와, 낙차에 필요한 물의 저장소(23a)로 구성되는 발전용 수차에 있어서, 수차(11)의 외주면(14)과 외주면 양쪽에 형성되는 물막이 벽(13)에 힌지 지지되어 낙하하는 물을 받을 때는 펴져서 더 많은 량의 물을 받을 수 있고, 물을 버릴 때는 접어지는 물막이(12a)로 구성되는 특징이 있다.
본 발명은 작은 개울 등에 설치할 수 있는 발전용 수차이다.
본 발명은 낙차 하는 물의 량을 일정하게 유지할 수 있도록 개울의 물을 저장소(23a)에 저장하여 사용할 수 있도록 구성된 것이다.
본 발명은 개울물이 줄어서 발전용으로 사용할 수 없을 때, 발전한 물을 펌핑하여 저장소(23a)에 저장하여 재사용할 수 있도록 구성된 발전용 수차(11)이다.
도 1은 본 발명이 이루기 위한 기술을 개념상으로 도시한 것이다.
도 2의 a는 본 발명에 의한 수차의 이용으로 발전 과정을 도시한 것이다.
도 2의 b는 본 발명을 이루기 위한 수차를 상세히 도시한 것이다.
도 3은 물막이 전체를 상세히 도시한 것이다.
도 4는 수차가 회전할 때 물막이의 작동 상태를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명이 적용되어 회전축에 발생하는 편심과 회전을 비교한 것이다.
도 6은 종래의 수차를 도시한 것이다.
도 1에 도시되어 있는 것과 같이 개울물을 직접 사용하거나, 저장소(23a)의 물을 사용하도록 구성되어 있고, 수차(11)의 회전용으로 사용한 물을 재사용할 수 있도록 구성되어 있으며, 최초 저장소(23a)에 양수하기 위한 동력은 받데리(22)를 사용하도록 구성되어 있다.
수차(11)를 중심으로 수차(11) 위에는 물이 낙차 하는 수로(25)가 형성되어 있다.
수차(11) 중심에는 회전축(15)이 형성되어 있다.
회전축(15)의 양쪽에는 기어(28a)가 장착되어 있다.
상기 기어(28a)에는 발전기(29)의 기어(28b)가 결합 되어 있다.
수차(11)의 저부에는 수차(11)를 회전시킨 물이 수용되는 저장소(23b)가 형성되어 있다.
위치적으로 수차(11)의 위에는 수로(25)에 물을 일정하게 제공할 수 있는 저장소(23a)가 형성되어 있다.
상기 저장소(23a)에는 개울물을 보충하도록 형성되어 있다.
상기 저장소(23a)에는 수차(11)를 회전시킨 물을 재사용할 수 있도록 형성되어 있다.
수차(11)를 회전시키기 위한 물의 저장소(23a)와 수차(11)를 회전시킨 물의 저장소(23b)에는 송수관(26)이 연결되어 있고 펌프(27)에 의해 수차(11)의 회전시킨 물을 수차(11)를 회전시킬 저장소(23a)에 양수할 수 있도록 형성되어 있다.
상기 펌프(27)는 받데리(22)에 의해 회전시킬 수 있도록 형성되어 있으며 수차(11)가 회전할 때는 상기 받데리(22)에 전기가 축전될 수 있도록 형성되어 있고 최초 양수용 발전은 상기 충전된 받데리(22)의 축전기로 작동하도록 형성되어 있다.
상기 수차(11)는 외주면(14)과 외주면(15)을 지지하는 지지대(32)와 지지대(32)를 지지하는 회전축(15)이 형성되며 상기 수차(11)는 회전축(15)을 축으로 회전하도록 형성되어 있다.
상기 수차(11)의 외주면(14)의 양쪽에는 물막이 벽(13)이 외주면(14)의 둘레에 걸쳐 형성되어 있다.
상기 물막이 벽(13) 가장자리에는 도 2b에 도시된 것과 같이 등 간격으로 가이드(19a)가 형성되어 있다.
수차(11)의 외주면(14)에는 등 간격으로 물막이(12a) 수와 같은 수로 걸림 턱(16)이 형성되어 있다.
상기 외주면(14)과 양쪽 물막이 벽(13) 사이에는 물막이(12a)가 외주면(14)의 길이에 걸쳐 등 간격으로 형성되어 있다.
상기 물막이(12a)는 외주면(14)에 근접하여 물막이 벽(13)에 힌지 봉(17)이 지지 되고 힌지 되어 회동할 수 있도록 형성되어 있다.
상기 물막이(12a)는 도 3에 도시된 것과 같이 삼각형의 입방체로 형성되고 밑면 이외의 2개의 면은 개방되어 전체적으로 공간이 형성되어 있다.
상기 물막이(12a)의 밑면 양쪽 변에는 2개의 날개(31)가 변의 길이에 걸쳐 돌출되어 있고 상기 날개 길이에 걸쳐 가이드(19b)가 천공되어 있다.
상기 물막이(12a)는 회동할 때 수차(11)의 외주면(14)에서 펴지거나 접어질 때에 물막이(12a)의 밑면 우측 변이 외주면(14)에 근접한 상태로 회동하게 구성함으로써 물의 누출이 방지되도록 구성된다.
상기 물막이(12a)는 수차(11)에 지지 되어 회전하면서 낙하하는 물을 수용하는 위치에서 펴지도록 형성되며 외주면(14)과 경사각을 형성하여 가장 많은 물을 수용할 수 있는 경사각으로 구성된다.
상기 물막이(12a)가 최대로 펴진 상태는 물막이(12a)의 길이 1/3 이상이 물막이 벽(13) 밖으로 노출되는 크기로 구성된다.
회전하는 수차(11)의 물막이(12a)가 가장 많은 물을 수용할 수 있는 위치를 형성할 수 있는 위치에서 정지할 수 있도록 가이드(19a)가 물막이 벽(13)에 형성된다.
물막이(12a)의 가이드(19b)와 물막이 벽(13) 가장자리에 형성된 가이드(19a)가 교차 되는 지점에 정지할 수 있도록 물막이(12a)의 가이드(19b)와 물막이 벽(13)의 가이드(19a)에 지지봉(21)을 삽입하여 물막이(12a)가 더 이상 펴지는 것 이 방지되도록 형성되어 있다.
상기와 같이 수차(11)가 회전하면서 물막이(12a)의 물이 쏟아지고 나면 물막이(12a)는 수차(11)의 오른쪽에 위치하면서 상승하게 되어 물막이(12a)의 중량에 의해 접어지고 되며 상기와 같이 물막이(12a)가 접어질 때는 물막이(12a)의 가이드(19b)와 물막이 벽(13)의 가이드(19a)에 삽입된 지지봉(21)이 이동하면서 물막이 벽(13)의 가장자리에 형성된 가이드(19a) 끝에 위치하게 되면 물막이(12a)가 접어지면서 지지봉(21)이 물막이(12a)와 같이 이동하여 지지봉(21)이 물막이 벽(13)의 가이드(19a) 오른쪽 끝에 위치하게 되고 물막이(12a)의 끝 부분은 물막이 벽(13) 이내에 감추어 지도록 형성된다.
상기 물막이(12a)가 접촉되는 수차(11)의 외주면(14)에는 걸림 턱(16)이 형성되어 물막이(12a)를 지지하게 되며 수용되는 수압에 대항하도록 형성되어 물막이(12a)가 훼손되지 않도록 형성되어 있다.
상기 물막이(12a)를 지지하도록 힌지되는 힌지봉(17) 양쪽에 스프링(18)이 장착되어 물막이(12a)가 펴질 때 중력과 물의 하중에 따라 천천히 펴지게 함으로써 물막이(12a)의 훼손이 방지되도록 형성되어 있다.
수차(11) 외주면(14)에 접촉하는 물막이(12a) 변에는 힌지봉(17)이 변의 길이에 걸쳐 형성되어 양쪽 단부가 물막이 벽(13) 박으로 노출되도록 형성되고 횐지봉(17)에는 스프링(18)이 장착되어 물막이(12a)가 펴질 때는 스프링(18)이 감기도록 형성되어 물막이(12a)가 천천히 펴지도록 형성되어 있다.
실시 예-1
본 발명은 소규모 수력발전용 수차의 구조에 관한 것이다.
본 발명은 동일한 물의 낙차 거리에서 큰 회전력을 얻기 위한 구성이다.
본 발명의 실시 예에서 수차(11)가 시계반대 방향(수로의 위치에 따라 시계방향으로 회전할 수 있음)으로 회전할 때, 수차(11)의 중심에서 수직선을 가정하고 왼쪽은 하강하는 동작으로 이루어지고 오른쪽은 상승하는 동작으로 구성된다.
상기와 같이 하강하는 동작에서 물막이(12a)가 펴지도록 구성되어 있다.
상기와 같이 상승하는 동작에서 물막이(12a)가 접어지도록 구성되어 있다.
상기와 같은 구성에서 물막이(12a)가 펴지게 되면 물막이(12a) 끝 부분이 물막이 벽(13) 밖으로 노출된다.
상기와 같이 물막이(12a)가 펴지게 되면 도 2에 도시된 것과 같이 물막이 벽(13) 밖으로 노출되는 물막이(12a) 길이 만큼 수차(11)의 외경이 커지게 된다.
그러나 수차(11)의 상승하는 쪽의 물막이(12a)는 접어지게 되므로 수차(11)의 외경은 물막이 벽(13)이 되므로 수차(11)의 외경은 변화하지 않는 구성이다.
상기와 같이 수차(110의 물막이(12a)가 펴지는 쪽과 물막이(12a)가 접어지는 쪽을 비교하게 되면 도 5에 도시된 것과 같이 수차(11)의 회전축(15)에서 물막이(12a)가 펴지는 쪽은 수차(11)의 반지름이 커지는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 수차(11)는 물막이(12a)가 펴지고 접어지는 작동이 있는 한, 수차(11)는 물막이(12a)가 펴지는 쪽으로 도 5의 A 부분만큼 더 큰 편심을 갖게 되고 중력은 길이 제곱에 비례하므로 반지름이 커진 수차(11)의 왼쪽은 더 큰 중력의 영향을 받게 되어 물막이(12a)가 펴지는 쪽은 더 큰 중력을 갖게 된다.
수차(11)의 물막이 벽(13) 보다 물막이(12a)가 커지면서 물을 수용하게 되고 낙하하는 물은 물막이 벽(13) 밖으로 노출된 물막이(12a)에 작용하게 되므로 도 4에 도시된 것과 같이 종래의 수차와 같이 물막이 벽(13)과 같은 높이로 구성되는 물막이(12b)가 수용하는 물의 량과 비교하여 본 발명에 의한 물막이가 더 많은 물을 수용하는 것을 알 수 있기 때문에 본 발명에 의한 수차는 더 큰 회전력을 가질 수 있다.
본 발명에 의한 수차(11)는 일반적으로 발전소에 설치되는 스크류 또는 터빈과 같이 물이 위치를 변경하면서 통과하는 물의 반작용으로 회전하기 보다는 낙차를 이용한 물의 위치 변경에 의한 힘과 물막이(12a)에 수용하고 있는 물의 중량에 의해 회전력을 같이 얻기 때문에 본 발명에 의한 물막이(12a)의 크기에 의한 수차(11)의 회전력은 종래의 물막이(12b) 구조로 구성된 수차에 비교하여 큰 회전력을 얻을 수 있도록 구성되었다.
또한, 물막이(12a)가 펴지는 위치에서 천천히 펴지도록 수차(11)의 외주면(14)에 접촉하는 물막이(12a)의 변에 고정되고 양 단부가 물막이 벽(13) 밖으로 노출되는 힌지봉(17)을 고정하여 상기 힌지봉(17)이 물막이 벽(13)에 지지되면서 회동하고 물막이(12a)를 지지하도록 형성되고 힌지봉(17) 양단부에는 스프링(18)을 장착하여 스프링(18)의 한 단부는 힌지봉(17)에, 다른 단부는 물막이 벽(13) 외부에 고정하고 물막이(12a)가 펴질 때 스프링(18)이 감기도록 구성하여 물막이(12a)가 펴질 때는 천천히 펴져서 물막이(12a)의 충격을 방지하도록 한다.
실시 예-2
본 발명에 의한 또, 다른 목적은 작은 개울의 수량은 건기와 우기에 따라 수량의 차이가 클 뿐 아니라, 건기에 개울이 건천이 되는 경우도 있기 때문에 지속적으로 유입되는 물이 없을 경우에도 수차(11)를 회전시켜 전력을 얻을 수 있도록 하기 위한 것이다.
도 1에 도시되어 있는 것과 같이 본 발명에 의한 발전의 구성은 개울에서 유입되는 물을 저장소(23a)에 저장하였다가 필요에 따라 동일한 량을 지속적으로 제공하는 경우와 개울의 물을 수로를 통하여 직접 수차에 제공하는 방법으로 구성된다.
또한 수차(11)를 회전시킨 물은 수차(11) 아래에 형성된 저장소(23b)에 저장되고 저장된 물을 양수하여 재사용할 수 있도록 구성되어 있다.
수차(11)를 회전시키기 위해서는 물의 저장소(23a)에 최초로 물을 양수에 필요한 전기는 기 축전된 대량의 축전기(22)를 사용하여 펌프(27)를 작동시키고 펌핑되는 물은 송수관(26)을 이용하여 물을 양수하게 된다.
양수한 물을 제공하여 수차(11)를 회전시켜 수차(11)의 회전축(15)과 연계된 발전기(29)에서 발전하도록 구성되고, 발전 되는 전기의 소량이 지속적으로 축전기(22)에 축적되어 축전기(22)의 전기로 계속 양수할 수 있게 되며 남아 있는 전기를 가정에서 사용할 수 있게 된다.
상기와 같이 양수한 물로 수차(11)를 회전시켜 큰 회전력을 얻기 위해는 본 발명에 의한 물막이(12a)의 구조에 의해 이를 해결할 수 있다.
본 발명은 작은 마을 등에서 작은 개울의 물과 저장된 물을 양수하여 반복 사용함으로서 발전할 수 있으므로 발전소에서 송전에 필요한 비용 부담이 없으며 적은 비용으로도 설치할 수 있고 적은 수량으로도 전기를 발전할 수 있으므로 송전에 필요한 설치물에 의해 자연이 훼손되는 것을 보호할 수 있고, 외부 사정에 관계없이 전기를 사용할 수 있으므로 소규모의 발전소를 많이 설치하여 수입에 의존하는 에너지의 절감이 될 수 있고, 설치하는 사업자에게도 수익이 되는 산업적 가치가 있다.
도 1은 본 발명의 구성도
도 2의 a는 본 발명에 의한 발전장치도
도 2의 b는 수차의 상세도
도 3은 물막이의 전체도
도 4는 물막이의 작동도
도 5는 회전력의 변화도
도 6은 종래의 수차전체도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
11 : 수차 12 : 물막이(a,b)
13 : 물막이 벽 14 : 수차 외주면
15 : 회전축 16 : 걸림 턱
17 : 힌지 봉 18 : 스프링
19 : 가이드(a,b) 21 : 지지봉
22 : 받데리 23 : 물 저장소(a,b)
24 : 모터 25 : 수로
26 : 송수관 27 : 펌프
28 : 기어(a,b) 29 : 발전기
31 : 날개 32 : 지지대

Claims (6)

  1. 발전용 수차에 있어서, 수차 외주면과 물막이 벽 사이에 형성되는 물막이가 하강하는 위치에서 펴지도록 형성되고 상승하는 위치에서 물막이가 접어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 발전용 수차.
  2. 제1항에 있어서, 수차 물막이 벽의 가장자리에 걸쳐 등 간격으로 가이드가 형성되고 물막이의 저면에 형성되는 날개에 가이드가 형성되어 물막이 벽의 가이드와 물막이 날개에 형성된 가이드가 크로스 되는 지점에 지지봉이 끼워지고 회동되도록 고정되어 물막이가 펴지거나 접어지는 경우 물막이가 물막이 벽의 가이드 길이만큼 이동하는 것을 동일한 궤도로 가이드할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전용 수차.
  3. 제1항에 있어서, 수차가 회전하는 동안 물막이가 펴지는 위치에서 물막이 벽 밖으로 노출되는 크기로 구성되어 수차의 회전축과 물막이 끝 부분과의 거리를 크게 하여 반지름을 크게 함으로써 물막이가 펴지는 방향에 편심이 커지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전용 수차.
  4. 제1항에 있어서, 물막이가 접어질 때는 수차의 외주면과 접촉하는 어느 한 개의 변 전체가 외주면에 접촉하도록 형성되고 물막이의 끝 부분이 물막이 벽 이내 로 접어져서 물막이 끝 부분과 회전축과의 거리를 최소화하여 수차의 편심이 커지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전용 수차.
  5. 제1항에 있어서, 수차의 회전을 위해 수차의 회전에 사용한 물을 재사용하기 위해 물을 양수할 때, 축전된 받데리를 사용하여 양수할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전용 수차.
  6. 제1항에 있어서, 수차의 외주면에 접촉하는 물막이의 변에 힌지봉이 고정되며 상기 힌지봉은 양쪽 물막이 벽 밖으로 노출되어 그 노출된 부분에 스프링이 장착되어 스프링의 한 단부는 힌지봉에 고정되고 다른 단부는 물막이 벽 외부에 고정되어 물막이가 펴지는 동작에 스프링이 감기도록 형성되어 물막이가 펴질 때 천천히 펴지면 충격에 의한 훼손을 방지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발전용 수차.
KR1020090132534A 2009-12-29 2009-12-29 발전용 수차 KR101113015B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090132534A KR101113015B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 발전용 수차

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090132534A KR101113015B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 발전용 수차

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110075959A true KR20110075959A (ko) 2011-07-06
KR101113015B1 KR101113015B1 (ko) 2012-02-27

Family

ID=44915908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090132534A KR101113015B1 (ko) 2009-12-29 2009-12-29 발전용 수차

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101113015B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200468361Y1 (ko) * 2011-07-18 2013-08-08 하태관 자중력 증폭 발전장치
KR20150039602A (ko) * 2015-03-23 2015-04-10 설성수 불균형을 이용한 수차
KR101971579B1 (ko) * 2017-11-20 2019-04-23 오민환 소수력 수차발전장치
KR101984205B1 (ko) * 2018-08-06 2019-05-30 정상혁 고정 및 이동식 물통으로 이루어진 물레방아

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR880006474A (ko) * 1986-11-04 1988-07-23 잭 이. 블레드 쇼 안전장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200468361Y1 (ko) * 2011-07-18 2013-08-08 하태관 자중력 증폭 발전장치
KR20150039602A (ko) * 2015-03-23 2015-04-10 설성수 불균형을 이용한 수차
KR101971579B1 (ko) * 2017-11-20 2019-04-23 오민환 소수력 수차발전장치
KR101984205B1 (ko) * 2018-08-06 2019-05-30 정상혁 고정 및 이동식 물통으로 이루어진 물레방아

Also Published As

Publication number Publication date
KR101113015B1 (ko) 2012-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101113015B1 (ko) 발전용 수차
Rosmin et al. Experimental study for the single-stage and double-stage two-bladed Savonius micro-sized turbine for rain water harvesting (RWH) system
KR101615437B1 (ko) 수상 태양광 발전장치용 중력식 계류장치
CN1328499C (zh) 多旋翼风力发电机
WO2005028859A1 (en) Wind turbine
BRMU9001534U2 (pt) dispositivo para geração de energia hidrelétrica a fio d' água
KR101499621B1 (ko) 이중 베인이 구비된 소수력 발전장치의 수차
KR20130016501A (ko) 수차식 발전시스템
KR101018688B1 (ko) 도심에 설치 가능한 풍력 발전기
KR20100115005A (ko) 중력을 이용한 발전장치
KR20100128103A (ko) 중력과 부력을 이용한 발전시스템 및 장치
KR20130097854A (ko) 오수와 우수를 재활용하는 발전장치
EP2703645A1 (en) Kinetic energy electrical generator
KR20120050587A (ko) 에너지 토출을 극대화한 유수력 발전장치
KR200466669Y1 (ko) 자가발전장치
KR102117583B1 (ko) 자석을 이용한 베인이 구비된 소수력 발전용 수차
JP2020002945A (ja) 発電用重力タービン
CN110017243B (zh) 潮汐水轮发电机组
JP2019504242A (ja) 水力発電タービンのシステム及び水力発電タービンの制御方法
KR102663110B1 (ko) 수력 발전 시스템
JP2006132494A (ja) 水力発電機
KR101645526B1 (ko) 불균형을 이용한 수차
JP6197763B2 (ja) 浮力モーメント力及び重力によるモーメント力を利用した水中モーター。
KR20150075990A (ko) 시설풍과 자연풍을 이용한 복합 발전장치
KR20080023461A (ko) 경첩식 가변익 수차 및 이를 이용한 수차 발전기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee