KR20130075038A - Energy shaft, hydroelecric power generation using the same, and wind power generation using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 에너지 샤프트, 이를 이용한 수력 발전장치 및 풍력 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to an energy shaft, a hydroelectric generator and a wind turbine using the same.
현대에 이르러 전기는 생활에 있어서 필수적인 요소가 되었다. 이러한 전기를 얻는 방법으로 석유, 석탄, 천연가스와 같은 화석연료를 연소하여 발생하는 열에너지를 전기에너지로 변환하는 방법을 사용했다. 하지만 화석연료는 자원의 양이 한정적이어서 자원 고갈로 인해 사용량이 한정적이다. 또한 화석연료를 연소하는 과정에서 발생되는 가스로 인해 대기가 오염되는 문제도 있다.In modern times, electricity has become an essential element of life. As a method of obtaining such electricity, a method of converting thermal energy generated by burning fossil fuels such as petroleum, coal, and natural gas into electrical energy is used. However, fossil fuels have a limited amount of resources. In addition, there is a problem that the air is polluted by the gas generated in the process of burning fossil fuel.
이러한 문제점 때문에 화석연료 대신 자연현상에서 수력, 조력, 및 풍력을 에너지 공급원으로 사용하여 전기적 에너지로 변환하는 방법을 통해 전기에너지를 얻게 되었다. 여기서 수력 또는 조력 및 풍력을 전기에너지로 변환하기 위해선 물 및 바람을 포함하는 유체의 흐름으로 발생되는 운동에너지를 얻어야 한다. 이러한 유체의 흐름으로 발생되는 운동에너지를 에너지 공급원으로 사용하여 수차, 프로펠러, 바람개비, 날개 등을 회전시켜 운동에너지를 모으게 된다.Because of these problems, instead of fossil fuels, electric energy is obtained by converting into electric energy using hydro, tidal, and wind power as energy sources in natural phenomena. In order to convert hydraulic or tidal power and wind power into electrical energy, the kinetic energy generated by the flow of fluid including water and wind must be obtained. The kinetic energy generated by the flow of the fluid is used as an energy source to collect the kinetic energy by rotating the aberration, the propeller, the pinwheel, and the wing.
회전운동에 의한 운동에너지는 회전운동이 갖는 속도와 회전운동을 만들어내는 수차, 프로펠러, 바람개비, 날개 등의 질량과 관계가 있다. 다시 말해, 운동에너지는 질량과 회전운동이 갖는 속도와 비례한다. 하지만 회전운동이 갖는 속도는 물리적인 한계로 인해 무한정 늘릴 수 없기 때문에 수차, 프로펠러, 바람개비, 날개 등의 질량을 증가시킨다. 또한 수차, 프로펠러, 바람개비, 날개 등의 부피를 증가시키고 형태의 변형을 통해 수력, 조력, 및 풍력에 대한 영향 범위를 증가시킬 수 있다.The kinetic energy due to the rotational motion is related to the velocity of the rotational motion and the mass of the aberration, propeller, pinwheel, and wing that produce the rotational motion. In other words, the kinetic energy is proportional to the velocity of mass and rotational motion. However, the speed of rotational motion cannot increase indefinitely due to physical limitations, which increases the mass of aberrations, propellers, vanes, and wings. In addition, it is possible to increase the volume of aberration, propeller, pinwheel, wing, etc., and increase the range of influence on hydraulic, tidal, and wind power through the deformation of the shape.
이러한 이유 때문에 수력 및 풍력 발전장치에 있어서, 수차, 프로펠러, 바람개비, 날개 등의 형태 변형에 대한 연구가 많이 진행되었다.For this reason, many studies have been conducted on the deformation of aberrations, propellers, pinwheels, and wings in hydraulic and wind power generation devices.
하지만 유체의 흐름은 정해진 방향이 없이 비교적 자유로운 움직임을 갖고 있으므로 이를 용이하게 받아 회전운동을 발생시키는 수차, 프로펠러, 바람개비, 날개 등의 장치의 형태를 경제적으로 구현하기 어려웠다.However, the flow of fluid has a relatively free movement without a predetermined direction, it is difficult to economically implement the form of aberrations, propellers, vanes, wings, etc. to easily receive the rotation movement.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 유체의 흐름을 쉽게 받아들여 보조적인 동력 장치 없이도 안정적인 회전운동이 가능한 에너지 샤프트를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, the problem to be solved by the present invention is to provide an energy shaft that can easily receive the flow of the fluid and stable rotational movement without the auxiliary power unit.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제 1측면에 따른 에너지 샤프트는 회전축으로 사용되는 샤프트, 상기 샤프트의 둘레에 장착되어 유체의 운동에너지를 모으는 복수의 메인 블레이드, 상기 샤프트의 상부를 회동 가능하게 지지하는 상부 지지부, 상기 샤프트의 하부를 회동 가능하게 지지하는 하부 지지부, 및 상기 샤프트의 회전력을 전달받는 피구동장치를 포함하되, 상기 복수의 메인 블레이드 각각은 상기 유체의 흐름에 대한 제 1저항면이 형성되도록 상기 샤프트의 둘레로부터 연장되는 제 1저항부재 및 상기 유체의 흐름에 대한 제 2저항면이 형성되도록 상기 제 1저항부재의 단부로부터 연장되는 제 2저항부재를 포함할 수 있다.As a technical means for achieving the above technical problem, the energy shaft according to the first aspect of the present application is a shaft used as a rotating shaft, a plurality of main blades mounted around the shaft to collect the kinetic energy of the fluid, the top of the shaft And an upper support portion rotatably supporting the lower support portion, a lower support portion rotatably supporting the lower portion of the shaft, and a driven device to which the rotational force of the shaft is transmitted, wherein each of the plurality of main blades is provided with respect to the flow of the fluid. A first resistance member extending from the circumference of the shaft to form a first resistance surface, and a second resistance member extending from an end of the first resistance member to form a second resistance surface for the flow of the fluid. have.
본원의 제 2측면에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치는 수로에 배치되는 하부 수로 구조체, 상기 하부 수로 구조체 상에 상기 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트, 및 상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 수로 구조체를 포함할 수 있다.The fixed vertical axis hydroelectric generator according to the second aspect of the present application is installed to be perpendicular to the flow of the fluid to collect the kinetic energy by the flow of the fluid passing through the channel on the lower channel structure, the lower channel structure disposed on the channel One or more energy shafts according to an embodiment of the present invention, and an upper channel structure for supporting the top of the one or more energy shafts.
본원의 제 3측면에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치는 수로에 배치되는 하부 수로 구조체, 상기 하부 수로 구조체 상에 상기 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 수로 구조체, 상기 하부 수로 구조체 및 상기 상부 수로 구조체를 연결하여 고정하는 측면 수로 구조체, 및 상기 하부 수로 구조체에 부가된 앵커를 포함하되, 상기 상부 수로 구조체는 유체 내에서 부유할 수 있다.Floating vertical axis hydroelectric power generation apparatus according to the third aspect of the present application to orthogonal to the flow of the fluid to collect the kinetic energy by the flow of the fluid passing through the channel on the lower channel structure, the lower channel structure disposed on the channel At least one energy shaft according to an embodiment of the present invention, an upper channel structure for supporting an upper portion of the at least one energy shaft, the side channel structure for connecting and fixing the lower channel structure and the upper channel structure, and the lower An anchor added to the channel structure, wherein the upper channel structure may be suspended in the fluid.
본원의 제 4측면에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치는 수로에 배치되는 수로 구조체, 상기 수로 구조체에 상기 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트를 포함하되, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트는 상기 샤프트의 회전축이 수평하게 배치되도록 설치될 수 있다.Fixed horizontal axis hydroelectric generator according to the fourth aspect of the present invention is a water channel structure disposed in the water channel, the present invention is installed so as to orthogonal to the flow of the fluid to collect the kinetic energy by the flow of the fluid passing through the water channel to the water channel structure At least one energy shaft according to an embodiment of the, wherein the at least one energy shaft may be installed so that the rotation axis of the shaft is arranged horizontally.
본원의 제 5측면에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 구조체, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 하부를 지지하는 하부 구조체, 및 상기 상부 구조체 및 하부 구조체를 연결하여 고정하는 측면 구조체를 포함할 수 있다.The fixed vertical axis wind turbine according to the fifth aspect of the present application is one or more energy shaft, the one or more energy shaft according to an embodiment of the present invention is installed to orthogonal to the flow of the fluid to collect the kinetic energy by the flow of the fluid It may include an upper structure for supporting the upper portion of the lower structure for supporting the lower portion of the at least one energy shaft, and a side structure for connecting and fixing the upper structure and the lower structure.
본원의 제 6측면에 따른 고정식 수평축 풍력 발전장치는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 본 발명의 일 실시예에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트, 및 상기 하나 이상의 에너지 샤프트를 고정하는 구조체를 포함하되, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트는 상기 샤프트의 회전축이 수평하게 배치되도록 설치될 수 있다.The fixed horizontal axis wind turbine according to the sixth aspect of the present application is one or more energy shaft according to an embodiment of the present invention is installed orthogonal to the flow of the fluid to collect the kinetic energy by the flow of the fluid, and the one or more energy It includes a structure for fixing the shaft, wherein the one or more energy shaft may be installed so that the rotation axis of the shaft is arranged horizontally.
본 발명에 의하면, 복수의 메인 블레이드를 포함함으로써, 유체의 운동에너지를 모을 수 있다.According to the present invention, by including a plurality of main blades, the kinetic energy of the fluid can be collected.
또한 복수의 메인 블레이드가 제 1저항부재 및 제 2저항부재를 포함함으로써, 정해져 있지 않은 유체의 흐름에도 운동에너지를 모으는데 용이하다.In addition, since the plurality of main blades include the first resistance member and the second resistance member, it is easy to collect the kinetic energy in the flow of the fluid which is not determined.
본 발명에 의하면, 상부 수로 구조체가 유체 내에서 부유할 수 있고, 부가된 앵커를 통해 수로의 저면에 체결됨으로써, 수심이 깊은 수로에 사용할 수 있다.According to the present invention, the upper channel structure can float in the fluid, and can be used in a deep channel by being fastened to the bottom of the channel through the added anchor.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 샤프트의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치의 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치의 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치의 개략적인 구성도이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치의 개략적인 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정식 수평축 풍력 발전장치의 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 샤프트의 메인 블레이드를 축 방향 사면을 이루도록 부착한 에너지 샤프트의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an energy shaft according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a stationary vertical shaft hydroelectric generator according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of a floating vertical shaft hydroelectric generator according to a second embodiment of the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a stationary horizontal shaft hydroelectric generator according to a third embodiment of the present invention.
5 is a schematic configuration diagram of a fixed vertical axis wind turbine generator according to a first embodiment of the present invention.
6 is a schematic configuration diagram of a fixed horizontal axis wind turbine generator according to a second embodiment of the present invention.
7 is a schematic configuration diagram of an energy shaft attached to form an axial slope of a main blade of an energy shaft according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 샤프트(energy sharft)의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of an energy shaft (energy sharft) according to an embodiment of the present invention.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 샤프트(이하 ‘본 에너지 샤프트’이라 함)(100)는 샤프트(shaft)(10)를 포함한다.The energy shaft (hereinafter referred to as 'the present energy shaft') 100 according to one embodiment of the present invention includes a
도 1을 참조하면, 샤프트(10)는 본 에너지 샤프트(100)의 회전축으로 사용되며, 본 에너지 샤프트(100)의 구성 요소가 샤프트(10)에 부착되거나 추가되는 형식으로 위치하게 된다. 또한 샤프트(10) 자체가 회전하면서 발생되는 회전력이 전기적인 에너지로 변환되는 에너지원이 된다.Referring to FIG. 1, the
또한 도 1을 참조하면, 본 에너지 샤프트(100)는 샤프트(10)의 둘레에 장착되어 유체의 운동에너지를 모으는 복수의 메인 블레이드(main blade)(20)를 포함한다. 복수의 메인 블레이드(20) 각각은 유체의 흐름에 대한 제 1저항면(21a)이 형성되도록 샤프트(10)의 둘레로부터 연장되는 제 1저항부재(21) 및 유체의 흐름에 대한 제 2저항면(22a)이 형성되도록 제 1저항부재(21)의 단부로부터 연장되는 제 2저항부재(22)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
여기서, 메인 블레이드(20)는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 받아 회전운동을 시작하여 회전축에 에너지를 전달하는 매개체로 사용될 수 있다. 따라서, 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 받아 쉽게 회전운동을 시작할 수 있도록 메인 블레이드(20)는 제 1저항면(21a) 및 제 2저항면(22a)을 포함할 수 있다. 제 1저항면(21a)이 형성되도록 제 1저항부재(21)는 샤프트(10)의 둘레로부터 연장되고 제 2저항면(22a)이 형성되도록 제 2저항부재(22)는 제 1저항부재(21)의 단부로부터 구부러져 연장된다. 예시적으로, 제 1저항부재(21)와 제 2저항부재(22)는 “ㄱ”자 형태로 연결될 수 있다. 제 1저항부재(21)와 제 2저항부재(22)가 “ㄱ”자 형태로 연결되면 유체 흐름의 특성상 일정한 방향으로 흐르지 않는 유체에 대한 저항면을 2방향에 대해 형성하게 되므로 유체의 흐름을 회전운동으로 변환하는데 훨씬 용이해진다.Here, the
예를 들어, 방향이 일정하지 않은 유체의 흐름이 있는 환경에 본 에너지 샤프트(100)가 설치되면, 제 1저항면(21a) 및 제 2저항면(22a)를 포함함으로써, 저항면이 하나로 구성되어 있는 블레이드 보다 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으는데 용이하다. 또한 제 1저항부재(21)와 제 2저항부재(22)가 구부러져 연결되어 있어 제 1저항면(21a) 및 제 2저항면(22a)의 양쪽 면 모두에 작용되는 유체의 흐름에 대해서 더욱 큰 운동에너지를 모을 수 있다.For example, when the
“ㄱ”자 형태의 메인 블레이드(20)는 샤프트(10)에 위치하게 되는데, 메인 블레이드(20) 한 개 만으로는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으는데 어려움이 있어 다수의 메인 블레이드(20)를 샤프트(10)에 추가할 수 있다.The
또한 예시적으로 메인 블레이드(20)의 안정성 및 효율 증대를 위하여 제 1저항부재(21)와 제 2저항부재(22)는 연결되는 면이 중심이 되도록 하는 유선형의 형태로 형성될 수 있다. 여기서 유선형 형태란 일반적인 배의 바닥면의 모양만 지칭하는 것이 아니라, 하나 이상의 곡률반경을 갖는 곡면형태일 수 있다.In addition, for example, in order to increase the stability and efficiency of the
또한 도 1을 참조하면, 메인 블레이드(20)는 복수 개 구비되어 샤프트(10)에 장착될 수 있다. 예시적으로, 메인 블레이드(20)를 샤프트(10)에 2개 장착하는 경우에는 도 1에 나타난 바와 같이 각각의 메인 블레이드(20)의 제 1저항면(21a)이 서로 이루는 각도가 180도가 되도록 장착하는 것이 유체의 흐름을 균일하게 지속적으로 받아들인다는 측면에서 바람직하다. 다른 예로, 3개의 메인 블레이드(20)를 장착하는 경우에는 각각의 메인 블레이드(20)의 제 1저항면(21a)이 120도를 이루도록 할 수 있다. 또한 4개의 메인 블레이드(20)를 장착하는 경우에는 각각의 메인 블레이드(20)의 제 1저항면(21a)이 90도를 이루도록 할 수 있다. In addition, referring to FIG. 1, a plurality of
한편, 유체 흐름의 깊이가 깊은 경우, 본 에너지 샤프트(100)는 축 방향으로 복수개를 연결하여 사용할 수 있다.On the other hand, when the depth of the fluid flow is deep, the
메인 블레이드(20)의 제 2저항부재(22)의 배치는 예시적으로, 복수의 메인 블레이드(20) 각각의 제 2저항부재(22)는 샤프트(10)의 회전 방향을 기준으로 동일한 방향을 향하도록 배치된다. 예를 들면 복수의 메인 블레이드(20) 각각의 제 2저항부재(22)는 샤프트(10)의 원주 방향에 접하는 접선 방향으로 일정하게 배치될 수 있다. 이러한 경우에 제 1저항부재(21)와 제 2저항부재(22)는 “ㄱ”자 형태로 연결된다. 다른 예로는, 복수의 메인 블레이드(20) 각각의 제 2저항부재(22)는 샤프트(10)의 원주 방향의 접선 방향과 이루는 각도가 일정하도록 배치될 수도 있다. 또한 제 2저항부재(22)의 방향은 회전 방향을 기준으로 역방향으로 연장되어도 되지만 다수의 메인 블레이드(20)를 장착 시에는 각각의 메인 블레이드(20)의 제 2저항부재(22)끼리 같은 방향으로 연장되어야 한다.Arrangement of the
또한 도 1을 참조하면, 본 에너지 샤프트(100)는 샤프트(10)의 회전 시 후술될 하부 지지부(40)에 작용되는 하중 및 마찰이 감소되도록 샤프트(10)에 양력을 제공하는 리프팅 블레이드(lifting blade)(30)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 1, the
리프팅 블레이드(30)는 비행기나 헬리콥터의 프로펠러와 같이 회전을 하면서 양력을 발생시켜 하부 지지부(40)에 작용되는 하중을 경감시켜 마찰이 감소되도록 할 수 있다.Lifting
또한 도 1을 참조하면, 본 에너지 샤프트(100)는 샤프트(10)의 하부를 회동 가능하게 지지하는 하부 지지부(40)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, the
이러한 하부 지지부(40)는 샤프트(10)의 축 방향 및 반경 방향 이동을 구속하고 샤프트(10)의 회전 시 발생하는 마찰을 감소시키는 스러스트 베어링(thrust bearing)을 포함할 수 있다. 예시적으로, 하부 지지부(40) 자체가 스러스트 베어링일 수 있으며, 또는 도면에는 도시되지 않았지만 하부 지지부(40)는 하부 지지블록 및 하부 지지블록에 장착되는 스러스트 베어링을 포함할 수도 있다.The
또한 도 1을 참조하면, 메인 블레이드(20)의 회전 시 발생하는 유체의 저항에 대해 양력이 발생하여 하부 지지부(40)에 작용되는 하중 및 마찰이 감소되도록, 제 1저항부재(21)의 하단으로부터 제 1저항면(21a)이 형성된 방향의 하향으로 경사지게 돌출되는 리프팅 플레이트(35) 및 제 2저항부재(22)의 하단으로부터 제 2저항면(22a)이 형성된 방향의 하향으로 경사지게 돌출되는 리프팅 플레이트(35) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예시적으로, 리프팅 플레이트(35)는 메인 블레이드(20) 하부에 유체의 수평 흐름에 일정한 각을 유지하게 부착되어 본 에너지 샤프트(100)에 양력을 제공한다. 예시적으로, 유체의 수평 흐름에 대한 일정한 각은 45도일 수 있다.In addition, referring to Figure 1, the lower force of the
또한 도 7을 참조하면, 제 1저항면(21a)과 제 2저항면(22a)은 샤프트(10)의 회전 시 하부 지지부(40)에 작용되는 하중 및 마찰이 감소될 수 있는 양력이 형성되도록 회전축에 대해 사면을 이루도록 형성될 수 있다. 메인 블레이드(20)의 저항면(21a, 22a)이 축 방향과 사면을 이루도록 구비되면 메인 블레이드(20)의 회전 시 본 에너지 샤프트(100)에 양력이 발생하여 하부 지지부(40)에 작용되는 하중 및 마찰이 감소될 수 있다.In addition, referring to FIG. 7, the first and second resistance surfaces 21a and 22a may have a lift force that may reduce the load and friction applied to the
또한 도 1을 참조하면, 본 에너지 샤프트(100)는 샤프트(10)의 상부를 회동 가능하게 지지하는 상부 지지부(50)를 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, the
상부 지지부(50)는 샤프트(10)의 반경 방향 이동을 구속하는 역할을 할 수 있다. 예시적으로, 이러한 상부 지지부(50)는 샤프트의 회전 시 마찰을 감소시키는 레이디얼 베어링(radial bearing)일 수 있으며, 또는 도면에는 도시되지 않았지만 상부 지지부(50)는 상부 지지블록 및 상부 지지블록에 장착되는 레이디얼 베어링을 포함할 수도 있다.The
도 1을 참조하면, 샤프트(10)는 후술될 피구동장치(70)와 기계적으로 연결되도록 하는 커플링(coupling)(60)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the
또한 도 1을 참조하면, 본 에너지 샤프트(100)는 샤프트(10)의 회전력을 전달받는 피구동장치(70)를 포함할 수 있다. 피구동장치(70)는 샤프트(10)의 상부 또는 하부에 커플링(60)을 통해 연결된다. 여기서, 피구동장치(70)는 샤프트(10)로부터 전달받은 회전력을 통해 전기를 발생시키는 발전기일 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, the
도 1을 참조하면, 피구동장치(70)는 피구동장치(70)로부터 발생된 전기의 조절 및 저장을 위한 기타 피구동장치(80)를 포함할 수 있다. 예시적으로, 기타 피구동장치(80)는 인버터, 축전기, 변압기 등이다.Referring to FIG. 1, the driven
한편, 후술될 내용은 본 에너지 샤프트(100)를 이용한 수력 발전장치 및 풍력 발전장치에 관한 것으로, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙이고, 중복되는 부분에 대한 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.On the other hand, the content to be described later relates to a hydroelectric generator and a wind power generator using the
우선, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치에 대해 설명한다.First, a description will be given of a stationary vertical shaft hydroelectric generator according to a first embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치(500)의 개략적인 구성도이다.2 is a schematic configuration diagram of a stationary vertical shaft
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치(500)는 후술될 하부 수로 구조체(220) 상에 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the stationary vertical shaft
참고로, 에너지 샤프트(100)가 유체의 흐름과 직교한다는 것은, 에너지 샤프트(100)와 유체의 흐름이 이루는 각도가 정확히 90도를 이루어야한다는 의미는 아니다. 유체의 흐름은 시시각각 미세하게라도 변화하기 때문에 유체의 전반적인 흐름에 대해 일률적으로 직교하도록 에너지 샤프트(100)를 배치하는 것은 불가능하기 때문이다. 따라서, 에너지 샤프트(100)가 유체의 흐름과 직교한다는 것은 에너지 샤프트(100)가 유체의 흐름으로부터 운동에너지를 최대한 효율적으로 모을 수 있도록, 유체의 주된 흐름과 이루는 각도가 대략 90도를 이루는 방향으로 배치하는 것을 포함하는 개념이라 할 수 있다.For reference, the
또한 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치(500)는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)의 상부를 지지하는 상부 수로 구조체(210)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 2, the fixed vertical shaft
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치(500)는 수로에 배치되는 하부 수로 구조체(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the fixed vertical shaft
예시적으로, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 수력 발전장치(500)는 강이나 인공적으로 만든 수로에 설치할 수 있다.For example, the fixed vertical shaft
다음으로, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치에 대해 설명한다.Next, a floating vertical shaft hydroelectric generator according to a second embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)의 개략적인 구성도이다.3 is a schematic configuration diagram of a floating vertical shaft
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 후술될 하부 수로 구조체(220) 상에 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the floating vertical shaft
또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)의 상부를 지지하는 상부 수로 구조체(210′)를 포함할 수 있다. 여기서 상부 수로 구조체(210′)는 바지선(barge) 형태로 구비될 수 있다. 여기서 바지선 형태인 상부 수로 구조체(210′)는 후술될 하부 수로 구조체(220), 하나 이상의 에너지 샤프트(100), 및 후술될 측면 수로 구조체(230)가 모두 유체 내에서 부유할 수 있도록 하는 용량으로 구비되는 것이 바람직하다. 다른 예로, 이러한 상부 수로 구조체(210′)는 바지선 형태 및 부낭(float) 중 하나 이상을 포함하도록 구비될 수 있다.Also, referring to FIG. 3, the floating vertical shaft
또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 수로에 배치되는 하부 수로 구조체(220)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 3, the floating vertical shaft
또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 하부 수로 구조체(220) 및 상부 수로 구조체(210)를 연결하여 고정하는 측면 수로 구조체(230)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 3, the floating vertical shaft
또한 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 하부 수로 구조체(220)에 부가된 앵커(anchor)(300)를 포함할 수 있다. 앵커(300)는 상부 수로 구조체(210), 하부 수로 구조체(220), 하나 이상의 에너지 샤프트(100), 및 측면 수로 구조체(230)가 유체의 흐름에 의해 떠내려가는 것이 방지되도록 수로의 저면에 체결될 수 있다.Also, referring to FIG. 3, the floating vertical shaft
예시적으로, 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 수심이 깊은 강 또는 해류가 있는 바다에 설치될 수 있다. 수심이 깊은 강 또는 해류의 경우 수심에 따라 유속이 달라질 수 있으며, 일반적으로 수심이 얕을수록 유속이 빨라질 수 있다. 그런데 본 발명의 제 2실시예에 따른 부유식 수직축 수력 발전장치(600)는 수중에 부유할 수 있고 앵커(300) 체결을 통해 원하는 수심 상에 배치될 수 있으므로, 발전효율의 확보 및 설치 안정성 양 측면을 함께 고려하여 적정한 수심 상에 부유식 수직축 수력 발전장치(600)를 배치할 수 있다는 장점이 있다.For example, the floating vertical shaft
다음으로, 본 발명의 제 3실시예에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치에 대해 설명한다.Next, a description will be given of a fixed horizontal axis hydroelectric power generation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치(700)의 개략적인 구성도이다.4 is a schematic configuration diagram of a stationary horizontal shaft
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치(700)는 수로에 배치되는 수로 구조체(200)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the fixed horizontal shaft
또한 도 4를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치(700)는 수로 구조체(200)에 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)를 포함한다. 이러한 하나 이상의 에너지 샤프트(100)는 도 4에 나타난 바와 같이 샤프트(10)의 회전축이 수평하게 배치되도록 설치될 수 있다.Also, referring to FIG. 4, the stationary horizontal shaft
이렇게 샤프트(10)가 수평하게 배치되는 고정식 수평축 수력 발전장치(700)는 수심이 얕은 수로의 유체의 흐름에 대해 운동에너지를 모으는데 효율적일 수 있다. 예시적으로, 본 발명의 제 3실시예에 따른 고정식 수평축 수력 발전장치(700)는 밀물과 썰물의 흐름이 발생하는 바닷가 등에 배치되어 조력 발전용으로 사용될 수 있다.As such, the fixed horizontal shaft
다음으로, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치에 대해 설명한다.Next, a description will be given of a stationary vertical axis wind turbine generator according to a first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치(800)의 개략적인 구성도이다.5 is a schematic diagram of a fixed vertical axis
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치(800)는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the fixed vertical
또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치(800)는 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 구조체(410)를 포함할 수 있다.5, the fixed vertical
또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치(800)는 하나 이상의 에너지 샤프트의 하부를 지지하는 하부 구조체(420)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 5, the fixed vertical
또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치(800)는 상부 구조체(410) 및 하부 구조체(420)를 연결하여 고정하는 측면 구조체(430)를 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 5, the fixed vertical axis
또한 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 고정식 수직축 풍력 발전장치(800)에 적용되는 에너지 샤프트(100)의 커플링(60)은 분리형으로 구비될 수 있다.5, the
풍력 발전기의 경우, 유체의 유속에 비해 바람의 풍속은 그 변화가 매우 심한 편이고 태풍과 같이 특정 속도 이상의 풍속에 발전 장치가 노출될 경우 발전기와 같은 피구동장치(70) 및 기타 피구동장치(80)에 과부하가 걸려 파손될 위험이 있다.In the case of wind generators, the wind speed is very changeable compared to the flow rate of the fluid, and driven devices such as
이를 방지하기 위해 분리형의 커플링(60)이 에너지 샤프트(100)의 하부에 장착되도록 하고, 이러한 커플링(60)의 하측에 발전기와 같은 피구동장치(70) 및 기타 피구동장치(80)가 연결되도록 한다. 여기서, 커플링(60)이 분리형이라 함은 샤프트(10)와 피구동장치(70)를 물리적으로 분리시키는 경우를 의미할 수 있다.In order to prevent this, a
전술한 바와 같은 리프팅 블레이드(30), 리프팅 플레이트(35), 및 축 방향과 사면을 이루도록 연결한 메인 블레이드(20) 중 하나 이상을 통해 샤프트(10)에 양력이 발생될 수 있는데, 태풍과 같이 과도한 풍속이 본 풍력 발전장치(800)에 작용하게 될 경우에는 이러한 양력이 크게 증대되어 샤프트(10) 자체를 상향으로 소정의 높이만큼 이동시킬 수 있는 양력에 도달할 수 있다.Lifting force may be generated in the
이러한 경우, 커플링(60)이 분리 가능하게 구비되고 그 아래쪽에 피구동장치(70)에 구비되도록 함으로써, 상기 양력에 의해 샤프트(10)와 피구동장치(70)가 물리적으로 분리될 수 있게 되고, 이에 따라 예상치 못한 풍속을 갖는 바람의 작용 시 피구동장치(70) 및 기타 피구동장치(80)에 과도한 부하가 걸리는 것이 방지될 수 있다.In this case, the
다음으로, 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정식 수평축 풍력 발전장치에 대해 설명한다.Next, a description will be given of a fixed horizontal axis wind turbine generator according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정식 수평축 풍력 발전장치(900)의 개략적인 구성도이다.6 is a schematic configuration diagram of a fixed horizontal
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정식 수평축 풍력 발전장치(900)는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)를 포함한다. 이러한 하나 이상의 에너지 샤프트(100)는 도 6에 나타난 바와 같이 샤프트(10)의 회전축이 수평하게 배치되도록 설치될 수 있다.Referring to FIG. 6, the fixed horizontal
또한 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 고정식 수평축 풍력 발전장치(900)는 하나 이상의 에너지 샤프트(100)를 고정하는 구조체(400)를 포함한다.6, the fixed horizontal
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
100: 에너지 샤프트 10: 샤프트
20: 메인 블레이드 21: 제 1저항부재
21a: 제 1저항면 22: 제 2저항부재
22a: 제 2저항면 30: 리프팅 블레이드
35: 리프팅 플레이트 40: 하부 지지부
50: 상부 지지부 60: 커플링
70: 피구동장치 80: 기타 피구동장치
200: 수로 구조체 210: 상부 수로 구조체
220: 하부 수로 구조체 230: 측면 수로 구조체
210′: 바지선 형태 상부 수로 구조체
300: 앵커 400: 구조체
410: 상부 구조체 420: 하부 구조체
430: 측면 구조체
500: 고정식 수직축 수력 발전장치
600: 부유식 수직축수력 발전장치
700: 고정식 수평축 수력 발전장치
800: 고정식 수직축 풍력 발전장치
900: 고정식 수평축 풍력 발전장치100: energy shaft 10: shaft
20: main blade 21: first resistance member
21a: first resistance surface 22: second resistance member
22a: second resistance surface 30: lifting blade
35: lifting plate 40: lower support
50: upper support 60: coupling
70: driven device 80: other driven device
200: channel structure 210: upper channel structure
220: lower channel structure 230: side channel structure
210 ′: Barge-shaped upper channel structure
300: anchor 400: structure
410: upper structure 420: lower structure
430: side structure
500: fixed vertical axis hydro power unit
600: floating vertical shaft hydroelectric generator
700: fixed horizontal axis hydro power unit
800: fixed vertical axis wind turbine
900: fixed horizontal axis wind turbine
Claims (22)
회전축으로 사용되는 샤프트;
상기 샤프트의 둘레에 장착되어 유체의 운동에너지를 모으는 복수의 메인 블레이드;
상기 샤프트의 상부를 회동 가능하게 지지하는 상부 지지부;
상기 샤프트의 하부를 회동 가능하게 지지하는 하부 지지부; 및
상기 샤프트의 회전력을 전달받는 피구동장치를 포함하되,
상기 복수의 메인 블레이드 각각은 상기 유체의 흐름에 대한 제 1저항면이 형성되도록 상기 샤프트의 둘레로부터 연장되는 제 1저항부재 및 상기 유체의 흐름에 대한 제 2저항면이 형성되도록 상기 제 1저항부재의 단부로부터 연장되는 제 2저항부재를 포함하는 에너지 샤프트.In the energy shaft,
A shaft used as a rotating shaft;
A plurality of main blades mounted around the shaft to collect kinetic energy of the fluid;
An upper support portion rotatably supporting an upper portion of the shaft;
A lower support part rotatably supporting a lower portion of the shaft; And
Including a driven device that receives the rotational force of the shaft,
Each of the plurality of main blades has a first resistance member extending from the circumference of the shaft to form a first resistance surface for the flow of the fluid and the first resistance member to form a second resistance surface for the flow of the fluid. An energy shaft comprising a second resistance member extending from the end of the.
상기 하부 지지부는 상기 샤프트의 축 방향 및 반경 방향 이동을 구속하고 샤프트의 회전 시 발생하는 마찰을 감소시키는 스러스트 베어링을 포함하는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The lower support includes a thrust bearing for restraining axial and radial movement of the shaft and for reducing friction generated during rotation of the shaft.
상기 샤프트의 회전 시 상기 스러스트 베어링에 작용되는 하중 및 마찰이 감소되도록 상기 샤프트에 양력을 제공하는 리프팅 블레이드를 더 포함하는 에너지 샤프트.The method of claim 2,
And a lifting blade that provides lifting force to the shaft such that the load and friction applied to the thrust bearing are reduced when the shaft is rotated.
상기 메인 블레이드의 회전 시 발생하는 유체의 저항에 대해 양력이 발생하여 상기 하부 지지부에 작용되는 하중 및 마찰이 감소되도록, 상기 제 1저항부재의 하단으로부터 상기 제 1저항면이 형성된 방향의 하향으로 경사지게 돌출되는 리프팅 플레이트 및 상기 제 2저항부재의 하단으로부터 상기 제 2저항면이 형성된 방향의 하향으로 경사지게 돌출되는 리프팅 플레이트 중 하나 이상을 포함하는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The lifting force is generated with respect to the resistance of the fluid generated when the main blade rotates so that the load and friction applied to the lower support part are reduced so as to be inclined downward from the lower end of the first resistance member in the direction in which the first resistance surface is formed. And at least one of a lifting plate protruding and a lifting plate protruding obliquely downward in a direction in which the second resistance surface is formed from a lower end of the second resistance member.
상기 복수의 메인 블레이드 각각의 제 2저항부재는 상기 샤프트의 회전 방향을 기준으로 동일한 방향으로 연장되는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The second resistance member of each of the plurality of main blades extending in the same direction with respect to the rotation direction of the shaft.
상기 제 1저항부재와 상기 제 2저항부재는 “ㄱ”자 형태로 연결되는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The energy shaft is connected to the first resistance member and the second resistance member in the form of "".
상기 제 1저항면과 상기 제 2저항면은 곡률반경을 갖는 곡면 또는 유선형의 곡면이 형성되도록 연결되는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The first resistance surface and the second resistance surface is an energy shaft connected to form a curved surface or a curved surface having a curvature radius.
상기 제 1저항면과 상기 제2저항면은 상기 샤프트의 회전 시 상기 하부 지지부에 작용되는 하중 및 마찰이 감소될 수 있는 양력이 형성되도록 상기 회전축에 대해 사면을 이루도록 형성되는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The first resistance surface and the second resistance surface is formed to form a slope with respect to the rotation axis to form a lifting force that can reduce the load and friction applied to the lower support portion when the shaft rotates.
상기 상부 지지부는 상기 샤프트의 반경 방향 이동을 구속하고 마찰을 감소시키는 레이디얼 베어링을 포함하는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
And the upper support includes a radial bearing to constrain the radial movement of the shaft and to reduce friction.
상기 피구동장치는 상기 샤프트의 상부 또는 하부에 연결되고,
상기 샤프트는 상기 피구동장치와 기계적으로 연결되도록 하는 커플링을 포함하는 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The driven device is connected to the upper or lower portion of the shaft,
And the shaft includes a coupling to mechanically connect with the driven device.
상기 피구동장치는 상기 샤프트로부터 전달받은 회전력을 통해 전기를 발생시키는 발전기인 에너지 샤프트.The method of claim 1,
The driven device is an energy shaft that is a generator for generating electricity through the rotational force transmitted from the shaft.
상기 발전기로부터 발생된 전기의 조절 및 저장을 위한 장치를 더 포함하는 에너지 샤프트.The method of claim 11,
And an apparatus for the regulation and storage of electricity generated from the generator.
수로에 배치되는 하부 수로 구조체;
상기 하부 수로 구조체 상에 상기 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 제11항에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트; 및
상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 수로 구조체를 포함하는 고정식 수직축 수력 발전장치.In the stationary vertical axis hydroelectric generator,
A lower channel structure disposed in the channel;
At least one energy shaft according to claim 11 installed on the lower channel structure so as to be orthogonal to the flow of the fluid to collect kinetic energy from the flow of the fluid through the channel; And
And a top channel structure for supporting an upper portion of the one or more energy shafts.
수로에 배치되는 하부 수로 구조체;
상기 하부 수로 구조체 상에 상기 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 제11항에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트;
상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 수로 구조체;
상기 하부 수로 구조체 및 상기 상부 수로 구조체를 연결하여 고정하는 측면 수로 구조체; 및
상기 하부 수로 구조체에 부가된 앵커를 포함하되,
상기 상부 수로 구조체는 유체 내에서 부유할 수 있는 부유식 수직축 수력 발전장치.In the floating vertical shaft hydroelectric generator,
A lower channel structure disposed in the channel;
At least one energy shaft according to claim 11 installed on the lower channel structure so as to be orthogonal to the flow of the fluid to collect kinetic energy from the flow of the fluid through the channel;
An upper channel structure supporting an upper portion of the at least one energy shaft;
A side channel structure configured to connect and fix the lower channel structure and the upper channel structure; And
Including an anchor added to the lower channel structure,
The upper channel structure is a floating vertical axis hydroelectric generator that can be suspended in the fluid.
상기 상부 수로 구조체는 상기 하부 수로 구조체, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트, 및 상기 측면 수로 구조체가 모두 유체 내에서 부유할 수 있도록 하는 용량의 바지선 형태인 부유식 수직축 수력 발전장치.15. The method of claim 14,
And said upper channel structure is in the form of a barge of capacity such that said lower channel structure, said at least one energy shaft, and said side channel structure can all float in fluid.
상기 앵커는 상기 상부 수로 구조체, 상기 하부 수로 구조체, 상기 하나 이상의 에너지 샤프트, 및 상기 측면 수로 구조체가 유체의 흐름에 의해 떠내려가는 것이 방지되도록 수로의 저면에 체결되는 것인 부유식 수직축 수력 발전장치.15. The method of claim 14,
And the anchor is fastened to the bottom of the channel so that the upper channel structure, the lower channel structure, the one or more energy shafts, and the side channel structure are prevented from being floated by the flow of fluid.
수로에 배치되는 수로 구조체, 및
상기 수로 구조체에 상기 수로를 통과하는 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 제11항에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트를 포함하되,
상기 하나 이상의 에너지 샤프트는 상기 샤프트의 회전축이 수평하게 배치되도록 설치되는 것인 고정식 수평축 수력 발전장치.In the stationary horizontal shaft hydroelectric generator,
A channel structure disposed in the channel, and
At least one energy shaft according to claim 11 installed in the channel structure to be orthogonal to the flow of the fluid to collect kinetic energy by the flow of the fluid through the channel,
The at least one energy shaft is fixed horizontal axis hydroelectric power generation unit is installed so that the rotation axis of the shaft is arranged horizontally.
상기 하나 이상의 에너지 샤프트는 수심이 얕은 수로 및 밀물과 썰물의 흐름이 발생하는 수로의 유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모을 수 있는 고정식 수평축 수력 발전장치.18. The method of claim 17,
The at least one energy shaft is a fixed horizontal axis hydroelectric power generation apparatus capable of collecting the kinetic energy due to the flow of fluid in the channel of the shallow water and the flow of high and low tide flow.
상기 유체의 흐름은 조수간만이 발생하는 유체의 흐름인 고정식 수평축 수력 발전장치.18. The method of claim 17,
The fluid flow is a fixed horizontal axis hydroelectric power generation device is a flow of the fluid generated only tidal.
유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 제11항에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트;
상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 상부를 지지하는 상부 구조체;
상기 하나 이상의 에너지 샤프트의 하부를 지지하는 하부 구조체; 및상기 상부 구조체 및 하부 구조체를 연결하여 고정하는 측면 구조체를 포함하는 고정식 수직축 풍력 발전장치.In the fixed vertical axis wind turbine,
At least one energy shaft according to claim 11 installed to be orthogonal to the flow of the fluid to collect kinetic energy from the flow of the fluid;
An upper structure supporting an upper portion of the at least one energy shaft;
An undercarriage supporting a lower portion of said at least one energy shaft; And a side structure connecting and fixing the upper structure and the lower structure.
상기 피구동장치는 상기 샤프트의 하부에 연결되고,
상기 샤프트는 상기 피구동장치와 기계적으로 연결되도록 하는 커플링을 포함하며,
상기 커플링은 상기 샤프트의 상향 이동 시 상기 샤프트와 상기 피구동장치가 분리될 수 있도록 분리형으로 구비되는 고정식 수직축 풍력 발전장치.21. The method of claim 20,
The driven device is connected to the lower portion of the shaft,
The shaft includes a coupling to mechanically connect with the driven device,
The coupling is a fixed vertical axis wind power generator which is provided in a separate type so that the shaft and the driven device can be separated when the shaft moves upward.
유체의 흐름에 의한 운동에너지를 모으도록 상기 유체의 흐름과 직교하도록 설치되는 제11항에 따른 하나 이상의 에너지 샤프트; 및
상기 하나 이상의 에너지 샤프트를 고정하는 구조체를 포함하되,
상기 하나 이상의 에너지 샤프트는 상기 샤프트의 회전축이 수평하게 배치되도록 설치되는 것인 고정식 수평축 풍력 발전장치.In the fixed horizontal axis wind turbine,
At least one energy shaft according to claim 11 installed to be orthogonal to the flow of the fluid to collect kinetic energy from the flow of the fluid; And
A structure for securing the one or more energy shafts,
The at least one energy shaft is a fixed horizontal axis wind turbine generator is installed so that the rotation axis of the shaft is arranged horizontally.
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