KR20160092420A - Small hydro power generating device - Google Patents

Small hydro power generating device Download PDF

Info

Publication number
KR20160092420A
KR20160092420A KR1020150013017A KR20150013017A KR20160092420A KR 20160092420 A KR20160092420 A KR 20160092420A KR 1020150013017 A KR1020150013017 A KR 1020150013017A KR 20150013017 A KR20150013017 A KR 20150013017A KR 20160092420 A KR20160092420 A KR 20160092420A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
flange
pipe
water
permanent magnet
generator
Prior art date
Application number
KR1020150013017A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101654899B1 (en
Inventor
강수덕
Original Assignee
주식회사케이수력발전
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 주식회사케이수력발전 filed Critical 주식회사케이수력발전
Priority to KR1020150013017A priority Critical patent/KR101654899B1/en
Publication of KR20160092420A publication Critical patent/KR20160092420A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101654899B1 publication Critical patent/KR101654899B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/06—Stations or aggregates of water-storage type, e.g. comprising a turbine and a pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B17/00—Other machines or engines
    • F03B17/06—Other machines or engines using liquid flow with predominantly kinetic energy conversion, e.g. of swinging-flap type, "run-of-river", "ultra-low head"
    • F03B17/061—Other 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 in flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/30—Application in turbines
    • F05B2220/32—Application in turbines in water turbines
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/16—Mechanical energy storage, e.g. flywheels or pressurised fluids

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

The present invention relates to a small-scale hydro power generation apparatus. The small-scale hydro power generation apparatus includes: a flange pipe (10) which has a part of a predetermined length fitted and inserted in an end of a water pressure steel pipe (60), being arranged in a downward direction at a predetermined angle by an elevation difference from a reservoir (50), near the reservoir (50); multiple long bolts (20) having an end coupled by screws at predetermined intervals along a flange surface (11) of the flange pipe (10); a permanent magnet generator (30) which includes a generator body (31) having a surface coupled to the other ends of the long bolts (20) by bolts while being spaced apart from the flange pipe (10) by a predetermined distance and has a driving shaft with an end fixed to the generator body (31) in the side of the flange pipe (10) and the other end arranged in the flange pipe (10); and a waterwheel (40) which is fixed to an end of the driving shaft (33) arranged in the flange pipe (10) of the permanent magnet generator (30) and has multiple blades (41) radially formed thereon at twisted angles.

Description

소수력 발전장치{Small hydro power generating device}[0001] The present invention relates to a small hydro power generating device,

본 발명은 소수력 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 저수조로부터 일정 이상의 표고차를 갖는 수압철관의 저수조측 입구에 설치하여 중력 가속도와 함께 반등 수압인 배큠압에 의해 좀더 강력한 토크와 항상 일정량의 방류에 의해 수차가 회전되게 함으로써 보다 안정적으로 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 소수력 발전장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a small-hydro-power generation apparatus, and more particularly, to a small-hydro-power generation apparatus that is installed at a water inlet side of a water pressure tank having a height difference of at least a certain level from a water reservoir, To thereby improve the power generation efficiency more stably by making the aberrations rotate.

일반적으로 소수력 발전(small hydro power)는 설비 용량이 15,000㎾ 미만의 소규모 수력 발전을 의미하는 것으로서, 국내에서는 보통 10,000㎾ 미만(2003. 1, 산업자원부 제192호)을 소수력 발전이라고 한다.Generally, small hydro power refers to small-scale hydroelectric power generation with a capacity of less than 15,000 kW. In Korea, less than 10,000 kW (2003. 1, Ministry of Commerce, Industry and Energy No. 192) is called small hydro power generation.

소수력 발전은 공해가 없는 청정 에너지로서 다른 재생 가능한 에너지원에 비해 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 개발 가치가 큰 부존 자원으로 평가되고 있다.Small hydro power generation is clean energy without pollution and it has high energy density compared to other renewable energy sources and it is evaluated as an abundant resource of development value.

또한 소수력 발전은 다른 에너지원에 비해 CO2 배출량이 거의 없고 친환경적인 대표적인 녹생기술로 평가되고 있고, 국내 신재생 에너지 중 단위 용량당 에너지 생산량이 가장 높은 에너지원이다.In addition, small hydro power generation is evaluated as a representative green technology that has less CO2 emissions than other energy sources and is eco-friendly. It is the energy source with the highest energy production per unit capacity of domestic renewable energy.

소수력 발전은 대수력 발전에 비해 친환경적이고, 연 유지비가 투자비의 3.63%로 아주 낮으며, 비교적 설계 및 시공기간이 짧고, 주위의 인력이나 자재를 이용하기가 쉬우며, 민간 주도의 반영구적 공익 사업으로서 지역 개발의 촉진과 이로 인한 경제적 파급 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있으나 초기 투자비용이 많고 자연낙차가 큰 입지가 매우 제한적이라는 한계가 있다.Small-scale hydroelectric power generation is environmentally friendly compared to large-scale hydroelectric power generation. The annual maintenance cost is very low at 3.63% of the investment cost. It is relatively short in designing and construction period, easy to use personnel and materials, It has the advantage of promoting the regional development and maximizing the economic ripple effect, but it has a limitation that the initial investment cost is high and the natural fallout is very limited.

등록특허 제1043174호(2011.06.14.명칭:소수력 발전장치)는 수차의 날개 끝 부분에 부착된 영구자석과 이 영구자석에 상응하는 원주의 양측에 배치되어 영구자석에 상응하는 원주의 양측에서 영구자석과 척력을 발생시키는 보조회전체로 이루어지는 회전강화수단을 하천이나 수로 등에 설치하여 전기를 최대의 효율로 생산해낼 수 있도록 하였다.No. 1043174 (entitled "Small Hydro Power Generation Device", June 14, 2011), a permanent magnet attached to a wing tip of a turbine and permanent magnets disposed on both sides of a circumference corresponding to the permanent magnets, The rotation strengthening means, which consists of a magnet and a whole helicopter that generates repulsive force, is installed in a river or a waterway to produce electricity with maximum efficiency.

하지만 종래 기술의 발전장치에 사용되는 수차에 의해서는 유속에 의한 회전력과 영구자석간 척력에 의해서 발생되는 회전력으로 토크를 생성하게 되는데 이때 발생되는 토크에는 한계가 있으므로 충분한 발전량을 기대하기 불가할 뿐만 아니라 설치비의 상승과 유지 관리에 어려움이 있는 문제점이 있다.
However, due to the aberration used in the conventional power generation apparatus, the torque is generated by the rotational force generated by the flow velocity and the repulsive force between the permanent magnets. Since the torque generated at this time is limited, sufficient power generation can not be expected There is a problem in that it is difficult to increase the installation cost and to maintain it.

등록특허 제1043174호(2011.06.14.)Registration No. 1043174 (June 14, 2011)

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 저수조로부터 일정 낙차를 갖고 방류되는 저수조의 입구에 구비되도록 하여 수차에 가해지는 중력 가속도와 일정 경사각을 타고 유동하는 유속의 반등에 의해 발생되는 배큠압에 의해서 좀더 강력한 토크를 발생시켜 필요로 하는 전력 생산이 가능한 소수력 발전장치를 제공하는데 주된 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for controlling an aberration caused by a gravitational acceleration applied to an aberration, The present invention provides a small-sized hydro-electric power generating apparatus capable of generating a more powerful torque by a booster pressure to produce a required electric power.

또한, 본 발명은 저수조에 연결되는 수압철관의 입구에서 간단히 수압철관에 삽입되는 수차와 함께 발전기가 수중에 설치되도록 함으로써 간소한 설치의 편의를 제공하는 소수력 발전장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a small-sized hydroelectric power generating apparatus which provides simple installation convenience by allowing a generator to be installed in water together with aberrations inserted into a water-pressure iron pipe at the entrance of a water-pressure iron pipe connected to a water tank.

특히, 본 발명은 수중에 설치되는 발전기를 외부에서의 모니터링이 가능하면서 안전한 영구자석 발전기로서 구비되게 함으로써 설비의 유지 보수를 위한 관리 주기를 최대한 장기화할 수 있는 소수력 발전장치를 제공하는데 또다른 목적이 있다.
Particularly, the present invention provides a small-hydro-electric power generator capable of monitoring a generator installed in water as a permanent magnet generator while being able to monitor from the outside, have.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 것으로서, 본 발명에 따른 소수력 발전장치는, 저수조로부터 표고차에 의해 일정 각도로 하향 경사지게 구비되는 수압철관의 상기 저수조측 단부로 일정 길이가 맞춤 삽입되는 플랜지관; 상기 플랜지관의 플랜지면을 따라 일정 간격으로 일단이 나사결합되는 복수의 장볼트; 상기 플랜지관과 일정 거리가 이격되도록 하여 상기 장볼트의 타단에 일단면이 볼트 결합되는 발전기 본체에는 상기 플랜지관측으로 구동축의 일단이 축고정되고, 상기 구동축의 타단은 상기 플랜지관의 내부에 위치되도록 하는 영구자석 발전기; 및 상기 영구자석 발전기의 상기 플랜지관 내부에 위치하는 상기 구동축의 단부에 축고정되면서 방사상으로 형성한 복수의 날개가 일체로 비틀린 각도로서 형성되는 수차를 포함하는 구성이 특징이다.In order to achieve the above object, the present invention provides a small hydropower generation apparatus, comprising: a flange pipe having a predetermined length inserted into a water storage tank side end portion of a water pressure pipe provided at a predetermined angle from a water storage tank at a predetermined angle; A plurality of elongated bolts whose ends are screwed at regular intervals along a flange surface of the flange tube; One end of the drive shaft is fixed to the flange observation side of the generator body in which one end surface is bolted to the other end of the long bolt so as to be spaced apart from the flange tube by a predetermined distance and the other end of the drive shaft is positioned inside the flange tube Permanent magnet generator; And a plurality of blades radially formed in an end portion of the drive shaft located inside the flange tube of the permanent magnet generator and formed as an integral twisted angle.

상기의 구성에서 상기 플랜지관은 상기 저수조에 연결되는 수압철관의 내부를 따라 일정 길이가 맞춤 삽입되고, 수압철관의 저수조측 단면에는 플랜지면이 밀착되도록 결합한다.In the above configuration, the flange pipe is inserted in a predetermined length along the inside of the water pressure pipe connected to the water reservoir, and the flange surface is closely attached to the water pipe side end face of the water pressure pipe.

상기 영구자석 발전기는 발전기 본체에서 구동축과 오일리스 베어링으로 축결합되도록 하며, 상기 수차는 카플란 수차로서 적용되도록 한다.
The permanent magnet generator is axially coupled to a drive shaft and an oil-less bearing in a generator body, and the aberration is applied as a coupling aberration.

상기한 구성에 따른 소수력 발전장치를 통해 취수원의 수원지나 정수장의 배수지에서 저수조로부터 일정 각도의 수압철관을 통해 방류하는 수압철관의 입구에 설치되도록 하여 저수조로부터 방류되는 중력 가속도에 더해 경사진 수압철관을 유동하는 유압에 의해 생성되는 반등 수차인 배큠압에 의해서 보다 빠르게 수차를 회전시키도록 하는 동시에 수압철관으로 유동하는 유동량이 일정하므로 항상 안정되고 전력 생산이 가능하도록 한다.In addition to the gravitational acceleration discharged from the water reservoir, the inclined water pressure iron pipe is installed at the inlet of the water pressure iron pipe discharged from the water reservoir through the water pressure pipe at a predetermined angle from the water reservoir of the water source or the water purification plant through the small- The aberration is rotated more quickly by the back pressure which is the returning aberration generated by the flowing hydraulic pressure, and at the same time, since the flow amount flowing to the hydraulic pressure pipe is constant, it is always stable and electric power production is possible.

또한, 본 발명은 수중 설치가 가능한 발전기의 적용으로 저수조 내에서 보다 간단하게 설치할 수가 있으므로 설치 비용을 최소화할 수 있는 경제적 이점이 있다.In addition, since the present invention can be installed more easily in a water tank by applying a generator capable of underwater installation, there is an economical advantage that installation cost can be minimized.

특히, 본 발명은 영구자석 발전기의 적용에 의해 외부에서의 간단한 모니터링에 의해 관리가 가능할 뿐만 아니라 유지 보수를 더욱 안정적이면서 장기적으로 할 수 있도록 한다.
Particularly, the present invention can be managed by simple monitoring from the outside by application of the permanent magnet generator, and also makes maintenance more stable and long-term.

도 1은 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 요부 구성을 예시한 분해 사시도
도 2는 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 조립 단면도
도 3은 본 발명의 소수력 발전장치를 저수조측 수압철관에 설치되는 구조를 예시한 구조도
도 4는 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 설치구조를 예시한 확대도
도 5는 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 작동 상태도1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a main portion of a small-
2 is an assembled cross-sectional view of the small-
3 is a structural view illustrating a structure in which the small hydroelectric power generating device of the present invention is installed in a water-pressure-
4 is an enlarged view illustrating an installation structure of a small hydroelectric power generating apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing the operating state of the small hydropower generation device according to the present invention

이하, 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the small hydroelectric power generating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 요부 구성을 예시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소수력 발전장치의 조립 단면도로서, 도시한 바와 같이 본 발명은 크게 플랜지관(10)과 장볼트(20)와 영구자석 발전기(30)와 수차(40)의 결합에 의해 이루어지는 구성이다.FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a main part of a small hydro power generation apparatus according to the present invention. FIG. 2 is an assembled sectional view of a small hydro power generation apparatus according to the present invention. The bolts 20, the permanent magnet generator 30, and the aberration 40 are combined.

본 발명의 플랜지관(10)은 저수조에 연결되는 수압철관의 내경면에 일정 길이가 맞춤 삽입될 수 있도록 형성되면서 수압철관의 저수조측 단부의 주면에 일정 폭으로 밀착되도록 플랜지면(11)을 형성하는 구성이다.A flange surface (10) of the present invention is formed so that a certain length can be inserted into an inner diameter surface of a hydraulic pipe connected to a water reservoir, and a flange surface (11) is formed so as to be in constant contact with a main surface of a water reservoir side end portion .

따라서 플랜지관(10)의 외경은 수압철관의 내경으로 강제적으로 맞춤 끼워질 수 있도록 하며, 이렇게 플랜지관(10)이 연결되는 수압철관은 저수조로부터 일정 각도로 경사지게 할 수도 있으나, 저수조측의 일정 길이는 수평되게 형성되도록 한 후 경사지는 형상으로 형성되게 하는 것이 보다 바람직하다.Therefore, the outer diameter of the flange pipe 10 can be forcibly fitted into the inner diameter of the water pressure iron pipe. The water pressure pipe to which the flange pipe 10 is connected can be inclined at a predetermined angle from the water reservoir. However, It is more preferable to form a sloped shape after being horizontally formed.

이런 플랜지관(10)의 플랜지면(11)에는 플랜지면(11)을 따라 일정 간격으로 볼트홀(12)이 형성되도록 하고, 이 볼트홀(12)에는 일정 길이의 장볼트(20)의 일단이 연결된다.A bolt hole 12 is formed in the flange surface 11 of the flange tube 10 at regular intervals along the flange surface 11. A bolt hole 12 is formed in the bolt hole 12, Lt; / RTI >

장볼트(20)는 일정 길이로 이루어지는 금속의 봉으로서, 양단부에는 일정 길이만큼 외주면으로 수나사가 형성되도록 하며, 이러한 장볼트(20)는 복수 개로서 구비되도록 하여 일단이 플랜지관(10)의 플랜지면(11)에 형성한 볼트홀(12)에 나사결합되도록 한다.The long bolt 20 is a metal rod having a predetermined length, and has male threads formed on the outer circumferential surface at a predetermined length at both ends. A plurality of such long bolts 20 are provided, To be screwed into the bolt hole (12) formed in the paper surface (11).

그리고 장볼트(20)의 타단에는 영구자석 발전기(30)의 일단에서 로크 너트(21)의 체결에 의해 고정되도록 한다.And the other end of the long bolt 20 is fixed to the permanent magnet generator 30 by fastening the lock nut 21 at one end thereof.

영구자석 발전기(30)는 발전기 본체(31)의 일측 단부에 플랜지관(10)의 플랜지면(11)에 대응하도록 관통홀(320)을 형성하는 연결면(32)이 일체로 형성되고, 중앙에는 구동축(33)이 회전 가능하게 축고정되는 구성이다.The permanent magnet generator 30 is integrally formed at one end of the generator main body 31 with a connecting surface 32 for forming a through hole 320 so as to correspond to the flange surface 11 of the flange pipe 10, The drive shaft 33 is rotatably fixed to the shaft.

영구자석 발전기(30)에서 구동축(33)은 돌출 단부가 플랜지관(10)의 내부에 위치되도록 하는 것이 가장 바람직하다.It is most preferable that the projecting end portion of the drive shaft 33 in the permanent magnet generator 30 is located inside the flange tube 10. [

한편, 영구자석 발전기(30)의 발전기 본체(21)의 내부에서 구동축(33)은 오일리스 베어링(미도시)에 의해 축지지되도록 한다.On the other hand, in the interior of the generator main body 21 of the permanent magnet generator 30, the drive shaft 33 is axially supported by an oil-less bearing (not shown).

영구자석 발전기(30)의 구동축(33)에는 플랜지관(10)측의 단부에 수차(40)가 결합되도록 한다.The aberration 40 is coupled to the end of the flange tube 10 on the drive shaft 33 of the permanent magnet generator 30. [

본 발명의 수차(40)는 복수의 날개(41)가 비틀린 각도로 형성되도록 함으로써 저수조 내에서의 회전 가속도와 경사진 수압철관에서의 배큠압에 의해 회전력이 발생되는 구성이다.The aberration 40 of the present invention has a configuration in which a plurality of vanes 41 are formed at twisted angles so that a rotational force is generated by the rotational acceleration in the water reservoir and the exhaust pressure in the inclined hydraulic pipe.

이러한 수차(40)로는 카플린 수차를 적용하는 것이 가장 바람직하다.It is most preferable to apply capillary aberration to such aberration 40. [

상기한 구성에 따른 본 발명의 소수력 발전장치는 도 3에서와 같이 일정 수량 이상이 저수되는 저수조(50)로부터 일정 높이의 표고차를 갖도록 구비되는 수압철관(60)의 저수조(50)측 단부에 설치되는 구성이다.As shown in FIG. 3, the small hydropower generation apparatus of the present invention according to the present invention is installed on the side of the water storage tank 50 of the water pressure iron pipe 60 provided with a height difference of a certain height from the water storage tank 50, .

다시 말해 본 발며의 소수력 발전장치는 일정 수량을 저수하는 저수조(50)와 이 저수조(50)에 일단이 연결되지만 일정 높이의 표고차를 갖도록 경사지게 형성되는 수압철관(60)을 구비하는 설치 조건에서만 적용이 가능하다.In other words, the small hydroelectric power generating apparatus of the present invention includes a water tank 50 for storing a certain amount of water, and a water pressure iron pipe 60 having one end connected to the water tank 50, but inclined to have a height difference of a predetermined height This is possible.

이를 좀더 상세하게 설명하면 본 발명의 소수력 발전장치는 도 4에서와 같이 플랜지관(10)은 저수조(50)에 연결되는 수압철관(60)의 내부로 분리가 가능하지만 수압철관(60)의 내주면과 외주면이 면간 접촉되면서 삽입되도록 한다.4, the flange pipe 10 can be separated into the inside of the water pressure iron pipe 60 connected to the water storage tank 50, but the inside diameter of the inner circumferential face of the water pressure iron pipe 60 And the outer circumferential surface are in contact with each other.

즉 플랜지관(10)은 저수조(50)로부터 수압철관(60)측으로 삽입되면서 플랜지관(10)의 플랜지면(11)이 저수조(50)측에서 걸려지게 하여 수압철관(60) 내에서 단순히 삽입되어 있도록 한다.That is, the flange tube 10 is inserted from the water storage tank 50 into the water pressure iron tube 60, and the flange surface 11 of the flange tube 10 is engaged by the water storage tank 50 side, .

이러한 플랜지관(10)의 플랜지면(11)으로는 플랜지면(11)의 주면을 따라 각 볼트홀(12)에 장볼트(20)의 일단이 각각 볼트 결합되도록 한다. One end of the long bolt 20 is bolted to each bolt hole 12 along the main surface of the flange surface 11 of the flange surface 11 of the flange pipe 10.

플랜지관(10)에 일단이 볼트 결합된 일단에 대응하는 장볼트(20)의 타단은 플랜지관(10)으로부터 일정 거리를 이격하여 영구자석 발전기(30)와 연결되도록 한다.The other end of the elongated bolt 20 corresponding to one end of the flange tube 10 is bolted to the flange tube 10 and is connected to the permanent magnet generator 30 by a predetermined distance from the flange tube 10.

특히, 영구자석 발전기(30)에서 플랜지관(10)의 플랜지면(11)과 대응되게 형성되는 연결면(32)으로 장볼트(20)가 통과하도록 하면서 연결면(32)의 양측에서 로크 너트(21)를 체결시켜 영구자석 발전기(30)의 연결면(32)에서 견고하게 고정되도록 한다.Particularly, in the permanent magnet generator 30, the long bolt 20 passes through the connecting surface 32 formed to correspond to the flange surface 11 of the flange tube 10, (21) to be firmly fixed on the connecting surface (32) of the permanent magnet generator (30).

영구자석 발전기(30)는 수중에서도 안전하게 발전이 가능하도록 한 구성으로서, 특히 이 영구자석 발전기(30)에 구동력을 전달하는 구동축(33)은 영구자석 발전기(30)의 내부에서 오일리스 베어링에 의해 회전 가능하게 축고정되도록 하는 것이 보다 바람직하다.The drive shaft 33 for transmitting the drive force to the permanent magnet generator 30 is driven by an oil-less bearing inside the permanent magnet generator 30, It is more preferable to fix the shaft to be rotatable.

이와 같이 복수의 장볼트(20)를 통해 플랜지관(10)과 영구자석 발전기(30)는 일정 거리가 이격되도록 하면서 상호 연결되도록 하고, 영구자석 발전기(30)측의 구동축(33) 단부에는 플랜지관(10)에 삽입되도록 수차(40)가 축고정되도록 한다.The flange pipe 10 and the permanent magnet generator 30 are connected to each other with a certain distance being spaced apart from each other through the plurality of long bolts 20 and the end of the drive shaft 33 on the permanent magnet generator 30 side is connected to the plan And the water turbine 40 is axially fixed so as to be inserted into the paper tube 10.

수차(40)는 복수의 장볼트(20)들을 통해 유동하는 수압에 의해 회전이 가능하도록 구비되며, 이때 수차(40)의 날개(41) 단부와 플랜지관(10)의 내경간을 1㎝ 내외의 공차로서 이격되도록 하는 것이 보다 바람직하다.The aberration 40 is provided so as to be rotatable by the water pressure flowing through the plurality of long bolts 20. The aberration 40 has an inner span between the end of the blade 41 and the flange tube 10 of about 1 cm As shown in Fig.

이렇게 저수조(50)의 외부에서 플랜지관(10)과 영구자석 발전기(30)를 장볼트(20)로서 상호 연결되도록 한 후 기중기를 이용하여 저수조(50) 내로 이송되도록 하면서 저수조(50)에 연결한 수압철관(60)의 내부로 플랜지관(10)이 간단히 삽입되도록 함에 의해서 설치될 수 있도록 한다.The flange pipe 10 and the permanent magnet generator 30 are connected to each other as a long bolt 20 at the outside of the water storage tank 50 and connected to the water storage tank 50 while being transferred to the water storage tank 50 using a crane. So that the flange pipe (10) can be easily inserted into the inside of the hydraulic pipe (60).

따라서, 본 발명의 결합 구조를 별도로 저수조(50) 내부에서 고정시킬 필요가 없으므로 설치가 매우 용이할 뿐만 아니라 부품의 교체나 수리 등을 위해 저수조(50)로부터 꺼내고자 할 때에도 수압철관(60)으로부터 플랜지관(10)을 간단히 빼내기만 하면 되므로 유지 관리가 매우 쉬워진다.Therefore, since it is not necessary to fix the joint structure of the present invention separately in the water storage tank 50, it is very easy to install, and when the water storage tank 50 is to be removed from the water storage tank 50 for replacement or repair of parts, Maintenance of the flange tube 10 is very easy since the flange tube 10 is simply removed.

또한, 본 발명은 수차(40)와 수중에서 직접 영구자석 발전기(30)가 연결되도록 함으로써 구조가 매우 간소해지게 되므로 제작비의 대폭적인 절감과 구동력 손실을 최소화할 수가 있게 된다.In addition, the present invention allows the permanent magnet generator 30 to be directly connected to the aberration 40 in water, thereby greatly simplifying the structure, thereby greatly reducing the production cost and minimizing the driving force loss.

본 발명은 무엇보다도 도 5에서와 같이 저수조(50)로부터 일정 높이의 표고차를 갖도록 수압철관(60)이 연결되는 저수조(50)측의 수압철관(60)에서 저수조(50)에 채워져 방류되는 수압인 중력 가속도에 의해서 장볼트(20)들 사이를 통해 수차(40)를 회전시키면서 수차(40)의 날개(41) 사이로 물이 방류되도록 하고, 방류되는 물이 일정 높이를 경사져 하향 낙하하면서 발생하게 되는 반등 수압인 배큠압에 의해서 더욱 수차(40)의 날개(41) 회전이 가속화되게 함으로써 수차(40)의 구동력을 더욱 증강시킬 수 있도록 한다.The present invention is characterized in that the water pressure in the water storage tank 50 filled in and discharged from the water pressure iron pipe 60 on the side of the water storage tank 50 to which the water pressure iron pipe 60 is connected so as to have a height difference of a predetermined height from the water storage tank 50, The water is discharged through the wings 41 of the aberration 40 while the aberration 40 is rotated through the long bolts 20 by the gravitational acceleration of the aberration 40, The rotation of the wing 41 of the aberration 40 is further accelerated by the back pressure which is the back-up hydraulic pressure, so that the driving force of the aberration 40 can be further increased.

즉 수차(40)의 날개(40)는 후방으로부터 유도되는 중력 가속도에 의해서 회전하는 동시에 날개(40)를 통과하여 수압철관(60)을 따라 일정 높이를 물이 낙하하게 되면 낙하하는 물의 후방측 즉 날개(40)의 전방측으로는 반등의 수압인 배큠압이 발생되면서 날개(40)의 회전력을 더욱 증강시키게 된다.In other words, the wings 40 of the aberration 40 are rotated by the gravitational acceleration induced from the rear, and at the same time, when the water falls down along the water pressure iron pipe 60 through the wing 40, A back pressure which is a water pressure for rebounding is generated on the front side of the vane 40, and the rotational force of the vane 40 is further increased.

이러한 배큠압은 표고차가 클수록 더욱 커지므로 수차(40)를 통한 구동력을 더욱 증강시키게 되므로서 발전량을 보다 증강시킬 수가 있게 된다.
Since the exhaust pressure becomes larger as the altitude difference is larger, the driving force through the aberration 40 is further increased, so that the power generation amount can be further increased.

10 : 플랜지관 11 : 플랜지면
20 : 장볼트 30 : 영구자석 발전기
31 : 발전기 본체 33 : 구동축
40 : 수차 50 : 저수조
60 : 수압철관10: flange tube 11: flange surface
20: Long bolt 30: Permanent magnet generator
31: generator body 33: drive shaft
40: aberration 50: water tank
60: Hydraulic iron pipe

Claims (4)

저수조로부터 표고차에 의해 일정 각도로 하향 경사지게 구비되는 수압철관의 상기 저수조측 단부로 일정 길이가 맞춤 삽입되는 플랜지관;
상기 플랜지관의 플랜지면을 따라 일정 간격으로 일단이 나사결합되는 복수의 장볼트;
상기 플랜지관과 일정 거리를 이격되도록 하여 상기 장볼트의 타단에 일단면이 볼트 결합되는 발전기 본체에는 상기 플랜지관측으로 구동축의 일단이 축고정되고, 상기 구동축의 타단은 상기 플랜지관의 내부에 위치되도록 하는 영구자석 발전기; 및
상기 영구자석 발전기의 상기 플랜지관 내부에 위치하는 상기 구동축의 단부에 축고정되면서 방사상으로 형성한 복수의 날개가 일체로 비틀린 각도로서 형성되는 수차;
를 포함하는 구성으로 이루어지는 소수력 발전장치.
A flange pipe having a predetermined length inserted into the water storage tank side end portion of the water pressure pipe provided at an inclination downward at a predetermined angle from the water tank;
A plurality of elongated bolts whose ends are screwed at regular intervals along a flange surface of the flange tube;
One end of the drive shaft is fixed to the flange of the generator main body and the other end of the drive shaft is positioned inside the flange tube so as to be spaced apart from the flange pipe by a predetermined distance, Permanent magnet generator; And
A plurality of radially formed blades axially fixed to an end portion of the drive shaft located inside the flange tube of the permanent magnet generator and formed as an integral twisted angle;
Wherein the small-hydro-electric power generating device comprises:
청구항 1에 있어서,
상기 플랜지관은 상기 저수조에 연결되는 수압철관의 내부를 따라 일정 길이가 맞춤 삽입되며, 상기 수압철관의 저수조측 단면에는 플랜지면이 밀착되도록 하는 소수력 발전장치.
The method according to claim 1,
Wherein the flange pipe is inserted in a predetermined length along the inside of the hydraulic pipe connected to the water reservoir and the flange surface is closely attached to the end face of the water pipe.
청구항 1에 있어서,
상기 영구자석 발전기는 발전기 본체에서 구동축과 오일리스 베어링으로 축결합되는 소수력 발전장치.
The method according to claim 1,
Wherein the permanent magnet generator is axially coupled to the drive shaft and the oilless bearing in the generator body.
청구항 1에 있어서,
상기 수차는 카플란 수차로서 적용되는 소수력 발전장치.
The method according to claim 1,
Wherein the aberration is applied as a Kaplan aberration.
KR1020150013017A 2015-01-27 2015-01-27 Small hydro power generating device KR101654899B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150013017A KR101654899B1 (en) 2015-01-27 2015-01-27 Small hydro power generating device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150013017A KR101654899B1 (en) 2015-01-27 2015-01-27 Small hydro power generating device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160092420A true KR20160092420A (en) 2016-08-04
KR101654899B1 KR101654899B1 (en) 2016-09-07

Family

ID=56709458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150013017A KR101654899B1 (en) 2015-01-27 2015-01-27 Small hydro power generating device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101654899B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102114085B1 (en) * 2019-12-18 2020-05-22 (주)누리텔레콤 Small hydraulic generating equipment
KR102177795B1 (en) * 2020-03-26 2020-11-11 주식회사 아이온커뮤니케이션즈 Demand management system based on small hydro power generation using aquaculture effluent

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102075020B1 (en) 2018-09-05 2020-02-10 주식회사 그랩에너지 Water turbine and small hydropower generation apparatus
KR20200028260A (en) 2018-09-06 2020-03-16 주식회사 그랩에너지 Pipe type small hydropower generation apparatus
KR20200028795A (en) 2018-09-07 2020-03-17 주식회사 그랩에너지 Small hydropower generation system using fish farm
KR102281141B1 (en) 2021-02-10 2021-07-23 주식회사 금성이앤씨 Pivot turbine power generation system

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004044442A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Suido Gijutsu Kaihatsu Kiko:Kk Hydraulic power generation facility for feed water tube
JP2010112194A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Mitsuba Corp Small hydraulic power generation device
KR20100078185A (en) * 2008-12-30 2010-07-08 정천희 The generation of mini waterpower with siphon
KR101043174B1 (en) 2009-02-16 2011-06-20 최찬목 Small hydro power generating device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004044442A (en) * 2002-07-10 2004-02-12 Suido Gijutsu Kaihatsu Kiko:Kk Hydraulic power generation facility for feed water tube
JP2010112194A (en) * 2008-11-04 2010-05-20 Mitsuba Corp Small hydraulic power generation device
KR20100078185A (en) * 2008-12-30 2010-07-08 정천희 The generation of mini waterpower with siphon
KR101043174B1 (en) 2009-02-16 2011-06-20 최찬목 Small hydro power generating device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102114085B1 (en) * 2019-12-18 2020-05-22 (주)누리텔레콤 Small hydraulic generating equipment
KR102177795B1 (en) * 2020-03-26 2020-11-11 주식회사 아이온커뮤니케이션즈 Demand management system based on small hydro power generation using aquaculture effluent

Also Published As

Publication number Publication date
KR101654899B1 (en) 2016-09-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101654899B1 (en) Small hydro power generating device
JP5283755B2 (en) Hydroelectric power generation equipment
WO2010117621A3 (en) In-pipe hydro-electric power system and turbine
US20170101981A1 (en) Use of Compressed Air to Generate Energy Using Wind Turbines
KR101503727B1 (en) A small hydropower generation apparatus
KR20140004856A (en) Water turbine with active type wing semi-cylindrical water-powergeneration
KR101769080B1 (en) Generating system using depressurization apparatus in pipe
JP2021535977A (en) Hydroelectric power generator with multi-stage series installation of turbine rotating body pipeline support type pipeline turbine and pipeline turbine
Arifin et al. The Design and Fabrication of Waterwheels with System Floating Pontoon
KR20180004713A (en) Rotor for electric generators
KR20110026069A (en) Electric power plant use wind and water
JP5696296B1 (en) Hollow impeller and power generator using the same
CN203230525U (en) Ocean energy power generation device and frame thereof
CN110454401A (en) A kind of water energy picotan for making river go up a hill
KR101239277B1 (en) Wind power generator
CN210164574U (en) Wind power generator with auxiliary power
KR101663248B1 (en) Submerged small hydro-power plant
CN210370998U (en) Vertical hydraulic generator
Manjunatha et al. Design of a Pelton Wheel Turbine for a Micro Hydro Power Plant”
KR100821327B1 (en) Wind power generator
CN105179145A (en) Vertical-axis tidal current energy hydraulic turbine set with seaworthiness adjusting device
JP7488948B1 (en) Power generation equipment
KR20210056840A (en) Small Scale Hydropower Comprising Multi-Turbine
CN201865832U (en) Water turbine generator
Nawaz et al. Home Pump-Storage Hydroelectric System as Alternative to Battery Bank in UPS System

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191002

Year of fee payment: 4