KR20240138805A - water current power generation apparatus - Google Patents

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KR20240138805A
KR20240138805A KR1020230032524A KR20230032524A KR20240138805A KR 20240138805 A KR20240138805 A KR 20240138805A KR 1020230032524 A KR1020230032524 A KR 1020230032524A KR 20230032524 A KR20230032524 A KR 20230032524A KR 20240138805 A KR20240138805 A KR 20240138805A
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Abstract

본 발명은, 바닥면에 형성된 베이스에 기단이 브래킷을 개재하여 고정적으로 또는 회전부를 개재하여 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗어 수중에 배치된 고정축; 상기 고정축의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면으로 뻗어 상기 바닥면에 접촉하여 상기 고정축의 자세를 유지하고 있는 지지대 또는 상기 고정축의 선단에 일단이 결합된 줄의 타단에 결합되어 수면에 떠 있는 부력체; 상기 고정축에 회전가능하게 외접된 회전관형축; 상기 회전관형축에 고정적으로 외접된 날개부; 상기 회전관형축의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어; 상기 구동기어에 치합된 피동기어; 및 상기 피동기어에 고정적으로 내접된 동력전달축의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축에 결합된 발전부를 포함하는 수류발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water current power generation device, which comprises: a fixed shaft, which is fixedly mounted on a base formed on a bottom surface by a bracket or by a rotating member so as to be rotatable, and whose tip extends upwardly and is arranged underwater; a support having an upper end fixed to the tip of the fixed shaft and a lower end extending toward the bottom surface to contact the bottom surface and maintain the posture of the fixed shaft, or a buoyant body connected to the other end of a line connected to the tip of the fixed shaft and floating on the water surface; a rotary tubular shaft rotatably externally connected to the fixed shaft; a wing part fixedly externally connected to the rotary tubular shaft; a drive gear fixedly externally connected to one end of the rotary tubular shaft; a driven gear meshed with the drive gear; and a power transmission shaft fixedly internally connected to the driven gear to generate power.

Description

수류발전장치{water current power generation apparatus}water current power generation apparatus}

본 발명은 해중에 설치된 상태에서 수류를 이용하여 발전하는 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation device that generates power using water current while installed underwater.

본 발명자는 스크류형 날개를 해중에 회전 자재로 설치하여 수류에 의해 스크류형 날개를 회전시켜 발전하는 수류발전장치를 한국등록특허 제2234895호에 개시한 바 있다.The inventor of the present invention disclosed a water current power generation device in which a screw-type blade is installed as a rotating material in the sea and the screw-type blade is rotated by the water current to generate power in Korean Patent No. 2234895.

상기 개시된 수류발전장치에서는, 지지면에 대하여 지지 구조체가 설치되고, 지지 구조체에 적어도 하나의 회전축이 구비되고, 상기 회전축에는 유체에 의하여 회전하도록 방사상으로 길이를 갖는 스크류형 블레이드가 구비되며, 유체 흐름으로부터 회전축 기준으로 일측과 타측의 유체 저항 편차에 의해 회전이 구현하도록 회전축을 경사지게 설치하고, 상기 회전축 또는 스크류형 블레이드의 회전력은 동력전달수단에 의하여 발전장치로 전달되며, 상기 지지 구조체는 내부가 비어있어 지지 기둥을 삽입 가능하여 지지 구조체가 회전 가능하게 구성되고, 회전축을 지지하도록 적어도 하나의 보강 로드가 형성되어 있다.In the above-described hydroelectric power generation device, a support structure is installed on a support surface, at least one rotational axis is provided on the support structure, a screw-shaped blade having a radial length so as to be rotated by a fluid is provided on the rotational axis, the rotational axis is installed to be inclined so that rotation is implemented by a difference in fluid resistance on one side and the other side with respect to the rotational axis from a fluid flow, and the rotational power of the rotational axis or the screw-shaped blade is transmitted to the power generation device by a power transmission means, the support structure is configured to be rotatable by having a hollow interior into which a support column can be inserted, and at least one reinforcing rod is formed to support the rotational axis.

하지만, 상기 개시된 수류발전장치는, 수위가 가변되는 근해에 설치되면, 스크류형 날개가 수면 위로 노출되어, 수류를 제대로 이용하지 못하는 문제점과, 조류와 수류가 변화함에 따라 이에 상응하게 스크류형 날개의 방향을 잡을 수 없다고 하는 문제점이 있었다.However, the above-described hydroelectric power generation device, when installed in coastal waters where the water level is variable, has the problem that the screw-type blades are exposed above the water surface, making it difficult to properly utilize the water current, and that the direction of the screw-type blades cannot be adjusted accordingly as the tide and water current change.

이러한 문제점을 해결하기 위한 수류발전장치가 본 발명자에 의해 특허출원되어 계류중인 한국특허공개 제10-2023-0013606호에 개시되어 있다.A water power generation device to solve these problems is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-2023-0013606, which is pending patent application by the inventor of the present invention.

상기 개시된 수류발전장치는, 해저면에 설치된 기초부에 하단이 구면베어링을 개재하여 자전 및 경사 자재로 장착된 원형단면의 베이스 지주; 상기 베이스 지주에 회전 자재로 그리고 길이방향으로 이동하지 못하게 외접된 스크류축; 상기 스크류축의 상단 또는 하단에 고정적으로 외접된 구동기어; 상기 구동기어에 치합된 피동기어; 상기 피동기어에 고정적으로 내접된 동력전달축; 상기 구동기어와 인접한 베이스 지주의 부위에 장착된 상태에서 상기 동력전달축의 회전력을 전달받아 발전시키는 발전부; 및 상기 베이스 지주의 상단에 결합된 부유체를 포함하는 것으로 되어 있다.The above-described hydroelectric power generation device comprises: a base support having a circular cross-section, the lower end of which is installed on a foundation on the seabed and is mounted as a rotating and tilting material with a spherical bearing; a screw shaft externally attached to the base support as a rotating material and unable to move in the longitudinal direction; a driving gear fixedly externally attached to the upper or lower end of the screw shaft; a driven gear meshed with the driving gear; a power transmission shaft fixedly internally attached to the driven gear; a power generation unit which receives rotational power of the power transmission shaft and generates power while being mounted on a portion of the base support adjacent to the driving gear; and a float coupled to the upper end of the base support.

하지만 상기 개시된 수류발전장치는 길이형의 스크류 길이를 갖는 수차 개념으로 설치 운영하게 됨에 따라 효과적인 발전 효율을 확보하기 위해서는 스크류의 직경보다 길이가 4배~10배 정도의 배율로 제작하게 된다. 그러나 유속이 빠른 지역의 대부분 수심은 30m이내의 해양 환경을 가지고 있어 스크류의 대형화가 어렵다 보니 300kw 미만의 발전 장치만 가능할 뿐만 아니라 5~10m 간격마다 수류장치를 설치함에 따라 수류 자ㅇ치 간의 간섭효과로 부유물 충격, 그물 걸림 등의 문제점이 발생하였다.However, since the above-described hydroelectric power plant is installed and operated with a water turbine concept having a longitudinal screw length, in order to secure effective power generation efficiency, the length is manufactured to be 4 to 10 times greater than the diameter of the screw. However, since most of the water depths in areas with fast currents are within 30 m in a marine environment, it is difficult to enlarge the screw, so only power generation devices of less than 300 kW are possible, and since the hydroelectric devices are installed at intervals of 5 to 10 m, problems such as impact of floating objects and net tangling occur due to interference effects between hydroelectric devices.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 것에 과제를 가진다.The present invention has the task of solving the above-mentioned problems.

본 발명은, 일 태양으로서, 바닥면에 형성된 베이스에 기단이 브래킷을 개재하여 고정적으로 또는 유니버셜 조인트를 개재하여 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗어 수중에 배치된 고정축; 상기 고정축의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면으로 뻗어 상기 바닥면에 접촉하여 상기 고정축의 자세를 유지하고 있는 지지대; 상기 고정축의 선단에 일단이 결합된 줄의 타단에 결합되어 수면에 떠 있는 부력체; 상기 고정축에 회전가능하게 외접된 회전관형축; 상기 회전관형축에 고정적으로 외접된 날개부; 상기 회전관형축의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어; 상기 구동기어에 치합된 피동기어; 및 상기 피동기어에 고정적으로 내접된 동력전달축의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축에 결합된 발전부를 포함하는 수류발전장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention, as one embodiment, provides a water power generation device including a fixed shaft, which is fixedly mounted on a base formed on a bottom surface by interposing a bracket or by interposing a universal joint so as to be rotatable, and whose tip extends upwardly and is arranged underwater; a support member whose upper end is fixed to the tip of the fixed shaft and whose lower end extends toward the bottom surface to contact the bottom surface and maintain the posture of the fixed shaft; a buoyant body which floats on the water surface and is connected to the other end of a line connected to the tip of the fixed shaft; a rotary tubular shaft which is rotatably externally attached to the fixed shaft; a wing member which is fixedly externally attached to the rotary tubular shaft; a drive gear which is fixedly externally attached to one end of the rotary tubular shaft; a driven gear which is meshed with the drive gear; and a power transmission shaft which is fixedly internally attached to the driven gear so as to generate power by receiving power from the power transmission shaft and which is connected to the driven gear.

본 발명은, 다른 일 태양으로서, 바닥면에 형성된 베이스에 기단이 브래킷을 개재하여 고정적으로 또는 유니버셜 조인트를 개재하여 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축; 상기 고정축의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면으로 뻗어 상기 바닥면에 접촉하여 상기 고정축의 자세를 유지하고 있는 지지대; 상기 고정축의 선단에 일단이 결합된 줄의 타단에 결합되어 수면에 떠 있는 부력체; 상기 고정축의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축; 상기 회전관형축에 고정적으로 외접된 날개부; 상기 회전관형축의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어; 및 상기 구동기어에 치합된 피동기어; 및 상기 피동기어에 고정적으로 내접된 동력전달축의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축에 결합된 발전부를 포함하는 수류발전장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention, as another aspect, provides a water power generation device including a fixed shaft, which is fixedly mounted on a base formed on a bottom surface by interposing a bracket or by interposing a universal joint so as to be rotatable, and whose tip extends upwardly and then horizontally and is placed underwater; a support whose upper end is fixed to the tip of the fixed shaft and whose lower end extends toward the bottom surface to contact the bottom surface and maintain the posture of the fixed shaft; a buoyant body which floats on the water surface and is connected to the other end of a rope which is connected to the tip of the fixed shaft; a rotary tubular shaft which is rotatably externally attached to a horizontal portion of the fixed shaft; a wing part which is fixedly externally attached to the rotary tubular shaft; a driving gear which is fixedly externally attached to one end of the rotary tubular shaft; and a driven gear which is meshed with the driving gear; and a power transmission shaft which is fixedly internally attached to the driven gear to receive power and generate power, and a power generation part which is connected to the fixed shaft.

본 발명은, 또 다른 일 태양으로서, 바닥면에 형성된 베이스에 유니버셜 조인트를 개재하여 선회가능하게 기단이 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축; 상기 고정축의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면으로 뻗어 상기 바닥면에 접촉하여 상기 고정축의 자세를 유지하고 있는 지지대; 유체 정체 시 수류발전장치가 뜨게하기 위하여 날개의 소재를 가벼운 것으로 제작하거나 내부에 공간을 두고 제작하거나 부유 기능을 넣어 상기 고정축의 선단에 결합되어 수중에 침수된 침수부력체; 상기 고정축의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축; 상기 회전관형축에 고정적으로 외접된 날개부; 상기 회전관형축의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어; 상기 구동기어에 치합된 피동기어; 상기 피동기어에 고정적으로 내접된 동력전달축의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축에 결합된 발전부; 포함하는 수류발전장치를 제공함으로써 상기 과제를 해결할 수 있다.The present invention, as another aspect, provides a hydroelectric power generation device including: a fixed shaft, which is rotatably mounted on a base formed on a bottom surface through a universal joint, and whose tip extends upwardly and then horizontally and is placed underwater; a support whose upper end is fixed to the tip of the fixed shaft and whose lower end extends to the bottom surface to contact the bottom surface and maintain the posture of the fixed shaft; a submerged buoyant body that is connected to the tip of the fixed shaft and submerged in water by manufacturing the material of the wing with a light material or manufacturing it with a space inside or providing a floating function so that the hydroelectric power generation device floats when the fluid stagnates; a rotary tubular shaft rotatably externally attached to a horizontal portion of the fixed shaft; a wing portion fixedly externally attached to the rotary tubular shaft; a drive gear fixedly externally attached to one end of the rotary tubular shaft; a driven gear meshed with the drive gear; and a power generation unit coupled to the fixed shaft to receive power from a power transmission shaft fixedly internally attached to the driven gear and generate power.

본 발명은, 여러 개의 수류발전장치를 하나로 설치함으로써 대형화가 용이하며 인접 수류발전장치와의 간섭효과를 최소화 할 수 있다. 또한 수차 날개를 유제 작용 방향에 수평 작용하게 함으로써 발전 효율 극대화와 구조물과 수차가 받는 유체 저항을 쉽게 안정화 할 수 있다.The present invention facilitates enlargement by installing multiple hydroelectric power plants as one, and minimizes interference effects with adjacent hydroelectric power plants. In addition, by making the turbine blades act horizontally in the direction of fluid action, power generation efficiency can be maximized, and fluid resistance received by the structure and the turbine can be easily stabilized.

또한, 본 발명은, 수류가 수시로 흐름방향이 바뀌는 해류일 경우에는, 고정축이 고리를 개재하여 선회가능하게 장착되어 있기 때문에, 부력체의 안내를 받아 고정축이 해류의 방향으로 뻗어있게 자세변경되게 함으로써 발전효율을 증대시킬 수 있다. In addition, in the case where the current is a current whose direction of flow changes frequently, the present invention can increase power generation efficiency by allowing the fixed axis to change its position so that it extends in the direction of the current under the guidance of a buoyant body since the fixed axis is rotatably mounted via a ring.

도 1은 본 발명에 따른 일 태양의 수류발전장치를 도시한 도면,
도 2은 본 발명에 따른 다른 일 태양의 수류발전장치를 도시한 도면, 및
도 3은 본 발명에 따른 또 다른 일 태양의 수류발전장치를 도시한 도면,
도 4는 본 발병에 따른 또 다른 실시 예의 수류발전장치를 도시한 도면.Figure 1 is a drawing showing a solar water power generation device according to the present invention.
Figure 2 is a drawing showing another solar water power generation device according to the present invention, and
Figure 3 is a drawing showing another solar water power generation device according to the present invention.
Figure 4 is a drawing illustrating a water power generation device according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명에 따른 일 태양의 수류발전장치가 도 1을 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, a solar water power generation device according to the present invention will be described in detail with reference to Fig. 1.

도 1에는 본 발명에 따른 일 태양의 수류발전장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.In Fig. 1, a solar water power generation device according to the present invention is indicated by reference numeral 100.

상기 수류발전장치(100)는, 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10); 상기 기초부(10)에 기단이 도시되지 않은 브래킷을 개재하여 고정적으로 또는 유니버셜 조인트(21)를 개재하여 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗어 수중에 배치된 고정축(20); 상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30)를 구성하거나 상기 고정축(20)의 선단에 일단이 결합된 줄(L)의 타단에 결합되어 수면에 떠 있으면서 수류방향으로 이동되는 부력체(40); 상기 고정축(20)에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50); 상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60); 상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71); 상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72); 및 상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 결합된 발전부(70)를 포함한다.The above-described water power generation device (100) comprises: a base (10) installed on the bottom surface (1) of a river or sea; a fixed shaft (20) fixedly mounted on the base (10) by interposing a bracket whose base is not shown or rotatably mounted by interposing a universal joint (21) and having its tip inclined upward and placed underwater; a support (30) whose upper end is fixed to the tip of the fixed shaft (20) and whose lower end extends toward the bottom surface (1) and contacts the bottom surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20), or a buoyant body (40) connected to the other end of a rope (L) connected to the tip of the fixed shaft (20) so as to float on the water surface and move in the direction of the water flow; a rotary tubular shaft (50) rotatably externally attached to the fixed shaft (20); a wing part (60) fixedly externally attached to the rotary tubular shaft (50); It includes a driving gear (71) fixedly externally connected to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50); a driven gear (72) meshed with the above-mentioned driving gear (71); and a power generation unit (70) coupled to the above-mentioned fixed shaft (20) to generate power by receiving power from a power transmission shaft (73) fixedly internally connected to the above-mentioned driven gear (72).

상기 날개부(60)는 고정축(20)의 지지대(30) 구성 시, 날개부(60) 자체가 부력기능을 할 수 있도록 내부를 가벼운 소재를 사용하여 제작하여, 유체 정체 시 수류발전장치(100)가 부력기능으로 지지대(30)가 바닥면으로부터 뜰 수 있게한다.The above wing part (60) is manufactured using a light material on the inside so that the wing part (60) itself can have a buoyancy function when configuring the support (30) of the fixed shaft (20), so that when the fluid stagnates, the water power generator (100) can use the buoyancy function to lift the support (30) off the bottom surface.

상기 고정축(20)은, 발전부(70)에서 발생한 전기를 공급하기 위한 전선을 배선할 수 있도록, 중공축으로 되어 있으며, 상기 전선은 상기 고정축(20)의 기단측으로 빠져나와 싱기 기초부(10)를 관통하여 바닥면(1) 밑으로 뻗어서 도시되지 않은 전력수요처에 접속되어 있다.The above fixed shaft (20) is formed as a hollow shaft so that a wire for supplying electricity generated from the power generation unit (70) can be routed, and the wire exits from the base side of the fixed shaft (20), penetrates the sink base part (10), and extends below the floor surface (1) to be connected to a power demand source (not shown).

상기 일 태양에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 상기 부력체(40) 또는 상기 지지대(30)에 의해 상기 고정축(20)이 항상 상향으로 경사진 자세를 유지된 상태에서, 수류에 의해 상기 날개부(60)가 양력과 항력을 받아 상기 회전관형축(50)과 함께 회전하게 되고, 상기 회전관형축(50)의 회전동력이 상기 구동기어(71), 상기 피동기어(72) 및 동력전달축(73)을 경유하여 상기 발전부(70)에 전달되어, 발전부(70)에서 발전을 일으키게 된다.In the above-described water power generation device (100) according to the above-described sun, the fixed shaft (20) is always maintained in an upwardly inclined posture by the buoyancy body (40) or the support (30), the wing part (60) receives lift and drag from the water flow and rotates together with the rotating tubular shaft (50), and the rotational power of the rotating tubular shaft (50) is transmitted to the power generation unit (70) via the driving gear (71), the driven gear (72) and the power transmission shaft (73), thereby causing the power generation unit (70) to generate power.

상기 일 태양에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 해류와 같이 수류의 방향이 바뀌는 경우에는, 상기 고정축(20)이 회전부(21)를 개재하여 선회가능하게 상기 기초부(10)에 장착되게 하여, 상기 고정축(12)이 해류의 방향으로 뻗어 있도록 해류의 힘에 의해 자세변경될 수 있다.In the above-described water current power generation device (100) according to the above-described sun, when the direction of the water current changes, such as in an ocean current, the fixed shaft (20) is mounted to the base (10) so as to be rotatable via a rotating part (21), so that the fixed shaft (12) can change its position by the force of the ocean current so that it extends in the direction of the ocean current.

이때 도 4에 따른 회전부(21)의 실시 예를 설명하면 기초부에 고정된 수직기둥(22)과 수직기둥(22)에 수평회전 가능하게 결합되고, 고정축(20)이 수위 변화 상,하 각의 움직임이 가능하게 수직기둥(22)보다 내경이 넓게 구성되는 회전관(24)과, 회전관(24)이 수직기둥(22)으로부터 이탈하지 않도록 하는 덮개(23)를 결합하여 완성된다. 이에 한정하지않고 회전부(21)의 수축방향 대응 기술은 통상의 기술도 대응할 수 있음이 자명하다.At this time, an embodiment of the rotating part (21) according to Fig. 4 will be described by combining a vertical column (22) fixed to a base, a rotating tube (24) that is connected to the vertical column (22) so as to be capable of horizontal rotation, and a fixed shaft (20) that has a wider inner diameter than the vertical column (22) so as to enable movement up and down in response to changes in water level, and a cover (23) that prevents the rotating tube (24) from being separated from the vertical column (22). It is obvious that the technology for responding to the contraction direction of the rotating part (21) can also respond to conventional technologies.

이하, 본 발명에 따른 다른 일 태양의 수류발전장치가 도 2를 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, another solar power generation device according to the present invention will be described in detail with reference to Fig. 2.

도 2에는 본 발명에 따른 다른 일 태양의 수류발전장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.In Fig. 2, another solar power generation device according to the present invention is indicated by reference numeral 100.

상기 수류발전장치(100)는, 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10); 상기 기초부(10)에 기단이 도시되지 않은 브래킷을 개재하여 고정적으로 또는 유니버셜 조인트(21)를 개재하여 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축(20); 상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30)를 구성하거나 상기 고정축(20)의 선단에 일단이 결합된 줄(L)의 타단에 결합되어 수면에 떠 있으면서 수류방향으로 이동되는 부력체(40); 상기 고정축(20)의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50); 상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60); 상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71); 상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72); 및 상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 평행하게 결합된 발전부(70)를 포함한다.The above-described water power generation device (100) comprises: a base (10) installed on the bottom surface (1) of a river or sea; a fixed shaft (20) that is fixedly mounted on the base (10) by interposing a bracket whose base is not shown or is pivotally mounted by interposing a universal joint (21) and whose tip is inclined upward and then horizontally extended and placed underwater; a support (30) whose upper end is fixed to the tip of the fixed shaft (20) and whose lower end extends toward the bottom surface (1) and contacts the bottom surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20), or a buoyant body (40) that is connected to the other end of a rope (L) that is connected to the tip of the fixed shaft (20) and floats on the water surface and moves in the direction of the water flow; a rotary tubular shaft (50) that is rotatably externally attached to a horizontal portion of the fixed shaft (20); a wing part (60) that is fixedly externally attached to the rotary tubular shaft (50); It includes a driving gear (71) fixedly externally attached to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50); a driven gear (72) meshed with the above-mentioned driving gear (71); and a power transmission shaft (73) fixedly internally attached to the above-mentioned driven gear (72) to transmit power and generate power, and a power generation unit (70) coupled parallel to the above-mentioned fixed shaft (20).

상기 고정축(20)은, 발전부(70)에서 발생한 전기를 공급하기 위한 전선을 배선할 수 있도록, 중공축으로 되어 있으며, 상기 전선은 상기 고정축(20)의 선단측에서 기단측으로 빠져나와 싱기 기초부(10)를 관통하여 바닥면(1) 밑으로 뻗어서 도시되지 않은 전력수요처에 접속되어 있다.The above fixed shaft (20) is formed as a hollow shaft so that a wire for supplying electricity generated from the power generation unit (70) can be routed, and the wire extends from the tip side of the fixed shaft (20) to the base side, penetrates the sink base part (10), and extends below the floor surface (1) to be connected to a power demand source (not shown).

상기 다른 일 태양에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 상기 부력체(40) 또는 상기 지지대(30)에 의해 상기 회전관형축(50)이 항상 수평방향으로 뻗은 자세를 유지된 상태에서, 수류에 의해 상기 날개부(60)가 양력을 받아 상기 회전관형축(50)과 함께 회전하게 되고, 상기 회전관형축(50)의 회전동력이 상기 구동기어(71), 상기 피동기어(72) 및 동력전달축(73)을 경유하여 상기 발전부(70)에 전달되어, 발전부(70)에서 발전을 일으키게 된다.In the above-described water power generation device (100) according to another embodiment of the present invention, while the rotary tubular shaft (50) is always maintained in a horizontally extended position by the buoyancy body (40) or the support (30), the wing part (60) receives lift from the water flow and rotates together with the rotary tubular shaft (50), and the rotational power of the rotary tubular shaft (50) is transmitted to the power generation unit (70) via the drive gear (71), the driven gear (72) and the power transmission shaft (73), thereby generating power in the power generation unit (70).

상기 다른 태양에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 해류와 같이 수류의 방향이 바뀌는 경우에는, 수류발전장치(100)는 부력체(40)에 의해 회전관형축(50)의 경사유지와 수류방향으로 이동되거나 날개부(60)의 내부 빈 공간 부력 기능에 의해 수류 정체시 지지대(30)가 바닥면으로부터 떠서 수류방향으로 이동하게 된다. 이때, 상기 고정축(20)이 유니버셜 조인트(21)를 개재하여 선회가능하게 상기 기초부(10)에 장착되게 하여, 상기 고정축(12)이 해류의 방향으로 뻗어 있도록 해류의 힘에 의해 자세변경될 수 있다.In the hydroelectric power generation device (100) according to the above-described other sun, when the direction of the water current changes, such as in an ocean current, the hydroelectric power generation device (100) is moved in the direction of the water current by maintaining the inclination of the rotating tubular shaft (50) by the buoyancy body (40), or when the water current stagnates, the support (30) floats from the bottom surface and moves in the direction of the water current by the buoyancy function of the internal empty space of the wing part (60). At this time, the fixed shaft (20) is rotatably mounted to the base part (10) via a universal joint (21), so that the fixed shaft (12) can change its position by the force of the ocean current so that it extends in the direction of the ocean current.

이때 도 4에 따른 회전부(21)의 실시 예를 설명하면 기초부에 고정된 수직기둥(22)과 수직기둥(22)에 수평회전 가능하게 결합되고, 고정축(20)이 수위 변화 상,하 각의 움직임이 가능하게 수직기둥(22)보다 내경이 넓게 구성되는 회전관(24)과, 회전관(24)이 수직기둥(22)으로부터 이탈하지 않도록 하는 덮개(23)를 결합하여 완성된다. 이에 한정하지않고 회전부(21)의 수축방향 대응 기술은 통상의 기술도 대응할 수 있음이 자명하다At this time, an embodiment of the rotating part (21) according to Fig. 4 is explained by combining a vertical column (22) fixed to a base, a rotating tube (24) that is connected to the vertical column (22) so as to be capable of horizontal rotation, and a fixed shaft (20) that has a wider inner diameter than the vertical column (22) so as to enable movement up and down in response to changes in water level, and a cover (23) that prevents the rotating tube (24) from being separated from the vertical column (22). It is self-evident that the technology for responding to the contraction direction of the rotating part (21) can also be responded to by conventional technology.

이하, 본 발명에 따른 또 다른 일 태양의 수류발전장치가 도 3을 참조하여 상세히 설명될 것이다.Hereinafter, another solar water power generation device according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.

도 3에는 본 발명에 따른 또 다른 일 태양의 수류발전장치가 부호 100으로서 지시되어 있다.In FIG. 3, another solar power generation device according to the present invention is indicated by reference numeral 100.

상기 수류발전장치(100)는, 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10); 상기 기초부(10)에 기단이 유니버셜 조인트(21)를 개재하여 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축(20); 날개부(60)가 수류의 흐름 저항을 받아 상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30); 상기 고정축(20)의 선단에 결합되어 수중에 침수되어서 수류방향으로 이동되는 침수부력체(40'); 상기 고정축(20)의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50); 상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60); 상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71); 상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72); 상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전부(70)에서 발전을 일으키게한다.The above-described water power generation device (100) comprises: a base (10) installed on the bottom surface (1) of a river or sea; a fixed shaft (20) that is rotatably mounted on the base (10) via a universal joint (21) and has a tip that extends upwardly and then horizontally and is placed underwater; a support (30) in which a wing part (60) receives flow resistance of a water stream, the upper end of which is fixed to the tip of the fixed shaft (20) and the lower end extends to the bottom surface (1) and contacts the bottom surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20); a submerged buoyancy body (40') that is connected to the tip of the fixed shaft (20) and is submerged in water to move in the direction of the water flow; a rotary tubular shaft (50) that is rotatably externally attached to a horizontal portion of the fixed shaft (20); a wing part (60) that is fixedly externally attached to the rotary tubular shaft (50); A driving gear (71) fixedly attached to one end of the above-mentioned rotary shaft (50); a driven gear (72) meshed with the above-mentioned driving gear (71); and power from a power transmission shaft (73) fixedly attached to the above-mentioned driven gear (72) are transmitted to generate power in the power generation unit (70).

상기 고정축(20)은, 발전부(70)에서 발생한 전기를 공급하기 위한 전선을 배선할 수 있도록, 중공축으로 되어 있으며, 상기 전선은 상기 고정축(20)의 선단측에서 기단측으로 빠져나와 싱기 기초부(10)를 관통하여 바닥면(1) 밑으로 뻗어서 도시되지 않은 전력수요처에 접속되어 있다.The above fixed shaft (20) is formed as a hollow shaft so that a wire for supplying electricity generated from the power generation unit (70) can be routed, and the wire extends from the tip side of the fixed shaft (20) to the base side, penetrates the sink base part (10), and extends below the floor surface (1) to be connected to a power demand source (not shown).

상기 또 다른 일 태양에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 날개부(60)의 부력기능에 의해 수류발전장치(100)는 수류 정체시 뜨게되고 수류의 흐름방향으로 회전하여 저항을 받아 회전관형축(50)이 항상 수평방향으로 뻗은 자세가 되도록 지지대(30)는 바닥면(1)에 지지하게 되어 날개부(60)가 양력과 을 받아 상기 회전관형축(50)과 함께 회전하게 되고, 상기 회전관형축(50)의 회전동력이 상기 구동기어(71), 상기 피동기어(72) 및 동력전달축(73)을 경유하여 상기 발전부(70)에 전달되어, 발전부(70)에서 발전을 일으키게 된다.In the hydroelectric power generation device (100) according to another embodiment of the present invention, the hydroelectric power generation device (100) floats when the water current stagnates due to the buoyancy function of the wing member (60) and rotates in the direction of the flow of the water current so that the rotating tubular shaft (50) is always in a horizontally extended posture, and the support member (30) is supported on the bottom surface (1), so that the wing member (60) receives lift and rotates together with the rotating tubular shaft (50), and the rotational power of the rotating tubular shaft (50) is transmitted to the power generation unit (70) via the driving gear (71), the driven gear (72) and the power transmission shaft (73), so that the power generation unit (70) generates power.

상기 태양들에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 상기 고정축(20)이 지지대(30)에 의해 안정적으로 지지되게 하여, 날개부(60)가 수류의 동력을 최대한으로 전달받아 회전되게 함으로써 대형화 및 발전효율을 증대시킬 수 있다.In the above-described water power generation device (100) according to the above-described suns, the fixed shaft (20) is stably supported by the support (30), so that the wing part (60) rotates by receiving the maximum power of the water flow, thereby increasing the size and power generation efficiency.

상기 태양들에 따른 상기 수류발전장치(100)에서는, 수류가 수시로 흐름방향이 바뀌는 해류일 경우에는, 상기 고정축(20)이 유니버셜조인트(21)를 개재하여 선회가능하게 장착되어 있기 때문에, 부력체(40) 또는 침수부력체(40')의 안내를 받아 상기 고정축(20)이 해류의 방향으로 뻗어있게 자세변경되게 함으로써 발전효율을 증대시킬 수 있다.In the above-described water current power generation device (100) according to the above-described suns, when the water current is an ocean current whose flow direction changes frequently, the fixed shaft (20) is mounted so as to be rotatably positioned via a universal joint (21), so that the fixed shaft (20) can change its position so as to extend in the direction of the ocean current under the guidance of a buoyancy body (40) or a submerged buoyancy body (40'), thereby increasing the power generation efficiency.

상기 태양들에 따른 지지대(30)는 수류발전장치(100)가 측면으로 넘어지거나 바닥면(1)에 닿지 않게 지지대(30)의 설치위치와 구조적 형태 변화는 통상의 기술로 변화줄 수 있음은 자명하다.It is obvious that the support (30) according to the above-mentioned suns can be changed in the installation position and structural form of the support (30) using conventional techniques to prevent the water power generator (100) from falling over to the side or touching the floor (1).

상기 태양들의 설명에서, 상기 고정축(20)과 상기 기초부(10) 사이에 유니버셜조인트(21)가 개재된 것으로 설명되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 쇄사슬처럼 서로 연결된 도시되지 않은 2개의 고리로 대체될 수도 있다. In the description of the above suns, it is described that a universal joint (21) is interposed between the fixed shaft (20) and the base (10), but the present invention is not limited thereto, and may be replaced with two unillustrated rings connected to each other like a chain.

상기 태양들이 물의 흐름이 일정한 강에 설치된 경우에는, 상기 고정축(20)이 상기 기초부(10에 고정적으로 장착되게 되며, 이 때에는 부력체(40)나 침수부력체(40')가 배제될 수도 있다.In the case where the above-mentioned suns are installed in a river with a constant water flow, the fixed shaft (20) is fixedly mounted to the base (10), and in this case, the buoyancy body (40) or the submerged buoyancy body (40') may be excluded.

1: 바닥면, 10: 기초부, 20: 고정축, 21: 유니버셜조인트, 30: 지지대, 40: 부력체, 40': 침수부력체, 50: 회전관형축, 60: 날개부, 70: 발전부, 71: 구동기어, 72: 피동기어, 73: 동력전달축.1: floor surface, 10: foundation, 20: fixed shaft, 21: universal joint, 30: support, 40: buoyancy body, 40': submerged buoyancy body, 50: rotating tubular shaft, 60: wing, 70: generator, 71: driving gear, 72: driven gear, 73: power transmission shaft.

Claims (6)

강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10);
상기 기초부(10)에 기단이 고정적으로 또는 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗어 수중에 배치된 고정축(20);
상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30); 또는 부력체(40);
상기 고정축(20)에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50);
상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60);
상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71);
상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72); 및
상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 결합된 발전부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류발전장치.A foundation (10) installed on the bottom of a river or sea (1);
A fixed shaft (20) that is fixedly or rotatably mounted on the base (10) and has its tip extended upwardly and placed underwater;
A support (30) having an upper end fixed to the tip of the fixed shaft (20) and a lower end extending to the floor surface (1) and in contact with the floor surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20); or a buoyancy body (40);
A rotary tubular shaft (50) rotatably attached to the above fixed shaft (20);
A wing part (60) fixedly attached to the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driving gear (71) fixedly attached to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driven gear (72) meshed with the above driving gear (71); and
A hydraulic power generation device characterized by including a power generation unit (70) coupled to the fixed shaft (20) to generate power by receiving power from a power transmission shaft (73) fixedly inscribed in the driven gear (72). 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10);
상기 기초부(10)에 기단이 고정적으로 또는 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축(20);
상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30);
상기 고정축(20)의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50);
상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60); 상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71);
상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72); 및
상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 결합된 발전부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류발전장치.A foundation (10) installed on the bottom of a river or sea (1);
A fixed shaft (20) that is fixedly or rotatably mounted on the above-mentioned base (10) and has its tip extended upwardly and then horizontally and placed underwater;
A support (30) having an upper end fixed to the tip of the fixed shaft (20) and a lower end extending to the floor surface (1) and in contact with the floor surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20);
A rotary tubular shaft (50) rotatably attached to the horizontal portion of the above fixed shaft (20);
A wing part (60) fixedly attached to the above-mentioned rotary tubular shaft (50); a driving gear (71) fixedly attached to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driven gear (72) meshed with the above driving gear (71); and
A hydraulic power generation device characterized by including a power generation unit (70) coupled to the fixed shaft (20) to generate power by receiving power from a power transmission shaft (73) fixedly inscribed in the driven gear (72). 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10);
상기 기초부(10)에 기단이 고정적으로 또는 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축(20);
상기 고정축(20)의 선단에 줄(L)의 하단이 고정되고, 줄(L) 상단은 수면에 부력체(40)에 연결되어 고정축(20)이 경사 유지되는 부력체(40);
상기 고정축(20)의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50);
상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60); 상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71);
상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72); 및
상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 결합된 발전부(70)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류발전장치.A foundation (10) installed on the bottom of a river or sea (1);
A fixed shaft (20) that is fixedly or rotatably mounted on the above-mentioned base (10) and has its tip extended upwardly and then horizontally and placed underwater;
A buoyancy body (40) in which the lower end of the line (L) is fixed to the tip of the fixed shaft (20), and the upper end of the line (L) is connected to a buoyancy body (40) on the water surface so that the fixed shaft (20) is maintained at an incline;
A rotary tubular shaft (50) rotatably attached to the horizontal portion of the above fixed shaft (20);
A wing part (60) fixedly attached to the above-mentioned rotary tubular shaft (50); a driving gear (71) fixedly attached to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driven gear (72) meshed with the above driving gear (71); and
A hydraulic power generation device characterized by including a power generation unit (70) coupled to the fixed shaft (20) to generate power by receiving power from a power transmission shaft (73) fixedly inscribed in the driven gear (72). 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10);
상기 기초부(10)에 기단이 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축(20);
상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30);
상기 고정축(20)의 선단에 결합되어 수중에 침수되어서 수류발전장치(100)의 부유기능 부여로 지지대(30)가 바닥면(1)으로부터 뜨게하는 침수부력체(40);
상기 고정축(20)의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50);
상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60);
상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71);
상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72);
상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 결합된 발전부(70); 및
상기 고정축(20)의 선단측에 일단이 고정된 줄(L2)의 타단에 결합되엉 상기 회전관형축(50)이 상향으로 경사되는 것을 방지하는 웨이트(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류발전장치.A foundation (10) installed on the bottom of a river or sea (1);
A fixed shaft (20) that is rotatably mounted on the above-mentioned base (10) and has its tip extended upwardly and then horizontally and placed underwater;
A support (30) having an upper end fixed to the tip of the fixed shaft (20) and a lower end extending to the floor surface (1) and in contact with the floor surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20);
A submerged buoyancy body (40) that is connected to the tip of the fixed shaft (20) and submerged in water to provide a floating function to the water power generator (100) so that the support (30) floats from the bottom surface (1);
A rotary tubular shaft (50) rotatably attached to the horizontal portion of the above fixed shaft (20);
A wing part (60) fixedly attached to the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driving gear (71) fixedly attached to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driven gear (72) meshed with the above driving gear (71);
A power generating unit (70) coupled to the fixed shaft (20) to generate power by receiving power from a power transmission shaft (73) fixedly inscribed in the above-mentioned driven gear (72); and
A water power generation device characterized by including a weight (80) that prevents the rotating tubular shaft (50) from tilting upward by being connected to the other end of a line (L2) that is fixed at one end to the tip side of the fixed shaft (20). 강이나 바다의 바닥면(1)에 설치된 기초부(10);
상기 기초부(10)에 기단이 선회가능하게 장착되고 선단이 상향 경사지게 뻗었다가 수평으로 뻗어 수중에 배치된 고정축(20);
상기 고정축(20)의 선단에 상단이 고정되고 하단이 상기 바닥면(1)으로 뻗어 상기 바닥면(1)에 접촉하여 상기 고정축(20)의 경사자세를 유지하고 있는 지지대(30);
날개부(60)의 내부에 공간을 두어 날개부(60)의 부력기능에 의해 수류발전장치(100)가 부유기능이 작용되어 수류 정체시 지지대(30)는 바닥면(1)으로부터 뜨고 수류 흐름 시 저항을 받아 지지대(30)가 바닥면에 지지되는 관형회전축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60);
상기 고정축(20)의 수평부위에 회전가능하게 외접된 회전관형축(50);
상기 회전관형축(50)에 고정적으로 외접된 날개부(60);
상기 회전관형축(50)의 일단에 고정적으로 외접된 구동기어(71);
상기 구동기어(71)에 치합된 피동기어(72);
상기 피동기어(72)에 고정적으로 내접된 동력전달축(73)의 동력을 전달받아 발전시키기 위해, 상기 고정축(20)에 결합된 발전부(70); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 수류발전장치.A foundation (10) installed on the bottom of a river or sea (1);
A fixed shaft (20) that is rotatably mounted on the above-mentioned base (10) and has its tip extended upwardly and then horizontally and placed underwater;
A support (30) having an upper end fixed to the tip of the fixed shaft (20) and a lower end extending to the floor surface (1) and in contact with the floor surface (1) to maintain the inclined position of the fixed shaft (20);
A wing part (60) is fixedly externally attached to a tubular rotating shaft (50) on which the support (30) is supported on the bottom surface by receiving resistance when the water flow is stagnant and the support (30) floats from the bottom surface (1) by the buoyancy function of the wing part (60) by providing a space inside the wing part (60);
A rotary tubular shaft (50) rotatably attached to the horizontal portion of the above fixed shaft (20);
A wing part (60) fixedly attached to the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driving gear (71) fixedly attached to one end of the above-mentioned rotary tubular shaft (50);
A driven gear (72) meshed with the above driving gear (71);
A hydraulic power generation device characterized by including a power generation unit (70) coupled to the fixed shaft (20) to generate power by receiving power from a power transmission shaft (73) fixedly inscribed in the driven gear (72). 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고정축(20)은, 발전부(70)에서 발생한 전기를 공급하기 위한 전선을 배선할 수 있도록, 중공축으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 수류발전장치.
In any one of claims 1 to 3,
A water current generator characterized in that the above fixed shaft (20) is a hollow shaft so that a wire for supplying electricity generated from a power generation unit (70) can be routed.
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