KR960002074Y1 - 수력원동용 터어빈의 물 오류(渦流)장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

수력원동용 터어빈의 물 오류장치

제1도는 본 고안을 이용한 수력원동 장치를 수압관과 연결한 상태의 예시도

제2도는 본 고안의 터어빈 부품을 분해한 사시도

제3도는 본 고안의 작동상태를 나타낸 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 터이빈 케이스 2 : 임펠라

3 : 리테이너 4 : 뚜껑

5 : 안내판 6 : 수직축

7 : 격판 8 : 만곡부

본 고안은 물의 위치에너지, 즉 물의 압력에 의해 생긴 회전력으로 발전기를 돌려 전력을 발생시키는 수력원동장치에 관한 것으로서, 임펠라와 유도판이 설치되어 있는 터어빈의 내부에 낙하하는 물을 유도판으로 흐르도록 경사지게 원뿔형으로 형성된 안내관을 체결하여서 된 수력원동용 터어빈의 물 와류장치에 관한 것이다.

통상 수력원동장치는 산간, 벽지에서 하천이나 계곡물을 홈통이나 파이프를 이용하여 수조로 유도하고 물의낙차를 이용하여 터어빈을 회전시킴으로서 발전기를 돌려 전력을 발생시키게 되어 있다.

그러나 산간이나 하천계곡에서 얻어지는 물은 수량과 낙차의 크기가 작으나, 일반적으로 터어빈내의 회전자구조가 우산형 또는 원통형으로 되어 있어 높은 회전력을 얻을 수 있었고 또 터어빈은 대부분 주문에 의해 제작하므로 실용화가 불가능한 문제점이 있었다.

한편 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안인은 선 특허 제43262호(수력원동장치)를 발명하였으나, 상기의 발명은 유도관을 통하여 물이 터어빈의 내부로 낙하할 경우 물이 터어빈의 내벽에 부착되어 있는 유도판을 타고 흐르지 않고 터어빈의 중심부로 그대로 낙하 하므로서 임펠라의 회전력을 최대로 할수 없는 단점이 있었고 물이 터어빈의 중심부로 낙하 하므로서 소음이 심한 문제점이 있었다.

본 고안은 본 고안자의 선 발명인 소수량 저 낙차의 물을 효율적으로 이용키 위한 수력운동장치의 개량 고안에 관한 것으로, 터어빈내의 기포를 배출한 상태에서 수압관에 들어 있는 물의 압력을 이용하여 수직축 상하에 있는 터어빈 원판과 임펠라를 동시에 회전시키되 물이 원뿔형으로 형성된 안내관에 의하여 터어빈의 내벽에 있는 안내편과 나선 곡선형의 유도편에 의해 물을 인도하여 와류(渦流)를 형성하여 회전 관성을 지니게 하고 운동마찰 부분에 강제적으로 들여보내 배출하도록 나팔관상의 토출관 입구측에 유도블럭을 설치하여 터어빈의 수직축에 높은 회전력을 얻도록 함과 동시에 수직축 상단의 플라이휘일에 의해 가속시킨 동력으로 발전기를 돌려 전력을 발생시키는 신규한 소수력원동장치에 관한 것으로서, 이하 첨부된 도면에 따라 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

원통형 터어빈케이스의 상측에는 수압관이 연결되어 있고 아래측에는 배출관이 설비되며 내부에는 물의 유도관이 설치되고, 수압관의 개폐밸브를 열어 터이빈케이스내에 물이 충만된 상태에서 에어핀으로 터어빈 내의 공기를 배출한 다음 배출관의 밸브를 열게 되면 물의 압력에 의해 터어빈의 수직축이 회전하고 수직축 상단의 플라이휘일에 의해 회전을 가속시켜 이 회전력으로 통상의 발전기(미도시)를 회전시켜 전력을 발생시키는 수력 원동장치에 있어서, 터어빈케이스(1)의 내부에 임펠라(2)가 설치되는 리테이너(3)와 뚜껑(4) 사이에 원뿔형의 안내관(5)를 설치하여 수직축(6)으로 고정하고, 격판(7)이 형성되어 있는 터어빈케이스(1)의 하단부를 만곡지게 만곡부(8)를 형성하여서된 것으로서, 미설명부호 9는 유도편, 10은 플라이휘일, 11은 안내판, 12는 유도블럭,13은 유도부, 14는 배출관을 보인 것이다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 효과를 설명하면 다음과 같다.

수조(미도시)의 물이 구배진 수압관의 개폐밸브를 개방함에 따라 터어빈케이스(1)에 내부로 유입되고, 이때 터어빈케이스(1)의 수위가 높아지면서 최초 낙하된 물로 인하여 발생하는 기포는 터어빈케이스(1)의 만수 수면위를 따라 에어핀으로 방출시키고 터어빈케이스(1)에 물이 완전히 채워진 상태에서 터어빈케이스(1) 하방에 있는 제어밸브를 개방하여 터어빈을 회전시킨다. 즉 수압관과 터어빈케이스(1)내에 충만된 물의 압력에 의해 임펠라(2)를 차고 나가면서 순간적으로 수직축(6)의 중간부에 설치되어 있는 원뿔형의 안내관(5)에 의하여 물은 안내관(5)의 경사면을 타고 터어빈케이스(l)의 내벽에 설치되어 있는 유도편을 타고 회전되면서 하단부로 내려가게 되고 하단부로 낙하된 물은 터어빈케이스(l)의 내부 하단에 형성되어 있는 만곡부(8)와 격판(7) 및 유도블럭에 의하여 임펠라(2)를 회전시키게 되는 것이다. 즉. 터어빈케이스(1)의 뚜껑(10)에 돌출된 주입구를 통해 물이 유입되면서 부채꼴상의 물입구의 시계방향으로 절취된 경사면을 따라 경사지게 원뿔형으로 형성된 안내관(5)으로 유입되고, 안내관(5)에 부딪힌 물은 터어빈케이스(1) 내면 사방에 시계방향으로 경사지게 부착된 S자형 안내편이 물을 받아 그 직하방에 위치한 나선곡선형 유도편으로 안내하고 이어서 나선곡선형 유도편을 따라 회류되어 가속화한 압력을 지닌 물은 터어빈케이스(1) 저면에 있는 수개의 격판(7)과 접촉한다.

이 격판(7)은 고정원판과 유도부 사이에 고정시킨 유선형의 유도블럭 선단에 교호로 위치하여 물을 운동마찰부위로 유도하여 유도부내에 위치한 임펠라(2)를 밀고 나간다.

이와 같은 물의 유동에 따라 임펠라(2)가 고속회전함으로써 발생하는 기게적 에너지는 수직축(6)에 설치된 구동 베벨기어와 터어빈케이스와 뚜껑의 축브라켓트에 의해 지지시킨 피동 베벨기어에 의해 직각방향으로 전동시켜 동력을 얻게 되고, 이것을 이용하여 발전기를 돌려 전력을 발생시키게 되는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 물의 압력을 이용하여 높은 회전력으로 터어빈을 가동시킴으로서 운전력이 크고 성능이 우수하며 용량에 따라 소형화 할 수 있어 소수력원동 장치로서 설치 면적이 좁고 운전비가 저렴한 장점이 있으며, 터어빈의 내부에 원뿔형의 안내관을 설치하므로서 물을 안내편으로 이동시켜 와류를 시키므로서 임펠러의 회전을 최고로 할 수 있고, 격판이 부착되어 있는 터어빈케이스의 하단부에 만곡부를 형성하므로서 물에 의한 소음을 해소할 수 있는 유용한 고안인 것이다.

Claims (1)

1. 원통형 터어빈케이스의 상측에는 수압관이 연결되어 있고 아래측에는배출관이 설비되며 내부에는 물의 유도관이 설치되고, 수압관의 개폐밸브를 열어 터어빈케이스내에 물이 충만된 상태에서 에어핀으로 터어빈 내의 공기를 배출한 다음 배출관의 밸브를 열 게 되면 물의 압력에 의해 터어빈의 수직축이 회전하고 수직축 상단의 플라이휘일에 의해 회전을 가속시켜 이 회전력으로 통상의 발전기(미도시)를 회전시켜 전력을 발생시키는 수력원동장치에 있어서, 터어빈케이스(1)의 내부에 임펠라(2)가 설치되는 리테이너(3)와 뚜껑(4)사이에 원뿔형의 안내관(5)을 설치하여 수직축(6)으로 고정하고, 격판(7)이 형성되어 있는 터어빈케이스(1)의 하단부를 만곡지게 만곡부(8)를 형성하여된 것을 특징으로 하는 수력원동용 터어빈의 물 와류(渦流)장치.