로프와 물받이판을 이용하는 수력을 이용하는 수차(omitted)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2017-0023688
(43) 공개일자 2017년03월06일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F03B 7/00 (2006.01) F03B 11/00 (2006.01)
(52) CPC특허분류
F03B 7/006 (2013.01)
F03B 11/00 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2015-0119654
(22) 출원일자 2015년08월24일
심사청구일자 2016년08월09일
(71) 출원인
민병곤
경상남도 산청군 금서면 친환경로2211번길 34-10
(72) 발명자
민병곤
경상남도 산청군 금서면 친환경로2211번길 34-10
전체 청구항 수 : 총 2 항
(54) 발명의 명칭 로프와 물받이판을 이용하는 수력을 이용하는 수차
(57) 요 약
한쪽방향으로 일정하게 흘러가는 물의 느린 유속 속에서 큰 회전력을 얻을수 있으며 구조가 단순하되 유속을 크
게 이용하는 효휼적인 메인로프와 설치되는 물받이판과 물받이판 설치대를 통하여 유속이 많이 작용되게 하는 나
팔대가 메인로프을 중심으로 메인로프 외주로 장착되고 메인로프의 회전력을 받고 회전축이 회전되게 하는 걸림
대 작동대와 걸림대 작동대가 형성된 회전축과 회전축을 고정지지하는 수차 고정대와 수차를 뛰우는 부유체로 이
루어진다
대 표 도
공개특허 10-2017-0023688
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(52) CPC특허분류
F05B 2220/32 (2013.01)
Y02E 10/223 (2013.01)
Y02E 10/226 (2013.01)
공개특허 10-2017-0023688
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명 세 서
청구범위
청구항 1
횡으로 설치되는 회전축(40)과 회전축(40)이 회전축 지지대(88)를 통하여 상호간 이격(101)하여 고정설치되며
상기 회전축(40)을 따라 긴대(3)와 짧은대(31)가 일정간격(977)으로 이격되어 회전축 주위로 방사상(977)으로
설치 고정되며 상기 긴대(37)와 짧은대(31)의 끝부분에 로프걸림대(60)와 로프걸림대(60)를 형성하며 상기 로프
걸림대(60)와 로프걸림대(60)가 상호간 회전축(40) 주위로 일정간격(977)으로 이격되어 설치되는 로프작동대
(50):와
판의 중앙부에 메인로프(04)와 연결 고정되는 물받이판 고정체(09)가 설치되고 상기 물받이판 고정체(09) : 둘
레로 물받이판대(910)가 고정연결되며 상기 물받이판대(910)의 끝부분과 판의 중앙부(717)에 공간(717)을 형성
하는 원판(604)내측 원형면(922)과 연결(226)고정설치되며 상기 원판(604)의 앞면(601)과 뒷면(501)으로 내측원
형면(922)을 따라서 일정간격(044)으로 줄연결대(199)가 형성되고 상기줄연결대(199)와 물받이판줄(666)이 연결
고정 설치되며 상기의 원판(604)의 앞면(501)과 뒷면(601)으로 설치된 물받이판줄(666)이 메인로프(04)와 고정
연결(991)되되원판(604)의 앞면(601)과 뒷면(501)에서 같은 간격(044)으로 이격되어 메인로프(04)와 고정된 줄
고정체(599)와 물받이판줄(333)이 연결되고 메인로프(04)에 원판(604)과 원판(604)이 일정간격(768)으로 상호간
이격(768)하여 다수개의 원판(604)이 메인로프(04)와 설치되는 물받이판(90):과
상기의 물받이판(90)이 하나의 줄로 연결되어진 메인로프(04)와 다수개의 물받이판(90)으로 각각 일정한 간격
(768)으로 이격(768)하여 고정설치되며 상기 물받이판(90)과 물받이판(90)사이의 메인로프(04)의 정중앙(044)부
분의 메인로프(04)에 줄끼움대(08)가 있는 로프걸림대(044)가 메인로프(04)가 상기 로프걸림대(044)를 관통
(447)하여 로프걸림대(044)와 로프걸림대(044)가 물받이판(90)를 기준으로 상호간 일정간격(555)으로 이격(55
5)하며 메인로프(04)와 연결 고정 설치되고 회전축(40)과 회전축(40)이 이음대(88)로 상호간 이격(88) 설치되는
로프작동대(50)와 로프작동대(50)의 걸림대(60)와 상기 메인로프(04)의 로프걸림대(044)가 부착(747)걸려지게
설치되며 회전축(40)을 기준으로 상단 물받이판(195)과 하단 물받이판(591)으로 설치되는 물받이판 밸트(600):
및
상기 로프작동대(50)와 로프작동대(50)에 걸쳐 설치되는 물받이판 밸트(600)가 회전축(40)과 회전축(40)을 고정
하는 지지대(88)와 상기 지지대(88)와 연결(810)설치되는 부력체 설치대(505)와 부착고정되는 부력체(545)를 통
하여 상단 물받이판 밸트(195)가 수면위(195)로 설치되며 하단 물받이판 밸트(591)가 수면 아래(591)로 물속으
로 설치되고 상기 수면 아래(591)물속으로 설치되는 하단 물받이판 밸트(591)가 로프걸림대(50)와 로프걸림대
(50)사이에서 물의 유속작용(200)을 받는 작동에서 하단 물받이판 밸트(591)의 흔들림의 작동이 제어되며 물받
이판 밸트(666)가 이동작동되고 지지대(88)와 지지대(88)를 통하여 지지대(88)와 지지대(88)의 사이에 횡으로
설치되며 연결대(676)를 통하여 지지대(88)와 지지대(88)에 고정설치되는 물받이판 이동대(131):가 구비되는 것
을 특징으로 하는 로프와 물받이판을 이용하여 수력을 이용하는 수차
청구항 2
제 1항에 있어서
물받이판(90)중앙부(717)에 형성 설치되는 물받이판(910)에 다수개의 원판 고정대(662)가 연결(626)끼워져서 상
기 원판 고정대(662)가 끼움대(672)를 통하여 회동작동(181)하게 설치되며 상기 원판 고정대(662)의 끝부분과
판(290)이 연결(626)고정 설치되는 고정대원판(290)
제1항에 있어서
로프걸림대(50)와 로프걸림대(50)사이에 횡으로 설치되되 회전축지지대(88)와 회전축지지대(88)와 고정설치되는
물받이판이동대(131)에서 일정간격(682)으로 이격하여 물받이판이동대(131)밖으로 물받이판이동대(131)와 고정
설치되고 상기 물받이판이동대(131)와 한 몸체로 형성되는 고정대링(141)과 깔대기 형관의 직경이 좁은관(143)
이 고정대링(141)과 고정설치되고 상기 깔대기형관의 넓은 직경의관 이 물의 유속(200)반대 방향으로 형성 설치
되는 나팔관(43):이 구비되는 것을 특징으로 하는 로프와 물받이판을 이용하는 수력을 이용하는 수차
공개특허 10-2017-0023688
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발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은 물의 유속 속에서 유속과 같이 이동하면서 유속에 의해 물받이판이 전체가 물속에 완전히 잠기고 유[0001]
속방향으로 이동되면서 회전력을 창출하는 수차를 제공하기 위한 것이다
배 경 기 술
기존의 수력발전장치에 의한 기술을 살펴보면 무한괘도와 물한괘도에 물받이판이 설치되어 물받이판이 유속을[0002]
받는 힘을 이용하여 수차를 회전시키는 장치와 회전축과 고정 설치되어진 물받이판이 받는 유속의 힘으로 수차
를 회전시키는 장치가 있으나 물받이판의 형성에 있어서 물받이판을 고정된 대와 장치에 부착하므로서 물받이판
이 고정장치의 무게로 무거워지고 유속을 받을때 판이 돌아가며 유속에 저항하는 효과를 유발하고 고정장치에
큰 마찰력을 전가하는 등의 문제점이 있었다
발명의 내용
해결하려는 과제
이에 본 발명은 물받이판이 물속으로 완전히 잠겨지되 물받이판의 중앙부에 물받이판을 고정시키는 메인로프를[0003]
설치하며 물받이판이 이동하는 물받이판 설치대를 물받이판 외주로 형성시켜서 유속을 받는 물받이판을 이동시
키는 장치의 구성을 가볍게 하고 메인로프를 통하여 많은 물받이판을 형성하여서 물받이판이 유속의 방향으로
회전축과 회전축 사이에서 유속을 받는 시간을 효과적으로 연장하며 유속에 의한 회전력을 높이는 발전장치인
수력발전수차를 제공하여 기존 수차의 문제점을 해결하고자 한다
과제의 해결 수단
.[0004]
발명의 효과
본 발명은 유속에 의해 물받이판이 유속과 같은 방향으로 물속에서 이동되어지되 메인로프를 통하여 유동성으로[0005]
이동되는 중성부력성을 갖는 물받이판의 구성으로 회전축과 회전축 사이의 물받이판의 물의 유속을 받는 시간을
효과적으로 로프를 통하여 되어지므로서 유속을 강력히 받을수 있는 수력발전장치이며 물받이판이 유속에 의해
물받이판 고정장치에 마찰력이 전달되지 않으면서 유속에서 물받이판의 회전방향과 반대적인 유속을 받는 물받
이판의 작동이 되어지지 않는 유속을 효휼적으로 이용하는 수력발전장치를 제공하게 된다
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명에 의한 로프와 물받이를 이용하는 수력을 이용하는 수차의 측면도이며 공정설명도[0006]
도 2는 본 발명에 따른 로프와 물받이판의 부분 사시도
도 3은 본 발명에 따른 물받이판 동대와 물통과구대의 철대를 도시한 부분 사시도
도 4는 본 발명에 따른 물받이판과 나팔관의 측면도이며 설명도
도 5는 본 발명에 따른 로프작동대의 사시도
도 6은 본 발명에 따른 수차의 측면 구조도
도 7은 본 발명에 따른 수차의 사용 설명도
도 8은 본 발명에 따른 로프의 물받이판과 유속의 작용 설명도
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다[0007]
메인로프(04)가 감겨 돌아가는 메인로프 작동대(50)가 형성된 상호간 이격하는 두개의 회전축(40)과 상기 이격[0008]
하는 회전축(40)을 고정지지하는 회전축지지대(88)와 상기 지지대(88)와 고정되어 회전축과 회전축 사이에 형성
공개특허 10-2017-0023688
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되는 물받이판이동대(131)와 상기 물받이판이동대링 외주로 형성하는 나팔관(43)과 이격하는 회전축의 메인로프
작동대(50)에 걸쳐 설치되는 메인로프(04)와 상기 메인로프(04)를 통하여 형성되며 물받이판이동대 안으로 설치
되는 물받이판(90)으로 구성된다
상술한 바에 있어서 본 발명을 도 1 내지 도 6의 도시된 바를 참조하여 상세히 설명하기로 한다[0009]
본 발명은 화살표시(101)와 같이 이격하는 두개의 회전축(40)을 고정하는 회전축지지대(88)와 회전축지지대(8[0010]
8)가 바닥(012)에 고정 세워 설치되어 두개의 회전축(40)을 화살표시(101)와 같이 이격 설치한다
상기의 회전축(40)은 화살표시(36)와 같이 회전축 둘레로 대가 용접(66)되어 방사상으로 큰대(30)와 짧은대(3[0011]
1)가 일정간격 횡으로 이격(303)하여 설치하는 메인로프 작동대(50)를 형성한다
상기의 메인로프 작동대(50) 끝부분에 화살표시(70)의 메인로프삽입구(70)가 있는 로프걸림대(60)가 형성되며[0012]
상기의 로프걸림대(60)를 통하여 물받이판(90)이 설치된 메인로프(04)가 점선원형표시(747)와 같이 설치된다
상기의 점선원형표시(747)와 같이 설치되는 메인로프(04)는 메인로프(04)에 화살표시(044)와 같이 설치되는 로[0013]
프걸림대(044)가 일정간격(555)으로 로프(04)에 고정 부착 설치하는 걸림대고정체(08)가 점선원형표시(747)와
같이 메인로프삽입구(70)에 놓여져서 로프걸림대(044)의 앞면(77)이 메인로프삽입구(70)의 뒷면(232)에 걸려지
게 설치된다
상기 점선원형표시(747)와 같이 메인로프(04)가 메인로프 설치구(70)에 설치되되 상기의 메인로프(04)는 걸림대[0014]
고정체(08) 내측으로 형성 형성되어 메인로프(04)가 메인로프 설치구(70)와 닿지 않고 설치된다
한편 회전축(40)과 방사상으로 형성되는 메인로프 작동대(50)를 구성하되 상기 메인로프 작동대(50)는 도 1과[0015]
도 5의 도시된 바에 있어서 길이가 긴대(37)와 길이가 짧은대(31)를 형성하되 긴대(37)의 사이에 화살표시(80
4)와 같이 짧은대(31)를 설치하고 상기 긴대(37)의 사이에서 화살표시(772)와 같이 긴대(37)에 설치된 메인로프
(04)의 물받이판(90)의 안쪽으로 짧은대(31)에 설치된 메인로프(04)에 물받이판(90)을 형성하여 회전축(40)과
회전축(40) 사이의 유속(200)에서 회전축(40)을 돌리는 힘을 갖는 물받이판(90)의 갯수가 메인로프(04)에 많도
록 하여 설치된다
도 2의 도시된 바에 있어서 본 발명 수차의 물받이판(90)의 형성과 구성을 설명하면 다음과 같다[0016]
상술한 바와 같이 물받이판(90)은 메인로프(04)에 고정 설치되되 물받이판고정체(09)를 통하여 메인로프(04)와[0017]
설치된다
상기의 물받이판(90)은 메인로프(04)와 고정된 물받이판고정체(09)에 방사상으로 화살표시(019)와 같이 용접 고[0018]
정하는 물통과구대(910)를 통하여 물받이판(90)의 중앙부(717)에 물통과구(717)를 형성하며 상기의 물통과구대
(910)의 끝부분과 화살표시(019)와 같이 용접(019) 고정되는 물통과구(717)에서 화살표시(336)와 같이 물의 유
속(200)을 받는 물받이판(90)을 물통과구(717)를 중심으로 동심원(90)의 판(90)으로 형성한다
설명도(7)와 같이 물통과구대(910)에는 점선원형표시(226)와 같이 설치되는 고정대(662)에 설명도(6)의 원형표[0019]
시(228)의 철대이음체(662)에 형성된 축(337)이 끼워져 설치되는 철대(844)를 다수개 형성한다
상기와 같이 하여 메인로프(04)를 중심으로 화살표시(181)와 같이 올려지고 화살표시(818)와 같이 내려지는 작[0020]
동이 되어지는 가벼운 강철로 되어진 대(844)을 물통과구대(910)에 설치하고 상기의 대(844)의 길이를 통하여
화살표시(90)의 물받이판(90)을 형성하여 물통과구(717)을 통하여 화살표시(11)와 같이 나오는 유속(200)을 대
(844)를 통하여 물받이판(901)이 물통과구(717)을 나오 유속을 받도록 설치된다
상기의 물받이판(90)은 유속(200)의 작용에서 고정대(662)에 끼워진 축(337)으로 아래와 위로 흔들려지게 작동[0021]
되므로서 상호간 철대(844)와 철대(910)가 엉키는 현상이 방지되어지므로서 물통과구(717)를 나가는 물의 유속
(200)을 효과적으로 받을수 있게 설치된다
그리고 상기의 메인로프(04)에 설치되는 물받이판(90)은 메인로프(04)에 고정되는 고정체(599)에 점선원형표시[0022]
(440)와 같이 연결 형성하는 물받이줄(333)을 물받이판(90)의 앞면(501)과 뒷면(601)으로 동심원의 형상으로 설
치되는 점선원형표시(991)의 줄고정대(199)에 물받이줄(333)이 점선원형표시(991)와 같이 연결 고정된다
상기의 물받이줄(333)은 다수개가 같은 길이의 물받이줄(333)을 형성하여 설치된다[0023]
상기의 물받이줄(333)의 기능과 역활은 물받이줄(333)을 통하여 메인로프(04)에 형성 설치된 물받이판(90)이 메[0024]
인로프(90)에 메달려 유속(200)을 받을때 부드럽게 흔들리며 요동하게 되어 움직이는 메인로프(04)의 기능에서
공개특허 10-2017-0023688
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물받이판(90)이 어느 한쪽으로 기울어지는 현상을 방지하여 물받이판(90)이 눕혀지지 않고 세워진 상태를 유지
하기 위하여 물받이판(90)을 중심으로 물받이판 앞면(501)과 뒷면(601)의 메인로프(04)에 화살표시(666)와 같이
물받이줄(333)을 형성하고 앞면(501)과 뒷면(601)으로 설치된 줄(333)이 상호간 물받이판(90)을 당기는 효과로
물받이판(90)이 유속(200)을 효과적으로 받게되도록 하기 위한 것이다
그리고 본 발명은 도 3의 도시된 바에 있어서 물받이판이동대(131)를 이동대링(141)의 안쪽으로 점선원형표시[0025]
(444)와 같이 용접(444) 고정 형성한다
상기의 물판이판 이동대(131)는 도 1의 도시된 바에 있어서와 같이 회전축지지대(88)와 회전축지지대(88) 가까[0026]
이까지 걸게 형성되며 철대(676)를 통하여 회전축지지대(88)와 회전축지지대(88)에 점선원형표시(015)와 같이
용접 고정 설치한다
상기의 물받이판이동대(131)의 기능과 역활은 도 1의 도시된 바 로프작동대(50)에서 풀려진 메인로프(765)의 물[0027]
받이판(536)의 반대편 로프작동대(117)에 메인로프(04)가 감기며 물받이판(90)이 로프작동대(117)에 감겨 들어
가기전의 물받이판(675)의 위치까지 물받이판이동대(131)의 안에서 메인로프(04)와 물받이판(90)이 유속(200)을
받게 되면서 로프(04)와 물받이판(90)이 쳐지거나 요동됨 없이 제어하여 이동되어지게 하는 기능이 있게 하며
또한 수차의 이격한 회전축(40)을 철대(676)을 통하여 튼튼히 고정시켜 구조물을 안정되게 유지할수 있게 된다
그리고 메인로프(04)와 물받이줄(333)을 감싸는 고무재질의 코팅피복처리가 되어지는 것이 바람직하다[0028]
한편 본 발명은 물받이판(90)를 도 9의 도시된 바에 있어서 물받이판(799)와 같이 물통과구(717) 없는 물받이판[0029]
(799)을 메인로프(04)에 설치하여도 바람직하다
또한 물받이판(90)의 구조를 도 9의 설명도(855)와 같이 안쪽이 오목하여지는 나팔관(558) 형태도 바람직하다[0030]
그리고 본 은 물받이판이동대(131)의 주위로 도 4의 도시된 바에 있어서와 같이 나팔관(43)을 이동대링(141)과[0031]
용접(015) 고정 부착 설치된다
상기 나팔관(43)은 이동대(131)에 이동대링(141)을 통하여 화살표시(622)와 같이 일정간격 이격시켜 고정 설치[0032]
되며 상기 나팔관(43)의 역활은 유속(200)에서 끝이 벌려진 관(119)을 통하여 화살표시(811)와 화살표시(911)와
같이 유속(200)을 물받이판이동대(131)를 화살표시(109)와 같이 통과하는 물받이판(90)쪽으로 유속(200)을 유도
하고 상기의 물받이판(90)이 강한 유속(200)을 받도록 하기 위한 것이다
또한 본 발명의 로프와 물받이판을 이용하는 수차(700)는 수차(700)를 물위에 뛰우는 상태로 회전동력을 창출할[0033]
수 있다
도 6과 도 7의 도시된 바에 있어서와 같이 수차의 회전축(40)을 이격 고정시키는 지지대(88)를 회전축과 회전축[0034]
(40)의 베어링(222) 고정체(455)와 횡으로 화살표시(766)와 같이 연결 고정하고 상기 1차 지지대(1) 위로 2차
지지대(2)와 3차 지지대(3)를 형성하여 이음대(666)로 상호간 용접(372) 고정시킨다
상기의 2차 지지대(2)와 1차 지지대(1)의 측방(505)으로 부력체 설치대(606)를 화살표시(606)와 같이 다수개 설[0035]
치하여 상기의 부력체 설치대(606) 아래에 화살표시(545)와 같이 부력체(303)를 고정한다
상기와 같이 하여 부력체(303)의 부력으로 수차를 뛰우되 수면(02) 아래로 메인로프(04)와 물받이판(90)이 잠겨[0036]
있게 하여 부력으로 뛰워진 수차(700)의 아래서 유속(200)을 받는 물받이판을 통하여 수차를 회전시키도록 설치
된다
상기와 같이 수차(700)를 형성할시에 도 7의 도시된 바와 같이 수차(700)의 회전축지지대(88)를 통하여 로프연[0037]
결대(077)를 화살표시(372)와 같이 형성하고 상기 연결대(077)에 로프(061)를 점선원형표시(011)와 같이 연결
고정하여 상기 로프(061)의 끝부분을 섬(013)과 또는 해변의 언덕에 말뚝(075)을 고정 설치후에 로프(061)를 연
결 고정시킨다
상기와 같이 되어 수차(700)는 유속(200)을 받으면서도 뜨내려가지 않는 상태로 고정되어 회전력(044)을 창출할[0038]
수 있으므로 수차의 좌측(206)과 우측(205)으로 형성시키는 회전축지지대와 회전축지지대를 통하여 수차 윗쪽
(108)으로 점선원형표시(372)와 같이 용접 고정하는 상판(168) 고정 지지대(479) 위에 발전기(110)와 상기 발전
기(110)와 회전축(40)의 회전력(044)을 전달하는 동력전달장치(93)를 설치하여 전기를 생산하는 발전장치를 형
성할수 있게 된다
그리고 로프걸림대의 고정체(08)와 물받이판의 고정체(09)와 줄고정체(599)의 메인로프(04)와 연결 고정시 메인[0039]
공개특허 10-2017-0023688
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로프(04) 꼬여진 로프 사이로 철대를 끼워 넣은 후에 고정체(08)와 고정체(09)와 고정체(599)의 재질로 메인로
프와 철대를 감싸며 메인로프와 일체로 형성되도록 설치되는 것이 바람직하다
본 발명에 있어서 메인로프(04)에 설치되는 물받이판(90)의 구조를 통하여 물의 유속의 변화를 설명하기로 한다[0040]
도 8의 도시된 바에 있어서 1차 물받이판(007)을 미는 유속(336)의 작용(200)에서 화살표시(003)와 같이 물받이[0041]
판(007) 뒷쪽(601)으로 유속(200)의 방향이 정체하는 화살표시(003)의 와류(003)의 작용(003)이 있게 된다
상기의 와류작용(003)의 효과로 점선원형표시(002)의 부분에 유속(200)이 정체되는 현상이 발생하게 된다[0042]
상기의 유속 정체 현상을 효과적으로 회피하기 위한 방법으로 물받이판(90)의 정중앙부(717)에 물통과구(717)를[0043]
형성시키고 화살표시(200)와 같이 유속(200)이 물통과구(717)를 통과하여 뒷편 물받이판(006)의 앞면(501)의 중
앙부로 유속(200)이 화살표시(200)와 같이 있게 하여 뒷편 물받이판(006)의 앞면(501)에 유속(200)을 효과적으
로 빠른 시간대에 물받이판 전체의 밖깥 테두리를 통하여 유도하는 화살표시(004)와 화살표시(004)의 물의 흐름
이 유도되는 물통과구(717)가 설치된다
부호의 설명
로프작동대(50) 회전축(40)[0044]
메인로프(04) 물받이판(90)
물통과구(717) 물받이판이동대(131)
물받이판줄(333) 철대(844)
물통과구대(910) 물받이판고정체(09)
로프걸림대(044)
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