JP2015537155A - 水力、磁力、及び風力を用いた発電装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化すると共に、電力の生産を円滑にすることができる、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置に関し、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼と、複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸と、水平回転軸に装着された磁石と斥力を発生する磁力発生部と、磁力発生部が装着され、前記水平回転軸を支持する支持部と、水平回転軸と同じ方向に回転する従動プーリと、従動プーリとベルトで連結されるタービンと、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置に関し、より詳しくは、充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化すると共に、電力の生産を円滑にすることができる、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置に関する。

一般的に、発電機（ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）は、機械的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換する装置、例えば、風力、水力、太陽熱、火力、原子力、潮力発電機などがある。

しかし、現在まで提案されてきた発電機は、設置費用は高いが発電効率は劣化している不具合があり、地球温暖化の原因である二酸化炭素を排出するという問題があった。ここで、資源が不足している現実において、燃料が枯渇してしまう懸念がなく、地球の自転によって発生する満ち潮と引き潮の力で水車を回すことで、炭素の排出が全くない無公害電気の生産ができる発電機が必要となっている実情である。

特許文献１（以下、「先行文献１」と称する。）は、水力と風力を結合して、広い空間の風と海水を狭い空間へ集め、強力なエネルギーで水車と風車を回転させることで発電させる発電装置について開示している。しかし、先行文献１は、水路と水門を施工し、水路と水門を操作して満ち潮と引き潮の流れを調節しながら発電するものであり、全体の施工費用が高く掛かる。

特許文献２（以下、「先行文献２」と称する。）は、垂直型風力発電システムのうち、風を受ける翼と液体（水、油）に浮かべた浮力体によって重さを支えることで機械的摩擦の最小化を成し遂げ、少ない風でも翼の回転が可能になり、翼を含めた回転軸が円滑に回転できるようにした垂直軸型の風力発電装置について開示している。しかし、先行文献２は風力に依存して電気を生産する発電装置に過ぎない。

韓国公開特許公報第１０−２００８−００２６７０２号（公開日：２００８年３月２６日） 韓国公開実用新案公報第２０−２０１０−０００３４９２号（公開日：２０１０年４月１日）

本発明は、上記のような背景から案出されたものであり、本発明の目的は、充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化すると共に、電力の生産を円滑にすることができる、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を提供するものである。

上記のような目的を達成するために、本発明の一態様による水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼と、複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸と、水平回転軸に装着された磁石と斥力を発生する磁力発生部と、磁力発生部が装着され、前記水平回転軸を支持する支持部と、水平回転軸と同じ方向に回転する従動プーリと、従動プーリとベルトで連結されるタービンと、を含む。

本発明の追加的な態様による水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、風の方向が潮流の方向と同じ方向である場合、複数個の水車翼に吹く風を遮断する風遮断部材と、回転軸の回転動作を遮断するクラッチ部と、複数個の水車翼に吹く風の強さと進行方向を知らせる風向計と、複数個の水車翼と風向計の回転映像を観察するＣＣＴＶ部と、をさらに含む。

本発明の他の態様による水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、無動力船に設けられることができ、前記無動力船は、安全欄干台と、浮力で荷重を支持する浮力体と、無動力船の揺れを減らす中心調節キーと、が形成されることを特徴とする。また、無動力船に、本発明に係わる発電装置を設ける場合には、左右の水平を維持するようにタービンなどの装置をバランス良く配置することが更に好ましい。

以上のように、本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置には、以下のような効果がある。

第一、水力、磁力、及び風力を同時に用いて充分な回転力を得ることで、エネルギーの損失を最小化すると共に、円滑に電力を生産することができる効果がある。

第二、複数個の水車翼の末端に水掻きが形成され、複数個の水車翼が回転しながら水泡を発生させて酸素の供給を拡大させる効果がある。

第三、風遮断部材を左右に調節することができ、風の方向が一定ではないか、潮流の方向と不一致する場合は風を遮断することができ、複数個の水車翼の回転力を維持することができると共に、破損を防止することができる。

第四、中心調節キーが設けられており、無動力船の揺れを減らすことができる。

第五、磁石を取り付けて斥力を用いれば水車の回転速度を速めることができる。

第六、プレが両側向にあるので電気の生産が左右同時に２倍増加する。

第七、無動力船を汽車連結式に配置するので、個別交換や移動修理が速い。

第八、無動力船は前後の形態が同じなので、設置が容易である。

第九、潮流を用いるので、牽引が容易である。

本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を示す主要構成ブロック図。 本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を説明するための例示図。 本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を説明するための他の例示図。

本発明は、一側面において、無動力船に設けられる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、前記無動力船は、複数個で連結されることができ、上部の周縁に設けられた安全欄干台２１１、無動力船の下部に設けられて浮力で無動力船の荷重を支持する浮力体２１２、前記浮力体の下部に設けられて無動力船の揺れを減らす中心調節キー２１３及び磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７が装着され、水平回転軸１１３を支持する支持部２１４を含めて構成され、前記発電装置は、連結部１１９によって連結され、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼１１１、１１２と水平回転軸１１３に連結される等角アングル１１８を含む水車と、前記支持部２１４上に装着され、前記複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸１１３と、前記水平回転軸１１３に装着された磁石と、前記磁石の斥力を発生する磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７と、前記水平回転軸１１３と同じ方向に回転する従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４と、前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とベルト１３５で連結されるタービン１３１、１３２、１３３、１３４と、前記水平回転軸１１３の回転動作を遮断するクラッチ部１４１、１４２と、前記水平回転軸１１３の端部に取り付けられ、前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４の回転を停止させる磁石ブレーキ１４３、１４４と、を含めて構成され、前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とタービン１３１、１３２、１３３、１３４は、前記複数個の水車翼を基準にして両側にそれぞれ複数個に形成され、無動力船の左右の水平が維持できるようにバランス良く配置され、前記複数個の水車翼の末端には三角形の水掻きが形成され、前記複数個の水車翼は満ち潮と引き潮の潮流の力と風の力によって回転して、複数個の水車翼の両側に設けられた従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４を駆動し、前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４は水平回転軸と同じ方向に回転し、前記従動プーリにベルトで連結されたタービン１３１、１３２、１３３、１３４が回転して電気が生産され、前記磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７は、前記水平回転軸１１３に設けられて磁力発生軸として作用して水平回転軸の荷重を減らし、水平回転軸１１３の回転力を高めて、前記水車が充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化して電力の生産を円滑にすることができることを特徴とする、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を提供する。

以下、添付された図面を参照しながら、前述した、また追加的な態様を、記述される好ましい実施例を通じて、本発明を当業者が容易に理解及び再現できるように詳しく説明する。

本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置１００は、図１に示すように、複数個の水車翼１１１、１１２と水平回転軸１１３と磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７と従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とタービン１３１、１３２、１３３、１３４を含めて具現される。

複数個の水車翼１１１、１１２は、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する。一例として、複数個の水車翼１１１、１１２は、合板または木材類で製作され、末端に水掻きが形成されるのが回転力を増大させる側面において更に好ましい。前記水掻きの形態には特に制限がないが、例えば、三角形の形態で取り付くことができる。

水平回転軸１１３は、複数個の水車翼１１１、１１２と等角アングル１１８を通じて連結され、複数の磁石が装着されているので磁力発生軸としても作用する。

磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７は、水平回転軸１１３に装着された磁石と斥力を発生する。磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７は複数個の磁石を含めて具現される。

従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４は水平回転軸１１３と同じ方向に回転する。タービン１３１、１３２、１３３、１３４は従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とベルト１３５で連結される。従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とタービン１３１、１３２、１３３、１３４は複数個の水車翼１１１、１１２を基準にして両側にそれぞれ複数個に形成される。

本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、潮流の力、すなわち、満ち潮と引き潮を用いて複数個の水車翼１１１、１１２が回転し、複数個の水車翼１１１、１１２の両側に設けられた従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４を駆動するようになる。従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４が駆動されることによって、タービン１３１、１３２、１３３、１３４が回転して電気を生産する。

また、潮流の流れと反対の方向に吹く風の力によって複数個の水車翼１１１、１１２が回転されるようになり、潮流の力だけで複数個の水車翼１１１、１１２を回転して得られる電気より更に多量の電気を生産することができる。

さらに、磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７は、水平回転軸１１３に装着された磁石と斥力を発生して水平回転軸１１３の荷重を減らし、回転力を高める。ここで、本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、風と潮流にも水平回転軸１１３の回転力が高いため、複数個の水車翼１１１、１１２が円滑に回転できるようになる。

本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置１００は、クラッチ部１４１、１４２と、風遮断部材１５１と、風向計１５２と、ＣＣＴＶ部１５３と、を更に含めて具現され得る。

クラッチ部１４１、１４２は、従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４またはタービン１３１、１３２、１３３、１３４などの装置の修理や点検などの必要に応じて水平回転軸１１３の回転動作を遮断する役割をする。また、必要に応じて複数個の水車翼１１１、１１２の回転を停止させ、潮流の停潮期の際に修理を行うか、またはドックで修理や点検を行うことができる。

風遮断部材１５１は、風の方向が潮流の方向と同じ方向である場合、複数個の水車翼１１１、１１２に吹く風を遮断する。風遮断部材１５１は左右移動調節が可能になるように製作される。

一例として、風向計１５２は複数個の水車翼１１１、１１２に吹く風の強さと進行方向を知らせる。風向計１５２は地上から垂直に配置される支持部と、支持部に連結されて回動されるフレームと、フレームの両側の末端にそれぞれ結合される風向板と重りを含めて具現され得る。他の例として、風向計１５２は時間の流れによって変わる風の方向を自動に記録する磁気風向計で具現され得る。

ＣＣＴＶ部１５３は風向計１５２と、風向計１５２の回転映像を観察するものであって、通常のＣＣＴＶ装置を用いて運用することができる。ＣＣＴＶ部１５３は本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置１００の動作状態をモニターする用途として活用される。

図２及び図３は、本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置を説明するための例示図である。参照符号２０５は合板からなる敷板である。

本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置は、無動力船２００に設けられることができ、無動力船２００は、安全欄干台２１１と、浮力で無動力船２００の荷重を支持する浮力体２１２と、無動力船２００の揺れを減らす中心調節キー２１３と、磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７と、が装着され、水平回転軸１１３を支持する支持部２１４が形成される。複数個の水車翼１１１、１１２は、図３に示すように、連結部１１９、例えば、３つの鉄筋で連結され、その側部に避雷針１３６が設けられることができる。前記無動力船は錨のような機構によって固定され得るのは当然である。

一方、水平回転軸１１３の端部に取り付けられた磁石ブレーキ１４３、１４４は、従動プーリ１２１〜１２４の回転を停止させようとする際に、対極の磁石を印加して停止機能を行う。

本発明に係わる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置が設けられた複数個の無動力船は、互いに連結されて移動及び維持管理することが効率的である。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明に属している通常の技術者であれば上述の記載から多様に変形して実施することができるので、これに対する説明は要求されない。また、上記の実施例を一部変形して実施するとしても、前記実施例で予測可能であり、添付している特許請求の範囲の技術的思想に属すると解釈される限り、本発明の権利範囲に属していると言える。

１１１、１１２ 水車翼
１１３ 水平回転軸
１１４、１１５、１１６、１１７ 磁力発生部
１１８ 等角アングル
１１９ 連結部
１２１、１２２、１２３、１２４ 従動プーリ
１３１、１３２、１３３、１３４ タービン
１３５ ベルト
１３６ 避雷針
１４１、１４２ クラッチ部
１４３、１４４ 磁石ブレーキ
１５１ 風遮断部材
１５２ 風向計
１５３ ＣＣＴＶ部
２００ 無動力船
２１１ 安全欄干台
２１２ 浮力体
２１３ 中心調節キー
２１４ 支持部

Claims (4)

1. 無動力船に設けられる水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
   前記無動力船は、複数個で連結されることができ、上部の周縁に設けられた安全欄干台２１１、無動力船の下部に設けられて浮力で無動力船の荷重を支持する浮力体２１２、前記浮力体の下部に設けられて無動力船の揺れを減らす中心調節キー２１３及び磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７が装着され、水平回転軸１１３を支持する支持部２１４を含めて構成され、
   前記発電装置は、
   連結部１１９によって連結され、互いに反対の方向に力を加える風と潮流によって回転する複数個の水車翼１１１、１１２と水平回転軸１１３に連結される等角アングル１１８を含む水車と、
   前記支持部２１４上に装着され、前記複数個の水車翼が連結され、磁石が装着される水平回転軸１１３と、
   前記水平回転軸１１３に装着された磁石と、前記磁石の斥力を発生する磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７と、
   前記水平回転軸１１３と同じ方向に回転する従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４と、
   前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とベルト１３５で連結されるタービン１３１、１３２、１３３、１３４と、
   前記水平回転軸１１３の回転動作を遮断するクラッチ部１４１、１４２と、
   前記水平回転軸１１３の端部に取り付けられ、前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４の回転を停止させる磁石ブレーキ１４３、１４４と、を含めて構成され、
   前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４とタービン１３１、１３２、１３３、１３４は、前記複数個の水車翼を基準にして両側にそれぞれ複数個に形成され、無動力船の左右の水平が維持できるようにバランス良く配置され、前記複数個の水車翼の末端には三角形の水掻きが形成され、前記複数個の水車翼は満ち潮と引き潮の潮流の力と風の力によって回転して、複数個の水車翼の両側に設けられた従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４を駆動し、前記従動プーリ１２１、１２２、１２３、１２４は水平回転軸と同じ方向に回転し、前記従動プーリにベルトで連結されたタービン１３１、１３２、１３３、１３４が回転して電気が生産され、前記磁力発生部１１４、１１５、１１６、１１７は、前記水平回転軸１１３に設けられて磁力発生軸として作用して水平回転軸の荷重を減らし、水平回転軸１１３の回転力を高めて、前記水車が充分な回転力を得ることができ、エネルギーの損失を最小化して電力の生産を円滑にすることができることを特徴とする、水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。
2. 前記水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
   風の方向が潮流の方向と同じ方向である場合、前記複数個の水車翼に吹く風を遮断する機能を行う風遮断部材を更に含む、請求項１に記載の水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。
3. 前記水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
   前記複数個の水車翼に吹く風の強さと進行方向を表示する風向計を更に含む、請求項１に記載の水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。
4. 前記水力、磁力、及び風力を用いた発電装置において、
   前記複数個の水車翼と風向計の回転映像を観察するＣＣＴＶ部を更に含む、請求項１に記載の水力、磁力、及び風力を用いた発電装置。

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