KR101300205B1 - Apparatus for converting fluid energy - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유체에너지 변환장치로서, 더욱 상세하게는 유체의 흐름에 블레이드가 항상 수직으로 유지됨에 따라 변환 효율이 뛰어난 유체에너지 변환장치에 관한 것이다. 이를 위하여, 제1수차와, 상기 제1수차와 마주하는 제2수차와, 상기 제1, 2수차에 동시에 연결된 블레이드가 포함되어 이루어지는 유체에너지 변환장치에 있어서, 상기 제1수차는 수평으로 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 제1회전축과, 상기 제1회전축을 중심으로 회전하되, 원주 상의 끝단부에 복수개의 블레이드가 각각 연결된 제1로우터가 포함되어 이루어지고, 상기 제2수차는 상기 제1회전축과 상부 또는 하부로 평행하게 이격되어 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 것과 동시에 연결된 발전기에 회전력을 전달하는 제2회전축과, 상기 제2회전축을 중심으로 회전하되, 원주 상의 끝단부에 상기 복수개의 블레이드가 각각 연결된 제2로우터가 포함되어 이루어지며, 상기 블레이드는 유체 흐름에 의해 연결된 상기 제1, 2수차를 동시에 회전시키되 항상 수직 방향을 유지하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a fluid energy converter, and more particularly, to a fluid energy converter having excellent conversion efficiency as the blade is always perpendicular to the flow of the fluid. To this end, in a fluid energy conversion apparatus including a first aberration, a second aberration facing the first aberration, and a blade simultaneously connected to the first and second aberrations, the first aberration is horizontally disposed. A first rotary shaft that rotates by fluid flow and a first rotor that rotates about the first rotary shaft, each of which comprises a plurality of blades connected to the end of the circumference, the second aberration is the first rotary shaft And a second rotary shaft disposed spaced apart in parallel with the upper and lower portions and transmitting the rotational force to the connected generator simultaneously with the rotation by the fluid flow; And a second rotor connected to each other, wherein the blades simultaneously rotate the first and second aberrations connected by the fluid flow. It characterized in that it is always maintained in a vertical direction.

Description

유체에너지 변환장치{APPARATUS FOR CONVERTING FLUID ENERGY}Fluid energy converter {APPARATUS FOR CONVERTING FLUID ENERGY}

본 발명은 유체에너지 변환장치로서, 더욱 상세하게는 유체의 흐름에 블레이드가 항상 수직으로 유지됨에 따라 변환 효율이 뛰어난 유체에너지 변환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fluid energy converter, and more particularly, to a fluid energy converter having excellent conversion efficiency as the blade is always perpendicular to the flow of the fluid.

유체에너지를 변환하는 장치로는 물레방아와 같은 수차가 있고, 최근에는 펠톤형, 프란시스형 등의 고효율 수차가 많이 등장하였다.As a device for converting fluid energy, there are aberrations such as watermills, and recently, many high efficiency aberrations such as Pelton type and Francis type have appeared.

수차는 충동식과 반동식으로 크게 구분할 수 있으며 이는 모두 저낙차이든 고낙차이든 낙차를 필요로 한다.Aberration can be largely divided into impulse and recoil, which all require a drop, either a low drop or a high drop.

낙차를 얻기 위해서 필수적으로 필요한 것이 댐이나 보, 제방 등이다.Dams, beams, and embankments are essential for freefall.

그러나 이러한 구조물은 대규모 토목공사를 수반하며 환경파괴 및 생태계의 고립, 어족자원 이동통로 차단 등의 문제점이 있었다.However, these structures are accompanied by large-scale civil engineering works, and there are problems such as environmental destruction, isolation of ecosystems, and blockage of movement of fish stocks.

그래서 물을 막지 않고 수차를 설치하여 에너지인 전기를 얻고자 하는 시도가 많이 등장하였다. 이른바 유수식 발전이라 한다.Therefore, many attempts have been made to install water, without blocking water, to obtain electricity as energy. The so-called development is called.

유수식 발전장치에서 사용하는 수차는 오랜 역사를 가진 물레방아형 수차이며 이를 개량한 형태가 다수이다.The aberration used in the oil-type power generator is a watermill-type aberration with a long history and there are many improved forms.

물레방아의 이용형태로는 상사식, 하사식 등이 있으며 떨어지는 물이 아닌 흐르는 물을 사용하는 방법을 하사식 물레방아라 한다.The use of the watermill includes the similarity, the bottoms, and the method of using flowing water rather than falling water is called bottoms.

흐르는 물을 이용하기에는 하사식 물레방아가 가장 적합하나 이는 물레방아의 형태중 가장 효율이 낮은 단점이 있다.Bottom-loaded watermills are most suitable for use with running water, but this has the disadvantage of being the least efficient among the types of watermills.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 제1회전축과 제1로우터가 포함된 제1수차와, 제2회전축과 제2로우터가 포함된 제2수차가 포함되어 이루어지고, 제1, 2로우터의 각 단부에 복수개의 블레이드가 동시에 연결되되, 제1, 2회전축이 상부 또는 하부로 평행하게 이격되어 배치됨에 따라 제1, 2로우터에 연결된 블레이드가 항상 수직으로 유지되게 하는 유체에너지 변환장치를 제공하는 데에 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, and an object of the present invention is a first aberration including a first rotary shaft and a first rotor, and a second axle including a second rotary shaft and a second rotor. 2 aberrations are included, and a plurality of blades are simultaneously connected to each end of the first and second rotors, and the first and second rotary shafts are connected to the first or second rotors by being spaced apart in parallel to the upper or lower parts. It is to provide a fluid energy converter so that is always kept vertical.

본 발명의 다른 목적은 유체의 흐름에 블레이드가 항상 수직으로 유지됨에 따라 변환 효율이 뛰어난 유체에너지 변환장치를 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a fluid energy converter having excellent conversion efficiency as the blade is always perpendicular to the flow of the fluid.

본 발명인 유체에너지 변환장치는 제1수차와, 상기 제1수차와 마주하는 제2수차와, 상기 제1, 2수차에 동시에 연결된 블레이드가 포함되어 이루어지는 유체에너지 변환장치에 있어서, 상기 제1수차는, 수평으로 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 제1회전축과, 상기 제1회전축을 중심으로 회전하되, 원주 상의 끝단부에 복수개의 블레이드가 각각 연결된 제1로우터가 포함되어 이루어지고, 상기 제2수차는, 상기 제1회전축과 상부 또는 하부로 평행하게 이격되어 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 것과 동시에 연결된 발전기에 회전력을 전달하는 제2회전축과, 상기 제2회전축을 중심으로 회전하되, 원주 상의 끝단부에 상기 복수개의 블레이드가 각각 연결된 제2로우터가 포함되어 이루어지며, 상기 블레이드는 유체 흐름에 의해 연결된 상기 제1, 2수차를 동시에 회전시키되 항상 수직 방향을 유지한다.The fluid energy converter according to the present invention includes a first aberration, a second aberration facing the first aberration, and a blade connected simultaneously to the first and second aberrations, wherein the first aberration is And a first rotor which is disposed horizontally and rotates by a fluid flow, and a first rotor that rotates about the first axis of rotation, wherein a plurality of blades are connected to ends of the circumference, respectively, the second aberration The second rotary shaft is spaced apart in parallel with the first rotary shaft in the upper or lower portion and transmits the rotational force to the generator connected to the rotating at the same time as the fluid flow, and rotates around the second rotary shaft, the end on the circumference A second rotor is connected to each of the plurality of blades is formed, and the blades are the first, second water connected by the fluid flow Sikidoe the same time the rotation is always maintained in a vertical direction.

본 발명은 제1회전축과 제1로우터가 포함된 제1수차와, 제2회전축과 제2로우터가 포함된 제2수차가 포함되어 이루어지고, 제1, 2로우터의 각 단부에 복수개의 블레이드가 동시에 연결되되, 제1, 2회전축이 상부 또는 하부로 평행하게 이격되어 배치됨에 따라 제1, 2로우터에 연결된 블레이드가 항상 수직으로 유지되게 하는 효과가 있다.The present invention includes a first aberration including a first rotation shaft and a first rotor, and a second aberration including a second rotation shaft and a second rotor, and a plurality of blades are formed at each end of the first and second rotors. While being connected at the same time, as the first and second rotary shafts are spaced apart in parallel to the upper or lower portion, the blades connected to the first and second rotors are always kept vertical.

또한 유체의 흐름에 블레이드가 항상 수직으로 유지됨에 따라 변환 효율이 뛰어난 효과가 있다.In addition, the conversion efficiency is excellent because the blade is always vertical to the flow of the fluid.

도 1은 본 발명의 사시도.
도 2는 본 발명의 측면도
도 3은 본 발명에 따른 블레이드의 다른 실시예를 나타낸 사시도.
도 4는 종래 수차의 작동 상태도.
도 5는 본 발명의 작동 상태도.1 is a perspective view of the present invention.
2 is a side view of the present invention
3 is a perspective view showing another embodiment of a blade according to the present invention.
4 is an operating state diagram of a conventional aberration.
5 is an operational state diagram of the present invention.

본 발명인 유체에너지 변환장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the fluid energy converter of the present invention as follows.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있으며, 이에 따라 각 용어의 의미는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. It is to be understood that the following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intention of the user, the operator, or the precedent, and the meaning of each term should be interpreted based on the contents will be.

도 1은 본 발명의 사시도이고, 도 2는 측면도이다.1 is a perspective view of the present invention, Figure 2 is a side view.

먼저 본 발명인 유체에너지 변환장치는 제1회전축(110)과 제1로우터(120)가 포함된 제1수차(100)와, 상기 제1수차(100)와 마주하되 제2회전축(210)과 제2로우터(220)가 포함된 제2수차(200)와, 상기 제1, 2수차(100,200)에 동시에 연결된 블레이드(300)가 포함되어 이루어진다.First, the fluid energy converter according to the present invention faces the first aberration 100 including the first rotation shaft 110 and the first rotor 120, and faces the first aberration 100, but the second rotation shaft 210 and the first rotation shaft 210. A second aberration 200 including the second rotor 220 and a blade 300 simultaneously connected to the first and second aberrations 100 and 200 are included.

상기 제1수차(100)에서 제1회전축(110)은 수평으로 배치되고 유체 흐름에 의해 회전을 하게 된다.In the first aberration 100, the first rotating shaft 110 is horizontally arranged to rotate by the fluid flow.

상기 제1로우터(120)는 제1회전축(110)을 중심으로 회전하되, 원주 상의 끝단부에 블레이드(300)가 각각 연결되도록 제1로우터(120)의 단부에는 블레이드(300)와 연결하기 위한 제1연결축(130)이 직각으로 형성된다.The first rotor 120 rotates about the first rotation shaft 110, but is connected to the blade 300 at the end of the first rotor 120 so that the blades 300 are connected to the end portions on the circumference. The first connecting shaft 130 is formed at a right angle.

상기 제2수차(200)에서 제2회전축(210)은 제1회전축(110)과 상부 또는 하부로 수직으로 평행하게 이격되어 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 것과 동시에 연결된 발전기(미도시)에 회전력을 전달한다.In the second aberration 200, the second rotation shaft 210 is vertically spaced apart from the first rotation shaft 110 vertically and vertically and rotated by a fluid flow connected to the generator (not shown) at the same time. To pass.

상기 제2로우터(220)는 제2회전축(210)을 중심으로 회전하되, 원주 상의 끝단부에 복수개의 블레이드(300)가 각각 연결되도록 제2로우터(220)의 단부에는 블레이드(300)와 연결하기 위한 제2연결축(230)이 직각으로 형성된다.The second rotor 220 rotates about the second rotation shaft 210, but is connected to the blade 300 at an end of the second rotor 220 so that the plurality of blades 300 are connected to the end portions on the circumference. The second connecting shaft 230 is formed at right angles.

이때 제1로우터(120)와 제2로우터(220)는 각각 제1회전축(110)과 제2회전축(210)을 중심으로 방사형으로 이루어진 스포크 형상인 것이 바람직하고, 상기 제1,2로우터(120)(220)에 직각으로 형성된 제1, 2연결축(130,230)에 블레이드(300)가 연결된다.In this case, the first rotor 120 and the second rotor 220 are preferably spokes formed radially with respect to the first rotation shaft 110 and the second rotation shaft 210, respectively, and the first and second rotors 120 are provided. The blade 300 is connected to the first and second connection shafts 130 and 230 formed at right angles to the 220.

즉, 상기 제1회전축(110)을 중심으로 제2회전축(210)이 상부 또는 하부로 수직으로 평행하게 되격되면서 제1, 2회전축(110,210)에 방사상으로 형성된 제1, 2로우터(120,220)에 수평으로 동일선상을 유지하면, 상기 제1, 2로우터(120,220) 단부에 직각으로 형성된 제1, 2연결축(130,230)은 수직으로 동일선상을 유지하게 되고, 수직으로 동일선상을 유지하는 제1, 2연결축(130,230)에 상기 블레이드(300)가 결합되어 항상 수직 방향을 유지함은 물론 유체의 흐름에 의해 제1, 2수차(100,200)를 동시에 회전시킬 수 있는 것이다.That is, the first and second rotors 120 and 220 radially formed on the first and second rotation shafts 110 and 210 while being spaced vertically parallel to the upper or lower portion of the second rotation shaft 210 about the first rotation shaft 110. When the horizontal line is maintained in the same line, the first and second connection shafts 130 and 230 formed at right angles to the end portions of the first and second rotors 120 and 220 are vertically maintained in the same line, and are vertically maintained in the same line. The blade 300 is coupled to the two connecting shafts 130 and 230 to maintain the vertical direction at all times and to simultaneously rotate the first and second aberrations 100 and 200 by the flow of the fluid.

이를 위해 블레이드(300)의 상부와 하부에는 제2연결축(230)과 제1연결축(130)이 각각 관통삽입되어 연결되기 위한 상부연결홀(310)과 하부연결홀(320)이 형성된다.To this end, upper and lower connection holes 310 and lower connection holes 320 are formed in the upper and lower portions of the blade 300 so that the second connection shaft 230 and the first connection shaft 130 are inserted and connected to each other. .

이때 본 발명이 설치되고 구동되기 위한 곳의 조건에 따라 제1회전축(110)이 제2회전축(210)보다 상부인 높은 위치에 형성될 때에는, 제1연결축(130)이 상부연결홀(310)에 관통삽입되어 연결되고, 제2연결축(230)은 하부연결홀(320)에 관통삽입되어 연결된다.At this time, when the first rotary shaft 110 is formed at a higher position than the second rotary shaft 210 according to the conditions of the place where the present invention is installed and driven, the first connecting shaft 130 is the upper connection hole 310 ) Is inserted through and connected, and the second connection shaft 230 is inserted through and connected to the lower connection hole 320.

또한 제1회전축(110)이 제2회전축(210)보다 하부인 낮은 위치에 형성될 때에는, 제1연결축(130)이 하부연결홀(320)에 관통삽입되어 연결되고, 제2연결축(230)은 상부연결홀(310)에 관통삽입되어 연결된다.In addition, when the first rotary shaft 110 is formed at a lower position than the second rotary shaft 210, the first connecting shaft 130 is inserted through the lower connection hole 320 and connected, and the second connecting shaft ( 230 is inserted through the upper connection hole 310 is connected.

다시 말하면 제1회전축(110)과 제2회전축(210)의 상대적인 상하 위치에 따라 제1, 2로우터(120,220)의 제1, 2연결축(130,230)이 블레이드(300)의 상부연결홀(310) 또는 하부연결홀(320)에 맞게 각각 삽입되어 연결되는 것이다.In other words, the first and second connection shafts 130 and 230 of the first and second rotors 120 and 220 are connected to the upper connection hole 310 of the blade 300 according to the relative up and down positions of the first and second rotation shafts 110 and 210. Or are inserted into and connected to the lower connection holes 320, respectively.

상기 블레이드(300)는 판형상으로 이루어질 뿐만 아니라 본 발명의 목적에 어긋나지 않고 좀 더 높은 효율을 얻기 위하여 도 3에 도시된 바와 같이 (a) 수평 방향으로 만곡된 U 형상과, (b) 수평 방향으로 절곡된 V 형상인 것 중 어느 하나로 응용하여 사용할 수도 있다.The blade 300 is formed not only in the shape of a plate, but also inconsistent with the object of the present invention to obtain a higher efficiency, as shown in FIG. 3, (a) a U-shaped curve in the horizontal direction, and (b) the horizontal direction. It can also be applied to any one of the V shape bent to be used.

한편, 본 발명에서는 베어링, 부시 등 공지된 구성들에 대한 설명은 생략되었다.Meanwhile, in the present invention, descriptions of well-known components such as a bearing and a bush are omitted.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 작동과정에 대한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.When explaining an embodiment of the operation of the present invention made of the above configuration as follows.

제1수차(100)의 제1회전축(110)이 제2수차(200)의 제2회전축(210)보다 수직으로 평행하게 아래의 낮은 위치에 형성되어 이루어지고, 제2회전축(210)에는 발전기(미도시)와 직접 또는 다른 기어 및 연결수단을 통해 연결된다.The first rotary shaft 110 of the first aberration 100 is formed at a lower position vertically parallel to the second rotary shaft 210 of the second aberration 200, the generator is formed on the second rotary shaft 210 (Not shown) and directly or through other gears and connecting means.

블레이드(300)는 제1수차(100)의 제1로우터(120)와 제2수차(200)의 제2로우터(220)에 동시에 연결될 때, 블레이드(300)의 상부연결홀(310)에는 제2로우터(220)의 제2연결축(230)이 관통삽입되어 연결되고, 하부연결홀(320)에는 제1로우터(120)의 제1연결축(130)이 관통삽입되어 연결된다.When the blade 300 is simultaneously connected to the first rotor 120 of the first aberration 100 and the second rotor 220 of the second aberration 200, the blade 300 is formed in the upper connection hole 310 of the blade 300. The second connecting shaft 230 of the second rotor 220 is inserted through and connected, and the first connecting shaft 130 of the first rotor 120 is inserted through and connected to the lower connection hole 320.

상기의 구성으로 이루어진 본 발명은 유체의 흐름으로 유체와 맞닿은 블레이드(300)가 밀리는 것에 의해 블레이드(300)가 연결된 제1, 2로우터(120,220)가 함께 회전하게 되고, 이로 인해 제1, 2회전축(110,210)도 동시에 같은 속도로 회전하게 된다.According to the present invention having the above configuration, the first and second rotors 120 and 220 to which the blades 300 are connected are rotated together by pushing the blade 300 which is in contact with the fluid by the flow of the fluid, and thus the first and second rotary shafts. 110 and 210 also rotate at the same speed.

이때 블레이드(300)는 앞서 설명한 바와 같이 상부연결홀(310)에는 제2수차(200)의 제2연결축(230)이 연결되어 있고, 하부연결홀(320)에는 제1수차(100)의 제1연결축(130)이 연결되어 있으며, 제1수차(100)의 제1회전축(110)과 제2수차의 제2회전축(210) 간의 상하 거리 차이는 블레이드(300)의 상부연결홀(310)과 하부연결홀(320)의 길이 차이와 동일하고, 제1수차(100)의 제1회전축(110)과 제2수차의 제2회전축(210)이 상하 수직으로 형성된 위치와 동일하게 블레이드(300)의 상·하부연결홀(310,320)이 상하 수직으로 위치하면서 동작하게 됨에 따라 블레이드(300)가 수직 방향을 유지한 채로 움직이게 된다.In this case, as described above, the blade 300 is connected to the second connection shaft 230 of the second aberration 200 in the upper connection hole 310, and the first aberration 100 of the lower connection hole 320. The first connecting shaft 130 is connected, and the vertical distance difference between the first rotation shaft 110 of the first aberration 100 and the second rotation shaft 210 of the second aberration is the upper connection hole of the blade 300 ( Same as the length difference between the 310 and the lower connection hole 320, the blade is the same as the position where the first rotary shaft 110 of the first aberration 100 and the second rotary shaft 210 of the second aberration are formed vertically As the upper and lower connection holes 310 and 320 of 300 are operated vertically and vertically, the blade 300 moves while maintaining the vertical direction.

상기의 과정으로 제1, 2수차(100,200)가 회전하게 되면 제2수차(200)의 제2회전축(210)은 회전력을 연결된 발전기에 전달함에 따라 유체에너지가 전기에너지로 변환하게 된다.When the first and second aberrations 100 and 200 rotate in the above-described process, the second rotary shaft 210 of the second aberration 200 transfers the rotational force to the connected generator, thereby converting the fluid energy into electrical energy.

제2회전축(210)에는 상기 발전기 대신 다른 구동장치가 연결될 수도 있다.Another driving device may be connected to the second rotating shaft 210 instead of the generator.

본 발명이 종래의 일반적인 물레방아형 수차와 비교하였을 때, 높은 효율을 가진 것인지 비교해보면 다음과 같다.Compared to the conventional watermill type aberration of the present invention, the present invention is as follows.

도 4에 도시된 바와 같이 물레방아형 수차는 회전축(10)과, 회전축(10)을 중심으로 방사형으로 형성된 블레이드(20)가 포함되어 이루어진 것으로, B의 위치에서 유체의 흐름에 의해 블레이드(20)가 유체와 수직으로 맞닿게 되는 것에 반해, A와 C의 위치에서는 블레이드(20)가 기울어져 있기 때문에 유체와 수직으로 맞닿지 못하게 됨에 따라 유체의 흐름에 의해 전달받는 힘이 블레이드(20)에 모두 전달될 수 없는 구조로 이루어진 문제점이 있다.As shown in FIG. 4, the watermill-type aberration includes a rotating shaft 10 and a blade 20 formed radially about the rotating shaft 10, and the blade 20 is formed by the flow of the fluid at the position B. ) Is perpendicular to the fluid, whereas the blade 20 is inclined at the positions A and C, and thus the force transmitted by the flow of the fluid is transmitted to the blade 20 as the blade 20 is not perpendicular to the fluid. There is a problem with the structure that cannot be delivered to all.

이에 반해 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 A, B, C 모두의 위치에서 유체의 흐름에 의해 블레이드(300)가 유체와 수직으로 맞닿게 됨에 따라 본 발명이 종래 물레방아형 수차형보다 더 높은 에너지 효율을 얻을 수 있는 것이다.On the contrary, as shown in FIG. 5, the present invention is more suitable than the conventional watermill type aberration type as the blade 300 is perpendicularly contacted with the fluid by the flow of the fluid at positions A, B, and C. High energy efficiency can be obtained.

상기의 설명을 유체의 항력의 관점에서 다시 설명한다면, 유체의 항력은 물체가 유체 내에서 운동할 때 받는 저항력을 뜻하는 것으로, 물레방아 수차는 도 4에 도시된 바와 같이 블레이드(20)가 l 길이 만큼 물에 잠기고, 본 발명은 도 5에 도시된 바와 같이 블레이드(300)가 물레방아 수차의 블레이드(20) 길이와 동일한 L 길이 만큼 유체에 잠기게 될 때, 유체의 항력은 유체의 운동방향에 수직한 평면에 투영한 면적과 비례하므로, 블레이드(20,300)의 길이가 동일하게 유체에 잠기더라도 본 발명의 블레이드(300)는 L 길이에 해당하는 블레이드 면적 전체에 항력을 받는 것에 반해, 물레방아 수차의 블레이드(20)는 l 길이가 아닌 d 깊이 만큼에 해당하는 면적의 항력을 받게 되어, 더 큰 유체의 항력 값을 갖는 본 발명이 더 높은 에너지 효율을 얻을 수 있는 것이다.If the above description is described again in terms of the drag of the fluid, the drag of the fluid refers to the resistive force when the object moves in the fluid, and the water wheel aberration is shown by the blade 20 as shown in FIG. Submerged in water by length, and the present invention, when the blade 300 is immersed in the fluid by L length equal to the length of the blade 20 of the water wheel aberration, as shown in Figure 5, the drag force of the fluid is the direction of motion of the fluid Since the length of the blades 20 and 300 is equally submerged in the fluid, the blade 300 of the present invention receives the drag on the entire blade area corresponding to the L length, whereas the blades 20 and 300 are equally submerged in the fluid. The blade 20 of the aberration is subjected to a drag of an area corresponding to the depth of d rather than the length of l, so that the present invention having a drag value of a larger fluid can obtain higher energy efficiency. .

또한 종래 물레방아형 수차는 블레이드(20)가 X 위치에서 유체에 진입할 때는 물의 표면장력에 의한 영향을 받음에 따라 진입에 방해를 받게 되고, Y 위치에서 유체로부터 유출될 때에는 와류가 발생할 뿐만 아니라 블레이드(20)가 유체를 퍼올리게 됨에 따라 회전축(10)의 회전을 방해하게 되는 작용을 하는 문제점이 있다.In addition, in the conventional watermill-type aberration, when the blade 20 enters the fluid at the X position, the water is hindered from entering as it is affected by the surface tension of the water, and when the water flows out of the fluid at the Y position, the vortex is generated. As the blade 20 pumps the fluid, there is a problem that the blade 20 interferes with the rotation of the rotating shaft 10.

이에 반해 본 발명은 블레이드(300)의 유입각과 유출각을 수직으로 하여 종래 물레방아형 수차에 비해 회전에 방해가 되는 요소를 제거하여 높은 에너지 효율을 기대할 수 있다.On the other hand, the present invention can be expected to high energy efficiency by removing the elements that hinder the rotation compared to the conventional watermill-type aberration by making the inlet and outlet angle of the blade 300 vertical.

본 발명과 비교할 수 있는 다른 종래의 발명으로는 대한민국 등록특허 제0284644호인 "저 낙차용 수차"를 들 수 있다.Other conventional inventions that can be compared with the present invention include Korean Patent No. 0284644, "Low Drop Aberration".

상기 등록특허는 지구와 달의 원리와 같이 달의 자전주기와 달의 공전주기가 같으므로 인해 지구에서는 항상 달의 한쪽 면만 볼 수 있는 것처럼 기어를 이용하여 수차가 한바퀴 도는 동안 블레이드(베인)도 한바퀴를 돌도록 회전 속도를 맞추게 한 것이다.Since the registered patent has the same rotational cycle of the moon and the revolving period of the moon as the principle of the earth and the moon, the blade (vane) is also rotated while the aberration rotates by using gears as the earth always sees only one side of the moon. The rotation speed is set to rotate.

그러나 상기 등록특허는 구조가 복잡하고 구성의 수가 많으며, 특히 유체에너지를 변환하는 과정은 블레이드, 유성기어, 아이들 기어, 중심기어, 출력휠, 구동벨트, 풀리 및 발전기의 순으로 구동되는 많은 경로로 인하여 효율이 높지 못하다는 문제점이 있다.However, the registered patent has a complicated structure and a large number of configurations, and in particular, the process of converting fluid energy is carried out in a number of paths driven in the order of blades, planetary gears, idle gears, center gears, output wheels, drive belts, pulleys, and generators. There is a problem that the efficiency is not high.

이와는 달리 본 발명은 블레이드, 연결축, 로우터, 회전축 및 발전기의 순으로 구동됨에 따라 상기 등록특허에 비해 유체에너지를 변환하는 과정의 경로가 단순하여 에너지의 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.In contrast, the present invention has the advantage of minimizing the loss of energy as the path of converting the fluid energy is simpler than the patent according to the driving in the order of the blade, the connecting shaft, the rotor, the rotating shaft and the generator.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예를 도면에 의해 설명되었으나, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many changes and modifications may be made without departing from the scope of the invention, as defined in the appended claims. It should be interpreted as meaning and concept. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely examples of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents And variations are possible.

제1수차 : 100 제1회전축 : 110
제1로우터 : 120 제1연결축 : 130
제2수차 : 200 제2회전축 : 210
제2로우터 : 220 제2연결축 : 230
블레이드 : 300 상부연결홀 : 310
하부연결홀 : 3201st aberration: 100 1st rotation axis: 110
1st rotor: 120 1st connecting shaft: 130
2nd aberration: 200 2nd rotating shaft: 210
2nd rotor: 220 2nd connecting shaft: 230
Blade: 300 Top connection hole: 310
Lower connection hole: 320

Claims (4)

제1수차와, 상기 제1수차와 마주하는 제2수차와, 상기 제1, 2수차에 동시에 연결된 블레이드가 포함되어 이루어지는 유체에너지 변환장치에 있어서,
상기 제1수차는,
수평으로 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 제1회전축과, 상기 제1회전축을 중심으로 회전하되 원주 상의 끝단부에 복수개의 블레이드가 각각 연결된 제1로우터가 포함되어 이루어지고,
상기 제2수차는,
상기 제1회전축과 상부 또는 하부로 수직으로 평행하게 이격되어 배치되고 유체 흐름에 의해 회전하는 것과 동시에 연결된 발전기에 회전력을 전달하는 제2회전축과, 상기 제2회전축을 중심으로 회전하되 원주 상의 끝단부에 상기 복수개의 블레이드가 각각 연결된 제2로우터가 포함되어 이루어지며,
상기 블레이드는 유체 흐름에 의해 연결된 상기 제1, 2수차를 동시에 회전시키되 항상 수직 방향을 유지하는 것을 특징으로 하는 유체에너지 변환장치.
In a fluid energy converter comprising a first aberration, a second aberration facing the first aberration, and a blade connected to the first and second aberrations at the same time,
The first aberration is,
A first rotary shaft disposed horizontally and rotated by a fluid flow, and a first rotor rotated about the first rotary shaft, the plurality of blades being connected to ends of the circumference, respectively;
The second aberration is,
A second rotary shaft disposed vertically spaced apart in parallel with the first rotary shaft and vertically spaced to transmit rotational force to a connected generator simultaneously with rotation by a fluid flow; A second rotor is connected to each of the plurality of blades is formed,
And said blade rotates said first and second aberrations simultaneously by fluid flow, but always maintains a vertical direction.
청구항 1에 있어서,
상기 제1로우터와 상기 제2로우터는 각각 상기 제1회전축과 상기 제2회전축을 중심으로 방사형으로 이루어진 스포크 형상인 것을 특징으로 하는 유체에너지 변환장치.
The method according to claim 1,
The first rotor and the second rotor is a fluid energy conversion device, characterized in that the spoke shape formed radially about the first and second rotation axis, respectively.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제1로우터의 단부에는 상기 블레이드와 연결하기 위한 복수개의 제1연결축이 각각 상기 제1로우터와 수직으로 형성되고, 상기 제2로우터의 단부에는 상기 블레이드와 연결하기 위한 복수개의 제2연결축이 각각 상기 제2로우터와 수직으로 형성되며,
상기 블레이드의 상부와 하부에는 상기 제2연결축과 상기 제1연결축이 각각 관통삽입되어 연결되기 위한 상부연결홀과 하부연결홀이 형성되되,
상기 제1연결축은 상기 상부연결홀에 관통삽입되어 연결되고 상기 제2연결축은 상기 하부연결홀에 관통삽입되어 연결되는 것과, 상기 제1연결축은 상기 하부연결홀에 관통삽입되어 연결되고 상기 제2연결축은 상기 상부연결홀에 관통삽입되어 연결되는 것 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체에너지 변환장치.
The method according to claim 1 or 2,
A plurality of first connecting shafts are formed at the ends of the first rotor to be perpendicular to the first rotor, respectively, and a plurality of second connecting shafts are connected to the blades at the ends of the second rotor. Are respectively formed perpendicular to the second rotor,
An upper connection hole and a lower connection hole are formed in the upper and lower portions of the blade to connect the second connection shaft and the first connection shaft to each other by being inserted through.
The first connecting shaft is inserted through and connected to the upper connection hole and the second connecting shaft is inserted through and connected to the lower connecting hole, the first connecting shaft is inserted through and connected to the lower connecting hole and the second Connection shaft is a fluid energy conversion device, characterized in that made of any one of being inserted through and connected to the upper connection hole.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 블레이드는 판형상과, 수평 방향으로 만곡된 U 형상과, 수평 방향으로 절곡된 V 형상인 것 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체에너지 변환장치.The method according to claim 1 or 2,
The blade is a fluid energy conversion device, characterized in that consisting of any one of a plate shape, a U shape curved in the horizontal direction, and a V shape curved in the horizontal direction.
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