KR20100053053A - A fluid mechanic generating apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유압모터 및 유압펌프를 이용한 유체기계식 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조력이나 파력, 풍력 발전등에 이용되는 발전장치의 회전수에 따라 발전량이 조절되도록 한 유체기계식 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hydromechanical power generation apparatus using a hydraulic motor and a hydraulic pump, and more particularly, to a hydromechanical power generation apparatus in which the amount of power generation is controlled according to the rotational speed of a power generation apparatus used for tidal power, wave power, wind power generation, and the like. .
일반적으로, 발전장치는 운동에너지를 전기에너지로 변환시키는 데 이용되는 것으로서, 화석에너지를 연소시킨 열에너지에 의해 수증기를 가열하여 터빈을 회전시키고 터빈의 회전력을 발전기에 결합하여 전기에너지를 생산하는 방식이 주로 이용되어져 왔으나, 근래에는 화석에너지의 고갈 및 환경오염 문제로 인하여 바람의 힘을 이용하는 풍력발전, 바다의 조수 간만의 차를 이용하는 조력발전, 파도의 힘을 이용하는 파력발전 등 자연에너지를 이용한 발전장치가 활발히 보급되고 있는 실정이다.In general, the generator is used to convert the kinetic energy into electrical energy, and the method of producing electrical energy by heating the steam by rotating the fossil energy to rotate the turbine and by coupling the rotational force of the turbine to the generator. In recent years, due to the depletion of fossil energy and environmental pollution problems, wind power generation using wind power, tidal power generation using the difference between tidal sea, wave power generation using wave power, etc. Is actively spreading.
이러한 자연에너지를 이용한 발전장치는 통상적으로 자연 발생에 의해 생성된 힘을 임펠러 등을 이용하여 회전운동에너지로 전환시킨 후, 임펠러의 구동력이 회전축과 기어의 연결 등에 의해 직접 발전기로 연결되도록 하고 있는데, 이에 의 해 동력의 손실이 발생될 뿐만 아니라, 대용량의 발전 설비를 구성하기가 매우 힘든 문제점이 있었다.In general, a generator using natural energy converts a force generated by a natural occurrence into a rotational kinetic energy using an impeller, and then drives the driving force of the impeller directly to the generator by connecting a rotating shaft and a gear. This not only causes a loss of power, but also has a problem that is very difficult to construct a large capacity power plant.
이러한 문제점을 해소하고자, 본원 출원인의 2008년 4월 18일자 특허출원 제2008-0036229호 "유체기계식 무단 변속기 및 이를 이용한 풍력 발전기" 에서는 바람의 힘에 회전되는 회전날개가 결합된 유압펌프와, 유체의 압력에 의해 회전되는 유압모터 및 유압펌프와 유압모터를 연결하는 연결유로가 구비된 유체기계식 풍력 발전기를 제안한 바 있다.In order to solve such a problem, the patent application No. 2008-0036229 of the applicant 's April 18, 2008 "fluid mechanical continuously variable transmission and a wind generator using the same" in the hydraulic pump combined with a rotary blade that is rotated to the force of the wind, fluid It has been proposed a hydromechanical wind generator having a hydraulic motor rotated by the pressure of and a connecting flow path connecting the hydraulic pump and the hydraulic motor.
하지만, 상기의 유체기계식 풍력 발전기는 유압펌프와 유압모터가 1:1로 연결됨에 따라 바람의 세기가 현저히 낮을 경우에는 유압펌프에서 발생된 유체의 압력에 의해 유압모터를 회전시키지 못하여 동력의 손실만 발생될 뿐 전력의 생산이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, in the fluid mechanical wind generator, the hydraulic pump and the hydraulic motor are connected 1: 1 so that when the wind strength is significantly low, the hydraulic motor cannot be rotated by the pressure of the fluid generated from the hydraulic pump. There was a problem that the power generation is not made only.
뿐만 아니라, 상기와 같은 유체기계식 풍력발전기는 대용량의 발전기를 구동시키기 위하여 그에 따른 유압펌프 및 유압모터 또한 대용량으로 설치되어야 함에 따라 한꺼번에 많은 양의 전기를 생산하기가 매우 힘든 문제점이 있었다.In addition, the hydromechanical wind power generator as described above has a problem that it is very difficult to produce a large amount of electricity at a time because the hydraulic pump and the hydraulic motor to be installed in a large capacity in order to drive a large capacity generator.
이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 다수의 유체펌프에서 발생된 유체의 압력에 따라 발전을 위한 유체모터의 작동 갯수가 조절되도록 한 유체기계식 발전장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems, the object of the fluid mechanical power generation to adjust the number of operation of the fluid motor for power generation in accordance with the pressure of the fluid generated in a plurality of fluid pump In providing a device.
또한, 본 발명의 목적은 임펠러의 회전 속도에 따른 변속 비율 및 유체모터의 작동 갯수를 간편하게 조절하면서 내부 마찰을 최소로 줄일 수 있도록 함에 있다.In addition, an object of the present invention is to reduce the internal friction to a minimum while easily adjusting the speed ratio according to the rotational speed of the impeller and the number of operations of the fluid motor.
또한, 본 발명의 목적은 일정 압력 이상의 유체가 유체순환관을 흐를 때 대용량의 소용량발전기가 작동되도록 함에 있다.It is also an object of the present invention to operate a large capacity small capacity generator when a fluid of a predetermined pressure or more flows through the fluid circulation tube.
또한, 본 발명의 목적은 다수의 유체펌프에서 발생된 유체의 압력을 간편하게 측정하고, 그에 따른 유체모터의 작동 수량을 자동으로 제어할 수 있도록 함에 있다.In addition, it is an object of the present invention to easily measure the pressure of the fluid generated in a plurality of fluid pump, and to be able to automatically control the operating quantity of the fluid motor accordingly.
또한, 본 발명의 목적은 다수의 유체모터의 회전력에 의해 하나의 발전기가 회전 작동되도록 함에 있다.In addition, an object of the present invention is to allow one generator to rotate by the rotational force of a plurality of fluid motors.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유체가 폐회로를 이루며 순 환되는 유체순환관;과 상기 유체순환관에 병렬 연결되고, 임펠러에 의해 구동되면서 유체를 압축시키는 다수의 유체펌프;와 상기 유체순환관에 병렬 연결되고, 상기 유체펌프에 의해 압축된 유체가 유입되어 회전 작동되면서 소용량발전기를 회전시키며, 유체순환관을 흐르는 유체의 압력에 따라 작동 갯수가 조절되는 다수의 유체모터;로 구성된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a fluid circulation pipe in which the fluid is circulated in a closed loop; and a plurality of fluid pumps connected in parallel to the fluid circulation pipe, the fluid pump is compressed by the impeller; and the A plurality of fluid motors connected in parallel to the fluid circulation tube, rotating the small capacity generator while the compressed fluid is flown by the fluid pump to rotate, and the number of operations is adjusted according to the pressure of the fluid flowing through the fluid circulation tube. It is characterized by.
또한, 상기 유체펌프;는 상기 유체순환관에 다수개가 병렬 연결되고, 임펠러가 결합된 입력축에 의해 회전되는 유체실이 구비되며, 상기 유체실과 연동하는 유체 압축회전판의 각도 변화로 유체실의 양측 체적을 가변시키고 내부에 유입된 유체를 압축시키며 배출부로 배출시키도록 구성되고, 상기 유체모터;는 상기 유체순환관에 다수개가 병렬 연결되고, 상기 유체순환관을 흐르는 유체의 양에 따라 작동 갯수가 조절되며, 상기 유체펌프의 배출부로부터 상기 유체순환관을 통해 유입된 유체에 의해 유체실의 양측 체적을 가변시켜 유체 압축회전판과 유체실 및 출력축을 연동 회전시키도록 구성되고, 출력축에 결합되어 전력을 생산하는 다수의 소용량 발전기가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of fluid pump; is connected to the plurality of fluid circulation pipe in parallel, the fluid chamber is rotated by the input shaft coupled to the impeller is provided, the volume of both sides of the fluid chamber by the change of the angle of the fluid compression rotating plate in conjunction with the fluid chamber It is configured to compress the fluid introduced into the inside and to discharge to the discharge portion, the fluid motor; is connected to the plurality of fluid circulation pipe in parallel, the number of operation according to the amount of fluid flowing through the fluid circulation pipe It is configured to vary the volume of both sides of the fluid chamber by the fluid introduced through the fluid circulation tube from the discharge portion of the fluid pump to rotate the fluid compression rotary plate, the fluid chamber and the output shaft in conjunction with the output shaft, coupled to the output shaft Characterized in that it is provided with a number of small capacity generators to produce.
또한, 상기 유체펌프의 배출부로부터 상기 유체순환관을 통해 유입된 유체의 압력이 일정 압력 이상일 때 유체실의 양측 체적을 가변시켜 유체 압축회전판과 유체실 및 출력축을 연동 회전시키는 메인유체모터와, 상기 메인유체모터의 출력축에 결합되어 전력을 생산하는 대용량발전기가 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, when the pressure of the fluid flowing from the discharge portion of the fluid pump through the fluid circulation tube is a predetermined pressure or more the main fluid motor for varying the volume of the both sides of the fluid chamber to rotate the fluid compression rotary plate, the fluid chamber and the output shaft interlocked; It is characterized by further comprising a large-capacity generator for producing power coupled to the output shaft of the main fluid motor.
또한, 상기 유체펌프에서 출력되는 유체가 통과하는 상기 유체순환관에 유체의 양과 속도를 측정하는 유량센서가 구비되고, 상기 유량센서의 측정값에 의해 상 기 메인유체모터 및 유체모터의 작동 수량을 자동 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, a flow sensor for measuring the amount and speed of the fluid is provided in the fluid circulation pipe through which the fluid output from the fluid pump passes, and the operation quantity of the main fluid motor and the fluid motor by the measured value of the flow sensor. It is characterized in that it is configured to automatically adjust.
또한, 상기 유체펌프;는 상기 유체순환관에 다수개가 병렬 연결되고, 임펠러가 결합된 입력축에 의해 회전되는 유체실이 구비되며, 상기 유체실과 연동하는 유체 압축회전판의 각도 변화로 유체실의 양측 체적을 가변시키고 내부에 유입된 유체를 압축시키며 배출부로 배출시키도록 구성되고, 상기 유체모터;는 상기 유체순환관에 다수개가 병렬 연결되고, 상기 유체순환관을 흐르는 유체의 양에 따라 작동 갯수가 조절되며, 상기 유체펌프의 배출부로부터 상기 유체순환관을 통해 유입된 유체에 의해 유체실의 양측 체적을 가변시켜 유체 압축회전판과 유체실 및 출력축을 연동 회전시키도록 구성되고, 출력축에 결합되어 회전되는 다수의 구동기어가 구비되며, 상기 다수의 구동기어의 구동력에 의해 회전되는 종동기어가 구비되고, 상기 종동기어의 회전축에 결합되어 전력을 생산하는 발전기가 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of fluid pump; is connected to the plurality of fluid circulation pipe in parallel, the fluid chamber is rotated by the input shaft coupled to the impeller is provided, the volume of both sides of the fluid chamber by the change of the angle of the fluid compression rotating plate in conjunction with the fluid chamber It is configured to compress the fluid introduced into the inside and to discharge to the discharge portion, the fluid motor; is connected to the plurality of fluid circulation pipe in parallel, the number of operation according to the amount of fluid flowing through the fluid circulation pipe It is configured to vary the volume of both sides of the fluid chamber by the fluid introduced through the fluid circulation tube from the discharge portion of the fluid pump is configured to rotate the fluid compression rotary plate, the fluid chamber and the output shaft in conjunction with the output shaft is rotated A plurality of drive gears are provided, and driven gears are rotated by the driving force of the plurality of drive gears, and It is characterized in that the generator is coupled to the rotating shaft to produce power.
이에, 본 발명은 다수의 유체펌프에서 발생된 유체의 압력에 따라 발전을 위한 유체모터의 작동 갯수가 조절되도록 한 유체기계식 발전장치를 제공함으로서, 바람이 약하거나, 조류 및 파도의 흐름이 약해 임펠러가 저속으로 회전될 때에도 유체의 흐름에 의한 동력 손실을 최소화하면서 전력 생산을 지속적으로 수행할 수 있는 효과를 가지게 된다.Accordingly, the present invention provides a hydromechanical power generation apparatus for adjusting the number of operation of the fluid motor for power generation in accordance with the pressure of the fluid generated in a plurality of fluid pump, the wind is weak, the flow of tidal current and the wave is weak impeller Even when the motor is rotated at a low speed, the power generation can be continuously performed while minimizing power loss due to the flow of the fluid.
또한, 본 발명은 임펠러의 회전 속도에 따른 변속 비율 및 유체모터의 작동 갯수를 간편하게 조절하면서 내부 마찰을 최소로 줄일 수 있도록 함으로서, 유체펌프 및 유체모터의 작동 과정에서 발생되는 마찰 손실을 줄일 수 있게 되어 소용량발전기의 회전이 더욱 원활하게 이루어질 뿐만 아니라, 각각의 유체모터와 연결되는 배관에 별도의 밸브를 설치하지 않고서도 다수의 유체모터의 작동을 간편하게 제어할 수 있는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention by reducing the internal friction to the minimum while easily adjusting the speed ratio and the number of operation of the fluid motor according to the rotation speed of the impeller, it is possible to reduce the friction loss generated during the operation of the fluid pump and the fluid motor As a result, the rotation of the small-capacity generator is made more smoothly, and it is possible to easily control the operation of a plurality of fluid motors without installing a separate valve in the pipe connected to each fluid motor.
또한, 본 발명은 대용량의 메인유체모터를 구비하여 일정 압력 이상의 유체가 유체순환관을 흐를 때 대용량의 소용량발전기가 작동되도록 함으로서, 대용량의 전력을 원활하게 생산할 수 있는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention is provided with a large-capacity main fluid motor to operate a large-capacity small capacity generator when a fluid of a predetermined pressure or more flows through the fluid circulation tube, thereby having the effect of smoothly producing a large amount of power.
또한, 본 발명은 유량센서를 구비하여 다수의 유체펌프에서 발생된 유체의 압력을 간편하게 측정하고, 그에 따른 유체모터의 작동 수량을 자동으로 제어할 수 있도록 함으로서, 임펠러의 회전에 의해 발생되는 유압에 따라 최적의 발전 상태를 유지하는 작업이 간편하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention is provided with a flow sensor to easily measure the pressure of the fluid generated in the plurality of fluid pumps, and to automatically control the amount of operation of the fluid motor according to, by the hydraulic pressure generated by the rotation of the impeller As a result, the operation of maintaining the optimum power generation state is made simple.
또한, 본 발명은 구동기어와 종동기어를 구비하여 다수의 유체모터의 회전력에 의해 하나의 발전기가 회전 작동되도록 함으로서, 작은 힘 및 속도로 회전되는 다수의 유체모터의 회전력을 이용하여 하나의 큰 용량의 발전기를 원활하게 작동시킬 수 있게 되어 발전 과정에서의 에너지 손실이 최소화되면서 원활한 전력 생산이 이루어지는 효과를 가지게 된다.In addition, the present invention includes a drive gear and a driven gear to rotate one generator by the rotational force of the plurality of fluid motors, one large capacity by using the rotational force of the plurality of fluid motors rotated at a small force and speed It is possible to operate the generator of the smoothly has the effect of smooth power generation while minimizing the energy loss in the power generation process.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예를 보인 개략 회로도로서, 도시된 것과 같이 본 발명은 하나의 폐회로를 이루며 배치되는 유체순환관(3) 상에 풍력이나 조력, 파력 등의 자연에너지에 의해 회전되는 임펠러(17)가 결합되어 병렬 연결된 다수의 유체펌프(1a)(1b)(1c)와, 상기 유체펌프(1a)(1b)(1c)에서 생성된 유체의 압력에 의해 회전되면서 소용량발전기(27)를 작동시키는 다수의 유체모터(2a)(2b)(2c)가 구비되도록 하고, 상기 임펠러(17)의 회전 속도에 따라 차이를 갖는 유체의 압력에 비례하여 유체모터(2a)(2b)(2c)의 작동 갯수가 조절되도록 함으로써, 임펠러(17)가 느린 속도로 회전될 때에도 원활한 전력의 생산이 가능하도록 한 유체기계식 발전장치에 관한 것이다.1 is a schematic circuit diagram showing an embodiment of the present invention, as shown in the present invention is rotated by natural energy, such as wind, tidal, wave force on the fluid circulation pipe (3) arranged in a closed circuit The
상기 유체순환관(3)은 유체가 흐르는 통상의 관로로 형성되고, 하나의 배관이 폐회로를 이루며 유체가 유체순환관(3)을 따라 순환되어 흐르도록 구성되고, 후술되는 유체펌프(1a)(1b)(1c) 및 유체모터(2a)(2b)(2c)가 유체순환관(3)에 병렬 연결되면서 유체의 유입 및 배출이 이루어지도록 각각 공급관(32)과 회수관(33)이 연결되도록 한다.The fluid circulation pipe (3) is formed of a normal pipeline through which the fluid flows, one pipe forms a closed circuit and is configured such that the fluid flows along the fluid circulation pipe (3), and the fluid pump (1a) (to be described later) ( 1b) (1c) and the fluid motor (2a) (2b) (2c) is connected in parallel to the fluid circulation pipe (3) so that the
상기 유체펌프(1a)(1b)(1c)는 유체를 가압하여 상기 유체순환관(3)으로 배출하고, 회수된 유체를 다시 반복적으로 가압하는 것으로서, 상기 유체순환관(3)에 다수개가 병렬 연결되고, 임펠러(17)가 결합된 입력축(12a)에 의해 회전되는 유체실(122)이 구비되며, 상기 유체실(122)과 연동하는 유체 압축회전판(151)의 각도 변화로 유체실(122)의 양측 체적을 가변시키고 내부에 유입된 유체를 압축시키며 배출부(14)로 배출시키도록 구성된다.The fluid pumps (1a) (1b) (1c) is to pressurize the fluid to be discharged to the fluid circulation pipe (3), and repeatedly pressurized the recovered fluid, a plurality of parallel to the fluid circulation pipe (3) Is connected to the
또한, 상기 유체펌프(1a)(1b)(1c)는 도 2에 도시된 것과 같이 일측에 홀(111)이 형성된 작동공간(112)을 포함하는 본체(11)와, 상기 작동공간(112)에 회전되게 수평으로 장착되고 본체(11)의 외측으로 임펠러(17)와 결합된 입력축(12a)이 돌출되며 일측 내부에는 구홈(121)이 형성되며 구홈(121)의 둘레에는 다수의 횡격판(123)으로 구획된 분기 유체실(124) 들을 포함하는 유체실(122)이 구비된 수평회전체(12)와, 상기 유체실(122)의 양 측판 및 본체(11)의 외측에 구비되어 유체를 유입 배출시키는 유입부(13) 및 배출부(14)와 상기 구홈(121)에 밀착 장착되고 둘레에는 상기 수평회전체(12)와 연동 회전되어 상기 유체실(122)의 양 측 체적을 변화시켜 유체를 압축시키는 유체 압축회전판(151)이 구비된 연동 회전체(15)와, 상기 본체(11)의 일측에 상기 연동 회전체(15)의 일측 단부의 위치를 변화시켜 유체 압축회전판(151)의 각도를 변경시키는 각도 변경수단(16)으로 구성된다.In addition, the fluid pump (1a) (1b) (1c) is a
그리고, 상기 각도 변경수단(16)은 상기 연동 회전체(15)에 구비된 축의 일측 단부를 지지하는 지지대(161)와, 상기 본체(11)의 일측에 구비되어 상기 지지대(162)를 구동부(163)로 승강시켜 상기 연동 회전체(15)의 경사각도를 가변시키는 승강수단(161)으로 구성된다.The angle changing
상기 유체모터(2a)(2b)(2c)는 상기 유체순환관(3)을 흐르는 유체의 압력에 의해 회전 작동되면서 소용량발전기(27)를 작동시키는 것으로서, 상기 유체순환관(3)에 다수개가 병렬 연결되고, 상기 유체순환관(3)을 흐르는 유체의 양에 따라 작동 갯수가 조절되며, 상기 유체펌프(1a)(1b)(1c)의 배출부(14)로부터 상기 유체순환관(3)을 통해 유입된 유체에 의해 유체실(222)의 양측 체적을 가변시켜 유체 압축회전판(251)과 유체실(222) 및 출력축(22)을 연동 회전시키도록 구성되고, 출력축(22)에 결합되어 전력을 생산하는 다수의 소용량발전기(27)가 구비된다.The
이때, 상기 유체모터(2a)(2b)(2c)는 도 3에 도시된 바와 같이 일측에 홀(211)이 형성된 작동공간(212)을 포함하는 본체(21)와, 상기 작동공간(212)에 회전되게 수평으로 장착되고 일측 내부에는 구홈(221)이 형성되며 구홈(221)의 둘레에는 다수의 횡격판(223)으로 구획된 분기 유체실(224) 들을 포함하는 유체실(222)이 구비된 출력축(22)과, 상기 각 분기 유체실(224)의 양 측판과 유체실(222)의 양 측판 및 본체(21)의 외측에 구비되어 유체가 유입 및 배출되는 유입부(23) 및 배출부(24)와, 상기 구홈(221)에 밀착 장착되고 둘레에는 유입부(23)로 유입되는 유체에 의해 유체실(222)의 양 측 체적을 변화시키는 유체 압축회전판(251)이 구비된 연동 회전체(25)로 구성된다.At this time, the fluid motor (2a) (2b) (2c) is a
그리고, 상기 유체모터(2a)(2b)(2c)는 상기 본체(21)의 일측에 상기 연동 회전체(25)의 일측 단부의 위치를 변화시켜 유체 압축회전판(251)의 각도를 변경시키는 각도 변경수단(26)이 구비되어진다.And, the fluid motor (2a) (2b) (2c) is an angle for changing the angle of the fluid compression
상기 각도 변경수단(26)은 상기 연동 회전체(25)에 구비된 축의 일측 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지대(262)와, 상기 본체(21)의 일측에 구비되어 상기 지지대(262)를 구동부(263)로 승강시켜 상기 연동 회전체(25)의 경사 각도를 가변시키는 승강수단(261)으로 구성된다.The angle changing
상기와 같이 구성됨에 따라, 본 발명은 임펠러(17)의 회전에 의해 유체펌프(1a)(1b)(1c)의 입력축(12a)으로부터 동력이 전달되면 수평회전체(12)에 구비된 유체실(122)이 회전되고, 이와 연동되어 연동 회전체(15)를 구성하는 유체 압축회전판(151)이 회전되는 작동을 통해 유입부(13)로 유입되는 유체가 압축되어 배출부(14)를 통해 유체순환관(3)으로 이동된다.As described above, the present invention is a fluid chamber provided in the horizontal rotating
그리고, 유체순환관(3)을 따라 이동되는 압축 유체는 유체모터(2a)(2b)(2c)의 유입부(23)로 유입되어 유체실(222)로 공급되면서 유체실(222)의 양 측 체적을 가변시킴에 따라 유체 압축회전판(251)과 유체실(222) 및 출력축(22)을 연동 회전시키게 된다.In addition, the compressed fluid moving along the
따라서, 유체펌프(1a)(1b)(1c)의 입력축(12a)의 회전력을 유체모터(2a)(2b)(2c)의 출력축(22)으로 전달시키는 작동을 수행할 뿐만 아니라, 출력축(22)에 통상의 소용량발전기(27)를 결합함으로써, 출력축(22)의 회전에 따라 소용량발전기(27)가 회전되면서 전력의 생산이 이루어지게 되는 것이다.Therefore, not only an operation for transmitting the rotational force of the
또한, 상기와 같이 동력을 전달하는 과정에서 출력축(22)을 변속시킬 경우에는 유체펌프(1a)(1b)(1c)의 본체(11) 일측에 구비된 각도 변경수단(16)의 구동부(163)를 작동시킴으로써, 연동 회전체(15)의 각도를 변경시킴에 따라 유체 압축회전판(151)의 각도를 변경시킨다.In addition, when shifting the
그러면 유체 압축회전판(151)의 각도 변경을 통해 유체실(122)의 양 측 체적이 변화되고, 이에 따라 유체펌프(1a)(1b)(1c)에서 배출되는 유체의 양을 늘리거나 줄일 수 있게 되며, 유체모터(2a)(2b)(2c)를 구성하는 출력축(22)의 회전수를 증속시키거나 감속시킬 수 있게 되어 출력축(22)을 변속시킬 수 있게 되는 것이다.Then, the volume of both sides of the
한편, 상술한 유체모터(2a)(2b)(2c)를 구성하는 본체(21)의 일측에는 연동 회전체(25)의 일측 단부의 위치를 변화시켜 유체 압축회전판(251)의 각도를 변경시키는 각도 변경수단(26)이 구비되도록 한다.On the other hand, one side of the
따라서, 유체모터(2a)(2b)(2c)의 연동 회전체(25)의 각도를 변경시킴에 따라 변속비율을 조절할 수 있게 되어 소용량발전기(27)를 회전시키는 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 유체모터(2a)(2b)(2c)의 각도 변경수단(26)의 구동부(263)를 작동시켜 연동 회전체(25)를 수평으로 위치시키게 되면 유체 압축회전판(251)이 수직으로 세워지면서 유체실(222)의 양 체적이 동일하게 되고, 이에 의해 유체모터(2a)(2b)(2c)의 회전이 발생되지 않게 된다.Therefore, by changing the angle of the interlocking
더불어, 유체펌프(1a)(1b)(1c)에 결합된 임펠러(17)의 회전 속도가 현저히 낮을 때에는 유체펌프(1a)(1b)(1c)에 의해 압축되는 유체의 양 또한 적어지게 되는데, 이 때 상술한 다수의 유체모터(2a)(2b)(2c) 중 일부의 각도 변경수단(26)을 작동시켜 연동 회전체(25)가 수평으로 위치되도록 하면 나머지 유체모터에만 유체가 통과하면서 회전됨으로써, 적은 양의 유체로도 유체모터의 원활한 회전이 가능해질 뿐만 아니라, 안정적인 전력 생산이 가능해지게 되는 것이다.In addition, when the rotation speed of the
또한, 다수의 유체펌프(1a)(1b)(1c)에서 발생된 유체의 압력에 따라 출력 작동되는 유체모터(2a)(2b)(2c)의 수를 증감하여 사용함으로서, 임펠러(17)의 회전 속도에 따라 최적의 발전을 수행할 수 있게 되는 것이다.In addition, by increasing or decreasing the number of
더불어, 상기 유체순환관(3) 상에는 상기 유체모터(2a)(2b)(2c)와 동일한 구성으로 형성되되, 다수의 유체모터(2a)(2b)(2c)의 용량보다 큰 용량으로 형성되어 일정 압력 이상에서만 회전 작동되는 메인유체모터(4)를 구비하고, 상기 메인유체모터(4)의 출력축(42)에 대용량발전기(47)를 결합하여 임펠러(17)의 회전속도가 느릴 경우에는 다수의 유체모터(2a)(2b)(2c)의 회전 작동에 의한 소용량 발전이 이루어지도록 하고, 임펠러(17)의 회전 속도가 빠를 경우에는 메인유체모터(4)의 단독 회전 또는 메인유체모터(4)와 다수의 소용량 유체모터(2a)(2b)(2c)의 동시 회전이 이루어지도록 하여 대용량의 전력이 원활하게 생산되도록 하는 것도 무방하다.In addition, the fluid circulation pipe (3) is formed in the same configuration as the fluid motor (2a) (2b) (2c), it is formed with a capacity larger than the capacity of the plurality of fluid motor (2a) (2b) (2c) The main fluid motor (4) is rotated only at a predetermined pressure or more, and the large capacity generator (47) is coupled to the output shaft (42) of the main fluid motor (4) when the rotation speed of the impeller (17) is low. The small-capacity power generation by the rotational operation of the fluid motors (2a) (2b) and (2c) of the fluid motor is performed, and when the rotation speed of the
이때, 상기 메인유체모터(4)는 도 4에 도시된 바와 같이 일측에 홀(411)이 형성된 작동공간(412)을 포함하고 상기 유체모터(2a)(2b)(2c)보다 큰 크기로 형성된 본체(41)와, 상기 작동공간(412)에 회전되게 수평으로 장착되고 일측 내부에는 구홈(421)이 형성되며 구홈(421)의 둘레에는 다수의 횡격판(423)으로 구획된 분기 유체실(424) 들을 포함하는 유체실(422)이 구비된 출력축(42)과, 상기 각 분기 유체실(424)의 양 측판과 유체실(422)의 양 측판 및 본체(41)의 외측에 구비되어 유체가 유입 및 배출되는 유입부(43) 및 배출부(44)와, 상기 구홈(421)에 밀착 장착되고 둘레에는 유입부(43)로 유입되는 유체에 의해 유체실(422)의 양 측 체적을 변화시키는 유체 압축회전판(451)이 구비된 연동 회전체(45)로 구성된다.At this time, the
그리고, 상기 메인유체모터(4)는 상기 본체(41)의 일측에 상기 연동 회전체(45)의 일측 단부의 위치를 변화시켜 유체 압축회전판(451)의 각도를 변경시키는 각도 변경수단(46)이 구비되어진다.In addition, the
상기 각도 변경수단(46)은 상기 연동 회전체(45)에 구비된 축의 일측 단부를 회전 가능하게 지지하는 지지대(462)와, 상기 본체(41)의 일측에 구비되어 상기 지 지대(462)를 구동부(463)로 승강시켜 상기 연동 회전체(45)의 경사 각도를 가변시키는 승강수단(461)으로 구성된다.The angle changing
따라서, 메인유체모터(4)의 연동 회전체(45)의 각도를 변경시킴에 따라 변속비율을 조절할 수 있게 되어 대용량발전기(47)를 회전시키는 속도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 메인유체모터(4)의 각도 변경수단(46)의 구동부(463)를 작동시켜 연동 회전체(45)를 수평으로 위치시키게 되면 유체 압축회전판(451)이 수직으로 세워지면서 유체실(422)의 양 체적이 동일하게 되고, 이에 의해 메인유체모터(4)의 회전이 발생되지 않게 된다.Accordingly, by changing the angle of the interlocking
또한, 유체펌프(1a)(1b)(1c)에 결합된 임펠러(17)의 회전에 의해 발생된 유압이 메인유체모터(4)를 원활하게 회전시킬 수 정도로 높아질 경우에는 상술한 다수의 유체모터(2a)(2b)(2c)의 일부 또는 전체의 각도 변경수단(26)을 작동시켜 연동 회전체(25)가 수평으로 위치되도록 하면 나머지 메인유체모터(4)의 단독 회전 또는 일부 유체모터의 회전이 이루어지게 되어 대용량의 전력을 안정적으로 생산할 수 있게 되는 것이다.In addition, when the hydraulic pressure generated by the rotation of the
더불어, 다수의 상기 유체펌프(1a)(1b)(1c)에서 생성된 유체가 동시에 통과하는 유체순환관(3)에는 유체의 양과 속도를 측정하는 유량센서(31)가 구비되고, 상기 유량센서(31)의 측정값에 의해 상기 메인유체모터(3) 및 유체모터(2a)(2b)(2c)의 작동 수량을 자동 조절하도록 구성된다.In addition, the
이에 따라, 다수의 유체펌프(1a)(1b)(1c)에서 생성된 유체의 압력에 따라 별도의 제어부를 통해 각도 변경수단(26)(46)을 조절하여 메인유체모터(4) 및 다수의 소용량의 유체모터(2a)(2b)(2c)의 작동 수량을 최적으로 조절함으로써, 유체의 압력에 따른 최적의 전력 생산이 이루어지게 되는 것이다.Accordingly, according to the pressure of the fluid generated in the plurality of fluid pumps (1a) (1b) (1c) by adjusting the angle change means (26) 46 through a separate control unit to the main fluid motor (4) and a plurality of By optimally adjusting the operation quantity of the small-
도 5는 본 발명의 유체기계식 발전장치의 다른 실시예를 보인 전체 구성도이고, 도 6은 도 5의 요부의 개략 정면도로서, 본 실시예에서는 상술한 유체모터(2a)(2b)(2c)의 출력축(22)에 각각 구동기어(225)를 결합하고, 상기 다수의 구동기어(225)의 회전력을 전달받아 회전 작동되는 단일의 종동기어(28)를 구비하며, 상기 종동기어(28)의 회전축(281) 상에 발전기(29)를 결합하여 다수의 유체모터(2a)(2b)(2c)의 회전력에 의해 상술한 소용량발전기(27) 보다 큰 용량을 갖는 하나의 발전기(29)를 작동시키도록 구성된다.FIG. 5 is an overall configuration diagram showing another embodiment of the fluid mechanical generator of the present invention, and FIG. 6 is a schematic front view of the main portion of FIG. 5, and in the present embodiment, the
이때, 상기 종동기어(28)는 구동기어(225)보다 큰 직경으로 형성되도록 하고, 상기 종동기어(28)의 외측으로 다수의 구동기어(225)가 일정 각도 간격으로 이격되어 원형을 이루며 배치되도록 함으로서, 각각의 구동기어(225)가 느리고 약하게 회전될 경우에도 다수의 구동기어(225)가 하나의 종동기어(28)를 회전시키게 되어 큰 용량의 발전기(29)를 원활하게 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유체펌프(1a)(1b)(1c)에 의해 발생된 유체의 압력이 일정 압력 이상일 경우에는 메인유체모터(4) 하나만을 회전 작동시킴으로써 이에 결합된 대용량발전기(47)에 의한 원활한 전력 생산이 이루어지게 되는 것이다.At this time, the driven
도 1은 본 발명의 유체기계식 발전장치의 일 실시예를 보인 전체 구성도.1 is an overall configuration showing an embodiment of the fluid mechanical generator of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 유체펌프를 나타낸 것으로서,2 shows a fluid pump according to the present invention,
도 2a는 유체펌프의 분해사시도, 2a is an exploded perspective view of a fluid pump,
도 2b는 유체펌프의 결합상태를 보인 종단면도. Figure 2b is a longitudinal sectional view showing a coupled state of the fluid pump.
도 3은 본 발명에 따른 유체모터를 나타낸 것으로서,3 shows a fluid motor according to the present invention,
도 3a는 유체모터의 분해사시도, 3A is an exploded perspective view of a fluid motor,
도 3b는 유체모터의 결합상태를 보인 종단면도. Figure 3b is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling state of the fluid motor.
도 4는 본 발명에 따른 메인유체모터를 나타낸 것으로서,4 shows the main fluid motor according to the present invention,
도 4a는 메인유체모터의 분해사시도, Figure 4a is an exploded perspective view of the main fluid motor,
도 4b는 메인유체모터의 결합상태를 보인 종단면도. Figure 4b is a longitudinal sectional view showing a coupling state of the main fluid motor.
도 5는 본 발명의 유체기계식 발전장치의 다른 실시예를 보인 전체 구성도.Figure 5 is an overall configuration showing another embodiment of the fluid mechanical generator of the present invention.
도 6은 도 5의 요부의 개략 정면도.6 is a schematic front view of the main portion of FIG. 5;
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명[Description of Drawings]
1a, 1b, 1c : 유체펌프1a, 1b, 1c: fluid pump
11 : 본체 11: body
111 : 홀 112 : 작동공간 111: hole 112: operating space
12 : 수평회전체 12: horizontal rotating body
12a : 입력축 121 : 구홈 12a: input shaft 121: old groove
122 : 유체실 123 : 횡격판 122: fluid chamber 123: horizontal plate
124 : 분기 유체실 124: branch fluid chamber
13 : 유입부 13: inlet
14 : 배출부 14: discharge part
15 : 연동 회전체 15: linkage rotating body
151 : 유체 압축회전판 151: fluid compression rotating plate
16 : 각도 변경수단 16: angle changing means
161 : 승강수단 162 : 지지대 161: lifting means 162: support
163 : 구동부 163: drive unit
17 : 임펠러 17 impeller
2a, 2b, 2c : 유체모터2a, 2b, 2c: fluid motor
21 : 본체 21: main body
211 : 홀 212 : 작동공간 211: hole 212: operating space
22 : 출력축 22: output shaft
221 : 구홈 222 : 유체실 221: old groove 222: fluid chamber
223 : 횡격판 224 : 분기 유체실 223: transverse plate 224: branch fluid chamber
225 : 구동기어 225: drive gear
23 : 유입부 23: inlet
24 : 배출부 24: discharge part
25 : 연동 회전체 25: linkage rotating body
251 : 유체 압축회전판 251: fluid compression rotating plate
26 : 각도 변경수단 26: angle changing means
261 : 승강수단 262 : 지지대 261: lifting means 262: support
263 : 구동부 263 drive unit
27 : 소용량발전기 27: small capacity generator
28 : 종동기어 28: driven gear
281 : 회전축 281: axis of rotation
29 : 발전기 29: generator
3 : 유체순환관3: fluid circulation tube
31 : 유량센서 32 : 공급관 31
33 : 회수관 33: recovery pipe
4 : 메인유체모터4: main fluid motor
41 : 본체 41: body
411 : 홀 412 : 작동공간 411: hole 412: operating space
42 : 출력축 42: output shaft
421 : 구홈 422 : 유체실 421: old groove 422: fluid chamber
423 : 횡격판 424 : 분기 유체실 423: diaphragm 424: branch fluid chamber
43 : 유입부 43: inlet
44 : 배출부 44: discharge part
45 : 연동 회전체 45: linkage rotating body
451 : 유체 압축회전판 451: fluid compression rotary plate
46 : 각도 변경수단 46: angle changing means
461 : 승강수단 462 : 지지대 461: lifting means 462: support
463 : 구동부 463: drive unit
47 : 대용량발전기 47: large capacity generator
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080112013A KR20100053053A (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | A fluid mechanic generating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080112013A KR20100053053A (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | A fluid mechanic generating apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100053053A true KR20100053053A (en) | 2010-05-20 |
Family
ID=42278217
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020080112013A KR20100053053A (en) | 2008-11-12 | 2008-11-12 | A fluid mechanic generating apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100053053A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101445159B1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-10-06 | 김연승 | Waterwheel Generating Apparatus |
CN111997814A (en) * | 2019-05-27 | 2020-11-27 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Hydraulic power generation system |
-
2008
- 2008-11-12 KR KR1020080112013A patent/KR20100053053A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101445159B1 (en) * | 2013-07-02 | 2014-10-06 | 김연승 | Waterwheel Generating Apparatus |
CN111997814A (en) * | 2019-05-27 | 2020-11-27 | 宁波奥克斯电气股份有限公司 | Hydraulic power generation system |
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