KR100926460B1 - Self-Powered Tethersonde - Google Patents
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Abstract
본 발명은 와이어나 로프에 의해 지상에 고정되며 부양기구로 부양되어 고층기상을 관측하는 기상관측장비인 테더 존데(tethersonde)에 공급되는 전기를 자가 발전에 의해 공급하도록 하는 자가 발전형 테더 존데에 관한 것이다. The present invention relates to a self-powered tether sonde that is fixed to the ground by a wire or a rope and is supplied to a tether sonde, which is a meteorological observation device that is supported by a flotation mechanism and observes high-rise weather, by self-power generation. will be.
본 발명의 자가 발전형 테더 존데는, 와이어(20)에 의해 지상에 고정되며 부양기구로 부양되어 고층기상을 관측하는 기상관측장비인 테더 존데(tethersonde)(100)에 있어서, 상기 와이어(20) 상에 설치되는 하우징(51); 상기 하우징(51)에 회전가능하게 설치되며 풍력에 의해 회전되는 회전자(52); 및 상기 하우징(51)에 고정되며 상기 회전자(52)와 연동되는 축(53a)의 회전에 의해 전기를 발생시키며 발생된 전기를 상기 테더 존데(100)에 공급하는 발전기(53); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. The self-powered tether sonde of the present invention is a tethersonde (100), which is a meteorological observation device that is fixed to the ground by a wire (20) and is supported by a flotation mechanism to observe high-rise weather, the wire (20) A housing 51 mounted on the housing 51; A rotor 52 rotatably installed in the housing 51 and rotated by wind power; And a generator (53) which is fixed to the housing (51) and generates electricity by the rotation of the shaft (53a) interlocked with the rotor (52) and supplies the generated electricity to the tether sonde (100). Characterized in that comprises a.
본 발명의 자가 발전형 테더 존데는, 테더 존데에 필요한 전기를 자가발전에 의해 공급하도록 함으로써 배터리의 교체가 요구되지 않아 기상관측기간을 연장할 수 있으며, 배터리, 전원 케이블 등의 전기 공급을 위한 장비를 탑재하지 않아도 되므로 높은 곳에 위치한 기상관측이 가능하게 되고, 테더 존데를 경량화시켜 부양력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The self-powered tether sonde of the present invention, by supplying the electricity required for the tether sonde by self-powering can extend the weather observation period is not required to replace the battery, equipment for supplying electricity, such as batteries, power cables Since it is not necessary to mount the meteorological observation can be located in a high place, there is an advantage that can improve the flotation by lightening the tether sonde.
기상, 관측, 존데, 테더존데, 자가, 발전 Weather, Observation, Sonde, Tethersonde
Description
본 발명은 자가 발전형 테더 존데에 관한 것으로 와이어나 로프에 의해 와이어(20)에 의해 지상에 고정되며 부양기구로 부양되어 고층기상을 관측하는 기상관측장비인 테더 존데(tethersonde)에 공급되는 전기를 자가 발전에 의해 공급하도록 하는 자가 발전형 테더 존데에 관한 것이다. The present invention relates to a self-powered tether sonde, which is fixed to the ground by a wire or a rope by a wire or rope, and is supported by a flotation mechanism to supply electricity supplied to tether sonde, a meteorological observation device for observing high-rise weather. It is about a self-developed tether sonde to be supplied by self-generation.
기상학 분야의 존데(sonde)는 기압·기온·습도·대기의 전기전도도 등 기상을 관측하는데 사용하는 장비를 의미한다. Sonde in meteorology refers to equipment used to observe the weather, including barometric pressure, temperature, humidity, and electrical conductivity of air.
이러한 존데는 1928년 소련의 P.A. 몰챠노프가 처음 고안한 것으로 알려져 있다. These sondes were the Soviet P.A. It is known that Molcanov was first devised.
존데는 지상 수백 미터에서 수 킬로미터에 이르는 곳의 기상을 관측하는데에도 이용되는데 구조물을 설치할 수 없는 매우 높은 고층의 기상을 관측할 때에는 수소 또는 헬륨가스가 채워진 기구에 매달려 띄워진다. Sonde is also used to observe the weather from hundreds of meters to several kilometers above ground and is suspended in a device filled with hydrogen or helium gas when observing very high-rise weather where structures cannot be installed.
지상에 고정된 와이어나 로프(이하 "와이어"라 함)에 상기와 같은 기구가 연 결되고 이 기구와 함께 관측기기가 고층으로 띄워져 고층의 기상을 관측하도록 된 형태의 존데를 테더 존데(tether sonder)라고 한다. Such a device is connected to a wire or rope fixed to the ground (hereinafter referred to as a "wire"), and together with the device, an observation device is lifted upstairs to form a sonde tether sode to observe the weather at a high level. sonder).
테더 존데는 관측 데이터를 송신하기 위한 소형 무선발신기 등의 전자기기를 구비하고 있는데 이러한 전자기기의 작동을 위한 전원공급수단도 함께 요구된다. Tether Sonde has an electronic device such as a small radio transmitter for transmitting observation data, and a power supply means for operating the electronic device is also required.
종래에는 기구에 배터리를 탑재하여 배터리에 의해 전자기기가 작동할 수 있도록 된 구조와 지상에서 와이어를 따라 전원공급 케이블이 설치되어 지상에서 전원을 공급하는 구조가 있었다. Conventionally, there is a structure in which a battery is mounted on a mechanism to enable electronic devices to operate by a battery and a structure in which a power supply cable is installed along a wire on the ground to supply power from the ground.
이렇게 기구에 배터리를 탑재하는 구조는 기구가 지상으로부터 매우 높은 곳까지 올라가는 경우에 주로 이용되고, 전원공급 케이블을 설치하는 구조는 기구가 비교적 낮은 곳까지만 올라가는 경우에 이용된다. The structure in which the battery is mounted on the instrument is mainly used when the instrument is raised from the ground to a very high place, and the structure for installing the power supply cable is used when the instrument is only raised to a relatively low position.
배터리를 탑재하는 구조는 배터리 수명이 비교적 짧아 배터리의 잦은 교체가 요구되는 단점이 있는데 이러한 교체작업은 매우 번거로울 뿐만 아니라 적지 않은 비용이 소요되는 문제점이 있다. The structure in which the battery is mounted has a disadvantage in that the battery life is relatively short, so that frequent replacement of the battery is required. Such a replacement work is not only cumbersome but also requires a small cost.
전원공급 케이블을 설치하는 구조는 무게의 증가로 인해 기구의 크기가 크게 증가되는 문제점과 이러한 문제점으로 인해 케이블에 걸리는 인장응력으로 인해 전원공급 케이블의 단선이 발생하는 문제점 등이 있고, 전원공급 케이블의 단선시 이를 수리하기 위해서는 적지 않은 비용이 소요되는 문제점이 있었다. The structure of installing the power supply cable has a problem in that the size of the apparatus is greatly increased due to the increase in weight and the problem of disconnection of the power supply cable due to the tensile stress applied to the cable due to this problem. There was a problem that it takes a lot of money to repair this when disconnected.
물론 상기와 같이 일부 구성요소의 교체나 수리시에 테더 존데가 그 역할을 수행하지 못하는 문제점도 발생되었다. Of course, when the replacement or repair of some components as described above, there was also a problem that Tether Sonde does not play its role.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 본 발명의 목적은 배터리의 잦은 교체가 요구되지 않고 긴 전원공급 케이블이 요구되지도 않는 자가발전형 테더 존데를 제공하는 것이다. The present invention aims to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a self-powered tether sonde that does not require frequent replacement of batteries and long power supply cables.
아울러, 본 발명의 다른 목적은 기상관측기간을 연장할 수 있으며, 높은 곳에 위치한 기상관측이 가능한 자가발전형 테더 존데를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide a self-powered tether sonde capable of extending the meteorological observation period, and capable of meteorological observation located at a high place.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 자가 발전형 테더 존데는 와이어(20)에 의해 지상에 고정되며 부양기구로 부양되어 고층기상을 관측하는 기상관측장비인 테더 존데(tethersonde)(100)에 있어서, 상기 와이어(20) 상에 설치되는 하우징(51); 상기 하우징(51)에 회전가능하게 설치되며 풍력에 의해 회전되는 회전자(52); 및 상기 하우징(51)에 고정되며 상기 회전자(52)와 연동되는 축(53a)의 회전에 의해 전기를 발생시키며 발생된 전기를 상기 테더 존데(100)에 공급하는 발전기(53); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. Self-generated tether sonde of the present invention for achieving the above object is fixed in the ground by the
또한, 상기 하우징(51)에 고정되거나 내장되어 상기 발전기(53)에 의해 상기 테더 존데(100)에 공급하고 남은 잉여전기를 축전시키는 축전기(54)가 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, it is characterized in that the
또, 상기 하우징(51)과 상기 회전자(52) 사이에 베어링(미도시됨)이 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, a bearing (not shown) is provided between the
아울러, 상기 회전자(52)는 상기 하우징(51)에 회전가능하게 설치되며 상기 발전기(53)의 축(53a)과 결합되는 회전축(52a); 및 상기 회전축(52a)의 외부에 구비되며 일방향으로 회전이 가능하도록 방향성을 갖는 스크류형태의 회전날개(52b); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the
또, 상기 회전축(52a) 주위에는 상기 회전날개(52b)가 부착되는 날개부착부(52c)가 상기 회전날개의 방향으로 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, a
또한, 상기 회전날개(52b)는 상측에서 부는 바람과 하측에서 부는 바람에 상응하여 회전될 수 있도록 상부 회전날개(52b')와 하부 회전날개(52b")가 각각 구비되며, 상기 상부 회전날개(52b')와 하부 회전날개(52b")는 일방향으로 회전이 가능하도록 점대칭으로 형성되어 함께 회전되는 것을 특징으로 한다. In addition, the rotary blade (52b) is provided with an upper rotary blade (52b ') and a lower rotary blade (52b ") so as to be rotated corresponding to the wind blowing from the upper side and the wind blowing from the lower side, respectively, the upper rotary wing ( 52b ') and the lower
또, 상기 상부 회전날개(52b')와 상기 하부 회전날개(52b") 사이에 구비되어 상측에서 부는 바람과 하측에서 부는 바람을 서로 이격시키는 분리판(52d)이 더 구비된 것을 특징으로 한다. In addition, the
본 발명의 자가 발전형 테더 존데는, 테더 존데에 필요한 전기를 자가발전에 의해 공급하도록 함으로써 배터리의 교체가 요구되지 않아 기상관측기간을 연장할 수 있으며, 배터리, 전원 케이블 등의 전기 공급을 위한 장비를 탑재하지 않아도 되므로 높은 곳에 위치한 기상관측이 가능하게 되고, 테더 존데를 경량화시켜 부양 력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. The self-powered tether sonde of the present invention, by supplying the electricity required for the tether sonde by self-powering can extend the weather observation period is not required to replace the battery, equipment for supplying electricity, such as batteries, power cables Since it is not necessary to mount the meteorological observation located at a high position, there is an advantage that can improve the flotation by lightening the tether sonde.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일 예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다. However, the accompanying drawings are only examples to illustrate the technical idea of the present invention in more detail, and thus the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings.
본 발명은 기상관측장비인 테더 존데에 관한 것이다. The present invention relates to tether sonde, a meteorological observation device.
따라서 본 발명의 테더 존데도 수소가스나 헬륨가스 등 공기보다 비중이 가벼운 가스가 채워져 공중에 띄워지는 기구(10)를 갖는다. Therefore, the tether zone of the present invention also has a
또, 기구(10)가 지상에 고정되도록 하부는 지상에 고정되고 상부는 기구(10)에 연결되어 있는 와이어(20)를 갖는다. In addition, the lower part is fixed to the ground and the upper part has a
또, 테더 존데(100)는 기구(10)와 함께 공중에 부양되어 기상을 관측하도록 된 관측기기(30) 및 무선발신기(40) 등의 전자기기를 갖는다.In addition, the
상기 기구(10)나 와이어(20) 및 전자기기는 이미 공지된 것이므로 보다 구체적인 설명은 생략한다. Since the
그런데 본 발명은 종래의 테더 존데가 갖는 문제점인 배터리의 잦은 교체에 따른 문제점 및 전원공급 케이블로 인한 문제점을 해소하려는 목적을 갖는다. However, the present invention has an object to solve the problems caused by frequent replacement of the battery and problems caused by the power supply cable, which is a problem of the conventional tether sonde.
본 출원의 발명자는 이와 같은 문제점의 해소를 위한 오랜 연구와 노력 끝에 자가 자가 발전기(50)를 구비한 테더 존데를 안출하였다. The inventor of the present application has devised a tether sonde equipped with a self-
본 발명에 의한 자가 발전형 테더 존데는 와이어(20)에 의해 지상에 고정되며 부양기구로 부양되어 고층기상을 관측하는 기상관측장비인 테더 존데(tethersonde)(100)에 있어서, 상기 와이어(20) 상에 설치되는 하우징(51); 풍력에 의해 회전되는 회전자(52); 및 전기를 발생시키며 발생된 전기를 상기 테더 존데(100)에 공급하는 발전기(53); 를 포함하여 이루어진다. The self-powered tether sonde according to the present invention is fixed on the ground by a
상기 하우징(51)은 와이어(20) 상에 설치되며 내부에 상기 회전자(52)가 회전 가능하게 결합된다. 상기 하우징(51)은 상기 회전자(52)에 바람이 전달될 수 있도록 일부 측면이 개방된다. 상기 하우징(51)에는 발전기(53)가 고정된다. The
상기 회전자(52)는 상기 하우징(51)에 회전가능하게 설치되며 풍력에 의해 회전된다. 상기 회전자(52)는 발전기(53)의 축(53a)과 결합되며 상기 발전기(53)의 축(53a)을 회전시키게 된다. 상기 발전기(53)의 축(53a)이 회전되면 상기 축(53a)에 구비된 정류자(미도시됨)를 회전시키게 되며 상기 정류자는 발전기(53)에 구비된 브러쉬(미도시됨)와 접촉하면서 전기를 발생시키게 된다. 이러한 구성은 발전기의 일반적인 구성으로 공지되어 있다. The
이때, 상기 회전자(52)는 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 하우징(51)에 회전가능하게 설치되며 상기 발전기(53)의 축(53a)과 결합되는 회전축(52a)과, 상기 회전축(52a) 외부에 구비되며 일방향으로 회전이 가능하도록 방향성을 갖는 스크류형태의 회전날개(52b)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 바람이 어느 방향에서 불어오더라도 상기 회전날개(52b)와 접촉하게 되면 회전자(52)의 회전날개(52b)가 방향성을 갖게 되므로 회전자(52)는 한방향으로 회전하게 된다. At this time, the
또, 상기 하우징(51)과 상기 회전자(52)의 회전축(52a) 사이에 베어링(미도시됨)이 구비되어 회전자(52)의 회전을 원활하도록 하는 것이 바람직하다. In addition, a bearing (not shown) is provided between the
또한, 상기 회전날개(52b)는 상측에서 부는 바람과 하측에서 부는 바람에 각각 상응하여 회전될 수 있도록 상부 회전날개(52b')와 하부 회전날개(52b")가 각각 구비되며, 상부 회전날개(52b')와 하부 회전날개(52b")는 일방향으로 회전이 가능하도록 점대칭으로 형성되어 함께 회전되는 것이 바람직하다. 이에 따라 하측에서 불어오는 바람은 하부 회전날개(52b")가 접촉하게 되어 회전자(52)를 회전시키게 되며 상측에서 불어오는 바람은 하부 회전날개(52b")가 접촉하게 되어 회전자(52)를 회전시키게 된다. In addition, the
이때, 상기 하우징(51)에 회전가능하게 결합되며 상기 상부 회전날개(52b')와 하부 회전날개(52b") 사이에 구비되어 상측에서 부는 바람과 하측에서 부는 바람을 서로 이격시키는 분리판(52d)이 더 구비되어 상측에서 불어오는 바람이 하부 회전날개(52b")에 영향을 주지 않도록 하며 하측에서 불어오는 바람이 상부 회전날개(52b')에 영향을 주지 않도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 어느 방향에서 바람이 불어오더라도 바람의 영향을 받아 원활한 회전이 이루어질 수 있다. At this time, the
상기 회전축(52a) 주위에는 상기 회전날개(52b)가 부착되는 날개부착부(52c)가 상기 회전날개의 방향으로 구비된 것이 바람직하다. It is preferable that the
상기 발전기(53)는 상기 회전자(52)와 연동되는 축(53a)의 회전에 의해 전기 를 발생시키며 발생된 전기를 상기 테더 존데(100)에 공급하는 역할을 한다. The
또한, 상기 하우징(51)에 고정되거나 내장되어 상기 발전기(53)에 의해 상기 테더 존데(100)에 공급하고 남은 잉여전기를 축전시키는 축전기(54)가 더 구비된 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to further include a
본 발명의 자가 발전형 테더 존데는 기상학 분야에 적용하여 고층의 기상을 관측하는데 사용할 수 있다. The self-developed tether sonde of the present invention can be applied to meteorology and can be used to observe high-rise weather.
도 1은 본 발명의 자가 발전형 테더 존데를 설명하기 위한 설치상태 개략도.Figure 1 is a schematic diagram of the installation state for explaining the self-powered tether sonde of the present invention.
도 2는 본 발명의 구성요소인 발전기와 날개를 설명하기 위한 개략도.Figure 2 is a schematic diagram for explaining the generator and the blade which is a component of the present invention.
도 3은 발전기의 구성요소인 회전자와 하우징을 설명하기 위한 개략도.3 is a schematic diagram illustrating a rotor and a housing that are components of a generator.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
10: 기구 20: 와이어10: apparatus 20: wire
30: 관측기기 40: 무선발신기30: Observer 40: Radio Transmitter
50: 자가 발전기 100: 테더 존데(tethersonde)50: self generator 100: tethersonde
51: 하우징 52: 회전자51: housing 52: rotor
52a: 회전축 52b: 회전날개52a:
52b': 상부 회전날개 52b": 하부 회전날개52b ':
52c: 날개부착부 52d: 분리판52c:
53: 발전기 53a: 축53:
54: 축전기54: capacitor
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KR200462272Y1 (en) | 2011-01-27 | 2012-09-03 | 임재경 | Observation apparatus for wind direction |
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Publication number | Publication date |
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KR20090048831A (en) | 2009-05-15 |
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