KR101047919B1

KR101047919B1 - 휴대용 수력 발전기

Info

Publication number: KR101047919B1
Application number: KR1020100116323A
Authority: KR
Inventors: 김시준; 김규현; 장민철
Original assignee: 김시준; 장민철; 김규현
Priority date: 2010-11-22
Filing date: 2010-11-22
Publication date: 2011-07-08

Abstract

본 발명은 야외에서 수력을 이용하여 전력을 생산하는 휴대용 발전기에 있어서: 물이 흐르는 바닥면에 고정되도록 지지하고, 양단에 유동홈(11)을 개재하는 고정대(12)를 구비하는 지지대(10); 상기 지지대(10)의 고정대(12) 사이로 회동하는 유동구(21)를 개재하고, 내부에 방사형으로 고정되는 지지구(22)를 구비하는 중공의 동체(20); 상기 동체(20)의 지지구(22) 상에 결합되고, 일면에 방수패킹(31)(36)을 개재하여 상호 결합되는 케이스(30)(35); 및 상기 케이스(30)(35)의 내ㆍ외부로 각각 결합되고, 수력에 의해 회전하는 프로펠러(41)와 함께 전력을 생산하되, 상기 프로펠러(41)로부터 회전수를 증대되게 높은 증속비를 제공하면서 소형화가 가능하고 증감속이 용이한 유성기어타입으로 이루어지는 토크컨버터(45)와, 상기 토크컨버터(45)에 연결되어 전력을 생산하는 발전기(42)를 구비하는 발전수단을 구비하는 발전장치(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 비교적 경박단소한 구조를 지님에 따라 제조비용이 절감되어 소비자에게 저렴하게 제공할 수 있으며, 중량이 가벼워 휴대성에 용이하면서 유지관리와 보관이 용이하고, 수력을 이용하여 환경오염을 방지하면서 효율적인 전력을 생산할 수 있는 효과가 있다.

Description

휴대용 수력 발전기{Hydraulic-power generator of cary used}

본 발명은 수력을 이용한 발전기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 비교적 경박단소한 구조를 지님에 따라 제조비용이 절감되어 소비자에게 저렴하게 제공할 수 있으며, 중량이 가벼워 휴대성에 용이하면서 유지관리와 보관이 용이하고, 수력을 이용하여 환경오염을 방지하면서 효율적인 전력을 생산할 수 있는 휴대용 수력 발전기에 관한 것이다.

통상, 발전기란 다양한 에너지원을 기계적 장치로 변환시켜 전기에너지로 생산하는 장치로서 현대사회에 있어 없어서는 안 되는 아주 중요한 장치이다. 이때, 캠핑 또는 레저와 같이 야외에서는 별도의 전력을 공급받을 수 없기 때문에 별도의 발전기를 구비하거나 전력이 저장된 배터리를 구비해야만 했다. 하지만, 배터리는 용량에 비하여 부피 및 무게가 상대적으로 비례하기 때문에 휴대용으로는 적합하지 않고 잦은 충ㆍ방전에 의해 수명이 급격하게 저하되는 문제점이 있다.

또한, 발전기는 엔진을 이용하기 때문에 부피와 무게가 상당하면서 소음과 진동이 발생하는 폐단이 있다. 아울러 엔진을 이용한 발전기는 휘발유나 경유를 태워 구동하기 때문에 환경오염에 심각한 원인이 되고 구조가 복잡하기에 유지관리가 어렵고 고장 또한 빈번히 발생하는 문제가 있다. 따라서 이러한 문제점을 방지하면서 휴대가 간편하고 야외에서 필요한 전력을 충분히 생산하기 위한 발전기에 대한 연구와 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이었다.

일예로, 한국 등록실용신안공보 제20-0399617호의 "풍력을 이용한 휴대용 발전장치"에 의하면 "바람을 이용한 회전체와 수동 회전체를 형성하며, 감속기어와 발전기가 형성되고, 이를 보호하는 감속기어 상자(50a)와 충전장치와 출력장치를 형성하는 구조와 출력 장치에는 휴대폰 충전장치와 전열기구 장치를 사용할 수 있는 구조의 발전기"를 제안하고 있다.

그러나 상기와 같은 구성의 발전기는 풍력을 이용하기 때문에 바람이 지속적으로 불지 않고 간헐적으로 불게 되면, 안정된 전력을 생산할 수가 없는 문제점이 있다. 더불어 낮은 지대에서는 바람의 세기가 매우 약하기 때문에 사용범위가 매우 제한적이다.

다른 예로 한국 공개특허공보 제2000-0056018호의 "열전반도체를 이용한 야외용 휴대발전장치 및 그 발전제어방법"에 의하면 "열전반도체를 이용한 발전장치에 있어서, 열의 발산이 쉽도록 그 외부를 다수의 냉각핀(1)으로 형성하고 냉각핀 내부에는 프레온가스를 충전한 흡열판(2)과, 여기에 온도에 따라 반응하는 바이메탈스위치3이 장착된 중심부가 비어 있으며 수직으로 장치된 흡열부와, 열의 전도 효율을 극대화할 수 있는 열매유가 충전된 발열판(3)과 여기에 장착된 온도에 따라 반응하는 바이메탈스위치2로 구성되어 흡열부 안쪽의 빈 공간에 수직으로 장착되는 발열부와, 이 흡열부 및 발열부 사이에 위치하고 다수의 열전반도체(4)가 열전모듈홀더(5)에 의해 결합되어 모듈화된 열전모듈부와....상기 홀에는 볼트와 알루미늄 판이 직접 접하지 않도록 단열재로 된 칼라(15)를 형성한 것"을 제안하고 있다.

또 다른 예로, 한국 공개특허공보 제2003-0004648호의 "휴대용 열전 발전기"에 의하면 "야외에서 휴대하여 사용되도록 한 열전 발전기에 있어서, 열원을 집약되도록 한 확개부(11)와, 상기 확개부(11) 내측에 고열을 전달하도록 한 열선(12)을 형성한 집열부(10)와; 내부에 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전모듈(21)과, 전원이 공급되는 잭이나 플러그 등이 삽입되도록 한 삽입홈(22)과, 온도를 감지하도록 한 온도 감지부(23)를 형성한 변환부(20)와; 냉각용수를 주입하고 배출되도록 하는 냉각용수 입출구(31)와, 냉각용수가 내부로 순환되도록 하는 순환로(32)와, 대기에 의해 방열되도록 한 방열부(33)를 형성한 냉각부(30);로 구성하는 것"를 제안하고 있다.

또 다른 예로, 한국 등록특허공보 제10-0812797호의 "휴대용 열전발전기"에 의하면 "열을 전달받는 집열판과 열을 방출하는 냉각판과 상기 집열판과 냉각판 사이에 결합되며 상기 집열판과 냉각판의 온도차이에 의해 전기를 생산하게 되는 열전발전모듈로 이루어진 열전발전기에 있어서, 상기 냉각판의 표면에 다수개의 직선형의 히트파이프를 부설하게 되는 것"을 제안하고 있다.

하지만 상기와 같은 열전방식의 발전기는 제백효과(seebeck effect)를 지닌 펠티어 소자를 사용하기 때문에 소재에 따른 제조비용이 상당히 높고, 발열판과 냉각판의 온도차이로 전기를 생산하기 때문에 별도의 부가적인 장치가 필요하게 된다. 즉, 우리나라 계절의 특성상 여름과 겨울과 같은 상온의 온도가 상당히 대비 되기 때문에 이를 위해 여름에는 냉각장치가 필요하고 겨울에는 발열장치가 필요하게 된다. 따라서 별도의 냉각과 발열장치가 모두 구비해야 되기 때문에 이에 따른 구조가 복잡해지고 유지관리가 어려우며 고장 빈도가 높아지고, 전력생산 대비 비용이 높기 때문에 매우 비효율적인 문제점이 있다.

한국 등록실용신안공보 제20-0399617호 "풍력을 이용한 휴대용 발전장치" 한국 공개특허공보 제2000-0056018호 "열전반도체를 이용한 야외용 휴대발전장치 및 그 발전제어방법" 한국 공개특허공보 제2003-0004648호 "휴대용 열전 발전기" 한국 등록특허공보 제10-0812797호 "휴대용 열전발전기"

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 비교적 경박단소한 구조를 지님에 따라 제조비용이 절감되어 소비자에게 저렴하게 제공할 수 있으며, 중량이 가벼워 휴대성에 용이하면서 유지관리와 보관이 용이하고, 수력을 이용하여 환경오염을 방지하면서 효율적인 전력을 생산할 수 있는 휴대용 수력 발전기를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 야외에서 수력을 이용하여 전력을 생산하는 휴대용 발전기에 있어서: 물이 흐르는 바닥면에 고정되도록 지지하고, 양단에 유동홈을 개재하는 고정대를 구비하는 지지대; 상기 지지대의 고정대 사이로 회동하는 유동구를 개재하고, 내부에 방사형으로 고정되는 지지구를 구비하는 중공의 동체; 상기 동체의 지지구 상에 결합되고, 일면에 방수패킹(31)(36)을 개재하여 상호 결합되는 케이스; 및 상기 케이스의 내ㆍ외부로 각각 결합되고, 수력에 의해 회전하는 프로펠러와 함께 전력을 생산하되, 상기 프로펠러로부터 회전수를 증대되게 높은 증속비를 제공하면서 소형화가 가능하고 증감속이 용이한 유성기어타입으로 이루어지는 토크컨버터와, 상기 토크컨버터에 연결되어 전력을 생산하는 발전기를 구비하는 발전수단을 구비하는 발전장치;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 상기 동체는 물의 유입과 배출이 원활하게 깔때기 형으로 이루어지고, 외주면에 하나 이상의 배출공과 함께 휴대가 용이하도록 손잡이를 구비하는 것을 특징으로 한다.

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한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 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.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 휴대용 수력발전기는 비교적 경박단소한 구조를 지님에 따라 제조비용이 절감되어 소비자에게 저렴하게 제공할 수 있으며, 중량이 가벼워 휴대성에 용이하면서 유지관리와 보관이 용이하고, 수력을 이용하여 환경오염을 방지하면서 효율적인 전력을 생산할 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 발전기를 다양한 각도에서 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 발전기를 분리하여 나타내는 분해도.
도 3은 본 발명에 따른 발전기를 분리하여 요부를 나타내는 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 발전기를 절개하여 나타내는 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 발전기의 작동상태를 나타내는 작동상태도.
도 6은 본 발명에 따른 발전기를 설치하여 전력을 생산하는 사용상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 발전기를 다양한 각도에서 나타내는 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 발전기를 분리하여 나타내는 분해도, 도 3은 본 발명에 따른 발전기를 분리하여 요부를 나타내는 구성도, 도 4는 본 발명에 따른 발전기를 절개하여 나타내는 단면도이다.

본 발명은 강이나 하천 또는 계곡과 같은 야외에서 수력을 이용하여 전력을 생산하는 휴대용 발전기와 관련되며, 지지대(10), 동체(20), 케이스(30)(35), 발전장치(40)를 주요 구성으로 한다.

본 발명에 따른 지지대(10)는 물이 흐르는 바닥면에 고정되도록 지지하고, 양단에 유동홈(11)을 개재하는 고정대(12)를 구비한다. 지지대(10)는 철재 또는 수지재로서 물이 흐르는 강이나 하천 또는 계곡의 바닥면을 고정하면서 지지하기 위하여 상기 바닥면과 닿는 면적이 크도록 비교적 넓은 면적을 지닌 판형이나 고정이 유리한 구조로 이루어진다. 이때, 상기 지지대(10) 상으로 하나 이상의 체결공(도면번호 미부여)을 구비하여 별도의 다리부재와 결합하여 바닥면으로부터 삽입되게 고정할 수도 있다.

이러한, 상기 지지대(10)의 양단으로 소정의 높이를 지닌 고정대(12)를 일체 또는 분리형으로 구비한다. 이때, 고정대(12)의 상단으로 관통된 유동홈(11)을 구비하여 후술하는 동체(20)에 구비되는 유동구(21)와 결합을 유도한다. 즉, 지지대(10)와 고정대(12)를 일체로 형성하게 되면 제조가 용이하지만, 동체(20)와 억지끼움 방식으로 결합되기 때문에 필요에 따라 분리가 용이하지 못하다. 반면에 지지대(10)와 고정대(12)를 분리형으로 형성하게 되면 제조는 복잡해지지만, 동체(20)와 착탈 가능한 체결방식으로 결합되기 때문에 필요에 따라 동체(20)로부터 분리가 용이하게 된다. 어느 경우에서나 제조에 따른 비용과 사용상의 편의를 고려하여 당업자라면 일체 또는 분리형으로 충분히 형성 가능 하다 할 것이다.

또, 본 발명에 따른 중공의 동체(20)는 상기 지지대(10)의 고정대(12) 사이로 회동하는 유동구(21)를 개재하고, 내부에 방사형으로 고정되는 지지구(22)를 구비한다. 동체(20)는 강이나 하천 또는 계곡에 흐르는 물속에 잠겨 내부로 물의 유입과 배출되게 하는 것으로, 전체적으로 원형으로 이루어지면서 내부가 비어 있는 중공형으로 형성된다. 이때, 도면으로 도시하지 않았지만 동체(20)의 형상을 원형에 국한되지 않으며 각형 또는 타원형으로도 충분히 형성이 가능하다.

이러한, 상기 동체(20)의 외주면 양단으로 평행하게 돌출되는 유동구(21)를 구비한다. 따라서 동체(20)는 상기 유동구(21)와 전술한 지지대(10)의 고정대(12)에 관통된 유동홈(11)으로 결합되어, 유동구(21)를 중심으로 회동 가능하게 결합된다. 물론 지지대(10)의 고정대(12)로부터 동체(20)가 사용자에 의해 원하는 회동범위를 유지하기 위해 괘ㆍ해정이 가능한 래칫기어 또는 마찰에 의해 정지력이 발생하는 고무재를 병행하게 구비할 수 도 있다.

또한, 상기 동체(20)의 내부에는 방사형으로 고정되는 지지구(22)를 구비하여 후술하는 케이스(30)가 결합가능하게 한다. 즉, 지지구(22)는 동체(20)의 내주면에 방사형으로 형성되는 다리(도면번호 미부여)와 일체로 연결되어 유입된 물이 상기 다리와 다리 사이로 원활한 배출이 이루어지게 형성된다. 이러한 지지구(22)는 케이스(30)와 대응되는 직경으로 형성되어 삽입 고정됨을 유도한다.

이때, 본 발명의 상기 동체(20)는 물의 유입과 배출이 원활하게 깔때기 형으로 이루어지고, 외주면에 하나 이상의 배출공(23)과 함께 휴대가 용이하도록 손잡이(25)를 구비한다. 동체(20)는 강이나 하천 또는 계곡에 흐르는 물속에 잠겨 물이 내부로 유입과 배출되는 것으로 보다 원활한 유입과 배출이 되게 물이 유입되는 전방으로 나팔꽃 모양의 깔대기형으로 형성하면서 외주면에 하나 이상의 배출공(23)을 구비한다.

즉, 물이 유입되는 면적을 크게 하여 다량의 물이 유입되게 유도하고 유입된 물이 동체(20)로 부터 흐름을 방해하는 저항력이 발생되는 것을 방지하기 위해 외주면으로 별도의 배출공(23)을 구비한다. 물론 전술한 지지구(22)를 지지하는 다리 사이로 유입된 물의 배출이 충분히 가능하지만, 동체(20)의 전방으로 깔대기형으로 형성하게 되면 다량의 물이 유입되기 때문에 이러한 물이 동체(20) 내부에서 제대로 배출되지 못하게 된다. 따라서 동체(20) 내부에서 저항력이 발생되어 물이 흐름을 방해하게 되고 후술하는 발전장치(40)를 원활하게 작동시키지 못하는 문제점이 있다. 따라서 물이 다량의 유입되게 함도 중요하지만 배출 또한 중요함에 따라 별도의 배출공(23)을 구비하게 되는 것이다.

또한, 상기 동체(20)의 외주면으로 노출되는 손잡이(25)를 구비한다. 손잡이(25)는 사용자가 동체(20)를 손으로 쥐어 휴대가 용이하도록 하기 위한 것으로 보다 향상된 그립감과 미끄러짐을 방지하기 위하여 손바닥과 대응되게 돌출되는 엠보싱과 고무재를 부가하여 형성한다. 이외에도, 물이 유입되는 동체(20)의 전방으로 보호망(도면미도시)을 구비하여 나무 또는 풀 및 돌과 같은 이물질의 유입을 방지한다. 이러한 보호망은 철재 또는 수지재로 이루어지면서 전방을 향하도록 좁아지는 유선형으로 이루어지게 하여 이물질이 닿았을 때, 보호망에 걸려 물의 유입을 방해하지 않게 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 케이스(30)(35)는 상기 동체(20)의 지지구(22) 상에 결합되고, 일면에 방수패킹(31)(36)을 개재하여 상호 결합된다. 케이스(30)(35)는 내부에 소정의 공간을 구비하는 원기둥의 모양으로 이루어지는 것으로 후술하는 발전장치(40)를 수용하여 외부로부터 보호하고 작동이 가능하게 유지하는 역할을 수행한다. 즉, 케이스(30)(35)는 전방과 후방으로 분리 구성하여 상기 동체(20)의 지지구(22) 상에 삽입되어 결합된다. 이때, 후방의 케이스(30)는 전방의 케이스(35)와 상호 맞물려 결합되는 일면으로 방수패킹(31)을 개재하고, 전방의 케이스(35)에 형성되는 통공(도면번호미부여)의 내주면으로 방수패킹(36)을 각각 개재한다. 따라서 케이스(30)(35)의 내부로 물의 유입을 방지하여 내부에 수용되는 발전장치(40)를 외부로부터 완전히 밀폐되게 유도한다.

또한, 본 발명에 따른 발전장치(40)는 상기 케이스(30)(35)의 내ㆍ외부로 각각 결합되고, 수력에 의해 회전하는 프로펠러(41)와 함께 전력을 생산하는 발전수단을 구비한다. 발전장치(40)는 물이 흐르는 힘인 수력에 의해 회전하는 프로펠러(41)와 상기 프로펠러(41)와 연결되어 전력을 생산하는 발전수단으로 이루어진다. 프로펠러(41)는 상기 케이스(35)의 외부인, 전방에 위치하여 수력을 직접적으로 전달받아 회전력이 발생하게 된다. 이러한 프로펠러(42)는 물에 완전히 잠기는 반동수차형으로서 유량의 변화에 따라 날개깃의 각도를 변화시킬 수 있도록 개량된 카플란수차를 이용하는 것이 바람직하다. 또한 발전수단은 상기 케이스(30)(35)의 내부에 위치하여 프로펠러(41)의 회전력을 인가받아 전력을 생산한다. 따라서 발전장치(40)는 전술한 케이스(30)(35)의 내ㆍ외부로 각각 결합되어 최종적으로 동체(10)의 내부에 개재하게 된다.

이때, 본 발명의 상기 발전장치(40)의 발전수단은 상기 프로펠러(41)로부터 회전수를 증대하는 토크컨버터(45)와, 상기 토크컨버터(45)에 연결되어 전력을 생산하는 발전기(42)를 구비한다. 발전수단은 케이스(35)의 외부인, 전방에 위치한 프로펠러(41)로부터 회전력을 인가받아 전력을 생산하는 것으로 상기 케이스(30)(35)의 내부에 각각 위치한다. 즉, 케이스(35)의 내부에는 상기 회전력을 인가하는 프로펠러(41)와 축으로 연결되어 회전력을 증대하는 토크컨버터(45)를 구비한다. 또한 케이스(30)의 내부에는 토크컨버터(45)와 축으로 연결되어 전력을 생산하는 발전기(42)를 구비한다. 이때, 발전기(42)는 크게 AC 또는 DC 타입으로 나눌수가 있는데 사용자의 용도에 따라 선택적으로 택일하여 구비할 수 있다. 더불어 발전기(42)는 케이스(30)(35)의 내ㆍ외부로 소형배터리 또는 콘덴서 및 캐패시터를 개재하여 연결함에 따라 생산된 전력을 저장할 수 있도록 함과 함께 사용장치에 의해 순간적인 서지 전압에 대한 전력을 보상할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명의 상기 토크컨버터(45)는 높은 증속비를 제공하면서 소형화가 가능하고 증감속이 용이한 유성기어타입으로 이루어진다. 토크컨버터(45)는 케이스(35)의 내부에 개재되는 것으로 전술한 프로펠러(41)와 발전기(42) 사이로 연결되어 상기 프로펠러(41)에 회전력을 부여받아 1차 또는 2차로 회전력을 증대시켜 발전기(42)로 부여하는 역할을 수행한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이 프로펠러(41)와 연결 가능하게 축을 구비하는 회동판(46)을 구비하고 상기 회동판(46)과 일체로 결합되는 링기어(47)와 상기 링기어(47)의 내부로 연결되는 다수의 유성기어(48)와 상기 유성기어(48)의 중앙으로 연결되면서 발전기(42)의 입력축과 연결되는 선기어(49)를 구비한다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 수력에 의해 프로펠러(41)가 회전하게 되면 회동판(46)과 링기어(47)가 동일한 회전수로 회전하게 되고, 유성기어(48)에 의해 상기 선기어(49)에 회전수를 1차 증속하게 되고, 선기어(49)에 의해 상기 유성기어(48)의 회전수를 2차 증속하게 된다. 따라서 수력에 의해 회전하는 프로펠러(41)의 회전수를 다단으로 증속하면서 회전수를 대폭 증대시킴에 따라 발전기(42)를 원활하게 구동시켜 전력을 지속적으로 생산이 가능하도록 한다. 또한 유성기어타입의 토크컨버터(45)를 구비함에 따라 크기와 중량을 감소시켜 소형화가 가능하여 휴대용으로 적합하게 된다. 물론 전술한 유성기어타입에 국한되지 않고 일반적인 다단의 기어를 구비하는 증속박스를 구비하는 것과 유성기에서 링기어 구동이 아닌 캐리어 1차 구동하는 방식도 당업자라면 충분히 가능하다 할 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 발전기의 작동상태를 나타내는 작동상태도이다.

도 5처럼, 지지대(10)의 양단으로 구비되는 고정대(12)의 상단으로 관통된 유동홈(11)과 동체(20)의 외주면 양단으로 평행하게 돌출되는 유동구(21)가 상호 결합되어 상기 유동구(21)를 중심으로 회동이 가능하게 된다. 이는 물이 흐르는 강이나 하천 또는 계곡의 바닥면이 고르지 못한 점을 고려하여 원활한 물의 유입이 가능하게 하기 위함이다.

일예로, 계곡과 같은 곳은 비교적 경사가 높기 때문에 도 5a와 같이 동체(20)를 경사의 각도와 비슷하게 맞춰 물의 유입이 원활하게 한다. 반대로 강이나 하천과 같이 수심이 깊고 낮음이 불규칙적으로 연속되는 바닥면일 경우에는 도 5b와 같이 동체(20)를 경사의 각도와 비슷하게 맞춰 물의 유입이 원활하게 한다. 이때, 래칫기어 또는 고무재를 구비하여 지지대(10)의 고정대(12)로부터 동체(20)가 설정된 각도를 유지할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명에 따른 발전기를 설치하여 전력을 생산하는 사용상태도이다.

도 6처럼, 계곡과 같이 물이 수시로 흐르는 곳에 지지대(10)를 바닥면에 고정시킨다. 이때, 계곡은 높은 경사로 이루어지는 만큼 수력이 상당히 세고 특히, 바닥면이 바위나 돌로 이루어지는 것이 대다수이다. 따라서 지지대(10)를 바닥면에 고정시키기 위해 주위에 무거운 돌을 올려 하중을 부가하거나 바위의 틈새를 이용하여 고정한다. 물론 지지대(10)가 지형에 따라 여의치 않을 경우 동체(20)로부터 분리하여 사용해도 무방하다.

또한, 계곡 이외에도 강이나 하천과 같이 바닥면이 모래로 이루어질 경우에는 상기 지지대(10) 상으로 구비되는 체결공(도면번호 미부여)으로 별도의 다리부재를 결합하여 바닥면으로 삽입하여 고정한다. 어느 경우에나, 동체(20)를 수면으로부터 잠기도록 하여 수력에 의해 프로펠러(41)가 회전할 수 있게 설치한다. 이후에는 앞에서 전술한 방법과 같이 지지대(10)로부터 동체(20)의 각도를 적절히 변경시켜 물이 흐르는 각도와 일치되게 조절한다. 이러한 설치가 완료되면 별도의 연장선을 이용하여 텐트나 평상으로 전력을 공급하여 생활용품 중 라이트, 핸드폰, 라디오, MP3, 노트북, 카메라 등 기타 전자제품이나 군수용 및 교육용 등에 사용 가능하다할 것이다.

이와 같이, 본 발명은 비교적 경박단소한 구조를 지님에 따라 제조비용이 절감되어 소비자에게 저렴하게 제공할 수 있으며, 중량이 가벼워 휴대성에 용이하면서 유지관리와 보관이 용이하고, 수력을 이용하여 환경오염을 방지하면서 효율적인 전력을 생산할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 지지대 11: 유동홈
12: 고정대 20: 동체
21: 유동구 22: 지지구
23: 배출공 25: 손잡이
30,35: 케이스 31,36: 방수패킹
40: 발전장치 41: 프로펠러
42: 발전기 45: 토크컨버터
46: 회동판 47: 링기어
48: 유성기어 49: 선기어

Claims

야외에서 수력을 이용하여 전력을 생산하는 휴대용 발전기에 있어서:
물이 흐르는 바닥면에 고정되도록 지지하고, 양단에 유동홈(11)을 개재하는 고정대(12)를 구비하는 지지대(10);
상기 지지대(10)의 고정대(12) 사이로 회동하는 유동구(21)를 개재하고, 내부에 방사형으로 고정되는 지지구(22)를 구비하는 중공의 동체(20);
상기 동체(20)의 지지구(22) 상에 결합되고, 일면에 방수패킹(31)(36)을 개재하여 상호 결합되는 케이스(30)(35); 및
상기 케이스(30)(35)의 내ㆍ외부로 각각 결합되고, 수력에 의해 회전하는 프로펠러(41)와 함께 전력을 생산하되, 상기 프로펠러(41)로부터 회전수를 증대되게 높은 증속비를 제공하면서 소형화가 가능하고 증감속이 용이한 유성기어타입으로 이루어지는 토크컨버터(45)와, 상기 토크컨버터(45)에 연결되어 전력을 생산하는 발전기(42)를 구비하는 발전수단을 구비하는 발전장치(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 휴대용 수력 발전기.
제1항에 있어서,
상기 동체(20)는 물의 유입과 배출이 원활하게 깔때기 형으로 이루어지고, 외주면에 하나 이상의 배출공(23)과 함께 휴대가 용이하도록 손잡이(25)를 구비하는 것을 특징으로 하는 휴대용 수력 발전기.
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