KR101121710B1 - 유수를 이용한 동력발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발전을 위해 물의 유속 에너지를 회전축의 회전동력으로 변환하는 유수를 이용한 동력발생장치에 관한 것으로서, 체인순환장치(110)의 체인에 다수개의 블레이드(120)가 일정한 간격으로 장착되고, 체인(111)이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간(S1) 및 제 2 직선구간(S2)이 체인순환장치(110)에 형성되어, 체인순환장치(110)에 장착된 블레이드(120)가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)를 통과한 후 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)를 통과하게 되고, 블레이드(120)가 체인(111)에 구비된 스톱퍼(130)에 걸려, 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a) 및 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)가 체인(111)에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 체인순환장치(110)의 체인(111)이 스프라켓(115, 116)을 통과하는 제 1 및 제 2 곡선구간(C1, C2)에 제 1 및 제 2 방향조정장치(140, 150)가 배치되고, 제 1 및 제 2 방향조정장치(140, 150)에 의해 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)와 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)의 사선 방향이 서로 반대로 배치되며, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a) 및 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)에 의해 체인(111)의 순환동력으로 변형되고, 체인(111)에 의해 스프라켓(115, 116)이 구동되어, 스프라켓(115, 116)이 회전축(117, 118)을 구동함으로써, 회전축(117, 118)에 회전동력이 생성되는 것을 특징으로 한다.

Description

유수를 이용한 동력발생장치{POWER GENERATING DEVICE USING BY WATER-FLOW}
본 발명은 발전을 위해 물의 유속 에너지를 회전축의 회전동력으로 변환하는 유수를 이용한 동력발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 체인순환장치의 직선구간에서 블레이드가 사선 및 역사선 방향으로 배치되어, 물의 유속 에너지가 블레이드에 의해 체인순환동력으로 변환되고, 체인의 궤도순환운동에 의해 스프라켓이 구동되고, 스프라켓에 의해 회전축에서 회전 동력을 얻을 수 있는 유수를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.
대한민국 특허공개 제10-2009-52309호(2009년 5월 25일, 공개)에 "수상 및 수중의 유속배력을 이용한 유속발전장치"가 소개되어 있다.
상기 수상 및 수중의 유속배력을 이용한 유속발전장치는 부력체 양쪽 끝단에 측면으로 일정거리를 마주한 한쌍의 롤러가 배치되고, 롤러의 전, 후 단면부 가장자리에 스프로켓 형식의 기어가 각각 설치되고, 2개의 기어에 한 쌍의 무한궤도 벨트가 연결되고, 한 쌍의 무한궤도 벨트 사이에 다수개의 유속 프레임이 배치되도록, 유속 프레임의 상단 및 하단이 한 쌍의 무한궤도 벨트에 장착되고, 유속 프레임에 유속판 및 균형벨트가 설치되어, 유속판이 배력을 받을 때는 펴지고, 반대편에서 유속판이 힌지에 의해 접혀지게 된다.
그러나, 상기 수상 및 수중의 유속배력을 이용한 유속발전장치는 유속 프레임이 물의 흐름과 같은 방향으로 움직이는 쪽에서만 물의 배력을 받아 유속 에너지를 샤프트를 회전시키는 회전동력으로 변환시킬 수 있고, 유속 프레임이 물의 흐름과 반대 반향으로 움직일 곳은 저항으로 작용할 뿐 샤프트의 회전동력을 높이는데 아무런 영향을 주지 못한다.
따라서, 본 발명의 목적은 체인순환장치의 직선구간에서 블레이드가 사선 및 역사선 방향으로 배치되어, 물의 유속 에너지가 블레이드에 의해 체인순환동력으로 변환되고, 체인의 궤도순환운동에 의해 스프라켓이 구동되고, 스프라켓에 의해 회전축에서 회전 동력을 얻을 수 있게 됨으로써, 유속 에너지를 회전동력으로 변환하는 효율이 매우 높은 유수를 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 체인순환장치의 체인에 다수개의 블레이드가 일정한 간격으로 장착되고, 체인이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간 및 제 2 직선구간이 체인순환장치에 형성되어, 체인순환장치에 장착된 블레이드가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간의 블레이드를 통과한 후 제 2 직선구간의 블레이드를 통과하게 되고, 블레이드가 체인에 구비된 스톱퍼에 걸려, 제 1 직선구간의 블레이드 및 제 2 직선구간의 블레이드가 체인에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 체인순환장치의 체인이 스프라켓을 통과하는 제 1 및 제 2 곡선구간에 제 1 및 제 2 방향조정장치가 배치되고, 제 1 및 제 2 방향조정장치에 의해 제 1 직선구간의 블레이드와 제 2 직선구간의 블레이드의 사선 방향이 서로 반대로 배치되며, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간의 블레이드 및 제 2 직선구간의 블레이드에 의해 체인의 순환동력으로 변형되고, 체인에 의해 스프라켓이 구동되어, 스프라켓이 회전축을 구동함으로써, 회전축에 회전동력이 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 체인순환장치는 육면체 골격 구조를 가진 프레임에 설치되며, 2개의 회전축이 서로 마주보게 세워지고, 2개의 스프라켓이 두 회전축의 상단부에 각각 장착되고, 체인이 2개의 스프라켓 사이를 순환하고, 회전축의 하단부에도 상단부에 스프라켓과 체인이 장착되는 것과 같이 스프라켓과 체인이 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 블레이드는 상단 및 하단이 체인의 어태치먼트에 핀에 의해 회전 가능하게 장착되고, 어느 한 측면이 어태치먼트의 일단에서 하부로 굴절된 스톱퍼에 걸리게 되어, 체인(또는 물의 흐름 방향)에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 상단에 장착된 레버에 의해 배치 상태로 변경되는 것을 특징으로 한다.
상기 레버는 하부 수직부가 블레이드의 상단에 끼워져 고정되고, 하부 수직부의 상단에서 수평부가 굴절되어 연장되며, 수평부에서 상부 수직부가 위로 굴절되어 연장되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 방향조정장치는 프레임에 장착되어 체인순환장치의 제 1 곡선구간에 배치되고, 블레이드가 제 1 곡선구간을 이동하는 동안 레버의 회전을 안내하는 가이드 오목부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 방향조정장치는 프레임에 장착되어 체인순환장치의 제 2 곡선구간에 배치되고, 블레이드가 제 2 곡선구간을 이동하는 동안 레버의 회전을 안내하는 가이드 만곡부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유수를 이용한 동력발생장치의 다른 예는 프레임에 체인순환장치가 장착되고, 블레이드의 상단 일측부 및 하단 일측부가 체인의 어태치먼트에 핀에 의해 회전 가능하게 장착되어, 다수개의 블레이드가 일정한 간격으로 체인순환장치의 체인에 장착되고, 체인이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간 및 제 2 직선구간이 체인순환장치에 형성되어, 체인순환장치에 장착된 블레이드가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간의 블레이드를 통과한 후 제 2 직선구간의 블레이드를 통과하게 되고, 프레임에 2개의 수평안내로드가 각각 장착되어, 블레이드가 제 1 직선구간을 통과할 때, 블레이드의 측단이 수평안내로드에 걸려 사선으로 기울어진 상태로 이동되고, 블레이드가 제 2 직선구간을 통과할 때, 블레이드의 측단이 수평안내로드에 걸려 역사선으로 기울어진 상태로 이동됨으로써, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간의 블레이드 및 제 2 직선구간의 블레이드에 의해 체인의 이동에너지로 변형되고, 체인에 의해 스프라켓이 구동되어, 스프라켓이 회전축을 구동함으로써, 회전축에 회전 동력이 생성되는 것을 특징으로 한다.
상기 체인순환장치는 육면체 골격 구조를 가진 프레임에 설치되며, 2개의 회전축이 서로 마주보게 세워지고, 스프라켓이 회전축의 상단부 및 하단부에 각각 장착되고, 2개의 체인이 각각 상부에 배치된 스프라켓과 하부에 배치된 스프라켓을 순환하게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 수평안내로드과 체인 사이의 간격에 따라 블레이드가 사선으로 기울어지는 경사각이 변경되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 유속 에너지를 회전동력으로 변환함에 있어, 기존 수차에 존재하는 무용 운동 구간을 최소화하여 유속 에너지를 회전동력으로 변환하는 효율이 매우 높고, 구조가 간단하여 제조비용이 저렴한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치를 도시한 사시도
도 2는 도 1의 유수를 이용한 동력발생장치를 도시한 평면도
도 3은 제 1 직선구간에 배치된 어느 한 블레이드에 작용하는 물의 외적 벡터를 도시한 개략도
도 4는 체인에 어느 한 블레이드가 장착되는 예를 개략적으로 도시한 사시도
도 5는 제 1 방향조정장치를 도시한 평면도
도 6은 제 2 방향조정장치를 도시한 평면도
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치를 도시한 사시도
도 8은 도 7의 유수를 이용한 동력발생장치를 도시한 평면도
도 9는 도 8의 어느 한 블레이드가 체인에 장착된 상태를 도시한 확대 도시한 상세도
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 체인순환장치(110)의 체인에 다수개의 블레이드(120)가 일정한 간격으로 장착되고, 체인(111)이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간(S1) 및 제 2 직선구간(S2)이 체인순환장치(110)에 형성되어, 체인순환장치(110)에 장착된 블레이드(120)가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)를 통과한 후 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)를 통과하게 되고, 블레이드(120)가 체인(111)에 구비된 스톱퍼(130)에 걸려, 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a) 및 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)가 체인(111)에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 체인순환장치(110)의 체인(111)이 스프라켓(115, 116)을 통과하는 제 1 및 제 2 곡선구간(C1, C2)에 제 1 및 제 2 방향조정장치(140, 150)가 배치되고, 제 1 및 제 2 방향조정장치(140, 150)에 의해 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)와 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)의 사선 방향이 서로 반대로 배치되며, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a) 및 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)에 의해 체인(111)의 순환동력으로 변형되고, 체인(111)에 의해 스프라켓(115, 116)이 구동되어, 스프라켓(115, 116)이 회전축(117, 118)을 구동함으로써, 회전축(117, 118)에 회전 동력이 생성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 다음과 작용한다.
도 2에 도시된 것처럼, 물이 앞에서 뒤로 - 즉, 화살표(191) 방향으로 - 흐를 때, 물이 사선으로 배치된 블레이드에 부딪치게 되어, 도 3에 도시된 것처럼, 블레이드(120)에 수평분력(Fa)이 작용하여, 블레이드(120)가 수평분력(Fa)의 방향으로 이동하게 됨으로써, 제 1 직선구간(S1)에서 체인(111)이 블레이드(120)에 의해 좌측에서 우측으로 이동된다. 이때, 제 1 직선구간에 n개의 블레이드가 설치되어 n개의 수평분력이 합해짐으로써, 높은 출력을 얻을 수 있다.
또한, 제 2 직선구간(S2)에서도 유속 에너지가 블레이드에 작용하게 되어, 제 2 직선구간(S2)의 체인(111)이 블레이드(120)에 의해 우측에서 좌측으로 이동된다.
따라서, 체인의 순환 운동 에너지는 제 1 직선구간에서 각각의 블레이드에 작용하는 수평분력의 합과 제 2 직선구간에서 각각의 블레이드에 작용하는 수평분력의 합을 합한 것과 같게 되어, 유속 에너지를 회전축의 회전 에너지로 변환하는 효율이 매우 높고, 회전축의 회전동력을 이용하여 발전기를 구동함으로써, 전기 에너지를 출력할 수 있다.
도 1을 다시 참조하면, 상기 체인순환장치(110)는 육면체 골격 구조를 가진 프레임(160)에 설치되며, 2개의 회전축(117, 118)이 서로 마주보게 세워지고, 스프라켓(115, 116)이 회전축(117, 118)의 상단부에 각각 장착되고, 체인(111)이 스프라켓(115, 116)을 순환하고, 회전축(117, 118)의 하단부에도 상단부에 스프라켓과 체인이 장착되는 것과 같이 스프라켓과 체인이 장착된다.
이것에 의해, 체인(111)의 순환 운동에 의해 스프라켓(115, 116)이 구동되고, 스프라켓(115, 116)에 의해 2개의 회전축(117, 118)이 회전하게 됨으로써, 2개의 회전축(117, 118) 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 회전동력을 얻을 수 있게 된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 블레이드(120)는 상단 및 하단이 체인(111)의 어태치먼트(112)에 핀(113)에 의해 회전 가능하게 장착되고, 어느 한 측면이 어태치먼트(112)의 일단에서 하부로 굴절된 스톱퍼(130)에 걸리게 되어, 체인(111 ; 또는 물의 흐름 방향)에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 상단에 장착된 레버(121)에 의해 배치 상태로 변경된다.
도 4를 참조하면, 상기 레버(121)는 하부 수직부(122)가 블레이드(120)의 상단에 끼워져 고정되고, 하부 수직부(122)의 상단에서 수평부(123)가 굴절되어 연장되며, 수평부(123)에서 상부 수직부(124)가 위로 굴절되어 연장된다.
또한, 상기 레버(121)는 하부 수직부(122)가 어태치먼트(112)를 통해 블레이드(120)의 중심에서 어느 한 측부로 편심되게 상단에 고정되며, 하부 수직부(122)의 회전이 어태치먼트(112)에 의해 간섭되지 않는다.
상기 스톱퍼(130)의 폭(W)에 의해 사선으로 배치되는 블레이드(120)의 기울기가 결정된다. 따라서, 물의 유속 및 유량 등을 고려하여 스톱퍼(130)의 폭(W)을 결정하게 된다.
상기 어태치먼트(112)는, 도 4에 도시된 것처럼, 체인(111)의 링크 플레이트(111a)에 리벳(도시하지 않음)에 의해 고정되거나, 제작할 때, 체인(111)의 링크 플레이트(111a)와 일체로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 제 1 방향조정장치(140)는 프레임(160)에 장착되어 체인순환장치(110)의 제 1 곡선구간(C1)에 배치되고, 블레이드(120)이 제 1 곡선구간(C1)을 이동하는 동안 레버(121)의 회전을 안내하는 가이드 오목부(141)가 형성된다.
이것에 의해, 제 1 직선구간(S1)을 통과한 블레이드(120)가 제 1 곡선구간(C1)의 시작점(A)에 도달되면, 레버(121)가 가이드 오목부(141)에 밀착되고, 이후, 블레이드(120)가 체인(111)에 의해 제 1 곡선구간(C1)을 통과하는 동안, 레버(121)가 가이드 오목부(141)를 따라 이동됨으로써, 블레이드(120)가 제 1 곡선구간(C1)을 통과하여 제 2 직선구간(S2)으로 나갈 때, 제 1 직선구간(S1)의 사선 방향에 반대되는 역사선 방향으로 배치된다.
도 6을 참조하면, 상기 제 2 방향조정장치(150)는 프레임(160)에 장착되어 체인순환장치(110)의 제 2 곡선구간(C2)에 배치되고, 블레이드(120)가 제 2 곡선구간(C1)을 이동하는 동안 레버(121)의 회전을 안내하는 가이드 만곡부(151)가 형성된다.
이것에 의해, 제 2 직선구간(S2)을 통과한 블레이드(120)가 제 2 곡선구간(C2)의 시작점(C)에 도달되면, 레버(121)가 가이드 만곡부(151)에 밀착되고, 이후, 블레이드(120)가 체인(111)에 의해 제 2 곡선구간(C2)을 통과하는 동안, 레버(121)가 가이드 만곡부(151)를 따라 이동됨으로써, 블레이드(120)가 제 2 곡선구간(C2)을 통과하여 제 1 직선구간(S2)으로 나갈 때, 제 2 직선구간(S1)의 역사선 방향에 반대되는 사선 방향으로 배치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 다음과 같이 작동한다.
물이 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)를 통과하게 되는 과정에서, 물의 유속에너지가 블레이드(120)를 좌측에서 우측으로 밀게 되어, 제 1 직선구간(S1)에서 체인(111)이 블레이드(120)에 의해 좌측에서 우측으로 이동되고, 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120) 또한 물에 의해 우측에서 좌측으로 이동되어, 제 2 직선구간(S2)의 체인(111)이 우측에서 좌측으로 이동된다. 이것에 의해, 체인(111)이 궤도순환운동을 하게 되고, 체인(111)과 결합되는 스프라켓(115, 116)이 회전을 하게 되며, 스프라켓(115, 116)의 회전에 의해 회전축(117, 118)에 회전 에너지가 생성된다.
이때, 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)가 사선으로 배치되어 있지만, 제 1 곡선구간(C1)을 통과하는 과정에서 제 1 방향조정장치(140)에 의해 제 2 직선구간(S2)에 도달되면, 상기 블레이드가 역사선 방향으로 배치되고, 다시 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)가 제 2 방향조정장치(150)를 통과하는 과정에서 사선방향으로 방향이 전환되어 제 1 직선구간(S1)에서 다시 사선으로 배치됨으로써, 제 1 및 제 2 직선구간(S1, S2)에서 블레이드(120)가 사선(및 역사선) 방향으로 배치된다.
도 7 내지 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 프레임(260)에 체인순환장치(210)가 장착되고, 블레이드(220)의 상단 일측부 및 하단 일측부가 체인(211)의 어태치먼트(212)에 핀(213)에 의해 회전 가능하게 장착되어, 다수개의 블레이드(220)가 일정한 간격으로 체인순환장치(210)의 체인(211)에 장착되고, 체인(211)이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간(D1) 및 제 2 직선구간(D2)이 체인순환장치(210)에 형성되어, 체인순환장치(210)에 장착된 블레이드(220)가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간(D1)의 블레이드(220)를 통과한 후 제 2 직선구간(D2)의 블레이드(220)를 통과하게 되고, 프레임(260)에 수평안내로드(230, 240)가 장착되어, 블레이드(220)가 제 1 직선구간(D1)을 통과할 때, 블레이드(220)의 측단이 수평안내로드(230)에 걸려 사선으로 기울어진 상태로 이동되고, 블레이드(220)가 제 2 직선구간(D2)을 통과할 때, 블레이드(220)의 측단이 수평안내로드(240)에 걸려 역사선으로 기울어진 상태로 이동됨으로써, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간(D1)의 블레이드(220) 및 제 2 직선구간(D2)의 블레이드(220)에 의해 체인(211)의 이동에너지로 변형되고, 체인(211)에 의해 스프라켓(215, 216)이 구동되어, 스프라켓(215, 216)이 회전축(217, 218)을 구동함으로써, 회전축(217, 218)에 회전 동력이 생성된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 물이 앞에서 뒤로 - 즉, 도 8의 화살표(291) 방향으로 - 흐를 때, 물이 사선으로 배치된 블레이드에 부딪치게 되어, 도 3에 도시된 것처럼, 블레이드(220)에 수평분력(Fa)이 작용하여, 블레이드(220)가 수평분력(Fa)의 방향으로 이동하게 됨으로써, 제 1 직선구간(D1)에서 체인(211)이 블레이드(220)에 의해 좌측에서 우측으로 이동된다. 이때, 제 1 직선구간에 n개의 블레이드가 설치되어 n개의 수평분력이 합해짐으로써, 높은 출력을 얻을 수 있다.
또한, 제 2 직선구간(D2)에서도 유속 에너지가 위에서 설명한 것처럼 블레이드에 작용하게 되어, 제 2 직선구간(D2)의 체인(211)이 블레이드(220)에 의해 우측에서 좌측으로 이동된다.
따라서, 체인의 순환 동력은 제 1 직선구간(D1)에서 각각의 블레이드(220)에 작용하는 수평분력의 합과 제 2 직선구간(D2)에서 각각의 블레이드에 작용하는 수평분력의 합을 합한 것과 같게 되어, 유속 에너지를 회전축의 회전 에너지로 변환하는 효율이 매우 높고, 회전축의 회전동력을 이용하여 발전기를 구동함으로써, 전기 에너지를 얻을 수 있다.
상기 체인순환장치(210)는 육면체 골격 구조를 가진 프레임(260)에 설치되며, 2개의 회전축(217, 218)이 서로 마주보게 세워지고, 스프라켓(215, 216)이 회전축(217, 218)의 상단부 및 하단부에 각각 장착되고, 2개의 체인(211)이 각각 상부에 배치된 스프라켓과 하부에 배치된 스프라켓을 순환하게 된다.
이것에 의해, 체인(211)의 순환 운동에 의해 스프라켓(215, 216)이 구동되고, 스프라켓(215, 216)에 의해 2개의 회전축(217, 218)이 회전하게 됨으로써, 2개의 회전축(217, 218) 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 회전동력을 얻을 수 있게 된다.
상기 수평안내로드(230, 240)과 체인(211) 사이의 간격에 따라 블레이드(220)이 사선으로 기울어지는 경사각이 변경된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 다음과 같이 작동한다.
물이 제 1 직선구간(D1)의 블레이드(220)를 통과하게 되는 과정에서, 물의 유속에너지가 블레이드(220)를 좌측에서 우측으로 밀게 되어, 제 1 직선구간(D1)에서 체인(211)이 블레이드(220)에 의해 좌측에서 우측으로 이동되고, 제 2 직선구간(D2)의 블레이드(220) 또한 물에 의해 우측에서 좌측으로 이동되어, 제 2 직선구간(D2)의 체인(211)이 우측에서 좌측으로 이동된다. 이것에 의해, 체인(211)이 궤도순환운동을 하게 되고, 체인(2211)과 결합되는 스프라켓(215, 216)이 회전을 하게 되며, 스프라켓(215, 216)의 회전에 의해 회전축(217, 218)에 회전 에너지가 생성된다.
이때, 제 1 직선구간(D1)에서 블레이드(220)가 수평안내로드(230)에 의해 사선으로 배치되어 있지만, 체인(211)이 스프라켓(215)을 통과할 때, 블레이드(220)를 구속하는 요소가 없어 자유롭게 회전할 수 있게 되므로, 블레이드(220)가 물의 흐름 방향으로 똑바로 세워지게 된다. 이후, 제 2 직선구간(D2)에서 블레이드(220)가 수평안내로드(240)에 의해 역사선으로 배치되고, 체인(211)이 스프라켓(216)을 통과할 때, 블레이드(220)를 구속하는 요소가 없어 자유롭게 회전할 수 있게 되므로, 블레이드(220)가 물의 흐름 방향으로 똑바로 세워지게 된다.
이와 같이, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 유수를 이용한 동력발생장치는 유속 에너지를 회전동력으로 변환함에 있어, 기존 수차에 존재하는 무용 운동 구간을 최소화하여 유속 에너지를 회전동력으로 변환하는 효율이 매우 높은 장점이 있다.
110 : 체인순환장치 111 : 체인
115, 116 : 스프라켓 117, 118 : 회전축
120 : 블레이드 130 : 스톱퍼
140 : 제 1 방향조정장치 150 : 제 2 방향조정장치

Claims (9)

  1. 체인순환장치(110)의 체인에 다수개의 블레이드(120)가 일정한 간격으로 장착되고, 체인(111)이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간(S1) 및 제 2 직선구간(S2)이 체인순환장치(110)에 형성되어, 체인순환장치(110)에 장착된 블레이드(120)가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)를 통과한 후 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)를 통과하게 되고, 블레이드(120)가 체인(111)에 구비된 스톱퍼(130)에 걸려, 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a) 및 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)가 체인(111)에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 체인순환장치(110)의 체인(111)이 스프라켓(115, 116)을 통과하는 제 1 및 제 2 곡선구간(C1, C2)에 제 1 및 제 2 방향조정장치(140, 150)가 배치되고, 제 1 및 제 2 방향조정장치(140, 150)에 의해 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a)와 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)의 사선 방향이 서로 반대로 배치되며, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간(S1)의 블레이드(120a) 및 제 2 직선구간(S2)의 블레이드(120b)에 의해 체인(111)의 순환동력으로 변형되고, 체인(111)에 의해 스프라켓(115, 116)이 구동되어, 스프라켓(115, 116)이 회전축(117, 118)을 구동함으로써, 회전축(117, 118)에 회전동력이 생성되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 체인순환장치(110)는 육면체 골격 구조를 가진 프레임(160)에 설치되며, 2개의 회전축(117, 118)이 서로 마주보게 세워지고, 스프라켓(115, 116)이 회전축(117, 118)의 상단부에 각각 장착되고, 체인(111)이 스프라켓(115, 116)을 순환하고, 회전축(117, 118)의 하단부에도 상단부에 스프라켓과 체인이 장착되는 것과 같이 스프라켓과 체인이 장착되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드(120)는 상단 및 하단이 체인(111)의 어태치먼트(112)에 핀(113)에 의해 회전 가능하게 장착되고, 어느 한 측면이 어태치먼트(112)의 일단에서 하부로 굴절된 스톱퍼(130)에 걸리게 되어, 체인(111 ; 또는 물의 흐름 방향)에 대해 사선으로 배치된 상태를 유지하게 되고, 상단에 장착된 레버(121)에 의해 배치 상태로 변경되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 레버(121)는 하부 수직부(122)가 블레이드(120)의 상단에 끼워져 고정되고, 하부 수직부(122)의 상단에서 수평부(123)가 굴절되어 연장되며, 수평부(123)에서 상부 수직부(124)가 위로 굴절되어 연장되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 방향조정장치(140)는 프레임(160)에 장착되어 체인순환장치(110)의 제 1 곡선구간(C1)에 배치되고, 블레이드(120)가 제 1 곡선구간(C1)을 이동하는 동안 레버(121)의 회전을 안내하는 가이드 오목부(141)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 방향조정장치(150)는 프레임(160)에 장착되어 체인순환장치(110)의 제 2 곡선구간(C2)에 배치되고, 블레이드(120)가 제 2 곡선구간(C1)을 이동하는 동안 레버(121)의 회전을 안내하는 가이드 만곡부(151)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  7. 프레임(260)에 체인순환장치(210)가 장착되고, 블레이드(220)의 상단 일측부 및 하단 일측부가 체인(211)의 어태치먼트(212)에 핀(213)에 의해 회전 가능하게 장착되어, 다수개의 블레이드(220)가 일정한 간격으로 체인순환장치(210)의 체인(211)에 장착되고, 체인(211)이 직선으로 이동하는 제 1 직선구간(D1) 및 제 2 직선구간(D2)이 체인순환장치(210)에 형성되어, 체인순환장치(210)에 장착된 블레이드(220)가 물에 잠기게 되면, 물이 제 1 직선구간(D1)의 블레이드(220)를 통과한 후 제 2 직선구간(D2)의 블레이드(220)를 통과하게 되고, 프레임(260)에 수평안내로드(230, 240)가 장착되어, 블레이드(220)가 제 1 직선구간(D1)을 통과할 때, 블레이드(220)의 측단이 수평안내로드(230)에 걸려 사선으로 기울어진 상태로 이동되고, 블레이드(220)가 제 2 직선구간(D2)을 통과할 때, 블레이드(220)의 측단이 수평안내로드(240)에 걸려 역사선으로 기울어진 상태로 이동됨으로써, 물의 유속 에너지가 제 1 직선구간(D1)의 블레이드(220) 및 제 2 직선구간(D2)의 블레이드(220)에 의해 체인(211)의 이동에너지로 변형되고, 체인(211)에 의해 스프라켓(215, 216)이 구동되어, 스프라켓(215, 216)이 회전축(217, 218)을 구동함으로써, 회전축(217, 218)에 회전 동력이 생성되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 체인순환장치(210)는 육면체 골격 구조를 가진 프레임(260)에 설치되며, 2개의 회전축(217, 218)이 서로 마주보게 세워지고, 스프라켓(215, 216)이 회전축(217, 218)의 상단부 및 하단부에 각각 장착되고, 2개의 체인(211)이 각각 상부에 배치된 스프라켓과 하부에 배치된 스프라켓을 순환하게 되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 수평안내로드(230, 240)과 체인(211) 사이의 간격에 따라 블레이드(220)가 사선으로 기울어지는 경사각이 변경되는 것을 특징으로 하는 유수를 이용한 동력발생장치.
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