KR101185000B1 - 자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치 - Google Patents

자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치에 관한 것으로써, 지렛대의 고정지점에 따라 작용하는 힘이 극대화되는 지렛대의 특성을 활용한 방법으로써, 풍력 및 수력에 의해 전후방향으로 회전이동하는 제 1 및 제 2지렛대의 회전동작을 통해 제 1회전부를 저속으로 회전시켜 발전기, 특히 저속발전기가 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

Description

자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치{AN INDEPENDENT ELECTRIC POWER MACHINE AND WIND POWER GENERATION MACHINE WHICH USES AN INDEPENDENT ELECTRIC POWER MACHINE AND GENERATION OF HYDROELECTRIC POWER MACHINE WHICH USES AN INDEPENDENT ELECTRIC POWER MACHINE}
본 발명은 지렛대의 고정지점에 따라 작용하는 힘이 극대화되는 지렛대의 특성을 활용한 방법으로써, 풍력 및 수력에 의해 전후방향으로 회전이동하는 제 1 및 제 2지렛대의 회전동작을 통해 제 1회전부를 저속으로 회전시켜 발전기, 특히 저속발전기가 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있도록 할 수 있는 자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자가발전기는 회전하는 물체에 설치되어 유도전류를 발생시키는 장치로써, 대게 자기장을 형성시키는 마그넷과 자기장의 영향으로 유도전류가 발생되는 코일을 포함하여 이루어진다.
자가발전기는 용도에 따라 그 구조가 다양하게 변형되고 있는데, 그 중 하나로 회전하는 회전체, 즉 자전거, 오토바이 및 손수레 등과 같은 운송수단에 공통적으로 갖추어져 있는 바퀴에 설치하여 일정량의 발전량을 얻도록 하는 구조가 있다.
상기와 같은 운송수단은 사람의 인력 또는 모터 등과 같은 동력장치에 의해 구도하게 되고, 이때 바퀴는 외력에 의해 회전운동을 함으로써, 바퀴의 회전운동에 의한 운동에너지를 자가발전기를 통해 전기적인 에너지로 변환하여 일정량의 발전량을 확보하게 되면, 전지 등과 같은 별도의 전원공급수단을 구비하는 번거로움 없이도 일정량의 전력을 얻을 수 있게 된다.
물론, 자가발전기를 통해 얻어낸 전기적인 에너지는 운송수단에 별도로 구비된 경광등 및 조명등과 같은 발광장치와 전기적으로 연결되어 야간의 시야확보 또는 시각적인 기호 만족 등을 위한 발광효과를 나타내기도 하고, 기타의 전기적인 장치와 연결되어 여러 가지 전기적인 효과를 나타내기도 한다.
한편, 바퀴와 같은 회전체의 회전력을 이용하여 전기적인 에너지를 얻는데 사용되는 종래의 자가발전기 구조는 대게, 마그넷과 코일의 상대적인 회전운동을 유발하기 위하여 회전하는 바퀴와 직접 접촉하여 회전력을 얻는 접찰방식의 발전구조로 이루어지거나, 회전체의 중심부에 해당되는 허브에 자가 발전장치를 설치하여 허브와 허브의 중심을 관통하는 고정축과의 상대적인 회전운동을 이용하는 허브 장착방식의 발전구조로 이루어진다.
그러나, 종래의 접찰방식의 발전구조는 회전체와의 직접 마찰에 의한 마모, 마찰간격조정의 어려움, 회전체의 회전운동 방해로 인한 발전량의 부족 등으로 원하는 효과를 얻어내기가 어려운 문제점이 있다.
그리고, 종래의 허브 장착방식의 발전구조는 접찰방식에 따른 문제점을 해결하기는 하였으나, 그 장착방식에 적절하도록 코일과 마그넷의 상대적인 위치설정이 제대로 이루어져 있지 않아 발전량을 극대화시키지 못하는 문제점이 있다.
본 발명자는 지렛대의 고정지점에 따라 작용하는 힘이 극대화되는 지렛대의 특성을 활용하여 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있는 자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 지렛대의 고정지점에 따라 작용하는 힘이 극대화되는 지렛대의 특성을 활용한 방법으로써, 풍력 및 수력에 의해 전후방향으로 회전이동하는 제 1 및 제 2지렛대의 회전동작을 통해 제 1회전부를 저속으로 회전시켜 발전기, 특히 저속발전기가 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있도록 할 수 있는 자가 발전장치와 이를 이용한 풍력 발전장치 및 수력 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 바닥판의 상부면에 수직으로 고정되는 수직판의 상단에 수평으로 구비되는 상부판과; 상기 상부판의 상부면에 설치되고, 양측에는 각각 제 1 및 제 2연결바가 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 제 1회전부와; 상기 제 1회전부와 일정간격 이격된 상태로 상기 상부판의 상부면에 설치되고, 로터축에 제 2회전부가 구비되는 발전기와; 상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되어 상기 제 1회전부의 회전력을 상기 제 2회전부에 전달하는 회전력전달부재와; 전후방향으로 회전이동할 수 있도록 상기 제 1회전부와 상기 발전기 사이에 위치하는 상기 상부판의 상부면 양측에 각각 상측부가 축고정되는 제 1 및 제 2지렛대와; 상기 제 1 및 제 2지렛대가 전후방향으로 회전이동할 경우 상기 제 1 및 제 2연결바를 회전시켜 상기 제 1회전부를 회전시킬 수 있도록 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부와 상기 제 1 및 제 2지렛대의 상단부 사이에 축고정되는 제 1 및 제 2링크;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치를 제공한다.
여기서, 상기 제 1회전부와 상기 발전기 사이에 위치하는 상기 상부판의 상부면 양측에는 삽입구가 형성된 제 1 및 제 2고정판이 수직방향으로 구비되고, 상기 제 1 및 제 2고정판의 삽입구에는 회전축의 양단부가 돌출되도록 삽입고정되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2링크의 일단부는 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에 축고정되고, 상기 제 1 및 제 2링크의 타단부는 상기 제 1 및 제 2지렛대의 상단부에 축고정되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 자가 발전장치와; 상기 자가 발전장치와 인접한 거리에 구비되는 바닥판과, 상기 바닥판의 상부면의 양측에 일정거리 이격된 상태로 각각 수직으로 구비되고 상단부에는 외주연에 제 1회전부가 구비된 제 1회전축의 양단부가 돌출된 상태로 축고정되는 제 1 및 제 2수직판과, 상기 제 1회전축의 양단부에 각각 구비되고 상기 제 1회전축을 회전시켜 회전력을 발생시키는 제 1 및 제 2프로펠러로 이루어지는 회전력 발생부와; 상기 회전력 발생부의 제 1 및 제 2수직판 사이에 위치하는 상기 바닥판의 상부면에 일정간격 이격된 상태로 수직으로 구비되는 제 1 및 제 2고정판과, 상기 제 1 및 제 2고정판의 상단부에 양단부가 돌출된 상태로 축고정되고 외주연에 제 2회전부가 구비되는 제 2회전축과, 상기 제 2회전축의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 제 1 및 제 2연결바와, 상기 자가 발전장치의 제 1 및 제 2지렛대의 하단부에 일단부가 축고정되고 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에는 타단부가 축고정되는 제 1 및 제 2링크와, 상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되어 바람에 의해 회전하는 상기 제 1 및 제 2프로펠러에 의해 발생하는 회전력을 상기 자가 발전장치로 전달하는 회전력전달부재로 이루어지는 회전력 전달부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치를 제공한다.
나아가, 상기 자가 발전장치와; 상기 자가 발전장치와 인접한 거리에 구비되는 바닥판과, 상기 바닥판의 상부면 양측에 일정거리 이격된 상태로 각각 수직으로 구비되고 상단부에는 외주연에 제 1회전부가 구비된 제 1회전축의 양단부가 축고정되는 제 1 및 제 2수직판으로 이루어지는 회전력 발생부와; 상기 회전력 발생부의 제 1 및 제 2수직판 사이에 위치하는 상기 바닥판의 상부면에 일정간격 이격된 상태로 수직으로 구비되는 제 1 및 제 2고정판과, 상기 제 1 및 제 2고정판의 상단부에 양단부가 돌출된 상태로 축고정되고 외주연에 제 2회전부가 구비되는 제 2회전축과, 상기 제 2회전축의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 제 1 및 제 2연결바와, 상기 자가 발전장치의 제 1 및 제 2지렛대의 하단부에 일단부가 축고정되고 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에는 타단부가 축고정되는 제 1 및 제 2링크로 이루어지는 회전력 전달부와; 상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되고, 외주연에는 물공급부로부터 공급되는 물이 수용된 상태로 자중에 의해 하부방향으로 이동하여 상기 제 1 및 제 2회전부를 회전시켜 회전력을 발생시키는 복수의 버켓이 구비되고, 상기 복수의 버켓에 의해 발생하는 회전력을 상기 자가 발전장치로 전달하는 회전력전달부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치를 제공한다.
본 발명은 지렛대의 고정지점에 따라 작용하는 힘이 극대화되는 지렛대의 특성을 활용한 방법으로써, 풍력 및 수력에 의해 전후방향으로 회전이동하는 제 1 및 제 2지렛대의 회전동작을 통해 제 1회전부를 저속으로 회전시켜 발전기, 특히 저속발전기가 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 상기 제 1회전부와 상기 발전기 사이에 위치하는 상기 상부판의 상부면 양측에는 삽입구가 형성된 제 1 및 제 2고정판이 수직방향으로 구비되고, 상기 제 1 및 제 2고정판의 삽입구에는 회전축의 양단부가 돌출되도록 삽입고정되기 때문에 사용자가 보다 원활하게 상기 제 1 및 제 2지렛대를 전후방향으로 회전이동시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 상기 제 1 및 제 2링크의 일단부는 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에 축고정되고, 상기 제 1 및 제 2링크의 타단부는 상기 제 1 및 제 2지렛대의 상단부에 축고정되기 때문에 상기 제 1 및 제 2지렛대가 전후방향으로 회전이동될 시 상기 제 1회전부가 보다 더욱 용이하게 회전함과 동시에 그 동력을 상기 발전기로 보다 더욱 원활하게 전달할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치가 자가 발전장치와, 바닥판, 제 1 및 제 2수직판과 제 1 및 제 2프로펠러로 이루어지는 회전력 발생부와, 제 1 및 제 2고정판과, 제 2회전축, 제 1 및 제 2연결바와, 제 1 및 제 2링크와, 회전력전달부재로 이루어지는 회전력 전달부를 포함하여 구성되기 때문에 풍력을 이용하여 상기 발전기를 통해 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치가 자가 발전장치와, 바닥판, 제 1수직판, 제 2수직판으로 이루어지는 회전력 발생부와, 제 1고정판, 제 2고정판과, 제 2회전축, 제 1 및 제 2연결바, 제 1 및 제 2링크로 이루어지는 회전력 전달부와, 상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되고, 외주연에 복수의 버켓이 구비되는 회전력전달부재를 포함하여 구성되기 때문에 수력을 이용하여 상기 발전기를 통해 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예인 자가 발전장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 도 1의 A를 확대한 일부 확대 사시도이고,
도 3 및 도 4는 사용자가 제 1 및 제 2지렛대를 전후방향으로 회전이동시키고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 5는 본 발명의 제 2실시예인 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 6은 도 4의 B를 확대한 일부 확대 사시도이고,
도 7 및 도 8은 바람에 의해 회전하는 제 1 및 제 2프로펠러에 의해 자가 발전장치가 구동하고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3실시예인 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치를 개략적으로 나타내는 측면도이고,
도 10은 전력전달부재의 복수의 버켓에 의해 자가 발전장치가 구동하고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 물론 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예인 자가 발전장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 A를 확대한 일부 확대 사시도이다.
본 발명의 제 1실시예인 자가 발전장치는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 크게, 상부판(9), 제 1회전부(10), 발전기(20), 회전력전달부재(30), 제 1 및 제 2지렛대(40, 50), 제 1 및 제 2링크(60, 70)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 상부판(9)은 도 1에서 보는 바와 같이 바닥판(7)의 상부면에 수직으로 구비되는 수직판(8)의 상단에 저면이 안착된 상태로 수평으로 구비된다.
다음으로, 상기 제 1회전부(10)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 상부판(9)의 상부면에 설치되고, 양측에는 각각 제 1 및 제 2연결바(110, 130)가 서로 직각을 이룬 상태로 구비된다.
한편, 상기 제 1회전부(10)로는 풀리를 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 발전기(20)는 도 1에서 보는 바와 같이 상기 제 1회전부(10)와 일정간격 이격된 상태로 상기 상부판(9)의 상부면에 설치되고, 로터축(210)에 제 2회전부(230)가 구비된다.
한편, 상기 제 2회전부(230)로는 풀리 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 회전력전달부재(30)는 도 1에서 보는 바와 같이 상기 제 1회전부(10)와 상기 제 2회전부(230) 사이에 설치되어 상기 제 1회전부(10)의 회전력을 상기 제 2회전부(230)에 전달하기 위한 것이다.
한편, 상기 회전력전달부재(30)로는 상기 제 1회전부(10)의 외주연과 상기 제 2회전부(230)의 외주연에 권취된 상태로 구비되는 고무재질의 벨트 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)는 도 1에서 보는 바와 같이 전후방향으로 회전이동할 수 있도록 상기 제 1회전부(10)와 상기 발전기(20) 사이에 위치하는 상기 상부판(9)의 상부면 양측에 각각 상측부가 축고정된다.
다음으로, 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)의 상단부와 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부 사이에 축고정되는 것이다.
상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)는 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)가 전후방향으로 회전이동할 경우 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)를 회전시켜 상기 제 1회전부(10)를 회전시킨다.
여기서, 상기 제 1회전부(10)와 상기 발전기(20) 사이에 위치하는 상기 상부판(9)의 상부면 양측에는 도 1에서 보는 바와 같이 삽입구(미도시)가 형성된 제 1 및 제 2고정판(91, 93)이 구비되는 것이 좋다.
상기 제 1 및 제 고정판(91, 93)의 삽입구(미도시)에는 회전축(95)의 양단부가 돌출되도록 삽입고정되는 것이 좋다.
이와 같이 상기 제 1회전부(10)와 상기 발전기(20) 사이에 위치하는 상기 상부판(9)의 상부면 양측에는 삽입구(미도시)가 형성된 상기 제 1 및 제 2고정판(91, 93)이 수직방향으로 구비되고, 상기 제 1 및 제 2고정판(91, 93)의 삽입구(미도시)에는 상기 회전축(95)의 양단부가 돌출되도록 삽입고정되기 때문에 사용자가 보다 원활하게 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)를 전후방향으로 회전이동시킬 수 있는 이점이 있다.
그리고, 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 일단부는 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)의 상단부에 축고정되는 것이 좋다.
상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 타단부는 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부에 축고정되는 것이 좋다.
이와 같이 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 일단부는 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)의 상단부에 축고정되고, 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 타단부는 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부에 축고정되기 때문에 사용자가 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)를 양손에 파지한 상태에서 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)를 전후방향으로 회전이동시킬 시 상기 제 1회전부(10)가 보다 더욱 용이하게 회전함과 동시에 그 동력을 상기 발전기(20)로 보다 더욱 원활하게 전달할 수 있는 이점이 있다.
도 3 및 도 4는 사용자가 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)를 전후방향으로 회전이동시키고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
보다 구체적으로, 사용자가 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부를 양손으로 파지한 상태에서 양손을 전후방향으로 이동시킬 경우 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 사용자가 양손으로 파지한 상태의 상기 제 1 및 제 2지렛대(30, 40)의 하단부가 전후방향으로 회전이동하게 된다.
이와 동시에 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부는 전후방향으로 회전이동하는 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부와 반대방향으로 회전이동하게 된다.
이로 인해 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부에 축고정된 상태의 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 일단부가 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부를 따라 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부와 반대방향으로 이동하게 된다.
이때, 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 일단부가 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)의 상단부에 축고정된다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)의 일단부가 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 상단부를 따라 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부와 반대방향으로 이동할 경우 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)가 상기 제 1 및 제 2링크(60, 70)에 의해 상하방향으로 회전이동하게 된다.
이로 인해 상기 제 1 및 제 2연결바(110, 130)가 양측에 서로 직각을 이룬 상태로 구비된 상기 제 1회전부(10)가 회전하게 된다.
이때, 상기 제 1회전부(10)와 상기 제 2회전부(230) 사이에 설치되는 상기 회전력전달부재(30) 또한, 상기 제 1회전부(10)에 의해 회전하게 된다.
이로 인해 상기 제 2회전부(230)가 회전함과 동시에 상기 발전기(20)의 로터축(210)이 회전함으로써, 상기 발전기(20)가 전력을 생산할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 지렛대의 고정지점에 따라 작용하는 힘이 극대화되는 지렛대의 특성을 활용한 방법으로써, 사용자가 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부를 양손으로 파지한 상태로 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)를 전후방향으로 회전이동시키는 동작을 행하여 제 1회전부(10)를 저속으로 회전시켜 발전기(20), 특히 저속발전기가 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있도록 할 수 있는 이점이 있다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예인 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 4의 B를 확대한 일부 확대 사시도이다.
본 발명의 제 2실시예인 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치는 제 1실시예와 달리 도 5에서 보는 바와 같이 크게, 자가 발전장치(5), 회전력 발생부(80) 및 회전력 전달부(90)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 자가 발전장치(5)는 상기에서 설명했기 때문에 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 상기 회전력 발생부(80)는 풍력을 발생하기 위한 것으로써, 도 5에서 보는 바와 같이 바닥판(810), 제 1 및 제 2수직판(820, 830)와 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)로 이루어진다.
상기 바닥판(810)은 도 5에서 보는 바와 같이 상기 자가 발전장치(5)와 인접한 거리에 구비된다.
상기 제 1 및 제 2수직판(820, 830)은 도 5에서 보는 바와 같이 상기 바닥판(810)의 상부면 양측에 일정거리 이격된 상태로 각각 수직으로 구비된다.
상기 제 1 및 제 2수직판(820, 830)의 상단부에는 외주연에 제 1회전부(842)가 구비된 제 1회전축(840)의 양단부가 돌출된 상태로 축고정된다.
한편, 상기 제 1회전부(842)로는 풀리 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)는 도 5에서 보는 바와 같이 상기 제 1회전축(840)의 양단부에 각각 구비되고 상기 제 1회전축(840)을 회전시켜 회전력을 발생시키기 위한 것이다.
다음으로, 상기 회전력 전달부(90)는 제 1 및 제 2고정판(910, 920), 제 2회전축(930), 제 1 및 제 2연결바(934, 936), 제 1 및 제 2링크(940, 950)와 회전력전달부재(960)로 이루어진다.
상기 제 1 및 제 2고정판(910, 920)은 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 회전력 발생부(80)의 제 1 및 제 2수직판(820, 830) 사이에 위치하는 상기 바닥판(810)의 상부면에 일정간격 이격된 상태로 수직으로 구비된다.
상기 제 2회전축(930)은 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 제 1 및 제 2고정판(910, 920)의 상단부에 양단부가 돌출된 상태로 축고정되고 외주연에 제 2회전부(932)가 구비된다.
한편, 상기 제 2회전축(930)으로는 풀리 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제 1 및 제 2연결바(934, 936)는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 제 2회전축(930)의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비된다.
상기 제 1 및 제 2링크(940, 950)는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 상기 자가 발전장치(5)의 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부에 일단부가 축고정되고 상기 제 1 및 제 2연결바(934, 936)의 상단부에는 타단부가 축고정된다.
상기 회전력전달부재(960)는 상기 제 1회전부(842)와 상기 제 2회전부(932) 사이에 설치되어 바람에 의해 회전하는 상기 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)에 의해 발생하는 회전력을 상기 자가 발전장치(5)로 전달하기 위한 것이다.
한편, 상기 회전력전달부재(960)로는 상기 제 1회전부(842)의 외주연과 상기 제 2회전부(932)의 외주연에 권취된 상태로 구비되는 고무재질의 벨트 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 7 및 도 8은 바람에 의해 회전하는 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)에 의해 자가 발전장치(5)가 구동하고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)가 바람에 의해 회전할 경우 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 상기 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)가 양단부에 각각 구비된 상태의 상기 제 1회전축(840)이 상기 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)를 따라 회전하게 된다.
이때, 상기 제 1회전축(840)의 외주연에 구비된 상기 제 1회전부(842)가 상기 제 1회전축(840)을 따라 회전하게 된다.
이와 동시에 상기 제 1회전부(842)와 상기 제 2회전부(932) 사이에 설치된 상기 회전력전달부재(960)가 상기 제 1회전부(842)에 의해 회전함으로써, 상기 제 2회전부(932) 또한 상기 회전력전달부재(960)에 의해 회전하게 된다.
이로 인해 상기 제 2회전부(932)가 외주연에 구비된 상태의 상기 제 2회전축(930)이 상기 제 2회전부(932)에 의해 회전하게 된다.
이와 동시에 상기 제 2회전축(930)의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 상기 제 1 및 제 2연결바(934, 936)가 상기 제 2회전축(930)을 따라 회전하게 된다.
이때, 상기 제 1 및 제 2연결바(934, 936)의 타단부에 상기 제 1 및 제 2링크(940, 950)의 타단부가 축고정된다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2연결바(934, 936)가 상기 제 2회전축(930)을 따라 회전할 경우 상기 제 1 및 제 2링크(940, 950)의 일단부가 전후방향으로 이동하게 된다.
이때, 상기 제 1 및 제 2링크(940, 950)의 일단부는 상기 자가 발전장치(5)의 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부에 축고정된다.
따라서, 상기 제 1 및 제 2링크(940, 950)의 일단부가 상기 제 2회전축(930)을 따라 회전하는 상기 제 1 및 제 2연결바(934, 936)에 의해 전후방향으로 이동할 경우 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50) 또한 전후방향으로 이동하는 상기 제 1 및 제 2링크(940, 950)에 의해 전후방향으로 이동하게 된다.
이와 같이 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)가 전후방향으로 이동함으로써, 상기 자가 발전장치(5)의 상기 발전기(20)가 전력을 생산하는 과정은 상기에서 설명한 바와 동일하게 때문에 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 바람에 의해 회전하는 상기 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)의 회전력을 상기 제 1 및 제 2지렛대(30, 40)로 보다 크게 전달할 수 있도록 하기 위해 상기 제 1회전부(842)의 직경 보다 상기 제 2회전부(932)의 직경이 큰 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치가 자가 발전장치(5)와, 바닥판(810), 제 1 및 제 2수직판(820, 830)과 제 1 및 제 2프로펠러(850, 860)로 이루어지는 회전력 발생부(80)와, 제 1 및 제 2고정판(910, 920)과, 제 2회전축(930), 제 1 및 제 2연결바(934, 936)와, 제 1 및 제 2링크(940, 950)와, 회전력전달부재(960)로 이루어지는 회전력 전달부(90)를 포함하여 구성되기 때문에 풍력을 이용하여 상기 발전기(20)를 통해 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있는 이점이 있다.
도 9는 본 발명의 제 3실시예인 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
본 발명의 제 3실시예인 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치는 제 1실시예와 달리 도 9에서 보는 바와 같이 크게, 자가 발전장치(5), 물공급부(100), 회전력 발생부(200), 회전력 전달부(300) 및 회전력전달부재(400)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 자가 발전장치(5)는 상기에서 설명했기 때문에 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 상기 물공급부(100)는 후술되는 회전력전달부재(400)의 버켓(400a)에 물을 공급하기 위한 것이다.
상기 물공급부(100)란 댐, 하구둑, 저수지, 강 및 하천 등과 같이 항시 다량의 물이 저장되어 있고, 상기 회전력전달부재(400)의 버켓(400a)에 물을 공급할 수 있는 것을 의미한다.
한편, 강 및 하천 등과 같이 낮은 곳에 있는 물을 높은 곳으로 이동시켜 사용하는 방법은 공지된 기술임과 동시에 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자라면 자명하게 이해하여 실시할 수 있는 사항임으로 이하, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
다음으로, 상기 회전력 발생부(200)는 도 9에서 보는 바와 같이 바닥판(200a), 제 1수직판(200b) 및 제 2수직판(미도시)로 이루어진다.
상기 바닥판(200a)은 도 9에서 보는 바와 같이 상기 자가 발전장치(5)와 인접한 거리에 구비된다.
상기 제 1수직판(200b) 및 제 2수직판(미도시)는 도 9에서 보는 바와 같이 상기 바닥판(200a)의 상부면 양측에 일정거리 이격된 상태로 각각 수직으로 구비되고 상단부에는 외주연에 제 1회전부(200d)가 구비된 제 1회전축(200c)의 양단부가 축고정된다.
다음으로, 상기 회전력 전달부(300)는 도 9에서 보는 바와 같이 제 1고정판(300a), 제 2고정판(미도시), 제 2회전축(300b), 제 1 및 제 2연결바(300d, 300e)와 제 1 및 제 2링크(300f, 300g)로 이루어진다.
상기 제 1고정판(300a) 및 제 2고정판(미도시)는 도 9에서 보는 바와 같이 상기 회전력 발생부(200)의 제 1수직판(200b) 및 제 2수직판(미도시) 사이에 위치하는 상기 바닥판(200a)의 상부면에 일정간격 이격된 상태로 수직으로 구비된다.
상기 제 2회전축(300b)는 도 9에서 보는 바와 같이 상기 제 1고정판(300a) 및 제 2고정판(미도시)의 상단부에 양단부가 돌출된 상태로 축고정되고 외주연에 제 2회전부(300c)가 구비된다.
상기 제 1 및 제 2연결바(300d, 300e)는 도 9에서 보는 바와 같이 상기 제 2회전축(300b)의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비된다.
상기 제 1 및 제 2링크(300f, 300g)는 도 9에서 보는 바와 같이 자가 발전장치(5)의 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)의 하단부에 일단부가 축고정되고 상기 제 1 및 제 2연결바(300d, 300e)의 상단부에는 타단부가 축고정된다.
다음으로, 상기 회전력전달부재(400)는 도 9에서 보는 바와 같이 상기 제 1회전부(200d)와 상기 제 2회전부(300c) 사이에 설치된다.
외주연에는 상기 물공급부(100)로부터 공급되는 물이 수용된 상태로 자중에 의해 하부방향으로 이동하여 상기 제 1 및 제 2회전부(200d, 300c)를 회전시켜 회전력을 발생시키는 복수의 버켓(400a)이 구비된다.
상기 복수의 버켓(400a)에 의해 발생하는 회전력을 상기 자가 발전장치(5)로 전달한다.
도 10은 전력전달부재의 복수의 버켓에 의해 자가 발전장치가 구동하고 있는 상태를 개략적으로 나타내는 측면도이다.
보다 구체적으로, 상기 물공급부(100)로부터 물이 상기 회전력전달부재(400)의 복수의 버켓(400a)에 공급될 경우 상기 복수의 버켓(400a)에 물이 수용됨과 동시에 상기 복수의 버켓(400a)이 자중에 의해 하부방향, 즉 상기 제 2회전부(300c) 방향으로 이동하게 된다.
이로 인해 상기 제 1 및 제 2회전부(200d, 300c) 사이에 설치된 상기 회전력전달부재(400)가 회전하게 된다.
상기 회전력전달부재(400)가 회전함으로써, 상기 제 1 및 제 2회전부(200d, 300c)가 회전하게 되고, 상기 제 1 및 제 2지렛대(40, 50)가 전후방향으로 이동하게 된다.
이로 인해 상기 자가 발전장치(5)의 상기 발전기(20)가 전력을 생산하는 과정은 상기에서 설명한 바와 동일하게 때문에 이하 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 상기 복수의 버켓(400a)에 의해 발생하는 회전력을 상기 제 1 및 제 2지렛대(30, 40)로 보다 크게 전달할 수 있도록 하기 위해 상기 제 1회전부(200d)의 직경보다 상기 제 2회전부(300c)의 직경이 큰 것이 더욱 바람직하다.
이와 같이 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치가 자가 발전장치(5)와, 바닥판(200a), 제 1수직판(200b), 제 2수직판(미도시)으로 이루어지는 회전력 발생부(200)와, 제 1고정판(300a), 제 2고정판(미도시)과, 제 2회전축(300b), 제 1 및 제 2연결바(300d, 300e), 제 1 및 제 2링크(300f, 300g)로 이루어지는 회전력 전달부(300)와, 상기 제 1회전부(200d)와 상기 제 2회전부(300c) 사이에 설치되고, 외주연에 복수의 버켓(400a)이 구비되는 회전력전달부재(400)를 포함하여 구성되기 때문에 수력을 이용하여 상기 발전기를 통해 전력을 보다 용이하게 생산할 수 있는 이점이 있다.
5; 자가 발전장치, 7, 810; 바닥판,
8; 수직판, 9; 상부판,
91, 910; 제 1고정판, 93, 920; 제 2고정판,
95; 회전축, 10, 842; 제 1회전부,
110, 934; 제 1연결바, 130, 936; 제 2연결바,
20; 발전기, 210; 로터축,
230, 932; 제 2회전부, 30, 960; 회전력전달부재,
40; 제 1지렛대, 50; 제 2지렛대,
60, 940; 제 1링크, 70, 950; 제 2링크,
80; 회전력 발생부, 820; 제 1수직판,
830; 제 2수직판, 840; 제 1회전축,
850; 제 1프로펠러, 860; 제 2프로펠러,
90; 회전력 전달부, 930; 제 2회전축.

Claims (5)

  1. 바닥판의 상부면에 수직으로 고정되는 수직판의 상단에 수평으로 구비되는 상부판과;
    상기 상부판의 상부면에 설치되고, 양측에는 각각 제 1 및 제 2연결바가 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 제 1회전부와;
    상기 제 1회전부와 일정간격 이격된 상태로 상기 상부판의 상부면에 설치되고, 로터축에 제 2회전부가 구비되는 발전기와;
    상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되어 상기 제 1회전부의 회전력을 상기 제 2회전부에 전달하는 회전력전달부재와;
    전후방향으로 회전이동할 수 있도록 상기 제 1회전부와 상기 발전기 사이에 위치하는 상기 상부판의 상부면 양측에 각각 상측부가 축고정되는 제 1 및 제 2지렛대와;
    상기 제 1 및 제 2지렛대가 전후방향으로 회전이동할 경우 상기 제 1 및 제 2연결바를 회전시켜 상기 제 1회전부를 회전시킬 수 있도록 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부와 상기 제 1 및 제 2지렛대의 상단부 사이에 축고정되는 제 1 및 제 2링크;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1회전부와 상기 발전기 사이에 위치하는 상기 상부판의 상부면 양측에는 삽입구가 형성된 제 1 및 제 2고정판이 수직방향으로 구비되고,
    상기 제 1 및 제 2고정판의 삽입구에는 회전축의 양단부가 돌출되도록 삽입고정되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2링크의 일단부는 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에 축고정되고,
    상기 제 1 및 제 2링크의 타단부는 상기 제 1 및 제 2지렛대의 상단부에 축고정되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 상기 자가 발전장치와;
    상기 자가 발전장치와 인접한 거리에 구비되는 바닥판과, 상기 바닥판의 상부면의 양측에 일정거리 이격된 상태로 각각 수직으로 구비되고 상단부에는 외주연에 제 1회전부가 구비된 제 1회전축의 양단부가 돌출된 상태로 축고정되는 제 1 및 제 2수직판과, 상기 제 1회전축의 양단부에 각각 구비되고 상기 제 1회전축을 회전시켜 회전력을 발생시키는 제 1 및 제 2프로펠러로 이루어지는 회전력 발생부와;
    상기 회전력 발생부의 제 1 및 제 2수직판 사이에 위치하는 상기 바닥판의 상부면에 일정간격 이격된 상태로 수직으로 구비되는 제 1 및 제 2고정판과, 상기 제 1 및 제 2고정판의 상단부에 양단부가 돌출된 상태로 축고정되고 외주연에 제 2회전부가 구비되는 제 2회전축과, 상기 제 2회전축의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 제 1 및 제 2연결바와, 상기 자가 발전장치의 제 1 및 제 2지렛대의 하단부에 일단부가 축고정되고 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에는 타단부가 축고정되는 제 1 및 제 2링크와, 상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되어 바람에 의해 회전하는 상기 제 1 및 제 2프로펠러에 의해 발생하는 회전력을 상기 자가 발전장치로 전달하는 회전력전달부재로 이루어지는 회전력 전달부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치를 이용한 풍력 발전장치.
  5. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 자가 발전장치와;
    물공급부와;
    상기 자가 발전장치와 인접한 거리에 구비되는 바닥판과, 상기 바닥판의 상부면 양측에 일정거리 이격된 상태로 각각 수직으로 구비되고 상단부에는 외주연에 제 1회전부가 구비된 제 1회전축의 양단부가 축고정되는 제 1 및 제 2수직판으로 이루어지는 회전력 발생부와;
    상기 회전력 발생부의 제 1 및 제 2수직판 사이에 위치하는 상기 바닥판의 상부면에 일정간격 이격된 상태로 수직으로 구비되는 제 1 및 제 2고정판과, 상기 제 1 및 제 2고정판의 상단부에 양단부가 돌출된 상태로 축고정되고 외주연에 제 2회전부가 구비되는 제 2회전축과, 상기 제 2회전축의 양단부에 각각 서로 직각을 이룬 상태로 구비되는 제 1 및 제 2연결바와, 상기 자가 발전장치의 제 1 및 제 2지렛대의 하단부에 일단부가 축고정되고 상기 제 1 및 제 2연결바의 상단부에는 타단부가 축고정되는 제 1 및 제 2링크로 이루어지는 회전력 전달부와;
    상기 제 1회전부와 상기 제 2회전부 사이에 설치되고, 외주연에는 상기 물공급부로부터 공급되는 물이 수용된 상태로 자중에 의해 하부방향으로 이동하여 상기 제 1 및 제 2회전부를 회전시켜 회전력을 발생시키는 복수의 버켓이 구비되고, 상기 복수의 버켓에 의해 발생하는 회전력을 상기 자가 발전장치로 전달하는 회전력전달부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자가 발전장치를 이용한 수력 발전장치.
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KR20040031396A (ko) 2002-10-05 2004-04-13 조창환 양동력(揚動力)을 이용한 발전장치
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KR20090012950U (ko) 2008-06-16 2009-12-24 정중희 지렛대 패달 자전거
KR20100003841A (ko) 2008-07-02 2010-01-12 주식회사 3지테크놀러지 지렛대 원리를 이용한 동력배가장치

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