KR101516205B1 - 수직형 발전 장치 - Google Patents

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Abstract

수직형 발전 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 발전 장치는, 공급되는 유체의 흐름에 대하여 수직인 축을 가지며, 상기 축에 고정되어 회전 가능하도록 소정의 간격으로 구비되는 복수의 발전기를 포함하는 발전부; 상기 복수의 발전기의 회전에 의한 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 변환부; 및 상기 발전부를 지지하는 지지부를 포함한다.

Description

수직형 발전 장치{VERTICAL TYPE GENERATOR}
본 발명은 발전 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 휴대할 수 있는 수직형 발전 장치에 관한 것이다.
최근에는 화석연료의 고갈과 환경오염의 문제로 인해 자연에너지를 직접적으로 이용하여 전력을 발생시킬 수 있는 대체에너지의 개발이 요구되고 있다. 이러한 대체에너지를 이용한 발전장치로는 수력, 풍력, 태양열, 조력, 파력 등이 있다.
특히, 상기의 수력 발전장치, 풍력 발전장치 등의 경우는 발전을 위한 설비가 대형화되고 비용적인 문제로 인해 설치하는데 있어서 제한적이다. 또한, 회전체가 발전장치의 중심 부분에 구비되어 있기 때문에 이물질이 회전체에 유입되는 경우 발전장치가 파손될 가능성이 있다.
따라서, 설치가 용이하고, 회전체로 유입되는 이물질에 의한 파손을 방지할 수 있는 발전장치가 요구된다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 휴대할 수 있는 수직형 발전 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 수직형 발전 장치는, 공급되는 유체의 흐름에 대하여 수직인 축을 가지며, 상기 축에 고정되어 회전 가능하도록 소정의 간격으로 구비되는 복수의 발전기를 포함하는 발전부; 상기 복수의 발전기의 회전에 의한 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 변환부; 및 상기 발전부를 지지하는 지지부를 포함할 수 있다.
상기 발전부에 구비된 상기 축의 중심부로 상기 유체가 공급되고, 상기 축의 주변부를 따라 상기 복수의 발전기가 구비될 수 있다.
상기 지지부는, 상기 지지부의 상단에 구비되는 제1 밸브; 및 상기 지지부의 하단에 구비되는 제2 밸브를 포함할 수 있다.
상기 제1 밸브를 통해 물이 유입되는 경우 상기 수직형 발전 장치가 설치되고, 상기 제2 밸브를 통해 물이 배출되는 경우 상기 수직형 발전 장치가 회수될 수 있다.
상기 복수의 발전기 각각은 복수의 블레이드(blade)를 포함하며, 상기 복수의 블레이드의 개수 및 크기는 발전 용량에 기초하여 증가 또는 감소될 수 있다.
상기 수직형 발전 장치는, 수력 발전 장치 또는 풍력 발전 장치일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 지지부의 무게를 가변할 수 있기 때문에 휴대가 가능하고, 운반 및 설치가 용이한 효과가 있다. 또한, 회전체를 발전 장치의 주변 부분에 구비함으로써 이물질에 의한 파손을 방지할 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 발전 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발전부를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 발전기를 나타내는 도면이다.
본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 형태를 가질 수 있으므로 특정실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기구성 요소들은 상기용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수직형 발전 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 발전부를 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시 예에서는 수직형 발전 장치(1)가 수력 발전 장치인 경우를 예로 들어 설명하나 이에 한정되지 않으며, 수직형 발전 장치(1)는 풍력 발전 장치일 수 있다. 즉, 수직형 발전 장치(1)는 물의 흐름이 있거나, 풍속이 있는 장소에 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 수직형 발전 장치(1)는 발전부(10), 변환부(20) 및 지지부(30)를 포함한다.
발전부(10)는 공급되는 유체의 흐름에 대하여 수직인 축(200)을 가지며, 축(200)에 고정되어 회전 가능하도록 소정의 간격으로 구비되는 복수의 발전기(100)를 포함할 수 있다. 이때, 수직형 발전 장치(1)는 유체의 흐름에 대하여 수직인 축(200)을 가짐으로써, 수평의 축을 갖는 경우보다 발전 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
또한, 발전부(10)에 구비되는 축(200)의 중심부로는 유체가 공급되고, 축(200)의 주변부를 따라 복수의 발전기(100)가 구비될 수 있다. 이때, 복수의 발전기(100) 각각은 공급되는 유체에 의해 축(200)의 중심부를 향해 회전될 수 있다.
즉, 복수의 발전기(100)가 발전부(10)의 중심을 제외한 주변에 구비되므로, 발전부(10)로 유입될 수 있는 이물질에 의한 수직형 발전 장치(1)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
도 2에서는 발전부(10)에 4개의 발전기가 구비된 예를 도시하였으나, 발전기의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 축(200)의 형태가 사각형인 경우를 예를 들어 도시하였으나, 축(200)의 형태는 원형 또는 타원형 등의 형태로 구현될 수도 있다.
변환부(20)는 복수의 발전기(100)의 회전에 의한 운동에너지를 전달받아 전기에너지로 변환한다. 이를 위해, 변환부(20)는 컨버터(미도시) 등을 포함할 수 있다. 즉, 복수의 발전기(100)는 전방에 위치하여 유체를 직접적으로 전달받아 회전력을 발생하게 되며, 변환부(20)는 발전부(10)의 후단에 위치하여 복수의 발전기(100)에 의한 회전력을 인가받아 전력을 생산할 수 있게 된다.
지지부(30)는 발전부(10)를 지지한다. 이를 위해, 지지부(30)는 상단에 구비되는 제1 밸브(31) 및 하단에 구비되는 제2 밸브(33)를 포함할 수 있다.
사용자는 제1 밸브(31)를 개방하여 물을 유입시켜서 지지부(30)의 무게를 증가시킴으로써 수직형 발전 장치(1)를 설치할 수 있으며, 제2 밸브(33)를 개방하여 물을 배출시켜서 지지부(30)의 무게를 감소시킴으로써 수직형 발전 장치(1)를 회수할 수 있다.
즉, 지지부(30)의 무게를 가변시킴으로써 휴대가 가능하고 운반 및 설치가 용이할 수 있게 된다.
도 3은 도 2에 도시된 발전기를 나타내는 도면이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 발전기(100)는 복수의 블레이드(blade, 110), 고정자(120), 및 회전자(130)를 포함한다.
복수의 블레이드(110)는 물의 흐름 또는 풍속에 의해 회전되면서 회전운동을 하고, 회전 에너지를 발생시킨다. 본 발명의 실시예에서는 발전기(100)가 4개의 블레이드(110)로 구성된 예를 도시하나 이에 한정되지 않으며, 발전기(100)를 구성하는 블레이드의 개수 및 크기는 발전 용량에 기초하여 증가 또는 감소될 수 있다.
고정자(120)는 발전기(100)를 축(200)에 고정시킨다.
회전자(130)는 고정자(120)를 통해 축(200) 상에 설치되며, 회전자(130)에 결합된 복수의 블레이드(110)를 회전시킬 수 있다. 즉, 복수의 블레이드(110)는 입력되는 물의 흐름 또는 풍속에 의해 회전할 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
1: 수직형 발전 장치 10: 발전부
20: 변환부 30: 지지부
100: 발전기 110: 복수의 블레이드
120: 고정자 130: 회전자
200: 축

Claims (6)

  1. 공급되는 유체의 흐름에 대하여 수직인 축을 가지며, 상기 축에 고정되어 회전 가능하도록 소정의 간격으로 구비되는 복수의 발전기를 포함하는 발전부;
    상기 복수의 발전기의 회전에 의한 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 변환부; 및
    상기 발전부를 지지하는 지지부를 포함하며,
    상기 발전부에 구비된 상기 축의 중심부로 상기 유체가 공급되고, 상기 축의 주변부를 따라 상기 복수의 발전기가 구비되며,
    상기 지지부는, 상기 지지부의 상단에 구비되는 제1 밸브와 상기 지지부의 하단에 구비되는 제2 밸브를 포함하며,
    상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브가 선택적으로 개방되어 상기 지지부의 무게가 가변되는 수직형 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 발전기는 상기 유체를 전달받아 회전력을 발생하고, 상기 변환부는 상기 발전부의 후단에 위치하여 상기 복수의 발전기에 의한 회전력을 인가받아 전력을 생산하는 수직형 발전 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수직형 발전 장치가 설치되는 경우 사용자에 의해 상기 제1 밸브가 개방되고, 상기 수직형 발전 장치가 회수되는 경우 상기 사용자에 의해 상기 제2 밸브가 개방되는 수직형 발전 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    개방된 상기 제1 밸브를 통해 물이 유입되면서 상기 지지부의 무게가 증가되어 상기 수직형 발전 장치가 설치되고, 개방된 상기 제2 밸브를 통해 물이 배출되면서 상기 지지부의 무게가 감소되어 상기 수직형 발전 장치가 회수되는 수직형 발전 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 발전기 각각은 복수의 블레이드(blade)를 포함하며,
    상기 복수의 블레이드의 개수 및 크기는 발전 용량에 기초하여 증가 또는 감소되는 수직형 발전 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 수직형 발전 장치는,
    수력 발전 장치 또는 풍력 발전 장치인 수직형 발전 장치.
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