KR101631238B1

KR101631238B1 - 무전력 유체순환 장치

Info

Publication number: KR101631238B1
Application number: KR1020140194987A
Authority: KR
Inventors: 이동현
Original assignee: 주식회사 바이앤; 이동현; 노윤아
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-06-16

Abstract

본 발명에 따르면, 내부공간(110)이 구비된 하우징(100)의 상기 내부공간(110)의 유체를 순환하기 위한 유체순환 장치에 있어서, 상기 하우징(100)을 축으로 회전하며, 유체와의 충돌에 의해 발생되는 충돌력에 의해 회전되는 날개부(200)를 포함하되, 상기 하우징(100)은 상기 내부공간(110)으로 유체가 유입되는 유입부(120); 및 상기 내부공간(110)의 유체가 외부로 배출되는 배출부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치가 제공된다.

Description

무전력 유체순환 장치{NON-ELECTRIC FLUID CIRCULATION SYSTEM}

본 발명은 환경 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 산림이나 오지 또는 해저에 설치되는 환경측정장비 등의 유체순환이 요구되는 장비에 응용될 수 있는 무전력 유체순환 장치에 관한 것이다.

환경에 대한 관심도가 높아짐에 따라 세계환경시장의 규모는 약 7,967억불이며, 연평균 3.5%의 성장을 보이고 있다.

이 중 인간 생활과 밀접한 관계를 이루는 대기, 수질, 소음, 기압, 기온, 밀도 및 악취 등의 기상환경을 측정하기 위한 측정장치의 수요가 증대되어오고 있다.

측정장치는 대부분 유체에 해당하는 공기나 물의 환경 요소를 측정하므로, 측정 센서에 주변의 유체를 원활하게 순환하여 주어야 한다. 이러한 유체의 순환을 위해 별도의 유체 순환 장치를 구비시는 것이 일반적이다.

다만, 산간 오지나 수중에 설치되는 측정장치의 경우 별도의 전력원을 구비시키는 것이 힘들고, 도서벽지의 측정장치의 경우에도 전력원을 구비시키기 위해서는 장치 설치 비용 및 유지관리 비용이 상승되는 문제점이 존재한다.

이러한 문제의 해결을 위해 대한민국 등록특허 10-0629247 등에서는 환경측정을 위한 기술들이 제시된 바 있으나, 전원의 연결이 필수적이라는 종래의 문제점을 여전히 내포하고 있다.

본 발명은 상술된 종래의 측정장치의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 전력원과의 연결이 없더라도 센서가 장착되는 내부공간에 외부의 유체를 순환시킬 수 있는 날개부가 구비된 유체순환장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 유체의 흐름방향과 관계 없이 상시 유체 순환 구조를 형성할 수 있는 유체순환장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유체의 순환이 필요한 공간에 응용될 수 있는 유체순환장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부공간(110)이 구비된 하우징(100)의 상기 내부공간(110)의 유체를 순환하기 위한 유체순환 장치에 있어서, 상기 하우징(100)을 축으로 회전하며, 유체와의 충돌에 의해 발생되는 충돌력에 의해 회전되는 날개부(200)를 포함하되, 상기 하우징(100)은 상기 내부공간(110)으로 유체가 유입되는 유입부(120); 및 상기 내부공간(110)의 유체가 외부로 배출되는 배출부(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치가 제공된다.

여기서, 상기 하우징(100)은 원통형인 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

또한, 상기 날개부(200)는 상기 하우징(100)의 길이방향을 따라 복수로 형성되며, 상기 유입부(120) 및 상기 배출부(130)는 이웃하는 상기 날개부(200) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

또한, 상기 날개부(200)는, 심부에 상기 하우징(100)이 관통되는 관통홀(220)이 형성된 원판형 부재로 형성되며, 상기 원판형 부재의 반지름 방향을 따라 상기 원판형 부재의 모서리에서부터 상기 관통홀(220)까지 상향 또는 하향으로 구부러진 형태의 저항부(210)가 형성된 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

또한, 상기 저항부(210)는 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

또한, 상기 저항부(210)는 상기 관통홀(220)을 중심으로 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

또한, 이웃하는 상기 날개부(200)는 상기 저항부(210)가 접촉되지 않도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

또한, 상기 관통홀(220)의 내측은 상기 하우징(100)의 외면에 장착된 베어링 하우징(300)에 수납된 베어링(310)과 접촉되는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치일 수 있다.

본 발명에 따르면 별도의 전력원과의 연결이 없더라도 유체의 순환이 필요한 공간에 유체를 순환시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 따르면 유체의 흐름방향과 무관하게 상시 유체 순환이 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환장치의 날개부를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환장치의 날개부를 다른 측면에서 바라본 도면.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환장치의 베어링하우징 및 베어링의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환장치가 응용된 환경측정장비의 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유체순환장치가 응용된 환경측정장비의 투시도.

본 발명에 따른 무전력 유체순환장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무전력 유체순환 장치는 내부공간(110)이 구비된 하우징(100)의 내부공간(110)의 유체를 순환하기 위한 것이다(도 1).

내부공간(110)의 크기는 한정될 것이 요구되지 아니하며, 내부공간(110)은 사람이나 동물이 거주하는 공간일 수 있고 또는 측정장치의 센서가 장착되는 공간일 수도 있다.

유체는 공기, 물 등의 유동이 가능한 물질이면 어느 것이든 상관없다.

이러한 내부공간(110)의 유체를 순환시키기 위해서 본 발명은 하우징(100)을 축으로 회전하며, 유체와의 충돌에 의해 발생되는 충돌력에 의해 회전되는 날개부(200)를 포함한다(도 1).

또한 하우징(100)은 내부공간(110)으로 유체가 유입되는 유입부(120) 및 내부공간(110)의 유체가 외부로 배출되는 배출부(130)를 포함한다(도 1).

날개부(200)가 회전됨에 따라, 외부의 유체가 날개부(200)를 따라 유도되어 유입부(120)를 통해 내부공간(110)으로 유입될 수 있다. 또한, 내부공간(110) 내부에 머물러 있는 유체는 날개부(200)의 회전에 따라 발생되는 흐름에 의해 배출부(130)를 통해 내부공간(110)의 외부로 배출되는 것이 가능하다.

즉, 날개부(200)의 회전은 내부공간(110)의 유체의 순환을 가능토록 한다.

본 발명은 축사, 동물원, 측정기, 빌딩, 운송수단 등의 공간에 대한 유체의 순환이 요구되는 모든 제품에 응용되는 것이 가능하다.

날개부(200)는 하우징(100)이 관통되는 관통홀(220)이 형성된 원판형 부재로 형성되며, 원판형 부재의 반지름 방향을 따라 원판형 부재의 모서리에서부터 관통홀(220)까지 상향 또는 하향으로 구부러진 형태의 저항부(210)가 형성될 수 있다(도 2, 도 3).

종래의 유체와의 충돌을 위한 날개부는 유체와의 접촉면적이 넓어질 수 있도록 날개부 전체가 유체의 흐름방향에 대해 소정의 각도를 갖고 설치되는 것이 일반적이었으나, 본 발명에 따른 날개부(200)는 유체와의 충돌에 의해 날개부(200)가 회전되는 것과 동시에 내부공간(110)으로의 유체의 흐름을 유도하여야 하므로 유체의 흐름방향과 같게 원판형 부재를 설치하고, 저항부(210)를 형성시켜 유체와의 충돌 및 유도를 가능토록하고 있는 특징을 지닌다.

이러한 구성을 취하는 경우에는 이하와 같은 효과를 갖는다.

첫째, 날개부(200)의 회전을 유체와의 충돌에 의한 충돌력에 의해 가능토록 하므로 별도의 전력의 공급이 요구되지 않는다.

둘째, 날개부(200)의 회전과 동시에 내부공간(120)으로의 유체의 흐름을 원활하게 유도할 수 있다.

셋째, 날개부(200)의 회전에 따른 회전에너지를 전력에너지로 저장하여 유체순환 장치의 유지에 요구되는 전력을 자체 수급하는 것이 가능하다.

저항부(210)는 복수로 형성될 수 있다. 이 경우 저항부(210)는 관통홀(220)을 중심으로 대칭되게 형성되는 것이 회전력의 증대의 측면에서 바람직하다(도 2, 도 3).

날개부(200)는 하우징(100)의 길이방향을 따라 복수로 형성될 수 있다. 이 경우 이웃하는 날개부(200)는 저항부(210)가 접촉되지 않도록 이격되어 설치되어야 한다.

하우징(100)과 날개부(200) 사이에는 날개부(200)의 원활한 회전을 위한 회전부재가 구비될 수 있다.

회전부재는 하우징(100)의 외면에 장착된 베어링 하우징(300) 및 베어링 하우징(300)과 관통홀(200)의 내면 사이에 형성되는 베어링(310)을 포함할 수 있다(도 4).

날개부(200)는 하우징(100)을 축으로 하여 회전되므로, 하우징(100)의 형상은 원통형인 것이 유리하다.

날개부(200)는 원통형의 하우징(100)의 길이방향을 따라 복수로 형성될 수 있으며, 이 경우 유입부(120) 및 배출부(130)는 복수의 날개부(200) 중 이웃하는 날개부(200) 사이에 형성되는 것이 유체의 순환 유도의 측면에서 바람직하다.

이하 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 무전력 유체순환 장치가 이용된 무전력 환경측정장치를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무전력 유체순환 장치를 이용한 무전력 환경측정장비는 기본적으로 상부가림부(10), 상부가림부(10) 하부에서 하향 연장되어 형성된 하우징(20), 하우징(20)에 장착된 센서부(30) 및 하우징(20)을 축으로 하여 회전함으로써 센서부(30)에 기체를 전달하는 날개부(40)를 포함한다.

상부가림부(10)는 무전력 환경측정장비의 상부에 형성되는 구성으로서, 다른 구성에 눈이나 비와 같은 강우가 침투하는 것을 방지한다. 또한, 낙엽이나 돌과 같은 중량체가 다른 구성에 접근하는 것을 차단하는 기능을 수행하는 것이 가능하다.

이러한 기능을 수행하기 위하여 상부가림부(10)는 삿갓 형상으로 중앙부에서 모서리부로 갈수록 점진적으로 하향 만곡진 형태를 취할 수 있다.

하우징(20)은 상부가림부(10) 하부에서 하향 연장된 형태로 형성되는 구성으로서, 하우징(20)에는 후술하는 하나 또는 복수의 센서로 구성된 센서부(30)가 장착되는 장착홈(21)이 형성될 수 있다.

장착홈(21)에는 하나 또는 복수의 센서가 창작되는 것이 가능하며, 장착홈(21)은 하우징(20)의 길이방향을 따라 형성된 장공의 형상으로 형성될 수 있다. 이 경우 장공의 내면에 센서가 장착되는 것이 바람직하다.

이러한 구성을 취하는 경우 후술되는 날개부(40)에 의해 유도된 공기가 장공 내면에 부착된 센서에 제공되었다가 하우징(20)의 외부로 배출되는 것이 용이한 장점을 갖는다.

날개부(40)는 센서부(40)에 외부의 공기를 제공하거나 배출하는 기능을 수행함과 아울러, 전력저장부(42)에 저장되는 전력을 제공하는 기능을 수행한다.

날개부(40)는 심부에 하우징(20)이 관통되는 관통홀(42)이 형성된 원판형 부재로 형성되며, 원판형 부재의 반지름 방향을 따라 원판형 부재의 모서리에서부터 관통홀(40)까지 상향 또는 하향으로 구부러진 형태의 저항부(41)가 형성될 수 있다.

이러한 형상을 취하는 경우 바람의 방향과 무관하게 저항부(41)의 상면 또는 하면에 바람이 충돌하게 되므로 날개부(40)는 하우징(20)을 축으로 상시 회전되는 것이 가능하다.

날개부(40)가 회전됨으로써 날개부의 표면을 따라 유도된 외부의 공기가 하우징(20) 내부의 장착홈(21)에 부착된 센서부(30)에 제공되었다가, 하우징(20)의 외부로 유도되어 배출되는 것이 가능할 수 있다.

또한, 날개부(40)는 별도의 전력이 제공되지 않더라도 자연이 제공하는 바람이 제공하는 충돌에너지에 의하여 회전되게 되므로, 날개부(40)가 회전하면서 발생되는 회전에너지를 전기에너지로 바꾸어 전력저장부(42)에 저장하는 것이 가능하다.

이 경우 전력저장부(42)에 저장된 전력은 센서부(30) 및 송수신부(43)를 구동시키는 것에 제공될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 무전력 환경측정장비는 별도의 전력의 제공이 없더라도 센서부(300)의 측정의 정확도를 높일 수 있도록 외부의 공기를 상시 제공하고 배출하며, 환경측정장비의 구동을 위한 전력을 자체 생산할 수 있는 친환경적인 환경측정장비에 해당한다.

날개부(40)의 저항부(41)는 복수로 형성될 수 있다(도 1, 도 2, 도 3).

이 경우 저항부(41)는 관통홀(42)을 중심으로 대칭되게 형성되는 것이 회전력의 제공 측면에서 유리하다.

또한, 날개부(40)는 하우징(20)의 길이방향을 따라 복수로 형성될 수 있다.

이 경우 이웃하는 날개부(40)는 저항부(41)가 접촉되지 않도록 이격되어 설치되는 것이 바람직하다.

날개부(40)는 하우징(20)를 축으로하여 회전되고, 회전의 용이성의 확보를 위해 관통홀(42)의 내측은 하우징(20)의 외면에 장착된 베어링 하우징(22)에 수납된 베어링과 접촉되어 있을 수 있다.

구체적으로 베어링 하우징(22)은 하우징(20)에 접촉되어 고정된 내륜(22-2), 내륜(22-2)과 외륜(22-3) 사이에 수납된 베어링(22-1) 및 날개부(40)와 접촉되어 고정된 외륜(22-3)을 포함할 수 있다(도 4).

날개부(40)와 외륜(22-3)의 고정을 위해서 날개부(40)의 관통홀(42)의 내측은 외륜(22-3)이 삽입되는 삽입구가 형성될 수 있다.

삽입구에 삽입된 외륜(22-3)의 고정을 위해서, 외륜(22-3)의 상면 및 저면에는 삽입돌기가 삽입되는 삽입돌기 삽입부가 추가적으로 형성되는 것도 가능하다.

이러한 구성을 취하는 경우 날개부(40)가 하우징(20)의 소정의 위치에서 이탈되지 아니하면서도 하우징(20)을 축으로 회전되는 것이 가능한 효과를 갖는다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무전력 환경측정장비는 수납공간(51)이 형성된 본체부(50)를 더 포함할 수 있다.

수납공간(51)에는, 날개부(40)의 회전에 의해 발생되는 전기에너지를 저장하는 전력저장부(52), 센서부(30)에 의해 측정되는 정보를 외부의 서버(1)에 전달하는 송수신부(53) 및 블루투스 장비 등이 수납되는 것이 가능하다.

센서부(30)가 장착되는 장착홈(21)은 수납공간(51)과 연결될 수 있다. 이 경우 수납공간(51) 내부에 수납된 전력저장부(52) 및 송수신부(53)와 센서부(30)를 연결하는 것이 용이한 효과를 갖는다.

센서부(30)는 기상 또는 환경을 측정하기 위한 복수의 센서로 형성될 수 있으며, 온도센서(31), 습도센서(32), 기압센서(33), 먼지센서(34), 일사센서(35) 및 VOCs센서(36)를 포함할 수 있다.

여기서 일사센서(35)는 상부가림부(10)의 상부면에 함몰되어 형성된 함몰부에 형성될 수 있다. 일사센서(35)는 일사량을 측정하기 위해 직사광선과 직접 접촉될 수 있어야 하기 때문이다.

일사센서(35)를 제외한 나머지 센서부(30)는 하우징(20)의 내부공간에 형성된 장착홈에 장착될 수 있다.

하우징(20) 내부공간으로 유입된 공기의 흐름을 원활하게 할 수 있도록 센서부(30)를 링 형상으로 형성시키고, 링 형상의 센서부(30)를 하우징(20)의 길이방향을 따라 순차적으로 하우징(20) 내부에 장착하는 것도 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 무전력 환경측정장비의 전체적인 형태는 상부가림부(10)가 가장 큰 직경을 갖으며 하우징(20), 날개부(40) 및 본체부(50)는 상부가림부(10) 보다 작은 직경을 갖는 형태로 형성된다.

또한, 하우징(20)은 길이방향을 갖는 원통형으로 형성될 수 있으며, 길이방향을 따라 상부에는 상부가림부(10)가 하부에는 본체부(50)가 장착될 수 있다.

또한, 본체부(50)의 일측면에는 고정부재와의 결합을 위한 마운트부(60)가 장착되는 것이 가능하다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 상부가림부
200 : 하우징
300 : 센서부
400 : 날개부
500 : 본체부
600 : 마운트부

Claims

내부공간(110)이 구비된 하우징(100)의 상기 내부공간(110)의 유체를 순환하기 위한 유체순환 장치에 있어서,
상기 하우징(100)을 축으로 회전하며, 유체와의 충돌에 의해 발생되는 충돌력에 의해 회전되는 날개부(200)를 포함하되,
상기 하우징(100)은
상기 내부공간(110)으로 유체가 유입되는 유입부(120); 및
상기 내부공간(110)의 유체가 외부로 배출되는 배출부(130);를 포함하며,
상기 날개부(200)는 상기 하우징(100)의 길이방향을 따라 복수로 형성되며, 상기 유입부(120) 및 상기 배출부(130)는 이웃하는 상기 날개부(200) 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.
제1항에 있어서,
상기 하우징(100)은 원통형인 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 날개부(200)는,
심부에 상기 하우징(100)이 관통되는 관통홀(220)이 형성된 원판형 부재로 형성되며,
상기 원판형 부재의 반지름 방향을 따라 상기 원판형 부재의 모서리에서부터 상기 관통홀(220)까지 상향 또는 하향으로 구부러진 형태의 저항부(210)가 형성된 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.
제4항에 있어서,
상기 저항부(210)는 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.
제5항에 있어서,
상기 저항부(210)는 상기 관통홀(220)을 중심으로 대칭되게 형성된 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.
제6항에 있어서,
이웃하는 상기 날개부(200)는 상기 저항부(210)가 접촉되지 않도록 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.
제7항에 있어서,
상기 관통홀(220)의 내측은 상기 하우징(100)의 외면에 장착된 베어링 하우징(300)의 외륜(330)과 접촉되어 고정되는 것을 특징으로 하는 무전력 유체순환 장치.