KR101954931B1 - 폭기 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 폭기 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일측면에 따르면, 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치의 부유 본체 상부에 횡방향으로 배치된 지지빔에 설치되는 폭기 장치로서, 상기 지지빔에 고정 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 일측으로부터 측방향으로 연장 설치되는 지지 프레임; 및 구동축이 하향 설치되는 구동 모터와, 상기 구동축의 하단에 결합 설치되며 상부측에 공기홀이 관통 형성된 중공형의 임펠러축과, 상기 지지 프레임의 단부에 고정 설치되며 상기 임펠러축의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 지지 케이싱과, 상기 임펠러축의 하단부에 설치되어 수면 하부에 위치하도록 구성된 임펠러를 구비한 폭기부;를 포함하며, 상기 구동 모터의 회전 구동력을 전달받아 상기 임펠러축과 임펠러가 회전하며, 상기 임펠러의 회동 시 상기 공기홀을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 임펠러축을 통해 하향 이동하고 상기 임펠러의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급되도록 구성된 폭기 장치가 개시된다.

Description

폭기 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치 {Aeration apparatus and Solar energy generating apparutus having the same)}
본 발명은 폭기 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치에 관한 것으로서, 간단한 조립 공정으로 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치에 설치되어 태양광 발전 장치가 설치된 저수지나 호수에 수질 오염 및 녹조 방지를 위한 폭기 기능을 제공할 수 있는 폭기 장치와 이를 구비한 태양광 발전 장치에 관한 것이다.
최근에는 일조량 확보에 장애가 없는 넓은 장소를 저렴한 비용에 얻기 위하여, 저수지나 호수와 같은 수상 영역에 태양광 발전 장치를 설치하는 수상 태양광 발전 장치가 증가하고 있다.
이러한 수상 태양광 발전 장치에 관한 종래 기술로서, 대한민국 등록특허 제10-1377859호(등록일자 2014년03월18일), 대한민국 등록특허 제10-1535511호(등록일자 2015년07월03일), 대한민국 등록특허 제10-1622745호(등록일자 2016년05월13일) 등이 있다.
그런데, 수상 태양광 발전 장치가 설치되는 저수지나 호수는 물의 흐름이 없거나 미약한 환경이므로 부영양화되어 녹조가 발생되기 쉬운 조건을 갖는다. 이로 인해 저수지나 호수의 수질 오염 및 녹조 방지를 위한 다양한 기술이 제안된 바 있다.
이러한 종래 기술의 일예로, 대한민국 등록특허 제10-1168372호(등록일자 2012년07월18일)는 자가 발전이 가능한 부유식 수질정화장치에 관한 것으로서, 물이 정체되어 있는 폐쇄성 수역에 부유하면서 태양광 또는 풍력을 이용하여 송풍기를 구동하여 수중에 공기를 폭기시킬 수 있는 수질정화장치를 제안하였다.
종래 기술의 또다른예로, 대한민국 등록특허 제10-1834249호(등록일자 2018년02월26일)는 수상 블로워 하우스를 통한 압축 공기를 공급하는 폭기 시스템에 관한 것으로서, 태양광 발전 등을 통해 얻은 전기를 수상 블로워 하우스에 공급하여 압축공기를 생산하고 이를 다공의 공기 공급관을 통해 산기판에 설치된 산기관으로 주입하므로, 수상에서 신속하게 수중에 폭기를 할 수 있는 시스템을 제안하였다.
종래 기술의 또다른예로, 대한민국 등록특허 제10-0909875호(등록일자 2009년07월22일)는 태양광 발전을 이용한 조류제거장치에 관한 것으로서, 태양광 발전을 주전력으로 사용하여 수중폭기장치와 오존발생장치 등을 설치한 부력장치를 띄워 조류를 제거하는 조류제거장치를 제안하였다.
그런데, 상기 종래 기술들은 수질정화장치를 설치하기 위해 별도로 제작된 전용 부유체가 필요한 구성이므로, 저수지나 호수에 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치가 이미 설치되어 있더라도 별도로 전용 부유체를 마련해서 설치해야 하는 단점이 있었다.
또한, 상기 종래 기술들은 전용 부유체의 구성이 각각의 수질정화장치별로 서로 다른 구조를 가지므로, 부유체를 다른 용도로 확장하여 사용하는데에 제한이 있었다. 저수지나 호수의 수면 공간이 제한적인 점을 고려할 때, 이러한 부유체의 용도 확장의 제한은 공간 활용면에서 큰 제약 요인이 되었다.
대한민국 등록특허 제10-1377859호(등록일자 2014년03월18일) 대한민국 등록특허 제10-1535511호(등록일자 2015년07월03일) 대한민국 등록특허 제10-1622745호(등록일자 2016년05월13일) 대한민국 등록특허 제10-1168372호(등록일자 2012년07월18일) 대한민국 등록특허 제10-1834249호(등록일자 2018년02월26일) 대한민국 등록특허 제10-0909875호(등록일자 2009년07월22일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 간단한 조립 공정으로 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치에 설치되어 태양광 발전 장치가 설치된 저수지나 호수에 수질 오염 및 녹조 방지를 위한 폭기 기능을 제공할 수 있는 폭기 장치와 이를 구비한 태양광 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치의 부유 본체 상부에 횡방향으로 배치된 지지빔에 설치되는 폭기 장치로서, 상기 지지빔에 고정 설치되는 베이스부; 상기 베이스부의 일측으로부터 측방향으로 연장 설치되는 지지 프레임; 및 구동축이 하향 설치되는 구동 모터와, 상기 구동축의 하단에 결합 설치되며 상부측에 공기홀이 관통 형성된 중공형의 임펠러축과, 상기 지지 프레임의 단부에 고정 설치되며 상기 임펠러축의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 지지 케이싱과, 상기 임펠러축의 하단부에 설치되어 수면 하부에 위치하도록 구성된 임펠러를 구비한 폭기부;를 포함하며, 상기 구동 모터의 회전 구동력을 전달받아 상기 임펠러축과 임펠러가 회전하며, 상기 임펠러의 회동 시 상기 공기홀을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 임펠러축을 통해 하향 이동하고 상기 임펠러의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급되도록 구성된 폭기 장치가 개시된다.
바람직하게, 상기 베이스부는, 상기 지지빔의 하부면에 접촉하도록 배치되는 제1 베이스판과, 상기 제1 베이스판과 마주보는 상태로 상기 지지빔의 상부면에 접촉하도록 배치되며 연결 볼트를 통해 상기 제1 베이스판과 결합 고정되는 제2 베이스판과, 상기 제2 베이스판의 상부에 힌지축을 중심으로 회동이 가능한 상태로 설치되는 회동판을 포함하며, 상기 회동판의 상부에 상기 지지 프레임이 결합 설치될 수 있다.
바람직하게 본 발명은, 상기 힌지축을 중심으로 상기 회동판 및 지지 프레임을 회동시키는 것에 의해 상기 임펠러가 수면 상부로 이동 가능하도록 구성된다.
바람직하게, 상기 구동 모터의 일측에는 모터 고정판이 고정 설치되며, 상기 회동판의 상부와 상기 모터 고정판을 연결하는 모터 지지 프레임이 더욱 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 모터 고정판의 상단 테두리에는 상기 구동 모터의 상부면을 커버하는 상부 고정판이 더욱 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 지지 케이싱은, 상하로 연장된 원통 형상의 케이싱 본체와, 상기 케이싱 본체의 상부 및 하부에 각각 설치되는 상부 및 하부 베어링 부재와, 상기 케이싱 본체의 측면에 관통 형성된 공기관부를 포함하며, 상기 케이싱 본체의 측면이 상기 지지 프레임의 단부에 고정 설치되며, 상기 상부 및 하부 베어링 부재가 상기 임펠러축을 회동 가능한 상태로 지지하고, 상기 임펠러의 회동 시 상기 케이싱 본체 외부의 공기가 상기 공기관부를 통해 내부로 유입되고 상기 공기홀을 통해 임펠러축 내부로 더욱 유입되어 하향 이동하고 상기 임펠러의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급되도록 구성될 수 있다.
바람직하게 본 발명은, 상부측에 공기홀이 관통 형성된 중공형의 보조 임펠러축과, 상기 보조 임펠러축의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 보조 지지 케이싱과, 상기 보조 임펠러축의 하단부에 설치되어 상기 임펠러와 서로 다른 깊이의 수면 하부에 위치하도록 구성된 보조 임펠러를 구비한 보조 폭기부;를 더욱 포함하며, 상기 보조 지지 케이싱은 연장 프레임을 통해 상기 지지 케이싱에 고정 설치되고, 상기 폭기부의 임펠러축에는 제1 기어가 동축상으로 고정 설치되며, 상기 보조 폭기부의 보조 임펠러축에는 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어가 동축상으로 고정 설치되어, 상기 임펠러의 회전 구동 시에 상기 제1 기어로부터 상기 제2 기어가 회전 구동력을 전달받아 상기 보조 임펠러축과 보조 임펠러를 구동시키며, 상기 보조 임펠러의 회동 시 보조 임펠러축의 공기홀을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 보조 임펠러축을 통해 하향 이동하고 상기 보조 임펠러의 회전 원심력에 의해 상기 임펠러와 서로 다른 깊이의 수중으로 더욱 공급되도록 구성될 수 있다.
바람직하게 본 발명은, 상기 제1 기어 및 제2 기어를 감싸는 구조로 형성되며, 상기 제1 기어 및 제2 기어의 상측 및 하측 위치에서 상기 임펠러축과 보조 임펠러축을 회동 가능한 상태로 지지하며, 상기 연장 프레임과 연결된 보조 프레임을 통해 상방향으로 지지되는 기어 케이싱;을 더욱 포함할 수 있다.
바람직하게, 상기 보조 임펠러축은 상기 기어 케이싱의 하부 위치에서 절단부가 형성되어 상기 절단부를 중심으로 상측 축부와 하측 축부로 분리된 구조를 가지며, 상기 제2 기어의 회전 구동력을 받는 상측 축부와 상기 보조 임펠러와 연결된 하측 축부가 나사 체결부를 통해 결합 또는 분리 가능하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또다른 일측면에 따르면, 상부에 평행하게 배치된 2 개의 연결빔에 의해 2 이상의 부유 본체가 일체로 연결 결합된 상태를 이루며, 상기 연결빔 상부에 태양광 패널용 프레임을 통해 태양광 패널이 조립 결합되는 수상 부유체; 상기 2 개의 연결빔을 가로 질러서 횡방향으로 고정 설치되는 지지빔; 및 상기 지지빔에 상기 베이스부를 통해 고정 설치되는 상기 폭기 장치;를 포함하여 구성된 태양광 발전 장치가 개시된다.
이와 같은 본 발명은, 간단한 조립 공정으로 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치에 설치되어 태양광 발전 장치가 설치된 저수지나 호수에 수질 오염 및 녹조 방지를 위한 폭기 기능을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 수중에 설치된 임펠러의 원심력에 의해 수상의 공기를 흡입하여 수중에 분사하는 구조이므로, 수상 환경의 소음을 저감하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 힌지 구조를 통해 지지되는 구조이므로, 임펠러의 유지 보수가 간편하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 수질 오염 및 녹조 상태에 맞추어 서로 다른 깊이를 갖는 복수의 임펠러를 구동하여 서로 다른 깊이에서 폭기 기능을 제공하는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 보조 임펠러축의 착탈식 분리 구조를 통해, 폭기 기능을 선택적으로 확장 제공할 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치가 태양광 발전장치에 설치된 상태를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 측면 모식도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 변형 상태의 측면 모식도,
도 6은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 폭기 장치의 측면 모식도,
도 7은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 폭기 장치의 측면 모식도,
도 8은 도 7의 변형 상태의 측면 모식도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 폭기 상태 설명을 위한 측면 모식도이다.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다.
본 출원에서 사용한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 구성요소 또는 이들의 조합이 존재하는 것을 표현하려는 것이지, 다른 구성요소 또는 특징이 존재 또는 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치가 태양광 발전장치에 설치된 상태를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 사시도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 분해 사시도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 측면 모식도, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 변형 상태의 측면 모식도이다.
본 실시예의 폭기 장치(A)는 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치의 부유 본체(700) 상부에 횡방향으로 배치된 지지빔(300)에 설치된다. 이를 위해, 본 실시예의 태양광 발전 장치는 수상 부유체(G)와 지지빔(300)을 포함한다.
상기 수상 부유체(G)는 상부에 평행하게 배치된 2 개의 연결빔(202)에 의해 2 이상의 부유 본체(700)가 일체로 연결 결합된 상태를 이루며, 상기 연결빔(202) 상부에 태양광 패널용 프레임(500)을 통해 태양광 패널(600)이 조립 결합된다.
상기 지지빔(300)은 상기 2 개의 연결빔(202)을 가로 질러서 횡방향으로 고정 설치된다. 상기 지지빔(300)에 베이스부(B)를 통해 폭기 장치(A)가 고정 설치된다. 본 실시예에서 설명되지 않은 태양광 발전 장치 및 수상 부유체(G)의 상세 구성은 본 발명자들에 의해 선등록된 대한민국 등록특허 제10-1622745호(등록일자 2016년05월13일) 등을 참조하여 이해될 수 있다.
본 실시예의 폭기 장치(A)는 베이스부(B), 지지 프레임(42) 및 폭기부(A1)를 포함한다.
상기 베이스부(B)는 상기 지지빔(300)에 고정 설치된다.
상기 지지 프레임(42)은 상기 베이스부(B)의 일측으로부터 측방향으로 연장 설치된다.
상기 폭기부(A1)는 구동축(13)이 하향 설치되는 구동 모터(10)와, 상기 구동축(13)의 하단에 결합 설치되며 상부측에 공기홀(62)이 관통 형성된 중공형의 임펠러축(60)과, 상기 지지 프레임(42)의 단부에 고정 설치되며 상기 임펠러축(60)의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 지지 케이싱(50)과, 상기 임펠러축(60)의 하단부에 설치되어 수면 하부에 위치하도록 구성된 임펠러(70)를 구비한다.
구동 모터(10)의 구동축(13)과 임펠러축(60)은 중공형의 체결 수단(67)의 양단에 각각의 단부가 삽입되고 볼트(67a,61)에 의해 측면이 고정되거나 관통되어 체결될 수 있다.
상기 구성요소들의 상세 구성을 설명한다.
상기 베이스부(B)는, 상기 지지빔(300)의 하부면에 접촉하도록 배치되는 제1 베이스판(24)과, 상기 제1 베이스판(24)과 마주보는 상태로 상기 지지빔(300)의 상부면에 접촉하도록 배치되며 연결 볼트(23)를 통해 상기 제1 베이스판(24)과 결합 고정되는 제2 베이스판(20)과, 상기 제2 베이스판(20)의 상부에 힌지축(21)을 중심으로 회동이 가능한 상태로 설치되는 회동판(22)을 포함한다. 연결 볼트(23)는 너트(25)를 이용하여 제1 베이스판(24) 및 제2 베이스판(20)에 각각 관통 고정될 수 있다.
상기 회동판(22)의 상부에 상기 지지 프레임(42)이 결합 설치된다.
상기 구동 모터(10)의 일측에는 모터 고정판(12)이 고정 설치되며, 상기 회동판(22)의 상부와 상기 모터 고정판(12)을 연결하는 모터 지지 프레임(44)이 구비된다.
상기 모터 고정판(12)의 상단 테두리에는 상기 구동 모터(10)의 상부면을 커버하는 상부 고정판(14)이 구비된다. 상부 고정판(14)는 구동 모터(10) 내부로 빗물이나 습기, 먼지가 침투하는 것을 차단한다.
상기 지지 케이싱(50)은, 상하로 연장된 원통 형상의 케이싱 본체(57)와, 상기 케이싱 본체(57)의 상부 및 하부에 각각 설치되는 상부 및 하부 베어링 부재(54a,54b)와, 상기 케이싱 본체(57)의 측면에 관통 형성된 공기관부(52)를 포함한다. 케이싱 본체(57)의 상부 및 하부면은 임펠러축(60)이 관통된 상태로 상부 및 하부 커버 부재(56a,56b)로 차단된다.
상기 케이싱 본체(57)의 측면은 상기 지지 프레임(42)의 단부에 고정 설치되며, 상기 상부 및 하부 베어링 부재(54a,54b)가 상기 임펠러축(60)을 회동 가능한 상태로 지지한다.
중공형 임펠러축(60)의 하단부에는 공기 배출홀(64)이 형성되며, 공기 배출홀(64)을 통해 배출된 공기는 임펠러(70)의 블레이드(72)의 회전에 의한 원심력을 받아 임펠러(70) 외측으로 가압 배출되어 폭기 기능을 제공한다. 부호 74는 임펠러의 커버판, 부호 76은 고정용 판을 각각 나타낸다.
본 실시예의 폭기 장치의 동작 상태를 설명한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 폭기 장치의 폭기 상태 설명을 위한 측면 모식도이다.
상기 구동 모터(10)의 회전 구동력을 전달받아 상기 임펠러축(60)과 임펠러(70)가 R 방향으로 회전한다.
상기 임펠러(70)의 회동 시 상기 공기홀(62)을 통해 수면 위에서 흡입된 공기(a)가 임펠러축(60)을 통해 하향 이동하고 상기 임펠러(70)의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급된다(b). 임펠러(70)의 회전 원심력에 의해 공기홀(62) 측에는 음압이 형성되어 수면 위의 공기가 흡입되게 된다.
보다 상세하게, 상기 임펠러(70)의 회동 시 상기 케이싱 본체(57) 외부의 공기가 상기 공기관부(52)를 통해 내부로 유입되고 상기 공기홀(62)을 통해 임펠러축(60) 내부로 더욱 유입되어 하향 이동하고 상기 임펠러(70)의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급된다.
한편, 도 5에 도시된 것처럼, 상기 힌지축(21)을 중심으로 상기 회동판(22) 및 지지 프레임(42)을 회동시키는 것에 의해 상기 임펠러(70)가 수면 상부로 이동 가능하도록 구성된다. 이러한 힌지 구조를 통해 임펠러의 유지 보수가 간편하게 이뤄질 수 있다.
도 6은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 폭기 장치의 측면 모식도이다.
본 실시예의 폭기 장치는 상기 임펠러(70)와 서로 다른 깊이의 수면 하부에서 폭기 기능을 제공하도록 보조 임펠러(170)를 갖는 보조 폭기부(A2)를 더욱 구비할 수 있다.
보조 폭기부(A2)는, 상부측에 공기홀(도 7의 162)이 관통 형성된 중공형의 보조 임펠러축(160)과, 상기 보조 임펠러축(160)의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 보조 지지 케이싱(150)과, 상기 보조 임펠러축(160)의 하단부에 설치되어 상기 임펠러(70)와 서로 다른 깊이의 수면 하부에 위치하도록 구성된 보조 임펠러(170)를 포함한다. 보조 지지 케이싱(150)에는 베어링(부호 미도시)이 구비되어 보조 임펠러축(160)을 회동 가능한 상태로 지지한다.
상기 보조 지지 케이싱(150)은 연장 프레임(42')을 통해 상기 지지 케이싱(50)에 고정 설치된다.
상기 폭기부(A1)의 임펠러축(60)에는 제1 기어(90)가 동축상으로 고정 설치되며, 상기 보조 폭기부(A2)의 보조 임펠러축(160)에는 상기 제1 기어(90)와 맞물리는 제2 기어(190)가 동축상으로 고정 설치된다. 이들 기어는 예를 들어, 평기어 또는 스퍼 기어로 구성될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 구조를 통해, 상기 임펠러(70)의 회전 구동 시에 상기 제1 기어(90)로부터 상기 제2 기어(190)가 회전 구동력을 전달받아 상기 보조 임펠러축(160)과 보조 임펠러(170)를 구동시킨다.
상기 보조 임펠러(170)의 회동 시 보조 임펠러축(160)의 공기홀(162)을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 보조 임펠러축(160)을 통해 하향 이동하고 상기 보조 임펠러(170)의 회전 원심력에 의해 상기 임펠러(70)와 서로 다른 깊이의 수중으로 더욱 공급될 수 있다. 예를 들어, 녹조가 수심 깊은 곳까지 심하게 발생한 경우에는 임펠러(70)와 보조 임펠러(170)를 함께 구동하여 폭기 기능을 다양한 수심에 걸쳐서 제공할 수 있다.
상기 제1 기어(90) 및 제2 기어(190)를 감싸는 구조로 기어 케이싱(192)이 형성된다. 상기 기어 케이싱(192)은 상기 제1 기어(90) 및 제2 기어(190)의 상측 및 하측 위치에서 베어링(92a,92b,192a,192b)을 통해 상기 임펠러축(60)과 보조 임펠러축(160)을 회동 가능한 상태로 지지하며, 상기 연장 프레임(42')과 연결된 보조 프레임(42'')을 통해 상방향으로 지지된다. 기어 케이싱(192)은 분해 조립이 가능한 구조로 케이싱 커버가 분할 형성될 수 있다. 기어 케이싱(192)은 상기 제1 기어(90) 및 제2 기어(190)에 수분이나 먼지가 침투하는 것을 방지한다.
도 7은 본 발명의 또다른 일실시예에 따른 폭기 장치의 측면 모식도, 도 8은 도 7의 변형 상태의 측면 모식도이다.
상기 도 6의 변형예로서, 상기 보조 임펠러축(160)은 상기 기어 케이싱(192)의 하부 위치에서 절단부(167)가 형성되어 상기 절단부(167)를 중심으로 상측 축부(160a)와 하측 축부(160b)로 분리된 구조를 가질 수 있다.
이러한 구조를 통해, 상기 제2 기어(190)의 회전 구동력을 받는 상측 축부(160a)와 상기 보조 임펠러(170)와 연결된 하측 축부(160b)가 나사 체결부(180)를 통해 결합 또는 분리 가능하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 상측 축부(160a)와 하측 축부(160b)의 단부에는 볼트부가 형성될 수 있고, 중공형의 나사 체결부(180)의 내주면에는 너트부가 형성될 수 있다.
상기와 같은 보조 임펠러축의 착탈식 분리 구조를 통해, 필요시에만 보조 임펠러(170)를 설치하여 폭기 기능을 선택적으로 확장 제공할 수 있다. 예를 들어, 녹조가 수면 근처에만 발생한 경우에는 임펠러(70)만으로 폭기 기능을 제공하지만, 녹조가 수심 깊은 곳까지 확대된 경우에는 보조 임펠러(170)를 설치하여 폭기 기능을 확장할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.
10: 구동 모터
12: 모터 고정판
13: 구동축
14: 상부 고정판
20: 제2 베이스판
21: 힌지축
22: 회동판
23: 연결 볼트
24: 제1 베이스판
42: 지지 프레임
44: 모터 지지 프레임
50: 지지 케이싱
52: 공기관부
54a,54b: 상부 및 하부 베어링 부재
57: 케이싱 본체
60: 임펠러축
62: 공기홀
70: 임펠러
202: 연결빔
300: 지지빔
500: 태양광 패널용 프레임
600: 태양광 패널
700: 부유 본체
A: 폭기 장치
A1: 폭기부
B: 베이스부
G: 수상 부유체

Claims (10)

  1. 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치의 부유 본체 상부에 횡방향으로 배치된 지지빔에 설치되는 폭기 장치로서,
    상기 지지빔에 고정 설치되는 베이스부;
    상기 베이스부의 일측으로부터 측방향으로 연장 설치되는 지지 프레임; 및
    구동축이 하향 설치되는 구동 모터와, 상기 구동축의 하단에 결합 설치되며 상부측에 공기홀이 관통 형성된 중공형의 임펠러축과, 상기 지지 프레임의 단부에 고정 설치되며 상기 임펠러축의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 지지 케이싱과, 상기 임펠러축의 하단부에 설치되어 수면 하부에 위치하도록 구성된 임펠러를 구비한 폭기부;를 포함하며,
    상기 구동 모터의 회전 구동력을 전달받아 상기 임펠러축과 임펠러가 회전하며,
    상기 임펠러의 회동 시 상기 공기홀을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 임펠러축을 통해 하향 이동하고 상기 임펠러의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급되도록 구성되며,
    상기 베이스부는, 상기 지지빔의 하부면에 접촉하도록 배치되는 제1 베이스판과, 상기 제1 베이스판과 마주보는 상태로 상기 지지빔의 상부면에 접촉하도록 배치되며 연결 볼트를 통해 상기 제1 베이스판과 결합 고정되는 제2 베이스판과, 상기 제2 베이스판의 상부에 힌지축을 중심으로 회동이 가능한 상태로 설치되는 회동판을 포함하며, 상기 회동판의 상부에 상기 지지 프레임이 결합 설치되는 것을 특징으로 하는 폭기 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 힌지축을 중심으로 상기 회동판 및 지지 프레임을 회동시키는 것에 의해 상기 임펠러가 수면 상부로 이동 가능하도록 구성된 폭기 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구동 모터의 일측에는 모터 고정판이 고정 설치되며,
    상기 회동판의 상부와 상기 모터 고정판을 연결하는 모터 지지 프레임이 더욱 구비된 것을 특징으로 하는 폭기 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 모터 고정판의 상단 테두리에는 상기 구동 모터의 상부면을 커버하는 상부 고정판이 더욱 구비된 것을 특징으로 하는 폭기 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 지지 케이싱은,
    상하로 연장된 원통 형상의 케이싱 본체와,
    상기 케이싱 본체의 상부 및 하부에 각각 설치되는 상부 및 하부 베어링 부재와,
    상기 케이싱 본체의 측면에 관통 형성된 공기관부를 포함하며,
    상기 케이싱 본체의 측면이 상기 지지 프레임의 단부에 고정 설치되며, 상기 상부 및 하부 베어링 부재가 상기 임펠러축을 회동 가능한 상태로 지지하고,
    상기 임펠러의 회동 시 상기 케이싱 본체 외부의 공기가 상기 공기관부를 통해 내부로 유입되고 상기 공기홀을 통해 임펠러축 내부로 더욱 유입되어 하향 이동하고 상기 임펠러의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급되도록 구성된 것을 특징으로 하는 폭기 장치.
  7. 수상 부유 방식의 태양광 발전 장치의 부유 본체 상부에 횡방향으로 배치된 지지빔에 설치되는 폭기 장치로서,
    상기 지지빔에 고정 설치되는 베이스부;
    상기 베이스부의 일측으로부터 측방향으로 연장 설치되는 지지 프레임;
    구동축이 하향 설치되는 구동 모터와, 상기 구동축의 하단에 결합 설치되며 상부측에 공기홀이 관통 형성된 중공형의 임펠러축과, 상기 지지 프레임의 단부에 고정 설치되며 상기 임펠러축의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 지지 케이싱과, 상기 임펠러축의 하단부에 설치되어 수면 하부에 위치하도록 구성된 임펠러를 구비한 폭기부; 및
    상부측에 공기홀이 관통 형성된 중공형의 보조 임펠러축과, 상기 보조 임펠러축의 상부측을 회동 가능한 상태로 지지하는 보조 지지 케이싱과, 상기 보조 임펠러축의 하단부에 설치되어 상기 임펠러와 서로 다른 깊이의 수면 하부에 위치하도록 구성된 보조 임펠러를 구비한 보조 폭기부;를 포함하며,
    상기 구동 모터의 회전 구동력을 전달받아 상기 임펠러축과 임펠러가 회전하며,
    상기 임펠러의 회동 시 상기 공기홀을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 임펠러축을 통해 하향 이동하고 상기 임펠러의 회전 원심력에 의해 수중으로 공급되도록 구성되며,
    상기 보조 지지 케이싱은 연장 프레임을 통해 상기 지지 케이싱에 고정 설치되고,
    상기 폭기부의 임펠러축에는 제1 기어가 동축상으로 고정 설치되며,
    상기 보조 폭기부의 보조 임펠러축에는 상기 제1 기어와 맞물리는 제2 기어가 동축상으로 고정 설치되어, 상기 임펠러의 회전 구동 시에 상기 제1 기어로부터 상기 제2 기어가 회전 구동력을 전달받아 상기 보조 임펠러축과 보조 임펠러를 구동시키며, 상기 보조 임펠러의 회동 시 보조 임펠러축의 공기홀을 통해 수면 위에서 흡입된 공기가 보조 임펠러축을 통해 하향 이동하고 상기 보조 임펠러의 회전 원심력에 의해 상기 임펠러와 서로 다른 깊이의 수중으로 더욱 공급되도록 구성된 폭기 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 기어 및 제2 기어를 감싸는 구조로 형성되며, 상기 제1 기어 및 제2 기어의 상측 및 하측 위치에서 상기 임펠러축과 보조 임펠러축을 회동 가능한 상태로 지지하며, 상기 연장 프레임과 연결된 보조 프레임을 통해 상방향으로 지지되는 기어 케이싱;을 더욱 포함하여 구성된 폭기 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 보조 임펠러축은 상기 기어 케이싱의 하부 위치에서 절단부가 형성되어 상기 절단부를 중심으로 상측 축부와 하측 축부로 분리된 구조를 가지며,
    상기 제2 기어의 회전 구동력을 받는 상측 축부와 상기 보조 임펠러와 연결된 하측 축부가 나사 체결부를 통해 결합 또는 분리 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 폭기 장치.
  10. 상부에 평행하게 배치된 2 개의 연결빔에 의해 2 이상의 부유 본체가 일체로 연결 결합된 상태를 이루며, 상기 연결빔 상부에 태양광 패널용 프레임을 통해 태양광 패널이 조립 결합되는 수상 부유체;
    상기 2 개의 연결빔을 가로 질러서 횡방향으로 고정 설치되는 지지빔; 및
    상기 지지빔에 상기 베이스부를 통해 고정 설치되는 제1항 또는 제7항의 폭기 장치;를 포함하여 구성된 태양광 발전 장치.
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