KR102463761B1 - 기체 부력을 이용한 동력발생장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기체 부력을 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 임펠러의 중심축선 인접 위치에 마련된 유입구를 통해 기체를 공급받고 복수의 블레이드의 사이 공간에 마련된 배출구를 통해 기체를 배출하는 기체배출관을 각각의 블레이드의 사이 공간에 상응하여 설치하고, 기체배출관을 통해 배출된 기체에 의해 발생된 부력에 기초하여 임펠러 및 회전축의 회전 구동이 이뤄지도록 구성된 기체 부력을 이용한 동력발생장치가 개시된다.

Description

기체 부력을 이용한 동력발생장치 {Power generator using gas buoyancy}
본 발명은 기체 부력을 이용한 동력발생장치에 관한 것으로서, 임펠러의 중심축선 인접 위치에 마련된 유입구를 통해 기체를 공급받고 복수의 블레이드의 사이 공간에 마련된 배출구를 통해 기체를 배출하는 기체배출관을 각각의 블레이드의 사이 공간에 상응하여 설치하고, 기체배출관을 통해 배출된 기체에 의해 발생된 부력에 기초하여 임펠러 및 회전축의 회전 구동이 이뤄지도록 구성된 기체 부력을 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.
공기와 같은 기체의 부력을 이용하여 동력을 발생하는 장치들이 제안된 바 있다.
종래기술의 일예로, 일본공개특허 특개소52-119735 (1977.10.07.)는 공기 부력 이용 발동 장치에 관한 것으로서, 수조의 저부에 1개, 수면 상방에 2개의 회전축을 각각 평행하게 배치하고, 이들 회전축에 스프로킷 휠을 각각 설치하여 체인의 회전이 가능하도록 하고, 체인에 복수의 바켓트를 간격을 두고 설치하고, 하부로 이동한 바켓트에 수조 저부에 설치된 노즐을 통해 공기를 분사하는 방식으로 부력을 발생시켜 회전 구동력을 제공하는 구성을 제안하였다.
종래기술의 또다른 일예로, 일본공개특허 특개평11-324891 (1999.11.26.)는 기포를 이용한 회전 구동 장치에 관한 것으로서, 하부에 공기 도입구 및 상부의 공기 배출구를 갖고 있는 액체 충전조의 측부에 의해 대략 수평 방향으로 축지된 회전날개를 상하 방향으로 복수단 설치하고, 상기 회전날개에 있어서, 복수매의 회전용 판은 상승하는 기포에 의해 충돌되는 측이 오목한 상태가 되도록 만곡 상태 또는 굴곡 상태로 되어, 복수단의 회전날개가 체인 또는 벨트에 의해 연동되는 것에 기초하여 기포를 이용한 회전 구동력을 제공하는 장치를 제안하였다.
종래기술의 또다른 일예로, 대한민국 공개특허 10-1991-0017069 (1991.11.05.)는 부력을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 지지대의 상하부에 유착시킨 종동기어와 원동기어에는 내면요돌부를 설한 체인형 밸트를 물림시키며, 체인형 벨트의 외면부에는 벌림 절첩자재 하도록 내설한 우산형 캡을 설치하고, 체인형 벨트의 회전에 의해 하부 측으로 이동한 우산형 캡의 내부에 공기 압출구의 공기를 분사하여 부력을 이용한 발전이 가능한 장치 구성을 제안하였다.
종래기술의 또다른 일예로, 대한민국 등록실용신안 20-0230182 (2001.04.30.)는 공기방울의 상승력을 누차 이용한 회전력발생장치에 관한 것으로서, 직육면체나 원기둥과 유사한 물탱크를 세워서 설치한후, 그 물탱크의 내부에 상하로 여러대의 물레방아를 공기방울의 상승진행방향에 횡으로 설치하고, 물을 채워 물탱크 바닥이나 측면의 공기유입구를 통해 공급되는 공기방울이 상승하면서 차례차례 물레방아를 회전시키는 구성을 제안하였다.
종래기술의 또다른 일예로, 대한민국 공개특허 10-2009-0115904 (2009.11.10.)는 수중에 공기통로를 설치하여 수저(水低)에서 공기를 공급하는 방식에 의한 부력발전시스템에 관한 것으로서, 수중에 ‘공기의 댐’인 공기통로를 설치하여 수저(水低)에 공기의 위치에너지를 형성하고, 여기에 수압보다 높게 압력을 형성하여 체크밸브를 통해 수중에 공기를 공급하여 이 위치에너지를 부력으로 실현하고, 발생된 부력을 동력벨트에 부착된 공기주머니에 담아 터빈을 돌려 전기를 생산하는 시스템을 제안하였다.
그런데, 상기 종래기술들은 물 저장조의 하부 측에 설치한 공기 분사 수단을 이용하여 부력을 발생시키기 위한 공기를 회전날개(또는 바켓트, 물레방아, 공기주머니)에 제공하는 구조이므로, 공기 중 일부가 회전날개의 외부로 누설되어 동력발생 효율이 떨어지는 한계점이 있었다.
일본공개특허 특개소52-119735 (1977.10.07.) 일본공개특허 특개평11-324891 (1999.11.26.) 대한민국 공개특허 10-1991-0017069 (1991.11.05.) 대한민국 등록실용신안 20-0230182 (2001.04.30.) 대한민국 공개특허 10-2009-0115904 (2009.11.10.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 임펠러의 중심축선 인접 위치에 마련된 유입구를 통해 기체를 공급받고 복수의 블레이드의 사이 공간에 마련된 배출구를 통해 기체를 배출하는 기체배출관을 각각의 블레이드의 사이 공간에 상응하여 설치하고, 기체배출관을 통해 배출된 기체에 의해 발생된 부력에 기초하여 임펠러 및 회전축의 회전 구동이 이뤄지도록 구성된 기체 부력을 이용한 동력발생장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 간격을 갖도록 배치된 복수의 블레이드가 중심축선을 중심으로 외측을 향하도록 설치되고, 중심축선 인접 위치에 마련된 유입구를 통해 기체를 공급받고 복수의 블레이드의 사이 공간에 마련된 배출구를 통해 기체를 배출하는 기체배출관을 각각의 블레이드의 사이 공간에 상응하여 구비한 임펠러; 상기 임펠러의 중심축선을 따라 배치되며, 상기 임펠러에 일체로 설치되어 상기 임펠러의 회전 시에 발생하는 회전동력을 외부로 전달하는 회전축; 상기 회전축을 회전 가능한 상태로 지지하는 지지부; 및 외부로부터 기체를 공급받으며, 기체전달구를 통해 상기 임펠러의 중심축선을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관의 유입구로 기체를 전달하는 기체전달부;를 포함하며, 액체에 잠수된 상기 임펠러의 중심축선을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 블레이드의 사이 공간에 상기 기체배출관을 통해 기체가 배출되고, 상기 배출된 기체에 의해 발생된 부력에 기초하여 상기 임펠러 및 회전축의 회전 구동이 이뤄지도록 구성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치가 개시된다.
바람직하게, 상기 기체전달부는 상기 지지부에 형성된다.
바람직하게, 상기 지지부는 상기 임펠러의 일측에 설치되며 임펠러의 하중을 지지하는 지지대를 포함하여 구성되며, 상기 기체배출관의 유입구는 상기 임펠러의 측면에 형성되고, 상기 기체전달구는 상기 임펠러의 측면을 마주보는 지지부의 측면에 형성된다.
바람직하게, 상기 지지부는 상기 임펠러의 중심축선을 따라 상기 회전축과 상대 회전이 가능하도록 상기 회전축의 내부에 관통 삽입된 중공형의 내부 회전축을 포함하여 구성되며, 상기 기체배출관의 유입구는 상기 회전축에 관통 형성되고, 상기 기체전달구는 상기 지지부를 구성하는 중공형의 내부 회전축의 하부 측에 관통 형성된다.
바람직하게, 상기 기체전달구는 상기 임펠러의 정하부 방향을 기준으로 상기 임펠러의 회전 방향을 따라 일측으로 연장된 비대칭적인 구멍 형상을 갖도록 구성된다.
바람직하게, 상기 임펠러는, 상기 회전축이 결합 설치되며 소정 폭을 갖는 원통 형상을 포함하는 중심체부와, 상기 중심체부의 외측을 둘러싸는 형태로 설치되며 소정 폭을 갖는 원통 형상을 포함하고 블레이드의 사이 공간으로 배출된 기체가 부력에 의해 액체 상부로 배출 가능하도록 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖는 복수의 기체배출영역이 형성된 외측체부와, 상기 중심체부의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 배치되며, 상기 임펠러의 중심축선에 가까운 일단부가 상기 중심체부에 결합 설치되는 복수의 블레이드와, 상기 중심체부의 내측에 설치되는 기체배출관을 포함하여 구성된다.
바람직하게, 각각의 상기 블레이드는, 상기 임펠러의 중심축선에 가까운 일단부가 상기 중심체부의 원통 형상의 외주연 측에 회동부를 중심으로 회동 가능한 형태로 결합 설치된다.
바람직하게, 각각의 상기 블레이드는, 각각의 블레이드의 후면 측 사이 공간에 기체가 유입 또는 배출된 상태인지 여부에 따라 회동 각도가 변화될 수 있도록 구성된다.
바람직하게, 상기 외측체부의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 복수의 걸림부가 형성되며, 각각의 상기 블레이드는, 상기 회동부를 중심으로 한 회동 각도의 변화 상태에 따라 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 각각의 상기 걸림부에 걸림 또는 해제되도록 구성된다.
바람직하게, 상기 외측체부의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 복수의 걸림부가 형성되며, 각각의 상기 블레이드는, 블레이드의 후면 측 사이 공간에 기체가 유입된 상태인 경우에는 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 상기 걸림부에 걸림 상태가 되고, 블레이드의 후면 측 사이 공간으로부터 기체가 배출된 상태인 경우에는 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 상기 걸림부로부터 해제 상태가 된다.
바람직하게, 각각의 상기 블레이드는 중간부가 임펠러의 회전 방향을 향해 돌출 만곡된 전면 형상을 갖는다.
바람직하게, 하나의 상기 회전축에 2 이상의 상기 임펠러가 병렬적으로 설치되며, 각각의 상기 임펠러의 중심축선을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관의 유입구로 기체를 전달하는 기체전달부가 각각의 상기 임펠러에 대해 구비된다.
이와 같은 본 발명은, 임펠러의 복수의 블레이드의 사이 공간에 마련된 배출구를 통해 기체배출관의 기체를 배출하도록 구성되므로, 기체배출관을 통해 배출된 기체가 블레이드 사이 공간에 정확하게 공급되어 임펠러 회전을 효율적으로 발생시키는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 정면 방향 모식도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 기체전달구를 설명하기 위한 모식도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도,
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도,
도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 기체전달구를 설명하기 위한 모식도,
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도,
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 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 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 정면 방향 모식도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 기체전달구를 설명하기 위한 모식도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도이다.
본 실시예의 기체 부력을 이용한 동력발생장치(PG)는, 임펠러(10)의 중심축선(Ax) 인접 위치에 마련된 유입구(14a)를 통해 기체(1)를 공급받고 복수의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 마련된 배출구(14b)를 통해 기체(1)를 배출하는 기체배출관(14)을 각각의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 상응하여 설치하고, 기체배출관(14)을 통해 배출된 기체(1)에 의해 발생된 부력에 기초하여 임펠러(10) 및 회전축(20)의 회전 구동이 이뤄지도록 구성된다.
보다 상세하게, 상기 임펠러(10)는, 간격을 갖도록 배치된 복수의 블레이드(12)가 중심축선(Ax)을 중심으로 외측을 향하도록 설치되고, 중심축선(Ax) 인접 위치에 마련된 유입구(14a)를 통해 기체(1)를 공급받고 복수의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 마련된 배출구(14b)를 통해 기체(1)를 배출하는 기체배출관(14)을 각각의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 상응하여 구비한다.
상기 회전축(20)은, 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 따라 배치되며, 상기 임펠러(10)에 일체로 설치되어 상기 임펠러(10)의 회전 시에 발생하는 회전동력(RF)을 외부로 전달한다.
상기 지지부(30)는 상기 회전축(20)을 회전 가능한 상태로 지지한다. 도 3에서는 임펠러(10)의 후방 측에서만 회전축(20)을 지지하는 것으로 예시되었지만, 임펠러(10)의 전방 및/또는 후방 측에서 회전축(20)을 지지할 수 있다.
상기 기체전달부(40)는 외부로부터 기체(1)를 공급받으며, 기체전달구(42)를 통해 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 기준으로 하부(D) 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관(14)의 유입구(14a)로 기체(1)를 전달한다(도 2 참조).
상기 구성을 통해 본 실시예의 기체 부력을 이용한 동력발생장치(PG)는, 액체(3)에 잠수된 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 기준으로 하부(D) 측에 위치한 하나 이상의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 상기 기체배출관(14)을 통해 기체(1)가 배출되고, 상기 배출된 기체(1)에 의해 발생된 부력에 기초하여 상기 임펠러(10) 및 회전축(20)의 회전 구동이 이뤄지도록 구성된다. 일예로, 액체(3)의 종류는 한정되지 않지만 바람직하게 물이 될 수 있으며, 액체(3)는 다양한 형태의 액체 저장 용기(5) 내부에 저장될 수 있다. 기체(1)의 종류는 한정되지 않지만 바람직하게 공기가 될 수 있다.
일예로, 본 실시예의 기체 부력을 이용한 동력발생장치(PG)의 각각의 구성요소들은 금속소재 또는 합성수지 소재로 구성될 수 있다.
본 실시예의 기체 부력을 이용한 동력발생장치(PG)의 상세 구성을 설명한다.
바람직하게, 상기 기체전달부(40)는 상기 지지부(30)에 형성된다. 일예로, 상기 기체전달부(40)는 외부로부터 기체(1)를 공급받는 기체공급관(46)과, 상기 지지부(30)의 내부 또는 외부에 형성된 기체분배부(44)와, 상기 지지부(30)의 내부 또는 외부에 형성되며 상기 기체분배부(44)로부터 분배된 기체(1)를 상기 임펠러(10)의 기체배출관(14)의 유입구(14a)로 전달하는 기체전달구(42)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 3의 경우, 상기 기체분배부(44)는 상기 지지부(30)의 내부에 형성되고, 상기 기체전달구(42)는 상기 지지부(30)의 일측에 관통 형성된 경우를 예시한다.
일예로, 상기 지지부(30)는 상기 임펠러(10)의 일측에 설치되며 임펠러(10)의 하중을 지지하는 지지대(32)를 포함하여 구성된다. 지지대(32)는 베어링(B)을 개재하여 임펠러(10)와 일체로 결합된 회전축(20)을 회전 가능한 상태로 지지한다. 도 3의 경우, 상기 지지대(32)는 임펠러(10)와 회전축(20)의 하중을 액체 저장 용기(5)의 바닥면에 기초하여 지지한다.
또한, 상기 기체배출관(14)의 유입구(14a)는 상기 임펠러(10)의 측면(10s)에 형성된다.
또한, 상기 기체전달구(42)는 상기 임펠러(10)의 측면(10s)을 마주보는 지지부(30)의 측면(30s)에 형성되며, 상기 기체배출관(14)의 유입구(14a)와 연통하는 영역을 통해 기체(1)를 전달한다.
바람직하게, 상기 기체전달구(42)는 상기 임펠러(10)의 정하부 방향(DD)을 기준으로 상기 임펠러(10)의 회전 방향(R)을 따라 일측으로 연장된 비대칭적인 구멍 형상을 갖도록 구성된다(도 2 참조).
바람직하게, 상기 임펠러(10)는 중심체부(102), 외측체부(104), 복수의 블레이드(12) 및 기체배출관(14)을 포함하여 구성된다.
상기 중심체부(102)는, 상기 회전축(20)이 결합 설치되며 소정 폭을 갖는 원통 형상을 포함하여 구성된다.
상기 외측체부(104)는, 상기 중심체부(102)의 외측을 둘러싸는 형태로 설치되며 소정 폭을 갖는 원통 형상을 포함하고 블레이드(12)의 사이 공간(13)으로 배출된 기체(1)가 부력에 의해 액체(3) 상부(U)로 배출 가능하도록 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖는 복수의 기체배출영역(104b)이 형성된다. 인접하는 기체배출영역(104b)의 사이 공간은 기체(1)가 빠져나가지 못하도록 폐쇄된 상태를 이룬다.
상기 복수의 블레이드(12)는, 상기 중심체부(102)의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 각각 배치되며, 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)에 가까운 일단부(12a)가 상기 중심체부(102)에 결합 설치된다. 바람직하게, 상기 간격은 일정하게 배치된다.
상기 기체배출관(14)은 상기 중심체부(102)의 내측에 설치되며, 유입구(14a)와 배출구(14b)를 원활하게 연결하도록 중간 구간에 만곡된 부분을 가질 수 있다.
바람직하게, 각각의 상기 블레이드(12)는, 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)에 가까운 일단부(12a)가 상기 중심체부(102)의 원통 형상의 외주연 측에 회동부(12b)를 중심으로 회동 가능한 형태로 결합 설치된다.
각각의 상기 블레이드(12)는, 각각의 블레이드(12)의 후면 측 사이 공간(13)에 기체(1)가 유입 또는 배출된 상태인지 여부에 따라 회동부(12b)를 중심으로 한 회동 각도(r1-r2)가 변화될 수 있도록 구성된다.
상기 외측체부(104)의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 복수의 걸림부(104a)가 형성된다. 일예로, 걸림부(104a)는 외측체부(104)의 원통 형상의 내측면에 형성된 걸림턱의 형태로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다.
이와 함께, 각각의 상기 블레이드(12)는, 상기 회동부(12b)를 중심으로 한 회동 각도(r1-r2)의 변화 상태에 따라 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)으로부터 먼 타단부(12c)가 각각의 상기 걸림부(104a)에 걸림 또는 해제되도록 구성된다. 이를 위해, 각각의 블레이드(12)의 타단부(12c)는 상기 걸림부(104a)에 걸림 또는 해제가 가능하도록 소정 길이로 절곡된 부분 또는 돌출된 부분을 가질 수 있다.
이러한 구성을 통해, 각각의 상기 블레이드(12)는, 블레이드(12)의 후면 측 사이 공간(13)에 기체(1)가 유입된 상태인 경우에는 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)으로부터 먼 타단부(12c)가 r1 방향으로 회동하여 상기 걸림부(104a)에 걸림 상태가 되고, 블레이드(12)의 후면 측 사이 공간(13)으로부터 기체(1)가 배출된 상태인 경우에는 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)으로부터 먼 타단부(12c)가 r2 방향으로 회동하여 상기 걸림부(104a)로부터 해제 상태가 될 수 있다.
바람직하게, 각각의 상기 블레이드(12)는 중간부(12d)가 임펠러(10)의 회전 방향(R)을 향해 돌출 만곡된 전면 형상을 갖도록 구성된다. 이러한 만곡 형상을 통해 임펠러(10) 및 블레이드(12)의 회전이 원활하게 이뤄질 수 있다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도, 도 5는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 기체전달구를 설명하기 위한 모식도이다.
본 실시예에서, 상기 지지부(300)는 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 따라 상기 회전축(20)과 상대 회전이 가능하도록 상기 회전축(20)의 내부에 관통 삽입된 중공형의 내부 회전축(320)을 포함하여 구성된다. 일예로, 내부 회전축(320)의 일단 또는 양단은 지지대 상에 고정된 상태로 지지될 수 있다. 또한, 내부 회전축(320)의 중심부에는 기체(1)가 축 길이 방향을 따라 유동하는 유동관로(322)가 적어도 일부 구간에 관통 형성된다. 상기 내부 회전축(320)은 상기 유동관로(322)를 이용하여 기체를 공급하는 고정축의 기능을 제공한다.
본 실시예의 기체배출관(14)의 유입구(14a)는 상기 회전축(20)에 관통 형성된다.
본 실시예의 기체전달구(342)는 상기 지지부(300)를 구성하는 중공형의 내부 회전축(320)의 하부 측의 일정 위치에 관통 형성된다. 상기 기체전달구(342)의 관통 형성 위치는 복수의 기체배출관(14)의 유입구(14a) 중 일부와 연통하여 기체(1) 유로를 형성할 수 있는 위치이다.
또한, 상기 기체전달구(342)는 상기 임펠러(10)의 정하부 방향(DD)을 기준으로 상기 임펠러(10)의 회전 방향(R)을 따라 일측으로 연장된 비대칭적인 구멍 형상을 갖도록 구성된다(도 5 참조).
상기 유동관로(322)와 상기 기체전달구(342)는 본 실시예의 기체전달부(40)를 구성한다. 이를 위해 상기 유동관로(322)는 도 3에 예시된 것과 동일 내지 유사한 형태의 기체공급관(46)을 통해 외부로부터 기체(1)를 공급받을 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 실시예의 기체 부력을 이용한 동력발생장치(PG)의 동작 상태를 설명한다.
지지부(30)에 기초하여 용기(5) 내에 임펠러(10)를 설치하고 용기(5) 내에 액체(3)를 저장하여 상기 임펠러(10)를 액체(3)에 잠수된 상태로 만들어 동력발생장치(PG)의 세팅을 한다. 일예로, 상기 액체(3)는 물이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 기체전달부(40)는 외부로부터 기체(1')를 공급받으며, 기체전달구(42)를 통해 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 기준으로 하부(D) 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관(14)의 유입구(14a)로 기체(1)를 전달한다. 일예로, 외부로부터 기체(1')를 공급하는 외부공급원은 각종 산업 시설의 유틸리티 설비에서 발생하는 고압 기체를 활용하거나, 자연 발생적으로 발생하는 고압 기체를 활용할 수 있다. 다른예로, 본 실시예의 동력발생장치(PG)는 환경 상의 이유로 전기모터를 설치하기 어려운 장소에 설치되어 사용될 수 있으며, 이 경우, 외부로부터 기체(1')를 공급하는 외부공급원은 기체공급관(46)을 통해 기체(1')를 공급하는 컴프레서가 될 수도 있다.
도 2의 경우, 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 기준으로 하부(D) 측에 위치한 기체배출관(14) 중 기체배출관 14-0, 14-1, 14-2, 14-3의 유입구(14a)의 영역이 기체전달구(42)의 영역과 겹치는 상태이므로, 기체전달구(42)로부터 기체배출관 14-0, 14-1, 14-2, 14-3로 기체(1)가 공급된다.
임펠러(10)의 원활한 회전이 이뤄질 수 있도록, 도 2에 예시된 것처럼 상기 기체전달구(42)는 상기 임펠러(10)의 정하부 방향(DD)을 기준으로 상기 임펠러(10)의 회전 방향(R)을 따라 일측으로 연장된 비대칭적인 구멍 형상을 갖도록 구성된다. 도 2의 경우, 기체전달구(42)는 대략 6시 방향~8시 방향에 걸쳐서 원호 형상으로 연장 형성된 비대칭적인 구멍 형상을 갖는다.
도 1을 참조할 때, 기체배출관 14-0, 14-1, 14-2, 14-3으로 공급된 기체(1)는 각각의 배출구(14b)와 연결된 블레이드(12)의 사이 공간(13)으로 기체(1)를 각각 공급하므로, 대략 6시 방향~8시 방향에 걸쳐서 위치한 4개의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 공급된 기체(1)의 부력에 의해 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하는 회전력을 얻게 된다.
상기 회전축(20)을 중심으로 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하게 되면, 임펠러(10)의 일부를 구성하는 기체배출관 14-0, 14-1, 14-2, 14-3도 R 방향으로 회전하며, R 방향의 회전에 의해 기체배출관 14-3 -> 기체배출관 14-2 -> 기체배출관 14-1, 기체배출관 14-0의 순서로 기체전달구(42)와의 연통 상태에서 벗어나게 된다. 이와 함께, 기체배출관 14-0보다 후방(도 1의 우측)에 위치한 기체배출관과 그보다 더 후방에 위치한 또다른 기체배출관(14)들이 순차적으로 기체전달구(42)와 연통하여 기체(1)를 공급받는 상태를 이루게 된다.
이러한 과정을 통해 임펠러(10)가 R 방향으로 지속적으로 회전할 수 있게 되며, 상기 임펠러(10)에 일체로 설치된 회전축(20)을 통해 회전동력(RF)을 외부로 전달하게 된다.
임펠러(10)가 R 방향으로 회전하는 과정에서, 도 1의 11시 방향 정도의 위치에 도달하게 된 블레이드(12)의 사이 공간(13)으로부터 기체배출영역(104b)을 통해 기체(1)가 부력에 의해 액체(3) 상부(U)로 배출하게 된다.
이러한 기체 공급/배출 과정을 통해, 도 1의 12시 방향 -> 6시 방향에 해당하는 회전 위치(도 1에서 임펠러의 우측 구간)에서는 블레이드(12)의 사이 공간(13)에서 기체(1)가 배출된 상태로 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하고, 도 1의 6시 방향 -> 12시 방향에 해당하는 회전 위치(도 1에서 임펠러의 좌측 구간)에서는 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 기체(1)가 유입된 상태로 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하게 된다.
상기와 같은 회전 구동 과정에 있어서, 임펠러(10)의 초기 회전을 원활하게 할 수 있도록 회전축(20)의 일측에 모터와 같은 구동 수단을 연결하여 임펠러(10)가 R 방향으로 지속 회전 상태에 도달할 때까지 일시적으로 초기 구동을 보조하게 구성할 수도 있다.
상기와 같은 회전 구동의 결과로 발생한 회전동력은 일예로, 발전기를 비롯한 회전동력이 필요한 다양한 장치로 공급될 수 있다.
한편, 상기와 같은 회전 구동 과정에 있어서, 임펠러(10)의 원활한 회전을 위해 각각의 블레이드(12)의 회동 각도(r1-r2)가 변화되도록 구성될 수 있다.
즉, 도 1의 12시 방향 -> 6시 방향에 해당하는 회전 위치(도 1에서 임펠러의 우측 구간)에서는 블레이드(12)의 사이 공간(13)에서 기체(1)가 배출된 상태로 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하므로, 이 구간에서는 블레이드(12)가 회동부(12b)를 중심으로 r2 방향으로 회전하여 중심체부(102)의 원통 형상 측으로 근접하거나 접촉한 상태를 이루는 것이 액체(3)의 회전 저항을 줄여서 임펠러(10)의 회전에 유리하다.
반대로, 도 1의 6시 방향 -> 12시 방향에 해당하는 회전 위치(도 1에서 임펠러의 좌측 구간)에서는 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 기체(1)가 유입된 상태로 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하므로, 이 구간에서는 블레이드(12)가 회동부(12b)를 중심으로 r1 방향으로 회전하여 중심체부(102)의 원통 형상 측으로부터 최대한 이격되어 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 기체(1)를 최대한 포집한 상태를 이루는 것이 부력을 증가시켜 회전동력을 증가시키는데 유리하다.
이를 위해, 각각의 블레이드(12)는 후면 측 사이 공간(13)에 기체(1)가 유입 또는 배출된 상태인지 여부에 따라 회동 각도(r1-r2)가 변화될 수 있다.
도 1을 참조하면, 각각의 블레이드(12)는 도 1의 12시 방향 -> 6시 방향에 해당하는 회전 위치(도 1에서 임펠러의 우측 구간)에서 중심체부(102) 측에 근접하거나 접촉한 상태에서 회전하다가, 도 1의 블레이드 12-0의 위치 정도에서 블레이드의 자중과 기체(1) 공급에 의해 중심체부(102)로부터 이격된 상태를 점차 이룬다.
이후, 기체배출관 14-0, 14-1, 14-2, 14-3으로 공급된 기체(1)가 각각의 배출구(14b)와 연결된 블레이드(12)의 사이 공간(13)으로 기체(1)를 각각 공급하면, 기체(1)의 부력에 의해 블레이드(12)의 사이 공간 13-1의 위치 정도에서부터 블레이드(12)가 회동부(12b)를 중심으로 r1 방향으로 회전하여 중심체부(102)의 원통 형상 측으로부터 최대한 이격되어 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 기체(1)를 최대한 포집한 상태를 이루게 된다. 이 과정에서 블레이드(12)는, 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)으로부터 먼 타단부(12c)가 해당 위치에 상응하는 걸림부(104a)에 걸림이 이뤄진다.
이후, 임펠러(10)의 R 방향 회전에 의해 기체(1)를 포집한 블레이드(12)의 사이 공간(13)이 도 1의 11시 방향 정도의 위치에 다다르게 되면 블레이드(12)의 사이 공간(13)으로부터 기체배출영역(104b)을 통해 기체(1)가 부력에 의해 액체(3) 상부(U)로 배출하게 된다.
이후, 도 1의 12시 방향 정도부터 액체 저항력에 의해 자연스럽게 블레이드(12)가 r2 방향으로 회전하여 중심체부(102) 측에 근접하거나 접촉한 상태를 이루게 된다.
이 과정에서 블레이드(12)는, 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)으로부터 먼 타단부(12c)가 해당 위치에 상응하는 걸림부(104a)로부터 해제가 이뤄진다.
도 4 내지 도 5를 참조하여, 본 실시예의 기체 부력을 이용한 동력발생장치(PG)의 동작 상태를 설명한다.
도 4 내지 도 5의 실시예의 경우도, 기본적인 동작은 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일 내지 유사하다.
다만, 도 4 내지 도 5의 실시예의 경우에는 기체전달구(342)는 상기 지지부(300)를 구성하는 중공형의 내부 회전축(320)의 하부 측에 관통 형성되며, 도 5를 참조하면 상기 기체전달구(342)는 상기 임펠러(10)의 정하부 방향(DD)을 기준으로 상기 임펠러(10)의 회전 방향(R)을 따라 대략 6시 방향~8시 방향에 걸쳐서 원호 형상으로 연장 형성된 비대칭적인 구멍 형상을 갖는다.
도 5를 참조할 때, 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 기준으로 하부(D) 측에 위치한 기체배출관(14) 중 기체배출관 14-11, 14-12, 14-13, 14-14의 유입구(14a)의 영역이 기체전달구(342)의 영역과 연통하는 상태이므로, 기체전달구(342)로부터 기체배출관 14-11, 14-12, 14-13, 14-14로 기체(1)가 공급된다.
기체배출관 14-11, 14-12, 14-13, 14-14로 공급된 기체(1)는 각각의 배출구(14b)와 연결된 블레이드(12)의 사이 공간(13)으로 기체(1)를 각각 공급하므로, 대략 6시 방향~8시 방향에 걸쳐서 위치한 4개(회전 상태에 따라 3개)의 블레이드(12)의 사이 공간(13)에 공급된 기체(1)의 부력에 의해 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하는 회전력을 얻게 된다.
상기 회전축(20)을 중심으로 임펠러(10)가 R 방향으로 회전하게 되면, 임펠러(10)의 일부를 구성하는 기체배출관 14-11, 14-12, 14-13, 14-14도 R 방향으로 회전하며, R 방향의 회전에 의해 기체배출관 14-14 -> 기체배출관 14-13 -> 기체배출관 14-12 -> 기체배출관 14-11의 순서로 기체전달구(342)와의 연통 상태에서 벗어나게 된다. 이와 함께, 기체배출관 14-11보다 후방(도 5의 우측)에 위치한 기체배출관과 그보다 더 후방에 위치한 또다른 기체배출관(14)들이 순차적으로 기체전달구(342)와 연통하여 기체(1)를 공급받는 상태를 이루게 된다.
이러한 과정을 통해 임펠러(10)가 R 방향으로 지속적으로 회전할 수 있게 되며, 상기 임펠러(10)에 일체로 설치된 회전축(20)을 통해 회전동력(RF)을 외부로 전달하게 된다.
이외의 동작은 도 1 내지 도 3의 실시예와 동일 내지 유사하므로 중복 설명은 생략한다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도이다.
본 실시예의 지지부(130)는 임펠러(10)를 액체(3)에 잠수된 상태로 만들어 주는 용기(5)에 설치될 수 있다.
본 실시예의 경우, 용기(5)의 양측면(5a,5b)에 각각 설치된 베어링 지지부(130a,130b) 및 베어링(B)을 통해 회전축(20)의 양측이 회전 가능하게 지지된다.
본 실시예의 기체전달부(40)는 용기(5) 내부에 설치되며, 상기 지지부(130)와 별도의 요소로 설치된다. 일예로, 상기 임펠러(10)는 회전축(20)과 일체로 회전하며, 상기 기체전달부(40)는 회전축(20)의 회전의 영향을 받지 않는 구조로 용기(5) 내부에 고정 설치될 수 있다.
일예로, 본 실시예의 기체전달부(40)는 외부로부터 기체(1')를 공급받는 기체공급관(46)과, 기체전달부(40)의 본체의 내부 또는 외부에 형성된 기체분배부(44)와, 기체전달부(40)의 본체의 내부 또는 외부에 형성되며 상기 기체분배부(44)로부터 분배된 기체(1)를 상기 임펠러(10)의 기체배출관(14)의 유입구(14a)로 전달하는 기체전달구(42)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 6의 경우, 상기 기체분배부(44)는 기체전달부(40)의 본체의 내부에 형성되고, 상기 기체전달구(42)는 상기 기체전달부(40)의 본체의 일측에 관통 형성된 경우를 예시한다.
상기 임펠러(10)의 기체배출관(14)의 유입구(14a)는 상기 임펠러(10)의 측면(10s)에 형성된다(도 3 참조). 또한, 상기 기체전달구(42)는 상기 임펠러(10)의 측면(10s)을 마주보는 기체전달부(40)의 본체의 측면에 형성되며, 상기 기체배출관(14)의 유입구(14a)와 연통하는 영역을 통해 기체(1)를 전달한다.
도 6에서 베어링 지지부(130a,130b) 및 베어링(B)은 용기(5)의 양측면(5a,5b) 외측에 각각 설치되고, 회전축(20)의 양측이 용기(5)의 양측면을 관통하여 설치되는 것으로 예시되어 있다. 이 경우, 도시되지는 않았지만, 용기(5)의 양측면(5a,5b)에는 액체(3)의 리크를 막기 위한 실링 수단이 설치될 수 있다.
다른 예로서, 베어링 지지부(130a,130b) 및 베어링(B)은 양측면(5a,5b) 내측에 각각 설치되고, 회전축(20)의 양측이 용기(5)의 양측면을 관통하지 않고 설치될 수도 있다. 이 경우, 용기(5) 내부로부터 외부로 회전축(20)의 동력을 출력하는 별도의 동력전달기구(예, 기어기구, 벨트-풀리기구)가 설치될 수 있다.
또다른 예로서, 회전축(20)의 일측은 용기(5)의 측면을 관통하지 않고 설치되고, 회전축(20)의 타측은 용기(5)의 측면을 관통하도록 설치될 수도 있다. 이 경우, 베어링 지지부(130a,130b) 및 베어링(B)의 일측 세트는 용기 일측면(5a) 내측에 설치되고, 타측 세트는 용기 타측면(5b)의 외측에 설치될 수 있다.
또다른 예로서, 베어링 지지부(130a,130b) 및 베어링(B)은 용기(5)의 양측면(5a,5b) 외측에 별도로 설치되는 양측의 지지대(미도시)에 각각 설치되고, 회전축(20)의 양측이 용기(5)의 양측면을 관통하여 양측의 지지대에 각각 설치될 수도 있다. 이 경우, 도시되지는 않았지만, 용기(5)의 양측면(5a,5b)에는 액체(3)의 리크를 막기 위한 실링 수단이 설치될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 기체 부력을 이용한 동력발생장치의 측단면 방향 모식도이다.
본 실시예의 동력발생장치는 2 이상의 임펠러(10)를 구비하여 하나의 장치로 더욱 큰 동력을 발생시킬 수 있다.
이를 위해, 본 실시예의 동력발생장치는, 하나의 상기 회전축(20)에 2 이상의 상기 임펠러(10)가 병렬적으로 설치되며, 각각의 상기 임펠러(10)의 중심축선(Ax)을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관(14)의 유입구(14a)로 기체(1)를 전달하는 기체전달부(40)가 각각의 상기 임펠러(10)에 대해 구비된다.
도 7은 2 이상의 임펠러(10)를 구비한 경우를 예시하지만, 3 이상의 임펠러(10)를 구비할 수도 있다.
기체전달부(40) 및 지지부의 구성은 상술한 실시예와 마찬가지로 다양한 변형 구성이 가능하며, 이에 대한 중복 설명은 생략한다.
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: 임펠러
12: 블레이드
13: 블레이드의 사이 공간
14: 기체배출관
14a: 유입구
14b: 배출구
20: 회전축
30: 지지부
32: 지지대
40: 기체전달부
42: 기체전달구
102: 중심체부
104: 외측체부
104a: 걸림부
104b: 기체배출영역
300: 지지부
320: 내부 회전축
342: 기체전달구
Ax: 중심축선
PG: 동력발생장치

Claims (12)

  1. 간격을 갖도록 배치된 복수의 블레이드가 중심축선을 중심으로 외측을 향하도록 설치되고, 중심축선 인접 위치에 마련된 유입구를 통해 기체를 공급받고 복수의 블레이드의 사이 공간에 마련된 배출구를 통해 기체를 배출하는 기체배출관을 각각의 블레이드의 사이 공간에 상응하여 구비한 임펠러;
    상기 임펠러의 중심축선을 따라 배치되며, 상기 임펠러에 일체로 설치되어 상기 임펠러의 회전 시에 발생하는 회전동력을 외부로 전달하는 회전축;
    상기 회전축을 회전 가능한 상태로 지지하는 지지부; 및
    외부로부터 기체를 공급받으며, 기체전달구를 통해 상기 임펠러의 중심축선을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관의 유입구로 기체를 전달하는 기체전달부;를 포함하며,
    액체에 잠수된 상기 임펠러의 중심축선을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 블레이드의 사이 공간에 상기 기체배출관을 통해 기체가 배출되고, 상기 배출된 기체에 의해 발생된 부력에 기초하여 상기 임펠러 및 회전축의 회전 구동이 이뤄지며, 상기 임펠러의 외주연을 따라 간격을 갖도록 형성된 복수의 기체배출영역을 통해 각각의 블레이드의 사이 공간으로 배출된 기체가 부력에 의해 액체 상부로 배출 가능하도록 구성되며,
    각각의 상기 블레이드는,
    상기 임펠러의 중심축선에 가까운 일단부가 회동부를 중심으로 회동 가능한 형태로 결합 설치되고, 각각의 블레이드의 후면 측 사이 공간에 기체가 유입 또는 배출된 상태인지 여부에 따라 회동 각도가 변화될 수 있으며, 상기 회동부를 중심으로 한 회동 각도의 변화 상태에 따라 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 상기 임펠러의 외주연을 따라 간격을 갖도록 형성된 걸림부에 걸림 또는 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기체전달부는 상기 지지부에 형성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 임펠러의 일측에 설치되며 임펠러의 하중을 지지하는 지지대를 포함하여 구성되며,
    상기 기체배출관의 유입구는 상기 임펠러의 측면에 형성되고,
    상기 기체전달구는 상기 임펠러의 측면을 마주보는 지지부의 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 지지부는 상기 임펠러의 중심축선을 따라 상기 회전축과 상대 회전이 가능하도록 상기 회전축의 내부에 관통 삽입된 중공형의 내부 회전축을 포함하여 구성되며,
    상기 기체배출관의 유입구는 상기 회전축에 관통 형성되고,
    상기 기체전달구는 상기 지지부를 구성하는 중공형의 내부 회전축의 하부 측에 관통 형성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 기체전달구는 상기 임펠러의 정하부 방향을 기준으로 상기 임펠러의 회전 방향을 따라 일측으로 연장된 비대칭적인 구멍 형상을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러는,
    상기 회전축이 결합 설치되며 소정 폭을 갖는 원통 형상을 포함하는 중심체부와,
    상기 중심체부의 외측을 둘러싸는 형태로 설치되며 소정 폭을 갖는 원통 형상을 포함하고 블레이드의 사이 공간으로 배출된 기체가 부력에 의해 액체 상부로 배출 가능하도록 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖는 복수의 기체배출영역이 형성된 외측체부와,
    상기 중심체부의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 배치되며, 상기 임펠러의 중심축선에 가까운 일단부가 상기 중심체부에 결합 설치되는 복수의 블레이드와,
    상기 중심체부의 내측에 설치되는 기체배출관을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  7. 제6항에 있어서,
    각각의 상기 블레이드는,
    상기 임펠러의 중심축선에 가까운 일단부가 상기 중심체부의 원통 형상의 외주연 측에 회동부를 중심으로 회동 가능한 형태로 결합 설치된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  8. 제7항에 있어서,
    각각의 상기 블레이드는,
    각각의 블레이드의 후면 측 사이 공간에 기체가 유입 또는 배출된 상태인지 여부에 따라 회동 각도가 변화될 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 외측체부의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 복수의 걸림부가 형성되며,
    각각의 상기 블레이드는,
    상기 회동부를 중심으로 한 회동 각도의 변화 상태에 따라 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 각각의 상기 걸림부에 걸림 또는 해제되도록 구성된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 외측체부의 원통 형상의 외주연을 따라 간격을 갖도록 복수의 걸림부가 형성되며,
    각각의 상기 블레이드는,
    블레이드의 후면 측 사이 공간에 기체가 유입된 상태인 경우에는 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 상기 걸림부에 걸림 상태가 되고,
    블레이드의 후면 측 사이 공간으로부터 기체가 배출된 상태인 경우에는 상기 임펠러의 중심축선으로부터 먼 타단부가 상기 걸림부로부터 해제 상태가 되는 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  11. 제1항, 제6항 내지 제10항 중의 어느 하나의 항에 있어서,
    각각의 상기 블레이드는 중간부가 임펠러의 회전 방향을 향해 돌출 만곡된 전면 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
  12. 제1항에 있어서,
    하나의 상기 회전축에 2 이상의 상기 임펠러가 병렬적으로 설치되며,
    각각의 상기 임펠러의 중심축선을 기준으로 하부 측에 위치한 하나 이상의 상기 기체배출관의 유입구로 기체를 전달하는 기체전달부가 각각의 상기 임펠러에 대해 구비된 것을 특징으로 하는 기체 부력을 이용한 동력발생장치.
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