KR20070051190A - 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치에 관한 것으로, 특히 회전날개의 회전축과 회전판을 경량화하면서도 각 베인이 바람의 세기에 대하여 독립적으로 각도가 조절되도록 함으로써 풍속에 따라 탄력적으로 반응하도록 하려는데 발명의 목적이 있다.

이러한 목적을 위해 본 발명은, 회전판 주위에 다수개의 베인이 구비되고, 풍력에 의한 베인의 회전력에 의해 회전판이 회전하여 수중에 설치된 스크류에 동력을 전달함으로써 저수지 저층의 물을 순환시키는 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치에 있어서, 상기 각 베인은 회전판에 회전축으로 연결되며, 상기 베인의 일부분과 회전판의 일부분이 탄성체에 의하여 연결되도록 구성됨과 아울러 상기 탄성체는 코일 스프링이며, 각 베인에 연결된 코일 스프링은 동일 장력을 갖도록 구성된다.

풍력, 저수지, 회전판, 베인, 스프링

Description

저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치{APPARATUS FOR TRANSMITTING WIND FORCE OF APPARATUS FOR IMPROVING WATER QUALITY OF RESERVOIR}

도 1 은 종래의 저수지 수질 개선장치의 사시도.

도 2 는 도 1의 회전날개의 작용 구성 및 상태를 보인 도.

도 3 은 본 발명에 의한 회전날개의 구성을 보인 도.

도 4 는 본 발명에 의한 스토퍼의 구성을 보인 도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

200 : 회전 날개 210 : 회전판

220 : 동력 전달축 230 : 베인

240 : 축회전지지구 260 : 회전축

270 : 탄성체 280 : 스토퍼

본 발명은 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치에 관한 것으로, 장치의 경량화를 꾀하며, 바람의 세기에 따라 각 베인이 독립적으로 구동될 수 있도록 한 저수지 수질 개선 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 댐, 호수나 저수지 등과 같이 흐르지 못하고 담수된 물의 경우 또는 오폐수가 침투되어 자정능력이 없는 경우 녹조, 적조 등 조류의 다량 발생으로 용존 산소가 고갈되면서 물 자체가 썩게 된다. 최근 시화호 등의 오염 현상도 이와 같은 경우로서 오폐수의 침투를 차단하는 것도 한계가 있는 관계로 오염도는 점점 심각해지고 있는 것이다.

이와 같은 문제를 개선하는 방법으로 오폐수를 정화시켜 방류하는 것이 가장 바람직하나 대부분의 공장 및 시설물이 이들 장치를 가동하지 않고 무단 방류함에 해결이 어려운 것이다.

또, 다른 방법으로 댐, 호수 등의 자체 정화능력을 극대화시키는 것이며, 이와 같은 방법의 일환으로 저수지, 댐 등에서 바람을 동력원으로 이용하여 저층의 물을 상층으로 끌어 올려 순환시키는 장치가 제공되고 있다.

이러한 종래의 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 저면에 결합되는 복수개의 부력체(1)를 매개로 하여 저수지 등의 수면 위에 부유하면서 부속장치를 지지하는 베이스 프레임(10)과, 베이스 프레임(10)의 상측부에 형성되는 수직 및 수평의 지지 프레임(11)(12)과, 동력발생수단을 구동원으로 하여 회전되면서 저수지에 담수된 물을 순환시키는 스크류(20)와, 스크류(20)를 감싸면서 하단이 저수지의 바닥부 에 배치되며 상측부에 배출구가 구비되어 상기 스크류(20)에 의해 하부의 물이 상기 배출구로 배출되도록 안내하는 유도관(30)과, 상기 스크류(20)를 구동시키는 구동수단을 포함하여 구성된다.

구동수단은 스크류 구동축(40)과, 스크류 구동축(40)과 기어트레인(41)을 매개로 하여 연결되며 하단부에 스크류(20)가 결합되는 스크류 구동 코일스프링(42)과, 스크류 구동축(40)에 결합되는 동력발생원인 회전날개(50)를 포함하여 구성된다.

도 2 에서는 바람이 불게되면 풍력에 의해 베인(51)이 회전되면서 스크류 구동축(40)이 회전된다. 이 동작을 구체적으로 설명하면, 베인(51)은 베인 회전축(51a)의 안내를 받으며 회전되면서 각도가 서서히 바뀌게 되며, 베인의 각도 변화시 연결로드(51b)로 연결된 지지판(44)이 후방측으로 밀리게 되는데, 지지판(44)은 코일스프링(45)의 탄성력에 의해 일순간에 슬라이딩되지 않고 서서히 슬라이딩되어 베인(51)을 지지하게 된다.

풍력에 의해 베인(51)이 회전하고, 그 회전력은 회전판(43)에 전달되어 그 중심부에 결합된 스크류 구동축(40)을 중심으로 하는 회전력이 발생하게 되는 것이다.

상기 스크류 구동축(40)의 회전력은 기어트레인(41)을 통하여 스크류(20)에 전달되고, 이로 인해 그 스크류(20)가 회전되어 저수지 저층의 물이 유도관(30)을 따라 상부로 끌어올려져 배출되면서 연속적으로 순환될 수 있도록 한다.

한편, 바람이 약해지게 되면 코일스프링(45)의 탄성력에 의해 지지판(44)이 전방으로 슬라이딩되면서 베인(51)이 원 위치로 복귀된다.

그리고, 지역에 따라 풍향의 세기가 달라지므로 회전날개의 운동 범위를 제한하여 사용할 수 있으며, 이를 위해 조절부재(61)를 조이거나 풀게 되면, 압력조절 코일 스프링(60)의 탄성력이 커지거나 작아지게 되면서 지지판(44)이 전후로 슬라이딩되어 결과적으로 코일스프링(45)의 탄성력이 변하게 되므로 베인(51)의 각도 조절 범위가 변하게 된다.

도면중 미 설명 부호 13은 앵커이며, 앵커(13)는 스크류(20)를 중심으로 하여 회전날개(50)의 반대측 즉, 전방부에 설치되어 장치(100)가 바람이 부는 방향으로 회전될 수 있도록 지지하고 있다.

그러나, 종래 기술에 따른 저수지 수질 개선 장치에 따르면 다음과 같은 단점이 있다.

동력의 발생원인 회전날개는 복수개의 베인으로 이루어지고, 상기 베인은 상기 구동축에 일정 각도 범위내에서 각도 조절이 가능하게 설치되어 있다. 보통 회전 날개의 상측이나 하측 또는 좌우측으로 부는 바람의 세기와 방향이 다르게 될 수 있으며, 특히 회전날개의 크기가 큰 경우에는 바람의 더욱이 그러하다.

그러나 이러한 종래의 복수개의 베인들은 모두 동일한 각도와 방향으로만 열림이 조절됨으로써 풍속에 따른 반응속도가 느리게 되어 회전날개의 회전이 원활히 못하고, 심한 경우 풍력에 견디지 못하여 파손이 되는 경우도 발생한다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 회전날개의 회전축과 회전판을 경량화하면서도 각 베인이 바람의 세기에 대하여 독립적으로 각도가 조절되도록 함으로써 풍속에 따라 탄력적으로 반응하도록 하려는데 발명의 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치는, 회전판 주위에 다수개의 베인이 구비되고, 풍력에 의한 베인의 회전력에 의해 회전판이 회전하여 수중에 설치된 스크류에 동력을 전달함으로써 저수지 저층의 물을 순환시키는 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치에 있어서,

상기 각 베인은 회전판에 회전축으로 연결되며, 상기 베인의 일부분과 회전판의 일부분이 탄성체에 의하여 연결되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 탄성체는 코일 스프링이며, 각 베인에 연결된 코일 스프링은 동일 장력을 갖는다.

이하, 본 발명에 의한 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 설명한다.

도 3 은 본 발명에 적용된 회전날개의 작용 상태를 보이기 위한 사시도이다.

여기서, 동력 발생원인 회전날개(200)는 도 1에서 동력 회수부인 스크류(20)보다 후방측에 배치된다.

베인(230)은 복수개가 구비되어 회전판(210)에 탈착 및 각도조절 가능하게 결합된다.

상기 베인(230)의 크기 즉 높이는 회전판(210)의 직경보다 작게 되는 것이 바람직한데, 그 이유는 회전판(210)이 넓어짐으로써 이에 다수개의 베인(230)이 결합되더라도 충분한 지탱력을 가질 수 있으며, 강도를 그리 크게 하지 않아도 충분히 이의 각 베인(230)들을 지탱할 수 있도록 하기 위함이다.

상기 각 베인(230)은 회전판(210)에 대해서는 축회전지지구(240)를 매개로 결합되는데, 상기 축회전지지구(240)는 회전축(260)이 내부에서 베어링(도시하지 않음)에 의하여 회전 가능토록 되어 있으며, 회전판(210)의 가장자리 표면에 볼트나 여타의 방법으로 고정결합된다.

상기 회전축(260)은 베인(230)쪽으로 연장되는 길이를 가지며, 그 회전축(260)의 단부에는 축고정구(250)가 결합되는데, 그 축고정구(250)는 회전축(260)상에서 회전하지 않고 고정되는 구조를 갖는다.

이러한 축고정구(250)는 베인의 하측 표면에 볼트 또는 기타의 방법으로 고정될 것이다.

그러므로, 회전판(210)의 주변을 따라 복수개의 베인(230)이 회전축(260)에 의하여 회전 가능토록 결합되는 것이다.

한편, 상기 회전판(210)과 각 베인(230)은 탄성체(270)에 의하여 연결됨으로써 각 베인(230)에 불어오는 바람의 세기에 따라 베인(230)의 열림 각도가 탄력적으로 변화하게 된다.

즉, 베인(230)의 가장자리의 하측부분과 회전판(210)의 가장자리 부분이 탄성체(270)인 코일 스프링으로 연결됨으로써 각 베인(230)에 부딪히는 바람의 세기와 양에 따라 베인(230)의 회전 각도가 각기 다르게 된다.

이때, 상기 탄성체(270)인 코일 스프링의 장력은 모두 동일하여야 할 것이다.

따라서, 바람이 불지 않을 때 베인(230)은 각도는 회전판(210)과 평행하게 될 것이며, 바람이 강하게 부는 경우 베인(230)의 각도는 회전판(210)에 90도 각도로 직교함으로서 회전판(210)의 무리한 회전에 의한 파손을 방지하도록 하는 것이다.

도 4 는 이러한 각 베인(230)이 90도 각도의 범위에서 회전하도록 하는 스토퍼(280)의 구조를 보인 도이다.

바람이 강하게 부는 상태에서 그 바람의 방향이 바뀌는 경우 베인(230)의 회전 각도가 90도를 넘어 회전하거나 또는 360도 완전히 회전함으로써 탄성체(270)가 축을 휘감아 꼬이는 경우가 발생할 수 있을 것이다.

이를 방지하기 위하여 도 4 와 같이 회전축(260)의 축단부(261) 즉, 회전판(210)에 결합된 부분의 축이 축회전지지구(240)의 외측으로 돌출되어지며, 이에 판형태의 스토퍼(280)가 장착된다.

상기 축단부(261)는 사각으로 형성되어 스토퍼(280)가 이에 장착되고, 스토퍼(280)의 몸체는 90도 각도로 펼쳐진 호의 형상을 갖게 된다.

그러므로, 베인(230)이 90도 각도로 회전하는 경우 제 1 버팀부(281)가 회전 판(210)에 접촉되어 더 이상의 회전을 방지하고, 또한 베인(230)과 회전판(210)이 평행을 이루는 경우 제 2 버팀부(282)가 회전판(210)에 접촉되어 베인(230)의 회전을 방지하는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치에 의하면, 첫 번째, 각 베인과 회전판 사이에 동일한 장력의 스프링을 장치함으로써 부분적인 풍속 변화에 각각 다른 각도로 회전하여 동일한 힘을 중심축에 전달하므로 동일한 회전 속도를 갖는다.

두 번째, 베인의 회전 각도는 최대로 풍향과 일직선이 되도록 회전하므로 큰바람 등에 견딜 수 있으므로 파손이 방지된다.

Claims (2)

1. 회전판 주위에 다수개의 베인이 구비되고, 풍력에 의한 베인의 회전력에 의해 회전판이 회전하여 수중에 설치된 스크류에 동력을 전달함으로써 저수지 저층의 물을 순환시키는 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치에 있어서,

   상기 각 베인은 회전판에 회전축으로 연결되며, 상기 베인의 일부분과 회전판의 일부분이 탄성체에 의하여 연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성체는 코일 스프링이며, 각 베인에 연결된 코일 스프링은 동일 장력을 갖는 것을 특징으로 하는 저수지 수질 개선 장치의 풍력 전달 장치.

Images