KR20090059761A - 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치 - Google Patents

입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강이나 해양에서 유체의 유속 변화 및 유체의 입사 각도 변화에 대응하여 블레이드의 각도를 조정함으로써 최대한 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 하고, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점에 신속하게 대응할 수 있어 비정상적인 발전 시간을 최대한 단축시킴으로써 매우 경제적인 발전 기능을 달성할 수 있도록 한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치를 제공하는 것을 목적으로 하며,
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치는, 내부가 비어있는 작동 공간부가 구비되고, 후단부에 중공의 회전축이 상기 작동 공간부와 연통되게 돌출 형성된 허브 몸체와; 상기 허브 몸체에 회전 가능하게 삽입되어 일부가 상기 작동 공간부내에 위치하도록 상기 허브 몸체에 방사상으로 설치되는 힌지축부와, 상기 힌지축부에서 일체로 형성되어 상기 허브 몸체의 외부에 위치하는 블레이드로 이루어지는 프로펠러와; 상기 허브 몸체의 내부에 설치되어, 상기 힌지축부를 회전시킴으로써, 상기 다수의 프로펠러를 이루는 블레이드의 각도를 가변시키는 각도가변수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
유체, 발전, 블레이드, 가변, 각도

Description

입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치{A rotor unit equiped attack angle controlled current power generator blade}
본 발명은 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 강이나 해양에서 유체의 유속 변화 및 유체의 입사 각도 변화에 대응하여 블레이드의 각도를 조정함으로써 최대한 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 하고, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점에 신속하게 대응할 수 있어 비정상적인 발전 시간을 최대한 단축시킴으로써 매우 경제적인 발전 기능을 달성할 수 있도록 한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기를 발전하는 발전장치는 석탄이나 석유를 이용한 화력발전장치, 우라늄을 이용한 원자력발전장치 및 수력발전장치 등이 있다.
상기 화력발전장치는 화석 연료를 사용하는 것으로 화석 연료 자원이 고갈될 뿐 아니라, 공해의 유발로 환경에 끼치는 피해가 심각하며, 담수를 이용하는 수력발전장치는 넓은 지역을 수몰시켜야 하므로, 지역주민 이주에 따른 사회적 문제와 자연 생태계의 파손을 야기시키는 문제점이 있고, 원자력발전장치는 핵연료의 사용에 따른 안전성, 발전과정에서 발생되는 원자력의 폐기물 및 오염물질 등에 의한 환경오염 등의 문제점이 있다.
이와 같은 문제점으로 대체되는 발전장치로 자연을 이용한 발전장치인 태양열을 이용한 태양열발전장치, 풍력을 이용한 풍력발전장치 그리고 바다의 해수를 이용한 해양발전장치가 있다. 특히 해양발전장치에는 조석을 동력원으로 하여 해수면의 상승하강 운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전장치, 해양표면층의 온수와 심해 냉수와의 온도차를 이용하여 열에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 발전하는 해양온도차발전장치, 해수의 흐름이 빠른 곳에 수차발전기를 설치해 해수의 운동에너지를 이용하여 발전하는 조류발전장치가 있다.
현재까지 개발된 조류발전장치중 조수간만 즉 밀물(창조)과 썰물(낙조)의 양방향 조류를 이용하여 발전할 수 있도록 기술이 개발된 바 있는데, 그 일례로 대한민국 등록특허 제10-0697717호(이하, '종래 기술'이라 함)가 있다.
상기 종래 기술은, 도 1에 도시된 바와 같이, 플렛홈(2)에 대해 발전기 어셈블리(4)를 제어에 의한 서보모터(21;도 1참조)에 의하여 회전하도록 구비한 것이다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상측지지부(13)의 일측으로 제어의 유압에 의해 작동하는 서보모터(21)에 의해 수평 이동하는 랙기어(22)를 구비하며, 또한 수직회전축(14)의 상측 외주연으로 상기 랙기어(22)와 결합되는 피니언 기어(23)를 구비한 것이다.
종래 기술은 서보모터(21)의 직선 작용으로 랙기어(22)가 상측 지지부(13)의 수평 방향으로 이동하게 된다.
결국, 수직 회전축(14)에 형성된 피니언 기어(23)를 측방향으로 밀게 되어 결국 피니언 기어(23) 및 수직 회전축(14)이 회전한다.
따라서 플렛홈(18)에 대해 발전기 어셈블리(4)가 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 회전할 수 있게 되어 조류가 밀려오는 방향으로 프로펠러(18)가 향하도록 하여 항시 발전이 이루어지게 된다.
그러나, 종래 기술에 따르면 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 흐르거나, 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐르는 경우에 조류의 방향이 180°변화하기 때문에 랙기어(22)의 길이를 적어도 일정한 갖도록 하여야 한다.
즉, 피니언기어(23)와 랙기어(22)가 치차 결합된 지점부터 랙기어(22)의 전진 또는 후진시, 랙기어(22)의 길이를 피니언기어(23)가 적어도 180°회전될 수 있도록 하여야 한다.
종래 기술은 발전기 어셈블리(4)와 타워부(19)를 함께 180°회전시키기 위해서 피니언 기어(23)와 랙기어(22)의 결합 구조로서, 이러한 회전 구성으로는 부피가 크고 중량이 무거운 발전기 어셈블리(4) 및 타워부(19)를 회전시키기에는 서보모터(21)에 큰 부하를 주어 장시간 사용할 수 없는 단점이 있습니다.
둘째, 발전기 어셈블리(4) 및 타워부(19)는 부피가 크고 중량이 무거운 관계로 회전 작동시 유속이 빠른 조류의 저항을 이겨내면서 회전되는데, 이 저항력은 오히려 일체형으로 된 발전기 어셈블리(4) 및 타워부(19)를 지지하고 있는 주변 구 조물의 지지력을 약화시키는 요인으로 작용하게 되는 폐단이 있었다.
셋째, 일체형으로 된 발전기 어셈블리(4) 및 타워부(19)를 유속이 빠른 조류의 저항을 이기면서 회전시켜야 하기 때문에 피니언기어(23)와 랙기어(22)라는 회전 구조로는 신속하게 회전시킬 수 없으며, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점에 신속하게 대응할 수 없으며, 이로 인해 조류 흐름이 변경되는 시점에서 일체형으로 된 발전기 어셈블리(4) 및 타워부(19)가 회전되는 동안에는 정상적인 발전 작용을 수행할 수 없는 문제점도 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점에 신속하게 대응할 수 있어 비정상적인 발전 시간을 최대한 단축시킴으로써 매우 경제적인 발전 기능을 달성할 수 있도록 한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화할 때, 발전기 어셈블리를 지지하는 주변 구조물에 대하여 보강 설계를 할 필요가 없고, 기존에 사용되고 있는 구조물에 곧바로 적용할 수 있도록 한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 강이나 해양에서 유체의 유속 변화 및 유체의 입사 각도 변화에 대응하여 블레이드의 각도를 조정함으로써 최대한 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치는, 내부가 비어있는 작동 공간부가 구비되고, 후단부에 중공의 회전축이 상기 작동 공간부와 연통되게 돌출 형성된 허브 몸체와; 상 기 허브 몸체에 회전 가능하게 삽입되어 일부가 상기 작동 공간부내에 위치하도록 상기 허브 몸체에 방사상으로 다수개 설치되는 힌지축부와, 상기 힌지축부에서 일체로 형성되어 상기 허브 몸체의 외부에 위치하는 블레이드로 이루어지는 프로펠러와; 상기 허브 몸체의 내부에 설치되어, 상기 힌지축부를 회전시킴으로써, 상기 다수의 프로펠러를 이루는 블레이드의 각도를 가변시키는 각도가변수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 강이나 해양에서 유체의 유속 변화 및 유체의 입사 각도 변화에 대응하여 블레이드의 각도를 조정함으로써 최대한 발전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
둘째, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점에 신속하게 대응할 수 있어 비정상적인 발전 시간을 최대한 단축시킴으로써 매우 경제적인 발전 기능을 달성할 수 있게 된다.
세째, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화할 때, 발전기 어셈블리를 지지하는 주변 구조물에 대하여 보강 설계를 할 필요가 없고, 기존에 사용되고 있는 구조물에 곧바로 적용할 수 있게 된다.
이하, 본 발명에 의한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명에 의한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 5는 도 4에 도시된 허브 몸체를 길이 방향에 대해 수직으로 절단하여 내부 구성을 도시한 부분 단면도로, 블레이드는 지시선 "A" 방향에서 바라보았을 때의 형상을 나타낸 도면이며, 도 6은 도 5에 도시된 일방향 동력전달수단의 일례의 구성을 도시한 외관 사시도이며, 도 7은 도 4에서 지시선 "B" 방향의 허브 몸체 측면에서 바라보았을 때 블레이드가 가변되는 상태를 도시한 도면이다.
본 발명에 의한 로터 장치는, 크게 허브 몸체(100)와, 프로펠러(200)와, 각도가변수단(300)을 포함하여 이루어진다.
허브 몸체(100)는 유체의 흐름에 대한 저항을 최소한 받도록, 선단부의 외관 형상이 원추 형상으로 이루어진다. 좀더 상세하게 설명하면, 유체가 제일 먼저 충돌하는 선단단부가 유선형 구조를 갖는 원추형으로 이루어지며, 후단부 중심에는 중공의 회전축부(120)가 일정 길이 돌출 형성된다.
이러한 외관 형상을 갖는 허브 몸체(100)의 내부는 비어있는 작동 공간부(110)가 형성되고, 이 작동 공간부(110)와 회전축부(120)는 상호 연통되어 있다.
상기 프로펠러(200)는 허브 몸체(100)에 회전 가능하게 삽입되어 일부가 작동 공간부(110)내에 위치하도록 허브 몸체(110)에 방사상으로 설치되는 다수개 힌 지축부(210)와, 이 힌지축부(210)에서 일체로 형성되어 허브 몸체(100)의 외부에 위치하는 블레이드(220)로 이루어진다.
상기 각도가변수단(300)은 허브 몸체(100)의 내부에 설치되어, 힌지축부(210)를 회전시킴으로써, 다수의 프로펠러(200)를 이루는 블레이드(220)의 각도를 가변시키는 역할을 한다.
이러한 역할을 하는 각도가변수단(300)은, 허브 몸체(100)의 내부에 위치하는 다수의 힌지축부(210) 각각에 고정 설치되는 다수의 종동 베벨기어(310)와, 다수의 종동 베벨기어(310)와 치차 결합되는 구동 베벨기어(320)와, 일단은 구동 베벨기어(320)와 결합되고 타단은 허브 몸체(100)의 내벽에 회전 가능하게 지지 설치되어 상기 구동 베벨기어(320)를 회전시키는 구동축(330)과, 이 구동축(330)을 정역회전시키는 구동모터(350)와, 이 구동모터(350)의 구동력으로 인해 구동축(330)이 정역회전되도록 하되, 허브 몸체(110)의 외부로 흐르는 유체 압력에 의해 블레이드(220)가 저항을 받아 구동축(330)이 회전되는 것을 방지하기 위한 일방향 동력전달수단(340)을 포함하여 이루어진다.
상기 구동모터(350)는 상기 회전 몸체(100)의 내벽면에 고정 설치된다.
상기 각도가변수단(300)의 구성인 일방향 동력전달수단(340)은, 구동모터(350)이 모터축(351)상에 설치되는 워엄기어(341)와, 구동축(330)상에 고정 설치되어 워엄기어(341)와 치차 결합되는 워엄휘일(342)로 이루어진다.
여기서, 허브 몸체(100)는, 해수 또는 담수의 수면 아래에 별도의 지지 구조물에 의해 지지된 상태로 위치됨과 아울러 증속기(미도시)와 발전기(미도시)등이 내장된 발전기 하우징(도 2의 부재번호 4에 해당됨)의 전방부에 허브 몸체(100)의 회전축부(120)를 증속기(미도시)에 동력 전달이 가능하게 커플링 수단을 매개로 하여 연결 설치함으로써, 허브 몸체(100) 자체가 회전되도록 한다.
전술한 바와 같이 허브 몸체(100)를 상기 발전기 하우징의 전방부에 설치하는 것은 통상적으로 이 분야에서 잘 알려진 기술이어서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
여기서, 본 발명의 회전축부(120)를 중공 파이프 형상으로 형성하고, 허브 몸체(100)의 내부를 비어있는 공간부로 형성한 이유는 후술하는 각도가변수단(300)을 구성하는 구동모터(350)의 구동을 위한 전력 케이블(미도시)을 설치하기 위함이다.
즉, 상기 증속기를 회전시키는 축 및 발전기를 구성하는 축을 회전축부(120)와 동일하게 중공 파이프 형상으로 구성하여, 전력 케이블을 설치할 수 있도록 한다.
이렇게 함으로써, 구동모터(350)에 전기적으로 연결된 전력케이블을 허브 몸체(100)의 작동 공간부(110)와 회전축부(120)의 내부와 증속기를 회전시키는 축의 내부 및 상기 발전기를 구성하는 축의 내부를 통과하도록 인출하여 상기 발전기 하우징을 지지하는 지지 구조물(도 1의 부재번호 19에 해당됨)을 통해 수면의 플랫홈(도 2의 부재번호 2에 해당됨)에 설치된 컨트롤러에 전기적으로 연결한다.
이 컨트롤러는 구동모터(350)의 구동을 제어할 수 있다.
즉, 컨트롤러는 허브 몸체(100)의 주변으로 흐르는 유체의 유속 및 방향을 감지하는 유속 및 방향 감지수단(미도시)과, 현재 블레이드(220)의 각도를 감지하는 블레이드 각도 감지수단(미도시)과, 현재 조류의 흐름이 밀물 상태인지 썰물 상태인지 또는 밀물-->썰물로 180°방향 전환되는 상태인지 또는 썰물-->밀물로 180°방향 전환되는 상태인지를 감지하는 조류 흐름 방향 감지수단(미도시)에서 검출된 정보를 통해 수동으로 구동모터(350)의 구동 시간을 결정하여 전력케이블을 통해 전력 공급을 제어하게 된다.
여기서, 전력케이블을 통해 공급되는 전력은 상기 발전기에서 생성되어 축전기에 축전된 것을 사용할 수 있다.
그리고, 상기 유속 및 방향 감지수단과 조류 흐름 방향 감지수단은 해양 발전장치 분야에서 통상적으로 널리 사용되고 있는 기술임과 아울러 해양 발전장치에 기본적으로 제공되는 것으로 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
한편, 블레이드 각도 감지수단은 현재 블레이드(220)의 각도를 감지하는 역할을 하는 것인 바, 통상적으로 모터의 구동력을 전달받아 최종적으로 회전되는 회전축의 현재 위치를 감지하는 것은 통상적인 기술이어서 본 발명에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. 즉, 본 발명의 구동모터(350)의 구동력을 전달받아 최종적으로 회전되는 힌지축부(210)의 현재 회전 위치를 감지하는 것은 보편적으로 널리 알려진 기술이어서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 기본적인 작용을 설명하며 다음과 같다.
먼저, 구동모터(350)에 전원이 인가되어 구동모터(350)가 구동되어 모터축(351)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
상기와 같이 구동모터(350)의 구동으로 인해 모터축(351)이 회전되면, 워엄기어(341)가 회전되며, 이 워엄기어(341)의 회전으로 인해 워엄휘일(342)이 회전된다.
이렇게 되면, 워엄휘일(342)의 회전으로 인해 구동축(330)과 구동 베벨기어(320)가 함께 회전된다.
이후, 구동 베벨기어(320)가 회전됨에 따라 이에 치차 결합된 다수의 종동 베벨기어(310)가 회전되며, 그 결과 각각의 종동 베벨기어(310)에 연결 설치된 다수의 힌지축부(210)를 회전시키게 된다.
따라서, 상기 힌지축부(210)가 회전됨에 따라 다수의 블레이드(220)도 함께 회전되어 그 각도가 가변될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 일방향 동력전달수단(340)을 구성하는 워엄기어(341)와 워엄휘일(342)은, 허브 몸체(110)의 외부로 흐르는 유체 압력에 의해 블레이드(220)가 저항을 받아 구동축(330)이 회전되는 것을 방지하기 위한 구성이다.
좀더 상세하게 설명하면, 허브 몸체(110)의 외부로 유체(해수, 담수)가 유동되면 유체 압력이 생기게 되는데, 이 유체 압력은 블레이드(220)가 힌지축부(210)와 함께 회전되도록 하는 작용을 한다.
즉, 힌지축부(210)에는 종동 베벨기어(310)가 설치되어 있고, 구동축(330)에 는 구동 베벨기어(320)가 설치되어 있기 때문에 힌지축부(210)가 회전되면 종동 베벨기어(310)-->구동 베벨기어(320)를 통해 구동축(330)이 회전될 수 있는 구조가 되는 것이다.
이로 인해 블레이드(220)의 각도가 허브 몸체(110)의 외부로 흐르는 유체 압력에 의해 무작위로 그 각도가 가변되는 것이다.
따라서, 본 발명은 이러한 폐단을 해결하기 위해 워엄기어(341)의 회전력이 워엄휘일(342)이 회전되도록 전달하되, 워엄휘일(342)의 회전력이 워엄기어(341)를 회전시키지 못한다는 점에 착안하여 블레이드(220)의 각도가 허브 몸체(110)의 외부로 흐르는 유체 압력에 의해 무작위로 그 각도가 가변되지 못하도록 한 것이다.
상기와 같이 설치되는 본 발명은 유체(해수, 담수)가 흐르는 유속 및 방향이 변화될 때 탄력적으로 대응하여 컨트롤러에서는 블레이드(220)의 각도가 최적의 상태로 가변되도록 구동모터(350)의 구동을 제어하게 되며, 이로 인해 최대한 발전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 상기 컨트롤러(미도시)의 제어에 의해 구동되는 구동모터(350)가 구동되면 전술한 본 발명의 기본적인 작용에서 설명되어 있듯이, 블레이드(220)는 현재의 위치에서 유체의 유속 변화 및 유체의 입사 각도 변화에 대응하여 최대의 발전 효율을 일으킬 수 있도록 각도가 가변되며, 이로 인해 허브 몸체(100)는 최적의 속도로 회전될 수 있게 된다.
즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 유체의 유속 변화 및 유체의 입사 각도 변화 에 대응하여 블레이드(220)를 힌지축부(210)를 중심으로 하여 X축 방향 또는 Y축 방향으로 회전시키는 것이다.
한편, 본 발명은 특히, 해수라는 유체를 이용한 발전을 실시하고자 할 때 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점에 신속하게 대응할 수 있어 비정상적인 발전 시간을 최대한 단축시킴으로써 매우 경제적인 발전 기능을 달성할 수 있다는 것이다.
즉, 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화하는 시점이 되면 상기 컨트롤러(미도시)는 구동모터(350)를 구동시키기 위한 제어 신호를 출력하게 된다.
상기와 같이 상기 컨트롤러(미도시)의 제어에 의해 구동되는 구동모터(350)가 구동되면 전술한 본 발명의 기본적인 작용에서 설명되어 있듯이, 블레이드(220)는 현재의 위치에서 조류가 180°변화하는 방향으로 각도가 신속하게 가변되어 비정상적인 발전 시간을 최대한 단축시킴으로써 매우 경제적인 발전 기능을 달성할 수 있다는 것이다.
즉, 도 4에 도시된 상태에서 각각의 블레이드(220) 방향이 완전히 180°변경되도록 구동모터(350)를 구동시킨다.
아울러, 본 발명은 조류가 밀물 방향으로 흐르다가 썰물 방향으로 또는 썰물 방향으로 흐르다가 밀물 방향으로 흐름 방향이 180°변화할 때, 발전기 어셈블리를 지지하는 주변 구조물에 대하여 보강 설계를 할 필요가 없고, 기존에 사용되고 있 는 구조물에 곧바로 적용할 수 있게 된다. 즉, 지지 구조물에 의해 지지된 상태로 위치됨과 아울러 증속기(미도시)와 발전기(미도시)등이 내장된 발전기 하우징의 전방부에 허브 몸체(100)의 회전축부(120)를 증속기(미도시)에 동력 전달이 가능하게 연결 설치하여 허브 몸체(100) 자체가 회전되도록 하면 된다.
도 1은 종래 기술에 의한 조류 발전장치의 방향 전환수단을 나타낸 요부 사시도.
도 2 및 도 3은 도 1에서 해수의 흐름 방향에 따른 방향 전환된 상태를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 의한 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치의 외관을 도시한 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 허브 몸체를 길이 방향에 대해 수직으로 절단하여 내부 구성을 도시한 부분 단면도로, 블레이드는 지시선 "A" 방향에서 바라보았을 때의 형상을 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 도시된 일방향 동력전달수단의 일례의 구성을 도시한 외관 사시도.
도 7은 도 4에서 지시선 "B" 방향의 허브 몸체 측면에서 바라보았을 때 블레이드가 가변되는 상태를 도시한 도면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 허브 몸체
110 : 작동 공간부
120 : 회전축부
200 : 프로펠러
210: 힌지축부
220 : 블레이드
300 : 각도가변수단
310 : 종동 베벨기어
320 : 구동 베벨기어
330 : 구동축
340 : 일방향 동력전달수단
341 : 워엄기어
342 : 워엄휘일
350 : 구동모터
351 : 모터축

Claims (3)

  1. 내부가 비어있는 작동 공간부(110)가 구비되고, 후단부에 중공의 회전축(120)이 상기 작동 공간부(100)와 연통되게 돌출 형성된 허브 몸체(100)와;
    상기 허브 몸체(100)에 회전 가능하게 삽입되어 일부가 상기 작동 공간부(110)내에 위치하도록 상기 허브 몸체(110)에 방사상으로 다수개 설치되는 힌지축부(210)와, 상기 힌지축부(210)에서 일체로 형성되어 상기 허브 몸체(100)의 외부에 위치하는 블레이드(220)로 이루어지는 프로펠러(200)와;
    상기 허브 몸체(100)의 내부에 설치되어, 상기 힌지축부(210)를 회전시킴으로써, 상기 다수의 프로펠러(200)를 이루는 블레이드(220)의 각도를 가변시키는 각도가변수단(300)을 포함하는 것을 특징으로 하는 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각도가변수단(300)은,
    상기 허브 몸체(100)의 내부에 위치하는 다수의 상기 힌지축부(210) 각각에 고정 설치되는 다수의 종동 베벨기어(310)와;
    상기 다수의 종동 베벨기어(310)와 치차 결합되는 구동 베벨기어(320)와;
    상기 구동 베벨기어(320)를 회전시키는 구동축(330)과;
    상기 구동축(330)을 정역회전시키는 구동모터(350)와;
    상기 구동모터(350)의 구동력으로 인해 상기 구동축(330)이 정역회전되도록 하되, 상기 허브 몸체(110)의 외부로 흐르는 유체 압력에 의해 상기 블레이드(220)가 저항을 받아 상기 구동축(330)이 회전되는 것을 방지하기 위한 일방향 동력전달수단(340)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 일방향 동력전달수단(340)은,
    상기 구동모터(350)이 모터축(351)상에 설치되는 워엄기어(341)와, 상기 구동축(330)상에 고정 설치되어 상기 워엄기어(341)와 치차 결합되는 워엄휘일(342)로 이루어진 것을 특징으로 하는 입사각도 제어형 유체 흐름 블레이드가 장착된 로터장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102251902A (zh) * 2011-06-20 2011-11-23 中国海洋大学 变桨距水轮机及潮流发电装置
CN102384020A (zh) * 2011-10-13 2012-03-21 哈尔滨工程大学 水平轴变桨距潮流能水轮机
CN102966482A (zh) * 2012-12-12 2013-03-13 黄亚秀 一种可调叶片高度的水轮机叶轮
KR20160026470A (ko) 2014-09-01 2016-03-09 정희근 심수에너지와 버블제트에너지를 신에너지로 생산하는 주관 장치

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