KR20090066236A - 부압판을 갖는 동력 변환 장치 및 이를 갖는 동력 발생 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 제공한다. 상기 동력 변환 장치는 회전체와, 상기 회전체를 중심으로 상기 회전체의 외면에서 방사상으로 일정 길이 연장되는 다수개의 고정 로드들 및 상기 고정 로드들의 단부에 설치되며, 유동되는 유체(流體)로부터 압력에 노출되는 면적을 서로 다르게 이루어 상기 면적이 작은 방향을 따라 회전력 방향을 형성하여 상기 회전체를 회전시키는 동력을 발생시키는 다수개의 부압판들을 포함한다. 또한, 본 발명은 상기 동력 변환 장치를 갖는 동력 발생 장치도 제공한다. 따라서, 본 발명은 자연의 공기 또는 물과 같은 유체의 흐름을 회전력으로 변환함으로써 동력의 전환을 이루고, 이와 같이 변환된 동력을 외부로 발생시킬 수 있다.

Description

부압판을 갖는 동력 변환 장치 및 이를 갖는 동력 발생 장치{APPARATUS FOR CONVERTING POWER HAVING LOADING PRESSURE PLATE AND APPARATUS FOR GENERATING POWER}
본 발명은 동력 발생 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자연의 공기 또는 물과 같은 유체의 흐름을 회전력으로 변환함으로써 동력의 전환을 이루고, 이와 같이 변환된 동력을 외부로 발생시킬 수 있는 부압판을 갖는 동력 변환 장치 및 이를 갖는 동력 발생 장치에 관한 것이다.
인류가 문명을 영위함에 있어서 필수적으로 요구되는 에너지 대부분을 화석 연료에 의존하고 있으나 자원이 한정되어 있고 환경 오염을 일으키는 문제가 있어서 태양열, 지열, 풍력 및 조력 등과 같은 무한정에 가까운 청정 에너지 개발이 연구되고 있으며 그 중 일부는 상당한 수준으로 실용화되고 있다.
이러한 청정 에너지 중에서 가장 보편적으로 실용화되고 있는 것은 풍력 에너지이며 종래부터 여러 가지 풍차로 발전되어 오고 있다.
풍력 에너지의 경우에, 종래의 회전날개는 프로펠러 형태가 대부분으로 프로펠러형 회전날개는 바람의 세기가 보장되는 곳에서는 사용이 자유로우나 바람의 세 기가 약한 곳에서는 보다 많은 면적이 바람에 맞닿을 수 있는 형태인 판상의 회전날개를 다수개 세워서 사용하고 있다.
그러나 판상의 회전날개를 다수개 세워서 사용할 경우 회전날개가 바람에 의해 밀려갈 경우에는 회전력을 많이 발생하게 되나, 반대로 회전날개가 돌아 바람이 불어오는 쪽으로 돌 경우에는 바람이 회전을 방해하게 되어 소망하는 회전력을 얻지 못하는 문제점이 있다.
상기와 같은 풍력 발전을 비롯하여 물, 파도, 조수 등과 같은 자연의 유동에너지로부터 에너지를 얻기 위하여 수력발전, 파력발전, 조력발전방법 등 여러 가지 유용한 에너지 수득 방법이 연구되고 있다.
그러나, 이와 같은 종래의 발전들은 환경 훼손을 심각하게 유발하고, 고 비용의 토목건설을 해야 하며, 에너지 수득 과정에서 수율 손실이 많아 경제성이 저하 문제점을 갖는다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로써, 본 발명의 목적은 자연의 공기 또는 물과 같은 유체의 흐름을 회전력으로 변환함으로써 동력의 전환을 이루고, 이와 같이 변환된 동력을 외부로 발생시킬 수 있는 부압판을 갖는 동력 변환 장치 및 이를 갖는 동력 발생 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 댐 건설등과 같은 발전소 건설에 따른 환경 훼손을 방지할 수 있고, 설치 위치나 유체의 흐름 방향 및 조건에 크게 영향을 받지 않고 설치할 수 있는 부압판을 갖는 동력 변환 장치 및 이를 갖는 동력 발생 장치를 제공함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 제공한다.
상기 동력 변환 장치는 회전체와, 상기 회전체를 중심으로 상기 회전체의 외면에서 방사상으로 일정 길이 연장되는 다수개의 고정 로드들 및 상기 고정 로드들의 단부에 설치되며, 유동되는 유체(流體)로부터 압력에 노출되는 면적을 서로 다르게 이루어 상기 면적이 작은 방향을 따라 회전력 방향을 형성하여 상기 회전체를 회전시키는 동력을 발생시키는 다수개의 부압판들을 포함한다.
여기서, 상기 고정 로드들은 서로 동일 레벨에 위치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정 로드들은 서로 다른 레벨을 향하도록 연장될 수도 있다.
그리고, 상기 회전체는 일정 길이의 제 1고정 회전축과, 상기 제 1고정 회전축에 마련되어 상기 고정 로드들이 연장 형성되는 제 1회전자를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 고정 로드의 단부는 상기 부압판의 중심점에 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 고정 로드의 단부는 상기 부압판의 중심점으로부터 편심되는 위치에 연결될 수도 있다.
또한, 상기 고정 로드의 단부와 상기 부압판은 서로 힌지단에 의하여 힌지 연결될 수도 있다.
여기서, 상기 힌지단은 상기 부압판에 마련되는 힌지 브라켓과, 상기 힌지 브라켓에 설치되어 상기 고정 로드의 단부에 형성되는 회전홀에 끼워지는 힌지축을 구비한다. 그리고, 상기 힌지 브라켓의 일측에는 상기 부압판과 상기 고정 로드가 서로 예각의 범위 내에서 회전되도록 저지하는 걸림 브라켓이 마련되는 것이 바람직하다.
이에 더하여, 상기 고정 로드에는 상기 부압판과 동일 형상을 갖는 다수개의 보조 부압판들이 더 설치될 수도 있다.
여기서, 상기 보조 부압판들은 상기 부압판과 동일 비율의 크기를 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 보조 부압판들은 상기 부압판과 서로 다른 비율의 크기를 이룰 수도 있다.
여기서, 상기 보조 부압판들은 상기 고정 로드의 단부에서 상기 회전체를 따라 상기 부압판의 비율 크기로부터 점진적으로 작아지는 비율을 갖는 크기로 형성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 보조 부압판과 상기 고정 로드의 연결 위치는 상기 부압판과 상기 고정 로드의 단부와의 연결 위치 수준과 동일한 것이 바람직하다.
한편, 상기 부압판은 판 몸체와, 상기 판 몸체의 일단에 형성되며 제 1방향을 따라 뾰족한 형상을 이루는 머리 몸체로 이루어지고, 상기 머리 몸체와 상기 판 몸체의 측면은 서로 유선형으로 연결된다.
즉, 상기 부압판의 전체적인 형상은 호미날의 형상을 이루고, 그 단면은 유 선형을 이룬다.
여기서, 상기 부압판은 상기 판 몸체의 타단 양측부로부터 돌출 형성되며 상기 제 1방향과 대응되는 제 2방향을 따라 뾰족한 형상을 이루는 꼬리 몸체를 더 구비할 수도 있다.
여기서, 상기 한 쌍의 꼬리 몸체에는 상기 부압판의 길이 방향을 따라 일정 길이 연장되는 보조 꼬리 몸체가 더 형성될 수도 있다. 그리고, 상기 보조 꼬리 몸체는 상기 꼬리 몸체의 끝단에 힌지 연결될 수도 있다.
또 한편, 상기 회전체의 단부에는 상기 회전체의 회전 중심 방향을 직각으로 전환하는 기어부와, 상기 기어부로부터 방사상으로 일정 길이 연장되고 그 끝단에 장식물이 설치되는 다수개의 회전 로드들이 더 설치될 수도 있다.
또 한편, 상기 고정 로드들은 상기 회전체의 길이 방향을 따라 형성되는 나선형 경로상을 따라 일정 간격으로 배치되어 연장될 수도 있다.
여기서, 상기 회전체는 상기 고정 로드들이 연장 설치되는 제 2고정 회전축과, 상기 제 2고정 회전축 상에 마련되는 제 2회전자를 구비한다.
그리고, 상기 제 2고정 회전축과 직각을 이루어 배치되며 상기 제 2회전자와 연결되어 상기 회전되는 고정 로드의 회전 중심 방향을 전환하는 요(yaw)를 갖는 고정 부재가 더 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 동력 발생 장치를 제공한다.
상기 동력 발생 장치는 상기에 언급된 동력 변환 장치와, 상기 동력 변환 장 치로부터 변환된 동력을 취득하는 발전기를 포함할 수 있다.
본 발명은 공기 또는 물과 같은 유체의 흐름을 회전력으로 변환함으로써 동력의 전환을 이루고, 이와 같이 변환된 동력을 외부로 발생시킬 수 있는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 댐 건설등과 같은 발전소 건설에 따른 환경 훼손을 방지할 수 있고, 설치 위치나 유체의 흐름 방향 및 조건에 크게 영향을 받지 않고 설치할 수 있는 효과를 갖는다.
이후, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다. 도 2는 도 1의 부압판 및 고정 로드를 보여주는 확대 사시도이다. 도 3은 본 발명의 제 2실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다. 도 4는 도 3의 부압판 및 고정 로드를 보여주는 확대 사시도이다. 도 5는 본 발명의 제 3실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다. 도 6은 도 5의 동력 변환 장치로의 유동 에너지 작용을 보여주는 도면이다. 도 7은 본 발명의 제 4실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다. 도 8은 본 발명의 동력 변환 장치의 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 9는 본 발명에 따르는 고정 로드에 부압판 및 보조 부압판이 마련되 는 것을 보여주는 사시도이다. 도 10은 본 발명에 따르는 부압판의 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 11은 본 발명에 따르는 부압판의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 12는 본 발명에 따르는 부압판의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다. 도 13은 본 발명의 동력 변환 장치에 장식물이 적용된 것을 보여주는 사시도이다.
도 1 및 도 2을 참조 하면, 본 발명의 동력 변환 장치는 회전체(100)와, 상기 회전체(100)를 중심으로 상기 회전체(100)의 외면에서 방사상으로 일정 길이 연장되는 다수개의 고정 로드들(200)과, 상기 고정 로드들(200)의 단부에 설치되고 유동되는 유체로부터 압력을 제공받아 상기 회전체(100)를 회전시키는 동력을 발생시키는 다수개의 부압판들(300)을 갖는다.
상기 회전체(100)는 일정 길이의 제 1고정 회전축(110)과, 상기 제 1고정 회전축(110)에 마련되어 상기 고정 로드들(200)이 연장 형성되는 제 1회전자(120)를 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제 1고정 회전축(110)은 바람직하게는 지면으로부터 세워져 설치되는 것이 좋다. 이에 더하여, 상기 고정 로드들(200)은 상기 제 1고정 회전축(110)과 바람직하게는 직각을 이루는 것이 좋다.
또한, 상기 고정 로드들(200)은 서로 동일 레벨(level)에 위치되는 것이 좋다. 물론, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 고정 로드들(200)은 서로 다른 레벨을 향하도록 연장될 수도 있다. 즉, 상기 고정 로드들(200) 각각은 서로 다른 방향을 향하여 일정 길이 연장되는 것이다.
상기 부압판(300)의 구성은 다음과 같다.
도 2를 참조 하면, 상기 부압판은 판 몸체(320)와, 상기 판 몸체(320)의 일단에 형성되며 제 1방향을 따라 뾰족한 형상을 이루는 머리 몸체(310)와, 상기 판 몸체(320)의 타단 양측부로부터 돌출 형성되며 상기 제 1방향과 대응되는 제 2방향을 따라 뾰족한 형상을 이루는 한 쌍의 꼬리 몸체(330)로 이루어진다.
그리고, 상기 머리 몸체(310)와 상기 판 몸체(320) 및 상기 꼬리 몸체(330)의 측면은 서로 유선형으로 연결된다. 여기서, 상기 제 1방향은 유체의 흐름에 따라 부압판(300)의 회전이 진행되는 방향이고, 상기 제 2방향은 상기 진행 방향과 반대를 이루는 방향이다.
그리고, 상기 부압판(300)은 볼록한 면을 갖도록 벤딩 형성될 수도 있다.
즉, 상기 고정 로드(200)와 연결되는 부압판(300)의 내측면이 유동되는 유체의 부압을 많이 받을 수 있도록 절곡 또는 벤딩 될 수 있다. 여기서, 상기 부압판(300)의 내측면은 실질적으로 유동되는 공기 또는 물과 같은 유체로부터 압력을 받는 면일 수 있다.
물론, 상기 부압판(300)은 편평한 플랫 형상일 수도 있다.
상기 고정 로드(200)의 단부는 상기 부압판(300)의 중심점에 연결될 수 있다. 여기서, 상기 부압판(300)의 중심점(C)은 유체로부터 압력을 받는 저항 중심점이다.
여기서, 상기 부압판(300)의 내측면은 상기 고정 로드(200)와 직각을 이루는 것이 바람직하다. 물론, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 부압판(300)의 내측면은 상기 고정 로드(200)는 예각 또는 둔각을 이루도록 빗각을 형성할 수도 있다.
도 1 및 도 2를 참조 하여, 이와 같이 구성되는 상기 동력 변환 장치의 작용을 설명하도록 한다.
본 발명의 동력 변환 장치는 수중 또는 공기의 흐름이 발생되는 지상에 설치될 수 있다. 바람직하게는 제 1고정 회전축(110)이 수중에서 수면으로부터 세워지도록 설치되거나, 지상에서 지면으로부터 세워지도록 설치되는 것이 좋다.
이에 따라, 제 1회전자(120)의 외면으로부터 연장되는 다수개의 고정 로드들(200)은 제 1고정 회전축(110)과 일정 각 예컨대 직각을 이루어 배치된다. 또한, 상기 고정 로드들(200)의 단부에는 상기 부압판들(300)이 설치된다. 여기서, 고정 로드들(200)의 단부는 부압판(300)의 내측면 중심점(C)에 연결된다.
따라서, 상기 고정 로드들(200)은 제 1고정 회전축(110)을 회전 중심으로 하여 회전될 수 있는 조건이 된다.
이와 같은 상태에서, 수중에서 물이 흐르거나, 지상에서 바람이 부는 경우에 공기나 물 등의 유체는 일정의 유동 에너지를 발생한다.
이 유체의 유동 에너지는 방향성을 갖고 고정 로드들(200)의 단부에 설치되는 부압판들(300)에 일정의 압력을 가할 수 있다.
이때, 상기 부압판들(300)은 상기 압력으로 인하여 일 방향으로 가압될 수 있다. 여기서, 가압되는 방향은 부압판(300)의 머리 몸체(310)가 직진성의 방향을 갖는다.
따라서, 상기 일 방향으로 가압되는 부압판들(300)은 고정 로드들(200)을 제 1고정 회전축(110)을 회전 중심으로 하여 일정 속도로 회전할 수 있도록 할 수 있 다.
여기서, 본 발명에 따르는 부압판(300)은 유동되는 유체에 의하여 머리 몸체(310)와 저항을 많이 받는 꼬리 몸체(330)가 동시에 가압됨으로써 상기 머리 몸체(310)의 진행 방향을 따라 회전이 진행된다.
이에 따라, 본 발명에서의 부압판들(300)은 유동되는 유체의 유동 에너지를 고정 로드(200)의 회전력으로 변환할 수 있다.
또한, 도 3 및 도 4를 참조 하면, 본 발명에 따르는 상기 고정 로드(200)의 단부는 상기 부압판(300)의 중심점(C)으로부터 편심되는 위치(D)에 연결될 수도 있다.
즉, 상기 고정 로드(200)의 단부는 부압판(300)의 저항 중심점으로부터 일측으로 편심되어 위치될 수 있다. 바람직하게는 상기 부압판(300)의 머리 몸체(310) 측 근방에 위치되는 것이 좋다.
따라서, 상기 저항 중심점이 부압판(300)의 내측면 중심점(C)으로부터 직진 방향성을 갖는 머리 몸체(310) 측으로 이동되어 고정됨에 따라, 유체로부터의 압력을 받는 영역을 머리 몸체(310) 외의 부압판(300) 내측면으로 집중된다. 따라서, 상기 압력을 받는 머리 몸체(310)의 방향으로 이동하는 힘이 증가된다.
이에 따라, 상기 저항 중심점이 부압판(300)의 내측면 중심점(C)에서 편심되는 경우에, 부압판(300)의 저항이 치우쳐져 고정 로드(200)의 회전 속도가 일정 이상 더 증가되고, 이로 인하여 일정의 유동 에너지는 상기 유동 에너지와 배수로 비례 증가되는 회전력 또는 동력으로 변환될 수 있다.
또한, 도 5를 참조 하면, 상기 고정 로드(200)의 단부와 상기 부압판(300)은 서로 힌지단(500)에 의하여 힌지 연결될 수도 있다.
즉, 상기 부압판(300)은 고정 로드(200)의 단부에서 외부로부터 제공되는 유동되는 유체로부터의 유동 에너지로 인하여 일정 접철각 내에서 접철 가능할 수 있다.
여기서, 상기 힌지단(500)은 상기 부압판(300)에 마련되는 힌지 브라켓(510)과, 상기 힌지 브라켓(510)에 설치되어 상기 고정 로드(200)의 단부에 형성되는 회전홀(미도시)에 끼워지는 힌지축(520)을 구비한다.
그리고, 상기 힌지 브라켓(510)의 일측에는 상기 부압판(300)과 상기 고정 로드(200)가 서로 예각의 범위 내에서 회전되도록 저지하는 걸림 브라켓(530)이 마련될 수 있다.
따라서, 상기 부압판(300)은 외부로부터 제공되는 유동 에너지 방향에 따라서 고정 로드(200)의 단부에서 상기 예각의 범위 내에서 왕복 회전될 수 있다. 물론, 상기 부압판(300)의 접철 가능한 각도 범위는 90도 범위 이내로 설정될 수도 있고, 90도를 포함한 범위 일수도 있다.
도 6을 참조 하면, 이와 같이 부압판들(300)이 유동 에너지로부터 압력 또는 부하를 받아 고정 로드들(200)과 함께 회전되는 경우에, 본 발명은 상기 부압판(300)과 고정 로드(200)의 단부와의 연결 부분에 상기 부압판(300)을 고정 로드(200) 단부에서 접철 가능하도록 하는 힌지부(500)를 구비하기 때문에, 회전력 발생 위치에서 부압판(300)이 접혀져 반 회전력을 최소화시킬 수 있고 이에 따라 회전력으로 변환되는 동력이 더 증가될 수 있다.
즉, 상기와 같은 접철 가능한 부압판들(300)은 유동 또는 유수에너지의 흐름을 받아 접철을 반복하면서 무(無)부하 구간을 감소시키고 이로 인하여 일정 이상의 큰 동력으로 변환시킬 수 있다.
한편, 도 7을 참조 하면, 상기에 언급된 부압판(300)의 꼬리 몸체(330)에는 상기 부압판(300)의 길이 방향을 따라 일정 길이 연장되는 보조 꼬리 몸체(331)가 더 형성될 수도 있다.
상기 보조 꼬리 몸체(331)는 부압판(300)의 꼬리 몸체(330)의 상단과 하단의 돌출된 위치로부터 부압판(300)의 길이 방향을 따라 일정 길이 연장된다. 즉, 상기 보조 꼬리 몸체(331)는 꼬리 몸체(330)의 단부에 형성된다.
여기서, 유동되는 유체에 의하여 부압판들(300)에 압력이 가해지는 경우에 고정 로드(200)는 제 1고정 회전축(110)을 회전시킨다. 이때, 부압판들(300)은 제 1고정 회전축(3)을 회전 중심으로 하여 회전 경로를 형성하며 회전되는데, 상기 보조 꼬리 몸체들(331)은 회전되는 부압판들(300)의 후단에 작용되는 후류를 용이하게 제거할 수 있다.
즉, 고정 로드들(200) 및 부압판들(300)의 회전을 안정적으로 유도하고, 부하차를 증가시키어 줄 수 있다.
한편, 도 9를 참조 하면, 본 발명에 따르는 고정 로드들(200)에는 상기에 언급된 부압판들(300)과 동일 형상을 갖는 다수개의 보조 부압판들(400)이 더 설치될 수도 있다.
여기서, 상기 보조 부압판들(400)은 상기 부압판(300)과 동일 비율의 크기를 갖는 것이 좋다.
이에 따라, 상기 하나의 고정 로드(200)에 서로 동일 비율의 크기를 갖는 부압판과 다수의 보조 부압판들(400)이 설치됨으로써, 유동되는 유체로부터 받는 압력 작용 면적이 증가될 수 있다.
즉, 고정 로드들(200) 및 부압판(300)은 상기와 같이 압력 작용 면적이 일정 이상으로 증가됨에 따라 제 1고정 회전축(110)을 중심으로 하는 회전력이 일정 이상 증가될 수 있다.
이에 더하여, 상기 보조 부압판들(400)은 상기 부압판(300)과 서로 다른 비율의 크기를 이룰 수도 있다.
여기서, 상기 보조 부압판들(400)은 상기 고정 로드(200)의 단부에서 상기 회전자(120)를 따라 상기 부압판(300)의 비율 크기로부터 점진적으로 작아지는 비율을 갖는 크기로 형성되는 것이 좋다.
이와 같이 고정 로드들(200)에 보조 부압판들(400)이 더 설치되는 경우에, 상기 보조 부압판(400)과 상기 고정 로드(200)의 연결 위치는 상기에 언급된 부압판(300)과 상기 고정 로드(200)의 단부와의 연결 위치 수준과 동일한 것이 좋다.
그리고, 상기 보조 부압판들(400)에는 회전홀(410)이 형성되고, 상기 회전홀(410)의 내측에는 힌지축(420)이 형성되고, 상기 힌지축(420)은 고정 로드(200)에 형성되는 홀(201)에 끼워진다. 따라서, 상기 보조 부압판들(400)은 고정 로드(200) 상에서 회전 가능하도록 설치된다.
따라서, 상기 고정 로드(200)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 보조 부압판들(400)의 중심점(C)에 연결될 수도 있고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 보조 부압판들(400)의 중심점(C)으로부터 일측으로 편심되는 위치에 연결될 수도 있다.
또 한편, 도 13을 참조 하면, 상기 회전체(100)의 단부에는 상기 회전체(100)의 회전 중심 방향을 직각으로 전환하는 기어부(600)와, 상기 기어부(600)로부터 방사상으로 일정 길이 연장되고 그 끝단에 장식물(710)이 설치되는 다수개의 회전 로드들(700)이 더 설치될 수도 있다.
상기 기어부(600)는 상기 회전체(100)의 고정 로드(200) 상단에 설치되는 제 1베벨 기어(610)와, 상기 제 1베벨 기어(610)와 기어 연결되어 회전 방향을 전환하는 제 2베벨 기어(620)로 구성된다.
여기서, 상기 제 2베벨 기어(620)에는 고정구(630)가 설치된다. 그리고, 상기 회전 로드들(700)은 상기 고정구(630)의 외면으로부터 방사상으로 일정 길이 연장된다.
이러한 경우에, 상기 회전체(100)는 수중에 함입되고, 상기 고정 로드(200)의 회전에 따라 다른 회전 중심을 이루어 회전되는 회전 로드들(700)은 순차적으로 수중에 함침될 수 있다.
이에 따라, 수중에서는 물의 흐름으로부터의 유동 에너지를 사용하여 회전력으로 변환시키고, 이와 동시에 수중 및 지상에서는 순차적으로 수중으로의 함침을 반복하는 돌고래와 같은 장식물(710)을 사용함으로써 관광 효과를 이룰 수 있다.
또 한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 고정 로드들(200)은 회전체(101)의 길이 방향을 따라 형성되는 나선형 경로 상을 따라 일정 간격으로 배치되어 연장될 수도 있다.
여기서, 상기 회전체(101)는 상기 고정 로드들(200)이 연장 설치되는 제 2고정 회전축(111)과, 상기 제 2고정 회전축(111) 상에 마련되는 제 2회전자(121)를 구비한다.
그리고, 상기 제 2고정 회전축(111)과 직각을 이루어 배치되며 상기 제 2회전자(121)와 연결되어 회전체(100)가 유체의 흐름 방향을 향하도록 회전제(100)의 방향조절을 하는 통상적인 반응성 편각 조절 장치(active yaw control device)(131)가 더 설치되는 것이 좋다.
또 한편, 도면에 도시되지는 않았지만, 본 발명의 동력 변환 장치는 정비 또는 비상시에 작업자에 의하여 고정 로드(200)와 회전체(100) 및 부압판(300)으로 이루어지는 동력 변환 장치의 회전 정지될 수 있도록 스톱퍼를 구비한다.
상기 스톱퍼는 부압판(300)과 고정 로드(200)가 회전되지 않도록 못하도록 묶는 역할을 하는 고리, 또는 클립일 수 있고, 이는 상기 힌지 브라켓(510) 또는 부압판(300)의 일면에 설비될 수 있다.
또한 정비 또는 비상시에 작업자에 의해 회전체(100)의 회전이 정지되도록 하기 위하여 제 1고정 회전축(110)의 소정 위치에 통상의 브레이크 장치가 설치될 수 있다.
또 한편, 상기에 언급되는 부압판들(300)에서 머리 몸체(310)와 꼬리 몸 체(330)의 형상은 하기에 기술되는 형상으로 다양하게 변형 채택 가능할 수 있다.
도 10을 참조 하면, 머리 몸체(310')는 진행 방향을 따라 뾰족한 부분이 한 쌍으로 돌출 형성될 수 있고, 이와 아울러 꼬리 몸체(330’)는 진행 방향을 따라 라운드 형상의 홈이 형성되는 부압판(300’)일 수 있다.
또한, 도 11을 참조 하면, 꼬리 몸체(330”)는 그 양단에 진행 방향에 반대 방향을 따라 뾰족하게 돌출되는 부분이 형성되고, 이들 사이에 갈라지어 부압판(300”)의 내측으로 일정 각도 절곡되어 형성되는 벤딩 꼬리 몸체(332”)가 더 구비될 수 있다.
여기서, 320’과 320”은 판 몸체이다.
이에 더하여, 도 12를 참조 하면, 전체적으로 상어의 지느러미 형상을 이루는 부압판(300’’’)일 수도 있다. 이 부압판(300’’’)은 일측이 뾰족한 날개 형상의 제 1몸체(310’’’)와, 상기 제 1몸체(310’’’)의 중앙을 따라 세워져 형성되는 지느러미 형상의 제 2몸체(320’’’)로 이루어질 수 있다. 이 부압판(300’’’)의 제 1,2몸체(310’’’, 320’’’)의 외측 라인은 전체적으로 유선형을 이룬다.
또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 동력 발생 장치를 제공한다.
상기 동력 발생 장치는 상기에 언급된 동력 변환 장치와, 상기 동력 변환 장치로부터 변환된 동력을 취득하는 발전기(미도시)를 구비할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 동력 변환 장치를 사용하여 유체의 유동 에너 지를 회전력의 동력으로 변환한 이후에, 이에 발생되는 동력을 외부로 용이하게 발생시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 부압판 및 고정 로드를 보여주는 확대 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 2실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다.
도 4는 도 3의 부압판 및 고정 로드를 보여주는 확대 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 3실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 5의 동력 변환 장치로의 유동 에너지 작용을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 4실시예를 따르는 부압판을 갖는 동력 변환 장치를 보여주는 사시도이다.
도 8은 본 발명의 동력 변환 장치의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따르는 고정 로드에 부압판 및 보조 부압판이 마련되는 것을 보여주는 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따르는 부압판의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따르는 부압판의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명에 따르는 부압판의 또 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 13은 본 발명의 동력 변환 장치에 장식물이 적용된 것을 보여주는 사시도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100, 101 : 회전체
110 : 제 1고정 회전축
111 : 제 2고정 회전축
120 : 제 1회전자
121 : 제 2회전자
130 : 고정 부재
131 : 요(yaw)
200 : 고정 로드
300 : 부압판
310 : 머리 몸체
320 : 판 몸체
330 : 꼬리 몸체
331 : 보조 꼬리 몸체
400 : 보조 부압판
500 : 힌지단
600 : 기어부
700 : 회전 로드
710 : 장식물

Claims (14)

  1. 회전체;
    상기 회전체를 중심으로 상기 회전체의 외면에서 방사상으로 일정 길이 연장되는 다수개의 고정 로드들; 및
    상기 고정 로드들의 단부에 설치되며, 유동되는 유체(流體)로부터 압력에 노출되는 면적을 서로 다르게 이루어 상기 면적이 점진적으로 줄어드는 방향을 따라 회전력 방향을 형성하여 상기 회전체를 회전시키는 동력을 발생시키는 다수개의 부압판들을 포함하는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 로드의 단부는 상기 부압판의 중심점에 연결되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 로드의 단부는 상기 부압판의 중심점으로부터 편심되는 위치에 연결되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 로드의 단부와 상기 부압판은 서로 힌지단에 의하여 힌지 연결되 는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 힌지단은 상기 부압판에 마련되는 힌지 브라켓과, 상기 힌지 브라켓에 설치되어 상기 고정 로드의 단부에 형성되는 회전홀에 끼워지는 힌지축을 구비하되,
    상기 힌지 브라켓의 일측에는 상기 부압판과 상기 고정 로드가 서로 예각의 범위 내에서 회전되도록 저지하는 걸림 브라켓이 마련되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  6. 제 1항에 있어서
    상기 고정 로드에는 상기 부압판과 동일 형상을 갖는 다수개의 보조 부압판들이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 부압판은 호미 형상으로 이루어지되, 판 몸체와, 상기 판 몸체의 일단에 형성되며 제 1방향을 따라 뾰족한 형상을 이루는 머리 몸체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 머리 몸체와 상기 판 몸체의 측면은 서로 유선형으로 연결되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 판 몸체의 일측에는 상기 부압판의 길이 방향을 따라 일정 길이 연장되는 보조 꼬리 몸체가 더 형성되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 고정 로드들은 상기 회전체의 길이 방향을 따라 형성되는 나선형 경로상을 따라 일정 간격으로 배치되어 연장되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 회전체는 상기 고정 로드들이 연장 설치되는 제 2고정 회전축과, 상기 제 2고정 회전축 상에 마련되는 제 2회전자를 구비하는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 2고정 회전축(111)과 직각을 이루어 배치되며 상기 제 2회전자(121) 와 연결되어 회전체(100)가 유체의 흐름 방향을 향하도록 회전제(100)의 방향조절을 하는 반응성 편각 조절 장치(active yaw control device)(131)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 회전체의 단부에는 상기 회전체의 회전 중심 방향을 직각으로 전환하는 기어부와, 상기 기어부로부터 방사상으로 일정 길이 연장되고 그 끝단에 장식물이 설치되는 다수개의 회전 로드들이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 부압판을 갖는 동력 변환 장치.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항의 동력 변환 장치; 및
    상기 동력 변환 장치로부터 변환된 동력을 취득하는 발전기를 포함하는 동력 발생 장치.
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