KR20100115005A - 중력을 이용한 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동체를 회전에 의해 이동시킴으로써 회전체의 무게중심을 변화시켜 회전력을 증가시킬 수 있는 중력을 이용한 발전장치에 관한 것이다.

종래의 화력발전은 발전원가가 높고, 원자력발전은 안전에 대한 우려가 있으며, 수력발전은 수자원의 한계로 발전량이 제한되는 실정이며, 풍력과 태양열 발전 은 일기에 따라 발전량이 좌우되는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 회전에 의해 발전을 행하는 회전체에 있어서, 상기 회전체(10)에는 복수의 안내관(20)이 방사상으로 결합되고, 상기 안내관(20)의 내측에는 이동에 의한 무게중심의 변화로 회전체(10)의 회전력을 증가시키는 이동체(23)가 구비된 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 발전장치를 제공한다.

따라서 본 발명에 의하면, 수력, 풍력, 조력 등의 발전방식에 사용되는 회전체의 회전에 의해 이동하는 이동체가 회전체의 무게중심을 변화시켜 회전력을 지속적으로 증가시킴으로써 에너지효율을 높을 수 있는 효과가 있다. 단순한 구성으로 이루어져 시설비가 절감되고 유지관리가 용이하여 더욱 경제적이며, 발전에 따른 공해가 없어 생태계 파괴 및 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

발전, 중력, 동력, 무게추, 구슬

Description

중력을 이용한 발전장치{Generating apparatus using gravity}

본 발명은 회전체를 회전시켜 발전을 행하는 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중량이 있는 이동체를 회전에 의해 이동시킴으로써 회전체의 무게중심을 변화시켜 회전력을 증가시킬 수 있는 중력을 이용한 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기는 화석연료를 에너지원으로 하여 발전하는 화력발전 방법과, 방사능 동위원소를 그 에너지원으로 하여 발전하는 원자력발전 방법 및 물의 자연낙하 에너지를 활용하는 수력발전 방법이 주종을 이루고, 최근에는 조수를 이용한 조력발전, 바람을 이용한 풍력발전, 태양열을 이용한 태양열 발전 등의 기술도 개발되고 있다.

그러나 화력발전 방법은 화석원료의 소모로 발전원가가 높고 그나마 화석자원이 고갈위기에 처해 있으며, 원자력발전은 복잡한 시설에 따른 건설비의 부담과 안전에 대한 우려를 불식시키기 어렵고, 수력발전은 많은 물이 필요하여 댐 건설에 따른 생태계 파괴와 수자원의 한계로 발전량이 제한되는 실정이며, 풍력과 태양열 발전 등은 일기에 따라 발전량이 좌우되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 수력, 풍력, 조력 등의 발전방식에 사용되는 회전체에 간단히 구성되어 지속적으로 회전력을 증가시킬 수 있는 중력을 이용한 발전장치를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명에 의한 중력을 이용한 발전장치는 회전에 의해 발전을 행하는 회전체에 있어서, 상기 회전체에는 복수의 안내관이 방사상으로 결합되고, 상기 안내관의 내측에는 이동에 의한 무게중심의 변화로 회전체의 회전력을 증가시키는 이동체가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 중력을 이용한 발전장치에 의하면, 수력, 풍력, 조력 등의 발전방식에 사용되는 회전체의 회전에 의해 이동하는 이동체가 회전체의 무게중심을 변화시켜 회전력을 지속적으로 증가시킴으로써 에너지효율을 높을 수 있는 효과가 있다.

또한, 단순한 구성으로 이루어져 시설비가 절감되고 유지관리가 용이하여 더욱 경제적이며, 발전에 따른 공해가 없어 생태계 파괴 및 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 안내관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 중력을 이용한 발전장치의 실시 예를 개략적으로 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 중력을 이용한 발전장치의 작동상태를 나타낸 정면도이고, 도 4는 본 발명의 중력을 이용한 발전장치를 도시한 일측면도이다.

본 발명의 중력을 이용한 발전장치는 도 1에서 도시한 바와 같은 안내관(20)의 기울짐의 변화에 따라 회전체(10)의 무게중심을 변화시켜 회전력을 증가시킴으로써 발전을 행하게 되는데, 상기 안내관(20)은 내측에 공간이 형성된 파이프의 형상으로 형성되어 있으며, 양 단은 밀폐되어 있다.

상기 안내관(20)의 내측 선단에는 제1스프링(21)이, 타단에는 제2스프링(22)이 구비되어 있고, 상기 제1스프링(21)과 제2스프링(22)의 사이에는 이동체(23)가 구비되어 있다.

상기 이동체(23)는 강철구, 액체, 모래, 자갈 등으로 구성할 수 있는데, 본 실시 예에서는 강철구를 예를 들어 나타내었다.

상기 이동체(23)는 안내관(20)이 전후로 기울어짐에 따라 내측에서 전후로 이동할 수 있도록 구성되어 있는데, 이동 중 안내관(20)의 양 단이 이동체(23)의 충돌에 의해 파손되는 것을 방지하기 위하여 제1스프링(21) 및 제2스프링(22)을 설 치하여 충격을 완화할 수 있도록 하였다.

이러한 안내관(20)은 도 2에서 도시한 바와 같이 수력, 풍력, 조력 등의 발전방식에 이용되는 회전체(10)에 복수가 방사상으로 결합되어 함께 회전하며 발전을 행하게 되는데, 상기 회전체(10)는 일반적으로 원형으로 이루어지며 내측에는 복수의 지지프레임(11)이 방사상으로 형성되어 있다.

그리고 상기 회전체(10)의 중심부에는 상기 지지프레임(11)이 방사상으로 결합되는 중심축(12)이 형성되어 있으며, 상기 중심축(12)에는 전·후면으로 돌출 형성되어 발전기의 회전축과 연결되는 축봉(13)이 형성되어 있다.

또한, 상기 중심축(12)의 외주면에는 복수의 결속부(14)가 방사상으로 형성되어 있으며, 상기 결속부(14)에는 안내관(20)이 결합되어 있다.

즉, 상기 안내관(20)의 선단은 회전체(10)의 내주면에 결합되고, 타단은 결속부(14)에 결합되어 함께 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 중력을 이용한 발전장치는 도 3에서 도시한 바와 같이 처음에는 물, 바람, 조수 중 어느 하나의 힘에 의해 시계 반대방향으로 회전을 하게 된다.

이때 좌측에 표시한 화살표에서 나타낸 바와 같이 상측의 안내관(20)이 회전체(10)의 회전에 의해 하측에 위치하게 되면, 이동체(23)가 중력에 의해 상측에서 하측으로 이동하게 되고, 이에 따라 회전체(10)의 무게중심이 변화하여 회전력이 증가하게 된다.

즉, 제1스프링(21)에 밀착되어 있던 복수의 강철구가 안내관(20)의 내측을 따라 이동하여 제2스프링(22)에 밀착됨으로써 강철구의 하중에 의해 회전체(10)의 회전력이 증가하게 되고, 이어서 또 다른 상측의 안내관(20)이 다시 하측으로 회전하여 회전체(10)에 지속적인 회전력을 부여하게 된다.

한편, 우측에 표시한 화살표에서 나타낸 바와 같이 강철구가 제2스프링(22)에 밀착된 안내관(20)은 회전체(10)의 회전에 의해 상측으로 이동하면서 강철구가 다시 제1스프링(21)에 밀착되어 원위치로 복귀함으로써 다시 하강을 준비하게 된다.

이러한 안내관(20)은 회전체(10)의 크기와 무게에 따라 중심축(12)에 설치되는 수량을 증감하여 구성할 수 있을 뿐만 아니라, 안내관(20)의 지름을 증감하여 이동체(23)의 중량을 조절할 수도 있으며, 회전체(10)의 폭을 넓혀 중심축(12)의 길이를 연장함으로써 복수의 안내관(20)을 전후로 나란히 배열한 후 방사상으로 설치할 수도 있다.

상술한 본 발명은 도 4에서 도시한 바와 같이 회전체(10)에 복수의 날개부(15)를 형성하여 낙하하는 물에 의해 회전하는 수차로 구성함으로써 수력발전에 적용할 수 있는데, 이동체(23)에 의한 회전력의 증가에 따라 적은 양의 물로도 발전이 가능할 뿐만 아니라, 회전 중 물의 공급이 일시 중단되더라도 이동체(23)의 이동에 의해 지속적인 회전을 할 수 있어 에너지효율을 더욱 높일 수 있다.

이러한 회전체(10)의 양측에 지지대(30)를 형성하고, 축봉(13)에 발전기(31)를 연결함으로써 최소한의 에너지로 최대한의 발전을 행할 수 있게 된다.

본 발명은 수력발전에만 적용되는 것이 아니라 회전체(10)에 나선형의 날개를 형성함으로써 풍력발전, 조력발전 등에도 활용할 수 있다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 안내관을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 의한 중력을 이용한 발전장치의 실시 예를 개략적으로 도시한 정면도.

도 3은 본 발명에 의한 중력을 이용한 발전장치의 작동상태를 나타낸 정면도.

도 4는 본 발명의 중력을 이용한 발전장치를 도시한 일측면도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 회전체 11 : 지지프레임

12 : 중심축 13 : 축봉

14 : 결속부 15 : 날개부

20 : 안내관 21 : 제1스프링

22 : 제2스프링 23 : 이동체

30 : 지지대 31 : 발전기

Claims (3)

1. 물, 바람, 조수에 의해 회전하며 발전을 행함으로써 수력·풍력·조력발전에 이용되는 회전체에 있어서,

   상기 회전체(10)에는 복수의 안내관(20)이 방사상으로 결합되고, 상기 안내관(20)의 내측에는 이동에 의한 무게중심의 변화로 회전체(10)의 회전력을 증가시키는 이동체(23)가 구비된 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 발전장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이동체(23)는 강철구, 액체, 모래, 자갈 중 적어도 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 발전장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 안내관(20)에는 단단한 이동체(23)가 충돌할 때 충격을 완화하기 위한 제1스프링(21) 및 제2스프링(22)이 내측 양 단에 구비된 것을 특징으로 하는 중력을 이용한 발전장치.

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