KR20110099860A - 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축공기나 물이 관로(管路)를 통과할 때 얻어지는 회전 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환시키도록 구성된 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치에 관한 것이다.
상기한 본 발명은, 압축공기가 공급되는 공기이송관; 상기 공기이송관에 탈부착이 가능하게 연결된 하우징; 상기 하우징의 내부 길이 방향을 따라 회동가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축의 원주상에 형성된 임펠러(impeller); 및 상기 회전축과 연결되어 구동되는 회전자;를 포함하여 구성된다.

Description

나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치{Apparatus for converting fluid energy by using impeller}
본 발명은 유체에너지 변환장치에 관한 것으로, 특히 압축공기나 물이 관로(管路)를 통과할 때 얻어지는 회전 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환시키도록 구성된 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치에 관한 것이다.
에너지의 급격한 수요에 따라 근래 들어 석탄, 석유 및 천연가스등의 화석연료 부족 현상이 심화되고, 환경오염이 점차 사회적 문제로 대두되고 있으며, 이와 같은 문제점을 해결하고자 에너지 효율이 높고 환경오염이 적은 다양한 친환경적인 에너지원에 대한 관심이 높아지고 있다.
일반적으로 자연환경을 이용하여 에너지를 얻는 방법으로서 수위차(水位差)를 이용하는 수력발전, 바람을 이용한 풍력발전, 태양에너지를 이용한 태양열발전, 바다에서 발생하는 파도의 힘을 이용하는 파력발전등의 여러 가지 방법이 있다.
이와 같은 발전방식에 있어서 상기 수력발전의 경우, 댐을 건설하여 풍족한 유량(流量)을 확보하여야 한다는 문제가 있을 뿐 아니라, 낙하된 후의 물을 재사용하기 어렵고, 갈수기 및 결빙기에는 유수량이 적어 전력생산에 차질이 생기는 문제점이 있어 왔다.
또한, 풍력발전이나 태양열 발전도 수시로 변하는 자연현상 및 기상의 변화에 영향을 크게 받게 되고, 설치장소의 지형적 제한에 따른 문제가 있으며, 원자력 발전과 화력발전은 환경오염 물질을 배출하는 등 많은 문제가 있어 왔다.
한편, 내연기관을 이용한 발전방식은 우리나라의 경우 원유를 전량 수입하여야 하고, 원유의 매장량이 유한한 한계가 있으므로, 이를 대체하기 위한 대체에너지 개발이 시급한 실정에 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 감안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 압축공기나 물이 관로(管路)를 통과할 때 발생하는 회전 에너지를 얻는 것이 가능한 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 위와 같이 얻어진 회전 에너지를 발전시스템에 적용하여 전기와 같은 다른 형태의 에너지로 변환시키는 것이 가능한 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 제공하는 데 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 압축공기가 공급되는 공기이송관; 상기 공기이송관에 탈부착이 가능하게 연결된 하우징; 상기 하우징의 내부 길이 방향을 따라 회동가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축의 원주상에 형성된 임펠러(impeller); 및 상기 회전축과 연결되어 구동되는 회전자;를 포함하여 구성되는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치에 의하여 달성된다.
상기 압축공기는 콤프레셔(compressor) 또는 실린더(cylinder)로 구성되는 공기압축수단을 통해 생산된다.
한편, 상기한 본 발명의 목적은, 내부에 일정량의 물이 저수된 수중보; 상기 수중보 일측에 연통된 원통형 하우징; 상기 하우징의 내부 길이 방향을 따라 회동가능하게 설치된 회전축; 상기 회전축의 원주상에 형성된 임펠러(impeller); 및 상기 회전축과 연결되어 구동되는 회전자;를 포함하여 구성되는 나선형 임펠러를 포함하여 구성되는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치에 의하여 달성된다.
이러한 본 발명에서 상기 회전자에 연결되어 상기 임펠러의 회전에 따른 회전에너지를 증대시키는 기어박스를 더 포함한다.
상기한 바와 같은 본 발명의 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 압축공기나 물이 관로(管路)를 통과할 때 발생하는 회전 에너지를 얻는 것이 가능하다.
둘째, 상기와 같이 얻어진 회전 에너지를 발전시스템에 적용하여 전기와 같은 다른 형태의 에너지로 변환시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 나타낸 개략 사시도,
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 나타낸 개략 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 나타낸 개략 사시도이다. 이를 참조하면, 압축공기(壓縮空氣)가 공급되는 공기이송관(100)에 원통형 하우징(110)이 연결소켓(120)을 매개로 탈부착이 가능하게 연결되고, 상기 하우징(110)의 내부 길이 방향을 따라 회전축(130)이 회동가능하게 설치되며, 상기 회전축(130)의 원주상에 임펠러(impeller)(140)가 형성되어 있다.
이때, 상기 압축공기는 콤프레셔(compressor) 또는 실린더(cylinder)로 구성되는 공기압축수단을 통해 생산된다.
또한, 상기 회전축(130)의 선단에 회전자(150)가 연결되고, 상기 회전자에는 필요에 따라 기어박스(미도시)를 추가 연결할 경우 상기 임펠러(140)의 회전에 따른 회전에너지를 증대시키는 것이 가능하며, 도면 중 미설명 부호 160은 배출되는 압축공기의 양을 조절하기 위한 콘트롤 밸브(control valve)이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 콤프레셔, 실린더등과 같은 공기압축수단이 압축공기를 생산하면, 상기 압축공기는 상기 공기이송관(100)의 일단부를 통해 상기 하우징(110) 내부로 유입되면서 하우징(110) 내부를 통해 회전축(130) 및 임펠러(140)에 전달되어 회전축과 연결된 회전자(150)를 구동시키고, 상기 회전자(150)에 기어박스를 연결할 경우 회전에너지가 증대되며, 이렇게 얻어진 회전에너지를 통해 공지의 터빈을 회전시키면 상기 터빈의 출력측에 연결된 발전기가 구동되어 전기를 생산하는 것이 가능하고, 축전설비에 축전할 경우 필요시 사용 가능하다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 나타낸 개략 사시도이다. 이를 참조하면, 수중보(270) 내부에 일정량의 물이 저수되고, 원통형 하우징(210)이 상기 수중보(270) 일측에 연통되게끔 설치되어 있다.
또한, 상기 하우징(210)의 내부 길이 방향을 따라 회전축(230)이 회동가능하게 설치되며, 상기 회전축(230)의 원주상에 임펠러(impeller)(240)가 형성되어 있다.
또한, 상기 회전축(230)의 선단에 회전자(250)가 연결되고, 상기 회전자에는 필요에 따라 기어박스(미도시)를 추가 연결하여 상기 임펠러(240)의 회전에 따른 회전에너지를 증대시키는 것이 가능하며, 도면 중 미설명 부호 260은 배출되는 물의 양을 조절하기 위한 콘트롤 밸브(control valve)이다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 수중보(270)내의 물이 상기 하우징(210) 내부로 유입되면서 하우징(210) 내부를 통해 회전축(230) 및 임펠러(240)에 전달되어 회전축(230)과 연결된 회전자(250)를 구동시키고, 상기 회전자(250)에 기어박스를 연결할 경우 상기 임펠러(240)의 회전에 따른 회전에너지가 증대되며, 이렇게 얻어진 회전에너지를 통해 공지의 터빈을 회전시키면 상기 터빈의 출력측에 연결된 발전기가 구동되어 전기를 생산하는 것이 가능하고, 축전설비에 축전할 경우 필요시 사용 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 따른 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치를 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 공기이송관 110 : 하우징
120 : 연결소켓 130 : 회전축
140 : 임펠러 150 : 회전자
160 : 콘트롤 밸브 270 : 수중보

Claims (5)

  1. 압축공기가 공급되는 공기이송관;
    상기 공기이송관에 탈부착이 가능하게 연결된 하우징;
    상기 하우징의 내부 길이 방향을 따라 회동가능하게 설치된 회전축;
    상기 회전축의 원주상에 형성된 임펠러(impeller); 및
    상기 회전축과 연결되어 구동되는 회전자;를 포함하여 구성되는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압축공기는 콤프레셔(compressor) 또는 실린더(cylinder)로 구성되는 공기압축수단을 통해 생산되는 것을 특징으로 하는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 회전자에 연결되어 상기 임펠러의 회전에 따른 회전에너지를 증대시키는 기어박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치.
  4. 내부에 일정량의 물이 저수된 수중보;
    상기 수중보 일측에 연통된 원통형 하우징
    상기 하우징의 내부 길이 방향을 따라 회동가능하게 설치된 회전축;
    상기 회전축의 원주상에 형성된 임펠러(impeller); 및
    상기 회전축과 연결되어 구동되는 회전자;를 포함하여 구성되는 나선형 임펠러를 포함하여 구성되는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 회전자에 연결되어 상기 임펠러의 회전에 따른 회전에너지를 증대시키는 기어박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나선형 임펠러를 이용한 유체에너지 변환장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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