KR20110137855A

KR20110137855A - 유체 분사를 통한 타격식 발전장치

Info

Publication number: KR20110137855A
Application number: KR1020100057813A
Authority: KR
Inventors: 신정헌
Original assignee: 신정헌
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2011-12-26

Abstract

본 발명은 유체 분사를 통한 타격식 발전장치에 관한 것이다.
본 발명의 발전장치는 판상형의 고정판; 상기 고정판을 회전되게 관통하여 입설되는 수직관과, 수직관의 상단에 방사상으로 뻗어나가는 형태를 이루도록 설치되어 수직관의 내부와 연락하는 수평관으로 이루어진 회전수단; 상기 수평관의 하부에 고정 설치되어 내부와 연락하며, 수직관을 통해 외부로부터 압송되어 수평관을 따라 흐르는 유체를 분사함으로써 회전수단을 회전시키도록 한 노즐; 및 회전자 축에 상기 노즐과 마주하는 타격판을 갖고 고정판에 고정 설치되며, 노즐로부터 분사되는 유체가 타격판을 타격함으로써 회전자 축이 돌아가 전기를 생산하도록 한 제1발전기를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 간단한 구조에도 전기를 효과적으로 생산할 수 있는 발전장치가 제공된다.

Description

유체 분사를 통한 타격식 발전장치{THE HITTING TYPE GENERATOR USING A FLUID JET}

본 발명은 유체 분사를 통한 타격식 발전장치에 관한 것으로, 원형(동심원)을 이루도록 배열된 발전기들의 회전자 축에 축설된 날개 즉, 타격판을 노즐이 분사력으로 회전하면서 타격해 회전자 축을 돌려 전기를 생산하도록 한 유체 분사를 통한 타격식 발전장치에 관한 것이다.

한국 등록실용신안공보 제20-0345726호 "직류형 횡류수차를 이용한 발전장치"는 유로 중간에 수개의 발전기를 배열 설치하고, 발전기의 회전자 축에 날개를 부착해서 유로를 흐르는 물이 날개를 타격해 회전자 축을 돌림으로써 발전기가 전기를 생산하도록 한 기술을 개시하고 있다.

그러나, 상기 선행기술은 유체순환을 가속시키는 원심력 펌프를 발전기에 단일화해야 하는 것처럼 발전기의 구조적 변경을 요구해 제작이 쉽지 않다는 등 여러가지 문제가 있다.

한국 특허공보 특1991-0000983호 "압력수에 의한 발전방법"은 초저낙차의 유동에너지를 수차 펌프에 의한 간접 수단으로 압력수로 변환시킴으로써 고낙차에서의 낙하에너지와 동일한 조건으로 발전할 수 있도록 한 기술을 개시하고 있지만, 구조가 복잡해 경제적이지 못한 단점이 있다.

한국 등록실용신안공보 제20-0345726호 "직류형 횡류수차를 이용한 발전장치" 한국 특허공보 특1991-0000983호 "압력수에 의한 발전방법"

본 발명의 목적은 원형(동심원)을 이루도록 배열된 발전기들의 회전자 축에 축설된 날개를 노즐이 분사력으로 회전하면서 타격해 회전자 축을 돌려 전기를 생산함으로써 간단한 구조에도 전기를 효과적으로 생산하기 위한 유체 분사를 통한 타격식 발전장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 판상형의 고정판;

상기 고정판을 회전되게 관통하여 입설되는 수직관과, 수직관의 상단에 방사상으로 뻗어나가는 형태를 이루도록 설치되어 수직관의 내부와 연락하는 수평관으로 이루어진 회전수단;

상기 수평관의 하부에 고정 설치되어 있는 유체는 내부와 연락하며, 수직관을 통해 외부로부터 압송되어 수평관을 따라 흐르는 유체를 분사함으로써 회전수단을 회전시키도록 한 노즐; 및

회전자 축에 상기 노즐과 마주하는 타격판을 갖고 고정판에 고정 설치되며, 노즐로부터 분사되는 유체가 타격판을 타격함으로써 회전자 축이 돌아가 전기를 생산하도록 한 제1발전기를 포함하여 구성된다.

상기 제1발전기는 수직관을 중심으로 동심원 모양을 이루게 고정판에 다열로 배열 설치되며, 노즐은 제1발전기가 이루는 동심원 방향을 따라 수평관에 설치되어 타격판과 마주함이 바람직하다.

또, 상기 고정판의 아래에는 제2발전기가 설치되고, 제2발전기는 제2발전기의 회전자 축과 고정판의 아래에 위치하는 수직관의 하단과의 사이에 설치되는 기어열에 의해 수직관의 회전력을 전달받아 전기를 생산함이 바람직하다.

상기 해결 수단에 의해, 간단한 구조에도 전기를 효과적으로 생산할 수 있는 발전장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치를 나타낸 평면도이다.
도 2는 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치의 변형예를 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치를 나타낸 평면도, 도 2는 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치의 변형예를 나타낸 평면도, 도 4는 도 3의 단면도이다.

도면에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 유체 분사를 통한 타격식 발전장치는 하우징(미도시)으로 감싸 보호를 받는다.

하우징의 내부에는 판상형의 고정판(20)이 고정 설치된다.

고정판(20)은 하우징의 하부에 가로로 누운 형태로 고정 설치된다.

이러한 고정판(20)에는 회전수단(30)이 설치된다.

회전수단(30)은 고정판(20)을 회전되게 관통하여 입설되는 수직관(31)과, 수직관(31)의 상단에 방사상으로 뻗어나가는 형태를 이루도록 설치되어 수직관(31)의 내부와 연락하는 수평관(33)으로 이루어진다.

수직관(31)은 고정판(20)의 중앙을 관통해서 설치되며, 베어링수단 등을 개재해서 회전되게 설치된다.

이러한 수직관(31)은 원형관이 될 것이다.

수직관(31)의 상단으로부터 방사상으로 뻗은 원형의 수평관(33)은 하기 노즐(40)의 설치를 용이하게 하기 위해 사각관 형태가 바람직하고, 수직관(31)의 상단을 막는 캡(35)의 외주연에 캡(35)의 내부와 연락하도록 설치됨으로써 수직관(31)의 내부와 연락한다.

참조부호 (36)은 수평관(33)을 지지하는 지지수단을 나타낸 것으로서, 수평관(33)의 사이 사이에 살 형태로 형성되어 수평관(33)을 지지하거나, 수직관(31)에 축설되는 판상형을 이루어 수평관(33)을 지지할 수 있다.

수평관(33)의 하부에는 수평관(33)의 내부와 연락하게 노즐(40)이 고정 설치된다.

노즐(40)은 수직관(31)을 통해 외부로부터 압송되어 수평관(33)을 따라 흐르는 유체를 밖으로 분사함으로써 그 반발력으로 회전수단(30)을 회전시킨다.

수직관(31)의 하단에는 펌프(미도시)와 연결되는 호스가 연결되고, 펌프는 유체를 저장하는 저장탱크(미도시)의 내부에 위치하거나 관 등을 통해서 연결되어 저장탱크의 유체를 수직관(31)으로 압송하고, 수직관(31)으로 압송된 유체는 각 수평관(33)으로 분기되어 노즐(40)을 통해 밖으로 분사된다.

이와 같은 과정을 거쳐 유체(40)가 노즐(40)로부터 분사되면 그 반발력으로 회전수단(30)이 고정판(20)으로부터 회전한다.

고정판(20)의 상면에는 제1발전기(50)가 설치된다.

제1발전기(50)는 고정판(20)에 원형을 이루도록 배열 설치되어 노즐(40)로부터 분사되는 유체에 의해 회전자 축(51)이 돌아가 전기를 생산한다.

제1발전기(50)는 회전자 축(51)에 노즐(40)과 마주하는 날개 형태의 타격판(53)을 축설하여 노즐(40)로부터 분사되는 유체가 타격판(53)을 타격함으로써 회전자 축(51)이 돌아가 전기를 생산한다.

타격판(53)은 회전하는 노즐(40)이 걸리지 않게 노즐(40)의 아래에 위치하며, 노즐(40)은 타격판(53)을 향해 경사지게 설치되어 유체가 타격판(53)을 효과적으로 타격하도록 한다.

고정판(20) 위에는 직경이 다른 2개의 고리형상의 판을 세워 회전라인(61)을 형성하여 노즐(40)의 회전을 가이드할 수 있고, 제1발전기(50)는 타격판(53)만이 회전라인(61) 안에 위치하도록 고정판(20)에 배열 설치하여 유체로부터 보호받을 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제1발전기(50)는 수직관(31)을 중심으로 동심원 모양을 이루게 다열로 배열 설치되어 전기를 더 효과적으로 생산할 수 있고, 이때 노즐(40)은 제1발전기(50)가 이루는 동심원 방향을 따라 수평관(33)의 하부에 배열 설치되어 각 타격판(53)과 마주한다.

제1발전기(50)는 저출력(W)의 소형발전기로서, 본 발명은 0.5마력(368W) 이상의 고압펌프를 사용할 때 20와트(W)의 출력을 갖는 소형발전기를 사용하도록 설계하고 있는데, 고압펌프의 능력에 따라 10와트, 30와트, 40와트, 50와트, 60와트를 출력하는 소형발전기를 선택해서 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

예컨대, 0.5(368W) 마력의 고압펌프를 사용하고, 20와트(W)의 제1발전기(50)를 25대 설치하여 가동하면, 500W(20W×25)의 전기를 생산할 수 있다.

게다가, 고압폄프의 능력이 허락되는 한 도면과 달리 수평관(33)을 8개, 16개 이상 설치해서 타격판(53)의 타격 간격을 줄임으로써 전기를 더 효과적으로 생산할 수 있다.

한편, 본 발명은 회전수단(30)의 회전력을 더 합리적으로 활용하기 위해 제2발전기(80)를 설치하고 있다.

제2발전기(80)는 고정판(20)의 아래에 설치됨이 좋고, 제2발전기(80)의 회전자 축(81)과 고정판(20)의 아래에 위치하는 수직관(31)의 하단과의 사이에 설치되는 기어열(90)에 의해서 수직관(31)의 회전력을 전달받아 전기를 생산함으로써 회전수단(30)의 회전력을 더 합리적으로 활용하고 있다.

제2발전기(80)는 제1발전기(50) 보다 큰 대형발전기로서, 본 발명은 예컨대, 0.5 마력(368W) 이상의 고압펌프를 사용할 때 100와트를 출력하는 대형발전기를 사용하도록 설계하고 있는데, 발전기는 고압펌프의 능력에 따라 더 고출력의 발전기를 사용할 수 있음을 밝혀둔다.

기어열(90)은 수직관(31)에 축설된 기어(91)와 회전자 축(81)에 축설된 기어(93)의 기어비를 2:1로 설계하여 제2발전기(80)에 큰 힘이 걸리도록 설계되어 있으며, 수평관(33) 길이의 변화에 따른 토오크 변화에 의하여 기어비를 크게 할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 분사되는 유체를 회전자 축에 타격해서 소형발전기들을 돌려 전기를 얻고, 유체가 분사됨으로 인해 발생되는 회전력을 더 활용하여 소형발전기보다 큰 대형발전기를 돌려 전기를 얻음으로써 간단한 구조에도 불구하고 전기를 매우 효과적으로 생산할 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 간단한 구조에도 전기를 효과적으로 생산할 수 있는 발전장치가 제공된다.

20:고정판 30:회전판
31:수직관 33:수평관
35:캡 36:지지수단
40:노즐 50:제1발전기
50:회전자 축 53:타격판
61:회전라인 80:제2발전기
81:회전자 축 90:기어열
91,93:기어

Claims

판상형의 고정판;
상기 고정판을 회전되게 관통하여 입설되는 수직관과, 수직관의 상단에 방사상으로 뻗어나가는 형태를 이루도록 설치되어 수직관의 내부와 연락하는 수평관으로 이루어진 회전수단;
상기 수평관의 하부에 고정 설치되어 내부와 연락하며, 수직관을 통해 외부로부터 압송되어 수평관을 따라 흐르는 유체를 분사함으로써 회전수단을 회전시키도록 한 노즐; 및
회전자 축에 상기 노즐과 마주하는 타격판을 갖고 고정판에 고정 설치되며, 노즐로부터 분사되는 유체가 타격판을 타격함으로써 회전자 축이 돌아가 전기를 생산하도록 한 제1발전기를 포함하여 구성된,
유체 분사를 통한 타격식 발전장치.
제1항에 있어서, 상기 제1발전기는 수직관을 중심으로 동심원 모양을 이루게 고정판에 다열로 배열 설치되며, 노즐은 제1발전기가 이루는 동심원 방향을 따라 수평관에 설치되어 타격판과 마주함을 특징으로 하는 유체 분사를 통한 타격식 발전장치.
제1항에 있어서, 상기 고정판의 아래에는 제2발전기가 설치되고, 제2발전기는 제2발전기의 회전자 축과 고정판의 아래에 위치하는 수직관의 하단과의 사이에 설치되는 기어열에 의해 수직관의 회전력을 전달받아 전기를 생산함을 특징으로 하는 유체 분사를 통한 타격식 발전장치.