KR20170052179A - 풍력을 이용한 기포 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력을 이용한 기포 발생장치에 관한 것이다.
본 발명은, 일정한 높이를 유지하며 수면에 부상되거나 지면에 고정 설치되며 내부가 중공체인 본체; 상기 본체의 상측에 수평 방향으로 설치되되 본체의 상측을 매개로 회전 가능하게 설치된 헤드; 및 상기 헤드의 전, 후 어느 일 측에 축설되며 풍력에 의해 회전하는 회전날개를 포함하는 풍력을 이용한 기포 발생장치에 있어서, 상기 헤드의 내측에 설치되되 그 양단 부가 헤드의 전, 후면에 베어링을 매개로 장착되며 전, 후 어느 일 측 끝단 부에 회전날개가 축설되고 중앙 부분에 회전 기어가 장착된 수평 회전축; 상기 본체의 내측에 수직으로 설치되며 상측 끝단 부에 상기 회전 기어와 맞물리는 구동 기어가 장착된 수직 회전축; 및 상기 본체의 내부 하측에 배치되되 상기 수직 회전축의 하단부와 연결 설치되며 수직 회전축의 회전력에 의해 구동되는 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

풍력을 이용한 기포 발생장치{a bubble producer of using wind force}

본 발명은 풍력을 이용한 기포 발생장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 풍력에 의해 산소를 발생시키고 그 산소를 수중으로 공급하기 위한 풍력을 이용한 기포 발생장치의 구조를 개선하여 간단한 구조와 적은 부품 수에 의해 제조 단가를 낮춤으로써 상용화에 현실성을 부여할 수 있는 풍력을 이용한 기포 발생장치에 관한 것이다.

일반적으로 신 재생 에너지로 풍력이나 태양광을 이용하여 에너지원인 전기를 생성하는 기술은 다수 제안되고 있다.

즉, 신 재생 에너지는 전기나 가스 또는 석유와 같은 연료를 사용하지 않고 태양광이나 풍력을 이용하여 에너지원인 전기를 생성하는 것이다.

이와 같은 신 재생 에너지는 전기나 가스 또는 연료를 사용하지 않는다는 측면에서 원하는 동력에 필요한 에너지를 생성한다는 이점 때문에 세계 각국에서 치열하게 기술개발을 하며 우위를 선점하기 위해 치열하게 경쟁하고 있다.

특히, 풍력에 의한 발전기는 이미 국내에도 여러 군데에 설치되고 있어 익히 잘 알려지고 있다.

또한, 풍력과 태양광을 이용하여 에너지를 생성할 뿐만 아니라 전기를 대체할 수 있는 모든 제품에 이용하고 있는 실정이다.

한편, 최근에는 풍력에 의해 전기를 생성하지 않고 산소를 발생시켜 수중으로 공기(또는 기포)를 공급함으로써 산소 부족에 의해 수생식물이나 어패류 또는 물고기들에게 산소를 공급하는 산소 공급장치도 제안되고 있다.

종래 제안된 풍력을 이용한 산소 공급장치의 일 예는, 풍력을 이용하여 생성된 전기를 축전하여 발전기를 가동시키고 그 발전기에 의해 산소 공급장치를 가동시킴으로써 산소를 생성하여 물에 공급하는 것이 제안되고 있다.

그러나 상기한 종래 풍력을 이용한 산소 공급장치에서는 풍력을 이용하여 전기를 생성하기 위한 축전기가 필요하였고 또 축전기에 축전된 전기에 의해 발전기를 가동해야 했고 발전기에 의해 구동되는 산소 공급기가 필요하므로 다수의 전기 부품에 의해 제조 단가가 비싸 제품화를 하기가 어려웠을 뿐만 아니라 비싼 제품을 필요한 장소에 다수 설치할 때 막대한 자금이 소요되므로 생산성 측면에서 타당성이 없고 경제적인 측면에서도 효율성이 떨어져 상용화가 되지 않는다는 문제점이 있었다.

다른 일 예로는 풍력에 의해 회전되는 회전익과 연결된 회전축 그리고 그 회전축의 회전력에 의해 수중에 위치된 임펠러를 회전시키고 회전하는 임펠러가 수중의 물을 끌어올린 후 다시 낙하시키는 과정 중에 발생하는 기포를 수중으로 공급하는 것이 제안되고 있다.

그러나 상기한 종래 풍력을 이용한 산소 공급장치에서는 회전익의 회전력에 의해 수중에 위치된 임펠러를 회전시킬 때 임펠러가 물의 저항에 의해 수중의 물을 끌어올릴 정도의 회전력이 발생하지 않으므로 이 또한 현실성이 없는 문제점이 있다.

뿐만 아니라 상기한 종래의 기술 역시 다수의 부품이 필요하므로 제조 단가가 상승하여 높은 제품 가격에 비해 충분한 효율을 기대할 수 없으므로 상용화가 되지 않고 있다.

KR 10-2014-0102864 A KR 10-2008-0034822 A

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 풍력에 의해 산소를 발생시키고 그 산소를 수중으로 공급하기 위한 풍력을 이용한 기포 발생장치의 구조를 개선하여 간단한 구조와 적은 부품 수에 의해 제조 단가를 낮춤으로써 상용화에 현실성을 부여하는 풍력을 이용한 기포 발생장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 풍력에 의해 산소를 발생시키고 그 산소를 수중으로 효과적으로 공급함으로써 특히 저수지나 바다의 생물들이 필요한 산소 요구량을 공급할 수 있는 풍력을 이용한 기포 발생장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 풍력에 의해 산소를 발생시키고 그 산소를 수중으로 효과적으로 공급함으로써 저수지나 바다에 산소 부족에 의한 녹조가 생성되는 것을 억제하는 풍력을 이용한 기포 발생장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일정한 높이를 유지하며 수면에 부상되거나 지면에 고정 설치되며 내부가 중공체인 본체; 상기 본체의 상측에 수평 방향으로 설치되되 본체의 상측을 매개로 회전 가능하게 설치된 헤드; 및 상기 헤드의 전, 후 어느 일 측에 축설되며 풍력에 의해 회전하는 회전날개를 포함하는 풍력을 이용한 기포 발생장치에 있어서, 상기 헤드의 내측에 설치되되 그 양단 부가 헤드의 전, 후면에 베어링을 매개로 장착되며 전, 후 어느 일 측 끝단 부에 회전날개가 축설되고 중앙 부분에 회전 기어가 장착된 수평 회전축; 상기 본체의 내측에 수직으로 설치되며 상측 끝단 부에 상기 회전 기어와 맞물리는 구동 기어가 장착된 수직 회전축; 및 상기 본체의 내부 하측에 배치되되 상기 수직 회전축의 하단부와 연결 설치되며 수직 회전축의 회전력에 의해 구동되는 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)가 구비된 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 기포 발생장치를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 풍력에 의해 산소를 발생시키고 그 산소를 수중으로 공급하기 위한 풍력을 이용한 기포 발생장치의 구조를 개선하고 특히 간단한 구조와 적은 수의 부품들을 중량이 가벼운 합성수지로 제작함으로써 회전운동을 원활하게 하게 할 뿐만 아니라 제조 단가를 낮춤으로써 상용화에 현실성을 부여하는 효과가 있다.

둘째, 낮은 단가의 풍력을 이용한 기포 발생장치를 녹조나 적조가 심한 저수지나 강 또는 바다에 간단하게 설치하여 풍력에 의한 산소를 발생시킴으로써 저수지나 강 또는 바다의 생물들이 필요한 산소 요구량을 원활하게 공급하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 기포 발생장치의 내부 구성을 보인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 기포 발생장치를 수면에 부상되게 설치한 상태를 보인 단면도

이하에서는 상기의 목적을 달성하는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 기포 발생장치가 지상과 수면에 각각 설치된 상태를 보인 단면도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 풍력을 이용한 기포 발생장치는 풍력을 생성하기 위한 장치와 기포를 발생시키기 위한 장치로 양분된다.

즉, 풍력을 생성하기 위한 장치는 일반적인 것으로, 일정한 높이를 유지하며 수면에 부상되거나 지면에 고정 설치되며 내부가 중공체인 본체(10)와 상기 본체(10)의 상측에 수평 방향으로 설치되되 본체(10)의 상측을 매개로 회전 가능하게 설치된 헤드(20) 그리고 상기 헤드(20)의 전, 후 어느 일 측 또는 양측에 축설되며 풍력에 의해 회전하는 회전날개(30)로 구비되는데 이들 구성요소는 일반적인 풍력 발생장치의 구성과 동일하다.

또 상기 본체(10)와 상기 헤드(20) 그리고 상기 회전날개(30)의 연결부분에는 별도의 구체적인 도면 표현을 생략한 다수의 베어링이 게재되어 회전을 원활하게 하는데 이 또한 일반적인 풍력발생장치의 구성과 동일하다.

다만, 여기서 본 발명의 특징 부분은, 상기 헤드(20)의 내측에는 그 양단 부가 헤드(20)의 전, 후면에 베어링(40)을 매개로 장착되며 전, 후 어느 일 측의 끝단 부(또는 양측 끝단 부)에는 회전날개(30)가 축설되고 중앙 부분에 회전 기어(51)가 장착된 수평 회전축(50)이 구비되고 상기 수평 회전축(50)과 교차되게 상기 본체(10)의 내측에 수직으로 수직 회전축(60)이 구비된다는 점이다.

이를 위해서는 상기 수직 회전축(60)의 상측 끝단 부에는 상기 회전 기어 (51)와 맞물리는 구동 기어(61)가 장착되는 것이 효과적이다.

여기서 본 발명의 지배적인 특징 부분은, 상기 본체(10)의 내부 하측에는 상기 수직 회전축(60)의 하단부와 연결 설치되며 수직 회전축(60)의 회전력에 의해 구동되는 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)(70)가 구비되는 것이 효과적이다.

즉, 상기 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)(70)는 일반적인 것으로 상기 수직 회전축(60)의 하단부가 크랭크축으로 구비되고 그 크랭크축의 회전력에 의해 실린더의 내측에서 왕복운동을 하며 흡, 배기하는 피스톤으로 구비되는 것이 효과적이다.

다만, 회전날개(30)의 회전운동에 의해 수평 회전축(50)과 수직 회전축(60)이 회전하고 그 수직 회전축(60)의 회전운동에 의해 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)(70)가 왕복 펌핑 운동을 하므로 이 역시 구조를 개선하여 중량이 가벼운 합성수지로 제작하는 것이 효과적이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작에 대해 설명한다.

처음 본 발명에 따른 풍력을 이용한 기포 발생장치가 지면 또는 부력 장치에 의해 수면에 설치된 상태에서 바람이 불면 그 풍력에 의해 회전날개(30)가 회전한다.

상기와 같이 회전날개(30)가 회전하면 상기 수평 회전축(50)이 회전하고 그 축에 설치된 회전 기어(51)가 회전하며 구동 기어(61)를 회전시킨다.

상기와 같이 구동 기어(61)가 회전하면 구동 기어(61)를 축설하고 있는 수직 회전축(60)도 회전하며 그 하단부에 설치된 에어 컴프레셔(에어 펌프)(70)를 구동시킨다.

즉, 에어 컴프레셔(70)는 수직 회전축(60)의 회전운동을 직진 운동으로 전환시키며 그 힘에 의해 에어를 생성하게 되고 생성된 에어(또는 기포)는 수중으로 공급되며 기포를 발생시키는 것이다.

상술했던 바와 같이, 상기 풍력을 이용한 기포 발생장치의 구성요소들에서 특히 회전운동과 직선 운동을 하는 주요 부품들, 예를 들어 회전날개와 수평, 수직 회전축과 같은 부품들은 중량이 가벼우면서 내구성이 강한 합성수지로 제작함으로써 큰 회전력을 발생시키도록 해야 하고 그에 따라 회전날개가 회전하며 발생하는 회전력 및 구동원인 회전력의 에너지가 소멸되지 않은 상태에서 회전운동과 직선 운동을 효과적으로 얻을 수 있다.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 ; 본체 20 ; 헤드
30 ; 회전날개 40 ; 베어링
50 ; 수평 회전축 51 ; 회전 기어
60 ; 수직 회전축 61 ; 구동 기어
70 ; 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)

Claims (1)

1. 일정한 높이를 유지하며 수면에 부상되거나 지면에 고정 설치되며 내부가 중공체인 본체;
   상기 본체의 상측에 수평 방향으로 설치되되 본체의 상측을 매개로 회전 가능하게 설치된 헤드; 및
   상기 헤드의 전, 후 어느 일 측에 축설되며 풍력에 의해 회전하는 회전날개를 포함하는 풍력을 이용한 기포 발생장치에 있어서,
   상기 헤드의 내측에 설치되되 그 양단 부가 헤드의 전, 후면에 베어링을 매개로 장착되며 전, 후 어느 일 측 끝단 부에 회전날개가 축설되고 중앙 부분에 회전 기어가 장착된 수평 회전축;
   상기 본체의 내측에 수직으로 설치되며 상측 끝단 부에 상기 회전 기어와 맞물리는 구동 기어가 장착된 수직 회전축; 및
   상기 본체의 내부 하측에 배치되되 상기 수직 회전축의 하단부와 연결 설치되며 수직 회전축의 회전력에 의해 구동되는 에어 컴프레셔(또는 에어 펌프)가 구비된 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 기포 발생장치.

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