발전용 고효율 다중축 발전장치(MULTI SHAFT HIGH PERFORMANCE CURRENT POWER APPARATUS)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2011년12월26일
(11) 등록번호 10-1098310
(24) 등록일자 2011년12월19일
(51) Int. Cl.

F03B 13/26 (2006.01) F03B 3/12 (2006.01)
F03B 11/00 (2006.01) F03B 17/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2009-0089867
(22) 출원일자 2009년09월23일
심사청구일자 2009년09월23일
(65) 공개번호 10-2010-0109835
(43) 공개일자 2010년10월11일
(30) 우선권주장
1020090028212 2009년04월01일 대한민국(KR)
(56) 선행기술조사문헌
KR200192800 Y1*
US20080197639 A1*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
김용문
부산 부산진구 부암동 332-6 미주아파트 2동 41
0호
(72) 발명자
김용문
부산 부산진구 부암동 332-6 미주아파트 2동 41
0호
(74) 대리인
백승준
전체 청구항 수 : 총 1 항 심사관 : 류시웅
(54) 발전용 고효율 다중축 발전장치
(57) 요 약
본 발명은 조류, 풍력을 포함한 유체의 유동에너지를 이용하여 더욱 효과적으로 발전량을 증가시킬 수 있는 발전
용 고효율 다중축 발전장치를 제공한다. 이와 같은 발전용 고효율 다중축 발전장치는 내축(20), 외축(30), 제 1
구동기어(40), 제 2 구동기어(50), 제 1 피동 유니트(60) 및 제 2 피동 유니트(80)를 구비하므로써, 서로 별개의
블레이드가 결합되는 복수개 이상의 회전축을 사용하여 발전하도록 한다. 이때, 내축(20)은 제 1 블레이드(21)
가 결합되고, 외축(30)은 내축(20)이 삽입되는 중공(32)이 형성되고, 제 2 블레이드(31)가 결합된다. 그리고,
제 1 구동기어(40)는 내축(20)에 결합되어 회전되고, 제 2 구동기어(50)는 외축(30)에 결합되어 회전된다. 그리
고, 제 1 피동 유니트(60)는 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 제 1 구동기어(40)와 접속되어 내축(20)의 회전력
이 발전기(1)로 전달되도록 한다. 그리고, 제 2 피동 유니트(80)는 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 제 2 구동
기어(50)에 접속되어 외축(30)의 회전력이 발전기(1)로 전달되도록 한다. 이와 같은 본 발명에 따르면, 서로 별
개의 블레이드가 결합되는 복수개 이상의 회전축을 사용하여 발전하도록 하므로, 조류, 풍력과 같은 유체의 유동
에너지를 이용하여 더욱 효과적으로 발전량을 증가시킬 수 있다. 특히, 본 발명은 이중으로 회전축을 설치하고,
각 회전축에 블레이드를 설치하여 발전가능하도록 하므로, 자연적인 해수의 흐름을 이용하는 흐름이 약한 조류발
전, 자연적인 바람의 흐름을 이용하는 흐름이 약한 풍력발전에도 적합하다. 그리고, 클러치를 갖는 피동 유니트
를 적용하므로, 블레이드가 결합되는 회전축에 과도한 항력이 작용되지 않도록 하므로써, 발전시스템을 보호하면
서 효과적인 발전할 수 있다.
대 표 도 - 도3
등록특허 10-1098310
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특허청구의 범위
청구항 1
자연적인 해수의 흐름, 자연적인 바람의 흐름을 포함한 유체의 유동에너지를 이용하여 발전하는 발전장치에 있
어서,
제 1 블레이드(21)가 결합되는 내축(20)과;
상기 내축(20)이 삽입되는 중공(32)이 형성되고, 제 2 블레이드(31)가 결합되는 외축(30)과;
상기 내축(20)에 결합되어 회전되는 제 1 구동기어(40)와;
상기 외축(30)에 결합되어 회전되는 제 2 구동기어(50)와;
발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 상기 제 1 구동기어(40)와 접속되어 상기 내축(20)의 회전력이 상기 발전기
(1)로 전달되도록 하는 제 1 피동 유니트(60) 및;
상기 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 상기 제 2 구동기어(50)에 접속되어 상기 외축(30)의 회전력이 상기 발
전기(1)로 전달되도록 하는 제 2 피동 유니트(80)를 포함하여, 서로 별개의 블레이드가 결합되는 복수개 이상의
회전축을 사용하여 발전하도록 하되,
상기 제 1 피동 유니트(60)는 상기 제 1 구동기어(40)와 접속되고, 내주면에 걸림구(64)를 갖는 중심홀(63)이
형성되며, 베어링(69)에 의해 지지되어 상기 발전기(1)의 로드(2)와 별개로 회전가능하도록 설치되는 제 1 피동
기어(62) 및,
상기 제 1 피동기어(62)의 중심홀(63)상에 위치되어 상기 발전기(1)의 로드(2)에 결합되고, 상기 제 1 피동기어
(62)가 상기 제 1 구동기어(40)에 의해 회전될 때 상기 제 1 피동기어(62)의 걸림구(64)와 접속되는 래치(76)를
갖는 제 1 클러치(70)를 구비하고,
상기 제 2 피동 유니트(80)는 상기 제 2 구동기어(50)와 접속되고, 내주면에 걸림구(84)를 갖는 중심홀(83)이
형성되며, 베어링(89)에 의해 지지되어 상기 발전기(1)의 로드(2)와 별개로 회전가능하도록 설치되는 제 2 피동
기어(82) 및,
상기 제 2 피동기어(82)의 중심홀(83)상에 위치되어 상기 발전기(1)의 로드(2)에 결합되고, 상기 제 2 피동기어
(82)가 상기 제 2 구동기어(50)에 의해 회전될 때 상기 제 2 피동기어(82)의 걸림구(84)와 접속되는 래치(76)를
갖는 제 2 클러치(70')를 구비하며,
상기 래치(76)는 상기 제1,2 클러치(70,70')에 각각 동일한 방향으로 회동가능하게 체결되는 것을 특징으로 하
는 발전용 고효율 다중축 발전장치.
청구항 2
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명 세 서
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 발전용 고효율 다중축 발전장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 자연적인 해수의 흐름, 자연적인[0001]
바람의 흐름 등 유체의 자연적인 유동을 이용하는 흐름이 약한 조류발전, 풍력발전 등에도 적합하도록 이중으로
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회전축을 설치하고, 각 회전축에 블레이드를 설치하므로써, 효과적으로 발전가능하도록 하는 발전용 고효율 다
중축 발전장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
현재, 대한민국은 에너지원 단위(국내 총생산당 소비에너지)가 세계에서 가장 높은 수준이고, 에너지원의 국외[0002]
의존도가 전체 사용량의 97%정도에 이르는 것으로 알려져 있다. 그리고, 이와 같은 대부분의 에너지원은 화석
연료 및 핵발전에 의존하고 있다.
근래, 환경보존에 대한 관심과 무공해 에너지에 대한 관심이 고조되면서 태양력, 풍력, 조력 및 조류력 등의 재[0003]
생에너지에 관한 이론적 연구 및 실험적 연구가 활발히 수행되고 있다. 이때, 조류발전은 자연적인 해수의 흐
름(조류력)을 이용하는 방식이므로, 조력발전과 같이 댐을 설치할 필요가 없어 비용이 적게 드는 반면, 조류발
전을 위한 장소를 선정하는데 어려움이 있고, 조력발전에 비해 자연적인 흐름의 세기에 따라 발전량이 좌우된다
는 단점이 있지만, 해수 유통이 자유롭고 해양환경에 미치는 영향이 거의 없어 조력발전에 비해 친환경적인 것
으로 평가되고 있다.
한편, 이와 같은 종래기술에 따른 블레이드는 풍력발전이나 조력발전에 적용되는 블레이드를 기준으로 형성되고[0004]
있어, 조류발전에는 효과적인 회전을 제공하지 못하고 있는 것이 현실을 감안하여 본 발명자는 대한민국 특허출
원 출원번호 제10-2009-0021283호 "조류발전용 고효율 다방향 블레이드"를 통해 전후방향으로 개구되는 유로가
수평되게 형성되도록 허브 둘레로 단위 날개를 구성하여, 전방향으로 유입되는 조류가 전측 단위 날개의 유로를
통해 후측 단위 날개로 유입되도록 하므로써 조류의 에너지를 모으고 압축하여 블레이드 전체를 회전시키도록
하여 높은 토크 값을 가질 수 있고 이는 저속의 조류에서도 발전기를 회전 시킬 수 있어 효과적인 발전이 가능
하도록 한 기술을 제안한 바 있다.
이때, 본 발명자는 상술한 바와 같이 블레이드의 개선을 통해 조류의 발전량을 높이고자 하였지만, 조류의 자연[0005]
적인 흐름의 세기에 따라 발전량이 좌우되는 단점을 극복하기 위해 더욱 개선된 조류 발전시스템이 필요함을 인
식하게 되었다. 즉, 본 발명자는 위 선출원을 통해 제안한 블레이드는 그 자체로서 발전효율을 높일 수 있는
장점을 가지고 있지만, 이를 효과적으로 적용하여 안정적인 발전량을 유지할 수 있는 발전장치가 요구되는 것이
다. 예컨대, 본 발명자는 선출원의 블레이드를 사용하여 발전량을 증대시킬 수 있는 방안으로, 발전기에 접속
되는 하나의 회전축에 다수개의 블레이드를 설치하여 비교적 약한 조류에도 회전축을 회전시킬 수 있도록 하는
형태를 제안하였으나, 이는 제한된 설치영역으로 인한 발전량을 증가시키는데 한계를 가질 수 밖에 없는
것이다.
따라서, 본 발명은 본 발명자가 선출원을 통해 제안한 바 있는 블레이드와 연계되어 조류, 풍력을 포함하여 다[0006]
양한 유체의 유동에너지를 이용하여 더욱 효과적으로 발전량을 증가시킬 수 있는 발전용 고효율 다중축 발전장
치를 제안하게 되었다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 조류, 풍력을 포함한 유체의[0007]
유동에너지를 이용하여 더욱 효과적으로 발전량을 증가시킬 수 있는 새로운 형태의 발전용 고효율 다중축 발전
장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 자연적인 해수의 흐름을 이용하는 흐름이 약한 조류발전이나 자연적인 바람의 흐름을 이용하는[0008]
흐름이 약한 풍력발전에도 적합하도록 이중으로 회전축을 설치하고, 각 회전축에 블레이드를 설치하므로써, 효
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과적으로 발전가능하도록 하는 새로운 형태의 발전용 고효율 다중축 발전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 조류, 풍력 등의 유체 유동에너지를 효과적으로 모으도록 하되, 블레이드가 결합되는 회전축에[0009]
과도한 항력이 작용되지 않도록 하므로써, 발전시스템을 보호하면서 효과적인 발전할 수 있도록 할 수 있는 새
로운 형태의 발전용 고효율 다중축 발전장치를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 단일 발전지에 이중의 회전축을 제공하고, 각 회전축에 두개 이상의 블레이드를 장착하여 한정[0010]
된 공간에서 높은 효율의 발전이 이루어지도록 할 수 있는 새로운 형태의 발전용 고효율 다중축 발전장치를 제
공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
과제 해결수단
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 자연적인 해수의 흐름, 자연적인 바람의 흐[0011]
름을 포함한 유체의 유동에너지를 이용하여 발전하는 발전장치에 있어서, 제 1 블레이드(21)가 결합되는 내축
(20)과; 상기 내축(20)이 삽입되는 중공(32)이 형성되고, 제 2 블레이드(31)가 결합되는 외축(30)과; 상기 내축
(20)에 결합되어 회전되는 제 1 구동기어(40)와; 상기 외축(30)에 결합되어 회전되는 제 2 구동기어(50)와; 발
전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 상기 제 1 구동기어(40)와 접속되어 상기 내축(20)의 회전력이 상기 발전기(1)
로 전달되도록 하는 제 1 피동 유니트(60) 및; 상기 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 상기 제 2 구동기어(50)
에 접속되어 상기 외축(30)의 회전력이 상기 발전기(1)로 전달되도록 하는 제 2 피동 유니트(80)를 포함하여,
서로 별개의 블레이드가 결합되는 복수개 이상의 회전축을 사용하여 발전하도록 하되, 상기 제 1 피동 유니트
(60)는 상기 제 1 구동기어(40)와 접속되고, 내주면에 걸림구(64)를 갖는 중심홀(63)이 형성되며, 베어링(69)에
의해 지지되어 상기 발전기(1)의 로드(2)와 별개로 회전가능하도록 설치되는 제 1 피동기어(62) 및, 상기 제 1
피동기어(62)의 중심홀(63)상에 위치되어 상기 발전기(1)의 로드(2)에 결합되고, 상기 제 1 피동기어(62)가 상
기 제 1 구동기어(40)에 의해 회전될 때 상기 제 1 피동기어(62)의 걸림구(64)와 접속되는 래치(76)를 갖는 제
1 클러치(70)를 구비하고, 상기 제 2 피동 유니트(80)는 상기 제 2 구동기어(50)와 접속되고, 내주면에 걸림구
(84)를 갖는 중심홀(83)이 형성되며, 베어링(89)에 의해 지지되어 상기 발전기(1)의 로드(2)와 별개로 회전가능
하도록 설치되는 제 2 피동기어(82) 및, 상기 제 2 피동기어(82)의 중심홀(83)상에 위치되어 상기 발전기(1)의
로드(2)에 결합되고, 상기 제 2 피동기어(82)가 상기 제 2 구동기어(50)에 의해 회전될 때 상기 제 2 피동기어
(82)의 걸림구(84)와 접속되는 래치(76)를 갖는 제 2 클러치(70')를 구비하며, 상기 래치(76)는 상기 제1,2 클
러치(70,70')에 각각 동일한 방향으로 회동가능하게 체결되는 것을 특징으로 한다.
삭제[0012]
삭제[0013]
삭제[0014]
효 과
본 발명에 의한 발전용 고효율 다중축 발전장치에 따르면, 서로 별개의 블레이드가 결합되는 복수개 이상의 회[0015]
등록특허 10-1098310
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전축을 사용하여 발전하도록 하므로, 조류, 풍력 등의 유체 유동에너지를 이용하여 더욱 효과적으로 발전량을
증가시킬 수 있다. 특히, 본 발명은 이중으로 회전축을 설치하고, 각 회전축에 블레이드를 설치하여 발전가능
하도록 하므로, 자연적인 해수의 흐름, 자연적인 바람의 흐름 등을 이용하는 흐름이 약한 조류발전, 풍력발전에
도 적합하다. 그리고, 클러치를 갖는 피동 유니트를 적용하므로, 블레이드가 결합되는 회전축에 과도한 항력이
작용되지 않도록 하므로써, 발전시스템을 보호하면서 효과적인 발전할 수 있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치를 설명하기 위한 블록다이어그램이다. [0016]
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 내축(20), 외축(30), 제 1 구동기어[0017]
(40), 제 2 구동기어(50), 제 1 피동 유니트(60) 및 제 2 피동 유니트(80)를 구비하므로써, 서로 별개의 블레이
드가 결합되는 복수개 이상의 회전축을 사용하여 발전하도록 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)에서 내축(20)은 제 1 블레이드(21)가 결합되고,[0018]
외축(30)은 내축(20)이 삽입되는 중공(32)이 형성되고, 제 2 블레이드(31)가 결합된다. 그리고, 제 1 구동기어
(40)는 내축(20)에 결합되어 회전되고, 제 2 구동기어(50)는 외축(30)에 결합되어 회전된다. 이와 같은 내축
(20), 외축(30), 제 1 구동기어(40) 및 제 2 구동기어(50)의 결합구조는 이 분야에서 회전축에 사용되는 다양한
메커니즘을 적용할 수 있는 것이다. 즉, 내축(20)과 외축(30)은 통상 다양한 형태로 제공되고 있는 봉재와 파
이브재를 선택적으로 적용할 수 있는 것이고, 본 발명의 바람직한 실시예에서 제 1 구동기어(40)와 제 2 구동기
어(50)는 내축(20)과 외축(30)에 용접을 통해 고정되도록 하는데, 이와 같은 고정구조는 본 발명의 기술적 사상
아래 이 분야에서 널리 알려진 기술을 설계자 또는 사용자의 요구에 따라 선택적으로 사용될 수 있는 것이다.
또한, 제 1 피동 유니트(60)는 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 제 1 구동기어(40)와 접속되어 내축(20)의 회[0019]
전력이 발전기(1)로 전달되도록 한다. 그리고, 제 2 피동 유니트(80)는 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 제 2
구동기어(50)에 접속되어 외축(30)의 회전력이 발전기(1)로 전달되도록 한다.
한편, 본 발명에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)의 주요 구성인 내축(20), 외축(30), 제 1 구동기어[0020]
(40), 제 2 구동기어(50), 제 1 피동 유니트(60) 및 제 2 피동 유니트(80)는 베어링을 적용하여 회전가능하도록
하는 다양한 구조에 의해 지지되도록 할 수 있을 것이다. 예컨대, 도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직
한 실시예에서 내축(20)에 결합되는 제 1 블레이드(21)는 지지 배럴(24)에 의해 지지되고, 제 2 블레이드(31)는
케이스(12)에 지지되도록 하며, 내축(20)은 별도로 설치되는 브라켓(14)에 지지되도록 하고, 외축(30)은 제 1
구동 기어(40) 상에서 지지되도록 하고, 이 지지구조에는 베어링을 기본으로 하여 회전가능하도록 하였지만, 이
와 같은 지지구조는 내축(20), 외축(30), 제 1 구동기어(40), 제 2 구동기어(50), 제 1 피동 유니트(60) 및 제
2 피동 유니트(80)의 접속관계 및 발전장치의 구조에 따라 이 분야에서 용이하게 적용할 수 있는 다양한 지지메
커니즘을 적용할 수 있는 것이다.
이와 같은 본 발명에 따르면, 서로 별개의 블레이드가 결합되는 복수개 이상의 회전축을 사용하여 발전하도록[0021]
하므로, 조류, 풍력과 같은 유체의 유동에너지를 이용하여 더욱 효과적으로 발전량을 증가시킬 수 있도록 한다.
특히, 본 발명은 이중으로 회전축을 설치하고, 각 회전축에 블레이드를 설치하여 발전가능하도록 하므로, 자연
적인 해수의 흐름을 이용하는 흐름이 약한 조류발전, 자연적인 바람의 흐름을 이용하는 흐름이 약한 풍력발전
등에도 효과적인 적용을 기대할 수 있다. 그리고, 본 발명의 바람직한 실시예와 같이 클러치를 갖는 피동 유니
트를 적용하므로, 블레이드가 결합되는 회전축에 과도한 항력이 작용되지 않도록 하므로써, 발전시스템을 보호
하면서 효과적인 발전을 기대할 수 있다.
등록특허 10-1098310
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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 6에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 6[0022]
에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 주
요소들의 결합ㆍ고정을 위한 보강 리브(판), 볼트 및 나사, 홀, 와셔, 너트 등의 도시는 간략히 하거나 생략하
였으며, 통상 조류발전장치, 풍력발전장치, 일반적인 발전장치에 대한 구성 및 작용 등 이 분야의 종사자들이
통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시는 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 요
소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도
있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설
명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바[0023]
람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 내축(20),[0024]
외축(30), 제 1 구동기어(40), 제 2 구동기어(50), 제 1 피동 유니트(60) 및 제 2 피동 유니트(80)를 구비하므
로써, 서로 별개의 블레이드가 결합되는 복수개 이상의 회전축을 사용하여 발전하도록 한다.
이때, 이와 같은 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)에서 내축(20)은 제 1 블레이드(21)가 결[0025]
합되고, 외축(30)은 내축(20)이 삽입되는 중공(32)이 형성되고, 제 2 블레이드(31)가 결합된다. 그리고, 제 1
구동기어(40)는 내축(20)에 결합되어 회전되고, 제 2 구동기어(50)는 외축(30)에 결합되어 회전된다. 그리고,
제 1 피동 유니트(60)는 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 제 1 구동기어(40)와 접속되어 내축(20)의 회전력이
발전기(1)로 전달되도록 한다. 그리고, 제 2 피동 유니트(80)는 발전기(1)의 로드(2)에 설치되고, 제 2 구동기
어(50)에 접속되어 외축(30)의 회전력이 발전기(1)로 전달되도록 한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 내축(20)의 하단이 외축(30)을 통과해 하측[0026]
으로 연장되므로써 제 1 구동기어(40)가 제 2 구동기어(50)의 하측에 배치되도록 하고, 제 1 블레이드(21)가 제
2 블레이드(31)보다 상측에서 내축(20)에 결합되도록 구성된다. 그리고, 발전기(1)를 포함하여 제 2 블레이트
(31)의 하측에 배치되는 구성요소들은 케이스(12)에 내장되는 구조를 갖도록 한다.
이와 같은 구성을 통해 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 제 1 구동기어(40) 및 내축(2[0027]
0)이 케이스(12)내에서 별도로 설치되는 브라켓(14)에 지지되도록 설치되는 베어링(23)에 의해 지지된다. 그리
고, 제 2 구동기어(50) 및 외축(30)은 제 1 구동기어(40)에 지지되도록 설치되는 베어링(43)에 의해 지지된다.
이때, 제 1 구동기어(40)에 지지되도록 설치되는 베어링(43)은 제 1 구동 기어(40)에 고정되도록 결합되는 지지
블록(42)에 장착되도록 할 수 있는 것이다.
또한, 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 외축(30)의 상방향으로 연장되는 내축(20)의 좌[0028]
굴현상을 최소화시키기 위해 제 1 블레이드(21)와 제 2 블레이드(31)가 지지되도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 제 1 블레이드(21)는 제 1 블레이드(21)와 제 2 블레이드(31) 사이에서 상하측에 베어링(25)이 배치되어 내
축(20)의 외측에 설치되는 지지 배럴(24)에 의해 지지된다. 그리고, 제 2 블레이드(31)는 발전기(1)를 감싸도
록 설치되는 케이스(12)의 외측에서 외축(30)에 결합되고, 케이스(12)에 결합되는 지지 블록(36)에 베어링(35)
에 의해 지지된다. 이때, 제 2 블레이드(31)를 지지하는 베어링(35)은 외축(30)에 결합되는 슬리브(34)에 결합
되어 지지 블록(36)에 지지되도록 한다.
이와 같은 구성을 통해 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 제 1 블레이드(21)와 제 2 블레[0029]
이드(31)에 걸리는 다양한 하중에 의해 회전축{특히, 내축(20)}에 작용되는 부담을 감쇄시키도록 한다. 물론,
본 실시예에서 내축(20), 외축(30), 제 1 구동기어(40), 제 2 구동기어(50), 제 1 피동 유니트(60) 및 제 2 피
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동 유니트(80)는 베어링을 기본으로 하는 지지구조를 갖도록 하였으나, 이와 같은 지지구조는 각 구성요소의 접
속관계 및 발전장치의 구조에 따라 이 분야에서 용이하게 적용할 수 있는 다양한 지지메커니즘을 적용할 수 있
는 것이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치에서 제 1 및 제 2 피동 유니트를 상[0030]
세히 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축
발전장치에서 제 1 피동 유니트와 제 2 피동 유니트의 작동관계를 설명하기 위한 도면들이다. 이때, 도 5 및
도 6은 외축(30)이 회전되는 상태이고, 내축(20)이 회전되지 않는 상태일 때 제 1 피동 유니트(60)와 제 2 피
동 유니트(80)의 작동관계를 설명하기 위한 도면으로서, 도 6은 제 2 피동 유니트(80)를 임의로 제거한 상태를
보여주고 있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 제 1 피동 유니트(60) 및[0031]
제 2 피동 유니트(80)에서 제 1 피동기어(62)와 제 2 피동기어(82)가 각각 별개로 회동될 수 있도록 하는 클러
치(70, 70')를 제공하므로써, 제 1 블레이드(21)가 결합되는 내축(20)과 제 2 블레이드(31)가 결합되는 외축
(30)이 별도로 회전가능하도록 하여, 회전축{내축(20) 및 외축(30)}에 과도한 항력이 작용되지 않도록
하므로써, 발전시스템을 보호하면서 효과적인 발전을 기대하도록 한다.
좀 더 구체적으로 보면, 제 1 피동 유니트(60)는 제 1 피동기어(62)와 제 1 클러치(70)를 구비하고, 제 2 피동[0032]
유니트(80)는 제 2 피동기어(82)와 제 2 클러치(70')를 구비한다. 이때, 제 1 피동기어(62)는 제 1 구동기어
(40)와 접속되고, 내주면에 걸림구(64)를 갖는 중심홀(63)이 형성되며, 베어링(69)에 의해 지지되어 상기 발전
기(1)의 로드(2)와 별개로 회전가능하도록 설치된다. 그리고, 제 1 클러치(70)는 제 1 피동기어(62)의 중심홀
(63)상에 위치되어 발전기(1)의 로드(2)에 결합되고, 제 1 피동기어(62)가 제 1 구동기어(40)에 의해 회전될 때
제 1 피동기어(62)의 걸림구(64)와 접속되는 래치(76)를 갖는다. 또한, 제 2 피동기어(82)는 제 2 구동기어
(50)와 접속되고, 내주면에 걸림구(84)를 갖는 중심홀(83)이 형성되며, 베어링(89)에 의해 지지되어 발전기(1)
의 로드(2)와 별개로 회전가능하도록 설치된다. 그리고, 제 2 클러치(70')는 제 2 피동기어(82)의 중심홀(83)
상에 위치되어 발전기(1)의 로드(2)에 결합되고, 제 2 피동기어(82)가 제 2 구동기어(50)에 의해 회전될 때 제
2 피동기어(82)의 걸림구(84)와 접속되는 래치(76)를 갖는다.
이때, 제 1 및 제 2 클러치(70, 70')는, 도 4에서 보는 바와 같이, 중심에 발전기(1)의 로드(2)에 결합되는 중[0033]
심홀(73)이 형성되고, 원둘레의 일정한 간격으로 형성되는 홈(74)에 힌지운동가능하도록 래치(76)를 결합시켜
이루어진다. 여기서, 래치(76)는 피동기어(62, 82)의 회동방향과 반대방향으로 접혀질 수 있도록
설치되므로써, 제 1 및 제 2 피동기어(62, 82)가 별개로 회전가능하도록 한다. 물론, 이와 같은 래치(76)는 토
션 스프링 등을 적용하여 제 1 및 제 2 피동기어(62, 82)의 중심홀(63, 83)의 내측면으로 향하도록 하는 탄성력
을 받도록 할 수 있는 것이다.
이와 같이 본 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치(10)는 제 1 및 제 2 피동 유니트(60, 70)에 제 1[0034]
피동기어(62)와 제 2 피동기어(82)가 개별로 회전가능하도록 하는 클러치(70, 70')를 설치하므로써, 내축(20)과
외축(30)의 회동이 달리 이루어졌을 때, 각 회전을 독립적으로 전달하므로써 회전력의 손실 방지 및 부하[토크
손실]를 줄일 수 있고, 회전축{내축(20) 및 외축(30)} 및 발전기(1)의 로드(2)에 과도한 항력이 작용되지 않도
록 한다. 즉, 도 5에서 보는 바와 같이, 외축(30)만이 회전되는 경우, 제 2 구동기어(50)의 회전에 의해 제 2
피동기어(82)가 회전되게 되는데, 이때, 제 2 클러치(70')의 래치(76)는 제 2 피동기어(82)의 걸림구(84)에 걸
리게 되어 발전기(1)의 로드(2)가 회전되도록 한다. 이와 같은 상태에서, 도 6에서 보는 바와 같이, 제 1 클러
치(70)는 로드(2)에 결합되어 회전되는데, 이때, 제 1 클러치(70)는 래치(70)가 제 1 피동기어(72)의 걸림구
(74)와 걸리지 않는 방향으로 회동되므로, 제 1 구동기어(40)로는 회전력이 전달되지 않는 것이다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치를 상기한 설명 및 도면에[0035]
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따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서
다양한 변화 및 변경가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 기술적 사상에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치를 설명하기 위한 블록다이어그램;[0036]
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치의 사시도;[0037]
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치의 단면도;[0038]
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치에서 제 1 및 제 2 피동 유니트를 상[0039]
세히 설명하기 위한 분해 사시도;
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발전용 고효율 다중축 발전장치에서 제 1 피동 유니트와 제[0040]
2 피동 유니트의 작동관계를 설명하기 위한 도면들이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * [0041]
1 : 발전기 2 : (발전기) 로드[0042]
12 : 케이스 14 : 브라켓[0043]
10 :조류발전용 고효율 다중축 발전장치[0044]
20 : 내축 21 : 제 1 블레이드[0045]
23, 25, 35, 43, 69, 89 : 베어링 [0046]
24 : 지지 배럴 30 : 외축[0047]
31 : 제 2 블레이드 36 : 지지 블록[0048]
40 : 제 1 구동기어 50 : 제 2 구동기어[0049]
60 : 제 1 피동 유니트 62 : 제 1 피동기어[0050]
63, 83 : 중심홀 64, 84 : 걸림구[0051]
70 : 제 1 클러치 70' : 제 2 클러치[0052]
76 : 래치 80 : 제 2 피동 유니트[0053]
82 : 제 2 피동기[0054]
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도면
도면1
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도면2
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도면3
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도면4
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도면5
도면6
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