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KR101772017B1 - 무축 배관형 발전기 - Google Patents

무축 배관형 발전기 Download PDF

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KR101772017B1
KR101772017B1 KR1020160157509A KR20160157509A KR101772017B1 KR 101772017 B1 KR101772017 B1 KR 101772017B1 KR 1020160157509 A KR1020160157509 A KR 1020160157509A KR 20160157509 A KR20160157509 A KR 20160157509A KR 101772017 B1 KR101772017 B1 KR 101772017B1
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rotary
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rotor
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이준배
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(주) 아이빌트 세종
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Abstract

본 발명은 무축 배관형 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하에 매립되는 대형 배관 또는 지상이나 건축물 내부에 유체가 흐르도록 형성되는 배관을 절단하여 절단된 배관 사이에 무축 배관형 발전기를 설치하여 유체의 유속에 의해 전기를 생산하며, 배관과 배관형 발전기를 플랜지로 연결하여 배관형 발전기의 노후 또는 파손 등으로 인한 교체시 배관형 발전기만 분리하여 교체하도록 함으로 교체의 용이성을 제공하는 무축 배관형 발전기에 대한 것이다.

Description

무축 배관형 발전기{No-axis pipe type generator}
본 발명은 무축 배관형 발전기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지하에 매립되는 대형 배관 또는 지상이나 건축물 내부에 유체가 흐르도록 형성되는 배관을 절단하여 절단된 배관 사이에 무축 배관형 발전기를 설치하여 유체의 유속에 의해 전기를 생산하며, 배관과 배관형 발전기를 플랜지로 연결하여 배관형 발전기의 노후 또는 파손 등으로 인한 교체시 배관형 발전기만 분리하여 교체하도록 함으로 교체의 용이성을 제공하는 무축 배관형 발전기에 대한 것이다.
일반적으로 발전장치는 다양한 에너지원을 전기 에너지로 변환해주는 장치를 말한다. 발전장치는 에너지원에 따라 수력, 화력, 원자력 등을 사용하고 있다.
상기 에너지원 가운데 수력을 이용한 발전장치는 높은 곳에 위치한 물의 위치에너지를 발전기 터빈의 운동에너지로 변환시킴으로 발전기 내부의 전자기 유도 현상을 이용하여 전기를 얻는 방법이다.
보통 수력발전을 위해서는 강을 막아 댐을 형성하고, 댐의 상류에 물을 가두었다가 수문을 개방하여 댐의 하류로 물을 떨어뜨려 터빈을 돌리게 된다. 이 과정에서 물의 위치에너지가 터빈의 운동에너지로 전환되며, 터빈 내부의 로터 코일이 터빈을 따라 회전하면서 전자기 유도 현상을 통해 전류가 발생된다. 이때, 터빈의 운동에너지가 전기에너지로 변환되는 것이다.
이와 같이 수력 발전의 경우 발전 용량을 늘리려면 물이 더 큰 위치에너지를 가지도록 해야 하므로 큰 낙차를 확보하기 위해서는 댐에 많은 유량의 물을 확보해야 한다.
그러나, 수력발전은 대규모의 설비가 필요하고, 댐의 상류에 비가 오랜 기간 오지 않은 경우 발전 효율은 낮아지게 된다.
최근에 에너지에 대한 관심이 높아져 보다 친환경적이고, 자원의 활용도를 높일 수 있는 발전방법이 연구되고 있으며, 이런 측면에서 수력, 풍력 등의 유체를 이용한 새로운 발전방법이 주목받고 있다.
현재 일반적인 수력발전과 풍력발전, 조력발전 등에 사용되고 있는 방식으로는 한계의 문제점이 있다.
선행기술문헌으로 제시한 기술은 배관을 통한 유체를 이용하여 회전체를 회전시켜 회전체와 연결된 모터 축을 돌려줌으로 전기를 발전하는 장치이다.
하지만, 선행기술은 배관 공사 이외에 발전 모터를 형성해야 하므로 적지않은 비용이 발생하며, 설치 공간을 확보해야하는 문제점이 발생한다.
대한민국 등록특허 10-0955083 유체배관을 이용한 발전기
상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 지하에 매립되는 대형 배관 또는 지상이나 건축물 내부에 유체가 흐르도록 형성되는 배관에 설치되는 것으로, 배관을 절단하여 절단된 배관 사이에 배관형 발전기를 설치하여 유체의 유속에 의해 전기를 생산하기 위한 것을 목적으로 한다.
배관과 배관형 발전기를 플랜지로 연결하여 배관형 발전기의 노후 또는 파손 등으로 인한 교체시 배관형 발전기만 분리하여 교체하도록 함으로 교체의 용이성을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명 배관(100)에 흐르는 유체로부터 회전동력을 얻어 발전되는 무축 배관형 발전기(10)은,
외측 표면에는 영구자석(220)이 형성되고, 내측 표면에는 나선형스크류(230)가 형성되어 내측을 관통해 흐르는 유체로부터 회전동력을 엊어 고정자수단(300)에 대해 회전하여 회전자계를 형성하는 회전자수단(200)과;
양 측단이 플랜지(500)에 의해 각기 다른 배관(100)에 각각 연결 고정되고, 내측면에 코일(330)이 형성되어 있어 상기 회전자수단(200)의 회전시 발전하여 전기를 생산하는 고정자수단(300)과;
고정된 상기 고정자수단(300)에 대해 상기 회전자수단(200)이 회전하도록 회전가이드 역할을 하는 베어링수단(400)과;
배관(100)과 고정자수단(300)의 연결을 위해 배관(100)과는 용접 결합되고, 고정자수단(300)과는 볼트 연결되는 플랜지(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 지하에 매립되는 대형 배관 또는 지상이나 건축물 내부에 유체가 흐르도록 형성되는 배관에 설치되는 것으로, 배관을 절단하여 절단된 배관 사이에 배관형 발전기를 설치하여 유체의 유속에 의해 전기를 생산하여 전력공급이 원활하고 전기공급에 대한 비용을 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 배관과 배관형 발전기를 플랜지로 연결하여 배관형 발전기의 노후 또는 파손 등으로 인한 교체시 배관형 발전기만 분리하여 교체하도록 함으로 교체의 용이성 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 사시도이다.
도 2는 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 부분단면사시도이다.
도 3은 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 나선형스크류사시도이다.
도 5는 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 상태도이다.
도 7은 본 발명 무축 배관형 발전기에 대한 나선형홈의 상태도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 무축 배관형 발전기(10)는 유체가 흐르는 배관(100)을 절단하여 절단된 배관(100) 사이에 배관형 발전기(10)를 설치하여 배관(100)을 따라 흐르는 유체에 의해 회전자수단(200)을 회전시켜 전기를 생산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 무축 배관형 발전기(10)는 배관(100)에 고정자수단(300)을 고정시키며, 고정자수단(300)에 베어링수단(400)을 형성시키며, 베어링수단(400) 내주면으로 회전자수단(200)을 연결시켜 고정자수단(300)에 대해 회전자수단(200)이 베이링수단을 매개로 하여 회전되도록 함으로 회전시 별도의 회전축 없이 회전되는 것을 특징으로 한다.
<실시예 1>
도 1 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명은 배관(100)에 흐르는 유체로부터 회전동력을 얻어 발전되는 무축 배관형 발전기(10)에 관한 것으로,
외측 표면에는 영구자석(220)이 형성되고, 내측 표면에는 나선형스크류(230)가 형성되어 내측을 관통해 흐르는 유체로부터 회전동력을 엊어 고정자수단(300)에 대해 회전하여 회전자계를 형성하는 회전자수단(200)과;
양 측단이 플랜지(500)에 의해 각기 다른 배관(100)에 각각 연결 고정되고, 내측면에 코일(330)이 형성되어 있어 상기 회전자수단(200)의 회전시 발전하여 전기를 생산하는 고정자수단(300)과;
고정된 상기 고정자수단(300)에 대해 상기 회전자수단(200)이 회전하도록 회전가이드 역할을 하는 베어링수단(400)과;
배관(100)과 고정자수단(300)의 연결을 위해 배관(100)과는 용접 결합되고, 고정자수단(300)과는 볼트 연결되는 플랜지(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전자수단(200)은 베이링수단(400)을 매개로 고정자수단(300)에 대해 회전하여 회전자계를 형성시키기 위한 구성수단이다.
상기 회전자수단(200)은 고정자수단(300) 내측으로 형성되며, 회전자수단(200)이 고정자수단(300)의 내측부에서 회전되기 위해 회전자수단(200)과 고정자수단(300) 사이에 베어링수단(400)이 형성되는 것으로, 상기 베어링수단(400)을 매개로 고정자수단(300)에 대해 회전자수단(200)이 원활하게 회전될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 회전자수단(200)의 회전동력은 회전자수단(200) 내부에 고정 형성되는 나선형스크류(230)의 날개면을 따라 유체가 이동됨에 의해 얻어지는 것을 특징으로 한다.
상기 회전자수단(200)은 유체의 흐름에 의해 회전되는 회전관(210)과, 유체로부터 회전관(210)을 회전시키기 위한 회전동력을 얻는 나선형 스크류(230)와, 회전관(210)의 회전시 회전자계를 발생시키기 위한 영구자석(220)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 회전자수단(200)은,
유체가 흐를 수 있도록 내측에 중공이 형성된 원통 형상을 하고, 상기 베어링수단(400)을 매개로 고정자수단(300)에 대해 회전하도록 형성되는 회전관(210)과;
상기 회전관(210) 외측 표면에 형성되어 상기 회전관(210) 회전시 회전자계를 형성하는 복수의 영구자석(220)과;
상기 회전관(210)의 중공을 통해 흐르는 유체로부터 회전관(210)이 회전할 수 있도록 하는 회전동력을 얻기 위해 회전관(210) 내측 표면에 고정 형성되는 나선형스크류(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전관(210)은 유체가 흐를 수 있도록 관통 형성되는 원통 형상으로 배관(100)과 직경이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 회전관(210)은 배관(100)과 배관(100)사이에 형성되며, 배관(100)과 일정 간격 틈이 형성되도록 하여 회전관(210)의 회전시 배관(100)의 일측면과 회전관(210)의 일측면에서 마찰이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전관(210)은 고정자수단(300) 내측면에 형성되는 베어링수단(400)에 접촉 고정되며, 회전관(210)이 베어링수단(400)에 고정시 끼워 맞춤 방식으로 결합되어 베어링수단(400)과 회전관(210) 사이에 틈이 발생되지 않도록 하며, 회전관(210)이 베어링수단(400)에서 쉽게 빠지지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 영구자석(220)은 회전관(210) 외주면에 복수개 형성되는 것으로, 도 3에서 보는 바와 같이, N극 영구자석(220)->S극 영구자석(220)->N극 영구자석(220)->S극 영구자석(220)의 순서로 교차 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 영구자석(220)은 회전관(210)의 회전시 쉽게 떨어지지 않도록 접착수단 또는 결합수단중 어느 하나의 수단을 통해 부착 결합되는 것을 특징으로 한다.
도 3과 도 4에서 보는 바와 같이, 상기 나선형스크류(230)는 일측에서 타측으로 꼬여짐방식으로 형성되는 것으로, 회전관(210) 내측면을 따라 상기 나선형스크류(230)가 고정 결합되게 되고 회전관 내부를 흐르는 유체가 나선형스크류(230) 날개에 부딪쳐 회전관(210)을 회전시키기 위한 동력이 발생하는 것을 특징으로 한다.
회전관 회전동력에 대해 좀더 구체적으로 설명하면, 회전관 내부를 흐르는 유체는 나선형스크류(230)의 날개에 부딪치며 날개를 따라 회전 이동됨으로 나선형스크류(230)가 고정 결합 된 회전관(210)은 날개를 따라 이동하는 유체에 의해 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정자수단(300)은 배관(100)과 배관(100)사이에 연결 형성되는 것으로 상기 연결은 플렌지에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정자수단(300)은 내측면에 코일(330)이 다수번 감겨 형성되며, 상기 고정자수단(300) 내측면에 형성되는 코일(330)에는 회전자수단(200)의 회전시 영구자석(220)에 의한 회전자계가 발생되면 발전 원리(원리는 일반적인 전기발생 원리이으로 설명은 생략함)에 의해 전류가 흐르게 되어 발전되는 것이다.
상기 고정자수단(300)과 배관(100)의 연결은 플랜지(500)를 통해 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 고정자수단(300)은 회전자수단(200)을 내측에 수용하기 위해 형성되는 하우징(310)과, 하우징(310) 양단으로 삽입되는 베어링수단(400)을 고정하기 위한 하우징덮개(320)와 하우징(310) 내부면에 다수번 감겨 형성되는 코일(330)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 고정자수단(300)은 하우징(310)과 하우징덮개(320) 내주면 일측에 형성되는 실링재홈(340)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 고정자수단(300)은 구체적으로, 내측면에 코일(330)이 형성되고, 회전자수단(200)을 외부로부터 보호하기 위해 회전자수단(200) 외측으로 형성되고, 베어링수단(400)을 수용하기 위한 제1안착단(311)이 형성되는 원통형상의 하우징(310)과;
상기 베어링수단(400)이 배관(100) 측으로 이탈되지 않도록 하기 위한 제2안착단(321)이 형성되고, 일측면은 하우징(310)과 고정 결합 되고, 타측면은 플랜지(500)와 볼트 결합 되도록 상기 하우징(310) 양측으로 형성되는 하우징덮개(320)와;
회전자수단(200)의 회전시 발생하는 회전자계에 의해 발전 되어 전기를 흘릴 수 있도록 하우징(310) 내측면에 형성되는 코일(330)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징(310)은 배관(100)과 배관(100) 사이에 형성되는 것으로, 원통 형상을 하고, 내측면에는 다수번 감겨진 코일(330)이 형성되며, 하우징(310) 양측으로 베어링수단(400)이 안착 될 수 있도록 제1안착단(311)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징(310) 양측으로 형성되는 제1안착단(311)은 하우징(310) 내부 측으로 형성되며, 회전자수단(200)과 결합시 회전관(210)의 외주면과 마찰이 발생되지 않도록 하기 위해 회전관(210)과 하우징(310)의 결합시 일정간격의 틈이 형성될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
즉, 하우징(310)의 내경 직경 〉베어링수단(400)의 내경 직경 = 회전관(210)의 직경 이 되도록 하우징(310)과 베어링수단(400)과 회전관(210)을 결합 시키는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징(310)은 하우징(310) 양측으로 결합 되는 하우징덮개(320)와 볼트 또는 용접을 통해 결합 되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징덮개(320)는 하우징(310) 양측으로 결합 형성되는 것으로, 하우징덮개(320) 일측으로 하우징덮개(320)에 결합되는 베어링수단(400)을 수용하기 위해 제2안착단(321)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징덮개(320)에 형성되는 제2안착단(321)은 하우징(310)에 형성되는 제1안착단(311)과 동일한 높이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
즉, 하우징덮개(320)에 형성되는 제2안착단(321)과 하우징(310)에 형성되는 제1안착단(311)에 의해 형성되는 공간에 베어링수단(400)이 수용되는 것이다.
상기 하우징덮개(320)는 하우징(310)의 제1안착단(311)에 안착되는 베어링수단(400)이 빠지지 않도록 하며, 하우징(310)과 플랜지(500)를 연결 시키는 것을 특징으로 한다.
상기 코일(330)은 하우징(310) 내측면에 형성되는 것으로, 회전관(210) 외측면에 형성되는 복수의 영구자석(220)에 의해 회전자계 발생시 발전 원리에 의해 전류가 흐르는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 고정자수단(300)은 회전관(210) 측으로 유입되는 물이 베어링수단(400)을 통해 하우징(310) 내부로 유입되지 않도록 하기 위한 실링재가 삽입되도록 하우징(310)과 하우징덮개(320) 일측 내주면의 적어도 하나에 형성되는 실링재 홈(340)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 실링재홈(340)은 하우징(310) 양측으로 형성되는 제1안착단(311)의 내주면 또는 제2안착단(321)의 내주면에 일정깊이로 형성되는 것을 특징으로 한다.
발전기 사용에 의한 노후화로 인해 베어링수단(400)과 회전관(210) 사이에 발생될 수 있는 틈으로 유체가 유입되지 않도록 하기 위해 상기 실링재홈(340)에는 실링재(미도시)가 삽입되는 것을 특징으로 한다.
상기 실링재는 회전관(210)의 회전시 회전전과 일부 마찰이 발생될 수 있으므로, 실링재는 방수율이 높고 마찰율을 감소할 수 있는 재질로 형성되는 것이 바람직 하다.
상기 베어링수단(400)은 고정자수단(300)에 대해 회전자수단(200)이 원활하게 회전될 수 있도록 형성되는 것으로, 상기 베어링수단(400)이 고정자수단(300)에 고정 형성되고, 상기 베어링수단(400) 내주면으로 회전자수단(200)의 외주면이 끼워맞춤 결합 되는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링수단(400)이 고정자수단(300)과 회전자수단(200) 사이에 위치됨으로, 회전자수단(200)에 형성되는 나선형스크류(230)가 배관을 관통해 흐르는 유체로부터 회전동록을 얻게 되면 회전자수단(200)은 배관에 고정된 고정자수단(200)에 대해 회전하는 것을 특징으로 한다.
상기 베어링수단(400)은 회전자수단(200)에 끼워맞춤으로 결합 되어 이격이 존재하지 않게 되어 유체가 회전자수단(200)과 베어링수단(400) 사이로 유입되지 않게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 플랜지(500)는 배관(100)과 하우징덮개(320)를 연결시키기 위한 것으로, 하우징덮개(320) 일측면과 플랜지(500) 일측면이 밀착 결합 된 후 볼트를 통해 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 플랜지(500) 타측면은 배관(100)과 용접을 통해 결합하는 것을 특징으로 한다.
따라서, 회전자수단(200)과 고정자수단(300)으로 형성되는 본 발명의 무축 배관형 발전기(10)는 내부 손상 또는 교체주기에 따라 교체시 플랜지(500)와 고정자수단(300)을 연결하고 있는 볼트의 해체를 통해 배관(100)에 용접 결합된 플랜지(500)만 제외하고 배관형 발전기(10) 전체를 교체하도록 하는 것을 특징으로 한다.
<실시예 2>
도 1과 도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명 배관(100)에 흐르는 유체로부터 회전동력을 얻어 발전되는 무축 배관형 발전기(10)는,
외측 표면에는 영구자석(220)이 형성되고, 내측 표면에는 나선형홈(240)이 형성되어 내측을 관통해 흐르는 유체로부터 회전동력을 엊어 고정자수단(300)에 대해 회전하여 회전자계를 형성하는 회전자수단(200)과;
양 측단이 플랜지(500)에 의해 각기 다른 배관(100)에 각각 연결 고정되고, 내측면에 코일(330)이 형성되어 있어 상기 회전자수단(200)의 회전시 발전하여 전기를 생산하는 고정자수단(300)과;
고정된 상기 고정자수단(300)에 대해 상기 회전자수단(200)이 회전하도록 회전가이드 역할을 하는 베어링수단(400)과;
배관(100)과 고정자수단(300)의 연결을 위해 배관(100)과는 용접 결합되고, 고정자수단(300)과는 볼트 연결되는 플랜지(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본원 발명의 제2실시예는 제1실시예의 나선형 스크류 대신 회전관(210) 내부에 나선형 홈을 구성하는 부분에서만 상이하다.
따라서 제1 실시예와 동일한 구성적 특징의 설명은 생략하고 차이적 부분인 회전자수단(200)에 대해서만 설명하기로 한다.
구체적으로, 도 7에서 보는 바와 같이, 상기 회전자수단(200)은 유체가 흐를 수 있도록 내측에 중공이 형성된 원통 형상을 하고, 상기 고정자수단(300)에 대해 회전하도록 형성되는 회전관(210)과;
상기 회전관(210) 외측 표면에 형성되어 상기 회전관(210) 회전시 회전자계를 형성하는 복수의 영구자석(220)과;
상기 회전관(210)의 중공을 통해 흐르는 유체로부터 회전관(210)이 회전할 수 있도록 하는 회전동력을 얻기 위해 회전관(210) 내측 표면에 형성되는 나선형홈(240)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전관(210)은 유체가 흐를 수 있도록 관통 형성되는 원통 형상으로 배관(100)과 직경이 동일하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 회전관(210)은 배관(100)과 배관(100)사이에 형성되며, 배관(100)과 일정 간격 틈이 형성되도록 하여 회전관(210)의 회전시 배관(100)의 일측면과 회전관(210)의 일측면에서 마찰이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전관(210)은 고정자수단(300) 내측면에 형성되는 베어링수단(400)에 접촉 고정되며, 회전관(210)이 베어링수단(400)에 고정시 끼워 맞춤 방식으로 결합되어 베어링수단(400)과 회전관(210) 사이에 틈이 발생되지 않도록 하며, 회전관(210)이 베어링수단(400)에서 쉽게 빠지지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 영구자석(220)은 회전관(210) 외주면에 복수개 형성되는 것으로, 도 3에서 보는 바와 같이, N극 영구자석(220)->S극 영구자석(220)->N극 영구자석(220)->S극 영구자석(220)의 순서로 교차 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 영구자석(220)은 회전관(210)의 회전시 쉽게 떨어지지 않도록 접착수단 또는 결합수단중 어느 하나의 수단을 통해 부착 결합되는 것을 특징으로 한다.
도 7에서 보는 바와 같이, 상기 나선형홈(240)은 회전관(210) 내측면에 형성되는 것으로, 회전관(210) 내측면 일측단에서 타측단의 길이 방향으로 나선형 모양의 일정깊이의 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 나선형홈(240)은 복수개 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는데, 나선형홈의 갯수가 많을 수록 회전동력은 커지게 된다.
상기 회전관(210)을 관통하여 흐르는 유체가 나선형홈(240)에 유입되어 흐르게 되면 유체는 회전관(210) 내부에서 회오리 모양으로 흐르게 되고 이로 인해 회전동력이 발생하게 되어 회전자수단(200)이 회전하게 되는 것이다.
즉, 본 발명의 제1,2 실시예는 회전동력을 나선형 스크류에 의해 얻느냐 나선형 홈에 의해 얻느냐의 차이이다.
도 6은 실시예 1의 나선형스크류(230)에 의한 회전동력 발생 원리를 설명하기 위한 것으로, 회전관을 관통하여 흐르는 유체 중 일부는 회전관(210)을 관통하여 흐르지만, 일부는 회전관(210) 내측면에 고정 형성되는 나선형스크류(230)에 부딪혀 마찰 저항이 발생 되도록 하여 나선형스크류(230)에 발생되는 유체의 마찰저항으로로 인해 나선형스크류(230)가 고정된 회전관(210)이 회전하게 된다.
이때, 회전관(210)의 회전은 회전축 없이 회전하게 되는데 이는 회전자수단-베어링수단-고정자수단으로 형성되는 기계적 메커니즘에 의한 것이다.
즉, 배관에 고정 결합 되는 고정자수단(300)에 베어링수단(400)이 연결 되고베어링수단에 회전관(210)이 결합된 상태에서 나선형스크류(230)에 발생되는 유체의 마찰저항이 발생 되면 그 동력에 의해 회전관이 회전축 없이 회전하게 되는 것을 특징으로 한다.
도 7은 실시예 2의 나선형 홈(240)에 의한 회전동력 발생 원리를 설명하기 위한 것으로, 회전관을 관통하여 흐르는 유체 중 일부는 회전관(210)을 관통하여 흐르지만, 일부는 회전관(210) 내측면에 일정 깊이로 형성되는 나선형 홈(240)을 따라 흐르게 된다.
유체가 나선형 홈(240)에 유입되어 흐르게 되면 유체는 회전관(210) 내부에서 회오리 모양으로 흐르게 되고 이로 인해 회전동력이 발생하게 되어 회전관(210)이 회전하게 되는 것이다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
10 : 배관형 발전기
100 : 배관
200 : 회전자수단
210 : 회전관
220 : 영구자석
230 : 나선형스크류
240 : 나선형홈
300 : 고정자수단
310 : 하우징
311 : 제1안착단
320 : 하우징덮개
321 : 제2안착단
330 : 코일
341 : 실링재홈
400 : 베어링수단(400)
500 : 플랜지

Claims (6)

  1. 배관(100)에 흐르는 유체로부터 회전동력을 얻어 발전되는 무축 배관형 발전기(10)에 있어서,
    외측 표면에는 영구자석(220)이 형성되고, 내측 표면에는 나선형스크류(230)가 형성되어 내측을 관통해 흐르는 유체로부터 회전동력을 엊어 고정자수단(300)에 대해 회전하여 회전자계를 형성하는 회전자수단(200)과;
    양 측단이 플랜지(500)에 의해 각기 다른 배관(100)에 각각 연결 고정되고, 내측면에 코일(330)이 형성되어 있어 상기 회전자수단(200)의 회전시 발전하여 전기를 생산하는 고정자수단(300)과;
    고정된 상기 고정자수단(300)에 대해 상기 회전자수단(200)이 회전하도록 회전가이드 역할을 하는 베어링수단(400)과;
    배관(100)과 고정자수단(300)의 연결을 위해 배관(100)과는 용접 결합되고, 고정자수단(300)과는 볼트 연결되는 플랜지(500)를 포함하며,
    상기 고정자수단(300)은,
    내측면에 코일(330)이 형성되고, 회전자수단(200)을 외부로부터 보호하기 위해 회전자수단(200) 외측으로 형성되고, 베어링수단(400)을 수용하기 위한 제1안착단(311)이 형성되는 원통형상의 하우징(310)과;
    상기 베어링수단(400)이 배관(100) 측으로 이탈되지 않도록 하기 위한 제2안착단(321)이 형성되고, 일측면은 하우징(310)과 고정 결합되고, 타측면은 플랜지(500)와 볼트 결합되도록 상기 하우징(310) 양측으로 형성되는 하우징덮개(320)와;
    회전자수단(200)의 회전시 발생하는 회전자계에 의해 발전되어 전기를 흘릴 수 있도록 하우징(310) 내측면에 형성되는 코일(330)을 포함하며,

    상기 회전자수단(200)은,
    유체가 흐를 수 있도록 내측에 중공이 형성된 원통 형상을 하고, 상기 고정자수단(300)에 대해 회전하도록 형성되는 회전관(210)과;
    상기 회전관(210) 외측 표면에 형성되어 상기 회전관(210) 회전시 회전자계를 형성하는 복수의 영구자석(220)과;
    상기 회전관(210)의 중공을 통해 흐르는 유체로부터 회전관(210)이 회전할 수 있도록 하는 회전동력을 얻기 위해 회전관(210) 내측 표면에 고정 형성되는 나선형스크류(230)를 포함하고,

    상기 회전관(210)은 배관(100)과 배관(100)사이에 형성되며, 배관(100)과 일정 간격 틈이 형성되도록 하여 회전관(210)의 회전시 배관(100)의 일측면과 회전관(210)의 일측면에서 마찰이 발생되지 않도록 하고,
    상기 회전관(210)은 고정자수단(300) 내측면에 형성되는 베어링수단(400)에 접촉 고정되며, 회전관(210)이 베어링수단(400)에 고정시 끼워 맞춤 방식으로 결합되어 베어링수단(400)과 회전관(210) 사이에 틈이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 무축 배관형 발전기.
  2. 배관(100)에 흐르는 유체로부터 회전동력을 얻어 발전되는 무축 배관형 발전기(10)에 있어서,
    외측 표면에는 영구자석(220)이 형성되고, 내측 표면에는 나선형홈(240)이 형성되어 내측을 관통해 흐르는 유체로부터 회전동력을 엊어 고정자수단(300)에 대해 회전하여 회전자계를 형성하는 회전자수단(200)과;
    양 측단이 플랜지(500)에 의해 각기 다른 배관(100)에 각각 연결 고정되고, 내측면에 코일(330)이 형성되어 있어 상기 회전자수단(200)의 회전시 발전하여 전기를 생산하는 고정자수단(300)과;
    고정된 상기 고정자수단(300)에 대해 상기 회전자수단(200)이 회전하도록 회전가이드 역할을 하는 베어링수단(400)과;
    배관(100)과 고정자수단(300)의 연결을 위해 배관(100)과는 용접 결합되고, 고정자수단(300)과는 볼트 연결되는 플랜지(500)를 포함하며,
    상기 고정자수단(300)은,
    내측면에 코일(330)이 형성되고, 회전자수단(200)을 외부로부터 보호하기 위해 회전자수단(200) 외측으로 형성되고, 베어링수단(400)을 수용하기 위한 제1안착단(311)이 형성되는 원통형상의 하우징(310)과;
    상기 베어링수단(400)이 배관(100) 측으로 이탈되지 않도록 하기 위한 제2안착단(321)이 형성되고, 일측면은 하우징(310)과 고정 결합되고, 타측면은 플랜지(500)와 볼트 결합되도록 상기 하우징(310) 양측으로 형성되는 하우징덮개(320)와;
    회전자수단(200)의 회전시 발생하는 회전자계에 의해 발전되어 전기를 흘릴 수 있도록 하우징(310) 내측면에 형성되는 코일(330)을 포함하며,

    상기 회전자수단(200)은,
    유체가 흐를 수 있도록 내측에 중공이 형성된 원통 형상을 하고, 상기 고정자수단(300)에 대해 회전하도록 형성되는 회전관(210)과;
    상기 회전관(210) 외측 표면에 형성되어 상기 회전관(210) 회전시 회전자계를 형성하는 복수의 영구자석(220)과;
    상기 회전관(210)의 중공을 통해 흐르는 유체로부터 회전관(210)이 회전할 수 있도록 하는 회전동력을 얻기 위해 회전관(210) 내측 표면에 형성되는 나선형홈(240)을 포함하고,

    상기 회전관(210)은 배관(100)과 배관(100)사이에 형성되며, 배관(100)과 일정 간격 틈이 형성되도록 하여 회전관(210)의 회전시 배관(100)의 일측면과 회전관(210)의 일측면에서 마찰이 발생되지 않도록 하고,
    상기 회전관(210)은 고정자수단(300) 내측면에 형성되는 베어링수단(400)에 접촉 고정되며, 회전관(210)이 베어링수단(400)에 고정시 끼워 맞춤 방식으로 결합되어 베어링수단(400)과 회전관(210) 사이에 틈이 발생되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 무축 배관형 발전기.

  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고정자수단(300)은,
    회전관(210) 측으로 유입되는 물이 베어링수단(400)을 통해 하우징(310) 내부로 유입되지 않도록 하기 위한 실링재가 삽입되도록 하우징(310)과 하우징덮개(320) 일측 내주면에 적어도 하나에 형성되는 실링재 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 무축 배관형 발전기.

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