KR100559173B1 - 토션 발생기 - Google Patents

Abstract

토션 발생기는 입구가 케이싱 외주부 부근에 위치한 하나 이상의 도관(2)이 형성된 케이싱(1)을 포함한다. 도관(2)의 종축선은 로그 곡선을 따라가고, 로그곡선에서 좌표를 구성하는 수열은 각 구간마다 다르다. 도관(2)의 출구는 케이싱(10 내부에 형성된 챔버(3)와 통하고 배출배관(4)과 연결된다. 도관(2)의 입구는 직각 방향으로 위치하고 출구는 케이싱(1)의 축선상에 위치한다.

토션, 발생기

Description

토션 발생기{Torsion generator}

본 발명은 작동매체에 토션 영향을 주는 방법, 및 파워엔지니어링, 화학, 미생물학, 일상생활 및 의약 등 각종 분야에 이용되는 토션 발생기에 관한 것이다.

여러가지 물질을 유리하여 인간, 자연 및 생물환경에 무해하도록 태우는 각종 에너지원(고체, 액체 및 기체 상태)을 이용하는 파워엔지니어링에서 각종 발전기가 알려져 있다.

오늘날, 수소, 태양에너지, 관리 가능한 열처리나 핵처리로부터 에너지를 얻는 방법과 설비가 알려져 있지만, 이들은 아직은 충분히 효과적이지 않을 뿐만아니라 위험하기도 하여 그 이용이 제한되어 있다.

우크라이나 특허에 의하면, 아르키메드식 나선형 도관이 형성된 케이싱을 구비한 발열기가 공지되어 있다. 이 도관의 입구는 케이싱의 측면에 있고, 그 출구는 케이싱 내부의 공간에 연결되어 있다.

공지된 발열기에 의한 발열 방법은 도관을 통과하는 작동유체가 도관벽과 작동유체 사이의 마찰과 분자간 마찰에 의해 운동에너지를 일으키는 원리를 기본으로 한다.

이 방법과 발열기는 그 효율이 비교적 낮다는 단점이 있다.

작동유체에 토션 영향을 주는 방법은 알려진 바가 없으며, 또한 물리적 진공 부분과 토션 부분의 이론에 따른 토션 발생기도 알려진 바가 전혀 없다.

본 발명의 목적은, 기술적으로나 경제적으로 효율이 크고 무해하며 생태학적으로 청정한 에너지를 충분한 양으로 효과적으로 얻을 수 있는, 작동유체에 토션 영향을 주는 방법과 이 방법을 실현하는 토션 발생기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 열에너지를 얻고, 물을 생물학적으로 정화하며, 공업용수와 음용수와 일상생활용수를 정화, 연화 및 탈기시킴은 물론, 식물과 묘목의 생장을 촉진하고, 해수를 담수화하며, 알콜음료의 숙성을 촉진하고, 미생물의 활동에 영향을 주는 토션 발생기를 제공하는데 있는바, 이런 토션 발생기의 이용은 아주 효과적이고 생활환경과 자연에 치명적인 유해한 물질을 생성하거나 남기지 않는다.

본 발명의 목적은, 작동유체를 3단계로 토션 발생기의 도관을 통과시키면서 작동유체에 토션 영향을 주는 방법에 의해 달성된다. 첫번째 단계에서, 작동유체는 그 속도를 높이면서 압력을 강하시킨다. 두번째 단계에서는, 좌표를 구성하는 수열을 각 구간마다 다르게 한 로그 곡선을 따라 작동유체를 통과시키는 부분을 형성하여 파동 토션 부분을 생성하고, 작동유체를 그 질량과 각속도에 비례하는 각운동량으로 회전시킨다. 세번째 단계에서는, 작동유체의 유체역학적 난류 이동과정을 안정화시킨다.

이 방법의 첫번째 단계에서 0.1㎫ 이상의 압력으로 작동유체를 통과시키는 것이 바람직하다.

더 바람직한 작동유체 압력은 0.6㎫보다 높은 것이다.

이 방법의 다른 측면에서는, 첫번째 단계에서 작동유체가 10-40% 낮아진 압력으로 빠져나간다.

한편, 이 작동유체는 물일 수도 있다.

이 목적은, 입구가 케이싱 외주부 부근에 위치하는 하나 이상의 도관이 형성된 케이싱을 포함한 본 발명에 따른 토션 발생기에 의해 달성되기도 한다. 이 도관의 종축선은 좌표를 구성하는 수열이 각 구간마다 다른 로그곡선을 따라간다. 도관의 출구는 케이싱 내부에 형성되어 배출배관에 연결된 챔버(카메라, camera)에 연결되고, 도관 입구는 직각 방향으로 위치하고, 도관 출구는 케이싱의 축선상에 위치한다.

상기 케이싱은 고상 물질로서, 금속이 바람직하지만, 세라믹, 금속세라믹 또는 플라스틱일 수도 있다.

토션 발생기에서, 케이싱의 외부 부분은 금속으로 구성되고 내부 부분은 다른 금속으로 구성될 수도 있다.

상기 외부부분을 스틸로 구성하고 내부부분을 티타늄으로 구성할 수도 있다.

케이싱 내부의 챔버는 기본적으로 단면이 대칭형인 것이 바람직하지만, 가장 바람직한 형태는 원통형이다.

토션 발생기의 챔버의 종축선은 케이싱의 축선에 편심되어 있을 수도 있다.

토션 발생기에서, 케이싱에는 두개 이상의 도관이 서로 인접되게 형성될 수도 있다. 이들 도관벽에는 도관 내부 공간을 연결하는 관통홀들이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 목적은 이상 설명한 토션 발생기를 이용해 작동환경에 영향을 주어, 열에너지; 생물학적인 물 정화; 공업용수, 음용수 및 일상생활용수의 정화, 연화 및 탈기; 식물과 묘목 생장촉진; 해수의 담수화; 알콜음료의 숙성 촉진; 미생물 생명에 영향을 주도록 할 수도 있다.

본 발명의 장점은, 환경을 오염시키지 않고 유해물질을 분리하지도 않으면서 에너지 효율이 아주 큰 열에너지를 얻을 수 있다는 사실로부터 유추된다. 작업환경의 물리, 화학 및 생물학적 성분들의 변화를 위한 본 발명에 따른 토션 발생기의 용도로, 환경을 오염시키지 않고 유해물질을 분리하지도 않으면서 고도의 정화(약 100%까지)를 얻을 수 있다. 약 100%까지의 동일한 정화효과가 물의 정화, 연화 및 탈기에 의해서도 얻어진다.

본 발명에 따른 토션 발생기를 식물과 묘목의 생장 촉진에 이용하여 생장촉진을 달성할 수 있다. 이 발생기에 의해 해수를 담수화하여 연수에 가까운 특성을 갖는 물을 얻을 수 있다. 발생기에서 생기는 토션 부분은 미생물의 생존율을 크게 낮추어 미생물에 영향을 줄 수도 있다. 이 토션 발생기를 이용해, 음료수의 맛을 나쁘게 할 수 있는 기존의 공정과 성분을 이용하지 않고 알콜음료의 숙성을 촉진할 수도 있다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 토션 발생기의 평면도와 부분 단면도;

도 2는 도 1의 A-A선 단면도;

도 3은 본 발명의 변형에 따라 2개의 도관을 구비한 토션 발생기의 평면도와 부분단면도;

도 4는 도 3의 B-B선 단면도;

도 5는 본 발명에 따른 토션 발생기를 가열설비에 설치한 상태의 블록도.

토션 발생기는 도관(2)이 형성된 케이싱(1)을 포함한다. 도관(2) 입구는 케이싱(1)의 외주부 근처에 있다. 도관(2)의 종축선은 로그 나선을 따라가고, 그 좌표를 구성하는 수열은 나선의 각 구간마다 다르다.

도관(2)의 출구는 케이싱(1) 내부에 형성된 챔버(3;camera)를 통해 배출 관로(4)로 연결된다.

도 1에 도시된 실시예에서, 케이싱(1)은 고상 재료로 만들어진다. 케이싱(1)의 외주벽은 도관(2)의 형태와 비슷하게 하여 케이싱(1)을 구성하는 재료의 경제성을 올릴 수 있다. 이 실시예에서, 챔버(3)의 종축선(O1)은 케이싱(1)의 기하학적 종축선(O2)에서 편심되어 있다. 챔버(3)은 어떤 형태도 가질 수도 있지만, 단면이 대칭인 것이 바람직하다. 챔버로 가장 바람직한 형상은 원통형이고, 이 경우 배출 관로(4)에 부착하기가 쉽다.

실시예에서, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 케이싱(1)은 외부 부분(5)과 내부 부분(6)의 2 부분으로 나뉜다. 이들 두 부분은 스틸과 티타늄 등 각각 다른 재료로 구성될 수 있으며, 이 경우 도관(2) 벽의 내마모성이 증가된다.

케이싱(1)에 2개 이상의 도관을 형성할 수 있고, 도 3 및 도 4에 도시된 토션 발생기에는 2개의 도관(2,2')이 구비되어 있다. 두 개의 도관(2,2')을 구분하는 중간벽(8)에 관통홀(7)을 형성하여 도관(2,2')을 연결한다.

본 발명에 따른 토션 발생기는 다음과 같이 작동한다.

도관(2) 또는 도관들(2,2') 각각에 0.6㎫의 압력으로 작동유체(물이 바람직함)가 고속으로 흐른다. 도관(2)의 총 길이중 대략 1/3을 차지하는 첫번째 구간(제 1부분)에서 물은 그 속도는 증가하고 압력은 상당히 감소되며, 압력이 감소된 상태(첫번째 구간 압력의 약 30%까지 감소)로 도관(2)의 두번째 구간(제 2부분)으로 들어간다. 도관(2)의 두번째 구간 역시 총 도관 길이의 약 1/3을 차지한다. 도관(2)의 특별한 형상 때문에, 그리고 물이 두번째 구간(제 2부분)으로 들어가 물의 질량과 그 각속도에 비례하는 큰 각운동량으로 이 구간을 통과한다는 사실 때문에, 이 구간에서는 파동 토션 필드(wave torsion field)가 생성되고, 이는 물의 구조에 영향을 준다.

압축펌프 등에 의해 압축된 작동유체는 토션 발생기의 탈선 도관(2; tangential)으로 들어간다. 이 도관(2)은 로그 나선 형태를 갖고, 도관 나선의 중심에 대한 회전반경의 감소로 인해 유체의 속도가 증가되도록 되어 있다. 작동유체의 압력은 베르누이 법칙에 따라 감소한다. 파동 토션 구간이 생성되도록 나선을 구성하는 좌표를 수학적으로 형성한다. 도관 벽과 작동유체의 마찰로 인해, 작동유체가 따뜻해진다. 동시에, 나선 구간에서 작동유체가 회전하기 때문에, 토션 구간이 생성되고, 이는 작동유체의 핵 구조(스핀, 파동 구조)에 영향을 준다. 생성된 에너지 텐션(energy tension)로 인해 토션이 생기고, 코드(cord)가 묶이며 작동유체의 원자들을 연결하는 각도가 변한다. 작동유체가 토션 발생기를 빠져나간 뒤, 러시아 물리학자 지. 아이. 시포브에 의해 개발된 "물리적 진공 이론"("Theory of physical vacuum" developed by russian physicist G.I.Shipov)에 따라서, 모든 과정이 안정되고 회복된다.

이런 영향으로, 작동유체의 원자와 분자의 진동 운동이 상당히 증가하여, 입구에서의 에너지 소비가 거의 없이도 유체의 온도를 상승시킬 수 있다.

파워를 높이기 위해 두개 이상의 도관들(2,2')을 관통공들(7)을 통해 연결하는 것도 예상할 수 있다. 이런 공정으로, 두개의 도관들내의 작동유체의 압력이 동일해지고, 또 유압적으로 평형상태로 된다.

도관(2) 길이의 1/3을 차지하는 세번째 구간(제 3부분)에 유체가 진입할 때, 유체의 난류 이동의 공정은 안정되고 압력은 강하한다.

이상 설명한 토션 발생기는 많은 기술분야에 응용될 수 있다.

이 발생기를 열 에너지를 얻는데 사용하면, 다양한 가열장치내에서 한 부분으로서 상기 토션 발생기를 포함시킬 수 있다. 이런 가열장치의 예(단지 예시적인 것일 뿐임)가 도 5에 도시되어 있다.

이 가열장치는 스틸 베이스(9)를 포함하고, 그 위에 수압펌프(10)와 토션 발생기(11)를 설치한다. 토션 발생기(11)는 체적용기(12)내에 설치한다. 이 용기는 금속으로 구성될 수도 있지만, 그 재질에는 다른 어떤 것도 이용할 수 있다. 수압펌프(10)의 배출측은 배관(13)을 통해 토션 발생기(11)의 도관(2) 입구에 연결된다. 체적용기(12)에는 두개의 출구가 있는데, 한쪽 출구는 배관(14)을 통해 보충용기(15)에 연결되고, 다른쪽 출구는 배관(17)을 통해 가열시스템(16)에 연결된다. 가열시스템의 가열면적을 증가시키고자 할 때는 배관(17)내에 순환펌프(18)를 설치한다. 동일한 배관(17)내에 밸브(19)를 설치한다. 배관(14)에도 밸브(20)가 있다. 가열시스템(16)의 출구는 배관(21)을 통해 보충용기(15)에 연결되고, 보충용기의 출구는 배관(22)을 통해 수압펌프(10)에 연결된다.

이 장치의 동작은 아래와 같다.

먼저, 체적용기(12)를 물로 채운다. 밸브(20)를 개방하고, 밸브(19)를 폐쇄한 뒤, 수압펌프(10)를 동작시킨다. 펌프로 인해 보충용기(15)에서 물이 펌핑되어 토션 발생기(11)의 도관(2)으로 분사된다. 이런 과정을 결과로 물이 도관(2)을 통과하여 가열되기 시작한다. 원하는 온도까지 가열될 때까지, 물을 이런 사이클로 순환시킨다. 다음, 밸브(19)를 개방하고, 가열된 물을 배관(17)내의 순환펌프 (18)를 통해 가열시스템(16)쪽으로 보낸다. 작은 면적을 가열할 때는 순환펌프 없이도 가열된 물을 보낼 수 있고, 수압펌프의 흡입측에 생성된 진공으로도 가열 라인으로 물을 순환시키기에 충분하다.

이러한 토션 발생기를 가진 가열 시스템을 주거건물, 사업용 건물을 난방(가열)하는데 설계할 수 있다. 마찬가지로, 다른 형태의 건조기(담배, 과일, 야채, 목재 등의 건조용)의 가열시스템에 토션 발생기를 연결할 수도 있다.

배출 배관을 열교환기에 연결하여, 일상 생활용과 공업용 온수를 얻을 수 있음은 물론, 115℃까지 가열되는 수증기를 얻을 수도 있다.

이런 종류의 장치를 식품공업에 필요한 저온살균법이나 살균법에 적용할 수도 있다.

토션 발생기의 다른 적용 분야는 그리스, 전해질용 용기 및 풀 등의 물을 가열하고 (기계적으로 및 생화학적으로) 세정하는데 있다. 이 분야에서는, 온도를 보다 높이기 위해 물을 미리 순환시키는 과정이 불필요하다.

다른 종류의 물을 포함한 다른 작동유의 기계적 및 생화학적 세정은 이들 유체를 토션 발생기의 도관(2)을 통과시켜 이루어진다. 이렇게 하면 (유체에 포함된 모든 기계적, 화학적, 생물학적 혼합물과 함께) 유체에 영향이 미친다. 이 영향은 유체내의 혼합물과 물리화학적 성분을 완전히 파괴시키는 토션 부분(제 2부분) 때문이다.

물을 생물학적으로 정화하고 연화시키며, 알콜 음료의 숙성과정을 가속화시키는 것도 해당 작업환경 부근(예컨대 5-6m)에서 토션 발생기를 동작시키면 가능하다. 토션 부분이 토션 발생기에서 소정 거리 떨어져 설치할 수 있기 때문에 토션 발생기를 떨어뜨려 설치해도 된다. 토션 부분의 이런 영향 때문에 토션 발생기를 이용해 각종 미생물-박테리아, 세균 등-에 영향을 미칠 수도 있다.

Claims (23)

1. 작동 유체를 토션 발생기에 의해 가열하기 위한 방법으로서,

   주물에 의해서 형성된 도관의, 상기 작동유체의 속도를 증가시켜 그 압력을 강하시키도록 형성되어 있는 제1 부분으로 상기 작동유체를 통과시키는 단계;

   로그 곡선을 따라서 있는 종축선을 가지며, 상기 작동유체가 통과할 때 상기 작동유체를 회전시키도록 되어 있는, 상기 도관의 제 2부분으로 상기 작동유체를 통과시키는 단계와,

   상기 작동유체의 유압 과정을 안정화시키도록 형성되어 있는, 상기 도관의 제 3부분으로 상기 작동유체를 통과시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동유체를 0.1㎫ 이상의 압력으로 상기 제 1부분으로부터 상기 제 2부분까지 통과시키는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 작동유체를 0.6㎫ 이상의 압력으로 상기 제 1부분으로부터 상기 제 2부분까지 통과시키는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 작동유체를 10-40%까지 감소된 압력으로 상기 제 1부분으롤부터 상기 제 2부분까지 통과시키는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 작동유체가 물인 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기를 열 에너지를 얻는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기를 일상생활용 식수를 생물학적으로 정화하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기를 물의 정화, 연화 및 탈기하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기로부터 나온 작동수를 식물과 묘목의 성장을 촉진하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기를 알코올 음료의 숙성을 촉진하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기를 해수를 담수하는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 상기 토션 발생기를 미생물에 영향을 주는데 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
13. 토션 발생기로서,

    하나 이상의 도관(2)이 형성되어 있는 케이싱(1);을 포함하며, 상기 케이싱은 외주부를 가지며, 상기 도관은 상기 외주부 근처에 위치되어 있는 입구와 이와 반대편의 출구를 가지며, 상기 케이싱내에서 로그 곡선을 따라 가는 종축선을 가지며,

    상기 케이싱은 추가로 상기 도관의 상기 출구와 연통하는, 챔버를 형성하고 있으며,

    상기 도관의 입구는 상기 케이싱에 대해서 직각으로 방위설정되며, 상기 출구는 상기 케이싱에 대해서 축방향으로 방위설정되어 있는 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
14. 제13항에 있어서, 상기 케이싱(1)을 고상 재질(solid material)로 구성하는 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
15. 제14항에 있어서, 상기 고상 재질이 금속인 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
16. 제13항에 있어서, 상기 케이싱(1)은 외부 부분(5)과 내부 부분(6)을 가지며, 상기 외부 부분은 제 1금속으로 만들고, 상기 내부 부분은 제 2금속으로 만든 것 을 특징으로 하는 토션 발생기.
17. 제16항에 있어서, 상기 제 1금속은 스틸이고 상기 제 2금속은 티타늄인 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
18. 제14항에 있어서, 상기 고상재료가 세라믹, 금속세라믹 및 내마모성 플라스틱으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
19. 제13항에 있어서, 상기 챔버(3)는 대칭형 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
20. 제19항에 있어서, 상기 챔버(3)가 원통형인 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
21. 제20항에 있어서, 상기 챔버(3)는 종축선을 가지며, 상기 케이싱은 종축선을 가지며, 상기 챔버의 종축선은 상기 케이싱(1)의 종축선에 대해 편심되어 있는 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
22. 제13항에 있어서, 상기 하나 이상의 도관은 두 개의 도관(2, 2')인 것을 특징으로 하는 토션 발생기.
23. 제22항에 있어서, 상기 두 개의 도관(2,2')은 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 토션 발생기.

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