KR101176198B1

KR101176198B1 - apparatus for power generation using air pressure

Info

Publication number: KR101176198B1
Application number: KR1020100011506A
Authority: KR
Inventors: 최원석; 장봉진
Original assignee: (주)인사이드밸류
Priority date: 2010-02-08
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2012-08-27
Also published as: KR20110092065A

Abstract

케이스를 이루는 배관과 이 배관 내에서 주변부에 핀세트가 설치되어 배관 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전하도록 이루어진 적어도 하나의 회전장치, 회전장치의 주변부 외측에 핀세트에 대응하여 배관의 내벽면에 설치되는 안내핀세트를 구비하여 이루어지는 공압을 이용한 동력발생장치가 개시된다. 이때, 안내핀세트는 배관 방향으로 진행하는 기체 흐름에 회전하는 성분을 주어 배관방향의 직진성분과 더하여져 나선방향으로 진행하도록 형태가 결정되며, 안내핀세트에 대응되는 핀세트는 이러한 회전하는 성분에 의해 압력을 받아 배관 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전장치가 회전되도록 이루어진다.
본 발명에 따르면 한정된 공간을 흐르는 기체를 이용하여, 작용하는 유체 압력을 기계적 동력으로 전환시키는 공압 동력발생장치에서 효율을 높일 수 있고, 특히, 고압, 소 유량의 기체를 통해 높은 회전력을 발생시킬 수 있다. At least one rotary device provided with a pipe forming a casing and a peripheral portion within the piping to rotate about a rotation axis parallel to the piping direction, and a pinset outside the peripheral portion of the rotary device to the inner wall surface of the piping. Disclosed is a power generator using pneumatic pressure provided with a guide pin set to be installed. At this time, the guide tweezers are given a component that rotates to the gas flow proceeding in the pipe direction is added to the straight component in the pipe direction is determined to proceed in a spiral direction, the tweezers corresponding to the guide pinset is such a rotating component The rotating device is rotated about a rotation axis parallel to the pipe direction under pressure.
According to the present invention, by using a gas flowing in a limited space, it is possible to increase the efficiency in the pneumatic power generator for converting the working fluid pressure into mechanical power, in particular, it is possible to generate a high rotational force through the gas of high pressure, small flow rate have.

Description

Apparatus for power generation using air pressure}

본 발명은 동력발생장치에 관한 것으로, 특히 공압을 이용하여 터어빈을 회전시켜 동력을 얻는 동력발생장치 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a power generator, and more particularly, to a power generator structure that obtains power by rotating a turbine using pneumatic pressure.

유체의 압력을 이용하여 기계적인 움직임을 만드는 장치로는 풍차나 수차와 같은 동력발생장치가 있다. 풍차는 공기의 압력의 차이에 의해 혹은 그 압력 차이에 의해 발생하는 공기의 흐름에 의해 회전하는 공압회전장치이며, 이때의 회전력을 외부로 인출하여 이용할 수 있도록 하는 동력발생장치이다.Devices that make mechanical movements using fluid pressure include power generators such as windmills and water wheels. The windmill is a pneumatic rotary device that rotates by a difference in air pressure or by a flow of air generated by the pressure difference, and a power generator that draws out the rotational force at this time and makes use of it.

풍차나 수차를 이루는 터어빈은 크게 회전 가능하게 고정된 축부분과 축 주변에 유체압력을 받아 움직이도록 형성된 날개 혹은 핀(fin: 이하 날개와 핀은 서로 혼용하여 사용하기로 함) 부분을 구비하여 이루어진다. 터어빈은 그 날개에 작용하는 유체 방향과 유체 특성에 따라 여러 가지 형태로 형성될 수 있다. Windmills or turbines that form aberrations are composed of a large rotatable shaft portion and a wing or fin (hereinafter, the wings and fins are used interchangeably) formed to move under fluid pressure around the shaft. . The turbine may be formed in various forms depending on the direction of fluid acting on the wing and the characteristics of the fluid.

압축성을 가지는 유체인 기체의 경우, 흐름방향의 전환에도 압력의 손실이 작고 압력을 견디기 위해 요구되는 기계적 강도를 액체에 비해 작게할 수 있으므로 배관과 같은 한정된 공간 내의 흐름에서 그 압력을 이용하는 것에 액체에 비해 유리하다는 이점이 있다.In the case of a gas having a compressible fluid, the loss of pressure is small even when the flow direction is changed, and the mechanical strength required to withstand the pressure can be made smaller than that of the liquid. It has the advantage of being advantageous.

한편, 기체를 이용하는 풍차 혹은 터어빈의 경우, 대개는 크고 형태를 잘 유지하게 만들 수 있도록 가볍고 강한 재질을 사용할 필요가 있고, 동시에 전체 무게를 가볍게 하기 위해 얇은 두께를 가지도록 한다. On the other hand, in the case of windmills or turbines using gas, it is usually necessary to use a light and strong material to make it large and well maintained, and at the same time have a thin thickness to lighten the overall weight.

풍력 발전에 많이 사용되는 수평축 풍차를 예로 들면, 날개면은 바람이 불어오는 정면을 기준으로 할 때 전체적으로는 정면을 향하지만 정확하게는 정면에 대해 다소 틀어진 사면 혹은 뒤틀림면을 이루게 된다. 따라서, 날개가 바람을 받으면 공기가 날개의 면을 따라 미끄러지면서 공기 흐름의 방향을 바꾸어 측방향 성분을 가지도록 한다. 그리고 그 반작용으로 날개는 그 측방향과 반대편으로 이동하게 되고 이러한 이동이 날개를 날개가 붙어있는 축을 중심으로 회전하도록 한다.For example, horizontal axis windmills, which are frequently used in wind power generation, have a wing face that faces toward the front as a whole when the wind blows the wind front, but forms a slightly skewed or twisted surface to the front. Therefore, when the wing receives the wind, the air slides along the plane of the wing to change the direction of the air flow to have a lateral component. In response, the wing moves in the opposite direction to its side, which causes the wing to rotate about its axis.

이런 풍차는 대개 날개가 공기의 흐름 가운데 있으면 바람을 잘 받을 수 있도록 날개면은 얇고 큰 면적으로 만들어진다. 그러나, 매우 강한 바람에 의해 풍차가 훼손될 수 있으므로 최대 한계치를 고려하여 날개 면의 넓이와 두께 등이 제한될 필요가 있다. 날개 주변의 지지 구조도 강한 바람에 의한 손상을 고려하여 강한 기계적 강도를 가져야 하므로 설계상의 제한요인으로 작용한다. 그리고, 풍력을 이용하는 날개의 동력전환 효율은 날개 전의 풍속과 날개 후의 풍속이, 혹은 날개 전후면에 작용하는 압력이 일정 수준 이상으로 심하게 차이가 날 경우, 오히려 줄어드는 양상을 보인다.These windmills are usually made of thin and large wing surfaces that allow them to be well-winded if their wings are in the air. However, since the windmill may be damaged by very strong wind, it is necessary to limit the width and thickness of the wing surface in consideration of the maximum limit value. The support structure around the wing also has a strong mechanical strength in consideration of the damage caused by strong winds, so it is a limiting design factor. In addition, the power conversion efficiency of the blades using wind power decreases when the wind speed before the wing and the wind speed after the blade, or the pressure applied to the front and rear surfaces of the wing severely differ by more than a certain level.

더욱이 이런 풍차는 제한적인 면적 내에서 흐르며, 대기의 흐름에 비해 그 흐름의 양이 매우 작은 경우는 적합하지 않다. 즉, 이러한 통상의 풍차는 대기중에 노출되어 바람을 받아 회전하도록 이루어지나, 특정한 상황, 특정한 주변 구조에서는 바람의 방향이나 바람의 패턴이 정하여진 경우, 그에 적합한 구조의 터어빈을 제작할 필요가 있다. 가령, 배관과 같은 제한적인 면적을 흐르며, 전체적인 유량은 많지 않고, 터어빈 날개 전의 압력이 크고, 배압은 대기압 정도로 배압의 별도의 조절은 어려운 환경에서 공기압을 이용하는 터어빈 및 주변 구조는 기존의 구조와 다르게 보다 적합한 구조를 필요하게 된다.Moreover, these windmills flow within a limited area and are not suitable if the flow is very small compared to the atmospheric flow. That is, such a conventional windmill is made to rotate in response to the wind exposed to the atmosphere, but in a specific situation, a specific surrounding structure, if a wind direction or a wind pattern is determined, it is necessary to manufacture a turbine of a suitable structure. For example, turbines and surrounding structures that use air pressure in an environment that flows in a limited area such as piping, does not have much overall flow rate, the pressure before the turbine blades is large, and the back pressure is atmospheric pressure is difficult to control the back pressure separately. More suitable structures are needed.

본 발명은 한정된 공간을 흐르는 기체를 이용하여, 작용하는 유체 압력을 기계적 동력으로 전환시키면서 효율을 높일 수 있는 공압 동력발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a pneumatic power generating apparatus that can increase efficiency while converting a working fluid pressure into mechanical power by using a gas flowing in a limited space.

본 발명은 회전하는 터어빈과 터어빈 주변 장치의 구성을 적합화하여 상대적으로 배관에 인가된 고압, 소 유량의 기체를 통해 높은 회전력을 발생시킬 수 있는 공압 동력발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a pneumatic power generator that can generate a high rotational force through a gas of a high pressure, a small flow rate relatively applied to the pipe by adapting the configuration of the rotating turbine and the turbine peripheral device.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 일종의 케이스를 이루는 배관과 이 배관 내에서 주변부에 핀세트가 설치되어 배관 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전하도록 이루어진 적어도 하나의 회전장치, 상기 회전장치의 주변부 외측에 상기 핀세트에 대응하여 상기 배관의 내벽면에 설치되는 안내핀세트를 구비하여 이루어진다. 이때, 안내핀세트는 배관 방향으로 진행하는 기체 흐름에 회전하는 성분을 주어 배관방향의 직진성분과 더하여져 나선방향으로 진행하도록 형태가 결정되며, 안내핀세트에 대응되는 핀세트는 이러한 회전하는 성분에 의해 압력을 받아 배관 방향과 평행한 회전축을 중심으로 회전장치가 회전되도록 이루어진다.The present invention for achieving the above object, at least one rotary device configured to rotate about a rotation axis parallel to the pipe direction is provided with a tweezers is installed in the periphery in the pipe forming a kind of case, the periphery of the rotary device It is provided with a guide pin set installed on the inner wall surface of the pipe corresponding to the pin set on the outside. At this time, the guide tweezers are given a component that rotates to the gas flow proceeding in the pipe direction is added to the straight component in the pipe direction is determined to proceed in a spiral direction, the tweezers corresponding to the guide pinset is such a rotating component The rotating device is rotated about a rotation axis parallel to the pipe direction under pressure.

기체가 입력되면서 압력이 처음 작용하는 부분을 기체 흐름을 기준으로 하여 전방부라고 칭하여 편의상 아래쪽으로 놓고, 기체가 배관 및 회전장치를 거쳐 배출되는 출구쪽을 후방부라고 칭하여 편의상 위쪽으로 놓으면, 회전장치 및 안내핀세트는 아래에서 위쪽 방향으로 복수개로 이루어질 수 있다.When the gas is first input, the first acting pressure is called the front part on the basis of the gas flow and is placed downward for convenience, and the outlet side through which the gas is discharged through the piping and the rotating device is called the rear part and is placed upward for convenience. And guide pinset may be made in plurality from the bottom to the upward direction.

회전장치 및 안내핀세트가 복수개로 이루어질 경우, 아래쪽과 그 바로 위쪽의 두 회전장치 및 두 안내핀세트가 기준쌍을 이루되, 기준쌍 내에서는 아래쪽과 위쪽의 두 층의 사이에는 격벽부가 설치되어 기체가 아래쪽 안내핀세트에서 바로 위쪽 안내핀세트로 바로 진행하거나, 아래쪽 핀세트에서 바로 위쪽 핀세트로 바로 진행하지 못하고, 중간 경로를 거치도록 할 수 있다. 이때, 회전장치에는 중간 경로를 이루도록 핀세트 내측(회전축에 가까운쪽)으로 빈 공간이 형성될 수 있다. When the rotary device and the guide pinset are plural, the two rotary devices and the two guide pinsets at the bottom and immediately above are constituted by the reference pairs. In the reference pair, the partition wall is installed between the two layers below and the upper part. The aircraft may go directly from the lower tweezers to the upper tweezers, or directly from the lower tweezers to the upper tweezers, and may pass through an intermediate path. At this time, an empty space may be formed inside the tweezers (close to the rotation axis) to form an intermediate path.

기준쌍은 아래에서 위쪽으로 복수개가 형성될 수 있고, 복수개는 연속적으로 설치되어 하부 기준쌍에서 위쪽 안내핀세트를 거쳐 나온 기류를 그 바로 위쪽의, 상부 기준쌍의 아래쪽 안내핀세트가 받아 안내할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.A plurality of reference pairs may be formed from the bottom to the top, and a plurality of the reference pairs may be continuously installed to receive and guide the airflow from the lower reference pair through the upper guide pin set to be received by the lower guide pin set of the upper reference pair. It is desirable to be able to.

기준쌍 내에서 상부와 하부의 핀세트는 회전장치의 중심에서 주변부로 그어진 방사선을 기준으로 할 때 핀세트를 이루는 날개(핀)의 중간 부분이 양끝부분에 비해 같은 회전방향으로 더 돌출되도록 형성되고, 핀세트는 일체로 형성되어 모든 핀이 같은 회전방향으로 회전할 수 있다. 핀에서 중간 부분이 회전방향으로 더 돌출된다는 것은, 기류의 회전하는 성분을 충분히 이용하도록 핀이 배관 방향과 수직한 단면에서 볼 때 기체의 더 많은 부분을 포괄하도록 볼록한 곡선 형태를 가지는 것을 의미한다. The upper and lower tweezers in the reference pair are formed so that the middle part of the wing (pin) forming the tweezers protrudes in the same rotational direction more than both ends, based on the radiation drawn from the center of the rotary device to the periphery. The pinset is integrally formed so that all the pins can rotate in the same direction of rotation. More protruding in the direction of rotation of the middle part of the fin means that the fin has a convex curvilinear shape to cover more of the gas when viewed in a cross section perpendicular to the pipe direction to fully utilize the rotating components of the airflow.

이때, 하부 안내핀세트는 핀의 내측부이자 후방부가 회전장치에 형성된 핀세트의 핀 중간 부분이 돌출되어 지향하는 회전방향을 지향하고, 상부 안내핀세트의 경우, 핀의 후방부이자 외측부는 핀세트의 핀 중간 부분이 지향하는 것과 동일한 회전방향을 지향하며, 핀의 전방부이자 내측부는 상반된 회전방향을 지향하도록 형성할 수 있다.At this time, the lower guide pinset is the inner portion of the pin and the rear portion is directed in the direction of rotation that the pin middle portion of the pinset formed in the rotating device protrudes, and in the case of the upper guide pinset, the rear portion and the outer portion of the pin The middle portion of the pin may be directed in the same direction of rotation as that of the pin, and the front portion and the inner portion of the pin may face the opposite direction of rotation.

본 발명에서 회전장치는 회전축과 회전축에 수직한 평면에 플레이트 형태로 형성된 구조체인 회전판과 이 회전판의 원주를 따라 회전판 측부에 설치되는 핀세트를 구비하여 이루어질 수 있다.In the present invention, the rotating device may be provided with a rotating plate which is a structure formed in the form of a plate in a plane perpendicular to the rotating shaft and the rotating shaft, and a pin set installed on the side of the rotating plate along the circumference of the rotating plate.

본 발명에서 배관 방향으로 서로 인접한 상, 하층의 두 안내핀세트와, 두 핀세트가 포함된 회전장치가 기준쌍을 이룰 때, 상, 하층 핀세트는 일체로 이루어지고, 상, 하층 핀세트가 결합되어 있는 회전판도 하나의 회전체로 이루어지며, 핀세트 내측(회전축에 가까운쪽)에 중간 경로를 담당할 빈 공간을 형성하도록 회전체의 측면은 회전축을 향해 오목하게 들어간 곡면이 되 수 있다. In the present invention, when the two guide pinsets of the upper and lower layers adjacent to each other in the pipe direction and the rotary device including the two pinsets form a reference pair, the upper and lower pinsets are integrally formed, The rotating plate coupled to each other also consists of a single rotating body, and the side of the rotating body may be a curved surface concave toward the rotating shaft so as to form an empty space for the intermediate path inside the tweezers (near the rotating shaft).

회전축과 회전판 혹은 회전축과 기준쌍의 회전체는 서로 고정되어 일체형으로 형성될 수도 있지만 회전판이나 기준쌍의 회전체가 배관 방향을 따라 복수 개가 배열될 때 이들과 회전축은 일방향 클러치를 통해 결합될 수 있다. The rotating shaft and the rotating plate or the rotating shaft and the reference pair of rotating bodies may be fixed to each other to be formed integrally, but when the plurality of rotating plates or the rotating pair of the reference pair are arranged along the pipe direction, they and the rotating shaft may be coupled through a one-way clutch. .

본 발명에 따르면 한정된 공간을 흐르는 기체를 이용하여, 작용하는 유체 압력을 기계적 동력으로 전환시키는 공압 동력발생장치에서 효율을 높일 수 있고, According to the present invention, by using a gas flowing in a limited space, the efficiency can be increased in the pneumatic power generator for converting the working fluid pressure into mechanical power,

특히, 본 발명은 회전하는 터어빈과 터어빈 주변 장치의 구성을 적합화하여 상대적으로 배관에 인가된 고압, 소 유량의 기체를 통해 높은 회전력을 발생시킬 수 있다. In particular, the present invention can adapt the configuration of the rotating turbine and the turbine peripheral device to generate a high rotational force through the gas of a high pressure, a small flow rate relatively applied to the pipe.

도1은 본 발명의 공압 동력발생장치에서 안내핀에 의한 선회성분 발생과 그에 따른 터어빈의 회전 개념을 나타내기 위한 단면도이며,
도2는 도1의 실시예와 관련된 회전장치의 한 예를 나타내는 사시도,
도3은 본 발명의 다른 실시예의 종단면을 나타내는 단면도,
도4는 도3의 것과 같은 기준쌍에서 핀세트들을 별도로 나타내는 사시도,
도5는 도3의 기준쌍에서 안내핀세트들을 별도로 나타내는 사시도,
도6은 도3의 기준쌍에서 핀세트들과 안내핀세트들이 대응되게 설치된 상태를 나타내는 사시도,
도7은 도6을 아래에서 위쪽으로 본 모양을 나타내는 저면도,
도8은 도6을 위에서 아래쪽으로 본 모양을 나타내는 평면도이다.
도9는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도10은 도9의 실시예를 구성하는 공통의 회전축 및 일방향 클러치를 나타내는 사시도,
도11은 도10의 회전축에 각 기준쌍의 회전체가 결합된 상태를 나타내는 사시도,
도12는 도11에 기준쌍 핀세트를 결합한 상태를 나타내는 사시도,
도13은 도12에서 기준쌍 핀세트에 대응된 안내핀세트를 결합한 상태를 하나의 기준쌍에 대해 나타내는 부분 사시도,
도14 및 도15는 케이스형 배관으로 감싸진 상태의 본 발명 장치의 일 실시예를 나타내는 사시도들이다.1 is a cross-sectional view for illustrating the concept of turning component generated by the guide pin and the rotation of the turbine according to the pneumatic power generator of the present invention,
Figure 2 is a perspective view showing an example of a rotating device related to the embodiment of Figure 1;
3 is a cross-sectional view showing a longitudinal section of another embodiment of the present invention;
4 is a perspective view showing separately tweezers in a reference pair as in FIG. 3;
5 is a perspective view separately showing the guide pinsets in the reference pair of FIG.
6 is a perspective view showing a state in which the pinsets and the guide pinsets are installed correspondingly in the reference pair of FIG.
FIG. 7 is a bottom view showing a shape of FIG. 6 viewed from below;
FIG. 8 is a plan view showing a view of FIG. 6 viewed from above.
9 is a cross-sectional view showing yet another embodiment of the present invention.
10 is a perspective view showing a common rotating shaft and one-way clutch constituting the embodiment of FIG.
FIG. 11 is a perspective view illustrating a state in which a rotating body of each reference pair is coupled to the rotating shaft of FIG. 10; FIG.
12 is a perspective view showing a state in which the reference pair tweezers is coupled to FIG. 11;
FIG. 13 is a partial perspective view illustrating a state in which a guide pinset corresponding to the reference pair pinset in FIG. 12 is coupled to one reference pair; FIG.
14 and 15 are perspective views showing one embodiment of the apparatus of the present invention in a state of being wrapped in a case-type pipe.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 본 발명의 공압 동력발생장치에서 안내핀에 의한 회전성분(선회성분) 발생과 그에 따른 터어빈의 회전 개념을 나타내기 위한 단면도이며, 도2는 도1의 실시예와 관련된 회전장치의 한 예를 나타내는 사시도이다.1 is a cross-sectional view illustrating the concept of the rotation component (swing component) generated by the guide pin and the rotation of the turbine according to the present invention in the pneumatic power generating device of the present invention, Figure 2 is a view of a rotary device according to the embodiment of FIG. It is a perspective view which shows an example.

본 실시예에서 원통형 배관의 부분 가운데 터어빈이 설치된 부분 전에는 배관 벽에 공기의 흐름을 회전시키는 고정된 안내핀들이 설치되고, 안내핀들에 유도되어 회전하는 기체 흐름이 터어빈에 형성된 복수 개의 핀들에 부딪혀 터어빈이 회전되는 구성이 개시된다. In this embodiment, a fixed guide pin for rotating the air flow is installed in the pipe wall before the turbine is installed in the portion of the cylindrical pipe, and the gas stream driven by the guide pins hits the plurality of pins formed in the turbine. This rotating configuration is disclosed.

좀 더 상세히 살펴보면, 배관(30)은 벤튜리관 구조로 목부(32)가 형성되어 있고, 배관 벽체 내면에는 나선 형태의 안내핀(34)이 고정적으로 설치된다. 안내핀은 기체 흐름 방향을 기준으로 배관의 전방에서 후방으로 가면서 모두 같은 회전방향 즉, 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 휘어져 있다. 따라서, 안내핀은 배관 방향으로 진행하는 기체 흐름에 회전하는 성분을 준다. 이 안내핀(34)은 터어빈이 설치된 부분과 같은 부분에 혹은 기체 흐름상 터어빈 날개를 거치기 전의 위치에 형성된다. Looking in more detail, the pipe 30 has a neck portion 32 is formed in a venturi tube structure, the spiral guide pin 34 is fixedly installed on the inner surface of the pipe wall. The guide pins are bent in the same rotational direction, that is, clockwise or counterclockwise, from the front to the rear of the pipe based on the gas flow direction. Thus, the guide pin gives a rotating component to the gas stream running in the pipe direction. The guide pin 34 is formed at the same position as the portion where the turbine is installed or at the position before passing the turbine blade in the gas flow.

목부(32)에는 터어빈이 설치된다. 일종의 회전장치인 터어빈은 배관 방향과 평행한 회전축(47)과 회전축 주위의 원기둥형 회전체(41)와 회전체 주변부인 원기둥 측면에 원주 방향으로 복수 개가 배열된 핀(fin:43)을 구비한다. 이 핀은 도시된 것과 같이 회전체(41)에 고정되고, 배관의 방향과 동일한 길이 방향과 배관 중심에서 배관 벽을 향하는 방사 방향과 동일한 폭방향을 가지는 면상체로 이루어져 있다.Turbine 32 is installed in the turbine. The turbine, which is a kind of rotary device, has a rotary shaft 47 parallel to the pipe direction, a cylindrical rotary body 41 around the rotary axis, and a plurality of fins 43 arranged in the circumferential direction on the side of the cylinder, which is a periphery of the rotary body. . This pin is fixed to the rotating body 41 as shown, and consists of a planar body which has the same length direction as the direction of a pipe, and the width direction same as the radial direction toward a pipe wall from a pipe center.

여기서 핀(43)은 전체적, 대략적으로 직사각형을 이루는 평판으로 구성되나, 기류의 회전성분을 통해 회전력을 더 효율적으로 이끌어 내기 위해 구부러지거나 꼬여진(twisted) 곡면 형태를 가진 수 있다. The pin 43 is composed of a flat plate that is generally and approximately rectangular, but may have a curved or twisted curved shape to more effectively derive the rotational force through the rotational component of the airflow.

배관에서 관경이 좁아지는 목부분으로 공기가 유입될 때 공기를 더 잘 유도할 수 있도록 회전장치의 원기둥형 회전체의 전, 후단에는 원뿔형 혹은 돔형 캡(45)이 설치되어 있다. 이러한 캡(45)은 넓은 배관을 흐르던 기체가 배관 관경이 좁은 목부(32)로 집중되어 압력을 높일 수 있도록 하며, 회전장치의 핀에 더 큰 힘을 작용시킬 수 있도록 한다.Conical or dome cap 45 is installed at the front and rear ends of the cylindrical rotating body of the rotating device to better guide the air when the air flows into the narrow neck portion of the pipe. The cap 45 allows the gas flowing through the wide pipe to be concentrated in the narrow neck 32 of the pipe diameter to increase the pressure, and to apply a greater force to the pin of the rotating device.

터어빈의 회전축(47)은 배관 벽체에서 배관 중심으로 뻗은 지지대(36)에 베어링(38)을 통해 회전가능하게 고정된다. 지지대(36)는 배관의 내부에 있지만 얇게 형성되어 공기의 유통에 많은 방해가 되지는 않도록 하며, 회전축은 외부와 다양한 형태의 동력전달장치로 연결되어 외부에서 동력을 인출할 수 있도록 한다. 가령, 회전축에 직접 축을 연결하거나, 기어나 풀리를 설치하고, 여기에 체인이나 벨트를 걸어 회전력을 외부로 인출하면, 그 회전력을 이용하여 직접 기계적 동력을 얻을 수 있다.The rotary shaft 47 of the turbine is rotatably fixed to the support 36 extending from the pipe wall to the pipe center through the bearing 38. The support 36 is formed inside the pipe but thin so as not to interfere with the flow of air much, and the rotating shaft is connected to the power transmission device of the outside and various forms to draw power from the outside. For example, if a shaft is directly connected to a rotating shaft, a gear or pulley is installed, and a chain or a belt is attached to the shaft to draw out the rotating force to the outside, mechanical power can be directly obtained by using the rotating force.

도3은 본 발명의 다른 실시예를 나타내도록 배관 방향으로 중심을 지나게 자른 종단면을 나타내는 단면도로, 하나의 기준쌍을 중심으로 기체압과 안내핀세트 및 회전장치의 작용을 나타낸 단면도이다. 도1의 실시예가 배관을 지나는 기체의 흐름을 중시한 것이라면 도3의 실시예는 배관내의 기체의 압력 작용에 보다 전형적으로 의존하는 실시예가 된다. 도4는 도3에서 나타난 것과 같은 기준쌍에서 핀세트들(상부 핀세트 및 하부 핀세트)을 별도로 나타내는 사시도, 도5는 기준쌍에서 안내핀으로 이루어지는 안내핀세트들(상부 안내핀세트 및 하부 안내핀세트)을 별도로 나타내는 사시도, 도6은 기준쌍에서 핀세트들과 안내핀세트들이 대응되는 상태를 나타내는 사시도이며, 도7은 도6을 아래에서 위쪽으로(전방에서 후방쪽으로) 본 모양을 나타내는 저면도, 도8은 도6을 위에서 아래쪽으로(후방에서 전방쪽으로) 본 모양을 나타내는 평면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view showing a longitudinal cross-section cut through the center in the pipe direction to show another embodiment of the present invention, a cross-sectional view showing the operation of the gas pressure and the guide pinset and the rotating device around one reference pair. If the embodiment of FIG. 1 places emphasis on the flow of gas through the piping, the embodiment of FIG. 3 is more typically dependent on the pressure action of the gas in the piping. FIG. 4 is a perspective view showing separately the tweezers (upper tweezers and lower tweezers) in the reference pair as shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a guide tweezers (upper guide tweezers and lower set) consisting of guide pins in the reference pair. Guide pin set), FIG. 6 is a perspective view showing a state in which the pinsets and the guide pinsets correspond to each other in the reference pair, and FIG. 7 shows the shape of FIG. 6 viewed from below (upward to backward). Fig. 8 is a plan view showing the shape of Fig. 6 viewed from the top to the bottom (from the rear to the front).

일종의 케이스를 이루는 원통형 배관(20) 내에서 상하로 인접한 두 회전장치는 서로 결합된 형태의 일체를 이루며, 이들 두 회전장치에 대응하는 두 안내핀세트도 일체를 이루어 기준쌍을 형성하고 있다.Two rotary devices vertically adjacent to each other in the cylindrical pipe 20 forming a case form an integral form, and two guide pin sets corresponding to the two rotary devices are integrally formed to form a reference pair.

기준쌍에서 회전하는 회전장치 부분은 회전축(10)과, 회전축 주변으로 대략 원판 혹은 측면 높이가 낮은 원기둥 형태를 가지는 회전체(31)와 이 회전체 최외각에 형성된 핀들로 구성된 기준쌍 핀세트(510)를 구비한다. 기준쌍 핀세트(510)는 상부핀세트와 하부핀세트가 결합되어 이루어지는 것이므로 핀은 상부핀(512)과 하부핀(511)이 구분된다. 회전축(10)과 회전체(31)는 일방향 클러치(131)를 매개로 결합되어 한쪽 방향으로는 회전체(31)가 회전함에 따라 회전축(10)도 함께 돌고, 반대 방향으로는 회전체(31)가 회전하여도 회전축(10)은 따라 돌지 않는다. (여기서는 회전체가 하나이므로 일방향 클러치는 별다른 의미가 없다)The rotating device portion that rotates in the reference pair is a reference pair pin set consisting of a rotating shaft 10, a rotating body 31 having a cylindrical or low side height cylindrical shape around the rotating shaft and pins formed on the outermost part of the rotating body ( 510. Since the reference pair pinset 510 is formed by combining an upper pinset and a lower pinset, the pin is divided into an upper pin 512 and a lower pin 511. The rotating shaft 10 and the rotating body 31 are coupled via the one-way clutch 131 to rotate the rotating shaft 10 as the rotating body 31 rotates in one direction, and the rotating body 31 in the opposite direction. Rotation axis 10 does not rotate along the rotation of. (One-way clutch has no meaning here because there is only one rotor)

여기서 회전체(31)를 이루는 원판 혹은 원기둥에는 측면에 배관벽면에 대해 오목한 깊은 홈이 있다. 기준쌍 핀세트(510)는 이 홈의 입구 부분에 위치하도록 고정, 설치된다. 결국 핀은 회전체(31)의 최외곽에 위치하게 된다. 상부핀(512)과 하부핀(511) 사이에는 이들을 구분하는 격벽(513)이 설치된다. 격벽(513)은 하부핀(511)들 사이를 지나는 기체가 바로 그 위쪽의 상부핀(512)들 사이로 흘러가지 않도록 방지하는 역할을 한다. Here, in the disk or cylinder which comprises the rotating body 31, there is a deep groove concave with respect to the pipe wall surface at the side surface. The reference pair tweezers 510 is fixed and installed to be located at the inlet of the groove. As a result, the pin is located at the outermost part of the rotor 31. Between the upper pin 512 and the lower pin 511, a partition wall 513 separating them is provided. The partition wall 513 serves to prevent the gas passing between the lower pins 511 from flowing between the upper pins 512 immediately above it.

또한, 홈에 기준쌍 핀세트(510)가 설치된 상태에서도 홈의 깊은 부분 일부(회전축 방향의 공간)는 빈 상태로 남아 핀을 지나는 기체가 회유하는 경로를 이룬다. 기체의 회유가 잘 이루어지도록 홈의 저면(311)은 실시예의 단면도에서 반원형 혹은 U자형의 곡선을 이루는 곡면으로 이루어진다. In addition, even when the reference pair pinset 510 is installed in the groove, a part of the deep portion of the groove (space in the direction of the rotation axis) remains empty to form a path through which the gas passing through the pin flows. The bottom surface 311 of the groove is made of a curved surface of a semi-circular or U-shaped curve in the cross-sectional view of the embodiment so that the gas is smoothly made.

기준쌍 핀세트에서 외측으로 배관벽에는 도5와 같은 기준쌍 안내핀세트(710)가 설치된다. 기준쌍 안내핀세트(710)는 복수의 안내핀이 기준쌍 핀세트(510)에 대응하여 배관벽 내면을 따라 원주상으로 배열되어 이루어진다. 본 실시예의 기준쌍은 상, 하 위치에 있는 회전장치 및 안내핀세트 2개가 결합되어 이루어진 것이므로 여기서의 기준쌍 안내핀세트(710)도 하부 안내핀세트와 상부 안내핀세트로 구분된다. 안내핀도 상부안내핀(712)과 하부안내핀(711)로 나누어지고, 그 사이에는 역시 하부안내핀들 사이를 흐르는 기체가 바로 상부안내핀들 사이의 공간으로 향하지 않도록 안내핀격벽(713)이 설치되어 있다.The reference pair guide pin set 710 as shown in FIG. 5 is installed on the pipe wall from the reference pair pin set to the outside. The reference pair guide pin set 710 includes a plurality of guide pins arranged circumferentially along an inner surface of a pipe wall corresponding to the reference pair pin set 510. Since the reference pair of the present embodiment is formed by combining two rotary devices and guide pin sets in the upper and lower positions, the reference pair guide pin set 710 is also divided into a lower guide pin set and an upper guide pin set. The guide pin is also divided into an upper guide pin 712 and a lower guide pin 711, and a guide pin partition 713 is installed between the guide pins so that the gas flowing between the lower guide pins does not directly face the space between the upper guide pins. It is.

도6과 같이 기준쌍 핀세트(510)와 기준쌍 안내핀세트(710)가 대응되게 설치된 상태에서 상부핀과 하부핀 사이의 격벽(513)의 외측단과 상부안내핀과 하부안내핀 사이의 안내핀격벽(713)의 내측단은 서로 접하지는 않지만 서로 매우 인접하도록 설치되어 가능한한 그 틈새(Gap)로 기체가 새지 않도록 이루어진다. As shown in Figure 6, the guide pair pin set 510 and the guide pair guide pin set 710 is installed correspondingly guides between the outer end of the partition 513 between the upper pin and the lower pin and the upper guide pin and the lower guide pin The inner ends of the pin bulkheads 713 are not in contact with each other, but are installed to be adjacent to each other so that gas does not leak into the gaps as much as possible.

도7 및 도8을 참조하면, 기준쌍 내에서 상부와 하부의 핀세트는, 회전체의 중심에서 주변부로 뻗는 가상의 방사선들을 기준으로 할 때 핀세트를 이루는 모든 핀(511, 512)의 중간 부분이 양끝부분에 비해 같은 회전방향으로 더 돌출되도록 구부러져 있다. 중간 부분이 더 돌출된다는 것은, 핀쪽으로 다가오는 기류를 모아 기류의 회전하는 성분에 의한 회전력을 충분히 이용하도록 형성된다는 것이며, 핀(511, 512)이 배관 방향과 수직한 단면에서 볼 때 기체를 포괄하도록 볼록한 곡선 형태를 가진다는 것이다. 7 and 8, the upper and lower tweezers in the reference pair are the middle of all the pins 511, 512 that make up the tweezers, based on the imaginary radiation extending from the center of the rotor to the periphery. The part is bent to protrude more in the same rotational direction than both ends. The more protruding middle part is formed to collect the airflow coming toward the fin to fully utilize the rotational force by the rotating component of the airflow, so that the fins 511 and 512 can cover the gas when viewed in a cross section perpendicular to the pipe direction. It has a convex curve shape.

이때, 하부 안내핀세트는 안내핀(711)의 내측부이자 후방부가 핀세트 내의 핀의 돌출된 중간 부분이 지향하는 회전방향을 지향한다. 또한, 상부 안내핀세트에서, 안내핀(712)의 후방부이자 외측부는 핀세트 내의 핀(512)의 돌출된 중간 부분이 지향하는 회전방향과 동일한 회전방향을 지향하며, 안내핀(712)의 전방부이자 내측부는 상반된 회전방향을 지향하고 있다. At this time, the lower guide pin set is the inner portion of the guide pin 711 and the rear portion is directed in the direction of rotation that the projecting middle portion of the pin in the pin set. Further, in the upper guide pin set, the rear portion and the outer portion of the guide pin 712 are directed in the same rotational direction as the direction of rotation directed by the protruding middle portion of the pin 512 in the pinset, The front part and the inner part are directed in opposite directions of rotation.

도3 내지 도8을 참고하여 기준쌍에서의 기체의 흐름을 살펴보면, Looking at the flow of gas in the reference pair with reference to Figures 3 to 8,

배관(20)의 전방부를 통해 유입된 공기는 도3의 실시예에 나타난 기준쌍을 거치게 된다. 먼저 하부 안내핀세트로 유입된 기체는 하부안내핀(711)의 형태에 의해 유도되어 위에서 아래로 볼 때 시계방향으로 회전하는 성분을 가진 기류를 형성한다. 기류는 회전축 방향으로 이동하여 회전체(31)의 측면에 있는 U자형 홈 입구로 인입된다. 기류는 하부핀(511)에 작용하여 하부핀(511)을 시계방향으로 회전하도록 한다. 하부핀들이 회전체 측면에 원주상으로 배열되어 이루어진 하부핀세트는 개개의 회전핀에 작용하는 기류의 시계방향의 회전력에 의해 전체가 시계방향으로 회전하게 된다. Air introduced through the front of the pipe 20 passes through the reference pair shown in the embodiment of FIG. First, the gas introduced into the lower guide pin set is guided by the shape of the lower guide pin 711 to form an air flow having a component that rotates clockwise when viewed from above. The airflow moves in the rotational axis direction and enters the U-shaped groove inlet on the side of the rotor 31. The airflow acts on the lower pin 511 to rotate the lower pin 511 clockwise. The lower pin set formed by circumferentially arranged lower pins on the side of the rotating body rotates in the clockwise direction by the clockwise rotational force of the airflow acting on the respective rotating pins.

하부핀 사이를 지나 회전체(31) 측면에 형성된 홈 내에서 홈의 아래쪽 측면을 따라 U자형 홈의 좀 더 깊은 곳으로 (회전축 방향으로) 향하는 기류는 여전히 시계방향으로 회전하는 성분을 가진채 홈의 저면(371)에서 반전하여 회전축에서 홈 입구 방향으로 홈의 위쪽 측면을 따라 흐르게 된다. 이 기류는 홈 입구를 빠져나오면서 상부핀들로 이루어진 상부핀세트를 만나게 된다. 상부핀 세트도 하부핀 세트의 하부핀(511)과 유사한 형태의 상부핀(512)들로 이루어져 기류의 회전방향 성분에 의해 시계방향으로 회전하게 된다. 따라서, 전체 기준쌍 핀세트(510:하부핀세트와 상부핀세트가 일체로 결합된 형태)와 고정된 회전체(31)도 시계방향으로 회전하게 된다.In the groove formed between the lower pins and in the groove formed on the side of the rotor 31, the air flow toward the deeper side of the U-shaped groove (in the direction of the rotational axis) along the lower side of the groove still has the component rotating clockwise. Inverted at the bottom surface 371 of and flows along the upper side of the groove in the direction of the groove inlet from the rotation axis. This air flow exits the groove opening and encounters an upper pin set of upper pins. The upper pin set also consists of upper pins 512 similar to the lower pins 511 of the lower pin set to rotate clockwise by the rotational direction component of the airflow. Accordingly, the entire reference pair pinset (510: the lower pinset and the upper pinset are integrally coupled) and the fixed rotor 31 also rotate in a clockwise direction.

상부핀세트를 거쳐 나온 기류는 시계방향의 회전성분을 잃어버리고, 거의 회전축에서 배관벽으로 외측을 향하는 성분만 가지거나, 상부핀(512)의 구부러진 형태에 의해 반작용으로 약간의 반시계방향 회전성분을 가질 수도 있다. 이 기류는 상부 안내핀세트의 안내핀(712)에 의해 다시 시계방향으로 회전하는 성분을 일부 가지거나, 배관 방향으로 (전방에서 후방으로 혹은 아래에서 위쪽으로) 향하는 성분만 가지도록 유도된다.Air flow through the upper tweezers loses its clockwise rotational component and has only a component that is directed outwardly from the rotational axis to the pipe wall, or a slight counterclockwise rotational component as a reaction by the curved shape of the upper fin 512. May have This air flow is induced by the guide pins 712 of the upper guide pin set to have some components that rotate clockwise again, or only components that are directed in the pipe direction (front to back or bottom to top).

이러한 과정에서 안내핀세트들 사이의 안내핀격벽(713)이나 핀세트들 사이의 격벽(513)은 기류가 정해진 경로를 따라 흐르면서 안내핀세트에 의해 충분히 방향전환이 되거나, 핀세트의 핀들에게 누출 없이 회전력을 전달하도록 한다. In this process, the guide pin partition 713 between the guide pinsets or the partition 513 between the pinsets is sufficiently redirected by the guide pinset while the air flows along a predetermined path, or leaks to the pins of the pinset. To transmit torque.

도9는 본 발명의 또다른 실시예를 나타내는 단면도이다.9 is a cross-sectional view showing yet another embodiment of the present invention.

이 실시예에서는 케이스 형태의 배관(20)에서 배관 방향으로 도3의 실시예에서 도시된 기준쌍 4개가 상하로 배열되어 있다. 배관(20)의 전방단부와 후방단부는 플레이트(26)에 의해 대부분 막혀있고, 전방단부의 기체 유입구(23)와 후방단부의 기체 방출구(25)만을 통해 기체가 출입하게 된다. 플레이트 중앙에는 회전축이 통과하는 홀이 형성되고, 이 홀에서 회전축(10) 주변에는 회전축(10)의 회전을 용이하게 하도록 베어링(27)이 설치된다.In this embodiment, four reference pairs shown in the embodiment of FIG. 3 are arranged up and down in the pipe direction in the case-shaped pipe 20. The front end and the rear end of the pipe 20 are mostly blocked by the plate 26, and the gas enters and exits only through the gas inlet 23 of the front end and the gas outlet 25 of the rear end. A hole through which a rotating shaft passes is formed in the center of the plate, and a bearing 27 is installed around the rotating shaft 10 to facilitate rotation of the rotating shaft 10.

각각의 기준쌍 내의 회전체(37)가 도10에 나타난 것과 같은 하나의 공통의 회전축(10)에 결합된다. 회전체(37)와 회전축(10)이 결합되는 부분에서 회전축(10)에는 일방향 클러치(137)가 설치되어 결국 회전체(37)와 회전축(10)은 이 일방향 클러치(137)를 매개로 결합된다. Rotors 37 in each reference pair are coupled to one common axis of rotation 10 as shown in FIG. One-way clutch 137 is installed on the rotating shaft 10 at the portion where the rotating body 37 and the rotating shaft 10 are coupled, so that the rotating body 37 and the rotating shaft 10 are coupled via the one-way clutch 137. do.

도11은 4개의 회전체(31, 37)가 공통의 회전축(10)에 결합된 상태를 나타내는 사시도이다. 각각의 회전체(31, 37)는 낮은 원기둥 형태를 이루며, 각 회전체(31, 37)의 측면에는 회전축 방향으로 U자형 홈이 형성되어 기계장치에서 벨트에 결합되는 풀리와 유사한 형태를 이루고 있다. 11 is a perspective view showing a state in which four rotating bodies 31 and 37 are coupled to a common rotating shaft 10. Each of the rotors 31 and 37 has a low cylindrical shape, and a U-shaped groove is formed on the side of each of the rotors 31 and 37 in a rotational axis direction to form a pulley that is coupled to a belt in a mechanical device. .

각각의 홈 입구에는 하부핀(511, 571)으로 이루어진 핀세트 및 상부핀(512, 572)으로 이루어진 핀세트가 격벽(513)을 사이에 둔 채 일체로 결합되어 기준쌍 핀세트들를 이루고 이 핀세트들은 회전체의 홈 입구에 고정적으로 설치되어 도12와 같은 형태를 이룬다.At each inlet of the groove, a pinset consisting of the lower pins 511 and 571 and a pinset consisting of the upper pins 512 and 572 are integrally coupled with the partition 513 therebetween to form reference pair pinsets. The sets are fixedly installed at the groove inlet of the rotating body to form a shape as shown in FIG.

도12의 상태에서 각 기준쌍에 대해 상부 안내핀세트 및 하부 안내핀세트가 일체로 결합된 기준쌍 안내핀세트(710)를 기준쌍 핀세트(510)에 대응되게 설치하면 각 기준쌍은 도13과 같은 형태를 이루며, 이들 기준쌍을 감싸는 케이스 형태의 배관(20)을 설치하면 도 14 및 도15에서 나타난 것과 같은 공압을 이용한 동력발생장치가 형성된다.In the state of FIG. 12, if the reference pair guide pin set 710 in which the upper guide pin set and the lower guide pin set are integrally coupled to each reference pair is installed to correspond to the reference pair pin set 510, each reference pair is shown in FIG. Forming a shape as shown in 13, the installation of a case-shaped pipe 20 surrounding these reference pairs to form a power generator using the pneumatic pressure shown in Figures 14 and 15.

도9에는 4개의 기준쌍 상, 하부에 회전축에 플라이휘일(151, 152)이 설치되어 있다. 플라이휘일(151, 152)은 배관(20)에 유입되는 기체의 압력이 단기적으로 고르지 못한 경우에도 관성의 작용에 의해 회전축의 회전을 안정적으로 유지할 수 있다. 가동초기의 회전축(10)의 회전을 용이하게 하도록 플라이휘일은 가변 관성모멘트를 가지는 플라이휘일로 형성될 수 있다. 9, flywheels 151 and 152 are provided on the rotation axis on the lower and four reference pairs. The flywheels 151 and 152 can stably maintain the rotation of the rotating shaft by the action of inertia even when the pressure of the gas flowing into the pipe 20 is uneven in the short term. The flywheel may be formed as a flywheel having a variable moment of inertia to facilitate rotation of the rotary shaft 10 of the initial operation.

이러한 실시예에서 전체적으로 이루어지는 작용을 살펴보면, 각각의 기준쌍에서 이루어지는 기체의 흐름과 작용은 도3의 실시예에서 도시된 것과 같은 방식으로 이루어진다. 그리고, 아래쪽인 전방측 기준쌍을 거친 기체는 그 바로 위쪽의 기준쌍을 거치면서 아래쪽 기준쌍에서 이루어진 작용을 동일한 방식으로 반복하게 된다. Looking at the action that takes place in this embodiment as a whole, the flow and action of the gas in each reference pair is done in the same way as shown in the embodiment of FIG. Then, the gas passing through the lower reference pair is repeated in the same manner while the gas passing through the lower reference pair passes through the upper reference pair.

즉, 배관(20)의 기체 유입구(23)를 통해 유입된 기체는 도9의 실시예에 나타난 기준쌍들을 거치게 된다. 먼저 하부안내핀(771)들 사이로 유입된 기체는 하부안내핀(771) 날개의 형태에 의해 유도되어 위에서 아래로 볼 때 시계방향으로 회전하는 성분을 가진 기류를 형성한다. 기류는 회전축 방향으로 이동하여 회전체(37)의 측면에 있는 U자형 홈 입구로 인입하면서 하부핀(571)을 시계방향으로 회전하도록 한다. 하부핀(571) 사이를 지나 홈의 좀 더 깊은 곳으로 (회전축 방향으로) 향하는 기류는 여전히 시계방향으로 회전하는 성분을 가진채 홈의 저면(371)을 따라 흐름을 반전하여 회전축에서 홈 입구 방향으로 홈의 위쪽 측면을 따라 흐르게 된다. 이 기류는 홈 입구를 빠져나오면서 상부핀(572)들로 이루어진 상부핀세트를 만나 상부핀세트를 잔여의 시계방향 성분 힘에 의해 시계방향으로 회전시킨다. 상부핀세트를 거쳐 나온 기류는 시계방향의 회전성분을 거의 잃어버리고, 상부핀(572)의 다소간 구부러진 형태에 의해 반작용으로 약간의 반시계방향 회전성분을 가질 수 있다. 이 기류는 급하게 구부러지는 형태를 가진 상부 안내핀세트의 안내핀(772)들에 의해 다시 시계방향으로 회전하는 성분을 일부 가지거나, 배관 방향으로 (전방에서 후방으로 혹은 아래에서 위쪽으로) 향하는 성분만 가지도록 유도된다.That is, the gas introduced through the gas inlet 23 of the pipe 20 passes through the reference pairs shown in the embodiment of FIG. 9. First, the gas introduced between the lower guide pins 771 is guided by the shape of the lower guide pins 771 to form an air flow having a component that rotates in a clockwise direction when viewed from above. The air flow moves in the direction of the rotation axis to allow the lower pin 571 to rotate clockwise while entering the U-shaped groove inlet on the side of the rotor 37. The airflow passing between the lower pins 571 and into the deeper grooves (in the direction of the rotational axis) of the grooves reverses the flow along the bottom 371 of the groove with the component still rotating in the clockwise direction to the groove inlet direction on the axis of rotation. This flows along the upper side of the groove. This airflow exits the groove inlet and encounters an upper tweezer set of upper pins 572 to rotate the upper tweezers clockwise by the remaining clockwise component forces. The airflow exiting the upper pinset almost loses the clockwise rotational component and may have some counterclockwise rotational component in reaction by the somewhat curved form of the upper pin 572. This airflow has some of the components that rotate clockwise again by the guide pins 772 of the set of upper guide pins which have a sharp bent shape, or which are directed in the pipe direction (front to back or bottom to top). It is induced to have only.

기준쌍들은 아래에서 위쪽으로 연속적으로 설치되어 하부 기준쌍에서 위쪽 안내핀세트를 거쳐 나온 기류를 그 바로 위쪽의, 상부 기준쌍의 아래쪽 안내핀세트가 받아 안내할 수 있도록 이루어진다. 따라서, 기류는 다음으로 그 위쪽의 기준쌍으로 진입하게 된다. 여기서 우선 하부안내핀(751)으로 유입된 기체는 하부안내핀(751) 날개의 형태에 의해 유도되어 다시 위에서 아래로 볼 때 시계방향으로 회전하는 성분을 가진 기류를 형성하여 아래쪽 기준쌍에서 이루어진 작용을 반복하게 된다.The reference pairs are continuously installed from the bottom to the upper side so that the air flow from the lower reference pair through the upper guide pinset is received by the lower guide pinset of the upper reference pair. Thus, the airflow then enters the reference pair above it. Here, the gas introduced into the lower guide pin 751 is guided by the shape of the lower guide pin 751 to form an air flow having a component that rotates in a clockwise direction when viewed from the top to the bottom, and is formed in the lower reference pair. Will be repeated.

최종적으로 기류는 최후방 기준쌍에 진입하고, 최후방 기준쌍의 상부 안내핀세트의 안내핀에 의해 배관 방향으로 (전방에서 후방으로 혹은 아래에서 위쪽으로) 향하는 성분만 가지고 방출되어 배관의 기체 방출구(25)로 방출된다. 이 과정에서 각 기준쌍의 회전체(37)들은 기준쌍 핀세트와 함께 회전하면서 일방향 클러치(131,137)를 통해 공통의 회전축(10)에 회전력을 전달하게 된다.Finally, the airflow enters the rearmost reference pair and is released by the guide pins of the upper guide pinset of the rearmost reference pair with only the components directed in the pipe direction (front to back or bottom to top). It is discharged to the outlet 25. In this process, the rotating bodies 37 of each reference pair rotate together with the reference pair pinset to transmit rotational force to the common rotating shaft 10 through the one-way clutches 131 and 137.

여기서, 기체가 유입되는 기체 유입구의 기압과 방출되는 기체 방출구의 기압은 대개 큰 차이를 가지게 되며, 각 기준쌍을 지나면서 기압은 강하되는 양상을 보인다. 또한, 기준쌍 내에서도 각 안내핀세트나 핀세트를 지나면서 기압의 급한 강하를 보일 수 있다. 이러한 기압의 강하는 기체가 회전축을 회전시켜 장치 외부에 대해 회전력을 발생시키고 공급하는 것과 밀접하게 관련된다. 즉, 내부의 열에너지로의 소모를 무시하면 장치를 지나는 기체의 압력강하와 기체의 양에 비례하여 회전축의 회전력도 커지고, 발생되는 기계적 에너지가 증가하게 된다. Here, the air pressure of the gas inlet port into which the gas is introduced and the air pressure of the gas outlet port to be released have a large difference, and the air pressure decreases as it passes through each reference pair. In addition, even within the reference pair, it may exhibit a sudden drop in air pressure passing through each guide pinset or tweezers. This drop in air pressure is closely related to the gas rotating the axis of rotation to generate and supply rotational force outside the device. In other words, ignoring the internal heat energy consumption increases the rotational force of the rotating shaft in proportion to the pressure drop of the gas passing through the device and the amount of gas, and increases the mechanical energy generated.

한편, 전방에서 후방으로 갈수록 기체 압력 및 흐름이 기준쌍의 핀세트에 작용하는 압력 및 힘은 작아질 수 있다. 이 경우, 후방 기준쌍의 회전체가 회전축에 전달하는 회전력은 작아져 후방 기준쌍을 설치하는 것이 무의미하게 될 수 있다. (이런 경우에도 후방 기준쌍의 회전체는 일방향 클러치를 통해 회전축에 연결되므로 회전 기동시 후방 기준쌍의 회전체가 관성에 의해 회전축의 회전을 방해하는 점을 방지할 수 있다.) 이런 점을 고려하면 바람직하게는 후방 기준쌍과 전방 기준쌍의 회전 속도(RPM)가 비슷하거나, 후방 기준쌍의 회전속도가 미세하게 빠르도록 기준쌍에서 회전체의 크기나, 안내핀과 핀의 형태를 조절할 수 있다. On the other hand, from the front to the rear, the pressure and force that the gas pressure and flow act on the tweezers of the reference pair may be smaller. In this case, the rotational force transmitted by the rotating body of the rear reference pair to the rotating shaft may become small, so that it is meaningless to install the rear reference pair. (In this case, since the rotating body of the rear reference pair is connected to the rotating shaft through the one-way clutch, it is possible to prevent the rotating body of the rear reference pair from interfering with the rotation of the rotating shaft due to inertia during rotation start.) Preferably, the rotational speed (RPM) of the rear reference pair and the front reference pair is similar, or the size of the rotating body or the shape of the guide pin and the pin in the reference pair can be adjusted so that the rotation speed of the rear reference pair is fine. have.

도시되지 않지만 본 발명의 다른 실시예에 의하면 배관은 원뿔대형으로 전방에서 후방으로 가면서 관경이 좁아지고, 벽면은 테이퍼진 형태를 가질 수 있다. 이 경우, 내부의 기준쌍은 후방으로 갈수록 회전체가 이루는 원주의 반경이 줄어들도록 형성할 수 있다. Although not shown, according to another embodiment of the present invention, the pipe may have a truncated conical diameter and narrow in diameter while going from front to rear, and the wall may have a tapered shape. In this case, the inner reference pair may be formed to reduce the radius of the circumference of the rotating body toward the rear.

한편, 회전축과 기준쌍의 회전체를 매개하는 일방향 클러치에는 변속을 위한 기어박스가 결합되어 각 기준쌍들의 회전비를 조절하도록 할 수 있다. On the other hand, the one-way clutch that mediates the rotation shaft and the rotation of the reference pair may be coupled to the gearbox for the shift to adjust the rotation ratio of each reference pair.

역으로, 후방까지 높은 압력이 지속되는 경우, 기체를 이용한 동력발생을 증가시키기 위해 기준쌍의 설치 숫자를 더 늘릴 수 있다.Conversely, if high pressure is maintained up to the rear, it is possible to further increase the number of installations of the reference pairs in order to increase gas generation.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한　것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the present invention has been described in detail only with respect to the specific embodiments described, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the technical spirit of the present invention, and such modifications and modifications belong to the appended claims. .

Claims

Cylindrical tubing
At least one rotary device provided with a pin set in which a plurality of pins are arranged circumferentially in the periphery of the pipe to rotate about a rotation axis parallel to the pipe direction;
A guide pin set having a plurality of guide pins arranged circumferentially on an inner wall surface of the pipe in correspondence with the pin set,
When the guide pin is formed on the inner wall surface of the pipe to give a component that rotates in the gas flow proceeds in the pipe, the portion passing through the relatively first portion through which the gas passes relative to the forward direction of the gas When it is referred to as the rear, the rotating device is bent in the direction to rotate while going from the front to the rear,
The pin is a power generator using a pneumatic pressure consisting of a planar body extending toward the inner wall surface of the pipe on the circumference to be rotated about the rotation axis under pressure by the rotating component.

The method of claim 1,
Two guide pinsets corresponding to the rotary device and the pinset of the rotary device are provided continuously in the pipe direction,
Between the tweezers of the two rotary devices located in front, rear and between the two guide pinsets are formed barrier ribs to block the flow of gas,
The rotary device is a power generator using a pneumatic pressure characterized in that it has a reference pair consisting of an intermediate path through which the gas passes between the two sets of tweezers located in the front, rear on the basis of the flow of the gas.

The method of claim 2,
In the reference pair, the two rotary devices continuously located in front and rear,
An integral rotating body having a cylindrical shape and a groove concave toward the rotation axis on the side of the cylinder, is fixedly installed at the inlet of the groove while leaving a space inside the groove, forming a pinset of the two rotary devices A reference pair tweezers having a front tweezers and a rear tweezers coupled to each other;
There is a guide pin partition between the two sets of guide pins consecutively located before and after the reference pair,
Among the two guide pin sets, the guide pin of the front guide pin set has a rear portion of the front portion of the front guide pin and an end portion protruding from the inner wall surface of the pipe, and the rear portion of the guide pin of the front guide pin set. Bent to be deflected in the direction in which the integrated rotor rotates, and the guide pin of the rear guide pin set has a rear portion of the guide wall attached to the inner wall surface of the pipe, and a front portion of the end portion protruding from the inner wall surface of the pipe. While the front portion is bent toward the center of the pipe to be deflected in a direction opposite to the direction in which the integral rotor rotates.

The method of claim 3, wherein
A plurality of reference pairs are installed in the pipe direction in the pipe direction,
And all the integral rotating bodies existing in the plurality of reference pairs are each coupled to the same rotation shaft via a one-way clutch.

The method of claim 4, wherein
The cylindrical pipe has an inclined side which reduces the diameter of the rear compared to the front,
Power generation apparatus using a pneumatic, characterized in that the diameter of the rotor of the rear reference pair of the plurality of reference pairs is formed smaller than the diameter of the rotor of the front reference pair.

The method according to any one of claims 3 to 5,
The pin is a power generator using pneumatic, characterized in that the curved or curved form.