KR101252113B1 - Power unit system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 좌우 수조에서 교호로 상하 왕복운동하는 부유를 동력원으로 이용하여 공기를 생성과 모집하여 압축공기를 얻고 이 압축공기로 에어터빈을 가동함으로써 전력생산 등의 사용과 함께 압축공기를 양식장, 댐, 하천 또는 하수처리장 등 고인 물의 오염을 방지하기 위한 신선한 공기로 공급하도록 하는 저낙차를 이용한 폭기 및 에어터빈 발전장치에 관한 것이다.The present invention generates and recruits air by using floating air reciprocating up and down alternately in the left and right water tanks to obtain compressed air and operate the air turbine with the compressed air to produce compressed air together with the use of electric power production, farm, dam It relates to an aeration and air turbine power generation apparatus using a low drop to supply fresh air to prevent the pollution of the water, such as rivers or sewage treatment plants.
본 발명은 상기한 선행발명에서의 문제점을 개선하기 위한 것으로 특히 구성을 간단히 하여 제작이 용이하고 작동의 정밀성을 충족하는 한편 제1, 2수조 내에서 교호로 승하강 왕복하는 부유의 동력을 이용한 동력원으로 생성된 공기의 모집으로 압축공기를 얻어 에어터빈의 가동과 전력생산 및 산업기계의 동력원으로 이용할 수 있도록 함과 함께 제1, 2수조의 물공급과 배출로 생성된 공기를 이용하여 오염수에 산소를 공급할 수 있는 폭기로 제공함을 목적으로 하는 것이다.The present invention is to improve the problems in the above-described prior invention, and in particular, easy to manufacture by simplifying the configuration to meet the precision of the operation while the power source using the floating power to move up and down alternately in the first and second tanks The air generated by the air can be used to obtain compressed air to be used as a power source for the operation of the air turbine, power generation and industrial machinery, and to generate contaminated water using the air generated by the water supply and discharge of the first and second tanks. An object of the present invention is to provide an aeration capable of supplying oxygen.
또한 본 발명은 대형화에 따른 많은 물을 사용할 수 있고 또는 소형화시켜 소규모의 장치로 구성되어 4대강의 오염수 정화장치 및 계곡물을 이용한 소수력발전과 양어장 등의 폭기용 공기를 생성할 수 있도록 함을 목적으로 한다.In addition, the present invention can use a lot of water according to the large-scale or miniaturized to be composed of a small device to generate air for aeration such as hydropower generation and fish farms using the contaminated water purification device and valley water of the four rivers. The purpose.
호소(湖沼), 부표, 부유 Appeal, buoy, float
Description
본 발명은 좌우 수조에서 교호로 상하 왕복운동하는 부유를 동력원으로 이용하여 생성된 압축공기로 에어터빈을 가동하는 발전과, 양식장, 댐, 하천 또는 하수처리장 등 고인 물의 오염을 방지하기 위한 신선한 공기를 공급할 수 있도록 한 저낙차를 이용한 폭기 및 에어터빈 발전장치에 관한 것이다.The present invention is to generate the air to operate the air turbine with the compressed air generated by using the floating up and down reciprocating in the left and right water tank alternately as a power source, and fresh air for preventing pollution of stagnant water, such as aquaculture farm, dam, river or sewage treatment plant. It relates to an aeration and air turbine generator using a low drop to be able to supply.
생활하수와 분뇨, 산업폐수 및 축산시설 등에서 배출하는 오폐수와 분뇨, 농경지·삼림의 유출수 등이 수집되는 하수처리장에서 오염수를 처리되지 못하여 부패성 물질, 유독물질로서 호수. 강물에 흘러들어 각종 용수로 사용할 수 없거나 생물 서식에 심각한 피해를 줄 정도로 수질이 오염되고 있다.Wastewater and manure from industrial sewage and manure, industrial wastewater and livestock facilities, and sewage treatment plants that collect effluent from farmland and forests cannot be treated. Water quality is contaminated enough to flow into the river, making it unusable for various types of water or causing serious damage to the habitat.
이러한 고인 물에서는 부영양화가 발생하면서 산소 결핍으로 물이 썩고 또한 악취가 발생하는 한편 유해성 적조가 발생하여 어류 등의 수상생물이 생존할 수 없는 오수로 변질하게 된다.In these stagnant waters, eutrophication occurs, water decays due to oxygen deficiency, and odors are generated, and harmful red tide occurs, resulting in deterioration of sewage such as fish and other aquatic organisms.
즉, 댐, 호수, 저수지 등과 같은 호소(湖沼)에는 지표의 오염수가 지속적으로 유입되고, 물의 출입이 활발하지 않고 정체되어 있기 때문에 수중의 오염물질 농도가 증가하게 되면서 오염물질 중 질소화합물 및 인산염 등을 포함하는 영양염류는 유기물 분해를 일으키는 미생물의 생육과 증식을 도모하기 때문에 담수(潭水)에 부영양화 현상을 일으키게 된다.In other words, contaminants in the surface of the lake, such as dams, lakes, and reservoirs, are continuously inflowing, and the concentration of contaminants in the water increases due to inactivity and stagnation of water. Nutrients, including to promote the growth and growth of microorganisms that cause organic decomposition, causing eutrophication in fresh water (潭水).
이러한 부영양화는 담수의 탁도를 저하시키고, 부패물에 의한 악취를 발생시키며, 심할 경우 수중의 어류를 집단 폐사시키는 등 호소의 생태계를 파괴하는 심각한 피해를 끼친다.This eutrophication causes severe damage to the appealing ecosystem, such as degrading fresh water turbidity, causing odors caused by decay, and severely killing fish in the water.
따라서, 호소는 그 담수에 수중생태계에 포함된 질소나 인 등의 영양물질의 양이 자체 정화능력을 초과하지 않도록 균형을 유지시키는 것이 중요하며, 특히 물의 용존산소를 높여서 가라앉는 유기물이나 중금속 등의 산화작용이 원활하게 이루어지도록 하는 것이 매우 중요하다.Therefore, it is important that the appeal is balanced so that the amount of nutrients such as nitrogen and phosphorus contained in the aquatic ecosystem in the fresh water does not exceed its own purification ability, and especially the organic substances or heavy metals that sink by increasing the dissolved oxygen of water. It is very important to make oxidation work smoothly.
그러나 국내의 많은 호소들은 상류 측의 오·폐수 정화시설 증가에도 불구하고 여전히 다량의 오염물질이 유입되고 장기간의 담수에 따라 밀도층이 형성됨으로 인해 수질 악화 현상이 점차 심화되고 있는 형편이며 양어장 등에서는 어류가 생존할 수 없게 되어 양식업의 도산을 초래하는 문제가 발생하고 있다.However, many appeals in Korea are increasing due to the inflow of large amounts of pollutants and the formation of dense layers according to long-term freshwater despite the increase of upstream wastewater purification facilities. The problem is that fish cannot survive, causing aquaculture.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 수질을 개선하는 방법으로 여러 가지 방법이 사용되고 있는데, 그 중 하나로 수역의 하부층에 인위적으로 공기를 주입하여 수중의 용존산소 농도를 증가시키는 방법이 있다.In order to improve this problem, various methods are used to improve the water quality, and one of them is a method of artificially injecting air into the lower layer of the body of water to increase the dissolved oxygen concentration in the water.
상기 방법 중 모터를 가동하여 수차를 연동하는 경우 물 표면부를 방사시켜 공기 중의 산소가 용해되어 산소량을 증가하는 것이나, 전력소모에 따른 비경제적인 단점과 효과가 극히 미미하고, 동력으로 생성된 공기를 수중으로 강제 주입시켜 산소량을 증가하도록 하는 방법은 전력소모가 많고 효과가 극히 미미한 단점이 있다.In the above method, when the motor is interlocked with the aberration, the surface of the water is radiated to dissolve oxygen in the air to increase the amount of oxygen. However, the economical disadvantages and effects of power consumption are extremely small, and the air generated by power is submerged. The method of forcibly injecting oxygen to increase the amount of power consumes a lot of power and has a very small effect.
그리고 상향수류를 이용한 밀도층(stratification) 해소 기술은, 정체 수역의 하부층 수역에 대형 프로펠러를 설치하고 이 프로펠러 회전시켜 상향수류를 일으키거나, 압축공기를 불어넣어 상향수류를 일으키는 방법을 통해 호소 하부층의 물을 표면층으로 상승·순환시키는 방식이다.The technique for solving the stratification using upflow is to install a large propeller in the lower layer of the stagnant body of water and rotate the propeller to generate upflow or to blow up the compressed air to cause upflow. It is a method of raising and circulating water to a surface layer.
그러나 호소의 밀도층 해소에 상향수류 방식을 채택할 경우 유기물 농도가 높고 용존산소가 결핍된 하부층 물이 상승하여 표면층수와 혼화되고, 유기물·철·망간 등이 산화처리되기는 하나, 일부 유기물은 표면층수에 서식하는 청록조류의 영양원으로 쓰여져 청록조류가 과다하게 번식하는 역효과를 불러일으킬 가능성이 농후하다.However, if the upstream flow method is adopted to resolve the density layer of the lake, the organic matter concentration is high and the lower layer water which lacks dissolved oxygen rises to be mixed with the surface layer water, and some organic materials are oxidized. It is used as a nutrient source for blue-green algae inhabiting layered water, which is likely to have the adverse effect of over-producing blue-green algae.
또한, 위와 같이 상향수류를 이용한 방식은 하부층 물을 긁어모으는(수평이동) 효과도 상대적으로 낮을 뿐만 아니라, 밀도층 해소효과가 제한적이고 유지관리비가 과다한 문제점이 있었다.In addition, the method using the upward flow as described above has a relatively low effect of scraping the water of the lower layer (horizontal movement), and also has a problem in that the density layer solution is limited and the maintenance cost is excessive.
이와 같이 물속에 산소를 공급하기 위한 여러 가지 방법이 알려지고 있으나 전력을 이용하고 또는 풍력, 수력을 이용하므로 그 구동력을 발생하기 위한 장치의 구성에서 많은 경비와 효과가 미미하여 실용화에서 효과를 얻지 못한바 있다.As mentioned above, various methods for supplying oxygen to water have been known, but since they use electric power or wind power and hydraulic power, many cost and effects are insignificant in the construction of a device for generating the driving force. have.
이러한 문제점을 감안하여 본 출원인의 선발명 출원 제10-2008-014511호 공기생성방법 및 그 장치 및 이를 개선한 제10-2008-0130904호 심층폭기용 폭기장치와 함께 제10-2009-077945호 저낙차를 이용한 폭기 및 동력발생장치를 발명한바 있다.In view of these problems, the present invention, together with the applicant's prior application No. 10-2008-014511, a method and apparatus for generating the same, and an improved apparatus for deep aeration, together with the improved apparatus No. 10-2009-077945 Invented an aeration and power generating device using a drop.
상기 선행발명은 양측의 수조와 수조내의 수량에 따라 부상되는 부표가 부유를 제어하고 상기 제어에 의해 부유가 부상되면서 연동하는 부유의 연동부재가 상하의 개폐밸브를 조작시켜 수조 내로 물공급과 수조내의 물을 배출하도록 함을 교호로 실시하여 수조내의 물 빠짐으로 수조에 공기를 제공하고 다시 물공급에 따른 수조내의 공기가 상승되는 공기생성 방법 및 그 장치로 하고 있다.The above-mentioned invention is that the buoy floating on both sides of the tank and the amount of water in the tank controls the float, and the floating interlocking member linked to the float as the float floats by the control operates the opening / closing valves up and down to supply the water into the tank and water in the tank. The method for producing an air and a device for providing air to the tank by the water draining in the tank and raising the air in the tank according to the water supply again are performed alternately.
이러한 선행기술은 그 장치가 복잡하여 제작비가 높은 단점이 발생하고 또한 단순히 공기의 생성에 한정됨으로써 부유의 승하강으로 발생되는 동력을 적절히 이용하고 있지 못한 단점이 있다.This prior art has a disadvantage in that the apparatus is complicated and the manufacturing cost is high, and it is simply limited to the generation of air, thereby not properly utilizing the power generated by the rising and falling of the float.
또한 많은 공기의 생성을 위한 크기의 제한과 최근 4대강 정비사업 또는 운하에 적용하기 적합한 구성을 이루지 못하는 단점과 함께 생성된 공기를 극히 효과적으로 이용하지 못한 단점이 있다.In addition, there is a disadvantage of not using the generated air extremely effectively with the limitation of the size for the generation of a lot of air and the configuration that can not be adapted to the recent four river maintenance projects or canals.
본 발명은 상기한 본 출원인의 선행발명에서의 문제점을 개선하기 위한 것으로 특히 구성을 간단히 하여 제작이 용이하고 작동의 정밀성을 충족하는 한편 제1, 2수조 내에서 교호로 승하강 왕복하는 부유의 동력을 이용한 동력원으로 얻어지는 압축공기를 이용한 에어터빈의 가동에 따른 전력생산 및 산업기계의 동력원으로 이용할 수 있도록 함과 함께 특히, 제1, 2수조의 물공급과 배출로 생성된 공기를 이용하여 에어터빈의 동력원과 오염수에 산소를 공급할 수 있는 폭기로 제공함을 목적으로 하는 것이다.The present invention is to improve the above problems of the present inventors described above, in particular, easy to manufacture by simplifying the configuration and meets the precision of operation while the power of the floating floating up and down alternately in the first and second tank It can be used as a power source for power generation and industrial machinery by operating an air turbine using compressed air obtained as a power source, and in particular, an air turbine using air generated by water supply and discharge of the first and second tanks. It aims to provide aeration to supply oxygen to the power source and polluted water.
또한 본 발명은 대형화에 따른 많은 물을 사용할 수 있고 또는 소형화시켜 소규모의 장치로 구성되어 4대강의 오염수 정화장치 및 계곡물을 이용한 소수력발전과 양어장 등의 폭기용 공기를 생성할 수 있도록 함을 목적으로 한다.In addition, the present invention can use a lot of water according to the large-scale or miniaturized to be composed of a small device to generate air for aeration such as hydropower generation and fish farms using the four rivers contaminated water purification device and valley water. The purpose.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위한 구성으로 자연하천이나 인위적으로 공급되는 물을 공급파이프라인을 통해 물을 공급받아 분배하기 위한 물공급수조(10)와,A
상기 물공급수조(10)로부터 교호로 물을 공급받고 배수하기 위한 제1수 조(20)와 제2수조(30),A
상기 물공급수조(10)와 제1, 2수조(20,30)에 물을 공급하기 위한 물공급밸브(40)와 공급된 물을 배수하기 위한 물배수밸브(50)와,A
상기 제1, 2수조(20,30)에 수압으로 부상하는 부유(60)로 연동하는 로킹수단(80)과Locking means 80 and interlocking with the floating (60) floating by the hydraulic pressure in the first and second tanks (20, 30) and
상기 제1, 2수조(20,30)에 관통되어 힌지된 구동축(62)을 회전운동으로 연동하는 신축링크(63)와 부유(60) 및 Expansion link (63) and floating (60) for interlocking the drive shaft (62) penetrated through the first and second tanks (20, 30) by rotational movement and
상기 구동축(62)에 연동되는 피니언(64)으로 물공급밸브(40)와 물배수밸브(50)를 단속하기 위한 제1, 2, 3 연동링크(65)와 제4, 5, 6 연동링크(43)와 상기 피니언(64)으로 연동되는 랙기어(70)를 단속하는 로킹암(81)과,First, second, and third interlocking
상기 물공급수조(10)에 유입되는 공기를 모집하기 위한 공기모집캡(95)으로 구성하여 공기의 모집과 반복된 모집으로 압축시켜 압축 공기를 이용한 에어터빈의 동력원 또는 구동축의 동력을 이용하는 동력제공 및 모집공기를 오염수에 제공할 수 있도록 하는 것이다.Composed of the air recruitment cap (95) for recruiting the air flowing into the water supply tank (10) by compressing the air recruitment and repeated recruitment to provide power using the power source or power of the drive shaft of the air turbine using compressed air And to provide the air to the contaminated water.
본 발명은 구성을 간단히 하여 제작이 용이하고 작동의 정밀성을 충족하는 한편 제1, 2 수조 내에서 교호로 승하강 왕복하는 부유의 동력을 이용하여 공기의 생성과 모집 및 반복되는 모집으로 압축하여 압축공기를 이용 에어터빈의 동력원으로 전력생산 및 산업기계의 동력원으로 이용할 수 있도록 함과 함께 생성된 공기는 에어터빈의 동력원과 오염수에 산소를 공급할 수 있는 폭기로 제공함으로 신선하고 산소량이 많은 공기를 담수, 양어장, 하수처리장 등 오염원으로 인한 용존산소의 결핍으로 발생하는 부영양화를 방지하고,The present invention is easy to manufacture by simplifying the configuration and to meet the precision of operation, while using the power of the floating floating up and down alternately in the first and second tanks to compress and compress the air generation and recruitment and repeated recruitment Air is used as a power source for air turbines and as a power source for power generation and industrial machinery. The generated air provides fresh, oxygen-rich air by providing aeration to supply oxygen to air turbines and polluted water. To prevent eutrophication caused by deficiency of dissolved oxygen due to pollutants such as freshwater, fish farm, sewage treatment plant,
무공해 공기생성과, 물은 오염 없이 사용하고 배수함으로써 하천 등에서 물부족 현상 및 오염을 방지하는 효과와, 그리고 유지관리 비용이 적게 소요되는 한편, 수질개선으로 정수비용을 절감 및 수질개선을 통해 호소내 어류의 서식환경을 제고시킬 수 있고, 전반적인 호소 생태계를 원상 복구시킬 수 있는 등의 효과를 볼 수 있다.It produces pollution-free air, prevents water shortage and pollution in rivers by using and draining water without pollution, and reduces maintenance costs, while reducing water purification costs and improving water quality in appeals. It can improve the habitat of fish and restore the entire appeal ecosystem.
또한 본 발명은 이상과 같이 물을 이용하여 한 수압으로 제1, 2수조 내에서 교호로 왕복하는 부유의 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 동력을 얻고 이 동력원을 이용하는 기계장치 및 소형의 전력생산을 이룰 수 있도록 함으로 농어촌 또는 소규모의 생산시설에서 필요로 하는 전기 또는 동력원으로 이용하여 자원절감과 친환경적이고 무한의 원동력으로 산업상 크기 기여할 수 있는 것이다.In addition, the present invention converts the reciprocating motion of the floating reciprocating in the first and second tanks alternately in the first and second tanks using a water pressure as described above to obtain a power and to produce a mechanical device and a small power production using this power source By making it possible, it can be used as electricity or power source required in farming and fishing villages or small-scale production facilities, thereby contributing to the industrial size with resource saving and eco-friendly and infinite driving force.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Detailed description for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명 제1수조의 물공급과 제2수조의 물 배수 상태의 작동설명도이고, 도 2는 본 발명 제1수조의 물 배수와 제2수조의 물공급 상태의 작동설명도이며,1 is an operation explanatory diagram of the water supply state of the first tank and the water drainage state of the second tank of the present invention, Figure 2 is an operation explanatory diagram of the water supply state of the second water tank and the second tank of the present invention,
도 3은 본 발명 랙기어가 로킹수단에 로킹상태의 설명도 및 도 4는 본 발명 랙기어가 로킹수단에서 해지상태의 설명도를 도시한 것이다.3 is an explanatory view of a locking state of the rack gear of the present invention in the locking means, and FIG. 4 is an explanatory view of the unlocking state of the rack gear of the present invention in the locking means.
본 발명은 상기 도면에 도시된 바와 같이 계곡, 하천, 댐 등에서 인의적 또는 자연적으로 흐르는 물을 미도시한 공급파이프라인을 통해 물을 공급하는 물공급관(11)을 거쳐 공급된 물을 분배하기 위한 물공급수조(10)와,The present invention for distributing the water supplied through the
상기 물공급수조(10)로부터 교호로 물을 공급받고 배수하기 위한 제1수조(20)와 제2수조(30)를 각각 구성함과,Comprising the
상기 물공급수조(10)와 제1, 2수조(20,30)가 연결되어 물을 공급받은 물공급밸브(40)와 공급된 물을 배수하기 위한 물배수밸브(50)를 상하로 구성함과,The water
상기 제1, 2수조(20,30)에 수압으로 부상하는 부유(60)와 이 부유(60)는 수직으로 안내하기 위한 안내레일(61)로 안내되어 상하 왕복됨과 함께 제1, 2수조(20,30)에 관통되어 힌지된 구동축(62)과 신축링크(63)로 연동시켜 부유(60)의 승하강으로 구동축(62)을 회전운동으로 전환함과,
그리고 상기 구동축(62)은 제1, 2수조(20,30)를 관통하여 외부로 피니언(64)을 구성하고 노출된 구동축(62)에는 제1, 2, 3 연동링크(65)로 상기 물공급밸브(40)의 밸브축(41)을 연동하도록 체결시켜 밸브(42)을 조작하고 상기 밸브축(41)에서 제4, 5, 6 연동링크(43)로 하부에 구성된 물배수밸브(50)의 밸브축(51)을 연동하도록 함으로 밸브(52)의 개폐를 제어함과,The
또한 상기 제1, 2수조(20,30)에 구성된 피니언(64)에는 물공급수조(10) 외벽의 가이드(71)에서 슬라이드 왕복되는 일체의 랙기어(70)를 교합시켜 연동하고 이 랙기어(70) 양측에 로킹수단(80)의 로킹암(81)을 제어하기 위한 제어봉(72)이 구성된다.In addition, the
상기 로킹수단(80)은 제1, 2수조(20,30)의 상단부에 힌지된 힌지축(82)에 연동암(83)으로 제1, 2수조(20,30)내에 부구(84)를 구성시켜 수압으로 승하강하고 제1, 2수조(20,30) 외부로 돌출된 상기 힌지축(82)에 고정된 크랭크(85)와 함께 크랭크(85)의 연동거리를 제어하기 위한 안내레일(86)을 구성한 가이드암(87)을 힌지 축(82)에 유착하고 가이드암(87)단부에 스톱롤(88)에 힌지한다.The locking means 80 is a
상기 크랭크(85) 단부에 힌지된 안내롤(89)은 상기 안내레일(86) 내에서 유동되고 이 가이드암(87)을 하강시켜 가이드암(87)에 유착된 스톱롤(88)이 로킹암(81)의 체결홈(90)에 걸림 및 해지할 수 있도록 한다.The
상기 로킹암(81)은 제1, 2수조(20,30)외벽에 힌지되고 하단에 일방향키(91)를 구성하여 좌우왕복하는 랙기어(70)의 제어봉(72)의 연동으로 로킹수단(80)을 제어하도록 구성되는 것이다.The
이러한 본 발명은 상기한 물공급수조(10) 양측으로 제1수조(20)와 제2수조(30)가 구성되어 각각 물공급밸브(40)와 물배수밸브(50)로 연결되어 물공급과 배수를 교차로 진행하게 된다.In the present invention, the first
상기 물공급수조(10) 내에는 제1, 2수조(20,30)의 물 배출로 생성되는 공기를 물공급밸브(40)를 통해 유입된 공기를 모집하기 위한 모집캡(95)과 모집된 공기를 미도시한 에어터빈으로 공급하기 위한 파이프라인(96)이 구성되는 것이다.In the
그리고 미설명부호 97은 상기 제1, 2수조(20,30)로부터 배출되는 물의 배출하기 위한 배출탱크와 배출관을 도시한 것이며 98은 힌지된 부재를 복귀하기 위한 통상의 탄축스프링을 도시한 것이다.In addition,
이러한 본 발명은 물공급수조(10)에서 교호로 제1, 2수조(20,30)로 물을 공급함으로 제1, 2수조(20,30)내의 부유(60)와 부구(84)가 부상하면서 구동축(62)과 피니언(64)을 연동하여 랙기어(70)를 이동함과 함께 제1, 2수조(20,30)내의 공기를 물공급수조(10)로 배출시키면, 물공급수조(10) 내에서 공기 모집캡(95)으로 모집한 후 이 모집된 공기를 파이프라인(96)을 통해 에어터빈으로 공급하여 터빈을 가동할 수 있으며,In the present invention, by supplying water to the first and
상기에서 연동되는 피니언(65)은 제1, 2수조(20,30)의 물공급밸브(40)와 물배수밸브(50)의 개폐를 제어하여 물공급과 배수를 제어하게 됨과 상기 피니언(65)으로 연동하는 랙기어(70)는 로킹수단(80)으로 제어되어 밸브를 단속하게 되는 것이다.The
또한 본 발명의 상기 구동축(62) 또는 피니언(64)으로 연동되는 동력을 이용하여 발전기의 동력원으로 이용할 수 있음은 당연하다.In addition, by using the power interlocked with the
이러한 본 발명은 연속되는 부유(60)의 승하강운동으로 생성된 공기를 모집하고 반복된 모집으로 압축된 공기를 이용하여 에어터빈 또는 기타의 동력장치와 소형 발전기 및 농업용 펌프의 동력원, 콤프레셔 등의 동력원으로 이용될 수 있도록 하는 것이다.The present invention recruits the air generated by the continuous lifting and lowering motion of the float (60), and using the compressed air in the repeated recruitment of the air turbine or other power unit and the power source of the compact generator and agricultural pump, compressor, etc. It can be used as a power source.
이와 함께 모집된 공기를 담수, 오염 하천 등에 공급하면 오염수 내에 외부의 신선한 공기를 연속적으로 공급시켜 용존산소가 부족하고 유기물질이 많은 물의 순환과 산소공급을 이룸으로써 오염물질을 정화하게 되고 청록조류의 광합성 작용을 억제하는 작용을 통해 호소 밀도층을 해소하여 수질을 개선하는 데에 크게 기여하도록 한다.In addition, if the collected air is supplied to fresh water or polluted streams, the fresh air from outside is continuously supplied into the polluted water to purify the pollutants by circulating water and supplying oxygen that lacks dissolved oxygen and organic substances. By suppressing the photosynthetic action of the solution to the appeal density layer to make a significant contribution to improving the water quality.
이상과 같은 본 발명의 구성에 따른 작동설명은 다음과 같다.Operation description according to the configuration of the present invention as described above is as follows.
도 1은 본 발명 제1수조의 물공급과 제2수조의 물 배수 상태의 작동설명도이고, 도 2는 본 발명 제1수조의 물 배수와 제2수조의 물공급 상태의 작동설명도이며, 도 3은 본 발명 랙기어가 로킹수단에 로킹상태의 설명도 및 도 4는 본 발명 랙기어가 로킹수단에서 해지상태의 설명도로 이러한 도면에서 도시된 바와 같이 계곡, 하천, 댐 등에서 인의적 또는 자연적으로 흐르는 물을 미도시한 공급파이프라인을 통해 물을 공급하는 물공급관(11)을 거쳐 물공급수조(10)로 공급된다.1 is an operation explanatory diagram of the water supply state of the first tank and the water drainage state of the second tank of the present invention, Figure 2 is an operation explanatory diagram of the water supply state of the second water tank and the second tank of the present invention, Figure 3 is an explanatory view of the locked state of the rack gear to the locking means of the present invention and Figure 4 is an explanatory view of the unlocked state of the rack gear to the locking means of the present invention, as shown in these figures, artificial or natural in a valley, river, dam, etc. The water flowing in is supplied to the
상기 물공급수조(10)의 물은 도 1에서와 같이 제1수조(20)의 물공급밸브(40)가 열림 상태에서 물이 제1수조(30)로 공급된다.Water in the
상기에 의해 공급된 물이 제1수조(30)의 열림된 물공급밸브(40)를 거쳐 유입으로 충진되면서 도 1에서와 같이 이 수조내에 힌지된 부구(84)가 부상하여 그 최상점에 도달되고 이러한 도달에 의해 부구(84)의 연동암(83)이 힌지축(82)을 기점으로 회전하고 이 힌지축(82)에 고정된 크랭크(85)를 상향시켜 크랭크(85) 단부의 안내롤(89)이 힌지축(82)에서 연동되는 가이드암(87)을 상향 이동함으로 이 가이드 암(87)에 힌지된 스톱롤(88)이 상향이동하면서 스톱롤(88)에 의해 제어된 로킹암(81)의 체결홈(90)에서 이탈된다.As the water supplied by the above is filled into the inlet via the open
이러한 스톱롤(88)의 이탈로 수조외벽에 힌지된 로킹암(81)은 자유상태로 전환(도 2의 제2수조 참조)된 상태로 랙기어(70)의 제어봉(72)이 걸림에서 해지되어지고 이러한 해지로 랙기어(70)와 피니언(64)이 자유상태에 있다.The locking
그리고 상기 피니언(64)으로 정지상태에 있던 제1수조(20)내의 부유(60)가 급부상하면서 신축링크(63)와 함께 이동하여 구동축(62)을 대략 90도로 회전하게 된다.In addition, the
이러한 회전은 동일축 상의 피니언(64)을 회전하고 이 피니언(64)과 연동되는 랙기어(70)와 밸브조작의 제1, 2, 3 연동링크(65)를 연동하여 물공급밸브(40)의 밸브축(41)을 회전시켜 밸브축(41)에 구성된 밸브(42)를 열림에서 닫힘으로 전환하여 도 2에서와 같이 더 이상의 물공급을 차단하게 된다.This rotation rotates the
그리고 밸브축(41)에 연결된 제4, 5, 6 연동링크(43)를 함께 연동하여 물배수밸브(50)의 밸브축(41)과 밸브(42)를 연동하여 물배수밸브(50)의 닫힘에서 열림으로 전환과 함께 제1수조(20)내의 공급된 물을 빠르게 배출시켜 배출관(97)을 통해 배수하게 된다.In addition, the fourth, fifth and sixth interlocking
이러한 연동과 함께 상기 랙기어(70)는 피니언(64)의 회전으로 제1수조(20)측에서 제2수조(30)쪽 방향으로 이동하면서 제2수조(30)측의 랙기어(70)에서 돌출된 제어봉(72)이 로킹수단(80)의 로킹암(81)에 힌지된 일방향키(91)를 통과하여 일방향키(91) 선단으로 이동하여 위치한다.With this interlock, the
이때 제2수조(30)는 도 1에서 도시한 바와 같이 제2수조(30)에는 물이 배수된 상태에 있고 상술한 바와 같이 로킹수단(80)의 로킹암(81)이 랙기어(70)를 제어하는 상태로 변환된다.In this case, as shown in FIG. 1, the
즉, 부구(84)가 로킹암(81)과 스톱롤(88)로 잠금된 상태에서 상기 랙기어(70)의 제어봉(72)이 통과한 후 일방향키(91)에 의한 복귀가 차단되는 상태에 있다.That is, the state in which the return by the one-way key 91 is blocked after the
또한 상기한 랙기어(70)의 이동은 제2수조(30)의 피니언(64)을 회전시키고 피니언(64)은 그 구동축(62)과 연동되는 제1, 2, 3 연동링크(65)로 제2수조(30)의 물공급밸브(40)를 닫힘에서 도 2와 같이 열림으로 전환하여 물공급수조(10)로부터 물을 공급받게 되며 제4, 5, 6 연동링크(43)는 물배수밸브(50)를 연동하여 열림에서 닫힘으로 전환된다.In addition, the movement of the
따라서 제1수조(30)에서 물 배수와 함께 제 2수조(30)에는 물 충진이 이루어 지는 것이다.Therefore, the water filling is made in the
상기 밸브(42,52)는 원통 형상의 밸브몸체 내에 반달형상의 밸브(42,52)로 구성되어 하천이나 계곡물에 의해 유입되는 물과 함께 나뭇가지 등의 이물질을 유입시 이물질을 절단할 수 있도록 함으로 이물질에 의한 고장 등을 방지할 수 있고 반달형상의 밸브(42,52)의 양 단면은 날카로운 날로 구성될 때 더욱 효과적이며 한 쌍의 밸브(42,52)가 입기공와 배기공을 함께 개폐하도록 함으로써 고압에도 견고성 유지와 개폐동작이 원활하여 고장이 없도록 하였다.The
이러한 작업을 교호로 연속하여 제1, 2수조(20,30)에 물을 교차로 공급과 배수를 반복하게 되며 상기 제1, 2수조(20,30)에서 물이 공급됨으로 수조내의 공기는 열림된 물공급밸브(40)를 통해 물공급수조(10)로 유입되고 유입된 공기는 상기 물공급수조(10) 내에 구성된 캡 형상의 공기모집캡(95)으로 모집됨과 함께 상부의 파이프라인(96)을 통해 모집된 공기를 사용처로 공급하게 된다.These operations alternately continuously supply and drain water to the first and
이때 상기 제1, 2수조(20,30)로부터 생성된 공기가 반복적으로 생성과 모집이 반복되면서 압축되고 이러한 압축공기는 에어터빈을 가동할 수 있게 된다.At this time, the air generated from the first and
이러한 압축은 물공급수조(10)내의 공기모집캡(95)의 높낮이 또는 파이프라인의 구성 등에 따라 압축효과를 조절될 수 있다.This compression can be adjusted according to the height of the
상기한 에어터빈은 미도시하였고, 이러한 에어터빈은 공지된 기술과 함께 여러형태을 볼 수 있으나, 실시 예 등에 의해 선택하여 사용함은 당연하다. Although the above-described air turbine is not shown, such an air turbine can be seen in various forms with a known technique, but it is natural to select and use the embodiment.
상기 파이프라인(96)을 에어터빈으로 연결시켜 이 압축공기로 에어터빈을 가동할 수 있게 되고 이러한 에어터빈을 이용한 전력생산과 기타의 동력원으로 이용하며 또는 모집된 압축공기를 담수, 오염 하천 등에 공급하면 압축에 의한 미세기포(또는 마이크로버블)로 분사되어 오염수 내에 외부의 신선한 공기를 연속적으로 공급시켜 용존산소가 부족하고 유기물질이 많은 물의 순환과 산소공급을 이룸으로써 오염물질을 정화하게 되고 청록조류의 광합성 작용을 억제하는 작용을 통해 호소 밀도층을 해소하여 수질을 개선하는 데에 크게 기여하도록 한다.The
또는 본 발명의 상기 구동축(62) 또는 피니언(64)으로 연동되는 동력을 이용하여 발전기의 동력원으로 이용할 수 있고 이러한 동력장치는 소형 발전기 및 농업용 펌프의 동력원, 콤프레셔 등의 동력원으로 이용될 수 있도록 하는 것이다.Or by using the power interlocked with the
이러한 본 발명은 도시된 구성을 전후로 연속적으로 구성하거나 또는 대형의 물공급수조에 복수개의 제1, 2수조를 연속적으로 구성하여 많은 물을 이용할 수 있음을 당연하다.The present invention is a natural configuration of the configuration shown in the front and rear, or a plurality of first and second tanks in a large water supply tank can be naturally used a lot of water.
본 발명은 상기 설명에서 일실시 예로 제시한 설명을 하였으나, 이와 함께 본 발명에 상기 제1, 2수조(20,30)의 수압에 의한 승하강하는 부유(60)를 승하강함에 그 구동축(62)에 모터의 동력을 연결시켜 부유(60)를 승하강 시킬 수 있다.The present invention has been described as an embodiment in the above description, but with the
이러한 실시 예는 수압과 모터 중 설치장소, 물의 공급량 또는 동력 발생량 등의 조건에 따라 어느 하나 또는 둘을 함께 이용할 수 있도록 선택된다.This embodiment is selected to be able to use any one or both depending on the conditions such as the water pressure and the installation place of the motor, the amount of water supply or power generation.
또한 본 발명은 작동관계 및 원격감시 및 제어를 보다 용이하게 제어하기 위하여 상기 물공급밸브(40)와 물배수밸브(50) 또는 랙기어(70)등의 동작위치에 미도시한 감지센서를 구성시켜 이들의 작동상태와 고장 등을 감지하여 항상 정밀한 동작을 할 수 있도록 함은 당연하다.In addition, the present invention comprises a sensor not shown in the operating position, such as the
본 발명에서의 실시 예에 따른 설명은 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나 이러한 본 발명에 설계변경 내지는 통상의 지식을 가진 자로부터 용이하게 설계되는 기술사상을 포함함은 당연하다.Description according to an embodiment of the present invention has been described a preferred embodiment of the present invention, but it is obvious that the present invention includes a technical idea that is easily designed from those skilled in the art with a design change.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims and their equivalents. Of course, such modifications are within the scope of the claims.
본 발명은 자연하천이나 인위적으로 공급되는 물을 이용하여 제1, 2수조로 물을 공급과 함께 배수하여 수조 내에서 승하강하는 부유를 연속 반복적으로 승하강시켜 얻어지는 생성공기와 함께 압축된 공기를 이용하여 에어터빈을 가동하고 동력축의 동력을 이용하여 각종 장치의 동력원으로 이용하는 효과 및 제1, 2수조 내의 물공급과 배출로 발생되는 공기를 모집된 압축공기를 담수, 오염 하천 등에 공급하므로 오염수 내에 외부의 신선한 공기를 연속적으로 공급시켜 용존 산소가 부족하고 유기물질이 많은 물의 순환과 산소공급을 이룸으로써 오염물질을 정화하게 되고 청록조류의 광합성 작용을 억제하는 작용을 통해 호소 밀도층을 해소하여 수질을 개선하는 데에 크게 기여하게 된다.The present invention provides compressed air together with the generated air obtained by repeatedly raising and lowering the floating ascending and descending in the water tank by draining the water to the first and second tanks using natural rivers or artificially supplied water. By operating the air turbine by using the power of the power shaft to power the power of various devices and the air generated by the water supply and discharge in the first and second tanks to supply the compressed air collected fresh water, polluted streams, etc. By continuously supplying the outside fresh air to the inside, circulation of oxygen is insufficient and organic matter is circulated and oxygen is supplied to purify the pollutants and suppress the photosynthetic action of the teal algae. It will greatly contribute to improving water quality.
본 발명은 소량 또는 대량의 물을 이용한 동력원으로 동력원을 얻어 기계장치를 구동할 수 있도록 함으로써 농어촌 또는 소규모의 생산시설에서 필요로 하는 전기 또는 동력을 얻어 자원절감과 친환경적이고 무한의 원동력으로 산업상 크기 기여할 수 있는 것이다.Industrial Applicability The present invention obtains electricity or power required by farming villages or small-scale production facilities by driving a mechanical device with a power source using a small quantity or a large amount of water, thereby reducing the size of the industry and reducing the size of the environment. It can contribute.
본 발명은 그 기술적 범위가 상기 실시 예들로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.The present invention is not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention.
도 1은 본 발명 제1수조의 물공급과 제2수조의 물 배수 상태의 작동설명도.1 is an explanatory view of the water supply of the first tank and the water drainage state of the second tank of the present invention.
도 2는 본 발명 제1수조의 물 배수와 제2수조의 물공급 상태의 작동설명도.Figure 2 is an operational explanatory view of the water supply state of the water drainage and the second tank of the first tank of the present invention.
도 3은 본 발명 랙기어가 로킹수단에 로킹상태의 설명도.Figure 3 is an explanatory view of a locking state of the present invention rack gear to the locking means.
도 4는 본 발명 랙기어가 로킹수단에서 해지상태의 설명도.Figure 4 is an explanatory view of the rack gear of the present invention in the unlocking state.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
10: 물공급수조 11: 물공급관 20: 제1수조10: water supply tank 11: water supply pipe 20: first tank
30: 제2수조 40: 물공급밸브 41,51: 밸브축30: second tank 40:
42,52: 밸브 43: 제4, 5, 6 연동링크 50: 물배수밸브42, 52: valve 43: 4, 5, 6 interlock link 50: water drain valve
60: 부유 61: 안내레일 62: 구동축60: floating 61: guide rail 62: drive shaft
63: 신축링크 64: 피니언 65: 제1, 2, 3 연동링크63: expansion link 64: pinion 65: 1, 2, 3 interlocking link
70: 랙기어 71: 가이드 72: 제어봉70: rack gear 71: guide 72: control rod
80: 로킹수단 81: 로킹암 82: 힌지축80: locking means 81: locking arm 82: hinge axis
83: 연동암 84: 부구 85: 크랭크83: interlocking arm 84: mouth 85: crank
86: 안내레일 87: 가이드암 88: 스톱롤86: guide rail 87: guide arm 88: stop roll
89: 안내롤 90: 체결홈 91: 일방향키89: guide roll 90: fastening groove 91: one-way key
95: 모집캡 96: 파이프라인95: recruitment cap 96: pipeline
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