KR101429977B1 - Engine for vacuum - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기체를 냉각시키는 냉각기 및 상기 냉각기와 연동되며, 일측에 배치된 기체유입구로부터 유입된 기체를 상기 냉각기로 공급하고, 상기 냉각기에서 냉각되어 배출된 기체를 타측에 배치된 기체배출구로 배출하며, 온도 변화에 따른 기체의 체적 변화로 동력을 생산하는 진공발전부를 포함하는 진공엔진에 관한 것으로, 본 발명에 의하면 공장 등에서 배출되는 배가스의 온도 변화에 따른 체적변화를 유도하여 진공상태하에서 동력으로 회수함으로써, 궁극적으로 배가스내에 함유된 에너지에 대한 회수율을 향상시키는 효과를 기대할 수 있다. The present invention relates to a cooling device for cooling a gas and a cooling device which is interlocked with the cooler and supplies a gas introduced from a gas inlet provided at one side to the cooler and discharges the cooled gas discharged from the cooler to a gas outlet According to the present invention, there is provided a vacuum engine including a vacuum generator for generating power by a change in the volume of a gas according to a temperature change. According to the present invention, a change in volume of a flue gas discharged from a factory is induced, Ultimately, an effect of improving the recovery rate for the energy contained in the flue gas can be expected.
Description
본 발명은 진공엔진에 관한 것으로, 구체적으로 온도 변화에 따른 기체의 체적 변화로 동력을 생산하는 진공엔진에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a vacuum engine, and more particularly, to a vacuum engine that produces power by changing a volume of a gas according to a temperature change.
산업공정에서는 다양한 형태의 배기가스가 배출되고 있으며 그 온도는 수 십도에서 수 백도에 이르며 압력은 통상적으로 대기압 수준을 유지하고 있다. 이러한 배기가스는 산업공정에 투입되는 에너지의 수십 %에 달하는 열에너지를 보유하고 있기 때문에, 이 에너지를 회수하여 재이용하는 것은 에너지 사용량 절감과 더불어 지구 온난화 가스 배출 저감에 있어서 대단히 중요한 수단으로 인식되고 있다.Industrial processes emit various types of exhaust gases, ranging in temperature from several tens to hundreds of degrees, and the pressure is typically maintained at atmospheric pressure. Since these exhaust gases have heat energy amounting to several tens of percent of the energy input to the industrial process, it is recognized that the recovery and reuse of this energy is an extremely important means in reducing the amount of energy consumption and reducing the global warming gas emission.
종래 배기가스의 열은 열에너지의 형태로 회수되어 난방열원 또는 산업공정용 증기 생산 열원으로 사용되어 왔고, 열에너지로의 소요가 없는 경우에는 주로 전력의 형태로 변환되어 재이용되어 왔다.Conventionally, the heat of the exhaust gas is recovered in the form of heat energy and used as a heat source for heating or steam for industrial process. When there is no need for heat energy, the heat is mainly converted into electric power and reused.
배기가스의 에너지를 전력의 형태로 회수하기 위한 종래의 기술로 저압 증기발전, 유기랭킨 사이클 발전 , 카리나 사이클 발전 등이 실제 적용되고 있다. 이러한 종래의 발전 사이클은 기본적으로 별도의 액체상태의 작동유체를 사용하며, 고압의 액체가 증발할 때 얻어지는 체적증가를 이용하여 동력을 얻는 방식에 속한다. Low-pressure steam power generation, organic Rankine cycle power generation, and Carina cycle power generation have been actually applied as conventional technologies for recovering the energy of the exhaust gas in the form of power. Such a conventional power generation cycle basically uses a separate liquid working fluid and belongs to a method of obtaining power by using a volume increase obtained when the high pressure liquid evaporates.
따라서 이러한 방식에서는 작동유체의 별도 순환과 상변화를 위한 증발기, 터빈, 복수기를 비롯한 유동 제어를 위한 주변 장치 등이 구비되어야 하며, 배기가스의 열을 작동유체에 전달하기 위한 열교환 시스템이 구비되어야 하므로, 복잡한 시스템 구성이 요구된다. Therefore, in this method, a separate heat exchanger for transferring the heat of the exhaust gas to the working fluid must be provided, such as an evaporator, a turbine, a condenser, and a peripheral device for flow control, , Complex system configuration is required.
더욱이 배기가스가 흐르는 연도에 배기가스 열회수용 열교환기를 삽입하여야 하기 때문에, 설치에 있어서 제약이 따르는 경우가 많고, 경제성 저하의 요인이 된다. 실제 산업 현장에서는 이러한 이유로 고온의 배기가스의 열은 대부분이 미회수 방출되고 있는 실정이다.
Furthermore, since the exhaust gas heat recovery heat exchanger must be inserted into the flue in which the exhaust gas flows, there are many restrictions in installation, which is a factor of lowering economy. For this reason, most of the heat of exhaust gas at high temperature is not recovered in actual industrial field.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위해서 제안된 것으로서, 공장 등에서 배출되는 배가스의 온도 변화에 따른 체적변화를 유도하여 진공상태하에서 동력으로 회수함으로써, 궁극적으로 배가스내에 함유된 에너지에 대한 회수율을 향상시킨 장치를 제공하는 데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems of the prior art. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for regenerating a flue gas discharged from a factory, And an improved device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 다음과 같은 진공엔진를 제공한다.In order to achieve the above object, an embodiment of the present invention provides a vacuum engine as follows.
본 발명의 일 실시예에서는 기체를 냉각시키는 냉각기 및 상기 냉각기와 연동되며, 일측에 배치된 기체유입구로부터 유입된 기체를 상기 냉각기로 공급하고, 상기 냉각기에서 냉각되어 배출된 기체를 타측에 배치된 기체배출구로 배출하며, 온도 변화에 따른 기체의 체적 변화로 동력을 생산하는 진공발전부를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a cooler for cooling a gas and a gas introduced from a gas inlet disposed at one side are interlocked with the cooler, and the gas cooled by the cooler is discharged to a gas And a vacuum generator for discharging the gas to the discharge port and generating power by changing the volume of the gas according to the temperature change.
일 실시예에서는 상기 진공발전부는, 상기 기체유입구와 상기 기체배출구가 각각 상부에 설치된 장치하우징과 상기 장치하우징 내부에서 상기 기체유입구와 연결된 제1 실린더와 상기 기체 배출구와 연결된 제2 실린더와 상기 제1,2 실린더의 내부에서 각각 배치되고, 기체의 체적 변화에 따라 승강하는 한 쌍의 피스톤 및 상기 한 쌍의 피스톤에 각각 커넥팅로드로 연결된 한 쌍의 크랭크 디스크에 맞물려 회전하며 동력을 생산하는 연동디스크를 포함하되, 상기 한 쌍의 피스톤은 상기 한 쌍의 크랭크 디스크에 각각 180°간격으로 설치되도록 구성될 수 있다. In one embodiment, the vacuum generator comprises a device housing in which the gas inlet and the gas outlet are respectively installed, a first cylinder connected to the gas inlet in the apparatus housing, a second cylinder connected to the gas outlet, A pair of pistons which are respectively disposed inside the two cylinders and move up and down according to a change in the volume of the gas and a pair of crank discs connected to the pair of pistons by connecting rods, And the pair of pistons may be configured to be installed at 180 ° intervals on the pair of crank discs, respectively.
일 실시예에서는 상기 진공발전부는, 상기 장치하우징에서 상기 기체유입구와 상기 제1 실린더 또는 상기 기체배출구와 상기 제2 실린더 사이에 배치되며 기체의 유출입을 제어하는 개폐부를 더 포함하되, 상기 장치하우징의 이동홈에 배치되며, 상기 기체유입구 또는 상기 기체배출구의 크기에 대응하는 개구부를 구비하는 슬라이딩 플레이트와 상기 이동홈의 일측에 배치되고 상기 슬라이딩 플레이트와 맞물리며, 상기 슬라이딩 플레이트를 상기 이동홈의 타측으로 밀어 상기 개구부와 상기 기체유입구 또는 상기 기체배출구가 일치토록 제공되는 구동캠 및 상기 이동홈의 타측에 배치되고 상기 슬라이등 플레이트와 접촉되며, 상기 슬라이딩 플레이트를 상기 이동홈의 일측으로 복귀하도록 제공되는 탄성체를 포함할 수 있다. In one embodiment, the vacuum generator further includes an opening / closing unit disposed between the gas inlet and the first cylinder or between the gas outlet and the second cylinder in the apparatus housing and controlling the flow of gas into and out of the apparatus housing, A sliding plate disposed in the moving groove and having an opening corresponding to the size of the gas inlet or the gas discharging port and a sliding plate disposed at one side of the moving groove and meshing with the sliding plate and pushing the sliding plate toward the other side of the moving groove An elastic body provided on the other side of the moving groove and in contact with the slidable plate, the elastic plate being provided to return the sliding plate to one side of the moving groove; .
일 실시예에서는 상기 진공발전부는, 상기 크랭크 디스크와 상기 구동캠의 회전축간에 연결되며, 상기 크랭크 디스크의 회전을 방향 전환하여 상기 구동캠을 구동하는 가요성축부를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the vacuum generator may further include a flexible shaft portion connected between the crank disk and the rotation shaft of the drive cam, and driving the drive cam by turning the rotation of the crank disk.
본 발명인 진공엔진의 일 실시예는 공장 등에서 배출되는 배가스의 온도 변화에 따른 체적변화를 유도하여 진공상태하에서 동력으로 회수함으로써, 배가스내에 함유된 에너지에 대한 회수율을 향상시키는 효과가 있다. One embodiment of the vacuum engine of the present invention has an effect of improving the recovery rate of the energy contained in the exhaust gas by inducing the volume change of the exhaust gas discharged from a factory or the like and by power recovery under a vacuum condition.
또한 오염물질을 배출하는 화학물질 등을 사용하여 동력을 생산하는 것이 아니므로 비교적 청정한 에너지를 얻을 수 있으며, 천연가스, 석유 등의 한정자원을 사용하는 것이 아니므로 지구 자원을 보존하는 효과도 기대할 수 있다.
In addition, since it does not produce power using chemicals that emit pollutants, it can obtain relatively clean energy, and because it does not use limited resources such as natural gas and oil, the effect of conserving the earth resources can be expected have.
도 1은 본 발명인 진공엔진에 의한 일 실시예의 측단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시된 발명에서 개폐부에 대한 작동상태도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 발명에서 고온기체를 흡입하는 상태가 도시된 작동상태도이다.
도 3b는 도 3a에 도시된 발명에서 고온기체를 냉각기로 유입시키고 냉각시킴에 따라 진공상태하에서 동력을 생산하는 상태가 도시된 작동상태도이다.
도 3c는 도 3b에 도시된 발명에서 저온기체를 배출하는 상태가 도시된 작동상태도이다.
도 4는 도 1에 도시된 발명에서 가요성축부 대신 베벨기어 방식으로 동력을 전달하는 다른 실시예가 도시된 도이다.1 is a side cross-sectional view of one embodiment of a vacuum engine of the present invention.
2A and 2B are operation states of the opening and closing part in the invention shown in FIG.
FIG. 3A is an operational state view showing a state in which a hot gas is sucked in the invention shown in FIG.
FIG. 3B is an operational state diagram showing a state in which power is generated in a vacuum state by introducing and cooling a hot gas into a cooler in the invention shown in FIG. 3A.
3C is an operational state diagram showing a state of discharging the low-temperature gas in the invention shown in FIG. 3B.
FIG. 4 is a view illustrating another embodiment of the invention shown in FIG. 1 for transmitting power in a bevel gear mode instead of a flexible shaft.
상기와 같은 본 발명의 특징들에 대한 이해를 돕기 위하여, 이하 본 발명의 실시예와 관련된 진공엔진에 대하여 보다 상세하게 설명하도록 하겠다. In order to facilitate understanding of the features of the present invention, a vacuum engine according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하게 되는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다. In order to facilitate understanding of the embodiments described below, in the reference numerals shown in the accompanying drawings, the related components among the components that perform the same function in the respective embodiments are denoted by the same or an extension line number.
본 발명과 관련된 실시예들은 기본적으로, 공장 등에서 배출되는 배가스의 온도 변화에 따른 체적변화를 유도하여 진공상태하에서 동력으로 회수하는 것을 기초로 한다. Embodiments related to the present invention are basically based on the induction of a change in the volume of a flue gas discharged from a factory or the like and a recovery of the flue gas under a vacuum.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 구체적인 실시예에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명인 진공엔진에 의한 일 실시예의 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view of one embodiment of a vacuum engine of the present invention.
도 1를 참고하면, 본 발명인 진공엔진의 일 실시예는 기체를 냉각시키는 냉각기(50) 및 상기 냉각기(50)와 연동되며, 일측에 배치된 기체유입구(30)로부터 유입된 기체를 상기 냉각기(50)로 공급하고, 상기 냉각기(50)에서 냉각되어 배출된 기체를 타측에 배치된 기체배출구(40)로 배출하며, 온도 변화에 따른 기체의 체적 변화로 동력을 생산하는 진공발전부(100)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, an embodiment of the vacuum engine according to the present invention includes a
우선 상기 기체유입구(30)는 산업 공정에서의 배가스 배출배관과 연결될 수 있다. 배가스는 산업 공정에 사용되고 통상 고열의 에너지를 포함하고 있으므로, 상기 기체유입구(30)로 유입되는 배가스는 고온기체가 된다. 이때 배가스는 산업 공정의 최종 단계에서 대기압 이상의 일정 압력을 가지며 배출될 수 있으며, 또는 송풍기 등의 별도 장치를 통해 대기압 이상으로 가압되며 배출될 수 있다.First, the
여기서 본 발명인 진공엔진의 일 실시예는 적어도 상기 기체유입구(30)로 유입되는 배가스가 하기 검토할 피스톤(61)을 밀 수 있는 압력은 가지며 배출되는 산업 공정상의 배가스 배출배관과 연결되는 것으로 가정한다.In this embodiment, it is assumed that at least the exhaust gas flowing into the
상기 냉각기(50)는 기체를 냉각하여 체적변화를 유도하되, 적어도 기체상태를 유지하는 범위까지만 냉각하는 것이 바람직하다. 그리고 상기 기체배출구(40)는 대기와 연결되며, 상기 냉각기(50)에서 냉각되고 상기 진공발전부(100)를 거친 저온 상태의 배가스를 대기로 배출하게 된다.The cooler 50 preferably cools the gas to induce a volume change, but only to the extent that it maintains at least the gaseous state. The
상기 진공발전부(100)는 배가스가 상기 기체유입구(30)에서 유입되어 상기 기체배출구(40)로 배출되는 동안, 상기 냉각기(50)에서의 냉각 과정에 의한 온도변화에 따른 기체의 체적 변화를 기계적인 동력으로 변환하여 동력을 생산하게 된다.The
이러한 상기 진공발전부(100)는 장치하우징(20), 제1,2 실린더(21,22), 피스톤(61) 및 연동디스크(24)를 포함하여 구성될 수 있다. The
먼저 상기 장치하우징(20)의 상단에는 상기 기체유입구(30)와 상기 기체배출구(40)가 각각 소정 거리가 이격되어 설치될 수 있다. 그리고 상기 장치하우징(20)의 내부 상측에는 상기 기체유입구(30)와 연결된 제1 실린더(21) 및 상기 기체배출구(40)와 연결된 제2 배출구(40)가 각각 배치될 수 있다. First, the gas inlet 30 and the
상기 피스톤(61)은 상기 제1,2 실린더(21,22) 내부에서 각각 배치되며, 기체의 체적 변화에 따라 상기 제1,2 실린더(21,22) 내부에서 승강하도록 제공될 수 있다. 그리고 상기 한 쌍의 피스톤(61)은 각각 하단부가 커넥팅로드(63)에 의해 크랭크 디스크(65)에 연결될 수 있다. The
상기 장치하우징(20)의 내부 하측 중앙부에는 상기 연동디스크(24)가 배치될 수 있으며, 상기 한 쌍의 크랭크 디스크(65)에 각각 맞물리도록 위치할 수 있다. 이 경우 상기 연동디스크(24) 및 상기 한 쌍의 크랭크 디스크(65)는 둘레방향으로 서로 맞물리는 기어부(67)가 형성될 수 있다. The interlocking
이때 상기 한 쌍의 피스톤(61)은 상기 한 쌍의 크랭크 디스크(65)에 각각 180°간격으로 설치될 수 있으며, 이 경우 일측의 피스톤(61a)이 하강하며, 일측의 피스톤(61a)과 연결된 일측의 크랭크 디스크(65a)를 작동시키면 상기 연동디스크(24)에 의해 타측의 크랭크 디스크(65b)가 작동되며 타측의 크랭크 디스크(65b)와 연결된 타측의 피스톤(61b)을 상승하게 된다. At this time, the pair of
즉 상기 기체유입구(30)를 통해 배가스가 상기 제1 실린더(21)에 유입되면, 배가스는 유입 압력에 의해 상기 제1 실린더(21) 내부에 배치된 상기 일측의 피스톤(61a)을 밀어 하강시키기 된다. That is, when the exhaust gas flows into the
상기 일측의 피스톤(61a)이 하강하게 되면, 상기 일측의 피스톤(61a) 하단부에 연결된 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)가 회전하게 되고, 이는 상기 연동디스크(24)를 회전시키게 된다. When the
상기 연동디스크(24)가 회전함에 따라 상기 연동디스크(24)와 맞물려 있던 상기 타측의 크랭크 디스크(65b)가 회전하게 되며, 이에 따라 상기 타측의 크랭크 디스크(65b)와 연결된 상기 타측의 피스톤(61b)이 상기 제2 실린더(22) 내부에서 상승하게 된다. As the interlocking
즉 상기 한 쌍의 피스톤(61)은 서로 반대방향으로 움직이게 되는 것이다. That is, the pair of
한편 상기 진공발전부(100)는 상기 장치하우징(20)에서 상기 기체유입구(30)와 상기 제1 실린더(21) 또는 상기 기체배출구(40)와 상기 제2 실린더(22) 사이에 배치되며 기체의 유출입을 제어하는 개폐부(70)를 더 포함하여 구성될 수 있다. The
이는 상기 기체유입구(30)를 통해 상기 제1 실린더(21) 내부로 유입된 배가스를 상기 냉각기 유입통로(50a)로 보낼 때, 상기 기체유입구(30)를 폐쇄하는 기능을 수행하며, 또한 상기 냉각기(50)에서 상기 제2 실린더(22) 내부로 유입된 배가스를 상기 기체배출구(40)로 보낼 때, 상기 냉각기 배출통로(50b)를 폐쇄하는 기능을 수행하게 된다.This function closes the
이러한 상기 개폐부(70)는 슬라이딩 플레이트(71), 구동캠(73), 탄성체(75)를 포함하여 구성될 수 있다. The opening and closing
먼저 상기 슬라이딩 플레이트(71)는 상기 기체유입구(30)와 상기 제1 실린더(21)와 일체로 연결되는 상기 장치하우징(20)의 이동홈(28)상에 수평하게 배치될 수 있다. 상기 슬라이딩 플레이트(71)상에는 개구부(71a)가 형성되어 있으며, 상기 슬라이딩 플레이트(71)는 상기 이동홈(28)에서 수평방향으로 이동하며 상기 기체유입구(30)와 상기 개구부(71a)의 위치를 일치시키거나 또는 불일치시키면서 상기 기체유입구(30)를 개폐하게 된다. The
이때 상기 이동홈(28)과 연결되는 상기 장치하우징(20)의 신장부(29)에는 상기 구동캠(73)이 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 일측에 접촉되어 배치될 수 있다. 도 2a 및 도 2b를 참고하면, 상기 구동캠(73)이 회전함에 따라 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 개구부(71a)의 위치가 변화되면서 상기 기체유입구(30)를 개폐하게 되는 것이다.The driving
여기서 상기 구동캠(73)의 장반경에서 단반경으로 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 일측에 접촉되는 부분이 변환될 때, 상기 슬라이딩 플레이트(71)가 다시 원위치할 수 있도록 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 타측과 상기 이동홈(28)의 일면간에는 코일스프링, 디스크 스프링 등으로 구현될 수 있는 탄성체(75)가 배치될 수 있다. Here, when the portion of the driving
물론 상기 기체배출구(40)와 상기 개구부(71a)를 일치시키거나 또는 불일치시키면서 개폐하는 구조도 상기와 같다.
Of course, the above-described structure for opening and closing the
한편, 상기 일측의 피스톤(61a)의 승강시기와 상기 기체유입구(30) 개폐시기를 일치시키는 것, 즉 상기 일측의 피스톤(61a)이 하강할 때는 상기 기체유입구(30)가 개방되고, 상기 일측의 피스톤(61a)이 상승할 때는 상기 기체유입구(30)가 폐쇄되도록 하기 위해, 상기 진공발전부(100)는 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)와 상기 구동캠(73)의 회전축간에 연결되며, 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)의 회전을 방향 전환하여 상기 구동캠(73)을 구동하는 가요성축부(flexible shaft ; 80)를 더 포함할 수 있다. On the other hand, when the rising and falling timing of the
여기서 상기 가요성축부(80)는 동력 등을 전달할 때 방향을 자유롭게 바꿀 수 있는 축으로서, 기알려진 구조일 수 있다. 예를 들어 철사를 코일 모양으로 촘촘히 감은 형태로 축의 양끝은 각각 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)와 상기 구동캠(73)에 볼이음되어 동력을 전달하는 구조로 제공될 수 있다. Here, the
또는 상기 가용성축부(80) 대신에 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동캠(73)의 회전축에서 하방향으로 신장된 제1 구동축(91)과 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)의 기어부(67)에 맞물리고 수평방향으로 신장된 제2 구동축(93) 및 상기 제1,2 구동축(91,93)의 단부에 서로 맞물리도록 장착된 베벨 기어(95)를 통해 동력을 전달하도록 구성될 수 있다. The
이 경우 베벨 기어의 맞물리는 기어수를 조정함으로써, 상기 구동캠(73)과 상기 크랭크 디스크간의 회전수를 조절하여 상기 개구부(71a)와 상기 기체유입구(30) 개폐시기를 조절할 수 있을 것이다. In this case, by adjusting the number of meshing gears of the bevel gear, the number of revolutions between the driving
물론 상기 기체배출구(40)와 상기 개구부(71a)를 일치시키거나 또는 불일치시키면서 개폐시기를 조절하는 구조도 상기와 같다.
Of course, the structure for adjusting the opening / closing timing while matching or disagreement between the
본 발명의 일 실시예의 구성은 상기와 같으며, 이하에서는 작동상태를 설명하도록 한다. The configuration of an embodiment of the present invention is the same as described above, and an operation state will be described below.
도 3a는 도 1에 도시된 발명에서 고온기체를 흡입하는 상태가 도시된 작동상태도이고, 도 3b는 도 3a에 도시된 발명에서 고온기체를 냉각기로 유입시키고 냉각시킴에 따라 진공상태하에서 동력을 생산하는 상태가 도시된 작동상태도이며, 도 3a는 도 3b에 도시된 발명에서 저온기체를 배출하는 상태가 도시된 작동상태도이다.FIG. 3A is an operation state view showing a state in which the high temperature gas is sucked in the invention shown in FIG. 1, FIG. 3B is a diagram showing an operation state in which the high temperature gas is introduced into the cooler and cooled Fig. 3A is an operational state diagram showing a state of discharging the cold gas in the invention shown in Fig. 3B. Fig.
먼저 도 3a를 참고하면, 산업 공정의 배가스 배출배관과 연결된 상기 기체유입구(30)를 통해 배가스가 상기 제1 실린더(21) 내부로 유입되게 된다. 상기 제1 실린더(21) 내부로 유입된 배가스는 상기 일측의 피스톤(61a)을 밀어 하강시키게 되고, 상기 일측의 피스톤(61a)이 하강됨에 따라 상기 일측의 피스톤(61a)과 커넥팅로드(63)로 연결된 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)가 180°도 정도를 회전하게 된다.First, referring to FIG. 3A, the exhaust gas flows into the
상기 일측의 크랭크 디스크(65a)가 180°도 회전됨에 따라 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)와 상기 가요성축부(80)로 연결된 상기 구동캠(73)이 180°도 회전하게 된다. 이에 따라 처음 상기 구동캠(73)의 장반경이 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 일측에 접했던 것이 단반경이 접하게 되어, 상기 개구부(71a)와 상기 제1 기체유입구(30)가 불일치되고, 상기 제1 기체유입구(30)가 폐쇄되게 된다. As the
이때 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)와 연결된 상기 연동디스크(24)가 회전하며 상기 타측의 크랭크 디스크(65b)도 회전되게 된다. 이에 따라 상기 제2 실린더(22) 내부에 위치한 상기 타측의 피스톤(61b)이 상승하게 된다. At this time, the interlocking
이제 도 3b를 참고하면, 상기 제1 실린더(21)의 상단은 상기 냉각기 유입통로(50a)와 항상 연결되어 있으므로, 배가스는 상기 냉각기 유입통로(50a)를 따라 상기 냉각기(50)로 유입되게 된다. Referring to FIG. 3B, since the upper end of the
여기서 상기 냉각기(50)에서는 배가스를 냉각하게 되는데, 이때 배가스는 고온에서 저온으로 온도 변화가 발생되게 되어, 궁극적으로 체적 변화가 발생되게 된다. 상기 냉각기(50) 내부에서 배가스의 체적 변화가 발생됨에 따라 진공 상태가 일시적으로 형성되게 되고, 이를 보상하기 위해 상기 제1 실린더(21)로부터 배가스가 더욱 상기 냉각기(50)로 유입되게 된다. In this case, the cooler 50 cools the exhaust gas. At this time, the temperature of the exhaust gas changes from a high temperature to a low temperature, and ultimately a volume change occurs. As the volume of the exhaust gas changes in the cooler 50, a vacuum is temporarily formed, and the exhaust gas is further introduced into the cooler 50 from the
이에 따라 상기 제1 실린더(21) 내부의 배가스는 줄어들게 되어 상기 일측의 피스톤(61a)은 상기 제1 실린더(21) 내부에서 상승하게 된다. 이때 상기 일측의 피스톤(61a)이 상승함에 따라 상기 일측의 크랭크 디스크(65a)가 회전하고 상기 연동디스크(24)에 의해 상기 타측의 크랭크 디스크(65b)로 전달되게 되어 상기 제2 실린더(22) 내부에 배치된 상기 타측의 피스톤(61b)이 하강하게 된다. Accordingly, the exhaust gas inside the
이에 의해 상기 냉각기(50) 내부에 잔류하던 배가스는 상기 제2 실린더(22) 내부로 유입되게 된다. 즉 상기 타측의 피스톤(61b)이 하강함에 따라 상기 냉각기(50) 내부의 배가스를 끌어당기게 되는 것이다. As a result, the exhaust gas remaining in the cooler (50) flows into the second cylinder (22). That is, as the
상기 타측의 피스톤(61b)이 완전히 하강하게 되면, 상기 일측의 피스톤(61a)은 상기 제1 실린더(21) 내부에서 완전히 상승하게 되며, 이때 상기 일측의 크랭크 디스크(65a) 연결된 상기 구동캠(73)의 장반경이 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 일측에 접하게 되어 다시금 상기 개구부(71a)와 상기 기체유입구(30)의 위치가 일치되게 된다. When the
이에 따라 도 3c에 도시된 바와 같이, 다시 배가스가 유입되고 상기 일측의 피스톤(61a)을 하강시키게 된다. 그에 따라 상기 타측의 피스톤(61b)은 상승하게 되고, 상기 제2 실린더(22) 내부의 배가스를 상기 기체배출구(40)로 배출하게 된다. As a result, as shown in FIG. 3C, the exhaust gas flows back to the
물론 상기 타측의 피스톤(61b)이 상승할 때, 상기 구동캠(73)의 장반경이 상기 슬라이딩 플레이트(71)의 일측에 접하며 상기 기체배출구(40)를 개방하게 된다.Of course, when the
상기와 같은 과정이 지속적으로 반대하며 상기 연동디스크(24)를 회전시켜, 상기 연동디스크(24)와 연결된 동력축에 의해 발전을 하게 되는 것이다. The above process is continuously opposed and the interlocking
본 발명의 일 실시예는 상기와 같은 구성 및 작동상태를 가지며, 공장 등에서 배출되는 배가스의 온도 변화에 따른 체적변화를 유도하여 진공상태하에서 동력으로 회수함으로써, 궁극적으로 배가스내에 함유된 에너지에 대한 회수율을 향상시킬 수 있는 것이다.An embodiment of the present invention has the above-described configuration and operating state and induces a volume change in accordance with a temperature change of an exhaust gas discharged from a factory or the like, and by power recovery under a vacuum state, ultimately, Can be improved.
이상의 사항은 진공엔진의 특정한 실시예를 나타낸 것에 불과하다.The above matters are only specific examples of the vacuum engine.
따라서 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양한 형태로 치환, 변형될 수 있음을 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 파악할 수 있다는 점을 밝혀 두고자 한다.
Therefore, it should 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 present invention as defined by the following claims. do.
20...장치하우징 21,22...제1,2 실린더부
24...연동디스크 28...이동홈
29...신장부 30...기체유입구
40...기체배출구 50...냉각기
50a...냉각기 유입통로 50b...냉각기 배출통로
61a,61b...피스톤 63...커넥팅로드
65a,65b...크랭크 디스크 67...기어부
70...개폐부 71...슬라이딩 플레이트
71a...개구부 73...구동캠
75...탄성체 80...가요성축부
91...제1 구동축 93...제2 구동축
95...베벨기어 100...진공발전부20 ...
24 ... interlocking
29 ... elongated
40 ...
50a ...
61a, 61b ...
65a, 65b ... crank
70 ... opening and closing
71a ... opening 73 ... drive cam
75 ...
91 ...
95 ...
Claims (4)
상기 냉각기와 연동되며, 일측에 배치된 기체유입구로부터 유입된 기체를 상기 냉각기로 공급하고, 상기 냉각기에서 냉각되어 배출된 기체를 타측에 배치된 기체배출구로 배출하며, 온도 변화에 따른 기체의 체적 변화로 동력을 생산하는 진공발전부;를 포함하고,
상기 진공발전부는,
상기 기체유입구와 상기 기체배출구가 각각 상부에 설치된 장치하우징;
상기 장치하우징 내부에서 상기 기체유입구와 연결된 제1 실린더와 상기 기체 배출구와 연결된 제2 실린더;
상기 제1,2 실린더의 내부에서 각각 배치되고, 기체의 체적 변화에 따라 승강하는 한 쌍의 피스톤; 및
상기 한 쌍의 피스톤에 각각 커넥팅로드로 연결된 한 쌍의 크랭크 디스크에 맞물려 회전하며 동력을 생산하는 연동디스크;
를 포함하는 진공엔진.
A cooler for cooling the gas; And
The gas introduced from the gas inlet disposed at one side is supplied to the cooler, the gas discharged from the cooler cooled by the cooler is discharged to the gas discharge port disposed at the other side, and the volume change of the gas And a vacuum generator for generating power by the vacuum pump,
Wherein the vacuum generator comprises:
A device housing in which the gas inlet and the gas outlet are respectively installed at an upper portion;
A first cylinder connected to the gas inlet in the apparatus housing and a second cylinder connected to the gas outlet;
A pair of pistons arranged inside the first and second cylinders and moving up and down according to a change in the volume of the gas; And
An interlocking disk rotatably engaged with a pair of crank disks connected to the pair of pistons by connecting rods and producing power;
. ≪ / RTI >
상기 한 쌍의 피스톤은 상기 한 쌍의 크랭크 디스크에 각각 180°간격으로 설치되는 것을 특징으로 하는 진공엔진.
The method according to claim 1,
Wherein the pair of pistons are installed at 180 DEG intervals on the pair of crank discs.
상기 진공발전부는,
상기 장치하우징에서 상기 기체유입구와 상기 제1 실린더 또는 상기 기체배출구와 상기 제2 실린더 사이에 배치되며 기체의 유출입을 제어하는 개폐부;를 더 포함하되,
상기 장치하우징의 이동홈에 배치되며, 상기 기체유입구 또는 상기 기체배출구의 크기에 대응하는 개구부를 구비하는 슬라이딩 플레이트;
상기 이동홈의 일측에 배치되고 상기 슬라이딩 플레이트와 맞물리며, 상기 슬라이딩 플레이트를 상기 이동홈의 타측으로 밀어 상기 개구부와 상기 기체유입구 또는 상기 기체배출구가 일치토록 제공되는 구동캠; 및
상기 이동홈의 타측에 배치되고 상기 슬라이등 플레이트와 접촉되며, 상기 슬라이딩 플레이트를 상기 이동홈의 일측으로 복귀하도록 제공되는 탄성체;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 진공엔진.
3. The method of claim 2,
Wherein the vacuum generator comprises:
And an opening / closing unit disposed between the gas inlet and the first cylinder or between the gas outlet and the second cylinder in the apparatus housing and controlling the flow of gas into and out of the apparatus housing,
A sliding plate disposed in a moving groove of the apparatus housing and having an opening corresponding to the size of the gas inlet or the gas outlet;
A driving cam which is disposed at one side of the moving groove and engages with the sliding plate and pushes the sliding plate to the other side of the moving groove so that the opening and the gas inlet or the gas discharging opening are aligned; And
An elastic body disposed on the other side of the moving groove and in contact with the slidable plate, the elastic plate being provided to return the sliding plate to one side of the moving groove;
The vacuum engine comprising:
상기 진공발전부는,
상기 크랭크 디스크와 상기 구동캠의 회전축간에 연결되며, 상기 크랭크 디스크의 회전을 방향 전환하여 상기 구동캠을 구동하는 가요성축부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공엔진.
The method of claim 3,
Wherein the vacuum generator comprises:
And a flexible shaft connected between the crank disk and the rotation shaft of the drive cam, and driving the drive cam by changing the direction of rotation of the crank disk.
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JP3929477B1 (en) * | 2006-08-04 | 2007-06-13 | 有限会社新科学開発研究所 | Circulating internal pressure engine |
JP2008297958A (en) | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Shin Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | Power generation system |
KR20100084981A (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-28 | 신재희 | Energy convertor using buoyance and expansive power |
KR20130134144A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Apparatus for generation and method having the same |
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2012
- 2012-12-26 KR KR1020120153851A patent/KR101429977B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3929477B1 (en) * | 2006-08-04 | 2007-06-13 | 有限会社新科学開発研究所 | Circulating internal pressure engine |
JP2008297958A (en) | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Shin Kagaku Kaihatsu Kenkyusho:Kk | Power generation system |
KR20100084981A (en) * | 2009-01-19 | 2010-07-28 | 신재희 | Energy convertor using buoyance and expansive power |
KR20130134144A (en) * | 2012-05-30 | 2013-12-10 | 재단법인 포항산업과학연구원 | Apparatus for generation and method having the same |
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