KR19990068894A - Power generator using buoyancy and eccentricity - Google Patents
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Abstract
부력을 이용하여 회전 동력이나 발전을 달성하는 동력발생장치에 관한 것으로서, 신축 로드를 이용하여 플로트의 편심 동작이 빠르게 이루어지도록 하고, 궤도 체인의 연속적이고 원활한 회전 운동이 실현되게 하므로 회전 속도가 빠르고 구동 토오크가 큰 동력을 출력할 수 있도록 한다. 이를 위하여, 액체(3)가 채워진 탱크(1)와, 상기 탱크 내부에 설치된 가이드 레일(5)에 의해 안내되고 액체 속에 잠겨져 부력을 받는 플로트(7)와, 상기 가이드 레일의 내측에서 편심된 상태로 설치되고 상·하로 배치된 2쌍의 스프로켓(11)(13)으로 지지된 궤도 체인(15)과, 상기 궤도 체인에 등간격으로 설치되어 회전 가능하게 지지되고 플로트의 양 단부에 연결된 신축 로드(19)와, 상기 스프로켓중에서 한쌍의 중심에 연결되어서 회전 동력을 출력하는 구동 샤프트(41)로 된 부력과 편심을 이용한 동력발생장치를 제안한다.The present invention relates to a power generating device that achieves rotational power or power generation by using buoyancy, and uses an elastic rod to quickly perform eccentric motion of a float and realizes continuous and smooth rotational motion of a track chain, so that rotational speed is fast and driven. Allow the torque to output large amounts of power. To this end, a tank (1) filled with liquid (3), a float (7) guided by a guide rail (5) installed inside the tank and submerged in a liquid and buoyant, and an eccentric state inside the guide rail An orbital chain (15) supported by two pairs of sprockets (11) and (13) arranged up and down, and an elastic rod (3) installed at equal intervals on the orbital chain and rotatably supported and connected to both ends of the float. (19), and a power generating device using buoyancy and eccentricity which is connected to a pair of centers of the sprockets and outputs rotational power.
Description
본 발명은 궤도의 회전 중심에 대하여 부력을 받을 시에는 길어지고 반대로 하강 시에는 짧아지는 편심 플로트를 이용하여, 상기 플로트의 승강 동작이 상기 궤도의 회전 운동으로 변환되면서 동력 및 발전이 이루어지도록 한 동력발생장치에 관한 것이다.The present invention uses an eccentric float that becomes long when buoyant with respect to the rotational center of the track and shortens when descending, so that power and power are generated while the lifting motion of the float is converted into the rotational motion of the track. It relates to a generator.
부력을 이용하여 동력을 발생시키는 장치는 여러가지의 것이 공지되어 있다.Various apparatuses for generating power using buoyancy are known.
예를 들어, 대한민국 공개 실용신안공보 제 97-14099호에는 부력을 이용한 회전 동력발생장치의 가장 일반적인 구조가 개시되어 있다. 이것은 부력 발생체가 상승시 기포를 포집할 수 있도록 펼쳐지고, 하강시 별도로 설치된 가이드에 의해 접혀져 작동 저항을 최소화하도록 된 것이지만, 다수개의 부력 발생체들이 궤도상으로 연결되어 연속 회전하게 되므로 자중에 의해 회전 동력이 저하되고, 하강되는 부력 발생체에 의해 회전력이 감소되어서 실제적으로는 전체의 동력 효율이 저하되는 문제점이 있다.For example, Korean Unexamined Utility Model Publication No. 97-14099 discloses the most common structure of a rotary power generator using buoyancy. This is to expand the buoyancy generator to capture the bubbles when rising, folded by a guide installed separately to minimize the operating resistance, but a plurality of buoyancy generators are connected in orbit to rotate continuously because of the self-power This decreases, the rotational force is reduced by the falling buoyancy generator, there is a problem in that the actual power efficiency is lowered.
한편, 일본 공개 특허공보 소 56-60865호에는 본 발명과 가장 근접된 동력발생장치가 개시되어 있다. 이것은 회전 가능한 원통상의 축에 부력을 받는 물체를 회전 방향에 대하여 등간격으로 다수개 설치하되, 부력을 받는 물체가 상기 축을 관통하여 자유롭게 움직이는 막대의 양단에 설치되게 한 것으로, 상승시 하강되는 일측 부력을 받는 물체에 의해 타측의 부력을 받는 물체가 축의 중심에 대해 편심되므로 더 큰 부력을 받아 다시 상승되는 동작이 반복되도록 한 것이다.On the other hand, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 56-60865 discloses a power generator closest to the present invention. This is to install a plurality of objects buoyant buoyancy on the rotatable cylindrical shaft at equal intervals with respect to the direction of rotation, the buoyant objects are installed on both ends of the rod freely moving through the shaft, one side that is lowered when ascending Since the object that is buoyant on the other side by the buoyant object is eccentric with respect to the center of the axis, the motion of raising again with greater buoyancy is repeated.
또, 일본 공개 실용신안공보 평 2-132864호에는 부(浮)자 편심 중량 자동회전체 발전장치가 개시되어 있는데, 이것은 큰 원판의 중심을 관통하는 축을 설치하고 그 축에 다수개의 편심 가능체를 설치한 것이며, 액체중에서 부력을 받아 상승 및 회전되는 편심 가능체의 작용에 의해 동력을 얻는 것이다.In addition, Japanese Unexamined Utility Model Publication No. Hei 2-132864 discloses a subsidiary eccentric weight autorotator generator, which includes a shaft penetrating the center of a large disk, and a plurality of eccentric bodies are provided on the shaft. It is installed and obtains power by the action of the eccentric body which is raised and rotated by buoyancy in the liquid.
그러나 상기한 장치들은 막대의 양단에 설치된 부력을 받는 물체의 편심 동작이 원활하게 이루어지지 못하여, 원통상 축이나 원판의 회전 속도가 느리고 토오크가 작아 소망의 동력을 얻지 못하는 문제점이 있다.However, the above devices have a problem that the eccentric operation of the buoyant object installed at both ends of the rod is not made smoothly, and the rotational speed of the cylindrical shaft or the disk is slow and the torque is small, so that the desired power cannot be obtained.
본 발명은 궤도에 지지된 다수개의 플로트를 이용하여 큰 부력이 발생되게 하며, 그 플로트의 편심이 커 원활한 공전 운동이 이루어지도록 하므로 구동 토오크가 큰 회전 동력 및 발전이 얻어질 수 있도록 한 부력과 편심을 이용한 동력발생장치를 제공함에 그 목적을 두고 있다.According to the present invention, a large buoyancy is generated by using a plurality of floats supported on the track, and the float has a large eccentricity so that a smooth idle motion can be achieved. The purpose of the present invention is to provide a power generating apparatus using the same.
이를 위하여 본 발명은 액체가 채워진 탱크와, 상기 탱크 내부에 설치된 가이드 레일에 의해 안내되고 액체 속에 잠겨져 부력을 받는 원통형의 플로트와, 상기 가이드 레일의 내측에서 편심된 상태로 설치되고 상·하로 배치된 2쌍의 스프로켓으로 지지된 궤도 체인과, 상기 궤도 체인에 등간격으로 설치되어 회전 가능하게 지지되고 플로트의 양 단부에 연결된 신축 로드와, 상기 스프로켓중에서 한쌍의 중심에 연결되어서 회전 동력을 출력하는 구동 샤프트로 된 부력과 편심을 이용한 동력발생장치를 제안한다.To this end, the present invention is a liquid-filled tank, a cylindrical float guided by a guide rail installed inside the tank and immersed in the liquid to receive buoyancy, and installed in an eccentric state inside the guide rail and disposed up and down. A track chain supported by two pairs of sprockets, an extension rod installed at equal intervals on the track chain and rotatably supported and connected to both ends of the float, and connected to a pair of centers of the sprockets to output rotational power; We propose a power generator using a buoyancy and an eccentric shaft.
상기한 구성에서 신축 로드는 다단으로 나뉘어져 상호 겹쳐지게 구성된 것으로, 압축 스프링에 의해 탄지되어 신장력을 받도록 설치될 수 있다.In the above configuration, the stretchable rod is divided into multiple stages and configured to overlap each other, and may be installed to be stretched by the compression spring and subjected to the stretching force.
또, 상기한 플로트는 콤프레셔로부터 공급된 에어를 포집하여 부력을 받는 컵으로 구성될 수도 있는 것이다.In addition, the float may be configured as a cup that collects air supplied from the compressor and receives buoyancy.
도 1은 본 발명에 의한 동력발생장치의 전체 구성을 보인 정단면도.1 is a front sectional view showing the overall configuration of a power generating apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 동력발생장치를 보인 일부 사시도.2 is a partial perspective view showing a power generating apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 관련된 신축 로드의 요부를 확대 도시한 사시도.3 is an enlarged perspective view of the main portion of the elastic rod according to the present invention;
도 4는 본 발명에 관련된 신축 로드의 다른 예를 보인 정단면도.Figure 4 is a front sectional view showing another example of the expansion rod according to the present invention.
도 5는 본 발명에 관련된 신축 로드의 또 다른 예를 보인 정단면도.Figure 5 is a front sectional view showing another example of the elastic rod according to the present invention.
도 6은 도 5의 신축 로드를 확대 도시한 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view of the stretchable rod of FIG. 5;
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 정단면도.Figure 7 is a front sectional view showing another embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1-탱크 3-액체1-tank 3-liquid
5-가이드 레일 7-플로트5-guide rail 7-float
15-궤도 체인 19-신축 로드15-Orbit Chain 19-Telescopic Rod
11,13-스프로켓 41-구동 샤프트11,13-sprocket 41-drive shaft
이하, 본 발명을 실현하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments for realizing the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
도 1 및 도 2는 본 실시예의 전체 구성을 나타내고 있다. 도면에서 설명 부호 (1)은 액체가 채워진 탱크를 지칭하는 것이다.1 and 2 show the overall configuration of this embodiment. Reference numeral 1 in the drawings refers to a tank filled with a liquid.
탱크(1)는 상부가 개방되어 내부에 액체(3)가 채워져 있으며, 그 내부에는 궤도상으로 된 가이드 레일(5)이 설치되어서 상측 단부가 액면과 거의 같은 정도로 되어 액체(3)의 내부로 잠겨지도록 되어 있다.The tank 1 is open at the top and filled with the liquid 3 therein, and an inside of the guide rail 5 is provided in orbit so that the upper end is almost the same as the liquid level. It is supposed to be locked.
가이드 레일(5)은 원통형 플로트(7)의 양측 단부의 축 돌기에 설치된 롤러(9)가 끼워지도록 한쌍의 것이 설치되어 있고, 액체 속에서 부력을 받아 상승되는 플로트(7)를 안내하게 되어 있다.The guide rail 5 is provided with a pair of rollers 9 fitted in the shaft projections at both ends of the cylindrical float 7 to guide the float 7 which is lifted up by buoyancy in the liquid. .
가이드 레일(5)의 내측에는 상·하로 배치된 한쌍의 스프로켓(11)(13)으로 지지된 궤도 체인(15)이 설치되는데, 이것은 가이드 레일(5)의 상·하 방향을 잇는 중심선에서 일측으로 편심되어 있으며, 샤프트(17)로 연결된 전·후 한쌍의 스프로켓(11)(13)으로 지지되어 원통형 플로트(7)의 길이와 같은 간격으로 전·후 2개가 설치되어 있다.Inside the guide rail 5, a track chain 15 supported by a pair of sprockets 11 and 13 arranged up and down is installed, which is one side from the center line connecting the up and down directions of the guide rail 5. Eccentrically, and are supported by a pair of front and rear sprockets 11 and 13 connected by a shaft 17, and two front and rear sides are provided at intervals equal to the length of the cylindrical float 7.
궤도 체인(15)과 플로트(7)의 사이에는 신축 로드(19)가 연결되고, 이것은 궤도 체인(15)에 등간격으로 설치되어 회전 가능하게 지지되어서 플로트(7)의 양단에 연결된다. 여기서, 신축 로드(19)는 도 3에 확대 도시된 바와 같이 다단으로 나뉘어진 링크(21)(23)(25)가 힌지(27)를 이용하여 상호 겹쳐지는 구성으로 되어 있으며, 각 링크(21)(23)(25)에 걸림턱(29)을 형성하여 구부러짐이 방지되는 구조로 되어 있다.An elastic rod 19 is connected between the track chain 15 and the float 7, which are installed at equal intervals on the track chain 15, are rotatably supported, and are connected to both ends of the float 7. Here, the elastic rod 19 has a configuration in which the links 21, 23, 25 divided into multiple stages overlap each other by using the hinge 27, as shown in an enlarged view in FIG. (23) and (25) to form a locking jaw 29 to prevent bending.
이러한 구성에 따라 액체(3)속에서 부력을 받아 상승되는 플로트(7)는 궤도 체인(15)의 중심선(C)에서 좌·우(도 1 참조)로 편심된 구조에 따라, 좌측에 위치된 플로트(7)에 보다 큰 부력이 발생되므로 시계 방향으로 공전 운동되는 것이며, 액면까지 상승된 플로트(7)는 가이드 레일(5)에 의해 안내되고 신축 로드(19)의 수축에 의해 궤도 체인(15)의 우측으로 이동되면서 연속적으로 공전 운동되는 것이다. 따라서, 플로트(7)와 신축 로드(19)로 연결된 궤도 체인(15)은 시계 방향으로의 회전 동력을 얻게 된다.According to this configuration, the float 7 lifted by buoyancy in the liquid 3 is located on the left side according to the structure eccentrically from the centerline C of the track chain 15 to the left and right (see FIG. 1). The larger the buoyancy is generated in the float (7) is to be orbiting in the clockwise direction, the float (7) raised to the liquid level is guided by the guide rail (5) and the track chain (15) by the contraction of the stretching rod (19) It moves to the right side of) and continuously rotates. Thus, the track chain 15 connected by the float 7 and the stretching rod 19 gains rotational power in the clockwise direction.
한편, 플로트(7)에 작용되는 부력은 궤도 체인(15)의 중심선(C)을 기준으로 좌·우의 편심량과 그 작동에 따라 결정되는 바, 본 실시예의 동력발생장치는 플로트(7)의 편심 작용을 보다 원활하고 신속하게 달성하여, 회전 속도를 높이고 부력을 크게 하기 위하여, 도 4와 같이 신축 로드(19)에 압축 스프링(31)을 부가한 구조로 될 수 있다. 압축 스프링(31)은 신축 로드(19)에 신장력을 부가하여 플로트(7)가 궤도 체인(15)의 중심선(C)에서 좌측으로 이동될 때 편심 동작을 도와주게 된다.On the other hand, the buoyancy acting on the float 7 is determined according to the eccentricity of the left and right and its operation relative to the centerline C of the track chain 15, the power generating device of the present embodiment is the eccentricity of the float 7 In order to achieve the action more smoothly and quickly, to increase the rotational speed and increase the buoyancy, it can be a structure in which a compression spring 31 is added to the expansion rod 19 as shown in FIG. The compression spring 31 adds an extension force to the stretching rod 19 to assist the eccentric operation when the float 7 is moved to the left side from the centerline C of the track chain 15.
또한, 본 실시예의 신축 로드(19)는 플로트(7)의 편심 동작을 원활하게 달성하기 위해, 도 5 및 도 6과 같이 관상의 링크(33)(35)(37) 구조로 될 수도 있다. 이러한 구조는 통상의 안타나에서 찾아 볼 수 있는 것으로, 작은 직경의 링크(33)가 큰 직경의 링크(35)(37)의 내부로 수납되는 것이며, 그 내부에 압축 스프링(39)을 부가하여 원활한 신축 작용이 이루어지도록 할 수 있다.In addition, the elastic rod 19 of this embodiment may have a tubular link 33, 35, 37 structure as shown in Figs. 5 and 6 in order to smoothly achieve the eccentric operation of the float 7. Such a structure can be found in a typical antana, in which a small diameter link 33 is accommodated into a large diameter link 35 or 37, and a compression spring 39 is added to the inside of the large diameter link 35. Smooth stretching can be achieved.
이상에서 설명된 바와 같이 신축 로드(19)와 플로트(7)의 편심에 의해 시계 방향으로 회전되는 궤도 체인(15)은 결과적으로 스프로켓(11)(13)을 회전시키게 되는 것이고, 상측에 위치된 한쌍의 스프로켓(11)에서 인출된 구동 샤프트(41)를 통해 회전 동력을 출력하게 되는 것이다. 구동 샤프트(41)는 도시되지 않은 발전기를 통해 최종적으로 동력이나 발전을 출력하게 된다.As described above, the track chain 15 that is rotated in the clockwise direction by the eccentricity of the elastic rod 19 and the float 7 is to rotate the sprockets 11 and 13, which is located above The rotational power is output through the drive shaft 41 drawn out from the pair of sprockets 11. The drive shaft 41 finally outputs power or power through a generator (not shown).
실시예 2Example 2
도 7에 잘 표시된 바와 같이, 본 실시예의 동력발생장치는 저압의 에어를 이용하여 플로트(7)의 공전 동작을 보다 원활하게 달성하고 있는 것이며, 나머지의 구성은 실시예 1과 동일하게 되어 있다.As is well shown in Fig. 7, the power generator of the present embodiment more smoothly achieves the revolving operation of the float 7 by using low pressure air, and the rest of the configuration is the same as that of the first embodiment.
다만, 본 실시예는 에어 공급수단과 그로부터 공급된 에어를 포집하는 형태로 된 컵상의 플로트(7)를 더욱 포함하는 구성으로 되어 있다.However, this embodiment further comprises a cup-shaped float 7 in the form of collecting air supply means and air supplied therefrom.
에어 공급수단은 액체(3)의 수심압 보다 약간 높은 압력의 에어를 발생하는 콤프레셔(도시생략)와, 에어를 공급하는 급기파이프(43)로 구성된다. 급기파이프(43)를 통해 공급된 에어는 액체(3)중에서 기포로 발생되는 것이고, 그 기포는 컵상의 플로트(7)로 포집되어서 부력이 발생되게 한다.The air supply means is composed of a compressor (not shown) for generating air at a pressure slightly higher than the water depth pressure of the liquid 3, and an air supply pipe 43 for supplying air. The air supplied through the air supply pipe 43 is generated as bubbles in the liquid 3, and the bubbles are collected by the float 7 in the cup form, so that buoyancy is generated.
부력에 의해 상승되는 플로트(7)는 가이드 레일(5)에 의해 안내되고 신축 로드(19)의 편심 작용에 의해 보다 원활하게 회전되어 궤도 체인(15) 및 스프로켓(11)(13)이 회전되게 하는 것이며, 스프로켓(11)에 연결된 구동 샤프트(41)를 통해 동력을 출력하게 되는 것이다.The float 7 lifted by buoyancy is guided by the guide rail 5 and rotated more smoothly by the eccentric action of the telescopic rod 19 so that the track chain 15 and the sprocket 11 and 13 rotate. It is to output the power through the drive shaft 41 connected to the sprocket (11).
따라서, 본 실시예의 동력발생장치는 콤프레셔에 의해 발생된 저압 에어를 통해 기포를 발생시키고, 그 기포를 이용하여 플로트(7)의 부력을 크게 하여 회전 운동을 돕게 되므로 보다 향상된 회전 동력 및 발전을 달성할 수 있다.Therefore, the power generator of the present embodiment generates bubbles through the low pressure air generated by the compressor, and by using the bubbles to increase the buoyancy of the float 7 to assist the rotational movement to achieve more improved rotational power and power generation can do.
이상에서 설명된 구성 및 작용을 통하여 알 수 있듯이, 본 발명의 부력과 편심을 이용한 동력발생장치는 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하고 있다.As can be seen through the configuration and operation described above, the power generator using the buoyancy and eccentricity of the present invention substantially solves the problems of the prior art.
즉, 본 발명은 궤도에 지지된 다수개의 플로트를 이용하여 큰 부력이 발생되게 하고, 그 플로트의 편심을 크게 하여 원활한 공전 운동이 이루어지도록 함으로써, 회전 속도가 빠르고 구동 토오크가 큰 회전 동력 및 발전을 달성할 수 있는 것이다.That is, according to the present invention, a large buoyancy is generated by using a plurality of floats supported on the track, and the float eccentricity is increased so that a smooth revolving motion is achieved, so that the rotational speed is high and the driving torque is large. It can be achieved.
또한, 저압의 에어를 이용하여 플로트의 보다 원활한 회전 동작이 이루어지도록 하므로, 에어의 형태로 공급되는 인풋동력에 비해 적어도 1.5배까지 증강된 동력 및 발전을 출력하게 되는 효과도 얻을 수 있다.In addition, since the float can be more smoothly rotated by using air of low pressure, it is possible to obtain an effect of outputting power and power generation increased by at least 1.5 times compared to the input power supplied in the form of air.
한편, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 발명에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described specific preferred invention, any person having ordinary skill in the art to which the invention belongs without departing from the gist of the invention claimed in the claims. It will be possible.
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1998
- 1998-02-02 KR KR1019980002795A patent/KR19990068894A/en not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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