KR200253724Y1

KR200253724Y1 - Power device using ice

Info

Publication number: KR200253724Y1
Application number: KR2020010019276U
Authority: KR
Inventors: 송영화
Original assignee: 송영화
Priority date: 2001-06-26
Filing date: 2001-06-26
Publication date: 2001-11-26

Abstract

본 고안의 목적은 열에너지를 직접 동력으로 전환하는 방식이 아닌 물이 얻을 때 부피가 팽창되는 성질을 동력화하므로써 큰힘을 손쉽게 얻을 수 있게되는 빙력을 이용한 동력장치를 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a power unit using ice power that can easily obtain a large force by powering the property of expanding the volume when water is obtained, rather than converting thermal energy directly into power.

이를위해 본 고안은 실린더와;To this end, the present invention is a cylinder;

그 실린더내에 슬라이딩 이동 가능하게 수용되는 피스톤과;A piston slidably received in the cylinder;

상기 실린더내에 수용되어 얼게될 때 부피팽창에 의해 상기 피스톤을 밀어내는 액상수용물과;A liquid aqueous solution that pushes the piston by volume expansion when received and frozen in the cylinder;

상기 피스톤에 일단이 고정되고, 타단은 실린더 밖으로 연장되는 피스톤로드와;A piston rod having one end fixed to the piston and the other end extending out of the cylinder;

상기 피스톤로드 선단에 장착되는 가압판과;A pressure plate mounted at the tip of the piston rod;

상기 실린더내의 액상수용물을 냉각시켜 얼음으로 만들기 위한 냉동설비; 를 포함하여 구성되어 있다.A refrigerating facility for cooling the liquid water contained in the cylinder to make ice; It is configured to include.

Description

Power device using ice

본 고안은 빙력을 이용한 동력장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power unit using ice.

일반적으로 동력장치하면 연료를 연소시켜 얻은 열을 동력으로 전환하는 엔진이나 전기를 동력원으로 삼는 모터나, 태양열 에너지를 이용한 동력장치등을 들수 있다.Generally, a power unit includes an engine for converting heat obtained by burning fuel into power, a motor using electricity, or a power unit using solar energy.

그러나 상기한 동력장치등은 열에너지를 동력으로 전환하는 방식이어서 에너지를 연소시켜 얻을 수 있는 힘은 그 투입된 열량내로 한정될 수 밖에 없는 한계를 가지고 있다.However, the power unit and the like is a method of converting thermal energy into power, so the power that can be obtained by burning energy has a limit that can only be limited to the amount of heat input.

이에 본 고안은 상기한 점을 감안하여 제안한 것으로서 열에너지를 직접 동력으로 전환하는 방식이 아닌 물이 얻을 때 부피가 팽창되는 성질을 동력화하므로써 큰힘을 손쉽게 얻을 수 있게되는 빙력을 이용한 동력장치를 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed in view of the above point, and it is to provide a power device using an ice power that can easily obtain a large force by powering a property of expanding volume when water is obtained, rather than converting thermal energy directly into power. .

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 고안은The present invention to achieve the above object is

실린더와;A cylinder;

도 1은 본 고안에 의한 빙력을 이용한 동력장치의 일실시예를 나타내는 도면1 is a view showing an embodiment of a power unit using the ice power according to the present invention

도 2는 본 고안의 동력장치를 적용한 경우의 일실시예를 나타낸 도면Figure 2 is a view showing an embodiment when the power unit of the present invention is applied

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

1 : 실린더 2 : 피스톤1: cylinder 2: piston

3 : 액상수용물 4 : 피스톤로드3: liquid solution 4: piston rod

5 : 가압판 6 : 냉동설비5: pressure plate 6: refrigeration equipment

7 : 증발코일 8 : 압축기7: evaporating coil 8: compressor

9 : 콘덴서 10 : 터빈9: condenser 10: turbine

11 : 탱크 12 : 액체11: tank 12: liquid

13 : 액체분사노즐 14 : 히터13: liquid spray nozzle 14: heater

이하 본 고안의 구성과 작용을 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings the configuration and operation of the present invention.

도 1은 본 고안에 의한 빙력을 이용한 동력장치의 일실시예를 나타내는 도면이고, 도 2는 본 고안의 동력장치를 적용한 경우의 일실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an embodiment of the power unit using the ice power according to the present invention, Figure 2 is a view showing an embodiment when the power unit of the present invention is applied.

도면중 부호 1은 실린더로서, 고강도를 가지는 두꺼운 벽의 금속재로 형성되고, 그의 단면적에 비하여 길이가 길게 형성하는 것이 바람직하다.In the drawing, reference numeral 1 is a cylinder, and is preferably formed of a thick walled metal material having high strength, and is formed to have a length longer than its cross-sectional area.

이 실린더(1)의 내에는 피스톤(2)이 슬라이딩 이동이 가능하게 수용되어 있으며, 또 실린더(1)내로 온도가 강하하면 얼어 고체가 되는 액상수용물(3)이 수용되어 있다.In this cylinder 1, the piston 2 is accommodated so that sliding movement is possible, and the liquid water 3 which becomes a solid by freezing when the temperature falls in the cylinder 1 is accommodated.

이 액상수용물(3)로는 값싸고 쉽게 얻을 수 있는 물이 사용되며, 물이 아니더라도 빙점이 높아 냉각시키게 될 경우 쉽게 얻게되는 종류의 액체라면 어느것이나 무방하다.Cheap and easily obtainable water is used as the liquid accommodating material (3), and any type of liquid can be easily obtained if it is cooled by high freezing point even if it is not water.

상기 피스톤(2)에는 피스톤로드(4)의 일단이 고정되고, 피스톤로드(4)의 타단은 실린더 밖으로 연장되어 그의 선단에 가압판(5)이 장착되어 있다.One end of the piston rod 4 is fixed to the piston 2, and the other end of the piston rod 4 extends out of the cylinder, and the pressure plate 5 is attached to the front end thereof.

또, 실린더(1)의 외주에는 냉동설비(6)가 마련되어 있는데, 냉동설비(6)는 냉매의 증발에 의해 실린더(1)로부터 열을 빼앗게 되는 증발코일(7)과, 냉매급송을 위한 압축기(8) 및 콘덴서(9) 등 통상적 구조의 것으로서 실린더(1)내의 액상수용물(7)을 냉각하여 얼음이 되도록 한다.In addition, a refrigerating facility 6 is provided on the outer circumference of the cylinder 1, which is a vaporization coil 7 which takes heat away from the cylinder 1 by evaporation of the refrigerant, and a refrigerant for supplying the refrigerant. As a conventional structure such as a compressor (8) and a condenser (9), the liquid water contained in the cylinder (1) 7 is cooled to become ice.

이와같은 구성의 본 고안은 다양한 용도로의 사용이 가능한데 이를 도 2를 참조하여 설명한다.The present invention of such a configuration can be used for various purposes, which will be described with reference to FIG. 2.

부호 10은 전기에너지를 얻기위한 터빈이고, 부호 11은 액체(12), 바람직하기로는 부동액(12)을 담고 있는 큰 용량의 탱크이다.Reference numeral 10 is a turbine for obtaining electrical energy, and reference numeral 11 is a large capacity tank containing liquid 12, preferably antifreeze 12.

이 탱크(11)는 하나의 실린더이며, 탱크(11)내의 액체(12)를 가압하는 피스톤으로서 상기 가압판(5)이 사용된다.This tank 11 is one cylinder, and the said press plate 5 is used as a piston which pressurizes the liquid 12 in the tank 11.

그리고 상기 탱크(11)에는 터빈(10)에 대향되는 위치에 액체분사노즐(13)이 형성되어 있다.The tank 11 is provided with a liquid spray nozzle 13 at a position opposite to the turbine 10.

이때 가압판(5)의 단면적이 피스톤(2)의 단면적보다 클수록 좋은데 피스톤로드(4)와 실린더(1)가 강도상 견딜수 있는 한계의 힘을 가압판(5)이 감당해낼 수 있도록 하는 정도까지 크기를 키울수 있다.At this time, the cross-sectional area of the pressure plate (5) is larger than the cross-sectional area of the piston (2) is better, but the size can be increased to the extent that the pressure plate (5) can withstand the limit force that the piston rod (4) and the cylinder (1) can withstand in strength have.

이와같은 구조의 장치는 터빈(10)을 향해 사방에 복수개를 설치할 수 있다.The apparatus of such a structure can be provided in multiple numbers in all directions toward the turbine 10. As shown in FIG.

먼저 터빈(10)을 회전시키고자 하면 냉동설비(6)를 가동하여 실린더(1)를 급속 냉각하여 실린더(1)내의 액상수용물(3)이 얼음으로의 상변화가 일어나면 예를들어 물의 경우 대략 10% 정도의 부피팽창을 가져오게 된다. 이 부피팽창력은 엄청나게 강하므로 밀봉상태의 용기라면 터져버리고 만다.First, when the turbine 10 is to be rotated, the refrigeration plant 6 is operated to rapidly cool the cylinder 1 so that the liquid receptacle 3 in the cylinder 1 undergoes a phase change to ice. It will bring about 10% of volume expansion. This volume expansion force is so strong that it will burst if the container is sealed.

그런데 실린더(1)의 삼면은 막혀있는 반면 피스톤(2)은 축방향으로 이동이 가능하도록 되어있기 때문에 얼음의 부피팽창은 피스톤(2) 방향으로 일어나게 되어 부피팽창량만큼 피스톤(2)을 전방으로 밀어내게 된다.However, since the three surfaces of the cylinder 1 are blocked, the piston 2 is movable in the axial direction, so the volume expansion of the ice occurs in the direction of the piston 2, thereby moving the piston 2 forward by the volume expansion amount. Pushed out.

액상수용물(3)이 얼음이 되면서 그의 부피팽창량만큼 피스톤(2)이 움직이게 되면, 피스톤로드(4)를 통하여 탱크(11)내의 가압판(5)을 움직이게 되며, 가압판(5)이 피스톤처럼 액체(12)를 압축하게 된다.(도 2 점선도시참조)When the liquid water 3 becomes ice and the piston 2 moves by its volume expansion amount, the pressure plate 5 in the tank 11 moves through the piston rod 4, and the pressure plate 5 is like a piston. The liquid 12 is compressed (see dotted line in FIG. 2).

그런데 액체(12)는 비압축성이기 때문에 탱크(11)내의 액체(12)는 액체분사노즐(13)을 통하여 외부로 분사되어지게 되며, 이 분사되는 고압의 액체의 힘으로터빈(10)을 돌려 전기를 얻게되는 것이다.However, since the liquid 12 is incompressible, the liquid 12 in the tank 11 is injected to the outside through the liquid spray nozzle 13, and the turbine 10 is turned by the force of the high pressure liquid to be injected. You will get

여기서 얼음을 얼리는데 사용된 냉동설비(6)의 에너지보다 훨씬 큰 힘을 얻을수 있는 이유는 액체가 얼음이 될때의 팽창력이 상상할 수 없을 정도로 큰 것이기 때문으로서 이 얼음의 팽창력을 동력으로 전환하고자 하는 것이 본 고안의 목표인 것이다.The reason why we can get much more power than the energy of the refrigeration plant 6 used to freeze the ice is because the expansion force when the liquid becomes ice is unimaginably large, and the purpose of converting the expansion force of this ice into power is It is the aim of the present invention.

이와같이 하면 본 고안의 작은 동력장치를 가지고 큰 중량물등을 옮길 수 있음은 물론이다.In this way, of course, it is possible to move a large weight with a small power unit of the present invention.

이는 기존의 유압장치의 유압보다 얼음의 팽창력이 훨씬 크기 때문에 보다 큰 힘을 얻을 수 있는 것이며, 단점으로는 얼음이 되어 팽창을 완료하였을때 더이상 피스톤을 이동시킬수 없다는 점을 지적할 수 있으나, 터빈(10) 구동의 경우 본 고안의 장치를 복수개 설치하고 순차적으로 얼려나가게 되면, 터빈(10)의 연속 구동이 가능하며, 또 실린더(1) 외주에 히터(14) 장치를 하여 얼음을 빨리 녹이도록 한 후 다시 급속냉동을 순차적으로 실시하면 해결이 가능하다.This is because the expansion force of the ice is much larger than the hydraulic pressure of the existing hydraulic system, and can be obtained a larger force, the disadvantage is that it can no longer move the piston when the expansion completes the ice, but the turbine ( 10) In the case of driving, when a plurality of devices of the present invention are installed and frozen in sequence, continuous driving of the turbine 10 is possible, and a heater 14 is installed on the outer periphery of the cylinder 1 to quickly melt ice. If the rapid freezing is performed again sequentially, it can be solved.

또 본 고안은 예를들면 중량물이나 차량을 들어올리는 쟈키로도 이용할 수 있는 등 큰 힘을 필요로 하는 곳이라면 유용하게 사용할 수 있다.In addition, the present invention can be usefully used in places where a large force is required, such as being used as a jockey for lifting a heavy object or a vehicle.

이상과 같은 본 고안에 의하면 액체가 얼어 얼음이 될 때 자연적으로 일어나는 부피팽창을 이용하여 피스톤을 움직여 동력을 얻게 되므로써 연료를 직접 연소시켜 얻게되는 동력에 비하여 비교할 수 없이 큰 정도의 동력을 얻을 수 있으며, 이러한 힘을 이용하여 터빈을 돌려 전기에너지를 얻거나 초중량물의 이송 및 들어올림 등 적은 에너지 투입으로 초고하중을 얻을 수 있어 에너지 절감효과가 매우 큰 유용한 효과를 가진다.According to the present invention as described above, when the liquid freezes and becomes ice, power is obtained by moving the piston by using the volume expansion that occurs naturally. By using these forces, the energy can be obtained by turning the turbine to obtain electrical energy, or to obtain ultra-high loads with a small amount of energy input such as transporting and lifting ultra-heavy weight materials.

Claims

A cylinder;

A piston slidably received in the cylinder;

A liquid aqueous solution that pushes the piston by volume expansion when received and frozen in the cylinder;

A piston rod having one end fixed to the piston and the other end extending out of the cylinder;

A pressure plate mounted at the tip of the piston rod;

A refrigerating facility for cooling the liquid water contained in the cylinder to make ice; Power device using the ice power, characterized in that it comprises a.

The method of claim 1,

The power unit using the ice power, characterized in that the heater is provided that can dissolve quickly by applying heat when the liquid water in the cylinder becomes ice.