KR20030023482A - Apparatus for producing electric power using buoyancy object - Google Patents

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KR20030023482A
KR20030023482A KR1020020051798A KR20020051798A KR20030023482A KR 20030023482 A KR20030023482 A KR 20030023482A KR 1020020051798 A KR1020020051798 A KR 1020020051798A KR 20020051798 A KR20020051798 A KR 20020051798A KR 20030023482 A KR20030023482 A KR 20030023482A
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    • Y02E10/20Hydro energy

Abstract

PURPOSE: A rotational power generating apparatus is provided to improve reliability and workability of a hydraulic plant device by strongly transferring lifting force of buoyant member to a crank shaft through a leverage type lever. CONSTITUTION: A rotational power generating apparatus includes first and second upper docks(1a,1c), first and second lower docks(1b,1d), a crank shaft(2), a plurality of buoyant members(3a,3b,3c,3d), and levers(4a,4b,4c,4d) attached to the buoyant members(3a,3b,3c,3d). The upper and lower docks(1a,1b,1c,1d) are corresponding to a cylinder of an internal combustion engine. The first and second upper docks(1a,1c) are arranged on the first and second lower docks(1b,1d). Water inlet pipes(6a,6b) are installed in the first and second upper docks(1a,1c). A first water pipe(9a) is positioned between the first upper dock(1a) and the first lower dock(1b) and a second water pipe(9b) is positioned between the second upper dock(1c) and the second lower dock(1d).

Description

부력체의 부력을 이용한 회전동력발생장치{Apparatus for producing electric power using buoyancy object}Apparatus for producing electric power using buoyancy object}

본 발명은 강, 하천, 댐 같이 상시 물흐름이 보장되는 곳에 설치한 복수의 실린더형 도크마다 설치된 부력이 큰 피스톤 대용의 부력체의 축차적 승강운동을 크랭크축에 강력하게 전달하여 크랭크축의 회전력을 발전기 등의 가동에 유용하게 사용할 수 있게 한 회전동력발생장치에 관한 것이다.The present invention strongly transfers the sequential lifting motion of the buoyancy body for the piston instead of the large buoyancy installed in each of the plurality of cylindrical docks installed at the place where the constant water flow is guaranteed, such as rivers, rivers, dams, so that the rotational force of the crankshaft is generated. The present invention relates to a rotating power generator that can be usefully used for the operation of the lamp.

일례로, 통상의 수력발전설비는 규모를 불문하고 입지선정에 따른 수몰지역민의 민원대책과 막대한 댐 건설비용 조달에서부터 공기 내내 안전유지와 건설 후의 유지보수, 발전소 운영에 필요한 전문인력의 확보, 건설 후 주변 지역에 끼칠 환경문제, 발전에 필요한 적정수위의 유지, 발전의 효율성 등 고려해야 할 사항이 한 두 가지가 아니다.For example, a typical hydroelectric power plant, regardless of size, can respond to submerged local civil complaints and procurement of huge dam construction costs, maintain safety in the air, maintain after construction, secure professional manpower for power plant operation, and after construction. There are not one or two things to consider, such as environmental problems for the surrounding area, maintenance of the required level for power generation, and efficiency of power generation.

이러한 점에서 앞으로는 건설 및 발전 경제성을 십분 고려하고, 갈수기의 발전불안감 해소, 주변 환경피해의 최소화, 최소의 인력으로 운영이 가능한 방향으로 발전 등에 쓰이는 회전동력발생장치를 모색할 필요가 있다.In this regard, it is necessary to consider the economics of construction and power generation in the future, and to search for rotational power generating devices used for power generation in a way that can be operated in a direction that can be operated with minimum manpower, to solve the unstable power generation during the dry season, to minimize the environmental damage.

본 발명의 과제는 상기의 기대에 부응할 수 있는 부력체를 이용한 강력한 회전동력발생장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a powerful rotational power generating apparatus using a buoyancy body that can meet the above expectations.

상기의 과제는 다행정 내연기관과 유사한 구조의 부력체를 이용한 회전동력발생장치로 달성할 수 있다. 즉, 물의 흐름이 보장되는 하천 등에 내연기관용 실린더를 대신하는 상부 도크와 하부 도크로 조를 편성하고, 각 도크에는 내연기관의 피스톤에 상응하는 부력체를 내장하고 크랭크축의 각 크랭크 로드에 제1 지렛대 원리가 적용된 레버로 연결하여 제1 상부 도크의 보충수 충전 시에는 제1 하부 도크 및 제2 상부 도크의 배수가 동시에 이뤄지고, 제1 상부 도크의 배수 시에는 제1 하부 도크로의 이월과 동시에 제2 상부 도크의 보충수 채움과 제2 하부 도크의 배수가 축차적으로 이뤄자면서 각 도크 내에서 그 부력체의 승강운동을 제1 지렛대 원리가 적용된 레버를 이용하여 강력하게 크랭크축에 전달하여 발전기, 양수기 등의 가동에 쓰이는 회전동력이 얻어지게 한 회전동력발생장치로 달성하게 된다.The above object can be achieved by a rotating power generator using a buoyancy body of a structure similar to a multi-stroke internal combustion engine. In other words, the upper dock and the lower dock replace the cylinder for the internal combustion engine in a river or the like where the flow of water is guaranteed, and each dock has a buoyancy body corresponding to the piston of the internal combustion engine, and the first lever is mounted on each crank rod of the crankshaft. When the replenishment water of the first upper dock is filled by the lever to which the principle is applied, the first lower dock and the second upper dock are drained at the same time, and when the first upper dock is drained, 2 Filling up the supplementary water of the upper dock and draining of the second lower dock successively transfers the lifting motion of the buoyant body to the crankshaft by using the lever applied to the principle of the first lever in each dock. It is achieved with a rotational power generating device that allows the rotational power used for the operation of the back.

도 1은 본 발명에 의한 부력을 이용한 회전동력발생장치의 구성원리를 나타낸 평면도1 is a plan view showing the membership of a rotary power generator using buoyancy according to the present invention

도 2는 도 1의 간략형 정면도2 is a simplified front view of FIG. 1

도 3은 도 1의 I-I선 방향에서 본 센서 배치예시도FIG. 3 is an example of sensor arrangement viewed from the line I-I of FIG.

도 4a는 제1 부력체가 만수위에 오를 때의 상황도4A is a situation diagram when the first buoyancy body rises to the full water level

도 4b는 제4 부력체가 만수위에 오를 때의 상황도4B is a situation diagram when the fourth buoyancy body rises to the full water level

도 4c는 제2 부력체가 만수위에 오를 때의 상황도4C is a situation diagram when the second buoyancy body rises to the full water level

도 4d는 제3 부력체가 만수위에 오를 때의 상황도4D is a situation diagram when the third buoyancy body rises to the full water level

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1a : 제1 상부 도크1b : 제1 하부 도크1a: first upper dock 1b: first lower dock

1c : 제2 상부 도크1d : 제2 하부 도크1c: second upper dock 1d: second lower dock

2 : 크랭크축3a∼d : 부력체2: crankshaft 3a-d: buoyancy body

4a∼d : 레버5a,b : 급수개폐기4a to d: levers 5a and b: water switch

6a,b : 유입관7a,b : 배수개폐기6a, b: inlet pipe 7a, b: drain switch

8a,b : 배수관9a,b : 통수관8a, b: drain pipe 9a, b: water pipe

10a,b : 통수개폐기11a∼d : 레버축10a, b: Water flow switch 11a ~ d: Lever shaft

본 발명의 부력체의 부력을 이용한 회전동력발생장치에 대한 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 토대로 작성한 첨부도면에 따라 구체적으로 설명한다.In order to help the understanding of the rotational power generating device using the buoyancy of the buoyancy body of the present invention will be described in detail according to the accompanying drawings prepared based on the preferred embodiment.

도 1과 도 2에서, 부력체를 이용한 4행정 기관형 회전동력발생장치의 일례를 든 것으로, 4행정 이상의 다행정도 이 원리를 원용할 수 있다.1 and 2, an example of a four-stroke engine-type rotary power generator using a buoyancy body, the principle of multi-stroke of four strokes or more can be used.

부력을 이용한 회전동력발생장치는 제1,2 상부 도크(1a,c)와 제1,2 하부 도크(1b,d), 단일 크랭크축(2), 상기 상하부 도크(1a∼d)와 동수의 부력체(3a∼d), 각 부력체(3a∼d)에 소속된 레버(4a∼d)를 기본으로 한다.The rotary power generator using buoyancy has the same number as the first and second upper docks 1a and c, the first and second lower docks 1b and d, the single crankshaft 2, and the upper and lower docks 1a to d. The buoyancy bodies 3a to d and the levers 4a to d belonging to the respective buoyancy bodies 3a to d are basically used.

이들 상하부 도크(1a∼d)는 내연기관의 실린더에 해당하며, 크랭크축(2)의 크랭크 로드와 동수로서, 제1,2 상부 도크(1a,c)와 제1,2 하부 도크(1b,d)는 상하로 단차를 두고 설치하되 제1 상부 도크(1a)와 제1 하부 도크(1b)는 제1조, 제2 상부 도크(1c)와 제2 하부 도크(1d)를 제2조로 편성한다.These upper and lower docks 1a to d correspond to the cylinders of the internal combustion engine, and are equal to the crank rod of the crankshaft 2, and include the first and second upper docks 1a and c and the first and second lower docks 1b and d) is installed with a step up and down, but the first upper dock (1a) and the first lower dock (1b) is composed of the first article, the second upper dock (1c) and the second lower dock (1d) as a second set do.

상부 도크(1a,c)에는 저마다 급수개폐기(5a,b)가 구비된 보충수 유입관(6a,b)을 설치한다. 또, 제1 상부 도크(1a)에서 제1 하부 도크(1b)로 통하는 통수관(9a)과 제2 상부 도크(1c)에서 제2 하부 도크(1d)로 통하는 통수관(9b)에는 각각 통수개폐기(10a,b)를 설치하고, 1,2 하부 도크(1b,d)에는 배수개폐기(7a,b)가 구비된 배수관(8a,b)을 설치한다.Each of the upper docks 1a and c is provided with supplemental water inlet pipes 6a and b each provided with a water supply switch 5a and b. In addition, each of the water pipes 9a leading from the first upper dock 1a to the first lower dock 1b and the water pipes 9b leading from the second upper dock 1c to the second lower dock 1d are respectively passed. The switch 10a, b is provided, and the drain pipes 8a, b provided with the drain switch 7a, b are installed in the 1, 2 lower docks 1b, d.

그리고 통수관(9a,b)은 각 상부 도크(1a,c)에서 가장 낮은 곳에 배치하여 조별 상부 도크(1a,c)의 물이 그에 소속된 하부 도크(1b,d)로 앞서 회전동력발생에 쓰인 물이 원활히 이월되도록 하고, 배수관(8a,b)도 하부 도크(1b,d)에서 가장 낮게 위치시켜 여기서 회전동력발생에 쓰인 물도 원활히 배수되도록 한다.The water pipes 9a and b are disposed at the lowest positions in the upper docks 1a and c so that the water in the upper docks 1a and c of the group can be rotated to the lower docks 1b and d belonging thereto. The used water is smoothly carried over, and the drain pipes (8a, b) is also located at the lowest in the lower dock (1b, d) so that the water used for generating the rotational power is also smoothly drained.

크랭크축(2)은 각 조의 상하부 도크(1a∼d)와 동수의 크랭크 로드를 가진 것으로, 상부 도크(1a,c) 사이와 하부 도크(1b,d) 사이의 위쪽에 각각 그 배치방향과 나란하게 가설한다. 크랭크축(2)이 필요 이상 길면 긴 만큼 자재비와 임가공비, 시설비, 유지보수비가 증가하고, 점유공간도 늘어나는 등 비합리적인 점이 많다. 이런 점에서 크랭크축(2)은 짧을수록 좋다. 그래서 도 2와 같이 각 조의 상하부도크(1a,b)(1c,d)를 사방 격자형으로 배치하여 상하부 도크(1a∼d)의 점유장을 최소화한다.The crankshaft (2) has the same number of crank rods as the upper and lower docks (1a to d) of each set, and is parallel to the arrangement direction above the upper dock (1a, c) and between the lower dock (1b, d), respectively. Hypothesis If the crankshaft (2) is longer than necessary, there are many unreasonable points such as increase in material cost, processing cost, facility cost, maintenance cost, and occupied space. In this regard, the shorter the crankshaft 2 is, the better. Thus, as shown in FIG. 2, the upper and lower docks 1a and b (1c and d) of each tank are arranged in a lattice shape to minimize the occupancy length of the upper and lower docks 1a to d.

부력체(3a∼d)는 각 조의 상하부 도크(1a,b)(1c,d)에 삽입되어 이것을 실린더삼아 중력과 부력에 의해 신속히 승강하면서 크랭크축(2)을 일방향으로 회전시키는 피스톤 대용이다. 이들 부력체(3a∼d)는 내구력을 고려해야 하므로 내식성과 충분한 강도를 지닌 금속제로 한다. 부력체(3a∼d)는 각기 레버(4a∼d)로 크랭크축(2)의 크랭크 로드마다 개별적으로 연결하는 것은 당연하다. 한 가지 특이점은 상하부 도크(1a∼d)가 사방 격자형으로 배치되고 짧은 길이의 크랭크축(2)을 적용함에 따라 피스톤 로드는 대각선 방향으로 연결하는 것이 자연스럽다.The buoyancy bodies 3a to d are inserted into the upper and lower docks 1a and b (1c and d) of the respective tanks and are used as a piston to rotate the crankshaft 2 in one direction while rapidly raising and lowering by gravity and buoyancy. These buoyancy bodies 3a to d are made of metal having corrosion resistance and sufficient strength because they have to consider durability. Naturally, the buoyancy bodies 3a to d are individually connected to the crank rods of the crankshaft 2 by the levers 4a to d, respectively. One peculiarity is that it is natural to connect the piston rods in a diagonal direction as the upper and lower docks 1a to d are arranged in a lattice shape and a short length crankshaft 2 is applied.

레버(4a∼d)는 각 부력체(1a∼d)와 크랭크축(2)의 각 크랭크 로드를 동력적으로 연결하여 각 부력체(3a∼d)의 부상력을 크랭크축(2)에 확실하게 전달하여 강력 회전시키는 제1 지렛대의 원리를 적용한 것으로, 부력체(3a∼d)와 동수의 레버축(11a∼d)에 설치한다. 제1,2 레버축(11a,b)은 제1조측에 그리고 제3,4 레버축(11c,d)은 제2조측에 배치한다. 또한 모든 레버축(11a∼d)은 제위치에서 상하부 도크(1a∼d)의 상면 위쪽에 둬서 부력체(3a∼d)가 하사점에 당도하더라도 각 레버(4a∼d)의 외측단, 즉 부력체(3a∼d)쪽 끝부분이 상하부 도크(1a∼d)의 상단에 닿지 않게 하여 레버운동에 지장을 받지 않도록 한다.The levers 4a to d dynamically connect each of the buoyancy bodies 1a to d and the crank rods of the crankshaft 2 to ensure the floating force of each of the buoyancy bodies 3a to d to the crankshaft 2. It applies the principle of the 1st lever to transmit and rotate strongly, and is attached to the buoyancy bodies 3a-d and the same number of lever shafts 11a-d. The first and second lever shafts 11a and b are arranged on the first tank side and the third and fourth lever shafts 11c and d are arranged on the second tank side. In addition, all the lever shafts 11a to d are placed above the upper surface of the upper and lower docks 1a to d so that the buoyancy bodies 3a to d reach the bottom dead center, that is, the outer ends of the levers 4a to d, i.e. The end portions of the buoyancy bodies 3a to d do not touch the upper ends of the upper and lower docks 1a to d so as not to interfere with the lever movement.

그리고 제1 레버축(11a)에는 제1 상부 도크(1a)측 부력체(3a)용 레버(4a)를, 제2 레버(4b)에는 제1 하부 도크(1b)측 부력체(3b)용 레버(4b)를, 제3 레버축(11c)에는 제2 상부 도크(1c)측 부력체(3c)용 레버(4c)를, 그리고 제4 레버축(11d)에는제2 하부 도크(1d)측 부력체(3d)용 레버(4d)를 각각 설치하여 레버운동이 가능하게 한다. 또, 제1 레버(4a)로는 제1 부력체(3a)와 크랭크축(2)의 제1 로드를, 제2 레버(4b)로는 제2 부력체(3b)와 크랭크축(2)의 제2 로드를, 제3 레버(4c)로는 제3 부력체(3c)와 크랭크축(2)의 제3 로드를, 그리고 제4 레버(4d)로는 제4 부력체(3d)와 크랭크축(2)의 제4 로드를 각각 핀으로 연결한다. 크랭크축(2)의 일단에는 도시하지 아니한 발전기, 양수기 또는 이들에게 동력을 증속시켜 전달하는 증속기구를 접속할 수 있다.In addition, the lever 4a for the first upper dock 1a side buoyancy body 3a is provided on the first lever shaft 11a, and the second lower lever 1b is for the buoyancy body 3b on the first lower dock 1b side. The lever 4b, the lever 4c for the buoyancy body 3c on the second upper dock 1c side to the third lever shaft 11c, and the second lower dock 1d to the fourth lever shaft 11d. The levers 4d for the side buoyancy bodies 3d are respectively provided to enable lever movement. Moreover, the 1st rod of the 1st buoyancy body 3a and the crankshaft 2 is used by the 1st lever 4a, and the 1st rod of the 2nd buoyancy body 3b and the crankshaft 2 is used by the 2nd lever 4b. 2 rods, the third rod 3c and the third rod of the crankshaft 2 with the third lever 4c, and the fourth buoyancy body 3d and the crankshaft 2 with the fourth lever 4d. Pins of the fourth rod are respectively connected. One end of the crankshaft 2 can be connected with a generator (not shown), a water pump or a speed increase mechanism for increasing power to and transmitting power thereto.

도 3에서, 크랭크축(2)의 상부에는 급수개폐기(5a,b), 통수개폐기(10a,b), 배수개폐기(7a,b)의 개폐제어용 센서(S1∼4)를 설치하여 제어반과 당해 급수개폐기(5a,b) 그리고 통수개폐기(10a,b) 및 배수개폐기(7a,b)에 유기적으로 연결하고, 당해 부력체(3ad)에 소속된 크랭크 로드가 상사점에 도달하여 접촉당한 때의 전기적 신호를 급수개폐기(5a,b)와 통수개폐기(10a,b) 및 배수개폐기(7a,b)와 지상의 제어반측에 전달하여 유입관(6a,b)과 배수관(8a,b) 및 통수관(9a,b)을 선택적으로 개폐토록 지시하는 것으로, 도시하지 아니한 지상의 제어반에 케이블로 연결하게 된다.In Fig. 3, the upper and lower parts of the crankshaft 2 are provided with sensors S1 to 4 for opening and closing control of the water supply switch 5a and b, the water supply switch 10a and b, and the drain switch 7a and b. When the crank rod belonging to the buoyancy body (3ad) has reached the top dead center, and is organically connected to the water supply switch (5a, b) and the water switch (10a, b) and the drain switch (7a, b). The electrical signal is transmitted to the water supply switch 5a and b, the water supply switch 10a and b, and the drain switch 7a and b, and the control panel on the ground so that the inflow pipes 6a and b and the drain pipes 8a and b and the water flow By instructing to selectively open and close the pipe (9a, b), it is connected to the control panel of the ground (not shown) by a cable.

다음으로, 도 4a∼d를 참조하여 각 조별로 부력체(1a∼d)의 축차적 승강작용으로 크랭크축(2)이 지속적으로 회전되는 작동원리에 대하여 설명한다.Next, with reference to FIGS. 4A to 4D, the operation principle in which the crankshaft 2 is continuously rotated by the sequential lifting action of the buoyancy bodies 1a to d for each group will be described.

제1 부력체(3a)가 만수위에 오를 때(도 4a):When the first buoyancy body 3a rises to full water level (FIG. 4A):

제1 부력체(3a)가 상사점에 당도하면서 센서(S1)를 건드린다. 이 센서(S1)는 제1 상부 도크(1a)의 급수개폐기(5a)와 제1 하부 도크(1b)의 배수개폐기(7a)로유입관(6a)과 배수관(8a)을 닫아 보충수의 유입과 배수가 중하되고, 동시에 통수개폐기(10a)를 개방하여 통수로(9a)를 개방함으로서 비어 있는 제1 하부 도크(1b)로 제1 상부 도크(1a)의 물이 쏟아지게 한다. 제1 상부 도크(1a)의 물이 제1 하부 도크(1b)로 이월됨에 따라 제1 부력체(3a)는 하강행정으로 접어들고, 제2 부력체(3b)는 하사점에서 상사점을 향해 상승하기 시작한다. 이때, 2조의 상부 도크(1c)는 보충수 유입이 차단된 가운데 그 속에 들어찼던 물이 통수관(9b)의 개방으로 제2 하부 도크(1d)로 이월되는 중이며, 그 배수관(8b)는 막혀 있다. 그리고 제3 부력체(3c)는 하강행정의 중간 그리고 제4 부력체(3d)는 상승행정의 중간쯤이다.The first buoyancy body 3a touches the sensor S1 while reaching the top dead center. The sensor S1 closes the inlet pipe 6a and the drain pipe 8a to the water supply switch 5a of the first upper dock 1a and the drain switch 7a of the first lower dock 1b to inflow the replenishment water. The excess drainage is neutralized, and at the same time, the water passage 9a is opened to open the water passage 9a so that the water of the first upper dock 1a is poured into the empty first lower dock 1b. As the water in the first upper dock 1a is carried over to the first lower dock 1b, the first buoyancy body 3a enters the downward stroke, and the second buoyancy body 3b faces the top dead center at the bottom dead center. Begins to ascend. At this time, the two sets of upper dock (1c) is blocked inflow of the replenishment water and the water filled therein is being carried over to the second lower dock (1d) by opening the water pipe (9b), the drain pipe (8b) is blocked have. And the third buoyancy body (3c) is in the middle of the downstroke and the fourth buoyancy body (3d) is about the middle of the upstroke.

제4 부력체(3d)가 만수위에 오를 때(도 4b):When the fourth buoyancy body 3d rises to full water level (FIG. 4B):

제1 부력체(3a)가 상사점을 떠나 하강행정의 중간쯤에 올 무렵이면 제2 하부 도크(1d)는 만수된다. 이때는 제4 부력체(3d)가 제4 센서(S4)를 건드린다. 그러면 이 센서(S4)는 2조의 급수개폐기(5b)와 배수개폐기(7b)를 개방하여 제2 상부 도크(1c)의 보충수를 보충하고 동시애 제2 하부 도크(1d)의 물은 배수시키고, 통수개폐기(10b)로는 통수관(9b)를 막아 제2 상부 도크(1c)의 물이 더 이상 제2 하부 도크(1d)로 이월되지 못하게 한다. 그리고 제1 상부 도크(1a)의 물은 제1 하부 도크(1b)로의 용수 이월이 한창 진행 중이며, 이에 따라 제1 부력체(3a)는 중립위치에서 하사점을 향해 하강하고 제1 부력체(3b)는 상승행정의 중립위치에서 상사점을 향해 상승하게 된다.When the first buoyancy body 3a leaves the top dead center and comes to the middle of the descending stroke, the second lower dock 1d is full. At this time, the fourth buoyancy body 3d touches the fourth sensor S4. Then, the sensor S4 opens the two sets of water switch 5b and the drain switch 7b to replenish the water of the second upper dock 1c, and drains the water of the second lower dock 1d at the same time. In addition, the water flow switch 10b blocks the water pipe 9b so that the water in the second upper dock 1c is no longer carried over to the second lower dock 1d. The water of the first upper dock 1a is being carried forward to the first lower dock 1b, whereby the first buoyancy body 3a descends toward the bottom dead center at a neutral position and the first buoyancy body ( 3b) rises toward the top dead center at the neutral position of the upstroke.

제2 부력체(3b)가 만수위일 때(도 4c):When the second buoyancy body 3b is at full water level (FIG. 4C):

제4 부력체(3d)가 상사점을 떠나 하강행정의 중립위치에 오면 제1 하부도크(1b)가 만수위에 오르면서 제2 센서(S2)를 건드린다. 이 센서(S2)는 급수개폐기(5a) 및 배수개폐기(7a)로 급수관(6a)과 배수관(8a)을 개방하여 제1 상부 도크(1a)의 보충수 유입과 제1 하부 도크(1b)의 배수가 이뤄지게 함과 동시에 통수개폐기(10a)로는 통수관(9a)을 차단하여 제1 상부 도크(1a)의 물이 제1 하부 도크(1b)로 흘러 들지 못하게 한다. 그리고 이때는 제2 상부 도크(1c)의 보충수 유입과 제2 하부 도크(1d)의 배수는 한창 진행 중이다.When the fourth buoyancy body 3d leaves the top dead center and comes to the neutral position of the downstroke, the first lower dock 1b rises to the full water level and touches the second sensor S2. The sensor S2 opens the water supply pipe 6a and the drain pipe 8a to the water supply switch 5a and the drain switch 7a, so that the replenishment water flows in the first upper dock 1a and the first lower dock 1b. Simultaneously with drainage, the water flow switch 10a blocks the water pipe 9a to prevent the water of the first upper dock 1a from flowing into the first lower dock 1b. At this time, the supplemental water inflow of the second upper dock 1c and the drainage of the second lower dock 1d are in full swing.

제2 상부 도크(1c)가 만수위에 오를 때(도 4d):When the second upper dock 1c rises to full water level (FIG. 4D):

제2 부력체(3b)가 상사점을 떠나 하강행정의 중간에 이르렀을 때 이번에는 제2 상부 도크(1c)가 만수위에 오른다. 이때는 제3 부력체(3c)가 제3 센서(S3)를 건드린다. 이때, 센서(S3)는 통수개폐기(10b)로 통수관(9b)을 열어서 제2 상부 도크(1c)의 용수가 제2 하부 도크(1d)로 이월되게 하고, 동시에 배수개폐기(7b)로는 배수관(8b)을 막아 배수를 중단한다. 그렇지만 제1 상부 도크(1a)의 보충수 유입과 제1 하부 도크(1b)는 여전히 배수가 진행중이다.When the second buoyancy body 3b leaves the top dead center and reaches the middle of the descent stroke, the second upper dock 1c rises to the full water level this time. At this time, the third buoyancy body 3c touches the third sensor S3. At this time, the sensor S3 opens the water pipe 9b with the water flow switch 10b so that water from the second upper dock 1c is carried over to the second lower dock 1d, and at the same time, the water pipe with the drain switch 7b. Stop drainage by blocking (8b). However, the replenishment water inlet of the first upper dock 1a and the first lower dock 1b are still draining.

이후 제3 부력체(3c)가 상사점을 떠나 중립위치에 올 때 도 4a와 같이 제1 부력체(3a)가 만수위에 오르게 된다. 이런 식으로 제2 하부 도크(1d)의 배수가 완전히 이루어지기까지가 곧 1행정이며, 이 같은 행정이 반복됨으로써 크랭크축(2)은 부력체(3a∼d)의 축차적 부상과 하강될 때마다 한 번씩 회전하게 되고, 이 같은 크랭크축(2)의 회전은 증속기로 증속시켜 발전기나 양수기 등의 가동에 활용한다.Then, when the third buoyancy body 3c leaves the top dead center and comes to the neutral position, as shown in FIG. 4a, the first buoyancy body 3a rises to the full water level. In this way, the second lower dock 1d is completely drained until the drainage is completely completed, and this stroke is repeated so that the crankshaft 2 is lowered with the sequential rise of the buoyancy bodies 3a to d every time. It rotates once, and the rotation of the crankshaft (2) is increased by the speed increaser to be used for operation of a generator or a water pump.

이 과정에서 배수와 보충수의 충전이 적정 시점에서 정확히 이루어지지 않으면 크랭크축(2)의 동력손실이 감소될 우려가 있다. 그러므로 각 하부 도크(1b,d)의 배수와 상부 도크(1a,c)의 보충수 충전은 부력체(1b,d) 및 (1a,c)가 최적위치에서 다음 행정으로 이행되도록 센서(S2,4)(S1,3)의 정확한 위치설정은 절대적이라고 하겠다.In this process, if the filling of the drainage and supplemental water is not made correctly at the appropriate time, there is a fear that the power loss of the crankshaft (2) is reduced. Therefore, the drainage of each lower dock 1b, d and the filling of the supplemental water of the upper docks 1a, c are carried out so that the buoyancy bodies 1b, d and 1a, c move from the optimum position to the next stroke. 4) The exact positioning of (S1,3) is absolute.

또, 지속적으로 크랭크축(2)을 회전시켜 양질의 동력을 얻는데는 통수관(9a,b)과 배수관(8a,b)의 위치도 최적 높이의 설정도 중요한 요소로 작용한다. 배수시에는 물론 용수의 이월시에도 부력체(3a∼d)가 항상 수면에 떠 있어야만 물이 채워지는대로 곧바로 상승하여 크랭크축(2)의 회전운동을 저해하지 않아야 하기 때문이다. 배수 시 배수량이 지나치면 크랭크축(2)의 회전운동이 순간적으로 정지되는 경향이 나타나 부력체(3a∼d)의 재상승에 장애가 되기 때문에 크랭크축(2)의 지속적 회전은 기대하기 어렵다.In addition, in order to continuously rotate the crankshaft 2 to obtain high-quality power, the position of the water pipes 9a and b and the drain pipes 8a and b also plays an important role. This is because the buoyancy bodies 3a to d should always be floating on the water surface at the time of drainage as well as the carryover of the water, so as not to hinder the rotational movement of the crankshaft 2 as soon as the water is filled. Excessive amount of drainage during drainage tends to stop the rotational movement of the crankshaft 2 momentarily, which impedes the re-uplift of the buoyancy bodies 3a to d. Therefore, continuous rotation of the crankshaft 2 is difficult to expect.

여기서 한 가지 예를 들어보자. 레버(4a∼d)의 받침점인 레버축(11a∼d)이 중간에 위치하면 크랭크축(2)에는 부력체(3a∼d)의 부력 그대로 전달되어 효용성이 낮다. 그러나 받침점인 레버축(11a∼d)이 크랭크축(2)에 가까울수록 크랭크축(2)을 돌리는 부력체(3a∼d)의 힘은 강력해진다. 예컨대, 부력체(3a∼d)의 부력을 1t 이라고 가정하고 그로부터 레버축(11a∼d)을 레버(4a∼d) 전체길이의 1/10 지점에 둘 경우 15t 안팎의 강력한 힘이 크랭크축(2)에 작용하는 격이므로 10t의 부력이면 150t 가량의 강력한 동력이 얻어진다. 그 만큼 작은 부력으로 10배 이상의 큰 동력을 생산할 수 있게 된다.Here is an example. When the lever shafts 11a to d, which are the supporting points of the levers 4a to d, are positioned in the middle, the buoyancy force of the buoyancy bodies 3a to d is transferred to the crank shaft 2 as it is, and the utility is low. However, the closer the lever shafts 11a to d, which are the supporting points, to the crank shaft 2, the stronger the forces of the buoyancy bodies 3a to d that turn the crank shaft 2 are. For example, when the buoyancy of the buoyancy bodies 3a to d is assumed to be 1t, and the lever shafts 11a to d are positioned at 1 / 10th of the entire length of the levers 4a to d, a strong force of about 15 tons is applied to the crankshaft ( As it is a 2) buoyancy force, a force of about 150 tons is obtained with a buoyancy of 10 tons. That small buoyancy can produce more than ten times more power.

이는 어느 부력체(3a∼d)든지 각각에 연관된 크랭크 로드가 상사점을 돌아 하강행정으로 이행될 시에는 각 레버(4a∼d)에 의해 강제로 끌어 내려지고, 또 부력체(3a∼d)에 연관된 크랭크 로드는 하사점을 돌아 상승행정으로 접어들면서부터 이들 레버(4a∼d)에 의해 강제로 밀어 올려지는 상호보완적 작용으로 크랭크축(2)를 회전시키는 힘이 강력하기 때문이다.This is forcibly pulled down by the levers 4a to d when the crank rods associated with each of the buoyancy bodies 3a to d are transferred to the lower stroke, and the buoyancy bodies 3a to d. This is because the crank rod associated with is strong in rotating the crankshaft 2 by the complementary action of forcibly being pushed up by these levers 4a to d from the bottom dead center to the ascending stroke.

이상의 설명은 4행정기관을 예로 든 것이나, 그 이상의 다행정기관일 수도 있다. 4행정기관의 경우 크랭크각은 90도, 6행정기관일 때의 크랭크각은 60도, 8행정기관일 때의 크랭크각은 45도가 될 것이다.The above description is an example of a four-stroke agency, but may be a multi-agency organization. For a four-stroke engine, the crank angle would be 90 degrees, for a six-stroke engine the crank angle would be 60 degrees, and for an eight-stroke engine the crank angle would be 45 degrees.

이상과 같이 본 발명은 물의 흐름이 보장되는 하천 등에 내연기관용 실린더를 도크로 대체하여 내연기관의 피스톤 대용의 부력체를 넣고, 각 부력체를 크랭크축에 연결하여 조별 상부 도크의 보충수 조달과 하부 도크의 배수에 따른 부력체의 승강으로 크랭크축을 회전시켜 동력을 얻도록 한 것에 있어서 모든 부력체의 승강을 제1 지렛대형 레버를 통해 크랭크축에 강력하게 전달되게 함으로서 댐형 수력발전장치, 양수설비 등의 가동신뢰도 향상과 효율증대에 이바지할 수 있다.As described above, the present invention replaces the cylinder for the internal combustion engine with a dock in a river, etc., where the flow of water is guaranteed, and puts a buoyancy body for the piston of the internal combustion engine, and connects each buoyancy body to the crankshaft to procure supplemental water in the upper dock of the group. Dam type hydroelectric generators, pumping equipment, etc. by lifting all the buoyant bodies strongly to the crankshaft through the first lever lever lever in order to gain power by rotating the crankshaft by lifting the buoyancy body along the drainage of the dock. It can contribute to improving operation reliability and increasing efficiency.

Claims (1)

유입관(6a,b)에 보충수 조달용 급수개폐기(5a,b)가 설치된 실린더 대용의 제1,2 상부 도크(1a,c)와; 배수개폐기(7c,d)로 개폐되는 배수관(8a,b)이 딸린 실린더 대용의 제1,2 하부 도크(1b,d)와; 단일 크랭크축(2)과; 상하부 도크(1a∼d)에 개별적으로 수납되는 피스톤 대용의 부력체(3a∼d)와; 제1 상부 도크(1a)와 그 하부 도크(1b)간에 설치되어 통수개폐기(10a,b)로 개폐되는 통수관(9a,b)과; 상기 급수개폐기(5a∼b)와 통수개폐기(10a,b) 및 배수개폐기(7a,b) 제어용 센서(S1∼4)로 이루어진 것에 있어서, 상기 크랭크축(2)을 중심으로 대칭되게 설치한 각 조의 상부 및 크(1a,b)(1c,d) 사이에서 도크의 상단보다도 높은 위치에 설치된 부력체(3a∼d)와 동수의 레버축(11a∼d)과; 제1 내지 제4 레버축(11a∼d)에 설치되어 제1 내지 제4 부력체(3a∼d)와 크랭크축(2)의 제1 내지 제4 피스톤 로드를 연결하는 레버(4a∼d)로 이루어진 것을 특징으로 하는 부력체의 부력을 이용한 회전동력발생장치.First and second upper docks 1a and c for cylinders provided with water supply switches 5a and b for supplying supplemental water to inflow pipes 6a and b; First and second lower docks 1b and d for replacing cylinders with drain pipes 8a and b which are opened and closed by drain switches 7c and d; A single crankshaft 2; Buoyant bodies 3a to d for the pistons individually stored in the upper and lower docks 1a to d; Water pipes (9a, b) installed between the first upper dock (1a) and the lower dock (1b) to open and close the water opening and closing (10a, b); Each of the water supply switch 5a to b, the water switch 10a, b, and the control switch S1 to 4 for controlling the drain switch 7a, b, each of which is provided symmetrically about the crankshaft 2. Buoyant bodies 3a to d provided at positions higher than the upper end of the dock between the upper portion of the jaw and the claws 1a and b (1c and d) and the same number of lever shafts 11a to d; Levers 4a to d provided on the first to fourth lever shafts 11a to d to connect the first to fourth buoyancy bodies 3a to d and the first to fourth piston rods of the crankshaft 2. Rotational power generating device using the buoyancy of the buoyancy body, characterized in that consisting of.
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