KR20030070508A - 나선형수중펌프 확대관 시스템 - Google Patents

Abstract

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Description

나선형수중펌프 확대관 시스템{Spiral under water Pump diffuser system}

본 발명은 나선형수중펌프확대관시스템에 관한 것으로서 더욱상세 하게는 하부지의 물이 원주전체면인 안내깃에서 원주전체면인 펌프회전차에 유입되는 유동량을 펌프전동기가 끌어안고 회전하는 회전력이 하나의 에너지로 뭉쳐저 부양에너지로 변환 펌프내에서는 미끄럼유동으로 하여 송출 확대관에서 유속은 점점작아지고유심은 점점커저서 상부지에 넘쳐 유출 고양정에서 고효율의 커다란 물 양수에 관 한 것이다,

이를 위하여 바다 등 일정 위치에 시스템의 하단부측에 지지대(20)를 설치하여 고정받침대(30,30a)를 설치하고, 그 상부의 원주전체면을 유입 유출구로 하는 고정안내깃(31)을 부챗살모형의 다중 나선홈으로 튀틀려 꼬인 소정 각도와 수평면에서 상부로 기울여진 소정각도로 형성하여 받침대(30a)에 지지시켜 수직 설치하고, 그 내측에 상기 안내깃(31)과 동일구조와 각도로 하는 원주전체면을 유입구로 하는 펌프회전차(40a)를 수직 설치하고, 펌프의 지지를 위하여 안내깃(20)의 상부에 원주축 베어링(44)을 설치 원주축으로 하여 펌프상단부를 지지시키고, 그리고 펌프의 중심축방향으로 관통한 회전축(42)의 하단 받침대(30a)의 중앙에는 지지용 베어링(43)으로써, 펌프(40)의 하단을 지지시키며 하부에 축이음(45)으로 하여 전동기(46)를 체결 장착하여서 설치 된 것으로서, 작동 양수 됨으로써, 하부지 수압에 의해 펌프회전차에 상기 소정의 각도로 하여 유입되는 유동량이 상기 회전축(42)과 원주축(44)이 수직으로 조합된 동일축상 원심력과 구심력간의 상호 작용 유동량을 끌어안고 회전하는 회전력이 하나의 에너지로 합쳐저 펌프내에서는 미끄럼유동으로 하여 송출 상방향 물이송관이 점점확대관으로 하는 유입 유동 유출구(50),(50a),(50b),(50c)로 하여 설치 하면서 상부 고정받침대(30b)에 지지시켜 설치 된 것으로서, 하부지(10)의 저수량의 수압과 펌프축동력이 강력한 부양에너지로 변환 상압 점점확대관에서 유속은 점점작아지고 유심은 점점커저서 상부지(10a)에 저속의 물이 넘쳐 유출 고양정에서 커다란 저유속의 물 양수를 특징으로 하는것이다.

그러나 일반적으로 펌프유입구 일부분에 흡입 또는 유입하는 구조로서 물의 수압을 최대로 활용을 못하거나 고속으로 상압 큰 구속에너지로 하는 결점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 바다 등 커다란 저수량을 이용하는 수압이 원주전체면에서 상방향으로 기울여진 소정의 각도로 하여 유입 유출하는 안내깃에서 원주전체면으로 하는 상기 안내깃의 동일구조로 하는 펌프 회전차유입구가 상방향으로 서로 마주 하는 각도로 된 것으로서, 원주전체면을 유입구로 하는 펌프기계로서 작게 제작되어 전력소비를 작게 하면서 효율을 극대화 하고, 하부지의 저수량의 수압과 펌프전동기의 축동력이 하나의 에너지로 합쳐저 부양에너지로 변환 하는 시스템에서 물이 충만 대기압의 영향을 받지 아니하는 고밀도의 진공 상태로 펌프회전차내에서는 미끄럼유동을 하는 그 상방에 점점확대관을 통하여 저유속으로 상압 확대관에서 유속은 점점작아지고 유심은 점점커저서 상부지(10a)에 저속으로 하는 물이 넘쳐 유출 고양정에서 고효율의 커다란 물 양수를 하는 것이다

도 1, 2는 본 발명의 작동 일예를 보인 상태도

□도면의 중요 부분에 대한 부호□

10,10a ; 상하부지 20 ; 지지대

30,30a,30b ; 상하 받침대 31 ; 안내깃

40,40a,40b,40c ; 나선형 펌프본체회전차 유입 유동 송출구

41 ; 와류실 42 ; 회전축

43 ; 회전축 지지용 베어링 44 ; 원주축 베어링

45 ; 축이음 46 ; 전동기

50,50a,50b,50c ; 확대관 유입 유동 유출구

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다름과 같다.

도 1은 본 고안의도 1 은 본 발명의 작동 일예를 보인 상태도이고, 도 2는 본 발명의 중요 부분의 분해도로서, 도 1. 에서 도시 한 바와 같이 바다 등 일정 위치에 시스템의 하단부측에 지지대(20)를 설치하여 고정받침대(30,30a)를 설치하고, 그 상부의 원주전체면을 유입 유출구로 하는 고정안내깃(31)을 부챗살모형의 다중 나선홈으로 튀틀려 꼬인 소정 각도와 수평면에서 상부로 기울여진 소정각도로 형성하여 받침대(30a)에 지지시켜 수직 설치하고, 그 내측에 상기 안내깃(31)과 동일구조와 각도로 하는 원주전체면을 유입구로 하는 펌프회전차(40a)를 수직 설치하고, 펌프의 지지를 위하여 안내깃(20)의 상부에 원주축 베어링(44)을 설치 원주축으로 하여 펌프상단부를 지지시키고, 그리고 펌프의 중심축방향으로 관통한 회전축(42)의 하단 받침대(30a)의 중앙에는 지지용 베어링(43)으로써, 펌프(40)의 하단을 지지시키며 하부에 축이음(45)으로 하여 전동기(46)를 체결 장착하여서 설치 된 것으로서, 작동 양수 됨으로써, 하부지 수압에 의해 펌프회전차에 상기 소정의 각도로 하여 유입되는 유동량이 상기 회전축(42)과 원주축(44)이 수직으로 조합된 동일축상 원심력과 구심력간의 상호작용 유동량을 끌어안고 회전하는 회전력이 하나의 에너지로 합쳐저 펌프내에서는 미끄럼유동으로 하여 송출 상방향 물이송관이 점점확대관으로 하는 유입 유동 유출구(50),(50a),(50b),(50c)로 하여 설치 하면서 상부 고정받침대(30b)에 지지시켜 설치 된 것으로서, 하부지(10)의 저수량의 수압과 펌프축동력이 합쳐저 강력한 부양에너지로 변환 상압 점점확대관에서 유속은 점점작아지고 유심은 점점커저서 상부지(10a)에 저속의 물이 넘쳐 유출 고양정에서 커다란 저유속의 물 양수를 하는 원리를 설명하면 본 발명의 저수량의 수압으로 하는 위치를 설정하여 부챗살모형의 다중 나선홈으로 뒤틀려진 각도와 상방으로 하는 각도를 약 45도∼90도 정도로 하는 원주전체면을 유입 유출구로 하는 안내깃과 펌프회전차 원주전체면을 유입구로 하여 유출 유입구가 서로 마주하여 원주전체면으로 유출 유입되어 송출 펌프구조로서 펌프기기가 작게되 므로서 에너지 소비를 작게하고 효율을 극대화로 상압되는 과정에서는 물이 충만 대기압의 영향을 받지 아니하는 고밀도의 진공(즉, 수소원자에서 생기는 양전극이 상대방 원자에 생기는 음전극 사이에 가장 거리가 짭게된다, 양전하 사이에의 인력은 클롱법칙에 따라 거리의 제곱에 반비례 하여 커저 두 전하 사이 거리기 1/2로 가까가와지면 그 인력은 4배로 커진다. 물의 높은 유전상수에 의해 진공중에서의 인력은 1/80로 줄어든다)상태에서 펌프전동기의 작동에서는 펌프회전차에 유입되는 유동량을 끌어안고 회전 펌프회전차내에서는 미끄럼유동으로 하여 하나의 에너지로 뭉쳐저 강력한 부양에너지로 변환 송출 하는 회전축의 원심성운동은 초기 속도의 제곱해서 저항이 증가 하므로써 분산, 감속, 확산, 붕괴, 구조의 해체, 파괴, 마찰의 유도 과정에서 중심이 멀어질수록 속도와 저항이 급속히 상승한다. 이와는 달리 원주→축(외면에서 내면을 향해서)으로의 운동은 구심성 운동은 외부로부터 중심을 향한 내부지향적 운동에 중심을 향할 수록 속도는 증가 자연스럽운 구조를 갖는다. 그래서 원주-축상의 운동은 수렴, 유인, 통합, 적분의 형태를 취하며 마찰이 작아지는 자연의 운동형태는 구심성운동이다. 그러나 상기 조합된 수직 동일축상 상호작용 적절히 조절하여 원초인 에너지체 상태로 변환 상방향으로 점점 확대관으로서 (수압기는 파스칼의 원리를 응용하여 작은 힘으로 큰 힘을 얻을 수 있는 기계이다) 하부지(10)의 저수량의 수압과 펌프축동력이 강력한 부양에너지로 변환 상압 확대관에서 유속은 점점작아지고 유심은 점점커저서 상부지(10a)에 저속의 물에 유출구50c)에서 넘쳐 유출 고양정에서 고효율의 커다란 물 양수를 하는 것이다.

이에 관련하는 실시예를 제시합니다.

1, 실시예 물의 성질 등 본 고안의 물을 원자료로 한 시스템으로서 물은 만물의 근원으로서 지구지표면 바닷 등 3/4 이상을 차하고 있는 물은 화학구조상으로볼 때 (H₂O)의 2개의 수소원자와 1개 산소원자(O)로 하고 있으나, 이를 세분하면 수소원자와 산소원자가 '세쌍둥'이 3종의 동위원소로 되어 있다. 물은 녹는 온도가 0도, 끓는 온도가 100도로서 그 액체 온도폭은 무려 100도나 된다. 물만이 물질의 액체, 기체, 고체 삼체 모두를 나타내고 있으며, 넓은 온도폭의 액체로 바다를 이률 만큼 다량으로 존재하는 물의 결합력을 강하게 해주는 수소결합에서 연유한다. 이 수소결합은 분자 안에 미소한 전하 집적점인 양극과 음극이 있어서 막대자석처럼 작용하는 극성분자들이 보통분자보다 강한 힘으로 묶어 준다. 물, 암모니아, 플루오르 F,(Fluorine)화수소는 수소결합이 일어나는 극성분자이다. 물의 성분인 수소와 산소는 지구상의 어떤한 기온 속에서도, 즉 아무리 덥거나 추워도 기체 상태로만 존재하는 무기물이다. 이 두 기체 상태의 원소가 화합하여 천연적으로 액체 상태의 무기물질인 물을 만들며 초고속의 분자들 삼체 상태에서도 각각 운동을 하고 있다. 그것도, 기체나 액체일 때에는 제트기 만큼이나 빠른 속도로 움직이고 있다. 분자의 영역이라는 미소세계 이다. 물분자의 반지름은 1,4옹스트롬(A)이다. 이 미소 세계에서는 원자들의 반지름이 1∼2,5옹스트롬이고, 유기물질이라면 분자는 원자들보다 몇 배 더 클 수 있다, 옹스트롬(A)은 스웨덴의 옹스트롬(A,J,Augstrom)이 처음 사용한 길이의 단위로서 즉, 1A은 1cm의 1/1억이다. 반지름 1,4 A인 물분자의 크기는 1mm의 약 1/7백만 밖에 되지 않는다. 초속으로 환산하면 약 433m가 된다. 산소분자가 직선으로 날아가는 거리는 평균 7/10만mm의 짧은 거리에서마다 다른 입자와 충돌하여 방향을 바꾼다. 이런한 분자 또는 미립자의 불규칙하지만 연이어 방향전환을 하는 운동을 영국의 로버트 브라운이 최초로 밝혔 브라운 운동(Brownian movement)이라 부른다, 기체 상태의 산소분자는 1초동안에 적어도 50억번 충돌하여 그 방향을 바꾼다는 물질이다.

2, 실시례 물의 쿨롱법칙, 반데르발스 힘,등 수소원자가 모든 종류의 원자들 중에서 가장 작기 때문에(참조 수소원자는 산소원자보다 16배 가볍다), 그 중심에 다른 원자들이 가까이 접근할 수 있다. 즉, 수소원자에서 생기는 양정극이 상대방 원자에 생기는 음전극 사이의 거리가 가장 짭게 된다. 그런데, 양전하와 음전하 사이에의 인력은 쿨롱의 법칙에 따라 거리의 제곱에 반비례하여 커진다. 두 전하 사이의 거리가 1/2로 가까와지면 그 인력은 4배가 커지고, 1/3로 가까와지면 9배로 커지는 식으로 급격히 강해진다. 이 처음 극성분자들이 강하게 결합하는 경우에는 물은 수소원자의 양전하쪽은 같은 물분자의 산소원자의 음전하와 결합할 뿐만 아니라 다른 물분자의 산소원자와도 결합하여 산소원자, 수소원자, 산소원자의 순으로 이어져 수소원자가 두 산소원자를 연결하는 양상으로 자리잡는다 이러한 결합을 수소결합이라 한다 모든 분자들 사이에서 작용하는 반데르발스 힘.이 있다.(공유결합도 반데르발스 힘이란 원자 및 분자들 사이에서 작용하는 힘 때문이다) 이 힘은 한 분자 핵의 양전하와, 이웃한 다른 분자의 최외각전자의 음전하가 서로 당기는 정전인력이다 이 힘은 물과 같은 극성분자에 생기는 미소한 전하보다 훨씬 더 미소하며, 또 이곳 저곳에서 순간적으로 생겼다 없어졌다 한다. 또한 반데르발스 힘은 분자간의 거리가 매우 가까울 때, 즉 물분자들이 거의 접촉해 있을 때에만 그 힘이 크게 작용한다. 거리가 떨어지면 그 인력이 급속히 감소 불활성 기체 원소쪽에 속하는 외톨이 물질들도 온도가 떨어지며 이 힘에 의해 액체도 되고 또 고체로 그 모양을 바꾼다. 다음으로 분자는 아니지만 이온 사이에서 쿨롱의 법칙에 따라 작용하는 힘이 있다. 이 힘은 거리의 제곱에 반비례하며 쿨롱의 힘이라고 불린다, 그리고 물과 같은 극성분자 사이에서 작용한 수소결합의 힘이 있다. 요약하면 물분자들 사이에는 반데르발스 힘과 수소결합의 힘이 이중으로 작용한다. 물분자는 전기장 내에서 양극쪽을 음극판으로, 음극쪽을 양극판으로 향하게 하려는 경향을 크게 나타낸다. 이것을 쌍극자모멘트(dipole moment)라 부른다. 물은 쌍극자모멘트가 유난히 크기 때문에 그것의 유전상수의 비점이 커서 진공의 유전상수를 1 이라고 하면 물의 유전상수는 80인데 이것은 두개의 전하들이 물 중에서는 진공 중에서와 비교해서 1/80의 세기로 끄어 당기거나 반발함을 뜻한다 물은 비 눈 얼음 등 천태만상의 현상으로 나타나면서 물은 지구상에 에너지의 관리자 역활을 한다.

3, 실시례 보텍스 구심성 나선운동, 보텍스(Vortex)일반적으로 소용돌리, 회오리바람, 태풍 등과 같이 유체에서 만들어지는 와류를 형성하는 운동의 형태를 일컫는 말이다. 이 나선형 운동은 주변으로 부터 중심으로 휘감겨 돌아가는 형태를 의미한다. 실제로 동력을 유도해내는 기술로도 할용할수 있다 우주의 체계들이 나선형으로 이루어지면서 서로간의 복잡한 관계를 형성하며 나선형의 흐름으로 말미암아 인체에서나 자연에서의 성장 과정은 언제나 나선형이 동적인 형태로 취하고있다. 나선형의 소용돌이 운동을 크게 두가지로 나누어볼 수 있다 원주 →축 방향운동과 축 →원주방향으로의 운동으로 나눌 수 있다. (실제로는 접선방향 →축방향, 축방향 →접선방향)이는 소용돌리만의 독특한 형태를 효과적으 선방향 →축방향, 축방향 →접선방향)이는 소용돌리만의 독특한 형태를 효과적으로 표현하는 것이다. 축 →원주(내면에서 외면을 향해서)운동은 중심에서 최초의 운동을 시작하여 점차 외부를 향해서 방사상의 운동을 한다. 이러한 운동은 내부에서 외부로 향해서 원심성의 운동으로써 축의 중심선상에서는 아무런 운동이 일어나지 않지만 중심으로부터 멀어질수록 운동의 속도와 운동으로 인해 분해작용이 점점 더 가속되어 중심에서 멀어지는 원심성운동은 초기 속도의 제곱해서 저항이 증가 하므로써 분산, 감속, 확산, 붕괴, 구조의 해체, 파괴, 마찰의 유도 과정에서 에너지가 분산되어 소진되는 원심성운동으로서 중심이 멀어질수록 속도와 저항이 급속히 상승한다. 이와는 달리 원주→축(외면에서 내면을 향해서)으로의 운동은 구심성 운동은 외부로부터 중심을 향한 내부지향적 운동에 중심을 향할 수록 속도는 증가하고 응집하여 결과적으로 자연스럽운 구조를 갖는다. 그래서 원주 - 축상의 운동은 수렴, 유인, 통합, 적분의 형태를 취하며 마찰이 줄어들게 한다. 자연의 운동형태는 구심성운동이다. 그러나 조합된 수직 동일축상에서 작용하는 원심력과 구심력간의 상호작용을 적절히 조절하여 원초인 에너지체 상태로 변환할 수 있었다 이러한 방식으로 물리적 세계로부터 물질을 완전히 소멸시키거나 물리량을 변환시키서 무한한 양의 순수한 에너지의 물리적 실체다. (모든 면에서 역변환된) 원소의 물리적 배열을 그대로 따르고 있다 즉, 이처럼 엄청난 잠재력과 막대한 힘 특히 동일축상에서 나선형의원심력과 구심력을 조합한 맥동과정을 활용하여 생물학적 진공을 유도한 것이다.

4, 실시례압력의 전달, 그림 1, 같이 용기속에 물을 가득히 넣어서 마개판으로 밀페하고, 판 위에서 힘 P를 가한다, 판과 용기 사이의 마찰력을 무시하고, 판의 무개를 생략하면 아래면에 작용하는 수압은 판의 넓이를 a라 하면

이다, 따라서 용기 속의 한 B에 작용하는 수압 P_B는 다음과 같다,

압력 p를 p+△p로 증가시키는 p는 (p+△p)/a가 되고 B점의 압력은(p+△p)/a+wh로 되므로 결국 B점의 압력 증가는이다, B점의 위치는 임의이므로 압력의 증가는 용기속의 모든 점에 대하여 같다. 이와 같이 밀폐된 용기내의 물에 가한 압력의 증가는 물 속의 모든 곳에 동일하게 된다, 이를 파스칼의 원리(principle of pascal)라 한다. 그림 2, 연속관과 같을 서로 통할 수 있는 용기를 마개판으로 밀폐하고 외력P₁및 P₂를 가하여 평형 상태가 유지되는 식으로 한다. 수압기(hydraulic press)는 파스칼의 원리를 응용하여 작은 힘으로 큰 힘을 얻을수 있는 기계이다.

5, 실시예 사이폰(siphon)은 관로의 일부가 동수경사선보다 높은 부분이 있을 경우가 있다, 사이폰은 동수경사선보다 위에 있는 부분의 관내의 부압이 되고 정점(頂點)에서는 최저압력이 된다, 관의 위치가 높을수록 압력은 더욱 낮아지나 절대 압력 0 이하로 하강할 수는 없으므로 최소한계 압력은 -pa 즉, 대기의 키기이다, 그림 3에서 ACB에 생기는 손실수두를 마찰손실수두, 관의 유입구 및 출구에서 생기는 손실수두, 관의 만곡부에 의한 손실수두의 합이라고 생각하고 유체는 관수로의 양단의 압력차에 의하여 흐르는 것이므로 관의 도중에 높은 곳이 있어도 이것을 넘어흐를 수가 있다, 그리고 동수경사선보다 높은 곳에 있는 부분은 관내의 압력이 부압이라는 점이 일반 관수로와 사이폰의 다른 점이다, 실제 Hc 높이는10.33m 이하로 하여야 한다,

본 발명은 저수량의 수압으로 하는 안내깃과 펌프회전차의 원주전체면이 하유입 유출 유입 되므로써, 펌프 자체가 작게 제작되어 에너지 소비가 작고 효율이 극대화로 상압에서 물이 충만 대기압의 영향을 받지 아니하는 고밀도의 진공상태로 유입되는 유동량을 펌프전동기가 끌어안고 수직으로 조합된 동일축상 원심력과 구심력이 상호작용 펌프의 회전력이 하나의 부양력에너지로 뭉쳐저 펌프 내에서 미끄럼유동으로 하여 송출 점점확대관에 유속은 점점작이지고 유심은 점점커저서 유출구에 넘쳐 상부지에 유출 고양정에서 고효율의 저속의 커다란 물 양수을 효과로 하는 것이다,

Claims (3)

1. 본 발명은 바다 등 일정 위치에 시스템의 하단부측에 지지대(20)를 설치하여 고정받침대(30,30a)를 설치하고, 그 상부의 원주전체면을 유입 유출구로 하는 고정안내깃(31)을 부챗살모형의 다중 나선홈으로 뒤틀려 꼬인 만큼의 소정각도와 수평면에서 상부로 기울여진 소정각도로 형성하여 받침대(30a)에 지지시켜 수직 설치하고, 그 내측에 상기 안내깃(31)과 동일구조와 각도로 하는 원주전체면을 유입구로 하는 나선형 펌프본체회전차 유입 유동 송출구(40,40a,40b,40c)로 하여 수직 설치를 특징으로 하는 "나선형수중펌프확대관시스템"
2. 제1항에 있어서, 펌프(40)의 수직 설치 지지를 위하여 안내깃(20)의 상부에 베어링(44)을 원주축으로 하여 설치하고, 펌프상단부를 지지시키고, 그리고 펌프의 중심축방향으로 관통한 회전축(42)의 하단 받침대(30a)의 중앙에는 지지용 베어링(43)으로써, 펌프본체(40)의 하단을 지지시키며 하부에 축이음(45)으로 하여 전동기(46)를 체결 장착하여서 설치 된 것으로서, 작동 양수 됨으로써, 하부지 수압에 의해 펌프회전차에 상기 소정의 각도로 하여 유입되는 유동량을 끌어안고 회전하는 회전력이 하나의 에너지로 합쳐저 펌프내에서는 미끄럼유동으로 하여 송출 상압을 특징으로 하는 "나선형수중펌프확대관시스템"
3. 제2항에 있어서, 미끄럼유동으로 하여 송출하는 상방향에 점점확대 물이송관으로 하는 유입 유동 유출구(50),(50a),(50b),(50c)로 하여 설치 하면서 상부 고정받침대(30b)에 지지시켜 설치 된 것으로서, 하부지(10)의 저수량의 수압과 펌프축동력이 강력한 부양에너지로 변환 상압 점점확대관에서 유속은 점점작아지고 유심은 점점커저서 상부지(10a)에 저속의 물이 넘쳐 유출 고양정에서 커다란 저유속의 물 양수를 특징으로 하는 "나선형수중펌프확대관시스템"