KR200303708Y1 - DC generator of circulating cycle using fluid equipment power - Google Patents
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Abstract
본 고안은 유체기기 동력을 이용한 순환싸이클의 직류발전장치이다.The present invention is a direct current generator of a circulating cycle using a fluid equipment power.
순환싸이클로 구성된 배관계통에 흐르는 유체의 운동에너지를 유체기기의 회전동력으로 획득하여 유체순환 압축기와 직류발전기를 구동하는 장치이다. 유체 압축기의 동력으로 만들어지는 유체순환 운동을 다시 동력으로 바꿀때 순환싸이클 구성으로 에너지 이용효율을 높이고,It is a device that drives the fluid circulation compressor and direct current generator by acquiring the kinetic energy of the fluid flowing in the piping system consisting of circulation cycles by the rotational power of the fluid equipment. When converting the fluid circulation movement made by the power of the fluid compressor back into power, the circulation cycle configuration increases the energy utilization efficiency,
유체기기의 동력으로 압축기나 직류 발전기를 구동하여 유체인 압축공기의 운동에너지를 전기에너지로 전환 활용한다.The compressor or direct current generator is driven by the power of the fluid equipment to convert the kinetic energy of the compressed air, which is a fluid, into electrical energy.
유체기기 모터와 결합된 일부 압축기는 자체 순환싸이클 동력으로 이용하며, 나머지 유체기기 모터와 결합된 직류 발전기를 구동하여 유체가 순환하는 운동에너지를 전기에너지로 활용하는 복합장치를 구성한다.Some compressors combined with fluid equipment motors use their own cycle cycle power and drive a direct current generator coupled with the rest of the fluid equipment motors to form a complex device that utilizes the kinetic energy of the fluid as electrical energy.
화재위험이 있는 곳의 동력장치나 자동화기기 또는 휴대용 에어공구 등으로 특수한 용도에만 사용되었던 유체기기의 회전동력을 다방면으로 응용하는 유체기기 동력을 이용한 순환싸이클의 직류발전장치이다.It is a direct current generator of circulating cycle using fluid equipment power that applies rotational power of fluid equipment that was used only for special purposes such as power equipment, automation equipment or portable air tools in the place of fire danger.
Description
본 고안은 유체운동으로 구동되는 유체기기 모터의 회전동력으로 유체순환용 압축기와 직류발전기를 구동시키는 장치이다.The present invention is a device for driving a fluid circulation compressor and a direct current generator by the rotational power of the fluid motor driven by fluid movement.
에어모터는 전기모터에 비하여 크기가 작고 가벼우며 구조가 간단하여 고장발생 시 수리가 용이하며 과부하시 안전하여 화재위험이 없는 등 많은 장점을 가지고 있으나, 에어모터의 에너지이용효율이 10%이내로서 저조하기 때문에 널리 활용되지 못하고 사용상에 많은 제한을 받고 있다.Compared to electric motors, air motors have many advantages such as small size, light weight, simple structure, easy repair in case of breakdown, safety in overload, and no risk of fire. However, energy efficiency of air motor is less than 10%. Because it is not widely used and has a lot of restrictions on use.
수많은 종류의 유체기기 중에서 대기공기의 운동을 동력으로 변환하여 활용하는 풍차나 압축공기의 운동을 동력으로 변환하여 활용하는 에어모터등은 유체흐름의 운동에너지를 역학에너지로 전환하는 동일한 작동 원리이다.Among many types of fluid equipment, windmills that convert the movement of atmospheric air into power and air motors that convert the movement of compressed air into power are the same operating principle that converts the kinetic energy of fluid flow into dynamic energy.
기체상태인 공기의 흐름을 동력발생 장치로 이용했던 풍차 또는 에어모터의 사용했던 역사는 오래되었으나 단순구조의 단일 장치로는 에너지이용효율이 낮아서 현대문명을 이룬 산업사회에서는 많이 활용되지 못했으며, 압축공기를 동력으로 활용하는 에어모터 기술의 발전도 극히 미약하였다. 그러나 열기관 장치가 빠르게 보급되어 심각한 공해문제를 일으키면서부터, 구미 선진국을 중심으로 시작하여 공해 없는 청정한 에너지를 동력으로 활용하는 기술의 일부 분야로서 기체나 액체가 흐르는 유체의 운동에너지를 동력으로 변환하는 유체기기를 개발하여 에너지효율을 향상시키기 위하여 많은 노력을 기울여 왔으며,Windmills or air motors that used gaseous airflow as power generators have a long history, but the single unit of simple structure has low energy use efficiency, which is not widely used in the industrialized society of modern civilization. The development of air motor technology that uses air as power is also very small. However, due to the rapid spread of heat engine equipment, which causes serious pollution problems, it is a part of the technology that utilizes clean energy without pollution as a power source, starting from developed countries in Europe and America. Many efforts have been made to improve the energy efficiency by developing devices.
풍차나 수차의 날개를 가진 유체기기를 비롯하여 에어모터는 피스톤 형태, 로우터리 형태, 스크롤 형태, 스크류 형태, 터보 형태등으로 정밀가공 기술에 의존하여 단일장치의 효율을 향상시키기 위해서 많은 노력을 기울였으나 독일 일본 미국등의 선진국에서 만든 에어모터 제품들의 에너지 이용효율이 10%이내로서 한계에 머물러 있는 실정이다.Air motors, including windmills and hydrodynamic blades with aberrations, have made great efforts to improve the efficiency of a single device based on precision machining technology in the form of piston, rotary, scroll, screw, and turbo. Air motor products made by advanced countries such as Germany, Japan, and the US have a limit of 10% in energy use efficiency.
압축기의 동력에 의해서 대기중의 공기를 저장탱크에 충진하여 만들어지는 고압의 압축공기가 저압측으로 흐르면서 발생하는 압축공기의 운동에너지를 다시 동력으로 전환하여 활용할 때,When converting the kinetic energy of the compressed air generated by the high pressure compressed air generated by filling the air into the storage tank by the power of the compressor to the low pressure side,
유체기기가 회전하여 얻어지는 동력을 전기 에너지로 전환하여 재활용하는 장치를 구성하기 위하여 에어모터와 압축기 또는 에어모터와 발전기를 각각 기계적으로 연결하여 동력이 전달되도록 결합시키고, 외각 케이스를 압축공기가 누설되지 않는 밀폐형으로 제작하여, 유체기기를 압축공기가 흐르면서 통과하는 배관에 직렬로 연결 설치하여서 유체순환 장치를 복합적으로 구성하여, 압축공기의 운동 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 유체기기 동력를 이용한 순환싸이클의 직류발전장치를 개발하고자 한다.In order to construct a device that converts the power obtained by the rotation of the fluid device into electrical energy and recycles it, the air motor and the compressor or the air motor and the generator are mechanically connected to each other so that the power is transmitted, and the outer case is not compressed air leakage. It is manufactured in a sealed type, and the fluid equipment is connected in series with the pipes through which compressed air flows to form a fluid circulation device. We want to develop a device.
제 1도는 밀폐된 케이스에 유체기기 모터와 유체압축기가 기계적으로 결합되어 있는 유체모터 압축기 결합장치의 외부 케이스 절단 단면도.1 is a cross-sectional view of an outer case of a fluid motor compressor coupling device in which a fluid machine motor and a fluid compressor are mechanically coupled to a sealed case.
제 2도는 밀폐된 케이스에 유체기기 모터와 직류발전기가 기계적으로 결합되어 있는 유체모터 발전기 결합장치의 외부 케이스 절단 단면도.2 is a cross-sectional view of the outer case of the fluid motor generator coupling device in which the fluid motor and the DC generator are mechanically coupled to the sealed case.
제 3도는 유체기기인 에어모터동력을 활용하는 압축공기순환 직류발전장치의 전체를 구성하는 설치 계통도.3 is an installation system diagram constituting an entire compressed air circulating DC power generator utilizing an air motor power as a fluid device.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
AMC : 유체기기 모터 압축기(7개) AMG : 유체기기 모터 발전기(3개)AMC: Fluid equipment motor compressor (7 pcs.) AMG: Fluid equipment motor generator (3 pcs.)
AC : 유체순환용 압축기 AM : 유체기기 모터AC: Fluid Circulation Compressor AM: Fluid Equipment Motor
EMC : 전기모터 압축기EMC: Electric Motor Compressor
본 고안 장치는 유체기기의 일종으로 화재위험이 상존하고 있는 유조선이나 화학공장의 동력장치를 비롯하여 자동화장치의 기기나 휴대용 공구등으로 특수 용도에만 이용되었던 에어모터의 압축공기 에너지 이용효율을 높이고, 유체가흐르는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하여, 급격하게 엔트로피가 증가되어 포화상태에 이르고 있는 현대 문명사회에서 엔트로피 증가를 감소시키면서, 안전하고 실용적으로 활용 할 수 있는 유체기기의 직류발전장치이다.This device is a kind of fluid equipment that increases the energy utilization efficiency of compressed air of air motors that were used only for special purposes such as power equipment of oil tankers or chemical plants where fire hazards exist, automation equipment or portable tools. It is a direct current generator of fluid equipment that converts kinetic energy into electrical energy and reduces the increase in entropy in the modern civilization society, which is rapidly increasing in saturation and reaching saturation.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안 장치의 세부 구성과 상세한 작동원리를 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a detailed configuration and detailed operation principle of the device.
제 1도는 밀폐된 케이스에 유체기기 모터와 공기압축기가 기계적으로 결합되어 있는 유체기기 압축기 결합장치의 외부케이스를 절단한 단면도이고, 제 2도는 밀폐된 케이스에 유체기기 모터와 직류발전기가 기계적으로 결합되어 있는 유체기기 발전기 결합장치의 외부케이스를 절단한 단면도이며, 제 3도는 제 1도와 제 2도의 장치를 복합하여 유체기기 동력을 이용한 순환싸이클의 직류발전장치의 전체를 구성하는 설치 계통도이다.1 is a cross-sectional view of the outer case of the fluid equipment compressor coupling device in which the fluid equipment motor and the air compressor are mechanically coupled to the sealed case, and FIG. 2 is a mechanical coupling of the fluid equipment motor and the direct current generator to the sealed case. Sectional drawing which cut | disconnected the outer case of the fluid apparatus generator coupling apparatus which is shown, and FIG. 3 is the installation system diagram which comprises the whole of the direct current generator of the circulation cycle using the fluid apparatus power by combining the apparatus of FIG. 1 and FIG.
본 고안장치의 배관 계통 내부에는 운전하기 전에도 일정량의 압력상태로 유체가 충진되어 있는 상태이다.The inside of the piping system of the present invention device is filled with a certain amount of pressure even before operation.
장치를 운전하기 위해서 전기모터구동 압축기(EMC)를 시동하면 전기모터구동 압축기(EMC)에 의해서 내부에 충진된 압축공기가 직렬로 연결된 유체기기모터(AM)를 통과하여 계통에 흐르면서 유체기기모터(AM)를 구동시킨다. 압축공기의 흐름으로 구동되는 유체기기모터에 의해서 유체압축기(AMC)가 구동되면서 화살표로 표기된 압축공기의 흐름을 더욱 빠르게 강화시킨다. 순환계통 내부에 화살표 방향으로 빠르게 흐르는 유체의 운동으로 구동되는 유체기기모터 직류발전기(AMG)가 구동되면서 직류전기가 발전된다.When the electric motor drive compressor (EMC) is started to operate the device, the compressed air filled therein by the electric motor drive compressor (EMC) flows through the fluid device motor (AM) connected in series and flows through the system. Drive AM). The fluid compressor (AMC) is driven by a fluid device motor driven by the flow of compressed air, thereby rapidly reinforcing the flow of compressed air indicated by arrows. The direct current electricity is generated as the fluid equipment motor direct current generator (AMG) driven by the movement of the fluid flowing rapidly in the direction of the arrow inside the circulation system is driven.
본 고안 장치가 정상 운전되면 자체 순환 에어모터 압축기(AMC)에 의해서 유체의 흐름이 계속해서 상승함으로 전기모터 압축기(EMC)를 정지시키거나 제시동을 시켜야 하는데,When the device of the present invention operates normally, the flow of fluid is continuously increased by the self-circulating air motor compressor (AMC), so the electric motor compressor (EMC) must be stopped or presented.
이러한 작용은 유체기기모터(AM)의 회전 속도를 감지하는 센서를 설치하여 기존의 자동제어 기술을 응용하면 간단히 해결할수 있다.This action can be easily solved by applying the existing automatic control technology by installing a sensor to detect the rotational speed of the fluid machine motor (AM).
유체기기(AM)직렬연결 순환장치로서 유체운동의 에너지 효율이 높게하고, 일부의 유체기기모터 공기압축기(AMC)는 배관계통 내부의 자체순환싸이클 구동용으로 고압의 유체를 빠르게 흐르도록 하며, 나머지 직렬로 연결된 유체기기모터 직류발전기(AMG)를 구동하여 유체인 압축공기의 운동에너지를 직류 전기로 전환하여 다양하게 응용할 수 있는 유체기기 동력을 이용한 순환싸이클의 직류발전장치를 구성한 것이다.Fluid equipment (AM) is a series-connected circulator, and the energy efficiency of fluid movement is high. Some fluid equipment motor air compressors (AMC) allow high-pressure fluid to flow quickly for driving the self-circulation cycle inside the piping system. It is composed of direct current generator of circulating cycle using fluid equipment power that can be applied to various applications by converting kinetic energy of compressed air, which is a fluid, into direct current electricity by driving a fluid equipment motor direct current generator (AMG) connected in series.
전기모터에 비하여 크기가 작고 구조가 간단하면서 안전하고 편리함과 실용적인 면에서도 많은 장점을 가지고 있는 에어모터의 응용범위를 넓혀서, 기술선진국에 비하여 낙후되어 있는 환경을 보존하는 기술과 대체에너지를 활용하는 열역학기술의 바탕이 되는 유체기기 산업 발전에 기여하면서 새로운 유체기기의 시장을 크게 확장 할 수 있는 유체기기 동력을 이용한 순환싸이클의 직류발전장치가 제공된다.Compared to electric motors, thermodynamics utilizing technologies and alternative energy to preserve the underdeveloped environment by expanding the application range of air motors, which are small in size, simple in structure, safe, convenient and practical, have many advantages. There is provided a direct current generator of a circulating cycle using fluid equipment power that can greatly expand the market of new fluid equipment while contributing to the development of the fluid equipment industry on which technology is based.
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