KR200391234Y1 - 물을 이용한 동력 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안에 의한 물을 이용한 동력 발생 장치(100)를 구성함에 있어서,

지지 기능을 하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110)의 상부에 회전 가능하도록 장착되는 상부 스프로킷(120)과, 상기 상부 스프로킷(120) 수직 하부에 회전 가능하도록 프레임(110)에 장착되는 하부 스프로킷(130)과, 상기 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)을 연동하여 회전하도록 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)의 외측으로 감기어 연결되는 체인(140)과, 상기 체인(140)을 회전시키도록 체인(140)에 일정 각도로 경사지고, 일정 피치로 다수개 부착되고, 물(160)이 주입되며, 길게 형성되는 탱크(150)가 장착되어 구성됨으로써, 상하부 스프로킷(120, 130)의 회동이 가능하여 무해하며, 어느 곳에서나 보편적으로 사용할 수 있고, 현실성이 있을 뿐만 아니라, 안정성이 확보되는 에너지의 구현이 가능하도록 하는 물을 이용한 동력 발생 장치(100)에 관한 것이다.

Description

물을 이용한 동력 발생 장치 {Rotation system using water}

본 고안은 물을 이용한 동력 발생 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상부와 하부에 회동 가능하도록 지지되는 스프로킷에 상호 연동되도록 체인을 감고, 상기 스프로킷에 물이 주입된 탱크를 부착함으로써 상기 상하 스프로킷이 회동하도록 하여 회전 동력이 발생 가능하도록 한 물을 이용한 동력 발생 장치에 관한 것이다.

오늘날 인류 문명을 지탱하는 에너지원으로는 화석연료, 원자력, 태양열, 풍력, 수력, 수소 등이 적용되고 있는 데, 태양열이나 풍력은 지역에 따라 편차가 심해서 보편적으로 사용되지 못하며, 큰 에너지를 얻기에는 역부족인 실정이다.

상기 수력 또한 지역에 따라 자연 조건이 부합하는 곳이 더물어 보편적으로 사용될 수 없으며, 수력 발전소를 시공하기 위해서는 자연 환경이 훼손되는 문제점이 있다.

수소의 경우는 오염 물질을 발생시키지 않는 무제한 에너지로서 많은 관심의 대상이 되고 있지만, 물에서 수소를 분리하는 데, 막대한 비용이 소모되어 현실성이 없는 실정이다.

상기 문제점 때문에 석유나 석탄 내지 천연 가스 같은 화석연료를 태워서 발생하는 열에너지를 주로 이용하고 있는 데, 상기 화석연료는 언젠가는 고갈되는 문제점이 있어 대체 에너지의 개발이 시급한 실정이며, 연소 시 발생하는 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물 등의 오염 물질의 발생으로 말미암아 환경 오염의 주범이 되고 있는 실정이다.

상기 원자력의 경우에는, 어느 정도 화석 연료의 문제점을 해소하는 바 없지는 않지만, 중수나 핵폐기물로 인한 방사능 유출의 문제점이 있어 안전성이 우려되는 에너지이다.

이처럼 많은 에너지원이 있지만, 모두가 일장일단을 가지고 있어, 인류 문명에 득을 끼치면서도 상대적으로 인류의 생존을 위협하는 요인이 되고 있는 실정이어서, 인류와 자연에 무해하면서도 보편적으로 사용할 수 있고, 현실적으로 사용 가능한 에너지의 개발이 시급한 실정이다.

본 고안에서는 상기 문제점을 해결하기 위해 상부 스프로킷과 하부 스프로킷이 회동 가능하도록 지지된 상태에서 상기 상하부 스프로킷을 체인으로 감고, 상기 체인에 물이 주입된 탱크를 다수개 고정함으로써, 상기 탱크의 낙하로 스프로킷의 회동이 가능하여 무해하며, 어느 곳에서나 보편적으로 사용할 수 있고, 현실성이 있을 뿐만 아니라, 안정성이 확보되는 에너지의 구현이 가능한 것을 목적으로 한다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성과 작동예를 살펴보면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 물을 이용한 동력 발생 장치를 도시한 정면도, 도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 단면도, 도 3은 도 2의 B-B'선을 따라 취한 단면도, 도 4는 본 고안의 기술이 적용된 물을 이용한 동력 발생 장치의 상부를 확대하여 도시한 단면도, 도 5는 본 고안의 기술이 적용된 물을 이용한 동력 발생 장치에서 탱크가 체인에 부착된 것을 도시한 국부 사시도로서 함께 설명한다.

본 고안은 지지 기능을 하는 프레임(110)과, 상기 프레임(110)에 회동 가능하도록 상부에 장착되는 상부 스프로킷(120)과, 상기 상부 스프로킷(120) 수직 하부에서 회동 가능하도록 프레임(110)에 장착되는 하부 스프로킷(130)과, 상기 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)의 연동이 가능하도록 상하부 스프로킷(120, 130)의 외부에 감겨지는 체인(140)과, 상기 체인(140)에 장착되는 물이 주입된 다수개의 탱크(150)로 구성됨으로써 상기 탱크(150)의 낙하로 말미암아 상하 스프로킷(120, 130)의 회동이 가능하여 동력의 취득이 가능한 것을 특징으로 한다.

좀 더 상세히 상기 구성을 살펴보면, 상기 프레임(110)은 전방 양쪽에 지면에 수직으로 구성되는 전방 수직 지지대(111)와, 상기 전방 수직 지지대(111) 후방에 같은 형상의 후방 수직 지지대(112)가 양쪽에 구성된다.

상기 전방 수직 지지대(111)와 후방 수직 지지대(112)의 상간 상하부에는 이격되어 형성 가능하도록 양쪽 상하부에 이격 지지대(113)로 연결하여 고정하며, 전방 수직 지지대(111)와 후방 수직 지지대(112)의 상부에는 베어링(116)의 장착이 가능하도록 상부 가로 지지대(114)를 고정시키고, 전후방 수직 지지대(111, 112)의 하부에 역시 베어링(116)의 장착이 가능하도록 하부 가로 지지대(115)를 고정한 후, 상기 상부 가로 지지대(114)와 하부 가로 지지대(115)에는 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)의 회동이 가능하도록 베어링(116)을 장착한다.

상기처럼 구성된 프레임(110)에 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)을 장착하기 위해 샤프트(121)가 관통하여 고정된 상부 스프로킷(120)을 상기 전후방으로 형성된 상부 가로 지지대(114)의 베어링(116)에 장착하며, 같은 식으로 하부 가로 지지대(115)에 샤프트(131)가 관통하여 고정된 하부 스프로킷(130)을 장착한다.

이 때, 상기 상부 스프로킷(120)과 하부 스트로킷(130)은 센터가 상하 수직으로 일치해야 함은 물론이다.

상기처럼 회동 가능하도록 장착된 상부 스프킷(120)과 하부 스프로킷(130)의 연동이 가능하도록 외부로 체인(140)을 감아서 연결하여, 상기 체인(140)의 회전에 의해 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)이 같이 회동 가능하도록 구성한다.

상기처럼 장착된 체인(140)에는 물(160)이 주입되는 탱크(150) 다수개가 부착되는 데, 상기 탱크(150)는 길게 형성되고, 일정 각도(a)로 기울어져서 일정 피치로 다수개 부착됨으로써 도 3 및 도 4에서처럼 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)에 감기어 연결되면 좌우측의 탱크(150)가 상호 반대 방향으로 기울어지는 형상이 되어, 일측은 일정 각도(a)만큼 하향 경사지고, 상대측은 일정 각도(a)만큼 상향 경사지게 된다.

상기 탱크(150)의 부착 방법은 플레이트(151)를 체인(140)에 용접 등의 방법으로 부착한 후, 상기 플레이트(151)에 탱크(150)를 용접 또는 볼트 결합에 의해 부착 고정하도록 한다.

상기 탱크(150)에는 물(160)을 주입할 수 있도록 주입구(152)를 형성하고, 상기 주입구(152)를 개폐할 수 있도록 캡(153)을 형성하여 구성하며, 상기 다수개의 탱크(150)에는 일정량의 유동 가능한 물(160)이 주입되는 데, 가득 채워지지 않도록 함으로써, 일측의 하향 경사진 탱크(150)에는 물(160)이 외측 종단으로 집중하게 되고, 상대측의 상향 경사진 탱크(150)에는 체인(140) 쪽 즉, 내측으로 집중하게 되며, 이런 현상은 탱크(150)가 길게 형성되어야 확연해짐으로 길게 성형한다.

상기 구성에 의해 상하부 스프로킷(120, 130)의 중심에서 일측 하향 경사진 탱크(150)의 물(160)의 무게 중심까지의 거리(L)가 상하부 스프로킷(120, 130)의 중심에서 상대측 상향 경사진 탱크(150)의 물(160)의 무게 중심까지의 거리(L')보다 길게 된다.

따라서, 양측의 모멘트는 다음과 같이 정의 된다.

일측 하향 경사진 탱크(150)의 모멘트(M)= 물(160)의 질량(m) x 거리(L)

상대측 상향 경사진 탱크(150)의 모멘트(M')= 물(160)의 질량(m) x 거리(L')

상기에서 물(160)의 질량(m)은 같고, L이 L'보다 크므로, 일측의 하향 경사진 탱크(150)의 모멘트(M)가 더 크게 됨으로써 일측의 하향 경사진 탱크(150)들은 하향하게 되고, 상대측의 상향 경사진 탱크(150)들은 상향하면서 체인(140)이 회전하게 되고, 체인(140)의 회전에 의해 상부 스프로킷(120)와 하부 스프로킷(130)이 연동되어 회전하게 된다.

상기 작용에 의해 본 고안의 구성을 대형으로 건조한 후, 상기 물(160)의 질량을 크게 할 수록 그 만큼 큰 동력을 얻을 수 있다.

본 고안의 적용예로서 상부 스프로킷(120) 또는 하부 스프로킷(130)에 발전기를 연결함으로써 전기 에너지를 얻을 수 있는 것은 물론이다.

상기 구성에 의한 본 고안에 의하면, 상부 스프로킷과 하부 스프로킷이 회동 가능하도록 지지된 상태에서 상기 상하부 스프로킷을 체인으로 감고, 상기체인에 물이 주입된 탱크를 다수개 고정함으로써, 회전 동력의 발생이 가능하여, 무해하며, 어느 곳에서나 보편적으로 사용할 수 있고, 현실성이 있을 뿐만 아니라, 안정성이 확보되는 에너지원의 구현이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 기술이 적용된 물을 이용한 동력 발생 장치를 도시한 정면도

도 2는 도 1의 A-A'선을 따라 취한 단면도

도 3은 도 2의 B-B'선을 따라 취한 단면도

도 4는 본 고안의 기술이 적용된 물을 이용한 동력 발생 장치의 상부를 확대하여 도시한 단면도

도 5는 본 고안의 기술이 적용된 물을 이용한 동력 발생 장치에서 탱크가 체인에 부착된 것을 도시한 국부 사시도

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

110: 프레임 120: 상부 스프로킷

130: 하부 스프로킷 140: 체인

150: 탱크 160: 물

Claims (1)

1. 물을 이용한 동력 발생 장치(100)를 구성함에 있어서,

   지지 기능을 하는 프레임(110)과,

   상기 프레임(110)의 상부에 회전 가능하도록 장착되는 상부 스프로킷(120)과,

   상기 상부 스프로킷(120) 수직 하부에 회전 가능하도록 프레임(110)에 장착되는 하부 스프로킷(130)과,

   상기 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)을 연동하여 회전하도록 상부 스프로킷(120)과 하부 스프로킷(130)의 외측으로 감기어 연결되는 체인(140)과,

   상기 체인(140)을 회전시키도록 체인(140)에 일정 각도(a)로 경사지고, 일정 피치로 다수개 부착되고, 물(160) 주입되며, 길게 형성되는 탱크(150)가 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 물을 이용한 동력 발생 장치.