KR20060079452A

KR20060079452A - 부력을 이용한 동력 발생장치

Info

Publication number: KR20060079452A
Application number: KR1020040117655A
Authority: KR
Inventors: 문주연
Original assignee: 문주연
Priority date: 2004-12-31
Filing date: 2004-12-31
Publication date: 2006-07-06

Abstract

본 발명은 구성을 간단하게 하면서 마찰이나 부하를 줄여 효율성을 높일 수 있도록 개선한 부력을 이용한 동력 발생장치에 관한 것으로서, 유체(101)가 충진되어 구비되는 탱크(102)와; 상기 탱크(102)의 내부에 일정한 간격을 유지시켜 설치되는 지지프레임(103)과; 상기 지지프레임(103)의 상,하측에는 회전수단으로 일정폭을 유지시켜 체인기어(104,105)를 고정하여 설치되는 회전축(106,107)과; 상기 체인기어(104,105) 상간을 연결하는 체인(108,109)과; 상기 체인(108,109)에 등간격으로 설치하여 일측에는 공기주입기(112)에 의하여 주입되는 공기에 의하여 생성되는 부력으로 상승하고, 다른 측에는 공기를 제거하여 부력에 의한 상승이 용이하도록 하는 부상튜브(110,111)를 포함하는 부력을 이용한 동력 발생장치(100)에 있어서;

상기 부상튜브(110,111)는 체인(108,109)의 폭방향으로 연결되는 연결바(115)의 상부에 고정되는 하부베이스(116)와; 상기 하부베이스(116)의 상방에는 자바라(蛇腹)타입으로 연결하는 튜브(117)와; 상기 튜브(117)의 상부에 마감되는 상부베이스(118)로 구성하고; 상기 하부 및 상부베이스(116,118)의 마주보는 면 가장자리에 형성하여 튜브(117)를 용이하게 고정하도록 하는 단턱(119)과; 상기 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에 튜브(117)에 주입되는 공기와 함께 튜브(117)를 팽창시키도록 설치하는 팽창스프링(120)과; 상기 팽창스프링(120)이 설치되는 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에 팽창하는 튜브(117)의 이탈을 방지하도록 설치하 는 이탈방지수단(121)과; 상기 하부베이스(116)에 형성되는 자석홈(125)에 튜브(117)를 수축시키기 위한 수단으로 내장하는 자석(126)과; 상기 상부베이스(118)에 형성하여 자력으로 튜브(117) 수축시 돌출된 자석(126)이 삽입되도록 하는 자석수용홈(127)과; 상기 하부베이스(116)에 형성하여 튜브(117) 팽창에 필요한 공기를 공기주입기(112)로 부터 공급받을 수 있도록 형성하는 공기공급공(130)을 포함하는 구성이다.

부력, 동력, 중력

Description

부력을 이용한 동력 발생장치{Power generator using buoyancy}

도 1은 종래 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치를 도시한 전체 단면 구성도.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치를 도시한 전체 단면 구성도.

도 3은 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 부력튜브를 발췌하여 도시한 사시도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 부력튜브의 A - A선을 따라서 취한 단면도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 부력튜브의 B - B선을 따라서 취한 단면도.

도 6은 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 공기공급부를 도시한 단면도.

도 7은 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 다른 실시예를 도시한 단면도.

*도면의 주요 부분에 사용된 부호의 설명*

100; 동력 발생장치

110,111; 부상튜브

112; 공기주입기

116; 하부베이스

117; 튜브

118; 상부베이스

120; 팽창스프링

121; 이탈방지수단

126; 자석

130; 공기공급공

131; 메인관

132, 133; 연결관

본 발명은 부력을 이용한 동력 발생장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 부력에 의하여 상승하는 힘으로 동력을 발생시킬 수 있도록 한 개선된 동력 발생장치의 제공에 관한 것이다.

부력은 중력장에 놓인 유체속에 물체를 넣었을 때 유체로 부터 물체에 작용하는 힘을 말하며, 내부가 비어있는 탱크나 튜브타입의 물체에 공기를 충진시킨 상태에서 유체(특히 물)내부에 투입할 경우 물체가 유체의 상부로 부상하려는 상당한 힘이 발생하게 된다.

이러한 원리를 이용하여 동력을 발생시키기 위한 장치들이 다수 개발되고 특허 또는 실용신안으로 출원되고 있는 실정이며, 본원 출원인 또한 선행하여 특허(2004-28215호)로 출원한바 있으며 이의 내용을 도 1을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

부력을 이용한 동력 발생장치(50)는 유체(51)를 충진하여 구비되는 탱크(52)와, 상기 탱크(52)의 내부에 일정한 간격을 유지하여 지지프레임(53)을 설치한다.

상기 지지프레임(53)의 상,하측에는 회전수단으로 일정폭을 유지시켜 체인기어(54,55)를 고정하여 회전축(56,57)을 설치하고, 상기 체인기어(54,55)상간을 체인(58,59)으로 연결한다.

상기 체인(58,59)에는 부력에 의하여 상승하여 회전력을 발생시키도록 하는 부상튜브(60,61)를 등간격으로 설치하고, 상기 체인(58,59)의 일측에는 부상튜브(60,61)의 부력을 상실시켜 다른측의 부상튜브(60,61)가 상승을 용이하도록 튜브압착기(62)를 설치한다.

상기 지지프레임(53)의 하방에는 튜브압착기(62)에 의하여 부력이 상실된 부상튜브(60,61)에 외부공기를 주입시켜 부력을 상승시킬 수 있도록 공기주입기(65)를 설치하는 구성이다.

상기와 같은 종래 기술에서는 부상튜브에 공기를 주입하기 위한 공기주입기의 구성이 부상튜브와 각각 공급호스 등으로 연결하여야 하기 때문에 복잡하고, 공급호스간의 간섭발생의 우려가 높은 단점이 있다.

또한, 부상튜브를 압착시키기 위한 튜브압착기를 별도로 구비하여야 하므로 이 역시 구성을 복잡하게 하는 원인과 생산원가를 높이는 원인이 되고, 튜브압착기에 의하여 마찰과 부하가 발생함으로서 효율성이 낮아지는 문제점이 있었다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서 부상튜브의 압착과 팽창을 자석과 스프링을 이용하여 해결하고, 부상튜브로의 공기 주입을 외부에서 하지 않고 자체적으로 해결하도록 구성함으로서 전체적인 구성을 간단하게 하여 생산성을 높이고, 마찰이나 부하를 줄여 효율성을 높이도록 하는 데 가장 큰 목적이 있다.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예의 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치를 도시한 전체 단면 구성도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 부력튜브를 발췌하여 도시한 사시도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 부력튜브의 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 부력튜브의 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 6은 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 공기공급부를 도시한 단면도로서 함께 설명한다.

통상적인 부력을 이용한 동력 발생장치(100)는, 물과 같은 유체(101)가 충진 된 육면체 형상의 탱크(102)를 구비하고, 상기 탱크(102)의 내부에는 일정한 간격을 유지시켜 지지프레임(103)을 설치한다.

상기 지지프레임(103)의 상,하측에는 회전수단으로 일정폭을 유지시켜 체인기어(104,105)를 고정한 회전축(106,107)을 설치하고, 상기 상,하측에 구비되는 체인기어(104,105)에는 체인(108,109)을 연결한다.

상기 체인(108,109)에는 부상튜브(110,111)를 등간격으로 설치하여 일측에서는 주입되는 공기에 의하여 생성되는 부력으로 상승하도록 하고, 다른 측에는 부상튜브(110,111)내의 공기를 제거하여 부력에 의한 상승이 용이하도록 구성된다.

본 발명에서는 상기 부상튜브(110,111)와 공기주입기(112)를 개선하여 보다 구성을 간단하게 하면서 작동의 효율성을 높일 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 부상튜브(110,111)는 체인(108,109)의 폭방향으로 연결되는 연결바(115)의 상부에 하부베이스(116)를 고정하고, 상기 하부베이스(116)의 상방에는 자바라(蛇腹)타입의 튜브(117)를 연결하고, 상기 튜브(117)의 상부는 상부베이스(118)로 마감한다.

상기 하부 및 상부베이스(116,118)의 마주보는 면 가장자리에는 단턱(119)을 형성하여 튜브(117)를 고정하기 용이하도록 하고, 상기 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에는 튜브(117)에 주입되는 공기와 함께 튜브(117)를 팽창시키기 위한 수단으로 팽창스프링(120)을 설치한다.

상기 팽창스프링(120)이 설치되는 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에는 튜브(117)가 팽창하더라도 하부베이스(116)에 대하여 상부베이스(118)가 이탈(분리)되는 것을 방지하기 위한 이탈방지수단(121)을 설치한다.

상기 이탈방지수단(121)은 상부베이스(118)의 내측면에 고정되는 이탈방지바(122)에 하부베이스(116)의 저면으로 삽입되는 볼트(123)에 의하여 단속되도록 하고, 상기 볼트(123)는 하부베이스(116)에 형성되는 볼트홀(124)에 의하여 노출되지 않도록 구성한다.

상기 볼트홀(124)은 튜브(117)의 압착거리를 고려하여 최대 압축시에도 볼트(123)가 노출되지 않을 정도로 하고, 기밀을 유지할 수 있도록 하는 것은 당연할 것이다.

상기 하부베이스(116)에 형성되는 자석홈(125)에는 우수한 가우스의 자석(126)을 내장하여 대향측의 자석(126)과 당기려는 힘에 의하여 밀착되면서 튜브(117)를 수축시킬 수 있도록 한다.

상기 상부베이스(118)에는 자력에 의하여 튜브(117) 수축시 돌출된 자석(126)이 삽입될 수 있도록 자석수용홈(127)을 형성하여 튜브(117)의 수축에 영향을 주지 않도록 한다.

상기 하부베이스(116)의 중앙이나 측면에는 하부베이스(116)를 체인(108,109)과 함께 움직일 수 있도록 연결하는 연결바(115)에 고정(가급적이면 중앙 위치에 고정)되는 공기주입기(112)로 부터 부력을 발생시키기 위한 공기를 공급받을 수 있도록 공기공급공(130)을 형성한다.

상기 공기주입기(112)는 연결바(115)의 중앙에 고정되어 체인(108,109)와 함 께 회전하여 튜브(117)로의 공기주입에 지장이 없도록 관체타입의 메인관(131)을 구비한다.

상기 메인관(131)에는 튜브(117)와 동일한 수로 분지되어 하부베이스(116)에 형성되는 공기공급공(130)과 결합되어 공기의 공급과 배출이 가능하도록 하는 연결관(132,133)으로 구성한다.

물론, 상기 공기주입기(112)의 메인관(131)에는 최초 공기 주입이나 보충을 위하여 별도의 충진홀을 가지도록 하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 본 발명은,

초기상태에는 부상튜브(110,111)가 일부는 팽창된 상태에 있고 일부는 부상튜브(110,111)를 구성하는 하부베이스(118)에 구비되는 자석(126)과 한 쌍으로 회전하는 체인(108,109)이 연접되는 위치의 대향측 하부베이스(118)의 자석(126)과 자력에 의하여 압축된 상태에 있게된다.

이러한 상태에서 체인(108,109)을 회동할 수 있도록 조건을 만들어 탱크(102)에 유체(101)를 충진함으로서 부상튜브(110,111)의 부력에 의하여 지속적인 회전이 이루어지고 이 과정에서 동력이 발생하게 되고 이러한 동력을 이용하면 된다.

상기와 같은 작동과정을 살펴보면, 서로 연접되지 않는 외측에 위치한 부상튜브(110,111)의 튜브(117)는 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에 설치되는 팽창스프링(120)과 튜브(117) 내부에 주입된 공기에 의하여 최대한 팽창된 상태에서부력(부상력) 또한 최대 상태가 된다.

상기와 같이 부력이 최대인 여러개의 부상튜브(110,111)의 힘이 서로 연접되는 위치에서 자석(126)의 자력에 의하여 압착되고 있는 힘보다 크기 때문에 자연스럽게 부상튜브(110,111)의 상승력에 의하여 회전이 이루어지게 된다.

상기와 같이 회전되는 과정에서 팽창된 상태에 있던 부상튜브(110,111)가 압착위치로 이동하게 되면, 이격된 상태에 있던 부상튜브(110,111)가 근접한 위치로 연접되게 되고, 이 과정에서 하부베이스(116)에 구비되는 자석(126)의 자력에 의하여 서로 당기려는 힘이 발생한다.

상기와 같은 자력과 체인(108,109)의 회전에 의하여 부상튜브(110,111)는 최대한 근접하게 되고, 이 때에는 도면상 좌측과 우측에 위치하여 동일위치에서 서로 연접되는 한 쌍의 부상튜브(110,111)를 구성하는 하부베이스(116)에 구비되는 자석(126)의 자력에 의하여 팽창스프링(120)의 힘을 극복하고 결합된다.

그러면, 부상튜브(110,111)의 상부베이스(118)가 서로 연접되면서 눌러지게 되고, 동시에 튜브(117)는 압착되어지면서 튜브(117)의 내의 공기는 하부베이스(116)에 형성되는 공기공급공(130)에 결합된 연결관(132,133)을 통하여 메인관(131)으로 배출되어진다.

상기 자석(126)에 의하여 상부베이스(118)가 서로 연접된 상태에서 압축될 때에는 이탈방지수단(121)의 볼트(123)는 튜브(117)의 압축거리 만큼의 크기를 가지는 볼트홀(124)에 의하여 외부로 노출되는 현상이 방지된다.

상기와 같이 압착된 상태에서 지속적인 하강으로 하측의 체인기어(104,105)에 의하여 서로 분리되기 전까지 압축된 상태를 유지하게 되고, 분리위치에 와서는 압착된 상반된 위치의 부상튜브(110,111)가 상승하려는 힘과 팽창스프링(120)의 힘이 자석(126)이 서로 당기는 자력보다 강하게 되므로 서서히 이격되어 진다.

이 과정에서는 하부베이스(116)에 형성되는 공기공급공(130)에 결합된 연결관(132,133)을 통하여 공기주입기(112)를 구성하는 메인관(131)의 공기가 함께 주입됨으로서 부력이 발생하게 되는 것이다.

상기와 같이 팽창스프링(120)과 공기주입에 따른 부력발생으로 튜브(117)가 팽창할 때에는 튜브(117)는 무한정 팽창하지 않고, 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에 설치되는 이탈방지수단(121)에 의하여 정상적인 상태를 고수할 수 있게되는 것이다.

상기와 같이 부상튜브(110,111)의 튜브(117)로 공기를 주입할 수 있는 것은 공기주입기(112)를 구성하는 메인관(131)이 체인(108,109)과 연결되는 연결바(115)의 중간 위치에 고정된 상태에서 체인(108,109)에 의하여 부상튜브(110,111)와 함께 회전함으로 튜브(117)로의 공기 주입과 배출에 지장을 초래하지 않게되는 것이다.

물론, 튜브(117)가 압축될 때 배출되는 공기는 소멸되지 않고 메인관(131)으로 이동하고, 동시에 팽창하여 부상력을 필요로 하는 다른 튜브(117)에 공급하기 때문에 공기주입기(112)에 한번 주입으로 지속적인 사용이 가능하게 된다.

상기 공기주입기(112)에 충진된 공기가 자연소멸 등의 이유로 부족할 경우에는 보충에 의하여 초기와 같은 상태를 유지할 수 있도록 하는 것은 당연할 것이다.

본 발명의 경우 공기주입기(112)에 공기 대용으로 팽창력이 우수한 가스를 충진하여 사용하여도 무방할 것이며, 또 공기주입기(112)에 비중이 높은 유체를 충진하여 튜브(117)에 공급하여 중력에 의하여 회전력을 발생시킬 수 있으며, 이 경우에는 부력 발생에 필요한 탱크나 탱크에 충진되는 유체를 생략할 수 있고 더욱 간단한 구조로 된다.

도 7은 본 발명의 기술이 적용된 부력을 이용한 동력 발생장치의 다른 실시예를 도시한 단면도로서, 체인기어(104,105)에 연결되는 체인(108,109)에 연결되는 부상튜브(150)를 일체형으로 구성하여 회전에 의하여 연접되는 부위가 수축되면서 반대측에 부력이나 중력을 증대시켜 회전력을 발생시키도록 구성하여도 무방할 것이다.

상기 부상튜브(150)는 회전에 지장이 없는 재질로 구성하거나 기밀수단을 강구한 링크타입으로 구성하면 된다.

이상과 같은 본 발명은 초기에 부상튜브에 부상력이나 중력을 높일 수 있는 수단이 제공하여 회전할 수 있는 조건을 만들어 줌으로서 부력과 중력에 의하여 상승 또는 하강 하면서 발생하는 회전력으로 동력을 얻을 수 있게되는 것이다.

이상과 같은 본 발명은 부상튜브의 압착과 팽창을 자석과 스프링을 이용하여 해결하고, 부상튜브로의 공기 주입을 외부에서 하지 않고 자체적으로 해결하도록 구성함으로서 전체적인 구성을 간단하게 하여 생산성을 높이고, 마찰이나 부하를 줄여 효율성을 높일 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

Claims

유체(101)가 충진되어 구비되는 탱크(102)와;

상기 탱크(102)의 내부에 일정한 간격을 유지시켜 설치되는 지지프레임(103)과;

상기 지지프레임(103)의 상,하측에는 회전수단으로 일정폭을 유지시켜 체인기어(104,105)를 고정하여 설치되는 회전축(106,107)과;

상기 체인기어(104,105) 상간을 연결하는 체인(108,109)과;

상기 체인(108,109)에 등간격으로 설치하여 일측에는 공기주입기(112)에 의하여 주입되는 공기에 의하여 생성되는 부력으로 상승하고, 다른 측에는 공기를 제거하여 부력에 의한 상승이 용이하도록 하는 부상튜브(110,111)를 포함하는 부력을 이용한 동력 발생장치(100)에 있어서;

상기 부상튜브(110,111)는 체인(108,109)의 폭방향으로 연결되는 연결바(115)의 상부에 고정되는 하부베이스(116)와;

상기 하부베이스(116)의 상방에는 자바라(蛇腹)타입으로 연결하는 튜브(117)와;

상기 튜브(117)의 상부에 마감되는 상부베이스(118)로 구성하고;

상기 하부 및 상부베이스(116,118)의 마주보는 면 가장자리에 형성하여 튜브(117)를 용이하게 고정하도록 하는 단턱(119)과;

상기 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에 튜브(117)에 주입되는 공기와 함께 튜브(117)를 팽창시키도록 설치하는 팽창스프링(120)과;

상기 팽창스프링(120)이 설치되는 하부 및 상부베이스(116,118)의 양측에 팽창하는 튜브(117)의 이탈을 방지하도록 설치하는 이탈방지수단(121)과;

상기 하부베이스(116)에 형성되는 자석홈(125)에 튜브(117)를 수축시키기 위한 수단으로 내장하는 자석(126)과;

상기 상부베이스(118)에 형성하여 자력으로 튜브(117) 수축시 돌출된 자석(126)이 삽입되도록 하는 자석수용홈(127)과;

상기 하부베이스(116)에 형성하여 튜브(117) 팽창에 필요한 공기를 공급받을 수 있도록 형성하는 공기공급공(130)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력 발생장치.
제 1 항에 있어서;

상기 공기주입기(112)는 하부베이스(116)를 고정하는 연결바(115)의 중앙에 고정되어 체인(108,109)와 함께 회전하여 튜브(117)로 공기주입에 지장이 없도록 구비하는 메인관(131)과;

상기 메인관(131)으로 부터 튜브(117)와 동일한 수로 분지되어 하부베이스(116)에 형성되는 공기공급공(130)과 결합되어 공기의 공급과 배출을 가능하게 하는 연결관(132,133)으로 구성하여 공기가 소멸되지 않고 순환하도록 하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력 발생장치.
제 1 항에 있어서;

상기 이탈방지수단(121)은 상부베이스(118)의 내측면에 고정되는 이탈방지바(122)와;

상기 하부베이스(116)의 저면으로 삽입되어 이탈방지바(122)를 단속하는 볼트(123)로 구성하고;

상기 볼트(123)는 하부베이스(116)에 형성되는 볼트홀(124)에 의하여 노출되지 않도록 구성하고;

상기 볼트홀(124)은 튜브(117)가 최대 압축시에도 볼트(123)가 노출되지 않을 정도로 형성하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력 발생장치.
제 1 항에 있어서;

상기 공기주입기(112)에 비중이 높은 유체를 충진하여 튜브(117)에 공급하여 중력에 의하여 회전력을 발생시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력 발생장치.
제 1 항에 있어서;

상기 체인(108,109)에 연결되는 부상튜브(150)를 일체형으로 구성하여 회전에 의하여 연접되는 부위가 수축되면서 반대측에 부력이나 중력을 증대시켜 회전력을 발생시키도록 구성하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력 발생장치.