KR20060081623A

KR20060081623A - 중력양수 자동장치

Info

Publication number: KR20060081623A
Application number: KR1020050002373A
Authority: KR
Inventors: 황유섭
Original assignee: 황유섭
Priority date: 2005-01-10
Filing date: 2005-01-10
Publication date: 2006-07-13

Abstract

본 발명은 댐의 담수된 물의 이용효과를 높이는 방법으로 담수된 물의 중력을 에너지로 가동하는 중력자동 양수장치(이하는 양수장치라 한다)에 관한 안으로 물은 같은 양의 물이라도 넓은 용기에 담으면 넓이는 넓게 자리하지만 높이는 낮게 형성되며 좁은 용기에 담으면 넓이는 좁게 자리하지만 높이는 길게 형성하면서도 부피와 무게는 같이하는 원리를 이용하여 댐이란 넓은 용기에 담수된 물을 형태를 변경시켜 송수관이란 좁은 용기를 이용하여 발전에 필요한 낙차를 구할 수 있는 장소로 이동하여 주는 장치를 하고

무거운 중력을 가진 물의 집단은 가벼운 물의 집단과 이동할 수 있는 경계를 두고 마주치면 무거운 물의 집단은 가벼운 물의 집단을 상부방향으로 중력이 같이 될 때까지 이동시키려는 운동을 계속하는 원리를 이용한 장치로 댐의 물을 수력발전을 할 수 있는 높이로 이동시켰다가 발전에 사용한 다음 댐에 다시 도달하면 다시 발전에 사용할 수 있는 높이로 이동 시키는 공정이 외부의 도움이 없이 댐의 담수된 물의 중력을 힘으로 자동으로 계속되게 장치를 하여 댐의 담수량이 한번만 확보되면 이 물을 두번 세번 이동시켜 수력발전에 사용함으로 적은 물이 상류에서 유입되더라도 발전 용량을 크게 할 수 있고 값싼 에너지를 생활에 활용하는 장치와 방법을 제공한다.

피스톤판, 유압수문

Description

중력 양수 자동장치{omitted}

도 1 은 물의 순환도

도 2 는 댐과 양수실 물 분포도

도 3 은 양수장치 제 1 공정도

도 4는 양수장치 제2공정도

도 5는 양수장치 스위치 작동 배치도

[부호에 간단한 설명]

10 - A 펌프

11 - B 펌프

12 - A 피스톤판

13 - B 피스톤판

14 - A 송수관

15 - B 송수관

16 - 실린더

20 - 와이어

21 - 로라

22 - 중력조정용 수문

23 - 충격 방지판

24 - 근접 스위치

25 - 유압수문

26 - 송수관 유압수문

27 - 피스톤 고정축

기존의 강물을 이용하는 분야는 농업용수로 사용하거나 생활용수 또는 공업용수로 사용하는 등 그 방법에 있어서 원초적인 방법이 대부분을 차지하고 있으며 댐을 막아서 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 낙수의 힘을 이용하여 수력발전에 사용하고 있으나 낙차를 구할 수 있는 상류는 강물이 부족하고 강물의 양이 풍부한 중류나 하류에는 댐을 막을 수 없는 문제가 있어서 사용을 못 하고 있다. 그 외에 상류와 하류에 두개의 댐을 막아서 낮에 사용한 물을 심야에 다시 상류로 이동시켜서 상용하는 방법이 있으나 이를 실현하려면 많은 면적의 토지가 수용되어야 하고 힘들여 생산한 전기를 다시 전기생산에 사용하는 모순이 있으며 물을 사용하는 효과가 미흡한 점이 있다.

본발명은 적은 양의 강물이 유입되는 댐이라도 기존의 수력발전보다 많은 용량을 수용하는 발전의 안으로 강물의 양이 부족하여 수력발전소 건설을 할 수 없는 강의 상류일지라도 댐을 건설하고 댐 상부에 다시 간이저수지를 발전에 필요한 낙 차를 구할 수 있는 높이에 건설하고 댐의 물을 간이저수지로 이동시켜서 발전에 사용하고 댐으로 돌아온 물을 두 번 세 번 연속으로 사용하는 물의 이동을 실현하는 구조물 분야와 본발명은 댐의 물을 간이저수지로 이동시키는데 이용한 물은 같은 부피의 물이라도 용기에 따라서 그 형태가 좁고 길게도 형성되고 낮고 넓게도 형성되는 원리를 이용하여 댐의 물 중 일부분을 송수관에 적재되는 높이는 높으면서 무게는 댐의 중력보다 가벼운 형태로 변모시킬 수 있는 분야와

본발명은 댐에 담수된 물과 무거운 중력을 이용하여 물의 일부분을 댐에서 분리시켜 송수관으로 이동시켜주고 이 물을 간이저수지로 이동하기위한 동력으로 작용하게 하는 장치의 배열과 방법의 분야이다.

본발명은 댐의 물을 댐의 상부에 수력발전에 필요한 높이로 이동시키는 안으로서 물의 중력을 이용하기 위하여 물은 넓은 용기에 저장되면 높이는 낮으면서 면적은 넓게 하고 좁은 용기에 담으면 넓이는 적게 자리하지만 높이는 길게 형성되는 것을 알 수 있다.

본발명은 댐의 물을 댐에서 일부분을 분리하는 장치로 A펌프(10)와 B펌프(11)를 장치하고 A펌프에는 A송수관(14)을 B펌프(11)에는 B송수관(15)를 간이 저수지(도변11)까지 연결하고 A펌프(10)에 댐의 물을 유입시키면 A펌프(10에 연결된 물의 중력은 A펌프(10) 면적이 20㎡이고 높이가 20m라면 20×20=400인 탱크 내의 중력과 댐의 담수의 높이가 100m라고 하면 20×100=2000m³이므로 이 둘을 합하면 400+2000=2400m³의 물의 중력이 발생하고 이는 무게로는 2400t 이 된다. 반면 B펌프(11)는 B송수관(15)에 연결하면 넓이 20m²×높이 20m = 400m³이고 B송수관(15)의 넓이를 4m²라고 할 때 4×담수된 물의 높이 100m=400이며 둘의 합은 400+400=800의 중력을 보유하게 되고 이는 무게로 800t 이 된다.

본발명은 800t의 물을 2400t의 물이 수력발전에 필요한 높이에 있는 간이저수지로 이동시키는 과제를 해결하는 장치와 방법을 제공한다.

본발명은 물은 각기 다른 집단의 물이 마주치면 무거운 물의 집단 중력은 가벼운 물집단 방향으로 중력이 같이 될 때까지 이동하는 원리를 이용하여 댐에 연결된 A펌프(10)의 물 중력 즉, 담수된 100m높이와 넓은면적의 물의 중력이 B펌프(11)와 B송수관(15)의 물을 간이 저수지(도면 11)로 이동시켜주는 역할과 댐의 물에서 일부분을 분리시켜주는 장치와 방법을 제공한다.(도면13)

본발명은 A펌프(10)와 B펌프(11)를 축으로 이에 부속하는 장치로 구성된다.

양펌프(10) (11)의 실린더(16)는 탱크형으로 견고하게 장치하고 A피스톤판(12)과 B피스톤판(13) 중앙상부에는 고정축(27)이 각각 상부방향 후래임에 정밀하고 좌우로 유동이 없이 상하로 이동 운동이 원활하게 장치하고 A피스톤판(12) 고정축(27) 상부와 B피스톤판(13) 고정축(27) 상부는 와이어(20)로 좌우 2개를 펌프실 상부에 장치된 로라(21)를 관통하여 연결하고 길이는 A피스톤판(12)의 위치는 하부충격판(23) 위치에서 B피스톤판(13)은 상부 근접스위 치(24) 위치의 길이로 고정하여 연결한다.(도면 13)

A펌프(10)와 B펌프(11) 바닥에서 간이저수지와 연결하여 A,B 송수관(14)(15)을 중도에 유압수문(26)을 장치하여 연결한다.

실린더(16) 하부에는 댐의 물을 연결하였다 막아주는 유압수문(25)을 장치하고 실린더 하부에서 상부방향 3m 지점에 피스톤판(12)(13)이 상승하면 작동하는 근접스위치(24)를 장치한다.(도면13)(14)

댐의 물과 펌프실 경계지점에는 중력조정용수문(22)을 장치한다.

양펌프(10)(11) 실린더 내부에는 피톤판(12)(13)이 정밀하게 장치된다. 본발명에서 댐의 물이 간이저수지로 이동하는 속도와 간이저수지의 위치를 높은 곳에서 자리하려면 송수관의 넓이만 줄이면 이동하는 물의 속도는 빨리 이동하고 넓이를 줄이고 길이를 길게하면 속도는 그대로 유지되면서 물이 이동되는 높이를 높일 수 있으며 펌프의 용량을 조정하게 되면 송수관의 면적에 관계없이 물의 이동속도와 도착하는 위치선정을 조정할 수 있다.

[구성의 역할과 순서]

구성이 작동하는 역할을 순서대로 정리하면 먼저 중력조정수문(22)을 열어주면 댐의 물이 펌프실(10)(11) 실린더(16) 하부에 밀착되면 A,B 펌프중 B펌프(11) 실린더(16) 하부에 장치된 유압수문(25)을 열어주면 댐의 물과 중력이 B펌프(11) 실린더(11) 내로 유입되면서 B피스톤판(13)을 상부방향으로 이동시켜서 피스톤판(13)이 상부에 장치된 근접스위치(24)에 접근하면 B피스톤판(13) 상부 중앙에 고정된 고정축에 연결된 와이어(20)가 움직이면서 A피스톤판(12)의 위치는 A 실린더 하부에 장치된 충격방지판(23)상부에 안착하면서 모든 장치가 다음 작동의 출발 위치에 정리됨과 동시에

B펌프(11)의 하부입구유압수문(25)은 막아주고 반대편은(10) 열어주며 B송수관(15)의 유압수문은 열어주고 반대편(14)은 막아주는 작동이 동시에 이루어지면 댐의 물과 압력이 A펌프(10)에 유입되어서 A피스톤판(12)을 상부로 이동시키면서 B피스톤판(13)을 와이어(20)와 고정축(27)이 동시에 하부방향으로 압축하여서 B펌프(11) 내부의 물을 B송수관(15)을 통하여 간이저수지로 이동시켜주는 과정이 진행되다가 A피스톤판(12)이 상부 근접스위치(24)에 접근하면 한 번의 공정이 완료되고 (도면13) 다음 공정이 시작되면

A펌프(10) 입구 유압수문(25)은 막아주고 반대편(11)은 열어주고 A송수관(14)의 유압수문(25)은 열어주고 반대편(15)은 막아주면 이번에는 A펌프(10)에 물이 유입되면 댐의 물과 중력이 A피스톤판(13) 상부에 연결된 고정축(27)을 아래 방향으로 압축하여 물의 중력이 약한 B펌프(11) 내부의 물을 B송수관(15)을 통하여 간이저수지로 이동시켜주는 운동을 진행하다가 A피스톤판(12)이 상부근접스위치(24)에 접근하면 다시 한번의 공정이 완료됨(도면14)과 동시에 반대편의 B펌프(11)로 물이 유입되면 B피스톤판(13)이 상부 방향으로 이동하면서 A피스톤판(12)을 하부로 압축하여서 A펌프(10) 내부에 적재된 물을 A송수관(14)을 통하여 간이저수지로 이동시켜주고 근접스위치(24)에 접근하면 이번에는 A펌프에 물이 유입되면서 A피스톤판(12)이 올라가면서 B피스톤판(13)을 압축하여 B펌프(11)내의 물을 B송수관(15)을 통하여 간이저수지로 보내는 공정이 외부의 도움없이 계 속 자동으로 진행된다.

1. 발명의 구성 효과

본 발명에서 압력조정수문(22)은 댐의 물과 중력을 펌프(10)(11)의 실린더에 이동시켜주고 양수장치가 작동하면 펌프(10)(11)의 작동 속도를 조정하는 효과와 댐의 압력에서 양수장치를 보호하는 효과가 있다.

실린더(16)와 피스톤판(12)(13)은 댐의 물을 송수관(14)(15)에 이동시켜주는 효과와 견고하고 정밀하게 시공되며 담수의 중력이 훼손되는 것을 방지하는 효과를 갖는다.

피스톤 고정축(27)은 피스톤판(12)(13)이 댐의 물 중력을 고르게 흡수할 수 있게 하는 효과와 반대 피스톤판에 힘을 전달하는 와이어(20)가 피스톤 고정축(27)을 하부방향으로 이동하는 공간을 제공하는 효과가 있다. 유압수문(25)은 댐의 물이 AB 양펌프(10)(11)의 선택을 교대로 하고 댐의 중력이 자동으로 양펌프(10)(11)를 이동하면서 댐의 물을 펌프(10)(11)를 통하여 송수관에 이동시켜 주는 효과가 있다.

간이저수지는 수력발전에 필요한 낙차를 이루게 하며 낙수의 양을 균일하게 조정하는 효과가 있다.

근접스위치(24)는 유압수문의 작동 배열을 조정하여 펌프(10)(11)의 작동이 번갈아가며 진행하게 하는 효과를 갖는다. (도면15)

충격방지판(23)은 피스톤판(12)(13)이 다음 작동으로 이동 방향이 반전되기 전에 움직이던 이동을 멈추게 하여 반전된 이동의 힘을 높여주는 효과가 있다.

본 발명에서 와이어(20)는 댐의 물 중력을 받은 피스톤판(12)(13)의 힘을 반대편의 피스톤판(12)(13)을 압축하여 주는 힘으로 이동하는 효과가 있다.

로라(21)는 와이어(20)가 피스톤판(12)(13) 힘을 반대편에 이동하게 하는 방향과 각도의 균형을 잡아주는 효과가 있다.

2. 발명 전체가 이루는 효과

앞의 [요약]에서 상술된 가상댐의 수위가 100m이 A,B펌프의 면적이 각각 20m²이고 높이가 20m이며 송수관(14)(15) 넓이가 4m²일 때 댐의 하부물에 연결된 A펌프(10) 중력수치는 20×20=400이고 20×100=2000을 합하면 2400m²이며 무게로는 2400t 이며 송수관(15)에 연결된 B펌프(11)내의 물압력 수치는 20×20=400이고 B송수관(15)의 물 수치는 4×100=400m²을 합하면 800m²이며 무게는 800t이 된다.

위의 두펌프(10)(11)의 중력의 수치는 2400t, 800t의 무게의 차이가 있으므로 본 발명의 양수장치에 적용하면 A피스톤판(12)은 2400t의 무게로 B펌프(11) 내부의 물과 B송수관(15)과 연결된 B펌프(11) 내부의 물이 100m의 수위를 유지할 수 있는 중력이 800t 이면 A펌프(10) 피스톤판(12)이 2400t의 압력이 양수장치를 이용하여 2400t 의 중력이 압축한다면 B송수관(15)의 물은 댐의 수위보다 3곱까지 높이를 올려 줄 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 양수장치는 가동에 소요되는 동력이 댐에 저수된 물의 압력으로 양수장치가 자동으로 가동하게 장치되어서 가동에는 유압수문의 스위치와 근접스위 치 작동에 필요한 전력 외에는 소비되는 가동 에너지가 없이 댐의 물을 발전에 필요한 낙차를 구할 수 있는 높이에 이동시켜주는 탁월한 효과가 있다.

Claims

본 발명에서 댐에 담수된 물의 중력으로 가동되는 중력자동양수 장치와 방법일체
건설된 댐의 물을 상류로 이동시켜서 사용하는 수력 발전에 사용하는 방법과 장치 일체