KR20070061501A - 부상력을 이용한 발전설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중력에 의해 유체가 가지는 부력의 힘으로 비중이 낮은 기재가 중력 반대 방향으로 이동하는 부상력을 이용하여 재생 에네지를 얻는 설비이다.

비중이 높은 액체(고농도 염수.비중이 높은 유체)를 담을 수 있는 탱크(수조)에 실린더를 설치하여 비중이 낮은 기체(헬륨.수소)등을 주입시킨 피스톤 기구공을 체인 고리를 이용하여 벨트 형태로 연결시켜 액체 속에서의 부상 운동과 중력으로 인한 하부로 이동 운동을 상하 회전축을 중심으로 회전 운동으로 전환시켜 재생 에너지를 생산하는 원리이다.

탱크(수조)애 설치된 실린더에서 액체 유출을 막기 위하여 기구 공에 피스톤링을 장착하여 실린더와 피스톤에서의 액체 유출을 막을 수 있으며 부스 상하에 회전축을 설치하여 기구공 벨트의 이동 운동과 회전운동을 원활히 하였다.

본 발명을 위하여 다년간 부상력을 이용한 많은 방법들과 시험을 통하여 연구 개발한 결과 설비 비용이 경제적이고 자연 조건에 영향을 받지 않으며 경제성있는 자연 재생 에너지를 생산 할 수 이도록 개발하였다.

부스. (전체를 이루는 외부 케이스) 탱크(수조). (액체를 채울 수 있는 수조함) 실린더. (탱크 하부에 설치되어 피스톤 기구의 탱크(수조)로의 유입 구) 피스 톤 기구 공.( 기체를 주입시킨 기구 공) 회전축. (기구공의 상하이동과 회전운동으로 전환) 피스톤링. (실린더 벽과 자연스런 밀칙으로 액체 유출을 막고 마찰 저항을 줄임) 벨트호퍼. ( 일부 유출된 액체를 탱크(수조)로 다시 퍼 올리는 기구) 체인고리. (기구 공 사이를 연결하여 하나의 벨트를 이루는 고리)

Description

부상력을 이용한 발전설비{buoyancy generation of electric power system.}

도면1: 주요 원리를 구성한 단면도

도면2: 전체 설비를 구성한 전면도

도면3: 실린더와 피스톤 기구공의 상세도

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

(1) 탱크(수조) [액체를 채울 수 있는 수조함]

(2) 피스톤 기구 공 [기체를 주입시킨 기구공]

(3) 회전축 기어 [기구공의 상.하 이동을 원활이하고 회전운동으로 전환]

(4) 실린더 [탱크(수조)밑면에 설치되어 피스톤 기구공의 액체로의 유입구]

(5) 피스톤 링 [실린더 벽과 자연스런 밀착으로 액체 유출을 막음]

(6) 벨트 호퍼 [일부 유출된 액체를 탱크(수조)로 다시 퍼 올리는 기구]

(7) 부스 [전체를 이루는 케이스]

(8) 체인고리 [기구공 사이를 연결하여 하나의 벨트를 이루게 하는 고리]

(9) 발전기 [회전축에서 동력이 전달되어 전기생산]

부력의 학술적 규명은 고대 그리스 수학자이며 물리학자인 (아르키메데스)에 의해 정리 되었으며 이 분야의 응용은 조선산업. 토목공학에 국한 되었다.

부력을 이용한 자연 재생 에너지 분야는 그 연구개발이 극히 미진하여 실효성을 거두지 못하고 있다.

본 발명은 중력에 의해 액체가 가지는 부력의 힘으로 비중이 낮은 기체가 중력 반대 방향으로 이동하는 부상력을 이용하여 기체를 주입시킨 기구공을 액체탱크 하부에서 연속적으로 순환 부상시켜 전기 에너지를 생산함에 있어.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 비중이 높은 액체(고농도 염수. 비중이 높은 유체)를 담을 수 있는 탱크(수조) 밑면에 실린더를 설치하고 비중이 낮은 기체(헬륨.수소)를 주입시킨 피스톤 기구공의 부상이동을 지속적으로 하도록 하며 실린더에서 액체유출을 막을 수 있어야하고 기구공의 지속적인 부상과 하강 이동을 회전운동으로 전환되어야한다.

여기서 기술적 과제로 다음과 같은 장치를 하였다.

〈다음〉

기구공이 액체로 유입할 수 있는 실린더를 탱크(수조)에 설치하고 액체유출을 막기 위하여 피스톤기구에 피스톤링을 장착 하였다.

피스톤 기구공 사이에 체인고리로 연결하여 하나의 벨트화 하였다.

지속적인 순환 이동을 위하여 부스 상하에 회전축기어를 설치하였다.

일부 유출된 액체를 부수하부에서 탱크(수조)로 퍼 올릴 수 있는 벨트 호퍼 를 설치하였다.

기구공이 부력에 의해 부상이동운동을 지속적으로 하는 원리는 아래와 같다.

〈아래〉

유체의 성질상 중량비중 압력은 유체가 접하는 전 표면적으로 분산된다.

유체의 유출 압력은 실린더 직경 지름만큼 유출 압력을 받는다.

유체의 가속토출 압력은 역으로 이동하는 피스톤 기구공에 의해 붙지 않는다.

유체에서의 기구공의 부상력은 액체의밀도 .기구공의부피. 잠긴높이. 기구공의 수에 따라 힘은 비례한다.

이와 같이 규모의 크기에 따라 에너지 생산량은 비례한다.

이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면1의 전체 설비를 구성할 수 있는 부스(7)의 내부에 비중이 높은 액체를 담을 수 있는 탱크(수조)(1)를 설치하고 밑면에 실린더(4)를 장착하여 기체를 주입시킨 피스톤 기구공(2)가 탱크(수조)(1)의 액체에서 상부 기구공(2)들의 부상력으로 실린더(4)를 통하여 탱크(수조)(1)의 액체내로 연속적으로 진입 부상한다.

비중이 낮은 기체를 주입시킨 피스톤 기구공(2)를 도면1의 단면도와 같이 체인고리(8)를 이용하여 하나의 벨트처럼 연결하여 회전축기어(3)을 중심으로 부력과 중력으로 상하 이동운동이 이루 워 지며 회전운동으로 전환되어 발전기(9)에 동력이 전달되어 전기 에너지를 생산하게 된다.

도면3과같이 실린더(4)벽과 접하는 피스톤 기구공(2)에 밀착과 수축 기능을 할 수 있는 피스톤링을 장착하여 액체유출을 막고 마찰 저항을 줄이도록 하였으며 실린더(2)에서 1개 이상의 피스톤링(5)이 상시 이동 유지 되도록 피스톤링 간격과 실린더전장을 맞추어 액체유출을 막을 수 있도록 설계 하였으며 기구공의 부상이동 중 일부 외부로 유출된 액체는 부스(7)하부에서 벨트호퍼(6)에 의해 탱크(수조)로 퍼 올려지도록 하였다.

부상력의 힘은 액체에 잠기는 기구공(2)수가 많을수록. 부피가 클수록 비례한다.

실린더(4)에서 액체의 유출 압력은 전체중량 압력중 실린더 직경 지름만큼 수압의 유출압력을 가지며 에너지 생산량은 규모에 비례한다.

도면2와 같이 피스톤 기구공(2)의 지름이 300mm 기준으로 할 경우 8개의 기구공의 일반적인 공기와 물을 이용한 실험의 부상력으로 얻을 수 있는 전기에너지는 150w내외를 생산할 수 있다.

화석연료의 고갈과 석유. 원자력에너지 사용으로 인하여 대기오염. 지구온난화. 생태환경파괴 등 에너지 위기의 본질과 에너지 전환기술의 필요성이 인류의 공동과제로 대두되고 있다 자연 속에서 얻을 수 있는 재생 에너지 중 태양열. 풍력. 조력 발전 등이 있지만 위와 같은 재생 에너지는 시간적. 자연 환경의 영향을 많이 받는다.

그러나 중력과 부력은 지구상의 거의 모든 지역에서 재생 가능한 에너지원으 로 미래 에너지로 충분한 가능성을 가지고 있다.

본 발명이 태양열 발전과 대비 비교할 경우 설비시설 비용에서 70%이상 경제적이고 에너지 생산 효율성에서 300%이상 가능하다.

본 발명에의 기기들의 생산기술 향상과 노하우가 축척된다면 에너지 생산성이 더욱 향상 될 수 있을 것이다.

Claims (1)

1. 중력에 의해 액체(고농도염수. 비중이 높은 유체)가 가지는 부력의 힘으로 비중이 낮은 기체(헬륨. 비중이 낮은 가스)를 주입시킨 기구공이 액체 속에서의 부상력을 지속적으로 유도하여 회전운동으로 전환시켜서 전기 에너지를 생산하는 설비구성에 있어서.

   전체를 이루는 부스에 비중이 높은 액체를 담을 수 있는 탱크(수조)를 설치하고 밑면에 실린더를 장착하여 기체를 주입시킨 기구공이 액체로 유입되는 장치, 기체를 주입한 기구공을 체인고리를 이용하여 벨트형태로 연결하고 상하회전축 기어를 중심으로 부상과 하강운동을 회전운동으로 바꾸는 장치.

   피스톤 기구공에 피스톤링을 장착하여 실린더 벽과 자연스러운 밀착으로 액체 유출을 막고 상하 기구공의 입출구로 일부 유출된 액체를 탱크(수조)로 다시 퍼 올리는 벨트호퍼 장치.

   이와 같이 도면1의 전체장치를 청구함.

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