KR20070119187A - Buoyancy power generation equipment - Google Patents
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Abstract
Description
도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 부력발전설비의 측단면도이고,Figure 1a is a side cross-sectional view of the buoyancy power generation equipment according to an embodiment of the present invention,
도 1b는 도 1a에 도시된 투입부를 나타낸 상세도이다.FIG. 1B is a detailed view of the input unit illustrated in FIG. 1A. FIG.
도 2는 도 1에 도시된 부력발전설비의 평면도이고,2 is a plan view of the buoyancy power generation facility shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 장입부를 나타낸 상세도이다.3 is a detailed view illustrating the charging unit illustrated in FIG. 1.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 부력발전설비 110 : 저수조100: buoyancy power plant 110: reservoir
111 : 이동통로 120 : 공기공111: moving passage 120: air ball
130 : 투입부 131 : 토출관130: inlet 131: discharge tube
140 : 회전부 141, 143 : 스프로킷140:
150 : 이송부 151 : 상단 수평이송부150: transfer unit 151: top horizontal transfer unit
153 : 하향이송부 157 : 하단 수평이송부153: downward transfer unit 157: lower horizontal transfer unit
160 : 발전기 200 : 수위조절장치160: generator 200: water level control device
211 : 수두압전달밸브 221 : 수위조절밸브211: head pressure transmission valve 221: level control valve
230 : 양방향충수펌프 241 : 배출밸브230: bidirectional filling pump 241: discharge valve
251 : 드레인 밸브 251: Drain Valve
본 발명은 전력을 생산하는 발전설비에 관한 것으로서, 특히, 수중에 공기공을 투입시켰을 때에 수면으로 떠오르는 부력을 이용하여 발전하는 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power generation facility for producing electric power, and in particular, to generate power by using buoyancy that rises to the surface when air balls are put into water.
현재 세계적으로 활용되고 있는 발전소로는 각종 화력발전소, 원자력발전소, 수력발전소, 풍력발전소, 태양열발전소, 조력발전소, 지열발전소 등을 열거할 수 있다.The power plants currently being used around the world include various thermal power plants, nuclear power plants, hydro power plants, wind power plants, solar power plants, tidal power plants, and geothermal power plants.
그러나 위의 열거된 발전소들은 화석연료의 고갈과 지구 환경변화 등 심각한 외적부담을 갖고 있으며, 풍력, 조력, 태양열, 지열 등을 이용하는 발전소는 경제성과 효율에서 상당한 문제점이 있으며, 또한 환경조건의 제약을 많이 받아 경제성에 합당한 설치장소를 찾기에 상당한 애로사항이 있다.However, the power plants listed above have serious external burdens such as depletion of fossil fuels and changes in the global environment. Power plants using wind, tidal, solar, and geothermal heat have significant problems in economic efficiency and efficiency, and also limit environmental conditions. There are considerable difficulties in finding a suitable installation place for economic feasibility.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 천연의 상태에서 높은 효율의 전기에너지를 생산하여 지구환경의 보존과 인류발전에 이바지하고자 개발한 것으로서, 물 보다 비중이 현저히 낮은 물질을 적정한 압력으로 용기에 충전하여 물이 들어있는 큰 저수조 바닥에서 공기공 토출장치를 통하여 저수조 내의 수두압을 활용해서 저수조 내부로 용기를 투입시키고 투입된 용기가 수면 위로 부상하는 운동에너지를 착취하여 전기에너지로 변환시켜 고효율의 전기를 생산하는 부력을 이용한 발전설비를 제공하는 데 그 목적이 있 다.The present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, and was developed to contribute to the preservation of the global environment and human development by producing high-efficiency electrical energy in a natural state. Fill the container with the proper pressure and put the container into the water tank by using the head pressure in the water tank through the air ball discharge device at the bottom of the big water tank containing the water. The purpose is to provide a power generation facility using buoyancy that converts into electrical energy to produce high efficiency electricity.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부력발전설비는 물이 채워진 저수조와, 공기가 채워진 공기공을 상기 저수조 바닥에서 저수조 내부로 투입시키는 투입부와, 상기 저수조 바닥으로 투입된 공기공을 받아 수용하며 수면으로 상승하려는 공기공의 부력을 이용하여 상기 저수조의 내부에서 상하방향으로 궤도 회전하는 회전부와, 수면으로 떠오른 공기공을 수거하여 저수조 측부와 바닥에 형성된 이동통로를 통해 투입부까지 공기공을 이송하는 이송부 및, 상기 투입부 내부에 투입대기상태로 위치한 공기공에 상기 저수조의 바닥 수압과 같은 수두압을 적용하여 수중으로 상기 공기공을 투입할 수 있도록 투입부 내부의 수위 및 수압을 조절하는 수위조절부를 포함하며, 상기 회전부에는 발전기가 연결되어 상기 회전부의 회전에 의해 발전하는 것을 기술적 특징으로 한다.The buoyancy power generation equipment of the present invention for achieving the above object is accommodated by receiving a water-filled reservoir, an air-filled air ball from the bottom of the reservoir into the reservoir, and the air ball injected into the bottom of the reservoir And by using the buoyancy of the air ball to rise to the surface of the water tank by rotating orbiting in the vertical direction, and collecting the air ball floating on the water surface through the air passage formed in the reservoir side and the bottom of the reservoir through the air hole Adjusting the water level and water pressure inside the feeder to apply the head pressure, such as the bottom water pressure of the reservoir tank to the conveying unit for transporting and the air ball located in the feed standby state inside the feeder It includes a water level control unit, the generator is connected to the rotating unit is generated by the rotation of the rotating unit And that the technical feature.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 저수조의 내부에는 한 쌍의 투입부가 설치되며, 각각의 투입부에 대하여 상기 회전부가 각각 대응하여 설치되고, 상기 저수조의 외측으로 형성된 이동통로를 통해 각각의 투입부까지 공기공을 이송하는 한 쌍의 이송부가 설치되며, 상기 저수조의 바닥 바깥에는 수위조절부가 한 쌍의 투입부를 연결하여 설치된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, a pair of inputs are installed in the reservoir, and each of the rotary parts is installed correspondingly to each of the inputs, and each through a moving passage formed outside of the reservoir. A pair of conveying unit is installed to transfer the air ball to the input of the, the water level control unit is installed outside the bottom of the reservoir by connecting a pair of input.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 투입부는, 상단이 개방되어 상기 저수조 내부에 위치하고 하단은 폐쇄되어 상기 저수조의 바닥 바깥에 위치하는 실린더 구조의 토출관과, 상기 개방된 토출관의 상단을 개폐하는 개폐부와, 상기 토출관의 하단 측부에 형성된 관통공에 대응하여 장착되며 상기 이송부에 의해 이송된 공기공을 토출관 내부로 밀어넣어 장입하는 장입부를 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the inlet is an upper end of the discharge vessel of the cylinder structure is located inside the reservoir and the lower end is located outside the bottom of the reservoir, the upper end of the open discharge tube And an opening and closing portion for opening and closing the rod, and a charging portion mounted to correspond to the through-hole formed in the lower end side of the discharge tube and pushing the air hole transferred by the transfer portion into the discharge tube.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 장입부는, 길이가 신축 가능한 유압시스템을 구비하며, 상기 유압시스템의 단부에는 상기 토출관의 관통공을 개폐하는 개폐판이 고정되고, 상기 이송부를 통해 이송된 공기공이 상기 개폐판의 전방에 위치하였을 때에 상기 유압시스템을 신장하여 상기 관통공을 통해 공기공을 상기 토출관 내부로 장입한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the charging unit is provided with a hydraulic system that can be stretched in length, the opening and closing plate for opening and closing the through hole of the discharge pipe is fixed to the end of the hydraulic system, and conveyed through the transfer unit When the air ball is located in front of the opening and closing plate, the hydraulic system is extended to charge the air ball into the discharge pipe through the through hole.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수위조절부는, 상기 저수조와 각각의 토출관을 연결하는 수두압전달배관 및 상기 수두압전달배관에 설치된 수두압전달밸브와, 한 쌍의 토출관을 상호 연결하는 수위조절배관 및 상기 수위조절배관에 설치된 수위조절밸브와, 각 토출관의 상단에 연결된 에어 벤트 및 오버플로우용 배출관 및 배출관을 개폐하는 배출밸브 및, 한 쌍의 토출관 중 어느 한 쪽 토출관의 물을 다른 한 쪽 토출관으로 이송하는 양방향중수펌프를 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the water level control unit, a head pressure transfer pipe connecting the reservoir and each discharge pipe, a head pressure transfer valve installed in the head pressure delivery pipe, and a pair of discharge pipes Any one of a water level control pipe and a water level control valve installed in the water level control pipe, an air valve and an overflow valve for opening and closing the overflow pipe and the discharge pipe connected to the top of each discharge pipe, and a pair of discharge pipes. And a bidirectional heavy water pump for transferring water from the discharge pipe to the other discharge pipe.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 수위조절부는, 상기 저수조와 각각의 토출관을 연결하는 수두압전달배관 및 상기 수두압전달배관에 설치된 수두압전달밸브와, 한 쌍의 토출관을 상호 연결하는 수위조절배관 및 상기 수위조절배관에 설치된 수위조절밸브와, 각 토출관의 상단에 연결된 에어 벤트 및 오버플로우용 배출관 및 배출관을 개폐하는 배출밸브 및, 각각의 토출관에 연결된 드레인 관과 상기 드레인 관을 개폐하는 드레인 밸브를 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the water level control unit, a head pressure transfer pipe connecting the reservoir and each discharge pipe, a head pressure transfer valve installed in the head pressure delivery pipe, and a pair of discharge pipes A water level control valve installed at the water level control pipe and the water level control pipe which are connected to each other, an air valve connected to the top of each discharge pipe, a discharge valve for opening and closing the discharge pipe and the discharge pipe, and a drain pipe connected to each discharge pipe; It includes a drain valve for opening and closing the drain pipe.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 회전부는 수면 밖에 위치 하는 제1 상단 스프로킷과, 저수조 안쪽에 설치된 제1 하단 스프로킷과, 상기 제1 상단 스프로킷과 제1 하단 스프로킷에 걸쳐져 궤도 회전하는 벨트와, 상기 벨트 바깥면에 고정된 다수 개의 바스켓을 포함하며, 상기 투입부에서 토출된 공기공은 상기 벨트를 따라 상향으로 이동하는 상기 바스켓에 삽입되어 수용되며, 상기 제1 상단 스프로킷에 상기 발전기가 연결된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the rotating part is a belt that orbitally rotates across the first upper sprocket located outside the water surface, the first lower sprocket installed inside the reservoir, and the first upper sprocket and the first lower sprocket. And a plurality of baskets fixed to the outer surface of the belt, wherein the air holes discharged from the input part are inserted into and received in the basket moving upwardly along the belt, and the generator is connected to the first upper sprocket. Connected.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 바스켓은 입구는 크고 바닥은 좁은 모양으로서, 바닥에는 구멍이 형성된다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the basket has a large entrance and a narrow bottom, and a hole is formed at the bottom.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 이송부는, 상기 저수조 내의 수면으로 떠오른 공기공을 걷어 올려 상기 이동통로까지 이송하도록 상기 저수조에 채워진 물에 일부가 잠겨 있는 상단 수평이송부와, 상기 이동통로에 위치하여 상단 수평이송부에 의해 이송된 공기공을 저수조 외측 바닥으로 이송하는 하향이송부 및, 상기 하향이송부에 의해 하향으로 이송된 공기공을 상기 투입부까지 이송하는 하단 수평이송부를 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the transfer unit, the upper horizontal transfer portion which is partially submerged in the water filled in the reservoir to lift the air ball floated to the water surface in the reservoir and to the mobile passage, and the movement A lower conveying part positioned in a passage to convey air balls conveyed by the upper horizontal conveying part to the bottom of the reservoir, and a lower horizontal conveying part conveying air balls conveyed downward by the downward conveying part to the inlet part; Include.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 상단 수평이송부와 상기 하단 수평이송부는, 컨베이어 벨트형태로서, 각각의 벨트 바깥측에는 걸림턱이 형성되어 벨트에 안착된 공기공을 이송한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the upper horizontal conveying portion and the lower horizontal conveying portion, in the form of a conveyor belt, each of the belt is formed on the outer side of the belt is jammed to transport the air ball seated on the belt.
또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 하향이송부는, 상기 이송통로 상단에 장착되어 회전하는 제2 상단 스프로킷과, 상기 이송통로 하단에는 장착되어 회전하는 제2 하단 스프로킷과, 상기 제2 상단 스프로킷과 제2 하단 스프로킷에 걸쳐져 궤도 회전하는 벨트와, 상기 벨트 바깥면에 고정되어 상기 상단 수평 이송부를 통해 이송된 공기공이 안착되는 다수 개의 바스켓을 포함한다.In addition, according to a preferred embodiment of the present invention, the downward conveying unit, a second upper sprocket mounted on the upper end of the conveying passage and rotated, a second lower sprocket mounted and rotated at the lower end of the conveying passage, and the second And a belt that orbits and rotates across the upper sprocket and the second lower sprocket, and a plurality of baskets fixed to the belt outer surface to which air balls transported through the upper horizontal conveying part are seated.
아래에서, 본 발명에 따른 부력발전설비의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the buoyancy power generation equipment according to the present invention will be described in detail.
도면에서, 도 1a는 본 발명의 한 실시예에 따른 부력발전설비의 측단면도이고, 도 1b는 도 1a에 도시된 투입부를 나타낸 상세도이다. 그리고 도 2는 도 1에 도시된 부력발전설비의 평면도이고, 도 3은 도 1에 도시된 장입부를 나타낸 상세도이다.1A is a side cross-sectional view of a buoyancy power plant according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a detailed view showing the input unit shown in FIG. 1A. FIG. 2 is a plan view of the buoyancy power plant shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a detailed view showing the charging unit shown in FIG.
도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 부력발전설비(100)는 물이 채워진 저수조(110)와, 공기공(120)을 저수조(110) 바닥 내부로 투입시키는 투입부(130)와, 저수조(110) 바닥 내부로 투입된 공기공(120)을 수용하며 수면으로 상승하려는 공기공(120)의 부력을 이용하여 상하방향으로 궤도 회전하는 회전부(140)와, 수면으로 떠오른 공기공(120)을 수거하여 저수조(110) 측부와 바닥의 이동통로(111)를 통해 투입부(130)까지 공기공(120)을 이송하는 이송부(150) 및, 상기 투입부(130)에서 투입대기상태의 공기공(120)을 수중으로 자연스럽게 투입하도록 투입부(130) 내부의 수위 및 수압을 조절하는 수위조절부(200)를 포함한다.As shown in Figure 1a and Figure 1b, the buoyancy
아래에서는 이와 같이 구성된 부력발전설비에 대해 구체적으로 설명한다.The following describes in detail the buoyancy power plant configured in this way.
부력발전설비(100)의 저수조(110)는 구조물로서, 내부에 물이 채워져 있고, 저수조(110)의 바깥 양측에는 이동통로(111)가 각각 형성된다.The
그리고 저수조(110)의 내부에는 한 쌍의 회전부(140)가 위치한다.In addition, a pair of rotating
각각의 회전부(140)는 수면 밖에 위치하는 제1 상단 스프로킷(141)과, 저수 조(110) 바닥쯤에 설치된 제1 하단 스프로킷(143)과, 상기 제1 상단 스프로킷(141)과 제1 하단 스프로킷(143)에 걸쳐 궤도 회전하는 벨트(145)와, 상기 벨트(145) 바깥면에 고정된 다수 개의 바스켓(147)들을 포함한다.Each of the rotating
이와 같이 구성된 회전부(140)는, 투입부(130)에서 토출된 공기공(120)이 바스켓(147)에 들어가 공기공(120)의 부력에 의해 상향으로 작용하는 힘에 의해 벨트(145)가 회전하면서 제1 상하단 스프로킷(141, 143)도 회전하게 된다. 한편 제1 상단 스프로킷(141)의 회전축(141s)은 발전기(160)와 연결되는데, 상기 발전기(160)와 회전축(141s)의 사이에는 속도조절용 기어장치(161)가 장착되어 회전축(141s)의 회전속도를 조절하고, 조절된 회전속도에 의해 발전기(160)를 작동 발전한다.The rotating
그리고 상기 바스켓(147)은 입구는 크고 바닥은 좁은 고깔모양으로서, 바닥에는 구멍이 형성되어 수면에 입수 시나 수중으로 침수 시에 물의 저항을 작게 받도록 구성된다.In addition, the
한편, 이송부(150)는 도 2에 보이듯이, 수면으로 떠오른 공기공(120)을 걷어 올려 저수조(110) 양측의 이동통로(111)로 이송하는 상단 수평이송부(151)와, 이동통로(111) 각각에 위치하여 상단 수평이송부(151)에 의해 이송된 공기공(120)을 저수조(110) 바닥으로 이송하는 하향이송부(153) 및, 하향이송부(153)에 의해 하향으로 이송된 공기공(120)을 저수조(110)의 바닥에 설치된 투입부(130)까지 이송하는 하단 수평이송부(157)로 구분된다.On the other hand, the
여기에서 상단 수평이송부(151)와 하단 수평이송부(157)는 컨베이어 벨트형 태로서, 벨트(151b, 157b)의 바깥측에 걸림턱(151d, 157d)이 형성되어 벨트(151b, 157b)에 안착된 공기공(120)을 벨트(151b, 157b)의 끝단까지 이송한다. 그리고 하향이송부(153)는 앞에서 설명한 회전부(140)와 유사한 구조로서, 제2 상단 스프로킷(153H)과 제2 하단 스프로킷(153L) 및 바스켓(155)이 고정된 벨트(153b)를 포함한다.Here, the upper
이와 같이 구성된 하향이송부(153)는 상단 수평이송부(151)에 의해 이송된 공기공(120) 각각을 바스켓(155)으로 담아 아래로 이송한다. 여기에서, 하향이송부(153)를 구동하는 동력은 공기공(120)의 무게로서, 공기공(120)이 바스켓(155)에 담긴 상태에서 공기공(120)의 무게에 의해 하향이송부(153)의 벨트(153b)가 회전한다.The
그리고 상단 수평이송부(151)는 수면에 일부가 침수된 상태로 위치하며, 수면에 다수 개의 공기공(120)이 떠오른 상태에서 물결 또는 부유한 공기공(120) 끼리의 충돌에 의해 공기공(120)이 이동하는 중에 공기공(120)이 상단 수평이송부(151)의 벨트(151b)에 올려지면 벨트(151b)를 타고 하향이송부(153)로 이송된다.And the upper
한편, 저수조(110) 바닥에 설치된 투입부(130)는, 개방된 상단이 저수조(110) 내부에 위치하며 하단은 폐쇄된 실린더 구조의 토출관(131)과, 상기 개방된 토출관(131)의 상단을 개폐하는 개폐부(135)와, 상기 토출관(131)의 하단 측부에 장착되어 상기 하단 수평이송부(157)에서 이송된 공기공(120)을 토출관(131) 내부에 장입하는 장입부(136)를 포함하며, 한 쌍으로 구성된 투입부(130)의 토출관(131)에는 연동하여 물을 채우고 배수하는 수위조절부(200)가 장착된다.On the other hand, the
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 토출관(131)은 실린더 구조로서, 상단은 저수조(110) 내부에 위치하고 하단은 저수조(110) 바닥 밖에 위치하며, 개방된 상단은 개폐부(135)에 의해 개방되거나 폐쇄된다. 그리고 토출관(131)의 상단에는 토출된 공기공(120)이 상향으로 이동하는 회전부(140)의 바스켓(147)에 안전하게 부유하여 장입될 수 있도록 안내하는 캡(132)이 고정된다. As shown in FIG. 3, the
장입부(136)는 유압시스템(137)에 의해 작동한다. 구체적으로, 토출관(131)의 하단 측부에 설치된 장입부(136)에는 측방향으로 소정의 길이만큼 신축 가능한 유압시스템(137)이 장착되는데, 하단 수평이송부(157)를 통해 이송된 공기공(120)이 하단 수평이송부(157)의 벨트(157b)에서 떨어지는 지점에 장착된다.The charging
한편 토출관(131)의 하단 측부에는 관통공(133)이 형성되고, 유압에 의해 신축하는 장입부(136)의 단부에는 상기 관통공(133)을 개폐하는 개폐판(138)이 장착된다. 그리고 토출관(131)에 물이 채워졌을 때에 관통공(133)을 폐쇄한 개폐판(138) 사이로 물이 새지 않도록 관통공(133)과 개폐판(138)이 접하는 부위에는 가스켓(139)이 부착되어 누수를 방지한다. 이와 같이 구성된 장입부(136)에 있어서, 유압시스템(137)이 수축한 상태에서 하단 수평이송부(157)의 벨트(157b)를 따라 이동한 공기공(120)이 개폐판(138) 전방에 떨어진다. 이와 같이 개폐판(138) 전방에 떨어진 공기공(120)은 유압시스템(137)의 길이가 신장되면서 토출관(131)의 관통공(133)을 통해 토출관(131) 내부로 장입된다.On the other hand, the through hole 133 is formed at the lower end side of the
한편 아래에서는 수위조절부(200)에 대해 설명한다.On the other hand below it will be described for the water level control unit (200).
수위조절부(200)는 저수조(110)와 각각의 토출관(131)을 연결하는 수두압전 달배관(210) 및 수두압전달배관(210)에 설치된 수두압전달밸브(211)와, 쌍을 이룬 토출관(131)의 하단을 상호 연결하는 수위조절배관(220) 및 수위조절배관(220)에 설치된 수위조절밸브(221)와, 한 쌍의 토출관(131)의 물을 양방향으로 이송하는 양방향중수펌프(230) 및, 각 토출관(131)의 상단에 연결된 에어 벤트 및 오버플로우용 배출관(240) 및 배출관(240)을 개폐하는 배출밸브(241)를 포함한다. 그리고 각 토출관(131)에는 드레인 관(250)이 연결되고, 상기 드레인 관(250)을 개폐하는 드레인 밸브(251)가 장착된다.The water
이와 같이 구성된 수위조절부(200)의 작동을 살펴보면, 장입부(136)를 통해 공기공(120)을 2개의 토출관(131) 각각에 장입하고, 장입부(136)의 유압시스템(137) 길이를 신장시켜 개폐판(138)으로 토출관(131)의 관통공(133)을 폐쇄하여 작동 준비 상태를 유지한다.Looking at the operation of the water
이 상태에서 2개의 토출관(131)(아래에서는 '제1 토출관(131a)'과 '제2 토출관(131b)'으로 구분하여 설명함) 중 제1 토출관(131a)에 연결된 수두압전달밸브(211)를 열어 저수조(110)의 물이 수두압전달배관(210)을 통해 제1 토출관(131a)에 충수시킨다. 제1 토출관(131a)에 물이 충수되면서 제1 토출관(131a)에 장입된 공기공(120)은 제1 토출관(131a) 내에서 부유하게 되고, 물이 제1 토출관(131a)에 완전히 채워지면 제1 토출관(131a)과 저수조(110)의 바닥 압력은 같게 된다. 이와 같이 제1 토출관(131a) 내부의 수압과 저수조(110) 바닥의 수압이 같아지면, 제1 토출관(131a)의 개폐부(135)를 개방한다. 그러면 제1 토출관(131a)의 상단이 개방되면서 공기공(120)은 캡(132)을 지나 상부로 올라가게 되고, 캡(132) 상부에 위치 한 회전부(140)의 바스켓(147)에 공기공(120)이 장입된다. 이와 같이 바스켓(147)에 장입된 공기공(120)은 부력을 발생시키며 바스켓(147)을 상향으로 밀어올리면서 회전부(140)를 작동시킨다.In this state, the head pressure connected to the
제1 토출관(131a)에서 공기공(120)이 토출된 후에는, 제1 토출관(131a)의 개폐부(135)를 작동시켜 제1 토출관(131a)의 상단을 폐쇄하고, 수두압전달밸브(211)를 닫으며, 수위조절밸브(221)를 개방한다. 그러면 수위조절배관(220)을 통해 제1 토출관(131a)에 채워진 물이 제2 토출관(131b)으로 옮겨지며, 제1 토출관(131a)과 제2 토출관(131b)에 채워진 물의 양은 같게 된다.After the
다음은 조건에 따라 선택적으로 작동한다.The following works selectively depending on the conditions.
저수조(110)에 물이 공급되는 경우에는, 제1 토출관(131a)에 물을 드레인 관(250)을 통해 배수하지만, 저수조(110)에 물이 공급되지 않을 경우에는 양방향중수펌프(230)를 작동시켜 제1 토출관(131a)에 반쯤 채워진 물을 제2 토출관(131b)으로 강제 이송한다.When water is supplied to the
이와 같이 제1 토출관(131a)의 물이 제2 토출관(131b)으로 옮겨져 완전히 채워지면 앞에서 설명한 바와 같이, 수두압전달밸브(211)를 개방하여 수압을 저수조(110) 바닥의 수압과 맞춘 후에, 개폐부(135)를 개방하여 제2 토출관(131b) 내의 공기공(120)을 토출한다.As described above, when the water in the
한편, 각 토출관(131)에 물이 채워지거나 빠질 때에 토출관(131) 내의 공기가 배출관(240)을 통해 배출되거나 유입된다. 또한 배출관(240)을 통해 토출관(131) 내의 물이 넘쳐 배수된다.On the other hand, the air in the
아래에서는 이와 같이 구성된 부력발전설비를 통해 발전하는 과정에 대해 설명한다.The following describes the process of power generation through the buoyancy power plant configured as described above.
초기에는 외부 전원을 인가받아 공기공(120)이 하단 수평이송부(157)를 통해 장입부(136)까지 이동하도록 이송부(150)를 작동시킨다. 공기공(120)이 장입부(136)로 이동하여 장입부(136)의 폐쇄판(138) 전방에 위치하면 장입부(136)의 유압시스템(137)을 신장시켜 공기공(120)을 제1 토출관(131a) 내부로 장입한다. 그리고 장입부(136)의 개폐판(138)으로 제1 토출관(131a)의 관통공(133)을 폐쇄한다.Initially, by receiving an external power source, the
다음으로, 공기공(120)이 장입된 제1 토출관(131a)에 연결된 수두압전달배관(210)의 수두압전달밸브(211)를 개방하여 제1 토출관(131a)에 저수조(110)의 물을 충수시킨다. 이때 제1 토출관(131a)에 연결된 배출관(240)의 배출밸브(241)를 개방하여 배출관(240)을 통해 제1 토출관(131a) 내부의 공기를 배출하고, 물이 채워져 배출관(240)을 통해 배수되면 배출밸브(241)를 닫는다. Next, the
한편, 이 상태에서는 제1 토출관(131a) 내부의 수압과 저수조(110) 바닥의 수압이 같은 상태로서, 제1 토출관(131a)의 개폐부(135)를 개방한다.On the other hand, in this state, the water pressure inside the
그러면 제1 토출관(131a) 내에 있던 공기공(120)은 캡(132)의 안내를 받으며 부력에 의해 수면으로 상승하고, 캡(132) 상부에 미리 위치한 회전부(140)의 바스켓(147)에 삽입되어 안착된다. Then, the
이와 같이 제1 토출관(131a)에 공기공(120)이 토출되면, 제1 토출관(131a)의 개폐부(135)를 닫고, 수두압전달밸브(211)를 닫은 후에 수위조절밸브(221)를 개방하여 제1 토출관(131a)에 채워진 물을 제2 토출관(131b)으로 이동시킨다. 제1 토출 관(131a)의 수위와 제2 토출관(131b)의 수위가 같아지면 더 이상 물의 이동이 없어진다. 그러면 수위조절밸브(221)를 닫고, 양방향중수펌프(230)를 가동하여 제1 토출관(131a)의 나머지 물을 제2 토출관(131b)으로 강제 이송하거나 또는 제1 토출관(131a)의 드레인 밸브(251)를 개방하고 제2 토출관(131b)의 수두압전달밸브(211)를 개방하여 제1 토출관(131a)의 나머지 물은 배수하고 제2 토출관(131b)에는 저수조(110)의 물을 유입시켜 완전히 채운다.When the
앞에서 설명한 바와 같이, 저수조(110)의 물을 충수할 수 없는 경우에는 양방향중수펌프(230)를 작동시켜 저수조(110)의 물이 버려지는 것을 방지하고, 반대로 저수조(110)에 물이 보충되는 경우에는 토출관(131a, 131b)의 물을 배수하고 저수조(110)의 물을 재공급받아 토출관(131a, 131b)에 채운다. 이는 본 발명에 따른 부력발전설비(100)의 설치조건에 따라 선택적으로 운영될 수 있다.As described above, when the water of the
한편, 제2 토출관(131b)에 물이 완전히 채워진 경우에는 제1 토출관(131a)의 경우와 같이, 제2 토출관(131b) 내부의 수압과 저수조(110) 바닥의 수압을 같게 한 후에 개폐부(135)를 개방하여 공기공(120)을 토출한다. 여기에서 제1 토출관(131a)과 제2 토출관(131b)에 물이 채워지거나 빠질 때에는 배출밸브(241)를 개방하거나 폐쇄하여 물의 충수 및 배수가 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.On the other hand, when the water is completely filled in the second discharge pipe (131b), as in the case of the first discharge pipe (131a), the water pressure inside the second discharge pipe (131b) and the water pressure of the bottom of the
이와 같이 제1 토출관(131a)과 제2 토출관(131b)에서 교차적으로 토출된 공기공(120)은 상부에 위치한 각 회전부(140)의 바스켓(147)에 삽입 안착된 상태로 부력에 의해 상향으로 떠오르게 되고, 그 힘에 의해 회전부(140)가 각각 회전하게 된다. 회전부(140)의 회전은 제1 상단 스프로킷(141)에 연결된 회전축(141s)을 회 전시키고, 회전축(141s)은 속도조절용 기어장치(161)를 통해 발전기(160)를 가동시켜 발전한다.As described above, the air holes 120 discharged alternately from the
한편 수면으로 떠오른 공기공(120)은 수면에 부유하게 되고, 일부의 공기공(120)은 상단 수평이송부(151)에 안착되어 이동통로(111)로 이송된다. 그리고 공기공(120)은 이동통로(111)에 설치된 하향이송부(153)에 의해 하단 수평이송부(157)로 이송되고, 다시 하단 수평이송부(157)에 의해 장입부(136)까지 이동된다. 장입부(136)는 신축 가능한 유압시스템(137)의 작동을 통해 하단 수평이송부(157)를 통해 이송된 공기공(120)을 각각의 토출관(131a, 131b)으로 한 개씩 장입한다.Meanwhile, the
이와 같이 작동하여 발전하는 부력발전설비(100)에 있어서, 발전 초기에는 회전부(140)의 바스켓(147)에 안착된 공기공(120)의 수가 작아 회전부(140)를 작동시킬 수 없다. 이 경우에는 외부전원을 공급받아 제1 상단 스프로킷(141) 또는 제1 하단 스프로킷(143)에 연결된 모터를 가동시켜 회전부(140)를 외부전원에 의해 작동시킨다.In the buoyancy
그러다가 회전부(140)의 바스켓(147)에 안착된 공기공(120)의 개수가 증가하여 공기공(120)들의 부력이 커져 부력에 의해 회전부(140)가 작동하게 되면, 인가된 외부전원을 차단한다.Then, the number of
앞서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명의 부력발전설비는 물이 채워진 저수조에서 발생하는 부력을 이용하여 발전함으로써, 환경오염에 따른 문제점을 해결할 수 있다. 또한 저수조 설치에 따라 어디에서든 부력이 발생함으로써, 종래의 풍력, 조력, 태양열, 지열 등을 이용하는 발전소가 설치되는 환경조건의 제약에 비해 제한을 덜 받는다는 장점이 있다.As described in detail above, the buoyancy power generation equipment of the present invention by using the buoyancy generated in the reservoir filled with water, can solve the problems caused by environmental pollution. In addition, the buoyancy occurs anywhere according to the installation of the reservoir, there is an advantage that less than the constraints of the environmental conditions in which a power plant using a conventional wind, tidal, solar, geothermal and the like is installed.
이상에서 본 발명의 부력발전설비에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical idea of the buoyancy power generation equipment of the present invention has been described above with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention and not intended to limit the present invention.
Claims (11)
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KR1020060053474A KR20070119187A (en) | 2006-06-14 | 2006-06-14 | Buoyancy power generation equipment |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014014425A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Ithijarukul Thanapong | Flexible structural storage power generation system |
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-
2006
- 2006-06-14 KR KR1020060053474A patent/KR20070119187A/en not_active Application Discontinuation
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