KR20070120417A - 수중 회전기 - Google Patents

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KR20070120417A
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Abstract

지금 전세계은 에너지 확보에 전쟁을 하고 있다. 그러나 앞으로는 지구상에서 석유 에너지가 머지 않아 고갈이 예상된다. 차세대의 에너지은 태양에너지 바람에너지 물에너지가 될 것으로 본다. 다행이도 우리나라는 이 3가지의 조건을 다 갖추었다고 볼수 있다. 특히 우리나라는 삼면이 바다로 주변에는 많은 조류가 흐르고 있다. 이 조류의 힘을 이용한다면 무한의 에너지를 얻을 수가 있다는 점이다.. 이러한 점을 이용 수중회전기를 개발하게 되었다.
수중회전기.

Description

수중 회전기{Under water machine}
도 1 수중회전기 설치에 대한 설명도
도 2 수중회전기의 우측단면도에 대한 설명도
도 3 수차에 대한 설명도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
01 해수
01-1 수위
02 수차룸
02-1 수차(impeller)
02-2 날개(수차)
02-2-1 판(날개의 판. plate)
02-3 수차축
02-4 수로
02-5 카바(수차룸)
02-6 중량물(토사)
02-7 중량물카바
03 수차의 직경
04 수위(수로, 02-4)
05 후로트벨브
06 공기압축기
06-1 공급라인(압축공기)
07 회전전환기
07-1 전환레버(회전)
07-2 전달축(회전)
07-3 입력축(회전전환기, 07)
07-4 출력축(회전전환기, 07)
08 육지
09 공기배출라인(공기)
09-1 배출벨브(공기)
10 수로문
해수의 유수력(조류)을 이용하여 무공해 에너지를 얻고자 수중회전기를 개발하게 되었다.
우리나라은 삼면이 바다로 무한의 조류가 있어 유수력(조류)을 이용하여 무공해 에너지를 얻고자 하는 것이다. 수중회전기은 수중에 회전기가 설치된 것으로 무엇 보다도 부력에 의한 수중회전기의 부양을 억제하고 조류의 와류 현상이나 파도를 피하고 조류의 유수력을 효율적으로 흡수 회전력을 높이는데 있다.
전기와 같은 것들을 해결코자 수중에 수중회전기를 설치하는 원인이다. 수중회전기를 수중에 설치하는 것은 태풍이나 파도를 피하고 밀물이나 썰물시 해수(01)의 수위(01-1)에 관계 없이 지속적인 유수력(조류)을 얻고자 하는 점이며 수중회전기를 수중에 설치로 부력에 의한 수중회전기의 부양을 억제하기 위해 중량물(02-6)이 설치가 되었다. 이 중량물(02-6)의 단면적(도 2, 수중회전기 우측단면도중 02-6의 면적)이 수차룸(02)의 단면적(도 2, 수중회전기의 우측단면도중 02의 면적)보다 크면(길이는 짧거나 길어도 관계은 동일하다) 수중회전기의 부양은 억제가 된다. 〔여기서 단면적은 도 2에 나타난 02(수차룸)의 면적과 02-6(중량물)의 면적을 말하고 있음〕
실례를 들어 설명을 한다면 부력은 유체속에 있는 물체의 부피와 같은 부피를 가진 유체의 무게와 같다. 해수의 밀도은 약 1,025kg/㎥이고 중량물(토사. 02-6)의 밀도은 약 2,500kg/㎥으로 밀도의 차이는 약 2.4배나 된다.
그렇다면 1개 수차(02-1)의 수차룸(02)이 1㎥라면 이 중량물(02-6)의 중량은 2,500kg/㎥ 이에 해당하는 해수(01)은 1,025kg/㎥이므로 수차룸(02)의 공기로 발생되는 부력으로 인한 수중회전기의 부양은 억제가 된다.
수중회전기은 수로(도 2. 02-4) 윗부분이 카바(02-5)로 밀폐가 되었고 좌우양면(도 1)도 밀폐가 되어 있어 수차룸(02)에 충전되어 있는 공기은 수차룸(02) 외부로 유출이 될수 없으며 수로(02-4)로 공기가 유출이 되지 않토록 후로트벨브(05) 은 수위(04)와 동일한 레벨(level)에 부착이 되어 그 이상의 공기은 충전이 되지 않는다. 그리고 액체(해수)은 액체(해수)의 표면에 불규칙적인 힘(에너지)이 가해지지 않으면 중력에 의해 항상 수평이며 수차룸(02) 내의 공기은 유통 없이 일정한 압력을 유지하고 수면(수로 02-4)위에 동일한 압력을 가하고 있기 때문에 수면(수로 02-4)은 항상 수평이 유지되면서 조류에 의해 수차(02-1)가 회전하게 된다.
수차(02-1)의 날개(02-2)은 날개(02-2)의 끝에서 수차축(02-3)쪽으로 판(02-2-1. plate)이 부착되어 있으며 수차축(02-3)과 수차판(02-2-1)의 사이은 공간으로 수차(02-1)가 조류에 의해 회전시 수차룸(02)내의 공기의 저항을 받지 않토록 되어 있어 조류의 유수력이 효과적으로 흡수되어 회전력을 강화하고 있다. 조류의 밀물과 썰물시 수중회전기의 회전방향이 역방향으로 되어도 회전전환기(07)의 전환레버(07-1)를 이용하여 출력축(07-4)에서는 동일한 방향의 회전력을 얻을수 있다. 그리고 수차(02-1)가 9개(도 1)이고 각기 날개(02-2)가 9개로 동시에 9개의 날개(02-2)가 조류의 유수력을 흡수하고 있어 1개의 수차(02-1)가 360°(각도)에서 유수력을 흡수하므로서 강한 회전력을 얻고 있다는 점이다. 그리고 수로(02-4) 내부에서 동일한 수면(수위 04)을 계속 유지하기 위해 후로트벨브(도 1. 05)은 수로(02-4)의 수면(수위 04)과 동일한 레벨에 부착이 되어 있어 수로(02-4)의 수위(04)은 항상 동일한 수위(04)로 유지 된다.
수중회전기은 해수(01)의 조류(유수) 정면에 설치하고 공기압축기(06)를 이용하여 압축 공기를 공기 공급라인(06-1)을 통하여 수차룸(02)에 공기를 공급(충 전)하면 수차룸(02)에 공기가 충전이 되면서 후로트벨브(05)에 의하여 수로(02-4) 내부의 수위(수면 04)가 형성되면서 유수(조류)가 발생하여 수차(02-1)가 회전하게 된다. 이과정에 수차룸(02)의 내부의 공기로 인한 부력으로 인하여 수중회전기의 부양이 발생하나 해수의 밀도보다 중량물(02-6)의 밀도가 2.4배나 크기 때문에 수차룸(02)의 단면적(도 2. 02)보다 중량물(02-6)의 단면적이 넓으면 부력으로 인한 부양이 억제된다. 그 이유는 밀도의 차이다. 〔해수의 밀도은 약1,025kg/㎥ 중량물(02-6. 토사)의 밀도은 약 2,500kg/㎥이며 부력은 유체속에 있는 물체의 부피와 같은 부피를 가진 유체의 무게와 같다 〕
9개의 수차(02-1)은 하나의 수차축(02-3)으로 되어 수차(02-1)의 회전력은 전달축(07-2)을 통하여 회전전환기(07)로 회전력이 전달되고 밀물과 썰물시 회전방향이 역방향이기 때문에 회전 전환레버(07-1)를 조작하여 회전전환기(07)의 출력축(07-4)이 동일한 방향으로 회전이 되도록 되었다.
수중회전기은 태풍이나 높은 파도등을 피하고 밀물이나 썰물시 수위(01-1)차이를 극복하기 위해 수중에 설치가 되었으며 수차(02-1)를 9개(도 1)로 수차(02-1)의 각기 날개(02-2)가 9개로 구성이 되었고 수차룸(02)에는 커버(02-5)가 되고 그 위에 중량물(02-6)을 놓고 중량물카바(02-7)을 씌었으며 공기압축기(06)를 이용하여 압축 공기를 공급라인(06-1)을 통하여 수차룸(02)에 공기를 충전하면 후로트벨브(05)에 의해 수위(02-4)가 형성이 되면서 유수(조류)가 발생하여 수차(02-1)가 회전이 되도록 구성이 되었으며 밀물과 썰물시 수차(02-1)의 역회전을 동일한 방향 의 회전을 얻기 위해 회전전환기(07)의 전환레버(07-1)를 조작하여 출력축(07-1)의 회전을 동일한 방향이 되도록 구성이 되었다.
우리나라의 삼면이 바다로 무한의 조류(유수력)를 이용하여 무공해의 에너지를 얻을 수 있다는 점과 남해안의 많은 섬들사이의 빠른 조류를 이용하여 강력한 유수력을 이용 할 수 있다는 점 수중에 설치가 되어 있기 때문에 태풍이나 높은 파도 밀물이나 썰물로 인한 해수의 수위(수면) 변화에도 관계 없이 년중 계속 무공해의 에너지를 얻을 수 있다는 점이다.

Claims (1)

  1. 수차(02-1) 9개의 수차축(02-3)을 1개로 하고 수차룸(02)에 카바(02-5)를 씌우고 그 위에 중량물(02-6)을 놓고 카바(02-7)를 씌우며 이때 수차룸(02)의 단면적(도 2. 02)보다 중량물(도 2. 02-6)의 단면적(도 2. 02-6)을 넓게 하여 수차룸(02)의 공기로 인한 부양을 억제하고 공기압축기(06)를 이용하여 압축공기를 공기공급라인(06-1)을 통하여 수차룸(02)에 충전하면 수차룸(02)내의 수로(02-4)에 유수(조류)가 발생하여 수차(02-1)가 회전이 되고 이회전력은 전달축(07-2)을 통하여 회전전환기(07)에 전달되고 밀물이나 썰물시 회전 방향이 역방향이므로 전환레버(07-1)을 조작하여 출력축(07-4)에 동일한 방향의 회전력을 얻을수 있는 수중회전기.
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