KR20130063999A - 부력발전설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부력을 이용하여 전기를 생산하는 부력발전설비에 관한 것으로 부력을 이용하여 발전을 행하기 위하여 는 해당분야가 지니는 3대저항의 특수한 난제를 극복해야한다
1.투입부(20)에서 발생하는 수압저항
2.부력체를 지지하며 저수조를 궤도회전하는 지지수단의 구동저항.
3.저수조에 누수를 차단하기위해 투입구내벽에 요구되는 밀착도에의해 이중으로
소모되는 마찰저항이 있다
상기 부력발전설비에 있어,3대저항을 최소화 하기 위해 저수조하측에 수압차단기를 설치하고,차단기와 부력체가 동시에 상호작동하여 수압을 차단하면서 상승 하게되어다음부력체가 저항없이 저수조에 진입할수있는 공간을 확보시키는 구조를 형성한부력체를 창안하고 수조내에서 구동저항을 최소화할수 있는 기어벨트를 적용함으로서상기부력 발전설비에서 수압과 마찰 저항에 의해 이중으로 소모되는 구동에너지를 극소화시키고 나머지 부력에너지를 전력에너지로 변환창출 하는 실용적인 부력발전설비를 제공하는 것을 목적으로한다.
본발명은 연동제작으로 대형화할수록 비례증대의 동력원이 되는 것으로 초순수 청정에너지 자원 확보가 절실한 현시점에서 이상 언급한 효과로 제한되지 않을것이다

Description

부력발전설비{Buoyant power plant}

본 발명은 소량의 수자원이나 방류수를 활용한 부력발전 설비에 관한 것으로

보다 상세하게는 방류되거나 흐르는 물의양이 극히 소량이어서 자체수량으로는 발전의 효과를 기대할 수 없는 장소에 물을, 상기 부력발전설비 저수조에 유입시켜 부력을 활용하여 전기를 생산함에 있어 저수조 하측에 부력체 투입수단을 이용하여 부력체가 투입 될때 부력체와 수압차단기가 동시작동 하여 수압을 차단하면서 부력체가 상승하게 되고,이때 부력체가 상승하는 구간의 미세한 틈새로 유입되는 물이 아래로 배출되므로 배출되는 극소량의 물을 외부에서 보충하여 주는구조를 형성한다

부력체는 상승 하면서 회전수단이 작동 되도록하고 다음 부력체가 저항없이 진입할수있는 빈공간을 확보 하며 상승한다 상승하는 부력체 하측에 확보된 빈공간에는 투입부에서 밀어넣는 부력체가 저항 없이 진입하게 된다.

따라서 차단된 수압저항의 에너지가 구동구간에서 소량으로 소모되고 나머지 부력에너지 전량이 발전 에너지로 변환 되는 구조를 형성한다.

부력체를 투입하는 수단에서 초기 외부동력원 충전부를 시 동력원으로 하여 투입하고, 전체 가동력이 확보된 이후, 외부동력 연결을 해제하고, 상기 회전 부의 동

력을 전달받아 부력 체를 투입하는 선택적 동력 전달수단과, 상기 회전 부의 동력을 전달받아 부력 체를 회수하는 회수수단과, 상기 투입 부에 부력 체를 공급하는 공급수단이 동작 되도록 하여, 전기를 생산할 수 있는 부력발전설비에 관한 것이다.

일반적으로 전력을 생산하는 방식은 여러 가지가 공지되어 있다.

그중에서 현재 상용화되어 전력을 생산하는 방식으로는 수력,화력,원자력, 조력,파력,풍력,태양열발전 등이 있다.

상기 발전방식은 상용화되어 현재 전력수요에 있어 분야별 공급 비중을 차지하고있다 이러한 방식중에는 더 이상존속 시켜서는 안되는 방식과 일정기간이 지나면 1차 에너지원 고갈로인해 자연소멸될 방식이 포함되어 있다

수력발전의 경우 대규모의 지리적 변형과 훼손, 생태계 이동 단절등 이 있으며, 화력발전의 경우 석탄, 석유,가스,등의 화석연료를 사용함에 있어 대기환경 오염의 주된 원인이 되며, 원자력 발전의 경우, 발전 과정에서 페기물 처리에 이르기까지 모든 위험과 부작용을 감수하면서 대체에너지원 확보에 대안부재로 인하여 묵인되고 의존하고 있는 실정이다, 또한 상기 발전방식은 대규모의 발전설비 와 막대한양의 에너지원을 필요로하며 설치장소에 대해 많은 제약이 따른다, 상기 발전방식에 비해서 조력,파력,풍력,태양열, 등의 발전방식은 환경을 오염시키는 물

질을 배출하지 않는다는 점에서 친환경적이지만, 전체 공급 비중이 미미한 실정이다.

특히 조력과 파력은 설치 장소의 여건과 설치 관리에 있어 지속적으로 자연기상과의 충돌을 감수해야하는 문제가 있으며, 풍력또한 일정량의 바람이 있어야 가능하며, 이같은 설비의 지속적인 사용이 원활한 자연환경은 사람이 살기에도 적합하지 않은 환경이 될것이다,

태양열 발전 또한 많은 면적을 필요로 하며 태양이 비치는 조명시간대에만 발전이 가능한 단점과, 겨울철 일조량이 부족시기에는 발전량이 현저히 감소 할수밖에 없다,

앞으로 수자원의 한계와 화석에너지고갈로 인해 원자력의 의존도는 더욱커질 것이며 인류는 그에 따른 부작용과 안전성에 대한 공포를 감수하고 설비를 확대해야 하는 상황에 직면하게 될것이다

따라서 초순수 청정에너지 확보가 그 어느 때 보다 절실히 필요한 시점에서 본 발명은 물리적 상식을 초월하여 자연과학에 접근하여 초순수 청정에너지를 안정적으로 확보할수 있는 방식을 부력발전설비를 통해서 제공하게 되는것이다

본 발명은 저수조에 물을 담아 부력 체를 저수조 하측에 투입하여 부력에 의해 떠오르는 부력체를 이용하여 회전수단이 작동되도록 하여 발전을 행하는 방식이다 일반적으로 부력을 이용하기 위한 구조에서 는 1,저수조 2,격벽 3,회전부 4,투

입부,로 구분되는 형태를 구성하며 저수조 하측에 부력체를 투입시키는 투입수단과 부력체를 지지하고 이동시키는 회전수단을 포함한다

상기와 같은 구조에서 부력발전설비는

1,부력체를 투입할 때 저수조에서 발생하는 수압저항과

2, 수조내 회전부의 지지수단 과 이동구간의 구동저항,

3,투입구 내벽에서 누수를 차단하기 위하여 가해지는 밀착저항, 의 3대저항 을 해소해야 한다

따라서 이러한 저항을 차단하거나 해소시키는 방법을 구체화 하는것이 본발명의 핵심이며 이것이 해결되지 않은 상태에서는 투입구 내벽에 수압에 비례되는 밀착도가 요구되며 이러한 밀착 상태에서 부력체가 저수조에 진입하는 과정에서 발생하는 마찰 저항을 포함하여 2중으로 에너지를 소모하게 되는 3대 저항의 특수성을 안고있다.

또한 부력체가 물에 떠오르는 기능만 가지게 되면 상기와 같은 문제를 극복하는데 한계가 있을 것이며. 또한 단순히 구동 수단만을 이용하게 되면 해당분야가 지니는 3대저항 의 특수한 난제를 근본적으로 해소하지 못하여 본체 구동에 많은 에너지가 소진되는 문제를 극복하지 못하게 될것이다

상기 와같이 부력발전설비에 내제된 3대저항의 구조적 특수성을 간파하여 본 발명은 저수조에 진입하는 부력체에 가해지는 수압을 차단하고 부력체를 지지하고

회전하는 구동부에 저항 을 최소화시키기 위해서 기어벨트를 적용하며 , 부력체의 구조를 수압차단과 이동저항 축소 기능을 동시 갖춘 구조를 형성한 부력체를 창안하여 상기 3대저항의 문제를 극복한 부력발전설비를 제공하게 되는 것이다

상기 방식을 실시 함에있어 설치장소의 제약과 비용의 부담을 덜받으면서 초순수 청정에너지 를 생산 할수 있는 부력발전설비의 응용은 너무나 광범위 하게 우리주변에 산재해 있다

예를들어 우리주변 시설물 곳곳에 소량의 물이나 유체가 일정하게 방류되거나 계곡,소하천, 저수지 등지에서 소량의 물이 상시 지속적으로 흐르거나 방류되는 곳에서 활용 범위가 너무나 넓다

또는 수자원은 있으나 지리적 여건으로 댐건설이 불가능한 곳 등에 수로를 개설하여 대단위 플렌트를 조성하게 되면 대규모의 초순수 청정에너지를 확보할수 있게 될것 이다 이와 같이 어디서나 무심코 버려지거나 소량으로 흐르는 물을 호스나 배수로 또는 파이프를 이용해서 부력발전설비로 유입시켜 부력체가 떠오를 때 미세한 틈새로 유입된 물이 퇴수구로 배출되는 량만 보충해주면 되는것이며 배출되는 물을 수중모터로 다시 상부로 수거하여 재활용을 해도 남는 에너지가 50%에 달하므로 방류된 자원의 재활용은 설치 여건과 채산성에 관한 것으로 사용자의 판단에 따라 고려 할수있다

계곡이나 소하천, 저수지, 등지에서 사용된 물도 동일할것이다 그러나 계단식으로 설비를 연동으로 대규모 면적으로 설치할때는 배출된 물의 재활용은 막대한 에너지가 되는 것이다

상기와같은 여건 이외에도 소량의 물을 지속적으로 공급할수 있는 조건이 되면 장소 와 설치비에 구애받지 않으며 고효율의 전기를 생산할수 있는 것이다

그러나 동절기 한파로인한 수자원(보충수)동결 로인해 일정량의 물을 지속적으로 공급할수 없을 때는 배출된 물을 수중모터로 상부에 수거하여 다시 순환시키면서 발전을 행할수 있다 이때 퍼올리는 에너지가 소모되지만 그에따른 생산과 소모의 비율에서 남는 종래의 여러 가지 발전방식의 채산성과 안전성 에서 뒤지지 않는 것으로 서 대규모 플렌트 타워를 조성할때 초순수 청정에너지 확보에 기여할수 있을 것이다

본 발명은 상기와 같은 문제점들과 직결되는 수압저항.구동저항.마찰저항.을 최소화하기 위한 것으로서, 저수조 하부에 수압을 차단시키는 수압 차단기를 설치하고, 차단기와 부력체가 동시에 상호 작동하여 수압을 차단하면서, 상승하게 되어 다음 부력체가 저항 없이 저수조에 진입할 수 있는 공간을 확보시키는 구조

를 형성한, 부력체를 창안하고.수조 내에서 구동저항을 최소화할 수 있는 기어벨트를 적용함으로서,상기 부력발전 설비에서 수압과 마찰저항에 의해 이중으로 소모되는 구동에너지를 극소화시키고, 나머지 부력에너지를 전력에너지로 변환창출 하는 실용적인 부력발전설비를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기목적을 달성하기 위하여 본 발명의 부력발전설비는, 물이 저장되는 저수조(3) 하측에 수압차단기(11)가 설치된다, 차단기는 부력체(21)와 상호작동하면서 수압

차단기능을 가지게 된다.

부력체(21) 가 차단기와 상호작동하면서 차단기능을 갖게되는 구조는, 도2(26)에

도시된 바와 같이 부력체 하측에 수압진입구(26)가 형성되며, 부력체 상승 대기부 (16) 에 진입하여 대기중인 부력체(21)에,수압차단기(11)의 수압투입구(28)가

부력체(21)의 수압진입구(26) 정위치에 도착 했을때 수압이 수압진입구(26) 로 전달되면서 부력체(21)가 상승하게 된다.

이때 수압 투입구(28)와 수압 진입구(26)는 일정한 높이를 같이 유지하면서 기어벨트(4)에 연결될 때 까지 동시상승 한다. 이때 수압차단기(11)는 수압투입구(28) 밑면이 수압 진입구(26)의 밑면과 밀착되어 저수조의 물이 부력체 상승 대기부(16) 옆면으로 유입되는 것을 차단하는 역할을 하게된다.

수압 진입구(26) 밑면은 차단기 회전속도와 동일하게 상승하면서 저수조의 물이

부력체 상승 대기부(16)로 유입되는 것을 차단 한다.

여기서 부력체가 떠오르는 현상은 부력체의 부피보다 10배높은 저수조의 물에 하중이 수압차단기 투입구에서 부력체 수압진입구에 가해지면서 부력체가 저수조물의 하중을 벗어 나기위해 상승대기부 밑면의 통기관 의공기를 흡입하면서 수직으로 상승하게 되며 이때에 차단기의 차단면이 상승대기부에 저수조물이 유입 되는것을 차단하여 다음 부력체가 진입할수있는 빈공간이 확보되는 것이다

이와 같이 차단기와 부력체가 상호 작동하여 수압을 차단 시키면서 상승할 때 다음 부력체가 진입할수 있는 공간이 확보되고 부력체가 상승하는 과정에서 부력체 상승 대기부(16) 내에서 발생하는 진공상태는 하측에 설치된 통기관(15)의 공기가 유입되면서 해소된다.

상기 부력체(21) 규격에 있어 장소와 설비규모, 여건에 따라 조정할수 있겠으나 ,

본 발명에 적용된 부력체의 규격은, 가로 50cm, 세로50cm, 두께20cm, 에 해당하

는 30리터 부피의 직육면체 구조를 가지며 앞뒤 양쪽에 수직으로 장착된 랙기어(25)를 포함하며 하측에 수압 진입구(26)가 형성된다.

이와같은 구조를 형성한 부력체가 상승대기부에부(16)에 진입 했을때 수압차단기(11)는 제어부(7) 감지모듈에 의해 작동되면서 수압투입구(28)가 수압

진입구(26) 정위치에 도착하게 되면 부력체(21)를 고정하는 터치편이(도면미도시) 작동 되어 상승하게 되고 이때 차단기는 부력체 상승속도와 동일하게 회전한다.

이와 같이 차단기와 상호작동하여 수압저항을 차단하는 기능을 포함하는 부력체에 있어, 다음 부력체가 수압의 저항을 받지않고 수조하측에 진입할수 있도록 작용하는 다단계의 조립형 구조를 가지며 투입구(52) 내벽의 고윤활성 재질을 포함하여 고윤활성 최소 마찰계수를 가지는 에어링 가스켓(36)을 4개소 내장하는 것을 포함한다.

상기 회전부에 있어 기어벨트(4)는 부력에 의해 상승하는 부력체를 지지 하는 수단으로, 부력체(21)에 부착된 부력체랙기어(25)와 맞물려 회전구동되는 구조를 가지므로, 아암이나 바스켓 등의 회전수단에서 발생하는, 수조내 이송저항을 최소화하고 모든 구동공간의 타임과 이동을 포함한 동력전달을, 최적화시킨 구조로 배열 설치된다.

상기 투입부(20)에 있어서 투입부(20)는 하나의 저수조(3)하측에 복수개의 연동된 4개의 투입구를 형성하며 초기작동은 구동모터에 의해 정역구동된다

구동모터에 있어 초기작동시 저수조 내에는 부력 체가 상승하면서, 관성에너지에

의해 와류현상이 발생 되며, 상기 관성에너지는 일정동력을 확보하는 동력으로 작용된다.

이후 5개의 부력체가 투입 되면 동력전환부 도10(39) 의 탈착기어에 의해 외부동력이 차단되고, 기어벨트(4c)로부터 동력을 전달받도록 제어된다. 이때 구동 모터(42)의 작동은 중지되며 회전부에서 동력을 전달받는 투입수단 패스벨트에의해 투입부가 작동되는 구조를가진다.

투입구내에 저수조의 물이 유입 되는것을 차단하기 위하여 작동을 멈추었을 때는

두입구 내벽에 설치된 4개의 에어링(가스켓)호스(36)가 팽창하며 부력체를 강하게 압박하여 누수를 차단한다 작동을개시 할때는 리턴에어 밸브(50a)가 오픈되며 에어링 호스의 공기가 순간적으로 빠지면서 부력체가 밀착저항 없이 통과 된다

상기 투입수단에 있어서 바닥에 안착된 부력체를 밀어넣는 구조는, 수압저항이 해소된 구간의 투입 수단이므로 부력체 무게 이상의 에너지를 필요로하지 않으므로 여기에 패스벨트(20a)를 적용하여 투입한다

상기 발전부(2)또한 4개의 연동된 모듈축에서 에너지를 합하여 한대의 발전기가 작동된다. 따라서 본체구동에 소모되는 에너지는 투입구를 통과할때 부력체 무게에 비례되는 에너지만 소모되며 수압 차단기(11) 에서 소모되는 에너지는 부력체 상승속도와 동일하게 회전되도록 하므로서 부력체 상승대기부(16) 의 테두리에서 맞닿는 부분에서 받는 마찰력과 비례된 에너지만 소모되며 캡터핸핑벨트(23)에서

기어벨트(4b-4c)로 이송되는 구간과 투입부(20) 에서 소모되는 에너지가 포함된다.

상기와 같이 수압이 차단된 상태에서 투입구를 통과 할때는 내벽에 가해지는 누수

차단 밀착도가 요구되지 않으므로 수압저항과,밀착저항,을 2중으로 받는 문

제가 해소된다,

위와 같이 차단된 수압에 의해 얻어지는 에너지가 자체구동에 소량으로 소모되고 나머지 에너지가 지속적으로 발전을 행할수 있게 되는 것이다.

본 발명은 복수개의 연동제작으로 대형화 할수록 비례 증대의 동력원이 되는 것으

로써 물의 하중낙차 응용의 한계를 벗어나 역으로 부력을 이용하여 에너지를 생산

하는 방식에 대하여 물리적 지식과 상식을 초월하여 자연 과학에 접근할 수 있는 토대가 될 것이다 더불어 지엽적인 효과를 초월하여 화석에너지 고갈에 직면한 인류의 당면과제 해결에 기여하게 될 것이며 초순수 청정에너지 자원확보가 절실한 현시점에서 이상 언급한 효과로 제한되지 않을 것이다

대표도는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력발전설비를 개략적으로 나타낸
정면도이다
도 1은 부력발전설비의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성 계통도이다
도 2는 부력 체의 구조를 나타낸 구성도이다
도 3은 수압차단기 체인회전형의 구성도이다
도 4는 수압차단기 랙기어 개폐형의 구성도이다
도 5는 각 회전부.와 기어벨트,벨트밀착 롤러가이드 를 나타낸 구성도이다
도 6은 회수부 캡터핸핑 벨트(2방향V(브이)혹벨트) 를 나타낸 구성도 이다
도 7은 랙기어 평밸브 를 나타낸 구성도이다
도 8은 투입부(20)의 구조를 나타낸 구성도이다
도 9 는 부력체 안착대 를 나타낸 구성도이다
도 10은 투입부(20a)패스벨트 를 나타낸 구성도이다
도 11은 투입부(20)패스레일(구동모터) 의 구조를 나타낸 구성도이다
도 12는 유압 디스크 브레이크 구조를 나타낸 구성도이다
도 13은 저수조와.저수조하측의 수압차단기 배치를 나타낸 구성도이다
도 14는 투입부 내부 에어라인 구성과 에어링가스켓 삽입홈의 구조를 나타낸 도이다
도 15는 보충수 여과장치 내부구조와 자동수위조절 장치를 나타낸 구성도이다

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기 로 한다. 대표도 는 부력발전설비의 구성 전체를 나타낸 정면도이다

도 1은 부력발전설비 의 구성을 개략적으로 나타낸 블록구성 계통도이다

대표도 에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력발전 설비는. 물이 저장되는 저수조.(3)상기저수조 격벽(22)을 통해 구분되며 저수조(3) 하측과 상측에 걸쳐 위치하여 저수조 하측에서 떠오르는 부력체를 지지하며 상기저수조(3) 상측으로 상승하는 부력체의 부력을 이용하여 궤도회전 하는 기어벨트(4.4a) 와

기어벨트(4)의 동력을 전달받으며 저수조 상측과 격벽(22)상측을 경유하여 반대편 기어벨트(4b.4c) 상측을 경유하여 다시 저수조 상측으로 궤도회전하며 상승한 부력체를 회수하여 기어벨트 (4b.4c)에 연결시켜주는 캡터핸핑벨트(23)

기어벨트(4b)의 동력을 전달받으며 캡터핸핑벨트(23)에의해 이송된부력체를

안착대(18) 에 연결하는 기어벨트(4b.4c)

기어벨트(4c)의 동력을 전달받아 투입대기부에 안착된 부력체를 저수조 하측에

일정간격으로 투입하는 투입부(20)기어벨트(4) 에서 동력을 전달받아 투입부(20)의 패스 수단에 의해 상승대기부(16)에 투입된 부력체(21)와 상호작동 하여 수압을 차단하며 회전하는 수압차단기(11).

상기 수압차단기(11)와 부력체(21)의 상호 작동관계 에 있어서 부력체 하부에 형성된 수압진입구(26)에 수압차단기(11)의 수압투입구(28)가 정위치에 도착 했을때 부력체(21) 가 수압에 의해서 상승하고 차단기는 부력체와 동일한 속도로 회전하면서 부력체(21)의 수압진입구(26)와 수압차단기(11)의 수압투입구(28)가 부력체 상승 대기부 를 벗어날 때까지 같은 높이를 유지하면서 상호작동하여 수압을 차단시키면서 상승하는 구조를 형성한다.

수압차단기(11)에있어 차단기는 수압투입구(28) 밑면이 부력체 수압진입구(26)의 밑면과 밀착되어, 저수조의 물이 부력체 상승대기부(16) 옆면으로 유입되는것을 차단하는 역할을 하게되고, 수압 진입구(26) 밑면은 차단기 회전속도와 동일하게 상승하면서 저수조의 물이 부력체 상승대기부(16) 로 유입되는 것을 차단한다.

상기 와같이 부력체 상승과 수압차단기의 회전속도를 동일하게 유지하여 작동 하므로서 부력체 상승대기부(16)의 상태는 수압이 차단된 빈공간이 확보되며 여기에 부력체가 저항없이 재진입하게 되는것이다.

이때 부력체(21) 가 상승할때 대기부 내부에 발생하는 진공 상태는, 통기관(15)의 공기로 채워지면서 해소되고 부력체가 재진입시에 공기는 저수조로 배출되면서 대기부 틈새로 저항을 포함한 물이 유입되는 것을 차단하는 동시에 부력체가 진입하면서 받게되는 저항의 각도를 수평으로 유지하면서 진입 하게하는 효과를 같게 된다.

수압차단기(11)구조에 있어 수직 회전형과 수직 개폐형 모두 부력체 뒷면과 진입대기 부력체 앞면이 맞닿는 부분에서 발생하는 밀착저항의 문제는 부력체 가이드롤러(13) 에 부착된 볼 롤러가 걸림 턱 역할을 함과 동시에 회전구조를 가지면서 해소된다.

상기 투입부(20)에 있어 투입부는 격벽하측에 4개의 투입구가 연동

으로 형성된다. 초기작동시 외부의 동력수단 충전부(8)에서 동력이 전달 되도록 하고, 투입부가 5회에 걸쳐 투입이 진행되면 구동모터(42)의전원은 제어부(7)에의해 차단되고 상기 기어벨트(4c)로부터 동력을 전달 받도록 제어하는 동력전환부 도10 탈착기어(39)를 포함한다.

따라서 상기 동력전환부(39)는 투입부에 불필요한 전력이 지속적으로 소비되

는 것을 차단하게 되어있다.

상기 회전부에 있어 각회전부 에는 벨트를 밀착시키고 궤도이탈을 방지하는 벨트밀착롤러 가이드(5)가 형성되며. 저수조(3)하측에 형성된 수압차단기(11)의 체인밀착 롤러가이드(12)가 동일하게 적용된다.

이상 상기와 같이 각부의 기능과 형성된 구조에 설명이 있었지만 그에 따른 초기실시와 바람직한 실시예를 좀더 상세히 순서대로 설명하기로 한다.

1.대표도에 도시된 부력발전설비는 하나의 격벽(22) 하측에 4개의 연동된 투입

구가 형성된다 대표도에 도시된 것과 같은형태가 4개로 연동되어 한세트를 형성

한 것임을 이해해야 한다. 먼저 저수조에 부력체를 일정간격 (부력체 측면폭 기준)으로 투입구. 저수조. 회수부. 기어벨트(4b4c) 에 배열한다.

2. 배치완료후 제어부(7)의 전원 스위치를 오픈하여 유압브레이크를 작동한다, 제동이 확인된 이후 저수조 하부에 랙기어 평밸브 (10)를 닫는다.

3. 브레이크제동과 밸브패쇄를 확인후 담수를 시작하기전 저수조상부에 설치된 공급수 밸브를 개방하여 담수를 시작한다 저수조에 물이공급될때 이물질은 저수조 인입전에 여과장치(스트레이너)를 통과하므로 해소된다 담수를 완료한후 랙기어 평밸브를 개방하여 수압차단기 위치에도 담수를 완료한다.공급된 물이 정수위에 도달하게 되면 부력체를 탑재한 밸브가 인입을 자동으로 차단하며 물이 정수위 이하로 떨어지면 부력체가 하강하면서 밸브 입구가 자동으로 열리면서 물이 공급되고 만수위가 되면 자동차단 되며 가동시에 극소량으로 배출되는 물만 자동으로 공급된다 이때 차단기의 수압투입구(28) 윗면은 부력체 수압 진입구 밑면 위치에 배치한다.

4. 투입부 (20) 의 전원을 연결한다. 이때 동력전환부(39)는 외부동력 충전부(8)의 동력을 전달받아 작동되며 투입부(20)의 전원은 5회에걸쳐 부력체를 투입시키고 자동차단 된다 이때 탈착기어는 작동되어패스벨트에 동력을 전달한다

5, 투입부에 전원 연결과 동시 유압디스크 브레이크(16) 제동을 해제한다, 이때 다수개의 부력체가 연결된 벨트기어에 4모듈 연동으로 20개의 부력체가 기어에 연결되어 토크를 가지는 부력이 걸려있어 제동해제시 동시에 가해지는 충격을

완화하기 위해서 브레이크 해제속도를 서서히 하는 것 이 바람직하다. 이후 일정동력을 초과할때는 외부동력이 차단되며 자체동력으로 발전을 행할수 있게된다.

여기서 안전한 실시 예를 추가로 덧붙여 설명하기로 한다.

부력 체가 상승할 때 수조내의 와류 현상을 최소화하기 위하여 상승속도를

저속으로 유지하여 조정하는 것이 바람직하다. 또한 작동을 제동할 때는 수조내 와류 현상에서 발생하는 관성 에너지에 의해 과도한 부력이 동시에 발생하므로 인위적으로 급제동을 하게 되면 본체 구조에 무리한 충격이 가해질수 있음을 참조하여 제동의 속도를 조절하여 제동 하는 것이 바람직하다.

회전축에 있어 푸리의 고부하 저속회전과, 발전부 고속회전,을 갖게 하기

위하여 회전 푸리 의 감속과 가속의 비율은 다수개의 부력 체가 지니는 부력의 토크 에너지를 감안하여 조정하는 것이 바람직하다

상술한 바와같이 본 발명은, 청구항 제(1)항 의 부력발전 설비를 제공함에 있어, 부력체와 상호작동하여 수압을 차단하는 수압차단기(11), 수압차단기와 상호작동하여 수압을 차단하는 부력체(21), 전체이동구간에서 저항과 간섭을 최소화시킨 기어벨트(4), 수직과 수평을 동시에 자유롭게 회전 구동하는 2방향V(브이)혹벨트를 적용한 캡터핸핑벨트(23) 부력체를 저수조에 전달하는 투입부(20)와 패스벨트(20a)를 포함하는 부력발전설비를 제공한다.

이상 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적 특징을 벗어나지

않는 범위 내에서 여러 가지로 다양한 실시예가 가능하므로 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 한정적이 아닌 것으로 이해해야한다

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Claims (8)

1. 물이 저장되는 저수조(3)와 격벽(22)을 통해 구분되며 부력체(21)가 저수조에 투입될 이동 공간을 가지는 부력발전설비(1)에 있어서,
   상기 부력발전설비(1)는
   
   상기 기어벨트(4b.4c) 하측부에 위치되어 상기 저수조(3) 에 부력체를 일정간격 투입시키는 투입부(20). 상기저수조(3) 하부에 위치되어 투입부(20) 에 의해 이송된 부력체(21)와 동시 상승과 동일속도 회전으로 상호작동 하며 다음 부력체가 수압저항을 받지 않고 수조에 진입하도록 작동하는 수압차단기(11).
   상기 저수조(3) 에 위치하여 상측으로 상승하는 부력 체를 지지하고 부력을 이용
   
   하여 궤도 회전하는 기어벨트(4.4b).
   상기저수조(3)상측부와 격벽 상측에 위치되어 기어벨트(4) 로부터 동력을 전달받아 상승하는 부력체(21)를 수직구동으로 지지하여 회수하고 수평으로 방향전환하여 다시수직으로 궤도회전하여 기어벨트(4b.4c))에 전달하는 캡터핸핑벨트 (2방향V(브이)혹벨트)(23)
   
   기어벨트(4b)에서 동력을 전달받아 궤도 회전하며 상기 회수부에 의해 회수된 부력체가 저수조에 투입 되도록 투입부(20)에 공급하는 기어벨트(4b.4c)
   기어벨트(4c)에 동력을 전달받아 부력체를 저수조로 투입시키는 투입부(20).
   투입부(20)에서 저수조로 진입된 부력체와 상호작동하여 수압저항을 차단시키는 수압차단기(11) 부력체가 상승하여 다음 부력체가 진입할수 있는 공간이 확보되기 까지의 상태를 유지하도록 구간을 제공하는 부력체상승대기부(16).
   기어벨트(4.4a)의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 발전부(2).
   발전부에서 생산된 전기를 정류하고 제어하는 전장존(6). 정류된 전기를 저장하고 공급하 는 충전부,(8) 본체 시스템을 총괄하는 제어부(7).
   
   기어벨트 각회전부 벨트뒷면에 설치하여 벨트의 궤도이탈을 방지하고 구동을 원활케 하는 벨트밀착 롤러가이드(5).
   수압차단기(11)의 회전수단 에 포함된 체인벨트(30) 뒷면에 위치하여 궤도이탈을
   
   방지하고 체인을 밀착시키는 체인밀착 롤러가이드(12).
   
   모든 동력전달에 있어 회전수단을 선택적으로 제어작동할 수 있게 하는 동력전환부 (39) 를 포함하며. 투입부에서 이송된 부력체(21)와 상호작동 하여 수압을 차단하고 다음 부력체가 진입할 때 수압을 포함한 물이 유입되는 것을 차단하는 수압 차단기(11)에 있어 체인회전형,랙기어개페형,크랭크개폐형,을 포함하는수압차단기(11).
   
   수압차단기와 상호작동 하여 수압을 차단할수 있도록 하측에 수압진입구(26)를 형
   성하고 앞뒤양쪽에 수직으로 기어(25)를 장착하여 각회전부의 이송저항을 감소시키는 구조를 형성한 부력체(21)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력발전설비.
   
2. 제1항에있어서,
   부력체(21)는 직육면체 구조를 가지며 앞뒤 양쪽에 수직으로 장착된 기어(25)를 포함하여 하부에 수압 진입구(26)가 형성되고 다단계의 조립형 구조를 가지며 외주면에 최소 마찰계수를 가지는 재질을 코팅하여 투입구 내벽에 마찰을 해소하고 가이드홈을 외부 양측면에 두어 밀착저항 차단과 뒤로 밀림을 방지하고 걸림턱 역할을 하는 부력체 (21)를 포함하는 것을 특징으로하는 부력발전설비.
   
3. 제2항에 있어서,
   수압 차단기(3)는 상기 기어벨트(4)에서 동력을 전달받아 회전구동되며 벨트의 일정구간을 개방하여 회전될때 개방된 지점이 부력체(21) 수압 진입구(26) 정위치에 도착 했을때 수압 투입구(28)로 수압이 투입되게 하여 부력체가 상승할때 부력체와 동일한 속도로 회전하여 수압을 차단시키면서 다음부력체가 저항없이 저수조 하측에 진입하도록 공간을 확보 시켜주는 수압차단기(11).
   
   부력체의 상승속도와 회전속도를 동일하게 유지하여 상호 작동하는 수압
   차단기(11) 에 있어 체인회전형.랙기어개폐형. 크랭크개폐형,과 체인밀착 롤러가이드(12).포함하는 것을 특징으로 하는 부력발전설비
   
4. 제3항에있어서,
   기어벨트(4)(4a)(4b)(4c)는.저수조(3) 에서 부력에 의해 상승하는 부력체 기어와 맞물려 상승할 때 발생하는 부력을 동력원으로 회전수단을 형성하고 저수조내 에서 이송저항을 최소화 하며 벨트뒷면에 벨트밀착롤러가이드(5) 를포함하여 부력체와 벨트를 밀착시켜 궤도이탈을 방지하는 것을 특징으로하는 부력발전설비.
   
   
5. 제4항에있어서,
   투입부패스레일(20)과 투입부패스벨트(20a) 는 초기작동 시 외부의 동력수단 충전부(8)에서 동력원을 구동모터 (42)으로하여 작동되고 전체가동력이 확보된 이후 에는 기어벨트(4c)에서 동력을 전달받아 선택적으로 작동되는 동력전환부 (39) 로 부터 동력을 전달받아 작동되는 패스벨트(20a)와
   
   상기 패스헤드(40)에 있어 부력체를 투입구로 밀어넣을(전진)때는 펼쳐진 상태에서 밀어넣게 되고 후진시에는 걸림턱에의해 다시 접혀진 상태에서 후진하다가 원위치에서 다시 펼쳐지면서 밀어넣게 되며 투입대기 중인 부력체
   와의 간섭되지 않도록 작동하는 패스헤드(40) 를 포함하는 것을 특징으로 하는
   부력발전설비.
6. 제 5항에있어서 캡터핸핑벨트(2방향 V(브이)혹벨트)(22)는
   격벽(22)상측에 위치하여 기어벨트(4),에서 회전력을 전달받아 구동되는 프리에
   연결되어 작동반경을 수직과 수평으로 이동이 자유롭게 작동 되도록 구조를 형성함에 있어 2방향V혹벨트 를 적용하여 상하 수직수평 이동되는 부력체를 기어벨트(4b)(4c)로 이송시키는 2방향V(브이)혹벨트(22) 를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력발전설비
   
7. 제6항에 있어 에어링 가스켓은
   투입구내벽에 설치되어 부력발전설비가 작동을 중지했을때 에어링이 팽창하면서
   부력체외벽을 압박하여 누수를 차단하는 것을 특징으로하는 부력발전설비
   
8. 제7항에 있어 투입구(52)는
   격벽 하측에 위치하여 내벽에 에어링 삽입홈이 4개소 형성되어 투입수단에의해 투입되는 부력체가 저수조에 이동될때 는 에어가 배출되어 밀착저항없이 투입되고 작동이 중지될 때는 제어부의 작동에의해 에어가 에어링가스켓에 팽창하여 부력체 외벽을 압박하여 저수조의 물이 투입부쪽으로 침투 유입되는 것을 차단하는 구조를 가지는 것을 특징으로하는 부력 발전설비
   
   
   
   
   
   
   
   

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