KR20130080274A - 수력과 중력을 이용한 궤도순환 발전모듈 - Google Patents

Abstract

수중의 유속에너지와 중력의 낙하에너지를 이용한 결합 운동에너지를 육상의 강(하천)에서 전기에너지로 전환하는 발전 장치로서
이동판과 판기어로 구성된 이동틀의 지속적인 동력 유발을 위하여 유속의 시점은 낮고 유속의 종점은 높은 사다리꼴의 궤도 순환틀을 제작하여 다수의 이동판을 장착하고 판기어로 상호 결합하여 바퀴를 장착한 이동틀이 수중에서는 물의 중량과 유속에너지로 시점에서 종점의 수상부 상단까지 이동판을 이동시키고 수상부 상단에서 시점의 수중부 하단까지는 이동판 중량과 중력에너지로 이동시키는 이동틀의 궤도 순환과 동력전환장치를 이용하여 전기에너지로 변환하는 것을 특징으로 하는 수자원에너지와 중력에너지를 이용한 수.중력 궤도순환 발전모듈에 관한 것이다.

Description

수력과 중력을 이용한 궤도순환 발전모듈 {HYDRO AND GRAVITY USE TO ORBITAL CIRCULATION POWER GENERATION MODULE}

본 발명은 전력 생산을 하기 위하여 육상의 유동 수자원과 지구의 중력 에너지를 이용하기 위한 궤도순환 장치에 관한 것이다.

유동 수자원과 중력 에너지를 이용하기 위한 이동판과 각 각의 이동판이 판기어로 결합된 이동틀이 궤도 순환함 내의 궤도 틀에서 무한 순환하는 동력 장치와 발전 유도 동력 전환 장치

유동 수자원과 지구의 중력을 이용한 이동틀의 지속적인 궤도순환 장치와 이를 기반으로 하는 전력을 생산 발전 설비

이동판과 판기어로 구성된 이동틀의 지속적인 동력 유발을 위하여 유속의 시점은 낮고 유속의 종점은 높은 사다리꼴의 궤도 순환틀을 제작하여 다수의 이동판을 장착하고 판기어로 상호 결합하여 바퀴를 장착한 이동틀이 수중에서는 물의 중량과 유속에너지로 시점에서 종점의 수상부 상단까지 이동판을 이동시키고 수상부 상단에서 시점의 수중부 하단까지는 이동판 중량과 중력에너지로 이동시키는 이동틀의 궤도 순환과 동력전환장치를 이용하여 전기에너지로 변환

육상의 유동 수자원과 지구의 중력 에너지는 24시간 일년 365일 지속되는 무한 청정에너지로 이용 시간이 많고 효율이 높은 상시 전력 수급과 생산된 잉여 전력으로 수소 제조와 공급이 가능하고 수상 부유식으로 별도의 발전설비 부지가 필요 없으며 제작 공기가 짧아 단기간에 발전설비 공급에 유리하고 이동과 유지 관리가 용이하며 단위당 설비 비용이 저렴한 안전하고 환경친화적 발전설비

제 1도 일반 부속도
제 2도 일축 이동판도
제 3도 일축 이동틀 및 궤도틀도
제 4도 일축 궤도순환틀의 장착 단면도
제 5도 이축 이동판도
제 6도 이축 이동틀 및 궤도틀도
제 7도 이축 궤도순환틀의 장착 단면도
제 8도 다축 이동판도
제 9도 다축 이동틀 및 궤도틀도
제 10도 다축 궤도순환틀의 장착 단면도
제 11도 궤도 순환함 계통도
제 12도 궤도순환 동력전환 장치도
제 13도 궤도순환 발전 시스템도
제 14도 이동틀 운동에너지 계통도
제 15도 궤도 순환함 및 정박 시스템도
제 16도 ~ 제 19도 수.중력 궤도순환 발전모듈 진수도
제 20도 복합 수.중력 궤도순환 발전모듈 예시도

이하 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1도는 일반 부속도로 상부 좌측으로부터 우측 그리고 아래로 설명하면

상부 1열 도는 보르너트 이고 2열 도는 피스볼트 이며 3열 도는 판기어 이고 4열 도는 너트축 이며 5열 도는 용접 결합도로서

볼트너트(900)은 볼트(901)과 너트(902)로 구성되어 각가지 장치물을 일반적으로 연결 결합하는데 이용되고 피스볼트(910)은 각 장치물을 고정 결합하는데 이용되며 너트축(1510)은 바퀴(1600)에 장착되어 양측에 너트(902)를 체결하여 바퀴축(1601)의 역할을 하는 각 가지 장치물들에 유용하게 활용되는 결합재 들이고

판기어(1700)은 상단과 하단에 판기어치차(1710)가 형성되어 있고 상단과 하단 중앙의 좌측과 우측에 좌와 우가 대칭되게 판기어구(1720)이 형성되어 있어 판기어치차(1710)과 궤도순환동력전환장치(4100)의 동력전환기어치차(4110)이 맞물려 이동틀(1000)의 운동에너지(460)을 발전기(4200)에 전달하는 역할과 각 각의 이동판(1500)을 연결하여 이동틀(1000)을 구성하는 역할을 하며

용접결합(960)은 각 판재나 장치물을 맞대기, 격자, 십자, 티자형으로 결속하여 결합시키는데 활용하는 본 발명에서 유용하게 활용되는 결합 방법으로 특별한 설명이 없는 정착과 장착 그리고 결합은 용접결합(960)으로 간주한다.

제 2도는 일축 이동판도로 일축이동판(1510)은 바퀴축(1601)이 하나인 판의 면적은 적고 두께는 두꺼운 판으로 상부로부터 무출구일축이동판(1511)과 유출구일축이동판(1512) 그리고 쌍유출구일축이동판(1513)으로 구분되고

무출구일축이동판(1511)의 중앙 상부와 하부에 바퀴(1600)의 연결봉피스구(1640)과 일치하게 이동판피스구(1501)이 형성되어 있고 측면 중앙점 양측에 이동판기어구(1502)이 형성되어있어

조립된 바퀴(1600)에 형성된 연결봉피스구(1640)에 무출구일축이동판(1511)에 형성된 이동판피스구(1501)을 일치시켜 피스볼트(910)으로 무출구일축이동판(1511)의 상부와 하부에 장착 결합하고 무출구일축이동판(1511)의 측면에 형성된 이동판기어구(1502)에 각 각 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 계속하여 무출구일축이동판(1511)과 판기어(1700)을 결합하여 일축이동틀(1010)을 구성하고

유출구일축이동판(1512)과 쌍유출구일축이동판(1513)도 무출구일축이동판(1511)과 같은 방법으로 결합하여 일축이동틀(1010)을 제작한다.

유출구일축이동판(1512)과 쌍유출구일축이동판(1513)에 형성된 이동판물구멍(1503)은 필요에 따라 무출구일축이동판(1511)과 유출구일축이동판(1512) 그리고 쌍유출구일축이동판(1513)이 상호 교차적으로 구성 조립되어 수중궤도순환틀(3110)에서 각 이동판(1500)의 흐름을 원할 하게 하는 역할을 한다.

제 3도는 일축 이동틀 및 궤도틀도로 일축이동틀(1010)의 일축바퀴(1603)은 연결봉피스구(1640)과 좌연결봉철부(1621)이 형성된 좌연결봉(1620)과 연결봉피스구(1640)과 우연결봉요부(1631)가 형성된 우연결봉(1630)으로 구성되어 좌연결봉(1620)과 우연결봉(1630)의 좌연결봉철부(1621)과 우연결봉요부(1631)이 결합 정착되고 바퀴(1600)의 끝단 바퀴축(1601)에 각 각 굴림대(1602)가 장착되어 일축이동판(1510)의 이동판피스구(1501)과 연결봉피스구(1640)이 일치되게 하여 피스볼트(910)로 결합하여 일축이동판(1510)을 조립하고 일축이동판(1510) 측면에 형성된 이동판기어구(1502)에 각 각 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 계속하여 일축이동판(1510)을 결합하여 일축이동틀(1010)을 제작하고

티형레일(2110)이 중앙에 정착된 레일궤도판(2210) 외측에 이동틀(1000)의 하중으로 궤도틀(2000)이 처지지않게 궤도판빔(2220)을 일정한 간격으로 장착하고 궤도판빔(2220) 외측에 외부궤도판(2230)을 장착하여 조립된 일축궤도틀(2010)이 사다리꼴 형상으로 폐합되면 일축궤도순환틀(3010)이 제작되며 미관이나 소음 제거 등의 필요에 따라 궤도틀(2000)의 측면을 궤도틀지지대(2001) 또는 궤도틀측판(2002)로 마감한다.

이때 바퀴(1600) 굴림대(1602)의 직경은 티형레일(2110) 내측 높이의 2/3 이하로 하고 이동판(1500)의 높이는 상부 티형레일(2110)의 하단에서부터 하부 티형레일(2110)의 상단까지 높이보다 작으면서 상부 바퀴축(1601)과 하부 바퀴축(1601) 그리고 상부 티형레일(2110) 높이 중심과 하부 티형레일(2110) 높이 중심이 일치할 때 상부 바퀴(1600) 하단에서부터 상부 티형레일(2110)의 내측까지 높이가 이동판(1500)의 하단에서부터 하부 티형레일(2110) 외측 상단까지의 거리보다 적게 제작하여 이동틀(1000)이 중력에 의하여 상부 티형레일(2110)의 내측 상단에 바퀴(1600)이 장착되어 유동할 때 이동판(1500) 하단이 하부 티형레일(2110)의 상단에 끼지않도록 이동판(1500)과 이동틀(1000) 그리고 일축궤도틀(2010)의 높이를 적정하게 제작한다.

제 4도는 일축 궤도순환틀의 장착 단면도로 제작된 일축궤도틀(2010) 내측 상부와 하부에 형성된 티형레일(2110)에 각 각 일축바퀴(1603)을 조립하고 일축이동판(1510)에 형성된 이동판피스구(1501)과 바퀴(1600)에 형성된 연결봉피스구(1640)을 일치시켜 피스볼트(910)으로 정착하고

일축이동판(1510)의 양측 중앙에 형성된 이동판기어구(1502)에 각 각 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 결합하여 일축이동틀(1010)을 제작하여 일축궤도순환틀(3010)을 제작한다.

제 5도는 이축 이동판도로 이축이동판(1520)은 바퀴축(1601)이 두개인 판의 면적이 큰 판으로 상부로부터 무출구이축이동판(1521)과 유출구이축이동판(1522) 그리고 쌍유출구이축이동판(1523)으로 구별되어

무출구이축이동판(1521)의 양측에 바퀴(1600)의 바귀판(1650) 바퀴구(1651)과 일치하게 이동판피스구(1501)이 형성되어 있어 바퀴(1600)가 피스볼트(910)으로 상부와 하부의 좌,우측에 정착되고

유출구이축이동판(1522) 그리고 쌍유출구이축이동판(1523)도 같은 방법으로 바퀴(1600)을 정착하게 된다.

제 6도는 이축 이동틀 및 궤도틀도로 이축이동틀(1020)의 이축바퀴(1604)는 바퀴판(1650)과 굴림대(1602)로 구성되어 바퀴판(1650)에 바퀴구(1651)와 바퀴판기어구(1652) 그리고 바퀴피스구(1653)이 도시된 도면과 같이 형성되어 바퀴구(1651)에 바퀴너트축(1610)을 장착하여 너트(902)로 굴림대(1602)를 장착하고 바퀴(1600)과 무출구이축이동판(1521)의 바퀴피스구(1653)과 이동판피스구(1501)을 일치시켜 피스볼트(910)으로 장착시켜 이축이동판(1520)을 조립하고 바퀴(1600)의 바퀴판기어구(1652)와 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 연속적으로 이축이동판(1520)을 결합하여 이축이동틀(1020)을 제작하고

제이형레일(2120)이 좌우 측에 정착된 레일궤도판(2210) 외측에 이동틀(1000)의 하중으로 궤도틀(2000)이 처지지않게 궤도판빔(2220)을 일정한 간격으로 장착하고 궤도판빔(2220) 외측에 외부궤도판(2230)을 장착하여 조립된 이축궤도틀(2020)이 사다리꼴 형상으로 폐합되면 이축궤도순환틀(3020)이 제작되며 미관이나 소음 제거 등의 필요에 따라 궤도틀(2000)의 측면을 궤도틀지지대(2001) 또는 궤도틀측판(2002)로 마감한다.

이때 바퀴(1600)의 굴림대(1602) 직경은 제이형레일(2120) 내측 높이의 2/3 이하로 하고 이동판(1500)의 높이는 상부 제이형레일(2120)의 하단에서부터 하부 제이형레일(2120)의 상단까지 높이 보다 작으면서 상부 바퀴축(1601)과 하부 바퀴축(1601) 그리고 상부 제이형레일(2120) 높이 중심과 하부 제이형레일(2120) 높이 중심이 일치할 때 상부 바퀴(1600) 하단에서부터 상부 제이형레일(2120)의 내측까지 높이가 이동판(1500)의 하단에서부터 하부 제이형레일(2120) 외측 상단까지의 거리보다 적게 제작하여 이동틀(1000)이 중력에 의하여 상부 제이형레일(2120)의 내측 상단에 바퀴(1600)이 장착되어 유동할 때 이동판(1500) 하단이 하부 제이형레일(2120)에 끼지않도록 이동판(1500)과 이동틀(1000) 그리고 이축궤도틀(2020)의 높이를 적정하게 제작한다

제 7도는 이축 궤도순환틀의 장착 단면도로 제작된 이축궤도틀(2020) 내측 상부와 하부에 형성된 제이형레일(2120)에 각 각 이축바퀴(1604)을 조립하고 이축이동판(1520)에 형성된 이동판피스구(1501)과 바퀴(1600)에 형성된 연결봉피스구(1640)을 일치시켜 피스볼트(910)으로 정착하고

바퀴판(1650) 상하에 형성된 바퀴판기어구(1652)에 각 각 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 결합하여 이축이동틀(1020)을 제작하여 이축궤도순환틀(3020)을 제작한다.

제 8도는 다축 이동판도로 다축이동판(1530)은 바퀴축(1601)이 세개인 판의 면적이 매우 큰 판으로 상부로부터 무출구다축이동판(1531)과 유출구다축이동판(1532) 그리고 쌍유출구이축이동판(1533)으로 구별되어

무출구다축이동판(1531)의 중앙의 상부와 하부 그리고 좌우 측에 일축바귀(1603)과 이축바퀴(1604)에 형성된 연결봉피스구(1640)과 바퀴피스구(1653)과 일치하게 이동판피스구(1501)이 형성되어 있어

무출구다축이동판(1531)에 형성된 이동판피스구(1501)을 조립된 바퀴(1600)에 형성된 연결봉피스구(1640)과 바퀴구(1651)과 일치시켜 피스볼트(910)으로 무출구다축이동판(1531)의 상부와 하부 그리고 좌우에 정착 결합하고 바퀴(1604)의 바퀴판기어구(1652)와 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 연속적으로 무출구다축이동판(1531)을 제작하고에 바퀴(1600)에 형성된 바퀴판기어구(1652)에 각 각 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 계속하여 무출구다축이동판(1531)과 판기어(1700)을 결합하여 다축이동틀(1030)을 구성하고

유출구다축이동판(1532)과 쌍유출구다축이동판(1533)도 무출구다축이동판(1531)과 같은 방법으로 결합하여 다축이동틀(1030)을 제작한다

제 9도는 다축 이동틀 및 궤도틀도로 일축이동틀(1010)과 이축이동틀(1020)의 일축바퀴(1603)는 좌연결봉(1620)과 우연결봉(1630)으로 구성되고 좌연결봉(1620)에는 좌연결봉철부(1621)과 연결봉피스구(1640)이 형성되어있고 우연결봉(1630)에는 우연결봉요부(1631)과 연결봉피스구(1640)이 형성되어 좌연결봉(1620)과 우연결봉(1630)의 좌연결봉철부(1621)과 우연결봉요부(1631)이 결합 정착되고 바퀴(1600)의 끝단 바퀴축(1601)에 각 각 굴림대(1602)가 장착되어 일축이동판(1510)의 이동판피스구(1501)과 연결봉피스구(1640)이 일치되게 하여 피스볼트(910)로 결합, 조립하고

이축바퀴(1604)는 바퀴판(1650)과 굴림대(1602)로 구성되어 바퀴판(1650)에 바퀴구(1651)와 바퀴판기어구(1652) 그리고 바퀴피스구(1653)이 도시된 도면과 같이 형성되어 바퀴구(1651)에 바퀴너트축(1610)을 장착하여 너트(902)로 굴림대(1602)를 장착하고 바퀴(1600)과 무출구이축이동판(1521)의 바퀴피스구(1653)과 이동판피스구(1501)을 일치시켜 피스볼트(910)으로 장착시켜 다축이동판(1530)을 조립하고 바퀴(1600)의 바퀴판기어구(1652)와 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 연속적으로 다축이동판(1530)을 결합하여 다축이동틀(1030)을 제작하고

티형레일(2110)이 중앙에 그리고 제이형레일(2120)이 좌우 측에 위치한 혼합형레일(2130)이 정착된 레일궤도판(2210) 외측에 이동틀(1000)의 하중으로 궤도틀(2000)이 처지지않게 궤도판빔(2220)을 일정한 간격으로 장착하고 궤도판빔(2220) 외측에 외부궤도판(2230)을 장착하여 조립된 다축궤도틀(2030)이 사다리꼴 형상으로 폐합되면 다축궤도순환틀(3030)이 제작되며 미관이나 소음 제거 등의 필요에 따라 궤도틀(2000)의 측면을 궤도틀지지대(2001) 또는 궤도틀측판(2002)로 마감한다.

이때 바퀴(1600) 굴림대(1602)의 직경은 혼합형레일(2130) 내측 높이의 2/3 이하로 하고 이동판(1500)의 높이는 상부 혼합형레일(2130)의 하단에서부터 하부 혼합형레일(2130)의 상단까지 높이 보다 작으면서 상부 바퀴축(1601)과 하부 바퀴축(1601) 그리고 상부 혼합형레일(2130) 높이 중심과 하부 혼합형레일(2130) 높이 중심이 일치할 때 상부 바퀴(1600) 하단에서부터 상부 혼합형레일(2130)의 내측까지 높이가 이동판(1500)의 하단에서부터 하부 혼합형레일(2130) 외측 상단까지의 거리보다 적게 제작하여 이동틀(1000)이 중력에 의하여 상부 혼합형레일(2130)의 내측 상단에 바퀴(1600)이 장착되어 유동할 때 이동판(1500) 하단이 하부 혼합형레일(2130)의 상단에 끼지않도록 이동판(1500)과 이동틀(1000) 그리고 다축궤도틀(2030)의 높이를 적정하게 제작한다.

제 10도는 다축 궤도순환틀의 장착 단면도로 제작된 다축궤도틀(2030)의 내측 상부와 하부에 형성된 혼합형레일(2130)에 각 각 일축바퀴(1603)과 이축바퀴(1604)을 조립하고 다축이동판(1530)에 형성된 이동판피스구(1501)과 바퀴(1600)에 형성된 연결봉피스구(1640)과 바퀴피스구(1653)을 일치시켜 피스볼트(910)으로 정착하고

바퀴판(1650) 상하에 형성된 바퀴판기어구(1652)에 각 각 판기어(1700)의 판기어구(1720)을 일치시켜 볼트너트(900)으로 결합하여 다축이동틀(1020)을 제작하여 다축궤도순환틀(3030)을 제작한다.

제 11도는 궤도 순환함 계통도로 상부로부터 궤도틀 단면도와 이동틀 단면도와 밸런스함도 그리고 궤도 순환함 도로서

필요한 에너지의 크기에 따라 유속진행방향(401)으로 길게 제작된 궤도틀(2000)은 연속적으로 결합 되고 운동에너지(460)의 효율을 높이기 위하여 수중궤도틀(2300)과 수상궤도틀(2320) 그리고 적정한 경사도(420)을 갖는 높은궤도틀(2310)과 낮은궤도틀(2330)의 사다리꼴 형상으로 낮은궤도틀(2330)이 상류(300)로 높은궤도틀(2310)이 하류(310)이 되도록 배치하며

이같은 구분은 각 궤도틀(2000)에 따른 운동에너지(460)을 계산, 합산하여 잉여에너지(430) 값을 구하여 설비 전기에너지(440) 값을 산정하기 위한 기준점으로 궤도중심선(2040)의 네 모서리의 원호 중심점을 기준으로 수중궤도틀(2300)과 높은궤도틀(2310)과 수상궤도틀(2320) 그리고 낮은궤도틀(2330)으로 편의상 구분하게 된다.

궤도틀(2000)에 횡 방향으로 장착된 이동판(1500)은 판기어(1700)과 결합 되어 궤도틀(2000)과 같은 종 방향의 이동틀(1000)은 궤도틀(2000)과 같이 각 위치의 운동에너지(460)의 적정한 값을 계산하고 잉여에너지(430) 값을 구하여 설비에 대한 전기에너지(440) 값을 산정하기 위하여 이동틀중심선(1040)의 네 모서리의 원호 중심점을 기준으로 수중이동틀(1100)과 높은이동틀(1200)과 수상이동틀(1300) 그리고 낮은이동틀(1400)으로 편의상 구분하여 수중이동틀운동에너지(1100') 값과 높은이동틀운동에너지(1200') 값과 수상이동틀운동에너지(1300') 값 그리고 낮은이동틀운동에너지(1400') 값을 각 각 산정하게 되며

궤도틀(2000) 내부에 이동틀(1000)을 장착하여 궤도순환틀(3000)을 제작하고궤도순환틀(3000)의 전면과 후면에 유입부보강재(5110)과 유입부보호망(5120)이 내장된 유입부(5100)과 유출부보강재(5210)과 유출부보호망(5220)이 내장된 유출부(5200)이 정착하며 궤도틀(2000)중앙부에 밸런스실(5300')와 관리실(5400)으로 구성된 밸런스함(5300)이 정착되어 궤도순환함(5000)을 제작한다.

밸런스함(5300)은 상단과 하단 중앙부에 궤도순환틀(3000)을 정착하고 궤도틀(2000)에 장착된 궤도판빔(2220)의 위치와 일치하게 밸런스실상부빔(5330)과 밸런스실기둥(5350) 그리고 밸런스실하부빔(5340)을 설치하고 밸런스실하부빔(5340)과 관리실기둥(5410)을 일치시켜 궤도순환틀(3000)과 밸런스함(5300)의 하중이 수중(220)에 전달되어 궤도순환함(5000)의 안전도를 확보한다.

유입부(5100)과 유출부(5200)의 유입부보강재(5110)과 유출부보강재(5210)은 수중궤도틀(2300)으로 유입되는 유입수(500)과 유출수(510)의 방향과 흐름을 원할히 하고

유입부보호망(5120)과 유출부보호망(5220)은 수중궤도틀(2300)으로 유입되는 이물질을 거르는 역할을 하며

유입수(500)이 유입부(5100)으로 유입되어 궤도순환틀(3000)의 수중궤도틀(2300)로 유입되어 이동틀(1000)을 이동시키고 유출수(510)이 되어 유출부(5200)으로 배출되어 이동틀(1000)이 궤도순환틀(3000)을 지속적으로 순환하게 된다.

제 12도는 궤도순환 동력전환 장치도로 궤도순환의 운동에너지(460)을 전기에너지(440)으로 전환하기 위한 발전시스템(4000)의 일환인 궤도순환동력전환장치(4100)는 동력전환기어치차(4111)와 동력전환기어축(4112)으로 형성된 동력전환기어(4110)과 동력전환종속기어치차(4121)와 동력전환종속기어축(4122)으로 형성된 동력전환종속기어(4120)과 동력전환종속기어치차(4131)과 동력전환종속기어축(4132)으로 형성된 동력전환가속기어(4130) 그리고 발전기(4200)으로 구성되어 궤도순환동력전환장치(4100)와 궤도순환틀(3000)을 순환하는 이동틀(1000)의 판기어(1700)가 연계, 작동하여 발전기(4200)에서 전력을 생산하게 된다.

동력전환기어(4110)의 동력전환기어치차(4111)은 순환궤도틀(3000)을 순환하는 이동틀(1000) 판기어(1700)의 판기어치차(1710)과 맞물리고 동력전환기어치차(4111)은 동력전환종속기어(4120)의 동력전환종속기어치차(4121)와 맞물려 회전하게 되며 동력전환종속기어치차(4121)은 동력전환가속기어(4130)의 동력전환가속기어치차(4131)과 연속적으로 맞물려 동력전환가속기어발전기축(4132)이 발전기(4200)과 연계되어 회전함으로써 전력을 생산하는 발전시스템(4000)으로써

이때 동력전환기어(4110)과 동력전환종속기어(4120) 그리고 동력전환가속기어(4130)의 각 직경은 이동틀(1000)의 이동 속도와 발전기(4200)의 정격 회전속도에 적합하도록 설정하고 동력전환기어축(4112)과 동력전환종속기어축(4122) 그리고 동력전환가속기어축(4132)은 끝단에 축베어링(950)을 장착하여 관리실(5400)의 적당한 벽면과 시설물에 설치하여 궤도순환동력전환장치(4100)의 효율을 높이도록 한다.

제 13도는 궤도순환 발전 시스템도로 제 12도에서와 같은 궤도순환동력전환장치(4110)은 관리실(5400)에 내부에 설치되어 궤도순환틀(3000)의 낮은궤도순환틀(3400)에 형성된 궤도틀기어구(2260)을 통하여 이동틀(1000)의 판기어(1700)과 결합하여 발전시스템(4000)이 설치되면 궤도순환함(5000)이 제작되고 제작된 궤도순환함(5000)을 강(240)의 수중(220)에 정박시키면 상류(300)의 유입수(500)이 궤도순환틀(3000)의 수중궤도순환틀(3120)으로 유입되어 이동틀(2000)을 상류(300) 측에서 하류(310) 측으로 이동시키고 유입수(500)은 유출수(510)가 되어 하류(310)으로 유출되면서 발생하는 유속에너지(402)가 이동틀(1000)을 궤도순환틀(3000)을 따라 순환 이동하게 되는데

이때 이동틀(1000)의 이동판(1500)은 유출구일축이동판(1512)와 쌍유출구일축이동판(1513)을 순차적으로 조합하거나 유출구이축이동판(1522)와 쌍유출구이축이동판(1523)을 순차적으로 조합하거나 또는 유출구다축이동판(1532)와 쌍유출구다축이동판(1533)을 순차적으로 조합 구성하여 일축궤도순환틀(3010)과 이축궤도순환틀(3020) 그리고 다축궤도순환틀(3030)에 이동틀(1000)을 장착함으로써 유속에너지(402)의 효율을 높이도록 한다.

제 14도는 이동틀 운동에너지 계통도로 효율적인 운동에너지(460)을 얻기 위하여 궤도순환틀(3000)은 수중궤도순환틀(3100)과 높은궤도순환틀(3200)과 수상궤도순환틀(3300) 그리고 낮은궤도순환틀(3030)으로 구분되고 이동틀(1000) 또한 수중이동틀(1100)과 높은이동틀(1200)과 수상이동틀(1300) 그리고 낮은이동틀(1400)으로 구분되어 각 각의 운동에너지(460)을 산출하게 되는데

순환발전시스템(4000)의 효율적인 작동을 위한 요건으로

첫째, 수중궤도순환틀(3100)의 가로와 세로 높이를 곱한 체적에 물의 단위 중량을 곱한 수중궤도순환틀물중량(3110) 값은 수중이동틀중량(1110)과 높은이동틀중량(1210) 그리고 발전기회전자중량(450)을 합한 중량 값보다 크고

둘째, 수중이동틀운동에너지(1100') 값이나 수상이동틀운동에너지(1300') 값이 높은이동틀운동에너지(1200') 값보다 크며

세째, 수중이동틀운동에너지(1100') - 높은이동틀운동에너지(1200') + 수상이동틀운동에너지(1300') + 낮은이동틀운동에너지(1400') = 잉여에너지(430) 값이 발전기회전자중량(450) 값보다 크게 하는 궤도순환틀(3000) 규격 제작과

네째, 정박장치(600)와 밸런스장치(700)로 궤도순환함(5000)의 고도를 조절하여 수중궤도순환틀(3100) 수위선(210)을 높이고 낮춰 수중궤도순환틀(3100)의 유량(110)과 유속(400)을 통제함으로써 소요되는 운동에너지(460) 값을 취하여 일정한 전기에너지(440) 값을 유지도록 하는 정박시스템(800)과

다섯째, 궤도순환틀(3000) 내측 폭이 이동판(1500)의 폭보다 커서 수중궤도순환틀(3100) 내부 외측 사방에 자연유속(403)이 존재하게 설계하는 것을 특징으로 하는 수.중력궤도순환발전모듈(6000)을 전제로 하여

도면에 도시한 이동틀(1000)의 운동에너지(430)의 값은 수중이동틀운동에너지(1100') - 높은경사이동틀운동에너지(1200') + 수상이동틀운동에너지(1300') + 낮은이동틀운동에너지(1400') = 잉여에너지(430)의 수식에서

+ 수중이동틀운동에너지(1100') = 수중궤도순환틀물중량(3110) x 유속(400) 과 수중이동틀중량(1110) x 유속(400) 중 높은 값을 적용하고

- 높은경사이동틀운동에너지(1200') = 높은이동틀중량(1210) x 중력가속도(413) x 높은궤도순환틀경사도(421)

+ 수상이동틀운동에너지(1300') = 수상이동틀중량(1310) x 중력가석도(410 ) x 수상궤도순환틀경사도(422)

- 낮은이동틀운동에너지(1400') = 낮은이동틀중량(1410) x 중력가속도(410 )로 계산하고 각 운동에너지(460) 값 +수중이동틀운동에너지(1100'), -높은경사이동틀운동에너지(1200'), +수상이동틀운동에너지(1300'), +낮은이동틀운동에너지(1400')을 합산하여 잉여에너지(430) 값을 산출하여 설비 전력에너지(440) 값으로 산정할 수 있다.

제 15도는 궤도 순환함 정박 시스템도로 정박시스템(800)은 정박장치(600)은 권양기(610)과 닻줄(620) 그리고 닻(630)으로 연결 구성되어 권양기(610)이 궤도순환함(5000)의 유입부(5100)과 유출부(5200)의 상단 좌우에 장착되고 펌프(710)과 내부파이프(720)과 외부파이프(730) 그리고 공기구(740)으로 구성되어 관리실(5400) 내부와 외부에 설치되는 밸런스장치(700)과 연계하는 장치로 강(240)에 궤도순환함(5000)을 정박 시키는 역할을 한다.

밸런스장치(700)은 궤도순환함(5000)의 관리실(5400)에 설치되고 펌프(710)을 가동하여 유입수(500)을 외부파이프(7730)을 통하여 유입하고 펌프(710)을 거쳐 내부파이프(720)을 통하여 밸런스실(5300')에 유입수(500)을 유입하여 수중궤도순환틀(3100)을 수중(220)에 잠수시키는 역할을 하여 발전시스템(4000)이 전력을 생산하게 하고

궤도순환함(5000) 수리시 펌프(710)을 가동하여 밸런스함(5300) 밸런스실(5300')의 유입수(500)을 내부파이프(720)과 펀프(710) 그리고 외부파이프(730)을 통하여 외부로 유입수(500)을 외부로 유출시키면 궤도순환틀(3000)이 수상(230)으로 부상하여 부품의 교체나 내부청소 및 수리를 할 수 있게 되며

정박장치(600)은 수중궤도순환틀(3100)이 수중(220)에 잠수되면 권양기(610)을 가동하여 닻줄(620)을 풀고 궤도순환함(5000)의 하부 측 수중지반선(200)에 닻(630)을 묻어 궤도순환함(5000)이 특정 강(240)에 정박시키는 역할과 궤도순환함(5000)의 고도를 조절하여 수중궤도순환틀(3100)의 수위선(210)를 높이고 낮춰 수중궤도순환틀(3100)의 유량(110)과 유속(400)을 통제함으로써 소요되는 운동에너지(460) 값을 취하여 일정한 전기에너지(440) 값을 유지 도록 하는 역할을 한다.

제 16도 ~ 제19도는 수.중력 궤도순환 발전모듈 진수도로 수.중력궤도순환발전모듈(6000)은 강(240)의 낮은궤도순환틀(3100) 측이 상류(300)을 향하고 높은궤도순환틀(3200) 측이 하류(310)을 향하도록 진수하고

밸런스장치(700)을 제 15도와 같이 작동하여 수중(220)의 물을 밸런스함(5300)의 밸런스실(5300')에 유입하여 수중궤도순환틀(3100)을 수중(220)에 잠수시키는 역할을 하여 궤도순환발전시스템(4000)이 전력을 생산하게 하고

정박장치(600)은 수중궤도순환틀(3200)이 수중(220)에 잠수 되면 권양기(610)을 가동하여 닻줄(620)을 풀고 수.중력궤도순환발전모듈(6000)의 하부 수중지반선(200)에 닻(630)을 묻어 수.중력궤도순환발전모듈(6000)을 특정 강(240)에 정박시키고 제 13도와 제 14도의 설명에서와 같은 작동으로 전력을 생산하게 된다.

제 20도는 복합 수.중력 궤도순환 발전모듈 예시도로 수.중력궤도순환발전모듈(6000)의 안전을 위하여 양측으로 돌출된 밸런스함(5300) 외부 잉여 공간에 이동틀(1000)이 장착된 궤도순환틀(3000)을 결합한 복합수.중력궤도순환발전모듈(6000')로써 시설비를 절감하고 수.중력궤도순환발전모듈(6000)의 안전도를 높이는 효과가 있는 본 발명의 대표도 이다.

도면에 도시되지 않은 미설명 부호의 수문(930)과 수소제조기(940)과 출입문(5420) 그리고 창문(5430)의 수문(930)은 궤도순환틀(3000)의 전후에 장착된 유입부(5100)과 유출부(5200)의 전면에 필요에 따라 설치하게 되고

수소제조기(940)은 관리실(5400)에 설치하면 수.중력궤도순환발전모듈(000)에서 잉여 전력 발생시 주변의 물을 이용하여 수소를 제조 및 공급하는 중요한 역할을 하여 잉여 전력을 대체 에너지화할 수 있고

출입문(5420)과 창문(5430)은 관리실(5400)에 설치하여 자재 및 작업자의 출입과 선박의 안전과 설비의 운전 상태를 유관으로 점검하게 된다.

본 발명에 관한 구체적인 실시 예를 설명하였으나 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 모든 범위의 변경을 포함한다.

100 - 설비이용률 110 - 유량
200 - 수중지반선 210 - 수위선
220 - 수중 230 - 수상
240 - 강(하천)
300 - 상류 310 - 하류
400 - 유속 401 - 유속진행방향
402 - 유속에너지 403 - 자연유속
410 - 중력 411 - 반중력
412 - 중력진행방향 413 - 중력가속도
420 - 경사도 421 - 높은궤도틀경사도
422 - 수상궤도틀경사도
430 - 잉여에너지 440 - 전기에너지
450 - 발전기회전자중량
460 - 운동에너지 461 - 운동에너지진행방향
500 - 유입수 510 - 유출수
520 - 흡기 530 - 배기
600 - 정박장치
610 - 권양기 620 - 닻줄
630 - 닻
700 - 밸런스장치
710 - 펌프 720 - 내부파이프
730 - 외부파이프 740 - 공기구
800 - 정박시스템
900 - 볼트너트 901 - 볼트
902 - 너트 903 - 볼트구
904 - 피스구
910 - 피스볼트 920 - 너트축
930 - 수문 940 - 수소제조기
950 - 축베어링 960 - 용접결합
1000 - 이동틀 1000' - 이동틀운동에너지
1010 - 일축이동틀 1020 - 이축이동틀
1030 - 다축이동틀 1040 - 이동틀중심선
1100 - 수중이동틀 1100' - 수중이동틀운동에너지
1110 - 수중이동틀중량 1120 - 수중일축이동틀
1130 - 수중이축이동틀 1140 - 수중다축이동틀
1200 - 높은이동틀 1200' - 높은이동틀운동에너지
1210 - 높은이동틀중량 1220 - 높은일축이동틀
1230 - 높은이축이동틀 1240 - 높은다축이동틀
1300 - 수상이동틀 1300' - 수상이동틀운동에너지
1310 - 수상이동틀중량 1320 - 수상일축이동틀
1330 - 수상이축이동틀 1340 - 수상다축이동틀
1400 - 낮은이동틀 1400' - 낮은이동틀운동에너지
1410 - 낮은이동틀중량 1420 - 낮은일축이동틀
1430 - 낮은이축이동틀 1440 - 낮은다축이동틀
1500 - 이동판 1501 - 이동판피스구
1502 - 이동판기어구 1503 - 이동판물구멍
1504 - 이동틀중심선
1510 - 일축이동판 1511 - 무출구일축이동판
1512 - 유출구일축이동판 1513 - 쌍유출구일축이동판
1520 - 이축이동판 1521 - 무출구이축이동판
1522 - 유출구이축이동판 1523 - 쌍유출구이축이동판
1530 - 다축이동판 1531 - 무출구다축이동판
1532 - 유출구다축이동판 1533 - 쌍유출구다축이동판
1600 - 바퀴 1601 - 바퀴축
1602 - 굴림대 1603 - 일축바퀴
1604 - 이축바퀴
1610 - 바퀴너트축
1620 - 좌연결봉 1621 - 좌연결봉철부
1630 - 우연결봉 1631 - 우연결봉요부
1640 - 연결봉피스구
1650 - 바퀴판 1651 - 바퀴구
1652 - 바퀴판기어구
1700 - 판기어 1710 - 판기어치차
1720 - 판기어구
2000 - 궤도틀 2001 - 궤도틀지지대
2002 - 궤도틀측판
2010 - 일축궤도틀 2020 - 이축궤도틀
2030 - 다축궤도틀
2100 - 궤도레일 2110 - 티형레일
2120 - 제이형레일 2130 - 혼합형레일
2200 - 궤도판 2210 - 레일궤도판
2220 - 궤도판빔 2230 - 외부궤도판
2240 - 외부유입구 2250 - 외부유출구
2260 - 궤도틀기어구
2300 - 수중궤도틀 2310 - 높은궤도틀
2320 - 수상궤도틀 2340 - 낮은궤도틀
3000 - 궤도순환틀 3001 - 궤도순환틀중심선
3010 - 일출궤도순환틀 3020 - 이출궤도순환틀
3030 - 다축궤도순환틀
3100 - 수중궤도순환틀 3110 - 수중궤도순환틀물중량
3120 - 수중궤도순환틀유속에너지 3200 - 높은궤도순환틀
3300 - 수상궤도순환틀 3400 - 낮은궤도순환틀
4000 - 발전시스템
4100 - 궤도순환동력전환장치 4110 - 동력전환기어
4120 - 동력전환기어치차 4130 - 동력전환기어축
4200 - 동력전환종속기어 4210 - 동력전환종석기어치차
4220 - 동력전환종속기어치차축
4300 - 동력전환가속기어 4310 - 동력전환가속기어치차
4320 - 동력전환가속기어축
4400 - 발전기 4410 - 발전기어
4420 - 발전기어치차 4430 - 발전기축
5000 - 궤도순환함
5100 - 유입부 5110 - 유입부보강재
5120 - 유입부보호망
5200 - 유출부 5210 - 유출부보강재
5220 - 유출부보호망
5300 - 밸런스실 5310 - 밸런스실외판
5320 - 밸런스실내판 5330 - 밸런스실측판
5340 - 밸런스실상부빔 5350 - 밸런스실하부빔
5360 - 밸런스실기둥 5370 - 밸런스실기어구
5400 - 내실 5410 - 내실측판
5420 - 내실기둥 5430 - 출입구
5440 - 창문
6000 - 수.중력궤도순환발전모듈 6000' - 복합수.중력궤도순환발전모듈

Claims (3)

1. 이동틀(1000)이 장착된 궤도순환틀(3000) 내부에 밸런스실(5300')와 관리실(5400)으로 구성된 밸런스함(5300)이 장착되어 궤도순환함(5000)을 제작되고 밸런스함(5300)의 관리실에 발전시스템(4000)이 장착되는 것을 특징으로 하는 수.중력궤도순환발전모듈(6000)
   
2. 제 1항에 있어서 수.중력궤도순환발전모듈(6000)의 설계가
   순환발전시스템(4000)의 효율적인 작동을 위한 요건으로
   첫째, 수중궤도순환틀(3100)의 가로와 세로 높이를 곱한 체적에 물의 단위 중량을 곱한 수중궤도순환틀물중량(3110) 값은 수중이동틀중량(1110)과 높은이동틀중량(1210) 그리고 발전기회전자중량(450)을 합한 중량 값보다 크고
   둘째, 수중이동틀운동에너지(1100') 값이나 수상이동틀운동에너지(1300') 값이 높은이동틀운동에너지(1200') 값보다 크며
   세째, 수중이동틀운동에너지(1100') - 높은이동틀운동에너지(1200') + 수상이동틀운동에너지(1300') + 낮은이동틀운동에너지(1400') = 잉여에너지(430) 값이 발전기회전자중량(450) 값보다 크게 하는 궤도순환틀(3000) 규격 제작과
   네째, 정박장치(600)와 밸런스장치(700)로 궤도순환함(5000)의 고도를 조절하여 수중궤도순환틀(3100) 수위선(210)을 높이고 낮춰 수중궤도순환틀(3100)의 유량(110)과 유속(400)을 통제함으로써 소요되는 운동에너지(460) 값을 취하여 일정한 전기에너지(440) 값을 유지도록 하는 정박시스템(800)과
   다섯째, 궤도순환틀(3000) 내측 폭이 이동판(1500)의 폭보다 커서 수중궤도순환틀(3100) 내부 외측 사방에 자연유속(403)이 존재하게 설계하는 것을 특징으로 하는 수.중력궤도순환발전모듈(6000)
   
3. 제 1항에 있어서 수.중력궤도순환발전모듈(6000) 양측으로 돌출된 밸런스함(5300) 외부 잉여 공간에 이동틀(1000)이 장착된 궤도순환틀(3000)을 결합한 복합수.중력궤도순환발전모듈(6000')
   

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