KR20140145563A

KR20140145563A - 부력을 이용한 동력발생장치

Info

Publication number: KR20140145563A
Application number: KR20140071906A
Authority: KR
Inventors: 홍기철
Original assignee: 홍기철
Priority date: 2013-06-13
Filing date: 2014-06-13
Publication date: 2014-12-23

Abstract

본 발명에 의하면, 유체가 저장되는 저수조, 저수조에 격벽을 통해 구분되며 저수조에 투입될 부력체가 공급되는 공간인 이동공간, 이동공간의 하측으로부터 격벽의 하측 형성되는 부력체가 투입되는 경로인 투입구 및 저수조의 하측에 위치되며 투입구로부터 투입된 부력체가 투입되는 공간인 투입공간을 가지는 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서, 이동공간의 하측부에 위치되고 외부의 동력수단으로부터 공급되는 동력을 이용하여 부력체를 저수조의 투입구에 일정 간격으로 투입시키는 투입부; 저수조에 위치되어 투입구에 투입된 부력체에 밀착되어 저수조의 상측으로 상승하려는 부력체의 부력에 의해 궤도 회전하는 회전부; 저수조의 투입공간에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 동작하며 부력체의 투입시 저수조의 유체가 투입구 측으로 유입되는 것을 차단하여 투입공간에 투입되는 부력체에 수압 저항이 작용하는 것을 방지하는 수압차단부; 격벽의 상측에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 저수조의 상측으로 상승한 부력체를 이동공간 측으로 회수하는 회수부; 및 이동공간에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 회수부에 회수된 부력체가 저수조로 재투입되도록 이동공간의 하측부에 공급하는 공급부를 포함하는 부력을 이용한 동력발생장치가 제공된다.
또한, 상기 동력발생장치는, 이동공간의 하측부에 위치되고 회전부의 회전량이 일정량을 초과하는 경우에만 공급부를 통하여 회전부의 회전력을 전달받아 궤도 회전되어 이동공간의 하측부에 공급된 부력체를 저수조의 투입구에 일정 간격으로 투입시키는 동력변환투입부와; 회전부의 회전량을 센싱하여 회전부가 일정한 회전량을 초과하지 못하면 투입부를 통하여 투입되는 부력체에 의해 회전부가 회전되도록 하고 회전부가 일정한 회전량을 초과하면 투입부의 동작을 차단하고 공회전되는 회전부의 회전력을 전달받아 궤도 회전되는 동력변환투입부를 통하여 투입되는 부력체에 의해 회전부가 공회전 되도록 하는 제어부를 더 포함하며, 제어부는, 초기 동작시 동력수단으로부터 동력을 전달받도록 동작되는 투입부를 통하여 부력체가 투입공간으로 연속적으로 공급되도록 하여 회전부의 회전을 이용한 동력의 발생을 가능하도록 동력사용모드의 제어와; 동력사용모드의 제어를 통하여 회전부가 일정한 회전량을 초과하게 되면 동력수단으로부터 투입부로 전달되는 동력을 차단하고 동력변환투입부를 통하여 회전부의 회전력이 투입부에 전달되도록 하여 공회전되는 회전부의 회전을 이용한 동력의 발생을 가능하도록 하는 공회전사용모드의 제어가, 일정한 간격을 가지면서 교번 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

Description

부력을 이용한 동력발생장치{Power generation apparatus using buoyancy}

본 발명은 동력발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 저수조에 부력체를 투입한 후 부력체의 부력에 의해 회전하는 회전부를 통하여 큰 토크를 가지는 동력을 발생시킬 수 있도록 할 수 있는 부력을 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은, 부력체가 일정시간 동안은 외부의 동력을 통하여 저수조에 투입되도록 하여 회전부를 회전시키고 일정시간 동안은 회전부의 공회전을 통하여 저수조에 투입되도록 하는 반복 동작에 의해 회전부가 계속 회전되도록 하여 연비 효율이 높은 동력을 발생시킬 수 있도록 할 수 있는 부력을 이용한 동력발생장치에 관한 것이다.

일반적으로, 부력을 이용한 동력발생장치는, 부력을 이용하여 동력을 발생시키는 것으로, 그 주요 구성부가 본원 발명의 출원인에 의해 특허출원 제10-2009-120517호 및 제10-2012-6497호 등에 의해 개시된 바 있다.

상기와 같은, 종래의 부력을 이용한 동력발생장치는, 물이 저장되는 저수조와 상기 저수조와 격벽을 통해 구분되며 상기 저수조에 투입될 부력체가 이동될 수 있는 이동공간을 제공하는 이동공간을 가지며, 상기 이동공간의 하측부에 위치되어 저수조의 투입구에 부력체를 일정간격으로 투입시키는 투입부, 상기 저수조에 위치되어 상기 부력체를 지지한 상태에서 부력체의 부력에 의해 궤도 회전 동작되는 회전부, 상기 저수조의 상측부에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 저수조 상측으로 상승한 부력체를 회수하도록 동작하는 회수부, 상기 이동공간에 위치되어 상기 회전부로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전 동작되어 회수부에 회수된 부력체가 저수조에 재투입되도록 투입부에 공급하는 공급부, 상기 투입부가 일정한 동력을 가질 때 까지는 외부의 동력수단으로부터 동력을 전달받아 투입부를 동작시키고 투입부가 일정한 동력을 초과할 때에는 회전부로부터 공회전 되는 동력을 전달받아 투입부를 동작시키는 동력전환부 및 상기 투입부, 회전부 및 동력전환부의 동작을 제어하는 제어부 등을 포함한다.

그러나 상기와 같은 종래의 부력을 이용한 동력발생장치는, 저수조에 부력체를 투입하는 투입부의 동작시 저수조에 저장된 물로부터 발생되는 저항과, 부력체에 의해 궤도 회전 동작되는 회전부의 동작시 부력체를 지지하는 아암의 부피에 따른 물의 저항과, 상기 회전부와 회수부의 체인과 스프로킷 등의 구성부의 회전에 따라 발생되는 마찰 손실 등에 의하여, 부력이 많이 손실되어 작은 토크를 가지는 동력만이 발생하게 된다.

또한, 상기와 같은 이유로 인하여, 연비 효율을 향상시키기 위해 외부의 동력수단이 투입되는 시간과 투입되지 않는 시간이 교번적으로 이루어지는 경우, 외부의 동력수단으로부터 투입부의 동작을 위해 에너지를 소비하는 시간과 회전부로부터 공회전되는 시간이 대등(對等)하지 못한 문제점이 있다.

즉, 외부의 동력이 사용되어 회전부가 회전되어 동력이 발생되는 시간구간에 비해, 외부의 동력이 사용되지 않고 회전부의 공회전에 의해 동력이 발생되는 시간구간이 매우 짧은 문제점으로 인하여, 다양한 기계나 장치를 직접 구동하는 동력원이나 밤시간대에 낮은 위치의 물을 높은 위치로 양수하여 발전을 가능하게 하는 양수발전의 수차 등에 활용시 외부 동력을 사용하는 시간구간이 증가하게 되고, 이에 부력을 이용한 동력발생장치의 연비 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 저수조의 내부에 수압차단부를 형성하여 부력체의 투입시 물의 저항을 최소화하고 회전부와 부력체의 지지 또는 밀착 구조를 변경하여 부력을 통한 궤도 회전율을 향상시켜 큰 토크를 가지는 동력을 발생시킬 수 있는 부력을 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 저수조의 내부에 수압차단부를 형성하여 부력체의 투입시 물의 저항을 최소화하고 회전부와 부력체의 지지 또는 밀착 구조를 변경하여 부력을 통한 궤도 회전율을 향상시켜 외부 동력이 사용되지 않는 공회전에 의해 동력이 발생하는 시간구간이 길어지도록 하여 연비 효율을 극대화 할 수 있는 부력을 이용한 동력발생장치를 제공하는 것이다.

한편, 본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이를 위하여, 본 발명에 의하면, 유체가 저장되는 저수조, 저수조에 격벽을 통해 구분되며 저수조에 투입될 부력체가 공급되는 공간인 이동공간, 이동공간의 하측으로부터 격벽의 하측 형성되는 부력체가 투입되는 경로인 투입구 및 저수조의 하측에 위치되며 투입구로부터 투입된 부력체가 투입되는 공간인 투입공간을 가지는 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서, 이동공간의 하측부에 위치되고 외부의 동력수단으로부터 공급되는 동력을 이용하여 부력체를 저수조의 투입구에 일정 간격으로 투입시키는 투입부; 저수조에 위치되어 투입구에 투입된 부력체에 밀착되어 저수조의 상측으로 상승하려는 부력체의 부력에 의해 궤도 회전하는 회전부; 저수조의 투입공간에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 동작하며 부력체의 투입시 저수조의 유체가 투입구 측으로 유입되는 것을 차단하여 투입공간에 투입되는 부력체에 수압 저항이 작용하는 것을 방지하는 수압차단부; 격벽의 상측에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 저수조의 상측으로 상승한 부력체를 이동공간 측으로 회수하는 회수부; 및 이동공간에 위치되어 회전부로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 회수부에 회수된 부력체가 저수조로 재투입되도록 이동공간의 하측부에 공급하는 공급부를 포함하는 부력을 이용한 동력발생장치가 제공된다.

또한, 상기 동력발생장치는, 이동공간의 하측부에 위치되고 회전부의 회전량이 일정량을 초과하는 경우에만 공급부를 통하여 회전부의 회전력을 전달받아 궤도 회전되어 이동공간의 하측부에 공급된 부력체를 저수조의 투입구에 일정 간격으로 투입시키는 동력변환투입부와; 회전부의 회전량을 센싱하여 회전부가 일정한 회전량을 초과하지 못하면 투입부를 통하여 투입되는 부력체에 의해 회전부가 회전되도록 하고 회전부가 일정한 회전량을 초과하면 투입부의 동작을 차단하고 공회전되는 회전부의 회전력을 전달받아 궤도 회전되는 동력변환투입부를 통하여 투입되는 부력체에 의해 회전부가 공회전 되도록 하는 제어부를 더 포함하며, 제어부는, 초기 동작시 동력수단으로부터 동력을 전달받도록 동작되는 투입부를 통하여 부력체가 투입공간으로 연속적으로 공급되도록 하여 회전부의 회전을 이용한 동력의 발생을 가능하도록 동력사용모드의 제어와; 동력사용모드의 제어를 통하여 회전부가 일정한 회전량을 초과하게 되면 동력수단으로부터 투입부로 전달되는 동력을 차단하고 동력변환투입부를 통하여 회전부의 회전력이 투입부에 전달되도록 하여 공회전되는 회전부의 회전을 이용한 동력의 발생을 가능하도록 하는 공회전사용모드의 제어가, 일정한 간격을 가지면서 교번 수행되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 투입부는, 이동공간의 일측에 위치된 패스레일; 패스레일에 삽입된 상태에서 동력수단에 연결되며 동력수단의 정회전 또는 역회전에 따라 패스레일을 따라 좌측 또는 우측으로 이동하는 가이드샤프트; 가이드샤프트의 단부에 부력체의 폭에 대응되는 간격을 가지면서 연장되는 'ㄷ'자 형상의 네크; 네크의 단부에 헤드롤러를 통해 절첩 가능하게 구성되어 가이드샤프트가 좌측으로 이동되는 경우에는 부력체의 후면 좌우 양측에 접혀진 상태에서 접촉되도록 하여 부력체가 투입구로 투입되도록 하고 가이드샤프트가 우측으로 이동되는 경우에는 공급부에 의해 연속적으로 공급되는 부력체의 정면과 좌우 양측에 걸림 되면서 펼쳐져 이어서 투입될 부력체와의 간섭 없이 가이드샤프트가 우측으로 이동되도록 하는 패스헤드를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 수압차단부는, 회전부의 회전력을 전달받아 구동력을 발생시키는 차단구동기; 차단구동기의 구동력을 전달받아 투입공간에 부력체의 투입에 대응되도록 상승 및 하강을 반복하는 구동전달기; 구동전달기의 상승 및 하강시 투입공간에 유체의 저항이 전달되지 못하도록 하여 부력체의 투입이 용이하도록 하는 수압차단기; 수압차단기의 수압차단시 부력체의 하측단에 밀착되어 투입공간으로 유체가 진입되지 못하도록 하는 밀착방수기; 및 수압차단기의 상하 동작에 대응되도록 밀착방수기의 밀착 및 밀착 해제 동작 시키는 밀착방수제어기를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 차단구동기는, 회전부의 상측스프로킷에 연결용 벨트를 통해 연결된 제1상측풀리; 제1상측풀리 일측에 소정 간격을 가지면서 위치되는 제2상측풀리; 제1상측풀리의 하측에 소정 간격을 가지면서 위치되는 하측풀리; 제1상측풀리와 제2상측풀리 및 하측풀리를 직각 삼각형으로 연결하는 삼각벨트; 및 삼각벨트에 소정 길이를 가지면서 일단이 고정되며 삼각벨트의 회전시 직각 삼각형의 궤도를 가지면서 회전되는 크랭크축으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 구동전달기는, 차단구동기의 크랭크축의 타단에 일단이 고정되며 크랭크축의 궤도에 따라 소정거리를 하강하거나 상승하며 상승시 제1상측풀리와 제2상측풀리의 이격 거리만큼 하강 대기시간을 유지하는 구동축과; 구동축의 상측부와 하측부가 관통되어 상승 및 하강이 가이드되도록 하는 상측가이드브라켓과 하측가이드브라켓로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 수압차단기는, 구동전달기의 구동축 하측단에 연결되어 투입구를 커버하여 투입구의 출구로부터 투입공간으로 부력체가 투입되는 경우 유체의 저항이 부력체에 전달되지 못하도록 하고 투입공간으로 부력체가 투입 완료된 경우 투입공간의 유체가 투입구로 유입되는 것을 방지하는 수압차단커버; 수압차단커버의 상측단에 부력체의 높이에 대응되는 길이를 가지면서 연장되어 투입구의 출구로부터 투입공간으로 투입 완료된 부력체가 회전부의 가이드샤프트 하측단에 밀착 지지될 때까지 부력에 의한 상승을 가이드하는 상승가이드편; 및 상기 수압차단커버에 구성되어 수압차단커버의 하강 또는 상승 이동을 가이드하는 차단커버가이드로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 밀착방수기는, 수압차단기의 수압차단커버의 상측단에'ㄷ'자 형상을 가지면서 위치되는 상하 보호케이스; 상하 보호케이스의 사이에 복수개가 독립된 상태에서 'ㄷ'자 형상을 가지면서 배열되는 제1 내지 제3밀착패드; 밀착패드들의 외측면에 각각 구성되는 복수개의 가이드롤러; 밀착패드들 중 제1밀착패드의 외측에 대응되는 수압차단커버의 상측단에 상호간 대향된 상태로 구성되는 제1가이드레일; 밀착패드들 중 제2밀착패드와 제3밀착패드의 외측에 대응되는 수압차단커버의 상측단에 구성되는 제2 및 제3가이드레일; 제1가이드레일에 각각 가이드되며 일단에 제1터치롤러를 가지는 제1터치편; 제2 및 제3가이드레일에 각각 가이드되며 일단에 제2 및 제3터치롤러를 가지는 제2 및 제3터치편; 구동전달기의 하측가이드브라켓에 구성되며 수압차단커버가 투입구의 상승대기단을 향해 하강되어 상하 보호케이스의 위치가 상승대기단에 대응되는 높이를 가지는 경우 제1가이드레일에 위치된 제1터치편의 제1터치롤러를 터치시켜 제1터치편이 일측으로 이동시 제2 및 제3가이드레일에 위치된 제2 및 제3터치편의 제2 및 제3터치롤러가 제1터치편 의해 터치되어 제2 및 제3터치편이 일측으로 이동되도록 하여 제1 내지 제3밀착패드가 상승대기단에 위치된 부력체의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착되도록 상하 보호케이스의 내측으로 가이드되도록 하는 밀착편; 및 구동전달기의 상측가이드브라켓에 구성되며 부력체가 수압차단커버의 상승가이드편과 제1 내지 제3밀착패드에 의해 밀착 지지된 상태에서 수압차단커버를 따라 상승되어 부력체가 회전부의 가이드샤프트에 근접되는 경우 밀착편에 의해 제1가이드레일을 따라 이동된 제1터치편의 제1터치롤러를 터치시켜 제1터치편이 타측으로 이동시 제2 및 제3가이드레일을 따라 이동된 제2 및 제3터치편의 제2 및 제3터치롤러가 제1터치편에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편이 타측으로 이동되도록 하여 제1 내지 제3밀착패드가 부력체의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착 해제된 상태를 가지도록 상하 보호케이스의 외측으로 가이드되도록 하는 밀착해제편을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 밀착방수제어기는, 차단구동기의 크랭크축 일단이 연결되는 삼각벨트에 구성되는 벨트호크; 제2상측풀리 일측에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 벨트호크가 제1상측풀리로부터 제2상측풀리로 이동시 압축 동작되고 벨트호크가 제2상측풀리로부터 하측풀리를 향해 이동시 압축 해제 동작되는 밀착해제터치편; 밀착방수기의 밀착해제편에 연장되는 밀착용래크기어에 치합된 상태에서 밀착해제터치편에 와이어와 롤러를 통해 연결되어 밀착해제터치편의 압축 동작시 밀착해제편이 상측가이드브라켓을 따라 하강 가이드되도록 하고 밀착해제터치편의 압축 해제 동작시 밀착해제편이 상측가이드브라켓을 따라 상승 가이드되도록 하는 밀착해제기어; 하측풀리 일측에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 벨트호크가 하측풀리로부터 제1상측풀리를 향해 이동시 압축 해제 동작되는 당김터치편; 및 투입구의 출구 상측단에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 당김터치편에 와이어와 롤러를 통해 연결되어 당김터치편의 압축 동작시 투입구의 출구로 투입된 부력체의 상단부에 걸림되도록 압축되고 당김터치편의 압축 해제 동작시 투입구의 출구로 투입된 부력체의 상단부에 걸림 해제되도록 압축 해제 동작되는 상승해제터치편을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 동력변환투입부는, 투입구의 입구측에 구성되며 공급부의 하측스프로킷로부터 회전력을 전달받아 동작되는 터치벨트가 궤도 회전되도록 하는 동력전달풀리; 동력전달풀리의 일측에 위치되어 터치벨트에 구성된 터치호크에 롤러의 터치시 좌우 왕복 이동되는 왕복터치편; 왕복터치편의 단부에 형성된 경사면에 롤러의 터치시 상하 왕복 이동되는 상하터치편; 상하터치편의 단부에 형성된 경사면에 롤러의 터치시에만 투입부의 동력수단에 치합된 회전축을 회전시키는 회전터치편; 회전터치편의 회전에 따른 회전력을 투입부의 가이드샤프트 단부에 연결되는 랙크랭크에 전달하여 일정한 간격으로 투입부를 통해 부력체가 투입구로 투입되도록 하는 크랭크풀리; 및 회전터치편에 의해 회전되는 회전축과 투입부의 동력수단의 구동축에 설치되어 동력수단의 구동력과 공급부의 하측스프로킷로부터 전달되는 회전력이 선택적 투입부에 전달되도록 하는 탈착기어를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 투입구 중간부위가 절개단에 의해 소정 거리 이격된 제1투입구와 제2투입구로 구분되도록 하여 투입부에 의해 제1투입구를 통해 연속적으로 투입되는 부력체 중 어느 하나가 제2투입구로 투입되는 순간에는 절개단에 위치된 상태에서 부력체의 상하좌우측면과 제2투입구의 입구측으로부터 밀착 해제되어 연속적인 부력체의 투입이 가능하도록 하고 부력체가 투입된 후에는 절개단으로 위치 이동된 부력체의 상하좌우측면과 제2투입구의 입구측에 밀착된 상태에서 절개단을 실링하여 투입공간으로부터 부력체의 투입시 제2투입구에 유체가 유입되는 것을 방지하는 투입방수부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 투입방수부는, 투입구의 외측에 구성되며 공급부의 하측스프로킷로부터 회전력을 전달받아 동작되는 방수터치벨트가 궤도 회전되도록 하는 동력전달풀리; 동력전달풀리의 일측에 위치되어 터치벨트에 구성된 터치호크에 롤러의 터치시 좌우 왕복 이동되는 왕복터치편; 제1투입구의 외측에 'ㄷ'자 형상을 가지면서 위치되며 왕복터치편의 단부에 형성된 경사면에 롤러의 터치시 상하 및 좌우 왕복 이동되는 상하터치넥; 및 제2투입구의 절개단측에 'ㅁ'자 형상을 가지면서 위치되며 상하터치넥의 단부에 형성된 경사면에 롤러의 터치시 탄성적으로 복원력을 가지면서 좌우 이동되어 절개단에 위치된 부력체의 상하좌우측면으로부터 밀착된 상태에서 제2투입구의 절개단을 실링하는 패킹프레임을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 제어부에 의해 전기적으로 접속 제어되며, 투입부 또는 동력변환투입부의 동작에 따라 투입구에 부력체 투입시, 또는 회전부가 일정한 회전량을 초과하는 경우 에어의 배출 및 공급 동작을 통하여 투입부 또는 동력변환투입부의 동작을 보조하는 에어라인계통부와; 회전부의 회전 동작을 정지시키거나 정지 해제시키는 유압제동부; 및 저수조에 유체의 공급 및 배수를 가능하게 하는 유체관리부 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것이 바람직하다.

따라서 본 발명에 의하면, 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서, 저수조의 내부에 수압차단부를 형성하여 부력체의 투입시 물의 저항을 최소화하고 회전부와 부력체의 지지 또는 밀착 구조를 변경하여 부력을 통한 궤도 회전율을 향상시켜 토크가 큰 동력을 발생시킬 수 있다.

또한, 저수조의 내부에 수압차단부를 형성하여 부력체의 투입시 물의 저항을 최소화하고 회전부와 부력체의 지지 또는 밀착 구조를 변경하여 부력을 통한 궤도 회전율을 향상시켜 외부 동력이 사용되지 않는 공회전에 의해 동력이 발생되는 시간구간이 길어지도록 하여 연비 효율을 극대화 할 수 있다.

한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력을 이용한 동력발생장치의 구성을 나타낸 블록구성도;
도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치를 개략적으로 나타낸 도면;
도 5는 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 부력체를 나타낸 도면;
도 6과 도 7은 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 투입부와 동력변환투입부를 나타낸 도면;
도 8 내지 도 12는 각각 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 수압차단부를 나타낸 도면;
도 13a 내지 도 13c는 도 1의 수압차단부의 동작을 나타낸 도면;
도 14은 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 회전부, 회수부 및 공급부의 구성을 나타낸 도면;
도 15는 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 에어라인계통부의 구성을 나타낸 도면;
도 16과 도 17은 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 투입방수부의 구성을 나타낸 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력을 이용한 동력발생장치의 구성을 나타낸 블록구성도이고, 도 2 내지 도 4는 각각 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치를 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 5는 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 부력체를 나타낸 도면이다.

또한, 도 6과 도 7은 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 투입부와 동력변환투입부를 나타낸 도면이고, 도 8 내지 도 12는 각각 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 수압차단부를 나타낸 도면이며, 도 13a 내지 도 13c는 도 1의 수압차단부의 동작을 나타낸 도면이다.

또한, 도 14은 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 회전부, 회수부 및 공급부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 15는 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 에어라인계통부의 구성을 나타낸 도면이다.

또한, 도 16과 도 17은 도 1의 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서 투입방수부의 구성을 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력을 이용한 동력발생장치는, 유체가 저장되는 저수조(10), 상기 저수조(10)에 격벽(20)을 통해 구분되며 상기 저수조(10)에 투입될 부력체(1)가 공급되는 공간인 이동공간(30), 상기 이동공간(30)의 하측으로부터 격벽(20)의 하측 형성되는 부력체(1)가 투입되는 경로인 투입구(40) 및 상기 저수조(10)의 하측에 위치되며 상기 투입구(40)로부터 투입된 부력체(1)가 투입되는 공간인 투입공간(50)을 가지는 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서, 상기 이동공간(30)의 하측부에 위치되고 외부의 동력수단(M)으로부터 공급되는 동력을 이용하여 부력체(1)를 저수조(10)의 투입구(40)에 일정 간격으로 투입시키는 투입부(110), 상기 저수조(10)에 위치되어 투입구(40)에 투입된 부력체(1)에 밀착되어 저수조(10)의 상측으로 상승하려는 부력체(1)의 부력에 의해 궤도 회전하는 회전부(120), 상기 저수조(10)의 투입공간(50)에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 동작하며 부력체(1)의 투입시 저수조(10)의 유체가 투입구(40) 측으로 유입되는 것을 차단하여 투입공간(50)에 투입되는 부력체(1)에 수압 저항이 작용하는 것을 방지하는 수압차단부(130), 상기 격벽(20)의 상측에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 저수조(10)의 상측으로 상승한 부력체(20)를 이동공간(30) 측으로 회수하는 회수부(140), 상기 이동공간(30)에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 상기 회수부(140)에 회수된 부력체(1)가 상기 저수조(10)로 재투입되도록 이동공간(30)의 하측부에 공급하는 공급부(150) 및 상기 투입부(110)와 동력수단(M) 사이의 전원 공급 등의 동작을 제어하는 제어부(CC) 등을 포함한다.

또한, 본 발명에 의한 부력을 이용한 동력발생장치는, 상기 이동공간(30)의 하측부에 위치되고 회전부(120)의 회전량이 일정량을 초과하는 경우에만 공급부(150)를 통하여 회전부(120)의 회전력을 전달받아 궤도 회전되어 상기 이동공간(30)의 하측부에 공급된 부력체(1)를 저수조(10)의 투입구(40)에 일정 간격으로 투입시키는 동력변환투입부(160)를 더 포함하며, 제어부(CC)를 통하여, 상기 회전부(120)의 회전량을 센싱하여 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하지 못하면 상기 동력수단(M)의 동력에 의해 동작되는 투입부(110)를 통하여 투입되는 부력체(1)에 의해 회전부(120)가 회전되도록 하고 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하면 상기 동력수단(M)의 동력을 차단하고 회전부(120)의 공회전되는 회전력을 전달받아 동작되는 투입부(110)를 통하여 투입되는 부력체(1)에 의해 회전부(120)가 회전되도록 하여, 연비 효율이 높은 동력을 발생시킬 수 있다.

여기서, 본 발명에 의한 부력을 이용한 동력발생장치는, 상기 제어부(CC)에 전기적으로 접속 제어되며, 투입부(110) 또는 동력변환투입부(160)의 동작에 따라 투입구(40)에 부력체(1) 투입시, 또는 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하는 경우 에어의 배출 및 공급 동작을 통하여 투입부(110) 또는 동력변환투입부(160)의 동작을 보조하는 에어라인계통부(A)와, 상기 회전부(120)의 회전 동작을 정지시키거나 정지 해제시키는 유압제동부(B) 및 상기 저수조(10)에 유체의 공급 및 배수를 가능하게 하는 유체관리부(C) 등을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 투입부(110)는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 이동공간(30)의 일측에 위치된 패스레일(111), 상기 패스레일(111)에 삽입된 상태에서 동력수단(M)에 연결되며 동력수단(M)의 정회전 또는 역회전에 따라 패스레일(111)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동하는 가이드샤프트(112), 상기 가이드샤프트(112)의 단부에 부력체(1)의 폭에 대응되는 간격을 가지면서 연장되는 'ㄷ'자 형상의 네크(113), 상기 네크(113)의 단부에 헤드롤러(114)를 통해 절첩 가능하게 구성되어 가이드샤프트(112)가 좌측으로 이동되는 경우에는 부력체(1)의 후면 좌우 양측에 접혀진 상태에서 접촉되도록 하여 부력체(1)가 투입구(40)로 투입되도록 하고 가이드샤프트(112)가 우측으로 이동되는 경우에는 공급부(150)에 의해 연속적으로 공급되는 부력체(1)의 정면과 좌우 양측에 걸림 되면서 펼쳐져 이어서 투입될 부력체(1)와의 간섭 없이 가이드샤프트(112)가 우측으로 이동되도록 하는 패스헤드(115) 등을 포함한다.

여기서, 상기 투입구(40)에는, 내벽에 상기 에어라인계통부(A)의 에어링가스켓(A1)이 구성되어, 부력체(1)의 투입시에는 에어가 배출되어 부력체(1)와의 마찰을 최소화하고 투입완료 후에는 에어가 공급되어 투입구(40)와 부력체(1) 사이를 실링하여 방수를 가능하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가이드샤프트(112)의 단부에는 후술된 동력변환투입부(160)의 랙크랭크(166)가 연결되고, 상기 랙크랭크(166)는 동력변환투입부(160)의 크랭크풀리(167)에 편심축으로 연결되며, 상기 크랭크풀리(167)는 동력수단(M)의 구동축에 연결된 상태를 가지는 것을 통하여, 후술된 동력변환투입부(160)의 탈착기어(168)의 제어에 따라 상기 투입부(110)가 동력수단(M)으로부터 구동력이 전달되어 동작되거나 또는, 동력수단(M)의 구동력 전달이 차단된 채, 후술된 회전부(120)로부터 회전력이 전달되어 동작되는 것이 바람직하다.

상기 회전부(120)는, 도 2 내지 도 7 및 도 14에 도시된 바와 같이, 저수조(10)의 상측부에 위치되는 상측스프로킷(121)과 저수조(10)의 하측부에 위치되는 하측스프로킷(122), 상기 상측스프로킷(121)과 하측스프로킷(122)에 걸쳐 궤도 회전되는 벨트(123), 상기 벨트(123)에 등간격으로 구성되며 상기 투입구(40)로 투입되는 부력체(1)의 전면 또는 후면에 밀착 지지되어 부력체(1)의 부력에 의한 상승시 벨트(123)가 궤도 회전되도록 하는 가이드샤프트(124) 및 상기 가이드샤프트(124)와 부력체(1)가 밀착 지지되는 벨트(123)의 내측에 구성되어 가이드샤프트(124)와 부력체(1)의 밀착시 벨트(123)의 텐션이 흐트러지지 않도록 가이드하여 가이드샤프트(124)와 부력체(1) 상호간의 밀착력을 향상시키는 밀착롤러가이드(125) 등을 포함한다.

여기서, 상기 회전부(120)는, 상기와 같은 구성을 가지는 제1회전수단(120A)과 제2회전수단(120B)이, 각각 저수조(10)의 일측과 이에 대향되는 격벽(20) 측에 위치된 상태에서 상측스프로킷들끼리 풀리와 피동기어를 통해 연결 및 연동되도록 하여, 부력체(1)의 전면과 후면이 안정적으로 밀착 지지되도록 하는 것이 좋다.

따라서 상기 회전부(120)에 의하면, 상기 벨트(123)에 구성되는 가이드샤프트(124)가 부력체(1)에 밀착 지지되는 구조를 가짐으로써, 종래와 같이 회전부가 캡터핑거와 캡터오픈을 가지는 것에 비하여, 구동시 유체와의 저항을 최소화 할 수 있고, 이를 통하여, 큰 토크를 가지는 동력의 발생을 가능하게 하고 제어부(CC)에 의해 연비 효율을 향상시키기 위한 운전모드 제어시, 회전부(120)의 공회전 시간을 향상시켜 외부 동력이 사용되지 않는 공회전 시간구간이 길어지도록 하여 연비효율을 극대화 시킬 수 있다.

한편, 상기 회전부(120)의 스프로킷 중 적어도 어느 하나의 스프로킷에는 유압제동부(B)가 구성되어 그 회전이 정지 또는 정지 해제되는데, 상기 유압제동부(B)는, 스프로킷에 회전축을 통해 연결된 브레이크디스크, 상기 브레이크디스크에 맞물린 브레이크캘리퍼, 상기 브레이크캘리퍼에 동력을 제공하거나 차단하는 마스터실린더 및 제어부의 제어에 따라 마스터실린더의 동작을 제어하는 구동모터 등을 포함하는 유압식 또는 마그네트 타입의 브레이크인 것이 바람직하다. 여기서, 상기 마스터실린더의 경우 브레이크레버에 의해 수동으로 동작될 수도 있다.

또한, 상기 저수조(10)에는 유체관리부(C)에 의하여 유체의 공급 및 배수가 이루어지는데, 상기 유체관리부(C)는, 여과수단을 통하여 외부로부터 유체를 여과한 상태에서 저수조(10)에 공급되도록 할 수 있고, 유체의 수위를 판단하여 자동으로 유체가 보충되도록 할 수도 있으며, 유지보수시 저수조(10)의 하측단에 구성되는 토출밸브를 개방하여 유체의 토출을 가능하게 할 수 있는 공지의 구성을 가질 수 있다.

여기서, 상기 유체는, 부력을 최대화하기 위하여 비중이 큰 소금물 등과 같은 액체인 것이 바람직하다.

상기 수압차단부(130)는, 도 2 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 저수조(10)의 투입공간(50)에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 동작하며 부력체(1)의 투입시 저수조(10)의 유체가 투입구(40) 측으로 유입되는 것을 차단하여 투입공간(50)에 투입되는 부력체(1)에 수압 저항이 작용하는 것을 방지하는 수단으로, 회전부(120)의 회전력을 전달받아 구동력을 발생시키는 차단구동기(131), 상기 차단구동기(131)의 구동력을 전달받아 투입공간(50)에 부력체(1)의 투입에 대응되도록 상승 및 하강을 반복하는 구동전달기(132), 상기 구동전달기(132)의 상승 및 하강시 투입공간(50)에 유체의 저항이 전달되지 못하도록 하여 부력체(1)의 투입이 용이하도록 하는 수압차단기(133), 상기 수압차단기(133)의 수압차단시 부력체(1)의 하측단에 밀착되어 투입공간(50)으로 유체가 진입되지 못하도록 하는 밀착방수기(134) 및 상기 수압차단기(133)의 상하 동작에 대응되도록 밀착방수기(134)의 밀착 및 밀착 해제 동작 시키는 밀착방수제어기(135) 등으로 포함한다.

상기 차단구동기(131)는, 도 8 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 회전부(120)의 상측스프로킷(121)에 연결용 벨트(130a)를 통해 연결된 제1상측풀리(131a), 상기 제1상측풀리(131a) 일측에 소정 간격을 가지면서 위치되는 제2상측풀리(131b), 상기 제1상측풀리(131a)의 하측에 소정 간격을 가지면서 위치되는 하측풀리(131c), 상기 제1상측풀리(131a)와 제2상측풀리(131b) 및 하측풀리(131c)를 직각 삼각형으로 연결하는 삼각벨트(131d) 및 상기 삼각벨트(131d)에 소정 길이를 가지면서 일단이 고정되며 삼각벨트(131d)의 회전시 직각 삼각형의 궤도를 가지면서 회전되는 크랭크축(131e)으로 구성된다.

상기 구동전달기(132)는, 도 8 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 차단구동기(131)의 크랭크축(131e)의 타단에 일단이 고정되며 상기 크랭크축(131e)의 궤도에 따라 소정거리를 하강하거나 상승하며 상승시 상기 제1상측풀리(131a)와 제2상측풀리(131b)의 이격 거리만큼 하강 대기시간을 유지하는 구동축(132a)과, 상기 구동축(132a)의 상측부와 하측부가 관통되어 상승 및 하강이 안정적으로 가이드되도록 하는 상측가이드브라켓(132b)과 하측가이드브라켓(132c)로 구성된다.

상기 수압차단기(133)는, 도 8 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 구동전달기(132)의 구동축(132a) 하측단에 연결되어 상기 투입구(40)를 커버하여 투입구(40)의 출구로부터 투입공간(50)으로 부력체(1)가 투입되는 경우 유체의 저항이 부력체(1)에 전달되지 못하도록 하고 투입공간(50)으로 부력체(1)가 투입 완료된 경우 투입공간(50)의 유체가 투입구(40)로 유입되는 것을 방지하는 수압차단커버(133a), 상기 수압차단커버(133a)의 상측단에 부력체(1)의 높이에 대응되는 길이를 가지면서 연장되어 투입구(40)의 출구로부터 투입공간(50)으로 투입 완료된 부력체(1)가 회전부(120)의 가이드샤프트(124) 하측단에 밀착 지지될 때까지 부력에 의한 상승을 가이드하는 상승가이드편(133b) 및 상기 수압차단커버(133a)에 구성되어 수압차단커버(133a)의 하강 또는 상승 이동을 가이드하는 차단커버가이드(133c)로 구성된다. 여기서, 상기 수압차단커버(133a)에는 상기 차단커버가이드(133c)와 접촉되는 해당 부위에 가이드 롤러가 구성되어 마찰 저항이 최소화되도록 하는 것이 바람직하고, 상기 차단커버가이드(133c)의 하측단에는 회전부(120)에 의해 하강 동작되는 수압차단커버(133a)의 하측단이 완충되도록 하는 완충수단이 더 구성되는 것이 바람직하다.

상기 밀착방수기(134)는, 도 8 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 수압차단기(133)의 수압차단커버(133a)의 상측단에'ㄷ'자 형상을 가지면서 위치되는 상하 보호케이스(134a), 상기 상하 보호케이스(134a)의 사이에 복수개가 독립된 상태에서 'ㄷ'자 형상을 가지면서 배열되는 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d), 상기 밀착패드(134b,134c,134d)들의 외측면에 각각 구성되는 복수개의 가이드롤러(134e), 상기 밀착패드(134b,134c,134d)들 중 제1밀착패드(134b)의 외측에 대응되는 수압차단커버(133a)의 상측단에 상호간 대향된 상태로 구성되는 제1가이드레일(134f), 상기 밀착패드(134b,134c,134d)들 중 제2밀착패드(134c)와 제3밀착패드(134d)의 외측에 대응되는 수압차단커버(133a)의 상측단에 구성되는 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시), 상기 제1가이드레일(134f)에 각각 가이드되며 일단에 제1터치롤러(134h)를 가지는 제1터치편(134i), 상기 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)에 각각 가이드되며 일단에 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)를 가지는 제2 및 제3터치편(134k,미도시), 상기 구동전달기(132)의 하측가이드브라켓(132c)에 구성되며 상기 수압차단커버(133a)가 투입구(40)의 상승대기단(41)을 향해 하강되어 상기 상하 보호케이스(134a)의 위치가 상승대기단(41)에 대응되는 높이를 가지는 경우 상기 제1가이드레일(134f)에 위치된 제1터치편(134i)의 제1터치롤러(134h)를 터치시켜 제1터치편(134i)이 일측으로 이동시 상기 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)에 위치된 제2 및 제3터치편(134k,미도시)의 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)가 상기 제1터치편(134i)에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편(134k,미도시)이 일측으로 이동되도록 하여 상기 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)가 상기 상승대기단(41)에 위치된 부력체(1)의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착되도록 상하 보호케이스(134a)의 내측으로 가이드되도록 하는 밀착편(134l) 및 상기 구동전달기(132)의 상측가이드브라켓(132b)에 구성되며 상기 부력체(1)가 수압차단커버(133a)의 상승가이드편(133b)과 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)에 의해 밀착 지지된 상태에서 수압차단커버(133a)를 따라 상승되어 상기 부력체(1)가 회전부(120)의 가이드샤프트(124)에 근접되는 경우 상기 밀착편(134l)에 의해 제1가이드레일(134f)을 따라 이동된 제1터치편(134i)의 제1터치롤러(134h)를 터치시켜 제1터치편(134i)이 타측으로 이동시 상기 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)을 따라 이동된 제2 및 제3터치편(134k,미도시)의 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)가 상기 제1터치편(134i)에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편(134k,미도시)이 타측으로 이동되도록 하여 상기 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)가 상기 부력체(1)의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착 해제된 상태를 가지도록 상하 보호케이스(134a)의 외측으로 가이드되도록 하는 밀착해제편(134m) 등을 포함한다. 여기서, 상기 제1 내지 제3터치편에는 소정의 경사면이 형성되어 상기 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)와 복수개의 가이드롤러(134e)가 접촉시 제2 및 제3터치편(134k,미도시)과 밀착패드(134b,134c,134d)들이 일측 또는 타측으로 이동되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 도면상에서는 상기 제1터치편(134i)이, 상기 제2터치편(134k)에 터치되는 것으로만 도시 되었으나, 상기 제1터치편(134i)이 제3터치편(미도시)에도 터치되도록 제3터치편(미도시)측으로 연장 구성되거나 한 쌍으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 밀착방수제어기(135)는, 도 8 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 상기 차단구동기(131)의 크랭크축(131e) 일단이 연결되는 삼각벨트(131d)에 구성되는 벨트호크(135a), 상기 제2상측풀리(131b) 일측에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 상기 벨트호크(135a)가 제1상측풀리(131a)로부터 제2상측풀리(131b)로 이동시 압축 동작되고 상기 벨트호크(135a)가 제2상측풀리(131b)로부터 하측풀리(131c)를 향해 이동시 압축 해제 동작되는 밀착해제터치편(135b), 상기 밀착방수기(134)의 밀착해제편(134m)에 연장되는 밀착용래크기어(135c)에 치합된 상태에서 밀착해제터치편(135b)에 와이어와 롤러를 통해 연결되어 상기 밀착해제터치편(135b)의 압축 동작시 밀착해제편(134m)이 상기 상측가이드브라켓(132b)을 따라 하강 가이드되도록 하고 상기 밀착해제터치편(135b)의 압축 해제 동작시 밀착해제편(134m)이 상기 상측가이드브라켓(132b)을 따라 상승 가이드되도록 하는 밀착해제기어(135d), 상기 하측풀리(131c) 일측에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 상기 벨트호크(135a)가 상기 하측풀리(131c)로부터 제1상측풀리(131a)를 향해 이동시 압축 해제 동작되는 당김터치편(135e) 및 상기 투입구(40)의 출구 상측단에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 상기 당김터치편(135e)에 와이어와 롤러를 통해 연결되어 상기 당김터치편(135e)의 압축 동작시 상기 투입구(40)의 출구로 투입된 부력체(1)의 상단부에 걸림되도록 압축되고 상기 당김터치편(135e)의 압축 해제 동작시 상기 투입구(40)의 출구로 투입된 부력체(1)의 상단부에 걸림 해제되도록 압축 해제 동작되는 상승해제터치편(135f) 등을 포함한다. 여기서, 상기 밀착해제터치편(135b), 당김터치편(135e) 및 상승해제터치편(135f)은, 내부에 구성된 복원스프링에 의해 피스톤이 실린더로부터 왕복 운동되는 공지의 에어실린더 타입을 가지는 것이 바람직하다.

한편, 상기 부력체(1)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 부력 발생을 최대화하기 위한 중공을 가지는 육면체 형상의 조립형 구조를 가지고, 전면과 배면에 각각 회전부(120)와 후술된 공급부(150)의 가이드샤프트(124,154)에 밀착되는 랙가이드(1a)가 구성되며, 가로 50cm, 세로 20cm, 높이 50cm의 사이즈를 통하여 부피 5000㎤를 가지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 부력체(1)는, 상기 사이즈가 충분히 더 크게 가변될 수 있고 이를 통하여, 보다 큰 부피를 가지도록 하여 부력을 최대한 발생시켜, 회전부(120)에 보다 많은 부력이 작용하도록 할 수 있다.

한편, 상기 투입구(40)의 상승대기단(41)에는, 도 15에 도시된 바와 같이, 에어라인계통부(A)의 통기밸브(A2)가 구성되어, 상기 부력체(1)가 상승대기단(41)에 위치된 상태에서 부력체(1)가 밀착패드(134b,134c,134d)에 의해 수압차단커버(133a)에 밀착된 상태에서 상승시 투입공간(50)의 진공상태를 해제하기 위하여 외부의 공기가 투입공간(50)으로 유입되도록 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 통기밸브(A2)는 제어부(CC)에 의해 제어되는 전자밸브로, 바람직하게는 상기 부력체(1)가 상승대기단(41)으로 투입되는 간격에 대응되는 회전부(120)의 일정한 회전수 당 한번씩 동작되어 연속적인 부력체(1)의 상승이 가능하도록 동작될 수 있다.

이하, 상기 수압차단부(130)의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 13a 내지 도 13c에 도시된 바와 같이, 차단구동기(131)의 삼각벨트(131d)에 고정된 크랭크축(131e)이 제2상측풀리(131b)로부터 하측풀리(131c)를 향해 이동되는 경우에 대해 설명하기로 한다.

여기서, 상기 투입구(40)의 상승대기단(41)에는 투입구(40)의 내측으로부터 연속적으로 공급되는 복수개의 부력체(1) 중 어느 하나의 부력체(1)가 위치된 상태를 가지고, 이때, 상기 부력체(1)의 상측단은 투입구(40)의 출구에 위치된 상태를 가지나 상기 투입구(40)의 출구측 상단부에 구성된 밀착방수제어기(135)의 상승해제터치편(135f)에 의해 걸림 지지되어 부력에 의한 상승이 억제된 상태를 가진다.

상기와 같이, 크랭크축(131e)이 제2상측풀리(131b)로부터 하측풀리(131c)를 향해 이동하게 되면, 상기 크랭크축(131e)의 단부에 연결된 구동전달기(132)의 구동축(132a)이 하강함에 따라 구동축(132a)에 연결된 수압차단기(133)의 수압차단커버(133a)가 투입구(40)의 출구(투입공간(50)과 연결되는 구멍)측의 상승대기단(41) 하측에 위치된다.

이때, 상기 수압차단커버(133a)의 상측단에 구성된 밀착방수기(134)의 상하 보호케이스(134a)의 위치가 상기 상승대기단(41)에 대응되는 높이를 가지는 경우, 상기 구동전달기(132)의 하측가이드브라켓(132c)에 구성된 밀착방수기(134)의 밀착편(134l)이 제1가이드레일(134f)에 위치된 제1터치편(134i)의 제1터치롤러(134h)를 터치시켜 제1터치편(134i)이 일측으로 이동하게 되고, 이에, 상기 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)에 위치된 제2 및 제3터치편(134k,미도시)의 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)가 상기 제1터치편(134i)에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편(134k,미도시)가 일측으로 이동되는 것을 통해, 상기 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)가 상기 상승대기단(41)에 위치된 부력체(1)의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착된 상태를 가진다.

한편, 차단구동기(131)의 삼각벨트(131d)에 고정된 크랭크축(131e)이 하측풀리(131c)로부터 제1상측풀리(131a)를 향해 이동되는 경우에 대해 설명하기로 한다.

상기와 같이, 크랭크축(131e)이 하측풀리(131c)로부터 제1상측풀리(131a)를 향해 이동하게 되면, 상기 삼각벨트(131d)에 구성된 벨트호크(135a)가 하측풀리(131c)를 경유함에 따라 상기 밀착방수제어기(135)의 당김터치편(135e)이 상기 벨트호크(135a)에 의해 압축 동작되고, 이에, 상기 투입구(40)의 출구 상측단에 위치되며 상기 투입구(40)의 출구로 투입된 부력체(1)의 상단부에 걸림된 상태를 가지는 상승해제터치편(135f)이 압축 해제되어 상기 밀착방수기(134)에 의해 하측단이 밀착된 상태를 가지는 부력체(1)가 수압차단기(133)를 따라서 회전부(120)를 향해 상승하게 된다.

이때, 상기 투입구(40)의 내측에는 복수개의 부력체(1)가 연속적으로 공급된 상태를 가짐에 따라 연속적으로 투입구(40)를 벗어난 부력체(1)가 상승대기단(41)에 위치된다고 하더라도, 상기 승승대기단(41)이 상기 수압차단커버(133a)와 부력체(1)의 하측단에 밀착된 밀착방수기(134)에 의해 커버된 공간을 가짐에 따라 상승대기단(41)이나 투입구(40)의 출구측으로는 유체가 유입되지 못하는 방수 상태를 유지하게 된다.

한편, 차단구동기(131)의 삼각벨트(131d)에 고정된 크랭크축(131e)이 제1상측풀리(131a)로부터 제2상측풀리(131b)를 향해 이동되는 경우에 대해 설명하기로 한다.

상기와 같이, 크랭크축(131e)이 제1상측풀리(131a)로부터 제2상측풀리(131b)를 향해 이동하게 되면, 상기 크랭크축(131e)의 단부에 연결된 구동전달기(132)의 구동축(132a)이 수평 이동함에 따라 구동축(132a)에 연결된 수압차단기(133)의 수압차단커버(133a)가 회전부(120)의 하측단에 위치된 상태를 유지하게 된다.

이때, 상기 삼각벨트(131d)에 구성된 벨트호크(135a)가 제2상측풀리(131b)를 경유함에 따라 상기 밀착방수제어기(135)의 밀착해제터치편(135b)이 상기 벨트호크(135a)에 의해 압축 동작되고, 이에, 밀착해제기어(135d)가 회전되어 상기 구동전달기(132)의 상측가이드브라켓(132b)을 따라 밀착해제편(134m)이 하강 가이드되며, 이에 밀착해제편(134m)에 의해 제1가이드레일(134f)을 따라 이동된 제1터치편(134i)의 제1터치롤러(134h)이 터치되어 제1터치편(134i)이 타측으로 이동시 상기 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)를 따라 이동된 제2 및 제3터치편(134k,미도시)의 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)가 상기 제1터치편(134i)에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편(134k,미도시)가 일측으로 이동되도록 하여 상기 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)가 상기 부력체(1)의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착 해제된 상태를 가지게 되어 상기 부력체(1)는 부력에 의해 상승되어 회전부(120)의 가이드샤프트(124)에 밀착되어 회전부(120)가 회전되도록 한다.

따라서 상기 수압차단부(130)에 의하면, 상기 저수조(10)의 투입공간(50)에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 동작하며 부력체(1)의 투입시 저수조(10)의 유체가 투입구(40) 측으로 유입되는 것을 차단할 수 있어, 종래와 같이 투입부로부터 직접 투입공간에 부력체가 투입되도록 하는 것에 비하여, 투입공간(50)에 투입되는 부력체(1)에 수압 저항이 작용하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 수압차단부(130)가 유체에 대하여 수직하게 상하 방향으로 이동하면서 투입구(40) 측을 커버 동작함으로써, 유체에 대하여 수평하게 좌우 이동하면서 투입구(40) 측을 커버 동작하는 것에 비하여 수압의 저항을 최소화 할 수 있고, 이를 통하여 회전력을 제공하는 회전부(120)의 부하를 최소화하여 회전부(120)의 공회전 시간을 향상시킬 수 있고, 결국 외부 동력이 사용되지 않는 공회전 시간구간이 길어지도록 하여 연비 효율을 극대화 시킬 수 있다.

또한, 상기 부력체(1)가 상승대기단(41)으로 투입된 후 수압차단커버(133a)를 따라 상승시 밀착방수기(134)에 의해 부력체(1)의 하측단이 밀착된 상태를 가지는 것을 통하여 상기 상승대기단(41)이 밀폐된 공간을 가지도록 하는 방수기능이 제공됨으로써, 부력체(1)가 투입되는 투입구(40)의 출구측으로 유체가 유입되지 않도록 하여 유체의 저항을 최소화 할 수 있다.

상기 회수부(140)는, 도 2 내지 도 4 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 저수조(10) 측의 상측부에 위치되며 회전부(120)의 상측스프로킷(121)에 연결용 벨트(140a)를 통해 연결되어 회전되는 제1풀리(141), 상기 이동공간(30)의 상측부에 위치되는 제2풀리(142), 상기 제1풀리(141)의 하측부에 위치되는 제3풀리(143), 상기 제2풀리(142)의 하측부에 위치되는 제4풀리(144) 및 상기 제1풀리(141) 내지 제4풀리(142)에 연속적으로 구성되어 제1풀리(141)의 회전에 따라 궤도 회전하면서 등간격으로 형성된 캡터(145a)를 통하여 부력체(1)의 측면을 지지하여 저수조(10) 상측으로부터 이동공간(30)의 상측으로 부력체(1)를 회수하는 캡터핸핑벨트(145)를 포함한다.

여기서, 상기 회수부(140)는, 상기와 같은 구성을 가지는 제1회수수단(140A)과 제2회수수단(140B)이, 각각 저수조(10)의 폭에 대응되는 양측에 위치되도록 하여, 부력체(1)의 양측면이 안정적으로 밀착 지지되도록 하는 것이 좋으며, 상기 캡터핸핑벨트(145)는 밀착롤러가이드(미도시)에 의해 부력체(1)의 밀착시 소정의 텐션을 유지하면서 회전되도록 하는 것이 좋다.

따라서 상기 회수부(140)에 의하면, 상기 복수개의 풀리(141 내지 144)들과 캡터핸핑벨트(145)의 간단한 구성을 통하여 저수조(10)의 상측에 위치된 부력체(1)가 이동공간(30)의 상측으로 회수되도록 함으로써, 종래와 같이 회수부의 캡터핸핑벨트가 부력체패스유닛에 의해 동작되도록 하는 것에 비하여, 회전력을 제공하는 회전부(120)의 부하를 최소화하여 회전부(120)의 동력이 큰 토크를 가지도록 할 수 있고, 또한, 공회전 시간을 향상시켜 결국 외부 동력이 사용되지 않는 공회전 시간구간이 길어지도록 하여 연비 효율을 극대화 시킬 수 있다.

한편, 상기 회수부(140)는, 상기와 같은 캡터핸핑벨트의 구성 대신에, 상기 회전부(120)와 후술된 공급부(150)와 같은 기어벨트의 구조를 가져도 무방하다.

여기서, 상기 부력체(1)는, 상기 투입구(40)의 내벽과 마찰 저항을 발생시키지 않으면서 상기 캡터핸핑벨트(145)에 의해 걸림 지지되는 지지구(미도시)가 음각 또는 양각으로 길이방향 또는 높이방향으로 형성되어, 상기 회수부(140)의 용이한 회수 동작을 가능하게 할 수 있다.

상기 공급부(150)는, 도 2 내지 도 4 및 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 회전부(120)의 상측스프로킷(121)에 연결용 벨트(150a)를 통해 연결되며 이동공간(30)의 상측부에 위치되는 상측스프로킷(151)과 이동공간(30)의 하측부에 위치되는 하측스프로킷(152), 상기 상측스프로킷(151)과 하측스프로킷(152)에 걸쳐 궤도 회전되는 벨트(153), 상기 벨트(153)에 등간격으로 구성되며 상기 회수부(140)로 회수되는 부력체(1)의 전면 또는 후면에 밀착 지지되는 가이드샤프트(154) 및 상기 가이드샤프트(154)와 부력체(1)가 밀착 지지되는 벨트(153)의 내측에 구성되어 가이드샤프트(154)와 부력체(1)의 밀착시 벨트(153)의 텐션이 흐트러지지 않도록 가이드하여 가이드샤프트(154)와 부력체(1) 상호간의 밀착력을 향상시키는 밀착롤러가이드(155) 등을 포함한다.

여기서, 상기 공급부(150)는, 상기와 같은 구성을 가지는 제1공급수단(150A)과 제2공급수단(150B)이, 각각 이동공간(30)의 일측과 이에 대향되는 격벽(20) 측에 위치된 상태에서 상측스프로킷들끼리 풀리와 피동기어를 통해 연결 및 연동되도록 하여, 부력체(1)의 전면과 후면이 안정적으로 밀착 지지되도록 하는 것이 좋다.

또한, 상기 공급부(150)는, 상기 투입구(40)의 입구측 하단부에 완충스프링을 가지는 완충지지수단이 더 구성되어 투입구(40)의 입구측으로 공급되는 부력체(1)의 하단부가 지지되도록 하는 완충기능을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서 상기 공급부(150)에 의하면, 상기 벨트(153)에 구성되는 가이드샤프트(154)가 부력체(1)에 밀착 지지되는 구조를 가짐으로써, 종래와 같이 회전부가 캡터핑거와 캡터오픈을 가지는 것에 비하여, 구동시 공기 등과의 마찰 저항을 최소화 할 수 있고, 이를 통하여 회전력을 제공하는 회전부(120)의 부하를 최소화하여 회전부(120)의 동력이 큰 토크를 가지도록 할 수 있고, 또한, 공회전 시간을 향상시켜 결국 외부 동력이 사용되지 않는 공회전 시간구간이 길어지도록 하여 연비 효율을 극대화 시킬 수 있다.

한편, 상기 동력변환투입부(160)는, 도 2 내지 도 4 및 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 투입구(40)의 입구측에 구성되며 상기 공급부(150)의 하측스프로킷(152)로부터 회전력을 전달받아 동작되는 터치벨트(161)가 궤도 회전되도록 하는 동력전달풀리(162), 상기 동력전달풀리(162)의 일측에 위치되어 상기 터치벨트(161)에 구성된 터치호크(161a)에 롤러(163a)의 터치시 좌우 왕복 이동되는 왕복터치편(163), 상기 왕복터치편(163)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(164a)의 터치시 상하 왕복 이동되는 상하터치편(164), 상기 상하터치편(164)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(165a)의 터치시에만 투입부(110)의 동력수단(M)에 치합된 회전축을 회전시키는 회전터치편(165), 상기 회전터치편(165)의 회전에 따른 회전력을 상기 투입부(110)의 가이드샤프트(112) 단부에 연결되는 랙크랭크(166)에 전달하여 일정한 간격으로 상기 투입부(110)를 통해 부력체(1)가 투입구(40)로 투입되도록 하는 크랭크풀리(167) 및 상기 회전터치편(165)에 의해 회전되는 회전축과 투입부(110)의 동력수단(M)의 구동축에 설치되어 동력수단(M)의 구동력과 상기 공급부(150)의 하측스프로킷(152)로부터 전달되는 회전력이 선택적 투입부(110)에 전달되도록 하는 탈착기어(168) 등을 포함한다.

여기서, 상기 탈착기어(168)에는 에어라인계통부(A)의 에어액츄에이터(A3)가 구성되며, 상기 에어액츄에이터(A3)는, 제어부(CC)에 의해 제어되는 에어압축기(A4)와 전자밸브(A5)에 에어라인을 통해 연결된 상태를 가지며, 전자밸브(A5)의 제어에 따라 공급 또는 배출되는 에어와 내부에 구성된 복원스프링에 의해 피스톤이 실린더로부터 왕복 운동되는 공지의 에어실린더 타입을 가지는 것이 바람직하다.

이에, 상기 에어액츄에이터(A3)는 에어의 공급시에는 즉, 제어부(CC)로부터 회전부(120)의 회전량이 일정량을 초과하는 것으로 판단되는 경우 탈착기어(168)로부터 공급부(150)의 회전력이 투입부(110)에 전달되도록 피스톤이 실린더의 내부로 이동되고 에어의 배출시에는 복원스프링에 의해 피스톤이 실린더의 외부로 이동되는 동작을 통하여 공급부(150)의 회전력이 차단되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 제어부(CC)는, 상기 회전부(120)의 상측스프로킷(121)의 회전수를 회전계(미도시)를 통하여 감지할 수 있다.

따라서 상기 동력변환투입부(160)에 의하면, 상기 회전부(120)의 회전량이 일정량을 초과하는 경우에는, 동력수단(M)의 동력이 투입부(110)에 전달되지 못하도록 한 후 상기 공급부(150)를 통하여 회전부(120)의 회전력이 투입부(110)에 전달되도록 하여 상기 이동공간(30)의 하측부에 공급된 부력체(1)가 저수조(10)의 투입구(40)에 일정 간격으로 투입되도록 함으로써, 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하면 외부의 동력 공급 없이도 회전부(120)가 일정 시간동안 공회전되도록 하여 회전력을 발생시킬 수 있다.

한편, 본 발명에 의하면, 상기 부력체(1)가 상기 투입부(110)를 통해 투입구(40)에 투입시, 상기 투입구(40)의 내벽에 구성된 에어라인계통부(A)의 에어링가스켓(A1)에 의해 부력체(1)의 투입시에는 에어가 배출되어 부력체(1)와의 마찰을 최소화하고 투입완료 후에는 에어가 공급되어 투입구(40)와 부력체(1) 사이를 실링하여 방수를 가능하게 하도록 하고 있으나, 이와 더불어, 상기 투입구(40)에 투입공간(50)으로부터 유체가 유입되는 것을 방지하는 투입방수부(190)가 더 구성될 수 있다.

상기 투입방수부(190)는, 도 2 내지 도 4 및 도 16과 도 17에 도시된 바와 같이, 상기 투입구(40) 중간부위가 절개단(40a)에 의해 소정 거리 이격된 제1투입구(40b)와 제2투입구(40c)로 구분되도록 하여 상기 투입부(110)에 의해 제1투입구(40b)를 통해 연속적으로 투입되는 부력체(1) 중 어느 하나가 제2투입구(40c)로 투입되는 순간에는 절개단(40a)에 위치된 상태에서 부력체(1)의 상하좌우측면과 제2투입구(40c)의 입구측으로부터 밀착 해제되어 연속적인 부력체(1)의 투입이 가능하도록 하고 부력체(1)가 투입된 후에는 절개단(40a)으로 위치 이동된 부력체(1)의 상하좌우측면과 제2투입구(40c)의 입구측에 밀착된 상태에서 절개단(40a)을 실링하여 투입공간(50)으로부터 부력체(1)의 투입시 제2투입구(40c)에 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

이를 위하여, 상기 투입방수부(190)는, 상기 투입구(40)의 외측에 구성되며 상기 공급부(150)의 하측스프로킷(152)로부터 회전력을 전달받아 동작되는 방수터치벨트(191)가 궤도 회전되도록 하는 동력전달풀리(192), 상기 동력전달풀리(192)의 일측에 위치되어 상기 터치벨트(191)에 구성된 터치호크(191a)에 롤러(193a)의 터치시 좌우 왕복 이동되는 왕복터치편(193), 상기 제1투입구(40b)의 외측에 'ㄷ'자 형상을 가지면서 위치되며 상기 왕복터치편(193)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(194a)의 터치시 상하 및 좌우 왕복 이동되는 상하터치넥(194) 및 상기 제2투입구(40c)의 절개단(140a)측에 'ㅁ'자 형상을 가지면서 위치되며 상기 상하터치넥(194)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(195a)의 터치시 탄성적으로 복원력을 가지면서 좌우 이동되어 상기 절개단(40a)에 위치된 부력체(1)의 상하좌우측면으로부터 밀착된 상태에서 제2투입구(40c)의 절개단(40a)을 실링하는 패킹프레임(195) 등을 포함한다.

따라서 상기 투입방수부(190)에 의하면, 투입부(110)로부터 부력체(1)가 투입구(40)의 제2투입구(40c)로 투입된 순간에만 제2투입구(40c)의 절개단(40a)이 밀폐되는 것을 해소하고, 그 이후에는 상기 절개단(40a)이 패킹프레임(195)와 해당 위치의 부력체(1)에 의해 밀폐된 상태를 가지도록 할 수 있어 투입공간(50)으로부터 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있다.

상기 제어부(CC)는, 투입부(110)와 동력수단(M) 사이의 동력 공급을 제어하며, 동력변환투입부(160)의 구성시, 상기 회전부(120)의 회전량을 회전계(미도시)를 통해 센싱하여 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하지 못하면 상기 동력수단(M)로부터 구동력을 전달받아 동작되는 투입부(110)를 통해 회전부(120)가 회전되도록 하여 회전력(또는 동력)을 발생시키고, 상기 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하면 상기 투입부(110)에 동력수단(M)의 구동력이 전달되는 것을 차단하고 공회전되는 회전부(120)의 회전력이 동력변환투입부(160)를 통해 전달되도록 하여 회전부(120)의 공회전 횟수가 연장되도록 하여 회전력(또는 동력)을 발생시키는 제어수단으로, 초기 동작시 투입부(110)를 통하여 부력체(1)가 투입공간(50)으로 연속적으로 공급되도록 하여 회전부(120)의 회전량을 이용한 동력을 발생시키는 동력사용모드의 제어와, 상기 동력사용모드의 제어를 통하여 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하게 되면 상기 투입부(110)의 동작을 차단하고 동력변환투입부(160)를 통하여 공회전되는 회전부(120)의 회전량을 이용한 동력을 발생시키는 공회전사용모드의 제어가 일정한 간격을 가지면서 교번 수행되도록 하여, 회전부(120)의 회전에 따라 발생되는 동력에 대한 연비 효율을 극대화 시킬 수 있다.

여기서, 상기 제어부(CC)는, 외부의 동작 전원이 아닌, 별도의 배터리로부터 동작 전원을 공급받아 동작되며, 스위칭수단을 통하여 상기 투입부(110)에 동력을 공급하는 동력수단(M)에 외부의 동작 전원이 공급 또는 차단되도록 할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부력을 이용한 동력발생장치의 작용과 효과에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 부력을 이용한 동력발생장치의 저수조(10)의 회전부(120)에 5개의 부력체(1)가 지지되고, 에어라인계통부(A)의 에어압축기(A4)에 압축 공기가 저장되며, 투입구(40)의 입구측으로부터 출구측을 향하여 복수개의 부력체(1)가 연속적으로 투입 위치된 상태를 가지도록 세팅된 상태를 가진다.

이후, 부력을 이용한 동력발생장치의 초기 동작시에는, 제어부(CC)에 의해 동력사용모드의 제어를 통하여 동력이 발생된다.

여기서, 상기 동력사용모드의 제어는 다음과 같은 과정을 포함한다.

먼저, 상기와 같은 상태에서, 제어부(CC)의 제어에 따른 유압제동부(C)에 의해 회전부(120)의 정지 상태가 해제되고 이어서, 동력수단(M)에 외부의 동작 전원이 공급되면, 투입부(110)에 의해 투입구(40) 입구측에 위치된 부력체(1)가 투입구(40)로 투입되어 투입구(40) 내부에 투입된 부력체(1)가 투입구(40) 출구측의 상승대기단(41)으로 투입 위치된다.

이어서, 회전부(120)에 먼저 세팅된 부력체(1)가 부력에 따라 상승하게 되고 이에 회전부(120)가 회전하게 됨에 따라, 회전부(120)로부터 회전력이 제공되는 수압차단부(130)에 의해 투입공간(50)에 위치된 부력체(1)에 작용하는 유체의 저항력이 최소화됨과 동시에 방수가 이루어지면서 상승대기단(41)의 부력체(1)가 회전부(120)의 하단부에 지지되면서 회전부(120)가 연속회전하게 된다.

이어서, 회전부(120)로부터 회전력이 제공되는 회수부(140)에 의해 상기 저수조(10)의 상측으로 상승한 부력체(1)들이 회수되어 이동공간(40)의 공급부(150)로 제공되고, 이어서, 회전부(120)로부터 회전력이 제공되는 공급부(150)에 의해 상기 회수된 부력체(1)들이 투입구(40)의 입구측으로 연속 공급된다.

이어서, 상기와 같은 과정이, 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과할 때까지 반복 진행되면서, 회전부(120)의 회전에 따른 동력이 발생된다.

한편, 상기 동력변환투입부(160)가 구성되는 경우, 상기와 같은 동력사용모드의 제어를 통해 부력을 이용한 동력발생장치가 동작되어 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하게 되면, 제어부(CC)에 의해 동력변환투입부(160)를 이용한 공회전사용모드의 제어를 통하여 동력이 발생된다.

여기서, 상기 공회전사용모드의 제어는 다음과 같은 과정을 포함한다.

먼저, 상기와 같은 동력사용모드에서 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하게 되면, 제어부(CC)에 의해 동력수단(M)에 외부의 동작 전원이 차단되고, 동력변환투입부(160)의 탈착기어(168)가 공급부(150)의 스프로킷에 연결되며, 이에, 동력변환투입부(160)에 의해 투입구(40) 입구측에 위치된 부력체(1)가 투입구(40)로 투입되어 투입구(40) 내부에 투입된 부력체(1)가 투입구(40) 출구측의 상승대기단(41)으로 투입 위치된다.

이어서, 회전부(120)에 먼저 세팅된 부력체(1)가 부력에 따라 상승하게 되고 이에 회전부(120)가 회전하게 됨에 따라, 회전부(120)로부터 회전력이 제공되는 수압차단부(130)에 의해 투입공간(50)에 위치된 부력체(1)에 작용하는 유체의 저항력이 최소화되면서 상승대기단(41)의 부력체(1)가 회전부(120)의 하단부에 지지되면서 회전부(120)가 연속회전하게 된다.

이어서, 상기와 같은 과정이, 회전부(120)가 일정한 회전량에 미달할 때까지 반복 진행되면서, 회전부(120)의 회전에 따른 동력이 발생된다.

여기서, 동력수단(M)과 동력변환투입부(160)로부터 구동력 또는 회전력을 전달받아 부력체(1)를 투입하는 투입부(110)의 투입과 상기 수압차단부(130)의 수압차단을 위한 구성부들의 해당 동작 및 투입방수부(190)의 방수를 위한 구성부들의 해당 동작은, 상호간 동작 타이밍이 대응되도록 설정되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명에 의하면, 부력을 이용한 동력발생장치의 초기 동작시에는 동력사용모드의 제어에 따라 동력수단(M)에 의해 소비되는 시간에 대응된 동력이 발생되고, 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하는 경우에는 공회전사용모드의 제어에 따라 동력수단(M)이 차단된 채 회전부(120)의 공회전만을 이용하여 동력수단(M)으로부터 동력 공급 없이도 동력이 발생되어, 결국, 회전부(120)에 의해 발생되는 동력은 높은 연비 효율을 가지게 된다.

다시 말해서, 상기와 같은 투입부(110) 또는 동력변환투입부(160)에 의해 회전부(120)로 공급되는 부력체(1)들에 의해서 회전부(120)에는 항상 일정한 크기의 전체부력이 발생하게 된다. 여기서, 전체부력의 크기는, 이미 회전부(120)에 지지된 다수개의 부력체들 예를 들면, 5개의 부력체가 회전부(120)에 이미 지지된 상태에서, 1개의 부력체가 더 투입되어 회전부(120)에 지지되는 경우, 회전부(120)에는 6개의 부력체가 일으키는 각각의 부력의 합(부력체 1개의 부력을 F라 할 때, 6개의 부력체에 의한 부력의 합은 6F가 됨)이 작용되어, 결국, 회전부(120)는 6개의 부력체들에 의해 발생되는 부력인 6F의 힘이 작용하게 된다. 이는, 부력(F=

)의 원리에 따라 부력체는 항상 깊이와 관계없이 일정한 힘을 가지게 되고, 따라서 회전부(120)에 6개의 부력체가 지지된 상태로 떠오르게 되는 경우 회전부(120)에는 6개의 부력체에 따른 각각의 부력을 합한 전체부력인 6F가 작용하게 된다.

이에, 상기 회전부(120)에 지지된 부력체들의 개수의 합에 따른 전체부력(6F)이, 부력체 1개를 투입하기 위한 동력수단(M)의 구동에 필요한 외부동력과 상기와 같이 개선된 구조를 가짐에도 불구하고 회전부(120), 수압차단부(130), 회수부(140), 공급부(150), 동력변환투입부(160) 및 투입방수부(190)의 구동시 구성부들의 무게와 부피에 따른 유체의 저항 및 마찰손실 등의 마찰력(또는 소비동력)을 합한 것 보다 크게 설계되는 경우, 다시 말해서, 유체의 밀도와 부력체의 부피 및 부력체의 개수의 가변에 따라 큰 부력이 가지도록 설계되는 경우, 상기 회전부(120)는 큰 동력(토크)을 발생하게 된다.

이에 따라, 본 발명에 의한 부력을 이용한 동력발생장치는, 상기 회전부(120)의 회전에 따른 회전력 또는 동력이 다양한 기계나 장치를 직접 구동하거나, 또는, 양수발전 시스템의 수차에 전달되어 밤시간대에 값싼 외부의 동력 즉, 심야전기를 통해 동력수단(M)이 동작되어 낮은 위치의 물을 높은 위치로 양수하여 발전을 가능하게 하는 동력원으로 사용될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 부력을 이용한 동력발생장치는, 상기 회전부(120)의 동력이 다양한 기계나 장치 또는 양수발전 시스템의 동력원으로 사용시, 상기 저수조(10)의 외측에 위치되어 회전부(120)의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전부(170)와 상기 발전부(170)로부터 생산된 전력을 저장하는 충전저장부(180)가 더 구성되어, 동력의 전달과 동시에 소정량의 발전을 가능하게 할 수도 있다. 여기서, 상기 발전부(170)와 충전저장부(180)는, 상기 저수조(10)의 외측에 위치되어 회전부(120)의 회전력을 전달받아 전력을 생산하고 저장하는 수단으로, 공지의 구성이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서 본 발명에 따른 부력을 이용한 동력발생장치에 의하면, 동력사용모드의 제어와 상기 공회전사용모드의 제어시, 회전부에는 복수개의 부력체들에 의해 발생되는 전체부력이 큰 토크를 발생시키기 때문에 상기 회전부는 항상 회전하게 되고, 이에 따라 외부의 동력이 소비될 때와 그렇지 않을 때 모두 동력을 발생시킬 수 있어 연비 효율이 극대화될 수 있다.

더욱이, 본 발명에 따른 부력을 이용한 동력발생장치가, 도 2와 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수개가 병렬로 배치된 상태에서 동력전달수단에 의해 연동되도록 구성되는 경우, 보다 높은 일률을 가지는 동력을 발생시킬 수 있다.

또한, 상기와 같이 발전부와 충전저장부가 더 구성되는 경우, 격벽을 중공으로 형성한 후 충전저장부에 전력의 충전이 완료되는 경우, 방전되는 전력으로 상기 에어라인계통부의 에어압축기가 작동되도록 하여 압축된 공기가 상기 격벽의 중공부에 저장되도록 한 후, 충전저장부의 충전압이 적정압 이하로 저하되는 경우, 상기 저장된 압축공기로 하여금 별도로 구성된 에어터빈을 가동시켜 부력과 에어를 통하여 동시 발전이 가능하도록 할 수다.

또한, 저수조의 내부에 수압차단부를 형성하여 부력체의 투입시 물의 저항을 최소화하고 회전부와 부력체의 지지 또는 밀착 구조를 변경하며 부력에 의해 동작되는 회전부, 수압차단부, 회수부, 공급부, 동력변환투입부 및 투입방수부에 발생되는 유체의 저항, 벨트와 스프로킷 및 풀리 등 동력전달 구성부 등의 마찰 손실 등이 최소의 마찰계수를 가지는 재질을 가지는 경우 부력을 통한 궤도 회전율이 향상됨으로써, 큰 토크를 가지는 동력을 발생시킬 수 있고, 또한, 외부 동력이 사용되지 않는 공회전에 의해 동력이 발생되는 시간구간이 길어지게 될 수 있고 이에, 연비 효율을 극대화 할 수 있다.

상술한 본 발명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구 범위와 청구 범위의 균등한 것에 의해 정해져야 한다.

Claims

유체가 저장되는 저수조(10), 저수조(10)에 격벽(20)을 통해 구분되며 저수조(10)에 투입될 부력체(1)가 공급되는 공간인 이동공간(30), 이동공간(30)의 하측으로부터 격벽(20)의 하측 형성되는 부력체(1)가 투입되는 경로인 투입구(40) 및 저수조(10)의 하측에 위치되며 투입구(40)로부터 투입된 부력체(1)가 투입되는 공간인 투입공간(50)을 가지는 부력을 이용한 동력발생장치에 있어서,
이동공간(30)의 하측부에 위치되고 외부의 동력수단(M)으로부터 공급되는 동력을 이용하여 부력체(1)를 저수조(10)의 투입구(40)에 일정 간격으로 투입시키는 투입부(110);
저수조(10)에 위치되어 투입구(40)에 투입된 부력체(1)에 밀착되어 저수조(10)의 상측으로 상승하려는 부력체(1)의 부력에 의해 궤도 회전하는 회전부(120);
저수조(10)의 투입공간(50)에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 동작하며 부력체(1)의 투입시 저수조(10)의 유체가 투입구(40) 측으로 유입되는 것을 차단하여 투입공간(50)에 투입되는 부력체(1)에 수압 저항이 작용하는 것을 방지하는 수압차단부(130);
격벽(20)의 상측에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 저수조(10)의 상측으로 상승한 부력체(20)를 이동공간(30) 측으로 회수하는 회수부(140); 및
이동공간(30)에 위치되어 회전부(120)로부터 회전력을 전달받아 궤도 회전하며 회수부(140)에 회수된 부력체(1)가 저수조(10)로 재투입되도록 이동공간(30)의 하측부에 공급하는 공급부(150)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제1항에 있어서,
이동공간(30)의 하측부에 위치되고 회전부(120)의 회전량이 일정량을 초과하는 경우에만 공급부(150)를 통하여 회전부(120)의 회전력을 전달받아 궤도 회전되어 이동공간(30)의 하측부에 공급된 부력체(1)를 저수조(10)의 투입구(40)에 일정 간격으로 투입시키는 동력변환투입부(160)와;
회전부(120)의 회전량을 센싱하여 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하지 못하면 투입부(110)를 통하여 투입되는 부력체(1)에 의해 회전부(120)가 회전되도록 하고 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하면 투입부(110)의 동작을 차단하고 공회전되는 회전부(120)의 회전력을 전달받아 궤도 회전되는 동력변환투입부(160)를 통하여 투입되는 부력체(1)에 의해 회전부(120)가 공회전 되도록 하는 제어부(CC)를 더 포함하며,
제어부(CC)는,
초기 동작시 투입부(110)를 통하여 부력체(1)가 투입공간(50)으로 연속적으로 공급되도록 하여 회전부(120)의 회전을 이용한 동력의 발생을 가능하도록 동력사용모드의 제어와;
동력사용모드의 제어를 통하여 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하게 되면 동력수단(M)으로부터 투입부(110)로 전달되는 동력을 차단하고 동력변환투입부(160)를 통하여 공회전되는 회전부(120)의 회전력이 투입부(110)로 전달되도록 하여 공회전되는 회전부의 회전을 이용한 동력의 발생을 가능하도록 하는 공회전사용모드의 제어가,
일정한 간격을 가지면서 교번 수행되도록 하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 투입부(110)는,
이동공간(30)의 일측에 위치된 패스레일(111);
패스레일(111)에 삽입된 상태에서 동력수단(M)에 연결되며 동력수단(M)의 정회전 또는 역회전에 따라 패스레일(111)을 따라 좌측 또는 우측으로 이동하는 가이드샤프트(112);
가이드샤프트(112)의 단부에 부력체(1)의 폭에 대응되는 간격을 가지면서 연장되는 'ㄷ'자 형상의 네크(113);
네크(113)의 단부에 헤드롤러(114)를 통해 절첩 가능하게 구성되어 가이드샤프트(112)가 좌측으로 이동되는 경우에는 부력체(1)의 후면 좌우 양측에 접혀진 상태에서 접촉되도록 하여 부력체(1)가 투입구(40)로 투입되도록 하고 가이드샤프트(112)가 우측으로 이동되는 경우에는 공급부(150)에 의해 연속적으로 공급되는 부력체의 정면과 좌우 양측에 걸림 되면서 펼쳐져 이어서 투입될 부력체(1)와의 간섭 없이 가이드샤프트(112)가 우측으로 이동되도록 하는 패스헤드(115)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제3항에 있어서, 수압차단부(130)는,
회전부(120)의 회전력을 전달받아 구동력을 발생시키는 차단구동기(131);
차단구동기(131)의 구동력을 전달받아 투입공간(50)에 부력체(1)의 투입에 대응되도록 상승 및 하강을 반복하는 구동전달기(132);
구동전달기(132)의 상승 및 하강시 투입공간(50)에 유체의 저항이 전달되지 못하도록 하여 부력체(1)의 투입이 용이하도록 하는 수압차단기(133);
수압차단기(133)의 수압차단시 부력체(1)의 하측단에 밀착되어 투입공간(50)으로 유체가 진입되지 못하도록 하는 밀착방수기(134); 및
수압차단기(133)의 상하 동작에 대응되도록 밀착방수기(134)의 밀착 및 밀착 해제 동작 시키는 밀착방수제어기(135)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제4항에 있어서, 차단구동기(131)는,
회전부(120)의 상측스프로킷(121)에 연결용 벨트(130a)를 통해 연결된 제1상측풀리(131a);
제1상측풀리(131a) 일측에 소정 간격을 가지면서 위치되는 제2상측풀리(131b);
제1상측풀리(131a)의 하측에 소정 간격을 가지면서 위치되는 하측풀리(131c);
제1상측풀리(131a)와 제2상측풀리(131b) 및 하측풀리(131c)를 직각 삼각형으로 연결하는 삼각벨트(131d); 및
삼각벨트(131d)에 소정 길이를 가지면서 일단이 고정되며 삼각벨트(131d)의 회전시 직각 삼각형의 궤도를 가지면서 회전되는 크랭크축(131e)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제5항에 있어서, 구동전달기(132)는,
차단구동기(131)의 크랭크축(131e)의 타단에 일단이 고정되며 크랭크축(131e)의 궤도에 따라 소정거리를 하강하거나 상승하며 상승시 제1상측풀리(131a)와 제2상측풀리(131b)의 이격 거리만큼 하강 대기시간을 유지하는 구동축(132a)과;
구동축(132a)의 상측부와 하측부가 관통되어 상승 및 하강이 가이드되도록 하는 상측가이드브라켓(132b)과 하측가이드브라켓(132c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제6항에 있어서, 수압차단기(133)는,
구동전달기(132)의 구동축(132a) 하측단에 연결되어 투입구(40)를 커버하여 투입구(40)의 출구로부터 투입공간(50)으로 부력체(1)가 투입되는 경우 유체의 저항이 부력체(1)에 전달되지 못하도록 하고 투입공간(50)으로 부력체(1)가 투입 완료된 경우 투입공간(50)의 유체가 투입구(40)로 유입되는 것을 방지하는 수압차단커버(133a);
수압차단커버(133a)의 상측단에 부력체(1)의 높이에 대응되는 길이를 가지면서 연장되어 투입구(40)의 출구로부터 투입공간(50)으로 투입 완료된 부력체(1)가 회전부(120)의 가이드샤프트(124) 하측단에 밀착 지지될 때까지 부력에 의한 상승을 가이드하는 상승가이드편(133b); 및
상기 수압차단커버(133a)에 구성되어 수압차단커버(133a)의 하강 또는 상승 이동을 가이드하는 차단커버가이드(133c)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제7항에 있어서, 밀착방수기(134)는,
수압차단기(133)의 수압차단커버(133a)의 상측단에'ㄷ'자 형상을 가지면서 위치되는 상하 보호케이스(134a);
상하 보호케이스(134a)의 사이에 복수개가 독립된 상태에서 'ㄷ'자 형상을 가지면서 배열되는 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d);
밀착패드(134b,134c,134d)들의 외측면에 각각 구성되는 복수개의 가이드롤러(134e);
밀착패드(134b,134c,134d)들 중 제1밀착패드(134b)의 외측에 대응되는 수압차단커버(133a)의 상측단에 상호간 대향된 상태로 구성되는 제1가이드레일(134f);
밀착패드(134b,134c,134d)들 중 제2밀착패드(134c)와 제3밀착패드(134d)의 외측에 대응되는 수압차단커버(133a)의 상측단에 구성되는 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시);
제1가이드레일(134f)에 각각 가이드되며 일단에 제1터치롤러(134h)를 가지는 제1터치편(134i);
제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)에 각각 가이드되며 일단에 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)를 가지는 제2 및 제3터치편(134k,미도시);
구동전달기(132)의 하측가이드브라켓(132c)에 구성되며 수압차단커버(133a)가 투입구(40)의 상승대기단(41)을 향해 하강되어 상하 보호케이스(134a)의 위치가 상승대기단(41)에 대응되는 높이를 가지는 경우 제1가이드레일(134f)에 위치된 제1터치편(134i)의 제1터치롤러(134h)를 터치시켜 제1터치편(134i)이 일측으로 이동시 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)에 위치된 제2 및 제3터치편(134k,미도시)의 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)가 제1터치편(134i)에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편(134k,미도시)가 일측으로 이동되도록 하여 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)가 상승대기단(41)에 위치된 부력체(1)의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착되도록 상하 보호케이스(134a)의 내측으로 가이드되도록 하는 밀착편(134l); 및
구동전달기(132)의 상측가이드브라켓(132b)에 구성되며 부력체(1)가 수압차단커버(133a)의 상승가이드편(133b)과 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)에 의해 밀착 지지된 상태에서 수압차단커버(133a)를 따라 상승되어 부력체(1)가 회전부(120)의 가이드샤프트(124)에 근접되는 경우 밀착편(134l)에 의해 제1가이드레일(134f)을 따라 이동된 제1터치편(134i)의 제1터치롤러(134h)를 터치시켜 제1터치편(134i)이 타측으로 이동시 제2 및 제3가이드레일(134g,미도시)를 따라 이동된 제2 및 제3터치편(134k,미도시)의 제2 및 제3터치롤러(134j,미도시)가 제1터치편(134i)에 의해 터치되어 제2 및 제3터치편(134k,미도시)가 타측으로 이동되도록 하여 제1 내지 제3밀착패드(134b,134c,134d)가 부력체(1)의 하측단 정면과 좌우 양측에 밀착 해제된 상태를 가지도록 상하 보호케이스(134a)의 외측으로 가이드되도록 하는 밀착해제편(134m)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제8항에 있어서, 밀착방수제어기(135)는,
차단구동기(131)의 크랭크축(131e) 일단이 연결되는 삼각벨트(131d)에 구성되는 벨트호크(135a);
제2상측풀리(131b) 일측에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 벨트호크(135a)가 제1상측풀리(131a)로부터 제2상측풀리(131b)로 이동시 압축 동작되고 벨트호크(135a)가 제2상측풀리(131b)로부터 하측풀리(131c)를 향해 이동시 압축 해제 동작되는 밀착해제터치편(135b);
밀착방수기(134)의 밀착해제편(134m)에 연장되는 밀착용래크기어(135c)에 치합된 상태에서 밀착해제터치편(135b)에 와이어와 롤러를 통해 연결되어 밀착해제터치편(135b)의 압축 동작시 밀착해제편(134m)이 상측가이드브라켓(132b)을 따라 하강 가이드되도록 하고 밀착해제터치편(135b)의 압축 해제 동작시 밀착해제편(134m)이 상측가이드브라켓(132b)을 따라 상승 가이드되도록 하는 밀착해제기어(135d);
하측풀리(131c) 일측에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 벨트호크(135a)가 하측풀리(131c)로부터 제1상측풀리(131a)를 향해 이동시 압축 해제 동작되는 당김터치편(135e); 및
투입구(40)의 출구 상측단에 탄성력에 의해 복원 가능한 상태로 위치되며 당김터치편(135e)에 와이어와 롤러를 통해 연결되어 당김터치편(135e)의 압축 동작시 투입구(40)의 출구로 투입된 부력체(1)의 상단부에 걸림되도록 압축되고 당김터치편(135e)의 압축 해제 동작시 투입구(40)의 출구로 투입된 부력체(1)의 상단부에 걸림 해제되도록 압축 해제 동작되는 상승해제터치편(135f)을 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제2항에 있어서, 동력변환투입부(160)는,
투입구(40)의 입구측에 구성되며 공급부(150)의 하측스프로킷(152)로부터 회전력을 전달받아 동작되는 터치벨트(161)가 궤도 회전되도록 하는 동력전달풀리(162);
동력전달풀리(162)의 일측에 위치되어 터치벨트(161)에 구성된 터치호크(161a)에 롤러(163a)의 터치시 좌우 왕복 이동되는 왕복터치편(163);
왕복터치편(163)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(164a)의 터치시 상하 왕복 이동되는 상하터치편(164);
상하터치편(164)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(165a)의 터치시에만 투입부(110)의 동력수단(M)에 치합된 회전축을 회전시키는 회전터치편(165);
회전터치편(165)의 회전에 따른 회전력을 투입부(110)의 가이드샤프트(112) 단부에 연결되는 랙크랭크(166)에 전달하여 일정한 간격으로 투입부(110)를 통해 부력체(1)가 투입구(40)로 투입되도록 하는 크랭크풀리(167); 및
회전터치편(165)에 의해 회전되는 회전축과 투입부(110)의 동력수단(M)의 구동축에 설치되어 동력수단(M)의 구동력과 공급부(150)의 하측스프로킷(152)로부터 전달되는 회전력이 선택적 투입부(110)에 전달되도록 하는 탈착기어(168)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
투입구(40) 중간부위가 절개단(40a)에 의해 소정 거리 이격된 제1투입구(40b)와 제2투입구(40c)로 구분되도록 하여 투입부(110)에 의해 제1투입구(40b)를 통해 연속적으로 투입되는 부력체(1) 중 어느 하나가 제2투입구(40c)로 투입되는 순간에는 절개단(40a)에 위치된 상태에서 부력체(1)의 상하좌우측면과 제2투입구(40c)의 입구측으로부터 밀착 해제되어 연속적인 부력체(1)의 투입이 가능하도록 하고 부력체(1)가 투입된 후에는 절개단(40a)으로 위치 이동된 부력체(1)의 상하좌우측면과 제2투입구(40c)의 입구측에 밀착된 상태에서 절개단(40a)을 실링하여 투입공간(50)으로부터 부력체(1)의 투입시 제2투입구(40c)에 유체가 유입되는 것을 방지하는 투입방수부(190)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제11항에 있어서, 투입방수부(190)는,
투입구(40)의 외측에 구성되며 공급부(150)의 하측스프로킷(152)로부터 회전력을 전달받아 동작되는 방수터치벨트(191)가 궤도 회전되도록 하는 동력전달풀리(192);
동력전달풀리(192)의 일측에 위치되어 터치벨트(191)에 구성된 터치호크(191a)에 롤러(193a)의 터치시 좌우 왕복 이동되는 왕복터치편(193);
제1투입구(40b)의 외측에 'ㄷ'자 형상을 가지면서 위치되며 왕복터치편(193)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(194a)의 터치시 상하 및 좌우 왕복 이동되는 상하터치넥(194); 및
제2투입구(40c)의 절개단(140a)측에 'ㅁ'자 형상을 가지면서 위치되며 상하터치넥(194)의 단부에 형성된 경사면에 롤러(195a)의 터치시 탄성적으로 복원력을 가지면서 좌우 이동되어 절개단(40a)에 위치된 부력체(1)의 상하좌우측면으로부터 밀착된 상태에서 제2투입구(40c)의 절개단(40a)을 실링하는 패킹프레임(195)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제2항에 있어서,
제어부(CC)에 의해 전기적으로 접속 제어되며,
투입부(110) 또는 동력변환투입부(160)의 동작에 따라 투입구(40)에 부력체(1) 투입시, 또는 회전부(120)가 일정한 회전량을 초과하는 경우 에어의 배출 및 공급 동작을 통하여 투입부(110) 또는 동력변환투입부(160)의 동작을 보조하는 에어라인계통부(A)와;
회전부(120)의 회전 동작을 정지시키거나 정지 해제시키는 유압제동부(B); 및
저수조(10)에 유체의 공급 및 배수를 가능하게 하는 유체관리부(C) 중 적어도 어느 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제13항에 있어서, 에어라인계통부(A)는,
투입구(40)에 구성되는 에어링가스켓(A1);
동력변환투입부(160)에 구성되는 에어액츄에이터(A3);
에어액츄에이터(A3)에 에어라인을 통해 연결되는 에어압축기(A4)와 전자밸브(A5); 및
투입구(40)에 구성된 통기밸브(A2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 저수조(10)의 외측에 위치되어 회전부(120)의 회전력을 전달받아 전력을 생산하는 발전부(170)와 발전부(170)로부터 생산된 전력을 저장하는 충전저장부(180)가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.
제15항에 있어서, 격벽(20)을 중공으로 형성한 후 충전저장부(180)에 전력의 충전이 완료되는 경우,
방전되는 전력에 의해 작동되는 에어압축기의 압축된 공기가 격벽(20)의 중공부에 저장되도록 한 후,
충전저장부(180)의 충전압이 적정압 이하로 저하되는 경우,
저장된 압축공기로 하여금 에어터빈을 가동시켜 부력과 에어를 통하여 동시 발전이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 부력을 이용한 동력발생장치.