KR20170084508A - 공기압을 이용한 전원 발생 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 목적과 취지는 각종 에너지 난국, 경제 난국, 환경 공해 등 시대적으로 더 이상 미룰 수도 없고 방치할 수 없는 전 인류의 생존권에 직결되는 지구촌 총체적 일체의 시급하고도 절박한 불행을 해소하고자 함에 있고, 그뿐만 아니라 지구 온난화에 직결되는 각종 화석 연료 등에 대한 의존도 역시 대대적으로 해소하고자 함에 있다. 따라서 본 발명은 에너지 효율을 극대화한 장치로서 화석 에너지의 절감과 청정에너지에 특징이 있는 것으로, 공기압을 이용한 전원 발생 장치로 해결된다.
이와 같은 본 발명은 에어 탱크 내부 냉매보관케이스에 열전소자가 설치되어 있는 상태에서, 에어 압축기가 구동되고, 에어 탱크를 매개로 하여 공기압에 의해 터빈이 회전될 때, 코일에 전원이 생산되어 전기적인 힘에 의해 구동되는 원리이 며, 구동될 때, 내부에서 발생한 폐열을 수거하는 폐열회수장치에 열전소자가 설치된 것과 에어 탱크의 내부 냉매보관케이스에 있는 열전소자를 각각 충전용 배터리에 연결했을 때, 발생하는 온도의 차이에 의해 생산된 전기가 에어 압축기를 외부의 전원공급 없이 계속 작동시키는 공기압을 이용한 전원발생 장치에 관한 것이다.
따라서 기존에는 각종 화석 연료로 동력원을 얻었으나, 본 발명에 의해서 고유가의 되풀이 없는 영원한 에너지 문제를 종식해결하고 안정적 생활과 경제발전이 가능하며 전 인류에게 친환경적 신에너지 자원을 제공하게 되어, 기존의 헤아릴 수 없는 모든 동력원의 자원으로 교체 또는 대체할 수 있는 효과가 지대하다고 하겠다.

Description

공기압을 이용한 전원 발생 장치{The power generating apparatus using an a pressure}

본 발명은 공기압을 이용한 전원 발생 장치에 관한 것으로, 에어 탱크 내부의 냉매보관케이스에 열전소자가 설치되어 있는 상태에서, 에어 압축기가 구동되고, 에어 탱크를 매개로 하여 공기압에 의해 터빈이 회전될 때, 코일에 전원이 생산되어 전기적인 힘에 의해 구동되는 원리이며, 구동될 때, 내부에서 발생한 폐열을 수거하는 폐열회수장치에 열전소자가 설치된 것과 에어 탱크의 내부 냉매보관케이스에 있는 열전소자를 충전용 배터리(축전기)에 연결했을 때, 발생하는 온도의 차이에 의해 생산된 전기가 에어컴프레서를 외부의 전원공급 없이 계속 작동시키는 공기압을 이용한 전원 발생 장치에 관한 것이다.

종래에 선 등록된 압축공기를 이용한 실린더 구동장치는 압축공기의 평창하려는 힘을 이용하여 실린더를 계속 구동시키는 기술이 있었지만, 열역학 제2법칙에 어것나, 작동할 수 없었고, 이후의 압축공기를 이용하여 현재 운행되고 있는 기술들은 압축공기를 일정 시간 후에 외부에서 주입해줘야되는 불편함과 공기를 압축하는 과정에서 샷들의 법칙에의해, 급속한 결빙으로 인해 엔진등에 많은 문제들을 야기하는 결함들이 있었다.

한편, 샷들의 법칙에서 벗어나고자, 질소를 압축시키는 방법 등이 있었지만, 실효성에 많음 문제점들이 있었다.

현재 실용화되어 있는 전지는 화학적 방법에 의한 것이 대부분이고, 물리적인 전지는 특수한 분야에서만 사용되며, 1개의 전지에서 얻을 수 있는 에너지도 매우 적다. 화학적인 전지는 1차 전지와 2차 전지로 나누어지고, 1차 전지는 작용물질을 전극에 가까이에 미리 넣어 두고, 이 물질의 화학변화에 의해 생기는 전기에너지를 이용하는 것으로, 작용물질의 화학변화가 끝나면 수명을 다하여 재생할 수 없으며, 이것에는 많은 종류가 있는데, 건전지로서 널리 사용된다.

2차 전지는 전기에너지를 방출하여 작용물질이 변화한 후 전지에 전기에너지를 공급, 즉 충전함으로써 작용물질이 재생되어 이를 되풀이할 수 있는 것으로, 축전지로서 많이 사용된다.

이같이 상기 1차 전지는 수명을 다하면 재생할 수 없기 때문에 사용 후 그대로 버려지게 되는데, 이때 건전지의 분리수거 및 폐기에 따른 어려움과 경제성 저하를 초래함은 물론 환경오염의 문제점을 안고 있는 실정에 있다.

이에 반하여, 2차 전지는 재생할 수 있기 때문에 전기한 바와 같은 문제점은 가지고 있지 않으나, 작용물질을 재생하기 위한 되풀이 작업으로 사용의 번거로움 및 불편성을 초래하는 문제점이 있었다.

한국 특허등록 제0984518호, 2010.09.24. 한국 특허등록 제0805331호, 2008.02.20.

현재의 원동기는 석유, 석탄, 가스 등의 화석에너지를 이용하는 것으로, 그 폭발력에 의한 피스톤의 왕복운동을 크랭크를 통하여 회전운동으로 전환하는 구조이다. 그러나 화석 에너지원은 그 매장량이 극히 한정되어 고갈되어 가는 실정에 있고, 또한 그 사용시에 발생되는 오염에 의하여 환경이 파괴되어 가는 실정이다.

따라서 본 발명은 화석에너지의 사용을 대 혁명적 대체가능으로 급격히 줄일 수 있고, 또한 에너지 전환 효율을 극대화한 고압의 공기를 이용한 전원 발생 장치를 제공함에 목적이 있다. 특히, 선 등록 특허발명인 상기 인용문헌 1과 2의 구조를 개량하여, 공기 에너지를 보다 효율적으로 운용할 수 있도록 하고, 구조적으로 마찰에 의한 에너지 손실을 극소화해 구동 에너지로의 전환 효율을 대 혁명적으로 극대화하고 대체에너지 자원으로서의 가치를 가지는 구조를 제공함에 구체적인 목적과 취지가 있다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 에어 압축기의 작동에 의하여 에어 탱크의 압축 공기가 터빈을 회전시키게 될 때, 코일에서 발생하는 기전력을 저장할 수있 충전 배터리(전원저장장치)가 구비된 공기압을 이용한 전원 발생 장치가 제공되고, 에어 탱크 내부의 냉매보관케이스에 열전소자가 구비된 상태에서, 구동장치 내부에서 발생하는 폐열을 회수할 수 있는 폐열회수장치 내부에 열전소자를 구비하여, 두 열전소자의 온도 차이에 의해 발생하는 전원을 저장할 수 있는 충전 배터리와 전기 모터를 구비하였다. 한편, 본 발명은 선 등록 발명인의 한국 특허등록 제0984518호 및 제0805331호를 대대적이고 적극적으로 보완 및 개량하고, 창조적인 구조로서의 신에너지 자원을 탄생케 하는 구조를 가진다.

특히, 본 발명은, 에어 탱크(1) 내부의 냉매보관케이스(16)에 열전소자가 설치되어 있는 상태에서, 에어 압축기가 구동되고, 에어 탱크를 매개로 하여 공기압에 의해 터빈이 회전될 때, 코일에 전원이 생산되어 전기적인 힘에 의해 구동되는 원리이며, 구동될 때, 내부에서 발생한 폐열을 수거하는 폐열회수장치에 열전소자가 설치된 것과 에어 탱크의 내부 냉매보관케이스에 있는 열전소자를 충전용 배터리(축전기)에 각각 연결했을 때, 발생하는 온도의 차이에 의해 생산된 전기가 에어 압축기를 외부의 전원공급 없이 작동시키는 공기압을 이용한 전원발생 장치에 관한 것이다.

본 발명에 따르면, 에어 압축기가 공기를 압축하게 될 때, 샷들의 법칙에 의해, 내부의 온도가 급격히 낮아져 기존의 에어 자동차의 엔진 등에 무리를 제공하는 원인을 해결하고자, 압축공기로 터빈을 작동시켜 생산된 전기로 구동되게 하였고, 두 개의 열전소자를 이용하여 외부의 전원 공급 없이 온도 차이에서 발생하는 전원으로 에어 압축기를 계속 작동시키는 힘으로 작동하되 그 전환 효율이 극대화 되는 효과가 있다.

상기와 같은 에너지 효율의 증대는 고갈되는 화석 에너지를 획기적으로 절감할 수 있어, 자연환경의 보호는 물론이고 압축 공기 에너지의 적극적 이용에 의한 청정에너지로의 활용이 가능하여 에너지 분야에서 큰 변화의 효과를 창출할 수 있게 된다. 그리고 대체 에너지 및 교체 에너지 자원으로서의 큰 가치를 가지게 된다.

따라서 기존에는 각종 화석 연료로 동력원을 얻었으나, 본 발명에 의해서 고유가에 의한 에너지 문제를 종식하여 안정적 생활과 경제발전이 가능하고 전 인류에게 친환경적 신에너지 자원을 제공하게 되어, 기존의 헤아릴 수 없는 모든 동력원의 자원으로 교체 또는 대체할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 외관 사시도.
도 2는 에어 탱크와 폐열회수장치 내부에 열전소자가 설치된 구조의 사시도.

본 발명은 에어 탱크(1) 내부가 에어 압축기(2)의 작동에 의해 공기를 압축했을 때 샷들의 법칙에 의해, 내부의 온도가 급속히 저하되어 빙결에 의해 엔진 등이 무리를 주는 문제점을 해결하기 위해서, 에어 탱크(1) 내부의 일정부분에 냉매보관 케이스를 설치하였고, 냉매 보관 케이스(16)에 열전소자(13)를 내 입하여 밀봉한 상태로 에어 탱크 내의 압축공기로 실린더를 구동시키는 기존의 방식 대신에, 터빈(3)을 회전시켜 얻은 기전력으로 전기 모터를 구동시키는 방법으로 동력 에너지를 개량하고 개선한 것이다. 즉, 본 발명은 압축 공기 에너지를 보다 효율적으로 사용할 수 있도록 하는 것으로, 도 1 내지 도 2에 도시된 냉매 보관 케이스(16) 내의 열전소자(13)와 폐열회수장치(14)내의 열전소자(13)의 구조에 큰 특징이 있다.

따라서 도 1과 같이 냉매 보관 케이스(16) 내의 열전소자(13)의 경우에는 그 내부에 상하 공간으로 구획되게 설치되고, 열전소자(13)의 일부가 냉매보관 케이스(16)에 의해, 외부의 충전용 배터리(12)와 연결되는 구조를 가지며; 다른 한쪽의 열전소자(13)는 폐열회수장치(14) 내부에 연결된 상태에서, 일부가 충전 배터리(12)와 각각 연결될 때, 발생하는 열전소자(13)들의 온도 차이에 의해 전기를 생산할 수 있는 구조를 가짐에 특정이 있다.

에어 탱크 (1) 내부의 냉매보관함(16)에 열전소자(13)가 설치되어 있는 상태에서, 에어 압축기(2)가 구동되어, 공기압에 의해 터빈(3)이 회전될 때, 코일에 전원이 생산되어 전기적인 힘, 즉, 배터리(6)에 의해 구동되는 원리이며, 구동될 때, 내부에서 발생한 폐열을 수거하는 폐열회수장치(14)에 열전소자(13)가 설치된 것과 에어 탱크(1) 내부의 냉매보관케이스(16)에 설치되어 있는 열전소자(13)를 각각 충전용 배터리(12)에 같이 연결했을 때, 발생하는 온도의 차이에 의해 생산된 전기, 즉 , 충전용 배터리(12)를 전기 모터(15)에 보내면, 외부의 전원공급 없이 에어 압축기(1)를 작동시키는 공기압을 이용한 전원 발생 장치가 독창적으로 제공 될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 에어 탱크(1) 내부에 압전소자를 일정한 공간에 배치하여 공기압에 의해 압전소자가 생산하는 전기를 이용하여 더 많은 예비 전력을 확보하거나, 열전소자를 다양하게 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 에어 탱크, 2 : 에어 압축기,
3 : 터빈, 4 : 전원저장장치,
5 : 전선, 6 : 배터리,
7 : 전원차단장치(구동스위치와 배터리를 연결해 전기를 흐르게 하거나 차단하는 장치(PRA)),
8 : 속도제어 장치(구동모터의 속도를 제어해 주는 장치(PCU)),
9 ;: 공기압 제어 시스템, 10 : 배관,
11 : 전기 콘센트, 12 : 충전용 배터리,
13 : 열전소자, 14 : 폐열회수장치,
15 : 전기 모터, 16 : 냉매보관 케이스,

Claims (2)

1. 에어 탱크(1) 내부의 냉매보관 케이스(16)에 열전소자(13)가 설치되어 있는 상태에서, 에어 압축기(2)가 구동되어, 공기압에 의해 터빈(3)이 회전될 때, 코일에 전원이 생산되어 전기적인 힘, 즉 배터리(6)에 의해 구동되는 특징을 가지는 공기압을 이용한 전원 발생 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   구동될 때, 내부에서 발생한 폐열을 수거하는 폐열회수장치(14)에 열전소자(13)가 설치된 것과 에어 탱크(1) 내부의 냉매보관부분(16)에 설치되어 있는 열전소자(13)를 각각 충전용 배터리(12)에 같이 연결했을 때, 발생하는 온도의 차이로 생산된 전기, 즉, 충전용 배터리(12)를 전기 모터(15)에 보내면, 외부의 전원공급 없이 에어 압축기(1)를 계속 작동시키는 것을 특징으로 하는 공기압을 이용한 전원 발생 장치.

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