KR20180117477A - 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템에 있어서, 상기 압축공기를 가이드 하는 원형하우징, 상기 원형하우징의 하부에 배치되어 공기를 저장하고 방출하는 공기 방출부, 상기 원형하우징의 상부에 배치되어 상기 공기방출부로부터 방출되는 공기가 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승되는 공기를 이용하여 전기에너지를 생성하는 발전기, 상기 공기방출부로 공기를 공급하기 위해 외부로부터 공기를 흡입하여 압축하고, 저장하는 에어 컴프레셔, 상기 공기방출부 및 에어 컴프레셔의 작동을 제어하는 제어부로 이루어져, 상기 외부로부터 공급받은 공기를 일정 주기마다 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승시키고, 상기 상승 되는 공기를 이용하여 상기 발전기를 구동시킴으로써 전기 에너지를 생성하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템에 관한 것이다.

Description

압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템{Electricity generating system}
본 발명은 전기발전장치 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기를 압축시킨 후 상기 압축된 공기를 일시에 방출시켜 순환시키고 상기 일시에 방출된 공기를 이용하여 전기에너지를 생산하는 전기발전장치 시스템에 관한 것이다.
석탄, 석유와 같은 화석연료나 나무 등의 가연성 물질을 직접 소각시켜 에네지를 수취하는 방법은 환경오염의 주범으로 작용하여 각종 기후변화에 따른 자연재앙을 가져오는 결과를 초래하였다.
이에 따라, 오늘날 자연환경보호를 위한 연료생산에 최선의 방법으로 지열발전, 풍력발전, 파력 발전, 태양열 발전 등과 같은 새로운 발전방식이 개발되고, 에너지 회수 발전방식으로는 폐열이용발전, 특수에너지 회수발전, LNG 냉열발전 등과 같은 에너지 회수발전방식이 활용되고 있다.
그러나, 이러한 발전방식은 대형으로 설비되어 시설비 및 유지비가 많이 들고, 큰 비용에 비례하여 경제가치가 적은 문제점이 있었다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0072122호.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 공기를 압축시킨 후 상기 압축된 공기를 일시에 방출시켜 순환시키고 상기 일시에 방출된 공기를 이용하여 전기에너지를 생산하는 전기발전기 시스템을 제안한다.
이를 위해 본 발명은 압축된 공기가 저장되는 에어 컴프레셔를 통해 기계 내부에 형성된 탱크 본체에 공기를 유입하고, 상기 공기탱크본체에 구비된 개폐 가능한 커버와 연결된 실린더의 움직임을 조정하여 상기 공기탱크본체 내의 압력이 일정압력 이상이 되면 상기 커버를 개방하여 상기 공기탱크본체로 유입된 공기를 상기 기계 내부로 공급하고, 상기 공급된 공기가 상부로 상승되어 상기 발전기의 프로펠러를 회전시킴으로써 발전기를 통해 전기를 생산해내는 전기발전기 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템은 상기 압축공기를 가이드 하는 원형하우징, 상기 원형하우징의 하부에 배치되어 공기를 저장하고 방출하는 공기 방출부, 상기 원형하우징의 상부에 배치되어 상기 공기방출부로부터 방출되는 공기가 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승되는 공기를 이용하여 전기에너지를 생성하는 발전기, 상기 공기방출부로 공기를 공급하기 위해 외부로부터 공기를 흡입하여 압축하고, 저장하는 에어 컴프레셔, 상기 공기방출부 및 에어 컴프레셔의 작동을 제어하는 제어부로 이루어져, 상기 외부로부터 공급받은 공기를 일정 주기마다 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승시키고, 상기 상승되는 공기를 이용하여 상기 발전기를 구동시킴으로써 전기 에너지를 생성하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템에 관한 것이다.
또한, 상기 공기방출부는 상기 원형하우징 하부에 복수 개로 설치되며, 상기 에어컴프레셔로부터 공급되는 공기를 내부에 저장하는 공기탱크본체, 상기 공기탱크본체 전면에 형성되어 상기 공기탱크본체를 개폐하는 커버로 이루어지며, 상기 공기탱크본체의 소정의 위치에 형성된 상기 에어 컴프레셔와 연통되는 공기주입구와, 상기 공기주입구를 오픈/클로즈하는 공기주입밸브와, 상기 커버와 연결되어, 상기 커버를 개방시키거나 폐쇄시키는 실린더 및 상기 커버가 폐쇄된 상태에서 상기 커버를 고정시키는 커버 고정부를 포함하여 이루어지고, 상기 공기주입구를 통해 상기 에어 컴프레셔의 공기가 공기탱크본체의 내부로 공급되면 상기 공기를 저장한 후에 주기적으로 상기 커버를 개방시켜 공기를 상기 원통하우징 내부로 공기를 방출한다.
이때, 상기 커버와 상기 실린더 사이에는 견인부가 형성되되 상기 견인부의 일측은 상기 커버의 소정의 위치에 힌지 연결되며, 상기 견인부의 타측을 상기 실린더의 로드와 힌지 연결되어, 상기 실린더 로드의 좌우 이송에 따라 상기 견인부를 통해 상기 커버를 개폐한다.
더불어, 상기 실린더는 일측에 대기와 연통되는 제1통로가 구비되고, 상기 제1통로를 오픈/클로즈 시키는 제1 밸브, 타측에 대기와 연통되는 제2통로가 구비되고, 상기 제2통로를 오픈/클로즈 시키는 제2 밸브, 타측에 상기 에어 컴프레셔와 연통되는 제3통로가 구비되고, 상기 제3통로를 오픈/클로즈 시키는 제3 밸브; 를 더 포함하여 형성된다.
이때, 상기 제1 밸브 및 제2 밸브가 오픈상태가 되면, 대시의 공기가 실린더의 내부로 공급되거나 배출되어 피스톤이 자유롭게 이동하고, 상기 제1 밸브 및 제2 밸브가 클로즈 상태가 되면, 상기 제1 및 제2 통로가 차단되어 실린더 내부의 공기흐름이 정지함에 따라 피스톤이 정지되며, 상기 제3 밸브가 오픈상태가 되면, 상기 제3통로를 통해 상기 에어 컴프레셔의 공기가 상기 실린더 내부로 공급되어 피스톤을 일측으로 전진시키고, 상기 제3 밸브가 클로즈상태가 되면, 상기 제3통로가 차단되어 실린더 내부의 공기 흐름이 정지함에 따라 피스톤이 정지된다.
또한, 상기 공기방출부는 상기 공기탱크본체 내부의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하여 형성되되, 상기 압력센서의 압력값은 상기 제어부에 전달되고, 상기 압력값이 일정압력 이하인 경우, 상기 제어부는 상기 공기주입밸브를 오픈시켜 상기 공기탱크본체 내부로 공기를 공급하고, 상기 압력값이 일정압력에 도달하는 경우는 상기 커버고정부를 작동시켜 상기 커버가 개방되도록 한다.
더불어, 상기 원통하우징의 측면부에는 복수 개의 개방구가 더 형성되되, 상기 개방구에는 원통하우징의 내측방향으로만 개방되도록 형성된 체크밸브가 배치되어, 상기 공기방출부에서 공기가 방출되어 상부로 이동할 시에 상기 커버가 개방구를 통해 원통하우징의 외부로부터 공기가 내부로 유입되어 상기 방출된 공기와 함께 상부로 이동하는 것이 가능하다.
또한, 상기 커버고정부는 상기 공기탱크본체의 외벽의 소정부위에 결합되되, 서로 이격되면서 마주보도록 배치된 두 개의 수납판과, 상기 수납판의 서로 마주보는 면을 각각 관통하여 홀이 형성되되 홀의 관통된 중심축이 일치하도록 형성된 관통홀과, 상기 커버의 소정위치에 결합되고 일측에는 끼움부가 형성된 끼움판과, 상기 끼움부는 상기 수납판 사이에 끼워지며, 상기 관통홀의 중심축과 일치하도록 형성된 끼움홀 및 끼움홀의 일측이 외부로 개방된 개방부와, 상기 관통홀과 상기 끼움홀을 관통하도록 끼워지는 핀부재로 이루어지며, 상기 핀부재는 양측이 원통형상을 갖는 원통부와 양측이 평면형상을 갖는 평면부를 구비하여, 상기 핀부재의 평면부가 상기 끼움부의 개방부를 향하도록 회전하면, 상기 끼움부가 상기 수납판에 고정되어 상기 커버가 폐쇄되고, 상기 핀부재의 원통부가 상기 끼움부의 개방부를 향하도록 회전되면, 상기 끼움부가 상기 수납판에서 탈거되어 상기 커버가 개방된다.
이때, 상기 핀부재의 원통부의 직경(폭)이 L1, 상기 핀부재의 평면부의 폭이 L2, 상기 끼움부의 개방부의 폭이 L3인 경우, L2 < L3 < L1이다.
압축공기를 이용한 전기에너지 생성방법에서, 상기 일정압력 이상이 되어 압축공기를 상승시키기 위해 커버가 개방되는 경우는, 상기 제1 및 제2 밸브가 폐쇄되는 단계, 상기 공기주입밸브가 개방되는 단계, 상기 탱크본체 내부로 공기가 유입되는 단계, 상기 압력센서에 의해 압력이 일정압력 이상으로 측정되는 단계, 상기 제1 및 제2 밸브가 개방되는 단계, 상기 제3 밸브가 폐쇄되는 단계, 상기 커버가 개방되는 단계로 이루어진다.
반면에, 압축공기를 이용한 전기에너지 생성방법에서, 상기 커버를 폐쇄시키는 경우는, 상기 압력센서에 의해 압력이 일정압력 이하로 측정되는 단계, 상기 공기주입밸브 및 제2 밸브가 폐쇄되는 단계, 상기 제1 밸브 및 제3 밸브가 개방되는 단계, 상기 제3 밸브를 통해 공기가 유입되는 단계, 상기 커버가 폐쇄되는 단계로 이루어진다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명에 따른 압축공기를 사용하여 전기에너지를 생산하는 발전기 시스템에서는 공기탱크본체 내부에 압력센서를 두어 일정 압력 이하가 되면 자동으로 상기 에어 컴프레셔에 저장된 공기가 유입되게 함으로써 일정 주기마다 자동으로 공기를 기계 내부로 유입하여 상기 발전기를 통해 전기에너지를 생산하는 효과가 있다.
또한, 에너지를 얻기 위해 사용되는 다른 발전방식에 비해 소형발전기로 제작 가능하여 시설비 및 유지비가 적게 들고, 장소에 구애받지 않고 설치가 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기발전창치의 평면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기발전장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기방출부의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기방출부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 커버고정부의 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 커버고정부의 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기발전장치의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 실린더와 통로 및 밸브의 확대도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전기발전장치의 생성방법의 흐름 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 압축공기를 이용한 전기발전기 시스템에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 발명이 하기 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전기발전창치의 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전기발전장치의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 공기방출부의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 공기방출부의 사시도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 커버고정부의 확대도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 커버고정부의 도면이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전기발전장치의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 실린더와 통로 및 밸브의 확대도이며 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 전기발전장치의 생성방법의 흐름 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 압축공기를 이용한 전기발전장치(100)는 상기 압축공기를 가이드 하는 원형하우징으로 형성된다.
이때, 상기 원형하우징의 하부에 배치되어 공기를 저장하고 방출하는 공기 방출부(110), 상기 원형하우징의 상부에 배치되어 상기 공기방출부(110)로부터 방출되는 공기가 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승되는 공기를 이용하여 전기에너지를 생성하는 발전기(150), 상기 공기방출부(110)로 공기를 공급하기 위해 외부로부터 공기를 흡입하여 압축하고, 저장하는 에어 컴프레셔(120), 상기 공기방출부(110) 및 에어 컴프레셔(120)의 작동을 제어하는 제어부(160)로 이루어진다.
이에 따라, 상기 외부로부터 공급받은 공기를 일정 주기마다 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승시키고, 상기 상승되는 공기를 이용하여 상기 발전기(150)를 구동시켜 전기에너지를 생산한다.
또한, 상기 원통하우징의 측면부에는 복수 개의 개방구(140)가 더 형성되되, 상기 개방구(140)에는 원통하우징의 내측방향으로만 개방되도록 형성된 체크밸브가 배치되어, 상기 공기방출부(110)에서 공기가 방출되어 상부로 이동할 시에 상기 커버가 개방구(140)를 통해 원통하우징의 외부로부터 공기가 내부로 유입되어 상기 방출된 공기와 함께 상부로 이동시킴으로써 상기 발전기가 전기를 더 많이 생성하는데에 효과가 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 공기방출부(110)는 상기 원형하우징 하부에 복수 개로 설치되고, 상기 에어 컴프레셔(120)로부터 공급되는 공기를 내부에 저장하는 공기탱크본체(111), 상기 공기탱크본체(111) 전면에 형성되어 상기 공기탱크본체(111)를 개폐하는 커버(112)로 이루어지며, 상기 공기탱크본체(111)의 소정의 위치에 형성된 상기 에어 컴프레셔(120)와 연통되는 공기주입구(121)와, 상기 공기주입구를 오픈/클로즈하는 공기주입밸브(122)와, 상기 커버(112)와 연결되어, 상기 커버(112)를 개방시키거나 폐쇄시키는 실린더(113) 및 상기 커버(112)가 폐쇄된 상태에서 상기 커버(112)를 고정시키는 커버고정부(118)를 포함한다.
또한, 상기 공기주입구(121)를 통해 상기 에어 컴프레셔(120)의 공기가 공기탱크본체(111)의 내부로 공급되면 상기 공기를 저장한 후에 주기적으로 상기 커버(112)를 개방시켜 공기를 상기 원통하우징 내부로 공기를 방출한다.
더불어, 상기 커버(112)와 상기 실린더(113) 사이에는 견인부(117)가 형성되되, 상기 견인부(117)의 일측은 상기 커버(112)의 소정의 위치에 힌지 연결되며, 상기 견인부(117)의 타측을 상기 실린더의 로드(113-2)와 힌지 연결되어, 상기 실린더 로드(113-2)의 좌우 이송에 따라 상기 견인부(117)를 통해 상기 커버(112)를 개폐하는 것이 가능하다.
또한, 도 8의 "C"부 확대도를 참조하면, 상기 피스톤(113-1)의 타단에는 스프링이 더 구비되는 것이 가능하여 상기 실린더 내의 피스톤(113-1)이 공기가 주입되어 이동하는 경우 힘을 배로 받는 것이 가능하다.
상기 실린더(113)는 일측에 대기와 연통되는 제1통로(114)가 구비되고, 상기 제1통로를 오픈/클로즈 시키는 제1 밸브(114-1), 타측에 대기와 연통되는 제2통로(115)가 구비되고, 상기 제2통로를 오픈/클로즈 시키는 제2 밸브(115-1), 타측에 상기 에어 컴프레셔와 연통되는 제3통로(116)가 구비되고, 상기 제3통로를 오픈/클로즈 시키는 제3 밸브(116-1)를 더 포함하여 형성된다.
이때, 상기 제1 밸브(114-1), 제2 밸브(115-1) 및 제3 밸브는 솔레노이드 밸브를 사용한다.
또한, 상기 제1 밸브(114-1), 제2 밸브(115-1), 제3 밸브(116-1) 및 공기주입밸브(122)는 상기 제어부(160)에 의해 작동된다.
도 9를 참조하면, 상기 에어 컴프레셔(140)와 복수의 밸브(114-1,115-1,116-1,122) 및 공기탱크본체(111)가 제어부(160)와 연결되어 제어부(160)에 의해 제어되는 것을 알 수 있다.
이때, 상기 제1 밸브(114-1) 및 제2 밸브(115-1)가 오픈상태가 되면, 대시의 공기가 실린더(113)의 내부로 공급되거나 배출되어 피스톤(113-1)이 자유롭게 이동한다.
반면에, 상기 제1 밸브(114-1) 및 제2 밸브(115-1)가 클로즈 상태가 되면, 상기 제1 및 제2 통로가 차단되어 실린더 내부의 공기 흐름이 정지함에 따라 피스톤(113-1)이 정지한다.
또한, 상기 제3 밸브(116-1)가 오픈상태가 되면, 상기 제3통로(116)를 통해 상기 에어 컴프레셔(120)의 공기가 상기 실린더 내부로 공급되어 피스톤(113-1)을 일측으로 전진시키고, 상기 제3 밸브(116-1)가 클로즈 상태가 되면, 상기 제3통로(116)가 차단되어 실린더(113) 내부의 공기 흐름이 정지함에 따라 피스톤(113-1)이 정지한다.
더불어, 상기 공기방출부(110)는 상기 공기탱크본체(111) 내부의 압력을 측정하는 압력센서(130)를 더 포함하여 형성하되, 상기 압력센서(150)의 압력값은 상기 제어부(160)에 전달되고, 상기 압력값이 일정압력 이하인 경우, 상기 제어부(160)는 상기 공기주입밸브(122)를 오픈시켜 상기 공기탱크본체(111) 내부로 공기를 공급하고, 상기 압력값이 일정압력에 도달하는 경우는 상기 커버고정부(118)를 작동시켜 상기 커버(112)가 개방되도록 한다.
이에 따라, 상기 공기탱크본체(111)로부터 빠져나온 압축공기는 빠른속도로 상승하여, 상기 상부에 형성된 발전기(150)의 프로펠러(151)를 빠른속도로 회전시키며, 상기 프로펠러(151)의 회전운동에 의해 상기 발전기(150)를 사용한 전기에너지의 생성이 가능하게 한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 또한, 상기 커버고정부(118)는 상기 공기탱크본체의 외벽의 소정부위에 결합되되 서로 이격되면서 마주보도록 배치된 두 개의 수납판(118-1)과, 상기 수납판의 서로 마주보는 면을 각각 관통하여 홀이 형성되되 홀의 관통된 중심축이 일치하도록 형성된 관통홀(118-1a)과, 상기 커버의 소정위치에 결합되고 일측에는 끼움부(118-3)가 형성된 끼움판과, 상기 끼움부(118-3)는 상기 수납판(118-1) 사이에 끼워지며, 상기 관통홀의 중심축과 일치하도록 형성된 끼움홀(118-3a) 및 끼움홀의 일측이 외부로 개방된 개방부(118-3b)와, 상기 관통홀(118-1a)과 상기 끼움홀(118-3a)을 관통하도록 끼워지는 핀부재(118-2)로 이루어지며, 상기 핀부재(118-2)는 양측이 원통형상을 갖는 원통부와 양측이 평면형상을 갖는 평면부를 구비하여, 상기 핀부재의 평면부가 상기 끼움부의 개방부를 향하도록 회전하면, 상기 끼움부(118-3)가 상기 수납판(118-1)에 고정되어 상기 커버(112)가 폐쇄되고, 상기 핀부재의 원통부가 상기 끼움부의 개방부를 향하도록 회전되면, 상기 끼움부가 상기 수납판에서 탈거되어 상기 커버가 개방된다.
이에 따라, 상기 커버(112)에 구비되는 끼움부(118-3)와 상기 공기탱크본체(111)에 구비되는 수납판(118-1)과 핀부재(118-2)는 동일선상에 형성되는 것을 알수있다.
이때, 상기 핀부재(118-2)의 원통부의 직경(폭)이 L1, 상기 핀부재(118-2)의 평면부의 폭이 L2, 상기 끼움부의 개방부(118-3b)의 폭이 L3인 경우, L2 < L3 < L1이다.
더불어, 상기 핀부재(118-2)를 회전시키기 위해, 별도로 모터(170)와 치차(180,181)가 더 구비된다.
이때, 상기 모터(170)는 치차(180)와 연결되고, 상기 치차(180,181)는 상기 핀부재(118-2)를 움직이게 하기위한 것이다.
따라서, 상기 모터(170)가 상기 모터를 온(ON)시켜 상기 모터와 연결된 하나의 치차(180)를 돌리면 상기 치차(180)는 상기 핀부재(118-2)와 연결된 치차(181)를 구동시켜 상기 핀부재(118-2)의 회전가능하도록 한다.
이때, 상기 핀부재(118-2)의 회전 각도는 90°이며, 상기 핀부재가 회전되어 상기 끼움부(118-3)의 끼움홀과 상기 핀부재(118-2)의 평면부나 원통부가 맞물리도록 끼워진다.
도 5의 "A" 부 확대도를 참조하면, 상기 커버(112)가 폐쇄되는 경우, 상기 끼움부(118-3)의 개방부를 통해 상기 통공이 상기 핀부재(118-2)에 맞물리도록 끼워지는 것을 확인할 수 있다.
이때, 도 6을 참조하면, 상기 핀부재(118-2)의 원통부의 직경(폭)이 L1, 상기 핀부재(118-2)의 평면부의 폭이 L2, 상기 끼움부의 개방부(118-3b)의 폭이 L3인 경우, L2 < L3 < L1이다.
또한, 상기 끼움부의 끼움홀(118-3a)의 직경은 상기 핀부재의 원통부의 직경(폭) 보다 크거나 같게 형성된다.
상기 전기발전장치가 전기에너지를 생성하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
압축공기를 이용한 전기에너지 생성방법에서, 상기 커버(112)가 개방되는 경우는 상기 제1 밸브(114-1) 및 제2 밸브(115-1)가 폐쇄되는 단계, 상기 공기주입밸브(122)가 개방되는 단계, 상기 공기탱크본체(111) 내부로 공기가 유입되는 단계, 상기 압력센서(130)에 의해 압력이 일정압력 이상으로 측정되는 단계, 상기 제1 및 제2 밸브가 개방되는 단계, 상기 제3 밸브(116-1)가 폐쇄되는 단계, 상기 커버(112)가 개방되는 단계로 이루어진다.
반면에, 압축공기를 이용한 전기에너지 생성방법에서, 상기 커버(112)를 폐쇄 시키는 경우는 상기 압력센서(130)에 의해 압력이 일정압력 이하로 측정되는 단계, 상기 공기주입밸브(122) 및 제2 밸브(114-1)가 폐쇄되는 단계, 상기 제1 밸브(114-1) 및 제3 밸브(116-1)가 개방되는 단계, 상기 제3 밸브(116-1)를 통해 공기가 유입되는 단계, 상기 커버(112)가 폐쇄되는 단계로 이루어짐으로써, 전기에너지를 생산하는 것이 가능하다.
이때, 상기 커버가 개방되는 단계 및 폐쇄되는 단계는 상기 모터와 치차가 작동하여 상기 커버고정부의 핀부재가 회전함으로써 상기 끼움쇄와 맞물리게 형성되어 상기 커버가 폐쇄되거나, 상기 끼움쇄와 맞물리게 형성되지 않아 상기 커버가 개방된다.
이상 본 발명을 구체적인 실시 예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량 가능함이 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 범주에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 명확해질 것이다.
100 : 전기발전장치 110 : 공기방출부
111 : 공기탱크본체 112 : 커버
113 : 실린더 114 : 제1통로
115 : 제2통로 116 : 제3통로
117 : 견인부 118 : 커버고정부
120 : 에어컴프레셔 121 : 공기주입구
122 : 공기주입밸브 130 : 압력센서
140 : 개방구 150 : 발전기
160 : 제어부

Claims (8)

  1. 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템에 있어서,
    상기 압축공기를 가이드 하는 원형하우징;
    상기 원형하우징의 하부에 배치되어 공기를 저장하고 방출하는 공기 방출부;
    상기 원형하우징의 상부에 배치되어 상기 공기방출부로부터 방출되는 공기가 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승되는 공기를 이용하여 전기에너지를 생성하는 발전기;
    상기 공기방출부로 공기를 공급하기 위해 외부로부터 공기를 흡입하여 압축하고, 저장하는 에어 컴프레셔;
    상기 공기방출부 및 에어 컴프레셔의 작동을 제어하는 제어부; 로 이루어져,
    상기 외부로부터 공급받은 공기를 일정 주기마다 상기 원형하우징의 하부에서 상부로 상승시키고, 상기 상승되는 공기를 이용하여 상기 발전기를 구동시킴으로써 전기 에너지를 생성하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공기방출부는,
    상기 원형하우징 하부에 복수 개로 설치되며,
    상기 에어컴프레셔로부터 공급되는 공기를 내부에 저장하는 공기탱크본체;
    상기 공기탱크본체 전면에 형성되어 상기 공기탱크본체를 개폐하는 커버; 로 이루어지며,
    상기 공기탱크본체의 소정의 위치에 형성된 상기 에어 컴프레셔와 연통되는 공기주입구; 와,
    상기 공기주입구를 오픈/클로즈하는 공기주입밸브; 와,
    상기 커버와 연결되어, 상기 커버를 개방시키거나 폐쇄시키는 실린더; 와,
    상기 커버가 폐쇄된 상태에서 상기 커버를 고정시키는 커버고정부; 를 포함하여,
    상기 공기주입구를 통해 상기 에어 컴프레셔의 공기가 공기탱크본체의 내부로 공급되면 상기 공기를 저장한 후에 주기적으로 상기 커버를 개방시켜 공기를 상기 원통하우징 내부로 공기를 방출하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 커버와 상기 실린더 사이에는 견인부가 형성되되,
    상기 견인부의 일측은 상기 커버의 소정의 위치에 힌지 연결되며, 상기 견인부의 타측을 상기 실린더의 로드와 힌지 연결되어, 상기 실린더 로드의 좌우 이송에 따라 상기 견인부를 통해 상기 커버를 개폐하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 실린더는,
    일측에 대기와 연통되는 제1통로가 구비되고, 상기 제1통로를 오픈/클로즈 시키는 제1 밸브;
    타측에 대기와 연통되는 제2통로가 구비되고, 상기 제2통로를 오픈/클로즈 시키는 제2 밸브;
    타측에 상기 에어 컴프레셔와 연통되는 제3통로가 구비되고, 상기 제3통로를 오픈/클로즈 시키는 제3 밸브; 를 더 포함하여 형성되되,
    상기 제1 밸브 및 제2 밸브가 오픈상태가 되면, 대시의 공기가 실린더의 내부로 공급되거나 배출되어 피스톤이 자유롭게 이동하고,
    상기 제1 밸브 및 제2 밸브가 클로즈 상태가 되면, 상기 제1 및 제2 통로가 차단되어 실린더 내부의 공기 흐름이 정지함에 따라 피스톤이 정지되며,
    상기 제3 밸브가 오픈상태가 되면, 상기 제3통로를 통해 상기 에어 컴프레셔의 공기가 상기 실린더 내부로 공급되어 피스톤을 일측으로 전진시키고,
    상기 제3 밸브가 클로즈 상태가 되면, 상기 제3통로가 차단되어 실린더 내부의 공기 흐름이 정지함에 따라 피스톤이 정지되는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기방출부는,
    상기 공기탱크본체 내부의 압력을 측정하는 압력센서; 를 더 포함하여 형성되되,
    상기 압력센서의 압력값은 상기 제어부에 전달되고, 상기 압력값이 일정압력 이하인 경우, 상기 제어부는 상기 공기주입밸브를 오픈시켜 상기 공기탱크본체 내부로 공기를 공급하고, 상기 압력값이 일정압력에 도달하는 경우는 상기 커버고정부를 작동시켜 상기 커버가 개방되도록 하는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 원통하우징의 측면부에는 복수 개의 개방구가 더 형성되되,
    상기 개방구에는 원통하우징의 내측 방향으로만 개방되도록 형성된 체크밸브가 배치되어,
    상기 공기방출부에서 공기가 방출되어 상부로 이동할 시에 상기 커버가 개방구를 통해 원통하우징의 외부로부터 공기가 내부로 유입되어 상기 방출된 공기와 함께 상부로 이동하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기발전장치 시스템.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 일정압력 이상이 상기 커버가 개방되는 경우는,
    상기 제1 및 제2 밸브가 폐쇄되는 단계;
    상기 공기주입밸브가 개방되는 단계;
    상기 탱크본체 내부로 공기가 유입되는 단계;
    상기 압력센서에 의해 압력이 일정압력 이상으로 측정되는 단계;
    상기 제1 및 제2 밸브가 개방되는 단계;
    상기 제3 밸브가 폐쇄되는 단계;
    상기 커버가 개방되는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기에너지 생성방법.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버가 폐쇄되는 경우는,
    상기 압력센서에 의해 압력이 일정압력 이하로 측정되는 단계;
    상기 공기주입밸브 및 제2 밸브가 폐쇄되는 단계;
    상기 제1 밸브 및 제3 밸브가 개방되는 단계;
    상기 제3 밸브를 통해 공기가 유입되는 단계;
    상기 커버가 폐쇄되는 단계; 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압축공기를 이용한 전기에너지 생성방법.
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