KR20190006333A - 동력 또는 발전용 압력기관 장치 - Google Patents

동력 또는 발전용 압력기관 장치 Download PDF

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KR20190006333A KR1020170087197A KR20170087197A KR20190006333A KR 20190006333 A KR20190006333 A KR 20190006333A KR 1020170087197 A KR1020170087197 A KR 1020170087197A KR 20170087197 A KR20170087197 A KR 20170087197A KR 20190006333 A KR20190006333 A KR 20190006333A
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Abstract

본 발명은 동력 또는 발전용 압력기관 장치에 관한 것으로, 그 목적은 심부지열 및 소규모의 저온 및 저압을 구비하는 압력유체에 의해 별도의 에너지 투입없이도 전기에너지 또는 동력에너지를 생산할 수 있는 환경친화적이고 소형화가 가능한 동력 또는 발전용 압력기관 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 압력주입구 및 압력배기구를 구비하는 케이싱; 압력주입구와 압력배기구 사이에 위치하도록 케이싱에 일체로 설치되고 소정의 압력이 공급되는 버팀판 가이드; 케이싱에 베어링 지지되도록 내부에 설치되고 케이싱의 외측으로 돌출된 일측단이 동력 및 발전부와 연결되는 회전체 샤프트; 회전체 샤프트에 일체로 연결설치되어 편심회전작동되는 캠회전체; 캠회전체가 사이에 위치하도록 회전체 샤프트 및 캠회전체에 일체로 설치되어 동심원 회전운동하는 풀리; 캠회전체에 일측단이 밀착접촉되도록 버팀판 가이드내에 삽입설치되고, 회전되는 캠회전체에 의해 버팀판 가이드를 따라 선형 왕복운동되는 압력버팀판;을 포함하도록 구성되어 있다.

Description

동력 또는 발전용 압력기관 장치{Pressure engine for power or power generation}
본 발명은 동력 또는 발전용 압력기관 장치에 관한 것으로, 100℃ 이내의 저온 및 10기압 미만의 저압을 구비하는 압력유체에 의해 별도의 에너지 투입없이도 전기에너지 또는 동력에너지를 생산할 수 있는 동력 또는 발전용 압력기관 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기관은 열에너지를 회전운동에너지로 변환하는 것으로, 가스기관, 가솔린기관, 디젤기관, 가스터빈, 제트기관, 로켓 등등으로 분리되며, 이러한 기관은 모두 화석연료를 연소시켜 발생한 고온(1000℃ 이상)의 열원을 이용하여 고압의 가스를 발생시킨 후 터빈과 같은 원동기를 작동하여 발전을 실행하고 있다.
이와 같이 화석연료를 사용하는 기관은 인류의 삶의 질을 크게 개선하여 왔으나, 사용 가능한 화석연료의 고갈에 따른 에너지 위기 및, 질소산화물이나 이산화탄소등의 배출에 따른 지구환경의 오염문제가 발생되고 있을 뿐 아니라, 전체발전장치의 부피가 매우 커서 소형발전용으로는 사용할 수 없었다.
특히 전력생산에 널리 사용되어지고 있는 증기터빈은 물, 가스, 증기 등의 유체가 가지는 에너지를 유용한 기계적 일로 변환시켜 발전기를 가동시키고 있으나, 이와 같은 증기터빈은 10기압∼110기압의 고고압, 수백도의 고고온의 증기를 필요로 하고 있어, 고고압 및 고고온에 견딜 수 있는 재질 및 구조를 구비하여야 하므로, 많은 제작비용이 소요되고, 소규모의 증기만으로는 전력생산이 이루어질 수 없는 문제점이 있었다.
물론, 소규모 전력생산을 위한 가스터빈도 있으나, 상기 가스터빈 역시 천연자원을 이용하고 있을 뿐 아니라, 블레이드 또는 임펠러에 손상이 발생되는 문제점이 있었다.
또한, 상기와 같은 화석연료의 문제점을 극복하기 위하여 기존 에너지 자원을 대체하기 위하여, 별도의 연소과정 없이 온도차를 이용해 전기를 생산하는 지열, 해양에너지, 태양열 등의 신재생에너지에 대한 관심이 날로 증대되고 있으며, 이와 같은 신재생에너지 중, 지열에너지는 여타 신재생에너지와 비교하여 연중 90% 이상의 상시 가동이 가능하고, 지상의 부지면적 소요량이 매우 적으며, 연료공급이 필요없을 뿐 아니라, 배기가스의 배출이 없다는 최대의 장점을 가지고 있어, 지열발전의 상용화를 위한 연구가 활발하게 추진되고 있다.
그러나, 우리나라의 경우, 약 3km 이하 지하의 심부지열조차 약 100℃ 내외의 온도분포를 구비하고 있어, 열펌프를 이용한 냉난방용으로만 사용되어지고 있을 뿐, 전력생산을 위한 지열발전에는 사용되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명의 목적은 소규모의 저온 및 저압을 구비하는 압력유체에 의해 별도의 에너지 투입없이도 전기에너지 또는 동력에너지를 생산할 수 있는 환경친화적이고 소형화가 가능한 동력 또는 발전용 압력기관 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 심부지열을 이용하여 동력 또는 전력을 생산할 수 있는 동력 또는 발전용 압력기관 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 압력주입구 및 압력배기구를 구비하는 케이싱; 압력주입구와 압력배기구 사이에 위치하도록 케이싱에 일체로 설치되고 소정의 압력이 공급되는 버팀판 가이드; 케이싱에 베어링 지지되도록 내부에 설치되고 케이싱의 외측으로 돌출된 일측단이 동력 및 발전부와 연결되는 회전체 샤프트; 회전체 샤프트에 일체로 연결설치되어 편심회전작동되는 캠회전체; 캠회전체가 사이에 위치하도록 회전체 샤프트 및 캠회전체에 일체로 설치되어 동심원 회전운동하는 풀리; 캠회전체에 일측단이 밀착접촉되도록 버팀판 가이드내에 삽입설치되고, 회전되는 캠회전체에 의해 버팀판 가이드를 따라 선형 왕복운동되는 압력버팀판;을 포함하도록 구성되어 있다.
본 발명은 간단한 구조로 이루어져 있어, 소형화가 가능하고, 소규모의 압력유체의 공급에 의해서도 동력에너지 또는 전기에너지를 생산할 수 있다.
본 발명은 케이싱내부로 공급되는 압력유체가 캠회전체를 바로 가압하도록 되어 있어, 압력유체의 손실이 발생되지 않을 뿐 아니라, 공급된 압력유체 전체가 캠회전체를 회전시키는 작용을 하게되므로, 에너지 효율이 우수한 효과가 있다.
본 발명은 화석에너지를 사용하지 않고 동력 및 전기에너지를 생산하므로, 유해가스가 발생되지 않으며, 이를 통해 환경오염이 발생되지 않는 효과가 있다.
본 발명은 100℃ 이내의 저온 및 10기압미만의 저압을 구비하는 심부지열에 의해서도 구동이 가능하다.
본 발명은 캠회전체의 병렬연결을 통해 다양한 크기의 에너지를 생산할 수 있는 등 많은 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도
도 2 는 본 발명에 따른 내부구성을 보인 예시도
도 3 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 또다른 예시도
도 4 는 본 발명에 따른 캠회전체의 구성을 보인 예시도
도 5 는 본 발명에 따른 캠회전체의 측면구성을 보인 예시도
도 6 은 본 발명에 따른 링구 밀착대의 구성을 보인 예시도
도 7 은 본 발명에 따른 작동상태를 보인 예시도
도 8 은 본 발명에 따른 작동상태를 보인 또다른 예시도
도 1 은 본 발명에 따른 구성을 보인 예시도를, 도 2 는 본 발명에 따른 내부구성을 보인 예시도를, 도 3 은 본 발명에 따른 내부구성을 보인 또다른 예시도를, 도 4 는 본 발명에 따른 캠회전체의 구성을 보인 예시도를, 도 5 는 본 발명에 따른 캠회전체의 측면구성을 보인 예시도를, 도 6 은 본 발명에 따른 링구 밀착대의 구성을 보인 예시도를 도시한 것으로,
본 발명은, 압력주입구(11) 및 압력배기구(12)를 구비하는 케이싱(10); 압력주입구(11)와 압력배기구(12) 사이에 위치하도록 케이싱(10)에 일체로 설치되고 소정의 압력이 공급되는 버팀판 가이드(13); 케이싱(10)에 베어링 지지되도록 내부에 설치되고 케이싱의 외측으로 돌출된 일측단이 동력 및 발전부(80)와 연결되는 회전체 샤프트(20); 회전체 샤프트(20)에 일체로 연결설치되어 편심회전작동되는 캠회전체(30); 캠회전체(30)가 사이에 위치하도록 회전체 샤프트(20) 및 캠회전체(30)에 일체로 설치되어 동심원 회전운동하는 풀리(40); 캠회전체(30)에 일측단이 밀착접촉되도록 버팀판 가이드(13)내에 삽입설치되고, 회전되는 캠회전체(30)에 의해 버팀판 가이드(13)를 따라 선형 왕복운동되는 압력버팀판(50);을 포함한다.
상기 케이싱(10)은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 원통형상의 밀폐형으로 이루어져 있으며, 내부에 회전체 샤프트(20), 캠회전체(30) 및 풀리(40)가 위치하고, 외주면 일측에 압력주입구(11)와 압력배기구(12) 및 버팀판 가이드(13)가 구비되어 있다.
상기 압력주입구(11) 및 압력배기구(12)는 소정의 압력을 구비하는 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)가 주입 및 배기되는 것으로, 그 형상이 특별히 한정되는 것은 아니나, 원통형 케이싱(10)의 길이방향을 따라 위치하도록 케이싱(10)에 연결설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이싱(10)은 지지대(14)에 의해 바닥면으로부터 지지되도록 설치될 수 있다.
상기 버팀판 가이드(13)는 압력주입구(11)와 압력배기구(12) 사이에 위치하도록 또한, 캠회전체(30)가 위치하는 케이싱의 내부공간(15)와 연통되도록 케이싱(10) 일측에 형성되어 있다.
이와 같이 형성/설치된 버팀판 가이드(13)는 내부에 압력버팀판(50)이 삽입설치되며, 외부에서 공급되는 소정의 압력을 구비하는 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)에 의해 캠회전체(30) 방향으로 압력버팀판(50)을 가압이동시키는 가이드 역할을 한다.
또한, 상기 버팀판 가이드(13)는 압력주입구(11) 및 압력배기구(12)와 일체로 형성될 수 있다. 즉, 상기 버팀판 가이드(13)는 압력주입구(11)와 압력배기구(12) 사이에 형성되는 공간을 활용하여 형성될 수 있다.
상기 회전체 샤프트(20)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 캠회전체(30) 및 풀리(40)가 일체로 회전되도록 고정설치되어 있으며, 일측단이 동력 및 발전부(80)에 연결설치되어 동력 및 발전부(80)를 구동시킨다.
상기 캠회전체(30)는 압력주입구(11)를 통해 케이싱 내부공간(15)으로 공급된 압력(증기 또는 액체에 의해 발생되는 압력)에 의해 회전작동되어 회전체 샤프트를 회전구동시키는 것으로, 케이싱의 내벽(16)에 일측이 밀착접촉되면서 회전되도록 회전체 샤프트(20)에 일체로 설치되어 있다.
상기 캠회전체(30)는 도 3 내지 도 5 에 도시된 바와 같이, 회전체 샤프트(20)가 중심에 결합되는 베이스 서클(31)과, 상기 베이스 서클(31)의 일측에 연장형성되고 케이싱내로 공급된 압력을 전달받는 회전가압면(32)과, 상기 베이스 서클(31)의 타측에 연장형성되고 버팀판 가이드(13)내로 압력버팀판(40)이 삽입되도록 가압이동시키는 버팀판가압면(33)을 포함하되, 상기 회전가압면(32)과 버팀판가압면(33)은 회전체 노즈(Nose,34)를 중심으로 소정의 경사각도를 구비하고 베이스 서클(31)에 일체로 연결형성되어 있다.
즉, 상기 회전체 노즈(34)는 회전가압면(32)과 버팀판가압면(33)의 연결부위를 의미하며, 상기 회전체 노즈(34)가 케이싱 내벽(16)에 밀착접촉되면서 캠회전체(30)가 회전체 샤프트와 일체로 회전된다.
또한, 상기 회전가압면(32)과 버팀판가압면(33)은 회전체 노즈(34)를 중심으로 서로 대칭되도록 형성되는 것이 바람직하다. 일예로 상기 캠회전체(30)는 베이스 서클(31), 회전가압면(32), 버팀판가압면(33) 및 회전체 노즈(34)가 달걀형상의 단면구조를 구비하도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 캠회전체(30)는 회전체 노즈(34)에, 케이싱 내벽(16)에 밀착되어 밀폐력 및 회전지지력을 유지시키는 밀착부(35)가 더 설치될 수 있다.
상기 밀착부(35)는 케이싱 내벽(16)을 향하여 일측이 개방되도록 회전체 노즈(34)에 형성된 밀착대 삽입홀(36)과, 상기 밀착대 삽입홀(36)과 연통되도록 캠회전체의 회전가압면(32)에 형성된 하나 이상의 공급홀(37)과, 밀착대 삽입홀(36)내로 삽입설치되어 캠회전체(30)의 원심력에 의해 케이싱 내벽(16)방향으로 이동되는 탄성밀착대(38)를 포함한다.
이때, 상기 밀착대 삽입홀(36)에는 탄성밀착대(38)의 이탈이 방지되도록 걸림턱(36a)이 돌출형성되어 있으며, 상기 탄성밀착대(38)에는 걸림턱(36a)에 접촉걸림되는 걸림돌기(38a)가 돌출형성되어 있다.
이와 같이 구성된 밀착부(35)는 캠회전체(30)의 회전작동시, 원심력에 의해 탄성밀착대(38)가 밀착대 삽입홀(36)을 따라 이동되어 케이싱 내벽(16)에 밀착됨으로써, 케이싱 내벽(16)과 캠회전체(30) 사이를 밀폐시키게 된다.
또한, 상기 밀착부(35)는 공급홀(37) 및 밀착대 삽입홀(36)을 통해 캠회전체의 회전가압면(32)을 가압하는 압력(압력증기 또는 압력수에 의한 압력)이 탄성밀착대(38)으로 전달되도록 되어 있어, 탄성밀착대(38)와 케이싱 내벽(16) 사이의 밀착력(밀폐력)이 유지 및 증대되도록 되어 있다. 이때, 탄성밀착대(38)에는 원심력에 의한 작동과 압력에 의한 작동은 거의 동시에 이루어지게 된다.
또한, 캠회전체(30)는 연결설치된 회전체 샤프트(20)와 밀착부(35) 사이에 위치하도록 내부에 중공부(39)가 더 형성되어 있다.
상기 중공부(39)는 캠회전체(30)의 자체중량을 저감시켜 압력에 의한 회전작동력을 향상시킴과 동시에, 캠회전체(30)의 무게중심이 회전체샤프트(20)가 연결된 부분 즉, 회전중심에 위치하도록 하여 캠회전체(30)가 흔들리지 않고 회전될 수 있도록 하는 기능을 구비한다 .
상기와 같이 구성된 캠회전체(30)는 압력주입구(11)를 통해 케이싱 내부공간(15)내로 전달된 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)가 회전가압면(32)을 가압함으로써, 일방향 회전하게 된다.
상기 풀리(40)는 케이싱 내부공간(15)으로 공급된 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)를 캠회전체의 회전가압면(32) 방향으로 가이드함과 동시에, 케이싱내에서 캠회전체(30)가 회전체 샤프트에 대하여 동심원 작동되도록 캠회전체(30)를 지지한다.
상기 풀리(40)는 도 1 및 도 2 에 도시된 바와 같이, 회전체샤프트(20)의 길이방향을 따라 캠회전체(30)가 사이에 위치하도록 회전체샤프트(20)에 직교하여 또한, 케이싱 내벽(16)에 직교하도록 회전체 샤프트(20) 및 캠회전체(30)에 일체로 연결설치되어 있다.
또한, 상기 풀리(40)는 원심력에 의해 확장되어 케이싱 내벽(16)에 밀착되는 링구 밀착부(41)가 외부면에 더 형성 및 설치되어 있다.
상기 링구 밀착부(41)는 풀리(40)와 케이싱 내벽(16) 사이의 밀폐력 및 회전지지력을 유지시키기 위한 것으로, 케이싱 내벽(16)을 향하여 일측이 개방되도록 풀리의 외주면(42)을 따라 소정깊이로 형성된 링구 삽입홀(44)과, 상기 링구 삽입홀(44)과 연통되도록 풀리의 일측면(43)에 형성된 하나 이상의 압력공급홀(45)과, 상기 링구 삽입홀(44)내에 삽입설치되는 링구 밀착대(46)를 포함하되, 상기 링구 밀착대(46)는 도 6 에 도시된 바와 같이 양단(46a)이 소정길이 만큼 서로 겹쳐져 접촉되는 링형상을 구비한다.
이와 같이 구성된 링구 밀착부(41)는 풀리(40)의 회전작동시, 원심력에 의해 링구 밀착대(46)의 반경이 확장되면서 케이싱 내벽(16)에 밀착접촉되어 케이싱 내벽(16)과 풀리(40) 사이틈새가 밀폐되게 된다. 이때, 상기 링구 밀착대(46)는 링구 삽입홀(44)을 따라 확장이동된다. 도 6 의 (a)는 링구 밀착대(46)의 확장전 상태를, 도 6 의 (b)는 원심력에 의해 링구 밀착대(46)가 확장된 상태가 도시되어 있다.
또한, 상기 링구 밀착부(41)는 압력공급홀(45)을 통해 케이싱 내부공간(15)으로 공급된 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)가 링구 삽입홀(44)내로 유입되고, 링구 삽입홀(44)내로 유입된 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)의 압력에 의해 링구 밀착대(46)가 케이싱 내벽(16)을 가압하게 되므로, 밀폐력이 더욱 향상되도록 되어 있다. 이때, 링구밀착대(46)에는 원심력에 의한 작동과 압력에 의한 작동은 거의 동시에 이루어지게 된다.
상기 압력버팀판(50)은 캠회전체(30)의 회전작동에 의해 버팀판 가이드(13)를 따라 선형 왕복운동하여 압력주입구(11)를 통해 공급되는 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)가 캠회전체(30)를 가압하여 회전시킨 후, 압력배기구(12)로 이동되도록 즉, 압력주입구(11)에서 압력배기구(12)로 기체(압력증기) 또는 액체(압력수)의 흐름이 이루어지도록 압력주입구(11)과 압력배기구(12) 사이의 케이싱 내부공간(16)을 분리(차단)시킨다.
상기 압력버팀판(50)은 일측단이 캠회전체(30)에 밀착접촉되고, 타측단이 버팀판 가이드(13)내에 위치하도록 버팀판 가이드(13)내에 설치되며, 회전되는 캠회전체의 외부면 즉, 버팀판 가압면(33), 베이스 서클(31), 회전가압면(32) 및 회전체 노즈(34)에 접촉되어, 버팀판 가이드(13)내에서 선형 왕복운동하게 된다.
즉, 상기 압력버팀판(50)은 회전체 노즈(34)의 돌출높이 즉, 회전체 샤프트의 중심(Ｏ)과 회전체 노즈까지의 거리(Ｌ)에서, 베이스 서클의 반경(Ｒ)을 뺀 거리만큼 선형 왕복운동하게 된다.
또한, 상기 압력버팀판(50)은 도 2 및 도 3 에 도시된 바와 같이, 캠회전체(30)에 접촉되는 일측단에 밀착롤러(51)가 더 설치될 수 있다. 상기 밀착롤러(51)는 압력버팀판(50)의 일측단에 회전가능하도록 설치되고, 캠회전체(30)와 압력버팀판(50) 사이에 틈새가 발생되지 않도록 캠회전체(30)에 밀착접촉된다.
상기 밀착롤러(51), 탄성밀착대(38), 링구밀착대(46)는 압력의 누출현상이 발생되지 않도록 모두 소정의 탄성 및 밀착력을 구비하는 재질로 이루어져 있다. 일 예로, 상기 밀착롤러(51), 탄성밀착대(38), 링구밀착대(46)는 마찰력을 견딜 수 있는 소정의 내구성을 구비하면서도 씰(seal) 기능을 구비하는 고무, 실리콘, 직물, 합성수지 등등의 재질로 이루어질 수 있다.
이와 같이 구성된 압력버팀판(50)은 버팀판 가이드(13)내로 공급되는 소정의 압력(공급유체에 의해 발생되는 압력)에 의해 캠회전체(30)에 접촉된 상태를 유지하게 되며, 회전되는 캠회전체(30)의 형상에 의해 버팀판 가이드(13)내에서 선회 왕복운동하게 된다.
또한, 상기 압력버팀판(50)은 압력이 전달되는 타측단에 압력버팀판에 전달되는 압력이 증대되도록 압력버팀판을 향하여 오목한 형상의 압력증대홈(52)이 더 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 압력증대홈(52)이 형성될 경우, 압력버팀판(50)과 캠회전체(30) 사이의 밀착성이 더욱 향상되게 된다.
또한, 상기 압력버팀판(50)과 버팀판 가이드(13)에는 도시되어 있지는 않지만, 압력버팀판(50)과의 틈새를 통해 압력손실이 발생되지 않도록 씰이 설치되어 있으며, 이와 같은 씰의 설치는 공지의 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명에 있어서, 각 부품간에는 압력의 손실이 발생되지 않도록 씰이 설치되어 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 케이싱내에 하나의 캠회전체가 설치되거나, 하나 이상의 캠회전체가 회전체 샤프트에 병렬설치될 수 있으며, 회전체 노즈의 위치가 서로 대칭되도록 2개의 캠회전체가 병렬 설치되는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명의 도면에서와 같이, 3개의 풀리(40)와 2개의 캠회전체(30a,30b)가 회전체 샤프트(20)에 일체로 설치되고, 각각의 캠회전체(30a,30b)에 압력유체의 압력이 전달될 수 있도록 케이싱(10)에 압력주입구(11)와 압력배기구(12) 및 버팀판 가이드(13)가 각각 형성되며, 상기 버팀판 가이드(13)내에 각각의 캠회전체(30a,30b)에 의해 작동되는 압력버팀판(50)이 설치되도록 구성될 수 있다.
이하 본 발명의 작동을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명한다.
도 7 은 본 발명에 따른 캠회전체(30a)의 작동상태를, 도 8 은 본 발명에 따른 캠회전체(30b)의 작동상태를 보인 예시도로, 본 발명은 케이싱의 압력주입구를 통해 압력유체가 케이싱 내부공간으로 공급되면, 압력유체는 케이싱 내벽과 캠회전체 사이공간을 따라 A 방향으로 이동되어 캠회전체의 회전가압면을 가압하게 된다.
이때, 버팀판 가이드내로 공급되는 압력유체에 의해 압력버팀판이 캠회전체 방향으로 이동되어, 캠회전체의 버팀판 가압면 또는 회전가압면 또는 베이스 서클에 밀착롤러가 밀착접촉된 상태를 유지하고, 캠회전체는 일측이 케이싱 내벽에 밀착접촉된 상태를 유지한다.
상기 압력유체의 가압에 의해 캠회전체가 회전되면, 캠회전체의 외부면을 따라 압력버팀판의 밀착롤러가 이동되어, 캠회전체와 밀착된 상태를 유지하면서 버팀판 가이드를 따라 압력버팀판이 이동된다.
즉, 상기 압력버팀판은 캠회전체의 회전가압면을 따라 밀착롤러가 접촉이동되면 압력버팀판은 버팀판 가이드를 따라 케이싱 내부공간 방향으로 이동되고, 캠회전체의 베이스 서클을 따라 밀착롤러가 접촉이동되면, 압력버팀판은 케이싱 내부공간내에 최대삽입된 상태를 유지하게 되며, 캠회전체의 버팀판 가압면을 따라 밀착롤러가 접촉이동되면, 압력버팀판은 버팀판 가이드내로 삽입이동되는 선회 왕복운동을 하게 되며, 이와 같은 압력버팀판의 선회 왕복운동에 의해 압력주입구와 압력배기구 사이의 케이싱 내부공간이 차단되어, 압력유체의 A 방향 흐름이 계속 유지되게 된다.
상기 캠회전체가 회전되어 회전체 노즈가 압력배기구에 도달되면, 압력유체는 압력배기구를 통해 외부로 배기되고, 캠회전체는 회전력에 의해 계속하여 A 방향으로 회전된다. 이때 압력주입구를 통한 압력유체의 공급이 지속적으로 이루어져도 무방하나, 압력주입구에서 압력배기구까지 연통되어 있으므로, 압력손실 방지를 위하여, 압력유체의 공급이 차단되도록 제어하는 것이 바람직하며, 압력유체의 공급이 차단되어도 회전력에 의해 캠회전체는 A방향으로 회전되게 된다.
상기 캠회전체가 계속 회전되어 회전체 노즈가 압력주입구에 도달되면, 압력버팀판의 밀착롤러가 캠회전체의 회전가압면에 밀착접촉된 상태가 유지되므로, 압력주입구를 통해 공급되는 압력유체가 회전가압면을 다시 가압하여 캠회전체가 회전되게 된다.
상기와 같은 캠회전체의 회전에 의해 회전체 샤프트가 회전되고, 상기 회전체 샤프트의 회전에 의해 동력 및 발전부의 발전이 이루어지게 된다. 또한, 상기 회전체 샤프트의 회전력은 발전기와 단일축 또는 다수의 기어결합에 의해 연결될 수 있다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
(10) : 케이싱 (11) : 압력주입구
(12) : 압력배기구 (13) : 버팀판 가이드
(14) : 지지대 (15) : 내부공간
(16) : 내벽 (20) : 회전체 샤프트
(30) : 캠회전체 (31) : 베이스 서클
(32) : 회전가압면 (33) : 버팀판가압면
(34) : 회전체 노즈 (35) : 밀착부
(36) : 밀착대 삽입홀 (36a) : 걸림턱
(37) : 공급홀 (38) : 탄성밀착대
(38a) : 걸림돌기 (39) : 중공부
(40) : 풀리 (41) : 링구 밀착부
(42) : 외주면 (43) : 일측면
(44) : 링구 삽입홀 (45) : 압력공급홀
(46) : 링구 밀착대 (46a) : 양단
(50) : 압력버팀판 (51) : 밀착롤러
(52) : 압력증대홈 (80) : 동력 및 발전부

Claims (5)

  1. 압력주입구(11) 및 압력배기구(12)를 구비하는 케이싱(10);
    압력주입구(11)와 압력배기구(12) 사이에 위치하도록 케이싱(10)에 일체로 설치되고 소정의 압력이 공급되는 버팀판 가이드(13);
    케이싱(10)에 베어링 지지되도록 내부에 설치되고 케이싱의 외측으로 돌출된 일측단이 동력 및 발전부(80)와 연결되는 회전체 샤프트(20);
    회전체 샤프트(20)에 일체로 연결설치되어 편심회전작동되는 캠회전체(30);
    캠회전체(30)이 사이에 위치하도록 회전체 샤프트(20) 및 캠회전체(30)에 일체로 설치되어 동심원 회전운동하는 풀리(40);
    캠회전체(30)에 일측단이 밀착접촉되도록 버팀판 가이드(13)내에 삽입설치되고, 회전되는 캠회전체(30)에 의해 버팀판 가이드(13)를 따라 선형 왕복운동되는 압력버팀판(50);을 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 또는 발전용 압력기관 장치.
  2. 청구항 1 에 있어서;
    캠회전체(30)는,
    회전체 샤프트(20)가 중심에 결합되는 베이스 서클(31)과, 상기 베이스 서클(31)의 일측에 연장형성되고 케이싱내로 공급된 압력을 전달받는 회전가압면(32)과, 상기 베이스 서클(31)의 타측에 연장형성되고 버팀판 가이드(13)내로 압력버팀판(40)이 삽입되도록 가압이동시키는 버팀판가압면(33)을 포함하되, 상기 회전가압면(32)과 버팀판가압면(33)은 회전체 노즈(Nose,34)를 중심으로 소정의 경사를 구비하고 베이스 서클(31)에 일체로 연결형성되어 있는 것을 특징으로 하는 동력 또는 발전용 압력기관 장치.
  3. 청구항 2 에 있어서;
    캠회전체의 회전체 노즈(34)에는, 케이싱 내벽(16)에 밀착되어 밀폐력 및 회전지지력을 유지시키는 밀착부(35)가 더 설치되되,
    상기 밀착부(35)는, 케이싱 내벽(16)을 향하여 일측이 개방되도록 회전체 노즈(34)에 형성된 밀착대 삽입홀(36)과, 상기 밀착대 삽입홀(36)과 연통되도록 캠회전체의 회전가압면(32)에 형성된 하나 이상의 공급홀(37)과, 밀착대 삽입홀(36)내로 삽입설치되어 캠회전체(30)의 원심력에 의해 케이싱 내벽(16)방향으로 이동되는 탄성밀착대(38)를 포함하는 것을 특징으로 하는 동력 또는 발전용 압력기관 장치.
  4. 청구항 1 에 있어서;
    풀리(40)는 외부면에 원심력에 의해 확장되어 케이싱 내벽(16)에 밀착되는 링구 밀착부(41)가 더 설치되되,
    상기 링구 밀착부(41)는, 케이싱 내벽(16)을 향하여 일측이 개방되도록 풀리의 외주면(42)을 따라 소정깊이로 형성된 링구 삽입홀(44)과, 상기 링구 삽입홀(44)과 연통되도록 풀리의 일측면(43)에 형성된 하나 이상의 압력공급홀(45)과, 상기 링구 삽입홀(44)내에 삽입설치되는 링구 밀착대(46)를 포함하고, 상기 링구 밀착대(46)는 양단(46a)이 소정길이 만큼 서로 겹쳐져 접촉되는 형성된 것을 특징으로 하는 동력 또는 발전용 압력기관 장치.
  5. 청구항 1 에 있어서;
    압력버팀판(50)은 캠회전체(30)에 접촉되는 일측단에 밀착롤러(51)가 더 설치된 것을 특징으로 하는 동력 또는 발전용 압력기관 장치.
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