KR20220059159A - Eco friendly electric power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기에너지 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부력과 중력의 상호 작용에 의해 유체탱크의 내부에서 궤도운동하는 무한궤도 운동부의 운동 에너지를 이용하여 발전기를 발전시켜 전기 에너지를 생산할 수 있도록 하는 전기에너지 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electric energy generator, and more particularly, to generate electric energy by generating a generator using the kinetic energy of a caterpillar moving part that orbits inside a fluid tank by the interaction of buoyancy and gravity. It relates to an electric energy generator.
문명이 발달함에 따라서 필요한 에너지의 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 특히 가전제품, 전자 통신 및 전기 자동차의 급속한 발달과 보급 확대로 인하여 전기에너지 수요는 폭발적으로 급증하고 있는 추세이다.As civilization develops, the demand for necessary energy continues to increase. In particular, the demand for electric energy is rapidly increasing due to the rapid development and spread of home appliances, electronic communication and electric vehicles.
그리고 전기에너지의 생산은 석탄, 석유 등의 화석연료에 의해 진행되고 있으며, 일부 원자력, 수력, 풍력, 태양광 및 태양열 등을 이용한 발전 등도 있다.In addition, the production of electric energy is carried out by fossil fuels such as coal and petroleum, and there is also power generation using some nuclear power, hydroelectric power, wind power, solar power, and solar heat.
그러나 풍력, 태양광 발전 등은 대기 오염은 없으나 심각한 환경 파괴를 초래하고, 원자력 발전의 경우 대기 오염이 없고 발전 단가가 낮은 반면, 안정성에 대한 부분과 방사능 오염에 대한 문제점이 있다.However, wind power, solar power generation, etc. do not cause air pollution, but cause serious environmental damage. In the case of nuclear power generation, there is no air pollution and low power generation cost, but there are problems with respect to stability and radioactive contamination.
특히 화석 연료 사용으로 인한 대기오염 및 온실가스 배출로 인한 지구 온난화 문제는 전 인류의 공통 숙제로 되어 있다. 다시 말해 화석 연료를 이용한 증기 기관과 내연기관의 발달로 인하여 전기 에너지에 대한 수요와 발전량은 기하급수적으로 증가하였으나 화석연료의 사용으로 인한 공기오염 및 지구 온난화 같은 환경 공해가 전 인류적인 문제가 발생하고 있다.In particular, air pollution caused by the use of fossil fuels and global warming caused by greenhouse gas emissions are common problems of all mankind. In other words, due to the development of steam engines and internal combustion engines using fossil fuels, the demand for electric energy and the amount of electricity generated have increased exponentially. there is.
한편, 국내 등록특허 제10-1894672호(등록일:2018.08.28)에는 "정, 역방향 상대속도를 이용한 발전시스템"가 개시되어 있다.On the other hand, domestic Patent Registration No. 10-1894672 (registration date: August 28, 2018) discloses a "power generation system using forward and reverse relative speed".
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 유체탱크의 내부에 무한궤도 운동부를 설치하고, 무한궤도 운동부가 부력과 중력의 상호 작용하는 짝힘에 의해 유체탱크의 내부에서 궤도 운동하면서 발전기를 발전시킴으로써, 친환경 청정 전기에너지를 생산할 수 있는 전기에너지 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was created by the necessity as described above, by installing a caterpillar movement unit inside the fluid tank, and generating a generator while the caterpillar movement unit orbitally moves inside the fluid tank by the interaction force of buoyancy and gravity. An object of the present invention is to provide an electric energy generator capable of producing eco-friendly clean electric energy.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 전기에너지 발전장치는, 액체를 수용하는 유체탱크와, 상기 유체탱크에 회전 가능하게 설치되어 선택적으로 부력을 발생하며, 부력의 변화를 통해 상기 유체탱크에서 무한궤도 방식으로 회전하는 무한궤도 운동부와, 상기 무한궤도 운동부에 회전을 통해 발전하도록 상기 유체탱크의 외부에 설치되어 상기 무한궤도 운동부와 연결되는 발전기와, 상기 유체탱크의 외부에 설치되며, 상기 무한궤도 운동부의 부력 발생을 위하여 상기 무한궤도 운동부에 선택적으로 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부와 압축 공기에 의하여 분출 된 유체의 힘을 격벽을 이용하여 중력을 증가시키는 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an electric energy generating device according to an aspect of the present invention includes a fluid tank for accommodating a liquid, and rotatably installed in the fluid tank to selectively generate buoyancy, and through a change in buoyancy A caterpillar movement unit rotating in a caterpillar manner in the fluid tank, a generator installed outside the fluid tank to generate electricity through rotation in the caterpillar movement unit and connected to the caterpillar movement portion, and installed outside the fluid tank and a compressed air supply unit for selectively supplying compressed air to the caterpillar movement unit for generating buoyancy of the caterpillar movement unit, and a device for increasing gravity using a partition wall for the force of the fluid ejected by the compressed air characterized.
또한, 본 발명에서 상기 전기에너지 발전장치는 상기 발전기에서 발생하는 전기 에너지를 이용하여 상기 압축공기 공급부의 구동전력으로 사용하는 것을 특징으로 한다.In addition, the electric energy generator in the present invention is characterized in that it uses the electric energy generated by the generator as the driving power of the compressed air supply unit.
또한, 본 발명에서 상기 유체탱크는, 상기 무한궤도 운동부의 상승구간과 하강구간을 구획하도록 중앙부에 격벽을 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the fluid tank is characterized in that it is provided with a partition wall in the central portion to partition the ascending section and the descending section of the endless track movement section.
또한, 본 발명에서 상기 무한궤도 운동부는, 상기 유체탱크의 내부에 회전 가능하게 구비되어 상기 발전기와 연결되는 무한궤도부재와, 상기 무한궤도부재를 따라 이격되게 결합되며, 상기 압축공기 공급부에서 공급되는 압축공기에 의해 선택적으로 부력이 발생하면서 상기 무한궤도부재를 회전시키는 부력발생 회전부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the caterpillar movement unit is provided rotatably inside the fluid tank and is coupled to a caterpillar member connected to the generator and spaced apart along the caterpillar member, and is supplied from the compressed air supply unit. It is characterized in that it comprises a buoyancy generating rotating member for rotating the caterpillar member while selectively generating buoyancy by compressed air.
또한, 본 발명에서 상기 부력발생 회전부재는, 상기 압축공기 공급부와 선택적으로 연결되는 압축공기 공급밸브와, 상기 부력발생 회전부재의 회전 위치에 따라 상기 액체를 선택적으로 유입 및 배출하는 유체출입홀부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the buoyancy generating rotary member includes a compressed air supply valve selectively connected to the compressed air supply unit, and a fluid inlet hole for selectively introducing and discharging the liquid according to the rotational position of the buoyancy generating rotary member. characterized by including.
또한, 본 발명에서 복수의 상기 부력발생 회전부재 중 상기 유체탱크의 상승구간에 위치하는 상기 부력발생 회전부재는 상기 유체출입홀부가 하측에 위치하고, 상기 유체탱크의 하강구간에 위치하는 상기 부력발생 회전부재는 상기 유체출입홀부가 상측에 위치되어 내부로 상기 유체가 유입되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the buoyancy generating rotation member positioned in the rising section of the fluid tank among the plurality of buoyancy generating rotating members in the present invention has the fluid inlet hole located at the lower side, and the buoyancy generating rotation is located in the lowering section of the fluid tank. The member is characterized in that the fluid inlet hole portion is located on the upper side, the fluid is introduced therein.
또한, 상기 유체 출입부홀에서 고압 압축 공기에 의하여 분출되는 고속의 유체를 격벽을 이용하여 하강하는 구간의 유체의 속도를 상승 시킴 으로서 무한궤도의 회전 속도를 상승 시키고, 압축 공기를 위한 에너지를 일부 회수 한다.In addition, the high-speed fluid ejected by the high-pressure compressed air from the fluid inlet hole increases the rotational speed of the caterpillar by increasing the speed of the fluid in the descending section using the bulkhead, and some energy for the compressed air is recovered. do.
또한, 본 발명에서 상기 무한궤도부재는, 상기 부력발생 회전부재에 의한 구동을 선택적으로 조절하기 위한 브레이크를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the caterpillar member is characterized in that it is provided with a brake for selectively controlling the drive by the buoyancy generating rotating member.
또한, 본 발명에서 상기 압축공기 공급부는, 압축공기를 생성하는 컴프레서와, 상기 상승구간에서 상기 무한궤도 운동부와 선택적으로 연결되어 압축공기를 공급하는 압축공기 공급라인과, 상기 컴프레서와 상기 하강구간을 연결하며, 상기 하강구간에서 버블을 발생하는 밀도저감 버블생성라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the compressed air supply unit includes a compressor for generating compressed air, a compressed air supply line selectively connected to the caterpillar movement unit in the ascending section to supply compressed air, and the compressor and the descending section. It is characterized in that it includes a density reduction bubble generation line for generating bubbles in the descending section.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 전기에너지 발전장치는, 종래 기술과 달리 유체탱크의 내부에 설치되는 무한궤도 운동부가 부력을 통해 유체탱크의 내부에서 지속적으로 궤도 운동하면서 발전기를 발전시키므로, 친환경 청정 전기에너지를 생산할 수 있는 효과를 가진다.As described above, in the electric energy generator according to an aspect of the present invention, unlike the prior art, the endless orbital motion part installed inside the fluid tank continuously orbits inside the fluid tank through buoyancy to generate a generator. Therefore, it has the effect of producing eco-friendly clean electric energy.
또한, 본 발명에 따른 전기에너지 발전장치는, 유체탱크의 부력 상승구간에서 부력발생 회전부재의 압축공기가 팽창하면서 부력을 점진적으로 증가시키고, 유체탱크의 하강구간에서 부력발생 회전부재의 내부로 유체가 유입되어 부력발생 회전부재가 받는 수압이 저감되고, 유체 분출구홀에서 분출된 고압의 유체를 격벽을 아용하여 중력을 받는 부분으로 되돌려 줌으로써 중력을 받는 구간의 유체의 속도를 상승 시킴으로써, 무한궤도 운동부의 회전 운동이 보다 원활하게 이루어지는 효과를 가진다.In addition, the electric energy generator according to the present invention gradually increases the buoyancy while the compressed air of the buoyancy generating rotating member expands in the buoyancy rising section of the fluid tank, and the fluid into the inside of the buoyancy generating rotating member in the descending section of the fluid tank is introduced, the water pressure received by the rotating member generating buoyancy is reduced, and the high-pressure fluid ejected from the fluid outlet hole is returned to the part receiving gravity using the bulkhead, thereby increasing the speed of the fluid in the section receiving gravity. It has the effect that the rotational movement of the is made more smoothly.
또한, 본 발명에 따른 전기에너지 발전장치는, 상승구간에서 위치하여 부력에 의해 상승하는 부력발생 회전부재의 부력과 하강구간에 위치하여 중력을 통해 하강하는 부력발생 회전부재의 중력이 서로 반대 방향으로 작용하여 회전력을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.In addition, in the electrical energy generator according to the present invention, the buoyancy of the buoyancy generating rotary member positioned in the ascending section and rising by buoyancy and the gravity of the buoyant generating rotary member positioned in the descending section and descending through gravity in the opposite direction to each other It has the effect of improving the rotational force by acting.
또한, 본 발명에 따른 전기에너지 발전장치는, 하강구간에서 상승구간으로 회전하는 부력발생 회전부재의 부력 발생을 위하여 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부의 구동전력을 슈퍼 캐퍼시를 통해 축전하여 사용함으로써 발전기 초기 기동을 원활하게 하고 발전기에서 발생된 잉여 전기를 저장하여 공급되므로, 외부의 전력 공급 없이 전기 에너지 활용을 높일 수 있는 효과를 가진다.In addition, the electric energy generator according to the present invention is by using the supercapacity to store and use the driving power of the compressed air supply unit for supplying compressed air to generate the buoyancy of the buoyancy generating rotating member rotating from the descending section to the rising section. Since the initial start of the generator is smooth and the surplus electricity generated by the generator is stored and supplied, it has the effect of increasing the use of electric energy without external power supply.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치를 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치를 설명하기 위한 측면도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무한궤도 운동부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무한궤도 운동부를 설명하기 위한 요부확대 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무한궤도 운동부를 설명하기 위한 요부확대 단면도이다.1 is a schematic diagram for explaining an electric energy generator according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating an electric energy generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a side view for explaining an electric energy generator according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view for explaining a caterpillar movement unit according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged perspective view of a main part for explaining a caterpillar movement unit according to an embodiment of the present invention.
6 is an enlarged cross-sectional view of a main part for explaining a caterpillar movement unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 전기에너지 발전장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, a preferred embodiment of an electric energy generator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation.
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 내려져야 할 것이다.In addition, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of the user or operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치를 설명하기 위한 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치를 설명하기 위한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치를 설명하기 위한 측면도이다.1 is a schematic diagram for explaining an electric energy generator according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view for explaining an electric energy generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram of the present invention It is a side view for explaining an electric energy generator according to an embodiment.
또한, 도 4은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무한궤도 운동부를 설명하기 위한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 무한궤도 운동부를 설명하기 위한 요부확대 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 무한궤도 운동부를 설명하기 위한 요부확대 단면도이다.In addition, Figure 4 is a perspective view for explaining the caterpillar motion unit according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an enlarged perspective view of the main part for explaining the caterpillar motion unit according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is this It is an enlarged cross-sectional view for explaining the caterpillar motion part according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치(100)는, 유체와 유체에서 발생하는 부력을 이용하여 운동 에너지를 생산하고, 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 발전하게 된다.1 to 6 , the
이를 위하여 본 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치(100)는 크게 유체를 수용하는 유체탱크(110)와, 유체탱크(110)의 내부에 설치되어 무한궤도 운동하는 무한궤도 운동부(120)와, 무한궤도 운동부(120)의 운동 에너지를 통해 전기 에너지를 발전하는 발전기(130)와, 무한궤도 운동부(120)에 부력을 발생시키 위한 압축공기 공급부(140)와, 발전기(130)에서 발전하는 전기를 충전하기 위한 슈퍼 캐패시터(150)를 포함한다.To this end, the
또한, 전기에너지 발전장치(100)는 발전기(130)에서 발전하는 전기 에너지에 의해 압축공기 공급부(140)를 구동할 수 있도록 발전기(130)의 전기 에너지를 압축공기 공급부(140)의 전력으로 공급하게 된다. 이를 통해 압축공기 공급부(140)를 구동하기 위하여 별도의 전력이 소모되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
본 실시 예에 따른 유체탱크(110)는 내부에 액체, 예를 들어 물이 수용되며, 무한궤도 운동부(120)가 회전 가능하게 설치된다. 이때, 유체탱크(110)는 무한궤도 운동부(120)가 회전함에 따라 상측 일부가 선택적으로 액체의 수면 위로 노출 가능하도록 액체의 수위가 조절된다.The
또한, 유체탱크(110)는, 무한궤도 운동부(120)의 회전운동 중앙부를 기준으로 무한궤도 운동부(120)의 상승구간(111)과 하강구간(113)을 구획하도록 격벽(115)을 구비한다. 이러한, 유체탱크(110)는 상승구간에서 무한궤도 운동부(120)의 부력이 발생하고, 압축공기 공급부(140)에 의해 하강구간에서 유체의 밀도가 저하된다. 이를 통해 유체탱크(110)의 길이방향으로 회전하는 무한궤도 운동부(120)의 회전 운동이 보다 원활하고 효과적으로 이루어진다.In addition, the
더하여, 유체탱크(110)은 압축공기 공급부(140)에 의해 무한궤도 운동부(120)에서 분출되는 고압의 유체를 무한궤도 운동부(120)가 하강하는 하강구간(113)으로 가이드하기 위한 분출유체 가이드격벽(117)이 더 구비된다. 즉, 하강구간(113)에는 분출유체 가이드격벽(117)이 더 형성되어 무한궤도 운동부(120)에서 분출되는 고압의 유체가 무한궤도 운동부(120)의 하강을 방지하는 것을 방지하게 된다.In addition, the
본 실시 예에서는 유체탱크(110)가 사각케이스 형태로 형성되는 것을 예를 들어 설명하고 있지만 발전기(130)의 발전 용량에 따라 유체탱크(110)를 다양한 크기와 형상으로 제작할 수 있다.In this embodiment, the
본 실시 예에 따른 무한궤도 운동부(120)는 유체탱크(110)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 압축공기 공급부(140)를 통해 선택적으로 공급되는 압축공기에 의해 부력이 발생되고, 부력을 통해 유체탱크(110)에서 부유되면서 궤도 운동하여 운동에너지를 발생한다.The
이러한, 무한궤도 운동부(120)는 유체탱크(110)의 상승구간(111)에서 점진적으로 상승함에 따라 부력이 점차 증가하고, 하강구간(113)으로 회전함에 따라 내부로 유체가 유입되어 부력이 제거된다. 이때, 무한궤도 운동부(120)는 상승구간(111)에서 상승함에 따라 유체탱크(110)에서 가해지는 수압이 저하되면서 내부에 유입되어 있던 유체가 외부로 배출된다. 즉, 수압 강하로 인한 워터젯(water jet) 효과가 발생된다.The buoyancy force of the
이를 위하여, 무한궤도 운동부(120)는 유체탱크(110)의 내부에 회전 가능하게 구비되는 무한궤도부재(121)와, 무한궤도부재(121)의 운동 궤적을 따라 이격되게 결합되어 회전을 위한 부력을 발생하는 부력발생 회전부재(123)와, 무한궤도부재(121)의 회전을 선택적으로 제한 또는 감속하기 위한 브레이크(125)를 포함한다.To this end, the
무한궤도부재(121)는 발전기(130)와 연결되도록 격벽(115)을 기준으로 궤도 운동하며, 부력발생 회전부재(123)에 의해 궤도 운동하면서 발전기(130)를 발전시키게 된다. 이러한 무한궤도부재(121)는, 격벽(115)의 하측에 위치하도록 유체탱크(110)에 회전 가능하게 구비되는 제1스프로킷(121a)과, 격벽(115)의 상측에 위치하도록 유체탱크(110)에 회전 가능하게 구비되는 제2스프로킷(121b)과, 제1스프로킷(121a)과 제2스프로킷(121b)에 맞물리게 연결되는 궤도체인(121c)을 포함한다.The
제1스프로킷(121a)은 베어링을 통해 유체탱크(110)에 회전 가능하게 결합되는 제1회전축(121d)에 축결합되고, 제1회전축(121d)이 발전기(130)와 연결된다. 또한, 제1스프로킷(121a)은 부력발생 회전부재(123)가 궤도체인(121c)에 보다 안정되게 고정될 수 있도록 제1회전축(121d)에 이격되게 결합된다.The
더하여, 제1회전축(121d)의 일단부에는 브레이크(125)에 연결되어 그 회전이 선택적으로 제어된다.In addition, one end of the
제2스프로킷(121b)은 베어링을 통해 유체탱크(110)에 회전 가능하게 결합되는 제2회전축(121e)에 축결합되며, 제1스프로킷(121a)과 대응하도록 제2회전축(121e)에 이격되게 결합된다.The
궤도체인(121c)은 제1스프로킷(121a)과 제2스프로킷(121b)에 결합되며, 고정브래킷(121f)을 통해 부력발생 회전부재(123)가 결합된다.The
본 실시 예에 따른 부력발생 회전부재(123)는 무한궤도부재(121)의 궤도 운동방향을 따라 등간격으로 결합되며, 압축공기 공급부(140)를 통해 유입되는 압축공기에 의해 부력이 발생되면서 무한궤도부재(121)를 회전시키게 된다.The buoyancy generating rotating
또한, 부력발생 회전부재(123)는 부력에 의해 유체탱크(110)의 액체에서 상측으로 부유됨에 따라 액체에서 가해지는 수압이 감소되고, 수압 감소에 의해 내부의 압축공기가 점진적으로 팽창하면서 부력을 높이게 된다.In addition, as the buoyancy generating
구체적으로, 부력발생 회전부재(123)는 고정브래킷(121f)을 통해 궤도체인(121c)에 결합되며, 무한궤도부재(121)를 따라 회전할 때 유체탱크(110)의 상승구간(111)에서 압축공기의 팽창을 통해 내부에 유입되어 있던 유체를 외부로 배출시키고, 하강구간(113)에서 내부로 유체가 재유입되면서 부력이 저감된다. 이를 통해 부력발생 회전부재(123)가 무한궤도부재(121)를 지속적으로 회전시키게 된다.Specifically, the buoyancy generating
이를 위하여, 본 실시 예에 따른 부력발생 회전부재(123)는, 압축공기 공급부(140)와 선택적으로 연결되는 압축공기 유입밸브(123a)와, 유체탱크(110)에서의 회전 위치에 따라 유체를 선택적으로 유입 및 배출하기 위한 유체출입홀부(123b)를 구비한다.To this end, the buoyancy generating rotating
이러한 부력발생 회전부재(123)는 회전을 통해 유체탱크(110)의 상승구간(111)에 위치하면 유체출입홀부(123b)가 하측에 위치하고, 유체탱크(110)의 하강구간(113)에 위치하면 유체출입홀부(123b)가 상측에 위치하게 된다. 이로 인하여, 부력발생 회전부재(123)는 상승구간(111)에서 워터젯(water jet) 효과 발생에 따라 내부의 유체가 외부로 배출되고, 하강구간(113)에서 상측에 위치하는 유체출입홀부(123b)를 통해 내부로 유체가 유입된다.When the buoyancy generating
그리고, 하강구간(113)에서 부력발생 회전부재(123)의 내부로 유체가 유입되면 회전시 부력발생 회전부재(123)의 유체 저항이 최소화된다.And, when the fluid flows into the inside of the buoyancy generating
본 실시 예에 따른 부력발생 회전부재(123)는 밀폐된 용기 형태로 제공되며, 일면에 유체출입홀부(123b)가 형성되고, 다른 측면에 체크밸브 방식의 압축공기 유입밸브(123a)가 결합된다.The buoyancy generating
본 실시 예에 따른 발전기(130)는 무한궤도 운동부(120)의 제1회전축(121d) 회전에 의해 발전하도록 유체탱크(110)의 외부에 설치된다. 이러한, 발전기(130)는 감속기 또는 증속기를 통해 제1회전축(121d)에 연결될 수 있다.The
압축공기 공급부(140)는 유체탱크(110)의 외부에 설치되며, 부력발생 회전부재(123)의 부력 발생을 위하여 압축공기를 부력발생 회전부재(123)에 선택적으로 공급하게 된다. 이러한 압축공기 공급부(140)는 발전기(130)와 전기적으로 연결되어 발전기(130)에서 발전되는 전기 에너지를 구동을 위한 구동전력으로 사용하게 된다.The compressed
이를 위하여, 본 실시 예에 따른 압축공기 공급부(140)는 압축공기를 생성하는 컴프레서(141)와, 유체탱크(110)의 상승구간(111) 하측에서 부력발생 회전부재(123)와 선택적으로 연결되어 압축공기를 공급하는 압축공기 공급라인(143)과, 유체탱크(110)의 하강구간(113)으로 버블을 공급하기 위한 밀도저감 버블생성라인(145)을 포함한다. 이때, 압축공기 공급라인(143)에는 부력발생 회전부재(123)의 압축공기 유입밸브(123a)와 선택적으로 정렬되고, 밀도저감 버블생성라인(145)통해 하강구간(113)으로 유입되는 공기가 하강구간(113)의 유체 밀도를 저감시켜 부력발생 회전부재(123)의 하강 저항을 최소화할 수 있다. 이를 통해 발전 성능을 향상시킬 수 있다.To this end, the compressed
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 전기에너지 발전장치의 작동을 설명한다.An operation of the electric energy generator according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described.
먼저, 유체탱크(110)의 내부에 무한궤도 운동부(120)를 설치한 상태에서 유체탱크(110)이 내부에 유체를 채우면 유체탱크(110)의 상승구간(111)에 위치하는 부력발생 회전부재(123)에는 유체가 유입되지 않고, 하강구간(113)에 위치하는 부력발생 회전부재(123)에는 유체가 유입되면서, 상승구간(111)의 부력발생 회전부재(123)에 부력이 발생하여 상측으로 부유하면서 무한궤도부재(121)를 회전시키게 된다. 그러면 무한궤도부재(121)의 제1회전축(121d)이 회전되면서 이에 연결된 발전기(130)가 전기 에너지를 생산하게 된다.First, when the
그리고, 유체탱크(110)의 상승구간(111)에 위치하는 부력발생 회전부재(123)가 상측으로 상승함에 따라 하강구간(113)에 위치하는 부력발생 회전부재(123)가 상승구간(111)으로 궤동 운동되면서 회전되면서 압축공기 유입밸브(123a)가 압축공기 공급라인(143)에 정렬하게 되면, 컴프레서(141)가 작동하여 유체가 채워진 부력발생 회전부재(123)의 내부로 압축공기를 주입하게 된다.And, as the buoyancy generating rotating
그러면 압축공기에 의해 부력발생 회전부재(123)가 부력을 가지게 되고, 이 부력에 의해 유체탱크(110)의 상측으로 상승하면서 무한궤도부재(121)를 지속적으로 회전시키게 된다. 즉 부력발생 회전부재(123)의 부력을 이용하여 발전기(130)를 발전시킬 수 있다.Then, the buoyancy generating rotating
그리고, 부력발생 회전부재(123)는 상승구간(111)의 하측에 상측으로 부유함에 따라 유체탱크(110)에서 전달되는 수압이 점진적으로 감소하게 되는데, 이로 인하여 내부의 압축공기가 점점 팽창하면서 내부에 유입되어 있던 유체가 유체출입홀부(123b)를 통해 외부로 배출된다. 즉, 부력발생 회전부재(123)는 상승구간(111)에서 부력에 의해 상승함에 따라 부력이 점차 높아져 무한궤도 운동부(120)의 회전운동이 지속적으로 유지된다.And, as the buoyancy generating
한편, 상승구간(111)에서 하강구간(113)으로 회전하는 부력발생 회전부재(123)는 유체출입홀부(123b)가 상측을 향하게 되어 유체탱크(110)의 유체가 내부로 유입된다. 그러면 부력발생 회전부재(123)의 부력이 없어져 하강구간(113)에서 부력발생 회전부재(123)에 가해지는 유체 저항이 최소화되어 무한궤도 운동부(120)의 궤도 운동이 더욱 원활하고 효과적으로 이루어진다.On the other hand, in the buoyancy generating
특히, 압축공기 공급부(140)를 통해 하강구간(113)으로 압축공기가 공급되어 버블이 생성되므로, 하강구간(113)에서의 유체 밀도를 감소시켜, 수압에 대한 영향을 더욱 감소시킬 수 있게 된다. 즉, 상승구간(111)에서 위치하는 부력발생 회전부재(123)의 부력과 하강구간(113)에 위치하는 부력발생 회전부재(123)의 중력이 서로 쌍을 이루어 회전력을 극대화 할 수 있다. 따라서 전력 생산량을 높일 수 있다.In particular, since compressed air is supplied to the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, this is merely an example, and those skilled in the art to which various modifications and equivalent other embodiments are possible. will understand
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be defined by the claims.
100 : 전기에너지 발전장치 110 : 유체탱크
111 : 상승구간 113 : 하강구간
115 : 격벽 120 : 무한궤도 운동부
121 : 무한궤도부재 121a : 제1스프로킷
121b : 제2스프로킷 121c : 궤도체인
121d : 제1회전축 121e : 제2회전축
121f : 고정브래킷 123 : 부력발생 회전부재
125 : 브레이크 130 : 발전기
140 : 압축공기 공급부 141 : 컴프레서
143 : 압축공기 공급라인 145 : 밀도저감 버블발생라인
150 : 슈퍼 캐패시터100: electric energy generator 110: fluid tank
111: ascending section 113: descending section
115: bulkhead 120: caterpillar motion part
121:
121b:
121d: first axis of
121f: fixing bracket 123: rotating member for generating buoyancy
125: brake 130: generator
140: compressed air supply 141: compressor
143: compressed air supply line 145: density reduction bubble generation line
150: super capacitor
Claims (8)
상기 유체탱크에 회전 가능하게 설치되어 선택적으로 부력을 발생하며, 부력의 변화를 통해 상기 유체탱크에서 무한궤도 방식으로 회전하는 무한궤도 운동부;
상기 무한궤도 운동부에 회전을 통해 발전하도록 상기 유체탱크의 외부에 설치되어 상기 무한궤도 운동부와 연결되는 발전기; 및
상기 유체탱크의 외부에 설치되며, 상기 무한궤도 운동부의 부력 발생을 위하여 상기 무한궤도 운동부에 선택적으로 압축공기를 공급하는 압축공기 공급부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
a fluid tank containing a liquid;
a caterpillar motion part that is rotatably installed in the fluid tank to selectively generate buoyancy, and rotates in an endless track manner in the fluid tank through a change in buoyancy;
a generator installed outside the fluid tank to generate electricity through rotation of the caterpillar movement unit and connected to the caterpillar movement unit; and
a compressed air supply unit installed outside the fluid tank and selectively supplying compressed air to the caterpillar movement unit in order to generate buoyancy of the caterpillar movement unit;
Electrical energy generator comprising a.
상기 유체탱크 외부에 설치되며, 상기 압축공기 공급부와 상기 발전기에 연결되어 상기 압축공기 공급부의 기동 부하 전기를 공급하며, 상기 발전기에서 발전된 잉여 전기를 축전하여 상기 압축공기 공급부의 전력으로 사용하기 위한 슈퍼 캐패시터;를 더 포함하며,
상기 유체탱크는, 상기 압축공기 공급부에 의해 상기 무한궤도 운동부에서 분출되는 고압의 유체를 상기 무한궤도 운동부가 하강하는 방향으로 가이드하는 분출유체 가이드격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
The method of claim 1,
It is installed outside the fluid tank, is connected to the compressed air supply unit and the generator to supply electricity to the starting load of the compressed air supply unit, and stores the surplus electricity generated by the generator for use as power of the compressed air supply unit. It further includes a capacitor;
The fluid tank, an electric energy generator, characterized in that the ejection fluid guide partition wall for guiding the high-pressure fluid ejected from the caterpillar movement unit by the compressed air supply unit in a descending direction of the caterpillar movement unit is formed.
상기 유체탱크는, 상기 무한궤도 운동부의 상승구간과 하강구간을 구획하도록 중앙부에 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
3. The method of claim 1 or 2,
The fluid tank, Electrical energy generator, characterized in that provided with a partition wall in the central portion to partition the ascending section and the descending section of the caterpillar movement section.
상기 무한궤도 운동부는, 상기 유체탱크의 내부에 회전 가능하게 구비되어 상기 발전기와 연결되는 무한궤도부재; 및
상기 무한궤도부재를 따라 이격되게 결합되며, 상기 압축공기 공급부에서 공급되는 압축공기에 의해 선택적으로 부력이 발생하면서 상기 무한궤도부재를 회전시키는 부력발생 회전부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
3. The method of claim 1 or 2,
The caterpillar movement unit may include: a caterpillar member rotatably provided in the fluid tank and connected to the generator; and
a buoyancy generating rotating member coupled to be spaced apart along the caterpillar member and rotating the caterpillar member while selectively generating buoyancy by the compressed air supplied from the compressed air supply unit;
Electrical energy generator comprising a.
상기 부력발생 회전부재는, 상기 압축공기 공급부와 선택적으로 연결되는 압축공기 공급밸브; 및
상기 부력발생 회전부재의 회전 위치에 따라 상기 액체를 선택적으로 유입 및 배출하는 유체출입홀부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
5. The method of claim 4,
The buoyancy generating rotating member may include a compressed air supply valve selectively connected to the compressed air supply unit; and
a fluid inlet hole for selectively introducing and discharging the liquid according to the rotational position of the buoyancy generating rotary member;
Electrical energy generator comprising a.
복수의 상기 부력발생 회전부재 중 상기 유체탱크의 상승구간에 위치하는 상기 부력발생 회전부재는 상기 유체출입홀부가 하측에 위치하고, 상기 유체탱크의 하강구간에 위치하는 상기 부력발생 회전부재는 상기 유체출입홀부가 상측에 위치되어 내부로 상기 유체가 유입되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
6. The method of claim 5,
Among the plurality of buoyancy generating rotary members, the buoyancy generating rotary member positioned in the rising section of the fluid tank has the fluid inlet hole positioned at the lower side, and the buoyancy generating rotary member positioned in the lowering section of the fluid tank is the fluid in and out An electric energy generator, characterized in that the hole is located on the upper side and the fluid is introduced therein.
상기 무한궤도부재는, 상기 부력발생 회전부재에 의한 구동을 선택적으로 조절하기 위한 브레이크를 구비하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.
5. The method of claim 4,
The caterpillar member, Electrical energy generator, characterized in that provided with a brake for selectively adjusting the drive by the buoyancy generating rotating member.
상기 압축공기 공급부는, 압축공기를 생성하는 컴프레서;
상기 상승구간에서 상기 무한궤도 운동부와 선택적으로 연결되어 압축공기를 공급하는 압축공기 공급라인; 및
상기 컴프레서와 상기 하강구간을 연결하며, 상기 하강구간에서 버블을 발생하는 밀도저감 버블생성라인;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 발전장치.4. The method of claim 3,
The compressed air supply unit, a compressor for generating compressed air;
a compressed air supply line selectively connected to the endless track movement unit in the ascending section to supply compressed air; and
a density reduction bubble generation line connecting the compressor and the descending section and generating bubbles in the descending section;
Electrical energy generator comprising a.
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---|---|---|---|
KR1020200144421A KR20220059159A (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Eco friendly electric power generation system |
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KR1020200144421A KR20220059159A (en) | 2020-11-02 | 2020-11-02 | Eco friendly electric power generation system |
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KR (1) | KR20220059159A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102608864B1 (en) * | 2023-09-08 | 2023-12-04 | 주식회사 더케이인터블루 | Underwater rotation device by air buoyancy and gravity |
-
2020
- 2020-11-02 KR KR1020200144421A patent/KR20220059159A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102608864B1 (en) * | 2023-09-08 | 2023-12-04 | 주식회사 더케이인터블루 | Underwater rotation device by air buoyancy and gravity |
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