KR20230021531A

KR20230021531A - Buoyancy Rotation Machine

Info

Publication number: KR20230021531A
Application number: KR1020210103514A
Authority: KR
Inventors: 김석한
Original assignee: 김석한
Priority date: 2021-08-05
Filing date: 2021-08-05
Publication date: 2023-02-14

Abstract

The present invention relates to a buoyant rotation body which is applied with fluid mechanics. The purpose of the present invention is to rotate a disk by generating pressure by one of two corrugated rubbers (1) of the same water level while the one corrugated rubber contracts due to water pressure, and by increasing buoyancy of the receiving side due to expansion of the other corrugated rubber (1) as the other corrugated rubber (1) receives the pressure. However, the buoyant rotation body cannot be pushed at the same water level as the pressure is the same at the same water level. To solve this problem, a large air cylinder (10) pushes a small air cylinder (11) so that the buoyant rotation body is expanded. The contraction occurs at position A in the drawing, and the expansion occurs at position B. Also, a single rotating disk can obtain minute buoyancy, but the multiple rotating disks overlapping each other like in Fig. 4 can obtain large buoyancy. Accordingly, the buoyant rotation body can obtain nonpolluting and clean electricity when the buoyant rotation body generates power.

Description

Buoyancy Rotation Machine

본 발명은 유체 역학의 분야로써 압력과 부피는 반비례한다는 법칙이 적용되었으며 수중에 있는 모든 물체는 부력에 의해 힘이 위로 향하고 또한 수압을 받는다는 것을 이용한 것으로 보다 상세 하게는 수압을 받아서 생기는 압력을 반대편 파이프내부의 주름고무에 불어넣어 부력을 생성해 회전체를 회전시키는 방법에 관한것이다.The present invention is the field of fluid dynamics, where the law that pressure and volume are inversely proportional is applied, and all objects in the water have a force directed upward by buoyancy and also receive water pressure. More specifically, the pressure generated by water pressure is transferred to the opposite pipe It relates to a method of generating buoyancy by blowing into the inner pleated rubber to rotate the rotating body.

일반적으로 부력은 선박이나 잠수함 등 의 제조에 많이 응용된다.무거운 철판의 배를 물위에 띄울수 있는것이다.특히 잠수함의 경우 하강할때 압력을 견디기위해 강하게 만들며 상승할때 부력을 사용하고 있다.따라서 본 발명은 한쪽의 수압으로 인해 생긴 압력을 다른쪽에서 받아서 부력으로 작용할수 있도록 했다.그러나 같은 수심에서는 서로 압력이 같기때문에 밀어내지 못하므로 중간에 크고작은 에어실린더를 장착해 작은실린더에 먼저 에어가 차면 뒤에 큰에어실린더가 작은에어실린더를 밀어서 채워넣는 방법을 선택하였다.In general, buoyancy is widely applied in the manufacture of ships and submarines. It is to make a ship made of heavy steel plate float on the water. In particular, in the case of a submarine, it is made strong to withstand the pressure when descending, and buoyancy is used when ascending. In the present invention, the pressure generated by the water pressure on one side is received from the other side so that it can act as buoyancy. However, at the same water depth, since the pressure is the same, it cannot be pushed out, so by installing a large and small air cylinder in the middle, A large air cylinder at the back pushes and fills the small air cylinder.

일반적으로 수심이 같은곳의 수압은 물의 양과 관계없이 일정하다.따라서 수심이 같은 두 파이프내의 압력은 일정하다.한쪽에서 발생한 수압을 다른쪽에 작용시키기위해서는 다른 한쪽의 압력이 현저히 낮던가 아니면 주입부의 압력을 높여야한다.In general, the water pressure at the same water depth is constant regardless of the amount of water. Therefore, the pressure in two pipes of the same water depth is constant. should raise

상기 목적을 달성하기 위하여 본발명은 회전 원판의 외측에 일정한 각도로 pvc 파이프를 설치 했으며 각각의 pvc파이프 내부에는 주름고무가 부착이되어 하부는 고정이 되고 상부는 고리에 걸려 있어 언제든 풀릴수 있도록 하였다.이때 수면 아래의 두 pvc파이프의 왼쪽 내부 주름고무는 상부고리가 풀려 수압에의해 수축하면서 에어를 아래의 에어라인으로 이동시켜 작은 에어실린더에 먼저 채워넣고 이후 큰 에어실린더에 가득차면서 이 압력으로 작은 에어실린더를 밀어내 작은 에어실린더내부의 공기를 오른쪽 주름고무로 불어 넣어 팽창하게 한다.이로인해 두 pvc파이프의 부력의 크기가 달라지며 회전원판을 회전시키는 방법에 관한것이다.In order to achieve the above object, the present invention installed a pvc pipe at a certain angle on the outside of the rotating disk, and inside each pvc pipe, a corrugated rubber was attached so that the lower part was fixed and the upper part was hung on a ring so that it could be released at any time At this time, the inner corrugated rubber on the left side of the two pvc pipes under the water surface is released and contracted by the water pressure, moving the air to the lower air line to fill the small air cylinder first and then filling the large air cylinder. The air cylinder is pushed out and the air inside the small air cylinder is blown into the right corrugated rubber to expand it. This changes the size of the buoyancy of the two pvc pipes and is related to the method of rotating the rotating disk.

상술한 바와같이 본발명에 따르면 발전기를 장착시 보다 저렴하면서 공해나 소음,자연훼손없이 안정적으로 전기를 얻을수 있다.As described above, according to the present invention, electricity can be stably obtained at a lower cost than when a generator is installed, without pollution, noise, or damage to nature.

[대표도] 는 부력회전체의 전체도이다.
[도1] 은 A위치 PVC파이프와 B위치 PVC파이프의 상세도이다.
[도2] 는 수심에 따른 부력과 수압의 크기 그리고 부피의 변화를 나타낸 그래프이다.
[도3] 은 에어밸브와 실린더를 나타낸 에어회로도 이다.
[도4]는 대표도를 여러개 제작해 하나의 축에 서로 다른각도로 조립한 조립도이다.[Representative diagram] is an overall diagram of the buoyancy rotating body.
[Figure 1] is a detailed view of the A-position PVC pipe and the B-position PVC pipe.
[Figure 2] is a graph showing the change in buoyancy, water pressure and volume according to the water depth.
[Fig. 3] is an air circuit diagram showing an air valve and a cylinder.
[Figure 4] is an assembly view in which several representative views are manufactured and assembled at different angles on one axis.

이하 첨부된도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.우선 본발명은 수압으로 발생한 압력을 부력으로 전환해서 회전 원판을 회전시키는데 목적이 있다.아울러 마지막에 설명 하겠지만 [대표도]에서 B구역 PVC파이프(3)내의 주름고무(1)가 압축으로 인해 얻는 팽창의 크기가 극히 작으므로 [대표도]와 같은 제품을 여러개 만들어 [도4]와같이 하나의 축에 앞판과 틀린각도로 조립하면 우측 하단부에 작은 팽창이 여럿 합쳐져서 큰 부력을 얻을수있다.또한 지금 부터의 설명은 [대표도]에서 A,B 위치를위주로 설명을한다.C,D,E,F,G,H위치는 서로 좌우 대칭이므로 따로 설명을 하지 않는다.우선 [대표도]를 보면 회전원판에 각각의 PVC파이프(3)가 일정한 각도로 설치 되어 있다.파이프의 내부에는 주름고무(1)가 각각 들어가 있으며 주름고무(1)상하측에는 상하몸체(2)로 이루어져 물에 뜰수 있도록 만들어졌다.또한 하부는 아래의 하부고리(5)에 의해 고정되며 상부는 상부고리(6)로 걸었다 풀었다를 할수 있도록 하였다.또한 상부고리(6)은 볼베어링(8)의 하부에 달려 있어 무게에의해 항상 아래로 향해 있는 걸림쇠(9)에 의해 걸려서 풀리게 되어 있으며. A위치에서 상부고리(6)이 걸림쇠(9)에의해 벗겨져 주름고무(1)이 수축한다. 이로인해발생한압력이 [대표도] 에서의 솔레노이드밸브(12)에 의해 작은에어실린더(11)에 먼저 들어가고 이후 큰에어실린더(10)에 유입 되어 작은 에어실린더(11)내의 공기를 B위치의 수축된 주름고무(1)에 팽창시킨다.간단히 설명하자면,A위치에서는 주름고무(1)가 항상 수축해 작아지고,B 위치에서 팽창해 부풀어 오른다.그러나 B위치에서 팽창하더라도 H 위치 즉 수축되기 전 만큼의 부피는 되지 않으므로 이후 D구역부터 각도가 기울면 주름고무(1)끝 부분에 장착된 에어주입체크밸브(13)이 자동으로 개방되어 외부의 공기가 구름고무(1)안으로 들어가 늘어나며 D,E,F,G 구역을 지나면서 주름고무(1)은 최대로 늘어나게 된다.이후 같은 작용을 매 회전시 반복한다.[도1]에 도시된바와 같다.[도3]은 에어회로도이다. [도3]에서 두실린더(10)(11)가 모두 우측으로 밀고 있으면 중간에 로드에 의해 우측 솔레노이브밸브(12-2)를 연결시키고 그러면 온오프밸브(7-2)(7-3)은 열리고 (7-1)(7-4)밸브는 오프시켜 에어는 작은실린더(11)에 채워지고 큰에어실린더(10) 뒤쪽의 에어는 온오프밸브(7-3)을 통과해 수면위로 배출시킨다. 이후 두 실린더 중간에 위치한 로드에 의해 좌측 솔레노이브밸브(12-1)가 작동해 온오프밸브(7-1)(7-4)는 온,(7-2)(7-3)오프 시켜 큰에어실린더(10) 뒤에서 밀게 되고 따라서 작은에어실린더(11) 앞쪽의 에어를 B 주름고무(1)내부로 보내게 되어 팽창 시킨다.지금까지의 설명은 한번의 왕복으로 작은에어실린더(11)이 공기를 밀어내지만 이렇게 하면 에어실린더가 커지므로 실제로는 서로다른 소형에어실린더를 써서 여러번 왕복행정으로 공기를 미는 방식을 택하는것이 좋을 것이다.[도2]는 수심에 따른 부력,수압,부피의 변화를 그래프로 나타 내었다.우선 수압은 밀도*중력가속도*높이 로 구했으며,부력은 밀도*중력가속도*단면적의 식에 적용하였다.그결과 그래프에 나타난바와 같이 같은 수심에서의 부력과 수압은 수치는 다르나 단위를 통일시키면 같은 값이되므로 부력과 수압은 같은 힘이라고 할수 있다.다음으로 부피를 계산 하기 위하여 보일의 법칙을 적용하였다. 간단히 말해서 압력과 부피는 반비례한다는 것이다.[도2]에서와같이 V0(대기압을 받는 수축전 주름고무의 부피)의 위치가 수면 위에 있을때는 1기압이었다가 [도2]의 A 위치에 오면 수면 아래 10M의 위치이므로 2배의 압력인 2기압이된다.그래프와 같이 98000N/M^2가 된다.압력이 2배가 됐으므로 부피는 1/2배가 된다.따라서 A위치에서의 압력이 2배가 됐으므로 부피V0(대기압을 받는 수축전 주름고무의 부피)는 1/2로 줄어들어서 V1(수면아래에서 수압을 받는 주름고무의 부피)=V0 * 1/2 로된다.이어 에어실린더의 비율2:1에따라 V1의 부피는 작은에어실린더(11)에 1/3 이 실리고 이어서 큰에어실린더(10)에 2/3가 실려 V3(수면아래에서 V1의 부피중 작은에어실린더에 실린 부피)=V1 * 1/3 를 B 위치의 주름고무(1)에 주입되어 V4(수면아래에서 V1의 부피중 큰에어실린더에 실린 부피)=V1 * 2/3 의 부피가 뒤에서 밀어 팽창 하게 되므로, 실제 B위치의 V2의 부피는 V0 * 1/6 의 부피로 팽창하게 된다.따라서 수심 10M에서는 10미터의 1/6인 높이 1.666미터가 팽창해 부력을 발생 시킨다.그러나 이상에서 설명한 내용은 이상기체일경우에 한하며 실제로는 더 작은 팽창의 높이를 얻을것이다.따라서 지금 부터는 1미터 를 얻었다고 가정하고 부력의 크기를 계산 할까한다.[도2]를 보면 수심10M 의 부력은 769.3N 이다.여기서 1M 팽창 했으므로 9M에서의 부력은 692.37N 이다.따라서 부력은 769.3-692.37=76.93N 을 얻을수 있다.극히 작은 수치라 할수 있는데 [도4]와 같은 모양으로 5개를 같이 설치한다면 [대표도]의 우측하단 부분 즉 B 위치 ,C 위치 에서 76.93N * 5= 384.65N 의 부력을 얻을 수있다.따라서 회전의 방향은 반 시계방향으로 회전한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, the present invention aims to rotate the rotating disk by converting the pressure generated by water pressure into buoyancy. ], since the size of the expansion obtained by compression of the corrugated rubber (1) in the PVC pipe (3) in B area is extremely small, several products such as [Representative] are made and as shown in [Fig. 4], the front plate and the wrong When assembled at an angle, a large buoyancy can be obtained by combining several small expansions in the lower right corner. Also, the explanations from now on will focus on A and B positions in [Representative]. C, D, E, F, G, H Since the positions are symmetrical, they will not be explained separately. First of all, if you look at [Representative], each PVC pipe (3) is installed at a certain angle on the rotating disc. The upper and lower parts of the pleated rubber (1) are made up of upper and lower bodies (2) so that they can float on water. Also, the lower part is fixed by the lower hook (5), and the upper part is made to be hung and unwound with the upper hook (6). In addition, the upper ring (6) depends on the lower part of the ball bearing (8) and is caught and released by the latch (9), which is always downward by weight. At position A, the upper ring 6 is peeled off by the latch 9, and the wrinkled rubber 1 shrinks. The pressure generated by this first enters the small air cylinder 11 by the solenoid valve 12 in [Representative Diagram] and then flows into the large air cylinder 10, contracting the air in the small air cylinder 11 at position B. To put it simply, at position A, the wrinkled rubber (1) always shrinks and becomes smaller, and at position B it expands and swells. Since the volume is not, when the angle is inclined from area D, the air injection check valve (13) installed at the end of the corrugated rubber (1) is automatically opened, and the outside air enters the rolling rubber (1) and expands D, E, Passing through zones F and G, the corrugated rubber (1) is stretched to the maximum. Then, the same action is repeated for every rotation. As shown in [Fig. 1]. [Fig. 3] is an air circuit diagram. In [Figure 3], if both cylinders 10 and 11 are pushing to the right, the right solenoid valve 12-2 is connected by the rod in the middle, and then the on-off valves 7-2 and 7-3 ) is opened and the (7-1) (7-4) valve is turned off so that the air is filled in the small cylinder (11) and the air at the back of the large air cylinder (10) passes through the on-off valve (7-3) to the surface of the water. discharge After that, the left solenoid valve (12-1) is operated by the rod located in the middle of the two cylinders, turning the on-off valves (7-1) (7-4) on and off (7-2) (7-3) It is pushed from the back of the large air cylinder (10), so the air in front of the small air cylinder (11) is sent to the inside of the B corrugated rubber (1) to expand it. It pushes the air, but this way the air cylinder gets bigger, so it would be better to actually use different small air cylinders to push the air with several reciprocating strokes. [Figure 2] shows the buoyancy, water pressure and volume The change was graphed. First of all, the water pressure was obtained as density * gravitational acceleration * height, and the buoyancy force was applied to the equation of density * gravitational acceleration * cross-sectional area. As a result, as shown in the graph, the buoyancy and water pressure at the same depth are numerical values. is different, but if the unit is unified, it becomes the same value, so buoyancy and water pressure can be said to be the same force. Next, Boyle's law was applied to calculate the volume. Simply put, pressure and volume are inversely proportional. As shown in [Fig. 2], when the position of V0 (volume of wrinkled rubber before shrinkage under atmospheric pressure) is above the water surface, it is 1 atm pressure, and when it comes to position A in [Fig. 2], it is the surface of the water. Since it is at the position of 10M below, it becomes 2 atmospheres, which is twice the pressure. As shown in the graph, it becomes 98000 N/M^2. Therefore, the volume V0 (volume of corrugated rubber under atmospheric pressure before contraction) is reduced by 1/2, resulting in V1 (volume of corrugated rubber under water pressure under water pressure) = V0 * 1/2. Then, the ratio of air cylinder 2: According to 1, 1/3 of the volume of V1 is loaded on the small air cylinder (11) and then 2/3 is loaded on the large air cylinder (10), V3 (the volume of the volume of V1 under the water surface loaded on the small air cylinder) = V1 * 1/3 is injected into the corrugated rubber (1) at B position, and the volume of V4 (Volume of V1 below the surface of the water in the large air cylinder) = V1 * 2/3 is pushed from the back and expands, so the actual B position The volume of V2 expands to a volume of V0 * 1/6. Therefore, at a depth of 10M, a height of 1.666 meters, which is 1/6 of 10 meters, expands to generate buoyancy. In practice, you will get a smaller expansion height. Therefore, from now on, assume that you have gained 1 meter and calculate the size of the buoyancy force. Looking at [Figure 2], the buoyancy force at a depth of 10M is 769.3N. Here, since 1M expansion is 9M The buoyancy at is 692.37N. Therefore, the buoyancy can be obtained as 769.3-692.37=76.93N. At position B and position C, buoyancy of 76.93N * 5 = 384.65N can be obtained. Therefore, the direction of rotation rotates counterclockwise.

1:주름고무 2:상하몸체 3:PVC파이프
4:체크밸브 5:하부고리 6:상부고리
7:온오프밸브(7-1,7-2,7-3,7-4) 8:볼베어링 9:걸림쇠
10:큰에어실린더 11:작은에어실린더
12:솔레노이드밸브(12-1.12-2)
13:에어주입체크밸브 14:물탱크1: Corrugated rubber 2: Upper and lower body 3: PVC pipe
4: check valve 5: lower ring 6: upper ring
7: On-off valve (7-1, 7-2, 7-3, 7-4) 8: Ball bearing 9: Latch
10: large air cylinder 11: small air cylinder
12: Solenoid valve (12-1.12-2)
13: air injection check valve 14: water tank

Claims

A device characterized in that a plurality of pipes are installed at regular intervals outside the rotating disk and a corrugated rubber is installed in each pipe.

The apparatus according to claim 1, wherein a plurality of rotary disks are manufactured and assembled around one axis.

The apparatus according to claim 1, characterized in that one inner side is contracted by water pressure and the other side is expanded by receiving the contracted pressure.

The method of claim 1, wherein the corrugated rubber in one pipe under the water surface contracts downward by water pressure while the upper portion is released, and the pressure generated thereby is transmitted to the corrugated rubber in the side pipe to expand and thereby generate buoyancy. device to.

The apparatus according to claim 4, characterized in that the air in the small air cylinder is pushed and sent to the large air cylinder to increase the delivered pressure.