KR20230132673A - 폐쇄된 두 공간의 압력 차이를 이용한 유체 이송 장치. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 페쇄된 두개 이상의 공간에 존재하는 압력 차이를 이용하여 압력이 낮은 공간의 유체를 압력이 높은 공간으로 이동하는데 회전장치나 움직이는 장치 또는 별도의 동력을 사용하지 않고 압력이 낮은 공간의 유체를 압력이 높은 공간으로 이동하기위한 발명이다.
Description
본 발명은 폐쇄된 두개 이상의 공간에 존재하는 압력 차이를 이용하여 압력이 낮은 공간의 유체를 압력이 높은 공간으로 이동하는데 있어서 별도의 외력이나 회전 장치 등을 사용하지 않고 어떠한 에너지 투입 없이 수순 하게 두개 이상의 공간에 존재하는 압력 차이를 이용하여 유체를 폐쇄된 저압공간에서 고압 공간으로 이동하기 위한 장치에 대한 기술 분야이다.
일반적으로 유체는 압축되는 성질을 가진 유체와 물과 같이 압축되지 않는 비 압축성 유체로 나누어 지며, 본 발명에 있어서 유체의 흐름은 기체와 같은 압축성 유체를 의미한다.
오늘날 인류는 유체의 흐름과 압력에 의하여 움직이는(구동되는) 매우 많은 장치를 알게 모르게 사용하고 있다. 그러한 예는 수력, 풍력, 화력, 원자력 등의 발전 분야가 대표적인 사례라 하겠다, 이러한 분야는 전통적으로 증기라는 기체의 팽창 (약 1700 배 팽창)압력을 이용하거나 유체의 흐름이 물체의 표면에 작용하는 표면장력 또는 양력을 이용하여 비행이나 발전에 응용한 사례라 할 수 있다. 이와 같이 기체의 이동은 곳 에너지의 흐름을 의미한다 하겠다, 즉, 국기 계양대의 국기가 바람에 의하여 펄럭이는 것은 바람이 국기 표면에 작용하였기 때문이다, 그러나 국기를 움직인 것은 에너지이다, 즉 국기를 움직이게 한 것은 유체의 흐름이지만 국기의 표면에 에너지를 전달한 것은 유체의 흐름에 의한 표면 장력이다, 이는 곧 유체의 흐름이 곳 에너지인 것을 알 수 있을 것이다.
일반적으로 동일한 온도 조건에서 폐쇄된 두개의 공간에 압력 차이가 존재할 경우 두개의 폐쇄된 공간에 유체가 이동할 수 있도록 통로가 마련되면 유체는 압력이 높은 공간에서 압력이 낮은 공간으로 이동하게 되며, 이동을 시작한 이후 두 공간의 압력이 평형 상태가 될 때까지 유체는 이동을 계속 하게 된다, 이는 물리적/역학적으로 당연한 현상이며 반대 방향으로의 이동은 불가능한 것으로 알고 있으며 고정 관념화 되어 있다.
따라서, 본 발명은 압력이 낮은 공간의 유체를 압력이 높은 공간으로 이동하는데 있어서 어떠한 외부의 외력을 사용하지 않고 회전 장치의 도움이나 별도의 에너지 투입 없이 유체를 압력이 낮은 공간에서 압력이 높은 공간으로 이동시키고 자 한다. 상기와 같은 장치의 발명을 통하여 친환경적이며, 에너지 사용이 적은 장치 등의 개발이나, 에너지 생산 등의 발전 분야를 비롯하여 수송/운송/냉방/난방 등의 다양한 분야에 응용되거나 적용될 수 있는 장치들의 발명을 촉발하거나 보급 활성화하기 위한 기초 기술 분야의 발명에 관한 것이다.
전술한 바와 같이 유체의 흐름은 곧 에너지의 흐름이다, 이는 풍력 발전의 경우 유체의 흐름을 이용하여 회전 날개를 회전시켜 발전에 이용하거나 증기터빈의 경우 또한 매우 높은 압력의 유체흐름을 발전에 이용한 경우이며, 오늘날 인류는 기체를 극저온까지 냉각하여 액체로 상을 변경하여 많은 양의 기체를 저장할 수 있는 기술을 가지고 있으며, 이러한 기술은 폐쇄된 작은 공간(부피)에 높은 압력으로 많은 기체를 저장할 수 있게 되었다, 또한 압력의 차이가 클수록 에너지의 크기(엔트로피)는 증가된다, 따라서 폐쇄된 두개의 공간에 압력 차이가 큰 유체를 사람이 원하는 방향으로 별도의 에너지 투입 없이 유체를 순환 이동시키게 되면, 현존하는 기술 중에서 가장 적은 비용으로 매우 큰 에너지를 얻을 수 있게 된다.
따라서 어떠한 에너지 투입 없이 유체의 흐름과 압력차이 만으로 원하는 방향으로 자유 자재로 유체를 흐르게 하거나 순환할 수 있고, 순환하는 유체의 압력이 발전이나 이동에 사용될 수 있도록 충분히 높다면 우리는 1년 365일 원하는 에너지를 생산하거나 이동에 소비되는 많은 에너지를 지구 환경의 파괴 없이 우리의 후손 들에게 물려줄 수 있게 될 것이다.
지 표면상의 유체 흐름은 1년 365일 하루 24시간 공기의 흐름인 유체가 이동하며 지구 표면을 흐르고 있다, 또 다른 유형의 유체 흐름인 태풍의 경우 기압골에 의하여 형성되며 매우 엄청난 에너지가 내재되어 해마다 많은 피해를 주고 있다, 이는 지표면을 흐르는 유체의 흐름이 에너지의 흐름이라는 것을 인간이 인지하지 못하고 있을 뿐 지구가 자전을 멈추지 않는 이상 유체는 지구 표면을 지속적으로 움직이며 흐르고 될 것이다.
따라서 본 발명은 밸브를 개방/폐쇄하는 정동의 매우 작은 에너지를 투입하여 연속적이며, 지속적으로 유체의 흐름을 원하는 방향으로 자유롭게 흐르도록 컨트롤하여 원하는 만큼의 매우 많은 에너지를 친환경적으로 얻기 위한 기술분야에 관한 것이다.
1. US Patent #:US001329559
2. fabrication and testing of fixed-valve micro-pumps (PDF).
3. Optimization of no-moving part fluidic resistance microvalves with low Reynolds number.
4. Improvements in Fixed-Valve Micropump Performance Through Shape Optimization of Valves.
5. arly turbulence and pulsatile flows enhance diodicity of Tesla's macrofluidic valve.
6. 정상 상태 Navier-Stokes 흐름에 적용된 토폴로지 최적화의 고급 프로그래밍 언어 구현
따라서, 본 발명은 폐쇄된 두개 이상의 공간에 존재하는 압력 차이를 이용하여 압력이 낮은 공간의 유체를 압력이 높은 공간으로 이동하는데 있어서 외력이나 직접적인 에너지 사용 없이 회전장치나 별도의 기계적인 구동(동력)장치 없이 유체를 이송하여 아래와 같은 과제를 해결하고자 한다.
해결하고자 하는 과제에 있어서 현재의 교통/운송 분야의 경우 증기 기관에서 전기차 수소차에 이르고 있으나 아직까지 값싸고 지속 가능한 운송 수단이 되고 있지 못한 것이 현실이다, 전기차의 경우 많은 리튬 이온 배터리를 필요로 하며, 수명 또한 반영구적이지 못하다, 식품 및 운송에 사용되는 냉동차량이나 차량용 에어컨에 사용되는 컴프레서 장치는 유체를 압축하거나 낮은 압력의 유체를 높은 압력으로 이송하는 역할을 하고 있으나, 컴프레서는 매우 무거운 고 중량물이며, 가동을 위하여 매우 많은 전기를 소모하고 있는 현실이다, 또한 전기 차량의 경우 차량 운행시 쾌적한 냉/난방을 필요로 하게 된다, 이러한 냉/난방에 사용되고 있는 에너지는 차량 운행 거리의 약 30%에 해당하는 에너지가 사용되며 차량의 운행 거리를 단축시키는 원인이 되고 있다.
또 다른 과제 해결 분야에 있어서 실생활 및 가전 분야 중 사람과 가장 밀접하며 많이 사용하는 장치인 에어컨이나 냉동/냉방 장치는 기체 상태의 이산화탄소(CO2)의 상 변화(온도와 압력에 의하여 물질의 형상이 변화되는 현상) 현상을 제품에 적용하여 유체의 압축/팽창 과정에서 발생하는 흡열/발열 등의 열 에너지 이동을 기본원리로 하는 냉동/냉방 장치 또한 많은 에너지를 사용하는 컴프레서 라는 회전 장치를 사용하여 실생활 및 가전 분야에 사용 되고 있다.
또 다른 분야로 수조연료전지와 수소차량은 매우 많은 장점과 친환경 에너지원으로 새롭게 조명되고 있으나 수소차량은 장거리 운항을 위하여 많은 수소를 높은 압력으로 저장하고 보관/충전하기 위한 기술이 요구되며 현재 1시간에 4대 밖에 충전하지 못하는 등의 단점이 존재하고 있으며, 수소 충전소는 매우 높은 압력의 수소를 충전/보관/제어하기 위하여 일반적인 컴프레서보다 더 커다란 용량의 압축기(컴프레서)를 필요로 하게 되며 매우 복잡하고 많은 주변 장치를 사용하여야 한다, 이는 과다한 설치비용(1개소 설치에 약 30억 소요) 발생의 주요 원인으로 수소 사회로 진입하는데 걸림돌이 되고 있다.
또한 액화 천연가스 운반선은 기체인 천연 가스를 더욱더 많이 저장하기 위하여 액화 시키는 등의 기술이 필요하게 되며, 이는 상기 수소 차량에 사용되는 기술과 유사한 기술이 사용되는 특징이 있다.
전기 생산을 위한 발전 분야에 있어서 수력발전의 경우 매우 많은 저수 공간과 많은 물을 관리하여야 하며, 외부 적인 기상 상황에 따라 발전량이 제한될 수 있는 단점이 있으며, 화력발전의 경우 또한 많은 화석연료를 필요로 하게 된다, 태양광 발전은 24시간중 12 시간 발전이 가능하고 흐린 날이나 비가 오는 날의 경우 발전 효율이 현저히 떨어지는 단점이 있으며, 원자력 발전의 경우 사용 후 남은 핵 연료는 인체와 생명체에게 치명적인 단점이 상존하고 있으며, 저온 핵 융합 발전의 경우 퀴리 온도 극복에 한계가 있다. 또한 발전소로부터 전기를 송전 받는 방식의 경우 거미줄과 같은 송전선을 가설하거나 유지보수와 미관을 해치는 단점이 존재하며 대도시의 대규모 정전 사태에 대한 재난을 해결하기 어려운 단점이 상존하고 있다, 따라서 본 발명을 통하여 친환경적이며, 국지적으로 사용 가능 하며, 휴대가 가능한 발전 장치와 냉난방 장치 등을 개발함에 있어서 기반이 되는 기술을 제공하여 상기와 같은 과제들을 해결하고 상기 전술한 난제들을 극복하고자 한다.
과제의 해결 수단으로는 두개 이상의 폐쇄된 공간이 존재하며, 일반적으로 기체가 어느 한 공간에서 다른 공간 방향으로 이동하기 위한 조건은 공간의 압력(P), 부피(V), 온도(T), 기체의 분자(n:몰수)수, 기체상수(R) 등의 4가지 변수에 따라 두개의 폐쇄된 공간에서 이동 방향이 결정되며, 아래의 식에서 하나의 폐쇄 공간을 좌변으로 하고 다른 하나의 폐쇄 공간을 우변으로 정의할 경우 아래의 4가지 조건하에서 이동 방향이 결정 된다.
1)
부피와 압력의 관계에 있어서 분자수와 온도가 일정할 경우 PV=nRT 가 성립 된다.
2)
R=(PV/nT)) 가 성립된다.
3)
부피와 온도의 관계에 있어서 압력과 기체의 분자수가 일정할 경우 V/T=nRP 가 성립된다,
4)
부피와 기체의 분자량에 있어서 압력과 온도가 일정할 경우 V/n=RPT 가 성립된다.
따라서 하나의 공간은 압력이 높고 다른 하나 이상의 공간은 압력이 낮은 상태에 있으며, 두개 이상의 폐쇄 공간은 압력차이가 존재하며, 유체가 흐를 수 있도록 유체의 이동 통로가 두개 이상의 폐쇄된 공간에 연결된다.
이때에 유체의 이동통로는 압력이 낮은 공간의 저압의 기체가 압력이 높은 고압의 공간으로 이동하기 위한 하나 이상의 유체 이동 통로(“저고압 유체이동 통로” 또는 “역방향 유체 이동 통로”라 한다)와, 압력이 높은 공간의 고압 기체가 압력이 낮은 공간의 저압 공간으로 이동하기 위한 하나 이상의 일반적인 파이프와 같은 유체 이동 통로(“고저압 유체이동 통로” 또는 “순방향 유체이동 통로”라 한다)가 연결될 수 있다.
상기 “저고압(역방향)” 또는 “고저압(순방향)”의 유체 이동 통로는 고압측 공간 또는 저압측 공간과 연결하기 위한 하나 이상의 입구 또는 출구(“입 출구”라 한다)가 연결될 수 있다.
이때에 상기 유체의 이동통로는 유체 이동 통로의 내부로 유체가 유입 될 수 있는 유입구가 마련되고 이동통로의 외부로 유체가 유출될 수 있는 유출구가 마련되며, “저고압 유체 이동 통로”중 고압측 공간에 연결된 유입/유출구를 “고압 입 출구”라 하며, “저고압 유체 이동 통로”중 저압측 공간에 연결된 유입 유출구를 “저압 입 출구”라 한다.
상기 전술한 바와 같이 폐쇄된 저압공간과 고압공간 사이에 “저고압 유체 이동 통로”가 위치하게 되며, 입 출구를 통하여 상호 물리적으로 연결된다, 또한 “고저압 유체 이동 통로”는 폐쇄된 고압 공간과 저압 공간 사이에 위치하게 되며, 입 출구를 통하여 상호 물리적으로 연결되며, 응용되는 Application 에 따라서 선택적으로 연결 될 수 있다.
저압의 유체가 고압으로 이동하기 위한 “저고압 유체 이동 통로”의 내부에서는 고압 폐쇄 공간과 연결된 입구 방향에서 저압측 입구 방향으로 유입된 유체 (213)중에서 일부 유체의 진행 방향(211)을 변경(벡터만 변경됨) 하여 저압측 유입구로 유입된 유체(215)와 합류되어 저압측 에서 진입 된 낮은 압력의 유체의 세기를 증가 시키는 “고압 유체의 흐름 변경 부”가 하나 이상 존재 하게 된다, 이때에 “고압 유체의 흐름 변경 부”는 12개 이상 직렬 연결할 경우 고압공간 측에서 집입한 유체의 흐름이 저압 공간과 연결된 입구(210)에 도착할 경우 그 흐름은 “0”에 가깝게 수렴된다, 상기와 같이 “고압 유체의 흐름 변경 부”는 [도 9] 와 같이 직렬 연결 또는 병렬 연결 되거나 직/병렬 혼합 하여 연결 될 수 있다, 또한 [도 7] 과 같이 저압 공간 에서 고압 공간으로 유체의 이동 효과를 극대화 하기 위하여 다층으로 구성된 이진 트리(1:N) 형태나 casecade 형태(1:N)로 연결 할 수 있다.
좀 더 자세한 “고압 유체의 흐름 변경 부”의 원리는 바가지에 물을 분사할 경우 분사된 물이 되돌아오는 원리를 이용하여 “고압유입구”로 먼저 진입 된 유체 중 일부 유체의 진행방향을 변경하여 다시 “고압유입구”로 흐르게 하여 먼저 진입 된 유체가 나중에 진입 되는 유체의 흐름과 세기(즉 압력)를 감소시키는 역할을 하게 된다.
이때에 두개 이상의 폐쇄 공간은 압력 차이가 있는 유체를 형성 하기 위한 공간으로 두개의 공간 중 하나는 높은 압력으로 형성된 폐쇄 공간이 되며, 다른 하나는 낮은 압력이 형성된 폐쇄 공간이 된다, 즉 폐쇄 공간은 1:1 또는 1:N, N:1, N:N 의 관계가 성립 될 수 있다.
또한 압력 차이가 있는 두개 이상의 폐쇄공간을 유체가 이동할 수 있도록 두개 이상의 유체 이동 통로가 마련되고, 이중 하나의 유체 이동 통로는 저압 공간의 유체가 고압 공간 쪽으로 이동할 수 있는 이동 통로가 연결되며 이동 통로는 반드시 고압 유체의 흐름 변경부가 하나 이상 복수개로 구성된다, 다른 하나의 유체 이동 통로는 고압 공간의 유체가 저압 공간으로 이동할 수 있도록 일반적인 파이프 형태의 유체 이동 통로가 된다.
상기 유체 이동 통로는 두개 이상의 유체 입 출구가 구비되며, 이때에 입 출구 중 하나는 고압 폐쇄 공간과 연결되고 다른 하나는 저압 폐쇄 공간과 연결된다, 즉 두개 이상의 유체 입출구는 1:1 또는 1:N, N:1, N:N의 관계로 연결될 수 있다. 예를 들면 고압폐쇄 공간과 연결된 유체 입출구는 하나로 구성되고 저압 폐쇄 공간과 연결된 유체 입출구는 여러 개로 구성될 수 있다, 또한 상기와 반대의 경우 또한 가능 하며, 또 다른 예로 고압 폐쇄 공간과 연결된 유체의 입출구는 하나 이상 연결될 수 있으며, 저압 폐쇄 공간과 연결된 유체의 입 출구 또한 하나 이상 연결될 수 있다.
상기 유체 이동 통로는 두개의 폐쇄된 공간 중 하나 또는 두개의 폐쇄된 공간의 외부 또는 내부에 설치될 수 있으며 두개 이상의 폐쇄공간 사이에 물리적으로 연결되어 유체가 이동할 수 있는 통로 역할을 하게 된다.
전술한 바와 같이 두개의 폐쇄 공간에 압력 차이가 존재할 경우 유체는 두개의 공간 사이를 흐르게 되며, 유체의 흐름은 곳 에너지의 흐름을 의미 하므로 우리는 유체의 흐름을 통하여 유체의 흐름 중간에 유체의 흐름을 전기적인 에너지로 변환 하거나 취득할 수 있는 장치(230)들를 선택적으로 장착하거나 부착하여 에너지를 얻을 수 있게 된다.
좀더 상세 하게는 고압 폐쇄 공간과 저압 폐쇄 공간의 온도가 동일한 운용 환경 상태를 전제로 설명되었으나 유체의 이동 속도 및 효율 등을 높이기 위하여 두개의 폐쇄 공간 중 하나의 폐쇄공간의 온도를 매우 낮은 온도(예 : 질소의 경우 -273도 또는 이산화 탄소의 경우 -70도)로 운용할 수 있도록 낮추기 위하여 폐쇄공간의 내부 또는 격벽이나 외부에 별도의 장치(예: 팰티어 소자나 액화질소 코일)를 부착할 수 있다.
예를 들면 냉동/냉방 장치에 있어서 냉각 작용을 일으키는 물질을 냉매라 한다, 냉매는 온도 또는 압력의 변화에 의하여 물질이 가지는 고유한 상이 변화하는 과정에서 냉각/발열 등의 현상이 나타나게 되며 이러한 현상을 냉장고나 에어컨에 이용한 경우라 하겠다.
좀더 상세 하게는 액체 또는 기체 상태의 CO2는 온도 31.1C 이상의 온도와 73.8 Bar의 압력이 가해지면 기체인 CO2는 액체 또는 기체상태에서 초 임계 유체 상태로 상변화를 일으키게 되며, 이때에 기화 또는 액화 되는 과정에서 증발열 또는 흡열 등 온도변화가 발생하게 된다, 이러한 온도 변화를 이용하여 드라이 아이스를 생산하거나 상변화원리에 의하여 냉각/냉동 장치에 이용하게 된다, 이때에 낮은 압력 상태의 CO2에 높은 압력을 가하기 위하여 컴프레서와 같은 회전장치를 사용하여 CO2가 있는 특정 공간의 압력을 변화시키게 된다, 이때에 사용되는 컴프레서와 같은 회전장치는 전기모터와 기어등을 사용하여 회전력으로 CO2에 압력을 가하여 CO2를 압축 하게 되며, 냉동/냉각 성능이 더욱 커다란 컴프레서와 같은 회전 장치의 경우 화석 연료를 사용하는 엔진 등의 회전 장치를 이용하는 것이 현재의 기술이다, 따라서 컴프레서와 같은 회전 압축 장치나 유사한 기술들은 본 발명을 통하여 회전 장치를 대체할 수 있다.
예를 들면 증기기관의 경우 물(H2O)을 100°C의 온도로 가열하여 액체에서 기체 상태로 상 변화를 일으키게 된다, 이때에 액체에서 기체로 변화된 물(H2O 중 산소(O2))의 부피는 약 1700 배 정도 증가하게 되며 증가된 압력과 부피를 이용하여 피스톤을 구동 원하는 회전 동력을 얻게 된다, 오늘날에 있어서 유체를 매우 빠른 시간에 냉각하는 펠티어 기술이 존재하며, 또한 반대로 액체 상태의 유체를 매우 빠르게 기체화(전자기유도에 의한 히팅 기술)할 수 있는 기술 또한 존재한다, 이러한 기술들과 본 발명을 적절히 조합할 경우 매우 적은 에너지를 투입하여 많은 에너지를 획득할 수 있는 장치를 만들 수 있다.
예를 들면 표면장력 장치에 있어서 풍력발전기의 회전 날개 또는 비행기의 날개에 형성되는 에어포일은 유체가 표면에 작용하는 힘을 이용한 장치이다, 이때에 힘이 작용하는 방향은 항력 보다는 양력이 작용하는 방향의 힘이 크다는 것은 이미 널리 알려진 사실이다, 따라서 본 발명의 유체 이동 순환 경로 상에 에어포일의 양력이 최대가 되도록 구성할 수 있으며, 이러한 구성은 압력을 이용한 회전 장치 등에 사용할 수 있다. 또한 이때에 유체가 이동하는 압력 차이에 따라서 얻을 수 있는 회전력이 결정되므로 적절한 회전력을 얻기 위하여 두개의 폐쇄공간의 압력차이와 이동하는 유체의 압력을 조절하는 장치가 추가될 수 있으며 기존의 풍력발전 체계를 실내의 작은 공간에 구성할 수 있다, 상기와 같은 방법을 통하여 상기 전술한 과제를 해결하고자 한다.
이상 에서와 같이 본 발명에 따른 효과중에서 발전에 적용할 경우 기존의 에너지 생산 시스템과 비교하여 다음과 같은 효과가 있다.
1.
24 시간 365일 발전 가능(태양과, 수력, 풍력 등의 발전 가능 시간대가 존재하지 않는다).
2.
발전을 위하여 지속적인 연료 투입이 없이 반 영구적인 발전 가능.
3.
수력 댐과 같이 발전소의 입지 조건과 건설 위치에 상관없이 도심지, 소규모 발전이 가능하다.
4.
유체가 순환하므로 인하여 댐.저수지와 같이 많은 저수공간이 불필요 하며 기존 수력 발전에 비하여 소규모 PLANT로 대규모 발전이 가능 하다.
5.
발전에 있어서 매우 친환경 적이다(방사능, 석탄 찌꺼기/분진, 소음, 공기 오염, 수질 오염 등이 발생하지 않는다).
6.
기존 발전 설비에 비하여 건설 비용이 매우 작다(두개의 저수조와 유체 통로, 발전용 프로펠러와 발전기 등으로 매우 단순한 구조로 구성됨).
7.
수차와 발전기를 제외하고 동 역학적으로 회전하는 기계 장치가 없으므로 고장요소가 적고 A/S 가 용이 하다.
냉동/냉난방 장치에 적용할 경우 기존의 에어컨/냉장고와 비교하여 다음과 같은 효과가 있다.
1.
기존의 냉동/냉방/난방 장치에 비하여 작은 에너지로 냉동/냉방/난방 효과를 얻을 수 있게 되므로 저전력의 냉동/냉방/난방 장치의 제작이 가능하게 된다.
2.
컴프레서 등의 복잡한 회전장치를 사용하지 않고 냉동/냉난방 효과를 얻을 수 있게 되므로 마찰이나 마모로 인한 고장이나 A/S 등이 필요 없게 된다.
3.
컴프레서 등의 복잡한 회전장치를 사용하지 않고 냉동/냉난방 효과를 얻을 수 있게 되므로 최종 제품의 중량이나 크기가 감소하게 된다.
4.
최종 제품의 중량이나 크기가 감소할 경우 운송이 용이하게 되며, 운송에 지급되는 비용의 감소와 차량의 운항거리 증가 등의 효과가 있다.
외골격 슈트 또는 인간이 착용 가능한 형태의 관절형 로봇의 컨트롤에 있어서 릴레이의 구동력/솔레노이드/액츄에이터 등의 작은 전기적인 에너지를 사용하여 공압 실린더와 같은 공압 장치 등에 본발명의 원리를 적용할 경우 장시간 오래 운용이 가능한 로봇 등의 생산이 가능하게 된다
도 1 은 대표도 이다, “저고압 유체 이동 통로”의 예시도이다.
도 2 는 구성 개념도 이다.
도 3 은 “저고압 유체 이동 통로”의 Wire Frame 도 이다.
도 4 는 “유체 흐름 변환부”의 평면 예시도이다
도 5 는 원형“저고압 유체 이동 통로”의 3D 예시도이다
도 6 은 3차원 랜더링 된 예시도이다
도 7 은 “1:N 저고압 유체 이동 통로”의 3D 예시도이다
도 8 은 수소 자동차의 충전에 적용한 실시 예시도 이다
도 9 는 "유체흐름 변화부"의 직렬/병렬 연결 예시도 이다.
도 2 는 구성 개념도 이다.
도 3 은 “저고압 유체 이동 통로”의 Wire Frame 도 이다.
도 4 는 “유체 흐름 변환부”의 평면 예시도이다
도 5 는 원형“저고압 유체 이동 통로”의 3D 예시도이다
도 6 은 3차원 랜더링 된 예시도이다
도 7 은 “1:N 저고압 유체 이동 통로”의 3D 예시도이다
도 8 은 수소 자동차의 충전에 적용한 실시 예시도 이다
도 9 는 "유체흐름 변화부"의 직렬/병렬 연결 예시도 이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
전술한 바와 같이 본 발명은 여러가지 실시 예를 가질 수 있으나 수소 자동차 분야에 있어서 수소 기체 충전의 실시예를 [도 8]을 기준으로 상세히 설명하고자 한다.
먼저 [도 8]과 같이 두개의 폐쇄 공간이 마련되고 폐쇄 공간 중 하나는 수소 자동차 내부에 수소를 저장하기 위한 탱크(“내부 수소 탱크”라 한다, 100)이며, 또 다른 하나의 폐쇄공간은 수소 자동차 외부에 존재하며, 수소 자동차 외부에서 수소를 이동 저장 위한 용도의 탱크(102, “외부 수소 탱크”라 한다, 102)이다, 상기 수소 탱크에는 수소가 탱크 외부와 내부로 출입할 수 있는 입/출구가 하나씩 존재(801, 802)한다, 상기 입/출구(801, 802)는 수소 자동차 외부의 수소저장 탱크(102)에 있는 높은 압력의 수소를 수소 자동차 내부에 있는 수소 저장 탱크(100)로 이동하기 위한 용도로 한정하여 설명하고자 한다.
상기 “내부 수소 탱크(100)”와 “외부 수소 탱크(102)”사이 에는 수소를 이동하기 위하여 [도 8]과 같이 “고저압 유체이동 통로(300)”와 “저고압 유체 이동 통로(200)”가 일직선의 평행 상태로 나란히 위치하게 되며 상기 유체 이동 통로와 “내부 수소 탱크(100)”의 입/출구(802)와 연결하기 위한 “Y” 자형 전자 밸브(제 2 밸브, 820)가 연결된다, 또한 상기 유체 이동 통로(200,300)와 “외부 수소 탱크(102)”의 입/출구(801)와 연결하기 위한 “Y” 자형 전자 밸브(제 1 밸브, 810)가 연결된다.
수소차량의 “내부 수소 탱크(100)”의 초기 상태는 압력이 매우 낮은 상태(Low Charge)이며, 수소차량 외부의 “외부 수소 탱크(102)”의 초기 상태는 압력이 매우 높은 상태(Full Charge)이며, 일반 적인 차량 운행의 상온 온도 조건에 따른다.
압력이 매우 높은 “외부 수소 탱크(102)”의 수소가 압력이 매우 낮은 상태의 “내부 수소 탱크(100)”로 이동 하기 위하여 “외부 수소 탱크(102)”와 “내부 수소 탱크(100)” 사이에 연결된 제1 전자 밸브(810)와 제2 전자 밸브(820)는 “고저압 유체 이동 통로(300)”로 유체가 흐를 수 있도록 개방 상태가 되고, “저고압 유체 이동 통로(200)”는 폐쇄 상태가 되어 압력이 높은 “외부 수소 탱크(102)”의 수소는 압력이 낮은 “내부 수소 탱크(100)”로 “고저압 유체 이동 통로(300)”를 통하여 이동 하게 되며, 이때에 “외부 수소 탱크(102)”와 “내부 수소 탱크(100)”의 압력이 평형 상태가 될 때 까지 수소가 이동 하게 되며, 평형 상태가 되면 두개의 폐쇄 공간에 있는 수소는 이동은 멈추게 된다, 이때 제1 전자 밸브(810)와 제2 전자 밸브(820)는 “저고압 유체 이동 통로(200)”로 유체가 흐를 수 있도록 “저고압 유체 이동 통로(200)”가 개방 상태가 되고 “고저압 유체 이동 통로(300)”는 폐쇄 상태가 되도록 상태를 전환 하게 된다,
이때에 “외부 수소 탱크(102)의 수소는 “저고압 유체 이동 통로(200)”를 통하여 서서히 수소 차량의 “내부 수소 탱크(100)”로 이동을 시작하게 된다, 이때 “내부 수소 탱크(100)”의 압력이 “외부 수소 탱크(102)”의 압력 보다 클수록 수소의 유체 이동 속도는 빠르게 증가하여 이동하게 된다.
또한 평형 상태의 유체 이동 속도를 더욱 빠르게 하기 위하여 “저고압 유체 이동 통로”를 직렬 또는 병렬로 구성 하거나, “저고압 유체 이동 통로” 내부의 유체 흐름 변환부를 직렬 또는 병렬 구성 하거나, 직렬과 병렬 혼합 구성 하거나 [도 7 ]과 같이 1:N 등의 구성을 통하여 유체의 이동 속도를 더욱 빠르게 구성 할 수 있다.
이때에 ”외부 수소 탱크(102)” 내부의 수소가 모두 ”내부수소탱크(100)”로 이동할 경우 “외부 수소탱크”는 진공 상태에 가깝게 되므로 “외부수소탱크(102)”의 내부를 가변적으로 부피 변경이 가능한 튜브로 채우거나 외부 공기가 채워질 수 있는 외부 공기 유입 밸브 등을 선택적으로 사용하거나 적용할 수 있다.
본 발명에 있어서 “저고압 유체 이동 통로”의 경우 내부 탱크와 외부 탱크의 압력 차이가 약 30% 이상 차이가 발생할 경우 유체의 흐름이 빨라지는 특징이 있으며 “외부 수소 탱크(102)”의 입/출구(801)와 제 1 밸브(810) 사이에 압력 조절 밸브를 설치하여 빠른 속도로 유체를 이동하게 할 수도 있으며, 다양한 방법의 조합이 가능 하다.
상기 실시예의 경우 제1 전자 밸브(810), 제2 전자 밸브(820)를 컨트롤 하기 위한 압력 센서와 상기 전자 밸브를 개방/폐쇄 하기 위한 MCU나 컨트롤 부분을 비롯한 주변 회로는 간략한 설명을 위하여 제외 되었으나 이는 해당 분야의 전문 지식을 가진 사람이라면 쉽게 구성 가능한 부분 이므로 생략되었다.
100 : 제 1 고압 폐쇄 공간
102 : 제 2 저압 폐쇄 공간
200 : 저고압 유체 이동 통로(BODY)
201 : 저고압 유체 이동 통로의 저압측 유체 입/출구
202 : 저고압 유체 이동 통로의 밀폐용 커버
203 : 저고압 유체 이동 통로의 고압측 유체 입/출구
204 : 저고압 유체 이동 통로의 내부에 설치된 고압 유체 흐름 변경 부
205 : 고압 공간에서 고압측 유체 출입구로 유입된 유체중 유체의 흐름이 변경된 일부 유체와 저압측 유체 출입구로 유입된 유체가 합하여 고압 공간의 고압측 유체 출입구로 방향이 전환되어 고압측 유체 입출구로 방향에서 나중에 유입된 유체의 압력과 세기가 감소되는 공간
206 : 저압 공간에서 고압측 공간의 입출구로 흐르는 유체의 방향
207 : 고압 공간에서 저압측 공간의 입출구로 흐르는 유체의 방향
208 : 고압 공간에서 유입된 유체 중 방향이 전환된 일부 유체의 흐름
209 : 제 1 고압 유체의 흐름 변경 부
210 : 제 2 고압 유체의 흐름 변경 부
211 : 제 n 고압 유체의 흐름 변경 부
230 : 유체흐름을 전기적으로 변환하는 장치들의 예
270 : 저압 공간에서 고압 공간으로 흐르는 유체 방향
280 : 고압 공간에서 저압 공간으로 흐르는 유체 방향
300 : 고저압 유체 이동 통로
310 : 고저압 유체 이동 통로 고압 입/출구
320 : 고저압 유체 이동 통로 저압 입/출구
801 : 차량 외부 수소 탱크 입/출구
802 : 차량 내부 수소 탱크 입/출구
810 : “Y” 자형 제1 전자 밸브
820 : “Y” 자형 제2 전자 밸브
102 : 제 2 저압 폐쇄 공간
200 : 저고압 유체 이동 통로(BODY)
201 : 저고압 유체 이동 통로의 저압측 유체 입/출구
202 : 저고압 유체 이동 통로의 밀폐용 커버
203 : 저고압 유체 이동 통로의 고압측 유체 입/출구
204 : 저고압 유체 이동 통로의 내부에 설치된 고압 유체 흐름 변경 부
205 : 고압 공간에서 고압측 유체 출입구로 유입된 유체중 유체의 흐름이 변경된 일부 유체와 저압측 유체 출입구로 유입된 유체가 합하여 고압 공간의 고압측 유체 출입구로 방향이 전환되어 고압측 유체 입출구로 방향에서 나중에 유입된 유체의 압력과 세기가 감소되는 공간
206 : 저압 공간에서 고압측 공간의 입출구로 흐르는 유체의 방향
207 : 고압 공간에서 저압측 공간의 입출구로 흐르는 유체의 방향
208 : 고압 공간에서 유입된 유체 중 방향이 전환된 일부 유체의 흐름
209 : 제 1 고압 유체의 흐름 변경 부
210 : 제 2 고압 유체의 흐름 변경 부
211 : 제 n 고압 유체의 흐름 변경 부
230 : 유체흐름을 전기적으로 변환하는 장치들의 예
270 : 저압 공간에서 고압 공간으로 흐르는 유체 방향
280 : 고압 공간에서 저압 공간으로 흐르는 유체 방향
300 : 고저압 유체 이동 통로
310 : 고저압 유체 이동 통로 고압 입/출구
320 : 고저압 유체 이동 통로 저압 입/출구
801 : 차량 외부 수소 탱크 입/출구
802 : 차량 내부 수소 탱크 입/출구
810 : “Y” 자형 제1 전자 밸브
820 : “Y” 자형 제2 전자 밸브
Claims (7)
- 폐쇄된 두 공간의 압력 차이를 이용하여 저압 폐쇄 공간의 유체를 고압 폐쇄 공간으로 이송하기 위한 유체 이송 장치에 있어서 유체 이송하는 장치는 회전 장치나 외부 동력을 사용하지 않으며 움직이는 기구 역학적(동 역학적) 부품을 사용하지 않는 것을 특징으로 하며;
상기 발명에 있어서 적어도 두 개 이상의 폐쇄공간이 마련되고 상기 폐쇄 공간에 압력 차이가 존재하는 것을 특징으로 하며;
상기 폐쇄공간으로 유체가 이동할 수 있도록 폐쇄공간 사이에 유체 이동 통로가 구비되는 것을 특징으로 하며;
상기 유체 이동 통로는 고압의 폐쇄 공간에서 저압의 폐쇄공간으로 유체가 이동하기 위한 일반적인 관통된 “고압->저압 유체 이동 통로”와 저압의 폐쇄 공간에서 고압의 폐쇄 공간으로 유체가 이동하기 위한 “저압->고압 유체 이동 통로”가 하나 이상 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다;
상기 “저압->고압 유체 이동 통로”의 내부는 고압 측 공간에서 유입된 유체 중 일부 유체흐름의 방향을(벡터를) 변경할 수 있는 “유체의 흐름 변경 부”가 하나 이상 구성되어 유체흐름의 방향이 변경되고, 유체흐름의 방향이 변경된 유체는 상기 “저압->고압 유체 이동 통로”의 내부에서 저압 방향에서 고압 방향으로 흐르는 유체와 합류되는 것을 특징으로 하며;
상기 “유체의 흐름 변경 부”를 하나 이상 복수개로 직렬 또는 병렬로 혼합되어 저압 공간의 유체가 최종적으로 고압 폐쇄 공간과 상기 “저압->고압 유체이동 통로”와 연결된 연결부에 도달할 경우 연결부 부근의 압력이 고압부의 압력보다 높은 것을 특징으로 한다.
- 청구항 1에 있어서, 두개 이상의 폐쇄 공간 중 하나에 온도와 기체의 분자수를 조절하여 다른 하나 이상의 폐쇄 공간에 압력과 부피가 조절되는 것을 특징으로 하며;
상기 두개 이상의 폐쇄 공간 중 하나에 압력과 기체의 분자수를 인위적으로 조절하여 다른 하나 이상의 폐쇄 공간의 부피와 온도가 조절되는 것을 특징으로 하며;
상기 두개 이상의 폐쇄 공간 중 하나에 압력과 온도를 인위적으로 조절하여 다른 하나 이상의 폐쇄공간의 부피와 기체의 분자수가 조절되는 것을 특징으로 한다.
- 청구항 1에 있어서, 하나 이상의 폐쇄 공간에 존재하는 유체에 압력과 온도를 변화하여 기체 상태의 유체를 액체나 고체, 초임계 상태로 상을 변화시키는 방법을 통하여 유체의 저장 용량을 늘리는 것을 특징으로 한다.
- 청구항 1에 있어서, 하나 이상의 폐쇄 공간에 존재하는 고체 또는 액체, 초임계 상태의 물체에 압력과 온도를 가하여 기체 상태의 유체로 물질의 상을 변화시켜 폐쇄 공간의 내부 압력을 높이거나 낮추는 것을 특징으로 한다.
- 청구항 1, 청구항 2, 청구항 3, 청구항 4 에 있어서, 유체가 흐르는 경로상에 유체의 흐름을 볼텍스(vortex) 튜브의 원리에 의하여 회전 나선 운동으로 변경하여 흐르는 유체의 회전 운동을 통하여 차가운 온도의 유체와 뜨거운 온도의 유체로 분리하는 것을 특징으로 하며;
상기 나선형 유체 흐름의 중심부는 차가운 유체로 분리되고,
상기 나선형 유체 흐름 중심부의 외곽은 뜨거운 유체로 분리되는 것을 특징으로 한다.
- 청구항 5에 있어서, 분리된 차가운 유체와 뜨거운 유체 사이에 팰티어 효과에 의한 열전 발전 소자가 구비되어 유체의 흐름으로부터 직접적인 전기 생산이 가능한 것을 특징으로 한다.
- 청구항 1에 있어서, 유체 흐름에 의한 손실을 최소화 하기 위하여 유체 흐름의 속도와 압력을 조절하여 유체의 흐름을 솔리톤(soliton)파형의 유체 흐름을 특징으로 한다.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220029715A KR20230132673A (ko) | 2022-03-09 | 2022-03-09 | 폐쇄된 두 공간의 압력 차이를 이용한 유체 이송 장치. |
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110061855A (ko) | 2009-12-02 | 2011-06-10 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 이미지 파일 백업 장치 및 방법 |
| KR20170091318A (ko) | 2016-02-01 | 2017-08-09 | 삼성전자주식회사 | 심전도 신호를 이용한 인증 장치 및 방법 |
| KR20170134680A (ko) | 2015-04-08 | 2017-12-06 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 열처리용 강판 |
| KR20180027596A (ko) | 2015-07-15 | 2018-03-14 | 그리드텐셜 에너지, 아이엔씨. | 바이폴라 배터리 시일 및 열 리브 구성 |
-
2022
- 2022-03-09 KR KR1020220029715A patent/KR20230132673A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20110061855A (ko) | 2009-12-02 | 2011-06-10 | 주식회사 히타치엘지 데이터 스토리지 코리아 | 이미지 파일 백업 장치 및 방법 |
| KR20170134680A (ko) | 2015-04-08 | 2017-12-06 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 열처리용 강판 |
| KR20180027596A (ko) | 2015-07-15 | 2018-03-14 | 그리드텐셜 에너지, 아이엔씨. | 바이폴라 배터리 시일 및 열 리브 구성 |
| KR20170091318A (ko) | 2016-02-01 | 2017-08-09 | 삼성전자주식회사 | 심전도 신호를 이용한 인증 장치 및 방법 |
Non-Patent Citations (6)
| Title |
|---|
| 1. US Patent #:US001329559 |
| 2. fabrication and testing of fixed-valve micro-pumps (PDF). |
| 3. Optimization of no-moving part fluidic resistance microvalves with low Reynolds number. |
| 4. Improvements in Fixed-Valve Micropump Performance Through Shape Optimization of Valves. |
| 5. arly turbulence and pulsatile flows enhance diodicity of Tesla's macrofluidic valve. |
| 6. 정상 상태 Navier-Stokes 흐름에 적용된 토폴로지 최적화의 고급 프로그래밍 언어 구현 |
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