부력을 이용한 회전장치(Rotating apparatus using the buoyant)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2012-0104670
(43) 공개일자 2012년09월24일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
F03B 17/02 (2006.01) F03B 9/00 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2011-0022207
(22) 출원일자 2011년03월14일
심사청구일자 2011년03월14일
(71) 출원인
이문용
부산광역시 사하구 다대낙조2길 12, 몰운대아파트
206동 405호 (다대동)
(72) 발명자
이문용
부산광역시 사하구 다대낙조2길 12, 몰운대아파트
206동 405호 (다대동)
(74) 대리인
특허법인세아
전체 청구항 수 : 총 3 항
(54) 발명의 명칭 부력을 이용한 회전장치
(57) 요 약
물탱크와, 물탱크의 내부와 외부에 각각 배치되는 회전풀리와, 회전풀리에 양 측단이 각각 감기는 튜브형
벨트와, 튜브형 벨트의 일부 구간이 펼쳐지도록 튜브형 벨트의 내외부에 배치되는 다수의 고정롤러를 포함하며,
다수의 고정롤러는 튜브형 벨트의 펼쳐진 부분을 상측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지는 제1구간과, 제1구간과 연
결되되 일정한 폭을 갖는 빈공간이 형성되는 제2구간과, 제2구간과 연결되되 상측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지
는 제3구간으로 구획하고, 다수의 고정롤러에 의해 구획된 제1구간에는 수은 및 웨이트가 배치되는 부력을 이용
하는 회전장치를 개시한다.
대 표 도 - 도2
공개특허 10-2012-0104670
- 1 -
특허청구의 범위
청구항 1
물탱크와, 상기 물탱크의 내부와 외부에 각각 배치되는 회전풀리와, 상기 회전풀리에 양 측단이 각각 감기는 튜
브형 벨트와, 상기 튜브형 벨트의 일부 구간이 펼쳐지도록 상기 튜브형 벨트의 내외부에 배치되는 다수의 고정
롤러를 포함하며,
상기 다수의 고정롤러는 상기 튜브형 벨트의 펼쳐진 부분을 상측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지는 제1구간과, 상
기 제1구간과 연결되되 일정한 폭을 갖는 빈공간이 형성되는 제2구간과, 상기 제2구간과 연결되되 상측으로 갈
수록 폭이 점차 좁아지는 제3구간으로 구획하고,
상기 다수의 고정롤러에 의해 구획된 제1구간에는 수은 및 웨이트가 배치된 것을 특징으로 하는 부력을 이용하
는 회전장치.
청구항 2
제1항에 있어서,
상기 제1구간에 배치되는 수은 및 웨이트는 그 비중과 하중으로 인해 상기 제1구간의 튜브형 벨트에 작용하는
부력과 상쇄되게 하고, 상기 제2구간의 빈공간에 의해 발생된 부력에 의해 상기 제1구간의 튜브형 벨트를 끌어
올리는 것을 특징으로 하는 부력을 이용하는 회전장치.
청구항 3
제1항에 있어서,
상기 튜브형 벨트의 내부에는 상기 웨이트가 상하좌우 움직임을 제한하는 제한롤러가 마련된 것을 특징으로 하
는 부력을 이용하는 회전장치.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 부력을 이용하여 회전풀리를 회전시킬 수 있는 회전장치에 관한 것이다. [0001]
배 경 기 술
일반적으로 전기는 화석연료를 에너지원으로 하여 발전하는 화력발전과, 방사능 동위원소를 에너지원으로 하여[0002]
발전하는 원자력발전 및 물의 자연 낙하 에너지를 활용하는 수력방전이 주종을 이루고, 조수를 이용하는 조력발
전과, 풍력을 이용하는 풍력발전과, 태양열을 이용하는 태양열발전 등이 점차 늘어나고 있는 추세이다.
그러나 화력발전은 화석원료의 소모로 발전 원가가 높고 그나마 화석자원이 고갈 위기에 처해 있고, 원자력발전[0003]
은 복잡한 시설에 따른 건설비의 부담과 안전에 대한 우려를 불식시키기 어렵고, 수력발전은 많은 물이 필요하
여 댐 건설에 따른 생태계 파괴와 수자원의 한계로 발전량이 제한되고 있다.
또, 조력발전 역시 생태계의 파괴가 예상되며, 풍력발전과 태양열발전은 일기에 따라 발전량이 좌우되는 문제점[0004]
이 있다.
발명의 내용
해결하려는 과제
따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 부력을 에너지원으로 전기를 발생시켜 전[0005]
력 생산 원가를 낮추고, 환경 오염 및 생태계가 파괴되는 것을 방지할 수 있는 회전장치를 제공하는데 그 목적
이 있다.
과제의 해결 수단
공개특허 10-2012-0104670
- 2 -
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 부력을 이용한 회전장치는, 물탱크와, 상기 물탱크의 내부와 외부에 각[0006]
각 배치되는 회전풀리와, 상기 회전풀리에 양 측단이 각각 감기는 튜브형 벨트와, 상기 튜브형 벨트의 일부 구
간이 펼쳐지도록 상기 튜브형 벨트의 내외부에 배치되는 다수의 고정롤러를 포함하며,
상기 다수의 고정롤러는 상기 튜브형 벨트의 펼쳐진 부분을 상측으로 갈수록 폭이 점차 넓어지는 제1구간과, 상[0007]
기 제1구간과 연결되되 일정한 폭을 갖는 빈공간이 형성되는 제2구간과, 상기 제2구간과 연결되되 상측으로 갈
수록 폭이 점차 좁아지는 제3구간으로 구획하고,
상기 다수의 고정롤러에 의해 구획된 제1구간에는 수은 및 웨이트가 배치된 것을 특징으로 한다.[0008]
상기 제1구간에 배치되는 수은 및 웨이트는 그 비중과 하중으로 인해 상기 제1구간의 튜브형 벨트에 작용하는[0009]
부력과 상쇄되게 하고, 상기 제2구간의 빈공간에 의해 발생된 부력에 의해 상기 제1구간의 튜브형 벨트를 끌어
올리는 것을 특징으로 한다.
상기 튜브형 벨트의 내부에는 상기 웨이트가 상하좌우 움직임을 제한하는 제한롤러가 마련된 것을 특징으로 한[0010]
다.
발명의 효과
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 부력을 이용한 회전장치는 튜브형 벨트에 발생되는 부력을 통해 회전풀[0011]
리가 회전시킬 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 부력을 이용한 회전장치를 도시한 정면도이다.[0012]
도 2는 도 1에 도시된 회전장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 부력을 이용한 회전장치에 대해 상세히 설명한다.[0013]
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 부력을 이용한 회전장치는, 물탱크(10)와, 물탱크(10)의 내부에[0014]
일부 잠겨지도록 배치되며 양 측단이 회전풀리(30)에 감겨져 있는 튜브형 벨트(20)와, 튜브형 벨트(20)에서 부
력이 발생되도록 일부 구간을 펼친 상태로 만드는 다수의 고정롤러(40)와, 튜브형 벨트(20)의 부력 발생에 의한
움직임을 통해 동력을 발생시키는 동력발생부재(60)를 포함한다.
구체적으로, 물탱크(10)는 그 내부에 물이 저장되는 통상의 물탱크이다. 이러한 물탱크(10)는 도시된 바와 같이[0015]
튜브형 벨트(20)가 배치될 수 있도록 상하방향으로 긴 길이를 가지도록 마련된다.
튜브형 벨트(20)는 상술한 바와 같이 양 측단이 회전풀리(30)에 감긴 상태이며, 이러한 튜브형 벨트(20)와 회전[0016]
풀리(30)의 외면에는 통상의 타이밍벨트와 같이 상호 맞물리는 톱니(cog)가 각각 형성되어 있다.
상기의 튜브형 벨트(20)는 내부에 빈공간이 형성되는 사각형상의 단면을 가지되, 일정 구간에서 펼친 상태를 가[0017]
지고 또 다른 구간에서 접힌 상태를 가지는 관절형벨트이다. 즉, 본 발명의 튜브형 벨트(20)는 회전풀리(30)를
중심으로 우측 부분은 접힌 상태를 가지고, 좌측 부분은 펼친 상태를 가질 수 있다.
예를 들면, 튜브형 벨트(20)의 접혀진 부분은 서로 대응되는 두 모서리부분이 맞닿고 나머지 두 모서리부분이[0018]
이격된 상태를 유지하여 "一자"로 접혀지는 상태를 유지한다. 튜브형 벨트(20)의 펼쳐진 부분은 모서리부분 중
서로 맞닿은 두 모서리부분이 이격되어 펼쳐진 상태를 유지한다.
상기의 펼쳐진 상태의 튜브형 벨트(20)는 도시된 바와 같이 세구간으로 세분화되는데, 상측으로 갈수록 폭이 점[0019]
차 넓어지는 제1구간(S1), 제1구간(S1)과 연결되되 일정한 폭을 가지는 제2구간(S2)), 제2구간(S2))과 연결되되
상측으로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 제3구간(S3)을 포함한다.
회전풀리(30)는 상술한 바와 같이 튜브형 벨트(20)의 양 측단에 각각 배치되되, 일측의 회전풀리는 물탱크(10)[0020]
내부에 배치되고 타측의 회전풀리는 물탱크(10) 외부에 배치된다. 즉, 상기와 같이 배치되는 회전풀리(30)로 인
해 튜브형 벨트(20)는 물탱크(10)의 내부에 일부 잠겨지게 된다.
다수의 고정롤러(40)는 상술한 바와 같이 튜브형 벨트(20)에서 부력을 발생시키도록 튜브형 벨트(20)의 일부 구[0021]
간을 펼친 상태로 만드는 역할을 한다. 이와 같이 다수의 고정롤러(40)에 의해 펼쳐진 튜브형 벨트(20)의 내부
공개특허 10-2012-0104670
- 3 -
에는 수은과 웨이트(70)가 배치된다.
먼저, 수은은 펼쳐진 튜브형 벨트(20)의 세구간 중 제1구간(S1)에 배치되는데, 이러한 수은의 비중에 의해 제1[0022]
구간(S1)에서 수압에 의해 튜브형 벨트(20)가 압축되는 것을 방지할 수 있다. 또, 상기의 수은은 부력에 의해
펼쳐진 상태의 튜브형 벨트(20)가 상측으로 움직일 때 튜브형 벨트(20)와 웨이트(70) 사이의 마찰력을 저감하는
역할 또한 수행한다.
웨이트(70)는 튜브형 벨트(20)의 내부에서 수은에 의해 뜨게 된다. 이러한 웨이트(70)는 수은과 마찬가지로 제1[0023]
구간(S1)의 형상을 유지하기 위하여 상측으로 갈수록 점차 그 폭이 넓어지는 하단부를 갖는다.
또, 웨이트(70)는 도시된 바와 같이 상하방향으로 긴 길이를 갖는데, 이러한 웨이트(70)의 상하부에는 웨이트[0024]
(70)가 튜브형 벨트(20)의 내부에서 상하좌우로 움직이는 것을 제한하는 제한롤러(50)가 각각 배치된다.
동력발생부재(60)는 회전풀리(30) 중 하나와 상호 마주보도록 배치되어 부력에 의한 튜브형 벨트(20)의 회전 시[0025]
연동되어 동력을 발생시킨다. 그리도 도면에 도시되지는 않았지만 동력발생부재(60)에는 본 발명의 회전장치에
서 부력만으로는 초기 작동이 힘들 수 있으므로 일정 시간 동안 회전풀리(30)를 작동시키기 위한 구동모터(미도
시)가 설치될 수도 있다.
한편, 상기와 같은 구조를 가진 회전장치에서 튜브형 벨트가 회전되는 과정을 살펴보면 다음과 같다.[0026]
본 발명의 회전장치에서 튜브형 벨트(20)의 제1구간(S1)은 도시된 바와 같이 수은과 웨이트(70)의 하단부가 배[0027]
치된 구간이다. 이러한 제1구간(S1)에서는 수은의 비중 및 웨이트(70)의 하중이 이 제1구간(S1)에 적용되는 타
원형벨트()의 부력과 서로 상쇄되는 구간으로써, 이때의 제1구간(S1)에 발생되는 튜브형 벨트(20)의 부력은 0이
된다. 특히 본 발명의 제1구간(S1)에서는 수은뿐 아니라 웨이트 역시 튜브형 벨트(20)의 내부에 배치되므로 적
은 량의 수은으로도 부력과 상쇄되는 구간을 만들 수 있다.
제2구간(S2))은 도시된 바와 같이 빈공간을 형성하는 구간으로써 실질적으로 튜브형 벨트(20)의 부력이 발생되[0028]
는 구간이다. 즉, 본 발명에서는 제2구간(S2))에서 발생되는 부력에 의해 부력이 0인 제1구간(S1)의 튜브형 벨
트(20)를 용이하게 상측으로 끌어올리게 된다.
제3구간(S3)은 도시된 바와 같이 제2구간(S2))에서 발생된 튜브형 벨트(20)가 다시 점차 접혀지는 구간이다. 이[0029]
러한 제3구간(S3)을 통과하는 튜브형 벨트(20)는 이 튜브형 벨트(20)와 맞물려 있는 회전풀리(30)와 동력발생부
재(60)를 회전시켜, 동력발생부재(60)로 하여금 동력을 발생시키게 한다.
부호의 설명
10 : 물탱크 20 : 튜브형 벨트[0030]
30 : 회전풀리 40 : 고정롤러
50 : 제한롤러 60 : 동력발생부재
70 : 웨이트
공개특허 10-2012-0104670
- 4 -
도면
도면1
공개특허 10-2012-0104670
- 5 -
도면2
공개특허 10-2012-0104670
- 6 -