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차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템

  • 기술번호 : KST2021012127
  • 담당센터 : 부산기술혁신센터
  • 전화번호 : 051-606-6561
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 도로에 압력으로 작용하며 버려지는 주행차량의 하중(중력에너지)을 흡수해 압축공기와 열을 생산하여, 공압 및 증기압에너지로 발전을 하는 에너지 하베스팅 코제너레이션 시스템(Energy harvesting of cogeneration system) 기술로서, 차량의 하중을 누름판을 통해 유압부피스톤으로 전달받아 유압을 공압으로 변환시켜 공압부에서 다량의 압축공기와 열을 생산케하는 유공압축기로 공압 및 열에너지생산장치와, 공압 및 증기압생산시스템 장치부와, 공압 및 증기압에너지 저장장치부와, 흡수식 냉동공조시스템 장치부와, 발전시스템 장치부와, 변압부를 거치며 전력에너지와 냉난방에너지를 생산하여 수요자에게 공급하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템이며, 본 발명은 기존의 어떤 발전 방식보다 발전량 대비 건설비용 및 전력 생산 비용이 저렴하여 고효율 대용량 발전이 가능하며, 설치 가능 면적은 무한대라 할 수 있을 만큼 풍부한 도로 여건이 갖추어져 있으므로 도심에서 직접 발전과 전력 수급이 가능하여 송전을 위한 기반 시설을 따로 구축하지 않아도 도심에 전력 수급을 가능케 한다.
Int. CL F03G 7/08 (2006.01.01) F03G 3/00 (2006.01.01) F04B 35/00 (2020.01.01) F04B 41/06 (2006.01.01) F04B 41/02 (2006.01.01) F04B 39/06 (2020.01.01) F01K 27/02 (2006.01.01) F15B 11/072 (2006.01.01) F15B 1/26 (2006.01.01) F15B 11/16 (2006.01.01) F15B 20/00 (2006.01.01) B60W 40/13 (2012.01.01) F25B 15/00 (2006.01.01) F24D 10/00 (2006.01.01) F28D 20/00 (2018.01.01)
CPC F03G 7/08(2013.01) F03G 3/00(2013.01) F04B 35/008(2013.01) F04B 41/06(2013.01) F04B 41/02(2013.01) F04B 39/066(2013.01) F01K 27/02(2013.01) F15B 11/072(2013.01) F15B 1/26(2013.01) F15B 11/16(2013.01) F15B 20/005(2013.01) B60W 40/13(2013.01) F25B 15/00(2013.01) F24D 10/00(2013.01) F28D 20/00(2013.01) F28D 7/106(2013.01) B60W 2530/10(2013.01)
출원번호/일자 1020200040437 (2020.04.01)
출원인 부산대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2021-0123112 (2021.10.13) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 N
심사청구항수 12

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 부산대학교 산학협력단 대한민국 부산광역시 금정구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 박광 대한민국 대구광역시 수성구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김종석 대한민국 부산광역시 해운대구 센텀중앙로 ** 우동, 에이스하이테크** **층 ****호(브릿지특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.04.01 수리 (Accepted) 1-1-2020-5008561-90
2 보정요구서
Request for Amendment
2020.04.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 1-5-2020-0058766-13
3 [출원서 등 보정]보정서(납부자번호)
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment(Payer number)
2020.04.28 수리 (Accepted) 1-1-2020-0406380-18
4 전자화내용 정정신청서
Request for Correction of Content of Digitalization
2020.04.28 수리 (Accepted) 1-1-2020-5010491-95
5 [출원인변경]권리관계변경신고서
[Change of Applicant] Report on Change of Proprietary Status
2020.07.30 수리 (Accepted) 1-1-2020-0800678-50
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2021.07.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2021-0858602-28
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번호 청구항
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공압 및 증기압발전시스템에 있어서, 도로에 주행하는 차량의 하중에 따라 도로 노면에 압력의 크기가 다르게 작용하는 차량의 순수 중력에너지를 누름판을 통해 유압으로 흡수해 공압 및 열에너지로 변환시키는 압축기를 구비하며;상기 압축기는 원활한 피스톤작동을 목적으로 과열 및 부압을 방지하기 위해 냉동공조기에서 공급되는 냉각공기를 유압부실린더에서 유압작동부실린더와 공압부실린더를 연결해 유통 가능케 하는 흡입공기유통관과;차량바퀴를 통해 전해지는 차량의 순수 중력에너지에 의한 압력을 흡수해 피스톤로드를 통해 연동되어 있는 유압부피스톤을 작동시켜 작동유에 압력을 가하는 만곡 돔 형상을 가진 누름판과;누름판을 통해 유압부피스톤으로 전해지는 압력에 의해 작동유가 유압부와 유압작동부를 오가며 압력을 전달하는 과정에 유압부실린더에서 누유되거나 소실되는 작동유를 자동으로 보충해 주는 오일자동보충기와;실린더 내에 작동유가 충진된 상태로 피스톤작동 하는 유압부와;유압부의 실린더보다 좁은 실린더 내경을 가지며 피스톤작동하는 유압작동부와;유압작동부의 피스톤작동에 의해 유압작동부피스톤로드와 연동되어 있는 공압부피스톤의 작동으로 공압부에서 흡입 냉각공기를 단열 압축해 압축공기와 열을 생산하는 공압부로 구성되는 것을 더 포함하는 유공압축기로서;상기 유공압축기는 차량의 바퀴가 누름판 위로 주행할 때 주행차량의 하중에 따라 도로 노면에 압력의 크기가 다르게 작용하는 순수 중력에너지를 상기 누름판을 통해 필요한 만큼만 유압으로 흡수하여, 유압부실린더 내에 충진된 작동유를 상대적으로 좁은 내경의 유압작동부실린더로 보내어 유압작동부피스톤의 행정거리를 키우며 압력(힘)과 행정거리를 피스톤로드로 연동되어 있는 공압부피스톤으로 전달하여, 공압부에서 다량의 압축공기와 열을 생산케 구성되며;상기 유공압축기를 다수 대씩 다수 줄의 묶음 단위로 설치프레임에 고정시켜 공압 및 열에너지생산장치 1개 단이라 하고, 각 단은 탈부착이 가능하게 하여 정상 기능을 발휘하지 못하는 단은 신속하게 교체하여 일괄 유지보수가 가능케 하며;상기 단으로 구분된 공압 및 열에너지생산장치를 차선 방향으로 일렬 종대로 다수 단으로 묶어 공압 및 열에너지생산모듈 1개 조라 하며, 따라서 공압 및 열에너지생산모듈을 터파진 도로에 먼저 설치된 콘크리트블록에 설치하되 1개 차로에 모듈 2개 조씩 일정한 배열 방식에 따라 설치하고, 이때 유공압축기의 누름판 상부는 만곡 돔 형식이며 도로 노면과 같은 높이로 설치된 복공판에서 25mm 내외의 높이로 돌출되게 구성되는 것을 더 포함하며;상기 공압 및 열에너지생산모듈을 구성하는 유공압축기들이 24시간 생산하는 다량의 압축공기 및 열에너지를 이중열교환관을 통해 각 에너지를 분리하여 압축공기저장탱크와 고온고압증기발생기로 이송 가능케 하는 주관로와;상기 주관로를 통해 이송된 다량의 압축공기 및 열에너지를 압축공기저장탱크와 고온고압증기발생기(축열탱크)에 축적에너지로 저장하는 공압 및 증기압에너지 저장장치부와;상기 공압 및 증기압에너지 저장장치부에서 공급되는 다량의 압축공기와 고온 고압 증기를 이용하여 공압 및 증기압 겸용터빈 또는 공압 및 증기압 터빈을 통해 발전하는 발전시스템 장치부와;또한 공압 및 열에너지생산모듈에서 생산하여 직송된 열에너지 또는 고온고압증기발생기를 거쳐 나온 폐열을 이용해 지역주민에게 냉난방에너지를 제공하기 위한 냉·온수를 생산하고, 냉각공조기를 통해 유공압축기 냉각용으로 유공압축기에 제공되는 흡입공기를 냉각시켜 공급하는 흡수식 냉동공조시스템 장치부와;상기 공압 및 열에너지생산모듈에서 생산한 압축공기와 열에너지 중에서 열에너지를 고온열매체주관로를 통해 이송받아, 계절적 요인이나 필요에 따라 고온고압증기발생기에서 급탕열용 온수 또는 열에너지를 증기압에너지로 변환해 고온 고압 증기를 생산하는 공압 및 증기압생산시스템 장치부와;또한 발전시스템 장치부에서 생산한 전력을 계통연계로 수요자에게 공급하거나, 지역단위 비상전력망을 갖추어 비상전력 공급을 가능케 하는 변압부를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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공압 및 증기압발전시스템에 있어서, 도로에 주행하는 차량의 하중에 따라 도로 노면에 압력의 크기가 다르게 작용하는 차량의 순수 중력에너지를 누름판을 통해 유압으로 흡수해 공압 및 열에너지로 변환시키는 "ㅗ"형 압축기를 구비하며;상기 "ㅗ"형 압축기는 원활한 피스톤작동을 목적으로 과열 및 부압을 방지 하기 위해 냉동공조기에서 공급되는 냉각공기를 유압부실린더에서 두 개의 유압작동부실린더와 두 개의 공압부실린더를 연결해 유통 가능케 하는 흡입공기유통관과;차량바퀴를 통해 전해지는 차량의 순수 중력에너지에 의한 압력을 흡수해 피스톤로드를 통해 연동되어 있는 유압부피스톤을 작동시켜 작동유에 압력을 가하는 만곡 돔 형상을 가지는 누름판과;누름판을 통해 유압부피스톤으로 전해지는 압력에 의해 작동유가 유압부와 두 개의 유압작동부를 오가며 압력을 전달하는 과정에 유압부실린더에서 누유되거나 소실되는 작동유를 자동으로 보충해 주는 오일자동보충기와;실린더 내에 작동유가 충진된 상태로 피스톤작동하는 유압부와;유압부의 실린더보다 좁은 실린더 내경을 가지며 피스톤작동하는 두 개의 유압작동부와;유압작동부의 피스톤작동에 의해 유압작동부피스톤로드와 연동되어 있는 두 개의 공압부피스톤의 작동으로 공압부에서 흡입 냉각공기를 단열 압축해 압축공기와 열을 생산하는 두 개의 공압부로 구성되는 것을 포함하는 "ㅗ"형 유공압축기로서,상기 "ㅗ"형 유공압축기는 차량의 바퀴가 누름판 위로 주행할 때 주행차량의 하중에 따라 도로 노면에 압력의 크기가 다르게 작용하는 순수 중력에너지를 상기 누름판을 통해 유압으로 필요한 만큼만 흡수하여, 유압부실린더 내에 충진된 작동유를 상대적으로 좁은 내경을 가진 두 개의 유압작동부실린더로 보내어 유압작동부피스톤의 행정거리를 키우며 압력(힘)과 행정거리를 피스톤로드로 연동되어 있는 두 개의 공압부피스톤으로 전달하여 공압부에서 다량의 압축공기와 열을 생산케 구성되는 것과;상기 "ㅗ"형 유공압축기를 똑바로 세웠을 때 두 개의 유압작동부와 두 개의 공압부를 바닥과 수평으로 구현하지 않고 수직 또는 예각으로 구현하여 작동유가 중력을 거슬러 누유되지 않도록 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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제1항 내지 2항에 있어서, 상기 흡입공기유통관은 유압부실린더에서 유압작동부실린더로 연결하고 또 공압부실린더에서 흡입밸브로 연결하여 흡입공기관로연결부를 통해 들어온 냉각공기가 각 실린더를 차례로 거치며 유공압축기의 과열 및 부압을 방지하고, 흡입공기유통관의 외부에는 냉각핀을 구현하여 유공압축기 설치 공간에 정체되어 있는 대기를 냉각시키도록 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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제1항 내지 2항에 있어서, 상기 유압부와 유압작동부에는 각 피스톤이 차량바퀴의 압력에 눌려졌다가 빠르게 복귀하는 왕복작동을 반복하기 위해 유압부피스톤로드와 유압작동부피스톤로드 각각에 스프링을 분리장치하고, 유압부피스톤과 공압부피스톤 상부에는 각각 피스톤턱이 형성되게 구성하여 공기 흐름을 위한 공간을 만들어 줌으로 스프링에 의한 피스톤작동 시 부압이 전혀 발생하지 않도록 하여 보다 원활한 피스톤작동이 가능하도록 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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제1항에 있어서, 상기 복공판은 유공압축기들을 일정한 배열 방식에 따라 설치프레임과 테두리받침대로 묶어 공압 및 열에너지생산장치 1개 단으로 구성되는 과정에서 설치프레임과 테두리받침대 위에 고정되어 도로 노면 역할을 하는 장치로서, 통상적인 차량 하중을 충분히 견딜 수 있는 강철 구조물로 만들어진 복공판에는 차선과 예각으로 줄지어진 누름판이 돌출하는 구멍과 그 주변에 더 작은 기공을 뚫어, 차량의 미끄럼 방지와 대기 중으로 열순환이 이루어지도록 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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제1항에 있어서, 상기 공압 및 열에너지생산장치 1개 단은 차량바퀴 1개에 의해 작동하는 유공압축기의 수를 늘리기 위한 수단으로서, 유공압축기를 다수 대씩 다수 줄 묶음 단위로 구성하되 1개 단에서 앞줄과 뒷줄 각 유공압축기 누름판의 중심이 서로 절반씩 어긋나게 배치하고, 각 줄은 차선과 약 45도 내외의 예각이 되도록 배열함으로 유공압축기의 외곽이 각 누름판의 중심선을 기준으로 일정부분 서로 겹쳐지게 하여 누름판의 중심선끼리 간격이 좁아지도록 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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제1항에 있어서, 상기 주관로는 압축공기주관로와, 저온열매체주관로와, 고온열매체주관로와, 흡입공기주관로로 이루어져 있으며, 저온열매체주관로와 고온열매체주관로의 역할과 차이는, 본 발명의 시스템을 순환하는 열매체가 이중열교환관을 구성하는 저온열매체주관로에서 공압 및 열에너지생산장치의 열매체이송관으로 들어와 유공압축기에서 압축공기와 함께 토출되는 열에너지를 열교환으로 고열을 전달받아, 고열을 품은 열매체는 공압 및 열에너지생산장치의 배관전환점에서 압축공기이송관과 분리된 후 고온열매체주관로를 통해 공압 및 증기압생산시스템 장치부와 흡수식 냉동공조시스템 장치부를 거치며, 열을 소진한 열매체는 다시 저온열매체주관로를 통해 공압 및 열에너지생산장치의 열매체이송관으로 들어와 열교환을 한 후 또 열을 품고 고온열매체주관로로 되돌아가는 방식으로 순환하는 열교환 사이클을 가지도록 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
8 8
제7항에 있어서, 상기 이중열교환관은 지름이 큰 외관 안에 지름이 작은 내관을 설치하여 열교환이 이루어지게 하는 관으로서 내관은 압축공기이송관 또는 압축공기주관로이며, 외관은 열매체이송관 또는 저온열매체주관로로 이루어져 있어서 유공압축기가 공압 및 열에너지를 혼합된 상태로 토출하지만 각 에너지를 분리하는 기능을 담당하도록 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
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제1항에 있어서, 상기 공압 및 증기압에너지 저장장치부는 차량의 유동이 많은 출퇴근 시간에 공압 및 열에너지생산장치에서 필요 이상으로 생산되는 압축 공기 및 열에너지를 압축공기저장탱크와 고온고압증기발생기에 저장시키는 에너지 저장장치부로서,압축공기는 1번 압축공기저장탱크에서 설정된 상한 압력이 넘어설 때마다 자동전환밸브인 압력스킨스밸브가 메인출구단자에서 보조출구단자로 밸브통로를 전환하여 1번 압축공기저장탱크의 입구는 닫고 2번 압축공기저장탱크의 입구가 열리도록한 후 압축공기를 2번 압축공기저장탱크로 유도하여 저장하는 것과;상기 고온고압증기발생기는 내부에 열매체가 순환하는 가열코일을 설치하여 고온 고압 증기를 생산하는 기능과, 증기압에 의한 팽창에너지와 열에너지를 저장하는 축열탱크 기능을 함께 가지므로 에너지 저장장치로서는 축열탱크를 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
10 10
제1항에 있어서, 상기 발전시스템 장치부는 공압 및 증기압에너지 저장장치부에서 공급되는 공압과 증기압을 이용하여 공압 및 증기압 겸용터빈 또는 겸용모터를 이용해 기계적에너지로 변환하여 발전기를 통해 발전하도록 구성하되 공압터빈과 증기압터빈을 따로 분리한 발전설비도 가능하며;상기 발전시스템 장치부의 공기압조정유닛은 공압 및 증기압 겸용으로서 공급된 공압 및 증기압은 가변조리개밸브를 거치며 터빈의 회전력을 세밀히 조정할 수 있게 하여 정격전압 발전을 가능케하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
11 11
제1항에 있어서, 상기 흡수식 냉동공조시스템 장치부는 흡수기, 재생기 제1열교환기, 제2열교환기, 애널라이저, 정류기, 응축기, 증발기, 냉각공조기로 구성되며;상기 증발기에서 생산되는 냉열에너지의 일부는 지역주민의 냉방에너지로 공급하고, 일부는 냉각공조기를 통하여 유공압축기에 공급하되 공급되는 냉열에너지는 도심도로 주변 공기를 흡입필터로 필터링하여 냉각공조기에서 냉각시켜 흡입공기주관로와 흡입공기이송관을 통해 냉각공기를 공급 가능케 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
12 12
제1항에 있어서, 상기 공압 및 증기압발전시스템 장치부는 공압 및 열에너지생산장치에서 차량의 하중을 흡수해 압축공기와 열에너지를 생산하며, 생산된 열에너지는 고온고압증기발생기에서 고압의 증기로 상태변화를 거친 후 공압 및 증기압에너지 저장장치부를 통해 발전시스템 장치부에서 발전을 하기 위한 장치로서,상기 공압 및 열에너지생산장치는, 주행차량의 하중에 따라 도로 노면에 압력의 크기가 다르게 작용하는 순수 중력에너지를 누름판을 통해 유압으로 필요한 만큼만 흡수해 공압으로 변환시켜 압축공기와 열을 생산하는 유공압축기 다수를 1개 단으로 묶어 공압 및 열에너지생산장치로 구성하여 탈부착이 가능하도록하고, 다수 단들을 종대로 묶어 공압 및 열에너지생산모듈 1개 조(set)로 모듈화 하여 각 조별로 주행도로 노면의 1개 차로에 2개 조씩 공압 및 열에너지생산모듈들을 일정한 배열 방식에 따라 설치하며, 이때 유공압축기의 누름판은 노면 역할을 하는 복공판에서 차량 통행에 지장이 없는 적절한 높이로 돌출되게 구성하며;상기 고온고압증기발생기는 내부에 열매체가 순환하는 가열코일을 설치하여 고온 고압 증기를 생산하는 기능과 증기압에 의한 팽창에너지와 열에너지를 저장하는 축열탱크 기능을 함께 가지는 것이지만, 고온고압증기발생기를 증기발생기로 활용할 때는 탱크 내부에 물의 양을 조절해 증기발생기로서 고온 고압 증기를 생산하게 하고, 고온의 급탕용 온수를 생산해 공급 가능케 하는 것을 더 포함하여 구성함을 특징으로 하는, 차량 하중을 이용한 공압 및 증기압발전시스템
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.