KR100880240B1 - Resonance sound wave generator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음파 공명 발전기에 관한 것으로서, 특히 큰 소음이 많이 발생되는 지하철의 지하 선로나 일반 도로의 터널 또는 공항의 비행기 이착륙장 주변에 설치되어 주변 소음을 집음하여 공진기의 진동운동으로 변환하고, 공진기의 진동운동을 전기에너지로 변환시켜 이용할 수 있도록 한 음파 공명 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a sound wave resonance generator, in particular installed in the underground tracks of subways or a lot of noise, such as tunnels of general roads or airplane landings of airports to collect ambient noise to convert the vibration of the resonator, The present invention relates to a sonic resonance generator which converts vibrational motion into electric energy and makes it available.
일반적으로 전기를 생산하는 방법으로는 대규모 발전설비를 갖춘 화력발전, 원자력발전, 수력발전, 태양력 발전, 풍력발전, 파력/조력 발전 등 다양한 에너지원으로부터 전기를 얻어내는 기술들이 개발되어 왔으며, 현재에도 많이 이용되고 있다.In general, as a method of producing electricity, technologies for obtaining electricity from various energy sources such as thermal power generation, nuclear power generation, hydro power generation, solar power generation, wind power generation, wave / tidal power generation with large-scale power generation facilities have been developed. It is used a lot.
최근 들어 무공해 에너지에 대한 관심이 높아지면서 태양광, 풍력, 조력, 파력 등의 에너지원으로부터 전기를 얻는 기술들이 더욱 관심이 높아지고 있으며, 에너지 생산이라는 측면에서 다양한 방법 등이 연구되고 있다.Recently, as interest in pollution-free energy increases, technologies for obtaining electricity from energy sources such as solar light, wind power, tidal power, and wave power are getting more attention, and various methods have been studied in terms of energy production.
그런데, 음파 즉, 소리는 파장을 갖는 에너지의 일종으로 볼 수 있는데 이러한 음파를 이용한 발전 설비는 아직까지 알려져 있지 않고 있다. 지하철이나 비행 장 및 터널에서는 대단히 큰소음이 발생되지만 이러한 소음은 소음으로서 소멸되고 있을뿐 이를 활용할 수 있는 방안이 없었다.By the way, sound waves, that is, sound can be regarded as a kind of energy having a wavelength, and power generation equipment using such sound waves is not known yet. Although very loud noises are generated in subways, airfields and tunnels, these noises are being dissipated as noises and there is no way to utilize them.
본 발명은 음파를 이용하여 전기를 얻을 수 있도록 한 음파 공명 발전기를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a sound wave resonance generator capable of obtaining electricity by using sound waves.
본 발명은 지하철 지하 선로나, 일반 도로의 터널, 비행장의 이착륙장 등 큰 소음이 많이 발생되는 곳에 음파 공명 발전기를 설치하여 소음을 집음하여 공명시켜 전기를 생산하고 이 전기를 이용해 자체 안내 조명으로 이용할 수 있도록 한 음파 공명 발전기를 제공하기 위한 것이다.The present invention installs a sonic resonance generator in a place where a lot of loud noise occurs, such as underground subway tracks, tunnels of general roads, take-off and landing of the airfield, and collect the noise to resonate to produce electricity and can be used as a self-guided lighting using this electricity So as to provide one sonic resonance generator.
본 발명에 의한 음파 공명 발전기는,Sound wave resonance generator according to the present invention,
주변의 소리를 집음하기 위한 집음관과; 집음관의 후단에 연결되어 집음된 소리를 공명시키기 위한 공명통과; 상기 공명통의 외측 벽에 부착 설치되어 공명통을 통해 전달되는 소리파동에 공진하여 진동을 발생하는 복수의 공진기와; 자석의 자극이 교대로 반복되게 배열되어 상기 각 공진기의 단부에 공진 방향으로 설치되고, 공진기의 공진에 의해 왕복 운동을 하는 엑츄에이터와; 상기 엑츄에이터에 대응해서 코일이 배열설치 되어, 상기 엑츄에이터의 왕복 운동에 의해 유도되는 기전력을 발생시켜 출력하는 스테이터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.A sound collecting pipe for collecting sound around; A resonance passage connected to a rear end of the sound collecting pipe for resonating the collected sound; A plurality of resonators attached to an outer wall of the resonator to resonate with sound waves transmitted through the resonator to generate vibrations; Actuators arranged alternately and repeatedly with magnetic poles of the magnets installed in the resonant direction at end portions of the resonators, the actuators reciprocating by resonance of the resonators; Coils are arranged in correspondence with the actuator, characterized in that it comprises a stator for generating and outputting electromotive force induced by the reciprocating motion of the actuator.
상기 음파 공명 발전기는, The sound wave resonance generator,
상기 공진기 및 엑츄에이터와 스테이터가 설치된 공진실 형성되도록 상기 공 명통의 외측에 소정간격의 이격되게 감싸도록 설치되며 상기 공명통을 지지함과 아울러 상기 스테이터들을 고정설치하고 양단면이 개구된 외함과; 상기 외함의 개구된 양단면과 상기 공명통 사이에 설치되어 상기 공진기가 설치된 공진실을 밀폐하면서도 공진기의 공진시 공기 유동이 가능하도록 하는 다이어프램과; 상기 공명통의 내부에 설치되어 공명통의 내부 영역의 체적을 조절하여 최적 정재파비 즉, 최대 공진점을 조절하기 위한 공명 조절판과; 상기 공명통의 후단부에 노출 설치되어 상기 공명조절판의 전진과 후진을 조절하기 위한 공명 조절기를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.An enclosure that is installed to surround the resonance cylinder at a predetermined interval so as to form a resonance chamber in which the resonator, the actuator and the stator are installed, supports the resonance cylinder, fixes the stators, and opens both ends thereof; A diaphragm installed between the open end surfaces of the enclosure and the resonance cylinder to seal an resonance chamber in which the resonator is installed, and to allow air flow during resonance of the resonator; A resonance adjusting plate installed inside the resonance cylinder to adjust an optimal standing wave ratio, that is, a maximum resonance point, by adjusting a volume of an inner region of the resonance cylinder; It is installed to expose the rear end of the resonance tube is characterized in that it further comprises a resonance regulator for controlling the forward and backward of the resonance control plate.
상기 집음관은, 외단부가 넓고 공명통에 연결된 내측단부가 좁은 나팔관 형태로서, 나팔관의 내벽에 나선형 돌출부가 형성되어 달팽이관 형태로 구성됨을 특징으로 한다.The sound collecting tube has a wide outer end and a narrow inner tube connected to a resonance tube in the form of a fallopian tube, and a spiral protrusion is formed on the inner wall of the fallopian tube, characterized in that it is configured in the form of a cochlea.
또한, 상기 스테이터는, 유기되는 기전력을 외부로 출력하도록 구성되어 외부에서 전압 안정회로와 배전압 회로등을 거쳐 충전 밧데리에 충전시키거나, 직접 부하(예; 조명등) 구동전원으로 공급하도록 구성된다.In addition, the stator is configured to output the induced electromotive force to the outside, and is configured to charge the charging battery through a voltage stabilization circuit and a double voltage circuit from the outside, or directly supply the power to a load (eg, a lamp) driving power.
본 발명에 의한 공명 발전기는, 지하철의 지하 선로의 측벽이나 비행장 또는 터널등에 설치되어 주변소음을 집음하여 전기를 생산하여 부하를 구동하도록 이용된다. 집음관으로 외부 소리가 집음되면 공명통의 내부로 음파가 전달되고, 공명통은 집음되어 전달된 음파에 의해 공명하게 되고 공명통의 외측벽에 부착되는 공진기는 공진을 하게 된다.The resonance generator according to the present invention is installed on a side wall of an underground railway line, an airfield or a tunnel, and collects ambient noise to generate electricity to drive a load. When the external sound is collected by the sound collecting tube, sound waves are delivered to the inside of the resonance tube, and the resonance tube is resonated by the transmitted sound waves, and the resonator attached to the outer wall of the resonance tube resonates.
공진기는 음파에 단부가 진동하여 공진하게 된다. 이때 공진기의 단부에 부 착된 엑츄에이터는 공진기의 공진에 따라 수평 진동운동을 하게 되고, 엑츄에이터가 자석배열로 구성되어 있고 스테이터가 코일 배열로 이루어진 것이므로 엑츄에이터가 수평왕복운동으로 진동되면, 코일인 스테이터에 자기장에 의해 기전력이 유도되어 전력이 발생하게 된다. 이 전력을 외부의 전원장치를 이용해 충전 및 승압시켜 부하구동에 이용할 수 있다.The resonator vibrates at an end portion of the sound wave. At this time, the actuator attached to the end of the resonator performs a horizontal vibration movement according to the resonance of the resonator, and since the actuator is composed of a magnet array and the stator is composed of a coil array, when the actuator is vibrated by a horizontal reciprocating motion, By electromotive force is induced to generate power. The power can be charged and boosted using an external power supply to drive the load.
상기 외함에 의해 형성되는 공진실은 양단의 다이어프램에 의해 밀폐되어 공진기의 공진시 발생되는 공기 유동이 가능하게 함과 아울러 외부와의 밀폐로 인해 외부 공기를 차단하여 안정된 공진이 이루어질 수 있다. 그리고 공명통은 공명 조절판이 내부에 설치되어 공명통의 내부 체적을 조절하여 정재파비 즉, 최대 공진점을 조절할 수 있도록 되어 있으므로 외부에서 공명 조절기를 조작하여 공명 조절판을 전진/후진 시키는 것에 의해 조절이 가능해진다.The resonant chamber formed by the enclosure may be sealed by diaphragms at both ends to allow air flow generated when the resonator is resonated, and also to block external air due to sealing with the outside, thereby achieving stable resonance. And the resonance cylinder is installed inside the resonance control plate to adjust the internal volume of the resonance tube ratio, that is, it can be adjusted by moving the resonance control plate forward / backward by operating the resonance controller from the outside.
이와 같은 본 발명의 공명 발전기는, 소리를 집음하여 소리에 의해 공명되어 공진되는 공진기를 설치하고 공진기의 공진에 의해 엑츄에이터를 수평왕복 운동시켜 스테이터 코일에 전력을 유도시키는 방식으로 전기를 생산하는 것이므로, 소음이 많이 발생되는 장소에 설치되어 소음을 전력으로 변환하여 부하 구동에 이용될 수 있는 효과가 있다. 따라서 지하철이나, 터널, 비행장 등 소음이 발생하는 장소에 음파 공명 발전기를 설치하여 조명등의 구동 전원으로 이용할 수 있는 효과가 있다.Since the resonance generator of the present invention collects sound and installs a resonator that is resonated and resonated by sound, and generates electricity in a manner of inducing power to the stator coil by horizontally reciprocating the actuator by resonance of the resonator, Installed in a place where a lot of noise is generated there is an effect that can be used to drive the load by converting the noise into power. Therefore, there is an effect that can be used as a driving power source of the light by installing a sound wave resonance generator in the place where noise, such as subway, tunnel, airfield.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 음파 공명 발전기의 구성도이다.1 is a block diagram of a sound wave resonance generator according to the present invention.
주변의 소리를 집음하기 위한 집음관(10)과; 집음관(20)의 후단에 연결되어 집음된 소리를 공명시키기 위한 공명통(20)과; 상기 공명통(20)의 외측 벽에 부착 설치되어 공명통(20)을 통해 전달되는 음파 파동에 공진하여 진동을 발생하는 복수의 공진기(30)와; 자석의 자극이 교대로 반복되게 배열되어 상기 각 공진기(30)의 단부에 공진 방향으로 설치되고, 공진기(30)의 공진에 의해 왕복 운동을 하는 엑츄에이터(40)와; 상기 엑츄에이터(40)에 대응해서 코일이 배열 설치되어, 상기 엑츄에이터(40)의 왕복 운동에 의해 유도되는 기전력을 발생시켜 출력하는 스테이터(50)를 포함하여 구성된다.A sound collecting pipe (10) for collecting sound around; A
상기 음파 공명 발전기는, The sound wave resonance generator,
상기 공진기(30) 및 엑츄에이터(40)와 스테이터(50)가 설치된 공진실(61)이 형성되도록 상기 공명통(20)의 외측에 소정간격의 이격되게 감싸도록 설치되며, 상기 공명통(20)을 지지함과 아울러 상기 스테이터(50)들을 고정설치하고 양단면이 개구된 외함(60)과; 상기 외함(60)의 개구된 양단면과 상기 공명통(20) 사이에 설치되어 상기 공진기(30)가 설치된 공진실(61)을 밀폐하면서도 공진기(30)의 공진시 공기 유동이 가능하도록 하는 다이어프램(70)과; 상기 공명통(20)의 내부에 설치되 어 공명통(20)의 내부 영역의 크기를 조절하기 위한 공명 조절판(80)과; 상기 공명통(20)의 후단부에 노출 설치되어 상기 공명조절판(80)의 전진과 후진을 조절하기 위한 공명 조절기(90)를 더 포함하여 구성된다.The
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 음파 공명 발전기의 엑츄에이터와 스테이터의 구성예시도이다. 원형의 스테이터 브라켓의 내부에 상기 엑츄에이터(40)에 대응되는 코일이 배열설치되어 엑츄에이터(40)의 왕복 운동에 의해 코일에 전력이 유기되도록 구성되고, 스테이터 브라켓은 외함(60)에 고정설치된다. 상기 엑츄에이터는 자석의 극성이 교대로 반복되도록 복수의 자석을 배열 설치한다.2A and 2B are exemplary views illustrating the configuration of an actuator and a stator of the acoustic resonance generator according to the present invention. Coils corresponding to the
도 3은 본 발명에 의한 음파 공명 발전기의 수평 단면 설명도로서, 이에 도시된 바와 같이,3 is a horizontal cross-sectional view of the sound wave resonance generator according to the present invention, as shown therein,
공명통(20)의 외주면에 복수의 공진기를 설치하되, 본 발명의 실시예로서 4방향에 상기 공진기(30)를 각각 설치하고, 각 공진기(30)에 엑츄에이터(40)를 각각 설치하며, 엑츄에이터(40)마다 대응되게 스테이터(50)를 설치한 구조이다. While installing a plurality of resonators on the outer circumferential surface of the
그리고, 상기 집음관(10)은, 외단부가 넓고 공명통(20)에 연결된 내측단부가 좁은 나팔관 형태로서, 나팔관의 내벽에 나선형 돌출부(11)가 형성되어 달팽이관 형태로 구성한다.The
또한, 도면에 도시되지는 않았으나, 상기 스테이터(50)의 출력을 안정화시켜 부하 구동전원으로 공급하는 전원장치가 더 포함되어 구성되는 것은 당연한 구성이다. 통상 전원장치는 상기 스테이터의 출력을 정류회로와, 전압 안정회로와 배전압 회로등을 거쳐 충전 밧데리에 충전시키거나, 부하(예; 조명등) 구동전원으로 공급 하도록 구성된다.In addition, although not shown in the drawings, it is a natural configuration to further include a power supply for stabilizing the output of the
본 발명에 의한 공명 발전기는, 지하철의 지하 선로의 측벽이나 비행장 또는 터널등에 설치되어 주변소음을 집음하여 전기를 생산하여 부하를 구동하도록 이용된다. 집음관(10)으로 외부 소리가 집음 되면, 공명통(20)의 내부로 음파가 전달되고, 공명통(20)은 집음되어 전달된 음파에 의해 공명하게 되고 공명통(20)의 외측벽에 부착되는 공진기(30)는 공진을 하게 된다. 집음관(10)은 도면에 도시된 바와 같이 내벽에 나선형 돌출부가 형성된 달팽이관으로 형성되어 있어서 외부에서 유입되는 음파가 나선형 달팽이관을 통해 공명통(20)으로 집음되도록 한 것이다.The resonance generator according to the present invention is installed on a side wall of an underground railway line, an airfield or a tunnel, and collects ambient noise to generate electricity to drive a load. When the external sound is collected by the
공진기(30)는 공명통(20)을 통해서 전달되는 음파에 의해 공진기(30)의 단부가 진동하여 공진하게 된다. 공진기(30)는 통상의 말굽자석 형태로 이루어진 철판으로 구성될 수 있다. 이때 공진기(30)의 단부에 부착된 엑츄에이터(40)는 공진기(30)의 공진에 따라 수평 진동운동을 하게 된다.The
엑츄에이터(40)가 도 2에 도시된 바와 같이, 자석배열로 구성되어 있고 스테이터(50)가 코일 배열로 이루어진 것이므로 엑츄에이터(40)가 수평 왕복운동으로 진동되면, 코일인 스테이터(50)에 자기장에 의해 기전력이 유도되어 전력이 발생하게 된다. 이 전력을 외부의 전원장치를 이용해 충전 및 승압시켜 부하구동에 이용할 수 있다.As the
상기 외함(60)에 의해 형성되는 공진실은 양단의 다이어프램(70)에 의해 밀폐형태로 이루어져 있으므로 공진기(30)의 공진시 발생되는 공기 유동이 가능하게 함과 아울러 외부와의 밀폐로 인해 기압변동을 차단하고 안정된 공진이 이루어질 수 있다.Since the resonance chamber formed by the
따라서, 본 발명에 의한 음파 공진 발전기는, 지하철이나 비행장 또는 터널의 소음을 집음관(10)을 통해 집음하여 공명통(20) 및 공진기(30)를 통해서 엑츄에이터(40)를 진동시켜 스테이터(40)를 통해 전기 에너지로 변환시켜 이용할 수 있게 된다.Therefore, the acoustic wave resonator generator according to the present invention, by collecting the noise of the subway, airfield or tunnel through the
도 1은 본 발명에 의한 음파 공명 발전기의 구성도.1 is a block diagram of a sound wave resonance generator according to the present invention.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 의한 음파 공명 발전기의 엑츄에이터와 스테이터의 구성예시도,Figure 2a and 2b is an example of the configuration of the actuator and the stator of the acoustic resonance generator according to the present invention,
도 3은 본 발명에 의한 음파 공명 발전기의 수평 단면 설명도.3 is a horizontal cross-sectional view of a sound wave resonance generator according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 집음관 20 : 공명통10: sound collection pipe 20: resonance tube
30 : 공진기 40 : 엑츄에이터30: resonator 40: actuator
50 : 스테이터 60 : 외함50: stator 60: enclosure
70 : 다이어프램 80 : 공명조절판70: diaphragm 80: resonance control plate
90 : 공명 조절기90: resonance regulator
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KR1020070090734A KR100880240B1 (en) | 2007-09-07 | 2007-09-07 | Resonance sound wave generator |
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- 2007-09-07 KR KR1020070090734A patent/KR100880240B1/en active IP Right Grant
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