KR101172624B1

KR101172624B1 - 발전장치

Info

Publication number: KR101172624B1
Application number: KR1020100119719A
Authority: KR
Inventors: 오상복
Original assignee: 오상복
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-08-08
Also published as: KR20120058092A

Abstract

발전성능이 향상되는 발전장치가 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 회전 가능하게 배치되고 상기 케이스의 외부로 일부 돌출되는 회전축과, 상기 회전축 중 상기 케이스의 외부로 일부 돌출된 부분에 배치되고 바람에 의해 회전되어 상기 회전축을 회전시키는 회전날개와, 상기 회전축에 배치되고 양전하로 대전되는 양전하대전체와, 상기 케이스 내부에 배치되고 상기 양전하대전체가 양전하로 대전될 수 있도록 상기 회전축의 회전에 의해 상기 양전하대전체와 마찰되어 음전하로 대전되는 음전하대전체를 포함한다.

Description

발전장치{A electricity generator}

본 발명은 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 마찰전기를 이용한 발전장치에 관한 것이다.

오래전부터 정전기 발생현상은 산업체 또는 일상생활에서 흔히 알려지고 접해왔으나, 최근들어 청정에너지 확보 차원에서 새삼 관심을 받고 있는 바, 정전기 발생이 용이한 물체를 바람에 흩날리거나 날개를 이용한 회전 마찰시에 발생되는 정전기를 이용한 발전장치가 개발되었다.

그러나, 이 기술은 외부 또는 장치 주변의 공기 중 습도가 있거나 많을 시 습기를 통하여 자연방전되어 정전기를 이용한 발전장치에서의 에너지로 집하하는데 의미가 없고, 아울러 정전기가 발생하는 과정에서 자력에 의해 미세먼지가 지속적으로 정전기 발생물체에 흡착 누적되어 성능 발휘에 상당한 문제점이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 정전기 발생물체가 배치된 공간을 밀봉하여서 외부로부터 습기 및 먼지가 유입되지 않도록 하여, 발전성능이 향상되는 발전장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 케이스와, 상기 케이스의 내부에 회전 가능하게 배치되고 상기 케이스의 외부로 일부 돌출되는 회전축과, 상기 회전축 중 상기 케이스의 외부로 일부 돌출된 부분에 배치되고 바람에 의해 회전되어 상기 회전축을 회전시키는 회전날개와, 상기 회전축에 배치되고 양전하로 대전되는 양전하대전체와, 상기 케이스 내부에 배치되고 상기 양전하대전체가 양전하로 대전될 수 있도록 상기 회전축의 회전에 의해 상기 양전하대전체와 마찰되어 음전하로 대전되는 음전하대전체와, 상기 케이스의 내부에 배치되고 상기 양전하대전체의 양전하를 유도받아 양전하로 대전되는 양전하유도체를 포함한다.

기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명에 따른 발전장치는, 정전기 발생물체인 양전하대전체 및 음전하대전체가 실링부재를 통해 케이스 내에 밀봉되어 배치되기 때문에, 외부로부터 습기 및 먼지가 상기 케이스 내로 유입되지 않으므로, 발전성능이 향상되는 효과가 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 발전장치의 측단면도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 발전장치의 정단면도,
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 발전장치의 전선인출 계통도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발전장치는, 케이스(10)와, 케이스(10)의 내부에 회전 가능하게 배치되고 케이스(10)의 외부로 일부 돌출되는 회전축(20)과, 회전축(20) 중 케이스(10)의 외부로 일부 돌출된 부분에 배치되고 바람에 의해 회전되어 회전축(20)을 회전시키는 회전날개(30)와, 회전축(20)에 배치되는 양전하대전체(40)와, 케이스(10) 내부에 배치되는 음전하대전체(50)와, 회전축(20)이 관통하고 케이스(10)를 밀봉시키는 실링부재(60)를 포함한다.

케이스(10)는 중공 원통 형상으로 이루어진 케이스본체(12)와, 케이스본체(12)의 상측을 덮는 상측커버(14)와, 케이스본체(12)의 하측을 덮는 하측커버(16)를 포함한다.

상측커버(14) 및 하측커버(16)는 체결부재(2)를 통해 케이스본체(12)에 체결된다.

회전축(20)은 베어링(70)을 통해 케이스(10)의 내에 지지되어 회전가능하게 배치된다.

상측커버(14) 및 하측커버(16)에는 각각 베어링장착부(15)가 케이스(10)의 내부를 향해 돌출형성되고, 베어링(70)은 베어링장착부(15)에 삽입배치되어 회전축(20)을 회전가능하게 지지한다.

회전축(20)은 상단이 상측커버(14)를 관통하여 케이스(10)의 외부로 일부 돌출된다.

상측커버(14)에는 실링부재장착부(17)가 형성되고, 실링부재(60)는 실링부재장착부(17)에 삽입배치된다.

회전축(20)은 실링부재(60) 및 상측커버(14)를 차례로 관통하여 케이스(10)의 외부로 일부 돌출되고, 실링부재(60)는 회전축(20)이 관통한 상측커버(14)를 밀봉하여 케이스(10)의 외부로부터 습기 및 먼지가 케이스(10)의 내부로 유입되지 않도록 케이스(10)를 밀봉한다.

회전날개(30)는 케이스(10)의 외부로 돌출된 회전축(20)에 고정되어서, 바람에 의해 회전되면서 회전축(20)을 회전시킨다. 회전날개(30)는 바람에 의해 회전될 수 있도록 선풍기의 회전날개와 유사하게 복수의 날개를 가지도록 형성될 수 있다.

양전하대전체(40)는 회전축(20)과 함께 회전되도록 배치된다. 또한, 양전하대전체(40)는 실과 같이 얇고 길며 유연하게 형성되어, 음전하대전체(50)와 접촉되도록 배치된다.

따라서, 회전축(20)이 회전되면 양전하대전체(40)가 회전되면서, 양전하대전체(40)와 음전하대전체(50)는 서로 마찰된다.

양전하대전체(40)는 음전하대전체(50)와 마찰시에 양전하로 대전(帶電)이 용이한 재질로 형성되고, 음전하대전체(50)는 양전하대전체(40)와 마찰시에 음전하로 대전이 용이한 재질로 형성된다.

예를 들면, 양전하대전체(40)는 나일론, 머리털, 양모 및 견포 중 적어도 하나의 재질로 형성되고, 음전하대전체(50)는 아크릴, 테프론, 실리콘 및 염화비닐 중 적어도 하나의 재질로 형성될 수 있다.

따라서, 양전하대전체(40)와 음전하대전체(50)는 서로 마찰되어, 양전하대전체(40)는 양전하로 대전되고, 음전하대전체(50)는 음전하로 대전된다.

또한, 케이스(10)의 내부에는 양전하대전체(40)의 양전하를 유도받아 양전하로 대전되는 양전하유도체(80)가 더 배치된다.

양전하유도체(80)는 양전하대전체(40)로부터 양전하를 유도받을 수 있는 재질로 형성된다. 예를 들면, 구리합금인 동으로 형성될 수 있다.

양전하대전체(40)는 음전하대전체(50)뿐만 아니라 양전하유도체(80)에도 접촉된다. 따라서, 양전하대전체(40)가 음전하대전체(50)와 마찰되어 양전하로 대전되면 양전하대전체(40)의 양전하는 양전하유도체(80)로 유도된다.

음전하대전체(50) 및 양전하유도체(80)는 각각 복수로 구비되어, 케이스(10)의 내주를 따라 번갈아가면서 배치된다. 따라서, 회전축(20)이 회전되어 양전하대전체(40)가 음전하대전체(50)와 마찰되어서 양전하로 대전되면, 그 양전하대전체(40)의 양전하는 회전축(20)의 회전방향으로 음전하대전체(50)의 다음번에 위치한 양전하유도체(80)로 유도된다. 즉, 도 2 및 도 3을 참조하면, 회전축(20)이 도면상 시계방향으로 회전된다고 하였을 때, 양전하대전체(40)가 음전하대전체(50)와 마찰되어 양전하로 대전된 양전하대전체(40)의 양전하는, 음전하대전체(50)의 다음번에 위치한 양전하유도체(80')로 유도되고, 양전하대전체(40)가 음전하대전체(50')와 마찰되어 양전하로 대전된 양전하대전체(40)의 양전하는, 음전하대전체(50')의 다음번에 위치한 양전하유도체(80)로 유도되며, 양전하대전체(40)가 음전하대전체(50'')와 마찰되어 양전하로 대전된 양전하대전체(40)의 양전하는, 음전하대전체(50'')의 다음번에 위치한 양전하유도체(80'')로 유도된다.

본 실시예에서 음전하대전체(50) 및 양전하유도체(80)는 각각 3개씩 구비되어, 등간격을 두고 케이스(10)의 내주를 따라 서로 마주보도록 배치된다.

양전하유도체(80) 및 음전하대전체(50)는 각각 절연체(85,55))를 통해 케이스(10)에 고정된다. 절연체(55)는 음전하대전체(50)와 케이스(10) 사이에 배치되어, 음전하로 대전된 음전하대전체(50)의 음전하가 케이스(10)로 이동되지 않도록 절연하고, 절연체(85)는 양전하유도체(80)와 케이스(10) 사이에 배치되어, 양전하로 대전된 양전하유도체(80)의 양전하가 케이스(10)로 이동되지 않도록 절연한다.

한편, 케이스(10) 중 하측커버(16)에는 양전선(90)과 음전선(95)이 배치된다. 양전선(90) 및 음전선(95)은 각각 커넥터(92,97)를 통해 케이스(10)에 배치된다. 여기서, 커넥터(92,97)는 실링부재(60)와 마찬가지로 케이스(10) 내로 습기 및 먼지가 유입되지 않도록, 케이스(10) 내를 밀봉해야 하는 것은 당연한 것이다.

양전선(90)은 일단이 복수의 양전하유도체(80)와 연결되고, 음전선(95)은 일단이 복수의 음전하대전체(50)와 연결된다. 여기서, 양전선(90)의 타단 및 음전선(95)의 타단은, 전기를 필요로하는 기기와 연결될 수도 있고, 축전기와 연결될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 발전장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 바람에 의해 회전날개(30)가 회전되면 회전축(20)이 회전되고, 이에 따라 양전하대전체(40)와 음전하대전체(50)는 서로 마찰되어, 양전하대전체(40)는 양전하로 대전되고, 음전하대전체(50)는 음전하로 대전된다. 여기서, 회전날개(30)가 고속으로 회전되면 저속으로 회전될 때에 비해, 양전하대전체(40)가 양전하로 더욱 대전되고 음전하대전체(50)가 음전하로 더욱 대전되어, 양전하대전체(40)와 음전하대전체(50)가 서로 다른 극성으로 명확하게 구분되기 때문에, 양전하대전체(40)와 음전하대전체(50)는 서로 인력이 발생된다. 따라서, 실과 같이 얇고 길며 유연하게 형성된 양전하대전체(40)는, 회전날개(30)가 고속으로 회전하게 되면 저속으로 회전될 때에 비해 음전하대전체(50)에 더욱 강하게 접촉된다.

양전하로 대전된 양전하대전체(40)의 양전하는 양전하유도체(80)로 유도되어 양전선(90)으로 전달되고, 음전하대전체(50)의 음전하는 음전선(95)으로 전달되어, 전기를 필요로 하는 기기에 소비전력으로 직접 사용하거나, 축전기로 저장할 수 있다.

본 발명의 실시예에 의한 발전장치를 복수로 설치하여 발전설비로 사용할 수 있고, 자동차에 설치되어 자동차의 주행시에 회전날개가 회전되는 것을 이용하여 발전할 수도 있으며, 특히, 저전력을 필요로하는 농업용 비닐하우스에 설치될 수도 있다.

이상에서는, 회전축(20)에 양전하대전체(40)가 배치되고, 양전하대전체(40)에 접촉되는 음전하대전체(50)가 케이스(10) 내에 배치되는 것으로 설명하였으나, 회전축(20)에 음전하대전체(50)가 배치되고, 양전하대전체(40)가 음전하대전체(50)와 접촉되게 케이스(10) 내에 배치되는 것도 가능하다. 즉, 양전하유도체(80)가 회전축(20)에 배치된 음전하대전체(50)로부터 음전하를 유도받아 음전하로 대전되도록 하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 발전장치는, 정전기 발생물체인 양전하대전체(40) 및 음전하대전체(50)가 배치되는 케이스(10)가 실링부재(60)를 통해 밀봉되어, 외부로부터 습기 및 먼지가 케이스(10) 내로 유입되지 않으므로, 발전성능이 향상된다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 케이스 20: 회전축
30: 회전날개 40: 양전하대전체
50: 음전하대전체 55,85: 절연체
60: 실링부재 70: 베어링
80: 양전하유도체 90: 양전선
95: 음전선

Claims

케이스;
상기 케이스의 내부에 회전 가능하게 배치되고, 상기 케이스의 외부로 일부 돌출되는 회전축;
상기 회전축 중 상기 케이스의 외부로 일부 돌출된 부분에 배치되고, 바람에 의해 회전되어 상기 회전축을 회전시키는 회전날개;
상기 회전축에 배치되고, 양전하로 대전되는 양전하대전체;
상기 케이스 내부에 배치되고, 상기 양전하대전체가 양전하로 대전될 수 있도록 상기 회전축의 회전에 의해 상기 양전하대전체와 마찰되어, 음전하로 대전되는 음전하대전체; 및
상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 양전하대전체의 양전하를 유도받아 양전하로 대전되는 양전하유도체;를 포함하는 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 회전축이 관통하고, 상기 케이스를 밀봉시키는 실링부재;를 더 포함하는 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 케이스에 배치되는 양전선 및 음전선을 더 포함하고,
상기 양전하유도체는 복수로 구비되어, 상기 양전선 및 음전선 중 어느 하나와 연결되고,
상기 음전하대전체는 복수로 구비되어, 상기 양전선 및 음전선 중 다른 하나와 연결되는 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 양전하유도체 및 음전하대전체를 상기 케이스에 고정시키는 절연체를 더 포함하는 발전장치.
청구항 3에 있어서,
상기 양전하유도체 및 음전하대전체는, 상기 케이스의 내주를 따라 번갈아가면서 배치되는 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 양전하대전체는 유연하게 형성되어, 상기 양전하유도체 및 음전하대전체에 접촉되는 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 케이스 내에 배치되어, 상기 회전축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 더 포함하는 발전장치.