KR101233085B1

KR101233085B1 - 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치

Info

Publication number: KR101233085B1
Application number: KR1020120148528A
Authority: KR
Inventors: 신선우; 임헌국
Original assignee: (주)에스티씨네트웍스
Priority date: 2012-12-18
Filing date: 2012-12-18
Publication date: 2013-02-14

Abstract

차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치가 개시되어 있다.
개시된 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치는,
사각틀 형상의 수평한 상부 프레임; 상기 상부 프레임과 동일한 형태로 하부에 배치되는 수평한 하부 프레임; 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 설치공간이 마련되도록 두 프레임을 상호 연결하는 수직상의 다수의 연결 프레임으로 이루어지며 도로에 매립되게 설치되는 프레임부재; 상기 상부 프레임 상에 안착된 채, 상기 상부 프레임과 결합되며, 좌측 영역과 우측 영역에 전후방향으로 긴 페달 설치공이 각각 다수개 형성된 상부패널; 상기 각 페달 설치공 내에 설치되되, 상기 상부 프레임에 힌지 결합되는 힌지부; 상기 힌지부로부터 점차적으로 상향으로 돌출되게 형성되며, 차량의 바퀴가 통과할 때의 누름하중에 의해 하향으로 누름력을 발생시키는 가압부로 이루어진 페달; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 가압부의 운동에너지에 의해 유압이 발생되는 유압유닛; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 유압유닛에서 배출되는 작동유체의 배출압력에 의해 회전동력을 발생시키는 동력발생유닛; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 동력발생유닛에 연결되어 동력발생유닛의 회전동력을 증폭시켜서 전기에너지를 발생시키는 발전유닛; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 발전유닛에서 발생되는 전기에너지를 축전하는 축전유닛;으로 구성됨을 포함하며,
상기 페달 상에 투명창이 마련되고, 상기 투명창의 저면에는 선택적으로 점등되는 엘이디 모듈이 마련되되, 상기 엘이디 모듈은 상기 축전유닛으로부터 일부의 전력을 공급받아 점등되며, 상기 엘이디 모듈의 점등 및 소등시기는 타이머에 의해 제어되는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치{Development device using the vehicle load, road flush}

본 발명은 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치에 관한 것이다.

더 상세하게는 차량에 충격을 주지 않는 과속방지턱의 역할도 하면서, 도로를 주행하는 차량의 하중에 의해 반복적으로 가압 됨에 따른 운동에너지를 축적하여 전기에너지로 활용할 수 있도록 함으로써 대체 에너지원으로 일조할 수 있는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치에 관한 것이다.

종래의 발전기들은 가솔린, 디젤 등의 발전기가 주류를 이루었으나 지구온난화와 온실가스 배출 저감정책 및 고유가의 시대상황으로 인해 화석연료를 사용하지 않는 전기 생산기술에 전 세계적으로 이용되고 있으나, 전 세계적인 물부족 현상과 원자력발전의 불안정성으로 인해 더욱더 안정한 발전기술이 필요하게 되었다.

그 대안으로 태양광 발전과 풍력발전이 있는데, 태양광 발전은 발전모듈의 효율이 10 ~ 24%에 지나지 않는데다가 위도상 중, 저위도 지역에서 태양광에 노출될 시간적인 한계, 그리고 날씨등 기후의 영향을 많이 받고, 엄청난 소요부지 때문에 적용의 한계가 있는 실정이다. 풍력발전 또한 만만치 않은 시공비와 지역적인 대류의 흐름에 영향을 받기 때문에 그 적용에 있어서 지역적인 한계가 있다.

공개특허공보 제10-2011-0037258호에 개시된 도로용 발전장치는 다수의 차량이 한꺼번에 과속방지턱을 통과할 경우이거나 소수의 차량이 간헐적으로 통과할 경우나 똑같이 회전축에 전달된 회전력을 모두 소진해 버리기 때문에 다수의 차량이 과속방지턱을 통과할 경우 축을 회전시키고 남는 잉여 하중압, 즉 축회전이 가능한 힘을 저장하고 이를 이용하여 장시간 발전기를 회전시키는 기술적 구성이 없어서 효율적으로 차량이 제공하는 하중력을 이용할 수 없다는 문제가 있었다.

또한, 효율적인 전력 생산이 되려면 발전기 동체의 극수에 따라 원하는 전력이 단상인지, 3상인지의 목적에 따라 일정하게 분당 회전수(rpm)로 발전기를 회전시켜야 하는데, 이러한 기술적 구성이 구비되어 있지 아니한 문제점이 있었다.

본 발명과 대비되는 또 다른 종래 기술로, 공개특허공보 제10-0050094호에 개시된 발전장치를 가지는 과속 방지장치와 공개특허공보 제10-2010-0052921호에 개시된 운행되는 차량의 하중을 이용한 발전장치와, 공개특허공보 제10-2009-0048735호에 개시된 차량하중을 이용한 발전장치가 있으나, 이들 역시 차량이 한꺼번에 과속방지턱을 통과할 경우 또는 소수의 차량이 간헐적으로 통과할 경우나 똑같이 회전축에 전달된 회전력을 모두 소진해 버리기 때문에 다수의 차량이 과속방지턱을 통과할 경우 축을 회전시키고 남는 잉여 하중압, 즉 축회전이 가능한 힘 외의 남는 회전력을 보관하였다가 장시간 발전기를 회전시키는 기능이 없다. 따라서 차량의 통행 간격이 큰 장소에서는 발전 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 공개특허공보 제10-2009-0106984호에 개시된 통과 차량의 하중을 이용한 발전장치는 발전기 축을 돌리기 위하여 차량의 하중에 의한 압축된 공기를 이용하게 되는데, 공기는 그 특성상 압축률이 낮아 압축시간이 많이 걸리고 압축전달속도가 유압에 비해 현저히 느리고, 구체적으로 공기압력을 저장하는 기술적 구성이 기재되어 있지 아니하며, 그 효율적인 측면과 작용효과 측면에서 본 발명에 따른 유압을 이용한 발전 장치와는 기술적 구성 및 작용효과 측면에서 현저한 차이가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 주요 목적은 차량에 충격을 주지 않는 과속방지턱의 역할도 하면서, 도로를 주행하는 차량의 하중에 의해 반복적으로 가압 됨에 따른 운동에너지를 축적하여 전기에너지로 활용할 수 있도록 함으로써 대체 에너지원으로 일조할 수 있는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 발전장치의 구성 부품을 하나의 패키지로 일원화하여 현장 설치를 간편 용이토록 함으로써 시설시간을 단축할 수 있는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 사각틀 형상의 수평한 상부 프레임; 상기 상부 프레임과 동일한 형태로 하부에 배치되는 수평한 하부 프레임; 상기 상부 프레임과 하부 프레임 사이에 설치공간이 마련되도록 두 프레임을 상호 연결하는 수직상의 다수의 연결 프레임으로 이루어지며 도로에 매립되게 설치되는 프레임부재; 상기 상부 프레임 상에 안착된 채, 상기 상부 프레임과 결합되며, 좌측 영역과 우측 영역에 전후방향으로 긴 페달 설치공이 각각 다수개 형성된 상부패널; 상기 각 페달 설치공 내에 설치되되, 상기 상부 프레임에 힌지 결합되는 힌지부; 상기 힌지부로부터 점차적으로 상향으로 돌출되게 형성되며, 차량의 바퀴가 통과할 때의 누름하중에 의해 하향으로 누름력을 발생시키는 가압부로 이루어진 페달; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 가압부의 운동에너지에 의해 유압이 발생되는 유압유닛; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 유압유닛에서 배출되는 작동유체의 배출압력에 의해 회전동력을 발생시키는 동력발생유닛; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 동력발생유닛에 연결되어 동력발생유닛의 회전동력을 증폭시켜서 전기에너지를 발생시키는 발전유닛; 상기 프레임부재의 설치공간 내에 설치되며, 상기 발전유닛에서 발생되는 전기에너지를 축전하는 축전유닛;으로 구성됨을 포함하며,

상기 페달 상에 투명창이 마련되고, 상기 투명창의 저면에는 선택적으로 점등되는 엘이디 모듈이 마련되되, 상기 엘이디 모듈은 상기 축전유닛으로부터 일부의 전력을 공급받아 점등되며, 상기 엘이디 모듈의 점등 및 소등시기는 타이머에 의해 제어되는 것을 더 포함하는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치가 제공된다.

또한, 본 발명의 상기 유압유닛은, 작동유체가 저장되는 리저버 탱크; 상기 페달의 가압부에 의해 가압력을 받았을 때 상기 리저버 탱크로부터 흡입된 작동유체를 가압하여 작동유체의 압력이 상승된 상태로 배출하는 역할을 하며, 자신의 플런져 상단이 상기 페달의 가압부 하단과 핀 결합되고, 상기 플런져의 외주상에는 상기 페달의 가압부를 상향으로 밀어 올려주는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴스프링이 구비된 엑추에이터; 상기 엑추에이터로부터 배출되는 압축 작동유체를 저장하고, 작동유체를 배출할 때는 기 설정된 압력으로 배출하는 어큐물레이터; 상기 어큐물레이터의 출구측에 설치되어 어큐물레이터 내의 작동유체 배출을 단속하는 제1 전자변; 및 상기 제1 전자변의 개폐를 제어함과 아울러, 상기 타이머에서 피드백되는 타임데이터에 의해 상기 엘이디 모듈의 점등 및 소등시기를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 리저버 탱크와 엑추에이터, 엑추에이터와 어큐물레이터, 어큐물레이터와 동력발생유닛, 동력발생유닛과 리저버 탱크는 메인 유압라인에 의해 각각 연결되되, 상기 엑추에이터와 어큐물레이터 간을 연결하는 메인 유압라인과, 동력발생유닛과 리저버 탱크 간을 연결되는 메인 유압라인은 바이패스 라인에 의해 연결되고, 상기 바이패스 라인 상에는 상기 제어부의 제어신호에 의해 제1 전자변이 폐쇄되었을 때에 한하여 개방되는 제2 전자변이 설치된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 발전유닛은, 상기 동력발생부와 축 결합되는 구동기어; 상기 구동기어에 비해 직경이 작은 종동기어; 및 상기 종동기어의 축에 연결되는 교류발전기 또는 직류발전기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 출몰형 페달이 지면으로부터 돌출되어 있어서 시각적으로 과속방지턱의 역할을 할 수 있으므로 과속방지의 역할을 충분히 수행할 수 있되, 페달은 차량의 하중에 의해 하강하게 되므로 차량에 충격을 주지 않으면서도 과속방지의 역할을 수행할 수 있게 된다.

본 발명은 도로를 주행하는 차량의 하중에 의해 반복적으로 가압 됨에 따른 운동에너지를 축적하여 전기에너지로 활용할 수 있도록 함으로써 대체 에너지원으로 일조할 수 있다.

본 발명은 발전장치를 이루고 있는 구성 부품을 하나의 프레임부재에 의해 하나의 패키지로 일원화하여 이동 및 설치가 용이하여 시설시간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치의 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치의 요부 구성도로서, 가압 전 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치의 요부 구성도로서, 가압 후 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 동력발생장치의 구체적 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 발전유닛의 구체적 구성도이다.

여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는 "의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치의 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치의 요부 구성도로서, 가압 전 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따른 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치의 요부 구성도로서, 가압 후 상태도이다.

도 1 내지 3을 참고하면, 본 발명은 프레임부재(100), 상부패널(200), 페달(300), 유압유닛(400), 동력발생유닛(500), 발전유닛(600), 축전유닛(700)을 포함한다.

프레임부재(100)는 본 발명의 발전장치를 구성하고 있는 각종 부품을 설치하기 위한 뼈대 역할을 하는 것으로, 지하에 매설되게 설치된다.

이러한 프레임부재(100)는 사각틀 형상의 수평한 상부 프레임(110)을 갖는다. 상기 상부 프레임(110)은 강도 보강을 위해 사각틀 내부에 보강 프레임(미도시)을 추가적으로 설치할 수도 있다.

프레임부재(100)는 상기 상부 프레임(110)과 동일한 형태를 이루며, 상부 프레임(110)의 하부에 상부 프레임과 일정간격을 두고 배치되는 하부 프레임(120)을 갖는다.

프레임부재(100)는 상기 상,하부 프레임(110,120)을 상호 연결하는 수직상의 다수의 연결프레임(130)을 갖는다. 따라서, 상,하부 프레임(110,120)은 그 사이에 소정크기의 스페이스(space), 즉 설치공간(140)이 마련된다. 이 설치공간(140)은 본 발명의 발전장치를 구성하고 있는 각종 부속품이 설치되는 공간이 될 수 있으며, 필요에 따라 설치공간(140) 내에 부속품을 보다 원활하고 견고하게 고정하기 위해 추가적인 소소한 프레임이 더 설치될 수 있다.

상기 상,하부 프레임(110,120)과 연결프레임(130)의 결합수단은 용접 또는 볼트 결합으로 될 수 있으며, 바람직하게는 볼트 결합이 추천된다. 볼트 결합은 분해 및 결합의 용이성을 확보할 수 있다는 장점이 있다.

프레임부재(100)는 도시되지는 않았지만, 하부 프레임(120) 상에 본 발명의 발전장치를 구성하고 있는 각종 부속품을 용이하고 안정적으로 설치할 수 있도록 베이스 플레이트를 더 설치할 수도 있다.

상부패널(200)은 상기 프레임부재(100)의 상부 프레임(110) 상에 안착되게 설치된다. 상기 상부패널(200)은 차량의 무게하중을 견뎌내야 하기 때문에 금속재로 되는 것이 바람직하다.

상부패널(200)은 차량의 좌측 바퀴가 통과하는 좌측 영역과, 차량의 우측 바퀴가 통과하는 우측 영역에 전후방향으로 긴 페달 설치공(210)이 좌우방향으로 각각 다수 개 형성된다.

상부패널(200)의 표면은 아스팔트에 비해 표면 마찰력이 크지 않기 때문에 눈이나 비가 왔을 때 차량의 바퀴가 미끄러지는 슬립(slip)현상이 발생될 수 있으므로 표면에 널링(knurling) 가공을 하거나 요철부(220)를 형성하는 것이 바람직하다.

페달(300)은 차량의 바퀴에 의해 눌리면서 가압력을 발생시키는 역할을 함과 동시에, 시각적으로 돌출된 상태에 있기 때문에 과속방지턱의 역할을 병행하게 된다.

페달(300)은 상부패널(200)의 좌,우 영역에 형성되는 다수의 각 페달 설치공(210) 내에 설치된다.

페달(300)의 후방에 해당되는 힌지부(310)는 상기 상부 프레임(110)에 힌지 결합되며, 페달(300)의 전방에 해당되는 가압부(320)는 적어도 그 상면이 상기 힌지부(310)로부터 점진적으로 상향으로 돌출되게 형성되어, 페달 설치공(210)으로부터 돌출되어 있는 상태에 있다. 따라서, 차량의 바퀴(w)가 이를 통과할 때 튀어 나와 있는 가압부(320)가 눌리면서 누름력을 발생시키게 된다.

페달(300)은 중앙부분에 투명창(330)이 마련될 수 있으며, 상기 투명창(330)의 저면에는 엘이디 램프(341) 및 엘이디 기판(342)로 이루어진 엘이디 모듈(340)이 마련될 수 있다. 여기서, 상기 엘이디 모듈(340)은 후술될 제어부에 의해 선택적으로 점등될 수 있다. 선택적 점등은 예컨대, 밝은 대낮에는 엘이디 모듈(340)을 점등할 필요가 없으므로 소등상태가 되게 하고, 어두운 밤에는 엘이디 모듈(340)을 점등하여 운전자의 야간 시인성을 높이기 위한 것으로서, 야간 시인성은 페달(300)을 장애물로 잘못 인식하여 사고의 위험을 줄일 수 있도록 하면서 과속을 방지하는 역할을 할 수 있다. 상기한 엘이디 모듈(340)의 선택적 점등에 대한 제어는 후술될 제어부(450) 및 타이머(451)에 의해 이루어진다. 즉, 타이머(451)에 의해 주간 및 야간시간 때(하절기 동절기로 구분할 수도 있다)를 구분하고, 타이머에 의해 피드백되는 타임데이터에 의해 제어부(450)가 엘이디 모듈(340)의 점등 및 소등시기를 제어하게 된다.

페달(300)의 표면은 아스팔트에 비해 표면 마찰력이 크지 않기 때문에 눈이나 비가 왔을 때 차량의 바퀴가 미끄러지는 슬립(slip)현상이 발생될 수 있으므로 표면에 널링(knurling) 가공을 하거나 요철부(미도시)를 형성하는 것이 바람직하다.

유압유닛(400)은 상기 페달(300)의 가압부(320)와 연계되어, 가압부(320)의 가압력(운동에너지)에 의해 유압을 발생시키는 역할을 한다.

유압유닛(400)은 리저버탱크(410), 엑추에이터(420), 어큐물레이터(430), 제1 전자변(440), 제어부(450) 및 제2 전자변(460)을 포함한다.

상기 리저버탱크(410)에는 작동유체가 저장 및 회수된다.

상기 엑추에이터(420)는 상기 페달(300)의 가압부(320)에 의해 가압력을 받았을 때 상기 리저버탱크(410)로부터 흡입된 작동유체를 피스톤 방식으로 가압하여 작동유체의 압력이 상승된 상태로 배출하는 역할을 한다. 이러한 엑추에이터(420)는 자신이 플런져(421) 상단이 상기 페달(300)의 가압부(320) 하단과 핀(p) 결합되고, 상기 플런져(421)의 외주상에는 상기 페달(300)의 가압부(320)를 상향으로 밀어 올려주는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴스프링(422)이 구비된다. 여기서 리턴스프링(422)은 예컨대, 코일스프링일 수 있다. 리턴스프링(422)은 차량의 바퀴에 의해 눌려 있던 페달(300)의 가압부(320)를 차량이 지난 후에 상향으로 돌출되게 원위치 시켜주는 역할을 한다.

상기 어큐물레이터(430)는 상기 엑추에이터(420)로부터 배출되는 압축된 작동유체를 임시 저장하고, 작동유체를 배출할 때는 기 설정된 압력으로 배출하는 역할을 한다. 즉, 작동유체를 일정한 압력으로 배출해 주는 역할을 한다.

상기 제1 전자변(440)은 상기 어큐물레이터(430)의 출구측에 설치되어 어큐물레이터 내의 작동유체 배출을 단속하는 역할을 한다.

상기 제어부(450)는 앞서 기술한 바 있듯이, 상기 타이머(451)로부터 피드백(feed-back)되는 타이밍 데이터에 따라 엘이디 모듈(340)의 점등 및 소등을 제어하고, 또한, 상기 제1 전자변(440)의 개폐를 제어한다.

상기 제2 전자변(460)은 상기 제1 전자변(440)이 폐쇄되었을 때에 한하여 한시적으로 개방된다. 상기 제2 전자변(460)의 제어는 상기 제어부(450)에 의한다. 여기서, 상기 리저버탱크(410)와 엑추에이터(420), 엑추에이터(420)와 어큐물레이터(430), 어큐물레이터(430)와 동력발생유닛(500), 동력발생유닛(500)과 리저버탱크(410)는 메인 유압라인(470)에 의해 각각 연결되어 있으며, 상기 엑추에이터(420)와 어큐물레이터(430) 간을 연결하는 메인 유압라인과, 동력발생유닛(500)과 리저버탱크(410) 간을 연결하는 메인 유압라인은 바이패스 라인(480)에 의해 연결된다.

따라서, 제1 전자변(440)이 개방된 상태에서는 제어부(450)에 의해 제2 전자변(460)은 자동 밀폐되어 메인 유압라인(470)을 통해서만 작동유체가 흐르게 되는 반면, 제1 전자변(440)이 밀폐된 상태에서는 제어부(450)에 의해 제2 전자변(460)이 개방됨에 따라 바이패스 라인(480)을 통해 작동유체가 흐르게 된다.

동력발생유닛(500)은 상기 유압유닛(400)에서 배출되는 작동유체의 배출압력에 의해 회전동력을 발생시키는 역할을 하는 것으로, 그 구체적인 구성은 도 4에 도시되어 있다.

도 4에서 보듯이, 동력발생유닛(500)은 제1 전자변(440)과 연결되어 작동유체가 유입되는 유입포트(511)와 작동유체가 배출되는 배출포트(512)가 각각 형성된 임펠러 하우징(510)과; 상기 임펠러 하우징(510)의 내부에 회전 가능하게 설치된 채 상기 유입포트(511)를 통해 고압상태로 유입되는 작동유체의 진행력에 의해 일방향으로 회전되는 임펠러(520)로 구성된다.

여기서, 상기 유입포트(511)의 임펠러 하우징(510)과의 접속단부에는 내경이 여타 부위보다 작아지는 협소부(511a)를 형성하여 작동유체의 유속을 빠르게 함으로써 임펠러(520)의 회전력을 보다 높일 수 있도록 하였다.

발전유닛(600)은 도 5에서와 같이, 상기 동력발생유닛(500)에 연결되어 동력발생유닛의 회전동력을 증폭시켜서 전기에너지를 발생시키는 역할을 한다.

발전유닛(600)은 상기 동력발생유닛(500)과 축 결합되는 구동기어(610), 상기 구동기어(610)에 비해 작은 직경의 종동기어(620) 및 상기 종동기어(620)의 축에 연결되는 교류발전기 또는 직류발전기(630)로 구성된다.

축전유닛(700)은 상기 발전유닛(600)의 직류발전기와 전기적으로 연결되어 발전유닛(600)으로부터 발생된 전기를 축전하는 역할을 한다. 이러한 축전유닛(700)에는 전기적인 에너지를 소모하는 부하들과 연결될 수 있다.

미설명부호 (800)은 리저버탱크(410)로 회수되는 작동유체에 포함된 이물질을 여과하기 위한 필터이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치는 프레임부재(100)의 내부에 페달(300), 유압유닛(400), 동력발생유닛(500), 발전유닛(600), 축전유닛(700) 등이 모두 내장되어 있어서 운반 및 설치, 철거가 용이한 장점을 갖는다.

또한, 상기한 바와 같은 본 발명의 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치는 대형 건물의 주차장 입구 및 출구, 차량이 서행하거나 주정차가 빈번한 도로상, 톨게이트 입, 출구 등에 설치할 수 있다. 특히, 차량의 통행이 빈번한 상가 건물이나 대형 쇼핑몰 주차장의 입구에 설치할 경우, 가압력에 의해 발전작용은 물론 차량의 서행을 유도하여 차량의 과속을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 여기에 한정되는 것이 아니고, 특히 청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부된 도면의 범위 안에서 다양하게 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이것도 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

100 : 프레임부재 200 : 상부패널
300 : 페달 330 : 투명창
340 : 엘이디 모듈 400 : 유압유닛
450 : 제어부 451 : 타이머
500 : 동력발생유닛 600 : 발전유닛
700 : 축전유닛

Claims

사각틀 형상의 수평한 상부 프레임(110); 상기 상부 프레임(110)과 동일한 형태로 하부에 배치되는 수평한 하부 프레임(120); 상기 상부 프레임(110)과 하부 프레임(120) 사이에 설치공간(140)이 마련되도록 두 프레임을 상호 연결하는 수직상의 다수의 연결 프레임(130)으로 이루어지며 도로에 매립되게 설치되는 프레임부재(100);
상기 상부 프레임(110) 상에 안착된 채 상기 상부 프레임(100)과 결합되며, 좌측 영역과 우측 영역에 전후방향으로 긴 페달 설치공(210)이 각각 다수개 형성된 상부패널(200);
상기 각 페달 설치공(210) 내에 설치되되, 상기 상부 프레임(110)에 힌지 결합되는 힌지부(310); 상기 힌지부(310)로부터 점차적으로 상향으로 돌출되게 형성되며, 차량의 바퀴(w)가 통과할 때의 누름하중(p)에 의해 하향으로 누름력을 발생시키는 가압부(320)로 이루어진 페달(300);
상기 프레임부재(100)의 설치공간(140) 내에 설치되며, 상기 가압부(320)의 운동에너지에 의해 유압이 발생되는 유압유닛(400);
상기 프레임부재(100)의 설치공간(140) 내에 설치되며, 상기 유압유닛(400)에서 배출되는 작동유체의 배출압력에 의해 회전동력을 발생시키는 동력발생유닛(500);
상기 프레임부재(100)의 설치공간(140) 내에 설치되며, 상기 동력발생유닛(500)에 연결되어 동력발생유닛의 회전동력을 증폭시켜서 전기에너지를 발생시키는 발전유닛(600);
상기 프레임부재(100)의 설치공간(140) 내에 설치되며, 상기 발전유닛(600)에서 발생되는 전기에너지를 축전하는 축전유닛(700);으로 구성됨을 포함하며,
상기 페달(300) 상에 투명창(330)이 마련되고, 상기 투명창(330)의 저면에는 선택적으로 점등되는 엘이디 모듈(340)이 마련되되, 상기 엘이디 모듈(340)은 상기 축전유닛(700)으로부터 일부의 전력을 공급받아 점등되며, 상기 엘이디 모듈의 점등 및 소등시기는 타이머(451)에 의해 제어되는 것을 더 포함하는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치.
제1항에 있어서,
상기 유압유닛(400)은,
작동유체가 저장되는 리저버 탱크(410);
상기 페달(300)의 가압부(320)에 의해 가압력을 받았을 때 상기 리저버 탱크(410)로부터 흡입된 작동유체를 가압하여 작동유체의 압력이 상승된 상태로 배출하는 역할을 하며, 자신의 플런져(421) 상단이 상기 페달(300)의 가압부(320) 하단과 핀(p) 결합되고, 상기 플런져(421)의 외주상에는 상기 페달(300)의 가압부(320)를 상향으로 밀어 올려주는 방향으로 탄성력을 발휘하는 리턴스프링(422)이 구비된 엑추에이터(420);
상기 엑추에이터(420)로부터 배출되는 압축 작동유체를 저장하고, 작동유체를 배출할 때는 기 설정된 압력으로 배출하는 어큐물레이터(430);
상기 어큐물레이터(430)의 출구측에 설치되어 어큐물레이터(430) 내의 작동유체 배출을 단속하는 제1 전자변(440); 및
상기 제1 전자변(440)의 개폐를 제어함과 아울러, 상기 타이머(451)에서 피드백되는 타임데이터에 의해 상기 엘이디 모듈(340)의 점등 및 소등시기를 제어하는 제어부(450);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치.
제2항에 있어서,
상기 리저버 탱크(410)와 엑추에이터(420), 엑추에이터(420)와 어큐물레이터(430), 어큐물레이터(430)와 동력발생유닛(500), 동력발생유닛(500)과 리저버 탱크(410)는 메인 유압라인(470)에 의해 각각 연결되되,
상기 엑추에이터(420)와 어큐물레이터(430) 간을 연결하는 메인 유압라인(470)과, 동력발생유닛(500)과 리저버 탱크(410) 간을 연결되는 메인 유압라인은 바이패스 라인(480)에 의해 연결되고, 상기 바이패스 라인(480) 상에는 상기 제어부(450)의 제어신호에 의해 제1 전자변(440)이 폐쇄되었을 때에 한하여 개방되는 제2 전자변(460)이 설치된 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치.
제1항에 있어서,
상기 발전유닛(600)은,
상기 동력발생유닛(500)과 축 결합되는 구동기어(610);
상기 구동기어(610)에 비해 직경이 작은 종동기어(620); 및
상기 종동기어(620)의 축에 연결되는 교류발전기 또는 직류발전기(630);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량 하중을 이용한 도로 매립형 발전장치.