KR101248975B1 - 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 발전장치는, 발전장치의 외형을 이루는 부분으로 패널의 윗면에 해당되는 가압판과 패널의 아랫면에 해당되는 바닥판 사이에 소정의 유체액으로 채워진 내부공간을 형성하고, 다수의 발전 셀, 복원 스프링, 복원 연결선, 축전부를 실장하는 가압패널과, 상기 가압판에 작용하는 외부 압력에 의해 상기 유체액의 흐름이 발생하면, 상기 유체액의 흐름에 따라 영구자석을 이동시켜 원통형으로 감긴 코일에 전류를 흐르도록 하는 다수의 발전 셀과, 상기 외부압력에 의해 눌려진 가압판을 원래의 상태로 복원하는 복원 스프링과, 상기 가압판과 영구자석을 연결하여, 상기 복원 스프링에 의해 가압판이 원 상태로 복원될 때 상기 영구자석도 원래의 위치로 이동시키는 복원 연결선과, 상기 다수의 발전 셀들로부터 발생되는 전류를 저장하는 축전부를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 발전장치는, 사람이나 자동차가 이동하는 동안 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 저장함으로써, 보다 친환경적인 에너지를 생성하고 연료자원의 고갈이나 환경파괴를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

Description

발전장치 {DEVICE FOR GENERATING ELECTRICITY}

본 발명은 발전장치에 관한 것으로서, 특히 외부압력에 의해 전기를 생성하는 발전장치에 관한 것이다.

발전소에서 전기를 만드는 방식은 전자기 유도라는 물리적 현상을 이용한다. 코일이 회전할 때 주위에 영구자석이 있으면 기전력이 유도되는데, 코일을 회전시키는 동력을 어떻게 얻느냐에 따라 수력, 화력, 원자력 발전으로 발전방식이 구분된다.

자기장 안에 놓인 코일에 전류가 흐르면 코일이 힘을 받아 회전한다. 이러한 원리를 이용한 장치가 전동기이다. 이와 반대로, 자기장 안에서 코일을 돌리면 전류가 생성된다. 이때 자기장 안의 코일은 그대로 둔 상태에서 주변의 자석을 돌려도 마찬가지로 코일에 전류가 생성된다. 이런 원리를 이용한 장치가 발전기이다.

이처럼 발전기와 전동기의 구조는 기본적으로 같기 때문에, 전동기에 전류가 흐르지 않게 하고, 회전축을 힘껏 돌리면 전동기를 전류가 발생하는 발전기로서 이용할 수 있다.

우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 자전거 발전기도 속을 들여다보면 주위에 코일이 있고 가운데 있는 자석이 회전축과 연결돼 돌아가는 구조이다. 자전거나 발전소의 발전기는 기본적으로 그 구조가 같다. 단지 자전거는 사람의 힘으로 바퀴를 회전시키지만, 발전소는 수력이나 증기의 힘으로 터빈이라고 하는 큰 '물레방아'를 돌린다는 점이 다른 것이다.

수력발전과 함께 전기 생산량의 큰 비중을 차지하는 화력발전과 원자력 발전의 경우, 연료자원의 고갈 및 환경파괴(예: 화력발전), 그리고 막대한 초기 투자비용 및 폐기물 처리의 위험도(예: 원자력 발전) 등의 많은 문제점들을 안고 있다.

그래서, 많은 나라들이 최근 수력이나 화력, 원자력 발전을 대신할 수 있는 대체에너지를 이용한 발전방법에 많은 관심을 기울이고 있다.

대체에너지를 이용한 발전이란 조력발전, 파력발전, 지열발전, 풍력발전, 태양열발전 등 자연에너지를 이용한 발전을 의미한다. 대체에너지를 이용하는 발전방식은 환경에 미치는 피해가 적기 때문에 각국 정부는 미래의 에너지로 사용하기 위해서 적극적으로 개발하고 있다.

또한, 이상의 발전기 이외에, 우리 주변의 물리적 힘을 이용하는 발전장치 로서, 압전소자가 있다. 엄밀한 의미에서, 압전소자는 '발전'장치로 분류될 수는 없지만, 다양한 기기에 응용된다. 압전소자는 한쪽 방향으로의 움직임, 즉, '직선방향'의 움직임으로 아주 약한 전기에너지를 낸다. 이때 만들어진 전기 에너지의 전압은 비교적 높지만 전류는 거의 제로('0')에 가까워, 정전기와 비슷한 높은 임피던스의 전기에너지를 생성한다. 현재의 기술로 임피던스가 높은 전기 에너지는 거의 활용할 수 없다. 정전기를 활용할 수 있는 방법이 거의 없는 것과 비슷하다.

본 발명의 목적은, 생활주변에서 발생되는 물리적 에너지나 운동 에너지를 모아서 전기 에너지를 생성하는 발전장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 부가적인 특성 및 이점들은 아래의 설명에 기재될 것이며, 부분적으로는 상기 설명에 의해 명백해지거나 본 발명의 실행을 통해 숙지될 것이다. 본 발명의 목표 및 다른 이점들은 특히 아래 기재된 설명 및 부가된 도면뿐만 아니라 청구항에서 지적한 구조에 의해 구현될 것이다.

본 발명은 생활주변에서 발생되는 물리적 에너지나 운동 에너지를 모아서 전기 에너지를 생성하는 발전장치를 구현하였다.

본 발명에 따른 발전장치는, 사람이나 자동차가 이동하는 동안 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 저장함으로써, 보다 친환경적인 에너지를 생성하고 연료자원의 고갈이나 환경파괴를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

도1의 a)와 b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 발전장치의 예시도.
도2의 a)는 본 발명에 따른 회전 부재를 보다 상세히 나타낸 예시도.
도2의 b)는 본 발명에 따라 다수의 발전 셀로 구성된 가압패널의 평면도.
도3은 본 발명의 발전장치가 적용된 차량진입 경보장치의 예시도.
도4의 a)와 b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 발전장치의 예시도.
도5의 a)는 외부 압력에 의해 상기 가압판이 눌렸을 때 제2실시예에 따른 발전셀을 나타낸 도면.
도5의 b)는 가압판을 누르고 있던 외부 압력이 사라졌을 때 발전셀을 나타낸 도면.
도6은 본 발명의 제3실시예에 따른 발전장치의 예시도.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 발전장치는,

발전장치의 외형을 이루는 부분으로, 패널의 윗면에 해당되는 가압판과 패널의 아랫면에 해당되는 바닥판 사이에 소정의 유체액으로 채워진 내부공간을 형성하고, 다수의 발전 셀, 복원 스프링, 복원 연결선, 축전부를 실장하는 가압패널과, 상기 가압판에 작용하는 외부 압력에 의해 상기 유체액의 흐름이 발생하면, 상기 유체액의 흐름에 따라 영구자석을 이동시켜 원통형으로 감긴 코일에 전류를 흐르도록 하는 다수의 발전 셀과, 상기 외부압력에 의해 눌려진 가압판을 원래의 상태로 복원하는 복원 스프링과, 상기 가압판과 영구자석을 연결하여, 상기 복원 스프링에 의해 가압판이 원 상태로 복원될 때 상기 영구자석도 원래의 위치로 이동시키는 복원 연결선과, 상기 다수의 발전 셀들로부터 발생되는 전류를 저장하는 축전부를 포함하여 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제2실시예에 따른 발전장치는,

발전장치의 외형을 이루는 부분으로, 패널의 윗면에 해당되는 가압판과 패널의 아랫면에 해당되는 바닥판 사이에 소정의 유체액으로 채워진 내부공간을 형성하고, 다수의 발전 셀, 운동력 증강 스프링, 복원 스프링, 축전부를 실장하는 가압패널과, 상기 가압판에 작용하는 외부 압력에 의해 상기 유체액의 흐름이 발생하면, 상기 유체액의 흐름에 따라 영구자석을 이동시켜 원통형으로 감긴 코일에 전류를 흐르도록 하는 다수의 발전셀과, 상기 외부압력에 의해 눌려진 가압판을 원래의 상태로 복원하는 복원 스프링과, 일측을 상기 가압판과 연결하고 다른 일측 끝에는 영구자석을 연결하여, 상기 복원 스프링에 의해 가압판이 원 상태로 복원될 때 상기 영구자석을 반복하여 상하 이동시키는 운동력 증강 스프링과, 상기 다수의 발전셀로부터 발생되는 전류를 저장하는 축전부를 포함하여 구성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도1의 a)와 b)는 본 발명의 제1실시예에 따른 발전장치의 예시도이다.

도1의 a)와 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 발전장치(100)는 가압패널(110), 다수의 발전 셀(120), 유체액(130), 복원부(140), 축전부(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 가압패널(110)은 발전장치(100)의 외형을 이루는 부분으로, 내부공간은 유체액(130)으로 채워지며, 다수의 발전 셀(120), 복원부(140), 축전부를 내장한다. 가압패널(110)은 빈번히 발생하는 외부적 타격(충격)이나 마찰로부터 견딜 수 있는 내마모성 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 강한 외부적 충격에도 상기 유체액(130)이 유출되지 않도록 일정 강도의 탄성을 갖는 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 가압패널(110)은 유체액없이 공기압으로도 외부압력을 발전셀(120)내의 자석(124)에 전달할 수 있다.

상기 가압패널(110)은 도1의 a)에 도시된 바와 같이 패널의 윗면에 해당되는 가압판(114)과 아랫면에 해당되는 바닥판(116)으로 이루어지며, 상기 가압판(114)과 바닥판(116)은 밀봉상태를 유지한다. 또한, 상기 가압패널(110)은 유체액(130)을 주입(or 배출)할 수 있도록, 패널 일측에 주입구(미도시)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 복원부(140)는 외부 압력에 의해 눌려진 상기 가압판(114)을 복원하는 부재로서, 복원 스프링(144)과 복원 연결선(146)으로 구성된다. 상기 복원 스프링(144)은 도1의 b)에 도시된 바와 같이 외부로부터의 압력(예: 신발 등)에 의해 상기 가압판(114)이 바닥판(116)측으로 눌렸을 때, 눌려진 상기 가압판(114)을 원래의 상태로 복원하기 위한 것으로, 발전 셀과 발전 셀 사이에 위치한다.

상기 복원 스프링(144)에는 압축응력이 강한 압축 코일 스프링을 채용하는 것이 바람직하다.

상기 복원 연결선(146)은 일측을 상기 가압판(114)의 밑면과 연결하고 다른 일측은 유입구(134)를 통해 발전셀(120)의 자석(124)과 연결한다.

상기 가압판(114)을 누르는 외부 압력에 의해 유체액의 흐름이 발생하고 그에 따라 유입구(134)를 통해 유체액이 강하게 유입되면 상기 발전셀(120)내의 자석(124)은 발전셀(120)의 뒷부분까지 밀리게 된다. 이후, 상기 복원 스프링(144)의 압축응력에 의해 가압판(114)이 원래의 상태로 복원되면 상기 복원 연결선(146)에 결합되어 있던 자석(124)은 복원 연결선(146)의 이끌림에 의해 다시 원 위치(발전셀(120)의 앞부분)로 되돌아 오게 된다.

상기 복원 연결선(146)는 장기간의 사용에도 잘 끊어지지 않도록 내마모성과 인장력이 강한 소재를 사용하여 하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 유입구(134)와 복원 연결선(146)의 마찰이 발생하는 부분(예: 유입구 모서리)에, 도2의 a)에 도시된 바와 같이, 마찰을 줄일 수 있는 소정 회전 부재(126, 예: 도르레, 휠 등)를 부착하여, 복원 연결선(146)의 마모를 줄이도록 하는 것이 바람직하다. 도2의 a)는 본 발명에 따른 회전 부재를 보다 상세히 나타낸 예시도이다.

상기 다수의 발전셀(120)은 자석(124)과 발전셀 내부면을 원통형으로 감겨 형성되는 코일(128)을 포함하여 구성되며, 유체액 흐름의 유입을 위해, 셀 앞부분에 유입구(134)를 형성하고 상기 유입된 유체액의 배출을 위해 셀 뒷부분에 배출구(136)를 형성한다. 상기 유입구(134)를 통해 발전셀(120)로 유체액이 유입되면, 상기 자석(124)은 셀(120)의 뒷부분까지 이동하게 되고, 전자기 유도현상에 의해 발전셀(120)의 코일(128)에는 전류가 흐르게 된다.

또한, 자석(124)이 복원 연결선(146)의 이끌림에 의해 상기 셀(120)의 뒷부분에서 다시 원 위치(발전셀(120)의 앞부분)로 이동할 때 발전셀(120)의 코일(128)에는 다시 전류가 흐르게 된다. 상기 코일(128)에 흐르는 전류는 축전부(128)로 전달되어 저장된다.

상기 발전셀(120)의 자석(124)은 상단에 원뿔형 돌출부를 갖는 원통형 영구자석이고, 상기 코일(128)은 상기 발전셀(120)의 외주변에 형성되거나 내주변에 형성된다. 각 발전셀(120)의 내부는 원통형을 이루는 것이 바람직하다.

상기 축전부(미도시)는 상기 다수의 발전 셀(120)들로부터 발생되는 전류를 일시 저장하는 전기 에너지 저장소로서, 상기 가압패널(110)에 내장되는 것이 바람직하다. 축전부는 가압패널(110)의 외부에 별도로 위치시킬 수 있다.

상기 유체액(130)은 상기 가압패널(110)에 작용하는 외부적 충격이나 물리력을 흡수하여, 상기 발전셀(120) 내의 자석(124)을 이동시킬 수 있는 압력을 생성한다.

도1의 a)와 b)를 참조하여, 본 발명의 제1실시예에 따른 발전장치의 동작에 관해 설명하면 다음과 같다.

도1의 b)에 도시된 바와 같이 상기 가압판(114)을 누르는 외부 압력이 발생하면, 발생된 압력에 비례하는 유체액의 흐름이 발생하고 그에 따라 유입구(134)를 통해 유체액이 강하게 유입된다.

그리고, 상기 유체액의 강한 유입에 의해, 발전셀(120)내의 자석(124)은 발전셀(120)의 뒷부분까지 밀리며 이동하게 된다. 상기 자석(124)은 발전셀(120)의 뒷부분까지 밀리면서, 코일(128)을 통과하게 되고 자석(124)이 코일(128)을 통과하는 동안 전자기 유도현상에 의해 상기 코일(128)에 전류가 생성된다. 그리고, 생성된 전류는 축전부(150)에 저장된다.

이후, 상기 가압판(114)을 누르고 있던 외부 압력이 사라지면, 가압판(114)을 받치고 있던 복원 스프링(144)의 반작용에 의해 가압판(114)은 원 상태로 복원되고, 상기 복원 연결선(146)에 결합되어 있던 자석(124)은 복원 연결선(146)의 이끌림에 의해 다시 원 위치(발전셀(120)의 앞부분)로 이동한다.

그리고, 자석(124)이 다시 원 위치로 이동하는 동안 상기 코일(128)에 다시 전류가 생성되어 축전부(150)에 저장된다.

상기 가압판(114)을 누르는 외부 압력이 발생하면, 도2의 b)에 도시된 바와 같이, 외부 압력이 작용하는 구간 내의 발전 셀(120)들 내에서는 위와 같은 동작에 의해 전류가 생성되고, 생성된 전류는 축전부(150)로 인가되어 저장된다. 발전 셀(120)들은 병렬의 연결구조일 때 전류 생성을 높일 수 있고, 직렬구조일 때 전압을 올릴 수 있다. 도2의 b)는 본 발명에 따라 다수의 발전 셀로 구성된 가압패널의 평면도이다.

위와 같은 동작에 의해 생성된 전류는 축전부(150)에 저장될 수도 있지만, 특정 전자 기기에 인가되어 소비될 수도 있다.

도3은 본 발명의 발전장치가 적용된 차량진입 경보장치의 예시도이다.

도3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발전장치(100)를 차량의 이동이 많은 골목길에 설치하고, 차량이 골목에 진입하여 상기 발전장치(100)를 통과할 때 보행자들이 차량의 진입을 인지할 수 있도록 하는 경보장치(예: LED경고등, 경고음 출력기 등)를 작동시킨다. 상기 경보장치(300)는 차량이 상기 발전장치(100)를 통과할 때 발생되는 전기 에너지를 공급받음으로써, 별도의 전기 공급장치를 필요로 하지 않는다. 도3의 예시에서, 발전장치(100)는 차량의 진입을 감지하는 센싱 기능과 전력을 공급하는 전기공급을 동시에 수행하게 된다.

도4의 a)와 b)는 본 발명의 제2실시예에 따른 발전장치의 예시도이다.

도4의 a)와 b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 발전장치(200)는 가압패널(210), 다수의 발전 셀(220), 운동력 증강 스프링(230), 복원 스프링(240), 축전부(250)를 포함하여 구성된다.

상기 가압패널(210)은 발전장치(200)의 외형을 이루는 부분으로, 다수의 발전 셀(220), 복원부(240), 축전부(250)를 내장한다. 가압패널(210)은 상기 제1실시예와 같이, 내마모성 소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 도4의 a)에 도시된 바와 같이 패널의 윗면에 해당되는 가압판(214)과, 아랫면에 해당되는 바닥판(216)으로 이루어진다.

상기 복원 스프링(240)은 외부 압력에 의해 눌려진 상기 가압판(214)을 복원하는 부재이다. 복원 스프링(240)은 도4의 b)에 도시된 바와 같이 외부로부터의 압력(예: 신발 등)에 의해 상기 가압판(214)이 눌렸을 때, 눌려진 상기 가압판(214)을 원래의 상태로 복원한다. 상기 복원 스프링(240)에는 압축응력이 강한 압축 코일 스프링을 채용하는 것이 바람직하다.

상기 운동력 증강 스프링(230)은 상기 가압판(214)에 외부압력이 작용하면 작용된 압력을 증폭시키는 부재로서, 하단에 영구자석(224)을 연결한다. 운동력 증강 스프링(230)은 상기 가압판(214)에 외부압력이 작용했을 때, 작용한 압력에 비례하여 상기 영구자석(224)의 상하 이동이 반복되도록 한다. 그리고, 운동력 증강 스프링(230)이 상하 왕복할 때마다 스프링(230)의 끝에 매달린 영구자석(224)은 원통형으로 감긴 코일(228) 안으로 들어왔다 나가는 동작을 반복하게 되며, 그 때마다 코일(228)에는 전류가 흐르게 된다.

운동력 증강 스프링(230)의 왕복운동 반복 횟수는 코일(228)에 전류가 생성되는 횟수와 비례하므로, 가능한 탄력성이 좋은 코일 스프링을 채용하는 것이 바람직하다.

상기 다수의 발전셀(220)은 영구자석(224)과, 원통형으로 감긴 코일(228)과, 상기 가압판(214)에 외부압력이 작용했을 때 상기 영구자석(224)을 일시적으로 끌어 당기는 전자석(226)을 포함하여 구성된다. 외부 압력에 의해 상기 가압판(214)이 눌리면, 상기 운동력 증강 스프링(230)의 끝에 매달린 영구자석(224)은 원통형으로 감긴 코일(228)의 하부까지 내려오게 되고, 영구자석(224)이 상기 코일(228)을 통과하는 동안 전자기 유도현상에 의해 코일(128) 내부에는 전류가 흐르게 된다.

외부 압력에 의해 상기 가압판(214)이 눌리면, 그에 따라 복원 스프링(240)도 눌리게 되어 상기 외부 압력은 축전부(250)에 전달된다. 외부 압력이 전달되면, 상기 축전부(250)는 상기 전자석(226)으로 미세 전류를 인가함으로써 일시적으로 자성을 띄도록 하고, 자성을 띈 전자석(226)은 도5의 a)에 도시된 바와 같이, 상기 영구자석(224)과 붙게 된다. 도5의 a)는 외부 압력에 의해 상기 가압판이 눌렸을 때 제2실시예에 따른 발전셀을 나타낸 것이고, 도5의 b)는 가압판(214)을 누르고 있던 외부 압력이 사라졌을 때 발전셀을 나타낸 도면이다.

이후, 상기 가압판(214)을 누르고 있던 외부 압력이 사라지면, 가압판(214)을 받치고 있던 복원 스프링(240)의 반작용(압축력)에 의해 가압판(214)은 도5의 b)에 도시된 바와 같이 원 상태로 복원되고, 상기 축전부(250)는 상기 전자석(226)으로 흘려보내던 미세 전류를 차단한다. 미세 전류의 차단에 의해 전자석(226)의 자성이 사라지면, 자성에 의해 전자석(226)과 붙어있던 영구자석(224)은 상기 운동력 증강 스프링(230)의 끌어 당기는 힘에 의해 강하게 코일(228) 밖(위쪽)으로 튕겨져 나간다. 그리고 이때, 코일(228)에 다시 전류가 흐르게 된다.

일단, 강하게 코일(228) 밖(위쪽)으로 튕겨져 나간 영구자석(224)은 상기 운동력 증강 스프링(230)의 끌어 당기는 힘(인장력)과 미는힘(압축력)에 의해 운동 에너지를 갖게 되고, 그 운동 에너지가 소멸될 때까지 상기 코일(228) 안으로 들어왔다 나가는 왕복운동을 반복하게 된다. 그리고, 왕복운동이 반복될 때마다 코일(228)에는 전류가 흐르게 되며, 코일(228)의 전류는 축전부(150)로 전달되어 저장된다.

상기 축전부(250)는 상기 다수의 발전 셀(220)들로부터 발생되는 전류를 일시 저장하는 전기 에너지 저장소로서, 상기 가압패널(210)에 내장되는 것이 바람직하다. 축전부(250)는 가압패널(210)의 외부에 별도로 위치할 수도 있다.

축전부(250)는 상기 복원 스프링(240)을 통해, 가압판(214)을 누르는 외부 압력이 감지되면, 상기 전자석(226)으로 미세 전류를 흘려 보내어 전자석(226)이 자성을 띄도록 한다. 이를 위해, 축전부(250)는 상기 외부압력을 감지하는 센서나, 상기 복원 스프링(240)의 눌림에 의해 동작하는 스위치를 구비하는 것이 바람직하다.

도6은 본 발명의 제3실시예에 따른 발전장치의 예시도이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 발전장치(400)의 구성은 상기 제1실시예에 따른 발전장치(100)와 유사하다. 제3실시예에 따른 발전장치(400)는 복원 연결선을 별도로 구비하지 않는 대신에 도6에 도시된 바와 같이 유입구(434) 일측에 금속바(446)를 구비한다. 그리고 공기압으로 외부압력을 발전셀(420)내의 자석(424)에 전달한다.

도6를 참조하여, 본 발명의 제3실시예에 따른 발전장치의 동작에 관해 설명하면 다음과 같다.

가압판(414)을 누르는 외부 압력이 발생하면, 발생된 압력에 비례하는 공기압의 흐름이 발생하고 그에 따라 상기 유입구(434)를 통해 공기압이 강하게 유입된다.

그리고, 상기 공기압의 강한 유입에 의해, 상기 금속바(446)에 붙어 있던 발전셀(420)내의 자석(424)은 발전셀(420)의 뒷부분까지 밀리며 이동하게 된다. 상기 자석(424)은 발전셀(420)의 뒷부분까지 밀리면서, 코일(428)을 통과하게 되고 자석(424)이 코일(428)을 통과하는 동안 전자기 유도현상에 의해 상기 코일(428)에 전류가 생성된다. 그리고, 생성된 전류는 축전부(450)에 저장된다.

이후, 상기 가압판(414)을 누르고 있던 외부 압력이 사라지면, 눌려 있던 가압판(414)의 반작용에 의해 발전셀(420) 내에서는 배출구(436)측에서 유입구(434)측으로 이동하는 공기의 흐름이 발생한다. 그리고, 상기 공기의 흐름에 편승하여 상기 발전셀(420)의 뒷부분까지 밀려있던 자석(424)은 다시 원 위치(발전셀(420)의 앞부분)로 이동하고 상기 금속바(446)에 다시 달라붙는다.

그리고, 자석(424)이 다시 원 위치로 이동하는 동안 상기 코일(428)에는 다시 전류가 생성되어 축전부(450)에 저장된다.

상기 가압판(414)을 누르는 외부 압력이 발생할 때마다, 위와 같은 자석(424)의 이동이 반복되며, 반복되는 자석(424)의 이동에 의해 발전 셀(420)들 내에서는 전류가 생성되고, 생성된 전류는 축전부(450)로 인가되어 저장된다.

본 발명의 제1 내지 제3실시예에 따른 발전장치(100 or 200)는 사람의 이동이 많은 지하철이나 공공장소의 바닥이나 계단에 설치하여, 사람들이 이동하는 동안 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 축전할 수 있다. 또한, 교통량이 많은 도로에 설치하여, 차량들의 이동에 의해 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 축전할 수도 있다.

본 발명의 제1 내지 제3실시예에 따른 발전장치(100 or 200)는 코일(128, 228)을 통과하는 자석(124, 224)의 속도가 높을수록 보다 많은 전기 에너지를 발생시키고, 또한 코일(128, 228)이 감긴 수에 비례하여 전기 에너지를 발생시킨다.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상 기술된 바와 같이, 본 발명은 생활주변에서 발생되는 물리적 에너지나 운동 에너지를 모아서 전기 에너지를 생성하는 발전장치를 구현하였다.

본 발명에 따른 발전장치는, 사람이나 자동차가 이동하는 동안 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 전환하여 저장함으로써, 보다 친환경적인 에너지를 생성하고 연료자원의 고갈이나 환경파괴를 줄일 수 있는 방안을 제시하였다.

100, 200, 400 : 발전장치
110, 210 : 가압패널 114, 214, 414 : 가압판
116, 216 : 바닥판 120, 220, 420 : 다수의 발전셀
124, 224, 424 : 자석 128, 228, 428 : 코일
130 : 유체액 134, 434 : 유입구
136, 436 : 배출구 140, 240 : 복원부
144 : 복원 스프링 146 : 복원 연결선
226 : 전자석 230 : 운동력 증강 스프링
250 : 축전부 300 : 경보장치
446 : 금속바

Claims (6)

1. 발전장치의 외형을 이루는 부분으로, 패널의 윗면에 해당되는 가압판과 패널의 아랫면에 해당되는 바닥판 사이에 소정의 유체액으로 채워진 내부공간을 형성하는 가압패널과;
   상기 가압패널의 내부공간에 실장되며, 상기 가압판에 작용하는 외부 압력에 의해 상기 유체액의 흐름이 발생하면, 상기 유체액의 흐름에 따라 영구자석을 이동시켜 원통형으로 감긴 코일에 전류를 흐르도록 하는 다수의 발전 셀과;
   상기 가압패널의 내부공간에 실장되며, 상기 외부압력에 의해 눌려진 가압판을 원래의 상태로 복원하는 복원 스프링과;
   일측을 상기 가압판의 밑면과 연결하고 다른 일측은 상기 다수 발전셀의 유입구를 통해 영구자석에 연결하여, 상기 복원 스프링에 의해 가압판이 원 상태로 복원될 때 상기 영구자석도 원래의 위치로 이동시키는 복원 연결선과;
   상기 다수의 발전 셀들로부터 발생되는 전류를 저장하는 축전부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 다수의 발전셀은
   상기 발생된 유체액 흐름의 유입을 위해, 발전셀의 앞부분에 형성되는 유입구와;
   상기 유입된 유체액의 배출을 위해, 발전셀의 뒷부분에 형성되는 배출구와;
   발전셀의 내부면을 따라 원통형으로 감겨 형성되는 코일과;
   상기 유입된 유체액의 흐름에 따라 발전셀 내부를 이동하여, 상기 코일에 전류가 형성되도록 하는 영구자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
3. 삭제
4. 발전장치의 외형을 이루는 부분으로, 패널의 윗면에 해당되는 가압판과 패널의 아랫면에 해당되는 바닥판 사이에 소정의 유체액으로 채워진 내부공간을 형성하는 가압패널과;
   상기 가압패널의 내부공간에 실장되며, 상기 가압판에 작용하는 외부 압력에 의해 상기 유체액의 흐름이 발생하면, 상기 유체액의 흐름에 따라 영구자석을 이동시켜 원통형으로 감긴 코일에 전류를 흐르도록 하는 다수의 발전셀과;
   상기 가압패널의 내부공간에 실장되며, 상기 외부압력에 의해 눌려진 가압판을 원래의 상태로 복원하는 복원 스프링과;
   일측을 상기 가압판과 연결하고 다른 일측 끝에는 영구자석을 연결하여, 상기 복원 스프링에 의해 가압판이 원 상태로 복원될 때 상기 영구자석을 반복하여 상하 이동시키는 운동력 증강 스프링과;
   상기 다수의 발전셀로부터 발생되는 전류를 저장하는 축전부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 다수의 발전셀은
   영구자석과;
   원통형으로 감긴 코일과;
   상기 가압판에 외부압력이 작용했을 때 상기 영구자석을 일시적으로 끌어 당기는 전자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
6. 제5항에 있어서, 상기 축전부는
   상기 가압판에 외부압력이 작용하면 상기 전자석이 자성을 띄도록 전류를 인가하고, 상기 외부압력이 사라지면 전자석에 인가되는 상기 전류를 차단하는 것을 특징으로 하는 발전장치.

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