KR101545262B1 - 전자기유도 발전장치 - Google Patents

Abstract

전자기유도 발전 장치가 제공된다. 본 발전 장치는 외부에 제1 코일이 권선된 제1 하우징, 및 제 1하우징 내부의 상하단부에 제1 탄성부재를 이용하여 고정되는 제2 하우징를 포함하며, 제 2하우징은, 그 외부에 제2 코일이 권선되고, 이송체가 그 내부의 상하단부에 제2 탄성부재를 이용하여 고정되며, 그 외벽이 제 1 하우징의 내벽과 소정 간격으로 이격되어 유지하도록 배치된다.

Description

전자기유도 발전장치{APPARATUS FOR GENERATING ELECTRICITY THROUGH ELECTROMAGNATIC INDUCTION}

본 발명은 전자기 유도 발전 장치에 관한 것이다.

전자기유도 방식의 발전기는 기계적 에너지인 외력을 전기적 에너지로 변환하는 장치로서, 최근 화석연료의 고갈에 따른 에너지위기 및 환경오염의 심각성이 대두됨에 따라, 청정에너지인 풍력이나 조력을 이용하여 전력을 효율적으로 생산하기 위해 세계 각국에서 그 기술이 개발되고 있다.

이러한 전자기유도 방식의 발전 장치 중 외부로부터 인가되는 외력을 스프링을 이용한 탄성 에너지로 저장한 후 일정 기간 동안 일정 구간을 반복 운동하는 이송체의 선형 운동으로부터 전자기유도 발전 원리를 적용하여 발전을 하는 선형 전자기유도 발전 장치에 있어서, 외력에 의해 인가된 탄성 에너지는 스프링 자체의 비완전 탄성체 효과로 인한 손실과 마찰로 인한 손실 등으로 일정 시간이 지나게 되면 점차 운동에너지를 상실하고 원래의 평형 위치로 돌아가되 된다.

즉, 기존의 선형 전자기유도 발전 장치의 경우, 일정한 질량을 갖는 자성체에 연결된 스프링의 탄성 에너지를 이용하여 외부로부터 인가되는 외력에 의한 자성체의 진동과 이로 인한 자력의 변화에 따라 코일에 인가되는 전자기 유도에 의해 전기 에너지를 생성하나, 스프링 자체의 비완전 탄성체 효과와 외기와의 마찰로 인한 손실로 인해 발전의 원동력이 되는 자성체의 운동에너지가 급격히 줄어드는 단점이 있다.

따라서 전자기유도 현상을 이용한 발전 측면에서 외부로부터 주기적인 가진력(Exciting force)이 없는 경우에는 단속적인 전력 발생으로 인해 효과적인 발전이 어려운 단점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 특허공개공보 제2002-0026488호에 기재되어 있습니다.

이러한 배경에서, 본 발명의 목적은, 전자기 유도 전력 발생기간을 좀 더 연장하여 전자기유도 발전의 효율을 제고하는 전자기 유도 발전 장치를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 목적은 마찰 손실을 줄일 수 있는 전자기 유도 발전 장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 일 측면에서, 본 발명은 외부에 제1 코일이 권선된 제1 하우징; 및 상기 제 1하우징 내부의 상하단부에 제1 탄성부재를 이용하여 고정되는 제2 하우징;를 포함하며, 상기 제 2하우징은, 그 외부에 제2 코일이 권선되고, 이송체가 그 내부의 상하단부에 제2 탄성부재를 이용하여 고정되며, 그 외벽이 상기 제 1 하우징의 내벽과 소정 간격으로 이격되어 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발전 장치를 제공한다.

상기 제1 하우징 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 더 포함할 수 있다.

상기 제2 하우징 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제1 하우징을 개폐하기 위한 연결구조를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제2 하우징의 외부에 부착되는 복수 개의 자석군을 더 포함할 수 있다.

한편 상기 자석군은 복수 개의 영구자석을 적체하여 구성될 수 있다.

또한 상기 제1 코일 및 상기 제2 코일에 각각 연결되는 제1 전력 저장장치 및 제2 전력 저장장치를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1 하우징 내부에 상기 제1 하우징의 내외부를 연결하는 접점이 설치되며, 상기 접점을 통해 상기 제2 코일을 상기 제2 전력 저장장치에 연결하는 전선을 더 포함할 수 있다. 상기 전선은 나선 구조를 가질 수 있다.

본 발명의 다른 측면에서, 외부에 제1 코일이 권선되며, 그 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 갖는 제1 하우징; 및 상기 제 1하우징 내부의 상하단부에 제1 탄성부재를 이용하여 고정되는 제2 하우징;를 포함하는 발전 장치가 제공된다.

상기 제 2하우징은, 그 외부에 제2 코일이 권선되고, 이송체가 그 내부의 상하단부에 제2 탄성부재를 이용하여 고정되며, 그 외벽이 상기 제 1 하우징의 내벽과 소정 간격으로 이격되어 유지하도록 배치될 수 있다.

상기 제2 하우징의 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 제1 코일과 상기 제2 코일에 연결되는 전력 저장장치를 더 포함하며, 상기 제1 하우징 내부의 상기 제2 코일과 상기 전력 저장장치를 연결하는 전선은 나선 구조를 가질 수 있다.

또한 본 발명의 또 다른 측면에서, 외부에 제1 코일이 권선된 제1 하우징; 상기 제 1하우징 내부의 상하단부에 제1 탄성부재를 이용하여 고정되며 그 외부에 제2 코일이 권선된 제2 하우징; 상기 제1 코일에 발생하는 전력을 저장하는 제1 전력 저장장치; 및 상기 제2 코일에 발생하는 전력을 저장하는 제2 전력 저장장치;를 포함하며, 상기 제 2하우징은, 이송체가 그 내부의 상하단부에 제2 탄성부재를 이용하여 고정되며, 그 외벽이 상기 제 1 하우징의 내벽과 소정 간격으로 이격되어 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발전 장치가 제공된다.

또한 본 발명의 또 다른 측면에서, 외부에 제1 코일이 권선되며, 그 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 갖는 제1 하우징; 상기 제 1하우징 내부의 상하단부에 제1 탄성부재를 이용하여 고정되며 그 외부에 제2 코일이 권선된 제2 하우징; 상기 제1 코일에 발생하는 전력을 저장하는 제1 전력 저장장치; 및 상기 제2 코일에 발생하는 전력을 저장하는 제2 전력 저장장치;를 포함하며, 상기 제 2하우징은, 이송체가 그 내부의 상하단부에 제2 탄성부재를 이용하여 고정되며, 그 외벽이 상기 제 1 하우징의 내벽과 소정 간격으로 이격되어 유지하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 발전 장치가 제공된다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 외력에 의해 인가된 탄성 에너지를 오랫동안 유지함으로써 이동체의 반복적인 운동에 의한 자기장의 교란 그리고 이로 인한 전자기 유도 전력 발생기간을 연장하여 전자기 유도 발전의 효율을 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 발전장치의 일부 구성요소를 간략히 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 발전장치의 일부 구성요소를 간략히 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기 유도 관여 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기 유도 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기 유도 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기 유도 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기 유도 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기 유도 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 일부 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 발전장치의 일부 구성요소를 간략히 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 발전장치(100)는 그 외측 바디, 즉 하우징을 예를 들면 원통형으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.

또한 전자기 유도 발전장치(100)의 외측 바디의 일 측에 그 내측 공간의 공기를 외부로 강제 배출하고 외부 공기의 유입을 차단하기 위한 배관 및 밸브 구조를 설치할 수 있다. 도면에는 전자기 유도 발전장치(100)의 상측면에 상기 배관 및 밸브 구조를 설치하였으나 그 설치 위치는 이에 한정되지 않으며 상황에 따라 다른 위치에 설치할 수도 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기유도 발전장치의 일부 구성요소를 간략히 도시한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 외부에 제1 코일(19)이 권선된 제 1하우징(10) 내부의 상,하단부에는 제2 하우징(20)이 제1 탄성부재(13 및 14), 예를 들면 스프링으로 각각 고정되고, 제1 하우징(10) 내부에서 제1 이송체 역할을 하는 제 2하우징(20) 또한 그 외부에는 제2 코일(29)이 권선되며, 제2 하우징(20)의 외벽은 제 1 하우징(10)의 내벽과 소정의 간격으로 이격되어 유지하도록 배치된다.

제1 하우징(10)에는, 예를 들면 상부 측면에, 제1 하우징(10)을 개폐할 수 있도록 연결구조(3)가 설치될 수 있다.

제1 하우징(10) 구조에 인가되는 외부 관성력에 의해 제2 하우징(20)은 관성력의 방향에 따라 제1 하우징(10)의 일측 방향으로 관성력 크기만큼 힘을 받게 되며, 결과적으로 양측에 연결된 제1 탄성부재(13 및 14)에 압축 및 인장력 형태의 탄성 에너지로 저장된다.

관성력 작용이 끝나는 시점까지 최대한 압축 및 인장의 에너지를 저장한 제2 하우징(20)은 이후 제1 하우징(10) 내부에서 왕복운동을 하게 되며, 이때 제2 하우징(20) 외벽에 추가 부착되는 자성군(자석 구조물)(30)에 의한 자기장 교란으로 인해 제1 하우징(10) 외벽에 권선된 제1 코일(19)에 전자기유도 현상에 의한 발전이 이루어지게 된다.

또한 제2 하우징(20) 내부에는 예를 들면 영구 자석과 같은 자성체로 이루어진 이송체(21)가 제 2하우징(20) 내부의 상하단부와 제2 탄성부재(23 및 24)로 연결되어 있으며, 외부로부터 인가된 관성력에 의해 왕복운동을 하게 되는 제2 하우징(20)은 감속 및 가속이 반복적으로 이루어지는 운동을 하게 되며, 이로 인한 관성력이 제2 하우징(20) 내 이송체(21)에 전달되어 주기적으로 제2 하우징(20) 내부의 이송체(21)를 가진(Exciting)하게 된다. 이로 인해 제2 하우징(20) 내 이송체(21)는 반복적인 탄성에너지의 저장과 회수 과정을 거치면서 제2 하우징(20) 외벽에 감긴 제2 코일(29)과 내부의 이송체(21) 사이에 상대 운동이 발생하므로, 제1 하우징(10)에서 발생하는 전자기유도 발전과 별개로 제2 하우징(20) 외벽에 감긴 제2 코일(29)에는 또 다른 전자기 유도에 의한 발전이 인가되는 특징을 갖는다.

본 발명에 따른 전자기유도 발전장치(100)는 단일 이송체와 고정체 구조로 구성되는 기존의 선형 전자기유도 발전 장치와 달리 상술한 바와 같은 제1 하우징(10)과 제2 하우징(20)의 이중 연결구조체(Moving Object in Moving Object)를 이용한 다단(Cascade) 관성력 전달 메커니즘을 구현하여, 관성력의 특성을 효과적으로 이용할 수 있다.

한편 제2 하우징(20)에도 제1 하우징(10)과 유사하게 배관 및 밸브 구조(27)가 설치되어 그 내측 공간의 공기를 외부로 강제 배출하고 외부 공기의 유입을 차단하도록 구현할 수 있다. 배관 및 밸브 구조(27)의 위치는 도면에 한정되지 않고 상황에 따라 제2 하우징(20)의 다른 위치에 설치할 수 있다.

따라서 진공 환경을 조성하여 이송체의 운동에 있어서 주요한 에너지 손실 요인 중 하나인 공기와의 접촉으로 인한 마찰에 의한 손실을 저감하기 위해 제1하우징(10) 내부를 진공 환경으로 구현함으로써 일반적인 외기 조건에서 발생하는 마찰 손실(Friction drag 및 pressure drag)을 방지하여 관성력으로 인가된 탄성에너지를 좀 더 오랫동안 유지하며, 결과적으로 지속적인 이송체의 왕복운동으로 인한 전자기유도 발전기간을 연장할 수 있는 특징을 갖도록 할 수 있다.

또한 제2 하우징(20) 내부에도 제1 하우징(10)과 같이 진공 환경을 구현하여 마찰 손실을 방지하여 탄성에너지를 좀 더 오랫동안 유지하고 이송체의 왕복운동으로 인한 전자기유도 발전기간을 연장하도록 할 수 있다.

이를 위해, 보다 상세하게는, 제1 하우징(10) 외벽의 일 측에 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조(17)를 통해 외부의 진공펌프와 연결하여 제1 하우징(10) 내부의 환경을 진공으로 만들어줄 수 있도록 하는 배관 및 밸브 구조(17)가 구현된다.

또한 제2 하우징(20)의 외벽 일 측에도 제1 하우징(10)과 유사하게 외부와 내부가 연결되는 배관 및 밸브(27)가 설치되고, 또한, 상황에 따라 필요한 경우 제2 하우징(20) 내부의 진공상태 유지를 위한 작업이 용이하도록, 제1 하우징(10)의 상부(또는 하부)를 예를 들면 나사구조와 같은 연결구조로 연결하고, 필요한 경우 제1 하우징(10)을 열고 진공펌프를 제2 하우징(20)에 설치된 밸브 및 배관 구조(27)에 연결하여 제2 하우징(20)을 진공상태로 유지할 수 있도록 제1 하우징(10)에 연결구조를 구현할 수 있다. 도 2에는 제1 하우징의 상부에 연결구조(3)를 도시하였다. 연결구조의 형태나 구조는 이에 한정되지 않는다.

제1 하우징(10) 및 제2 하우징(20)의 진공 작업은 매번 수행할 필요는 없으며, 기밀 정도에 따라 미세하게 발생하는 외부공기의 유입이 일정 수준 이상에 도달하였을 때, 간헐적으로 진공 작업을 해주면 되도록 충분한 기밀 구조를 갖도록 구현한다.

한편, 제2 하우징(20)의 외부에는 자석군(30)이 체결구조물(40)을 이용하여 부착될 수 있다. 자석군(30)은 제2 하우징(20) 내부의 빈 공간으로 인한 관성질량의 부족분을 보완하여 충분한 관성질량을 확보할 수 있도록 한다. 자석군(30)의 구조에 대해서는 상세히 후술한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 전자기 유도 관여 구성요소를 설명하기 위한 도면이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 하우징(10) 외부에서 인가되는 외력에 의한 관성으로 발생하는 관성력에 의해 가속도와 반대 방향의 제1 관성력이 작용한다.

이에 따라 평형 상태에 위치해 있던 제2 하우징(20)은 제1 하우징 일 측으로 이동하며, 이때 일 측의 제1 탄성부재(13 또는 14)에는 압축력으로 타 측의 제1 탄성부재(14 또는 13)에는 인장력으로 탄성 에너지가 저장된다.

이 과정에서 제1 하우징(10)의 외부에 권선된 제1 코일(19)과 제2 하우징(20)에 설치된 자석군(30) 사이의 상대 운동으로 전자기 유도 현상에 의해 전력이 발생한다.

관성력을 유발한 외력이 제거된 이후에는 관성력에 의해 변형된 제1 탄성부재(13 및 14)가 다시 평형을 찾아가는 과정이 이어지며, 이때 제2 하우징(20)이 제1 하우징(10)의 내부 양측을 반복적으로 완복하는 진동 운동이 발생하며, 이때에도 자석군(30)과 제1 코일(19) 사이의 왕복운동으로 인한 전자기 유도 현상에 따라 제1 하우징(10)의 외부 제1 코일(19)에 전력이 발생한다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제2 전자기 유도 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 제2 하우징(20) 내부에서 제2 하우징(20)의 운동에 따른 제2 관성력에 의해 가진(exciting)되는 내부 이송체(21)와 제2 하우징(20) 외부에 권선되는 제2 코일(29) 사이에서 전자기 유도 현상에 의해 전력이 발생한다.

이때 제2 하우징(20) 외부에 부착되는 자석군(30)은 제2 하우징(20) 외부에 권선되는 제2 코일(29)과 같은 속도로 움직이므로, 즉 상대 속도가 없으므로 제2 하우징(20)에서 발생하는 전자기 유도 현상과는 무관하다.

초기에 제1 하우징(10) 외부에 외력에 의한 가속도가 인가될 때, 제2 하우징(20)은 제1 관성력에 의한 힘을 받아 제2 하우징(20)에 연결된 제1 탄성부재(13 및 14)이 각각 압축 및 인장에 의한 탄성에너지를 저장하게 되나, 제2 하우징(20) 내부의 이송체(21)는 평형 상태를 유지하게 된다.

그러나 제2 하우징(20)에 작용하는 제1 관성력에 의해 제1 탄성부재(13 및 14)의 변형이 생긴 이후, 제2 하우징(20)은 저장된 탄성 에너지의 회복에 의해 제1 하우징(10) 내부 양 끝단을 좌우로 왕복 운동하게 되어 제2 하우징(20)의 가속도의 크기 및 방향이 주기적으로 바뀌는 운동을 하게 된다.

따라서 제2 하우징(20) 내부의 이송체(21)는 상부 시스템, 즉 제2 하우징(20)의 선형 가속도에 따라 제2 관성력이 작용하게 되어 제2 하우징 내에서 평형 상태를 유지하지 않고 제2 관성력에 의해 주기적인 가진에 의한 양방향 운동을 함으로써 제2 하우징(20) 외부에 권선된 제2 코일(29)과의 상대적 운동이 발생하여 전자기 유도 현상에 의해 전력이 발생하게 된다.

즉, 제2 하우징(20) 내부의 이송체(21)는 제2 하우징(20)의 가속(감속) 운동에 따라 해당 가속도에 상응하는 관성력인 제2 관성력에 의해 주기적인 가진을 받는 운동이 발생하며, 이에 상응하는 진동 운동, 즉 왕복 운동이 제2 하우징(20) 내부에서 발생하므로 제2 하우징(20) 내의 이송체(21)와 제2 하우징(20) 외부의 제2 코일(29) 간의 상대 운동에 따른 자기장 변화에 의한 전자기 유도 현상에 따라 제2 하우징 외부의 제2 코일(29)에서 전력이 발생하는 것이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 제1 하우징(10)에 권선된 제1 코일(19)에서 발생하는 전력을 저장하는 제1 전력 저장장치(210)와 제2 하우징(20)에 권선된 제2 코일(29)에서 발생하는 전력을 저장하는 제2 전력 저장장치(220)가 도시된다.

제1 하우징(10)에서 발생하는 제1 전력 저장장치(210)와 제2 하우징(20)에서 발생하는 제2 전력 저장장치(220)는 별도로 구비되는 것으로 도시되었으나 하나의 저장장치로 구비되는 것도 무방하다.

제1 전력 저장장치(210)는 제1 하우징(10) 외부에 권선된 제1 코일(19)의 일측 및 타측과 전선(211 및 212)을 통해 연결되어 제1 코일(19)에서 발생하는 전력을 저장한다.

제2 전력 저장장치(220)는 제2 하우징(20) 외부에 권선된 제2 코일(29)에서 발생하는 전력을 저장하기 위해 그 일측 및 타측과 전선(221 및 222)을 통해 연결된다. 제2 전력 저장장치(220)와 제2 코일(29)을 연결하는 전선(221 및 222)은, 제1 하우징(10) 내부에 설치되어 제1 하우징(10)의 내부와 외부가 연결되는 접점을 통해 제2 코일(29)과 연결될 수 있다.

이때 제2 하우징(20)의 외부 제2 코일(29)과 접점을 연결하는 전선은 제2 하우징(20)의 왕복 운동을 방해하지 않도록 충분히 길고 얇으며 탄력적인 구조로, 예를 들면 나선 구조로 구현될 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 자석군(30)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 자석군(30)은 제2 하우징(20)의 외부에 체결구조물(40)을 이용하여 부착되며, 그 개수는 예를 들면 8개가 그 형태는 예를 들면 제2 하우징(20) 외부를 둘러싸고 환형으로 동일한 간격으로 배치될 수 있으나 개수 및 형태는 이에 한정되지 않는다.

또한 일 자석군(30)의 구조는 그 내부에 동공이 형성된 실린더 구조물(31) 내에 그 내부 동공에 삽입하는 형태의 예를 들면 원통형의 영구 자석을 적체하는 형태로 구현할 수 있다.

본 발명에 따르면 외부계의 가속 및 감속에 의한 선형 관성력(linear inertia force)을 이용하여 자성체 (또는 코일)의 운동을 인가하고, 인가된 관성력을 자성체 (또는 코일)에 양측에 부착되는 탄성 구조물에 탄성 에너지로 저장 및 회수하도록 하되, 자성체 (또는 코일)의 운동 공간을 진공상태로 유지하여 탄성에너지의 손실을 최소화하고, 이중 연결 구조체 방식으로 관성력에 의한 효과적인 전자기 유도 발전을 달성할 수 있다.

전자기유도 발전을 위한 이송체(자성체 또는 코일)와 고정체(코일 또는 자성체)의 연결을 이송체 내부의 이송체(moving object in moving object) 방식의 이중 연결 구조를 구성하여 다단(cascade)의 관성력 전달을 통해 효과적인 전자기유도 발전이 가능하다.

다른 외력과 달리 관성력은 시스템 전체에 위치에 상관없이 작용되는 물리적 현상이므로 이러한 발전 모듈을 다수 구성하여 적용할 경우 모듈의 개수에 비례하는 만큼의 발전량을 얻을 수 있다.

또한 이송체 외부에 진공 환경을 인가하여 마찰손실을 저감함으로써 관성력으로 인가되는 이송체의 운동(진동) 기간을 연장하여 외부 가진에 의한 전자기 유도 발전 효과를 증대시킬 수 있다. 다시 말해, 속도의 제곱에 비례하는 외기와의 접촉으로 인한 마찰 손실을 효과적으로 줄일 수 있어 외력에 의해 한 번 인가된 탄성에너지를 보다 더 오랫동안 유지함으로써 이동체의 반복적인 운동에 의한 자기장의 교란 그리고 이로 인한 전자기 유도 전력 발생기간을 연장하여 전자기유도 발전의 효율을 높이는 효과가 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합되거나 결합되어 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체, 등이 포함될 수 있다.

또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 발전 장치 10: 제1 하우징
20: 제2 하우징 30: 자석군

Claims (21)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 외부에 제1 코일이 권선되며, 그 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 갖는 제1 하우징;
    상기 제 1하우징 내부의 상하단부에 제1 탄성부재를 이용하여 고정되며 그 외부에 제2 코일이 권선된 제2 하우징;
    상기 제2 하우징의 외부에 체결구조물을 통해 부착되는 복수 개의 자석군;
    상기 제1 코일에 발생하는 전력을 저장하는 제1 전력 저장장치; 및
    상기 제2 코일에 발생하는 전력을 저장하는 제2 전력 저장장치;를 포함하며,
    상기 제 2하우징은, 자성체가 그 내부의 상하단부에 제2 탄성부재를 이용하여 고정되며, 그 외벽이 상기 제 1 하우징의 내벽과 소정 간격으로 이격되어 유지하도록 배치되며,
    상기 제1 하우징 내부의 상기 제2 코일과 상기 제2 전력 저장장치를 연결하는 전선은 나선 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 발전 장치.
    
15. 삭제
16. 제14항에 있어서,
    상기 자석군은 복수 개의 영구자석을 적체하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전 장치.
    
17. 제14항에 있어서,
    상기 제2 하우징 외벽의 일 측에 그 내부와 연결되는 배관 및 밸브구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 장치.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 제1 하우징을 개폐하기 위한 연결구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전 장치.
    
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제

Images