KR101621466B1 - 동시 가압장치를 이용한 동시압력전달방법과 이를 이용한 압전발전모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압전소자를 이용하여 발전하는 기술분야로서, 압전소자가 내장된 다수의 압전유니트(1)를 1개의 동시가압장치로 동시에 가압.발전하는 비 회전형의 압전발전모듈을 개발한다.
내부압력판(2)과 외부압력판(3) 및 두 압력판 사이에 일렬로 나열된 다수의 압전유니트(1)를 압력전달이 가능하도록 밴드(4)로 함께 묶어 밀착시켜 압전불럭(5)을 구성하고 압력판스프링(8)이 장착된 압전블럭상자(6)에 내장하며, 일렬로 나열된 2개의 압전불럭(5)의 두 내부압력판(2) 사이에 조성된 동시가압장치 설치공간(9)에 왕복펌프식의 동시가압장치(도2), 지렛대식의 동시가압장치(도3), 밀대식의 동시가압장치(도4), 전자석식의 동시가압장치(도5), 영구자석식의 동시가압장치(도6)를 개발. 장착하여 각각 왕복펌프형의 압전발전모듈, 지렛대형의 압전발전모듈, 밀대형의 압전발전모듈, 전자석형의 압전발전모듈, 영구자석형의 압전발전모듈을 구성하고,
이들 압전발전모듈은 전기자동차에 장착하거나 회전장치가 구비된 장소에 설치하여 자체 발전. 이용할 수 있으며, 압전발전기를 제작하거나 압전발전플랜트를 개발하는 데 활용할 수 있다.

Description

동시 가압장치를 이용한 동시압력전달방법과 이를 이용한 압전발전모듈{A simultaneous pressure transmitting method by a simultaneous pressure device and a piezoelectric power generating module by the above}

본 발명은 압전소자를 이용하여 발전하는 기술분야다.

1개 또는 소수의 압전소자를 불규칙적으로 1회씩 가압하여 발전하는 비효율적 가압.발전방법을 개선하기 위하여, 최근에 싸인 곡선형 판형스프링 사이에 다수의 압전유니트를 조합하고 밴드로 함께 묶어 밀착시킨 원주형의 압전발전모듈을 구성하고, 그 판형스프링의 탄력을 이용하여 외부의 압력작용방향을 전환하여 각 압전유니트를 동시에 가압.발전하는 새로운 압전발전방법이 발명특허를 받아 개발단계에 있다(아래 특허문헌 참조). 그러나 이 압전발전방법은 압전발전모듈을 원통형으로 구성해야 하고 그 압전발전모듈을 회전시키면서 다수의 압력판을 순차로 동시에 가압하여 발전하는 기술이므로, 구성방법을 달리하는 새로운 동시 가압장치를 이용한 동시압력전달방법을 개발하고 이를 이용한 비 회전형의 압전발전모듈의 개발이 필요하다.

대한민국 제10-1244652호, 2013.3.8

외부 에너지의 수용.전달기능과 그 에너지를 압력에너지로 변환하고 그 압력에너지의 작용방향 전환기능을 모두 겸비한 새로운 동시 가압장치와 자력을 이용한 새로운 동시 가압장치를 개발하고 이를 이용한 새롭고 효율적인 동시압력전달방법을 개발하며, 이 동시압력전달방법을 이용하여 구성과 구동이 효율적인 비 회전형의 압전발전모듈을 개발하고자 한다.

1개 이상의 압전소자로 구성한 다수의 압전유니트(1)를 내부압력판(2)과 외부압력판(3) 사이에 한 줄로 밀착.나열하고, 압력전달이 가능하도록 밴드(4)로 함께 묶고, 모든 압전유니트(1)의 전극을 병열로 연결하여 압전블럭(5)을 구성하는 것과,
두 내부압력판(2) 사이에서 각 내부압력판(2)을 동시에 반복하여 가압하는 동시가압장치를 설치할 수 있도록 2개의 압전블럭(5)을 떼어서 마주보게 배열하여 동시가압장치 설치공간(9)을 두는 것을 포함하여 압전발전부(도1)를 구성하고,
상기 동시가압장치 설치공간(9)에 왕복펌프식의 동시가압장치(도2), 지렛대식의 동시가압장치(도3), 밀대식의 동시가압장치(도4), 전자석식의 동시가압장치(도5), 영구자석식의 동시가압장치(도6)를 설치하여 각각 왕복펌프형의 압전발전모듈, 지렛대형의 압전발전모듈, 밀대형의 압전발전모듈, 전자석형의 압전발전모듈, 영구자석형의 압전발전모듈을 구성하여 과제를 해결한다

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1. 압전발전부(도1)

(구성) 1개 이상의 압전소자로 구성된 다수의 압전유니트(1)를 내부압력판(2)과 외부압력판(3) 사이에 한 줄로 밀착. 나열하고, 내부압력판(2)과 외부압력판(3) 및 압전유니트(1)를 밴드(4)로 함께 묶고, 모든 압전유니트(1)의 전극을 병열로 연결하여 압전블럭(5)을 구성하고,
받침대(7)가 내장된 압전블럭상자(6)에 압전블럭(5)을 넣고, 압전블럭(5)의 외부압력판(3)을 압전블럭상자(6) 뒷면 내부에 장착된 압력판 스프링(8)에 밀착. 지지하며, 두 내부압력판(2) 사이에서 각 내부압력판(2)을 동시에 반복하여 가압하는 동시가압장치를 설치할 수 있도록 2개의 압전블럭(5)을 떼어서 마주보게 배열하여 동시가압장치 설치공간(9)을 마련해두는 것을 포함하여 압전발전부(도1)를 구성한다.

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2. 왕복펌프형의 압전발전모듈

(구성) 1개의 메인 왕복펌프(10)와 메인 왕복펌프(10)의 중간 둘레에 2개의 가압 왕복펌프(11)를 일체형으로 조성하거나, 2개의 가압왕복펌프(11)를 일체형으로 조성하고 1개의 메인왕복펌프(10)와 분리. 조성하여 파이프로 연결하고, 메인왕복 펌프(10)의 상부에 배기주입구(16)를 두며, 각 가압왕복펌프(11)의 피스톤 로드(13) 끝에 가압판(12)을 고정하고, 실린더 상단 외측은 펌프지지부(15)에 고정하며, 메인왕복펌프(10)와 가압왕복펌프(11)의 실린더 내부에 유체를 채우고,

메인왕복펌프(10)의 피스톤로드(13) 하단부와 외부회전체(각종 에너지원을 이용하는 모든 회전체를 포함한다)의 회전축바퀴(기어를 포함한다)(18) 사이에 직선왕복운동 전환장치(17)를 장착하는 것을 포함하여 왕복펌프식의 동시가압장치(도2)를 구성하고,

압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 왕복펌프식의 동시가압장치(도2)를 설치하여 왕복펌프형의 압전발전모듈을 구성한다.

(작용) 메인 왕복펌프(10)의 피스톤 로드(13)는 직선왕복운동 전환장치(17)의 직선왕복운동 전환거리만큼 직선왕복운동을 하면서 메인 왕복펌프(10) 내부의 유체와 각 가압 왕복펌프(11)의 피스톤 로드(13) 및 가압판(12)을 가압하여 각 가압 판(12)에 밀착된 내부압력판(2)과 이웃하는 압전유니트(1)를 순차로 동시에 가압. 발전하게 되고, 압전유니트(1)에 밀착된 외부압력판(3)으로부터 전달된 압력에 각 압력판 스프링(8)이 동시에 압축.반동하게 되고, 압력판 스프링(8)의 반동작용과 직선왕복운동 전환장치(17)의 작용으로 각 왕복펌프(10, 11)의 피스톤이 원위치로 되돌아오는 작용을 반복하며, 각 압력판(2, 3)과 압력판(2, 3) 사이에 있는 모든 압전유니트(1)를 앞뒤에서 동시에 가압.발전하기를 반복한다.

3. 지렛대형의 압전발전모듈

압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 지렛대식의 동시가압장치(도3)를 설치하여 지렛대형의 압전발전모듈을 구성한다.

(구성) 로드(20)와 로드가압판(21) 및 지렛대(22)와 직선왕복운동 전환장치(17)를 구비하고, 4개의 로드(20) 양단을 각각 상하좌우의 로드 지지부(23)에 연결하여 1개의 마름모꼴 형상을 구성하며, 좌우 로드지지부(23)의 반대쪽에 로드가압판(21)을 고정하고 하부 로드지지부(23)의 반대쪽에 지렛대(22)를 장착하며, 지렛대(22)의 하단부와 외부회전체의 회전축바퀴(기어를 포함한다)(18) 사이에 직선왕복운동 전환장치(17)를 장착하는 것을 포함하여 지렛대식의 동시가압장치(도3)를 구성하고;
압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 상기 지렛대식의 동시가압장치(도3)를 설치하여 지렛대형의 압전발전모듈을 구성한다.

(작용) 지렛대(22)는 직선왕복운동 전환장치(17)의 직선왕복운동 전환거리만큼 직선왕복운동을 하면서 지렛대(22)가 연결된 로드지지부(23)를 가압하는 때에 직선운동방향이 좌우 방향으로 작용하면서 각 좌우 로드지지부(23)에 고정된 로드가압판(21)과 각 로드가압판(21)에 밀착된 내부압력판(2) 및 이웃하는 압전유니트(1)를 순차로 동시에 가압. 발전하게 되고, 압전유니트(1)에 밀착된 외부압력판(3)으로부터 전달된 압력에 각 압력판 스프링(8)이 동시에 압축. 반동하면서, 압력판 스프링(8)의 반동작용과 직선왕복운동 전환장치(17)의 작용으로 각 좌우 로드지지부(23)와 지렛대(22)가 장착된 로드지지부(23)가 원위치로 되돌아오는 작용을 반복하며, 각 압력판(2, 3)과 모든 압전유니트(1)를 앞뒤에서 동시에 가압.발전하기를 반복한다.

4. 밀대형의 압전발전모듈

압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 밀대식의 동시가압장치(도4)를 설치하여 밀대형의 압전발전모듈을 구성한다.

(구성) 밀대(26)와 롤러홈통(27), 롤러내부압력판(30)과 롤러(31), 밀대지지부(28) 및 직선왕복운동 전환장치(17)를 구비하고, 밀대(26) 중앙 상부의 측면과 중앙 하부의 측면에 밀대(26)의 왕복운동거리에 해당하는 간격을 두고 각 롤러 내부압력판(30)에 장착된 롤러(31)가 동시에 출입할 수 있는 2개의 롤러홈통(27)을 조성하고, 밀대(26)의 상단은 밀대지지부(28)에 연결하고, 밀대(26)의 하단부와 외부회전체의 회전축에 고정된 회전축바퀴(기어를 포함한다)(18) 사이에 직선왕복운동 전환장치(17)를 장착하여 밀대식의 동시가압장치(도4)를 구성하고;
압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 밀대식의 동시가압장치(도4)를 장착하여 밀대형의 압전발전모듈을 구성한다.

(작용) 밀대(26)는 직선왕복운동 전환장치(17)의 직선왕복운동 거리만큼 직선왕복운동을 하면서 롤러(31)가 롤러홈통(27)을 동시에 드나들게 되고, 롤러(31)가 롤러홈통(27)에 밀려 들어가는 때에는 각 압력판 스프링(8)이 이완되면서 압력은 평상시 압력상태가 되고, 밀려나가는 때에는 롤러(31)가 각 롤러 내부압력판(30)과 이 압력판(30)에 밀착된 압전유니트(1)를 동시에 가압. 발전하고, 그 압전유니트(1)를 가압한 압력은 이웃하는 다른 압전유니트(1)를 차례로 동시에 가압. 발전하며, 롤러(31)의 가압작용과 압력판 스프링(8)의 반동작용으로 인하여 롤러 내부압력판(30)과 내부압력판(3)이 모든 압전유니트(1)를 앞뒤에서 동시에 가압.발전하기를 반복한다.

5. 전자석형의 압전발전모듈

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압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 전자석식의 동시가압장치(도5)를 설치하여 전자석형의 압전발전모듈을 구성한다.

(구성) 직류전자석(32), 영구자석왕복운동자(33), 자석가압판(34), 자석상자(35) 및 자동개폐식스위치(36)를 구비하고,
직류전자석(32)의 양단에 일정거리를 두고 영구자석왕복운동자(33)가 같은 극끼리 일렬로 마주보게 1개의 자석상자(35)에 내장되며, 직류전자석(32)은 고정하고 영구자석왕복운동자(33)는 직류전자석(32)과 각 내부압력판(2) 사이에서 직선왕복운동이 가능하게 내장하고, 영구자석왕복운동자(33)의 각 외측 단에 자석가압판(34)을 부착하며, 직류전자석(32)의 인입전선에 자동개폐식스위치(36)를 장착하여 전자석식의 동시가압장치(도5)를 구성하고;
압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 상기 전자석식의 동시가압장치(도5)를 장착하여 전자석형의 압전발전모듈을 구성한다.

삭제

(작용) 직류전자석(32)에 직류전류를 인가하여 자동개폐식스위치(36)가 ON상태가 되면 각 영구자석왕복운동자(33)를 동시에 밀어내며 자석가압판(34)이 내부압력판(2)을 동시에 가압하게 되고, 자동개폐식 스위치(36)가 OFF 상태가 되면 각 영구자석 왕복운동자(33)가 자체자력에 의하여 스스로 직류전자석(32)의 양단에 달라붙는 작용이 반복되면서, 각 압력판(2,3)에 밀착된 모든 압전유니트(1)에 압력이 동시에 전달되고 동시에 발전하기를 반복한다.

6. 영구자석형의 압전발전모듈

압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 영구자석식의 동시가압장치(도6)를 설치하여 영구자석형의 압전발전모듈을 구성한다.

(구성) 영구자석 A(37), 영구자석 B(38), 영구자석왕복운동자(39), 자석가압판(40), 자석AB케이스(41), 왕복운동자케이스(42), 지지봉(43), 지지대(44), 자석AB케이스밀대(45), 직선왕복운동 전환장치(17) 및 회전축바퀴(18)를 구비하고,

영구자석 A(37)와 영구자석 B(38)를 자석AB케이스(41)의 2개 격실에 극성을 반대로 하여 각각 내장.고정하고, 영구자석 A(37)의 양단에 일정거리를 두고 영구자석 왕복운동자(33)가 영구자석 A(37)의 극성과 같은 극성끼리 마주보도록 왕복운동자케이스(42)에 내장하여 각 영구자석(37, 38)과 각 내부압력판(2) 사이에서 직선왕복운동이 가능하게 장착하며, 영구자석 왕복운동자(39)의 각 외측 단에 자석가압판(40)을 부착하고, 자석AB케이스(41)의 상단중앙에 부착된 지지봉(43)을 지지대(44)에 삽입하며, 자석AB케이스(41)의 하단중앙에는 자석AB케이스밀대(45)를 부착하고, 자석AB케이스밀대(45) 하단부와 외부회전체(각종 에너지원을 이용하는 모든 회전체를 포함한다)의 회전축바퀴(기어를 포함한다)(18) 사이에 직선왕복운동 전환장치(17)를 장착하는 것을 포함하여 영구자석식의 동시가압장치(도6)를 구성하고;
압전발전부(도1)의 동시가압장치 설치공간(9)에 영구자석식의 동시가압장치(도6)를 장착하여 영구자석형의 압전발전모듈을 구성한다.

(작용) 영구자석A(37)와 영구자석B(38)가 내장된 자석AB케이스(41)는 자석AB케이스 밀대(45)의 직선왕복운동 거리만큼 직선왕복운동을 하면서, 자석AB케이스(41)에 내장된 영구자석A(37)와 영구자석B(38)가 번갈아 가며 각 영구자석 왕복운동자(39)와 마주보기를 반복하게 되고, 영구자석A(37)와 각 영구자석 왕복운동자(39)가 동일한 극성으로 마주하게 되는 때에는 두 자석(37, 39)의 합계 자력크기로 각 영구자석 왕복운동자(39)가 동시에 밀려가고, 영구자석B(38)와 각 영구자석 왕복운동자(39)가 상이한 극성으로 마주하게 되는 때에는 두 자석(38, 39)의 합계 자력크기로 각 영구자석 왕복운동자(39)가 영구자석 B(38)쪽으로 동시에 당겨지기를 반복하며, 각 압력판(2,3)과 모든 압전유니트(1)에 압력이 순차로 동시에 전달되고 앞뒤에서 동시에 가압.발전하기를 반복한다. .

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1. 종래의 회전형의 압전발전모듈을 비 회전형의 압전발전모듈로 개량하여 활용성을 개선하였고,

2. 자동차에 내장하여 자체발전.이용이 용이함으로 순수 전기자동차 개발을 촉진하고, 충전 인프라구축이 불필요하게 되는 효과가 있으며,

3. 압전소자산업과 이를 이용하는 산업의 개발을 촉진하는 효과가 있다.

도1은 압전발전부의 평면도
도2는 왕복펌프식의 동시가압장치의 평면도
도3은 지렛대식의 동시가압장치의 평면도
도4는 밀대식의 동시가압장치와 롤러내부압력판(27)의 평면도
도5는 전자석식의 동시가압장치의 평면도
도6은 영구자석식의 동시가압장치의 평면도

1. 압전발전부(도1)에 관한 구성요소별 구체적 내용

압전발전부(도1)는 압전소자로 구성한 압전유니트(1), 내부압력판(2)과 외부압력판(3), 밴드(4), 압전블럭(5), 압전불럭상자(6), 받침대(7), 압력판스프링(8)으로 구성된다.

도1은 압전발전부의 구성에 관한 도면이다. 이하 도면에 따라 구성요소별로 상세히 설명한다.

가. 압전소자; 압전소자는 고형 압전소자나 고형 적층 압전소자 또는 연성 압전소자나 연성 적층 압전소자를 포함하고, 형상과 발전량 및 정격압력이 동일하게 조성하며, 압력전달과정에서 압력전달이 실패되거나 손괴되어 특정 압전소자가 기능을 상실하더라도 나머지 압전소자들의 기능을 활용하기 위하여 병렬로 연결하는 것이 바람직하다.

나. 압전유니트(1); 압전유니트(1)는 1개 또는 다수의 압전소자로 구성하고, 형상과 정격압력 및 발전량이 동일하게 조성하며, 압력전달과정에서 각 압전유니트(1)에 전달되는 압력이 감소되는 경우에는 각 압전유니트(1)의 정격압력을 체감하여 조성하고, 내장되는 압전소자의 정격압력을 초과하는 과잉압력이 제어되고 방수되도록 보호장치를 구비하고, 형상은 6면체로 조성함이 바람직하며, 다수의 압전유니트(1)는 병렬로 연결하는 것이 바람직하다.

다. 내부압력판(2)과 외부압력판(3); 내부압력판(2)은 동시가압장치의 압력을 받아 내부압력판(2)에 접한 압전유니트(1)를 가압하는 기능을 하고, 외부압력판(3)은 압력판스프링(8)의 반동을 받아 외부압력판(3)에 접한 압전유니트(1)를 가압.지지하는 기능을 한다. 내부압력판(2)과 외부압력판(3)의 가로세로는 각각 압전유니트(1)의 가로세로와 동일하게 조성하는 것이 바람직하다.

밀대식 동시 가압장치에 접하는 내부압력판에 관한 구체적인 내용은 밀대형 압전발전모듈의 구체적 설명에서 기술한다.

라. 밴드(4); 밴드(4)는 내.외부 압력판(2, 3)과 이 압력판(2, 3) 사이에 있는 모든 압전유니트(1)를 함께 묶어 밀착시키는 기능을 한다. 밴드(4)의 묶음상태가 느슨해지거나 풀리면 동시압력전달이 불가능하게 되므로 늘어지지 않고 쉽게 손상되지않는 재질로 조성한다.

마. 압전블럭(5); 일렬로 밀착.나열된 전체 압전유니트(1)의 양측은 내부압력판(2)과 외부압력판(3)으로 지지.보호하고, 내부압력판(2)과 외부압력판(3) 그리고 두 압력판(2, 3) 사이에 있는 모든 압전유니트(1)는 상호 압력전달이 가능하도록 밴드(4)로 함께 묶어서 서로 밀착시키고 모든 압전유니트(1)의 전극은 병열로 연결하여 구성하고, 1개의 압전불럭상자(6)에 내장한다.

바. 압전불럭상자(5)와 받침대(7); 압전불럭상자(5)는 압전불럭(5)을 내장하여 상하좌우로 요동하지 않게 보호하고, 압전불럭(5)이 전후방향으로 압력판스프링(8)의 신축거리만큼 움직일 수 있게 하는 기능을 한다. 압전불럭상자(5)는 내부압력판(2)을 향하는 면이 개방되고 나머지 면이 가려진 육면체로 조성하고, 내부 바닥에는 압전불럭(5)이 장착되는 받침대(7)가 내장되며, 압전불럭상자(5) 뒷면 내부에 고정된 압력판스프링(8)에 외부압력판(3)을 밀착시키고, 압전불럭(5)이 동시가압장치의 압력과 압력판스프링(8)의 신축에 따라 압력판스프링(8)의 신축거리만큼 전후방향으로 움직일 수 있도록 압전불럭상자(5) 바닥에 윤활처리를 하거나 롤러를 설치하는 것이 바람직하다.

사. 압력판스프링(8); 압력판스프링(8)은 내부압력판(2)에서 외부압력판(3)을 경유하여 전달되는 압력에 반동하면서 외부압력판(3)을 지지.가압하는 기능과 압전블럭(5)의 내부압력판(2)을 가압판(12)에 밀착시키는 기능을 한다. 압력판스프링(8)의 한 끝은 압전불럭상자(5) 후면 내측에 고정하고 다른 한 끝은 외부압력판(3)에 접하게 구성한다, 압력판스프링(8)은 코일형 스프링이 적정하고, 내부압력판(2)에 작용하는 동시가압장치의 과잉압력을 흡수할 수 있는 탄력을 필요로 한다.

2. 왕복펌프식의 동시가압장치(도2)에 관한 구성요소별 구체적 내용

왕복펌프식 동시 가압장치(도2)는 메인 왕복펌프(10), 가압 왕복펌프(11), 가압판(12), 피스톤 로드(13), 펌프 지지부(15), 배기주입구(19), 직선왕복운동 전환장치(17)로 구성되어 있다.

도2는 2개의 가압왕복펌프(11)를 가진 왕복펌프식의 동시가압장치(도2)에 관한 도면이다. 이하 도면에 따라 각 구성요소별로 상세히 설명한다.

a. 메인왕복펌프(10); 메인왕복펌프(10)는 실린더와 피스톤으로 구성되고, 피스톤로드(13)의 하단부는 직선왕복운동 전환장치(17)에 연결되며, 실린더 중간부 측면에 2개의 가압왕복펌프(11)가 조성되고 상단에는 배기주입구(16)가 있으며, 실린더 내에 유체를 채워 구성되고, 직선왕복운동 전환장치(17)의 직선왕복운동 거리만큼 피스톤이 직선왕복운동을 하며 실린더 내의 유체를 가압하고 압력 유체가 각 가압왕복펌프(11)의 피스톤을 가압하게 하는 기능을 한다.
2개의 가압왕복펌프(11)만을 일체형으로 조성하여 메인왕복펌프(10)와 파이프로 연결. 구성할 수 있고, 일체형으로 조성된 다수의 가압왕복펌프(11)를 1개의 메인왕복펌프(10)와 파이프로 연결하여 압전발전플랜트의 조성도 가능하다.

b. 가압 왕복펌프(11)와 가압판(12); 가압 왕복펌프(11)는 메인 왕복펌프(10)의 실린더 중간부 측면에 2개가 조성되고, 각 피스톤 로드(13) 끝에 1개의 가압판(12)이 장착되어 있다. 각 피스톤은 메인 왕복펌프(10) 내의 압력 유체의 압력을 피스톤 로드(13)를 거쳐 내부압력판(2)에 밀착된 가압판(12)에 전달한다. 또한, 가압 왕복펌프(11)만을 일체형으로 조성하여 메인 왕복펌프(10)와 분리하여 구성하고 가압 왕복펌프(11)와 메인 왕복펌프(10) 사이를 파이프로 연결하여 구성할 수 있다.

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d. 배기주입구(16); 배기주입구(16)는 메인 왕복펌프(10)의 상단에 개폐형으로 조성되고, 실린더 내부에서 발생하는 기포를 배출하고 자연 소모되는 유체를 보충하는 데 이용된다.

e. 직선왕복운동 전환장치(17): 직선왕복운동 전환장치(17)는 외부회전체의 회전축에 고정된 회전축 바퀴(기어를 포함한다)(18)의 회전운동을 직선 왕복운동으로 전환하여 왕복펌프식 동시 가압장치(도2)가 직선왕복운동을 할 수 있게 하는 기능을 한다. 직선왕복운동 전환장치(17)는 메인 왕복펌프(10)의 피스톤 로드(13) 하단부와 회전축 바퀴(기어를 포함한다)(18))를 크랭크장치나 타원형 바퀴로 연결하는 방법으로 구성할 수 있다.

f. 왕복펌프식 동시 가압장치(도2)는 외부회전체의 회전축 바퀴(18)에 연동하므로 왕복펌프식 동시 가압장치(도2)의 정상적 작동이 가능하도록 회전속도를 조절하고 외부 회전체의 부하를 줄이기 위하여 감속수단이나 변속수단이 요구된다. .

3. 지렛대식의 동시가압장치(도3)에 관한 구성요소별 구체적 내용

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지렛대식 동시 가압장치(도3)는 로드(20), 로드가압 판(21), 지렛대(22), 로드지지부(23), 직선왕복운동 전환장치(17)로 구성되어 있다. 도 3은 2개의 로드가압 판(21)을 가진 지렛대식 동시 가압장치(도3)에 관한 도면이다. 이하 도면에 따라 상세히 설명한다.

가. 로드(20); 4개의 로드(20) 양단을 서로 연결하여 1개의 마름모꼴 형상으로 조립하고, 각 상부 꼭지부는 상부의 로드 지지부(23)에 연결하고 하부의 각 꼭지부는 하부의 로드 지지부(23)에 연결하며, 좌우 꼭지부는 각각 좌우의 로드 지지부(23)에 연결한다. 마름모꼴 형상으로 조립된 로드(20)는 상하 꼭지부와 좌우 꼭지부가 넓어졌다 좁혀지기를 반복하며 지렛대(22)의 직선방향압력을 좌우방향으로 전환하여 로드가압 판(21)에 전달하는 기능을 한다

나. 로드가압판(21); 로드가압판(21)의 한 면에는 로드 지지부(23)가 있고 다른 한 면은 내부압력판(2)에 밀착되어 마름모꼴 형상의 좌우 꼭지부가 전달하는 압력을 받아 내부압력판(2)과 이에 밀착된 압전유니트(1)를 가압하는 기능을 한다.

다. 지렛대(22); 지렛대(22)의 한 끝은 하부의 로드지지부(24)에 장착되고 다른 한 끝은 직선왕복운동 전환장치(17)에 연결되어 있으며, 직선왕복운동 전환장치(17)의 직선왕복운동거리만큼 직선 왕복운동을 하면서 로드(20)를 경유하여 각 로드압력 판(22)에 압력을 전달하는 기능을 한다.

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마. 직선왕복운동 전환장치(17); 직선왕복운동 전환장치(17)는 지렛대(23)의 하단부에 연결되는 것 외에 왕복펌프형 동시 가압장치(도2)의 예와 동일하다. .

4. 밀대식의 동시가압장치(도4)에 관한 구성요소별 구체적 내용

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밀대식의 동시가압장치(도4)는 밀대(26), 롤러홈통(27), 밀대지지부(28), 밀대지지봉(29), 직선왕복운동 전환장치(17)로 구성되어 있고, 밀대형의 동시가압장치(도4)의 기능에 밀접한 관련이 있는 롤러내부압력판(30)과 롤러(31)를 그 구성요소로 겸하여 설명한다.

도 4는 2개의 롤러홈통(27)을 가진 밀대식 동시 가압장치(도4)와 이에 접하는 롤러내부압력판(30)에 관한 도면이다. 이하 도면에 따라 상세히 설명한다

가. 밀대(26)와 롤러홈통(27); 밀대(26) 중앙 상부의 측면과 중앙 하부의 측면에 밀대(26)의 왕복운동거리에 해당하는 간격을 두고 2개의 롤러홈통(27)을 가진 봉형으로 조성하고, 밀대(26) 상단부에 조성된 밀대 지지봉(29)은 밀대 지지부(28)에 연결하고 하단부는 직선왕복운동 전환장치(17)에 연결되며, 롤러홈통(27)의 형상은 롤러 내부압력판(30)의 롤러(31)가 출입할 때 충격을 줄이고 출입을 원활하게 하기 위하여 롤러(31)의 운동방향으로 완만한 경사를 갖게 조성한다.

나. 밀대 지지부(28); 밀대 지지부(28)는 밀대(26)의 상단부 윗쪽에 고정되고, 밀대 지지부(28)의 중앙에는 밀대 지지봉(29)의 통로가 조성되며 밀대(26)의 상부를 지지하는 기능을 한다.

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라. 롤러 내부압력판(30)과 롤러(31); 롤러 내부압력판(30)은 롤러(31)의 압력을 받아 롤러 내부압력판(30)에 밀착된 압전유니트(1)를 가압하는 기능을 한다. 롤러 내부압력판(28)의 한 면은 압전유니트(1)에 밀착되고, 롤러 내부압력판(30)의 반대 면에는 롤러홈통(27) 간의 거리와 동일한 지점에 롤러홈통(27)의 수와 동일한 수의 롤러(31)를 장착하며, 롤러(31)의 회전축은 롤러 내부압력판(30)의 표면 아래에 장착하고, 롤러(31)의 일부분이 롤러 내부압력판(30)의 표면 밖으로 나오도록 장착한다.

마. 직선왕복운동 전환장치(17); 직선왕복운동 전환장치(17)는 밀대(26)의 하단부와 회전축 바퀴(18) 사이에 연결되는 것 외에 왕복펌프형 동시 가압장치(도2)의 예와 동일하다.

바. 밀대형 동시 가압장치(25)에서 밀대 지지부(28), 밀대 지지봉(29), 밀대(26), 직선왕복운동 전환장치(17)가 일직선을 이루도록 구성한다,,

5. 전자석식의 동시가압장치(도5)에 관한 구성요소별 구체적 내용

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전자석식의 동시가압장치(도5)는 직류전자석(32), 영구자석왕복운동자(33), 자석가압판(34), 자석상자(35 및 자동개폐식스위치(36)로 구성한다.

도 5는 전자석식 동시 가압장치에 관한 도면이다. 이하 도면에 따라 상세히 설명한다.

a. 직류전자석(32); 직류전자석(32)은 자동개폐식 스위치(36)가 ON상태일 때 자성을 갖게 되고 양단에 장착된 영구자석식 왕복운동자(33)를 배척하여 내부압력판(2)을 가압하게 하는 기능을 한다. 직류전자석(32) 양단에는 각 1개의 영구자석형 왕복운동자(37)가 일정거리를 두고 1개씩 장착되고, 직류전자석(32)의 인입전선에 자동개폐식 스위치(36)가 장착된다.

b. 영구자석 왕복운동 자(33); 영구자석 왕복운동자(33)는 영구자석으로 조성되고, 직류전자석(32)의 극성과 동일한 극성으로 마주보게 장착되어 직류전자석(32)의 자력에 의하여 배척되고, 자체 자력에 의하여 직류전자석(32)의 양단에 달라 붙기를 반복하면서 각각 직류전자석(32)의 양단과 내부압력판(2) 사이를 왕복하게 되고 각 내부압력판(2)을 가압하는 기능을 한다.

c. 자동개폐식 스위치(36); 자동개폐식 스위치(41)는 정해진 시간간격으로 자동 개폐작용을 하면서 직류전자석(32)에 공급되는 직류전류가 단속되게 하는 기능을 한다

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6. 영구자석식의 동시가압장치(도6)에 관한 구성요소별 구체적 내용

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영구자석식 동시 가압장치(도 6)는 영구자석A(37)와 영구자석B(38), 영구자석 왕복운동자(39), 자석가압판(40), 자석AB 케이스(41), 왕복운동자 케이스(42), 지지봉(43), 지지대(44), 자석AB케이스 밀대(45)와 직선왕복운동 전환장치(17)로 구성된다

도 6은 영구자석식 동시 가압장치에 관한 도면이다. 이하 도면에 따라 상세히 설명한다.

a. 영구자석A(37)와 영구자석B(38); 영구자석A(37)와 영구자석B(38)는 비 자성체로 조성되고 2개의 격실을 가진 자석AB케이스(41)의 각 격실에 영구자석 A(37)와 영구자석 B(38)를 반대 극성방향으로 나란히 내장. 고정되고, 직선왕복운동 전환장치(17)의 직선운동거리만큼 상하로 오르내리면서 각 영구자석 왕복운동자(39)와 교대하여 마주보게 되고, 동일한 극성끼리 마주하면 각 영구자석식 왕복운동자(39를 배척하고 상이한 극성끼리 마주하면 끌어당기기를 반복하고, 각 영구자석 왕복운동자(39는 각각 영구자석(37, 38)의 양단과 내부압력판(2) 사이를 왕복하면서 각 내부압력판(2)을 동시에 가압하는 기능을 한다.

b. 자석AB케이스(41); 자석AB케이스(41)는 자석AB케이스 밀대(45)의 왕복운동거리만큼 왕복운동을 하면서 영구자석A(43)와 영구자석 B(44)가 번갈아 가며 각 영구자석왕복운동자(39)와 마주하기를 반복하게 하는 기능을 한다. 자석AB케이스(41)는 비자성체로 조성되고 2개의 격실로 분리된 각 실에 영구자석 A(37)와 영구자석 B(38)가 반대 극성방향으로 나란히 내장. 고정되어 있으며, 자석AB케이스밀대(45)의 왕복운동방향으로 왕복운동은 가능하지만 측면 방향으로 움직일 수 없게 한다.

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c. 직선왕복운동 전환장치(17); 직선왕복운동 전환장치(17)는 전술한 왕복펌프식 동시 가압장치(도 2)의 직선왕복운동 전환장치(17)와 동일하므로 별도 설명을 생략한다.

1. 전기자동차가 주행하면서 전기를 자체 생산.이용할 수 있고,

2. 회전장치를 가진 모든 사업장에 설치하여 전기의 자체조달이 가능하며,

3. 압전발전기를 제작.공급하고, 압전발전플랜트를 개발할 수 있다.

1. 압전유니트 2. 내부압력판
3. 외부압력판 4. 밴드
5. 압전불럭 6. 압전불럭상자
7. 받침대 8. 압력판스프링
9. 동시가압장치 설치공간 10. 메인왕복펌프
11. 가압왕복펌프 12. 가압판
13. 피스톤로드
15. 펌프지지부 16. 배기주입구
17. 직선왕복운동 전환장치 18. 회전축바퀴
20. 로드(rod) 21. 로드가압판
22. 지렛대 23. 로드지지부
26. 밀대 27. 롤러홈통
28. 밀대지지부 29. 밀대지지봉
30. 롤러내부압력판 31. 롤러
32. 직류전자석 33. 영구자석왕복운동자
34. 자석가압판 35. 자석상자
36. 자동개폐식스위치 37. 영구자석 A
38. 영구자석 B 39. 영구자석왕복운동자
40. 자석가압판 41. 자석AB케이스
42. 왕복운동자케이스 43. 지지봉
44. 지지대 45. 자석AB케이스밀대

Claims (6)

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2. 동시가압장치를 이용한 압전발전모듈에 있어서,
   1개 이상의 압전소자로 구성된 다수의 압전유니트(1)를 내부압력판(2)과 외부압력판(3) 사이에 한 줄로 나열하고, 내부압력판(2)에 가한 압력이 동시에 전달되도록 내부압력판(2)과 외부압력판(3) 및 압전유니트(1)를 밴드(4)로 함께 묶어 밀착시키고, 모든 압전유니트(1)의 전극을 병열로 연결하여 압전블럭(5)을 구성하는 것과,
   받침대(7)가 내장된 압전블럭상자(6) 뒷면 내부에 장착된 압력판스프링(8)에 외부압력판(3)을 밀착시키는 것과,
   2개의 내부압력판(2) 사이에서 각 내부압력판(2)을 동시에 가압하는 동시가압장치를 장착할 수 있도록 2개의 압전블럭(5)을 떼어서 마주보게 배열하여 동시가압장치 설치공간(9)을 마련해두는 것을 포함하여 압전발전부(도1)를 구성하되,
   상기 동시가압장치 설치공간(9)에 지렛대식의 동시가압장치(도3)를 장착하여 지렛대형의 압전발전모듈을 구성함에 있어서,
   4개의 로드(20) 양단을 각각 상하좌우의 로드지지부(23)에 연결하여 1개의 마름모꼴 형상으로 조립하는 것과,
   좌우 각 로드지지부(23)의 반대쪽에는 로드가압판(21)을 고정하고, 상부 로드지지부(23)는 움직이지 않게 고정하고, 하부 로드지지부(23)의 반대쪽에는 지렛대(22)를 설치하는 것과,
   지렛대(22)의 하단부와 외부회전체의 회전축바퀴(18) 사이에 직선왕복운동 전환장치(17)를 장착하는 것을 포함하여 지렛대식의 동시가압장치(도3)를 구성하는 것을 특징으로 하는 동시가압장치를 이용한 압전발전모듈.
   
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