KR101919154B1 - System for traveling of electric energy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전기에너지 전달을 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있거나, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있는 전기에너지 전달을 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전기에너지 전달을 위한 시스템에 있어서, 전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치; 및 상기 입력측 N 및 S 자극의 자계 범위내에 배치되고, 상기 입력측 N 및 S 자극의 자력에 의해 움직이는 무축 회전계자와 상기 무축 회전계자의 수용을 위한 수용공간과 상기 무축 회전계자의 움직임에 따른 전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일이 권취된 케이스를 구비한 적어도 하나 이상의 전기출력장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에 의하면, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있으므로 인체 내장되는 의료기기 및 인용신장, 수중에 설치된 장치, 움직이는 물체 내부에 설치된 장치 등과 같은 전원 공급이 어려운 장치나, 전원공급케이블의 설치가 불가능한 장치에 안정적으로 전기에너지를 공급하여 작동의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 복수의 전기출력장치의 전원 출력선을 병렬구조 또는 직렬구조로 연결하거나, 병렬 및 직렬구조를 혼합한 연결구조로 연결하게 되면 전원공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있으므로 전원 사용개소나 장치의 용량에 맞게 전기에너지를 편리하게 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전원 공급케이블이 요구되지 않으므로 휴대성, 이동성, 활동성이 요구되는 전원 공급장치로 널리 활용할 수 있다. 그 외에도, 전기출력장치에 램프 등의 소자를 구성하여 유도등, 광고등, 및 비상등으로 활용하거나 놀이용 장치 등으로 구현할 수 있는 등 다양한 분야에서 사용할 수 있다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system for transferring electric energy, and more particularly, to a system for transferring electric energy without electric power supply cable or capable of transferring electric energy without a power supply cable .
A system for transferring electric energy according to the present invention is a system for transferring electric energy, comprising: an electric input device having an input-side N and an S-pole to be rotated when power is supplied; And an electromagnetic induction action which is arranged in a magnetic field range of the input side N and S magnetic poles and which is driven by a magnetic force of the input side N and S magnetic poles and an accommodating space for accommodating the non-axle turning device, And at least one electric output device having a case wound with an induction coil for generating an electromotive force.
According to the system for transferring electric energy according to the present invention, it is possible to transmit electric energy without a power supply cable, so that it is difficult to supply power such as a medical device built in a human body and a device installed in water, It is possible to stably supply electric energy to a device or a device which can not install a power supply cable, thereby securing stability of operation. If the power output lines of the plurality of electric output devices are connected in a parallel structure or a series structure or in a connection structure in which a parallel and a serial structure are combined, the electric energy can be transmitted without a power supply cable. The electric energy can be conveniently used according to the capacity of the battery.
In addition, since the system for transferring electric energy according to the present invention does not require a power supply cable, it can be widely used as a power supply device requiring portability, mobility, and activity. In addition, it can be used in various fields such as a device such as a lamp formed in an electric output device, which can be used as an induction lamp, an advertisement, an emergency light, a play device, or the like.
Description
본 발명은 전기에너지 전달을 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있거나, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있는 전기에너지 전달을 위한 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 전기에너지는 현대 산업사회의 필수적인 에너지원으로 없어서는 안될 중요한 에너지원이지만 화석 에너지 자원의 고갈로 인해 최근에는 태양광발전, 풍력발전, 조력발전, 등 다양한 대체 발전시설에 투자와 개발이 급속하게 진행되고 있다.Generally, electric energy is an indispensable energy source as an essential energy source of modern industrial society. However, due to exhaustion of fossil energy resources, investment and development are rapidly developing in various alternative power generation facilities such as solar power generation, wind power generation and tidal power generation .
이러한, 전기는 전기케이블을 매개로 전원 공급개소에 공급되어 가정용 및 산업용 장치나 제품에 에너지원으로 사용되고 있지만, 전기케이블을 설치할 수 없는 장소나 장치에는 전원을 공급할 수 없는 불편함을 가지고 있다.Such electricity is supplied to a power supply site via an electric cable, and is used as an energy source for household and industrial devices or products. However, the electric power can not be supplied to a place or device where an electric cable can not be installed.
이에 따라, 전기케이블을 설치할 수 없는 장소나 장치에는 1차전지나 2차전지와 같은 배터리를 배치하여 전기에너지를 공급받도록 하고 있다. 그러나 배터리는 그 사용시간이 한정되어 있으므로 충전전원이 모두 방전되면 해당 장치의 작동중지로 불편함이 초래되고, 의료기나 방호장비 등과 같이 인간의 생명이나 안전에 직접적인 영향을 미치는 장치의 전원공급이 차단될 경우 심각한 문제점을 초래하게 된다.Accordingly, a battery such as a primary battery or a secondary battery is disposed in a place or apparatus where an electric cable can not be installed to receive electric energy. However, since the use time of the battery is limited, if the charging power source is completely discharged, the operation of the corresponding device may become inconvenient, and the power supply of the device which directly affects human life or safety such as the medical device or the protection device may be interrupted This will cause serious problems.
그리고, 수중이나 수조에 설치된 장치나, 움직이는 기계장치의 내부에 설치되어 해당 장치의 에너지원으로 사용되는 배터리가 방전된 경우에는 쉽게 접근할 수 없고 위험하여 배터리의 교체가 불가능하므로 수조의 물을 모두 배수하거나 기계장치의 작동을 정지시킨 후 교체작업을 시행하여야 하는 문제점을 가지고 있다.In addition, when the battery installed in the water or the water tank or the battery installed in the moving machine and used as the energy source of the device is discharged, the battery can not be easily accessed and dangerous. Therefore, There is a problem in that it is necessary to carry out a replacement operation after draining or stopping the operation of the mechanical device.
이에 따라, 의료분야, 기계분야, 산업안전분야 및 레져분야 등의 각종 산업분야에서는 전원을 공급하는 전기케이블이 없더라도 전기를 안정적으로 공급할 수 있는 장치가 절실히 요구되고 있다.Accordingly, in various industrial fields such as the medical field, the machine field, the industrial safety field, and the leisure field, there is a desperate need for a device capable of stably supplying electricity even if there is no electric cable for supplying power.
그리고, 전기는 사용개소나 사용장치의 특성이나 종류 등에 따라 다양한 정격전압을 가지고 있으므로 전압을 증폭시킬 필요가 있지만 공급전원은 전압이 정해져 있으므로 사용상에 여러가지 불편한 문제점을 수반하고 있다. 이에 따라 공급전원의 정해진 전압을 필요에 따라 증폭하여 사용하거나 충전할 수 있는 장치가 절실히 요구되고 있다.Since the electricity has various rated voltages according to the characteristics and the type of the use site or the usage apparatus, it is necessary to amplify the voltage. However, since the supply voltage is determined by the voltage, there are various inconveniences in use. Accordingly, there is an urgent need for a device capable of amplifying and using a predetermined voltage of the power supply as necessary or charging the power supply.
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있도록 한 전기에너지 전달을 위한 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a system for transferring electric energy without electric power supply cable.
본 발명의 다른 목적은, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있도록 한 전기에너지 전달을 위한 시스템을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a system for transferring electrical energy such that electrical energy can be transferred without a power supply cable.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전기에너지 전달을 위한 시스템에 있어서, 전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치; 및 상기 입력측 N 및 S 자극의 자계 범위내에 배치되고, 상기 입력측 N 및 S 자극의 자력에 의해 움직이는 무축 회전계자와 상기 무축 회전계자의 수용을 위한 수용공간과 상기 무축 회전계자의 움직임에 따른 전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일이 권취된 케이스를 구비한 적어도 하나 이상의 전기출력장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a system for transferring electric energy according to the present invention is a system for transferring electric energy, comprising: an electric input device having an input side N and an S-pole to be rotated when power is supplied; And an electromagnetic induction action which is arranged in a magnetic field range of the input side N and S magnetic poles and which is driven by a magnetic force of the input side N and S magnetic poles and an accommodating space for accommodating the non-axle turning device, And at least one electric output device having a case wound with an induction coil for generating an electromotive force.
상기 전기입력장치는 외부 전원의 공급시에 전기에너지가 출력축의 직선운동 또는 회전운동과 같은 역학적에너지로 변환되어 출력되고, 상기 출력축에 상기 입력측 N 및 S 자극이 구비된 전동기로 구성될 수 있다.The electric input device may include an electric motor in which electric energy is converted into dynamic energy such as linear motion or rotational motion of the output shaft when the external power is supplied, and the output shaft is provided with the input side N and S magnetic poles.
그리고, 상기 전기입력장치가 내부에 수용되어 밀폐되도록 덧씌워져 설치되는 입력부 밀폐커버가 구비되고, 상기 전기출력장치가 내부에 수용되어 밀폐되도록 덧씌워져 설치되는 출력부 밀폐커버가 구비될 수 있다.The output unit closing cover may include an input unit closing cover installed to cover the electrical input unit so as to be hermetically closed, and an output unit closing cover installed to cover the electrical output unit to be hermetically closed.
상기 무축 회전계자는 원형 볼, 원판 형상, 원기둥 형상 중에서 어느 하나의 형상으로 형성될 수 있다.The non-rotating rotary device may be formed in any one of a circular ball shape, a circular plate shape, and a cylindrical shape.
그리고, 상기 무축 회전계자는 양쪽으로 대칭되게 안내돌기 또는 안내홈이 형성되고, 상기 케이스는 상기 안내돌기가 삽입되는 케이스홈 또는 상기 안내홈에 삽입되는 케이스돌기가 형성될 수 있다.The unrotated rotation device may be formed with a guide protrusion or guide groove symmetrically on both sides thereof, and the case may be formed with a case protrusion inserted into the guide groove or a case protrusion inserted into the guide groove.
상기 전기입력장치는 자기코어에 계자코일이 권취되어 상기 계자코일에 전류를 흐르게 하면 상기 자기코어에 상기 입력측 N 및 S 자극이 형성되는 전자석; 및 상기 전자석의 구동을 제어하여 상기 영구자석을 동작시키는 전자석 제어수단을 포함할 수 있다.Wherein the electric input device comprises: an electromagnet in which an input side N and an S-pole are formed in the magnetic core when a field coil is wound on the magnetic core and a current flows in the field coil; And electromagnet control means for controlling the driving of the electromagnet to operate the permanent magnet.
상기 전자석 제어수단은 상기 계자코일에 전류를 흐르는 전류를 제어하여 상기 자기코어에 형성되는 상기 입력측 N 및 S 자극을 교번적으로 반전시키는 극성변환기(electromagnetic transducer)로 구성될 수 있다.The electromagnet control means may comprise an electromagnetic transducer for controlling the current flowing through the field coil to alternately invert the input side N and S magnetic poles formed on the magnetic core.
또한, 상기 전기입력장치는 자기코어와, 상기 자기코어에 권취되는 계자코일을 구비하고, 상기 계자코일에 전류를 흐르게 하면 상기 자기코어의 상기 입력측 N 및 S 자극이 형성되는 전자석; 및 상기 입력측 N 및 S 자극의 위치를 교번적으로 반전시키는 전자석 구동수단을 구비하고, 상기 전자석 구동수단은 전자석에 극성을 주기적으로 반복해서 변환시킬 수 있도록 구동축이 상기 전자석에 접속되는 전동기로 구성될 수 있다.The electric input device may further include: a magnetic core including a magnetic core and a field coil wound around the magnetic core, the electromagnet forming the input side N and S magnetic poles of the magnetic core when a current flows through the field coil; And an electromagnet driving means for alternately inverting positions of the input side N and S magnetic poles, wherein the electromagnet driving means is constituted by an electric motor in which a driving shaft is connected to the electromagnet so as to periodically and repeatedly change the polarity of the electromagnet .
아울러, 상기 전기출력장치는 상기 유도코일의 (+) 및 (-) 단자와 연결되어 발광되는 램프를 구비할 수 있다.In addition, the electrical output device may include a lamp connected to the (+) and (-) terminals of the induction coil to emit light.
상기 전기출력장치로부터 출력되는 교류전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하기 위한 회로부를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 회로부와 전기적으로 접속되어 인가되는 전원을 충전할 수 있는 충전지를 구비할 수 있다.And a circuit unit for smoothing the AC power outputted from the electrical output device and forming the DC power into a DC level. And a rechargeable battery electrically connected to the circuit unit and capable of charging an applied power supply.
상기 유도코일은 전기의 출력효율 향상을 위해 초전도 소재로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 유도코일은 면상 또는 선상으로 형성된 그래핀(graphene)으로 구성될 수 있다.The induction coil may be formed of a superconducting material to improve the output efficiency of electricity. Preferably, the induction coil may be composed of a graphene formed in a plane or a line.
한편, 상기 전기출력장치는 복수 개로 구성되어 서로 인접되게 배치되되, 각각의 상기 전기출력장치에 내장된 무축 회전계자는 상기 전기입력장치와 접한 정점의 상기 전기출력장치에 내장된 무축 회전계자의 움직임에 연동되어 연쇄적으로 움직일 수 있도록 상호간에 자계가 형성될 정도의 간격으로 이격, 배치되는 것이 중요하다.The non-axis rotation device incorporated in each of the electric output devices is connected to the movement of the non-axis rotation device built in the electric output device at a vertex in contact with the electric input device It is important that they are spaced apart from each other at such a distance that a magnetic field is formed between them so that they can move in a chain-like manner.
그리고, 복수의 상기 무축 회전계자는 배열시 서로 자계가 중첩되지 않도록 하나의 무축 회전계자 자계 범위내에 또 다른 하나의 무축 회전계자만이 배치될 수 있다.Further, only one another non-axle rotation system may be disposed in one non-axle rotation field magnetic field range so that the plurality of the non-axle rotation axis systems are not overlapped with each other at the time of arrangement.
이때, 복수의 상기 전기출력장치의 배치 형태는, 로그스파이럴(중심 정점에서 나간 모든 사선과 일정한 각 φ를 이루는 곡선) 곡선형상 배치구조, 동심원(중심 정점에서 반경이 다른 2개 이상의 원) 배치구조, 및 방사상(중심 정점에서 사방으로 뻗어나가되 곡선상으로 뻗은 형상) 곡선형상 배치구조 중에서 어느 하나의 배치구조로 배치될 수 있다.In this case, the layout of the plurality of electric output apparatuses may be a logarithmic spiral layout (curved line forming a constant angle? With all oblique lines departing from the center vertex), a concentric circle (two or more circles having different radii from the center vertex) , And a curved configuration in a radial direction (a configuration that extends in all directions from the center vertex and extends in a curved line).
또한, 복수의 상기 전기출력장치의 유도코일은 직렬 또는 병렬로 서로 연결되거나, 복수의 상기 전기출력장치의 유도코일 중 일부는 직렬 구조로 연결되고 일부는 병렬 구조로 연결될 수 있다.In addition, the induction coils of the plurality of electric output apparatuses may be connected to each other in series or in parallel, or a part of the induction coils of the plurality of electric output apparatuses may be connected in a series structure, and some of them may be connected in a parallel structure.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 상기 전기출력장치 사이에 배치되고 자력의 전달측 전기출력장치에서 자력의 피전달측 전기출력장치로 자력을 전달하거나 자력의 전달을 차단하는 단속작용을 수행하도록 케이스 내부에 N 및 S 자극이 구비된 클러칭부재와, 상기 클러칭부재를 상기 자력의 전달측 전기출력장치의 자계범위에서 이탈시키거나 복귀시키는 클러칭부재이동수단을 구비한 클러칭장치가 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, a system for transferring electrical energy according to the present invention is a system for transferring electric energy, which is disposed between the electric output apparatuses and transfers a magnetic force from a transfer side electric output apparatus of magnetic force to a transfer side electric output apparatus of a magnetic force, A clutching member having N and S magnetic poles inside the case so as to perform an intermittent operation for shutting off the magnetic force of the magnetic force; Can be configured.
그리고, 상기 전기입력장치 및 복수의 전기출력장치가 배치 간격을 유지하면서 설치되도록 설치베이스가 구비될 수 있다.An installation base may be provided so that the electric input device and the plurality of electric output devices are installed while maintaining the arrangement interval.
본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에 의하면, 전원 공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있으므로 인체 내장되는 의료기기 및 인용신장, 수중에 설치된 장치, 움직이는 물체 내부에 설치된 장치 등과 같은 전원 공급이 어려운 장치나, 전원공급케이블의 설치가 불가능한 장치에 안정적으로 전기에너지를 공급하여 작동의 안정성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the system for transferring electric energy according to the present invention, it is possible to transmit electric energy without a power supply cable, so that it is difficult to supply power such as a medical device built in a human body and a device installed in water, It is possible to stably supply electric energy to a device or a device which can not install a power supply cable, thereby securing stability of operation.
그리고, 복수의 전기출력장치의 전원 출력선을 병렬구조 또는 직렬구조로 연결하거나, 병렬 및 직렬구조를 혼합한 연결구조로 연결하게 되면 전원공급케이블이 없이 전기에너지를 전달할 수 있으므로 전원 사용개소나 장치의 용량에 맞게 전기에너지를 편리하게 사용할 수 있다.If the power output lines of the plurality of electric output devices are connected in a parallel structure or a series structure or in a connection structure in which a parallel and a serial structure are combined, the electric energy can be transmitted without a power supply cable. The electric energy can be conveniently used according to the capacity of the battery.
또한, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전원 공급케이블이 요구되지 않으므로 휴대성, 이동성, 활동성이 요구되는 전원 공급장치로 널리 활용할 수 있다. 그 외에도, 전기출력장치에 램프 등의 소자를 구성하여 유도등, 광고등, 및 비상등으로 활용하거나 놀이용 장치 등으로 구현할 수 있는 등 다양한 분야에서 사용할 수 있다.In addition, since the system for transferring electric energy according to the present invention does not require a power supply cable, it can be widely used as a power supply device requiring portability, mobility, and activity. In addition, it can be used in various fields such as a device such as a lamp formed in an electric output device, which can be used as an induction lamp, an advertisement, an emergency light, a play device, or the like.
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 기술적 사상을 설명하기 위한 개략적인 구성도,
도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템을 설명하기 위한 분리 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에 적용되는 전기입력장치의 단면도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면,
도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제3 변형예를 설명하기 위한 도면,
도7a 내지 도7d는 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에서 전기출력장치의 배치 형태를 설명하기 위한 도면,
도8a 및 도8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제4 변형예를 설명하기 위한 도7b의 C부를 확대한 개략적인 단면도,
도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 기술적 사상을 설명하기 위한 개략적인 구성도,
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 기술적 사상을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.1 is a schematic diagram for explaining a technical concept of a system for transferring electrical energy according to a first embodiment of the present invention;
FIGS. 2A and 2B are exploded perspective views illustrating a system for transferring electrical energy according to a first embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view of an electrical input device applied to a system for transferring electrical energy according to a first embodiment of the present invention,
4 is a view for explaining a first modification of the system for transferring electrical energy according to the first embodiment of the present invention;
5 is a view for explaining a second modification of the system for transferring electrical energy according to the first embodiment of the present invention;
6 is a view for explaining a third modification of the system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention;
7A to 7D are views for explaining a layout of an electrical output device in a system for transferring electrical energy according to the present invention,
FIGS. 8A and 8B are schematic cross-sectional views of an enlarged portion C of FIG. 7B for explaining a fourth modification of the system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention;
FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a technical concept of a system for transferring electrical energy according to a second embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a technical concept of a system for transferring electrical energy according to a third embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도10에 의거하여 상세히 설명하고, 도1 내지 도10에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 기술적 사상을 설명하기 위한 개략적인 구성도, 주요 구성을 간략화하여 도시한 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic configuration diagram and a main configuration for illustrating a technical concept of a system for transferring electric energy according to a first embodiment of the present invention; FIG.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치(100)와, 이 전기입력장치(100)로부터 전원케이블 없이 전원을 공급받아 출력하는 적어도 하나 이상의 전기출력장치(200)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a system for transferring electric energy according to an embodiment of the present invention includes an
전기입력장치(100)는 외부 전원의 공급시에 전기에너지를 입력측 N 및 S 자극(110,120)이 움직일 수 있는 역학적에너지로 변환하는 장치로서, 입력측 N 및 S 자극이 설치된 출력축(130)을 직선운동 또는 회전운동 시키는 전동기로 구성되어 있다. 이 전동기는 전원의 공급시에 출력축(130)이 직선운동되는 형태를 통상 솔레노이드라 칭하고, 전원의 공급시에 출력축이 회전되는 형태를 통상 모터라고 칭하고 있으나 본 발명에서는 전동기(100a)로 통칭한다.The electric
전기출력장치(200)는 입력측 N 및 S 자극(110,120)의 자계 범위내에 배치되는 것으로, 전기입력장치(100)의 입력측 N 및 S 자극의 자력에 의해 움직이는 무축 회전계자(210)와 이 무축 회전계자(210)가 내부에 수용되는 케이스(220)를 구비한다. 케이스(220)는 무축 회전계자(210)의 수용을 위한 수용공간(221)이 내부에 형성된 구조로서, 무축 회전계자의 움직임에 따른 전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일(230)이 권취되어 있다.The
무축 회전계자(210)는 외부로부터 직접적으로 동력을 전달받는 별도의 축이 없는 회전계자라는 의미를 갖는 구성으로, 출력측 N 및 S 자극(211,212)이 구비되어 입력측 N 및 S 자극(110,120)의 움직임에 따른 척력 및 인력이 작용되면서 움직일 수 있도록 되어 있다. 그리고, 입력측 N 및 S 자극(110,120) 및 출력측 N 및 S 자극(211,212)의 극수는 발전용량 등 여러 조건에 따라 4극, 6극, 8극 순으로 2극씩 증가시킨 다극 구조로 구성할 수 있다.The
상기 유도코일(230)은 전기의 출력효율 향상을 위해 초전도 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 초전도 소재는 동(Cu)에 비해 전기전도성이 100배 이상 우수한 그래핀(graphene)을 이용하여 면상 또는 선상으로 형성한 것을 적용한다.The
전술한 바와 같이 구성되는 전기에너지 전달을 위한 시스템의 작동상태를 간략하게 설명한다. 먼저 전기입력장치(100)에 전원이 공급되어 출력축(230)이 회전되면 출력축에 결합된 입력측 N 및 S 자극(110,120)이 회전되고, 입력측 N 및 S 자극의 자계 범위내에 설치된 전기출력장치(200)의 출력측 N 및 S 자극(211,212)에 인력 및 척력이 교번적으로 반복 작용되므로 출력측 N 및 S 자극이 구비된 무축 회전계자(210)은 회전운동을 하게 된다. 이러한 무축 회전계자(210)의 회전운동에 따른 전자기유도작용으로 유도코일(230)에는 기전력이 생성되므로 전기를 생성하게 된다.The operating state of the system for transferring electric energy constituted as described above will be briefly described. When power is supplied to the electric
첨부도면, 도2a 및 도2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템을 설명하기 위한 분리 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에 적용되는 전기입력장치의 단면도로서, 도2a는 전기출력장치의 분리 사시도, 도2b는 전기입력장치의 분리 사시도이다.2 is a perspective view illustrating a system for transferring electrical energy according to a first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view of a system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is an exploded perspective view of the electrical output device, and FIG. 2B is an exploded perspective view of the electrical input device.
본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치(100)와, 입력측 N 및 S 자극의 자력에 의해 움직이는 무축 회전계자(210)와 무축 회전계자의 수용을 위한 수용공간과 무축 회전계자의 움직임에 따른 전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일(230)이 권취된 케이스(220)를 구비한 전기출력장치(200)를 구비하되, 전기출력장치(200)는 수중이나 옥외의 악천후에 노출되더라도 안전하게 보호될 수 있도록 전기출력장치(200)가 내부에 수용되어 밀폐되도록 덧씌워져 설치되는 출력부 밀폐커버(240)가 구비되어 있다.The system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention includes an
출력부 밀폐커버(240)는 내부에 전기출력장치(200)를 수용하여 수밀적으로 보호할 수 있는 구조라면 형태나 구조에 제한 없이 다양하게 구성할 수 있는 것으로, 본 실시예에서는 도2a에 도시된 바와 같이 통 형상의 커버본체(241)와 이 커버본체(241)의 상부에 끼워져 수밀적으로 결합되는 커버뚜겅(242)으로 구성되어 있다. 이때, 커버뚜껑(242)에는 오-링과 같은 기밀부재(243)가 내설되어 있다.The output
한편, 전기입력장치(100)는 전기출력장치(200)와 마찬가지로 그 외부에서 덧씌워져 설치되는 입력부 밀폐커버(140)가 구비되어 있다. 이 입력부 밀폐커버(140) 또한 내부에 전기입력장치(100)를 수용하여 수밀적으로 보호할 수 있는 구조라면 형태나 구조에 제한 없이 다양하게 구성할 수 있는 것으로, 본 실시예에서는 통 형상의 커버본체(141)와 이 커버본체(141)의 상부에 끼워져 수밀적으로 결합되는 커버뚜겅(142)으로 구성되어 있다. 이때, 커버뚜껑(142)에는 오-링과 같은 기밀부재(143)가 내설되어 있다.The
그리고, 전기입력장치(100)로 구성되는 전동기(100a)의 출력축(130)에는 입력측 N 및 S 자극(110,120)이 삽입, 결합되는 자극케이스(150)가 결합되어 있다.A
무축 회전계자(210)는 도1에 도시된 바와 같이 원형 볼 형태, 도2b에 도시된 바와 같이 원기둥 형상으로 형성되거나 원판 형상으로 형성될 수 있다.The
상기 케이스(220)는 도2b 및 도3에 도시된 무축 회전계자(210)의 설치를 위해 케이스본체(222)와 커버(223)로 이루어져 분리, 가능하게 구성되어 있고, 무축 회전계자(210)는 회전운동을 안정적으로 수행할 수 있도록 양쪽으로 대칭되게 안내돌기(213)가 형성되어 있으며, 이 안내돌기(213)와 대응하는 위치의 케이스(210)에는 안내돌기(213)가 삽입되는 케이스홈(224)이 형성되어 있다.The
첨부도면, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제1 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 전기입력장치의 단면도이다.FIG. 4 is a sectional view of an electrical input device for explaining a first modification of the system for transferring electrical energy according to the first embodiment of the present invention. FIG.
도4에 도시된 바와 같이 무축 회전계자(210)는 회전운동을 안정적으로 수행할 수 있도록 무축 회전계자(210)의 양쪽으로 대칭되게 안내홈(214)이 형성되고, 이 안내홈(214)과 대응하는 위치의 케이스(220)에 안내홈(214)에 삽입되는 케이스돌기(225)가 형성되는 구조로 형성되어 있다.4, a
첨부도면, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제2 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 투명한 출력부 밀폐커버의 내부에 전기출력장치(200)가 삽입되어 투영된 상태를 도시한 사시도이다.FIG. 5 is a view for explaining a second modification of the system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention, in which an
도5를 참조하면, 전기출력장치(200)는 유도코일(230)의 (+) 및 (-) 단자와 연결되어 발광되는 램프(250)가 더 구비되어 있다. 이때, 램프(250)는 크기가 작고 소비전력이 낮은 발광다이오드(LED)를 배치하여 구성한다.5, the
그리고, 전기출력장치(200)의 출력부 밀폐커버(240)는 아크릴 등과 같은 투명 소재로 형성되고, 이 출력부 밀폐커버(240)의 내부에 램프(250)로서 발광다이오드가 배치, 구성되어 있다.The output
이러한 제2 변형예에 따른 전기출력장치(200)는 전기입력장치(100)의 작동으로 전기출력장치(200)의 유도코일(230)에 기전력이 형성되면 이에 전기적으로 접속된 램프(250)가 발광되면서 투명의 출력부 밀폐커버(240)를 통해 외부로 광이 조사되므로 유도등, 광고등, 및 비상등으로 활용하거나 놀이용 등으로 사용할 수 있다.When the electromotive force is formed in the
특히, 램프(250)가 투명의 출력부 밀폐커버(240)의 내부에 수용되어 수밀성이 확보되므로 수중과 같이 수밀을 요하는 장소에서도 안전하게 사용할 수 있다.In particular, since the
첨부도면, 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제3 변형예를 설명하기 위한 도면으로, 전기출력장치, 회로부, 및 충전지를 간략화하여 도시한 것이다.FIG. 6 is a view for explaining a third modification of the system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention, in which the electric output device, the circuit part, and the rechargeable battery are shown in a simplified form.
도6을 참조하면, 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전기출력장치(200)로부터 출력되는 전기에너지를 간편하게 활용하거나 저장할 수 있도록 구성되어 있다.Referring to FIG. 6, a system for transferring electrical energy is configured to easily utilize or store electrical energy output from the
이를 위해, 전기출력장치(200)로부터 출력되는 전원을 정류하는 회로부(260)와, 이 회로부(260)와 전기적으로 접속되어 인가되는 전원을 충전할 수 있는 충전지(270)를 구비한다.To this end, a
회로부(260)는 출력되는 교류 전원을 평활화하여 DC레벨로 형성하는 것으로 도6에 도시된 바와 같이 무축 회전계자(210)의 전압을 정류하도록 브릿지 다이오드(261)를 구성하고, 축전지(270)에 충전하기 위해 저항과 컨덴서(262)를 이용한 지연회로를 갖도록 구성할 수 있지만 이에 제한되는 것은 아니다.6, the
그리고, 회로부(260)에는 DC레벨로 평활화된 전원을 사용개소로 공급하기 위한 전원공급라인(전원공급케이블,미도시)이 더 구비되거나, 회로부(260)와 전기적으로 연결되어 발광되는 램프(미도시)를 더 구비할 수 있다.The
도7a 내지 도7d는 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에서 전기출력장치의 배치 형태를 설명하기 위한 도면으로서, 도7a 내지 도7c는 평면상에서 도시되는 전기출력장치의 배치형태를 간략하게 도시한 것으로 도면부호 200번을 연결하는 선은 가상선이고, 도7d는 도7a의 B-B선 부분의 절개 사시도이다.7A to 7D are diagrams for explaining a layout of an electric output apparatus in a system for transferring electric energy according to the present invention, wherein Figs. 7A to 7C schematically show a layout of an electric output apparatus, And the line connecting the
본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 복수의 전기출력장치(200)를 서로 인접되게 배치하여 구성하되, 각각의 전기출력장치(200)에 내장된 무축 회전계자(210)는 전기입력장치(100)와 접한 정점에 위치한 전기출력장치(200)의 무축 회전계자(210) 움직임에 연동되어 움직일 수 있도록 상호간에 자계가 형성될 정도의 간격으로 이격, 배치되어 있다.The system for transferring electric energy according to the present invention is configured by arranging a plurality of
이때, 전기입력장치(100) 및 복수의 전기출력장치(200)는 설치베이스(300)에 설치, 고정되어 배치 간격이 일정하게 유지되도록 되어 있다.At this time, the
예컨대, 설치베이스(300)는 도7d에 도시된 바와 같이 판상 부재로 형성되고, 이 설치베이스(300)의 중앙에 전기입력장치(100)가 설치되며, 설치베이스(300)에 형성된 체결공(310)에 전기출력장치(100)에 마련된 체결봉(243)이 체결되는 구조로 설치될 수 있다. 그 외에도, 전기입력장치(100)와 전기출력장치(200)의 설치형태는 다양하게 변경, 적용할 수 있는 것으로 설치베이스(300)에 전기입력장치(100)의 입력부 밀폐커버(140)와 전기출력장치의 출력부 밀폐커버(240)가 삽입되도록 정해진 간격으로 설치홀을 천공하여 이 설치홀에 끼워넣는 방식으로도 설치할 수 있을 것이다.7D, the
한편, 도7a 내지 도7c를 참조하면, 복수의 전기출력장치(200)는 배열시 내부의 무축 회전계자(210)가 서로 자계가 중첩되지 않도록 하나의 무축 회전계자 자계 범위내에 또 다른 하나의 무축 회전계자만이 배치되도록 간격을 유지하는 것이 중요하다. 그 이유는 하나의 선행 무축 회전계자(210) 자계 범위에 2개 이상의 후행 무축 회전계자가 배치되면, 2개의 후행 무축 회전계자 사이에 서로의 움직임을 방해하는 척력 및 인력이 작용되면서 자력이 상쇄되므로 원활한 동작이 불가능하게 되고 이로 인해 무축 회전계자의 연쇄적인 움직임이 약해져 발전효율이 저하된다.7A to 7C, the plurality of electric
이를 위해, 하나의 무축 회전계자(210) 자계 범위내에 또 다른 하나의 무축 회전계자(210)만이 배치되도록 하고, 인접하는 나머지 무축 회전계자는 자계 범위를 벗어나 위치하도록 이격거리가 더 벌어지게 배치한다.For this purpose, only one
예컨대, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 도7a에 도시된 바와 같이 정점(중심)의 전기입력장치(100)로부터 복수의 전기출력장치(200)가 로그스파이럴(중심 정점에서 나간 모든 사선과 일정한 각 φ를 이루는 곡선) 곡선형상 배치구조를 갖도록 구성되어 있다.For example, as shown in FIG. 7A, a system for transferring electrical energy according to the present invention includes a plurality of
그리고, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 도7b에 도시된 바와 같이 정점의 전기입력장치(10)로부터 복수의 전기출력장치(200)가 동심원(중심 정점에서 반경이 다른 2개 이상의 원) 배치구조를 갖도록 구성되어 있다.7B, a plurality of
또한, 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 도7c에 도시된 바와 같이 정점의 전기입력장치(10)로부터 복수의 전기출력장치(200)가 방사상(중심 정점에서 사방으로 뻗어나가되 곡선)으로 뻗어나가되 곡선형상으로 만곡된 배치구조를 갖도록 구성될 수 있다.7C, a plurality of electric
그리고, 도7a 내지 도7c에 도시된 바와 같이 배치된 복수의 전기출력장치(200)는 출력되는 전원의 전압이나 전류를 조정할 수 있도록 각 유도코일(230)로부터 인출되는 (+) 및 (-) 단자선 전체가 직렬 또는 병렬로 서로 연결되거나, 각 전기출력장치(200)의 유도코일(230) 중 일부는 직렬 구조로 서로 연결되고, 일부는 병렬 구조로 연결될 수 있다.The plurality of
한편, 복수의 전기출력장치(200)가 도7a 내지 도7c에 도시된 바와 같이 배치되면 전기입력장치(100)로부터 인가되는 자력이 도미노 현상과 유사하게 연쇄적으로 전달되면서 전기를 출력할 수 있으므로 전기입력장치(100)로부터 인가되는 에너지를 낭비 없이 전기에너지로 변환하거나 고효율의 전기에너지 전달을 위한 시스템으로 구현할 수 있다.On the other hand, when the plurality of electric
도8a 및 도8b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 제4 변형예를 설명하기 위한 도7b의 C부를 확대한 개략적인 단면도로서, 도8a는 수동식 클러칭부재이동수단이 구비된 클러칭장치를 나타낸 것이고, 도8b는 자동식 클러칭부재이동수단이 구비된 클러칭장치를 나타낸 것이다.FIGS. 8A and 8B are schematic cross-sectional views of an enlarged portion C of FIG. 7B for explaining a fourth modification of the system for transferring electric energy according to the first embodiment of the present invention, Figure 8b shows a clutching device with an automatic clutching member moving means.
도7b를 참조하면, 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전기입력장치(100), 다수의 전기출력장치(200)와, 전기입력장치(100) 및 전기출력장치(200)가 설치되는 설치베이스(300)를 구비하되, 복수의 전기출력장치(200) 사이에 배치되고 앞쪽(자력의 전달측) 전기출력장치(200, 정점의 전기입력장치와 가까운 위치에 설치된 전기출력장치)에서 뒤쪽(자력의 피전달측) 전기출력장치로 자력을 전달하거나 자력의 전달을 차단하는 단속작용을 수행하는 클러칭장치(400)가 더 구비되어 있다.7B, a system for transferring electrical energy includes an
클러칭장치(400)는 도8a 및 도8b에 도시된 바와 같이 케이스(411) 내부에 N 및 S 자극(412,413)이 구비된 클러칭부재(410)와, 이 클러칭부재(410)를 앞쪽 전기출력장치(100)의 자계 범위에서 이탈시키거나 복귀시키는 클러칭부재이동수단(420)을 구비한다.The
클러칭부재이동수단(420)은 클러칭부재(410)를 이동시킬 수 있는 장치라면 제한 없이 다양하게 구성할 수 있는 것으로, 수작업에 의해 클러칭부재(410)를 이탈시키는 수동식 클러칭부재이동수단(420a)이나 스위칭 신호의 입력시에 자동적으로 클러칭부재(410)를 이탈시키는 자동식 클러칭부재이동수단(420b)으로 구성될 수 있다.The clutching member moving means 420 can be variously configured as long as it is capable of moving the clutching
예컨대, 수동식 클러칭부재이동수단(420a)은 도8a에 도시된 바와 같이 클러칭부재(410)에 돌출되어 설치베이스(300)의 관통홀을 통해 삽입, 설치되는 이동축(421), 이동축(421)을 설치베이스(300)에 고정시키는 축고정부재(422), 축고정부재(422)가 삽입 및 이탈되도록 설치베이스에 설치되는 고정브라켓(423), 및 클러칭부재(410)와 설치베이스(300)의 상면 사이에 설치되어 축고정부재(422)의 이탈시에 클러칭부재를 전기출력장치(200)의 자계 범위 밖으로 이동시키는 탄성부재(424)를 구비한다.For example, as shown in FIG. 8A, the manual clutching
그리고, 이동축(421)은 하단에 걸림부(421a)가 돌출, 형성된 것으로 이 걸림부(421a)는 축고정부재(422)의 이탈시 탄성부재(424)의 탄성력이 클러칭부재(410)에 작용되더라도 고정브라켓(423)에 구속되므로 클러칭부재(410)가 설치베이스(300)로부터 이탈되지 않도록 하는 작용을 수행한다.The moving
한편, 자동식 클러칭부재이동수단(420b)은 도8b에 도시된 바와 같이 클러칭부재(410)의 저면에 로드(426a)가 접속되는 솔레노이드(426)로 구성되어 있다. 그리고 로드(426a)에는 솔레노이드의 작동시(로드의 당김력이 해제되는 무부하 상태로 작동)에 탄성력을 클러칭부재(410)에 인가하여 전기출력장치(200)의 자계 범위 밖으로 이동시키는 탄성부재(427)를 구비한다.On the other hand, the automatic clutching
도9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 기술적 사상을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다. 이하 구체적으로 설명되는 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템에서 전술한 제1 실시예와 동일, 유사한 구성에 대하여는 동일부호를 부여하고 그 구체적인 설명은 생략한다.FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a technical concept of a system for transferring electrical energy according to a second embodiment of the present invention. In the system for transferring electrical energy according to the second and third embodiments of the present invention, which are described in detail below, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
도9를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치(100)와, 이 전기입력장치(100)로부터 전원케이블 없이 전원을 공급받아 출력하는 적어도 하나 이상의 전기출력장치(200)를 구비하되, 전기입력장치(100)는 전자석(163), 전자석(163)의 구동을 제어하는 전자석 제어수단(164)을 구비한다.Referring to FIG. 9, a system for transferring electric energy according to a second embodiment of the present invention includes an
그리고, 전자석(163)은 도9에 도시된 바와 같이 철심과 같은 자기코어(163a)와, 이 자기코어(163a)에 권취되는 계자코일(163b)을 구비한 것으로 계자코일(163b)에 전류를 흐르게 하면 자기코어(163a)에 입력측 N 및 S 자극이 형성되도록 구성된 것이다.9, the
그리고, 전자석 제어수단(164)은 전자석(163)의 전후단에 입력측 N 및 S자극이 교번적으로 반전되면서 형성되도록 계자코일(163b)로 공급되는 전류의 흐름을 제어하는 극성변환기(electromagnetic transducer)로 구성되어 있다. 극성변환기는 전자석의 극성을 변환시키기 위해 전류를 흐름을 제어하는 구성으로 전류 변환기라고도 호칭되는 공지된 장치이므로 구체적인 설명은 생략한다.The
그리고, 극성 변환기는 전자석(163)에 극성을 주기적으로 반복해서 변환시킴으로써 전기입력장치(100)의 무축 회전계자(210)와 접하고 있는 전자석(163)의 전후단에 발생되는 자극이 계속 반전되도록 하는 기능을 수행한다. 그 결과 전자석(163)과 접하여 배치된 무축 회전계자(210)가 척력 및 인력에 의해 움직이게 되므로 전자기유도작용에 의해 전기를 발전하게 된다.The polarity converter converts the polarity of the
도10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템의 기술적 사상을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a technical concept of a system for transferring electrical energy according to a third embodiment of the present invention.
도10을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템은 전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치(100)와, 이 전기입력장치(100)로부터 전원케이블 없이 전원을 공급받아 출력하는 적어도 하나 이상의 전기출력장치(200)를 구비하되, 전기입력장치(100)는 전자석(171)과, 전자석(171)에 형성되는 입력측 N 및 S 자극(161,162)의 위치를 교번적으로 반전시키는 전자석 구동수단(172)이 구성되되, 전자석 구동수단(172)은 전자석(171)을 회전시키도록 물리적으로 접속되어 전자석(171)에 극성을 주기적으로 반복해서 변환시킬 수 있도록 구동축(172a)이 전자석(171)에 접속되는 전동기로 구성되어 있다.10, a system for transferring electric energy according to a third embodiment of the present invention includes an
그리고, 전자석(171)은 도10에 도시된 바와 같이 철심과 같은 자기코어(171a)와, 이 자기코어(171a)에 권취되는 계자코일(171b)을 구비한 것으로 계자코일(171b)에 전류를 흐르게 하면 자기코어(171a)의 N 및 S 자극이 형성되도록 구성된 것이다.The
이와 같이 전자석 구동수단(172)으로서 전동기가 구성되면 전자석(171)과 전동기에 전기를 공급할 경우 전자석(171)에는 입력측 N 및 S 자극이 형성되고, 이와 동시에 전동기의 구동축(172a)이 회전되므로 입력측 N 및 S 자극 위치가 회전운동을 하게 되고, 자력은 전기출력장치(200)의 무축 회전계자(210)를 움직여 전기가 발전되도록 한다.When the electric motor is configured as the electromagnet driving means 172, when the
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기에너지 전달을 위한 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to a system for transmitting electric energy according to the present invention, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
100:전기입력장치 110:입력측 N 자극
120:입력측 S 자극 130:출력축
140:입력부 밀폐커버 163,171:전자석
164:전자석 제어수단 172:전자석 구동수단
200:전기출력장치 210:무축 회전계자
211:출력측 N 자극 212:출력측 S 자극
220:케이스 230:유도코일
240:출력부 밀폐커버 250:램프
300:설치베이스 400:클러칭장치
410:클러칭부재 420:클러칭부재이동수단100: electric input device 110: input N stimulus
120: input S-pole 130: output shaft
140: input part sealing cover 163,171: electromagnet
164: Electromagnetism control means 172: Electromagnetism drive means
200: electric output device 210:
211: output side N-pole 212: output side S-pole
220: Case 230: Induction coil
240: Output sealing cover 250: Lamp
300: installation base 400: clutching device
410: Clutching member 420: Clutching member moving means
Claims (19)
전원의 공급시에 회동되는 입력측 N 및 S 자극을 구비한 전기입력장치; 및
상기 입력측 N 및 S 자극의 자계 범위내에 배치되고, 상기 입력측 N 및 S 자극의 자력에 의해 움직이는 무축 회전계자와 상기 무축 회전계자의 수용을 위한 수용공간과 상기 무축 회전계자의 움직임에 따른 전자기유도작용으로 기전력이 생성되는 유도코일이 권취된 케이스를 구비한 적어도 하나 이상의 전기출력장치를 포함하고,
상기 전기출력장치는 복수 개로 구성되어 서로 인접되게 배치되되, 각각의 상기 전기출력장치에 내장된 무축 회전계자는 상기 전기입력장치와 접한 정점의 상기 전기출력장치에 내장된 무축 회전계자의 움직임에 연동되어 연쇄적으로 움직일 수 있도록 상호간에 자계가 형성될 정도의 간격으로 이격, 배치된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.A system for electrical energy transfer comprising:
An electric input device having an input-side N and an S-pole to be rotated when power is supplied; And
And an electromagnetic induction action which is arranged in a magnetic field range of the input side N and S magnetic poles and which is moved by a magnetic force of the input side N and S magnetic poles, an accommodating space for accommodating the non- And at least one electric output device having a case wound with the induction coil to be produced,
Wherein the non-rotating rotary device incorporated in each of the electric output devices is linked to the movement of the non-rotating rotary device incorporated in the electric output device at a vertex in contact with the electric input device, Wherein the magnetic field is spaced apart from each other such that magnetic fields are formed therebetween so that the magnetic field can be moved.
상기 전기입력장치는
외부 전원의 공급시에 전기에너지가 출력축의 직선운동 또는 회전운동과 같은 역학적에너지로 변환되어 출력되고, 상기 출력축에 상기 입력측 N 및 S 자극이 구비된 전동기로 구성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
The electrical input device
Characterized in that electric energy is converted into mechanical energy such as linear motion or rotational motion of the output shaft when the external power is supplied and is output and the output shaft is provided with the input side N and S magnetic poles system.
상기 전기입력장치가 내부에 수용되어 밀폐되도록 덧씌워져 설치되는 입력부 밀폐커버가 구비되고,
상기 전기출력장치가 내부에 수용되어 밀폐되도록 덧씌워져 설치되는 출력부 밀폐커버가 구비된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
An input unit hermetically sealed cover which is installed so as to be hermetically received and accommodated in the electric input device,
And an output hermetic cover which is installed to cover the electric output device to be hermetically received therein.
자기코어에 계자코일이 권취되어 상기 계자코일에 전류를 흐르게 하면 상기 자기코어에 상기 입력측 N 및 S 자극이 형성되는 전자석; 및
상기 전자석의 구동을 제어하여 영구자석을 동작시키는 전자석 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
An electromagnet in which an input side N and an S pole are formed in the magnetic core when a field coil is wound around the magnetic core and a current is caused to flow through the field coil; And
And electromagnet control means for controlling the driving of the electromagnet to operate the permanent magnet.
상기 전기입력장치는
자기코어와, 상기 자기코어에 권취되는 계자코일을 구비하고, 상기 계자코일에 전류를 흐르게 하면 상기 자기코어의 상기 입력측 N 및 S 자극이 형성되는 전자석; 및
상기 입력측 N 및 S 자극의 위치를 교번적으로 반전시키는 전자석 구동수단을 구비하고,
상기 전자석 구동수단은 전자석에 극성을 주기적으로 반복해서 변환시킬 수 있도록 구동축이 상기 전자석에 접속되는 전동기로 구성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
The electrical input device
An electromagnet having a magnetic core and a field coil wound around the magnetic core, wherein the input side N and S magnetic poles of the magnetic core are formed when a current is passed through the field coil; And
And electromagnet driving means for alternately inverting the positions of the input side N and S magnetic poles,
Wherein the electromagnet driving means comprises an electric motor in which a driving shaft is connected to the electromagnet so as to periodically and repeatedly convert the polarity of the electromagnet.
상기 전기출력장치는 상기 유도코일의 (+) 및 (-) 단자와 연결되어 발광되는 램프를 구비한 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the electrical output device comprises a lamp connected to the (+) and (-) terminals of the induction coil to emit light.
상기 유도코일은 전기의 출력효율 향상을 위해 초전도 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the induction coil is formed of a superconducting material for improving the output efficiency of electricity.
상기 유도코일은 면상 또는 선상으로 형성된 그래핀(graphene)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.13. The method of claim 12,
Wherein the induction coil is composed of a graphene formed in a plane or a line shape.
복수의 상기 무축 회전계자는 배열시 서로 자계가 중첩되지 않도록 하나의 무축 회전계자 자계 범위내에 또 다른 하나의 무축 회전계자만이 배치된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of the non-rotating rotary elements are arranged such that only one another non-rotating rotary element is disposed within one non-axial rotary element magnetic field range so that the magnetic fields do not overlap each other when arranged.
복수의 상기 전기출력장치의 배치 형태는, 로그스파이럴(중심 정점에서 나간 모든 사선과 일정한 각 φ를 이루는 곡선) 곡선형상 배치구조, 동심원(중심 정점에서 반경이 다른 2개 이상의 원) 배치구조, 및 방사상(중심 정점에서 사방으로 뻗어나가되 곡선상으로 뻗은 형상) 곡선형상 배치구조 중에서 어느 하나의 배치구조로 배치된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.16. The method of claim 15,
The layout of the plurality of electric output devices may be a logarithmic spiral layout (curved line forming a certain angle? With all oblique lines leaving the center vertex), a concentric circle (two or more circles having different radii at the center vertex) And a radial shape (curved line extending from the central vertex in all directions) curved configuration.
복수의 상기 전기출력장치의 유도코일은 직렬 또는 병렬로 서로 연결되거나, 복수의 상기 전기출력장치의 유도코일 중 일부는 직렬 구조로 연결되고 일부는 병렬 구조로 연결되는 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.17. The method of claim 16,
Wherein the induction coils of the plurality of electric output apparatuses are connected to each other in series or in parallel, or a part of the induction coils of the plurality of electric output apparatuses are connected in a series structure and a part of the induction coils are connected in a parallel structure. For the system.
상기 전기출력장치 사이에 배치되고 자력의 전달측 전기출력장치에서 자력의 피전달측 전기출력장치로 자력을 전달하거나 자력의 전달을 차단하는 단속작용을 수행하도록 케이스 내부에 N 및 S 자극이 구비된 클러칭부재와, 상기 클러칭부재를 상기 자력의 전달측 전기출력장치의 자계범위에서 이탈시키거나 복귀시키는 클러칭부재이동수단을 구비한 클러칭장치가 구성된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.17. The method of claim 16,
And an electric power output device that is disposed between the electric output devices and transmits a magnetic force to a transfer-side electric output device of a magnetic force from a transfer-side electric output device of a magnetic force, or interrupts transmission of a magnetic force, CLAIMS 1. A clerking device comprising a clutching member and a clutching member moving means for releasing or returning the clutching member from the magnetic field range of the transmission side electric output device of the magnetic force .
상기 전기입력장치 및 복수의 전기출력장치가 배치 간격을 유지하면서 설치되도록 설치베이스가 구비된 것을 특징으로 하는 전기에너지 전달을 위한 시스템.17. The method of claim 16,
Wherein the installation base is provided so that the electric input device and the plurality of electric output devices are installed while maintaining the arrangement interval.
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