KR102052155B1

KR102052155B1 - 도로용 발전장치

Info

Publication number: KR102052155B1
Application number: KR1020180156290A
Authority: KR
Inventors: 박동철
Original assignee: 주식회사 환타이노베이션
Priority date: 2018-12-06
Filing date: 2018-12-06
Publication date: 2019-12-04

Abstract

본 발명은 차량의 반복적인 가압력을 회전력으로 전환시키는 동시에 증속시켜서 지속적인 발전이 이루어질 수 있도록 한 도로용 발전장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 차량의 통과시 바퀴의 가압력을 회전력으로 전환시키고, 전환된 회전력을 최소 2회 이상에 걸쳐 증속시켜서 발전기에 입력되도록 함으로써, 차량 통행이 빈번한 곳에 설치하여 지속적으로 전기를 생산할 수 있도록 한 도로용 발전장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

도로용 발전장치{DEVICE FOR GENERATION OF ELECTRIC POWER IN THE ROAD}

본 발명은 도로용 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 도로 위를 주행하는 차량의 반복적인 가압력을 회전력으로 전환시키는 동시에 증속시켜서 지속적인 발전이 이루어질 수 있도록 한 도로용 발전장치에 관한 것이다.

지구온난화에 기인한 온실가스 배출규제와 화석연료의 자원고갈, 세계적인 물 부족현상 및 방사능 피폭 우려에 대한 경고가 강력하게 대두되면서 환경파괴와 생존위협으로부터 벗어나 안정되게 전기를 생산할 수 있는 청정 대체 에너지 개발의 필요성이 절실하게 요구되고 있다.

이러한 대체 에너지 개발의 일환으로 태양광 발전과 풍력발전 등이 활발히 적용되고 있지만, 상기 태양광 발전은 발전모듈의 효율이 10 ~ 24%에 정도에 불과할 뿐 아니라 태양광에 노출될 시간적인 한계 및 날씨 등 기후의 영향을 많이 받으며, 상당한 소요부지를 필요로 하는 문제점이 있고, 상기 풍력발전 역시 많은 시공비와 지역적인 기류의 흐름에 영향을 받기 때문에 그 적용에 상당한 제약이 따를 수밖에 없는 문제점이 있다.

한편, 대체 에너지 개발의 다른 예로 도로 위를 주행하는 무수한 차량들의 주행력을 이용하여 전기를 생산하기 위한 여러 기술들이 제공되어 있기도 하다.

일례로, 한국 공개특허 10-2007-0004353에는 도로에 매설된 다수의 회전자 및 이를 연결시키는 연결수단으로 구성된 회전장치와, 이 회전장치에 연결되는 다수의 기어군으로 구성된 변속장치와, 이 변속장치의 회전력을 전달받아 전원을 생성하는 발전기와, 이 발전기로부터 생성된 전원을 저장하는 축전기와, 이 축전기로부터 방전되는 전원을 안정시키는 전원안정장치를 포함하여 도로나 터널 내의 전기장치로 공급해주는 자가 발전시스템이 개시되어 있다.

그러나 이러한 자가 발전시스템은 각 회전자가 주행중인 차량 바퀴와의 마찰력으로 회전함에 따라 순간적으로 전력을 발생시키기 때문에 펄스가 연속되지 못하고 끊어져서 안정적인 발전이 어렵고, 순간 펄스를 모아 연속 펄스로 제어하기도 상당히 곤란할 뿐 아니라 제어비용이 과다하게 소모되는 문제가 있다.

더욱이 주행하는 차량이 뜸하거나 없는 경우에는 발전이 불가능하기 때문에 발전효율이 매우 낮아 실효성이 없다.

또, 한국 등록특허 10-1538991에는 일부가 도로 위에 노출되도록 매립되어 차량 바퀴와 마찰되면서 회전하는 회전체의 양단에 베벨기어를 구비하고, 이들 베벨기어에 각각 연동하는 동력전달부재에 발전기를 연결함과 함께, 회전체의 표면에 세레이션부를 형성하여 이 세레이션부와 연동하는 동력전달부재에도 발전기를 연결함으로써 여러 개의 발전기를 동시에 구동하는 기술이 개시되어 있다.

이러한 종래의 발명도 상술한 바와 마찬가지로, 주행중인 차량 바퀴와의 마찰력에 의해 순간적으로 펄스를 발생시킬 뿐 이를 지속시킬 수 있는 별다른 수단을 구비하고 있지 못해 전술한 종래기술의 문제에서 벗어나기 어렵다.

한국 등록특허 10-1538991호 한국 공개특허 10-2007-0004353호

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 차량의 통과시 바퀴의 가압력을 회전력으로 전환시키고, 전환된 회전력을 최소 2회 이상에 걸쳐 증속시켜서 발전기에 입력되도록 함으로써, 차량 통행이 빈번한 곳에 설치하여 지속적으로 전기를 생산할 수 있도록 한 도로용 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 도로에 설치되는 하우징; 상기 하우징 내에 배치되는 제1의 2차 증속기 및 제너레이터를 사이에 두고, 하우징의 일측 및 타측 내부에 각각 동일한 제1발전기구와 제2발전기구가 배치되되, 상기 제1발전기구와 제2발전기구는: 상기 하우징의 상부에 가압 가능하게 배치되는 복수의 가압페달; 상기 하우징의 내부에서 도로폭 방향을 따라 회전 가능하게 배열되는 복수의 입력회전축; 상기 가압페달과 입력회전축 간에 연결되어 가압페달의 가압시 입력회전축을 회전시키는 커넥터 링크; 상기 입력회전축의 외측단부에 각각 장착되는 입력기어; 상기 입력기어 사이에 맞물림 배열되는 전달기어; 상기 전달기어에 장착되는 1차 증속용 유성기어; 상기 1차 증속용 유성기어의 선기어와 연결되는 1차 증속 회전축; 1차 증속 회전축의 회전력을 2차로 증속시키는 제1의 2차 증속기; 를 포함하여 구성되고, 상기 제1발전기구와 제2발전기구의 1차 증속 회전축은 상기 제1의 2차 증속기에 입력축으로 연결되고, 상기 제1의 2차 증속기의 출력축은 상기 제너레이터의 외부 케이스로 형성된 플라이 휠을 돌려줄 수 있도록 연결되는 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치를 제공한다.

바람직하게는, 상기 입력회전축과 커넥터 링크 간의 연결부에는 입력회전축의 일방향 회전을 위한 캠 클러치가 장착된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 구현예로서, 상기 제1의 2차 증속기의 출력축에는 출력기어가 연결되고, 상기 제너레이터의 외부 케이스인 플라이 휠 하부에는 플라이 휠 회전기어가 장착되며, 상기 출력기어와 플라이 휠 회전기어는 매개기어에 의하여 회전력 전달 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 매개기어에는 역방향 회전력 전달을 방지하기 위한 캠 클러치가 내설된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 구현예로서, 상기 제1발전기구의 1차 증속 회전축은 제1의 2차 증속기에 입력축으로 연결되고, 상기 제2발전기구의 1차 증속 회전축은 상기 제너레이터의 회전축에 직접 회전력 전달 가능하게 연결되어, 제너레이터의 플라이 휠이 정방향 회전할 때 제너레이터의 회전축을 역방향으로 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제2발전기구의 1차 증속 회전축은 제2의 2차 증속기에 연결되고, 상기 제너레이터의 회전축에는 회전축 회전기어가 장착되며, 상기 제2의 2차 증속기의 출력기어와 회전축 회전기어는 매개기어에 의하여 회전력 전달 가능하게 연결되는 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 1차 증속용 유성기어는 상기 전달기어와 맞물리는 외치와 유성기어와 맞물리는 내치를 갖는 링기어와, 1차 증속 회전축과 연결되면서 링기어의 내경 중심부에서 유성기어와 맞물리는 선기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 하우징의 전후 위치에는 차량의 통행 유도를 위한 발판 프레임이 장착된 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 중력 및 차량 속도에 의해 전달되는 가압 에너지를 회전력으로 변환시켜 증속시킴과 함께 불규칙한 충격 에너지를 플라이 휠(fly wheel) 운동에너지로 활용하여 제너레이터에 안정적인 회전력이 입력되도록 함으로써, 제너레이터의 지속적인 발전이 가능할 뿐만 아니라 저 회전력에서도 발전이 가능한 장점이 있다.

둘째, 제너레이터로 입력되는 회전수를 유성기어 및 증속기를 이용하여 2회 이상 증속시키고, 여기에 더하여 제너레이터의 외부 케이스를 플라이 휠로 활용함으로써, 제너레이터의 안정적인 발전이 가능한 장점이 있다.

셋째, 제너레이터의 외부케이스인 플라이 휠을 정방향으로 회전시킴과 함께 제너레이터의 회전축을 역방향으로 회전시킬 수 있도록 함으로써, 제너레이터의 발전을 위한 회전수를 증가시킬 수 있고, 그에 따라 제너레이터의 발전 용량을 지속적으로 확보할 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 도로용 발전장치의 외관을 도시한 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 도시한 평면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 도시한 정면도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성 중 제너레이터와 연결되는 부분을 확대하여 도시한 측면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.

첨부한 도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 도로용 발전장치의 외관을 도시한 사시도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 도시한 사시도이며, 도 5 및 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 도시한 평면도 및 정면도이다.

본 발명의 도로용 발전장치는 차량 통행이 빈번한 도로 상에 설치되는 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 외관상 하우징(10) 및 하우징(12) 위에 눌림 가능하게 배열되는 복수의 가압페달(14) 만이 표출된 구조로 된 하나의 모듈이 도로 길이방향을 따라 적층 배열되고, 도 2에 도시된 바와 같이 차량의 진출입을 유도하기 위하여 하우징(10)의 전후 위치에는 발판 프레임(12)이 배열된다.

이에, 차량의 발판 프레임(12)을 지나서 하우징(10) 위를 통과할 때, 차량의 타이어에 의하여 가압페달(14)이 반복해서 가압되며 눌리게 된다.

상기 하우징(10)의 내부에는 제1의 2차 증속기(28) 및 제너레이터(30)를 사이에 두고, 하우징(10)의 일측 및 타측 내부에 각각 동일한 구성을 갖는 제1발전기구(100)와 제2발전기구(200)가 배치되며, 이 제1 및 제2발전기구(100,200)는 상기 가압페달(14)이 가압되며 하강하는 직선 운동을 발전을 위한 회전 운동으로 변환시키는 동작을 하게 된다.

이를 위해, 첨부한 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1발전기구(100)와 제2발전기구(200)의 일 구성으로서, 상기 하우징(10)의 내부에는 복수의 가압페달(14)과 연동하며 회전하는 복수의 입력회전축(18)이 도로폭 방향을 따라 배열되며, 각 회전축(18)의 하우징(10)의 내표면에 장착되는 통상의 베어링에 의하여 회전 가능하게 지지된다.

이때, 상기 가압페달(14)과 입력회전축(18)은 커넥터 링크(16)에 의하여 연결되는 바, 이 커넥터 링크(16)는 가압페달(14)의 가압시 입력회전축(18)을 회전시키는 역할을 한다.

좀 더 상세하게는, 상기 커넥터 링크(16)는 가압페달(14)의 저부에 연결되는 수직판(14-1)과, 이 수직판(14-1)으로부터 절곡되어 입력회전축(18)의 외경부에 고정 장착되는 에어 포일 형상의 회동판(14-2)으로 구성되어, 가압페달(14)의 하강시 수직판(14-1)이 하강하는 동시에 회동판(14-2)이 회전하면서 입력회전축(18)을 돌려주게 된다.

바람직하게는, 상기 커넥터 링크(16)의 회동판(14-2)과 상기 입력회전축(18) 간의 연결부위에는 입력회전축(18)의 일방향 회전을 보장하기 위한 캠 클러치(18-1)가 장착된다.

상기 입력회전축(18)의 외측단부에는 입력기어(20)가 연결되고, 각 입력기어(20) 사이에는 전달기어(22)가 맞물림 배열되어, 입력회전축(18)의 회전력이 입력기어(20)를 통하여 전달기어(22)로 전달된다.

이때, 상기 전달기어(22)는 복수의 입력기어(20) 사이에 배열되기 때문에 복수개가 사용되며, 복수의 전달기어(22) 중 동력전달 배열 순서상 마지막 열에 배치된 전달기어(22)에는 1차 증속용 유성기어(24)가 장착된다.

상기 1차 증속용 유성기어(24)는 입력회전축(18)의 회전수(각) 및 회전속도를 증속시키는 즉, 늘려주는 역할을 한다.

이를 위해, 상기 1차 증속용 유성기어(24)는 외치 및 내치를 갖는 링기어(24-1)와, 링기어(24-1)의 내치에 맞물리는 유성기어(24-2)와, 링기어(24-1)의 내경 중심부에서 유성기어(24-2)와 맞물리는 선기어(24-3)로 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 1차 증속용 유성기어(24)는 상기 전달기어(22)와 맞물리는 외치와 유성기어(24-2)와 맞물리는 내치를 갖는 링기어(24-1)와, 링기어(24-1)의 내경 중심부에서 유성기어(24-2)와 맞물리는 선기어(24-3)로 구성되고, 이 선기어(24-3)의 중심축에는 1차 증속 회전축(26)이 연결된다.

이에, 상기와 같이 가압페달(14)의 가압시 커넥터 링크(16)에 의하여 입력회전축(18)을 회전하고, 이때의 회전력이 입력기어(20) 및 전달기어(22)를 통해 1차 증속용 유성기어(24)로 전달되면, 1차 증속용 유성기어(24)의 링기어(24-1)와 유성기어(24-2)와 선기어(24-3)를 통해 증속되어 1차 증속 회전축(26)으로 출력된다.

다시 말해서, 상기 입력회전축(18)의 회전수 및 속도가 1차 증속용 유성기어(24)를 통하여 1차 증속되어 1차 증속 회전축(26)으로 출력된다.

이와 같이 구성된 상기 제1발전기구(100)와 제2발전기구(200)의 1차 증속 회전축(26)은 상기 제1의 2차 증속기(28)에 입력축으로서 연결된다.

상기 제1의 2차 증속기(28)는 일종의 증속을 위한 기어박스로서, 양측부에 1차 증속 회전축(26)이 연결되고, 내부에는 1차 증속 회전축의 회전수(각) 및 속도를 2차 증속시키기 위한 소정의 기어열이 내장되며, 저부에 2차 증속된 회전력을 출력하는 출력기어(28-1)가 장착된다.

상기 제너레이터(30)는 외부케이스가 플라이 휠(32)로 형성되고, 그 내부에 발전모터(미도시됨)가 내장되며, 발전모터의 회전축(36)은 외부케이스인 플라이 휠(32) 저부를 통하여 돌출된다.

또한, 상기 제너레이터(30)의 외부 케이스인 플라이 휠(32) 하부에는 플라이 휠 회전기어(34)가 장착된다.

이때, 상기 제1의 2차 증속기(28)의 출력기어(28-1)와 상기 제너레이터(30)의 플라이 휠 회전기어(34) 사이에는 제1의 2차 증속기의 회전력을 제너레이터(30)로 전달하기 위한 매개기어(29)가 연결된다.

이와 같이, 상기 제1의 2차 증속기(28)의 출력기어(28-1)가 매개기어(29)를 통하여 플라이 휠 회전기어(34)에 연결됨으로써, 상기 제너레이터(30)의 외부 케이스로 형성된 플라이 휠(32)을 돌려줄 수 있는 상태가 된다.

바람직하게는, 상기 매개기어(29)에는 제너레이터(30)로부터의 역방향 회전력이 제1의 2차 증속기(28)로 전달되는 현상을 방지하기 위하여 일방향 회전을 보장하는 캠 클러치(29-1)가 내설된다.

여기서, 상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 도로용 발전장치에 대한 작동 흐름을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 차량이 통행 유도를 위한 발판 프레임(12)을 지나서 하우징(10) 위를 통과하면, 차량의 타이어에 의하여 가압페달(14)이 반복해서 가압되며 눌리게 된다.

이어서, 상기 가압페달(14)의 하강 작동과 함께 커넥터 링크(16)가 회동하면서 입력회전축(18)을 회전시킨다.

연이어, 상기 입력회전축(18)의 회전력이 입력기어(20) 및 전달기어(22)를 통해 1차 증속용 유성기어(24)로 전달되면, 1차 증속용 유성기어(24)의 링기어(24-1)와 유성기어(24-2)와 선기어(24-3)를 통해 1차 증속되어 1차 증속 회전축(26)으로 출력된다.

다음으로, 상기 1차 증속 회전축(26)의 회전동력이 상기 제1의 2차 증속기(28)로 입력되어 2차 증속이 이루어진 후, 제1의 2차 증속기(28)의 출력기어(28-1)를 통해 출력된다.

연이어, 상기 제1의 2차 증속기(28)의 출력기어(28-1)로부터 매개기어(29)를 통해 2차 증속된 회전력이 상기 제너레이터(30)의 플라이 휠 회전기어(34)로 전달됨으로써, 상기 제너레이터(30)의 외부케이스인 플라이 휠(32)이 회전하게 된다.

이때, 상기 제너레이터(30)의 회전축(36)이 정지된 상태에서 외부케이스인 플라이 휠(32)이 회전하여 제너레이터(30)의 발전 작동이 이루어진다.

이와 같이, 제너레이터(30)로 입력되는 회전수를 유성기어 및 증속기를 이용하여 2회 이상 증속시키고, 여기에 더하여 제너레이터(30)의 외부 케이스를 플라이 휠로 활용함으로써, 제너레이터의 안정적인 발전이 가능한 장점을 제공할 수 있다.

즉, 중력 및 차량 속도에 의해 전달되는 가압 에너지를 회전력으로 변환시켜 증속시킴과 함께 불규칙한 충격 에너지를 플라이 휠(fly wheel) 운동에너지로 활용하여 제너레이터에 안정적인 회전력이 입력되도록 함으로써, 제너레이터의 지속적인 발전이 가능할 뿐만 아니라 저 회전력에서도 발전이 가능한 장점을 제공할 수 있다.

여기서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로용 발전장치의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

첨부한 도 7 내지 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도로용 발전장치의 내부 구성을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예는 상기 제너레이터(30)의 외부케이스인 플라이 휠(32)을 정방향으로 회전시킴과 함께 제너레이터(30)의 회전축(36)을 역방향으로 회전시킬 수 있도록 함으로써, 제너레이터(30)의 발전을 위한 회전수를 더 증가시킬 수 있고, 그에 따라 제너레이터의 발전 작동 및 발전 용량을 보다 안정적으로 확보할 수 있도록 한 점에 특징이 있다.

이를 위해, 상기 제1발전기구(100)의 1차 증속 회전축(26)은 상기한 일 실시예에서와 같이 제1의 2차 증속기(28)에 연결하고, 상기 제2발전기구(200)의 1차 증속 회전축(26)은 제2의 2차 증속기(28-2)를 통해 상기 제너레이터(30)의 회전축(36)에 직접 연결시킨다.

바람직하게는, 상기 제2발전기구(200)의 1차 증속 회전축(26)은 제2의 2차 증속기(28-2)에 연결되고, 상기 제너레이터(30)의 회전축(36)에는 회전축 회전기어(36-1)가 장착되며, 상기 제2의 2차 증속기(28-2)의 출력기어(28-1)와 회전축 회전기어(36-1)는 매개기어(29)에 의하여 회전력 전달 가능하게 연결되도록 한다.

따라서, 상기한 일 실시예에서 설명한 바와 같이 상기 제1발전기구(100)의 입력회전축(18)의 회전력이 1차 증속용 유성기어(24)에서 1차 증속된 후, 제1의 2차 증속기(28)로 입력되어 2차 증속이 이루어진 다음, 제1의 2차 증속기(28)의 출력기어(28-1)로부터 매개기어(29)를 통해 2차 증속된 회전력이 상기 제너레이터(30)의 플라이 휠 회전기어(34)로 전달됨으로써, 상기 제너레이터(30)의 외부케이스인 플라이 휠(32)이 정방향으로 회전하게 된다.

이와 함께, 상기 제2발전기구(200)의 입력회전축(18)의 회전력이 1차 증속용 유성기어(24)에서 1차 증속된 후, 상기 제2의 2차 증속기(28-2)에서 2차 증속된 다음, 제2의 2차 증속기(28-2)의 출력기어(28-1) 및 매개기어(29)를 통해 회전축 회전기어(36-1)로 전달됨으로써, 제너레이터(30)의 회전축(36)이 역방향으로 회전하게 된다.

이에, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제너레이터(30)의 외부케이스인 플라이 휠(32)이 정방향으로 회전할 때 제너레이터(30)의 회전축(36)이 역방향으로 회전됨에 따라 제너레이터(30)의 발전을 위한 회전수를 더 증가시킬 수 있고, 그에 따라 제너레이터의 발전 작동 및 발전 용량을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.

한편, 회전축(36)에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. 이 부식방지도포층의 도포 재료는 메트캅토트리아졸 20중량%, 페트롤륨술포네이트 15중량%, 머캅토벤조티아졸 10중량%, 하프늄 15중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화알루미늄 30중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.

메트캅토트리아졸, 페트롤륨술포네이트 및 머캅토벤조티아졸은 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.

하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.

유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.

산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.

상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.

또한, 가압페달(14)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.

상기 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인이 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 알킬레이트 폴리글루코사이드와 아미노알킬 슬로베타인의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.

상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 기재의 도포성이 저하되거나 도포후 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.

상기 알킬레이트 폴리글루코사이드 및 아미노알킬 슬로베타인는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 기재의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.

한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 가압페달(14)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 가압페달(14)의 최종 도포막 두께는 500 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1000 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 500Å 미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.

또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 알킬레이트 폴리글루코사이드 0.1 몰 및 아미노알킬 슬로베타인 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.

그리고 제1의 2차 증속기(28)의 케이싱과 커버 사이에는 누유방지용 패킹이 구비될 수 있다. 이 패킹의 원료 함량비는 고무 60중량%, 카아본블랙 33~36중량%, 산화방지제 2~5중량%, 촉진제인 유황 1~3중량%를 혼합한다.

카아본블랙은 내마모성을 증대시키는 것이므로 이를 첨가하되, 함유량이 33중량% 미만이면, 탄성과 내마모성이 줄어들며, 36중량%가 초과 되면 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 33~36중량%를 혼합한다.

산화방지제는 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 또는 RD(POLYMERIZED 2,2,4-TRIMETHYL-1,2- DIHYDROQUINOLINE)을 선택하여 2~5중량%를 첨가하는 것으로, 2중량% 미만이면, 제품이 산화가 되기 쉽고, 너무 많이 첨가하여 5중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 또한 산화방지제의 가격이 비싸기 때문에 2~5중량%가 적정하다.

촉진제인 유황은 1~3중량%를 혼합한다. 1 중량% 미만은 성형시 가열공정에서 가황작용 효과가 미미하므로, 1 중량% 이상을 첨가한다. 3중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 1 ~ 3중량%가 적정하다.

따라서 본 발명은 여러 방향에 탄성을 갖는 합성고무로 보강되므로 패킹의 탄성, 인성 및 강성이 증대되므로 내구성이 향상되며, 이에 따라 패킹의 수명이 증대된다.

그리고 하우징(10)의 내부면에는 흡음층이 도포될 수 있다.

상기 흡음층을 구성하는 펠트로는 니들펀치 펠트가 사용될 수 있다. 니들펀치 펠트로 이루어진 흡음층을 구성하는 섬유의 종류는, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 아크릴 섬유, 천연 섬유 등이 있다.

상기 흡음층의 두께는, 0.5 ~ 16㎜인 것이 바람직하다. 상기 흡음층의 두께가 0.5㎜ 미만에서는 충분한 흡음 효과가 얻어지지 않고, 16㎜를 초과하면 하우징(10)의 내부공간이 저감되어 하우징(10) 내부의 스페이스가 충분히 얻어지지 않는 단점이 되므로 바람직하지 않다.

상기 흡음층의 단위 무게는 5 ~ 500g/m² 로 하는 것이 바람직하다. 5g/m² 미만에서는 충분한 흡음효과가 얻어지지 않고, 또한 500g/m² 을 넘으면 하우징(10)의 경량성을 확보할 수 없으므로 바람직하지 않다.

상기 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 20데시텍스의 범위인 것이 바람직하다. 0.1데시텍스 미만에서는 저주파 소음의 흡수가 어렵고, 쿠션성도 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 20데시텍스를 넘으면 고주파 소음의 흡수가 어려우므로 바람직하지 않다. 그 중에서도 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.1 ~ 15데시텍스의 범위로 하는 것이 보다 바람직하다.

이러한 상기 흡음층이 하우징(10)의 내측에 구비되므로 차량이 통과할시 구동 소음을 저감시킬 수 있다.

10 : 하우징
12 : 발판프레임
14 : 가압페달
16 : 커넥터 링크
18 : 입력회전축
18-1 : 캠 클러치
20 : 입력기어
22 : 전달기어
24 : 1차 증속용 유성기어
24-1 : 링기어
24-2 : 유성기어
24-3 : 선기어
26 : 1차 증속 회전축
28 : 제1의 2차 증속기
28-1 : 출력기어
28-2 : 제2의 2차 증속기
29 : 매개기어
29-1 : 캠 클러치
30 : 제너레이터
32 : 플라이 휠
34 : 플라이 휠 회전기어
36 : 회전축
36-1 : 회전축 회전기어
100 : 제1발전기구
200 : 제2발전기구

Claims

도로에 설치되는 하우징(10);
상기 하우징(10) 내에 배치되는 제1의 2차 증속기(28) 및 제너레이터(30)를 사이에 두고, 하우징의 일측 및 타측 내부에 각각 동일한 제1발전기구(100)와 제2발전기구(200)가 배치되되,
상기 제1발전기구(100)와 제2발전기구(200)는:
상기 하우징(10)의 상부에 가압 가능하게 배치되는 복수의 가압페달(14);
상기 하우징(10)의 내부에서 도로폭 방향을 따라 회전 가능하게 배열되는 복수의 입력회전축(18);
상기 가압페달(14)과 입력회전축(18) 간에 연결되어 가압페달(14)의 가압시 입력회전축(18)을 회전시키는 커넥터 링크(16);
상기 입력회전축(18)의 외측단부에 각각 장착되는 입력기어(20);
상기 입력기어(20) 사이에 맞물림 배열되는 전달기어(22);
상기 전달기어(22)에 장착되는 1차 증속용 유성기어(24);
상기 1차 증속용 유성기어(24)의 선기어(24-3)와 연결되는 1차 증속 회전축(26); 및
상기 1차 증속 회전축(26)의 회전력을 2차로 증속시키는 제1의 2차 증속기(28)를 포함하여 구성되고;
상기 제1발전기구(100)와 제2발전기구(200)의 1차 증속 회전축(26)은 상기 제1의 2차 증속기(28)에 입력축으로 연결되고, 상기 제1의 2차 증속기(28)의 출력축은 상기 제너레이터(30)의 외부 케이스로 형성된 플라이 휠(32)을 돌려줄 수 있도록 연결되며;
상기 제1발전기구(100)의 1차 증속 회전축(26)은 제1의 2차 증속기(28)에 입력축으로서 연결되고, 상기 제2발전기구(200)의 1차 증속 회전축(26)은 상기 제너레이터(30)의 회전축(36)에 직접 회전력 전달 가능하게 연결되어, 제너레이터(30)의 플라이 휠(32)이 정방향 회전할 때 제너레이터(30)의 회전축(36)을 역방향으로 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 입력회전축(18)과 커넥터 링크(16) 간의 연결부에는 입력회전축(18)의 일방향 회전을 위한 캠 클러치(18-1)가 장착된 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 제1의 2차 증속기(28)의 출력축에는 출력기어(28-1)가 연결되고, 상기 제너레이터(30)의 외부 케이스인 플라이 휠(32) 하부에는 플라이 휠 회전기어(34)가 장착되며, 상기 출력기어(28-1)와 플라이 휠 회전기어(34) 사이에는 매개기어(29)가 연결된 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.
청구항 3에 있어서,
상기 매개기어(29)에는 역방향 회전력 전달을 방지하기 위한 캠 클러치(29-1)가 내설된 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제2발전기구(200)의 1차 증속 회전축(26)은 제2의 2차 증속기(28-2)에 연결되고, 상기 제너레이터(30)의 회전축(36)에는 회전축 회전기어(36-1)가 장착되며, 상기 제2의 2차 증속기(28-2)의 출력기어(28-1)와 회전축 회전기어(36-1)는 매개기어(29)에 의하여 회전력 전달 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 1차 증속용 유성기어(24)는 상기 전달기어(22)와 맞물리는 외치와 유성기어(24-2)와 맞물리는 내치를 갖는 링기어(24-1)와, 1차 증속 회전축(26)과 연결되면서 링기어(24-1)의 내경 중심부에서 유성기어(24-2)와 맞물리는 선기어(24-3)로 구성된 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.
청구항 1에 있어서,
상기 하우징(10)의 전후 위치에는 차량의 통행 유도를 위한 발판 프레임(12)이 장착된 것을 특징으로 하는 도로용 발전장치.