KR102121981B1

KR102121981B1 - 발전 장치

Info

Publication number: KR102121981B1
Application number: KR1020190064377A
Authority: KR
Inventors: 김홍윤; 박해련
Original assignee: 주식회사 제우기술
Priority date: 2019-05-31
Filing date: 2019-05-31
Publication date: 2020-06-12

Abstract

실시 예는, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 복수의 블레이드를 구비하는 회전축; 상기 베이스 프레임에 결합되는 고정부; 상기 고정부 상에서 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스 프레임에 결합되는 이동부; 상기 회전축의 회전운동을 상기 이동부의 직선 왕복운동으로 변환하는 제1 동력전달부; 및 상기 고정부에 구비된 복수의 코일, 및 상기 이동부에 구비된 복수의 제1 영구자석을 포함하고, 상기 복수의 코일 상호간 및 상기 복수의 제1 영구자석 상호간은 상기 제1 수평 방향으로 이격 배치되는 발전부를 포함하는 발전 장치를 개시한다.

Description

발전 장치{POWER GENERATOR}

실시 예는 발전 장치에 관한 것이다.

도로에는 중앙분리대가 설치되어 서로 마주보고 오는 차량 간 충돌사고를 예방하고 있고, 중앙분리대에는 위치표시등이 설치되어 야간 운전시 운전자의 주의를 환기시키고 있다.

대부분의 위치표시등은 중앙분리대의 설치 위치상 전기 공급의 어려움 등으로 인해 전기가 아닌 차량의 전조등에서 조사되는 빛에 의해 발광하는 형광물질을 사용하는 것이 일반적이다. 따라서, 안개 등으로 인해 도로 기상 상황이 좋지 않은 경우에는 위치표시등이 그 기능을 제대로 수행하지 못하는 문제가 있었다.

또한, 중앙분리대에는 위치표시등뿐만 아니라 가로등, 전광판 등 전기 공급을 필요로 하는 각종 전기장치가 설치될 필요가 있을 수 있다.

이에 따라, 중앙분리대에 태양광, 풍력 등을 이용한 자가 발전설비를 설치하는 것을 고려해 볼 수 있다. 하지만, 태양광 발전의 경우, 장마와 같이 악천후 상황이 장기간 지속되면 발전 효율이 떨어지는 문제가 있다. 풍력 발전의 경우, 코일 권선 등으로 인해 발전설비의 직경이 증가하여 중앙분리대에 설치하기 어려운 문제가 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1807227호(2017.12.11, 자제조명 시선유도등 장치 및 제어방법)

실시 예는 중앙분리대와 같이 폭이 좁은 도로시설물 등에 설치되어 위치표시등, 가로등, 전광판 등에 공급될 수 있는 전기를 생산하는 발전 장치를 제공한다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 복수의 블레이드를 구비하는 회전축; 상기 베이스 프레임에 결합되는 고정부; 상기 고정부 상에서 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스 프레임에 결합되는 이동부; 상기 회전축의 회전운동을 상기 이동부의 직선 왕복운동으로 변환하는 제1 동력전달부; 및 상기 고정부에 구비된 복수의 코일, 및 상기 이동부에 구비된 복수의 제1 영구자석을 포함하고, 상기 복수의 코일 상호간 및 상기 복수의 제1 영구자석 상호간은 상기 제1 수평 방향으로 이격 배치되는 발전부를 포함하는 발전 장치가 제공될 수 있다.

상기 베이스 프레임은 중앙분리대 상에 설치되고, 상기 제1 수평 방향은 상기 중앙분리대의 길이 방향과 평행할 수 있다.

상기 제1 동력전달부는, 상기 회전축을 감싸는 중공의 제1 회전드럼; 상기 제1 회전드럼을 상기 회전축에 구속시키거나 상기 제1 회전드럼의 구속 상태를 해제하는 제1 락킹부; 상기 제1 회전드럼에 권취되어 상기 이동부에 연결된 와이어; 상기 이동부가 제1 위치 및 제2 위치에 있을 때 서로 다른 센싱 정보를 생성하는 센서부; 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 상기 이동부에 의해 압축되는 제1 스프링; 및 상기 이동부가 상기 제1 위치에 도달하면 상기 제1 회전드럼이 상기 회전축에 구속되고 상기 이동부가 상기 제2 위치에 도달하면 상기 제1 회전드럼의 구속 상태가 해제되도록, 상기 센서부의 센싱 정보에 따라 상기 제1 락킹부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제1 회전드럼이 상기 회전축에 구속되어 회전하면, 상기 이동부는 상기 와이어에 의해 제공되는 장력에 의해 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동할 수 있다.

상기 제1 회전드럼의 구속 상태가 해제되면, 상기 이동부는 상기 제1 스프링에 의해 제공되는 탄성력에 의해 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동할 수 있다.

상기 제1 락킹부는, 상기 제1 회전드럼에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제1 패드; 상기 제1 패드가 상기 회전축의 외주면에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 제2 스프링; 상기 제1 패드에 결합되는 제2 영구자석; 및 상기 제1 회전드럼에 결합되고, 상기 제1 패드가 상기 회전축으로부터 분리되도록 상기 제2 영구자석을 잡아당기는 자기장을 생성하는 제1 전자석을 포함할 수 있다.

상기 이동부를 수용하는 챔버; 및 상기 챔버 내의 공기를 외부로 배출시키는 진공펌프를 포함할 수 있다.

상기 회전축의 회전력을 상기 진공펌프의 동력원으로 제공하는 제2 동력전달부를 포함하고, 상기 제2 동력전달부는, 상기 회전축을 감싸는 중공의 제2 회전드럼; 상기 제2 회전드럼을 상기 회전축에 구속시키거나 상기 제2 회전드럼의 구속 상태를 해제하는 제2 락킹부; 및 상기 제2 회전드럼의 회전력을 상기 진공펌프에 전달하는 벨트를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 이동부가 상기 제1 위치에 도달하면 상기 제2 회전드럼의 구속 상태가 해제되고 상기 이동부가 상기 제2 위치에 도달하면 상기 제2 회전드럼이 상기 회전축에 구속되도록, 상기 센서부의 센싱 정보에 따라 상기 제2 락킹부를 제어할 수 있다.

상기 제2 락킹부는, 상기 제2 회전드럼에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 패드; 상기 제2 패드가 상기 회전축의 외주면에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 제3 스프링; 상기 제2 패드에 결합되는 제3 영구자석; 및 상기 제2 회전드럼에 결합되고, 상기 제2 패드가 상기 회전축으로부터 분리되도록 상기 제3 영구자석을 잡아당기는 자기장을 생성하는 제2 전자석을 포함할 수 있다.

상기 챔버는 상기 이동부의 이동 방향을 따라 서로 마주보게 배치되는 제1 측벽 및 제2 측벽을 포함하고, 상기 제1 위치에 인접한 상기 제1 측벽에는 상기 진공펌프에 연결되는 제1 관통 홀이 형성되고, 상기 제2 위치에 인접한 상기 제2 측벽에는 상기 와이어가 출입하는 제2 관통 홀이 형성될 수 있다.

실시 예에 따르면, 이동부의 직선 왕복운동에 의해 전기를 생산함으로써 중앙분리대와 같이 폭이 좁은 도로시설물에도 설치될 수 있다.

또한, 유도전류가 발생하는 코일을 이동부가 아닌 고정부에 배치함으로써 코일 권선이 용이해지고 이동부를 진공챔버 내에 배치하는 등 설계자유도가 높아질 수 있다.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 장치의 평면도이고,
도 2는 도 1의 I - I에서 절단한 부분 단면도이고,
도 3은 도 2의 A부분의 확대도이고,
도 4는 도 2의 B부분의 확대도이고,
도 5는 도 2의 작동 예이고,
도 6은 도 2의 II - II에서 절단한 단면도이고,
도 7은 도 6의 작동 예이고,
도 8은 제1 동력전달부의 제어 로직을 나타낸 블록다이어그램이고,
도 9는 도 2의 III - III에서 절단한 단면도이고,
도 10은 도 9의 작동 예이고,
도 11은 제2 동력전달부의 제어 로직을 나타낸 블록다이어그램이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 장치의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전 장치(1)는 도로에 배치된 중앙분리대(2) 상에 설치되어 중앙분리대(2)를 중심으로 서로 반대 방향으로 주행하는 차량들에 의해 발생하는 주행풍, 즉 풍력에너지를 이용하여 전기를 생산할 수 있다.

그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 발전 장치(1)는 다른 종류의 도로시설물 또는 옥외시설물에 설치될 수도 있다.

도 2는 도 1의 I - I에서 절단한 부분 단면도이고, 도 3은 도 2의 A부분의 확대도이고, 도 4는 도 2의 B부분의 확대도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 발전 장치(1)는 베이스 프레임(10), 회전축(20), 고정부(30), 이동부(40), 제1 동력전달부(50) 및 발전부(60)를 포함할 수 있고, 챔버(70), 진공펌프(80) 및/또는 제2 동력전달부(90)를 더 포함할 수도 있다.

베이스 프레임(10)은 중앙분리대(2) 상에 설치될 수 있고, 베이스 프레임(10)에는 발전 장치(1)의 다른 구성요소들이 결합 내지 탑재될 수 있다.

베이스 프레임(10)은 일체로 형성될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 회전축(20)이 배치된 제1 영역과 고정부(30), 이동부(40) 등이 배치된 제2 영역으로 분리될 수도 있다.

회전축(20)은 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있고, 예를 들어 상하 방향으로 연장될 수 있다.

회전축(20)은 복수의 블레이드(20a)를 구비하여 차량의 주행풍에 의해 회전할 수 있다.

복수의 블레이드(20a)는 회전축(20)의 상부 외주면에 형성될 수 있고, 복수의 블레이드(20a) 상호간은 회전축(20)의 원주 방향으로 이격 배치될 수 있다.

고정부(30)는 베이스 프레임(10) 상에 배치될 수 있고, 베이스 프레임(10)에 고정될 수 있다.

고정부(30)는 제1 수평방향으로 연장되는 직사각형의 플레이트 형상일 수 있다. 제1 수평방향은 중앙분리대(2) 또는 차량 주행방향과 평행한 방향을 의미할 수 있다.

이동부(40)는 고정부(30) 상에 배치될 수 있고, 베이스 프레임(10)에 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다.

이동부(40)는 일 예시로 베이스 프레임(10)에 형성된 가이드 레일(미도시)에 이동 가능하게 결합될 수 있고, 다른 예시로 제1 수평방향으로의 이동 통로를 제공하는 챔버(70) 내에 배치될 수도 있다.

제1 동력전달부(50)는 회전축(20)의 회전운동을 이동부(40)의 직선 왕복 운동으로 변환할 수 있다.

제1 동력전달부(50)는 도 2에 도시 편의상 절단하여 도시하지 않았으며, 제1 동력전달부(50)의 세부 구성은 아래에서 다른 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

발전부(60)는 이동부(40)의 직선 왕복운동에 따라 전기를 생산할 수 있고, 복수의 코일(61) 및 복수의 제1 영구자석(62)을 포함할 수 있다.

복수의 코일(61)은 고정부(30)에 구비될 수 있고, 복수의 코일(61) 상호간은 제1 수평방향으로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 고정부(30)는 상향 돌출되는 복수의 돌기(30a)를 포함할 수 있고, 복수의 돌기(30a) 상호간은 제1 수평방향으로 이격 배치될 수 있으며, 복수의 돌기(30a) 각각에는 코일(61)이 1개씩 결합될 수 있다.

복수의 제1 영구자석(62)은 이동부(40)에 구비될 수 있고, 복수의 제1 영구자석(62) 상호간은 제1 수평방향으로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어, 복수의 제1 영구자석(62)은 이동부(40)에 결합되어 이동부(40)의 하부에 배치될 수 있다.

복수의 제1 영구자석(62)은 N극 및 S극이 교번적으로 배치되도록 서로 다른 극성을 띨 수 있다.

발전부(60)는 이동부(40)가 이동함에 따라 복수의 코일(61)에서 발생하는 전류를 배터리에 저장하거나, 중앙분리대(2)에 설치된 위치표시등, 가로등, 전광판 등에 공급할 수 있다.

챔버(70)는 베이스 프레임(10)에 결합될 수 있고, 이동부(40)를 수용하는 내부 공간을 제공할 수 있다.

진공펌프(80)는 챔버(70) 내의 공기를 외부로 배출시킬 수 있다. 따라서, 이동부(40)가 후술하는 것처럼 제1 스프링(140)에 의해 원위치로 복귀할 때 공기 저항을 최소화할 수 있다.

진공펌프(80)는 도 2에 도시 편의상 절단하여 도시하지 않았으며, 진공펌프(80)의 세부 구성은 공지된 것과 동일하거나 일부 변경을 가한 것에 불과하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

제2 동력전달부(90)는 회전축(20)의 회전력을 진공펌프(80)의 동력원으로 제공할 수 있다.

제2 동력전달부(90)는 도 2에 도시 편의상 절단하여 도시하지 않았으며, 제2 동력전달부(90)의 세부 구성은 아래에서 다른 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

도 5는 도 2의 작동 예이다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 이동부(40)는 제1 동력전달부(50)에 의해 제공되는 힘에 의해 도 2의 제1 위치에서 도 5의 제2 위치로 이동하거나, 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 수 있다.

도 6은 도 2의 II - II에서 절단한 단면도이고, 도 7은 도 6의 작동 예이고, 도 8은 제1 동력전달부의 제어 로직을 나타낸 블록다이어그램이다.

도 2, 도 6 내지 도 8을 참조하면, 제1 동력전달부(50)는 제1 회전드럼(100), 제1 락킹부(110), 와이어(120), 센서부(130), 제1 스프링(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.

제1 회전드럼(100)은 중공의 원통 형상일 수 있고, 제1 회전드럼(100)의 중심에는 회전축(20)이 배치될 수 있다.

회전축(20)과 제1 회전드럼(100) 간의 이격 거리는 제1 회전드럼(100)에 회전 가능하게 결합되어 회전축(20)을 지지하는 복수의 제1 롤러(100a)에 의해 유지될 수 있다.

제1 회전드럼(100)은 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제1 락킹부(110)는 제1 회전드럼(100)을 회전축(20)에 구속시켜 함께 회전 운동하게 하거나 회전축(20)으로부터 분리시켜 회전축(20)의 회전운동과 무관하게 회전하게 할 수도 있다.

제1 락킹부(110)는 제1 패드(111), 제2 스프링(112), 제2 영구자석(113) 및 제1 전자석(114)을 포함할 수 있다.

제1 패드(111)는 회전축(20)과 제1 회전드럼(100) 사이에 배치될 수 있고, 제1 회전드럼(100)에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제1 회전드럼(100)의 내주면에서는 제1 패드(111)의 측면을 지지하여 제1 패드(111)를 반경 방향으로 안내하는 중공의 기둥 형상의 제1 가이드부(100b)가 돌출될 수 있다.

제1 패드(111)는 고무로 제작될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 스프링(112)은 제1 패드(111)와 제1 회전드럼(100) 사이에 배치될 수 있고, 제1 패드(111)가 회전축(20)의 외주면에 밀착되도록 제1 패드(111)에 탄성력을 제공할 수 있다.

제2 스프링(112)은 제1 패드(111)가 회전축(20)의 외주면에 밀착되었을 때에도 일부 압축된 상태일 수 있다.

제2 영구자석(113)은 제1 패드(111)에 결합될 수 있다.

제1 전자석(114)은 제1 회전드럼(100)에 결합될 수 있고, 전기 인가시 제1 패드(111)가 회전축(20)으로부터 분리되도록 제2 영구자석(113)을 잡아당기는 자기장을 생성할 수 있다.

와이어(120)는 제1 회전드럼(100)에 권취된 상태로 이동부(40)에 연결될 수 있다.

센서부(130)는 이동부(40)가 제1 위치 및 제2 위치에 있을 때 서로 다른 센싱 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 센서부(130)는 이동부(40)가 제1 위치에 있을 때 이동부(40)를 감지하여 제1 센싱 정보를 생성하는 제1 위치센서, 및 이동부(40)가 제2 위치에 있을 때 이동부(40)를 감지하여 제2 센싱 정보를 생성하는 제2 위치센서를 포함할 수 있다.

제1 스프링(140)은 챔버(70)에 결합될 수 있고, 이동부(40)가 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 때 이동부(40)에 의해 압축될 수 있다.

제어부(150)는 센서부(130)의 센싱 정보에 따라 제1 락킹부(110)를 제어할 수 있다.

제어부(150)는 이동부(40)가 제1 위치에 도달하여 센서부(130)의 제1 위치센서가 이동부(40)를 감지하면 제1 락킹부(110)의 제1 전자석(114)에 공급되는 전기를 차단할 수 있다.

그 결과, 제1 패드(111)는 제2 스프링(112)에 의해 제공되는 탄성력에 의해 회전축(20)의 외주면에 밀착될 수 있다. 또한, 제1 회전드럼(100)은 제1 패드(111)와 회전축(20) 사이의 마찰력에 의해 회전축(20)과 함께 회전할 수 있다. 또한, 와이어(120)는 제1 회전드럼(100)에 권취될 수 있다. 또한, 이동부(40)는 와이어(120)에 의해 제공되는 장력에 의해 제1 위치에서 제2 위치로 이동할 수 있다.

제어부(150)는 이동부(40)가 제2 위치에 도달하여 센서부(130)의 제2 위치센서가 이동부(40)를 감지하면 배터리에 충전된 전기가 제1 락킹부(100)의 제1 전자석(114)에 공급되게 할 수 있다.

그 결과, 제1 전자석(114)은 제2 영구자석(113)을 잡아당길 수 있다. 또한, 제1 패드(111)는 회전축(20)으로부터 분리될 수 있다. 또한, 이동부(40)는 제1 스프링(140)에 의해 제공되는 탄성력에 의해 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 수 있다.

이때, 즉 이동부(40)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 때, 진공펌프(80)는 후술하는 것처럼 챔버(70) 내의 공기를 외부로 배출시킴으로써 이동부(40)에 대한 공기 저항을 최소화할 수 있다.

특히, 챔버(70)는 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 이동부(40)의 이동 방향, 즉 제1 수평방향을 따라 서로 마주보게 배치되는 제1 측벽(71) 및 제2 측벽(72)을 포함할 수 있고, 제1 측벽(71)은 제1 위치에 인접하게 배치되어 진공펌프(80)에 연결되는 제1 관통 홀(71a)을 구비할 수 있으며, 제2 측벽(72)은 제2 위치에 인접하게 배치되어 와이어(120)가 출입하는 제2 관통 홀(72a)을 구비할 수 있다.

따라서, 이동부(40)의 이동 방향의 전면에는 이동부(40)의 이동 방향의 후면보다 작은 기체 압력이 작용하게 되어 이동부(40)의 복귀를 원활하게 할 수 있다.

도 9는 도 2의 III - III에서 절단한 단면도이고, 도 10은 도 9의 작동 예이고, 도 11은 제2 동력전달부의 제어 로직을 나타낸 블록다이어그램이다.

도 2, 도 9 내지 도 11을 참조하면, 제2 동력전달부(90)는 제2 회전드럼(200), 제2 락킹부(210) 및 벨트(220)를 포함할 수 있고, 제1 동력전달부(50)와 연동될 수 있다.

제2 회전드럼(200)은 중공의 원통 형상일 수 있고, 제2 회전드럼(200)의 중심에는 회전축(20)이 배치될 수 있다.

회전축(20)과 제2 회전드럼(200) 간의 이격 거리는 제2 회전드럼(200)에 회전 가능하게 결합되어 회전축(20)을 지지하는 복수의 제2 롤러(200a)에 의해 유지될 수 있다.

제2 회전드럼(200)은 베이스 프레임(10)에 회전 가능하게 결합될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제2 락킹부(210)는 제2 회전드럼(200)을 회전축(20)에 구속시켜 함께 회전 운동하게 하거나 회전축(20)으로부터 분리시켜 회전축(20)의 회전운동과 무관하게 회전하게 할 수도 있다.

제2 락킹부(210)는 제2 패드(211), 제3 스프링(212), 제3 영구자석(213) 및 제2 전자석(214)을 포함할 수 있다.

제2 패드(211)는 회전축(20)과 제2 회전드럼(200) 사이에 배치될 수 있고, 제2 회전드럼(200)에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 제2 회전드럼(200)의 내주면에서는 제2 패드(211)의 측면을 지지하여 제2 패드(211)를 반경 방향으로 안내하는 중공의 기둥 형상의 제2 가이드부(200b)가 돌출될 수 있다.

제2 패드(211)는 고무로 제작될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

제3 스프링(212)은 제2 패드(211)와 제2 회전드럼(200) 사이에 배치될 수 있고, 제2 패드(211)가 회전축(20)의 외주면에 밀착되도록 제2 패드(211)에 탄성력을 제공할 수 있다.

제3 스프링(212)은 제2 패드(211)가 회전축(20)의 외주면에 밀착되었을 때에도 일부 압축된 상태일 수 있다.

제3 영구자석(213)은 제2 패드(211)에 결합될 수 있다.

제2 전자석(214)은 제2 회전드럼(200)에 결합될 수 있고, 전기 인가시 제2 패드(211)가 회전축(20)으로부터 분리되도록 제3 영구자석(213)을 잡아당기는 자기장을 생성할 수 있다.

벨트(220)는 제2 회전드럼(200)의 회전력을 진공펌프(80)에 전달할 수 있다. 예를 들어, 벨트(220)는 제2 회전드럼(200)과 진공펌프(80)의 구동 풀리(80a)를 연결할 수 있다.

제어부(150)는 센서부(130)의 센싱 정보에 따라 제2 락킹부(210)를 제어할 수 있다.

제어부(150)는 제2 락킹부(210)를 제1 락킹부(110)와 반대로 제어할 수 있다. 따라서, 이동부(40)가 제1 스프링(140)에 의해 제2 위치에서 제1 위치로 복귀할 때 회전축(20)의 회전력은 진공펌프(80)의 동력원으로 활용될 수 있고, 그 결과 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.

제어부(150)는 이동부(40)가 제1 위치에 도달하여 센서부(130)의 제1 위치센서가 이동부(40)를 감지하면 배터리에 충전된 전기가 제2 락킹부(210)의 제2 전자석(214)에 공급되게 할 수 있다.

그 결과, 제2 전자석(214)은 제3 영구자석(213)을 잡아당길 수 있다. 또한, 제2 패드(211)는 회전축(20)으로부터 분리될 수 있다. 또한, 진공펌프(80)는 정지될 수 있다.

제어부(150)는 이동부(40)가 제2 위치에 도달하여 센서부(130)의 제2 위치센서가 이동부(40)를 감지하면 제2 락킹부(210)의 제2 전자석(214)에 공급되는 전기를 차단할 수 있다.

그 결과, 제2 패드(211)는 제3 스프링(212)에 의해 제공되는 탄성력에 의해 회전축(20)의 외주면에 밀착될 수 있다. 또한, 제2 회전드럼(200)은 제2 패드(211)와 회전축(20) 사이의 마찰력에 의해 회전축(20)과 함께 회전할 수 있다. 또한, 진공펌프(80)는 벨트(220)에 의해 제공되는 회전력에 의해 구동하여 챔버(70) 내 공기를 외부로 배출시킬 수 있다.

이상에서 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 발전 장치 2: 중앙분리대
10: 베이스 프레임 20: 회전축
20a: 블레이드 30: 고정부
30a: 돌기 40: 이동부
50: 제1 동력전달부 60: 발전부
61: 코일 62: 제1 영구자석
70: 챔버 71: 제1 측벽
71a: 제1 관통 홀 72: 제2 측벽
72a: 제2 관통 홀 80: 진공펌프
80a: 구동 풀리 90: 제2 동력전달부
100: 제1 회전드럼 100a: 제1 롤러
100b: 제1 가이드부 110: 제1 락킹부
111: 제1 패드 112: 제2 스프링
113: 제2 영구자석 114: 제1 전자석
120: 와이어 130: 센서부
140: 제1 스프링 150: 제어부
200: 제2 회전드럼 200a: 제2 롤러
200b: 제2 가이드부 210: 제2 락킹부
211: 제2 패드 212: 제3 스프링
213: 제3 영구자석 214: 제2 전자석
220: 벨트

Claims

베이스 프레임;
상기 베이스 프레임에 회전 가능하게 결합되고, 복수의 블레이드를 구비하는 회전축;
상기 베이스 프레임에 결합되는 고정부;
상기 고정부 상에서 제1 수평 방향으로 이동 가능하게 상기 베이스 프레임에 결합되는 이동부;
상기 회전축의 회전운동을 상기 이동부의 직선 왕복운동으로 변환하는 제1 동력전달부; 및
상기 고정부에 구비된 복수의 코일, 및 상기 이동부에 구비된 복수의 제1 영구자석을 포함하고, 상기 복수의 코일 상호간 및 상기 복수의 제1 영구자석 상호간은 상기 제1 수평 방향으로 이격 배치되는 발전부를 포함하고,
상기 제1 동력전달부는,
상기 회전축을 감싸는 중공의 제1 회전드럼;
상기 제1 회전드럼을 상기 회전축에 구속시키거나 상기 제1 회전드럼의 구속 상태를 해제하는 제1 락킹부;
상기 제1 회전드럼에 권취되어 상기 이동부에 연결된 와이어;
상기 이동부가 제1 위치 및 제2 위치에 있을 때 서로 다른 센싱 정보를 생성하는 센서부;
상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 상기 이동부에 의해 압축되는 제1 스프링; 및
상기 이동부가 상기 제1 위치에 도달하면 상기 제1 회전드럼이 상기 회전축에 구속되고 상기 이동부가 상기 제2 위치에 도달하면 상기 제1 회전드럼의 구속 상태가 해제되도록, 상기 센서부의 센싱 정보에 따라 상기 제1 락킹부를 제어하는 제어부를 포함하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 베이스 프레임은 중앙분리대 상에 설치되고,
상기 제1 수평 방향은 상기 중앙분리대의 길이 방향과 평행한 발전 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제1 회전드럼이 상기 회전축에 구속되어 회전하면, 상기 이동부는 상기 와이어에 의해 제공되는 장력에 의해 상기 제1 위치에서 상기 제2 위치로 이동하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 회전드럼의 구속 상태가 해제되면, 상기 이동부는 상기 제1 스프링에 의해 제공되는 탄성력에 의해 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 락킹부는,
상기 제1 회전드럼에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제1 패드;
상기 제1 패드가 상기 회전축의 외주면에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 제2 스프링;
상기 제1 패드에 결합되는 제2 영구자석; 및
상기 제1 회전드럼에 결합되고, 상기 제1 패드가 상기 회전축으로부터 분리되도록 상기 제2 영구자석을 잡아당기는 자기장을 생성하는 제1 전자석을 포함하는 발전 장치.
제1항에 있어서,
상기 이동부를 수용하는 챔버; 및
상기 챔버 내의 공기를 외부로 배출시키는 진공펌프를 포함하는 발전 장치.
제7항에 있어서,
상기 회전축의 회전력을 상기 진공펌프의 동력원으로 제공하는 제2 동력전달부를 포함하고,
상기 제2 동력전달부는,
상기 회전축을 감싸는 중공의 제2 회전드럼;
상기 제2 회전드럼을 상기 회전축에 구속시키거나 상기 제2 회전드럼의 구속 상태를 해제하는 제2 락킹부; 및
상기 제2 회전드럼의 회전력을 상기 진공펌프에 전달하는 벨트를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 이동부가 상기 제1 위치에 도달하면 상기 제2 회전드럼의 구속 상태가 해제되고 상기 이동부가 상기 제2 위치에 도달하면 상기 제2 회전드럼이 상기 회전축에 구속되도록, 상기 센서부의 센싱 정보에 따라 상기 제2 락킹부를 제어하는 발전 장치.
제8항에 있어서,
상기 제2 락킹부는,
상기 제2 회전드럼에 반경 방향으로 이동 가능하게 결합되는 제2 패드;
상기 제2 패드가 상기 회전축의 외주면에 밀착되도록 탄성력을 제공하는 제3 스프링;
상기 제2 패드에 결합되는 제3 영구자석; 및
상기 제2 회전드럼에 결합되고, 상기 제2 패드가 상기 회전축으로부터 분리되도록 상기 제3 영구자석을 잡아당기는 자기장을 생성하는 제2 전자석을 포함하는 발전 장치.
제7항에 있어서,
상기 챔버는 상기 이동부의 이동 방향을 따라 서로 마주보게 배치되는 제1 측벽 및 제2 측벽을 포함하고,
상기 제1 위치에 인접한 상기 제1 측벽에는 상기 진공펌프에 연결되는 제1 관통 홀이 형성되고,
상기 제2 위치에 인접한 상기 제2 측벽에는 상기 와이어가 출입하는 제2 관통 홀이 형성되는 발전 장치.