KR102211248B1 - 부하가 절감된 고효율 발전장치 - Google Patents

부하가 절감된 고효율 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 부하가 절감된 고효율 발전장치에 관한 것으로, 그 구성은 외부로부터 동력을 공급받아 회전하는 것으로, 수직으로 길게 형성되는 회전축;과, 수직으로 길게 세워지는 다수의 계자가 상기 회전축의 둘레에 등각 간격으로 이격 배치되되, 상기 계자는 계자 철심(field core)과 상기 계자 철심의 외부에 감기는 코일로 형성되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전자;와, 상기 회전축 상에 형성되어 상기 회전축과 함께 회전되되, 상기 회전자의 계자를 결합 고정하여 상기 회전자와 함께 회전되는 회전 결속수단;과, 상기 회전자의 상부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 세워지는 다수의 제1자석으로 이루어지되, 상기 제1자석은 인접하는 다른 제1자석과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되는 상부 고정자;와, 상기 회전자의 하부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 새워지는 다수의 제2자석으로 이루어지되, 상기 제2자석은 인접하는 다른 제2자석과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되며, 상기 제2자석의 좌측의 자극은 일직선 상으로 상부에 위치되는 상기 제1자석의 좌측의 자극과 반대되는 자극이 형성되도록 하는 하부 고정자;와, 상기 회전축에 연결되어 상기 상부 및 하부 고정자의 위치를 견고히 고정하는 고정 결속수단;으로 구성된 것을 특징으로 하는 것으로서,
고정 결속수단을 통해 상부 및 하부 고정자를 구성하는 제1,2자석을 직립되게 배치하여 제1,2자석의 자극이 측면 방향으로 형성되게 유도함으로, 다수의 계자로 이루어지는 회전자가 상부 및 하부 고정자 사이를 회전하는 과정에서 자력에 의한 부하를 최소화할 수 있어 종래의 발전장치에서 계자가 회전하는 과정에서 자력으로 인한 높은 부하로 인해 발생되는 문제점을 해결할 수 있어 발전장치를 통한 우수한 발전효율을 기대할 수 있다.
더욱이, 회전자의 회전 부하를 절감함으로 종래의 발전장치에서 계자에 발생하는 부하로 인해 발생하는 장치의 빈번한 고장이나 장치 관리의 불편함을 해소할 수 있으므로 장치의 편리한 관리와 함께 장치의 사용수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

부하가 절감된 고효율 발전장치{Highly efficient generator with reduced load}
본 발명은 부하가 절감된 고효율 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고정 결속수단을 통해 상부 및 하부 고정자를 구성하는 제1,2자석을 직립되게 배치하여 제1,2자석의 자극이 측면 방향으로 형성되게 유도함으로, 다수의 계자로 이루어지는 회전자가 상부 및 하부 고정자 사이를 회전하는 과정에서 자력에 의한 부하를 최소화할 수 있어 종래의 발전장치에서 계자가 회전하는 과정에서 자력으로 인한 높은 부하로 인해 발생되는 문제점을 해결할 수 있어 발전장치를 통한 우수한 발전효율을 기대할 수 있는 부하가 절감된 고효율 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전장치는 고정자 코일로 이루어진 고정자에 자석으로 이루어지는 회전자를 돌려 전기를 생산하는 장치이다.
이러한, 발전장치는 제한된 공간을 갖는 발전장치의 내부 구조에서 최대 효율이 발생하도록 설계하는 것이 주된 설계의 목적으로, 개발되는 발전장치의 관심은 이점에 집중되어지곤 한다.
종래의 발전장치로는 3상 발전장치가 사용되고 있으며, 이러한 종래의 3상 발전장치는 도체와 교차하는 자속이 변화하면 전자 유도 작용에 의하여 도체에 기전력이 발생되는 원리로 발전한다. 즉, 회전운동에 의하여 코일에 연속적으로 전기가 발생하도록 하는 것이다.
따라서, 종래의 3상 발전장치는 자력의 발생원이 되는 자석을 고정하고 그 내부에서 코일을 회전시켜서 전기를 발전하는 회전 계자형과, 코일을 고정하고 그 가운데서 자석을 회전시켜서 전기를 발전하는 회전 자석형의 두 가지 유형이 있다.
여기서, 통상 회전 자석형은 직류 발전장치에 적용되고, 회전 계자형은 교류 발전장치에 적용되는데, 회전 자석형이나 회전 계자형 모두 코일에 발생하는 기전력을 통해 발전한다.
하지만, 종래의 회전 계자형의 발전장치는 자극이 서로 마주보는 자석 사이를 계자가 통과하는 과정에서 자력에 의한 높은 부하가 발생하여 계자의 원활한 회전을 방해하게 되고, 이러한 부하는 결국 발전장치로 회전력을 공급하는 외부 장치에서 소모되는 동력의 증대를 유도함으로 결국 발전장치를 통한 효율적인 발전이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
더욱이, 상기와 같이 계자에 형성되는 높은 부하는 장치의 빈번한 고장의 원인이 되어 장치의 수명을 저하시키거나 관리의 불편함을 유발하는 원인이 되었다.
[문헌 0001] 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0062483호 (2013.06.13)
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 고정 결속수단을 통해 상부 및 하부 고정자를 구성하는 제1,2자석을 직립되게 배치하여 제1,2자석의 자극이 측면 방향으로 형성되게 유도함으로, 다수의 계자로 이루어지는 회전자가 상부 및 하부 고정자 사이를 회전하는 과정에서 자력에 의한 부하를 최소화할 수 있어 종래의 발전장치에서 계자가 회전하는 과정에서 자력으로 인한 높은 부하로 인해 발생되는 문제점을 해결할 수 있어 발전장치를 통한 우수한 발전효율을 기대할 수 있는 부하가 절감된 고효율 발전장치를 제공함에 있다.
더욱이, 회전자의 회전 부하를 절감함으로 종래의 발전장치에서 계자에 발생하는 부하로 인해 발생하는 장치의 빈번한 고장이나 장치 관리의 불편함을 해소할 수 있으므로 장치의 편리한 관리와 함께 장치의 사용수명을 대폭 향상시킬 수 있는 부하가 절감된 고효율 발전장치를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치는 외부로부터 동력을 공급받아 회전하는 것으로, 수직으로 길게 형성되는 회전축;과, 수직으로 길게 세워지는 다수의 계자가 상기 회전축의 둘레에 등각 간격으로 이격 배치되되, 상기 계자는 계자 철심(field core)과 상기 계자 철심의 외부에 감기는 코일로 형성되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전자;와, 상기 회전축 상에 형성되어 상기 회전축과 함께 회전되되, 상기 회전자의 계자를 결합 고정하여 상기 회전자와 함께 회전되는 회전 결속수단;과, 상기 회전자의 상부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 세워지는 다수의 제1자석으로 이루어지되, 상기 제1자석은 인접하는 다른 제1자석과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되는 상부 고정자;와, 상기 회전자의 하부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 새워지는 다수의 제2자석으로 이루어지되, 상기 제2자석은 인접하는 다른 제2자석과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되며, 상기 제2자석의 좌측의 자극은 일직선 상으로 상부에 위치되는 상기 제1자석의 좌측의 자극과 반대되는 자극이 형성되도록 하는 하부 고정자;와, 상기 회전축에 연결되어 상기 상부 및 하부 고정자의 위치를 견고히 고정하는 고정 결속수단;을 포함하여 구성되며,
상기 회전 결속수단은 상기 회전축 상에 형성되어 상기 회전축과 함께 회전하는 회전몸체와, 상기 회전몸체의 상부에 결합되어 상기 회전몸체와 함께 회전되되, 내부에는 상기 회전자의 계자 상부가 내입 고정될 수 있는 상부 고정공 다수가 등각 간격으로 형성되는 상판과, 상기 회전몸체의 하부에 결합되어 상기 회전몸체와 함께 회전되되, 내부에는 상기 회전자의 계자 하부가 내입 고정될 수 있는 하부 고정공 다수가 상기 상부 고정공과 마주보도록 등각 간격으로 형성되는 하판과, 상기 상판의 상부와 상기 하판의 하부에 각각 적층 결합되어 상기 상판과 하판의 상부 및 하부 고정공으로부터 상기 계자의 이탈을 방지하는 결속판과, 상부는 상기 상판에 결합되고, 하부는 상기 하판에 결합되는 것으로, 상기 상판과 하판의 가장자리 부분에 설치되어 상기 상판과 하판을 결합 고정하는 지지기둥을 포함하여 구성된다.
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또한, 상기 고정 결속수단은 상기 회전축 상에 형성되되 상기 회전축이 상대회동 가능하도록 내부에 베어링이 형성되며, 가장자리 둘레에는 상기 상부 고정자의 제1자석이 내입 안치될 수 있도록 다수의 상부 안치홈이 등각 간격으로 형성되어 상기 회전자의 상부에 위치되는 상부 고정몸체와, 상기 회전축 상에 형성되되 상기 회전축이 상대회동 가능하도록 내부에 베어링이 형성되며, 가장자리 둘레에는 상기 하부 고정자의 제2자석이 내입 안치될 수 있도록 다수의 하부 안치홈이 등각 간격으로 형성되어 상기 회전자의 하부에 위치되는 하부 고정몸체와, 상기 상부 및 하부 고정몸체에 각각 결합 고정되는 것으로, 상기 상부 및 하부 안치홈에 안치되는 제1,2자석을 적어도 하나 이상 밀착 지지하여 상기 상부 및 하부 안치홈에 안치된 상기 제1,2자석의 이탈을 방지하는 다수의 고정편을 포함하여 구성된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치에 의하면, 고정 결속수단을 통해 상부 및 하부 고정자를 구성하는 제1,2자석을 직립되게 배치하여 제1,2자석의 자극이 측면 방향으로 형성되게 유도함으로, 다수의 계자로 이루어지는 회전자가 상부 및 하부 고정자 사이를 회전하는 과정에서 자력에 의한 부하를 최소화할 수 있어 종래의 발전장치에서 계자가 회전하는 과정에서 자력으로 인한 높은 부하로 인해 발생되는 문제점을 해결할 수 있어 발전장치를 통한 우수한 발전효율을 기대할 수 있다.
더욱이, 회전자의 회전 부하를 절감함으로 종래의 발전장치에서 계자에 발생하는 부하로 인해 발생하는 장치의 빈번한 고장이나 장치 관리의 불편함을 해소할 수 있으므로 장치의 편리한 관리와 함께 장치의 사용수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 분리 사시도
도 3은 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 A-A 단면도
도 4는 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 B-B 단면도
도 5는 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 사용상태도
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치의 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 분리 사시도를, 도 3은 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 A-A 단면도를, 도 4는 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 B-B 단면도를, 도 5는 도 1에 도시된 부하가 절감된 고효율 발전장치의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.
상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치(100)는 회전축(10)과, 회전자(20)와, 회전 결속수단(30)과, 상부 고정자(40)와, 하부 고정자(50)와, 고정 결속수단(60)을 포함하고 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(10)은 외부로부터 동력을 공급받아 회전하는 것으로, 수직으로 길게 형성되도록 한다.
여기서, 상기 회전축(10)은 외부의 동력장치(미도시)를 통해 회전력을 공급받아 회전되면서 상기 회전축(10)과 연결되는 후설될 상기 회전자(20)로 회전력을 전달하여 상기 회전자(20)가 회전되게 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전자(20)는 수직으로 길게 세워지는 다수의 계자(21)가 상기 회전축(10)의 둘레에 등각 간격으로 이격 배치되되, 상기 계자(21)는 계자 철심(21a:field core)과 상기 계자 철심(21a)의 외부에 감기는 코일(21b)로 형성되어 상기 회전축(10)과 함께 회전하도록 한다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전자(20)를 구성하는 다수의 상기 계자(21)는 후설될 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)를 구성하는 제1,2자석(41,51) 사이를 연속적으로 통과하면서 상기 제1,2자석(41,51)에 의해 형성되는 자기장에 노출되어 통상의 전자 유도 작용에 의해 코일이 감긴 상기 계자(21)에 기전력이 발생하는 원리로 전압을 발생시켜 발전하는데, 이때 상기 회전자(20)는 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)를 구성하는 제1,2자석(41,51)의 자극의 배치로 인해 부하가 대폭 절감되어 회전되므로 상기 회전자(20)를 구동하는데 소요되는 동력을 대폭 절감할 수 있어 매우 효율적인 발전이 유도된다. 이에 대한 설명은 아래의 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)와 함게 상세히 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전 결속수단(30)은 상기 회전축(10) 상에 형성되어 상기 회전축(10)과 함께 회전되되, 상기 회전자(20)의 계자(21)를 결합 고정하여 상기 회전자(20)와 함께 회전되는 것으로,
상기 회전축(10) 상에 형성되어 상기 회전축(10)과 함께 회전하는 회전몸체(31)와, 상기 회전몸체(31)의 상부에 결합되어 상기 회전몸체(31)와 함께 회전되되, 내부에는 상기 회전자(20)의 계자(21) 상부가 내입 고정될 수 있는 상부 고정공(32a) 다수가 등각 간격으로 형성되는 상판(32)과, 상기 회전몸체(31)의 하부에 결합되어 상기 회전몸체(31)와 함께 회전되되, 내부에는 상기 회전자(20)의 계자(21) 하부가 내입 고정될 수 있는 하부 고정공(33a) 다수가 상기 상부 고정공(32a)과 마주보도록 등각 간격으로 형성되는 하판(33)과, 상기 상판(32)의 상부와 상기 하판(33)의 하부에 각각 적층 결합되어 상기 상판(32)과 하판(33)의 상부 및 하부 고정공(32a,33a)으로부터 상기 계자(21)의 이탈을 방지하는 결속판(34)과, 상부는 상기 상판(32)에 결합되고, 하부는 상기 하판(33)에 결합되는 것으로, 상기 상판(32)과 하판(33)의 가장자리 부분에 설치되어 상기 상판(32)과 하판(33)을 결합 고정하는 다수의 지지기둥(35)을 포함하여 구성된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전 결속수단(30)의 회전몸체(31)와 결합 고정되는 상기 상판(32)과 하판(33)의 상부 및 하부 고정공(32a,33a)에 상기 회전자(20)의 계자(21)가 내입 결속되어 상기 결속판(34)을 통해 견고히 이탈 방지되는 구조이므로, 상기 회전 결속수단(30)에 의해 상기 회전축(10)과 함께 회전하는 상기 회전자(20)가 견고히 결속되어 안정적인 회전이 유도된다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 고정자(40)는 상기 회전자(20)의 상부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축(10)의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 세워지는 다수의 제1자석(41)으로 이루어지되, 상기 제1자석(41)은 인접하는 다른 제1자석(41)과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되도록 한다.
통상적인 발전장치는 중심에 계자가 형성되고, 그 계자의 상부와 하부에 서로 반대되는 자극으로 마주보게 각각 자석이 배치되며, 이러한 자석 다수가 자극이 바뀌면서 연속 배치 설치된다.
따라서 통상적인 발전장치는 전기 발전을 위해 계자가 자석 사이를 통과하는 과정에서 자석의 자력에 직접적으로 노출되므로 계자가 자석 사이를 통과하는데 많은 부하가 발생하여 계자를 회전시키는데 많은 동력이 소요되어 전기의 발전효율이 다소 낮았다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 부하가 절감된 고효율 발전장치(100)의 상부 고정자(40)의 제1자석(41)은 자극이 측면 방향으로 형성되고, 상기 제1자석(41)의 하부에 위치되는(마주보는) 상기 하부 고정자(50)의 제2자석(51) 역시 자극이 측면 방향으로 형성되는 구조로 인해 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 제1,2자석(41,51) 사이를 통과하는 상기 회전자(20)의 계자(21)가 상기 제1,2자석(41,51)의 자력에 의한 부하를 거의 받지 않고 회전할 수 있어 상기 계자(21)를 회전시키는데 소요되는 동력을 대폭 절감함으로 발전장치의 매우 효율적인 발전을 유도할 수 있다.
또한, 상기 제1,2자석(41,51)의 자극이 측면에 형성되는 특성상, 상기 제1,2자석(41,51) 자체의 중심에는 자극이 형성되지 않고, 상·하부 끝단에 일부의 자극이 형성되므로, 상기 계자(21)가 상기 제1,2자석(41,51)의 중심을 통과하는 과정에서 상기 제1,2자석(41,51)의 자력에 전혀 부하를 받지 않으며, 상기 제1,2자석(41,51)과 인접하는 다른 제1,2자석(41,51) 사이를 통과하는 과정에서는 상기 제1,2자석(41,51)의 끝단에 형성되는 자력에 의해 부하를 받을 수 있으나 서로 인접하는 상기 제1,2자석(41,51)의 끝단에 동일한 자극이 형성되어 상기 계자(21)를 당기거나 밀어내는 힘이 양측에서 동시에 발생 상쇄되므로 상기 계자(21)는 상기 제1,2자석(41,51)의 끝단에 발생하는 자력에 의한 부하가 최소화되어 발전장치를 통한 더욱 효율적인 발전이 유도된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 하부 고정자(50)는 상기 회전자(20)의 하부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축(10)의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 새워지는 다수의 제2자석(51)으로 이루어지되, 상기 제2자석(51)은 인접하는 다른 제2자석(51)과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되며, 상기 제2자석(51)의 좌측의 자극은 일직선 상으로 상부에 위치되는 상기 제1자석(41)의 좌측의 자극과 반대되는 자극이 형성되도록 한다.
즉, 상기 상부 고정자(40)를 구성하는 제1자석(41)의 하부에 마주보게 위치되는 상기 하부 고정자(50)의 제2자석(51)의 자극이 측면 방향으로 형성되는 특성상, 상기에 설명한 바와 같이 상기 상부 및 하부 고정자(40,50) 사이를 회전하는 상기 회전자(20)가 자력에 의한 부하가 최소화되어 매우 효율적인 회전이 유도되므로 발전장치를 통한 우수한 발전효율을 기대할 수 있다.
여기서, 상기 상부 및 하부 고정자(40,50) 사이를 상기 회전자(20)가 자력에 대한 부하가 최소화되어 회전하는 것에 대해서는 상기 상부 고정자(40)에서 상세히 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.
도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 고정 결속수단(60)은 상기 회전축(10)에 연결되어 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 위치를 견고히 고정하는 것으로,
상기 회전축(10) 상에 형성되되 상기 회전축(10)이 상대회동 가능하도록 내부에 베어링(61a)이 형성되며, 가장자리 둘레에는 상기 상부 고정자(40)의 제1자석(41)이 내입 안치될 수 있도록 다수의 상부 안치홈(61b)이 등각 간격으로 형성되어 상기 회전자(20)의 상부에 위치되는 상부 고정몸체(61)와, 상기 회전축(10) 상에 형성되되 상기 회전축(10)이 상대회동 가능하도록 내부에 베어링(62a)이 형성되며, 가장자리 둘레에는 상기 하부 고정자(50)의 제2자석(51)이 내입 안치될 수 있도록 다수의 하부 안치홈(62b)이 등각 간격으로 형성되어 상기 회전자(20)의 하부에 위치되는 하부 고정몸체(62)와, 상기 상부 및 하부 고정몸체(61,62)에 각각 결합 고정되는 것으로, 상기 상부 및 하부 안치홈(61b,62b)에 안치되는 제1,2자석(41,51)을 적어도 하나 이상 밀착 지지하여 상기 상부 및 하부 안치홈(61b,62b)에 안치된 상기 제1,2자석(41,51)의 이탈을 방지하는 다수의 고정편(63)을 포함하여 구성된다.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 고정 결속수단(60)의 상부 및 하부 고정몸체(61,62)는 상기 회전축(10)의 회전에 영향을 받지 않으므로 상기 상부 및 하부 고정몸체(61,62)에 결속 고정되는 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 위치를 견고히 고정 유지하되, 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 제1,2자석(41,51)은 상기 상부 및 하부 안치홈(61b,62b)에 내입되어 상기 고정편(63)을 통해 견고히 결속 고정되므로 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 매우 안정적인 결속 고정이 유도된다.
따라서 상기 고정 결속수단(60)을 통해 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 제1,2자석(41,51)은 양측 방향으로 자극이 형성되도록 직립되게 세워진 상태로 안정적으로 위치 고정되어 상기 회전자(20)가 자력에 의한 부하가 최소화되어 회전될 수 있도록 유도한다.
상기와 같은 구성요소로 이루어지는 본 발명의 부하가 절감된 고효율 발전장치(100)는 고정 결속수단(60)을 통해 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)를 구성하는 제1,2자석(41,51)을 직립되게 배치하여 상기 제1,2자석(41,51)의 자극이 측면 방향으로 형성되게 유도함으로, 다수의 계자(21)로 이루어지는 상기 회전자(20)가 상기 상부 및 하부 고정자(40,50) 사이를 회전하는 과정에서 상기 제1,2자석(41,51)의 자력에 의한 부하를 최소화할 수 있어 종래의 발전장치에서 계자가 회전하는 과정에서 자력으로 인한 높은 부하로 인해 발생되는 문제점을 해결할 수 있어 발전장치를 통한 우수한 발전효율을 기대할 수 있다.
더욱이, 상기 회전자(20)의 회전 부하를 절감함으로 종래의 발전장치에서 계자에 발생하는 부하로 인해 발생하는 장치의 빈번한 고장이나 장치 관리의 불편함을 해소할 수 있으므로 장치의 편리한 관리와 함께 장치의 사용수명을 대폭 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 부하가 절감된 고효율 발전장치(100)는 다음과 같이 발전한다.
먼저, 본 발명의 부하가 절감된 고효율 발전장치(100)의 회전축(10)이 회전하면 상부 및 하부 고정자(40,50)의 제1,2자석(41,51)은 고정 결속수단(60)에 의해 견고히 위치된 상태에서 회전 결속수단(30)에 의해 결속된 회전자(20)가 상기 회전축(10)과 함께 회전하면서 상기 회전자(20)를 구성하는 다수의 계자(21)를 통해 발전이 수행되는데,
이때, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 회전자(20)의 계자(21)는 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 제1,2자석(41,51)이 자극이 측면 방향으로 형성됨으로 인해 상기 제1,2자석(41,51)의 자력에 의한 부하가 최소화되어 매우 부드러운 회전이 유도되므로 상기 회전자(20)를 회전시키는데 소모되는 동력을 대폭 절감할 수 있어 발전장치를 통한 매우 효율적인 발전을 유도할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.
10. 회전축 20. 회전자
21. 계자 21a. 계자 철심
21b. 코일 30. 회전 결속수단
31. 회전몸체 32. 상판
32a. 상부 고정공 33. 하판
33a. 하부 고정공 34. 결속판
35. 지지기둥 40. 상부 고정자
41. 제1자석 50. 하부 고정자
51. 제2자석 60. 고정 결속수단
61. 상부 고정몸체 61a, 62a. 베어링
61b. 상부 안치홈 62. 하부 고정몸체
62b. 하부 안치홈 63. 고정편
100. 부하가 절감된 고효율 발전장치

Claims (3)

  1. 외부로부터 동력을 공급받아 회전하는 것으로, 수직으로 길게 형성되는 회전축(10);
    수직으로 길게 세워지는 다수의 계자(21)가 상기 회전축(10)의 둘레에 등각 간격으로 이격 배치되되, 상기 계자(21)는 계자 철심(21a:field core)과 상기 계자 철심(21a)의 외부에 감기는 코일(21b)로 형성되어 상기 회전축(10)과 함께 회전하는 회전자(20);
    상기 회전축(10) 상에 형성되어 상기 회전축(10)과 함께 회전되되, 상기 회전자(20)의 계자(21)를 결합 고정하여 상기 회전자(20)와 함께 회전되는 회전 결속수단(30);
    상기 회전자(20)의 상부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축(10)의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 세워지는 다수의 제1자석(41)으로 이루어지되, 상기 제1자석(41)은 인접하는 다른 제1자석(41)과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되는 상부 고정자(40);
    상기 회전자(20)의 하부에 위치 고정되는 것으로, 상기 회전축(10)의 둘레에 등각 간격으로 배치되어 측면으로 자극이 형성되도록 직립되게 새워지는 다수의 제2자석(51)으로 이루어지되, 상기 제2자석(51)은 인접하는 다른 제2자석(51)과 서로 같은 자극으로 마주보게 배치되며, 상기 제2자석(51)의 좌측의 자극은 일직선 상으로 상부에 위치되는 상기 제1자석(41)의 좌측의 자극과 반대되는 자극이 형성되도록 하는 하부 고정자(50); 및
    상기 회전축(10)에 연결되어 상기 상부 및 하부 고정자(40,50)의 위치를 견고히 고정하는 고정 결속수단(60);을 포함하여 구성되며,
    상기 회전 결속수단(30)은 상기 회전축(10) 상에 형성되어 상기 회전축(10)과 함께 회전하는 회전몸체(31)와, 상기 회전몸체(31)의 상부에 결합되어 상기 회전몸체(31)와 함께 회전되되, 내부에는 상기 회전자(20)의 계자(21) 상부가 내입 고정될 수 있는 상부 고정공(32a) 다수가 등각 간격으로 형성되는 상판(32)과, 상기 회전몸체(31)의 하부에 결합되어 상기 회전몸체(31)와 함께 회전되되, 내부에는 상기 회전자(20)의 계자(21) 하부가 내입 고정될 수 있는 하부 고정공(33a) 다수가 상기 상부 고정공(32a)과 마주보도록 등각 간격으로 형성되는 하판(33)과, 상기 상판(32)의 상부와 상기 하판(33)의 하부에 각각 적층 결합되어 상기 상판(32)과 하판(33)의 상부 및 하부 고정공(32a,33a)으로부터 상기 계자(21)의 이탈을 방지하는 결속판(34)과, 상부는 상기 상판(32)에 결합되고, 하부는 상기 하판(33)에 결합되는 것으로, 상기 상판(32)과 하판(33)의 가장자리 부분에 설치되어 상기 상판(32)과 하판(33)을 결합 고정하는 다수의 지지기둥(35)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부하가 절감된 고효율 발전장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 고정 결속수단(60)은,
    상기 회전축(10) 상에 형성되되 상기 회전축(10)이 상대회동 가능하도록 내부에 베어링(61a)이 형성되며, 가장자리 둘레에는 상기 상부 고정자(40)의 제1자석(41)이 내입 안치될 수 있도록 다수의 상부 안치홈(61b)이 등각 간격으로 형성되어 상기 회전자(20)의 상부에 위치되는 상부 고정몸체(61)와,
    상기 회전축(10) 상에 형성되되 상기 회전축(10)이 상대회동 가능하도록 내부에 베어링(62a)이 형성되며, 가장자리 둘레에는 상기 하부 고정자(50)의 제2자석(51)이 내입 안치될 수 있도록 다수의 하부 안치홈(62b)이 등각 간격으로 형성되어 상기 회전자(20)의 하부에 위치되는 하부 고정몸체(62)와,
    상기 상부 및 하부 고정몸체(61,62)에 각각 결합 고정되는 것으로, 상기 상부 및 하부 안치홈(61b,62b)에 안치되는 제1,2자석(41,51)을 적어도 하나 이상 밀착 지지하여 상기 상부 및 하부 안치홈(61b,62b)에 안치된 상기 제1,2자석(41,51)의 이탈을 방지하는 다수의 고정편(63)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 부하가 절감된 고효율 발전장치.
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