KR102332600B1 - 다극 저속 발전기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다수의 베어링과 자석이 포함된 발전기가 외부에서 전달받은 동력을 이용한 회전 운동으로 전기를 발전하는 다극저속발전기에 관한 것으로서, 외부에서 받은 동력을 이용하여 회전운동 시, 다수의 자석과 분리관이 마련되어 회전자 역할을 하는 상부덮개(4000) 및 상기 상부덮개(4000)가 회전 운동 시, 고정자 역할을 하는 하부덮개(1000)를 포함하되, 상기 상부덮개(4000)는, 원통 형상으로 마련되고 내면에 다수의 제2 자석(312)이 부착되는 외측회전관(310), 상기 외측회전관(310)으로부터 기설정된 간격 이격되며, 상기 외측회전관(310)과 동심원을 이루는 원통형상으로 마련되는 내측회전관(306) 및 상기 외측회전관(310)과 내측회전관(306)의 상면에 결합되는 상부회전판(400)을 포함하고, 상기 하부덮개(1000)는, 원형의 판 형태를 이루며 바닥부에 설치되는 하부고정판(200), 상기 하부고정판(200)의 중심에 마련된 중심축공(203)에 삽입되어 고정되는 중심축(204), 상부외측베어링(210), 하부외측베어링(208), 상기 하부고정판(200)으로부터 상기 하부외측베어링(208)을 기설정된 간격 이격시키는 베어링분리관(209) 및 상기 중심축(204)에 삽입되며 상기 베이링분리관(209), 하부외측베어링(208), 상부외측베어링(210) 및 상부외측베어링 덮개(216)와 순차적으로 결합하는 하부중심내측베어링관(207)을 포함하는 회전베이스부(2000)를 포함하고, 기설정된 형태로 권취하여 상기 다수의 지지기둥(302) 사이 공간에 마련되는 코일(320), 상기 하부고정판(200)의 상면 가장자리를 따라 원형의 프레임으로 마련되어 결합하는 하부원형지지판(301), 상기 하부원형지지판(301)에 대응하여 동일한 크기의 원형 프레임으로 마련되는 상부원형지지판(303), 상기 하부원형지지판(301)과 상기 상부원형지지판(303)을 연결하는 다수의 지지기둥(302)을 포함하는 원형지지부(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

다극 저속 발전기{MULTI-POLE LOW SPEED GENERATOR}
본 발명은 전기를 생산하는 발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 극성이 다른 다수의 자석과 중심축에 복수 개의 베어링이 마련된 발전기가 외부 동력을 통해 회전 운동하여 전기를 발전하는 다극 저속 발전기에 관한 것이다.
최근, 친환경 산업에 대한 전 세계적인 관심이 집중되는 가운데, 대기오염을 유발하는 석탄발전과 같은 내연기관 장치를 감축하고 친환경 에너지를 이용한 발전 설비 개발에 집중하는 추세이다.
일반적인 발전기는 외부에서 발생한 동력, 풍력, 조력 등의 역학적에너지 또는 화력, 원자력 등의 열에너지를 전달받은 도체가 자기장에서 운동 상태일 때, 전기에너지로 전환하는 장치를 의미한다.
그러나, 기존의 터빈엔진과 내부 연소 엔진을 통한 발전은 자원의 소모가 있고, 수차를 통해 떨어지는 물의 경우 일정한 크기 이상의 역학적 에너지를 발생 시켜야 발전할 수 있기 때문에 발전기를 설치할 수 있는 장소가 한정적이었다.
따라서, 기존의 발전기에 비해 필요한 역학적 에너지의 요구량이 낮아 설치하는 장소의 환경요건이 비교적 유연하고, 회전 방향과 관계없이 일정한 기전력을 발생시키며 저속의 회전으로도 전기에너지를 발생시킬 수 있는 장치에 대한 연구가 요구된다.
한국등록특허 제10-0966366호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 원통 형태의 발전기 내 코일과 자석을 일정한 간격으로 배치하여 외부의 동력에 의해 저속으로 회전 운동함으로써, 코일에 기전력을 발생시켜 발전하는 다극저속발전기를 제공함에 목적이 있다.
또한, 원통 형태의 발전기의 중심을 관통하는 중심축과 상부 및 하부에 베어링을 마련함으로써, 회전 운동 시 마찰 저항을 감소시켜 내부에서 회전운동에 관여되는 부품의 마모를 최소화하고 외부의 동력을 효율적으로 전달받아 발전하는 다극저속발전기를 제공함에 목적이 있다.
또한, 발전기의 상면과 하면의 중심축을 기준으로 동심원을 그리는 범위 내에 동일한 크기와 형상의 관통하는 홈을 생성함으로써, 발전 시 발생하는 열을 배출하여 열에 의한 장치의 결손을 방지하는 다극저속발전기를 제공함에 목적이 있다.
본 발명의 일 실시례에 따른 다극저속발전기는, 외부에서 받은 동력을 이용하여 회전운동 시, 다수의 자석과 분리관이 마련되어 회전자 역할을 하는 상부덮개(4000) 및 상기 상부덮개(4000)가 회전 운동 시, 고정자 역할을 하는 하부덮개(1000)를 포함하되, 상기 상부덮개(4000)는, 원통 형상으로 마련되고 내면에 다수의 제2 자석(312)이 부착되는 외측회전관(310), 상기 외측회전관(310)으로부터 기설정된 간격 이격되며, 상기 외측회전관(310)과 동심원을 이루는 원통형상으로 마련되는 내측회전관(306) 및 상기 외측회전관(310)과 상기 내측회전관(306)의 상면에 결합되는 상부회전판(400)을 포함하고, 상기 하부덮개(1000)는, 원형의 판 형태를 이루며 바닥부에 설치되는 하부고정판(200), 상기 하부고정판(200)의 중심에 마련된 중심축공(203)에 삽입되어 고정되는 중심축(204), 상부외측베어링(210), 하부외측베어링(208), 상기 하부고정판(200)으로부터 상기 하부외측베어링(208)을 기설정된 간격 이격시키는 베어링분리관(209) 및 상기 중심축(204)에 삽입되며 상기 베어링분리관(209), 상기 하부외측베어링(208), 상기 상부외측베어링(210) 및 상부외측베어링 덮개(216)와 순차적으로 결합하는 하부중심내측베어링관(207)을 포함하는 회전베이스부(2000)를 포함하고, 기설정된 형태로 권취하여 다수의 지지기둥(302) 사이 공간에 마련되는 코일(320), 상기 하부고정판(200)의 상면 가장자리를 따라 원형의 프레임으로 마련되어 결합하는 하부원형지지판(301), 상기 하부원형지지판(301)에 대응하여 동일한 크기의 원형 프레임으로 마련되는 상부원형지지판(303), 상기 하부원형지지판(301)과 상기 상부원형지지판(303)을 연결하는 상기 다수의 지지기둥(302)을 포함하는 원형지지부(300)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 내측회전관(306)에는, 상기 외측회전관(310)을 향하는 방향으로 다수의 제1 자석(309)이 기설정된 간격으로 마련되고, N극과 S극이 교번하여 배치되며, 상기 외측회전관(310)에는, 상기 제2 자석(312)이 상기 내측회전관(306)을 향하는 방향으로 상기 제1 자석(309)과 동일한 규격과 수량으로 마주보게 부착되되, N극과 S극이 교번하여 배치되고 마주보는 상기 제1 자석(309)과 상기 제2 자석(312)의 극성이 반대가 되도록 구성할 수 있다.
또한, 상기 하부덮개(1000)는, 하부에 상기 베어링분리관(209)을 지지하는 중심축하부베어링(205) 상기 상부회전판(400)의 회전운동 시, 상기 회전베이스부(2000)와 상기 중심축하부베어링(205)을 밀착하여 이탈을 방지시키고 상기 중심축하부베어링(205)을 감싸는 형태로 결합되는 하부베어링지지캡(206) 및 모서리가 라운드진 사각형의 형상으로 구성되되, 상기 하부고정판(200)의 하부프레임(201)의 끝단에 결합되고, 중심에 체결구(201-1)를 천공한 반원형체결판(202)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 원형지지부(300)는, 상기 지지기둥(302)의 상면과 하면에 기설정된 규격의 지지기둥결합구(305)가 마련되고, 상기 상부원형지지판(303)과 상기 하부원형지지판(301)에 기설정된 수량의 지지기둥천공구(304)가 마련되며, 상기 지지기둥천공구(304)와 상기 지지기둥결합구(305)를 관통하는 볼트를 마련하고, 상기 다수의 지지기둥(302) 사이에 상기 코일(320)이 마련될 수 있다.
또한, 상기 코일(320)은, 동일한 횟수 및 간격으로 권취되어 상기 다수의 지지기둥(302)사이에 고정되고, 상기 하부고정판(200)과 상기 상부회전판(400)에는, 상기 중심축(204)이 위치한 중공을 중심으로 동심원을 그리는 원주상에 일정한 크기의 부채꼴 형상으로 다수의 관통홀이 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 원통 형태의 발전기 내 코일과 자석을 일정한 간격으로 배치하여 외부의 동력에 의해 저속으로 회전 운동함으로써, 코일에 기전력을 발생시켜 발전하는 다극저속발전기를 제공할 수 있다.
또한, 원통 형태의 발전기의 중심을 관통하는 중심축과 상부 및 하부에 베어링을 마련함으로써, 회전 운동 시 마찰 저항을 감소시켜 내부에서 회전운동에 관여되는 부품의 마모를 최소화하고 외부의 동력을 효율적으로 전달받아 발전하는 다극저속발전기를 제공할 수 있다.
또한, 발전기의 상면과 하면의 중심축을 기준으로 동심원을 그리는 범위 내에 동일한 크기와 형상의 관통하는 홈을 생성함으로써, 발전 시 발생하는 열을 배출하여 열에 의한 장치의 결손을 방지하는 다극저속발전기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 하부고정판을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 원형지지판을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 상부회전판을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 외관을 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 회전베이스부의 분해사시도이다.
도 7은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 제1 커버를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 제2 커버를 도시한 도면이다.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시례 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시례들을 참조하면 명확해질 것이다.
본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시례에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.
이하, 본 발명인 다극저속발전기는 첨부된 도 1 내지 도 8을 참고로 상세하게 설명한다.
우선, 도 1은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 하부고정판을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 원형지지판을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 상부회전판을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 회전베이스부의 분해사시도이며, 도 7은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 제1 커버를 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 제2 커버를 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기는 상부덮개(4000), 하부덮개(1000)를 포함할 수 있다.
상기 상부덮개(4000)는 다수의 자석과 분리관이 마련되며, 외부에서 받은 동력을 이용하여 회전운동 시 회전자 역할을 수행할 수 있다.
이때, 상기 상부덮개(4000)는 내측회전관(306), 외측회전관(310), 상부회전판(400)을 포함한다.
상기 외측회전관(310)은 원통 형상으로 마련되고 내면에 다수의 제2 자석(312)이 부착될 수 있다.
이때, 상기 외측회전관(310)에는, 상기 제2 자석(312)이 상기 내측회전관(306)을 향하는 방향으로 부착되며, 내측회전관(306)의 제1 자석(309)과 동일한 규격과 수량으로 마주보게 부착될 수 있다.
즉, N극과 S극이 교번하여 배치되고 마주보는 상기 제1 자석(309)과 상기 제2 자석(312)의 극성이 반대가 되도록 구성할 수 있다.
여기서, 상기 내측회전관(306)에는, 상기 외측회전관(310)을 향하는 방향으로 다수의 상기 제1 자석(309)이 기설정된 간격으로 마련되고, N극과 S극이 교번하여 배치할 수 있다.
또한, 상기 외측회전관(310)의 상면에 외측회전관상부결합구(311)를 다수 개 천공하여 상기 상부회전판(400)과 볼트로 결합할 수 있다.
또한, 상기 내측회전관(306)은 내측하부결합구(307)와 내측상부결합구(308)을 다수 개 천공하여 볼트를 이용하여 결합할 수 있다. 또한, 상기 내측하부결합구(307)와 하부결합구(212) 사이를 연결하는 하부연결관(213)을 볼트로 결합할 수 있다,
한편, 상기 내측회전관(306)은 상기 외측회전관(310)으로부터 기설정된 간격 이격되며, 상기 외측회전관(310)과 동심원을 이루는 원통형상으로 마련될 수 있다.
이때, 상기 내측회전관(306) 상기 외측회전관(310) 사이의 거리는 하기 [수학식 1]에서 나타낼 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112021058878171-pat00001
상기 [수학식 1]에서, Id는 상기 외측회전관(310)과 상기 내측회전관(306) 사이 거리, M1t는 상기 제1 자석(309)의 두께, M2t는 상기 제2 자석(312)의 두께, Ct는 코일(320)의 두께를 의미한다.
즉, 상기 외측회전관(310)과 상기 내측회전관(306) 사이의 거리는 제1 자석(309), 상기 제2 자석(312) 및 상기 코일(320)의 두께 사이가 최소 4mm인 거리를 최소간격으로 설정할 수 있다. 또한, 상기 제1 자석(309), 상기 제2 자석(312) 및 상기 코일(320)의 두께에 최대 20mm를 더한 거리를 최대간격으로 설정하여 제작할 수 있다.
일례로, 상기 상부회전판(400) 내, 두께가 10mm인 제1 자석(309)과 제2 자석(312)이 있고 상기 코일(320)의 두께가 15mm인 경우, 상기 코일과 상기 제1 자석(309) 및 제2 자석(312)을 각각 2mm이상 이격하여 회전운동에 지장이 없도록 할 수 있다. 또한, 상기 상부회전판(400)이 외부의 힘으로 인하여 회전 운동을 하더라도 발생되는 기전력이 미약하거나 발생되지 않을 수 있기 때문에 상기 코일(320)과 각 자석간 간격을 최대 20mm 이하로 설정하여 제작할 수 있다.
상기 상부회전판(400)은 상기 외측회전관(310)과 상기 내측회전관(306)의 상면에 결합될 수 있다. 상기 상부회전판(400)의 구성은 이하 도 4를 참고하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 4를 참고하면, 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기는, 상기 상부회전판(400)의 중심에 마련된 고정축봉(401)의 중앙에 고정축봉공(405)을 천공하여 중심축(204)이 관통하여 결합될 수 있다.
다시 도 1을 참고하면, 상기 하부덮개(1000)는 상기 상부덮개(4000)가 회전 운동 시, 고정자 역할을 할 수 있다.
상기 하부덮개(1000)는 하부고정판(200), 반원형체결판(202), 중심축(204), 중심축하부베어링(205), 하부베어링지지캡(206), 반원형체결판(202), 회전베이스부(2000), 코일(320) 및 원형지지부(300)를 포함한다.
상기 하부고정판(200)은 원형의 판 형태를 이루며 바닥부에 설치될 수 있다.
여기서, 상기 하부고정판(200)에 다수 개의 하부결합구(212)를 천공하여 하부중심내측베어링관(207)과 결합할 수 있다.
또한, 상기 하부고정판(200)의 하면에 하부결합구(212)와 상부결합구(214)를 다수 개 천공하여 볼트를 삽입하여 고정할 수 있다.
한편, 상기 하부고정판(200)과 상기 상부회전판(400)에는, 상기 중심축(204)이 위치한 중공을 중심으로 동심원을 그리는 원주상에 일정한 크기의 부채꼴 형상으로 다수의 관통홀이 마련될 수 있다.
이때, 상기 마련된 부채꼴 형상으로 마련된 다수의 관통홀은 발전 과정에서 발생하는 열을 효과적으로 배출할 수 있다.
상기 중심축(204)은 상기 하부고정판(200)의 중심에 마련된 중심축공(203)에 삽입되어 고정될 수 있다.
한편, 하부고정판(200)은 원판의 말단부에 다수의 반원형체결판(202)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 반원형체결판(202)은 도 2를 참고하여 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
도 2를 참고하면 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 하부고정판을 나타낸 도면에서, 상기 반원형체결판(202)은 모서리가 라운드진 사각형의 형상으로 구성되되, 상기 하부고정판(200)의 하부프레임(201)의 끝단에 결합되고, 상기 반원형체결판(202)의 중심에 체결구(201-1)를 천공할 수 있다.
이때, 상기 반원형체결판(202)의 중심에 천공한 상기 체결구(201-1)를 통하여 외부에서 동력을 줄 수 있는 타 물체 또는 고정된 시설물과 결합할 수 있다.
여기서, 상기 체결구(201-1)의 규격은, 결합되는 물체와 호환되는 볼트의 크기와 종류에 따라 상기 반원형체결판(202)의 크기를 벗어나지 않는 범위 내에서 가공하여 규격을 맞출 수 있다.
또한, 하부고정판(200)은 회전베이스부(2000)를 더 포함할 수 있다. 이때 회전베이스부(2000)의 세부구성은 이하 도 6을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 6을 참고하면 본 발명에 일실시례에 따른 다극저속발전기의 회전베이스부의 분해사시도에서 상기 회전베이스부(2000)는 상부외측베어링(210), 하부외측베어링(208), 상기 하부고정판(200)으로부터 상기 하부외측베어링(208)을 기설정된 간격 이격시키는 베어링분리관(209) 및 상기 중심축(204)에 삽입되며 상기 베어링분리관(209), 상기 하부외측베어링(208), 상기 상부외측베어링(210) 및 상부외측베어링 덮개(216)와 순차적으로 결합하는 하부중심내측베어링관(207)을 포함할 수 있다.
이때, 상기 상부외측베어링 덮개(216)는 상기 하부중심내측베어링관(207)과 대응되는 크기와 간격의 홀로 이루어져 상기 하부중심내측베어링관(207)과 볼트로 결합될 수 있다.
또한, 상기 상부외측베어링 덮개(216)는 상기 상부외측베어링(210)을 지지하고 고정하며, 상기 하부중심내측베어링관(207)의 상면에 마련된 홀에 대응되도록 간격과 홀의 개수를 변경하여 가공할 수 있다.
다시 도 1을 참고하면, 상기 중심축하부베어링(205)은 상기 베어링분리관(209)의 하부에 위치하여 지지할 수 있다.
상기 하부베어링지지캡(206)은 상기 상부회전판(400)의 회전운동 시, 상기 회전베이스부(2000)와 상기 중심축하부베어링(205)의 밀착과 동시에 이탈을 방지하여 상기 중심축하부베어링(205)을 감싸는 형태로 결합될 수 있다.
여기서, 상기 하부베어링지지캡(206)은 상기 하부고정판(200) 중심에 천공된 상기 중심축공(203)과 동일한 규격으로 관통홀을 마련하여 볼트로 결합하여 고정할 수 있다.
상기 코일(320)은 기설정된 형태와 횟수로 권취하여 다수의 지지기둥(302) 사이 공간에 마련될 수 있다.
이때, 상기 코일(320)은 중심부에 관통홈이 있는 원형 또는 모서리가 라운드진 사각형의 형상으로 권취하여 제작하여 상기 다수의 지지기둥(302)사이에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 코일(320)의 재료가 되는 도선은 피막이 얇으면서도 절연성이 높고, 고온과 부식성에 강한 고온으로 가열한 에나멜을 표면에 입힌 에나멜 전선을 사용할 수 있다.
이때, 상기 에나멜 전선은 에나멜의 재료에 따라 포르말선, 폴리에스테르선, 내열합성 에나멜선, 유성 에나멜선 등으로 용도와 상황에 따라 선택하여 사용할 수 있다.
한편, 상기 코일(320)의 권취 횟수는 140~210회로 권취하되, 각 코일 당 권취 횟수의 차이는 20회가 넘지 않도록 제작할 수 있다.
상기와 같은 조건으로 제작된 상기 코일(320)은 상기 상부회전판(400)이 회전하면서 유도되는 전자기를 통해 기전력을 발생시켜 발전할 수 있다.
또한 하부고정판(200)은 원형지지부(300)를 더 포함할 수 있다. 이때 원형지지부(300)의 세부구성은 이하 도 3을 참고하여 보다 상세하게 설명한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시례에 따른 다극저속발전기의 원형지지판을 나타낸 도면에서 원형지지부(300)는 상기 하부고정판(200)의 상면 가장자리를 따라 원형의 프레임으로 마련되어 결합하는 하부원형지지판(301), 상기 하부원형지지판(301)에 대응하여 동일한 크기의 원형 프레임으로 마련되는 상부원형지지판(303), 상기 하부원형지지판(301)과 상기 상부원형지지판(303)을 연결하는 다수의 지지기둥(302)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 원형지지부(300)는 상기 지지기둥(302)의 상면과 하면에 기설정된 규격의 지지기둥결합구(305)가 마련되고, 상기 상부원형지지판(303)과 상기 하부원형지지판(301)에 기설정된 수량의 지지기둥천공구(304)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 지지기둥천공구(304)와 상기 지지기둥결합구(305)를 관통하는 볼트를 마련하고, 상기 다수의 지지기둥(302) 사이에 상기 코일(320)이 마련될 수 있다.
이때, 상기 하부고정판(200)에 천공된 고정자결합구(215)와 상기 지지기둥(302)의 상부 및 하부에 천공된 상기 지지기둥결합구(305)를 이용하여 상기 코일(320)을 결합할 수 있다.
또한, 상기 지지기둥천공구(304)는 상기 발전기가 외부의 힘을 전달받는 상황과 설치 환경에 따라 최소 8개에서 최대 14개까지 마련될 수 있다.
한편, 도 7을 참고하여 본 발명의 일실시례에 따른 상기 다극저속발전기의 외부에 마련되는 제1 커버를 더욱 상세히 설명할 수 있다.
도 7을 참고하면, 상기 다극저속발전기의 제1 커버는 제1 발전기 커버(710), 제1 베어링 홀더(720), 제1 베어링(730) 및 제1 커버 체결부(740)로 이루어질 수 있다.
상기 제1 발전기 커버(710)는 이물질의 침투와 외부에서 발생하는 바람과 같은 외력을 차단할 수 있다.
상기 제1 베어링(730)은 상기 발전기 커버 상부 중심축 부근에 마련될 수 있다.
여기서, 상기 제1 발전기 커버(710)의 상부 중심축에 마련된 상기 제1 베어링(730)은 상기 고정축봉(401)이 회전 시, 마찰력을 최소화시킬 수 있다.
이때, 상기 제1 베어링 홀더(720)는 상기 고정축봉(401)이 회전하면서 발생하는 진동 및 마찰력으로 인한 상기 제1 베어링(730)의 위치변화를 방지할 수 있다.
상기 제1 커버 체결부(740)는 돌출된 홈을 이용하여 바닥에서 상기 하부프레임(201)과 결합될 수 있다.
즉, 상기 다극저속발전기(100)가 바닥과 밀착되어 수평한 경우 상기 제1 커버를 사용하여 체결하여 안정적으로 고정할 수 있다.
한편, 도 8을 참고하여 본 발명의 일실시례에 따른 상기 다극저속발전기의 외부에 마련되는 제2 커버를 더욱 상세히 설명할 수 있다.
도 8을 참고하면, 상기 다극저속발전기의 제2 커버는 제2 발전기 커버(810), 제2 베어링 홀더(820), 제2 베어링(830) 및 제2 커버 체결부(840)로 이루어질 수 있다.
상기 제2 발전기 커버(810)는 이물질의 침투와 외부에서 발생하는 바람과 같은 외력을 차단할 수 있다.
상기 제2 베어링(830)은 상기 제2 발전기 커버(810) 상부 중심축 부근에 마련될 수 있다.
여기서, 상기 제2 발전기 커버(810)의 상부 중심축에 마련된 상기 제2 베어링(830)은 상기 고정축봉(401)이 회전 시, 마찰력을 최소화시킬 수 있다.
이때, 상기 제2 베어링 홀더(820)는 상기 고정축봉(401)이 회전하면서 발생하는 진동 및 마찰력으로 인한 상기 제2 베어링(830)의 위치변화를 방지할 수 있다.
상기 제2 커버 체결부(840)는 관통된 홈과 체결볼트를 이용하여 상기 하부프레임(201)과 결합될 수 있다.
즉, 상기 다극저속발전기(100)가 바닥과 밀착되지 않거나, 수평하지 않은 경우 상기 제2 커버 체결부(840)를 통한 체결로 제2 커버의 안정적인 고정이 가능할 수 있다.
상기와 같은 과정을 통해, 상기 다극저속발전기는 외부에서 동력(풍력, 수력, 조력 등)을 전달받아 상기 중심축(204)에 기반한 상부덮개(4000)의 시계 또는 반시계의 방향에 관계없이 회전 운동 시, 동일한 양의 전기를 발전할 수 있도록 고안된 수평축으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일실시례에 따르면, 원통 형태의 발전기 내 코일과 자석을 일정한 간격으로 배치하여 외부의 동력에 의해 저속으로 회전 운동함으로써, 코일에 기전력을 발생시켜 발전하는 다극저속발전기를 제공할 수 있다.
또한, 원통 형태의 발전기의 중심을 관통하는 중심축과 상부 및 하부에 베어링을 마련함으로써, 회전 운동 시 마찰 저항을 감소시켜 내부에서 회전운동에 관여되는 부품의 마모를 최소화하고 외부의 동력을 효율적으로 전달받아 발전하는 다극저속발전기를 제공할 수 있다.
또한, 발전기의 상면과 하면의 중심축을 기준으로 동심원을 그리는 범위 내에 동일한 크기와 형상의 관통하는 홈을 생성함으로써, 발전 시 발생하는 열을 배출하여 열에 의한 장치의 결손을 방지하는 다극저속발전기를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 다극저속발전기
200 : 하부고정판
201 : 하부프레임
201-1 : 체결구
202 : 반원형체결판
203 : 중심축공
204 : 중심축
205 : 중심축하부베어링
206 : 하부베어링지지캡
207 : 하부중심내측베어링관
208 : 하부외측베어링
209 : 베어링분리관
210 : 상부외측베어링
211 : 하부중심외측베어링관
212 : 하부결합구
213 : 하부연결관
214 : 상부결합구
215 : 고정자결합구
216 : 상부외측베어링덮개
300 : 원형지지부
301 : 하부원형지지판
302 : 지지기둥
303 : 상부원형지지판
304 : 지지기둥천공구
305 : 지지기둥결합구
306 : 내측회전관
307 : 내측하부결합구
308 : 내측상부결합구
309 : 제1 자석
310 : 외측회전관
311 : 외측회전관상부결합구
312 : 제2 자석
320 : 코일
400 : 상부회전판
401 : 고정축봉
402 : 내측결합구
403 : 내측회전관결합구
404 : 외측회전관결합구
405 : 고정축봉공
710 : 제1 발전기 커버
720 : 제1 베어링 홀더
730 : 제1 베어링
740 : 제1 커버 체결부
810 : 제2 발전기 커버
820 : 제2 베어링홀더
830 : 제2 베어링
840 : 제2 커버 체결부
1000 : 하부덮개
2000 : 회전베이스부
4000 : 상부덮개

Claims (5)

  1. 다수의 자석과 분리관이 마련되며, 외부에서 받은 동력을 이용하여 회전운동 시 회전자 역할을 수행하는 상부덮개(4000); 및
    상기 상부덮개(4000)가 회전 운동 시, 고정자 역할을 하는 하부덮개(1000);를 포함하되,
    상기 상부덮개(4000)는,
    원통 형상으로 마련되고 내면에 다수의 제2 자석(312)이 부착되는 외측회전관(310), 상기 외측회전관(310)으로부터 기설정된 간격 이격되며, 상기 외측회전관(310)과 동심원을 이루는 원통형상으로 마련되는 내측회전관(306) 및 상기 외측회전관(310)과 상기 내측회전관(306)의 상면에 결합되는 상부회전판(400)을 포함하고,
    상기 하부덮개(1000)는,
    원형의 판 형태를 이루며 바닥부에 설치되는 하부고정판(200);
    상기 하부고정판(200)의 중심에 마련된 중심축공(203)에 삽입되어 고정되는 중심축(204);
    상부외측베어링(210), 하부외측베어링(208), 상기 하부고정판(200)으로부터 상기 하부외측베어링(208)을 기설정된 간격 이격시키는 베어링분리관(209) 및 상기 중심축(204)에 삽입되며 상기 베어링분리관(209), 상기 하부외측베어링(208), 상기 상부외측베어링(210) 및 상부외측베어링 덮개(216)와 순차적으로 결합하는 하부중심내측베어링관(207)을 포함하는 회전베이스부(2000);를 포함하고,
    기설정된 형태로 권취하여 다수의 지지기둥(302) 사이 공간에 마련되는 코일(320);
    상기 하부고정판(200)의 상면 가장자리를 따라 원형의 프레임으로 마련되어 결합하는 하부원형지지판(301), 상기 하부원형지지판(301)에 대응하여 동일한 크기의 원형 프레임으로 마련되는 상부원형지지판(303), 상기 하부원형지지판(301)과 상기 상부원형지지판(303)을 연결하는 상기 다수의 지지기둥(302)을 포함하는 원형지지부(300);를 포함하고,
    상기 하부덮개(1000)는,
    하부에 상기 베어링분리관(209)을 지지하는 중심축하부베어링(205);
    상기 상부회전판(400)의 회전운동 시, 상기 회전베이스부(2000)와 상기 중심축하부베어링(205)을 밀착하여 이탈을 방지시키고 상기 중심축하부베어링(205)을 감싸는 형태로 결합되는 하부베어링지지캡(206); 및
    모서리가 라운드진 사각형의 형상으로 구성되되, 상기 하부고정판(200)의 하부프레임(201)의 끝단에 결합되고, 중심에 체결구(201-1)를 천공한 반원형체결판(202);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다극저속발전기(100).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 내측회전관(306)에는,
    상기 외측회전관(310)을 향하는 방향으로 다수의 제1 자석(309)이 기설정된 간격으로 마련되고, N극과 S극이 교번하여 배치되며,
    상기 외측회전관(310)에는,
    상기 제2 자석(312)이 상기 내측회전관(306)을 향하는 방향으로 상기 제1 자석(309)과 동일한 규격과 수량으로 마주보게 부착되되, N극과 S극이 교번하여 배치되고 마주보는 상기 제1 자석(309)과 상기 제2 자석(312)의 극성이 반대가 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다극저속발전기(100).
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 원형지지부(300)는,
    상기 지지기둥(302)의 상면과 하면에 기설정된 규격의 지지기둥결합구(305)가 마련되고,
    상기 상부원형지지판(303)과 상기 하부원형지지판(301)에 기설정된 수량의 지지기둥천공구(304)가 마련되며,
    상기 지지기둥천공구(304)와 상기 지지기둥결합구(305)를 관통하는 볼트를 마련하고,
    상기 다수의 지지기둥(302) 사이에 상기 코일(320)이 마련되는 것을 특징으로 하는 다극저속발전기(100).
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코일(320)은,
    동일한 횟수 및 간격으로 권취되어 상기 다수의 지지기둥(302)사이에 고정되고,
    상기 하부고정판(200)과 상기 상부회전판(400)에는,
    상기 중심축(204)이 위치한 중공을 중심으로 동심원을 그리는 원주상에 일정한 크기의 부채꼴 형상으로 다수의 관통홀이 마련되는 것을 특징으로 하는 다극저속발전기(100).
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