KR102381983B1 - 자성을 이용한 발전기 구동장치 - Google Patents

자성을 이용한 발전기 구동장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자성의 인력(引力)과 척력(斥力)을 이용하여 피스톤부의 자석이동판을 왕복운동시키고 상기 왕복운동을 회전운동으로 바꾸어 발전기를 구동시켜 전력을 생산할 수 있도록 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치에 관한 것이다.
이에 따른, 본 발명은 피스톤 동작시 인력과 척력에 의한 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 발전기를 구동시키는 동력으로 사용할 수 있는 효과가 있고 피스톤에 구비되는 자석회전판과 자석이동판의 구비되는 자석의 배치, 개수 등을 통해서 적합한 용도에 맞게 농기계, 장치 또는 주택이나 펜션 등에 사용되는 소규모의 발전기를 가동할 수 있으면서 설치 장소가 자유로운 효과가 있으며 풍력, 태양열 등의 자연에너지를 이용하여 발전시키기 위한 설치 및 부대 비용보다 매우 적게 드는 효과가 있다.

Description

자성을 이용한 발전기 구동장치 {Generator driving device using magnetism}
본 발명은 자성을 이용한 발전기 구동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자성의 인력(引力)과 척력(斥力)을 이용하여 피스톤부의 자석이동판을 왕복운동시키고 상기 왕복운동을 회전운동으로 바꾸어 발전기를 구동시켜 전력을 생산할 수 있도록 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치에 관한 것이다.
이와 같은, 종래 기술은 디스크형 자기캐리어(12)가 고정 설치된 메인샤프트(16)가 스풀 어셈블리(26)들로 고정된 디스크형 자석캐리어(4, 8) 사이를 회전하면서 왕복운동하는 자석캐리어(12)에 의하여 직선 왕복운동 함으로써, 크랭크샤프트 어샘블리(40)를 회전시키는 구조임에 따라 균등한 구동력 발생이 어렵고 이에 따라 동력을 필요로 하는 장치에 동력을 정밀하게 전달할 수 없는 문제점이 있었다.
특허문헌1. 공개특허 제10-2014-0135800호 '영구자석 구동장치 및 동작방법' (공개일 2014. 11. 26.)
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명은 피스톤 동작시 인력(引力)과 척력(斥力)에 의한 자석이동판의 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 발전기를 구동시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
또한, 기타 본 발명의 다른 목적들은 이하에서 설명하는 내용을 통해 유추될 수 있을 것이다.
상기한 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 자성을 이용한 발전기 구동장치는 구동모터에 의해서 시작 동력을 제공받으면 내부에 설치된 회전축에 일정 간격을 두고 회전하도록 고정 설치되고 테두리 내부 둘레에 복수의 자석이 구성되되, 인접한 자석과 극성이 서로 다르게 구성되는 양측의 각 자석회전판, 상기 양측의 각 자석회전판 사이에서 회전축을 따라 이동하도록 설치되고 테두리 내부 둘레에 복수의 자석이 구성되되, 인접한 자석과 극성이 서로 다르게 구성되면서 상기 양측의 각 자석회전판에 구성된 자석과 마주하게 구성됨에 따라 상기 양측의 각 자석회전판이 함께 회전 시 마주하는 극성이 서로 다른 극성이면 인력(引力)이 작용되고 같은 극성이면 척력(斥力)이 작용되어서 상기 양측의 각 자석회전판 사이에서 왕복운동을 하는 자석이동판을 포함하는 피스톤부와; 상기 자석이동판 일측에 연결되어서 상기 자석이동판의 왕복운동 시 전후진하는 왕복운동 로드, 상기 왕복운동 로드의 다른 일측에 연결되어서 상기 왕복운동 로드의 전후진에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크샤프트, 상기 크랭크샤프트의 임의의 한 곳에서 설치되어서 상기 크랭크샤프트의 회전운동에 의한 회전수에 비하여 상대적으로 더 많은 회전수가 발생되는 종속기어와 연결되는 구동기어를 포함하는 크랭크부; 및 상기 구동기어로부터 회전력을 제공받는 상기 종속기어가 상기 크랭크부 내부에 구성되어 발전에 필요한 동력을 제공받는 발전기부로 이루어진 것을 해결 수단으로 한다.
본 발명은 피스톤 동작시 인력과 척력에 의한 왕복운동을 회전운동으로 전환시켜 발전기를 구동시키는 동력으로 사용할 수 있는 효과가 있고 피스톤에 구비되는 자석회전판과 자석이동판의 구비되는 자석의 배치, 개수 등을 통해서 적합한 용도에 맞게 농기계, 장치 또는 주택이나 펜션 등에 사용되는 소규모의 발전기를 가동할 수 있으면서 설치 장소가 자유로운 효과가 있으며 풍력, 태양열 등의 자연에너지를 이용하여 발전시키기 위한 설치 및 부대 비용보다 매우 적게 드는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자성을 이용한 발전기 구동장치 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤부 예시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자석이동판의 동작원리를 설명하기 위한 예시도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 크랭크부 예시도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 발전기부 예시도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 자석회전판과 자석이동판이 다수개 설치되는 예시도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 케이스와 자석이동판 결합 예시도
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 피스톤 케이스 예시도
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 자석회전체의 자석 배치 예시도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 자석이동체의 자석 배치 예시도
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 자석의 자력 상쇄 방지를 위한 자석 배치 예시도
이하, 본 발명의 최적 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 설명하고 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며 도면에서 구성요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술 및 그 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자성을 이용한 발전기 구동장치 구성도로서, 상기 자성을 이용한 발전기 구동장치는 피스톤부(100)와 크랭크부(200) 및 발전기부(300)로 이루어진다.
더욱 상세하게, 상기 피스톤부(100)는 구동모터(111)에 의해서 시작 동력을 제공받으면 내부에 설치된 회전축(112)에 일정 간격을 두고 회전하도록 고정 설치되고 테두리 내부 둘레에 복수의 자석(126)이 구성되되, 인접한 자석(126)과 극성이 서로 다르게 구성되는 양측의 각 자석회전판(110), 상기 양측의 각 자석회전판(110) 사이에서 회전축(112)을 따라 이동하도록 설치되고 테두리 내부 둘레에 복수의 자석(126)이 구성되되, 인접한 자석(126)과 극성이 서로 다르게 구성되면서 상기 양측의 각 자석회전판(110)에 구성된 자석(126)과 마주하게 구성됨에 따라 상기 양측의 각 자석회전판(110)이 함께 회전 시 마주하는 극성이 서로 다른 극성이면 인력(引力)이 작용되고 같은 극성이면 척력(斥力)이 작용되어서 상기 양측의 각 자석회전판(110) 사이에서 왕복운동을 하는 자석이동판(120)을 포함한다.
예컨대, 상기 피스톤부(100)의 양측 자석회전판(110)은 도 2에 도시된 바와 같이 회전축(112)에 일정 간격을 두고 제 1 자석회전판(110a), 제 2 자석회전판(110b)이 배치되고 이때, 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b)은 스위치 조작으로 구동모터(111)가 동작되면 상기 자석이동판(120)이 자석회전판(100) 사이에서 인력, 척력에 의해서 회전축(112)를 따라 왕복운동 할 수 있도록 회전한다.
상기 피스톤부(100)의 자석이동판(120)은 도 2에 도시된 바와 같이, 회전축(112) 상에 설치되고 상기 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b) 사이에 배치되면 인력과 척력에 의해서 좌우로 왕복 직선운동을 한다.
우선, 상기 양측의 각 자석회전판(110)과 자석이동판(120) 사이의 인력, 척력에 의한 자석이동판(120)의 작용을 설명하는 바, 도 3에 도시된 (a)는 도 2에 도시된 제 1 자석회전판(110a)이 자석이동판(120)과 접하지 않는 면(즉, 도 2 도면상에서 구동모터(111)를 향하는 면)을 도시한 것이고, 도 3에 도시된 (b)는 도 2에 도시된 제 1 자석회전판(110a)이 자석이동판(120)과 접하는 면을 도시한 것이며, 도 3에 도시된 (c)는 자석이동판(120)이 도 2에 도시된 제 1 자석회전판(110a)과 접하는 면을 도시한 것이고, 도 3에 도시된 (d)는 자석이동판(120)이 도 2에 도시된 제 2 자석회전판(110b)과 접하는 면을 도시한 것이며, 도 3에 도시된 (e)는 도 2에 도시된 제 2 자석회전판(110b)이 자석이동판(120)과 접하는 면을 도시한 것이고 도 3에 도시된 (f)는 도 2에 도시된 제 2 자석회전판(110b) 중에서 자석이동판(120)과 접하지 않는 면을 도시한 것이다.
이와 같이, 상기 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b)과 자석이동판(120)이 설치되면 도 3에 도시된 (b)의 제 1 자석회전판(110a)의 자석 극성과 마주하는 (c)의 자석이동판(120) 사이에서 자석의 극성이 S극과 N극, N극과 S극으로 서로 다르기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 자석회전판(110a)과 밀착되도록 인력이 작용되면서 동시에 도 3에 도시된 (d)의 자석이동판(120)의 자석 극성과 마주하는 제 2 자석회전판(110b) (e)의 자석 사이에서 극성이 S극과 S극, N극과 N극으로 서로 같기 때문에 도 2에 도시된 바와 같이 제 2 자석회전판(110b)이 자석이동판(120)을 제 1 자석회전판(110a)에 밀착되도록 척력이 작용된다.
이때, 상기 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b)은 도 3에 도시된 (b), (f)의 A와 같이 시계방향으로 회전하면 도 3에 도시된 (b), (f)의 B와 같은 방향으로 자석 위치의 변화 즉, 도 3에 도시된 (g), (h)와 같이 S극이던 자리가 N극으로 변화고 N극이던 자리가 S극으로 변하게 됨에 따라 제 1 자석회전판(110a)의 자석 극성과 마주하는 (c)의 자석이동판(120) 자석 사이에서 N극과 N극, S극과 S극으로 서로 같기 때문에 척력이 발생하고 동시에 도 3에 (d)의 자석이동판(120)의 자석 극성과 마주하는 제 2 자석회전판(110b) (h)의 자석이동판(120) 자석 사이에서 극성이 S극과 N극, N극과 S극으로 서로 다르기 때문에 자석이동판(120)이 도 2에 도시된 A화살표 방향으로 이동한다.
따라서, 상기 자석회전판(110)은 지속적인 회전에 의하여 상기 자석이동판(120)이 자연스럽게 회전축(112)을 따라 자석회전판(110)과 자석이동판(120) 사이에서 왕복운동을 반복한다.
상기 크랭크부(200)는 상기 자석이동판(120) 일측에 연결되어서 상기 자석이동판(120)의 왕복운동 시 전후진하는 왕복운동 로드(210), 상기 왕복운동 로드(210)의 다른 일측에 연결되어서 상기 왕복운동 로드(210)의 전후진에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크샤프트(220), 상기 크랭크샤프트(220)의 임의의 한 곳에 설치되어서 상기 크랭크샤프트(220)의 회전운동에 의한 회전수에 비하여 상대적으로 더 많은 회전수가 발생되는 상기 종속기어(310)와 연결되는 구동기어(230)를 포함한다.
예컨대, 상기 크랭크부(200)의 왕복운동 로드(210)는 본 발명의 크랭크샤프트(220), 구동기어(230)를 비롯한 본 발명의 전체적인 동작원리의 이해를 돕기 위하여 도 2에 도시된 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b)을 생략하고 도시한 도 4을 참조하여 설명하는 바, 상기 자석이동판(120)과 일측이 연결됨에 따라 상기 도 3에서 설명한 자석회전판(110)과 자석이동판(120)의 동작원리에 의하여 상기 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b)이 회전하면 자석이동판(120)이 인력과 척력에 의하여 회전축(112)을 따라 왕복운동 시 전후진한다.
또한, 상기 크랭크부(200)의 크랭크샤프트(220)는 도 4에 도시된 바와 같이 자석이동판(120)에 일측이 연결되는 왕복운동 로드(210)의 다른 일측과 연결됨에 따라 상기 왕복운동 로드(210)의 전후진을 발전기부(300)에서 발전하기 위한 회전운동으로 변환한다.
아울러, 상기 크랭크부(200)의 구동기어(230)는 도 4에 도시된 바와 같이 크랭크샤프트(220)가 회전운동으로 변환됨에 따라 회전 시 예를 들어서 구동기어(230)가 1회전한다면 상대적으로 많은 5회전하는 종속기어(310)와 연결됨으로 5회전에 해당하는 회전력으로 발전기부(300)에서 발전할 수 있는 동력을 제공한다.
즉, 상기 종속기어(310)는 상기 구동기어(230)의 회전을 기반으로 발전기부(300)의 용량에 맞는 회전수를 획득할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기 발전기부(300)는 상기 구동기어(230)로부터 회전력을 제공받는 상기 종속기어(310)가 상기 크랭크부(200) 내부에 구성되어 발전에 필요한 동력을 제공받는다.
예컨대, 상기 발전기부(300)의 종속기어(310)는 설계된 장치에 적합한 발전에 맞는 회전수 즉, 소형 장비의 경우에 구동기어(230)의 1회전 당 종속기어(310)의 회전이 10회전, 중형 장비의 경우에 구동기어(230)의 1회전 당 종속기어(310)의 회전이 20회전 등 발전 장비에 맞게 설계되는 것이 바람직하며 회전수를 조절할 수 있으면 용이하고 상기 종속기어(310)는 도 5에서 예시한 발전기부(300)의 발전구동모터(320)와 연결되어 발전된다.
이때, 상기 종속기어(310)와 발전구동모터(320)의 결합관계는 다양하게 설계할 수 있는 것임으로 그 설명을 생략한다.
아울러, 상기 종속기어(310)와 발전구동모터(320) 사이의 결합관계는 기어를 이루기 위하여 평기어, 헬리컬 기어, 웜기어, 나사기어를 비롯하여 벨트, 체인 등을 통해서 회전될 수 있는 각 요소가 설계되어 조절되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 자석회전판(110)은 상기 회전축(112)에 일정 간격을 두고 다수개 배치하여 회전되도록 고정 설치되고 상기 다수개 자석회전판(110) 각각의 사이에 회전축(112)을 따라 이동하도록 다수개 자석이동판(120)이 구성되어서 상기 다수의 자석회전판(110) 회전 시 자성에 의한 인력과 척력에 의하여 회전축(112)을 따라 상기 다수개 자석이동판(120)이 좌우로 왕복운동하는 것도 바람직하다.
예컨대, 상기 자석회전판(110)은 구동모터(111)에 의하여 회전하는 회전축(112)에 일정 간격을 두고 다수개를 배치하여 회전되도록 고정 설치되고 상기 자석회전판(110)의 설치 개수에 따라 상기 자석이동판(120)의 설치는 곧, 피스톤부(100)의 규모에 따라 적절히 적용할 수 있다.
또한, 상기 자석이동판(120)은 설치 개수에 따라 왕복운동 로드(210), 크랭크샤프트(220)가 더 구비될 것이고 이로 인하여 회전력은 더 커지기 때문에 발전기부(300)의 용량에 맞게 적절히 설계할 수 있으며, 이때, 상기 각각의 자석이동판(120)과 연결되는 왕복운동 로드(210)는 자석이동판(120)의 거리에 따라 그 크기가 다소 다를 수 있고 더불어, 왕복운동 로드(210)와 연결되는 크랭크샤프트(220) 또는 그 주변 구성요소도 다소 다른 형태가 될 수 있다.
관련되어 구체적인 예를 들면, 상기 자석회전판(110)은 3개 구비되고 상기 자석이동판(120)은 2개 구비된 실시예를 이용하여 설명하는 바, 도 6에 도시된 (a)와 같이 제 1 자석회전판(110a)을 기준으로 좌측에 제 2 자석회전판(110b), 우측에 제 3 자석회전판(110c)이 설치되게 구성되고 상기 제 1, 2 자석회전판(110a, 110b) 사이에 제 1 자석이동판(120a)이 구비되고 상기 제 1, 3 자석회전판(110a, 110c) 사이에 제 2 자석이동판(120b)이 구비되는 것과 같이 자석회선판(110)과 상기 자석이동판(120)이 다수개 설치되는 것도 바람직하다.
이와 같은 예에서, 상기 자석회전판(110)이 3개 설치, 자석이동판(120)이 2개 설치되면 도 6에 도시된 (b)의 경우에 동작원리의 설명을 위하여 3개 설치된 자석회전판(110)을 생략하고 도시한 것으로 2개의 자석이동판(120a, 120b)이 구성되면 각 자석이동판(120a, 120b)에 왕복운동 로드(210)가 각각 구성되면서 각각의 왕복운동 로드(210)에 연결되어 회전운동하는 크랭크샤프트(220)의 추가로 인한 주변 구성요소의 다소 변화는 자연스러운 것이다.
한편, 상기 자석이동판(120)은 중심 수직선 끝 양측단에 왕복운동시 직선운동이 가능하도록 하는 가이드돌기(121)와, 중심 수평선 끝 양측단에 왕복운동 로드(210)가 설치될 수 있도록 한 로드 연결축(122)이 돌출되게 구성되는 바람직하다.
예컨대, 상기 자석이동판(120)은 자석회전판(110) 사이에서 인력과 척력에 의하여 회전축(112)을 따라 자연스러운 왕복운동이 이루어기기 위하여 도 7에 도시된 바와 같이 중심 수직선 끝 양측단에 구성됨과 동시에 수평선 끝 양측단에 왕복운동시 직선운동이 가능하도록 가이드돌기(121)가 구성됨에 따라 왕복운동시 직선운동이 원활하고 또한, 도 7에 도시된 왕복운동 로드(210)의 전후진에 의한 직선운동이 더 원활해지도록 로드 연결축(122)이 돌출되게 구성된다.
한편, 상기 피스톤 케이스(130)는 상기 자석이동판(120)의 중심 수직선 끝 양측단에 형성된 가이드돌기(121)의 왕복운동을 안내할 수 있도록 내주면에 형성되는 가이드 홈(131)과, 상기 자석이동판(120)의 중심 수직선 끝 양측단에 돌출 형성된 로드 연결축(122)의 직선 왕복운동이 용이하도록 뚫린 연결축용 통공(132)이 형성되는 것도 바람직하다.
예컨대, 상기 자석이동판(120)은 가이드돌기(121)와 로드 연결축(122)이 구성됨에 따라 더욱 왕복운동이 원활해지도록 도 7에 도시된 상기 가이드돌기(121)가 도 8(본 발명의 이해를 돕기 위해서 도 6에서 설명한 자석이동판(120)이 2개 있는 것을 기준으로 도시함)에 도시된 피스톤 케이스(130)의 내주면에 형성된 가이드 홈(131) 내에서만 이동하게 되고 도 7에 도시된 상기 로드 연결축(122)이 도 8에 도시된 피스톤 케이스(130)의 내주면 일측에 뚫려 형성된 연결축용 통공(132)에서만 이동하게 됨으로 회전축(112)을 따라 어떠한 걸림 없이 자연스럽게 이동한다.
결국, 상기 피스톤 케이스(130)에 형성된 가이드 홈(131)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 자석이동판(120)의 중심 수직선 끝 양측단에 형성된 가이드돌기(121)가 삽입됨에 따라 가이드 홈(131)은 가이드돌기(121)의 왕복운동을 안내하는 것은 물론 왕복운동 구간을 제한하여 자석이동판(120)의 왕복운동이 정확하게 이루어질 수 있도록 하고 또한, 상기 피스톤 케이스(130)에 형성된 연결축용 통공(132)은 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 자석이동판(120)의 중심 수직선 끝 양측단에 돌출 형성된 로드 연결축(122)이 삽입됨에 따라 연결축용 통공(132)은 로드 연결축(122)의 왕복운동을 안내하는 것은 물론 왕복운동 로드(120)의 전후진이 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 상기 가이드돌기(121) 및 로드 연결축(122)은 가이드 홈(131)과 연결축용 통공(132)을 따라 왕복운동하는 자석이동판(120)과 왕복운동 로드(210)의 미끄러짐이 용이하도록 하고 이때 각각에 베어링(123)이 설치될 수 있다.
한편, 상기 가이드 홈(131), 연결축용 통공(132) 및 가이드돌기(121)와 로드 연결축(122)은 자석이동판(120)의 왕복운동을 안내하되 회전하는 자석회전판(110)은 좌우로 왕복운동하는 자석이동판(120)간에 상호 다른 극성이 조우할 때 부착되는 것을 방지하는 것도 바람직하다.
예컨대, 상기 자석이동판(120)은 좌우 왕복운동이 원활하게 이루어져야 발전기부(300)에서 발전이 용이하나 만약, 자석회전판(110)과 자석이동판(120)이 인력에 의하여 거의 부착되면 자성의 힘이 너무 강해서 왕복운동에 어려움이 발생할 수 있음으로 이를 방지하는 작용을 한다.
또한, 상기 피스톤 케이스(130)는 도 7에 도시된 바와 같이 자석이동판(120)를 커버할 수 있도록 형성된 상부 반호형체(124)와 자석회전판(110)을 수용하고 지지할 수 있도록 형성되는 하부 반호형 받침체(125)로 구성되는 2분할 구조로 형성되어 있어 보수 정비가 용이하도록 한다.
한편, 상기 자석회전판(110)의 자석(126)과 자석이동판(120)의 자석(126)은 자석회전판(110)과 자석이동판(120) 사이에 대응하는 면에서 각각 인력과 척력이 작용하도록 배치되는 메인 자석(126a)과, 상기 메인 자석(126a)마다 작은 크기로 더 배치되는 보조 자석(126b)을 포함하여 이루어지는 것도 바람직하다.
예컨대, 상기 메인 자석(126a)과 보조 자석(126b)은 자석회전판(110)과 자석이동판(120)의 설계에 따라 다양한 형태로 배치 가능하고 이때 추가하거나 생략하는 것도 가능하고 특히, 보조 자석(126b)의 추가는 자석이동판(120)의 왕복 직선운동을 증가로 인하여 발전량을 높이는 작용을 한다.
한편, 상기 자석회전판(110)의 자석(126)과 자석이동판(120)의 자석(126)은 상기 자석회전판(110)과 자석이동판(120)이 이루는 두께에 맞게 직렬 연결하는 것도 바람직하다.
예컨대, 상기 자석회전판(110)의 자성체와 자석이동판(120)의 자성체는 피스톤부(100) 내부의 회전축(112)의 길이, 자석회전판(110)과 자석이동판(120)의 설치 갯수 등 여러 가지 조건에 의하여 자석회전판(110)과 자석이동판(120)의 두께의 변화가 발생하면 이에 적합하게 자성체를 구성하기 위하여 직렬로 연결한다.
한편, 상기 메인 자석(126a)과 보조 자석(126b)은 상호 작용되는 인력과 척력의 세기에 따라 배치되는 거리가 조절되어 설계되는 것도 바람직하다.
예컨대, 상기 메인 자석(126a)과 보조 자석(126b)은 자석회전판(110), 자석이동판(120)이 발전기부(300)에서 발전하기 위한 자력의 힘이 도 11에 도시된 A가 갖는 N극성 자력과 B가 갖는 N극성 자력 사이의 척력, 도 11에 도시된 C가 갖는 S극성 자력과 D가 갖는 S극성 자력 사이의 척력, 도 11에 도시된 A가 갖는 N극성 자력과 C가 갖는 S극성 자력 사이의 인력, 도 11에 도시된 B가 갖는 N극성 자력과 D가 갖는 S극성 자력 사이의 인력, 도 11에 도시된 B가 갖는 N극성 자력과 C가 갖는 S극성 자력 사이의 인력, 도 11에 도시된 A가 갖는 N극성 자력과 D가 갖는 S극성 자력 사이의 인력 등으로 인하여 자석이동판(120)의 직선운동에 영향을 적게 미치도록 거리가 조절되게 설계된다.
결국, 상기 메인 자석(126a)과 보조 자석(126b)은 자석회전판(110), 자석이동판(120)의 크기, 발전에 필요한 구동기어(230)의 회전수 등을 고려하여 배치된 자력의 상쇄가 최소한으로 발생되게 배치되고 이외의 다른 상황 예를 들어서, 자석회전판(110), 자석이동판(120)의 크기, 메인 자석(126a)과 보조 자석(126b)의 설치 개수, 등에 의해서도 배치되는 거리가 조절되어 자력에 의한 상쇄를 방지한다.
이상 설명한, 본 발명은 도면과 상세한 설명에서 최적 실시예들이 개시되고, 이상에서 사용된 특정한 용어는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것일 뿐, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것이 아니다.
또한, 본 발명은 실시하기 위한 하나의 실시예에 해당하는 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
100 : 피스톤부 110 : 자석회전판
110a : 제 1 자석회전판 110b : 제 2 자석회전판
110c : 제 3 자석회전판 111 : 구동모터
112 : 회전축 120 : 자석이동판
120a : 제 1 자석이동판 120b : 제 2 자석이동판
121 : 가이드돌기 122 : 로드 연결축
123 : 베어링 124 : 상부 반호형체
125 : 하부 반호형 받침체 126 : 자석
126a : 메인 자석 126b : 보조 자석
130 : 피스톤 케이스 131 : 가이드 홈
132 : 연결축용 통공 200 : 크랭크부
210 : 왕복운동 로드 220 : 크랭크샤프트
230 : 구동기어 300 : 발전기부
310 : 종속기어 320 : 발전구동모터

Claims (8)

  1. 구동모터(111)에 의해서 시작 동력을 제공받으면 내부에 설치된 회전축(112)에 일정 간격을 두고 회전하도록 고정 설치되고 테두리 내부 둘레에 복수의 자석(126)이 구성되되, 인접한 자석(126)과 극성이 서로 다르게 구성되는 양측의 각 자석회전판(110), 상기 양측의 각 자석회전판(110) 사이에서 회전축(112)을 따라 이동하도록 설치되고 테두리 내부 둘레에 복수의 자석(126)이 구성되되, 인접한 자석(126)과 극성이 서로 다르게 구성되면서 상기 양측의 각 자석회전판(110)에 구성된 자석(126)과 마주하게 구성됨에 따라 상기 양측의 각 자석회전판(110)이 함께 회전 시 마주하는 극성이 서로 다른 극성이면 인력(引力)이 작용되고 같은 극성이면 척력(斥力)이 작용되어서 상기 양측의 각 자석회전판(110) 사이에서 왕복운동을 하는 자석이동판(120)을 포함하는 피스톤부(100)와;
    상기 자석이동판(120) 일측에 연결되어서 상기 자석이동판(120)의 왕복운동 시 전후진하는 왕복운동 로드(210), 상기 왕복운동 로드(210)의 다른 일측에 연결되어서 상기 왕복운동 로드(210)의 전후진에 의한 직선운동을 회전운동으로 변환하는 크랭크샤프트(220), 상기 크랭크샤프트(220)의 임의의 한 곳에서 설치되어서 상기 크랭크샤프트(220)의 회전운동에 의한 회전수에 비하여 상대적으로 더 많은 회전수가 발생되는 종속기어(310)와 연결되는 구동기어(230)를 포함하는 크랭크부(200); 및
    상기 구동기어(230)로부터 회전력을 제공받는 상기 종속기어(310)가 상기 크랭크부(200) 내부에 구성되어 발전에 필요한 동력을 제공받는 발전기부(300)로 이루어진 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자석회전판(110)은 상기 회전축(112)에 일정 간격을 두고 다수개 배치하여 회전되도록 고정 설치되고 상기 다수개 자석회전판(110) 각각의 사이에 회전축(112)을 따라 이동하도록 다수개 자석이동판(120)이 구성되어서 상기 다수의 자석회전판(110) 회전 시 자성에 의한 인력과 척력에 의하여 회전축(112)을 따라 상기 다수개 자석이동판(120)이 좌우로 왕복운동하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 자석이동판(120)은
    중심 수직선 끝 양측단에 왕복운동시 직선운동이 가능하도록 하는 가이드돌기(121)와,
    중심 수평선 끝 양측단에 왕복운동 로드(210)가 설치될 수 있도록 한 로드 연결축(122)이 돌출되게 구성되는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 자석이동판(120)의 중심 수직선 끝 양측단에 형성된 가이드돌기(121)의 왕복운동을 안내할 수 있도록 내주면에 형성되는 가이드 홈(131)과,
    상기 자석이동판(120)의 중심 수직선 끝 양측단에 돌출 형성된 로드 연결축(122)의 직선 왕복운동이 용이하도록 뚫려 형성되는 연결축용 통공(132)을 포함하는 피스톤 케이스(130)가 구비되는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 가이드 홈(131), 연결축용 통공(132) 및 가이드돌기(121)와 로드 연결축(122)은
    상기 자석이동판(120)의 왕복운동을 안내하되 회전하는 자석회전판(110)은 좌우로 왕복운동하는 자석이동판(120)간에 상호 다른 극성이 조우할 때 부착되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 자석회전판(110)의 자석(126)과 자석이동판(120)의 자석(126)은
    상기 자석회전판(110)과 자석이동판(120) 사이에 대응하는 면에서 각각 인력과 척력이 작용하도록 배치되는 메인 자석(126a)과,
    상기 메인 자성체(126a)마다 작은 크기로 더 배치되는 보조 자성체(126b)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 자석회전판(110)의 자석(126)과 자석이동판(120)의 자석(126)은
    상기 자석회전판(110)과 자석이동판(120)이 이루는 두께에 맞게 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
  8. 청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 상기 메인 자석(126a)과 보조 자석(126b)은
    상호 작용되는 인력과 척력의 세기에 따라 배치되는 거리가 조절되어 설계되는 것을 특징으로 하는 자성을 이용한 발전기 구동장치.
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