KR20020026488A - 진동을 이용한 자가발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동을 이용한 자가발전장치에 관한 것으로, 특히 자석과 코일을 운동시키면 전기가 발생한다는 물리적인 이론과 운송 및 운반장치에서 발생하는 진동을 그 운동 수단으로 하여 전기를 생산하는 진동을 이용한 자가발전장치에 관한 것이다. 이러한 본 발명은 자가발전장치를 보호하기 위해 만들어진 외부 케이스(201)와 외부 케이스 내부에 유도전류를 생산하는 유도코일(202)이 장착되어 있으며, 유도코일 안쪽에는 외부에서 전달된 진동을 직선왕복운동으로 변환하는 자석으로 만들어진 진동자(203)와 또한 자석으로 만들어져 진동자와 동일한 극으로 자화되어 있어, 진동자와 충돌을 방지함은 물론, 진동자에게 반발력을 제공할수 있도록 케이스 상부 및 하부에 부착된 고정자(204), 그리고 진동자가 일정한 직선왕복운동을 수행할수 있도록 진동자 내부를 통과하여 케이스 상하부에 연결된 고정축(205)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

진동을 이용한 자가발전장치{AUTOMATIC GENERATION DEVICE OF ELECTRICITY BY USING VIBRATION}

본 발명은 진동을 이용한 자가발전장치에 관한 것으로, 특히 자석과 코일을 운동시키면 전기가 발생한다는 물리적인 이론과 운송 및 운반장치에서 발생하는 진동을 그 운동 수단으로 하여 전기를 생산하는 진동을 이용한 자가발전장치에 관한 것이다.

소형의 휴대용 자가발전/충전제품은 대부분 유도전류를 발생시키기 위해 내부에 직경이 다른 여러개의 기어를 설치하고, 외부에서 수동이나 물리적인 힘을 가하여 차례로 내부에 설치된 기어를 회전시킴으로써, 최종적으로 자석을 회전시켜전기를 생산하게 되어 있다.

따라서 이 장치들은 일정한 힘을 제공하기 받기 위해 외부에서 사람이 완력등을 이용하여 일정한 힘을 가해주어야 하며, 또한 이 힘을 회전력으로 변환하기 위해 내부에 기어를 장착하는 복잡한 구조를 가지게 되었으며, 사람의 힘 또한 한정되어 있어 지속적으로 전기를 발생시키는데 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 여러형태의 차량등 운송수단 내부에 본 장치를 단순히 놓아만 둠으로써 이들이 주행중에 부차적으로 발생하는 진동을 운동원으로 하여 전기를 발생시키는 장치를 만드는데 그 목적이 있다.

국내의 경우 최근들어 약 수백만대의 차량이 전국을 누비고 있고, 해상에도 수많은 선박들이 사람이나 대상물을 운반하고 있다. 이들 내부에는 전기를 사용하는 소형 장식품으로부터 손전등에 이르기 까지 다양한 제품들이 있으며, 이들은 하나 이상의 소형건전지를 사용하여 동작되고 있다. 손전등이나 소형전기제품은 내장된 건전지의 수명이나 용량이 한정되어 있기 때문에 사용하지 않더라도 일정한 시간이 지나면 내장된 전지가 방전되어 사용이 불가능하게 된다. 충전지인 경우는 전원에 연결하여 급속 충전으로 사용이 가능 하지만, 일반건전지는 교환해야 하므로 여분이 없을 경우는 사용이 불가능하게 된다.

그러나 차량이나 선박등의 운송/운반장치들은 사람이나 대상물을 원하는 목적지로 이동시키기 위해 주행을 하게되는데, 차량의 경우 노면굴곡, 노면마찰, 급제동/가속, 정지로 인해 진동이 발생하고, 선박의 경우는 파도의 고저와 유체의 저항으로 인해 진동이 발생하며, 이러한 진동에너지는 단순히 사람이나 대상물을 요동치게하거나 흔들리게 하고는 소모된다.

따라서 본 발명은 이들 차량이나 운송장치에 적용이 가능한 자가발전장치로써, 이들이 주행중에 발생하는 진동에너지를 이용하여, 소전등이나 소형악세서리, 선박용 조명기기등 각종 전기제품의 전원부를 대체할수 있는 진동을 이용한 자가발전장치를 만드는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 진동을 이용한 자가발전 충전장치의 내부를 보여주는 도면

도 2 는 자가발전장치의 단면도

도 3 은 자가발전장치의 고정자와 진동자의 운동 방법 표시도

도 4은 실예로 자가발전장치를 이용한 손전등의 내부 구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하기로 한다.

비록 다른 도면상에 표시된 참조부호일지라도 동일한 구성요소를 나타내는 경우에는 동일한 참조부호를 사용하고 있음에 유의해야 한다.

또한 설명에서 구체적인 회로의 구성소자등과 같은 특정사항들 없이도, 본 발명이 실시될수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도1는 차량이나 선박등 운반장치에서 발생하는 진동을 운동원을 하여 전기를 발생시키는 진동을 이용한 자가발전장치의 내부 구성을 보여주는 도면으로서, 외부에서 발생한 진동은 외부케이스(201)를 통해서 내부로 전달되며, 이 외부진동을 직선왕복운동으로 변환하는 진동자(203)는 내부가 관통된 형태로서, N극과 S극이 상하로 분극/자화된 자석으로 만들어진다. 이 진동자는 외부를 감싸는 유도코일(202)과 부딪치지 않고 케이스 내부를 일정한 형태로 직선왕복운동을 할수 있도록 진동자의 내부를 관통하는 부도체로 만들어진 고정축(205)이 케이스의 상부와 하부에 연결되어 있으며, 케이스의 상부 및 하부에는 진동자와 같은 극성(N극대 N극, S극대 S극)으로 자화되어 진동자와 충돌을 방지하는 고정자(204)가 부착되어 있다. 또 진동자의 왕복운동으로 인해 유도전류를 발생시키는 유도코일(202)이 진동자 주변을 감싸고 있으며, 또한 이들 전체를 보호하는 케이스(201)가 있다.

따라서 본 장치는 단일로 사용이 가능할 뿐만아니라 본 장치를 상하로 부착하거나 또는 좌우로 부착하여 복수개로 연결할 경우 보다 큰 용량의 전기를 발생시킬수 있도록 되어 있다.

도 2은 도 1에서 설명한 자가발전장치의 내부도면을 단면도의 형태로 도시한 것이다. 외부 케이스를 원형으로 구성하였으며, 케이스 안쪽에는 유도코일이 장착되어 전기를 발생하게 되며, 원통모양의 내부가 관통된 진동자는 고정축을 따라 직선왕복운동을 하도록 되어 있다. 고정자는 케이스의 상,하부에 부착되어 있어 본 도면에서는 표시하지 않았으나 진동자의 극성과 동일한 극으로 되어 있음을 도1로 유추해 볼수 있다.

도 3은 본 장치 내부에 있는 진동자와 고정자의 운동과정을 나타낸 도면으로 외부의 진동에너지는 케이스(201) 하부를 통해 여러각도로 본 장치로 전달되고, 케이스와 연결된 고정자(204)와 고정축(205)은 전달된 진동으로 움직이게 되며, 부유상태로 정지해 있으려는 진동자(203)와 반대방향으로 움직이게 됨으로써, 본 장치 내부에는 외부 진동에 반하여 진동자의 직선왕복운동이 발생하게 된다. 따라서 운반장치가 주행중 일정한 속도로 주행을 하거나, 정지/가속, 저항으로 진동에너지가발생하면, 이는 본 장치 내부에 있는 진동자를 운동하게 만들고, 운반장치의 주행시간 만큼 유도코일을 통해서 전기가 발생하게 된다.

도 4은 본 발명으로 제작 가능한 진동을 이용한 자가발전장치가 내장된 손전등의 내부 구성을 보여주는 도면이다. 이를 참조하면 차량이나 선박등 운송장치에서 발생하는 진동을 운동에너지로 하여 전기를 생산하는 본 장치(자가발전장치)와 이를 직류전기로 변환하는 충전장치 및 충전지를 연결한 형태이며, 특정사항들 없이도, 도 4이 실시될수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 또한 상기의 구성에서 필요에 따라 구성소자들의 위치는 바꿀수도 있을 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시를 통해 국가적으로는 년간 수백만개의 건전지 생산비용과 폐건전지의 처리비용을 줄일수 있으며, 사용자는 단지 본 발명을 적용한 여러제품을 자동차나 선박등 운반장치의 내부에 단순히 놓아만 둠으로써 전기를 생산하고 이를 사용하거나 충전할수 있으므로 본 장치를 적용한 제품들은 영구적으로 사용이 가능할 것이다.

Claims (2)

1. 외부의 진동을 왕복운동으로 변환하는 자석으로서 일정한 모양을 가진 진동자(203)와 이 진동자가 일정한 형태로 왕복운동을 할수 있도록 부도체로 만들어진 고정축(205), 그리고 상하부에 진동자와 같은 극성을 자석으로 만들어져, 진동자와 충돌을 방지하는 고정자(204) 및 진동자의 왕복운동으로 인해 유도전류를 발생시키는 유도코일(202) 로 구성로 구성된 것을 특징으로 하는 진동을 이용한 자가발전장치
2. 외부의 진동이 케이스(201) 하부를 통해 여러각도로 본 장치로 전달되고, 케이스와 연결된 고정자(204)와 고정축(205)은 전달된 진동으로 움직이게 되나, 부유상태로 정지해 있으려는 진동자(203)와 반대방향으로 움직이게 됨으로써, 케이스 내부에 있는 진동자가 유도코일 내부에서 직선왕복운동을 하도록 만들어진 자가발전장치