KR200217447Y1 - 저속 발전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기를 발생시키는 발전기에 관한 것으로, 고정자와 회전자를 상호 역 방향으로 회전시켜 저속동력으로도 많은 전기를 생산하도록 하는 저속 발전기에 관한 것이다.

이러한 본 고안은 외측에 도체가 고정된 원통형의 회전자와, 내측에 자석이 고정된 원통형의 고정자를 고정축에 회전가능하게 설치하되 회전자를 고정자 내부에 설치하고, 고정자의 외측에 외부동력에 의해 회전하는 회전통을 설치하며, 상기 회전통의 회전동력은 기어열에 의해 고정자와 회전자의 회전방향이 반대가 되게 설치하므로써 이루어진다.

Description

저속 발전기{Low speed generator}

본 고안은 전기를 발생시키는 발전기에 관한 것으로, 고정자와 회전자를 상호 역 방향으로 회전시켜 저속동력으로도 많은 전기를 생산하도록 하는 저속 발전기에 관한 것이다.

기계적 회전 에너지를 전기적에너지로 변환시키는 발전기는 전자기 유도작용으로 기전력을 발생시키는 것으로, 자기장을 발생시키는 자석을 외측에 고정배치하고 그 내부에서 자기장을 단속하는 도체를 회전되게 설치하므로써 기전력을 발생시키고 있으며, 상기 기전력의 크기는 자기장의 세기와 도체의 길이 및 자기장과 도체의 상대속도에 비례하며 기전력의 방향은 플레밍의 오른손 법칙을 따른다.

이러한 발전기는 자기장을 발생시키는 자석을 고정자에 고정시킨 상태에서 자기장을 단속하는 도체를 회전자로 회전시키게 되므로 자기장의 세기와 도체의 길이가 동일한 발전기로 많은량의 기전력을 발생시키기 위해서는, 회전자의 회전속도를 높여 자기장과 도체의 상대속도를 증가시킬 수 밖에 없었다.

따라서 기계적 회전 장치인 자동차 엔진 등 고속회전기기를 이용하여야만 충분한 기전력을 얻을 수 있었으며, 자전거 또는 풍력과 같이 저속 회전력을 이용하는 경우는 극히 미미한 기전력만 발생시킬 수 있는 것이었다.

본 고안은 저속 회전력을 이용하면서도 높은 기전력을 발생시킬 수 있는 발전기를 제공하기 위한 것으로, 자기장과 도체의 상대속도가 높으면 그에 비례하여 높은 기전력을 얻을 수 있다는 점에 착안하여 통상 고정된 상태로 놓여 있는 자기장을 발생시키는 고정자를 회전자의 회전방향과 반대방향으로 회전시킴으로써 자기장과 도체의 상대속도를 높여 높은 기전력을 얻어낼 수 있도록 한 것이다.

이러한 본 고안은 외측에 도체가 고정된 원통형의 회전자와, 내측에 자석이 고정된 원통형의 고정자를 고정축에 회전가능하게 설치하되 회전자를 고정자 내부에 설치하고, 고정자의 외측에 외부동력에 의해 회전하는 회전통을 설치하며, 상기 회전통의 회전동력은 기어열에 의해 고정자와 회전자의 회전방향이 반대가 되게 설치하므로써 이루어진다.

도 1 은 본 고안의 실시예 사시도

도 2 는 본 고안의 일부 단면도

도 3 은 본 고안의 세부 단면도

도 4 는 본 고안의 일부절결 외부 측면도

도 5 는 본 고안의 도 3 에 표시된 A-A 선단면도

도 6 은 본 고안의 도 3 에 표시된 B-B 선단면도

도 7 은 본 고안의 브러시 접촉 상태 단면도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1 : 고정축 10 : 회전자 11 : 도체

12 : 브러시편 14 : 브러시 20 : 고정자

21 : 자석 24 : 구멍 30,31 : 고정판

40 : 회전통 41,42 : 내치기어

본 고안은 도체(1)가 외측에 고정되고 일측에 정류자편(12)이 형성된 회전자(10)를 고정축(1)에 회전자재로 설치하고, 상기 회전자(10)의 외측에 원통형의 고정자(20)를 고정축(1)에 회전자재로 설치하되 상기 고정자(20)의 내측에 자석(21)을 고정시키며,

상기 고정자(20)를 내삽시키고 외부회전 동력에 의해 고정축(1)에 끼워져 회전하는 원통형의 회전통(40)을 설치하고,

상기 회전통(40)의 회전동력을 회전자(10)와 고정자(20)에 전달시키되 회전자(10)와 고정자(20)의 회전방향이 반대가 되게 기어열을 설치하므로써 구성된다.

회전자(10)는 고정축(1)에 베어링(16)(17)(18)으로 끼워져 회전가능하고 일측에는 일체로 정류자편(12)을 형성시키는 한편 기어(13)를 형성시킨다.

고정자(20)는 베어링(23)(24)으로 고정축(1)에 끼워지고 내부에 자석(21)이 부착되며 회전자(10)가 고정자(20) 내부에서 회전할 수 있도록 설치하고, 상기 고정자(20)의 일측에도 기어(22)를 형성시킨다.

고정자(20)는 원통형으로 이루어지며 무게를 줄이기 위하여 구멍(25)을 뚫어준다.

고정축(1)의 양측에는 고정판(30)(31)을 고정시켜 기어(32)(33)(34)(35)(36)가 설치되게 하며, 상기 기어열은 그 갯수 또는 크기를 변화시킬 수 있으나 상기된 기어열에 의해 회전자(10)와 고정자(20)를 회전시키는 동시에 회전자(10)와 고정자(20)가 반대방향으로 회전되게 할 경우 본 고안의 범주를 벗어나진 못한다.

고정축(1)에 끼워진 회전자(10)와 고정자(20) 사이에는 부싱(27)을 끼워 회전자(10)와 고정자(20)가 밀착되지 않게 한다.

회전자(10)와 고정자(20) 외측에는 회전통(40)을 씌우되 상기 회전통(40)을 고정축(1)에 베어링(45)(46)으로 고정시켜 회전될 수 있도록 하며, 회전통(40) 내부에는 양측으로 내치기어(41)(42)를 형성시켜 회전통(40)의 회전력이 기어(33)(36)에 전달되게 한다.

회전통(40)은 일측을 덮개(43)로 씌워 분해가 가능하게 하며, 자전거 바퀴의 바퀴살이 회전통(40)의 외측에 고정되게 하여 자전거 바퀴의 회전력에 의해 회전되게 하거나 풍력 등에 의해 회전되는 프로펠러의 회전력으로 회전되게 한다.

일측 고정판(31)에는 지지편(19)을 고정시켜 브러시(14)를 고정시키되 상기 브러시(14)는 정류자편(12)에 밀착되게 하고, 상기 브러시(14)를 통하여 얻어진 전기는 고정축(1)에 형성된 중앙홀을 통하여 배선된 전선(15)을 통하여 인출되게 한다.

이와같이 구성된 본 고안에서 자전거를 타거나 풍력을 이용하는 등의 방법으로 회전통(40)에 기계적 회전력을 가하면 회전통(40)이 회전하게 되고, 회전통(40)의 회전력을 내치기어(41)(42)에 치합된 기어(33)(36)에 전달되어 기어(32)(34)(35)(36)를 회전시키게 된다.

여기서 기어(32)(34)의 회전력 방향은 반대가 되며 상기기어(34)(13)가 치합된 회전자(10)와 기어(32)(22)가 치합된 고정자(20)도 각각 반대방향으로 회전된다.

회전자(10)와 고정자(20)가 반대방향으로 회전하면 고정자(20)에 부착된 자석(21)에 의해 발생된 자기장을 도체(11)로 단속할 때 그 상대 속도가 빨라져 높은 기전력을 발생시킬 수 있다.

즉 고정자(20)가 고정된 상태에서 회전자(10)만을 회전시켜 기전력을 발생시키는 기존의 방식보다 회전자(10)와 고정자(20)를 각기 반대 방향으로 회전시키면 상대속도가 증가하고 이와 비례하여 높은 기전력의 발생이 가능하다.

따라서 회전통(40)을 저속으로 회전시키더라도 높은 기전력을 얻을 수 있는 것이다.

회전자(10)의 회전시 얻어진 기전력은 정류자편(12)과 브러시(14)를 통한후 고정축(1)의 중앙에 형성된 구멍에 배선된 전선(15)으로 인출되어 사용된다.

본 고안은 발전기의 회전자와 고정자를 반대방향으로 회전시켜 자기장과 도체의 상대속도를 증가시킴으로써 높은 기전력을 얻어내는 것으로, 저속 회전력을 이용하고도 높은 기전력을 발생시킬 수 있는 것이다.

Claims (2)

1. 도체(1)가 외측에 고정되고 일측에 정류자편(12)이 형성된 회전자(10)를 고정축(1)에 회전자재로 설치하고,

   상기 회전자(10)의 외측에 원통형의 고정자(20)를 고정축(1)에 회전자재로 설치하되 상기 고정자(20)의 내측에 자석(21)을 고정시키며,

   상기 고정자(20)를 내삽시키고 외부회전 동력에 의해 고정축(1)에 끼워져 회전하는 원통형의 회전통(40)을 설치하고,

   상기 회전통(40)의 회전동력을 회전자(10)와 고정자(20)에 전달시키되 회전자(10)와 고정자(20)의 회전방향이 반대가 되게 기어열을 설치하여 된것을 특징으로 하는 저속 발전기.
2. 제 1 항에서,

   회전자(10)와 고정자(20)의 일측에는 각각 기어(13)(22)를 형성시키고, 고정축(1)에 고정된 고정판(31)(32)에는 회전통(40)의 내치기어(41)(42)에 치합되어 회전동력을 기어(32)(34)에 전달하는 기어열이 설치되는 것을 특징으로 하는 저속 발전기.