KR20040069930A

KR20040069930A - 무게 추의 회전을 이용한 전기 발전장치

Info

Publication number: KR20040069930A
Application number: KR1020030007297A
Authority: KR
Inventors: 김재만
Original assignee: 김재만
Priority date: 2003-01-30
Filing date: 2003-01-30
Publication date: 2004-08-06
Also published as: KR200317414Y1

Abstract

본 발명은 일반산업이나 일상 주변생활에서 저전압을 사용하여 작동하는 기계나 소규모 전력이 사용되는 곳에 전원을 공급하기 위한 목적으로 개발된 것으로 일정한 회전 운동을 지속적으로 함으로 소량의 전력을 발생시켜 전력의 공급이 어려운 산간 벽지나 섬 지방에서 전력을 비축하여 사용 할 수 있도록 한 무게 추의 회전을 이용한 전기 발전장치에 관한 것이다.

회전주축(A)에 무게 추(7)가 각각의 작동축(22)과 지지대(25) 전후작동간 (26)에 의해 연동되게 고정한 회전 원반장치 (B)와 무게 추(7)를 움직여주도록 몸체 외주면에 안내홈(30)을 만든 고정 캠 장치 (C)를 몸체골조(50)에 결합하고 초기 전류 공급을 위한 전자석 제어장치(D)와 감속기(42) 발전모우터(43) 축전밧데리 (44)로 발전되는 전류를 저장하는 축전장치(E) 회전 원반체(1)의 움직임을 통제하는 브레이크 장치(F)로 됨을 특징으로 한다.

Description

무게 추의 회전을 이용한 전기 발전장치{omitted}

본 발명은 이러한점을 해결하고자 개발한 것으로 원심력을 이용하여 최소한의 전류로 회전시킨후 지속적인 회전력으로 전류를 생산함을 특징으로 한 것으로다수 개의 무게 추가 회전 원반체에서 다단계로 수평과 수직운동을 연속적으로 반복운동을 함으로서 축전장치에 전류를 저장하였다가 필요시에 유효하게 사용 할 수 있도록 한것으로 이를 첨부도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다..

도 1은 본 발명의 사시도

도 2는 본 발명의 회전 원반체의 일부 분리사시도

도 3은 본 발명의 회전 무게추의 일부 분리사시도

도 4는 본 발명의 회전 무게추를 회전 원반체에서 분리한 일부 사시도

도 5는 본 발명의 회전 원반체의 일부 정면도

도 6은 본 발명의 회전 원반체의 작동부분 일부 단면도

도 7은 본 발명의 회전 원반체의 요부 일부 단면도

도 8은 본 발명의 회전 원반체에 결합된 무게 추에 전자석이 발생하는 일부 평면도

도 9는 본 발명의 회전 원반체에 결합된 무게 추의 다른각도 일부 평면도

도면의 주요부분에 대한 부호의설명

A: 회전주축 B: 회전원반장 C: 고정 캠장치

D: 전자석장치 E: 축전장치 F: 브레이크장치

1: 회전 원반체 2: 절개홈 3, 4: 요홈

5,5a,6,6a: 반원홈 7a, 7b, 7c, 7d, 7e, 7f, 7g, 7h: 무게 추

8: 나사홈 8a: 보울트 공 9: 편심 크랭크축

10: 편심공 11: 고정축 12, 20, 33, 34: 베어링

13, 14: 고정편 15: 보울트 16, 46: 전자석

17: 곡면부 21: 연동 회전체 22: 작동축

23: 나선축 24: 고정대 25: 지지대

26: 전후 작동간 27: 고정체 28: 스러스트 베어링

29: 회전용 베어링 30: 안내홈 31: 상사점

32: 하사점 30: 풀리 41: 벨트

42: 감속기 43: 발전모우터 44: 축전밧데리

45: 전자석 제어기 50: 몸체골조

도 1은 본 발명의 사시도로서 회전주축(A)에 무게 추(7a)(7b)(7c)(7d)(7f) (7g)(7h)가 각각의 작동축 (22)과 지지대(25) 전후작동간(26)에 의해 연동되게 고정한 회전 원반장치 (B)와 무게 추(7a)(7b)(7c)(7d)(7f) (7g)(7h)를 움직여주도록 몸체 외주면에 안내홈(30)을 만든 고정 캠 장치 (C)를 몸체골조(50)에 결합하고 초기 전류 공급을 위한 전자석 제어장치(D)와 감속기(42) 발전모우터(43) 축전밧데리 (44)로 발전되는 전류를 저장하는 축전장치(E) 회전 원반체(1)의 움직임을 통제하는 브레이크 장치(F)로 된 것이다.

회전주축(A)의 전방에 결합되는 회전 원반장치(B)의 회전 원반체(1)는 다수의 곳을 절개홈(2)을 만들며 절개홈(2)의 상단 양측으로는 도 2처럼 요홈(3)(4)을 형성시켜 각각 반원홈(5)(6)을 만들고 반원홈(5)(6)의 상 하부분에 각각 나사홈(8)을 형성시킨다

상기의 반원홈(5)(6)에는 도 3, 4처럼 전면에 전자석(16)을 결합한 무게 추 (7a)(7b)(7c)(7d)(7f)(7g)(7h) 하단에 편심 크랭커 축(9)을 일체로 하며 편심공 (10)을 관통시켜 고정축(11)을 삽입후 각각 베어링(12)을 끼운 다음 반원홈(5)(6)에 안치하여 상 하단에 보울트공(8a)을 뚫고 반원홈(5a)(6a)을 만든 고정편(13) (14)을 일체로 맞춘후 각각 보울트(15)로 보울트공(8a)을 통해 나사홈(8)에 나사고정한다.

이의 무게 추 (7a)(7b)(7c)(7d)(7f) (7g)(7h) 전면의 전자석(16) 부분은 곡면부(17)을 형성한 것으로 이 곡면부(17)의 정점에서 순간적으로 쉽게 밀려나게 하기 위함으로 자세한 설명은 전자석 장치(D)의 설명시 다시 한다.

이렇게 회전 원반체(1)에 결합한 무게 추(7a)(7b)(7c)(7d)(7f)(7g)(7h)는 다시 무게 추(7a)(7b)(7c)(7d)(7f)(7g)(7h) 하단의 편심 크랭크 축(9)에 베어링(20)을 끼우고 연동회전체(21)를 일체로 하여 작동축(22)을 연동되게 결합한다.

상기 작동축(22)은 중간부분에 나선축(23)을 만들어 길이조절이 용이하도록 하였다.

작동축(22)의 일측에는 하단부분에서 연동되게 고정대(24)를 설치하여 회전 원반체(1)에 일체로한 지지대(25)를 결합하고 다시 지지대(25)의 하 선단에 전후 작동간(26)을 결합한다.

전후 작동간(26)은 회전 원반체(1)에 고정대(24a)로 고정하는 고정체(27)에 일정한 간격으로 고정되는 스러스트베어링(28)에 삽입후 결합하며 전후 작동간(26)의 타측 하단은 회전용 베어링(29)을 일체로 고정한다.

전후 작동간(26)의 일측 하단에 설치된 회전용 베어링(29)은 고정 캠장치(C)의 몸체 외주면에 안내홈(30)을 따라 회전되게 움직이게 되는 것으로 회전용 베어링(29)은 회전 운동을 직선운동으로 바꾸어주며 이로 인해 무게 추(7a)(7b)(7c) (7d)(7f)(7g)(7h)가 전 후진을 하게 된다.

이렇게 무게 추(7a)(7b)(7c)(7d)(7f)(7g)(7h)가 회전할 때 고정 캠장치(C)의안내홈(30)에 의해 연동회전체(21)가 45°에서 90°각도로 운동을 하므로 적은힘으로도 원활하게 움직여준다.

고정 캠장치(C)는 몸체골조(50)에 고정되어 회전되지 않으며 도 8, 9처럼 전후에 베어링(33)(34)을 결합시켜 회전주축(A)의 회전에 움직이지 않고 고정되어 있어며 안내홈(30)은 경사각을 두어 상사점(31)의 위치와 하사점(32)의 위치가 서로 틀리게 된다.

전자석 제어장치(D)는 회전 원반체(1)를 회전하기 위한 초기 전력공급을 위함과 동시에 무게 추(7) 전면의 전자석(16)과 일직선상에 위치하는 순간 무게 추 (8)를 아래로 밀어주어 회전 운동에 가속도를 붙여줌과 아룰러 힘을 도와주게 한다.

축전장치(E)는 회전 주축(A)이 회전함으로 발생하는 회전력이 풀리(40)와 벨트(41)를 통해 감속기(42)에 전달되고 감속기(42)는 다시 발전모우터(43)를 작동하면서 발생되는 전류를 축전밧데리(44)에 저장하여 전류를 사용 할 수 있도록 한다.

브레이크 장치(F)는 유압 브레이크로서 회전 원반체(1)의 회전됨을 정지시키는 목적으로 사용된다.

미 설명부호 45는 전자석 제어기이다.

이와 같이된 본 발명을 작동 하고자 하면 도 8처럼 일측 무게 추(7) 전면의 전자석(16)과 전자석장치(D)의 전자석(46)이 서로 대향되는 위치에서 브레이크장치 (F)를 이용하여 정지 상태로 둔다.

상기의 상태가 도 8에 표시 한 것처럼 무게 추(7a)의 전자석(16)이 전자석장치(D)의 전자석(46)과 마주보는 상태에 위치할 때 무게 추(7a)의 편심 크랭크축(9)과 결합한 연동 회전체(21)와 작동축(22) 지지대(25)에 연결된 전후작동간(26) 하단에 위치한 회전용 베어링(29)은 고정 캠장치(C) 몸체의 안내홈(30) 하사점(32)에 위치하며 타측에 위치한 무게 추(7e)는 회전 원반체(1)와 직각 상태를 유지하는 것으로 무게 추(7e)의 전후 작동간(26) 하단에 위치한 회전용 베어링(29)은 고정 캠장치(C) 몸체의 안내홈(30) 상사점(31)의 위치에서 정지된다.

이 상태에서 전자석 제어기(45)에 전원을 ON시켜 주면 전자석(46)에서 자력이 발생한다.

이때 발생하는 자력은 무게 추(7)의 전자석(16)과 같은 극성으로 상호간에 밀려는 힘이 순간적으로 발생한다.

그러나 브레이크장치(F)에 의해 움직임을 일시에 정지한 상태가 되나 브레이크장치(F)에 전원이 넣어지면 브레이크가 해지되어 회전주축(A)을 놓아준다.

브레이크 장치(F)가 회전주축(A)을 놓아줌과 동시에 회전 원반체(1)에 결합된 무게 추(7)가 원심력에 의해 아래로 내려 갈려고 할 때 전자석 장치(D)의 전자석(46)이 무게 추(7)의 전자석(16)을 밀어주어 아래쪽으로 밀어주어 회전되기 시작한다.

이처럼 무게 추(7a)가 아래로 밀려 나면 다음 무게 추(7h)가 아래로 내려 오며 이의 무게 추(7h)도 전자석 장치(D)의 전자석(46) 부분에 도달하면 다시 전자력으로 인해 아래로 밀려나게 된다.

이와 같이 회전이 지속적으로 반복되면 다음 무게 추(7g)(7f)(7e)(7d)(7c)(7b)가 차례차례로 회전하여 진 다음 처음 위치한 무게 추(7a)가 전자석 장치(D)의 전자석(46) 부분에 도달하면 한 싸이클의 회전 운동이 끝나게 되는 것이다.

이때 회전원반장치(B)의 회전 원반체(1)와 일체로 된 회전주축(A)이 회전하면 일측의 풀리(40)를 회전하면 회전력이 벨트(41)를 통해 아래의 감속기(42)에 전달되면 감속기(42)에 전달된 동력이 발전모우터(43)를 회전시키고 발전모우터(43)에서 발생한 동력은 축전밧데리(44)를 통해 저장 된다.

상기 축전 밧데리(44)에 저장된 전류를 필요한 곳에 적절히 사용가능한 것이다.

이와 같이된 본 발명은 처음 회전 이후 일정한 회전 속도가 유지되면 전자석 장치(D)에 전류를 공급하지 않아도 지속적인 회전이 가능하며 전자석의 전원을 높여주면 가속력이 붙어 회전속도가 빨라지게 되는 것이다.

이와 같이된 본 발명은 회전 원반체의 움직임에 의해 무게 추가 각기 다른 각도에서 수직과 수평운동을 지속적으로 반복 운동하여 전류를 발생하는 것으로 본 장치의 크기가 적은 것은 일반적인 비상 충전용 전류로 사용 할 수 있고 크기를 대형으로 제작하였을 경우에는 발전용으로도 사용이 가능하며 해상 운송수단인 선박에서 사용할 경우 엔진의 출력을 증강시키는 용도로도 응용하여 사용가능하고 발전기의 터빈보조장치, 중 대형선박의 보조장치, 기타 회전일을 요하는 모든 기계적인 장치에 적용하면 연료절감 효과가 뛰어난 에너지 절약형으로 국가 산업의 전반에 걸쳐 유용하게 사용 할 수 있도록 개발한 것이다.

Claims

회전주축(A)에 무게 추(7)가 각각의 작동축(22)과 지지대(25) 전후작동간 (26)에 의해 연동되게 고정한 회전 원반장치 (B)와 무게 추(7)를 움직여주도록 몸체 외주면에 안내홈(30)을 만든 고정 캠 장치 (C)를 몸체골조(50)에 결합하고 초기 전류 공급을 위한 전자석 제어장치(D)와 감속기(42) 발전모우터(43) 축전밧데리 (44)로 발전되는 전류를 저장하는 축전장치(E) 회전 원반체(1)의 움직임을 통제하는 브레이크 장치(F)로 됨을 특징으로 한 무게 추의 회전을 이용한 전기 발전장치.
제 1항에 있어서, 회전주축(A)의 전방에 결합되는 회전 원반장치(B)의 회전 원반체(1)는 다수 의 곳을 절개홈(2)을 만들며 절개홈(2)의 상단 양측으로는 요홈(3)(4)을 형성시켜 각각 반원홈(5)(6)을 만들고 반원홈(5)(6)의 상 하부분에 각각 나사홈(8)을 만들며, 전면에 전자석(16)을 결합한 무게 추(7) 하단에 편심 크랭커 축(9)을 일체로 하여 편심공(10)을 관통시켜 고정축(11)을 삽입후 각각 베어링(12)을 끼운 다음 반원홈(5)(6)에 안치하여 반원홈(5a)(6a)을 만든 고정편(13) (14)을 일체로 맞춘후 각각 보울트(15)로 보울트공(8a)을 통해 나사홈(8)에 나사 고정 하여서된 무게 추의 회전을 이용한 전기 발전장치.
제 1항에 있어서, 무게 추(7) 전면에 전자석(16) 부분을 일체로 하고 곡면부 (17)을 형성하며 다시 무게 추(7) 하단에 일체로한 편심 크랭크 축(9)의 연동회전체(21)일측에 나선축(23)으로 결합된 작동축(22)을 연동되게하고, 작동축(22)의 일측에는 회전원반체(1)에 고정한 고정대(24)로 지지한 지지대(25)를 결합하고 다시 지지대(25)의 하 선단에 전후 작동간(26)을 결합하며 전후 작동간(26)은 회전 원반체(1)에 고정하는 고정체(27)에 일정한 간격으로 고정되는 스러스트베어링(28)에 삽입후 결합하며 전후 작동간(26)의 타측 하단은 회전용 베어링(29)을 일체로 하여 고정 캠장치(C)의 몸체 외주면에 안내홈(30)을 따라 회전되게 하여 회전 운동을 직선운동으로 바꾸어 주도록 한 무게 추의 회전을 이용한 전기 발전장치.