KR20040102263A - 자력 발전기 및 자력발전기의 발전방법과 자력발전기에이용되는 회전자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고정자 자석과 회전자 자석 상호간의 자력벡터의 합력원리를 이용하여 보다 효율적인 자력발전기와 자력발전기의 발전방법 및 그러한 자력발전기에 이용되도록 특수하게 고안된 회전자를 제공한다.

이러한 자력발전기의 구조는 다수개의 고정자 자석, 상기 고정자 자석을 고정지지해 주는 고정자, 상기 고정자 내부에 다수의 굽은 회전팔을 구성되는 회전자, 이 회전자 중심에 삽입설치된 회전자축, 상기 고정자 자석의 자력과 상응되도록 상기 회전자 말단에 부착된 다수의 회전자 자석, 상기 고정자 자석과 회전자 자석의 상호 대향되는 위치에 존재하는 비슷한 간격의 에어갭 및 상기 고정자 또는 상기 회전자 또는 상기 회전자 축에 연결되는 외부동력부와 전기출력부가 포함되는 것을 특징으로 한다. 또한 상기 자력발전기에 있어서 한 벌이상의 회전자-고정자 쌍을 구비하여 보다 효율적인 자력발전기를 제공할 수 있다. 상기 자력발전기의 제공방법은 회전자 자석과 고정자 자석의 합력벡터를 이용하며, 더욱 부가된 한 벌 이상의 회전자-고정자 쌍의 자력벡터 상호작용이 더욱 이용된다. 아울러 특수하게 고안된 상기 회전자는 작용편과 반작용편, 쐐기모양의 회전자자석으로 구성된다.

Description

자력 발전기 및 자력발전기의 발전방법과 자력발전기에 이용되는 회전자{Magnetic Generator and Method for generating thereof and the rotator therein}

본 발명은 자력발전기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 회전자의 자석과 고정자의 자석 사이의 상호 자력의 벡터힘을 더욱 효과적으로 이용하여 상기 자력를 전기에너지로 변환시킴으로써 보다 원활하고 능률적 효과적인 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 자석의 자력에 의하여 작동하는 발전기는 잘 알려진 공지의 기술이다. 또한 이와 같은 종래의 발전기의 많은 구성요소 중에서 회전자와 고정자가 핵심 구성요소가 되고, 회전자와 고정자에는 자석이 부착되어 있는 것도 이미 잘 알려진 사실이다. 즉, 고정자는 일정간격을 두고 원주 주변으로 영구자석들이 구성되어 있다. 회전자는 회전하는 회전자축을 중심으로 일정간격을 두고 자석 원주 주변으로 전자석들이 구성되어 있다. 각각의 전자석은 코어(Core) 부위가 있고 코일로 감겨져 있다. 이 전자석에 외부에너지에서 비롯된 전기를 통함으로써 전자석 레버 힘이 회전자에 작용하여 이 전자석의 반발력(Repulsive force)과 자석의 인력(Attractive force)을 가지게 된다. 회전자와 고정자의 방향에 맞추어져서 전자석들이 회전자를 회전시키기 위한 대립의 전자력을 생성시키는 회전자와 고정자의 자석들의 정열에 의하여 적당한 펄스로 작동하는 것이다.

만약 회전자와 고정자의 자석들이 정열이 안 되었을 때 발전기가 회전시작하기 위한 장치도 포함되어 있다.

다만, 더 부가된 구성요소에 대하여 구체적으로 언급하지 않는 것은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 발전기 구조에 대하여 이해하고 있기 때문이다.

이 기술 분야에 있어서 고정자와 회전자의 자석들이 회전자의 회전축에 의해서 방사상으로 배열되어 있음으로 이들 고정자와 회전자의 자석들 사이에서 작동하는 자력 역시 회전자의 회전축에 대하여 방사상으로 형성되어진다.

따라서, 고정자와 회전자 자석들 사이에 형성되는 자력의 인력과 반발력이 레버의 힘이 회전자를 회전케하는 힘으로 전환되어지는 결과가 되는 것이다.

그러나, 기존의 발전기를 사용하는 경우 고정자와 회전자의 자석들이 방사상으로 정열되어 있어 이들 자석들 사이에 생성되는 자력이 능률적이고 효과적으로 레버(지레) 운동을 여러 자력의 합력으로 작용하여 이를 회전운동으로 전환시키지 못하기 때문에, 보다 능률적이고 효과적인 발전을 할 수 없는 문제점 등이 있었던 것이다. 또한 과다한 외부동력원이 소비되기 때문에 효율과 경제성에 있어서도 단점이 있기도 하였다.

종래기술에서는 전기와 자기와의 관계에 있어서 페러데이 법칙에 기초를 두어 발전기원리를 채택하여왔다. 그러나 이에 덧붙여서 자력 벡터의 관계가 어떻게 발전기 원리에 적용될 수 있는지는 깊게 연구되지 못했으며 산업분야에 응용되지도못한 것이 사실이다.

이러한 상기 종래기술들의 문제들을 극복하기 위하여 예의 연구·노력한 결과, 자력벡터의 합력을 이용하기 위하여, 다수개의 고정자 자석과, 상기 고정자 자석을 고정지지 해주는 고정자과, 상기 고정자 내부에 다수의 굽은 회전팔로 구성되는 회전자와, 이 회전자 중심에 삽입설치된 회전자축과, 상기 고정자 자석의 자력과 상응되도록 상기 회전자 말단에 부착된 다수의 회전자 자석과, 상기 고정자 자석과 회전자 자석의 상호 대향되는 위치에 존재하는 비슷한 간격의 에어갭 및 상기 고정자 또는 상기 회전자 또는 상기 회전자 축에 연결되는 외부동력부와 전기출력부가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기를 구성하는 경우, 종래의 기술에 비하여 발전기의 효율을 비약적으로 높일 수 있음을 확인하였으며,

또한 한 벌 이상의 회전자-고정자 쌍을 부가하는 경우에 있어서, 상기 회전축을 기준으로 하여 회전자-고정자 쌍의 회전팔들의 위치가 서로 위상차를 두고 지그재그로 부가하게 되면, 자력벡터들의 상호작용에 의하여 회전운동 시 자력의 합력벡터가 더욱 강해지게 되는 바, 자력발전기의 발전효율을 더욱 비약적으로 높일 수 있음을 확인하여, 본 발명을 완성하였다.

이에, 본 발명에서는 상기한 바와 같이 기존의 발전기가 능률적, 효과적, 경제적이지 못하는 문제점을 동시에 일소할 수 있는 자력 발전기를 제공함에 발명의 기술적 과제가 있으며, 본 발명의 구체적인 목적은 다음과 같다.

본 발명의 제1목적은 발전기에 있어서 자석의 자력벡터의 합력을 회전운동으로 전환시켜서 보다 효과적이고 능률적으로 응용되는 자력발전기를 제공함에 있다.

본 발명의 제2목적은 상기 제1목적을 달성하기 위하여 고정자와 회전자의 바람직한 구조를 제공함에 있다.

본 발명의 제3목적은 회전축의 회전운동에 의해서 고정자 자석과 회전자 자석 상호 자력벡터들의 인력과 척력의 메카니즘을 구체적으로 새롭게 규명하고 이를 공개함에 있다.

본 발명의 제4목적은 한 벌의 회전자-고정자 쌍의 자력발전기에 한 벌 이상의 회전자-고정자 쌍을 더욱 부가하여 자력의 벡터힘을 더욱 강하게 하여 에너지효율을 보다 높일 수 있도록 발전기를 제공함에 있다.

본 발명의 제5목적은 상기의 자력발전기 구조 및 자력벡터들의 원리를 이용한 자력발전기 발전 방법을 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 실시예를 도시한 사시도

도 2는 상기 도 1의 분리사시도

도 3은 상기 도 1의 정면도

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예를 도시한 정면도

도 5 내지 12는 상기 도 4에 있어서 회전자의 회전위상에 따른 자력벡터들의 작용도

도 13은 본 발명의 상기 실시예에 따른 발전기 권선도(Generating Wiring)

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 회전자 1′: 회전자

2 : 회전축 3 : 작용편

4 : 반작용편 10 : 회전자 자석

10′: 회전자 자석 20 : 고정자 자석

20′: 고정자 자석 30 : 드라이브코일

40 : 제너레이터 코일 50 : 에어갭

100 : 고정자 100′: 고정자 자석

200 : 고정자 연결부 199 : 자력브릿지

201 : 고정자 연결쇠

벡터와 벡터운동은 수학이나 물리학에서 이미 잘 알려진 개념이고 특히 대각선벡터와 이 벡터의 수직성분 또는 수평성분은 목적물의 운동을 분석하여 적용하는 데 대단히 유용한 것이며, 벡터운동은 또한 동물들의 운동에서도 잘 나타나는 바이다. 이러한 벡터운동의 기본원리가 기계적인 운동을 개선하는 데 적용되고 있음은 미국특허 제4995627호, 제5064212호 및 제5505490호에 잘 제시되어 있다. 본 발명은 발전기의 효율을 높이고 개량하기 위하여 상기의 벡터운동의 장점을 활용한 것이다.

본 발명의 제1목적은 N극과 N극 상호간 또는 S극과 S극 상호간에는척력(Repulsive force)이 작용하고 N과 S극 상호간에는 인력(Attractive force)이 작용하는 자석의 기본원리를 벡터개념으로 이해하여 작용편과 반작용편으로 구성되는 회전자를 가진 발전기에 상기 척력벡터와 인력벡터가 동시에 작용을 적용함으로써 달성될 수 있다. 이를 구체적으로 달성하기 위해서는 자력발전기에 이용되는 고정자와 회전자의 바람직한 구조를 제공하여야 하며, 이는 본 발명의 제2목적에 관한 것이다.

본 발명의 제2목적을 달성하기 위하여, 자력벡터를 이용한 발전기에 있어서,

다수개의 고정자 자석(20)과, 상기 고정자 자석을 고정지지 해주는 고정자와(100), 상기 고정자 내부에 작용편(3)과 반작용편(4)를 갖는 다수의 굽은 회전팔로 구성되는 회전자(1) 및 이 회전자 중심에 삽입설치된 회전자축(2)과, 상기 고정자 자석(20)의 자력과 상응되도록 회전자 말단에 부착된 다수의 회전자 자석(10)과 상기 고정자 자석(20)과 회전자 자석(10)의 상호 대향되는 위치에 존재하는 비슷한 간격의 에어갭(50)과, 외부동력부와 전기출력부가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력발전기를 제공한다. 상기 외부동력부와 전기출력부는 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 익히 알려진 구성요소이다.

본 발명의 제4목적을 달성하기 위하여,

도 1 내지 3에서 도시한 바와 같이, 상기 자력발전기에 있어서, 상기 회전자(1) 및 고정자(100)의 관계를 제1회전자-고정자쌍이라 하고, 상기의 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍의 구성과 동일하게 구성되고, 상기 회전축(2)에 의해 제1회전자(1)와 연결되고, 상기 제1회전자(1)의 어느 한 회전자 자석(10)과 그것에 인접하는 제1회전자 자석(10)의 회전위상차 간격 사이에 회전자 자석(10′)의 어느 한 개가 위치할 수 있도록 구성되는 제2회전자(1′)와 제2회전자(1′)와 대응하며 고정자 자석(20′)을 고정지지해주는 제2고정자(100′)와, 상기 제2고정자(100′)의 고정자 자석(20′)은 제1고정자(100)의 고정자 자석(20)과 같은 위치에서 서로 나란히 부착되는 제2회전자(1′)-고정자(100′) 쌍과, 제1고정자(100)의 고정자 자석(20)의 자성과 제2고정자(100′)의 고정자 자석(20′)의 자성을 연결해주는 고정자연결부(200)가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기가 바람직하다.

또한 2개의 회전자(1,1′)-고정자(100,100′) 쌍 외에도 이에 1개 이상의 회전자(1,1′,1″...)-고정자(100,100′,100″...)쌍이 더욱 부가되는 것 또한 가능하며, 일반적으로 회전자-고정자 쌍이 더욱 부가될수록 회전자의 회전운동에 더욱 효과적이다.

상기 외부동력부와 전기출력부는 본 발명의 보호대상은 아니며 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 익히 알려진 구성요소임은 위와 같다.

본 발명의 제5목적을 달성하기 위하여, 자력발전기의 발전방법에 있어서,

외부동력이 전달되어 회전축(2)이 회전운동을 하는 단계와, 상기 회전축(2)의 회전운동에 따라 상기 회전축(2) 상에 삽입·설치되며 작용편(3)과 반작용편(4)을 가진 다수개의 회전팔로 구성된 회전자(1)도 회전운동을 하는 단계와, 상기 회전자(1) 말단의 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)의 자력 상호간의 자석벡터가 작동하는 단계와, 상기 자석벡터는 상기 회전자(1) 회전팔의 작용편(3)-반작용편(4)의 회전에 따라서 고정자 자석(20)과 회전자 자석(10) 상호간의 척력과 인력의 변화에 의하여 더욱 강하게 되는 단계와, 이러한 더욱 강해진 자력를 이용하여 고정자 자석(10)에 권선되어 있는 코일로부터 강한 전기력을 출력시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력발전기의 발전방법을 제공한다.

보다 효율적이고 능률적인 자력발전기의 발전방법에 있어서, 상기 회전자(1) 및 고정자(100)의 관계를 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍이라 하고, 1개 이상의 회전자(1′)-고정자(100′) 쌍을 동일 회전축(2) 상에 부가하여, 이 때 제1회전자(10)의 회전팔과 제2회전자(20)의 회전팔의 위치가 서로 회전축(2)을 기준으로 위상차를 갖도록 부가하며, 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍이 회전함에 따라서 부가된 다른 회전자(1′)-고정자(100′) 쌍도 동시에 회전하는 단계와, 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍의 자력의 벡터운동과 상기 부가된 다른 회전자(1′)-고정자(100′) 쌍의 벡터운동 상호의 인력과 척력을 통해 더욱 강해진 합력자력을 발전에 이용하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력발전기의 발전방법이 바람직하다.

이하, 본 발명 자력발전기 및 이를 이용한 자력발전기 발전방법을 단계별로 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명에서 제공하는 자력벡터를 이용하는 자력발전기의 바람직한 일 실시예를 도시한 사시도이며, 회전축(2)에 따른 회전자(1,1′)와 고정자(100,100′)를 가진 자력발전기로써 본 발명의 구성 등을 상세히 설명하기로 한다.

고정자(100)는 통상 규소강판과 같은 금속으로 만들어져 있고 원형으로 되어있어 이 고정자(100) 안에서 회전자(1)가 회전하게 되어 있다. 고정자(100)에는 다수의 고정자 자석(20)들이 미리 지정된 위치에서 고정자 원주에 고정되어 있다.

회전자(1)는 가운데가 텅빈 원통형의 회전축(2)과 연결고정되어, 이 회전축이 회전하게 되면 상기 회전자(1)도 회전하게 된다. 다수 회전자의 끝단에는 회전자 자석(10) 들이 고정되어 있으며 그 형태는 자력을 더욱 효율적으로 이용하기 위하여 쐐기 형태를 되어 있다.

도 1 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)의 상호 대향되는 단면은 고정자(20) 안쪽 표면의 만곡에 합당하게 회전자 자석의 외쪽 표면이 만곡형태로 되어 있다.

또한 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20) 사이의 자력에 의하여 회전자(1)가 고정자(100) 안에서 회전하도록 고정자의 안쪽 표면과 회전자자석의 외쪽 표면 사이에 에어갭(50)이 형성되어 있다.

고정자(100)에서 회전자(1)가 회전함에 따라 그 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20) 상호간의 자력의 인력과 척력이 상기 회전자(1)를 계속적으로 회전하도록 작동한다. 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)의 자극성은 일반적으로 발전기의 형태와 적용요청에 따라 설계되고 정해진다.

도 1에서 보이는 바람직한 실시예와 같이, 상기 회전자 자석(10)은 영구자석이며 상기 고정자 자석(20)은 전자석이다. 이 고정자 자석(20)에는 코일이 권선되어 있어 전자석의 역할을 하게 된다. 상기 코일은 본 발명의 도면들에 도시되어 있는 권선상태보다 실제에 있어서는 더욱 더 많이 권선되어 있을 것이다.

다른 실시예에서 상기 회전자 자석(10)에 코일이 권선되어 있어 회전자 자석(10)이 전자석이 되게 하고 상기 고정자 자석(20)을 영구자석으로 하여 제품을 설계하여도 본 발명의 원리는 동일하게 적용되며, 또 다른 실시예에서는 상기 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)에 모두 코일을 권선하여 전자석의 기능을 수행하도록 본 발명을 설계할 수도 있다.

그러나 이러한 실시예는 본 발명을 보다 효율적으로 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 상기 자석에 권선된 코일은 드라이브코일과 제너레이터코일로 이루어져 있는 것이 바람직하다. 드라이브 코일은 상기 회전자(1)가 회전운동을 함에 있어서 전자석의 자력벡터에 영향을 주는 것이고, 제너레이터코일은 본 발명에서 발생하는 에너지가 출력되어 나오는 선로의 역할을 하는 것이다.

그리고 상기 회전자 자석(10)은 회전자(1)의 다수의 굽은 회전팔에 연결되어 있고, 이 굽은 회전팔은 작용편(3)과 반작용편(4)로 구분되고 회전축(2)에 방사상으로 배열되어 있다.

상기 작용편(3)은 반작용편(4)에 대하여 90도로 굽혀져 있는 것이 바람직하고 반작용편(3)은 회전축(2)의 외주면 부분에 부착되어 있다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 있어서 상기 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍의 굽은 회전팔은 6개이므로 각 회전팔의 고정자(20)쪽 말단에 부착되어 있는 회전자 자석(10)이 또한 6개가 된다. 그리고 상기 제2회전자(1′)-고정자(100′) 쌍이 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍과 동일한 구성이므로 제2회전자(1′)-고정자(100′) 쌍의 회전자 자석(10′)이 또한 6개가 되어 회전자-고정자 두 쌍 한 벌의 자력발전기에 사용되는 회전자 자석은 모두 12개가 바람직하다. 상기 고정자 자석(20,20′)에 있어서도 그 개수가 12개가 됨이 바람직하다.

다른 실시예에서는 상기 회전자의 굽은 회전팔이 4개로 구성될 수 있으며, 그 결과 두 쌍 한 벌의 회전자-고정자 쌍 자력발전기의 회전자 자석과 고정자 자석이 각각 8개로 구성될 수도 있다.

또 다른 실시예에서는 상기 자력발전기를 더욱 대형으로 하여 상기 회전자 자석과 고정자자석의 개수가 각각 16개 또는 20개 또는 그 이상이 될 수도 있다.

그러나 이러한 실시예는 본 발명을 보다 효율적으로 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호범위가 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다.

도 1 내지 도 12의 도시되어 있는 실시예에서는, 상기 제1회전자(1)의 다수의 굽은 회전팔의 반작용편(4)들은 각각 60도 간격으로 상기 고정자(100) 내에 위치하고 있으며, 각 작용편(3)들의 간격도 60도이며, 상기 제1회전자(1)의 고정자 방향 말단, 즉 작용편의 끝부분에는 상기 고정자 방향 말단에는 60도간격으로 회전자 자석(10)이 부착되어 있다. 그리고 상기 제2회전자(1′)들의 회전팔, 반작용편(4′), 작용편(3′), 회전자 자석(10′)들의 각각 상호 위치관계는 상기 제1회전자의 경우와 마찬가지로 60도간격으로 위치된다. 그리고 제1회전자(1)와 제2회전자(1′)의 위치관계, 제1회전자의 작용편(3)과 제2회전자의 반작용편(3′)의 위치관계, 제1회전자의 반작용편(4′)과 제2회전자의 반작용편(4′)의 위치관계, 제1회전자의 회전자 자석(10)과 제2회전자의 회전자 자석(10′)의 위치관계는 서로 방사상으로 배열되어 있지 않고, 서로 비틀리게 배열되어 있고, 대략 30도의 회전위상차를 갖는다.

즉, 도 3에서 보는 바와 같이, 제2회전자의 어느 한 회전팔의 반작용편(4′)은 제1회전자의 어느 한 회전팔의 반작용편(4)과 인접한 반작용편(4) 사이의 위치하고, 상기 제1회전자의 어느 한 회전팔의 반작용편(4)과 인접한 반작용편(4)의 위상차가 60도이므로 상기 제2회전자의 어느 한 회전팔의 반작용편(4′)은 제1회전자의 반작용편(4) 사이의 대략 30도지점에 위치하게 된다. 이러한 관계는 회전자 자석(10,10′)에 있어서도 동일하다. 이러한 제1회전자(1)-고정자(100) 쌍과 제2회전자(1′)-고정자(100′) 쌍의 위치관계를 두고 '지그재그'로 위치되어 있다고 정의한다.

그리고 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 상기 제1고정자 자석(20)은 고정자(100)의 내주면을 따라 60도의 위상차를 두며 6개가 부착되어 있고, 6개의 상기 회전자 자석(10)과 한 벌로 대응하게 배열되어 있다. 상기 제2고정자 자석(20′)또한 고정자(100′)의 내주면에 따라 부착되고, 6개의 회전자 자석(10′)과 대응되도록 배열되어 있다. 그리고 제1고정자 자석(10)과 제2고정자 자석(10′)의 위치관계는 고정자(100,100′) 원주 상에 서로 동일한 위상차, 동일한 위치에 부착되게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 자력발전기는 산업 분야에서 매우 다양하게 적용될 수 있다. 예컨대 가정집이나 야외에서 소형발전기로 이용될 수 있으며 대공장이나 발전소 등에서는 대형발전기로 적용될 수도 있다. 이하, 본 발명의 작동원리에 대해서 더욱 구체적으로 설명한다.

자력의 인력(attractive force)과 척력(repulsive force)은 회전자 자석(10)에 대응하여 고정자 전자석(20)이 자화될 때 생성된다. 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)이 전자석, 영구자석, 또는 어떤 조합도 본 발명의 동일한 원리가 적용되어 본 발명인 자력발전기를 실시할 수 있음은 위에서 설명한 바와 같다.

상기 회전자-고정자 쌍을 측면에서 바라보면, 회전자 영구자석과 고정자 전자석이 서로 일직선상으로 배치되어 있고, 제1고정자 자석(20)이 제1회전자 자석(10)과 동일한 자극성을 갖게 자화된다. 그리고 제2고정자 자석(20′)이 제2회전자 자석(20′)과 마찬가지로 동일한 자극성을 갖게 자화된다. 즉 이와 같이 동일한 자성을 갖게 되면 상호 척력이 생겨 회전자(1)가 회전하게 된다. 이때에 회전자 영구자석(10)에 의하여 얻어진 자성의 척력 혹은 자성반발력은 상기 굽은 회전팔의 작용편(3)에 작용한다.

따라서 이때에 대항하는 기계적 반발력은 회전축(1)에 단단히 부착된 회전팔의 반작용편(4)에서 작용한다.

도 5 내지 도 12에서 도시되어 있는 바와 같이, 작용편(3)과 반작용편(4)에 있는 힘은 회전자(1)를 회전하도록 하는 작용방향을 가진 합력 벡터(resultant vector)를 생성하는 데 함께 작용한다.

도 5 내지 도 12에 화살표로 도시되어 있는 자력 벡터들의 의미는 다음 표로 명확하게 설명할 수 있다.

자력벡터기호	자력 벡터의 명칭	벡터 작용의 의미
	합력벡터(Resultant Vector)	작용편(3)과 반작용편(4)의 교차점에서 회전자의 회전방향으로 작용
	작용벡터(Active Vector)	작용편(3)에서 상기 교차점으로 작용
	반작용벡터(Reactive Vector)	반작용편(4)에서 상기 교차점으로 작용
	척력벡터(Repulsive Vector)	동일 자극이 반발하여 서로 밀어내는 방향으로 작용
	인력벡터(Attractive Vector)	반대 자극이 서로 끌어당기는 방향으로 작용
	원심벡터(Centrifugal Vector)	회전자(1)의 회전운동의 원심력방향으로 작용

상기 자성의 척력 또는 자성반발력(Repulsive Vector)에 따라 생성된 합력벡터는 고정자 자석(20)으로부터 회전자 자석(10)을 달아나도록 하게 하는 것이다. 이 결과 합력벡터가 회전자(1)를 회전하게 하는 데 중요한 역할을 하는 것이다.

회전자(1)가 자성의 척력과, 작용편(3)과 반작용편(4)에 작용하는 상기 합력벡터 때문에 회전하게 되고, 상기 제1고정자 전자석(20)에 바로 인접한 제2고정자 전자석(20′)은 제1회전자 영구자석(10)에 대하여 반대자극의 자성을 갖고, 따라서 이 제1회전자 영구자석(10)은 상기 제2고정자 전자석(20′)으로 끌려오게 된다. 즉 제1회전자 영구자석(10)이 N극이면 제1고정자 전자석(10)이 N극이어서 척력이 생기고, 동시에 제2회전자-고정자 쌍의 자석(10′, 20′)들이 S극이어서 제1회전자 영구자석(10)과 인력이 발생하여 자력벡터들의 합력이 더욱 강해지게 된다.

이러한 원리에 관하여, 본 발명의 상기 제1고정자(100)의 고정자 전자석(20)의 자성과 제2고정자(100′)의 고정자 전자석(20′)의 자성을 연결해주는 상기 고정자연결부(200)가 제1고정자 전자석(20)과 제2고정자 전자석(20′)의 각각의 자성에 있어서 스위치역할을 하게 됨이 중요하다. 즉 상기 고정자연결부(200)를 통해서 제1고정자 자석(20)의 자극과 제2고정자 자석(20′)의 자극이 반대방향으로 된다.

그러므로 제1고정자 자석(20)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호간에인력이 발생시 인접한 제2고정자 자석(20′)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호간에 척력이 생기고, 반대로 상기 제1고정자 자석(20)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호 간에 척력이 발생시 상기 인접한 제2고정자 자석(20′)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호 간에 인력이 발생되는 것이다.

상기 고정자 연결부(200)는 자력브릿지(199)와 고정자 연결쇠(201)로 구성된다. 자력브릿지는 제1고정자 자석(20)과 제2고정자 자석(20′)의 자성이 서로 반대가 되도록 자성을 연결해주는 상기 역할을 하게 되며, 발전기에서 발생되는 열에 대한 방열장치로서의 기능을 갖는다. 상기 고정자 연결쇠(2O1)는 제1고정자(100)와 제2고정자(200)을 연결해주면서 본 발명에서 발생되는 회전진동과 관련하여 2개 이상의 회전자-고정자 쌍을 갖는 자력발전기를 보호한다.

그리고 상기 제2회전자 영구자석(10′)에 대한 자성의 인력은 상기 회전팔의 상기 작용편(3′)에 작용한다. 또한 이러한 인력에 대항하는 힘이 회전축(2)에 견고하게 부착되어 있는 회전팔의 반작용편(4′)에도 작용을 하게 된다.

그리고 도 5 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 작용편(3′)과 반작용편(4′)에 있는 힘은 회전자(1)를 더욱 회전하도록 하는 합력벡터를 생성하는 데 함께 작동한다.

따라서, 제2회전자 영구자석(10′)이 움직여서 제2고정자 자석(20′)과 일직선상이 될 때 제2고정자 자석(20′)이 전자석이 되면서 그 자극성이 바뀌어 영구자석인 제1회전자 자석(10)과 반대 자극성이 되어 서로 끌어당김으로써 회전자(1)의 회전을 돕게 되는 것이다.

이와 같이 회전자 자석(10,10′)들이 고정자 자석(20,20′)에게 움직여서 합력벡터가 생성되는 과정이 계속됨으로써 회전자(1)가 더욱 강하게 계속해서 회전하는 것이다. 그러므로 회전자(1)와 고정자(100) 사이에서 발생되는 자성의 인력과 척력이 다수의 굽은 회전팔들에 고정된 회전자 자석(10,10′)의 회전방향과 같은 방향으로 향하고 아울러 고정자 자석들(20,20′)이 이에 대항하기 때문에 자력의 벡터는 비방사상으로 형성되는 것이다.

다시 확인하면, 상기 굽은 회전팔의 작용편(3,3′)은 제1고정자 자석(20)과 제1회전자 자석(10) 사이에서 야기되는 자성의 척력으로부터 작동하는 힘을 받거나 또는 제2고정자 자석(20′)과 제1회전자 자석(10) 사이에서 야기되는 자성의 인력으로부터 작동하는 힘을 받는 것이다.

또한 상기의 작용편(3,3′)은 상기 굽은 회전팔의 반작용편(4,4′)이 작용하는 힘에 대항하는 반작용으로도 작용한다.

즉, 작용편의 벡터와 반작용편의 벡터는 회전자(1)를 회전시키는 방향을 갖도록 하는 합력벡터를 만들고, 이것이 곧 보다 유효하고 효율적인 자력발전기를 제공하는 원리가 되는 것이다.

본 발명의 구조에 대하여 부연 설명하자면, 본 발명은 상기 회전축(2)의 외주면에 부착된 제1회전자-고정자 쌍과 이 제1회전자-고정자 쌍에 도 1 내지 도 3과 같이 동일 회전축에 연결되는 제2회전자-고정자 쌍이 지그재그로 장착되어 있다는 것이다. 이와 같은 회전자 자석(10)이 반작용편(4)과 작용편(3)의 다수의 굽은 회전팔에 붙어 있어 자성의 척력이 이 반작용편(4)과 작용편(3)을 통하여 보다 자주회전자(1)에 작용하게 되고, 그럼으로써 회전자(1)가 보다 원활하고 효과적으로 회전운동할 수 있다는 장점이 있는 것이다.

상기의 제1회전자-고정자 쌍과 제2회전자-고정자 쌍에 있어서, 발전기 권선(Generating Wiring)은 도 13에서 도시된 바와 같다.

한편, 제1회전자-고정자 쌍과 제2회전자-고정자 쌍, 또는 그 이상의 쌍에 있어서, 상기 지그재그로 위치하는 것은 회전자만이 아니라, 고정자를 지그재그로 할 수 있다. 예컨대, 제1회전자 및 제2회전자는 회전축에 대하여 같은 위상차를 갖도록 나란히 연결하고, 대신에 제1고정자 자석과 제2고정자 자석을 지그재그로 위치 지을 수 있다. 그럼으로써 위에서 상세히 설명한 바와 같은 자력발전기를 얻을 수 있는 것이다.

본 발명의 이러한 특징에 있어서, 상기 작용편과 반작용편에 의해서 굽어진 회전팔로 구성된 회전자이기 때문에 상기 종래의 기술이던 방사상으로 배열되어 직선상의 지지대로 구성된 공지의 회전자에 비하여 월등히 능률적이고 현저한 효과가 제공된다. 상기 공지의 방사상 배열 지지대는 본 발명에서 제공하는 자력의 합력벡터의 장점을 제공할 수 없는 문제점이 있었던 것이다.

이런 문제점에 있어서, 공지의 회전자축에 직선상의 지지대가 붙어 있는 회전자는 최소의 직선운동의 힘밖에 기대할 수 없는 한계가 있었지만, 이와 반대로 굽어진 회전팔로 구성된 회전자를 이용한 본 발명은 직선운동 이상의 힘과 에너지를 제공하게 된다.

이상에서 설명한 구성과 원리를 기초로 하여, 본 발명의 실시예를 나타내는도면들을 통하여 본 발명의 구성과 원리를 다시 정리하면 아래와 같다.

이 도면들은 어느 한 실시예에 관한 것으로서 본 발명의 구성과 원리에 대한 이해의 편의를 제공하기 위함이며, 본 발명의 보호범위가 이들 도면에 나타난 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

도 1은 제1회전자-고정자 쌍과 제2회전자-고정자 쌍이 결합되어 있는 자력발전기 실시예의 사시도이다.

도 2는 도 1에서 도시되어 있는 본 발명의 실시예를 보다 잘 이해할 수 있도록 편의를 주기 위한 분리사시도로서 이를 통하여 상기 제1회전자-고정자 쌍과 제2회전자-고정자 쌍이 어떻게 결합되어 있는지를 알 수 있다. 즉 동일 회전축(2) 상에 2벌의 회전자-고장자 쌍이 연결되어 있으며, 제1고정자 자석과 제2고정자 자석은 각각 인접하여 연결되는 것을 알 수 있는 것이다.

도 3은 도 1의 실시예에 대한 정면도이다. 이를 통하여 제1회전자(1)와 2회전자(1′)의 결합관계를 알 수 있는 바, 제1회전자(1)의 6개의 회전팔 사이 사이에 제2회전자(1′)의 각 회전팔들이 위치하게 되는 것이다. 즉 제1회전자(1)와 제2회전자(1′)는 대략 30도의 위상차를 갖게 됨을 알 수 있고, 제1회전자의 자석(10)과 제2회전자의 자석(20′) 및 각 굽은 회전팔도 마찬가지이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예의 구성 중 가장 기본적인 한 벌의 회전자-고정자 쌍의 정면도이다. 이를 통하여 회전자(1)와 고정자(100), 이 회전자의 작용편(3)과 반작용편(4), 회전자 자석(10), 그리고 고정자 자석의 구조 및 위치를 알 수 있다. 도 4에서 도시된 바와 같이, 상기 회전자(1)의 각 회전팔은 60도의 위상차를 갖고, 따라서 회전자 자석(10)도 마찬가지이며, 뿐만 아니라 상기 회전자 자석과 상응하는 고정자 자석(20)도 60도의 위상차를 갖는다. 굽은 회전팔은 작용편(3)과 반작용편(4)으로 구성되고 이 작용편(3)과 반작용편(4)은 서로 90도의 작용각을 갖는다. 그리고 도 4를 통하여 상기 고정자 자석(30)과 상기 회전자 자석(10)이 서로 대향하는 경우 대향면은 만곡(彎曲)형태로 되어 있음을 알 수 있고, 이러한 형태는 쐐기 모양의 단면을 갖는 회전자 자석(10)이 고정자 자석(20)과 관계에 있어서 보다 효율적인 자력 벡터를 받아 회전할 수 있도록 한 것이다. 그리고 도 4를 통하여 회전운동을 통하여 상기 회전자 자석(10)의 끝단면이 그리는 원주와 상기 고정자 자석(20)의 고정자(100) 내부방향을 향한 끝단면이 그리는 원주 사이에는 에어갭(50)이 존재함을 또한 알 수 있다.

도 5 내지 12는 본 발명의 제3목적을 달성하는 것과 관련이 있으며, 본 발명인 자력발전기에 적용되는 자성의 인력이나 척력의 원리에 관한 것이다.

도 5 내지 8에서 도시된 바와 같이, 상기 회전자(1)가 0도에서 10도씩 회전하여 30도에 이르기까지는 상기 회전자 자석(10)과 상기 고정자 자석(20)이 동일 자극이 되어 자력의 척력벡터가 발생됨으로써 상기 회전자(1)가 회전되는 원리를 알 수 있다.

즉, 만일 상기 고정자 자석(20)이 N극이면 상기 회전자 자석(10)또한 N극이 되고, 상기 고정자 자석(20)이 S극이면 상기 회전자 자석(10)또한 S극 상태여서 양 자극은 동일 자성을 갖게 되어 상호간에 척력 또는 자성반발력이 생기게 되는 것이다. 따라서 척력벡터(Repulsive Vector)가 상기 고정자 자석(20)과 회전자자석(10)에서 발생되는 것이다. 이러한 척력벡터의 성분은 회전자(1)의 작용편(3)에 작용벡터(Active Vector)로 전달되고 이때 반작용편(4)에서 반작용벡터(Reactive Vector)가 작용벡터의 90도 방향에서 수직으로 작용하여 양 벡터들의 합성되어 결국 합력벡터(Resultant Vector)가 생기고 이로 인하여 회전자(1)의 회전운동은 더욱 효율적이 되는 것이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 회전자(1)의 회전운동의 위상이 20도 지점에 있어서 상기 자성의 반발력, 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)의 척력이 가장 최대가 됨을 실험을 통해서 알 수 있었다. 즉 20도 지점에서는 상기 쐐기 모양의 회전자 자석(10)의 뾰족한 끝부분과 대향하는 고정자 자석(20)의 쐐기 모양의 뾰족한 끝부분이 서로 마주볼 때에 두 자성의 척력이 가장 큼을 실험을 통하여 얻었던 것이다. 이는 도면들의 화살표 길이를 통해 도시되어 있다.

도 8은 회전자(1)의 회전위상이 30도인 경우로서, 고정자 자석(20)들이 각각 60도의 위상차가 있기 때문에, 이때에는 어느 한 개의 고정자 자석(20)과 인접한 다른 한 개의 고정자 자석(20)의 가운데 지점에 회전자 자석(10)이 위치하게 되고. 회전자 자석(10)에 영향을 주는 벡터는 원심벡터(Centrifugal Vector)가 된다.

도 9는 도 8과 결과적으로 같은 위치이다.

도 10 내지 도 12에서 도시된 바와 같이, 상기 회전자(1)가 30도에서 10도씩회전하여 60도에 이르는 지점까지는 상기 회전자 자석(10)과 상기 고정자 자석(20)이 반대 자극이 되어 자력의 인력벡터가 발생됨으로써 상기 회전자(1)가 회전되는 원리를 알 수 있다.

즉, 만일 상기 고정자 자석(20)이 N극이면 상기 회전자 자석(10)은 S극이 되고, 상기 고정자 자석(20)이 S극이면 상기 회전자 자석은 N극 상태여서 양 자극은 반대 자극을 갖게 되어 상호간에 끌어당기는 인력이 생기게 되는 것이다. 따라서 인력벡터(Attractive Vector)가 상기 고정자 자석(20)과 회전자 자석(10)에서 발생되는 것이다. 이러한 인력벡터의 성분은 회전자(1)의 작용편(3)에 작용벡터(Active Vector)로 전달되고 이때 반작용편(4)에서 반작용벡터(Reactive Vector)가 작용벡터의 90도 방향에서 수직으로 작용하여 양 벡터들의 합성되어 결국 합력벡터(Resultant Vector)가 생기고 이로 인하여 회전자(1)의 회전운동은 더욱 효율적이 되는 것이다.

그리고 회전자(1)의 회전운동의 위상이 20도 지점, 또는 30도로 가까워질수록 회전자 자석(10)과 고정자 자석(20)의 상기 인력의 세기가 커지는 것을 알 수 있다.

도 12는 회전자(1)의 회전위상이 30도인 경우로서, 고정자 자석(20)들이 각각 60도의 위상차가 있기 때문에, 이때에는 다시 한 개의 고정자 자석(20)과 회전자 자석(10)이 서로 정확히 대향되는 위치에 있게되고, 회전자 자석(10)에 영향을 주는 벡터는 원심벡터(Centrifugal Vector)가 된다.

이상의 도 5 내지 12의 도면을 중심으로 한 본 발명의 상세한 설명에 있어서는 제1회전자-고정자 쌍에 국한하였지만, 제2회전자-고정자 쌍도 동일한 원리가 적용된다.

다만, 상기의 제1회전자-고정자 쌍에 상기 제2회전자-고정자 쌍을 부가하여연결하면, 위에서 이미 설명한 바와 같이, 어느 한 쌍의 회전자(1)의 회전운동에 있어서의 합력벡터에, 다른 한 쌍의 고정자 자석(20′)의 자력벡터가 상기 회전자 자석(10)에 더해져서 상기 회전자(1)의 회전운동에 더 큰 힘을 제공할 수 있는 것이다.

반대로, 제1회전자-고정자 쌍의 제1고정자 자석(20)과 제2회전자 자석(10′)간의 자력벡터는 제2회전자-고정자 쌍의 또 다른 합력벡터로 작용한다. 그러므로 본 발명의 자력발전기에 있어서 회전자의 회전운동은 종래의 기술보다 더욱 현저한 효율과 능률을 꾀할 수 있는 것이다.

그리고 또 다른 실시예에서는 2개의 회전자-고정자 쌍에 1개 이상의 회전자-고정자 쌍이 더욱 부가되어 자력의 합력벡터들이 서로 동시적으로 부가되어 더욱 효과적인 자력발전기를 제공할 수 있다.

본 발명의 상기 외부동력부는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 쉽게 알려진 수단이다. 본 발명의 외부동력으로는 예컨대 가솔린, 가스, 석탄 등이 될 수 있다. 대공장이나 발전소 등에 본 발명이 이용되는 경우에 있어서는 외부동력으로 수력, 화력, 풍력, 태양력 등이 이용될 수 있다.

외부동력을 본 발명에 전달하는 수단에 있어서는, 본 발명의 회전축(2)에 직접 연결할 수도 있으나, 본 발명의 자석에 권선되어 있는 코일과 연결되는 것이 바람직하다. 상기 고정자 자석(20)에 권선되어 있는 코일은 드라이브코일과 제너레이터코일이 독립하여 권선되어 있는 것이 바람직함은 이미 설명한 바 있다.

공지의 외부동력부로부터 상기 고정자 자석(20)에 권선된 코일로 인입되는선로 상에는 본 발명으로부터 생산되는 전기가 역방향으로 흐르지 않고 전기출력부방향으로 흐르도록 다이오드회로를 부가하는 것이 바람직하고, 상기 다이오드의 기능과 다이오드회로의 구조에 대해서는 잘 알려진 사실이다.

그리고 상기 다이오드회로는 상기 고정자 자석(20)에 드라이브코일과 제너레이터코일로 권선하는 경우에 있어서는 상기 드라이브코일이 연결되는 선로에 부가하는 것이 바람직하다.

본 발명의 자력벡터를 이용하여 생산되는 전기는 전기출력부를 통하여 부하로 전달된다. 이때 전기출력부는 자석에 권선된 상기 코일로 연결되고, 이 전기출력부의 기능과 구조는 발전기가 속하는 기술분야에서는 이미 공지의 기술이며 이 구성요소 자체에 대해서는 본 발명의 보호범위가 아니다.

본 발명의 제5목적은 상기의 자력발전기의 구조 및 자력벡터들의 원리를 이용한 자력발전기 발전방법을 제공함에 있으며, 이러한 목적에 대한 달성방법에 대해서는 이미 본 발명의 도면과 함께 상세히 설명하였다.

이를 다시 정리하면, 외부동력이 전달되어 회전축이 회전운동을 하는 단계와 상기 회전축의 회전운동에 따라 다수개의 회전팔로 구성되어 회전축에 연결된 회전자도 회전운동을 하는 단계와, 상기 회전자 말단의 회전자 자석과 고정자 자석의 자력 상호간의 자력벡터가 작동하는 단계와, 상기 자석벡터는 상기 회전자 회전팔의 작용편-반작용편의 회전에 따라서 고정자 자석과 회전자 자석 상호간의 합력벡터들의 변화에 의하여 회전자의 회전운동을 더욱 강하게 하는 단계와, 이러한 더욱 강해진 자력를 이용하여 고정자 자석에 권선되어 있는 코일로부터 강한 전기력을출력시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력발전기의 발전방법에 대한 것이다.

상기 자력발전기의 발전방법에 대한 본 발명의 각 단계의 기술수단 및 내용에 대해서는 이미 살펴본 바 있다.

상기의 본 발명에 있어서, 자력벡터의 더욱 큰 합력을 이용하는 단계가 부가됨이 바람직하다. 자력벡터의 상기 합력의 원리에 대해서는 이미 상세히 설명하였다. 상기 회전자 및 고정자의 관계를 제1회전자-고정자쌍이라 하고, 1개 이상의 회전자-고정자 쌍을 동일 회전축 상에 부가하여, 이 때 제1회전자의 회전팔과 제2회전자의 회전팔의 위치가 서로 회전축을 기준으로 위상차를 갖도록 부가하며, 제1회전자-고정자쌍이 회전함에 따라서 부가된 다른 회전자-고정자 쌍도 동시에 회전하는 단계와, 제1회전자-고정자 쌍의 자력의 벡터운동과 상기 부가된 다른 회전자-고정자 쌍의 벡터운동 상호의 인력과 척력을 통해 회전자의 회전운동이 더욱 효율적으로 되는 단계가 포함되는 것이다. 이때 중요한 것은 제1회전자-고정자 쌍의 제1고정자(20)와 제1회전자(10)간에 척력이 생기면, 반대로 제2회전자-고정자 쌍의 제2고정자(20??)와 제1회전자(10)에는 인력이 생기는 결과 회전자(1)의 회전운동이 더욱 강해지는 원리이다.

즉, 제1고정자 자석(20)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호간에 인력이 발생시 인접한 제2고정자 자석(20′)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호간에 척력이 생기고, 반대로 상기 제1고정자 자석(20)과 제1회전자 자석(10) 사이의 자력 상호 간에 척력이 발생시 인접한 상기 제2고정자 자석(20′)과 제1회전자자석(10) 사이의 자력 상호 간에 인력이 생기게 만드는 단계가 더욱 부가되는 것이다.

그리고 외부동력부로부터 상기 고정자 자석에 권선된 코일로 인입되는 선로 상에 다이오드회로가 구비되고 이를 통하여 상기 자력벡터에 의한 유도전류가 역방향으로 흐르지 않고 전기출력부로 더욱 많이 흐를 수 있도록 하는 단계가 더욱 부가되는 것이 바람직하다.

그리고 다수의 회전팔과, 이 회전팔의 대략 90도로 굽어져 구성되는 작용편 및 반작용편과, 상기 회전팔의 작용편의 말단에는 쐐기형태의 자석이 부착된 것을 특징으로 하는 자력 발전기에 이용되는 회전자를 제공하는 것도 본 발명에서 중요하다. 이에 대해서는 위에서 상세히 설명한 바와 같다. 상기 회전자에 부착되는 자석은 영구자석이 바람직하다. 그러나 전자석으로 이루어져도 본 발명이 보호범위가 제한되는 것은 아니다.

발전기에 이용되는 자석은 수평한 단면을 갖도록 절단되는 것이 일반적이었으나, 예컨대 사각형 형태의 자석에 있어서 이를 수평을 절단하는 것이 아니라 대각선 방향으로 비스듬히 자르는 것이 바람직함을 본 발명의 실험을 통해서 알 수 있었다. 즉 쐐기 모양의 자석이 자력을 이용함에 있어서 더욱 유용하여 본 발명의 고정자 자석(20) 방향의 회전자 말단에는 쐐기 모양의 자석이 부착된 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 자력발전기 및 자력발전기의 발전방법는 지금까지 연구되거나 실험적용되지 못했던 자력벡터의 합력을 발전기에 적용함으로써 종래 기술에 비하여 더욱 높은 발전기 효율을 꾀할 수 있는 장점이 있다. 또한 상기 자력발전기에 적용되는 작용편과 반작용편으로 구성되고 쐐기모양의 자석이 장착된 상기 회전자를 발전기에 제공함으로써 상기의 자력발전기의 효과를 극대화시킬 수 있는 수단을 마련한다.

Claims (20)

1. 다수개의 고정자 자석;

   상기 고정자 자석을 고정지지해 주는 고정자;

   상기 고정자 내부에 다수의 굽은 회전팔로 구성되는 회전자;

   이 회전자 중심에 삽입설치된 회전자축;

   상기 고정자 자석의 자력과 상응되도록 상기 회전자 말단에 부착된 다수의 회전자 자석;

   상기 고정자 자석과 회전자 자석의 상호 대향되는 위치에 존재하는 비슷한 간격의 에어갭 및;

   상기 고정자 또는 상기 회전자 또는 상기 회전자 축에 연결되는 외부동력부와 전기출력부가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
2. 제1항에 있어서, 상기 회전자 및 고정자의 관계를 제1회전자-고정자쌍이라 정의하고, 상기의 제1회전자-고정자 쌍의 구성과 동일하게 구성되고, 상기 회전축에 의해 제1회전자와 연결되고,

   상기 제1회전자의 어느 한 회전자 자석과 상기 어느 한 회전자 자석에 인접하는 제1회전자 자석의 회전위상차 간격 사이에, 회전자 자석의 어느 한 개가 위치할 수 있도록 지그재그로 구성되는 제2회전자;

   제2회전자와 대응하며 고정자 자석을 고정지지해 주는 제2고정자;

   상기 제2고정자의 고정자 자석은 제1고정자의 고정자 자석과 같은 위치에서 서로 나란히 부착되는 제2회전자-고정자 쌍 및;

   제1고정자의 고정자 자석의 자성과 제2고정자의 고정자 자석의 자성을 연결해주는 고정자연결부가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
3. 제1항에 있어서, 상기 회전자 및 고정자의 관계를 제1회전자-고정자쌍이라 정의하고, 상기의 제1회전자-고정자 쌍의 구성과 동일하게 구성되고, 상기 회전축에 의해 제1회전자와 연결되고,

   상기 제1고정자의 어느 한 고정자 자석과 상기 어느 한 고정자 자석에 인접하는 제1고정자 자석이 위상차 간격 사이에, 고정자 자석의 어느 한 개가 위치할 수 있도록 지그재그로 구성되는 제2고정자 및 고정자 자석;

   상기 제2회전자와 제2회전자의 자석은 제1회전자와 제1회전자의 자석과 같은 위치에서 서로 나란히 연결되는 제2회전자-고정자 쌍 및;

   제1고정자의 고정자 자석의 자성과 제2고정자의 고정자 자석의 자성을 연결해주는 고정자연결부가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
4. 제2항에 있어서, 상기 2개의 회전자-고정자쌍에 1개 이상의 회전자-고정자쌍이 더욱 부가되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
5. 제2항, 제3항 또는 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 연결부는 자력 브릿지와 고정자 연결쇠로 구성되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자 자석은, 회전자 자석과 고정자 자석의 상호 대향되는 단면이 고정자 안쪽 표면의 만곡에 합당하게 회전자 자석의 외쪽 표면이 만곡형태로 되어 있는 쐐기모양의 회전자 자석임을 특징으로 하는 자력 발전기.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자 자석은 영구자석이고, 고정자 자석은 전자석인 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 회전자축에 연결되어 있는 상기 회전자의 다수의 굽은 회전팔은 작용편과 반작용편으로 구성됨을 특징으로 하는 자력 발전기.
9. 제8항에 있어서, 상기 작용편과 반작용편의 각도는 90도인 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 자석에는 소정의 코일이 권선되어 있는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
11. 제10항에 있어서, 상기 고정자 자석에 권선된 코일은 드라이브코일과 제너레이터코일로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 회전자 자석에 코일이 권선되어 있는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
13. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 자석 및 회전자 자석 모두 코일이 권선되어 있는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
14. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 공지의 외부동력부로부터 상기 고정자 자석에 권선된 코일로 인입되는 선로 상에 다이오드회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
15. 제11항에 있어서, 상기 드라이브코일의 선로 상에 다이오드회로가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
16. 제8항에 있어서, 상기 회전자 회전팔의 작용편-반작용편 쌍은 4개로 구성되어 회전위상차가 90도인 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 자력발전기
17. 제8항에 있어서, 상기 회전자 회전팔의 작용편-반작용편 쌍은 6개로 구성되어 회전위상차가 60도인 것이 포함되는 것을 특징으로 하는 자력 발전기.
18. 외부동력이 전달되어 회전축이 회전운동을 하는 단계;

    상기 회전축의 회전운동에 따라 다수개의 회전팔로 구성되어 회전축에 연결된 회전자도 회전운동을 하는 단계;

    상기 회전자 말단의 회전자 자석과 고정자 자석의 자력 상호간의 자석벡터가 작동하는 단계;

    상기 회전자 회전팔의 작용편-반작용편의 회전에 따라서 고정자 자석과 회전자 자석 상호간의 자력의 합력벡터의 변화에 의하여 회전자의 회전운동을 더욱 강하게 하는 단계;

    더욱 강해진 회전운동과 자력의 세기를 이용하여 고정자 자석에 권선되어 있는 코일로부터 강한 전기력을 출력시키는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 자력발전기의 발전방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 회전자 및 고정자의 관계를 제1회전자-고정자쌍이라 정의하고, 1개 이상의 회전자-고정자 쌍을 동일 회전축 상에 부가하며, 이 때 회전자 자석 또는 고정자 자석이 지그재그의 위치를 갖도록 하며;

    제1회전자-고정자쌍이 회전함에 따라서 부가된 다른 회전자-고정자 쌍도 동시에 회전하는 단계와;

    제1회전자-고정자 쌍의 자력의 벡터운동과 상기 부가된 다른 회전자-고정자 쌍의 벡터운동 상호의 인력과 척력을 통해, 제1고정자 자석과 제1회전자 자석 사이의 자력 상호간에 인력이 발생시 인접한 제2고정자 자석과 제1회전자 자석 사이의 자력 상호간에 척력이 생기고, 반대로 상기 제1고정자 자석과 제1회전자 자석 사이의 자력 상호 간에 척력이 발생시 인접한 상기 제2고정자 자석과 제1회전자 자석 사이의 자력 상호 간에 인력이 생기게 만드는 단계가 더욱 부가된 것을 특징으로 하는 자력발전기의 발전방법.
20. 다수의 회전팔과;

    이 회전팔의 대략 90도로 굽어져 구성되는 작용편 및 반작용편과;

    상기 회전팔의 작용편의 말단에는 쐐기형태의 자석이 부착된 것을 특징으로 하는 자력 발전기에 이용되는 회전자.