KR200441082Y1 - 동물을 이용한 발전장치 - Google Patents

동물을 이용한 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 동물로부터 회전력을 얻어 발전기를 구동시키고 이를 통해 생활에 필요한 전력을 생산함으로써 전력 공급이 곤란한 지역에서 자체적으로 전력을 생산하여 활용할 수 있도록 하는 동물을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
본 고안에 따른 동물을 이용한 발전장치는, 동물의 힘을 이용하여 회전운동을 발생시키는 회전구동부와, 상기 회전구동부에 연결되고 상기 회전구동부로부터 회전운동을 전달받아 전기에너지로 변환시키는 발전부와, 상기 발전부가 내부에 수용되어 지지되고 그 상부에는 상기 회전구동부가 회전가능하게 연결되며 하단이 지면에 고정되는 지지부를 포함하여 이루어지고, 상기 회전구동부는, 상기 발전부에 수직으로 회전가능하게 연결되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 수평으로 연장되고 동물의 연결끈이 체결가능한 가로빔을 포함하여 이루어지며, 상기 발전부는, 상기 회전구동부의 회전축에 연결되고 상기 회전구동부의 회전축으로부터 전달되는 저속 회전력을 고속 회전력으로 증속시키는 증속기와, 상기 증속기에 연결되고 상기 증속기로부터 출력되는 고속 회전력을 이용하여 전기를 생성시키는 발전기와, 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기로부터 생성된 전기를 저장되는 축전기와, 상기 축전기에 연결되고 상기 축전기에 저장된 전기를 가정에서 사용가능하도록 변환하는 변환기를 포함하여 이루어지고, 상기 지지부는 지면에 고정되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트를 지면에 고정시키는 매설부재와, 상기 베이스플레이트의 상부에 결합되는 제 1 하우징과, 상기 제 1 하우징의 상부에 결합되는 제 2 하 우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
동물, 발전장치, 회전구동부, 회전축, 가로빔, 발전부, 증속기, 발전기, 축전기, 변환기, 지지부

Description

동물을 이용한 발전장치{APPARATUS FOR GENERATING ELECTRICITY USING ANIMAL}
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치의 사시도.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치의 분해사시도.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치가 설치된 상태의 단면도.
도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치의 사용상태도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
1, 1' : 동물을 이용한 발전장치
100, 100' : 회전구동부 110 : 회전축
120 : 가로빔 130 : 지지휠
200 : 발전부 210 : 증속기
211 : 입력축 212 : 출력축
220 : 발전기 230 : 축전기
240 : 변환기 300 : 지지부
310 : 베이스플레이트 320 : 매설부재
321 : 나사산 322,323 : 상,하부너트
330 : 제 1 하우징 331,332 : 상,하부플랜지
333 : 보강판 340 : 상부하우징
본 고안은 동물을 이용한 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동물로부터 회전력을 얻어 발전기를 구동시키고 이를 통해 생활에 필요한 전력을 생산함으로써 전력 공급이 곤란한 지역에서 자체적으로 전력을 생산하여 활용할 수 있도록 하는 동물을 이용한 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 발전장치는 회전축의 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 장치로서 전력을 생산하기 위하여 광범위하게 활용되고 있으며, 회전축을 돌리기 위한 수단으로는 물, 바람, 불, 원자력 등이 이용되고 있다.
이러한 수단을 이용하여 생산된 전력은 송전탑 등을 통하여 공장이나 사무실 또는 가정으로 공급되는데, 섬이나 깊은 산속까지 전력을 공급하기 위해서 고가의 송전탑 등을 설치하는 데는 한계가 있었고, 섬이나 깊은 산속과 같이 전력 공급이 곤란한 지역에서 전력의 자급자족을 위하여 때때로 태양열을 이용한 발전장치가 이용되기도 하였으나 그 설치비용에 비해 얻어지는 전력이 매우 미약하다는 문제점이 있었다.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동물로부터 회전력을 얻어 발전기를 구동시키고 이를 통해 생활에 필요한 전력을 생산함으로써 전력 공급이 곤란한 지역에서 자체적으로 전력을 생산하여 활용할 수 있도록 하는 동물을 이용한 발전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
전술한 본 고안의 목적은, 동물의 힘을 이용하여 회전운동을 발생시키는 회전구동부와, 상기 회전구동부에 연결되고 상기 회전구동부로부터 회전운동을 전달받아 전기에너지로 변환시키는 발전부와, 상기 발전부가 내부에 수용되어 지지되고 그 상부에는 상기 회전구동부가 회전가능하게 연결되며 하단이 지면에 고정되는 지지부를 포함하여 이루어지고, 상기 회전구동부는, 상기 발전부에 수직으로 회전가능하게 연결되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 수평으로 연장되고 동물의 연결끈이 체결가능한 가로빔을 포함하여 이루어지며, 상기 발전부는, 상기 회전구동부의 회전축에 연결되고 상기 회전구동부의 회전축으로부터 전달되는 저속 회전력을 고속 회전력으로 증속시키는 증속기와, 상기 증속기에 연결되고 상기 증속기로부터 출력되는 고속 회전력을 이용하여 전기를 생성시키는 발전기와, 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기로부터 생성된 전기를 저장되는 축전기와, 상기 축전기에 연결되고 상기 축전기에 저장된 전기를 가정에서 사용가능하도록 변환하는 변환기를 포함하여 이루어지고, 상기 지지부는 지면에 고정되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트를 지면에 고정시키는 매설부재와, 상기 베이스플레이트의 상부에 결합되는 제 1 하우징과, 상기 제 1 하우징의 상부에 결합되는 제 2 하우징을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 동물을 이용한 발전장치를 제공함에 의해 달성된다.
본 고안의 바람직한 특징에 따르면, 상기 회전축에 연결되는 가로빔은 동물의 수에 따라 다수개가 설치된다.
본 고안의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 가로빔에는 상기 가로빔을 지면에 대해 지지하는 지지휠이 결합된다.
이하에서는, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 고안의 기술적 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하는 것은 아니다.
도 1에는 본 고안의 일 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치(1)의 사시도가 도시되고, 도 2에는 본 고안의 일 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치(1)의 분해사시도가 도시되며, 도 3에는 본 고안의 일 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치(1)가 설치된 상태의 단면도가 도시되고, 도 4에는 본 고안의 다른 실시예에 따른 동물을 이용한 발전장치(1')의 사용상태도가 도시된다.
본 고안의 따른 동물을 이용한 발전장치(1, 1')는 동물로부터 회전력을 얻어 발전기를 구동시키고 이를 통해 생활에 필요한 전력을 생산함으로써 전력 공급이 곤란한 지역에서 자체적으로 전력을 생산하여 활용할 수 있도록 하는 것으로, 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이 동물의 힘을 이용하여 회전운동을 발생시키는 회전구동부(100, 100')와, 회전구동부(100, 100')에 연결되고 회전구동부(100, 100')로부터 회전운동을 전달받아 전기에너지로 변환시키는 발전부(200)와, 발전부(200)가 내부에 수용되어 지지되고 그 상부에는 회전구동부(100,100')가 회전가능하게 연결되며 하단이 지면에 고정되는 지지부(300)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 회전구동부(100, 100')는 동물에 연결되어 발전부(200)의 발전을 위한 회전력을 발생시켜 발전부(200)로 전달하는 것으로, 발전부(200)에 수직으로 회전가능하게 연결되는 회전축(110)과, 회전축(110)에 결합되어 수평으로 연장되고 동물(500)의 연결끈(510)이 체결가능한 가로빔(120)을 포함하여 이루어진다.
회전축(110)에는 키이(111)가 형성되고 가로빔(120)에는 회전축(110)의 키이(111)가 결합되는 키이홈(121)이 형성되는 것이 바람직하고, 회전축(110)에 연결되는 가로빔(120)은 H빔으로 형성되는 것이 바람직하며, 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 단지 1개만 형성될 수도 있지만, 도 4에 도시되는 바와 같이 동물(500)의 수에 따라 2개 또는 그 이상의 다수개가 설치될 수도 있다. 또한, 가로빔(120)에는 동물(500)의 연결끈이 체결되기 위한 1개 또는 다수개의 체결공(123)이 구비될 수 있다.
뿐만 아니라, 가로빔(120)에는 지지휠(130)이 결합되는 것이 바람직한데, 이 지지휠(130)은 가로빔(120)을 지면에 대해 지지함과 동시에 동물(500)에 의한 회전구동부(100)의 회전구동을 더욱 용이하게 하는 것으로, 지지빔(120)으로부터 수직으로 연장되는 지지로드(131)와, 지지로드(131)의 하단에 결합되며 지면에 접하는 휠(133)을 포함하여 이루어진다. 이러한 지지휠(130)은 가로빔(120)의 길이에 따라 가로빔(120)마다 1개 또는 다수개가 구비될 수 있다.
전술한 회전구동부(100, 100')는 발전부(200)에 연결되는데, 이 발전부(200)는 회전구동부(100, 100')로부터 회전운동을 전달받아 전기에너지로 변환시키는 것으로, 회전구동부(100, 100')의 회전축(110)에 연결되고 회전구동부(100, 100')의 회전축(110)으로부터 전달되는 저속 회전력을 고속 회전력으로 증속시키는 증속기(210)와, 증속기(210)에 연결되고 증속기(210)로부터 출력되는 고속 회전력을 이용하여 전기를 생성시키는 발전기(220)와, 발전기(220)에 연결되고 발전기(220)로부터 생성된 전기를 저장되는 축전기(230)와, 축전기(230)에 연결되고 축전기(230)에 저장된 전기를 가정에서 사용가능하도록 변환하는 변환기(240)를 포함하여 이루어진다.
발전부(200)는 발전부(200)의 증속기(210) 및 발전기(220)는 회전구동부(100, 100')의 회전축(110)과 함께 수직으로 배열되며, 발전기(220)에 축전기(230)가 연결되고 이 축전기(230)에 변환기(340)가 연결되는 구성으로 이루어진다.
증속기(210)는 시간당 회전수를 증가시키는 기어전동장치의 일종으로, 증속기 입력축(211)은 구동부(100)의 회전축(110)에 결합되고, 증속기 출력축(212)은 도시된 바와 같이 발전기(220)에 기어를 통해 결합되거나 또는 직접 결합되며, 발전기(220) 및 축전기(230)는 통상의 발전 및 축전설비가 적용되며, 변환기(240)는 축전기(230)에 축전된 직류전류를 가정에서 사용가능한 교류전류로 전환시켜 주는 역할을 한다.
전술한 회전구동부(100, 100')는 지지부(300)의 상단에 연결되고 발전부(200)는 지지부(300)의 내부에 수용되어 지지되는데, 이 지지부(300)는 본 고안의 따른 동물을 이용한 발전장치(1, 1')의 지지프레임을 형성하는 것으로, 지면에 고정되는 베이스플레이트(310)와, 베이스플레이트(310)를 지면에 고정시키는 매설부재(320)와, 베이스플레이트(310)의 상부에 결합되는 제 1 하우징(330)과, 제 1 하우징(330)의 상부에 결합되는 제 2 하우징(340)을 포함하여 이루어진다.
베이스플레이트(310)는 회전축(110), 증속기(210) 및 발전기(220)를 수직으로 지지하는 지지판의 역할을 하는 것으로, 지중의 콘크리트(400)에 매입고정되는 매설부재(320)에 의해 지면 상에 고정된다.
매설부재(320)의 상단에는 나사산(321)이 형성되는데, 이 나사산(321)은 베이스플레이트(310)와 제 1 하우징(330)의 하부플랜지(331)을 관통한다.
매설부재(320)의 나사산(321) 상으로 베이스플레이트(310)의 하부위치에 하부너트(322)가 체결되고 제 1 하우징(330)의 하부플랜지(331)의 상부위치에 상부너트(323)가 체결됨으로써, 베이스플레이트(310), 매설부재(320) 및 하부하우징(330)이 일체로 고정된다.
하부하우징(330)은 그 내부에 발전부(200)의 발전기(220), 축전기(230) 및 변환기(240)을 수용하는 것으로, 하단에는 베이스플레이트(310)와의 체결을 위한 상부플랜지(331)가 형성되고 상단에는 상부하우징(340)과의 체결을 위한 하부플랜지(332)가 형성되며, 이 상,하부플랜지(331, 332) 사이에는 보강판이 연결된다.
하부하우징(330)의 상부에는 상부하우징(340)이 결합되는데, 이 상부하우징(340)은 그 내부에 증속기(210)를 수용함과 동시에 그 상단에 증속기(210)에 결합되는 회전축(110)이 결합되어 형성되는 것으로, 하단에는 하부하우징(330)과의 체결을 위한 플랜지(341)가 형성된다.
하부하우징(330)과 상부하우징(340)은 하부하우징(330)의 상부플랜지(332)와 상부하우징(340)의 플랜지(341)를 관통하는 볼트(333)와, 이 볼트(333)에 체결되는 너트(334)에 의해 일체로 체결된다.
본 고안에 의한 동물을 이용한 발전장치(1, 1')의 설치방법과 작동에 대해 설명하면 다음과 같다:
본 고안에 의한 동물을 이용한 발전장치(1, 1')를 설치하는 경우에는 먼저 베이스플레이트(310)의 하부에 하부너트(322)를 이용하여 매설부재(320)를 견고히 체결한 후 베이스플레이트(310)의 상면이 지면에 드러나게 지중의 콘크리트(400)를 이용하여 매설부재(320)를 매입고정한 후, 베이스플레이트(310) 상에 발전부(200)을 설치한다.
그 다음에 상부너트(323)를 이용하여 하부하우징(330)을 베이스플레이트(310) 상에 고정시킨 후, 볼트(333) 및 너트(334)를 이용하여 발전기(220)와 증속 기(210)가 결합되도록 하부하우징(330) 상에 상부하우징(340)을 고정시킨 다음, 가로빔(120)을 상부하우징(340) 상의 회전축(110)에 키이결합시킨 후, 가로빔(120)의 체결공(123)에 동물(500)이 연결끈(510)을 고정하여 회전시키면 된다.
동물(500)로는 소가 이용되는 것이 가장 바람직하지만, 상황에 따라서는 소 이외에 말이나 코끼리 등 다른 동물로도 대체될 수 있음은 자명하다.
동물(500)이 가로빔(120)을 회전시켜 회전축(110)을 회전구동시키게 되면, 동물(500)에 의한 회전축(110)의 저속회전이 증속기(210)에 의해 고속회전으로 전환되며 증속기 출력축(212)과 연결된 발전기(220)를 고속으로 회전시킴으로써 전력이 생산되며, 생산된 전력은 축전기(230)에 저장된 후 변환기(240)에 의해 변환되어 가정으로 공급될 수 있게 된다.
이상에서와 같이, 본 고안에 따른 동물을 이용한 발전장치에 의하면, 동물로부터 회전력을 얻어 발전기를 구동시키고 이를 통해 생활에 필요한 전력을 생산함으로써 전력 공급이 곤란한 지역에서 자체적으로 전력을 생산하여 활용할 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 동물의 힘을 이용하여 회전운동을 발생시키는 회전구동부;
    상기 회전구동부에 연결되고 상기 회전구동부로부터 회전운동을 전달받아 전기에너지로 변환시키는 발전부; 및
    상기 발전부가 내부에 수용되어 지지되고 그 상부에는 상기 회전구동부가 회전가능하게 연결되며 하단이 지면에 고정되는 지지부를 포함하여 이루어지고,
    상기 회전구동부는, 상기 발전부에 수직으로 회전가능하게 연결되는 회전축과, 상기 회전축에 결합되어 수평으로 연장되고 동물의 연결끈이 체결가능한 가로빔을 포함하여 이루어지며,
    상기 발전부는, 상기 회전구동부의 회전축에 연결되고 상기 회전구동부의 회전축으로부터 전달되는 저속 회전력을 고속 회전력으로 증속시키는 증속기와, 상기 증속기에 연결되고 상기 증속기로부터 출력되는 고속 회전력을 이용하여 전기를 생성시키는 발전기와, 상기 발전기에 연결되고 상기 발전기로부터 생성된 전기를 저장되는 축전기와, 상기 축전기에 연결되고 상기 축전기에 저장된 전기를 가정에서 사용가능하도록 변환하는 변환기를 포함하여 이루어지며,
    상기 지지부는 지면에 고정되는 베이스플레이트와, 상기 베이스플레이트를 지면에 고정시키는 매설부재와, 상기 베이스플레이트의 상부에 결합되고 상기 발전부의 발전기, 축전기 및 변환기를 수용하는 제 1 하우징과, 상기 제 1 하우징의 상부에 결합되고 상기 발전부의 증속기를 수용하며 그 상단에 상기 회전구동부의 회전축이 결합되는 제 2 하우징을 포함하여 이루어지고,
    상기 가로빔에는 상기 가로빔을 지면에 대해 지지하는 지지휠이 결합되는 것을 특징으로 하는 동물을 이용한 발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축에 연결되는 가로빔은 동물의 수에 따라 다수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 동물을 이용한 발전장치.
  3. 삭제
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