KR20050016252A - The generation apparatus of electricity using wheels of a car - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도로를 주행하는 자동차 바퀴를 이용하여 전기를 발생시킬 수 있도록 하는 자동차 바퀴를 이용한 발전장치에 관한 것으로, 특히 도로에 설치된 복수 개의 구동드럼이 주행 중인 자동차 바퀴에 의해 회전토록 하고 이 구동드럼의 회전속도를 가속시켜 발생된 회전동력을 발전동력원으로 사용함으로서, 자체의 연료 및 동력을 사용하지 않고도 무궁한 발전을 할 수 있을 뿐만 아니라 발전시설 절감 및 환경오염을 줄일 수 있는 자동차 바퀴를 이용한 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation apparatus using a car wheel that can generate electricity by using a car wheel driving on a road, and in particular, a plurality of drive drums installed on the road to be rotated by the running car wheel and the drive drum By using the rotational power generated by accelerating the rotational speed as a power source for power generation, it is possible to generate endless power without using its own fuel and power, as well as a power generation device using automobile wheels that can reduce power generation facilities and reduce environmental pollution. It is about.
종래의 전기 발전은 발전소에서 수력, 화력 및 원자력을 이용하여 주로 대용량을 발전하였으며, 태양열을 이용하여 소용량을 발전하는 경우가 대부분이었다.In the conventional electric power generation, large-capacity power generation is mainly performed by using hydroelectric power, thermal power, and nuclear power in a power plant, and in most cases, small capacity is generated using solar heat.
그런데, 이와 같은 전기를 발전시키는 발전소는 대형시설을 갖추어야 하므로 건설비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 화력발전소나 원자력발전소의 경우에는 연료를 사용하여 전기를 발전시키게 되므로 연료의 사용에 따른 추가비용과 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.However, power plants that generate such electricity require large facilities, which incurs high construction costs, and in the case of thermal power plants or nuclear power plants, electricity is generated by using fuel, thereby contaminating additional costs and the environment caused by the use of fuel. There was a problem letting.
수력발전소의 경우에는 댐 건설에 따른 막대한 부지와 비용이 소요되고, 수몰지역의 발생으로 자연환경을 해칠 뿐만 아니라 안전한 댐을 유지하기 위한 유지 및 보수에 많은 공수가 소요되는 문제점이 있었다. In the case of hydroelectric power plants, enormous site and cost are required due to dam construction, and there is a problem that not only harms the natural environment due to the occurrence of a flooded area, but also requires a lot of air maintenance and maintenance to maintain a safe dam.
특히, 원자력발전소의 경우에는 핵처리시설 및 폐기물처리시설이 필요하기 때문에 집단이기주의로 인해 자기 지역에 발전소 건설을 반대하는 등 여러 가지 문제들이 민원의 대상이 되고 있다.In particular, since nuclear power plants require nuclear treatment facilities and waste treatment facilities, various problems have been the subject of complaints, such as opposing the construction of power plants in their own regions due to collective interest.
이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 발전시설의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 도로에 설치된 복수 개의 구동드럼이 주행 중인 자동차 바퀴에 의해 회전토록 하고 이 구동드럼의 회전속도를 가속시켜 발생된 회전동력을 발전동력원으로 사용함으로서, 자체의 연료 및 동력을 사용하지 않고도 무궁한 발전을 할 수 있을 뿐만 아니라 발전시설 절감 및 환경오염을 줄일 수 있는 자동차 바퀴를 이용한 발전장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the conventional power plant as described above, the object is to cause the plurality of driving drums installed on the road to be rotated by the driving wheel of the vehicle and to accelerate the rotational speed of the driving drum By using the generated rotational power as a power source for power generation, it is possible to provide endless power generation without using its own fuel and power, and to provide a power generation device using automobile wheels that can reduce power generation facilities and reduce environmental pollution.
이러한 자동차 바퀴를 이용한 발전장치는, 상부가 개구된 수용공간이 형성되고, 도로의 세로방향에 설치되는 복수 개의 하우징;The power generation apparatus using the automobile wheel includes a plurality of housings having an upper opening formed therein and installed in a longitudinal direction of a roadway;
상기 각 하우징의 수용공간에 회전가능하게 설치되고, 그 상단부 일부분이 하우징의 개구부 외측으로 돌출되어 하우징을 주행하는 자동차의 바퀴와 마찰하여 회전하는 구동드럼;A driving drum rotatably installed in the accommodation spaces of the respective housings, the upper end portion protruding outward from the opening of the housing and rotating in friction with the wheel of the vehicle driving the housing;
상기 각 구동드럼과 연결되고 이들 구동드럼들의 회전동력을 종동풀리를 통해 전달받아 회전하는 종동샤프트;A driven shaft which is connected to each of the driving drums and rotates by receiving the driving force of the driving drums through a driven pulley;
상기 구동드럼의 회전동력이 종동샤프트에 전달될 수 있도록 구동드럼과 종동풀리를 연결하는 동력전달부재;A power transmission member connecting the driving drum and the driven pulley so that the rotational power of the driving drum can be transmitted to the driven shaft;
상기 각 구동드럼들 중 가장 빠르게 회전하는 구동드럼의 회전동력을 종동샤프트에 전달하는 동력제어수단;Power control means for transmitting the rotational power of the driving drum that rotates fastest among the driving drums to the driven shaft;
상기 구동드럼의 회전동력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기; 및 A generator for generating electricity by receiving the rotational power of the driving drum; And
상기 종동샤프트와 상기 발전기 사이에 설치되어 상기 종동샤프트의 회전속도를 가속시켜 발전기에 전달하는 가속수단;을 포함하여 구성된다.And an acceleration means installed between the driven shaft and the generator to accelerate the rotational speed of the driven shaft and transmit the same to the generator.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 자동차 바퀴를 이용한 발전장치의 일 실시예 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment configuration of a power generator using a vehicle wheel according to the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 발전장치가 도로에 설치된 상태를 보인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 발전장치가 설치된 도로의 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 발전장치에 관한 것으로, 구동드럼 상부에 차단막이 설치된 상태를 보인 사시도이다. 도 4는 본 발명에 따른 발전장치의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 종동샤프트에 종동풀리의 조립상태를 보인 개략도이며, 도 6은 본 발명에 따른 보조모터가 구동드럼에 연결된 상태를 보인 사시도이다. 그리고 도 7은 본 발명에 따른 동력제어수단 내부를 보인 단면도로서, 발톱이 래칫바퀴의 톱니에 치합된 상태를 보인 도면이고, 도 8은 본 발명에 따른 동력제어수단 내부를 보인 단면도로서, 발톱이 래칫바퀴의 톱니에서 해제된 상태를 보인 도면이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which a power generation device according to the present invention is installed on a road, FIG. 2 is a perspective view of a road in which a power generation device according to the present invention is installed, and FIG. 3 relates to a power generation device according to the present invention. It is a perspective view showing the state in which the blocking film is installed on the top. Figure 4 is a plan view of the power generation apparatus according to the present invention, Figure 5 is a schematic view showing the assembly state of the driven pulley on the driven shaft according to the present invention, Figure 6 shows a state in which the auxiliary motor according to the invention connected to the drive drum Perspective view. 7 is a cross-sectional view showing the interior of the power control means according to the present invention, the claw is a state of being engaged with the teeth of the ratchet wheel, Figure 8 is a cross-sectional view showing the interior of the power control means according to the present invention, It is a view showing the state which is released from the tooth of the ratchet wheel.
상기 도면에서와 같이 본 발명의 자동차 바퀴를 이용한 발전장치(1)는, 도로에 매립되는 복수 개의 하우징(2), 상기 각 하우징(2)에 회전가능하게 설치되고 주행하는 자동차의 바퀴(W)와 마찰하여 회전하는 구동드럼(3), 상기 각 구동드럼(3)의 회전동력을 종동풀리(4)를 통해 전달받아 회전하는 종동샤프트(5), 상기 구동드럼(3)의 회전동력을 종동샤프트(5)에 전달할 수 있도록 구동드럼(3)과 종동풀리(4)를 연결하는 동력전달부재(6), 상기 각 구동드럼(3)들 중 가장 빠르게 회전하는 구동드럼(3)의 회전동력을 종동샤프트(5)에 전달하는 동력제어수단(7), 상기 종동샤프트(5)의 회전동력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기(8); 및 상기 종동샤프트(5)의 회전속도를 가속시켜 발전기(8)에 전달하는 가속수단(9);을 포함한다.As shown in the drawing, the power generator 1 using the wheels of the present invention includes a plurality of housings 2 embedded in a road, and wheels W of a vehicle rotatably installed and traveling in the respective housings 2. Drive drum (3) that rotates in friction with the driven shaft (5), driven shaft (5) and driven rotational power of driven drum (3) by receiving rotational power of each driving drum (3) through driven pulley (4) Power transmission member 6 connecting the driving drum 3 and the driven pulley 4 so as to be transmitted to the shaft 5, the rotational power of the driving drum 3 that rotates the fastest among the driving drum (3) A power control means (7) for transmitting the driven shaft (5) to the generator (8) for receiving electricity from the rotational power of the driven shaft (5); And acceleration means 9 for accelerating the rotational speed of the driven shaft 5 and transmitting it to the generator 8.
이상과 같이 구성되는 본 발명은 주행 중인 자동차의 바퀴(W)가 도로의 지면에 돌출된 각 구동드럼(3)들을 회전시키게 되면, 이 구동드럼(3)들은 동력전달부재(6)에 의해 회전력을 그와 대응되게 연결된 동력제어수단(7)의 종동풀리(4)에 전달하게 되고, 상기 종동풀리(4)들 중 가장 빠른 종동풀리(4)가 그 회전력을 종동샤프트(5)에 전달하게 된다. 이와 같이 종동풀리(4)로부터 전달받은 종동샤프트(5)의 회전속도는 가속수단(9)의 다단식 가속풀리에 의해 속도가 점차 가속되어 발전기(8)에 전달하게 되면, 상기 발전기(8)는 전기를 발전시키게 된다.According to the present invention constituted as described above, when the wheels W of the driving vehicle rotate each of the driving drums 3 protruding from the ground of the road, the driving drums 3 are rotated by the power transmission member 6. To the driven pulley (4) of the power control means (7) connected correspondingly, the fastest driven pulley (4) of the driven pulley (4) to transmit the rotational force to the driven shaft (5) do. When the rotational speed of the driven shaft 5 received from the driven pulley 4 is accelerated by the multi-stage acceleration pulley of the acceleration means 9 and transmitted to the generator 8, the generator 8 is It will generate electricity.
이와 같이 발전된 전기는 변압실(10)을 경유하여 송전탑(11)으로 공급된 다음 전기의 사용장소인 공장이나 가정 및 빌딩으로 공급된다.The electricity generated in this way is supplied to the power transmission tower 11 via the transformer chamber 10, and then to the factory, home and building which is the place of use of electricity.
상기 하우징(2)은 상기 구동드럼(3)을 회전가능하게 수용하여 보호하는 것으로, 도로의 폭방향에 매립된다.The housing 2 rotatably receives and protects the driving drum 3 and is embedded in the width direction of the roadway.
이러한 하우징(2)은 도 1에서 보는 바와 같이 길이방향에 상기 구동드럼(3)을 수용하는 수용공간이 형성되는데, 이 수용공간의 상부는 구동드럼(3)이 돌출될 수 있도록 개방된다.As shown in FIG. 1, the housing 2 has an accommodating space for accommodating the driving drum 3 in a longitudinal direction, and an upper portion of the accommodating space is opened to allow the driving drum 3 to protrude.
상기 수용공간의 하부에는 상기 구동드럼(3)을 받침지지는 롤러(12)를 수용하기 위한 보조공간이 상기 수용공간과 연통되게 구비된다.An auxiliary space for accommodating the roller 12 supporting the driving drum 3 is provided in the lower portion of the accommodation space so as to communicate with the accommodation space.
이러한 하우징(2)은 도로에 매립되기 때문에 녹슬지 않는 재질을 사용하는 것이 좋으며, 회전하는 구동드럼(3)을 내부에 수용하기 때문에 내구성과 내열성이 강한 소재를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 소재로는 주강이나 알루미늄재가 좋을 것이다.Since the housing 2 is embedded in the road, it is preferable to use a material that is not rusted, and it is preferable to use a material having strong durability and heat resistance because it accommodates the rotating driving drum 3 therein. Such materials may be cast steel or aluminum.
상기 구동드럼(3)은 상기 하우징(2)의 수용공간에 회전가능하게 수용되어 자동차가 주행할 때 회전하는 바퀴(W)와 마찰하여 회전하는 것으로, 상기 회전력은 발전에 필요한 원동력이 된다.The driving drum 3 is rotatably accommodated in the accommodation space of the housing 2 and rotates by friction with the wheel W that rotates when the vehicle travels. The rotational force is a driving force necessary for power generation.
이러한 구동드럼(3)은 도 1과 같이 인접된 2개가 동시에 자동차의 앞,뒤바퀴(W)와 접촉되지 않도록 이격되게 설치하는 것을 주의해야 한다. 만약 인접된 2개의 구동드럼(3)이 자동차의 앞,뒤바퀴(W)와 접촉하게 되면 자동차는 진행하지 않고 상기 구동드럼(3)만 회전시키는 결과를 초래한다. It should be noted that such a driving drum 3 is spaced apart from each other so as not to contact the front and rear wheels W of the vehicle at the same time as shown in FIG. If two adjacent driving drums 3 come into contact with the front and rear wheels W of the vehicle, the vehicle does not proceed, and only the driving drum 3 is rotated.
상기 구동드럼(3)은 수용공간에 수용된 상태에서 자동차의 바퀴(W)와 접촉될 수 있도록 그 상부가 도로의 노면 외부로 노출되게 설치되며, 하부는 롤러(12)에 탑재되어 회전마찰을 최소화하였다.The driving drum 3 is installed to be exposed to the outside of the road surface so as to be in contact with the wheel (W) of the vehicle in a state accommodated in the receiving space, the lower portion is mounted on the roller 12 to minimize rotational friction It was.
상기 구동드럼(3)은 외주연에 바퀴(W)와의 마찰력을 높여 슬립을 방지할 수 있도록 복수 개의 마찰돌기(13)가 형성되는데, 상기 마찰돌기(13)는 여러 가지 형태로 구성할 수 있다.The driving drum 3 has a plurality of friction protrusions 13 formed on the outer circumference thereof to prevent friction by increasing friction with the wheel W. The friction protrusions 13 may be configured in various forms. .
상기 구동드럼(3)의 상단부는 도로의 지면보다 더 높게 설치하여 비나 눈이 왔을 때 비나 눈이 상기 구동드럼(3)으로 흐르지 않도록 하여 구동드럼(3)을 수명은 연장시키도록 한다.The upper end of the driving drum 3 is installed higher than the ground of the road so that rain or snow does not flow to the driving drum 3 when it rains or snow so that the life of the driving drum 3 is extended.
또한, 상기 구동드럼(3)의 상부에는 도 3과 같이 비나 눈을 차단할 수 있는 차단막(14)을 설치하여 구동드럼(3)을 보호할 수 있도록 한다.In addition, the driving drum 3 to protect the driving drum 3 by installing a blocking film 14 to block the rain or snow as shown in FIG.
이상과 같이 구성되는 구동드럼(3)은 회전축(3a)이 후술할 동력제어수단(7)의 종동풀리(4)와 동력전달부재(6)로 연결되어 종동샤프트(5)에 회전동력을 전달하게 된다. The driving drum 3 configured as described above is connected to the driven pulley 4 and the power transmission member 6 of the power control means 7 to which the rotating shaft 3a will be described later to transmit rotational power to the driven shaft 5. Done.
또한, 상기 구동드럼(3)의 회전축(3a)에는 자동차의 바퀴(W)에 의존하지 않고 독자적으로 도 6과 같이 상기 구동드럼(3)을 회전시킬 수 있는 보조모터(15)를 설치하여, 자동차의 주행이 한가한 시간이나 자동차의 주행을 통제할 경우에 그 보조모터(15)를 구동하여 발전을 가능하도록 하였다.In addition, by installing the auxiliary motor 15 that can rotate the drive drum 3 independently as shown in Figure 6 on the rotary shaft (3a) of the drive drum 3, independent of the wheel (W) of the vehicle, When the driving of the car is idle or the driving of the car is controlled, the auxiliary motor 15 is driven to enable power generation.
상기 보조모터(15)는 전원공급에 의해 구동되어 구동드럼(3)을 회전시키게 된다.The auxiliary motor 15 is driven by the power supply to rotate the drive drum (3).
상기 구동드럼(3)은 중앙분리대를 기준으로 어느 일측 편도에 복수 개가 설치될 수도 있으나 발전용량을 크게 할 경우에는 양측 도로에 설치되어 대용량의 전기를 발전할 수 있을 것이다.The driving drum 3 may be provided in plural on one side of one side of the central separator, but when the power generation capacity is increased, the driving drum 3 may be installed on both roads to generate a large amount of electricity.
상기 종동샤프트(5)는 상기 구동드럼(3)의 동력을 전달받아 회전하고 그 회전속도를 가속시킬 수 있도록 상기 가속수단(9)에 전달하는 것이다.The driven shaft 5 is transmitted to the acceleration means 9 so as to receive the power of the driving drum 3 to rotate and accelerate the rotation speed thereof.
이러한 종동샤프트(5)는 동력제어수단(7)의 종동풀리(4)에 의해 상기 각각의 구동드럼(3)과 동력전달부재(6)로 연결되고, 이들 구동드럼(3)들 중 가장 빠른 속도로 회전하는 구동드럼(3)의 회전동력을 전달받아 회전하게 된다. This driven shaft 5 is connected to each of the driving drum 3 and the power transmission member 6 by the driven pulley 4 of the power control means 7, the fastest of these driving drums 3. It is rotated by receiving the rotational power of the driving drum (3) rotating at a speed.
여기서, 동력전달부재(6)가 연결되는 구동드럼(3)의 회전축(3a)과 종동풀리(4)의 회전축(4a)은 종동풀리(4) 및 종동샤프트(5)가 가속될 수 있도록 종동풀리(4)의 회전축(4a)이 구동드럼(3)의 회전축(3a) 지름보다 작게 하는 것이 좋다. 이들 구동드럼(3)의 회전축(3a)과 종동풀리(4)의 회전축(4a) 지름의 크기는 속도비가 약 1:5정도 가속되도록 종동풀리(4)의 지름을 더 작게 한다.Here, the rotary shaft 3a of the drive drum 3 to which the power transmission member 6 is connected and the rotary shaft 4a of the driven pulley 4 are driven so that the driven pulley 4 and the driven shaft 5 can be accelerated. It is preferable that the rotation shaft 4a of the pulley 4 is smaller than the diameter of the rotation shaft 3a of the drive drum 3. The diameters of the rotary shaft 3a of these drive drums 3 and the rotary shaft 4a of the driven pulley 4 make the diameter of the driven pulley 4 smaller so that the speed ratio is accelerated by about 1: 5.
상기 동력전달부재(6)는 구동드럼(3)과 종동풀리(4)를 연결하여 구동드럼(3)의 회전력에 의해 종동풀리(4) 및 종동샤프트(5)가 회전할 수 있도록 하는 것으로, 타이머벨트, 평벨트, 체인장치 또는 기어 등을 이용할 수 있으나 바람직하게는 종동풀리(4)가 고속으로 회전할 때 슬립을 방지하여 동력전달을 정확하게 할 수 있도록 타이머벨트를 사용하는 것이 좋다.The power transmission member 6 is to connect the driving drum 3 and the driven pulley 4 so that the driven pulley 4 and the driven shaft 5 can be rotated by the rotational force of the driving drum 3, A timer belt, a flat belt, a chain device, or a gear may be used, but it is preferable to use a timer belt so as to accurately transmit power by preventing slip when the driven pulley 4 rotates at high speed.
상기 동력제어수단(7)은 각 구동드럼(3)들 중 가장 빠르게 회전하는 구동드럼(3)의 회전동력을 종동풀리(4) 및 종동샤프트(5)에 전달하여 서행으로 주행하는 자동차의 안전을 도모하기 위한 것이다.The power control means 7 transmits the rotational power of the driving drum 3 that rotates the fastest among the driving drums 3 to the driven pulley 4 and the driven shaft 5 to drive the vehicle slowly. It is to plan.
다시 말해, 주행속도가 다른 자동차의 바퀴(W)가 상기 구동드럼(3)과 접촉하게 되면 각각의 구동드럼(3)의 회전속도는 다르게 되고, 이에 따라 종동풀리(4) 및 종동샤프트(5)에 전달되는 회전속도로 다르게 된다. In other words, when the wheels W of a vehicle having different driving speeds come into contact with the driving drum 3, the rotation speed of each driving drum 3 is different, and accordingly, the driven pulley 4 and the driven shaft 5 The speed of rotation is different.
따라서, 종동샤프트(5)는 전달된 상기 각각의 구동드럼(3)의 회전속도를 안전하게 정리해야 하는데, 가장 빨리 회전하는 구동드럼(3)에 의해 회전함과 동시에 저속으로 회전하는 다른 구동드럼(3)에 영향을 주지 않도록 구성되어야 한다.Therefore, the driven shaft 5 should safely arrange the rotational speed of each of the driving drums 3 transmitted, and the other driving drums rotating at a low speed while being rotated by the driving drum 3 which rotates the fastest. It should be configured so as not to affect 3).
이러한 동력제어수단(7)은, 도 7 내지 도 8에서 보는 바와 같이 종동샤프트(5)에 회전가능하게 조립되는 종동풀리(4)와, 종동샤프트(5)의 외주연에 형성되어 상기 종동샤프트(5)를 종동풀리(4)의 회전방향과 동일한 일방향으로 회전시킬 수 있도록 외주연이 톱니(16a)가 형성되는 래칫바퀴(16)와, 상기 종동풀리(4)의 내주연 소정위치에 회전가능하게 조립되고 상기 래칫바퀴(16)의 톱니(16a)와 치합 또는 해제되어 종동샤프트(5)를 종동풀리(4)의 회전방향으로 회전할 수 있도록 단속하는 발톱(17) 및 상기 발톱(17)이 상기 래칫바퀴(16)의 톱니(16a)에 치합될 수 있도록 탄성을 제공하는 탄성부재(18)를 포함한다.The power control means 7 is formed on the outer periphery of the driven pulley 4 and the driven shaft 5 rotatably assembled to the driven shaft 5 as shown in FIGS. 7 to 8. A ratchet wheel 16 whose outer periphery is formed with teeth 16a so as to rotate 5 in the same direction as the rotational direction of the driven pulley 4, and rotates at a predetermined position of the inner periphery of the driven pulley 4 The toenail 17 and the toenail 17 which are assembled as possible and are engaged with or disengaged with the teeth 16a of the ratchet wheel 16 so as to interlock the driven shaft 5 in the rotational direction of the driven pulley 4. ) Is provided with an elastic member 18 to provide elasticity so that the ratchet wheel 16 can be engaged with the teeth 16a of the ratchet wheel 16.
상기 종동풀리(4)는 상기 각 구동드럼(3)와 일대일 대응된 상태로 종동샤프트(5)에 조립되기 때문에 구동드럼(3)과 같은 수량을 갖는다. The driven pulley 4 has the same quantity as the driving drum 3 because it is assembled to the driven shaft 5 in a one-to-one correspondence with each of the driving drums 3.
이러한 종동풀리(4)는 종동샤프트(5)에 조립될 수 있도록 링형상의 몸체를 가지며, 그 외주연이 동력전달부재(6)와 연결되어 구동드럼(3)의 회전동력을 전달받고 이 전달받은 회전동력을 종동샤프트(5)에 전달하거나 차단하게 되는데, 상기 발톱(17)이 래칫바퀴(16)의 톱니(16a)와 치합되면 종동샤프트(5)에 동력을 전달하고 상기 발톱(17)이 상기 톱니(16a)에서 벗어나게 되면 동력을 차단하게 된다. This driven pulley (4) has a ring-shaped body to be assembled to the driven shaft (5), the outer periphery thereof is connected to the power transmission member (6) receives the rotational power of the drive drum (3) is transmitted Received rotational power is transmitted or blocked to the driven shaft (5), when the claw 17 is engaged with the teeth (16a) of the ratchet wheel (16) transmits power to the driven shaft (5) and the claw (17) The power is cut off when the teeth 16a are released.
이러한 동력전달 과정은 후술에서 상세히 설명하기로 한다.This power transfer process will be described in detail later.
상기 래칫바퀴(16)는 종동샤프트(5)의 외주연에 형성되는데, 상기 발톱(17)과 치합될 수 있도록 그 둘레에 톱니(16a)가 형성된다. 이와 같이 발톱(17)이 톱니(16a)에 치합되면 래칫바퀴(16)는 상기 종동풀리(4)와 같이 회전하게 되므로 종동샤프트(5)도 종동풀리(4)와 동일방향으로 회전하게 된다. The ratchet wheel 16 is formed on the outer circumference of the driven shaft 5, and teeth 16a are formed around the claw 17 so as to be engaged with the claws 17. When the claw 17 is engaged with the teeth 16a as described above, the ratchet wheel 16 rotates like the driven pulley 4, so the driven shaft 5 also rotates in the same direction as the driven pulley 4.
상기 발톱(17)은 종동풀리(4)의 내주연에 힌지축(17a)에 의해 회전가능하게 조립되어 탄성부재(18)의 탄성력에 의해 상기 래칫바퀴(16)의 톱니(16a)에 치합되어 종동샤프트(5)가 종동풀리(4)와 동일 방향으로 회전할 수 있도록 종동샤프트(5)의 회전방향을 단속한다. The toenail 17 is rotatably assembled by the hinge shaft 17a at the inner circumference of the driven pulley 4 and is engaged with the teeth 16a of the ratchet wheel 16 by the elastic force of the elastic member 18. The rotational direction of the driven shaft 5 is interrupted so that the driven shaft 5 can rotate in the same direction as the driven pulley 4.
여기서, 가장 빨리 회전하는 종동풀리(4)에 의해 종동샤프트(5)가 그 종동풀리(4)방향으로 회전하게 되면, 나머지 종동풀리(4)들은 상기 회전하는 종동풀리(4)보다 늦게 회전하게 되므로, 늦게 회전하는 종동풀리(4)는 빨리 회전하는 종동풀리(4)방향과 역방향으로 회전하는 결과가 되는데, 이 때 상기 발톱(17)은 톱니(16a)의 외측과 미끄러지면서 그 종동풀리(4)가 역방향으로 회전할 수 있도록 허락하게 된다.Here, when the driven shaft 5 is rotated in the direction of the driven pulley 4 by the fastest rotating pulley 4, the remaining driven pulleys 4 rotate later than the rotating driven pulley 4. Therefore, the slow rotating driven pulley (4) is the result of rotating in the opposite direction to the fast rotating driven pulley (4), wherein the claws (17) are sliding with the outer side of the tooth (16a) the driven pulley ( 4) is allowed to rotate in the reverse direction.
따라서, 종동샤프트(5)는 가장 빨리 회전하는 종동풀리(4)와 동일 방향으로 회전함과 동시에 늦게 회전하는 종동풀리(4)의 회전속도에 영향을 주지 않게 되므로 가장 빨리 회전하는 구동드럼(3)과 함께 회전하게 된다.Accordingly, the driven shaft 5 rotates in the same direction as the driven pulley 4 that rotates the fastest, and does not affect the rotational speed of the driven pulley 4 that rotates later. Will rotate).
상기 발톱(17)은 적어도 2개 이상 구비되는데, 바람직하게는 3개 이상 사용하면 좋다.At least two or more claws 17 are provided, and preferably three or more claws are used.
상기 탄성부재(18)는 발톱(17)이 톱니(16a)와 치합될 수 있도록 발톱(17)을 톱니(16a)에 가압하는 탄성력을 제공하는 것으로, 코일스프링을 사용하면 좋다. The elastic member 18 is to provide an elastic force for pressing the toenail 17 to the tooth 16a so that the toenail 17 can be engaged with the tooth 16a, it is good to use a coil spring.
이상과 같이 구성되는 동력제어수단(7)은 통상적인 구조로서, 이해를 돕기 위해 상세히 설명하였다.The power control means 7 configured as described above is a conventional structure, and has been described in detail for the sake of understanding.
상기 발전기(8)는 통상적인 발전기를 사용하여 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.The generator 8 uses a conventional generator and its detailed description will be omitted.
상기 가속수단(9)은 종동샤프트(5)로부터 전달받은 회전속도를 가속시킬 수 있도록 점차 지름이 작은 복수 개의 가속풀리(19)(20)(21)(22)를 다단식으로 배치하고 이들 가속풀리(19)(20)(21)(22)를 동력전달부재(6)로 연결하며, 마지막 가속풀리(22)를 상기 발전기(8)의 회전축과 연결하도록 구성한다.The acceleration means (9) is arranged in a multi-stage arrangement of a plurality of acceleration pulleys (19), (20) (21) (22) having a smaller diameter gradually to accelerate the rotational speed transmitted from the driven shaft (5). (19) (20) (21) (22) is connected to the power transmission member (6), and the last acceleration pulley (22) is configured to connect with the rotation shaft of the generator (8).
이러한 가속수단(9)의 일 실시예는 도 1과 같이 회전축(19a)이 상기 종동샤프트(5)와 동력전달부재(6)로 연결되어 가속회전하는 제 1가속풀리(19), 회전축(20a)이 상기 제 1가속풀리(19)와 동력전달부재(6)로 연결되어 가속회전하는 제 2가속풀리(20), 회전축(21a)이 상기 제 2가속풀리(20)와 동력전달부재(6)로 연결되어 가속회전하는 제 3가속풀리(21) 및 회전축(22a)이 제 3가속풀리(21)와 동력전달부재(6)로 연결되고 그 외경이 상기 발전기(8)의 회전축과 동력전달부재(6)로 연결되어 가속회전하는 제 4가속풀리(22)를 포함하여 구성된다. One embodiment of such an acceleration means (9) is a first acceleration pulley 19, the rotating shaft 20a is connected to the driven shaft 5 and the power transmission member 6, the rotating shaft 19a as shown in FIG. ) Is connected to the first acceleration pulley 19 and the power transmission member 6 to accelerate and rotate the second acceleration pulley 20, the rotating shaft 21a is the second acceleration pulley 20 and the power transmission member 6 The third acceleration pulley 21 and the rotating shaft 22a, which are connected to each other and are accelerated and rotated, are connected to the third acceleration pulley 21 and the power transmission member 6, and the outer diameter thereof is transmitted to the rotation shaft of the generator 8. It is configured to include a fourth acceleration pulley 22 which is connected to the member (6) to accelerate rotation.
여기서, 상기 제 1가속풀리(19)는 회전축(19a)이 동력전달부재(6)에 의해 상기 종동샤프트(5)의 외주연에 연결되어 가속회전하게 된다.Here, the first acceleration pulley 19 is rotated by the rotation shaft 19a is connected to the outer periphery of the driven shaft 5 by the power transmission member (6).
이상과 같이 연결되는 가속수단(9)은 각 단계의 가속풀리(19)(20)(21)(22)들마다 가속비가 약 1:5정도 증가하도록 가속풀리(19)(20)(21)(22)들의 크기를 점차 축소하여 구동드럼(3)에서부터 발전기(8)까지 점차 가속되도록 한다. Acceleration means (9) connected as described above is the acceleration pulley (19) (20) (21) so that the acceleration ratio increases by about 1: 5 for each of the acceleration pulley (19) (20) (21) (22) of each step. By gradually reducing the size of the (22) to be gradually accelerated from the drive drum (3) to the generator (8).
이러한 가속비는 구동드럼(3)에서부터 발전기(8)까지는 5단계로 가속되는데, 이는 예컨대, 구동드럼(3)의 회전속도가 5rpm이라 가정한다면 발전기(8)의 회전속도는 5rpm - 25rpm - 125rpm - 600rpm - 3000rpm의 5단계의 순서로 증가되어 발전에 필요한 회전수를 갖게 되는 것이다. This acceleration ratio is accelerated in five stages from the driving drum 3 to the generator 8. For example, assuming that the rotation speed of the driving drum 3 is 5 rpm, the rotation speed of the generator 8 is 5 rpm-25 rpm-125 rpm. -600rpm-3000rpm increased in the order of five stages to have the number of revolutions required for power generation.
이상과 같이 구성되는 본 발명의 발전장치(1)는 복수 개의 구동드럼(3)이 자동차가 주행하는 도로에 약간 돌출되게 설치되기 때문에 주행하는 자동차의 바퀴(W)가 상기 드럼들과 접촉하게 되면, 상기 구동드럼(3)들이 상기 바퀴(W)의 회전력에 의해 회전하게 되고, 상기 구동드럼(3)들의 회전력은 동력전달부재(6)에 의해 그와 일대일로 연결된 종동풀리(4)에 전달된다.In the power generation apparatus 1 of the present invention configured as described above, since the plurality of driving drums 3 are installed to protrude slightly on the road on which the vehicle travels, the wheels W of the driving vehicle come into contact with the drums. The driving drums 3 are rotated by the rotational force of the wheel W, and the rotational forces of the driving drums 3 are transmitted to the driven pulley 4 that is connected one-to-one with the power transmission member 6. do.
상기 회전동력을 전달받은 종동풀리(4)들 중 가장 빨리 회전하는 어느 종동풀리(4)가 가속된 상태로 먼저 회전하게 되는데, 이 때 탄성부재(18)의 탄성력에 의해 발톱(17)은 래칫바퀴(16)의 톱니(16a)와 치합되어 있기 때문에 먼저 회전하는 그 종동풀리(4)는 종동샤프트(5)를 회전시키게 된다.Among the driven pulleys 4 that have received the rotational power, the driven pulley 4, which rotates the fastest, is rotated first in an accelerated state. At this time, the toenails 17 are ratcheted by the elastic force of the elastic member 18. Since the driven pulley 4 is engaged with the teeth 16a of the wheel 16, the driven pulley 4 that rotates first rotates the driven shaft 5.
상기 회전하는 종동샤프트(5)는 제 1가속풀리(19)와 연결되어 제 1가속풀리(19)를 가속시키고, 제 1가속풀리(19)는 그와 연결된 제 2가속풀리(20)를 가속시키며, 이러한 순서에 의해 상기 제 2가속풀리(20)는 제 3가속풀리(21)를, 상기 제 3가속풀리(21)는 제 4가속풀리(22)를, 그리고 상기 제 4가속풀리(22)는 그와 연결된 발전기(8)를 가속시키게 되는데, 발전기(8)는 구동드럼(3)의 회전속도에 비해 그 회전속도가 급격히 증가하여 발전시킬 수 있는 회전수를 갖게 되는 것이다.The rotating driven shaft 5 is connected to the first acceleration pulley 19 to accelerate the first acceleration pulley 19, and the first acceleration pulley 19 accelerates the second acceleration pulley 20 connected thereto. In this order, the second acceleration pulley 20 is the third acceleration pulley 21, the third acceleration pulley 21 is the fourth acceleration pulley 22, and the fourth acceleration pulley 22. ) Accelerates the generator (8) connected thereto, the generator (8) is to have a number of revolutions that can be developed by the rapid increase in its rotational speed compared to the rotational speed of the drive drum (3).
이상과 같이 구성되는 본 발명은 도로에 설치된 복수 개의 구동드럼이 주행 중인 자동차 바퀴에 의해 회전하여 발전토록 하고 이 구동드럼의 회전속도를 가속시켜 발생된 회전동력을 발전동력원으로 사용하는 획기적인 발전장치로서, 자체의 연료 및 동력을 사용하지 않고도 무궁한 발전을 수행할 수 있는 장점을 가진다.The present invention constituted as described above is a groundbreaking power generation apparatus using a plurality of driving drums installed on the road to rotate and generate power by driving a car wheel, and use the rotational power generated by accelerating the rotational speed of the driving drum as a power generation power source. This has the advantage of being able to carry out endless power generation without using its own fuel and power.
또한, 본 발명은 도로에 설치되기 때문에 기존의 대형 발전장치보다 구조가 간단하고, 특히 도로 외부에 각종 시설물이 시공되지 않기 때문에 환경을 해치지 않으면서 안전하게 발전을 수행할 수 있는 장점을 가진다.In addition, since the present invention is installed on the road, the structure is simpler than the existing large-scale power generation device, and in particular, since various facilities are not installed outside the road, power generation can be safely performed without harming the environment.
그리고, 어 할 수 있어 하여한 자연을 각종 도로 외부로 소형으로 설치가 가능하기 때문에 시설비용을 줄이고 현저히 시설을 발전시설 절감 및 환경오염을 줄일 수 있는 장점을 가진다.And, because it is possible to install a small nature outside the various roads, it has the advantage of reducing the installation cost and significantly reducing the power generation facilities and environmental pollution.
도 1은 본 발명에 따른 발전장치가 도로에 설치된 상태를 보인 단면도1 is a cross-sectional view showing a state in which a power generation apparatus according to the present invention is installed on a road
도 2는 본 발명에 따른 발전장치가 설치된 도로의 사시도2 is a perspective view of a road on which a power generation device according to the present invention is installed;
도 3은 본 발명에 따른 발전장치에 관한 것으로, 구동드럼 상부에 차단막이 설치된 상태를 보인 사시도3 is a perspective view showing a state in which a blocking film is installed on an upper portion of a driving drum according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 발전장치의 평면도4 is a plan view of a power generator according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 종동샤프트에 종동풀리의 조립상태를 보인 개략도5 is a schematic view showing the assembly state of the driven pulley on the driven shaft according to the present invention
도 6은 본 발명에 따른 보조모터가 구동드럼에 연결된 상태를 보인 사시도Figure 6 is a perspective view showing a state in which the auxiliary motor according to the invention connected to the drive drum
도 7은 본 발명에 따른 동력제어수단 내부를 보인 단면도로서, 발톱이 래칫바퀴의 톱니에 치합된 상태를 보인 도면7 is a cross-sectional view showing the inside of the power control means according to the present invention, the claw is engaged with the teeth of the ratchet wheel is a view showing a state;
도 8은 본 발명에 따른 동력제어수단 내부를 보인 단면도로서, 발톱이 래칫바퀴의 톱니에서 해제된 상태를 보인 도면 8 is a cross-sectional view showing the inside of the power control means according to the present invention, the claw is a view showing a state released from the teeth of the ratchet wheel.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 발전장치 2 : 하우징1: generator 2: housing
3 : 구동드럼 4 : 종동풀리3: driving drum 4: driven pulley
5 : 종동샤프트 6 : 동력전달부재5: driven shaft 6: power transmission member
7 : 동력제어수단 8 : 발전기7 power control means 8 generator
9 : 가속수단 15 : 보조모터9: acceleration means 15: auxiliary motor
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