KR20070079214A - 마그네틱을 이용한 동력 발생장치 - Google Patents

마그네틱을 이용한 동력 발생장치 Download PDF

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KR20070079214A
KR20070079214A KR1020060009756A KR20060009756A KR20070079214A KR 20070079214 A KR20070079214 A KR 20070079214A KR 1020060009756 A KR1020060009756 A KR 1020060009756A KR 20060009756 A KR20060009756 A KR 20060009756A KR 20070079214 A KR20070079214 A KR 20070079214A
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김현수
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김현수
권호원
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Abstract

본 발명은 마그네틱을 이용한 동력 발생장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 하단부에 제1마그네틱(101)을 횡방향으로 설치하고, 측면에 제2마그네틱(102)을 종방향으로 설치하며, 상단부는 발전기(50)의 회전축(501)과 커플링으로 연결되는 구동축(40)에 끼워진 클러치베어링(103)과 일체로 형성되는 제1진자(10)와,
회전축(201)의 일측 단부에 구동풀리(204)를 설치하며, 회전축(201)은 베어링으로 지지하여 좌우로 회전가능케 하며, 회전축(201)과 직각 방향으로 로드를 형성하여, 그 로드의 상단부에는 제3마그네틱(202)을 횡으로 설치하고, 로드의 타단부에는 중량추(203)를 설치한 제2진자(20)와,
구동풀리(204)와 동력전달수단으로 연결되는 피동풀리(304)를 설치한 회전축(301)에 설치되는 클러치베어링(305)의 외주면에 제4마그네틱(303)을 일 측면에 부착한 회전판(302)을 방사형으로 다수 형성한 회전자(30)로 구성함으로써, 마그네틱을 부착한 진자를 이용하여 마그네틱의 자기력과 진자의 진자운동을 이용해 발전기의 회전축을 구동시켜 전기에너지를 생산하기 때문에 에너지 생산에 따른 공해 발생 위험이 없고, 깨끗하고 청정한 전기에너지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 매우 적은 경제적 비용으로도 전기에너지를 생산할 수 있게 되어 경제성이 우수한 효과가 있다.
마그네틱, 진자, 제1진자, 제2진자, 회전자

Description

마그네틱을 이용한 동력 발생장치{Power generator for using the magnetic}
도 1은 본 발명의 주요 구성을 나타낸 예시도
도 2는 본 발명의 제1진자에 외부적인 힘을 가한 상태를 나타낸 예시도
도 3은 본 발명의 제1진자와 회전자 간에 마그네틱의 척력이 발생한 상태를
나타낸 정면 예시도
도 4는 본 발명의 제1진자와 제2진자간에 마그네틱의 척력이 발생한 상태를
나타낸 정면 예시도
도 5는 본 발명의 구동축에 다수의 제1진자를 설치한 상태를 나타낸 평면
예시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10: 제1진자 101: 제1마그네틱
102: 제2마그네틱 103: 클러치베어링
20: 제2진자 201: 회전축
202: 제3마그네틱 203: 중량추
204: 구동풀리 30: 회전자
301: 회전축 302: 회전판
303: 제4마그네틱 304: 피동풀리
305: 클러치베어링 40: 구동축
50: 발전기 501: 회전축
본 발명은 마그네틱을 이용한 동력 발생장치에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 자기력을 가진 마그네틱 간의 자기력과 진자의 운동 원리를 병용하여 일방향으로 회전하는 발전기의 회전축을 회전시킴으로써, 청정하고 경제성이 우수한 전기에너지를 생산할 수 있게 한 마그네틱을 이용한 동력 발생장치에 관한 것이다.
일반적인 동력 발생장치는 외부에서 공급되는 에너지를 또 다른 형태의 에너지로 변환시켜 주는 것으로서, 가장 대표적인 것으로는 발전기와 같은 동력 발생 장치를 들 수 있다.
즉, 발전기는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환시켜 주는 장치로써 회전축을 회전시키면 전자기유도작용(電磁氣誘導作用)으로 기전력을 발생시켜 전기에너지를 생산하게 되는데, 회전축을 회전시키기 위해서는 또 다른 동력이 공급되어야만 한다.
따라서 대형의 경우에는 증기나 수차 등을 이용하여 회전축을 회전시키게 되며, 소형의 경우에는 기름과 같은 연료를 이용한 엔진을 통해 회전축을 회전시켜 전기를 생산하게 된다.
따라서, 전기에너지를 얻기 위해서는 그에 따른 시설비뿐만 아니라 발전기의 회전축을 회전시키기 위한 별도의 에너지 공급을 위하여 또 다른 비용이 추가 지출되어야 하기 때문에 경제성이 낮은 문제점이 있었다.
또한, 증기나 수차 등을 이용하는 대형 발전기의 경우에는 물을 가열하여 발생한 증기나 물의 낙차를 이용하기 때문에 에너지를 얻기 위해서 자연을 훼손하는 경우가 불가피하여 자연 환경의 파괴를 초래하는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 발전기의 회전축을 회전시키는데 필요한 동력을 매우 경제적이고 친환경적인 장치를 이용해 구동시킬 수 있도록 하여 경제성이 우수하고 친환경적인 전기에너지를 생산할 있게 하는 데 있다.
상기한 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마그네틱을 부착한 다수의 진자와 회전자를 이용해 발전기의 회전축을 일방향으로 지속적으로 회전시켜 발전기를 이용한 전기에너지 생산이 가능케 한 것으로 이를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 하단부에 제1마그네틱(101)을 횡방향으로 설치하고, 측면에 제2마그네틱(102)을 종방향으로 설치하며, 상단부는 발전기(50)의 회전축(501)과 커플링으로 연결되는 구동축(40)에 끼워진 클러치베어링(103)과 일체로 형성되는 제1진자(10)와,
회전축(201)의 일측 단부에 구동풀리(204)를 설치하며, 회전축(201)은 베어링으로 지지하여 좌우로 회전가능케 하며, 회전축(201)과 직각 방향으로 로드를 형성하여, 그 로드의 상단부에는 제3마그네틱(202)을 횡으로 설치하고, 로드의 타단부에는 중량추(203)를 설치한 제2진자(20)와,
구동풀리(204)와 동력전달수단으로 연결되는 피동풀리(304)를 설치한 회전축(301)에 설치되는 클러치베어링(305)의 외주면에 제4마그네틱(303)을 일 측면에 부착한 회전판(302)을 방사형으로 다수 형성한 회전자(30)로 구성된다.
한편, 상기 회전자(30)의 회전판(302)은 등각으로 3개소를 형성한다.
상기 구동풀리(204)와 피동풀리(304)의 감속비율은 1:3으로 한다.
상기 제1진자(10)의 제1마그네틱(101)과 제2진자(20)의 제2마그네틱(102) 간에는 척력이 작용하며, 제1진자(10)의 제2마그네틱(102)과 회전자(30)의 제4마그네틱(303) 간에도 척력이 작용케 한다.
상기 제1진자(10)와 제2진자(20)의 진폭은 일정 각도 이상을 초과하지 않도록 억제된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 1은 본 발명의 기본적인 구성을 나타낸 예시도로서, 도면과 같이 상부에 위치하는 제1진자(10)와 하부에 위치하는 제2진자(20)와, 제2진자(20)에 의해서 회전이 이루어지는 회전자(30)로 구성된다.
제1진자(10)는 대략 3각형 형태의 진자로 형성하게 되는데, 상단부는 발전기(50)의 회전축(501)과 커플링으로 연결되는 구동축(40)에 끼워진 클러치베어링(103)과 일체로 형성된다. 그리하여 제1진자(10)를 흔들면 구동축(40)에 끼워진 클러치베어링(103)에 의해 제1진자(10)는 좌우 일정한 폭으로 흔들리는 진자운동을 수행하게 된다.
이때, 제1진자(10)의 상단부에 일체로 형성된 클러치베어링(103)에 구동축(40)이 끼워져 있기 때문에 제1진자(10)가 진자운동을 할 때, 한 방향으로만 회전이 가능한 클러치베어링(103)으로 인해 구동축(40)은 한 방향으로만 회전이 이루어지게 되고, 구동축(40)의 회전력은 커플링으로 연결된 발전기(50)의 회전축(501)으로 전달되어 발전기(50)의 회전축(501)을 회전시킴으로써, 발전기(50)를 가동시켜 전기에너지를 생산할 수 있게 된다.
한편, 제1진자(10)의 하단부와 일 측면에는 마그네틱을 설치하게 되는데, 하단부에는 제1마그네틱(101)을 횡방향으로 설치하고, 측면에는 제2마그네틱(102)을 종방향으로 설치하게 된다.
그 중 제1진자(10)의 하단부에 설치된 제1마그네틱(101)은 제1진자(10)의 하부에 설치되는 제2진자(20)의 제3마그네틱(202)과 척력이 작용하게 된다.
즉 도면과 같이 제2진자(20)는 회전축(201)의 일측 단부에 구동풀리(204)를 설치하여, 회전축(201)을 베어링으로 지지함으로써, 회전축(201)이 좌우 왕복으로 회전할 수 있게 하며, 회전축(201)이 회전할 때, 구동풀리(204)도 회전축(201)과 같은 방향으로 회전하게 한다.
또한, 상기 회전축(201) 직각 방향으로 로드를 형성하여, 그 로드의 상단부에는 제3마그네틱(202)을 횡으로 설치하고, 로드의 타단부에는 중량추(203)를 설치하여, 제3마그네틱(202)과 제1진자(10)의 제1마그네틱(101) 사이에 척력이 작용하게 된다.
그리하여 제2진자(20)를 지지하는 회전축(201)을 중심으로 제3마그네틱(202)이 설치된 로드측보다 중량추(203)가 설치된 로드측의 무게가 더 무겁게 설계함으로써, 제2진자(20)는 항상 회전축(201)을 중심으로 중량추(203)쪽이 아래로 기울어진 상태를 유지하려한다.
그러나, 제2진자(20)에 설치된 제3마그네틱(202)이 제1진자(10)에 설치된 제1마그네틱(101)과 척력이 작용하도록 설치되기 때문에 첨부도면 도 1과 같이 제1진자(10)와 제2진자(20)간는 절대 부딪히지 않고 제1마그네틱(101)과 제3마그네틱(202) 간의 척력이 작용하는 범위 내에서 일정한 간격을 자동으로 유지하게 된다.
한편, 제2진자(20)의 진자운동에 의해 회전하는 회전자(30)는 구동풀리(204)와 동력전달수단으로 연결되는 피동풀리(304)를 설치한 회전축(301)이 클러치베어링(305)에 끼워지게 하며, 상기 클러치베어링(305)의 외주면에 마그네틱을 일 측면에 부착한 회전판(302)을 방사형으로 형성함으로써, 제2진자(20)의 구동풀리(204)가 좌우로 회전하여 회전축(301)이 좌우로 회전하더라도, 회전축(301)의 회전력은 클러치베어링(305)에 의해 일방향으로만 전달되어 클러치베어링(305)의 외주면에 방사형으로 설치된 다수의 회전판(302)이 항상 시계 반대방향으로 회전하게 된다.
이때, 회전판(302)에 설치된 제4마그네틱(303)과 제1진자(10)의 제2마그네틱(102)간에 척력이 작용하여 회전판(302)이 회전하면 제1진자(10)가 진자 운동을 수행하게 된다.
즉, 첨부도면 도 1과 같이 정지해 있는 제1진자(10)를 첨부도면 도 2와 같이 외부적인 힘을 가하여 회전자(30)쪽으로 밀어주면, 제1진자(10)가 회전자(30)쪽으로 회전하는 순간에 제1진자(10)의 제1마그네틱(101)과 제2진자(20)의 제3마그네틱(202)간에 작용하는 척력이 약해지게 되고, 그로 인해 제3마그네틱(202)이 설치된 로드의 반대측에 설치된 중량추(203)에 의해 제2진자(20)는 도면과 같이 시계 방향으로 일정한 각도만큼만 회전하면서 제2진자(20)의 제3마그네틱(202)이 상부로 올라간 상태를 유지하게 된다.
한편, 외부적인 힘에 의해 회전자(30)쪽으로 회전한 제1진자(10)는 회전자(30)에 방사형으로 다수 형성된 회전판(302)에 근접하는 순간, 제1진자(10)의 제2 마그네틱(102)과 회전자(30)의 회전판(302)에 설치된 제4마그네틱(303)간에 척력이 발생하게 되는데, 회전자(30)는 클러치베어링에 의해 시계방향으로 회전이 억제되어 있으므로 제1진자(10)의 제2마그네틱(102)과 회전자(30)의 회전판(302)에 설치된 제4마그네틱(303)간에 척력은 제2마그네틱(102)가 설치된 제1진자(10)를 밀어내는 힘으로 작용하게 된다.
그리하여 첨부도면 도 3과 같이 제1진자(10)가 외부적인 힘에 의해 회전한 반대 방향으로 밀려나게 되면, 제1진자(10)와 제2진자(20)가 근접하게 되면서 제1진자(10)의 하단부에 설치된 제1마그네틱(101)과 제2진자(20)의 로드 상단부에 설치된 제3마그네틱(202)간에 또다시 척력이 작용하게 되는데, 회전자(30)에 설치된 제4마그네틱(303)과의 척력으로 인해 진자운동을 개시한 제1진자(10)는 회전가속도가 붙어 있기 때문에 정지해 있던 제2진자(20)가 제1진자(10)의 회전에 따라서 상기 제1마그네틱(101)과 제3마그네틱(202) 사이의 척력에 의해 아래로 밀려나면서 제2진자(20)가 시계 반대방향으로 회전을 하게 된다.
첨부도면 도 4와 같이 제2진자(20)가 시계 반대방향으로 회전을 하게 되면, 회전축(201)의 일단부에 설치된 구동풀리(204)가 제2진자(20)와 같이 시계 반대방향으로 회전하면서 동력전달수단에 의해 구동풀리(204)와 연결된 피동풀리(304)로 회전력이 전달되면, 피동풀리(304)도 구동풀리(204)와 같이 시계 반대방향으로 회전하면서 한 방향으로만 회전이 가능한 클러치베어링을 회전키게 되고, 그로 인해 클러치베어링의 외주면에 일체로 설치된 다수의 회전판(302)이 회전하게 되는데, 구동풀리(204)와 피동풀리(304)의 감속비율은 1:3으로 설정되어 있어서 구동풀리(204)가 진폭만큼 회전하는 동안에 피동풀리(304)는 120°를 회전함으로써, 클러치베어링의 외주면에 3개소의 회전판(302)이 설치된 경우 제2진자(20)에 의해 회전자(30)가 회전할 때 회전자(30)의 회전판(302)은 항상 일정한 동일한 각도 상에 위치할 수 있게 되어 상기한 일련의 동작을 반복적으로 수행할 있는 준비가 완료되게 된다.
그리하여 위와 같이 첨부도면 도 2 내지 첨부도면 도 4를 기준으로 설명한 실시 예들이 지속적으로 반복되면, 초기에 제1진자(10)를 일정한 진폭으로 움직이기 위하여 가해진 외부적인 힘이 한 차례만 가해지더라도, 다수가 설치된 마그네틱(101,102,202,303) 간의 척력과, 진동하는 제1진자(10) 및 제2진자(20)의 진자운동이 구동축(40)과 커플링 결합된 발전기(50)의 회전축(501)을 회전시켜 발전기(50)를 가동시킴으로써, 전기에너지를 생산할 수 있게 되는 것이다.
따라서 제1진자(10)를 일정한 진폭으로 움직이기 위하여 가해지는 외부적인 힘이 청정한 에너지를 이용한 방법인 경우에는 최종적으로 발전기(50)에서 전기에너지가 얻어지기까지 환경오염 유발 물질의 생성이 없는 청정한 전기 에너지를 생산할 수 있게 되며, 이처럼 청정한 전기 에너지를 얻기 위한 외부적인 힘은 청정한 에너지의 형태이면 그 어떠한 형태로든 가능한데, 일 예로 사람이 직접 제1진자(10)를 밀어서 외부적인 힘을 가할 수도 있으며, 이처럼 인력 등을 사용하는 경우에는 전기에너지를 얻기 위해 투입하는 외부적인 힘의 공급에 필요에 비용도 크게 절감할 수 있기 때문에 경제성도 우수하다 할 수 있다.
한편, 첨부도면 도 5와 같이 발전기(50)의 회전축(501)과 커플링 결합하는 구동축(40)을 더욱 강력한 힘으로 회전시키기 위해서는 도면과 같이 제1진자(10)를 구동축(40)에 일정 간격으로 다수 개소에 설치할 있으며, 이처럼 제1진자(10)를 다수 개로 구성하는 경우에는 제2진자(20) 및 회전자(30)도 그에 맞게 숫자를 가감하는 것이 당연하다 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 동력 발생장치는 마그네틱을 부착한 진자를 이용하여 마그네틱의 자기력과 진자의 진자운동을 이용해 발전기의 회전축을 구동시켜 전기에너지를 생산함으로써, 에너지 생산에 따른 공해 발생 위험이 없고, 깨끗하고 청정한 전기에너지를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 매우 적은 경제적 비용으로도 전기에너지를 생산할 수 있게 되어 경제성이 우수한 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 상기에서 기재한 가장 바람직한 실시 예에 근거하여 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 요지 범위 내에서 당해 업자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함을 미리 밝혀둔다.

Claims (5)

  1. 하단부에 제1마그네틱(101)을 횡방향으로 설치하고, 측면에 제2마그네틱(102)을 종방향으로 설치하며, 상단부는 발전기(50)의 회전축(501)과 커플링으로 연결되는 구동축(40)에 끼워진 클러치베어링(103)과 일체로 형성되는 제1진자(10)와,
    회전축(201)의 일측 단부에 구동풀리(204)를 설치하며, 회전축(201)은 베어링으로 지지하여 좌우로 회전가능케 하며, 회전축(201)과 직각 방향으로 로드를 형성하여, 그 로드의 상단부에는 제3마그네틱(202)을 횡으로 설치하고, 로드의 타단부에는 중량추(203)를 설치한 제2진자(20)와,
    구동풀리(204)와 동력전달수단으로 연결되는 피동풀리(304)를 설치한 회전축(301)에 설치되는 클러치베어링(305)의 외주면에 제4마그네틱(303)을 일 측면에 부착한 회전판(302)을 방사형으로 다수 형성한 회전자(30)로 구성되는 마그네틱을 이용한 동력 발생장치
  2. 청구항 1에 있어서, 회전자(30)의 회전판(302)은 등각으로 3개소를 형성한 것을 특징으로 하는 마그네틱을 이용한 동력 발생장치
  3. 청구항 1에 있어서, 구동풀리(204)와 피동풀리(304)의 감속비율은 1:3인 것을 특징으로 하는 마그네틱을 이용한 동력 발생장치
  4. 청구항 1에 있어서, 제1진자(10)의 제1마그네틱(101)과 제2진자(20)의 제2마그네틱(102) 간에는 척력이 작용하며, 제1진자(10)의 제2마그네틱(102)과 회전자(30)의 제4마그네틱(303) 간에도 척력이 작용케 한 것을 특징으로 하는 마그네틱을 이용한 동력 발생장치
  5. 청구항 1에 있어서, 제1진자(10)와 제2진자(20)의 진폭은 일정 각도 이상을 초과하지 않도록 억제하는 것을 특징으로 하는 마그네틱을 이용한 동력 발생장치
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KR1020060009756A KR20070079214A (ko) 2006-02-01 2006-02-01 마그네틱을 이용한 동력 발생장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2548672C1 (ru) * 2013-12-03 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный авиационный университет" Генератор (варианты)
RU2563979C2 (ru) * 2013-09-19 2015-09-27 Частное образовательное учреждение высшего образования "ЮЖНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (ИУБиП") Инерционный маятниковый генератор
WO2016135096A1 (en) * 2015-02-23 2016-09-01 Polenta Renato Anti-damping apparatus for keeping a pendulum oscillation period constant.
KR20200005285A (ko) 2018-07-06 2020-01-15 권호원 전동 발전장치

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