KR20090045181A - Self electric generating apparatus using passing of automobile - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 차량 통과시에 발생하는 상하 방향으로의 진동을 이용하여 효과적으로 발전을 하는 발전장치를 제공한다.The present invention provides a power generation apparatus that generates power efficiently by using vibrations in the vertical direction generated when the vehicle passes.
본 발명은, 도로에 설치되는 차량 통과용 발전장치에 있어서,The present invention provides a power generation device for vehicle passing provided on the road,
일측이 회전축(51)에 회전 가능하도록 고정되고, 탄성 장치(52)에 의해 타측이 복원력을 가지며, 걸림턱(53)에 의해 상기 타측의 상승이 억제되는 발판(50); 측면에 기어 구조를 가지고 있고, 상기 발판(50)의 상기 타측의 하부에 고정 설치되어 차량이 통과시에 상하로 이동하는 날개(60); 상기 날개(60)의 기어 구조와 맞물려져서 상기 날개(60)의 상하 이동을 회전운동으로 변환하는 기어(70); 상기 기어(70)의 회전수를 증대시키는 가속기(80, 90); 상기 가속기(80, 90)의 출력 축에 연결되어 상기 가속기(80, 90)의 회전 운동에 의해 기전력을 형성하는 모터(100); 상기 모터(100)의한 기전력을 충전하는 충전장치(110)를 포함하는 것을 특징으로 한다.One foot is fixed to the rotary shaft 51 to be rotatable, the other side has a restoring force by the elastic device 52, the footrest 50 is suppressed the rise of the other side by the locking jaw (53); It has a gear structure on the side, the wing 60 is fixed to the lower side of the other side of the scaffold 50 to move up and down when the vehicle passes; Gear 70 is engaged with the gear structure of the blade 60 to convert the vertical movement of the blade 60 to the rotary motion; An accelerator (80, 90) for increasing the rotational speed of the gear (70); A motor (100) connected to the output shafts of the accelerators (80, 90) to form electromotive force by the rotational movement of the accelerators (80, 90); It characterized in that it comprises a charging device 110 for charging the electromotive force of the motor 100.
이상과 같은 본 발명의 차량 통과시의 진동을 이용한 발전장치를 사용하면, 경량의 차량 통과시에도 충분한 회전수를 얻을 수가 있어서 발전이 가능하게 되고, 특히 가속기에 의해 회전력이 감소되기 때문에 작은 용량의 모터(100)에 의해 발전을 하는 것이 가능하게 되어 제조 비용이 상당히 절감되게 된다.When the power generation apparatus using the vibration in the passage of the present invention as described above is used, sufficient rotation speed can be obtained even in the passage of a light vehicle, so that power generation is possible, and in particular, since the rotational force is reduced by the accelerator, It is possible to generate power by the motor 100, so that the manufacturing cost is significantly reduced.
발전장치, 도로, 차량, 통과, 가속기 Generator, Road, Vehicle, Passage, Accelerator
Description
본 발명은 일반도로에서 차량이 통과할 때에 발생하는 상하 진동을 이용하여 효과적으로 자가 발전을 하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for effectively generating power by using up and down vibration generated when a vehicle passes on a general road.
유가가 급등함에 따라 에너지 비용이 상승하여, 태양광이나 풍력을 이용하여 발전을 하는 발전장치가 널리 보급되고, 심지에는 차량의 통과시의 기전력을 이용하여 발전하기 위한 발전장치가 개발되고 있는 실정이다.As oil prices soar, energy costs have risen, and power generation devices that generate power using solar or wind power have become widespread, and in recent years, power generation devices have been developed for generating power using electromotive force at the time of passage of vehicles. .
그래서, 도1과 같은 종래기술의 차량용 발전장치에서는 차량(n)이 통과시에 코일(10)에 유기되는 기전력을 이용하고 있지만, 이 방법에서는 차량(n)의 통행에 방해를 주지 않기 위해서는 코일(10)이 설치되는 구조물이 차량(n)과 이격될 수 밖에 없어서, 충분한 기전력이 코일(10)에 유기되지 않는 단점이 있다.Therefore, in the vehicular power generation apparatus of the prior art as shown in FIG. 1, the electromotive force induced in the
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도2와 같은 종래기술에서는 차량이 통과시에 스프링이 장착된 발판(30)이 상하로 진동하여 이 발판(30)에 연결된 영구자석(20)이 상하로 진동함에 따라서, 코일(40)에 기전력이 발생하게 하는 방식을 사용하지만, 이 방식에서는 상하로 진동하는 진폭이 아주 작아서 제대로 기전력이 발생하지 않고, 작은 진폭에 의해 큰 기전력을 형성하기 위하여 큰 영구자석(20)과 코일(40)이 필요하게 되어 제조 단가가 상승하는 단점이 있다.In order to solve this problem, in the prior art as shown in FIG. 2, the spring-loaded
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 감안하여, 차량 통과시에 발생하는 상하 방향으로의 진동을 이용하여 효과적으로 발전을 하는 발전장치를 제공한다.The present invention, in view of the problems of the prior art as described above, provides a power generation device that effectively generates power by using the vibration in the vertical direction generated when passing through the vehicle.
이상과 같은 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은, In order to achieve the above technical problem, this invention,
도로에 설치되는 차량 통과용 발전장치에 있어서,In the power generation device for vehicle passing installed on the road,
일측이 회전축(51)에 회전 가능하도록 고정되고, 탄성 장치(52)에 의해 타측이 복원력을 가지며, 걸림턱(53)에 의해 상기 타측의 상승이 억제되는 발판(50); 측면에 기어 구조를 가지고 있고, 상기 발판(50)의 상기 타측의 하부에 고정 설치되어 차량이 통과시에 상하로 이동하는 날개(60); 상기 날개(60)의 기어 구조와 맞물려져서 상기 날개(60)의 상하 이동을 회전운동으로 변환하는 기어(70); 상기 기어(70)의 회전수를 증대시키는 가속기(80, 90); 상기 가속기(80, 90)의 출력 축에 연결되어 상기 가속기(80, 90)의 회전 운동에 의해 기전력을 형성하는 모터(100); 상기 모터(100)의한 기전력을 충전하는 충전장치(110)를 포함하는 것을 특징으로 한다.One foot is fixed to the
이상과 같은 본 발명의 차량 통과시의 진동을 이용한 발전장치를 사용하면, 경량의 차량 통과시에도 충분한 회전수를 얻을 수가 있어서 발전이 가능하게 되고, 특히 가속기에 의해 회전력이 감소되기 때문에 작은 용량의 모터(100)에 의해 발전을 하는 것이 가능하게 되어 제조 비용이 상당히 절감되게 된다.When the power generation apparatus using the vibration in the passage of the present invention as described above is used, sufficient rotation speed can be obtained even in the passage of a light vehicle, so that power generation is possible, and in particular, since the rotational force is reduced by the accelerator, It is possible to generate power by the
이제, 도3을 참고로 하여 본 발명의 차량 통과를 이용한 발전장치에 대해 설명하기로 한다. 도3은 본 발명의 차량 통과를 이용한 발전장치의 전체적인 구성을 나타내는 측면도이고, 도4는 본 발명의 차량 통과를 이용한 발전장치가 도로에 설치되는 경우에 발판들의 배치를 도시한다.Now, with reference to Figure 3 will be described with respect to the power generation apparatus using a vehicle passage of the present invention. Fig. 3 is a side view showing the overall configuration of a power generator using the vehicle passage of the present invention, and Fig. 4 shows the arrangement of the scaffolding when the power generator using the vehicle passage of the present invention is installed on the road.
도3과 같은 발전장치를 도4에서와 같이 도로의 좌우측 바퀴가 지나가는 부위에 각각 설치한다.As shown in FIG. 4, the power generation apparatus as shown in FIG.
발판(50)은 회전축(51)을 중심으로 상하로 회전가능하고 스프링(52)에 의해 평상시에는 도3과 같이 돌출되게 되고, 걸림턱(53)이 금속판(54)에 걸려서 더 이상 상승되지 않은 상태로 유지된다. The
이때 발판(50)은 도4에서와 같이, 발판의 간격(a)이 소형 차량의 타이어의 단면폭 보다 작게 하여, 어떤 크기의 차량도 좌측 바퀴가 발판(50-1, 50-2, 50-3)의 적어도 하나를 밟게 되고, 우측 바퀴도 발판(50-4, 50-5, 50-6)의 적어도 하나를 밟게 하며, 각각의 발판(50-1, 50-2, 50-3) 및 발판(50-4, 50-5, 50-6)이 하부 에서 일체화되어 있어서, 좌측 발판(50-1, 50-2, 50-3) 중의 어느 하나라도 좌측 바퀴가 밟게 되면 발판(50-1, 50-2, 50-3)이 모두 같이 하강한다(물론 우측바퀴도 동일하다).At this time, as shown in Fig. 4, the footrest distance a is smaller than the cross-sectional width of the tire of the small vehicle, so that the wheel of the left side of the wheel of any size 50-1, 50-2, 50-3 Step on at least one, and the right wheel also steps on at least one of the footrests 50-4, 50-5, 50-6, and the footrests 50-1, 50-2, 50-3, and footrests respectively. (50-4, 50-5, 50-6) are integrated at the bottom, so if any one of the left footrests 50-1, 50-2, 50-3 is stepped on the left wheel, footrest 50-1, 50-2, 50-3) all descend together (the right wheel is the same, of course).
이제, 차량이 본 발명의 발전장치 쪽으로 진행하면 발판(50)을 누르기 시작하여 발판(50)이 하부로 내려가게 되어, 발판(50)에 고정된 날개(60)가 하부로 이동하게 된다. Now, when the vehicle proceeds toward the power generation apparatus of the present invention, the
날개(60)의 내측에는 기어 구조의 톱니(61)가 만곡되게 설치되어 있어서, 날개(60)가 하부로 내려가면 이 톱니(61)에 의해 기어(70)가 시계방향으로 회전하게 된다.The
이 작은 기어(70)에는 동축의 큰 기어(80)가 고정되어 있고, 이 큰 기어(80)에 는 다시 작은 기어(90)가 물려 있어서, 결국 작은 기어(70)의 회전수가 작은 기어(90)에서는 상당히 가속되게 된다. 이하에서는 이러한 구성을 가속기라고 칭한다. The coaxial
예를 들어, 큰 기어(80)와 작은 기어(90)의 회전비가 1:10이면, 차량 통과로 인하여 상기 발판(50)이 내려감에 따라서, 기어(70)가 1회전하면, 기어(90)는 10회전하게 된다.For example, when the rotation ratio of the
그리고, 기어(90)의 축에는 모터(100)의 축이 연결되어 있으므로, 결국 차량이 통과하여 발판(50)이 눌러져서 기어(70)가 1회전하면, 모터(100)는 10회전하고, 이 모터(100)의 회전력에 의해 기전력이 발생한다.In addition, since the shaft of the
그리고, 이 기전력이 충전장치(110)에 저장되며, 교류 전원이 필요한 경우에는 통상의 직류/교류 변환기(120)를 이용하면 교류가 발생하여 교류용 전기기기(130)에 전기를 공급하게 된다.And, the electromotive force is stored in the
이때, 탄성장치(52)는 도2에서와 같이 스프링으로 구성하고, 이 탄성장치(52)는 소형 차량의 중량에 의해서도 상기 발판(50)이 완전히 내려가고, 차량 통과 후에는 즉시 도3과 같은 상태로 복원되도록 탄성을 정한다. At this time, the
그러면, 소형 차량의 통과의 경우에도 발판(50)이 완전히 내려가서 가속기에 의해 모터(100)가, 예를 들면 10회 회전을 하여 기전력을 발생시킨다.Then, even in the passage of the small vehicle, the
또한, 차량이 통과 완료하면, 스프링(52)의 복원력에 의해 발판(50)이 상부로 향하게 되어 날개(60)가 상부로 향하게 되므로, 기어(70)가 반시계 방향으로 회전하여, 다시 반대 방향으로 모터(100)가 10회 회전하여 기전력을 발생시킨다.In addition, when the vehicle has passed, the
즉, 1대의 차량 통과시에 모터(100)가 20회 회전하는 기전력을 발생시키게 된다. 여기서, 차량의 앞바퀴가 발판(50)을 통과한 후에 발판(50)이 상승하면서 기전력이 발생하고, 다시 뒷바퀴가 발판을 밟은 경우에도 기전력이 발생하게 된다.That is, when passing through one vehicle, the
결국, 이상과 같은 본 발명의 차량 통과시의 발전장치를 이용하면, 경량의 차량 통과시에도 충분한 회전수를 얻을 수가 있어서 발전이 가능하게 되고, 특히 가속기에 의해 회전력이 감소되기 때문에 작은 용량의 모터(100)에 의해 발전을 하는 것이 가능하게 되어 발전 장치의 제조 비용이 상당히 절감되게 된다.As a result, by using the power generation apparatus at the time of passage of the vehicle of the present invention as described above, a sufficient number of revolutions can be obtained even at the passage of a light vehicle, so that power generation is possible. Power generation by 100 makes it possible to significantly reduce the manufacturing cost of the power generation apparatus.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 실시 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 점을 유의해야 한다.While the preferred embodiment of the present invention has been described above, it should be noted that the present invention is not limited to this embodiment and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
예를들면, 상기의 차량 통과용 발전장치는 도로의 과속방지턱에도 사용가능하다. 도로의 과속방지턱은 차량을 감속시키는 것이 목적이므로 운전자가 상기 발판을 보면 속도를 줄이게 되고, 일반 과속 방지턱과 상이하게 통과시에 발판이 하강하여 충격이 거의 없기 때문에, 과속 방지의 효과와 함께 차량에 충격이 없는 발전장치가 가능해진다.For example, the power generation device for vehicle passing can be used for speed bumps of roads. As the speed bumps on the road are intended to slow down the vehicle, the driver reduces the speed when the driver sees the footrests, and since the footrests fall during the passage differently from the general speed bumps, there is almost no impact. It is possible to generate a shock-free generator.
또한, 도4에서는 다수의 발판(50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5, 50-6)이 분리된 구조로 되어 있어서, 차량 하중이 발판들 사이의 금속판(54)에 의해 지지되어 차량이 금속판(54)의 표면 이하로 내려가는 것을 방지하고 있으나, 분리된 구조가 아니라 과속 방지턱과 같은 일체화된 긴 구조인 경우에는 차량 통과시에 도3의 발판(50)이 최대로 하강하더라도 발판(50)의 상부가 금속판(54)의 표면 정도가 되도록 발판(50)의 하부에 발판 지지구조를 형성해야 한다.In addition, in Fig. 4, a plurality of scaffolds 50-1, 50-2, 50-3, 50-4, 50-5, and 50-6 have a structure in which the vehicle load is separated from the metal plates between the scaffolds ( 54) to prevent the vehicle from falling below the surface of the
그리고, 도3의 경우에는 발판(50)이 하강시와 상승시에 모두 기어(90)가 시계방향과 반시계 방향으로 회전하여 발전을 하는 것으로 기재를 하였으나 이 경우에는 기어(90)가 시계방향으로 돌다가 바로 반시계 방향으로 돌아야 하므로 기어(90)에 무리가 갈 수가 있으므로, 도5에서와 같이 기어(90)와 동축으로 회전 가능하게 설치되고 내측에 비대칭 기어 구조(94)가 형성된 기어(91)와, 이 기어(90)가 어느 한 방향으로 회전시에만 기어(90)와 기어(91)가 물리도록 하는 클러치(92)를 설치하며, 모터(100)가 기어(91)에 물려 있도록 하여, 원하는 방향의 회전시에 만 클러치(92)의 날개(93)가 외측으로 벌어져서 기어(91)의 내측 기어 구조(94)에 걸려서 기어(90)와 기어(91)가 물리게 되어서 이 기어(91)에 물려진 모터(100)의 축이 회전하게 되는 구조도 가능하다.In the case of FIG. 3, the
또한, 도3에서는 회전력을 전기로 변환하기 위하여 모터(100)를 사용하는 것으로 기재하였으나, 모터와 동일한 발전 원리를 가지는 다른 장치(예를들면, 모터처럼 부러쉬가 없으며 회전자에 코일이 감겨있고 고정자에 영구자석을 가지는 구조)도 가능하다.In addition, in FIG. 3, the
도1은 종래기술에서 차량이 코일을 통과하는 경우에 발생하는 기전력을 이용하는 발전장치를 도시함.1 illustrates a power generation apparatus using electromotive force generated when a vehicle passes through a coil in the prior art.
도2는 종래기술에서 차량이 통과시의 발판의 상하진동을 이용하는 단순한 발 전장치를 도시함.Figure 2 shows a simple generator using the vertical vibration of the scaffold when the vehicle passes in the prior art.
도3은 본 발명에서 가속기를 사용하는 차량 통과용 발전장치의 전체적인 구성을 도시함.Figure 3 shows the overall configuration of a generator for passing vehicles using an accelerator in the present invention.
도4는 본 발명의 차량 통과용 발전장치의 발판들이 배치를 설명하는 상면도.Figure 4 is a top view illustrating the arrangement of the scaffolding of the power generation device for vehicle passing of the present invention.
도5는 본 발명의 차량 통과용 발전장치에서 특정 방향 회전시에만 발전이 되게 하는 클러치 구조를 더 포함하는 발전장치를 도시함.Figure 5 shows a power generation device further comprising a clutch structure to generate power only in a specific direction rotation in the vehicle power generation device of the present invention.
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Legal Events
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