KR20100033236A - 발전장치 및 발전장치를 포함하는 수도꼭지 - Google Patents

Abstract

본원발명은 수돗물을 이용한 발전장치 및 상기 발전장치를 포함하는 수도꼭지에 관한 것으로, 실생활에서 쉽게 버려지는 수돗물을 전기에너지 발전에 이용하는 것을 특징으로 한다.

수도꼭지, 발전장치, 충전기, 자석터빈

Description

발전장치 및 발전장치를 포함하는 수도꼭지{A Electric Plant using a tap water and a Faucet having the Electric Plant}

본원발명은 일상생활에서 쉽게 버려지는 수도꼭지의 물을 이용하여 발전하는 간이 발전장치 및 상기 간이 발전장치를 포함하는 수도꼭지에 관한 것이다.

수력발전은 물의 위치에너지를 이용하여 전기에너지를 발생시키는 장치로, 기본적으로는 댐과 같은 구조물에 물을 가둔 뒤 방출되는 물의 경로 상에 날개를 가진 터빈을 형성시켜 높은 위치에 있는 물이 가지는 위치에너지를 이용하여 터빈을 구동할 수 있는 운동에너지로 전환하는 방식이다.

한편, 상기 터빈의 내부에는 터빈의 날개가 회전함으로써 같이 회전하는 로터코어가 형성되어 있고, 상기 로터코어가 회전하는 과정에서 전자기유도 현상(도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상)을 통해 전기에너지를 발생시키게 된다.

그러나 상술한 수력발전의 기본적인 개념이 널리 알려져 있음에도 불구하고, 가정마다 공급되는 수도를 이용한 발전장치가 없었다.

따라서 본원발명은 버려지는 수돗물의 위치에너지를 이용한 발전장치를 제공 하고자 한다.

본원발명은 실생활에서 쉽게 버려지는 물을 전기에너지 발전에 이용하여 건전지 등을 충전할 수 있는 간이 발전기를 제공하고, 나아가 설치가 용이하고, 그 비용도 적게 드는 간이 발전기를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본원발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 수도관에 착탈 가능하게 연결되어 수돗물이 통과하는 연결관; 상기 연결관의 내부에 축결합 되는 자석터빈; 상기 연결관의 외부에 감겨지는 코일; 및 상기 코일과 연결되는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치를 제공한다.

이 경우, 본원발명 발전장치의 상기 자석터빈은 녹스는 것을 방지할 수 있는 방수층이 형성된 것을 특징으로 한다. 또한 상기 연결관은 비 자성체인 것을 특징으로 하며, 상기 자석터빈은 네오디뮴을 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 본원발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 수도관의 내부에 축결합되는 자석터빈; 상기 수도관의 외부에 감겨지는 코일; 및 상기 코일과 연결되는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지를 제공한다.

여기서, 본원발명 수도꼭지의 상기 자석터빈은 녹스는 것을 방지할 수 있는 방수층이 형성된 것을 특징으로 하고, 상기 수도관은 상기 자석터빈이 위치하는 부위에 비 자성체로 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 수도관의 외면에 상기 코일을 감싸는 절연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본원발명에 따른 발전장치 및 발전장치를 포함하는 수도꼭지에 의하면, 실생활에서 쉽게 버려지는 물을 전기에너지 발전에 이용하여 건전지 등을 충전할 수 있는 간이 발전기를 제공하는 효과를 도모할 수 있고, 나아가 설치가 용이하고, 그 비용도 적게 드는 간이 발전기를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본원발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본원발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다. 한편 이하에 기술될 구성, 방법 기타의 실시예는 실시에 필요한 구성의 설명을 위한 것일 뿐 본원발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다..

도1은 본원발명 발전장치의 연결관 내부 단면도 및 충전기의 연결을 보여주는 도면이다.

도1을 참고하여, 본원발명 발전장치(100)는 연결관(1), 자석터빈(3), 축(5), 코일(7) 및 충전기(9)를 포함한다.

상기 연결관(1)은 전체적으로 원기둥 형상을 가지면서, 상부의 지름이 하부의 지름보다 작게 형성된다. 또한 상기 연결관(1)은 그 상부가 수도꼭지에 연결되 어 수돗물이 관통하게 되는 구성으로 수로(11)와 돌출부(13)를 포함한다.

상기 수로(11)는 수도꼭지에서 공급되는 수돗물이 관통할 수 있는 구성으로 연결관(1)의 중심에 형성되며, 상기 돌출부(13)는 상기 연결관(1) 상부의 외주면 돌출되어 형성된다. 상기 돌출부(13)는 상기 수도꼭지와 상기 연결관(1)의 결합을 유지시켜 주는 구성이므로, 상기 돌출부(13)가 가지는 지름 D1은 수도꼭지의 내경보다 조금 크게 형성함이 바람직하다.

한편, 상기 연결관(1)은 절연체로 구성됨이 바람직한데, 이는 후술할 자석터빈(3)을 원활하게 회전운동 가능하게 하고, 후술할 코일(7)과 상기 수도꼭지를 절연시키기 위함이다.

상기 자석터빈(3)은 전체적으로 원기둥형상을 가지면서, 후술할 축(5)을 통해 상기 연결관(1)의 하부에 결합됨으로써 상기 연결관(1) 내부를 흐르는 수돗물에 의해 회전운동 가능한 구성이다. 상기 자석터빈(3)은 외주면에 형성되는 날개(31) 및 상기 자석터빈 외주면에 형성되는 방수층(33)을 포함하는데, 상기 날개(31)는 상기 자석터빈(3)의 외주면을 따라 다수개가 형성됨이 바람직하다. 상기 방수층(33)은 상기 날개(31)를 포함한 자석터빈(3)이 물과의 접촉으로 녹스는 것을 방지하기 위한 구성으로 상술한 기능을 구현가능한 다양한 방식의 제조기법이 적용가능하다. 그 일례로 상기 자석터빈(3)의 외주면 전체를 플라스틱 코팅처리 할 수도 있다.

한편, 상기 자석터빈(3)은 네오디뮴(Nd, 원자번호 60)으로 제작됨이 바람직하다.

상기 축(5)은 상기 자석터빈(3)을 관통하면서 상기 연결관(1) 내부에 형성되어, 상기 자석터빈(3)이 연결관(1) 내부에서 회전운동하는 중심이 되는 구성이다.

상기 코일(7)은 상기 연결관(1)의 외부 외주면에 형성되어 상기 자석코일(3)과 연동하여 전자기유도 현상을 유발하는 구성으로, 그 상세한 형상이나 개수는 상술한 기능을 구현가능한 다양한 방식으로 채용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 충전기(9)는 상기 코일(7)에서 발생하는 전기에너지를 이용하여, 건전지와 같은 충전대상을 충전할 수 있는 구성이다. 상기 충전기(9)는 상기 코일(7)에 연결되는 전선(91)과 건전지와 같은 충전대상이 거치되는 거치대(93)를 포함한다.

도2는 본원발명 수도꼭지의 수도관 단면도 및 충전기의 연결을 보여주는 도면이다.

도2를 참고하여, 본원발명 수도꼭지(200)는 수돗물이 공급되는 수도관(1'), 수돗물의 위치에너지에 의해 회전하는 자석터빈(3'), 상기 자석터빈(3')의 회전축이 되는 축(5'), 상기 자석터빈(3')과 연동하여 전자기유도가 이뤄지는 코일(7'), 절연층(8') 및 상기 코일과 연결되는 충전기(9')를 포함한다.

상기 수도관(1')은 수돗물이 공급되는 관으로 후술할 자석터빈(3')이 형성되는 위치에 비자성층(11')을 포함한다. 상기 비자성층(11')은 상기 수도관(1')의 말단에 형성되어 자석터빈(3')이 상기 수도관(1')에 의해 회전운동시 방해받는 것을 막아주는 구성이다. 따라서 상술한 기능을 발휘하는 한 다양한 방식의 비자성층(11')을 형성가능하며, 플라스틱 관을 수도관(1') 내부에 위치시키는 것이 일예가 될 수 있다.

상기 자석터빈(3')은 전체적으로 원기둥형상을 가지면서, 후술할 축(5')을 통해 상기 수도관(1')의 내부에 결합됨으로써 상기 수도관(1') 내부를 흐르는 수돗물에 의해 회전운동 가능한 구성이다. 상기 자석터빈(3')은 외주면에 형성되는 날개(31') 및 상기 자석터빈 외주면에 형성되는 방수층(33')을 포함하는데, 상기 날개(31') 및 상기 방수층(33')의 특징은 상술한 발전장치(100)의 날개(31) 및 방수층(33)과 동일한바 상세한 설명은 생략한다.

상기 축(5')은 상기 자석터빈(3')을 관통하면서 상기 수도관(1') 내부에 형성되어, 상기 자석터빈(3')이 수도관(1') 내부에서 회전운동하는 중심이 되는 구성이다.

상기 코일(7')은 상기 수도관(1')의 외부 외주면을 따라 형성되어 상기 자석터빈(3')과 연동하여 전자기유도 현상을 통해 전기에너지를 발생시키는 구성으로, 그 상세한 형상이나 개수는 상술한 기능을 구현가능한 다양한 방식으로 채용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

상기 절연층(8')은 상기 수도관(1')의 외주면을 따라 형성되고, 상기 코일(7')의 상부를 덮어 사용자가 전기에 감전되지 않도록 하는 구성이다. 따라서 상술한 기능을 발휘하는 한 다양한 방식으로 상기 절연층을 구현가능하며, 절연테이프를 상기 코일(7') 상부에 형성시키는 것이 일예가 될 수 있다.

상기 충전기(9')는 상기 코일(7')에서 발생하는 전기에너지를 이용하여, 건 전지와 같은 충전대상을 충전할 수 있는 구성이다. 상기 충전기(9')는 상기 코일(7')에 연결되는 전선(91')과 건전지와 같은 충전대상이 거치되는 거치대(93')를 포함하여 형성됨이 바람직하다.

이하에서는 상술한 구성을 통한 발전장치의 작동과정을 살펴본다.

도1을 참고하여, 연결관(1)의 상부로 수돗물이 유입되면, 상기 자석터빈(3)은 축(5)을 중심으로 회전을 하게 된다. 상기 터빈(3)이 형성된 연결관(1)의 외부 외주면에 형성된 코일(7)은 상기 자석터빈(3)의 회전으로 전자기유도 현상이 발생되고, 전자기유도 현상을 통해 발생된 전기에너지는 전선(91)을 통해 거치대(93)에 거치된 건전지 등에 전달되어 충전을 할 수 있게 된다.

한편, 본원발명 수도꼭지(200)는 상술한 발전장치(100)의 작동과정과 대동소이한바 자세한 설명은 생략한다.

본 명세서는 본원발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 당업자는 이하에서 서술하는 특허청구범위에 기재된 본원발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본원발명을 다양하게 수정 및 변경 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 실시가 기본적으로 본원발명의 특허청구범위의 구성요소를 포함한다면 모두 본원발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

도1은 본원발명 발전장치의 연결관 내부 단면도 및 충전기의 연결을 보여주는 도면이다.

도2는 본원발명 수도꼭지의 수도관 단면도 및 충전기의 연결을 보여주는 도면이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

발전장치: 100 연결관: 1 수로: 11

돌출부: 13 자석터빈: 3 날개: 31

방수층: 33 축: 5 코일: 7

충전기: 9 전선: 91 거치대: 93

수도꼭지: 200 수도관: 1' 비자성층: 11'

자석터빈: 3' 날개: 31' 방수층: 33'

축: 5' 코일: 7' 절연층: 8'

충전기: 9' 전선: 91' 거치대: 9'

Claims (8)

1. 수도관에 착탈 가능하게 연결되어 수돗물이 통과하는 연결관;

   상기 연결관의 내부에 축결합 되는 자석터빈;

   상기 연결관의 외부에 감겨지는 코일;

   상기 코일과 연결되는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 자석터빈은 녹스는 것을 방지할 수 있는 방수층이 형성된 것을 특징으로 하는 발전장치.
3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 연결관은 비 자성체인 것을 특징으로 하는 발전장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 자석터빈은 네오디뮴을 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 발전장치.
5. 수도관의 내부에 축결합되는 자석터빈;

   상기 수도관의 외부에 감겨지는 코일;

   상기 코일과 연결되는 충전기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지.
6. 제4항에 있어서,

   상기 자석터빈은 녹스는 것을 방지할 수 있는 방수층이 형성된 것을 특징으로 하는 수도꼭지.
7. 제5항에 있어서,

   상기 수도관은 상기 자석터빈이 위치하는 부위에 비 자성체로 형성된 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지.
8. 제6항에 있어서,

   상기 수도관의 외면에 상기 코일을 감싸는 절연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수도꼭지.

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