KR20110123746A

KR20110123746A - 전하 서플라이어

Info

Publication number: KR20110123746A
Application number: KR1020117019128A
Authority: KR
Inventors: 토오루 나카이
Original assignee: 토오루 나카이
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2010-02-15
Publication date: 2011-11-15
Also published as: US8503154B2; EP2400820B1; US20120039012A1; RU2011138175A; JP5431746B2; CN102318447A; EP2400820A4; HK1165931A1; RU2536171C2; EP2400820A1; KR101687322B1; JP2010192177A; WO2010095606A1; CN102318447B

Abstract

[과제] 차량 등의 대전 상태를 개선해서 엔진이나 전장 기기 등의 각 부의 동작을 양호하게 유지할 수 있는 전하 서플라이어를 제공한다.
[해결수단] 사각형의 태블릿 형상의 게르마늄 칩(10)은 동판(20) 상에 접착제 등에 의해 복수 접합된다. 접착제로서는 도전성을 갖는 것을 사용한다. 그리고, 동판(20)을 끼우도록 동 테이프(30)를 절곡함으로써 동판(20)과 동 테이프(30) 사이에 복수의 게르마늄 칩(10)이 끼워져 전하 서플라이어(40)가 얻어진다. 동 테이프(30)는 동판(20)측에 압박해서 변형시킴으로써 동판(20)에 고정해도 좋고 도전성의 접착제를 사용해서 고정해도 좋다. 동판(20)에는 U자 형상으로 절곡된 동 테이프(30)의 개구측에 장착용 단자(22)가 설치되어 있다.

Description

전하 서플라이어{CHARGE SUPPLIER}

본 발명은 자동차, 선박 등에 바람직한 전하 서플라이어에 관한 것이다.

자동차에서는 전원으로서 배터리를 탑재하고 있고 발전기에 의해 충전 가능하게 되어 있다. 도 6에는 기본적인 접속 형태가 도시되어 있고, 배터리(900)의 플러스측은 에어콘, 헤드라이트, 오디오 등의 전장 기기(910)에 접속되어 있고, 배터리(900)의 마이너스측은 엔진(920)에 접속되어 있다. 그리고, 전장 기기(910)의 마이너스측은 차체(바디)(930)에 접속되어 있고, 상기 엔진(920) 및 차체(930)는 어스되어 있다. 배터리(900)의 직류 전류는 플러스측으로부터 전장 기기(910)에 공급되어 차체(930), 엔진(920)을 통해서 배터리(900)의 마이너스측에 이른다.

이상과 같이 차량의 어스에 대해서는 엔진(920) 또는 차체(930)를 통해서 행하여지고 있지만 반드시 양호하게 전기가 어스되는 것은 아니고, 결과적으로 차량 전체가 대전되게 되어 오디오 장치에 노이즈가 들어가고, 엔진의 점화가 양호하게 행하여지지 않는 등의 문제점이 발생되는 경우가 있다.

이러한 문제점을 개선하는 것으로서 하기 특허 문헌 1 기재의 「어싱 시스템 및 어싱 방법」이 있다. 이것은 배터리의 마이너스 단자와 엔진의 점화계를 복수의 세선(細線)에 의해 형성된 복소선(複素線)으로 이루어지는 어스선을 이용하여 접속한 것이다.

일본 공개 특허 제 2004-316477호 공보

그러나, 상술된 배경 기술에서는 배터리와 엔진 사이의 전기적인 도통 상태가 개선(저항이 저감)되는 것에 지나지 않고, 전장품으로부터 배터리나 어스에 이르는 도통 상황에 변화는 없어 차량 전체로서 보면 대전 상태가 충분하게 개선되었다고는 말할 수 없다.

예를 들면, 엔진에서는 피스톤의 왕복 운동에 의한 마찰 전기(정전기)에 의해 금속이 마이너스로 대전되고 오일측이 플러스로 대전된다. 이 때, 금속측에 대전된 마이너스 전하는 도 6에 있는 바와 같이 도선을 통해서 배터리(900)의 플러스로 이동한다. 엔진(920)의 오일에 대전된 플러스 전하는 갈곳이 없어 대전 상태를 유지하고, 주위의 마이너스 전하를 끌어 당기게 되어 엔진(920)으로부터 배터리(900)의 마이너스에 이르는 전류의 흐름을 저해하고 있다. 한편, 타이어에서는 주행에 의한 노면과의 마찰에 의해 노면측이 마이너스로 대전되고 타이어측(휠 등)이 플러스로 대전된다. 여기에서는, 제동 장치인 브레이크에 의한 마찰에서도 정전기가 발생되고 있어 대전의 요인이 되고 있다. 이 때문에, 엔진 오일과 마찬가지로 마이너스의 전하를 끌어 당기게 되어 차체로부터 배터리의 마이너스에 이르는 전류의 흐름을 저해하게 된다.

본 발명은 이상의 점에 착안된 것으로 차량 등의 대전 상태를 개선해서 엔진이나 전장 기기 등의 각 부의 동작을 양호하게 유지할 수 있는 전하 서플라이어를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 마이너스 전하를 방출하는 전하 서플라이어로서, 도체 사이에 반도체 칩을 끼워넣음과 아울러 장착용 단자를 구비한 것을 특징으로 한다. 다른 발명은 반도체 칩을 장착구에 설치한 것을 특징으로 한다. 또 다른 발명은 반도체를 포함하는 도체를 장착구로부터 연장해서 대전되는 액체 내에 반도체가 침지되도록 한 것을 특징으로 한다. 주요한 형태의 하나에 의하면 상기 장착구가 볼트, 너트, 캡을 포함한다. 다른 형태에 의하면 상기 반도체는 게르마늄 또는 게르마늄을 납으로 피복한 것이다.

<발명의 효과>

본 발명에 의하면 게르마늄 등의 반도체 또는 도체로부터 마이너스 전하가 방출되고, 이것이 대전된 플러스 전하를 상쇄해서 대전 상태가 개선된다. 이 때문에, 대전에 의한 엔진이나 전장 기기 등의 각 부의 동작의 문제점이 저감되어 양호하게 본래의 동작을 행할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예 1의 전하 서플라이어를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1의 전하 서플라이어의 다른 구조를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2의 전하 서플라이어를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예 3의 전하 서플라이어를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4의 전하 서플라이어를 도시하는 도면이다.
도 6은 자동차에 있어서의 일반적인 배선의 형상을 도시하는 도면이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태를 실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.

실시예 1

최초에, 도 1 및 도 2를 참조하면서 본 발명의 실시예 1에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는 도 1(A)에 도시하는 바와 같은 사각형의 태블릿 형상의 게르마늄 칩(10)을 이용한다. 게르마늄 칩(10)은 충격 등에 의해 부서지거나 깨지므로 그것을 방지하기 위해서 도 1(B)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면 납(12)에 의해 싸여지도록 해도 좋다. 게르마늄 칩(10)은 도 1(C)에 도시하는 바와 같이 동판(20) 상(도시된 예에서는 표리)에 접착제 등에 의해 복수 접합된다. 접착제로서는 도전성을 갖는 것을 사용한다. 그리고, 도 1(D)에 도시하는 바와 같이 동판(20)을 끼우도록 동 테이프(30)를 절곡함으로써 동판(20)과 동 테이프(30) 사이에 복수의 게르마늄 칩(10)이 끼워져 전하 서플라이어(40)가 얻어진다. 동 테이프(30)는 동판(20)측에 압박해서 변형시킴으로써 동판(20)에 고정해도 좋고, 도전성의 접착제를 사용해서 고정해도 좋다. 동판(20)에는 U자 형상으로 절곡된 동 테이프(30)의 개구측에 장착용 단자(22)가 형성되어 있다.

도 2에는 다른 구조의 예가 도시되어 있고, 동 기대(銅基台)(50)의 주면에 원형의 게르마늄 칩(14)을 삽입하기 위한 오목부(52)가 복수 형성되어 있고, 이 오목부(52)에 게르마늄 칩(14)을 삽입함과 아울러 커버(54)에 의해 덮음으로써 전하 서플라이어(60)가 얻어진다. 동 기대(50), 게르마늄 칩(14), 커버(54)의 고정은 볼트·너트 수단이나 도전성의 접착제 등 적절한 수단을 이용해도 좋다. 동 기대(50)에는 장착용 단자(56)가 양단에 형성되어 있다.

도 2(B)에는 상술된 전하 서플라이어(60)를 배터리(70)에 장착한 예이다. 배터리(70)에는 플러스 단자(72)와 마이너스 단자(74)가 있고, 전하 서플라이어(60)는 어느쪽의 단자에 장착해도 좋지만 우선적으로는 마이너스 단자(74)에 장착한다. 즉, 장착 금구(터미널)(75)에 상기 전하 서플라이어(60)의 단자(56)의 한쪽을 끼워넣음과 아울러 볼트·너트 수단(76)에 의해 마이너스 단자(74)에 고정한다. 한편, 엔진이나 차체에 접속하기 위한 케이블(80)의 단자(82)는 전하 서플라이어(60)의 다른쪽의 단자(56)에 볼트·너트 수단(84)에 의해 고정된다. 또한, 도 1에 도시한 예의 경우에는 전하 서플라이어(40)의 단자(22)와, 케이블(80)의 단자(82)의 양쪽을 볼트·너트 수단(76)에 의해 장착 금구(75)에 고정하면 좋다.

도 2(C)에 도시하는 전하 서플라이어(90)는 상술된 배터리(70)의 마이너스 단자(74) 내에 게르마늄 칩(14)을 매입한 예이다.

이어서, 본 실시예의 작용을 설명하면 상술한 바와 같이 엔진·타이어 등의 마찰에 의해 엔진 오일이나 타이어의 휠 등이 플러스로 대전된다. 그러나, 본 실시예에서는 배터리(70)의 마이너스 단자(74)에 접속되어 있는 전하 서플라이어(40, 60, 90)로부터 마이너스 전하가 방출된다. 그러면, 엔진 오일이나 타이어의 휠 등의 플러스 전하가 전하 서플라이어(40, 60, 90)로부터 방출된 마이너스 전하에 의해 중화되게 되어 대전 상태가 개선되게 된다.

이에 따라, 예를 들면 엔진에서는 오일의 대전이 제거되게 된다. 그리고, 부하가 경감되어서 피스톤 운동이 원활하게 행하여지게 되고, 엔진의 출력이 더 증대하게 된다. 엔진 오일뿐만 아니라 미션 오일이나 디퍼렌셜 오일 등에 적용하면 마찬가지로 대전 상태가 개선되게 되어 동작이 원활하게 행하여지게 된다.

또한, 본 실시예에 의하면 배터리(70)의 연명 작용도 기대할 수 있다. 납 배터리의 경우 충방전의 반복에 의해 설페이션(sulfation)(황산납, PbSO₄)이 발생되어 기능이 저하되는 것이 알려져 있다. 본 실시예에 의하면 상술한 바와 같이 배터리(70)의 플러스로부터 마이너스로의 전류의 흐름이 원활하게 행하여지게 된다. 이 때문에, 석출된 설페이션이 양호하게 전해액에 용해되게 되고, 그 석출·경화가 저감되어서 연명이 가능해진다.

표 1에는 도 2의 전하 서플라이어를 실제로 자동차에 장착해서 주행 실험을 행한 결과가 나타나 있다. 이 예는 HONDA·1989년제의 「레전드」의 배터리에 상술된 도 2의 전하 서플라이어(60)를 장착해서 주행시켜 연비를 계측한 것이다. 표 1에 나타내는 바와 같이 일반 도로를 주행한 경우에는 전하 서플라이어(60)의 장착 전은 가솔린 1리터당의 주행 거리가 5.5[㎞]인 것에 대해 장착 후는 6.8[㎞]로 개선되어 있고 24%의 업율(상승률)로 되었다. 고속도로를 주행한 경우에는 전하 서플라이어(60)의 장착 전은 가솔린 1리터당의 주행 거리가 10.0[㎞]인 것에 대해 장착 후는 12.0[㎞]로 개선되어 있고 20%의 업율로 되었다.

실시예 2

이어서, 도 3을 참조하면서 본 발명의 실시예 2에 대해서 설명한다. 본 실시예의 전하 서플라이어(100)는 도 3(A)에 도시하는 바와 같이 엔진 오일을 저장하는 오일 팬으로부터 오일을 빼내기 위한 드레인 플러그(드레인 볼트)(110)에 대해서 게르마늄 바(120)를 설치한 구성으로 되어 있다. 도시된 게르마늄 바(120)는 다소 굴곡된 형상으로 되어 있지만 구부려져 있지 않아도 좋다. 게르마늄 바(120)는 도 3(A)의 화살표 #3-#3선을 따라 화살표 방향으로부터 바라본 단면(길이 방향에 대해서 수직 방향의 단면)을 도 3(B)에 도시하는 바와 같이 중심의 도체(122)의 표면에 게르마늄 피막(124)을 도금 등의 방법으로 코팅한 구조로 되어 있다. 또한, 단면 형상은 각종의 형상으로 해도 좋고, 예를 들면 도 3(C)에 도시하는 바와 같이 사각형상이어도 좋다. 또한, 게르마늄 바(120)의 중심측을 게르마늄으로 하고 외측을 도체로 해도 좋고, 도체 내에 게르마늄을 매입하도록 해도 좋다.

드레인 플러그(110)에 대한 게르마늄 바(120)의 장착은 용접이나 도전성 접착제에 의한 접합 방법이어도 좋지만 드레인 플러그(110)와 게르마늄 바(120)를 일체의 구조로서 형성하도록 하여도 좋다.

이상과 같은 구성의 전하 서플라이어(100)는 도 3(D)에 도시하는 바와 같이 오일 팬(130)의 드레인 플러그(110)로서 장착된다. 오일(132) 내에 게르마늄 바(120)가 침지하게 된다. 이 때문에, 오일 팬(130)이나 오일(132)이 플러스로 대전되고자 해도 게르마늄 바(120)로부터 마이너스 전하가 공급되게 되고, 대전 상태가 경감되어 경우에 따라서는 중화되게 된다.

또한, 도 3(A)에 도시하는 바와 같이 드레인 플러그(110)의 꼭대기부에 나사(140)를 설치하고, 도 3(D)에 도시하는 바와 같이 배터리(70)의 마이너스에 이르는 케이블(142)을 접속해도 좋다. 이와 같이 함으로써 오일 팬(130) 및 오일(132)의 플러스 대전이 더욱 효과적으로 저감되게 된다.

실시예 3

이어서, 도 4를 참조하면서 본 발명의 실시예 3에 대해서 설명한다. 본 실시예의 전하 서플라이어(200)는 라디에이터 캡(210)의 선단에 게르마늄 바(220)를 설치한 예이다. 게르마늄 바(220)의 구조는 상기 도 3의 실시예와 마찬가지이다. 라디에이터(212)에 라디에이터 캡(210)을 장착하면 라디에이터(212) 내의 냉각수에 게르마늄 바(220)가 침지하게 되고 상기 실시예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 본 실시예에 있어서도 라디에이터 캡(210)의 꼭대기부에 나사(214)를 설치하고, 배터리(70)의 마이너스에 이르는 케이블(216)을 접속하도록 해도 좋다.

도 4(B)는 상기 케이블(216)을 얼터네이터(발전기)(230), 엔진(920)을 통해서 어스측, 즉 배터리(70)의 마이너스측에 접속한 예이다. 얼터네이터(230)의 하우징은 마이너스로 되어 있고, 이것이 엔진(920)에 접속되어 있으므로 그 하우징의 나사부에 상기 케이블(216)을 접속함으로써 상기 라디에이터 캡(210)을 배터리(70)의 마이너스에 접속할 수 있다.

실시예 4

이어서, 도 5를 참조하면서 본 발명의 실시예 4에 대해서 설명한다. 우선, 도 4(A)의 전하 서플라이어(300)는 볼트(302)의 축측의 내부에 게르마늄 칩(10 또는 14)을 매입한 예이다. 도 4(B)의 전하 서플라이어(310)는 볼트(312)의 머리측에 게르마늄 칩(10 또는 14)을 장착한 것이다. 또한, 도시된 예는 게르마늄 칩(10 또는 14)이 노출되어 있지만, 물론 노출되지 않도록 내장해도 좋다.

이들 타입의 전하 서플라이어(300, 310)는 기존의 볼트 대신에 간단하게 장착할 수 있다. 예를 들면, 도 2(B)에 도시된 볼트·너트 수단(76 또는 84)의 볼트로서 상기 전하 서플라이어(300, 310)를 사용하고, 전하 서플라이어(60)를 생략한다는 방식이다. 물론, 전하 서플라이어(60)를 생략하지 않고 전하 서플라이어(300, 310)와 병용해도 좋다. 볼트 이외에 너트, 캡 등 적절한 부품에 게르마늄 칩을 장착(또는 내장)하도록 해도 좋다.

도 5(C)의 전하 서플라이어(320)는 도체(322)의 표면에 게르마늄 피막(324)을 코팅 또는 도금에 의해 형성한 것이다. 단선의 경우에는 그 외측에 보호용 수지 피막(326)을 형성한다. 또한, 게르마늄 피막(324)을 형성한 도체(322)를 다수 꼬아서 꼬임선으로 해도 좋다. 이러한 전하 서플라이어(320)는 기존의 케이블 대신에 간단하게 장착될 수 있다. 또한, 도시된 예는 도체(322)의 길이 방향에 수직인 단면이 원형이지만 단면이 사각형인 판 형상의 도체(322)에 게르마늄 피막(324)을 형성해도 좋다.

또한, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서 여러가지로 변경을 추가할 수 있다. 예를 들면 이하의 것도 포함된다.

(1) 상기 실시예에서 도시된 구조는 일례이며 필요에 따라 적절하게 형상을 변형해도 좋다. 또한, 게르마늄 칩의 장착 개수도 적절하게 증감해도 좋고, 장착 부분의 단자 형상도 필요에 따라 적절하게 변경해도 좋다.

(2) 상기 실시예에서는 마이너스 전하를 공급하는 재료로서 게르마늄을 사용했지만 실리콘 등 다른 반도체를 사용해도 좋다. 또한, 마이너스 전하를 공급한다는 점으로부터 n형의 반도체가 바람직하다. 상기 실시예에 도시된 다른 부재의 재료에 대해서도 마찬가지이고, 공지의 각종의 재료를 적용해도 좋다.

(3) 상기 실시예에서는 배터리, 오일 팬, 라디에이터 등에 전하 서플라이어를 장착했지만 설치 개소도 그것들에 한정되는 것은 아니고 소망의 개소에 장착되도록 해도 좋다. 예를 들면, 오일 필터, 휠 너트, 브레이크 패드, 얼터네이터, 점화 플러그, 플러그 캡 등에 장착해도 좋고, 미션 오일이나 디퍼렌셜 오일 내에 설치하도록 하여도 좋다. 대전되는 액체이면 오일 이외의 액체이어도 좋다.

(4) 상기 실시예는 모두 자동차에 대해서 본 발명을 적용한 것이지만 승용차뿐만 아니라 버스, 트럭, 크레인·트랙터 등의 작업 차, 바이크, 자전거 등에도 적용 가능하다. 또한, 철도, 선박, 항공기 등에도 적용해도 좋다. 특히, 배터리를 탑재하는 기기에 바람직하다.

(5) 또한, 상기 자동차는 일례에 지나지 않고, 직류 전원 또는 교류전원, 전력선 또는 디지털·아날로그의 신호선(데이터선) 등 전기를 사용하는 것 전부에 유효하다. 예를 들면, 전기 기기의 회로 기판 등에도 적용 가능하다. 즉, 전류가 흐르는 개소이면 어느 것이어도 전하 서플라이어는 접속 가능하고, 부족되는 마이너스 전하를 보충할 수 있어 결과적으로 여러가지의 과제를 개선하는 것이 가능해진다.

<산업상의 이용가능성>

본 발명에 의하면 대전 상태를 개선해서 엔진이나 전장 기기 등의 각 부의 동작을 양호하게 유지할 수 있고, 차량, 선박 등에 적용 가능하다.

10 : 게르마늄 칩 12 : 납
14 : 게르마늄 칩 20 : 동판
22 : 단자 30 : 동 테이프
40, 60, 90 : 전하 서플라이어 50 : 동 기대
52 : 오목부 54 : 커버
56 : 단자 70 : 배터리
72 : 플러스 단자 74 : 마이너스 단자
75 : 장착 금구 76 : 볼트·너트 수단
80 : 케이블 82 : 단자
84 : 볼트·너트 수단 100 : 전하 서플라이어
110 : 드레인 플러그 120 : 게르마늄 바
122 : 중심 도체 124 : 게르마늄 피막
130 : 오일 팬 132 : 오일
140 : 나사 142 : 케이블
200 : 전하 서플라이어 210 : 라디에이터 캡
212 : 라디에이터 214 : 나사
216 : 케이블 220 : 게르마늄 바
230 : 얼터네이터 300, 310 : 전하 서플라이어
302, 312 : 볼트 320 : 전하 서플라이어
322 : 도체 324 : 게르마늄 피막
326 : 수지 피막 900 : 배터리
910 : 전장 기기 920 : 엔진
930 : 차체

Claims

마이너스 전하를 방출하는 전하 서플라이어로서:
도체 사이에 반도체 칩을 끼워넣음과 아울러 장착용 단자를 구비한 것을 특징으로 하는 전하 서플라이어.
마이너스 전하를 방출하는 전하 서플라이어로서:
반도체 칩을 장착구에 설치한 것을 특징으로 하는 전하 서플라이어.
마이너스 전하를 방출하는 전하 서플라이어로서:
반도체를 포함하는 도체를 장착구로부터 연장해서 대전되는 액체 내에 반도체가 침지되도록 한 것을 특징으로 하는 전하 서플라이어.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 장착구는 볼트, 너트, 캡을 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 서플라이어.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 반도체는 게르마늄 또는 게르마늄을 납으로 피복한 것을 특징으로 하는 전하 서플라이어.