KR20120118941A - 전기 발전 자판기 - Google Patents

Abstract

통상 많은 사람들이 가정에서나 공원에서 운동 기구를 통하여 운동을 하게 된다. 통상 운동기구와 발전기를 합성하여 운동을 하므로 운동과 전기 생산을 하여 발전된 전기를 가전 제품에 사용되고 또는 축전지에 충전을 하여서 필요할 때 사용 한다.

본 발명은 운동을 하면서 동력을 저장하고, 가능한 많은 량의 동력을 저장하고 저장된 동력을 비교적 긴 시간 발전기를 가동하여 용도에 맞게 전기를 이용 할수 있고 또는 생산된 전기를 한국전력에 판매 할수도 있게 된다. 또는 공원에 비치하여 사용자가 운동을 하면서 생산된 전력량 많큼 자판기에서 금액을 계산하여 지폐와 동전을 바로 지급받으므로 건강 증진과 노동력의 댓가로 수익을 얻을수 있는 전기 자판기가 되는 것이다.

발전기, 운동 기구, 자판기

Description

전기 발전 자판기{vending machine of electric power}

통상 많은 사람들이 건강을 위하여서 운동 기구를 이용하여 운동을 하게된다. 운동기구는 여러 가지 운동기구가 있으나 통상 다리운동, 팔운동 등 여러 가지 운동이 있다.

본 발명의 운동 기구에서도 다리운동과 팔운동을 할때 동력을 저장하는 구조가 되고 운동자들이 장시간 운동하면서 저장된 동력을 출력을 할때는 빠른 속도로 발전기를 가동하게되고 전기 생산량을 예측하여 전력량을 생산하는 량만큼 돈으로 환산하여 지폐와 동전이 지급되는 자판기의 구조가 겸비된 운동기구에 관한 것이다.

사람의 모든 생활에서는 가정에서 필요한 전기와 공산품을 생산하기 위하여 동력이되는 전기생산을 하기위하여 원자력발전, 화력 발전을 하게 되는데 이것은 환경 문제가 심각하게 발생한다.

또한 전기를 발전하기 위하여 생산 원가 투입이 발생 하므로 전기는 산업 사회에서 중요한 경제 가치를 갖이고 있다.

그러므로 현대는 풍력발전, 태양광 발전등 여러 가지 발전장치를 개발하고 있다.

자연 환경에서 전기를 생산 하게되는 풍력발전과 태양광 발전에 있어서 풍력발전은 풍력의 양은 항상 가변적이고 태양광 발전 은 날씨가 흐린날은 전기를 생산하는것이 불가능 하다는것이 단점이라 할수 있다.운동을 하면서 전기를 생산하기 위하여 발전기를 겸비하여 전기를 생산하는 구조는 여러 가지 방안으로 특허 출원 되어 있는것이 많이 있다. 그러나 이런것 들이 통상 집에서 발전 하는 구조로 되어 있고 구체적으로 노동력의 가치를 계산 하여 금액으로 보상을 받은 씨스템은 개발되어 있지 않으므로 본 발명 에서는 자판기의 구조를 갖추어서 판매하는 씨스템을 구현하여 전기를 생산하는량 만큼 보상을 받게 하는구조이다.

[기술적 해결 방법]

통상 운동기구와 발전 장치에 있어서 발전된 전기를 효율적으로 사용되기 위하여 발전기가 빠른 속도로 고르게 회전 하는 것이 요구되는것이다.

본 발명의 전기 발생 자판기는 사람이 운동을 하면서 발생되는 운동량을 저장 하기 위하여 저장 수단이 되는 판스프링을 엷게 하여 여러겹으로 복합하므로 탄성력을 크게 높이고, 판스프링을 엷게하여 폭을 넓게 하므로 동력을 많이 저장 할수 있는 구조이다.

또 하나의 운동을 하면서 동력을 저장하는 수단은 메인샤후트(25)에 축설된 체인기어의 회전으로 체인에 연결된 무거운 웨이트가 올라 가면서 동력을 저장 할수도 있다.

운동 기구에 운동을 하면서 동력을 저장하는 동력 저장 수단과, 저장된 동력을 빠른 속도로 고르게 회전하므로 발전되고, 발전된 전기 전력량 만큼 운동량과 노동력의 가치를 금전으로 보상을 받으므로 많은 사람이 즐거웁게 운동을 하므로 건강이 증진되고 질좋은 전기 전력을 한국전력에 판매 하게 한다.

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통상의 운동 기구의 구조는 사람이 걸음 걸이 또는 조깅을 할때 콘베어 벨트의 상면에서 운동을 하면서 발전기를 가동하는 수단이나 발로 밟는 페달을 이용하므로 발전기를 가동 하는것이다.

본 발명의 전기 발전 자판기는 2단계로 구분하여 관리 한다.

1단계는 운동을 하는 사람이 운동을 하여 동력이 저장 되는 량이 예측 전기생산량을 계산하여 금전으로 지급되는 단계;

2단계는 1단계에서 저장된 동력을 발전 하여 한국 전력에 판매하는 단계로 구분하여 운영한다.

다음은 구체적인 실시 예에 대하여 설명 한다.

본 발명의 전기 발전 자판기 에서도 운동을 하기위하여 편리한 안장에 앉아 서 양 발로 운동을 할 수 있고, 안장이 없이 등산을 하는 방법으로 서서 페달을 밟아서 동력을 저장 할수도 있다.

상기 구조에서 양 발로 운동을 하면 발판(21)의 축에 축설된 스몰체인기어(22)가 천천히 회전하면 지상 높은곳에 메인샤후트(25)에 축설된 라지체인기어(24)가 회전하므로 회전 속도는 느리지만 메인샤후트(25)에 축설된 스크류(40)가 회전한다.

상기 체인과 체인기어를 사용하지 않고 헤리컬 기어와 기어 축을 사용 할수도 있다. 사람이 운동을 하기 위하여 안장에 앉으면 제어부의 인가로 크러치작동마그넷(41)은 전기가 공급되어 전자석의 힘으로 작동돌기(43)가 회전하고 있는 스크류홈(44)에 압착되면 축 방향으로 이동하는 스크류(40)가 좌측으로 이동하고 따라서 이동크러치(56)가 이동하여 메인샤후트(25)에서 자유로운 동력입력클러치(57)와 치합 회전한다.따라서 붓쉬(26)에 일체로 축설된 복합판스프링(52)이 감기면서 동력이 저장된다.상기 복합판스프링(52)의 외측 끝단은 외측고정부(51)에 고정되고 내측 끝단은 상기 붓쉬(26)에 체결되어 동력이 저장된다.

도1을 보면 상기 복합판스프링(52)이 감기면서 켓처(32)에 의해 역방향 회전 방지를 하는 레치기어(31)는 순방향 회전을 한다.

사람이 운동을 하면서 동력이 저장 되므로 메인샤후트(25)의 회전 속도는 느리게 되지만 여러 사람이 운동을 장시간 하게되면 많은 량 의 에너지가 저장 될 것이다.

상기 복합판스프링(52)의 구조는 판스프링의 폭을 넓게 하고 판스프링의 두 께는 엷게 하여 여러겹으로 복합하고 복합판스프링이 감기면서 직경이 커지게 되면 판스프링의 두께를 조금씩 두꺼웁게 형성하므로 판스프링의 신축 복원되는 복원력이 항구적으로 유지하게 된다.

또 복합판스프링의 직경이 적은 내측 판스프링의 두께는 엷게하여 여러겹으로 중복하고 직경이 커지면서 외측판스프링의 중복되는 숫자를 줄여서 형성하므로 내측판스프링과 외측 판스프링의 탄력을 일정하게 작용하게 하므로 동력을 입력할 때나 동력이 출력할때의 에너지가 일정하게 작용하게 한다.

도 5에서는 복합판스프링(59)의 폭을 제한하지 않고 넓게 형성하게 되고 장소에도 제한하지 않으므로 동력을 많이 저장한다.

판스프링의 또 하나의 구조는 판스프링을 복합 하지 않고 판스프링의 두께를 엷게 하여 단 수로 형성하게 되면서 폭을 넓게 형성 하므로 유연하면서 강력한 힘을 저장 하게되고 정밀도를 유지하면서 항구적으로 이용 할수있다.

판스프링을 사용하는 용도에 따라서 판스프링이 감기는 직경과 판스프링의 두께는 함수 관계가 있다.

또 하나의 구조는 동력이 요구되는 값에 따라(동력 저장 량) 판스프링의 폭이 요구 되므로 일정한 폭의 판스프링을 여러개 병렬로 배열하여 요구되는 동력을 저장 할수 있다.

상기 구조는 넓은 공간에서와 좁은 공간에서 최선의 시스템을 선택 한다.

상기의 구조에서 운동을 하게되면 동력이 저장되는 량 만큼 자판기에서 각자 금액으로 환산되어 금액을 지불 하게 된다.

동력이 저장되는 량의 측정은 여러 가지로 구현 할 수 있으나 레치기어(31)가 순방향으로 천천히 회전하면 레치기어(31)의 각 치수에 따라 케처(32)는 복원스프링(35)에 의해 센터축(C)을 중심으로 약간의 상하운동을 하면 센서(36)에 의해 금액이 기록되고, 운동을 마치고 클릭하면 기록된 금액이 자판기에서 방출하게 된다.

상기의 내용은 본 발명 시스템의 1단계이고;

2단계에서는 저장된 동력을 발전하여 발전된 전력 량을 계수하고 판매 시스템을 구현하여 한국전력 또는 계약된 단체에 판매한다.

다음 상기 운동을 마치면 크러치작동마그넷(41)의 전기 공급이 차단되고 복원스프링(35)의 탄력으로 작동돌기(43)가 올라가고;

동력 저장이 최고 상태로 저장되면 제어부의 인가로 켓처마그넷(33)이 작동되어 레치기어(31)는 켓처(32)에서 자유롭게 되어 복합판스프링(52)의 풀리는 힘으로 붓쉬(26)에 축설된 라지체인기어(61)는 상기 운동 할때의 반대 방향 으로 회전을 한다.

동시에 크러치해제마그넷(54)이 작동되어 해제돌기(55)가 스크류홈(44)에 압착되면 스크류(40)는 회전하면서 우측으로 이동 하므로 이동크러치(56)가 이동 해제됨으로 스크류(40)와 크러치는 무관 하게된다.

동시에 발전기(80)의 크러치마그넷(70)의 작동으로 발전크러치(75)가 작동되고;

라지체인기어(61)가 스몰체인기어(62)를 고속으로 회전하게 하므로 제1전동 축(77)과 제2전동축(78)이 회전하여 발전기(80)는 전기를 발전하게 된다.

발전된 전기는 전력 계량기에 전력량을 계산하여 한국전력의 송전선으로 송전하여 한국 전력에 판매된다.

도1은 운동기구에서 운동을 하면 메인샤후트(25)에 축설된 복합판스프링(52)에 동력이 저장되는 구조를 보인 사시도.

도2는 도1의 단면도

도3은 운동기구에서 운동을 하면 메인샤후트(25)의 체인기어(26)에 체인이 감기고, 감기는 체인에 웨이트(30)가 올라가면서 동력이 저장되는 구조를 보인 단면도.

도4는 도3의 단면도

도5는 판스프링(59)의 폭을 넓게 형성하고 상기판스프링이 정확히 작동하기 위하여 상기 판스프링의 양면에 레치기어(31)가 축설되어 있는 모습을 보인단면도.

도6은 본 발명의 전기 발전 자판기의 시스템을 운동과 동력 저장이 되는 1단계와 저장된 동력을 발전하여 전기를 판매 하는 2단계로 구분하여 나타낸 구성도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

20; 운동 기구 21; 발판 22; 스몰체인기어

23; 입력체인 24; 라지체인기어 25; 메인샤후트

26; 붓쉬 27; 웨이트체인(도3,도4) 28; 크러치해제돌기

29; 리미트스위치 30;웨이트 31; 레치기어

32; 켓처 33; 켓처마그넷 35; 복원스프링

36; 센서 40; 스크류 41; 크러치작동마그넷

43; 작동돌기 44; 스크류홈 46; 우측원주홈

47; 좌측원주홈 48; 키 50; 동력저장부

51; 외측고정부 52; 복합판스프링 54; 크러치해제마그넷

55; 해제돌기 56; 이동크러치 57; 동력입력크러치

58; 스몰체인기어(도2,도4) 59;판스프링 61; 라지체인기어

62;스몰체인기어 63; 출력체인 70; 크러치마그넷

72; 크러치암 74; 크러치슬라이드 75; 발전크러치

77; 제 1전동축 78; 제 2전동축 80; 발전기

Claims (4)

1. 통상의 운동기구(20)에서 운동을 하게 되면 천천히 회전하는 메인샤후트(25)와;

   상기 메인샤후트(25)에서 자유롭게 회전 할수있는 붓쉬(26);

   상기 붓쉬(26)와 일체로 축설되는 레치기어(31)와, 복합판스프링(52)과, 라지체인기어(61)와, 동력입력크러치(57);

   상기 메인샤후트(25)에 고정된 키(48)에 의해 좌우 이동 가능한 스크류(40)와, 동력입력크러치(57)와 크러치 작동 또는 크러치해제되는 이동크러치(56);

   운동을 하기 위하여 페달을 밟을때 스크류홈(44)에 작동돌기(43)를 압착하는 크러치작동마그넷(41);

   상기 스크류(40)의 외주면에 형성된 스크류홈(44)과, 크러치 작동 수행후 제 자리에서 회전하게 되는 우측원주홈(46)과, 운동이 끝나면 크러치해제마그넷(54)의 작동으로 크러치 해제되는 좌측원주홈(47)이 형성된 상기 스크류(40);

   운동을 하기 위하여 페달을 밟을때 상기 이동크러치(56)의 작동으로 메인샤후트(25)와 함께 회동하는 상기 복합판스프링(52);

   상기 감기는 복합판스프링(52)이 풀리지 않게 순 방향으로만 회전하게 되는 레치기어(31);

   상기 레치기어(31)의 역 방향으로 풀리지 않게 구속하는 켓처(32);

   상기 레치기어(31)의 치수 1개마다 터치되어 동력 량을 계수하는 센서(36);

   상기 센서의 감지에 의해 금액이 표시되는 액정 표시판;

   자판기에 지폐와 동전을 보관하는 수납 상자;

   운동을 마치고 마침 클릭을 하면 상기 표시되는 금액에 따라 지폐와 동전이 출력되는 출구;

   모니터가 되는 상기 액정 표시판과, 금전을 수납하는 수납 상자를 포함하여 금전을 출력 하기위하여 출구가 포함되는 자판기;

   동력이 저장된 복합판스프링(52)이 감기는 한계에 도달 할때 제어부의 인가로 켓처마그넷(33)의 작동으로 레치기어(31)를 구속 해제하는 켓처(32);

   상기 켓처마그넷(33)의 작동과 함께 크러치슬라이드(74)를 이동 시키므로 발전크러치(75)가 작동 되는 크러치마그넷(70);

   상기 켓처 해제로 회전하는 복합판스프링(52)과 함께 회전하는 메인샤후트(25)와 라지체인기어(61);

   상기 라지체인기어(61)의 회전으로 고속 회전하는 스몰체인기어(62);

   발전된 전력을 한국 전력 회사에 판매하기 위하여 한국 전력 송전선과 연결 하여 송전량을 계수하는 적산 계량기를 포함한 전기 발전 자판기.
2. 제1항에 있어서 폭이 넓은 판스프링(59)을 직경이 적은 내경의 두께를 엷게 하고 감기는 직경이 커지면서 두께를 점차 두꺼웁게 형성하고, 메인샤후트(25)에 상기 판스프링을 다 단으로 병렬로 배열 하여 동력이 저장되는 전기 발전 자판기.
3. 제1항에 있어서 운동을 할때 메인샤후트(25)에 축설 되어 회전하는 스몰체인기어(58)와 상기 스몰체인기어(58)의 회전으로 위로 올라가게 되는 웨이트(30)가 포함되는 전기 발전 자판기
4. 제1항 과 제3항에 있어서 체인과 체인기어 구조를 기어 축과 헤리컬 기어의 구조가 되는 전기 발전 자판기

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