KR20130002974A - 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기에 관한 것으로, DC 모터(10)와; 회전체(20)와; 회전축 분리수단(30)과; 회전원반(40)과; 원통 케이싱(50)과; 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)과; 상부 하우징(70)과; 하부 하우징(80)과; 발전수단(90)과; 송전수단(100)과 충전수단(110) 및; 제어수단(120)으로 구성되어 DC 모터에 의해 회전하는 최하단의 회전체를 그 다음 단의 회전체와 기계적 수단 또는 자기부상 방식으로 분리함과 더불어 회전체의 회전속도를 다단의 기어수단을 통해 증가시켜 발전함으로써 최소한의 에너지 공급만으로 발전을 할 수 있고, 화석연료를 사용하는 화력발전이나, 우랴늄을 사용하는 원자력발전에서 야기되는 대기오염이나 온난화의 원인이 되거나 처리가 곤란한 방사선폐기물을 발생하는 등의 환경파괴를 일으키는 공해의 발생이 없는 친환경적인 발전이 가능할 뿐만 아니라 구조가 간단하여 구성을 용이하게 할 수 있으면서도 풍력발전과 태양광발전에서 야기되는 자연환경의 변화 즉, 발전용 에너지원의 변동(바람의 세기나 태양광의 세기등의 변동)에 관계없이 최소한의 DC 전원을 에너지원으로 하여 고 효율의 발전을 가능하게 하는 경제성이 탁월한 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.

Description

회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기 {A generator using multistage rotation accelerating force of rotator}

본 발명은 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 DC 모터에 의해 회전하는 최하단의 그 다음 단의 회전체와 기계적 수단 또는 자기부상 방식으로 분리함과 더불어 회전체의 회전속도를 다단의 기어수단을 통해 증가시켜 발전에 필요로 하는 공급 에너지를 극단적으로 최소화하는 회전체의 다단 가속력을 이용한 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 발전을 하기 위해서는 에너지원이 필요하고, 에너지원으로서는 다양한 종류의 에너지가 발전에 이용되는데 예컨대 풍력 및 태양광 발전 시스템은 청정에너지로서 에너지 위기 이후 세계 각국에서 지속적인 기술 개발을 하고 있으며, 전 세계적으로 상용화가 활발하게 진행되고 있다.

그러나 종래의 발전시스템에서 채용되어 있는 태양광을 에너지원으로 이용하는 발전시스템의 경우에는 날씨변화에 따라 많은 영향을 받고 있기 때문에 효율적으로 발전을 할 수 없는 경우가 야기된다.

이에 반하여 풍력을 이용하여 전력을 생산하는 풍력 발전모터는 태양이 없는 악천후와 같은 조건에도 전력을 공급할 수 있으며, 우리나라와 같이 산악지형이 많은 곳에서는 태양열 발전시스템보다 더 효율적으로 전력을 생산할 수가 있다.

이와 같이 바람의 힘을 이용하여 전기를 발생하는 풍력발전기는 산업의 발달 및 인구 증가에 의해 석유, 석탄, 천연가스 등의 자원이 고갈되어감에 따라 대체 에너지원으로서 많은 연구가 진행되고 있다.

한편 풍력발전기는 바람에 의해 회전하여 풍력을 기계적 에너지로 바꾸는 풍차와, 상기 풍차를 지면으로부터 일정 높이로 지지하는 지지구조물과, 풍차에 의해 생성된 기계적 에너지를 이용해 전기를 생성하는 발전장치로 이루어진다. 여기서 상기 풍차는 보다 효과적인 발전을 위해서 다양한 형상 및 구조로 개발되고 있으며, 가장 일반적으로는 로터를 중심으로 다수개의 블레이드가 방사상으로 형성된 풍차가 널리 사용되고 있다.

그러나 상기와 같은 일반적인 풍력발전기는 적당한 풍속의 바람에는 효과적으로 전기를 생성할 수 있으나, 자연 상태에서 바람이 부는 세기는 일정하지 않아 바람이 없을 때나 풍속이 낮을 때는 풍차가 회전되지 않거나 또는 전기를 생성하기 위한 충분한 속도로 회전되지 못하여 제 기능을 수행할 수 없을 뿐만 아니라, 풍속이 매우 강할 때는 풍차를 비롯한 지지구조물과 발전장치의 손상을 유발하는 등 많은 문제점이 있었다.

상기한 풍력발전기와 유사하게 태양광 발전에 있어서도 자연환경의 변화 즉, 태양광의 세기가 빈번하게 변동하거나 태양광이 없는 경우가 빈번하게 일어나 발전효율이 저하하거나 발전을 할 수 없는 경우가 빈번하게 야기되는 문제점이 있었다.

이와 같은 실정을 본 발명의 발명자는 최소한의 에너지원으로 발전을 할 수 있는 발전기를 개발하고자 연구를 거듭한 결과, 회전체를 자기부상식으로 부상시켜 마찰 저항에 따른 에너지의 손실을 없게 할 수 있고 기어수단 들의 조합을 통해 회전체의 회전속도를 다단으로 가속시킬 수 있음에 착안하여 본 발명을 완성하게 된 것이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 각종 종래 발전기들에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점 들을 해결하고, 최소한의 에너지원으로 발전을 할 수 있는 발전기를 개발하고자 본 발명의 발명자가 연구를 거듭한 결과 발명한 것으로서, 그 목적은 DC 모터에 의해 회전하는 최하단의 그 다음 단의 회전체와 기계적 수단 또는 자기부상 방식으로 분리함과 더불어 회전체의 회전속도를 다단의 기어수단을 통해 증가시켜 발전함으로써 최소한의 에너지 공급만으로 발전을 할 수 있는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 화석연료를 사용하는 화력발전이나, 우랴늄을 사용하는 원자력발전에서 야기되는 대기오염이나 온난화의 원인이 되거나 처리가 곤란한 방사선폐기물을 발생하는 등의 환경파괴를 일으키는 공해의 발생이 없는 친환경적인 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구조가 간단하여 구성을 용이하게 할 수 있으면서도 풍력발전과 태양광발전에서 야기되는 자연환경의 변화 즉, 발전용 에너지원의 변동(바람의 세기나 태양광의 세기등의 변동)에 관계없이 최소한의 DC 전원을 에너지원으로 하여 고 효율의 발전을 가능하게 하는 경제성이 탁월한 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기는 12V ∼ 24V의 DC 전원이 공급되어 작동하는 DC 모터(10)와; 상기 DC 모터(10)에 동력 전달수단(21)으로 연결되어 회전하는 회전체(20)와; 상기 회전체(20)의 회전축(22)을 상하로 분리하는 회전축 분리수단(30)과; 상부면(41)과 하부면(42) 사이에 중공부(43)를 구비하여 상기 회전체(20)의 상부 회전축(22)에 상하부면(41, 42) 중앙부가 고정되는 회전원반(40)과; 상기 회전원반(40)이 수용되는 원통 케이싱(50)과; 상기 회전체(20)의 상부 회전축(22)에 다단으로 기어결합되는 다수의 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)과; 상기 원통 케이싱(50)의 상부 중앙부에 세워져 설치되어 상기 다수의 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)을 수용하는 상부 하우징(70)과; 상부 중앙에 상기 상부 하우징(70)의 하부가 연결 고정되고 상기 DC 모터(10)와, 회전체(20), 회전축 분리수단(30), 회전원반(40)이 수용되는 원통 케이싱(50)를 수용하는 하부 하우징(80)과; 최상단 기어수단(60n)의 회전축에 연결되는 발전기 로터(91)를 구비하는 발전수단(90)과; 상기 발전수단(90)에서 발전된 전력을 공급하는 송전수단(100)과 상기 송전수단(100)으로부터 공급되는 전력으로 충전되는 충전수단(110) 및; 상기 발전기 로터(91)의 회전속도를 감지하는 센서(121)에 연결되어 센서(121)에서 감지한 발전기 로터(91)의 회전 속도에 따라 상기 충전수단(110)에 충전된 전원의 상기 DC 모터(10)로의 공급을 제어함과 더불어 회전축 분리수단(30)을 제어하는 제어수단(120)으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 DC 모터에 의해 회전하는 최하단의 회전체를 그 다음 단의 회전체와 기계적 수단 또는 자기부상 방식으로 분리함과 더불어 회전체의 회전속도를 다단의 기어수단을 통해 증가시켜 발전함으로써 최소한의 에너지 공급만으로 발전을 할 수 있고, 화석연료를 사용하는 화력발전이나, 우랴늄을 사용하는 원자력발전에서 야기되는 대기오염이나 온난화의 원인이 되거나 처리가 곤란한 방사선폐기물을 발생하는 등의 환경파괴를 일으키는 공해의 발생이 없는 친환경적인 발전이 가능할 뿐만 아니라 구조가 간단하여 구성을 용이하게 할 수 있으면서도 풍력발전과 태양광발전에서 야기되는 자연환경의 변화 즉, 발전용 에너지원의 변동(바람의 세기나 태양광의 세기등의 변동)에 관계없이 최소한의 DC 전원을 에너지원으로 하여 고 효율의 발전을 가능하게 하는 경제성이 탁월한 각별한 장점이 있다.

도 1은 본 발명 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기의 단면 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 회전원반의 구성을 보여주는 일부 절개 사시도,
도 3은 도 1에 도시한 기어수단의 A-A선 단면도,
도 4는 본 발명에 하부 하우징 내의 상세한 구성도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기의 단면 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 회전원반의 구성을 보여주는 일부 절개 사시도, 도 3은 도 1에 도시한 기어수단의 A-A선 단면, 도 4는 본 발명에 하부 하우징 내의 상세한 구성도로서, 본 발명 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기는 12V ∼ 24V의 DC 전원이 공급되어 작동하는 DC 모터(10)와; 상기 DC 모터(10)에 동력 전달수단(21)으로 연결되어 회전하는 회전체(20)와; 상기 회전체(20)의 회전축(22)을 상하로 분리하는 회전축 분리수단(30)과; 상부면(41)과 하부면(42) 사이에 중공부(43)를 구비하여 상기 회전체(20)의 상부 회전축(22)에 상하부면(41, 42) 중앙부가 고정되는 회전원반(40)과; 상기 회전원반(40)이 수용되는 원통 케이싱(50)과; 상기 회전체(20)의 상부 회전축(22)에 다단으로 기어결합되는 다수의 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)과; 상기 원통 케이싱(50)의 상부 중앙부에 세워져 설치되어 상기 다수의 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)을 수용하는 상부 하우징(70)과; 상부 중앙에 상기 상부 하우징(70)의 하부가 연결 고정되고 상기 DC 모터(10)와, 회전체(20), 회전축 분리수단(30), 회전원반(40)이 수용되는 원통 케이싱(50)를 수용하는 하부 하우징(80)과; 최상단 기어수단(60n)의 회전축에 연결되는 발전기 로터(91)를 구비하는 발전수단(90)과; 상기 발전수단(90)에서 발전된 전력을 공급하는 송전수단(100)과 상기 송전수단(100)으로부터 공급되는 전력으로 충전되는 충전수단(110) 및; 상기 발전기 로터(91)의 회전속도를 감지하는 센서(121)에 연결되어 센서(121)에서 감지한 발전기 로터(91)의 회전 속도에 따라 상기 충전수단(110)에 충전된 전원의 상기 DC 모터(10)로의 공급을 제어함과 더불어 회전축 분리수단(30)을 제어하는 제어수단(120)으로 구성되어 있다.

상기 동력 전달수단(21)은 DC 모터(10)의 구동풀리와 회전체(20)의 종동풀리를 연결하는 벨트이거나 DC 모터(10)의 구동스프로킷과 회전체(20)의 종동스프로킷을 연결하는 체인 또는 DC 모터(10)의 회전축과 회전체(20)의 회전축을 연결하는 기어수단 중 어느 하나를 채용하여 사용할 수 있다.

상기 회전축 분리수단(30)은 단부에 방사상으로 요홈부와 돌기부가 각각 형성되어 요홈부에 돌기부가 결합 분리되는 회전축(22)을 기계적으로 분리하는 클러치이거나 또는 상기 원통 케이싱(50)의 내부 하면에 일정한 원의 원주를 따라 설치한 다수의 고정자석과 상기 고정자석에 대향하는 회전원반(40)의 하면에 설치한 상기 고정자석과 극성이 다른 다수의 자석으로 이루어지는 자기부상수단을 바람직하게 사용할 수 있다.

여기서 상기 자기부상수단에서 설치되는 자석의 수는 상기 발전기 로터(91)의 1분당 회전수(rpm)가 10,000 을 초과할 때 상기 회전체(20)의 회전축(22)이 상하로 분리되도록 설정되어 있다.

또한 상기 회전원반(40)은 중심부에서 방사상 원주부로 가면서 중공부(42)가 작아지는 상하부면(41, 42)이 주름을 이루고 중공부(43) 내에는 충진 매질로 수은(Hg)이 채워져 원통 케이싱(50) 내에 수용되어 있다.

본 발명에서 가장 바람직하게는 중공부(43) 내에 채워지는 충진 매질로 수은(Hg)을 사용하였으나 이보다 비중이 큰 매질도 사용할 수 있다.

상기 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n) 각각은 중심부의 선기어가 상부 선기어(61a)와 하부 선기어(61b)로 분리되어 상기 상하부 선기어(61a, 61b)에 치차 결합되는 다수의 유성피니언(62) 및; 원통 내부에 형성된 기어가 상기 다수의 유성피니언(62) 외주 기어에 맞물리게 되는 링기어(63)로 구성되어 최전단 기어수단(60a)의 하부 선기어(61b)는 상기 회전체(20)의 회전축(22)을 이루고 전단의 상부 선기어(61a)가 후단의 하부 선기어(61b)를 이루며, 최후단의 상부 선기어(61a)의 회전축이 상기 발전수단(90)의 발전기 로터(91)를 이루도록 구성되어 있다.

상기 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)은 각각의 상부 선기어(61a)와 유성피니언(62)의 기어비와 유성피니언(62)과 하부 선기어(61b)의 기어비가 상기 회전체(20)의 회전축(22)의 1분당 회전수(rpm)가 1,000 ∼ 1,200 일때 상기 발전기 로터(91)의 1분당 회전수(rpm)가 10,000 ∼ 15,000 이 되도록 설정되어 있다.

그리고 상기 상부 하우징(70) 내에는 절연유를 채워 상기 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)의 작동시에 발생하는 정전기의 발생을 방지함과 더불어 마찰력을 감소시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

다음에는 상기한 바와 같이 구성된 본 발명 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기의 작용에 대하여 설명한다.

본 발명 발전기를 가동시켜 발전을 하고자 하면, 먼저 도시하지 않은 별도의 전원공곱장치로 12V ∼ 24V의 DC 전원을 도 1에 도시한 DC 모터(10)에 공급하여 DC 모터(10)를 작동시킨다.

이어서 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 DC 모터(10)의 작동으로 회전체(20)의 회전축(22)이 회전원반(40)과 함께 1,000 ∼ 1,200rpm 으로 회전하게 되고, 회전체(20)의 회전축(22)은 최전단 기어수단(60a)의 하부 선기어(61b)가 되어 최전단 기어수단(60a)의 유성피니언(62)을 회전시키며, 유성피니언(62)의 회전은 최전단 기어수단(60a)의 상부 선기어(61a)를 회전시키게 된다.

이때 상기 회전원반(40) 내 중공부(43)에 충진된 수은(Hg)이 회전원반(40)의 회전에 따른 원심력에 의해 방사상으로 균일하게 분산되어 최종적으로 중공부(43)의 맨 가장자리에 채워져 회전원반(40)이 회전하게 됨으로써 분리수단(30)에서 회전체(20)의 회전축(22)이 분리되어 단락되어도 회전원반(40)은 회전 관성에 의해 분리된 상부 회전축(22)의 회전운동을 계속하게 하는 작용을 하게 된다.

도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이 상기 최전단 기어수단(60a)의 상부 선기어(61a)가 회전하면, 그 다음단 기어수단(60b)의 유성피니언(62)이 회전하여 기어수단(60b)의 상부 선기어(61a)가 회전하게 된다.

이와 같이 하여 전단(제1단) 하부 선기어(61b)의 회전 → 전단(제1단) 유성피니언(62)의 회전 → 전단(제1단) 상부 선기어(61a; 다음단(제2단) 하부 선기어)의 회전 → 제2단 유성피니언(62)의 회전 → 제2단 상부 선기어(61a)의; 회전이 단계적으로 순차 실행되어 각 단의 상하부 선기어(61a, 61b)와 유성피니언(62)의 기어비에 의해 회전체의 회전속도는 순차적으로 증가하게 된다.

그에 따라 상기 발전수단(90)에 있는 발전기 로터(91)의 회전속도가 10,000 ∼ 15,000rpm 으로 되어 발전수단(90)이 발전을 하게 되고, 발전수단(90)에서 발전된 전력은 송전 케이블을 통해 송전수단(100)으로 송전되어 일부는 충전수단(110)을 충전시키고 그 외의 전력은 사용전력으로 사용되거나 또는 한전으로 전송되어 한전에서 배전하여 사용할 수 있게 된다.

이와 같은 발전과정에서 상기 발전기 로터(91)의 회전속도가 10,000rpm 으로 되면, 이 회전속도를 센서(121)가 감지하여 감지신호가 제어수단(120)으로 전송됨으로써 제어수단(120)은 회전축 분리수단(30)의 클러치를 제어하여 클러치에 의해 회전체(20)의 회전축(22)이 상하로 분리되어 회전원반(40)의 회전에 부하로 작용하는 회전체(20)나 동력 전달수단(21)에 의한 부하가 없어지도록 한다.

이러한 회전축(22)의 분리를 자기부상수단을 실행할 경우에는 상기 원통 케이싱(50)의 내부 하면에 일정한 원의 원주를 따라 설치한 다수의 고정자석과 상기 고정자석에 대향하는 회전원반(40)의 하면에 설치한 상기 고정자석과 극성이 다른 다수의 자석의 반발력으로 회전축(22)이 분리되는데 그 원리는 다음과 같다.

상기 고정자석이 한 개 설치되고, 대향하는 자석이 한 개 설치된 경우 회전원반(40)이 1 회전하면, 상기 고정자석과 대향 자석이 한번 만나 1번의 반발력이 작용하고, 고정자석이 2 개 설치되고, 대향하는 자석이 두 개 설치된 경우는 회전원반(40)이 45°회전할 때마다 2곳에서 대향하는 자석들이 만나 2곳에서 반발력이 작용한다. 즉, 회전원반(40)이 1 회전하면, 대향하는 자석들이 만나는 경우가 4회로 되어 8곳에서 반발력이 작용하는 것으로 된다. 따라서 이경우 예컨대 상기한 회전원반(40)이 1분에 1회전 한다면, 1분에 8곳에서 반발력이 작용하는 것이 되고, 1분에 2회전 한다면, 1분에 16곳에서 반발력이 작용하는 것으로 된다.

그러므로 설치하는 자석의 수효를 조정함으로써 회전원반(40)의 회전속도가 일정한 회전속도를 초과하게 될 때 설치된 자석들에 의해 회전원반(40)이 상승하여 회전축(22)이 분리되는 것이다.

이와 같은 회전원반(40)의 상승이 가능하도록 회전원반(40)의 상승 만큼 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)의 상하부 선기어(61a, 61b)와 상기 발전수단(90)의 발전기 로터(91)도 상승 가능한 구조를 갖추고 있게 된다.

상기한 바와 같이 기계적인 클러치의 경우나 자기부상식의 경우 어느 것이나 회전원반(40)의 회전속도가 일정속도를 초과하면, 회전축(22)이 상하로 분리되고, 회전원반(40)의 회전속도가 일정속도로 떨어지며, 상하 분리된 회전축은 다시 상하가 결합되게 된다.

또한 발전과정에서 발전수단(90)의 발전이 개시되는 반전된 전력에 의해 충전수단(110)이 충전되기 때문에 최초에 DC 모터(10)를 구동한 별도의 공급 전원은 필 없게 되고, 발전기 로터(91)의 회전속도가 10,000 rpm 보다 낮아지게 되면, 이 속도를 감지하는 센서(121)의 감지신호가 제어수단(120)으로 전송되어 제어수단( 120)이 스위치(SW)를 온시키게 되고, 그에 따라 충전수단(110)의 충전 전원이 DC 모터(10)로 인가되어 다시 DC 모터(10)가 구동되어 회전체(20)의 회전축(22)을 회전시키게 됨으로써 발전기 로터(91)의 회전속도를 증가시키게 되어 로터(91)의 회전속도가 10,000 rpm 초과하면, 발전수단(90)이 발전을 하게됨과 더불어 로터(91)의 회전속도 10,000 rpm 을 감지하는 센서(121)의 감지신호가 제어수단(120)으로 전송되어 제어수단(120)이 스위치(SW)를 오프시키게 된다.

요약하면, 도 4에 도시한 바와 같이 충전수단(110)에 의해 충전된 12V 전원이 DC 모터(10)를 구동시켜 회전축 분리수단(30)을 자기부상과 동시에 1차 가속시켜주고, 그 가속력에 의하여 회전원반(40)의 중심부에 있던 수은이 가장자리로 이동하여 1750 ∼ 1800 rpm에 도달할 때까지 12V 전원이 간헐적이고 지속적으로 전원을 공급하여 주면 수은이 맨끝 가장자리로 확장 이동하여 원심력을 유지시키게 되며, 그에 따라 다단 기어수단으로 가속된 회전력이 상부 아마츄어를 회전시켜 발전을 하게 된다. 발전된 전기는 충전수단(110)으로 보내 충전하게 되며, 발전을 하는 과정에서 회전축의 회전 속도가 저하되는 순간에 충전수단(110)에서 간헐적으로 자기부상과 회전력을 보강해 주는 역활을 하게 된다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.

10 : DC 모터 20 : 회전체
21 : 동력 전달수단 22 : 회전축
30 : 회전축 분리수단 40 : 회전원반
41 : 상부면 42 : 하부면
43 : 중공부 50 : 원통 케이싱
60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n : 기어수단 61a ; 상부 선기어
61b : 하부 선기어 62 : 유성피니언
63 : 링기어 70 : 상부 하우징
80 : 하부 하우징 90 : 발전수단
91 : 발전기 로터 100 : 송전수단
110 : 충전수단 120 : 제어수단
121 : 센서 SW : 스위치

Claims (8)

12V ∼ 24V의 DC 전원이 공급되어 작동하는 DC 모터(10)와; 상기 DC 모터(10)에 동력 전달수단(21)으로 연결되어 회전하는 회전체(20)와; 상기 회전체( 20)의 회전축(22)을 상하로 분리하는 회전축 분리수단(30)과; 상부면(41)과 하부면(42) 사이에 중공부(43)를 구비하여 상기 회전체(20)의 상부 회전축(22)에 상하부면(41, 42) 중앙부가 고정되는 회전원반(40)과; 상기 회전원반(40)이 수용되는 원통 케이싱(50)과; 상기 회전체(20)의 상부 회전축(22)에 다단으로 기어결합되는 다수의 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)과; 상기 원통 케이싱(50)의 상부 중앙부에 세워져 설치되어 상기 다수의 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)을 수용하는 상부 하우징(70)과; 상부 중앙에 상기 상부 하우징(70)의 하부가 연결 고정되고 상기 DC 모터(10)와, 회전체(20), 회전축 분리수단(30), 회전원반(40)이 수용되는 원통 케이싱(50)를 수용하는 하부 하우징(80)과; 최상단 기어수단(60n)의 회전축에 연결되는 발전기 로터(91)를 구비하는 발전수단(90)과; 상기 발전수단(90)에서 발전된 전력을 공급하는 송전수단(100)과 상기 송전수단(100)으로부터 공급되는 전력으로 충전되는 충전수단(110) 및; 상기 발전기 로터(91)의 회전속도를 감지하는 센서(121)에 연결되어 센서(121)에서 감지한 발전기 로터(91)의 회전 속도에 따라 상기 충전수단(110)에 충전된 전원의 상기 DC 모터(10)로의 공급을 제어함과 더불어 회전축 분리수단(30)을 제어하는 제어수단(120)으로 구성된 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 1항에 있어서, 상기 동력 전달수단(21)은 DC 모터(10)의 구동풀리와 회전체(20)의 종동풀리를 연결하는 벨트이거나 DC 모터(10)의 구동스프로킷과 회전체(20)의 종동스프로킷을 연결하는 체인 또는 DC 모터(10)의 회전축과 회전체(20)의 회전축을 연결하는 기어수단 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 1항에 있어서, 상기 회전축 분리수단(30)은 단부에 방사상으로 요홈부와 돌기부가 각각 형성되어 요홈부에 돌기부가 결합 분리되는 회전축(22)을 기계적으로 분리하는 클러치이거나 또는 상기 원통 케이싱(50)의 내부 하면에 일정한 원의 원주를 따라 설치한 다수의 고정자석과 상기 고정자석에 대향하는 회전원반(40)의 하면에 설치한 상기 고정자석과 극성이 다른 다수의 자석으로 이루어져 상기 회전축(22)을 부상 분리하는 자기부상수단인 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 3항에 있어서, 상기 자기부상수단에서 설치되는 자석의 수는 상기 발전기 로터(91)의 1분당 회전수(rpm)가 10,000 을 초과할 때 상기 회전체(20)의 회전축(22)이 상하로 분리되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 1항에 있어서, 상기 회전원반(40)은 중심부에서 방사상 원주부로 가면서 중공부(43)가 작아지는 상하부면(41, 42)이 주름을 이루고 중공부(43) 내에 충진 매질로 수은(Hg)이 채워져 원통 케이싱(50) 내에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 1항에 있어서, 상기 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n) 각각은 중심부의 선기어가 상부 선기어(61a)와 하부 선기어(61b)로 분리되어 상기 상하부 선기어(61a, 61b)에 치차 결합되는 다수의 유성피니언(62) 및; 원통 내부에 형성된 기어가 상기 다수의 유성피니언(62) 외주 기어에 맞물리게 되는 링기어(63)로 구성되어 최전단 기어수단(60a)의 하부 선기어(61b)는 상기 회전체(20)의 회전축(22)을 이루고 전단의 상부 선기어(61a)가 후단의 하부 선기어(61b)를 이루며, 최후단의 상부 선기어(61a)의 회전축이 상기 발전수단(90)의 발전기 로터(91)를 이루도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 6항에 있어서, 상기 기어수단(60a, 60b, 60c, ㆍㆍㆍ, 60n)은 각각의 상부 선기어(61a)와 유성피니언(62)의 기어비와 유성피니언(62)과 하부 선기어(61b)의 기어비가 상기 회전체(20)의 회전축(22)의 1분당 회전수(rpm)가 1,000 ∼ 1,200 일때 상기 발전기 로터(91)의 1분당 회전수(rpm)가 10,000 ∼ 15,000 이 되도록 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

제 1항에 있어서, 상기 상부 하우징(70)은 내부에 절연유가 채워져 있는 것을 특징으로 하는 회전체의 다단 회전 가속력을 이용한 발전기.

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