KR20140048043A - Power generator - Google Patents

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KR20140048043A
KR20140048043A KR1020130119632A KR20130119632A KR20140048043A KR 20140048043 A KR20140048043 A KR 20140048043A KR 1020130119632 A KR1020130119632 A KR 1020130119632A KR 20130119632 A KR20130119632 A KR 20130119632A KR 20140048043 A KR20140048043 A KR 20140048043A
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Abstract

The present invention relates to a power generator capable of performing a small scale power generation with a relatively simple structure, including: a moving cylinder which is formed with a chain or a rack in a circumferential direction, interlocked with a sprocket or a pinion gear, and filled with water; a ring-shaped first tube which accommodates a plurality of the cylinders; and a second tube which covers the rest of the portions excluding some of the outer portions of the first tube which is filled with water in a space between the outer circumference of the first tube.

Description

발전장치{POWER GENERATOR}POWER GENERATOR {POWER GENERATOR}

본 발명은 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비교적 간단한 구성에 소규모로도 발전을 할 수 있는 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a power generation apparatus, and more particularly, to a power generation apparatus capable of generating power on a small scale in a relatively simple configuration.

화석연료는 인구 증가와 산업 발전에 따라 그 부존량이 점차 고갈되어 가는 추세이며, 이러한 화석연료를 대체할만한 에너지원을 찾아내야 한다.Fossil fuels are increasingly depleted due to population growth and industrial development, and it is necessary to find energy sources to replace these fossil fuels.

대체 에너지는 태양력, 조력, 수력, 지열, 풍력 발전 등에 의하여 얻어질 수 있다.Alternative energy can be obtained by solar, tidal, hydro, geothermal, wind power and the like.

풍력 발전의 경우는 풍량이 많고 풍속이 센 지형에 발전소를 설치하는 경우가 많으며 상시 일정량 이상의 바람이 부는 곳에 지어야 하므로 입지 선정이 매우 중요하다.In the case of wind power generation, it is very important to select a site because the wind power is often installed in a terrain where wind power is high and wind speed is high.

그러나, 지금까지의 풍력 발전은 그 규모면에서 발전기 한대를 짓기 위하여 매우 큰 규모의 부지가 필요하며, 발전기 제작에 많은 비용과 자재가 필요하고, 복잡한 부품이 많이 필요한 문제점이 있었다.However, the wind power generation up to now requires a very large site in order to build a generator, a lot of cost and materials required for the generator, and a lot of complicated parts.

특허출원 제10-1993-0014941호Patent Application No. 10-1993-0014941 특허출원 제10-2011-7030317호Patent Application No. 10-2011-7030317

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 비교적 간단한 구성에 소규모로도 발전을 할 수 있는 발전장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention was invented to improve the above problems, and to provide a power generation apparatus capable of generating power in a small scale in a relatively simple configuration.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 스프라켓 또는 피니언 기어와 맞물리는 체인 또는 랙 기어가 길이 방향을 따라 외주면에 형성되고, 내부에 물이 수용된 이동 원통; 복수의 상기 이동 원통을 수용하는 링 형상의 제1 튜브; 상기 제1 튜브의 외측 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸고 상기 제1 튜브의 외주면과의 사이에 물이 수용된 제2 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치를 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention is a chain or rack gear meshing with the sprocket or pinion gear is formed on the outer circumferential surface along the longitudinal direction, the moving cylinder accommodated in the water; A ring shaped first tube for receiving a plurality of said moving cylinders; And a second tube surrounding the remaining portion except for the outer portion of the first tube and receiving water between the outer circumferential surface of the first tube.

여기서, 상기 제2 튜브가 감싸는 상기 제1 튜브의 내주면에는 상기 제1 튜브의 형성 방향을 따라 복수의 피아노선이 장착되는 것을 특징으로 한다.Here, a plurality of piano wires are mounted on an inner circumferential surface of the first tube wrapped by the second tube along a direction in which the first tube is formed.

이때, 상기 발전장치는 상기 이동 원통의 일측에 돌출된 브라켓과, 상기 이동 원통의 양단부에 내장된 제1 영구 자석과, 상기 제2 튜브에 내장되고, 단부가 상기 브라켓과 맞닿으며 신축 가능한 로드가 수용되는 실린더와, 상기 실린더의 로드 외주면에 장착되어 상기 로드와 맞닿는 상기 브라켓을 탄성 지지하는 스프링을 포함하며, 상기 로드의 단부에는 롤러가 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 한다.In this case, the power generation device is a bracket protruding on one side of the moving cylinder, a first permanent magnet embedded in both ends of the moving cylinder, the second tube, the end is in contact with the bracket and the rod is stretchable And a spring accommodated in the rod and an outer circumferential surface of the cylinder to elastically support the bracket in contact with the rod, wherein the roller is detachably coupled to an end of the rod.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 비교적 간단한 구성에 소규모로도 발전을 할 수 있으므로, 경제적이며 도서 산간 지역과 같이 전력 수급에 문제가 많은 지역에서 유용하게 활용할 수 있을 것이다.According to the present invention having the above-described configuration, since the power generation can be generated in a small size in a relatively simple configuration, it may be useful in an area where there are many problems in power supply and supply, such as economic and mountainous islands.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도1 is a cross-sectional conceptual view showing the overall configuration of a power generation apparatus according to an embodiment of the present invention
2 is a cross-sectional conceptual view showing the overall configuration of a power generator according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전장치의 전체적인 구성을 나타낸 단면 개념도이다.1 is a cross-sectional conceptual view showing the overall configuration of a power generator according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 도시된 바와 같이 블레이드(10)와, 제1, 2, 3, 4, 5 원추기어(21, 22, 23, 24, 26)와, 발전기(28)와, 피니언 기어(30)와, 이동 원통(40)과, 제1, 2 튜브(51, 52)를 포함하는 구성임을 파악할 수 있다.As shown, the blade 10, the first, second, third, fourth and fifth cone gears 21, 22, 23, 24 and 26, the generator 28, the pinion gear 30 and It can be seen that the configuration includes the moving cylinder 40 and the first and second tubes 51 and 52.

블레이드(10)는 풍력으로 회전하는 것이며, 제1 원추기어(21)는 블레이드(10)의 구동축(12)과 연결되는 것이고, 제2 원추기어(22)는 제1 원추기어(21)와 맞물려 회전하는 것이며, 제3 원추기어(23)는 제2 원추기어(22)와 연결된 구동전달 샤프트(25)의 단부에 결합되는 것이고, 제4 원추기어(24)는 제3 원추기어(23)와 맞물려 회전하는 것이다.The blade 10 is rotated by wind power, the first cone gear 21 is connected to the drive shaft 12 of the blade 10, the second cone gear 22 is engaged with the first cone gear 21 The third cone gear 23 is coupled to the end of the drive transmission shaft 25 connected to the second cone gear 22, the fourth cone gear 24 and the third cone gear (23) It is interlocking and rotating.

제5 원추기어(26)는 제2 원추기어(22)와 맞물려 회전하며, 발전기(28)는 제5 원추기어(26)와 연결된 발전 샤프트(27)의 단부에 결합되어 전력을 생산하는 것이다.The fifth cone gear 26 is engaged with the second cone gear 22 to rotate, and the generator 28 is coupled to the end of the power generation shaft 27 connected with the fifth cone gear 26 to produce electric power.

피니언 기어(30)는 제4 원추기어(24)와 연결된 것이며, 이동 원통(40)은 피니언 기어(30)와 맞물리는 랙 기어(45)가 길이 방향을 따라 외주면에 형성되고, 내부에 물이 수용된 것이고, 제1 튜브(51)는 이동 원통(40)을 수용하는 링 형상의 부재이다.The pinion gear 30 is connected to the fourth cone gear 24, the movable cylinder 40 is a rack gear 45 meshing with the pinion gear 30 is formed on the outer circumferential surface along the longitudinal direction, the water inside The first tube 51 is a ring-shaped member for receiving the moving cylinder 40.

제2 튜브(52)는 제1 튜브(51)의 외측 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸고 제1 튜브(51)의 외주면과의 사이에 물이 수용된 것이다.The second tube 52 surrounds the remaining portion except for the outer portion of the first tube 51 and accommodates water between the second tube 52 and the outer circumferential surface of the first tube 51.

따라서, 풍력으로 회전하는 블레이드(10)에 의한 구동력이 구동축(12)을 통하여 이동 원통(40)에 전달되면, 복수의 이동 원통(40) 중 하나의 랙 기어(45)가 피니언 기어(30)와 맞물려 돌아가면서 제1 튜브(51) 내에서 일방향으로 이동하게 되고, 다음의 이동 원통(40)이 위치하면 역시 랙 기어(45)가 피니언 기어(30)와 맞물려 회전하는 것이 반복되면서 발전에 필요한 에너지를 생산할 수 있게 된다.Therefore, when the driving force by the blade 10 rotating in the wind is transmitted to the moving cylinder 40 through the drive shaft 12, one rack gear 45 of the plurality of moving cylinder 40 is pinion gear 30 While rotating in engagement with the first tube 51 moves in one direction, when the next moving cylinder 40 is located, the rack gear 45 is also engaged with the pinion gear 30 and rotates repeatedly, which is necessary for power generation. To produce energy.

이러한 에너지는 발전기(28)에 의하여 증폭되어 각종 전력 및 에너지원으로 활용될 수 있을 것이다.Such energy may be amplified by the generator 28 and utilized as various power and energy sources.

또한, 블레이드(10)에 의한 rpm이 과도하게 클 경우에는 감속기등과 같은 추가적인 구성을 부가하거나, 구동축(12)의 단부에 연결된 제1 원추기어(21)와 제2 원추기어(22)의 결합 상태를 잠깐 해제하는 등의 응용 및 변형 설계 또한 가능함은 물론이다.In addition, when the rpm of the blade 10 is excessively large, an additional configuration such as a speed reducer may be added, or the first cone gear 21 and the second cone gear 22 connected to the end of the drive shaft 12 may be coupled. Of course, applications and modification designs, such as temporarily releasing the state, are also possible.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.The present invention can be applied to the embodiment described above, and it goes without saying that the following embodiments are also applicable.

여기서, 이동 원통(40)에는 각각 적어도 하나 이상의 제1 영구자석(71)이 더 구비되며, 제2 튜브(52)가 감싸는 부분을 제외하고 대기로 노출된 제1 튜브(51)의 외주면에는 링 형상의 제2 영구자석(72)이 더 구비된다.Here, each of the moving cylinder 40 is further provided with at least one or more first permanent magnets 71, and the ring is provided on the outer circumferential surface of the first tube 51 exposed to the atmosphere except for the portion surrounded by the second tube 52. The second permanent magnet 72 is further provided.

제1 영구자석(71)은 도 1의 확대부와 같이 원형 링 형상으로 이루어진 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이러한 구조에 국한되지 않으며 예를 들면 전체적으로 타원 형상인 제1 튜브(51)의 형성 방향을 따라 이동함에 자력 발생이 원활하게 이루어질 수 있도록 이동 원통(40)의 내부에 경사지게 배치되도록 하는 응용 및 변형 설계가 가능하다.Although the first permanent magnet 71 is illustrated as being formed in a circular ring shape as shown in the enlarged part of FIG. 1, the first permanent magnet 71 is not limited to such a structure, for example, along the forming direction of the first tube 51 having an overall ellipse shape. Application and deformation design to be inclined in the interior of the moving cylinder 40 so that the magnetic force can be made smoothly during the movement is possible.

그리고, 제2 영구자석(72)은 제1 튜브(51)를 따라 이동하는 이동 원통(40) 각각의 이동 속도가 과도할 경우, 제1 튜브(51)로부터 분리될 수도 있음은 물론이다.The second permanent magnet 72 may be separated from the first tube 51 when the moving speed of each of the moving cylinders 40 moving along the first tube 51 is excessive.

이때, 제2 튜브(52)가 감싸는 제1 튜브(51)의 내주면에는 제1 튜브(51)의 형성 방향을 따라 복수의 피아노선(53)이 장착된다.At this time, a plurality of piano wires 53 are mounted on the inner circumferential surface of the first tube 51 wrapped around the second tube 52 along the forming direction of the first tube 51.

그리고, 본 발명은 피아노선(53) 대신에 특별히 도시하지 않았으나, 무수히 많은 홀이 천공된 타공망(打孔網)의 구조로 된 파이프를 제1 튜브(51)의 내주면에 장착할 수도 있다.Although the present invention is not particularly shown in place of the piano wire 53, a pipe having a structure of a perforated network in which a myriad of holes are drilled may be mounted on the inner circumferential surface of the first tube 51.

또한, 본 발명은 랙 기어(45) 대신에 특별히 도시하지 않았으나, 이동 원통(40) 각각을 체인으로 연결하고, 체인은 피니언 기어(30) 대신에 스프라켓으로 대체하여 블레이드(10)로부터의 구동력을 이동 원통(40)측으로 전달할 수 있게 된다.In addition, the present invention is not shown in particular in place of the rack gear 45, but each of the moving cylinders (40) connected by a chain, the chain is replaced by a sprocket instead of the pinion gear 30 to drive the drive force from the blade (10) It is possible to transfer to the moving cylinder 40 side.

한편, 본 발명은 도 2와 같은 구조의 실시예를 적용할 수도 있을 것이다.On the other hand, the present invention may be applied to the embodiment of the structure as shown in FIG.

즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치는 브라켓(42)과 제1 영구 자석(71)과 실린더(61)와 스프링(63)을 포함하는 구조임을 알 수 있다.That is, it can be seen that the power generation device according to another embodiment of the present invention has a structure including a bracket 42, a first permanent magnet 71, a cylinder 61, and a spring 63.

브라켓(42)은 이동 원통(40)의 일측에 돌출된 것이며, 제1 영구 자석(71)은 이동 원통(40)의 양단부에 내장되어 자력을 발생시킨다.The bracket 42 protrudes on one side of the moving cylinder 40, and the first permanent magnet 71 is embedded at both ends of the moving cylinder 40 to generate magnetic force.

실린더(61)는 제2 튜브(52)에 내장되고, 단부가 브라켓(42)과 맞닿으며 신축 가능한 로드(62)가 수용되는 것이며, 스프링(63)은 실린더(61)의 로드(62) 외주면에 장착되어 로드(62)와 맞닿는 브라켓(42)을 탄성 지지하는 것이다.The cylinder 61 is embedded in the second tube 52, the end portion is in contact with the bracket 42 and accommodates the flexible rod 62, the spring 63 is the outer peripheral surface of the rod 62 of the cylinder 61 It is mounted on the elastic support for the bracket (42) in contact with the rod (62).

여기서, 로드(62)의 단부에는 롤러(64)가 탈착 가능하게 결합될 수도 있다.Here, the roller 64 may be detachably coupled to the end of the rod 62.

즉, 롤러(64)와 맞닿아 있는 브라켓(42)을 구비한 이동 원통(40)과 이웃한 이동 원통(40) 간의 반발 자력에 의하여 제2 튜브(52)에 일정량의 하중이 걸리면 계속 이동 원통(40)들이 회전하게 되는 것이다.That is, when a certain amount of load is applied to the second tube 52 by the repulsive magnetic force between the moving cylinder 40 having the bracket 42 in contact with the roller 64 and the adjacent moving cylinder 40, the moving cylinder continues to move. 40 will be rotated.

이상과 같이 본 발명은 비교적 간단한 구성에 소규모로도 발전을 할 수 있는 발전장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the present invention has a basic technical idea to provide a power generation apparatus capable of generating power in a small scale in a relatively simple configuration.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.It will be apparent to those skilled in the art that many other modifications and applications are possible within the scope of the basic technical idea of the present invention.

10...블레이드 12...구동축
21...제1 원추기어 22...제2 원추기어
23...제3 원추기어 24...제4 원추기어
25...구동전달 샤프트 26...제5 원추기어
27...발전 샤프트 28...발전기
30...피니언 기어 40...이동 원통
42...브라켓 45...랙 기어
51...제1 튜브 52...제2 튜브
53...피아노선 61....실린더
62...로드 63...스프링
64...롤러 71...제1 영구자석
72...제2 영구자석10 ... blade 12 ... drive shaft
21 ... 1st Cone Gear 22 ... 2nd Cone Gear
23 ... 3rd cone gear 24 ... 4th cone gear
25 ... drive transmission shaft 26 ... fifth cone gear
27 ... power shaft 28 ... generator
30 ... pinion gear 40 ... travel cylinder
42 Bracket 45 Rack gear
51 ... first tube 52 ... second tube
53.Piano line 61 .... cylinder
62 ... Rod 63 ... Spring
64 ... Roller 71 ... Permanent Magnet
72 ... 2nd Permanent Magnet

Claims (3)

스프라켓 또는 피니언 기어와 맞물리는 체인 또는 랙 기어가 길이 방향을 따라 외주면에 형성되고, 내부에 물이 수용된 이동 원통;
복수의 상기 이동 원통을 수용하는 링 형상의 제1 튜브;
상기 제1 튜브의 외측 일부를 제외한 나머지 부분을 감싸고 상기 제1 튜브의 외주면과의 사이에 물이 수용된 제2 튜브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전장치.A moving cylinder in which a chain or rack gear meshing with the sprocket or pinion gear is formed on the outer circumferential surface along the length direction and in which water is received;
A ring shaped first tube for receiving a plurality of said moving cylinders;
And a second tube surrounding the remaining portion except for the outer portion of the first tube and receiving water between the outer circumferential surface of the first tube. 청구항 1에 있어서,
상기 제2 튜브가 감싸는 상기 제1 튜브의 내주면에는 상기 제1 튜브의 형성 방향을 따라 타공망 또는 복수의 피아노선이 장착되는 것을 특징으로 하는 발전장치.The method according to claim 1,
The inner periphery of the first tube wrapped around the second tube is a power generation apparatus characterized in that the perforated network or a plurality of piano wires are mounted along the forming direction of the first tube. 청구항 1에 있어서,
상기 발전장치는,
상기 이동 원통의 일측에 돌출된 브라켓과,
상기 이동 원통의 양단부에 내장된 제1 영구 자석과,
상기 제2 튜브에 내장되고, 단부가 상기 브라켓과 맞닿으며 신축 가능한 로드가 수용되는 실린더와,
상기 실린더의 로드 외주면에 장착되어 상기 로드와 맞닿는 상기 브라켓을 탄성 지지하는 스프링을 포함하며,
상기 로드의 단부에는 롤러가 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 발전장치.The method according to claim 1,
The power generator,
A bracket protruding from one side of the moving cylinder,
First permanent magnets embedded in both ends of the movable cylinder;
A cylinder embedded in the second tube, the end of which is in contact with the bracket and accommodates a flexible rod;
A spring mounted on an outer circumferential surface of the cylinder to elastically support the bracket in contact with the rod,
The end of the rod generator, characterized in that the roller is detachably coupled.
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