KR20150115569A - 친환경 휴대용 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자성체로 이루어진 이동 부재의 양단이 타 부재와 충돌되는 현상을 미연에 막을 수 있는 친환경 휴대용 발전기를 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 친환경 휴대용 발전기는, 관통로를 가지며 일측에 코일이 감겨진 고정 부재; 상기 관통로를 따라 이동 가능하게 구비되며 자성체로 이루어지는 이동 부재; 상기 관통로의 일단에 구비되어 상기 이동 부재의 일단에 척력을 가하는 자성체로 이루어지는 제1 척력 부재; 및 상기 관통로의 타단에 구비되어 상기 이동 부재의 타단에 척력을 가하는 자성체로 이루어지는 제2 척력 부재를 포함한다.

Description

친환경 휴대용 발전기{Eco-friendly portable generator}

본 발명은 휴대가 가능한 휴대용 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 발전기는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 기기로, 전자기유도작용을 통해 기전력을 발생시키거나 압전 소자를 이용하여 전기적 에너지를 발생시키는 발전 원리를 가진다.

이러한 발전기는 손전등이나 각종 휴대용 단말기 등을 충전하거나 그의 전지로 사용되기 위해, 상당히 작은 크기로 축소된 형태의 소형 발전기로 그 진화가 이루어지고 있다.

그 진화에 발맞춰, 도 6에 도시된 바와 같이 한국 공개특허공보 제10-2013-0092852호 개시된 자가발전장치는, 중공형의 케이스(2)와, 케이스(2)의 외주면에 권선된 권선부(3)와, 케이스(2) 내에서 자유 이동하게 내장된 영구자석(4)과, 그리고 케이스의 양단에 비자화재질 및 탄성체로 이루어진 마개(7)를 포함한다.

그러나, 기존의 자가발전장치는, 마개(7)가 아무리 탄성체로 이루어진다 하더라도 마개(7)와 영구자석(4) 간의 충돌은 피할 수 없는 구조여서, 영구자석(4)의 자유 이동에 따른 지속적인 마개(7)와의 충돌로 마개(7) 및 영구자석(4)이 손상 및 에너지 손실이 야기되는 문제가 있다.

또한, 기존의 자가발전장치는, 영구자석(4)이 자유 이동되는 동안 케이스(2)의 내주면과 영구자석(4)의 외주면이 서로 마찰되면서 부재 간의 마모 및 에너지 손실이 발생되는 문제가 있다.

한국 공개특허공보 제10-2013-0092852호(공개일: 2013년 8월 21일)

본 발명의 기술적 과제는, 자성체로 이루어진 이동 부재의 양단이 타 부재와 충돌되는 현상을 미연에 막을 수 있는 친환경 휴대용 발전기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 기술적 과제는, 이동 부재의 이동을 보다 안정적으로 유도하여 주변 부재와의 마찰을 최소화할 수 있는 친환경 휴대용 발전기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 명시적으로 언급된 기술적 과제 이외에도, 후술하는 본 발명의 구성으로부터 달성될 수 있는 다른 기술적 과제도 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기는, 관통로를 가지며 일측에 코일이 감겨진 고정 부재; 상기 관통로를 따라 이동 가능하게 구비되며 자성체로 이루어지는 이동 부재; 상기 관통로의 일단에 구비되어 상기 이동 부재의 일단에 척력을 가하는 자성체로 이루어지는 제1 척력 부재; 및 상기 관통로의 타단에 구비되어 상기 이동 부재의 타단에 척력을 가하는 자성체로 이루어지는 제2 척력 부재를 포함한다.

상기 고정 부재는 지면에 대해 수직하게 놓이고, 상기 제1 척력 부재는 상기 관통로의 하단에 구비되고, 상기 제2 척력 부재는 상기 관통로의 상단에 구비되고, 상기 제1 척력 부재는 상기 제2 척력 부재보다 강한 자성체로 이루어질 수 있다.

상기 제1 척력 부재는 상기 제2 척력 부재보다 큰 크기로 이루이질 수 있다.

상기 고정 부재의 일단에는 상기 제1 척력 부재가 고정되는 제1 캡이 구비되고, 상기 고정 부재의 타단에는 상기 제2 척력 부재가 고정되는 제2 캡이 구비될 수 있다.

상기 제1 캡에는 상기 코일과 전기적으로 연결되는 충전 배터리가 구비될 수 있다.

상기 제1 캡에는 상기 충전 배터리를 외부 기기에 연결하기 위한 연결 포트가 더 구비될 수 있다.

상기 제1 캡 또는 상기 제2 캡에는 상기 충전 배터리와 전기적으로 연결되어 상기 충전 배터리의 충전 상태를 알리는 알림 램프가 더 구비될 수 있다.

상기 제1 캡 또는 상기 제2 캡에는 상기 관통로에 가스를 주입하기 위한 가스 주입구가 형성될 수 있다.

상기 관통로는 비활성 가스로 채워질 수 있다.

상기 고정 부재의 외면에 이를 감싸는 케이스가 구비되고, 상기 케이스는 절연 재질로 이루어질 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 자성체로 이루어진 이동 부재의 양단에 각각 척력을 가하는 자성체로 이루어진 제1 및 제2 척력 부재를 제공하므로, 이동 부재의 양단이 제1 및 제2 척력 부재에 각각 충돌되는 현상을 미연에 막을 수 있어, 충돌에 따른 파손 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 고정 부재의 관통로가 비활성 가스로 채워지므로, 관통로 내에서의 이동 부재의 이동을 보다 안정적으로 유도하여 고정 부재와 이동 부재 간의 마찰을 최소화할 수 있어, 마찰에 따른 부재 간의 마모 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 친환경 휴대용 발전기가 조립되는 과정을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 친환경 휴대용 발전기를 나타낸 단면도이다.
도 4는 제1 및 제2 척력 부재로부터 이동 부재에 척력이 가해지는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 도 1의 친환경 휴대용 발전기가 복수개로 사용된 예를 보인 사시도이다.
도 6은 기존의 자가발전장치를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 친환경 휴대용 발전기가 조립되는 과정을 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 도 1의 친환경 휴대용 발전기를 나타낸 단면도이고, 도 4는 제1 및 제2 척력 부재로부터 이동 부재에 척력이 가해지는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기(100)는, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 고정 부재(110)와, 이동 부재(120)와, 제1 척력 부재(130)와, 그리고 제2 척력 부재(140)를 포함한다. 참고로, "친환경"의 의미는 화석 연료를 사용하지 않는다는 의미에서 부가된 수식어이다.

고정 부재(110)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 관통로(110a)를 가지며 일측에 코일(111)이 감겨진다. 예를 들어, 도 2에 도시된 바와 같이, 고정 부재(110)는 관통로(110a)를 가지는 속이 빈 원통 형상을 할 수 있고, 고정 부재(110)의 외주면의 중심부에 복수개의 코일(111)이 감겨질 수 있다.

이동 부재(120)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 관통로(110a)를 따라 이동 가능하게 구비되며 자성체로 이루어진다. 예를 들어, 이동 부재(120)로 영구 자석이 사용될 수 있다. 따라서, 이동 부재(120)가 관통로(110a)를 따라 이동되는 동안 전자기유도작용이 일어나 이를 통해 코일(111)에 기전력이 발생될 수 있다.

제1 척력 부재(130)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 관통로(110a)의 일단에 구비되어 이동 부재(120)의 일단에 척력을 가하는 자성체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 척력 부재(130)로 영구 자석이 사용될 수 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 이동 부재(120)의 일단이 "N"극을 가질 경우, 제1 척력 부재(130) 중 이동 부재(120)를 향하는 단 또한 "N"극을 가지도록 설계 된다. 따라서, 이동 부재(120)의 일단이 제1 척력 부재(130)에 인접하게 되면 그 사이에 발생되는 척력에 의해 이동 부재(120)는 제1 척력 부재(130)로부터 멀어지게 된다.

제2 척력 부재(140)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 관통로(110a)의 타단에 구비되어 이동 부재(120)의 타단에 척력을 가하는 자성체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제2 척력 부재(140)로 영구 자석이 사용될 수 있다. 특히, 도 4에 도시된 바와 같이, 상술한 이동 부재(120)의 타단이 "S"극을 가질 경우, 제2 척력 부재(140) 중 이동 부재(120)를 향하는 단 또한 "S"극을 가지도록 설계 된다. 따라서, 이동 부재(120)의 타단이 제2 척력 부재(140)에 인접하게 되면 그 사이에 발생되는 척력에 의해 이동 부재는 제2 척력 부재(140)로부터 멀어지게 된다.

따라서, 자성체로 이루어진 이동 부재(120)의 양단에 각각 척력을 가하는 자성체로 이루어진 제1 및 제2 척력 부재(130)(140)가 제공되므로, 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 이동 부재(120)의 양단이 제1 및 제2 척력 부재(130)(140)에 각각 충돌되는 현상을 미연에 막을 수 있어, 충돌에 따른 파손 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

나아가, 상술한 고정 부재(110)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 지면에 대해 수직하게 놓일 수 있다. 이 경우, 상술한 제1 척력 부재(130)는 고정 부재(110)의 관통로(110a)의 하단에 구비되고, 상술한 제2 척력 부재(140)는 고정 부재(110)의 관통로(110a)의 상단에 구비될 수 있다. 특히, 상대적으로 이동 부재(120)보다 낮은 곳에 위치하는 제1 척력 부재(130)는 상대적으로 이동 부재(120)보다 높은 곳에 위치하는 제2 척력 부재(140)보다 강한 자성체로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 자성체로 이루어진 제1 척력 부재(130)는 자성체로 이루어진 제2 척력 부재(140)보다 대략 3배 정도 큰 두께(예를 들어, t2=3*t1)로 이루이질 수 있다. 따라서, 이동 부재(120)가 상승 이동할 때 이동 부재(120)의 상단에 가해지는 척력에 비해 이동 부재(120)가 하강할 때에 이동 부재(120)의 하단에 가해지는 척력이 더 크므로, 이동 부재(120)에 미치는 중력의 영향을 충분히 고려할 수 있다.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 고정 부재(110)의 일단에는 상술한 제1 척력 부재(130)가 고정되는 제1 캡(160)이 구비되고, 고정 부재(110)의 타단에는 상술한 제2 척력 부재(140)가 고정되는 제2 캡(170)이 구비될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 캡(160)(170)을 통해 관통로(110a)의 양단을 충분히 밀봉 처리할 수 있다. 특히, 관통로(110a)에 후술할 비활성 가스(G)가 채워질 경우 제1 및 제2 캡(160)(170)은 비활성 가스(G)의 밀봉을 담당하게 된다.

나아가, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 캡(160)에는 코일(111)과 전기적으로 연결되는 충전 배터리(161)가 구비될 수 있다. 따라서, 코일(111)에 발생되는 기전력이 충전 배터리(161)에 충분히 충전될 수 있어, 추후 이동 부재(120)가 이동되지 않는 환경에 놓이더라도 충전 배터리(161)로부터 기 충전된 전력을 외부 기기(예를 들어, 단말기용 단말기 등)(미도시)에 충분히 공급받을 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 캡(160)에는 충전 배터리(161)를 외부 기기(예를 들어, 휴대용 단말기 등)(미도시)에 연결하기 위한 연결 포트(162)가 더 구비될 수 있다. 예를 들어, 연결 포트(162)로는 USB 포트 등이 사용될 수 있다. 따라서, 사용자는 외부 기기(예를 들어, 휴대용 단말기)의 배터리가 소진될 경우 USB 커넥터(미도시)를 USB 포트(162)에 연결하여 전력을 공급받을 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 캡(160) 또는 제2 캡(170)에는 충전 배터리(161)와 전기적으로 연결되어 충전 배터리(161)의 충전 상태를 알리는 알림 램프(171)가 더 구비될 수 있다. 특히, 제1 캡(160)에 충전 배터리(161)가 장착될 경우, 알림 램프(171)는 제2 캡(170)에 구비되도록 하여 공간 상의 제약을 피해 적절한 배치를 이룰 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 캡(160) 또는 제2 캡(170)에는 관통로(110a)에 가스를 주입하기 위한 가스 주입구(172)가 형성될 수 있다. 특히, 제1 캡(160)에 충전 배터리(161)가 장착될 경우, 가스 주입구(172)는 제2 캡(170)에 형성되도록 하여 공간 상의 제약을 피해 적절한 배치를 이룰 수 있다. 예를 들어, 가스 주입구(172)가 제2 캡(170)에 형성될 경우, 가스 주입구(172)를 통해 비활성 가스(G)를 관통로(110a)에 주입하고 나서, 상술한 알림 램프(171)를 제2 캡(170)의 평면에 설치할 수 있도록 설계될 수 있다.

특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 관통로(110a)는 비활성 가스(G)로 채워질 수 있다. 예를 들어, 비활성 가스(G)로 헬륨이 사용될 수 있다. 따라서, 관통로(110a) 내에서의 이동 부재(120)의 이동을 보다 안정적으로 유도하여 고정 부재(110)와 이동 부재(120) 간의 마찰을 최소화할 수 있어, 마찰에 따른 부재 간의 마모 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

다른 한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 고정 부재(110)의 외면에 이를 감싸는 케이스(180)가 구비되고, 케이스(180)는 절연 재질로 이루어질 수 있다. 따라서, 이 케이스(180)를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기(100)는 외부 기기(미도시)에 내장된 상태로 공급되지 않아도 되고, 외부 기기와는 독립적으로 생산, 판매 및 사용될 수 있어 그 활용도를 극대화할 수 있다.

또 다른 한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기(100)가 복수개로 사용된 예를 보인 사시도이다. 이렇게 친환경 휴대용 발전기(100)가 복수개 사용될 경우 대용량 충전 배터리(200)를 더 부가할 수 있다. 따라서, 각 발전기(100)에서 발전되는 전력을 이 대용량 충전 배터리(200)에 충전하여, 보다 큰 용량의 외부 기기(미도시)에도 사용할 수 있다.

이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 휴대용 발전기(100)는 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 자성체로 이루어진 이동 부재(120)의 양단에 각각 척력을 가하는 자성체로 이루어진 제1 및 제2 척력 부재(130)(140)를 제공하므로, 이동 부재(120)의 양단이 제1 및 제2 척력 부재(130)(140)에 각각 충돌되는 현상을 미연에 막을 수 있어, 충돌에 따른 파손 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 고정 부재(110)의 관통로(110a)가 비활성 가스(G)로 채워지므로, 관통로(110a) 내에서의 이동 부재(120)의 이동을 보다 안정적으로 유도하여 고정 부재(110)와 이동 부재(120) 간의 마찰을 최소화할 수 있어, 마찰에 따른 부재 간의 마모 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 친환경 휴대용 발전기 110: 고정 부재
110a: 관통로 111: 코일
120: 이동 부재 130: 제1 척력 부재
140: 제2 척력 부재 160: 제1 캡
161: 충전 배터리 162: 연결 포트
170: 제2 캡 171: 알림 램프
172: 가스 주입구 180: 케이스
G: 비활성 가스

Claims (10)

1. 관통로를 가지며 일측에 코일이 감겨진 고정 부재;
   상기 관통로를 따라 이동 가능하게 구비되며 자성체로 이루어지는 이동 부재;
   상기 관통로의 일단에 구비되어 상기 이동 부재의 일단에 척력을 가하는 자성체로 이루어지는 제1 척력 부재; 및
   상기 관통로의 타단에 구비되어 상기 이동 부재의 타단에 척력을 가하는 자성체로 이루어지는 제2 척력 부재
   를 포함하는 친환경 휴대용 발전기.
2. 제1항에서,
   상기 고정 부재는 지면에 대해 수직하게 놓이고,
   상기 제1 척력 부재는 상기 관통로의 하단에 구비되고,
   상기 제2 척력 부재는 상기 관통로의 상단에 구비되고,
   상기 제1 척력 부재는 상기 제2 척력 부재보다 강한 자성체로 이루어지는 친환경 휴대용 발전기.
3. 제2항에서,
   상기 제1 척력 부재는 상기 제2 척력 부재보다 큰 크기로 이루이지는 친환경 휴대용 발전기.
4. 제1항에서,
   상기 고정 부재의 일단에는 상기 제1 척력 부재가 고정되는 제1 캡이 구비되고,
   상기 고정 부재의 타단에는 상기 제2 척력 부재가 고정되는 제2 캡이 구비되는 친환경 휴대용 발전기.
5. 제4항에서,
   상기 제1 캡에는 상기 코일과 전기적으로 연결되는 충전 배터리가 구비되는 친환경 휴대용 발전기.
6. 제5항에서,
   상기 제1 캡에는 상기 충전 배터리를 외부 기기에 연결하기 위한 연결 포트가 더 구비되는 친환경 휴대용 발전기.
7. 제5항에서,
   상기 제1 캡 또는 상기 제2 캡에는 상기 충전 배터리와 전기적으로 연결되어 상기 충전 배터리의 충전 상태를 알리는 알림 램프가 더 구비되는 친환경 휴대용 발전기.
8. 제4항에서,
   상기 제1 캡 또는 상기 제2 캡에는 상기 관통로에 가스를 주입하기 위한 가스 주입구가 형성되는 친환경 휴대용 발전기.
9. 제1항에서,
   상기 관통로는 비활성 가스로 채워지는 친환경 휴대용 발전기.
10. 제1항에서,
    상기 고정 부재의 외면에 이를 감싸는 케이스가 구비되고,
    상기 케이스는 절연 재질로 이루어지는 친환경 휴대용 발전기.

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