KR20170011655A - 자이로스코프를 이용한 자가발전장치 - Google Patents

자이로스코프를 이용한 자가발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170011655A
KR20170011655A KR1020150104620A KR20150104620A KR20170011655A KR 20170011655 A KR20170011655 A KR 20170011655A KR 1020150104620 A KR1020150104620 A KR 1020150104620A KR 20150104620 A KR20150104620 A KR 20150104620A KR 20170011655 A KR20170011655 A KR 20170011655A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power
gear ring
gear
case
power transmission
Prior art date
Application number
KR1020150104620A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101758315B1 (ko
Inventor
김기영
Original Assignee
김기영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김기영 filed Critical 김기영
Priority to KR1020150104620A priority Critical patent/KR101758315B1/ko
Publication of KR20170011655A publication Critical patent/KR20170011655A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101758315B1 publication Critical patent/KR101758315B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18—Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807—Rotary generators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
    • F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
    • F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
    • F03B13/26—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy using tide energy
    • F03D9/002—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02—Rotary gyroscopes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C19/00—Gyroscopes; Turn-sensitive devices using vibrating masses; Turn-sensitive devices without moving masses; Measuring angular rate using gyroscopic effects
    • G01C19/02—Rotary gyroscopes
    • G01C19/04—Details
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/14—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle
    • H02J7/1415—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from dynamo-electric generators driven at varying speed, e.g. on vehicle with a generator driven by a prime mover other than the motor of a vehicle
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/10—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters
    • H02K7/116—Structural association with clutches, brakes, gears, pulleys or mechanical starters with gears
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/20—Hydro energy
    • Y02E10/28—
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70—Wind energy
    • Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Oceanography (AREA)
  • Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)

Abstract

본 발명은 수력, 풍력, 조력 등을 동력에너지로 사용하여 기어가 장착되어 있는 자석회전구와 기어링을 회전시켜 코일에 생산된 전력을 충전시킬 수 있을 뿐만 아니라 발전량을 효율적으로 향상시킬 수 있는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치에 관한 것이다.
본 발명은 다수개의 자석으로 구면을 형성하고 회전축(12)에 대한 적도를 따라 기어(11)가 장착된 자석회전구(10)와, 상기 자석회전구(10)와 외접되도록 상기 자석회전구(10)의 회전축(12)에 결합되어 회전되기 위한 회전축돌기(21)가 형성된 기어링(20)과, 상기 기어링(20)이 내접되어 회전되기 위한 레일(34)과 구면에 전력을 생산할 수 있도록 코일(33)이 형성된 케이스(30)와, 상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 자석회전구(10)의 기어(11)를 회전시키기 위해 기동동력을 전달하는 제1동력전달부(40)와, 상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 기어링(20)을 회전시키기 위해 연속동력을 전달하는 제2동력전달부(50)와, 상기 제1동력전달부(40)를 통해 상기 자석회전구(10)가 일정 속도로 회전되면 상기 제2동력전달부(50)를 통해 상기 기어링(20)을 회전시키도록 제어하는 동력전달제어부(70)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자이로스코프를 이용한 자가발전장치{SELF ELECTRIC POWER GENERATING APPARATUS USING GYROSCOPE}
본 발명은 자이로스코프를 이용한 자가발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수력, 풍력, 조력 등을 동력에너지로 사용하여 기어가 장착되어 있는 자석회전구와 기어링을 회전시켜 코일에 생산된 전력을 충전시킬 수 있을 뿐만 아니라 발전량을 효율적으로 향상시킬 수 있는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치에 관한 것이다.
종래의 발전장치는 기계적 에너지를 전기적 에너지로 변환하는 장치이며, 자기장을 만들기 위한 강력한 자석과 기전력을 발생시키는 도체가 필요하다.
상기 자석과 도체 사이의 상대적 운동으로 전자기 유도 작용이 일어나 생기는 전위차를 기전력이라 한다.
상기 기전력과 비례하여 발전장치에 전류가 발생한다. 상기 기전력의 크기는 자기장의 세기와 회전 도체의 길이 및 자기장과 회전도체의 상대적 속도에 비례한다.
일반적으로 상기 발전장치는 도체가 정지하고 자석이 회전하는 발전장치인 회전 계자형은 교류 발전장치로 사용되고, 자석이 정지하고 도체가 회전하는 발전장치인 회전 전기자형은 직류 발전장치로 널리 사용되고 있다.
최근 자가발전설비인 비상용발전장치는 소음 및 매연의 단점에 불구하고, 중, 대형 용량으로서 디젤엔진 비상발전장치가 일반화되어 가장 많이 사용되고 있다.
하지만, 상기 자가발전장치는 등유를 사용하여 엔진을 가동시키고, 그 엔진을 통해 발전장치의 회전자를 구동시킨다.
상기 등유를 사용하여 엔진을 가동하기 때문에 열손실이 발생하여 냉각장치를 추가로 사용하여야 하고, 엔진과 모터에서 생기는 기계적 손실도 발생하여 에너지 효율이 감소되는 문제점이 있다.
또한, 상기 발전장치는 외부로부터의 회전운동을 받아 모터의 회전자를 통하여 상기 모터의 회전자만큼 전력을 생산하며, 전력 생산을 위해 또 다른 에너지 소비가 필요하기 때문에 많은 비용이 지출되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 등록특허 제10-1248075호에서 관성가속드럼을 구비함으로써 관성모멘트를 증가시켜 전력생산의 효율을 높일 수 있고, 가속모터를 구비함으로써 순간적인 가속으로 관성모멘트를 유지하여 전력소모를 줄일 수 있는 자가발전기가 공지되어 있다.
그러나, 상기 자가발전기는 회전관성을 증가시키기 위해 관성추와 관성가속드럼을 구비하여 사용하여야 하기 때문에 제조단가가 증가하게 되고 제품의 중량이 증가되는 문제점이 있다.
또한, 소비자가 휴대할 수 있는 크기로 제조하기 어려움이 있을 수 있다.
따라서, 동일한 시간에 종래의 발전장치보다 효율적으로 발전량을 증가시킬 수 있으며, 생산된 전력을 충전하여 사용할 수 있음으로써 사용자의 편리성을 향상시켜줄 수 있는 자가발전장치가 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명은 자이로스코프의 원리를 이용하여 기어가 장착되어 있는 자석회전구와 기어링을 동시에 회전시켜 자석회전구의 각속도를 증가시킴으로써 발전량을 효율적으로 향상시킬 수 있는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치를 제공하는 목적이 있다.
또한, 생산된 전력을 전기기기 등에 연결하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 충전하여 사용자가 필요한 때 전력을 사용할 수 있는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치를 제공하는 목적이 있다.
또한, 저가의 부품인 코일과 자석을 사용하여 발전함으로써 제조단가를 대폭 감소할 수 있는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치를 제공하는 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치는 다수개의 자석으로 구면을 형성하고 회전축(12)에 대한 적도를 따라 기어(11)가 장착된 자석회전구(10)와, 상기 자석회전구(10)와 외접되도록 상기 자석회전구(10)의 회전축(12)에 결합되어 회전되기 위한 회전축돌기(21)가 형성된 기어링(20)과, 상기 기어링(20)이 내접되어 회전되기 위한 레일(34)과 구면에 전력을 생산할 수 있도록 코일(33)이 형성된 케이스(30)와, 상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 자석회전구(10)의 기어(11)를 회전시키기 위해 기동동력을 전달하는 제1동력전달부(40)와, 상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 기어링(20)을 회전시키기 위해 연속동력을 전달하는 제2동력전달부(50)와, 상기 제1동력전달부(40)를 통해 상기 자석회전구(10)가 일정 속도로 회전되면 상기 제2동력전달부(50)를 통해 상기 기어링(20)을 회전시키도록 제어하는 동력전달제어부(70)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기어링(20)은, 외측으로 다수의 기어 치(齒)가 형성되고, 상기 기어 치에는 상기 케이스(30)의 레일(34)에 안착되어 회전할 수 있도록 슬라이딩홈(22)이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 케이스(30)의 코일(33)과 전기적으로 연결되어 생성된 전력을 충전하기 위한 충전부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1동력전달부(40)는, 상기 기어(11)와 치합되기 위한 제1피니언(41)과, 상기 제1피니언(41)을 회전시키기 위한 제1동력회전축(42)을 포함하고, 상기 제2동력전달부(50)는, 상기 기어링(20)과 치합되기 위한 제2피니언(51)과, 상기 제2피니언(51)을 회전시키기 위한 제2동력회전축(52)을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1동력전달부(40) 내지 상기 제2동력전달부(50)는, 수력, 풍력, 조력, 화력, 외부전력, 인력 중에서 적어도 하나를 동력원으로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 기어가 장착되어 있는 자석회전구와 기어링을 자이로스코프의 원리로 회전시킴으로써 각속도가 증가하여 자가발전장치의 발전량을 효율적으로 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 생산된 전력을 충전하여 에너지 손실을 예방할 수 있고, 사용자가 전력을 사용하기 용이할 수 있게 된다.
또한, 저가의 부품인 코일과 자석을 사용함으로써 제조단가를 대폭 감소할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 분리사시도.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 제1동력전달부.
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 제2동력전달부.
도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치.
도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 동작순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 분리사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 제1동력전달부이다..
또한, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 제2동력전달부이며, 도 5는 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치이고, 도 6은 본 발명의 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치의 동작순서도이다.
상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정 될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 자이로스코프를 이용한 자가발전장치는 상기 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 자석으로 구면을 형성하고 회전축(12)에 대한 적도를 따라 기어(11)가 장착된 자석회전구(10)와, 상기 자석회전구(10)와 외접되도록 상기 자석회전구(10)의 회전축(12)에 결합되어 회전되기 위한 회전축돌기(21)가 형성된 기어링(20)과, 상기 기어링(20)이 내접되어 회전되기 위한 레일(34)과 구면에 전력을 생산할 수 있도록 코일(33)이 형성된 케이스(30)와, 상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 자석회전구(10)의 기어(11)를 회전시키기 위해 기동동력을 전달하는 제1동력전달부(40)와, 상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 기어링(20)을 회전시키기 위해 연속동력을 전달하는 제2동력전달부(50)와, 상기 제1동력전달부(40)를 통해 상기 자석회전구(10)가 일정 속도로 회전되면 상기 제2동력전달부(50)를 통해 상기 기어링(20)을 회전시키도록 제어하는 동력전달제어부(70)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 자석회전구(10)는, 자기장을 만들기 위한 다수개의 자석으로 구면을 형성하고, 회전축(12)이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 회전축(12)에 대한 적도를 따라 상기 기어(11)의 일측이 장착된다.
이때, 상기 기어(11)의 타측은 상기 제1동력전달부(40)와 치합되기 위해 일정한 간격으로 다수개의 기어 치가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기어(11)가 장착되어 있어 상기 자석회전구(10)가 미끄러지지 않고 회전시킬 수 있어 외부에서 회전시키기 위한 외부동력 소모를 감소시킬 수 있게 된다.
상기 기어(11)가 부착된 자석회전구(10)의 회전축(12)에 기어링(20)을 결합시킨다.
상기 기어링(20)은 상기 자석회전구(10)와 외접되도록 상기 자석회전구(10)의 회전축(12)에 결합된다.
상기 회전축(12)에 결합될 수 있도록 일측의 양면에 회전축돌기(21)가 형성되고, 타측에는 상기 제2동력전달부(50)와 치합되기 위해 일정한 간격으로 다수개의 기어 치가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
상기 자석회전구(10)와 결합된 상기 기어링(20)을 상기 케이스(30)에 수용한다.
상기 케이스(30)는 상부케이스(31)와 하부케이스(32)로 이루어져 있으며, 상기 상부케이스(31)와 하부케이스(32)를 결합하면 구형이 되도록 형성되어 있다. 즉, 상기 케이스(30)는 상기 자석회전구(10)와 기어링(20)을 수용할 수 있도록 크기가 상기 기어링(20)보다 작지 않아야 한다.
이때, 상기 케이스(30)의 내부에서 상기 기어링(20)이 회전될 경우, 상기 기어링(20)의 회전력에 의해 동일한 위치에서 회전하기 어려운 문제점이 있다.
상기 문제점을 해소하기 위해, 상기 케이스(30)의 내부에 상기 기어링(20)이 내접되어 동일한 위치에서 회전될 수 있도록 돌기로 형성된 레일(34)을 구성하는 것이 바람직하다.
상기 레일(34)에 상기 기어링(20)의 기어 치가 안착되어 회전될 수 있도록 상기 기어링(20)의 기어 치에 슬라이딩홈(22)을 형성할 수 있다.
따라서, 상기 레일(34)에 상기 슬라이딩홈(22)이 안착되어 회전될 경우, 상기 기어링(20)이 상기 레일(34)을 따라 동일한 위치에서 회전될 수 있다.
또한, 상기 레일(34)은 홈으로 형성되어 상기 슬라이딩홈(22)에 관계없이 상기 기어링(20)의 기어 치를 안착하여 동일한 위치에서 회전시킬 수 있다.
한편, 상기 케이스(30)에 상기 자석회전구(10)의 자석과 기전력을 발생시키는 도체인 코일(33)을 배치해야 한다.
상기 코일(33)이 배치된 케이스(30)에 상기 자석회전구(10)와 기어링(20)이 회전함으로 인해 전력이 생산된다.
여기서, 상기 코일(33)의 양 끝이 상기 케이스(30)의 외부로 노출되어 있는 것이 바람직하며, 상기 코일(33)의 양 끝에는 생산된 전력이 전기기기나 충전하기 위한 충전부으로 전달되기 위한 전력전달부재(60)를 연결하여 설치될 수 있다.
상기 전력전달부재(60)를 통해 생산된 전력을 전달받아 사용자의 전기기기 등에 생산된 전력이 사용될 수 있고, 충전부에 생산된 전력을 충전함으로써 에너지 손실을 예방할 수 있게 된다.
상기와 같이 형성된 케이스(30)의 하부케이스(32)에 상기 결합된 자석회전구(10)와 기어링(20)을 넣은 후 상기 상부케이스(31)를 결합하여야 한다.
이때, 상기 상부케이스(31)와 하부케이스(32)는 결합하여 고정되기 위해 단턱이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 상기 상부케이스(31)와 하부케이스(32)로 이루어진 케이스(30)의 일측에 제1동력전달부(40)가 상기 케이스(30) 내부에 위치한 상기 기어(11)와 치합될 수 있도록 구멍이 형성되어야 하며, 상기 상부케이스(31)나 하부케이스(32)에 상기 제2동력전달부(50)가 상기 케이스(30) 내부에 위치한 상기 기어링(20)과 치합될 수 있도록 구멍이 형성되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 상기 제1동력전달부(40)는, 상기 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기어(11)의 기어 치에 치합되어 상기 자석회전구(10)를 회전시키기 용이하게 다수개의 기어 치가 형성된 제1피니언(41)과, 상기 제1피니언(41)을 회전시키기 위한 회전축인 제1동력회전축(42)으로 구성되어 있다.
상기 제1동력전달부(40)의 제1피니언(41)을 상기 자석회전구(10)의 기어(11)에 밀접하게 치합시켜 회전할 경우, 상기 제1피니언(41)의 기어 치가 상기 기어(11)의 기어 치에 치합되어 회전되기 용이하게 된다.
상기 제2동력전달부(50)는, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기어링(20)의 기어 치에 치합되어 회전시키기 용이하게 다수개의 기어 치가 형성된 제2피니언(51)과, 상기 제2피니언(51)을 회전시키기 위한 회전축인 제2동력회전축(52)으로 구성되어 있다.
상기 제1동력전달부(40)와 제2동력전달부(50)를 제어하는 동력전달제어부(70)는, 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1동력전달부(40)를 통해 상기 자석회전구(10)가 일정 속도로 회전되면 상기 제2동력전달부(50)를 통해 상기 기어링(20)을 회전시킨다.
상기 동력전달제어부(70)는 상기 제1동력회전축(42)와 제2동력회전축(52)를 연결하여 움직이기 위한 실린더와 상기 제1동력전달부(40)와 제2동력전달부(50)를 구동시키기 위한 기어 등을 더 포함하여 구성될 수 있다.
이때, 상기 동력전달제어부(70)와 연결된 상기 제1동력전달부(40)와 상기 제2동력전달부(50)는, 수력, 풍력, 조력, 화력, 외부전력, 인력 중에서 적어도 하나를 동력원으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작순서는, 상기 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 동력전달제어부(70)에 수력, 풍력, 조력, 화력, 외부전력, 인력 중에서 적어도 하나의 외부동력을 입력한다.
상기 외부동력으로 인해 상기 동력전달제어부(70)의 실린더가 제1동력전달부(40)를 이동시켜 상기 자석회전구(10)의 기어(11)에 밀접시킨다.
상기 기어(11)와 치합된 상기 제1동력전달부(40)를 회전시키면 상기 제1동력전달부(40)의 기어 치가 상기 기어(11)의 기어 치에 맞물려 상기 자석회전구(10)가 회전하게 된다.
상기 자석회전구(10)가 일정한 속도로 회전되면 상기 동력전달제어부(70)의 제어에 의해 상기 제1동력전달부(40)가 상기 자석회전구(10)와 분리되게 한다.
이때, 상기 자석회전구(10)의 회전력이 감소할 경우, 상기 동력전달제어부(70)의 실린더가 상기 제1동력전달부(40)를 이동시켜 상기 기어(11)와 치합되게 위치시켜 구동함으로써 상기 자석회전구(10)의 회전력을 증가시킬 수 있다.
상기 자석회전구(10)의 자석과 상기 케이스(30)의 코일(33) 사이에 상대적 운동으로 전자기 유도 작용이 일어나 기전력이 생기게 된다.
상기 기전력에 따라 발전기에 전류가 발생하게 되는데, 상기 기전력의 크기는 자기장의 세기와 회전 도체의 길이 및 자기장과 회전도체의 상대적 속도가 증가할수록 증가될 수 있다.
따라서, 상기 자석회전구(10)의 각속도를 향상시키기 위해 상기 회전되고 있는 상기 자석회전구(10)와 결합된 상기 기어링(20)을 상기 동력전달제어부(70)의 실린더를 통해 상기 제2동력전달부(50)와 치합되게 이동시킨다.
치합된 상기 제2동력전달부(50)가 회전하면서 상기 제2동력전달부(50)의 기어 치로 인해 상기 기어링(20)가 회전된다.
여기서, 상기 기어링(20)의 슬라이딩홈(22)이 상기 케이스(30)의 레일(34)에 안착되어 상기 레일(34)을 따라 회전된다.
또한, 상기 기어링(20)은 상기 자석회전구(10)보다 빠른 속도의 회전력이 필요하지 않으며, 상기 기어링(20)을 일정한 속도로 회전시켰을 경우, 상기 자석회전구(10)의 관성이 바뀌어 각속도가 증가하게 된다.
다시 말해, 상기 제2동력전달부(50)로 인해 기어링(20)이 회전함으로써 주기적으로 상기 자석회전구(10)가 한쪽 방향으로 회전하려는 관성을 바꿔 반대쪽 방향으로 회전시켜 각속도가 증가하여 가속되기 때문에 발전량을 효율적으로 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 기어링(20)을 일정한 속도로 회전시켜도 상기 자석회전구(10)의 가속도는 증가하기 때문에 외부동력에너지보다 생산되는 전력량을 효율적으로 향상시킬 수 있다.
즉, 50W의 전력을 생산하는 데 소요되는 시간이 종래 발전장치보다 본 발명은 1.5배 내지 2배가 적게 소요됨으로 종래 발전장치와 본 발명을 일정시간동안 구동시켰을 경우, 본 발명이 종래 발전장치보다 효율적으로 전력량을 생산할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 기어로 형성되어 있기 때문에 상기 자석회전구(10)와 기어링(20)을 미끄러짐없이 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라 원하는 속도로 회전시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 구동되는 자가발전장치의 상기 코일(33)에 생산된 전력은 상기 전력전달부재(60)를 통해 전기기기에 사용되거나 충전부에 충전됨으로써, 사용자가 생산된 전력을 효율적으로 사용하기 용이할 수 있게 될 뿐만 아니라 비교적 저렴한 부품으로 제조가 가능하여 제조단가를 대폭 감소할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 소형으로 제작할 경우, 사용자의 휴대성과 편리함을 향상시킬 수 있게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 자석회전구 11: 기어
12: 회전축 20: 기어링
21: 회전축돌기 22: 슬라이딩홈
30: 케이스 31: 상부케이스
32: 하부케이스 33: 코일
34: 레일 40: 제1동력전달부
41: 제1피니언 42: 제1동력회전축
50: 제2동력전달부 51: 제2피니언
52: 제2동력회전축 60: 전력전달부재
70: 동력전달제어부

Claims (5)

  1. 다수개의 자석으로 구면을 형성하고 회전축(12)에 대한 적도를 따라 기어(11)가 장착된 자석회전구(10)와,
    상기 자석회전구(10)와 외접되도록 상기 자석회전구(10)의 회전축(12)에 결합되어 회전되기 위한 회전축돌기(21)가 형성된 기어링(20)과,
    상기 기어링(20)이 내접되어 회전되기 위한 레일(34)과 구면에 전력을 생산할 수 있도록 코일(33)이 형성된 케이스(30)와,
    상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 자석회전구(10)의 기어(11)를 회전시키기 위해 기동동력을 전달하는 제1동력전달부(40)와,
    상기 케이스(30)의 외부로 노출된 상기 기어링(20)을 회전시키기 위해 연속동력을 전달하는 제2동력전달부(50)와,
    상기 제1동력전달부(40)를 통해 상기 자석회전구(10)가 일정 속도로 회전되면 상기 제2동력전달부(50)를 통해 상기 기어링(20)을 회전시키도록 제어하는 동력전달제어부(70)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기어링(20)은, 외측으로 다수의 기어 치(齒)가 형성되고, 상기 기어 치에는 상기 케이스(30)의 레일(34)에 안착되어 회전할 수 있도록 슬라이딩홈(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자이로스코프를 이용한 자가발전기.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스(30)의 코일(33)과 전기적으로 연결되어 생성된 전력을 충전하기 위한 충전부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1동력전달부(40)는, 상기 기어(11)와 치합되기 위한 제1피니언(41)과, 상기 제1피니언(41)을 회전시키기 위한 제1동력회전축(42)을 포함하고,
    상기 제2동력전달부(50)는, 상기 기어링(20)과 치합되기 위한 제2피니언(51)과, 상기 제2피니언(51)을 회전시키기 위한 제2동력회전축(52)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1동력전달부(40) 내지 상기 제2동력전달부(50)는, 수력, 풍력, 조력, 화력, 외부전력, 인력 중에서 적어도 하나를 동력원으로 사용하는 것을 특징으로 하는 자이로스코프를 이용한 자가발전장치.
KR1020150104620A 2015-07-23 2015-07-23 자이로스코프를 이용한 자가발전장치 KR101758315B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150104620A KR101758315B1 (ko) 2015-07-23 2015-07-23 자이로스코프를 이용한 자가발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150104620A KR101758315B1 (ko) 2015-07-23 2015-07-23 자이로스코프를 이용한 자가발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170011655A true KR20170011655A (ko) 2017-02-02
KR101758315B1 KR101758315B1 (ko) 2017-07-17

Family

ID=58152028

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150104620A KR101758315B1 (ko) 2015-07-23 2015-07-23 자이로스코프를 이용한 자가발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101758315B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018055579A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Texas Tech University System Three-dimensional kinetic generator
KR101881691B1 (ko) * 2017-02-27 2018-07-24 김대현 2축 짐볼 구조를 가진 에너지 하베스팅 모듈 및 이를 포함하는 에너지 하베스팅 장치
KR20190122358A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 강양구 소형 짐벌 카메라
KR20210005281A (ko) * 2019-01-07 2021-01-13 코어포토닉스 리미티드 슬라이딩 조인트를 갖는 회전 메커니즘

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5035725B2 (ja) 2007-01-11 2012-09-26 株式会社安川電機 球面モータ
JP2010136601A (ja) 2008-10-27 2010-06-17 Makoto Akagawa 発電装置
KR100969575B1 (ko) 2009-11-10 2010-07-12 한명수 고효율 중력 발전기

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018055579A1 (en) * 2016-09-22 2018-03-29 Texas Tech University System Three-dimensional kinetic generator
KR101881691B1 (ko) * 2017-02-27 2018-07-24 김대현 2축 짐볼 구조를 가진 에너지 하베스팅 모듈 및 이를 포함하는 에너지 하베스팅 장치
KR20190122358A (ko) * 2018-04-20 2019-10-30 강양구 소형 짐벌 카메라
KR20210005281A (ko) * 2019-01-07 2021-01-13 코어포토닉스 리미티드 슬라이딩 조인트를 갖는 회전 메커니즘

Also Published As

Publication number Publication date
KR101758315B1 (ko) 2017-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101758315B1 (ko) 자이로스코프를 이용한 자가발전장치
EP3771843B1 (en) Wearable device
KR101606829B1 (ko) 영구자석 응용 전동기
US20150340932A1 (en) Gravity-assisted rotating driving apparatus
CN106321336B (zh) 一种摇摆式波浪能发电装置
KR20160049617A (ko) 풍력발전용 듀얼 발전기
CN106655620A (zh) 一种转动环境下同轴反向型电磁式发电机
KR100743571B1 (ko) 무전원 전기에너지 발생방법 및 그 장치
JPH06249129A (ja) モータ
JP2016518172A (ja) 固定運動器具発電機
WO2005106244A1 (en) Self-generator for transforming tiny kinetic energy into electric energy
JP2012115130A (ja) 非磁性回転子内外固定子発電機の構造
TWI675530B (zh) 調速式磁性齒輪電機及含有其的馬達、發電機及電動載具
KR200392651Y1 (ko) 무전원 전기에너지 발생장치
US20150349620A1 (en) Horizontally rotating driving apparatus
EP3260701A1 (en) Oscillating pendulum-based power generation mechanism of a power generator
US20140203766A1 (en) Smt system
CN211422838U (zh) 动力装置
KR20160028688A (ko) 발전 효율이 향상된 유도 발전기
CN108712106B (zh) 井下发电装置和分层注水装置
KR102199629B1 (ko) 발전기용 동력전달장치
KR20200060263A (ko) 발전 시스템
RU126879U1 (ru) Электрическая машина
US20160065019A1 (en) Subterranean Magnetic Turbine System
RU98645U1 (ru) Автономный магнитоэлектрический генератор (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant