KR20190140377A - 기계식 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기계식 증속 증력 발전기에 관한 것으로, 그 구성은 전원이 공급되면 회전을 공급하는 소형모터;와, 상기 소형모터와 연결되어 상기 소형모터로부터 회전을 공급받는 것으로, 상기 소형모터의 회전수는 감속시키되 회전력은 증대시키는 감속기;와, 풀리와 벨트를 통해 상기 감속기와 연결되어 상기 감속기를 통해 회전력을 공급받아 회전하는 웜 휠;과, 상기 웜 휠과 치합되어 회전력을 공급받아 회전하되, 회전수를 증속시켜 회전하는 웜 축;과, 상기 웜 축과 연결되어 상기 웜 축으로부터 회전을 공급받아 1800 rpm 이상으로 회전하면서 발전하는 대용량 발전기;와, 상기 감속기와 웜 휠과 웜 축 및 대용량 발전기의 위치를 고정하는 고정프레임;으로 구성된 것을 특징으로 하는 것으로서,
소형모터에서 공급되는 회전을 감속기와 웜 휠과 웜 축 및 증력수단을 통해 회전을 증속, 증력시켜 대용량 발전기에 공급함으로, 소형모터에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 대용량 발전기에서 발전 생산할 수 있어 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적인 장치로 종래의 태양광이나 풍력 및 수력발전소에 대비하여 설치공간이나 설치비용을 대폭 절감할 수 있어 발전기의 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다..

Description

기계식 증속 증력 발전기{Mechanical accelerating power generator}

본 발명은 기계식 증속 증력 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소형모터에서 공급되는 회전을 감속기와 웜 휠과 웜 축 및 증력수단을 통해 회전을 증속, 증력시켜 대용량 발전기에 공급함으로, 소형모터에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 대용량 발전기에서 발전 생산할 수 있어 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적인 장치로 종래의 태양광이나 풍력 및 수력발전소에 대비하여 설치공간이나 설치비용을 대폭 절감할 수 있어 발전기의 사용범용성을 확보할 수 있는 기계식 증속 증력 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 전기는 원자력을 이용한 발전을 통해 가장 효율적으로 생산되지만 최근에는 원자력 발전소에 대한 위험성에 대해 공포감이 조성되면서 안전하고 친환경적인 태양광과 풍력 및 수력 발전소에 대한 관심이 증대되고 있다.

하지만, 상기 태양광과 풍력 및 수력발전소는 기상조건의 변화에 따라 전기 발전량이 불안정하고 지속적이지 못한 한계성이 있어 발전효율이 다소 낮을 뿐만 아니라, 발전소 설치에 요구되는 공간, 설비 구축에 따른 막대한 비용 및 유지관리 등에 너무 많은 설치비용이 요구되는 특성상 현실적으로 대량으로 설치 운영하기 곤란하다는 문제점이 있다.

따라서 설치비용 및 운영관리가 용이하고 발전효율이 우수한 발전기의 개발이 절실히 필요한 실정이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 소형모터에서 공급되는 회전을 감속기와 웜 휠과 웜 축 및 증력수단을 통해 회전을 증속, 증력시켜 대용량 발전기에 공급함으로, 소형모터에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 대용량 발전기에서 발전 생산할 수 있어 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적인 장치로 종래의 태양광이나 풍력 및 수력발전소에 대비하여 설치공간이나 설치비용을 대폭 절감할 수 있어 발전기의 사용범용성을 확보할 수 있는 기계식 증속 증력 발전기를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기계식 증속 증력 발전기는 전원이 공급되면 회전을 공급하는 소형모터;와, 상기 소형모터와 연결되어 상기 소형모터로부터 회전을 공급받는 것으로, 상기 소형모터의 회전수는 감속시키되 회전력은 증대시키는 감속기;와, 풀리와 벨트를 통해 상기 감속기와 연결되어 상기 감속기를 통해 회전력을 공급받아 회전하는 웜 휠;과, 상기 웜 휠과 치합되어 회전력을 공급받아 회전하되, 회전수를 증속시켜 회전하는 웜 축;과, 상기 웜 축과 연결되어 상기 웜 축으로부터 회전을 공급받아 1800 rpm 이상으로 회전하면서 발전하는 대용량 발전기;와, 상기 감속기와 웜 휠과 웜 축 및 대용량 발전기의 위치를 고정하는 고정프레임;을 포함하는 구성되어,

상기 소형모터에서 생산되는 회전을 증속, 증력시켜 상기 대용량 발전기로 공급하여 상기 소형모터에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 상기 대용량 발전기에서 발전 생산되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웜 휠로부터 회전력을 공급받아 회전수가 증속되어 회전하는 상기 웜 축으로 회전력을 보강하는 제1증력수단;을 더 포함하여 구성하되,

상기 제1증력수단은 상기 웜 휠과 연결되어 상기 웜 휠과 함께 회전하는 회전축과, 상기 회전축의 양단에 각각 형성되는 풀리와, 상기 고정프레임 상에 회전 가능하게 연결 고정되는 제1증력축과, 상기 제1증력축의 양단에 각각 형성되는 제1플라잉 휠과, 상기 풀리와 제1플라잉 휠은 연결하는 제1벨트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 웜 축으로 회전력을 보강하는 제2증력수단;을 더 포함하여 구성하되,

상기 제2증력수단은 회전 가능하게 형성되는 제2증력축과, 상기 제2증력축 상에 형성되어 상기 제2증력축과 함께 회전하는 제2플라잉 휠과, 상기 제2증력축 상에 형성되는 제3풀리와, 상기 웜 축 상에 형성되는 제4풀리와, 상기 제3풀리와 제4풀리를 연결하는 제2벨트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 기계식 증속 증력 발전기에 의하면, 소형모터에서 공급되는 회전을 감속기와 웜 휠과 웜 축 및 증력수단을 통해 회전을 증속, 증력시켜 대용량 발전기에 공급함으로, 소형모터에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 대용량 발전기에서 발전 생산할 수 있어 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적인 장치로 종래의 태양광이나 풍력 및 수력발전소에 대비하여 설치공간이나 설치비용을 대폭 절감할 수 있어 발전기의 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기계식 증속 증력 발전기의 사시도
도 2는 도 1에 도시된 기계식 증속 증력 발전기의 A-A 단면도
도 3은 도 1에 도시된 기계식 증속 증력 발전기의 평면도
도 4는 도 1에 도시된 기계식 증속 증력 발전기의 사용상태도

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기계식 증속 증력 발전기를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략한다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기계식 증속 증력 발전기를 도시한 것으로, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기계식 증속 증력 발전기의 사시도를, 도 2는 도 1에 도시된 기계식 증속 증력 발전기의 A-A 단면도를, 도 3은 도 1에 도시된 기계식 증속 증력 발전기의 평면도를, 도 4는 도 1에 도시된 기계식 증속 증력 발전기의 사용상태도를 각각 나타낸 것이다.

상기 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기계식 증속 증력 발전기(100)는 소형모터(10)와, 감속기(20)와, 웜 휠(30)과, 웜 축(40)과, 대용량 발전기(50)와, 고정프레임(60)을 포함하고 있다.

도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 소형모터(10)는 전원이 공급되면 회전을 공급하는 것으로, 본 발명의 기계식 증속 증력 발전기(100)에서는 3.7㎾의 소용량의 모터가 사용되나 이러한 모터로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 감속기(20)는 상기 소형모터(10)와 연결되어 상기 소형모터(10)로부터 회전을 공급받는 것으로, 상기 소형모터(10)의 회전수는 감속시키되 회전력은 증대시키도록 한다.

즉, 도 4a에 도시된 바와 같이 상기 소형모터(10)의 회전력으로는 후설될 상기 대용량 발전기(50)의 회전이 곤란함으로 상기 감속기(20)를 통해 상기 소형모터(10)로부터 공급되는 회전수는 감속하되 회전력은 증대시키도록 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 웜 휠(30)은 풀리(1)와 벨트(2)를 통해 상기 감속기(20)와 연결되어 상기 감속기(20)를 통해 회전력을 공급받아 회전하도록 한다.

여기서, 상기 웜 휠(30)은 후설될 상기 고정프레임(60)에 회전 가능하게 연결되어 안정적인 회전이 보장되게 한다.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 웜 축(40)은 상기 웜 휠(30)과 치합되어 회전력을 공급받아 회전하되, 회전수를 증속시켜 회전하도록 한다.

여기서, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 웜 축(40)은 상기 웜 휠(30)과 치합되어 회전수가 용이하게 증대되도록 다중 스크류로 나사산이 제작되도록 하되, 본 발명의 기계식 증속 증력 발전기(100)에서는 웜 축(40) 상에 6중 스크류로 나사산이 조밀하게 제작되도록 유도하나, 이러한 개수로 한정하여 제작하는 것은 물론 아니다.

통상적으로 발전장치를 통해 발전을 수행하기 위해서는 분당 최소 1800 이상의 회전수가 요구되므로, 상기 웜 축(40)과 상기 대용량 발전기(50)가 직접 연결되는 경우에는 상기 웜 축(40)의 rpm이 최소 1800 이상 출력되도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 웜 축(40)이 상기 웜 휠(30)로부터 회전을 공급받아 회전수가 증속되면 자연스럽게 상기 웜 축(40)의 회전력은 저하되는데, 이렇게 저하된 회전력으로 상기 웜 축(40)과 연결되는 상기 대용량 발전기(50)를 회전시키기 곤란할 수 있다.

따라서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 저하된 회전력을 보상하기 위해 상기 웜 휠(30)로부터 회전력을 공급받아 회전수가 증속되어 회전하는 상기 웜 축(40)으로 회전력을 보강하는 제1증력수단(70);을 더 포함하여 구성함이 바람직하며,

상기 제1증력수단(70)은 상기 웜 휠(30)과 연결되어 상기 웜 휠(30)과 함께 회전하는 회전축(71)과, 상기 회전축(71)의 양단에 각각 형성되는 제1풀리(72)와, 상기 고정프레임(60) 상에 회전 가능하게 연결 고정되는 제1증력축(73)과, 상기 제1증력축(73)의 양단에 각각 형성되어 상기 제1증력축(73)과 함께 회전하는 제1플라잉 휠(74)과, 상기 제1증력축(73)의 양단에 각각 형성되는 제2풀리(75)와, 상기 제1풀리(72)와 제2풀리(75)를 연결하여 상기 회전축(71)의 회전력에 상기 제1증력축(73)과 함께 상기 제1플라잉 휠(74)이 회전되게 하는 제1벨트(76)를 포함하여 구성된다.

여기서, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 제1플라잉 휠(74)은 최초 회전시키기 위해서는 많은 동력이 요구되나 상기 제1플라잉 휠(74)이 회전되기 시작하면 원심력에 의해 적은 동력으로 회전되면서 무거운 중량으로 인해 상기 회전축(71)과 연결되는 상기 웜 축(40)으로 회전력(힘)을 공급하여 상기 웜 축(40)으로 회전이 전달되면서 저하된 회전력이 보강된다.

이때, 상기 제1플라잉 휠(74)과 상기 제1증력축(73) 사이에는 베어링(미도시)이 형성되어 상기 제1플라잉 휠(74)의 부드러운 회전을 유도할 수 있음은 물론이다.

또한, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 웜 축(40)으로 회전력을 보강하는 제2증력수단(80);을 더 포함하여 구성하되,

상기 제2증력수단(80)은 회전 가능하게 형성되는 제2증력축(81)과, 상기 제2증력축(81) 상에 형성되어 상기 제2증력축(81)과 함께 회전하는 제2플라잉 휠(82)과, 상기 제2증력축(81) 상에 형성되는 제3풀리(83)와, 상기 웜 축(40) 상에 형성되는 제4풀리(84)와, 상기 제3풀리(83)와 제4풀리(84)를 연결하는 제2벨트(85)를 포함하여 구성된다.

즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 제2증력수단(80)의 제2플라잉 휠(84)이 회전되면서 상기 제2플라잉 휠(84)이 갖는 무거운 중량으로 인해 상기 웜 축(40)으로 회전력(힘)이 공급되어 상기 웜 축(40)이 우수한 회전력으로 고속 회전되도록 유도하여 상기 웜 축(40)과 연결되어 회전되는 상기 대용량 발전기(50)의 우수한 발전효율이 유도되게 한다.

여기서, 상기 제2플라잉 휠(84) 역시 최초 회전시키기 위해서는 많은 동력이 요구되나 상기 제2플라잉 휠(84)이 회전되기 시작하면 원심력에 의해 적은 동력으로 회전되면서 상기 웜 축으로 회전력을 공급하게 된다.

따라서 상기 웜 축(40)은 회전수가 증속되면서 저하된 회전력은 상기 제1,2증력수단(70,80)을 통해 보상받음으로, 상기 웜 축(40)의 회전수(최소 1800 rpm 이상)만큼 상기 대용량 발전기(50)를 용이하게 회전시켜 상기 대용량 발전기(50)를 통한 효율적인 발전을 유도하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 대용량 발전기(50)는 상기 웜 축(40)과 연결되어 상기 웜 축(40)으로부터 회전을 공급받아 1800 rpm 이상으로 회전하면서 발전하도록 한다.

여기서, 본 발명의 기계식 증속 증력 발전기(100)의 대용량 발전기(50)는 29 ㎸A의 발전기를 사용하나, 이러한 용량의 발전기로 한정하여 사용하는 것은 물론 아니다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 고정프레임(60)은 상기 감속기(20)와 웜 휠(30)과 웜 축(40) 및 대용량 발전기(50)의 위치를 고정하도록 한다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 기계식 증속 증력 발전기(100)는 소형모터(10)에서 공급되는 회전을 상기 감속기(20)와 웜 휠(30)과 웜 축(40) 및 증력수단(70,80)을 통해 회전을 증속, 증력시켜 상기 대용량 발전기(50)에 공급함으로, 상기 소형모터(10)에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 상기 대용량 발전기(50)에서 발전 생산할 수 있어 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기계적인 장치로 종래의 태양광이나 풍력 및 수력발전소에 대비하여 설치공간이나 설치비용을 대폭 절감할 수 있어 발전기의 사용범용성을 확보할 수 있는 효과가 있다.

상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 실시예에 따른 기계식 증속 증력 발전기(100)는 다음과 같이 발전한다.

먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 전원을 공급하여 소형모터(10)를 작동시켜 상기 소형모터(10)와 연결되는 감속기(20)를 회전시킨다.

이때, 3.7㎾의 소용량 모터(10)는 1800 rpm으로 회전되는데 상기 감속기(20)를 거치면서 180 rpm로 회전수는 감소하되, 회전력을 대폭 증가시킨다.

그런 후, 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 감속기(20)와 연결되는 웜 휠(30)이 회전을 공급받아 회전되면서 상기 웜 휠(30)과 연결되는 웜 축(40)이 회전수가 증폭되면서 회전되며, 이때 회전수의 증폭으로 인해 저하되는 회전력은 제1,2증력수단(70,80)을 통해 보강되어 상기 웜 축(40)은 1800 rpm 이상으로 회전하는 동시에 높은 회전력으로 회전하게 된다.

따라서 상기 웜 축(40)과 연결되는 대용량 발전기(50)는 상기 웜 축(40)의 높은 회전력과 1800 rpm 이상의 회전속도에 의해 효율적인 발전이 수행되는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것으로 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.

1. 풀리 2. 벨트
10. 소형모터 20. 감속기
30. 웜 휠 40. 웜 축
50. 대용량 발전기 60. 고정프레임
70. 제1증력수단 71. 회전축
72. 제1풀리 73. 제1증력축
74. 제1플라잉 휠 75. 제2풀리
76. 제1벨트 80. 제2증력수단
81. 제2증력축 82. 제2플라잉 휠
83. 제3풀리 84. 제4풀리
85. 제2벨트
100. 기계식 증속 증력 발전기

Claims (3)

1. 전원이 공급되면 회전을 공급하는 소형모터(10);
   상기 소형모터(10)와 연결되어 상기 소형모터(10)로부터 회전을 공급받는 것으로, 상기 소형모터(10)의 회전수는 감속시키되 회전력은 증대시키는 감속기(20);
   풀리(1)와 벨트(2)를 통해 상기 감속기(20)와 연결되어 상기 감속기(20)를 통해 회전력을 공급받아 회전하는 웜 휠(30);
   상기 웜 휠(30)과 치합되어 회전력을 공급받아 회전하되, 회전수를 증속시켜 회전하는 웜 축(40);
   상기 웜 축(40)과 연결되어 상기 웜 축(40)으로부터 회전을 공급받아 1800 rpm 이상으로 회전하면서 발전하는 대용량 발전기(50); 및
   상기 감속기(20)와 웜 휠(30)과 웜 축(40) 및 대용량 발전기(50)의 위치를 고정하는 고정프레임(60);을 포함하는 구성되어,
   상기 소형모터(10)에서 생산되는 회전을 증속, 증력시켜 상기 대용량 발전기(50)로 공급하여 상기 소형모터(10)에서 소모되는 전력에 대비하여 더욱 많은 전력이 상기 대용량 발전기(50)에서 발전 생산되도록 하는 것을 특징으로 하는 기계식 증속 증력 발전기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 웜 휠(30)로부터 회전력을 공급받아 회전수가 증속되어 회전하는 상기 웜 축(40)으로 회전력을 보강하는 제1증력수단(70);을 더 포함하여 구성하되,
   상기 제1증력수단(70)은,
   상기 웜 휠(30)과 연결되어 상기 웜 휠(30)과 함께 회전하는 회전축(71)과,
   상기 회전축(71)의 양단에 각각 형성되는 제1풀리(72)와,
   상기 고정프레임(60) 상에 회전 가능하게 연결 고정되는 제1증력축(73)과,
   상기 제1증력축(73)의 양단에 각각 형성되어 상기 제1증력축(73)과 함께 회전하는 제1플라잉 휠(74)과,
   상기 제1증력축(73)의 양단에 각각 형성되는 제2풀리(75)와,
   상기 제1풀리(72)와 제2풀리(75)를 연결하여 상기 회전축(71)의 회전력에 상기 제1증력축(73)과 함께 상기 제1플라잉 휠(74)이 회전되게 하는 제1벨트(76)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기계식 증속 증력 발전기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 웜 축(40)으로 회전력을 보강하는 제2증력수단(80);을 더 포함하여 구성하되,
   상기 제2증력수단(80)은,
   회전 가능하게 형성되는 제2증력축(81)과,
   상기 제2증력축(81) 상에 형성되어 상기 제2증력축(81)과 함께 회전하는 제2플라잉 휠(82)과,
   상기 제2증력축(81) 상에 형성되는 제3풀리(83)와,
   상기 웜 축(40) 상에 형성되는 제4풀리(84)와,
   상기 제3풀리(83)와 제4풀리(84)를 연결하는 제2벨트(85)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 기계식 증속 증력 발전기.
   
   
   

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