KR20230061685A - 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ess 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치에 관한 것으로서, 발전 하우징의 양측면에는 유압 펌프로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전되는 제1 유압모터와 제2 유압모터를 형성하고, 끝단이 상기 발전 하우징 내부 중앙 부분에 위치하는 제1 회전축을 제1 유압펌프와 연결되게 형성하며, 상기 제1 회전축과 대응되게 발전 하우징의 내부에 제2 유압모터와 연결되게 제2 회전축을 형성하고, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 끝단을 연결측을 이용하여 연결되게 결합하며, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 중앙에는 좌측 발전수단과 우측 발전수단을 형성하면서, 연결축의 외주면에는 중앙 발전수단을 형성하고, 좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 발생 된 전기를 충전하는 배터리를 형성하므로서, 상기 제1 유압모터 및 제2 유압모터가 상호 역 방향으로 회전되기 때문에 더욱 많은 자속 쇄교로 전자기력을 유도하여 인더텐스를 크게하고, 상기 좌측 발전수단과 우측 발전수단이 서로 반대 방향으로 회전하므로, 2개 빠른 회전 속도로 중앙 발전수단에 전기자력을 유도함으로 발전기의 발전 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 유압 모터의 강력한 파워로 회전계자의 코킹토크 장애를 가볍게 해소할 수 있어 계자 회전력을 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 아파트 단지 DR 전력수요 관리, 오피스텔 DR 전력 수요 관리, 폐 스팀, 잉여 스팀 발전, 저 휴율 신 재생에너지 발전, 쓰레기 소각 열 회수 발전, 연료전기 온열 온수 발전에 용이하게 할 수 있고, 상기 유압 펌프는 펌프 하우징의 내부에 아웃터 로터와 상기 아웃터 로터 사이로 이너 로터를 회전되게 설치 구성하는 데, 상기 아웃터 로터의 외주면에는 치골과 대응되게 유체유입유출토출 홀을 수평 방향으로 형성하므로서, 이너 로터와 아웃터 로터 사이에 정교한 치합으로 형성되는 용적 챔버의 치골 중앙에 유체를 자연스럽게 투입하거나 토출할 수 있으며, 이로 인하여 유체를 압축하거나 팽창하는 작용을 매우 효과적으로 이루어지며, 로터 규격에 제한을 받지 않고 유압 펌프가 작동될 수 있으며, 진동 및 소움을 현저히 줄일 수 있도록 하고 가장 효과적으로 충전 방전하는 ESS 장치로 사용할 수 있을 것이다.

Description

유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치 { Battery ESS power generation device that self-charges and discharges with high-efficiency power generation in which the left and right fields rotate in reverse using a hydraulic motor }

본 발명은 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발전기 하우징의 양측면에는 유압 펌프로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전되는 제1 유압모터와 제2 유압모터를 형성하고, 끝단이 상기 발전 하우징 내부 중앙 부분에 위치하는 제1 회전축을 제1 유압펌프와 연결되게 형성하며, 상기 제1 회전축과 대응되게 발전 하우징의 내부에 제2 유압모터와 연결되게 제2 회전축을 형성하고, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 끝단을 연결측을 이용하여 연결되게 결합하며, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 중앙에는 좌측 발전수단과 우측 발전수단을 형성하면서, 연결축의 외주면에는 중앙 발전수단을 형성하고, 좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 발생 된 전기를 충전하는 배터리ESS를 형성하므로서, 상기 제1 유압모터 및 제2 유압모터가 상호 역 방향으로 회전되기 때문에 더욱 많은 자속 쇄교로 전자기력을 유도하여 인덕텐스를 크게 하고, 상기 좌측 발전수단과 우측 발전수단이 서로 반대 방향으로 회전하므로, 2개 빠른 회전 속도로 중앙 발전수단에 전기자력을 유도함으로 발전기의 발전 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 유압 모터의 강력한 파워로 회전계자의 코킹토크 장애를 가볍게 해소할 수 있어 계자 회전력을 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 아파트 단지 DR 전력수요 관리, 오피스텔 DR 전력 수요 관리, 폐 스팀, 잉여 스팀 발전, 저 효율 신 재생에너지 발전, 쓰레기 소각 열 회수 발전, 연료전기 온열 온수 발전에 용이하게 할 수 있고, 상기 유압 펌프는 펌프 하우징의 내부에 아웃터 로터와 상기 아웃터 로터 사이로 이너 로터를 회전되게 설치 구성하는 데, 상기 아웃터 로터의 외주면에는 치골과 대응되게 유체유입유출토출 홀을 수평 방향으로 형성하므로서, 이너 로터와 아웃터 로터 사이에 정교한 치합으로 형성되는 용적 챔버의 치골 중앙에 유체를 자연스럽게 투입하거나 토출할 수 있으며, 이로 인하여 유체를 압축하거나 팽창하는 작용을 매우 효과적으로 이루어지며, 로터 규격에 제한을 받지 않고 유압 펌프가 작동될 수 있으며, 진동 및 소움을 현저히 줄일 수 있도록 한 유압 모터를 이용한 좌,우계자가 역방향으로 회전하는 고 효율 발전 장치에 관한 것으로 가장 효과적으로 자체 충전 방전하는 배터리ESS 장치로 사용할 수 있도록 한 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 발전 장치란 입력된 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전기를 생산하는 장치로서, 이러한 발전 장치에 의해 생산되는 전기는 우리의 실생활을 영위하는 데 사용되거나 각종 산업 현장에서 어떠한 물품이나 장치를 구동하는 데 동력원으로 사용되고 있다.

종래의 발전 장치는 발전 하우징과, 상기 모터 하우징에 관통되게 설치되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시킬 수 있도록 모터 하우징의 일측에 형성되는 터빈 내지 DC 모터와, 상기 회전축의 중앙에 베어링 결합 되며, 다수의 전기자가 구비된 고정자와 상기 고정자의 일측 또는 양측에 위치하도록 상기 회전축에 축설되며, 전기자와 대응되게 다수의 영구 자석이 설치된 회전자로 구성된다.

따라서, 터빈 내지 DC 모터의 회전력을 전달받은 회전축이 회전됨과 동시에 상기 회전축에 축설된 회전자가 회전되는 것이다.

상기 회전자가 회전되므로서, 고정자에 구비된 전기자와 회전자에 구비된 영구 자석이 쇄교되면서 전기를 발생하게 되는 것이다.

이와 같이 발전 장치로부터 발생 된 전기는 실생활 및 산업 현장에서 사용하거나 또는 배터리에 충전한 후 사용하게 되는 것이다.

그러나 종래의 발전 장치의 문제점은 회전축에는 하나의 고정자를 베어링 결합하고, 상기 고정자와 대응되게 하나의 회전자를 회전축에 축설하기 때문에 많은 양의 전기를 생산하지 못하며, 이로 인하여 신재생 에너지 발전 분야에 사용하기가 용이하지 못하는 문제점이 발생하게 되었다.

따라서, 아파트 단자 DR 전력 수요관리, 오피스텔 DR 전력 수요관리, 페 스팀, 잉여스팀 발전 및 저 효율 신재생 에너지 발전, 쓰레기 소각 열 회수 발전, 연료 전지 온열 온수 발전 등에 사용하지가 용이하지 못하는 문제점이 발생하게 되었다.

또한, 많은 양의 전기를 생산하기 위해서는 많은 수의 발전 장치를 설치해야하기 때문에 발전 장치의 생산 비용이 증가되는 문제점이 발생하게 되었다.

◈ 선행 기술 문헌 ◈

한국공개특허 제 10-2010-0066068 호

따라서 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 발전 하우징의 양측면에는 유압 펌프로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전되는 제1 유압모터와 제2 유압모터를 형성하고, 끝단이 상기 발전 하우징 내부 중앙 부분에 위치하는 제1 회전축을 제1 유압펌프와 연결되게 형성하며, 상기 제1 회전축과 대응되게 발전 하우징의 내부에 제2 유압모터와 연결되게 제2 회전축을 형성하고, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 끝단을 연결측을 이용하여 연결되게 결합하며, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 중앙에는 좌측 발전수단과 우측 발전수단을 형성하면서, 연결축의 외주면에는 중앙 발전수단을 형성하고, 좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 발생 된 전기를 충전하는 배터리를 형성하므로서, 상기 제1 유압모터 및 제2 유압모터가 상호 역 방향으로 회전되기 때문에 더욱 많은 자속 쇄교로 전자기력을 유도하여 인덕텐스를 크게 하고, 상기 좌측 발전수단과 우측 발전수단이 서로 반대 방향으로 회전하므로, 2개 빠른 회전 속도로 중앙 발전수단에 전기자력을 유도함으로 발전기의 발전 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 유압 모터의 강력한 파워로 회전계자의 코킹토크 장애를 가볍게 해소할 수 있어 계자 회전력을 향상시킬 수 있으며, 이로 인하여 아파트 단지 DR 전력수요 관리, 오피스텔 DR 전력 수요 관리, 폐 스팀, 잉여 스팀 발전, 저 효율 신재생에너지 발전, 쓰레기 소각 열 회수 발전, 연료전기 온열 온수 발전에 용이하게 할 수 있고, 상기 유압 펌프는 펌프 하우징의 내부에 아웃터 로터와 상기 아웃터 로터 사이로 이너 로터를 회전되게 설치 구성하는 데, 상기 아웃터 로터의 외주면에는 치골과 대응되게 유체유입유출토출 홀을 수평 방향으로 형성하므로서, 이너 로터와 아웃터 로터 사이에 정교한 치합으로 형성되는 용적 챔버의 치골 중앙에 유체를 자연스럽게 투입하거나 토출할 수 있으며, 이로 인하여 유체를 압축하거나 팽창하는 작용을 매우 효과적으로 이루어지며, 로터 규격에 제한을 받지 않고 유압 펌프가 작동될 수 있으며, 진동 및 소움을 현저히 줄일 수 있도록 한 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명은,

유압 펌프와;

발전 하우징과;

발전 하우징의 양측면에 위치하도록 형성되며, 유압 펌프로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전 작동되는 제1 유압모터 및 제2 유압모터와;

끝단이 발전 하우징 내부 중앙 부분에 위치하도록 제1 유압모터와 연결되게 설치되는 제1 회전축과;

제1 회전축과 대응되게 발전 하우징의 내부에 제2 유압모터와 연결되게 설치되는 제2 회전축과;

제1 회전축과 제2 회전축의 끝단을 연결할 수 있도록 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 외주면에 베어링 결합 되는 연결축과;

제1 회전축의 중앙 부분에 베어링 결합 되며, 다수의 전기자가 구비된 좌측 고정자와,

전기자와 대응되는 다수의 영구자석이 구비되며, 발전 하우징과 좌측 고정자 사이로 위치하도록 제1 회전축에 축설되는 좌측 회전계자,로 이루어진 좌측 발전수단;

제2 회전축의 중앙 부분에 베이링 결합 되며, 다수의 전기자가 구비된 우측 고정자와,

전기자와 대응되는 다수의 영구자석이 구비되며, 발전 하우징과 우측 고정자 사이로 위치하도록 제2 회전축에 축설되는 우측 회전계자,로 이루어진 우측 발전수단과;

연결축의 외주면에 축설되며, 다수의 전기자가 구비된 중앙 고정자와,

중앙 고정자를 중심으로 대칭되게 제1 회전축과 제2 회전축에 각각 축설되며, 전기자와 대응되게 다수의 영구자석이 양측면에 구비된 좌측 중앙회전계좌와 우측 중앙회전계자,로 이루어진 중앙 발전수단과;

좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 생산된 전기가 충전되는 배터리;로 구성하여 서로 반대 방향으로 회전되는 저속의 제1 유압모터와 제2 유압모터를 이용하여 많은 양의 전기를 생산하여 배터리로 신속하게 전기를 충전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본원 발명에 의하면, 발전 하우징의 양측면에는 유압 펌프로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전되는 제1 유압모터와 제2 유압모터를 형성하고, 끝단이 상기 발전 하우징 내부 중앙 부분에 위치하는 제1 회전축을 제1 유압펌프와 연결되게 형성하며, 상기 제1 회전축과 대응되게 발전 하우징의 내부에 제2 유압모터와 연결되게 제2 회전축을 형성하고, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 끝단을 연결측을 이용하여 연결되게 결합하며, 상기 제1 회전축 및 제2 회전축의 중앙에는 좌측 발전수단과 우측 발전수단을 형성하면서, 연결축의 외주면에는 중앙 발전수단을 형성하고, 좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 발생 된 전기를 충전하는 배터리를 형성하므로서, 상기 제1 유압모터 및 제2 유압모터가 상호 역 방향으로 회전되기 때문에 더욱 많은 자속 쇄교로 전자기력을 유도하여 인더텐스를 크게하고, 상기 좌측 발전수단과 우측 발전수단이 서로 반대 방향으로 회전하므로, 2개 빠른 회전 속도로 중앙 발전수단에 전기자력을 유도함으로 발전기의 발전 효율을 극대화시킬 수 있을 뿐만 아니라 유압 모터의 강력한 파워로 회전계자의 코킹토크 장애를 가볍게 해소할 수 있어 계자 회전력을 향상시킬 수 있는 효과를 기대할 수 있는 것이다.

따라서, 아파트 단지 DR 전력수요 관리, 오피스텔 DR 전력 수요 관리, 폐 스팀, 잉여 스팀 발전, 저 휴율 신 재생에너지 발전, 쓰레기 소각 열 회수 발전, 연료전기 온열 온수 발전에 용이하게 할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

그리고 유압 펌프는 펌프 하우징의 내부에 아웃터 로터와 상기 아웃터 로터 사이로 이너 로터를 회전되게 설치 구성하는 데, 상기 아웃터 로터의 외주면에는 치골과 대응되게 유체유입유출토출 홀을 수평 방향으로 형성하므로서, 이너 로터와 아웃터 로터 사이에 정교한 치합으로 형성되는 용적 챔버의 치골 중앙에 유체를 자연스럽게 투입하거나 토출할 수 있으며, 이로 인하여 유체를 압축하거나 팽창하는 작용을 매우 효과적으로 이루어지며, 로터 규격에 제한을 받지 않고 유압 펌프가 작동될 수 있으며, 진동 및 소음을 현저히 줄일 수 있는 효과를 기대할 수 있고 또한 가장 효과적으로 자체 충전 방전하는 배터리ESS장치로 사용할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치의 단면도.
도 2는 본 발명의 유압 펌프의 분리 사시도.
도 3과 도 4는 본 발명의 유압 펌프의 단면도.
도 5는 본 발명의 유압 펌프의 부분 확대도.
도 6은 본 발명의 유압 펌프의 작동 상태를 도시한 작동 상태도.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 6을 이용하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하게 되면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면 본 발명은,

유압 펌프(10)와;

발전 하우징(200)과;

발전 하우징(200)의 양측면에 위치하도록 형성되며, 유압 펌프(10)로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전 작동되는 제1 유압모터(210) 및 제2 유압모터(211)와;

끝단이 발전 하우징(200) 내부 중앙 부분에 위치하도록 제1 유압모터(210)와 연결되게 설치되는 제1 회전축(220)과;

제1 회전축(220)과 대응되게 발전 하우징(200)의 내부에 제2 유압모터(211)와 연결되게 설치되는 제2 회전축(221)과;

제1 회전축(220)과 제2 회전축(221)의 끝단을 연결할 수 있도록 상기 제1 회전축(220) 및 제2 회전축(221)의 외주면에 베어링 결합 되는 연결축(222)과;

제1 회전축(220)의 중앙 부분에 베어링 결합 되며, 다수의 전기자(231)가 구비된 좌측 고정자(230)와,

전기자(230)와 대응되는 다수의 영구자석(241)이 구비되며, 발전 하우징(200)과 좌측 고정자(230) 사이로 위치하도록 제1 회전축(220)에 축설되는 좌측 회전계자(240),로 이루어진 좌측 발전수단;

제2 회전축(221)의 중앙 부분에 베이링 결합 되며, 다수의 전기자(251)가 구비된 우측 고정자(250)와,

전기자(251)와 대응되는 다수의 영구자석(261)이 구비되며, 발전 하우징(200)과 우측 고정자(250) 사이로 위치하도록 제2 회전축(221)에 축설되는 우측 회전계자(260),로 이루어진 우측 발전수단과;

연결축(222)의 외주면에 축설되며, 다수의 전기자(271)가 구비된 중앙 고정자(270)와,

중앙 고정자(270)를 중심으로 대칭되게 제1 회전축(220)과 제2 회전축(221)에 각각 축설되며, 전기자(271)와 대응되게 다수의 영구자석(282)이 양측면에 구비된 좌측 중앙회전계좌(280)와 우측 중앙회전계자(281),로 이루어진 중앙 발전수단과;

좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 생산된 전기가 충전되는 배터리ESS(300);로 구성하여 서로 반대 방향으로 회전되는 저속의 제1 유압모터(210)와 제2 유압모터(211)를 이용하여 많은 양의 전기를 자체 충전 방전하는 배터리ESS(300)로 신속하게 전기를 충전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

상기 유압 펌프(10)는, 유압 포트(22)와 토출 포트(23)가 구비된 펌프 하우징(20)과;

다수의 아웃터로터 기어이(61)가 내주면에 구비되며, 펌프 하우징(20)의 내부에 회전되게 설치되는 아웃터 로터(50)와;

아웃터로터 기어이(61)에 비해 상대적으로 하나 작은 이너로터 기어이(92)가 외주면에 구비되며, 아웃터 로터(50)의 내주면에 회전되게 설치되는 이너 로터(80);로 구성하고,

상기 아웃터 로터(50)의 외주면을 따라 다수의 유체유입유출토출 홀(70)을 수평 방향으로 형성하여 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80) 사이로 구비된 챔버(G)로 유체를 유입하거나 유출할 수 있도록 구성하며,

상기 유입유입유출토출 홀(70)은, 아웃터로터 기어이(61)의 사이에 구비된 치골(62)에 형성한 것을 특징으로 한다.

상기 펌프 하우징(20)의 내부에 격벽(110)을 더 형성하여 아웃터 로터와 인로터 축캠의 역활로 치합의 유기적인 체적변화로 유체를 압축 팽창할 수 있는 구조로 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80)가 설치되는 제1 설치공간(S) 및 제2 설치공간(S1)이 구비되도록 하고,

제1 설치공간(S) 및 제2 설치공간(S1)에 대응되게 펌프 하우징(20)에 유입 포트(22) 및 토출 포트(23)를 더 형성하되,

유입 포트(22) 및 토출 포트(23)를 각각 직렬 연결시 고 압력의 유체를 펌프 하우징(20)의 내부로 유입 및 유출하도록 하고,

상기 유입 포트(22) 및 토출 포트(23)를 각각 병렬 연결 시 대량의 유체를 펌프 하우징(20)의 내부로 유입 및 유출할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 유압 모터를 이용한 좌,우계자가 역방향으로 회전하는 고 효율 발전 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 유압 펌프의 분리 사시도이고, 도 3과 도 4는 본 발명의 유압 펌프의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명은 도 1과 같이 유압 펌프(10)와, 상기 유압 펌프(10)와 연결되게 설치되는 유압 모터와, 상기 유압 모터의 회전력을 전달받아 회전되는 회전축과, 상기 회전축에 설치되는 좌측 발전수단, 우측 발전수단 및 중앙 발전수단과, 상기 좌측 발전수단, 우측 발전수단 및 중앙 발전수단으로부터 발생 된 전기가 충전되는 배터리(300)로 대별된다.

상기 유압 펌프(10)와 유압 모터는 유체 공급관(11)과 유에 유입관(12)을 이용하여 연결하여 유압 모터로 공급된 유체가 순환되도록 한다.

상기 유압 모터는 도 1과 같이 발전 하우징(200)의 일측에 형성되는 제1 유압모터(210)와, 상기 제1 유압모터(210)와 대응되게 발전 하우징(200)의 타측에 형성되는 제2 유압모터(211)로 형성한다.

상기 제1 유압모터(210)와 제2 유압모터(211)는 유압 펌프(10)로부터 공급되는 유체에 의해 서로 반대 방향으로 회전 작동되는 것으로, 상기 제1 유압모터(210) 및 제2 유압모터(211)는 공지의 기술로서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

따라서, 발전 하우징(200)의 일측에 관통되며, 상기 제1 유압모터(210)와 연결된 회전축을 구성하고 있는 제1 회전축(220)는 시계 방향으로 회전하게 되고, 제2 유압모터(211)와 연결되게 발전 하우징(200)의 타측에 관통되는 제2 회전축(221)은 반 시계 방향으로 회전되는 것이다.

상기 제1 회전축(220) 및 제2 회전축(221)의 끝단은 발전 하우징(200)의 중앙에 위치하도록 설치되고, 상기 제1 회전축(220)과 제2 회전축(221)의 끝단은 연결축(222)을 이용하여 베어링 결합한다.

상기 제1 회전축(220)의 중앙에는 좌측 발전수단을 형성하고, 상기 제2 회전축(221)의 중앙에는 우측 발전수단을 형성하며, 연결축(222)에는 중앙 발전수단을 형성한다.

상기 좌측 발전수단은 도 1과 같이 다수의 전기자(231)가 구비된 좌측 고정자(230)를 제1 회전축(220)의 중앙에 베어링 결합하고, 상기 전지가(231)와 대응되는 다수의 영구 자석(241)이 구비된 좌측 회전계자(240)를 제1 회전축(220)의 외주면에 고정되게 설치한다.

이때, 좌측 회전계자(240)는 도 1과 같이 좌측 고정자(230)와 발전 하우징(200)의 일측면 사이로 구비된 공간에 위치하도록 설치한다.

상기 우측 발전수단은 도 1과 같이 다수의 전기자(251)가 구비된 우측 고정자(250)를 제2 회전축(221)의 중앙 부분에 베이링 결합하고, 상기 전기자(251)와 대응되는 다수의 영구 자석(261)이 구비된 우측 회전계자(260)를 제2 회전축(221)에 축설한다.

이때, 우측 회전계자(260)는 도 1과 같이 우측 고정자(250)와 발전 하우징(200)의 타측면에 사이로 구비된 공간에 위치하도록 설치한다.

상기 중앙 발전수단은 연결축(222)의 외주면에 다수의 전기자(271)가 구비된 중앙 고정자(270)를 축설하고, 전기자(271)와 대응되는 영구 자석(282)이 구비된 중앙 회전계자를 상기 중앙 고정자(270)의 양측에 위치하도록 설치한다.

상기 중앙 회전계자는 제1 회전축(220)에 축설되는 좌측 중앙회전계자(280)와 제2 회전축(220)에 축설되는 우측 중앙회전계자(281)로 구성하고, 상기 좌측 중앙회전계좌(280) 및 우측 중앙회전계자(281) 양측면에는 전기자(231)(241)(271)와 대응되는 영구 자석(282)을 설치한다.

한편, 제1 유압모터(220)와 제2 유압모터(221)로 유체를 공급하여 서로 반대 방향으로 회전 작동시키는 유압 펌프(10)는 도 2와 도 3과 같이 펌프 하우징(20)과 상기 펌프 하우징(20)의 내부에 회전되게 설치되는 지로터 기어모듈 유닛으로 구성한다.

상기 지로터 유닛은 펌프 하우징(20)의 내부에 회전되게 설치되는 아웃터 로터(50)와 상기 아웃터 로터(60)의 내부에 아웃터 로터와 인로터 축캠의 역활로 치합의 유기적인 체적변화로 유체를 압축 팽창할 수 있는 구조로 설치되어 트로코이드 사이클로이드 곡선궤적 따라 회전되는 이너 로터(80)로 구성한다.

상기 펌프 하우징(20)은 도 3과 같이 내부에 설치홀(21)이 구비된 원통형으로 형성하고, 상기 펌프 하우징(20)의 양측을 하우징 커버(30)로 밀폐되게 결합하며, 상기 펌프 하우징(20)의 내부로 유체를 유입하거나 토출할 수 있는 유입포트(22)와 제1 유압모터(210) 및 제2 유압모터(211)로 유체를 공급할 수 있는 토출 포트(23)를 형성한다.

상기 유입포트(22)와 연통되는 유입홈(24)과, 토출포트(23)와 연결되는 토출홈(25)을 펌프 하우징(20)의 내벽에 더 형성한다.

상기 아웃터 로터(50)는 원통형으로 형성되는 로터 몸체(60)의 내주면에는 산과 치골(62)로 이루어지 다수의 아웃터 로터 기어이(61)를 형성하고, 상기 로터 몸체(60)의 양측을 아웃터 로터 커버(51)(51a)를 이용하여 밀폐되게 결합한다.

마주보는 상기 아웃터 로터 커버(51)(51a)의 일면에는 이너 로터(80)에 구비된 회전축(93)의 외경에 비해 상대적으로 내경이 큰 축홈(52)을 형성하여 아우터 로터(50)의 내부에 이너 로터(80)가 아웃터 로터와 인로터 축캠의 역활로 치합의 유기적인 체적변화로 유체를 압축 팽창할 수 있는 구조로 결합되도록 한다.

상기 아웃터 로터커버(51a)의 외측면 중앙에는 샤프트(100)를 형성할 수 있음을 밝히는 바이다.

이때, 도면에 도시되었지만 아웃터로터 커버(51)의 외주면에도 샤프트(100)를 형성할 수 있음을 밝히는 바이다.

상기 로터 몸체(60)의 외주면에는 유입 포트(22)로부터 공급되는 유체를 아웃터로터 기어이(61)와 이너로터 기어이(92)의 사이로 구비된 챔버(G)로 유입하고, 상기 챔버(G)로 유입된 유체를 토출포트(23)를 통해 외부로 토출시킬 수 있는 다수의 유체유입유출토출 홀(70)을 형성한다.

상기 유체유입유출토출 홀(70)은 도 2과 같이 아웃터 로터(50)를 구성하고 있는 로터 몸체(60)의 외주면에 수평 방향으로 형성한다.

상기 유체유입유출토출 홀(70)은 치골(62)의 대응되게 로터 몸체(60)의 외주면에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 아웃터 로터(50)의 내부에 설치되는 이너 로터(80)는 축홀(91)이 구비된 로터 몸체(90)를 형성하고, 상기 로터 몸체(90)의 외주면에는 아웃터로터 기어이(61)와 아웃터 로터와 인로터 축캠의 역활로 치합의 유기적인 체적변화로 유체를 압축 팽창할 수 있는 구조로 다수의 이너로터 기어이(92)를 형성한다.

상기 이너 로터(80)에 구비된 축홀(91)은 도 4와 같이 아웃터로터 커버(51)에 구비된 축홈(52)의 내경보다 상대적으로 작으면서 로터 몸체(90)의 중앙에 최대한으로 크게 형성하여 이너 로터(60)이 하중을 줄일 수 있도록 한다.

상기 축홀(91)에는 회전축(93)을 관통되게 결합 구성하여 상기 회전축을 중심으로 이너 로터(80)가 회전되도록 한다.

상기 이너 로터(80)의 외주면에 형성되는 이너로터 기어이(92)는 아웃터로터 기어이(61)에 비해 상대적으로 하나 작게 형성하여 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80)가 원활하게 아웃터 로터와 인로터 축캠의 역활로 치합의 유기적인 체적변화로 유체를 압축 팽창할 수 있는 구조로 하면서, 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80) 사이로 작동 유체가 유입 또는 토출되는 챔버(G) 공간이 형성되도록 한다.

상기 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80)는 각기 다른 회전 중심을 가지도록 서로 편심 되게 결합하는 것이 바람직하다.

상기 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80)가 서로 편심 되게 설치되지 않을 시에는 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80) 사이로 구비된 챔버(G)의 체적이 변화되지 않기 때문에 상기 챔버(G)의 내부로 유입된 유체의 압력을 높이거나 토출량을 증가시키지 못하기 때문이다.

따라서, 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80)는 도 4와 같이 편심된 회전 중심을 가지도록 펌프 하우징(20)의 내부에 설치 구성하므로서, 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80)가 회전 시 상기 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80) 사이로 구비된 챔버(G)는 도 6의 (a) 내지 (c)와 같이 체적 변화를 일으키게 되며, 이로 인하여 유입 포트(22) 및 토출포트(23)를 통해 외부로 토출되는 유체의 압력 및 토출량을 인버터로 모터 회전으로 편리하게 제어할 수 있는 것이다.

이와 같이 결합 구성된 본 발명의 바람직한 작동 상태를 설명하게 되면 다음과 같다.

먼저, 유압 펌프(10)를 작동시켜 발생 된 고압의 유체가 유압 공급관(11)를통해 유압 모터를 구성하고 있는 제1 유압모터(210)와 제2 유압모터(211)로 공급한다.

상기 유압 펌프(10)로부터 공급되는 유체로 인해 발전 하우징(200)의 일측에 형성된 제1 유압모터(210) 및 그 제1 유압모터(210)에 설치된 제1 회전축(220)는 시계 방향으로 회전되고, 제2 유압모터(211) 및 제2 회전축(211)는 반 시계 방향으로 동시에 회전한다.

상기 제1 회전축(220) 및 제2 회전축(221)이 동시에 서로 반대 방향으로 회전되기 때문에 발전 하우징(200)의 내부에 설치된 좌측 발전수단, 우측 발전수단 및 중앙 발전수단은 전기를 생산하여 배터리로 충전되도록 한다.

즉, 제1 유압모터(210)의 회전력을 전달받아 제1 회전축(220)이 회전되므로서, 상기 제1 회전축(220)에 축설된 좌측 발전수단을 구성하고 있는 좌측 회전계자(240)는 제1 회전축(220)에 회전되는 방향으로 회전 되는 것이다.

상기 좌측 회전계자(240)가 시계 방향으로 회전됨에 따라 영구자석(241)과 좌측 고정자(230)에 구비된 전기자(231)가 쇄교되면서 전기를 생산하는 것이다.

이와 동시에 제2 유압모터(211)의 회전력을 전달받은 제2 회전축(221)은 우측 발전수단을 구성하고 있는 우측 회전계자(250)를 회전되도록 한다.

상기 우측 회전계자(260)가 회전되므로서, 영구 자석(261)과 우측 고정자(250)에 구비된 전기자(251)가 쇄교 되면서 전기를 생산할 수 있는 것이다.

한편, 중앙 발전수단을 구성하고 있는 좌측 중앙회전계자(280)는 제1 회전축(220)이 회전되는 방향과 동일한 방향인 시계 방향으로 회전되고, 우측 중앙회전계자(281)는 제2 회전축(221)이 회전되는 방향과 동일한 방향인 반 시계 방향으로 회전되는 것이다.

이와 같이 좌측 중앙회전계자(280)와 우측 중앙회전계자(281)에 구비된 영구 자석(282)은 서로 반대 방향으로 회전됨과 동시에 중앙 고정자(270)에 구비된 전기자(271)와 쇄교 되기 때문에 전기를 생산할 수 있는 것이다.

따라서, 제1 회전축(220)의 중앙에 설치된 좌측 발전수단 및 제2 회전축(221)의 중앙에 설치된 우측 발전수단에 비해 중앙 발전수단은 많은 양의 전기를 생산하여 배터리(300)에 충전할 수 있는 것이다.

즉, 중앙 발전수단을 구성하고 있는 좌측 중앙회전계자(280)는 제1 회전축(220)의 회전력을 전달받아 시계 방향으로 회전되고, 우측 중앙회전계자(280)는 제2 회전축(221)의 회전력을 전달받아 반 시계 방향으로 회전되기 때문에 좌측 발전수단 및 우측 발전수단에 비해 2배의 고속 회전 효과를 기대할 수 있고 자체 전력생산으로 자가 300: 배터리(ESS) 자체 충전 방전하는 배터리ESS 발전장치 기술이다

10: 지로터 기어모듈, 11: 유체 공급관,
12: 유체 유입관, 20: 펌프 하우징,
21: 설치홀, 22: 유입 포트,
23: 토출 포트, 24: 유입홈,
25: 유출홈, 30: 하우징 커버,
50: 아웃터 로터, 51: 아웃터로터 커버,
52: 축홈, 60: 로터 몸체,
61: 아웃터로터 기어이, 62: 치골,
70: 유체유입유출토출 홀, 80: 이너 로터,
90: 로터 몸체, 91: 축홀,
92: 이너로터 기어이, 100: 샤프트,
200: 발전 하우징, 210: 제1 유압모터,
211: 제2 유압모터, 220: 제1 회전축,
221: 제2 회전축, 222: 연결축,
230: 좌측 고정자, 231: 전기자,
240: 좌측 회전계자, 241: 영구 자석,
250: 우측 고정자, 251: 전기자,
260: 우측 회전계자, 261: 영구 자석,
270: 중앙 고정자, 271: 전기자,
280: 좌측 중앙회전계자, 281: 우측 중앙회전계자,
282: 영구 자석, 300: 배터리ESS,
G: 챔버(정교한 치합),

Claims (3)

1. 유압 펌프(10)와;
   발전 하우징(200)과;
   발전 하우징(200)의 양측면에 위치하도록 형성되며, 유압 펌프(10)로부터 공급되는 고압의 유체를 이용하여 서로 반대 방향으로 회전 작동되는 제1 유압모터(210) 및 제2 유압모터(211)와;
   끝단이 발전 하우징(200) 내부 중앙 부분에 위치하도록 제1 유압모터(210)와 연결되게 설치되는 제1 회전축(220)과;
   제1 회전축(220)과 대응되게 발전 하우징(200)의 내부에 제2 유압모터(211)와 연결되게 설치되는 제2 회전축(221)과;
   제1 회전축(220)과 제2 회전축(221)의 끝단을 연결할 수 있도록 상기 제1 회전축(220) 및 제2 회전축(221)의 외주면에 베어링 결합 되는 연결축(222)과;
   제1 회전축(220)의 중앙 부분에 베어링 결합 되며, 다수의 전기자(231)가 구비된 좌측 고정자(230)와,
   전기자(230)와 대응되는 다수의 영구자석(241)이 구비되며, 발전 하우징(200)과 좌측 고정자(230) 사이로 위치하도록 제1 회전축(220)에 축설되는 좌측 회전계자(240),로 이루어진 좌측 발전수단;
   제2 회전축(221)의 중앙 부분에 베이링 결합 되며, 다수의 전기자(251)가 구비된 우측 고정자(250)와,
   전기자(251)와 대응되는 다수의 영구자석(261)이 구비되며, 발전 하우징(200)과 우측 고정자(250) 사이로 위치하도록 제2 회전축(221)에 축설되는 우측 회전계자(260),로 이루어진 우측 발전수단과;
   연결축(222)의 외주면에 축설되며, 다수의 전기자(271)가 구비된 중앙 고정자(270)와,
   중앙 고정자(270)를 중심으로 대칭되게 제1 회전축(220)과 제2 회전축(221)에 각각 축설되며, 전기자(271)와 대응되게 다수의 영구자석(282)이 양측면에 구비된 좌측 중앙회전계좌(280)와 우측 중앙회전계자(281),로 이루어진 중앙 발전수단과;
   좌측 발전수단 및 우측 발전수단과 중앙 발전수단으로부터 생산된 전기가 충전되는 배터리ESS(300);로 구성하여 서로 반대 방향으로 회전되는 저속의 제1 유압모터(210)와 제2 유압모터(211)를 이용하여 많은 양의 전기를 생산하여 배터리ESS(300)로 신속하게 전기를 충전할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치.
   
2. 청구항 1 항에 있어서, 상기 유압 펌프(10)는,
   유압 포트(22)와 토출 포트(23)가 구비된 펌프 하우징(20)과;
   다수의 아웃터로터 기어이(61)가 내주면에 구비되며, 펌프 하우징(20)의 내부에 회전되게 설치되는 아웃터 로터(50)와;
   아웃터로터 기어이(61)에 비해 상대적으로 하나 작은 이너로터 기어이(92)가 외주면에 구비되며, 아웃터 로터(50)의 내주면에 회전되게 설치되는 이너 로터(80);로 구성하고,
   상기 아웃터 로터(50)의 외주면을 따라 다수의 유체유입유출토출 홀(70)을 수평 방향으로 형성하여 아웃터 로터(50)와 이너 로터(80) 사이로 구비된 챔버(G)로 유체를 유입하거나 유출할 수 있도록 구성하며,
   상기 유체 유입유출토출 홀(70)은,
   아웃터로터 기어이(61)의 사이에 구비된 치골(62)에 형성한 것을 특징으로 하는 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치.
   
3. 전기자가 구비된 고정자를 회전축의 외주면에 배치되도록 상기 회전축의 외주면에 베어링 결합하고,
   상기 고정자를 중심으로 좌,우 양측에 위치하도록 회전 계자를 회전축의 중앙에 설치하여 이루어진 발전기의 구동 전원은 자체 배터리ESS의 전원을 이용하여 작동시키는 방법 또는
   유압 모터를 이용하여 회전축에 축설된 회전 계자를 서로 역 방향으로 회전작동 시키는 방법으로 구성한 것을 특징으로 하는 유압 모터를 이용하여 좌우 필드가 역회전하는 고효율 발전으로 자가 충전 및 방전하는 배터리ESS 발전장치
   

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