KR20230111459A - Apparatus for saving power and switchgear with the same - Google Patents
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Abstract
전력 절감 장치 및 이를 구비한 전력 수배전반이 개시된다. 개시된 전력 절감 장치는, 하우징; 하우징 내부에 채워지는 것으로, 토르말린 분말, 전해질을 함유한 수분을 포함하는 전자 방출부; 전자 방출부에 매립된 전도 부재; 및, 전자 방출부를 진동시켜 전자 방출부의 전자 방출을 촉진하는 진동부;를 구비한다. Disclosed are a power saving device and a power switchgear having the same. The disclosed power saving device includes a housing; To be filled in the housing, the electron emitter containing water containing tourmaline powder, electrolyte; a conductive member embedded in the electron emission portion; and a vibrating unit that vibrates the electron emitting unit to promote electron emission from the electron emitting unit.
Description
본 발명은 전력 절감 장치 및 이를 구비한 전력 수배전반에 관한 것으로, 토르말린 분말이 포함되어 전자 방출이 촉진되는 전력 절감 장치, 및 이를 구비한 전력 수배전반에 관한 것이다.The present invention relates to a power saving device and a power switchboard equipped with the same, and relates to a power saving device in which electron emission is promoted by containing tourmaline powder, and a power switchboard equipped with the same.
원자력, 풍력, 조력, 태양광, 화석자원 등 자연계에 존재하는 대부분의 에너지원으로부터 얻어지는 에너지는 인간의 사용 편의를 위해 전기 에너지로 전환된다. 전기 에너지는 산업 발전에 따라 매년 사용량이 증가하고 있고, 화석자원의 가격 불안으로 전기 에너지 공급 가격도 상승하는 추세에 있어서 전기 에너지를 절감하려는 다양한 노력이 진행되고 있다. 특히, 전자의 방출을 촉진하여 전력을 절감하는 장치의 개발이 주목을 받고 있다. Energy obtained from most energy sources in the natural world, such as nuclear power, wind power, tidal power, sunlight, and fossil resources, is converted into electrical energy for human convenience. Electric energy usage is increasing every year according to industrial development, and various efforts are being made to reduce electric energy in the trend of increasing electric energy supply prices due to price instability of fossil resources. In particular, the development of devices that save power by promoting emission of electrons is attracting attention.
본 발명의 관련기술은 대한민국 등록특허공보 제10-0496733호(2005.06.14. 등록, 발명의 명칭: 에너지 절약 방법)에 개시되어 있다.The technology related to the present invention is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0496733 (registered on June 14, 2005, title of the invention: energy saving method).
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 토르말린 분말이 포함된 전자 방출부를 미세 진동으로 자극하는 구성을 구비하는 전력 절감 장치, 및 이를 구비한 전력 수배전반을 제공한다. The present invention has been created to improve the above problems, and provides a power saving device having a configuration for stimulating electron emission parts containing tourmaline powder with fine vibrations, and a power switchboard equipped with the same.
본 발명은, 하우징; 상기 하우징 내부에 채워지는 것으로, 토르말린 분말, 전해질을 함유한 수분(H2O)을 포함하는 전자 방출부; 상기 전자 방출부에 매립된 전도 부재; 및, 상기 전자 방출부를 진동시켜 상기 전자 방출부의 전자 방출을 촉진하는 진동부;를 구비하는 전력 절감 장치를 제공한다. The present invention, the housing; To be filled in the housing, the electron emission portion containing tourmaline powder, water containing electrolyte (H 2 O); a conductive member embedded in the electron emission portion; and a vibrating unit that vibrates the electron emitting unit to promote emission of electrons from the electron emitting unit.
상기 진동부는, 상기 하우징에 부착된 미세 진동하는 제1 초음파 진동기를 구비할 수 있다. The vibrating unit may include a first ultrasonic vibrator that vibrates minutely attached to the housing.
상기 진동부는, 시간당 5 내지 20분씩 진동하고, 나머지 시간 동안은 진동하지 않을 수 있다. The vibrator may vibrate for 5 to 20 minutes per hour, and may not vibrate for the rest of the time.
상기 전자 방출부는 원적외선을 방출하는 세라믹 볼(ceramic ball)을 더 포함할 수 있다. The electron emission unit may further include a ceramic ball emitting far infrared rays.
본 발명의 전력 절감 장치는, 상기 하우징 내부에 상기 전도 부재를 사이에 두고 상호 대칭되게 배치되며, 상기 전자 방출부에 매립된 복수의 자석;을 더 구비할 수 있다. The power saving device of the present invention may further include a plurality of magnets disposed symmetrically with each other in the housing with the conductive member interposed therebetween, and embedded in the electron emission portion.
본 발명의 전력 절감 장치는, 상기 하우징 내부에 상기 전도 부재를 사이에 두고 이격되게 배치된 복수의 전리판;을 더 구비할 수 있다. The power saving device of the present invention may further include a plurality of ionization plates spaced apart from each other with the conducting member interposed therebetween in the housing.
또한 본 발명은, 케이스; 상기 케이스 내부에 마련되고, 전력 케이블(cable)을 통해 외부로부터 인입되는 전류를 분배하는 전력 모선; 및, 상기 전력 모선과 전기적으로 연결되는 상기한 본 발명의 전력 절감 장치;를 구비하는 전력 수배전반을 제공한다. In addition, the present invention, the case; a power bus bar provided inside the case and distributing current introduced from the outside through a power cable; and the power saving device of the present invention electrically connected to the power bus.
본 발명의 전력 수배전반은, 상기 전력 절감 장치의 하우징을 지지하는 지지판; 및, 상기 전력 절감 장치의 하우징과 상기 지지판 사이에 개재되어 미세 진동하는 제2 초음파 진동기;를 더 구비할 수 있다.The power switchgear of the present invention includes a support plate supporting a housing of the power saving device; and a second ultrasonic vibrator interposed between the housing of the power saving device and the support plate to vibrate minutely.
본 발명의 전력 절감 장치 및 이를 구비한 전력 수배전반은, 전자 방출부를 미세 진동시켜서 전자 방출을 촉진함으로써 전력 절감 효과가 향상된다. 특히, 미세 진동하는 초음파 진동기를 이용하여 전자 방출부를 진동시키는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력 절감 장치는, 초음파 진동기의 소비 전력은 매우 작은 반면에 전자 방출부의 전자 방출은 크게 증가하여 순(net) 전력 절감 효과가 크게 향상된다. The power saving device of the present invention and the power switchgear equipped with the same can finely vibrate the electron emitter to promote electron emission, thereby improving the power saving effect. In particular, in the power saving device according to a preferred embodiment of the present invention in which the electron emitter vibrates using the micro-vibrating ultrasonic vibrator, the power consumption of the ultrasonic vibrator is very small, while the electron emission of the electron emitter greatly increases, so that the net power saving effect is greatly improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수배전반의 사시도이다.
도 3은 도 2의 III 부분의 변형예를 확대 도시한 정면도이다. 1 is a cross-sectional view of a power saving device according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a power switchgear according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged front view of a modified example of part III of FIG. 2 .
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전력 절감 장치 및 이를 구비한 전력 수배전반을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. Hereinafter, a power saving device according to an embodiment of the present invention and a power receiving/distribution panel including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Terminologies used in this specification are terms used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or conventions in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수배전반의 사시도이며, 도 3은 도 2의 III 부분의 변형예를 확대 도시한 정면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 절감 장치(100)는 하우징(110), 전자 방출부(120), 전도 부재(130), 및 진동부를 구비한다. 1 is a cross-sectional view of a power saving device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a power switchgear according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged front view of a modified example of part III of FIG. Referring to FIG. 1 , a power saving device 100 according to an embodiment of the present invention includes a housing 110, an electron emitter 120, a conductive member 130, and a vibrator.
하우징(110)은 내부에 공간이 형성되고 상측이 개방된 용기(vessel)(111)와, 상기 용기(111)의 개방된 상측을 폐쇄하는 내부 캡(cap)(117)과, 상기 내부 캡(117)이 노출되지 않도록 상기 용기(111)의 상측에 씌워지는 덮개(115)를 구비한다. 내부 캡(117)과 덮개(115)는 용접, 접착제 또는 별도의 체결부재 등을 이용하여 용기(111)에 결합될 수 있다. The housing 110 includes a vessel 111 having a space formed therein and having an open upper side, an inner cap 117 closing the open upper side of the vessel 111, and a cover 115 covering the upper side of the vessel 111 so that the inner cap 117 is not exposed. The inner cap 117 and the cover 115 may be coupled to the container 111 using welding, adhesive, or a separate fastening member.
하우징(110)은 방수 및 방진이 가능한 재질로 형성된다. 예를 들어 하우징(110)은 철, 알루미늄, 플라스틱 등의 재질로 형성될 수 있다. 그러나, 절연성과 안정성 때문에 부도체(不導體)를 사용하는 것이 바람직하고, 플라스틱 재질로 형성되는 것이 가장 바람직하다. The housing 110 is formed of a material capable of waterproofing and dustproofing. For example, the housing 110 may be formed of a material such as iron, aluminum, or plastic. However, it is preferable to use a non-conductor due to insulation and stability, and it is most preferable to use a plastic material.
전자 방출부(120)는 전자를 방출하는 것으로, 하우징(110)의 내부, 구체적으로 용기(111)의 내부 공간에 채워진다. 전자 방출부(120)는 토르말린 분말, 페라이트 분말, 및 전해질을 함유한 수분(H2O)을 포함하는 혼합물로 이루어진다. The electron emitter 120 emits electrons, and is filled in the interior of the housing 110, specifically, the inner space of the container 111. The electron emission unit 120 is made of a mixture including tourmaline powder, ferrite powder, and moisture (H 2 O) containing an electrolyte.
상기 토르말린은 마찰, 진동, 열, 압력 등에 의해 전기가 생성되는 육방정계에 속하는 광물로서, 삐에르가 1880년 토르말린의 결정표면에 전하(전기)가 생성된 것을 발견한 후 전기석이라고 별칭을 얻게 된 물질이다. 토르말린은 아무리 작게 분쇄하여도 각각 그 결정의 양단에 플러스극과 마이너스극이 존재하고 있으며, 1000
전자 방출부(120)에 포함된 토르말린 분말은 외부로부터 전기장을 가하지 않더라도 처음부터 전기 분극을 갖고 있는 극성 결정체로서 분말 결정의 양단에 전극을 형성한다. 그런데, 토르말린 분말 결정의 플러스 전극과 마이너스 전극은 반드시 평행을 취하고 있는 것이 아니고 항상 불안정한 상태가 되어 마이너스 전극으로부터 플러스 전극을 끊임없이 향하여 전자가 흐르게 된다. 따라서, 토르말린 분말은 미세 전류를 계속 발생시키게 되고 토르말린 분말에 전자 방출부(120)에 포함된 수분이 닿으면 수분이 순간적으로 전기분해되어 전자가 발생한다. The tourmaline powder included in the electron emitter 120 forms electrodes at both ends of the powder crystal as a polar crystal having electric polarization from the beginning even if an electric field is not applied from the outside. However, the positive electrode and the negative electrode of the tourmaline powder crystal are not always in parallel and are always in an unstable state, so electrons constantly flow from the negative electrode toward the positive electrode. Therefore, the tourmaline powder continues to generate a microcurrent, and when the moisture included in the electron emission portion 120 touches the tourmaline powder, the moisture is instantaneously electrolyzed to generate electrons.
전자 방출부(120)는 다공성 물질을 더 포함한다. 다공성 물질은 제올라이트, 벤토나이트, 규조토, 알루미나, 점토 및 활성탄 중 적어도 어느 하나의 분말이 혼합된 것으로, 전자 방출부(120)를 구성하는 수분에 함유되는 전해질의 함량을 높여주고, 용기(111) 내부에서 전체적으로 수분이 고르게 분포될 수 있도록 하며, 시간이 경과하더라도 지속적으로 수분이 공급되게 한다. The electron emission portion 120 further includes a porous material. The porous material is a mixture of powder of at least one of zeolite, bentonite, diatomaceous earth, alumina, clay, and activated carbon, and increases the content of electrolyte contained in the moisture constituting the electron emission unit 120, and allows the moisture to be evenly distributed throughout the container 111, and allows the moisture to be continuously supplied even over time.
전자 방출부(120)는 원적외선을 방출하는 세라믹 볼(ceramic ball)을 더 포함한다. 세라믹볼에서 방출된 원적외선은 토르말린 분말의 전자기력 방출 효과를 증대시킨다. 상기 세라믹볼은 예컨대, 백금(Pt)과 같은, 화학 반응의 촉매 작용을 하는 물질로 코팅된다. The electron emitter 120 further includes a ceramic ball emitting far infrared rays. The far-infrared rays emitted from the ceramic ball increase the electromagnetic force emission effect of the tourmaline powder. The ceramic ball is coated with a material that catalyzes a chemical reaction, such as platinum (Pt).
전도 부재(130)는 전자 방출부(120)에 매립된다. 전도 부재(130)는 외부 입력 단자와 연결되어, 전자 방출부(120)와 외부 입력 단자 사이를 도체화한다. 이에 따라, 전자 방출부(120)에서 생성된 전자는 전도 부재(130)를 통해 하우징(110)의 내부에서 외부 입력 단자로 이동한다. The conductive member 130 is embedded in the electron emission portion 120 . The conductive member 130 is connected to the external input terminal and conducts a connection between the electron emitter 120 and the external input terminal. Accordingly, electrons generated in the electron emission unit 120 move from the inside of the housing 110 to the external input terminal through the conductive member 130 .
전력 절감 장치(100)는 하우징(110)의 내부, 구체적으로 용기(111)의 내부에 전도 부재(130)를 사이에 두고 상호 대칭되게 배치되며, 전자 방출부(120)에 매립된 복수의 자석(140)을 더 구비한다. 복수의 자석은 전도 부재(130)로부터 일정 간격 이격되어 배치된다. 각각의 복수의 자석(140)은 극성을 갖는 영구 자석으로서, 외부로부터 전기 에너지를 공급받지 않고서도 안정된 자기장을 발생시킬 수 있다. 전도 부재(130)를 사이에 두고 서로 대칭되게 배치된 한 쌍의 자석(140)은 전도 부재(130)를 중심으로 마주하는 면이 동일한 극성을 갖도록 배치된다. 이로써 복수의 자석(140)은 되어서 강한 자기장을 형성하여 전자 방출부(120)의 전자 방출을 촉진한다. The power saving device 100 is disposed symmetrically with the conductive member 130 interposed therebetween inside the housing 110, specifically inside the container 111, and is embedded in the electron emission unit 120. It further includes a plurality of magnets 140. A plurality of magnets are spaced apart from the conducting member 130 by a predetermined interval. Each of the plurality of magnets 140 is a permanent magnet having a polarity, and can generate a stable magnetic field without being supplied with electrical energy from the outside. A pair of magnets 140 disposed symmetrically with the conducting member 130 interposed therebetween are disposed so that surfaces facing the conducting member 130 have the same polarity. As a result, the plurality of magnets 140 form a strong magnetic field to promote electron emission from the electron emission unit 120 .
전자 방출부(120)는 자석(140)의 효과를 증대시키는 페라이트 분말을 더 포함한다. 자석(140)과 페라이트 분말의 자계에 의하여 전자 방출부(120)에서 생성된 전자가 전도 부재(130)로 쉽게 이동하고, 전도 부재(130)로 이동한 전자는 전도 부재(130)를 통해 하우징(110) 내부에서 외부 입력 단자로 이동한다. The electron emitter 120 further includes ferrite powder to enhance the effect of the magnet 140 . Electrons generated in the electron emitter 120 by the magnetic field of the magnet 140 and the ferrite powder easily move to the conductive member 130, and the electrons that have moved to the conductive member 130 move from the inside of the housing 110 to the external input terminal through the conductive member 130.
전력 절감 장치(100)는 하우징(110)의 내부, 구체적으로 용기(111)의 내부 공간에 전도 부재(130)를 사이에 두고 이격되게 배치되며 전자 방출부(120)에 매립된 복수의 전리판(150)을 더 구비한다. 각각의 전리판(150)은 도전성 금속으로 이루어진다. 전리판(150)은 콘덴서(condenser)에 구비된 전하가 축적되는 금속판과 같은 기능을 수행한다. The power saving device 100 is disposed spaced apart from the inside of the housing 110, specifically, the inner space of the container 111 with the conductive member 130 interposed therebetween, and is embedded in the electron emission unit 120. It further includes a plurality of ionization plates 150. Each ionization plate 150 is made of a conductive metal. The ionizing plate 150 performs the same function as a metal plate in which charges in a condenser are accumulated.
하우징(110)의 내측면, 구체적으로 용기(111)의 내측면과 내부 캡(117)의 내측면에는 아연 도금층(160)이 형성된다. 아연 도금층(160)은 전도성을 지니므로 토르말린 분말에서 방출되는 전자기력과 하우징(110)의 내부에 형성되는 전계 자계 등을 하우징(110) 외부로 누설되지 않도록 한다.A galvanized layer 160 is formed on the inner surface of the housing 110, specifically, the inner surface of the container 111 and the inner surface of the inner cap 117. Since the galvanized layer 160 has conductivity, the electromagnetic force emitted from the tourmaline powder and the electric field formed inside the housing 110 are prevented from leaking to the outside of the housing 110 .
진동부는 전자 방출부(120)를 미세 진동시켜 전자 방출부(120)의 전자 방출을 촉진한다. 상술한 바와 같이 전자 방출부(120)에 포함된 토르말린 분말은 마찰, 진동, 열, 압력과 같은 외부적 자극에 의해 전자 방출이 촉진된다. 상기 외부적 자극의 종류 중에서 마찰, 열, 압력 등의 외부 자극은, 생성하는데 소비되는 전기 에너지가 토르말린 분말의 자극으로 인해 추가 생성되는 전기 에너지의 양보다 작거나 크지 않아서 전력 절감 장치(100)를 통한 추가적인 전력 절감 효과가 없거나 미미하다. 반면에 진동 자극은 초음파 진동기와 같이 전기 에너지 소비가 매우 적은 수단을 이용하여 발생시킬 수 있어서 전력 절감 장치(100)를 통한 추가적인 전력 절감 효과를 증대시킬 수 있다. The vibrating unit finely vibrates the electron emitting unit 120 to promote electron emission from the electron emitting unit 120 . As described above, electron emission of the tourmaline powder included in the electron emission unit 120 is promoted by external stimuli such as friction, vibration, heat, and pressure. Among the types of external stimuli, external stimuli such as friction, heat, pressure, etc., the electrical energy consumed to generate is not smaller or larger than the amount of electrical energy additionally generated due to the stimulation of the tourmaline powder, so there is no additional power saving effect through the power saving device 100 or insignificant. On the other hand, since the vibration stimulation can be generated using a means that consumes very little electrical energy, such as an ultrasonic vibrator, the additional power saving effect through the power saving device 100 can be increased.
이러한 고찰에 근거하여, 상기 진동부는 초음파 주파수 영역의 미세 진동을 발생시키는 제1 초음파 진동기(165)를 구비한다. 제1 초음파 진동기(165)는 하우징(110)에 부착 설치된다. 구체적으로, 제1 초음파 진동기(165)는 내부 캡(117)의 상측면에 고정 부착될 수 있다. 하우징(110) 내부에서 내부 캡(117)과 덮개(115)에 의해 한정되는 상측 내부 공간에 상기 제1 초음파 진동기(165)가 배치된다. 이러한 구조로 인해, 제1 초음파 진동기(165)가 하우징(110)의 외부로 노출되지 않으며, 제1 초음파 진동기(165)의 작동 불량이나 고장 발생시에 전자 방출부(120)의 혼합물들을 빼내지 않고 제1 초음파 진동기(165)만 내부 캡(117)에서 분리하여 검사, 수리, 및 교체할 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 제1 초음파 진동기(165)의 부착 지점은 예시적인 것으로서, 용기(111)의 외측면이나 바닥면, 또는 덮개(115)에 제1 초음파 진동기(165)가 부착될 수도 있다. Based on these considerations, the vibrating unit includes a first ultrasonic vibrator 165 generating fine vibrations in the ultrasonic frequency domain. The first ultrasonic vibrator 165 is attached to the housing 110. Specifically, the first ultrasonic vibrator 165 may be fixedly attached to the upper surface of the inner cap 117 . The first ultrasonic vibrator 165 is disposed in the upper inner space defined by the inner cap 117 and the cover 115 inside the housing 110 . Due to this structure, the first ultrasonic vibrator 165 is not exposed to the outside of the housing 110, and when the first ultrasonic vibrator 165 malfunctions or malfunctions, the mixtures of the electron emission parts 120 are not taken out. Only the first ultrasonic vibrator 165 can be separated from the inner cap 117 and inspected, repaired, and replaced. However, the attachment point of the first ultrasonic vibrator 165 shown in FIG. 1 is exemplary, and the first ultrasonic vibrator 165 may be attached to the outer surface or bottom surface of the container 111 or to the lid 115.
한편, 도 1에 도시된 전력 절감 장치(100)는 예시적인 것으로, 본 발명의 전력 절감 장치가 도 1에 도시된 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 1에 도시된 실시예와 달리 본 발명의 전력 절감 장치는 용기 내부에서 수평으로 연장된 전도 부재와, 용기 내부에서 상기 전도 부재를 사이에 두고 위아래로 상호 대칭되게 배치되는 복수의 자석과, 용기의 내부 공간에 채워지는 전자 방출부를 구비할 수 있다. 이 경우에 외부 입력 단자는 용기의 측벽을 관통하여 상기 전도 부재의 단부와 통전 가능하게 연결될 수 있다. Meanwhile, the power saving device 100 shown in FIG. 1 is exemplary, and the power saving device of the present invention is not limited to the form shown in FIG. 1 . For example, unlike the embodiment shown in FIG. 1 , the power saving device of the present invention may include a conductive member extending horizontally inside the container, a plurality of magnets arranged symmetrically up and down inside the container with the conductive member interposed therebetween, and an electron emitter filled in the inner space of the container. In this case, the external input terminal may be electrically connected to the end of the conducting member through the sidewall of the container.
이하에서, 전력 절감 장치(100)의 작용 및 효과를 설명한다. 전력 절감 장치(100)는 미세 진동에 의한 자극 외에도, 나노 사이즈의 페라이트 분말이 교류 전류에 의해 발열 현상을 나타내는 점, 이러한 발열 현상이 토르말린 분말과 세라믹볼을 자극하여 원적외선을 활성화할 수 있는 에너지원으로 이용된다는 점, 원적외선 자극으로 토르말린 분말의 전자 방출이 활성화되는 점, 자석(140)과 페라이트 분말에 의한 자계의 영향으로 전자의 방출 및 이동에 도움을 준다는 점 등에 의해서 전자 방출과 전력 절감 효과가 증폭된다. Hereinafter, operations and effects of the power saving device 100 will be described. In addition to stimulation by microvibration, the power saving device 100 exhibits heat generation by alternating current of nano-sized ferrite powder, and this heat generation is used as an energy source to activate far-infrared rays by stimulating tourmaline powder and ceramic balls. Electron emission and power saving effect are amplified by the fact that electron emission of tourmaline powder is activated by far-infrared stimulation, and electron emission and power saving effect are amplified by the fact that the magnetic field effect of the magnet 140 and the ferrite powder helps to emit and move electrons. .
전자 방출부(120)는 토르말린 분말, 페라이트 분말, 지오라이트분말, 세라믹볼, 다공질 광물분말 및 전해질을 함유한 수분을 포함하는 혼합물로써, 수분에 분말 형태의 토르말린 결정이 닿게 되면 순간적으로 수분이 이온화되어 계면활성 물질인 하이드록시 이온(OH-)과 수소 이온(H+) 이 만들어진다.The electron emitter 120 is a mixture including tourmaline powder, ferrite powder, geolite powder, ceramic balls, porous mineral powder, and water containing an electrolyte. When the powdered tourmaline crystal comes into contact with water, the water is instantaneously ionized to form hydroxy ions (OH - ) and hydrogen ions (H + ), which are surface active materials.
토르말린 분말은 자체에서도 전기를 띠는 전기석으로 음이온을 방출하는 특성을 있으며, 이 특성은 원적외선에 의하여 효과를 증대되므로 영구적으로 원적외선을 방출하는 세라믹볼에 의하여 토르말린 분말의 전자 방출이 증대된다. 특히, 수분에 비하여 전도도가 훨씬 향상된 전해액은 여러 형태로 발생된 전하와 전자가 이동하기 수월하게 되고, 전도 부재(130)를 사이에 두고 마주하는 자석(140)과 페라이트 분말에 의해 형성된 자계에 의해 전자의 이동이 활성화된다. 복수의 자석(140)은 전도 부재(130)를 사이에 두고 상호 마주하는 면이 동일 극성을 지니고, 좌측 및 우측 중 같은 측에 위아래로 배치된 복수의 자석(140) 또한 같은 극성이 마주하고 있어 강한 자기장을 형성할 수 있으며 전자 방출을 촉진시킬 수 있다.Tourmaline powder itself has a characteristic of emitting negative ions as a tourmaline that has electricity, and this property increases the effect by far-infrared rays, so the electron emission of tourmaline powder is increased by ceramic balls that emit far-infrared rays permanently. In particular, the electrolyte solution, which has much improved conductivity compared to moisture, facilitates the movement of charges and electrons generated in various forms, and the movement of electrons is activated by the magnetic field formed by the magnet 140 and the ferrite powder facing each other with the conducting member 130 interposed therebetween. Surfaces of the plurality of magnets 140 facing each other with the conductive member 130 interposed therebetween have the same polarity, and the plurality of magnets 140 disposed up and down on the same side of the left and right sides also face the same polarity, so that a strong magnetic field can be formed and electron emission can be promoted.
이처럼 전자 방출부(120)에 의해 생성된 전자는 전리판(150)의 콘덴서 역할에 의해 대전된 후 방전되므로 하우징(110) 내부는 도체의 성질을 띠게 되어 전도 부재(130)를 통해 하우징(110) 내부에 채워진 전자 방출부(120)와 외부 입력 단자 사이를 도체화시킨다. 이와 같은 구성으로, 전력 절감 장치(100)가 전원을 공급하는 전원단, 배전반, 또는 차단기 등과 접속되어 있으면 상기 외부 입력 단자로 배출된 전자에 의하여 전자 밀도가 증가하게 되고 이로 인하여 전류 흐름이 개선되어 전력 손실을 억제시켜 전체적인 전력 사용량이 감소하게 된다. As such, electrons generated by the electron emission unit 120 are charged and then discharged by the role of the capacitor of the ionization plate 150, so that the inside of the housing 110 takes on the property of a conductor, and through the conductive member 130, the electron emission unit 120 filled inside the housing 110 and the external input terminal are made conductive. With this configuration, when the power saving device 100 is connected to a power supply terminal, a switchboard, or a circuit breaker that supplies power, the electron density increases due to the electrons discharged to the external input terminal, and as a result, current flow is improved to suppress power loss and reduce overall power consumption.
전자 방출부(120)의 전자 방출을 촉진하는 제1 초음파 진동기(165)의 진동의 세기는, 예컨대, 피부의 노폐물 제거를 위해 사용되는 초음파 진동기의 진동과 유사한 진동의 세기이면 족하다. 예를 들면, 상기 초음파 진동기(165)의 초음파 주파수는 200 khz이고, 진동의 세기는 20 hz일 수 있다. 진동의 세기가 이보다 크면 전자 방출의 증대 효과에 비해 진동 발생을 위해 소비되는 전기 에너지의 크기가 과도하여 효율이 저하되고, 하우징(110), 또는 전도 부재(130)와 외부 입력 단자 간 연결부의 구조적 피로가 누적되어 손상 및 고장의 가능성이 높아진다. The intensity of vibration of the first ultrasonic vibrator 165 that promotes emission of electrons from the electron emitter 120 is sufficient if, for example, the intensity of vibration similar to that of the ultrasonic vibrator used to remove skin wastes is sufficient. For example, the ultrasonic frequency of the ultrasonic vibrator 165 may be 200 khz and the intensity of vibration may be 20 hz. If the intensity of the vibration is greater than this, the magnitude of the electrical energy consumed for generating the vibration is excessive compared to the effect of increasing the electron emission, reducing the efficiency, and structural fatigue of the housing 110 or the connection between the conductive member 130 and the external input terminal is accumulated, increasing the possibility of damage and failure.
또한, 상기 진동부의 제1 초음파 진동기(165)는 간헐적으로 작동시키더라도 쉼 없이 계속 진동하도록 작동시키는 경우와 비교하여 거의 차이가 없거나 오히려 우수한 전력 절감 효과를 나타낸다. 바람직하게는, 제1 초음파 진동기(165)는 시간당 5 내지 20분 동안 진동하고, 시간당 40분 내지 55분은 진동하지 않게 정지할 수 있다. 또는, 시간당 5 내지 20분만 진동 작동하는 것과 동일한 비율로 예컨대, 20분 단위, 30분 단위로 진동 작동시킬 수도 있다. In addition, even if the first ultrasonic vibrator 165 of the vibrating unit is operated intermittently, there is almost no difference compared to the case where the first ultrasonic vibrator 165 is operated to vibrate continuously without a break, or rather shows an excellent power saving effect. Preferably, the first ultrasonic vibrator 165 vibrates for 5 to 20 minutes per hour, and may stop vibrating for 40 to 55 minutes per hour. Alternatively, the vibration operation may be performed at the same rate as the vibration operation for only 5 to 20 minutes per hour, for example, in units of 20 minutes or units of 30 minutes.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수배전반의 사시도이다. 도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 수배전반(200)은 케이스(210), 케이스(210) 내부에 구비되고, 전력 케이블(cable)을 통해 외부로부터 인입되는 전류를 분배하는 전력 모선(230), 전력 모선(230)과 전기적으로 연결되는 전력 절감 장치(100), 케이스(210)의 내부에 설치되며, 상기 전력 케이블을 통해 전력 수배전반(200)의 외부에서 인입되는 전류를 차단하는 차단기(220)를 구비한다. 2 is a perspective view of a power switchgear according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 2 together, the power switchgear 200 according to an embodiment of the present invention includes a case 210, a power bus 230 provided inside the case 210 and distributing current drawn from the outside through a power cable, a power saving device 100 electrically connected to the power bus 230, and installed inside the case 210, and installed inside the case 210, through the power cable. 0) is provided with a circuit breaker 220 that blocks the incoming current from the outside.
차단기(220)는 누전이나 과부하 발생시 전력 수배전반(200)이 설치된 건물과 각 사용자 단위(예를 들어, 건물의 각 층별, 아파트 단지의 각 동)로의 전력 공급을 사전에 차단하여 누전이나 과부하로 인한 위험 발생을 미연에 방지하는 장치이다. 누전이나 과부하가 없는 평시에 차단기(220)는 차단되지 않은 상태로서 전력 케이블과 전력 모선(230)을 전기적으로 연결하여 전력 수배전반(200)의 외부로부터 공급되는 전력을 전력 모선(230)을 통해 각 사용자 단위로 배분한다. 전력 모선(230)은 전력 절감 장치(100)와 전기적으로 연결되어 전력 절감 장치(100)에 의해 절연성, 안정성, 및 절전 효과가 증대된다. 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 전력모선(230)이 복수의 전력 절감 장치(100)와 일대일로 전기적으로 연결되어 절연성, 안전성, 및 절전 효과가 증대된다. The circuit breaker 220 cuts off the power supply to the building where the power switchgear 200 is installed and each user unit (e.g., each floor of a building, each building of an apartment complex) in advance when a short circuit or overload occurs. In normal times, when there is no leakage or overload, the circuit breaker 220 electrically connects the power cable and the power bus 230 in an unblocked state to distribute power supplied from the outside of the power switchgear 200 to each user unit through the power bus 230. The power bus 230 is electrically connected to the power saving device 100, and insulation, stability, and power saving effect are increased by the power saving device 100. As shown in FIG. 2 , the plurality of power busbars 230 are electrically connected to the plurality of power saving devices 100 one-to-one to increase insulation, safety, and power saving effect.
케이스(210)는 건물 내부의 벽이나 기둥과 같은 구조물에 고정 지지되는 배면벽(211)과, 배면벽(211)의 모서리에서 전방으로 돌출되어 사각 형상의 케이스(210) 내부 공간을 한정하는 상측, 하측, 좌측, 우측의 측벽(213)을 구비한다. The case 210 has a rear wall 211 fixedly supported by a structure such as a wall or a pillar inside the building, and upper, lower, left, and right side walls 213 protruding forward from the corner of the rear wall 211 to define the space inside the rectangular case 210.
전력 수배전반(200)은 복수의 전력 절감 장치(100)의 하우징(110)을 지지하는 지지판(216)를 더 구비한다. 상기 지지판(216)은 배면벽(211)과 좌측 및 우측 측벽(213) 중 하나에 고정 지지된다. 전도 부재(130)와 전기적으로 연결되는 외부 입력 단자는 지지판(216)과 용기(111)를 관통하여 전도 부재(130)에 연결될 수 있다. The power switchgear 200 further includes a support plate 216 supporting the housings 110 of the plurality of power saving devices 100 . The support plate 216 is fixedly supported on one of the rear wall 211 and the left and right side walls 213 . An external input terminal electrically connected to the conductive member 130 may pass through the support plate 216 and the container 111 and be connected to the conductive member 130 .
표 1에는 본 발명의 전력 절감 장치의 효과를 보여주는 실험 결과가 정리되어 있다. 각각 송풍기(blower)에 전력을 공급하는 전력선을 통해 소모되는 전력과 전압을 측정한 결과이다. 비교예 1은 전력 절감 장치를 적용하지 않고 송풍기를 작동시킬 때의 결과이고, 비교예 2는 본 발명의 전력 절감 장치와 비교하여 초음파 진동기를 구비하지 않은 전력 절감 장치를 적용하여 송풍기를 작동시킬 때의 결과이다. 표 1을 통해 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 전력 절감 장치를 사용한 경우 전력 절감 장치를 사용하지 않은 경우보다 8.25%의 에너지 절감율을 보이고, 이는 비교예 2의 전력 절감 장치를 적용한 경우의 에너지 절감율보다 대략 2배 정도 향상된 결과이다. Table 1 summarizes the experimental results showing the effect of the power saving device of the present invention. This is the result of measuring the power and voltage consumed through the power lines that supply power to each blower. Comparative Example 1 is the result when the blower is operated without applying the power saving device, and Comparative Example 2 is the result when the blower is operated by applying the power saving device without the ultrasonic vibrator compared to the power saving device of the present invention. As can be seen from Table 1, when the power saving device of the present invention is used, an energy saving rate of 8.25% is shown compared to when the power saving device is not used, which is about 2 times higher than the energy saving rate when the power saving device of Comparative Example 2 is applied.
도 3은 도 2의 III 부분의 변형예를 확대 도시한 정면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 변형예에 따른 전력 수배전반 전력 절감 장치(100)의 하우징(110)과 지지판(216) 사이에 개재된 제2 초음파 진동기(240)를 더 구비한다. 제2 초음파 진동기(240)는 각각의 하우징(110)의 바닥면에 하나씩 또는 그 이상의 개수로 밀착 접촉되게 복수 개가 구비된다. FIG. 3 is an enlarged front view of a modified example of part III of FIG. 2 . Referring to FIG. 3 , a second ultrasonic vibrator 240 interposed between the housing 110 and the support plate 216 of the power-saving device 100 according to a modified example of the present invention is further provided. The second ultrasonic vibrator 240 is provided in close contact with one or more of the bottom surface of each housing 110 in close contact.
예를 들면, 하우징(110)은 용기(111)의 하단부에 볼트 체결을 위한 복수의 브라켓(119)을 구비할 수 있다. 작업자가 지지판(216)과 용기(111)의 바닥면 사이에 제2 초음파 진동기(240)를 개재한 채 지지판(216)을 관통하도록 각각의 브라켓(119)에 볼트(bolt)(170)를 하나씩 끼우고, 지지판(216)을 관통하고 아래로 돌출된 볼트(170)의 말단에 너트(nut)(175)를 결합하고 조임으로써 제2 초음파 진동기(240)를 설치할 수 있다. For example, the housing 110 may include a plurality of brackets 119 for bolt fastening to the lower end of the container 111 . The operator installs the second ultrasonic vibrator 240 by inserting one bolt 170 into each bracket 119 so as to penetrate the support plate 216 with the second ultrasonic vibrator 240 interposed between the support plate 216 and the bottom surface of the vessel 111, and by coupling and tightening a nut 175 to the end of the bolt 170 that penetrates the support plate 216 and protrudes downward. can
제2 초음파 진동기(240)는 제1 초음파 진동기(165)와 마찬가지로 초음파 주파수 영역의 미세 진동을 발생시켜 전자 방출부(120)(도 1 참조)의 전자 방출을 촉진한다. 제2 초음파 진동기(240)의 구조와 기능은 제1 초음파 진동기(165)와 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. Like the first ultrasonic vibrator 165, the second ultrasonic vibrator 240 generates micro-vibration in the ultrasonic frequency domain to promote electron emission from the electron emitter 120 (see FIG. 1). Since the structure and function of the second ultrasonic vibrator 240 are the same as those of the first ultrasonic vibrator 165, overlapping descriptions will be omitted.
상기 전력 절감 장치(100) 및 이를 구비한 전력 수배전반(200)은, 전자 방출부(120)를 미세 진동시켜서 전자 방출을 촉진함으로써 전력 절감 효과가 향상된다. 특히, 미세 진동하는 초음파 진동기(165, 240)를 이용하여 전자 방출부(120)를 진동시키므로, 소비 전력의 증가는 매우 작은 반면에 전자 방출부(120)의 전자 방출은 크게 증가하여 순(net) 전력 절감 효과가 크게 향상된다. The power saving device 100 and the power switchgear 200 having the device 200 finely vibrate the electron emitter 120 to promote emission of electrons, thereby improving the power saving effect. In particular, since the electron emitter 120 is vibrated using the ultrasonic vibrators 165 and 240 that vibrate finely, the increase in power consumption is very small, but the electron emission of the electron emitter 120 is greatly increased, so that the net power saving effect is greatly improved.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to an embodiment shown in the drawings, this is only exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
100: 전력 절감 장치
110: 하우징
120: 전자 방출부
130: 전도 부재
140: 자석
150: 전리판
160: 아연 도금층
165: 제1 초음파 진동기
200: 전력 수배전반
210: 케이스
216: 지지판
220: 차단기
230: 전력 모선
240: 제2 초음파 진동기100: power saving device 110: housing
120: electron emission portion 130: conductive member
140: magnet 150: ion plate
160: galvanized layer 165: first ultrasonic vibrator
200: power switchgear 210: case
216: support plate 220: circuit breaker
230: power bus 240: second ultrasonic vibrator
Claims (8)
상기 하우징 내부에 채워지는 것으로, 토르말린 분말, 전해질을 함유한 수분(H2O)을 포함하는 전자 방출부;
상기 전자 방출부에 매립된 전도 부재; 및,
상기 전자 방출부를 진동시켜 상기 전자 방출부의 전자 방출을 촉진하는 진동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 장치.
housing;
To be filled in the housing, the electron emission portion containing tourmaline powder, water containing electrolyte (H 2 O);
a conductive member embedded in the electron emission portion; and,
and a vibrating unit that vibrates the electron emitting unit to promote electron emission from the electron emitting unit.
상기 진동부는, 상기 하우징에 부착되어 미세 진동하는 제1 초음파 진동기를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 장치.
According to claim 1,
The power saving device according to claim 1 , wherein the vibration unit includes a first ultrasonic vibrator attached to the housing and vibrating finely.
상기 진동부는, 시간당 5 내지 20분씩 진동하고, 나머지 시간 동안은 진동하지 않는 것을 특징으로 하는 전력 절감 장치.
According to claim 1,
The power saving device, characterized in that the vibration unit vibrates for 5 to 20 minutes per hour and does not vibrate for the rest of the time.
상기 전자 방출부는 원적외선을 방출하는 세라믹 볼(ceramic ball)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 장치.
According to claim 1,
The power saving device of claim 1 , wherein the electron emitter further comprises a ceramic ball emitting far infrared rays.
상기 하우징 내부에 상기 전도 부재를 사이에 두고 상호 대칭되게 배치되며, 상기 전자 방출부에 매립된 복수의 자석;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 장치.
According to claim 1,
The power saving device of claim 1, further comprising a plurality of magnets disposed symmetrically with each other in the housing with the conducting member interposed therebetween and embedded in the electron emission portion.
상기 하우징 내부에 상기 전도 부재를 사이에 두고 이격되게 배치된 복수의 전리판;을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 절감 장치.
According to claim 1,
The power saving device further comprising a plurality of ionization plates spaced apart from each other with the conducting member interposed therebetween in the housing.
상기 케이스 내부에 마련되고, 전력 케이블(cable)을 통해 외부로부터 인입되는 전류를 분배하는 전력 모선; 및,
상기 전력 모선과 전기적으로 연결되는, 제1 항 내지 제6 항 중 어느 한 항의 전력 절감 장치;를 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 수배전반.
case;
a power bus bar provided inside the case and distributing current introduced from the outside through a power cable; and,
A power switchgear comprising the power saving device according to any one of claims 1 to 6, electrically connected to the power bus.
상기 전력 수배전반은,
상기 전력 절감 장치의 하우징을 지지하는 지지판; 및,
상기 전력 절감 장치의 하우징과 상기 지지판 사이에 개재되어 미세 진동하는 제2 초음파 진동기;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 전력 수배전반.According to claim 7,
The power switchboard,
a support plate supporting the housing of the power saving device; and,
The power switchgear further comprising a second ultrasonic vibrator interposed between the housing of the power saving device and the support plate to vibrate minutely.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220007342A KR20230111459A (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Apparatus for saving power and switchgear with the same |
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| KR1020220007342A KR20230111459A (en) | 2022-01-18 | 2022-01-18 | Apparatus for saving power and switchgear with the same |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117219396A (en) * | 2023-11-08 | 2023-12-12 | 德州靖瑞新能源科技有限公司 | Electricity-saving device based on electronic neutralization |
-
2022
- 2022-01-18 KR KR1020220007342A patent/KR20230111459A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117219396A (en) * | 2023-11-08 | 2023-12-12 | 德州靖瑞新能源科技有限公司 | Electricity-saving device based on electronic neutralization |
| CN117219396B (en) * | 2023-11-08 | 2024-02-23 | 德州靖瑞新能源科技有限公司 | Electricity-saving device based on electronic neutralization |
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