KR20230168531A - 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 회전축의 전방 및 후방에 각각 일정 간격 이격되게 제1회전자와 제2회전자로 구성되는 회전자; 상기 제1회전자 및 제2회전자에 각각 교차 반복되게 결합되되, 서로 다른 극성을 이루는 영구자석들로 구성되는 다수개의 제1 및 제2발전용 자석; 상기 제1회전자 및 제2회전자 각각의 원주면을 따라 형성되어 회전 작동시 상기 제1 및 제2발전용 자석의 자력선에 대한 유도전류를 형성하는 다수개의 제1자기 유도 코일; 상기 제1자기 유도 코일이 감기도록 구성되는 다수개의 제1자기 유도축과, 상기 제1자기 유도축의 양측 단부가 고정되며, 양측면이 상기 제1자기 유도 코일이 밀착되게 구성되어, 상기 제1자기 유도 코일이 서로 통전되는 것을 차단하는 분리패널로 구성되고, 상기 분리패널에 의해 분할된 공간으로 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력의 이동을 안내하는 코일 고정부재; 및 상기 제1자기 유도 코일로부터 발생하는 역기전력를 상쇄하는 부하 상쇄부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치{Magnetic power generation device equipped with a load canceling member}

본 발명은 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제1 및 제2회전자의 원주면에 각각 코일 고정부재를 배치하고, 이 제1 및 제2회전자 사이에 부하 상쇄부재를 구성함으로써, 제1 및 제2회전자의 회전 작동시 발생하는 전류 소모를 최소화 하고, 과도한 열에 의해 발전장치의 효율을 극대화시킬 수 있는 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

일반적으로, 코일(도체)에 영구자석 N극 또는 S극을 움직이면 코일을 통과하는 자속의 변화(자속쇄교)에 의하여 기전력이 발생하는데 이러한 형상을 전자유도라 한다. 이때, 발생되는 기전력을 유도 기전력, 여기에 흐르는 전류를 유도전류라 하고, 전자유도에 의한 기전력의 방향은 도체에 영구자석을 움직이는 방향, 영구자석의 N극 및 S극에 의하여 결정된다. 그리고, 이와 같은 전자 유도의 성질을 이용한 것이 발전기이다.

발전기는, 다양한 에너지원으로부터 발생되는 운동에너지를 전기적 에너지로 변환시키는 기기로서, 모든 발전기는 전술한 바와 같은 전자기 유도 작용을 이용하여 기전력을 발생시키게 되는 것이다.

그런데, 통상의 발전기는 자석 또는 도체를 기계적으로 회전시켜 전기를 발생시키게 되는데, 이때 코일에는 전자 유도에 의해 발생하는 역전류가 흐르게 되고, 회전자를 잡아당기는 반대자성이 형성됨으로써, 회전자는 그 자체의 전기 생산량의 2배 이상에 달하는 불필요한 부하를 받게 된다. 따라서, 통상의 발전기는 그 효율이 일반적으로 낮은 문제점을 안고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제10-2000-0046658호(발명의 명칭: 무부하 발전기)는 회전자의 회전시에 역전류에 의한 역자성이 발생하도록 구성함으로써, 1차적인 회전자의 중량 및 회전자의 역학적 에너지이외의 다른 에너 지의 부하가 배제되어, 종래의 발전방식보다도 전기 발생량을 높일 수 있도록 하는 발전장치를 제안하고 있으나, 다수개의 자기유도 철심들과 영구자석들 간의 간격 을 일정하게 유지할 수 없어, 회전자의 회전 작동시 영구자석들과 다수개의 자기유도 철심 사이에서 척력 및 인력 등이 발생하면서 이로 인한 역기전력이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 대한민국 공개특허 제2013-0020972호(발명의 명칭: 고효율 발전장치)는 역기전력을 저감하는 장치를 제안하고 있으나, 서로 마주보는 회전체의 자석이 서로 다른 극성으로 구성되어 있고, 코일 권선이 독립되어 있으며, 코어를 사용하지 않는 코어레스(Coreless) 타입으로 코깅토크(부하 손실) 현상을 피하려 하고 있으나, 코어를 사용하는 일반적인 발전기보다 낮은 전력이 생산된다는 문제점이 있다.

여기서 전술한 배경기술 또는 종래기술은 본 발명의 기술적 의의를 이해하는데 도움이 되기 위한 것일 뿐, 본 발명의 출원 전에 이 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 기술을 의미하는 것은 아니다.

대한민국 공개특허 제10-2000-0046658호

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 전술한 배경기술에 의해서 안출된 것으로, 제1 및 제2회전자의 원주면에 각각 코일 고정부재를 배치하고, 이 제1 및 제2회전자 사이에 부하 상쇄부재를 구성함으로써, 제1 및 제2회전자의 회전 작동시 발생하는 전류 소모를 최소화 하고, 과도한 열에 의해 발전장치의 효율을 극대화시킬 수 있는 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 코일 고정부재와 부하 상쇄부재 간의 결합을 간소화하여 발전장치의 중량 및 부피를 최소화함과 동시에 상기 제1 및 제2고정자에 구비되는 부하 상쇄부재에 다수개의 보조코일을 구성하여 발전장치의 구동시 발생하는 부하를 최소화하하는 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함됨은 물론이다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 회전축의 전방 및 후방에 각각 일정 간격 이격되게 제1회전자와 제2회전자로 구성되는 회전자; 상기 제1회전자 및 제2회전자에 각각 교차 반복되게 결합되되, 서로 다른 극성을 이루는 영구자석들로 구성되는 다수개의 제1 및 제2발전용 자석; 상기 제1회전자 및 제2회전자 각각의 원주면을 따라 형성되어 회전 작동시 상기 제1 및 제2발전용 자석의 자력선에 대한 유도전류를 형성하는 다수개의 제1자기 유도 코일; 상기 제1자기 유도 코일이 감기도록 구성되는 다수개의 제1자기 유도축과, 상기 제1자기 유도축의 양측 단부가 고정되며, 양측면이 상기 제1자기 유도 코일이 밀착되게 구성되어, 상기 제1자기 유도 코일이 서로 통전되는 것을 차단하는 분리패널로 구성되고, 상기 분리패널에 의해 분할된 공간으로 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력의 이동을 안내하는 코일 고정부재; 및 상기 제1자기 유도 코일로부터 발생하는 역기전력를 상쇄하는 부하 상쇄부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 부하 상쇄부재는, 상기 제1 및 제2회전자의 회전시 발생하는 부하를 감소시킬 수 있도록 상기 제1발전용 자석이 삽입되는 전방 하우징과, 상기 제2발전용 자석이 삽입되는 후방 하우징과, 상기 전방 하우징 및 후방 하우징 사이에 구성되며, 상기 제1발전용 자석과 반대되는 자력선을 제공하는 제1자석부재와, 상기 제2발전용 자석과 반대되는 자력선을 제공하는 제2자석부재가 결합되는 중앙 하우징과, 상기 전방 및 후방 하우징과 상기 중앙 하우징의 원주면을 따라 소정 간격 이격되게 결합되고, 외주면으로 제2자기 유도 코일이 감기도록 구성되는 제2자기 유도축을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 전방 하우징 및 후방 하우징에는, 원주면을 따라 상기 제1자기 유도 코일과 직교를 이루도록 구성되며, 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력를 감소시키는 다수개의 제1코일부재가 감겨지는 제1코일축과, 내주면으로 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력이 통과하여 상기 제1코일축에 감겨있는 상기 제1코일부재로 이동할 수 있도록 구성되는 제1통과홀과, 상기 제1통과홀과 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 제1코일부재를 통해 흐르는 역기전력의 방출이 이루어질 수 있도록 전방 및 후방 하우징의 외주면을 관통하도록 구성되는 제1방출홀과, 상기 제1통과홀 및 제1방출홀의 축 중심으로부터 수직한 방향으로 관통되게 형성되어 상기 제1코일부재를 흐르는 상기 제1자기 유도 코일의 역기전력이 상기 제2자기 유도 코일로 흐를 수 있도록 안내하는 제2통과홀로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 중앙 하우징은, 상기 제1 및 제2자석부재로부터 발생하는 역기전력이 통과하는 제1관통공과, 상기 역기전력이 상기 제2자기 유도 코일측으로 흐를 수 있도록 구성되는 제2관통공과, 상기 중앙 하우징의 원주면을 따라 소정의 홈의 형태로 구성되고 상기 제1관통공을 통과한 역기전력이 외부로 방출될 수 있도록 구성되는 제2방출홀과, 제2코일축이 상기 중앙 하우징의 원주면을 따라 소정의 홈의 형태로 구성되고 제2코일부재가 장착되도록 구성되는 제2코일 수용부와, 상기 제2코일 수용부에 구성되되, 상기 제2자기 유도 코일과 수직한 방향으로 구성되고 상기 제2코일부재가 감겨지는 제2코일축으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 제2자기 유도 코일은, 상기 제1 및 제2코일부재를 통해 방출되지 못한 역기전력이 흐르도록 구성되며, 상기 역기전력이 서로 충돌하면서 상쇄시켜 상기 제1 및 제2회전자의 유도자화 현상에 따른 부하를 최소화시키는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 및 제2회전자 사이와 이 제1 및 제2회전자의 원주면에 각각 제1 및 제2고정자를 배치하되, 이 제1 및 제2고정자에 부하 상쇄부재를 구성함으로써, 제1 및 제2회전자의 회전 작동시 발생하는 전류 소모를 최소화 하고, 과도한 열에 의해 발전장치의 효율을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 및 제2회전자와 제1 및 제2고정자 간의 결합을 간소화하여 발전장치의 중량 및 부피를 최소화할 수 있어 최소한의 전력으로 발전장치의 효율을 더욱 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 제1 및 제2고정자에 구비되는 부하 상쇄부재에 다수개의 보조코일을 구성하여 발전장치의 구동시 발생하는 부하를 최소화시킬 수 있는 효과가 있다.

더불어, 본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치의 코일 고정부재 및 전후방 하우징을 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치의 전후방 하우징 및 중앙 하우징을 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치를 나타낸 측면도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치를 나타낸 요부 확대도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 이하에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 하며, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하도록 한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치는 복수개의 회전자(100)가 일정 간격 이격되게 구성되며, 이 복수개의 회전자(100)의 외주면으로 사이에 발전시 발생하는 역기전력에 의한 부하를 최소화하여 회전자(100)의 회전력에 부하가 발생하여 발전 효율이 떨어지는 것을 방지하는 부하 상쇄부재(200)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치는 상기 회전자(100)가 회전축의 전방 및 후방에 각각 일정 간격 이격되게 제1회전자(100a)와 제2회전자(100b)로 구성되는 것이고, 부하 상쇄부재(200)는 중앙부로 회전축이 회전 가능하게 관통하며, 상기 제1 및 제2회전자(100a, 100b) 사이에 구성되되, 동일한 간격을 이루도록 구성된다.

즉, 부하 상쇄부재(200)는 그 중심부와 제1회전자(100a)의 중심부간 거리와 제2회전자(100b)의 중심부간 거리가 동일한 거리를 이루도록 구성되며, 제1 및 제2회전자(100a, 100b)의 회전 작동시 고정된 위치를 유지하도록 구성되는 것이다.

한편, 회전자(100)는 외주면으로 다수개의 발전용 자석(110)이 배치되며, 바람직하게는 회전자(100)의 외주면에 부착되게 고정되고 서로 다른 극성을 이루는 영구자석들이 교차 반복되게 고정되도록 구성된다.

발전용 자석(110) 역시 제1회전자(100a)에 구성되는 제1발전용 자석(110a)과 제2회전자(100b)에 구성되는 제2발전용 자석(100b)으로 구성될 수 있다.

이때, 회전자(100)는 외주면을 따라 상기 다수개의 발전용 자석(110)이 고정되도록 자석 고정 프레임이 더 구성될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.

또한, 회전자(100)는 발전용 자석(110)의 외주면 상에 배치되고, 상기 발전용 자석(110)의 축방향으로부터 수직한 방향, 다시말해 회전자(100)의 원주면을 따라 형성되어 회전자(100)의 회전 작동시 발전용 자석(110)의 각 극성에 대한 자력선을 발생시켜 자기장의 형성이 이루어질 때, 발전용 자석(110)의 자력선에 대한 유도전류를 형성하는 제1자기 유도 코일(140)이 구성된다.

제1자기 유도 코일(140)은 코일 고정부재(120)와 제1자기 유도축(130)에 의해 발전용 자석(110)의 외주면으로부터 일정 간격 이격된 상태로 배치되며, 회전자(100)의 원주면을 따라 다수개로 구성되는 것으로, 발전용 자석(110)과 동일한 개수로 이루어지도록 구성된다.

여기서, 코일 고정부재(120)는 양측면이 제1자기 유도 코일(140)의 양단부가 밀착되게 구성되는 것으로, 비전도성 소재로 이루어지며, 일측부 및 타측부에 각각 밀착되는 제1자기 유도 코일(140)이 서로 통전되는 것을 차단하는 분리패널(122)이 구성된다.

이러한 코일 고정부재(120)는 분리패널(122)에 의해 분할된 공간으로 제1자기 유도 코일(140)로부터 유도전류가 발생하면서 생성되는 역기전력가 후술할 부하 상쇄부재(200)의 제1코일부재(220)측으로 이동할 수 있도록 구성된다.

또한, 제1자기 유도축(130)은 폐라이트(Ferrite)계의 소재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 상기 폐라이드계 소재의 전자강판을 가공한 축 부재의 형태로 구성되어, 외주면으로 제1자기 유도 코일(140)이 감기도록 구성되고, 양측 끝단부가 분리패널(122)에 삽입되도록 구성된다.

한편, 전술한 본 발명의 발전용 자석(110), 코일 고정부재(120), 제1자기 유도축(130) 및 제1자기 유도 코일(140)은 회전자(100), 즉 제1 및 제2회전자(100a, 100b)에 동일한 형태로 형성되되 서로 대응되는 위치에 구성됨이 바람직하다.

또한, 상기 제1 및 제2회전자(100a, 100b)는 발전용 자석(110)의 결합이 이루어질 때, 서로 반대되는 자력선이 발생할 수 있도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 회전축의 회전 작동시 상기 제1회전자(100a)의 발전용 좌측자석(110)이 S극의 자력선을 발생시키는 경우, 이에 대응되는 위치에 결합되는 상기 제2회전자(100b)의 발전용 우측자석(110)은 N극의 자력선을 발생시키는 것이다.

본 발명의 부하 상쇄부재(200)는 상기 제1자기 유도 코일(140)로부터 발생하는 역기전력를 상쇄하고, 제1 및 제2회전자(100a, 100b)의 회전시 발생하는 부하를 감소시켜 발전장치의 효율을 극대화시키는 구성요소로서, 제1 및 제2자석부재(202, 204), 전후방 하우징(210), 제1코일부재(2200, 절연 분할판(230), 제2자기 유도축(240), 제2자기 유도 코일(250), 중앙 하우징(260), 제2코일부재(270)를 포함하여 구성된다.

전후방 하우징(210)은 제1발전용 자석(110a)이 삽입되는 전방 하우징(210a)과, 제2발전용 자석(110b)이 삽입되는 후방 하우징(210b)으로 구성되며, 상기 전방 및 후방 하우징(210a, 210b)은 서로 대응되는 형상으로 형성된다.

또한, 전후방 하우징(210)은 제1 및 제2발전용 자석(110a, 110b)에 각각 구성되는 코일 고정부재(120)가 삽입되도록 그 중앙부가 관통되게 형성되며, 제1자기 유도 코일(140)로부터 생성되는 역기전력를 감소시키는 다수개의 제1코일부재(220)가 구성된다.

이러한 전후방 하우징(210)은, 바람직하게 전방 하우징(210a)의 전방(또는 후방 하우징(210b)의 후방)으로 제1코일부재(220)가 장착될 수 있도록 제1코일 수용부(215)가 형성된다. 제1코일 수용부(215)는 전방(또는 후방)이 개방되는 형태로 구성된다.

또한, 전후방 하우징(210)에는 상기 제1코일 수용부(215)에 소정 간격 이격되게 구성되며, 회전축의 축방향으로부터 수직하게 결합되어 제1코일부재(220)가 감겨지도록 구성되는 제1코일축(218)이 형성된다.

즉, 제1코일부재(220)는 제1자기 유도 코일(140)과 직교를 이루도록 전후방 하우징(210)에 고정되는 것이다.

아울러, 본 발명의 전후방 하우징(210)은 그 내주면으로 제1자기 유도 코일(140)로부터 생성되는 역기전력이 통과하여 제1코일축(218)에 감겨있는 제1코일부재(220)로 이동할 수 있도록 구성되는 제1통과홀(212)이 형성된다.

여기서, 제1통과홀(212)은 제1코일부재(220)와 대응되는 개수로 이루어지는 다수개의 구멍으로 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 전후방 하우징(210)의 내측 원주면을 따라 일정 길이를 가지는 장홀의 형태로 이루어질 수도 있을 것이다.

또한, 전후방 하우징(210)은 상기 제1통과홀(212)과 대응되는 형상으로 형성되며, 코일부재(220)를 통해 흐르는 역기전력의 방출이 이루어질 수 있도록 전후방 하우징(210)의 외주면을 관통하도록 구성되는 제1방출홀(216)이 형성된다.

또한, 전후방 하우징(210)은 그 후방(또는 전방)으로 관통되게 형성되괴, 상기 제1통과홀(212) 및 제1방출홀(216)의 축 중심으로부터 수직한 방향으로 관통되게 형성되어 제1코일부재(220)를 흐르는 제1자기 유도 코일(140)의 역기전력이 제2자기 유도 코일(250)로 흐를 수 있도록 안내하는 제2통과홀(214)이 형성된다.

이때, 제2통과홀(214)은 제1방출홀(216)을 통해 방출되는 역기전력 중 잔여 역기전력이 통과할 수 있도록 구성되고 이 제2통과홀(214)을 통과하는 잔여 역기전력은 제2자기 유도 코일(250)을 흐르면서 상쇄가 이루어지도록 구성된다.

이에, 본 발명은 회전축의 전방 및 후방에 각각 구성되는 제1 및 제2회전자(100a, 100b)의 회전 작동에 의해 발생하는 자력선이 제1자기 유도 코일(140)로 이동하면서 유도 전류의 생성이 이루어지도록 구성되며, 상기 유도 전류의 생성시 발생하는 역기전력이 전방 및 후방 하우징(210a, 210b)에 각각 구성되는 제1코일부재(220)에 의해 감소될 수 있도록 구성되는 것이다.

이와 같이 구성된 전후방 하우징(210), 바람직하게는 전방 하우징(210a)의 후방(또는 후방 하우징(210b)의 전방)으로 중앙 하우징(260)과 연결되며, 외주면으로 제2자기 유도 코일(250)이 감기도록 구성되는 제2자기 유도축(240)이 결합된다.

제2자기 유도축(240)은 제1자기 유도축(130)과 마찬가지로 폐라이트(Ferrite)계의 소재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 상기 폐라이드계 소재의 전자강판을 가공한 축 부재의 형태로 구성되어 그 양단부가 각각 전후방 하우징(210)의 후방부와 중앙 하우징(260)의 양측부에 결합되어 제2자기 유도 코일(250)이 감기도록 구성된다.

제2자기 유도 코일(250)은 제1 및 제2코일부재(220, 270)를 통해 방출되지 못한 역기전력이 흐르도록 구성되며, 상기 역기전력이 서로 충돌하면서 상쇄시켜 제1 및 제2회전자(100a, 100b)의 유도자화 현상에 따른 부하가 발생하는 것을 최소화하는 구성요소이다.

즉, 제1코일부재(220)로부터 방출되는 역기전력이 제2통과홀(214)을 통과하면서 제2자기 유도 코일(250)을 통해 제2코일부재(270)측으로 흐르게 되고, 이와 반대로 제2코일부재(270)로부터 방출되는 역기전력이 제2관통공(264)을 통과하면서 제2자기 유도 코일(250)을 통해 제2코일부재(270)측으로 흐르면서 서로 충돌에 의한 상쇄가 이루어지도록 구성되는 것이다.

중앙 하우징(260)은 제1 및 제2발전용 자석(110a, 110b) 사이에 구성되는 제1 및 제2자석부재(202, 204)가 결합되고, 상기 제1 및 제2자석부재(202, 204)가 서로 자화되는 것을 방지하도록 구성되며, 상기 제1 및 제2자석부재(202, 204)로부터 발생하는 역기전력을 감소시키기 위한 제2코일부재(270)가 장착되도록 구성된다.

이러한 중앙 하우징(260)은 전방 및 후방 하우징(210a, 210b) 사이에 구성되며, 발전장치의 발전 효율을 향상시키는 제1 및 제2자석부재(202, 204)가 고정되고, 전,후방으로 각각 제2자기 유도 코일(250)이 감겨지도록 제2자기 유도축(240)이 결합된다.

또한, 중앙 하우징(260)은 제1 및 제2자석부재(202, 204)로부터 발생하는 역기전력의 상쇄가 이루어지도록 원주면을 따라 다수개의 제2코일부재(270)가 장착되는 것으로, 제1 및 제2자석부재(202, 204)로부터 발생하는 역기전력이 통과하는 제1관통공(262)과, 제2자기 유도 코일(250)측으로 흐를 수 있도록 구성되는 제2관통공(264)과, 중앙 하우징(260)의 원주면을 따라 소정의 홈의 형태로 구성되고 제2코일부재(270)가 장착되도록 구성되는 제2코일 수용부(265)와, 제1관통공(262)을 통과한 역기전력이 제2코일부재(270)를 통해 흐르면서 외부로 방출될 수 있도록 구성되는 제2방출홀(266)과, 제2코일 수용부(265)에 구성되되, 제2자기 유도 코일(250)과 수직한 방향으로 구성되고 제2코일부재(270)가 감겨지는 제2코일축(268)을 포함하여 구성된다.

제1관통공(262)은 전술한 제1통과홀(212)과 마찬가지로 제2코일부재(270)와 대응되는 개수로 이루어지는 다수개의 구멍으로 형성되는 것으로 도시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 중앙 하우징(260)의 내측 원주면을 따라 일정 길이를 가지는 장홀의 형태로 이루어질 수도 있을 것이다.

또한, 제2관통공(264)은 상기 제2통과홀(214)과 대응되는 형상으로 형성되어 제2방출홀(266)을 통해 방출되는 역기전력 중 잔여 역기전력이 통과하여 제2자기 유도 코일(250)을 흐르면서 상쇄가 이루어지도록 구성된다.

아울러, 본 발명의 중앙 하우징(260)은 상기 제1 및 제2자석부재(202, 204)가 결합되도록 지지하며, 상기 제1 및 제2자석부재(202, 204)가 서로 반대되는 극성에 의해 자화되는 것을 방지하는 절연 분할판(230)이 구성된다.

절연 분할판(230)은 제1 및 제2자석부재(202, 204)가 각각 전후방부에 결합되도록 구성되고, 절연부재로 구성되어 상기 제1 및 제2자석부재(202, 204)이 서로 자화되는 것을 방지하는 한편, 외주면이 중앙 하우징(260)과 연결되어 제1 및 제2자석부재(202, 204)의 자력선 및 제1 및 제2회전자(100a, 100b)의 반대되는 자력선에 의해 발생하는 역기전력이 통과하는 것을 안내하는 역할을 한다.또한, 절연 분할판(230)은 그 중앙부가 관통 형성되어 회전축이 관통하도록 구성되며, 이 회전축의 회전 작동을 지지하도록 구성된다. 즉, 본 발명의 부하 상쇄부재(200)는 절연 분할판(230)에 의해 고정된 상태를 유지하도록 구성되는 것이다.

이러한 절연 분할판(230)은 외주면으로 연장 형성되며, 중앙 하우징(260)의 내주면과 연결되도록 구성되며, 바람직하게는 제1 및 제2자석부재(202, 204)의 외주면과 중앙 하우징(260)의 내주면 사이에 구성되어 제1자석부재(202)가 결합되는 공간과 제2자석부재(204)가 결합되는 공간을 분리하는 연장패널(232)이 더 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 제1자석부재(202)는 다수개로 구성되며, 절연 분할판(230)의 전방부에 결합되며, 제1회전자(100a)에 구성되는 제1발전용 자석(110a)의 후방부에 배치되도록 구성된다.

또한, 제1자석부재(202)의 제1발전용 자석(110a)의 배치 위치와 대응되는 위치에 배치되도록 구성되며, 제1발전용 자석(110a)과 반대되는 극성을 가지는 자석이 배치되도록 구성된다.

마찬가지로, 제2자석부재(204)는 절연 분할판(230)의 후방부에 결합되며, 제2회전자(100b)에 구성되는 제2발전용 자석(110b)의 전방부에 배치되되, 상기 제2발전용 자석(110b)의 배치 위치와 대응되는 위치에 배치되도록 구성되며, 제2발전용 자석(110b)과 반대되는 극성을 가지는 자석이 배치되도록 구성된다.

이와 같은 제1 및 제2자석부재(202, 204)는 각각 제1 및 제2회전자(100a, 100b)으로부터 발생하는 자력선과 반대되는 자력선을 제공하여 상기 제1 및 제2회전자(100a, 100b)로부터 발생하는 유도 전류의 발생 효율을 더욱 향상시키는 역할을 수행한다.

더불어, 상기 제1 및 제2자석부재(202, 204)와 제1 및 제2회전자(100a, 100b)의 반대되는 자력선에 의해 발생하는 역기전력이 중앙 하우징(260)에 형성되는 제1관통공(262)을 통과하여 상기 중앙 하우징(260)에 결합되는 제2코일부재(270)로 이동이 이루어지도록 구성되고, 상기 제2코일부재(270)를 통해 흐르는 상기 역기전력이 제2방출홀(266)을 통해 방출되도록 구성되는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100: 회전자 100a: 제1회전자
100b: 제2회전자 110: 발전용 자석
110a: 제1발전용 자석 110b: 제2발전용 자석
120: 코일 고정부재 122: 분리패널
130: 제1자기 유도축 140: 제1자기 유도 코일
200: 부하 상쇄부재 202: 제1자석부재
204: 제2자석부재 210: 전후방 하우징
212: 제1통과홀 214: 제2통과홀
215: 제1코일 수용부 216: 제1방출홀
218: 제1코일축 220: 제1코일부재
230: 절연 분할판 232: 연장패널
240: 제2자기 유도축 250: 제2자기 유도 코일
260: 중앙 하우징 262: 제1관통공
264: 제2관통공 265: 제2코일 수용부
266: 제2방출홀 268: 제2코일축
270: 제2코일부재

Claims (1)

1. 회전축의 전방 및 후방에 각각 일정 간격 이격되게 제1회전자와 제2회전자로 구성되는 회전자;
   상기 제1회전자 및 제2회전자에 각각 교차 반복되게 결합되되, 서로 다른 극성을 이루는 영구자석들로 구성되는 다수개의 제1 및 제2발전용 자석;
   상기 제1회전자 및 제2회전자 각각의 원주면을 따라 형성되어 회전 작동시 상기 제1 및 제2발전용 자석의 자력선에 대한 유도전류를 형성하는 다수개의 제1자기 유도 코일;
   상기 제1자기 유도 코일이 감기도록 구성되는 다수개의 제1자기 유도축과, 상기 제1자기 유도축의 양측 단부가 고정되며, 양측면이 상기 제1자기 유도 코일이 밀착되게 구성되어, 상기 제1자기 유도 코일이 서로 통전되는 것을 차단하는 분리패널로 구성되고, 상기 분리패널에 의해 분할된 공간으로 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력의 이동을 안내하는 코일 고정부재;
   상기 제1자기 유도 코일로부터 발생하는 역기전력를 상쇄하고, 상기 제1 및 제2회전자의 회전시 발생하는 부하를 감소시킬 수 있도록 상기 제1발전용 자석이 삽입되는 전방 하우징과, 상기 제2발전용 자석이 삽입되는 후방 하우징과, 상기 전방 하우징 및 후방 하우징 사이에 구성되며, 상기 제1발전용 자석과 반대되는 자력선을 제공하는 제1자석부재와, 상기 제2발전용 자석과 반대되는 자력선을 제공하는 제2자석부재가 결합되는 중앙 하우징과, 상기 전방 및 후방 하우징과 상기 중앙 하우징의 원주면을 따라 소정 간격 이격되게 결합되고, 외주면으로 제2자기 유도 코일이 감기도록 구성되는 제2자기 유도축을 포함하는 부하 상쇄부재로 구성되되,
   상기 전방 하우징 및 후방 하우징에는,
   원주면을 따라 상기 제1자기 유도 코일과 직교를 이루도록 구성되며, 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력를 감소시키는 다수개의 제1코일부재가 감겨지는 제1코일축과, 내주면으로 상기 제1자기 유도 코일로부터 생성되는 역기전력이 통과하여 상기 제1코일축에 감겨있는 상기 제1코일부재로 이동할 수 있도록 구성되는 제1통과홀과, 상기 제1통과홀과 대응되는 형상으로 형성되며, 상기 제1코일부재를 통해 흐르는 역기전력의 방출이 이루어질 수 있도록 전방 및 후방 하우징의 외주면을 관통하도록 구성되는 제1방출홀과, 상기 제1통과홀 및 제1방출홀의 축 중심으로부터 수직한 방향으로 관통되게 형성되어 상기 제1코일부재를 흐르는 상기 제1자기 유도 코일의 역기전력이 상기 제2자기 유도 코일로 흐를 수 있도록 안내하는 제2통과홀로 구성되는 것을 특징으로 하는 부하 상쇄부재가 구비된 자력 발전장치.
   

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