KR100661321B1

KR100661321B1 - 도로용 발전기

Info

Publication number: KR100661321B1
Application number: KR1020050126047A
Authority: KR
Inventors: 김종수
Original assignee: 김종수
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2006-12-27
Also published as: KR20060055419A

Abstract

본 발명은 도로용 발전기에 관한 것이다.

본 발명의 도로용 발전기는,

상부덮개의 아래 설치되고 차량의 이동에 의해서 발생하는 충격을 진동발전부에 전하는 충격발생부와, 충격발생부의 아래부분에 설치되고 충격발생부에서 발생된 진동으로 발전하여 교류 전원을 발생하는 진동발전부와, 진동발전부의 전원 출력단에 설치되고 진동발전부에서 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하고 일정한 전압으로 유지시키는 정류및정전압발생부와, 정류및정전압발생부에서 발생된 직류전원을 저장하는 충전부와, 충격발생부와 진동발전부와 정류및정전압발생부를 수용하기 위한 공간이 내부에 만들어져 있는 외함과, 충전부를 보호하고 적재하기 위하여 외함의 둘레에 설치되는 충전부덮개와, 외함의 아래에 설치되는 하부덮개;로 구성되고, 본 발명의 도로용 발전기는 충격발생부, 진동발전부, 정류및 정전압 발생부, 충전부가 외함에 일체형으로 되어 있어 도로에 설치가 용이하고, 충전부에 일정한 전원이 발생하므로 다수 발전기간의 연계발전이 용이하다.

도로용 발전기, 차량, 진동, 압전세라믹, 진동발생부

Description

도로용 발전기{THE GENERATOR FOR ROAD}

도 1은 본 발명의 도로용 발전기의 분해사시도.

도 2는 본 발명의 도로용 발전기 전체구성도.

도 3은 본 발명의 도로용 발전기의 진동발전부중 코일발전부의 분해사시도.

도 4는 본 발명의 도로용 발전기의 진동발전부중 압전세라믹발전부의 분해사시도

도 5는 본 발명의 도로용 발전기의 압전세라믹발전부의 작용도.

도 6은 본 발명의 도로용 발전기의 정류및정전압 발생부의 회로도.

도 7은 본 발명의 도로용 발전기의 조립작용도.

도 8은 본 발명의 도로용 발전기를 도로에 적용한 예

(A)도로용 발전기를 도로표시등에 적용한 예.

(B)도로용 발전기를 신호등에 적용한 예.

도 9는 본 발명의 도로용 발전기를 도로에 적용한 다른 예.

(A)도로용 발전기를 도로표시등에 적용한 예.

(B)도로용 발전기를 신호등에 적용한 예.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100: 충격발생부 110: 상부덮개

120: 충격스위치 130: 제1탄성부재

140: 제2탄성부재 150: 충격스위치가이드

160: 제1돌기 170: 충격스위치고정용 홀

200: 진동발전부 210: 영구자석

220: 이동홀 230: 코일

240: 제3탄성부재 300: 정류및 정전압 발생부

310: 입력단자 320: 정류부

330: 정전압발생 레귤레이터 340: 제1콘덴서

350: 제2콘덴서 360: 출력단자

400: 충전부덮개 500: 충전부

600: 외함 650: 하부덮개

710: 압전세라믹발전부 720: 압전세라믹고정구

730: 제4탄성부재 900: 도로용 발전기

1000: 도로에 설치된 도로용 발전기

1010: 연결부재

본 발명은 도로용 발전기에 관한 것이다.

본 발명의 도로용 발전기는 도로에 설치하여 차량이나 기타 이동수단의 이동에 의해 충격부에서 발전부를 진동시켜 발전하고 발전된 전원을 충전시켜 각종 전기기구들을 작동하게 하는 발전기에 관한 것이다.

도로용 발전기에 관해 공개된 종래 기술로는 공개특허공보 공개번호 10-2004-0063875호(자동차의 중력을 이용한 대체에너지 발전 시스템)가 공개되어있다.

상기 기술은 도로를 주행하는 자동차의 이동에너지를 회전에너지로 변환하도록 자동차가 주행하는 도로에 설치된 동력전달수단; 상기 동력전달수단을 통하여 전달되는 회전력을 태엽으로 저장하는 에너지 저장수단; 상기 에너지 저장수단에 저장된 태엽의 탄력에 의해 회전력을 안정적으로 공급하도록 플라이휠이 마련된 기어부; 및 상기 기어부를 통하여 회전력을 공급받아 전기를 발생시키는 발전부를 포함하여 구성되고, 자동차의 중력에 의해서 발생되는 운동에너지를 태엽스프링 등과 같은 에너지저장수단에 에너지로 저장시킴에 의해 자동차의 서행을 유도함은 물론, 에너지저장수단에 저장된 에너지를 이용하여 발전이 가능하도록 된 자동차의 중력을 이용한 대체에너지 발전 시스템에 관한 것이다.

그러나, 상기 기술의 동력전달수단은 도로에 설치하기에 용이하지 않고, 차량의 이동로 전체가 구조물로 이루어져야 하는 문제점이 있었다.

또 다른 종래기술로는 등록실용신안공보 등록번호 20-0353305호(자가발전식 도로용 표시등)이 공개되어있다.

상기 기술은 내측면에 세로방향으로 형성된 가이드홈을 갖추고 상방으로 개 구된 공간부를 이루며, 도로에 매설되는 지지함과; 상기 지지함의 상방개구부에 고정되어 상기 가이드홈과 맞물리는 슬라이더를 매개로 상하유동이 가능하면서 도로상에 돌출되되, 상면은 차량통행이 용이한 곡면형상을 이루며 다수의 투과움부가 형성되어진 돌출턱과, 상기 공간부에 탑재되어 돌출턱을 탄발지지하는 완출부와; 일단이 회동축을 매개로 상기 돌출턱과 회동가능하게 고정되는 연접봉과, 연접봉의 타단이 크랭크핀을 매개로 편중되게 고정되어 연접봉의 상하이동에 따라 일방향으로 회전되는 크랭크암과, 일단이 크랭크암과 연동되어 동방향으로 회전되되 크랭크암이 정지되어도 동방향 회전이 계속되는 크랭크축과, 크랭크축이 중심으로 관통고정되어 크랭크축의 회전을 원활이 하는 플라이횔로 된 동력변환부와; 상기 크랭크축의 타단에 연동되어 회전력 및 회전속도를 변환하는 기어와; 상기 기어와 연동되어 출력되는 회전력을 통해 발전하는 발전기로 된 다수의 과속방지턱과; 다수의 상기 과속방지턱을 상호 연결하여 일체로 하고, 각 과속방지턱으로부터 발전된 전기가 흐르는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 관부가 포함된 연결부재와; 다수의 상기 과속방지턱에 각각 탑재된 발전기들로부터 유입되는 발전전기를 필요한 전압으로 변환/안정화하는 변압기와, 변환된 전기를 받아 하기 충전지를 충전하는 충전기 및, 충전지가 탑재되며; 상기 지지함들로부터 발전된 전기가 통하는 전선을 도로의 포장재로부터 보호하는 다수의 전선관이 더 구비된 단자함; 및, 상기 단자함으로부터 유입된 전기로 구동되는 표시기구로 이루어지고, 통행차량의 하중으로부터 발전에 필요한 회전력을 공급받아 표시기구의 구동에 필요한 전기를 자급할 수 있으므로, 별도의 전원공급 없이도 안전운행에 필요한 각종 정보를 제공할 수 있고, 공용전기의 공급비용을 절감할 수 있게 되는 것 관한 것이다.

그러나, 상기의 기술 또한 크랭크축과 크랭크암을 이용한 동력변환부는 설치하기에 용이하지 않고, 도로에 설치시 많은 작업량이 생기는 문제점이 있었다.

본 발명의 도로용 발전기는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 회전에 의한 발전이 아닌 왕복운동에 의해서 발전이 되는 진동발전부와, 진동발전부에 충격을 발생시키는 충격발생부와, 발생된 전력을 정류 및 정전압으로 형성하는 정류및 정전압 발생부와, 발생된 전원을 저장하는 충전부를 일체로 구성하여, 도로에 설치가 용이하고, 발전기간의 연계작용이 가능하도록 하는데 목적이 있다.

본 발명은 도로용 발전기에 관한 것이다.

본 발명의 도로용 발전기는 충격발생부, 진동발전부, 정류및 정전압 발생부, 충전부가 외함에 일체형으로 되어 있어 도로에 설치가 용이하고, 충전부에서 일정한 전원이 발생하므로 다수 발전기간에 연계발전이 용이하다.

본 발명의 도로용 발전기는,

상부덮개(110)의 아래 설치되고 차량의 이동에 의해서 발생하는 충격을 진동발전부(200)에 전하는 충격발생부(100)와;

상기 충격발생부(100)의 아래부분에 설치되고 충격발생부(100)에서 발생된 진동으로 발전하여 교류 전원을 발생하는 진동발전부(200)와;

상기 진동발전부(100)의 전원 출력단에 설치되고 진동발전부(100)에서 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하고 일정한 전압으로 유지시키는 정류및정전압발생부(300)와;

상기 정류및정전압발생부(300)에서 발생된 직류전원을 저장하는 충전부(500)와;

상기 충격발생부(100)와 진동발전부(200)와 정류및정전압발생부(300)를 수용하기 위한 공간이 내부에 만들어져 있는 외함(600)과;

상기 충전부(500)를 보호하고 적재하기 위하여 외함의 둘레에 설치되는 충전부덮개(400)와;

상기 외함의 아래에 설치되는 하부덮개(650);로 구성되고,

상기 외함의 아래에 설치되는 하부덮개(650)로 구성되고,

상기 충격발생부(100)는

외함(600)의 위부분에 설치되는 상부덮개(110)와;

상기 상부덮개(110)의 아래부분에 설치되고 반구형의 모양을 하고 양옆에 직사각형의 움직임 가이드가 있고, 중심부에 원통형의 충격봉이 만들어져 있는 충격스위치(120)와;

상기 충격스위치(120)의 아래부분에 양끝단에 설치되는 제1탄성부재(130)와;

상기 충격스위치(120)의 아래부분 중간에 설치되는 제2탄성부재(140)와;

상기 충격스위치(120)의 양끝 앞뒤에 설치되어 충격스위치(120)의 움직임 경로를 만들어 주는 충격스위치가이드(150)와;

상기 제1탄성부재(130)를 설치하기 위하여 외함(600)의 내부 상부에 형성되는 제1돌기(160)와;

상기 충격스위치(120)의 중심부 원통형의 충격봉이 움직일수 있는 크기의 홀이 만들어진 충격스위치고정용홀(170)로; 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 도로용 발전기를 도면을 참조로 상세히 설명한다.

그러나, 도면에 의해서 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 발전기는,

충격발생부(100), 진동발전부(200), 정류및정전압발생부(300), 충전부(500),외함(600), 충전부덮개(400), 하부덮개(650)로 구성된다.

충격발생부(100)는 차량이동에 의해서 발전기에 필요한 충격에너지를 발생시키는 부분이다.

충격발생부는(100)는 상부덮개(110), 충격스위치(120), 제1탄성부재(130), 제2탄성부재(140), 충격스위치가이드(150), 제1돌기(160), 충격스위치고정용홀(170)로 구성된다.

충격발생부(100)의 상부덮개(110)는 본 발명의 도로용 발전기의 외함(600)의 상부에 설치되고, 충격스위치(120)가 밖으로 튀어나가는 것을 방지한다.

중심부에 충격스위치(120)의 모양을 한 홀이 형성되어 있고 외함(600)의 상 부에 결합된다.

충격스위치(120)는 도로에 본 발명의 도로용 발전기가 설치되었을 때 도로표면에 나와서 차량의 이동에 의해서 충격을 발생시키는 주요부분이다.

상기 상부덮개(110)의 아래에 설치되고, 반원형의 모양을 하고 있으며 양옆에 돌기가 나와 있어 외함(600)에 설치된 충격스위치가이드(150)경로에 따라 움직인다. 충격스위치(120)는 중심부 아래부분에 원통형의 충격봉이 만들어져 있다.

진동발전부(200)는 영구자석(210), 이동홀(220), 코일(230), 제3탄성부재(240)로 구성된다.

또, 다른 진동발전부(200)는 압전세라믹발전부(710), 압전세라믹고정구(720), 제4탄성부재(730)로 구성된다.

정류및정전압발전부(300)는 입력단자(310), 정류부(320), 정전압레귤레이터(330), 제1콘덴서(340), 제2콘텐서(350), 출력단자(360)로 구성된다.

충전부(500)는 상기 정류및정전압발전부(300)에서 발생한 일정 전압을 저장하여 사용할 수 있도록 하는 부분으로 기존의 리듐베터리, 니켈카드륨배터리, 연축전지등 충방전이 가능한 것이면 대체 가능하다.

외함(600)은 상기 충격발생부(100), 진동발전부(200), 정류및정전압발생부(300), 충전부(500)를 내부에 고정하고 외부의 충격으로 부터 기기를 보호하기 위한 역할을 한다.

충전부덮개(400)는 상기 외함의 둘레에 설치되어 상기 충전부가 외력으로 부터 영향을 받지 않도록 한다.

충전부덮개(400)은 상기 충전부(400)의 모양에 따라 충전부(400)를 둘러싸고 감쌀 수 있는 형태로 만들어진다. 재질은 합성수지 또는 금속등으로 모양 형성이 가능하며, 충격에 강한 재질로 만들어진다.

하부덮개(650)는 내부에 상기 충격발생부(100), 진동발전부(200), 정류및정전압발생부(300), 충전부(500)가 설치된 외함(600)의 아랫부분에 설치된다. 재질은 합성수지 또는 금속등 모양의 형성이 가능하며 충격에 강한 재질로 만들어진다.

본 발명의 도로용 발전기의 작용에 대하여 설명한다.

<실시예 1>

1. 본 발명의 도로용 발전기중 진동발전부(200)가 영구자석(210)으로 된 것을 도로에 설치한다.

도 8과 도 9는 본 발명의 도로용 발전기를 도로에 설치한 것을 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 도로용 발전기를 개개별로 설치하여 작동하는 것을 도시한 것이고, 도 9는 본 발명의 도로용 발전기의 충격발생부(100)가 연계하여 작동하도록 연결부재(1010)를 설치하여 연결부재(1010)의 일부분만을 차량이 지나가더라도 본 발명의 도로용발전기가 작동하도록 한 것이다.

2. 본 발명의 도로용발전기(900)의 충격발생부(100)나 연결부재(1010)위로 차량이 지나가게 된다.

3. 차량의 중량에 의해서 충격발생부(100)의 충격스위치(120)가 눌리게 된다.

4. 상기 충격스위치(120)는 영구자석(210)에 충격을 가하게 된다.

5. 상기 충격스위치(120)에 의해서 충격력이 전달된 영구자석(210)은 영구자석(210)아래 설치된 제3탄성부재(240)에 의해서 이동홀(220)을 중심으로 상하 운동을 하게된다.

6. 상기 영구자석(210)이 상하 운동을 하게 되면 이동홀(220)의 둘레에 감겨있는 코일(230)에 기전력이 발생한다.

7. 상기 코일(230)에서 발생한 기전력은 정류 및 정전압 발생부(300)를 통하게 된다.

8. 상기 정류및 정전압 발생부(300)의 정류부(320)를 통하면서 상기 코일(230)에서 발생한 교류 기전력이 직류로 바꾸게 된다.

9. 상기 정류및 정전압 발생부(300)의 정전압발생 레귤레이터(330)를 상기 교류기전력을 통하면 레귤레이터에 의해서 일정한 전압의 직류로 바뀌게 된다.

10. 상기 정류및정전압발생부(300)에서 발생한 일정한 전압의 직류는 충전부(500)로 보내지고, 충전부(500)의 충전지에 저장된다.

11. 상기 충전지(500)에 저장된 전원을 각종 도로용 기기들의 전원으로 사용하게된다.

<실시예 2>

1. 본 발명의 도로용 발전기중 진동발전부(200)가 압전세라믹발전부(710)로 된것을 도로에 설치한다.

상기 실시예 1에서 설명했듯이 도 8, 도 9는 도로에 설치된 본 발명의 도로용발전기(900)을 도시한 것이다.

4. 상기 충격스위치(120)는 압전세라믹발전부(710)의 압전세라믹에 충격을 가하게 된다.

5. 상기 충격스위치(120)에 의해서 충격력이 전달된 압전세라믹은 압전세라믹 아래 설치된 제4탄성부재(730)에 의해서 압전세라믹고정구(720)를 중심으로 상하 운동을 하게된다.

6. 상기 압전세라믹(210)이 상하 운동을 하게 되면 압전세라믹에 연결된 출력단자에서 기전력이 발생한다.

7. 상기 압전세라믹에 연결된 출력단자에서 발생한 기전력은 정류및 정전압 발생부(300)를 통하게 된다.

8. 상기 정류및 정전압 발생부(300)의 정류부(320)를 통하면서 상기 코일 (230)에서 발생한 교류 기전력이 직류로 바꾸게 된다.

9. 상기 정류및 정전압 발생부(300)의 정전압발생 레귤레이터(330)를 상기 교류 기전력이 통하면 레귤레이터에 의해서 일정한 전압의 직류로 바뀌게 된다.

본 발명의 도로용 발전기는 충격발생부, 진동발전부, 정류및 정전압 발생부, 충전부가 일체형으로 되어 있어 도로에 설치가 용이하고, 충전부에서 일정한 전원이 발생하므로 다수 발전기간의 연계발전이 용이하다.

Claims

발전기에 있어서,

상부덮개(110)의 아래 설치되고 차량의 이동에 의해서 발생하는 충격을 진동발전부(200)에 전하는 충격발생부(100)와;

상기 충격발생부(100)의 아래부분에 설치되고 충격발생부(100)에서 발생된 진동으로 발전하여 교류 전원을 발생하는 진동발전부(200)와;

상기 진동발전부(100)의 전원출력단에 설치되고 진동발전부(100)에서 발생된 교류전원을 직류전원으로 변환하고 일정한 전압으로 유지시키는 정류및정전압발생부(300)와;

상기 정류및정전압발생부(300)에서 발생된 직류전원을 저장하는 충전부(500)와;

상기 충격발생부(100)와 진동발전부(200)와 정류및정전압발생부(300)를 수용하기 위한 공간이 내부에 만들어져 있는 외함(600)과;

상기 충전부(500)를 보호하고 적재하기 위하여 외함의 둘레에 설치되는 충전부덮개(400)와;

상기 외함의 아래에 설치되는 하부덮개(650)로 구성되고,

상기 충격발생부(100)는

외함(600)의 위부분에 설치되는 상부덮개(110)와;

상기 상부덮개(110)의 아래부분에 설치되고 반구형의 모양을 하고 양옆에 직 사각형의 움직임 가이드가 있고, 중심부에 원통형의 충격봉이 만들어져 있는 충격스위치(120)와;

상기 충격스위치(120)의 아래부분에 양끝단에 설치되는 제1탄성부재(130)와;

상기 충격스위치(120)의 아래부분 중간에 설치되는 제2탄성부재(140)와;

상기 충격스위치(120)의 양끝 앞뒤에 설치되어 충격스위치(120)의 움직임 경로를 만들어 주는 충격스위치가이드(150)와;

상기 제1탄성부재(130)를 설치하기 위하여 외함(600)의 내부 상부에 형성되는 제1돌기(160)와;

상기 충격스위치(120)의 중심부 원통형의 충격봉이 움직일수 있는 크기의 홀이 만들어진 충격스위치고정용홀(170)로; 구성된 것을 특징으로 하는,

도로용 발전기