KR102497181B1 - Generator - Google Patents

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KR102497181B1
KR102497181B1 KR1020220003538A KR20220003538A KR102497181B1 KR 102497181 B1 KR102497181 B1 KR 102497181B1 KR 1020220003538 A KR1020220003538 A KR 1020220003538A KR 20220003538 A KR20220003538 A KR 20220003538A KR 102497181 B1 KR102497181 B1 KR 102497181B1
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pulley
power
rotational force
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coupled
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김주필
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김주필
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Abstract

The present invention relates to an electric flywheel generator. The electric flywheel generator enables a flywheel provided in a rotational force maintenance unit to rotate by slowing down the rotational force transmitted from a power generation member to increase stability and efficiency in converting kinetic energy into electrical energy. The flywheel does not stop rotating due to the inertia formed as the flywheel rotates, rotates while maintaining a predetermined rotation speed, and transmits the rotational force to an energy conversion member, so the energy conversion member stably receives highly efficient kinetic energy from the rotational force maintenance unit.

Description

전동 플라이휠 발전기{Generator}Motorized Flywheel Generator {Generator}

본 발명은 전동 플라이휠 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기적 에너지를 회전체의 운동에너지로 변환하여 다시 전기 에너지를 얻을 수 있도록 하는 전동 플라이휠 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to an electric flywheel generator, and more particularly, to an electric flywheel generator capable of converting electrical energy into kinetic energy of a rotating body to obtain electrical energy again.

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일반적으로 전기를 생산하는 발전의 방법으로는 전통적인 방법의 하나인 자성체의 위치변화를 통한 발전방법이 있으며, 화력발전, 수력발전, 풍력발전 및 원자력을 통한 발전 방법이 있으며, 최근에는 솔라셀를 이용한 태양광 발전방법 등의 친환경적인 발전 방법들이 많이 개발되고 활용되고 있다.In general, as a power generation method for producing electricity, there is a power generation method through a change in the position of a magnetic material, which is one of the traditional methods, and a power generation method through thermal power generation, hydroelectric power generation, wind power generation, and nuclear power, and recently, solar cells using solar cells. Many eco-friendly power generation methods such as photovoltaic power generation methods have been developed and utilized.

하지만 상술한 발전 방식은 소형 발전에서는 사용하기에 많은 비용의 부담이 있으며, 시중에 판매되는 소형 발전기는 기름을 원료로 발전기를 사용하기 때문에 환경적인 문제를 동반하고 있다.However, the above-described power generation method is expensive to use in small-sized power generation, and since small-sized generators sold on the market use oil as a raw material, they are accompanied by environmental problems.

환경에 영향을 끼치지 않으면서 효율적인 소형 발전에 대한 수요가 점차 늘어나기 시작하고 있다.Demand for efficient, small-sized power generation that does not affect the environment is gradually beginning to increase.

이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 대한민국 공개특허공보 제10-2021-0030050호(이하'인용발명'이라함)에서는 모터를 이용하여 기울어진 회전체의 기울기를 변화시키고, 모터의 자체 무게로 인하여 생기는 관성력을 통해 가동에 필요한 에너지보다 많은 에너지를 생산하는 기술에 대하여 개시되어 있다. As a method for solving this problem, Korean Patent Publication No. 10-2021-0030050 (hereinafter referred to as 'cited invention') changes the inclination of a tilted rotating body using a motor, A technique for producing more energy than required for operation through inertial force is disclosed.

하지만, 모터를 통해 원판의 기울기를 변화시켜 전기를 얻는 형태는 구조의 불안정성과 모터가 일정 이상의 무게 이상 나가는 경우, 회전판 내에 외주연 방향에 배치된 모터로 인하여 손상될 우려가 있어 일정 크기 이상의 발전을 안정적으로 수행할 수 없다는 문제가 발생되고 있다. However, in the form of obtaining electricity by changing the inclination of the disk through the motor, there is a risk of damage due to the instability of the structure and the motor placed in the outer circumferential direction in the rotating plate when the motor weighs more than a certain amount, so power generation beyond a certain size is not possible. There is a problem that it cannot be performed stably.

따라서, 전동기구 혹은 동력발생수단을 통하여 발전하는 방식에 있어 안정적인 구조를 통해 효율적인 에너지변환수단의 필요성이 대두되고 있다.Therefore, the need for an efficient energy conversion means through a stable structure has emerged in the method of generating power through an electric mechanism or power generating means.

1. 대한민국 공개특허공보 제10-2021-003005호 '기울기를 이용한 고효율 회전발전기'1. Republic of Korea Patent Publication No. 10-2021-003005 'high efficiency rotary generator using gradient'

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 운동에너지를 전기에너지로 변환함에 있어서 안정적이면서 효율성을 높일 수 있는 전동 플라이휠 발전기를 제공함에 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric flywheel generator capable of increasing efficiency while stably converting kinetic energy into electrical energy.

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상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 사각형의 평판 형상으로 형성된 제2 안착 부재와, 하방으로 개방된 'ㄷ'자 형태를 이루면서 제2 안착 부재의 상면 양측 가장자리에 세워지는 지지프레임 부재와, 일자 형태를 이루면서 제2 안착 부재의 하면 양측 가장자리에 전후방향으로 구비되어 지면에 놓여지는 바닥프레임 부재와, 상기 제2 안착 부재의 전후방향 폭의 1/3인 폭을 가지는 사각형의 평판 형상으로 형성되어 제2 안착 부재의 앞부분 및 뒷부분 각각의 일부분의 상부가 개방되게끔 지지프레임 부재의 상측에 구비되는 제1 안착 부재를 포함하는 몸체 부재; 상기 제1 안착 부재의 상측에 설치되고, 동력을 발생시키며 회전축에 동력측 풀리가 결합된 동력 발생 부재; 상기 제1 안착 부재의 상측에 전후방향으로 배치되는 샤프트와, 동력측 풀리보다 큰 직경을 가지면서 샤프트의 일단에 결합되며 제1 벨트를 통해 동력측 풀리로부터 동력을 전달받는 입력 풀리와, 샤프트의 타단에 결합되고 입력 풀리보다 작고 동력측 풀리보다 큰 직경을 가지는 출력 풀리를 포함하면서, 동력 발생 부재에서 발생되는 회전 속도를 감속시키는 감속 유닛; 상기 제1 안착 부재와 제2 안착 부재의 사이에서 전후방향으로 샤프트와 동일선 상에 배치되는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 결합되고 제2 벨트를 통해 출력 풀리로부터 동력을 전달받는 제1 풀리와, 상기 제1 풀리보다 큰 직경을 가지면서 회전축의 타단에 결합되며 제1 풀리의 회전에 의해 회전되는 제2 풀리와, 상기 제2 풀리보다 큰 직경을 가지면서 제1 풀리 및 제2 풀리보다 상대적으로 무거운 중량으로 이루어지고 제1 풀리 및 제2 풀리 각각에 인접하게끔 회전축에 결합되어 감속유닛으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 두 개의 플라이휠을 포함하며, 외부로부터 전달되는 회전력이 감소하더라도 회전을 멈추지 않고 일정한 회전속도를 유지하면서 회전되는 회전력 유지 유닛; 상기 제1 풀리보다 작은 직경을 가지면서 제2 풀리로부터 동력을 전달받는 변환측 풀리가 결합되어 회전력 유지 유닛으로부터 회전력을 전달받아 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 부재;를 포함하며, 상기 제2 풀리는, 제2-1 풀리와 제2-2 풀리가 인접하게 마련되고, 상기 에너지 변환 부재는, 제3 벨트를 통해 제2-1 풀리로부터 동력을 전달받아 전기 에너지로 변환하는 제1 에너지 변환 부재와, 제4 벨트를 통해 제2-2 풀리로부터 동력을 전달받아 전기 에너지로 변환하는 제2 에너지 변환 부재를 포함하면서, 제1 에너지 변환 부재와 제2 에너지 변환 부재가 제2 풀리를 기준으로 서로 대칭되게 위치된다.The present invention for achieving the above object is a second seating member formed in a rectangular flat plate shape, a support frame member erected on both edges of the upper surface of the second seating member while forming a 'c' shape open downward, and a straight line shape It is formed in a rectangular flat plate shape having a width of 1/3 of the width of the front and rear direction of the second seating member and the bottom frame member provided on both edges of the lower surface of the second seating member and placed on the ground while forming the second seating member. 2 a body member including a first seating member provided on an upper side of the support frame member such that an upper part of each of the front and rear portions of the seating member is opened; a power generating member installed above the first seating member, generating power, and having a power-side pulley coupled to a rotating shaft; A shaft disposed above the first seating member in the forward and backward directions, an input pulley having a larger diameter than the power side pulley and coupled to one end of the shaft and receiving power from the power side pulley through a first belt; a reduction unit for reducing the rotational speed generated by the power generating member while including an output pulley coupled to the other end and having a diameter smaller than the input pulley and larger than the power-side pulley; A first pulley coupled to one end of the rotation shaft and receiving power from the output pulley through a second belt; A second pulley having a larger diameter than the first pulley, coupled to the other end of the rotating shaft and rotated by the rotation of the first pulley, and having a larger diameter than the second pulley, relatively larger than the first pulley and the second pulley. It includes two flywheels made of heavy weight and coupled to the rotating shaft so as to be adjacent to each of the first pulley and the second pulley and rotated by receiving the rotational force from the speed reduction unit, and even when the rotational force transmitted from the outside decreases, the rotation is constant without stopping. Rotational force maintenance unit that is rotated while maintaining speed; An energy conversion member having a smaller diameter than the first pulley and receiving power from the second pulley coupled to the conversion-side pulley to receive rotational force from the rotational force maintaining unit and convert kinetic energy into electrical energy; In the second pulley, a 2-1 pulley and a 2-2 pulley are provided adjacently, and the energy conversion member receives power from the 2-1 pulley through a third belt and converts the first energy into electrical energy. member, and a second energy conversion member that receives power from the 2-2 pulley through the fourth belt and converts it into electrical energy, and the first energy conversion member and the second energy conversion member are configured based on the second pulley. are positioned symmetrically to each other.

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본 발명에 따른 전동 플라이휠 발전기는 동력 발생 부재에서 발생된 회전력을 감소시켜서 플라이휠을 회전시켜서 높은 회전 관성을 발생시킨 상태에서, 플라이휠의 회전 관성을 이용하여 고속의 회전력으로 에너지 변환 부재를 구동시킴으로써, 에너지 변환 부재의 구동 효율성이 개선될 수 있다. The electric flywheel generator according to the present invention reduces the rotational force generated in the power generating member to rotate the flywheel to generate high rotational inertia, by using the rotational inertia of the flywheel to drive the energy conversion member with high-speed rotational force, The driving efficiency of the conversion member can be improved.

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도 1은 종래 기술에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예를 따르는 발전기의 정면구조를 보여주는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 따르는 발전기의 배면구조를 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 따르는 발전기의 모식도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예를 따르는, 복수의 에너지 변환 부재를 가지는 발전기의 정면구조를 보여주는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예를 따르는, 복수의 에너지 변환 부재를 가지는 발전기의 배면구조를 보여주는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예를 따르는, 복수의 에너지 변환 부재를 가지는 발전기의 모식도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예를 따르는 하나의 플라이휠이 구비된 발전기에 대한 예시도이다.1 is a diagram relating to the prior art.
2 is a perspective view showing the front structure of a generator according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing the rear structure of a generator according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a generator according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a front structure of a generator having a plurality of energy conversion members according to an embodiment of the present invention.
6 is a perspective view showing the rear structure of a generator having a plurality of energy conversion members according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram of a generator having a plurality of energy conversion members according to an embodiment of the present invention.
8 to 9 are exemplary views of a generator equipped with one flywheel according to an embodiment of the present invention.

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본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described below, and can be variously modified and implemented by those skilled in the art within the scope of not departing from the technical gist of the present invention.

이하, 본 발명인 발전기(100,200)는 첨부된 도 2 내지 도 9를 참고로 상세하게 설명한다.Hereinafter, the generators 100 and 200 of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9 attached.

본 발명인 발전기(100,200)는 도 2 내지 도 9에 도시된 바와 같이 몸체 부재(110), 동력 발생 부재(120), 감속 유닛(130), 회전력 유지 유닛(140) 및 에너지 변환 부재(150)를 포함한다.
몸체 부재(110)는 동력 발생 부재(120), 감속 유닛(130), 회전력 유지 유닛(140) 및 에너지 변환 부재(150)가 설치되며, 지지프레임 부재(113), 제1 안착 부재(111), 제2 안착 부재(112) 및 바닥프레임 부재를 포함할 수 있다.
지지프레임 부재(113)는 복수의 H빔이 결합된 것일 수 있으며, 하방으로 개방된 'ㄷ'자 형태를 이루면서 제2 안착 부재(112)의 상면 양측 가장자리에 세워지게 구비될 수 있다. 그리고 바닥프레임 부재는 일자 형태를 이루는 H빔으로 이루어질 수 있으며, 제2 안착 부재(112)의 하면 양측 가장자리에 전후방향으로 구비되어 지면에 놓여질 수 있다.
제1 안착 부재(111)는 사각형의 평판 형상일 수 있으며, 지지프레임 부재(113)의 상측에 설치된다. 이러한 제1 안착 부재(111)에는 동력 발생 부재(120)와 감속 유닛(130)이 설치된다.
제2 안착 부재(112)는 사각형의 평판 형상일 수 있으며, 지지프레임 부재(113)의 하측에 설치되는바, 제1 안착 부재(111)보다 하방에 위치된다. 이러한 제2 안착 부재(112)에는 회전력 유지 유닛(140)과 에너지 변환 부재(150)가 설치된다.
여기서, 제1 안착 부재(111)는 제2 안착 부재(112)보다 작은 크기일 수 있다. 예를 들어, 제1 안착 부재(111)의 전후 방향의 폭은 제2 안착 부재(112)의 전후 방향의 폭의 1/3일 수 있다. 이에 따라, 제2 안착 부재(112)의 앞부분 및 뒷부분 각각의 일부분의 상부가 개방된 상태를 이룬다.
동력 발생 부재(120)는 전기모터, 엔진과 같은 내연기관 등이 사용될 수 있으며, 몸체 부재(110)를 구성하는 제1 안착 부재(111)의 상측에 설치되고 동력을 발생시킨다. 동력 발생 부재(120)는 하나 이상일 수 있으며, 그 회전축에는 동력측 풀리(121)가 결합될 수 있다.
감속 유닛(130)은 몸체 부재(110)를 구성하는 제1 안착 부재(111)의 상측에 설치되고, 동력 발생 부재(120)에 발생되는 회전 속도를 감속시킨다. 이를 위한 감속 유닛(130)은 입력 풀리(131), 출력 풀리(132), 샤프트(133)를 포함할 수 있다.
먼저, 샤프트(133)는 제1 안착 부재(111)의 상측에 전후방향으로 배치될 수 있다. 또한, 입력 풀리(131)는 샤프트(133)의 일단에 결합되며 제1 벨트(V1)를 통해 동력측 풀리(121)로부터 동력을 전달받을 수 있다. 그리고 출력 풀리(132)는 샤프트(133)의 타단에 결합되어 입력 풀리(131)와 샤프트(133)에 의해 연결될 수 있다.
여기서, 입력 풀리(131)는 동력측 풀리(121)보다 직경이 상대적으로 작을 수 있으며, 출력 풀리(132)는 입력 풀리(131)보다 직경이 상대적으로 작고 동력측 풀리(121)보다 직경이 상대적으로 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 입력 풀리(131)의 직경의 절대값이 10인 경우, 출력 풀리(132)의 직경의 절대값은 9일 수 있다. 이때, 전술한 동력 발생 부재(120)의 회전축에 결합된 동력측 풀리(121)의 직경의 절대값은 3.5일 수 있다. 이에 따라, 감속 유닛(130)의 출력 풀리(132)에서는 동력 발생 부재(120)에서 생성된 회전 속도가 감속된 상태로 출력될 수 있다.
이와 같은 감속 유닛(130)은 하나 또는 그 이상일 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 감속 유닛(130)들이 복수개인 경우, 복수의 감속 유닛(130)들은 서로 순차적으로 결합될 수 있다. 어느 하나의 감속 유닛(130)의 출력 풀리(132)가 다른 감속 유닛(130)의 입력 풀리(131)와 연결될 수 있다.
이러한 감속 유닛(130)은 회전 속도를 감소시킴과 아울러 큰 회전비를 얻을 수 있다. 즉, 감속 유닛(130)은 동력 발생 부재(120)에서 발생된 동력에 의하여 회전력 유지 유닛(140)이 상대적으로 낮은 힘으로도 신속하게 회전되도록 할 수 있다.
회전력 유지 유닛(140)은 상기 몸체 부재(110)를 구성하는 제2 안착 부재(112)의 상면에 설치되고, 상기 감속 유닛(130)으로부터 회전력을 전달받아서 회전되는 플라이휠(144)을 포함한다.
상기 회전력 유지 유닛(140)은 일례로, 제1 풀리(141), 하나 이상의 제2 풀리(142) 및 회전축(143)을 더 포함할 수 있다.
제1 풀리(141)는 회전축(143)의 일단에 결합되어 하나 이상의 감속 유닛(130)으로부터 동력을 전달받는다. 예를 들어, 제1 풀리(141)는 감속 유닛(130)의 출력 풀리(132)와 제2 벨트(V2)로 연결될 수 있다.
제2 풀리(142)는 회전축(143)의 타단에 결합되어 제1 풀리(141)의 회전에 의해 회전된다. 제2 풀리(142)는 후술할 에너지 변환 부재(150)로 회전력을 전달할 수 있다. 이러한 제2 풀리(142)는 제1 풀리(141)보다 상대적으로 큰 직경으로 이루어질 수 있다.
제2 풀리(142)와 에너지 변환 부재(150)는 낮은 회전비로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 풀리(141)의 직경의 절대값이 10인 경우, 제2 풀리(142)의 직경의 절대값은 20일 수 있고, 에너지 변환 부재(150)의 회전축에 결합된 변환측 풀리(151)의 직경의 절대값은 3일 수 있다. 이에 따라, 제2 풀리(142)의 회전에 의해 에너지 변환 부재(150)에 포함된 회전축이 매우 빠르게 회전되고, 에너지 변환 부재(150)는 많은 전력을 생산할 수 있다.
회전축(143)은 제1 안착 부재(111)와 제2 안착 부재(122)의 사이에서 전후방향으로 샤프트(133)와 동일선 상에 회전 가능하게 배치되며, 상기 제1 풀리(141)와 제2 풀리(142)를 연결한다.
플라이휠(144)은 제1 풀리(141)나 제2 풀리(142)보다 상대적으로 무거운 중량으로 이루어질 수 있다. 따라서, 플라이휠(144)은 외부로부터 전달되는 회전력이 급격하게 감소하더라도 회전을 멈추지 않고 지속적으로 회전될 수 있다.
그리고, 플라이휠(144)은 고중량 및 대형의 금속 원판이므로 회전 관성이 커서 속도의 변화 폭이 크지 않으므로, 일정한 회전 속도를 유지하면서 회전될 수 있다. 즉, 플라이휠(144)은 에너지 변환 부재(150)를 정속으로 회전시킬 뿐만 아니라, 회전력을 균일하게 전달할 수 있다.
이러한 플라이휠(144)은, 하나 또는 두 개가 구비될 수 있다. 하나의 플라이휠(144)이 구비되는 경우, 상기 제2 풀리(142)보다 상기 제1 풀리(141)에 인접하게 위치되도록 상기 회전축(143)에 결합될 수 있다. 이러한 플라이휠(144)은 감속 유닛(130)으로부터 동력 발생 부재(120)의 회전력을 전달받아서 회전될 수 있다.
플라이휠(144)이 정지된 상태에서 제1 풀리(141)의 회전력이 플라이휠(144)로 바로 전달될 수 있다. 그러나, 플라이휠(144)은 상기 제1 풀리(141)보다 상기 제2 풀리(142)에 인접하게 위치되는 경우, 제1 풀리(141)의 회전력이 일정만큼 손실된 상태에서 플라이휠(144)로 전달됨으로써, 플라이휠(144)을 회전시키기 위하여 전술한 경우보다 상대적으로 큰 힘을 필요로 할 수 있다.
플라이휠(144)이 두 개 구비되는 경우, 어느 하나의 플라이휠(144)은 제1 풀리(141)와 인접하게 구비되고, 다른 하나의 플라이휠(144)은 제2 풀리(142)와 인접하게 구비될 수 있으며, 이로 인해 고중량으로 형성된 플라이휠(144)이 안정적으로 배치될 수 있다.
에너지 변환 부재(150)는 상기 몸체 부재(110)를 구성하는 제2 안착 부재(122)의 상면에 설치되고, 상기 회전력 유지 유닛(140)으로부터 회전력을 전달받아서 운동 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 에너지 변환 부재(150)는 변환측 풀리(151)가 결합되어 회전력 유지 유닛(140)의 제2 풀리(142)와 벨트(V3)로 연결될 수 있다.
이러한 에너지 변환 부재(150)는 복수 개가 구비될 수 있다. 일 예로 두 개의 에너지 변환 부재(150A, 150B)는 상기 제2 풀리(142)를 기준으로 서로 대칭되게 위치될 수 있다.
제2 에너지 변환 부재(150B)는 제2 풀리(142)의 좌측에 위치되고, 제1 에너지 변환 부재(150A)는 제2 풀리(142)의 우측에 위치될 수 있다. 이때, 제2 풀리(142)는 두 개일 수 있다. 제2 풀리(142)는 제2-1 풀리와 제2-2 풀리를 포함할 수 있으며, 제2-1 풀리는 제3 벨트(V3)를 통해 제1 에너지 변환 부재(150A)의 변환측 풀리(151)와 연결되고, 제2-2 풀리는 제4 벨트(V4)를 통해 제2 에너지 변환 부재(150B)의 변환측 풀리(151)와 연결될 수 있다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기(100,200)는 동력 발생 부재(120)에서 발생된 회전력을 감소시켜서 플라이휠(144)을 회전시켜서 높은 회전 관성을 발생시킨 상태를 유지할 수 있다. 이때, 발전기(100,200)는 플라이휠(144)의 회전 관성을 이용하여 고속의 회전력으로 에너지 변환 부재(150)를 구동시킴으로써, 에너지 변환 부재(150)의 구동 효율성이 개선될 수 있다.As shown in FIGS. 2 to 9, the generators 100 and 200 of the present invention include a body member 110, a power generating member 120, a deceleration unit 130, a rotational force maintaining unit 140, and an energy conversion member 150. include
The body member 110 is provided with a power generating member 120, a deceleration unit 130, a rotational force maintaining unit 140 and an energy conversion member 150, a support frame member 113, a first seating member 111 , It may include a second seating member 112 and the bottom frame member.
The support frame member 113 may be a combination of a plurality of H beams, and may be provided to be erected on both edges of the upper surface of the second seating member 112 while forming a 'c' shape that is open downward. In addition, the bottom frame member may be formed of an H beam forming a straight line shape, and when the second mounting member 112 is provided on both side edges in the front and rear directions, it may be placed on the ground.
The first seating member 111 may have a rectangular flat plate shape and is installed on the upper side of the support frame member 113 . The power generating member 120 and the deceleration unit 130 are installed on the first seating member 111 .
The second seating member 112 may have a rectangular flat plate shape, is installed below the support frame member 113, and is positioned below the first seating member 111. The rotational force maintaining unit 140 and the energy conversion member 150 are installed in the second seating member 112 .
Here, the first seating member 111 may have a smaller size than the second seating member 112 . For example, the width of the first seating member 111 in the front-back direction may be 1/3 of the width of the second seating member 112 in the front-back direction. Accordingly, the upper part of each part of the front part and the rear part of the second seating member 112 forms an open state.
The power generation member 120 may be an electric motor or an internal combustion engine such as an engine, and is installed on the upper side of the first seating member 111 constituting the body member 110 and generates power. One or more power generating members 120 may be provided, and a power-side pulley 121 may be coupled to the rotating shaft.
The deceleration unit 130 is installed on the upper side of the first seating member 111 constituting the body member 110 and reduces the rotational speed generated in the power generating member 120 . The reduction unit 130 for this may include an input pulley 131 , an output pulley 132 , and a shaft 133 .
First, the shaft 133 may be disposed on the upper side of the first seating member 111 in the forward and backward directions. In addition, the input pulley 131 is coupled to one end of the shaft 133 and may receive power from the power side pulley 121 through the first belt V1. Also, the output pulley 132 may be coupled to the other end of the shaft 133 and connected to the input pulley 131 by the shaft 133 .
Here, the input pulley 131 may have a relatively smaller diameter than the power-side pulley 121, and the output pulley 132 may have a relatively smaller diameter than the input pulley 131 and a relatively smaller diameter than the power-side pulley 121. can be formed large. For example, when the absolute value of the diameter of the input pulley 131 is 10, the absolute value of the diameter of the output pulley 132 may be 9. At this time, the absolute value of the diameter of the power-side pulley 121 coupled to the rotating shaft of the aforementioned power generating member 120 may be 3.5. Accordingly, in the output pulley 132 of the speed reduction unit 130, the rotational speed generated by the power generating member 120 may be output in a reduced state.
There may be one or more such deceleration units 130 . Although not shown in the drawings, when there are a plurality of deceleration units 130, the plurality of deceleration units 130 may be sequentially coupled to each other. The output pulley 132 of one reduction unit 130 may be connected to the input pulley 131 of another reduction unit 130 .
This reduction unit 130 can reduce the rotational speed and obtain a large rotational ratio. That is, the deceleration unit 130 may allow the rotational force maintaining unit 140 to rotate quickly even with a relatively low force by the power generated by the power generating member 120 .
The rotational force maintaining unit 140 includes a flywheel 144 installed on the upper surface of the second seating member 112 constituting the body member 110 and rotated by receiving rotational force from the speed reduction unit 130.
The rotating force maintaining unit 140 may further include, for example, a first pulley 141 , one or more second pulleys 142 , and a rotating shaft 143 .
The first pulley 141 is coupled to one end of the rotating shaft 143 and receives power from one or more reduction units 130 . For example, the first pulley 141 may be connected to the output pulley 132 of the speed reduction unit 130 through the second belt V2.
The second pulley 142 is coupled to the other end of the rotating shaft 143 and is rotated by the rotation of the first pulley 141 . The second pulley 142 may transmit rotational force to an energy conversion member 150 to be described later. The second pulley 142 may have a relatively larger diameter than the first pulley 141 .
The second pulley 142 and the energy conversion member 150 may be connected at a low rotation ratio. For example, when the absolute value of the diameter of the first pulley 141 is 10, the absolute value of the diameter of the second pulley 142 may be 20, and the conversion side coupled to the rotation shaft of the energy conversion member 150 The absolute value of the diameter of the pulley 151 may be 3. Accordingly, the rotating shaft included in the energy conversion member 150 is rotated very quickly by the rotation of the second pulley 142, and the energy conversion member 150 can generate a lot of power.
The rotating shaft 143 is rotatably disposed on the same line as the shaft 133 in the front-back direction between the first seating member 111 and the second seating member 122, and the first pulley 141 and the second Connect the pulley 142.
The flywheel 144 may have a relatively heavier weight than the first pulley 141 or the second pulley 142 . Therefore, the flywheel 144 can be continuously rotated without stopping rotation even when rotational force transmitted from the outside rapidly decreases.
In addition, since the flywheel 144 is a heavy and large metal disc, the rotational inertia is large, so the range of change in speed is not large, so it can be rotated while maintaining a constant rotational speed. That is, the flywheel 144 may not only rotate the energy conversion member 150 at a constant speed, but also transmit rotational force uniformly.
One or two of these flywheels 144 may be provided. When one flywheel 144 is provided, it may be coupled to the rotating shaft 143 so as to be positioned closer to the first pulley 141 than to the second pulley 142 . The flywheel 144 may be rotated by receiving rotational force of the power generating member 120 from the speed reduction unit 130 .
In a state in which the flywheel 144 is stopped, rotational force of the first pulley 141 may be directly transmitted to the flywheel 144 . However, when the flywheel 144 is positioned closer to the second pulley 142 than the first pulley 141, the rotational force of the first pulley 141 is transmitted to the flywheel 144 in a state in which a certain amount is lost. As a result, a relatively greater force may be required to rotate the flywheel 144 than in the case described above.
When two flywheels 144 are provided, one flywheel 144 is provided adjacent to the first pulley 141, and the other flywheel 144 is provided adjacent to the second pulley 142. As a result, the flywheel 144 formed with a high weight can be stably disposed.
The energy conversion member 150 is installed on the upper surface of the second seating member 122 constituting the body member 110, receives rotational force from the rotational force maintaining unit 140, and converts kinetic energy into electrical energy. The energy conversion member 150 may be connected to the second pulley 142 of the rotational force maintaining unit 140 through a belt V3 by combining the conversion-side pulley 151 .
A plurality of such energy conversion members 150 may be provided. For example, the two energy conversion members 150A and 150B may be positioned symmetrically with respect to the second pulley 142 .
The second energy conversion member 150B may be positioned on the left side of the second pulley 142 , and the first energy conversion member 150A may be positioned on the right side of the second pulley 142 . At this time, the second pulley 142 may be two. The second pulley 142 may include a 2-1 pulley and a 2-2 pulley, and the 2-1 pulley is a conversion-side pulley of the first energy conversion member 150A via the third belt V3 ( 151), and the 2-2 pulley may be connected to the conversion-side pulley 151 of the second energy conversion member 150B through the fourth belt V4.
The generators 100 and 200 according to one embodiment of the present invention described above can maintain a state in which high rotational inertia is generated by rotating the flywheel 144 by reducing rotational force generated from the power generating member 120 . At this time, the generators 100 and 200 drive the energy conversion member 150 with high-speed rotational force using the rotational inertia of the flywheel 144, so that the driving efficiency of the energy conversion member 150 can be improved.

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100,200: 발전기 110: 몸체 부재
111: 제1 안착 부재 112: 제2 안착 부재
113: 지지프레임 부재 120: 동력 발생 부재
121: 동력측 풀리
130: 감속부 131: 입력 풀리
132: 출력 풀리 133: 샤프트
140: 회전력 유지 유닛 141: 제1 풀리
142: 제2 풀리 143: 회전축
144: 플라이휠
150: 에너지 변환 부재 151: 변환측 풀리
V1: 제1 벨트 V2: 제2 벨트
V3: 제3 벨트100,200: generator 110: body member
111: first seating member 112: second seating member
113: support frame member 120: power generating member
121: power side pulley
130: reduction part 131: input pulley
132: output pulley 133: shaft
140: rotational force maintaining unit 141: first pulley
142: second pulley 143: rotation shaft
144: flywheel
150: energy conversion member 151: conversion side pulley
V1: first belt V2: second belt
V3: third belt

Claims (5)

사각형의 평판 형상으로 형성된 제2 안착 부재(112)와, 하방으로 개방된 'ㄷ'자 형태를 이루면서 제2 안착 부재(112)의 상면 양측 가장자리에 세워지는 지지프레임 부재(113)와, 일자 형태를 이루면서 제2 안착 부재(112)의 하면 양측 가장자리에 전후방향으로 구비되어 지면에 놓여지는 바닥프레임 부재와, 상기 제2 안착 부재(112)의 전후방향 폭의 1/3인 폭을 가지는 사각형의 평판 형상으로 형성되어 제2 안착 부재(112)의 앞부분 및 뒷부분 각각의 일부분의 상부가 개방되게끔 지지프레임 부재(113)의 상측에 구비되는 제1 안착 부재(111)를 포함하는 몸체 부재(110);
상기 제1 안착 부재(111)의 상측에 설치되고, 동력을 발생시키며 회전축에 동력측 풀리(121)가 결합된 동력 발생 부재(120);
상기 제1 안착 부재(111)의 상측에 전후방향으로 배치되는 샤프트(133)와, 동력측 풀리(121)보다 큰 직경을 가지면서 샤프트(133)의 일단에 결합되며 제1 벨트(V1)를 통해 동력측 풀리(121)로부터 동력을 전달받는 입력 풀리(131)와, 샤프트(133)의 타단에 결합되고 입력 풀리(131)보다 작고 동력측 풀리(121)보다 큰 직경을 가지는 출력 풀리(132)를 포함하면서, 동력 발생 부재(120)에서 발생되는 회전 속도를 감속시키는 감속 유닛(130);
상기 제1 안착 부재(111)와 제2 안착 부재(112)의 사이에서 전후방향으로 샤프트(133)와 동일선 상에 배치되는 회전축(143)과, 상기 회전축(143)의 일단에 결합되고 제2 벨트(V2)를 통해 출력 풀리(132)로부터 동력을 전달받는 제1 풀리(141)와, 상기 제1 풀리(141)보다 큰 직경을 가지면서 회전축(143)의 타단에 결합되며 제1 풀리(141)의 회전에 의해 회전되는 제2 풀리(142)와, 상기 제2 풀리(142)보다 큰 직경을 가지면서 제1 풀리(141) 및 제2 풀리(142)보다 상대적으로 무거운 중량으로 이루어지고 제1 풀리(141) 및 제2 풀리(142) 각각에 인접하게끔 회전축(143)에 결합되어 감속유닛(130)으로부터 회전력을 전달받아 회전되는 두 개의 플라이휠(144)을 포함하며, 외부로부터 전달되는 회전력이 감소하더라도 회전을 멈추지 않고 일정한 회전속도를 유지하면서 회전되는 회전력 유지 유닛(140);
상기 제1 풀리(141)보다 작은 직경을 가지면서 제2 풀리(142)로부터 동력을 전달받는 변환측 풀리(151)가 결합되어 회전력 유지 유닛(140)으로부터 회전력을 전달받아 운동 에너지를 전기 에너지로 변환하는 에너지 변환 부재(150);를 포함하며,
상기 제2 풀리(142)는, 제2-1 풀리와 제2-2 풀리가 인접하게 마련되고,
상기 에너지 변환 부재(150)는, 제3 벨트(V3)를 통해 제2-1 풀리로부터 동력을 전달받아 전기 에너지로 변환하는 제1 에너지 변환 부재(150A)와, 제4 벨트(V4)를 통해 제2-2 풀리로부터 동력을 전달받아 전기 에너지로 변환하는 제2 에너지 변환 부재(150B)를 포함하면서, 제1 에너지 변환 부재(150A)와 제2 에너지 변환 부재(150B)가 제2 풀리(142)를 기준으로 서로 대칭되게 위치되는 전동 플라이휠 발전기.The second seating member 112 formed in the shape of a rectangular flat plate, the support frame member 113 erected on both edges of the upper surface of the second seating member 112 while forming a 'c' shape open downward, and a straight line shape While forming a bottom frame member provided on both edges of the lower surface of the second seating member 112 in the front and rear directions and placed on the ground, and a rectangle having a width that is 1/3 of the width in the front and rear direction of the second seating member 112 A body member 110 including a first seating member 111 formed in a flat plate shape and provided on the upper side of the support frame member 113 such that an upper portion of each of the front and rear portions of the second seating member 112 is open. ;
a power generation member 120 installed on the upper side of the first seating member 111, generating power and having a power-side pulley 121 coupled to a rotating shaft;
A shaft 133 disposed on the upper side of the first seating member 111 in the forward and backward direction, and having a larger diameter than the power side pulley 121 and coupled to one end of the shaft 133, the first belt V1 The output pulley 132 coupled to the other end of the input pulley 131 receiving power from the power side pulley 121 and the shaft 133 and having a diameter smaller than the input pulley 131 and larger than the power side pulley 121 ), while reducing the rotational speed generated in the power generating member 120, the reduction unit 130;
A rotating shaft 143 disposed on the same line as the shaft 133 in the front-back direction between the first seating member 111 and the second seating member 112, and coupled to one end of the rotating shaft 143, and the second The first pulley 141 receiving power from the output pulley 132 through the belt V2 and having a larger diameter than the first pulley 141 are coupled to the other end of the rotating shaft 143, and the first pulley ( 141) and a second pulley 142 rotated by the rotation, having a larger diameter than the second pulley 142 and having a relatively heavier weight than the first pulley 141 and the second pulley 142, It includes two flywheels 144 coupled to the rotating shaft 143 so as to be adjacent to each of the first pulley 141 and the second pulley 142 and rotated by receiving rotational force from the speed reduction unit 130. Rotational force maintenance unit 140 rotates while maintaining a constant rotational speed without stopping rotation even if the rotational force decreases;
The conversion-side pulley 151 having a smaller diameter than the first pulley 141 and receiving power from the second pulley 142 is coupled to receive rotational force from the rotational force maintaining unit 140 and convert kinetic energy into electrical energy. An energy conversion member 150 that converts; includes,
In the second pulley 142, the 2-1 pulley and the 2-2 pulley are provided adjacent to each other,
The energy conversion member 150 receives power from the 2-1 pulley through the third belt V3 and converts it into electrical energy through the first energy conversion member 150A and the fourth belt V4. The first energy conversion member 150A and the second energy conversion member 150B include a second energy conversion member 150B that receives power from the 2-2 pulley and converts it into electrical energy, and the second pulley 142 ), electric flywheel generators positioned symmetrically relative to each other. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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