KR20100031357A - Nonlinear vibration generator for bridge - Google Patents

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KR20100031357A
KR20100031357A KR1020080090410A KR20080090410A KR20100031357A KR 20100031357 A KR20100031357 A KR 20100031357A KR 1020080090410 A KR1020080090410 A KR 1020080090410A KR 20080090410 A KR20080090410 A KR 20080090410A KR 20100031357 A KR20100031357 A KR 20100031357A
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Abstract

PURPOSE: A nonlinear vibration generator is provided to improve generation efficiency by non-linearly transferring vibration energy of the cover plate of the bridge to a vibration generation unit. CONSTITUTION: A vibration generation unit(30) comprises a housing(31), a stator(32), a field coil part(33) and a guide bar. The housing is installed in the bridge. The stator forms a magnetic field in the internal space of the housing. A field coil part generates an induced electromotive force by vibration of the bridge. A guide bar is installed in the housing in order to guide the field coil part to the vibration direction. An exciting unit(40) supports the field coil part to be movable. A vibration sensing unit senses vibration of the bridge.

Description

교량용 비선형 진동발전기{NONLINEAR VIBRATION GENERATOR FOR BRIDGE}Nonlinear Vibration Generator for Bridges {NONLINEAR VIBRATION GENERATOR FOR BRIDGE}

본 발명은 진동발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 교량의 상판에 설치되어 상판의 진동을 이용하여 발전할 수 있는 교량용 비선형 진동발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a vibration generator, and more particularly to a non-linear vibration generator for a bridge that can be installed on the upper plate of the bridge to generate power using the vibration of the upper plate.

일반적으로 진동발전기는 영구자석이 형성하는 자기장속에 계자코일을 위치시키고, 진동에 의해 영구자석 또는 계자코일이 진동되도록 함으로써 계자코일에 유도기전력이 발생되는 원리를 이용한 것이다.In general, the vibration generator utilizes the principle of generating induced electromotive force in the field coil by placing the field coil in a magnetic field formed by the permanent magnet and causing the permanent magnet or the field coil to vibrate by vibration.

이러한 원리를 이용하여 다양한 진동발전기가 개시되었다.Various vibration generators have been disclosed using this principle.

대한민국 공개특허공보 제2002-0001083호에는 진동을 이용한 자가발전장치가 개시되어 있다. 이는 케이스의 상하면에 직교상태로 위치된 수직샤프트에 영구자석이 승강가능하게 설치되고, 하우징의 내면에는 계자코일이 구비되어 있다. 즉, 영구자석이 케이스내에서 반복적으로 승강되면서 계자코일에 유도기전력이 발생되도록 한 것이다.Korean Unexamined Patent Publication No. 2002-0001083 discloses a self-powered apparatus using vibration. It is installed so that the permanent magnet can be elevated in the vertical shaft located in the orthogonal state on the upper and lower surfaces of the case, the field coil is provided on the inner surface of the housing. In other words, as the permanent magnet is repeatedly lifted in the case, induced electromotive force is generated in the field coil.

또한, 대한민국 공개특허공보 제2006-0078288호의 진동발전기가 개시되어 있다. 이는 양측이 차단된 중공된 케이스내에 직선왕복운동하는 영구자석을 구비하 고, 케이스의 외면에는 계자코일이 마련되어 있으며, 케이스의 양측에는 스프링이 마련되어 있다. 즉, 영구자석이 케이스내에서 직선왕복운동되어 계자코일에 유도기전력이 발생되도록 하고, 스프링에 의해 직선왕복운동하는 영구자석의 충격력을 흡수함과 동시에 탄성력이 영구자석의 운동력에 더하여져 영구자석의 직선왕복운동이 원활히 이루어지도록 한 것이다.In addition, the vibration generator of the Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0078288 is disclosed. It is provided with a permanent magnet linearly reciprocating in the hollow case is blocked on both sides, the field coil is provided on the outer surface of the case, the spring is provided on both sides of the case. That is, the permanent magnet is linearly reciprocated in the case to induce electromotive force on the field coil, and the spring absorbs the impact force of the permanent magnet reciprocating linearly and the elastic force is added to the kinetic force of the permanent magnet. Straight reciprocating motion is to be made smoothly.

이러한 진동발전기의 효율을 극대화시키기 위해서는 진동발전기의 진자(종래기술에서는 영구자석)의 진동수와 케이스에 입력되는 진동의 주된 진동수와 일치시켜야 한다. In order to maximize the efficiency of such a vibrating generator, the vibration frequency of the pendulum (permanent magnet in the prior art) of the generator should be matched with the main frequency of the vibration input to the case.

그러나, 교량에 진동발전기를 설치하게 될 경우, 교량의 진동은 온도변화 등의 영향으로 계절에 따라 케이스에 입력되는 교량진동의 고유진동수가 변화므로 진동발전기의 발전효율이 떨어지는 문제점이 있었다.However, when the vibration generator is installed in the bridge, the vibration frequency of the bridge has a problem in that the generation efficiency of the vibration generator is lowered because the natural frequency of the bridge vibration input to the case changes with the season depending on the temperature change.

또한, 아래의 수식에서 보듯이, 1초 내외의 기본 고유주기를 갖는 교량진동에 대해 진동발전기의 진자(종래기술에서는 영구자석)를 공진시키기 위해서는 케이스의 내부 진자의 정적인 처짐이 과대하여 설치공간의 제약이 있는 문제점이 있었다.In addition, as shown in the following equation, in order to resonate the pendulum of the vibration generator (permanent magnet in the prior art) with respect to the bridge vibration having a fundamental natural period of about 1 second, the static deflection of the internal pendulum of the case is excessive, There was a problem with the limitation.

Figure 112008064881638-PAT00001
Figure 112008064881638-PAT00002
Figure 112008064881638-PAT00003
＜--- --＞
Figure 112008064881638-PAT00001
Figure 112008064881638-PAT00002
Figure 112008064881638-PAT00003
<---->

Figure 112008064881638-PAT00004
Figure 112008064881638-PAT00004

Figure 112008064881638-PAT00005
Figure 112008064881638-PAT00005

따라서,

Figure 112008064881638-PAT00006
이면,
Figure 112008064881638-PAT00007
therefore,
Figure 112008064881638-PAT00006
If,
Figure 112008064881638-PAT00007

Figure 112008064881638-PAT00008
이면,
Figure 112008064881638-PAT00009
Figure 112008064881638-PAT00008
If,
Figure 112008064881638-PAT00009

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 계절에 따라 진동주파수가 변하는 교량 상판의 진동에너지를 비선형적으로 진동발전유니트에 전달하여 발전효율을 향상시킬 수 있고, 진동발전유니트의 크기를 크게 하지 않으면서도 저진동수 성분이 지배적인 교량진동을 흡수하여 효과적으로 발전할 수 있는 교량용 비선형 진동발전기를 제공하는 데에 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art, an object of the present invention is to transmit the vibration energy of the bridge top plate that the vibration frequency changes according to the season nonlinearly to the vibration generation unit to improve the power generation efficiency, vibration It is to provide a non-linear vibration generator for bridges that can generate electricity efficiently by absorbing dominant bridge vibrations without increasing the size of the power generation unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 교량의 상판을 지지하는 거더부재에 설치되고, 상기 교량 상판의 진동을 전달받아 자기장속에서 진동되는 계자코일부에 의해 발전하는 진동발전유니트와; 상기 계자코일부를 승강가능하게 지지하고, 상기 교량의 진동을 가진하여 상기 계자코일부에 전달하는 가진수단을 포함하고 있다.The present invention for achieving the above object is installed on the girder member for supporting the upper plate of the bridge, the vibration generating unit for generating power by the field coil portion vibrating in the magnetic field by receiving the vibration of the bridge top plate; And a vibrating means for supporting the field coil portion in a liftable manner and transmitting the field coil portion to the field coil portion with vibration of the bridge.

상기 진동발전유니트는 상기 거더부재에 설치되는 하우징과; 상기 하우징에 설치되며, 상기 자기장을 형성하는 고정자와; 상기 교량 상판의 진동에 의해 상기 자기장속에서 진동되어 유도기전력을 발생시키는 상기 계자코일부와; 상기 하우징에 설치되고, 상기 계자코일부를 진동방향으로 가이드하는 가이드 바를 포함하여 이루어진다.The vibration power generation unit and the housing is installed in the girder member; A stator installed in the housing and forming the magnetic field; The field coil part vibrating in the magnetic field by the vibration of the bridge deck to generate an induced electromotive force; It is installed in the housing, and comprises a guide bar for guiding the field coil portion in the vibration direction.

상기 가진수단은 상기 하우징의 측면과 상기 계자코일부에 연결되어 상기 계자코일부를 장력에 의해 현가시키는 와이어로 이루어진다. 그리고, 상기 계자코일부의 진동수를 조절하기 위해 상기 와이어의 장력을 조절하는 장력 조절수단이 더 구비되며, 상기 장력 조절수단은 상기 와이어에 설치된 턴버클이 사용된다.The excitation means is made of a wire connected to the side of the housing and the field coil portion to suspend the field coil portion by tension. In addition, the tension adjusting means for adjusting the tension of the wire to adjust the frequency of the field coil portion is further provided, the tension adjusting means is used a turnbuckle installed on the wire.

한편, 상기 가진수단은 상기 하우징에 설치되고, 상기 계자코일부의 진동방향으로 상기 계자코일부에 탄성력을 부가하는 탄성부재가 더 구비될 수 있다.On the other hand, the excitation means may be provided in the housing, the elastic member for adding an elastic force to the field coil portion in the vibration direction of the field coil portion may be further provided.

본 발명은 교량상판의 진동을 비선형 가진수단에 의해 가진하여 진동발전유니트에 전달하기 때문에, 넓은 주파수대역의 진동에너지를 흡수할 수 있고, 계절에 따라 진동주파수가 변하는 교량의 진동을 이용한 진동발전유니트의 발전율이 향상되는 효과가 있다.According to the present invention, since vibration of the bridge deck is excited by a nonlinear excitation means and transmitted to the vibration generation unit, it is possible to absorb vibration energy of a wide frequency band, and a vibration generation unit using vibration of a bridge whose vibration frequency changes with the season. Has an effect of improving the development rate.

또한, 비선형 가진수단인 와이어의 길이와 장력을 조절함으로써, 진동발전유니트의 진자의 고유진동수를 쉽게 조절할 수 있으므로, 저진동수 성분이 지배적인 교량의 진동에너지를 이용한 발전이 용이하며, 저진동수로 인한 진자의 과도한 처짐을 방지할 수 있다. 그러므로 진동발전유니트의 설치 및 유지관리 작업이 간편해지는 효과가 있다.In addition, by controlling the length and tension of the wire, which is a non-linear excitation means, the natural frequency of the pendulum of the vibration generating unit can be easily adjusted, so it is easy to generate power using the vibration energy of the bridge where the low frequency component is dominant. Excessive sag of the pendulum can be prevented. Therefore, there is an effect of simplifying the installation and maintenance work of the vibration generation unit.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 교량용 비선형 진동발전기를 교량에 설치한 예와 그 구조를 첨부한 도 1, 도 2에 나타내 보였다.An example in which a nonlinear vibration generator for a bridge according to the present invention is installed in a bridge and its structure is shown in FIGS. 1 and 2.

도 1, 도 2를 참조하면, 본 실시 예는 교량의 상판(10)을 지지하는 거더부재(20)의 내부에 설치되어 차량 주행 또는 바람에 의한 교량 상판(10)의 진동을 전달받아 발전하는 진동발전유니트(30)와, 상판의 진동을 가진하여 진동발전유니 트(30)에 전달하는 가진수단(40)을 포함하여 이루어진다.1 and 2, the present embodiment is installed inside the girder member 20 supporting the upper plate 10 of the bridge to generate power by receiving vibration of the bridge upper plate 10 by vehicle driving or wind. Vibration power generation unit 30, and having the vibration of the upper plate made of vibration means for transmitting to the vibration power generation unit (30).

거더부재(20)는 스틸 또는 콘크리트 재질로 교량의 교각(50)을 연결하여 상판(10)을 지지하는 것으로 내부에 챔버가 형성되어 있다. The girder member 20 is connected to the bridge piers 50 of steel or concrete material to support the top plate 10, and a chamber is formed therein.

진동발전유니트(30)는 거더부재(20)의 챔버에 마련된다. 특히, 교량 상판(10)의 진동이 잘 전달되는 챔버의 천정면에 진동발전유니트(30)가 설치된다.The vibration power generation unit 30 is provided in the chamber of the girder member 20. In particular, the vibration generation unit 30 is installed on the ceiling surface of the chamber in which the vibration of the bridge top plate 10 is well transmitted.

진동발전유니트(30)는 거더부재 챔버의 천정면에 부착되는 하우징(31)과, 하우징(31)의 내면에 설치되어 하우징(31)의 내부 공간에 자기장을 형성하는 고정자(32)와, 교량 상판(10)의 진동에 의해 자기장속에서 진동되어 유도기전력을 발생시키는 계자코일부(33)와, 계자코일부(33)를 진동방향으로 안내하도록 하우징에 설치되는 가이드바(34)로 이루어진다. The vibration power generation unit 30 includes a housing 31 attached to the ceiling surface of the girder member chamber, a stator 32 installed on the inner surface of the housing 31 to form a magnetic field in the internal space of the housing 31, and a bridge. The field coil portion 33 vibrates in the magnetic field by the vibration of the upper plate 10 to generate the induced electromotive force, and a guide bar 34 installed in the housing to guide the field coil portion 33 in the vibration direction.

고정자(32)는 N,S극을 갖는 영구자석이 사용되어 하우징의 내면에 상호 대향되게 설치된다.The stator 32 is provided so that the permanent magnets having N and S poles are used to face each other on the inner surface of the housing.

계자코일부(33)는 직방체형의 본체(33a)와, 본체(33a)의 외면을 수회권선한 전선(33b)으로 이루어지고, 고정자(32)의 사이에 위치되어 승강운동이 가능하게 설치된다.The field coil part 33 is composed of a rectangular parallelepiped main body 33a and an electric wire 33b wound around the outer surface of the main body 33a several times, and is located between the stators 32 so that the lifting and lowering movement is possible. .

가이드바(34)는 계자코일부(33)의 진동방향으로 계자코일부(33)를 관통하여 하우징에 설치된다. The guide bar 34 passes through the field coil part 33 in the vibration direction of the field coil part 33 and is installed in the housing.

가진수단(40)은 하우징(31)의 내측면과 계자코일부(33)를 연결하여 장력에 의해 계자코일부(33)를 지지하는 와이어(40')로 이루어진다.The excitation means 40 is made up of a wire 40 'connecting the inner surface of the housing 31 and the field coil part 33 to support the field coil part 33 by tension.

계자코일부(33)는 하우징(31)의 내부 자기장속 공간상에 위치된다.The field coil part 33 is located on the internal magnetic field space of the housing 31.

미설명된 부호60은 계자코일부(33)에서 발생된 교류를 정류하는 정류회로와 정류된 전류가 충전되는 배터리가 구비된 충전부(60)로서, 유도기전력을 정류하여 충전하는 기술은 일반적으로 알려진 것으로 그 자세한 도면과 설명은 생략한다.Reference numeral 60, which is not described, is a charging unit 60 including a rectifying circuit for rectifying alternating current generated in the field coil part 33 and a battery in which the rectified current is charged. The technique for rectifying and charging the induced electromotive force is generally known. The detailed drawings and description thereof will be omitted.

이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation and effects of the present embodiment configured as described above will be described.

교량의 상판(10)은 차량이 주행하거나, 또는 바람의 영향을 받아 진동된다. 이때, 상판(10)의 진동은 거더부재(20)에 전달된다. 거더부재(20)의 진동으로 하우징(31)내의 계자코일부(33)가 자기장속에서 진동된다. 이때, 계자코일부(33)에 권선된 전선에는 플레밍의 오른손 법칙에 의해 유도기전력이 발생된다.The top plate 10 of the bridge vibrates under the influence of wind or the vehicle traveling. At this time, the vibration of the upper plate 10 is transmitted to the girder member 20. By vibrating the girder member 20, the field coil part 33 in the housing 31 vibrates in the magnetic field. At this time, the induced electromotive force is generated in the wire wound on the field coil part 33 by the right hand rule of Fleming.

한편, 진동으로 인해 계자코일부가 승강될 때, 가진수단(40)인 와이어(40')는 계자코일부(33)의 관성력에 의해 인장력 및 수축력이 반복적으로 발생된다. 이러한 와이어(40')의 인장력 및 수축력은 계자코일부(33)가 보다 원활하게 진동되게 하고, 계자코일부(33)의 진동시간을 연장시키게 된다.On the other hand, when the field coil portion is elevated due to vibration, the wire 40 ′, which is the excitation means 40, is repeatedly generated by the inertia force of the field coil portion 33. The tensile force and the contracting force of the wire 40 'causes the field coil part 33 to vibrate more smoothly, and extends the vibration time of the field coil part 33.

즉, 거더부재(20)의 진동으로 하우징(31)이 하강될 때, 계자코일부(33)의 정지하고자 하는 관성력에 의해 와이어(40')는 인장된다. 와이어(40')는 인장력 발생이후, 복원에 따른 수축력이 발생되고, 이때, 계자코일부(33)는 와이어(40')의 수축력에 의해 하강된다.That is, when the housing 31 is lowered due to the vibration of the girder member 20, the wire 40 ′ is tensioned by the inertial force to stop the field coil part 33. After the tensile force is generated, the wire 40 'is contracted by restoring. At this time, the field coil part 33 is lowered by the contractive force of the wire 40'.

그리고, 거더부재(20)가 진동으로 하우징(31)이 하강되었다가 상승될 때, 계자코일부(33)의 하강하고자 하는 관성력에 의해 와이어(40')는 재인장된다. 그리고, 와이어(40')는 인장력 발생이후, 수축력이 발생된다. 이때, 계자코일부(33)는 와이어(40')의 수축력에 의해 상승된다.And, when the girder member 20 is lowered and then raised by the vibration of the housing 31, the wire 40 'is re-tensioned by the inertia force of the field coil portion 33 to be lowered. After the tensile force is generated, the wire 40 'is contracted. At this time, the field coil portion 33 is raised by the contracting force of the wire 40 '.

따라서, 거더부재(20)가 진동에 의해 하우징(31)이 승강될 때, 계자코일부(33)는 와이어(40')에 의해 진동이 더해진다. Therefore, when the housing 31 is lifted and lowered by the girder member 20, the field coil part 33 is vibrated by the wire 40 '.

또한, 거더부재(20)의 진동이 멈추더라도, 계자코일부(33)의 관성력과 와이어(40')의 인장력 및 수축력에 의해 계자코일부(33)는 일정 시간동안 진동이 지속된다. In addition, even if the vibration of the girder member 20 stops, the field coil portion 33 continues to vibrate for a predetermined time due to the inertia force of the field coil portion 33 and the tensile force and contraction force of the wire 40 '.

이와 같이, 거더부재(20)의 진동이 멈춘 후에도, 와이어(40')에 의해 계자코일부(33)가 일정시간 동안 진동됨으로써, 간헐적인 교량의 진동에도 진동발젼유니트(30)는 발전을 지속할 수가 있고, 발전율이 향상된다.In this way, even after the vibration of the girder member 20 stops, the field coil portion 33 is vibrated for a predetermined time by the wire 40 ', so that the vibration generator unit 30 continues to generate power even with the intermittent bridge vibration. It is possible to improve the development rate.

한편, 본 발명의 다른 실시 예를 첨부한 도 3에 나타내 보였다.On the other hand, it is shown in Figure 3 attached to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예는 상기 실시 예에 계자코일부(33)의 진동수를 제어하기 위해 계자코일부(33)를 지지하는 와이어(40')의 장력을 조절하는 장력 조절수단(70)이 더 구비된 것이다. Referring to FIG. 3, another embodiment of the present invention adjusts the tension to adjust the tension of the wire 40 ′ supporting the field coil part 33 to control the frequency of the field coil part 33. Means 70 are further provided.

Figure 112008064881638-PAT00010
Figure 112008064881638-PAT00010

Figure 112008064881638-PAT00011
Figure 112008064881638-PAT00011

Figure 112008064881638-PAT00012
Figure 112008064881638-PAT00012

m=와이어 및 계자코일부의 총질량m = total mass of wire and field coil

Figure 112008064881638-PAT00013
기계적인 감쇠계수
Figure 112008064881638-PAT00013
Mechanical damping coefficient

Figure 112008064881638-PAT00014
Figure 112008064881638-PAT00014

Figure 112008064881638-PAT00015
Figure 112008064881638-PAT00015

Figure 112008064881638-PAT00016
Figure 112008064881638-PAT00016

Figure 112008064881638-PAT00017
권선의 개수
Figure 112008064881638-PAT00017
Number of windings

Figure 112008064881638-PAT00018
자기장의 세기
Figure 112008064881638-PAT00018
Strength of magnetic field

Figure 112008064881638-PAT00019
코일의 길이
Figure 112008064881638-PAT00019
Length of coil

Figure 112008064881638-PAT00020
코일 내부의 저항
Figure 112008064881638-PAT00020
Resistance inside coil

Figure 112008064881638-PAT00021
코일 외부의 저항
Figure 112008064881638-PAT00021
Resistance outside the coil

Figure 112008064881638-PAT00022
와이어의 탄성계수
Figure 112008064881638-PAT00022
Modulus of elasticity of wire

Figure 112008064881638-PAT00023
와이어의 단면적
Figure 112008064881638-PAT00023
Cross-sectional area of the wire

Figure 112008064881638-PAT00024
와이어의 장력
Figure 112008064881638-PAT00024
Tension of wire

Figure 112008064881638-PAT00025
중력가속도
Figure 112008064881638-PAT00025
Gravity acceleration

Figure 112008064881638-PAT00026
Figure 112008064881638-PAT00026

Figure 112008064881638-PAT00027
: 고유진동수(rad/sec)
Figure 112008064881638-PAT00027
: Natural frequency (rad / sec)

Figure 112008064881638-PAT00028
Figure 112008064881638-PAT00028

Figure 112008064881638-PAT00029
Figure 112008064881638-PAT00029

Figure 112008064881638-PAT00030
: 유도기전력,
Figure 112008064881638-PAT00031
: 진동속도
Figure 112008064881638-PAT00030
: Induction electromotive force,
Figure 112008064881638-PAT00031
: Vibration speed

상기 수학식에서 보듯이 와이어(40')의 장력이 클수록 계자코일부(33)의 진동속도 및 진동수가 빨라진다. 그리고, 유도기전력은 진동속도에 비례하여 커지게 된다. 따라서, 와이어의 장력을 조절함으로써, 계자코일부(33)의 진동수 및 유도기전력을 제어할 수가 있다. 그러므로, 계절에 따라 진동주파수가 변하는 교량의 진동을 효과적으로 진동발전유니트에 전달할 수가 있다.As shown in the above equation, the greater the tension of the wire 40 ', the faster the vibration speed and the frequency of the field coil part 33 are. In addition, the induced electromotive force becomes large in proportion to the vibration speed. Therefore, by adjusting the tension of the wire, the frequency and the induced electromotive force of the field coil portion 33 can be controlled. Therefore, the vibration of the bridge whose vibration frequency changes with the season can be effectively transmitted to the vibration generating unit.

장력 조절수단(70)은 하우징(31)의 측면과 계자코일부(33)를 연결한 와이어(40')에 마련된 턴버클(70')이 이용된다.The tension adjusting means 70 uses a turnbuckle 70 'provided on the wire 40' connecting the side face of the housing 31 and the field coil part 33 to each other.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예를 첨부한 도 4에 나타내 보였다.On the other hand, it is shown in Figure 4 attached another embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예는 가진수단으로서, 계자코일부를 그 진동방향으로 탄성력에 의해 지지하는 탄성부재가 더 구비된 것이다. Referring to Figure 4, another embodiment of the present invention is an excitation means, it is further provided with an elastic member for supporting the field coil portion by the elastic force in its vibration direction.

탄성부재(80)는 압축코일스프링이 사용되며, 하우징(31)의 내부 상면에 고정된다. 그리고, 탄성부재(80)는 계자코일부(33)의 본체(33a) 상단에 연결된다.Compression coil spring is used for the elastic member 80, it is fixed to the inner upper surface of the housing (31). The elastic member 80 is connected to the upper end of the main body 33a of the field coil part 33.

이와 같이, 상기의 탄성부재(80)는 진동되는 계자코일부(33)에 탄성력을 부가하게 된다. 그러므로 계자코일부(33)는 탄성력에 의해 보다 원활하게 진동된다.As such, the elastic member 80 adds an elastic force to the field coil portion 33 that is vibrated. Therefore, the field coil part 33 vibrates more smoothly by the elastic force.

한편, 첨부한 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 예는 철도 교량에 설치될 수도 있다. 즉, 진동발전유니트(30)가 레일(R)이 설치된 침목(90)의 저면에 설치되어 침목(90)을 지지하는 'H'빔인 거더부재(20')의 사이에 위치된다.On the other hand, as shown in Figure 5, the present embodiment may be installed in a railway bridge. That is, the vibration generation unit 30 is disposed between the girder member 20 ', which is installed on the bottom of the sleeper 90, on which the rail R is installed, and supports the sleeper 90,' H 'beam.

첨부한 도 6은 본 실시 예에 따른 진동발전 유니트의 다른 실시 예를 도시한 것으로서, 교량의 진동에 의해 진동되는 진자로서 고정자(영구자석)를 이용한 예이다. 즉, 계자코일부는 하우징에 고정시키고, 자기장을 형성하는 고정자를 와이어에 의해 지지한 것이다.6 is a view showing another embodiment of the vibration power generation unit according to the present embodiment, which uses a stator (permanent magnet) as a pendulum vibrated by vibration of a bridge. That is, the field coil part is fixed to the housing, and the stator forming the magnetic field is supported by the wire.

앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can change and change the technical idea of the present invention in various forms. Therefore, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

도 1은 본 발명에 따른 교량용 비선형 진동발전기가 교량에 설치된 예를 도시한 도면,1 is a view illustrating an example in which a nonlinear vibration generator for a bridge according to the present invention is installed in a bridge;

도 2는 도 1의 A부를 확대한 도면,2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1;

도 3은 본 발명에 따른 교량용 비선형 진동발전기의 다른 실시 예를 도시한 도면,3 is a view showing another embodiment of a nonlinear vibration generator for a bridge according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 교량용 비선형 진동발전기의 또 다른 실시 예를 도시한 도면,4 is a view showing another embodiment of a nonlinear vibration generator for a bridge according to the present invention;

도 5는 도 4의 교량용 비선형 진동발전기가 철도 교량에 설치된 예를 도시한 도면,5 is a diagram illustrating an example in which the nonlinear vibration generator for the bridge of FIG. 4 is installed in a railway bridge;

도 6은 본 발명에 따른 교량용 비선형 진동발전기의 진동발전유니트의 다른 실시 예를 도시한 도면.6 is a view showing another embodiment of a vibration generation unit of a nonlinear vibration generator for a bridge according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 상판 20 : 거더부재10: top plate 20: girder member

30 : 진동발전유니트 40 : 가진수단30: vibration generating unit 40: excitation means

50 : 교각 60 : 충전부50: piers 60: live parts

70 : 장력 조절수단 80 : 탄성부재70: tension control means 80: elastic member

90 : 침목 R : 레일 90: sleeper R: rail

Claims (6)

교량에 설치되고, 상기 교량의 진동을 전달받아 자기장속에서 진동되는 계자코일부에 의해 발전하는 진동발전유니트와;A vibration power generation unit installed in the bridge and generated by the field coil part vibrating in the magnetic field by receiving the vibration of the bridge; 상기 계자코일부를 승강가능하게 지지하고, 상기 교량의 진동을 가진하여 상기 계자코일부에 전달하는 가진수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 교량용 비선형 진동발전기.And an excitation means for supporting the field coil unit in a liftable manner and transmitting the field coil unit to the field coil unit with vibration of the bridge. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 진동발전유니트는 The vibration power generation unit 상기 교량에 설치되는 하우징과;A housing installed in the bridge; 상기 하우징에 설치되고, 상기 자기장을 형성하는 고정자와;A stator installed in the housing and forming the magnetic field; 상기 교량의 진동에 의해 상기 자기장속에서 진동되어 유도기전력을 발생시키는 상기 계자코일부와;The field coil part vibrating in the magnetic field by the vibration of the bridge to generate an induced electromotive force; 상기 하우징에 설치되고, 상기 계자코일부를 진동방향으로 가이드하는 가이드 바를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 교량용 비선형 진동발전기.And a guide bar installed in the housing, the guide bar guiding the field coil part in a vibration direction. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 가진수단은 The excitation means 상기 하우징의 측면과 상기 계자코일부에 연결되어 상기 계자코일부를 장력에 의해 현가시키는 와이어인 것을 특징으로 하는 교량용 비선형 진동발전기.And a wire connected to the side of the housing and the field coil part to suspend the field coil part by tension. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 계자코일부의 진동수를 조절하기 위해 상기 와이어의 장력을 조절하는 장력 조절수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 비선형 진동발전기.The non-linear vibration generator for a bridge, characterized in that the tension control means for adjusting the tension of the wire to further adjust the frequency of the field coil portion. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 장력 조절수단은 The tension adjusting means 상기 와이어에 설치된 턴버클인 것을 특징으로 하는 교량용 비선형 진동발전기.Non-linear vibration generator for a bridge, characterized in that the turnbuckle installed on the wire. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 가진수단은The excitation means 상기 하우징에 설치되고, 상기 계자코일부의 진동방향으로 상기 계자코일부에 탄성력을 부가하는 탄성부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 교량용 비선형 진동발전기.The non-linear vibration generator for the bridge, characterized in that provided in the housing, the elastic member for adding an elastic force to the field coil portion in the vibration direction of the field coil portion.
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