KR20230124219A - 에너지 재생 가능한 발전기 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외형을 이루는 발전기 본체, 상기 자가발전기 본체의 내부에 배치되는 복수의 DC모터, 상기 DC모터의 구동기어와 체인으로 연결되는 적어도 하나의 래치기어, 상기 래치기어와 축결합되어 탄성복원력에 의하여 회전 가능하게 결합되는 적어도 하나의 스파이럴 스프링 기어, 상기 스파이럴 스프링 기어의 회전력이 전달되어 연동하여 회전 가능하게 결합되는 복수의 가속 기어, 상기 래칫기어와 스파이럴 스프링 사이에 축회전을 접속하거나 차단할 수 있는 감속 클러치 및 상기 DC모터 및 감속 클러치와 가속 기어 중 적어도 하나에 연결되어 동력을 전달하는 하나의 구동단위로 제공되는 발전기를 포함하는 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치를 제공한다.

Description

에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치{GENERATOR DRIVE DEVICE FOR RENEWABLE ENERGY}

본 발명은 발전에 의해 발생되는 에너지를 이용한 충전이 가능한 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 전력을 생산하는 방법으로는 수력, 화력 및 원자력 발전이 널리 이용되어 왔으나 이와 같은 발전방식은 화석연료 및 방사성 물질을 사용 및 양산하게 되므로 환경 친화적이지 못한 문제가 있고, 상기 수력발전은 고비용에 비해 효율이 낮은 문제가 있었다.

근래에 그 대안으로 연구되는 태양열, 풍력, 지열 등을 활용한 발전방식 또한 자연의 힘을 이용해야 하기 때문에 설치여건이나 기후조건 등의 많은 제약이 따르는 문제가 있었다.

그 밖에도 상기 발전설비들을 설치하기 위해서는 고도의 기술력과 대규모의 설치 및 유지비용이 요구되므로, 일반 산업에 활용하기 용이하고 저비용으로 효율적인 발전이 가능한 장치의 개발이 시급한 실정이다.

한국 공개실용신안 제20-2010-0004299호(발전기 구동용 회전장치)

본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 설치여건이나 자연조건에 방해받지 않고 중단없이 발전이 가능한 구동장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 생산된 전기의 일부를 활용함으로써 효율을 높이고 비교적 단순한 구조로 구현이 가능한 발전기 구동장치를 제공하려는 데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치는,

외형을 이루는 발전기 본체;

상기 자가발전기 본체의 내부에 배치되는 복수의 DC모터;

상기 DC모터의 구동기어와 체인으로 연결되는 적어도 하나의 래치기어;

상기 래치기어와 축결합되어 탄성복원력에 의하여 회전 가능하게 결합되는 적어도 하나의 스파이럴 스프링 기어;

상기 스파이럴 스프링 기어의 회전력이 전달되어 연동하여 회전 가능하게 결합되는 복수의 가속 기어;

상기 래칫기어와 스파이럴 스프링 사이에 축회전을 접속하거나 차단할 수 있는 감속 클러치; 및

상기 DC모터 및 감속 클러치와 가속 기어 중 적어도 하나에 연결되어 동력을 전달하는 하나의 구동단위로 제공되는 발전기;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 래치기어와 스파이럴 스프링 기어는 상기 발전기 본체의 중심축을 기준으로 대향하도록 양측에 각각 한 쌍이 구비되고,

상기 가속 기어는 상기 래치기어와 스파이럴 스프링이 결합된 부위로터 일방향으로 연장되는 회전축상에 소정의 간격으로 복수 개가 형성되며,

상기 가속 기어에는 상기 스파이럴 스프링 기어의 회전력이 전달되는 회전 스프링이 독립적으로 각각 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 래치기어와 스파이럴 스프링 기어의 동작에 의한 회전력이 상기 발전기 본체의 외부의 근 기어로 전달되도록, 상기 근 기어와 연결되는 회전 중심축;이 연장 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치는, 설치여건이나 자연조건에 방해받지 않고 중단없이 발전이 가능한 효과가 있다.

또, 본 발명에 따른 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치는, 생산된 전기의 일부를 활용함으로써 효율을 높이고 비교적 단순한 구조로 구현이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 구성을 나타내는 개략적인 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 일부 구성을 나타내는 개략적인 구성도이고,
도 3 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 일부 구성들을 나타내는 도면들이고,
도 22 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 실제 사진들이다.

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 도는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 구성을 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 일부 구성을 나타내는 개략적인 구성도이고, 도 3 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 일부 구성들을 나타내는 도면들이고, 도 22 내지 도 27은 본 발명의 일 실시예에 따른 발전기 구동장치의 실제 사진들이다.

이들 도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치(100)는, 외형을 이루는 발전기 본체, 상기 자가발전기 본체의 내부에 배치되는 복수의 DC모터(11~1), DC모터(11~1)의 구동기어와 체인으로 연결되는 한 쌍의 래치기어(1, 2), 래치기어(1, 2)와 축결합되어 탄성복원력에 의하여 회전 가능하게 결합되는 스파이럴 스프링 기어(3), 스파이럴 스프링 기어(3)의 회전력이 전달되어 연동하여 회전 가능하게 결합되는 복수의 가속 기어(100), 래칫기어(1, 2)와 스파이럴 스프링 기어(3) 사이에 축회전을 접속하거나 차단할 수 있는 감속 클러치(11) 및 DC모터(11~1) 및 감속 클러치(11)와 가속 기어(100) 중 적어도 하나에 연결되어 동력을 전달하는 하나의 구동단위로 제공되는 한 쌍의 발전기(8)를 포함하여 구성될 수 있다.

래치기어(1, 2)는, 상기 발전기 본체의 중심축을 기준으로 좌우로 배치되는 제1 래치기어(1) 및 제2 래치기어(2)를 포함하여 구성될 수 있다. 스파이럴 스프링 기어(3)는 상기 발전기 본체의 중심축을 기준으로 대향하도록 양측에 각각 한 쌍이 구비될 수 있다.

가속 기어(100)는 래치기어(1, 2)와 스파이럴 스프링 기어(3)이 결합된 부위로터 일방향으로 연장되는 회전축상에 소정의 간격으로 복수 개가 형성되고, 가속 기어(100)에는 스파이럴 스프링 기어(3)의 회전력이 전달되는 회전 스프링이 독립적으로 각각 형성될 수 있다.

래치기어(1, 2)와 스파이럴 스프링 기어(3)의 동작에 의한 회전력이 스퍼 기어(7)를 통하여 상기 발전기 본체의 외부의 근 기어(5)로 전달되도록, 근 기어(5)와 연결되는 회전 중심축이 연장 형성될 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치(100)는 이동형으로 형성될 수 있다. 이러한 이동형으로 이루어지고 외형을 이루는 상기 발전기 본체 내부에는 가상의 중심선을 기준으로 좌우로 한 쌍의 구동이 가능한 단위로 배치될 수 있다.

일예로, 좌측의 구동단위를 설명하면, 제1 래치기어(1)와 스파이럴 스프링 기어(3)는 상호 축결합되어 탄성복원력에 의하여 회전 가능하게 결합되어 있다. 즉, 좌측에 배치되는 DC모터(11~1)의 동력에 의하여 제1 래치기어(1)와 스파이럴 스프링 기어(3)의 회전동력이 전달되고 일측 방향으로 연장 형성되는 복수의 가속 기어(100)가 일방향으로 상하 방향으로 형성되어 있다. 이러한 가속 기어(100)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 스프링의 본원력에 의하여 회전 가능하게 형성되어 있다. 따라서, 복수의 가속 기어(100)의 일측에 연결되는 근 기어(5)로 회전력을 전달할 수 있다.

또, 제1 래치기어(1)와 스파이럴 스프링 기어(3)를 연결하며 하측 방향으로 연장되는 체인(미도시)는 감속 클러치(11)에 연결되어 있다. 감속 클러치(11)의 일측에는 발전기(8)가 각각 연결되어 있다. 따라서, 제1 래치기어(1)와 스파이럴 스프링 기어(3)를 통하여 전달되는 동력의 속도를 조절이 가능하도록 할 수 있다.

발전기(8)에 충분한 회전력을 공급하기 위해서는 좌우에 배치되는 상기 구동단위가 둘 이상의 다수로 직렬 연결되는 것이 바람직할 수 있다.

동작과정으로, 먼저 내부에 배치되는 배터리(미도시)로부터 전력을 공급받으면 스파이럴 스프링 기어(3)을 감기 위해 DC모터(11~1)가 스파이럴 스프링 기어(3)와 맞물린 래칫기어(1, 2)에 회전력을 전달한다. 이 때, 가속 기어(100)에 회전력을 전달하며 동력이 전달될 수 있다. 경우에 따라서, 구조적으로 스파이럴 스프링(4)과 가속 기어(5) 사이의 클러치(3)는 가속 속도에 따라서 분리 또는 결합될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 일 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.

1: 제1 래치기어 2: 제2 래치기어
3: 스파이럴 스프링 기어 5: 근 기어
6: 회전휠 7: 스퍼 기어
8: 발전기 10: 모터부
11: 감속 클러치 11~1: DC모터
12: 체인 100: 가속 기어

Claims (3)

1. 외형을 이루는 발전기 본체;
   상기 자가발전기 본체의 내부에 배치되는 복수의 DC모터;
   상기 DC모터의 구동기어와 체인으로 연결되는 적어도 하나의 래치기어;
   상기 래치기어와 축결합되어 탄성복원력에 의하여 회전 가능하게 결합되는 적어도 하나의 스파이럴 스프링 기어;
   상기 스파이럴 스프링 기어의 회전력이 전달되어 연동하여 회전 가능하게 결합되는 복수의 가속 기어;
   상기 래칫기어와 스파이럴 스프링 사이에 축회전을 접속하거나 차단할 수 있는 감속 클러치; 및
   상기 DC모터 및 감속 클러치와 가속 기어 중 적어도 하나에 연결되어 동력을 전달하는 발전기;를 포함하는, 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 래치기어와 스파이럴 스프링 기어는 상기 발전기 본체의 중심축을 기준으로 대향하도록 양측에 각각 한 쌍이 구비되고,
   상기 가속 기어는 상기 래치기어와 스파이럴 스프링이 결합된 부위로터 일방향으로 연장되는 회전축상에 소정의 간격으로 복수 개가 형성되며,
   상기 가속 기어에는 상기 스파이럴 스프링 기어의 회전력이 전달되는 회전 스프링이 독립적으로 각각 형성되어 있는, 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 래치기어와 스파이럴 스프링 기어의 동작에 의한 회전력이 상기 발전기 본체의 외부의 근 기어로 전달되도록, 상기 근 기어와 연결되는 회전 중심축;이 연장 형성되는, 에너지 재생이 가능한 발전기 구동장치.