KR101573025B1

KR101573025B1 - Apparatus for energy management

Info

Publication number: KR101573025B1
Application number: KR1020130032719A
Authority: KR
Inventors: 박준민
Original assignee: (주)피플앤워터
Priority date: 2013-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2015-11-30
Anticipated expiration: 2033-03-27
Also published as: WO2014157942A1; KR20140117870A

Abstract

본 발명의 에너지 관리 장치는 외부의 운동 에너지가 인가되면 형상이 변형되는 입력 유니트 및 상기 입력 유니트의 형상 변형을 재생 에너지로 변환시키는 변환 유니트를 포함함으로써, 버려지는 에너지를 재활용할 수 있다.The energy management apparatus of the present invention includes an input unit whose shape is deformed when external kinetic energy is applied and a conversion unit which converts the shape deformation of the input unit into a renewable energy, so that waste energy can be recycled.

Description

[0001] APPARATUS FOR ENERGY MANAGEMENT [0002]

본 발명은 버려지는 운동 에너지를 재생 에너지로 변환시키는 에너지 관리 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an energy management apparatus for converting abandoned kinetic energy into renewable energy.

근래 각종 에너지를 생성하는 에너지 자원의 고갈 문제, 에너지 자원의 소비 과정에서 유발되는 환경 오염 문제가 심각하게 대두되고 있다.In recent years, problems of depletion of energy resources, which generate various kinds of energy, and environmental pollution caused by the consumption of energy resources, have become serious.

이러한 문제를 해소하는 방안으로 버려지는 에너지를 활용하는 연구가 이루어지고 있다.Research has been conducted to utilize the abandoned energy as a solution to this problem.

한국등록특허공보 제1142595호에는 전기를 소모하는 전기/전자 장치의 구동에 전기를 효율적으로 제공함으로써 전기/전자 장치의 사용에 따른 비용을 절감하는 기술이 개시되고 있다. 그러나 버려지는 에너지를 활용하는 방안은 제시되지 않고 있다.
Korean Patent Registration No. 1142595 discloses a technique for efficiently providing electricity for driving an electric / electronic device consuming electricity, thereby reducing the cost of using the electric / electronic device. However, there is no suggestion to utilize the abandoned energy.

한국등록특허공보 제1142595호Korean Patent Registration No. 1142595

본 발명은 버려지는 운동 에너지를 재생 에너지로 변환시키는 에너지 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide an energy management device for converting waste kinetic energy into renewable energy.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise forms disclosed. Other objects, which will be apparent to those skilled in the art, It will be possible.

본 발명의 에너지 관리 장치는 외부의 운동 에너지가 인가되면 형상이 변형되는 입력 유니트 및 상기 입력 유니트의 형상 변형을 재생 에너지로 변환시키는 변환 유니트를 포함할 수 있다.The energy management apparatus of the present invention may include an input unit in which a shape is deformed when external kinetic energy is applied, and a conversion unit for converting the shape deformation of the input unit into renewed energy.

본 발명의 에너지 관리 장치는 외력의 유무에 따라 제1 위치와 제2 위치를 왕복하는 동작부, 상기 동작부의 이동력을 제3 위치로 전달하는 링크부 및 상기 제3 위치로 전달된 상기 이동력으로 전기를 생산하는 발전부를 포함할 수 있다.The energy management apparatus of the present invention includes an operation unit that reciprocates between a first position and a second position in accordance with the presence or absence of an external force, a link unit that transmits the movement force of the operation unit to a third position, And a power generation section for generating electricity.

본 발명의 에너지 관리 장치는 외부의 운동 에너지가 인가되는 제1 영역에 복수로 설치되고, 상기 운동 에너지를 활용 가능한 재생 에너지로 변환시키는 에너지 유니트를 포함하고, 상기 각 에너지 유니트는 서로 독립적으로 구동될 수 있다.The energy management apparatus of the present invention includes a plurality of energy units arranged in a first region to which external kinetic energy is applied and converting the kinetic energy into usable renewable energy, and each energy unit is independently driven .

본 발명의 에너지 관리 장치는 외부의 운동 에너지를 재생 에너지로 변환시키는 에너지 유니트 및 상기 에너지 유니트가 서로 독립적으로 구동 가능하게 복수로 배치된 에너지 모듈을 포함할 수 있다.The energy management apparatus of the present invention may include an energy unit for converting external kinetic energy into regenerative energy and an energy module in which the energy units are independently arranged to be able to be driven independently.

본 발명의 에너지 관리 장치는 유체가 수용되며 외력에 의해 형상이 변형되는 동작부 및 상기 동작부의 형상 변형에 의해 유동되는 상기 유체에 의해 회전하는 터빈부를 포함할 수 있다.
The energy management device of the present invention may include an operating portion in which a fluid is accommodated and deformed by an external force, and a turbine portion rotated by the fluid to be flowed by deforming the operating portion.

본 발명의 에너지 관리 장치는 버려지는 외부의 운동 에너지에 의해 형상이 변형되는 수단을 마련하고, 해당 수단의 형상 변형을 동력원으로 하여 활용 가능한 재생 에너지를 생성할 수 있다.
The energy management apparatus of the present invention can provide a means by which the shape is deformed by the external kinetic energy that is discarded and use the deformed shape of the means as a power source to generate renewable energy.

도 1은 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 에너지 관리 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 에너지 관리 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 또다른 에너지 관리 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 에너지 관리 장치가 제1 영역에 복수로 형성된 상태를 나타낸 개략도이다.
도 7은 본 발명의 에너지 관리 장치가 적용된 예를 나타낸 개략도이다.
도 8은 본 발명의 다른 에너지 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 다른 에너지 관리 장치가 적용된 실시예를 나타낸 개략도이다.
도 10은 본 발명의 에너지 관리 장치에 적용된 변속기의 동작을 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing an energy management apparatus of the present invention.
2 is a schematic diagram showing the configuration of the energy management apparatus of the present invention.
3 is a side view of the energy management apparatus of the present invention.
4 is a schematic diagram showing the configuration of another energy management apparatus of the present invention.
5 is a schematic view showing the configuration of another energy management apparatus of the present invention.
6 is a schematic view showing a state where a plurality of energy management apparatuses of the present invention are formed in the first area.
7 is a schematic view showing an example in which the energy management apparatus of the present invention is applied.
8 is a schematic diagram showing another energy management apparatus of the present invention.
9 is a schematic view showing an embodiment to which another energy management apparatus of the present invention is applied.
10 is a schematic view showing the operation of the transmission applied to the energy management apparatus of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. Definitions of these terms should be based on the content of this specification.

도 1은 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing an energy management apparatus of the present invention.

도 1에 도시된 에너지 관리 장치는 외부의 운동 에너지가 인가되면 형상이 변형되는 입력 유니트(100) 및 입력 유니트(100)의 형상 변형을 재생 에너지로 변환시키는 변환 유니트(200)를 포함할 수 있다.The energy management apparatus shown in FIG. 1 may include an input unit 100 whose shape is deformed when external kinetic energy is applied, and a conversion unit 200 that converts the shape of the input unit 100 into renewed energy .

운동 에너지는 이동체(90)로부터 가해진 외력으로부터 생성된 것일 수 있다. 이동체(90)는 차량, 인간 등의 동물 등을 포함할 수 있다. 이동체(90)는 무게와 속도를 갖는다. 본 발명의 에너지 관리 장치는 이동체(90)에 의해 버려지는 에너지를 활용 가능한 재생 에너지로 변환시킴으로써 에너지를 효율적으로 관리하기 위한 것이다. 이를 위해 이동체(90)의 운동 에너지를 입력받을 수 있는 수단으로 입력 유니트(100)가 마련된다.The kinetic energy may be generated from an external force applied from the moving body 90. The mobile unit 90 may include an animal such as a vehicle, a human, or the like. The moving body 90 has a weight and a speed. The energy management apparatus of the present invention is for efficiently managing the energy by converting the energy discarded by the moving body 90 into the usable renewable energy. To this end, the input unit 100 is provided as a means for receiving kinetic energy of the moving body 90. [

입력 유니트(100)는 이동체(90)가 지나갈 때 인가되는 운동 에너지에 의해 형상이 변형될 수 있다. 이때의 형상 변형은 입력 유니티를 구성하는 동작부(110)의 위치 변경, 동작부(110) 자체의 형상 변형을 포함할 수 있다.The input unit 100 may be deformed in shape by kinetic energy applied when the moving body 90 passes. The shape modification at this time may include a change of the position of the operation unit 110 constituting the input unit, and a shape modification of the operation unit 110 itself.

이동체(90)의 운동 에너지로 속도 또는 무게를 고려할 수 있는데, 입력 유니트(100)는 이 둘을 모두 인가받는 것이 유리하다. 이를 위해 입력 유니트(100)는 이동체(90)가 지나가는 목표 위치의 바닥에 설치될 수 있다. 바닥에 설치됨으로써 입력 유니티는 목표 위치를 지나가는 이동체(90)의 무게 또는 속도에 의해 형상이 변형될 수 있다.The kinetic energy of the moving body 90 may take into account speed or weight, and it is advantageous for the input unit 100 to receive both. For this, the input unit 100 may be installed at the bottom of the target position where the mobile unit 90 passes. The input unity can be deformed in shape by the weight or speed of the moving body 90 passing the target position.

변환 유니트(200)는 입력 유니트(100)의 형상 변형을 원인으로 재생 에너지를 생성할 수 있다. 이를 위해 변환 유니트(200)는 입력 유니트(100)의 형상 변형으로 파생된 동력을 전달하는 링크부(210), 링크부(210)에 의해 전달된 동력으로 구동되는 발전부(230) 또는 터빈부(220)을 포함할 수 있다. 발전부(230)는 스마트 그리드 시스템에 연결되거나 배터리(450)에 연결될 수 있으며, 터빈부(220) 발전부(230) 또는 플라이휠 배터리(450)에 연결될 수 있다.The conversion unit 200 can generate the reproduction energy due to the shape deformation of the input unit 100. [ The conversion unit 200 includes a link unit 210 that transmits power derived from the shape modification of the input unit 100, a power-driven unit 230 that is transmitted by the link unit 210, (Not shown). The power generation unit 230 may be connected to the smart grid system or may be connected to the battery 450 and may be connected to the power generation unit 230 of the turbine unit 220 or the flywheel battery 450.

이상의 구성에 따르면 버려지는 이동체(90)의 운동 에너지를 재생 에너지로 활용할 수 있다.According to the above configuration, kinetic energy of the discarded moving body 90 can be utilized as regenerated energy.

도 2는 본 발명의 에너지 관리 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram showing the configuration of the energy management apparatus of the present invention.

도 2에 도시된 에너지 관리 장치는 동작부(110), 링크부(210), 발전부(230)를 포함할 수 있다.The energy management apparatus shown in FIG. 2 may include an operation unit 110, a link unit 210, and a power generation unit 230.

동작부(110)는 입력 유니트(100)를 구성하는 요소로, 외력의 유무에 따라 제1 위치와 제2 위치를 왕복할 수 있다.The operation unit 110 constitutes the input unit 100 and can reciprocate between the first position and the second position depending on the presence or absence of external force.

외부의 운동 에너지, 다시 말해 이동체(90)로부터 인가된 외력이 인가되면 동작부(110)는 제1 위치 P₁으로부터 제2 위치 P₂로 이동될 수 있다. 이때, 외력에 의해 움직인 동작부(110)의 힘, 즉 이동력을 원인으로 재생 에너지를 생성할 수 있다. 그런데, 외력의 인가로 제2 위치 P₂로 이동된 동작부(110)가 제2 위치 P₂를 고수한다면, 이후 외력이 다시 가해진다 하더라도 동작부(110)는 움직일 수 없다. 이에 따르면 추가적인 재생 에너지의 생성이 어렵다. 이를 해소하기 위해 스프링 등의 복원 수단이 마련될 수 있다.When the external kinetic energy, that is, the external force applied from the moving body 90 is applied, the actuating part 110 can be moved from the first position P ₁ to the second position P ₂ . At this time, renewed energy can be generated due to the force of the operating portion 110 moved by the external force, that is, the moving force. However, if the operating portion 110 moved to the second position P ₂ by the application of the external force stays at the second position P ₂ , the operating portion 110 can not move even if the external force is applied again thereafter. This makes it difficult to generate additional renewable energy. A restoring means such as a spring may be provided to solve this problem.

복원 수단은 외력의 해제시 제2 위치 P₂의 동작부(110)를 다시 제1 위치 P₁으로 복원시킬 수 있다.The restoring means can restore the operating portion 110 of the second position P ₂ back to the first position P ₁ when the external force is released.

동작부(110)의 이동력의 방향은 발전기 등의 발전부(230)에서 요구하는 힘의 방향과 다를 수 있다. 또는 초기 설계시 동작부(110)와 발전부(230)의 거리를 이격시킬 수 있다. 이동력의 방향을 발전부(230)에서 요구하는 힘의 방향과 일치시키거나 동작부(110)와 발전부(230)를 서로 이격시켜 배치하기 위해 링크부(210)가 이용될 수 있다.The direction of the movement force of the operation portion 110 may be different from the direction of the force required by the power generation portion 230 such as a generator. Or the distance between the operation unit 110 and the power generation unit 230 may be differentiated from the initial design. The link portion 210 may be used to align the direction of the movement force with the direction of the force required by the generator 230 or to dispose the operation portion 110 and the generator portion 230 apart from each other.

링크부(210)는 동작부(110)의 이동력을 발전부(230)가 위치하는 제3 위치 P₃로 전달할 수 있다.The link unit 210 may transmit the movement force of the operation unit 110 to the third position P ₃ where the power generation unit 230 is located.

링크부(210)는 서로 맞물린 복수의 기어를 포함할 수 있다. 본 명세서에서 '기어'는 다양한 종료의 기어 및 각 기어를 연결하는 벨트를 포함하는 것으로 한다.The link portion 210 may include a plurality of gears meshed with each other. As used herein, the term " gear " includes various end gears and belts connecting the respective gears.

동작부(110)에 직접 맞물린 기어의 회전 속도 ω₁보다 제3 위치 P₃의 기어의 회전 속도(각속도) ω₂가 빠를 수 있다. 소위, 링크부(210)는 동작부(110)로부터 발전부(230)를 향하는 방향으로 갈수록 각속도가 빨라지는 가속기를 형성할 수 있다. 동작부(110)의 이동 거리가 클수록 재생 에너지가 많이 형성되는 것은 자명하다. 그러나, 차량 등 이동체(90)의 이동 경로에 마련되는 동작부(110)의 이동 거리가 크다면 해당 경로를 이용하는 사용자의 불편함이 커지므로, 가능한 동작부(110)의 이동 거리를 작게 할 필요가 있다. 동작부의 이동 거리를 작게 할 경우 동작부(110)에 직접 맞물린 기어의 회전 속도 역시 작아진다. 이에 따르면 발전부(230)가 신뢰성 있게 동작하기 어려우므로 링크부(210)를 가속기로 구성하여 발전부(230)를 신뢰성 있게 구동시키는 것이 좋다. 도 2의 링크부(210)는 제1 기어(211), 제2 기어(213), 제3 기어(215), 제1 기어(211)의 회전을 제2 기어(213)로 전달하는 제1 벨트(212), 제2 기어(213)의 회전을 제3 기어(215)로 전달하는 제2 벨트(214)를 포함하고 있다.The rotational speed (angular speed)? ₂ of the gear at the third position P ₃ may be faster than the rotational speed? ₁ of the gear meshed directly with the operating portion 110. The so-called link unit 210 can form an accelerator whose angular velocity increases from the operation unit 110 toward the power generation unit 230. It is obvious that the larger the moving distance of the operation part 110, the more the regenerated energy is formed. However, if the moving distance of the operating portion 110 provided on the moving path of the moving body 90 such as a vehicle is large, the user who uses the corresponding path becomes large, so that it is necessary to reduce the moving distance of the operating portion 110 as much as possible . When the moving distance of the operating portion is reduced, the rotational speed of the gear directly engaged with the operating portion 110 is also reduced. According to this, since it is difficult for the power generator 230 to operate reliably, it is preferable to configure the link unit 210 as an accelerator to reliably drive the power generator 230. 2 includes a first gear 211, a second gear 213, a third gear 215 and a first gear 211 for transmitting the rotation of the first gear 211 to the second gear 213 A belt 212, and a second belt 214 that transmits the rotation of the second gear 213 to the third gear 215.

발전부(230)는 제3 위치 P₃에 배치되고, 링크부(210)에 의해 제3 위치 P₃로 전달된 이동력으로 전기를 생산할 수 있다. 발전부(230)는 발전기를 포함할 수 있다. 발전기는 모터와 동일한 구성으로 구성될 수 있으므로, 비싼 발전기 제품 대신 상대적으로 비용이 저렴한 모터 제품으로 발전부(230)를 구성할 수 있다.Development unit 230 may generate electricity by a moving force transmitted to the third being placed at the position P _3, the third position by the link portion (210) P _3. The power generation unit 230 may include a generator. Since the generator can be constructed in the same configuration as the motor, the generator 230 can be constructed of a relatively inexpensive motor product instead of an expensive generator product.

발전부(230)는 회전축에 연결된 회전자와 고정자를 가질 수 있으며, 회전축의 회전으로 전기를 생성한다. 이때 회전축의 회전은 발전기의 초기 설계시 설정된 방향으로만 이루어지는 것이 좋다. 발전부(230)의 회전축은 링크부(210)를 구성하는 기어 중 하나에 연결될 수 있는데, 해당 기어는 동작부(110)의 이동 방향에 따라 회전 방향이 변경될 수 있다. 이러한 링크 시스템에서 발전부(230)의 회전축을 일 방향으로만 회전시키기 위한 구성이 필요하다.The power generation unit 230 may have a rotor and a stator connected to the rotation axis, and generates electricity by rotation of the rotation axis. At this time, it is preferable that the rotation of the rotary shaft is made only in the direction set at the initial design of the generator. The rotating shaft of the power generating unit 230 may be connected to one of the gears constituting the link unit 210. The rotating direction of the gear may be changed according to the moving direction of the operating unit 110. In such a link system, a configuration for rotating the rotating shaft of the power generator 230 only in one direction is required.

한편, 동작부(110)에 외력이 가해진 초기에는 자연 법칙에 따라 동작부(110)를 움직이는데 큰 힘이 요구된다. 이때, 동작부에 맞물린 기어와 제3 위치의 기어의 회전비율 k(여기서, k=동작부에 맞물린 기어의 회전 각도/제3 위치의 기어 회전 각도)가 작다면 동작부(110)의 기동이 어려울 수 있다. 따라서, 외력에 의한 동작부의 동작부의 운동 개시 초기의 회전비율 k₁은 큰 것이 좋고, 운동 개시 후에는 고속 회전을 통한 발전 효율의 향상을 위해 회전비율이 작아지는 것이 발전에 유리하다.At the initial stage when an external force is applied to the actuating part 110, a great force is required to move the actuating part 110 according to the natural law. At this time, if the rotation ratio k of the gear engaged with the operating portion and the gear at the third position (k = rotation angle of the gear engaged with the operation portion / rotation angle of the gear at the third position) It can be difficult. Therefore, it is preferable that the rotation ratio k ₁ at the start of the motion of the operating portion of the operating portion due to the external force is large, and after the commencement of the motion, it is advantageous for the power to decrease the rotation ratio for improving the power generation efficiency through high speed rotation.

이를 위해 링크부(210)에는 회전비율을 조정하는 변속기(300)가 마련될 수 있다.To this end, the link unit 210 may be provided with a transmission 300 for adjusting the rotation ratio.

변속기(300)에 따르면 외력에 의한 동작부(110)의 운동 개시 초기의 회전비율 k₁보다 동작부(110)의 운동 개시 이후 t시간 경과시의 회전비율 k₂가 작을 수 있다.According to the transmission 300, the rotation ratio k ₂ at the elapse of t time after the start of the movement of the operating portion 110 may be smaller than the rotation ratio k _{1 at the} initial start of the movement of the operating portion 110 due to the external force.

도 10은 본 발명의 에너지 관리 장치에 적용된 변속기의 동작을 나타낸 개략도이다.10 is a schematic view showing the operation of the transmission applied to the energy management apparatus of the present invention.

도 10의 (a)는 동작부(110)의 운동 개시 초기의 상태를 나타낸 것이고, 도 10의 (b)는 동작부(100)의 운동 개시 초기 이후 t시간 경과시의 상태를 나타낸 것이다. 도면에서 동작부에 맞물린 기어를 제1 기어(211)로 나타내고, 제3 위치의 기어를 제2 기어(213)으로 나타내었다. 실질적으로 제3 위치의 기어는 제3 기어(215)이지만 제3 기어(215)의 회전 속도는 제3 기어(215)에 맞물린 제2 기어(213)에 의해 결정되므로 제2 기어(213) 역시 제3 위치의 기어로 볼 수 있다.10 (a) shows a state at the start of movement of the operation unit 110, and FIG. 10 (b) shows a state at a time after a start of movement of the operation unit 100 at time t. In the drawing, the gear engaged with the operating portion is denoted by a first gear 211, and the gear in a third position is denoted by a second gear 213. The third gear 215 is substantially in the third position but the rotational speed of the third gear 215 is determined by the second gear 213 engaged with the third gear 215, It can be seen as a gear in the third position.

(a) 상태에서 제1 기어(211)의 크기보다 제2 기어(213)의 크기가 크다. 따라서, 동작부(110)에 가해진 적은 힘으로도 제2 기어(213)를 회전시킬 수 있다. 이후 제1 기어(211)의 회전 속도가 증가하면 제1 기어(211)의 크기보다 제2 기어(213)의 크기가 작아지는 (b) 상태로 전이된다. 이에 따르면 제3 위치의 기어는 고속 회전이 가능해진다.the size of the second gear 213 is larger than the size of the first gear 211 in the state (a). Therefore, the second gear 213 can be rotated even with a small force applied to the operating portion 110. When the rotational speed of the first gear 211 is increased, the state of the second gear 213 is shifted to the state (b) where the size of the second gear 213 is smaller than the size of the first gear 211. Accordingly, the gear in the third position can rotate at a high speed.

회전 속도에 따라 (a) 상태에서 (b) 상태로 전이되기 위해 제1 벨트(212)를 이용할 수 있다. 예를 들어 제1 벨트(212)의 단면을 'V'자로 형성하고, 제1 기어(211)와 제2 기어(213)를 제1 벨트(212) 단면의 경사에 대응하는 2개의 휠로 마련할 수 있다. 이런 형태는 소위 무단 변속기(CVT, Continuously Variable Transmission)일 수 있다.The first belt 212 may be used to transition from state (a) to state (b) depending on the rotational speed. For example, the first belt 212 may have a V-shaped cross section and the first gear 211 and the second gear 213 may be provided with two wheels corresponding to the inclination of the end face of the first belt 212 . This form may be a so-called Continuously Variable Transmission (CVT).

도 3은 본 발명의 에너지 관리 장치를 나타낸 측면도이다.3 is a side view of the energy management apparatus of the present invention.

도 3에 도시된 에너지 관리 장치는 링크부(210)로 복수의 기어를 포함하고 있다.The energy management apparatus shown in FIG. 3 includes a plurality of gears in a link portion 210.

구체적으로, 링크부(210)는 발전부(230)의 회전축에 연결되고 치형이 기울어져 형성된 내접 기어(216), 내접 기어(216)의 회전 방향에 따라 내접 기어(216)의 치형에 구속되거나 비구속되는 걸림부(217), 제3 위치 P₃에 형성되고 걸림부(217)와 함께 회전하는 기어를 포함할 수 있다.Specifically, the link portion 210 is connected to the rotation shaft of the power generating portion 230 and is connected to the internal gear 216 formed by inclining the teeth, the gear teeth of the internal gear 216 according to the rotation direction of the internal gear 216 A non-constrained engagement portion 217, and a gear formed at the third position P ₃ and rotating together with the engagement portion 217.

도 3에는 동작부(110)에 직접 맞물리는 제1 기어(211), 제1 기어(211)에 맞물리는 제2 기어(213), 제2 기어(213)에 맞물리는 제3 기어(215)가 마련되고 있다. 이때, 제3 기어(215)가 걸림부(217)와 함께 회전하는 기어가 된다. 또한, 도 3에는 도 2의 벨트부가 배제되고 각 기어가 큰 지름과 작은 지름이 병합된 형태를 취하고 있다.3 shows a first gear 211 directly engaged with the operating portion 110, a second gear 213 engaged with the first gear 211, a third gear 215 engaged with the second gear 213, . At this time, the third gear 215 becomes a gear rotating together with the engagement portion 217. 3, the belt portion of Fig. 2 is excluded, and each gear has a larger diameter and a smaller diameter.

제3 기어(215)의 위치가 제3 위치 P₃가 되며 도 3의 (a)를 살펴보면 제3 위치에 발전부(230)가 배치되고 있다.The position of the third gear 215 becomes the third position P _3. Referring to FIG. 3 (a), the generator 230 is disposed at the third position.

도 3의 (a)의 반대면인 도 3의 (b)에는 도 3의 (a)에서 발전부(230)에 가려져 있던 제3 기어(215), 걸림부(217), 내접 기어(216)가 개시되고 있다. 이하 에너지 관리 장치의 동작은 도 3의 (b)를 기준으로 설명하기로 한다.3 (b), which is the reverse side of FIG. 3 (a), shows the third gear 215, the engaging portion 217 and the internal gear 216 which are hidden in the power generation portion 230 in FIG. . Hereinafter, the operation of the energy management apparatus will be described with reference to FIG. 3 (b).

도 3의 동작부(110)는 제1 회전축(190)을 중심으로 방사 방향으로 연장(연장부, (111))되고, 단부가 제1 회전축(190)을 중심으로 갖는 원호를 추종하도록 구부러져(꺾임부, (112)) 형성된다. 동작부(110)의 단부에서 제1 회전축(190)에 대면하는 면에 링크부(210)와 맞물리는 기어 치형(119)이 형성되고 있다.3 is extended in a radial direction (extension portion 111) around the first rotation shaft 190 and is bent to follow an arc whose end is centered on the first rotation axis 190 (Bending portion, 112). A gear tooth 119 engaging with the link portion 210 is formed on a surface facing the first rotating shaft 190 at the end of the operating portion 110. [

이동체(90)가 에너지 관리 장치를 지나가면 동작부(110)는 복원 수단의 힘을 초과한 이동체(90)의 무게에 눌려 아래로 하강하고 제1 기어(211)는 좌회전한다. 제2 기어(213)는 우회전하고, 제3 기어(215)는 좌회전한다. 제3 기어(215)의 좌회전으로 걸림부(217)의 단부는 내접 기어(216)의 치형에 맞물린다. 따라서 내접 기어(216)도 제3 기어(215)와 함께 회전하고 내접 기어(216)에 연결된 발전부(230)의 회전축이 회전된다. 회전축의 회전으로 발전부(230)를 구성하는 회전자가 회전하고 회전자의 회전으로 전기가 생성된다.When the moving body 90 passes the energy management apparatus, the operating portion 110 is pressed down by the weight of the moving body 90 exceeding the force of the restoring means and descends downward, and the first gear 211 makes a left turn. The second gear 213 makes a right turn and the third gear 215 makes a left turn. The end of the locking portion 217 is engaged with the teeth of the internal gear 216 when the third gear 215 is rotated counterclockwise. Therefore, the internal gear 216 also rotates together with the third gear 215 and the rotation axis of the generator 230 connected to the internal gear 216 is rotated. The rotation of the rotary shaft causes the rotor constituting the generator 230 to rotate, and electricity is generated by the rotation of the rotor.

이동체(90)가 지나간 후 복원 수단에 의해 동작부(110)는 원래의 위치로 복원된다. 동작부(110)의 복원으로 제1 기어(211)는 우회전하고, 제2 기어(213)는 좌회전하고, 제3 기어(215)는 우회전한다. 제3 기어(215)의 우회전시 걸림부(217)의 단부는 내접 기어(216)의 치형에 맞물리지 못하고 헛돌게 된다. 따라서 내접 기어(216) 및 발전부(230)의 회전축은 회전하지 않고 정지된 상태를 유지한다.After the moving body 90 has passed, the operating portion 110 is restored to its original position by the restoring means. As a result of the restoration of the operating portion 110, the first gear 211 makes a right turn, the second gear 213 makes a left turn, and the third gear 215 makes a right turn. The end portion of the engaging portion 217 at the time of the right turn of the third gear 215 is not engaged with the teeth of the internal gear 216 and is idle. Therefore, the internal gear 216 and the rotating shaft of the power generation unit 230 are kept in a stopped state without rotating.

이상의 도 2 및 도 3에서 살펴본 에너지 관리 장치는 에너지 관리 장치를 지나가는 이동체(90)의 중력을 주요 힘으로 하고 있다. 이와 달리 도 4와 도 5는 이동체(90)의 속도를 주요 힘으로 하고 있다.The energy management apparatuses shown in FIGS. 2 and 3 have gravity of the moving body 90 passing through the energy management apparatus as the main force. On the other hand, FIG. 4 and FIG. 5 show the speed of the mobile body 90 as a main force.

도 4는 본 발명의 다른 에너지 관리 장치의 구성을 나타낸 개략도이고, 도 5는 본 발명의 또다른 에너지 관리 장치의 구성을 나타낸 개략도이다.FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of another energy management apparatus of the present invention, and FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of another energy management apparatus of the present invention.

도 4 및 도 5의 동작부(110)는 외력을 생성하는 이동체(90)의 이동 방향과 평행하게 왕복하는 이동부(114), 이동부(114)의 움직임을 링크부(210)로 전달하는 동력 전달부를 포함할 수 있다.4 and 5 includes a moving part 114 that reciprocates in parallel with the moving direction of the moving body 90 that generates an external force and a moving part 114 that transmits the movement of the moving part 114 to the link part 210 And may include a power transmission portion.

도 2의 동작부(110)는 외력에 의해 회전 운동을 하고, 이에 따라 링크부(210)의 기어를 용이하게 회전시킬 수 있다. 그러나, 도 4 및 도 5의 동작부(110)는 직선 운동을 하므로 링크부(210)를 구동시키기 위한 수단으로 동력 전달부(115, 116, 118)를 포함하고 있다.The operating portion 110 of FIG. 2 rotates by an external force, and thus the gear of the link portion 210 can be easily rotated. However, since the actuating part 110 shown in FIGS. 4 and 5 linearly moves, it includes the power transmitting parts 115, 116 and 118 as a means for driving the link part 210. FIG.

이동부(114)는 이동체(90)의 속도를 신뢰성 있게 받기 위해 이동체(90)와의 접촉면에 돌기가 형성될 수 있다. 돌기의 형성 방향은 도시된 바와 같이 이동체(90)의 이동 방향에 수직일 수 있다.The moving part 114 may be formed with a projection on the contact surface with the moving body 90 to reliably receive the speed of the moving body 90. [ The formation direction of the protrusions may be perpendicular to the moving direction of the moving body 90 as shown in FIG.

도 4의 동력 전달부(118)는 제1 기어(211)와 함께 α각도로 회전하고, 제1 기어(211) 또는 제1 기어(211)의 회전축으로부터 연장되며, 연장된 단부가 이동부(114)에 연결되고 있다.The power transmission portion 118 of Fig. 4 rotates at an angle with the first gear 211 and extends from the rotation axis of the first gear 211 or the first gear 211, 114).

도 5의 동력 전달부(115, 116)는 이동부(114)의 배면에 형성된 치형(117)에 맞물린 보조 기어(116), 보조 기어(116)와 제1 기어(211)를 연결하는 보조 벨트(115)를 포함하고 있다.5 includes an auxiliary gear 116 engaged with a toothed portion 117 formed on the rear surface of the moving portion 114 and an auxiliary gear 116 interposed between the auxiliary gear 116 and the first gear 211, (115).

요컨대, 동력 전달부(115, 116, 118)는 링크부(210)의 운동 방향과 다른 방향으로 위치 변경되는 동작부(110)의 움직임을 링크부(210)로 전달할 수 있다.In other words, the power transmission units 115, 116, and 118 may transmit the movement of the operation unit 110, which is changed in the direction different from the movement direction of the link unit 210, to the link unit 210.

한편, 동작부(110), 링크부(210), 발전부(230)를 지지하는 수단인 동시에 이들을 보호하는 케이스(250)가 마련될 수 있다. 케이스(250)는 이동체(90)로부터 인가된 외력으로부터 내부에 배치된 각 요소가 훼손되는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, a case 250 for supporting the operation unit 110, the link unit 210, and the power generation unit 230 may be provided. The case 250 can prevent each element disposed inside from an external force applied from the moving body 90 from being damaged.

이상에서 살펴본 에너지 관리 장치는 큰 규모로 형성되어 타겟으로 하는 목표 위치에 단수로 배치되거나 적은 규모로 형성되어 복수개가 목표 위치에 배치될 수 있다. 유지 보수의 편의성, 생산성을 고려하여 후자가 유리하다.The energy management apparatuses described above are formed on a large scale, and may be disposed in a single target position or in a small scale at a target position to be a target, and a plurality of the energy management apparatuses may be disposed at a target position. The latter is advantageous considering maintenance convenience and productivity.

도 6은 본 발명의 에너지 관리 장치가 제1 영역에 복수로 형성된 상태를 나타낸 개략도이다. 도 7은 본 발명의 에너지 관리 장치가 적용된 예를 나타낸 개략도이다.6 is a schematic view showing a state where a plurality of energy management apparatuses of the present invention are formed in the first area. 7 is a schematic view showing an example in which the energy management apparatus of the present invention is applied.

도면에 도시된 에너지 관리 장치는 버려지는 외부의 운동 에너지를 활용 가능한 재생 에너지로 변환시키는 에너지 유니트(300)를 포함할 수 있다.The energy management apparatus shown in the drawing may include an energy unit 300 for converting external kinetic energy discarded into renewable energy.

에너지 유니트(300)는 도 1의 입력 유니트(100)를 포함할 수 있으며, 경우에 따라 변환 유니트(200)도 함께 포함할 수 있다.The energy unit 300 may include the input unit 100 of FIG. 1 and, in some cases, may include the conversion unit 200 as well.

살펴보면, 본 발명의 에너지 유니트(300)는 외부의 운동 에너지가 인가되는 제1 영역 ①에 복수로 설치될 수 있다. 제1 영역 ①은 복수의 제2 영역 ②로 분할될 수 있으며, 에너지 유니트(300)는 각 제2 영역마다 설치될 수 있다.In other words, the energy unit 300 of the present invention may be installed in a plurality of first regions 1 to which external kinetic energy is applied. The first region (1) may be divided into a plurality of second regions (2), and the energy unit (300) may be provided for each second region.

도 6에는 격자 형태로 제2 영역이 마련된 제1 영역이 개시되고 있으나 제2 영역의 크기 및 거리는 다양할 수 있으며, 심지어 랜덤이어도 무방하다. 다만, 효율면에서는 제2 영역을 서로 밀착시켜 형성함으로써 에너지 유니트(300)가 서로 밀착되도록 하는 것이 좋다.FIG. 6 shows a first region provided with a second region in a lattice form, but the size and distance of the second region may vary, and may be even random. However, in terms of efficiency, it is preferable that the energy units 300 are brought into close contact with each other by forming the second regions in close contact with each other.

제1 영역에 마련된 에너지 유니트(300) 복수개의 집합을 에너지 모듈(410)이라 칭할 수 있다. 이때, 에너지 모듈(410)은 에너지 유니트(300)가 서로 독립적으로 구동 가능하게 복수로 배치된 것일 수 있다.A plurality of sets of the energy units 300 provided in the first region may be referred to as an energy module 410. At this time, the energy module 410 may be arranged such that a plurality of the energy units 300 can be independently driven.

에너지 유니트(300)가 서로 독립적으로 배치된다는 것은 각 에너지 유니트(300)마다 입력 유니트(100)를 포함한다는 것을 의미한다. 이에 따르면 문제가 발생된 에너지 유니트(300)만 선별해서 교체가 가능하므로 유지 보수가 용이하다. 에너지 유니트(300)를 에너지 모듈(410)에 착탈되도록 형성하면 유지 보수의 용이성은 더욱 증대될 수 있다.The fact that the energy units 300 are disposed independently of each other means that each energy unit 300 includes the input unit 100. According to this, only the energy unit 300 in which a problem has occurred can be selectively replaced and maintenance is easy. If the energy unit 300 is detachably attached to the energy module 410, the ease of maintenance can be further increased.

재생 에너지는 전기 에너지이고, 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기가 에너지 유니트(300)마다 포함될 수 있다.The renewable energy is electric energy, and a generator for converting kinetic energy into electric energy may be included in each energy unit 300.

에너지 유니트(300)가 입력 유니트(100), 변환 유니트(200) 및 발전기를 포함함으로써, 에너지 유니트(300)는 독립적으로 외부의 운동 에너지를 이용하여 재생 에너지를 생산할 수 있다. 따라서, 복수의 에너지 유니트(300) 중 문제가 발생한 에너지 유니트(300)를 용이하게 교체할 수 있다.Since the energy unit 300 includes the input unit 100, the conversion unit 200, and the generator, the energy unit 300 can independently generate external energy using the external kinetic energy. Therefore, it is possible to easily replace the problematic energy unit 300 among the plurality of energy units 300.

또한, 각 에너지 유니트(300)의 입력값이 크지 않으므로 소형의 발전기, 예를 들어 소형의 저렴한 모터, 예를 들어 CD-ROM 드라이브에 사용되는 모터를 역으로 적용한 발전기를 이용할 수 있다.Further, since the input value of each energy unit 300 is not large, it is possible to use a small-sized generator, for example, a small-sized and inexpensive motor, for example, a generator using a motor used in a CD-ROM drive.

일반적인 발전기가 규모가 크고 고가이므로 큰 설치 공간이 필요하고 비용이 상승하게 되는데, 발전기를 소형의 모터로 대체함으로써 유지 보수 측면뿐만 아니라 생산성 향상의 측면에도 유리하다.Since a generic generator is large and expensive, a large installation space is required and the cost is increased. By replacing the generator with a small-sized motor, it is advantageous not only in terms of maintenance but also in productivity.

위 실시예에 따르면 각 에너지 유니트(300)는 전기 에너지를 출력하게 되는데, 이들 전기 에너지를 취합할 수 있는 취합부(430)가 필요하다.According to this embodiment, each energy unit 300 outputs electric energy, and a collecting unit 430 capable of collecting these electric energy is needed.

취합부(430)는 소량의 전기 에너지를 입력받아 초기 설계치에 부합하는 전기 에너지를 출력할 수 있다. 취합부(430)는 멀티 플렉서, 합산기, 정전압 레귤레이터, 평활 회로, 전력 조정기 등을 포함할 수 있다.The collecting unit 430 receives a small amount of electric energy and can output electric energy corresponding to the initial design value. The combiner 430 may include a multiplexer, a summer, a constant voltage regulator, a smoothing circuit, a power regulator, and the like.

취합부(430)에서 취합된 전기 에너지는 배터리(450)에 저장될 수 있다. 또는 전송부(미도시)를 통해 전기 에너지를 요구하는 외부 장치로 전송할 수 있다. 후자의 경우 에너지 관리 장치는 전력을 적재 적소에 공급하는 스마트 그리드 시스템의 전원부 기능을 수행하게 된다. 예를 들어, 전송부로부터 출력된 전기 에너지는 대형 상가의 전등을 구동시키거나, 도로에 매설된 열선을 가열함으로써 도로의 결빙을 방지하거나, 도로의 가로등을 구동시킬 수 있다.The electric energy collected at the collecting unit 430 may be stored in the battery 450. [ Or to an external device requiring electrical energy through a transfer unit (not shown). In the latter case, the energy management device performs the power function of the smart grid system that supplies the power to the right place. For example, the electric energy output from the transmission unit can prevent the freezing of the road or drive the street lamp of the road by driving a lamp in a large mall or by heating a hot line embedded in the road.

한편, 에너지 유니트(300)에 마련된 입력 유니트(100)가 도 3과 같이 외부로 돌출된 동작부(110)를 갖는 경우, 설치 장소의 미적 외관을 훼손시킬 수 있다. 또한, 사용자가 동작부(110)에 걸려 넘어지는 안전 사고의 문제가 있을 수 있으며, 외부의 이물질이 동작부(110)의 틈을 통해 에너지 유니트(300)의 내부로 유입됨으로써 에너지 유니트(300)의 오동작을 유발할 수 있다. 이를 방지하기 위해 에너지 관리 장치는 에너지 유니트(300)에서 운동 에너지가 인가되는 부위, 예를 들어 동작부(110) 등을 덮는 커버 유니트(490)를 포함할 수 있다.On the other hand, when the input unit 100 provided in the energy unit 300 has the operation unit 110 protruding outward as shown in FIG. 3, the aesthetic appearance of the installation place may be damaged. In addition, foreign matter may flow into the energy unit 300 through the gap of the operation unit 110, thereby causing the energy unit 300 to be damaged. It is possible to cause a malfunction of the apparatus. To prevent this, the energy management device may include a cover unit 490 covering a portion to which kinetic energy is applied in the energy unit 300, for example, the operation unit 110 and the like.

이때의 커버 유니트(490)는 각 에너지 유니트(300)를 개별적으로 덮거나, 복수의 에너지 유니트(300)를 함께 덮을 수 있다. 후자의 경우 특정 에너지 유니트(300)의 동작부(110)에 외력이 가해졌을 때, 커버로 인해 인접한 에너지 유니트(300)의 동작부(110)까지 작동되므로 재생 에너지의 생산 효율이 개선될 수 있다. 또한, 보행자 또는 차량이 받는 충격을 완화시킬 수 있다. 또한, 빗물 등 이물질의 침입을 최소화기켜 에너지 유니트(300)의 오동작을 방지할 수 있다.The cover unit 490 may cover the energy units 300 individually or cover the plurality of energy units 300 together. In the latter case, when an external force is applied to the operation unit 110 of the specific energy unit 300, the cover 110 operates to the operation unit 110 of the adjacent energy unit 300, so that the production efficiency of the renewable energy can be improved . It is also possible to alleviate the impact of the pedestrian or the vehicle. In addition, it is possible to minimize the intrusion of foreign matter such as rainwater and to prevent malfunction of the energy unit 300.

외력을 용이하게 입력받기 위해 에너지 모듈(410)은 도로 등 바닥에 설치되는 것이 좋다. 이 경우 도로 등의 표면을 깎아내고 에너지 모듈(410)을 설비할 수도 있으나, 도로의 훼손이 불가피하다. 도로의 훼손은 각종 법률 규제와도 문제가 발생될 수 있으므로 가능한 도로를 훼손시키지 않고 에너지 모듈(410)을 설비하는 것이 좋다.The energy module 410 may be installed on the floor or the like in order to easily receive an external force. In this case, the surface of a road or the like may be shaved off and the energy module 410 may be installed, but roads are inevitably damaged. Damage to the road may cause problems with various laws and regulations, so it is advisable to install the energy module 410 without damaging the road as possible.

이를 위해 에너지 모듈(410)은 운동 에너지가 인가되는 제1 영역에 거치될 수 있다. 에너지 모듈(410)의 거치시 도로면과의 높이차로 인하여 차량의 운행 및 보행자의 이동에 장애물로 기능할 수 있다. 이에 대한 대책으로 에너지 관리 장치는 에너지 모듈(410)의 측면에 설치되고 제1 영역과 에너지 모듈(410)의 높이차만큼 기울어지게 형성된 가이드부(480)를 포함할 수 있다.For this purpose, the energy module 410 may be mounted in a first region to which kinetic energy is applied. The energy module 410 can function as an obstacle to the operation of the vehicle and the movement of the pedestrian due to the difference in height from the road surface. As a countermeasure thereto, the energy management device may include a guide part 480 installed on a side surface of the energy module 410 and formed to be inclined by a height difference between the first area and the energy module 410.

도 8은 본 발명의 다른 에너지 관리 장치를 나타낸 개략도이다.8 is a schematic diagram showing another energy management apparatus of the present invention.

도 8에 도시된 에너지 관리 장치는 유체가 수용되며 외력에 의해 형상이 변형되는 동작부(110) 및 동작부(110)의 형상 변형에 의해 유동되는 유체에 의해 회전하는 터빈부(220)를 포함할 수 있다.The energy management apparatus shown in FIG. 8 includes an operation unit 110 that receives fluid and is deformed in shape by an external force, and a turbine unit 220 that rotates by a fluid that flows by deforming the operation unit 110 can do.

동작부(110)는 외력의 유무에 따라 제1 위치와 제2 위치를 왕복할 수 있다.The actuating part 110 can reciprocate between the first position and the second position depending on the presence or absence of external force.

이동체(90)로부터 인가된 외력이 인가되면 동작부(110)는 제1 위치 P₁으로부터 제2 위치 P₂로 이동될 수 있다. 이때, 외력에 의해 움직인 동작부(110)의 힘, 즉 이동력을 원인으로 재생 에너지를 생성할 수 있다. 물론, 추가적인 재생 에너지의 생산을 위해 스프링 등의 복원 수단(135)이 마련될 수 있다.When an external force applied from the mobile unit 90 is applied, the operation unit 110 can be moved from the first position P ₁ to the second position P ₂ . At this time, renewed energy can be generated due to the force of the operating portion 110 moved by the external force, that is, the moving force. Of course, restoration means 135, such as a spring, may be provided for the production of additional renewable energy.

복원 수단(135)은 외력의 해제시 제2 위치 P₂의 동작부(110)를 다시 제1 위치 P₁으로 복원시킬 수 있다.The restoring means 135 can restore the operating portion 110 of the second position P ₂ back to the first position P ₁ when the external force is released.

동작부(110)는 외력에 의해 형상이 변형되는 플렉시블 재질의 제1 부재(133), 유체가 수용되고 고정된 형상의 제2 부재(137)를 포함할 수 있다. 제2 부재(137)가 플렉시블하게 구성되면 제1 부재(133)의 형상 변형으로 유동되는 유체로 제2 부재(137)의 형상이 변형되고 이에 따라 유체는 관부(221, 222)로 유출되지 않을 수 있다. 이를 방지하기 위해 제2 부재(137)는 고정된 형상으로 형성될 수 있다.The operating portion 110 may include a first member 133 of a flexible material whose shape is deformed by an external force, and a second member 137 of a fluid-receiving and fixed shape. If the second member 137 is configured to be flexible, the shape of the second member 137 is deformed by the fluid that flows due to the deformation of the first member 133, so that the fluid does not flow out to the tubular portions 221 and 222 . In order to prevent this, the second member 137 may be formed in a fixed shape.

유체는 링크부(210)에 해당하는 관부(221, 222)를 따라 터빈부(220)로 유동될 수 있으며, 관부(221, 222)는 제1 관(221), 제2 관(222) 및 제2 부재(137) 또는 각 관 내에서 유체의 흐름을 제어하는 밸브(131, 132)를 포함할 수 있다. 참고로 제1 관(221)은 동작부(110), 터빈부(220), 유체 탱크(280)를 연결하는 유로를 형성하고, 제2 관(222)은 유체 탱크(280)로부터 동작부(110)까지의 유로를 형성할 수 있다.The fluid may flow to the turbine section 220 along the tubular sections 221 and 222 corresponding to the link section 210 and the tubular sections 221 and 222 may flow through the first tube 221, The second member 137 or valves 131 and 132 that control the flow of fluid within each tube. The first pipe 221 forms a flow path for connecting the operation unit 110, the turbine unit 220 and the fluid tank 280 and the second pipe 222 forms a flow path from the fluid tank 280 to the operation unit 110 can be formed.

관부는 동작부(110)의 유체를 터빈부(220)가 위치하는 제3 위치 P₃로 전달할 수 있다.The tube portion may deliver fluid in the actuating portion 110 to a third position P ₃ where the turbine portion 220 is located.

예를 들어 동작부(110)의 출력단에는 동작부(110)로부터 터빈부(220)를 향하는 제1 방향으로의 유체 이동을 허용하고, 제1 방향의 반대인 제2 방향으로의 유체 이동을 제한하는 제1 밸브(131)가 설치될 수 있다.For example, the output of the actuator 110 may permit fluid movement in a first direction from the actuator 110 to the turbine portion 220, and fluid movement in a second direction opposite to the first direction A first valve 131 may be provided.

또한, 외력이 해제되면 동작부(110)의 형상을 복원시키는 복원 수단(135)이 마련되고, 터빈부(220)를 경유한 유체는 동작부(110)의 복원에 의해 동작부(110)로 재입력될 수 있다. 이때, 동작부(110)의 입력단에는 터빈부(220)로부터 동작부(110)로 향하는 방향(제1 방향)으로의 유체 이동을 허용하고, 그 반대 방향(제2 방향)으로의 유체 이동을 제한하는 제2 밸브(132)가 설치될 수 있다.When the external force is released, restoration means 135 for restoring the shape of the operation portion 110 is provided and the fluid passed through the turbine portion 220 is returned to the operation portion 110 by the restoration of the operation portion 110 Can be re-entered. At this time, an input end of the operation part 110 allows fluid movement in the direction from the turbine part 220 to the operation part 110 (first direction) and fluid movement in the opposite direction (second direction) A second valve 132 may be provided.

이상의 구성에 따르면 외력에 의해 동작부(110)의 형상이 변형되고, 동작부(110)의 형상 변형에 의한 유체의 흐름으로 터빈부(220)가 회전한다. 터빈부(220)에는 발전부(230) 또는 플라이휠 배터리(290)가 연결될 수 있다. 발전기에는 스마트 그리드 시스템이 연결되거나 배터리(450)가 연결될 수 있다. 플라이휠 배터리(290)는 에너지 유니트에서 생상된 에너지를 운동 에너지의 형태로 저장할 수 있다.According to the above configuration, the shape of the operating portion 110 is deformed by the external force, and the turbine portion 220 is rotated by the flow of the fluid due to the deformation of the operating portion 110. The power generation unit 230 or the flywheel battery 290 may be connected to the turbine unit 220. The generator may be connected to a smart grid system or a battery 450. The flywheel battery 290 can store the energy generated in the energy unit in the form of kinetic energy.

한편, 동작부(110)는 운동 에너지가 인가되는 제1 영역에 복수로 설치되고, 각 동작부(110)는 서로 독립적으로 구동될 수 있다.Meanwhile, a plurality of actuators 110 may be provided in a first region to which kinetic energy is applied, and each actuators 110 may be independently driven.

도 9에는 제1 영역 ①에 서로 독립적으로 마련된 복수의 동작부(110)가 마련된 예가 개시된다. 영역 ①을 커버하는 하나의 동작부(110)가 마련될 수도 있으나, 이런 구성에 의하면 신뢰성 있는 동작을 기대하기 어렵다. 예를 들어 도 9에서 좌측 첫번째 동작부(110)가 마련된 자리에 외력이 가해진 경우 도 9의 구성에 따르면 좌측 첫번째 동작부(110)가 정상 구동된다. 그러나, 영역 ①을 커버하는 하나의 동작부(110)가 마련된 경우라면 좌측 첫번째 동작부(110)의 형상 변형으로 유출된 유체가 좌측 두번째 동작부(110), 세번째 동작부(110),... 등의 위치로 이동함으로써 터빈부(220)로의 유체 이동이 거의 없을 수 있다. 이에 따르면 터빈부(220)의 신뢰성 있는 구동이 어려우므로 각 동작부(110)는 독립적으로 구성되는 것이 좋다.9 shows an example in which a plurality of operating portions 110 provided independently of each other in the first region 1 are provided. One operation unit 110 may be provided to cover the area 1, but it is difficult to expect a reliable operation by such a structure. For example, when an external force is applied to a place where the left first operation portion 110 is provided in FIG. 9, the first left operation portion 110 is normally driven according to the configuration of FIG. However, if one operating part 110 covering the area 1 is provided, the fluid discharged due to the shape deformation of the left first operating part 110 is supplied to the left second operating part 110, the third operating part 110, The turbine section 220 may be moved to a position where the turbine section 220 does not move. According to this, it is difficult to reliably drive the turbine unit 220, so that each of the operation units 110 may be independently configured.

외력으로 동작부(110)가 변형되면 동작부(110) 내의 유체는 제1 밸브(131), 제1 관(221)을 거쳐 터빈부(220)로 이동한다. 터빈부(220)를 거친 유체는 유체 탱크(280)로 수용된다. 외력의 해제 후 동작부(110)가 복원 수단(135)에 의해 원래의 형상으로 복원되면 유체 탱크(280)의 유체는 제2 관(222), 제2 밸브(132)를 거쳐 동작부(110)로 유입된다. 이러한 동작은 제1 영역에 배치된 각 동작부(110)에 대해 이루어진다.The fluid in the operation part 110 moves to the turbine part 220 via the first valve 131 and the first pipe 221 when the operating part 110 is deformed due to external force. The fluid passing through the turbine section 220 is received in the fluid tank 280. The fluid in the fluid tank 280 flows through the second valve 222 and the second valve 132 to the operating portion 110 ). This operation is performed for each of the operation parts 110 disposed in the first area.

유체를 이용하여 터빈부(220)를 이용함으로써 외력의 손실을 최소화시키면서 재생 에너지를 생산할 수 있다.By using the turbine portion 220 using the fluid, renewable energy can be produced while minimizing loss of external force.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

90...이동체 100...입력 유니트
110...동작부 111...연장부
112...꺾임부 114...이동부
115, 116, 118...동력 전달부 117...치형
119...기어 치형 131...제1 밸브
132...제2 밸브 133...제1 부재
135...복원 수단 137...제2 부재
200...변환 유니트 210...링크부
211...제1 기어 212...제1 벨트
213...제2 기어 214...제2 벨트
215...제3 기어 216...내접 기어
217...걸림부 220...터빈부
221...제1 관 222...제2 관
230...발전부 250...케이스
280...유체 탱크 290...플라이휠 배터리
410...에너지 모듈 430...취합부
450...배터리 480...가이드부
490...커버 유니트90 ... mobile body 100 ... input unit
110 ... operating part 111 ... extension
112 ... bent portion 114 ... moving portion
115, 116, 118 ... power transmitting portion 117 ... teeth
119 ... gear tooth 131 ... first valve
132 ... second valve 133 ... first member
135 ... restoring means 137 ... second member
200 ... conversion unit 210 ... link unit
211 ... first gear 212 ... first belt
213 ... second gear 214 ... second belt
215 ... third gear 216 ... internal gear
217 ... engaging portion 220 ... turbine portion
221 ... first pipe 222 ... second pipe
230 ... power generation section 250 ... case
280 ... fluid tank 290 ... flywheel battery
410 ... energy module 430 ... collecting section
450 ... battery 480 ... guide portion
490 ... Cover unit

Claims

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An operating portion that reciprocates between a first position and a second position in accordance with the presence or absence of an external force;
A link portion for transmitting the movement force of the operating portion to a third position; And
And a power generating unit for generating electricity by the moving force transmitted to the third position,
Wherein the link portion includes a gear engaged with the operating portion and a gear in the third position,
(K = rotation angle of the gear meshed with the operation portion / gear rotation angle at the third position) of the gear meshed with the operation portion and the gear at the third position,
After the start of motion of the operating portion than the rotational rate k ₁ of the initial start of motion of the operating portion by the external force, the rotation rate at the time t k ₂ over time is small,
Wherein the operating portion includes a moving portion that reciprocates in parallel with a moving direction of the moving body that generates the external force, and a power transmitting portion that transmits the movement of the moving portion to the link portion,
A protrusion protruding perpendicularly to the moving direction of the moving body is provided on a surface of the moving part which is in contact with the moving body,
The moving part is moved from the first position to the second position by the external force,
And restoring means for restoring the moving portion at the second position to the first position when the external force is released,
Wherein the power transmission portion rotates together with the first gear engaged with the operation portion and extends from the rotation axis of the first gear or the first gear and the extended end portion is connected to the movement portion.

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The method of claim 3,
Wherein the link portion includes an internal gear formed by inclining the teeth of the power generation portion and connected to a rotation axis of the power generation portion, a retaining portion restrained by the teeth of the internal gear according to the rotation direction of the internal gear, And a gear rotating together with the gear.

The method of claim 3,
Wherein the operating portion is formed by bending so as to follow the arc having the first rotation axis about the first rotation axis and extending in the radial direction about the first rotation axis,
And a gear tooth engaged with the link portion is formed on a surface facing the first rotation shaft at an end of the operation portion.

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