KR20080077536A

KR20080077536A - generator

Info

Publication number: KR20080077536A
Application number: KR1020070035188A
Authority: KR
Inventors: 문명일
Original assignee: 주식회사 일산이엔씨; 문명일
Priority date: 2007-02-20
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2008-08-25

Abstract

본 발명은 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 간단한 구조로 용이하게 발전할 수 있는 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a generator, and more particularly to a generator that can be easily generated with a simple structure.

즉, 본 발명의 발전기 구성을, 발전기에 있어서, 회전축의 일단에 구비되며 발전의 근원인 외력에 의해 회전되는 팬(Fan); 상기 회전축과 그와 대향된 하우징 내부에 구비되며 상기 팬의 회전 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 발전하는 발전수단; 및 상기 회전축과 상기 하우징의 사이에서 회전축의 회전력을 하우징에 전달하도록 하는 동력전달수단; 을 포함하여 이루어지도록 한다.That is, the generator configuration of the present invention, in the generator, provided at one end of the rotating shaft (Fan) rotated by an external force that is the source of power generation; Power generation means provided in the housing opposite to the rotating shaft and generating power by converting rotational kinetic energy of the fan into electrical energy; And a power transmission means for transmitting the rotational force of the rotating shaft to the housing between the rotating shaft and the housing. It is to be made, including.

Description

Generator {ELECTRIC GENERATOR}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전기를 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a generator according to an embodiment of the present invention.

도 2는 상기 발전기의 동력전달수단을 도시한 평면도이다.2 is a plan view showing a power transmission means of the generator.

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발전기를 도시한 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view showing a generator according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>

110: 하우징 112: 회전축110: housing 112: axis of rotation

120: 팬 130: 발전수단120: fan 130: power generation means

132: 영구자석 134: 코일132: permanent magnet 134: coil

140: 동력전달수단 142: 구동기어140: power transmission means 142: drive gear

144: 종동기어 146: 내접기어144: driven gear 146: internal gear

150: 배터리 150: battery

일반적으로 발전기는 중력 터빈, 댐에 있는 수차, 화석 연료의 연소에 의한 열이나 핵분열에서 발생하는 열로 만들어진 증기에 의해 작동되는 증기 터빈, 내연기관(디젤 기관 또는 가스 터빈 등)의 동력원의 역학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치이다.In general, generators generate the dynamic energy of a power source of a gravity turbine, aberrations in a dam, steam generated by the heat generated by the combustion of fossil fuels or heat generated from nuclear fission, and a power source of an internal combustion engine (such as a diesel engine or a gas turbine). It is a device that converts electrical energy.

그러나 상기와 같은 종래의 발전기는 자체가 크고 구조가 복잡하며 일정 기간 사용하다 보면 불가피한 유지 보수시 비용 증가와 유지비가 발생하는 문제점이 있었다.However, the conventional generator as described above has a problem that the cost is increased and maintenance costs inevitably maintained when the large and complex structure itself is used for a certain period of time.

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 발전하는 발전기의 구조를 단순화하여 유지보수에 대한 비용이 감소되고, 발전량을 증가시킬 수 있게 한 발전기를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a generator that can simplify the structure of a generator to generate power, thereby reducing the cost of maintenance and increasing the amount of power generated.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 발전기에 있어서, 회전축의 일단에 구비되며 발전의 근원인 외력에 의해 회전되는 팬(Fan); 상기 회전축과 그와 대향된 하우징 내부에 구비되며 상기 팬의 회전 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 발전하는 발전수단; 및 상기 회전축과 상기 하우징의 내벽 사이에 구비되어 상기 회전축의 회전력을 상기 하우징에 전달하도록 하는 동력전달수단; 을 포함하여 이루어짐으로써, 상기 팬이 바람 또는 물 등과 같은 외력에 의해 회전되면 상기 팬의 회전에 의해 상기 발전수단에 의해 발전되며 상기 동력전달수단에 의해 상기 하우징도 회전하여 발전량이 증가하므로 발전기의 구조가 간단하여 유지보수가 용이하므로 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides a generator, comprising: a fan (Fan) provided at one end of a rotating shaft and rotated by an external force that is a source of power generation; Power generation means provided in the housing opposite to the rotating shaft and generating power by converting rotational kinetic energy of the fan into electrical energy; And a power transmission means provided between the rotating shaft and the inner wall of the housing to transmit the rotating force of the rotating shaft to the housing. In this case, when the fan is rotated by an external force such as wind or water, the fan is generated by the power generation means by the rotation of the fan, and the power transmission means also rotates the housing, thereby increasing the amount of power generated. It is preferable because it is simple and easy to maintain.

또한, 본 발명에서의 상기 발전수단은, 상기 팬이 고정된 상기 회전축의 타단에 구비되는 영구자석; 및 상기 영구자석과 이격된 상태에서 상기 자석의 회전에 의해 발전되도록 상기 하우징 내부에 권취되는 코일; 로 이루어짐으로써, 상기 영구자석이 회전하면 그 자기장 범위 안에 있는 코일에 기전력이 유도되어 전류가 발생하므로 바람직하다.In addition, the power generation means in the present invention, the permanent magnet provided on the other end of the rotating shaft fixed to the fan; And a coil wound inside the housing to be generated by rotation of the magnet in a state spaced apart from the permanent magnet. In this case, when the permanent magnet rotates, electromotive force is induced in the coil within the magnetic field range, and thus a current is preferable.

또한, 본 발명에서의 상기 동력전달수단은, 상기 회전축에 고정되는 구동기어; 및 상기 구동기어와 치합(齒合)되고 상기 하우징의 내주면에 형성된 내접기어와 치합되도록 적어도 하나 이상으로 구비되는 종동기어; 로 이루어짐으로써, 상기 구동기어가 팬에 의해 회전되면 코일이 내부에 권취된 하우징 또한 회전되므로 이 과정에서 전류 발생을 증가시킬 수 있다.In addition, the power transmission means in the present invention, a drive gear fixed to the rotating shaft; And at least one driven gear meshed with the drive gear and provided with the internal gear formed on the inner circumferential surface of the housing. In this case, when the drive gear is rotated by a fan, the coil is wound around the housing also rotates, so that the current generation in this process can be increased.

또한, 본 발명에서는 상기 종동기어의 기어이 수가 상기 구동기어의 기어이 보다 작게 형성됨으로써, 상기 구동기어와의 기어비로 상기 종동기어에 의해 상기 코일도 고속으로 회전하므로 발전량이 상승하므로 바람직하다.Further, in the present invention, since the number of gears of the driven gear is smaller than the gear of the drive gear, the coil is also rotated at a high speed by the driven gear at a gear ratio with the drive gear, so the amount of power generation is preferable.

이하, 본 발명의 발전기를 첨부도면을 참조하여 일 실시 예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings by way of example.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 발전기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(110), 팬(120), 발전수단(130) 및 동력전달수단(140)으로 구성된다.Generator according to an embodiment of the present invention is composed of a housing 110, a fan 120, a power generation unit 130 and a power transmission unit 140 as shown in FIG.

상기 하우징(110)은 회전되는 상측 하우징(110a)과 위치 고정되는 하측 하우징(110b)로 구성되며 상기 상측 하우징(110a)의 내부에 후술할 발전수단(130) 및 동력전달수단(140)이 구비되도록 중공 형성된다.The housing 110 is composed of a rotating upper housing (110a) and the lower housing (110b) is fixed in position and the power generation means 130 and the power transmission means 140 to be described later inside the upper housing (110a) is provided. To be hollow.

즉, 상기 상측 하우징(110a)은 그 저면에 후술할 발전수단(130) 코일(134)의 양 단자와 각각 전기적으로 연결되어 고정된 상태로 회전되면서 상기 하측 하우징(110b)의 내부에 구비된 배터리(150) 또는 전력 소모 제품(도면에 미도시) 등의 양 단자와 접하여 전기적으로 접속될 수 있도록 접속 플레이트(110a)가 구비된다.That is, the upper housing 110a is electrically connected to both terminals of the coil 134 of the power generation unit 130, which will be described later, on the bottom thereof, and is rotated in a fixed state, and the battery provided in the lower housing 110b. Connection plate 110a is provided to be electrically connected to both terminals such as 150 or a power consuming product (not shown in the figure).

여기서, 상기 발전수단(130)의 코일(134)에는 축전지인 배터리(150)가 연결되는 것으로 예시하였다.Here, the coil 134 of the power generation unit 130 has been illustrated as a battery 150 that is a storage battery is connected.

즉, 상기 팬(120) 이외에 상기 동력전달수단(140)에 의해 상기 하우징(110)도 회전될 경우 상기 코일(134)도 회전되므로 이 코일(134)의 단자는 고정되고 상기 배터리(150)의 단자는 고정되므로 이를 서로 연결하는 매개인 역할을 접속 플레이트(110a)가 하게 된다.That is, when the housing 110 is also rotated by the power transmission means 140 in addition to the fan 120, the coil 134 is also rotated, so that the terminals of the coil 134 are fixed and the battery 150 Since the terminal is fixed, the connection plate 110a serves as a medium for connecting them to each other.

결국, 상측 하우징(110)이 회전되면 이 상측 하우징(110)의 저면에서 상기 코일(134)의 단자와 연결된 상태로 연동 회전되는 상기 접속 플레이트(110a)의 저면에 배터리(150)의 단자가 접촉된 상태로 접속되므로 상기 하우징(110)이 회전하여도 전기적으로 이 코일(134)과 이 배터리(150)는 전기적으로 접속된다.As a result, when the upper housing 110 is rotated, the terminal of the battery 150 contacts the bottom surface of the connection plate 110a which is interlocked and rotated in a state of being connected to the terminal of the coil 134 at the bottom of the upper housing 110. In this state, the coil 134 and the battery 150 are electrically connected even when the housing 110 is rotated.

더욱이, 상기 접속 플레이트(110a)는 상기 코일(134) 및 배터리(150)의 양 단자에 따라 개별적으로 연결되도록 내외측으로 나누어진다.In addition, the connection plate 110a is divided into inner and outer sides so as to be individually connected according to both terminals of the coil 134 and the battery 150.

상기 팬(120)은 적어도 하나 이상의 수평 또는 경사진 날개가 방사상으로 구비되며 회전축(112)의 상단에 고정되고 이 팬(120)을 회전시키는 동력인 수력, 풍력 등에 의한 외력에 의해 회전된다.The fan 120 has at least one horizontal or inclined vane radially and is fixed to the upper end of the rotation shaft 112 and is rotated by an external force such as hydraulic power, wind power, etc., which is a power for rotating the fan 120.

상기 발전수단(130)은 상기 회전축(112)과 상기 하우징(110)의 대향된 위치에 구비되어 상기 팬(120)의 회전 운동 에너지를 전기 에너지로 전환하여 발전하는 기능을 하며, 영구자석(132) 및 코일(134)로 세분화하여 구성된다.The power generation unit 130 is provided at the opposite position of the rotating shaft 112 and the housing 110 to convert the rotational kinetic energy of the fan 120 into electrical energy to generate electricity, and permanent magnet 132 ) And the coil 134 are configured to be subdivided.

상기 영구자석(132)은 상기 회전축(112)의 하단에 구비되어 자기장을 형성한다.The permanent magnet 132 is provided at the lower end of the rotating shaft 112 to form a magnetic field.

상기 코일(134)은 상기 영구자석(132)과 대향되는 상기 하우징(110) 내주면에 권취된 상태로 구비되며 상기 영구자석(132)의 회전에 의해 발전된다.The coil 134 is provided on the inner circumferential surface of the housing 110 facing the permanent magnet 132 and is generated by the rotation of the permanent magnet 132.

즉, 상기 영구자석(132)이 회전축(112)의 상단에 고정되는 팬(120)에 의해 회전되면 그 자기장 범위 안에 있는 코일(134)에 기전력이 유도되어 전류가 발생하며 그 반대로 상기 영구자석(132)은 정지한 상태에서 상기 코일(134)이 권취된 하우징(110)이 회전하여도 같은 방식에 의해 전류가 발생된다.That is, when the permanent magnet 132 is rotated by the fan 120 fixed to the upper end of the rotating shaft 112, an electromotive force is induced in the coil 134 in the magnetic field range to generate a current, and vice versa The current is generated in the same manner even when the housing 110 in which the coil 134 is wound rotates in the stopped state.

상기 동력전달수단(140)은 상기 회전축(112)과 상기 하우징(110)의 사이에서 회전축(112)의 회전력을 하우징(110)에 전달하여 발전량을 상승시키는 기능을 하며, 구동기어(142), 종동기어(144) 및 내접기어(146)로 세분화하여 구성된다.The power transmission means 140 transmits the rotational force of the rotary shaft 112 to the housing 110 between the rotary shaft 112 and the housing 110 to increase the amount of power generated, the drive gear 142, The driven gear 144 and the internal gear 146 are subdivided.

상기 구동기어(142)는 상기 회전축(112) 상에 고정된다.The drive gear 142 is fixed on the rotation shaft 112.

상기 종동기어(144)는 상기 구동기어(142)와 치합(齒合)되며 이 종동기어(144)의 구동력을 상기 하우징(110)의 내주면에 형성된 내접기어(146)와 치합되도록 전달하는 매개 역할을 한다.The driven gear 144 meshes with the driving gear 142 and transfers the driving force of the driven gear 144 to the internal gear 146 formed on the inner circumferential surface of the housing 110. Do it.

여기서, 상기 종동기어(144)는 적어도 하나 이상으로 구비되어 개수에 따라 상기 회전축(112)의 회전을 반대 방향 또는 동일 방향으로 회전시킨다.Here, the driven gear 144 is provided with at least one or more to rotate the rotation of the rotating shaft 112 in the opposite direction or the same direction depending on the number.

더욱이, 상기 종동기어(144)의 기어이 수가 상기 구동기어(142)의 기어이 보다 작게 형성되어 상기 구동기어(142)가 1회전 하면 기어비에 의해 상기 종동기어(144)가 고속으로 다회전하여 결국 발전량이 배가시킬 수 있다.In addition, when the number of gears of the driven gear 144 is smaller than the gear of the driving gear 142, and the driving gear 142 rotates once, the driven gear 144 rotates at high speed due to the gear ratio and eventually generates power. This can double.

상기 내접기어(146)는 상기 구동기어(142)의 동력이 최종적으로 전달되어 상기 하우징(110)을 회전시키며, 상단 또는 하단에 형성된다. 본 실시 예에서는 상기 내접기어(146)가 상기 하우징(110)의 상단 내주면에 형성되는 것으로 예시한다.The internal gear 146 is finally transmitted to the power of the drive gear 142 to rotate the housing 110, is formed on the top or bottom. In the present embodiment, the internal gear 146 is illustrated as being formed on the upper inner circumferential surface of the housing 110.

그러므로 본 발명의 발전기의 작동 과정은 우선, 바람이나 물 등에 의해 상기 팬(120)이 회전된다.Therefore, the operating process of the generator of the present invention, first, the fan 120 is rotated by the wind or water.

다음으로, 상기 팬(120)이 고정된 회전축(112)이 회전하며 그 하단에 고정되는 영구자석(132)이 상기 하우징(110)의 내주면에 권취된 코일(134) 내부에서 회전되면 상기 영구자석(132)의 자기장 범위 안에 있는 코일(134)에 기전력이 유도되어 전류가 발생한다.Next, the permanent magnet 132 is fixed to the rotating shaft 112 is fixed to the lower end of the fan 120 is rotated in the coil 134 wound on the inner peripheral surface of the housing 110, the permanent magnet Electromotive force is induced in the coil 134 within the magnetic field range of 132 to generate a current.

그 후, 상기 코일(134)과 전선으로 연결되는 배터리(150)에 전류가 저장된다.Thereafter, a current is stored in the battery 150 that is connected to the coil 134 by a wire.

여기서, 상기 회전축(112)에 구비되는 구동기어(142)가 회전되고 상기 구동기어(142)와 치합되는 종동기어(144)를 통해 상기 종동기어(144)와 치합되는 상기 하우징(110)의 내접기어(146)가 회전되므로 상기 팬(120)이 회전되면 상기 하우징(110)의 코일(134)도 따라 회전된다.Here, the internal gear of the housing 110 is meshed with the driven gear 144 through the driven gear 144 is rotated and meshed with the drive gear 142 is provided on the rotary shaft 112. Since the gear 146 is rotated, when the fan 120 is rotated, the coil 134 of the housing 110 is also rotated.

이때, 상기 영구자석(132)의 회전과 함께 상기 코일(134)도 회전하여 발전량이 배가되고 상대적으로 기어이가 적은 구동기어(142)가 고속으로 회전하면서 상기 하우징(110)을 고속으로 회전시켜 발전량을 배가시킨다.At this time, with the rotation of the permanent magnet 132, the coil 134 also rotates to double the amount of power generated and relatively low gear gear 142 is rotated at high speed while rotating the housing 110 at high speed to generate power Doubles.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 발전기는 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110), 팬(120), 발전수단(130) 및 동력전달수단(140)으로 구성되며, 상기 하우징(110), 팬(120) 및 동력전달수단(140)은 앞선 실시 예의 그것과 동일한 구조와 기능을 하므로 상세한 설명은 생략한다.Generator according to another embodiment of the present invention is composed of a housing 110, a fan 120, a power generation unit 130 and a power transmission means 140, as shown in Figure 3, the housing 110, fan 120 and the power transmission means 140 has the same structure and function as that of the foregoing embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

상기 발전수단(130)은 앞선 실시 예에서와 같이 영구자석(132)과 코일(134)로 구성되는 것을 유사하나 상기 코일(134)의 양 단자와 각각 연결되면서 상기 하우징(110)의 외주면에서 이격된 위치에 도체인 링부재(136)가 고정되고 상기 링부재(136)는 상기 하우징(110)의 회전시 연동된다.The power generation unit 130 is similar to the configuration of the permanent magnet 132 and the coil 134, as in the previous embodiment, but is connected to both terminals of the coil 134, while being spaced apart from the outer peripheral surface of the housing 110 The ring member 136, which is a conductor, is fixed at the position, and the ring member 136 is interlocked when the housing 110 is rotated.

그리고 상기 링부재(136)의 외주면에는 각각 이와 접하도록 위치 고정되면서 전기적으로 접속하는 통전구(138)가 배터리(150)의 양 단자와 전기적으로 연결되도록 구비된다.In addition, the outer circumferential surface of the ring member 136 is provided so as to be electrically connected to both terminals of the battery 150, the current-carrying opening 138 is electrically connected while being fixed to the position.

결국, 상기 팬(120)이 바람이나 물 등에 의해 회전되면 영구자석(132)도 회 전되면서 상기 동력전달수단(140)에 의해 코일(134)이 고정된 하우징(110)도 따라 회전되며 이때 상기 코일(134)은 회전되고 상기 배터리(150)는 고정되므로 이를 전기적으로 연결할 수 있도록 해야 한다.As a result, when the fan 120 is rotated by wind or water, the permanent magnet 132 is also rotated while the coil 110 is fixed to the housing 110 by the power transmission unit 140. Since the coil 134 is rotated and the battery 150 is fixed, it must be electrically connected to it.

이를 위해 상기 코일(134)의 단자와 각각 연결되도록 상기 하우징(110)의 외부에 도체인 링부재(136)가 각각 구비되고 상기 링부재(136)와 별도로 구비되면서 이 링부재(136)의 회전시 각각 접하여 상기 배터리(150)의 단자와 각각 통전되는 통전구(138)가 구비된다.To this end, the ring member 136 is provided on the outside of the housing 110 so as to be connected to the terminals of the coil 134, respectively, and is provided separately from the ring member 136, the rotation of the ring member 136 In each case is provided with a current-carrying hole 138 that is in contact with the terminals of the battery 150, respectively.

여기서, 상기 발전수단(130)의 코일(134)에는 배터리(150) 또는 전력 소모 제품(도면에 미도시) 등의 양 단자와 접하여 전기적으로 접속된다.Here, the coil 134 of the power generation unit 130 is electrically connected to both terminals such as a battery 150 or a power consuming product (not shown).

이와 같은 본 발명의 발전기는 발전하는 발전기의 구조를 단순화하여 유지보수에 대한 비용이 감소되고, 발전량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the generator of the present invention simplifies the structure of the generator to generate power, thereby reducing the cost of maintenance and increasing the amount of power generated.

Claims

In the generator,

A fan provided at one end of the rotating shaft and rotated by an external force that is a source of power generation;

Power generation means provided in the housing opposite to the rotating shaft and generating power by converting rotational kinetic energy of the fan into electrical energy; And

Power transmission means provided between the rotating shaft and the inner wall of the housing to transmit the rotating force of the rotating shaft to the housing; Generator comprising a.

The method of claim 1, wherein the power generation means,

A permanent magnet provided at the other end of the rotating shaft to which the fan is fixed; And

A coil wound inside the housing to be generated by rotation of the permanent magnet in a state spaced from the permanent magnet; Generator, characterized in that consisting of.

The method of claim 2, wherein the power transmission means,

A drive gear fixed to the rotating shaft; And

At least one driven gear meshed with the drive gear and provided with the internal gear formed on the inner circumferential surface of the housing; Generator, characterized in that consisting of.

The method of claim 3, wherein

And the number of gears of the driven gear is smaller than that of the drive gear.

The method of claim 4, wherein

The generator is characterized in that the rotational direction of the permanent magnet and the housing is formed to be opposite or the same.

The method of claim 2,

The housing, which is vertically separated, is rotated in a fixed state while being electrically connected to both terminals of the coil, respectively, and is connected to the terminals of the battery.

The method of claim 2,

Upper and upper loads separated from each other to be connected to both terminals of the coil, respectively, and a ring member, which is provided to be spaced apart from the circumference of the outer circumferential surface of the housing, and is electrically connected in contact with the ring member rotated along the housing. The generator characterized in that it is provided with an electrical current outlet connected to the terminal of the battery.

The method according to claim 6 or 7,

And a battery in which power generated by being connected to the coil of the power generating means is charged.