WO2019135642A1

WO2019135642A1 - 발전기 모듈 및 이를 포함하는 발전기

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Publication number: WO2019135642A1
Application number: PCT/KR2019/000177
Authority: WO
Inventors: 최명진
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-01-08
Filing date: 2019-01-07
Publication date: 2019-07-11
Anticipated expiration: 2020-07-08
Also published as: KR102000384B1

Abstract

발전기 모듈 및 이를 포함하는 발전기가 개시된다. 회전 운동 에너지를 전달하는 회전축을 포함하는 발전기 모듈에 있어서, 그 중심이 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하고 각각에 소정의 코일이 형성된 한 쌍의 절연 보드 유닛; 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 사이에 설치되는 자석부를 포함하고, 상기 자석부는, 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛의 내부면과 베어링 볼을 통해 지지되고, 자석틀과 자석 유닛으로 이루어지며, 상기 자석 유닛은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면의 중심에 금속 유닛이 설치되고, 상기 금속 유닛으로부터 상기 절연 보드 유닛의 각 방향으로 S극과 N극이 순차적으로 마주보며 설치되는 것이 바람직하다.

Description

발전기 모듈 및 이를 포함하는 발전기

본 발명은 발전기 모듈 및 이를 포함하는 발전기에 관한 것으로서, 자세하게는 발전기를 이루는 구성을 모듈화하여 설계 및 제작 측면에서 효율성을 향상시키고, 복수 개 발전기 모듈의 정역회전을 이용하여 발전기 전체적으로 발전 효율을 향상시킬 수 있는 발전기 모듈 및 이를 포함하는 발전기에 관한 발명이다.

전기 또는 전자 시스템에 필요한 전원을 효율적으로 공급하기 위해서 소모되는 에너지를 활용하는 장치에 대한 개발이 최근에 이루어지고 있다.

즉, 전기 또는 전자 시스템에서 소모되는 비전기적 특성의 에너지원을 전기 에너지로 변환하고 이러한 전기 에너지를 바로 사용하거나 배터리 등에 저장하여 활용하는 기술 개발이 이루어지고 있다.

일반적으로 전기를 발생시키는 발전 장치는, 회전 운동 등의 운동 에너지나 위치 에너지 등을 전기 에너지를 바꾸기 위해서 운동 에너지 또는 위치 에너지 발생 수단과 자력 발생 수단(자석 등)을 일정한 구조로 설계하는데, 특히 회전 운동 등의 운동 에너지를 안정적이면서도 최대한의 효율로 전기 에너지로 변환시키기 위해, 회전에 따른 자속 변화량이 최대가 되도록 하면서도 회전 운동이 안정적으로 이루어질 수 있도록 하는 기술 개발이 계속적으로 연구되고 있는 상황이다.

다만, 안정적인 회전 운동을 구현하기 위한 발전기 장치의 구조에 대한 개발이 미진한 상태이고, 특히 안정적으로 자속을 극대화시키기 위한 구조를 제시하고 있는 종래 기술은 찾아볼 수 없다. 즉, 이러한 상황에서 회전 운동 에너지를 전기 에너지로 안정적이면서도 고효율로 변환시킬 수 있는 발전기 장치의 개발이 요구되고 있다고 할 것이다.

또한, 일반적으로 발전 장치가 작동을 시작할 때는, 작동 전의 무부하 상태에서 부하가 걸리는 상태로 변하면서 전기자 권선(도체)에 흐르는 전류 또한 자계가 발생하게 되며 이 자계에 의해 원래의 계자에서 발생된 자계(주 자계)의 모양에 영향을 주어 원래 발전 장치가 설계되었던 자계의 중성 축과는 다른 상태로 운전하게 되는데, 이를 전기자 반작용이라 한다. 이러한 전기자 반작용으로 인해서 발전 장치의 발전 효율은 저하된다. 따라서, 이러한 전기자 반작용 현상을 저감시킬 수 있는 기술이 꼭 필요한 상황이다.

이러한 상황에서, 상기 무부하 상태에서 부하 상태로 변함에 따른 전기자 반작용 현상을 저감시킬 수 있는 기술 개발이 이루어지고 있는데, 종래 기술인 한국등록특허 제10-1335556호 발명인 ‘고효율 발전기’는 회전자의 저항을 낮춰 에너지 변환 효율을 높이기 위해 전기자를 갖는 제1회전자와, 계자를 갖는 제2회전자를 회전속도에 차이를 두고 모두 동일 방향으로 회전시켜 안정적인 정현파를 가지면서, 제1회전자, 제2회전자 사이에 저항으로 작용하는 변화되는 척력 및 인력의 반작용을 통해 회전관성을 증대시켜 기존 대비 적은 동력에너지로도 발전효율이 뛰어난 고효율 발전기를 제공하고 있다.

그러나 상기 종래 기술은 전기자 반작용 현상을 제거하기 위해서 회전속도에 차이를 두고 모두 동일 방향으로 회전시키는 구성만 언급하고 있을 뿐, 발전기 구조적 변경을 통한 전기자 반작용 현상 제거 방법에 대해서는 제시하고 있지 않다.

즉, 상기 종래 기술은 동일 방향으로 회전시키면서 회전속도를 조절함에 따라 전기자 반작용 현상을 저감시킬 수 있으나 그로 인해서 발전기 전체의 발전 효율이 저감될 수 있고, 결론적으로 발전기의 성능이 향상되지 못하는 단점을 여전히 가지고 있다.

따라서 전기자 반작용 현상을 저감시키면서도 이러한 종래 기술의 단점을 보완할 수 있는 발전기의 개발이 요구되고 있다.

또한, 종래의 발전기들은 철심에 코일을 감고 주위에 자석을 두어 전력을 발생시키는 원리인데, 이 때 적용되는 철심의 부피 및 무게가 필요에 따라 상당히 커질 수 있고, 철심으로 인해 손실되는 자속이 발생한다는 한계점을 가지고 있다.

따라서, 상기와 같은 종래 발전기들의 문제점을 효과적으로 해결할 수 있는 기술 개발이 요구되고 있는 실정이다.

<선행기술문헌>

<특허>

한국등록특허 제10-1335556호(공고일 2013.12.02.)

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 실시예에 따르면 발전기를 이루는 구성을 모듈화하여 설계 및 제작 측면에서 효율성을 향상시키고, 복수 개 발전기 모듈의 정역회전을 이용하여 부하가 걸리기 시작할 때 발생하는 전기자 반작용 현상을 저감시키고 발전기 전체적으로 발전 효율을 향상시킬 수 있는 발전기 모듈 및 이를 포함하는 발전기를 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 다른 기술적 과제들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈은, 회전 운동 에너지를 전달하는 회전축을 포함하는 발전기 모듈에 있어서, 그 중심이 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하고 각각에 소정의 코일이 형성된 한 쌍의 절연 보드 유닛; 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 사이에 설치되는 자석부를 포함하고, 상기 자석부는, 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛의 내부면을 지지하는 PCB틀과 베어링 볼을 통해 지지되고, 자석틀과 자석 유닛으로 이루어지며, 상기 자석 유닛은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면의 중심에 금속 유닛이 설치되고, 상기 금속 유닛으로부터 상기 절연 보드 유닛의 각 방향으로 S극과 N극이 순차적으로 마주보며 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 각각은, 내주면 중심에 상기 회전축과의 고정을 위한 고정부가 형성되고, 상기 고정부의 외주면에서 시작하여 상기 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되고, 상기 플렉서블 PCB의 외주면에서 시작하여 상기 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되며, 상기 리지드 PCB 끝단부에는 커넥터(connector)가 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 베어링 볼은, 상기 자석틀의 양 측면과 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 각각의 PCB 틀에 접촉하여 배치되고, 상기 PCB 틀은, 상기 플렉서블 PCB와 리지드 PCB를 지지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소정의 코일은, 상기 리지드(rigid) PCB, 플렉서블 PCB 및 커넥터 각각의 내부에 형성되며 서로 전기적으로 연결되고, 상기 플렉서블 PCB에 형성되는 코일과 상기 회전축에 설치되는 전력 단자가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기는, 상기 발전기 모듈을 포함하는 발전기에 있어서, 상기 회전축의 축 방향과 평행하게 내부에 삽입되고 상기 회전축 내부면과 제2 베어링 볼을 사이에 두고 설치되며 상기 회전축과 반대 방향으로 회전하는 제2 회전축 및 제3 베어링 볼을 사이에 두고 상기 발전기 모듈과 평행하게 회전하도록 설치되며 상기 제2 회전축과 연결되어 회전하는 제2 발전기 모듈을 포함하고, 상기 제2 발전기 모듈은, 그 중심에 상기 회전축이 위치하고, 상기 제2 회전축의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하는 제2 절연 보드 유닛 한 쌍과, 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 사이에 설치되는 제2 자석부를 포함하고, 상기 제2 절연 보드 유닛 한 쌍 각각에는 소정의 제2 코일이 형성되고, 상기 제2 자석부는, 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛의 내부면을 지지하는 제2 PCB틀과 제4 베어링 볼을 통해 지지되고, 제2 자석틀과 제2 자석 유닛으로 이루어지며, 상기 제2 자석 유닛은, 상기 제2 회전축 방향과 수직 방향인 면의 중심에 제2 금속 유닛이 설치되고, 상기 제2 금속 유닛으로부터 상기 제2 절연 보드 유닛의 각 방향으로 N극과 S극이 순차적으로 마주보며 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 각각은, 내주면 중심에 상기 회전축의 회전력 전달 방지를 위한 제2 베어링부가 형성되고, 상기 제2 베어링부의 외주면에서 시작하여 상기 제2 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 제2 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되고, 상기 제2 플렉서블 PCB의 외주면에서 시작하여 상기 제2 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 제2 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되며, 상기 제2 리지드 PCB 끝단부에는 제2 커넥터(connector)가 설치되고, 상기 제4 베어링 볼은, 상기 제2 자석틀의 양 측면과 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 각각의 제2 PCB 틀에 접촉하여 배치되고, 상기 제2 PCB 틀은, 상기 제2 플렉서블 PCB와 제2 리지드 PCB를 지지하는 것을 특징으로 한다.

또한, 케이스; 제5 베어링 볼을 사이에 두고 상기 발전기 모듈과 평행하도록 상기 케이스 일 측에 고정 설치되는 제1 기본 모듈 및 제6 베어링 볼을 사이에 두고 상기 발전기 모듈 또는 제2 발전기 모듈과 평행하도록 설치되는 제2 기본 모듈을 포함하고, 상기 제1 기본 모듈은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면을 중심으로 상기 케이스 방향으로 N극이, 상기 발전기 모듈 방향으로 S극이 배치되고, 상기 상기 제2 기본 모듈은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면을 중심으로, 상기 케이스 방향으로 S극이, 상기 발전기 모듈 방향으로 N극이 배치되거나, 또는 상기 케이스 방향으로 N극이, 상기 제2 발전기 모듈 방향으로 S극이 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2 회전축의 회전력이 상기 제2 발전기 모듈에 전달되도록, 상기 제2 발전기 모듈의 외주면과 상기 제2 회전축을 연결하는 연결 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소정의 제2 코일은, 상기 제2 리지드(rigid) PCB, 제2 플렉서블 PCB 및 제2 커넥터 각각의 내부에 형성되며 서로 전기적으로 연결되고, 상기 제2 플렉서블 PCB에 형성되는 코일과 상기 제2 회전축에 설치되는 제2 전력 단자가 상기 연결 수단의 내부를 통해 배치되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 발전기 모듈과 제2 발전기 모듈은 복수 개이고, 서로 교차 반복하며 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 발전기는, 발전기 모듈로 이루어져 설계 및 제작 측면에서 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 회전축에서 발생하는 회전이 발전 수단에서 정역회전 형태로 안정적으로 구현될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 발전이 시작하면서 발생하는 전기자 반작용 현상을 저감시킬 수 있고, 효율적으로 회전 운동에너지를 전기 에너지로 변환시킬 수 있어서 전력 효율을 증대시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 발전기는 그 구조상 많은 공간을 차지하지 않으므로, 고전력을 발생시키면서도 소형화할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명에 따른 발전기는 종래 발전기와 달리 코일이 권선되는 철심을 구성으로 하지 않으므로, 철심으로 인한 자속 유출을 최소화할 수 있어서 고효율의 전력을 발생시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 상술한 효과들로 제한되지 않는다. 언급되지 않은 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발전기 전체 구성을 도시한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발전기 전체 구성을 일 측면에서 바라본 투시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈의 구성을 도시한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 발전기 모듈의 구성을 도시한 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈에서 발생하는 전류가 코일 상에서 흐르는 모습을 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2 발전기 모듈에서 발생하는 전류가 코일 상에서 흐르는 모습을 도시한 단면도이다.

<부호의 설명>

1 : 케이스 6 : 제1 기본 모듈

7 : 제2 기본 모듈 8 : 제7 베어링 볼

9 : 제8 베이링 볼 10 : 회전축

11 : 전력 단자 12 : 고정부

14 : 제2 베어링부 15 : 제2 베어링 볼

20 : 제2 회전축 21 : 제2 전력단자

23 : 연결 수단 60 : 제3 베어링 볼

70 : 제6 베어링 볼 80 : 제5 베어링 볼

100 : 발전기 모듈 110-1, 110-2 : 절연 보드 유닛

120 : 플렉서블 PCB 130 : 커넥터

140 : PCB 틀 150 : 베어링 볼

160 : 자석틀 170 : 자석 유닛

180 : 코일

200 : 제2 발전기 모듈 210-1, 210-2 : 제2 절연 보드 유닛

220 : 제2 플렉서블 PCB 230 : 제2 커넥터

240 : 제2 PCB 틀 250 : 제4 베어링 볼

260 : 제2 자석틀 270 : 제2 자석 유닛

280 : 제2 코일

본 발명의 다른 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

만일 정의되지 않더라도, 여기서 사용되는 모든 용어들(기술 혹은 과학 용어들을 포함)은 이 발명이 속한 종래 기술에서 보편적 기술에 의해 일반적으로 수용되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적인 사전들에 의해 정의된 용어들은 관련된 기술 그리고/혹은 본 출원의 본문에 의미하는 것과 동일한 의미를 갖는 것으로 해석될 수 있고, 그리고 여기서 명확하게 정의된 표현이 아니더라도 개념화되거나 혹은 과도하게 형식적으로 해석되지 않을 것이다.

한편, 본 명세서 전체에서 사용되는 '~부' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다. '~부' 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들로 분리되거나, 다른 '~부'와 통합되는 형태로 제공될 수 있다.

본 명세서에서 어떤 구성이 다른 구성에 '연결'된다는 의미는 반드시 두 구성이 직접적으로 연결되는 것뿐만 아니라, 또 다른 구성이 매개되어 간접적으로 연결되는 것까지 포함한다. 본 명세서에서 공지된 구성에 대한 일반적인 내용에 관한 설명은 본 발명의 요지를 흐르지 않기 위해 생략될 수 있다.

이하 본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 기초로 상세히 설명한다.

먼저 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈의 구성에 대해 도 1을 기초로 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈의 구성을 도시한 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 발전기 모듈(100)은 회전축(10), 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2), 자석부(160, 170) 및 베어링 볼(50)을 포함한다.

회전축(10)은 외부의 회전 운동 에너지를 전달한다. 구체적으로 회전축(10)은 회부 회전 운동 에너지를 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)에 전달한다.

또한, 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)은 그 중심이 회전축(10)과 연결되어 회전축(10)의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하고, 각각에 소정의 코일이 형성된다.

또한, 자석부(160, 170)는 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)의 내부면(한 쌍의 절연 보드 유닛이 서로 마주보는 면)을 지지하는 PCB 틀(140)과 베어링 볼(150)을 통해 지지되고, 자석틀(160)과 자석 유닛(170)으로 이루어진다. 회전축(10)과 연결된 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)은 회전축(10)의 회전 방향으로 회전하게 되고, 자석부(160, 170)는 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)의 내부면과 베어링 볼(150)을 사이에 두고 회전하지 않고 정지 상태를 유지하게 된다.

또한, 자석 유닛(170)은, 회전축(10) 축 방향과 수직 방향 면의 중심에 금속 유닛이 설치되고, 금속 유닛으로부터 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)의 일 방향으로 S극과 N극이 순차적으로 설치된다.

또한, 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2) 각각은, 내주면 중심에 회전축(10)과의 고정을 위한 고정부(12)가 형성되고, 고정부(12)의 외주면에서 시작하여 절연 보드 유닛(110-1, 110-2) 외주면 방향으로 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board, 120)가 형성되고, 플렉서블 PCB(120)의 외주면에서 시작하여 절연 보드 유닛(110-1, 110-2) 외주면 방향으로 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되며, 리지드 PCB 끝단부에는 커넥터(connector, 130)가 설치된다.

또한, PCB 틀(140)이 플렉서블 PCB(120)와 리지드 PCB 사이의 내부 공간에 설치될 수 있다. 이러한 PCB 틀(140)은 플렉서블 PCB(120)와 리지드 PCB 구조를 지지하는 역할을 수행한다.

또한, 베어링 볼(150)은 자석틀(160)의 양 측면과 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2) 각각의 PCB 틀(140)에 접촉하여 배치되고, PCB 틀(140)은 플렉서블 PCB(120)와 리지드 PCB를 지지하는 부분이다.

또한, 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)에 형성되는 소정 코일은, 리지드(rigid) PCB, 플렉서블 PCB(120) 및 커넥터(130) 각각의 내부에 형성되며 서로 전기적으로 연결된다. 그리고, 플렉서블 PCB(120)에 형성되는 코일은 회전축(10)에 설치되는 전력 단자(11, 도 3에 도시)가 전기적으로 연결된다.

또한, 플렉서블 PCB(120)와 커넥터(130)는 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2) 각각에 설치되면서 상호 연결되며 각각에는 소정의 코일이 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈(100)의 동작 과정에 대해 살펴보면, 회전축(10)이 회전하면서 회전축(10)에 고정된 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)이 같은 방향으로 회전하고, 자석부(160, 170)는 베어링 볼(150)에 의해 회전하지 않고 정지된 상태를 유지한다. 이러한 동작 상태에 따라 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)에 형성된 코일에는 자석부(160, 170)와의 전자기유도 현상을 통한 전류가 발생하게 된다. 즉, 코일의 회전과 자석부(160, 170)의 존재를 통해 전력이 발생하게 된다. 이러한 과정에 대해서는 아래 도 6 내지 도 7에서 좀 더 상세히 설명한다.

다음으로 본 발명의 실시예에 따른 발전기에 대해 도 2를 기초로 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발전기 전체 구성을 도시한 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기는 도 1을 기초로 설명한 발전기 모듈(100)을 포함하고, 이와 유사한 제2 발전기 모듈(200)과 복수 개의 발전기 모듈(100) 및 제2 발전기 모듈(200)을 포함하면서 형성될 수 있다. 또한, 추가적으로 발전기 전체를 지지하는 케이스(1) 내측면 부근에 설치되는 기본 모듈들(6, 7)이 구비될 수 있다.

여기서 기본 모듈들(6, 7)의 배치 이유는, 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)의 배치로 인해서 자기장이 형성되고 이에 따라 자속 유실이 양 측면에서 발생할 수 있는데, 이에 대한 보상권선으로써의 역할을 수행한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발전기는, 케이스(1), 회전축(10), 제2 회전축(20), 제1 기본 모듈(6), 제2 기본 모듈(7), 발전기 모듈(100) 및 제2 발전기 모듈(200)을 포함한다. 여기서 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)은 복수 개가 구비될 수 있다. 아래에서는 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)이 하나 씩 구비된 상태를 기본으로 설명하면서, 복수 개가 구비된 상태에 대해 추가적으로 설명한다.

케이스(1)는, 발전기 전체를 지지하면서 회전축(10)과 제2 회전축(20)의 회전이 안정적으로 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 회전축(10)은 케이스(1) 중심을 관통하면서 케이스(1)의 지지를 받으며 설치되고 외부 회전 운동에너지를 전달한다. 그리고 회전축(10)은 발전기 모듈(100)과 고정부(12)를 통해 고정된다.

또한, 제2 회전축(20)은 회전축(10)의 축 방향과 평행하게 내부에 삽입되고, 회전축(10)의 내부면과 제2 베어링 볼(15)을 사이에 두고 설치되며, 회전축(10)과는 반대 방향으로 회전한다. 제2 회전축(20)은 연결 수단(23)을 통해 제2 발전기 모듈(200)에 회전력을 전달한다.

또한, 제2 회전축(20)에는 제2 전력 단자(21)가 형성되며 이러한 제2 전력 단자(21)는 연결 수단(23)에 연장되고, 연장된 제2 전력 단자(21)는 제2 발전기 모듈(20)의 제2 커넥터에 연결된다. 이렇게 연결된 상태를 통해 제2 발전기 모듈(200)에서 발전되는 전력을 제2 전력 단자(21)가 수집하게 된다.

또한, 제1 기본 모듈(6)은 제5 베어링 볼(80)을 사이에 두고 발전기 모듈(100)과 평행하도록 케이스(1)의 일 측에 고정 설치된다. 또한, 제1 기본 모듈(6)은 회전축(10)을 중심으로 발전기 모듈(100)의 회전 단면(회전축(10)과 수직인 단면)과 같은 면적을 갖는 단면을 갖는다.

또한, 제1 기본 모듈(6)은 회전축(10) 축 방향과 수직인 면을 기준으로 그 중심에서 케이스 방향으로 N극이, 발전기 모듈(100) 방향으로 S극이 배치된다. 또한, 제1 기본 모듈(6)은 발전기 모듈(100)과 마찬가지로 상기 배치된 자석을 중심으로 좌, 우에 서로 마주보며 대칭인 형태로 발전기 모듈(100)과 마찬가지로 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성될 수 있고, 회전축(10)을 향하는 내주면 방향에는 별도의 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board)가 형성될 수 있으며, 외주면 방향에는 커넥터(connector)가 형성될 수 있다.

그리고, 발전기 모듈(100)과 마찬가지로 소정의 코일이 제1 기본 모듈(6) 내부에 삽입되어 형성될 수 있는데, 상기 리지드(rigid) PCB, 플렉서블 PCB 및 커넥터 각각의 내부 또는 표면에 형성되어 서로 전기적으로 연결되고, 플렉서블 PCB에 형성되는 코일과 회전축(10)에 설치되는 전력 단자(11)가 전기적으로 연결된다.

또한, 제1 기본 모듈(6)은 회전축(10)을 그 중심으로 하며 형성되나, 회전축(10)과는 연결되지 않은 상태로 케이스(1)에 고정되며, 이에 따라 회전 운동은 하지 않는다. 따라서 전력 단자(11)는 제1 기본 모듈(6)과의 전기적 접촉을 위해 브러시(brush) 타입으로 이루어질 수 있다.

또한, 발전기 모듈(100)은 도 1을 기초로 설명한 구성을 가지면서 제1 기본 모듈(6)과 제5 베어링 볼(80)을 사이에 두고 회전면이 서로 마주 보도록 설치된다.

또한, 제2 발전기 모듈(200)은 발전기 모듈(100)과 제3 베어링 볼(60)을 사이에 두고 회전면이 서로 마주 보도록 설치된다. 그리고 제2 발전기 모듈(200)은 전체적으로 발전기 모듈(100)과 유사한 구성을 갖는다.

즉, 제2 발전기 모듈(200)은 그 중심에 회전축(10)이 위치하고, 제2 회전축(20)의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하는 제2 절연 보드 유닛 한 쌍과, 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 사이에 설치되는 제2 자석부를 포함한다.

그리고, 제2 절연 보드 유닛 한 쌍 각각에는 소정의 제2 코일이 형성된다.

또한, 제2 자석부는, 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛의 내부면과 제4 베어링 볼(250)을 통해 지지된다. 또한, 제2 자석부는, 제2 자석틀과 제2 자석 유닛으로 이루어진다. 또한, 제2 자석 유닛은, 제2 회전축 방향과 수직 방향인 면의 중심에 제2 금속 유닛이 설치되고, 제2 금속 유닛으로부터 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛의 각 방향으로 N극과 S극이 순차적으로 마주보며 설치된다.

또한, 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 각각은, 내주면 중심에 회전축(10)의 회전력 전달 방지를 위한 제2 베어링부(14)가 형성되고, 제2 베어링부(14)의 외주면에서 시작하여 제2 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 제2 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되고, 제2 플렉서블 PCB의 외주면에서 시작하여 제2 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 제2 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되며, 제2 리지드 PCB 끝단부에는 제2 커넥터(connector)가 설치된다.

또한, 제2 PCB 틀이 제2 플렉서블 PCB와 제2 리지드 PCB 사이의 내부 공간에 설치될 수 있다. 이러한 제2 PCB 틀은 제2 플렉서블 PCB와 제2 리지드 PCB 구조를 지지하는 역할을 수행한다.

또한, 제4 베어링 볼(250)은 제2 자석틀(260)의 양 측면과 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2) 각각의 제2 PCB 틀(240)에 접촉하여 배치되고, 제2 PCB 틀(240)은 제2 플렉서블 PCB(220)와 제2 리지드 PCB를 지지하는 부분이다. 이러한 배치를 통해 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2)이 마주보며 같은 방향으로 회전하고 제2 자석부(260, 270)는 고정된 상태에서 회전하지 않는 상태를 유지하게 된다.

또한, 제2 기본 모듈(7)은 제6 베어링 볼(70)을 사이에 두고 제2 발전기 모듈(200)과 평행하도록 케이스(1)의 일 측에 설치된다. 또한, 제2 기본 모듈(7)은 회전축(10)을 중심으로 제2 발전기 모듈(200)의 회전 단면(회전축(10)과 수직인 단면)과 같은 면적을 갖는 단면을 갖는다.

또한, 제2 기본 모듈(7)은, 회전축(10)의 축 방향과 수직 방향인 면을 중심으로 케이스(1)의 일 방향으로 N극이, 제2 발전기 모듈(200) 방향으로 S극이 배치된다.

또한, 제2 기본 모듈(7)은, 제1 기본 모듈(6)과 달리 케이스(1) 일 측에 고정 설치되지 않고, 제2 회전축(20)과 제2 발전기 모듈(200) 사이를 연결하는 연결 수단(23)과 제7 베어링 볼(8)을 사이에 두고 설치될 수 있다. 여기서 연결 수단(23)은 제2 회전축(20)의 회전력이 제2 발전기 모듈(200)에 전달되도록, 제2 발전기 모듈(200)의 외주면과 제2 회전축(20)을 연결한다. 또한, 이러한 연결 수단(23)은 케이스(1)와 제8 베어링 볼(9)을 사이에 두고 설치될 수 있다. 이와 같은 구조를 통해 제2 회전축(20)의 회전에 따라 연결 수단(23)이 제2 발전기 모듈(200)에 제2 회전축(20)의 회전력을 전달하면서, 제2 기본 모듈(7)이 안정적으로 회전을 하지 않는 상태로 유지할 수 있도록 할 수 있다.

또한, 제2 기본 모듈(7)은 제1 기본 모듈(6)과 달리 케이스(1)에 고정되어 있지 않고 양 측에 베어링 볼을 통해 회전하지 않은 상태로 있게 된다. 다만, 케이스(1) 방향과 반대 방향에 발전기 모듈(100) 또는 제2 발전기 모듈(200)이 위치함에 따라 자석 사이의 인력으로 인해서 케이스(1) 반대 방향으로 힘을 받게 되는데, 이러한 현상은 회전 발전 과정에 장애 요소가 될 수 있다. 따라서, 추가적으로 제2 기본 모듈(7)이 위치하는 방향의 케이스(1) 내부면에는 제2 기본 모듈(7)이 받는 자기장의 평형을 위해 자석이 별도로 설치될 수 있다. 도 2의 경우를 예로 들면, 제2 기본 모듈(7)에 있는 자석은 케이스(1) 방향으로 N극이 배치되어 있으므로 케이스(1)에는 추가적으로 고정된 형태로 S극의 자석이 설치될 수 있다. 이로 인해 제2 기본 모듈(7)은 발전기 모듈(100)의 자석 및 케이스(1)에 추가 설치된 자석 사이에서 어느 쪽에도 치우친 인력을 받지 않고 안정적으로 정지 상태를 유지할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 발전기의 동작을 설명하면, 회전축(10)의 회전력을 발전기 모듈(100)이 전달받아 1차적인 발전이 이루어지고, 제2 회전축(20)의 회전력을 제2 발전기 모듈(200)이 전달 받아 2차적인 발전이 이루어지는 과정을 통해 효과적인 구조 설계를 통한 전력 발전 효율을 향상 시킬 수 있다. 그리고, 이러한 구조적 특징을 통해 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(100) 각각에서 발생하는 전기자 반작용 및 둘 사이에서 발생하는 전기자 반작용을 최소화할 수 있어서 전력 발전 효율을 극대화할 수 있다.

이상에서는 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)이 2개 구비된 실시예를 기준으로 설명하였으나, 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 복수 개가 구비될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 제1 기본 모듈(6)이 케이스(1) 일 측에 설치되고, 순차적으로 첫 번째 발전기 모듈(100)이 설치되고, 순차적으로 제2 발전기 모듈(200)이 설치되고, 다시 발전기 모듈(100)이 설치되고, 다시 제2 발전기 모듈(200)이 설치될 수 있으며, 케이스(1)의 타 측에 설치되는 제2 기본 모듈(7) 방향에는 마지막으로 다시 발전기 모듈(100)이 설치될 수 있다.

또한, 도 2에 도시된 상기와 같은 배치와 달리, 복수 개의 발전기 모듈(100)및 제2 발전기 모듈(200)이 한 쌍이 되어 발전기의 케이스(1) 내부에 배치 및 설치될 수 있다. 즉, 케이스(1) 내부에 배치 및 설치되는 복수 개의 발전기 모듈(100) 및 제2 발전기 모듈(200)의 개수는 같을 수 있고, 이 경우 도 2에 도시된 것과 달리 제2 기본 모듈(7)의 자석은 S극과 N극의 배치 순서가 변경될 수 있다(도 2에 도시된 자석의 극은 제2 발전기 모듈(200)의 자석 극의 배치를 고려하여 제2 기본 모듈(7)의 자석은 제2 발전기 모듈(200)과의 인력을 위해 제2 발전기 모듈(200) 방향으로 S극이 설치되어 있음).

다시 말해, 복수 개의 발전기 모듈(100) 및 제2 발전기 모듈(200) 각각의 개수는 홀수 개 또는 짝수 개가 될 수 있고, 다만 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)은 순차적으로 배치되는 것이 중요하다.

다시 말해, 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)은 같은 개수가 아니라 발전기 모듈(100)이 케이스(1)의 내부 양 방향으로 설치되어야 하므로, 제2 발전기 모듈(200) 보다 항상 1개가 많은 개수를 가지게 된다.

또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발전기를 일 측면에서 바라본 투시도이다. 즉, 도 2를 기초로 설명한 본 발명의 실시예에 따른 발전기 구성의 단면이 아닌 일 측면에서 내외부 구성을 개략적으로 도시한 것이다.

다음으로 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈 및 제2 발전기 모듈의 세부 구성에 대해 도 4 내지 도 5를 기초로 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈의 구성을 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2 발전기 모듈의 구성을 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈(100)은 회전 중심이 회전축(10)과 고정되어 있고, 자석부(160, 170)가 종단면의 중심에 위치하며, 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)이 종단면의 양 외곽에 설치된다.

또한, 회전축(10)과 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)은 고정부(12)를 통해 연결되고, 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)의 내주면에는 플렉서블 PCB(120)가 위치하며 플렉서블 PCB(120)와 리지드 PCB 사이에는 PCB 틀(140)이 설치된다.

또한, 자석부의 자석틀(160)은 PCB 틀(140)이나 한 쌍의 절연 보드 유닛(110-1, 110-2)의 내부면과 베어링 볼(150)을 사이에 두고 근접 설치될 수 있다.

또한, 자석 유닛(170)은 가운데 금속 유닛(금속 심 형태)을 두고 양 쪽 절연 보드 유닛(110-1, 110-2) 방향으로 각각 순차적으로 S극과 N극이 접촉하여 배치된다.

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제2 발전기 모듈(200)은 발전기 모듈(100)과 유사하게, 회전 중심이 회전축(10)에 있으나 회전력은 제2 회전축(20)을 통해서 전달받고, 제2 자석부(260, 270)가 종단면의 중심에 위치하며, 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2)이 종단면의 양 외곽에 설치된다.

또한, 회전축(10)과 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2)은 제2 베어링부(14)를 통해 연결되어 회전 중심은 회전축(10)에 있더라도 회전축(10)의 회전 방향과는 반대로 회전하게 된다.

또한, 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2)의 내주면에는 제2 플렉서블 PCB(220)가 위치하며 제2 플렉서블 PCB(220)와 리지드 PCB 사이에는 제2 PCB 틀(240)이 설치된다.

또한, 제2 자석부의 제2 자석틀(260)은 제2 PCB 틀(240) 또는 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2)의 내부면과 제4 베어링 볼(250)을 사이에 두고 근접 설치될 수 있다.

또한, 발전기 모듈(100)은 회전축(10)의 회전 방향과 같은 방향으로 회전하고, 제2 발전기 모듈(200)은 제2 회전축(20)의 회전 방향(회전축(10)과 반대 방향)과 같은 방향으로 회전한다. 그리고, 제2 회전축(20)은 회전축(10)의 내부에 삽입되는 형태로 설치되며 회전 중심이 같도록 하면서도 서로 다른 방향으로 회전하도록 하기 위해 제2 베어링 볼(15)이 제2 회전축(20)의 외주면과 회전축(10)의 내주면에 설치된다.

또한, 제2 자석 유닛(270)은 가운데 금속 유닛(금속 심 형태)을 두고 양 쪽 제2 절연 보드 유닛(210-1, 210-2) 방향으로 각각 순차적으로 N극과 S극이 배치된다.

마지막으로 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈(100) 및 제2 발전기 모듈(200)에서 발생하는 전류(전력)가 코일 상에서 발생하는 모습에 대해 도 6 내지 도 7을 기초로 설명한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 발전기 모듈에서 발생하는 전류가 코일 상에서 흐르는 모습을 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제2 발전기 모듈에서 발생하는 전류가 코일 상에서 흐르는 모습을 도시한 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 발전기 모듈(100)의 코일(180) 상에서 발생하는 전류의 흐름 방향은 발전기 모듈(100)의 단면을 기준으로 볼 때 상부는 시계 방향이 되고, 하부는 반시계 방향이 된다.

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제2 발전기 모듈(200)의 코일(280) 상에서 발생하는 전류의 흐름 방향은 제2 발전기 모듈(200)의 단면을 기준으로 볼 때 도 6에 도시된 발전기 모듈(100)과 마찬가지로 상부는 시계 방향이 되고, 하부는 반시계 방향이 된다.

이상에서 보듯이 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200)의 코일 상에서 각각 발생하는 전류의 흐름은 발전기 모듈(100)과 제2 발전기 모듈(200) 각각이 회전하면서 발생할 수 있는 전기자 반작용을 최소화할 수 있도록 한다.

또한, 하나의 회전축(10)을 기준으로 서로 반대 방향으로 회전할 수 있도록 발전기를 구성함으로써 일반적인 발전기에서 사용하는 금속 심 및 자석 구조와 비교하여 전기자 반작용을 최소화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 발전기에 따르면, 자석을 중심에 두고 코일이 회전하도록 하는데 있어서, 코일을 PCB 타입의 절연 보드에 형성시킴으로써 발전기 제작 용이성(대량 생산 가능)을 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 발전기에서 부하가 걸리는 시점에서 일반적으로 발생하는 전기자 반작용 현상을 최소화할 수 있는 효과를 가진다.

이상의 실시 예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 제시된 것으로, 본 발명의 범위를 제한하지 않으며, 이로부터 다양한 변형 가능한 실시 예들도 본 발명의 범위에 속하는 것임을 이해하여야 한다. 본 발명의 기술적 보호범위는 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이며, 본 발명의 기술적 보호범위는 청구범위의 문언적 기재 그 자체로 한정되는 것이 아니라 실질적으로는 기술적 가치가 균등한 범주의 발명에 대하여까지 미치는 것임을 이해하여야 한다.

Claims

회전 운동 에너지를 전달하는 회전축을 포함하는 발전기 모듈에 있어서,

그 중심이 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하고 각각에 소정의 코일이 형성된 한 쌍의 절연 보드 유닛;

상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 사이에 설치되는 자석부를 포함하고,

상기 자석부는, 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛의 내부면을 지지하는 PCB틀과 베어링 볼을 통해 지지되고, 자석틀과 자석 유닛으로 이루어지며,

상기 자석 유닛은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면의 중심에 금속 유닛이 설치되고, 상기 금속 유닛으로부터 상기 절연 보드 유닛의 각 방향으로 S극과 N극이 순차적으로 마주보며 설치되는 것을 특징으로 하는 발전기 모듈.
제1항에 있어서,

상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 각각은,

내주면 중심에 상기 회전축과의 고정을 위한 고정부가 형성되고, 상기 고정부의 외주면에서 시작하여 상기 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되고, 상기 플렉서블 PCB의 외주면에서 시작하여 상기 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되며, 상기 리지드 PCB 끝단부에는 커넥터(connector)가 설치되는 것을 특징으로 하는 발전기 모듈.
제2항에 있어서,

상기 베어링 볼은, 상기 자석틀의 양 측면과 상기 한 쌍의 절연 보드 유닛 각각의 PCB 틀에 접촉하여 배치되고,

상기 PCB 틀은, 상기 플렉서블 PCB와 리지드 PCB를 지지하는 것을 특징으로 하는 발전기 모듈.
제3항에 있어서,

상기 소정의 코일은, 상기 리지드(rigid) PCB, 플렉서블 PCB 및 커넥터 각각의 내부에 형성되며 서로 전기적으로 연결되고,

상기 플렉서블 PCB에 형성되는 코일과 상기 회전축에 설치되는 전력 단자가 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발전기 모듈.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 발전기 모듈을 포함하는 발전기에 있어서,

상기 회전축의 축 방향과 평행하게 내부에 삽입되고 상기 회전축 내부면과 제2 베어링 볼을 사이에 두고 설치되며 상기 회전축과 반대 방향으로 회전하는 제2 회전축 및

제3 베어링 볼을 사이에 두고 상기 발전기 모듈과 평행하게 회전하도록 설치되며 상기 제2 회전축과 연결되어 회전하는 제2 발전기 모듈을 포함하고,

상기 제2 발전기 모듈은,

그 중심에 상기 회전축이 위치하고, 상기 제2 회전축의 회전 방향과 같은 방향으로 서로 마주보며 회전하는 제2 절연 보드 유닛 한 쌍과, 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 사이에 설치되는 제2 자석부를 포함하고,

상기 제2 절연 보드 유닛 한 쌍 각각에는 소정의 제2 코일이 형성되고,

상기 제2 자석부는, 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛의 내부면을 지지하는 제2 PCB틀과 제4 베어링 볼을 통해 지지되고, 제2 자석틀과 제2 자석 유닛으로 이루어지며,

상기 제2 자석 유닛은, 상기 제2 회전축 방향과 수직 방향인 면의 중심에 제2 금속 유닛이 설치되고, 상기 제2 금속 유닛으로부터 상기 제2 절연 보드 유닛의 각 방향으로 N극과 S극이 순차적으로 마주보며 설치되는 것을 특징으로 하는 발전기.
제5항에 있어서,

상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 각각은,

내주면 중심에 상기 회전축의 회전력 전달 방지를 위한 제2 베어링부가 형성되고, 상기 제2 베어링부의 외주면에서 시작하여 상기 제2 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 제2 플렉서블(flexible) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되고, 상기 제2 플렉서블 PCB의 외주면에서 시작하여 상기 제2 절연 보드 유닛 외주면 방향으로 제2 리지드(rigid) PCB(Printed Circuit Board)가 형성되며, 상기 제2 리지드 PCB 끝단부에는 제2 커넥터(connector)가 설치되고,

상기 제4 베어링 볼은, 상기 제2 자석틀의 양 측면과 상기 한 쌍의 제2 절연 보드 유닛 각각의 제2 PCB 틀에 접촉하여 배치되고,

상기 제2 PCB 틀은, 상기 제2 플렉서블 PCB와 제2 리지드 PCB를 지지하는 것을 특징으로 하는 발전기.
제6항에 있어서,

케이스;

제5 베어링 볼을 사이에 두고 상기 발전기 모듈과 평행하도록 상기 케이스 일 측에 고정 설치되는 제1 기본 모듈 및

제6 베어링 볼을 사이에 두고 상기 발전기 모듈 또는 제2 발전기 모듈과 평행하도록 설치되는 제2 기본 모듈을 포함하고,

상기 제1 기본 모듈은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면을 중심으로 상기 케이스 방향으로 N극이, 상기 발전기 모듈 방향으로 S극이 배치되고,

상기 제2 기본 모듈은, 상기 회전축 방향과 수직 방향인 면을 중심으로, 상기 케이스 방향으로 S극이, 상기 발전기 모듈 방향으로 N극이 배치되거나, 또는 상기 케이스 방향으로 N극이, 상기 제2 발전기 모듈 방향으로 S극이 배치되는 것을 특징으로 하는 발전기.
제7항에 있어서,

상기 제2 회전축의 회전력이 상기 제2 발전기 모듈에 전달되도록, 상기 제2 발전기 모듈의 외주면과 상기 제2 회전축을 연결하는 연결 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발전기.
제8항에 있어서,

상기 소정의 제2 코일은, 상기 제2 리지드(rigid) PCB, 제2 플렉서블 PCB 및 제2 커넥터 각각의 내부에 형성되며 서로 전기적으로 연결되고,

상기 제2 플렉서블 PCB에 형성되는 코일과 상기 제2 회전축에 설치되는 제2 전력 단자가 상기 연결 수단의 내부를 통해 배치되어 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 발전기.
제9항에 있어서,

상기 발전기 모듈과 제2 발전기 모듈은 복수 개이고, 서로 교차 반복하며 설치되는 것을 특징으로 하는 발전기.