KR100901287B1

KR100901287B1 - 자력을 이용한 풍력발전기

Info

Publication number: KR100901287B1
Application number: KR1020070011547A
Authority: KR
Inventors: 민승기
Original assignee: 민승기
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2009-06-08
Also published as: KR20080073044A

Abstract

본 발명은 풍력발전기의 프로펠러에 자석을 구비하고, 프로펠러와 소정의 간격으로 이격된 위치에도 자석을 구비함으로써 풍력에 의해 회전하는 프로펠러가 자석의 밀고당기는 힘이 부가되어 발전력이 향상되는 자력을 이용한 풍력발전기에 관한 발명으로서, 대형 프로펠러가 설치되고, 상기 프로펠러의 축에 발전기가 결합된 풍력발전기에 있어서, 상기 대형 프로펠러 각각의 회전날개 일측에는 영구자석을 부착하고, 상기 회전날개와 이격되어 원형의 고정대가 구비되며, 상기 고정대에도 전자석이 다수 부착하되; 보조 발전기의 조정기로 연결하여 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 본 발명은 약한 바람의 힘에 의해 서서히 회전하는 회전날개가 자력에 의해 점차 회전력이 증대되면서 회전력이 증대되므로 발전효율이 향상되는 매우 경제적이고 유용한 발명이다.

풍력발전기, 회전날개, 조정기

Description

자력을 이용한 풍력발전기{Wind power generator}

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기의 사시도

도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기의 정면도

도 5는 본 발명에 따른 풍력발전기의 측면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉

20 : 대형 프로펠러 22 : 회전날개

24 : 영구자석 44 : 전자석 30 : 발전기

40 : 고정대 50 : 소형 프로펠러

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 풍력발전기의 프로펠러에 자석을 구비하고, 프로펠러와 소정의 간격으로 이격된 위치에도 자석을 구비함으로써 풍력에 의해 회전하는 프로펠러가 자석의 밀고당기는 힘이 부가되어 발전력이 향상되는 자력을 이용한 풍력발전기에 관한 발명이다.

산업이 발전하면서 에너지의 사용량도 증가하게 됨으로써 자원의 고갈이 심각한 수준에 이르게 되고 있는 것이 현실이며, 이러한 문제를 해결하기 위해 다양 한 대체에너지가 제공되고 있으며 풍력발전기도 그 중의 하나로 각광받고 있다.

이러한 풍력발전기는 환경오염의 발생도 없으며, 설비 등을 단시간에 상쇄시킬 정도로 효율성도 양호하기 때문에 최근에는 국내에서도 제주도, 강원도 태백시 및 영월군 등에서 풍력발전기를 설치하고 있다.

그러나, 풍력발전기는 주로 바람이 많은 지역, 즉, 풍속이 약 4m/s 이상인 곳에 설치하여 발전을 하고 있으나, 바람이 없거나 바람이 약한 경우에는 프로펠러의 회전력이 약해 발전효율이 떨어지는 문제가 있다.

또한 발전기의 원리를 역으로 사용하는 모터의 회전력을 이용하고 있는데, 모터등에서는 교류에서 조정하는 주파수의 조정기의 사용으로 회전속도를 변화하여 사용하고 있다.

따라서, 본 발명은 종래와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 발명으로서, 약한 바람에 의해 회전하는 프로펠러가 자력에 의해 점차 빠르게 회전하면서 발전효율을 향상시키도록 함에 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 대형 프로펠러가 설치되고, 상기 프로펠러의 축에 발전기가 결합된 풍력발전기에 있어서, 상기 대형 프로펠러 각각의 회전날개 일측에는 영구자석을 부착하고, 상기 회전날개와 이격되어 원형의 고정대가 구비되며, 상기 고정대에는 전자석이 다수 부착되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 각각의 회전날개에 부착되는 영구자석은 횡방향 양측 끝단에 각각 선단 영구자석과 후단 영구자석으로 설치되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 따른 구성을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기의 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 풍력발전기의 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 풍력발전기의 측면도이다.

본 발명은 일반적인 풍력발전기와 마찬가지로 지상에서 소정의 높이로 구축되는 지지기둥(10)에 대형 프로펠러(20)가 자유회전 가능하도록 설치되고, 상기 프로펠러(20)의 축에는 발전기(30)를 연결함으로써 프로펠러 회전날개(21)의 회전에 의해 발전이 되도록 한다.

그리고, 본 발명은 회전날개(22)의 배면과 소정의 간격으로 이격되는 위치에는 원형의 고정대(40)를 설치하고, 상기 고정대(40)에는 소정의 간격마다 동일한 극성의 전자석(44)을 다수 부착한다.

이때, 상기 대형 프로펠러(20) 배면측에는 작은 크기의 소형 프로펠러(50)를 설치하여 주되; 상기 서형푸로펠러(50)의 몸체에는 발전기와 풍력에 의한 푸로펠러의 회전력에 의하여 비례하게 직류에서 교류로 변환하여 주는 조정기(55)를 구비하여서 고정대(40)에 부착되는 전자석(44)의 자석에 대한 극성의 변화로 발전력을 향상시키는 것도 가능하다.

또한, 회전날개(22)에도 하나 또는 두 개의 영구자석(24)을 각각 부착하는 바, 두 개의 영구자석(24)(24a)을 부착하는 경우에는 회전날개(22)의 횡방향 양측 끝단에 각각 선단 영구자석(24)과 후단 영구자석(24a)을 부착한다.

따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 풍력발전기 대형 프로펠러(20)가 바람의 힘에 의해 회전을 하면서 발전을 하게 된다.

그러나, 바람이 약한 경우에는 대형 프로펠러(20)의 회전이 약해 발전력이 떨어지는 문제가 발생하나, 본 발명은 바람의 힘에 의해 서서히 회전하는 대형 프로펠러(20)의 회전날개(22)가 점차 고정대(40)의 영구자석(44) 측으로 접근하게 되면, 고정대(40)의 전자석(44)과 회전날개(22)의 영구자석(24) 사이에 밀고 당기는 힘이 발생해 회전날개(22)의 회전력은 바람의 힘과 함께 합쳐져서 증가되게 된다.

그리고, 상기 대형 프로펠러(20)의 회전날개(22)가 점차 고정대(40)의 전자석(44) 측으로 접근한 다음, 상기 전자석(44)이 조정기(55)의 역할로 전자석용 극의 변화를 이루어 주면, 대형 프로펠러(20)의, 움직이는 동적인 여력에 의한, 회전으로 고정대(40)의 전자석(44)과 회전날개(22)의 영구자석(24) 사이에 밀어내는 힘이 발생해 주며, 또한 고정대(40)에서 회전 방향의 다음 위치에 부착된 전자석(44)의 당기는 힘에 의하여, 회전날개(22)의 회전력은 바람의 힘과 함께 합쳐져서 증가되게 한다.

따라서, 바람의 작은 힘에 의해 회전하는 회전날개(22)는 고정대(40)의 전자석(44)과 회전날개(22)의 영구자석(24)(24a)간의 당기고 미는 힘에 의해 회전력이 증대되면서 발전기(30)의 발전효율도 증대되게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 대한 설명은 상기 조정기(55)를 푸로펠러의 회전 속도에 맞추어서 연속 반복적으로 진행되는 단전기 역할을 부여하여 주어서 구성된 발명으로서, 상기 고정대(40)에 소종의 간격을 유지하면서 부착되는 전자석(44)을 회전날개(22)에 부착되는 영구자석(24)이 풍력으로 회전할 경우, 전자석(44)에 다가가는 순간에는 전자석(44)에 전류를 공급하여서 형성되는 전자석(44)의 자기장으로 잡아당김으로 회전력을 보강하고, 전자석(44)의 위치에 영구자석(24)이 회전으로 지나가는 순간에 전류를 단전시켜 주면, 전자석의 힘이 소멸되므로, 회전하는 대형푸로펠러(22)의 회전력이 그대로 유지되는 발명으로서, 상기 고정대(40)에는 소정의 간격으로 다수개의 전자석(44)이 부착되어 있으므로 연속적으로 회전력 보강 효과를 제공하는 발명이다.

상기와 같이 본 발명의 구성 및 작용을 일실시예에 의하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 범위 내에서 변경, 변형하는 것 또한 본 발명의 범위 내에 속한다 할 것이다.

Claims

대형 프로펠러(20)가 설치되고, 상기 프로펠러(20)의 축에 발전기(30)가 결합된 풍력발전기에 있어서,

상기 대형 프로펠러(20) 각각의 회전날개(22) 일측에는 영구자석(24)을 부착하되, 상기 영구자석(24)은 횡방향 양측 끝단에 각각 선단 영구자석(24)과 후단 영구자석(24a)이 설치되며,

상기 대형 프로펠러(20)의 배면측에는 작은 크기의 소형 프로펠러(50)를 설치하되, 상기 소형 프로펠러(50)의 몸체에는 조정기를 구비하며,

상기 회전날개(22)와 이격되어 원형의 고정대(40)가 구비되며, 상기 고정대(40)에는 전자석(44)이 다수 부착되며,

상기 조정기는 회전날개(22)가 회전하여 회전날개(22)의 영구자석(24)이 고정대(40)의 전자석(44) 측에 가까워지면 고정대(40)의 전자석(44)에 전류를 공급하여 전자석(44)에 발생하는 자기장에 의해 회전날개(22)를 잡아당겨 회전력을 보강하고, 상기 회전날개(22)의 영구자석(24)이 고정대(40)의 전자석(44)을 지나는 순간 전류를 단전시켜 회전날개(22)의 회전력이 그대로 유지되도록 하는 것을 특징으로 하는 자력을 이용한 풍력발전기.
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