KR100962241B1

KR100962241B1 - 풍력좌우 방향키 터보 발전장치

Info

Publication number: KR100962241B1
Application number: KR1020090109874A
Authority: KR
Inventors: 김덕보; 김다원
Original assignee: 김덕보; 김다원
Priority date: 2009-11-13
Filing date: 2009-11-13
Publication date: 2010-06-10

Abstract

지지프레임과; 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와; 바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과; 제1풍력터빈보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과; 제1풍력터빈의 회전력을 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및 제2풍력터빈의 회전력을 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치가 개시된다.

풍력, 터보, 발전기, 광고판 겸용 안내 블레이드

Description

풍력좌우 방향키 터보 발전장치{WIND POWER APPARATUS}

본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 풍력터빈으로부터 발생되는 회전력을 이용하여 발전할 수 있는 풍력좌우 방향키 터보 발전장치에 관한 것이다.

통상적으로 풍력발전장치는 풍차(windmill)라고 불리우며, 이는 회전축을 통한 기계적인 힘을 이용하여 전력을 생산하기 위해 사용되는 장치이다.

이러한 풍력발전장치는 수평축 풍력발전 장치(horizontal axis wind turbine)와 수직축 풍력발전장치(vertical axis wind turbine)로 대별되는데, 수평축을 이용하는 방식은 프로펠러 방식으로서 공기 역학적으로 바람의 양력(lift force)을 이용한 블레이드로 구성된 로터를 사용하여 발전 효율은 비교적 높으나 바람이 부는 방향에 따라 로터의 방향을 바꾸어 주어야 하며, 바람의 세기에 따라 블레이드의 각도를 바꾸어 주어야 하는 장치가 필요하다.

또한 수평축을 이용하는 경우는 로터의 축이 최소한 로터의 반지름보다 높은 곳에 위치하게 되므로 높은 곳에 위치한 로터축과 발전기를 연결하기 위해서는 발전기를 로터축과 같은 높이에 설치하여 발전기의 회전축과 로터의 회전축을 거의 동일한 위치에 설치하거나, 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 장치를 설치하여 발전기와 연결을 한다. 이 경우 전자의 경우에는 강한 바람에 의해 기구적인 손상이 발생할 수 있는 위험과 유지, 보수가 용이하지 않다는 문제점이 있으며, 후자의 경우에는 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 과정에서 에너지의 손실이 일어난다.

한편, 수직형의 경우에는 바람의 양력을 이용하는 방식인 다리우스식(Darrius Rotor)과 바람의 항력을 이용하는 사보니우스식(Savonius Rotor)이 있으나 다리우스식의 경우는 발전기의 출력이 약하고 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제가 있으며, 사보니우스식의 경우는 바람의 항력을 이용하므로 회전속도가 바람의 속도보다는 높을 수 없으므로 회전축의 회전수에 제한을 받으므로 회전수가 낮은 풍력동력기로 주로 사용되고 있다.

따라서, 수직형의 약점인 낮은 효율 등을 극복하기 위해서 최근에 많은 연구가 이루어지고 있다. 예를 들면, 블레이드의 설계나 구조 또는 조립방식 등을 개선하거나, 지지구조물과 블레이드를 부착하는 방식을 개선하기도 하며, 블레이드의 피치각 제어 시스템을 개선하여 블레이드의 각속도를 일정하게 하는 방식을 사용하기도 한다.

미국 특허번호 제 4,718,821호에는 개별적인 블레이드에 작용하는 공압을 변화시킴으로써 회전중에 각각의 블레이드를 주기적으로 요동하게 하는 장치가 개시되는데, 이 경우는 블레이드가 기구적으로 손상되기 쉽다는 문제가 있으며, 이는 유지비용의 증가로 이어진다.

상기한 개별적인 피치각 제어 시스템과 달리 전체 블레이드의 피치각을 집단적으로 조절하는 시스템이 개시되기도 하는데, 미국 특허번호 제 4,299,537호에는 회전시에 블레이드가 요동을 함으로써 피치각이 변하도록 블레이드를 편심링(eccentric ring)에 연결시키는 피치각 제어 시스템이 개시된다.

그러나 이 경우는 바람에 의해 블레이드의 피치각이 결정되므로 고효율의 풍력을 얻기 위한 적극적인 블레이드 피치각의 제어가 불가능하며, 급격한 바람 방향의 변화에 대응하는데 미흡하다는 문제가 있다.

또한, 종래에는 하나의 블레이드에 하나의 발전기를 연결한 구성을 가짐으로써, 블레이드를 설치한 장소 또는 높이에서 적절한 세기의 바람이 불지 않는 경우, 정상적으로 발전을 하지 못하여, 일정한 전기에너지를 공급하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적으고 안정적인 풍력을 습득할 수 있고, 로터 블레이드의 날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여되는 풍력발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 복수의 위치에 설치되는 풍력터빈으로부터 동력을 전달받아 발전할 수 있도록 축이 양측으로 노출된 구성을 가지는 발전기를 채용하여 일정 수준 이상의 발전량을 균일하게 확보할 수 있도록 개선된 풍력발전장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력좌우 방향키 발전장치는, 지지프레임과; 상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와; 바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과; 상기 제1풍력터빈보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과; 상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및 상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 발전기는, 상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 전달받아 회전되는 발전기 몸체와; 상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되어 상기 발전기 몸체를 회전 가능하게 지지하며, 상기 지지프레임에 고정되는 고정축;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은, 상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직 축에 연결되는 제1베벨기어와; 상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와; 상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과; 상기 발전기 몸체의 양측에 각각 설치되는 종동풀리와; 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 발전기는, 장치 지지프레임에 고정되는 발전기 몸체와; 상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되며, 상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 각각 전달받아 회전되는 회전축;을 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은, 상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직 축에 연결되는 제1베벨기어와; 상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와; 상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과; 상기 한 쌍의 회전축 각각에 결합되는 종동풀리와; 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 제1 및 제2풍력터빈은, 베이스와; 상기 베이스 상에 설치되는 복수의 칼럼과; 상기 칼럼 상에 적층 설치되며, 한 쌍의 상부륜과 한 쌍의 하부륜 사이에 다수의 안내 블레이드가 법선과 교차하는 방향으로 배치되는 스테이터 블레이드와; 상기 베이스의 중앙에 설치되는 축 브라켓과; 상기 축 브라켓에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각에 연결되는 수직축과; 상기 수직축에 결합되며, 상기 스테이터 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 스테이터 블레이드에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드;를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 로터 블레이드는, 상기 수직축에 결합되는 결합부와; 상기 결합부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 다수의 방사판과; 상기 방사판의 외측 단부에 설치되어 바람을 포집하는 포집판; 및 상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하며, 상기 포집판은, 바람이 유입되는 입사면을 기준으로 상기 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가지는 포집용기부와, 상기 포집용기부의 상부 및 하부를 차단하여 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고 상기 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 하는 상부 및 하부커버를 포함하는 것이 좋다.

발명의 실시예에 따른 풍력좌우 방향키 발전장치에 따르면, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드 로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 로터 블레이드의 각 단위날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여된다.

또한, 본 발명의 발전장치의 경우에는, 발전기를 축이 양측으로 노출된 구성의 발전기로 구비함으로써, 복수의 풍력터빈으로부터 동력을 동시에 또는 어느 하나로부터만 전달받아 발전을 할 수 있으므로, 그 발전효율이 향상되고, 시간이나 장소에 구애받지 않고 설치하여 발전할 수 있는 이점이 있다.

또한, 발전기는 축을 지지프레임에 대해 고정시키거나, 또는 발전기 몸체를 지지프레임에 고정 설치하는 것이 가능하므로, 다양한 설치장소 및 설치환경에 따라서 적절히 선택하여 설치할 수 있으므로, 그 설비구성에 따른 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력좌우 방향키 발전장치를 자세히 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 풍력좌우 방향키 발전장치는, 지지프레임(110)과, 상기 지지프레임(110)에 설치되며 양측 각각으로 축이 돌출되어 설치되며 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기(120)와, 바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈(130)과, 상기 제1풍력터빈(130)보다 낮은 높이에 설치되며 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈(140)과, 상기 제1풍력터빈(130)의 회전력을 상기 발전기(120)로 전달하는 제1동력전달유닛(150) 및 상기 제2풍력터 빈(140)의 회전력을 상기 발전기(120)로 전달하는 제2동력전달유닛(160)을 구비한다.

상기 지지프레임(110)은 지지면에 놓이는 것으로서, 이 지지프레임(110)에 상기 발전기(120)가 설치된다.

상기 발전기(120)는 발전기 몸체(121)와, 발전기 몸체(121)의 양측으로 서로 대향되어 돌출되게 설치되는 고정축(122)을 구비한다. 상기 고정축(122)은 지지프레임(110)에 고정 설치되며, 이 고정축(122)에 대해 상기 발전기 몸체(121)가 회전 가능하게 설치된다. 그리고 발전기 몸체(121)는 고정축(122) 상에서 회전되면서 전기에너지를 생성하게 된다. 생산된 전기에너지는 고정축(122)을 통해 연결되는 전기케이블을 통해 외부로 공급될 수 있다.

상기 제1풍력터빈(130)은 바람에 의해 회전되도록 설치되는 구성으로서, 상기 제2풍력터빈(140) 보다는 높은 위치에 설치되며, 제2풍력터빈(140)과는 동일한 구성을 가질 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2풍력터빈(130,140)을 서로 다른 높이에 배치함으로써, 높은 위치에서 바람이 불거나, 낮은 위치에서 바람이 부는 것에 상관없이 일정한 풍력발전이 이루어지도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 상기 제1풍력터빈(130)과 제2풍력터빈(140)이 동일한 구성을 가지는 것이므로, 제1풍력터빈(130)을 대표로 하여 자세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 7을 참조하면, 상기 제1풍력터빈(130)은, 베이스(10)와, 상기 베이스(10) 상에 설치되는 복수의 칼럼(20)과, 상기 칼럼(20) 상에 적층 설치되며 한 쌍의 상부륜(31)과 한 쌍의 하부륜(32) 사이에 다수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33)가 법선과 교차하는 방향으로 배치되는 스테이터 블레이드(30)와, 상기 베이스(10)의 중앙에 설치되는 축 브라켓(40)과 ,상기 축 브라켓(40)에 회전 가능하게 설치되며 하단은 상기 제1동력전달유닛(150)에 연결되는 수직축(50)과, 상기 수직축(50)에 결합되며 상기 스테이터 블레이드(30)의 내부에 배치되며 상기 스테이터 블레이드(30)에 의해 가이드되어 유입되는 풍력에 의해 회전되는 로터 블레이드(60)를 구비한다.

상기 베이스(10)는 지면 위에 지지되는 부분으로서 풍력장치 즉, 제1풍력터빈(130)의 전체 무게를 지탱하게 된다.

상기 칼럼(20)은 상기 베이스(10) 상에 삼각배열된다. 상기 칼럼(20)은 바람이 부는 위치가 보통 위쪽임을 감안하여 상기 스테이터 블레이드(30)와 로터 블레이드(60)가 가장 바람을 많이 흡수할 수 있도록 상부로 올려주는 역할을 한다.

이때, 상기 칼럼(20)은 그 길이가 고정된 형태를 적용할 수 있으나, 보다 바람직하기로는 실린더(80)에 의해 길이 가변이 가능하도록 함으로써, 칼럼(20)에 의해 지지되는 스테이터 블레이드(30) 및 로터 블레이드(60)를 보다 높은 위치로 올려 주거나 또는 낮은 곳에 위치하도록 위치를 조절할 수 있게 된다.

상기 스테이터 블레이드(30)는 상기 칼럼(20) 상에 적층 설치되되, 상부륜(31)과 하부륜(32) 사이에 다수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33)가 중심선 방향으로 배치되게 설치된다. 상기 상부륜(31)은 한 쌍이 내주 및 외주에 각각 배치되어 광고판 겸용 안내 블레이드(33)의 상단의 양측을 지지하며, 상기 하부륜(32)은 한 쌍이 마련되어 광고판 겸용 안내 블레이드(33)의 하단의 양측을 각각 지지함으로써, 바람에 의해 안내 블레이드(33)가 변형되거나 흔들리거나, 결합관계가 느슨해지지 않도록 견고하게 지지하게 된다.

상기 광고판 겸용 안내 블레이드(33)는 원주 방향을 따라서 일정 간격으로 배치되며, 상부륜(31)과 하부륜(32)의 법선 방향에 대해 교차하는 방향으로 배치된다. 따라서, 광고판 겸용 안내 블레이드(33)는 외부에서 부는 바람을 보다 용이하게 많이 유도할 수 있어서 바람의 응집효과를 극대화시킬 수 있는 것이다.

상기 축 브라켓(40)은 상기 베이스(10) 상에 삼발이 형태로 설치된 채, 상기 수직축(50)을 회전 가능한 상태로 지지하는 역할을 한다.

상기 수직축(50)은 상기 축 브라켓(40)에 회전 가능하게 지지된 채, 그 상부는 상기 로터 블레이드(60)와 결합되고, 하부는 상기 제1동력전달유닛(150)에 연결된다.

상기 로터 블레이드(60)는 상기 수직축(50)에 결합되는 결합부(61)와, 상기 결합부(61)로 부터 방사상으로 배치되는 방사판(62)과, 상기 방사판(62)의 외측 단부에 결합 또는 형성되어 바람을 포집하는 포집판(63)과, 상기 방사판(62)의 아래 위 테두리에 결합되는 결합테(64)를 구비한다.

상기 로터 블레이드(60)는 바람력에 의해 회전되는 부품인 만큼 보다 많은 바람을 일률적으로 받아야만 회전력을 배가시켜 발전효율을 증대시킬 수 있다. 그러므로, 상기 스테이터 블레이드(30)의 각 광고판 겸용 안내 블레이드(33)에 의해 외부 바람을 일정하게 분할하여 로터 블레이드(60)로 유입되게 하고, 로터 블레이 드로 유입된 바람은 상기 포집판(63)에 의해 되도록 많은 양이 포집되어 방사판(62)을 회전시키게 되므로 로터 블레이드의 회전을 일정하고도 강하게 회전시킬 수 있게 된다.

따라서, 이러한 일정하고도 강한 회전력은 상기 쌍축 발전기(120)로 전달되어 큰 발전동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 포집판(63)은 진입되는 바람을 더 많이 포집할 수 있도록, 포집용기부(63a)와, 상부커버(63b) 및 하부커버(63c)를 가지는 것이 좋다. 포집용기부(63a)는 바람이 유입되는 입사면을 기준으로 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가진다.

상기 포집용기부(63a)의 상부 및 하부 각각에는 상기 상부커버(63b) 및 하부커버(63c)가 각각 설치됨으로써, 포집용기부(63a) 내부로 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고, 포집용기부(63a)를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 함으로써, 로터 블레이드(60)에서 바람력을 더욱더 효과적으로 전달받을 수 있도록 한다.

상기 제1동력전달유닛(150)은 제1풍력터빈(130)의 회전력을 쌍축 발전기(120)로 전달하기 위한 것으로서, 수직 축(50)에 연결되는 제1베벨기어(151)와, 상기 제1베벨기어(151)와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어(152)와, 상기 제2베벨기어(152)가 일단에 연결되며 타단에는 구동풀리(153)가 설치되는 수평축(154)과, 상기 발전기 몸체(121)의 양측에 각각 설치되는 종동풀리(155)와, 상기 구동풀리(153)와 상기 종동풀리(155)를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재(156)를 구비한다.

상기 동력전달부재(156)는 동력전달벨트 또는 동력전달체인일 수 있다. 상기 종동풀리(155)는 발전기 몸체(121)의 일측에 결합되며, 발전기 몸체(121)와 함께 고정축(122)에 대해 회전되게 설치된다. 상기 구성을 가지는 제1동력전달유닛(150)에 의해서 제1풍력터빈(130)의 회전력이 발전기 몸체(121)로 전달되어, 발전기 몸체(121)를 회전시킬 수 있게 된다.

상기 제2동력전달유닛(160)은 제2풍력터빈(140)의 회전력을 발전기 몸체(121)로 전달하기 위한 것으로서, 제1동력전달유닛(150)과 동일한 구성을 가지되, 서로 대칭되게 배치된 구조를 갖는다. 즉, 제2동력전달유닛(160)은 제2풍력터빈(140)의 수직축(50')의 하단에 결합되는 제1베벨기어(161)와, 제1베벨기어(161)와 기어연결되는 제2베벨기어(162), 상기 제2베벨기어(162)가 일단에 연결되며 타단에는 구동풀리(163)가 설치되는 수평축(164)과, 상기 발전기 몸체(121)의 일측에 설치되는 종동풀리(165)와, 상기 구동풀리(163)와 상기 종동풀리(165)를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재(166)를 구비한다.

여기서, 상기 종동풀리(165)는 제1동력전달유닛(150)의 종동풀리(155)와 서로 발전기 몸체(121)를 사이에 두고 대칭되게 배치되며, 발절기 몸체(121)와 일체로 회전되도록 결합된다. 상기 동력전달부재(166)도 동력전달벨트 또는 동력전달체인을 포함할 수 있다.

상기 구성에 의하면, 서로 다른 높이에 설치되는 제1 및 제2풍력터빈(130,140) 중 적어도 어느 하나만 바람에 의해서 회전되더라도, 그 회전력을 발전기 몸체(121)로 전달하여 발전을 할 수 있게 된다.

또한, 도 2를 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 발전기(120')는 발전기 몸체(121')와, 발전기 몸체(121')의 양측으로 돌출되게 설치되는 회전축(122')을 구비한다. 상기 발전기 몸체(121')는 프레임(110)에 고정 설치되며, 상기 회전축(122')은 상기 발전기 몸체(121')에 회전 가능하게 결합된다.

상기 회전축(122')은 상기 발전기 몸체(121')에 대해서 회전 가능하게 연결되며, 양측으로 노출된다. 또한 회전축(122')에는 제1 및 제2동력전달유닛(150,160)의 종동풀리(155,165)가 각각 결합된다. 이 경우, 상기 종동풀리들(155,165)은 회전축(122')에 결합되어 회전축(122')과 일체로 회전된다. 따라서 제1 및 제2풍력터빈(130,140) 각각에서 전달되는 바람력에 의한 회전력은 회전축들(122')을 회전시킴으로써, 발전기 몸체(121') 내에서 전기에너지가 생성되도록 할 수 있다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 포집판(263)의 형상이 반달 모양으로 형성될 수도 있고, 도 10에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부커버가 생략된 포집판(363)을 설치할 수도 있다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이 그 평면 형상이 사각형인 포집판(463)을 설치할 수도 있다. 이와 같이 포집판(63)은 삼각형의 평면형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상의 포집판을 설치할 수 있음은 당연하다.

이상, 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없 이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 및 수정이 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경 및 수정은 본 특허청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 풍력좌우 방향키 발전장치를 나타내 보인 개략적인 도면.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발전장치를 나타내 보인 도면.

도 3은 도 1에 도시된 제1풍력터빈을 나타내 보인 분해사시도

도 4는 도 3에 도시된 제1풍력터빈의 결합사시도

도 5는 도 4에 도시된 제1풍력터빈의 평면도.

도 6은 도 4에 도시된 제1풍력터빈의 요부를 발췌하여 보인 사시도.

도 7은 도 6의 포집판을 발췌하여 보인 사시도.

도 8 내지 도 10 각각은 도 7에 도시된 포집판의 다른 예들을 설명하기 위한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10..베이스 20..칼럼

30..스테이터 블레이드 33..광고판 겸용 안내 블레이드

40..축 브라켓 50,50'..수직축 60..로터 블레이드 110..지지프레임

120..쌍축 발전기 130,140..제1, 제2풍력터빈

150,160..제1, 제2동력전달유닛

Claims

삭제
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지지프레임과;

상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와;

바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과;

상기 제1풍력터빈보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과;

상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및

상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하고,

상기 발전기는,

상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 전달받아 회전되는 발전기 몸체와;

상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되어 상기 발전기 몸체를 회전 가능하게 지지하며, 상기 지지프레임에 고정되는 고정축;을 포함하고,

상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은,

상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직축에 연결되는 제1베벨기어와;

상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와;

상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과;

상기 발전기 몸체의 양측에 각각 설치되는 종동풀리와;

상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
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지지프레임과;

상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와;

바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과;

상기 제1풍력터빈보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과;

상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및

상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하고,

상기 발전기는,

상기 지지프레임에 고정되는 발전기 몸체와;

상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되며, 상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 각각 전달받아 회전되는 회전축;을 포함하고,

상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은,

상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직축에 연결되는 제1베벨기어와;

상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와;

상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과;

상기 한 쌍의 회전축 각각에 결합되는 종동풀리와;

상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1 및 제2풍력터빈은,

베이스와;

상기 베이스 상에 설치되는 복수의 칼럼과;

상기 칼럼 상에 적층 설치되며, 한 쌍의 상부륜과 한 쌍의 하부륜 사이에 다수의 안내 블레이드가 법선과 교차하는 방향으로 배치되는 스테이터 블레이드와;

상기 베이스의 중앙에 설치되는 축 브라켓과;

상기 축 브라켓에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각에 연결되는 수직축과;

상기 수직축에 결합되며, 상기 스테이터 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 스테이터 블레이드에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
제6항에 있어서, 상기 로터 블레이드는,

상기 수직축에 결합되는 결합부와;

상기 결합부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 다수의 방사판과;

상기 방사판의 외측 단부에 설치되어 바람을 포집하는 포집판; 및

상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하며,

상기 포집판은,

바람이 유입되는 입사면을 기준으로 상기 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가지는 포집용기부와,

상기 포집용기부의 상부 및 하부를 차단하여 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고 상기 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 하는 상부 및 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.