KR100973256B1

KR100973256B1 - 자력에 의해 발전력이 향상되는 풍력발전기

Info

Publication number: KR100973256B1
Application number: KR1020070011548A
Authority: KR
Inventors: 민승기
Original assignee: 민승기
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2010-08-04
Also published as: KR20080073045A

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 프로펠러와 발전기의 사이에는 회전력 가속부를 더 결합하는 바, 상기 회전력 가속부는 프로펠러의 축과 결합되는 회전자와, 그 외측에 이격되어 결합되는 고정자로 이루어지며, 상기 고정자의 내주연에는 고정 전자석이 부착되되, 소형푸로펠러의 회전속도에 따라 전자석의 교류속도를 변환시켜주도록 하고, 상기 회전자 외주연에는 회전 영구자석이 부착되어 구현된다.

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, 영구자석

Description

자력에 의해 발전력이 향상되는 풍력발전기{Wind power generator}

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전기의 사시도

도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기의 정면도

도 3은 본 발명에 따른 풍력발전기의 측면도

도 4는 도 3의 A-A선단면도

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉

20 : 대형 프로펠러 22 : 회전날개

30 : 발전기 50 : 소형 프로펠러

60 : 회전력 가속부 61 : 회전자

62 : 고정자 63 : 영구자석
64 : 전자석 51 : 조정기

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 다양한 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.

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 대형 프로펠러의 축에 발전기가 결합된 풍력발전기에 있어서, 상기 대형 프로펠러와 발전기의 사이에는 회전력 가속부를 더 결합하는 바, 상기 회전력 가속부는 대형 프로펠러의 축과 결합되는 회전자와, 그 외측에 이격되어 결합되는 고정자로 이루어지며, 상기 고정자의 내주연에는 고정 전자석이 부착되고, 상기 회전자 외주연에는 회전 영구자석이 부착되어 구현된다.

그리고, 상기 대형 프로펠러 각각의 회전날개 일측에는 영구자석을 부착하고, 상기 회전날개와 이격되어 원형의 고정대가 구비되며, 상기 고정대에는 전자석이 다수 부착되는 것을 다른 특징으로 한다.

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

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전기의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풍력발전기의 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 풍력발전기의 측면도이고, 도 4는 도 3의 A-A선단면도이다.

본 발명은 지상에서 소정의 높이로 지지기둥(10)을 구축하고 일반적인 풍력발전기와 마찬가지로 지지기둥(10)에 대형 프로펠러(20)를 자유회전 가능하도록 설치하며, 상기 대형 프로펠러(20)의 축에는 발전기(30)를 연결하되, 대형 프로펠러(20)와 발전기(30)의 사이에는 회전력 가속부(60)를 더 결합한다.

상기 회전력 가속부(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 대형 프로펠러(20)의 축과 연결되어 일체로 회전하는 회전자(61)와, 상기 회전자(61)의 외측에 이격되어 구비되는 고정자(62)로 이루어지며, 회전자(61)의 외주연에는 영구자석(63)을, 고정자(62)의 외주연에는 전자석(64)을 부착한다.

그리고, 상기 대형 프로펠러(20)의 배면측으로 소정의 간격으로 이격된 위치에는 소형 프로펠러(50)를 구성하되, 상기 소형 프로펠러(50)에는 대형 프로펠러(20)의 회전속도에 따라 교류의 변환횟수가 변환되는 조정기(51)가 구비되는 교류발전기를 연결하여 발전력을 향상시키는 것도 가능하다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 풍력발전기 대형 프로펠러(20) 측으로 바람이 불게 되면 서서히 대형 프로펠러(20)가 회전을 하게 되며 회전력이 증대되면서 발전기(30)에 의해 발전이 된다.

이때, 바람이 약해 대형 프로펠러(20)의 회전력도 약해지게 되나, 대형 프로펠러(20)와 발전기(30)의 사이에 결합된 회전력 가속부(60)에 의해 회전력이 가속되어 발전력도 향상되게 된다.

이를 구체적으로 설명하면, 대형 프로펠러(20)가 회전하면서 회전력 가속부(60)의 회전자(61)가 고정자(62) 내에서 회전을 하게 되며, 회전자(61)의 영구자석(63)과 고정자(62)의 전자석(64)이 자력을 띠면서 서로 밀고 당기는 힘이 발생하면서 회전자(61)의 회전력이 점차 증대된다.

여기서, 상기 회전자(61)에 부착되는 연구자석(63)이 회전하면서 상기 고정자(62)에 부착되는 전자석(64)에 다가가기 직전에 서로 반대되는 전류 즉, 교류관계로 유지하면서 서로 당기는 힘이 발생하며, 또한 서로 양측의 전자석(64)과 영구자석(63)의 위치를 회전자(61)의 회전으로 지나는 순간에 전자석(64)의 전류가 반대로 변환되어서 서로 같은 전극으로 형성되므로, 서로 밀어주는 형상으로 발전기의 회전력이 보강되는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로서는 상기 대형 프로펠러(20)의 배면측에는 작은 크기의 소형 프로펠러(50)를 설치하여 대형 프로펠러(20)의 회전 속도에 맞추어서 소정의 시간(간격)마다 절전시켜서 고정자(62)에 부착되는 전자석(64)을 순간적으로 변환시켜서 회전자(61)에 구비되는 영구자석(63)의 회전력을 보강하여서 이에 비례되는 발전력을 향상시키는 것도 가능하다.

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.

따라서, 본 발명은 약한 바람의 힘에 의해 서서히 회전하는 회전날개가 자력에 의해 점차 회전력이 증대되면서 영구자석과 전자석의 서로 상호간의 역할로 풍력에 의한 회전력이 증대되므로 발전효율이 향상되는 매우 경제적이고 유용한 발명이다.

Claims

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

상기 대형 프로펠러(20)와 발전기(30)의 사이에는 회전력 가속부(60)를 더 결합하는 바, 상기 회전력 가속부(60)는 대형 프로펠러(20)의 축과 결합되는 회전자(61)와, 그 외측에 이격되어 결합되는 고정자(62)로 이루어지며, 상기 고정자(62)의 내주연에는 전자석(64)이 부착되고, 상기 회전자(61) 외주연에는 영구자석(63)이 부착되는 것을 특징으로 하는 자력에 의해 발전력이 향상되는 풍력발전기.
제 1항에 있어서,

상기 대형 프로펠러(20)의 배면측에는 소형 프로펠러(50)를 설치하며,

상기 고정자(62)에 부착되는 전자석(64)으로, 소형프로펠러(50)의 회전으로 회전자(61)에 부착되는 영구자석(63)의 회전력이 보강되도록 변환되는 조정기(51)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 자력에 의해 발전력이 향상되는 풍력발전기.