KR101000844B1 - A wind power generator with wind inducing device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람유도장치를 통하여 적은 양의 바람을 집중시킬 수 있는 풍력 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind generator, and more particularly to a wind generator capable of concentrating a small amount of wind through the wind induction device.
풍력 발전기는 바람을 에너지원으로 삼아 전기를 생산하는 기기이다. 수력발전은 물의 힘으로, 화력발전은 수증기의 힘으로 발전기를 돌려 전기를 만들어 내지만, 풍력 발전기는 회전력을 전기로 만드는 장치인 발전기를 바람의 힘으로 돌리는 것을 말한다.A wind generator is a device that produces electricity by using wind as an energy source. Hydroelectric power is the power of water, and thermal power is the power of steam to turn generators to generate electricity, while wind generators are power generators that turn power generators into wind power.
풍력 발전기는 풍력을 이용하므로 연료가 들지 않으며, 환경오염이 없는 청청 녹색 에너지이며, 소음이 작으므로 최근에는 가정용으로 많이 보급되는 상황이다.Wind power generators do not consume fuel because they use wind, and are green and green energy without environmental pollution, and have a low noise.
풍력 발전기는 수평축 방식과 수직축 방식으로 나누어진다. 수평축 방식은 날개가 지상과 수평으로 이루어지며, 수직축 방식은 날개가 지상과 수직으로 형성된다. 수직축 방식은 어느 방향에서 바람이 불더라도 발전이 가능하며, 면적을 적게 차지하는 장점이 있어, 가정용 등 소형 발전기에 사용된다.Wind generators are divided into horizontal and vertical axes. In the horizontal axis method, the wing is made horizontal with the ground, and in the vertical axis method, the wing is formed perpendicular to the ground. The vertical axis system can generate power even if the wind blows from any direction, and has a merit that it occupies a small area.
그러나 수직축 소형 발전기의 경우에는 적은 바람이 불 경우 충분한 전력을 발생하지 못하여 발전 효율이 낮은 문제점이 있다. However, in the case of the vertical axis small generator, there is a problem in that the power generation efficiency is low because less wind does not generate enough power.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외부회전체와 바람유도체를 포함하는 바람유도장치를 이용하여 적은 바람이 불더라도 충분한 바람이 집중되도록 하여 효율적인 발전이 가능하도록 하는 것과 관련된다.The present invention is to solve the problems described above, and is related to enabling efficient power generation by allowing sufficient wind to be concentrated even if a small wind is blown by using a wind guidance device including an external rotor and a wind guide.
본 발명의 바람직한 일 실시 예에 의하면, 상면과 하면은 개구되며, 일측면에는 측면막음판이 형성되며, 타측면에는 다수의 스포크가 형성되는 외부회전체와 외부회전체 일단에서 연장되어 형성되는 바람유도체를 포함하여 이루어지는 바람유도장치; 및 외부회전체의 내부에 형성되며, 바람유도체를 통하여 유입되는 바람에 의해서 회전되는 풍차;를 포함하여 구비되며, 외부회전체 측면을 통한 바람 집중이 용이하도록, 바람유도체의 개구면적은 외부회전체 외부로 갈수록 증가하며, 측면막음판은 바람유도체와 외부회전체가 서로 접하는 일측에서부터 시계방향으로 연장되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기가 제공된다.According to a preferred embodiment of the present invention, the upper surface and the lower surface is opened, one side surface side plate is formed, the other side is a wind conductor formed extending from one end of the outer rotor and the outer rotor formed with a plurality of spokes Wind guidance device comprising a; And a windmill formed inside the outer rotor, and rotated by the wind flowing through the wind conductor. The opening area of the wind conductor is the outer rotor so as to easily concentrate the wind through the outer rotor side. It increases toward the outside, the side blocking plate is provided with a wind generator, characterized in that extending from the one side in which the wind conductor and the outer rotor in contact with each other clockwise.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예에 따르면 첫째, 바람유도체를 통하여 충분한 바람이 유도되는 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention as described above, first, it is possible to induce sufficient wind through the wind conductor.
둘째, 일측면에 측면막음판이 형성되어 유입된 바람이 와류형태로 풍차를 회전시키며, 타측으로 빠져나가게 된다.Second, the side blocking plate is formed on one side and the introduced wind rotates the windmill in the form of vortex, and escapes to the other side.
셋째, 제1가속기어와 제2가속기어를 적용하여 두 단계의 회전수 증폭이 가능하므로, 대용량의 발전이 가능하다.Third, since the rotation speed can be amplified in two stages by applying the first acceleration gear and the second acceleration gear, large-capacity power generation is possible.
넷째, 유도체롤러에 의해 바람유도장치가 항상 바람이 부는 방향으로 회전되므로, 어느 방향에서 바람이 불더라도 풍차의 회전이 가능하게 된다.Fourth, since the induction roller is always rotated in the wind blowing direction, the windmill can be rotated in any direction.
다섯째, 복수개의 풍력 발전기가 수직으로 중첩된 발전기타워가 수평고정축에 의하여 서로 연결되므로, 안정적이면서 고효율의 발전이 가능하다.Fifth, since the generator tower in which a plurality of wind generators are vertically superimposed are connected to each other by a horizontal fixed shaft, stable and high efficiency power generation is possible.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 바람유도장치와 풍차를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기를 도시한 정면도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기를 도시한 평면도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 유도체롤러와 풍차롤러를 도시한 사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 회전축 및 기타 시스템을 도시한 사시도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력 발전기의 발전기타워를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a wind guide device and a windmill of a wind generator according to an embodiment of the present invention;
2 is a front view showing a wind generator according to an embodiment of the present invention,
3 is a plan view showing a wind generator according to an embodiment of the present invention,
4 is a perspective view showing a derivative roller and a windmill roller of a wind power generator according to an embodiment of the present invention;
5 is a perspective view showing a rotating shaft and other systems of the wind generator according to an embodiment of the present invention,
6 is a perspective view showing a generator tower of a wind generator according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 바람유도장치를 구비한 풍력 발전기의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.Hereinafter, a preferred embodiment of a wind generator having a wind induction device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
아울러, 아래의 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적인 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술사상에 포함되고 청구범위의 구성요소에서 균등물로서 치환 가능한 구성요소를 포함하는 실시 예는 본 발명의 권리범위에 포함될 수 있다.
In addition, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention, but merely illustrative of the components set forth in the claims of the present invention, which are included in the technical spirit throughout the specification of the present invention and constitute the claims Embodiments that include a substitutable component as an equivalent in the element may be included in the scope of the present invention.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 바람유도장치와 풍차를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기를 도시한 정면도, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기를 도시한 평면도, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 유도체롤러와 풍차롤러를 도시한 사시도, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 풍력 발전기의 회전축 및 기타 시스템을 도시한 사시도, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력 발전기의 발전기타워를 도시한 사시도이다.1 is a perspective view showing a wind guidance device and a windmill of a wind generator according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing a wind generator according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is one of the present invention 4 is a plan view illustrating a wind generator according to an embodiment, FIG. 4 is a perspective view illustrating a derivative roller and a windmill roller of a wind generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a rotation shaft of a wind generator according to an embodiment of the present invention. And a perspective view of another system, FIG. 6 is a perspective view illustrating a generator tower of a wind generator according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기는, 상면과 하면은 개구되며, 일측면에는 측면막음판(11)이 형성되며, 타측면에는 다수의 스포크(12)가 형성되는 외부회전체(10)와 상기 외부회전체(10) 일단에서 연장되어 형성되는 바람유도체(20)를 포함하여 이루어지는 바람유도장치; 및 상기 외부회전체(10)의 내부에 형성되며, 상기 바람유도체(20)를 통하여 유입되는 바람에 의해서 회전되는 풍차;를 포함하여 구비되며, 상기 외부회전체(10) 측면을 통한 바람 집중이 용이하도록, 상기 바람유도체(20)의 개구면적은 상기 외부회전체(10) 외부로 갈수록 증가하며, 상기 측면막음판(11)은 상기 바람유도체(20)와 외부회전체(10)가 서로 접하는 일측에서부터 시계방향으로 연장되어 이루어진다.In the wind generator according to the preferred embodiment of the present invention, the upper and lower surfaces are opened, the
본 발명의 풍력 발전기는 바람유도장치와 풍차를 포함하여 이루어지며, 바람유도장치는 외부회전체(10)와 바람유도체(20)를 포함하여 이루어진다.The wind power generator of the present invention includes a wind induction device and a windmill, and the wind induction device includes an
도 1에 나타난 바와 같이, 외부회전체(10)는 풍차(30)의 외부에 위치하여 풍차(30)로 바람이 유입되도록 하는 기능을 수행하는 것으로 전체적으로 원기둥 형상으로 이루어진다. 외부회전체(10) 상면과 하면은 개구되어 충분한 바람이 유입되도록 이루어진다.As shown in FIG. 1, the
외부회전체(10) 일측면에는 측면막음판(11)이 형성되며, 나머지 타측면에는 다수개의 스포크(12)가 형성된다. 스포크(12)는 상면과 하면의 테두리에 형성된 상면밴드와 하면밴드를 수직으로 연결하는 형태로 이루어지며, 많은 바람이 불더라도 외부회전체(10)의 형태를 유지하며, 바람의 저항을 덜 받게 되는 역할을 수행한다.
측면막음판(11)은 전체적으로 폐쇄된 형태로 이루어지며, 바람유도체(20)에 의하여 유도된 바람이 측면막음판(11)에 의해 막히면서 와류형태로 풍차(30)를 돌려주게 된다. 측면막음판(11)이 없는 경우에는 측면막음판(11) 위치를 통하여 바람이 빠져나가거나 다른 바람이 유입되어 풍차(30)의 회전이 원활하지 못하게 되는 문제점이 발생한다.
외부회전체(10) 내에는 풍차(30)가 위치한다. 외부회전체(10)를 통하여 유입된 바람은 외부회전체(10) 내부의 풍차(30)를 회전시킨다. 풍차(30)를 회전시킨 바람은 다시 외부로 빠져나가며, 이러한 과정이 반복되면서 풍차(30)는 계속 회전되게 된다.The
도 1에 나타난 바와 같이, 바람유도체(20)는 외부회전체(10)에 일단에서 연장되어 일체로 형성되며, 상면연장판, 하면연장판, 우측면연장판, 좌측면연장판으로 이루어진다. 바람을 집중시켜 외부회전체(10)로 유도되도록 하는 역할을 수행하기 위하여, 바람유도체(20)의 개구단면적은 외부회전체(10) 외부로 갈수록 점점 증가하도록 이루어진다. 이에 따라 바람이 최초로 유입되는 부분에서는 충분히 많은 바람이 유입되는 것이 가능하며, 점차 외부회전체(10)쪽으로 접근할수록 바람의 유속이 증가하게 되므로, 소량의 바람이 불더라도 외부회전체(10)에는 강한 바람이 유입되는 효과가 발생하게 된다.As shown in Figure 1, the
즉 결과적으로 1차적으로 바람유도체(20)에 의하여 바람의 집중되어 유입되는 효과가 발생하며, 2차적으로 외부회전체(10)에 의하여 와류가 발생하는 효과에 의하여 충분한 풍차(30)의 회전을 기대할 수 있게 된다.That is, as a result, the effect of the concentrated flow of wind is primarily generated by the
도 1에 나타난 바와 같이, 좌측면연장판은 바람유도체(20)와 외부회전체(10)가 서로 접하는 일측에서부터 접선방향으로 연장되어 이루어지며, 우측면연장판은 좌측면연장판의 연장되는 방향보다 좀 더 반시계방향으로 회전된 방향으로 연장되어 이루어진다. As shown in FIG. 1, the left side extension plate extends in a tangential direction from one side where the
측면막음판(11)은 좌측면연장판과 접하는 일측에서부터 시계방향으로 연장되어 이루어지며, 측면막음판(11)의 단면적은 전체 측면의 절반보다 작은 면적으로 형성된다. 절반보다 더 넓은 면적으로 형성하는 경우에는 바람 유입 면적이 줄어들어 전체적인 풍차(30)의 회전이 용이하지 않게 된다. 측면막음판(11)의 면적이 외부회전체(10) 전체 둘레면적의 1/4보다 좁은 면적으로 형성되는 경우에는, 풍차(30)를 회전시키고 유출되는 바람이 측면막음판(11)이 형성되지 않은 부분으로 유입되는 바람과 충돌하여 역류하는 현상이 발생하게 되므로, 1/4보다 넓은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.
The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 풍차(30)는, 상기 바람유도체(20)를 통하여 유입되는 바람에 의해 회전되는 블레이드(31); 상기 블레이드(31) 상하측에 각각 놓이는 상면판(32); 및 하면판(33);을 포함하여 이루어지며, 상기 블레이드(31)는 상기 풍차(30)의 중심축으로부터 레이디얼 방향으로 연장되어 다수개 구비되며, 각각의 블레이드(31) 형상은 호형으로 이루어진다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, the
풍차(30)는 블레이드(31), 상면판(32), 하면판(33)을 포함하여 이루어지며, 중심기둥을 추가로 설치하는 것이 가능하다.The
블레이드(31)는 바람을 직접적으로 받는 부분이다. 유입되는 바람이 와류로 형성되어 유출되도록 블레이드(31)의 형상은 호형으로 이루어진다. The
풍차(30)의 중심에는 중심기둥이 형성되는 것이 가능한데, 태풍 등 강한 바람이 작용하는 경우에도 블레이드(31)의 좌우 유동 없이 원활한 풍력 발전을 이루기 위함이다. In the center of the
블레이드(31)는 풍차(30)의 중심축으로부터 레이디얼 방향으로 연장되어 형성되며 다수개 구비되는데 균일한 간격으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상면판(32)과 하면판(33)은 블레이드(31)의 상하이동을 방지하도록 지지하는 부분으로, 서로 동일한 형상으로 이루어진다. The
블레이드(31) 외측면에 관성편을 추가하는 것이 가능하다. 이 경우 회전관성모멘트가 증가하게 되므로 한번 회전이 일어난 후에는 계속적인 회전이 가능해지게 된다. 즉, 바람이 단속적으로 불더라도 연속적인 회전을 유지할 수 있어 발전 효율이 증대되게 된다.
It is possible to add an inertial piece to the outer surface of the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 바닥에 형성되는 바닥프레임(40); 상기 바닥프레임(40)에서 상측으로 이격되어 설치되며, 다수개의 축으로 형성되는 중간프레임(50); 상기 중간프레임(50)에서 상측으로 이격되어 구비되는 상부프레임(60); 및 상기 바닥프레임(40) 테두리에서 상측으로 연장되어 상기 중간프레임(50)을 거쳐, 상기 상부프레임(60) 테두리까지 연결되는 다수개의 고정축(70);을 더 포함하여 이루어지며, 상기 중간프레임(50)과 상부프레임(60) 사이에 상기 바람유도장치와 풍차(30)가 위치한다In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, a
바닥프레임(40), 중간프레임(50), 상부프레임(60), 고정축(70)에 의하여 바람유도장치와 풍차(30)가 지지 된다.The wind guide device and the
중간프레임(50)은 다수개의 축으로 형성되는데, 이는 중간프레임(50) 자체를 통한 바람의 유입을 최대한 보장하기 위해서이다. 중간프레임(50)과 마찬가지로 상부프레임(60)과 바닥프레임(40)도 다수개의 축으로 이루어지는 것이 바람직하다.The
수직방향으로 형성되는 다수개의 고정축(70)에 의하여 바닥프레임(40), 중간프레임(50), 상부프레임(60)이 연결된다. 고정축(70)과 각각의 프레임 사이를 결합하는 방법에는 영구결합법과 분해식 결합법이 있다. 영구결합법에는 용접이음과 납땜이음이 있으며, 유지비나 설비비가 절약된다. 분해식 결합법은 이동하여 설치할 필요가 있을 경우에 사용한다. 결합부에 플랜지를 만들고 볼트로 체결하는 플랜지커플링이나, 결합부에 나사를 파고, 엘보·T·분기(分岐) 등을 사용하여 결합하는 것이 가능하다.The
도 2에 나타난 바와 같이, 중간프레임(50)과 상부프레임(60) 사이에 바람유도장치와 풍차(30)가 위치한다.
As shown in FIG. 2, the wind guide device and the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 바람유도체(20) 상면과 하면에는, 다수개의 유도체롤러(80)가 각각 마련되고, 상기 상부프레임(60) 하측면과 중간프레임(50) 상측면에는, 다수개의 밴드형상의 유도체롤러레일(90)이 구비되어, 상기 유도체롤러(80)가 상기 유도체롤러레일(90)을 따라 이동된다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of
도 4에 나타난 바와 같이, 유도체롤러(80)와 유도체롤러레일(90)이 구비된다.As shown in FIG. 4, the
바람유도체(20)는 바람이 부는 방향으로 회전되어야 항상 충분한 바람이 유입될 수 있으므로, 바람유도체(20) 상면과 하면에는 다수개의 유도체롤러(80)가 마련된다. Since the
상부프레임(60) 하측면과 중간프레임(50) 상측면에는 띠 형상의 유도체롤러레일(90)이 다수개 구비된다. 즉 유도체롤러레일(90)은 상부프레임(60)과 중간프레임(50)에 각각 결합되어 고정된다. A plurality of band-shaped derivative roller rails 90 are provided on the lower side of the
두 개의 유도체롤러레일(90)을 따라 유도체롤러(80)가 이동하게 된다. 유도체롤러(80)는 바람유도체(20)의 상면과 하면에 각각 결합되어 이루어지며, 유도체롤러(80)는 각각의 유도체롤러레일(90)별로 다수개 구비된다.
The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 유도체롤러(80)는, 지지축(81)과 상기 지지축(81) 외주면에 위치하는 탄성부재(82)와 상기 지지축(81) 끝단에 위치하는 지지브라켓(83)을 포함하여 이루어지는 탄성지지부; 및 상기 지지브라켓(83)에 끼워져 회전되며, 외주면에는 돌기가 형성된 회전롤러(84);를 포함하여 이루어지며, 상기 회전롤러(84)가 결합되어 회전되도록, 상기 유도체롤러레일(90)에는 상기 돌기에 대응되는 홈이 형성된다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, the
도 4에 나타난 바와 같이, 유도체롤러(80)는 지지축(81), 탄성부재(82), 지지브라켓(83), 회전롤러(84)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 4, the
지지축(81)은 바람유도체(20)의 상면과 하면에서 연장되어 형성되며, 원기둥 형상으로 이루어진다.The
지지축(81)의 외주면에는 탄성부재(82)가 구비된다. 이에 따라 유도체롤러(80)가 항상 유도체롤러레일(90)과 접촉할 수 있는 탄력이 부여되므로 유도체롤러(80)가 유도체롤러레일(90)에서 이탈되는 것이 방지된다.An
지지축(81) 끝단에는 지지브라켓(83)이 구비되며, 지지브라켓(83)에 회전롤러(84)가 끼워지게 된다. 회전롤러(84)에 캐스터효과를 부여하기 위하여 지지축(81)의 연장선이 회전롤러(84)와 만나지 않도록 이루어지는 것이 가능하다.A
상기 회전롤러(84) 외주면에는 돌기가 형성되는데, 외주면을 따라 등간격으로 다수개가 형성되며, 이 돌기에 대응한 홈이 유도체롤러레일(90)에 구비된다. 따라서 회전롤러(84)가 유도체롤러레일(90)에 결합되어 회전이 이루어지는 것이 가능하다. 돌기가 없는 경우에는 충분한 마찰력을 전달할 수 없게 되어 서로 헛돌게 되는 문제점이 발생하게 된다.
Projections are formed on the outer circumferential surface of the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 풍차(30) 상면판(32)과 하면판(33)에는, 다수개의 밴드형상의 풍차레일(100)이 각각 마련되고, 상기 상부프레임(60) 하측면과 중간프레임(50) 상측면에는, 상기 풍차레일(100)에 대응하여 다수개의 풍차롤러가이드(110)가 구비되며, 상기 풍차롤러가이드(110)에서 연장되어 형성된 다수개의 풍차롤러(111)가 이루어진다.In the wind generator according to the preferred embodiment of the present invention, the
도 4에 나타난 바와 같이, 풍차레일(100), 풍차롤러가이드(110), 풍차롤러(111)가 구비된다.As shown in Figure 4, the
풍차레일(100)은 풍차(30) 상면판(32)과 하면판(33)에 결합되어 띠 형상으로 구비된다. 풍차롤러(111)의 측면방향 이탈을 방지하기 위하여 풍차레일(100)에는 내측펜스와 외측펜스가 구비되는 것이 가능하다.The
상부프레임(60) 하측면과 중간프레임(50) 상측면에는 띠 형상의 풍차롤러가이드(110)가 다수개 구비된다. 즉 풍차롤러가이드(110)는 상부프레임(60)과 중간프레임(50)에 각각 결합되어 고정된다. A plurality of belt-shaped windmill roller guides 110 are provided on the lower side of the
풍차롤러(111)는 풍차롤러가이드(110)에서 연장되어 이루어진다.
The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 상부프레임(60) 상면 중심에 형성되는 제1베어링(120); 상기 바닥프레임(40) 상면 중심에 형성되는 제2베어링(121); 및 상기 풍차(30)를 수직으로 관통하며, 상기 제1베어링(120)과 제2베어링(121)에 끼워지는 회전축(122);을 더 포함하여 이루어지며, 상기 블레이드(31)가 회전함에 따라 상기 회전축(122)이 회전된다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, the first bearing (120) formed in the center of the upper surface of the upper frame (60); A
도 5에 나타난 바와 같이, 풍차(30)의 회전을 위하여 제1베어링(120), 제2베어링(121), 및 회전축(122)이 구비된다.As shown in FIG. 5, a
제1베어링(120)과 제2베어링(121)은 같은 형상으로 이루어지는 것이 가능하며, 각각 상부프레임(60)과 바닥프레임(40) 상면 중심에 형성된다.The
제1베어링(120)과 제2베어링(121)에는 회전축(122)이 끼워진다. The
회전축(122)은 풍차(30)의 중심을 관통하며, 풍차(30)는 회전축(122)에 고정되므로, 바람에 의하여 풍차(30)가 회전하는 경우 회전축(122)이 동시에 회전된다.
The
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 바닥프레임(40)과 중간프레임(50) 사이에 구비되며, 회전축(122)과 동시에 회전하는 주기어(130); 상기 주기어(130)에 맞물려 회전되는 제1가속기어(131); 상기 제1가속기어(131)와 맞물려 회전되는 제2가속기어(132); 및 상기 제2가속기어(132)와 맞물려 회전되는 지지기어(133);를 더 포함하여 이루어지며, 상기 제2가속기어(132)가 회전함에 따라, 교류발전기(160)가 교류 전류를 출력하도록 이루어진다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, provided between the
도 5에 나타난 바와 같이, 주기어(130), 제1가속기어(131), 제2가속기어(132), 지지기어(133)를 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 5, a
주기어(130)는 회전축(122)과 동시에 회전하며, 풍차(30)의 회전수와 동일한 회전수를 가지게 된다. The
제1가속기어(131)는 주기어(130)와 맞물려 회전된다. 주기어(130)에 비하여 제1가속기어(131)의 잇수가 작게 되므로 회전수가 1차적으로 증폭되게 된다.The
제2가속기어(132)는 제1가속기와 맞물려 회전된다. 제1가속에 비하여 제2가속기어(132)의 잇수가 작게 되므로 회전수가 2차적으로 증폭되게 된다.The
지지기어(133)는 제2가속기어(132)와 맞물려 회전되며, 제2가속기어(132)(142)의 좌우유동을 방지하는 역할을 수행한다. The
제2가속기어(132)가 회전함에 따라, 발전기케이스내에 구비된 발전기가 회전되어 교류 전류를 출력하게 된다. 즉, 제2가속기어(132)와 교류발전기(160)는 동일한 회전축(122)으로 연결되어 같은 회전수로 회전하게 된다.
As the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 교류발전기(160)에서 출력되는 교류 전류를 직류로 변환시키는 인버터(140); 상기 인터버에서 출력되는 직류를 저장하는 축전시스템(150); 상기 발전기의 과도한 회전을 방지하는 디스크브레이크; 및 상기 디스크브레이크의 작동 및 유도체롤러(80)의 회전을 제어하는 컴퓨터시스템(170);을 포함하여 이루어진다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, the
바닥프레임(40)과 중간프레임(50) 사이에 위치하는 발전기케이스내에 발전기가 위치한다. 교류발전기(160)는 회전력을 이용하는 교류 전류를 출력한다.The generator is located in the generator case located between the
인버터(140)는 교류발전기(160)에서 출력되는 교류 전류를 직류로 변환시킨다. 교류 전류 자체를 바로 저장할 수 없으므로 직류 전류로 바꾸는 것이 필요하다.
직류 전류는 그대로 저장이 되는 것은 아니고 화학적인 에너지로 바뀌어 저장되는데, 축전시스템(150)은 전기 에너지를 화학적인 방법으로 저장하는 역할을 수행한다. 축전지(Richargeable Battery)는 충전과 방전의 양 방향 화학 반응이 가능하므로 전기를 저장하거나 꺼내 쓸 수 있다. 축전지에 저장된 전기를 가정에서 사용하는 경우에는 축전지에서는 방전이 일어나며, 다시 풍력 발전기에 의해서 전기가 저장되는 경우에는 충전이 이루어진다.The direct current is not stored as it is, but is converted into chemical energy and stored. The
고효율 발전을 위하여 두 단계의 회전수 증폭과정을 거치므로 제2가속기어(132)에 연결된 회전축(122)은 매우 고속으로 회전하게 된다. 따라서 적절한 회전수가 유지되도록 하는 디스크브레이크와 컴퓨터시스템(170)을 이용하는 것이 가능하다. 회전수가 너무 과도한 경우에는 컴퓨터시스템(170)의 제어명령에 따라 디스크브레이크가 회전수를 감소시키게 된다. 또한 계속적인 회전이 이루어지는 경우에는 많은 열이 발생하므로, 열을 낮춰주기 위한 냉각기를 구비하는 것이 가능하다. 설정 온도 이상인 경우에는 컴퓨터시스템(170)의 제어명령에 따라 냉각기가 작동하게 된다.The
컴퓨터시스템(170)에 의하여 유도체롤러(80)의 회전을 제어하는 것이 가능하다. 유도체롤러(80)의 회전롤러(84)의 회전축(122)내에 DC모터가 내장되는 경우, 컴퓨터시스템(170)에서 전송되는 신호에 따라 DC모터의 회전이 제어된다. 컴퓨터시스템(170)은 풍향계에 의하여 입력된 신호를 받아서 DC모터에 출력신호을 전달하게 된다.It is possible to control the rotation of the
태풍 등에 의하여 과도한 바람이 부는 경우에는 컴퓨터시스템(170)에 의하여 유도체롤러(80)를 바람부는 방향의 반대방향으로 이동시켜 풍차(30)의 과다 회전을 방지하도록 제어하는 것이 가능하다.
When excessive wind blows due to a typhoon or the like, the
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 풍력 발전기에 있어서, 상기 상부프레임(60) 위에는 다른 풍력 발전기의 하부프레임이 위치하는 방식으로 다수개의 풍력 발전기가 수직으로 중첩되어 발전기타워(180)를 형성하며, 각각의 발전기타워(180)는 수평고정축(181)에 의해서 연결되어 이루어진다.In the wind generator according to a preferred embodiment of the present invention, a plurality of wind generators are vertically overlapped to form a
도 6에 나타난 바와 같이, 발전기타워(180)를 구성하는 것이 가능하다.As shown in Figure 6, it is possible to configure the generator tower (180).
본 발명의 풍력 발전기는 수직으로 여러 개가 중첩되어 사용되는 것이 가능하다. 즉, 어느 하나의 풍력 발전기의 바닥프레임(40)이 다른 풍력 발전기의 상부프레임(60)과 결합되는 방식으로 중첩되는 경우, 중첩된 수만큼 더 많은 발전이 이루어진다.Wind generators of the present invention can be used to overlap several vertically. That is, when the
이 경우 다수개의 중첩된 풍력 발전기는 발전기타워(180)를 형성하게 된다. 각각의 발전기타워(180)를 수평고정축(181)에 의하여 서로 결합되도록 하여 전체적으로 견고한 구조를 갖도록 할 경우, 발전기타워(180)의 높이가 높아짐에 따라 좌우방향 유동이 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다.
In this case, the plurality of overlapping wind generators form the
피뢰침을 구비하는 것이 가능하다.It is possible to have a lightning rod.
피뢰침은 발전기타워(180) 상면에서 연장되어 형성되며, 낙뢰의 충격 전류를 땅으로 유인하여 피해를 줄이는 역할을 한다. 피뢰침을 통하여 전기가 피뢰침에 연결되어 있는 도체를 따라서 땅으로 내려간다.The lightning rod is formed extending from the upper surface of the
10 : 외부회전체, 11 : 측면막음판, 12 : 스포크
20 : 바람유도체
30 : 풍차, 31 : 블레이드, 32 : 상면판, 33 : 하면판
40 : 바닥프레임
50 : 중간프레임
60 : 상부프레임
70 : 고정축
80 : 유도체롤러, 81 : 지지축, 82 : 탄성부재, 83 : 지지브라켓, 84 : 회전롤러
90 : 유도체롤러레일
100 : 풍차레일
110 : 풍차롤러가이드, 111 : 풍차롤러
120 : 제1베어링, 121 : 제2베어링, 122 : 회전축
130 : 주기어, 131 : 제1가속기어, 132 : 제2가속기어, 133 : 지지기어
140 : 인버터
150 : 축전시스템
160 : 교류발전기
170 : 컴퓨터시스템
180 : 발전기타워, 181 : 수평고정축10: outer rotor, 11: side blocking plate, 12: spoke
20: wind conductor
30: windmill, 31: blade, 32: top plate, 33: bottom plate
40: floor frame
50: middle frame
60: upper frame
70: fixed shaft
80: derivative roller, 81: support shaft, 82: elastic member, 83: support bracket, 84: rotary roller
90: derivative roller rail
100: windmill rail
110: windmill roller guide, 111: windmill roller
120: first bearing, 121: second bearing, 122: rotating shaft
130: main gear, 131: first acceleration gear, 132: second acceleration gear, 133: support gear
140: inverter
150: power storage system
160: alternator
170: computer system
180: generator tower, 181: horizontal fixed shaft
Claims (10)
상기 외부회전체의 내부에 형성되며, 상기 바람유도체를 통하여 유입되는 바람에 의해서 회전되는 블레이드와 상기 블레이드 상하측에 각각 놓이는 상면판과 하면판을 포함하여 이루어지는 풍차;
바닥에 형성되는 바닥프레임;
상기 바닥프레임에서 상측으로 이격되어 설치되며, 다수개의 축으로 형성되는 중간프레임;
상기 중간프레임에서 상측으로 이격되어 구비되는 상부프레임;
상기 바닥프레임 테두리에서 상측으로 연장되어 상기 중간프레임을 거쳐, 상기 상부프레임 테두리까지 연결되는 다수개의 고정축;
상기 바람유도체 상면과 하면에 마련되는 다수개의 유도체롤러; 및
상기 상부프레임 하측면과 중간프레임 상측면에 마련되는 다수개의 밴드형상의 유도체롤러레일;을 포함하여 이루어지며,
상기 유도체롤러는,
지지축과 상기 지지축 외주면에 위치하는 탄성부재와 상기 지지축 끝단에 위치하는 지지브라켓을 포함하여 이루어지는 탄성지지부; 및
상기 지지브라켓에 끼워져 회전되며, 외주면에는 돌기가 형성된 회전롤러;를 포함하여 이루어지며,
상기 회전롤러가 결합되어 회전되도록, 상기 유도체롤러레일에는 상기 돌기에 대응되는 홈이 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
An upper surface and a lower surface of which are opened, and a side blocking plate is formed at one side thereof, and a wind induction apparatus including an outer rotor formed with a plurality of spokes and a wind guide formed from one end of the outer rotor;
A windmill formed inside the outer rotor and including a blade rotated by wind flowing through the wind guide and upper and lower plates respectively disposed on upper and lower sides of the blade;
A floor frame formed on the floor;
An intermediate frame provided spaced upward from the floor frame and formed of a plurality of axes;
An upper frame spaced upward from the intermediate frame;
A plurality of fixed shafts extending upward from the bottom frame edge and connected to the upper frame edge through the intermediate frame;
A plurality of derivative rollers provided on the upper and lower surfaces of the wind conductor; And
It comprises a; a plurality of band-shaped derivative roller rail provided on the upper side and the lower side of the upper frame,
The derivative roller,
An elastic support portion comprising a support shaft, an elastic member positioned at an outer circumferential surface of the support shaft, and a support bracket positioned at an end of the support shaft; And
Is inserted into the support bracket is rotated, the outer circumferential surface is formed with a projection roller;
Wind turbine generator, characterized in that the grooves corresponding to the projections are formed in the derivative roller rail so that the rotating roller is coupled to rotate.
상기 풍차 상면판과 하면판에는, 다수개의 밴드형상의 풍차레일이 각각 마련되고,
상기 상부프레임 하측면과 중간프레임 상측면에는, 상기 풍차레일에 대응하여 다수개의 풍차롤러가이드가 구비되며,
상기 풍차롤러가이드에서 연장되어 형성된 다수개의 풍차롤러가 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method of claim 1,
On the windmill top plate and the bottom plate, a plurality of band-shaped windmill rails are provided, respectively.
On the lower side of the upper frame and the upper side of the intermediate frame, a plurality of windmill roller guides are provided corresponding to the windmill rail,
A wind generator comprising a plurality of windmill rollers formed extending from the windmill roller guide.
상기 상부프레임 상면 중심에 형성되는 제1베어링;
상기 바닥프레임 상면 중심에 형성되는 제2베어링; 및
상기 풍차를 수직으로 관통하며, 상기 제1베어링과 제2베어링에 끼워지는 회전축;을 더 포함하여 이루어지며,
상기 블레이드가 회전함에 따라 상기 회전축이 회전되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method according to claim 6,
A first bearing formed at a center of an upper surface of the upper frame;
A second bearing formed at a center of an upper surface of the bottom frame; And
The rotary shaft penetrates the windmill vertically and is fitted to the first and second bearings.
The wind generator characterized in that the rotating shaft is rotated as the blade rotates.
상기 바닥프레임과 중간프레임 사이에 구비되며, 회전축과 동시에 회전하는 주기어;
상기 주기어에 맞물려 회전되는 제1가속기어;
상기 제1가속기어와 맞물려 회전되는 제2가속기어; 및
상기 제2가속기어와 맞물려 회전되는 지지기어;를 더 포함하여 이루어지며,
상기 제2가속기어가 회전함에 따라, 교류발전기가 교류 전류를 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method of claim 7, wherein
A main gear provided between the bottom frame and the intermediate frame and rotating at the same time as the rotating shaft;
A first acceleration gear rotated in engagement with the main gear;
A second acceleration gear meshed with the first acceleration gear to rotate; And
It further comprises; a support gear that rotates in engagement with the second acceleration gear,
As the second acceleration gear rotates, the alternator is configured to output an alternating current.
상기 교류발전기에서 출력되는 교류 전류를 직류로 변환시키는 인버터;
상기 인터버에서 출력되는 직류를 저장하는 축전시스템;
상기 발전기의 과도한 회전을 방지하는 디스크브레이크; 및
상기 디스크브레이크의 작동 및 유도체롤러의 회전을 제어하는 컴퓨터시스템;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method of claim 8,
An inverter converting an alternating current output from the alternator into direct current;
A power storage system storing a direct current output from the interleaver;
A disc brake to prevent excessive rotation of the generator; And
And a computer system for controlling the operation of the disc brake and the rotation of the derivative roller.
상기 상부프레임 위에는 다른 풍력 발전기의 하부프레임이 위치하는 방식으로 다수개의 풍력 발전기가 수직으로 중첩되어 발전기타워를 형성하며,
각각의 발전기타워는 수평고정축에 의해서 연결되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.The method of claim 9,
On the upper frame, a plurality of wind generators are vertically overlapped to form a generator tower in such a manner that a lower frame of another wind generator is located.
Each generator tower is characterized in that the wind generator is connected by a horizontal fixed shaft.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100050825A KR101000844B1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | A wind power generator with wind inducing device |
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KR1020100050825A KR101000844B1 (en) | 2010-05-31 | 2010-05-31 | A wind power generator with wind inducing device |
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KR (1) | KR101000844B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101272821B1 (en) * | 2012-09-13 | 2013-06-10 | 이학용 | Power transmission driving device |
WO2021125450A1 (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-24 | 정복태 | Wind power generation device for ship, and ship having wind power generation function |
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2010
- 2010-05-31 KR KR1020100050825A patent/KR101000844B1/en not_active IP Right Cessation
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