KR101009496B1

KR101009496B1 - 수직축 풍력 발전장치

Info

Publication number: KR101009496B1
Application number: KR1020100072137A
Authority: KR
Inventors: 정미향
Original assignee: (주)태원
Priority date: 2010-07-26
Filing date: 2010-07-26
Publication date: 2011-01-19

Abstract

본 발명은 수직축 풍력 발전장치에 관한 것으로서, 바람이 전기를 발전시켜주는 방향으로 불 경우에만 회전봉이 회전되어 전기를 생성하도록 함과 아울러 회전 증대부를 회전시켜 회전봉에 설치된 날개를 밀도록 하여 회전봉의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시키도록 함을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 수직축 풍력 발전장치는 상면 중앙부분에 원웨이 클러치 베어링이 수용된 수용홈이 형성되는 기초프레임과; 전체가 동일한 외경을 갖는 원형상으로 형성되고, 둘레를 따라 풍력에 의해 회전되는 다수개의 날개가 방사상으로 형성되며, 상기 날개의 하측으로 제 1베벨기어가 장착되며, 하부가 상기 기초프레임의 원웨이 클러치 베어링에 결합되어 일방향으로만 회전되는 회전봉과; 두께와 길이를 갖는 직사각형 형상으로 형성되는 몸체의 일면에 상기 제 1베벨기어와 치합되는 제 2베벨기어가 돌출형성되어 상기 회전봉의 회전과 연동회전되면서 상기 회전봉의 날개를 밀어 회전수를 증대시키는 회전 증대부와; 상기 기초프레임의 상단에 설치되고, 일측에 상기 회전 증대부의 제 2베벨기어가 관통되는 관통홀이 형성된 고정대;로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수직축 풍력 발전장치{VERTICAL AXIS TYPE POWER GENERATOR}

본 발명은 바람이 전기를 발전시켜주는 방향으로 불 경우에만 회전봉이 회전되어 전기를 생성하도록 함과 아울러 회전 증대부를 회전시켜 회전봉에 설치된 날개를 밀도록 하여 회전봉의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시키도록 한 수직축 풍력 발전장치에 관한 것이다.

자연의 바람으로 풍차(風車)를 돌리고, 이것을 기어기구 등을 이용하여 발전기를 돌리는 발전 방식을 갖는 풍력발전장치는 자연상태의 무공해 에너지원으로서 화석연료를 대체하는 대체 에너지원 중 가장 경제성이 높은 대체 에너지원으로 각광받고 있다.

바람을 이용하여 전기를 생성하는 종래의 한 일례로서, 선등록된 특허"제0737888호"가 제안된 바 있다.

상기한 선행기술은 일단에 끼움돌기가 돌출되고, 타단에 끼움홈이 형성된 연결회전축과, 상기 연결회전축의 외주연에 내주연이 연결되는 것으로 상기 연결회전축과 정회전방향으로는 맞물리고, 역회전방향으로는 공회전하는 일방향 베어링과, 중앙에 관통공간이 형성된 평 베어링과, 상기 연결회전축이 내재되게 내부가 관통되고, 상기 일방향 베어링이 내주연에 안착되게 안착턱이 구비되며, 외주연에 2개 이상의 컵형 날개가 연결되고, 하부에 상기 평 베어링의 관통공간을 이루는 내주연 및 상면에 접촉되는 접촉대를 포함하는 연결용 날개부재와, 내부가 관통된 것으로 상기 평 베어링이 내주연에 안착되게 안착턱이 구비되되, 그 구비되는 안착턱의 위치는 상기 연결용 날개부재와 상면이 닿지 않을 정도의 위치를 갖는 거치대로 이루어진 복수개의 독립형 에너지 전달부가 수직으로 연결되고, 수직으로 연결된 상기 복수개의 독립형 에너지 전달부 중 제일 하부에 연결된 독립형 에너지 전달부의 연결 회전축의 끼움홈에 고정연결되는 동력전달기어와, 상기 동력전달기어에 맞물리는 종동기어와, 상기 종동기어에 축 연결되는 것으로 전달되는 회전력을 동력으로 전기를 생성하는 발전기를 더 포함하여 이루어진다.

상기한 종래기술은 바람이 전기를 발전시켜주지 않는 방향으로 불게 되면 날개가 베어링들을 통해 연결회전축에서 공회전되도록 하여 각 연결회전축에 회전력을 전달하지 않도록 함에 따라 전기를 발전시켜 주는 방향으로 부는 바람을 이용하여 발전할 수 있도록 한 것이나, 공회전되는 날개는 불필요하게 회전되는 것이기 때문에 일정시간이 지남에 따라 날개와 연결회전축의 마모 및 하자가 발생되고, 단순히 바람의 영향으로만 날개가 회전되는 것이기 때문에 효율적으로 전기를 생성할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 바람이 전기를 발전시켜주는 방향으로 불 경우에만 회전봉이 회전되어 전기를 생성하도록 함과 아울러 회전 증대부를 회전시켜 회전봉에 설치된 날개를 밀도록 하여 회전봉의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시키도록 한 수직축 풍력 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 더한 다른 목적은 바람이 전기를 발전시켜주는 방향을 불 경우에만 회전봉이 회전되어 전기를 생성하도록 함과 아울러 바람감지센서가 모터를 구동시켜 회전 증대부를 회전시켜 회전봉에 설치된 날개를 밀도록 하여 회전봉의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시키도록 한 수직축 풍력 발전장치를 제공하는 데에도 있다.

상기한 다수의 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 수단은 상면 중앙부분에 원웨이 클러치 베어링이 수용된 수용홈이 형성되는 기초프레임과; 전체가 동일한 외경을 갖는 원형상으로 형성되고, 둘레를 따라 풍력에 의해 회전되는 다수개의 날개가 방사상으로 형성되며, 상기 날개의 하측으로 제 1베벨기어가 장착되며, 하부가 상기 기초프레임의 원웨이 클러치 베어링에 결합되어 일방향으로만 회전되는 회전봉과; 두께와 길이를 갖는 직사각형 형상으로 형성되는 몸체의 일면에 상기 제 1베벨기어와 치합되는 제 2베벨기어가 돌출형성되어 상기 회전봉의 회전과 연동회전되면서 상기 회전봉의 날개를 밀어 회전수를 증대시키는 회전 증대부와; 상기 기초프레임의 상단에 설치되고, 일측에 상기 회전 증대부의 제 2베벨기어가 관통되는 관통홀이 형성된 고정대;로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기한 다수의 목적과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 수단은 상면 중앙부분에 원웨이 클러치 베어링이 수용된 수용홈이 형성되는 기초프레임과; 전체가 동일한 외경을 갖는 원형상으로 형성되고, 둘레를 따라 풍력에 의해 회전되는 다수개의 날개가 방사상으로 형성되며, 하부가 상기 기초프레임의 원웨이 클러치 베어링에 결합되어 일방향으로만 회전되는 회전봉과; 상기 회전봉과 일정간격 이격되도록 기초프레임의 상면에 설치되며, 상부에 모터가 설치된 지지대와; 두께와 길이를 갖는 직사각형 형상으로 형성되는 몸체의 일면에 상기 모터의 회전축에 축결합되는 연결축이 돌출형성되어 상기 모터의 회전과 연동회전되면서 상기 회전봉의 날개를 밀어 회전수를 증대시키는 회전 증대부와; 상기 회전봉과 마주보도록 상기 지지대에 설치되며, 바람이 불 경우 이 신호를 센싱하여 상기 모터를 구동시키거나, 바람이 불지않을 경우 이 신호를 센싱하여 상기 모터의 구동을 정지시키는 바람 감지센서와; 상기 기초프레임의 상단에 설치되고, 일측에 상기 연결축이 관통되는 관통홀이 형성된 고정대;로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수직축 풍력 발전장치는 바람이 전기를 발전시켜주는 방향으로 불 경우에만 회전봉이 회전되어 전기를 생성하도록 함과 아울러 회전 증대부를 회전시켜 회전봉에 설치된 날개를 밀도록 하여 회전봉의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 바람이 전기를 발전시켜주는 방향을 불 경우에만 회전봉이 회전되어 전기를 생성하도록 함과 아울러 바람감지센서가 모터를 구동시켜 회전 증대부를 회전시켜 회전봉에 설치된 날개를 밀도록 하여 회전봉의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 수직축 풍력 발전장치의 정면도.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 수직축 풍력 발전장치의 분해 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 함께 상세히 설명하면 더욱 명백해 질것이다.

삭제

<실시예 2>

도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 수직축 풍력 발전장치의 정면도이고, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 수직축 풍력 발전장치의 분해 사시도이다.

상기 도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직축 풍력 발전장치는 기초프레임(10)과, 회전봉(20)과, 지지대(50)와, 회전 증대부(30)와, 감지센서와, 고정대(40)로 이루어져 구성된다.

상기 기초프레임(10)은 두께와 높이를 갖는 평판한 직사각형 형상으로 형성되고, 중앙부분에 수용홈(11)이 형성되며, 상기 수용홈(11)에는 원웨이 클러치 베어링(12)이 수용된다.

상기 회전봉(20)은 전체가 동일한 외경을 갖는 원형상으로 형성되고, 하부가 상기 기초프레임(10)의 원웨이 클러치 베어링(12)에 결합되어 일방향으로만 회전된다. 즉, 상기 회전봉(20)은 바람이 전기를 발전시켜주는 방향으로 불 경우 회전되고, 바람이 전기를 발전시켜 주지 않은 방향으로 불 경우 불필요하게 회전되지 않는 구조이다.

상기한 회전봉(20)은 실시예 1과 동일하게 하측부분에 공지의 발전기(미도시)에 축연결되고, 둘레를 따라 날개(21)들이 방사상으로 형성되어 있어, 상기 회전봉(20)은 바람이 불게되면 날개(21)를 통해 회전하게 되고, 상기 발전기는 회전봉(20)의 회전으로 인해 전기를 생성하게되며, 상기 발전기는 리드선(미도시)을 통해 공지의 축전기(미도시)와 연결되도록 하여 생성되는 전기가 축전되도록 할 수 있다.

상기 지지대(50)는 상기 회전봉(20)과 일정간격 이격되도록 기초프레임(10)의 상면에 용접 또는 볼팅설치되며, 상부에 모터(M)가 설치된다.

상기 모터(M)는 외부에서 인가되는 전원을 공급받아 날개(21)의 회전방향과 동일한 방향으로 회전된다.

여기서, 상기 모터(M)의 회전 속도는 후술되는 회전 증대부(30)가 상기 회전봉(20)이 전기를 생성하는 방향으로 회전되는 것을 방해하지 않고 전기를 생성하는 방향으로만 회전될 수 있도록 밀어낼 수 있는 속도로 회전될 수 있도록 설정되어야 한다.

상기 회전 증대부(30)는 두께와 길이를 갖는 직사각형 형상으로 형성되는 몸체의 일면에 연결축(32)이 돌출형성되며, 상기 연결축(32)은 상기 모터(M)의 회전축에 축결합되어 상기 모터(M)가 회전될 경우 연동되어 지속적으로 회전되면서 상기 회전봉(20)의 날개(21)를 밀어 회전봉(20)의 회전수를 증대시킴에 따라 전기의 생성양을 증대시킨다.

예컨대, 상기 모터(M)의 회전축과 회전 증대부(30)의 연결축(32)은 커플링(미도시)를 통해 연결될 수 있을 것이다.

삭제

상기 바람 감지센서(60)는 리드선(미도시)을 통해 상기 모터(M)에 전기적으로 연결되어 상기 모터(M)의 구동을 제어하기 위한 것으로, 바람이 전기를 발전시켜주는 방향으로 불 경우에만 이 신호를 센싱하여 리드선을 통해 전기적으로 연결된 제어부(미도시)에 전달하고, 상기 제어부는 바람 감지센서(60)에서 센싱된 신호를 수신하여 상기 모터(M)를 구동시킴에 따라, 상기 회전 증대부(30)가 회전되면서 날개(21)를 밀도록 하며, 이와 반대로 바람이 멈추거나, 바람이 전기를 발전시켜주지 않는 방향으로 불 경우 제어부를 통해 상기 모터(M)가 구동되지 않도록 한다.

상기 고정대(40)는 두께와 높이를 갖도록 형성되고, 상기 기초프레임(10)의 상단에 설치되며, 일측에 상기 회전 증대부(30)의 연결축(32)이 관통되는 관통홀(41)이 형성되어 상기 회전 증대부(30)가 회전될 수 있도록 한다.

또한, 상기 관통홀(41)에는 상기 회전 증대부(30)의 연결축(32)이 원활하게 회전될 수 있도록 베어링(미도시)를 더 설치할 수도 있을 것이다.

예컨대, 상기 고정대(40)의 상측에는 반원형 형상의 홀이 형성되며, 힌지를 통해 상,하로 회동가능하게 결합되는 덮개(42)를 더 구비하여 상기 연결축(32)을 고정대(40)에 용이하게 설치할 수 있으며, 상기 연결축(32)이 설치된 이후에는 별도의 고정부재(미도시)를 이용하여 상기 덮개(42)를 고정대(40)에 고정시키는 것이 바람직하다.

10 : 기초 프레임 11 : 수용홈
12 : 원웨이 클러치 베어링 20 : 회전봉
21 : 날개 22 : 제 1베벨기어
30 : 회전 증대부 31 : 제 2베벨기어
32 : 연결축 40 : 고정대
41 : 관통홀 50 : 지지대
60 : 바람 감지센서

Claims

삭제
상면 중앙부분에 원웨이 클러치 베어링(12)이 수용된 수용홈(11)이 형성되는 기초프레임(10)과;
전체가 동일한 외경을 갖는 원형상으로 형성되고, 둘레를 따라 풍력에 의해 회전되는 다수개의 날개(21)가 방사상으로 형성되며, 하부가 상기 기초프레임(10)의 원웨이 클러치 베어링(12)에 결합되어 일방향으로만 회전되는 회전봉(20)과;
상기 회전봉(20)과 일정간격 이격되도록 기초프레임(10)의 상면에 설치되며, 상부에 모터(M)가 설치된 지지대(50)와;
두께와 길이를 갖는 직사각형 형상으로 형성되는 몸체의 일면에 상기 모터(M)의 회전축에 축결합되는 연결축(32)이 돌출형성되어 상기 모터(M)의 회전과 연동회전되면서 상기 회전봉(20)의 날개(21)를 밀어 회전수를 증대시키는 회전 증대부(30)와;
상기 회전봉(20)과 마주보도록 상기 지지대(50)에 설치되며, 바람이 불 경우 이 신호를 센싱하여 상기 모터(M)를 구동시키거나, 바람이 불지않을 경우 이 신호를 센싱하여 상기 모터의 구동을 정지시키는 바람 감지센서(60)와;
상기 기초프레임(10)의 상단에 설치되고, 일측에 상기 연결축(32)이 관통되는 관통홀(41)이 형성된 고정대(40);로 이루어져 구성되는 것을 특징으로 하는 수직축 풍력 발전장치.
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