KR101015437B1 - 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체 - Google Patents

풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체에 관한 것으로, 그 목적은 회전자의 전방에서 불어오는 바람을 모두 활용하여 회전력을 발생시키도록 함으로써 풍력에너지를 보다 효과적으로 사용하도록 한 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체를 제공함에 있다. 이를 위한 본 발명은 메인축을 회전가능하게 지지하는 지지구조물; 상기 메인축으로부터 연장되는 지지대에 회전가능하게 설치된 제1 회전축에 설치되는 원통형 구조의 회전프레임과, 상기 회전프레임의 외면에 구비되어 회전프레임을 정방향으로 회전시키도록 풍력을 받는 다수개의 날개구조체로 이루어진 제1 회전자; 상기 제1 회전자와 대칭구조를 갖도록 메인축으로부터 연장되는 또 다른 지지대에 회전가능하게 설치된 제2 회전축에 설치되는 원통형 구조의 회전프레임과, 상기 회전프레임의 외면에 구비되어 회전프레임을 역방향으로 회전시키도록 풍력을 받는 다수개의 날개구조체로 이루어진 제2 회전자; 상기 메인축의 전방에 위치하도록 메인축에 설치되어 제1,2 회전자의 사이로 불어오는 바람을 제1,2 회전자의 전면으로 유도하는 유도부재; 및 상기 제1,2 회전자의 회전에 의해 발생되는 동력을 발전장치로 전달하는 동력전달수단으로 구성된 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체에 관한 것을 기술적 요지로 한다.
이중 회전자, 유도부재, 메인축, 지지구조물

Description

풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체{Dual eccentric rotor system}
본 발명은 풍력발전장치에 사용되는 회전자 구조체에 관한 것으로, 특히 두개의 회전자가 메인축을 사이에 두고 대칭구조로 배치되고, 두 회전자의 사이로 불어오는 바람을 두 회전자의 전면으로 유도하기 위한 유도부재를 구비한 것으로 구성되어 풍력을 보다 효과적으로 사용할 수 있도록 한 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체에 관한 것이다.
기존의 화석에너지 자원은 점차 고갈 되어갈 뿐만 아니라 지구환경을 오염시키기 때문에 오래전부터 인류는 고갈되지 않고 환경을 오염시키지 않는 청정대체에너지 이용 장치 개발을 위하여 많은 노력을 기울여 왔다.　이러한 청정대체에너지는 태양에너지(solar energy), 풍력에너지(wind energy), 조류에너지(current energy), 조력에너지(tidal energy), 지열에너지(geo-thermal energy), 생화학에너지(bio-thermal energy) 등이 있다. 한편 상기 풍력에너지를 이용하여 전기를 발생하기 위한 수단으로써 풍력발전장치가 사용되고 있다.
통상적으로 풍력발전장치는 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되어 있는 수평형 풍력발전장치와, 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직형 풍력발전장치로 구분할 수 있다. 상기 수평형 풍력발전장치는 가장 일반적인 형태로 높은 발전효율을 구현할 수 있는 장점이 있으나, 바람의 방향이 자주 바뀌거나 돌풍과 같이 아주 강한 바람에는 원활한 전기 발전이 어려우며, 회전자를 비롯한 주요 부품들이 높은 곳에 설치되므로 유지 보수가 어렵고, 태풍 등의 강한 바람에 구조적으로 취약한 단점을 갖고 있다.
반면 상기 수직형 풍력발전장치는 바람의 방향과 풍질에 관계없이 발전이 가능하고, 증속기 및 발전기 등의 주요 부품들의 유지 보수가 용이한 장점으로 인해 현재 많은 연구가 진행되고 있다.
상기 수직형 풍력발전장치는 원통형의 회전프레임 외면에 다수개의 날개가 구비되어 풍력에너지를 기계적 에너지로 변환하는 원통형의 회전자와, 상기 회전자로부터 제공되는 기계적 에너지를 전달받아 전기적 에너지로 변환하는 발전장치로 구성된다.
도 1은 회전자의 평면도를 도시하고 있다.
상기와 같이 회전프레임(11)의 외면에 다수개의 날개(12)가 구비된 원통형 구조의 회전자(10)의 경우, 회전자의 회전방향과 바람의 방향이 동일한 쪽(A)에 위치하는 날개는 풍력을 받아 회전자를 회전시키기 위한 회전력을 발생시키는 반면, 회전자의 회전방향과 바람의 방향이 반대인 쪽(B)에 위치하는 날개는 회전자의 회전력을 감소시키는 저항을 발생시키게 된다.
이처럼 상기 원통형 구조의 회전자는 회전자의 중심부에 설치된 회전축을 기 준으로 어느 한쪽편을 향하여 부는 바람만을 이용하여 회전하게 되므로, 풍력에너지를 충분하게 활용하지 못하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 회전자의 전방에서 불어오는 바람을 모두 활용하여 회전력을 발생시키도록 함으로써 풍력에너지를 보다 효과적으로 사용하도록 한 풍력발전용 편심 이중 회전자 r구조체를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 동일한 발전용량을 기준으로 하였을 때, 보다 작은 크기의 회전자를 사용할 수 있게 되어 회전자의 제작에 소요되는 비용을 낮추고, 취급이 용이하여 생산성을 높일 수 있는 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명의 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체는 메인축을 회전가능하게 지지하는 지지구조물; 상기 메인축으로부터 연장되는 지지대에 회전가능하게 설치된 제1 회전축에 설치되는 원통형 구조의 회전프레임과, 상기 회전프레임의 외면에 구비되어 회전프레임을 정방향으로 회전시키도록 풍력을 받는 다수개의 날개구조체로 이루어진 제1 회전자; 상기 제1 회전자와 대칭구조를 갖도록 메인축으로부터 연장되는 또 다른 지지대에 회전가능하게 설치된 제2 회전축에 설치되는 원통형 구조의 회전프레임과, 상기 회전프레임의 외면에 구비되어 회전프레임을 역방향으로 회 전시키도록 풍력을 받는 다수개의 날개구조체로 이루어진 제2 회전자; 상기 메인축의 전방에 위치하도록 메인축에 설치되어 제1,2 회전자의 사이로 불어오는 바람을 제1,2 회전자의 전면으로 유도하는 유도부재; 및 상기 제1,2 회전자의 회전에 의해 발생되는 동력을 발전장치로 전달하는 동력전달수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 유도부재는 메인축의 전방에 배치되고, 상기 제1,2 회전자는 메인축의 후방에서 유도부재와 메인축의 중심을 잇는 선을 중심으로 상호 대칭구조를 갖도록 배치되어 바람의 방향에 따라 유도부재 및 제1,2 회전자가 메인축과 함께 회전하여 방향이 전환되도록 구성된다.
한편, 상기 제1 회전자와 제2 회전자는 동력합성수단에 의해 연결되어 상호 연동하여 회전하도록 구성되고, 상기 제1,2 회전축 중 어느 한 회전축만이 동력전달수단을 통하여 발전장치로 동력을 전달하도록 구성된다.
이때, 상기 동력합성수단은 커넥팅로드 또는 기어트레인으로 구성된다.
한편, 상기 동력전달수단은, 제1 회전축 또는 제2 회전축에 구비된 제1 타이밍풀리; 상기 메인축을 감싸 이중축 구조를 형성하면서 회전이 가능하도록 설치되어 발전장치로 동력을 전달하는 동력전달축; 상기 동력전달축에 구비된 제2 타이밍풀리; 및 상기 제1 타이밍풀리와 제2 타이밍풀리를 연결하는 타이밍벨트로 구성된다.
한편, 상기 제1 회전자의 날개구조체는, 회전프레임에 돌출되도록 형성된 다수개의 날개 고정부; 상기 날개 고정부에 고정되는 탄성을 갖는 다수개의 날개 고 정판; 상기 날개 고정판의 일측에 중심부와 끝단의 사이가 고정되게 설치되어 날개 고정부와 날개 고정부의 사이에 형성된 공간을 개방하거나 폐쇄하되, 상기 공간을 개방하도록 회전되었을 때 일측 끝단이 회전프레임의 외측으로 돌출되는 날개로 구성되고, 상기 제2 회전자의 날개구조체는, 상기 회전프레임에 돌출되도록 형성된 다수개의 날개 고정부; 상기 날개 고정부에 고정되는 탄성을 갖는 다수개의 날개 고정판; 상기 날개 고정판의 일측에 중심부와 끝단의 사이가 고정되게 설치되어 날개 고정부와 날개 고정부의 사이에 형성된 공간을 개방하거나 폐쇄하되, 상기 공간을 개방하도록 회전되었을 때 일측 끝단이 회전프레임의 외측으로 돌출되는 날개로 구성된다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 제1,2 회전자의 사이를 향하여 불어오는 바람을 유도부재가 제1,2 회전자의 전면으로 유도해주어 제1,2 회전자가 전방에서 불어오는 바람을 모두 회전력의 발생에 사용할 수 있게 함으로써 풍력에너지를 보다 더 효과적으로 사용할 수 있게 되었다.
또한 회전자의 전방에서 불어오는 바람을 회전력을 발생시키는데 모두 사용할 수 있게 됨으로써, 종래에 비하여 작은 크기의 회전자로써도 큰 회전력을 얻을 수 있게 되고, 이로 인해 동일한 발전용량을 기준으로 하였을 때, 회전자의 크기를 축소시킬 수 있으며, 회전자의 크기 축소로 인해 회전자의 제작 및 취급이 용이한 것은 물론이고 제작 단가를 크게 낮출 수 있게 되었다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 회전자 구조체의 평면도를, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 회전자 구조체의 정면도를 도시하고 있다.
본 발명의 편심 이중 회전자 구조체는 두개의 회전자를 이용하여 풍력발전을 위한 동력을 발생시키되, 두 회전자의 전방에서 불어오는 바람을 모두 동력 발생에 사용할 수 있도록 한 특징을 갖는 것으로, 지지구조물(110)과, 제1 회전자(120)와, 제2 회전자(130)와, 유도부재(140)와, 동력전달수단(150)으로 구성되어 있다.
상기 지지구조물(110)은 제1,2 회전자(120,130)를 지지하는 메인축(160)을 회전가능하게 지지하는 것이다. 이러한 지지구조물(110)은 메인축(160)의 상단부 및 하단부와 베어링을 통해 연결되어 메인축(160)을 회전가능하게 지지하도록 구성될 수 있다.
한편 상기 지지구조물(110)은 다양한 구조로 이루어질 수 있으나, 제1,2 회전자(120,130)를 지지하는 메인축(160)을 안정적으로 지지함과 더불어 제1,2 회전자(120,130)의 유지/보수를 위한 공간확보가 용이하도록 구성되는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명에 따른 지지구조물의 사시도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 지지구조물(110)은 메인축(160)의 상단부를 회전가능하게 지 지하는 상단 지지부(111)와, 메인축(160)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 하단 지지부(112)와, 상단 지지부(111)와 하단 지지부(112)를 연결하는 연결부(113)로 구성되어 있다.
상기 상단 지지부(111)는 상부좌우측변(111a,111b)과 하부좌우측변(111c,111d) 및 밑변(111e)을 갖는 정오각형의 평면구조로 구성된다.
상기 하단 지지부(112)는 상부좌우측변(112a,112b)과 하부좌우측변(112c,112d) 및 밑변(112e)을 갖는 정오각형의 평면구조로 구성되되, 하단 지지부(112)의 상부좌우측변(112a,112b)은 상단 지지부(111)의 밑변(111e)의 수직 하부에 배치되고, 하단 지지부(112)의 밑변(112e)은 상단 지지부(111)의 상부좌우측변(111a,111b)의 수직하부에 배치되어 상단 지지부(111)의 어느 한 변과 대각방향에 놓인 하단 지지부(112)의 어느 한 변이 상호 평행한 상태를 유지하도록 구성된다. 이러한 구조에 의하면 상단 지지부(111)와 하단 지지부(122)는 상호 역오각형의 구조를 갖게 된다.
상기 연결부(113)는 상단 지지부(111)의 어느 한 꼭지점이 하단 지지부(112)의 두 꼭지점에 연결되도록 상단 지지부(111)와 하단 지지부(112)를 연결하여 삼각형의 트러스 구조를 지지구조물(110)의 측면에 형성하도록 구성된다.
상기와 같은 지지구조물(110)의 구조에 의하면, 제1,2 회전자(120,130)를 안정적으로 지지할 수 있는 것은 물론이고, 제1,2 회전자(120,130)의 유지/보수를 위한 공간확보를 위하여 상단 지지부(111) 또는 하단 지지부(112)의 어느 한쪽 변을 제거할 경우에도 지지구조물(110)이 붕괴되지 않고 메인축(160)을 안정적으로 지지 할 수 있게 되므로, 회전자 구조체에 대한 유지 및 보수의 편의성을 제공할 수 있게 된다.
도 5는 본 발명에 따른 제1 회전자의 평면도를, 도 6은 본 발명에 따른 제1 회전자의 부분 상세도를 도시하고 있다.
상기 제1 회전자(120)는 메인축(160)으로부터 연장되는 지지대(161)에 의하여 지지된 제1 회전축(121)에 설치된 원통형 구조의 회전프레임(122)과, 상기 회전프레임(122)의 외면에 구비되어 회전프레임(122)을 정방향으로 회전시키도록 풍력을 받는 다수개의 날개구조체(123)로 구성된다.
이때 상기 날개구조체(123)는 회전프레임(122)의 외면에서 상호 일정한 간격을 두고 돌출되게 형성된 다수개의 날개 고정부(123a); 상기 날개 고정부(123a)에 고정되는 탄성을 갖는 다수개의 날개 고정판(123b); 상기 날개 고정판(123b)의 일측에 중심부와 끝단의 사이가 고정되게 설치되어 날개 고정부(123a)와 날개 고정부(123a)의 사이에 형성된 공간(S1)을 개방하거나 폐쇄하되, 상기 공간(S1)을 개방하도록 회전되었을 때, 일측 끝단이 회전프레임(122)의 외측으로 돌출되는 날개(123c)로 구성된다.
도 7은 본 발명에 따른 제2 회전자의 평면도를, 도 8은 본 발명에 따른 제2 회전자의 부분 상세도를 도시하고 있다.
상기 제2 회전자(130)는 제1 회전자(120)와 대칭구조를 갖도록 메인축(160)으로부터 연장되는 또 다른 지지대(162)에 의하여 지지된 제2 회전축(131)에 설치되며, 상기 제2 회전축(131)에 설치된 원통형 구조의 회전프레임(132)과, 상기 회 전프레임(132)의 외면에 구비되어 회전프레임(132)을 역방향으로 회전시키도록 풍력을 받는 다수개의 날개구조체(133)로 구성된다.
이때 상기 날개구조체(133)는 회전프레임(132)의 외면에서 상호 일정한 간격을 두고 돌출되게 형성된 다수개의 날개 고정부(133a); 상기 날개 고정부(133a)에 고정되는 탄성을 갖는 다수개의 날개 고정판(133b); 상기 날개 고정판(133b)의 일측에 중심부와 끝단의 사이가 고정되게 설치되어 날개 고정부(133a)와 날개 고정부(133a)의 사이에 형성된 공간(S2)을 개방하거나 폐쇄하되, 상기 공간(S2)을 개방하도록 회전되었을 때, 일측 끝단이 회전프레임(132)의 외측으로 돌출되는 날개(133c)로 구성된다.
상기와 같은 구조를 갖는 제1 회전자(120)와 제2 회전자(130)는 풍력을 받는 공간(S1,S2)이 개방되었을 때, 날개(123c,133c)의 끝단이 회전프레임(122,132)의 외측으로 돌출되게 구성되어, 공간(S1,S2)이 날개(123c,133c)에 의하여 폐쇄되는 시점을 지연시킬 수 있으므로 풍력을 더욱 효과적으로 이용할 수 있는 이점을 가지게 된다.
한편, 도 2에 도시된 상기 유도부재(140)는 제1,2 회전자(120,130)의 사이로 불어오는 바람을 제1,2 회전자(120,130)의 전면, 즉 바람을 받아 회전력을 발생시키는 면으로 바람을 유도하여 줌으로써, 제1,2 회전자(120,130)가 전방에서 불어오는 바람을 모두 활용하여 회전력을 발생시키도록 하는 것이다.
이러한 유도부재(140)는 메인축(160)의 전방에 위치하도록 메인축(160)에 설치되어 제1,2 회전자(120,130)와 함께 방향 전환이 이루어지도록 구성되며, 전방에 위치한 단부는 뾰족하고 후방으로 갈수록 면적이 증가하는 삼각형과 같은 평면구조로 형성되어 제1,2 회전자(120,130)의 사이를 향하여 불어오는 바람을 양측으로 분산시키도록 구성된다.
상기와 같이 메인축(160)에 제1,2 회전자(120,130)와 유도부재(140)를 설치함에 있어서, 유도부재(140)는 메인축(160)의 전방에 위치하도록 배치하고, 제1,2 회전자(120,130)는 메인축(160)의 후방에서 유도부재(140)와 메인축(160)의 중심을 잇는 선(L)을 중심으로 상호 대칭구조를 갖도록 배치하게 되면, 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130)는 삼각형의 배치구조를 이루게 되며, 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130)로 이루어지는 삼각형의 내부에 메인축(160)이 위치하게 된다.
이러한 구조에 의하면, 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130)에 작용하는 바람의 방향에 따라 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130)가 메인축(160)을 중심으로 회전하면서 바람을 마주하도록 방향전환이 이루어지게 되며, 이때 유도부재(140) 및 제1,2 회전자(120,130)와 연결된 메인축(160)도 함께 회전하게 된다. 이와 같은 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130)의 방향전환은 동일한 풍속에서 회전자(120,130)와 유도부재(140)의 형상 차이로 인하여 제1,2 회전자(120,130)에는 유도부재(140)에 비하여 큰 압력이 가해지게 되고, 이러한 압력차이로 인하여 큰 압력이 작용하는 제1,2 회전자(120,130)는 메인축(160)의 후방에, 작은 압력이 작용하는 유도부재(140)는 메인축(160)의 전방에 위치하도록 회전함으로써 바람의 방향에 따른 방향전환이 이루어지게 되는 것이다.
한편 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130)의 위치관계를 설명하기 위하여 언급된 '전방'이라 함은, 메인축(130)을 기준으로 바람이 불어오는 방향에 근접한 방향을 의미하는 것이고, '후방'이라함은 메인축(130)을 기준으로 바람이 불어오는 방향으로부터 멀어지는 방향을 의미하는 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 동력전달수단의 구조를 나타낸 상세도를, 도 10은 제1,2 회전자가 커넥팅로드에 의해 연결된 상태를 나타낸 평면도를, 도 11은 제1,2 회전자가 기어트레인에 의해 상호 연결된 상태를 나타낸 정면도를 도시하고 있다.
상기 동력전달수단(150)은 제1,2 회전자(120,130)의 회전에 의해 발생되는 동력을 발전장치(170)로 전달하는 것이다.
한편 동력전달수단(150)을 이용하여 제1 회전자(120)와 제2 회전자(130)가 각각 발전장치(170)로 동력을 전달하도록 구성할 수도 있으나, 이 경우 장치의 구조가 복잡해져 제작단가의 증가를 초래하게 되므로, 제1,2 회전자(120,130)가 연동하여 회전하도록 하고, 어느 한 회전자만을 통하여 발전장치(170)로 동력을 전달하도록 구성되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 제1,2 회전자(120,130)가 연동하여 회전하도록 하기 위하여 제1,2 회전자(120,130)는 동력합성수단(180)에 의해 상호 연결된다.
상기 동력합성수단(180)은 커넥팅로드(181) 또는 기어트레인(182)으로 구성될 수 있으며, 커넥팅로드(181)는 일단 제1 회전축(121)의 상부로 연장되어 굴절된 굴절축(181a)에 연결되고, 타단은 제2 회전축(131)의 상부로 연장되어 굴절된 또 다른 굴절축(181b)에 연결된다. 이러한 구조에 의하면, 어느 한 회전자가 바람에 의해 회전할 때, 커넥팅로드(181)의 위치이동이 발생되고, 이러한 커넥팅로드(181)의 위치이동은 회전축을 통하여 다른 한 회전자로 전달되어지므로 제1,2 회전자(120,130)는 연동하여 회전하게 된다.
상기 기어트레인(182)은 제1 회전축(121)과 제2 회전축(131)에 각각 설치되 어 상호 맞물려 회전하는 제1 기어(182a) 및 제2 기어(182b)로 구성된다.
상기와 같이 제1,2 회전자(120,130)가 연동하여 회전하도록 구성될 경우, 상기 동력전달수단(150)은 제1 회전축(121) 또는 제2 회전축(131)에 설치된 제1 타이밍풀리(151)와, 상기 메인축(160)을 감싸 이중축 구조를 형성하면서 메인축(160)을 중심으로 회전이 가능하도록 설치되며 발전장치와 연결되어 발전장치로 동력을 전달하는 동력전달축(153)과, 상기 동력전달축(153)에 구비된 제2 타이밍풀리(152)와, 상기 제1,2 타이밍풀리(151,152)를 상호 연결하는 타이밍벨트(154)로 구성된다.
여기서 상기 발전장치(170)와 동력전달축(153)의 연결은 동력전달축(153)과 주지 관용된 발전기를 벨트나 체인 또는 기어와 같은 동력전달용 기계요소를 이용하여 상호 연결함으로써 이루어질 수도 있으며, 본 출원인에 의하여 특허출원된 "풍력발전기의 가변형 전기발생장치(등록번호 10-0743475호)"에서와 같이 동력전달축(153)에 별도의 브라켓(B)을 이용하여 다수개의 자석(171)을 설치함으로써 동력전달축(153)과 함께 자석(171)들의 회전이 이루어지도록 하고, 상기 다수개의 자석(171)에 대응하는 다수개의 코일(172)을 지지구조물(110)을 이용하여 자석에 근접하게 설치함으로써 동력전달축(153)과 발전장치(170)가 직접 연결되게 구성할 수도 있다.
도 12는 본 발명에 따른 편심 이중 회전자 구조체로 불어오는 바람의 유동상태를 나타낸 평면도를 도시하고 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 편심 이중 회전자 구조체는 제1,2 회전자(120,130)가 바람을 받아 회전함으로써 발전장치(170)의 구동을 위한 동력을 발생시키게 된다.
한편 바람의 방향이 바뀌게 되면, 제1,2 회전자(120,130) 및 유도부재(140)는 메인축(160)과 함께 회전하면서 방향전환이 이루어지게 된다.
상기와 같이 유도부재(140)와 제1,2 회전자(120,130) 및 메인축(160)이 회전하여 바람과 마주하게 되면, 제1,2 회전자(120,130)의 사이로 불어오는 바람은 유도부재(140)의 양측면을 따라 제1,2 회전자(120,130)의 전면으로 유입되며, 이때 제1,2 회전자(120,130)는 전방에서 불어오는 바람과 유도부재(140)에 의하여 유도된 바람을 함께 받아 회전력을 발생시키게 된다. 이처럼 본 발명에 따른 편심 이중 회전자 구조체는 제1,2 회전자(120,130)의 전방에서 불어오는 바람을 모두 동력발생에 사용할 수 있는 이점을 가지고 있다.
이와 같은 제1 회전자(120) 및 제2 회전자(130)의 회전시 제1 회전자(120)와 제2 회전자(130)는 커넥팅로드(181) 또는 기어트레인(182)에 의해 연동하여 회전하게 된다.
한편 제1 회전축(121) 또는 제2 회전축(131)에 설치된 제1 타이밍풀리(151)와 동력전달축(153)에 설치된 제2 타이밍풀리(152)가 타이밍벨트(154)에 의해 상호 연결되어 있으므로, 제1,2 회전자(120,130)의 회전력은 동력전달축(153)으로 전달되어 동력전달축(153)이 회전하게 되며, 동력전달축(153)의 회전력이 발전장치(170)로 전달되어짐으로써 전기를 발생시키게 된다.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
도 1 은 종래 회전자의 평면도,
도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 회전자 구조체의 평면도,
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중 회전자 구조체의 정면도,
도 4 는 본 발명에 따른 지지구조물의 사시도를 도시하고 있다.
도 5 는 본 발명에 따른 제1 회전자의 평면도,
도 6 은 본 발명에 따른 제1 회전자의 부분 상세도,
도 7 은 본 발명에 따른 제2 회전자의 평면도,
도 8 은 본 발명에 따른 제2 회전자의 부분 상세도,
도 9 는 본 발명에 따른 동력전달수단의 구조를 나타낸 상세도,
도 10 은 제1,2 회전자가 커넥팅로드에 의해 연결된 상태를 나타낸 평면도,
도 11 은 제1,2 회전자가 기어트레인에 의해 상호 연결된 상태를 나타낸 정면도,
도 12 는 본 발명에 따른 편심 이중 회전자 구조체로 불어오는 바람의 유동상태를 나타낸 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
(110) : 지지구조물 (111) : 상단 지지부
(112) : 하단 지지부 (113) : 연결부
(120) : 제1 회전자 (121) : 제1 회전축
(122) : 회전프레임 (123) : 날개구조체
(123a) : 날개 고정부 (123b) : 날개 고정판
(123c) : 날개 (130) : 제2 회전자
(131) : 제2 회전축 (132) : 회전프레임
(133) : 날개구조체 (133a) : 날개 고정부
(133b) : 날개 고정판 (133c) : 날개
(140) : 유도부재 (150) : 동력전달수단
(151) : 제1 타이밍풀리 (152) : 제2 타이밍풀리
(153) : 동력전달축 (154) : 타이밍벨트
(160) : 메인축 (161) : 지지대
(162) : 지지대 (180) : 동력합성수단
(181) : 커넥팅로드 (182) : 기어트레인

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 메인축(160)을 회전가능하게 지지하는 지지구조물(110);
    상기 메인축(160)으로부터 연장되는 지지대(161)에 회전가능하게 설치된 제1 회전축(121)에 설치되는 원통형 구조의 회전프레임(122)과, 상기 회전프레임(122)의 외면에 구비되어 풍력을 받아 회전프레임(122)을 정방향으로 회전시키되, 회전프레임(122)의 외면 원주 상에 일정한 간격을 두고 형성된 다수개의 날개 고정부(123a)와, 상기 날개 고정부(123a)에 고정되는 탄성을 갖는 다수개의 날개 고정판(123b)과, 상기 날개 고정판(123b)에 설치되어 이웃하는 두 날개 고정부(123a)의 사이에 형성된 공간(S1)을 개방하거나 폐쇄하되 공간(S1)을 개방하도록 회전되었을 때 일측 끝단이 회전프레임(122)의 외측으로 돌출되는 날개(123c)로 구성된 다수개의 날개구조체(123)로 이루어진 제1 회전자(120);
    상기 제1 회전자(120)와 대칭구조를 갖도록 메인축(160)으로부터 연장되는 또 다른 지지대(162)에 회전가능하게 설치된 제2 회전축(131)에 설치되는 원통형 구조의 회전프레임(132)과, 상기 회전프레임(132)의 외면에 구비되어 풍력을 받아 회전프레임(132)을 역방향으로 회전시키되, 회전프레임(132)의 외면 원주 상에 일정한 간격을 두고 형성된 다수개의 날개 고정부(133a)와, 상기 날개 고정부(133a)에 고정되는 탄성을 갖는 다수개의 날개 고정판(133b)과, 상기 날개 고정판(133b)에 설치되어 이웃하는 두 날개 고정부(123a)의 사이에 형성된 공간(S2)을 개방하거나 폐쇄하되 공간(S2)을 개방하도록 회전되었을 때 일측 끝단이 회전프레임(132)의 외측으로 돌출되는 날개(133c)로 구성된 다수개의 날개구조체(133)로 이루어진 제2 회전자(130);
    상기 메인축(160)의 전방에 위치하도록 메인축(160)에 설치되어 제1,2 회전자(120,130)의 사이로 불어오는 바람을 제1,2 회전자(120,130)의 전면으로 유도하는 유도부재(140); 및
    상기 제1,2 회전자(120,130)의 회전에 의해 발생되는 동력을 발전장치로 전달하는 동력전달수단(150)으로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 지지구조물(110)은,
    상부좌우측변(111a,111b)과 하부좌우측변(111c,111d) 및 밑변(111e)을 갖는 정오각형의 평면구조로 이루어져 메인축(160)의 상단부를 회전가능하게 지지하는 상단 지지부(111);
    상부좌우측변(112a,112b)과 하부좌우측변(112c,112d) 및 밑변(112e)을 갖는 정오각형의 평면구조로 이루어지되, 상기 상단 지지부(111)의 수직 하부에서 역오각형의 구조를 갖도록 형성되어 메인축(160)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 하단 지지부(112); 및
    상기 상단 지지부(111)의 어느 한 꼭지점이 하단 지지부(112)의 두 꼭지점에 연결되도록 상단 지지부(111)와 하단 지지부(112)의 각 꼭지점을 상호 연결하여 삼각형의 트러스 구조를 갖는 여러 측면들을 형성하는 다수개의 연결부(113)로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 편심 이중 회전자 구조체.
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