KR101029197B1 - 풍력 발전장치 - Google Patents

풍력 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101029197B1
KR101029197B1 KR1020080112254A KR20080112254A KR101029197B1 KR 101029197 B1 KR101029197 B1 KR 101029197B1 KR 1020080112254 A KR1020080112254 A KR 1020080112254A KR 20080112254 A KR20080112254 A KR 20080112254A KR 101029197 B1 KR101029197 B1 KR 101029197B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
generator
charger
electrical energy
rotary
gear
Prior art date
Application number
KR1020080112254A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100053226A (ko
Inventor
김장훈
Original Assignee
김장훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김장훈 filed Critical 김장훈
Priority to KR1020080112254A priority Critical patent/KR101029197B1/ko
Publication of KR20100053226A publication Critical patent/KR20100053226A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101029197B1 publication Critical patent/KR101029197B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/30Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/34Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures
    • F03D9/43Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures using infrastructure primarily used for other purposes, e.g. masts for overhead railway power lines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/02Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/061Form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D9/00Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/10Combinations of wind motors with apparatus storing energy
    • F03D9/11Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D3/00Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06Rotors
    • F03D3/062Construction
    • F03D3/065Construction the wind engaging parts having no movement relative to the rotor during its rotation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/74Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E70/00Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
    • Y02E70/30Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin

Abstract

본 발명은 풍력 발전장치에 관한 것이다.
본 발명은 각종 도로에 설치되어 자동차의 주행시 발생하는 풍력을 이용하여 전기 에너지를 생성하는 풍력 발전장치에 있어서, 일면에 다수의 베어링이 내설되며, 양측 단부에 고정홈이 형성되어 이 고정홈에 중공의 연결부재가 삽입되는 몸체부; 상기 몸체부의 일면에 다수개 설치되되 상기 베어링과 회전축이 회전되게 결합되며 상기 회전축의 외주면을 따라 만곡이 있는 날개부가 형성되고, 하단에 기어부재가 형성된 회전 날개; 상기 몸체부의 하부에 내장되며 일면에 상기 기어부재와 이물림되어 상기 회전 날개의 회전력을 증속하는 증속기어가 구비되어 상기 회전 날개의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 발전기; 상기 몸체부의 하부에 내장되며 상기 발전기에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 충전기; 및 상기 몸체부의 상부 양측면에 다수개 설치되며 상기 충전기에 저장된 전기 에너지를 공급받아 외부로 빛을 발광하는 발광수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 자동차가 지나갈 때 발생하는 풍력을 이용해 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있도록 하며, 생산된 전기를 중앙 경계등, 가로등과 같이 차도에 설치된 장비들에 전력을 공급함으로써, 지속적으로 전력의 공급이 가능함은 물론, 전력의 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
차도, 풍력 발전, 도로, 전기 에너지

Description

풍력 발전장치{Wind Power Generator}
본 발명은 풍력 발전장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 자동차가 지나갈 때 발생하는 풍력을 이용해 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있도록 하며, 생산된 전기를 중앙 경계등, 가로등과 같이 차도에 설치된 장비들에 전력을 공급하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 현대사회에서 전기 에너지는 거의 모든 분야에서 사용되고 있으며, 이 전기 에너지는 수력, 화력, 원자력을 이용해서 생산되고 있는데, 기존의 발전 시스템을 통해 전기 에너지를 생산하려면 화석연료, 석유연료 등 기타 에너지원을 지속적으로 공급해야 한다.
이에 따라 천연자원이 부족한 국가는 전기 에너지를 생산하기 위해 천연자원이 풍부한 국가로부터 에너지원을 수입하여 발전 시스템을 가동시켜 전기 에너지를 생산할 수밖에 없으며, 대중화된 전기 에너지 발전방식은 화력 발전 또는 복합화력 발전을 이용하고 있는데, 이러한 발전방식은 전기를 안정적으로 생산할 수 있다는 장점은 있으나, 에너지원인 천연연료를 연소시키는 과정에서 발생되는 유해가스로 인해 환경 공해가 발생 되는 문제점이 있었다.
한편, 전술한 발전 시스템에 비하여 전기의 생산량은 비교적 작지만 환경 공해에 대해서 최소화할 수 있는 발전 시스템으로, 풍력을 이용한 풍력 발전기가 주로 사용된다.
풍력 발전기는 풍차의 회전력을 이용하여 전력을 생성하는 장치로서, 대규모의 농지에 설치되어 양수장치에 전원을 공급하거나, 기업의 대형 광고 간판에서 조명 장치의 전원을 공급하는데 사용되고 있다. 이와 같은 풍력 발전기는 설치되는 지역의 기후 조건에 따라 수직 방향으로 회전하는 프로펠러형 풍차를 구비한 풍력 발전기와, 종축을 중심으로 수평 방향으로 회전하는 풍차를 구비한 미풍 발전기 등이 있다.
특히, 미풍 발전기의 경우 평균 풍속이 비교적 낮은 국내의 기후 조건에 적합하여 많이 사용되고 있으나, 순수히 바람의 속도에만 의존함으로써 발전이 지속적으로 이루어지지 못하여 축전기 등이 구비된 풍력 발전기가 대두되고 있다.
이러한 풍력 발전기는 공해를 유발시키지 않아 친환경적이고, 그 설치 비용 역시 전술한 수력, 화력, 원자력에 비해서 적게 드는 장점으로 인해 현대 사회에 들어 보다 다양한 지역 혹은 소정의 전기 에너지가 필요한 각종 설비를 구동하기 위해 다양한 방법 등을 통해 대중적인 산업화로 바뀌고 있는 추세이다.
한편, 자동차들이 주로 다니는 고속도로, 일반도로, 주요 사거리 및 각종 터널에도 중앙선 경계등, 가로등 및 각종 광고장치 등 다양한 장치들이 전기 에너지를 필요로 하고 있다.
이에 따라, 각종 차도에 전기 에너지를 공급하기 위해서 도로 시공시 별도의 전기 시공을 하거나 대형 발전 설비를 시공하여 전기 에너지를 공급하고 있으나 이는, 도로 시공을 하는 데 있어서 시공 비용이 증가하는 문제점이 있으며, 각종 차도에 지속적인 전기 에너지의 공급이 필요하지만, 전기 에너지를 공급하기 위해서 각종 장비등을 구동할 수밖에 없어 불필요한 전기 에너지를 소비함으로써 전기 에너지의 낭비가 비약적으로 증가하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 자동차가 지나갈 때 발생하는 풍력을 이용해 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있도록 하며, 생산된 전기를 중앙 경계등, 가로등과 같이 차도에 설치된 장비들에 전력을 공급하는 데 그 목적이 있다.
일면에 다수의 베어링이 내설되며, 양측 단부에 고정홈이 형성되어 이 고정홈에 중공의 연결부재가 삽입되는 몸체부;
상기 몸체부의 일면에 다수개 설치되되 상기 베어링과 회전축이 회전되게 결합되며 상기 회전축의 외주면을 따라 만곡이 있는 날개부가 형성되고, 하단에 기어부재가 형성된 회전 날개;
상기 몸체부의 하부에 내장되며 일면에 상기 기어부재와 이물림되어 상기 회전 날개의 회전력을 증속하는 증속기어가 구비되어 상기 회전 날개의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 발전기;
상기 몸체부의 하부에 내장되며 상기 발전기에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 충전기; 및
상기 몸체부의 상부 양측면에 다수개 설치되며 상기 충전기에 저장된 전기 에너지를 공급받아 외부로 빛을 발광하는 발광수단을 포함하되,
상기 발전기에서 생성된 상기 전기 에너지를 상기 충전기로 충전할 것인지 혹은 상기 전기 에너지를 사용할 것인지에 대한 충전 및 사용 여부를 판단하고, 발광수단으로 공급되는 상기 전기 에너지의 공급 여부를 제어하는 제어부가 추가로 포함하며,
상기 회전 날개는,
하측 단부에 스플라인이 형성된 상부 회전 날개와, 상기 상부 회전 날개와 이물림되게 결합되도록 상측 단부에 수용부가 형성되는 하부 회전 날개로 구성되고,
상기 충전기의 사용 가능 용량이나 상기 충전기의 훼손 등에 의해서 상기 전기 에너지의 충전이 원활하게 이루어지지 못하는 경우를 대비하여 보조 충전기가 추가로 구비되며,
상기 회전 날개의 상기 날개부는,
상기 회전축을 중심으로 서로 대향되게 180°간격으로 2개 형성되거나, 서로 마주보는 형태로 90°간격으로 4개 형성된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 자동차가 지나갈 때 발생하는 풍력을 이용해 발전기를 가동시켜 전기를 생산할 수 있도록 하며, 생산된 전기를 중앙 경계등, 가로등과 같이 차도에 설치된 장비들에 전력을 공급함으로써, 지속적으로 전력의 공급이 가능함은 물론, 전력의 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치를 나타낸 요부 단면도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 흐름을 나타낸 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력 발전장치는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)로 이루어진 몸체부(110), 상부 몸체(112) 및 하부 몸체(114)를 연결하는 연결부재(120), 풍력에 의해 회전하는 회전 날개(130), 회전 날개(130)의 회전력에 의해 전기 에너지를 생성하는 발전기(140), 발전기(140)에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 충전기(150), 전기 에너지의 충전 혹은 사용 여부 및 전기 에너지의 공급 여부를 제어하는 제어부(160) 및 공급된 전기 에너지에 의해 빛을 발광하는 발광수 단(170)을 포함하여 구성된다.
몸체부(110)는 상부에 구비되어 회전 날개(130)의 상부를 지지하는 상부 몸체(112) 및 상부 몸체(112)와 이격되게 구비되어 회전 날개(130)의 하부를 지지하는 하부 몸체(114)로 구성된다.
상부 몸체(112)는 회전 날개(130)의 상부를 지지하는 한편, 양측면에 길이 방향으로 소정 간격 이격되게 장착되되 적어도 2개 이상 다수개 장착되어 전기 에너지에 의해 빛을 발광하는 발광수단(170)이 장착되며 상부 몸체(112)의 하측면에는 베어링(102)이 내설되어 있어서 회전 날개(130)의 회전축(132)이 이 베어링(102)에 회전 가능하게 삽입된다. 또한, 상부 몸체(112)의 양측 선단부에는 연결부재(120)가 고정되는 고정홈(104)이 형성되며, 이 고정홈(104)의 일면에는 발광수단(170)에 전력을 공급하는 공급 케이블 등과 같은 전력 공급 부재들이 발광수단(170)에 전력을 공급할 수 있도록 소정의 크기를 가지는 홀(Hole)이 형성된다.
이와 같은 상부 몸체(112)에는 도시하지는 않았지만, 그 상부에 별도의 광고장치를 설치하여 광고 효과도 가질 수 있도록 함이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉, 상부 몸체(112)의 상부에 광고장치가 설치될 수 있도록 일측이 상부 몸체(112)의 상부에 결합되며, 타측이 광고장치와 결합되는 결합 플랜지와 이를 결합하는 매개체인 볼트 및 너트 등으로 구성되는 결합장치를 구비하고, 이 결합장치를 통해서 상부 몸체(112)와 광고장치를 결합함으로써, 발광수단(170)에 의해 단순 빛을 발광만 하는 것이 아닌, 적당한 광고 효과까지 가질 수 있을 것이다.
하부 몸체(114)는 회전 날개(130)의 하부를 지지하는 한편, 내부에 공간부를 형성하여 후술할 발전기(140)와 충전기(150)가 내장되며, 상부 몸체(112)와 일정 간격 이격되게 구비되되 서로 대응되게 구비되어 있어서 상부 몸체(112)에 형성되어 있는 베어링(102) 및 고정홈(104)이 하부 몸체(114)에도 형성된다. 이때, 하부 몸체(114)에 형성되는 베어링(102)및 고정홈(104)은 상부 몸체(112)에 형성되어 있는 베어링(102) 및 고정홈(104)과 동일 중심을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 하부 몸체(114)의 일면에는 감지 센서(180)를 설치하여 바람의 세기에 따라 그 회전수가 달라지는 회전 날개(130)의 회전수를 감지하고, 감지된 회전수를 제어부(160)로 전송한다.
연결부재(120)는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)를 연결해주는 구성 요소로서, 상측 단부가 상부 몸체(112)에 형성된 고정홈(104)에 삽입되고, 하측 단부가 하부 몸체(114)에 형성된 고정홈(104)에 삽입되어 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)를 연결함과 동시에 지지하는 역할을 한다.
이러한 연결부재(120)는 공급 케이블 등과 같은 전력 공급부재가 수용되도록 내부가 중공인 파이프의 형상으로 형성되되 상부 몸체(112) 및 하부 몸체(114)가 완전히 지지될 수 있도록 상부 및 하부 외주면에 각각 지지 플랜지(122)가 형성된다.
회전 날개(130)는 상부 몸체(112)와 하부 몸체(114)에 구비된 베어링(102)에 회전 가능하게 삽입되되 소정 간격 이격되게 구비되되 적어도 2개 이상 다수개가 구비되며, 회전축(132)과 이 회전축(132)의 축 방향으로 길게 형성되어 외부 조건 (자동차가 지날 때 발생하는 풍력 및 자연풍)에 의해 회전하는 날개부(134)가 형성된다.
여기서, 날개부(134)는 그 단면의 형상이 만곡을 가지는 형상으로 형성되어 적은 풍력을 통해서도 회전을 할 수 있도록 형성되며, 회전축(132)을 중심으로 서로 대향되게 180°간격으로 2개의 날개부(134)가 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니며, 서로 마주보는 형태로 90°간격으로 4개의 날개부(134)가 형성되어도 무방하다.
또한, 회전축(132)의 하측 단부에는 회전 날개(130)의 회전력을 전달하기 위해 기어부재(136)가 형성되며, 이 기어부재(136)에는 회전 날개(130)의 회전력을 증폭시켜 더욱 많은 전기 에너지를 생성할 수 있도록 증속기어(142)가 맞물려 있어 적은 회전량으로도 큰 전기 에너지를 발생할 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에 따른 회전 날개(130)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 회전 날개(410)와 하부 회전 날개(420)로 구성되어 회전 날개(130)가 회전하는데 필요한 최소의 풍력보다 적은 풍력으로도 회전 날개(130)를 회전시킬 수 있을 것이다.
다시말해, 상부 회전 날개(410)의 하측 단부에 스플라인(412)을 형성하고, 하부 회전 날개(420)의 상측 단부에도 상부 회전 날개(410)에 형성된 스플라인(412)이 수용되도록 상부 회전 날개(410)가 이물림되게 결합되는 수용부(422)를 형성하여 상부 회전 날개(410)와 하부 회전 날개(420)를 결합함으로써, 일체로 형성된 회전 날개(130)를 회전시키기 위해 필요한 풍력보다 적은 풍력으로도 회전 날 개의 회전이 이루어질 수 있을 것이다.
예를들어, 상부 회전 날개(410)만 회전만 가능할 정도의 풍력이 발생한다면, 상부 회전 날개(410)만 이 풍력에 의해 회전을 하면서 회전력을 발생하고, 이 회전력과 상부 회전 날개(410)만 회전시킬 수 있는 풍력이 더해져 하부 회전 날개(420) 또한 회전시킬 수 있게 된다. 즉, 적은 풍력만으로도 회전 날개(130)를 회전시킬 수 있어 더욱 많은 전기 에너지의 생성이 가능하며, 상부 회전 날개(410)와 하부 회전 날개(420)에 각각 형성된 스플라인(412) 및 이 스플라인(412)이 이물림되는 수용부(422) 간의 유격을 조정하면서 사부 회전 날개(410) 혹은 하부 회전 날개(420)의 회전량을 결정할 수 있다.
발전기(140)는 회전 날개(130)의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 기기로서, 일면에 증속기어(142)를 구비하고, 이 증속기어(142)와 회전 날개(130)의 기어부재(136)를 이물림되게 결합하여 회전 날개(130)의 회전력을 증속시키고, 증속기어(142)에 의해 증속된 회전력을 통해서 발전기(140)는 더욱 많은 전기 에너지를 생성할 수 있는 것이다. 이와 같은 발전기(140)는 회전력을 통해 전기 에너지를 생성할 수 있는 종류라면 어떠한 발전기(140)를 사용해도 무방하나, 풍력이 제공되는 장소에 따라 그 발전기(140)의 용량은 달라질 것이다.
또한, 몸체부(110)에 다수개 설치된 회전 날개(130)에 각각 설치되어 전기 에너지를 생성할 수도 있을 것이다. 즉, 몸체부(110)에 설치된 다수개의 회전 날개(130)는 모두 동일한 풍력을 제공받지 못하므로, 각각 그 회전수가 다를 수밖에 없다. 이에 따라 회전 날개(130)의 하단에 형성된 기어부재(136)와 각각 이물림할 수 있도록 회전 날개(130)의 수만큼 증속기어(142)를 구비하고, 또한, 몸체부(110)에 다수개가 구비되어 있는 회전 날개(130)의 수만큼 발전기(140)도 각각 구비하되, 회전 날개(130)의 수만큼 구비하여 발전기(130) 하나당 하나의 회전 날개(130)에서 발생하는 회전력을 전기 에너지로 변환하여 충전기(150)로 저장함으로써, 충전기(150)는 더욱 많은 전기 에너지를 저장할 수 있게 된다.
아울러, 도시하지는 않았지만, 발전기(140)의 수가 회전 날개(130)의 수와 동일한 개수로 구비되어 회전 날개(130)와 각각 결합하면, 충전기(150) 역시 발전기(140)의 수만큼 구비하여 각각 발전기(140)에서 생성된 전기 에너지를 개별적으로 저장해도 무방하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
충전기(150)는 발전기(140)에서 변환된 전기 에너지를 저장하는 장치이다. 이러한 충전기(150)는 회전 날개(130)의 회전력을 통해 발전기(140)가 전기 에너지를 생성하고, 생성된 전기 에너지는 충전기(150)에 저장되어 발광수단(170)이 발광할 수 있도록 전기 에너지를 공급한다.
또한, 충전기(150)의 사용 가능 용량이나 충전기(150)의 훼손등에 의해 전기 에너지를 더이상 충전하지 못하는 경우를 대비하여 보조 충전기(150)를 구비하는 것이 바람직하다.
제어부(160)는 충전기(150)의 충전 상태를 파악하여 발전기(140)에서 생성되는 전기 에너지를 충전기(150)로 저장할 것인지, 아니면 보조 충전기(150)로 저장할 것인지를 판단하고, 몸체부(110)에 구비되어 있는 감지 센서(180)를 통해서 전송된 회전 날개(130)의 회전수를 파악하여 발전기(140)에서 전기 에너지를 생성하 는 최소의 회전수보다 미만일 경우에 충전기(150)에 저장되어 있는 전기 에너지를 이용하여 회전 날개(130)를 강제로 회전시켜 발전기가 항시 가동될 수 있도록 제어하는 역할을 한다.
즉, 발전기(140)에서 생성된 전기 에너지를 충전기(150)로 충전시킬 것인지 아니면, 생성된 전기 에너지를 통해 풍력을 제공받지 못하는 회전 날개(130)를 강제적으로 회전시키는 데 사용할 것인지에 대한 전기 에너지의 충전 및 사용 여부를 판단하는 역할을 한다.
또한, 제어부(160)는 발광수단(170)으로 공급되는 전기 에너지를 시간대 별로 공급 또는 차단할 수 있도록 제어함으로써, 불필요한 전력의 낭비를 최소화할 수 있을 것이다. 즉, 오후 시간대에는 발광수단(170)의 효율이 그렇게 크지 않으므로, 발광수단(170)으로 공급되는 전기 에너지를 차단하고, 발광수단(170)의 효율이 매우 큰 저녁 시간대 이후에는 전기 에너지를 발광수단(170)으로 공급하여 발광수단(170)이 빛을 발광할 수 있도록 하는 것이다.
발광수단(170)은 충전기(150)로부터 전력을 공급받아 외부로 빛을 발하여 도로 등의 중앙선 등을 빛으로서 표시하도록 하며, 발광수단(170)의 장착 배치에 따라 진행 방향 등의 표시가 가능하고, 소정의 광고 효과까지 가질 수 있을 것이다. 이러한 발광수단(170)은 전력을 공급받아 외부로 빛을 발하는 다양한 발광체들이 있을 것이나, 본 발명에서는 LED(Light-Emitting Diode)를 사용함이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명의 풍력 발전장치는 차동차가 주로 다니는 고속도로, 일반도로, 주요 사거리 및 각종 터널 등에 설치되되 양방향으로 오는 자동차들 에 의해 회전 날개를 회전할 수 있도록 중앙선에 설치된다.
이러한 풍력 발전장치는 자연풍에 의해서도 회전이 가능하지만, 주로 자동차가 이 풍력 발전장치를 지날 때 발생하는 풍력에 의해서 회전 날개(130)가 회전을 하고, 이때 발생하는 회전력이 회전 날개(130)의 하단에 구비된 기어부재(136)와 이 기어부재(136)와 이물림되어 있으며 발전기(140)의 상부에 구비된 증속기어(142)를 통해 증속된 회전력을 발전기(140)로 전송하면, 발전지(140)는 회전력을 전기 에너지로 변환한다.
그리고, 발전기(140)에 의해서 생성된 전기 에너지는 제어부(160)에서 충전기(150)의 상태를 파악하여 충전기(150) 혹은 보조 충전기(150) 중 어느 하나에 저장할 수 있도록 하고, 이 저장된 전기 에너지를 제어부(160)는 발광수단(170)으로 공급하여 발광수단(170)이 항시 빛을 발광할 수 있도록 함으로써, 중앙선 등의 경계선을 발광수단(170)에 의해 표시하며, 발광수단(170)을 공급하고 남은 전기 에너지는 도로 주변의 가로등, 각종 광고장치 등에도 공급함으로써, 지속적으로 전력의 공급이 가능함은 물론, 전력의 낭비를 최소화할 수 있는 것이다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석 되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치를 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치를 나타낸 요부 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 흐름을 나타낸 블럭도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전장치의 회전 날개를 나타낸 사시도,
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
102: 베어링 104: 고정홈
110: 몸체부 112: 상부 몸체
114: 하부 몸체 120: 연결부재
130: 회전 날개 132: 회전축
134: 날개부 136: 기어부재
140: 발전기 142: 증속기어
150: 충전기 160: 제어부
170: 발광수단 180: 감지 센서

Claims (5)

  1. 일면에 다수의 베어링이 내설되며, 양측 단부에 고정홈이 형성되어 이 고정홈에 중공의 연결부재가 삽입되는 몸체부;
    상기 몸체부의 일면에 다수개 설치되되 상기 베어링과 회전축이 회전되게 결합되며 상기 회전축의 외주면을 따라 만곡이 있는 날개부가 형성되고, 하단에 기어부재가 형성된 회전 날개;
    상기 몸체부의 하부에 내장되며 일면에 상기 기어부재와 이물림되어 상기 회전 날개의 회전력을 증속하는 증속기어가 구비되어 상기 회전 날개의 회전력을 전기 에너지로 변환하는 발전기;
    상기 몸체부의 하부에 내장되며 상기 발전기에서 생성된 전기 에너지를 저장하는 충전기; 및
    상기 몸체부의 상부 양측면에 다수개 설치되며 상기 충전기에 저장된 전기 에너지를 공급받아 외부로 빛을 발광하는 발광수단을 포함하되,
    상기 발전기에서 생성된 상기 전기 에너지를 상기 충전기로 충전할 것인지 혹은 상기 전기 에너지를 사용할 것인지에 대한 충전 및 사용 여부를 판단하고, 발광수단으로 공급되는 상기 전기 에너지의 공급 여부를 제어하는 제어부가 추가로 포함하며,
    상기 회전 날개는,
    하측 단부에 스플라인이 형성된 상부 회전 날개와, 상기 상부 회전 날개와 이물림되게 결합되도록 상측 단부에 수용부가 형성되는 하부 회전 날개로 구성되고,
    상기 충전기의 사용 가능 용량이나 상기 충전기의 훼손 등에 의해서 상기 전기 에너지의 충전이 원활하게 이루어지지 못하는 경우를 대비하여 보조 충전기가 추가로 구비되며,
    상기 회전 날개의 상기 날개부는,
    상기 회전축을 중심으로 서로 대향되게 180°간격으로 2개 형성되거나, 서로 마주보는 형태로 90°간격으로 4개 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
KR1020080112254A 2008-11-12 2008-11-12 풍력 발전장치 KR101029197B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080112254A KR101029197B1 (ko) 2008-11-12 2008-11-12 풍력 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080112254A KR101029197B1 (ko) 2008-11-12 2008-11-12 풍력 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100053226A KR20100053226A (ko) 2010-05-20
KR101029197B1 true KR101029197B1 (ko) 2011-04-12

Family

ID=42278373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080112254A KR101029197B1 (ko) 2008-11-12 2008-11-12 풍력 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101029197B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101011415B1 (ko) * 2010-05-24 2011-01-28 주식회사 에버엔스 차량 주행풍을 이용한 터널용 풍력발생장치
KR101132664B1 (ko) * 2010-11-23 2012-04-03 주식회사 승화명품건설 차량풍을 이용한 풍력발전장치
CN109854449A (zh) * 2018-12-26 2019-06-07 江苏建筑职业技术学院 高速公路汽车风力发电装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060063019A (ko) * 2004-12-06 2006-06-12 권중한 차량 이동에 따른 풍력을 이용한 발전장치
KR20070010531A (ko) * 2005-07-19 2007-01-24 민승기 도로의 중앙 분리대에 설치되는 풍력 발전기
KR20080072613A (ko) * 2008-07-15 2008-08-06 나래일렉콤(주) 도로의 주행풍을 이용한 풍력발전시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060063019A (ko) * 2004-12-06 2006-06-12 권중한 차량 이동에 따른 풍력을 이용한 발전장치
KR20070010531A (ko) * 2005-07-19 2007-01-24 민승기 도로의 중앙 분리대에 설치되는 풍력 발전기
KR20080072613A (ko) * 2008-07-15 2008-08-06 나래일렉콤(주) 도로의 주행풍을 이용한 풍력발전시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100053226A (ko) 2010-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101893197A (zh) 铁路风力发电灯具
KR20110003649A (ko) 도로 설치형 수직축 풍력발전기
KR101029197B1 (ko) 풍력 발전장치
CN104501074A (zh) 环保节能路灯
KR101925247B1 (ko) 하이브리드 발전을 이용한 가로등
KR101132664B1 (ko) 차량풍을 이용한 풍력발전장치
KR100933575B1 (ko) 풍력발전 방음벽
KR101401685B1 (ko) 가로등 발전 장치
KR20120092343A (ko) 지주 관통 설치형 풍력터빈을 갖는 풍력발전용 가로등
KR101354181B1 (ko) 블레이드장치 및 이를 이용한 풍력/수력 발전장치
KR20050033115A (ko) 풍력 발전 장치
KR101148306B1 (ko) 가속수단이 구비된 풍력발전장치
KR200400677Y1 (ko) 풍력 발전기
KR20100066610A (ko) 고속도로용 풍력발전기
KR101293711B1 (ko) 등주에 설치되는 발전장치
KR101037474B1 (ko) 주행 차량의 바람과 풍력을 이용한 풍력발전기
CN201771684U (zh) 行驶车辆风能回收发电系统
CN201221444Y (zh) 利用高速公路汽车回流风的发电装置
CN201747530U (zh) 垂直轴向风力发电装置
RU157306U1 (ru) Устройство автономного освещения уличных рекламных щитов на основе ветроэнергетической установки
KR101099535B1 (ko) 교량의 교각 사이 골바람을 이용한 풍력발전기
CN212454680U (zh) 一种应用于高速公路的节能发电装置
KR100933468B1 (ko) 도로변에 설치되는 풍력 발전장치
CN102353013A (zh) 流体带动式节能路灯、照明系统及其控制方法
CN202171204U (zh) 风光互补路灯组

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140403

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee