KR101053454B1

KR101053454B1 - 선박용 풍력발전기

Info

Publication number: KR101053454B1
Application number: KR1020110000346A
Authority: KR
Inventors: 김성중; 김명회
Original assignee: 주식회사 키미
Priority date: 2011-01-04
Filing date: 2011-01-04
Publication date: 2011-08-02

Abstract

본 발명은 선박용 풍력발전기에 관한 것으로, 바다를 운항하거나 정박시에도 해풍으로 전기를 생산하여 선박용 전기에너지로 사용할 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 선박용 풍력발전기는, 선박의 갑판에 탈부탁이 가능한 지지부에 고정되어 바람의 방향에 따라 회전하도록 방향키 회전부재가 설치되고, 상기 회전부재와 결합되어 전후면이 개방된 하우징 내부에 회전 가능하게 지지된 다수의 블레이드의 회전에 의해 자력이 발생하는 풍력발전기를 갑판에 다수개로 설치하여 전기에너지를 축적하며, 선박 내의 전력을 공급하는 구조이다.

Description

선박용 풍력발전기{Wind Powered Generating System for Ship}

본 발명은 선박용 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 바다를 운항하거나 정박시에도 해풍으로 전기를 생산하여 선박용 전기에너지로 사용할 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.

선박에서 필요한 전기를 공급 받기 위하여 엔진 구동이나 발전기를 따로 연료를 공급하여 운전하는 가운데 많은 에너지가 소모되며, 그 얻어지는 전기 역시 많은 일력과 더불어 부담이 가중되고 있는바 선체에서 전기를 원활하게 사용하고 비상시를 대비할 수 있도록 하기 위해 자체적으로 발전할 수 있도록 하는 것에 그 배경을 두며, 발전기는 엔진의 기계적 운동에 의해 발생되는 에너지를 공급받아 이를 발전기 내부의 고정자와 회전자의 자계적 결합에 의해 전기에너지로 변환시켜 부하에 전기에너지를 공급한다.

그러나 현재는 엔진을 동력원으로 이용하는 선박은 연료로서 벙커C유와 경유의 혼합유를 사용하기 때문에 그에 따른 유지비와 운항 비용이 많이 들게 되는 단점이 있다.

더욱이 선박에서 사용하게 되는 혼합유 등의 석유연료는 연소 시 유해한 가스를 발생하여 대기 및 해양오염을 일으키는데, 최근에는 선박의 수가 크게 증가하여 대기 및 해양환경을 크게 오염시키고 있으며 그에 따라 해양 생물 뿐만 아니라 생태계 전반에 걸쳐 심각한 악영향을 주고 있다.

반면 풍력이나 해수 또는 태양과 같은 에너지원은 고갈되지 않는 무한의 청정에너지라고 할 수 있고, 따라서 자연력인 바람, 해수 및 태양열 등을 활용하여 발생시킨 전기를 축전지에 저장해 두었다가 선체에 설치된 여러 가지 전기기구들에 사용하거나 이를 직접 동력원으로 사용하여 선박의 구동력 및 발전의 원료가 되는 혼합유의 사용량을 크게 절감시킴으로써 에너지를 절약하고 나아가 대기 및 해양오염 또한 감소시킬 수 있는 전기발생장치가 구비된 선박의 제조가 요구되고 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 선박용 풍력발전기는, 바다를 운항하거나 정박시에도 해풍으로 전기를 생산하여 선박용 전기에너지로 사용할 수 있도록 하는 선박용 풍력발전기를 제공하는 것이다.

또한, 전기 동력으로 구동되는 미래형 선박에 동력을 제공할 수 있으며, 선박에 사용되는 에너지를 절감할 수 있는 선박용 풍력발전기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 선박의 갑판에 탈부탁이 가능한 지지부에 고정되어 바람의 방향에 따라 회전하도록 방향키 회전부재가 설치되고, 상기 회전부재와 결합되어 전후면이 개방된 하우징 내부에 회전 가능하게 지지된 다수의 블레이드의 회전에 의해 자력이 발생하는 풍력발전기를 갑판에 다수개로 설치하여 전기에너지를 축적하며, 선박 내의 전력을 공급하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 풍력발전기는, 선박의 선체 정면에 설치되고 전후면이 개방된 하우징과; 상기 하우징 내에 배열된 다수의 블레이드와; 상기 다수의 블레이드 중앙에 회전 가능하게 지지하는 샤프트와; 상기 다수의 블레이드 회전에 의해 전기를 발생하는 고정자와 연결되는 발전기; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 풍력발전기는, 상기 선박 선체 상단에 설치한 지지부에 고정되어 바람의 방향에 따라 회전하도록 방향키 회전부재가 더 설치된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 풍력발전기는, 조립식으로 설치할 수 있는 매립홀을 형성하고, 상기 매립홀로 설치 위치에 고정하는 지지설치부와; 상기 지지설치부에 수직하게 세워지는 케이스 내부에 회전력을 이용하여 전력을 발생시키는 외형 회전자와 내형 고정자를 일체화하여 구성한 발전부와; 상기 발전부의 외주에 외형 회전자의 상하 측 회전축에 결합되어 해풍에 의해 회전하는 복수의 블레이드와; 해풍 변화에 대응하여 과속방지를 위해 회전날개 반경을 변경시키는 방향전환수단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 지지설치부는, 선박의 상면 구조물 상에 탈부착 가능하게 다수개로 장착되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 풍력발전기는, 상단에 수직하게 세워져 불빛을 반사시키는 야광잉크로 도포된 발광 표시부와; 상기 발광 표시부의 양측으로 수평하게 회전축이 연결되어 풍력에 의해 회전하는 컵형 임펠러의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 풍력 구동부와; 상기 풍력 구동부와 수직하게 연장되면서 갑판 상면에 나사결합되어 컵형 임펠러의 회전에 의해 전기를 발생하는 풍력 발전부와; 상기 풍력 구동부와 결합된 풍력 발전부로 구성된 풍력 발전장치가 갑판에 다수개로 배치되어 각각 발생시킨 전기 에너지를 축전시켜 축전된 전력을 공급하는 축전장치; 및 상기 축전장치의 전력을 선박의 전력으로 이용하도록 분배하는 전력 분할기; 를 포함함을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 풍력 구동부는, 발광 표시부의 양측으로 수평하게 연장된 회전축과; 상기 회전축과 수직하게 결합되는 하나 이상의 연결대; 및 상기 연결대의 각각 단부에 회전축에 중심 대칭되도록 체결되는 반구형의 컵형 임펠러와; 상기 회전축에 연결되어 외부로 직렬연결되는 동력전달수단;으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 풍력발전기는, 중앙 회전축과; 상기 중앙 회전축이 외벽으로 돌출을 이루어 끝단에서 길이 연장하는 조인트 하우징에 볼 베어링이 안착되어 소정의 각도로 한정된 좌우 회전을 제공하는 볼 조인트와; 상기 중앙 회전축과 연장선상에 있는 볼 조인트와 결합을 이루어 해풍을 받아 소정의 각도로 좌우 회전하는 블레이드와; 상기 블레이드의 회전에 따라 유도전류를 발생시키는 발전기와; 상기 발전기에서 발전된 전력을 저장하기 위한 풍력 축전장치;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 블레이드는, 선박에서 소정 간격으로 수평선상으로 볼 조인트가 다수개 존재하며, 상기 볼 조인트에 장착되어 일렬로 배치되는 것을 포함함을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 해풍 또는 선박이 운항될 때 발생되는 바람을 이용하여 발전을 할 수 있으므로, 선박의 에너지효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

상기 해풍으로 축적된 전기 에너지를 선박 내부의 전기 에너지로 사용할 뿐만 아니라 나아가 선박의 광신호장치시 사용하는 에너지원 및 선박의 항해시 스크류를 회전시키는 동력원으로도 사용할 수 있는 효과가 있다.

어선의 경우 고기를 광원으로 미끼 대신 사용하는 경우는 더욱이 큰 효과를 볼 수 있다.

이러한 풍력발전기는 탈부착 또는 고정형으로 제작이 가능하며, 파손 우려가 있는 태풍 또는 매우 강한 바람에는 장치를 수거하여 보호할 수 있는 효과가 있다.

이같은, 풍력발전기가 장착된 선박은 재생 가능하고 청정한 바람의 힘을 에너지로 이용함으로서 환경문제를 해결하고 연료비용을 대폭 절감할 뿐만 아니라 항해시나 항구에 정박할 경우에도 전기를 생산할 수 있으므로 매우 실용적이고 경제적인 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제1실시예의 풍력 발전기 설치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제2실시예의 풍력 발전기 설치를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제2실시예의 풍력 발전기를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제2실시예의 풍력 발전기의 블레이드의 작동을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제3실시예의 풍력 발전기 설치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제3실시예의 풍력 발전기를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제3실시예의 풍력 발전기 전체 전력 관리 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제4실시예의 풍력 발전기 설치를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제4실시예의 판블레이드 설치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제4실시예의 풍력 발전기 전력 관리 개념도.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,

상기 선박에 해풍에 의한 회전력을 전기 에너지로 변환시키는 복수의 블레이드를 구성하는 탈부착이 가능한 다수개의 풍력발전기를 설치하여 전기에너지를 축적하며, 선박 내의 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기를 제공함으로써 달성하였다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기의 제1실시예의 풍력 발전기 설치를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 선박용 풍력발전기는 바다를 운항하거나 정박시에도 해풍으로 전기를 생산하여 선박(10)용 전기에너지로 사용할 수 있도록 하는 탈부착 가능한 것이다.

아울러, 상기 선박(10)에 해풍에 의한 회전력을 전기 에너지로 변환시키는 복수의 블레이드(120)를 구성하는 탈부착이 가능한 다수개의 풍력발전기(100)를 설치한다.

상기 풍력발전기(100)에 의해 전기에너지를 축적하며, 선박(10) 내의 전력을 공급하는 것이다.

상기 풍력발전기(100)는 선박(10)의 장소에 구애를 받지 않고 설치가 가능하도록 탈부착 가능하게 설치하여 소규모 전력을 발생시킬 수 있는 구성을 하면서 풍속을 검출하여 한계 풍속이상의 경우 발전기 회전이 빨라져 충전할 수 없는 높은 전압과 과전류가 발전될 경우에 자동적으로 블레이드(120)를 절접시키는 방향전환으로 블레이드(120)의 회전을 멈추게 하여 발전기(150)와 충전회로 및 축전지등의 전체 풍력 발전의 전기적, 기계적 손상을 자동적으로 보호하는 것이다.

이러한, 상기 풍력발전기(100)는 제1실시예로 도 1에 도시한 바와 같이, 풍력발전기(100)는 선박(10)의 선체 정면에 하우징(110) 설치되며, 상기 하우징(110)은 전후면이 개방된 구조이다.

그리고, 상기 하우징(110) 내에 배열된 다수의 블레이드(120)가 존재한다.

상기 다수의 블레이드(120) 중앙에 샤프트(130)가 구성되어 회전 가능하게 지지한다.

상기 블레이드(120)가 회전하여 자력이 발생하여 전기를 생산한다.

상기 다수의 블레이드(120) 회전에 의해 전기를 발생하는 고정자(140)를 구비한 발전기(150)로 이루어진다.

상기 블레이드(120)의 회전에 발생하는 전기를 발전기(150)에 축적된다.

이때. 상기 풍력발전기(100)는 선박(10) 선체 상단에 설치한 지지부(160)에 고정되어 바람의 방향에 따라 회전하도록 방향키 회전부재(170)가 설치된다.

이같이, 전후 개방된 하우징(110) 내측을 통과하는 바람을 이용하여 블레이드(120)의 회전을 유리하도록 하며 회전하는 블레이드(120)에 의해 전력을 생산한다.

아울러, 바람의 속도와 풍향에 따라 상기 블레이드(120)가 자동으로 회전되게 함으로서 전기를 안정적으로 생산할 수 있게 되는 것이다.

이러한, 상기 풍력발전기(100)는 제2실시예로 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 지지설치부(210)는 소형 형태의 풍력발전기(100)를 설치하고자 하는 선박(10) 위치에 고정 설치될 있도록 수직 지지대 역활을 하는 것이다.

이러한, 상기 풍력발전기(100)는 도 3에 도시한 바와 같이 기본적으로 지지설치부(210), 발전기(220), 유선형블레이드(230), 방향전환수단으로 구성된다.

아울러, 상기 지지설치부(210)는 풍속이 있는 장소의 구조물 상에 탈부착 가능하게 장착할 수 있다.

상기 지지설치부(210)는 설치하고자 하는 선박(10)의 다양한 위치에 설치할 수 있도록 한 것이다.

한편, 상기 지지설치부(210)에 수직하게 세워지는 케이스(221) 내부에는 회전력을 이용하여 전력을 발생시키는 외형 회전자(224)와 내형 고정자(222)를 일체화하여 구성한 발전기(220)가 구성된다.

상기 발전기(220)는 케이스(221) 내부에 외형 회전자(224)가 구성되고, 상기 외형 회전자(224)의 내부에 위치하는 내형 고정자(222)가 구성된다.

여기서, 상기 내형 고정자(222)는 회전하지 않는 구성으로 지지설치부(210)에 수직하게 세워지는 케이스(221) 내부 중앙에서 고정되어 중심축으로 구성된다.

상기 외형 회전자(224)는 중심축에서 회전되도록 설치되어 유선형 블레이드(230)와 동일한 회전중심을 갖고 회전될 수 있도록 구성한다.

따라서, 상기 내형 고정자(222)와 소정 이격되어 구성되는 외형 회전자(224)는 회전될 수 있도록 내형 고정자(222)의 외부로 형성되어 회전에 의해 전력을 생산한다.

이때, 상기 외형 회전자(224)의 하부에 형성되면서 지지설치부(210)의 내부에는 풍속을 검출할 수 있는 풍속 게이지(226)를 구성한다.

한편, 상기 발전기(220)의 외주에는 풍속에 회전하는 복수의 유선형 블레이드(230)가 구성되며, 외형 회전자(224)의 상하 측 회전축에 결합된다.

상기 유선형 블레이드(230)는 발전기(220)와 연결되어 바람에 대한 저항력을 증가시켜 회전력을 얻는 것이다.

이러한, 상기 유선형 블레이드(230)는 소정의 높이를 가지면서 전체 길이를 중심으로 일측은 원호의 곡선을 이루고, 타측은 보다 완만한 완곡선을 이루는 반곡선형으로 형성된다.

이때, 상기 유선형 블레이드(230)는 소정의 높이를 가지는 반곡선형의 상부측 폭을 덮는 상부커버(232)가 구성된다.

한편, 상기 유선형 블레이드(230)를 지지하는 지지설치부(210)의 하부에는 풍속 게이지(226)가 구성되어 풍속 게이지(226)의 풍속변화에 대응하여 과속방지를 위해 회전날개 반경을 변경시키는 방향전환수단이 구성된다.

구체적으로 지지부(242)는 외형 회전자(224)의 상하측으로 유선형 블레이드(230)와 결합되는 것으로 유선형 블레이드(230)가 회전할 때는 케이스(221)를 중심으로 양측에 구성되면서 유선형 블레이드(230)와 함께 회전하는 것이다.

또한, 상기 지지부(242)의 내부에서는 유압실린더가 양측으로 각각 구성되며, 상기 유압실린더는 외측 길이방향으로 연장조정이 가능한 것이다.

그리고, 상기 지지부(242)의 상하측 끝단에는 회전지지체(246)가 유선형 블레이드(230)와 직접 연결된다.

여기서, 방향전환수단은 유선형 블레이드(230)의 지향각도가 조절되도록 회동작동되는 유선형 블레이드(230)의 각도를 조절하는 회전지지체(246)가 구비되어 있다.

이때, 상기 회전지지체(246)는 기어들로 구성되어 회전하면서 축을 중심으로 유선형 블레이드(230)를 일방향으로 회전시킨다.

이러한, 상기 유선형 블레이드(230) 방향 조정하는 방향조절수단의 회전지지체(246)는 기어결합에 의한 기어 결속방식에 따른 실시 등으로 실시될 수 있을 것이다.

아울러, 상기 방향전환수단은 지지부(242)에서 연장되는 유압실린더의 푸시로 회전하는 기어들에 의해 회전지지체(246)에 연결된 다수의 유선형 블레이드(230)가 동시에 내측 방향회전으로 절접되어 강항 바람의 영향을 받지 않도록 한다.

한편, 본 발명의 선박용 풍력발전기의 제3실시예를 설명하면, 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 상기 풍력발전기(100)는 선박(10)의 항해를 하거나 정박시 부는 바람에 의해 임펠러(326)가 회전하고 상기 회전하는 임펠러(326)에 의해 전력을 생산하여 전기를 공급하는 것이다.

여기서, 발광 표시부(310)는 자체 발광하여 선박(10)의 운행 중 안전한 운행이 유도할 수 있다.

아울러, 소정의 높이로 수직하게 세워지며 컵형 임펠러(326)는 회전축(322)을 연결하는 연결대(324)는 착탈이 용이하면서, 회전축(322)이 일직선이 되지 않는 경우에도 회전력을 전달할 수 있고, 베어링과 같이 마찰을 줄일 수 있는 부품이 포함되도록 설계된다.

또, 풍력 구동부(320)와 수직하게 연장되는 발전부(330)는 상면에 소정의 깊이로 나사결합되어 컵형 임펠러(326)의 회전에 의해 전기를 발생한다.

이러한, 상기 풍력 구동부(320)는 도 6에 도시한 바와 같이 최상단에 구성된 발광 표시부(310)의 양측으로 수평하게 회전축(322)이 연장된다.

그리고, 상기 회전축(322)과 수직하게 결합되는 하나 이상의 연결대(324)가 결속되고, 상기 연결대(324)의 각각 단부에 회전축(322)에 중심 대칭되도록 체결되는 반구형의 컵형 임펠러(326)가 구성된다.

이러한, 상기 컵형 임펠러(326)는 회전축(322)의 상부에 다수의 컵형 임펠러(326)를 동일한 방향으로 배치하고, 회전축(322)에 직류 연결하여 이루어진다.

이때, 상기 회전축(322)은 지면과 수평하도록 발광 표시부(310)에 회전가능하도록 구비된다.

상기 회전축(322)의 상부에는 연결대(324)가 결속되고, 상기 연결대(324)에 반구형의 컵형 임펠러(326)가 동일한 각도와 동일한 회전방향으로 다수가 구비된다.

상기 연결대(324)는 회전축(322)의 상부에 위치하여 연결대(324)의 중심이 회전축(322)의 상부에 고정되도록 한다.

이러한, 상기 연결대(324)에는 반구형의 컵형 임펠러(326)가 회전축(322)을 중심으로 중심대칭으로 결합된다. 동일한 각도로 회전축(322)을 중심으로 중심대칭되도록 다수 구비함으로써, 방향성에 상관없이 외부에서 바람이 불면 회전하게 된다.

또한, 회전축(322)에는 코일(344)이 권취된 발전부(330)와 연결된다. 직류형의 발전부(330)와 회전축(322)을 직접 연결하거나, 기어 등의 동력전달을 사용하여 연결하여, 회전축(322)이 회전하면, 발전부(330)에서 전류가 발생하도록 한다.

아울러, 상기 회전축(322)에 동력전달수단이 연결되어 외부의 발전부(330)로 직렬연결하는 것이다.

여기서, 상기 발전부(330)는 선박(10)에 결합되어 구동력을 전기에너지로 변환시키기 위해 코일(3344)을 내부에 구성한 발전부(330)로 이루어진 것이다.

이러한, 상기 풍력 구동부(320)와 결합된 발전부(330)로 구성된 풍력 발전장치가 선박(10)에 다수개로 배치되어 각각 발생시킨 전기 에너지를 축전장치(340)에 축전시켜 축전된 전력을 공급한다.

그리고, 상기 축전장치(340)의 전력을 전력 분할기(350)를 통해 선박(10)의 조명등과 내부 전력으로 이용한다.

따라서, 본 발명의 선박(10)에 설치되는 풍력 발전장치는 선박(10)에 단위적으로 구성되어 태풍 또는 강풍 등으로 인해 파손되는 경우 파손되는 풍력 발전장치의 수를 극소화하며, 유지관리를 용이하게 착탈이 용이하게 만들어진다.

한편, 본 발명의 선박용 풍력발전기의 제4실시예를 설명하면, 도 8 내지 도 10에 도시한 바와 같이 상기 풍력 발전장치(100)는 중앙 회전축(410)이 구성되며, 상기 중앙 회전축(410)이 돌출을 이루어 끝단에서 길이 연장하는 볼 조인트(420)의 볼 베어링(424)이 안착되어 소정의 각도로 한정된 좌우 회전을 제공한다.

이러한 상기 중앙 회전축(410)과 연장선상에 있는 볼 조인트(420)와 결합을 이루는 판블레이드(430)는 해풍의 풍력을 받아 소정의 각도로 좌우 회전하는 것이다

이때, 상기 판블레이드(430)는 도 9에 도시한 바와 같이 선박에 소정 간격으로 수평선상으로 볼 조인트(420)가 다수개 존재하며, 상기 볼 조인트(420)에 장착되어 일렬로 배치된다.

상기 볼 조인트(420) 각각에 판블레이드(430)가 결합되어 해풍에 의해 좌우 회전을 하게 되는 것이다.

여기서, 상기 볼 조인트(420)는 볼 베어링(430)을 내포할 수 있는 일측이 개구된 구성으로 소정의 각도로 벗어나지 않고 소정의 각도로만 좌우 회전하도록 양측에 멈춤 부재를 구성할 수 있다.

아울러, 상기 판블레이드(430)는 선박(10)에서 일렬로 볼 조인트(420)와 결합하여 해풍에 의해 좌우 회전하게 되는 판블레이드(430)의 좌우 방향에 대하여 15ㅀ의 각도 범위로 회전하도록 제한시킨다.

이렇게 상기 판블레이드(430)는 해풍으로 판블레이드(430)를 좌우 회전시켜 회전력에 의해 자연 에너지를 전기 에너지로 얻는 것이다.

상기 판블레이드(430)의 회전에 따라 회전력으로 유도전류를 발생시키는 풍력 발전부(440)에서 발전된 전력을 풍력 축전장치(450)에 저장한다.

그리고, 상기 풍력 축전장치(450)의 전력을 분할기를 통해 선박(10)의 조명등과 내부 전력으로 이용한다.

이와 같은, 선박용 풍력발전기는 도 5 및 도 6에 나타난 바와 같이 선박(10)에 설치될 수 있어 생산된 전기는 선박(10) 내의 여러 가지 전기 장치 등의 부하로 공급되어 선박 자체에서 소비되는 전력을 충당하게 되며, 전력 저장장치에 저장되어 필요한 경우 비상용 전원으로도 활용될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

100:풍력발전기 110:하우징
120:블레이드 130:샤프트
140:고정자 150:발전기
160:지지부 170:회전부재
210:지지설치부 220:발전기
221:케이스 222:내형고정자
224:외형회전자 226:풍량게이지
230:유선형 블레이드 232:상부커버
242:지지부 246:회전지지체
310:발광표시부 320:풍력구동부
322:회전축 324:연결대
326:임펠러 330:발전부
340:축전장치 344:코일
350:전력 분할기 410:중앙회전축
420:볼 조인트 430:판블레이드
440:풍력 발전부 450:풍력 축전장치

Claims

선박의 갑판에 구성된 지지부에 고정되어 바람의 방향에 따라 회전하도록 방향키 회전부재가 설치되고, 상기 회전부재와 결합되어 전후면이 개방된 하우징 내부에 회전 가능하게 지지된 다수의 블레이드의 회전에 의해 자력이 발생하는 풍력발전기를 갑판에 다수개로 설치하여 전기에너지를 축적하며, 선박 내의 전력을 공급하는 것을 포함하되,
상기 풍력발전기는,
선박의 선체 정면에 설치되고 전후면이 개방된 구조를 가지는 하우징과;
전후 개방된 하우징 내측을 통과하는 바람에 의해 회전하여 전력을 생산하도록 하우징 내에 배열된 다수의 블레이드와;
상기 다수의 블레이드 중앙에 회전 가능하게 지지하는 샤프트와;
상기 다수의 블레이드 회전에 의해 전기를 발생하는 고정자와 연결되는 발전기와; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.
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제1항에 있어서,
상기 풍력발전기는,
조립식으로 설치할 수 있는 매립홀을 형성하고, 상기 매립홀로 설치 위치에 고정하는 지지설치부와;
상기 지지설치부에 수직하게 세워지는 케이스 내부에 회전력을 이용하여 전력을 발생시키는 외형 회전자와 내형 고정자를 일체화하여 구성한 발전부와;
상기 발전부의 외주에 외형 회전자의 상하 측 회전축에 결합되어 해풍에 의해 회전하는 복수의 블레이드와;
해풍 변화에 대응하여 과속방지를 위해 회전날개 반경을 변경시키는 방향전환수단; 으로 구성된 것을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.
제4항에 있어서,
상기 지지설치부는,
선박의 상면 구조물 상에 탈부착 가능하게 다수개로 장착되는 것을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.
제1항에 있어서,
상기 풍력발전기는,
상단에 수직하게 세워져 불빛을 반사시키는 야광잉크로 도포된 발광 표시부와;
상기 발광 표시부의 양측으로 수평하게 회전축이 연결되어 풍력에 의해 회전하는 컵형 임펠러의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 풍력 구동부와;
상기 풍력 구동부와 수직하게 연장되면서 갑판 상면에 나사결합되어 컵형 임펠러의 회전에 의해 전기를 발생하는 풍력 발전부와;
상기 풍력 구동부와 결합된 풍력 발전부로 구성된 풍력 발전장치가 갑판에 다수개로 배치되어 각각 발생시킨 전기 에너지를 축전시켜 축전된 전력을 공급하는 축전장치; 및
상기 축전장치의 전력을 선박의 전력으로 이용하도록 분배하는 전력 분할기; 를 포함함을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.
제6항에 있어서,
상기 풍력 구동부는,
발광 표시부의 양측으로 수평하게 연장된 회전축과;
상기 회전축과 수직하게 결합되는 하나 이상의 연결대; 및
상기 연결대의 각각 단부에 회전축에 중심 대칭되도록 체결되는 반구형의 컵형 임펠러와;
상기 회전축에 연결되어 외부로 직렬연결되는 동력전달수단;으로 이루어진 것을 포함함을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.
제1항에 있어서,
상기 풍력발전기는,
중앙 회전축과;
상기 중앙 회전축이 외벽으로 돌출을 이루어 끝단에서 길이 연장하는 볼 베어링이 안착되어 소정의 각도로 한정된 좌우 회전을 제공하는 볼 조인트와;
상기 중앙 회전축과 연장선상에 있는 볼 조인트와 결합을 이루어 해풍을 받아 소정의 각도로 좌우 회전하는 판블레이드와;
상기 판블레이드의 회전에 따라 유도전류를 발생시키는 발전기와;
상기 발전기에서 발전된 전력을 저장하기 위한 풍력 축전장치; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.
제8항에 있어서,
상기 블레이드는,
선박에서 소정 간격으로 수평선상으로 볼 조인트가 다수개 존재하며, 상기 볼 조인트에 장착되어 일렬로 배치되는 것을 포함함을 특징으로 하는 선박용 풍력발전기.