KR101056968B1 - Piezo-electric generator utilizing wind power for led lighting - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A piezo-electric generator utilizing wind power for LED lighting is provided to maximize the efficiency of generating electricity by guiding wind to a wind power blade. CONSTITUTION: A piezo-electric generator utilizing wind power for LED lighting comprises a rotary shaft, a power generator(20), a wind guide unit(30), an electricity generating unit, and a fixing plate(50). The rotary shaft is installed from top to bottom and includes first through third bearings(11) and a hitting bar. The power generator comprises an upper rotary plate(21), a lower rotary plate(22), and a blade(23) which is rotated by wind to rotate the rotary shaft. The wind guide unit comprises an upper plate(31), a lower plate(32), first and second guide vanes(33,35) which guide the wind blown outside the upper and lower plate to a curved side of the blade, and a rudder part(34). The electricity generating unit comprises a housing and a piezoelectric element which generates electricity by the hitting of the hitting bar at the time of the rotation of the rotary shaft and provides the electricity to an LED street light(1). The fixing plate is provided on the bottom of the electricity generating unit to fix the housing and the third bearing and fixed to an LED street light post(2).

Description

엘이디 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치{PIEZO-ELECTRIC GENERATOR UTILIZING WIND POWER FOR LED LIGHTING}Piezoelectric power generator using wind for LED lighting {PIEZO-ELECTRIC GENERATOR UTILIZING WIND POWER FOR LED LIGHTING}

본 발명은 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍력 블레이드의 바람 유도판을 통해 회전 효율을 향상 시키고, 회전축의 회전으로 히팅바(Hitting bar)가 압전체를 타격하여, 압전체로부터 생성되는 전기 에너지를 회수하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a piezoelectric power generation device using wind power for LED lighting, and more particularly, to improve rotational efficiency through a wind guide plate of a wind blade, and a heating bar hits a piezoelectric body by rotation of a rotating shaft. The present invention relates to a piezoelectric power generation apparatus using wind power for LED lighting for recovering electrical energy generated from a piezoelectric body.

압전물질은 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하는 물질로서 다양한 응용분야를 갖는다.Piezoelectric materials are materials that convert mechanical energy into electrical energy and have various applications.

일반적으로 무기물 및 유기물을 포함하는 많은 수의 재료가 압전현상을 일으키는 재료로서 알려져 있으며, PZT(Pb(Ti,Zr)O3), Ba2TiO4, BaTiO3 , 세라믹 등과 같은 재료들이 압전체로 흔히 사용된다.In general, a large number of materials including inorganic and organic materials are known as piezoelectric materials, and materials such as PZT (Pb (Ti, Zr) O 3 ), Ba 2 TiO 4 , BaTiO 3 , and ceramics are commonly used as piezoelectric materials. Used.

이러한 압전물질로 제조된 압전체는 그 압전체에 가해지는 힘에 의해 전압이 발생되며, 그 인가된 힘의 크기에 따라 발생되는 전압의 크기가 변화된다.In the piezoelectric material made of such a piezoelectric material, a voltage is generated by a force applied to the piezoelectric material, and the magnitude of the generated voltage is changed according to the magnitude of the applied force.

이와 같은 압전체를 이용하여 최근에는 외부에서 압력을 가하여 예를 들어, 신발 내부에 압전체를 내장하고 걷거나 뛸 때의 하중을 통해 압전체에 변형을 일으킴으로써 발생되는 전기 에너지를 회수하는 기계적 에너지를 전기적인 에너지로 변환하는 압전 발전기가 개발되고 있다.Using such a piezoelectric, recently, by applying pressure from the outside, for example, by embedding the piezoelectric inside the shoe, the mechanical energy to recover the electrical energy generated by the deformation of the piezoelectric through the load when walking or running electrical energy Piezoelectric generators are being developed.

그런데, 기존의 압전 발전기는 외부에서 임의로 압전체에 압력을 가하는 형태로서 별도의 사용자에 의한 기계적 자극원을 필요로 하는 단점이 있다.However, the conventional piezoelectric generator has a disadvantage in that a mechanical stimulus source by a separate user is required as a form of applying pressure to the piezoelectric material arbitrarily from the outside.

이러한 단점을 해결하기 위하여 한국특허공개공보 제2010-0036524호(발명의 명칭: 풍력을 이용한 압전 발전기)가 개시된 바 있다.In order to solve this disadvantage, Korean Patent Publication No. 2010-0036524 (name of the invention: a piezoelectric generator using wind power) has been disclosed.

상기 압전 발전기는 회전축에 구비된 회전날개가 풍력에 의해 회전되어 회전축에 구비된 타격날개에 의해 압전체가 타격되어 전기를 발생하는 구조로 되어 있다.The piezoelectric generator has a structure in which a rotary blade provided on a rotating shaft is rotated by wind power and the piezoelectric body is hit by a strike blade provided on the rotating shaft to generate electricity.

이러한 구조는 바람이 회전날개에 전달되어 회전축이 회전되는데, 회전날개가 바람과 접촉하는 면적이 적어서 회전날개에 전달되는 바람의 양이 일정량 이상이 되어야 회전축이 회전이 원활하게 되어 발전이 가능하게 된다.In this structure, the wind is transmitted to the rotor blades to rotate the rotating shaft. The rotor blades are less in contact with the wind, so the amount of wind transmitted to the rotor blades is more than a certain amount, so that the shaft can rotate smoothly to generate electricity. .

따라서, 회전날개에 전달되는 바람의 양을 일정량 이상이 되도록 하여 회전축의 회전효율을 향상시킴으로써 발전을 원활하게 할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for the development of a device capable of smoothly generating power by improving the rotational efficiency of the rotating shaft by increasing the amount of wind transmitted to the rotating blade to a predetermined amount or more.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 가로등주에 설치되며 풍력으로 회전하는 회전축의 히팅바(Hitting bar)가 압전체에 타격을 가하여 압전체로부터 생성되는 전기 에너지를 LED에 공급하여 조명을 할 수 있도록 함과 동시에 바람 유도판을 통해 풍력 블레이드로 불어오는 바람의 양을 많게 하여 회전축의 회전효율을 향상시키도록 하여 전기생산효율을 극대화할 수 있도록 하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치를 제공하는 것이다.
The present invention has been made in order to solve the above problems, an object of the present invention, the heating bar of the rotating shaft installed in the street lamp pole and rotates by the wind strikes the piezoelectric electric energy generated from the piezoelectric body In order to maximize the electricity production efficiency by supplying the LED to the light and increasing the amount of wind blowing through the wind blades through the wind guide plate to improve the rotational efficiency of the rotating shaft. It is to provide a piezoelectric power generation device using wind power.

본 발명의 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치는, LED 가로등(1)에 구비된 LED 가로등주(2)의 상부에 설치되며, 상부에서 하부로 길게 설치되며, 상단부와, 중간부위 및 하단부에 각각 제 1, 2, 3 베어링(11, 12, 13)이 구비되고, 상기 제 2, 3 베어링(12, 13) 사이에 위치한 외주연에 축중심에 대하여 대칭되게 돌출형성된 히팅바(Hitting bar)(14)가 구비된 회전축(10); 상기 회전축(10)에 구비된 상기 제 1, 2 베어링(11, 12) 사이에 위치하며 상기 회전축(10)과 연동되도록 상기 회전축(10)에 고정되는 상부회전판(21)과 하부회전판(22) 및 상기 상부회전판(21)과 하부회전판(22)을 서로 연결하며 방사형으로 배치 고정되고 바람에 의해 회전되어 상기 회전축(10)을 회전시키며 일측면이 만곡된 다수의 블레이드(23)로 이루어지는 동력발생부(20); 상기 회전축(10)에 구비된 제 1, 2 베어링(11, 12) 외부에 각각 결합되어 회전되는 상부판(31) 및 하부판(32)과, 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 일측에 외측으로 연장형성되고 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도되도록 하여 상기 회전축(10)을 일방향으로 회전되도록 하며 5개 이하로 이격설치되는 제 1 가이드 베인(33)과, 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 타측에 외측으로 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 제 1 가이드 베인(33)의 바람유도에 의한 상기 회전축(10)의 회전방향과 동일하도록 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도하며 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람의 편심력을 상쇄하는 제 2 가이드 베인(35)과, 상부판(31) 상부에 고정되며 부는 바람의 방향에 따라 상기 상부판(31)을 회전시키되 상기 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35)이 바람이 부는 방향 쪽으로 향하도록 상기 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35) 설치방향과 수직 방향으로 연장되는 꼬리 날개부(34)로 이루어지는 바람유도부(30); 상기 회전축(10)에 구비된 상기 제 2, 3 베어링(12, 13) 사이에 위치하며 상기 회전축(10) 외부에 구비되며 내부가 중공된 하우징(41)과, 일측 단부가 상기 하우징(41)의 내주연에 방사형으로 배치 고정되고 타측 단부가 상기 회전축(10)과 근접하도록 설치되어 상기 회전축(10) 회전시 상기 히팅바(Hitting bar)(14)에 의한 타격으로 전기를 생산하여 생산된 전기를 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 다수의 압전체(42)로 이루어지는 전기발생부(40); 상기 전기발생부(40) 하단에 구비되며 상부에 상기 하우징(41) 및 상기 제 3 베어링(13)이 고정되고 하부에 상기 LED 가로등주(2)와 고정되도록 하는 고정판(50); 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The piezoelectric power generation device using the wind power for the LED lighting of the present invention, is installed on the top of the LED street light pole (2) provided in the LED street light (1), it is installed long from the top to the bottom, the upper portion, the middle portion and the lower portion Heating bars each having first, second, and third bearings 11, 12, and 13 protruding symmetrically about an axial center at outer peripheries positioned between the second and third bearings 12, 13. A rotary shaft 10 provided with 14; The upper rotary plate 21 and the lower rotary plate 22 positioned between the first and second bearings 11 and 12 provided on the rotary shaft 10 and fixed to the rotary shaft 10 so as to be interlocked with the rotary shaft 10. And a plurality of blades 23 connecting the upper rotating plate 21 and the lower rotating plate 22 to each other and being disposed to be radially fixed and rotated by wind to rotate the rotating shaft 10 and curved one side thereof. Part 20; The upper plate 31 and the lower plate 32 coupled to the outside of the first and second bearings 11 and 12 provided on the rotary shaft 10 and rotated, respectively, and the upper plate 31 and the lower plate 32 mutually. The rotary shaft 10 is formed to extend outwardly on one side of the upper and lower plate 31, 32 and guide the wind blowing outwardly between the upper and lower plate 31, 32 to one curved side of the blade 23. ) Rotates in one direction and is connected to the first guide vane 33 spaced apart by five or less, and the upper plate 31 and the lower plate 32 to each other, the outer side to the other side of the upper and lower plates 31 and 32 The blade 23 is curved to extend so that the wind blowing outwardly between the upper and lower plates 31 and 32 is the same as the rotational direction of the rotation shaft 10 due to the wind induction of the first guide vane 33. Guide to one side and offset the eccentric force of the wind by the first guide vane 33 2 The guide vanes 35 and the upper plate 31 are fixed to the upper plate 31 and the upper plate 31 is rotated according to the direction of blowing wind, but the first guide vanes 33 and the second guide vanes 35 are winded. A wind guide part 30 including a tail wing part 34 extending in a direction perpendicular to the installation direction of the first guide vane 33 and the second guide vane 35 so that the part faces toward the direction; Located between the second and third bearings 12 and 13 provided on the rotating shaft 10 and provided outside the rotating shaft 10 and having a hollow interior 41, one end thereof has the housing 41. The radially arranged and fixed to the inner circumference of the other end is installed so that the other end is close to the rotary shaft 10 is produced by producing electricity by the hit by the heating bar (14) when the rotating shaft 10 rotates An electric generator 40 comprising a plurality of piezoelectric members 42 to supply the LED street light 1 to the LED street light 1; A fixing plate 50 provided at a lower end of the electricity generating unit 40 to fix the housing 41 and the third bearing 13 to an upper portion thereof and to fix the LED street lamp pole 2 to a lower portion thereof; And a control unit.

또한, 상기 바람유도부(30)는 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 타측에 외측으로 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 제 1 가이드 베인(33)의 바람유도에 의한 상기 회전축(10)의 회전방향과 동일하도록 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도하며 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람의 편심력을 상쇄하는 제 2 가이드 베인(35)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the wind induction part 30 is connected to each other the upper plate 31 and the lower plate 32 and is formed to extend outward on the other side of the upper and lower plates 31 and 32 to the outer side between the upper and lower plates 31 and 32. The blowing wind is guided to one curved side of the blade 23 to be the same as the direction of rotation of the rotary shaft 10 by the wind induction of the first guide vanes 33 and to the first guide vanes 33 The second guide vanes 35 to offset the eccentric force of the wind is characterized in that it is further provided.

또, 상기 제 1 가이드 베인(33)은 상기 바람유도부(30)를 위에서 바라볼 때 상기 바람유도부(30) 중심의 전(前)면에 설치되고 상기 꼬리 날개부(34)와 하방향으로 105도 이상 135도 이하의 각도를 이루며 유선형으로 되고, 상기 제 2 가이드 베인(35)은 상기 바람유도부(30)를 위에서 바라볼 때 상기 바람유도부(30) 중심의 후(後)면에 설치되고 상기 꼬리 날개부(34)와 상방향으로 30도 이상 60도 이하의 각도를 이루며 유선형으로 된 것을 특징으로 한다.In addition, the first guide vane 33 is installed on the front surface of the center of the wind induction part 30 when looking at the wind induction part 30 from the bottom 105 with the tail wing part 34. The second guide vane 35 is formed at a rear surface of the center of the wind induction part 30 when the wind guide part 30 is viewed from above. The tail wing portion 34 is characterized in that the streamlined form an angle of 30 degrees to 60 degrees in the upward direction.

아울러, 최외곽에 설치된 상기 제 1 가이드 베인(33)의 외측 단부와 상기 상하부판(31, 32)의 중심과의 수직거리와, 상기 제 2 가이드 베인(35)의 외측 단부와 상기 상하부판(31, 32)의 중심과의 수직거리는 서로 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, the vertical distance between the outer end of the first guide vane 33 and the center of the upper and lower plates 31 and 32 provided at the outermost side, the outer end of the second guide vane 35 and the upper and lower plate ( 31, 32) is characterized in that the vertical distance from the center of the same.

또한, 상기 전기발생부(40)는 상기 하우징(41)의 상단에서 상기 고정판(50)의 외측 단부로 배치 고정되며 상부가 좁고 하부가 넓은 원추형으로 되고 태양광에 의해 전기를 생산하여 생산된 전기를 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 태양전지판(44)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.In addition, the electricity generating unit 40 is fixed to the outer end of the fixing plate 50 from the upper end of the housing 41, the upper portion is narrow and the lower portion is a wide conical shape and the electricity produced by producing electricity by sunlight It is characterized in that the solar panel 44 is further provided to supply the LED street light (1).

또, 상기 하우징(41) 내부 또는 상기 LED 가로등주(2) 내부에 구비되며 상기 LED 가로등(1) 소등시 상기 전기발생부(40)에서 생산된 전기를 저장시키는 축전지가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
In addition, the battery 41 is provided in the housing 41 or inside the LED street light pole (2), and further comprises a storage battery for storing the electricity produced by the electricity generating unit 40 when the LED street light (1) is turned off. .

상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치는 가로등주 상부에 설치되며 하우징 내부에 설치되어 풍력으로 회전하는 회전축의 히팅바(Hitting bar)가 압전체를 타격하여 압전체로부터 생성되는 전기 에너지를 가로등주에 설치된 LED 가로등에 공급함으로써 조명에 필요한 전력소비를 줄일 수 있으며, 가로등주를 향하여 부는 바람을 가이드 베인을 통해 블레이드로 유도되도록 하여 풍력에 의한 회전축의 회전효율을 향상시킬 수 있고, 바람유도부가 바람의 방향에 따라 회전가능하여 가로등주를 향하여 부는 바람의 방향에 관계없이 바람을 블레이드로 유도하여 전력생산이 가능하며, 가로등주의 중심에서 가이드 베인의 반대방향에 설치된 다른 가이드 베인을 통해서도 블레이드로 유도하므로 가로등주 일면으로 향하여 부는 모든 바람을 블레이드로 유도함과 동시에 가로등주로 부는 바람의 면적을 넓게 하여 발전하게 되므로 회전축의 회전효율을 향상시켜 전력생산을 극대화할 수 있다. 또, 양쪽에 설치된 가이드 베인들에 의해 접촉되는 바람의 양이 같게 되어 바람유도부의 중심으로부터 한쪽으로 치우치는 편심력의 발생이 방지되고 균형과 안정감을 가지면서 바람을 유도할 수 있게 된다. 또한, 태양전지판을 이용한 태양광발전으로 생성된 전력도 LED 가로등의 조명에 이용하게 되므로 전력소비를 더욱 줄여 매우 경제적이다.
The piezoelectric power generation device using the wind power for the LED lighting of the present invention by the above configuration is installed on the street lamp pole and installed inside the housing is a heating bar (Hitting bar) of the rotating shaft rotating by the wind to generate a piezoelectric material by hitting the piezoelectric body By supplying the electric energy to the LED street lamps installed in the street lamps to reduce the power consumption required for lighting, the wind blowing toward the street lamps to guide the blades through the guide vane to improve the rotational efficiency of the rotating shaft by the wind, The wind induction part can be rotated according to the direction of the wind so that the wind can be guided by the blades and produce electricity regardless of the direction of the wind blowing toward the street lamp. To the street lamp By the blowing wind all can therefore be developed at the same time and induce a wider area of the blade to the wind garodeungju enhance the rotation efficiency of the rotating shaft to maximize power generation. In addition, the amount of wind contacted by the guide vanes provided on both sides is the same to prevent the occurrence of eccentric force biased to one side from the center of the wind induction portion, it is possible to induce the wind while having a balance and stability. In addition, the power generated by photovoltaic power generation using a solar panel is also used for the lighting of the LED street light, further reducing the power consumption is very economical.

도 1은 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치가 구비된 LED 가로등을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치를 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치의 동력발생부 및 바람유도부를 나타낸 사시도.
도 4는 도 3의 평면도.
도 5는 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치의 바람 유도를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치의 전기발생부의 구조를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing an LED street light with a piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention.
Figure 2 is a side view showing a piezoelectric power generation device using wind power for LED lighting according to the present invention.
Figure 3 is a perspective view showing a power generator and a wind induction part of the piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention.
Figure 4 is a plan view of Figure 3;
5 is a view showing the wind induction of the piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing the structure of the electricity generating unit of the piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention.

본 발명은 압전체에 기계적 자극을 가하여 압전체로부터 생성되는 전기 에너지를 회수하는 압전 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a piezoelectric generator for recovering electrical energy generated from the piezoelectric material by applying a mechanical stimulus to the piezoelectric body.

이하, 본 발명의 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a piezoelectric power generator using wind power for LED lighting of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치가 구비된 LED 가로등을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치를 나타낸 측면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치의 동력발생부 및 바람유도부를 나타낸 사시도이며, 도 4는 도 3의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치의 바람 유도를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치의 전기발생부의 구조를 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing a LED street lamp equipped with a piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention, Figure 2 is a side view showing a piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing a power generating unit and a wind induction part of the piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting according to the present invention, Figure 4 is a plan view of Figure 3, Figure 5 is a wind power for LED lighting according to the present invention FIG. 6 is a view illustrating wind induction of the piezoelectric power generation device used, and FIG. 6 is a perspective view illustrating a structure of an electric generator of a piezoelectric power generation device using wind power for LED lighting according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치는, LED 가로등(1)에 구비된 LED 가로등주(2)의 상부에 설치되며, 상단부와, 중간부위 및 하단부에 각각 제 1, 2, 3 베어링(11, 12, 13)이 구비되고, 하부에 돌출형성된 히팅바(Hitting bar)(14)가 구비된 회전축(10); 상기 회전축(10)과 연동되도록 상기 회전축(10)에 고정되는 상부회전판(21)과 하부회전판(22) 및 방사형으로 배치 고정되고 바람에 의해 회전되는 블레이드(23)로 이루어지는 동력발생부(20); 상부판(31) 및 하부판(32)과, 상부판(31) 및 하부판(32)과, 상기 상하부판(31, 32) 일측과 타측에 외측으로 각각 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 일측 외측으로 부는 바람을 상기 블레이드(23)의 일측면에 부딪히도록 유도되도록 하는 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35)과, 상기 상부판(31) 상부에 고정되며 부는 바람의 방향에 따라 상기 상부판(31)을 회전시키는 꼬리 날개부(34)로 이루어지는 바람유도부(30); 상기 회전축(10) 외부에 구비되며 내부가 중공된 하우징(41)과, 상기 하우징(41) 내부에 방사형으로 배치 고정되어 상기 회전축(10) 회전시 상기 히팅바(Hitting bar)(14)에 의한 타격으로 전기를 생산하여 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 다수의 압전체(42)로 이루어지는 전기발생부(40); 상기 전기발생부(40) 하단에 구비되며 상기 LED 가로등주(2)와 고정되도록 하는 고정판(50); 을 포함하여 이루어진다.As shown, the piezoelectric power generation device using the wind power for the LED lighting according to the present invention, is installed on the upper portion of the LED street light pole (2) provided in the LED street light (1), respectively, A rotating shaft 10 having one, two, three bearings 11, 12, and 13, and having a heating bar 14 protruding from the bottom thereof; The power generating unit 20 includes an upper rotary plate 21 and a lower rotary plate 22 fixed to the rotary shaft 10 so as to interlock with the rotary shaft 10, and a blade 23 that is radially fixed and rotated by wind. ; The upper plate 31 and the lower plate 32, the upper plate 31 and the lower plate 32, and the upper and lower plates 31 and 32 are formed to extend outward on one side and the other side, respectively, the upper and lower plate 31, 32 The first and second guide vanes 33 and 35 to guide the wind blowing outwardly on one side of the blade 23, and the wind blowing and fixed on the upper plate 31 Wind guide portion 30 consisting of a tail wing portion 34 for rotating the top plate 31 in the direction of the; The housing 41 is provided on the outside of the rotating shaft 10 and is disposed inside the housing 41 and is radially disposed and fixed to the inside of the housing 41 so that the heating bar 14 rotates when the rotating shaft 10 is rotated. An electricity generating unit 40 including a plurality of piezoelectric bodies 42 which produce electricity by hitting and supply the electricity to the LED street light 1; A fixing plate 50 provided below the electricity generating unit 40 and fixed to the LED street light pole 2; It is made, including.

본 발명의 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치는 도 1에서와 같이 LED 가로등(1)에 구비된 LED 가로등주(2)의 상부에 설치된다.The piezoelectric power generator using the wind power for the LED lighting of the present invention is installed on the top of the LED street light pole (2) provided in the LED street light (1) as shown in FIG.

상기 회전축(10)은 도 2에서와 같이 상부에서 하부로 길게 설치되며, 상단부와, 중간부위 및 하단부에 각각 제 1, 2, 3 베어링(11, 12, 13)이 구비된다. 또한, 상기 회전축(10)은 상기 제 2, 3 베어링(12, 13) 사이에 위치한 외주연에 축중심에 대하여 대칭되게 돌출형성된 히팅바(Hitting bar)(14)가 구비된다. 상기 히팅바(Hitting bar)(14)는 후술할 압전체(42)에 타격을 가하여 상기 압전체(42)가 전기를 생산하도록 하는 역할을 한다.The rotary shaft 10 is installed long from the top to the bottom, as shown in Figure 2, the first, second, middle and lower ends are provided with first, second, third bearings (11, 12, 13), respectively. In addition, the rotating shaft 10 is provided with a heating bar (14) protruding symmetrically with respect to the shaft center on the outer periphery located between the second and third bearings (12, 13). The heating bar 14 hits the piezoelectric body 42 to be described later, and serves to cause the piezoelectric body 42 to generate electricity.

상기 동력발생부(20)는 도 2 및 도 3에서와 같이 상기 회전축(10)에 구비된 상기 제 1, 2 베어링(11, 12) 사이에 위치하며 상기 회전축(10)이 회전되는 동력을 발생시키는 역할을 한다. 상기 동력발생부(20)는 상기 회전축(10)과 연동되도록 상기 회전축(10)에 고정되는 상부회전판(21)과 하부회전판(22)이 구비되며, 상기 상하부회전판(21, 22)을 회전시켜 상기 회전축(10)을 회전시키고, 일측면이 만곡된 다수의 블레이드(23)로 이루어진다.The power generating unit 20 is located between the first and second bearings 11 and 12 provided on the rotating shaft 10 as shown in FIGS. 2 and 3 to generate power to rotate the rotating shaft 10. It plays a role. The power generating unit 20 is provided with an upper rotary plate 21 and a lower rotary plate 22 fixed to the rotary shaft 10 so as to interlock with the rotary shaft 10, by rotating the upper and lower rotary plates (21, 22) The rotating shaft 10 is rotated, and one side is composed of a plurality of blades 23 curved.

상기 블레이드(23)는 상기 상부회전판(21)과 하부회전판(22)을 서로 연결하며 방사형으로 배치 고정되고 바람에 의해 회전되어 상기 회전축(10)을 회전시키는 역할을 한다. 상기 블레이드(23)는 바람이 부딪힐 때 바로 흩어지지 않고 부딪히는 바람이 모아져 집중적으로 블레이드(23)에 작용할 수 있도록 바람과 부딪히는 일측면이 만곡(도 5 참조)된 공지된 것을 사용한다.The blade 23 connects the upper rotating plate 21 and the lower rotating plate 22 to each other and is disposed radially and rotated by wind to rotate the rotating shaft 10. The blade 23 uses a known one that is curved (see FIG. 5) with one side that collides with the wind so that the wind that is not scattered immediately when the wind collides can be collected and act on the blade 23 intensively.

상기 바람유도부(30)는 도 2 및 도 3에서와 같이 상부판(31) 및 하부판(32)과, 상기 상하부판(31, 32) 일측과 타측에 외측으로 각각 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 일측 외측으로 부는 바람을 상기 블레이드(23)의 일측면에 부딪히도록 유도되도록 하는 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35)과, 상부판(31) 상부에 고정되며 부는 바람의 방향에 따라 상기 상부판(31)을 회전시키는 꼬리 날개부(34)로 이루어진다.The wind induction part 30 is formed to extend outwardly on one side and the other side of the upper plate 31 and the lower plate 32, and the upper and lower plates 31 and 32, respectively, as shown in Figs. 32 is fixed to the first guide vane 33 and the second guide vane 35 to guide the wind blowing outwardly on one side of the blade 23, the upper plate 31, The blowing portion is composed of a tail wing 34 for rotating the upper plate 31 in the direction of the wind.

상기 상부판(31) 및 하부판(32)은 상기 회전축(10)에 구비된 제 1, 2 베어링(11, 12) 외부에 각각 결합되어 회전된다.The upper plate 31 and the lower plate 32 are coupled to the outside of the first and second bearings 11 and 12 provided on the rotating shaft 10 to rotate.

상기 제 1 가이드 베인(33)은 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 일측에 외측으로 연장형성되고 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도되도록 하여(도 5 참조) 상기 회전축(10)을 일방향으로 회전되도록 하며 5개 이하로 이격설치된다.The first guide vane 33 connects the upper plate 31 and the lower plate 32 to each other and extends outwardly on one side of the upper and lower plates 31 and 32, and the outer side between the upper and lower plates 31 and 32. By blowing the wind to be guided to the curved one side of the blade 23 (see Fig. 5) so that the rotating shaft 10 is rotated in one direction and spaced apart below five.

상기 제 2 가이드 베인(35)은 상기 제 1 가이드 베인(33)과 마찬가지로 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며, 상기 상하부판(31, 32) 타측에 외측으로 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 제 1 가이드 베인(33)의 바람유도에 의한 상기 회전축(10)의 회전방향과 동일하도록 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도하며 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람의 편심력을 상쇄하는 역할을 한다.The second guide vane 35 connects the upper plate 31 and the lower plate 32 to each other similarly to the first guide vane 33 and extends outwardly on the other side of the upper and lower plates 31 and 32. On the curved one side of the blade 23 so that the wind blowing outwardly between the upper and lower plate 31, 32 is the same as the rotation direction of the rotary shaft 10 by the wind induction of the first guide vane 33 It guides and serves to offset the eccentric force of the wind by the first guide vane (33).

상기 제 1 가이드 베인(33)에 의해 도 5에서와 같이 상기 상하부판(31, 32) 일측 외측으로 부는 바람이 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면으로 유도되면 상기 블레이드(23)가 회전되게 되고, 상기 블레이드(23)가 고정된 상하부회전판(21, 22)이 일방향으로 회전되게 된다. 또한, 상기 상하부회전판(21, 22)은 상기 회전축(10)에 고정되므로 상기 상하부회전판(21, 22)의 회전에 의해 상기 회전축(10)이 일방향으로 회전되게 된다.When the wind blowing outward on one side of the upper and lower plates 31 and 32 by the first guide vane 33 is directed to the curved one side of the blade 23, the blade 23 is rotated. The upper and lower rotary plates 21 and 22 to which the blade 23 is fixed are rotated in one direction. In addition, the upper and lower rotary plates 21 and 22 are fixed to the rotary shaft 10 so that the rotary shaft 10 is rotated in one direction by the rotation of the upper and lower rotary plates 21 and 22.

상기 제 1 가이드 베인(33)은 상기 상하부판(31, 32) 일측에 외측으로 연장형성되므로 상기 동력발생부(20)로 전달되는 바람의 양을 늘릴 수 있게 된다.Since the first guide vanes 33 extend outwardly on one side of the upper and lower plates 31 and 32, the amount of wind transmitted to the power generator 20 can be increased.

상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람 유도시에 상기 제 1 가이드 베인(33)이 상기 바람유도부(30)의 상하부판(31, 32) 중심으로부터 한쪽으로 치우쳐 있어 편심력이 발생할 수 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 상기 바람유도부(30)는 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 타측에 외측으로 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 제 1 가이드 베인(33)의 바람유도에 의한 상기 회전축(10)의 회전방향과 동일하도록 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도하며(도 5 참조) 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람의 편심력을 상쇄하는 제 2 가이드 베인(35)이 구비된다.When the wind is guided by the first guide vane 33, the first guide vane 33 is biased to one side from the center of the upper and lower plates 31 and 32 of the wind induction part 30, so that an eccentric force may occur. In order to compensate for these disadvantages, the wind induction part 30 connects the upper plate 31 and the lower plate 32 to each other and extends outwardly on the other side of the upper and lower plate 31 and 32 so that the upper and lower plate 31 and 32. The wind blowing outwards between the two guide vanes to the curved one side of the blade 23 to be the same as the rotation direction of the rotary shaft 10 by the wind induction of the first guide vane 33 (see Fig. 5) A second guide vane 35 is provided to offset the eccentric force of the wind by the first guide vane 33.

상기 제 2 가이드 베인(35)에 의해서도 도 5에서와 같이 상기 상하부판(31, 32) 타측 외측으로 부는 바람이 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면으로 유도되면 상기 블레이드(23)가 회전되게 되고, 상기 블레이드(23)가 고정된 상하부회전판(21, 22)이 일방향으로 회전되게 된다.When the wind blowing to the other side of the upper and lower plates 31 and 32 by the second guide vane 35 to the curved one side of the blade 23 as shown in FIG. 5 so that the blade 23 is rotated The upper and lower rotary plates 21 and 22 to which the blade 23 is fixed are rotated in one direction.

상기 꼬리 날개부(34)는 상부판(31) 상부에 고정되며 부는 바람의 방향에 따라 상기 상부판(31)을 회전시키되, 상기 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35)이 바람이 부는 방향 쪽으로 향하도록 상기 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35) 설치방향과 수직되게 반대편으로 연장된다.The tail wing portion 34 is fixed to the upper plate 31 and rotates the upper plate 31 in accordance with the direction of blowing wind, the first guide vanes 33 and the second guide vanes 35 are The first guide vane 33 and the second guide vane 35 extend in opposite directions perpendicular to the installation direction so as to face in the direction of blowing.

상기 제 1 가이드 베인(33)은 도 4에서와 같이 상기 바람유도부(30)를 위에서 바라볼 때 상기 바람유도부(30) 중심의 전(前)면에 설치되고 상기 꼬리 날개부(34)와 하방향으로 105도 이상 135도 이하의 각도(β)를 이루며 유선형으로 되는 것이 바람직하다.The first guide vane 33 is installed on the front surface of the center of the wind induction part 30 when the wind induction part 30 is viewed from above, as shown in FIG. 4, and the tail wing part 34 and the lower part. It is preferable to form a streamline with an angle β of 105 degrees or more and 135 degrees or less in the direction.

이때, 상기 제 1 가이드 베인(33)이 상기 꼬리 날개부(34)와 이루는 각도(β)가 135도 초과되면, 상기 상하부판(31, 32) 일측 외측으로 부는 바람이 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의해 상기 블레이드(23)로 유도될 때 상기 블레이드(23)의 타측면으로 유도되어 상기 회전축(10)이 일방향으로 회전되지 않고 반대방향으로 회전될 수 있다. 또한, 상기 제 1 가이드 베인(33)이 상기 꼬리 날개부(34)와 이루는 각도(β)가 105도 미만이 되면 상기 제 1 가이드 베인(33)에 접촉되는 바람의 양은 많게 되나 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의해 유도되어 상기 블레이드(23)로 전달되는 양이 적게 되어 회전축의 회전효율이 적어지게 되고, 상기 제 1 가이드 베인(33)에 접촉되는 바람의 양이 많아짐에 따라 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람 유도시 저항력이 크게 되어 상기 제 1 가이드 베인(33)이 손상될 우려가 있다. 따라서, 상기 제 1 가이드 베인(33)은 상기 꼬리 날개부(34)와 적정한 각도를 이루는 것이 바람직하다.In this case, when the angle β formed by the first guide vane 33 and the tail wing part 34 exceeds 135 degrees, the wind blowing to one outside of the upper and lower plates 31 and 32 may cause the first guide vane ( When guided to the blade 23 by 33) it is guided to the other side of the blade 23 so that the rotary shaft 10 can be rotated in the opposite direction instead of rotating in one direction. In addition, when the angle (β) of the first guide vane 33 and the tail wing portion 34 is less than 105 degrees, the amount of wind that is in contact with the first guide vane 33 becomes large, but the first guide The vane 33 guides the vane 33 to the blade 23 so as to reduce the rotational efficiency of the rotating shaft, and the amount of wind contacting the first guide vane 33 increases the first When the wind vane guided by the guide vanes 33 increases resistance, the first guide vanes 33 may be damaged. Therefore, it is preferable that the first guide vane 33 forms an appropriate angle with the tail wing 34.

상기 제 2 가이드 베인(35)은 도 4에서와 같이 상기 바람유도부(30)를 위에서 바라볼 때 상기 바람유도부(30) 중심의 후(後)면에 설치되고 상기 꼬리 날개부(34)와 상방향으로 30도 이상 60도 이하의 각도를 이루며 유선형으로 된 것이 바람직하다.The second guide vane 35 is installed on the rear surface of the center of the wind induction part 30 when viewed from above, as shown in FIG. 4, and is above the tail wing part 34. It is preferable to form a streamline with an angle of 30 degrees or more and 60 degrees or less in the direction.

이때, 상기 제 2 가이드 베인(35)이 상기 꼬리 날개부(34)와 이루는 각도(α)가 30도 미만이 되면, 상기 상하부판(31, 32) 타측 외측으로 부는 바람의 적은 양이 상기 블레이드(23)로 유도되므로 회전축(10)의 회전효율이 낮아지게 된다. 또한, 상기 제 2 가이드 베인(35)이 상기 꼬리 날개부(34)와 이루는 각도(α)가 60도 이상이 되면, 상기 제 2 가이드 베인(35)에 접촉되는 바람의 양은 많게 되나 상기 제 2 가이드 베인(35)에 의해 유도되어 상기 블레이드(23)로 전달되는 양이 적게 되어 회전축의 회전효율이 적어지게 되고, 상기 제 2 가이드 베인(35)에 접촉되는 바람의 양이 많아짐에 따라 상기 제 2 가이드 베인(35)에 의한 바람 유도시 저항력이 크게 되어 상기 제 2 가이드 베인(35) 손상될 우려가 있다.At this time, when the angle α formed by the second guide vane 35 with the tail wing portion 34 is less than 30 degrees, a small amount of wind blowing to the other side of the upper and lower plates 31 and 32 is less than the blade. Since it is guided to 23, the rotational efficiency of the rotary shaft 10 is lowered. In addition, when the angle α formed by the second guide vane 35 with the tail wing part 34 is 60 degrees or more, the amount of wind contacting the second guide vane 35 becomes large, but the second The amount of the guide vane 35 guides the vane 35 to the blade 23 so as to reduce the rotational efficiency of the rotating shaft, and the amount of wind contacting the second guide vane 35 increases the first There is a risk that the second guide vanes 35 may be damaged due to a large resistance when the wind is guided by the second guide vanes 35.

따라서, 상기 제 2 가이드 베인(35) 또한 상기 꼬리 날개부(34)와 적정한 각도를 이루는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the second guide vane 35 also forms an appropriate angle with the tail wing 34.

아울러, 최외곽에 설치된 상기 제 1 가이드 베인(33)의 외측 단부와 상기 상하부판(31, 32)의 중심과의 수직거리(h')와, 상기 제 2 가이드 베인(35)의 외측 단부와 상기 상하부판(31, 32)의 중심과의 수직거리(h")는 서로 동일한 것이 바람직하다. 이렇게 되면, 상기 제 1 가이드 베인(33)과 상기 제 2 가이드 베인(35)에 의해 접촉되는 바람의 양이 같게 되어 상기 바람유도부(30)의 상하부판(31, 32) 중심으로부터 한쪽으로 치우치는 편심력의 발생을 방지할 수 있어 균형과 안정감을 가지면서 바람을 유도할 수 있게 된다.In addition, the vertical distance (h ') between the outer end of the first guide vane 33 and the center of the upper and lower plates 31 and 32 provided at the outermost side, and the outer end of the second guide vane 35 and It is preferable that the vertical distances h "from the centers of the upper and lower plates 31 and 32 are equal to each other. In this case, the wind is contacted by the first guide vanes 33 and the second guide vanes 35. Since the amount of the same can prevent the occurrence of the eccentric force biased to one side from the center of the upper and lower plates (31, 32) of the wind induction portion 30 it is possible to induce the wind while having a balance and a sense of stability.

이와 같이 본 발명은 가이드 베인들에 의해 가로등주 일면으로 향하여 부는 바람과 접촉하는 면적을 넓게 하여 블레이드로 유도되는 바람의 양을 늘림으로써 회전축의 회전효율을 향상시켜 전력생산을 극대화할 수 있게 된다.As described above, the present invention increases the amount of wind induced by the blade by widening the area in contact with the wind blowing toward one side of the street lamp by the guide vanes, thereby improving the rotational efficiency of the rotating shaft, thereby maximizing power production.

상기 전기발생부(40)는 도 2 및 도 6에서와 같이 상기 회전축(10)에 구비된 상기 제 2, 3 베어링(12, 13) 사이에 위치하며 상기 회전축(10) 외부에 구비되며 내부가 중공된 하우징(41)과, 일측 단부가 상기 하우징(41)의 내주연에 방사형으로 배치 고정되고 타측 단부가 상기 회전축(10)과 근접하도록 설치되어 상기 회전축(10) 회전시 상기 히팅바(Hitting bar)(14)에 의한 타격으로 전기를 생산하여 생산된 전기를 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 다수의 압전체(42)로 이루어진다.The electricity generating unit 40 is located between the second and third bearings 12 and 13 provided on the rotating shaft 10, as shown in FIGS. 2 and 6, and is provided outside the rotating shaft 10. The hollow housing 41 and one end thereof are radially disposed and fixed to the inner circumference of the housing 41, and the other end thereof is installed to be close to the rotating shaft 10 so that the heating bar is rotated when the rotating shaft 10 is rotated. It is composed of a plurality of piezoelectric members 42 for producing electricity by hitting the bar 14 to supply the produced electricity to the LED street light (1).

상기 압전체(42)는 가해지는 힘에 의해 전압을 발생시키는 것으로 공지된 것이다. 상기 압전체(42)는 바 형태로 되며 상기 하우징(41)의 내주연에 방사형으로 배치되고 다층으로 이격 고정되며 상기 회전축(10) 회전시 상기 히팅바(Hitting bar)(14)에 의해 타격되어 전기를 생산하게 된다. 상기 히팅바(Hitting bar)(14)는 상기 압전체(42)가 방사형으로 배치된 개수만큼 구비되는 것이 효율적이다. 아울러, 상기 압전체(42)들은 방사형으로 배치되어 있어 상기 회전축(10)의 회전에 의해 발생되는 전압이 일정하게 되므로 병렬로 연결하여 사용하는 것이 바람직하다.The piezoelectric body 42 is known to generate a voltage by the applied force. The piezoelectric member 42 has a bar shape and is radially disposed at an inner circumference of the housing 41 and is fixed in a spaced apart manner in multiple layers. The piezoelectric member 42 is blown by the heating bar 14 when the rotating shaft 10 rotates, Will produce. It is efficient that the heating bar 14 includes the number of piezoelectric members 42 disposed radially. In addition, since the piezoelectric members 42 are disposed radially, the voltage generated by the rotation of the rotating shaft 10 becomes constant, so that the piezoelectric members 42 may be connected in parallel.

상기 압전체(42)를 상기 하우징(41)의 내주연에 고정시키는 압전체 홀더(43)가 구비되며 상기 압전체 홀더(43)에는 고무패드와 같은 완충재나 스프링과 같은 탄성수단이 구비되어 상기 압전체 홀더(43)에 고정되는 상기 압전체(42)가 상기 히팅바(Hitting bar)(14)에 의한 타격에 의해 깨지는 것을 방지하도록 하는 것이 바람직하다.A piezoelectric holder 43 is provided to fix the piezoelectric member 42 to the inner circumference of the housing 41. The piezoelectric holder 43 is provided with a cushioning material such as a rubber pad or an elastic means such as a spring to provide the piezoelectric holder ( The piezoelectric member 42 fixed to 43 may be prevented from being broken by the hit by the heating bar 14.

상기 하우징(41) 내부 또는 상기 LED 가로등주(2) 내부에 구비되며 상기 LED 가로등(1) 소등시 상기 전기발생부(40)에서 생산된 전기를 저장시키는 축전지(미도시됨)가 더 구비된 것이 바람직하다.It is provided with a storage battery (not shown) provided in the housing 41 or inside the LED street light pole (2), and stores the electricity produced by the electricity generating unit 40 when the LED street light (1) is turned off. desirable.

상기 고정판(50)은 상기 전기발생부(40) 하단에 구비되며 상부에 상기 하우징(41) 및 상기 회전축(10)의 하단부를 회전가능하게 지지하는 상기 제 3 베어링(13)이 고정되고 하부에 상기 LED 가로등주(2)와 고정되도록 한다.The fixing plate 50 is provided at the lower end of the electricity generating unit 40 and the third bearing 13 for rotatably supporting the lower end of the housing 41 and the rotating shaft 10 is fixed at the lower portion thereof. It is to be fixed to the LED street light pole (2).

상기 LED 가로등주(2)의 상단에는 상기 고정판(50)과 고정되도록 플랜지(3)가 구비되며 상기 고정판(50)과 볼트 체결된다.The upper end of the LED street lamp 2 is provided with a flange (3) to be fixed to the fixing plate 50 and is bolted to the fixing plate 50.

아울러, 상기 전기발생부(40)는 상기 하우징(41)의 상단에서 상기 고정판(50)의 외측 단부로 배치 고정되며 상부가 좁고 하부가 넓은 원추형으로 되고 태양광에 의해 전기를 생산하여 생산된 전기를 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 태양전지판(44)이 더 구비된 것이 바람직하다.In addition, the electricity generating unit 40 is fixed to the outer end of the fixing plate 50 from the upper end of the housing 41, the upper portion is narrow and the lower portion is a wide conical shape and the electricity produced by producing electricity by sunlight It is preferable that the solar panel 44 is further provided to supply the LED street light (1).

본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
The technical idea should not be construed as being limited to the above-described embodiment of the present invention. Various modifications may be made at the level of those skilled in the art without departing from the spirit of the invention as claimed in the claims. Therefore, such improvements and modifications fall within the protection scope of the present invention, as will be apparent to those skilled in the art.

1: LED 가로등 2: LED 가로등주
3: 플랜지 10: 회전축
11, 12, 13: 제 1, 2, 3 베어링 14: 히팅바(Hitting bar)
20: 동력발생부 21: 상부회전판
22: 하부회전판 23: 블레이드
30: 바람유도부 31: 상부판
32: 하부판 33: 제 1 가이드 베인
34: 꼬리 날개부 35: 제 2 가이드 베인
40: 전기발생부 41: 하우징
42: 압전체 43: 압전체 홀더
44: 태양전지판 50: 고정판1: LED street light 2: LED street light
3: flange 10: axis of rotation
11, 12, 13: 1st, 2nd, 3rd bearing 14: Heating bar
20: power generating portion 21: upper rotating plate
22: lower rotating plate 23: blade
30: wind induction part 31: top plate
32: lower plate 33: first guide vane
34: tail wing 35: second guide vane
40: electricity generating portion 41: housing
42: piezoelectric body 43: piezoelectric holder
44: solar panel 50: fixed plate

Claims (5)

LED 가로등(1)에 구비된 LED 가로등주(2)의 상부에 설치되며,
상부에서 하부로 길게 설치되며, 상단부와, 중간부위 및 하단부에 각각 제 1, 2, 3 베어링(11, 12, 13)이 구비되고, 상기 제 2, 3 베어링(12, 13) 사이에 위치한 외주연에 축중심에 대하여 대칭되게 돌출형성된 히팅바(Hitting bar)(14)가 구비된 회전축(10);
상기 회전축(10)에 구비된 상기 제 1, 2 베어링(11, 12) 사이에 위치하며 상기 회전축(10)과 연동되도록 상기 회전축(10)에 고정되는 상부회전판(21)과 하부회전판(22) 및 상기 상부회전판(21)과 하부회전판(22)을 서로 연결하며 방사형으로 배치 고정되고 바람에 의해 회전되어 상기 회전축(10)을 회전시키며 일측면이 만곡된 다수의 블레이드(23)로 이루어지는 동력발생부(20);
상기 회전축(10)에 구비된 제 1, 2 베어링(11, 12) 외부에 각각 결합되어 회전되는 상부판(31) 및 하부판(32)과, 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 일측에 외측으로 연장형성되고 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도되도록 하여 상기 회전축(10)을 일방향으로 회전되도록 하며 5개 이하로 이격설치되는 제 1 가이드 베인(33)과, 상기 상부판(31)과 하부판(32)을 서로 연결하며 상기 상하부판(31, 32) 타측에 외측으로 연장형성되어 상기 상하부판(31, 32) 사이의 외측으로 부는 바람을 상기 제 1 가이드 베인(33)의 바람유도에 의한 상기 회전축(10)의 회전방향과 동일하도록 상기 블레이드(23)의 만곡된 일측면에 유도하며 상기 제 1 가이드 베인(33)에 의한 바람의 편심력을 상쇄하는 제 2 가이드 베인(35)과, 상부판(31) 상부에 고정되며 부는 바람의 방향에 따라 상기 상부판(31)을 회전시키되 상기 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35)이 바람이 부는 방향 쪽으로 향하도록 상기 제 1 가이드 베인(33) 및 제 2 가이드 베인(35) 설치방향 반대편으로 연장되는 꼬리 날개부(34)로 이루어지는 바람유도부(30);
상기 회전축(10)에 구비된 상기 제 2, 3 베어링(12, 13) 사이에 위치하며 상기 회전축(10) 외부에 구비되며 내부가 중공된 하우징(41)과, 일측 단부가 상기 하우징(41)의 내주연에 방사형으로 배치 고정되고 타측 단부가 상기 회전축(10)과 근접하도록 설치되어 상기 회전축(10) 회전시 상기 히팅바(Hitting bar)(14)에 의한 타격으로 전기를 생산하여 생산된 전기를 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 다수의 압전체(42)로 이루어지는 전기발생부(40);
상기 전기발생부(40) 하단에 구비되며 상부에 상기 하우징(41) 및 상기 제 3 베어링(13)이 고정되고 하부에 상기 LED 가로등주(2)와 고정되도록 하는 고정판(50);
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치.
It is installed on the upper part of the LED street light pole (2) provided in the LED street light (1),
It is installed long from the top to the bottom, and the first, second, and third bearings (11, 12, 13) are provided at the upper end, the middle part and the lower end, respectively, and are located between the second and third bearings (12, 13). A rotating shaft 10 having a heating bar 14 protruding symmetrically about the shaft center at its periphery;
The upper rotary plate 21 and the lower rotary plate 22 positioned between the first and second bearings 11 and 12 provided on the rotary shaft 10 and fixed to the rotary shaft 10 so as to be interlocked with the rotary shaft 10. And a plurality of blades 23 connecting the upper rotating plate 21 and the lower rotating plate 22 to each other and being disposed to be radially fixed and rotated by wind to rotate the rotating shaft 10 and curved one side thereof. Part 20;
The upper plate 31 and the lower plate 32 coupled to the outside of the first and second bearings 11 and 12 provided on the rotary shaft 10 and rotated, respectively, and the upper plate 31 and the lower plate 32 mutually. The rotary shaft 10 is formed to extend outwardly on one side of the upper and lower plate 31, 32 and guide the wind blowing outwardly between the upper and lower plate 31, 32 to one curved side of the blade 23. ) Rotates in one direction and is connected to the first guide vane 33 spaced apart by five or less, and the upper plate 31 and the lower plate 32 to each other, the outer side to the other side of the upper and lower plates 31 and 32 The blade 23 is curved to extend so that the wind blowing outwardly between the upper and lower plates 31 and 32 is the same as the rotational direction of the rotation shaft 10 due to the wind induction of the first guide vane 33. Guide to one side and offset the eccentric force of the wind by the first guide vane 33 2 The guide vanes 35 and the upper plate 31 are fixed to the upper plate 31 and the upper plate 31 is rotated according to the direction of blowing wind, but the first guide vanes 33 and the second guide vanes 35 are winded. A wind guide part (30) comprising a tail wing part (34) extending opposite to the installation direction of the first guide vane (33) and the second guide vane (35) so that the part faces in the direction;
Located between the second and third bearings 12 and 13 provided on the rotating shaft 10 and provided outside the rotating shaft 10 and having a hollow interior 41, one end thereof has the housing 41. The radially arranged and fixed to the inner circumference of the other end is installed so that the other end is close to the rotating shaft 10, the electricity produced by producing electricity by the hit by the heating bar (14) when the rotating shaft 10 rotates An electric generator 40 comprising a plurality of piezoelectric members 42 to supply the LED street light 1 to the LED street light 1;
A fixing plate 50 provided at a lower end of the electricity generating unit 40 to fix the housing 41 and the third bearing 13 to an upper portion thereof and to fix the LED street lamp pole 2 to a lower portion thereof;
Piezoelectric power generation device using the wind power for LED lighting, characterized in that comprises a.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 가이드 베인(33)은 상기 바람유도부(30)를 위에서 바라볼 때 상기 바람유도부(30) 중심의 전(前)면에 설치되고 상기 꼬리 날개부(34)와 하방향으로 105도 이상 135도 이하의 각도(β)를 이루며 유선형으로 되고,
상기 제 2 가이드 베인(35)은 상기 바람유도부(30)를 위에서 바라볼 때 상기 바람유도부(30) 중심의 후(後)면에 설치되고 상기 꼬리 날개부(34)와 상방향으로 30도 이상 60도 이하의 각도(α)를 이루며 유선형으로 된 것을 특징으로 하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치.
The method of claim 1,
The first guide vane 33 is installed on the front surface of the center of the wind induction part 30 when viewed from above the wind induction part 30 and is 105 degrees or more downward with the tail wing part 34. It becomes streamline with the angle β of 135 degrees or less,
The second guide vane 35 is installed on the rear surface of the center of the wind induction part 30 when looking at the wind induction part 30 from above and is at least 30 degrees upward from the tail wing part 34. Piezoelectric power generator using the wind power for LED lighting, characterized in that the streamlined form an angle (α) of less than 60 degrees.
제 2 항에 있어서,
최외곽에 설치된 상기 제 1 가이드 베인(33)의 외측 단부와 상기 상하부판(31, 32)의 중심과의 수직거리(h')와, 상기 제 2 가이드 베인(35)의 외측 단부와 상기 상하부판(31, 32)의 중심과의 수직거리(h")는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치.
The method of claim 2,
The vertical distance h 'between the outer end of the first guide vane 33 and the center of the upper and lower plates 31 and 32 provided at the outermost side, and the outer end of the second guide vane 35 and the upper and lower parts. The vertical distance (h ") from the center of the plate (31, 32) is the same as each other, the piezoelectric generator using wind power for LED lighting.
제 1 항 내지 제 3 항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 전기발생부(40)는 상기 하우징(41)의 상단에서 상기 고정판(50)의 외측 단부로 배치 고정되며 상부가 좁고 하부가 넓은 원추형으로 되고 태양광에 의해 전기를 생산하여 생산된 전기를 상기 LED 가로등(1)에 공급하는 태양전지판(44)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치.
The method according to any one of claims 1 to 3,
The electricity generating unit 40 is fixed to the outer end of the fixing plate 50 from the upper end of the housing 41, the upper portion is narrow and the lower portion becomes a wide cone and the electricity produced by producing electricity by sunlight A piezoelectric power generation device using wind power for LED lighting, characterized in that the solar panel 44 is further provided to supply to the LED street light (1).
제 4 항에 있어서,
상기 하우징(41) 내부 또는 상기 LED 가로등주(2) 내부에 구비되며 상기 LED 가로등(1) 소등시 상기 전기발생부(40)에서 생산된 전기를 저장시키는 축전지가 더 구비된 것을 특징으로 하는 LED 조명을 위한 풍력을 이용한 압전 발전 장치.The method of claim 4, wherein
LED lighting, characterized in that provided in the housing 41 or inside the LED street light pole (2) and the storage battery for storing the electricity produced by the electricity generating unit 40 when the LED street light (1) is off. Piezoelectric power generation device using wind power.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPG20130023A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-12 Vga S R L WIND GENERATOR
FR3011286A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-03 Gerard Jean Rene Georges Derrien AERODYNAMIC MEANS ADAPTABLE ON AN EXISTING REVERTER, PROVIDING VERY VARIABLE ELECTRIC WIND POWER, TO LIGHTING SYSTEMS WITHOUT ENERGY STORAGE OR SOLAR ENERGY UTILIZATION
KR101932085B1 (en) * 2018-09-20 2018-12-24 (주)대동엔지니어링 Checking device for duct performance
CN111998303A (en) * 2020-08-25 2020-11-27 高丹 New forms of energy street lamp with wind-force direction function

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002366072A (en) 2001-06-07 2002-12-20 Nec Tokin Corp Indication device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002366072A (en) 2001-06-07 2002-12-20 Nec Tokin Corp Indication device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITPG20130023A1 (en) * 2013-06-11 2014-12-12 Vga S R L WIND GENERATOR
FR3011286A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-03 Gerard Jean Rene Georges Derrien AERODYNAMIC MEANS ADAPTABLE ON AN EXISTING REVERTER, PROVIDING VERY VARIABLE ELECTRIC WIND POWER, TO LIGHTING SYSTEMS WITHOUT ENERGY STORAGE OR SOLAR ENERGY UTILIZATION
KR101932085B1 (en) * 2018-09-20 2018-12-24 (주)대동엔지니어링 Checking device for duct performance
CN111998303A (en) * 2020-08-25 2020-11-27 高丹 New forms of energy street lamp with wind-force direction function

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