KR101057910B1 - 풍력발전장치의 회전체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 날개를 결합하는 풍력발전장치의 회전체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환상(環狀)의 중심부와, 상기 중심부를 축으로 방사상으로 구성한 날개고정부와, 상기 날개고정부 내부에서 이송수단에 의해 유동하여 회전 관성력을 부여하는 무브먼트웨이트와, 상기 무브먼트웨이트의 이송시점을 검출하는 이송시점검출센서와, 상기 이송시점검출센서에 의해 검출된 값으로 이송수단의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성해, 날개고정부의 무브먼트웨이트가 이송됨에 따라 회전체의 무게중심이 일측으로 편중되어 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 회전체가 회전하여 발전을 하도록 하는 풍력발전장치의 회전체를 제공한다.

Description

풍력발전장치의 회전체{Rotator of wind power electronic power plant}
본 발명은 날개를 결합하는 풍력발전장치의 회전체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 환상(環狀)의 중심부와, 상기 중심부를 축으로 방사상으로 구성한 날개고정부와, 상기 날개고정부 내부에서 이송수단에 의해 유동하여 회전 관성력을 부여하는 무브먼트웨이트와, 상기 무브먼트웨이트의 이송시점을 검출하는 이송시점검출센서와, 상기 이송시점검출센서에 의해 검출된 값으로 이송수단의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성해, 날개고정부의 무브먼트웨이트가 이송됨에 따라 회전체의 무게중심이 일측으로 편중되어 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 회전체가 회전하여 발전을 하도록 하는 풍력발전장치의 회전체에 관한 것이다.
일반적으로 풍력발전기는 회전날개가 자연 풍속에 의해 회전하면서 발전기를 통해 전기에너지를 생성하고 있다.
따라서, 회전날개의 형상 및 구조는 변화가 심한 자연 바람에 잘 적응할 수 있도록 단순한 기본구조를 갖도록 하고 있다.
풍력발전의 기대효과는, 바람에 의한 회전날개의 회전 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 발전방식으로 고갈되는 화석연료를 대체하는 저탄소 녹색에너지원으로 효과가 매우 크고, 전기시설의 보급이 어려운 산간 고농지 및 축산단지에 경제성 있는 전력을 자급할 수 있게 하며, 연간 평균 풍속이 높은 지역은 물론 낮은 지역을 포함하여 전국적으로 설치할 수 있으므로, 전 국토의 녹색 에너지화를 실현할 수 있고, 일부 특정지역의 경우 대규모 풍력발전단지 조성으로 관광자원으로 활용 가능한 특징이 있다.
종래의 풍력발전장치는 바람의 영향을 잘 받기 위해 날개 및 동체 등을 지면으로부터 소정 높이에 위치시키기 위한 지주가 설치되어 있으며, 지주의 상단에는 풍향에 따라 동체가 회전되도록 동체 후미에 방향타가 마련되어 있다.
동체의 전면 중심축에는 허브가 설치되어 하나 이상의 날개와 연결되어 있고, 바람에 의해 날개가 회전되면서 생성되는 전력은 별도로 구비된 축전지에 충전되는 구조이다.
날개는 허브에 보통 2개 이상 설치되어 풍속에 따라 일정한 방향으로 회전되도록 구성되어 있으며, 현재까지 개발된 날개는 비교적 많은 양의 전기에너지를 얻기 위해 날개 길이 및 폭의 크기를 중점적으로 설계되었는 바, 최소 풍속이 5~7m/sec이상 일 때 회전이 시작되는 것이 대부분이다.
이에 따라 풍력발전 설비는 풍량 및 풍속이 강한 지역에 선택적으로 설치되어 운영되고 있다.
한편, 일부 풍력발전 설비의 규모가 매우 작은 경우는 아파트나 공원 등에 풍력발전 설비 자체를 조형물처럼 위장하여 설치되는 경우가 많고, 여기서 얻어지는 전기에너지는 가로등 및 조경 등에 사용되고 있다. 이는 특정지역과 관계없이 설치되어 주어진 풍력에 의존하여 충전된 전기에너지를 일시적으로 활용하는 예이다.
이와 같은 사례는 풍속이 일정치 않거나, 계절에 의해 풍속이 낮은 지역에서는 전기에너지가 효율적으로 생성되지 않기 때문에 시설투자 비용에 비해 경제적 측면에서 비현실적인 문제점이 제기되고 있다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 최소 풍속이 5~7m/sec이하의 약한 미풍이거나, 바람이 불지 않아 풍력발전을 하지 못할 때 날개고정부 내부에 구성된 무브먼트웨이트를 외향측 또는 내향측으로 연속반복적으로 이송하여 회전체의 무게중심을 일측으로 편중되게 하여 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 풍력발전장치의 회전체가 회전하여 발전하도록 함으로써 풍력발전장치의 발전 효율을 증대하는 풍력발전장치의 회전체를 제공하는 것에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 환상(環狀)의 중심부와, 상기 중심부를 축으로 방사상으로 구성한 날개고정부와, 상기 날개고정부 내부에서 이송수단에 의해 유동하여 회전 관성력을 부여하는 무브먼트웨이트와, 상기 무브먼트웨이트의 이송시점을 검출하는 이송시점검출센서와, 상기 이송시점검출센서에 의해 검출된 값으로 이송수단의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여 구성한 것에 그 특징이 있다.
이때 상기 날개고정부는 한쌍의 플레이트를 소정간격으로 서로 이격하도록 구성한 고정본체와, 상기 고정본체의 내부에 구성한 가이드와, 상기 가이드를 따라 이송수단에 의해 유동하도록 구성한 무브먼트웨이트와, 상기 고정본체의 종단에 각각 구성하여 무브먼트웨이트 진행을 막는 스톱퍼를 포함하여 구성한 것에 그 특징이 있다.
그리고 상기 이송수단으로 상기 고정본체의 내부에 구성한 가이드와 수평하게 구성한 랙과, 상기 무브먼트웨이트의 일측면에 결합하고, 랙과 맞물려 구동하는 피니언기어를 구성한 기어박스부와, 상기 무브먼트웨이트의 기어박스부가 결합된 반대측면에 결합되어 벨트로 기어박스부에 구동력을 전달하는 전동모터를 포함하여 구성하거나, 상기 고정본체의 내부에 가이드와 수평하게 실린더를 구성하고, 상기 실린더의 피스톤로드와 무브먼트웨이트 일측면과 결합해 실린더의 작동으로 무브먼트웨이트가 유동하도록 구성하거나, 상기 이송수단으로는 상기 고정본체의 내부에 구성한 가이드와 수평하게 구성한 전자석레일과, 상기 무브먼트웨이트의 일측면에 결합하고, 전자석레일과 상응하는 다수개의 영구자석을 구성한 자석박스를 포함하여 구성한 것에 그 특징이 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 바람의 세기가 약한 미풍이나, 바람이 불지 않아 풍력발전을 하지 못할 때 날개고정부 내부에 구성된 무브먼트웨이트를 외향측 또는 내향측으로 연속반복적으로 이송하여 회전체의 무게중심을 일측으로 편중되게 하여 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 풍력발전장치의 회전체가 회전하여 발전하도록 함으로써 풍력발전장치의 발전 효율을 증대하는 효과를 가진 신규한 발명이다.
도 1은 종래의 풍력발전장치의 구성을 보인 사시도
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전장치의 구성을 보인 분해사시도
도 3a는 본 발명 풍력발전장치의 회전체가 바람에 영향으로 고속으로 회전할 때를 보인 예시도
도 3b는 본 발명 풍력발전장치의 회전체가 바람의 영향 없이 편중된 그 자중에 의해 회전 관성력으로 회전체가 회전하는 것을 보인 예시도
도 4a는 본 발명에 따른 랙과 피니언기어로 이송수단을 구성한 것을 보인 예시도
도 4b는 본 발명에 따른 랙과 피니언기어로 이송수단을 구성한 것의 실시예를 보인 예시도
도 5a는 본 발명에 따른 실린더로 이송수단을 구성한 것을 보인 예시도
도 5b는 본 발명에 따른 실린더로 이송수단을 구성한 것의 실시예를 보인 예시도
도 6a는 본 발명에 따른 전자석레일로 이송수단을 구성한 것을 보인 예시도
도 6b는 본 발명에 따른 전자석레일로 이송수단을 구성한 것의 실시예를 보인 예시도
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
바람의 영향을 받아 그 회전 관성력을 회전축을 통해 발전동체에 전달하는 풍력발전장치의 회전체를 구성함에 있어서,
환상(環狀)의 중심부(100)와;
상기 중심부(100)를 축으로 방사상으로 구성한 날개고정부(110)와;
상기 날개고정부(110) 내부에서 이송수단(120)에 의해 유동하여 회전 관성력을 부여하는 무브먼트웨이트(200)와;
상기 무브먼트웨이트(200)의 이송시점을 검출하는 이송시점검출센서(300)와;
상기 이송시점검출센서(300)에 의해 검출된 값으로 이송수단(120)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하여 구성한다.
이때 상기 날개고정부(110)는 한쌍의 플레이트(111a,111b)를 소정간격으로 서로 이격하도록 구성한 고정본체(111)와;
상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와;
상기 가이드(112)를 따라 이송수단(120)에 의해 유동하도록 구성한 무브먼트웨이트(200)와;
상기 고정본체(111)의 종단에 각각 구성하여 무브먼트웨이트(200) 진행을 막는 스톱퍼(113);를 포함하여 구성한다.
그리고 상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와 수평하게 구성한 랙(130)과;
상기 무브먼트웨이트(200)의 일측면에 결합하고, 랙(130)과 맞물려 구동하는 피니언기어(132)를 구성한 기어박스부(131)와;
상기 무브먼트웨이트(200)의 기어박스부(131)가 결합된 반대측면에 결합되어 벨트(134)로 기어박스부(131)에 구동력을 전달하는 전동모터(133);를 포함하여 구성할 수 있고, 상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와 수평하게 실린더(140)를 구성하고, 상기 실린더의 피스톤로드와 무브먼트웨이트(200) 일측면과 결합해 실린더(140)의 작동으로 무브먼트웨이트(200)가 유동하도록 구성할 수 있으며, 상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와 수평하게 구성한 전자석레일(150)과;
상기 무브먼트웨이트(200)의 일측면에 결합하고, 전자석레일(150)과 상응하는 다수개의 영구자석을 구성한 자석박스(151);를 포함하여 구성할 수 있다.
도면을 참조하여 본 발명의 상세한 구성 및 그 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 풍력발전장치를 살펴보면, 지주(1), 방향타(2), 동체(3), 회전체를 이루는 허브(4), 날개(5) 및 발전한 전기를 축전하는 축전지(6)로 구성되고, 바람의 영향을 잘 받기 위해 날개(5) 및 동체(3) 등을 지면으로부터 소정 높이에 위치시키기 위한 지주(1)가 설치되어 있으며, 지주(1)의 상단에는 풍향에 따라 동체(3)가 회전되도록 동체(3) 후미에 방향타(2)가 마련되어 있다.
동체(3)의 전면 중심축에는 허브(4)가 설치되어 하나 이상의 날개(5)와 연결되어 있고, 바람에 의해 날개(5)가 회전되면서 생성되는 전력은 별도로 구비된 축전지(6)에 충전되는 구조이다.
날개(5)는 허브(4)에 적어도 3개 이상 설치되어 풍속에 따라 일정한 방향으로 회전되도록 구성되어 있으며, 현재까지 개발된 날개는 비교적 많은 양의 전기에너지를 얻기 위해 날개 길이 및 폭의 크기를 중점적으로 설계되었는바, 최소 풍속이 5~7m/sec이상 일 때 회전이 시작되는 것이 대부분이다.
이에 따라 풍력발전 설비는 풍량 및 풍속이 강한 지역에 선택적으로 설치되어 운영되고 있다.
하지만 상기의 풍력발전장치는 5~7m/sec이하의 미풍에서는 발전하지 않아 그 발전 효율성이 매우 미비하여, 풍력발전장치를 설치하는 장소가 한정되어 있었다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 본 발명에서는 바람의 영향이 없어도 회전체의 무게중심을 일측으로 편중되게 하여 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 풍력발전장치의 회전체가 회전하여 발전하도록 하기 위해 이송수단에 의해 내측에서 외측향으로 또는 외측에서 내측향으로 유동하는 무브먼트웨이트를 회전체에 구성한다.
보다 상세하게 살펴보면, 허브(4)에 결합하는 환상(環狀)의 중심부(100)를 구성하는데, 상기 중심부(100)를 환상(環狀)으로 형성한 것은 허브의 중심에 구성된 회전축을 상기 중심부(100)를 관통할 수 있도록 하기 위함이다.
그리고 상기 중심부(100)를 축으로 방사상으로 구성한 날개고정부(110)를 구성한다.
상기 날개고정부(110)의 전방에는 회전체가 바람의 영향을 받도록 날개(5)를 결합한다.
그리고 상기 날개고정부(110) 내부에서 이송수단(120)에 의해 유동하여 회전 관성력을 부여하는 무브먼트웨이트(200)를 구성하는데, 그 구성을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 날개고정부(110)는 한쌍의 플레이트(111a,111b)를 소정간격으로 서로 이격하여 고정본체(111)를 구성한다.
그리고, 상기 고정본체(111)의 내부에는 무브먼트웨이트(200)의 진로를 안내하는 가이드(112)를 구성하고, 상기 무브먼트웨이트(200)는 상기 가이드(112)를 따라 유동하도록 구성한다.
그리고 상기 고정본체(111)의 종단에는 스톱퍼(113)를 각각 구성하여 무브먼트웨이트(200) 진행을 막음과 동시에 상기 무브먼트웨이트(200)가 상기 고정본체(111)의 종단과 충돌하는 것을 방지한다.
그리고 상기 무브먼트웨이트(200)의 이송수단(120)으로는 상기 고정본체(111)의 내부에는 랙(130)을 가이드(112)와 수평하게 구성한다.
그리고 상기 무브먼트웨이트(200)의 일측면에 결합하고, 랙(130)과 맞물려 구동하는 피니언기어(132)를 구성한 기어박스부(131)를 구성하고, 그 반대측면에는 전동모터(133)를 구성하되, 상기 전동모터(133)와 기어박스부(131)를 벨트(134)로 연결한다.
따라서 상기 전동모터(133)의 구동에 따라 기어박스부(131)에 그 구동력이 전달되어 피니언기어(132)가 회전하여 랙(130)을 따라 상기 무브먼트웨이트(200)가 유동한다.
또한 상기 이송수단(120)으로는 상기 고정본체(111)의 내부에는 실린더(140)를 가이드(112)와 수평하게 구성하고, 상기 실린더(140)의 피스톤로드(141)와 무브먼트웨이트(200) 일측면과 결합한다.
따라서 상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 실린더(140)의 작동으로 무브먼트웨이트(200)가 유동한다.
또한 상기 이송수단(120)으로는 상기 고정본체(111)의 내부에 전자석레일(150)를 가이드(112)와 수평하게 구성하고, 전자석레일(150)과 상응하는 다수개의 영구자석(152)을 구성한 자석박스(151)를 상기 무브먼트웨이트(200)의 일측면에 결합한다.
따라서 상기 전자석레일(150)에 전원의 극성에 따라 N극/S극의 자장이 형성되어 자석박스(151)의 영구자석(152)을 끌어당기거나, 밀어내는 자기력으로 무브먼트웨이트(200)가 가이드(112)를 따라 유동한다.
그리고 상기 무브먼트웨이트(200)의 이송시점을 검출하는 이송시점검출센서(300)를 구성하고, 상기 이송시점검출센서(300)에 의해 검출된 값으로 이송수단(120)의 구동을 제어하는 제어부(400)를 구성하여, 날개고정부(110)가 위치하는 상기 중심부(100)의 일측에 구성된 이송시점검출센서(300)에서 이송시점을 검출하면 제어부(400)에서 이를 토대로 제어신호를 이송수단(120)에 전달해 날개고정부(110)에 구성된 이송수단(120)이 구동해 상기 중심부(100)와 가깝게 위치한 무브먼트웨이트(200)가 외향으로 이송되어 무브먼트웨이트(200)의 하중에 의해 회전체가 회전하도록 한다.
상기한 구성을 토대로 본 발명의 실시예를 살펴보면 다음과 같다.
먼저 풍속이 5~7m/sec이상 일 때에는 바람이 날개에 영향을 주어 바람만으로 풍력발전이 가능하다.
이때 날개고정부(110)의 내부에 구성한 무브먼트웨이트(200)는 중심부(100)와 가까운 지점인 내측으로 모두 집합(이동)하여 회전체의 무게중심이 중심부(100)의 중앙에 위치하도록 한다.
그러나 풍속이 5~7m/sec이하 일 때에는 바람이 날개에 영향을 주지 못하게 되는데, 이때 제어부에서는 풍속이 5~7m/sec이하라는 것을 감지해 무브먼트웨이트(200)를 이송하는 이송수단(120)에 구동신호를 부여하여 무브먼트웨이트(200)가 유동하여 회전체의 무게중심을 일측으로 편중되게 하여 그 자중에 의해 회전 관성력으로 풍력발전을 하도록 한다.
우선 날개고정부(110)의 위치를 감지하여 해당 위치에 날개고정부(110)가 위치할 시 이송수단(120)을 구동하게 되는데, 상기 날개고정부(110)의 위치를 시계와 마찬가지로 1시지점에서 12시지점으로 놓고 봤을 때, 상기 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하면 이송시점검출센서(300)가 그 지점값을 검출하고, 검출한 값을 제어부(400)로 인가한다.
상기 제어부(400)에서는 이를 토대로 12시지점에 위치한 상기 날개고정부(110)의 이송수단(120)에 구동신호를 인가하여, 이송수단(120)은 내측에 집합된 무브먼트웨이트(200)를 외측향으로 이송한다.
이때 이송수단(120)을 이루는 랙과 피니언기어방식, 실린더방식, 전자석방식의 구동 실시예로 살펴보면 다음과 같다.
먼저 랙과 피니언기어방식의 실시예를 살펴보면, 상기 이송시점검출센서(300)에서 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하고 있다는 것을 검출하여 제어부(400)로 그 검출값을 인가하면 제어부(400)에서는 전동모터(133)에 제어신호를 인가하여 전동모터(133)를 구동하도록 한다.
이때 전동모터(133)는 순방향으로 구동하여 벨트(134)를 통해 기어박스부(131)로 그 구동력을 전달하면, 상기 기어박스부(131)에 구비된 피니언기어(132)가 순방향으로 회전한다.
상기 피니언기어(132)는 랙(130)과 맞물려 있기에, 피니언기어(132)의 회전에 의해 무브먼트웨이트(200)가 가이드(112)의 안내에 따라 날개고정부(110)의 외측종단부로 이송된다.
즉 다시 말해 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하면 이송시점검출센서(300)가 제어부(400)로 검출신호를 인가하고, 제어부(400)는 그 신호를 토대로 무브먼트웨이트(200)를 날개고정부(110)의 외측종단부로 이송하기 위해 무브먼트웨이트(200)와 일체로 결합된 전동모터(133)로 구동신호를 인가하며, 전동모터(133)는 구동하여 그 구동력을 벨트(134)를 통해 기어박스부(131)로 전달하고, 기어박스부(131)의 구동에 따라 피니언기어(132)가 회전함과 동시에 날개고정부(110)에 고정된 랙(130)을 따라 무브먼트웨이트(200)가 회전체의 내측에서 외향으로 이송한다.
따라서 12시지점을 지난 상기 날개고정부(110)의 무브먼트웨이트(200)가 이송됨에 따라 회전체의 무게중심이 일측으로 편중되어 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 회전체가 회전하여 회전체의 회전에 따른 발전을 하게 된다.
상기의 무브먼트웨이트(200)는 12시지점을 지나 5시지점까지 그 상태를 유지하며, 5시지점을 지날 시에는 이송시점검출센서(300)에서 날개고정부(110)가 5시지점을 지나고 있다는 것을 검출하여 제어부(400)로 그 검출값을 인가하면 제어부(400)에서는 전동모터(133)에 제어신호를 인가하여 전동모터(133)를 구동하도록 한다.
이때 전동모터(133)는 역방향으로 구동하여 벨트(134)를 통해 기어박스부(131)로 그 구동력을 전달하면, 상기 기어박스부(131)에 구비된 피니언기어(132)가 역방향으로 회전한다.
상기 피니언기어(132)는 랙(130)과 맞물려 있기에, 피니언기어(132)의 회전에 의해 무브먼트웨이트(200)가 가이드(112)의 안내에 따라 날개고정부(110)의 외측종단부에서 내측으로 이송된다.
실린더방식의 실시예를 살펴보면, 먼저 본 발명에서는 비교적 응답속도 빠른 공압실린더를 구성하는데, 공압실린더는 내부에 구성한 피스톤이 실린더 내부에 주입되는 공기의 양에 따라 왕복운동을 한다.
본 발명에서의 실린더(140) 작동은 피스톤과 연결된 피스톤로드(141)가 실린더(140) 내부에 공기를 주입하거나 공기를 빼냄에 따라 실린더(140) 외부로 노출되는 피스톤로드(141)의 길이가 변화하여, 무브먼트웨이트(200)를 이송하도록 한 것이다.
상기 이송시점검출센서(300)에서는 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하고 있다는 것을 검출하여 제어부(400)로 그 검출값을 인가하면, 제어부(400)에서는 실린더(140)에 제어신호를 인가하여, 실린더(140) 내부로 공기가 주입되어 피스톤이 외향으로 이동되어 피스톤과 연결된 피스톤로드(141)가 실린더(140) 외부로 노출되는 길이가 늘어난다.
이때 실린더(140)의 피스톤로드(141)가 늘어남에 따라 무브먼트웨이트(200)가 가이드(112)의 안내에 따라 날개고정부(110)의 외측종단부로 이송된다.
즉 다시 말해 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하면 이송시점검출센서(300)가 제어부(400)로 검출신호를 인가하고, 제어부(400)는 그 신호를 토대로 무브먼트웨이트(200)를 날개고정부(110)의 외측종단부로 이송하기 위해 무브먼트웨이트(200)의 일측과 결합된 실린더(140)로 구동신호를 인가하며, 실린더(140)의 피스톤로드(141)가 늘어나 무브먼트웨이트(200)가 회전체의 내측에서 외향으로 이송한다.
따라서 12시지점을 지난 상기 날개고정부(110)의 무브먼트웨이트(200)가 이송됨에 따라 회전체의 무게중심이 일측으로 편중되어 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 회전체가 회전하여 회전체의 회전에 따른 발전을 하게 된다.
상기의 무브먼트웨이트(200)는 12시지점을 지나 5시지점까지 그 상태를 유지하며, 5시지점을 지날 시에는 이송시점검출센서(300)에서 날개고정부(110)가 5시지점을 지나고 있다는 것을 검출하여 제어부(400)로 그 검출값을 인가하면 제어부(400)에서는 실린더(140)로 제어신호를 인가하여
실린더(140) 내부에 존재하는 공기가 외부로 배출되어 피스톤이 내향으로 이동되어 피스톤과 연결된 피스톤로드(141)가 실린더(140) 외부로 노출되는 길이가 줄어든다.
이때 실린더(140)의 수축에 의해 무브먼트웨이트(200)가 가이드(112)의 안내에 따라 날개고정부(110)의 외측종단부에서 내측으로 이송된다.
전자석레일방식의 실시예를 살펴보면, 상기 이송시점검출센서(300)에서 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하고 있다는 것을 검출하여 제어부(400)로 그 검출값을 인가하면 제어부(400)에서는 전자석레일(150)에 제어신호를 인가하여 전자석레일(150)이 극성을 순차적으로 다르게 변환되어 무브먼트웨이트(200) 일측에 구성된 자석박스(151)와 자성이 서로 상응하여 서로 밀거나 잡아당겨 무브먼트웨이트(200)를 이송한다.
즉 다시 말해 날개고정부(110)가 12시지점에 위치하면 이송시점검출센서(300)가 제어부(400)로 검출신호를 인가하고, 제어부(400)는 그 신호를 토대로 무브먼트웨이트(200)를 날개고정부(110)의 외측종단부로 이송하기 위해 전자석레일(150)로 구동신호를 인가하면, 상기 전자석레일(150)의 자극(N극,S극)에 따라 영구자석으로 구성된 자석박스(151)가 전자석레일(150)의 밀거나, 잡아당기는 자성에 의해 이송되어 자석박스(151)를 일체에 구성한 무브먼트웨이트(200)가 회전체의 내측에서 외향으로 이송한다.
따라서 12시지점을 지난 상기 날개고정부(110)의 무브먼트웨이트(200)가 이송됨에 따라 회전체의 무게중심이 일측으로 편중되어 그 자중에 의해 회전 관성력이 발생해 회전체가 회전하여 회전체의 회전에 따른 발전을 하게 된다.
상기의 무브먼트웨이트(200)는 12시지점을 지나 5시지점까지 그 상태를 유지하며, 5시지점을 지날 시에는 이송시점검출센서(300)에서 날개고정부(110)가 5시지점을 지나고 있다는 것을 검출하여 제어부(400)로 그 검출값을 인가하면 제어부(400)는 전자석레일(150)로 구동신호를 인가하여 상기 전자석레일(150)의 자극(N극,S극)에 따라 영구자석으로 구성된 자석박스(151)가 전자석레일(150)의 밀거나, 잡아당기는 자성에 의해 이송되어 자석박스(151)를 일체에 구성한 무브먼트웨이트(200)가 회전체의 내측에서 내향으로 이송한다.
본 발명은 기재된 구성예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
일예로 본 발명에서는 이송수단을 랙과 피니언기어방식, 실린더방식, 전자석방식만을 설명하였으나, 이외에도 다양한 이송수단을 구성할 수도 있다.
♠주요도면부호에 관한 설명♠
100: 중심부 110: 날개고정부 111: 고정본체
112: 가이드 113: 스톱퍼 120: 이송수단
130: 랙 131: 기어박스부 132: 피니언기어
133: 전동모터 134: 벨트 140: 실린더
141: 피스톤로드 150: 전자석레일 151: 자석박스
200: 무브먼트웨이트 300: 이송시점검출센서 400: 제어부

Claims (5)

  1. 바람의 영향을 받아 그 회전 관성력을 회전축을 통해 발전동체에 전달하는 풍력발전장치의 회전체를 구성함에 있어서,
    환상(環狀)의 중심부(100)와;
    상기 중심부(100)를 축으로 방사상으로 구성한 날개고정부(110)와;
    상기 날개고정부(110) 내부에서 이송수단(120)에 의해 유동하여 회전 관성력을 부여하는 무브먼트웨이트(200)와;
    상기 무브먼트웨이트(200)의 이송시점을 검출하는 이송시점검출센서(300)와;
    상기 이송시점검출센서(300)에 의해 검출된 값으로 이송수단(120)의 구동을 제어하는 제어부(400);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 회전체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 날개고정부(110)는 한쌍의 플레이트를 소정간격으로 서로 이격하도록 구성한 고정본체(111)와;
    상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와;
    상기 가이드(112)를 따라 이송수단(120)에 의해 유동하도록 구성한 무브먼트웨이트(200)와;
    상기 고정본체(111)의 종단에 각각 구성하여 무브먼트웨이트(200) 진행을 막는 스톱퍼(113);를 포함하여 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 회전체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와 수평하게 구성한 랙(130)과;
    상기 무브먼트웨이트(200)의 일측면에 결합하고, 랙(130)과 맞물려 구동하는 피니언기어(132)를 구성한 기어박스부(131)와;
    상기 무브먼트웨이트(200)의 기어박스부(131)가 결합된 반대측면에 결합되어 벨트(134)로 기어박스부(131)에 구동력을 전달하는 전동모터(133);를 포함하여 상기 이송수단(120)으로 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 회전체.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와 수평하게 실린더(140)를 구성하고, 상기 실린더(140)의 피스톤로드(141)와 무브먼트웨이트(200) 일측면과 결합해 실린더(140)의 작동으로 무브먼트웨이트(200)가 유동하여, 상기 이송수단(120)으로 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 회전체.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 고정본체(111)의 내부에 구성한 가이드(112)와 수평하게 구성한 전자석레일(150)과;
    상기 무브먼트웨이트(200)의 일측면에 결합하고, 전자석레일(150)과 상응하는 다수개의 영구자석을 구성한 자석박스(151);를 포함하여 상기 이송수단(120)으로 구성한 것을 특징으로 하는 풍력발전장치의 회전체.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313212B1 (ko) * 2011-08-23 2013-09-30 삼성중공업 주식회사 풍력 발전기
KR101368799B1 (ko) * 2012-06-22 2014-03-03 삼성중공업 주식회사 풍력발전기
KR101498637B1 (ko) * 2014-10-06 2015-03-04 김상욱 편심발생장치 및 이를 구비하는 발전시스템
KR101557576B1 (ko) * 2014-03-20 2015-10-06 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법
WO2015193652A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Patterson, Robert Turbine blade arrangement
KR101643960B1 (ko) * 2015-08-03 2016-07-29 공주대학교 산학협력단 가변 하중부를 구비한 풍력발전기
KR20210022943A (ko) * 2019-08-21 2021-03-04 두산중공업 주식회사 풍력 발전기

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101412753B1 (ko) 2013-02-19 2014-07-04 김장진 관성 회전장치
RU2696161C2 (ru) * 2015-10-20 2019-07-31 Роман Николаевич Поляков Ветряное колесо с лопатками переменного момента инерции
CN110030154B (zh) * 2017-09-25 2023-08-01 青岛兰道尔航空科技有限公司 一种弹性移动转向系统
CN110030149B (zh) * 2017-09-25 2023-07-21 青岛兰道尔空气动力工程有限公司 一种带配重装置的弹性移动转向系统
GB2589307B (en) * 2019-10-31 2023-04-26 Nova Innovation Ltd Tidal turbine blades
US20210408962A1 (en) * 2020-06-24 2021-12-30 Silicon Ranch Corporation Apparatuses, systems, and methods for controlling one or more assemblies of an energy generation system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996130B1 (ko) 2010-06-08 2010-11-25 (주) 파루 풍력 발전기용 날개 경사각 조절 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030011197A1 (en) * 2001-07-10 2003-01-16 Matthew Earley Wind (Water) turbine with centrifugal weight control
HUP0202549A2 (hu) * 2002-07-31 2004-01-28 Attila Bánkuti Eljárás és berendezés áramtermelő szélkerekek hatásfokának javítására
KR20100011714U (ko) * 2009-05-25 2010-12-03 조성갑 관성유도 풍력 발전기
KR20100128200A (ko) * 2009-05-27 2010-12-07 이경호 질량 가변부를 포함하는 회전 날개를 가진 회전체

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100996130B1 (ko) 2010-06-08 2010-11-25 (주) 파루 풍력 발전기용 날개 경사각 조절 장치

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313212B1 (ko) * 2011-08-23 2013-09-30 삼성중공업 주식회사 풍력 발전기
KR101368799B1 (ko) * 2012-06-22 2014-03-03 삼성중공업 주식회사 풍력발전기
KR101557576B1 (ko) * 2014-03-20 2015-10-06 두산중공업 주식회사 풍력터빈의 로터 밸런싱 장치 및 그 제어방법
CN106460791A (zh) * 2014-06-18 2017-02-22 哈利勒·阿布·阿尔·鲁伯 涡轮叶片装置
WO2015193652A1 (en) * 2014-06-18 2015-12-23 Patterson, Robert Turbine blade arrangement
KR101913380B1 (ko) * 2014-06-18 2018-10-30 알-럽 칼릴 아부 터빈 블레이드 장치
RU2672548C2 (ru) * 2014-06-18 2018-11-15 АЛЬ-РУББ Халил АБУ Лопастное устройство турбины
CN106460791B (zh) * 2014-06-18 2020-02-18 哈利勒·阿布·阿尔·鲁伯 涡轮叶片装置
US10697430B2 (en) 2014-06-18 2020-06-30 Khalil Abu Al-Rubb Turbine blade arrangement
KR101498637B1 (ko) * 2014-10-06 2015-03-04 김상욱 편심발생장치 및 이를 구비하는 발전시스템
KR101643960B1 (ko) * 2015-08-03 2016-07-29 공주대학교 산학협력단 가변 하중부를 구비한 풍력발전기
KR20210022943A (ko) * 2019-08-21 2021-03-04 두산중공업 주식회사 풍력 발전기
KR102245827B1 (ko) * 2019-08-21 2021-04-28 두산중공업 주식회사 풍력 발전기

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