KR101073389B1 - 축고정식 풍력발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축고정식 풍력발전기에 관한 것으로서, 특히 서로 반대방향으로 회전하는 앞날개와 뒷날개를 구비하고, 상기 앞날개와 뒷날개에 의해 제공되는 반대방향의 회전력에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 발전하는 영구자석과 코일체를 포함하는 축고정식 풍력발전기에 있어서, 앞날개와 뒷날개가 설치되는 프론트 회전부재와 리어 회전부재를 고정축의 선단부와 중간부에 각각 베어링 결합하고, 상기 프론트 회전부재와 리어회전부재에 영구자석과 코일체를 서로 마주하도록 설치하며, 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주 또는 송풍구 상에 풍력발전기를 설치할 수 있도록 구성하므로서, 회전하지 않는 고정축에 앞,뒤날개 및 영구자석과 코일체가 설치되는 프론트회전부재와 리어회전부재를 베어링으로 결합하여 높은효율의 발전이 이루어지도록 하면서 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주의 상단 또는 송풍구에 풍력발전기를 설치할 수 있게되므로 풍력발전기를 용이하게 설치할 수 있으면서 구조가 단순하여 제품의 생산단가를 낮춰줄 수 있도록 한 축고정식 풍력발전기에 관한 것이다.

고정축, 풍력발전기, 영구자석, 코일체, 앞날개, 뒷날개,

Description

축고정식 풍력발전기{Wind power generator}

본 발명은 축고정식 풍력발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주 또는 송풍구에 풍력발전기를 용이하게 설치할 수 있으면서 구조가 단순하여 제품의 생산단가를 낮춰줄 수 있고, 서로 반대방향으로 회전하는 영구자석과 코일체에 의해 발전효율이 향상되도록 한 축고정식 풍력발전기에 관한 것이다.

본 출원인은 앞,뒤 날개가 서로 반대방향으로 회전하고, 그 앞,뒤날개에 의해 제공되는 상반된 회전력으로 영구자석과 코일체를 서로 반대방향으로 회전시켜 높은 발전효율을 얻을 수 있는 풍력발전기를 선출원하였다.

그러나, 종래의 발전기는 대부분이 중심축이 회전하는 구조를 갖고 있기 때문에 풍력발전기를 지주 상부에 설치하거나 지하철 또는 대형 빌딩의 송풍구에 설치하고자 할때 풍력발전기의 몸체를 지주 또는 송풍구에 지지시켜야만 하므로 설치작업이 용이하지 못하였고, 또한 풍력발전기를 지주 또는 송풍구에 설치하기 위한 결합구조가 복잡해져 제품의 설치비용이 증가함은 물론 전체적인 풍력발전기의 생 산단가가 높아지게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 서로 반대방향으로 회전하는 앞날개와 뒷날개가 설치되는 프론트 회전부재와 리어 회전부재를 고정축의 중간부와 선단부에 각각 베어링 결합하고, 상기 프론트 회전부재와 리어회전부재에 영구자석과 코일체를 서로 마주하도록 설치하여 영구자석과 코일체가 서로 반대방향으로 회전하면서 발전효율이 향상되도록 하며, 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주 또는 송풍구 상에 풍력발전기를 설치할 수 있도록 하므로서, 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주 또는 송풍구에 풍력발전기를 용이하게 설치할 수 있으면서 구조가 단순하여 제품의 생산단가를 낮춰줄 수 있고, 서로 반대방향으로 회전하는 영구자석과 코일체에 의해 발전효율이 향상되도록 한 축고정식 풍력발전기를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

서로 반대방향으로 회전하는 앞날개와 뒷날개를 구비하고, 상기 앞날개와 뒷날개에 의해 제공되는 반대방향의 회전력에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 발전하는 영구자석과 코일체를 포함하는 축고정식 풍력발전기에 있어서,

앞날개와 뒷날개가 설치되는 프론트 회전부재와 리어 회전부재를 고정축의 선단부와 중간부에 각각 베어링 결합하고, 상기 프론트 회전부재와 리어회전부재 에 영구자석과 코일체를 서로 마주하도록 설치하며, 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주 또는 송풍구 상에 풍력발전기를 설치할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 회전하지 않는 고정축에 앞,뒤날개 및 영구자석과 코일체가 설치되는 프론트회전부재와 리어회전부재를 베어링으로 결합하여 높은효율의 발전이 이루어지도록 하면서 회전하지 않는 고정축을 이용하여 지주의 상단 또는 송풍구에 풍력발전기를 설치할 수 있게되므로 풍력발전기를 용이하게 설치할 수 있으면서 구조가 단순하여 제품의 생산단가를 낮춰줄 수 있도록 한 축고정식 풍력발전기를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4 를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 본 발명 풍력발전기의 고정축을 나타낸다.

상기 고정축(1)은 이전의 풍력발전기와 달이 회전하지 않고 고정된 상태를 유지한다.

상기 고정축(1)의 선단부에 프론트 회전부재(2)를 베어링(15)을 이용하여 축결합하고, 고정축(1)의 중간부에 리어 회전부재(3)를 베어링(13)을 이용하여 축결 합한다.

프론트 회전부재(2)의 외측에는 앞날개(4)를 결합하기 위한 복수개의 프론트 허브(21)가 돌출되게 형성되고, 상기 프론트 허브(21)에 앞날개(4)를 결합하며, 프론트 회전부재(2)의 외측에 후방을 향하도록 프론트케이스(22)를 수평상으로 형성한다.

그리고, 상기 프론트케이스(22)의 내경에 별도의 장착판(23)을 결합한 후 이 장착판(23)에 영구자석(6)을 설치하여 상기 영구자석(6)이 앞날개(4)와 동일한 방향으로 회전하도록 한다.

이때, 프론트 허브(21), 프론트케이스(22)가 형성되는 상기 프론트 회전부재(2)를 양은재질로서 주물제조하여 프론트케이스(22)의 내측에 장착되는 영구자석(6)의 자력이 타부품, 예를들면 고정축(1), 리어 회전부재(3)에 영향을 미치지 아니하도록 한다.

한편, 상기 리어 회전부재(3)의 외측에 복수개의 리어허브(31)를 돌출 형성하고, 상기 리어허브(31)에 뒷날개(5)를 결합하는데, 상기 앞날개(4)와 뒷날개(5)는 동일한 바람에 대해 서로 반대방향으로 회전하도록 날개의 비틀림각을 설정한다.

또한, 상기 리어 회전부재(3)의 내측에 고정축(1)의 선단부 측으로 연장되는 연결부(35)를 결합하고, 상기 연결부(35)의 선단부 외측에 코일체(7)를 설치하여 코일체(7)와 영구자석(6)이 서로 마주하면서 코일체(7)가 뒷날개(5)로 부터 제공되 는 회전력에 의해 회전하는 리어 회전부재(3)와 동일한 방향으로 회전하도록 한다.

이에따라, 상기 영구자석(6)과 코일체(7)는 서로 마주한 상태에서 앞날개(4)와 뒷날개(5)에 의해 제공되는 서로 상반된 회전력에 의해 반대방향으로 회전하게되고, 이에의해 영구자석(6)과 코일체(7)가 교차하면서 발전효율이 향상되는 것이다.

그리고, 상기 리어회전부재(3)의 외측에 발전기의 전,후방을 향하도록 수평상으로 결합부(32)를 형성하고, 상기 결합부(32)에 각각 미들케이스(33)와 리어케이스(34)를 결합하여 풍력발전기의 외부케이스를 이루도록 한다.

상기 고정축(1)의 후방에는 코일체(7)에서 생성되는 전기를 외부로 인출하기 위한 수단으로서 슬립링(37), 브러쉬(38) 및 브러쉬홀더(39)가 설치되고, 상기 슬립링(37)은 리어 회전부재(3)에 결합되도록 하여 회전작동하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명의 축고정식 풍력발전기는 도 1 에 도시된 바와같이 지주(40)의 상단에 설치할 수 있고, 또는 도 4 와 같이 송풍구(51)에 설치할 수 있다.

도 2 는 풍력발전기를 지주(40)의 상단에 설치하는 실시예를 도시한 것으로서,

고정축(1)의 후단부를 연장시켜 연장부(11)를 형성하고, 상기 연장부(11)를 지주(40)의 상단에 회전가능하게 베어링에 의해 결합되는 고정대(41)에 결합 고정시키며, 상기 고정축(1)의 후단부에 꼬리날개부(12)를 결합한다.

상기 고정대(41)는 지주(40)의 상단에 베어링에 의해 결합되어 자유회전이 가능하도록 하고, 이 고정대(41)에 고정축(1)으로 부터 연장된 연장부(11)를 끼워 결합하거나 아니면 고정대(41)의 측면부에 연장부(11)를 밀착시켜 용접 결합할 수 있다.

상기와같이 본 발명에서는 풍력발전기를 높은 높이의 지주(40) 상부에 설치할때 고정축(1)의 연장부(11)를 고정대(41)에 밀착시켜 용접처리하면 되므로 설치가 매우 용이해지는 효과를 기대할 수 있다.

한편, 본 발명의 풍력발전기를 지하철의 송풍구(51) 또는 대형 빌딩의 송풍구(51)에 설치하고자 할 때에는 도 3 에 도시된 바와같이 고정축(1)의 후단부에 다수의 볼트결합홀을 구비하고 있는 턴너클(50)을 결합하여 다수의 지지대(52)에 의해 송풍구(51) 내부에 풍력발전기를 고정 설치할 수 있도록 한다.

송풍구(51)에 풍력발전기를 설치할 때에는 도 4 와 같이 턴너클(50)에 지지대(52)를 볼트 결합한 후 그 지지대(52)를 송풍구(51)의 벽면에 고정시켜 풍력발전기를 송풍구(51)에 설치하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 축고정식 풍력발전기가 지주에 설치된 상태를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 제 1 실시예를 보인 단면도.

도 3 은 본 발명의 제 2 실시예를 보인 단면도.

도 4 는 본 발명의 축고정식 풍력발전기가 송풍구에 설치된 상태를 보인 도면.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 고정축, 2: 프론트 회전부재,

3: 리어 회전부재, 4: 앞날개,

5: 뒷날개, 6: 영구자석,

7: 코일체, 11: 연장부,

21: 프론트허브, 22: 프론트케이스,

23: 장착판, 31: 리어허브,

32: 결합부, 33: 미들케이스,

34: 리어케이스, 40: 지주,

41: 고정대, 50: 턴너클,

51: 송풍구,

Claims (7)

1. 서로 반대방향으로 회전하는 앞날개(4)와 뒷날개(5)를 구비하고, 상기 앞날개(4)와 뒷날개(5)에 의해 제공되는 반대방향의 회전력에 의해 서로 반대방향으로 회전하면서 발전하는 영구자석(6)과 코일체(7)를 포함하는 축고정식 풍력발전기에 있어서,

   앞날개(4)와 뒷날개(5)가 설치되는 프론트 회전부재(2)와 리어 회전부재(3)를 고정축(1)의 선단부와 중간부에 각각 베어링(13~15) 결합하고, 상기 프론트 회전부재(2)와 리어회전부재(3)에 영구자석(6)과 코일체(7)를 서로 마주하도록 설치하며, 회전하지 않는 고정축(1)을 이용하여 지주(40) 또는 송풍구(51) 상에 풍력발전기를 설치할 수 있도록 구성하고,

   상기 프론트 회전부재(2)의 외측에 프론트케이스(22)를 형성하고, 프론트케이스(22)의 내경에 장착판(23)을 결합하며, 상기 장착판(23)에 영구자석(6)을 설치하고,

   상기 리어 회전부재(3)의 내측에 고정축(1)의 선단부 측으로 연장되는 연결부(35)를 결합하고, 상기 연결부(35)의 외측에 코일체(7)를 설치하여 코일체(7)와 영구자석(6)이 서로 마주하도록 구성하며,

   상기 리어회전부재(3)의 외측에 발전기의 전,후방을 향하도록 수평상으로 결합부(32)를 형성하고, 상기 결합부(32)에 각각 미들케이스(33)와 리어케이스(34)를 결합하는 것을 특징으로 하는 축고정식 풍력발전기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서, 고정축(1)의 후단부를 연장시켜 연장부(11)를 형성하고, 상기 연장부(11)를 지주(40)의 상단에 회전가능하게 베어링에 의해 결합되는 고정대(41)에 결합 고정시키는 것을 특징으로 하는 축고정식 풍력발전기.
5. 제 1 항에 있어서, 고정축(1)의 후단부에 다수의 볼트결합홀을 구비하고 있는 턴너클(50)을 결합하여 다수의 지지대(52)에 의해 송풍구(51) 내부에 풍력발전기를 고정 설치할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 축고정식 풍력발전기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 고정축(1)의 후단부에 꼬리날개부(12)를 결합한 것을 특징으로 하는 축고정식 풍력발전기.
7. 삭제

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