KR101145676B1

KR101145676B1 - 풍력 발전장치

Info

Publication number: KR101145676B1
Application number: KR1020100038846A
Authority: KR
Inventors: 남종우
Original assignee: 남종우
Priority date: 2010-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2012-05-21
Also published as: KR20110119243A

Abstract

외부의 바람이 유입되는 각각의 공기유입창을 갖는 공기유입부와, 상기 공기유입부 상부에 구성되어 유입된 바람을 상부 측으로 유도하는 공기유도로를 갖는 공기유도부와, 상기 공기유도부의 상부에 구성되어 유도된 바람에 의해 회전되는 날개판의 회전력으로 전기에너지를 발생시키는 발전부와, 상기의 구성들을 제어하여 발전장치의 전반적인 작동을 제어하는 제어기를 포함하여, 상기 공기유입부의 공기유입창에는 유입되는 바람의 세기에 따라 공기유입창의 유로를 개폐시키도록 가변빗살형개폐창이 회전가능하게 설치된 풍력 발전장치로서, 상기 공기유도부의 외측 하부에 지면으로부터 일정거리 상향 이격되어, 우산형으로 배치된 빗물 막이 인클로저와, 상기 빗물 막이 인클로저의 하부에서 비바람의 들이침을 막아줌과 더불어 다수의 공기도입구가 형성되어 공기의 유통을 유도하도록 된 바람 유도 인클로저를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

풍력 발전장치{WIND POWER APPARATUS}

본 발명은 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍향 및 풍속의 변화에 영향을 받지 않고 효율적으로 풍력을 이용하여 발전을 할 수 있도록 하는 풍력 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 바람이라 함은 대기의 밀도 차에 의해 공기가 이동하는 현상으로, 이러한 바람은 풍차와 같이 고대로부터 이용하여 왔으며, 최근에는 석유, 석탄자원이 고갈되면서 대체에너지로서 관심이 높아지고 있다.

따라서, 자연풍을 이용한 발전장치가 등장하였는데, 종래 기술에 따른 풍력 발전장치는 도 1에 도시된 바와 같이 적어도 5m 이상의 높이로 설치기둥(4)을 고정 설치하고, 상기 설치기둥(4) 상단부에 설치되는 적어도 2개 이상의 날개를 구비한 프로펠러형 블레이드(6)를 구비하고, 상기 프로펠러형 블레이드(6)의 회전에 따라 전기를 발생하는 발전기(5)로 구성되었다.

상기와 같이 구성된 풍력 발전장치는 풍력에 의해 상기 프로펠러형 블레이드(6)가 회전함에 따라 발전기(5)에 의하여 발전이 이루어지며, 상기와 같이 작동하는 다수개의 풍력 발전장치에서 생산된 전력을 모아서 충전체에 충전시켜 필요한 개소에 사용하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 풍력 발전장치는 바람이 일정한 속도 이상으로 유지되고 공기의 밀도가 높아야 프로펠러형 블레이드가 회전을 함으로써 바람의 힘을 동력으로 변환할 수 있으므로 미풍이 불어올 경우에는 발전이 불가능 하다는 문제점이 있어, 바람의 방향이 일정치 않은 도시지역 및 산간지방에는 효율성이 떨어진다는 단점이 있을 뿐만 아니라, 강한 비바람 등에 의해 쉽게 물이나 바람이 들이닥치는 사태가 빈번하여, 내부 구동부를 파손시키는 등, 유지 및 보수가 비경제적이며, 그 시설비용에 경제성이 결여되어 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 풍력 발전장치의 하부에 지면으로부터 일정거리 상향 이격되어, 우산형으로 배치된 빗물 막이 인클로저와, 상기 빗물 막이 인클로저의 하부에서 비바람의 들이침을 막아줌과 더불어 다수의 공기 도입창이 형성되어 공기의 유통을 유도하는 바람 유도 인클로저를 구비함으로써 풍속 및 풍향의 변화에 따른 영향을 받지 않고 바람의 속도가 작을 때에도 그 에너지 생산이 가능할 뿐만 아니라, 비바람 등에 의해 발전량이 영향을 덜 받게 구성함으로써, 신뢰성이 높은 풍력 발전장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 외부의 바람이 유입되는 각각의 공기유입창을 갖는 공기유입부와, 상기 공기유입부 상부에 구성되어 유입된 바람을 상부 측으로 유도하는 공기유도로를 갖는 공기유도부와, 상기 공기유도부의 상부에 구성되어 유도된 바람에 의해 회전되는 날개판의 회전력으로 전기에너지를 발생시키는 발전부와, 상기의 구성들을 제어하여 발전장치의 전반적인 작동을 제어하는 제어기를 포함하여, 상기 공기유입부의 공기유입창에는 유입되는 바람의 세기에 따라 공기유입창의 유로를 개폐시키도록 가변빗살형개폐창이 회전가능하게 설치된 풍력 발전장치에 있어서,

상기 공기유도부의 외측 하부에 지면으로부터 일정거리 상향 이격되어, 우산형으로 배치된 빗물 막이 인클로저와,

상기 빗물 막이 인클로저의 하부에서 비바람의 들이침을 막아줌과 더불어 다수의 공기도입구가 형성되어 공기의 유통을 유도하도록 된 바람 유도 인클로저를 구비한 것을 특징으로 한다.

또, 상기 바람 유도 인클로저의 공기도입구는 지면으로부터 일정거리 이격되어 형성되는 구조로 됨이 바람직하다.

또한, 상기 빗물 막이 인클로저는 빗물의 하방 낙하가 원활하게 수행되도록 상기 바람 유도 인클로저의 상단으로부터 바깥방향으로 경사 연장하여 배치되도록 구성됨이 바람직하다.

또, 상기 빗물 막이 인클로저는 중심부로부터 바깥방향으로 갈수록 완만하게 경사형성되는 구조로 됨이 바람직하다.

또한, 상기 바람 유도 인클로저의 공기도입구는 지면으로부터 일정거리 이격되어 형성되는 구조로 됨이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 풍력 발전장치의 하부에 지면으로부터 일정거리 상향 이격되어, 우산형으로 배치된 빗물 막이 인클로저와, 상기 빗물 막이 인클로저의 하부에서 비바람의 들이침을 막아줌과 더불어 다수의 공기 도입창이 형성되어 공기의 유통을 유도하는 바람 유도 인클로저를 구비함으로써 풍속 및 풍향의 변화에 따른 영향을 받지 않고 바람의 속도가 작을 때에도 그 에너지 생산이 가능할 뿐만 아니라, 비바람 등에 의해 발전량이 영향을 덜 받게 구성함으로써, 신뢰성이 높은 풍력 발전장치를 제공할 수 있도록 하는 장점을 구현한다.

도 1은 종래 발전장치의 개략적인 사시 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 발전장치의 개략적인 사시 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 발전장치의 개략적인 평면 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 발전장치의 개략적인 측면 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 발전장치의 내부 공기흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 종단면 구성도이다.
도 7은 본 발명에 따른 발전장치의 베어링실을 보인 개략적인 평면 구성도이다.
도 8은 본 발명에 따른 발전장치의 공기회전 발전기의 평면 구성도이다.
도 9은 본 발명에 따른 발전장치의 공기회전 발전기의 부분 단면 구성도이다.
도 10은 본 발명에 따른 발전장치의 날개판 일부분을 도시한 사시 구성도이다.
도 11은 본 발명에 따른 발전장치의 날개판 일부분을 도시한 정면 구성도이다.
도 12는 본 발명에 따른 발전장치의 자동 제어 계통도를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 확대 강조될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명에 따른 발전장치의 개략적인 사시 구조도이고, 도 3은 본 발명에 따른 발전장치의 개략적인 평면 구성도이다.

상기 도면에 예시된 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전장치는, 외부의 바람이 유입되는 각각의 공기유입창을 갖는 공기유입부와, 상기 공기유입부 상부에 구성되어 유입된 바람을 상부 측으로 유도하는 공기유도로를 갖는 공기유도부와, 상기 공기유도부의 상부에 구성되어 유도된 바람에 의해 회전되는 날개판의 회전력으로 전기에너지를 발생시키는 발전부와, 상기의 구성들을 제어하여 발전장치의 전반적인 작동을 제어하는 제어기를 포함하여, 상기 공기유입부의 공기유입창에는 유입되는 바람의 세기에 따라 공기유입창의 유로를 개폐시키도록 가변빗살형개폐창이 회전가능하게 설치된 풍력 발전장치의 일환으로서 도출된 것이다.

여기에서, 하단부가 상단부보다 더 넓은 원뿔형태로 형성되어 크게 공기유입부(10a)와, 공기유도부(10b), 발전부(10c)로 구성된다.

상기 공기유입부(10a)는, 발전장치(10)의 하단부에 구성되어 외부의 바람을 유입한다.

상기 공기유입부(10a)는 공기유도부(10b)의 하부에 원형으로 형성되되, 공기유도부(10b)의 하단부에 외측으로 돌출된 수평공기유입창틀(31)을 공기유도부(10b)의 전둘레에 걸쳐 설치하고, 상기 수평공기유입창틀(31)과 공기유입부(10a)의 수평원형밑면(40) 사이에는 공기유입부(10a)의 상부와 하부가 하중과 수직 균형을 유지하도록 다수의 지지대(41)가 일정간격으로 이격되어 설치된다.

따라서, 상기 수평공기유입창틀(31)과 수평원형밑면(40) 사이에는 외부 공기 즉 바람이 유입되는 공기유입창(50)이 형성되되, 도 3 및 도 5에서와 같이 상기 지지대(41)에 의해서 각 구역별로 나뉘어 형성된다.

그리고, 상기 공기유입창(50)에는 바람의 세기에 따라 공기유입창(50)의 유로를 개폐시키도록 된 가변빗살형태의 개폐창(이하 "가변빗살형개폐창" 이라 함)(52)이 설치된다.

상기 가변빗살형개폐창(52)은 그 중앙 상,하부에 돌출된 개폐축(51)을 설치하여, 상기 개폐축(51)의 하단부는 공기유입부(10a)의 수평원형밑면(40)에 회전가능한 상태로 설치되고, 상기 개폐축(51)의 상단부에는 개폐축(51)을 회전 작동시키는 자동개폐기(53)가 설치된다. 이러한 자동개폐기(53)는 개폐축(51)에 캠을 설치하고 이 캠을 링크수단으로 회전시켜 개폐시키는 수단으로 구성할 수 있다.

또한, 상기 수평공기유입창틀(31)에도 바람의 세기 등을 감지할 수 있는 풍량풍속감지기(54)를 각 구역별로 설치한다.

따라서, 상기 풍량풍속감지기(54)가 각 공기유입창(50)으로 유입되는 바람의 세기 즉 자연적으로 유입되는 자연풍보다 강한 태풍, 돌풍, 순간 강풍 등의 유입을 감지한다. 이때, 자연풍보다 강한 세기의 유입이 감지되면, 제어기 즉 자동제어기(이하 "자동제어기" 라 함)(90)가 개폐축(51) 상단부의 자동개폐기(53)를 작동시켜 개폐축(51)을 회전시킴으로써 강풍이 유입되는 공기유입창(50)의 가변빗살형개폐창(52)을 닫아 공기유입창(50)을 폐쇄시키게 된다. 따라서, 강풍의 유입으로 인한 후술될 발전부(10c)를 구성하는 발전기(70)의 과속회전을 방지하여 발전기(70)의 손상을 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 공기유입부(10a)의 수평원형밑면(40) 중앙부에는 공기유입창(50)으로 유입되는 공기량 즉 풍량이 부족할 때에 작동되어 외부의 공기(바람)를 강제 흡입하는 송풍기(미도시)가 설치된다.

이러한 송풍기에는 발전장치(10)의 구조적인 특성에 그 내부에 통상적인 블로워팬이나 시로코팬 등이 설치된다.

상기 송풍기는 자동제어기(90)에 의해서 본 발전장치(10)에서 자가 발생된 전원을 공급받아 작동되고, 송풍기의 작동 후 풍량풍속감지기(54)에서 감지된 공기유입창(50)으로 유입되는 풍량이 정상이면, 자동제어기(90)가 송풍기의 작동을 중지시킨다.

상기 공기유도부(10b)는, 공기유입부(10a)의 상부에 연통되게 구성되어 공기유입창(50)으로 유입된 바람을 공기유도부(10b)의 상부 측으로 유도한다.

상기 공기유도부(10b)는 원뿔형태의 하우징(20)이 형성되고, 상기 하우징(20)을 이루는 원뿔벽체(30)의 내측면에는 유입된 바람을 상부 측으로 유동하는 공기유도로(60)가 돌출되게 설치된다.

상기 공기유도로(60)는 원뿔벽체(30)을 따라 나선형태로 설치되고, 이와 같이 설치되는 공기유도로(60)는 원뿔벽체(30)의 내측면에 연속 또는 불연속적으로 설치될 수 있다.

따라서, 상기 공기유입창(50)을 통해 유입된 바람은 공기유입부(10a)의 수평원형밑면(40)에서부터 공기유도부(10b)의 원뿔벽체(30)의 내측면에 설치된 공기유도로(60)를 따라 회전되어 회오리바람을 만들면서 상승되므로 밀도가 높은 풍량과 풍속으로 변하여 후술될 원뿔벽체(30) 상단부의 발전기(70)로 유입된다.

상기 발전부(10c)는, 공기유도부(10b) 즉 하우징(20)의 원뿔벽체(30) 상단부에 설치된 공기회전발전기(이하 "발전기" 라 함)(70)로 구성되어, 발전기(70)로 유도된 바람에 의해 전기에너지를 발생시킨다.

상기 발전기(70)는 도 8에 도시된 바와 같이, 원뿔벽체(30)의 상단부에 연통되게 설치된 공기회전실(71)과, 상기 공기회전실(71)의 중앙부에 회전가능하게 설치된 원추중심축(75)의 외측면에 배열 설치된 다수의 날개판(76)과, 상기 날개판(76)의 단부에 고정되게 설치되어 각 날개판(76)을 연결하는 한편 그 외측면에는 다수의 회전자(79)가 설치되어 있는 원형회전판(78)과, 상기 원형회전판(78)을 그 내부에 이격되게 수용하는 한편 그 외측면에는 원형회전판(78)의 회전자(79)에 대향하는 고정자(82)가 설치되어 있는 원형고정판(81)을 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 날개판(76)의 하면 하단부에는 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 공기유도부(10b)를 통해 상승된 회오리바람의 풍력을 손실없이 그대로 전달받아 날개판(76)을 강한 힘의 회전동력으로 회전시킬 수 있도록 한 공기충격턱(77)이 설치된다. 이와 같은 공기충격턱(77)은 날개판(76)에 대향되게 설치되어 대략 "V"자 형태를 이룸으로써 상승된 회오리바람이 날개판(76) 사이를 통과하지 못하고 공기충격턱(77)에 부딪히게 되므로 날개판(76)은 회오리바람의 풍력에 의해 강한 힘으로 회전된다.

또한, 상기 원형회전판(78)의 하부에는 베어링실(72)이 설치되어 원형회전판(78)이 공기유도부(10b)의 원뿔벽체(30) 상에서 원활하게 회전될 수 있게 한다.

상기 베어링실(72)은 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상,하부에 각각의 베어링 공간을 하베어링지지판(73)으로 격리되게 형성하고, 하베어링(73-1)은 상베어링(74-1)보다 구경이 큰 반면에 상베어링(74-1)은 2줄 베어링으로 하베어링(73-1)보다 구경이 작게 형성된다.

상기 하베어링지지판(73) 위에는 2줄의 상베어링(74-1)을 양분하도록 된 상베어링분리판(74)이 설치되고, 이 상베어링분리판(74)의 양편으로 상베어링(74-1)이 설치되므로 회전이 원활하게 이루어지게 된다. 그리고, 상기 하베어링지지판(73)과 연결된 상베어링분리판(74)과 공기회전실(71), 원형회전판(78)이 탈착 분리되도록 설치하였으며, 베어링실(72)의 외측벽과 발전기 동체의 원형고정판(81)과도 탈착 분리되도록 하여 고장 수리를 원활하게 하였다.

또한, 상기 원형회전판(78)의 외측면에 다수의 발전 회전자(79)를 부착하여 설치하고, 상기 원형고정판(81)의 내측면에는 회전자(79)에 대향되는 다수의 발전 고정자(82)를 부착하여 설치함으로써 다극화 발전하므로 상기 공기유도부(10b)의 공기유도로(60)를 따라 회전하면서 상승되는 회오리바람의 힘에 의해 공기회전실(71)의 날개판(76)과 회전자(79)가 동시에 저속 회전함으로써 발전기(70)의 발전자 즉 회전자(79)와 고정자(82)에 의한 마찰소음과 날개판(76)의 회전소음이 감소되고, 발전 회전자(79)와 고정자(82)의 마찰열이 감소되므로 발전효율을 향상시킬 수 있으며, 저속 회전하면서도 대용량의 발전이 가능하게 된다.

한편, 이와 같이 발전되어 생성된 전기에너지는 도 12에 도시된 바와 같이, 자동제어기(90)에 의해서 축전지(62)에 상시 충전되어 저장된다.

그리고, 상기 발전기(70)에는 날개판(76)의 회전을 감지하는 회전감지기(80)가 설치되고, 상기 회전감지기(80)의 감지신호에 따라 공기유입부(10a)에 설치된 송풍기가 작동되어 외부의 공기를 공기유입창(50)으로 강제 흡입하게 된다.

상기 자동제어기(90)는 발전장치(10)의 작동을 전반적으로 제어하는 장치이다.

이러한 자동제어기(90)는 각 구역별의 공기유입창(50)에 각각 설치된 풍량풍속감지기(54)에서 감지된 자료를 분석하여 공기유입창(50)에 설치된 가변빗살형개폐창(52) 상단부의 자동개폐기(53)를 제어하여 가변빗살형개폐창(52)의 개폐여부를 제어함과 더불어 상기 발전기(70)에 설치되어 날개판(76)의 회전을 감지하는 회전감지기(80)에서 감지된 자료를 분석하여 과속회전 시는 가변빗살형개폐창(52)을 자동개폐기(53)에 의해서 폐쇄시키고, 저속회전 시는 축전지(62)에 충전된 전기에너지를 송풍기에 공급하여 송풍기를 작동시킴과 동시에 자동개폐기(53)에 의해서 가변빗살형개폐창(52)을 개방함으로써 발전기(70)를 안정적이고 연속적으로 발전할 수 있는 환경을 만들어 주는 역할을 한다.

또한, 상기 공기유도측의 외측 하부에는, 지면으로부터 일정거리 상향 이격되어 빗물 막이 인클로저(100)가 우산형으로 배치되어 있다.

또한, 상기 빗물 막이 인클로저(100)의 하부에는, 이 빗물 막이 인클로저의 하부에서 비바람의 들이침을 막아줌과 더불어 다수의 공기도입구(210)가 형성되어 공기의 유통을 유도하도록 된 바람 유도 인클로저(200)가 배치되어 있다.

또, 상기 바람 유도 인클로저(200)의 공기도입구(210)는 지면으로부터 일정거리 이격되어 형성되어 있다.

또한, 상기 빗물 막이 인클로저(100)는 빗물의 하방 낙하가 원활하게 수행되도록 상기 바람 유도 인클로저(200)의 상단으로부터 바깥방향으로 경사 연장하여 배치되는 구조로 되어 있다.

또, 상기 빗물 막이 인클로저(100)는 중심부로부터 바깥방향으로 갈수록 완만하게 경사형성되어 있다.

또한, 상기 바람 유도 인클로저(200)의 공기도입구(210)는 지면으로부터 일정거리 이격되어 형성된 구성으로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 발전장치의 작동을 설명한다.

자연적으로 부는 자연풍이 발전장치(10)의 최하단부에 형성된 공기유입부(10a)의 공기유입창(50)으로 유입된다.

이때, 유입되는 자연풍을 풍량풍속감지기(54)가 지속적으로 감지하고, 감지된 풍량이 자연풍 이상의 강풍인 경우에는 자동제어기(90)를 통해 자동개폐기(53)를 작동시켜 가변빗살형개폐창(52)을 닫음으로써 공기유입창(50)을 폐쇄시켜 발전기(70)에 설치된 날개판(76)의 과속회전을 방지하여 발전기(70)의 손상을 예방하면서 안정적인 발전작동이 이루어질 수 있게 한다.

또한, 풍량풍속감지기(54)에 의해 유입되는 공기량이 부족한 경우 또는 후술될 회전감지기(80)가 발전기(70) 내에서 회전되는 날개판(76)의 회전을 감지하여 날개판(76)의 회전이 저속일 경우에는 자동제어기(90)가 축전지(62)에 충전된 전기에너지 즉 전원을 송풍기로 공급하여 송풍기를 작동시킴으로써 외부의 공기를 공기유입창(50)으로 강제 흡입하고, 송풍기의 작동으로 공기유입창(50)으로 유입되는 풍량이 풍량풍속감지기(54)에 의해서 정상으로 판단되면, 자동제어기(90)가 송풍기의 작동을 중지시킨다.

이러한 가변빗살형개폐창(52)의 개폐작동은 공기유입창(50)이 구역별로 나뉘어 있으므로 각 구역의 공기유입창(50)이 유입되는 바람의 세기에 따라서 별개로 작동된다.

한편, 공기유입창(50)으로 유입된 바람은 공기유도부(10b)의 내측에 설치된 공기유도로(60)를 따라 공기유도부(10b)의 상단부 즉 발전부(10c) 측으로 유도된다. 이와 같이 유도되는 바람은 공기유도로(60)를 따라 회전되면서 생성된 회오리바람으로서 상승되므로 밀도가 높은 풍량과 풍속으로 변하여 발전부(10c)의 공기회전실(71)로 유입된다.

이와 같이 공기회전실(71)로 유입된 바람은 날개판(76)에 부딪쳐 날개판(76)을 따라 유동하면서 날개판(76)에 의해 하단부에 꺽임 설치된 공기충격턱(77)에 충돌하게 된다.

따라서, 공기충격턱(77)에 충돌한 바람의 풍력에 의해서 날개판(76)과 이에 연결된 원형회전판(78)이 저속 회전됨으로써 원형회전판(78)의 회전자(79)와 원형고정판(81)의 고정자(82) 사이에서 발전이 일어나 전기에너지가 생성되고, 이와 같이 생성된 전기에너지는 자동제어기(90)에 의해서 축전지(62)에 충전되어 저장된다.

그리고, 이러한 날개판(76)과 원형회전판(78)의 회전은 회전감지기(80)에 의해서 지속적으로 감지되고, 이러한 감지신호는 자동제어기(90)로 지속적으로 출력되어 발전기(70)의 회전상태를 인지할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 발전장치(10)는 원뿔형상의 공기유도부(10b)에 의해서 대기 중의 공기를 인공적으로 간단하게 회오리바람으로 발생시키고, 이러한 회오리바람의 힘은 발전기(70)와 연결되는 날개판(76)을 회전시켜 발전을 행하게 된다.

상술한 바와 같이, 본원 발명에서는, 빗물 막이 인클로저와 바람 유도 인클로저를 설치하여 태풍, 돌풍, 강풍, 폭설, 폭우 등을 1차로 차단하여 2차로 원형, 원뿔형 공기유도부(30)의 하부에 설치된 공기도입구(210)를 통하여 공기를 유입시키면서 가변 빗살형 개폐창(52)에서 태풍, 돌풍, 강풍 등의 유입되는 면의 가변 빗살형 개폐창(52)의 작동으로 폐쇄하여 강한 공기 유입을 차단시키고, 반대편 가변 빗살형 개폐창(52)을 개방시키어 공기유입을 원활히 하여 공기유도로로 유입되도록 하고, 미풍이 유입될 때는 유입되는 면의 가변 빗살형 개폐창(52)을 개방시키어 공기 유입을 원활하게 하고 반대편 가변 빗살형 개폐창(52)을 폐쇄하여 유입된 공기가 외부로 유출되지 않고 공기유도로(60)를 따라 전부 상승하도록 한다.

또한, 1차적인 상기의 공기도입구(210)에 도시하지 않은 습도계를 부착하여 유입되는 공기 중에 비, 눈, 안개 등으로 습기가 많은 공기가 유입되면, 공기 회전실에서 공기유도로(60)를 따라 회전하면서 상승하는 속도가 느려져서, 공기 회전실 상부에 설치된 날개판(76)의 회전속도가 감소하여 발전기(70)의 발전에 영향을 주어 지장을 초래함으로써, 습도기에서 감지된 신호가 자동제어기를 통하여 공기회전실 내에 설치된 공기유도로(60) 내부에 보호막으로 안전하여 설치된 발열체(61)에 자체 발전으로 충전된 축전지의 전기를 송전시켜 발열시켜 습기가 많이 함유된 유입된 공기를, 습기를 제거하여 공기 회전실 내의 공기가 공기유도로를 따라 회전하면서 상승을 촉진시켜 발전기(70)의 정상 가동을 원활하게 하는 기능을 수행한다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 발전장치 10a : 공기유입부
10b : 공기유도부 10c : 발전부
20 : 하우징 30 : 원뿔벽체
31 : 수평공기유입창틀 40 : 수평원형밑면
41 : 지지대 50 : 공기유입창
51 : 개폐축 52 : 가변빗살형개폐창
53 : 자동개폐기 54 : 풍량풍속감지기
60 : 공기유도로 62 : 축전지
70 : 공기회전발전기 71 : 공기회전실
72 : 베어링실 73 : 하베어링지지판
73-1 : 하베어링 74 : 상베어링분리판
74-1 : 상베어링 75 : 원추중심축
76 : 날개판 77 : 공기충격턱
78 : 원형회전판 79 : 회전자
80 : 회전감지기 81 : 원형고정판
82 : 고정자 90 : 자동제어기
100 : 빗물 막이 인클로저 200 : 바람 유도 인클로저
210 : 공기도입구

Claims

외부의 바람이 유입되는 각각의 공기유입창을 갖는 공기유입부와, 상기 공기유입부 상부에 구성되어 유입된 바람을 상부 측으로 유도하는 공기유도로를 갖는 공기유도부와, 상기 공기유도부의 상부에 구성되어 유도된 바람에 의해 회전되는 날개판의 회전력으로 전기에너지를 발생시키는 발전부와, 상기 공기유입부, 공기유도부 및 발전부를 제어하는 제어기를 포함하여, 상기 공기유입부의 공기유입창에는 유입되는 바람의 세기에 따라 공기유입창의 유로를 개폐시키도록 가변빗살형개폐창이 회전가능하게 설치된 풍력 발전장치에 있어서,
상기 공기유도부의 외측 하부에 지면으로부터 일정거리 상향 이격되어, 우산형으로 배치된 빗물 막이 인클로저와,
상기 빗물 막이 인클로저의 하부에서 비바람의 들이침을 막아줌과 더불어 다수의 공기도입구가 형성되어 공기의 유통을 유도하도록 된 바람 유도 인클로저를 구비한 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바람 유도 인클로저의 공기도입구는 지면으로부터 일정거리 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
제 1 항에 있어서,
상기 빗물 막이 인클로저는 빗물의 하방 낙하가 원활하게 수행되도록 상기 바람 유도 인클로저의 상단으로부터 바깥방향으로 경사 연장하여 배치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
제 3 항에 있어서,
상기 빗물 막이 인클로저는 중심부로부터 바깥방향으로 갈수록 완만하게 경사형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바람 유도 인클로저의 공기도입구는 지면으로부터 일정거리 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
제 1 항에 있어서,
상기 바람 유도 인클로저와 빗물 막이 인클로저를 설치하여 태풍, 돌풍, 강풍, 폭설, 폭우를 1차로 차단하여 2차로 원형, 원뿔 밑면에 설치된 공기 유입창을 통하여 공기를 유입시키면서 가변 빗살형 개폐창에서 태풍, 돌풍, 강풍의 유입되는 면의 가변 빗살형 개폐창의 작동으로 폐쇄하여 강한 공기 유입을 차단시키고, 반대편 가변 빗살형 개폐창을 개방시키어 공기유입을 원활히 하여 공기유도로로 유입되도록 하고, 미풍이 유입될 때는 유입되는 면의 가변, 빗살형 개폐창을 개방시키어 공기 유입을 원활하게 하고 반대편 가변 빗살형 개폐창을 폐쇄하여 유입된 공기가 외부로 유출되지 않고 공기유도로를 따라 전부 상승하도록 자동제어기에 의해 제어동작되도록 된 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
제 6 항에 있어서,
상기 공기유입창에 습도계를 부착하여 비, 눈, 안개로 인해 습기가 포함된 공기가 유입되면, 상기 습도계에서 감지된 신호가 자동제어기를 통하여 공기회전실 내에 설치된 공기유도로 내부에 보호막으로 안전하게 설치된 발열체에 자체 발전으로 충전된 축전지의 전기를 송전시켜 발열시켜 공기에 포함된 습기를 제거하여 공기 회전실 내의 공기가 공기유도로를 따라 회전하면서 상승을 촉진시켜 발전기의 정상 가동을 원활하게 하도록 제어 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.