KR101175775B1 - 굴뚝용 풍력발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 굴뚝용 풍력발전장치에 관한 것으로, 가스가 배출되는 굴뚝에 고정 설치되는 받침부와, 받침부에 안착되고 굴뚝을 감싸는 안착부와, 안착부의 일측에 회전 가능하도록 설치되고 풍력에 의해 에너지를 생성하는 풍력발전부 및 안착부의 타측에 설치되고 풍력발전부의 무게에 상응하는 무게를 갖는 무게중심부를 포함한다.
본 발명에 따른 굴뚝용 풍력발전장치는 제철소에서 가스 배출용으로 사용되는 굴뚝을 풍력발전설비로 활용하여 에너지를 생성한다.
굴뚝, 제철소, 가스, 에너지, 풍력

Description

굴뚝용 풍력발전장치{DEVICE OF WIND POWER GENERATION FOR CHIMNEY}
본 발명은 굴뚝용 풍력발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제철소에서 가스 배출용으로 사용되는 굴뚝을 풍력발전설비로 활용하는 굴뚝용 풍력발전장치에 관한 것이다.
일반적인 철강제조는 용선(쇳물)을 생산하는 제선공정, 용선에서 불순물을 제거하는 제강공정, 액체상태의 철이 고체가 되는 연주공정, 철을 강판이나 선재로 만드는 압연공정으로 이루어진다.
철광석으로 강철을 만드는 공정 중 앞 단계인 선철을 만드는 공정을 제철이라 혹, 선철로 강철을 만드는 공정을 제강이라 한다.
연주공정은 액체상태인 용강을 주형에 주입한 후 연속 주조기를 통과시킴으로써, 용강을 냉각, 응고시켜 연속적으로 슬라브(slab)나 블롬(bloom) 등의 중간 소재로 만들어내는 공정이다.
이 과정에서 블롬은 다시 강편 압연기를 거쳐 빌릿(billet)으로 변하며 선재 압연기를 통해 선재로 가공된다.
또한, 슬라브는 후판 압연기를 거쳐 후판으로 생산되거나 열간 압연기를 통과하면서 열연코일이나 열연강판 등으로 만들어진다.
앞에서 설명한 제선공정을 행하기 위해 고로 또는 전기로가 사용되는데, 고로는 철광석으로부터 용선을 추출하는 노이고, 전기로는 유도 전류가 일으키는 열을 이용하여 고철을 용선으로 만드는 노이다.
상술한 철강제조 공정이 이루어지는 제철소에서는 다량의 가스가 발생되며, 이러한 가스는 정화되어 굴뚝을 통해 외부로 배출된다.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
종래 제철소에는 가스 배출을 위해 다수의 굴뚝이 설치되지만, 이러한 굴뚝은 단순히 가스를 배출하는 용도로만 사용되고 있다.
한편, 제철소는 원료 공급이 원활하도록 항구에 근접하고 있으므로, 수시로 강한 바닷바람의 영향을 받으므로, 이러한 풍력을 이용하는 방안이 강구되고 있다.
본 발명은 제철소의 굴뚝에 풍력을 이용한 발전설비를 부가함으로써, 에너지를 획득하도록 하는 굴뚝용 풍력발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가스가 배출되는 굴뚝에 고정 설치되는 받침부; 상기 받침부에 안착되고 상기 굴뚝을 감싸는 안착부; 상기 안착부의 일측에 회전 가능하도록 설치되고 풍력에 의해 에너지를 생성하는 풍력발전부; 및 상기 안착부의 타측에 설치되고 상기 풍력발전부의 무게에 상응하는 무게를 갖는 무게중심부를 포함하는 것을 특징으로 하는 굴뚝용 풍력발전장치를 제공한다.
본 발명에 따른 풍력발전장치에는 상기 풍력발전부가 풍향에 따라 이동되도록 상기 안착부를 회전시키는 풍향감지작동부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 풍향감지작동부는 풍향을 감지하는 풍향센서; 상기 풍향센서가 감지한 풍향값을 수신하는 제어부; 및 상기 제어부의 제어에 의해 상기 풍력발전부가 풍향에 대응되도록 상기 안착부를 회전시키는 회전부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 회전부는 상기 굴뚝에 설치되고 상기 제어부에 의해 구동이 조절되는 모터; 상기 모터와 연결되어 회전되는 구동기어; 상기 안착부에 형성되고 상기 구동기어와 맞물리는 안착기어; 및 상기 안착부와 상기 받침부 사이에 배치되는 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 굴뚝용 풍력발전장치는 가스 배출용으로만 사용되는 제철소의 굴뚝을 활용하여 풍력에 의한 에너지 생성이 가능한 효과가 있다.
본 발명에 따른 굴뚝용 풍력발전장치는 풍향에 따라 풍력발전부의 위치가 변경되어 풍력발전이 지속적으로 이루어지는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 굴뚝용 풍력발전장치의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치를 개략적으로 도시 한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치를 도시한 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전장치의 풍력발전부가 회전부에 의해 회전되는 연결관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치(1)에는 받침부(10), 안착부(20), 풍력발전부(30) 및 무게중심부(40)가 구비된다.
받침부(10)는 제철소의 조업과정에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키기 위한 굴뚝(90)의 외주면에 고정 설치된다. 이러한 받침부(10)는 굴뚝(90)을 감싸는 원띠 형상을 하며, 직경을 달리하여 굴뚝(90)에 상하로 다수가 배치될 수 있다.
안착부(20)는 받침부(10)에 안착된다. 이러한 안착부(20)는 굴뚝(90)을 감싸는 형상을 하며, 받침부(10)의 상측면에 놓여진다.
풍력발전부(30)는 안착부(20)의 일측에 회전 가능하도록 설치되고 풍력에 의해 에너지를 생성한다.
이러한 풍력발전부(30)에는 풍력에 의해 회전되는 날개(31)와, 날개(31)와 연결되고 안착부(20)에 회전 가능하도록 결합되는 날개축(32)이 구비된다. 또한, 풍력발전부(30)에는 날개축(32)의 회전에 의해 에너지를 생성하고 이를 저장하는 수단들이 구비된다.
무게중심부(40)는 안착부(20)의 맞은편에 고정 설치된다. 이러한 무게중심부(40)는 풍력발전부(30)의 무게에 상응되는 무게를 가지도록 설계되어, 안착 부(20)의 무게중심이 중앙에 위치되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치(1)에는 풍향에 따라 풍력발전부(30)가 이동되도록 안착부(20)를 회전시키는 풍향감지작동부(50)가 더 구비된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 풍향감지작동부(50)에는 풍향센서(51), 제어부(52) 및 회전부(53)가 구비된다.
풍향센서(51)는 굴뚝(90)으로 불어오는 바람의 방향을 감지하고, 제어부(52)는 풍향센서(51)가 감지한 풍향값을 수신한다.
회전부(53)는 제어부(52)의 제어에 의해 풍력발전부(30)가 풍향에 대응되는 위치가 되도록 안착부(20)를 회전시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(53)에는 모터(531), 구동기어(532), 안착기어(533) 및 베어링(534)이 구비된다.
모터(531)는 굴뚝(90)에 고정 설치되고 제어부(52)에 의해 구동된다.
구동기어(532)는 모터(531)와 연결되며, 모터(531)가 구동됨에 따라 회전된다. 이러한 구동기어(532)의 단부에는 치열이 형성된다.
안착기어(533)는 안착부(20)에 형성되며, 구동기어(532)와 맞물린다. 이러한 안착기어(533)는 안착부(20)에 원주방향으로 형성된다.
본 발명의 일 실시예로, 구동기어(532)와 안착기어(533)로는 베벨기어를 사용한다. 따라서, 구동기어(532)가 회전되면 이에 맞물리는 안착기어(533)를 구비하는 안착부(20)는 회전된다.
베어링(534)은 안착부(20)와 받침부(10) 사이에 형성된다. 이러한 베어 링(534)은 안착부(20)가 받침부(10)에 지지되면서 원활한 회전이 가능하도록 한다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
가스 배출용으로 사용되는 제철소의 굴뚝(90)에 받침부(10)를 설치하고, 받침부(10)에 안착되는 안착부(20)의 일측에 풍력발전부(30)가 설치됨으로써, 풍력에 의한 에너지 생성이 가능해진다.
이때, 안착부(20)의 타측에 결합되는 무게중심부(40)는 풍력발전부(30)와 상응하는 무게를 갖도록 설계됨으로써, 원띠 형상의 안착부(20)에 대한 무게중심은 안착부(20)의 중심에 위치된다.
한편, 굴뚝(90)으로 향하는 바람의 방향이 변경되면, 풍향센서(51)는 이를 감지하여 제어부(52)에 전송하고, 제어부(52)는 풍향센서(51)에서 전송된 풍향값에 따라 모터(531)를 구동시킨다.
모터(531)가 구동되면, 이와 연결된 구동기어(532)가 회전되고, 구동기어(532)와 맞물리는 안착기어(533)가 구비되는 안착부(20)는 회전되어 풍력발전부(30)의 날개(31) 위치를 풍향에 대응되도록 변경한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 굴뚝용 풍력발전장치를 도시한 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력발전장치의 풍력발전부가 회전부에 의해 회전되는 연결관계를 개략적으로 도시한 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 받침부 20 : 안착부
30 : 풍력발전부 40 : 무게중심부
50 : 풍향감지작동부 51 : 풍향센서
52 : 제어부 53 : 회전부
531 : 모터 532 : 구동기어
533 : 안착기어 534 : 베어링

Claims (4)

  1. 가스가 배출되는 굴뚝의 외주면에 고정 설치되고, 상기 굴뚝을 감싸도록 원띠 형상을 하는 받침부;
    상기 받침부에 안착되고 상기 굴뚝을 감싸는 안착부;
    상기 안착부의 일측에 회전 가능하도록 설치되고 풍력에 의해 에너지를 생성하는 풍력발전부;
    상기 안착부의 타측에 설치되고 상기 풍력발전부의 무게에 상응하는 무게를 갖는 무게중심부; 및
    상기 풍력발전부가 풍향에 따라 이동되도록 상기 안착부를 회전시키는 풍향감지작동부를 포함하고,
    상기 풍향감지작동부는
    풍향을 감지하는 풍향센서;
    상기 풍향센서가 감지한 풍향값을 수신하는 제어부; 및
    상기 제어부의 제어에 의해 상기 풍력발전부가 풍향에 대응되도록 상기 안착부를 회전시키는 회전부를 포함하며,
    상기 회전부는
    상기 굴뚝에 설치되고 상기 제어부에 의해 구동이 조절되는 모터;
    상기 모터와 연결되어 회전되는 구동기어;
    상기 안착부에 형성되고 상기 구동기어와 맞물리는 안착기어; 및
    상기 안착부와 상기 받침부 사이에 배치되는 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 굴뚝용 풍력발전장치.
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