KR101288356B1 - Wind power generation system of panel-type attached to outer wall of building structure - Google Patents

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Abstract

고층빌딩과 같은 구조물에서 형성되는 정면 및 측면의 바람의 풍속을 증가시켜 풍력 발전하며, 구조물의 외벽에 간편하게 부착될 수 있도록 패널 형태로 제작되어 구조물의 외장재로 사용될 수 있는, 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치가 제공된다. 패널형 풍력발전 장치는, 구조물의 외벽에 부착되는 패널 하부 플레이트; 패널 하부 플레이트의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 측면 풍속 증강부가 형성되며, 그 내부에 프로펠러가 체결된 회전축을 구비하여 정면 및 측면을 통해 유입된 바람에 의해 풍력 발전하는 패널 본체; 및 패널 본체의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 정면 풍속 증강부가 형성되어 구조물 정면으로 불어오는 바람을 유입하는 패널 상부 덮개를 포함한다.Wind power generation by increasing the wind speed of the front and side wind formed in the structure, such as high-rise building, the panel is attached to the outer wall of the structure, which can be used as the exterior material of the structure is made in the form of panel to be easily attached to the outer wall of the structure Type wind power generators are provided. The panel-type wind turbine generator includes a panel lower plate attached to an outer wall of the structure; A panel body coupled to an upper portion of the panel lower plate and having at least one side wind speed increaser formed therein and having a rotating shaft having a propeller fastened therein to wind power by wind introduced through the front and side surfaces; And a panel top cover coupled to an upper portion of the panel body and having at least one front wind speed enhancer formed therein to introduce wind blowing into the front of the structure.

Description

구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치{Wind power generation system of panel-type attached to outer wall of building structure}Wind power generation system of panel-type attached to outer wall of building structure}

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 고층빌딩과 같은 건축 구조물의 외벽에 부착되어 정면 및 측면의 바람을 모두 이용하여 풍력 발전하는 패널형 풍력발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, to a panel-type wind power generator which is attached to the outer wall of a building structure such as a high-rise building to generate wind power using both the front and side winds.

일반적으로, 바람을 이용하여 발전을 하는 풍력발전기는 발전기의 회전축에 프로펠러(또는 블레이드)를 설치하여, 바람에 의해 프로펠러가 회전함에 따라 발생되는 회전력을 이용하여 발전을 할 수 있도록 구성된다. 이러한 풍력발전기는 바람의 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치로서, 통상적으로 프로펠러, 변속장치 및 발전기로 구성되며, 풍력발전기의 프로펠러를 회전시키고, 이때 발생한 프로펠러의 회전력으로 전기를 생산한다.In general, a wind turbine generating power using wind is installed to install a propeller (or blade) on the rotating shaft of the generator, it is configured to generate power using the rotational force generated as the propeller rotates by the wind. The wind generator is a device that converts the energy of the wind into electrical energy, and is typically composed of a propeller, a transmission and a generator, rotates the propeller of the wind generator, and produces electricity by the rotational force of the propeller generated at this time.

여기서, 프로펠러는 바람에 의해 회전되어 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환시키는 장치이고, 변속장치는 프로펠러에서 발생한 회전력이 중심 회전축을 통해서 변속기어에 전달되고, 발전기에서 요구되는 회전수로 높임으로써 발전기를 회전시키는 장치이고, 발전기는 프로펠러에서 발생한 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 장치이다.Here, the propeller is a device that is rotated by the wind to convert the wind energy into mechanical energy, the transmission is a rotational force generated from the propeller is transmitted to the transmission gear through the central rotation shaft, and the generator by raising the required number of revolutions in the generator It is a device for rotating, a generator is a device for converting the mechanical energy generated in the propeller into electrical energy.

이러한 풍력발전기는 프로펠러의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직축 풍차(Windmill)와 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되어 있는 수평축 풍차로 구분된다. 여기서, 수평축 풍차는 간단한 구조로 이루어져 있어 설치하기 편리하나 바람의 방향에 영향을 받는다. 또한, 수직축 풍차는 바람의 방향에 관계가 없어 사막이나 평원에 많이 설치하여 이용할 수 있지만, 그 소재가 비싸고 수평축 풍차에 비해 효율이 떨어지는 단점이 있다.Such a wind turbine is divided into a vertical windmill (windmill) in which the rotating shaft is installed perpendicular to the ground and a horizontal windmill in which the rotating shaft is installed horizontally with respect to the ground according to the direction of the rotation shaft of the propeller. Here, the horizontal axis windmill has a simple structure and is convenient to install, but is affected by the direction of the wind. In addition, the vertical axis windmill can be installed and used in a desert or plain because irrespective of the direction of the wind, but the material is expensive and has a disadvantage in efficiency compared to the horizontal axis windmill.

또한, 풍력발전기는 풍속이 세고, 풍차가 클수록 더 많은 풍력 에너지를 생산할 수 있기 때문에 풍력발전기의 발전량은 바람의 세기와 풍차의 크기에 의존하고 있다. 또한, 높이가 높아질수록 바람이 세게 불기 때문에 높은 곳의 발전기가 낮은 곳의 발전기보다 크고 발전량도 많다. 예를 들면, 풍력으로 발전하려면 평균 초속 4m/s 이상으로 부는 바람이 필요하다.In addition, since wind turbines are windy and windmills can produce more wind energy, the amount of power generated by wind turbines depends on the strength of the wind and the size of the windmill. In addition, as the height increases, the wind blows harder, so the generator at the higher place is larger than the generator at the low place and generates more electricity. For example, wind power generation requires winds blowing above average 4m / s.

그런데, 이러한 풍력발전기는 비교적 높은 풍속의 바람이 불어야만 풍차가 회전되어 발전이 이루어지므로, 바람이 많이 부는 특정한 지역을 제외하고 풍력발전기를 설치하는 것이 부적절하며, 바람의 에너지를 전기로 변환하는 효율이 매우 낮은 문제점이 있었다.However, since the windmill is rotated to generate power only when wind of relatively high wind speed blows, it is inappropriate to install a wind power generator except in a windy area, and the efficiency of converting wind energy into electricity There was a very low issue.

이러한 풍력발전은 저렴한 비용으로 전기를 얻는다는 장점이 있기 때문에, 현재 직면해 있는 화석 에너지의 고갈 및 환경오염 문제에 대한 대안으로서 그리고 무공해 대체 에너지로서 각광받고 있다. 이러한 풍력발전으로는 대형 풍력발전방식과 소형 풍력발전방식이 있는데, 대형 블레이드를 이용하는 대형 풍력발전은 소형 풍력발전에 비해 발전 단가가 적다는 이점이 있다.Because of the low cost of obtaining electricity, such wind power is being spotlighted as an alternative to the current depletion of fossil energy and environmental pollution and as a pollution-free alternative. Such wind power generation includes a large wind power generation method and a small wind power generation method. A large wind power generation using a large blade has an advantage in that the cost of power generation is smaller than that of a small wind power generation.

하지만, 대형 풍력발전의 경우에도, 발전장치 1기에 의한 발전량이 충분하지 아니하므로, 가정이나 공장에서 사용하기 위한 충분한 전력을 생산하기 위해서는 대단위의 풍력발전탑(또는 단지)을 건설하여야 한다. 이러한 대단위 풍력발전탑(또는 단지 건설을 위해서는 많은 면적이 필요할 뿐만 아니라, 큰 소음이 발생하게 되는 문제점이 있다.However, even in the case of large wind power generation, since the amount of power generated by one generator is not sufficient, a large wind power tower (or complex) must be constructed in order to produce sufficient power for use in a home or factory. Such a large wind power tower (or just need a large area for construction, there is a problem that generates a large noise.

따라서 대형 풍력발전 시설을 설치할 수 없는 지역에서는, 주택이나 사무용 빌딩 등의 건물에 1~20kw 급의 옥외용 소형 풍력발전장치를 설치하여 풍력발전을 하는 방식이 시도되고 있다. 소형 풍력발전장치는 대형 풍력발전장치에 비해 비교적 낮은 풍속에서도 발전이 가능하다는 장점이 있는데, 건물에 사용될 때는 건물의 옥상에 별도의 발전탑을 설치하고 그 발전탑에 블레이드를 장착하는 것이 일반적이다.Therefore, in an area where a large wind power generation facility cannot be installed, a method of generating wind power by installing a small 1-20 kw outdoor wind power generator in a building such as a house or an office building has been attempted. Small wind turbines have the advantage of being able to generate power at relatively low wind speeds compared to large wind turbines. When used in buildings, it is common to install a separate power tower on the roof of a building and mount blades on the tower.

하지만, 위와 같이 건물의 옥상에 별도의 발전탑을 설치하고 발전탑에 블레이드를 장착하여 발전을 하는 경우, 주풍향에 대해 효율적으로 발전 효과가 발휘되도록 위해서는, 블레이드 사이에 충분한 거리가 생기도록 발전탑을 설치하여야 한다.However, when installing a separate power tower on the roof of the building as described above, and the blade is mounted on the power tower to generate power, the power tower should be placed so that there is sufficient distance between the blades so that the power generation effect is effectively exhibited against the main wind direction. Must be installed.

한편, 도 1a 및 도 1b는 일반적인 도시에서의 바람 및 빌딩풍을 설명하기 위한 도면으로서, 도 1a는 일반적인 도시에서의 바람을 나타내며, 도 1b는 빌딩풍이 형성된 도시에서의 바람을 나타낸다.Meanwhile, FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining wind and building wind in a general city, and FIG. 1A shows wind in a general city, and FIG. 1B shows wind in a city in which a building wind is formed.

빌딩풍은 도시에서 고층 빌딩에 부딪친 도심 상공의 강한 바람이 지표면으로 급강하한 후에 소용돌이처럼 위로 솟구치거나, 좌우로 빠르게 흐르는 현상을 말한다. 이러한 빌딩풍은 예기치 않게 불어 닥친다고 해서 먼로풍이라고도 불리며, 건물의 높이가 100m 이상이면 빌딩풍의 영향이 시작되는 것으로 알려져 있다.A building wind is a phenomenon in which a strong wind from the city hits the skyscrapers and soars upwards or rapidly flows from side to side after it dives to the surface. These winds are called Monroe winds due to unexpected blows, and it is known that the influence of building winds starts when the height of the building is 100m or more.

구체적으로, 일반적으로 도시에서의 바람은 고층 빌딩이 없는 경우, 도 1a에 도시된 바와 같이 바람이 불게 된다. 하지만, 빌딩풍은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 바람이 건물 벽면에 부딪치면 건물 높이의 60~80% 부근에서 상하좌우로 빠르게 흐르게 되는데, 이러한 바람은 건물 상부로 상승하거나 또는 지표면으로 하강한 후 소용돌이를 만들어 위로 솟구치거나 또는 좁은 골목 등을 통과하여 풍속이 더욱 증가하게 된다.Specifically, in general, the wind in the city is the wind blows, as shown in Figure 1a when there are no skyscrapers. However, the building wind, as shown in Figure 1b, when the wind hits the wall of the building quickly flows up, down, left and right around 60-80% of the height of the building, such wind rises to the top of the building or descend to the ground surface The vortex then rises upwards or through narrow alleys to increase wind speed.

한편, 도 2는 종래의 기술에 따른 건물에 설치된 풍력발전기를 예시하는 사진이고, 도 3은 종래의 기술에 따른 건물 일체형 풍력발전장치를 예시하는 도면이다.On the other hand, Figure 2 is a photograph illustrating a wind turbine installed in a building according to the prior art, Figure 3 is a view illustrating a building integrated wind power generator according to the prior art.

고층의 오피스 빌딩이나 아파트 등의 건물의 경우, 그 상층부에는 평균 풍속 3~4 m/s의 바람이 부는데, 이 정도의 풍속은 소형의 풍력발전장치를 구동하는데 충분하다.In the case of high-rise office buildings or apartment buildings, the upper part of the building has an average wind speed of 3-4 m / s, which is sufficient to drive a small wind turbine.

종래의 기술에 따른 건물(30)에 설치된 풍력발전기(10)의 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 건물 사이에 수직형 블레이드를 설치할 수 있다. 즉, 두 빌딩 사이에 3개의 풍력터빈을 설치하여, 예를 들면, 240m 높이의 빌딩 사이로 부는 강한 바람을 이용하여 발전을 하는 것을 예시한다.In the case of the wind power generator 10 installed in the building 30 according to the prior art, it is possible to install a vertical blade between the buildings as shown in FIG. That is, three wind turbines are installed between two buildings, for example, generating power by using strong wind blowing between buildings having a height of 240 m.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 건물의 상층부 외벽에는 다수개의 통공이 형성되며, 상기 통공에는 풍력발전장치의 블레이드(10b)가 각각 설치된다. 이때, 건물의 상층부에 있는 외벽에 다수의 통공을 상하 좌우로 형성하여, 풍력발전장치의 블레이드(10b)를 설치하게 된다.In addition, as shown in Figure 3, a plurality of through-holes are formed in the outer wall of the upper floor of the building, the blades 10b of the wind power generator are respectively installed. In this case, a plurality of through holes are formed on the outer wall in the upper floor of the building up, down, left and right, and the blade 10b of the wind power generator is installed.

하지만 이러한 블레이드(10b)를 설치하기 위한 통공을 형성하는 것은 기존 창호등을 이용하더라도 시공이 비 현실적이고 통공의 형성 시 건물의 미관상 좋지 않아 바람직하지는 않다고 볼 수 있다.However, forming the through holes for installing the blade 10b is not preferable because the construction is unrealistic and the aesthetics of the building are not good when the through holes are formed.

한편, 선행 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-0967160호에는 "풍력발전기용 집풍타워"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 4를 참조하여 설명한다.On the other hand, as the prior art, Korean Patent No. 10-0967160 discloses the invention "wind wind tower for wind power generator" is disclosed, it will be described with reference to FIG.

도 4는 종래의 기술에 따른 풍력발전기용 집풍타워를 나타내는 도면이다.Figure 4 is a view showing a wind turbine tower for a wind power generator according to the prior art.

도 4를 참조하면, 종래의 기술에 따른 풍력발전기용 집풍타워(20)는 풍력발전에 사용되는 탑 형태의 대형 구조물로서, 풍동(21), 유도통로(22), 기부(23), 내통(24), 외통(25), 송풍수단(26), 풍력발전기(27), 터빈(28) 및 송풍관로(29) 등을 포함한다.Referring to Figure 4, the wind turbine wind turbine tower 20 according to the prior art is a large structure in the form of a tower used for wind power generation, the wind tunnel 21, the induction passage 22, the base 23, the inner cylinder ( 24, an outer cylinder 25, a blowing means 26, a wind generator 27, a turbine 28 and a blowing pipe 29 and the like.

풍동(21)은 집풍타워(20) 중심으로 바람을 모아 하단의 기부(23)에 통해 있는 풍력발전기(27)의 터빈(28) 쪽으로 보내는 통모양의 구조물로서, 기부(23) 위에 세워 설치되어 있으며, 둘레면에 바람이 유입되는 다수개의 바람 도입구가 관통되어 있다. 또한, 풍동(21)은 기부(23) 위에 연직방향으로 세워져 있으며, 다양한 단면 형상을 가질 수 있다. 또한, 풍동(21)의 하단 출구는 기부(23)에 설치된 송풍관로(29)와 연결되어 있으며, 이 송풍관로(29)의 일 지점에는 터빈(28)이 설치되고, 이 터빈(28)은 발전기(27)와 동축 상으로 연결되어 송풍관로(29)를 통해 공급되는 바람에 의해 회전함으로써 발전기(27)를 구동시켜 전기를 생산한다.The wind tunnel 21 is a tubular structure that collects the wind toward the center of the wind-up tower 20 and sends it to the turbine 28 of the wind turbine 27 through the base 23 at the bottom. A plurality of wind inlets through which wind is introduced penetrate the circumferential surface. In addition, the wind tunnel 21 is erected vertically on the base 23 and may have various cross-sectional shapes. In addition, the lower end of the wind tunnel 21 is connected to a blower pipe path 29 installed at the base 23, and a turbine 28 is installed at one point of the blower pipe path 29, and the turbine 28 is Coaxially connected to the generator 27 is rotated by the wind supplied through the air duct 29 to drive the generator 27 to produce electricity.

종래의 기술에 따른 풍력발전기용 집풍타워는, 풍동 내부로 유입되는 외기에 의해 풍동 내에 형성되는 풍압이 풍동의 아래로 갈수록 점차 증대되더라도 이렇게 풍동 내에 축적된 풍압으로 인해 외기의 유입이 차단되지 않도록 함으로써, 항상 풍동의 표면적 전체를 이용해 외기가 유입될 수 있게 하여 풍동으로 모이는 바람에 의해 전기를 발생시키는 풍력발전기의 발전 효율을 향상시킬 수 있다.Wind turbine tower according to the prior art, even if the wind pressure formed in the wind tunnel by the outside air flowing into the wind tunnel gradually increases toward the bottom of the wind tunnel so that the inflow of outside air is not blocked by the wind pressure accumulated in the wind tunnel In other words, it is possible to improve the generation efficiency of wind power generators that generate electricity by the wind gathering in the wind tunnel by always allowing the outside air to be introduced by using the entire surface area of the wind tunnel.

종래의 기술에 따른 건물에 설치되는 풍력발전기는 건물의 옥상에 별도로 설치된다. 또는, 전술한 집풍타워와 같이 통공이나 풍동을 형성하여야 하므로 건축 구조물에 별도의 공간이나 시설을 설치하여야 한다는 문제점이 있다.The wind turbine installed in the building according to the prior art is installed separately on the roof of the building. Or, there is a problem in that a separate space or facility must be installed in the building structure because it must form a through-hole or a wind tunnel like the above-described wind tower.

1) 일본 공개특허번호 제2005-315201호(공개일: 2005년 11월 10일), 발명의 명칭: "건물의 풍차 외장구조 및 풍차 외장패널"1) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-315201 (published: November 10, 2005), title of invention: "Windmill exterior structure and windmill exterior panel of building" 2) 대한민국 등록특허번호 제10-1010407호(출원일: 2008년 09월 10일), 발명의 명칭: "빌딩풍 이용 풍력발전 시스템의 설치 방법"2) Republic of Korea Patent No. 10-1010407 (application date: September 10, 2008), the title of the invention: "Installation method of wind power generation system using building wind" 3) 대한민국 등록특허번호 제10-0967160호(출원일: 2009년 11월 18일), 발명의 명칭: "풍력발전기용 집풍타워"3) Republic of Korea Patent No. 10-0967160 (Application Date: November 18, 2009), the title of the invention: "Home wind tower for wind power generators" 4) 대한민국 공개특허번호 제2011-0006280호(공개일: 2011년 01월 20일), 발명의 명칭: "벽걸이형 실내풍력발전"4) Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0006280 (published: January 20, 2011), the title of the invention: "Wall-mounted indoor wind power generation" 5) 대한민국 등록특허번호 제10-0994293호(출원일: 2008년 05월 02일), 발명의 명칭: "건물 일체형 풍력발전장치 및 풍력발전장치를 구비한 건물"5) Republic of Korea Patent No. 10-0994293 (application date: May 02, 2008), the title of the invention: "Building with a wind power generator and a wind turbine integrated unit" 6) 대한민국 공개특허번호 제2010-0020409호(공개일: 2010년 02월 22일), 발명의 명칭: "건물벽면설치용 풍력발전장치 및 이를 구비한 난방시스템"6) Republic of Korea Patent Publication No. 2010-0020409 (published: February 22, 2010), the title of the invention: "Wind power generator for building wall installation and heating system having the same" 7) 대한민국 공개특허번호 제2011-0030716호(공개일: 2011년 03월 24일), 발명의 명칭: "건물의 바람을 이용한 풍력발전기"7) Republic of Korea Patent Publication No. 2011-0030716 (published: March 24, 2011), the title of the invention: "wind generator using the wind of the building"

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 고층빌딩과 같은 구조물에서 형성되는 정면 및 측면 등(좌우상하) 바람의 풍속을 증가시켜 풍력 발전하는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치를 제공하기 위한 것이다.The technical problem to be solved by the present invention for solving the above-mentioned problems, the panel-type wind power generation is attached to the outer wall of the wind power generation by increasing the wind speed of the front and side (left and right) and the like formed in the structure such as high-rise building It is for providing a device.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 구조물의 외벽에 간편하게 부착될 수 있도록 패널 형태로 제작되어 구조물의 외장재로 사용될 수 있는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치를 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a panel-type wind power generator which is manufactured in the form of a panel so as to be easily attached to the outer wall of the structure and attached to the outer wall of the structure that can be used as the exterior material of the structure.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 구조물의 외벽에 별도의 전용공간 없더라도 기존 구조물에 부착될 수 있도록 하여 시공상 편의성을 증진시킬 수 있는 패널형 풍력발전 장치를 제공하기 위한 것이다.Another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a panel-type wind power generator that can be attached to the existing structure even if there is no separate dedicated space on the outer wall of the structure to increase the convenience in construction.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치는, 구조물의 외벽에 부착되는 패널 하부 플레이트; 상기 패널 하부 플레이트의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 측면 풍속 증강부가 형성되며, 그 내부에 프로펠러가 체결된 회전축을 구비하여 정면 및 측면을 통해 유입된 바람에 의해 풍력 발전하는 패널 본체; 및 상기 패널 본체의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 정면 풍속 증강부가 형성되어 상기 구조물 정면으로 불어오는 바람을 유입하는 패널 상부 덮개를 포함하여 구성된다.As a means for achieving the above technical problem, the panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to the present invention, the panel lower plate attached to the outer wall of the structure; A panel body coupled to an upper portion of the lower panel of the panel and having at least one side wind speed enhancer formed therein, and having a rotating shaft having a propeller fastened therein to generate wind power by wind introduced through the front and side surfaces thereof; And a panel upper cover coupled to an upper portion of the panel body and having at least one front wind speed enhancer formed therein to introduce wind blowing into the front of the structure.

여기서, 상기 측면 풍속 증강부는 적어도 하나 이상의 상하 측면 풍속 증강홀 및 좌우 측면 풍속 증강홀을 구비하며, 상기 패널 본체는 정면, 상하 측면 및 좌우 측면의 3방향에서 불어오는 바람에 의해 풍력 발전하는 것을 특징으로 한다.Here, the side wind speed increaser comprises at least one of the up and down side wind speed increasing hole and the left and right side wind speed increasing hole, the panel body is characterized in that the wind power generation by the wind blowing in three directions of the front, top and bottom side and left and right side. It is done.

여기서, 상기 상하 측면 풍속 증강홀 및 좌우 측면 풍속 증강홀은 각각 상기 패널 본체 내부 쪽으로 홀의 크기가 감소하는 나팔관 형상일 수 있다.Here, the upper and lower side wind speed increasing hole and the left and right side wind speed increasing hole may each have a fallopian tube shape in which the size of the hole decreases toward the inside of the panel body.

여기서, 상기 패널 본체는, 상기 패널 본체의 외곽을 형성하는 하우징; 상기 하우징에 수평 방향으로 설치되는 적어도 하나 이상의 회전축; 상기 정면 또는 측면 풍속 증강홀을 통해 유입되는 바람에 의해 회전하며, 상기 회전축에 각각 체결되고, 서로 상이한 높이로 형성되는 적어도 하나 이상의 프로펠러; 전기를 형성하도록 상기 회전축의 일측에 체결되는 회전자; 및 베르누이 원리를 이용해서 측면을 통해 유입되는 바람의 풍속을 가속시키는 적어도 하나 이상의 측면 풍속 증강부를 포함할 수 있다.Here, the panel body, the housing which forms the outer periphery of the panel body; At least one rotating shaft installed in the housing in a horizontal direction; At least one propeller that is rotated by the wind flowing through the front or side wind speed increasing holes and is respectively fastened to the rotation shaft and formed at different heights; A rotor fastened to one side of the rotating shaft to form electricity; And at least one side wind speed enhancer for accelerating the wind speed of the wind flowing through the side using the Bernoulli principle.

여기서, 상기 적어도 하나 이상의 프로펠러는 상기 회전축 중앙을 향해 커지도록 배치되는 것을 특징으로 한다.Here, the at least one propeller is characterized in that it is arranged to increase toward the center of the rotation axis.

여기서, 상기 패널 본체는, 상기 측면 풍속 증강부를 통해 유입된 바람을 외부로 배출하는 배기부를 추가로 포함할 수 있다.Here, the panel body may further include an exhaust unit for discharging the wind introduced through the side wind speed increaser to the outside.

여기서, 상기 패널 본체는, 상기 하우징에 형성되며, 상기 회전축이 상기 패널 본체 하우징에 결합되지 않은 상태에서 회전 가능하도록 상기 회전축의 양끝단을 지지하는 고정치구를 추가로 포함할 수 있다.Here, the panel main body may further include a fixing jig formed on the housing and supporting both ends of the rotating shaft to be rotatable in a state where the rotating shaft is not coupled to the panel body housing.

여기서, 상기 패널형 풍력발전 장치는 상기 구조물 외벽에 설치되는 외장재로 사용될 수 있다.Here, the panel-type wind power generator may be used as an exterior material installed on the outer wall of the structure.

또한, 본 발명에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치는, 다수의 측면 풍속 증강홀이 형성되며, 그 내부에 회전축 및 프로펠러를 구비하여 정면 및 측면을 통해 유입된 바람에 의해 풍력 발전하는 패널 본체; 및 상기 패널 본체의 상부에 결합되고, 다수의 정면 풍속 증강홀이 형성되어 상기 구조물 정면으로 불어오는 바람을 유입하는 패널 상부 덮개를 포함하되, 상기 패널 본체의 하부는 구조물의 외벽에 부착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to the present invention, a plurality of side wind speed enhancement hole is formed, and having a rotary shaft and a propeller inside the wind power generation by the wind introduced through the front and side A panel body; And a panel upper cover coupled to an upper portion of the panel body and having a plurality of front wind speed increasing holes formed therein to introduce wind blowing into the front of the structure, wherein the lower portion of the panel body is attached to an outer wall of the structure. It is done.

본 발명에 따르면, 고층빌딩과 같은 구조물에서 형성되는 정면 및 좌우 측면의 바람의 풍속을 증가시켜 풍력 발전할 수 있다.According to the present invention, the wind power can be generated by increasing the wind speed of the front and left and right sides formed in a structure such as a high-rise building.

본 발명에 따르면, 구조물의 외벽에 간편하게 부착될 수 있도록 패널 형태로 제작되고, 또한, 외형 디자인에 따라 건물 외장재로 사용될 수 있다.According to the present invention, it is manufactured in the form of a panel so as to be easily attached to the outer wall of the structure, it can also be used as a building exterior material according to the appearance design.

본 발명에 따르면, 패널형이기 때문에 구조물 크기에 맞도록 맞춤 제작이 가능하며, 패널형 모듈이므로 유지보수가 용이하다.According to the present invention, the panel type can be customized to fit the structure size, and the panel type module is easy to maintain.

본 발명에 따르면, 그 구성이 간단하고 소형 발전이 가능하므로 중량 부담감이 없고, 각 부품에 대한 재질을 자유롭게 선택할 수 있다.According to the present invention, since the configuration is simple and small power generation is possible, there is no weight burden, and the material for each part can be freely selected.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 도시에서의 바람 및 빌딩풍을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 기술에 따른 건물에 설치된 풍력발전기를 예시하는 사진이다.
도 3은 종래의 기술에 따른 건물 일체형 풍력발전장치를 예시하는 도면이다.
도 4는 종래의 기술에 따른 풍력발전기용 집풍타워를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 조립도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 조립도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 정면도, 평면도 및 측면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 풍속 증강 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 발전 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치에서 회전축과 고정치구의 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치에서 회전축에 결합된 회전자의 구체적인 구성도이다.1A and 1B are views for explaining wind and building wind in a general city.
Figure 2 is a photograph illustrating a wind turbine installed in a building according to the prior art.
3 is a view illustrating a building integrated wind power generator according to the prior art.
Figure 4 is a view showing a wind turbine tower for a wind power generator according to the prior art.
5 is a view for schematically explaining a panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.
6 is an assembly view of the panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.
7 is an assembly view of the panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to another embodiment of the present invention.
8 is a front view, a plan view, and a side view of a panel type wind power generator attached to an outer wall of a structure according to an embodiment of the present invention.
9 is a view for explaining the principle of wind speed increase of the panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.
10 is a view for explaining the power generation principle of the panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the coupling of the rotary shaft and the fixture in the panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.
12 is a detailed configuration diagram of a rotor coupled to a rotating shaft in the panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치를 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for schematically explaining a panel-type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는 패널형 풍력발전기로서, 구조물, 예를 들면, 고층 건물의 외벽에 바로 부착된다. 이때, 발전된 전기를 집전하는 집전시설은 별도로 설치된다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 패널형 풍력발전 장치(100)는 외형 디자인에 따라 건물 외장재로 사용할 수 있다.Referring to FIG. 5, the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to the embodiment of the present invention is a panel-type wind power generator, and is directly attached to the outer wall of the structure, for example, a high-rise building. At this time, a current collector for collecting the generated electricity is installed separately. In addition, the panel-type wind power generator 100 according to the embodiment of the present invention can be used as a building exterior material according to the appearance design.

전술한 바와 같이, 최근 도시에 고층 건물이 많이 들어서면서 평지 등으로부터 유입된 바람이 건물과 건물 사이를 지나면서 풍속이 증가하게 되며, 본 발명의 실시예에 따른 패널형 풍력발전 장치(100)는 이러한 바람을 이용하여 풍력 발전한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 패널형 풍력발전 장치(100)는 건물의 외벽에 부착하여 건물의 정면과 측면(좌우 측면 및 상하 측면) 방향으로 부는 바람을 이용하여 발전하게 된다.As described above, as a lot of high-rise buildings in the city in recent years, the wind speed is increased as the wind flowing from the flat and the like between the building and the building, the panel-type wind power generator 100 according to an embodiment of the present invention Wind power is generated using these winds. That is, the panel-type wind power generator 100 according to the embodiment of the present invention is attached to the outer wall of the building to generate power using wind blowing in the front and side (left and right side and top and bottom side) direction of the building.

후술하는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 패널형 풍력발전 장치(100)는 베르누이 원리를 이용해서 풍속을 가속시키는 장치를 구비하며, 또한, 회전축과 결합하는 다수의 프로펠러의 길이를 각각 상이하게 형성함으로써 정면, 좌우측면, 상하면의 바람을 모두 이용할 수 있다. 이때, 프로펠러의 길이를 상이하게 형성하는 것은 발전 효율을 극대화하기 위한 것이다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 패널형 풍력발전 장치(100)는 패널형이므로 건물의 외측에 설치되는 외장재로도 사용할 수 있다.As will be described later, the panel-type wind power generator 100 according to the embodiment of the present invention is provided with a device for accelerating the wind speed using the Bernoulli principle, and also different lengths of the plurality of propellers coupled to the rotating shaft, respectively By forming, the wind of the front, left and right sides, and upper and lower sides can be utilized. At this time, to form a different length of the propeller is to maximize the power generation efficiency. In addition, since the panel-type wind power generator 100 according to the embodiment of the present invention is a panel type, it can also be used as an exterior material installed outside the building.

한편, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 조립도이다.On the other hand, Figure 6 is an assembly view of the panel-type wind power generator is attached to the structure outer wall according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는 크게, 패널 본체(110), 패널 상부 덮개(120) 및 패널 하부 플레이트(130)를 포함하며, 상기 패널 본체(110)는 회전축(111), 프로펠러(112), 측면 풍속 증강부(113), 배기부(114) 및 회전자(Rotor: 115)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to the embodiment of the present invention includes a panel main body 110, a panel upper cover 120, and a panel lower plate 130. The panel body 110 includes a rotating shaft 111, a propeller 112, a side wind speed enhancer 113, an exhaust part 114, and a rotor 115.

패널 본체(110)는 프로펠러가 달린 회전축을 고정하며 전자기 유도 원리에 의한 발전장치가 들어있는 부분으로서, 상기 패널 하부 플레이트(130)의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 측면 풍속 증강부(113)가 형성되며, 그 내부에 프로펠러(112)가 체결된 회전축(111)을 구비하여 정면 및 측면을 통해 유입된 바람에 의해 풍력 발전한다.The panel body 110 is a portion containing a propeller and a rotating shaft and a power generation device based on the electromagnetic induction principle, is coupled to the upper portion of the panel lower plate 130, at least one side wind speed increaser 113 is It is formed, the propeller 112 is provided therein with a rotating shaft 111 is fastened by the wind power generated by the wind introduced through the front and side.

패널 상부 덮개(120)는 상기 패널 본체(110)의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 정면 풍속 증강부(121)가 형성되어 상기 구조물 정면으로 불어오는 바람을 유입한다. 또한, 상기 패널 상부 덮개(120)에 태양전지모듈이 부착되어 풍력발전과 함께 태양광 발전을 할 수도 있다.The panel upper cover 120 is coupled to an upper portion of the panel body 110, and at least one front wind speed enhancer 121 is formed to introduce wind blowing into the front of the structure. In addition, the solar cell module is attached to the panel upper cover 120 may be a solar power generation along with the wind power generation.

패널 하부 플레이트(130)는 벽면 부착판으로서 구조물의 외벽에 부착된다. 즉, 상기 패널 하부 플레이트(130)는 부착 대상에 맞도록 변형하여 건물 외벽과 같은 곳에 부착할 수 있다. 예를 들면, 상기 패널 하부 플레이트(130)는 건물의 외벽에 접착제를 이용하여 부착하거나 또는 볼트로 체결할 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.The panel lower plate 130 is attached to the outer wall of the structure as a wall attachment plate. That is, the panel lower plate 130 may be attached to a place such as an outer wall of a building by being deformed to fit the attachment object. For example, the panel lower plate 130 may be attached to the outer wall of the building using an adhesive or fastened with a bolt, but is not limited thereto.

구체적으로, 상기 패널 본체(110)는, 하우징, 회전축(111), 프로펠러(112), 측면 풍속 증강부(113), 배기부(114) 및 회전자(115)를 포함한다.In detail, the panel main body 110 includes a housing, a rotation shaft 111, a propeller 112, a side wind speed increaser 113, an exhaust part 114, and a rotor 115.

상기 하우징은 상기 패널 본체(110)의 외곽을 형성하며, 회전축(111)은 상기 하우징에 수평 방향으로 설치되며, 상기 회전축(111)은 적어도 하나 이상 형성될 수 있다.The housing may form an outline of the panel body 110, the rotation shaft 111 may be installed in the housing in a horizontal direction, and at least one rotation shaft 111 may be formed.

상기 프로펠러(112)는 통상적인 풍속 발전기의 블레이드에 대응하며, 상기 정면 또는 측면 풍속 증강홀을 통해 유입되는 바람에 의해 회전하며, 상기 회전축(111)에 각각 체결되고, 또한, 상기 프로펠러(112)는 적어도 하나 이상 구비할 수 있고, 각각 서로 상이한 높이로 형성될 수 있다.The propeller 112 corresponds to a blade of a conventional wind speed generator, rotates by wind flowing through the front or side wind speed enhancement holes, and is fastened to the rotation shaft 111, respectively, and further, the propeller 112. At least one may be provided, and may be formed at different heights from each other.

상기 측면 풍속 증강부(113)는 적어도 하나 이상의 상하 측면 풍속 증강홀 및 좌우 측면 풍속 증강홀을 구비하며, 상기 측면 풍속 증강부(113)는 베르누이 원리를 이용해서 측면을 통해 유입되는 바람의 풍속을 가속시키게 된다. 이에 따라 상기 패널 본체(110)는 정면, 상하 측면 및 좌우 측면의 3방향에서 불어오는 바람에 의해 풍력 발전하게 된다.The side wind speed increaser 113 includes at least one up and down side wind speed increase hole and left and right side wind speed increase holes, and the side wind speed increaser 113 measures the wind speed of the wind flowing through the side using the Bernoulli principle. Accelerated. Accordingly, the panel body 110 is wind-generated by the wind blowing in three directions of the front, vertical side and left and right sides.

여기서, 상기 상하 측면 풍속 증강홀 및 좌우 측면 풍속 증강홀은 각각 상기 패널 본체(110) 내부 쪽으로 홀의 크기가 감소하는 나팔관 형상일 수 있다. 즉, 상기 상하 측면 풍속 증강홀 및 좌우 측면 풍속 증강홀은 나팔관 형태의 구멍으로서, 외측은 넓고 내측은 좁게 형성된다. 즉, 관의 직경 변화에 따라 유속이 빨라지는 원리를 이용하며, 정면 또는 측면의 바람을 이용하여 프로펠러(112)를 회전시킬 수 있다.Here, the upper and lower side wind speed increasing hole and the left and right side wind speed increasing hole may each have a fallopian tube shape in which the size of the hole decreases toward the inside of the panel body 110. That is, the upper and lower side wind speed increasing hole and the left and right side wind speed increasing hole is a fallopian tube-shaped hole, the outer side is wide and the inner side is formed narrow. That is, using the principle that the flow velocity is increased according to the diameter change of the tube, it is possible to rotate the propeller 112 by using the wind of the front or side.

배기부(114)는 상기 측면 풍속 증강부(113)를 통해 유입된 바람을 외부로 배출한다. 이때, 상기 배기부(114)는 홀의 형태로서 달리 형상 또는 모양이 한정되는 것은 아니며 유입되는 바람과 간섭이 없는 위치에 형성되도록 한다. 즉 상기 배기부(114)는 하우징 저면 등에 세팅되도록 하는 것이 바람직할 것이다.The exhaust unit 114 discharges the wind introduced through the side wind speed enhancer 113 to the outside. At this time, the exhaust 114 is in the form of a hole, the shape or shape is not limited otherwise, and is formed in a position where there is no interference with the incoming wind. That is, it is preferable that the exhaust part 114 be set in the housing bottom or the like.

회전자(115)에 대응하여 전자기 유도원리에 의해 전기를 생성하도록 고정자(Stator: 116)가 구비될 수 있다.A stator 116 may be provided to generate electricity by the electromagnetic induction principle corresponding to the rotor 115.

고정치구(117)는 상기 회전축(111)의 회전이 용이하도록 상기 하우징에 형성되며, 즉, 상기 고정치구(117)는 상기 회전축(111)이 상기 패널 본체 하우징에 결합되지 않은 상태에서 회전 가능하도록 상기 회전축(111)의 양끝단을 지지하도록 상기 하우징에 형성된다.Fixing jig 117 is formed in the housing to facilitate the rotation of the rotating shaft 111, that is, the fixing jig 117 is rotatable in a state in which the rotating shaft 111 is not coupled to the panel body housing. It is formed in the housing to support both ends of the rotating shaft 111.

또한, 상기 패널형 풍력발전 장치는 상기 구조물 외벽에 설치되는 외장재로 사용될 수 있다. In addition, the panel-type wind power generator may be used as an exterior material installed on the outer wall of the structure.

본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치는, 고층빌딩과 같은 구조물에서 형성되는 정면, 좌우, 상하측면 등의 바람의 풍속을 증가시켜 풍력 발전할 수 있고, 또한, 구조물의 외벽에 간편하게 부착될 수 있도록 패널 형태로 제작되어, 외형 디자인에 따라 건물 외장재로 사용될 수 있다.Panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention, the wind power generation by increasing the wind speed of the wind, such as the front, left, right, top and bottom formed in the structure such as high-rise building, and also, the structure It is manufactured in the form of a panel so that it can be easily attached to the outer wall of the, it can be used as a building exterior material according to the appearance design.

한편, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 조립도이다.On the other hand, Figure 7 is an assembly view of the panel-type wind power generator is attached to the structure outer wall according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100')는 패널 본체(110') 및 패널 상부 덮개(120')을 포함한다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100')는 전술한 도 6에 도시된 패널형 풍력발전 장치(100)와 비교하면, 패널 하부 플레이트(130)가 패널 본체(110)에 일체형으로 형성되어 구조물 외벽에 부착되는 점을 제외하면 실질적으로 동일하므로 동일한 부분에 대한 상세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 7, the panel-type wind power generator 100 ′ attached to the outer wall of the structure according to another embodiment of the present invention includes a panel body 110 ′ and a panel upper cover 120 ′. In the panel type wind power generator 100 ′ attached to the outer wall of the structure according to another exemplary embodiment of the present invention, the panel lower plate 130 may include a panel in comparison with the panel type wind power generator 100 shown in FIG. 6. Since it is substantially the same except that the body 110 is integrally formed and attached to the outer wall of the structure, detailed description of the same part is omitted.

패널 본체(110')는 다수의 측면 풍속 증강홀이 형성되며, 그 내부에 회전축 및 프로펠러를 구비하여 정면 및 측면을 통해 유입된 바람에 의해 풍력 발전한다. 이때, 상기 패널 본체(110')의 하부는 구조물의 외벽에 부착된다.The panel body 110 ′ is provided with a plurality of side wind speed enhancement holes, and includes a rotating shaft and a propeller therein to generate wind power by the wind introduced through the front and side surfaces. At this time, the lower portion of the panel body 110 'is attached to the outer wall of the structure.

패널 상부 덮개(120')는 상기 패널 본체(110')의 상부에 결합되고, 다수의 정면 풍속 증강홀이 형성되어 상기 구조물 정면으로 불어오는 바람을 유입한다.The panel upper cover 120 ′ is coupled to the upper portion of the panel body 110 ′, and a plurality of front wind speed increasing holes are formed to introduce wind blowing into the front of the structure.

한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 정면도, 평면도 및 측면도이다.On the other hand, Figure 8 is a front view, a plan view and a side view of a panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치는, 도 8의 a에 도시된 바와 같이, 회전축(111)과 체결되는 상이한 길이를 갖는 프로펠러(112)가 패널 본체(110) 내에 설치되며, 측면 풍속 증강부(113) 및 정면 풍속 증강부(121)를 통해 유입된 측면 및 정면의 바람을 이용하여 회전축(111)이 회전하게 되며, 이러한 회전축(111)에 결합된 회전자(115)에 의해 발전을 하게 된다.In the panel type wind power generator attached to the outer wall of the structure according to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 8a, the propeller 112 having a different length that is engaged with the rotating shaft 111, the panel body 110 Is installed in the inside, the rotational shaft 111 is rotated by using the wind of the side and front flowed through the side wind speed enhancer 113 and the front wind speed enhancer 121, the rotor coupled to the rotary shaft 111 It is developed by (115).

이때, 상기 측면 풍속 증강부(113) 및 정면 풍속 증강부(121)가 형성되는 위치는, 도 8의 b에 도시된 바와 같이, 상기 프로펠러(112)의 길이에 대응하여 형성되며, 또한, 상기 프로펠러(112)는 도 8의 c에 도시된 바와 같이, 정면 및 측면이 바람을 모두 이용하여 회전하게 된다.In this case, the position where the side wind speed increaser 113 and the front wind speed increaser 121 are formed is formed corresponding to the length of the propeller 112, as shown in b of FIG. As shown in FIG. 8C, the propeller 112 is rotated using both winds.

한편, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 풍속 증강 원리를 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 9 is a view for explaining the principle of the wind speed increase of the panel-type wind power generator is attached to the structure outer wall according to an embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는, "관의 단면적 × 유속 = 일정"하다는 유체의 연속방정식을 이용할 수 있는데, 예를 들면, 원형의 관의 직경이 변하는 경우, 다음의 수학식 1 내지 3과 같다. Referring to FIG. 9, the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to the embodiment of the present invention may use a continuous equation of fluid such as "cross-sectional area × flow rate = constant" of the pipe, for example. , When the diameter of the circular tube is changed, the following equations (1) to (3).

Figure 112011041657256-pat00001
Figure 112011041657256-pat00001

Figure 112011041657256-pat00002
Figure 112011041657256-pat00002

Figure 112011041657256-pat00003
Figure 112011041657256-pat00003

여기서, V1 및 V2는 풍속을 나타내며, A1 및 A2는 관의 면적을 나타낸다. 따라서 풍속은 관의 직경 비율의 제곱에 비례하여 커지게 되며, 이때, 플레이트의 두께와 내외측 홀(113)의 직경은 적절히 설계해야 한다.Where V 1 and V 2 represent the wind speed and A 1 and A 2 represent the area of the tube. Therefore, the wind speed is increased in proportion to the square of the diameter ratio of the pipe, wherein the thickness of the plate and the diameter of the inner and outer holes 113 should be properly designed.

한편, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치의 발전 원리를 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 10 is a view for explaining the power generation principle of the panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치에서, 패널 본체(110)에 형성된 측면 풍속 증강홀(113) 및 상부 플레이트(120)에 형성된 정면 풍속 증강홀(121)을 통해 구조물의 측면 및 정면에서 불어오는 바람의 풍속을 증강시켜 유입하게 된다.Referring to FIG. 10, FIG. 10 is a panel-type wind power generator attached to an outer wall of a structure according to an exemplary embodiment of the present invention, wherein the side wind velocity enhancement holes 113 and the upper plate 120 formed in the panel body 110 are formed. Through the front wind speed increasing hole 121 to increase the wind speed of the wind blowing from the side and front of the structure to be introduced.

이때, 나팔관 형상의 홀(113, 121)은 회전축(111)에 체결된 다수의 프로펠러(112)를 최고의 효율로 운동시킬 수 있는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the fallopian tube-shaped holes 113 and 121 are preferably formed at a position where the plurality of propellers 112 fastened to the rotary shaft 111 can be moved at the highest efficiency.

상기 측면 풍속 증강홀(113) 및 정면 풍속 증강홀(121)을 통하여 빨라진 바람은 회전축(111)에 달려 있는 다수의 프로펠러(112)를 회전시키며, 이때, 상기 측면 풍속 증강홀(113) 및 정면 풍속 증강홀(121)을 통하여 들어오는 바람을 최대한 활용하기 위해 다수의 프로펠러(112)는 회전축(111) 중앙을 향해 커지도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 프로펠러(112)의 수는 효율에 따라 달라질 수 있다.The wind speeded up through the side wind speed increasing hole 113 and the front wind speed increasing hole 121 rotates a plurality of propellers 112 that depend on the rotating shaft 111, and at this time, the side wind speed increasing hole 113 and the front wind speed increasing hole 113. The plurality of propellers 112 may be disposed to increase toward the center of the rotation shaft 111 in order to maximize the wind coming through the wind speed enhancement hole 121. At this time, the number of the propellers 112 may vary depending on the efficiency.

또한, 회전자(115)는 고정자(116)와 함께 실제 발전이 일어나는 곳으로, 그 원리는 모터의 반대 개념으로 회전축(111)을 회전시켜 코일 역할의 회전자(115)와 자석 역할의 고정자(116) 사이에 발생하는 전자기 유도원리로 전기를 생산하게 된다.In addition, the rotor 115 is a place where the actual development takes place with the stator 116, the principle of the opposite concept of the motor by rotating the rotating shaft 111, the rotor 115 of the coil role and the stator of the magnet role ( 116) produces electricity by the electromagnetic induction principle.

한편, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치에서 회전축과 고정치구의 결합을 설명하기 위한 도면이다.On the other hand, Figure 11 is a view for explaining the coupling of the rotary shaft and the fixture in the panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 하우징에 형성되며, 상기 회전축(111)이 상기 패널 본체 하우징에 결합되지 않은 상태에서 회전 가능하도록 상기 회전축의 양끝단을 지지하는 고정치구(117)를 구비한다.Panel-type wind power generator 100 is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 11, is formed in the housing, the rotary shaft 111 is not coupled to the panel body housing Fixing jig 117 for supporting both ends of the rotating shaft to be rotatable in a state.

구체적으로, 상기 고정치구(117)는 회전축(111)을 패널 본체의 하우징에 고정시키는 곳으로, 회전운동을 최대화하기 위해 암수의 원뿔형으로 하여 점과 점이 만나도록 형성된다.Specifically, the fixing jig 117 is to fix the rotating shaft 111 to the housing of the panel body, and is formed so as to meet the point to the point of the cone of the male and female to maximize the rotational movement.

한편, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치에서 회전축에 결합된 회전자의 구체적인 구성도이다.On the other hand, Figure 12 is a specific configuration diagram of the rotor coupled to the rotating shaft in the panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)의 회전자(115)는, 전자기유도에 의해 전류가 생산되는 곳으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 발전 효율을 향상시키기 위해서, 자석(115a), 봉(115b), 중량체(115c) 및 스프링(115d)을 구비할 수 있다.The rotor 115 of the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to the embodiment of the present invention is a current where the electric current is produced by electromagnetic induction, as shown in FIG. In order to improve, the magnet 115a, the rod 115b, the weight body 115c, and the spring 115d may be provided.

구체적으로, 회전축(111)의 최외측에 다수의 자석(115a)이 있고, 자석(115a)과 회전축(111)을 연결하는 봉(115b)에는 중량체(115c)와 스프링(115d)이 구비된다.Specifically, a plurality of magnets 115a are provided on the outermost side of the rotation shaft 111, and a weight body 115c and a spring 115d are provided on the rod 115b connecting the magnet 115a and the rotation shaft 111. .

예를 들면, 상기 회전축(111)이 회전하지 않을 경우, 즉, 바람이 불지 않는 경우, 상기 스프링(115d)은 중량체(115c)를 당긴 상태로 유지한다. 또한, 상기 회전축(111)이 회전하는 경우, 즉, 바람이 불어 프로펠러(112)를 회전시키는 경우, 상기 스프링(115d)은 상기 회전축(111)의 회전 관성력에 의해 중량체(115c)가 자석(115a) 쪽으로 이동함으로써, 회전 관성력을 유지하는 역할을 한다.For example, when the rotation shaft 111 does not rotate, that is, when the wind is not blowing, the spring 115d maintains the weight body 115c in a pulled state. In addition, when the rotating shaft 111 is rotated, that is, when the wind blows to rotate the propeller 112, the spring 115d has a magnet body (c) due to the rotational inertia force of the rotating shaft 111. By moving toward 115a), it maintains the rotational inertia force.

본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)에 따르면, 디자인에 따라 구조물 자체 외장재로 활용할 수 있고, 또한, 준공 완료된 구조물에도 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는 접착 또는 볼트를 이용하여 구조물의 외벽에 설치하므로 용이하게 설치할 수 있다. 이때, 구조물 기둥의 외측면 등 활용되지 않는 공간을 활용할 수 있으므로 구조물 활용을 극대화할 수 있다.According to the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to the embodiment of the present invention, it can be utilized as the structure itself exterior material according to the design, it can also be applied to the completed structure. In addition, the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention can be easily installed because it is installed on the outer wall of the structure by using an adhesive or bolt. At this time, since the space that is not utilized, such as the outer surface of the structure pillar can be utilized, the utilization of the structure can be maximized.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는 패널형이기 때문에 구조물 크기에 맞도록 맞춤 제작이 가능하며, 패널형 모듈이므로 유지보수가 용이하다.In addition, the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention can be customized to fit the structure size because the panel type, and easy to maintain because it is a panel type module.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치(100)는 그 구성이 간단하고 소형 발전이 가능하므로 중량 부담감이 없고, 각 부품에 대한 재질을 자유롭게 선택할 수 있다.In addition, the panel-type wind power generator 100 attached to the outer wall of the structure according to an embodiment of the present invention is simple in its configuration and possible to generate small power, there is no weight burden, it is possible to freely select the material for each part.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the above description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

100: 패널형 풍력발전 장치
200: 구조물(또는 고층 건물)
110: 패널 본체
120: 패널 상부 덮개
130: 패널 하부 플레이트
111: 회전축
112: 프로펠러(또는 블레이드)
113: 측면 풍속 증강부
114: 배기부
115: 회전자(Rotor)
116: 고정자(Stator)
117: 고정치구
121: 정면 풍속 증강부100: panel type wind turbine
200: structure (or high-rise building)
110: panel body
120: panel top cover
130: panel lower plate
111: axis of rotation
112: propeller (or blade)
113: side wind speed enhancer
114: exhaust
115: rotor
116: Stator
117: fixture
121: front wind speed enhancer

Claims (11)

구조물의 외벽에 부착되는 패널 하부 플레이트;
상기 패널 하부 플레이트의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 측면 풍속 증강부가 형성되며, 그 내부에 프로펠러가 체결된 회전축을 구비하여 정면 및 측면을 통해 유입된 바람에 의해 풍력 발전하는 패널 본체; 및
상기 패널 본체의 상부에 결합되고, 적어도 하나 이상의 정면 풍속 증강부가 형성되어 상기 구조물 정면으로 불어오는 바람을 유입하는 패널 상부 덮개를 포함하며,
상기 측면 풍속 증강부는 적어도 하나 이상의 상하 측면 풍속 증강홀 및 적어도 하나 이상의 좌우 측면 풍속 증강홀을 구비하며, 상기 패널 본체는 정면, 상하 측면 및 좌우 측면의 3방향에서 불어오는 바람에 의해 풍력 발전하며,
상기 패널 본체는, 패널 본체의 외곽을 형성하는 하우징; 상기 하우징에 수평 방향으로 설치되는 적어도 하나 이상의 회전축; 상기 정면 또는 측면 풍속 증강홀을 통해 유입되는 바람에 의해 회전하며, 상기 회전축에 각각 체결되고, 서로 상이한 높이로 형성되는 적어도 하나 이상의 프로펠러; 전기를 형성하도록 상기 회전축의 일측에 체결되는 회전자; 및 베르누이 원리를 이용해서 측면을 통해 유입되는 바람의 풍속을 가속시키는 적어도 하나 이상의 측면 풍속 증강부를 포함하는 구조물 외벽에 부착되며,
상기 패널형 풍력발전 장치는 상기 구조물 외벽에 설치되는 외장재로 사용되는 것을 특징으로 하는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치.A panel lower plate attached to an outer wall of the structure;
A panel body coupled to an upper portion of the lower panel of the panel and having at least one side wind speed enhancer formed therein, and having a rotating shaft having a propeller fastened therein to generate wind power by wind introduced through the front and side surfaces thereof; And
Coupled to the top of the panel body, at least one front wind speed enhancer is formed to include a panel top cover for introducing the wind blowing to the front of the structure,
The side wind speed increaser includes at least one top and bottom side wind speed increase hole and at least one left and right side wind speed increase hole, wherein the panel body is wind-generated by wind blowing in three directions of front, top and bottom side and left and right sides,
The panel body may include: a housing forming an outline of the panel body; At least one rotating shaft installed in the housing in a horizontal direction; At least one propeller that is rotated by the wind flowing through the front or side wind speed increasing holes and is respectively fastened to the rotation shaft and formed at different heights; A rotor fastened to one side of the rotating shaft to form electricity; And at least one side wind speed enhancer for accelerating the wind speed of the wind flowing through the side using the Bernoulli principle.
The panel type wind turbine is attached to the outer wall of the structure, characterized in that used as an exterior material installed on the outer wall of the structure. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상하 측면 풍속 증강홀 및 좌우 측면 풍속 증강홀은 각각 상기 패널 본체 내부 쪽으로 홀의 크기가 감소하는 나팔관 형상인 것을 특징으로 하는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치.The method of claim 1,
The upper and lower side wind speed increasing hole and the left and right side wind speed increasing hole is a panel-type wind power generator which is attached to the outer wall of the structure, characterized in that the fall of the fallopian tube shape toward the inside of the panel body, respectively. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 적어도 하나 이상의 프로펠러는 상기 회전축 중앙을 향해 커지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치.The method of claim 1,
The at least one propeller is a panel-type wind power generator is attached to the outer wall structure, characterized in that arranged to grow toward the center of the rotation axis. 제1항에 있어서,
상기 측면 풍속 증강부를 통해 유입된 바람을 외부로 배출하는 배기부를 추가로 포함하는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치.The method of claim 1,
Panel-type wind power generator is attached to the outer wall of the structure further comprises an exhaust for discharging the wind introduced through the side wind speed enhancer to the outside. 제1항에 있어서,
상기 하우징에 형성되며, 상기 회전축이 상기 패널 본체 하우징에 결합되지 않은 상태에서 회전 가능하도록 상기 회전축의 양끝단을 지지하는 고정치구를 추가로 포함하는 구조물 외벽에 부착되는 패널형 풍력발전 장치.The method of claim 1,
And a fixing jig formed on the housing, the fixing jig supporting the both ends of the rotating shaft so that the rotating shaft is rotatable without being coupled to the panel body housing. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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