KR101330722B1 - Wind power generating apparatus using drive wind force - Google Patents
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Abstract
본 발명은 도로변에 설치되는 풍력발전장치에 관한 것으로 더 상세하게는 도로의 가장자리 주변부에 설치하여 차량 주행에 영향을 주지 않고 차량의 주행 중 발생 되는 풍력을 전기에너지로 변환시켜 축전시키고, 축전된 전기에너지를 도로시설물인 가로등, 시선 유도램프 및 각종 조명과 조경 램프 점등에 필요한 에너지로 공급하여 사용할 수 있도록 하는 풍력발전장치에 관한 것이다.
본 발명은, 도로(100)의 가장자리 주변부에 수직 방향으로 설치되는 타워포스트(200); 상기 타워포스트(200)의 일단에 회전 가능하게 결합 되어 차량 주행과 도로상에서 형성되는 바람에 의해 회전하는 회전자(201); 상기 회전자(201)를 회전 가능하게 타워포스트(200)에 지지하는 동시에 회전자(201)의 회전에 따라 전기에너지를 생성하기 위하여 회전자(201)를 결합하는 회전축(202)을 구비하는 발전기(203); 상기 발전기(203)의 회전축(202)에 결합 되어 연동하는 회전판(204); 상기 회전판(204)의 회전 구동에 의한 힘의 변위를 전달받아 전기에너지를 형성하는 압전소자(205);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a wind power generator which is installed on the side of the road, and more particularly, is installed at the periphery of the road and converts wind power generated during driving of the vehicle to electrical energy without accumulating the electricity, and accumulates electricity. The present invention relates to a wind power generator that can supply and use energy as energy required for lighting streetlights, eye guidance lamps, and various lighting and landscape lamps.
The present invention, the tower post 200 is installed in the vertical direction around the edge of the road 100; A rotor 201 rotatably coupled to one end of the tower post 200 to rotate by wind formed on a vehicle and on a road; A generator having a rotating shaft 202 for supporting the rotor 201 rotatably to the tower post 200 and for coupling the rotor 201 to generate electric energy according to the rotation of the rotor 201. (203); A rotating plate 204 coupled to and coupled to the rotating shaft 202 of the generator 203; It characterized in that it comprises a; piezoelectric element 205 to receive the displacement of the force by the rotational drive of the rotating plate 204 to form electrical energy.
Description
본 발명은 도로변에 설치되는 풍력발전장치에 관한 것으로 더 상세하게는 도로의 가장자리 주변부에 설치하여 차량 주행에 영향을 주지 않고 차량의 주행 중 발생 되는 풍력을 전기에너지로 변환시켜 축전시키고, 축전된 전기에너지를 도로시설물인 가로등, 시선 유도램프 및 각종 조명과 조경 램프 점등에 필요한 에너지로 공급하여 사용할 수 있도록 하는 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator which is installed on the side of the road, and more particularly, is installed at the periphery of the road and converts wind power generated during driving of the vehicle to electrical energy without accumulating the electricity, and accumulates electricity. The present invention relates to a wind power generator that can supply and use energy as energy required for lighting streetlights, eye guidance lamps, and various lighting and landscape lamps.
일반적으로 전기에너지를 얻기 위해서는 큰 규모의 발전설비를 필요로 한다.In general, large-scale power generation facilities are required to obtain electrical energy.
수력 및 화력발전은 대규모 발전설비를 가동하여 전기에너지를 얻는 대표적인 발전방법이다.Hydropower and thermal power generation are representative power generation methods to obtain electric energy by operating large-scale power generation facilities.
에너지를 소규모로 얻기 위한 여러 가지 방법들이 개발되었다. 예를 들면, 태양 광을 받아서 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 태양광 발전이 있으며, 태양광선의 파동성질을 이용하여 태양열의 흡수,저장, 열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등으로 활용하는 태양열 시스템도 알려져 있다.Several methods have been developed to obtain small amounts of energy. For example, there is photovoltaic power generation using solar cells that receive sunlight and generate electricity by photoelectric effect. The building's heating and cooling and hot water supply are made by absorbing, storing, and converting solar heat by using the wave properties of the sunlight. Solar systems are also known.
사업장이나 가정에서 발생 되는 가연성 폐기물 중 에너지 함량이 높은 폐기물을 열분해 하는 오일화 기술도 알려져 있다.Oilification techniques are also known to pyrolyze wastes with high energy content in combustible wastes generated at work or at home.
성형 고체연료의 제조기술, 가스화에 의한 가연성 가스 제조기술 및 소각에 의한 열 회수 기술 등의 가공 처리방법을 통하여 고체, 액체, 가스 연료 폐열 등을 생산하고 이를 산업생산활동에 필요한 에너지로 이용하는 재생에너지, 물 또는 유기물질에서 수소를 추출하여 산업 분야에 사용하기 위한 수소에너지, 해수면의 상승하강운동을 이용하여 전기를 생산하는 조력발전, 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 전기를 발생시키는 풍력발전 등이 있다.Renewable energy that produces solid, liquid and gaseous fuel waste heat through processing methods such as manufacturing technology of molded solid fuel, combustible gas production by gasification and heat recovery technology by incineration, and uses this as energy for industrial production activities. , Hydrogen energy for extracting hydrogen from water or organic materials for industrial use, tidal power generating electricity using rising and falling movement of sea level, and wind power generating electricity by converting wind power into rotational force. have.
풍력발전은 자연상태의 무공해 에너지원으로 현재 기술로 대체 에너지원 중 경제성이 높은 에너지원으로 분류되고 있다.Wind power generation is a pollution-free energy source in the natural state and is currently classified as a high economical energy source among alternative energy sources.
무한대의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고 효율적으로 이용할 수 있으며 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 비용도 기존의 발전 방식과 경쟁이 가능한 수준의 신 에너지 발전기술이다.Infinite winds have little impact on the environment and can be used efficiently. In the case of large power plants, the generation cost is a new energy generation technology that can compete with existing generation methods.
풍력발전은 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 기계적 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻는 것으로 구조상 지면에 대한 회전축의 방향에 따라 날개가 지면에 대해 수평으로 서있는 회전축 주위를 회전하는 수평축 발전기와 날개가 지면에 대해 수직으로 서 있는 회전축 주위를 회전하는 수직축 발전기로 크게 분류된다.Wind power converts wind energy into mechanical energy by using various types of windmills, and obtains power by driving a generator with this mechanical energy. Structurally, around the axis of rotation, the wing stands horizontally with respect to the ground. It is classified into a horizontal axis generator that rotates and a vertical axis generator that rotates around the axis of rotation in which the blades stand perpendicular to the ground.
차량 주행중 발생 되는 바람의 세기로 회전자를 직간접적으로 회전시켜 에너지를 축전하고 이를 전기에너지로 활용하는 풍력발전의 예가 알려져 있다.An example of wind power generation that uses energy as an electric energy by accumulating energy by rotating the rotor directly or indirectly with the strength of wind generated while driving a vehicle is known.
대한민국 등록특허 등록번호 제0933468호의 '도로변에 설치되는 풍력발전장치'와, 공개특허 공개번호 10-2008-0072613호의 '도로의 주행풍을 이용한 풍력발전시스템'은, 도로의 중앙분리대를 중심으로 풍력발전장치를 설치하여 전기에너지를 얻도록 한 것이다.The 'wind power generator installed on the side of the road' and the 'wind power generation system using the running wind on the road' of Korean Patent Registration No. 0333468 and Korean Patent Application Publication No. 10332008-0072613 It is to install electric power generator to get electric energy.
대한민국 등록특허 등록번호 제0989221호의 기술은 '소형풍력발전기를 이용한 고속화도로 등'이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 0989221 discloses a 'high speed road, etc. using a small wind power generator'.
도 1은 도로의 중앙분리대(10)를 중심으로 풍력발전기(20)를 설치한 종래 기술의 예로서, 중앙분리대(10)를 중심으로 풍력발전기(20)를 설치하고 그 풍력발전기(20)를 통해 얻은 전기에너지로 가로등(30)과 같은 도로시설물을 점등시키도록 된 도로 설치 목적의 풍력발전장치이다.1 is an example of the prior art in which the
그러나, 도 1과 같이, 중앙분리대(10)에 풍력발전기(20)를 설치하여 구성되는 종래의 풍력발전장치는 풍력발전기(20)가 중앙분리대(10)에 설치되어 있어 유지 보수 그리고 시설물 점검과 관리에 불편이 따르고, 풍력발전기(20)의 회전자에 의해 차량 주행에 영향을 주는 문제점이 있었으며, 필요로 하는 전기에너지를 충분히 얻을 수 없는 단점이 있다.However, as shown in FIG. 1, in the conventional wind turbine generator configured by installing the
또한, 도 2 및 도 3과 같이, 도로(40)의 중앙부(41) 또는 가장자리부(42)에 타워(43)를 세우고, 이 타워(43)에는 바람 세기에 의해 회전하는 회전자(44) 및 구동축(45), 발전기(46), 축전지(47), 전구(48)를 전기적으로 연결하여 점등이 이루어지도록 구성된 풍력발전에 의한 도로용 등이다.In addition, as shown in Figs. 2 and 3, the
그러나, 도 2 및 도 3에 나타낸 종래의 풍력발전을 이용한 도로용 등은 필요로 하는 전기에너지를 충분히 얻을 수 없는 단점이 있고, 운전자의 시야 방해로 안전성이 낮은 문제점이 있었다.However, roads using the conventional wind power shown in Figures 2 and 3 have the disadvantage that the required electrical energy is not sufficiently obtained, there is a problem of low safety due to obstruction of the driver's view.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 도로 시설물에서 필요로 하는 전기에너지를 풍력발전을 통해 얻는데 있어서 도로의 가장자리에 풍력발전장치를 설치하여 운전자의 시야를 방해하지 않고 차량 안전 운행이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to improve the problems of the prior art, and in order to obtain the electric energy required by the road facilities through wind power generation, a wind power generator is installed at the edge of the road to safely drive a vehicle without disturbing the driver's view. Its purpose is to make this possible.
본 발명의 다른 목적은, 도로상에 설치되는 풍력발전장치의 유지 보수 그리고 시설물 점검과 관리에 따른 불편을 줄이고, 필요로 하는 전기에너지를 풍력발전기를 통해 충분히 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to reduce the inconvenience caused by the maintenance and maintenance of the wind turbine installed on the road and the inspection and management of the facility, and to ensure that the required electrical energy can be sufficiently obtained through the wind turbine.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도로변에 설치되는 풍력발전장치는,Wind power generator is installed on the roadside according to the present invention for achieving this object,
풍력구동부, 상기 풍력구동부와 연결된 풍력발전부, 상기 풍력발전부를 통해 발생시킨 전기에너지를 축전시켜 전력을 공급하는 축전지 및 축전지의 전력을 도로의 조명등을 포함한 도로시설물의 전력으로 이용하도록 부하측으로 분배하는 컨트롤러로 이루어지는 풍력발전장치에 있어서,Wind power drive unit, the wind power generation unit connected to the wind drive unit, the electrical energy generated by the wind power generation unit to accumulate the electric energy of the battery and the battery supplying power to distribute to the load side to use the power of road facilities including road lighting, etc. In the wind turbine generator comprising a controller,
도로의 가장자리 주변부에 수직 방향으로 설치되는 타워포스트;A tower post installed in a vertical direction at the edge of the road;
상기 타워포스트의 일단에 회전 가능하게 결합 되어 차량 주행과 도로상에서 형성되는 바람에 의해 회전하는 회전자;A rotor rotatably coupled to one end of the tower post to rotate by wind formed on a vehicle and a road;
상기 회전자를 회전 가능하게 타워포스트에 지지하는 동시에 회전자의 회전에 따라 전기에너지를 생성하기 위하여 회전자를 결합하는 회전축을 구비하는 발전기;A generator having a rotating shaft for rotatably supporting the rotor to the tower post and simultaneously coupling the rotor to generate electric energy according to the rotation of the rotor;
상기 발전기의 회전축에 결합 되어 연동하는 회전판;A rotating plate coupled to the rotating shaft of the generator and interlocked;
상기 회전판의 회전 구동에 의한 힘의 변위를 전달받아 전기에너지를 형성하는 압전소자;로 이루어지며,
상기 발전기의 회전축에 연동하는 회전판과 압전소자 사이에 진동발생수단을 구비하고,
상기 발전기의 회전축에 연동하는 회전판과 압전소자 사이에서 압전소자를 진동시켜 전기에너지를 생성하기 위하여 회전판의 표면을 따라 다수개의 회전돌기를 돌설하고, 상기 압전소자의 표면에는 상기 회전돌기에 충돌되도록 대응되는 가진돌기를 형성하여 구성되며,
상기 타워포스트의 선단부는 상기 발전기와 회전판 그리고 압전소자들을 수납하기 위한 헤드케이싱으로 구성되고, 상기 헤드케이싱은 발전기측과 압전소자를 분해 결합 가능하도록 하기 위하여 나사산으로 결합된 하우징커버로 구성된 것을 특징으로 한다.Consists of a piezoelectric element for receiving the displacement of the force by the rotational drive of the rotating plate to form electrical energy,
Vibration generating means is provided between the rotating plate and the piezoelectric element interlocked with the rotating shaft of the generator,
In order to generate electric energy by vibrating the piezoelectric element between the rotating plate and the piezoelectric element interlocked with the rotating shaft of the generator, a plurality of rotating protrusions protrude along the surface of the rotating plate, and the surface of the piezoelectric element corresponds to the rotating protrusion. It is composed by forming an excitation protrusion,
The front end of the tower post is composed of a head casing for accommodating the generator, the rotating plate and the piezoelectric elements, the head casing is characterized by consisting of a housing cover coupled to the screw thread so as to be able to disassemble and couple the generator side and the piezoelectric element. do.
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본 발명은 도로의 가장자리 주변부에 설치하여 차량 주행에 영향을 주지 않고 차량의 주행 중 발생 되는 바람을 전기에너지로 변환하여 축전시키고, 축전된 전기에너지를 가로등, 시선 유도램프 및 각종 조명과 램프 점등에 필요한 에너지로 공급하여 사용할 수 있는 효과가 있다.The present invention is installed in the periphery of the edge of the road to convert the wind generated during the running of the vehicle to the electric energy without affecting the driving of the vehicle, and to accumulate, the stored electrical energy to the street lamp, eye guidance lamp and various lighting and lamp lighting There is an effect that can be used to supply the required energy.
또한, 도로 가장자리 부분에 제한적으로 설치하여 운전자의 시야 확보에 장애를 일으키지 않도록 함으로서 도로 시설물로 유용하게 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can be usefully used as road facilities by limiting the installation at the edge of the road so as not to interfere with the driver's visibility.
또한, 발전기를 통한 전기에너지 생성과 동시에 피에조 효과를 통한 별도의 전기에너지를 생성하여 공급할 수 있으므로 도로 시설물에서 필요로 하는 충분한 전기에너지를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, since the electrical energy generated by the generator and at the same time to generate and supply a separate electrical energy through the piezo effect, there is an effect that can obtain sufficient electrical energy required by the road facility.
도 1은 종래의 중앙분리대 형식의 풍력발전장치의 설명도.
도 2는 종래의 또 다른 풍력발전장치의 설명도.
도 3은 도 2의 풍력발전장치 상세도.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 전체 구성도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 주요 구성부 상세도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 회로 구성도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 시공 상태도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력발전장치의 예를 나타낸 도면.1 is an explanatory diagram of a conventional wind turbine generator of a central separator type.
2 is an explanatory diagram of still another conventional wind turbine generator.
3 is a detailed view of the wind power generator of FIG.
4 is an overall configuration diagram of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
5 is a detailed view of the main components of the wind power generator according to an embodiment of the present invention.
6 is a circuit diagram of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a construction state of the wind power generator according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing an example of a wind turbine according to another embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참고로 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 전체 구성도이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 주요 구성부 상세도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 회로 구성도이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전장치의 시공 상태도 이다. 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력발전장치를 나타낸 도면이다.4 is an overall configuration diagram of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention. 5 is a detailed view of the main components of the wind power generator according to an embodiment of the present invention. 6 is a circuit diagram of a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention. 7 is a construction state diagram of a wind power generator according to an embodiment of the present invention. 8 is a view showing a wind power generator according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 풍력구동부, 상기 풍력구동부와 연결된 풍력발전부, 상기 풍력발전부를 통해 발생시킨 전기에너지를 축전시켜 전력을 공급하는 축전지(300) 및 축전지(300)의 전력을 도로의 조명등을 포함한 도로시설물의 전력으로 이용하도록 부하측(301)으로 분배하는 컨트롤러(302)로 이루어지는 풍력발전장치이다.The present invention is a wind power drive unit, a wind power generation unit connected to the wind drive unit, the road facility including power of the
주요 부분은, 도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이. 도로(100)의 가장자리 주변부에 수직 방향으로 설치되는 타워포스트(200)로 구성된다.The main part is as shown in FIGS. 4 to 6. It is composed of a
그리고, 타워포스트(200)의 일단에 회전 가능하게 결합 되어 차량 주행과 도로상에서 형성되는 바람에 의해 회전하는 회전자(201)가 구성된다. 여기서, 회전자(201)는 임펠러와 같은 것으로 바람의 세기에 미세하게 반응하여 회전될 수 있는 형상이 유리하다. 도면에 나타낸 바와 같은 날개형 외에 컵형, 프로펠러형 등 다양한 소재와 형상으로 제작하여 사용할 수 있다.Then, the
그리고, 회전자(201)를 회전 가능하게 타워포스트(200)에 지지하는 동시에 회전자(201)의 회전에 따라 전기에너지를 생성하기 위하여 회전자(201)를 결합하는 회전축(202)을 구비하는 발전기(203)로 구성된다. And, while supporting the
그리고, 발전기(203)의 회전축(202)에 결합 되어 연동하는 회전판(204)이 구성된다. 회전판(204)은 회전축(202)에 연동하여 회전될 수 있도록 회전축(202)의 일단에 결합 된다.Then, the
그리고, 회전판(204)의 회전 구동에 의한 힘의 변위를 전달받아 전기에너지를 형성하는 압전소자(205)로 구성된다. 여기서, 압전소자(205)는 발전기(203)의 회전축(202)이 회전할 때 회전판(204)으로부터 충격과 같은 진동을 전달받아 자체적으로 새로운 전기에너지를 생성하기 위한 수단으로 구성된 것이다.And, it is composed of a
본 발명에 따른 풍력발전장치의 보다 구체적인 구성은, 도 4 및 도 5와 같이, 타워포스트(200)의 선단부는 발전기(203)와 회전판(204) 그리고 압전소자(205)들을 수납하기 위한 헤드케이싱(206)으로 구성된다. 헤드케이싱(206)은 발전기(203)측과 압전소자(205)를 분해 결합 가능하도록 하기 위하여 나사산으로 결합된 하우징커버(206a)(206b)로 구성된다.4 and 5, the front end of the
또한, 발전기(203)의 회전축(202)에 연동하는 회전판(204)과 압전소자(205) 사이에 진동발생수단을 구비한다. 진동발생수단은 압전소자(205)에 충격을 전달하기 위한 것으로 회전판(204)의 회전이 압전소자(205)를 주기적으로 진동시켜 전기에너지의 발생을 유도하기 위한 것이다.
예를 들면, 도 5에 나타낸 바와 같이, 발전기(203)의 회전축(202)에 연동하는 회전판(204)과 압전소자(205) 사이에서 압전소자(205)를 진동시켜 전기에너지를 생성하기 위하여 회전판(204)의 표면을 따라 다수개의 회전돌기(208)를 돌설 하고, 압전소자(205)의 표면에는 회전돌기(208)에 충돌되도록 대응되는 가진돌기(209)를 형성하여 구성된다.In addition, vibration generating means is provided between the
For example, as shown in FIG. 5, the
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 압전소자(205)에서 나오는 교류신호를 직류로 바꾸어 축전지(300)로 보내주기 위하여 브릿지 다이오드(207)를 전기적 회로 구성 부품으로 연결하여 구성된다.In addition, as shown in FIG. 6, the
또한, 다른 실시 예로서, 도 8에 나타낸 바와 같이, 도로 주변부에 설치 가능하도록 캐비넷(400)을 구성하고 그 내부에 회전자(201)를 회전축(202)으로 회전 가능하도록 설치하여 전기에너지를 발생시킬 수 있도록 구성된다. 회전축(202)의 단부에는 회전돌기(208)를 갖는 회전판(204)을 설치하고 이와 대응되도록 가진돌기(209)를 갖는 압전소자(205)를 배치하여 구성한 후 그 하부측에 발전기(205)를 배치하여 구성된다. In addition, as another embodiment, as shown in Figure 8, the
도 8과 같은 캐비넷(400) 수납 형식의 풍력발전장치는 회전축(202)의 회전이 있을 때 1차적으로 압전소자(205)를 통해 전기에너지를 얻고, 2차적으로 회전축(202)을 통해 발전기(203)를 구동시켜 전기에너지를 얻을 수 있는 구조이다.The wind turbine generator having a
본 발명의 실시 예에 따른 도로변에 설치되는 풍력발전장치는, 도 4 내지 도 7에 나타낸 바와 같이. 도로(100)의 가장자리 주변부에 수직 방향으로 타워포스트(200)를 설치하고, 여기에 차량 주행중 발생 되는 바람에 의해 회전하는 회전자(201)가 회전되도록 함으로서 전기에너지를 얻는다.Wind turbines installed on the side of the road according to an embodiment of the present invention, as shown in Figures 4 to 7. The
도로에 풍력발전장치를 설치하여 도로시설물에서 필요로 하는 전기에너지를 얻는 기술은 일반적으로 알려져 있으나 중앙분리대 설치 형식은 안정성이 미흡하고 유지 보수 및 관리가 용이하지 않으며 전기에너지를 충분히 얻기 어려웠고, 도로 가장자리에 설치하는 풍력발전장치의 경우 전기에너지를 충분히 활용하거나 얻기 어려웠다.The technology for obtaining the electric energy required by the road facilities by installing wind power generators on the road is generally known, but the type of central divider is not stable and easy to maintain and manage, and it is difficult to obtain enough electric energy. In the case of wind turbines installed at the site, it was difficult to fully utilize or obtain electric energy.
본 발명은 타워포스트(200)의 일단에 회전 가능하게 차량 주행과 도로상에서 형성되는 바람에 의해 회전자(201)가 회전되고 회전자(201)의 회전축(202) 회전은 발전기(203)를 구동시켜 전기에너지를 얻는다.According to the present invention, the
회전자(201)의 회전운동은 발전기(203)를 구동시키는 동시에 회전축(202)의 일단에 결합된 회전판(204)을 연동시킨다.The rotational movement of the
회전판(204)의 회전 구동에 의한 힘의 변위를 전달받아 전기에너지를 형성하는 압전소자(205)로 구성된다.
여기서, 압전소자(205)는 발전기(203)의 회전축(202)이 회전할 때 회전판(204)으로부터 충격과 같은 진동을 전달받아 피에조 효과(piezo effect)에 의해 새로운 전기에너지를 생성하여 축전지(300)에 축전 된다.It consists of a
Here, the
전압을 주면 변형하고 반대로 힘을 가하면 전압을 발생하는 현상이 피에조 효과(압전효과)이다. 즉 압전효과는 압력을 받은 고체의 결정에 전기적 분극이 일어나는 현상을 말한다. 그러한 성질을 가진 물질이 압전소자이며 세라믹 소자의 한 종류이다. 통상적으로 압전소자를 만들고 그 양극을 LED에 연결한 후, 압전체에 충격을 가하면 바로 바로 LED에 불이 들어온다. The piezoelectric effect (piezoelectric effect) is a phenomenon in which a voltage is deformed when a voltage is applied and a voltage is generated when a force is applied. In other words, the piezoelectric effect refers to a phenomenon in which electrical polarization occurs in a crystal of a solid under pressure. A material having such a property is a piezoelectric element and is a kind of ceramic element. Typically, after making a piezoelectric element and connecting the anode to the LED, when the shock is applied to the piezoelectric LED immediately turns on.
본 발명은 타워포스트(200)의 선단부가 발전기(203)와 회전판(204) 그리고 압전소자(205)들을 수납하기 위한 헤드케이싱(206)으로 구성되어 있고, 헤드케이싱(206)은 발전기(203)측과 압전소자(205)를 분해 결합 가능하도록 하기 위하여 나사산 등과 같은 결합 수단이 구성된 하우징커버(206a)(206b)로 되어 있어 압전소자(205)를 필요에 따라 수납하여 전기에너지를 생성할 수 있다. 즉 회전자(201)로부터 발생된 회전력으로 발전기(203) 만을 구동시켜 에너지를 얻거나 또는 압전소자(205)를 통해 별도의 에너지를 얻을 수 있다.In the present invention, the tip of the
압전소자(205)에 진동과 같은 충격을 전달하기 위해 발전기(203)의 회전축(202)에 연동하는 회전판(204)과 압전소자(205) 사이에 진동발생수단이 설치되어 있다.Vibration generating means is provided between the
진동발생수단은 압전소자(205)에 충격을 전달하기 위한 것으로 회전판(204)의 회전이 압전소자(205)를 주기적으로 진동시켜 전기에너지를 생성한다.The vibration generating means is for transmitting the shock to the
도 5에 나타낸 바와 같이, 발전기(203)의 회전축(202)에 연동하는 회전판(204)과 압전소자(205) 사이에서 압전소자(205)를 진동시켜 전기에너지를 생성하기 위하여 회전판(204)의 표면을 따라 다수개의 회전돌기(208)가 설치되어 회전판(204)이 회전하면 회전돌기(208)가 압전소자(205)의 표면에 돌출된 가진돌기(209)에 지속적으로 충돌되어 압전소자(205)를 진동시키고 그 물리력으로 에너지를 생성한다.As shown in FIG. 5, the
도 6과 같이, 압전소자(205)에서 나오는 교류신호를 직류로 바꾸어 축전지(300)로 보내주기 위하여 브릿지 다이오드(207)로 연결하여 회로를 구성하면 발전기(203)와 압전소자(205)를 통해 생성된 에너지를 축전지(300)에 모두 축전하고 컨트롤러(302)를 통해 가로등 및 각종 램프 그리고 전광부품들에 필요한 에너지를 분배할 수 있다.As shown in FIG. 6, when the AC signal from the
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풍력발전장치의 예로서, 도로 주변부에 설치 가능하도록 캐비넷(400)을 제작하고 여기에 발전장치를 수납형으로 설치한 예이다. 캐비넷(400) 내부에 설치된 회전자(201) 회전하면 회전축(202)이 회전하면서 압전소자(205)에 충격을 가해 전기에너지를 생성하는 동시에 이와 별도로 발전기(203)를 통해 전기에너지를 동시에 얻는다.8 is an example of a wind power generator according to another embodiment of the present invention, an example in which a
이와 같이 본 발명은 차량 주행에 영향을 주지 않는 도로의 가장자리 주변부에 풍력발생장치를 설치하여 차량의 주행 중 발생 되는 바람을 전기에너지로 변환하여 축전시키고, 축전된 전기에너지를 가로등, 시선 유도램프 및 각종 조명과 램프 점등에 필요한 에너지로 공급하여 사용할 수 있으로 발전기를 통한 전기에너지 생성과 동시에 압전효과를 통한 별도의 전기에너지를 생성하여 부하측에 선택적으로 공급할 수 있다.As described above, the present invention installs a wind generator around the edge of the road that does not affect the driving of the vehicle, converts wind generated during the driving of the vehicle into electrical energy, and accumulates the stored electrical energy. It can be supplied and used as energy for lighting and lamp lighting. It can generate electric energy through generators and generate electric power separately through piezoelectric effect and supply it selectively to load side.
이와 같이 본 발명은 도면 및 명세서를 통하여 발명의 일 실시 예를 참고로 설명하였으나 예시이다. 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시가 가능하다.As described above, the present invention has been described with reference to the drawings and specification, with reference to an embodiment of the invention, but it is an example. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the invention.
100: 도로
200: 타워포스트
201: 회전자
202: 회전축
203: 발전기
204: 회전판
205: 압전소자
206: 헤드케이싱
206a.206b: 하우징커버
207: 브릿지다이오드
208: 회전돌기
209: 가진돌기
300: 축전지
301: 부하측
302: 컨트롤러100: road
200: Tower Post
201: rotor
202: axis of rotation
203: generator
204: rotating plate
205: piezoelectric element
206: head casing
206a.206b: housing cover
207: bridge diode
208: rotating protrusion
209: protrusion
300: storage battery
301: load side
302: controller
Claims (7)
도로(100)의 가장자리 주변부에 수직 방향으로 설치되는 타워포스트(200);
상기 타워포스트(200)의 일단에 회전 가능하게 결합 되어 차량 주행과 도로상에서 형성되는 바람에 의해 회전하는 회전자(201);
상기 회전자(201)를 회전 가능하게 타워포스트(200)에 지지하는 동시에 회전자(201)의 회전에 따라 전기에너지를 생성하기 위하여 회전자(201)를 결합하는 회전축(202)을 구비하는 발전기(203);
상기 발전기(203)의 회전축(202)에 결합 되어 연동하는 회전판(204);
상기 회전판(204)의 회전 구동에 의한 힘의 변위를 전달받아 전기에너지를 형성하는 압전소자(205);로 이루어지며,
상기 발전기(203)의 회전축(202)에 연동하는 회전판(204)과 압전소자(205) 사이에 진동발생수단을 구비하고,
상기 발전기(203)의 회전축(202)에 연동하는 회전판(204)과 압전소자(205) 사이에서 압전소자(205)를 진동시켜 전기에너지를 생성하기 위하여 회전판(204)의 표면을 따라 다수개의 회전돌기(208)를 돌설 하고, 상기 압전소자(205)의 표면에는 상기 회전돌기(208)에 충돌되도록 대응되는 가진돌기(209)를 형성하여 구성되며,
상기 타워포스트(200)의 선단부는 상기 발전기(203)와 회전판(204) 그리고 압전소자(205)들을 수납하기 위한 헤드케이싱(206)으로 구성되고,
상기 헤드케이싱(206)은 발전기(203)측과 압전소자(205)를 분해 결합 가능하도록 하기 위하여 나사산으로 결합된 하우징커버(206a)(206b)로 구성된 것을 특징으로 하는 도로변에 설치되는 풍력발전장치.Wind power drive unit, the wind power generation unit connected to the wind drive unit, the electrical energy generated by the electrical power generated through the wind power generation unit 300 and the power of the battery 300 to the power of the road facility including the lighting of the road. In the wind power generator comprising a controller 302 to distribute to the load side 301 to use,
Tower post 200 is installed in the vertical direction around the edge of the road 100;
A rotor 201 rotatably coupled to one end of the tower post 200 to rotate by wind formed on a vehicle and on a road;
A generator having a rotating shaft 202 for supporting the rotor 201 rotatably to the tower post 200 and for coupling the rotor 201 to generate electric energy according to the rotation of the rotor 201. (203);
A rotating plate 204 coupled to and coupled to the rotating shaft 202 of the generator 203;
Consists of a piezoelectric element 205 to receive the displacement of the force by the rotational drive of the rotating plate 204 to form electrical energy,
Vibration generating means is provided between the rotating plate 204 and the piezoelectric element 205 which is interlocked with the rotating shaft 202 of the generator 203,
A plurality of rotations along the surface of the rotating plate 204 to generate electrical energy by vibrating the piezoelectric element 205 between the rotating plate 204 and the piezoelectric element 205 interlocked with the rotating shaft 202 of the generator 203. The protrusion 208 is formed, and the surface of the piezoelectric element 205 is formed by forming an excitation protrusion 209 corresponding to collide with the rotating protrusion 208,
The tip end of the tower post 200 is composed of a head casing 206 for accommodating the generator 203, the rotating plate 204 and the piezoelectric elements 205,
The head casing 206 is a wind power generator installed on the side of the road, characterized in that consisting of the housing cover (206a) (206b) coupled to the screw thread so as to enable the coupling of the generator 203 side and the piezoelectric element (205). .
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