KR101395910B1 - 풍선형 풍력 발전장치 - Google Patents

풍선형 풍력 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101395910B1
KR101395910B1 KR1020110107613A KR20110107613A KR101395910B1 KR 101395910 B1 KR101395910 B1 KR 101395910B1 KR 1020110107613 A KR1020110107613 A KR 1020110107613A KR 20110107613 A KR20110107613 A KR 20110107613A KR 101395910 B1 KR101395910 B1 KR 101395910B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stator
rotor
wind
power generation
wind power
Prior art date
Application number
KR1020110107613A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130043465A (ko
Inventor
이희준
홍진우
Original Assignee
미르텍알앤디 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미르텍알앤디 주식회사 filed Critical 미르텍알앤디 주식회사
Priority to KR1020110107613A priority Critical patent/KR101395910B1/ko
Publication of KR20130043465A publication Critical patent/KR20130043465A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101395910B1 publication Critical patent/KR101395910B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/02Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors
    • F03D1/025Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having a plurality of rotors coaxially arranged
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D1/00Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor 
    • F03D1/04Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor  having stationary wind-guiding means, e.g. with shrouds or channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/92Mounting on supporting structures or systems on an airbourne structure
    • F05B2240/921Mounting on supporting structures or systems on an airbourne structure kept aloft due to aerodynamic effects
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/728Onshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명은 부양력을 이용하여 공중에 설치되어 풍력 발전을 수행하고, 내부에 설치된 복수의 발전기가 서로 다른 방향으로 회전되도록 하여 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인한 풍력 발전기의 요잉을 방지하여 안정적인 발전을 제공하는 풍선형 풍력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체; 상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부; 및 상기 통로부에 일렬로 설치되고, 발전장치 내부의 회전자와 프로펠러가 일체형으로 형성된 복수의 발전부를 포함하고, 상기 복수의 발전부는 상기 통로부를 통과하는 바람에 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 것을 특징으로 한다. 따라서 복수의 발전기가 서로 다른 방향으로 회전되도록 하여 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인한 풍력 발전기의 요잉을 방지하여 안정적인 발전을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

풍선형 풍력 발전장치{BALLOON TYPE WIND POWER GENERATION DEVICE}
본 발명은 풍선형 풍력 발전장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 부양력을 이용하여 공중에 설치되어 풍력 발전을 수행하고, 내부에 설치된 복수의 발전기가 서로 다른 방향으로 회전되도록 하여 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인한 풍력 발전기의 요잉을 방지하는 풍선형 풍력 발전장치에 관한 것이다.
풍력 발전 시스템이란 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 그 기계적 에너지를 이용하여 발전기에서 전력을 얻어내는 시스템을 말한다.
일반적으로 풍력 발전기는 바람이 많은 지역을 선정하여 지상에 구조물을 설치하고 그 구조물의 상단부에 프로펠러와 연결된 발전기를 설치하여 바람에 의한 풍력을 통해 발전함으로써 전기를 생산한다.
최근에는 보다 충분한 풍력을 활용하기 위하여 기구의 내부에 비중이 낮은 가스를 충진시켜 프로펠러를 포함한 발전기를 고공에 체류시키면서 풍력에 의한 발전이 이루어지는 방식도 시도되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 풍선형 풍력 발전기를 나타낸 도면으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기(10)는 풍선형 기구(11)를 여러 개의 로프(12)로 연결한 상태에서, 기구(11)에 설치된 프로펠러(13)가 풍향(14)에 따라 회전함에 따라 풍력 발전이 가능해지도록 구성되는 것이다.
그러나, 이와 같은 종래의 풍력 발전기(10)는 고공에 설치됨으로써 풍력 이용의 효율성은 높아질 수 있으나, 기구(11)의 부양력의 한계 등으로 인하여 프로펠러의 크기가 제한될 수밖에 없고, 특히 고공에서 더욱 높은 풍력 발전 효율을 구현하는데도 한계가 있는 문제점이 있다.
또한, 종래 기술에 따른 풍력 발전기(10)는 프로펠러(13)가 한쪽 방향으로 회전함에 따라 풍력 발전기(10)는 반대 방향으로 회전하려는 토크가 발생하여 풍력 발전기(10)에 요잉(Yawing) 현상이 발생되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 부양력을 이용하여 공중에 설치되어 풍력 발전을 수행하고, 내부에 설치된 복수의 발전기가 서로 다른 방향으로 회전되도록 하여 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인한 풍력 발전기의 요잉을 방지하여 안정적인 발전을 제공하는 풍선형 풍력 발전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 풍선형 풍력 발전장치로서,
밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체; 상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하고, 내부가 원형 유지하며, 발전부를 고정하기 위한 파이프를 구비한 통로부; 및 상기 통로부에 일렬로 설치되고, 발전장치 내부의 회전자와 프로펠러가 일체형으로 형성되며, 원통 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고, 전류가 유도되는 코일이 권취된 고정자와, 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 설치되어 외주연을 따라 배치된 자석의 회전을 통해 상기 고정자에 권취된 코일에 전류가 유도되도록 하는 회전자와, 상기 회전자의 내측에 설치되어 상기 통로부를 통과하는 바람에 의해 상기 회전자가 일정 방향으로 회전되도록 하는 프로펠러와, 상기 고정자와 회전자의 양단부에 각각 배치되어 상기 회전자가 별도의 지지부재 없이 상기 고정자의 내측에서 회전할 수 있도록 고정시키고, 상기 회전자가 고정자의 내부에서 매끄럽게 회전되도록 하우징 및 고정자와 밀착되어 고정되는 상부 베어링과 상기 회전자의 외주연과 밀착되는 하부 베어링을 형성한 베어링과, 상기 회전자, 고정자 및 베어링 사이에 설치되어 외부로부터 발전부 내부로의 이물질 유입을 차단하는 밀폐부를 구비한 복수의 발전부를 포함하고, 상기 통로부는 바람이 유입되는 파이프의 유입구 지름이 바람이 통과하는 중앙부의 지름보다 큰 깔대기 형태로 형성되어 유입된 바람이 좁은 통로를 통과하여 풍속이 증가되도도록 하고, 상기 복수의 발전부는 상기 통로부를 통과하는 바람에 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
또한, 본 발명은 풍선형 풍력 발전장치로서,
밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 복수의 부양체; 상기 복수의 부양체가 원통 형상으로 배치되어 고정되도록 하고, 내부를 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 파이프; 및 상기 파이프에 일렬로 설치되고, 발전장치 내부의 회전자와 프로펠러가 일체형으로 형성되며, 원통 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고, 전류가 유도되는 코일이 권취된 고정자와, 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 설치되어 외주연을 따라 배치된 자석의 회전을 통해 상기 고정자에 권취된 코일에 전류가 유도되도록 하는 회전자와, 상기 회전자의 내측에 설치되어 상기 파이프를 통과하는 바람에 의해 상기 회전자가 일정 방향으로 회전되도록 하는 프로펠러와, 상기 고정자와 회전자의 양단부에 각각 배치되어 상기 회전자가 별도의 지지부재 없이 상기 고정자의 내측에서 회전할 수 있도록 고정시키고, 상기 회전자가 고정자의 내부에서 매끄럽게 회전되도록 하우징 및 고정자와 밀착되어 고정되는 상부 베어링과 상기 회전자의 외주연과 밀착되는 하부 베어링을 형성한 베어링과, 상기 회전자, 고정자 및 베어링 사이에 설치되어 외부로부터 발전부 내부로의 이물질 유입을 차단하는 밀폐부를 구비한 복수의 발전부를 포함하고, 상기 파이프는 바람이 유입되는 파이프의 유입구 지름이 바람이 통과하는 중앙부의 지름보다 큰 깔대기 형태로 형성되어 유입된 바람이 좁은 통로를 통과하여 풍속이 증가되도도록 하고, 상기 복수의 발전부는 상기 파이프를 통과하는 바람에 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
본 발명은 발전장치 내부의 회전자와 프로펠러가 일체형으로 형성된 복수의 발전부가 서로 다른 방향으로 회전되도록 하여 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인한 풍력 발전기의 요잉을 방지하여 안정적인 발전을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 풍선형 풍력 발전기를 나타낸 사시도.
도 2 는 본 발명에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 제 1 실시예를 나타낸 사시도.
도 3 은 도 2에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 횡방향 단면을 나타낸 단면도.
도 4 는 도 2에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 발전부를 나타낸 사시도.
도 5 는 도 4에 따른 발전부의 내부 구조를 나타낸 사시도.
도 6 은 도 5의 발전부를 절개하여 나타낸 단면도.
도 7 은 도 4에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 회전자를 나타낸 사시도.
도 8 은 도 4에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 발전부 단면을 나타낸 단면도.
도 9 는 본 발명에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 제 2 실시예를 나타낸 사시도.
도 10 은 도 9에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 횡방향 단면을 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(제 1 실시예)
도 2는 본 발명에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 제 1 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 횡방향 단면을 나타낸 단면도이며, 도 4는 도 2에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 발전부를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4에 따른 발전부의 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 6은 도 5의 발전부를 절개하여 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 4에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 회전자를 나타낸 사시도이며, 도 8은 도 4에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 발전부 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2 내지 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 풍력 발전장치(100)는 부양체(110)와 상기 부양체(110)에 설치되어 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 복수의 발전부(200 및 200')를 포함하여 구성된다.
상기 부양체(110)는 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 구성으로서, 통상의 애드벌룬, 기구 등과 같이 내부에 헬륨 등 공기보다 낮은 비중의 기체가 충진되어 구성된다.
또한, 상기 부양체(110)는 원통 형상의 외주연을 따라 다수의 수직/수평 날개(111)가 설치되어 수평으로 설치된 날개는 상기 부양체(110)가 상하로 균형을 유지할 수 있도록 하고, 수직으로 설치된 날개는 상기 부양체(110)가 좌우로 흔들리지 않도록 한다.
또한, 상기 부양체(110)는 원통 형상의 부양체(110) 중앙을 길이방향으로 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부(120)가 형성된다.
상기 통로부(120)는 공중에서 부는 바람으로 인해 부양체(110)의 형상이 변형되고 이로 인해 상기 통로부(120)의 형상이 변형되는 것을 방지하기 위해 내부에 파이프(130)가 추가 설치된다.
즉 바람으로 인해 원통 형상의 부양체(110) 선단부와 끝단부가 서로 뒤틀려지는 경우 통로부(120)가 직선 형태를 유지할 수 없게 되어 이를 방지하기 위한 고정부재로써 파이프(130)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 통로부(120)는 바람이 유입되는 파이프(130)의 유입구(131) 지름이 바람이 통과하는 중앙부의 지름보다 큰 깔대기 형태로 형성되어 바람의 유입이 충분히 이루어질 수 있도록 하고, 유입된 바람은 좁은 통로를 통과하도록 함으로써 풍속이 증가되도록 한다.
상기 발전부(200, 200')는 통로부(120)의 파이프(130) 내부에 설치되어 상기 통로부(120)를 통과하는 바람에 의해 프로펠러(240)가 회전하며 발전을 수행하는 구성으로서, 상기 통로부(120)의 전측에 설치된 발전부(200)와 후측에 설치된 발전부(200')는 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하고, 이를 위해 하우징(210)과, 고정자(220)와 회전자(230)와, 프로펠러(240)와, 베어링(250)과 다수의 밀폐부(260, 261 및 262)를 포함하여 구성된다.
발전부(200 및 200')는 통로부(120)에 일렬로 설치되며, 전측에 설치된 발전부(200)는 프로펠러가 시계 방향으로 회전되도록 하고, 후측에 설치된 발전부(200')는 프로펠러가 반시계 방향으로 회전되도록 함으로써, 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인해 부양체(110)의 요잉에 의한 뒤틀림을 방지하여 안정적인 발전을 수행할 수 있도록 한다.
상기 하우징(210)은 발전부(200)의 외형을 형성하고, 통로부(120)와 같이 원통 형상으로 이루어지고, 상기 통로부(120)의 내주연과 밀착하여 발전부(200)가 고정되도록 한다.
상기 고정자(220)는 원통 형상의 부재로 하우징(210)의 내부에 설치되고, 상기 고정자(220)에는 전류가 유도되는 코일(221)이 권취된다.
상기 회전자(230)는 원통 형상의 부재로서 고정자(220)의 내측에 회전 가능하게 설치되고, 상기 회전자(230)의 외주연에는 다수의 자석(231)이 배치되어 상기 회전자(230)가 고정자(220)의 내측에서 회전함에 따라 자석이 회전하여 상기 고정자(220)에 권취된 코일(221)에 전류가 유도되도록 한다.
상기 프로펠러(240)는 회전자(230)의 내측에 일체로 설치되어 통로부(120)를 통과하는 바람에 의해 상기 회전자(230)가 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되도록 회전축을 중심으로 날개의 방향이 일정 방향으로 형성된다.
즉 상기 프로펠러(240)의 선단부가 회전자(230)의 내주연과 밀착되어 상기 프로펠러(240)가 회전함에 따라 상기 회전자(230)도 함께 회전하여 발전이 이루어지도록 한다.
상기 베어링(250)은 한 쌍이 상기 고정자(220)와 회전자(230)의 양단부에 각각 배치되어 회전자(230)가 별도의 지지부재 없이 상기 고정자(220)의 내측에서 회전할 수 있도록 지지한다.
또한, 상기 베어링(250)은 상기 회전자(230)가 고정자(220)의 내측에서 매끄럽게 회전할 수 있도록 하우징(210) 및 고정자(220)와 밀착되어 고정되는 상부 베어링(250a)과 상기 회전자(230)의 외주연과 밀착되는 하부 베어링(250b)을 포함하여 구성된다.
상기 밀폐부(260, 261 및 262)는 하우징(210)과 고정자(220)와 회전자(230)와 베어링(250) 사이에 설치되어 상기 고정자(220)와 회전자(230) 사이에 습기를 포함한 이물질이 외부로부터 유입되는 것을 차단하고, 바람직하게는 탄성 재질을 갖는 "O"자 형상의 링 부재이다.
한편, 본 실시예에서는 베어링(250)을 통해 고정자(220)의 내측에 회전자(230)가 회전 가능하게 지지되도록 구성하였으나, 상기 프로펠러(240)의 회전축을 고정자(220)와 연결하는 지지부재(미도시)로 연결하여 상기 회전자(230)가 고정자(220)의 내측에서 회전할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.
다음은 본 발명에 따른 풍선형 풍력 발전 장치의 동작 과정을 설명한다.
풍력 발전 장치(100)는 공중에 설치되어 발전부(200 및 200')에서 발생된 전기를 지상으로 전달하는 케이블(미도시)이 통상의 로프, 강선 등과 함께 지상에 연결되어 고정된다.
상기 풍력 발전 장치(100)는 바람이 부양체(110)의 통로부(120)로 유입되면, 상기 통로부(120)의 전측에 설치되어 프로펠러(240)가 시계 방향으로 회전하도록 구성된 발전부(200)는 상기 유입된 바람이 프로펠러(240)를 시계 방향으로 회전시키며 회전자(230)를 구동시켜 고정자(220)에 전류가 유도되도록 한다.
이때, 좁은 통로부(120)를 통과하는 바람의 풍속은 더욱 증가하여 유입된다.
상기 통로부(120)의 전측에 설치된 발전부(200)를 통과한 바람은 후측에 설치되어 반시계 방향으로 프로펠러가 회전되도록 구성된 발전부(200')로 유입되어 상기 프로펠러를 반시계 방향으로 회전시키켜 회전자를 구동시켜 고정자에 전류가 유도되도록 한다.
따라서 상기 통로부(120)에서 직선으로 배치된 발전부(200 및 200')가 서로 다른 방향으로 회전함으로써, 프로펠러로부터 토출되는 바람과 상기 프로펠러의 회전력에 의한 요잉을 방지하면서 안정적인 발전을 수행할 수 있게 된다.
또한, 빠른 풍속의 바람이 발전부(200 및 200')에 유입되도록 함으로써, 작은 크기의 프로펠러를 이용하여 높은 효율의 풍력 발전을 구현할 수 있게 된다.
(제 2 실시예)
도 9는 본 발명에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 제 2 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 9에 따른 풍선형 풍력 발전장치의 횡방향 단면을 나타낸 단면도이다.
도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 풍력 발전장치(100')는 다수의 부양체(110')와 상기 부양체(110')를 지지하는 파이프(130')와 상기 파이프(130')의 내부에 일렬로 설치되어 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 복수의 발전부(200 및 200')를 포함하여 구성되고, 제 2 실시예에 따른 풍력 발전장치(100')는 바람에 의해 부양체(110')의 형상이 변형되어도 발전부(200, 200')와의 결합을 견고하게 유지할 수 있도록 한다.
상기 부양체(110')는 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공할 수 있도록 다수 설치되고, 상기 다수의 부양체(110')는 바람직하게 원통 형상으로 배치되어 파이프(130')의 외주연에 고정수단(미도시)을 통해 각각 고정된다.
또한, 각각의 부양체(110')는 원통 형상의 외주연을 따라 적어도 하나의 수직 또는 수평 날개(111')가 설치되고, 수평으로 배치된 날개는 부양체(110')가 상하로 균형을 유지할 수 있도록 하고, 수직으로 배치된 날개는 상기 부양체(110')가 좌우로 흔들리지 않도록 한다.
상기 파이프(130')는 바람이 이동하는 경로와 다수의 부양체(110')가 고정되도록 하는 구성으로서, 내부에는 바람이 이동하는 중공을 형성하고, 상기 파이프(131')의 선단부는 깔대기 또는 나팔 형태의 유입구(131')를 형성하여 파이프(130')의 내부로 바람이 충분히 유입될 수 있도록 한다.
상기 발전부(200, 200')는 통로부(120')의 파이프(130') 내부에 설치되어 상기 파이프(130')를 통과하는 바람에 의해 프로펠러가 회전하며 발전을 수행되도록 한다.
또한, 상기 파이프(130')의 전측에 설치된 발전부(200)와 후측에 설치된 발전부(200')는 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행함으로써, 프로펠러로부터 토출되는 바람으로 인해 부양체(110')의 요잉에 의한 뒤틀림을 방지하여 안정적인 발전을 수행할 수 있도록 한다.
따라서 바람에 의해 부양체(110')의 외형이 변형되어도 파이프(130')의 내부에 설치된 발전기(200, 200')와의 결합을 견고하게 유지하며 발전을 유지할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 100' : 풍력 발전 장치 110, 110' : 부양체
111, 111' : 날개부 120, 120' : 통로부
130, 130' : 파이프 131, 131' : 유입구
200, 200' : 발전부 210 : 하우징
220 : 고정자 221 : 코일
230 : 회전자 231 : 자석
240 : 프로펠러 250 : 베어링
250a : 상부 베어링 250b : 하부 베어링
260, 261,262 : 밀폐부

Claims (7)

  1. 풍선형 풍력 발전장치로서,
    밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체;
    상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하고, 내부가 원형 유지하며, 발전부를 고정하기 위한 파이프를 구비한 통로부; 및
    상기 통로부에 일렬로 설치되고, 발전장치 내부의 회전자와 프로펠러가 일체형으로 형성되며, 원통 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고, 전류가 유도되는 코일이 권취된 고정자와, 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 설치되어 외주연을 따라 배치된 자석의 회전을 통해 상기 고정자에 권취된 코일에 전류가 유도되도록 하는 회전자와, 상기 회전자의 내측에 설치되어 상기 통로부를 통과하는 바람에 의해 상기 회전자가 일정 방향으로 회전되도록 하는 프로펠러와, 상기 고정자와 회전자의 양단부에 각각 배치되어 상기 회전자가 별도의 지지부재 없이 상기 고정자의 내측에서 회전할 수 있도록 고정시키고, 상기 회전자가 고정자의 내부에서 매끄럽게 회전되도록 하우징 및 고정자와 밀착되어 고정되는 상부 베어링과 상기 회전자의 외주연과 밀착되는 하부 베어링을 형성한 베어링과, 상기 회전자, 고정자 및 베어링 사이에 설치되어 외부로부터 발전부 내부로의 이물질 유입을 차단하는 밀폐부를 구비한 복수의 발전부를 포함하고,
    상기 통로부는 바람이 유입되는 파이프의 유입구 지름이 바람이 통과하는 중앙부의 지름보다 큰 깔대기 형태로 형성되어 유입된 바람이 좁은 통로를 통과하여 풍속이 증가되도도록 하고, 상기 복수의 발전부는 상기 통로부를 통과하는 바람에 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 것을 특징으로 하는 풍선형 풍력 발전장치.
  2. 삭제
  3. 풍선형 풍력 발전장치로서,
    밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 복수의 부양체;
    상기 복수의 부양체가 원통 형상으로 배치되어 고정되도록 하고, 내부를 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 파이프; 및
    상기 파이프에 일렬로 설치되고, 발전장치 내부의 회전자와 프로펠러가 일체형으로 형성되며, 원통 형상의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치되고, 전류가 유도되는 코일이 권취된 고정자와, 상기 고정자의 내측에 회전 가능하게 설치되어 외주연을 따라 배치된 자석의 회전을 통해 상기 고정자에 권취된 코일에 전류가 유도되도록 하는 회전자와, 상기 회전자의 내측에 설치되어 상기 파이프를 통과하는 바람에 의해 상기 회전자가 일정 방향으로 회전되도록 하는 프로펠러와, 상기 고정자와 회전자의 양단부에 각각 배치되어 상기 회전자가 별도의 지지부재 없이 상기 고정자의 내측에서 회전할 수 있도록 고정시키고, 상기 회전자가 고정자의 내부에서 매끄럽게 회전되도록 하우징 및 고정자와 밀착되어 고정되는 상부 베어링과 상기 회전자의 외주연과 밀착되는 하부 베어링을 형성한 베어링과, 상기 회전자, 고정자 및 베어링 사이에 설치되어 외부로부터 발전부 내부로의 이물질 유입을 차단하는 밀폐부를 구비한 복수의 발전부를 포함하고,
    상기 파이프는 바람이 유입되는 파이프의 유입구 지름이 바람이 통과하는 중앙부의 지름보다 큰 깔대기 형태로 형성되어 유입된 바람이 좁은 통로를 통과하여 풍속이 증가되도록 하고, 상기 복수의 발전부는 상기 파이프를 통과하는 바람에 서로 반대 방향으로 회전하며 발전을 수행하는 것을 특징으로 하는 풍선형 풍력 발전장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
KR1020110107613A 2011-10-20 2011-10-20 풍선형 풍력 발전장치 KR101395910B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110107613A KR101395910B1 (ko) 2011-10-20 2011-10-20 풍선형 풍력 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110107613A KR101395910B1 (ko) 2011-10-20 2011-10-20 풍선형 풍력 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130043465A KR20130043465A (ko) 2013-04-30
KR101395910B1 true KR101395910B1 (ko) 2014-05-16

Family

ID=48441699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110107613A KR101395910B1 (ko) 2011-10-20 2011-10-20 풍선형 풍력 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101395910B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200018169A (ko) 2018-08-10 2020-02-19 주식회사 올브릿지 벌룬에 의하여 공중에서 구동되며 복수의 제너레이터가 병렬구조를 이루는 기어방식의 풍력발전장치
KR20200018170A (ko) 2018-08-10 2020-02-19 주식회사 올브릿지 벌룬에 의하여 공중에서 구동되며 복수의 제너레이터가 병렬구조를 이루는 벨트 방식의 풍력발전장치
KR20230151663A (ko) 2022-04-26 2023-11-02 김경석 공중 승강기반 풍력발전장치

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101607816B1 (ko) * 2015-10-26 2016-03-31 이진우 바람안내부를 구비하는 무인비행기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886214B1 (ko) 2008-04-21 2009-03-10 김대봉 튜브부양체를 이용한 공중 풍력발전시스템
KR100976382B1 (ko) 2009-08-27 2010-08-18 허만철 쌍엽 풍력 발전장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100886214B1 (ko) 2008-04-21 2009-03-10 김대봉 튜브부양체를 이용한 공중 풍력발전시스템
KR100976382B1 (ko) 2009-08-27 2010-08-18 허만철 쌍엽 풍력 발전장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200018169A (ko) 2018-08-10 2020-02-19 주식회사 올브릿지 벌룬에 의하여 공중에서 구동되며 복수의 제너레이터가 병렬구조를 이루는 기어방식의 풍력발전장치
KR20200018170A (ko) 2018-08-10 2020-02-19 주식회사 올브릿지 벌룬에 의하여 공중에서 구동되며 복수의 제너레이터가 병렬구조를 이루는 벨트 방식의 풍력발전장치
KR20230151663A (ko) 2022-04-26 2023-11-02 김경석 공중 승강기반 풍력발전장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130043465A (ko) 2013-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101395910B1 (ko) 풍선형 풍력 발전장치
US10138866B2 (en) Fluid power generation method and fluid power generation device
KR100886214B1 (ko) 튜브부양체를 이용한 공중 풍력발전시스템
US8134246B1 (en) Fluid driven generator
US7679209B2 (en) Wind powered electricity generating system
ES2582490T3 (es) Procedimientos y medios de instalación y mantenimiento de un sistema de generación de energía por corriente de agua
KR101309438B1 (ko) 풍력발전장치
KR101292041B1 (ko) 수평형 풍력 발전기
CN105840408A (zh) 一种自适性洋流发电装置
ES2604584T3 (es) Turbina para una instalación hidroeléctrica
CN105370487A (zh) 海流发电装置
CN104018993B (zh) 高空风力发电系统
JP2014058944A (ja) 水力発電装置
KR101336280B1 (ko) 집풍식 풍력 터빈 발전기
KR102026954B1 (ko) 집풍식 풍력발전시스템
KR100971308B1 (ko) 수개의 공중부양튜브를 이용한 공중풍력발전시스템
GB2498004B (en) Electricity generating apparatus
KR101059013B1 (ko) 공중풍력 발전시스템의 터빈장치
KR101732145B1 (ko) 풍력발전장치
TW201331467A (zh) 小型風力發電裝置
KR101187792B1 (ko) 풍력 발전용 날개 조립체
CA2808605C (en) Fluid driven generator
JP5882174B2 (ja) 風力発電装置
CN205349606U (zh) 海流发电装置
CN103590983B (zh) 一种换气式风力发电装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170602

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180504

Year of fee payment: 5