KR101533713B1 - Wind power generating apparatus and facility comprising that apparatus - Google Patents

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KR101533713B1 KR1020130157108A KR20130157108A KR101533713B1 KR 101533713 B1 KR101533713 B1 KR 101533713B1 KR 1020130157108 A KR1020130157108 A KR 1020130157108A KR 20130157108 A KR20130157108 A KR 20130157108A KR 101533713 B1 KR101533713 B1 KR 101533713B1
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Abstract

본 발명은 풍력 발전 장치 및 이를 포함하는 발전형 시설물에 관한 것으로, 내부에 각각 권선된 코일이 구비된 상부 지지판 및 하부 지지판, 상기 상부 지지판과 상기 하부 지지판 사이에 고정 설치되며, 권선된 코일을 구비하는 축 부재, 외풍에 의해 상기 축부재를 축으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 축 부재의 코일에 대향되는 위치에 배치된 자석 부재를 구비하는 회전 부재를 포함하고, 상기 회전 부재는 상기 축 부재가 수용되는 중공이 형성된 몸체부, 상기 몸체부의 외주면에 설치되는 날개부, 상기 축 부재의 상단에 구비되어 상기 상부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 상부 플랜지 및 상기 축 부재의 하단에 구비되어 상기 하부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 하부 플랜지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치를 제공한다.The present invention relates to a wind power generator and a power generation facility including the wind power generator. The wind power generator includes an upper support plate and a lower support plate each having a coil wound therein, a fixed coil installed between the upper support plate and the lower support plate, And a rotating member which is provided so as to be rotatable about the shaft member by a wind and which is disposed at a position facing the coil of the shaft member, An upper flange provided at an upper end of the shaft member and forming a surface facing the upper support plate, and a lower flange provided at a lower end of the shaft member, And a lower flange that forms a surface facing the wind turbine generator All.

Description

풍력 발전 장치 및 이를 포함하는 발전형 시설물 {WIND POWER GENERATING APPARATUS AND FACILITY COMPRISING THAT APPARATUS}[0001] WIND POWER GENERATING APPARATUS AND FACILITY COMPRISING THAT APPARATUS [0002]

본 발명은 풍력 발전 장치 및 이를 포함하는 발전형 시설물에 관한 것으로, 구체적으로는 전기 에너지 발전 효율을 증가시킬 수 있는 수직 타입의 풍력 발전 장치 및 이를 포함하는 발전형 시설물에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wind power generation apparatus and a power generation type facility including the same, and more particularly, to a vertical type wind power generation apparatus capable of increasing electric energy generation efficiency and a power generation type facility including the same.

일반적으로 풍력 발전이라 함은 공기의 이동시 공기의 운동 에너지를 이용하여 발전 장치를 구동하여 전기 에너지를 발전시키는 방식이다.Generally, the term "wind power generation" refers to a method of generating electrical energy by driving a power generation device using the kinetic energy of air when moving air.

우리나라는 해양에 인접한 지형을 갖추고 있고 산지가 많은 지형이기 때문에 계절풍 및 국지적인 지역풍의 영향을 많이 받고 있다. 따라서, 풍력을 활용하기에 유리한 지역적 조건을 갖고 있으나, 현재까지는 수력, 화력 및 원자력을 이용한 발전에 크게 의존하고 있는 실정이다.Since Korea has a terrain close to the ocean and has a lot of mountainous terrain, it is affected by seasonal winds and regional local winds. Therefore, although it has regional conditions favorable to utilize wind power, it is currently highly dependent on hydroelectric, thermal and nuclear power generation.

최근 들어 녹색 성장에 대한 사회적인 공감대가 형성됨에 따라 환경 친화적인 풍력 발전 방식이 주목을 받고 있으나, 종전의 풍력 발전 방식은 발전 효율이 낮은 단점이 있었다. 또한, 종전의 풍력 발전 방식은 회전축이 수평 방향으로 형성된 구조를 이용함에 따라 발전 장치의 규모가 커질 수 밖에 없었다. 이로 인해 전력 수요가 많은 도심에 이러한 풍력 발전 설비를 구축하는 것이 곤란하였고, 도심으로부터 원거리에 위치한 산간 및 해안 지방에 설치가 집중될 수밖에 없는 단점이 있었다.In recent years, as a social consensus on green growth has been formed, eco-friendly wind power generation schemes have attracted attention, but the conventional wind power generation system has a disadvantage of low power generation efficiency. In addition, in the conventional wind power generation system, the size of the power generation apparatus has to be increased due to the use of a structure in which the rotation axis is formed in the horizontal direction. As a result, it was difficult to build such a wind power generation facility in the city center where power demand is high, and there was a disadvantage that the installation was concentrated in remote mountains and coastal areas from the city center.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 발전 효율이 향상되고 주거 지역에도 설치 가능한 컴팩트한 구조로 구성될 뿐 아니라, 시설물에 설치되어 자연풍 뿐 아니라 시설물의 배기풍을 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있는 풍력 발전 장치 및 이를 구비하는 시설물을 제공하기 위함이다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an electric power generating system, The present invention provides a wind power generator and a facility equipped with the same.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 각각 권선된 코일이 구비된 상부 지지판 및 하부 지지판, 상기 상부 지지판과 상기 하부 지지판 사이에 고정 설치되며, 권선된 코일을 구비하는 축 부재, 외풍에 의해 상기 축부재를 축으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 축 부재의 코일에 대향되는 위치에 배치된 자석 부재를 구비하는 회전 부재를 포함하고, 상기 회전 부재는 상기 축 부재가 수용되는 중공이 형성된 몸체부, 상기 몸체부의 외주면에 설치되는 날개부, 상기 축 부재의 상단에 구비되어 상기 상부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 상부 플랜지 및 상기 축 부재의 하단에 구비되어 상기 하부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 하부 플랜지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치를 제공한다.In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a coaxial cable comprising: an upper support plate and a lower support plate each having a coil wound therein, a shaft member fixed between the upper support plate and the lower support plate, And a rotating member provided on the shaft member and rotatable about the shaft member, the rotating member including a magnet member disposed at a position facing the coil of the shaft member, wherein the rotating member includes a hollow body An upper flange provided at an upper end of the shaft member to form a surface facing the upper support plate, and a lower end provided at a lower end of the shaft member to form a surface facing the lower support plate And a lower flange provided on the lower flange.

여기서, 상기 날개부는 복수개의 팬으로 구성되며, 상기 팬은 상기 몸체부를 감싸는 형태의 곡면으로 구성되며, 상기 몸체부의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 꼬인 형태로 구성될 수 있다. 그리고, 상기 각각의 팬은 상기 몸체부로부터 반경 방향으로 연장되는 복수개의 고정 부재에 의해 고정될 수 있으며, 상기 각각의 팬은 상단의 폭이 하단의 폭보다 넓게 형성될 수 있다.Here, the wing portion may be formed of a plurality of fans, and the fan may be formed of a curved surface that surrounds the body portion, and may be formed to be twisted in the vertical direction along the longitudinal direction of the body portion. Each of the fans may be fixed by a plurality of fixing members extending in the radial direction from the body portion, and each of the fans may be formed such that the width of the upper end thereof is wider than the width of the lower end thereof.

나아가, 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판에는 코일이 권선되고, 상기 회전 부재의 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지는 각각 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판의 코일에 대향되는 위치에 배치되는 영구자석을 포함하여 구성되는 것도 가능하다.Further, a coil is wound on the upper support plate and the lower support plate, and the upper flange and the lower flange of the rotary member are disposed at positions opposed to the coils of the upper support plate and the lower support plate, respectively, .

이때, 상기 회전 부재가 회전함에 따라 상기 상부 지지판의 코일 또는 상기 하부 지지판의 코일에서 발생되는 전기 에너지는 상기 몸체부의 중공 내측에 상기 회전축을 따라 형성되는 선로를 따라 전달되도록 구성될 수 있다.At this time, as the rotary member rotates, electric energy generated in the coil of the upper support plate or the coil of the lower support plate may be transmitted along the line formed along the rotation axis to the hollow inside of the body.

그리고, 상기 상부 지지판은 별도의 상부 프레임에 고정 설치되며, 상기 하부 지지판은 별도의 하부 프레임에 고정 설치될 수 있다. 특히, 이러한 풍력 발전 장치 복수개가 병렬로 배치되고, 각각의 풍력 발전 장치의 상부 지지판은 상기 상부 프레임에 각각 고정 설치되며, 하부 지지판은 하부 프레임에 각각 고정 설치되도록 구성할 수 있다.The upper support plate may be fixed to a separate upper frame, and the lower support plate may be fixed to a separate lower frame. In particular, a plurality of such wind power generators may be arranged in parallel, an upper support plate of each wind power generator may be fixedly installed on the upper frame, and a lower support plate may be fixedly installed on the lower frame.

한편, 전술한 본 발명의 목적은 건조물 및 상기 건조물의 상측에 배치되어 풍력을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 풍력 발전 장치를 포함하여 구성되며, 상기 풍력 발전 장치는 내부에 각각 권선된 코일이 구비된 상부 지지판 및 하부 지지판, 상기 상부 지지판과 상기 하부 지지판 사이에 고정 설치되며, 권선된 코일을 구비하는 축 부재, 외풍에 의해 상기 축부재를 축으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 축 부재의 코일에 대향되는 위치에 배치된 자석 부재를 구비하는 회전 부재를 포함하고, 상기 회전 부재는 상기 축 부재가 수용되는 중공이 형성된 몸체부, 상기 몸체부의 외주면에 설치되는 날개부, 상기 축 부재의 상단에 구비되어 상기 상부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 상부 플랜지 및 상기 축 부재의 하단에 구비되어 상기 하부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 하부 플랜지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물에 의해서도 달성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a wind power generator, comprising: a wind power generator for generating electric energy using a wind power; An upper support plate and a lower support plate, a shaft member fixed between the upper support plate and the lower support plate and having a coil wound therearound, a shaft member rotatably mounted on the shaft member by a wind, The rotary member includes a hollow body formed with a hollow for receiving the shaft member, a wing provided on an outer circumferential surface of the body, and a rotating member provided on an upper end of the shaft member. An upper flange forming a surface facing the upper support plate and a lower flange provided at a lower end of the shaft member, That is configured to include a lower flange forming a surface on which flavor may be achieved by the development of type facility as claimed.

이때, 상기 건조물은 내부 공간으로부터 배기되는 공기가 배출되는 배기관을 구비하고, 상기 풍력 발전 장치는 상기 배기관의 상측에 설치되어 상기 배기관을 통해 배기되는 배기풍 및 외부의 자연풍을 이용하여 전기 에너지를 생산하도록 구성되는 것도 가능하다.At this time, the dried material has an exhaust pipe through which air exhausted from an inner space is exhausted. The wind power generator is installed on the exhaust pipe to produce electric energy using exhaust wind and natural wind which is exhausted through the exhaust pipe. Or the like.

여기서, 상기 풍력 발전 장치의 상기 날개부는 복수개의 팬으로 구성되며, 상기 팬은 상기 몸체부를 감싸는 형태의 곡면으로 이루어져, 상기 몸체부의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 꼬인 형태로 구성될 수 있다.Here, the wing portion of the wind turbine generator may include a plurality of fans, and the fan may be formed as a curved surface that surrounds the body portion, and may be twisted in the vertical direction along the longitudinal direction of the body portion.

그리고, 상기 풍력 발전 장치의 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판에는 코일이 권선되고, 상기 회전 부재의 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지는 각각 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판의 코일에 대향되는 위치에 배치되는 영구자석을 포함하여 구성될 수 있다.A coil is wound on the upper support plate and the lower support plate of the wind power generator, and the upper flange and the lower flange of the rotary member are permanently disposed at positions opposed to the coils of the upper support plate and the lower support plate, respectively And magnets.

나아가, 상기 건조물의 상측에는 상기 풍력 발전 장치와 인접한 위치에 배치되어, 상기 풍력 발전 장치의 상기 회전 부재로 풍력을 제공하는 보조팬을 더 포함하고, 상기 보조팬은 상기 풍력 발전 장치의 초기 구동시 풍력을 제공하여 상기 회전 부재의 초기 회전에 조력하도록 구성하는 것도 가능하다.Further, an auxiliary fan disposed at a position adjacent to the wind power generator on the upper side of the dried product to provide wind power to the rotating member of the wind power generator, It is also possible to provide a wind force to assist the initial rotation of the rotary member.

여기서, 상기 건조물의 상측에는 상기 건조물에 고정 설치되는 상부 프레임 및 하부 프레임이 설치되며, 상기 풍력 발전 장치는 상기 건조물의 상측에 복수개로 구비되어, 상기 복수개의 풍력 발전 장치의 상기 상부 지지판은 상기 상부 프레임에 고정 설치되고, 상기 복수개의 풍력 발전 장치의 상기 하부 지지판은 상기 하부 프레임에 고정 설치되도록 구성할 수 있다.Here, an upper frame and a lower frame fixedly installed on the dried material are installed on the upper side of the dried material, and the wind power generator is provided on the upper side of the dried material, and the upper support plate of the plurality of wind power generators includes the upper And the lower support plate of the plurality of wind power generators may be fixedly installed on the lower frame.

본 발명에 의할 경우, 수직 방향으로 형성된 회전축으로 회전하는 풍력 발전 장치를 제공함으로서 구성을 단순화시킴으로서 산간 도서 지역 뿐 아니라 바람이 적은 주거지가 밀집한 도심 지역에도 설치할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, since the wind turbine generator is rotated by a vertical axis, it is possible to install the wind turbine generator in an urban area having a dense residential area as well as a mountainous island area by simplifying the construction.

또한, 풍력 발전 장치의 회전축 양단 뿐 아니라 회전축에서도 유도 전력이 발생하도록 구성함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 자연풍과 더불어 건물에서 배기되는 배기풍을 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있도록 구성함으로써 기상 상태에 따른 에너지 생산량의 편차를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, it is possible not only to improve the power generation efficiency by constructing the induction electric power to be generated at both ends of the rotary shaft of the wind power generator as well as to the rotary shaft, but also to generate electric energy using the exhaust wind exhausted from the building, It is possible to minimize the variation of the energy production amount depending on the state.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전 장치의 외관을 도시한 정면도,
도 2은 도 1에서 풍력 발전 장치의 날개부의 일부를 도시한 도면,
도 3는 도 1에서 풍력 발전 장치의 단면을 도시한 단면도,
도 4는 복수개의 풍력 발전 장치가 설치되는 구조를 도시한 도면,
도 5는 도 1의 풍력 발전 장치가 설치된 발전형 시설물을 도시한 도면이다.1 is a front view showing an appearance of a wind power generator according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a view showing a part of a wing portion of the wind power generator in Fig. 1,
Fig. 3 is a cross-sectional view of a wind turbine generator in Fig. 1,
4 is a view showing a structure in which a plurality of wind power generators are installed,
5 is a view showing a power generating facility equipped with the wind power generator of FIG.

이하에서는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 풍력 발전 장치 및 이를 포함하는 발전형 시설물에 대해 구체적으로 설명하도록 한다. 아래의 설명에서 각 구성요소의 위치 관계는 원칙적으로 도면을 기준으로 설명한다. 그리고 도면은 설명의 편의를 위해 발명의 구조를 단순화하거나 필요할 경우 과장 또는 생략하여 표시될 수 있다. 따라서, 각각의 구성요소는 도면에 도시된 크기 및 형상에 한정되는 것은 아니며, 필요에 따라 각 구성요소의 크기를 대형화 또는 소형화시켜 실시하는 것도 가능하며, 형상 또한 다양하게 설계 변경할 수 있음은 물론이다. 나아가, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 이 이외에도 각종 장치를 부가하거나, 변경 또는 생략하여 실시할 수 있음은 물론이다.Hereinafter, a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention and a power generation facility including the same will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the positional relationship of each component is principally described based on the drawings. For convenience of explanation, the drawings may be simplified or omitted, if necessary, to simplify the structure of the invention. Therefore, the respective constituent elements are not limited to the sizes and shapes shown in the drawings, and the size of each constituent element can be enlarged or miniaturized as necessary, and the design can be changed in various shapes as a matter of course . Further, it goes without saying that the present invention is not limited thereto, and various devices may be added, changed or omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전 장치의 외관을 도시한 정면도이다.1 is a front view showing an appearance of a wind power generator according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 풍력 발전 장치(10)는 상부 지지판(110), 하부 지지판(120), 상부 지지판과 하부 지지판 사이에 고정 설치되는 축 부재(130), 그리고 축 부재(130)를 축으로 회전 가능하게 설치되는 회전 부재(140)를 포함하여 구성된다.1, the wind power generator 10 according to the present embodiment includes an upper support plate 110, a lower support plate 120, a shaft member 130 fixedly installed between the upper support plate and the lower support plate, And a rotating member 140 rotatably mounted on the member 130.

상부 지지판(110)은 풍력 발전 장치(10)의 상부 구조를 형성하고, 하부 지지판(120)은 풍력 발전 장치(10)의 하부 구조를 형성한다. 상부 지지판(110) 및 하부 지지판(120)은 소정의 두께를 갖는 판형 부재로 구성되며, 외부에 고정 설치됨으로서 풍력 발전 장치(10)의 나머지 구성요소를 지지하는 역할을 수행한다. 도 1에서는 상부 지지판(110) 및 하부 지지판(120)이 원형의 판형 부재로 구성되는 것으로 도시하였으나, 이는 일 예에 불과하며 설치 위치에 따라 다양한 형상으로 구성할 수 있다.The upper support plate 110 forms the upper structure of the wind power generator 10 and the lower support plate 120 forms the lower structure of the wind power generator 10. The upper support plate 110 and the lower support plate 120 are formed of a plate member having a predetermined thickness and are fixed to the outside to support the remaining components of the wind power generator 10. In FIG. 1, the upper support plate 110 and the lower support plate 120 are shown as circular plate members. However, the present invention is not limited thereto.

이러한 상부 지지판(110) 및 하부 지지판(120)은 풍력 발전 장치의 전체 구조를 지지하는 역할을 수행하므로, 바람이 강하게 부는 경우에도 설치 상태를 견고하게 유지할 수 있도록 외부에 고정 설치되는 프레임 구조물에 의해 고정 설치되는 것이 바람직하다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 지지판(110)은 상부 프레임(20)에 하부 지지판(120)은 하부 프레임(30)이 각각 고정 설치되며, 이러한 상부 프레임(20) 및 하부 프레임(30)은 외부의 별도 구조물에 견고하게 설치된 프레임 구조물일 수 있다. 이와 같이, 풍력 발전 장치(10)의 상측 및 하측 양단이 외부의 프레임에 의해 고정됨에 따라 강풍 등의 외부 환경에 노출된 상태에서도 견고한 설치 구조를 유지할 수 있다.Since the upper support plate 110 and the lower support plate 120 support the entire structure of the wind power generator, the upper support plate 110 and the lower support plate 120 can be supported by a frame structure fixed externally so as to firmly maintain the installation state And is preferably fixedly installed. 1, the upper support plate 110 is fixed to the upper frame 20 and the lower support plate 120 is fixed to the lower frame 30. The upper frame 20 and the lower frame 30 Or may be a frame structure rigidly mounted on an external separate structure. As described above, since both the upper and lower ends of the wind power generator 10 are fixed by the outer frame, it is possible to maintain a rigid installation structure even in a state exposed to an external environment such as a strong wind.

축 부재(130) 및 회전 부재(140)는 상부 지지판(110)과 하부 지지판(120)의 사이에 구비되며, 외부에서 제공되는 바람, 즉 이동하는 공기의 운동 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생산하는 구성이다. 축 부재(130)는 수직 방향으로 설치되는 원통형 막대 부재로 구성되며, 상부 지지판(110)과 하부 지지판(120) 사이에 고정 설치된다(도 3 참조). 그리고, 도 1에 도시된 바와 같이 회전 부재(140)는 외부에서 제공되는 바람의 운동 에너지를 이용하여 축 부재(130)를 축으로 회전 가능하게 구성된다.The shaft member 130 and the rotary member 140 are provided between the upper support plate 110 and the lower support plate 120 and generate electric energy by using kinetic energy of wind, . The shaft member 130 is composed of a cylindrical rod member installed in a vertical direction and is fixed between the upper support plate 110 and the lower support plate 120 (see FIG. 3). As shown in FIG. 1, the rotary member 140 is configured to be rotatable about the shaft member 130 using the external kinetic energy of the wind.

여기서, 회전 부재(140)는 몸체부(141), 몸체부(141)의 양 단에 설치되는 상부 플랜지(142) 및 하부 플랜지(143), 그리고 몸체부(141)의 외측을 따라 설치되는 날개부(150)를 포함하여 구성된다.The rotary member 140 includes a body portion 141, an upper flange 142 and a lower flange 143 provided at both ends of the body portion 141, (150).

몸체부(141)는 회전 부재(140)의 길이 방향을 따라 길게 연장 형성되는 원통형 부재로 구성된다. 몸체부(141)의 내부에는 길이 방향을 따라 중공이 형성되어 축 부재(130)가 수용되는 공간을 형성한다. 그리고, 회전 부재(140)의 몸체부(141) 내벽과 축 부재(130)의 외면 사이에는 적어도 하나 이상의 베어링이 형성되어, 마찰을 최소화시킨 상태로 회전할 수 있다.The body portion 141 is composed of a cylindrical member that is elongated along the longitudinal direction of the rotary member 140. A hollow is formed in the body part 141 along the longitudinal direction to form a space in which the shaft member 130 is accommodated. At least one bearing is formed between the inner wall of the body portion 141 of the rotary member 140 and the outer surface of the shaft member 130 so that the friction can be minimized.

몸체부(141)의 상단 및 하단에는 각각 판형 부재로 구성되는 상부 플랜지(142) 및 하부 플랜지(143)가 구비된다. 이러한 상부 플랜지(142) 및 하부 플랜지(143)는 각각 상부 지지판(110) 및 하부 지지판(120)과 마주보면서 회전 부재(140)의 회전시 상대적으로 회전하는 구성이다. 이때, 상부 플랜지(142)와 상부 지지판(110) 그리고 하부 플랜지(143)와 하부 지지판(120) 사이 또한 각각 베어링이 설치되어, 회전시 마찰 저항을 최소화시키면서 회전하도록 구성할 수 있다.An upper flange 142 and a lower flange 143, each of which is a plate member, are provided at the upper and lower ends of the body portion 141. The upper flange 142 and the lower flange 143 rotate relative to each other when the rotary member 140 rotates while facing the upper support plate 110 and the lower support plate 120, respectively. At this time, bearings are also provided between the upper flange 142 and the upper support plate 110, between the lower flange 143 and the lower support plate 120, respectively, and rotate while minimizing frictional resistance during rotation.

날개부(150)는 몸체부(141)의 외측에 돌출되는 형태로 구성되며, 외부에서 제공되는 바람이 날개부(150)에 부딪히면서 바람의 운동 에너지가 풍력 발전 장치(10)로 전달된다. 날개부(150)는 복수개의 팬 부재(151) 및 팬 부재를 몸체부에 고정시키는 고정 부재(152)를 포함하여 구성되며, 이하에서는 도 2를 참조하여 날개부에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.The wing part 150 protrudes outward from the body part 141. The wind energy externally provided hits the wing part 150 and the kinetic energy of the wind is transmitted to the wind power generator 10. The wing portion 150 includes a plurality of fan members 151 and a fixing member 152 for fixing the fan member to the body portion. Hereinafter, the wing portion will be described in more detail with reference to FIG. 2 .

도 2은 도 1에서 풍력 발전 장치의 날개부의 일부를 도시한 도면이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 날개부(150)는 복수개의 팬 부재(151)를 포함하여 구성되며, 각 팬 부재(151)는 회전축을 기준으로 바깥 방향으로 볼록한 형태의 곡면으로 구성된다. 따라서, 풍력 발전 장치 방향으로 바람이 유입되면 바람이 바로 통과하는 것이 아니라 팬 부재(151)의 내부 곡면을 타고 흐르면서 바람의 운동 에너지를 충분히 전달될 수 있다.Fig. 2 is a view showing a part of a wing portion of the wind power generator in Fig. 1. Fig. 1 and 2, the wing portion 150 includes a plurality of fan members 151, and each fan member 151 is formed of a curved surface convex outward with respect to the rotation axis do. Therefore, when the wind flows in the direction of the wind power generator, the wind energy can be sufficiently transmitted through the curved surface of the fan member 151, not through the wind.

이러한 팬 부재(151)는 도 1에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 꼬인 형상으로 구성된다. 구체적으로, 팬 부재(151)는 하단을 기준으로 곡면 구조가 축 부재(130)를 감싸는 형상으로 나선 형태와 같이 일정한 방향으로 경사지면서 상향으로 연장 형성된다. 따라서, 팬 부재(151)의 개수가 적게 형성되더라도 다양한 방향으로 제공되는 바람의 운동 에너지를 충분히 전달받는 것이 가능하며, 바람의 수평 방향 속도 성분뿐만 아니라 수직 방향의 속도 성분 또한 풍력 발전에 활용하는 것이 가능하므로, 발전 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.Such a fan member 151 is configured to be twisted in the vertical direction as shown in Fig. Specifically, the fan member 151 is formed such that the curved surface structure of the fan member 151 surrounds the shaft member 130 with respect to the lower end and extends upward while being inclined in a predetermined direction as shown in a spiral shape. Therefore, even if the number of the fan members 151 is small, it is possible to sufficiently receive the kinetic energy of wind provided in various directions, and it is also possible to utilize not only the horizontal velocity component of the wind but also the velocity component in the vertical direction Therefore, there is an advantage that the power generation efficiency can be improved.

여기서, 팬 부재(151)의 폭은 다양한 형태로 구성될 수 있다. 도 1에서 도시된 실시예에서는, 팬 부재(151) 상단의 회전 방향 폭이 하단의 폭 보다 넓게 형성될 수 있다. 일반적으로, 바람과 설치면과의 마찰로 인해 풍력 발전 장치의 하단보다 상단 부분에서 유속이 크게 형성되기 때문에, 상단의 폭이 넓게 형성되는 경우 유속이 큰 바람의 운동 에너지를 활용할 수 있는 장점이 있다. 반면, 풍력 발전 장치의 하측으로부터 상향으로 제공되는 배기풍을 이용하도록 설치하는 경우에는 팬 부재의 하단 폭이 상단 폭보다 넓게 형성되도록 구성하는 것도 가능하다. 이 이외에도, 풍력 발전 장치가 설치되는 환경을 고려하여 팬 부재의 중단의 폭을 상단 및 하단의 폭 보다 넓게 형성하는 것도 가능하며, 팬 부재가 수직 방향으로 일정한 폭을 형성하도록 구성하는 것도 물론 가능하다.Here, the width of the fan member 151 may be variously configured. In the embodiment shown in FIG. 1, the width of the upper end of the fan member 151 in the rotational direction may be larger than the width of the lower end. Generally, because the friction between the wind and the installation surface increases the flow velocity at the upper end portion of the wind power generator, the kinetic energy of the wind having a large flow velocity can be utilized when the width of the upper end is wide . On the other hand, when the wind power generator is installed to use the exhaust wind provided upward from the lower side, the lower end width of the fan member may be formed to be wider than the upper end width. In addition, in consideration of the environment in which the wind power generator is installed, it is also possible to form the width of the stop of the fan member to be wider than the width of the upper and lower ends, or to configure the fan member to have a constant width in the vertical direction .

이러한 팬 부재는 도 2에 도시된 바와 같이 팬 프레임(151a) 및 팬 커버(151b)를 포함하여 구성할 수 있다. 팬 프레임(151a)은 상대적으로 강성이 우수한 부재로 구성되어 팬 부재(151)의 골격 구조를 형성하며, 회전시에도 바람의 저항에 의해 형상이 변화하는 것을 방지하도록 구성된다. 그리고 팬 커버(151b)는 팬 프레임(151a)에 비해 경량의 재질로 구성되어, 팬 프레임(151a) 사이의 공간에 차폐면을 형성한다. 이와 같이, 팬 부재(151)는 팬 프레임(151a) 및 팬 커버(151b)로 구성함으로서 바람에 대한 저항성이 크면서도 자중을 최소화시킴으로서 동일한 운동 에너지를 전달받아 많은 회전수가 유도되도록 구성될 수 있다.Such a fan member may include a fan frame 151a and a fan cover 151b as shown in FIG. The fan frame 151a is constituted by a member having a relatively high rigidity to form the skeletal structure of the fan member 151 and is configured to prevent the shape from changing due to the resistance of wind even during rotation. The fan cover 151b is made of a lightweight material compared to the fan frame 151a, and forms a shielding surface in a space between the fan frames 151a. In this way, the fan member 151 is constructed of the fan frame 151a and the fan cover 151b, so that resistance to wind is high, but the self-weight is minimized, so that the same kinetic energy can be received to induce a large amount of rotation.

한편, 이러한 팬 부재(151)는 복수개의 고정 부재(152)에 의해 몸체부(141)에 고정된다. 고정 부재(152)는 강성이 우수한 재질로 구성되어, 일단이 몸체부(141)에 고정 설치되며 타단이 팬 부재(151)에 고정 설치된다. 따라서, 풍력의 운동 에너지가 팬 부재(151)에 전달되는 경우 몸체부(141)와 팬 부재(151)가 축 부재(130)를 축으로 일체로 회전하는 것이 가능하다.On the other hand, the fan member 151 is fixed to the body portion 141 by a plurality of fixing members 152. One end of the fixing member 152 is fixed to the body portion 141, and the other end thereof is fixed to the fan member 151. Accordingly, when the kinetic energy of the wind force is transmitted to the fan member 151, the body portion 141 and the fan member 151 can rotate integrally with the shaft member 130.

도 1에 도시된 바와 같이 본 실시예에서는 두 개의 팬 부재(151)를 포함하는 회전 부재(140)를 도시하고 있으나, 이는 일 예에 불과하며 풍력 발전 장치가 설치되는 환경 조건 및 회전 효율을 고려하여 다양하게 변경실시 할 수 있음은 물론이다.As shown in FIG. 1, the rotary member 140 including two fan members 151 is shown in the present embodiment. However, this is merely an example, and consideration is given to environmental conditions and rotation efficiency of the wind turbine generator The present invention is not limited thereto.

도 3는 도 1에서 풍력 발전 장치의 단면을 도시한 단면도로, 설명의 편의를 위해 회전 부재는 팬 부재를 제외한 몸체부만을 도시하였음을 밝혀둔다. 본 실시예에 따른 풍력 발전 장치는 내부에 자석 부재(160) 및 코일(170)이 각각 대향되도록 배치될 수 있다. 회전 부재(140)가 회전함에 따라 영구 자석(160)과 권선된 코일(170)이 상대적으로 이동하면서 자기장이 변화하고, 이에 따라 권선된 코일로 전류(또는 기전력)가 유도되는 방식으로 전기 에너지를 생산할 있다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a section of the wind turbine generator in FIG. 1, and for convenience of explanation, the rotating member shows only the body portion excluding the fan member. The wind power generator according to the present embodiment may be arranged such that the magnet member 160 and the coil 170 are opposed to each other. As the rotating member 140 rotates, the permanent magnet 160 and the coil 170 wound on the coil 170 move relative to each other and change the magnetic field. As a result, electric current (or electromotive force) is induced in the coil There is production.

우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전 부재(140)의 상부 플랜지(142) 및 하부 플랜지(143)에는 자석 부재(160)가 구비될 수 있다. 그리고, 상부 지지판(110) 및 하부 지지판(120)은 상기 상부 플랜지(142) 및 하부 플랜지(143)의 자석 부재와 대응되는 위치에 권선된 코일(170)이 구비될 수 있다. 따라서, 회전 부재(140)가 회전함에 따라 권선된 코일(170)로 전류가 유도되면서 전기 에너지를 생산할 수 있다.3, a magnet member 160 may be provided on the upper flange 142 and the lower flange 143 of the rotating member 140. [ The upper support plate 110 and the lower support plate 120 may be provided with a coil 170 wound at a position corresponding to the magnet member of the upper flange 142 and the lower flange 143. Accordingly, as the rotating member 140 rotates, electric current can be generated by the coil 170 wound on the rotating member 140 to produce electric energy.

구체적으로 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 상부 지지판(110) 및 하부 지지판(120)이 각각 상부 플랜지(142) 및 하부 플랜지(143)가 수용될 수 있는 리세스부를 각각 형성하는 구조로 구성된다. 그리고, 상부 플랜지(142)에는 상면 및 측면을 따라 각각 영구 자석(160)이 배치되고, 상부 지지판(110)에는 리세스부가 형성된 저면 및 내주면에 각각 권선된 코일(170)이 배치될 수 있다. 마찬가지로, 하부 플랜지(143)에는 하면 및 측면을 따라 각각 영구 자석(160)이 배치되고, 하부 지지판(120)에는 리세스부가 형성된 상면 및 내주면에 각각 권선된 코일(170)이 배치될 수 있다.3, the upper support plate 110 and the lower support plate 120 are respectively formed with a recess portion in which the upper flange 142 and the lower flange 143 can be received, respectively, as shown in FIG. 3 . The permanent magnet 160 is disposed on the upper surface and the side surface of the upper flange 142 and the coil 170 wound on the lower surface and the inner circumferential surface of the upper support plate 110 are respectively provided with recesses. Similarly, the lower flange 143 is provided with the permanent magnet 160 along the lower surface and the side surface, and the lower support plate 120 is provided with the coil 170 wound on the upper surface and the inner circumferential surface, respectively.

다만, 이는 일 예로서 상부 지지판 및 하부 지지판이 별도의 리세스부를 구비하지 않고, 상부 플랜지 및 하부 플랜지와 각각 마주보도록 적층된 구조로 구성되는 경우에는 영구자석 및 코일이 상호 대향되는 면에 각각 설치되도록 구성되는 것도 가능하다.However, in the case where the upper and lower support plates are not provided with separate recesses and are stacked so as to face the upper flange and the lower flange, respectively, the permanent magnets and the coils are installed on mutually facing surfaces Or the like.

나아가, 회전시 전기 에너지를 생산하기 위한 영구 자석 및 코일은 회전 부재의 양단 뿐만 아니라, 회전 부재 및 축부재에도 각각 설치되는 것이 가능하다. 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이 축 부재(130)의 외측에는 코일(170)이 권선될 수 있다. 이때 코일은 축 부재의 외주면에 노출되는 형태로 권선되는 것도 가능하며, 외부에 설치되는 것을 고려하여 축 부재의 외주면 내측에 권선된 상태로 내장 설치되도록 구성되는 것도 가능하다. 그리고, 회전 부재(140)의 몸체부 내측면에는 복수개의 영구 자석(160)이 구성될 수 있다. 따라서, 회전 부재(140)의 회전시 회전 부재(140) 영구 자석(160)과 축 부재(130)의 권선된 코일(170)이 상대적으로 회전하면서 권선된 코일로 전류가 유도되면서 전기 에너지를 생산할 수 있다.Further, the permanent magnet and the coil for producing electric energy at the time of rotation can be installed not only at both ends of the rotating member but also at the rotating member and the shaft member, respectively. Specifically, as shown in FIG. 3, the coil 170 may be wound on the outer side of the shaft member 130. At this time, the coil may be wound in the form of being exposed to the outer circumferential surface of the shaft member, or may be internally installed in a state of being wound inside the outer circumferential surface of the shaft member in consideration of being installed outside. A plurality of permanent magnets 160 may be formed on the inner surface of the body of the rotary member 140. Therefore, when the rotating member 140 rotates, the permanent magnet 160 and the coil 170 of the shaft member 130 rotate relative to each other to generate electric energy while inducing a current to the coil. .

이와 같이, 본 실시예에 따른 풍력 발전 장치(10)는 회전 부재(140)의 회전에 의해 상측에서 상부 지지판(110)과 상부 플랜지(142)에 의해 전기 에너지가 발생되고, 중앙에서는 회전 부재(140)와 축 부재(130) 사이에서 전기 에너지가 발생되며, 하측에서는 하부 지지판(120)과 하부 플랜지(143) 사이에서 전기 에너지가 발생되는 구조이다. 이때, 도면에서는 별도로 도시되지 않았으나 축 부재(130)의 내측에는 전기 에너지를 전달할 수 있는 선로가 구비되어, 상부 지지판(110) 또는 하부 지지판(120)에서 발생된 전기 에너지가 상기 선로를 통해 일측으로 전달되어, 상측, 중앙 및 하측에서 각각 생산된 전기 에너지를 일괄적으로 수집하여 외부로 제공할 수 있다.As described above, in the wind turbine generator 10 according to the present embodiment, electric energy is generated by the upper support plate 110 and the upper flange 142 from the upper side by the rotation of the rotary member 140, Electrical energy is generated between the lower support plate 120 and the lower flange 143 at the lower side and electrical energy is generated between the lower support plate 120 and the lower flange 143. [ Although not shown in the drawing, a line capable of transmitting electrical energy is provided on the inner side of the shaft member 130 so that electric energy generated from the upper support plate 110 or the lower support plate 120 is transmitted to the one side And the electric energy produced from the upper side, the center side and the lower side can be collectively collected and provided to the outside.

이처럼 본 실시예에 의할 경우, 본 실시예에서는 회전 부재(140)의 양단에서 전기 에너지를 생산할 뿐 아니라, 회전 부재(140)의 내측에 고정 설치되는 축 부재(130)가 구비되도록 구성하여, 축 부재(130)와 회전 부재(140)가 대향하고 있는 넓은 면적을 활용하여 전기 에너지를 생산함으로서 회전 부재가 동일하게 회전하는 환경에서 발전 효율을 최대한으로 향상시킬 수 있는 구조를 제공한다.As described above, according to the present embodiment, in this embodiment, the shaft member 130, which is not only used to produce electrical energy at both ends of the rotary member 140 but also fixedly installed inside the rotary member 140, The present invention provides a structure capable of maximally improving the power generation efficiency in an environment in which the rotating member rotates equally by utilizing electrical energy by utilizing a large area where the shaft member 130 and the rotating member 140 are opposed to each other.

또한 이러한 풍력 발전 장치는 종래의 풍력발전장치에 비해 크기가 작고 견고하기 때문에, 건조물의 상측이나 지면 상에 설치된 상태에서 용이하게 유지 보수 작업을 진행할 수 있는 장점이 있다.Further, since the wind turbine generator is smaller in size than the conventional wind turbine generator and is sturdy, the maintenance work can be easily performed in a state where the turbine generator is installed on the upper side of the building or on the ground.

다만, 본 실시예에서는 회전이 이루어지는 회전 부재(140)의 상부 플랜지(142), 몸체부(141), 하부 플랜지(143)에 자석 부재(160)를 구비하고, 고정된 상태를 유지하는 상부 지지판(110), 하부 지지판(120) 및 축 부재(130)에 코일(170)이 권선되는 구성을 중심으로 설명하였으나, 이는 발생된 전력을 전달하는 선로를 용이하게 설치하기 위한 것으로, 전술한 실시예에서 자석부재가 설치되는 부분의 일부 또는 전부에 코일이 배치되도록 하고, 이에 대응되는 코일의 설치 위치에 자석 부재를 설치하도록 변경 실시할 수 있음은 물론이다.
In this embodiment, however, the magnet member 160 is provided on the upper flange 142, the body portion 141, and the lower flange 143 of the rotating member 140 where rotation is performed, The coil 170 is wound around the lower support plate 120 and the shaft member 130. This is to facilitate the installation of the line for transmitting the generated power, It is of course possible to change the arrangement so that the coils are disposed on part or all of the portion where the magnet member is provided and the magnet member is provided on the position where the coils are installed.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 실시예에 따른 풍력 발전 장치가 설치되는 구조에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, a structure in which the wind power generator according to the present embodiment is installed will be described in detail.

도 4는 복수개의 풍력 발전 장치가 설치되는 구조를 도시한 정면도이다. 전술한 풍력 발전 장치(10)는 단수개로 설치되는 것도 가능하지만, 충분한 양의 전기 에너지를 생산할 수 있도록 복수개로 설치될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 외부(예를 들어, 지면 등의 기타 설치면)에 고정 설치된 상부 프레임(20)과 하부 프레임(30)을 포함한다. 여기서, 복수개의 풍력 발전 장치(10)는 각각의 상부 지지판(110)이 상부 프레임(20)에 설치되고 각각의 하부 지지판(120)이 하부 프레임(30)에 설치되는 구조를 구성할 수 있다. 이 경우, 어느 하나의 풍력 발전 장치로 강한 저항이 작용하는 경우에도 동일한 상부 프레임(20) 및 하부 프레임(30)에 설치된 다른 풍력 발전 장치의 설치 구조가 설치 상태를 안정하게 유지시키는 역할을 수행하므로, 견고한 체결 구조를 구성할 수 있다.4 is a front view showing a structure in which a plurality of wind turbine generators are installed. The above-described wind turbine generator 10 may be installed in a single number, but may be installed in a plurality of units to produce a sufficient amount of electric energy. And includes an upper frame 20 and a lower frame 30 fixed to the outside (for example, other mounting surfaces such as the ground) as shown in FIG. The plurality of wind power generators 10 may have a structure in which the upper support plates 110 are installed on the upper frame 20 and the lower support plates 120 are installed on the lower frame 30. In this case, even when strong resistance acts on any one of the wind power generators, the installation structure of other wind power generators installed in the same upper frame 20 and the lower frame 30 serves to stably maintain the installed state , A rigid fastening structure can be constructed.

다만, 도 4의 경우 복수개의 풍력 발전 장치가 나란하게 배치된 것으로 도시되었으나, 설치 구조가 이에 한정되는 것은 아니며, 상부 프레임 및 하부 프레임이 각각 격자 형태의 메시 구조로 구성함으로서 각각의 풍력 발전 장치를 다양한 위치에 배치할 수 있음은 물론이다.In the case of FIG. 4, a plurality of wind turbine generators are arranged side by side. However, the present invention is not limited thereto, and the upper and lower frames may be constructed of mesh structures in the form of a lattice, It is of course possible to arrange them at various positions.

도 5는 도 1의 풍력 발전 장치가 설치된 발전형 시설물을 도시한 도면이다. 전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 풍력 발전 장치는 종래의 풍력 발전 장치와 달리 수직 방향을 축으로 회전하는 간소화된 구성이므로, 도심 지역 및 기존에 건축된 시설물에 설치하는 것도 가능하다. 나아가, 회전 부재의 팬의 형상이 수평 방향으로 제공되는 바람뿐 아니라 수직 방향으로 제공되는 바람의 운동 에너지까지 이용하여 회전하는 것이 가능하므로, 건축된 시설물의 배기관을 통해 배기되는 배기풍과 같이 수직 방향으로 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있다.5 is a view showing a power generating facility equipped with the wind power generator of FIG. As described above, the wind turbine generator according to the present embodiment is a simplified structure that rotates in the vertical direction, unlike the conventional wind turbine generator, so that it can be installed in an urban area and existing facilities. Further, since the shape of the fan of the rotary member can be rotated using not only the wind provided in the horizontal direction but also the kinetic energy of the wind provided in the vertical direction, it is possible to rotate in the vertical direction like the exhaust wind exhausted through the exhaust pipe of the built- To produce electric energy.

도 5에 도시된 발전형 시설물(40)은 건조물(50) 및 상기 건조물(50)의 상측에 설치되는 풍력 발전 장치(10)를 포함하여 구성된다. 여기서, 건조물(50)은 빌딩, 주택 등의 주거 시설, 공장, 축사, 온실, 양식장 등 다양한 건축물일 수 있으며, 새롭게 건축된 건조물일 수도 있고 또는 이미 건축된 건조물을 이용하는 것도 가능하다. 이러한 건조물은 내부의 공간으로부터 배기되는 공기를 일괄적으로 수집하여 외부로 배기시키기 위한 배기관(51)이 적어도 하나 이상 형성되며, 이러한 배기관은 도 5에 도시된 바와 같이 수직 방향의 관로를 구성할 수 있다.The power generation facility 40 shown in FIG. 5 includes a building material 50 and a wind power generator 10 installed above the building material 50. Here, the dried material 50 may be a variety of buildings such as a building, a residence such as a house, a factory, a barn, a greenhouse, a farm, etc., and may be a newly constructed building or a building already built. 5, at least one exhaust pipe 51 for collecting air exhausted from the internal space and exhausting the exhausted air to the outside is formed, and this exhaust pipe can constitute a vertical pipe line as shown in FIG. 5 have.

한편, 풍력 발전 장치(10)는 건조물(50)의 상측에 복수개로 설치될 수 있으며, 이 중 적어도 하나 이상의 풍력 발전 장치는 건조물의 배기관(51)의 상측에 배치되도록 구성할 수 있다. 이 경우, 해당 풍력 발전 장치(10)는 외부에서 제공되는 자연풍을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것도 가능하고, 건조물(50)로부터 배기되는 배기풍을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것도 가능하다. 따라서, 종전에 자연풍에만 의존하던 풍력 발전 방식에 비해, 기상 조건이 불리한 상황에서도 배기풍을 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있어 외부 환경에 따른 발전량의 편차를 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.The wind power generator 10 may be installed on the upper side of the building 50, and at least one of the wind power generators may be disposed above the exhaust pipe 51 of the building. In this case, the wind turbine generator 10 can generate electric energy using natural wind provided from the outside, and can produce electric energy using the exhaust wind exhausted from the dried product 50. Therefore, compared to the wind power generation method which was previously dependent only on natural wind, it is possible to produce electric energy by using the exhaust wind even in the unfavorable weather condition, and thus it is possible to minimize the variation of the generation amount according to the external environment.

여기서, 건조물의 상측에 배치되는 풍력 발전 장치의 경우, 도 1에 도시된 풍력 발전 장치와 달리, 팬 부재(151) 하단의 회전 방향 폭이 상단의 폭에 비해 넓게 형성되는 것이 가능하다. 이러한 구조의 경우 하측으로부터 제공되는 배기풍을 이용하여 팬 부재를 회전하는데 더욱 유리하다. 다만, 이러한 팬 부재의 형상은 발전에 이용되는 자연풍 및 배기풍의 의존도를 고려하여 다양하게 변경하여 실시할 수 있음을 밝혀둔다.In the case of the wind power generator arranged on the upper side of the dried product, unlike the wind power generator shown in FIG. 1, the lower end of the fan member 151 can be formed to have a larger width in the rotational direction than the upper end. In such a structure, it is more advantageous to rotate the fan member using the exhaust air provided from the lower side. It should be noted, however, that the shape of the fan member can be variously modified in consideration of the dependence of the natural wind and the exhaust wind used for power generation.

또한, 도 1에서 도시된 풍력 발전 장치는 하부 프레임 및 하부 플랜지가 별도의 개구부가 구비되지 않은 원판형 부재로 구성하였으나, 배기풍을 이용하는 풍력 발전 장치는 하측으로부터 제공되는 배기풍이 팬 부재 방향으로 용이하게 통과할 수 있도록 하부 프레임 및 하부 플랜지에 적어도 하나 이상의 개구부(미도시)를 포함하도록 구성하는 것도 가능하다.1, the lower frame and the lower flange are formed of a disc-shaped member having no separate opening. However, in the wind power generator using the exhaust wind, the exhaust air provided from the lower side is easily moved toward the fan member (Not shown) in the lower frame and the lower flange so as to allow the lower frame and the lower flange to pass therethrough.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 건조물의 상측에는 별도의 보조팬(60)이 구비될 수 있다. 보조팬(60)은 풍력 발전 장치와 인접한 위치에 설치되어, 풍력 발전 장치 방향으로 풍력을 제공하도록 설치될 수 있다. 일반적으로 풍력 발전 장치의 경우 초기 회전 동작을 위해서는 많은 부하가 걸린다. 따라서, 팬 부재(151)의 회전 동작이 진행되는 상태에서 팬 부재(151)가 지속적으로 회전할 수 있을 정도 크기의 자연풍이 제공되더라도, 팬 부재(151)가 정지해 있는 상태에서는 팬 부재의 회전 동작을 시작하는 것이 어려울 수 있다. 따라서, 본 발전형 시설물은 별도의 보조팬(60)을 이용하여 풍력을 제공함으로서 풍력 발전 장치의 초기 회전 동작에 기여하도록 구성할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, a separate auxiliary fan 60 may be provided on the upper side of the dried material. The auxiliary fan 60 may be installed at a position adjacent to the wind power generator and may be installed to provide wind power in the direction of the wind power generator. Generally, in the case of a wind power generator, a large load is required for the initial rotation operation. Therefore, even if natural winds are provided to the extent that the fan member 151 can rotate continuously in the state where the rotating operation of the fan member 151 is proceeding, in the state where the fan member 151 is stopped, It may be difficult to start the operation. Accordingly, the power generation facility can be configured to contribute to the initial rotation operation of the wind power generator by providing the wind power using a separate auxiliary fan (60).

이러한 보조팬(60)은 별도의 동력원으로부터 동력을 제공받아 능동적으로 회전 구동할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리고, 보조팬(60)은 보조팬으로부터 제공되는 풍력이 풍력 발전 장치의 팬 부재에 큰 모멘트로 작용할 수 있도록, 팬 부재의 회전 방향 폭이 넓은 높이(도 5의 경우, 팬 부재의 하측 방향)로 풍력을 제공하도록 배치하는 것이 바람직하다. The auxiliary fan 60 may be configured to be rotatably driven by receiving power from a separate power source. The auxiliary fan 60 is disposed at a height (in the case of FIG. 5, in the lower direction of the fan member) in the rotational direction of the fan member so that the wind force provided from the auxiliary fan can act on the fan member of the wind power generator at a large moment. As shown in Fig.

본 실시예에서는 보조팬을 풍력 발전 장치와 별개의 구성으로 팬 부재의 일측에 위치하도록 구성하고 있으나, 이는 일 예에 불과하며 팬 부재의 하측에 위치하도록 배치하거나, 또는 보조 팬을 풍력 발전 장치와 일체로 구성하는 것도 가능하다. 예를 들어, 풍력 발전 장치의 팬 부재의 하부 플렌지 또는 하부 프레임에 고정 설치하여 팬 부재의 초기 구동시 초기 회전에 기여하도록 동작하는 것도 가능하다.In the present embodiment, the auxiliary fan is disposed on one side of the fan member in a configuration different from that of the wind power generator. However, this is merely an example, and the auxiliary fan may be disposed on the lower side of the fan member, It is also possible to construct them integrally. For example, it may be fixed to the lower flange or the lower frame of the fan member of the wind power generator so as to contribute to the initial rotation when the fan member is initially driven.

나아가, 본 실시예에서는 풍력 발전 장치의 팬 부재가 초기 회전이 용이하게 이루어질 수 있도록 별도의 보조 팬을 구비하는 구성을 예를 들어 설명하였으나, 이 이외에도 팬 부재에 회전 동력을 제공할 수 있는 모터를 추가적으로 구비하고 팬 부재의 초기 회전시에만 모터를 구동하여 팬 부재의 회전을 개시하도록 구성하는 것도 가능하다.Further, in the present embodiment, a configuration in which the fan member of the wind power generator is provided with a separate auxiliary fan so as to facilitate initial rotation has been described as an example, but a motor capable of providing rotational power to the fan member It is also possible to constitute such that the rotation of the fan member is started by driving the motor only at the initial rotation of the fan member.

이러한 발전형 시설물의 경우, 본 발명에 따른 수직형 풍력 발전 장치를 구비하여 자연풍과 배기풍을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것이 가능하므로, 폐풍을 이용하여 에너지를 자급할 수 있는 장점이 있다. 나아가, 시설물로부터 생산된 전기 에너지를 외부 시설물에 제공하거나 전기 에너지를 판매하는 것도 가능하다. In the case of such a power generation facility, since it is possible to produce electric energy using the natural wind and the exhaust wind with the vertical wind power generation device according to the present invention, there is an advantage that energy can be supplied by using the closed wind. Furthermore, it is also possible to provide electrical energy produced from the facility to external facilities or to sell electrical energy.

이상에서는 자연풍 및 배기풍을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 풍력 발전 장치 및 이를 포함하는 발전형 시설물에 대해 설명하였다. 이러한 풍력 발전 장치는 단독 주택과 같이 소규모 건축물의 배기 시설에 적용할 수 있도록 소규모 장치로 구성되는 것도 가능하며, 초고층 빌딩 또는 공장과 같은 대형 시설에 적용할 수 있는 대규모 장치로 구성되는 것도 가능하다.In the foregoing, a wind turbine generating electric energy using natural wind and exhaust wind and a power generating facility including the same are described. Such a wind turbine generator may be constituted by a small scale device to be applied to an exhaust facility of a small-scale building such as a single house, or it may be constituted by a large scale device which can be applied to a large facility such as a high-rise building or a factory.

나아가, 전술한 실시예는 본 발명을 구현하기 위한 일 예로서 이 이외에도 다양한 방식으로 변경 설계하여 적용할 수 있음은 물론이다. 따라서, 본 발명에서 청구하는 권리범위는 실시예에 기재된 사항에 국한되는 것이 아니라, 청구항에 기재된 특징을 실시하는지 여부로 판단해야 할 것이다.Furthermore, it should be understood that the above-described embodiments may be modified and implemented in various ways in addition to those described above. Therefore, the scope of rights claimed in the present invention should not be limited to those described in the embodiments, but should be judged as to whether or not the features described in the claims are implemented.

Claims (14)

내부에 각각 권선된 코일이 구비된 상부 지지판 및 하부 지지판;
상기 상부 지지판과 상기 하부 지지판 사이에 고정 설치되며, 권선된 코일을 구비하는 축 부재;
외풍에 의해 상기 축부재를 축으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 축 부재의 코일에 대향되는 위치에 배치된 자석 부재를 구비하는 회전 부재를 포함하고,
상기 회전 부재는 상기 축 부재가 수용되는 중공이 형성된 몸체부, 상기 몸체부의 외주면에 설치되는 날개부, 상기 몸체부의 상단에 구비되어 상기 상부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 상부 플랜지 및 상기 몸체부의 하단에 구비되어 상기 하부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 하부 플랜지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.An upper support plate and a lower support plate each having a coil wound therein;
A shaft member fixedly installed between the upper support plate and the lower support plate and having a coil wound thereon;
And a rotating member provided on the shaft member so as to be rotatable about the shaft member by a draft and having a magnet member disposed at a position opposite to the coil of the shaft member,
The rotating member includes a hollow body having a hollow receiving the shaft member, a wing installed on an outer circumferential surface of the body, an upper flange formed on an upper end of the body to form a surface facing the upper supporting plate, And a lower flange provided on the lower support plate and forming a surface facing the lower support plate. 제1항에 있어서,
상기 날개부는 복수개의 팬으로 구성되며, 상기 팬은 상기 몸체부를 감싸는 형태의 곡면으로 구성되며, 상기 몸체부의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 꼬인 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The method according to claim 1,
Wherein the fan comprises a plurality of fans and the fan comprises a curved surface that surrounds the body and is configured to be twisted in a vertical direction along a longitudinal direction of the body. 제2항에 있어서,
상기 각각의 팬은 상기 몸체부로부터 반경 방향으로 연장되는 복수개의 고정 부재에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.3. The method of claim 2,
Wherein each of the fans is fixed by a plurality of fixing members extending in a radial direction from the body portion. 제3항에 있어서,
상기 각각의 팬은 상단의 폭이 하단의 폭보다 넓게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The method of claim 3,
Wherein each of the fans has a top width larger than a width of a bottom end thereof. 제1항에 있어서,
상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판에는 코일이 권선되고, 상기 회전 부재의 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지는 각각 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판의 코일에 대향되는 위치에 배치되는 영구자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The method according to claim 1,
And the upper and lower flanges of the rotary member are respectively disposed at positions opposed to the coils of the upper support plate and the lower support plate, Features a wind power generator. 제2항에 있어서,
상기 회전 부재가 회전함에 따라 상기 상부 지지판의 코일 또는 상기 하부 지지판의 코일에서 발생되는 전기 에너지는 상기 몸체부의 중공 내측에 상기 축 부재을 따라 형성되는 선로를 따라 전달되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the electric energy generated in the coil of the upper support plate or the coil of the lower support plate is transmitted along the line formed along the shaft member to the inside of the hollow portion of the body portion as the rotary member rotates. 제6항에 있어서,
상기 상부 지지판은 별도의 상부 프레임에 고정 설치되며, 상기 하부 지지판은 별도의 하부 프레임에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.The method according to claim 6,
Wherein the upper support plate is fixed to a separate upper frame, and the lower support plate is fixed to a separate lower frame. 제7항에 있어서,
상기 상부 지지판, 상기 하부 지지판, 상기 축 부재 및 상기 회전부재는 각각 병렬적으로 복수개로 배치되며, 상기 복수개의 상부 지지판은 상기 상부 프레임에 각각 고정 설치되며, 상기 복수개의 하부 지지판은 상기 하부 프레임에 각각 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전 장치.8. The method of claim 7,
Wherein the upper support plate, the lower support plate, the shaft member, and the rotary member are arranged in a plurality in parallel, the plurality of upper support plates are fixed to the upper frame, and the plurality of lower support plates are fixed to the lower frame And the wind turbine generator is fixedly installed. 건조물; 및
상기 건조물의 상측에 배치되어 풍력을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 풍력 발전 장치를 포함하여 구성되며,
상기 풍력 발전 장치는
내부에 각각 권선된 코일이 구비된 상부 지지판 및 하부 지지판;
상기 상부 지지판과 상기 하부 지지판 사이에 고정 설치되며, 권선된 코일을 구비하는 축 부재;
외풍에 의해 상기 축부재를 축으로 회전 가능하게 설치되며, 상기 축 부재의 코일에 대향되는 위치에 배치된 자석 부재를 구비하는 회전 부재를 포함하고,
상기 회전 부재는 상기 축 부재가 수용되는 중공이 형성된 몸체부, 상기 몸체부의 외주면에 설치되는 날개부, 상기 몸체부의 상단에 구비되어 상기 상부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 상부 플랜지 및 상기 몸체부의 하단에 구비되어 상기 하부 지지판과 대향되는 면을 형성하는 하부 플랜지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물.Dried matter; And
And a wind power generator disposed on the upper side of the dry matter and producing electric energy using wind power,
The wind turbine generator
An upper support plate and a lower support plate each having a coil wound therein;
A shaft member fixedly installed between the upper support plate and the lower support plate and having a coil wound thereon;
And a rotating member provided on the shaft member so as to be rotatable about the shaft member by a draft and having a magnet member disposed at a position opposite to the coil of the shaft member,
The rotating member includes a hollow body having a hollow receiving the shaft member, a wing installed on an outer circumferential surface of the body, an upper flange formed on an upper end of the body to form a surface facing the upper supporting plate, And a lower flange provided on the lower support plate and forming a surface facing the lower support plate. 제9항에 있어서,
상기 건조물은 내부 공간으로부터 배기되는 공기가 배출되는 배기관을 구비하고,
상기 풍력 발전 장치는 상기 배기관의 상측에 설치되어 상기 배기관을 통해 배기되는 배기풍 및 외부의 자연풍을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물.10. The method of claim 9,
Wherein the dried material has an exhaust pipe through which air exhausted from the internal space is discharged,
Wherein the wind turbine generator generates electric energy using exhaust wind and natural wind which are installed on the exhaust pipe and exhausted through the exhaust pipe. 제9항에 있어서,
상기 풍력 발전 장치의 상기 날개부는 복수개의 팬으로 구성되며, 상기 팬은 상기 몸체부를 감싸는 형태의 곡면으로 이루어져, 상기 몸체부의 길이 방향을 따라 상하 방향으로 꼬인 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물.10. The method of claim 9,
Wherein the fan portion of the wind power generator is formed of a plurality of fans and the fan is curved in a shape of enclosing the body portion so that the fan is twisted in the vertical direction along the longitudinal direction of the body portion. . 제9항에 있어서,
상기 풍력 발전 장치의 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판에는 코일이 권선되고, 상기 회전 부재의 상기 상부 플랜지 및 상기 하부 플랜지는 각각 상기 상부 지지판 및 상기 하부 지지판의 코일에 대향되는 위치에 배치되는 영구자석을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물.10. The method of claim 9,
A coil is wound on the upper support plate and the lower support plate of the wind power generator and the upper flange and the lower flange of the rotary member are disposed at positions opposed to the coils of the upper support plate and the lower support plate, Wherein the power generation facility comprises a power generation facility. 제9항에 있어서,
상기 건조물의 상측에는 상기 풍력 발전 장치와 인접한 위치에 배치되어, 상기 풍력 발전 장치의 상기 회전 부재로 풍력을 제공하는 보조팬을 더 포함하고,
상기 보조팬은 상기 풍력 발전 장치의 초기 구동시 풍력을 제공하여 상기 회전 부재의 초기 회전에 조력하는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물.10. The method of claim 9,
Further comprising an auxiliary fan disposed at a position adjacent to the wind turbine generator to provide wind power to the rotating member of the wind turbine generator,
Wherein the auxiliary fan provides wind power during initial operation of the wind power generator to assist initial rotation of the rotating member. 제9항에 있어서,
상기 건조물의 상측에는 상기 건조물에 고정 설치되는 상부 프레임 및 하부 프레임이 설치되며,
상기 풍력 발전 장치는 상기 건조물의 상측에 복수개로 구비되어, 상기 복수개의 풍력 발전 장치의 상기 상부 지지판은 상기 상부 프레임에 고정 설치되고, 상기 복수개의 풍력 발전 장치의 상기 하부 지지판은 상기 하부 프레임에 고정 설치되는 것을 특징으로 하는 발전형 시설물.10. The method of claim 9,
An upper frame and a lower frame fixedly installed on the dried material are installed on the upper side of the dried material,
A plurality of wind power generators are provided on the upper side of the building, the upper support plates of the plurality of wind power generators are fixed to the upper frame, and the lower support plates of the plurality of wind power generators are fixed Wherein the power generation facility is installed.
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