KR101544740B1 - Wine power generation apparatus for forest fire watch - Google Patents
Wine power generation apparatus for forest fire watch Download PDFInfo
- Publication number
- KR101544740B1 KR101544740B1 KR1020150057000A KR20150057000A KR101544740B1 KR 101544740 B1 KR101544740 B1 KR 101544740B1 KR 1020150057000 A KR1020150057000 A KR 1020150057000A KR 20150057000 A KR20150057000 A KR 20150057000A KR 101544740 B1 KR101544740 B1 KR 101544740B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wind turbine
- wind
- monitoring
- power
- support frame
- Prior art date
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title description 14
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 56
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 29
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 42
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 8
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 6
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 6
- 241000422846 Sequoiadendron giganteum Species 0.000 abstract description 5
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241001503987 Clematis vitalba Species 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C3/00—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places
- A62C3/02—Fire prevention, containment or extinguishing specially adapted for particular objects or places for area conflagrations, e.g. forest fires, subterranean fires
-
- F03D11/00—
-
- F03D11/02—
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor the axis being vertical
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor
- F03D3/06—Rotors
- F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
- F03D3/066—Rotors characterised by their construction elements the wind engaging parts being movable relative to the rotor
- F03D3/067—Cyclic movements
- F03D3/068—Cyclic movements mechanically controlled by the rotor structure
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
- G08B17/005—Fire alarms; Alarms responsive to explosion for forest fires, e.g. detecting fires spread over a large or outdoors area
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
- G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
- G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/20—Rotors
- F05B2240/21—Rotors for wind turbines
- F05B2240/211—Rotors for wind turbines with vertical axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
- F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/28—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture specially adapted for farming
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 산불 감시용 풍력 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 국내 특허출원(출원번호 10-2014-0173424호, 명칭 : 수력발전장치)의 개량발명으로서 수력 발전설비를 소규모의 풍력터빈 용도로 산악지역의 철탑이나 거목 등에 간단하게 설치하여 산림을 훼손하거나 새로운 구조물의 설비 구축없이 소규모의 풍력터빈을 이용하여 전기에너지를 생산 및 저장할 수 있도록 하고, 산불 감시와 촬영 및 통신을 위한 장비 등을 함께 구비하여 필요 전력을 공급하면서 감시영상을 촬영하여 산불 관제센터로 전송할 수 있도록 함으로써, 산림 등의 환경파괴를 최소화하면서도 산불 감시와 예방 및 진화작업 등의 관리에 효율적으로 사용할 수 있게 하는 산불 감시용 풍력 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator for monitoring forest fire and more particularly, to an improved invention of a domestic patent application (Application No. 10-2014-0173424, name: hydro power generator) It can be easily installed in steel towers or giant trees in mountain areas to produce and store electric energy using small-scale wind turbines without damaging forests or constructing new structures. It also provides equipment for monitoring and shooting and communication It is possible to minimize the environmental destruction of forests and to use it effectively in the management of forest fire monitoring and preventive and evolving work by making it possible to transmit surveillance images to the fire control center while supplying necessary electric power. Generating device.
우리나라는 국토의 약 70%가 임야로 되어 있으며, 최근에는 많은 등산객들의 영향 또는 건조한 날씨에 의한 자연 발화 등의 영향으로 산불이 빈번하게 발생하고 있다. 특히 강풍이 불 때 산불이 발생하게 되면 진화가 어려울 뿐만 아니라 우리나라 산악 지형의 특성상 인접한 산으로 쉽게 확대되는 경향이 있으며, 험준한 산악지형은 숲이 많이 우거겨 있으므로 그 진화작업은 물론 초기 감지조차도 어려워 불길이 이미 확대된 이후에 감지되는 경우가 대부분이어서 이러한 화재로 인해 많은 산림이 훼손 또는 소실되고 있다.In Korea, about 70% of the country is covered with forests. In recent years, forest fires are frequently caused by the influence of many climbers or spontaneous ignition due to dry weather. Especially when the strong winds are blowing, it is difficult to evolve and it is easy to expand into adjacent mountains due to the nature of mountainous terrain in Korea. The rugged mountainous terrain has a lot of forests, Most of them are detected after they have already been enlarged, so many forests are damaged or lost due to these fires.
따라서 각 지자체 등에서는 많은 인력과 비용을 들여 등산객들의 입산을 통제 및 관리하는 방식으로 산불 방지활동을 실시하거나, 항공 관측 등을 통해 산불을 감시하고 있으며, 산불 발생시에는 진화를 위해 수많은 인력과 비용이 투입하고 있으므로 인력 소요에 따른 업무 과다, 본연의 업무 능률 저하 등의 문제점이 초래되고 있다Therefore, in each local government, forest fire prevention activities are carried out by controlling and managing the entry of mountain climbers with a lot of manpower and cost, or monitoring of forest fires through air observation. In case of forest fires, a lot of manpower and expenses And therefore, there are problems such as overwork due to labor requirements and deterioration in work efficiency
그러나 이러한 산불 예방 및 감시 활동을 실시함에 있어서 험준하거나 깊은 산악지역은 산불 감시 활동에 제한 사항이 많아 주로 도로에 인접한 지역을 위주로 실시하고 있으므로 산악지역 등에 대한 산불 예방 및 감시를 위한 효율적인 관리 대책 또는 시스템이 요구되고 있으며, 이러한 요구에 부응할 수 있도록 쉽게 산불 통제 및 감시가 가능하고 확인할 수 있는 산불 감시시스템의 구축을 필요로 하고 있다.However, in the implementation of forest fire prevention and surveillance activities, there are many restrictions on forest fire monitoring activities in rough or deep mountain areas. Therefore, the forest fire prevention and surveillance activities are mainly carried out on the areas adjacent to the roads. And it is necessary to construct a forest fire monitoring system that can easily control and monitor forest fire to meet these demands.
그러나 이러한 시스템의 구축을 위해서는 전기 배선 시설의 비용이 추가로 발생한다는 문제점이 있으며, 태양광 발전을 전력공급 설비로 하여 산불 감시시스템을 구축하는 경우에는 반드시 태양광이 있어야만 하므로 야간이나 우기에 전력 공급이 제한될 수 있는 단점이 있다.However, in order to construct such a system, there is a problem that the cost of the electric wiring facility is further increased. In the case of building a forest fire monitoring system using the photovoltaic power generation as the electric power supply facility, There is a disadvantage that this can be limited.
한편, 전력회사, 방송국, 국가기관 및 통신사업자 등은 송전 또는 통신을 위한 유/무선 시설을 지상으로부터 이격 설치하기 위한 구조물로서 철골을 소재로 하는 철탑을 설치하여 운영하고 있는데, 이러한 철탑은 최근 전력 공급 서비스 및 무선통신 서비스가 도심지 뿐만 아니라 산간이나 도서지역으로 확대됨에 따라 산간 및 도서지역까지 특정 지역을 가리지 않고 많은 수가 시설되고 있으며, 필요에 따라 소형철탑에서 대형 철탑까지 다양하게 설치되어 있다.Meanwhile, electric power companies, broadcasting stations, national institutions and telecommunication companies have installed and operate steel towers made of steel-reinforced concrete, which is a structure for separating wired / wireless facilities for transmission or communication from the ground. As the supply and wireless communication services are extended to urban areas and mountainous areas as well as to the urban areas, many facilities are available for mountainous areas and island areas, ranging from small steel towers to large steel towers as needed.
또한 최근에는 환경규제 강화와 환경분담금에 대한 세계협약 등의 발효로 인해 태양광발전이나 풍력발전과 같은 신재생에너지에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있는데, 태양광 발전이나 풍력 발전은 기본적으로 대규모의 부지조성과 풍력 발전용 타워와 같은 시설물이 우선 설치되어야 하므로, 초기 설치 비용이 높고 부지 조성을 위한 환경 파괴 등의 단점이 있었다.In recent years, development of renewable energy such as photovoltaic power generation and wind power generation has been actively carried out due to enforcement of environmental regulations and world conventions on environmental contribution, and solar power generation and wind power generation are basically large-scale Site facilities and towers for wind power generation have to be installed first, which has high disadvantages such as high initial installation cost and environmental destruction for site creation.
따라서 본 발명은 상기의 문제점의 해결 및 요구에 부응하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 국내 특허출원(출원번호 10-2014-0173424호, 명칭 : 수력발전장치)의 개량발명으로서 지지포스트에 내설된 동력전달축과 이에 허브를 중심으로 결합된 다수의 스포크 형태의 수평회전대 및 수평회전대 일단에 수직 부착되어 있는 지지프레임에서 일정 각도로 회전할 수 있도록 결합된 저항판으로 된 발전설비를 소규모의 풍력터빈 용도로 산악지역의 철탑이나 거목 등에 간단하게 설치하여 산림을 훼손하거나 새로운 구조물의 설비 구축없이 풍력터빈으로 전기에너지를 생산 및 저장할 수 있도록 하고, 산불 감시와 촬영 및 통신을 위한 장비 등을 함께 구비하여 필요 전력을 공급하면서 영상을 촬영하여 풍력터빈부 설치 위치 주변 산림의 촬영 영상과 풍향 풍속 및 위치정보와 함께 산불 관제센터로 전송할 수 있도록 함으로써, 산림 등의 환경파괴를 최소화하면서도 산불 감시와 예방 및 진화작업 등의 관리에 효율적으로 사용할 수 있게 하는 산불 감시용 풍력 발전장치를 제공하고자 하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method for improving the quality of a domestic patent application (Application No. 10-2014-0173424, The present invention relates to a power transmission apparatus comprising a power transmission shaft mounted on a support post and a support frame vertically attached to one end of a horizontal rotation table and a plurality of spoke type horizontal rotation tables coupled to the hub, Power plants can be easily installed in steel towers or giant woods in mountainous areas for small wind turbine applications to enable production and storage of electrical energy using wind turbines without damaging forests or constructing new structures, The wind turbine is installed at the location where the wind turbine installation location It can be sent to the forest fire control center along with the image of the forest and the direction of the wind direction and position information to minimize the environmental destruction of the forests and to monitor the forest fire and to effectively use it for the management of prevention and evasive operations. And to provide a wind power generator.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 철탑 구조물 또는 거목의 상부에 설치되며 풍력에 의해 전기 에너지를 생산 및 저장하는 풍력 터빈부, 풍력 터빈부를 철탑 구조물 또는 거목의 상부에 지지시켜 고정하는 풍력터빈 고정부, 풍력 터빈부의 상부에 설치되며 산불 발생을 감시하기 위한 하나 이상의 센서와 영상 촬영을 위한 카메라를 구비하며 풍력 터빈부에서 생산된 전기 에너지를 동작전원으로 공급받아 동작하여 산불 발생 여부를 감시하고 영상을 촬영하는 감시부, 및 풍력 터빈부의 상부에 설치되며 풍력 터빈부에서 생산된 전기 에너지를 동작 전원으로 공급받아 동작하여 감시부를 통해 감지되고 촬영된 산불 감지신호와 촬영 영상을 통신 네트워크를 통해 중앙의 산불 관제센터로 전송하는 통신부를 포함하는, 산불 감시용 풍력 발전장치이다. According to an aspect of the present invention, there is provided a wind turbine for generating and storing electric energy by wind power, the wind turbine being installed on a top of a steel tower structure or a giant tree, The wind turbine is installed at the upper part of the wind turbine section. It has at least one sensor for monitoring the occurrence of forest fires and a camera for photographing. The electric energy produced by the wind turbine is supplied as operating power, And an electric power generated by the wind turbine unit is supplied to an operation power source and is operated by the monitoring unit, To a central fire control center through a communication network Power is a power generation device.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 풍력 터빈부는, 지지포스트에 내설된 동력전달축, 동력전달축 상단의 허브를 중심으로 결합된 스포크 형태의 수평회전대, 수평회전대 일단에 수직 결합되며 저항판 결합부를 구비한 지지프레임, 지지프레임의 일축을 기준으로 일정 각도로 회전할 수 있도록 지지프레임의 높이보다 긴 대면적부와 지지프레임의 높이보다 짧은 소면적부로 형성되어 지지프레임에 결합되는 저항판, 동력전달축에 연결되어 동력전달축의 회전에 따른 전기에너지를 생산하는 발전기, 발전기에서 생산된 전기 에너지를 저장하고 감시부와 통신부에 동작 전원을 공급하는 축전지를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the wind power generator for monitoring fire fighting according to an embodiment of the present invention, the wind turbine portion includes a power transmission shaft disposed in the support post, a spool-type horizontal swivel coupled to a hub at the upper end of the power transmission shaft, A support frame having a resistance plate coupling portion vertically coupled to the support frame, a large-area portion that is longer than the height of the support frame and a small-area portion that is shorter than the height of the support frame so as to be rotated at an angle with reference to one axis of the support frame, A generator that is connected to the power transmission shaft and generates electric energy according to the rotation of the power transmission shaft, and a battery that stores electric energy produced by the generator and supplies operating power to the monitoring unit and the communication unit .
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 풍력 터빈부는, 풍력의 일부를 상쇄시키기 위한 상쇄각을 형성할 수 있는 탄성저항 조절체를 지지프레임과 수평회전대 사이에 설치하여 구성되며, 탄성저항조절체의 내부에 조절체 스프링을 내설하여 구성된 것을 특징으로 한다. In the wind power generator for monitoring fire fighting according to an embodiment of the present invention, the wind turbine unit is constructed by providing an elastic resistance adjusting body capable of forming a canceling angle for canceling a part of the wind force between a support frame and a horizontal rotation unit And an adjuster spring is disposed inside the elastic resistance adjusting body.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 풍력 터빈부는, 지지프레임의 상, 하단에 삽입홈이 서로 대향하도록 각각 형성되며 삽입홈에 삽입 설치될 수 있는 회전축이 저항판에 성형되어 지지프레임 내에서 저항판이 회전가능하도록 설치되는 것을 특징으로 한다. In the wind turbine for monitoring fire fighting power according to an embodiment of the present invention, the wind turbine portion is formed such that the insertion grooves are opposed to each other at the upper and lower ends of the support frame, So that the resistance plate is rotatable within the support frame.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 풍력 터빈부는, 바람의 흐름에 따라 저항판이 일 방향으로 회전할 수 있도록 저항판 결합부에 걸림턱을 형성한 것을 특징으로 한다. In the wind power generator for monitoring fire fighting according to an embodiment of the present invention, the wind turbine part is provided with a latching jaw in the resistance plate coupling part so that the resistance plate can rotate in one direction according to the flow of wind.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 풍력 터빈부는, 동력전달축에 형성된 동력축 톱니바퀴, 동력전달축의 회전속도를 감지하여 그에 따라 모터의 회전방향을 제어하는 제어부, 내벽의 브레이크 패드에 의해 동력전달축을 감싸도록 동력전달축의 외벽에 설치되며 제어부에 의한 모터의 회전동작으로 내경이 확장 또는 축소되면서 동력전달축의 회전속도를 가감하는 제어스트랩을 더 포함하여, 풍속에 따라 시계 또는 반시계방향을 회전하여 제어톱니휠과 맞물려 제어스트랩 내측개방부의 톱니휠을 이용하여 제어스트랩의 내경을 확장하거나 축소할 수 있어 동력전달축의 회전속도를 가감할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다. In the wind power generator for monitoring fire fighting according to an embodiment of the present invention, the wind turbine unit includes a power shaft including a power shaft, a control shaft for sensing a rotational speed of the power transmitting shaft and controlling the rotational direction of the motor, Further comprising a control strap installed on an outer wall of the power transmission shaft so as to surround the power transmission shaft by the brake pad of the control unit and controlling the rotation speed of the power transmission shaft by expanding or reducing the inner diameter by a rotation operation of the motor by the control unit, Or the counterclockwise direction to engage with the control sawtooth wheel so that the inner diameter of the control strap can be expanded or reduced by using the toothed wheel of the inner side of the control strap so that the rotational speed of the power transmission shaft can be increased or decreased.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 풍력 터빈부는, 대면적부 또는 소면적부에 형성된 저항만곡부를 저항판에 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In the wind power generator for monitoring a forest fire according to an embodiment of the present invention, the wind turbine unit further includes a resistance bending portion formed on the large or small surface portion of the resistance plate.
상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치에서 감시부는, 산불 발생 여부를 감지하는 감시 램프, 영상을 촬영하기 위한 감시 카메라, 및 바람의 방향과 속도를 측정하기 위한 풍향 풍속계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the wind power generator for monitoring fire fighting according to an embodiment of the present invention, the monitoring unit includes a surveillance lamp for detecting whether a forest fire has occurred, a surveillance camera for capturing an image, and a wind direction anemometer for measuring wind direction and speed .
본 발명에 의하면, 국내 특허출원(출원번호 10-2014-0173424호, 명칭 : 수력발전장치)의 발전설비를 산악지역의 철탑 구조물이나 거목 등에 간단하게 설치하여 소규모의 풍력터빈으로 사용할 수 있게 되므로 산림을 훼손하거나 새로운 구조물의 설비없이 산악지역의 풍력을 이용하여 저비용으로 경제적이고 효율적이면서도 안정적으로 상시 전기에너지를 생하여 비축할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, since the power generation facilities of domestic patent application (application No. 10-2014-0173424, name: hydroelectric power generation apparatus) can be easily installed in a steel tower structure or a giant tree in a mountainous area and used as a small-sized wind turbine, Which can be economically, efficiently and stably produced at low cost by using the wind power of the mountainous region without damaging the wind turbines or damaging the wind turbines or installing new structures.
또한 본 발명은 산불 감시와 촬영 및 통신을 위한 감시램프와 카메라 및 통신장비 등을 함께 구비하여 그에 필요한 구동전력을 공급하고 산불 관제센터로 감시영상을 촬영하여 전송할 수 있게 되므로 산림 등의 환경파괴를 최소화하면서도 산불 감시와 예방 및 진화작업 등의 관리를 효율적으로 실시할 수 있게 하는 이점이 있다. In addition, since the present invention is equipped with a monitoring lamp, a camera, and a communication device for monitoring fire, shooting and communication, and supplying necessary driving power thereto, the surveillance video can be photographed and transmitted to the fire control center. There is an advantage that it is possible to effectively manage the monitoring of the forest fire, the prevention and the evolving work, etc. while minimizing it.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치의 전체적인 구성을 예시한 도면이다.
도 2a와 도 2b는 도 1의 지지프레임과 저항판을 발췌[하여 예시한 조립상태 사시도와 분리 사시도이다.
도 3a와 도 3b는 도 1에서 바람의 방향에 따라 지지프레임 내에서 저항판이 일정각도로 회전하는 동작을 설명하기 위하여 예시한 참고도이다.
도 4a와 도 4b는 도 1에서 탄성저항조절체의 설치 상태를 예시한 사시도 및 탄성저항조절체에 의한 상쇄각을 설명하는 참고도이다.
도 5a와 도 5b는 도 1의 제어부가 설치되는 상태를 설명하기 위하여 예시한 일부 절개 상태 사시도 및 내부 구성도이다.
도 6은 도 5a의 제어스트랩을 예시한 확대도이다.
도 7a와 도 7b는 본 발명의 풍력 터빈부에서 제어부에 의해 제어스트랩의 내경이 축소되는 동작을 설명하기 위하여 예시한 참고도이다.
도 8a와 도 8b는 본 발명의 풍력 터빈부에서 제어부에 의해 제어스트랩의 내경이 확장되는 동작을 설명하기 위하여 예시한 참고도이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of a wind power generator for monitoring forest fire according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIGS. 2A and 2B are an assembled perspective view and an exploded perspective view illustrating the support frame and the resistance plate of FIG. 1, respectively.
FIG. 3A and FIG. 3B are reference views illustrating the operation of rotating the resistance plate at a predetermined angle in the support frame according to the wind direction in FIG.
4A and 4B are perspective views illustrating an installation state of the elastic resistance adjusting body and a reference angle for explaining a canceling angle by the elastic resistance adjusting body in FIG.
FIGS. 5A and 5B are a partially cut-away perspective view and an internal configuration view illustrating the state in which the controller of FIG. 1 is installed.
Figure 6 is an enlarged view illustrating the control strap of Figure 5a.
7A and 7B are reference views illustrating the operation of reducing the inner diameter of the control strap by the control unit in the wind turbine unit of the present invention.
8A and 8B are reference views illustrating the operation of expanding the inner diameter of the control strap by the control unit in the wind turbine unit of the present invention.
이하, 본 발명에 의한 산불 감시용 풍력 발전장치의 전체적인 구성 및 동작을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the overall configuration and operation of a wind power generator for monitoring a forest fire according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of a term in order to describe its invention in the best possible way And should be construed in light of the meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described herein and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application shall.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 산불 감시용 풍력 발전장치의 전체적인 구성을 예시한 사시도로서, 도면에 예시된 바와 같이 본 발명에 의한 산불 감시용 풍력 발전장치는, 풍력 터빈부(1), 풍력터빈 고정부(110), 감시부(120), 및 통신부(130)를 포함하여 구현될 수 있다. FIG. 1 is a perspective view illustrating an overall configuration of a wind power generator for monitoring a forest fire according to an embodiment of the present invention. As illustrated in the drawings, the wind power generator for monitoring forest fire according to the present invention includes a
풍력 터빈부(1)는 도 1에 예시된 바와 같이 거목(2)의 상부, 또는 철탑 구조물에 풍력터빈 고정부(110)에 의해 견고하게 고정되어 설치될 수 있으며, 풍력에 의해 전기에너지를 생산할 수 있는 발전설비로 구성된다. 이하의 상세한 설명 및 도면에서는 풍력 터빈부(1)가 거목(2)의 상부에 설치되는 구성을 예를 들어 상세히 설명하기로 하며, 그러나 본 발명은 도면에 예시되지 않은 다양한 방법으로도 설치 가능함은 물론이다.The
풍력 터빈부(1)는 도 1에 예시된 바와 같이, 지지포스트(10)에 내설된 동력전달축(11), 동력전달축(11) 상단의 허브(41)를 중심으로 결합된 스포크 형태의 수평회전대(40), 수평회전대 일단에 수직 결합되며 저항판 결합부(61)를 구비한 지지프레임(60), 지지프레임(60)의 일축을 기준으로 일정 각도로 회전할 수 있도록 지지프레임의 높이보다 긴 대면적부(70a)와 지지프레임의 높이보다 짧은 소면적부(70b)로 형성되어 지지프레임(60)에 결합되는 저항판(70), 동력전달축(11)에 연결되어 동력전달축의 회전에 따른 전기에너지를 생산하는 발전기(80), 및 발전기에서 생산된 전기 에너지를 저장하고 감시부와 통신부에 동작 전원을 공급하는 축전지(81)를 포함하여 구성된다.1, the
도 2a와 도 2b는 도 1의 지지프레임과 저항판을 발췌[하여 예시한 조립상태 사시도와 분리 사시도이고, 도 3a와 도 3b는 도 1에서 바람의 방향에 따라 지지프레임 내에서 저항판이 일정각도로 회전하는 동작을 설명하기 위하여 예시한 참고도이며, 도 4a와 도 4b는 도 1에서 탄성저항조절체의 설치 상태를 예시한 사시도 및 탄성저항조절체에 의한 상쇄각을 설명하는 참고도이다.FIGS. 2A and 2B are an assembled perspective view and an exploded perspective view illustrating the support frame and the resistance plate of FIG. 1, and FIGS. 3A and 3B are perspective views of the resistance plate in the support frame, FIGS. 4A and 4B are perspective views illustrating an installation state of the elastic resistance adjusting body in FIG. 1 and a reference angle for explaining a canceling angle by the elastic resistance adjusting body. FIG.
또한 이러한 풍력 터빈부(1)는 도 2a와 도 2b 및 도 4a와 도 4b에 예시된 바와 같이, 풍력의 일부를 상쇄시키기 위한 상쇄각(51)을 형성하는 탄성저항 조절체(50)를 지지프레임(60)과 수평회전대(40) 사이에 설치하며, 이러한 탄성저항 조절체(50)의 내부에는 조절체 스프링(52)을 내설하여 저항판(70)에 인가되는 풍향의 변화를 통해 풍력에 의한 저항이 탄성적으로 조절될 수 있도록 구성된다.The
또한 풍력 터빈부(1)는 도 2a 내지 도 3b에 예시된 바와 같이, 지지프레임(60)의 저항판 결합부(61) 상,하단에는 상, 하로 서로 대향하도록 삽입홈(61a)을 형성하고, 삽입홈(61a)에 대응되어 삽입 설치될 수 있는 회전축(72)을 저항판(70)에 상, 하부에 대응되게 형성하여 삽입홈(61a)에 삽입된 회전축(72)을 중심으로 저항판(70)이 지지프레임(60) 내에서 회전가능하도록 구성하며, 아울러 지지프레임(60)의 저항판 결합부(61)에는 걸림턱(61b)을 형성하여 저항판(70)이 일 방향에서 걸릴 수 있도록 함으로써, 바람의 흐름에 따라 저항판(70)이 일 방향으로 회전할 수 있도록 구성한다. 또한 이때 저항판(70)은 도 2a에 예시된 바와 같이, 회전축(72)을 중심으로 하여 그 일측의 면적부가 타측의 면적부보다 크게 형성(이하, 저항판(70)의 큰 면적 부분을 대면적부(70a)라고 호칭하고, 상기 대면적부보다 작은 면적 부분을 소면적부(70b)라고 칭하기로 함)한다. 이는 저항판(70)의 대면적부(70a)의 높이를 지지프레임(60)의 높이보다 길게 형성하고, 소면적부(70b)의 높이를 지지프레임(60)의 높이보다 짧게 형성함으로써 가능하게 된다. 또한 저항판(70)의 몸체는 대면적부(70a) 또는 소면적부(70a) 중의 어느 한쪽에 저항만곡부(71)를 형성하여, 풍향 또는 풍속에 따라 저항판(70)의 신속한 회전을 도모할 수 있도록 하여 풍력 수집 효율성이 극대화되도록 형성한다.2A to 3B, the
도 5a와 도 5b는 도 1의 제어부가 설치되는 상태를 설명하기 위하여 예시한 일부 절개 상태 사시도 및 내부 구성도이고, 도 6은 도 5a의 제어스트랩을 예시한 확대도이며, 도 7a와 도 7b는 본 발명의 풍력 터빈부에서 제어부에 의해 제어스트랩의 내경이 축소되는 동작을 설명하기 위하여 예시한 참고도이고, 도 8a와 도 8b는 본 발명의 풍력 터빈부에서 제어부에 의해 제어스트랩의 내경이 확장되는 동작을 설명하기 위하여 예시한 참고도이다.FIGS. 5A and 5B are a partially cut-away perspective view and an internal configuration view illustrating a state in which the control unit of FIG. 1 is installed. FIG. 6 is an enlarged view illustrating the control strap of FIG. FIGS. 8A and 8B are views for explaining the operation of the control strap in the wind turbine section according to the present invention. In FIGS. 8A and 8B, Fig. 8 is a reference diagram illustrating an operation to be extended.
한편, 이러한 풍력 터빈부(1)는 도 5a에 예시된 바와 같이, 동력전달축(11)에 일체로 형성된 동력축 톱니바퀴(12), 동력전달축의 회전속도를 감지하여 그에 따라 모터의 회전방향을 제어하는 제어부(20), 및 내벽의 브레이크 패드에 의해 동력전달축을 감싸도록 동력전달축의 외벽에 설치되며 제어부(20)에 의한 모터의 회전동작으로 내경이 확장 또는 축소되면서 동력전달축의 회전속도를 가감하는 제어스트랩(30)을 더 포함하여 구성된다. 5A, the
제어부(20)는 도 5b에 예시된 바와 같이, 동력축 톱니바퀴와 맞물려 회전함으로서 전력을 생산할 수 있는 동력전달 톱니휠(21), 동력전달 톱니휠의 저면에 결합된 회전로드(22), 회전로드의 회전속도를 감지할 수 있는 회전속도 측정센서(23), 동력전달 톱니휠(21)에 의하여 전기에너지를 생성하는 소형 발전기와 발전기에서 생성되는 전기를 충전시켜 제어부 및 회전속도 측정센서를 작동시킬 수 있는 배터리(24a)를 포함하는 제어전원부(24), 회전속도 측정센서(23)에 의한 동력전달축의 회전속도 측정값에 따라 모터를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전 제어할 수 있는 모터 제어신호를 출력하는 제어회로(25), 제어회로에 의해 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있는 모터(26), 모터와 일체로 회전하는 회전부(26a), 회전부에 결합되어 있는 제어 톱니휠(27)로 구성된다. 여기서 제어회로(25)는 모터(26)의 작동여부를 결정하는데, 동력전달축(11) 또는 수평회전대(40)의 회전속도에 따라 시계방향 혹은 반시계방향으로 모터(26)를 작동시킴으로서, 제어스트랩(30)의 내경을 축소하거나 확장할 수 있게 된다. 구체적으로는 동력전달축(11)의 풍력에 의한 회전속도가 너무 빠른 경우, 모터(26)를 회전(예를 들면 도 7b)시켜 제어스트랩(30)의 내경을 축소시켜 브레이크패드(32)가 동력전달축(11)에 접하게 함으로서 마찰력을 발생시켜 동력전달축과 연결된 발전기가 과부하되지 않도록 하고, 풍력에 의한 회전속도가 느린 경우, 모터(26)를 회전(예를 들면 도 8b)시켜 제어스트랩(30)의 내경을 확장시켜 브레이크패드(32)가 동력전달축(11)에 접하지 못하게 함으로서 회전속도를 일정하게 유지할 수 있게 한다. As shown in FIG. 5B, the
제어 스트랩(30)은 도 6 내지 도 8b에 예시된 바와 같이, 내벽에 설치된 브레이크 패드에 의해 동력전달축(11)을 감싸도록 동력전달축(11)의 외벽에 설치되며 양단이 겹치는 이중부(31), 이중부에 형성된 개방부(33), 개방부의 내측 개방부(33a) 상단 또는 하단에 형성된 톱니부(33c), 내벽에 설치된 브레이크 패드(32) 및 브레이크 패드의 마모 시기를 감지하는 패드 교체센서(34)로 구성된다. 즉, 제어스트랩(30)은 도 5a 및 도 5b에 예시된 바와 같이, 동력전달축(11)의 외벽에 따라 메탈피스를 원통형으로 감은 것으로 구현되며, 제어스트랩(30)의 양단의 일 부분은 서로 겹치도록 된 이중부(31; 겹치는 부분을 이중부라 칭하기로 함)를 형성한다. 이중부(31)에는 직사각형의 개방부(33)가 형성되며 개방부(30)의 내측 개방부(33a) 상단 또는 하단에는 톱니부(33c)가 성형되어 있어, 모터(26)의 회전부(26a) 일단에 결합된 제어톱니휠(27)이 제어스트랩(30)의 내측 개방부(33a)에 형성되는 톱니부(33c)와 맞물려, 도 7b 및 도 8b에 예시된 바와 같이, 모터가 일방향으로 회전하면 제어스트랩(30)의 내경이 확장되어 브레이크패드(32)가 동력전달축(11)에 접하지 않게 되며 모터(26)가 다른 일방향으로 회전하면 제어스트랩(30)의 내경이 축소되어 브레이크패드(32)가 동력전달축(11)에 접해 회전속도를 제어할 수 있도록 구성된다. 또한, 이러한 제어스트랩(30)의 브레이크패드(32)에는 패드교체센서(34)를 더 설치하여, 패드의 마모정도를 측정하고 필요시 그 교체 주기를 알려줄 수 있도록 구성할 수도 있다.6 to 8B, the
풍력터빈 고정부(110)는 도 1에 예시된 바와 같이 스크류 고정볼트 또는 조임 밴드 등의 결합수단을 이용하여 풍력 터빈부(1)의 지지포스트(10)의 하부와 중간부분을 각각 적어도 1개소 이상에서 거목(2) 또는 철탑 구조물에 의해 지지되게 하여, 풍력 터빈부(1)를 철탑 구조물 또는 거목의 상부에 지지시켜 견고하게 고정한다. The wind
감시부(120)는 풍력 터빈부(1)의 상부에 설치되며, 산불 발생 여부를 감시하기 위한 하나 이상의 센서로 산불 발생을 감지하는 감시 램프(121), 영상을 촬영하기 위한 감시 카메라(122), 및 바람의 방향과 속도를 측정하기 위한 풍향 풍속계(123)를 포함하여 구성되며, 풍력 터빈부(1)에 전기적으로 연결되어 풍력 터빈부(1)에서 생산된 전기 에너지를 구동전력으로 공급받아 동작함으로써 풍력에 의해 생산된 전기 에너지에 의해 동작하여 산불 발생 여부를 감지하고 해당 영상을 촬영한다. The monitoring unit 120 is installed at an upper portion of the
통신부(130)는 안테나(131)를 구비하여 풍력 터빈부(1)의 상부에 설치되며 풍력 터빈부(1)에서 생산된 전기 에너지를 구동전력으로 공급받아 동작할 수 있도록 통신 인터페이스회로(바람직하게는 무선 통신 인터페이스 회로)를 내장하여 풍력 터빈부(1)에 전기적으로 연결되고, 감시부(120)와 통신 가능하게 연결되어 감시부(120)를 통해 감지되고 촬영된 풍력 터빈부 설치 위치 주변 산림의 촬영 영상과 풍향 풍속 및 위치정보를 내장된 통신 인터페이스외로와 안테나(131) 및 통신 네트워크를 통해 중앙의 산불 관제센터(200)로 전송한다.The
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의한 산불 감시용 풍력발전장치의 상세 동작 및 그에 의한 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.The detailed operation of the wind power generator for monitoring a forest fire according to the present invention constructed as above will be described as follows.
먼저, 본 발명의 산불 감시용 풍력 발전장치는 지지포스트(10)에 내설된 동력전달축(11), 허브(41)를 중심으로 결합된 스포크 형태의 수평회전대(40), 수평회전대(40) 일단에 수직 결합되는 지지프레임(60), 지지프레임(60)의 일축을 기준으로 일정 각도로 회전할 수 있도록 결합된 저항판(70), 동력전달축에 연결되는 발전기(80), 및 축전지(81)로 구성된 풍력 터빈부(1)의 상부에 감시부(120)와 통신부(130)를 설치하고 축전지(81)로부터 동작 전원을 공급받을 수 있도록 전기적으로 연결한 후 통신 네트워크(바람직하게는 무선 통신 네트워크)를 통해 무선 통신 가능하게 통신부(130)를 연결한다. The wind power generator for monitoring fire fighting according to the present invention includes a
이러한 연결이 이루어진 풍력 터빈부(1)를 도 1에 예시된 바와 같이 거목(2)의 상부 또는 철탑 구조물의 상부에 풍력터빈 고정부(110)에 의해 견고하게 고정시켜 설치한다. 이때 풍력 터빈부(1)는 지지포스트(10)의 하단부가 거목의 나뭇가지 또는 철탑 구조물의 중간 거치대 등에 의해 견고하게 지지되도록 하고, 스크류 고정볼트 또는 조임 밴드 등의 결합수단을 이용하여 견고하게 결합함으로써, 강한 바람에 의해서도 풍력 터빈부(1)가 흔들리지 않도록 고정하여 설치한다.As shown in FIG. 1, the
이와 같이 거목(2)의 상부 또는 철탑 구조물의 상부에 풍력 터빈부(1)의 설치가 완료되면, 풍력 터빈부(1)는 동력전달축(11) 상단의 허브(41)를 중심으로 결합된 스포크 형태의 수평회전대(40)가 연결되어 있고 그 수평회전대(40)의 각 종단에는 지지프레임(60)이 설치되어 있으며, 지지프레임(60) 내에는 각 저항판(70)이 설치되어 있으므로, 각 저항판(70)에 각각 풍력이 인가될 수 있게 된다. When the installation of the
이때 각각의 지지프레임(60)에는 저항판(70)이 각각 회전 가능하도록 결합되어 설치되며, 각 저항판(70)은 도 2a와 도 2b 및 도 3a와 도 3b에 예시된 바와 같이 그 상, 하단에 회전축(72)이 성형되고 지지프레임(60)의 상하단의 저항판 결합부(61)에 삽입홈(61a)이 형성되어, 저항판(70)의 회전축(72)이 저항판 결합부(61)의 삽입홈(61a)에 삽설되어 바람의 흐름 방향에 관계없이 지속적으로 일정하게 수평회전대(40)를 회전시킬 수 있도록 구성되어 있으므로, 본 발명에 따른 풍력 터빈부는 거목 또는 철탑 구조물의 상부에 설치된 상태에서 효율적으로 풍력 에너지를 수집하여 회전할 수 있게 된다.At this time, a
즉, 저항판(70)에 풍력이 적용되는 대면적부(70a)의 배면부는 지지프레임(60)에 걸려 바람의 흐름방향과 수직을 이루어 효율적으로 풍력을 기계에너지로 변환할 수 있으며 바람의 흐름방향이 일정할 때, 수평회전대(40)가 회전하고 그 반대편에 위치할 때는 바람의 흐름방향으로 도 3a와 같이 소면적부(70b)가 지지프레임(60)을 가로질러 회전하여 바람의 흐름방향과 평행을 이루게 되고 이와 반대로 그 반대측의 저항판(70)은 풍력을 기계에너지로 변환시켜 수평회전대(40)를 회전시킬 수 있게 된다. 예를 들어 저항판(70)이 180도 회전하여 그 반대편에 위치할 때, 이를 회전축을 중심으로 바람의 흐름방향과 평행하게 회전시킴으로서 반대편 저항판은 수평회전대의 회전을 저해하지 않게 되며, 저항판이 바람의 흐름방향과 평행을 유지할 때, 지지프레임의 저항판 결합부(61)에는 도 2a와 같이 걸림턱(61b)을 구비하고 있어, 저항판의 대면적부(70a)가 회전하여 지지프레임(60)에 걸려 수평회전대(40)의 일 방향회전을 저해하지 않게 된다. 이때 지지프레임(60)과 수평회전대(40) 사이에는 탄성저항 조절체(50), 및 그 내부의 조절체 스프링(52)이 내설되어 있으므로 풍력의 일부를 상쇄시키기 위한 상쇄각(51)의 형성을 통해 저항판(70)에 인가되는 풍향의 변화를 통해 풍력에 의한 저항이 탄성적으로 조절될 수 있게 된다. That is, the back surface portion of the large-
이러한 저항판(70)의 회전동작에 의해 수평 회전대(40)가 어느 한 방향으로 회전하게 되면서 지지포스트(10) 내의 동력전달축(11)의 회전 동작이 유발될 수 있게 되고, 동력전달축(11)에 연결된 발전기(80)에서는 지지포스트(10) 내의 동력전달축(11)의 회전에 따라 전기에너지를 생산하여 축전지(81)에 저장할 수 있게 된다. 이로써 풍력에 의한 발전이 시작되면 감시부(120)와 통신부(130)에는 축전지(81)로부터 동작 전원이 공급될 수 있게 된다.Rotation of the
한편, 이러한 풍력 터빈부(1)에서는 상기와 같은 풍력에 의한 회전동작 중 도 5a에 예시된 바와 같이, 동력전달축(11)에 일체로 형성된 동력축 톱니바퀴(12)를 통해 제어부(20)가 동력전달축의 회전속도를 감지하여 그에 따라 모터의 회전방향을 제어함으로써, 제어스트랩(30) 내벽의 브레이크 패드(32)에 의해 동력전달축(11)의 회전속도를 가감 제어할 수 있게 된다. 5A, the
따라서 감시부(120)와 통신부(130)는 축전지의 공급 전원에 의해 동작하여, 감시부는(120)는 풍력 터빈부(1)의 상부에 설치된 감시램프(121)를 통해 주변 산림의 산불 발생 여부를 감시하고, 카메라(122)를 통해 주변 산림의 영상을 촬영하면서 아울러 풍향 풍속계(123)를 통해 주변 산림의 바람의 방향과 속도를 측정할 수 있게 된다. 이와 같이 감시부(120)를 통해 감지 및 측정되고 촬영된 풍력 터빈부 설치 위치 주변 산림의 촬영 영상과 풍향 풍속 및 위치정보는 통신부(130)의 안테나(131)와 통신 인터페이스회로 및 통신 네트워크를 통해 중앙의 산불 관제센터(200)로 전송될 수 있게 된다.Therefore, the monitoring unit 120 and the
이로써, 본 발명은 국내 특허출원(출원번호 10-2014-0173424호, 명칭 : 수력발전장치)의 발전설비를 소규모 풍력터빈으로 산악지형의 철탑이나 거목 등에 간단하게 설치할 수 있게 하므로, 산림을 훼손하거나 새로운 설비를 건축할 필요없이 산악지형의 풍력을 이용하여 저비용으로 경제적이고 효율적이면서도 안정적으로 상시 전기에너지를 생산 및 축전지에 저장할 수 있게 하는 이점을 제공할 수 있다.As a result, the present invention enables a power plant of a domestic patent application (Application No. 10-2014-0173424, name: hydroelectric power generation apparatus) to be easily installed on a mountainous terrain or a huge tree with a small-scale wind turbine, It is possible to economically, efficiently, and stably store the electric energy at all times in the battery and store it at low cost using the wind power of the mountainous terrain without building a new facility.
또한 본 발명은 산불 감시와 촬영 및 통신을 위한 감시램프와 카메라 및 통신장비 등을 함께 구비하여 그에 필요한 구동전력을 공급하고 산불 관제센터로 감시영상을 촬영하여 전송할 수 있게 되므로 산림 등의 환경파괴를 최소화하면서도 산불 감시와 예방 및 진화작업 등의 관리에 효율적으로 사용할 수 있는 이점이 있으며, 또한 보다 저렴한 비용으로 풍력 발전이 가능하도록 하여 재생에너지의 개발 및 생산에 따른 경제적인 비용을 절감할 수 있는 이점을 얻을 수 있게 한다.In addition, since the present invention is equipped with a monitoring lamp, a camera, and a communication device for monitoring fire, shooting and communication, and supplying necessary driving power thereto, the surveillance video can be photographed and transmitted to the fire control center. It is advantageous in that it can be efficiently used for management of forest fire monitoring, prevention and evolving work while minimizing the cost, and it is possible to reduce the economic cost due to the development and production of renewable energy by making wind power generation at a lower cost .
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.
1 : 풍력 터빈부 2 : 거목
10 : 지지포스트 11 : 동력전달축
12 : 동력축 톱니바퀴 20 : 제어부
21 : 동력전달 톱니휠 22 : 회전로드
23 : 회전속도 측정센서 24 : 제어전원부
24a : 배터리 25 : 제어회로
26 : 모터 26a : 회전부
27 : 제어 톱니휠 30 : 제어스트랩
31 : 이중부 32 : 브레이크패드
33 : 개방부 33a : 내측개방부
33c : 톱니부 34 : 패드교체센서
40 : 수평회전대 41 : 허브
50 : 탄성저항 조절체 51 : 상쇄각
52 : 조절체 스프링 60 : 지지프레임
61 : 저항판 결합부 61a : 삽입홈
61b : 걸림턱 70 : 저항판
70a : 대면적부 70b : 소면적부
71 : 저항 만곡부 72 : 회전축
80 : 발전기 81 : 축전지
110 : 풍력터빈 고정부 120 : 감시부
121 : 감시 램프 122 : 카메라
123 : 풍향 풍속계 130 : 통신부
131 : 안테나 1: wind turbine part 2: big tree
10: Support post 11: Power transmission shaft
12: power shaft gear 20:
21: power transmission sawtooth wheel 22: rotating rod
23: rotation speed measuring sensor 24: control power source
24a: battery 25: control circuit
26:
27: control sawtooth wheel 30: control strap
31: hub portion 32: brake pad
33: opening
33c: serration 34: pad replacement sensor
40: Horizontal swivel 41: Hub
50: elastic resistance adjusting body 51: offset angle
52: adjuster spring 60: support frame
61: Resistance
61b: engaging jaw 70: resistance plate
70a: Facing
71: resistance curve portion 72:
80: generator 81: storage battery
110: wind turbine fixing section 120: monitoring section
121: Surveillance lamp 122: Camera
123: a wind direction anemometer 130:
131: Antenna
Claims (9)
상기 풍력 터빈부(1)를 철탑 구조물 또는 거목의 상부에 지지시켜 고정하는 풍력터빈 고정부(110);
상기 풍력 터빈부(1)의 상부에 설치되며 산불 발생을 감시하기 위한 하나 이상의 센서(121)와 영상 촬영을 위한 카메라(122)를 구비하여 풍력 터빈부에서 생산된 전기 에너지를 동작 전원으로 공급받아 동작하여 산불 발생 여부를 감시하고 영상을 촬영하는 감시부(120); 및
상기 풍력 터빈부(1)의 상부에 설치되며 상기 풍력 터빈부(1)에서 생산된 전기 에너지를 동작전 원으로 공급받아 동작하여 상기 감시부(120)를 통해 감지되고 촬영된 산불 감지신호와 촬영 영상을 통신 네트워크를 통해 중앙의 산불 관제센터(200)로 전송하는 통신부(130);를 포함하며,
상기 풍력 터빈부(1)는,
지지포스트(10)에 내설된 동력전달축(11)과;
상기 동력전달축(11) 상단의 허브(41)를 중심으로 결합된 스포크 형태의 수평회전대(40)와;
수평회전대 일단에 수직 결합되며 저항판 결합부(61)를 구비한 지지프레임(60)과;
상기 지지프레임(60)의 일축을 기준으로 일정 각도로 회전할 수 있도록 지지프레임의 높이보다 긴 대면적부(70a)와 지지프레임의 높이보다 짧은 소면적부(70b)로 형성되어 지지프레임(60)에 결합되는 저항판(70)과;
동력전달축(11)에 연결되어 동력전달축의 회전에 따른 전기에너지를 생산하는 발전기(80)와; 및
발전기(80)에서 생산된 전기에너지를 저장하고 감시부(120)와 통신부(130)에 동작 전원을 공급하는 축전지(81);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력 발전장치.A wind turbine section (1) installed at a top of a steel tower structure or a large tree, for producing and storing electrical energy by wind power;
A wind turbine fixing part 110 for supporting and fixing the wind turbine part 1 on a top of a steel tower structure or a huge tree;
And at least one sensor 121 installed at an upper part of the wind turbine section 1 for monitoring the occurrence of forest fires and a camera 122 for photographing the wind turbine to supply electric energy produced by the wind turbine section A monitoring unit 120 for monitoring the occurrence of a forest fire and shooting an image; And
The electric power generated by the wind turbine unit 1 is supplied to the wind turbine unit 1 through the operation power source to operate the electric power generated by the wind turbine unit 1, And a communication unit (130) for transmitting the image through the communication network to the central fire control center (200)
The wind turbine section (1)
A power transmission shaft (11) mounted in the support post (10);
A horizontal swivel 40 in the form of a spoke coupled to the hub 41 at the upper end of the power transmission shaft 11;
A support frame (60) vertically coupled to one end of the horizontal swivel and having a resistance plate coupling portion (61);
A counterbore part 70a that is longer than the height of the support frame so as to be rotated at a predetermined angle with respect to the one axis of the support frame 60 and a small surface area part 70b that is shorter than the height of the support frame, A resistive plate 70 coupled thereto;
A generator (80) connected to the power transmission shaft (11) and producing electrical energy according to rotation of the power transmission shaft; And
And a battery (81) for storing electric energy produced by the generator (80) and supplying operating power to the monitoring unit (120) and the communication unit (130).
풍력의 일부를 상쇄시키기 위한 상쇄각(51)을 형성할 수 있도록 지지프레임(60)과 수평회전대(40) 사이에 설치된 탄성저항 조절체(50);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력발전장치.The wind turbine (1) according to claim 2, wherein the wind turbine portion (1)
(50) provided between the support frame (60) and the horizontal swivel (40) so as to form an offset angle (51) for canceling a part of the wind force. Wind turbines for monitoring.
상기 지지프레임(60)의 상하단에 삽입홈(61a)이 형성되며,
상기 삽입홈(61a)에 삽입 설치될 수 있는 회전축(72)이 저항판(70)에 성형되어 지지프레임(60) 내에서 저항판(70)이 회전가능하도록 설치된 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력발전장치.The wind turbine (1) according to claim 2, wherein the wind turbine portion (1)
An insertion groove 61a is formed at the upper and lower ends of the support frame 60,
Characterized in that a rotary shaft (72) capable of being inserted into the insertion groove (61a) is formed in the resistance plate (70) so that the resistance plate (70) is rotatable in the support frame (60) Generator.
바람의 흐름에 따라 저항판(70)이 일 방향으로 회전할 수 있도록 저항판 결합부(61)에 걸림턱(61b);을 형성한 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력 발전장치.3. The apparatus according to claim 2, wherein the support frame (60)
And a latching jaw (61b) is formed on the resistance plate coupling portion (61) so that the resistance plate (70) can rotate in one direction according to the flow of wind.
동력전달축(11)에 형성된 동력축 톱니바퀴(12);
상기 동력축 톱니바퀴와 맞물려 회전함으로서 전력을 생산할 수 있는 동력전달 톱니휠(21), 상기 동력전달 톱니휠의 저면에 결합된 회전로드(22), 상기 회전로드의 회전속도를 감지할 수 있는 회전속도 측정센서(23) 및 제어회로 및 상기 회전속도 측정센서를 작동시킬 수 있으며 동력전달 톱니휠(21)에 의하여 생성되는 전기를 충전시킬 수 있는 배터리(24a)로 구성된 제어전원부(24), 시계방향 또는 반시계방향으로 회전할 수 있는 모터(26), 모터의 회전부(26a) 및 상기 회전부에 결합되어 있는 제어 톱니휠(27), 상기 회전속도 측정센서에 의하여 측정된 동력전달축의 회전속도가 입력되며 상기 모터의 회전방향을 제어할 수 있는 제어회로(25)로 구성된 제어부(20)와;
동력전달축의 외벽에 설치되어 있으며 양단이 겹치는 이중부(31), 상기 이중부에 형성된 개방부(33), 상기 개방부의 내측 개방부(33a) 상단 또는 하단에 형성된 톱니부(33c), 내벽에 설치된 브레이크 패드(32) 및 브레이크 패드의 마모 시기를 감지하는 패드 교체센서(34)로 구성된 제어 스트랩(30);을 더 포함하여,
풍속에 따라 시계 또는 반시계방향을 회전하여 제어톱니휠과 맞물려 제어스트랩 내측개방부의 톱니휠을 이용하여 제어스트랩의 내경을 확장하거나 축소할 수 있어 동력전달축의 회전속도를 가감할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력 발전장치.The wind turbine (1) according to claim 2, wherein the wind turbine portion (1)
A power shaft toothed wheel 12 formed on the power transmission shaft 11;
A power transmitting tooth wheel 21 capable of generating electric power by being rotated by engaging with the power shaft toothed wheel, a rotating rod 22 coupled to a bottom surface of the power transmitting toothed wheel, a rotation A control power source 24 including a speed measuring sensor 23 and a control circuit 24 and a battery 24a capable of charging the electric power generated by the power transmitting tooth wheel 21 and capable of operating the rotation speed measuring sensor, The rotation speed of the power transmitting shaft measured by the rotation speed measuring sensor is set to be the same as the rotation speed of the motor, And a control circuit (25) which is input and can control the rotation direction of the motor;
And a braking portion provided on an inner wall of the inner opening portion 33a of the opening portion 33. The braking portion 33 is provided on the outer wall of the power transmission shaft and has a double portion 31, A control strap (30) composed of a pad (32) and a pad replacement sensor (34) for detecting a wear time of the brake pad,
It is possible to increase or decrease the inner diameter of the control strap by using the toothed wheel of the inside of the control strap by engaging with the control toothed wheel by rotating clockwise or counterclockwise according to the wind speed so that the rotation speed of the power transmission shaft can be increased or decreased For monitoring forest fire.
대면적부(70a) 또는 소면적부(70a)에 형성된 저항만곡부(71);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력발전장치.The electronic device according to claim 2, wherein the resistance plate (70)
And a resistance bend section (71) formed on the large-surface portion (70a) or the small-surface portion (70a).
상기 탄성저항조절체(50) 내부에 내설되는 조절체 스프링(52);을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 산불 감시용 풍력발전장치.The wind turbine (1) according to claim 4, wherein the wind turbine portion (1)
And a regulator spring (52) installed inside the elastic resistance regulator (50).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150057000A KR101544740B1 (en) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Wine power generation apparatus for forest fire watch |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150057000A KR101544740B1 (en) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Wine power generation apparatus for forest fire watch |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101544740B1 true KR101544740B1 (en) | 2015-08-17 |
Family
ID=54061134
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150057000A KR101544740B1 (en) | 2015-04-23 | 2015-04-23 | Wine power generation apparatus for forest fire watch |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101544740B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102135619B1 (en) * | 2020-03-09 | 2020-07-20 | 주식회사 이엘 | Autonomous inspection of wildfire fire monitoring facilities based on IoT and intelligent fire terminal monitoring system |
RU2753330C1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Method for reducing wind force at site during fire |
CN114283547A (en) * | 2021-12-23 | 2022-04-05 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Over-and-under type mountain fire point monitoring devices |
CN115382130A (en) * | 2022-07-25 | 2022-11-25 | 申能新能源(内蒙古)有限公司 | New forms of energy electricity generation safety alarm device |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100915381B1 (en) * | 2008-09-23 | 2009-09-03 | 삼우플랜트(주) | Wind power generator |
-
2015
- 2015-04-23 KR KR1020150057000A patent/KR101544740B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100915381B1 (en) * | 2008-09-23 | 2009-09-03 | 삼우플랜트(주) | Wind power generator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102135619B1 (en) * | 2020-03-09 | 2020-07-20 | 주식회사 이엘 | Autonomous inspection of wildfire fire monitoring facilities based on IoT and intelligent fire terminal monitoring system |
RU2753330C1 (en) * | 2020-05-25 | 2021-08-13 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Удмуртский государственный университет" | Method for reducing wind force at site during fire |
CN114283547A (en) * | 2021-12-23 | 2022-04-05 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | Over-and-under type mountain fire point monitoring devices |
CN115382130A (en) * | 2022-07-25 | 2022-11-25 | 申能新能源(内蒙古)有限公司 | New forms of energy electricity generation safety alarm device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101544740B1 (en) | Wine power generation apparatus for forest fire watch | |
US8464990B2 (en) | Pole mounted rotation platform and wind power generator | |
EP2982859B1 (en) | Wind turbine for generating electricity with naval technology | |
CN104040167A (en) | System for energy production from renewable sources | |
CN102288153A (en) | Online monitoring system and method of high-voltage line windage based on vibration power generation | |
CN106121921B (en) | wireless street lamp charging pile | |
CA2755849A1 (en) | Economical urban wind turbine station (euwts) | |
US11098700B2 (en) | Enclosure and dynamic heat dissipation method for heat source inside the enclosure and dynamic heat dissipation system inside the enclosure | |
US9013055B1 (en) | Kite system for generating electricity | |
US20100117370A1 (en) | Power recycler using a stationary by-product wind source | |
WO2012116428A1 (en) | Methods, systems, and apparatus for natural power collection and distribution | |
JP4822195B1 (en) | Wind power generator | |
CN104612906B (en) | The forest fire protection monitoring tower of wind power supply | |
US20080223982A1 (en) | Method and device for wind generated electricity | |
KR20090092566A (en) | Multy blade and body big-wind power generator | |
KR101053451B1 (en) | Small size aerogenerator that blade facing of blade is possible | |
CN204833565U (en) | Steel pipe pole is with preventing unexpected climbing device | |
WO2011058396A1 (en) | Power recycler using a stationary by-product wind source | |
US8134250B1 (en) | Wind generator system suitable for both small and big wind applications | |
CN107045665B (en) | Intelligent complementary power generation management system | |
WO2010134113A2 (en) | Wind electric generator | |
RU2775100C1 (en) | Wind generator | |
US10495065B2 (en) | Multi-turbine platform tower assembly and related methods systems, and apparatus | |
KR20130108834A (en) | Hybrid generating system using the wind and the solar power | |
US20230024478A1 (en) | Wind Energy Apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190422 Year of fee payment: 4 |
|
R401 | Registration of restoration |