KR101650252B1 - 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 구비한 자동차 - Google Patents

수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 구비한 자동차 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력에 의해 회전하는 제1수평축날개와 제1수평축날개의 회전수를 증폭시킬 수 있는 기어 변속 조절장치, 증폭된 회전수가 전달되는 제2수평축날개, 제3수직축날개, 바람통로덮개 그리고 제2수평축날개와 제3수직축날개 및 바람통로덮개에 부착하여 척력으로 회전날의 회전력을 증폭시키는 자석과 회전력 전기에너지로 바꾸는 발전장치를 포함하는 수평축과 수직축을 구비한 풍력발전장치로서 작은 공간을 차지하면서도 구조적으로 단순하고 약한 바람에도 발전이 가능한 고효율의 풍력발전장치를 제공하여 자동차, 전기보트, 모터사이틀, 캠핑카 등의 주행 중에 충전이 용이하며, 일반 주택, 사무실, 변전소 등에서도 작은 설치 공간을 차지하면서도 약한 풍속에도 높은 효율로 발전이 가능하다.

Description

수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 구비한 자동차{The Horizontal and Vertical Axis Wind Generator}
본 발명은 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 풍력에 의해 회전하는 제1수평축날개와 제1수평축날개의 회전수를 증폭시킬 수 있는 기어 변속 조절장치, 증폭된 회전수가 전달되는 제2수평축날개, 제2수평축날개로부터 발생된 풍력을 전달받아 제3수직축날개를 회전시키고, 바람통로덮개로 이루어지며, 제2수평축날개와 제3수직축날개 및 바람통로덮개에 부착된 척력으로 회전날의 회전력을 증폭시켜 회전력을 전기에너지로 변환하는 수평축과 수직축을 구비한 풍력발전장치를 구비한 자동차에 관한 것이다.
풍력은 석탄이나 천연가스의 연소에 의존하는 다른 발전(發電)과는 달리 공기를 오염시키지 않는 청정에너지이며, 산성비나 온실효과를 발생시키는 기체를 발산시키지 않는다. 풍력을 이용하면 자동차나 이동식 주택은 충전할 필요가 없기 때문에 충전소를 따로 설치할 필요도 없다.
풍력을 이용하는 터빈 또는 발전 장치는 수평축 터빈(Horizontal-axis Wind Turbine; HAWT, 이하 HAWT)과 수직축 터빈(Vertical-axis Wind Turbine; VAWT, 이하 VAWT)으로 구분할 수 있다. 시중에서 흔히 사용되는 풍력 발전장치인 HAWT의 경우, 터빈을 바람의 방향과 맞추는 요잉기능과 프로펠러의 속도를 조절하는 피치기능을 갖고 있어야하기 때문에 복잡한 구조로 인식되고 있다. 또한 HAWT는 발전장치가 지면으로부터 높은 곳에 설치되어야하기 때문에 유지 및 보수에도 어려움이 있다. 뿐만 아니라 HAWT 경우, 프로펠러의 날개가 회전하면서 지속적으로 중력의 하중을 받으므로 백만와트 이상의 고압 발전 시 그 크기에 제한이 있게 된다.
VAWT의 경우 회전날을 바람의 방향에 맞출 필요가 없기 때문에 HAWT보다 간단한 구조를 갖는다. 어느 방향에서 바람이 불어오든 작동 가능한 VAWT 터빈의 특성으로 바람의 방향이 자주 바뀌는 장소에서는 VAWT를 이용한 풍력 발전이 유리하다.
그러나 이론적으로 VAWT의 효율성은 HAWT보다 낮다. 베츠의 한계이론에 의하면 풍차로터의 변환효율(Cp)은 0.59를 넘지 않는데, HAWT의 경우 0.4과 0.5 사이인데 비하여 VAWT의 경우 0.4를 넘지 않는다. VAWT의 효율이 상대적으로 낮은 이유는 VAWT의 회전 날개가 바람과 실제로 접하는 활성면적이 적기 때문인데, HAWT의 경우 회전날개가 바람에 고르게 노출되는데 비해, VAWT의 경우 한쪽의 날개가 바람이 부는 방향과 접하여 풍력에너지를 전환시키는 동안 다른 쪽의 날개는 바람이 부는 방향과 반대쪽에 위치하게 되기 때문이다.
이러한 단점에도 불구하고 VAWT는 구조적으로 단순하기 때문에 풍력발전시 매력적인 구조이다. VAWT는 HAWT보다 난류가 적게 형성되기 때문에 터빈을 촘촘하게 구성할 수 있다. 그러나 VAWT를 풍력발전에 사용하는 데에 또다른 문제들이 있다.
1. 폭풍에 대한 보호. 강풍 시, 터빈을 정지시키는 기능과 터빈의 날개와 구조물을 기계적으로 보호할 수 있어야 한다. 사보니우스, 대리어스 및 H-로터 등과 같은 전통적인 VAWT는 이러한 기능이 결여되어 있다.
2. 속도 조절. 발전의 풍속 의존도를 낮출 수 있도록 터빈의 회전속도를 조절하는 속도 조절 기능이 필요하다.
3. 휴대가능한 크기. 발전소에서 뿐만 아니라 자동차, 보트, 오토바이, 캠핑카, 주택 또는 사무실에서 사용할 수 있도록 작으면서도 충분한 용량의 전기를 발생시킬 수 있는 풍력 발전기가 필요하다.
상기의 3가지 문제점은 VAWT를 상용화하는 데에 주요한 장애물이 되고 있다. 최근에는 이들 문제점을 해결하기 위한 연구가 진행되고 있는데, 그 중 하나는 비행기 날개형태의 회전날과 필요할 때 회전축으로 회전날이 접힐 수 있도록 구성되어 있다. H-로터와 유사하게 생긴 이 터빈은 회전날을 접어 폭풍에 대비할 수 있도록 하였다. 또 다른 연구로는 자동으로 올리고 내릴 수 있는 연접식 회전날을 이용하여 터빈의 회전 시 각속도를 조절할 수 있게 만든 VAWT이다.
VAWT는 본질적으로 회전 속도에 한계가 있어서 HAWT보다 더 큰 날개면이 필요한 항력모드로 작동된다. 이 때문에 전통적인 VAWT는 회전날을 크게 제조해야하며 따라서 넓은 공간이 필요하기 때문에 자동차, 보트, 오토바이, 캠핑카, 주택 또는 사무실에 설치하기에는 적합하지 않은 문제가 있었다.
한편 전기자동차 또는 EV(Electric Vehicle)는 석유 연료와 엔진을 사용하지 않고 전기 배터리와 전기 모터를 사용하는 자동차를 말하며, 배터리에 축적된 전기로 모터를 회전시켜서 자동차를 구동시킨다.
전기로만 구동하기 때문에 충전비가 저렴하고 이산화탄소나 일산화탄소 등의 환경오염물질이 배출되지 않는다. 엔진 안에서 폭발이 일어나는 일반 내연기관 자동차와 비교해 전기모터는 회전자가 동력을 받아 회전만하기 때문에 매우 정숙하다. 또한 구동부품이 한정되어 정비성이 매우 뛰어난 장점이 있다.
그러나 자동차 가격 자체가 고가이며, 대용량의 전력을 비축할만한 전지가 상용화 되지 않아 항속거리가 짧으며 또한 충전소가 제한되어 있어 단번에 충전할 수 없어서 차가 완전 방전되면 곤란한 문제가 있다.
최근에는 전기자동차를 주행 중 자동차 주위에서 발생하는 강력한 바람의 힘을 이용한 풍력발전으로 만들어진 전기로 충전하는 연구가 진행 중이며 이러한 결합은 경제적인 차원에서나 환경적인 차원에서 좋은 효과를 보일 것으로 기대하고 있다.
미국특허 2010-0172759 A1에는 익형의 회전날이 작동 중에 접혀질 수 있도록 구성되어 강풍의 조건에서 회전날이 손상되는 것을 방지할 수 있고, 회전날의 접는 정도를 조절할 수 있는 컴퓨터 피드백 루프와 경량의 비행기 날개형 회전날을 포함하는 풍력 발전기를 개시하고 있다. 국제특허출원공개 2011-141777호에는 풍력 터빈의 중심축으로부터 회전날이 가깝거나 멀어지도록 회전날이 중심축에 연결된 수직축형 풍력 터빈을 개시하고 있다. 이때 풍력 터빈의 회전 속도는 회전날의 거리를 조정함으로써 조절되며 강풍조건에서 회전날이 중심축에 가까이 붙으면서 기기 손상을 방지할 수 있다. 국내등록특허 제10-1211409호는 전기자동차의 보조전원 공급을 위한 풍력발전장치에 관한 것으로, 전기자동차의 루프 또는 바닥부에 전기자동차의 주행 시 바람을 이용하여 발전하는 풍력발전수단을 설치하고 상기 풍력발전수단에 의해 생성되는 전원을 충전하는 복수의 보조 전지를 설치하며 메인 전지의 방전을 감지하고 전원을 공급하는 제어수단으로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다. 국내등록실용신안 제20-0347923호는 풍력발전장치를 구비한 전기자동차에 관한 것으로, 구체적으로는 자동차의 지붕에 설치되는 본체, 본체에 회전 및 해제 가능하게 결합되며 자동차의 운행 시 외부에 발생하는 바람으로부터 동력을 얻기 위한 동력발생수단, 동력발생수단으로부터 동력을 전달받아 전기를 발생하기 위한 발전수단, 전기를 저장하는 전기수단 및 구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다. 국내등록특허 제10-1142460호는 차량용 풍력발전장치에 관한 것으로, 범퍼본체에 고정되어 유입구를 통해 유입되는 바람이 유출구로 진행할 수 있도록 바람의 이동경로를 제고하는 유로가 마련된 유도부와 상기 유입구에 설치되어 풍력을 전기에너지로 변환하는 발전부로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다. 국내등록실용실안 제20-0359550호는 풍력발전을 보조동력원으로 이용하는 전기자동차에 관한 것으로, 화석연료를 동력원으로 하는 현재의 자동차에 대한 대체수단으로서 대두되고 있는 전기자동차의 보조동원력으로서 풍력에 의해 전기를 얻을 수 있는 발전기를 자동차에 다수 설치하는 것에 의해 별도의 충전수단으로부터 공급받는 전기동력 이외에 지속적으로 풍력을 이용한 전기가 공급, 충전되게 함으로써 전기자동차의 충전빈도를 낮추어 그만큼 주행거리를 늘릴 수 있도록 하고 있다. 그러나 상기와 같은 선행 기술들은 본 발명에서 개시하고 있는 풍력에 의해 회전하는 제1수평축날개와 제1수평축날개의 회전수를 증폭시킬 수 있는 기어 변속 조절장치, 증폭된 회전수가 전달되는 제2수평축날개, 제3수직축날개, 바람통로덮개 그리고 제2수평축날개와 제3수직축날개 및 바람통로덮개에 부착하여 척력으로 회전날의 회전력을 증폭시키는 자석과 회전력 전기에너지로 바꾸는 발전장치를 포함하는 풍력발전장치와는 그 구성과 효과에서 차이를 보인다.
본 발명은 발전과정 중 오염물질을 배출하지 않는 친환경 풍력 발전기에 있어서 수직축 풍력발전기의 낮은 효율, 강풍에 대한 안전성 및 대형 회전날 등과 수평축 풍력발전기의 요잉장치 및 피치장치 등의 기계적 복잡성의 단점을 보완하여 낮은 풍속에서도 발전이 가능한 고효율의 풍력발전장치를 구비한 자동차를 제공하기 위한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 수평축에 부착되는 제1수평축날개와 제2수평축날개로 이루어지고 제2수평축날개로부터 풍력을 받아 회전하는 수직축에 형성된 제3수직축날개로 이루어지며, 수직축과 수평축에 형성된 날개를 감싸는 바람통로덮개를 포함하는 것을 특징으로 하는 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 구비한 자동차를 제공한다.
상기 수평축에는 기어변속 조절장치가 형성되어 풍력이 제1수평축날개에서 제2수평축날개로 전달될 때 기어비에 의해 변속되도록 하여 회전수를 증폭시키며, 자석이 상기 제2수평축날개와 제3수직축날개 및 바람통로덮개에 대응하는 면이 같은 극으로 마주보고 설치되어 척력을 작용시켜 회전날개의 회전력을 증폭시키고 제2수평축날개의 풍력을 바람통로덮개를 통해 제3수직축날개로 전달하도록 하며 상기 수직축에는 발전장치 축이 형성되어 발전기 또는 모터와 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 수비한 자동차를 제공한다.
본 발명의 수평축 풍력발전기와 수직축 풍력발전기의 장단점을 증대, 보완한 수평축과 수직축을 구비한 풍력발전장치를 제공함으로써 작은 공간을 차지하면서도 구조적으로 단순하고 약한 바람에도 발전이 가능하여 자동차, 전기보트, 모터사이클, 캠핑카 등의 주행 중에 충전이 가능한 고효율의 발전장치를 사용할 수 있으며, 일반 주택, 사무실, 변전소 등에서도 작은 설치 공간을 차지하면서도 약한 풍속에도 높은 효율로 발전이 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 상부 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 2차 날개와 자석 및 바람통로덮개를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 2차 날개와 바람통로덮개를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 발전장치 모터와 바람통로덮개를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 적용한 자동차를 나타낸 측면도이다.
본 발명은 수직축 풍력발전과 수평축 풍력발전의 단점을 보완하고 장점을 극대화시켜 좁은 공간이나 약한 바람에서도 효율이 높은 풍력발전을 할 수 있도록 설계한 풍력발전장치를 구비한 자동차에 관한 것이다. 본 발명은 수평축 터빈을 사용하여 VAWT가 터빈의 각속도를 자동 조절할 수 있도록 하였으며, VAWT의 낮은 효율을 보완할 수 있도록 설계되었다. 또한 터빈의 회전날과 터빈을 둘러싸고 있는 바람통로덮개에 같은 극이 만나도록 자석을 배치함으로써 낮은 풍속에서도 바람을 이용하여 터빈을 돌릴 수 있도록 구성하였다. 이하 본 발명을 구체적인 예를 들어 상세히 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치의 측면도, 상부평면도 및 정면도이다. 본 발명은 제1수평축날개, 제2수평축날개 및 제3수직축날개의 3 부분의 회전날개를 포함하며, 제2수평축날개와 제3수직축날개는 바람통로덮개(7)로 싸여져 있어 본 발명의 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치 내부로 도입된 공기가 3개의 회전날을 돌려 발전에 이용될 때까지 외부로 유출되지 않도록 하여 풍력 발전의 효율을 높일 수 있도록 하였다.
외부 바람에 의하여 제1수평축날개(6)가 회전하면서 바람을 뒤쪽으로 보내고 동시에 수평축(5)에 연결된 기어변속 조절장치(8)에 회전력을 전달한다. 기어변속 조절장치(8)를 도 2의 오른편에 단면도로 나타내었다. 기어변속 조절장치(8)는 회전축에서 입력된 회전수를 기어의 조합에 따른 상대비를 이용함으로써 증가시켜 제2수평축날개에 전달시키는 역할을 한다. 따라서 제1수평축날개의 회전력과 바람은 제2수평축날개에 전달되어 제2수평축날개(4)를 회전을 증폭시킨다.
또한 제2수평축날개(4)와 이를 감싸고 있는 바람통로덮개(7)의 내부에 제2수평축날개 자석(9)이 부착되어 있다. 이 제2수평축날개 자석(9)은 날개에 부착된 것과 덮개 내부에 부착된 것이 서로 같은 극으로 마주보도록 배치하여 고정된다. 이러한 자석배치는 자석의 같은 극끼리 작용하는 척력을 이용하여 일정방향으로 회전력을 가중시켜 제2수평축터빈의 회전속도를 증가시키고 미세한 바람에도 날개를 돌릴 수 있는 추진력을 만들 수 있게 된다(도 4, 도 5).
본 발명의 일실시예에서 자석의 수는 제2수평축날개(4)에 6~8개, 제2수평축날개를 감싼 바람통로덮개(7)에는 4~6개로 구성하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제2수평축날개의 회전에 의해 증폭된 바람은 바람통로덮개(7)에 의해 제3수직축날개로 집중되어 바람의 밀도를 높여 제3수직축날개(3)의 회전을 더욱 증폭시킨다. 제3수직축날개(3)와 제3수직축날개(3)를 감싸고 있는 바람통로덮개(7)의 내부에도 제3수직축날개 자석(2)이 부착되어 있고, 이들의 배치 또한 같은 극끼리 마주보도록 배치하여 제2수평축날개와 같이 제3수직축날개(3) 또한 자석의 척력을 이용하여 회전력을 가중시키도록 하였다.
도 1의 하단부에는 제2수평축날개(4)와 바람통로덮개(7)에 부착된 제2수평축날개 자석(9)의 극방향을 나타내었다. 제2수평축날개(4) 위에 부착된 제2수평축날개 자석(9)이 N극이 바깥쪽으로 향하도록 배치되었다면 제2수평축날개를 둘러싸고 있는 바람통로덮개(7) 내부의 상응하는 위치에 N극을 내부로 향하도록 또 다른 제2수평축날개 자석(9)을 고정한다.
반대로 제2수평축날개(4) 위에 부착된 제2수평축날개 자석(9)이 S극이 바깥쪽으로 향하도록 배치되었다면 제2수평축날개를 둘러싸고 있는 바람통로덮개(7) 내부의 상응하는 위치에 S극을 내부로 향하도록 또 다른 제2수평축날개 자석(9)을 고정한다. 도 1, 2 및 4에 나타낸 제2수평축날개 자석(9)은 바람통로덮개 내부와 제2수평축날개 위에 부착된 자석이 서로 대응하면서 척력이 작용되는 것을 나타낸다.
제3수직축날개(3)와 제3수직축날개를 둘러싸고 있는 바람통로덮개(7) 내부에 부착된 제3수직축날개 자석(2)의 경우도 상기와 같은 원리로 이루어진다. 도 1의 하단부에 나타낸 바와 같이 제3수직축날개 자석(2)이 바람통로덮개 내부와 제3수직축날개 위에 부착된 자석이 서로 대응하면서 척력을 띠고 있는 것을 나타내었다. 제3수직축날개(3) 위에 부착된 제3수직축날개 자석(2)이 N극이 바깥쪽으로 향하도록 배치되었다면 제3수직축날개를 둘러싸고 있는 바람통로덮개(7) 내부의 상응하는 위치에 N극을 내부로 향하도록 또 다른 제3수직축날개 자석(2)을 고정한다.
반대로 제3수직축날개(3) 위에 부착된 제3수직축날개 자석(2)이 S극이 바깥쪽으로 향하도록 배치되었다면 제3수직축날개를 둘러싸고 있는 바람통로덮개(7) 내부의 상응하는 위치에 S극을 내부로 향하도록 또 다른 제3수직축날개 자석(2)을 고정한다. 이때 제2수평축날개, 제3수직축날개 및 바람통로덮개는 자력 의해 영향을 받지 않는 알루미늄 등의 비자성(非磁性) 금속 또는 플라스틱 등으로 구성된다.
본 발명의 일실시예에서 자석의 수는 제3수직축날개(3)에 6~8개, 제2수직축날개를 감싼 바람통로덮개(7)에는 4~6개로 구성할 수 있으며, 자석의 종류는 자성이 강한 네오디움 자석을 사용하는 것이 적절하나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제3수직축날개(3)는 제1,2수평축날개로부터 유입되어 바람통로덮개 내부로 집중되어 흐르는 바람과 자석의 척력으로 가속된 회전력을 발생시켜 수직축(10)에 연결된 발전장치 모터(1)에 전달하여 전기를 발생시킨다(도 6). 제3수직축날개(3)의 축이 되는 수직축(10)은 회전력을 발생시키는 동시에 발전장치 모터(1)의 축이 되므로 제3수직축날개(3)의 회전이 직접 발전장치 모터(1)를 구동하여 최소의 에너지손실로 고효율의 발전이 가능하다.
발전장치 모터(1) 또한 바람통로덮개(7)에 덮여있어 제3수직축날개(3)의 회전력이 발전장치에 효율적으로 전달되도록 하였다. 이러한 과정을 통하여 VAWT의 낮은 효율성을 보완할 수 있다. 또한 HAWT와 같은 요잉장치, 피치장치 등이 필요하지 않으므로 구조적으로 단순하여 풍력발전장치의 무게와 부피를 줄이고 유지보수가 용이하다.
제3수직축날개(3)를 돌린 바람은 제3수직축날개(3)를 바람통로덮개(7)의 싼 하부 후면 쪽에 형성된 통로를 통하여 밖으로 유출된다. 제2수평축날개(4)과 제3수직축날개(3)가 바람통로덮개(7)로 싸여있어 풍력이 각 회전날에 순차적으로 집중될 뿐만 아니라 이물질이나 수분으로부터도 보호된다.
또한 본 발명의 수평축(5)과 수직축(10)을 가진 풍력 발전장치는 알루미늄 또는 플라스틱과 같이 가벼운 재질로 제조하여 가볍고 이동 및 설치가 용이하며 이물질 및 수분으로부터 발전장치의 손실을 최소화할 수 있다.
따라서 본 발명에 의한 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치는 자동차 크기에 맞추어 제작하여 사용하기 용이하며, 풍력 발전에 의하여 생산된 전기를 이용하여 전지를 충전하면서 주행이 가능하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 적용한 자동차를 나타낸 측면도이다. 외부 바람에 의하여 회전하는 제1수평축날개(6)의 바람과 회전력은 기어변속 조절장치(8)에 의하여 회전수가 증가되어 제2수평축날개(4)로 전달되고 제2수평축날개(4)의 회전에 의한 바람은 바람통로덮개(7) 내부로 이동하면서 제3수직축날개(3)를 회전시키는 데에 집중되며, 제3수직축날개(3)의 회전에 의하여 수직축(10)이 회전하며, 수직축(10)의 회전은 여기에 연결된 발전기(11)의 축과 연결되어 전기를 생산하고 전지(12)를 충전한다.
주행 중 상기와 같이 충전된 전지는 자동차의 구동에 사용된다. 이때 수직축(10)에 연결된 발전기(11)는 적용하려는 목적에 따라 모터, 수차 등으로 대치될 수 있음은 통상적으로 자명하다.
종래의 자동차용 풍력발전기의 경우 주로 고속이 바람에서만 회전과 충전이 가능하여 발전능력이 떨어졌으나 본 발명에서 개시하고 있는 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치는 바람통로덮개와 날개 및 덮개에 부착된 자석으로 인하여 저속에 의해 자동차가 움직이는 경우 저속풍량에 의해 1차수평축날개가 회전하게 되면 이후는 자석의 척력에 의해 제2수평축날개를 기어변속을 통해 회전시킬 수 있으므로 10~20 km/h의 속도에서도 발전가능한 제3수직축날개의 회전력을 얻을 수 있어 저속풍량과 저속운행 중에도 배터리를 충전할 수 있다.
본 발명의 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치는 자동차 뿐 아니라 전기보트, 모터사이틀, 캠핑카나 일반 주택, 사무실, 변전소에서도 사용할 수 있다.
본 발명에서 제공하는 수평축과 수직축을 구비한 풍력발전장치는 수평축 풍력발전기와 수직축 풍력발전기의 장단점을 증대, 보완하여 작은 공간을 차지하면서도 약한 바람에도 발전이 가능하여 자동차, 전기보트, 모터사이틀, 캠핑카 등의 주행중에 충전이 가능한 고효율의 발전장치를 사용할 수 있고, 일반 주택, 사무실, 변전소 등에서도 작은 설치 공간을 차지하면서도 약한 풍속에도 높은 효율로 발전이 가능하므로 산업상 이용가능성이 있다.
1 : 발전장치 모터 2 : 제3수직축날개 자석
3 : 제3수직축날개 4 : 제2수평축날개
5 : 수평축 6 : 제1수평축날개
7 : 바람 통로 덮개 8 : 기어변속 조절장치 (2~3배속)
9 : 제2수평축날개 자석 10 : 수직축
11 : 발전기 12 : 전지

Claims (6)

  1. 수평축에 부착되는 제1수평축날개와 제2수평축날개로 이루어지고; 상기 수평축에는 기어변속 조절장치가 형성되어 풍력이 제1수평축날개에서 제2수평축날개로 전달될 때 기어비에 의해 변속되며;
    상기 제2수평축날개 후방에 위치하는 수직축에 형성된 제3수직축날개로 이루어져 상기 변속된 제2수평축날개로부터 풍력을 받아 제3수직축날개가 회전하며;
    수직축과 수평축에 형성된 날개를 감싸는 바람통로 덮개를 형성하며, 상기 제2수평축날개와 제3수직축날개와 바람통로덮개에는 서로 같은 극으로 마주보는 자석이 설치되어, 척력을 이용하여 일정방향으로 회전력을 가중시키도록하며;
    상기 수직축은 발전기의 축과 연결하여 상기 제2수평축날개의 풍력을 바람통로덮개를 통해 제3수직축날개로 전달하여 수직축과 연결된 발전기로부터 생산된 전기를 전지에 충전하여 자동차의 구동에 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 수평축과 수직축을 가진 풍력 발전장치를 구비한 자동차.
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