KR101691996B1 - Apparatus of generating thermal energy with using wind - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력을 이용한 발열장치로서, 풍력에 의해 회전하는 복수개의 블레이드가 연결된 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하며, 외면에 일정간격씩 이격되어 자성체가 설치된 회전자; 상기 회전자의 외면을 둘러싸며 도전성 물질로 형성되어, 상기 회전자의 회전에 따라 생성되는 자기장 변화에 대응하여 표면에 생성되는 맴돌이 전류(Eddy current)에 의해 상기 회전자의 회전 방향에 역방향으로 발생되는 역학적 에너지를 줄열 가열(Joule　heating)로 변환하는 고정자; 및 유체가 흐르는 관로가 형성되어 상기 고정자의 줄열 가열에 따라 관로에서 흐르는 유체를 가열시키는 가열로를 포함하며, 이와 같은 본 발명에 의하면 풍력 에너지를 열에너지로 변환함으로써 기존 풍력 발전 방식보다 에너지 효율이 높은 에너지 발생 장치를 제공할 수 있게 된다. The present invention relates to a heat generating device using wind power, comprising: a rotor connected to a rotary shaft to which a plurality of blades rotating by a wind force are connected, rotating with rotation of the rotary shaft, And is generated in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor by an eddy current generated on the surface in correspondence with a change in magnetic field generated by the rotation of the rotor, surrounding the outer surface of the rotor, A stator for converting the kinetic energy to Joule heating; And a heating furnace in which a duct through which fluid flows is formed to heat a fluid flowing in the duct according to the joule heating of the stator. According to the present invention, by converting wind energy into heat energy, It is possible to provide an energy generating device.

Description

풍력을 이용한 열에너지 생산 장치 {Apparatus of generating thermal energy with using wind}[0001] Apparatus for generating thermal energy using wind [0002]

본 발명은 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력을 이용하여 자성체가 설치된 회전자를 회전시켜 발생되는 자기장의 변화에 대응하여 도전체인 고정자에서 생성되는 맴돌이 전류(Eddy current)에 의해 회전자의 회전 방향의 역방향으로 발생되는 역학적 에너지를 줄열 가열(Joule　heating)로 변환하여 이를 열에너지로 생성하는 에너지 생산 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a device for producing thermal energy using wind power, and more particularly to a device for producing a thermal energy using a wind force, And converting the kinetic energy generated in a direction opposite to the rotational direction of the rotor into joule heating to generate heat energy as heat energy.

화석연료의 고갈과 지구온난화 등의 심각한 문제들이 대두됨에 따라 햇빛, 바람, 물, 지열, 생물유기체 등의 신재생에너지원이 미래에너지원으로 각광받고 있으며, 신재생에너지는 유가의 불안정과 기후변화협약의 규제 대응 등으로 그 중요성이 더욱 커지게 되었다. 특히, 풍력을 이용하는 풍력 발전은 연료와 폐기물이 없는 청정에너지이기에 최근 미래에너지원으로 더욱 관심을 받고 있다.New and renewable energy sources such as sunlight, wind, water, geothermal and bio-organisms are emerging as future energy sources with serious problems such as depletion of fossil fuels and global warming. The importance of the Convention has increased due to the regulatory response. In particular, wind power generation using wind power is more attractive as a future energy source because it is clean energy without fuel and waste.

일반적으로 풍력 발전기는 풍력을 통해 전기 에너지를 생성하는데, 도 1은 종래기술에 따른 풍력 발전기의 구성을 도시한다.Generally, a wind turbine generates electrical energy through wind power. FIG. 1 shows the construction of a wind turbine according to the prior art.

상기 도 1의 (a)는 일반적인 풍력 발전기의 기본 구성도를 도시하고, 상기 도 1의 (b)는 풍력 발전기 내부 구조를 도시한다.FIG. 1 (a) shows a basic structure of a general wind turbine generator, and FIG. 1 (b) shows an internal structure of a wind turbine generator.

상기 도 1을 참조하면, 풍력 발전기는 풍력 에너지로 로터(Rotor)를 회전시키고 전기 생산 제너레이터(Generator)가 이 회전 에너지를 전기 에너지로 변환하여 전기 에너지를 생산하며, 이를 위해 풍력 발전기는 상기 도 1의 (b)와 같이 내부에 다양한 구성을 포함하며, 생산된 전기 에너지는 그리드(Grid)를 통해 소비자에게 공급되거나 에너지 저장 장치에 저장된다.Referring to FIG. 1, a wind turbine rotates a rotor by wind energy, and an electricity generator converts the rotational energy into electrical energy to produce electrical energy. To this end, (B), and the generated electric energy is supplied to a consumer through a grid or stored in an energy storage device.

이와 같은 전기를 생산하는 풍력 발전의 경우, 발전 터빈이 풍력 에너지원의 대략 80% 정도의 에너지를 전기 에너지로 변환하여 생산할 수 있으나, 에너지 저장 장치인 배터리까지 생산된 전기 에너지가 도달하는 중에 많은 에너지 손실이 발생하여 풍력 에너지원의 20% 정도 수준의 전기 에너지만 실제 배터리에 저장된다.In the case of wind power generation that generates electricity, the power turbine can produce about 80% of the energy of the wind energy source by converting it into electric energy. However, when the electric energy produced to the battery, which is the energy storage device, There is a loss, and only about 20% of the electric energy of the wind energy source is stored in the actual battery.

따라서 실제 풍력 에너지원을 효과적으로 전기 에너지로 변환하여 보유하는데 그 효율이 낮은 문제점이 있으므로, 풍력 에너지원의 에너지를 보다 효율적으로 이용할 수 있는 방안이 강구될 필요가 있다.
Therefore, there is a problem in that the efficiency of converting the actual wind energy source into electric energy is low, so it is necessary to find a way to use the energy of the wind energy source more efficiently.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 풍력 에너지원을 전기 에너지로 변환하는 풍력 발전 방식의 경우 발전 효율이 20% 정도 수준에 그치는 문제를 해결하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above-described problems of the prior art, and aims at solving the problem that the power generation efficiency is about 20% in the case of the wind power generation system for converting a wind energy source into electric energy.

특히, 풍력 에너지원을 통해 획득하는 에너지 효율을 더욱 높일 수 있는 방안을 제시하고자 한다.
In particular, we propose a method to increase the energy efficiency obtained through wind energy sources.

상기 기술적 과제를 달성하고자 본 발명에 따른 풍력 발전기는, 풍력에 의해 회전하는 복수개의 블레이드가 연결된 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하며, 외면에 일정간격씩 이격되어 자성체가 설치된 회전자; 상기 회전자의 외면을 둘러싸며 도전성 물질로 형성되어, 상기 회전자의 회전에 따라 생성되는 자기장 변화에 대응하여 표면에 생성되는 맴돌이 전류(Eddy current)에 의해 상기 회전자의 회전 방향에 역방향으로 발생되는 역학적 에너지를 줄열 가열(Joule　heating)로 변환하는 고정자; 및 유체가 흐르는 관로가 형성되어 상기 고정자의 줄열 가열에 따라 관로에서 흐르는 유체를 가열시키는 가열로를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a wind turbine comprising: a rotor connected to a rotary shaft connected to a plurality of blades rotated by wind power and rotated in accordance with rotation of the rotary shaft, the rotor being spaced apart from the outer surface at predetermined intervals; And is generated in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor by an eddy current generated on the surface in correspondence with a change in magnetic field generated by the rotation of the rotor, surrounding the outer surface of the rotor, A stator for converting the kinetic energy to Joule heating; And a heating furnace formed with a channel through which the fluid flows and heating the fluid flowing in the duct according to the heating of the stator.

바람직하게는 상기 회전자는, 원통 또는 원형 기둥 형태로 그 중심에 상기 회전축이 연결되고, 그 외면에 일정간격씩 이격되어 자성체가 설치되며, 상기 고정자는, 상기 회전자의 외면과 이격되어 상기 회전자가 그 내부에 삽입된 원통형으로 형성될 수 있다.Preferably, the rotor has a cylindrical or circular column shape, the rotation axis is connected to the center of the rotor, a magnetic body is disposed on the outer surface of the rotor at a predetermined interval, the rotor is spaced apart from the outer surface of the rotor, And may be formed into a cylindrical shape inserted therein.

본 발명에 따른 풍력 발전기의 가열로에 대한 제1 실시예로서, 상기 가열로는, 상기 고정자의 내면, 외면 또는 양면에 형성된 관로를 포함할 수 있다.As a first embodiment of the heating furnace of the wind power generator according to the present invention, the heating furnace may include a duct formed on the inner surface, the outer surface, or both surfaces of the stator.

본 발명에 따른 풍력 발전기의 가열로에 대한 제2 실시예로서, 상기 가열로는, 상기 고정자의 표면에 길이 방향을 따라 나선형으로 감긴 관로를 포함할 수 있다.As a second embodiment of the heating furnace of the wind power generator according to the present invention, the heating furnace may include a channel wound on the surface of the stator in a spiral shape along the longitudinal direction.

본 발명에 따른 풍력 발전기의 가열로에 대한 제3 실시예로서, 상기 가열로는, 상기 고정자의 내부에 형성된 관로를 포함할 수 있다.As a third embodiment of the heating furnace of the wind power generator according to the present invention, the heating furnace may include a duct formed inside the stator.

나아가서 상기 관로의 중단에 연결되며, 상기 회전자의 끝단이 중심부에 연결되어 상기 회전자와 같이 회전하는 수차가 내부에 설치된 유체 동력부를 더 포함할 수도 있다.The fluid power unit may further include a fluid power unit connected to an end of the conduit and connected to the center of the rotor so that the auricle rotates together with the rotor.

바람직하게는 상기 수차는, 프랜시스 수차(Francis runner)가 적용될 수 있다.Preferably, the aberration may be a Francis runner.

보다 바람직하게는 상기 가열로는, 상기 관로의 시작단에 연결되어 상기 관로 상으로 유체를 주입하는 유체 주입부; 및 상기 관로의 끝단에 연결되어 상기 관로로부터 가열된 유체를 수집하는 에너지 획득부를 더 포함할 수도 있다.More preferably, the heating furnace includes a fluid injecting portion connected to a starting end of the conduit and injecting a fluid onto the conduit; And an energy acquisition unit connected to an end of the conduit to collect the heated fluid from the conduit.

나아가서 상기 가열로의 유체 주입부 또는 에너지 획득부 중 어느 하나 이상을 통해 상기 관로 상에 유압을 생성시키는 유압 펌프를 더 포함할 수도 있다.And a hydraulic pump for generating a hydraulic pressure on the pipe through at least one of a fluid injection unit or an energy obtaining unit of the heating furnace.

한걸음 더 나아가서, 상기 고정자와 상기 가열로를 둘러싸는 단열재로 형성된 단열 커버를 더 포함할 수도 있다.
Further, it may further comprise a heat insulating cover formed of a heat insulating material surrounding the stator and the heating furnace.

이와 같은 본 발명에 의하면, 풍력 에너지를 열에너지로 변환함으로써 기존 풍력 발전 방식보다 에너지 효율이 높은 에너지 발생 장치를 제공할 수 있게 된다According to the present invention, by converting wind energy into thermal energy, it is possible to provide an energy generating device having higher energy efficiency than a conventional wind power generating method

특히, 맴돌이 손실에 따른 줄열을 에너지원으로 이용하여 유체를 가열함으로써 난방 장치나 보일러로 활용이 가능하며, 다양한 형태로 가열로를 형성시키고 단열 커버를 적용함으로써 고정자에서 생성되는 줄열의 열효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Especially, it can be used as a heating device or a boiler by heating a fluid by using a jelly due to an eddy loss as an energy source. By forming a heating furnace in various forms and applying an insulating cover, the thermal efficiency of the jelly generated in the stator is further improved .

나아가서 수차를 적용하여 추가적인 외부 에너지 없이도 자체적으로 가열로 상의 유체를 순환시킬 수 있다.
Further, the aberration can be applied to circulate the fluid on the heating furnace itself without additional external energy.

도 1은 종래기술에 따른 풍력 발전기의 구조를 도시하며,
도 2는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 개념도를 도시하며,
도 3은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치에 대한 일실시예를 도시하며,
도 4는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 회전자에 대한 일실시예를 도시하며,
도 5는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제1 실시예를 도시하며,
도 6은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제2 실시예를 도시하며,
도 7은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제3 실시예를 도시하며,
도 8은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제4 실시예를 도시하며,
도 9는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제5 실시예를 도시하며,
도 10은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치에 단열 커버가 적용된 실시예를 도시하며,
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 유체 동력부에 대한 실시예를 도시한다.1 shows a structure of a wind turbine according to the prior art,
2 is a conceptual diagram of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
FIG. 3 shows an embodiment of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
4 shows an embodiment of a rotor of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
5 shows a first embodiment of a heating furnace of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
6 shows a second embodiment of a heating furnace of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention,
7 shows a third embodiment of a heating furnace of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
8 shows a fourth embodiment of a heating furnace of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
9 shows a fifth embodiment of a heating furnace of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention,
10 shows an embodiment in which a heat insulating cover is applied to a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention,
11 and 12 show an embodiment of a fluid power section of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 설명하기 위하여 이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하고 이를 참조하여 살펴본다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings.

먼저, 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 또한 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.First, the terminology used in the present application is used only to describe a specific embodiment, and is not intended to limit the present invention, and the singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Also, in this application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify that there are stated features, integers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명은 풍력에 의해 자성체가 설치된 회전자를 회전시켜 발생되는 자기장의 변화에 대응하여 도전체인 고정자에서 생성되는 맴돌이 전류(Eddy current)에 의해 발생되는 역학적 에너지를 줄열 가열(Joule　heating)로 변환하여 이를 열에너지로 제공하는 열에너지 생산 장치를 제시한다.
The present invention converts kinetic energy generated by eddy currents generated by a stator of a conductive chain into Joule heating in response to a change in a magnetic field generated by rotating a rotor equipped with a magnetic body by wind power We propose a thermal energy production device that provides this as thermal energy.

본 발명에서는 맴돌이 전류로 인한 맴돌이 손실에 따른 줄열을 이용하여 열에너지를 획득하는데, 본 발명의 동작 원리부터 살펴보기로 한다.In the present invention, the thermal energy is obtained by using the heat generated by the eddy current due to the eddy current. Hereinafter, the operation principle of the present invention will be described.

맴돌이 전류(Eddy current)란, 도전체의 내부안에서 만들어지는 전류로, 도전체 내부를 지나는 자기력선속의 변화로 인해서 생기는 전류를 말한다. 가령 도 2에 도시된 바와 같이 자석을 도전체판 위에서 이동시키면 자기력선속이 변하면서 도전체판의 표면에는 맴돌이 전류가 생성된다. 이때 맴돌이 전류의 자기장은 자석의 이동 방향과 반대되는 역방향으로 역학적 에너지를 생성하는데, 이를 와전류 또는 발견자의 이름을 따서 푸코전류(Foucault current)라고도 한다. Eddy current is the current produced inside the conductor, which is the current due to the change in the magnetic flux lines passing through the conductor. As shown in FIG. 2, when the magnet is moved on the conductive plate, the magnetic flux lines change, and an eddy current is generated on the surface of the conductive plate. At this time, the magnetic field of the eddy current generates mechanical energy in the reverse direction opposite to the moving direction of the magnet, which is also referred to as a foucault current in the name of the eddy current or the detector.

이와 같은 맴돌이 전류가 생성된 도전체판의 저항으로 인해 줄열(Joule)이 발생되며 이를 맴돌이 손실이라 하는데, 상기 도 2에서와 같이 자석이 회전함에 따라 도전체판도 회전하게 되며, 이때 도전체판을 정지 상태로 유지시키면 맴돌이 전류에 의한 자석의 회전 방향의 역방향으로 발생되는 역학적 에너지로 인해 도전체판은 줄열 가열(Joule　heating)된다.Joule is generated due to the resistance of the conductive plate on which the eddy current is generated, which is called eddy loss. As shown in FIG. 2, as the magnet rotates, the conductive plate also rotates, The conductor plate is subjected to Joule heating due to the dynamic energy generated in the direction opposite to the direction of rotation of the magnet by the eddy current.

본 발명에서는 이와 같은 맴돌이 전류에 따른 맴돌이 손실로 발생되는 줄열을 획득하여 이를 열에너지로 제공할 수 있는 열에너지 생산 장치를 제시하는데, 이하에서는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 발열장치에 대하여 그 실시예를 통해 살펴보기로 한다.
In the present invention, a thermal energy production device capable of acquiring a jelly generated by an eddy current according to the eddy current and providing the jelly is provided as thermal energy. Hereinafter, a heating device using wind power according to the present invention will be described Let's take a look.

도 3은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 실시예를 도시한다.FIG. 3 shows an embodiment of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 3은 종래 풍력 발전기의 구조에 본 발명에 따른 열에너지 생산 장치를 결합한 구조인데, 풍력에 의해 회전하는 블레이드(110)에 회전축(130)이 연결되어 블레이드(110)의 회전에 따라 회전축(130)이 회전하며, 이 회전축(130)에는 본 발명에 따른 열에너지 생산 수단(200)이 연결되어 풍력에 의한 회전에너지를 열에너지로 변환하게 된다.FIG. 3 shows a structure of a conventional wind turbine combined with a thermal energy production apparatus according to the present invention. A rotary shaft 130 is connected to a blade 110 rotated by a wind force, and the rotary shaft 130 And the thermal energy production means 200 according to the present invention is connected to the rotary shaft 130 to convert rotational energy of the wind power into thermal energy.

열에너지 생산 수단(200)은 개략적으로 회전자(210), 고정자(250) 및 가열로(270)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 도 3에서와 같이 열에너지 생산 수단(200)은 본체 커버(150) 내부에 설치되며 상기 도 3에 도시되지 않았으나 회전 에너지 효율을 증가시키기 위한 기어 박스나 회전자(210)와 고정자(250)를 지지하는 지지 구조 등이 설치될 수 있다. 또한 보다 강한 풍력 에너지를 획득하기 위해 일정 높이 이상의 기둥(170) 상에 열에너지 생산 장치를 위치시킬 수 있다.3, the thermal energy producing means 200 includes a rotor 210, a stator 250 and a heating furnace 270. The thermal energy producing means 200 includes a main body cover 150 A gear box, a rotor 210 and a support structure for supporting the stator 250, which are not shown in FIG. 3, for increasing rotational energy efficiency. The thermal energy producing device can also be placed on the column 170 above a certain height to obtain a stronger wind energy.

회전자(210)에는 외면에 일정간격씩 이격되어 자성체가 설치되며, 고정자(250)는 회전자(210)의 외면을 둘러싸며 도전성 물질로 형성되어 고정자(250)가 회전자(210)의 회전에 따라 생성되는 자기장 변화에 대응하여 표면에 생성되는 맴돌이 전류(Eddy current)에 의해 회전자(210)의 회전 방향에 역방향으로 발생되는 역학적 에너지를 줄열 가열(Joule　heating)로 변환한다.The stator 250 is formed of a conductive material so as to surround the outer surface of the rotor 210 so that the stator 250 rotates about the rotation of the rotor 210, The mechanical energy generated in the direction opposite to the rotational direction of the rotor 210 is converted into Joule heating by the eddy current generated on the surface corresponding to the magnetic field generated according to the change of the magnetic field.

그리고 유체가 흐르는 관로가 형성되어 고정자(250)의 줄열 가열에 따라 관로에서 흐르는 유체를 가열시키는 가열로(270)가 고정자(250) 상에 형성된다. 상기 도 3에서는 가열로(270)를 고정자(250)에 감긴 관로만으로 도시하였으나, 가열로(270)에는 고정자(250)에 감긴 관로로 유체를 공급하는 공급관과 고정자(250)의 줄열로 가열된 유체를 배출하여 이를 열에너지로 공급하는 열에너지 공급관을 포함하는데, 이하에서는 설명의 편의 상 가열로(270)를 고정자(250)에 형성된 관로와 혼용하여 설명하기로 한다.And a heating furnace 270 is formed on the stator 250. The heating furnace 270 heats the fluid flowing in the duct in accordance with the heating of the stator 250 by the joule heating. The heating furnace 270 is provided with a supply pipe for supplying the fluid to the pipe through the stator 250 and a heating pipe 270 for heating the stator 250 And a heat energy supply pipe for discharging the fluid and supplying it to the heat energy. Hereinafter, the heating furnace 270 will be described in combination with the duct formed in the stator 250 for convenience of explanation.

본 발명에서는 이와 같은 구성을 통해 회전자(210)의 회전에 따라 생성되는 자기장 변화에 대응하여 고정자(250)의 표면에 생성되는 맴돌이 전류에 따른 맴돌이 손실로 인한 줄열을 열에너지원으로 가열로(270)의 관로 상에 흐르는 유체를 가열하여 가열된 유체를 열에너지로 제공하게 된다.
According to the present invention, in accordance with the change of the magnetic field generated in accordance with the rotation of the rotor 210, the streak due to the eddy current generated on the surface of the stator 250 is heated by the heating furnace 270 ) To supply the heated fluid as heat energy.

본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치에 대하여 그 구성의 각 실시예를 통해 자세히 살펴보기로 한다.The apparatus for producing thermal energy using wind power according to the present invention will be described in detail with reference to each embodiment of the constitution.

도 4는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 회전자에 대한 일실시예를 도시한다.4 shows an embodiment of a rotor of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

회전자(210)는 회전축이 결합되는 결합구(215)가 형성되며 여기에 회전축이 연결되어 회전축의 회전에 따라 회전자(210)가 회전한다. 그리고 회전자(210)의 외면에는 일정간격씩 이격되어 자성체(230)가 설치된다.The rotor 210 has a coupling hole 215 to which a rotary shaft is coupled. A rotary shaft is connected to the coupling hole 215, and the rotor 210 rotates as the rotary shaft rotates. A magnetic body 230 is disposed on the outer surface of the rotor 210 at regular intervals.

바람직하게는 상기 도 4에 도시된 바와 같이 회전 에너지에 따른 회전력이 자성체(230) 전체에 적절히 전달될 수 있도록 회전자(210)는 원통 또는 원통 기둥 형태로 형성될 수 있으며, 상기 도 4에서는 회전자(210)의 외면에 길이 방향으로 서로 이격되어 복수의 자성체(230)를 설치하였으나, 회전자(210)의 외면에 설치되는 자성체(230)는 다양한 형태로 설치 구조나 모양 및 그 개수가 적절히 변형될 수 있다.
4, the rotor 210 may be formed in a cylindrical or cylindrical column shape so that a rotational force corresponding to the rotational energy can be appropriately transmitted to the entire magnetic body 230. In FIG. 4, A plurality of magnetic bodies 230 are provided on the outer surface of the rotor 210 so as to be spaced apart from each other in the longitudinal direction. However, the magnetic bodies 230 installed on the outer surface of the rotor 210 may have various structures, shapes, It can be deformed.

도 5는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제1 실시예를 도시한다.Fig. 5 shows a first embodiment of a heating furnace of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 5의 (a)는 가열로에 대한 제1 실시예의 사시도를 도시하며, 상기 도 5의 (b)는 상기 도 5의 (a)를 A축으로 절단한 단면도를 도시한다.FIG. 5A is a perspective view of the first embodiment of the heating furnace, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the A-axis of FIG. 5A.

가열로에 대한 제1 실시예에서, 고정자(250)는 도전성 물질로서 자체 저항을 갖는 물질로 형성되고, 내부가 관통된 원통형으로 관통 공간(255) 상에 회전자가 위치된다. 회전자는 그 외면이 고정자(250)의 내면과 이격되어 자유롭게 회전 가능하도록 설치된다.In the first embodiment of the furnace, the stator 250 is formed of a material having a self-resistance as a conductive material, and the rotor is placed on the through-hole space 255 in a cylindrical shape with an inner perforation. The outer surface of the rotor is spaced apart from the inner surface of the stator 250 and is freely rotatable.

그리고 고정자(250)의 표면에 길이 방향을 따라 나선형으로 감긴 관로(270)가 형성되는데, 관로(270) 일측에는 유체가 주입되는 유체 주입부(271)가 형성되고, 관로(270) 타측에는 관로를 따라 흐르며 고정자(250)의 줄열로 가열된 유체가 배출되는 에너지 획득부(275)가 형성된다. 여기서 가열로(270)는 유체 주입부(271)를 통해 주입되는 유체를 고정자(250)의 맴돌이 손실에 따른 줄열로 가열시키기 위해 고정자(250)와의 접촉 면적을 늘리기 위한 구조로 형성될 수 있으며 고정자(250)의 줄열로 가열된 유체는 에너지 획득부(275)를 통해 배출한다. 상기 도 5에서는 설명의 편의 상 에너지 획득부(275)를 단순히 유체 배출구로 도시하였으나, 이에 국한되지 않고 본 발명에서 에너지 획득부(275)는 상기 유체 배출구로부터 가열된 유체를 저장하는 열에너지 저장 탱크를 포함할 수 있거나 또는 가열된 유체를 말단의 에너지 소비자에게 공급하는 열에너지 공급관을 포함할 수도 있다.
A fluid injecting section 271 for injecting a fluid is formed at one side of the conduit 270 and a fluid injecting section 271 for injecting fluid is formed at the other side of the conduit 270. [ And an energy obtaining unit 275 for discharging the fluid heated by the joule of the stator 250 is formed. Here, the heating furnace 270 may have a structure for increasing a contact area with the stator 250 to heat the fluid injected through the fluid injecting portion 271 with the joule heat due to the eddy loss of the stator 250, The fluid heated by the joule heat of the heat exchanger 250 is discharged through the energy acquiring unit 275. 5, the energy obtaining unit 275 is illustrated as a fluid discharge port, but the present invention is not limited thereto. The energy obtaining unit 275 may include a heat energy storage tank for storing the fluid heated from the fluid outlet Or may include a heat energy supply pipe that supplies heated fluid to the end energy consumer.

도 6은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제2 실시예를 도시한다.6 shows a second embodiment of a heating furnace of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 6의 (a)는 가열로에 대한 제2 실시예의 사시도를 도시하며, 상기 도 6의 (b)는 상기 도 6의 (a)를 B축으로 절단한 단면도를 도시한다.6 (a) is a perspective view of a second embodiment of the heating furnace, and FIG. 6 (b) is a sectional view taken along the B-axis of FIG. 6 (a).

가열로에 대한 제2 실시예에서도 상기 제1 실시예와 마찬가지로, 고정자(350)는 도전성 물질로서 자체 저항을 갖는 물질로 형성되고, 내부가 관통된 원통형으로 관통 공간(355) 상에 회전자가 위치된다. 회전자는 그 외면이 고정자(350)의 내면과 이격되어 자유롭게 회전 가능하도록 설치된다.In the second embodiment of the heating furnace, as in the first embodiment, the stator 350 is formed of a material having a self-resistance as a conductive material and has a cylindrical shape passing through the inside thereof, do. The outer surface of the rotor is spaced apart from the inner surface of the stator 350 and is freely rotatable.

상기 제2 실시예에서는 고정자(350)의 외면 상에 길이 방향을 따라 지그 재그 형태로 관로(370)가 형성되는데, 상황에 따라서는 고정자(350)와 일체형으로 고정자(350)의 외면에 관로(370)가 형성될 수 있으며, 그 내부에서 원활하게 유체가 흐르면서 고정자(350)의 줄열로 유체가 충분히 가열될 수 있도록 관로(370)는 다양한 형태로 변형될 수 있다. 그리고 관로(370) 일측에는 유체가 주입되는 유체 주입부(371)가 형성되고, 관로(370) 타측에는 관로를 따라 흐르며 고정자(350)의 줄열로 가열된 유체가 배출되는 에너지 획득부(375)가 형성된다.In the second embodiment, a channel 370 is formed on the outer surface of the stator 350 along the longitudinal direction in the form of a jig jig. Depending on the circumstances, the stator 350 may be integrally formed with the outer surface of the stator 350, The channel 370 may be deformed into various shapes so that the fluid can smoothly flow through the stator 350 and the fluid can be sufficiently heated by the heat of the stator 350. An energy acquiring unit 375 is provided at one side of the conduit 370 and a fluid injecting unit 371 at the other side of the conduit 370. The energy acquiring unit 375 flows through the conduit and discharges the fluid heated by the stator 350. [ .

나아가서 상기 도 6의 제2 실시예에서는 고정자(350)의 외면에 관로(370)가 형성되었으나 고정자(250)의 내면에 관로를 형성시킬 수도 있고, 또한 고정자(350)의 외면과 내면 모두에 관로를 형성시킬 수도 있는데, 이와 관련하여 도 7은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제3 실시예를 도시한다.6, a channel 370 is formed on the outer surface of the stator 350, but a channel may be formed on the inner surface of the stator 250 and a channel may be formed on both the outer surface and the inner surface of the stator 350. [ FIG. 7 shows a third embodiment of a heating furnace of a thermal energy production apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 7의 제3 실시예에서는 고정자(450)의 외면에 제1 관로(470a)를 형성시키고 고정자(450)의 내면에 제2 관로(470b)를 형성시켰다. 제1 관로(470a)와 제2 관로(470b) 각각의 일측에는 유체가 주입되는 유체 주입부(471a, 471b)가 형성되고 제1 관로(470a)와 제2 관로(470b) 각각의 타측에는 고정자(450)의 줄열로 가열된 유체가 배출되는 에너지 획득부(475a, 475b)가 형성된다. 상기 도 7의 제3 실시예에서는 제1 관로(470a)와 제2 관로(470b) 각각마다 개별적으로 유체 주입부(471a, 471b)와 에너지 획득부(475a, 475b)를 형성시켰으나 상황에 따라서는 제1 관로(470a)와 제2 관로(470b)에 하나의 유체 주입부가 형성되고 각각마다 개별적인 에너지 획득부가 형성될 수도 있고, 또는 제1 관로(470a)와 제2 관로(470b)에 하나의 에너지 획득부가 형성되고 각각마다 개별적인 유체 주입부가 형성될 수도 있으며, 나아가서 제1 관로(470a)와 제2 관로(470b)에 하나의 유체 주입부와 하나의 에너지 획득부가 형성될 수도 있다.
7, the first channel 470a is formed on the outer surface of the stator 450 and the second channel 470b is formed on the inner surface of the stator 450. In the third embodiment shown in FIG. Fluid injecting parts 471a and 471b for injecting fluids are formed on one side of each of the first and second conduits 470a and 470b and on the other side of the first and second conduits 470a and 470b, The energy acquisition units 475a and 475b through which the fluid heated by the juxtaposition of the heat source 450 are discharged are formed. In the third embodiment of FIG. 7, the fluid injecting parts 471a and 471b and the energy obtaining parts 475a and 475b are formed separately for each of the first conduit 470a and the second conduit 470b, One fluid injection portion may be formed in each of the first conduit 470a and the second conduit 470b and an individual energy acquisition portion may be formed for each of the first conduit 470a and the second conduit 470b or one energy may be provided to the first conduit 470a and the second conduit 470b. An acquisition section may be formed and a separate fluid injection section may be formed for each fluid injection section. Further, one fluid injection section and one energy acquisition section may be formed in the first conduit 470a and the second conduit 470b.

도 8은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제4 실시예를 도시한다.Fig. 8 shows a fourth embodiment of a heating furnace of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 8의 (a)는 가열로에 대한 제4 실시예의 사시도를 도시하며, 상기 도 8의 (b)는 상기 도 8의 (a)를 D축으로 절단한 단면도를 도시하는데, 상기 도 8의 제4 실시예에서는 원통형 고정자(570)의 원주 방향 둘레를 따라서 나선형으로 고정자(570)의 외면을 감아서 관로(570)를 형성시켰으며, 관로(570) 일측에는 유체가 주입되는 유체 주입부(571)가 형성되고, 관로(570) 타측에는 관로를 따라 흐르며 고정자(550)의 줄열로 가열된 유체가 배출되는 에너지 획득부(575)가 형성된다.8 (a) is a perspective view of a fourth embodiment of the heating furnace, and FIG. 8 (b) is a sectional view taken along the D axis of FIG. 8 (a) The outer surface of the stator 570 is wound in a helical shape along the circumferential direction of the cylindrical stator 570 to form a channel 570. The channel 570 has a fluid injection part And an energy acquisition unit 575 is formed at the other side of the conduit 570 to flow along the conduit and to discharge the fluid heated by the joule heat of the stator 550.

그리고 고정자(550)의 관통 공간(555) 상에 회전자가 위치되는데, 회전자는 그 외면이 고정자(550)의 내면과 이격되어 자유롭게 회전 가능하도록 설치된다.The rotor is placed on the through space 555 of the stator 550 so that the outer surface of the rotor is freely rotatable away from the inner surface of the stator 550.

상기 도 8의 제4 실시예에서 고정자(550)와 별개인 관로(570)가 고정자(550)의 외면을 원주 방향 둘레를 따라 나선형으로 감싸도록 형성하였으나 상황에 따라서는 고정자(550)와 일체형으로 고정자(550)의 외면에 관로가 형성될 수도 있다.
8, the outer circumferential surface of the stator 550 is spirally wound around the circumference of the stator 550. However, depending on circumstances, the stator 550 may be integrally formed with the stator 550 A channel may be formed on the outer surface of the stator 550.

도 9는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 가열로에 대한 제5 실시예를 도시한다.Fig. 9 shows a fifth embodiment of a heating furnace of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 9의 (a)는 가열로에 대한 제5 실시예의 사시도를 도시하며, 상기 도 9의 (b)는 상기 도 9의 (a)를 E축으로 절단한 단면도를 도시하는데, 상기 도 9의 제5 실시예에서도 고정자(650)는 원통형으로 형성되어 고정자(650)의 관통 공간(655) 상에 회전자가 그 외면이 고정자(650)의 내면과 이격되어 자유롭게 회전 가능하도록 설치된다.9 (a) is a perspective view of a heating furnace according to a fifth embodiment, and FIG. 9 (b) is a cross-sectional view cut along the E axis in FIG. 9 (a) The stator 650 is formed in a cylindrical shape so that the outer surface of the rotor is spaced apart from the inner surface of the stator 650 and freely rotatable on the through space 655 of the stator 650.

상기 도 9의 제5 실시예에서는 고정자(650)의 길이방향을 따라 지그 재그 형태로 고정자(650)의 내부에 관로(670)를 형성시켰으며, 관로(670) 일측은 고정자(650)의 외부로 연장되어 유체가 주입되는 유체 주입부(571)가 형성되고, 관로(670) 타측은 고정자의 외부로 연장되어 가열된 유체가 배출되는 에너지 획득부(675)가 형성된다.9, a channel 670 is formed in the stator 650 in the shape of a jig jig along the longitudinal direction of the stator 650. One side of the channel 670 is connected to the outside of the stator 650 And the other side of the conduit 670 extends to the outside of the stator to form an energy obtaining unit 675 through which the heated fluid is discharged.

또한 상기 도 9의 변형된 실시예로서 관로는 고정자(650)의 원주 방향을 따라 나선형으로 고정자(650)의 내부에 형성될 수도 있다.
9, the duct may be formed inside the stator 650 in a spiral shape along the circumferential direction of the stator 650.

나아가서 고정자에서 발생되는 줄열을 유지시켜 가열로의 열 전달 효율을 향상시키며 또한 가열로의 관로 상에서 가열된 유체의 온도를 유지시키기 위해서 고정자와 가열로에 단열 커버가 설치될 수도 있는데, 이와 관련하여 도 10은 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치에 단열 커버가 적용된 실시예를 도시한다.Further, a heat insulating cover may be provided on the stator and the heating furnace in order to improve the heat transfer efficiency of the heating furnace by maintaining the heat generated by the stator and to maintain the temperature of the fluid heated on the heating furnace. 10 shows an embodiment in which a heat insulating cover is applied to a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

상기 도 10의 실시예는 상기 도 6의 가열로에 대한 제2 실시예에 단열 커버를 적용한 경우로서, 상기 도 10의 (a)는 단열커버를 적용한 열에너지 생산 수단의 사시도를 도시하고, 상기 도 10의 (b)는 상기 도 10의 (a)를 F축으로 절단한 단면도를 도시한다.10 shows a case where the heat insulating cover is applied to the second embodiment of the heating furnace of FIG. 6, wherein FIG. 10 (a) shows a perspective view of the heat energy producing means using the heat insulating cover, 10 (b) is a cross-sectional view cut along the line F in FIG. 10 (a).

외면에 자성체(730)가 설치된 회전자(710)가 회전축(130)에 연결되어 고정자(750)의 내부 관통 공간에 설치되며, 고정자(750)의 외면에는 상기 도 6의 실시예와 같은 가열로의 관로(770)가 고정자(750)의 길이방향을 따라 형성된다.A rotor 710 having a magnetic body 730 on the outer surface thereof is connected to the rotating shaft 130 and installed in an inner through space of the stator 750. On the outer surface of the stator 750, Is formed along the longitudinal direction of the stator (750).

그리고 고정자(750)의 외면 상에 형성된 관로(770)를 포함하여 고정자(750)의 외면을 둘러싸며 단열 커버(790)가 설치되는데, 여기서 단열 커버(790)는 단열 효과를 갖는 공지된 다양한 재질로 형성될 수 있다.The heat insulating cover 790 surrounds the outer surface of the stator 750 and includes a channel 770 formed on the outer surface of the stator 750. The heat insulating cover 790 is made of various known materials As shown in FIG.

이와 같이 단열 커버(790)를 형성시킴으로써 고정자(750)에서 발생되는 줄열을 더욱 효과적으로 관로(770)에 전달할 수 있으며, 또한 고정자(750)의 줄열로 가열되어 관로(770) 상에서 흐르는 유체의 온도를 지속적으로 유지시킬 수 있다.
By forming the heat insulating cover 790 as described above, it is possible to more effectively transmit the heat generated by the stator 750 to the conduit 770, and the temperature of the fluid flowing on the conduit 770, which is heated by the heat of the stator 750, It can be maintained continuously.

앞서 살펴본 상기 도 5의 가열로에 대한 제1 실시예 내지 상기 도 9의 가열로에 대한 제5 실시예에서 가열로의 유체 주입부 또는 에너지 획득부 중 어느 하나 이상을 통해 관로 상에 유압을 생성시키는 유압 펌프가 구비될 수 있다.In the first to fifth embodiments of the heating furnace of FIG. 5 to the fifth embodiment of the heating furnace of FIG. 9, the hydraulic pressure is generated on the conduit through at least one of the fluid injecting unit or the energy obtaining unit of the heating furnace A hydraulic pump may be provided.

여기서 유압 펌프를 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 작동 중 지속적으로 가동시켜 관로 상으로 유체를 흐르게 할 수도 있으나, 바람직하게는 관로 상의 초기 유압을 발생시키기 위해서 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 초기 작동시에만 유압 펌프를 동작시킬 수도 있다.In this case, the hydraulic pump may be continuously operated during the operation of the apparatus for producing thermal energy using wind power according to the present invention to allow the fluid to flow to the pipeline. Preferably, however, in order to generate the initial hydraulic pressure on the pipeline, It is also possible to operate the hydraulic pump only at the initial operation of the production equipment.

즉, 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치에서 유체의 공급 위치를 유체의 배출 위치보다 낮게 형성시키고 유압 펌프를 통해 초기 유압을 생성시키면 일정 수준의 유압 발생 이후엔 사이펀(Siphon) 원리를 통해 관로 상에 유체를 지속적으로 흐르게 할 수도 있다.That is, in the apparatus for producing heat energy using wind power according to the present invention, when the supply position of the fluid is formed lower than the discharge position of the fluid and the initial hydraulic pressure is generated through the hydraulic pump, after generating a certain level of hydraulic pressure, The fluid may be continuously flowed through the fluid channel.

나아가서 유압 펌프와 같이 외부로부터 추가적인 에너지를 공급받아 유체를 순환시키지 않으면서 보다 효과적으로 가열로의 관로 상으로 유체를 흐르게 만들기 위한 수차 등의 유체 동력부가 관로의 중단에 설치될 수도 있는데, 이와 관련하여 도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치의 유체 동력부에 대한 실시예를 도시한다.Further, a fluid power unit such as a water turbine may be provided at the interruption of the pipeline to make the fluid flow more effectively through the pipeline of the heating furnace without circulating the fluid by receiving additional energy from the outside, such as a hydraulic pump. 11 and 12 show an embodiment of a fluid power section of a thermal energy producing apparatus using wind power according to the present invention.

본 발명에 따른 열에너지 생산 수단(800)상에 유체 동력부(900)가 결합될 수 있는데, 일례로서 상기 도 11 및 도 12에서는 유체 동력부(900)에 프랜시스 수차(Francis runner)를 적용하였다.The fluid power unit 900 may be coupled to the thermal energy producing unit 800 according to the present invention. For example, in FIG. 11 and FIG. 12, a Francis runner is applied to the fluid power unit 900.

자성체(830)가 설치된 회전자(810)가 회전축(130)의 중단에 연결되며, 회전축(130)의 끝단에는 프랜시스 수차(910)가 연결된다. 그리고 고정자(850)에 형성된 관로(870)의 유체 주입부측 중단에 프랜시스 수차(910)가 연결되는데, 프랜시스 수차(910)에는 수차 날개를 따라 형성된 와형 관로가 형성되어 와형 관로의 입력단(930)에 유체 주입부(950)가 연결되고 와형 관로의 출력단이 가열로의 관로(870) 일측(871)에 연결된다.A rotor 810 provided with a magnetic body 830 is connected to an end of the rotation shaft 130 and a Francis aberration 910 is connected to an end of the rotation shaft 130. A Francis aberration 910 is connected to an end of the duct 870 formed in the stator 850 at the side of the fluid injection unit. The Francis aberration 910 has a wavy channel formed along the aberration wing, The fluid injection unit 950 is connected and the output end of the wavy channel is connected to one side 871 of the channel 870 of the heating furnace.

이와 같이 프랜시스 수차(910)를 적용한 유체 동력부(900)를 통해 가열로 상의 유체가 수차의 회전으로 흐를 수 있으며, 수차 회전 동력으로 가열로의 관로(870)를 따라 흐르는 유체는 고정자(850)의 줄열 가열로 가열되어 관로(870) 타측의 에너지 획득부(875)로 배출된다.The fluid on the heating furnace can flow through the rotation of the aberration through the fluid power section 900 to which the Francis aberration 910 is applied and the fluid flowing along the duct 870 of the heating furnace by the aberration- And is discharged to the energy acquisition unit 875 on the other side of the duct 870. [

프랜시스 수차(910)가 회전축(130)의 끝단에 연결됨으로써, 회전축(130)의 회전으로 프랜시스 수차(910)가 회전하여 가열로의 관로(870) 상으로 유체를 흐르게 할 수 있으며, 나아가서 가열로의 관로(870) 상에 일정한 초기 유압이 발생되며 관로(870) 상의 유압에 따른 유체의 흐름으로 프랜시스 수차(910)가 회전할 수 있게 되어 프랜시스 수차(910)가 회전축(130)을 회전시킬 수 있게 된다. 즉, 관로(910) 상에 일정 유압이 발생되면 프랜시스 수차(910)가 유체 흐름에 따라 회전하여 회전축(130)을 회전시킴으로써 열에너지를 생성하는 에너지원으로 동작할 수 있게 된다. 이때 관로(870) 상에 초기 유압은 유압 펌프를 동작시켜 발생시킬 수도 있다.The Francis aberration 910 is connected to the end of the rotary shaft 130 so that the rotation of the rotary shaft 130 rotates the Francis aberration 910 to allow the fluid to flow on the duct 870 of the heating furnace, A predetermined initial hydraulic pressure is generated on the duct 870 of the duct 870 and the flow of the fluid according to the hydraulic pressure on the duct 870 allows the Francis aberration 910 to rotate so that the Francis aberration 910 can rotate the rotary shaft 130 . That is, when a certain hydraulic pressure is generated on the conduit 910, the Francis aberration 910 rotates in accordance with the fluid flow and rotates the rotation shaft 130 to operate as an energy source that generates thermal energy. At this time, the initial hydraulic pressure on the channel 870 may be generated by operating a hydraulic pump.

나아가서 상기 도 11과 도 12에서는 본 발명에 따른 열에너지 생산 수단(800)의 유체 주입부측에 유체 동력부(900)를 설치하였으나 열에너지 생산 수단(800)의 가열된 유체 배출부측에 유체 동력부를 설치할 수도 있다.
11 and 12, the fluid power unit 900 is disposed on the fluid injection unit side of the thermal energy production unit 800 according to the present invention, but the fluid power unit may be installed on the heated fluid discharge unit side of the thermal energy production unit 800 have.

이와 같이 본 발명에 따른 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치는, 풍력 에너지를 열에너지로 변환함으로써 기존 풍력 발전 방식보다 에너지 효율이 높은 에너지 발생 장치를 제공할 수 있게 된다As described above, the apparatus for producing thermal energy using wind power according to the present invention can provide an energy generating apparatus having higher energy efficiency than the conventional wind power generation system by converting wind energy into thermal energy

특히, 맴돌이 손실에 따른 줄열을 에너지원으로 이용하여 유체를 가열함으로써 난방 장치나 보일러로 활용이 가능하며, 다양한 형태로 가열로를 형성시키고 단열 커버를 적용함으로써 고정자에서 생성되는 줄열의 열효율을 더욱 향상시킬 수 있다.Especially, it can be used as a heating device or a boiler by heating a fluid by using a jelly due to an eddy loss as an energy source. By forming a heating furnace in various forms and applying an insulating cover, the thermal efficiency of the jelly generated in the stator is further improved .

나아가서 수차를 적용하여 추가적인 외부 에너지 없이도 자체적으로 가열로 상의 유체를 순환시킬 수 있다.
Further, the aberration can be applied to circulate the fluid on the heating furnace itself without additional external energy.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 기재된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상이 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 해석되어야하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments of the present invention are not intended to limit the scope of the present invention but to limit the scope of the present invention. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents thereof should be construed as being included in the scope of the present invention.

110 : 블레이드,
130 : 회전축,
150 : 본체 커버,
170 : 기둥,
200, 800 : 열에너지 생산 수단,
210, 710, 810 : 회전자,
230, 730, 830 : 자성체,
250, 350, 450, 550, 650, 750, 850 : 고정자,
255, 355, 455, 555, 655 : 관통 공간,
270, 370, 570, 670, 770, 870 : 관로,
271, 371, 571, 671 : 유체 주입부,
275, 375, 575, 675 : 에너지 획득부,
470a : 제1 관로,
470b : 제2 관로,
790 : 단열 커버,
900 : 유체 동력부,
910 : 프랜시스 수차.110: blade,
130: rotating shaft,
150: main body cover,
170: Column,
200, 800: Heat energy production means,
210, 710, 810: rotors,
230, 730, 830: magnetic material,
250, 350, 450, 550, 650, 750, 850: stator,
255, 355, 455, 555, 655: through space,
270, 370, 570, 670, 770, 870: conduits,
271, 371, 571, 671: fluid injection part,
275, 375, 575, 675: energy acquisition unit,
470a: first conduit,
470b: second conduit,
790: Insulation cover,
900: fluid power section,
910: Francis aberration.

Claims (10)

풍력에 의해 회전하는 복수개의 블레이드가 연결된 회전축에 연결되어 상기 회전축의 회전에 따라 회전하며, 외면에 일정간격씩 이격되어 자성체가 설치된 회전자;
상기 회전자의 외면을 둘러싸며 도전성 물질로 형성되어, 상기 회전자의 회전에 따라 생성되는 자기장 변화에 대응하여 표면에 생성되는 맴돌이 전류(Eddy current)에 의해 상기 회전자의 회전 방향에 역방향으로 발생되는 역학적 에너지를 줄열 가열(Joule　heating)로 변환하는 고정자; 및
유체가 흐르는 관로가 형성되어 상기 고정자의 줄열 가열에 따라 관로에서 흐르는 유체를 가열시키는 가열로를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 회전자는,
원통 또는 원형 기둥 형태로 그 중심에 상기 회전축이 연결되고, 그 외면에 일정간격씩 이격되어 자성체가 설치되며,
상기 고정자는,
상기 회전자의 외면과 이격되어 상기 회전자가 그 내부에 삽입된 원통형으로 형성된 것을 특징으로 하고,
상기 가열로는,
상기 고정자의 표면에 길이 방향을 따라 나선형으로 감긴 관로를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 관로의 중단에 연결되며, 상기 회전자의 끝단이 중심부에 연결되어 상기 회전자와 같이 회전하는 수차가 내부에 설치된 유체 동력부를 포함하며,
상기 수차는, 프랜시스 수차(Francis runner)인 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치.A rotor connected to a rotating shaft to which a plurality of blades rotating by wind force are connected and rotating in accordance with rotation of the rotating shaft, the rotating body being spaced apart from the outer surface by a predetermined distance;
And is generated in a direction opposite to the direction of rotation of the rotor by an eddy current generated on the surface in correspondence with a change in magnetic field generated by the rotation of the rotor, surrounding the outer surface of the rotor, A stator for converting the kinetic energy to Joule heating; And
And a heating furnace for heating the fluid flowing through the duct in accordance with the heating of the stator by the heating of the stator,
The rotor
The rotary shaft is connected to the center of the cylindrical or circular column, the magnetic body is spaced apart from the outer surface of the rotary shaft,
The stator comprises:
And the rotor is formed in a cylindrical shape separated from the outer surface of the rotor and inserted into the rotor.
In the heating furnace,
And a conduit wound on the surface of the stator along a longitudinal direction in a spiral manner,
And a fluid power unit connected to a stop of the conduit and having an end connected to a center portion and rotated together with the rotor,
Wherein the aberration is a Francis runner. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 가열로는,
상기 관로의 시작단에 연결되어 상기 관로 상으로 유체를 주입하는 유체 주입부; 및
상기 관로의 끝단에 연결되어 상기 관로로부터 가열된 유체를 수집하는 에너지 획득부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치.The method according to claim 1,
In the heating furnace,
A fluid injection unit connected to a start end of the conduit for injecting a fluid onto the conduit; And
And an energy acquiring unit connected to an end of the duct to collect the heated fluid from the duct. 제 8 항에 있어서,
상기 가열로의 유체 주입부 또는 에너지 획득부 중 어느 하나 이상을 통해 상기 관로 상에 유압을 생성시키는 유압 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치.9. The method of claim 8,
Further comprising a hydraulic pump for generating a hydraulic pressure on the conduit through at least one of a fluid injection unit of the heating furnace and an energy obtaining unit. 제 1 항에 있어서,
상기 고정자와 상기 가열로를 둘러싸는 단열재로 형성된 단열 커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력을 이용한 열에너지 생산 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a heat insulating cover formed of a heat insulating material surrounding the stator and the heating furnace.
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