KR101693272B1 - 풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치에 관한 것으로서,
본 발명의 일측면에 따르면, 수직축 방향으로 형성되며, 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축을 포함하여 이뤄지는 제1 블레이드부; 상기 제1 블레이드부의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축과 동축상에 형성된 제2 회전축을 포함하여 이뤄지는 제2 블레이드부; 상기 제1 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부 및 상기 제2 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기; 상기 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부 사이에 구비되며, 상기 발전기의 외측 적어도 일부를 고정하는 횡지지부; 및 상기 횡지지부의 양단부에 구비되는 종지지부;를 포함하는 풍력 발전장치가 개시된다.

Description

풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치 {Wind power generator and hybrid generator using the same}
본 발명은 풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치에 관한 것으로서, 상세하게는 제1 블레이드부와 제2 블레이드부가 동일한 풍향에 대해 상호 역방향으로 회전하여 각각 회전자부와 고정자부를 직접 회전시킴으로써 발전장치가 차지하는 면적이 작고 풍속이 낮은 경우에도 높은 발전효율을 가지며, 회전자부와 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기를 횡지지부에서 지지하고 종지지부에서 횡지지부를 지지하는 한편 종지지부 일측에 태양광 발전장치를 구비하도록 함으로써, 풍력 및 태양광 발전이 동시에 이뤄지도록 하는 풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치에 관한 것이다.
석탄, 석유 등 화석연료에 의한 발전을 통해 전기가 공급되면서 급격한 산업의 발달이 이루어졌다.
이러한 산업의 발달은 화석연료의 한정된 자원이 고갈되는 문제점과 더불어 화석연료의 연소 등으로 인한 환경오염이 동반된다는 문제점이 있다. 상기 문제점을 해결하는 한편 급속도로 진행하고 있는 지구 온난화를 지연, 방지하기 위하여 자원의 한계가 없으며 환경친화적인 발전 기술이 연구되고 있다.
그 중에서도 바람 및/또는 태양을 이용한 친환경 발전 기술은 그 무한한 자원을 이용할 수 있다는 장점이 있음에도 상기 화석연료 또는 원자력 발전에 비해 효율이 낮고 단시간에 많은 전력을 생산할 수 없다는 단점이 있다.
특히 바람을 이용한 풍력 발전장치는 태양광을 이용한 태양광 발전장치에 비해 바람이 많은 곳에서는 매우 큰 전력을 생산할 수 있다는 장점이 있으나, 큰 전력 생산을 위해서는 블레이드의 크기를 키워야만 한다는 문제와 좁은 면적에 설치하는 것이 어려워 넓은 설치면적을 필요로 한다는 문제가 존재한다.
이를 보완하기 위한 종래기술의 일예로, 등록특허 제10-0976382호의 "쌍엽 풍력 발전장치"가 있다.
상기 종래기술은 타워의 상부에 회동가능하게 구비되는 동체; 동체의 전방에 구비되는 하우징에 결합되어 회전하는 다수의 전방날개; 동체의 후방에 구비되는 하우징에 결합되어 전방날개와 반대방향으로 회전하는 다수의 후방날개; 전방날개와 후방날개의 회전력을 하우징에 결합된 제1,2회전축을 통해 전달받아 서로 합쳐 배가시키고, 출력방향을 전환하는 방향전환부; 및 방향전환부에서 전환된 회전력을 제3회전축으로 전달받아 전기를 생성하도록 타워에 구비되는 발전기를 포함하여 이뤄진다.
상기 종래기술은 바람의 방향이 변하더라도 풍력발전이 이뤄질 수 있도록 함으로써 풍력발전 설비 규모를 작게 형성할 수 있다는 장점이 있으며, 풍속이 작아도 2 타입의 날개를 배치함으로써 두 배의 전력을 생산할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 이러한 종래기술은 요잉시스템을 필요로 함으로써 풍력발전 설비 규모를 작게 형성하는데 한계가 있으며, 회전력 전달을 위해 기어를 사용함에 따라 구조가 복잡하고 기어의 마모에 따른 유지 보수가 필요하며 수명이 짧고 소음 및 고장이 자주 발생할 수 있다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0976382호 (2010년08월11일 등록)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 제1 블레이드부와 제2 블레이드부가 동일한 풍향에 대해 상호 역방향으로 회전하여 각각 회전자부와 고정자부를 직접 회전시킴으로써 발전장치가 차지하는 면적이 작고 풍속이 낮은 경우에도 높은 발전효율을 가지며, 회전자부와 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기를 횡지지부에서 지지하고 종지지부에서 횡지지부를 지지하는 한편 종지지부 일측에 태양광 발전장치를 구비하도록 함으로써, 풍력 및 태양광 발전이 동시에 이뤄지도록 하는 풍력 발전장치 및 이를 이용한 복합 발전장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 수직축 방향으로 형성되며, 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축을 포함하여 이뤄지는 제1 블레이드부; 상기 제1 블레이드부의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축과 동축상에 형성된 제2 회전축을 포함하여 이뤄지는 제2 블레이드부; 상기 제1 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부 및 상기 제2 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기; 상기 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부 사이에 구비되며, 상기 발전기의 외측 적어도 일부를 고정하는 횡지지부; 및 상기 횡지지부의 양단부에 구비되는 종지지부;를 포함하는 풍력 발전장치가 개시된다.
바람직하게, 상기 발전기는 상기 회전자부 및 고정자부의 외부를 적어도 일부 커버하도록 형성되는 케이싱을 더 포함하며, 상기 횡지지부는 케이싱과 결합되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 횡지지부는 적어도 2 이상의 수평바를 포함하며, 상기 발전기는 상기 수평바 사이에 고정되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 회전자부는 상기 제1 회전축에 결합되는 회전자축, 상기 회전자축의 단부에 결합되는 회전자를 포함하여 이뤄지며, 상기 고정자부는 상기 제2 회전축에 결합되는 고정자축, 상기 고정자축의 단부에 결합되는 고정자를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 발전기는, 상기 회전자부 및 고정자부의 외부를 적어도 일부 커버하도록 형성되는 케이싱과, 상기 회전자축이 회전 가능하도록 지지하면서 상기 케이싱의 일측에 결합되는 제1 베어링 및 상기 고정자축이 회전 가능하도록 지지하면서 상기 케이싱의 타측에 결합되는 제2 베어링을 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 횡지지부는 2 이상의 발전기가 고정되도록 형성되며, 상기 2 이상의 발전기는 각각 별개의 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부와 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일측면에 따르면, 태양광 발전장치와 풍력 발전장치를 포함하여 이뤄지는 복합 발전장치로서, 수직축 방향으로 형성되며, 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축을 포함하여 이뤄지는 제1 블레이드부와, 상기 제1 블레이드부의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축과 동축상에 형성된 제2 회전축을 포함하여 이뤄지는 제2 블레이드부와, 상기 제1 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부 및 상기 제2 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기와, 상기 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부 사이에 구비되며 상기 발전기의 외측 적어도 일부를 고정하는 횡지지부와, 상기 횡지지부의 양단부에 구비되는 종지지부를 포함하는 풍력 발전장치; 및 상기 종지지부의 일측에 구비되는 태양광 발전장치;를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 복합 발전장치가 개시된다.
바람직하게, 상기 태양광 발전장치는, 2 이상의 인접하여 배치된 사각 패널형 태양광 모듈과, 상기 각각의 태양광 모듈이 결합되도록 구성된 2 이상의 모듈프레임 및 상기 2 이상의 모듈프레임이 인접하여 배치 결합되도록 하는 결합수단을 포함하여 이뤄지며, 상기 결합수단은 상기 모듈프레임이 적어도 결합방향으로 일정 범위내 탄성변위가 가능하도록 하는 탄성요소를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 모듈프레임은 결합방향으로 관통공이 구비되며, 상기 결합수단은 인접 배치된 모듈프레임의 인접하는 관통공에 관통 삽입된 볼트부재와, 상기 볼트부재의 일단에 결합되어 상기 인접 배치된 모듈프레임 사이의 결합을 유지하는 너트부재를 포함하여 이뤄지며, 상기 탄성요소는 상기 볼트부재에 삽입되는 스프링인 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 태양광 발전장치는 상기 결합된 모듈프레임 중 최외곽에 위치한 모듈프레임의 외측에 결합하여 상기 모듈프레임과 태양광 모듈을 지지하는 횡단프레임을 더 포함하며, 상기 종지지부는 횡단프레임의 중앙측에 결합하여 상기 횡단프레임을 지지하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 각각의 모듈프레임 및 상기 횡단프레임의 상응하는 위치에는 결합방향으로 연결관통공이 구비되고, 상기 태양광 발전장치는 각각의 연결관통공에 결합방향으로 관통 삽입되어 상기 모듈프레임 및 횡단프레임을 일체로 연결되도록 하는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은, 동일한 풍속에서 기존에 비해 높은 발전효율을 가지며, 발전장치가 차지하는 면적을 최소화할 수 있는 풍력 발전장치를 제공한다는 장점이 있다.
특히, 본 발명은, 발전장치 구조가 간단하고 결합 및 분해가 용이하며 문제발생시 유지보수가 용이한 풍력 발전장치를 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부 사이에 횡지지부를 구비함으로써 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부의 블레이드 사이즈를 더 크게 형성할 수 있다는 장점이 있다.
또한 본 발명은 2 이상의 풍력 발전장치의 설치가 용이하며, 태양광 발전장치를 용이하게 구비할 수 있으므로 한정된 공간에서 높은 효율의 복합 발전이 이뤄질 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치의 사시도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치의 분해사시도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치를 도 1의 A-A에서 바라본 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치의 모식도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치를 도 5의 B-B에서 바라본 단면도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 발전장치의 사시도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 발전장치의 하부 일측에서 바라본 사시도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부의 분해사시도
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부의 단면도이다.
본 발명은 그 기술적 사상 또는 주요한 특징으로부터 벗어남이 없이 다른 여러가지 형태로 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며 한정적으로 해석되어서는 안 된다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "구비하다", "가지다" 등의 용어는 명세서상에 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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치의 사시도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치를 도 1의 A-A에서 바라본 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치를 도 5의 B-B에서 바라본 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치(20)는, 풍력에 의해 발전이 이뤄지는 풍력 발전부(200) 및 풍력 발전부(200)를 지지하는 지지부(300)를 포함하여 이뤄지며, 상기 풍력 발전부(200)는 제1 블레이드부(220), 제2 블레이드부(240) 및 발전기(G)를 포함하여 이뤄진다.
상기 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240)는 수직축 방향으로 형성되며, 상기 제1 블레이드부(220)와 제2 블레이드부(240) 사이에 구비되는 발전기(G) 또한 상기 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240)와 동일한 회전중심을 갖는 위치에 형성된다.
상기 제1 블레이드부(220)는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축(226)을 포함하여 이뤄진다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 제1 블레이드부(220)는 바람에 의해 회전이 이뤄지며 균일한 간격으로 제1 회전축(226)과 평행하게 배치되는 2 이상의 제1 블레이드(222)를 포함하며, 상기 제1 블레이드(222)와 제1 회전축(226)을 연결하는 제1 아암(224)을 포함하여 이뤄진다.
상기 제2 블레이드부(240)는 상기 제1 블레이드부(220)의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부(220)와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축(226)과 동축상에 형성된 제2 회전축(246)을 포함하여 이뤄진다.
본 실시예에서는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 발전기(G)의 상부측에 결합되는 블레이드부를 제1 블레이드부(220)로, 하부측에 결합되는 블레이드부를 제2 블레이드부(240)로 설정하였으며, 이에 따라 발전기(G)의 상부에 회전자(264)가 구비되고 발전기(G)의 하부에 고정자(284)가 구비되도록 하였으나, 상기 제1 블레이드부(220), 제2 블레이드부(240) 및 발전기(G)의 위치는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치(20)의 설치되는 지역의 지리적, 환경적 요인에 따라 상하 변경되어 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 제2 블레이드부(240)는 바람에 의해 회전이 이뤄지되 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드(222)와 반대 방향으로 회전이 이뤄지며 균일한 간격으로 제2 회전축(246)과 평행하게 배치되는 2 이상의 제2 블레이드(242)를 포함하며, 상기 제2 블레이드(242)와 제2 회전축(246)을 연결하는 제2 아암(244)을 포함하여 이뤄진다.
상기 제1 블레이드(222) 및 제2 블레이드(242)는 일예로, 도 5에 도시된 바와 같이, 양력(揚力)을 이용하여 회전시키는 양력식 블레이드 형태로 형성될 수 있으며, 제1 블레이드(222)와 제2 블레이드(242)의 양력방향이 각각 상호 반대로 형성되도록 배치된다.
예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1 블레이드(222)가 바람에 의해 양력이 발생하여 시계방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 블레이드(222)와 연결된 제1 아암(224)이 제1 블레이드(222)에 작용하는 회전력을 제1 회전축(226)에 전달하므로 제1 회전축(226)이 시계방향으로 회전하게 된다. 이때, 상기 제2 블레이드(242)는 바람에 의해 제1 블레이드(222)와 반대방향의 양력이 발생하여 시계 반대방향으로 회전하게 되며, 상기 제2 블레이드(242)와 연결된 제2 아암(244)이 제2 블레이드(242)에 작용하는 회전력을 제2 회전축(246)에 전달하므로 제2 회전축(246)이 시계 반대방향으로 회전하게 된다.
상기 제1 블레이드(222) 및 제2 블레이드(242)는 회전에 의해 힘을 받는 발전기(G)의 구조적 안정성 면에서 상호 동일한 개수로 이뤄지는 것이 바람직하나, 발전기(G)의 위치를 기준으로 상하 풍속의 차이가 많은 지역의 경우 풍속의 차이를 보완하기 위해 다른 개수로 이뤄지는 것도 가능하다.
상기 발전기(G)는 상기 제1 회전축(226)에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부(260) 및 상기 제2 회전축(246)에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부(280)를 포함하여 이뤄진다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 제1 블레이드부(220), 제2 블레이드부(240) 및 발전기(G)는 상기 제1 블레이드(222)의 회전에 따라 제1 회전축(226)의 회전이 이뤄지고 제1 회전축(226)의 회전에 의해 회전자부(260)의 회전이 이뤄지며, 상기 제2 블레이드(242)의 회전에 따라 제2 회전축(246)의 회전이 이뤄지고 제2 회전축(246)의 회전에 의해 고정자부(280)의 회전이 이뤄지도록 구성되므로, 구조가 간단하고 문제 발생시 수리가 용이하게 이뤄질 수 있다.
상기 회전자부(260)는 상기 제1 회전축(226)에 결합되는 회전자축(262), 상기 회전자축(262)의 단부에 결합되는 회전자(264)를 포함하여 이뤄지며, 상기 고정자부(280)는 상기 제2 회전축(246)에 결합되는 고정자축(282), 상기 고정자축(282)의 단부에 결합되는 고정자(284)를 포함하여 이뤄진다.
상기 고정자부(280)는 종래 공지기술에 의한 고정자(284, stator)를 포함하는 것으로 이해될 수 있다. 다만 종래 공지기술에 의한 '고정자'는 용어의 의미로 볼 때 몸체 등에 고정 형성되어 회전하지 않는 것을 의미하나, 본 실시예에서의 고정자(284)는 종래의 고정자에 해당하는 기능을 하는 것을 의미할 뿐 그 용어에 국한되지 않으며, 고정자(284)가 고정 형성되지 않고 상기 회전자(264)와 반대 방향으로 회전이 이뤄지도록 구성된다.
상기 제1 회전축(226) 및 제2 회전축(246)은 일예로, 각각 내부에 중공(中空)이 형성된 중공축(中空軸) 형태로 형성될 수 있다. 상기 회전자축(262)의 직경이 상기 제1 회전축(226)의 내부에 삽입 결합 가능한 크기로 형성되고, 상기 고정자축(282)의 직경이 상기 제2 회전축(246)의 내부에 삽입 결합 가능한 크기로 형성되는 경우, 상기 회전자축(262)이 제1 회전축(226)에 삽입 결합되고 고정자축(282)이 제2 회전축(246)에 삽입 결합될 수 있다.
상기 제1 회전축(226) 및 제2 회전축(246)은 동일한 풍향에 대해 상호 반대방향으로 회전하면서 각각 회전자부(260)에 구비된 회전자(264) 및 고정자부(280)에 구비된 고정자(284)를 회전시킴으로써 풍력 발전이 이뤄지게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 발전기(G)는 상기 회전자부(260) 및 고정자부(280)의 외부를 적어도 일부 커버하도록 형성되는 케이싱(250)을 더 포함하여 이뤄지며, 상기 회전자축(262)이 회전 가능하도록 지지하면서 상기 케이싱(250)의 일측에 결합되는 제1 베어링(266) 및 상기 고정자축(282)이 회전 가능하도록 지지하면서 상기 케이싱(250)의 타측에 결합되는 제2 베어링(286)을 더 포함하여 이뤄질 수 있다.
상기 제1 베어링(266) 및 제2 베어링(286)에 의해 상기 발전기(G)의 케이싱(250)이 후술하는 횡지지부(320)에 결합이 이뤄진 상태에서, 상기 회전자(264) 및 고정자(284)가 상호 반대방향으로 동시에 회전이 이뤄질 수 있다.
상기 케이싱(250)은 일예로, 도 3에 도시된 바와 같이, 회전자부(260)의 적어도 일부를 커버하는 제1 케이싱(252)과 고정자부(280)의 적어도 일부를 커버하는 제2 케이싱(254)을 포함하여 이뤄질 수 있으며, 상기 제1 케이싱(252)과 제2 케이싱(254)은 결합, 분리가 용이하도록 조립 가능한 구조로 형성될 수 있다.
상기 제1 케이싱(252)은 일예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 베어링(266)이 구비되는 제1 케이싱 몸체부(252a)와 상기 회전자부(260)의 외측을 감싸도록 형성되는 제1 케이싱 커버부(252b) 및 후술하는 횡지지부(320)에 제1 케이싱(252)이 결합될 수 있도록 하는 제1 케이싱 지지부(252c)를 포함하여 이뤄진다.
상기 제2 케이싱(254)은 일예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 베어링(286)이 구비되는 제2 케이싱 몸체부(254a)와 상기 고정자부(280)의 외측을 감싸도록 형성되는 제2 케이싱 커버부(254b) 및 후술하는 횡지지부(320)에 제2 케이싱(254)이 결합될 수 있도록 하는 제2 케이싱 지지부(254c)를 포함하여 이뤄진다.
일예로 상기 제1 베어링(266)은 베어링의 내측(inner ring)이 회전자축(262)을 회전하도록 구성되고 외측(outer ring)이 상기 제1 케이싱 몸체부(252a)에 결합되도록 형성되며, 상기 제2 베어링(286)은 베어링의 내측이 상기 고정자축(282)을 회전하도록 구성되고 외측이 상기 제2 케이싱 몸체부(254a)에 결합되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치(20)는 상기 고정자부(280)의 일측에 구비되며 생산되는 전력을 부하(미도시) 또는 축전지(미도시)로 전달하는 전력전달수단(290)을 더 포함하여 이뤄지며, 상기 전력전달수단은 일예로, 슬립링(slip ring)을 포함하여 이뤄질 수 있다.
상기 전력전달수단(290)은 고정자(284)가 회전하면서도 안정적으로 전력을 전달할 수 있도록 하며, 일예로, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 삼상(三相) 전력을 전달하도록 3개의 링(294)과 3개의 브러쉬(296) 및 상기 각각의 브러쉬(296)를 케이싱(250)에 고정하는 3개의 브러쉬 고정부(298)를 포함하여 이뤄질 수 있다(도 10에는 1개의 브러쉬(296) 및 브러쉬 고정부(298)의 단면이 도시되어 있음).
상기 전력전달수단(290)은 후술하는 제어부(400)에 의해 전력 전달의 대상 및/또는 전달되는 전력의 크기가 제어될 수 있다.
상기 슬립링은 공지의 다양한 접촉식 또는 비접촉식 삼상 슬립링이 이용될 수 있으므로 더이상의 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 도 1 내지 도 10에서는 설명의 편의를 위해 전력 또는 제어신호를 전달하는 여러 케이블의 표시가 제외되어 있으며, 상기 여러 케이블은 상기 횡지지부(320), 종지지부(340)의 측면 및/또는 내부에 배선 설치될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치(20)를 지지하는 상기 지지부(300)는 상기 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240)가 결합된 발전기(G)를 직접적으로 지지하도록 구성되는 횡지지부(320)와 상기 횡지지부(320)의 양단부에 구비되어 상기 제1 블레이드부(220), 제2 블레이드부(240), 발전기(G) 및 횡지지부(320)를 지지하는 종지지부(340)를 포함하여 이뤄진다.
상기 횡지지부(320)는 상기 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240) 사이에 구비되며, 상기 발전기(G)의 외측 적어도 일부를 고정하며, 일예로, 상기 케이싱(250)과 결합이 이뤄질 수 있다.
상기 횡지지부(320)는 적어도 2 이상의 수평바(320a~320d)를 포함하여 이뤄지며, 상기 발전기(G)는 상기 수평바(320a~320d) 사이에 고정되도록 구비된다.
상기 수평바(320a~320d)는 일예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 4개로 이뤄질 수 있다.
일예로, 상기 발전기(G)의 하부측에 형성되는 수평바(320c, 320d)는 본 발명의 일실시예에 따른 상기 발전기(G)와 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240)를 지지하도록 구비된다.
일예로, 상기 발전기(G)의 상부측에 형성되는 수평바(320a, 320b)는 상기 하부측에 형성되는 수평바(320c, 320d)와 함께 발전기(G)를 상하부에서 고정하여 발전기의 케이싱(250)의 결합이 견고히 이뤄질 수 있도록 한다.
즉, 상기 4개로 이뤄진 수평바(320a~320d)가 발전기(G)의 외부 몸체에 해당하는 케이싱(250)의 상부측과 하부측을 지지함으로써 발전기(G)의 안정적인 지지가 이뤄질 수 있다.
일예로, 상기 수평바(320a~320d)는 각각 요홈부(부호 미도시)를 포함하여 이뤄질 수 있으며, 상기 요홈부(부호 미도시)는 제1 케이싱 지지부(252c) 및/또는 제2 케이싱 지지부(254c)가 삽입되면서 결합이 이뤄지도록 형성될 수 있다.
상기 횡지지부(320)는 2 이상의 발전기(G)가 고정되도록 형성될 수 있으며, 상기 2 이상의 발전기(G)는 각각 별개의 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240)와 결합된다.
즉, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 횡지지부(320)는 2 개의 발전기(G)가 수평바(320a~320d) 사이에 고정 형성되도록 구성될 수 있으며, 상기 수평바(320a~320d)를 포함하는 횡지지부(320)의 길이를 조절하여 3 이상의 발전기(G)를 하나의 횡지지부(320)가 지지하도록 구성될 수도 있다.
상기 횡지지부(320)의 구조로 인해, 발전기(G)가 차지하는 면적을 최소화하면서 발전기(G)의 추가가 용이하게 이뤄질 수 있다. 다만 이 경우 횡지지부(320)의 중간 혹은 발전기(G)와 발전기(G) 사이의 횡지지부(320) 일측에는 발전기(G) 및 제1 블레이드부(220), 제2 블레이드부(240)의 안정적 지지를 위해 상기 종지지부(340)가 더 구비될 수 있다.
상기 종지지부(340)는 상기 횡지지부(320)와 브라켓 형태의 연결수단(330)에 의해 결합될 수 있으며, 상기 연결수단(330)은 일예로, 상기 횡지지부(320)와 종지지부(340)를 볼트 등에 의해 체결하여 결합되도록 하는 체결공(부호 미도시)을 포함하여 이뤄질 수 있다.
상기 종지지부(340)의 일측에는 본 발명의 일실시예에 따른 풍력 발전장치(20)에 의해 생산되는 전력을 저장, 변환하는 등의 제어가 이뤄지는 제어부(400)가 구비될 수 있으며, 생산되는 전력을 저장하는 축전지(미도시)가 더 구비될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 발전장치의 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 복합 발전장치의 하부 일측에서 바라본 사시도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 풍력 발전장치(20)는 태양광에 의해 발전이 이뤄질 수 있도록 구성된 태양광 발전장치(10)와 함께 복합 발전장치(1)를 형성할 수 있다.
상기 복합 발전장치(1)를 구성하는 풍력 발전장치(20)는, 일예로 수직축 방향으로 형성되며, 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축(226)을 포함하여 이뤄지는 제1 블레이드부(220)와, 상기 제1 블레이드부(220)의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부(220)와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축(226)과 동축상에 형성된 제2 회전축(246)을 포함하여 이뤄지는 제2 블레이드부(240)와, 상기 제1 회전축(226)에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부(260) 및 상기 제2 회전축(246)에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부(280)를 포함하여 이뤄지는 발전기(G)를 포함하여 이뤄진다.
상기 풍력 발전장치(20)는 상기 제1 블레이드부(220) 및 제2 블레이드부(240) 사이에 구비되며 상기 발전기(G)의 외측 적어도 일부를 고정하는 횡지지부(320)와, 상기 횡지지부(320)의 양단부에 구비되는 종지지부(340)를 포함하여 이뤄진다.
상기 풍력 발전장치(20)의 각각의 구성에 대한 내용은 전술한 설명으로 이해될 수 있으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.
상기 복합 발전장치(1)를 구성하는 태양광 발전장치(10)는 태양에 의해 발전이 이뤄지는 태양광 발전부(100) 및 이를 지지하는 지지부(300)를 포함하여 이뤄진다.
설치공간을 최소화하기 위하여 바람직하게 상기 태양광 발전부(100)를 지지하는 지지부(300)는 상기 종지지부(340)로 구현될 수 있는 바, 상기 태양광 발전장치(10)는 상기 종지지부(340)의 일측에 구비된다.
본 실시예에 있어서 상기 '종지지부(340)의 일측'은 종지지부(340)를 기준으로 미리 설정된 특정 위치를 의미하는 것으로, 종지지부(340)가 2 이상으로 구성되는 경우 상기 태양광 발전장치(10)는 2 이상의 종지지부(340)에 의해 지지되도록 구비되는 것을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부의 분해사시도이며, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부의 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 상기 태양광 발전장치(10), 바람직하게 태양광 발전부(100)는 2 이상의 인접하여 배치된 사각 패널형 태양광 모듈(110)과 상기 각각의 태양광 모듈(110)이 결합되도록 구성된 2 이상의 모듈프레임(120) 및 상기 2 이상의 모듈프레임(120)이 인접하여 배치 결합되도록 하는 결합수단(130)을 포함하여 이뤄진다.
상기 태양광 모듈(110)은 삽입, 거치 및 다양한 결합방법에 의해 각각의 모듈프레임(120)에 결합될 수 있으며, 하나 또는 2 이상의 태양광 모듈(110)이 하나의 모듈프레임(120)에 결합될 수 있다.
상기 태양광 모듈(110)은 태양광 발전이 이뤄질 수 있는 하나 이상의 태양전지(solar cell)를 포함하여 이뤄지며, 바람직하게 태양광 에너지 변환모듈과 2 이상의 태양전지가 결합되어 하나의 태양광 모듈(110)을 형성하는 것으로 이해될 수 있다.
상기 결합수단(130)은 바람, 태풍 등의 외부 환경에 의해 상기 태양광 모듈(110)이 결합되고 2 이상의 인접 배치된 모듈프레임(120)이 분리되지 않도록 하기 위해 구비되며, 각 모듈프레임(120) 사이의 결합을 유지하도록 구성된다.
상기 모듈프레임(120)은 도 9에 도시된 바와 같이 사각 프레임 형상으로 이뤄질 수 있으며, 사각 프레임 형상의 하부 적어도 결합방향 양측에 모듈프레임(120) 간의 결합을 위한 결합부(126)가 형성될 수 있다.
본 실시예의 결합부(126)는 모듈프레임(120) 하부측에 결합방향을 따라 빔 형상으로 연장 형성된다. 모듈프레임(120) 하부 결합방향 양측에 후술하는 관통공(122) 및 연결관통공(124)이 형성될 수 있는 형태라면 결합부(126)는 다른 형상으로 형성될 수도 있다.
상기 모듈프레임(120)은 바람, 태풍 등의 외부 환경으로 인해 어느 모듈프레임(120)에 강한 힘이 작용하더라도 변형이 발생하지 않을 정도로 적절한 소재 및 두께로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 모듈프레임(120)은 결합방향으로 관통공(122)이 구비되며, 상기 결합수단(130)은 인접 배치된 모듈프레임(120)의 인접하는 관통공(122)에 관통 삽입된 볼트부재(132)와, 상기 볼트부재(132)의 일단에 결합되어 상기 인접 배치된 모듈프레임(120) 사이의 결합을 유지하는 너트부재(136)를 포함하여 이뤄진다.
상기 관통공(122)은 일예로, 상기 사각 프레임 형상의 모듈프레임(120)의 본체 측에 구비되며, 또한 결합부(126)에도 구비될 수 있다.
상기 관통공(122)은 적어도 상기 볼트부재(132)가 관통 삽입될 수 있는 크기로 형성된다. 상기 볼트부재(132)가 상기 인접 배치된 모듈프레임(120)의 인접한 양측 관통공(122)에 관통 삽입된 후 너트부재(136)가 상기 볼트부재(132)와 결합됨으로써, 인접 배치된 모듈프레임(120) 간의 결합이 유지될 수 있다.
상기 볼트부재(132)와 결합된 너트부재(136)와, 볼트부재(132)의 볼트머리(부호 미도시) 사이의 간격은 상기 볼트부재(132)가 관통 삽입된 관통공(122)을 구비하는 모듈프레임(120)의 관통공(122)의 각각의 관통 깊이의 합보다 크게 형성되며, 바람직한 일예로, 일정한 크기의 간격만큼 더 크게 형성될 수 있다.
상기 일정한 크기의 간격 및 후술하는 탄성요소(134)로 인해 상기 모듈프레임(120)의 결합방향으로의 변위(變位)가 이뤄질 수 있게 된다.
상기 너트부재(136)와 상기 관통공(122) 사이에는 와셔(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 상기 너트부재(136) 또는 와셔(미도시) 중 적어도 어느 하나는 상기 관통공(122)의 크기보다 더 크게 형성되어야 한다.
상기 결합수단(130)은 상기 모듈프레임(120)이 적어도 결합방향으로 일정 범위내 탄성변위가 가능하도록 하는 탄성요소(134)를 포함하여 이뤄진다.
상기 탄성요소(134)는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전장치(10)에 바람, 태풍 등에 의한 외력이 발생하여 상기 모듈프레임(120)이 결합방향을 따라 상호 반대방향으로 변위시 급격한 변위가 이뤄지지 않도록 억제하며, 외력이 제거되는 경우 원상태로 회복되는 복원력을 부여하게 된다.
상기 탄성요소(134)는 일예로, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 볼트부재(132)에 삽입되는 스프링일 수 있으나, 그 형상이 스프링으로 제한되지 않으며, 상기 모듈프레임(120)의 결합방향으로의 탄성변위가 가능하게 하는 수단이면 다른 형태로 이뤄지는 것도 가능하다. 상기 탄성요소(134)의 길이는 상기 일정한 크기의 간격보다 작지 않게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 관통공(122)은 일예로, 상기 볼트부재(132)의 외경보다 더 큰 내경을 갖도록 형성될 수 있다. 이때 상기 모듈프레임(120)은 결합방향 이외에도 상기 볼트부재(132)의 외경과의 유격만큼 다른 방향으로의 변위가 가능하게 된다.
상기 결합수단(130)은, 상기 볼트부재(132)에 삽입된 상태로 상기 인접 배치된 모듈프레임(120) 사이에 설치되고, 결합 상태에서 상기 모듈프레임(120) 상호 간에 간극을 부여하도록 형성된 탄성의 중간부재(138)를 더 포함하여 이뤄진다.
상기 중간부재(138)로 인해 상기 모듈프레임(120) 상호 간에 간극이 부여되므로, 인접하여 배치된 태양광 모듈(110) 사이로 바람이 이동할 수 있으며 태양광 모듈(110) 전체에 바람에 의한 외력이 집중적으로 발생하는 것을 방지하게 된다.
또한 상기 중간부재(138)는 바람 등에 의해 발생되는 외력으로 인해 인접 배치된 태양광 모듈(110) 사이가 멀어졌다가, 외력이 제거되어 발생되는 복원력이나 반대로 작용하는 외력에 의해 인접 배치된 모듈프레임(120)이 제자리로 돌아오면서 서로 충돌하여 태양광 모듈(110) 등이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이때 상기 중간부재(138)가 각각의 모듈프레임(120)에 주어진 복원력 또는 외력 등의 충격을 흡수하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부(100)에는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 중간부재(138)와 탄성요소(134)가 함께 구비될 수 있으며, 다른 예로, 중간부재(138) 없이 탄성요소(134)만 구비되고 상기 탄성요소(134)의 적어도 일부를 상기 중간부재(138)의 위치에 형성되도록 하여 탄성요소(134)가 중간부재(138)의 역할을 겸하여 수행하도록 할 수도 있다.
상기 태양광 발전장치(10)는 일예로, 상기 결합된 모듈프레임(120) 중 최외곽에 위치한 모듈프레임(120)의 외측에 결합하여 상기 모듈프레임(120)과 태양광 모듈(110)을 지지하는 횡단프레임(150)을 더 포함하여 이뤄진다.
일예로, 상기 횡단프레임(150)과 최외곽측에 위치한 모듈프레임(120)의 외측 사이의 결합은 상기 결합수단(130)에 의해 이뤄질 수 있으며, 이 경우 상기 횡단프레임(150)과 최외곽측에 위치한 모듈프레임(120)의 외측 사이에도 결합방향으로 일정 범위내 탄성변위가 가능하게 된다. 상기 횡단프레임(150)에는 상기 볼트부재(132)가 삽입될 수 있는 횡단프레임 관통공(152)이 구비된다.
상기 태양광 발전장치(10)는 상기 횡단프레임(150)의 중앙측에 구비되고, 상기 종지지부(340)에 대하여 횡단프레임(150)의 기울기를 2 이상의 각도로 조절하여 고정 가능하도록 하는 기울기 조절수단(160)을 더 포함하여 이뤄질 수 있다.
상기 기울기 조절수단(160)은 일예로, 도 9에 도시된 바와 같이, 반원형상을 가지며 2 이상의 기울기 조정공(164)이 형성된 조절부(162)를 포함하여 이뤄지며, 상기 조절부(162)의 양 단부는 상기 횡단프레임(150)에 결합된다.
일예로, 상기 기울기 조절수단(160)은 상기 조정공(164)에 관통 삽입될 수 있도록 하는 조정핀(166)을 더 포함하며, 상기 연결부(140) 일측에는 상기 조정공(164)을 관통하여 삽입된 조정핀(166)이 삽입될 수 있는 고정홈(미도시)이 구비될 수 있다.
상기 조절부(162)에 형성된 기울기 조정공(164) 중 해당하는 조정공(164) 및 고정홈(미도시)에 상기 조정핀(166)을 삽입함으로써 상기 태양광 모듈이 특정한 각도로 기운 상태에서 고정이 이뤄진다.
상기 태양광 발전장치(10)는 상기 모듈프레임(120)이 태풍 등의 외부적 요인으로 인해 횡단프레임(150)으로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 와이어(170)를 더 구비할 수 있다.
이때, 상기 각각의 모듈프레임(120) 및 상기 횡단프레임(150)의 상응하는 위치에는 결합방향으로 연결관통공(124, 154)이 구비되며, 일예로, 상기 연결관통공(124)은 상기 결합부(126) 일측에 구비될 수 있다.
상기 와이어(170)는 상기 각각의 연결관통공(124, 154)에 결합방향으로 관통 삽입되어 상기 모듈프레임(120) 및 횡단프레임(150)을 일체로 연결되도록 한다.
상기 결합수단(130)과 와이어(170)가 함께 구비되는 경우, 상기 결합수단(130) 및/또는 관통공(122)의 일부에 손상, 마모 등의 문제가 발생하더라도 각각의 모듈프레임(120) 및 횡단프레임(150)에 구비된 연결관통공(124, 154)에 삽입된 와이어에 의해 모듈프레임(120) 및 횡단프레임(150)의 연결이 유지될 수 있으므로, 수리가 용이하고, 태양광 모듈(110)의 손상이 방지되며, 문제 발생을 확인하고 수리하기까지 소요되는 시간 동안에도 끊임없는 태양광 발전이 이뤄질 수 있게 된다.
상기 풍력 발전장치(20)에 구비되는 종지지부(340)는 일예로, 상기 횡단프레임(150)의 중앙측에 결합하여 상기 횡단프레임(150)을 지지한다.
일예로, 상기 태양광 발전장치(10)는 상기 종지지부(340)의 상단에 구비되고, 횡단프레임(150)의 중앙측에 위치하는 연결부재(140)를 더 구비할 수 있다. 상기 연결부재(140)의 일측은 횡단프레임(150)과 결합되고, 연결부재(140)의 타측은 종지지부(340)와 결합된다.
상기 횡단프레임(150)의 중앙측 측면에는 결합핀(165)이 구비되며, 상기 결합핀(165)으로 인해 상기 연결부재(140)와 횡단프레임(150)의 결합 또는 분리가 용이하게 이뤄질 수 있으므로, 풍력 발전장치(20)에 영향을 주지 않고 복합 발전장치(1)로부터 태양광 발전부(100)를 용이하게 분리할 수 있다.
상기 태양광 발전장치(10)는 태양광 모듈(110)로부터 생산되는 전력을 제어하는 태양광 전력제어부(420)를 더 포함하여 이뤄질 수 있다. 상기 태양광 전력제어부(420)는 도 7에 도시된 바와 같이 풍력 전력제어부(440)와 별도의 모듈 형태로 구비될 수 있으며, 하나의 제어부에서 태양광 발전장치(10) 및 풍력 발전장치(20) 모두를 제어하도록 하나의 모듈 형태로 구비될 수도 있다.
상기 제어부(400)는 공지의 태양광 및/또는 풍력 발전장치에 이용되는 전력 제어장치로 이해될 수 있으며, 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 일실시예에 따른 복합 발전장치(1)에서 생산되는 전력의 송전은 태양광 발전장치(10) 또는 풍력 발전장치(20)에서 각각 별도로 이뤄질 수 있으며, 복합 발전장치(1)에서 개별적으로 또는 함께 이뤄질 수도 있다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 특허청구범위에 의해서 해석돼야 한다.
1: 복합 발전장치
10: 태양광 발전장치 20: 풍력 발전장치
100: 태양광 발전부 110: 태양광 모듈
120: 모듈프레임 130: 결합수단
132: 볼트부재 134: 탄성요소
136: 너트부재 138: 중간부재
140: 연결부재 150: 횡단프레임
160: 기울기 조절수단 170: 와이어
200: 풍력 발전부 220: 제1 블레이드부
222: 제1 블레이드 224: 제1 아암
226: 제1 회전축 240: 제2 블레이드부
242: 제2 블레이드 244: 제2 아암
246: 제2 회전축 G: 발전기
250: 케이싱 252: 제1 케이싱
254: 제2 케이싱 260: 회전자부
262: 회전자축 264: 회전자
266: 제1 베어링 280: 고정자부
282: 고정자축 284: 고정자
286: 제2 베어링 300: 지지부
320: 횡지지부 330: 연결수단
340: 종지지부 400: 제어부

Claims (11)

  1. 수직축 방향으로 형성되며, 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축을 포함하여 이뤄지는 제1 블레이드부;
    상기 제1 블레이드부의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축과 동축상에 형성된 제2 회전축을 포함하여 이뤄지는 제2 블레이드부;
    상기 제1 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부 및 상기 제2 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기;
    상기 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부 사이에 구비되며, 상기 발전기의 외측 적어도 일부를 고정하는 횡지지부; 및
    상기 횡지지부의 양단부에 구비되는 종지지부;를 포함하며,
    상기 회전자부는 상기 제1 회전축에 결합되는 회전자축, 상기 회전자축의 단부에 결합되는 회전자를 포함하여 이뤄지며,
    상기 고정자부는 상기 제2 회전축에 결합되는 고정자축, 상기 고정자축의 단부에 결합되는 고정자를 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발전기는 상기 회전자부 및 고정자부의 외부를 적어도 일부 커버하도록 형성되는 케이싱을 더 포함하며,
    상기 횡지지부는 케이싱과 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 횡지지부는 적어도 2 이상의 수평바를 포함하며,
    상기 발전기는 상기 수평바 사이에 고정되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 발전기는,
    상기 회전자부 및 고정자부의 외부를 적어도 일부 커버하도록 형성되는 케이싱과,
    상기 회전자축이 회전 가능하도록 지지하면서 상기 케이싱의 일측에 결합되는 제1 베어링 및
    상기 고정자축이 회전 가능하도록 지지하면서 상기 케이싱의 타측에 결합되는 제2 베어링을 포함하여 이뤄지는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 횡지지부는 2 이상의 발전기가 고정되도록 형성되며,
    상기 2 이상의 발전기는 각각 별개의 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부와 결합되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전장치.
  7. 태양광 발전장치와 풍력 발전장치를 포함하여 이뤄지는 복합 발전장치로서,
    수직축 방향으로 형성되며, 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되는 제1 회전축을 포함하여 이뤄지는 제1 블레이드부와, 상기 제1 블레이드부의 상측 또는 하측에 형성되며, 동일한 풍향에 대해 상기 제1 블레이드부와 역방향으로 회전하도록 구성되는 적어도 하나 이상의 블레이드와 연결되고 상기 제1 회전축과 동축상에 형성된 제2 회전축을 포함하여 이뤄지는 제2 블레이드부와, 상기 제1 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 회전자부 및 상기 제2 회전축에 의해 회전이 이뤄지는 고정자부를 포함하여 이뤄지는 발전기와, 상기 제1 블레이드부 및 제2 블레이드부 사이에 구비되며 상기 발전기의 외측 적어도 일부를 고정하는 횡지지부와, 상기 횡지지부의 양단부에 구비되는 종지지부를 포함하는 풍력 발전장치; 및
    상기 종지지부의 일측에 구비되는 태양광 발전장치;를 포함하며,
    상기 태양광 발전장치는,
    2 이상의 인접하여 배치된 사각 패널형 태양광 모듈과,
    상기 각각의 태양광 모듈이 결합되도록 구성된 2 이상의 모듈프레임 및 상기 2 이상의 모듈프레임이 인접하여 배치 결합되도록 하는 결합수단을 포함하여 이뤄지며,
    상기 결합수단은 상기 모듈프레임이 적어도 결합방향으로 일정 범위내 탄성변위가 가능하도록 하는 탄성요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 발전장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 모듈프레임은 결합방향으로 관통공이 구비되며,
    상기 결합수단은 인접 배치된 모듈프레임의 인접하는 관통공에 관통 삽입된 볼트부재와, 상기 볼트부재의 일단에 결합되어 상기 인접 배치된 모듈프레임 사이의 결합을 유지하는 너트부재를 포함하여 이뤄지며,
    상기 탄성요소는 상기 볼트부재에 삽입되는 스프링인 것을 특징으로 하는 복합 발전장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 태양광 발전장치는 상기 결합된 모듈프레임 중 최외곽에 위치한 모듈프레임의 외측에 결합하여 상기 모듈프레임과 태양광 모듈을 지지하는 횡단프레임을 더 포함하며,
    상기 종지지부는 횡단프레임의 중앙측에 결합하여 상기 횡단프레임을 지지하는 것을 특징으로 하는 복합 발전장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 각각의 모듈프레임 및 상기 횡단프레임의 상응하는 위치에는 결합방향으로 연결관통공이 구비되고,
    상기 태양광 발전장치는 각각의 연결관통공에 결합방향으로 관통 삽입되어 상기 모듈프레임 및 횡단프레임을 일체로 연결되도록 하는 와이어를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합 발전장치.
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