KR101696584B1 - Wind power generator and hybrid power generator that include it - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a wind power generator and a hybrid power generator having the same, wherein a rotation radius of a blade is minimized, and energy conversion efficiency can be maximized in spite of a moderate wind. Moreover, without space restriction, the generators can be installed in various places, and even if the wind does not rise, electric energy can be produced. According to the present invention, the wind power generator comprises: a casing unit; a first rotation unit; and a power generation unit.

Description

풍력 발전기 및 이를 포함하는 하이브리드 발전기{Wind power generator and hybrid power generator that include it}Technical Field [0001] The present invention relates to a wind power generator and a hybrid power generator including the same,

본 발명은 풍력 발전기 및 이를 포함하는 하이브리드 발전기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 날개의 회전반경을 최소화하고 약한 바람에도 에너지 변환 효율을 극대화시키며, 공간의 제약 없이 다양한 장소에 설치 가능할 뿐 아니라 나아가 바람이 불지 않더라도 전기에너지를 생산할 수 있는 풍력 발전기 및 이를 포함하는 하이브리드 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine generator and a hybrid generator including the same. More particularly, the present invention relates to a wind turbine generator that minimizes a turning radius of a blade, maximizes energy conversion efficiency even in a weak wind, The present invention relates to a wind power generator capable of producing electric energy without blowing, and a hybrid generator including the same.

풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치로서, 풍력 발전기의 날개를 회전시켜 이때 생긴 날개의 회전력으로 전기를 생산한다.A wind turbine generator is a device that converts wind energy into electrical energy. It generates electricity by rotating the wing of the wind turbine and generating the rotational force of the wing.

도 1에 도시된 바와 같이, 이러한 풍력 발전기는 날개의 형상에 따라 다양한 종류로 구분되며, 크게 날개, 변속장치, 발전기의 세 부분으로 나누어진다.As shown in FIG. 1, such a wind turbine generator is divided into various types according to the shape of a blade, and is largely divided into three parts: a blade, a transmission, and a generator.

날개는 바람에 의해 회전되어 풍력에너지를 기계적인 에너지로 변환시키고, 변속장치는 날개에서 발생한 회전력이 중심 회전축을 통해서 변속기어에 전달되면 발전기에서 요구되는 회전수로 높여 발전기를 회전시키며, 발전기는 날개에서 발생한 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환한다.The wing is rotated by the wind to convert the wind energy into mechanical energy. The transmission changes the rotational speed of the generator by the rotational speed of the generator when the rotational force transmitted from the wing is transmitted to the transmission through the central rotary shaft. And converts the mechanical energy generated from the power supply to electrical energy.

그러나 종래의 풍력 발전기는 날개의 회전반경이 매우 커 설치장소에 제약이 많을뿐만 아니라 설치 공정이 매우 복잡하고, 소음이 커서 도심에 설치하기에는 적합하지 않은 문제점이 있다. 이뿐만 아니라, 바람의 세기가 약하면 발전 효율이 매우 낮은 단점이 있다.However, the conventional wind turbine has a problem that the turning radius of the wing is so large that there are many restrictions on the installation site, the installation process is very complicated, and the noise generation is not suitable for installation in the city center. In addition to this, there is a disadvantage that the generation efficiency is very low if the wind strength is weak.

본 발명의 실시예는, 날개의 회전반경을 최소화하고 약한 바람에도 에너지 변환 효율을 극대화시키며, 공간의 제약 없이 다양한 장소에 설치 가능할 뿐 아니라 나아가 바람이 불지 않더라도 전기에너지를 생산할 수 있는 풍력 발전기 및 이를 포함하는 하이브리드 발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.The embodiments of the present invention are capable of minimizing the turning radius of a blade and maximizing the energy conversion efficiency even in a weak wind, capable of being installed in various places without restriction of space, and also capable of producing electric energy even when wind is blown, The present invention is directed to a hybrid generator including the hybrid generator.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍력 발전기는 일측에는 공기유입구가 형성되고 타측에는 공기배출구가 형성되는 케이싱부와, 회전축을 중심으로 그 주변에 원주방향을 따라 다수 개의 날개가 구비되어 상기 케이싱부 내측에 위치하며, 유입되는 공기에 의해 일 방향으로 회전하는 시로코팬(Sirocco fan)형 제1회전부 및 상기 제1회전부와 연결되어 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부를 포함하며, 상기 케이싱부의 내측에는 상기 제1회전부가 위치하는 구동영역이 형성되고, 상기 공기유입구의 중심부에는 가상의 중심선을 기준으로 서로 대칭되는 형상을 가지는 유선형의 증속부재가 위치하되, 곡선형의 앞부분은 상기 공기유입구의 전방 방향으로 위치하고 뒷부분은 상기 구동영역 방향으로 위치하며, 상기 구동영역의 일측에는 상기 증속부재의 상측으로 연통되며 상기 공기유입구보다 작은 제1증속홀이 위치하고, 상기 제1회전부의 회전시 상기 구동영역 내에서 잔류하는 공기는 상기 제1증속홀을 통과하여 상기 구동영역 내로 재유입되며, 상기 공기유입구, 공기배출구 및 날개는 상기 회전축의 길이방향과 동일한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a wind turbine according to the present invention includes a casing unit having an air inlet formed at one side thereof and an air outlet formed at the other side thereof, and a plurality of blades disposed circumferentially around the rotating shaft, A first rotating part of a Sirocco fan type rotating in one direction by the incoming air and a power generating part connected to the first rotating part to convert mechanical energy into electric energy, Wherein a driving region in which the first rotating portion is located is formed on the inner side of the air inlet, and a streamlined acceleration member having a shape symmetrical with respect to an imaginary center line is positioned at a center portion of the air inlet, And the rear portion is located in the direction of the driving region, and one side of the driving region Wherein the first speed increasing hole communicates with the upper portion of the speed increasing member and is smaller than the air inlet, and the air remaining in the driving region during rotation of the first rotating portion passes through the first speed increasing hole, And the air inlet, the air outlet and the vanes are formed in the same direction as the longitudinal direction of the rotary shaft.

또한, 본 발명에 따른 하이브리드 발전기는 경사지게 구비된 태양광패널과, 상기 태양광패널을 지탱하는 지지부 및 상기 태양광패널의 상단부에 수평 방향으로 구비되는 풍력 발전기를 포함하고, 상기 경사진 태양광패널은 상기 공기유입구 측으로 바람을 안내하는 것을 특징으로 한다.In addition, the hybrid generator according to the present invention includes a sloped solar panel, a support for supporting the solar panel, and a wind turbine provided horizontally at an upper end of the solar panel, To guide the air toward the air inlet side.

본 발명은 하기와 같은 다양한 효과가 있다.The present invention has the following various effects.

첫째, 본 발명은 회전축의 길이방향과 동일한 방향으로 형성된 날개를 적용하여 회전반경을 최소화함으로써 다양한 공간에 설치 가능하며 소음이 매우 적다.First, according to the present invention, a blade formed in the same direction as the longitudinal direction of the rotary shaft is applied to minimize the turning radius, so that it can be installed in various spaces and the noise is very small.

둘째, 본 발명은 케이싱부에 공기유입구 및 공기배출구를 형성하여 바람의 세기가 약하더라도 유속을 증가시켜 제1회전부를 강하게 회전시킬 수 있도록 유도함으로써 에너지 변환 효율을 극대화시킨다.Second, according to the present invention, an air inlet and an air outlet are formed in the casing to increase the flow rate even if the wind strength is weak, thereby inducing the first rotating part to rotate strongly, thereby maximizing the energy conversion efficiency.

셋째, 본 발명은 구동영역 내에 별도의 제1증속홀을 형성하여 내부에 잔류하는 공기의 유속이 증가되도록 유도한다.Third, the present invention forms a separate first speed-increasing hole in the driving region to induce the flow rate of air remaining in the driving region to increase.

넷째, 본 발명은 공기유입구 주변에 별도의 증속부재 및 제2증속홀을 구비하여 공기의 유속 증가 효과를 더욱 극대화시킨다.Fourth, the present invention provides a separate speed increasing member and a second speed increasing hole around the air inlet to further maximize the effect of increasing the flow rate of air.

다섯째, 본 발명은 교량 하부, 건물 외벽, 육교, 터널 입출구, 도로의 중앙 분리대, 탑차 등에 적용하여 전기를 생산하는 것이 가능하다.Fifth, it is possible to produce electricity by applying the present invention to a lower portion of a bridge, an outer wall of a building, a bridge, a tunnel entrance / exit, a center separator of a road,

여섯째, 본 발명은 바람이 불지 않더라도 태양광패널을 이용하여 전기를 생산하는 것이 가능하며, 태양광패널을 이용하여 바람이 부는 방향을 풍력 발전기의 공기유입구 측으로 유도함으로써 에너지 변환 효율을 더욱 향상시킨다.Sixth, the present invention can produce electricity using a solar panel even when the wind is not blowing, and it further improves the energy conversion efficiency by guiding the wind direction toward the air inlet side of the wind power generator by using the solar panel.

도 1은 종래의 풍력 발전기 종류를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력 발전기의 일 실시예를 나타낸 전방 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 일 실시예를 나타낸 후방 사시도이다.
도 4는 도 2의 A-A' 단면 사시도이다.
도 5는 도 2의 B-B' 단면 사시도이다.
도 6은 도 2의 A-A' 측단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 7의 C-C' 단면 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 하이브리드 발전기의 전방 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 하이브리드 발전기의 후방 사시도이다.1 is a view showing a conventional type of wind turbine generator.
2 is a front perspective view showing an embodiment of a wind power generator according to the present invention.
3 is a rear perspective view showing an embodiment of a wind power generator according to the present invention.
4 is a AA 'cross-sectional perspective view of FIG. 2;
5 is a cross-sectional perspective view of BB 'of FIG.
6 is a cross-sectional view taken along line AA 'of FIG.
7 is a perspective view showing another embodiment of the wind power generator according to the present invention.
8 is a cross-sectional perspective view of CC 'of FIG.
9 is a front perspective view of a hybrid generator according to the present invention.
10 is a rear perspective view of a hybrid generator according to the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 설명하며, 배경기술 및 이미 설명한 구성의 도면번호는 특별한 언급이 없다면 동일하게 적용된다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and the same reference numerals are given to the background art and the constituent elements of the constitution which have already been described.

또한, 본 발명의 풍력 발전기 및 이를 포함하는 하이브리드 발전기에 관한 설명은 바람직한 실시예로서, 그 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현할 수 있으며, 각 구성에 대한 형상 및 크기 등은 대표적인 실시예를 나타낸 것일 뿐 고정된 것이 아니고, 동일/유사한 효과를 구현할 수 있다면 다양하게 변경 가능하다.Further, the description of the wind turbine generator and the hybrid generator including the same according to the present invention is not intended to limit the present invention to the preferred embodiments, but may be embodied in various forms, and the shape, It is not a fixed one but a variety of changes if the same / similar effect can be realized.

도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력 발전기(100)는, 케이싱부(110), 제1회전부(120) 및 발전부(130)를 포함한다. 2 to 6, the wind turbine generator 100 according to the present invention includes a casing unit 110, a first rotation unit 120, and a power generation unit 130.

케이싱부(110)는 풍력 발전기(100)의 외형을 형성하는 구성으로, 일측에는 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 공기배출구(113)가 형성된다. 이러한 케이싱부(110)는 수평 방향으로 길게 형성되며, 그 내측에는 후술하는 제1회전부(120)가 위치하기 위한 구동영역(114)이 형성된다.The casing unit 110 is configured to form an outer shape of the wind power generator 100. The casing unit 110 has an air inlet 111 formed at one side thereof and an air outlet 113 formed at the other side thereof. The casing unit 110 is formed to be long in the horizontal direction and a driving region 114 for positioning the first rotation unit 120, which will be described later, is formed inside the casing unit 110.

케이싱부(110)의 일측에 형성된 공기유입구(111)는 외부에서 불어오는 바람이 내측으로 유입되기 위한 통로 역할을 하며, 반대측에 위치한 공기배출구(113)는 구동영역(114)을 통과한 공기가 다시 외부로 배출되기 위한 통로 역할을 한다.The air inlet 111 formed at one side of the casing unit 110 serves as a passage through which the wind blowing from the outside flows inwardly and the air outlet 113 located at the opposite side serves as a passage through which the air passing through the driving region 114 And serves as a passage for discharging it to the outside again.

종래의 일반적인 풍력 발전기는 날개 자체가 외부에 노출되어 있고 회전축과 직교하는 방향으로 날개가 형성되어 있었다. 이러한 구조에 의해 날개의 회전반경이 매우 크고 바람의 세기가 높지 않으면 회전이 되지 않아 전기를 생산하는 것이 불가능하였으며, 회전시 소음이 많이 발생할 뿐만 아니라 발생된 소음이 외부로 퍼져 매우 시끄러운 문제점이 있었다.In a conventional general wind turbine, wings themselves are exposed to the outside, and wings are formed in a direction orthogonal to the rotation axis. Due to such a structure, when the rotation radius of the wing is very large and the wind strength is not high, it is impossible to produce electricity because the rotation is not performed, and noise is generated during rotation and the generated noise spreads to the outside.

그러나 본원발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 케이싱부(110)의 내측에 제1회전부(120)를 위치시켜 소음이 외부로 퍼져 나가는 것을 최소화함과 동시에 공기유입구(111)의 크기를 공기배출구(113)의 크기보다 작게 형성하여 작은 바람에도 날개(122)가 회전될 수 있도록 하였다.However, in order to solve such a problem, the present invention minimizes the spread of noise to the outside by positioning the first rotation part 120 inside the casing part 110, and at the same time, the size of the air inlet 111 is reduced to the air outlet 113 So that the blade 122 can be rotated even in a small wind.

즉, 풍력 발전기(100)의 외부에서 부는 바람은 수평으로 설치된 케이싱부(110)의 좁은 공기유입구(111)를 통과하면서 유속이 더욱 빨라지게 되고(압력은 떨어짐), 구동영역(114)에 위치한 제1회전부(120)를 강하게 회전시켜 전기를 생산하게 된다.That is, the wind blowing from the outside of the wind turbine generator 100 passes through the narrow air inlet 111 of the horizontally installed casing portion 110, and the flow velocity is further increased (the pressure drops) The first rotating part 120 is rotated strongly to produce electricity.

제1회전부(120)의 회전에 의해 이동된 공기 중 일부는 공기유입구(111)보다 넓게 형성된 공기배출구(113)를 통해 외부로 배출되며, 나머지 일부는 제1회전부(120)와 함께 구동영역(114) 내측에서 다시 회전하게 된다.A part of the air moved by the rotation of the first rotation part 120 is discharged to the outside through an air outlet 113 formed to be wider than the air inlet 111, 114).

이때, 공기배출구(113)의 크기가 공기유입구(111)의 크기보다 작게 형성되면 구동영역(114) 내측으로 유입되는 공기의 양이 급격히 줄어들게 되므로 공기배출구(113)의 크기는 공기유입구(111)의 크기보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.If the size of the air outlet 113 is smaller than the size of the air inlet 111, the amount of air flowing into the driving area 114 is drastically reduced. Therefore, the size of the air outlet 113 is smaller than the size of the air inlet 111, Is formed larger than the size of the opening.

제1회전부(120)는 케이싱부(110)의 내측에 형성된 구동영역(114) 내에 위치하여 공기유입구(111)를 통해 유입되는 바람에 의해 일 방향으로 회전하는 구성으로, 회전축(121)을 중심으로 그 주변에 원주방향을 따라 다수 개의 날개(122)가 구비된다.The first rotary part 120 is located in the driving area 114 formed inside the casing part 110 and is configured to rotate in one direction by the air flowing through the air inlet 111. The first rotary part 120 rotates about the center of the rotary shaft 121 And a plurality of blades 122 are provided along the circumferential direction at the periphery thereof.

이러한 제1회전부(120)는 시로코팬(Sirocco fan) 타입의 형상을 가지며, 회전축(121)의 길이방향과 동일한 방향으로 다수 개의 날개(122)가 형성되어 제1회전부(120)의 회전시 날개(122)의 회전반경이 최소화되는 구조를 가진다.The first rotating part 120 has a shape of a Sirocco fan type and has a plurality of blades 122 formed in the same direction as the longitudinal direction of the rotating shaft 121. When the first rotating part 120 rotates, The radius of rotation of the rotor 122 is minimized.

또한, 각 날개(122)는 유입되는 공기에 의해 더욱 강하고 빠르게 회전될 수 있도록 회전방향과 반대방향으로 만곡(彎曲)되는 형상을 취한다.In addition, each blade 122 takes a shape that is curved in a direction opposite to the rotation direction so as to be stronger and faster rotated by the air that is introduced.

발전부(130)는 제1회전부(120)의 회전시 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 구성으로 제1회전부(120)와 연결된다. 도 2 내지 도 6과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 케이싱부(110)의 중심에 발전부(130)를 위치시키고 그 양측에 구동영역(114)을 형성하여 한 쌍의 제1회전부(120)를 각각 구비한 후 연결되도록 하였지만, 도 7 및 도 8과 같이 제1회전부(120)를 길게 형성하여 하나로 구비하고 발전부(130)는 케이싱부(110)의 외측에 별도로 구비하여 제1회전부(120)와 연결되도록 하는 것도 가능하다.The power generation unit 130 is connected to the first rotation unit 120 in a configuration that converts mechanical energy into electrical energy when the first rotation unit 120 rotates. 2 to 6, the power generation unit 130 is positioned at the center of the casing unit 110 and the driving region 114 is formed on both sides of the power generation unit 130 to form a pair of first rotation units 120, The first rotary part 120 may be formed to be long and the power generation part 130 may be provided separately on the outer side of the casing part 110 as shown in FIG. 7 and FIG. 8, 120, respectively.

본 발명의 실시예에서는 별도로 도시하지 않았지만 발전부(130)와 제1회전부(120) 사이에는 변속기어의 기어비를 이용하여 회전수를 증가시키는 변속장치가 구비될 수 있다.In the embodiment of the present invention, a transmission for increasing the number of revolutions may be provided between the power generator 130 and the first rotary part 120 by using the gear ratio of the transmission.

한편, 공기유입구(111)의 중심부에는 가상의 중심선을 기준으로 서로 대칭되는 형상을 가지는 유선형의 증속부재(112)가 구비될 수 있으며, 구동영역(114)의 일측에는 증속부재(112)의 상측으로 연통되는 제1증속홀(115)이 형성될 수 있다.The air inlet 111 may be provided with a streamlined accelerating member 112 having a shape symmetrical with respect to an imaginary center line on the center portion of the air inlet 111. An upper portion of the speed increasing member 112 The first speed increasing hole 115 can be formed.

증속부재(112)의 곡선형 앞부분은 공기가 유입되는 전방 방향으로 위치하고 뒷부분은 구동영역(114) 방향으로 위치한다. 공기유입구(111)를 통해 들어오는 공기는 증속부재(112)의 앞부분과 만나게 되며, 곡선형의 앞부분으로 인해 유속이 더욱 빨라지게 된다. 즉, 증속부재(112)는 공기유입구(111)에 의해 유속이 빨라지는 효과를 더욱 향상시키는 기능을 한다.The curved front portion of the speed increasing member 112 is located in the forward direction in which air is introduced and the rear portion is located in the driving region 114 direction. The air entering through the air inlet 111 meets the front portion of the speed increasing member 112, and the flow speed is further increased due to the curved front portion. That is, the speed increasing member 112 functions to further improve the effect of speeding up the flow rate by the air inlet 111.

제1증속홀(115)은 공기유입구(111)보다 작게 형성되며 구동영역(114) 내측에 잔류하는 공기의 유속을 가속시켜 공기유입구(111)를 통해 들어오는 공기와 합쳐지도록 한다.The first speed increasing hole 115 is formed to be smaller than the air inlet 111 so as to accelerate the flow rate of air remaining inside the driving region 114 to be combined with the air entering through the air inlet 111.

즉, 제1회전부(120)가 위치하는 케이싱부(110)의 내측 구동영역(114)은 반원형으로 형성된 구획벽(123)에 의해 일부가 둘러싸여 있는데, 제1회전부(120)의 회전시 공기유입구(111)를 통해 들어온 공기중 일부는 공기배출구(113)를 통해 외부로 빠져나가지만 나머지 일부는 빠져나가지 못하고 구동영역(114) 내에 위치하게 된다.That is, the inside driving region 114 of the casing unit 110 in which the first rotation unit 120 is located is partially surrounded by the partition wall 123 formed in a semicircular shape. When the first rotation unit 120 rotates, A part of the air introduced through the air outlet 111 is discharged through the air outlet 113 but the remaining part of the air can not escape and is located in the driving area 114.

이때 내부에 잔류하는 공기는 날개(122)와 구획벽(123)을 타고 회전방향을 따라 이동하게 되며, 구획벽(123)의 끝단부에 위치한 제1증속홀(115)을 통과하면서 유속이 더욱 빨라지게 된다.At this time, the air remaining inside is moved along the rotating direction by the wing 122 and the partition wall 123 and flows through the first speed increasing hole 115 located at the end of the partition wall 123, It will accelerate.

제1증속홀(115)을 통과한 공기는 공기유입구(111)를 통해 유입되는 바람과 합류됨과 동시에 증속부재(112)의 곡률진 부분과 접촉되면서 유속이 더 빨라진 후 구동영역(114) 내측에 위치한 제1회전부(120)의 날개(122)와 만나게 된다. 즉, 날개(122)를 더욱 빠르고 강하게 회전시켜 에너지 변환 효율을 극대화시키게 된다.The air that has passed through the first speed increasing hole 115 joins with the wind flowing through the air inlet 111 and is brought into contact with the curved portion of the speed increasing member 112, And the wing 122 of the first rotary part 120 is positioned. That is, the blade 122 is rotated more quickly and strongly, thereby maximizing the energy conversion efficiency.

이와 함께, 에너지 변환 효율을 더욱 극대화 시키기 위해 케이싱부(110)의 하부에 별도의 고정부(118)를 구비한 후 증속부재(112)의 하측으로 연통되는 제2증속홀(116)을 구비할 수 있다.In addition, in order to further maximize the energy conversion efficiency, the second speed increasing hole 116, which is provided below the casing unit 110 and communicates with the lower side of the speed increasing member 112 after having a separate fixing unit 118 .

케이싱부(110)의 하부에 구비되는 고정부(118)는 본원발명인 풍력 발전기(100)를 다른 곳에 장착할 때 소정 거리 이격되어 위치할 수 있도록 돌출된 높이를 갖는 입체 형상으로 형성되며, 그 상면에는 제2증속홀(116)이 형성되고 측면에는 보조유입홀(117)이 형성된다.The fixing part 118 provided at the lower part of the casing part 110 is formed in a three-dimensional shape having a protruded height so as to be spaced apart by a predetermined distance when the wind power generator 100 of the present invention is installed at another place, And the auxiliary inlet hole 117 is formed in the side surface.

또한, 고정부(118)의 전면은 불어오는 바람이 공기유입구(111) 측으로 안내될 수 있도록 상향 경사지게 형성되어 공기유입구(111)까지 연장 형성된다.The front surface of the fixing portion 118 is formed so as to be inclined upwards to extend to the air inlet 111 so that the blowing air can be guided to the air inlet 111 side.

이러한 구조에 의해 케이싱부(110)의 외부에서 부는 바람은 공기유입구(111) 뿐만 아니라 보조유입홀(117) 및 제2증속홀(116)을 통해서도 구동영역(114)으로 유입된다.The air blown from the outside of the casing part 110 flows into the driving area 114 through the auxiliary inlet hole 117 and the second speed increasing hole 116 as well as the air inlet 111. [

즉, 보조유입홀(117)을 통해 유입된 공기는 제2증속홀(116)을 통해 증속부재(112)의 하측으로 유입되면서 유속이 빨라지게 되고, 공기유입구(111)를 통해 유입되는 공기와 합류됨과 동시에 증속부재(112)의 굴곡진 바닥면과 접촉되면서 유속이 더욱 빨라진 상태로 날개(122)와 접촉된다.That is, the air introduced through the auxiliary inflow hole 117 flows into the lower side of the speed increasing member 112 through the second speed increasing hole 116 to increase the flow velocity, and the air introduced through the air inlet 111 And comes into contact with the blade 122 in a state where the flow velocity is further increased while being in contact with the curved bottom surface of the acceleration member 112 at the same time.

이렇듯, 본원발명은 외부에서 약한 바람이 불더라도 공기유입구(111)와 보조유입홀(117) 및 제2증속홀(116)을 이용해 유속을 최대로 향상시켜 제1회전부(120)를 빠르고 강하게 회전시키고, 구동영역(114) 내측에 잔류하는 공기의 유속을 더욱 빠르게 하여 재순환시킴으로써 작은 바람에도 최대의 에너지 변환 효율을 얻을 수 있도록 하였다.As described above, according to the present invention, even when a weak wind is blown from the outside, the flow rate is maximized by using the air inlet 111, the auxiliary inlet hole 117 and the second speed increasing hole 116 to rotate the first rotation part 120 fast And the flow rate of the air remaining inside the driving region 114 is further increased and recirculated, so that the maximum energy conversion efficiency can be obtained even in a small wind.

이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예인 하이브리드 발전기(500)를 설명하며, 상술한 풍력 발전기(100)에 대한 설명은 갈음한다.Hereinafter, a hybrid generator 500 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 and 10, and the description of the wind turbine generator 100 will be omitted.

본원발명에 따른 하이브리드 발전기(500)는 태양광과 풍력을 모두 이용하여 전기 에너지를 생산하기 위한 것으로, 태양광패널(510), 지지부(511) 및 풍력 발전기(100)를 포함한다.The hybrid generator 500 according to the present invention is for generating electric energy using both sunlight and wind power, and includes a solar panel 510, a support portion 511, and a wind power generator 100.

태양광패널(510)은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 구성으로, 다수의 솔라셀이 연결되어 있는 판 형상으로 형성되며 소정의 각도로 경사지게 구비되어 지지부(511)에 의해 지탱된다. 태양광패널(510)의 상단부에는 상술한 풍력 발전기(100)가 수평 방향으로 구비되며, 풍력 발전기(100)와 태양광패널(510)은 제2회전부(530)에 의해 연결된다.The solar panel 510 is configured to convert solar energy into electric energy. The solar panel 510 is formed into a plate shape having a plurality of solar cells connected thereto. The solar panel 510 is inclined at a predetermined angle and supported by the support portion 511. The wind power generator 100 is horizontally disposed at an upper end of the solar panel 510 and the second rotary part 530 is connected to the wind power generator 100 and the solar panel 510.

본원발명의 태양광패널(510)은 태양빛을 받아 전기 에너지로 변환시키는 기능뿐만 아니라 자연 바람을 풍력 발전기(100)의 공기유입구(111) 측으로 유도 안내하는 역할도 한다.The solar panel 510 of the present invention not only functions to convert sunlight into electrical energy, but also guides natural wind to the air inlet 111 side of the wind power generator 100.

즉, 자연적으로 부는 바람은 경사지게 구비된 태양광패널(510)의 상면과 접촉되어 상면을 타고 흐르게 되며, 경사면을 타고 이동된 바람은 태양광패널(510)의 상단부에 수평 방향으로 구비된 풍력 발전기(100)의 공기유입구(111)를 통해 구동영역(114) 측으로 유입된다.That is, the naturally blowing wind comes into contact with the upper surface of the inclined solar panel 510 and flows on the upper surface thereof. The wind which is moved on the inclined surface is transmitted to the wind turbine And flows into the driving region 114 through the air inlet 111 of the housing 100.

태양광패널(510)의 양측에는 경사진 방향을 따라 사이드가이더(512)가 구비되며, 사이드가이더(512)는 태양광패널(510)의 상면 방향으로 돌출되어 태양광패널(510)의 상면을 타고 이동하는 바람이 측방향으로 이탈하여 유실되지 않도록 제한한다.The side guider 512 is provided on both sides of the solar panel 510 along the inclined direction and the side guider 512 protrudes in the direction of the upper surface of the solar panel 510 to cover the upper surface of the solar panel 510 Limit the wind traveling on the way to escape laterally and not to be lost.

이렇듯, 본원발명의 풍력 발전기(100)는 그 자체만으로도 약한 바람을 이용하여 전기 에너지를 생산하는 것이 가능하지만, 태양광패널(510)을 이용하여 버려지는 바람을 모아 풍력 발전기(100) 내부로 유도 공급함으로써 에너지 변환 효율을 더욱 극대화하는 것이 가능하다.As described above, the wind power generator 100 of the present invention can produce electric energy by using weak wind by itself. However, the wind power generator 100 collects the wind that is discarded by using the solar panel 510 and guides it to the inside of the wind power generator 100 It is possible to further maximize the energy conversion efficiency.

한편, 풍력 발전기(100)의 양측에는 플레이트 형상의 회전유도부(140)가 구비되어 바람이 불어오는 방향에 따라 저항을 발생시키며, 이때 발생된 저항에 의해 제2회전부(530)를 중심으로 풍력 발생기가 자유롭게 회전하여 바람이 불어오는 방향을 바라보게 된다.On the other hand, a plate-shaped rotation induction unit 140 is provided on both sides of the wind power generator 100 to generate a resistance according to the direction of wind blowing. The resistance generated by the wind induction unit 140 causes the second- Turns freely and looks at the wind direction.

다만, 제2회전부(530)의 내측에는 전선과 같은 구성품들이 배치되므로 제2회전부(530)의 회전 각도를 약 350°이하로 제한하여 풍력 발전기(100)의 회전시 전선이 파손되지 않도록 하는 것이 바람직하다.However, since components such as electric wires are disposed inside the second rotary part 530, the rotation angle of the second rotary part 530 is limited to about 350 ° or less so that the electric wire is not damaged during rotation of the wind power generator 100 desirable.

100 : 풍력 발전기 110 : 케이싱부
111 : 공기유입구 112 : 증속부재
113 : 공기배출구 114 : 구동영역
115 : 제1증속홀 116 : 제2증속홀
117 : 보조유입홀 120 : 제1회전부
130 : 발전부 500 : 하이브리드
510 : 태양광패널 512 : 사이드가이더
530 : 제2회전부100: Wind turbine generator 110:
111: Air inlet 112: Acceleration member
113: air outlet 114: driving area
115: first speed increasing hole 116: second increasing speed hole
117: auxiliary inlet hole 120: first rotating part
130: power generation section 500: hybrid
510: solar panel 512: side guider
530:

Claims (9)

일측에는 공기유입구가 형성되고 타측에는 공기배출구가 형성되는 케이싱부;
회전축을 중심으로 그 주변에 원주방향을 따라 다수 개의 날개가 구비되어 상기 케이싱부 내측에 위치하며, 유입되는 공기에 의해 일 방향으로 회전하는 시로코팬(Sirocco fan)형 제1회전부; 및
상기 제1회전부와 연결되어 기계적인 에너지를 전기에너지로 변환하는 발전부를 포함하며,
상기 케이싱부의 내측에는 상기 제1회전부가 위치하는 구동영역이 형성되고, 상기 공기유입구의 중심부에는 가상의 중심선을 기준으로 서로 대칭되는 형상을 가지는 유선형의 증속부재가 위치하되, 곡선형의 앞부분은 상기 공기유입구의 전방 방향으로 위치하고 뒷부분은 상기 구동영역 방향으로 위치하며, 상기 구동영역의 일측에는 상기 증속부재의 상측으로 연통되며 상기 공기유입구보다 작은 제1증속홀이 위치하고, 상기 제1회전부의 회전시 상기 구동영역 내에서 잔류하는 공기는 상기 제1증속홀을 통과하여 상기 구동영역 내로 재유입되며, 상기 공기유입구, 공기배출구 및 날개는 상기 회전축의 길이방향과 동일한 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
A casing portion having an air inlet formed at one side and an air outlet formed at the other side;
A first rotating part of a Sirocco fan type having a plurality of blades around the rotating shaft in a circumferential direction around the rotating shaft and located inside the casing part and rotating in one direction by the introduced air; And
And a generator connected to the first rotation unit to convert mechanical energy into electric energy,
Wherein a driving region in which the first rotating portion is located is formed inside the casing portion and a streamlined accelerating member having a shape symmetrical with respect to an imaginary center line is positioned at a center portion of the air inlet, And a first speed increasing hole communicating with the upper side of the speed increasing member and being smaller than the air inlet is located at one side of the driving region, Wherein air remaining in the driving region passes through the first speed increasing hole and is re-introduced into the driving region, and the air inlet, the air outlet and the vanes are formed in the same direction as the longitudinal direction of the rotating shaft. generator.
제 1 항에 있어서,
상기 다수 개의 날개는 회전방향과 반대방향으로 만곡(彎曲)된 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of blades are curved in a direction opposite to the rotating direction.
제 1 항에 있어서,
상기 공기유입구는 상기 공기배출구보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
And the air inlet is formed to be smaller than the air outlet.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 케이싱부의 하부에는 상기 증속부재의 하측으로 연통되며 상기 공기유입구보다 작게 형성되는 제2증속홀과, 외부의 공기를 상기 제2증속홀로 안내하는 보조유입홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기.
The method according to claim 1,
Wherein a lower portion of the casing portion is provided with a second speed increasing hole communicating with a lower side of the speed increasing member and smaller than the air inlet and an auxiliary inlet hole guiding external air to the second speed increasing hole.
경사지게 구비된 태양광패널;
상기 태양광패널을 지탱하는 지지부; 및
상기 태양광패널의 상단부에 수평 방향으로 구비되는 풍력 발전기를 포함하고,
상기 풍력 발전기는 청구항 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 풍력 발전기이고,
상기 경사진 태양광패널은 상기 공기유입구 측으로 바람을 안내하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 발전기.
A sloped solar panel;
A support for supporting the solar panel; And
And a wind turbine provided in an upper end portion of the solar panel in a horizontal direction,
The wind power generator is the wind power generator according to any one of claims 1, 2, 3, and 6,
Wherein the inclined solar panel guides wind to the air inlet side.
제 7 항에 있어서,
상기 태양광패널의 양측에는 상기 공기유입구 측으로 안내되는 바람의 이탈을 제한하는 사이드가이더가 상기 태양광패널의 상면 방향으로 돌출 구비되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 발전기.
8. The method of claim 7,
Wherein a side guider for restricting the release of wind guided to the air inlet side protrudes toward the upper surface of the solar panel at both sides of the solar panel.
제 7 항에 있어서,
상기 풍력 발전기와 태양광패널을 연결하는 제2회전부와,
상기 풍력 발전기가 바람의 방향에 따라 회전할 수 있도록 유도하는 회전유도부를 포함하고,
상기 풍력 발전기는 바람의 방향에 따라 제2회전부를 중심으로 회전하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 발전기.8. The method of claim 7,
A second rotating part connecting the wind power generator and the solar panel,
And a rotation inducing part for guiding the wind power generator to rotate in the wind direction,
And the wind turbine rotates around the second rotary part according to the direction of the wind.
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