KR101757123B1 - 이중날개를 갖는 풍력 발전장치 - Google Patents
이중날개를 갖는 풍력 발전장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101757123B1 KR101757123B1 KR1020160110543A KR20160110543A KR101757123B1 KR 101757123 B1 KR101757123 B1 KR 101757123B1 KR 1020160110543 A KR1020160110543 A KR 1020160110543A KR 20160110543 A KR20160110543 A KR 20160110543A KR 101757123 B1 KR101757123 B1 KR 101757123B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fixing wheel
- blade fixing
- rotor
- stator
- reverse
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D1/00—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D1/02—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors
- F03D1/025—Wind motors with rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor having a plurality of rotors coaxially arranged
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D5/00—Other wind motors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
- F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
본 발명은 이중날개를 갖는 풍력 발전장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 풍력 발전장치의 정회전체와 역회전체의 날개고정휠에 회전자와 고정자를 구비시켜, 상기 정회전체와 역회전체의 상반된 회전에 따라 전기를 생산하여 발전효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
본 발명의 구성은, 지반에 입상(立像)형태로 고정되는 기둥지주(10)와;
상기 기둥지주(10) 상부에 수평회전 가능하게 결합되며, 내부에 슬립링(3)이 내장 구비되는 회전하우징(15)과;
상기 회전하우징(15)에 관통 장착되며, 후방에 바람수직판(21)이 구비되고, 전방에는 슬립링(3)이 내장 구비된 수평지주(20)와;
상기 수평지주(20)의 전방 선단에 내륜허브(31)가 회전가능하게 결합되며, 내륜허브(31)의 외면과 정회전 날개고정휠(32)의 내면에 정회전날개(34)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 정회전 날개고정휠(32)이 일 방향 회전되게 구성한 정회전체(30)와;
상기 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 요(凹)형상을 갖고 형성된 고정자설치홈(35)에 삽입되는 자성체인 고정자(1)와;
상기 수평지주(20)의 전방 중앙에 외륜허브(41)가 회전가능하게 설치되며, 상기 외륜허브(41)는 정회전 날개고정휠(32)과 간격을 두고 외측에서 감싸는 형태의 역회전 날개고정휠(42)과 지지바(43)를 통해 일체 연결되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 외주연에는 역회전날개(44)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 역회전 날개고정휠(42)을 타 방향 회전되게 구성한 역회전체(40)와;
상기 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에는 회전자설치대(46)가 돌출 형성되어, 상기 고정자(1)와 일정 간격을 두고 장착되며, 상기 수평지주(20)의 슬립링(3)과 연결되는 회전자(2)와;
상기 고정자(1)가 구비된 정회전체(30)와 회전자(2)가 장착된 역회전체(40)의 상반된 회전에 따라서 생산된 전기를 저장하는 축전지(50)를 포함해 구성된다.
또, 상기 정회전체(30) 및 역회전체(40)의 회전날개 방향으로 바람의 흐름을 유도하기 위해 수평지주(20)의 전방에는, 원뿔형상을 갖고 상기 원뿔 선단이 바람이 불어오는 방향인 전방을 향하게 위치하는 전방캡(25)이 장착되고, 역회전체(40)의 역회전 날개고정휠(42)의 전방 형상도 상기 선단이 뾰족한 원뿔 형상을 갖게 성형한다.
그리고, 정회전체(30)의 고정자설치홈(35)에 장착되는 고정자(1)와, 역회전체(40)의 회전자설치대(46)에 장착되는 회전자(2)는, 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)의 외,내주연에 등간격을 갖고 연속 배치되게 구성하여 달성한다.
본 발명의 구성은, 지반에 입상(立像)형태로 고정되는 기둥지주(10)와;
상기 기둥지주(10) 상부에 수평회전 가능하게 결합되며, 내부에 슬립링(3)이 내장 구비되는 회전하우징(15)과;
상기 회전하우징(15)에 관통 장착되며, 후방에 바람수직판(21)이 구비되고, 전방에는 슬립링(3)이 내장 구비된 수평지주(20)와;
상기 수평지주(20)의 전방 선단에 내륜허브(31)가 회전가능하게 결합되며, 내륜허브(31)의 외면과 정회전 날개고정휠(32)의 내면에 정회전날개(34)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 정회전 날개고정휠(32)이 일 방향 회전되게 구성한 정회전체(30)와;
상기 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 요(凹)형상을 갖고 형성된 고정자설치홈(35)에 삽입되는 자성체인 고정자(1)와;
상기 수평지주(20)의 전방 중앙에 외륜허브(41)가 회전가능하게 설치되며, 상기 외륜허브(41)는 정회전 날개고정휠(32)과 간격을 두고 외측에서 감싸는 형태의 역회전 날개고정휠(42)과 지지바(43)를 통해 일체 연결되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 외주연에는 역회전날개(44)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 역회전 날개고정휠(42)을 타 방향 회전되게 구성한 역회전체(40)와;
상기 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에는 회전자설치대(46)가 돌출 형성되어, 상기 고정자(1)와 일정 간격을 두고 장착되며, 상기 수평지주(20)의 슬립링(3)과 연결되는 회전자(2)와;
상기 고정자(1)가 구비된 정회전체(30)와 회전자(2)가 장착된 역회전체(40)의 상반된 회전에 따라서 생산된 전기를 저장하는 축전지(50)를 포함해 구성된다.
또, 상기 정회전체(30) 및 역회전체(40)의 회전날개 방향으로 바람의 흐름을 유도하기 위해 수평지주(20)의 전방에는, 원뿔형상을 갖고 상기 원뿔 선단이 바람이 불어오는 방향인 전방을 향하게 위치하는 전방캡(25)이 장착되고, 역회전체(40)의 역회전 날개고정휠(42)의 전방 형상도 상기 선단이 뾰족한 원뿔 형상을 갖게 성형한다.
그리고, 정회전체(30)의 고정자설치홈(35)에 장착되는 고정자(1)와, 역회전체(40)의 회전자설치대(46)에 장착되는 회전자(2)는, 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)의 외,내주연에 등간격을 갖고 연속 배치되게 구성하여 달성한다.
Description
본 발명은 이중날개를 갖는 풍력 발전장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 풍력 발전장치의 정회전체와 역회전체의 날개고정휠에 회전자와 고정자를 구비시켜, 상기 정회전체와 역회전체의 상반된 회전에 따라 전기를 생산하여 발전효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
통상적인 전기 생산시설에 사용되는 동력발생 장치들은, 화석연료를 에너지원으로 이용하고 있으나, 이러한 화석연료는 자원고갈과 함께 연소 시 발생되는 오염물질에 의해 자연환경을 훼손하게 되어 대체 에너지원의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
대표적으로 태양의 빛을 이용해 전기를 생산하는 태양광 발전장치가 있으나, 태양전지 모듈에 사용되는 셀들은 주로 고가의 반도체 자재인 규소(Si)를 사용하고 있어 가격이 매우 높은 문제점 있었다.
그리고, 바람의 힘을 이용해 에어 블레이드가 회전되면서 발전기에서 전력을 생산하도록 한 풍력발전기는, 상기 풍력 에너지원의 무한성으로 인해 대체 에너지원으로 인정받고 있으나, 설치지역의 풍속, 풍향, 에어블레이드의 크기 및 그에 따른 부지확보 등의 까다로운 입지조건으로 인해 경쟁력이 낮은 실정이다.
또, 풍력 발전기에 사용되는 에어 블레이드는, 바람의 힘을 이용해 회전되는 것으로 풍력발전에 사용되는 즉, 1MW급에 사용되는 블레이드의 길이가 40여미터 가량 형성되고, 다른 에어 블레이드와 상호 간섭받지 않도록 넓은 면적의 설치공간이 필요하였다.
또한, 상기 에어 블레이드를 회전시키기 위한 충분한 풍속을 갖지 못한 경우에는 전기를 생산하지 못하는 어려움이 있었다.
따라서, 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 특허문헌 1에서와 같이 선행 기술이 개시되어 있는데, 상기 기술내용의 풍력발전기는 역회전체의 구성이 복잡하며, 수밀의 유지가 어렵고 날개간 간섭현상으로 인하여 역회전 날개의 회전속도가 감소되는 문제점이 있었다.
즉, 상기 풍력발전기는 전방 정회전 날개의 후측에 공기의 소용돌이 운동으로 바람의 속도가 손실되어 후방 역회전 날개의 회전속도를 저하시키는 폐단이 있었다.
또한, 상기 정, 역회전체에 각각 설치된 고정자와 회전자는 높은 회전속도에 의한 고장의 원인이 되어 별도의 감속장치가 추가되어야 함으로써, 발전 효율을 저해하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 정회전체와 역회전체의 날개고정휠을 근접하게 배치시키면서, 상기 날개 고정휠에 회전자와 고정자를 장착시켜, 상반된 정, 역회전체의 회전에 따라 전기를 생산하여 발전 효율을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 정회전체와 역회전체를 지지하는 수평지주가 바람의 방향을 따라서 회전 이동하여, 저속의 바람 속도에도 발전효율을 증대시킬 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 정, 역회전체의 날개고정휠을 이용해 바람의 이동 방향을 회전날개 방향으로 유도시킴으로써, 바람의 저항이 최소화된 상태에서 정, 역회전체를 고속으로 회전시킬 수 있도록 하는데 있다.
이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
지반에 입상(立像)형태로 고정되는 기둥지주(10)와;
상기 기둥지주(10) 상부에 수평회전 가능하게 결합되며, 내부에 슬립링(3)이 내장 구비되는 회전하우징(15)과;
상기 회전하우징(15)에 관통 장착되며, 후방에 바람수직판(21)이 구비되고, 전방에는 슬립링(3)이 내장 구비된 수평지주(20)와;
상기 수평지주(20)의 전방 선단에 내륜허브(31)가 회전가능하게 결합되며, 내륜허브(31)의 외면과 정회전 날개고정휠(32)의 내면에 정회전날개(34)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 정회전 날개고정휠(32)이 일 방향 회전되게 구성한 정회전체(30)와;
상기 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 요(凹)형상을 갖고 형성된 고정자설치홈(35)에 삽입되는 자성체인 고정자(1)와;
상기 수평지주(20)의 전방 중앙에 외륜허브(41)가 회전가능하게 설치되며, 상기 외륜허브(41)는 정회전 날개고정휠(32)과 간격을 두고 외측에서 감싸는 형태의 역회전 날개고정휠(42)과 지지바(43)를 통해 일체 연결되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 외주연에는 역회전날개(44)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 역회전 날개고정휠(42)을 타 방향 회전되게 구성한 역회전체(40)와;
상기 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에는 회전자설치대(46)가 돌출 형성되어, 상기 고정자(1)와 일정 간격을 두고 장착되며, 상기 수평지주(20)의 슬립링(3)과 연결되는 회전자(2)와;
상기 고정자(1)가 구비된 정회전체(30)와 회전자(2)가 장착된 역회전체(40)의 상반된 회전에 따라서 생산된 전기를 저장하는 축전지(50)를 포함해 구성된다.
또, 상기 정회전체(30) 및 역회전체(40)의 회전날개 방향으로 바람의 흐름을 유도하기 위해 수평지주(20)의 전방에는, 원뿔형상을 갖고 상기 원뿔 선단이 바람이 불어오는 방향인 전방을 향하게 위치하는 전방캡(25)이 장착되고, 역회전체(40)의 역회전 날개고정휠(42)의 전방 형상도 상기 선단이 뾰족한 원뿔 형상을 갖게 성형한다.
그리고, 정회전체(30)의 고정자설치홈(35)에 장착되는 고정자(1)와, 역회전체(40)의 회전자설치대(46)에 장착되는 회전자(2)는, 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)의 외,내주연에 등간격을 갖고 연속 배치되게 구성하여 달성한다.
이러한 본 발명에 의하면, 정회전체와 역회전체에 고정자와 회전자를 구비시켜 서로 상반된 회전에 따라서 전기를 생산하면서, 바람의 속도가 다소 약한 경우에도 전기 생산이 가능해 발전 효율을 향상시킬 수 있다.
또, 정회전날개와 역회전날개가 동일선상에 위치하여, 바람의 풍속, 풍향을 동시에 전달받을 수 있고, 고정캡과 날개고정휠의 형상으로 바람의 흐름을 회전날개 방향으로 유도해 발전효율을 더욱 증대시키게 된다.
그리고, 설치장소에 따라서 상기 정회전체와 역회전체가 포함된 수평지주와 회전하우징을 기둥지주를 따라 연속해 설치 가능하여, 제품에 대한 만족도를 향상시킬 수 있는 효과 등도 있다.
도 1은 본 발명인 이중날개를 갖는 풍력 발전장치의 전체 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명인 이중날개를 갖는 풍력 발전장치의 구성을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명인 이중날개를 갖는 풍력 발전장치의 고정자와 회전자를 도시한 확대 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 도시한 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 사용상태를 도시한 측면도.
도 2는 본 발명인 이중날개를 갖는 풍력 발전장치의 구성을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명인 이중날개를 갖는 풍력 발전장치의 고정자와 회전자를 도시한 확대 정면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 도시한 확대 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 사용상태를 도시한 측면도.
본 발명인 이중날개를 갖는 풍력 발전장치는, 풍력 발전장치의 정회전체와 역회전체의 날개고정휠에 회전자와 고정자를 구비시켜, 상기 정회전체와 역회전체의 상반된 회전에 따라 전기를 생산하여 발전효율을 향상시킬 수 있도록 발명한 것이다.
이하 본 발명에 따른 풍력 발전장치의 구성을 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3에서와 같이 본 발명은, 크게 입상(立像)형태로 세워져 고정된 기둥지주(10)에 회전하우징(15)과 정회전체(30)와 역회전체(40)가 장착된 수평지주(20)가 설치되어 상기 정,역 회전체(30)(40)의 상반된 회전으로 전기를 생산하는 장치이다.
이를 위해, 파이프형상을 갖는 기둥지주(10)는 지반에 견고하게 세워져 고정되고, 상기 기둥지주(10) 상부에 회전하우징(15)이 수평회전 가능하게 결합된다.
이때, 상기 기둥지주(10) 상부에 조립되는 회전하우징(15)은, 수평회전이 용이하도록 기둥지주(10) 상면과 내경면에 하중을 지지하면서 상호 마찰력을 감소시키는 미끄럼부재를 설치하게 되는데, 본 발명에서는 상기 미끄럼럼부재 중에서 스러스트 베어링(thrust bearing: 이하 베어링이라 함)을 주로 사용하도록 한다.
또, 상기 기둥지주(10)와 결합되는 회전하우징(15)의 내부에는 상기 회전하우징(15)의 수평회전에 따라 후술되는 케이블의 꼬임방지를 위해 슬립링(slip ring)(3)이 구비된다.
수평지주(20)는, 파이프 형상을 갖고 상기 회전하우징(15)에 관통 또는 용접 고정되며, 후방에는 바람수직판(21)이 구비되어 바람의 방향에 따라 수평지주(20)와 일체 형성된 회전하우징(15)이 수평 회전되게 한다.
또, 수평지주(20)는 전방 내부에 후술되는 케이블의 꼬임방지를 위한 슬립링(slip ring)(3)이 구비되는데, 본 발명에 서술되는 슬립링(3)은 이미 공지(公知)되어 사용되고 있는 기술이므로 더 이상의 자세한 구성 및 작동과정은 생략하기로 한다.
본 발명의 가장 큰 특징은, 상기 수평지주(20)의 전방 선단에 정회전체(30)와 역회전체(40)가 동일 수직선 상에서 회전가능하게 축 결합시켜, 상기 정,역회전체(30)(40)의 상반된 회전에 따라 고정자(stator,固定子)(1)와 회전자(rotor, 回轉子)(2)를 통해 전기를 생산할 수 있도록 하는데 있다.
여기에서, 상기 고정자(1)와 회전자(2)는 일반적인 직류나 교류발전기에서 통칭되는 명칭으로 본 발명에서는 상기 명칭을 인용하는 것이며, 상기 고정자(1)와 회전자(2)를 이용한 발전원리는 이미 공지(公知)된 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 정회전체(30)는, 상기 수평지주(20)의 전방 선단에 내륜허브(31)가 회전가능하게 베어링(B) 결합되며, 상기 내륜허브(31)의 외면에 정회전날개(34)가 등간격을 갖고 연속 배치되고, 상기 정회전날개(34)의 선단을 연결하는 링형상의 정회전 날개고정휠(32)이 일체 형성된다.
따라서, 내륜허브(31)의 외면과 정회전 날개고정휠(32)의 내면에 정회전날개(34)가 등간격을 갖고 연속 배치된 상태에서, 바람이 불게되면 상기 정회전날개(34)는 바람의 흐름에 따라 상기 정회전 날개고정휠(32)을 일 방향으로 회전시키게 된다.
여기에서, 상기 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에는 요(凹)형상을 갖는 고정자설치홈(35)이 등간격을 두고 연속 형성되어, 상기 고정자설치홈(35)에 영구 자석인 고정자(1)를 극성이 반대되도록 엇갈려서 삽입 설치한다.
또, 본 발명의 역회전체(40)는, 상기 수평지주(20)의 전방 중앙에 외륜허브(41)가 회전가능하게 베어링(B)이 결합된 상태로 설치되며, 상기 정회전 날개고정휠(32)과 간격을 두고 외측에서 감싸는 형태로 역회전 날개고정휠(42)이 위치하면서, 상기 외륜허브(41)와는 등간격을 두고 배치된 지지바(43)를 통해 일체형으로 구성된다.
상기 지지바(43)는 파이프 형상을 갖고 역회전 날개고정휠(42)의 측면과 외륜허브(41)의 외경면에 각각 고정설치되어, 역회전 날개고정휠(42) 내부에 구비된 회전자(2)의 코일과 연결된 케이블이 수평지주(20)에 구비된 슬립링(3)과 연결되게 하는것도 가능하다.
또한, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 외주연에는 상기 정회전날개(34)와 반대 방향으로 형성된 역회전날개(44)가 등간격을 갖고 연속 배치되어 바람이 불게되면 상기 역회전날개(44)는 바람의 흐름에 따라 상기 역회전 날개고정휠(42)을 타 방향으로 회전시키게 한다.
여기에 상기 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에는 회전자설치대(46)가 돌출 형성되어, 회전자(2)를 구성하는 코일이 회전자설치대(46)에 설치되면서 상기 수평지주(20)의 슬립링(3)과 연결되게 한다.
그리고, 도 3에서와 같이 정회전체(30)의 고정자설치홈(35)에 극성이 교차 장착되는 고정자(1)와, 역회전체(40)의 회전자설치대(46)에 장착되는 회전자(2)는, 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)의 외,내주연에 등간격을 갖고 연속 배치되게 구성한다.
이때, 상기 정회전체(30)와 역회전체()에 장착되는 고정자(1)와 회전자(2)는 날개고정휠의 직경 및 발전 효율에 따라 등간격 사이를 더 가까이 하거나 더 벌이지게 하여 장착하는 것은 당연하다.
따라서, 저속 및 고속의 바람에 정회전날개(34)와 역회전날개(44)가 서로 상반된 방향으로 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)을 회전시키면서, 상기 날개고정휠에 등간격을 두고 연속해 설치된 고정자(1)와 회전자(2)를 통해 전기를 생산속도를 배가시킬 수 있어 발전효율을 향상시킬 수 있다.
또, 본 발명의 정회전날개(34)와 역회전날개(44)의 날개 개수는 정회전체(30)와 에너지 변환효율을 향상시키기 위해 정회전날개(34)와 역회전날개(44)의 개수를 서로 차이가 나도록 구성하는 것도 본 발명에 포함된다.
그리고, 본 발명은 도 4에서와 같이 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 회전자설치대(46)를 돌출 형성시켜 회전자(2)를 장착하고, 상기 회전자(2)와 일정간격을 두고 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에 요(凹)형상을 갖는 고정자설치홈(35)을 형성하고, 이 고정자설치홈(35)에 고정자(1)를 삽입 설치하는 것도 가능하다.
즉, 본 발명에 사용되는 고정자(1)와 회전자(2)는 일반적인 명칭으로, 본 발명에서와 같이 정회전체(30)와 역회전체(40)가 상반되게 회전하는 구성에서는, 상기 고정자(1)와 회전자(2)가 장착위치를 변경하는 것도 가능함을 밝혀둔다.
상기 도 4에서와 같이 회전자(2)가 정회전 날개고정휠(32)에 설치된 상태에서는 코일과 연결된 케이블이 정회전날개(34) 및 내륜허브(31)를 따라 수평지주(20) 내부에 설치된 슬립링(3)에 연결되게 하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명은 상기 정회전체(30) 및 역회전체(40)의 회전날개 방향으로 바람의 흐름을 유도하기 위해 수평지주(20)의 전방에는, 원뿔형상을 갖고 상기 원뿔 선단이 바람이 불어오는 방향인 전방을 향하게 위치하는 전방캡(25)이 장착되고, 역회전체(40)의 역회전 날개고정휠(42)의 전방 형상도 바람이 불어오는 방향인 전방 선단이 뾰족한 원뿔 형상을 갖게 성형한다.
또, 상기 정회전 날개고정휠(32)의 전,후방 양면은 볼록하게 라운드 돌출된 정회전만곡면(32a)이 형성되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 전,후방 내측에는 상기 정회전만곡면(32a)에 대응되게 오목하게 라운드 성형된 역회전만곡면(42a)이 형성되어, 상기 정회전만곡면(32a)을 역회전만곡면(42a)이 간격을 두고 감싸는 형태로 조립되게 한다.
또, 상기 정회전 날개고정휠(32)의 전,후방 양면은 볼록하게 라운드 돌출된 정회전만곡면(32a)이 형성되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 전,후방 내측에는 상기 정회전만곡면(32a)에 대응되게 오목하게 라운드 성형된 역회전만곡면(42a)이 형성되어, 상기 정회전만곡면(32a)을 역회전만곡면(42a)이 간격을 두고 감싸는 형태로 조립되게 한다.
따라서, 바람의 흐름이 상기 전방캡(25)의 원뿔 형상을 따라 정회전날개(34)에 유입되고, 역회전 날개고정휠(42)의 전방에 형성된 원뿔 형상과 정회전만곡면(32a)을 따라 바람의 흐름을 정회전날개(34)와 역회전날개(44) 방향으로 유도시켜, 상기 정회전날개(34) 및 역회전날개(44)의 회전속도를 향상시킬 수 있도록 한다.
이와 같이, 상기 정회전체(30)와 역회전체(40)의 상반된 회전에 따라서 고정자(1)와 회전자(2)에 의해 생산된 전기는 수평지주(20)와 기둥지주(10)의 슬립링(3)에 의해 케이블이 꼬이지 않으면서, 기둥지주 외부에 구비된 축전지(50)를 통해 전기를 저장하거나, 출력시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시 예로서, 도 5에서와 같이 정회전 날개고정휠(32)의 후방면에 롤러받침대(38)를 돌출 형성시키고, 역회전 날개고정휠(42)의 후방면에 회전가능한 가이드로울러(48)를 구비시켜, 상기 정회전 날개고정휠(32)의 롤러받침대(38)를 따라서 역회전 날개고정휠(42)의 가이드로울러(48)가 구름 이동되게 구성하는 것도 본 발명에 포함된다.
따라서, 상기 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)의 상반된 회전이동에도 상기 가이드로울러(48)가 롤러받침대(38)를 따라 구름이동되어 안정적으로 지지되면서도 고속의 바람에 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에는 등간격을 갖고 가이드로울러(미 도시)가 연속 배치되어, 상기 정회전 날개고정휠(32)의 외주연을 따라 구름 이동하게 구성하는 것도 가능하다.
즉, 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에 설치된 회전자(2)와 이격된 위치에서 가이드로울러를 구비하여, 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 설치된 고정자(1)를 따라서 상기 가이드로울러가 구름이동되도록 함으로써, 역회전체(40)와 정회전체(30)가 상반된 회전이 안정적으로 이루어지도록 한다.
그리고, 도 6에서와 같이 본 발명의 설치 사용 예로서, 기둥지주(10)가 연장된 길이를 갖고 구비되어, 상기 기둥지주(10)에 정,역회전체(30)(40)를 포함한 수평지주(20)와 회전하우징(15)을 연속 설치하여 직렬 구성하는 것도 본 발명에 포함된다.
이상에서와 같이 상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
1. 고정자 2. 회전자
3. 슬립링 B. 베어링
10. 기둥지주 15. 회전하우징
20. 수평지주 21. 바람수직판
25. 전방캡 30. 정회전체
31. 내륜허브 32. 정회전 날개고정휠
34. 정회전날개 35. 고정자설치홈
40. 역회전체 41. 외륜허브
42. 역회전 날개고정휠 43. 지지바
44. 역회전날개 46. 회전자설치대
3. 슬립링 B. 베어링
10. 기둥지주 15. 회전하우징
20. 수평지주 21. 바람수직판
25. 전방캡 30. 정회전체
31. 내륜허브 32. 정회전 날개고정휠
34. 정회전날개 35. 고정자설치홈
40. 역회전체 41. 외륜허브
42. 역회전 날개고정휠 43. 지지바
44. 역회전날개 46. 회전자설치대
Claims (7)
- 지반에 입상(立像)형태로 고정되는 기둥지주(10)와;
상기 기둥지주(10) 상부에 수평회전 가능하게 결합되며, 내부에 슬립링(3)이 내장 구비되는 회전하우징(15)과;
상기 회전하우징(15)에 관통 장착되며, 후방에 바람수직판(21)이 구비되고, 전방에는 슬립링(3)이 내장 구비된 수평지주(20)와;
상기 수평지주(20)의 전방 선단에 내륜허브(31)가 회전가능하게 결합되며, 내륜허브(31)의 외면과 정회전 날개고정휠(32)의 내면에 정회전날개(34)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 정회전 날개고정휠(32)이 일 방향 회전되게 구성한 정회전체(30)와;
상기 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 요(凹)형상을 갖고 형성된 고정자설치홈(35)에 삽입되는 자성체인 고정자(1)와;
상기 수평지주(20)의 전방 중앙에 외륜허브(41)가 회전가능하게 설치되며, 상기 외륜허브(41)는 정회전 날개고정휠(32)과 간격을 두고 외측에서 감싸는 형태의 역회전 날개고정휠(42)과 지지바(43)를 통해 일체 연결되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 외주연에는 역회전날개(44)가 등간격을 갖고 연속 배치되어, 바람의 흐름에 따라 상기 역회전 날개고정휠(42)을 타 방향 회전되게 구성한 역회전체(40)와;
상기 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에는 회전자설치대(46)가 돌출 형성되어, 상기 고정자(1)와 일정 간격을 두고 장착되며, 상기 수평지주(20)의 슬립링(3)과 연결되는 회전자(2)와;
상기 고정자(1)가 구비된 정회전체(30)와 회전자(2)가 장착된 역회전체(40)의 상반된 회전에 따라서 생산된 전기를 저장하는 축전지(50)를 포함해 구성된 풍력발전장치에 있어서;
상기 정회전체(30) 및 역회전체(40)의 회전날개 방향으로 바람의 흐름을 유도하기 위해 수평지주(20)의 전방에는, 원뿔형상을 갖고 상기 원뿔 선단이 바람이 불어오는 방향인 전방을 향하게 위치하는 전방캡(25)이 장착되고, 역회전체(40)의 역회전 날개고정휠(42)의 전방 형상도 바람이 불어오는 방향인 전방 선단이 뾰족한원뿔 형상을 갖게 성형하면서,
상기 역회전 날개고정휠(42)의 후방면에 등간격을 갖고 가이드로울러(48)를 연속 배치하고, 정회전 날개고정휠(32)의 후방면에 상기 가이드로울러(48)가 구름이동하는 롤러받침대(38)를 돌출 형성하며,
상기 정회전 날개고정휠(32)의 전,후방 양면은 볼록하게 라운드 돌출된 정회전만곡면(32a)이 형성되고, 상기 역회전 날개고정휠(42)의 전,후방 내측에는 상기 정회전만곡면(32a)에 대응되게 오목하게 라운드 성형된 역회전만곡면(42a)이 형성되어,
상기 정회전만곡면(32a)을 역회전만곡면(42a)이 감싸는 형태로 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)을 조립시켜, 역회전 날개고정휠(42)의 전방 원뿔 형상과 정회전 날개고정휠(32)의 정회전만곡면(32a)에 바람이 유도되면서, 역회전 날개고정휠(42)의 가이드로울러(48)가 정회전 날개고정휠(32)의 롤러받침대(38)를 따라 구름 이동하여 정회전체(30)와 역회전체(40)의 서로 상반된 회전을 지지하도록 구성된 것을 특징으로 한 이중날개를 갖는 풍력 발전장치. - 삭제
- 청구항 1에 있어서, 정회전체(30)의 고정자설치홈(35)에 장착되는 고정자(1)와, 역회전체(40)의 회전자설치대(46)에 장착되는 회전자(2)는, 정회전 날개고정휠(32)과 역회전 날개고정휠(42)의 외,내주연에 등간격을 갖고 연속 배치되게 구성됨을 특징으로 한 이중날개를 갖는 풍력 발전장치.
- 청구항 1에 있어서, 정회전 날개고정휠(32)의 외주연에 회전자설치대(46)가 돌출 형성되어 회전자(2)가 장착되며, 상기 회전자(2)와 일정간격을 두고 역회전 날개고정휠(42)의 내주연에 요(凹)형상을 갖는 고정자설치홈(35)에 고정자(1)가 구비됨을 특징으로 한 이중날개를 갖는 풍력 발전장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서, 기둥지주(10)는 연장된 길이를 갖고, 상기 기둥지주(10)에 정,역회전체(30)(40)를 포함한 수평지주(20)와 회전하우징(15)을 연속 설치하여 구성됨을 특징으로 한 이중날개를 갖는 풍력 발전장치.
- 삭제
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160110543A KR101757123B1 (ko) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 이중날개를 갖는 풍력 발전장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160110543A KR101757123B1 (ko) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 이중날개를 갖는 풍력 발전장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR101757123B1 true KR101757123B1 (ko) | 2017-07-12 |
Family
ID=59353048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160110543A KR101757123B1 (ko) | 2016-08-30 | 2016-08-30 | 이중날개를 갖는 풍력 발전장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101757123B1 (ko) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102320936B1 (ko) | 2021-02-26 | 2021-11-15 | 주식회사 코리안파워파트너스 | 유압식 풍력발전 시스템 |
US20230287867A1 (en) * | 2020-08-03 | 2023-09-14 | Nikolai Nikolayevich TERESHCHUK | Vimproved horizontal wind turbine |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003129936A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置 |
JP2008157041A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Kaido Ikeda | 翼端部の周速を電磁的に利用する風力発電装置 |
-
2016
- 2016-08-30 KR KR1020160110543A patent/KR101757123B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003129936A (ja) * | 2001-10-26 | 2003-05-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 風力発電装置 |
JP2008157041A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Kaido Ikeda | 翼端部の周速を電磁的に利用する風力発電装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20230287867A1 (en) * | 2020-08-03 | 2023-09-14 | Nikolai Nikolayevich TERESHCHUK | Vimproved horizontal wind turbine |
KR102320936B1 (ko) | 2021-02-26 | 2021-11-15 | 주식회사 코리안파워파트너스 | 유압식 풍력발전 시스템 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5972478B2 (ja) | 風力発電装置 | |
US7582982B1 (en) | Omni Directional wind generator | |
JP5904352B2 (ja) | 該遊星マグネットギアドライブ式発電機を用いた風力発電装置 | |
JP5543371B2 (ja) | 同軸反転式コアレス発電機 | |
US20120223527A1 (en) | Wind power generating apparatus | |
KR20140066808A (ko) | 수직형 풍력발전용 틸트식 회전날개장치 | |
KR101757123B1 (ko) | 이중날개를 갖는 풍력 발전장치 | |
KR101559047B1 (ko) | 발전효율을 향상시킨 풍력발전장치 | |
KR20220084514A (ko) | 수직축 풍력발전기 | |
CN203130368U (zh) | 固定导风罩式磁悬浮风力发电机 | |
JP5594853B2 (ja) | 円盤型同軸反転式発電機及び該円盤型同軸反転式発電機を用いた風力発電装置 | |
KR100942831B1 (ko) | 풍력 발전 장치 | |
KR101163406B1 (ko) | 고효율 풍력발전장치 | |
JP2015050892A (ja) | 発電システム | |
CN108005852A (zh) | 涵道式涡旋平衡风力发电机 | |
KR101485393B1 (ko) | 수직 마그네틱샤프트 풍력발전기 | |
RU178822U1 (ru) | Модуль выработки электроэнергии | |
KR101943845B1 (ko) | 수평형 풍력발전기 | |
US20140145449A1 (en) | Counter Rotating Wind Generator | |
JP6085043B1 (ja) | 高効率発電装置 | |
JP3183011U (ja) | 風力発電装置 | |
CN111911357B (zh) | 一种可接收不同方向风力的风力发电机 | |
KR20240040474A (ko) | 낮은 풍속에도 발전이 가능한 풍력발전기 | |
CN212225439U (zh) | 一种活叶风力发电机 | |
GB2469483A (en) | Vertical Axis Wind Turbine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |