KR102021051B1 - airborne wind power generating system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공중풍력발전 시스템에 대한 것으로서, 특히, 카이툰을 이용한 공중풍력발전 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 중심이 편심된 우산 형태의 연과 헬륨이 충진된 부력챔버가 결합된 카이툰을 이용하여 안정적으로 공중풍력발전기의 공기 유입 방향을 바람 방향과 일치시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 중심이 편심된 우산 형태의 연과 헬륨이 충진된 부력챔버가 결합된 카이툰을 이용하여 강한 바람에도 최고 양력을 발생시킬 수 있다. 본 발명은 벤추리 구조이며 후방턱이 형성된 터빈을 사용하여 풍속을 극대화할 수 있다. 본 발명은 수평날개와 수직날개를 구비하여 피치 에러와 요 에러를 최소화할 수 있다. 본 발명은 터빈의 외면을 헬륨충진체로 감싸, 터빈에 양력을 부가하고 외부 충격으로부터 터빈을 보호할 수 있다. 또한, 본 발명은 센서를 이용하여 고도별 바람자료를 실시간으로 모니터링하여 소정시간마다 바람자원이 가장 좋은 고도에 공중풍력발전기가 위치할 수 있도록 자동으로 고도를 조정할 수 있다. 본 발명은 연결부재를 이용하여 테더와 공중풍력발전기를 간접연결하여 마찰에 의한 테더 절단을 방지할 수 있다. 본 발명은 카이툰의 끝단과 공중풍력발전기를 연결하여, 테더가 끊어지더라도 공중풍력발전기는 카이툰에 매달려 있으므로 공중풍력발전기가 지상으로 낙하하는 안전사고를 방지할 수 있다.The present invention relates to an aerial wind power generation system, and more particularly, to an aerial wind power generation system using a kaitoon. The present invention can stably match the air inflow direction of the aerial wind power generator with the wind direction by using a kaitun combined with a center of eccentric kite and helium-filled buoyancy chamber. In addition, the present invention can generate the highest lift even in the strong wind by using a kaitun combination of the center of the eccentric umbrella kite and helium-filled buoyancy chamber. The present invention can maximize the wind speed by using a turbine having a venturi structure and the rear jaw is formed. The present invention has a horizontal wing and a vertical wing to minimize the pitch error and yaw error. The present invention can wrap the outer surface of the turbine with helium filler to add lift to the turbine and protect the turbine from external impact. In addition, the present invention can monitor the altitude wind data in real time using the sensor to automatically adjust the altitude so that the wind power generator is located at the altitude of the best wind resources every predetermined time. The present invention can be indirectly connected to the tether and the air wind power generator using a connecting member to prevent tether cutting due to friction. The present invention is connected to the end of the kaitoon and the wind power generator, even if the tether is cut off because the aerial wind generator is suspended in the kaitoon can prevent the safety accident to fall to the ground.

Description

공중풍력발전 시스템{airborne wind power generating system}Airborne wind power generating system

본 발명은 공중풍력발전 시스템에 대한 것으로서, 특히, 카이툰을 이용한 공중풍력발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an aerial wind power generation system, and more particularly, to an aerial wind power generation system using a kaitoon.

공중풍력발전은 기구 등을 이용하여 지상 수백m 내지 수십km 높이에 풍력발전기를 띄워 전기를 생산하는 것을 의미한다. 또한, 공중풍력발전을 하기 위해서는 공중풍력발전 시스템을 구비하여야 하며, 공중풍력발전 시스템은 일반적으로 풍선이나 기구를 포함하는 비행체와, 비행체에 연결된 풍력발전기를 포함한다. 또한, 비행체는 케이블에 의해 지상에 고정된다.Aerial wind power generation means generating wind power by floating a wind power generator hundreds of meters to several tens of kilometers above ground using equipment. In addition, in order to generate wind power, an air wind power generation system must be provided, and the air wind power system generally includes a vehicle including a balloon or a balloon, and a wind generator connected to the vehicle. In addition, the vehicle is fixed to the ground by a cable.

하지만, 공중풍력발전의 경우 풍력발전기의 공기 유입구 방향을 바람 방향과 맞춰주는 것이 중요한데, 기존의 공중풍력발전 시스템은 주로 기구를 이용하기 때문에, 공중풍력발전기의 방향을 바람 방향과 맞추기 어려워 발전효율이 저하되는 문제가 있다.However, in the case of aerial wind power generation, it is important to match the direction of the air inlet of the wind generator with the wind direction. Since the existing air wind power generation system mainly uses a mechanism, it is difficult to align the direction of the aerial wind power generator with the wind direction. There is a problem of deterioration.

대한민국 등록특허공보 제10-0886214호(2009.02.23. 등록)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0886214 (2009.02.23. Registration)

본 발명의 목적은 강한 바람이 불더라도 바람 방향과 공중풍력발전기의 방향을 맞출 수 있는 공중풍력발전 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an aerial wind power generation system that can match the direction of the wind and the wind power generator even with strong wind.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 일단이 서로 접하며 타단이 서로 이격된 다수개의 지지대와, 상기 다수개의 지지대 사이에 형성된 다수개의 지지면을 포함하며, 상기 일단이 편심된 우산 형태의 연, 및 상기 연의 오목한 내부에 구비된 부력 챔버를 포함하는 카이툰과, 상기 지지대의 서로 접한 지지대 일단과 테더(케이블)로 연결된 윈치, 및 상기 테더(케이블)에 구비된 공중풍력발전기를 포함하는 공중풍력발전 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes a plurality of support one end is in contact with each other and the other end is spaced from each other, and a plurality of support surfaces formed between the plurality of support, the one end is eccentric umbrella, And a kaitoon including a buoyancy chamber provided in the concave interior of the kite, a winch connected to one end of the support and the tether (cable) in contact with each other of the support, and an air wind generator provided in the tether (cable). Provide a power generation system.

상기 공중풍력발전기는, 터빈과, 상기 터빈의 외주면을 감싸는 헬륨충진체를 포함하며, 상기 터빈은, 중공이되 벤추리 구조인 터빈 본체와, 상기 터빈 본체의 내부에 구비된 로터를 포함한다.The air wind power generator includes a turbine, a helium filler surrounding the outer circumferential surface of the turbine, the turbine includes a turbine body having a hollow but venturi structure, and a rotor provided inside the turbine body.

상기 터빈 본체는, 공기가 유입되는 입구에서 공기가 배출되는 출구로 갈수록 내부 지름이 감소하는 노즐부와, 상기 노즐부의 출구에서 연장되며, 상기 공기가 유입되는 입구에서 공기가 배출되는 출구로 갈수록 내부 지름이 증가하는 확산부를 포함하며, 상기 노즐부와 상기 확산부의 길이는 동일한 것이 바람직하다.The turbine body has a nozzle portion having an internal diameter that decreases as the air is discharged from the inlet through which the air is introduced, and extends from the outlet of the nozzle unit, and is internally toward the outlet through which the air is discharged from the inlet through which the air is introduced. It is preferred that the diameter includes a diffusion having an increase in length, wherein the length of the nozzle and the diffusion are the same.

또한, 본 발명은 상기 확산부의 외주연을 감싸도록 돌출 형성된 후방턱을 더 포함할 수 있으며, 상기 확산부의 좌우에 구비된 한 쌍의 수평날개를 더 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include a rear jaw protruding to surround the outer periphery of the diffusion, it may further include a pair of horizontal wings provided on the left and right of the diffusion.

상기 확산부의 상하에 구비되며, 상기 수평날개보다 길이가 짧은 한 쌍의 수직날개를 더 포함할 수 있다.It is provided above and below the diffusion, and may further include a pair of vertical wings shorter than the horizontal wings.

상기 테더(케이블)와 상기 공중풍력발전기 사이에 구비되며, 상기 테더(케이블)와 하나의 접점으로 연결된 연결용 고리를 포함할 수 있다.It is provided between the tether (cable) and the air wind power generator, and may include a connection ring connected to the tether (cable) with one contact point.

본 발명은 중심이 편심된 우산 형태의 연과 헬륨이 충진된 부력챔버가 결합된 카이툰을 이용하여 안정적으로 공중풍력발전기의 공기 유입 방향을 바람 방향과 일치시킬 수 있다.The present invention can stably match the air inflow direction of the aerial wind power generator with the wind direction by using a kaitun combined with a center of eccentric kite and helium-filled buoyancy chamber.

또한, 본 발명은 중심이 편심된 우산 형태의 연과 헬륨이 충진된 부력챔버가 결합된 카이툰을 이용하여 강한 바람에도 최고 양력을 발생시킬 수 있다.In addition, the present invention can generate the highest lift even in the strong wind by using a kaitun combination of the center of the eccentric umbrella kite and helium-filled buoyancy chamber.

본 발명은 벤추리 구조이며 후방턱이 형성된 터빈을 사용하여 풍속을 극대화할 수 있다.The present invention can maximize the wind speed by using a turbine having a venturi structure and the rear jaw is formed.

본 발명은 수평날개와 수직날개를 구비하여 피치 에러와 요 에러를 최소화할 수 있다.The present invention has a horizontal wing and a vertical wing to minimize the pitch error and yaw error.

본 발명은 터빈의 외면을 헬륨충진체로 감싸, 터빈에 양력을 부가하고 외부 충격으로부터 터빈을 보호할 수 있다.The present invention can wrap the outer surface of the turbine with helium filler to add lift to the turbine and protect the turbine from external impact.

또한, 본 발명은 센서를 이용하여 고도별 바람자료를 실시간으로 모니터링하여 소정시간마다 바람자원이 가장 좋은 고도에 공중풍력발전기가 위치할 수 있도록 자동으로 고도를 조정할 수 있다.In addition, the present invention can monitor the altitude wind data in real time using the sensor to automatically adjust the altitude so that the wind power generator is located at the altitude of the best wind resources every predetermined time.

본 발명은 연결부재를 이용하여 테더와 공중풍력발전기를 간접연결하여 마찰에 의한 테더 절단을 방지할 수 있다.The present invention can be indirectly connected to the tether and the air wind power generator using a connecting member to prevent tether cutting due to friction.

본 발명은 카이툰의 끝단과 공중풍력발전기를 연결하여, 테더가 끊어지더라도 공중풍력발전기는 카이툰에 매달려 있으므로 공중풍력발전기가 지상으로 낙하하는 안전사고를 방지할 수 있다.The present invention is connected to the end of the kaitoon and the wind power generator, even if the tether is cut off because the aerial wind generator is suspended in the kaitoon can prevent the safety accident to fall to the ground.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카이툰의 평면도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 공중풍력발전기의 개략 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 공중풍력발전기의 정면도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 헬륨충진체의 분리된 평면도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 헬륨충진체의 정면도.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 개념도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 공중풍력발전기의 정면도.1 is a conceptual diagram of an aerial wind power generation system according to a first embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a kaitoon according to a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view of an aerial wind power generator of the aerial wind power generation system according to the first embodiment of the present invention.
4 is a front view of the aerial wind power generator in the aerial wind power system according to the first embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view of an aerial wind power generation system according to a first embodiment of the present invention.
Figure 6 is an isolated plan view of the helium filler in the aerial wind power generation system according to a first embodiment of the present invention.
7 is a front view of the helium filler in the air wind power generation system according to the first embodiment of the present invention.
8 is a conceptual diagram of an aerial wind power generation system according to a second embodiment of the present invention.
9 is a front view of the aerial wind power generator in the aerial wind power system according to the second embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Like reference numerals in the drawings refer to like elements.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 카이툰의 평면도이다.1 is a conceptual diagram of an aerial wind power generation system according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of a kaitun according to the first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 바람에 의해 공중에 띄워지는 카이툰(100)과, 지상에 구비된 윈치(200), 카이툰(100)과 윈치(200)를 연결하는 테더(300), 및 테더(300)에 연결되어 카이툰(100)과 함께 공중에 띄워지는 공중풍력발전기(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the aerial wind power generation system according to the first embodiment of the present invention includes a kaitoon 100 that floats in the air by wind, a winch 200 provided on the ground, and a kaitoon 100. And a tether 300 to connect the winch 200 and an air wind generator 400 connected to the tether 300 and floated in the air together with the kaitoon 100.

카이툰(100)은 일방으로 치우친 우산 형태인 연과, 연의 내부에 구비된 부력 챔버(미도시)를 포함한다.The kaitun 100 includes a kite in a one-sided umbrella shape, and a buoyancy chamber (not shown) provided inside the kite.

연은 바람에 의해 본 발명에 따른 카이툰을 공중에 띄우기 위한 것으로서, 하방이 개방된 우산 형태이되 테더(300)가 연결되는 중심이 편심된 것을 특징으로 한다. 이러한 연은 도 2에 도시된 바와 같이, 지지대(110)와 지지대(110)에 의해 구획되는 지지면(120)을 포함한다.The kite is intended to float the kaitun according to the present invention by the wind, characterized in that the center is eccentric to which the tether 300 is connected, but in the form of an open umbrella down. This lead includes a support 110 and a support surface 120 partitioned by the support 110, as shown in FIG. 2.

지지대(110)는 지지면(120)을 지지하기 위한 것으로서, 다수개가 서로 이격되어 구비된다. 본 실시예는 다수개의 지지대(110)로 8개의 지지대, 즉, 제1 지지대(111)와 제2 지지대(112), 제3 지지대(113), 제4 지지대(114), 제5 지지대(115), 제6 지지대(116), 제7 지지대(117) 및 제8 지지대(118)를 예시한다. 이때, 도시된 바와 같이, 제1 지지대(111) 내지 제8 지지대(118)는 일단이 서로 연결되며 타단은 서로 이격된다. 또한, 제1 지지대(111)와 제2 지지대(112)의 길이는 동일하며, 제3 지지대(113)와 제8 지지대(118)의 길이가 동일하다. 제4 지지대(114)와 제7 지지대(117)의 길이가 동일하며, 제5 지지대(115)와 제6 지지대(116)의 길이가 동일하다. 여기서, 제1 지지대(111)와 제3 지지대(113), 제4 지지대(114) 및 제5 지지대(115)의 길이는 서로 상이하며, 제1 지지대(111)와 제3 지지대(113), 제4 지지대(114) 및 제5 지지대(115)의 순서대로 길이가 길어진다. 또한, 제1 지지대(111)와 제8 지지대(118) 사이의 각도와, 제2 지지대(112)와 제3 지지대(113) 사이의 각도는 동일하며, 제3 지지대(113)와 제4 지지대(114) 사이의 각도와, 제7 지지대(117)와 제8 지지대(118) 사이의 각도는 동일하다. 또한, 제4 지지대(114)와 제5 지지대(115) 사이의 각도와, 제6 지지대(116)와 제7 지지대(117) 사이의 각도도 동일하다. 이때, 각각의 지지대 사이의 각도는, 제1 지지대(111)와 제6 지지대(116) 사이의 각도, 제4 지지대(114)와 제5 지지대(115) 사이의 각도, 제1 지지대(111)와 제2 지지대(112) 사이의 각도, 제3 지지대(113)와 제4 지지대(114) 사이의 각도 및 제2 지지대(112)와 제3 지지대(113) 사이의 각도 순으로 커진다. 다만, 제2 지지대(112)와 제3 지지대(113) 사이의 각도와 제3 지지대(113)와 제4 지지대(114) 사이의 각도는 동일할 수도 있다. 이러한 구조의 지지대(110)는 카본 재질인 것이 효과적이다. 하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 튜브 등에 사용되는 재질, 예를 들어, 합성고무, 폴리에테르, 강화폴리비닐 등을 이용하여 중공의 지지대를 형성하고, 그 내부를 헬륨으로 충진할 수도 있다.The support 110 is for supporting the support surface 120, and a plurality of supports 110 are spaced apart from each other. In the present embodiment, a plurality of supports 110 includes eight supports, that is, the first support 111 and the second support 112, the third support 113, the fourth support 114, and the fifth support 115. ), A sixth support 116, a seventh support 117, and an eighth support 118 are illustrated. At this time, as shown, one end of the first support 111 to the eighth support 118 is connected to each other and the other end is spaced apart from each other. In addition, the length of the first support 111 and the second support 112 is the same, the length of the third support 113 and the eighth support 118 is the same. The lengths of the fourth support 114 and the seventh support 117 are the same, and the lengths of the fifth support 115 and the sixth support 116 are the same. Here, the lengths of the first support 111 and the third support 113, the fourth support 114 and the fifth support 115 are different from each other, the first support 111 and the third support 113, The length becomes longer in the order of the fourth support 114 and the fifth support 115. In addition, the angle between the first support 111 and the eighth support 118 and the angle between the second support 112 and the third support 113 are the same, and the third support 113 and the fourth support are the same. The angle between the 114 and the angle between the seventh support 117 and the eighth support 118 is the same. In addition, the angle between the fourth support 114 and the fifth support 115 and the angle between the sixth support 116 and the seventh support 117 are also the same. At this time, the angle between each support, the angle between the first support 111 and the sixth support 116, the angle between the fourth support 114 and the fifth support 115, the first support 111 And the angle between the second support 112, the angle between the third support 113 and the fourth support 114, and the angle between the second support 112 and the third support 113. However, the angle between the second support 112 and the third support 113 and the angle between the third support 113 and the fourth support 114 may be the same. The support 110 of such a structure is effectively made of carbon. However, the present invention is not limited thereto, and a hollow support may be formed using a material used for a tube, for example, synthetic rubber, polyether, reinforced polyvinyl, or the like, and the inside thereof may be filled with helium. .

지지면(120)은 다수개의 지지대(110) 사이에 형성되어 바람에 의해 본 발명에 따른 카이툰(100)이 부양될 수 있도록 한다. 이러한 지지면(120)은 제1 지지대(111) 내지 제8 지지대(118) 사이에 형성된 8개의 지지면을 포함하며, 이는, 제1 지지대(111)와 제2 지지대(112) 사이에 구비된 제1 지지면(121)과, 제2 지지대(112)와 제3 지지대(113) 사이에 형성된 제2 지지면(122) 제3 지지대(113)와 제4 지지대(114) 사이에 형성된 제3 지지면(123), 제4 지지대(114)와 제5 지지대(115) 사이에 형성된 제4 지지면(124), 제5 지지대(115)와 제6 지지대(116) 사이에 형성된 제5 지지면(125), 제6 지지대(116)와 제7 지지대(117) 사이에 형성된 제6 지지면(126), 제7 지지대(117)와 제8 지지대(118) 사이에 형성된 제7 지지면(127), 및 제8 지지대(118)와 제1 지지대(111) 사이에 형성된 제8 지지면(128)을 포함한다. 각각의 지지면은 제1 지지대(111) 내지 제8 지지대(118)의 끝단을 직선으로 연결하도록 가장자리가 형성되며, 이에 따라 본 발명에 따른 중심이 편심되며 하부가 개방되고, 상부로 오목하여 오목한 내부가 부력 챔버 장착 공간이 되는 우산 형태의 연이 형성된다. 이러한 형태에 의해서, 본 발명에 따른 카이툰(100)은 유체역학상 후방에서 양력이 발생하며, 이러한 양력은 카이툰(100)을 바람에 의해 기울어지지 않도록 하며 오히려 수직으로 유지시킨다.The support surface 120 is formed between the plurality of supports 110 so that the kaitoon 100 according to the present invention can be supported by the wind. The support surface 120 includes eight support surfaces formed between the first support 111 to the eighth support 118, which is provided between the first support 111 and the second support 112. A third support formed between the first support surface 121 and the second support surface 122 and the third support 113 and the fourth support 114 formed between the second support 112 and the third support 113. A fifth support surface 124 formed between the support surface 123, the fourth support 114, and the fifth support 115, and a fifth support surface formed between the fifth support 115 and the sixth support 116. (125), the sixth support surface 126 formed between the sixth support 116 and the seventh support 117, and the seventh support surface 127 formed between the seventh support 117 and the eighth support 118. And an eighth support surface 128 formed between the eighth support 118 and the first support 111. Each support surface has an edge formed so as to connect the ends of the first support 111 to the eighth support 118 in a straight line, according to the present invention the center is eccentric, the bottom is open, the upper concave concave An umbrella-like kite is formed inside the buoyancy chamber mounting space. By this form, the kaitun 100 according to the present invention is generated from the hydrodynamic rear, this lift lifts the kaitoon 100 is not inclined by the wind and rather keeps it vertical.

한편, 본 발명에 따른 지지면(120)은 튜브 형태로서, 내부에 헬륨 가스를 충진할 수 있으며, 지지면(120)과 지지대(110) 내부를 연통시켜 지지면(120)과 지지대(110) 모두를 헬륨 가스로 충진할 수도 있다.물론, 지지면(120)보다 지지대(110)의 두께를 두껍게 하거나 보강바를 덧대어 지지대(110)의 강도를 증가시키는 것이 바람직하다.On the other hand, the support surface 120 according to the present invention can be filled with helium gas in the form of a tube, the support surface 120 and the support 110 in communication with the support surface 120 and the support 110 All may be filled with helium gas. Of course, it is preferable to increase the strength of the support 110 by thickening the thickness of the support 110 rather than the support surface 120 or by adding a reinforcing bar.

부력 챔버는 연의 부력 챔버 장착 공간에 장착되어 본 발명에 따른 카이툰(100)의 부력을 증가시킨다. 이러한 부력 챔버는 부력 챔버 장착 공간에 하나만이 구비될 수도 있으나, 본 발명은 다수개의 부력 챔버가 부력 챔버 장착 공간에 장착되는 것을 예시한다. 이에 따라, 본 발명은 다수개의 부력 챔버 사이에 공간이 생겨, 해당 공간으로 바람이 연의 하부면을 효과적으로 밀어올릴 수 있다. 또한, 다수개의 부력 챔버는 서로 연통되어 있으며, 이에 따라, 다수개의 부력 챔버에 개별적으로 헬륨을 충진하지 않고, 하나의 부력 챔버에만 헬륨을 주입하면 나머지 부력 챔버에도 헬륨이 주입되므로 부력 챔버에 충진되는 헬륨의 양을 효과적으로 제어할 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 부력 챔버는 풍선 형태인 원형 또는 타원형일 수 있으나, 내부에 헬륨 충진 공간이 형성되는 메쉬 형태의 튜브로 형성될 수도 있다.The buoyancy chamber is mounted in the kite buoyancy chamber mounting space to increase the buoyancy of the kaitun 100 according to the present invention. Only one such buoyancy chamber may be provided in the buoyancy chamber mounting space, but the present invention illustrates that a plurality of buoyancy chambers are mounted in the buoyancy chamber mounting space. Accordingly, in the present invention, a space is created between the plurality of buoyancy chambers, and the wind can effectively push the lower surface of the kite into the space. In addition, the plurality of buoyancy chambers are in communication with each other. Therefore, if helium is injected into only one buoyancy chamber without filling helium into the plurality of buoyancy chambers, the helium is also injected into the other buoyancy chambers. The amount of helium can be effectively controlled. Meanwhile, the buoyancy chamber according to the present invention may be circular or oval in the form of a balloon, or may be formed as a tube in the form of a mesh in which a helium filling space is formed.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 공중풍력발전기의 개략 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of an aerial wind power generator of the aerial wind power generation system according to the first embodiment of the present invention.

공중풍력발전기(400)는 테더(300)에 고정되어 공중에서 풍력에 의해 전기를 생산하기 위한 것으로서, 풍력에 의해 전기를 생산하는 터빈과, 터빈의 외주연을 감싸는 헬륨충진체(500)(미도시)를 포함한다.The air wind power generator 400 is fixed to the tether 300 to produce electricity by wind power in the air, a turbine for producing electricity by wind, and helium filler 500 surrounding the outer periphery of the turbine (not shown) City).

터빈은 중공의 터빈 본체(410)와, 터빈 본체(410) 내에 구비된 로터(450), 터빈 본체(410)의 외면에 구비된 수직날개(430)와 수평날개(440)를 포함한다.The turbine includes a hollow turbine body 410, a rotor 450 provided in the turbine body 410, a vertical wing 430 and a horizontal wing 440 provided on an outer surface of the turbine body 410.

터빈 본체(410)는 벤추리(venturi) 구조로서, 바람이 유입되는 노즐부와, 노즐부로 유입된 바람이 확산되는 확산부를 포함한다. 또한, 확산부의 외주연에는 후방턱(420)이 형성된다.The turbine body 410 has a venturi structure and includes a nozzle unit through which wind is introduced, and a diffusion unit through which wind introduced into the nozzle unit is diffused. In addition, the rear jaw 420 is formed on the outer circumference of the diffusion part.

노즐부는 공기가 유입되는 영역이며, 노즐부 입구에서 노즐부 출구로 갈수록 내부 지름이 감소된다. 이에 따라, 노즐부 입구로 유입된 공기는 노즐부 출구로 갈수록 풍속이 점점 강해진다.The nozzle unit is an area where air is introduced, and the inner diameter decreases from the nozzle unit inlet to the nozzle unit outlet. As a result, the air flowing into the nozzle part inlet gradually increases in wind speed toward the nozzle part outlet.

확산부는 노즐부 출구에서 연장되어 형성되며, 확산부 입구에서 확산부 출구로 갈수록 내부 지름이 증가된다. 본 발명은 노즐부와 확산부의 결합에 의해 벤추리 구조가 형성되며, 노즐부 출구, 즉, 노즐부와 확산부의 결합 영역, 즉, 경계 영역에서 공기의 풍속이 더욱 강해진다. 또한, 본 발명은 노즐부의 길이와 확산부의 길이는 동일한 것을 예시한다. 이는 노즐부 길이와 확산부 길이의 길이가 동일한 위치에서 가장 강한 풍속이 생성되기 때문이다.The diffusion part is formed extending from the nozzle part outlet, and the inner diameter increases from the diffusion part inlet to the diffusion part outlet. According to the present invention, the venturi structure is formed by the combination of the nozzle portion and the diffusion portion, and the wind speed of the air becomes stronger at the nozzle portion outlet, that is, the engagement region of the nozzle portion and the diffusion portion, that is, the boundary region. In addition, the present invention illustrates that the length of the nozzle portion and the length of the diffusion portion are the same. This is because the strongest wind speed is generated at the position where the length of the nozzle portion and the length of the diffusion portion are the same.

후방턱(420)은 확산부의 외주연을 둘러싸도록 형성된다. 이에 따라, 터빈 본체(410)의 후방은 터빈 본체(410)의 전방보다 지름이 커지며, 후방 와류로 인해 터빈 본체(410) 후방의 압력이 낮아져 터빈 본체(410) 입구에서 바람이 빨려드는 형태로 빠르게 유입된다. 따라서, 후방턱(420)이 형성될 경우 터빈 본체(410) 입구, 즉, 노즐부 입구에서 풍속이 가장 빨라지므로 터빈 본체(410)에 유입되는 공기의 풍속을 더욱 증가시킬 수 있다.The rear jaw 420 is formed to surround the outer periphery of the diffusion. Accordingly, the rear of the turbine body 410 is larger in diameter than the front of the turbine body 410, the pressure behind the turbine body 410 is lowered due to the rear vortex, so that the wind is sucked from the inlet of the turbine body 410 It flows quickly. Therefore, when the rear jaw 420 is formed, the wind speed is fastest at the inlet of the turbine body 410, that is, the nozzle unit, so that the wind speed of the air flowing into the turbine body 410 may be further increased.

한편, 본 발명은 후방턱(420)의 전방, 즉, 공기가 유입되는 방향이 경사지도록 형성할 수 있다. 이 경우, 공중에서 강한 바람이 발생되더라도 공중풍력발전기(400)의 자세나 위치에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.On the other hand, the present invention may be formed so that the front of the rear jaw 420, that is, the direction in which air is introduced. In this case, even if strong wind is generated in the air, the influence on the attitude or position of the air wind power generator 400 can be minimized.

또한, 본 발명에서 확산부 입구에서의 풍속 강도는 후방턱(420) 높이(h)에 따라 상이하다. 후방턱(420)의 높이(h)를 증가시키면 풍속이 강해지지만 강한 바람에서의 안정성 등을 고려하면, 후방턱(420) 높이(h)는 벤추리 목 길이(L)의 20 내지 30%의 높이가 되도록 하는 것이 바람직하다.Also, in the present invention, the wind speed intensity at the inlet of the diffusion portion varies depending on the height h of the rear jaw 420. Increasing the height h of the rear jaw 420 increases the wind speed, but considering the stability in strong winds, the height h of the rear jaw 420 is 20-30% of the length of the venturi neck L. It is preferable to

한편, 터빈 본체(410)는 노즐부 입구에서 후방턱(420)까지 지름이 감소하도록 형성할 수 있으며, 이 경우, 터빈 본체(410)의 외주연은 수평에 대해 θ1만큼 각도를 가지게 된다.On the other hand, the turbine body 410 may be formed so as to reduce the diameter from the nozzle inlet to the rear jaw 420, in this case, the outer periphery of the turbine body 410 has an angle θ1 with respect to the horizontal.

도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 공중풍력발전기의 정면도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 개략 단면도이다.4 is a front view of the aerial wind power generator in the aerial wind power generation system according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is a schematic cross-sectional view of the aerial wind power generation system according to the first embodiment of the present invention.

공중풍력발전기(400)는 마스터에 고정하는 육상풍력발전기와 동일하게 요(yaw) 에러가 발생할 뿐만 아니라 피치(pitch) 에러까지 추가적으로 발생된다. 따라서, 본 발명은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 요 에러를 감소시키는 수직날개(430)와 피치 에러를 감소시키는 수평날개(440)를 구비한다.The air wind power generator 400 generates not only a yaw error but also a pitch error in the same manner as a land wind power generator fixed to a master. Therefore, the present invention includes a vertical blade 430 to reduce yaw error and a horizontal blade 440 to reduce pitch error, as shown in FIGS. 4 and 5.

수직날개(430)는 요 에러를 감소시키기 위한 것으로서, 터빈 본체(410)의 일측에 구비된 제1 수직날개와, 제1 수직날개와 동일한 형상이며 터빈 본체(410)의 타측에 구비된 제2 수직날개를 포함한다.Vertical wing 430 is to reduce yaw error, the first vertical wing provided on one side of the turbine body 410, the second shape and the same shape as the first vertical wing provided on the other side of the turbine body 410 It includes a vertical wing.

수평날개(440)는 피치 에러를 감소시키기 위한 것으로서, 제1 수직날개와 제2 수직날개 사이의 일측에 구비된 제1 수평날개와, 제1 수직날개와 제2 수직날개 사이의 타측에 구비된 제2 수평날개를 포함한다. 제1 수평날개와 제2 수평날개는 서로 동일한 형상이다.The horizontal blade 440 is to reduce the pitch error, the first horizontal blade provided on one side between the first vertical wing and the second vertical wing, and the other side provided between the first vertical wing and the second vertical wing It includes a second horizontal wing. The first horizontal wing and the second horizontal wing have the same shape.

본 발명은 카이툰(100)의 방향 안정성의 영향으로 요 에러가 매우 작다. 하지만, 공중풍력발전기(400)는 공중에 매달려 있기 때문에 피치 에러가 크게 발생된다. 따라서, 수평날개(440)를 수직날개(430)에 비해 1.5배 크게 하여 피치 에러 발생을 최소화한다. 즉, 수직날개(430)와 수평날개(440)는 크기만 상이한 서로 동일한 형상이되, 끝단으로 갈수록 폭이 좁아지는 삼각형의 형태인 것이 바람직하다. 또한, 수직날개(430)와 수평날개(440)는 끝단으로 갈수록 좁아지는 삼각형의 형태로 형성하며, 바람 방향에 대해서 소정 경사(θ2)를 가지게 하여 와류를 최소화하면서 바람 방향에 잘 적응하도록 한다. 여기서, 소정 경사(θ2)는 15도 내지 20도를 예시한다.In the present invention, the yaw error is very small due to the influence of the directional stability of the kytun 100. However, since the air wind power generator 400 is suspended in the air, a pitch error is greatly generated. Therefore, the horizontal blade 440 is 1.5 times larger than the vertical blade 430 to minimize the occurrence of pitch error. That is, the vertical wing 430 and the horizontal wing 440 has the same shape, but different in size, but it is preferable that the shape of the triangle is narrower toward the end. In addition, the vertical wing 430 and the horizontal wing 440 is formed in the form of a triangle narrowing toward the end, and has a predetermined inclination (θ2) with respect to the wind direction to minimize the vortex to adapt to the wind direction well. Here, the predetermined inclination θ2 exemplifies 15 to 20 degrees.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 헬륨충진체의 분리된 평면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 헬륨충진체의 정면도이다.6 is a separated plan view of the helium filler in the air wind power generation system according to the first embodiment of the present invention, Figure 7 is a front view of the helium filler in the air wind power generation system according to the first embodiment of the present invention.

헬륨충진체(500)는 노즐부 입구와 확산부 출구를 제외한 터빈의 외면을 감싸도록 구비되며, 도 6에 도시된 바와 같이, 터빈의 상부를 덮는 헬륨충진체 상판(510)과, 터빈의 하부를 덮는 헬륨충진체 하판(520)을 포함한다.The helium filler 500 is provided to surround the outer surface of the turbine except for the nozzle portion inlet and the diffuser outlet. As shown in FIG. 6, the helium filler upper plate 510 covering the upper portion of the turbine and the lower portion of the turbine are shown. It includes a helium filler lower plate 520 to cover.

헬륨충진체 상판(510)은 내부에 헬륨충진 공간이 형성된 튜브 형태이며, 터빈의 상부 형상과 동일하게 형성된다. 이러한 헬륨충진체 상판(510)은 노즐부 상판(511)과, 노즐부 상판(511)과 연결된 확산부 상판(512)을 포함한다.The helium filler upper plate 510 is in the form of a tube having a helium filling space formed therein, and is formed in the same manner as the upper shape of the turbine. The helium filler upper plate 510 includes a nozzle unit upper plate 511 and a diffusion unit upper plate 512 connected to the nozzle unit upper plate 511.

헬륨충진체 하판(520)은 터빈의 하부 형상과 동일하게 형성되며, 본 실시예에서는 헬륨충진체 상판(510)과 동일한 형상으로 형성된다. 또한, 헬륨충진체 하판(520) 역시 내부에 헬륨충진 공간이 형성되며, 노즐부 하판(521)과 확산부 하판(522)이 연결되어 형성된다. 여기서, 헬륨충진체 상판(510)과 헬륨충진체 하판(520)은 벨크로 등으로 연결할 수 있다. 또한, 도 6 및 도 7을 참조하면, 헬륨충진체(500)를 터빈에 견고하게 고정시키기 위해서, 노즐부 입구와 확산부 출구에는 헬륨충진체(500)를 고정할 수 있는 구조가 형성될 수 있다. 이는 예를 들어, 노즐부 입구와 확산부 출구에 구비되어 헬륨충진체(500)의 가장자리에서 연장된 다수개의 연장판과 결합되는 벨크로일 수 있다.The helium filler lower plate 520 is formed in the same shape as the lower shape of the turbine, and in the present embodiment is formed in the same shape as the helium filler upper plate 510. In addition, the helium filler lower plate 520 is also formed inside the helium filling space, the lower portion of the nozzle portion 521 and the diffuser lower plate 522 is formed. Here, the helium filler upper plate 510 and the helium filler lower plate 520 may be connected by Velcro or the like. 6 and 7, in order to firmly fix the helium filler 500 to the turbine, a structure capable of fixing the helium filler 500 may be formed at the nozzle part inlet and the outlet of the diffusion part. have. This may be, for example, a Velcro provided at the nozzle part inlet and the diffusion part outlet and coupled with a plurality of extension plates extending from the edge of the helium filler 500.

테더(300)는 카이툰(100)과 윈치(200)를 연결하며, 윈치(200)에 권취되거나 권출되며 카이툰(100)이 공중에 띄워질 높이 이상의 길이로 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 테더(300)는 강한 강도와 유연성을 가져야 하며, 경량이어야 한다. 물론, 테더(300) 내부를 통해 지지면(120)과 지지대(110) 중 적어도 어느 하나에 헬륨을 주입하거나 배출시킬 수 있다. 이 경우, 헬륨의 양을 제어함으로써 카이툰(100)의 부력을 제어할 수 있다.The tether 300 connects the kaitoon 100 and the winch 200, and is preferably wound or wound around the winch 200 and provided with a length that is higher than the height in which the kaitoon 100 floats in the air. This tether 300 should have strong strength and flexibility, and should be lightweight. Of course, helium may be injected or discharged into at least one of the support surface 120 and the support 110 through the inside of the tether 300. In this case, the buoyancy of the kaitoon 100 can be controlled by controlling the amount of helium.

윈치(200)는 테더(300)를 권취하거나 권출하며, 이에 따라 테더(300)의 길이를 제어하여 공중에 띄워지는 카이툰(100)의 높이를 제어한다. 윈치(200)를 제어하기 위해서는 사용자가 버튼을 통해 수동으로 테더(300)를 권취하거나 권출할 수 있으며, 카이툰(100)의 높이를 입력함으로써 테더(300)가 자동으로 권취되거나 권출되도록 할 수도 있다. 또한, 본 발명은 윈치(200) 자동 제어장치가 구비될 수 있으며, 이 경우, 센서로부터 획득된 풍속과 고도 등을 이용하여 카이툰(100)의 높이를 자동으로 제어할 수도 있다. 이는 예를 들어, 지상에서 300m 내지 1km 내의 테더(300)에 풍속 센서와 GPS를 포함하는 센서를 구비시키고, 고도별 30분 평균 풍속을 측정하여 가장 풍속이 뛰어난 고도에 공중풍력발전기(400)가 위치되도록 카이툰(100)의 높이를 조절할 수 있다. 물론, 이를 위해서, 센서와 공중풍력발전기(400)의 위치 차이를 미리 입력시켜야 한다. 물론, 센서가 공중풍력발전기(400) 또는 공중풍력발전기(400)와 근접한 테더(300)에 구비될 경우, 센서에 의해 측정된 고도는 공중풍력발전기(400)의 고도이므로 단순히 높이만 조절하면 된다.The winch 200 winds up or unwinds the tether 300, thereby controlling the length of the tether 300 to control the height of the kaitoon 100 that floats in the air. In order to control the winch 200, the user can manually wind up or unwind the tether 300 through a button, and by inputting the height of the kaitoon 100, the tether 300 may be automatically wound or unwound. have. In addition, the present invention may be provided with an automatic control device winch 200, in this case, it is also possible to automatically control the height of the kaitun 100 using the wind speed and altitude obtained from the sensor. This is, for example, equipped with a sensor including a wind speed sensor and GPS on the tether 300 within 300m to 1km from the ground, and measures the 30-minute average wind speed for each altitude, the air wind power generator 400 at the altitude with the highest wind speed The height of the kytoon 100 can be adjusted to be positioned. Of course, for this purpose, the position difference between the sensor and the air wind power generator 400 must be input in advance. Of course, when the sensor is provided in the air wind generator 400 or the tether 300 in close proximity to the air wind generator 400, the altitude measured by the sensor is the altitude of the air wind generator 400, it is only necessary to adjust the height. .

한편, 본 발명은 공중풍력발전기(400)에서 생성되는 에너지를 지상에서 저장하는 에너지 저장 장치를 구비할 수 있다.On the other hand, the present invention may be provided with an energy storage device for storing the energy generated in the air wind generator 400 on the ground.

상술한 바와 같이, 본 실시예는 중심이 편심된 우산 형태의 연과 헬륨이 충진된 부력챔버가 결합된 카이툰(100)을 이용하여 안정적으로 공중풍력발전기(400)의 공기 유입 방향을 바람 방향과 일치시킬 수 있다. 또한, 본 실시예는 중심이 편심된 우산 형태의 연과 헬륨이 충진된 부력챔버가 결합된 카이툰(100)을 이용하여 강한 바람에도 최고 양력을 발생시킬 수 있다. 본 실시예는 벤추리 구조이며 후방턱(420)이 형성된 터빈을 사용하여 풍속을 극대화할 수 있다. 또한, 본 실시예는 수평날개(440)와 수직날개(430)를 구비하여 피치 에러와 요 에러를 최소화할 수 있다. 본 실시예는 터빈의 외면을 헬륨충진체(500)로 감싸, 터빈에 양력을 부가하고 외부 충격으로부터 터빈을 보호할 수 있다. 또한, 본 실시예는 센서를 이용하여 고도별 바람자료를 실시간으로 머니터링하여 소정시간마다 바람자원이 가장 좋은 고도에 공중풍력발전기(400)가 위치할 수 있도록 자동으로 고도를 조정할 수 있다.As described above, in the present embodiment, the air inflow direction of the air wind power generator 400 is stably used in the wind direction using the kaitun 100 in which the center of the center of the umbrella type kite and the helium-filled buoyancy chamber are combined. Can be matched with In addition, the present embodiment can generate the highest lift even in strong wind by using the kaitun 100 is coupled to the center of the center eccentric kite and helium-filled buoyancy chamber. This embodiment has a venturi structure and can maximize the wind speed by using a turbine in which the rear jaw 420 is formed. In addition, the present embodiment may include a horizontal wing 440 and a vertical wing 430 to minimize pitch error and yaw error. In this embodiment, the outer surface of the turbine is wrapped with helium filler 500 to add lift to the turbine and protect the turbine from external impact. In addition, the present embodiment can automatically adjust the altitude so that the wind power generator 400 is located at the altitude of the best wind resources by monitoring the wind data for each altitude in real time using a sensor.

다음은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 후술될 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 설명 중 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.Next, an aerial wind power generation system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the air wind power generation system according to the second embodiment of the present invention to be described later, the description and overlapping description of the air wind power generation system according to the first embodiment of the present invention described above will be omitted or briefly described.

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템의 개념도이고, 도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템에서 공중풍력발전기의 정면도이다.8 is a conceptual diagram of an aerial wind power generation system according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a front view of the aerial wind power generator in the aerial wind power generation system according to the second embodiment of the present invention.

본 발명의 제2 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 바람에 의해 공중에 띄워지는 카이툰(100)과, 지상에 구비된 윈치(200), 카이툰(100)과 윈치(200)를 연결하는 테더(300), 카이툰(100)과 함께 공중에 띄워지는 공중풍력발전기(400), 및 테더(300)와 공중풍력발전기(400)를 연결하는 연결부재(310)를 포함한다. 여기서, 카이툰(100)과 윈치(200), 테더(300) 및 공중풍력발전기(400)의 설명은 전술된 본 발명의 제1 실시예에 따른 공중풍력발전 시스템과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.As shown in FIGS. 8 and 9, the aerial wind power generation system according to the second embodiment of the present invention includes a kaitoon 100 that floats in the air by wind, a winch 200 provided on the ground, and a kaitoon Tether 300 to connect the 100 and the winch 200, the air wind power generator 400 floating in the air with the Kaitun 100, and the connection connecting the tether 300 and the air wind power generator 400 The member 310 is included. Here, the description of the Kaitun 100, the winch 200, the tether 300 and the aerial wind power generator 400 is the same as the aerial wind power generation system according to the first embodiment of the present invention described above, the description thereof is omitted. do.

테더(300)에 공중풍력발전기(400)를 직접 연결할 경우, 강풍에 의해 테더(300)의 인장력이 매우 강하게 발생하므로 공중풍력발전기(400)의 터빈 본체(410), 즉, 하우징을 매우 강하게 제작해야 한다. 하지만, 터빈 본체(410)를 강하게 제작할수록 터빈 본체(410)의 무게가 증가하는 문제가 있다. 또한, 테더(300)와 공중풍력발전기(400)의 연결부위에서 마찰이 발생하므로 테더(300) 절단이 될 가능성이 높다. 따라서, 본 실시예는 연결부재(310)를 이용하여 공중풍력발전기(400)와 테더(300)를 연결한다.When the air wind turbine 400 is directly connected to the tether 300, since the tensile force of the tether 300 is generated very strongly by the strong wind, the turbine body 410 of the air wind turbine 400, that is, the housing is made very strong. Should be. However, as the turbine body 410 is made stronger, the weight of the turbine body 410 increases. In addition, since the friction occurs at the connection between the tether 300 and the air wind turbine 400, the tether 300 is likely to be cut. Therefore, the present embodiment connects the aerial wind power generator 400 and the tether 300 by using the connection member 310.

연결부재(310)는 테더(300)와 공중풍력발전기(400)를 약하게 연결한다. 즉, 공중풍력발전기(400)가 두 개의 접점에서 테더(300)와 연결되면 카이툰(100)이 드래그되는 경우 테더(300)의 기울기에 영향을 받아 요(yaw)가 발생하게 되므로, 한 개의 접점에서 연결되게 하여 테더(300)의 기울기 영향을 최소화한다. 이에 따라, 테더(300)와 공중풍력발전기(400)는 독립적이면서도 의존적이므로 카이툰(100)의 움직임에 따라 공중풍력발전기(400)도 움직인다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 공중풍력발전기(400)의 끝단을 카이툰(100)의 끝단과 연결하여 요(yaw)를 더욱 감소시킬 수도 있다.The connection member 310 weakly connects the tether 300 and the air wind generator 400. That is, when the air wind power generator 400 is connected to the tether 300 at two contacts, when the kytun 100 is dragged, yaw is generated due to the inclination of the tether 300. By connecting at the contact to minimize the influence of the tilt of the tether 300. Accordingly, since the tether 300 and the air wind power generator 400 are independent and dependent, the air wind power generator 400 also moves according to the movement of the kytun 100. In addition, as shown in Figure 6, by connecting the end of the aerial wind power generator 400 and the end of the kaitun (100) may further reduce yaw (yaw).

상술한 바와 같이, 본 실시예는 연결부재(310)를 이용하여 테더(300)와 공중풍력발전기(400)를 간접연결하여 마찰에 의한 테더(300) 절단을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시예는 카이툰(100)의 끝단과 공중풍력발전기(400)를 연결하여, 테더(300)가 끊어지더라도 공중풍력발전기(400)는 카이툰(100)에 매달려 있으므로 공중풍력발전기(400)가 지상으로 낙하하는 안전사고를 방지할 수 있다.As described above, the present embodiment may prevent the tether 300 from being cut by friction by indirectly connecting the tether 300 and the air wind power generator 400 using the connection member 310. In addition, the present embodiment is connected to the end of the kaitun 100 and the air wind power generator 400, even if the tether 300 is cut off because the air wind power generator 400 is suspended in the kaitun 100 air wind power generator 400 can prevent a safety accident falling to the ground.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.

100: 카이툰 110: 지지대
111: 제1 지지대 112: 제2 지지대
113: 제3 지지대 114: 제4 지지대
115: 제5 지지대 116: 제6 지지대
117: 제7 지지대 118: 제8 지지대
120: 지지면 121: 제2 지지면
122: 제2 지지면 123: 제3 지지면
124: 제4 지지면 125: 제5 지지면
126: 제6 지지면 127: 제7 지지면
128: 제8 지지면 200: 윈치
300: 테더 310: 연결부재
400: 공중풍력발전기 410: 터빈 본체
420: 후방턱 430: 수직날개
440: 수평날개 450: 로터
500: 헬륨충진체 510: 헬륨충진체 상판
511: 노즐부 상판 512: 확산부 상판
520: 헬륨충진체 하판 521: 노즐부 하판
522: 확산부 하판100: Kaitun 110: Support
111: first support 112: second support
113: third support 114: fourth support
115: fifth support 116: sixth support
117: seventh support 118: eighth support
120: support surface 121: second support surface
122: second support surface 123: third support surface
124: fourth support surface 125: fifth support surface
126: sixth support surface 127: seventh support surface
128: eighth support surface 200: winch
300: tether 310: connecting member
400: wind power generator 410: turbine body
420: rear jaw 430: vertical wing
440: horizontal wing 450: rotor
500: helium filler 510: helium filler top plate
511: nozzle portion upper plate 512: diffusion portion upper plate
520: lower plate of helium filler 521: lower plate of the nozzle portion
522: lower diffuser

Claims (8)

일단이 서로 접하며 타단이 서로 이격된 다수개의 지지대와, 상기 다수개의 지지대 사이에 형성된 다수개의 지지면을 포함하며, 상기 일단이 편심된 우산 형태의 연, 및 상기 연의 오목한 내부에 구비된 부력 챔버를 포함하는 카이툰과,
상기 지지대의 서로 접한 지지대 일단과 테더로 연결된 윈치, 및
상기 테더에 구비된 공중풍력발전기를 포함하며,
상기 공중풍력발전기는, 터빈과, 상기 터빈의 외주면을 감싸는 헬륨충진체를 포함하고,
상기 터빈은, 중공이되 벤추리 구조인 터빈 본체와, 상기 터빈 본체의 내부에 구비된 로터를 포함하며,
상기 터빈 본체는, 공기가 유입되는 입구에서 공기가 배출되는 출구로 갈수록 내부 지름이 감소하는 노즐부와, 상기 노즐부의 출구에서 연장되며, 상기 공기가 유입되는 입구에서 공기가 배출되는 출구로 갈수록 내부 지름이 증가하는 확산부를 포함하고, 상기 노즐부와 상기 확산부의 길이는 동일하며,
상기 확산부의 외주연을 감싸도록 돌출 형성된 후방턱을 포함하는 공중풍력발전 시스템.A plurality of supports having one end in contact with each other and the other end spaced from each other, and a plurality of support surfaces formed between the plurality of supports, the one end of which is an umbrella-shaped kite, and a buoyancy chamber provided in the recess of the kite. Kaitun, including,
A winch connected to one end of the support and the tether in contact with the support, and
Including a wind power generator provided in the tether,
The air wind power generator includes a turbine and a helium filler surrounding the outer circumferential surface of the turbine,
The turbine includes a turbine body having a hollow but venturi structure, and a rotor provided inside the turbine body,
The turbine body has a nozzle portion having an internal diameter that decreases as the air is discharged from the inlet through which the air is introduced, and extends from the outlet of the nozzle unit, and is internally toward the outlet through which the air is discharged from the inlet through which the air is introduced. Including a diffusion having a diameter, the length of the nozzle and the diffusion is the same,
An air wind power generation system including a rear jaw protruding to surround the outer circumference of the diffusion. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 확산부의 좌우에 구비된 한 쌍의 수평날개를 더 포함하는 공중풍력발전 시스템.The method of claim 1,
Air wind power generation system further comprises a pair of horizontal wings provided on the left and right of the diffusion. 제6항에 있어서,
상기 확산부의 상하에 구비되며, 상기 수평날개보다 길이가 짧은 한 쌍의 수직날개를 더 포함하는 공중풍력발전 시스템.The method of claim 6,
And a pair of vertical wings provided above and below the diffusion part and having a shorter length than the horizontal wings. 제7항에 있어서,
상기 테더와 상기 공중풍력발전기 사이에 구비되며, 상기 테더와 하나의 접점으로 연결된 연결용 고리를 포함하는 공중풍력발전 시스템.The method of claim 7, wherein
An air wind power generation system provided between the tether and the air wind power generator, and including a connection ring connected to the tether with one contact point.
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