KR102060796B1 - 수직형 풍력발전기 - Google Patents

수직형 풍력발전기 Download PDF

Info

Publication number
KR102060796B1
KR102060796B1 KR1020170062730A KR20170062730A KR102060796B1 KR 102060796 B1 KR102060796 B1 KR 102060796B1 KR 1020170062730 A KR1020170062730 A KR 1020170062730A KR 20170062730 A KR20170062730 A KR 20170062730A KR 102060796 B1 KR102060796 B1 KR 102060796B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
housing
rotating shaft
frame
coupled
vertical wind
Prior art date
Application number
KR1020170062730A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180127693A (ko
Inventor
정경균
Original Assignee
정경균
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정경균 filed Critical 정경균
Priority to KR1020170062730A priority Critical patent/KR102060796B1/ko
Publication of KR20180127693A publication Critical patent/KR20180127693A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102060796B1 publication Critical patent/KR102060796B1/ko

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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/005—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor  the axis being vertical
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F9/00—Arrangement of road signs or traffic signals; Arrangements for enforcing caution
    • E01F9/60—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs
    • E01F9/623—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection
    • E01F9/65—Upright bodies, e.g. marker posts or bollards; Supports for road signs characterised by form or by structural features, e.g. for enabling displacement or deflection with rotatable, swingable or adjustable signs or signals
    • 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
    • F03D15/00—Transmission of mechanical power
    • 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
    • F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
    • 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
    • F03D3/00—Wind motors with rotation axis substantially perpendicular to the air flow entering the rotor 
    • F03D3/06—Rotors
    • F03D3/062—Rotors characterised by their construction elements
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F19/00—Advertising or display means not otherwise provided for
    • G09F19/12—Advertising or display means not otherwise provided for using special optical effects
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2220/00—Application
    • F05B2220/70—Application in combination with
    • F05B2220/706—Application in combination with an electrical generator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/40—Transmission of power
    • F05B2260/403—Transmission of power through the shape of the drive components
    • F05B2260/4031—Transmission of power through the shape of the drive components as in toothed gearing
    • 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
    • Y02E10/74—Wind turbines with rotation axis perpendicular to the 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)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Accounting & Taxation (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 수직형 풍력발전기에 있어서, 수직으로 형성되는 회전축과 연결되는 발전기; 상기 회전축을 구동하는 구동기어가 내재된 기어박스; 상기 발전기에 연결되는 제어부; 상기 제어부와 연동되어 충방전하는 축전지; 지면에 설치되는 제1하우징; 상기 회전축과 결합되어 회전하며, 원통형상의 제2하우징; 상기 제2하우징의 외주면을 따라 상호간 이격 되어 형성되는 다수의 회전날개; 상기 회전날개와 교번하도록 형성되는 다수의 외부날개 및 상기 제2하우징 상측에 결합되는 부양날개를 포함하고, 상기 제1하우징은, 상기 발전기, 기어박스, 제어부 및 축전지를 내재하는 수직형 풍력발전기를 제공할 수 있다.

Description

수직형 풍력발전기{Vertical wind generator}
본 발명은 수직형 풍력발전기에 관한 것으로, 수직축이 날개의 회전중심축이 되며 상기 날개에 의해 수직축을 회전시켜 전기를 생산하며, 베어링이 필요 없는 구조로 부품수를 줄여 초기 설치비용 절감효과를 주며 유지보수가 용이한 수직형 풍력발전기에 관한 것이다.
종래의 풍력발전기는 날개의 회전축이 지면과 평행한 수평형 풍력발전기가 대중적으로 널리 사용되어왔다.
최근에는 회전축이 지면과 수직인 상태로 회전하는 수직형 풍력발전기의 개발도 점차 증가하고 있다.
수직형 풍력발전기의 구조의 종류는 크로스 플로우형, 다리우스형, 스보니우스형, 패들형 등이 있으며, 수직형 풍력발전기는 구조적으로 역저항이 발생하며 40%이상의 손실이 발생된다는 연구 결과가 있는 만큼 이것을 개선할 수 있도록 하는 연구가 필요한 실정이다.
또한, 회전축을 지지하는 받침대, 베어링의 구성요소가 수평형보다 추가적으로 필요하여 비용이 추가적으로 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 소재가 비싸고 수평형에 비해 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 수직축이 날개의 회전중심축이 되며 상기 날개에 의해 수직축을 회전시켜 전기를 생산하며, 베어링이 필요 없는 구조로 부품 수를 줄여 가격절감효과를 주는 수직형 풍력발전기를 제공하는 데 있다.
또한, 도로에 구비될 때 야간 주행에 이정표 및 안전표지판 역할을 수행 할 수 있는 수직형 풍력발전기를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 수직형 풍력발전기에 있어서, 수직으로 형성되는 회전축과 연결되는 발전기; 상기 회전축을 구동하는 구동기어가 내재된 기어박스; 상기 발전기에 연결되는 제어부; 상기 제어부와 연동되어 충방전하는 축전지; 지면에 설치되는 제1하우징; 상기 회전축과 결합되어 회전하며, 원통형상의 제2하우징; 상기 제2하우징의 외주면을 따라 상호간 이격 되어 형성되는 다수의 회전날개; 상기 회전날개와 교번하도록 형성되는 다수의 외부날개 및 상기 제2하우징 상측에 결합되는 부양날개를 포함하고, 상기 제1하우징은, 상기 발전기, 기어박스, 제어부 및 축전지를 내재하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전축은, 하부가 공업용 다이아몬드로 구비되는 제1 회전축; 상부가 공업용 다이아몬드로 구비되고, 상기 제1 회전축을 받쳐 같이 회전하는 제2 회전축 및 상기 제1 회전축과 제2 회전축을 연결하는 다수 개로 구비되는 연결부재를 포함하고, 상기 연결부재는 상기 부양날개에 의해 제1 회전축과 제2하우징이 부양될 때 제1 회전축이 제2 회전축으로부터 완전 이탈되는 것을 방지하며, 같이 회전할 수 있도록 잡아주는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부날개는, 바람이 통과될 수 있는 사각틀로 형성되는 프레임을 포함하고, 상기 프레임은, 상기 제2 하우징으로부터 일단이 수직으로 결합되는 상기 제1 프레임; 일단이 상기 제1 프레임 타단과 수직으로 결합되고 한쪽 방향으로 굴곡지게 형성되는 제2 프레임; 일단이 상기 제2 프레임 타단과 수직으로 결합되고, 타단이 제2 하우징과 수직으로 결합되는 제3 프레임 및 일단이 상기 제3 프레임 타단과 수직으로 결합되고, 상기 제2하우징의 길이방향으로 결합되는 제4프레임을 포함할 수 있다.
또한, 상기 회전축은, 일측에 진동센서를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 하우징은, 상기 외부날개가 분리될 수 있도록 하는 결합부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 결합부는, 상기 외부날개의 위치와 대응되는 위치에 구비되는 C형강레일 및 상기 C형강레일과 결합할 수 있도록 제4프레임에 구비되는 항가차바퀴를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 하우징은 상단에 회전축과 결합되는 회전부를 더 포함하고, 상기 회전부는, 중심에 상기 회전축과 결합되는 샤프트가 구비되는 회전판 및 상기 회전판의 일면에 구비되는 UV램프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 외부날개는, 상기 제2프레임에 외측에 구비되는 LED를 더 포함하고, 상기 LED는 잔상효과를 이용하여 상기 수직형 풍력발전기가 도로 및 상가옥상에 위치할 시 이정표 및 안전표지판 역할 또는 광고를 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전축 및 제1 하우징은, 일측에 광센서를 구비하고, 상기 광센서로 위치를 감지하여 상기 회전축의 회전량과 고장여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부날개는, 풍향에 따라 절곡될 수 있는 절곡부를 더 포함하고, 상기 절곡부는, 상기 제2 프레임이 절곡 될 수 있도록 제1 및 제3 프레임과 수직한 방향으로 구비되는 절곡바 및 상기 절곡바를 고정하는 고정핀을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 수직형 풍력발전기는 바람에 방향에 관계없이 사용이 가능하다.
또한, 공간을 적게 차지하여 소형발전에 사용될 수 있다.
또한, 수직축이 날개의 회전중심축이 되며 상기 날개에 의해 수직축을 회전시켜 전기를 생산할 수 있다.
또한, 부양날개가 구비되어 적은 풍속에도 회전이 쉽도록 하여 동력을 얻을 수 있다.
또한, 공업용 다이아몬드로 회전축을 구비하여 원심력을 이용한 것으로 베어링이 필요 없어 초기 설치비용 절감효과를 줄 수 있다.
또한, 유지보수가 용이하다.
또한, 해충이 달라붙는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도로에 구비될 때 야간 주행에 이정표 및 안전표지판 역할을 수행하거나 잔상효과를 이용한 광고를 할 수 있는 수직형 풍력발전기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 풍력발전기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 수직형 풍력발전기의 구성인 제1하우징의 내부와 제2하우징의 연결상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 풍력발전기를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 수직형 풍력발전기의 구성인 제1하우징의 내부와 제2하우징의 연결상태를 도시한 도면이다.
도 5는 결합부와 절곡부의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 풍력발전기를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 수직형 풍력발전기의 구성인 제1하우징(100)의 내부와 제2하우징(200)의 연결상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 수직형 풍력발전기를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 수직형 풍력발전기의 구성인 제1하우징(100)의 내부와 제2하우징(200)의 연결상태를 도시한 도면이다.
도 5는 결합부(240)와 절곡부(250)의 구성을 상세하게 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 풍력발전기는,
발전기(110), 기어박스(120), 제어부(130), 축전지(140), 제1하우징(100), 제2하우징(200), 회전날개(210), 외부날개(220) 및 부양날개(230)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 발전기(110), 기어박스(120), 제어부(130), 축전지(140)는 제1하우징(100)의 내부에 안착될 수 있다.
제1하우징(100)은 지면에 안착될 수 있고, 상기 제2하우징(200)은 하단이 원뿔로 형성되어 상기 회전축(300)과 함께 회전할 때 제1하우징(100)과 접촉되는 면적을 줄여 마모되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 회전축(300)은, 하부가 공업용 다이아몬드로 구비되는 제1 회전축(310), 상부가 공업용 다이아몬드로 구비되고, 제1 회전축(310)을 받쳐 같이 회전하는 제2 회전축(320) 및 제1 회전축(310)과 제2 회전축(320)을 연결하는 다수 개로 구비되는 연결부재(330)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 회전축(310) 하부와 제2 회전축(320) 상부가 공업용 다이아몬드로 구비됨으로써, 원심력을 이용해 회전이 가능하여 베어링이 구비될 필요가 없어 초기 설치비용에 대한 부담이 줄어들 수 있다.
연결부재(330)는 상기 부양날개(230)에 의해 제1 회전축(310)과 제2하우징(200)이 부양될 때 제1 회전축(310)이 제2 회전축(320)으로부터 완전 이탈되는 것을 방지하며, 같이 회전할 수 있도록 잡아줄 수 있다.
연결부재(330)의 재질은 제1 회전축(310)이 제2 회전축(320)으로부터 약간 부양되어 회전이 용이할 수 있도록 잡아주는 재질이면 충분하며, 예를 들면 와이어 또는 탄성을 가지는 고무 또는 강도가 강한 탄소섬유로 다수 개로 구비될 수 있다.
일반적인 풍력발전기의 경우에는 제1하우징(100)과 제2하우징(200) 사이에는 마모를 감쇠시켜주는 베어링이 필요하여 부품이 더 추가되는 단점이 있다.
그러나, 본원발명은 베어링의 구성 없이도 제2하우징(200)이 회전할 때에 제1하우징(100)과 맞닿는 부분이 마모되는 것을 덜 수 있는 효과가 있다.
또한, 제1하우징(100)은 발전기(110), 구동기어가 내재된 기어박스(120), 제어부(130) 및 축전지(140)를 내재할 수 있습니다.
즉, 제1하우징(100)은 발전기(110), 구동기어가 내재된 기어박스(120), 제어부(130) 및 축전지(140)를 보호하는 형상이면 충분하며, 도 2를 참조하면, 직육면체 형상으로 나타내었으나 이는 설명하기 쉽도록 하기 위한 것으로 이에 한정하지 않는다.
기어박스(120)는 구동기어가 내재되어 있는 데, 구동기어는 회전축(300)에 결합되어 회전축(300)을 회전 시킬 때 동력을 전달할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 발전기(110)와 진동센서(150)와 연결되고, 제어부(130)는 발전기(110)로부터 공급되는 전류의 일부를 저장하는 축전지(140)도 연결될 수 있다.
회전날개(210)는 다수 개로 이루어지며, 제2하우징과 제2하우징내부의 회전축(300)에 의해 전력이 생산될 수 있도록 하는 가장 기본적인 구성일 수 있다.
부양날개(230)은 다수 개로 구성되며, 제2하우징(200)의 상측에 구비되어 바람이 불면 바람에 대한 저항력에 의해 제2하우징(200)과 제2하우징(200)과 결합된 회전축(300)이 부양되며, 원심력을 이용해 회전되는 회전축(300)을 더 효과적으로 회전하여 전력을 발생시키는 것을 극대화 시키기 위해 구비된 것이다.
즉, 적용되는 바람은 항력이라고도 할 수 있으며, 항력에 의해 부양날개(230)가 바람에 대한 저항이 발생하여 항력이 생기는데, 이 항력을 이용해 부양날개(230)와 연결된 제2하우징(200)이 부양되며, 제2하우징(200)과 결합된 회전축(300)도 함께 부양하는 원리이다.
도 1을 참조하면, 그 형태가 삼각형상으로 구비되어 있으나 이에 한정하지 않으며, 바람에 대한 저항력이 발생하여 부양되기 쉽도록 위쪽으로 볼록한 형태로 구비되는 것이 바람직하다.
다음으로, 외부날개(220)는 회전날개(210)와 교번하도록 형성될 수 있다.
즉, 상응하지 않는 위치에 구비될 수 있으며, 바람이 통과될 수 있는 사각틀로 형성될 수 있다.
여기서, 외부날개(220)가 사각틀로 구비됨으로써, 외부날개(220)는 어느 정도 바람이 흐를 수 있는 공간이 마련되어 풍력발전을 할 때 회전축(300)이 회전하는 것을 유용하게 해줄 수 있다.
도 1을 참고하면, 외부날개(220)는 제2하우징(200)에 다수 개로 구비될 수 있다.
프레임은, 제2 하우징(200)으로부터 일단이 수직으로 결합되는 상기 제1 프레임(221), 일단이 제1 프레임(221) 타단과 수직으로 결합되고 한쪽 방향으로 굴곡지게 형성되는 제2 프레임(222), 일단이 제2 프레임(222) 타단과 수직으로 결합되고, 타단이 제2 하우징(200)과 수직으로 결합되는 제3 프레임(223) 및 일단이 제3 프레임(223) 타단과 수직으로 결합되고, 제2하우징(200)의 길이방향으로 결합되는 제4프레임(224)을 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 프레임(221,222,223,224)은 탄소섬유 또는 비닐, 헝겊을 이용하여 구비될 수 있는데, 이때 제1 내지 제4 프레임(221,222,223,224)이 비닐, 헝겊을 사용하여 구비되려면 압축기를 이용하여 비닐과 헝겊을 여러겹을 압축하여 단단하게 만들어주는 것이 바람직하며, 탄소섬유, 비닐, 헝겊은 금속에 비하여 발청 현상에 강하며, 탄성이 뛰어나 내열성, 내 충격성이 좋고 부식될 우려가 없다.
또한, 금속보다 가벼워 풍력발전기에 사용될 때는 외부날개(220)가 회전하기 쉬운 강점이 있다.
또한, 외부 날개의 회전이 더 빠르게 많이 될 수 있어 전력을 생산하는 데 더 효율적일 수 있다.
또한, 비닐이나 헝겊은 금속보다 저렴하게 구입할 수 있으며, 교체하는 것도 간단하여 인력 부담이 줄어들고, 보수 비용도 절감될 수 있다.
도 2를 참조하면, 회전축(300)은 일측에 진동센서(150)를 구비할 수 있다.
진동센서(150)는 본 발명의 수직형 풍력발전기가 지진이나 외부충격에 의해 결함이 발생되는 것을 확인하기 위해 구비되는 것이다.
또한, 진동센서(150)는 회전축(300)의 일측에 구비되어 회전축(300)이 회전할 때에도 발생할 수 있는 진동을 감지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2하우징(200)은 상기 외부날개(220)가 분리될 수 있도록 하는 결합부(240)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제2하우징(200)과 외부날개(220)의 제4 프레임(224)이 결합되는 부위에 구비될 수 있다.
여기서, 결합부(240)는 외부날개(220)의 위치와 대응되는 위치에 구비되는 C형강레일(241) 및 C형강레일(241)과 결합할 수 있도록 제4 프레임(224)에 구비되는 항가차바퀴(243)를 포함할 수 있다.
제2하우징(200)에 부착되는 C형강레일(241)은 하단은 막혀있도록 구성되어 제4 프레임(224)에 구성되는 항가차바퀴(243)가 C형강레일(241)에 인입되면, 이탈되지 않게 구비되는 것이 바람직하다.
결합부(240)가 수직형 풍력발전기에 구비되면, 외부날개(220)를 보수해야 할 경우 간단하게 분해, 조립하여 보수할 수 있는 장점이 있다.
또한, 일반적으로 본드 또는 용접을 통한 수직형 풍력발전기의 날개 결합방식은 추후에 녹이 생겨 보수를 해야 할 때 전체적으로 보수하여야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명의 결합부(240)의 구성을 이용하면, 외부날개(220)마다 개별적으로 보수할 수 있어 보수를 할 때 용이할 수 있다.
결합부(240)는 외부날개(220)와 마찬가지로 탄소섬유로 구비될 수 있다.
도 3 및 도 4를 참고하면, 제2하우징(200)은 상단에 회전축(300)과 결합되는 회전부(340)를 더 포함할 수 있다.
회전부(340)는 중심에 상기 회전축(300)과 결합되는 샤프트(341)가 구비되는 회전판(342) 및 상기 회전판(342)의 일면에 구비되는 UV램프(343)를 포함할 수 있다.
즉, 고속도로나 일반도로, 건물 옥상과 같은 외부에 구비되는 본 발명의 수직형 풍력발전기는 해충에 노출될 수 있는 데, 해충이 회전하는 날개(210,220)나 제2하우징(200)에 달라붙으면 회전하는 데 있어서 방해가 되어 전력을 생산하는 데 비효율적으로 작용될 수 있다.
이를 해결하고자 본 발명은 회전부(340)를 구비하였고, 회전부(340)의 회전판(342) 전면에 구비되는 UV램프(343)를 이용해 해충이 날개(210,220)와 제2하우징(200)에 달라붙는 것을 방지할 수 있다.
또한, UV램프(343)는 회전판(342) 전면에 구비되어 회전축(300)과 연결되어 회전하면서 본 발명의 수직형 풍력발전기의 일부분이 아닌 전체적으로 퇴치할 수 있도록 한다.
UV램프(343)는 일반적으로 사용되는 해충퇴치용 램프로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
도 3을 참조하면, 외부날개(220)는 상기 제2프레임에 외측에 구비되는 LED(260)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 제2 프레임(222)에 다수 개로 구비되는 LED(260)는 잔상효과를 이용하여 수직형 풍력발전기가 고속도로나 일반도로 및 건물 옥상에 위치할 시 보행자 또는 운전자에게 이정표 및 안전표지판 역할 또는 광고를 제공할 수 있다.
여기서, 잔상효과는 특정한 정지영상을 빠르게 움직였을 때, 하나의 움직이는 영상으로 보일 수 있도록 하는 효과로써, 제2 프레임(222)에 구비되는 LED(260)에 의해서 외부날개(220)가 회전할 때 발생하는 잔상효과를 통해 광고나, 이정표 및 안전표지판을 나타낼 수 있다.
도 2를 참조하면, 회전축(300) 및 제1하우징(100)의 일측에 서로 대응되도록 광센서(160)를 구비할 수 있다.
광센서(160)는 수광부, 발광부로 구비될 수 있으며, 수광부 또는 발광부 중 하나가 회전축(300)에 구비되고, 회전축(300)에 구비된 광센서(160)의 종류에 따라 수광부 또는 발광부가 제2하우징(200)에 대응되는 위치에 구비될 수 있다.
광센서(160)와 연동되는 카운터를 통해서 회전축(300)의 회전량을 확인할 수 있다.
카운터는 일반적으로 광센서(160)의 송수신 내역을 카운트할 수 있다.
즉, 카운터가 광센서(160)의 송수신 내역을 카운트하지 못하면, 회전축(300)이 회전하지 않고 있다고 감지하여 고장이나 결함여부를 제어부(130)를 통해 외부 서버로 알릴 수 있다.
외부 서버는 관리자 단말기나 관리자 PC의 서버일 수 있다.
도 5를 참조하면, 외부날개(220)는 풍향에 따라 절곡될 수 있는 절곡부(250)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 절곡부(250)는, 제2 프레임(222)이 절곡 될 수 있도록 제1 및 제3 프레임(223)과 수직한 방향으로 구비되는 절곡바 및 상기 절곡바를 고정하는 고정핀(251)을 포함할 수 있다.
절곡부(250)의 역할은 외부날개(220)에서 가장 가장자리에 위치하여 바람이 가장먼저 닿는 부분인 제2 프레임(222)을 바람이 부는 방향으로 절곡 시켜 더 바람에 대한 저항력을 감소시킴으로써, 회전을 더 많이 할 수 있도록 극대화 시킬 수 있다.
또한, 절곡부(250)에 구비되는 절곡바는 제1 및 제3 프레임(223)과 수직한 방향으로 제2 프레임(222)에 구비될 수 있으며, 절곡이 용이하게 될 수 있도록 하는 구성이다.
또한, 고정핀(251)은 상기 절곡바가 구비될 때 이탈되지 않도록 하기 위해 절곡바의 상 하단에 구비될 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100 : 제1하우징
110 : 발전기
120 : 기어박스
130 : 제어부
140 : 축전지
150 : 진동센서
160 : 광센서
200 : 제2하우징
210 : 회전날개
220 : 외부날개
221 : 제1 프레임
222 : 제2 프레임
223 : 제3 프레임
224 : 제4 프레임
230 : 부양날개
240 : 결합부
241 : C형강레일
243 : 항가차바퀴
250 : 절곡부
251 : 고정핀
260 : LED
300 : 회전축
310 : 제1 회전축
320 : 제2 회전축
330 : 연결부재
340 : 회전부
341 : 샤프트
342 : 회전판
343 : UV램프

Claims (10)

  1. 수직형 풍력발전기에 있어서,
    수직으로 형성되는 회전축과 연결되는 발전기;
    상기 회전축을 구동하는 구동기어가 내재된 기어박스;
    상기 발전기에 연결되는 제어부;
    상기 제어부와 연동되어 충방전하는 축전지;
    지면에 설치되는 제1하우징;
    상기 회전축과 결합되어 회전하며, 원통형상의 제2하우징;
    상기 제2하우징의 외주면을 따라 상호간 이격 되어 형성되는 다수의 회전날개;
    상기 회전날개와 교번하도록 형성되는 다수의 외부날개 및
    상기 제2하우징 상측에 결합되는 부양날개를 포함하고,
    상기 제1하우징은,
    상기 발전기, 기어박스, 제어부 및 축전지를 내재하고,
    상기 회전축은,
    하부가 공업용 다이아몬드로 구비되는 제1 회전축;
    상부가 공업용 다이아몬드로 구비되고, 상기 제1 회전축을 받쳐 같이 회전하는 제2 회전축 및
    상기 제1 회전축과 제2 회전축을 연결하는 다수 개로 구비되는 연결부재를 포함하고,
    상기 연결부재는 상기 부양날개에 의해 제1 회전축과 제2하우징이 부양될 때 제1 회전축이 제2 회전축으로부터 완전 이탈되는 것을 방지하며, 같이 회전할 수 있도록 잡아주는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.

  2. 삭제
  3. 수직형 풍력발전기에 있어서,
    수직으로 형성되는 회전축과 연결되는 발전기;
    상기 회전축을 구동하는 구동기어가 내재된 기어박스;
    상기 발전기에 연결되는 제어부;
    상기 제어부와 연동되어 충방전하는 축전지;
    지면에 설치되는 제1하우징;
    상기 회전축과 결합되어 회전하며, 원통형상의 제2하우징;
    상기 제2하우징의 외주면을 따라 상호간 이격 되어 형성되는 다수의 회전날개;
    상기 회전날개와 교번하도록 형성되는 다수의 외부날개 및
    상기 제2하우징 상측에 결합되는 부양날개를 포함하고,
    상기 제1하우징은,
    상기 발전기, 기어박스, 제어부 및 축전지를 내재하고,
    상기 외부날개는,
    바람이 통과될 수 있는 사각틀로 형성되는 프레임을 포함하고,
    상기 프레임은,
    상기 제2 하우징으로부터 일단이 수직으로 결합되는 제1 프레임;
    일단이 상기 제1 프레임 타단과 수직으로 결합되고 한쪽 방향으로 굴곡지게 형성되는 제2 프레임;
    일단이 상기 제2 프레임 타단과 수직으로 결합되고, 타단이 제2 하우징과 수직으로 결합되는 제3 프레임 및
    일단이 상기 제3 프레임 타단과 수직으로 결합되고, 상기 제2하우징의 길이방향으로 결합되는 제4프레임을 포함하는 수직형 풍력발전기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축은,
    일측에 진동센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  5. 수직형 풍력발전기에 있어서,
    수직으로 형성되는 회전축과 연결되는 발전기;
    상기 회전축을 구동하는 구동기어가 내재된 기어박스;
    상기 발전기에 연결되는 제어부;
    상기 제어부와 연동되어 충방전하는 축전지;
    지면에 설치되는 제1하우징;
    상기 회전축과 결합되어 회전하며, 원통형상의 제2하우징;
    상기 제2하우징의 외주면을 따라 상호간 이격 되어 형성되는 다수의 회전날개;
    상기 회전날개와 교번하도록 형성되는 다수의 외부날개 및
    상기 제2하우징 상측에 결합되는 부양날개를 포함하고,
    상기 제1하우징은,
    상기 발전기, 기어박스, 제어부 및 축전지를 내재하고,
    상기 제2 하우징은,
    상기 외부날개가 분리될 수 있도록 하는 결합부를 포함하고,
    상기 결합부는,
    상기 외부날개의 위치와 대응되는 위치에 구비되는 C형강레일 및
    상기 C형강레일과 결합할 수 있도록 제4프레임에 구비되는 항가차바퀴를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 하우징은 상단에 회전축과 결합되는 회전부를 더 포함하고,
    상기 회전부는,
    중심에 상기 회전축과 결합되는 샤프트가 구비되는 회전판 및
    상기 회전판의 일면에 구비되는 UV램프를 포함하는 수직형 풍력발전기.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부날개는,
    상기 제2프레임에 외측에 구비되는 LED를 더 포함하고,
    상기 LED는 잔상효과를 이용하여 상기 수직형 풍력발전기가 도로 및 상가옥상에 위치할 시 이정표 및 안전표지판 역할 또는 광고를 하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 회전축 및 제1 하우징은,
    일측에 광센서를 구비하고,
    상기 광센서로 위치를 감지하여 상기 회전축의 회전량과 고장여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 외부날개는,
    풍향에 따라 절곡될 수 있는 절곡부를 더 포함하고,
    상기 절곡부는,
    상기 제2 프레임이 절곡 될 수 있도록 제1 및 제3 프레임과 수직한 방향으로 구비되는 절곡바 및
    상기 절곡바를 고정하는 고정핀을 포함하는 수직형 풍력발전기.

KR1020170062730A 2017-05-22 2017-05-22 수직형 풍력발전기 KR102060796B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170062730A KR102060796B1 (ko) 2017-05-22 2017-05-22 수직형 풍력발전기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170062730A KR102060796B1 (ko) 2017-05-22 2017-05-22 수직형 풍력발전기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180127693A KR20180127693A (ko) 2018-11-30
KR102060796B1 true KR102060796B1 (ko) 2020-01-31

Family

ID=64560974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170062730A KR102060796B1 (ko) 2017-05-22 2017-05-22 수직형 풍력발전기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102060796B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102566063B1 (ko) * 2022-12-05 2023-08-11 김민경 회전형 발전 배너

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102198381B1 (ko) 2019-03-05 2021-01-05 박준규 유체발전기 및 이를 구비한 발전시스템
KR20220030343A (ko) * 2020-08-27 2022-03-11 주식회사 미로 자가 발전이 가능한 자외선 발생 장치
CN112228274A (zh) * 2020-10-14 2021-01-15 芜湖锦晔双腾新能源科技有限公司 一种利用高速公路车流的新能源综合利用装置
KR102198379B1 (ko) 2020-10-15 2021-01-05 박준규 유체발전기 및 이를 구비한 발전시스템
KR102530355B1 (ko) * 2021-06-15 2023-05-08 동국대학교 와이즈캠퍼스 산학협력단 풍력을 이용한 단로기 인디케이터가 구비되는 피뢰기
CN115110449A (zh) * 2021-12-29 2022-09-27 上海阳道智能交通设施有限公司 一种便移式道路交通用引导设施架
CN114783325B (zh) * 2022-05-19 2022-10-14 浙江开元机电集团有限公司 智慧高速路广告牌及其使用方法
CN115492019B (zh) * 2022-09-16 2024-07-16 大连科技学院 一种风力旋转注意横风警告标志

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013083222A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Chugoku Electric Power Co Inc:The 自然エネルギー利用型の発電装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101769906B1 (ko) * 2015-04-30 2017-08-30 (주)글로벌엔필텍 양력 디스크가 장착된 고관성 회전체를 가진 수직축 풍력발전기
KR101761022B1 (ko) * 2015-11-10 2017-07-24 두산중공업 주식회사 회전체의 이상 작동 진단 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013083222A (ja) * 2011-10-11 2013-05-09 Chugoku Electric Power Co Inc:The 自然エネルギー利用型の発電装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102566063B1 (ko) * 2022-12-05 2023-08-11 김민경 회전형 발전 배너

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180127693A (ko) 2018-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102060796B1 (ko) 수직형 풍력발전기
US20100133840A1 (en) Aerial wind power generating system using floating body
US20060120872A1 (en) Vertical shaft-type wind power generation device and method of producing blade structure and method of installing blade wheel for wind power generation device, and wind power generation plant for wind protection
US20060210389A1 (en) Wind powered turbine
ES2322262T3 (es) Conexion de pala de rotor.
US4204795A (en) Wind collecting method and apparatus
JP6833853B2 (ja) マルチローター風力タービンの風力タービンコンポーネントを据付け又は撤去する方法
US2218867A (en) Wind power plant
KR20160113399A (ko) 풍력 및 태양광 에너지를 이용한 교통안내표시 시스템
JP2008144550A (ja) 発電装置付防風，防雪，防砂，防塵柵
GB2416195A (en) Wind turbine blade
KR101197322B1 (ko) 차량의 주행풍을 이용한 풍력발전기
KR102514645B1 (ko) 동력 구동을 위한 로터
CN209174350U (zh) 一种连杆弹簧式弛张筛
EP2366893B1 (en) Wind power generator having variable windmill wings
JP2011185101A (ja) 風力発電装置及びこれを用いた風力発電装置アセンブリ
KR101169136B1 (ko) 풍력발전장치가 구비된 광고안내판
GB2489325A (en) Vertical axis wind turbine with curved blades
CN101737259A (zh) 一种风力发电设备
CN207250005U (zh) 一种三维码路牌
CN201247571Y (zh) 安全泄风装置
KR102688141B1 (ko) 교통안전표지 모듈
CN114783325B (zh) 智慧高速路广告牌及其使用方法
KR100750538B1 (ko) 차세대 풍력발전 시스템
CN220991971U (zh) 一种铁路轨道边坡滑坡监测装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant