KR102425691B1 - 연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치 - Google Patents

연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102425691B1
KR102425691B1 KR1020220043059A KR20220043059A KR102425691B1 KR 102425691 B1 KR102425691 B1 KR 102425691B1 KR 1020220043059 A KR1020220043059 A KR 1020220043059A KR 20220043059 A KR20220043059 A KR 20220043059A KR 102425691 B1 KR102425691 B1 KR 102425691B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rotor
disposed
shaft bracket
shaft
flue
Prior art date
Application number
KR1020220043059A
Other languages
English (en)
Inventor
배상진
Original Assignee
코리아플랜트(주)
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 코리아플랜트(주) filed Critical 코리아플랜트(주)
Priority to KR1020220043059A priority Critical patent/KR102425691B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102425691B1 publication Critical patent/KR102425691B1/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
    • 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
    • F03D9/30—Wind motors specially adapted for installation in particular locations
    • F03D9/34—Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures
    • F03D9/35—Wind motors specially adapted for installation in particular locations on stationary objects or on stationary man-made structures within towers, e.g. using chimney effects
    • 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
    • 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
    • F05B2240/00—Components
    • F05B2240/90—Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/91—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure
    • F05B2240/911—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure already existing for a prior purpose
    • F05B2240/9111—Mounting on supporting structures or systems on a stationary structure already existing for a prior purpose which is a chimney
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (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)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치는, 일렬로 배치되어 공기를 유동시키는 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200); 상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200)에 결합되는 발전연도(510); 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 발전연도(510)의 길이 방향으로 배치된 로터축(520); 상기 로터축(520)에 결합되고, 상기 발전연도(510)를 유동하는 공기에 의해 상기 로터축(520)과 함께 회전되는 복수개의 블레이드(570); 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 일측을 지지하는 제 1 축브래킷(530); 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 타측을 지지하는 제 2 축브래킷(540); 상기 제 1 축브래킷(530) 또는 제 2 축브래킷(540) 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 로터축(520)의 회전을 통해 전력을 생산하는 발전모듈(600);을 포함하고, 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)가 수직방향으로 배치되고, 상기 로터축(520)이 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 축중심(C)에 배치된다.
본 발명은 로터축이 이너연도의 축중심에 배치되어 회전되기 때문에, 이너연도를 통해 배출되는 유량에 의해 용이하게 회전될 수 있고, 이를 통해 충분한 발전용량을 확보할 수 있는 장점이 있다.

Description

연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치{Vertical axis wind power generator for using wind speed inside exhaust pipe}
본 발명은 연도 내부에 설치되어 전기를 생산할 수 있는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치에 관한 것이다.
지표면과 지표면에서 일정 간격 떨어진 지상 사이에서는 항상 대류 현상이 일어나고 있고, 지표면에서 지상으로 올라가는 바람이 발생한다.
이는 지표면과 지상 간의 온도 차이에 인한 것으로서, 이러한 현상을 이용하는 것은 소위 굴뚝이다.
건축물 내부의 온도가 바깥보다 높고　밀도가 낮을 때 건물 내의 공기는 부력을 받아 이동하는데, 이를 '굴뚝효과' 또는 '연돌효과'라고 한다. 수직 공간 내에서 공기가 움직이는　방향은 온도에 따라 달라지는데, 내부온도가 외부온도보다 높으면 아래쪽에서 위쪽으로 흐르게 된다.
일반적으로 굴뚝 상부에 설치하는 풍력발전장치는 건물내부에서 배출되는각종 배기가스 또는 실내오염 공기가 배출되는 기류와 굴뚝 상부주위를 흐르는 바람을 이용하거나, 또는 굴뚝 상부를 단지 풍력발전기의 안착부로 이용하는 사례가 있다.
대한민국 등록특허 10-1298910호 대한민국 등록특허 10-1231113호 대한민국 공개특허 10-2010-0031449호 대한민국 등록특허 10-1765703호 대한민국 등록특허 10-1376962호
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연도 내부를 따라 유동되는 공기를 이용하여 발전할 수 있는 연도 내부 풍속을 이용한 풍력발전장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 발전기의 교체 및 수리가 용이한 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 내부 면적이 큰 대형 연도에서 풍량이 적을 때에도 사용할 수 있는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치를 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 일렬로 배치되어 공기를 유동시키는 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200); 상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200)에 결합되는 발전연도(510); 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 발전연도(510)의 길이 방향으로 배치된 로터축(520); 상기 로터축(520)에 결합되고, 상기 발전연도(510)를 유동하는 공기에 의해 상기 로터축(520)과 함께 회전되는 복수개의 블레이드(570); 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 일측을 지지하는 제 1 축브래킷(530); 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 타측을 지지하는 제 2 축브래킷(540); 상기 제 1 축브래킷(530) 또는 제 2 축브래킷(540) 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 로터축(520)의 회전을 통해 전력을 생산하는 발전모듈(600);을 포함하고, 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)가 수직방향으로 배치되고, 상기 로터축(520)이 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 축중심(C)에 배치되는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치를 제공한다.
상기 발전모듈(600)은, 상기 제 1 축브래킷(530)에 결합되고, 상기 로터축(520)이 관통되는 발전하우징(610); 상기 로터축(520)에 결합되어 회전되는 로터(650); 상기 로터(650)와 이격되고, 상기 제 1 축브래킷(530)에 배치되며, 상기 로터(650)의 회전 시 전자기력에 의한 상호작용을 통해 전기를 발생시키는 스테이터(660);를 포함할 수 있다.
상기 발전연도(510)는, 원통형으로 형성된 발전연도파이프(514); 상기 발전연도파이프(514)의 일측에 배치되고, 반경방향 외측으로 절곡된 제 1 결합플랜지(511); 상기 발전연도파이프(514)의 타측에 배치되고, 반경방향 외측으로 절곡된 제 2 결합플랜지(512);를 포함하고, 상기 로터축(520)이 상기 제 1 결합플랜지(511) 및 제 2 결합플랜지(512) 사이에 배치될 수 있다.
상기 로터축(520)의 일단(521) 및 타단(522) 중 적어도 어느 하나가 상기 제 1 결합플랜지(511) 또는 제 2 결합플랜지(512) 중 어느 하나와 동일 높이에 배치될 수 있다.
상기 제 1 축브래킷(530)은, 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)을 포함하고, 상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)의 각 내측단이 상기 로터축(520)과 이격되며, 상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)은 상기 로터축(520)의 축방향을 기준으로 방사상으로 배치되고, 각각 90도 간격으로 이격되고, 상기 스테이터(660)는, 상기 제 1-1 축브래킷(531)의 내측단에 배치되는 제 1 스테이터(661)와, 상기 제 1-2 축브래킷(532)의 내측단에 배치되는 제 2 스테이터(662)와, 상기 제 1-3 축브래킷(533)이 내측단에 배치되는 제 3 스테이터(663)와, 상기 제 1-4 축브래킷(534)의 내측단에 배치되는 제 4 스테이터(664)를 포함하고, 상기 로터(650)는, 상기 로터축(520)의 외주면에 배치되는 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)를 포함하고, 상기 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)가 상기 로터축(520)의 축중심을 기준으로 방사상으로 배치되고, 상기 로터축(520)의 외주면을 따라 상기 축중심(C)을 기준으로 90도 간격으로 배치될 수 있다.
첫째, 본 발명은 로터축이 이너연도의 축중심에 배치되어 회전되기 때문에, 이너연도를 통해 배출되는 유량에 의해 용이하게 회전될 수 있고, 이를 통해 충분한 발전용량을 확보할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 블레이드와 함께 회전되는 로터축에 로터가 배치되고, 축브래킷에 스테이터가 배치되기 때문에, 발전모듈의 설치구조를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 제 1-1 축브래킷, 제 1-2 축브래킷, 제 1-3 축브래킷 및 제 1-4 축브래킷의 내측단에 스테이터가 배치되고, 로터축의 외주면에 로터가 배치되기 때문에, 발전모듈의 설치구조를 단순화하고 설치공간을 최소화하여 공기저항을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연도조립체가 도시된 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 풍력발전장치의 사시도이다.
도 3은 도 2의 투시도이다.
도 4는 도 2의 정단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 로터축 및 블레이드의 사시도이다.
도 6은 도 2에 도시된 풍력발전장치의 평면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 제 1 이너연도 및 제 2 이너연도의 정단면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 연도조립체의 일부 확대단면도이다.
도 9는 도 8의 일부 확대도이다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이너밴드의 결합구조가 도시된 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 아우터밴드의 결합구조가 도시된 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 풍력발전장치의 정단면도이다.
도 13은 도 12의 A-A를 따라 절단된 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 풍력발전장치가 도시된 정단면도이다.
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 풍력발전장치가 도시된 정단면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 발명 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 실시예에 따른 연도조립체는 복수개의 연도가 결합되는 구조이다. 상기 연도조립체는 수직 방향 또는 수평방향으로 배치될 수 있다. 상기 연도조립체는 수평방향으로 배치된 연도들 및 수직방향으로 배치된 연도들이 조립된 형태일 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 연도조립체가 도시된 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 풍력발전장치의 사시도이고, 도 3은 도 2의 투시도이고, 도 4는 도 2의 정단면도이고, 도 5는 도 3에 도시된 로터축 및 블레이드의 사시도이고, 도 6은 도 2에 도시된 풍력발전장치의 평면도이고, 도 7은 도 1에 도시된 제 1 이너연도 및 제 2 이너연도의 정단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 연도조립체의 일부 확대단면도이고, 도 9는 도 8의 일부 확대도이고, 도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이너밴드의 결합구조가 도시된 사시도이고, 도 11은 도 1에 도시된 아우터밴드의 결합구조가 도시된 사시도이다.
상기 연도조립체는 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)와, 상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200) 중 어느 하나에 결합되고, 상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200)를 따라 유동되는 공기의 유량에 의해 회전되어 전력을 생산하는 풍력발전장치(500)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 구조가 동일하다. 상기 풍력발전장치(500), 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)는 내부식성이 높은 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 풍력발전장치(500)는, 상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200)에 결합되는 발전연도(510)와, 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 발전연도(510)의 길이 방향으로 배치된 로터축(520)과, 상기 로터축(520)에 결합되고, 상기 발전연도(510)를 유동하는 공기에 의해 상기 로터축(520)과 함께 회전되는 복수개의 블레이드(570)와, 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 일측을 지지하는 제 1 축브래킷(530)과, 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 타측을 지지하는 제 2 축브래킷(540)과, 상기 제 1 축브래킷(530) 또는 제 2 축브래킷(540) 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 로터축(520)의 회전을 통해 전력을 생산하는 발전모듈(600, 도 4 참조)을 포함한다.
상기 발전연도(510)는, 원통형으로 형성된 발전연도파이프(514)와, 상기 발전연도파이프(514)의 일측(본 실시예에서 상측)에 배치되고, 반경방향 외측으로 절곡된 제 1 결합플랜지(511)와, 상기 발전연도파이프(514)의 타측(본 실시예에서 하측)에 배치되고, 반경방향 외측으로 절곡된 제 2 결합플랜지(512)를 포함한다.
상기 발전연도파이프(514)의 내경 및 직경이 후술하는 이너파이프(114)의 내경 및 직경과 동일하다.
상기 제 1 결합플랜지(511)는 탑뷰로 볼 때 링형상으로 형성된다.
상기 제 2 결합플랜지(512)는 바텀뷰로 볼 때 링형상으로 형성된다.
상기 제 1 결합플랜지(511) 및 제 2 결합플랜지(512)에 각각 체결을 위한 체결홀들이 형성될 수 있다. 상기 체결홀들은 상기 제 1 결합플랜지(511) 및 제 2 결합플랜지(512)를 따라 원주방향으로 배열될 수 있다.
상기 로터축(520)이 상기 발전연도파이프(514)의 축중심(C)에 배치되고, 길이 방향으로 길게 연장된다.
상기 로터축(520)의 일단(521) 및 타단(522) 중 적어도 어느 하나가 상기 제 1 결합플랜지(511) 또는 제 2 결합플랜지(512) 중 어느 하나와 동일 높이에 배치될 수 있다.
본 실시예에서 상기 로터축(520)의 일단(521)이 상기 제 1 결합플랜지(511)와 같은 높이에 배치되고, 상기 로터축(520)의 타단(522)이 상기 발전연도파이프(514)의 길이 내에 배치된다.
본 실시예에서 상기 블레이드(570)는 4개로 구성되고, 구분이 필요할 경우 제 1 블레이드(570a), 제 2 블레이드(570b), 제 3 블레이드(570c), 제 4 블레이드(570d)라 한다.
상기 제 1 블레이드(570a), 제 2 블레이드(570b), 제 3 블레이드(570c), 제 4 블레이드(570d)가 상기 로터축(520)을 기준으로 원주방향으로 배열되고, 본 실시에에서 90도 간격으로 등간격 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 블레이드(570a), 제 2 블레이드(570b), 제 3 블레이드(570c), 제 4 블레이드(570d)의 구조가 동일하다.
본 실시예에서 연도 내부의 공기는 하측에서 상측으로 유동되고, 발전연도(510)를 기준으로 할 경우, 타단(522)에서 일단(521) 방향으로 유동된다.
상기 블레이드(570)는, 상기 로터축(520)의 외주면을 따라 길게 연장되게 배치되는 루트엣지(572)와, 상기 루트엣지(572)의 타단(572b) 가장자리에서 상기 로터축(520)의 반경방향 외측으로 연장되는 리딩엣지(574)와, 상기 루트엣지(572)의 일단(572a) 가장자리에서 상기 로터축(520)의 반경방향 외측으로 연장되는 트레일링엣지(576)와, 상기 트레일링엣지(576) 및 리딩엣지(574)을 연결하는 팁엣지(578)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 리딩엣지(574)가 상기 로터축(520)의 타단(522) 측에 배치되고, 상기 트레일링엣지(576)가 상기 로터축(520)의 일단(521) 측에 배치된다.
상기 루트엣지(522)가 상기 로터축(520)의 외주면을 따라 나선형으로 형성된다.
상기 발전연도(510)를 통과하는 공기와 상기 리딩엣지(574)가 먼저 접촉되고, 상기 리딩엣지(574)가 상기 로터축(520)과 교차되는 직선으로 형성된다.
상기 트레일링엣지(576)에서 상기 블레이드(570)와 접촉되는 공기가 박리되고, 상기 트레일링엣지(576)가 상기 로터축(520)과 교차되는 직선으로 형성된다.
본 실시예에서 상기 리딩엣지(574) 및 트레일링엣지(576)의 길이가 동일하게 형성된다.
상기 팁엣지(578)는 상기 리딩엣지(574) 및 트레일링엣지(576)를 연결하는 곡선으로 형성된다.
정면으로 볼 때, 본 실시예에서 리딩엣지(574) 및 트레일링엣지(576)가 평행하게 배치되고, 탑뷰로 볼 때, 상기 리딩엣지(574) 및 트레일링엣지(576)가 교차되게 배치된다.
상기 제 1 블레이드(570a), 제 2 블레이드(570b), 제 3 블레이드(570c), 제 4 블레이드(570d)의 각 리딩엣지(574)가 상기 로터축(520)을 기준으로 90도 간격으로 배치된다.
상기 제 1 블레이드(570a), 제 2 블레이드(570b), 제 3 블레이드(570c), 제 4 블레이드(570d)의 각 트레일링엣지(576)가 상기 로터축(520)을 기준으로 90도 간격으로 배치된다.
상기 리딩엣지 또는 트레일링엣지의 구분이 필요할 경우, "제 1 " 또는 "제 2"등과 같은 접두어를 붙여 구분한다.
본 실시예와 달리 블레이드가 축류팬 형태로 형성되어도 무방하다. 본 실시예에서는 블레이드(570)가 로터축(520)의 길이 방향으로 길게 연장되어 배치되기 때문에, 연도 내부를 유동하는 공기로부터 지속적으로 압력을 전달받을 수 있고, 이를 통해 발전효율을 향상시킬 수 있는 구조를 가지고 있다.
상기 제 1 축브래킷(530)은 상기 트레일링엣지(576) 및 제 1 결합플랜지(511) 사이에 배치되고, 상기 제 2 축브래킷(540)은 상기 리딩엣지(574) 및 제 2 결합플랜지(512) 사이에 배치된다.
상기 복수개의 블레이드(570)들이 상기 제 1 축브래킷(530) 및 제 2 축브래킷(540) 사이에 배치되어 회전된다.
본 실시예에서 상기 제 1 축브래킷(530)은 4개가 배치되고, 이를 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)라 한다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 축브래킷(530)의 개수, 간격 및 각도는 다양하게 변형될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)의 각 내측단이 상기 로터축(520)과 이격된다.
상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)은 상기 로터축(520)의 축방향을 기준으로 방사상으로 배치되고, 각각 90도 간격으로 이격된다.
제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)은 판상형으로 형성되고, 상기 로터축(520)의 축방향으로 수직하게 배치된다.
공기의 유동방향으로 배치된 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)을 통해 공기의 축방향 직진성이 향상될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 2 축브래킷(540)은 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)을 포함한다. 본 실시예와 달리 상기 제 2 축브래킷(540)의 개수, 간격 및 각도는 다양하게 변형될 수 있다.
상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)의 각 내측단이 상기 로터축(520)과 이격된다.
상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)은 로터축(520)이 관통되는 서포트하우징(690)에 결합된다.
상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)은 상기 로터축(520)의 축방향을 기준으로 방사상으로 배치되고, 각각 90도 간격으로 이격된다.
상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)은 판상형으로 형성되고, 상기 로터축(520)의 축방향으로 수직하게 배치된다.
상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)이 공기의 유동방향으로 배치되기 때문에, 공기의 축방향 직진성이 향상될 수 있다.
특히 상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)이 상기 발전연도(510)의 입구 측에 배치되기 때문에, 블레이드(570)와 접촉되기 전에 공기의 직진성이 증가되면, 블레이드(570)에 가하는 압력을 증가시킬 수 있다.
상기 발전모듈(600)은, 상기 제 1 축브래킷(530)에 결합되고, 상기 로터축(520)이 관통되는 발전하우징(610)과, 상기 로터축(520)에 결합되어 회전되는 로터(650)과, 상기 로터(650)와 이격되고, 상기 제 1 축브래킷(530)에 배치되며, 상기 로터(650)의 회전 시 전자기력에 의한 상호작용을 통해 전기를 발생시키는 스테이터(660)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 로터축(520)이 상기 발전하우징(610)을 관통하게 배치되고, 상기 발전하우징(610)에 상기 로터축(520)을 지지하는 베어링(미도시)이 배치될 수 있다.
상기 발전하우징(610)은 상기 로터축(520)이 관통되는 로터축홀(611)이 형성되고, 상기 로터축홀(611)에 상기 베어링이 배치될 수 있다.
상기 스테이터(660)는 상기 제 1-1 축브래킷(531)의 내측단에 배치되는 제 1 스테이터(661)와, 상기 제 1-2 축브래킷(532)의 내측단에 배치되는 제 2 스테이터(662)와, 상기 제 1-3 축브래킷(533)이 내측단에 배치되는 제 3 스테이터(663)와, 상기 제 1-4 축브래킷(534)의 내측단에 배치되는 제 4 스테이터(664)를 포함한다.
상기 로터(650)는 상기 로터축(520)의 외주면에 배치되는 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)를 포함한다.
상기 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)는 영구자석일 수 있다. 제 1 스테이터(661), 제 2 스테이터(662), 제 3 스테이터(663) 및 제 4 스테이터(664)는 각각 코일을 포함할 수 있다.
상기 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)가 회전될 경우, 상기 제 1 스테이터(661), 제 2 스테이터(662), 제 3 스테이터(663) 및 제 4 스테이터(664)에서 전기가 생산될 수 있다.
상기 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)가 상기 로터축(520)의 축중심(C)을 기준으로 방사상으로 배치될 수 있고, 본 실시예에서 상기 축중심(C)을 기준으로 상기 로터축(520)의 외주면을 따라 90도 간격으로 배치될 수 있다.
상기 발전하우징(610)에 상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)의 내측단이 결합되어 고정될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)가 상기 발전하우징(610)의 하측에 결합된다.
상기 발전하우징(610)이 상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)을 동시에 고정하기 때문에, 상기 로터축(520)의 회전 시 발생되는 진동을 효과적으로 저감할 수 있다.
상기 서포트하우징(690)의 축중심에 상기 로터축(520)이 관통되는 축홀(691)이 형성된다.
상기 서포트하우징(690)이 상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)의 내측단에 결합되어 상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)을 동시에 고정시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)의 하측에 상기 서포트하우징(690)이 배치된다.
상기 제 2-1 축브래킷(541), 제 2-2 축브래킷(542), 제 2-3 축브래킷(543) 및 제 2-4 축브래킷(544)의 내측단에 베어링(680)이 배치되어 상기 로터축(520)과의 마찰 및 진동을 저감할 수 있다.
상기 베어링(680)이 상기 서포트하우징(690)의 상측에 배치된다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 실시예에 따른 연도조립체는 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)를 포함하는 다수개의 연도들을 연속되게 배치한다.
상기 연도조립체는 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)와, 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 경계를 밀착시키는 이너밴드(300)와, 상기 아우터연도(150)(250)의 경계를 커버하는 아우터밴드(400)를 포함한다.
본 실시예에서 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)는 STS304 또는 STS316과 같은 스테인리스 재질로 형성된다.
상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 구동이 동일하기 때문에, 하나를 기준으로 설명한다. 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 각 구성을 구분할 필요가 있을 경우, "제 1", "제 2" 등의 접두사를 붙여 구분할 수 있다.
상기 제 1 이너연도(100)는, 일측(본 실시예에서 상측)에 일측플랜지(111)가 형성되고, 타측(본 실시예에서 하측)에 타측플랜지(112)가 형성되며, 상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112)를 연결시키는 이너파이프(114)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 이너파이프(114)는 원통형으로 형성될 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 이너파이프(114)가 각형 또는 타원형으로 형성되어도 무방하다.
상기 일측플랜지(111)는 상기 이너파이프(114)의 일측에 배치되고, 반경방향 외측으로 돌출된다. 탑뷰로 볼 때, 상기 일측플랜지(111)는 링형상으로 형성된다.
상기 타측플랜지(112)는 상기 이너파이프(114)의 타측에 배치되고, 반경방향 외측으로 돌출된다. 바텀뷰로 볼 때, 상기 타측플랜지(112)는 링형상으로 형성된다.
본 실시예에서 일측플랜지(111)의 폭과 타측플랜지(112)의 폭이 같게 형성된다. 본 실시예와 달리 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112)의 폭이 상이하게 형성될 수 있다.
본 실시예에서 상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112)는 완전한 링 형태로 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112) 중 적어도 어느 하나가 호 형상이어도 무방하다.
상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112)는 서로 대응되는 형상이다.
상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112)는 상기 이너파이프(114)와 일체로 제작된다. 상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(112)는 상기 이너파이프(114)를 절곡하여 형성될 수 있다.
상기 제 2 이너연도(200)는, 일측(본 실시예에서 상측)에 일측플랜지(211)가 형성되고, 타측(본 실시예에서 하측)에 타측플랜지(212)가 형성되며, 상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)를 연결시키는 이너파이프(214)를 포함한다.
상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)는 상기 이너파이프(214)와 일체로 제작된다. 상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)는 상기 이너파이프(214)를 절곡하여 형성될 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 1 이너연도(100)가 하측에 배치되고, 상기 제 2 이너연도(200)가 상측에 배치된다.
상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)가 결합될 경우, 제 1 이너연도(100)의 일측플랜지 상측에 제 2 이너연도의 타측플랜지가 적층될 수 있다.
상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)가 결합될 경우, 상기 제 1 이너연도(100)의 일측플랜지(111)와 제 2 이너연도(200)의 타측플랜지(212)가 결합된다.
상기 이너밴드(300)는 상기 플랜지들을 감싸게 배치된다. 상기 이너밴드(300)는 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)를 감싸게 배치된다.
상기 이너밴드(300)의 적어도 일부는 상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212) 보다 반경방향 외측에 배치된다.
상기 이너밴드(300)는, 상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)가 삽입되는 밴드삽입부(310)와, 상기 밴드삽입부(310)에서 상기 이너파이프(114)의 길이 방향으로 연장된 밴드연장부(320)(330)와, 상기 밴드삽입부(310)의 일단 및 타단에 각각 배치된 밴드체결부(351)(352)와, 상기 밴드체결부(351)(352)를 체결 결합시키는 밴드체결부재(353)(354)를 포함한다.
본 실시예에서 밴드체결부재(353)(354)는 볼트 및 너트가 사용된다. 본 실시예와 달리 다양한 체결부재가 사용될 수 있다.
상기 밴드삽입부(310)는 상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)가 삽입될 수 있도록 오목한 삽입홈(315)이 형성된다. 본 실시예에서 상기 밴드삽입부(310)는 V자 형태로 형성된다. 상기 삽입홈(315)은 상기 일측플랜지(211) 및 타측플랜지(212)이 삽입되는 측이 넓고, 연도의 반경방향 외측으로 갈수록 좁아지게 형성된다.
상기 정단면으로 볼 때, 상기 밴드삽입부(310)는 "<" 또는 ">" 형태로 형성될 수 있다.
상기 밴드삽입부(310)는 상기 일측플랜지(111) 하측에 배치되는 제 1 경사부(311)와, 상기 타측플랜지(212) 상측에 배치되는 제 2 경사부(312)와, 상기 제 1 경사부(311) 및 제 2 경사부(312)를 연결하고, 상기 일측플랜지(111) 및 타측플랜지(212) 보다 반경방향 외측에 배치되는 연결부(313)를 포함한다.
탑뷰로 볼 때, 상기 밴드삽입부(310)는 링형상으로 형성될 수 있다.
상기 밴드삽입부(310)의 일단 및 타단은 분리되고, 상기 일단 및 타단에 각각 밴드체결부(351)(352)가 배치된다.
본 실시예에서 상기 밴드체결부(351)(352)는 상기 밴드삽입부(310)와 일체로 형성된다. 상기 밴드삽입부(310)를 반경방향 외측으로 절곡하여 상기 밴드체결부(351)(352)를 형성한다.
상기 일단에 배치된 것을 제 1 밴드체결부(351)라 하고, 타단에 배치된 것을 제 2 밴드체결부(352)라 한다.
상기 제 1 밴드체결부(351) 및 제 2 밴드체결부(352)는 서로 마주보게 배치된다. 상기 제 1 밴드체결부(351) 및 제 2 밴드체결부(352)는 상기 연도의 반경방향 외측을 향하게 배치될 수 있다.
상기 제 1 밴드체결부(351) 및 제 2 밴드체결부(352)에 각각 체결홀(355)이 형성되고, 상기 밴드체결부재(353)(354)의 체결을 통해 상기 제 1 밴드체결부(351) 및 제 2 밴드체결부(352)가 밀착될 수 있다.
상기 이너밴드(300)의 직경은 상기 이너파이프(114)와 같거나 상기 이너파이프(114)보다 약간 작게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 직경차를 통해 상기 이너밴드(300)가 상기 이너파이프(114)의 외측면에 밀착될 수 있다.
상기 밴드연장부(320)(330)는 상기 밴드삽입부(310)와 일체로 형성된다.
띠 형태의 판을 절곡하여 상기 밴드체결부재(353)(354)를 제외한 밴드삽입부(310), 밴드연장부(320)(330) 및 밴드체결부(351)(352)를 제작한다.
상기 밴드연장부(320)(330)는 상기 제 1 경사부(311)와 연결된 제 1 밴드연장부(320)와, 상기 제 2 경사부(312)와 연결된 제 2 밴드연장부(330)를 포함한다.
상기 제 1 밴드연장부(320) 및 제 2 밴드연장부(330)는 상기 이너파이프(114)의 외측면에 밀착될 수 있다. 상기 제 1 밴드연장부(320) 및 제 2 밴드연장부(330)가 상기 이너파이프(114)에 밀착됨으로서 상기 삽입홈(315)을 밀폐시킬 수 있다.
상기 삽입홈(315)에 실란트가 충진될 수 있다. 상기 실란트는 상기 삽입홈(315)을 따라 충진될 수 있다. 상기 삽입홈(315)의 부피보다 많은 부피의 실란트가 충진되는 것이 바람직하다.
상기 삽입홈(315)에 충진된 실란트는 상기 제 1 이너연도(100)의 일측플랜지(111) 및 제 2 이너연도(200)의 타측플랜지(212) 전체를 감싸게 배치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 연도조립체는, 상기 제 1 이너연도(100)의 외측을 감싸는 제 1 아우터연도(150)들과, 상기 제 2 이너연도(200)의 외측을 감싸는 제 2 아우터연도(250)들을 더 포함한다.
상기 제 1 아우터연도(150) 및 제 2 아우터연도(250)는 동일하게 형성된다. 상기 제 1 아우터연도(150) 및 제 2 아우터연도(250)는 전체적인 형상이 원통형으로 형성되고, 동일한 직경으로 형성된다.
제 1 이너연도(100) 및 제 1 아우터연도(150)들의 조립체를 제 1 연도조립체(1001)라 정의하고, 상기 제 2 이너연도(200) 및 제 2 아우터연도(250)들의 조립체를 제 2 연도조립체(1002)라 정의한다.
본 실시예에서 상기 제 1 연도조립체(1001) 및 제 2 연도조립체(1002)는 4중관 형태로 형성된다.
그래서 상기 제 1 아우터연도(150)는 상기 제 1 이너연도(100)와 이격되어 제 1 이너연도(100)의 외주면을 감싸게 배치된 제 1-1 아우터연도(1511)와, 상기 제 1-1 아우터연도(1511)와 이격되어 제 1-1 아우터연도(1511)의 외주면을 감싸게 배치된 제 1-2 아우터연도(1512)와, 상기 제 1-2 아우터연도(1512)와 이격되어 제 1-2 아우터연도(1512)의 외주면을 감싸게 배치된 제 1-3 아우터연도(1513)를 포함한다.
상기 제 1 이너연도(100) 및 제 1-1 아우터연도(1511) 사이에 제 1-1 이격공간(1501)이 형성되고, 상기 제 1-1 아우터연도(1511) 및 제 1-2 아우터연도(1512) 사이에 제 1-2 이격공간(1502)이 형성되며, 상기 제 1-2 아우터연도(1512) 및 제 1-3 아우터연도(1513) 사이에 제 1-3 이격공간(1503)이 형성된다.
본 실시예에서 제 1-1 이격공간(1501) 및 제 1-3 이격공간(1503)은 빈공간으로 배치되고, 상기 제 1-2 이격공간(1502)에 단열재(800)가 배치된다.
상기 제 1-1 이격공간(1501), 제 1-2 이격공간(1502) 및 제 1-3 이격공간(1503)은 반경방향 외측으로 적층되어 배치된다.
상기 제 1-1 이격공간(1501), 제 1-2 이격공간(1502) 및 제 1-3 이격공간(1503)가 제 1 이너연도(100)의 반경방향 외측으로 적층되어 배치됨으로써 상기 제 1 이너연도(100)의 열이 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.
상기 제 1-1 이격공간(1501) 바깥쪽에 상기 제 1-2 이격공간(1502)이 배치되고, 상기 제 1-2 이격공간(1502) 바깥쪽에 상기 제 1-3 이격공간(1503)이 배치된다.
상기 제 1-3 이격공간(1503)의 반경방향 간격이 상기 제 1-1 이격공간(1501) 및 제 1-3 이격공간(1503)의 반경방향 간격보다 길게 형성되며, 이를 통해 상기 단열재(800)를 충분히 채울 수 있다.
상하 방향에 대하여 제 1-1 아우터연도(1511), 제 1-2 아우터연도(1512) 및 제 1-3 아우터연도(1513)은 각기 다른 길이로 형성된다.
상하 방향에 대하여 상기 제 1-1 아우터연도(1511)의 길이를 L1이라 정의하고, 상기 제 1-2 아우터연도(1512)의 길이를 L2라 정의하며, 상기 제 1-3 아우터연도(1513)의 길이를 L3이라 정의하고, 상기 제 1 이너연도(100)의 길이를 L0라 정의한다.
본 실시예에서는 L0 > L1 > L2 > L3 의 관계를 형성한다. 즉, 상기 제 1 아우터연도(150)들은 제 1 이너연도(100)에서 반경방향 외측에 배치될수록 길이가 짧게 형성된다.
상기 제 1 이너연도(100)의 수평방향 중심(O)을 기준으로 제 1-1 아우터연도(1511), 제 1-2 아우터연도(1512) 및 제 1-3 아우터연도(1513)이 상하 방향으로 대칭되게 형성된다.
상기 수평방향 중심(O)은 상기 이너연도의 길이 중간에 배치되고, 수평하게 배치될 수 있다. 상기 수평방향 중심(O)은 이너연도의 길이 방향으로 배치된 축중심(C)과 직교될 수 있다.
상기 수평방향 중심(O)과 같은 평면에 배치되고, 상기 수평방향 중심(O)과 직교하는 가상의 직선을 S라 정의한다. 상기 직선 S는 상기 중심축(C)과도 직교한다.
제 1-1 스페이서(160), 제 1-2 스페이서(1160) 및 제 1-3 스페이서(2160)도 상기 중심(O)을 기준으로 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있다.
본 실시예에서는 스페이서들을 통해 이너연도 및 아우터연도들이 결합되기 때문에, 결합을 위한 접촉면적을 최소화할 수 있고, 이를 통해 이너연도의 열이 아우터연도들로 전도되는 것을 최소화할 수 있다.
상기 제 1-1 스페이서(160)는 상기 제 1 이너연도(100)의 둘레방향으로 복수개가 배치될 수 있고, 상기 중심(O)을 기준으로 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있다.
상기 제 1-2 스페이서(1160)는 제 1-1 아우터연도(1511)의 둘레방향으로 복수개가 배치될 수 있고, 상기 중심(O)을 기준으로 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있다.
상기 제 1-3 스페이서(2160)는 제 1-2 아우터연도(1512)의 둘레방향으로 복수개가 배치될 수 있고, 상기 중심(O)을 기준으로 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있다.
상기 제 2 아우터연도(250)들은 상기 제 1 아우터연도(150)들과 동일한 규격으로 형성된다.
구체적으로 상기 제 2 아우터연도(250)는 상기 제 2 이너연도(200)와 이격되어 제 2 이너연도(200)의 외주면을 감싸게 배치된 제 2-1 아우터연도(2511)와, 상기 제 2-1 아우터연도(2511)와 이격되어 제 2-1 아우터연도(2511)의 외주면을 감싸게 배치된 제 2-2 아우터연도(2512)와, 상기 제 2-2 아우터연도(2512)와 이격되어 제 2-2 아우터연도(2512)의 외주면을 감싸게 배치된 제 2-3 아우터연도(2513)를 포함한다.
상기 제 2 이너연도(200) 및 제 2-1 아우터연도(2511) 사이에 제 2-1 이격공간(2501)이 형성되고, 상기 제 2-1 아우터연도(2511) 및 제 2-2 아우터연도(2512) 사이에 제 2-2 이격공간(2502)이 형성되며, 상기 제 2-2 아우터연도(1512) 및 제 2-3 아우터연도(2513) 사이에 제 2-3 이격공간(2503)이 형성된다.
본 실시예에서 제 2-1 이격공간(2501) 및 제 2-3 이격공간(2503)은 빈공간으로 배치되고, 상기 제 2-2 이격공간(1502)에 단열재(800)가 배치된다.
상기 제 2-1 이격공간(2501), 제 2-2 이격공간(2502) 및 제 2-3 이격공간(2503)은 반경방향 외측으로 적층되어 배치된다.
상기 제 2-1 이격공간(2501) 바깥쪽에 상기 제 2-2 이격공간(2502)이 배치되고, 상기 제 2-2 이격공간(2502) 바깥쪽에 상기 제 2-3 이격공간(1503)이 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1-1 이격공간(1501), 제 1-3 이격공간(1503), 제 2-1 이격공간(2501) 및 제 2-3 이격공간(2503)은 상측 및 하측이 개구된 형태이고, 공기가 유동될 수 있다.
상기 제 1-2 이격공간(1502) 및 제 2-2 이격공간(2502)은 상측면 또는 하측면 중 적어도 일부가 막힌 형태이고, 단열재(800, 801)가 채워진다. 본 실시예에서 상기 단열재(801)는 상기 제 1-2 스페이서(1160) 또는 제 2-2 스페이서(1260)에 지지된다.
상기 제 2-3 이격공간(2503)의 반경방향 간격이 상기 제 2-1 이격공간(2501) 및 제 2-3 이격공간(2503)의 반경방향 간격보다 길게 형성되며, 이를 통해 상기 단열재(800)를 충분히 채울 수 있다.
상하 방향에 대하여 제 2-1 아우터연도(2511), 제 2-2 아우터연도(2512) 및 제 2-3 아우터연도(2513)은 각기 다른 길이로 형성되고, 상기 제 1 아우터연도(150)들과 동일하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 연도조립체는, 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 1-1 아우터연도(1511)에 결합되고, 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 1-1 아우터연도(1511)를 반경방향으로 이격시키는 제 1-1 스페이서(160)와, 상기 제 1-1 아우터연도(1511) 및 제 1-2 아우터연도(1512)에 결합되고, 상기 제 1-1 아우터연도(1511) 및 제 1-2 아우터연도(1512)를 반경방향으로 이격시키는 제 1-2 스페이서(1160)와, 상기 제 1-2 아우터연도(1512) 및 제 1-3 아우터연도(1513)에 결합되고, 상기 제 1-2 아우터연도(1512) 및 제 1-3 아우터연도(1513)를 반경방향으로 이격시키는 제 1-3 스페이서(2160)와, 상기 제 2 이너연도(200) 및 제 2-1 아우터연도(2511)에 결합되고, 상기 제 2 이너연도(200) 및 제 2-1 아우터연도(2511)를 반경방향으로 이격시키는 제 2-1 스페이서(260)와, 상기 제 2-1 아우터연도(2511) 및 제 2-2 아우터연도(2512)에 결합되고, 상기 제 2-1 아우터연도(2511) 및 제 2-2 아우터연도(2512)를 반경방향으로 이격시키는 제 2-2 스페이서(1260)와, 상기 제 2-2 아우터연도(2512) 및 제 2-3 아우터연도(2513)에 결합되고, 상기 제 2-2 아우터연도(2512) 및 제 2-3 아우터연도(2513)를 반경방향으로 이격시키는 제 2-3 스페이서(2260)를 더 포함할 수 있다.
상기 제 1-1 스페이서(160)에 의해 상기 제 1-1 이격공간(1501)이 형성되고, 상기 제 1-2 스페이서(1160)에 의해 상기 제 1-2 이격공간(1502)이 형성되며, 상기 제 1-3 스페이서(2160)에 의해 상기 제 1-3 이격공간(1503)이 형성된다.
본 실시예에서 상기 제 1-1 이격공간(1501)의 반경방향 길이는 25mm이고, 상기 제 1-2 이격공간(1502)의 반경방향 길이는 40mm이고, 상기 제 1-3 이격공간(1503)의 반경방향 길이는 25mm이다.
본 실시예와 달리 상기 각 이격공간(1501)(1502)(1503)의 반경방향 간격을 모두 25mm로 하거나 40mm로 적용하여도 무방하다.
본 실시예에서는 각 이격공간(1501)(1502)(1503) 중 적어도 어느 하나에 단열재(800)가 배치되기 때문에, 각 이격공간(1501)(1502)(1503)의 간격을 좁게 설계할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제 2-1 스페이서(260)에 의해 상기 제 2-1 이격공간(2501)이 형성되고, 상기 제 2-2 스페이서(1260)에 의해 상기 제 2-2 이격공간(2502)이 형성되며, 상기 제 2-3 스페이서(2260)에 의해 상기 제 2-3 이격공간(2503)이 형성된다.
본 실시예에서 상기 제 2-1 이격공간(2501)의 반경방향 길이는 25mm이고, 상기 제 2-2 이격공간(2502)의 반경방향 길이는 40mm이고, 상기 제 2-3 이격공간(2503)의 반경방향 길이는 25mm이다.
상기 제 1 아우터연도(150)의 직경은 상기 제 1 이너연도(100)의 직경보다 크게 형성되고, 상기 제 2 아우터연도(250)의 직경은 상기 제 2 이너연도(200)의 직경보다 크게 형성된다.
상기 제 1 아우터연도(150) 및 제 2 아우터연도(250)의 길이는 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200) 보다 짧게 형성될 수 있다.
즉, 상기 제 1 아우터연도(150)의 일단 및 타단이 상기 제 1 이너연도(100)의 길이 내에 배치될 수 있다. 상기 제 2 아우터연도(250)의 일단 및 타단이 상기 제 2 이너연도(200)의 길이 내에 배치될 수 있다.
상기 아우터밴드(400)는 링형태로 형성될 수 있다. 상기 아우터밴드(400)는 상기 제 1 아우터연도(150) 및 제 2 아우터연도(250)의 외측면에 밀착될 수 있다. 상기 아우터밴드(400)는 상기 제 1 아우터연도(150) 및 제 2 아우터연도(250)의 내부를 밀폐시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 아우터밴드(400)는 상기 제 1-3 아우터연도(1513) 및 제 2-3 아우터연도(2513)의 이격된 경계를 커버한다.
상기 아우터밴드(400)는 일단(401, 본 실시예에서 하단)이 제 1 아우터연도(150, 본 실시예에서 제 1-3 아우터연도)에 밀착되고, 타단(402, 본 실시예에서 상단)이 제 2 아우터연도(250, 제 2-3 아우터연도)에 밀착된다. 상기 일단(401)은 상기 연도(100)(200)들의 길이 방향이다.
상기 아우터밴드(400)의 원주방향 일단 및 타단은 반경방향 외측으로 절곡된 밴드체결부(403)(404)가 형성된다. 상기 밴드체결부(403)(404)는 서로 마주보게 배치되고, 밴드체결부재(405)(406)을 통해 체결 결합될 수 있다.
상기 제 1-1 스페이서(160)는 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 1 아우터연도(150)를 이격시킨다. 상기 제 1-1 스페이서(160)는 제 1 이너연도(100)의 열이 상기 제 1 아우터연도(150)로 전도되는 것을 최소화할 수 있다.
제 2-1 스페이서(260)도 동일한 구조 및 기능을 수행한다.
상기 제 1-1 스페이서(160)는 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 제 1-1 스페이서(160)들은 상기 제 1 이너연도(100)의 중심축을 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다.
상기 제 2-1 스페이서(260)도 복수개가 구비될 수 있다. 복수개의 제 2-1 스페이서(260)들은 상기 제 2 이너연도(200)의 중심축을 기준으로 방사상으로 배치될 수 있다.
상기 제 1-1 스페이서(160)는 상기 제 1 일측플랜지(111) 보다 하측에 배치되고, 상기 제 2-1 스페이서(260)는 상기 제 2 타측플랜지(212) 보다 상측에 배치된다.
상기 제 1-1 스페이서(160)는 상기 제 1 이너연도(100)에 결합되는 제 1 연결부(161)와, 상기 제 1-1 아우터연도(1511)에 고정되는 제 2 연결부(162)와, 상기 제 1 연결부(161) 및 제 2 연결부(162)를 연결하는 제 3 연결부(163)를 포함한다.
상기 제 1 연결부(161) 및 제 2 연결부(162)는 서로 대향되게 배치되고, 상기 제 3 연결부(163)는 상기 제 1 연결부(161) 및 제 2 연결부(162)와 직교하게 배치될 수 있다.
본 실시예에서 반경방향에 대한 상기 제 3 연결부(163)의 길이는 25mm이다.
반경방향에 대해, 상기 제 1 연결부(161)는 상기 제 1 밴드연장부(320) 및 제 1 이너연도(100) 사이에 배치될 수 있다. 상기 이너밴드(300)의 체결 시 상기 제 1 밴드연장부(320)가 상기 제 1 연결부(161)에 밀착되고, 기밀성능을 더 높일 수 있다.
상기 제 2 연결부(162)는 상기 제 1 아우터연도(150)의 일측단(152)에 결합될 수 있다.
상기 제 1-2 스페이서(1160)는 상기 제 1-1 아우터연도(1511)에 결합되는 제 1 연결부(1161)와, 상기 제 1-2 아우터연도(1512)에 고정되는 제 2 연결부(1162)와, 상기 제 1 연결부(1161) 및 제 2 연결부(1162)를 연결하는 제 3 연결부(1163)를 포함한다.
본 실시예에서 반경방향에 대한 상기 제 3 연결부(1163)의 길이는 40mm이다.
마찬가지로 상기 제 1-3 스페이서(2160)는 상기 제 1-2 아우터연도(1512)에 결합되는 제 1 연결부(2161)와, 상기 제 1-3 아우터연도(1513)에 고정되는 제 2 연결부(2162)와, 상기 제 1 연결부(2161) 및 제 2 연결부(2162)를 연결하는 제 3 연결부(2163)를 포함한다.
본 실시예에서 반경방향에 대한 상기 제 3 연결부(2163)의 길이는 25mm이다.
상기 제 1-1 아우터연도(1511)를 기준으로 상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162)와, 상기 제 1-2 스페이서(1160)의 제 1 연결부(1161)가 서로 마주보게 배치된다.
상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162), 제 1-1 아우터연도(1511) 및 제 1-2 스페이서(1160)의 제 1 연결부(1611)는 고정부재(170, 171)를 통해 한번에 결합될 수 있다. 본 실시예에서 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162), 제 1-1 아우터연도(1511) 및 제 1-2 스페이서(1160)의 제 1 연결부(1611)는 용접을 통해 고정된다. 본 실시예와 달리 볼트, 나사 등의 체결부재를 통해 결합되어도 무방하다.
상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162), 제 1-1 아우터연도(1511) 및 제 1-2 스페이서(1160)의 제 1 연결부(1611)가 고정부재(171)를 통해 한번에 결합될 수 있기 때문에, 조립이 간편하고, 3개의 부재가 결합되어 강성을 증대시킬 수 있다.
마찬가지로, 제 1-2 스페이서(1160)의 제 2 연결부(1162), 제 1-2 아우터연도(1512) 및 제 1-3 스페이서(2160)의 제 1 연결부(2161)도 고정부재(172)를 통해 한번에 결합된다.
상기 제 1-3 스페이서(2160)의 제 2 연결부(2162) 및 제 1-3 아우터연도(1513)도 고정부재(173)를 통해 결합된다.
상기 제 1 이너연도(100)의 수평방향 중심(O)을 기준으로, 상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 3 연결부(163)가 상기 중심(O)과 가장 멀게 배치되고, 상기 제 1-3 스페이서(2160)의 제 3 연결부(2163)가 가장 가깝게 배치되며, 상기 제 1-2 스페이서(1160)의 제 3 연결부(1163)는 상기 연결부(163)(2163)들 사이에 배치된다.
한편, 상기 제 2-1 스페이서(260)는 상기 제 2 이너연도(200)에 결합되는 제 1 연결부(261)와, 상기 제 2 아우터연도(250)에 고정되는 제 2 연결부(262)와, 상기 제 1 연결부(261) 및 제 2 연결부(262)를 연결하는 제 3 연결부(263)를 포함한다.
상기 제 1 연결부(261) 및 제 2 연결부(262) 서로 대향되게 배치되고, 상기 제 3 연결부(263)는 상기 제 1 연결부(261) 및 제 2 연결부(262)와 직교하게 배치될 수 있다.
반경방향에 대해, 상기 제 1 연결부(261)는 상기 제 2 밴드연장부(330) 및 제 2 이너연도(200) 사이에 배치될 수 있다. 상기 이너밴드(300)의 체결 시 상기 제 2 밴드연장부(330)가 상기 제 1 연결부(261)에 밀착되고, 기밀성능을 더 높일 수 있다.
상기 제 2 연결부(262)는 상기 제 2 아우터연도(250)의 일측단(252)에 결합될 수 있다.
상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162) 및 제 2-1 스페이서(260)의 제 2 연결부(262) 사이에 상기 이너밴드(300)가 배치될 수 있다.
상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162) 및 제 2-1 스페이서(260)의 제 2 연결부(262)의 반경방향 돌출길이는 상기 이너밴드(300)의 돌출길이와 같거나 길게 형성될 수 있다.
상기 아우터밴드(400)의 상하 방향(연도들의 길이방향) 길이가 상기 상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162) 및 제 2-1 스페이서(260)의 제 2 연결부(262)의 간격보다 길게 형성될 수 있다.
상기 아우터밴드(400)는 상기 제 1-1 스페이서(160)의 제 2 연결부(162), 제 2-1 스페이서(260)의 제 2 연결부(262) 및 이너밴드(300)를 동시에 감싸게 배치된다.
이하 상기 제 2-1 스페이서(260)는 상기 제 1-1 스페이서(160)와 동일한 구조를 갖기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
한편, 상기 이너파이프(114)(214)의 내부에 세라믹 성분, 바나듐 및 티타니아를 포함하는 코팅층을 추가로 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 세라믹 성분은 알루미나를 포함하여 일련의 공정을 거쳐 세라믹 형태를 이룰 수 있는 것으로, 탄화규소, 코디어라이트(MgO.Al2O3.SiO2), 실리마나이트(sillimanite group, Al2O3·SiO2), 카올린(kaolin group, Al2O3·2SiO2·2H2O), 실리카(SiO2), 규조토 또는 이들의 조합일 수 있다.
바나듐은 원자번호 23번의 은회색 전이 금속으로 상기 조성물에 소량 첨가되어 연도관의 내열성 및 강도를 증가시킬 수 있다. 그러나 너무 과량 첨가되는 경우 코팅 과정 중 코팅층의 미세 균열을 일으킬 수 있다.
티타니아는 티타늄 산화물로 자연에서 무정형, 아나타제(anatase), 브루카이트(brookite), 루타일(rutile) 등의 형태로 존재하는 것으로 알려져 있다. 일 구체예에서, 상기 티타니아는 무정형, 아나타제(anatase), 브루카이트(brookite), 루타일(rutile) 또는 이들의 조합일 수 있고, 바람직하게는 가장 폭넓게 사용되는 형태로서 아나타제 상을 갖는 것일 수 있다.
상기 조성물에서 세라믹 성분에 더하여 추가되는 금속 성분은 바나듐 및 티타니아의 조합인 것이 바람직할 수 있다. 연도관 내부 코팅 성분으로 추가될 수 있는, 다른 금속 성분, 예를 들어 텅스텐, 인, 코발트 등은 세라믹 코팅층의 형성 과정에서 미세 균열을 유발하여 코팅층 형성에 방해가 되고, 바나듐 및 티타니아 조합만 함유된 것과 비교해 내열성이 감소된다. 따라서 일 구체예에서, 상기 촉매 조성물은 텅스텐, 인 또는 코발트를 포함하지 않을 수 있다.
상기 바나듐 및 티타니아 혼합물은 세라믹 성분 5 중량부를 기준으로, 각각 0.1 내지 3 중량부 바람직하게는 0.2 내지 2.5 중량부로 포함할 수 있다. 바나듐 및 티타니아 조합의 함량이 상기 범위를 초과하는 경우 고온 하에서 충분한 안정성을 유지할 수 없어 뒤틀림 및 균열이 발생할 수 있다.
상기 바나듐 및 티타니아 각각의 성분비는 중량비로 1 내지 5:1 내지 3일 수 있고, 바람직하게는 약 1.3:2.5 중량비를 갖는 것일 수 있다.
상기 중량비보다 바나듐이 과하게 첨과되는 경우에는 코팅층의 미세 균열을 일으켜 코팅층의 수명이 현저히 감소할 수 있으며, 티타니아가 과하게 첨가되는 경우 세라믹 성분과 잘 혼합되지 않아 충분한 내열성을 나타낼 수 없다.
상기 발전연도(510) 및 이너연도(100)(200)의 경계를 밀착시키는 이너밴드(300)가 더 배치될 수 있다. 또한, 상기 발전연도(510)의 외측에 아우터연도(150)(250) 및 아우터밴드(400)가 더 배치되어 상기 발전연도(510)의 외측면을 커버할 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 풍력발전장치의 정단면도이고, 도 13은 도 12의 A-A를 따라 절단된 단면도이다.
본 실시예에 따른 풍력발전장치(1500)는, 상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200)에 결합되는 발전연도(510)와, 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 발전연도(510)의 길이 방향으로 배치된 로터축(520)과, 상기 로터축(520)에 결합되고, 상기 발전연도(510)를 유동하는 공기에 의해 상기 로터축(520)과 함께 회전되는 복수개의 블레이드(1570)와, 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 일측을 지지하는 제 1 축브래킷(1530)과, 상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 타측을 지지하는 제 2 축브래킷(1540)과, 상기 로터축(520)의 회전을 통해 전력을 생산하는 발전모듈(1600)을 포함한다.
상기 발전연도(510) 및 로터축(520)의 구성이 상기 제 1 실시예와 동일하다.
본 실시예에서 상기 블레이드(1570)는 축류팬의 베인 형상으로 형성되고, 8개가 구비된다. 본 실시예와 달리 상기 블레이드(1570)의 개수는 다양하게 설정될 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 실시예와 달리 발전하우징(610) 및 서포트하우징(690)이 삭제되고, 상기 제 1 축브래킷(1530)에 상기 로터축(520)의 상단이 관통되게 배치되고, 상기 제 2 축브래킷(1540)에 상기 로터축(520)의 하단이 관통되게 배치된다.
상기 제 1 축브래킷(1530)에 제 1 베어링(681)이 배치되고, 상기 제 2 축브래킷(1540)에 제 2 베어링(682)이 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 베어링(681)이 상기 로터축(520)의 상측을 지지하고, 상기 제 2 베어링(682)이 상기 로터축(520)의 하단(522)을 지지한다.
본 실시예에서 상기 로터축(520)의 상단(521)이 상기 제 1 베어링(681)을 관통하여 상측으로 돌출된다.
본 실시예에서 상기 발전모듈(1600)이 상기 발전연도(510) 외부에 배치된다.
상기 로터축(520)의 상단(521)에 로터(1650)가 배치되고, 상기 로터(1650)의 주변에 링형태의 스테이터(1660)가 배치된다.
상기 발전모듈(1600)은, 상기 로터축(520)의 상단(521)에 결합되어 회전되는 로터(1650)과, 상기 로터(1650)와 반경방향으로 이격되고, 상기 로터(1650)를 감싸게 배치되는 링형태의 스테이터(1660)와, 상기 스테이터(1660)가 고정되는 발전브래킷(1620)을 포함한다.
상기 발전브래킷(1620)이 상기 제 1 이너연도(100), 제 2 이너연도(200) 또는 발전연도(510)를 관통하게 배치될 수 있다. 상기 발전브래킷(1620)이 서로 다른 연도의 플랜지들 사이에 배치되어 외부로 연장될 수도 있다.
상기 발전브래킷(1620)을 통해 상기 스테이서(1660)에서 생산된 전기가 외부로 전송될 수 있고, 외부에 배치된 축전지(1630)에 저장될 수 있다.
이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 유사하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
도 14는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 풍력발전장치가 도시된 정단면도이다.
본 실시예에 따른 풍력발전장치(500)는 상기 로터축(520)의 상단(521)에서 반경방향 외측으로 돌출되고, 상기 발전하우징(610)에 지지되는 지지플랜지(523)와, 상기 지지플랜지(523) 및 발전하우징(610) 사이에 배치되어 상기 지지플랜지(523)를 지지하는 플랜지베어링(684)을 더 포함한다.
상기 플랜지베어링(684)는 상기 지지플랜지(523)의 하측에 배치되고, 상기 로터축(520)에 걸리는 하중을 지지할 수 있고, 상기 지지플랜지(523) 및 플랜지베어링(684)에 걸리는 하중이 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)으로 분산될 수 있다.
상기 풍력발전장치(500)는 상기 로터축(520)의 하단(522)에 배치되는 링웨이트(550)를 더 포함한다.
상기 링웨이트(550)는 상기 로터축(520)에 무게를 부가하고, 상기 로터축(520)의 회전 시 관성력을 증대시킬 수 있다.
상기 링웨이트(550)가 상기 로터축(520)의 하단(522)에 배치되기 때문에, 상측에 배치된 블레이드(570)에 의한 진동을 억제할 수 있다.
상기 링웨이트(550)는 링형태로 형성되고, 상기 로터축(520)의 외주면에서 반경방향 외측으로 돌출되게 배치되며, 이를 통해 상기 로터축(520)의 회전관성을 증가시킬 수 있다.
상기 링웨이트(550)의 무게는 상기 블레이드(570)들의 무게 합과 같을 수 있다.
상기 링웨이트(550)의 자중에 의해 상기 로터축(520)을 하측으로 가압하기 때문에, 상기 블레이드(570)의 회전 시 발생되는 추력에 의해 상기 로터축(520)이 상측되는 힘을 억제할 수 있다.
이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 유사하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
도 15는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 풍력발전장치가 도시된 정단면도이다.
본 실시예에 따른 풍력발전장치(2500)는 상기 제 1 실시예와 달리 제 1 축브래킷(2530) 및 제 2 축브래킷(2540)이 로터축(520)의 축방향(C)에 대해 경사각(S)을 형성한다.
상기 제 1 축브래킷(2530)의 제 1-1 축브래킷(2531), 제 1-2 축브래킷(2532), 제 1-3 축브래킷(2533) 및 제 1-4 축브래킷(미도시)이 각각 축방향(C)과 경사각(S)을 형성한다.
상기 제 2 축브래킷(2540)의 제 2-1 축브래킷(2541), 제 2-2 축브래킷(2542), 제 2-3 축브래킷(2543) 및 제 2-4 축브래킷(미도시)이 각각 축방향(C)과 경사각(S)을 형성한다.
상기 경사각(S)은 상기 로터축(520)의 회전방향으로 경사지게 배치된다.
경사지게 배치된 제 2-1 축브래킷(2541), 제 2-2 축브래킷(2542), 제 2-3 축브래킷(2543) 및 제 2-4 축브래킷을 통해 상기 블레이드(570)가 회전되는 방향으로 공기를 스월시킬 수 있고, 이를 통해 블레이드(570)를 회전시키는데 도움을 줄 수 있다.
또한, 경사지게 배치된 제 1-1 축브래킷(2531), 제 1-2 축브래킷(2532), 제 1-3 축브래킷(2533) 및 제 1-4 축브래킷을 통해 블레이드(570)를 통과한 공기를 다시 한번 스월시킬 수 있고, 이를 통해 연도 내부의 공기에 보다 효과적으로 상승기류를 형성시킬 수 있다.
공기와의 저항을 최소화하기 위해, 제 1 축브래킷(2530)의 제 1-1 축브래킷(2531), 제 1-2 축브래킷(2532), 제 1-3 축브래킷(2533) 및 제 1-4 축브래킷이 각각 에어포일 형상으로 형성될 수 있다.
또한, 공기와의 저항을 최소화하기 위해, 제 2-1 축브래킷(2541), 제 2-2 축브래킷(2542), 제 2-3 축브래킷(2543) 및 제 2-4 축브래킷이 각각 에어포일 형상으로 형성될 수 있다.
이하 나머지 구성은 상기 제 1 실시예와 유사하기 때문에 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 제 1 이너연도 200 : 제 2 이너연도
500 : 풍력발전장치 510 : 발전연도
511 : 제 1 결합플랜지 512 : 제 2 결합플랜지
514 : 발전연도파이프 520 : 로터축
521 : 일단 522 : 타단
530 : 제 1 축브래킷 540 : 제 2 축브래킷
600 : 발전모듈 610 : 발전하우징
650 : 로터 660 : 스테이터

Claims (5)

  1. 일렬로 배치되어 공기를 유동시키는 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200);
    상기 제 1 이너연도(100) 또는 제 2 이너연도(200)에 결합되는 발전연도(510);
    상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 발전연도(510)의 길이 방향으로 배치된 로터축(520);
    상기 로터축(520)에 결합되고, 상기 발전연도(510)를 유동하는 공기에 의해 상기 로터축(520)과 함께 회전되는 복수개의 블레이드(570);
    상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 일측을 지지하는 제 1 축브래킷(530);
    상기 발전연도(510)의 내부에 배치되고, 상기 로터축(520)의 타측을 지지하는 제 2 축브래킷(540);
    상기 제 1 축브래킷(530) 또는 제 2 축브래킷(540) 중 적어도 어느 하나에 배치되고, 상기 로터축(520)의 회전을 통해 전력을 생산하는 발전모듈(600);을 포함하고,
    상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)가 수직방향으로 배치되고, 상기 로터축(520)이 상기 제 1 이너연도(100) 및 제 2 이너연도(200)의 축중심(C)에 배치되며,
    상기 발전모듈(600)이 상기 발전연도(510) 내부에 배치되고,
    상기 발전모듈(600)은,
    상기 제 1 축브래킷(530)에 결합되고, 상기 로터축(520)이 관통되는 발전하우징(610);
    상기 로터축(520)에 결합되어 회전되는 로터(650);
    상기 로터(650)와 이격되고, 상기 제 1 축브래킷(530)에 배치되며, 상기 로터(650)의 회전 시 전자기력에 의한 상호작용을 통해 전기를 발생시키는 스테이터(660);를 포함하고,
    상기 제 1 축브래킷(530)의 외측단이 상기 발전연도(510)에 결합되어 고정되고, 상기 제 1 축브래킷(530)의 내측단이 상기 발전하우징(610)에 결합되어 상기 로터(650)와 반경방향으로 이격되며,
    상기 제 1 축브래킷(530)은, 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)을 포함하고,
    상기 스테이터(660)는,
    상기 제 1-1 축브래킷(531)의 내측단에 배치되는 제 1 스테이터(661)와, 상기 제 1-2 축브래킷(532)의 내측단에 배치되는 제 2 스테이터(662)와, 상기 제 1-3 축브래킷(533)이 내측단에 배치되는 제 3 스테이터(663)와, 상기 제 1-4 축브래킷(534)의 내측단에 배치되는 제 4 스테이터(664)를 포함하고,
    상기 로터(650)는, 상기 로터축(520)의 외주면에 배치되는 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)를 포함하고,
    상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)의 각 내측단이 상기 로터축(520)과 이격되며,
    상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)은 상기 로터축(520)의 축중심(C)을 기준으로 방사상으로 배치되고,
    상기 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)가 상기 로터축(520)의 축중심(C)을 기준으로 방사상으로 배치되는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 발전연도(510)는,
    원통형으로 형성된 발전연도파이프(514);
    상기 발전연도파이프(514)의 일측에 배치되고, 반경방향 외측으로 절곡된 제 1 결합플랜지(511);
    상기 발전연도파이프(514)의 타측에 배치되고, 반경방향 외측으로 절곡된 제 2 결합플랜지(512);를 포함하고,
    상기 로터축(520)이 상기 제 1 결합플랜지(511) 및 제 2 결합플랜지(512) 사이에 배치되는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 로터축(520)의 일단(521) 및 타단(522) 중 적어도 어느 하나가 상기 제 1 결합플랜지(511) 또는 제 2 결합플랜지(512) 중 어느 하나와 동일 높이에 배치되는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1-1 축브래킷(531), 제 1-2 축브래킷(532), 제 1-3 축브래킷(533) 및 제 1-4 축브래킷(534)이 상기 로터축(520)의 축중심(C)을 기준으로 각각 90도 간격으로 이격되고,
    상기 제 1 로터(651), 제 2 로터(652), 제 3 로터(653) 및 제 4 로터(654)가 상기 축중심(C)을 기준으로 90도 간격으로 배치되는 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치.
KR1020220043059A 2022-04-06 2022-04-06 연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치 KR102425691B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220043059A KR102425691B1 (ko) 2022-04-06 2022-04-06 연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220043059A KR102425691B1 (ko) 2022-04-06 2022-04-06 연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102425691B1 true KR102425691B1 (ko) 2022-07-27

Family

ID=82701425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220043059A KR102425691B1 (ko) 2022-04-06 2022-04-06 연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102425691B1 (ko)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100031449A (ko) 2008-09-12 2010-03-22 강철 풍력 발전기용 배풍기
KR101148306B1 (ko) * 2011-09-22 2012-05-21 김관호 가속수단이 구비된 풍력발전장치
KR101231113B1 (ko) 2011-06-28 2013-02-07 진원산업 주식회사 굴뚝설치용 풍력발전장치
KR200466421Y1 (ko) * 2012-08-20 2013-04-15 박상우 풍력 발전장치
KR101298910B1 (ko) 2011-12-06 2013-08-20 김명배 굴뚝형 풍력발전기
KR101376962B1 (ko) 2012-11-07 2014-03-20 한신공영 주식회사 벤츄리효과 및 연돌효과를 이용하여 환기 및 풍력발전이 가능한 건물일체형 제연시스템
KR101765703B1 (ko) 2017-03-03 2017-08-07 이승훈 집진장치의 배기구 체결형 풍력발전 장치
KR102221820B1 (ko) * 2020-12-15 2021-02-26 배상진 연도 조립체
KR102364466B1 (ko) * 2021-10-28 2022-02-18 코리아플랜트(주) 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100031449A (ko) 2008-09-12 2010-03-22 강철 풍력 발전기용 배풍기
KR101231113B1 (ko) 2011-06-28 2013-02-07 진원산업 주식회사 굴뚝설치용 풍력발전장치
KR101148306B1 (ko) * 2011-09-22 2012-05-21 김관호 가속수단이 구비된 풍력발전장치
KR101298910B1 (ko) 2011-12-06 2013-08-20 김명배 굴뚝형 풍력발전기
KR200466421Y1 (ko) * 2012-08-20 2013-04-15 박상우 풍력 발전장치
KR101376962B1 (ko) 2012-11-07 2014-03-20 한신공영 주식회사 벤츄리효과 및 연돌효과를 이용하여 환기 및 풍력발전이 가능한 건물일체형 제연시스템
KR101765703B1 (ko) 2017-03-03 2017-08-07 이승훈 집진장치의 배기구 체결형 풍력발전 장치
KR102221820B1 (ko) * 2020-12-15 2021-02-26 배상진 연도 조립체
KR102364466B1 (ko) * 2021-10-28 2022-02-18 코리아플랜트(주) 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0955467B1 (en) Axial flow fan assembly and one-piece housing for axial flow fan assembly
FI122540B (fi) Radiaalisiipipyörä
JP2007535632A (ja) 遠心ファン、ポンプまたはタービンのハウジング
JPH10169403A (ja) ロータブレードペア
KR102425691B1 (ko) 연도내부 풍속을 이용한 세로축 풍력발전장치
KR102364466B1 (ko) 연도내부 풍속을 이용한 풍력발전장치
CN100438276C (zh) 吊扇电动机
WO2006039727A1 (en) Shielded vertical axis turbine
JP5650304B1 (ja) 発電装置
US10119710B2 (en) Heat exchange system using an external rotor motor
CN105899906B (zh) 轴流式风机进口风转叶片组件
JP2014089040A (ja) タービン排気フード及び関連する方法
US11149710B2 (en) Vertical axis wind turbine rotor
JP3559995B1 (ja) 垂直発電機の風車
US9145868B2 (en) Vertical axis turbine and constructions employing same
WO2021125994A1 (ru) Ветротурбина с вертикальной осью вращения ротора
TW201716687A (zh) 多層葉片式風力發電裝置
US11773862B2 (en) Impeller and centrifugal fan having the impeller
JP4948123B2 (ja) 風力発電機を備えた煙突
CN108105158A (zh) 扩压器、风机、吸尘器和抽烟机
KR20220085681A (ko) 기밀성이 강화된 연도 조립체
CN219220822U (zh) 离心风机及油烟机
TWI833230B (zh) 風力渦輪機之改良
KR102457587B1 (ko) 스페이서가 설치된 4중 연도조립체
JP7342782B2 (ja) 遠心送風機

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant