KR20030073413A

KR20030073413A - 풍력발전장치

Info

Publication number: KR20030073413A
Application number: KR1020020012964A
Authority: KR
Inventors: 허현강
Original assignee: 허현강
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-09-19

Abstract

본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로,

지면에 고정된 지주(1)의 상단에 고정된 회전기구(7)와, 상기 회전기구(7)의 상부에 고정설치되고 그 후단에는 풍향에 의해 방향전환하도록 꼬리날개(8)를 구비한 케이싱(9)과, 상기 케이싱(9)의 내부 전후방에 복수개의 베어링(10a)으로 지지설치되고 그 중앙에 하우징(11)이 고정설치되며 전방에는 일방향으로 회전하는 제 1 날개(12)를 구비한 회전외축(13)과, 상기 회전외측(13)의 내부 전후방에 복수개의 베어링(10b)으로 지지설치되고 그 전방에는 제 1 날개(12)에 대해 역방향으로 회전하는 제 2 날개(14)가 구비된 회전내축(15)과, 상기 하우징(11)과 회전내축(15)에 대응설치되어 전기를 발생시키는 자극(2) 및 전기자(4)로 구성되어,

동일 풍속에서 서로 역방향회전하는 제 1, 2날개(12, 14)가 자극(2)과 전기자(4)를 역방향으로 회전시켜 줌으로써 회전수와 회전속도의 배가에 의해 발전효율의 극대화를 구현할 수 있게 하였다.

Description

풍력발전장치{An electric generating device using a windmill}

본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로, 특히 동심축상에 서로 역방향 회전하는 두개의 날개를 설치하고, 그 회전축에는 각자 자극과 전기자를 설치하여 줌으로써 동일 풍속에서의 발전효율을 배가 시키게 된 것이다

도 1에 예시한 바와같이 종래의 일반적인 풍력발전장치는, 지면에 고정된 지주(1)의 상단에 자극(2)이 내장된 케이싱(3)을 설치하고, 상기 자극(2)의 중심에 위치하도록 전기자(4)가 고정된 회전축(5)의 전방에는 날개(6)를 설치한 구성으로 이루어져 있다.

그런데, 이러한 종래 풍력발전장치에서는 바람에 의해 날개(6)가 회전축(5)을 회전시킬 경우, 회전축(5)에 고정된 전기자(4)가 케이싱(3)에 고정된 자극(2)의 중심에서 회전하며 전기를 발생시키게 되므로 발전효율이 저하된다는 문제점이 지적되고 있다.

따라서 종래에는 발전효율을 높이기 위해 날개(6)의 형태 또는 구성만을 변화시켜 동일 풍속에서 최대한의 회전력을 얻을 수 있도록 하고 있으나, 이 경우 어느정도의 회전력 증대효과를 얻을 수는 있으나 발전효율 향상에는 그 한계가 있을 수 밖에 없었다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 동일 풍속에서 발전효율을 배가시킬 수 있는 풍력발전장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 효과적으로 달성하기 위하여 본 발명에서는 동심축상에 설치된 두개의 날개가 자극과 전기자를 서로 역방향으로 회전시켜 줌으로써 발전효율의 극대화가 구현되도록 하였다.

도 1은 종래 풍력발전장치의 예시도.

도 2는 본 발명에 의한 풍력발전장치의 단면구성도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 자극 4 : 전기자

7 : 회전기구9 : 케이싱

10a, 10b : 베어링11 : 하우징

12 : 제 1 날개13 : 회전외축

14 : 제 2 날개 15 : 회전내축

이하에서 상기 본 발명의 양호한 구성예를 첨부도면에 의해 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명이 적용된 풍력발전장치의 전체 구성을 나타낸 것으로, 여기서는 발전기를 구성하는 구성부품들을 개략적으로 도시하였으며, 종래와 동일한 부제에 대해서는 동일 부제부호를 사용하였다.

본 발명 풍력발전장치는, 지면에 고정된 지주(1)의 상단에 고정된 회전기구(7)와, 상기 회전기구(7)의 상부에 고정설치되고 그 후단에는 풍향에 의해 방향전환하도록 꼬리날개(8)를 구비한 케이싱(9)과, 상기 케이싱(9)의 내부 전후방에 복수개의 베어링(10a)으로 지지설치되고 그 중앙에 하우징(11)이 고정설치되며 전방에는 일방향으로 회전하는 제 1 날개(12)를 구비한 회전외축(13)과, 상기 회전외측(13)의 내부 전후방에 복수개의 베어링(10b)으로 지지설치되고 그 전방에는 제 1 날개(12)에 대해 역방향으로 회전하는 제 2 날개(14)가 구비된 회전내축(15)과, 상기 하우징(11)과 회전내축(15)에 대응설치되어 전기를 발생시키는 자극(2) 및 전기자(4)로 구성된다.

여기에서, 상기 자극(2)에는 회전외축(15)의 고정부(15a)에 밀착고정되는 정류자(16)가 구비되고 케이싱(9)의 수납부(9a)에 수납된 브러쉬(17)가 상기 정류자(16)와 접촉함으로써, 연결선(18)을 통해 전기가 인출되는 것으로 도시, 설명하였으나 그 기구적 구성과 형태는 다양한 변형방안이 강구될 수 있음은 물론이다.

또한, 상기 연결선(18)은 케이싱(9)이 바람방향에 의해 회전함으로써 단락되는 것을 방지하기 위해 회전기구(7)내부로 연결되어 지상으로 전력을 송출하도록 전기,회로적으로 구성함이 바람직하다.

이와같은 구성의 본 발명 풍력발생장치는 꼬리날개(8)의 저항에 의해 케이싱(9)이 바람이 부는 방향으로 향하게 되고, 이와 동시에 제 1, 2날개(12, 14)가 회전하게 된다.

이때 상기 제 1, 2 날개(12, 14)는 서로 역방향으로 회전하도록 구성되어 있으므로 예를 들어 제 1 날개(12)가 시계 방향으로 회전될경우, 제 2 날개(14)는 반시계방향으로 회전하게 된다.

상기 제 1, 2날개(12, 14)의 회전은 회전외축(13)과 회전내축(15)의 역방향 회전을 의미하며, 이는 회전외축(13)이 케이싱(9)에 베어링(10a)으로 지지되고, 회전내축(15)은 회전외축(13)에 베어링(10b)으로 지지되어 있으므로 가능하게 된다.

상기한 회전외축(13)과 회전내측(15)의 역방향 회전에 따라 자극(2)과 전기자(4)도 역방향회전하며 전기를 발생시키게 되는데, 이는 자극(2)이 고정된 상태에서 전기자(4)만이 회전하는 종래발전방식과 비교하면 회전수와 속도가 두배가 되므로 발전량은 대략 4배가 된다.

이상의 설명에서 같이 본 발명 풍력발전장치는, 동일 풍속에서 서로 역방향회전하는 제 1, 2날개(12, 14)가 자극(2)과 전기자(4)를 역방향으로 회전시켜 줌으로써 회전수와 회전속도의 배가에 의해 발전효율의 극대화를 구현할 수 있는 효과가 있다.

Claims

지면에 고정된 지주(1)의 상단에 고정된 회전기구(7)와;

상기 회전기구(7)의 상부에 고정설치되고 그 후단에는 풍향에 의해 방향전환하도록 꼬리날개(8)를 구비한 케이싱(9)과;

상기 케이싱(9)의 내부 전후방에 복수개의 베어링(10a)으로 지지설치되고, 그 중앙에 하우징(11)이 고정설치되며, 전방에는 일방향으로 회전하는 제 1 날개(12)를 구비한 회전외축(13)과;

상기 회전외측(13)의 내부 전후방에 복수개의 베어링(10b)으로 지지설치되고, 그 전방에는 제 1 날개(12)에 대해 역방향으로 회전하는 제 2 날개(14)가 구비된 회전내축(15)과;

상기 하우징(11)과 회전내축(15)에 대응설치되어 전기를 발생시키는 자극(2) 및 전기자(4)로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.