KR200340125Y1

KR200340125Y1 - 보호기능을 구비한 풍력 발전장치

Info

Publication number: KR200340125Y1
Application number: KR20-2003-0032972U
Authority: KR
Inventors: 서병율
Original assignee: 서병율
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2004-01-31

Abstract

태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에는 바람이 집중되는 나팔관을 우산처럼 접을 수 있도록 함으로써 강한 바람에 의해 발전장치가 부러져 파손이 되는 것을 방지할 수 있는, 보호기능을 구비한 풍력 발전장치에 관한 것으로서,

우산처럼 절첩이 가능하며 바람을 한방향으로 가이드하기 위한 나팔관(1)과, 상기한 나팔관(1)과 후면에 연결되어 있는 몸체(2)와, 상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있는 터빈팬(3)과, 상기한 터빈팬(3)의 중심에 고정연결되어 있는 터빈 회전축(4)과, 상기한 터빈 회전축(4)의 회전동력을 이용하여 발전하는 자석 및 코일(5)과, 상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있으며 회전동력을 제공하기 위한 모터(6)와, 상기한 모터(6)로부터 회전동력을 전달받아서 회전을 하는 스크류축(7)과, 상기한 스크류축(7)과 나사결합되어 있으며 상기한 나팔관(1)과 연결되어 있어서 상기한 스크류축(7)이 회전되는 경우에 스크류축(7)을 따라서 좌측 또는 우측으로 이동을 함으로써 상기한 나팔관(1)이 펼쳐지거나 접혀지도록 하는 연결 로드(8)와, 상기한 몸체(2)의 후면에 연결되어 있으며 상기한 나팔관(1)이 바람이 불어오는 방향을 따라서 돌 수 있도록 회전력을 제공하는 날개부(9)와, 상기한 몸체(2)가 바람이 불어오는 방향을 따라서 돌 수 있도록 하기 위한 중심 회전축(10)와, 상기한 중심회전축(10)이 지반에 지탱되면서 설치되도록 하기 위한 지지대(11)를 포함하여 이루어진다.

Description

보호기능을 구비한 풍력 발전장치{Wind force generator}

본 고안은 발전장치 분야에 관한 것으로서, 좀더 세부적으로 말하자면 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에는 바람이 집중되는 나팔관을 우산처럼 접을 수있도록 함으로써 강한 바람에 의해 발전장치가 부러져 파손이 되는 것을 방지할 수 있는, 보호기능을 구비한 풍력 발전장치에 관한 것이다.

전기 에너지를 생산하기 위하여 수력 발전, 원자력 발전, 풍력 발전, 태양열 발전, 조력발전, 지열 발전 등이 이용된다.

풍력 발전을 위한 풍력 발전장치는 공기의 이동 운동에너지를 회전자의 공기역학적 특성을 이용하여 회전자를 회전시켜서 회전 운동에너지로 변환시킨 후에, 상기한 회전 운동에너지로 발전기를 회전시킴으로써 전기 에너지를 생산하는 장치이다.

종래의 풍력 발전장치는 가늘고 긴 지지대의 상단부에 3개의 날개를 가진 바람개비를 설치하여 공기의 이동 운동에너지를 회전 운동에너지로 변환시키는 구조로 이루어진다.

그러나, 이와 같은 종래의 풍력 발전장치는 바람을 한방향으로 가이드하는 기능이 없어서 바람의 이동 에너지를 효과적으로 집중시킬 수가 없을 뿐만 아니라, 바람의 방향이 바뀌는 경우에는 전기 에너지의 생산율이 급격하게 저하되는 문제점 등이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바람을 한방향으로 가이드하여 줌으로써 바람의 이동 에너지를 효과적으로 집중시킬 수가 있으며, 바람의 방향이 바뀌는 경우에는 바람의 방향을 따라 회전함으로써 전기 에너지의 생산율이 저하되지 않도록 하는 풍력 발전장치에 관한 기술이 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0298959호(공고일자: 2003년 1월 3일)에서 본 출원인에 의해 개시된 바 있다.

그러나, 상기한 대한민국 실용신안 등록번호 제20-0298959호는 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에 바람이 집중되는 나팔관을 보호해주는 기능이 구비되어 있지 않아서 강한 바람에 의해 발전장치가 부러져 파손되어 버리는 문제점 등이 있었다.

본 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에는 바람이 집중되는 나팔관을 우산처럼 접을 수 있도록 함으로써 강한 바람에 의해 발전장치가 부러져 파손이 되는 것을 방지할 수 있는, 보호기능을 구비한 풍력 발전장치를 제공하는 데 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 보호기능을 구비한 풍력 발전장치의 단면 구성도이다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 보호기능을 구비한 풍력 발전장치의 정면 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 나팔관 2 : 몸체

3 : 터빈팬 4 : 터빈 회전축

5 : 자석 및 코일 6 : 모터

7 : 스크류축 8 : 연결로드

9 : 날개부 10 : 중심 회전축

11 : 지지대

이하, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 고안을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 고안의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 고안의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 동작상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

참고로, 여기에서 개시되는 실시예는 여러가지 실시가능한 예중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 고안의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

본 고안의 일실시예에 따른 보호기능을 구비한 풍력 발전장치의 구성은, 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 우산처럼 절첩이 가능하며 바람을 한방향으로 가이드하기 위한 나팔관(1)과, 상기한 나팔관(1)과 후면에 연결되어 있는 몸체(2)와, 상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있는 터빈팬(3)과, 상기한 터빈팬 (3)의 중심에 고정연결되어 있는 터빈 회전축(4)과, 상기한 터빈 회전축(4)의 회전동력을 이용하여 발전하는 자석 및 코일(5)과, 상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있으며 회전동력을 제공하기 위한 모터(6)와, 상기한 모터(6)로부터 회전동력을 전달받아서 회전을 하는 스크류축(7)과, 상기한 스크류축(7)과 나사결합되어 있으며 상기한 나팔관(1)과 연결되어 있어서 상기한 스크류축(7)이 회전되는 경우에 스크류축(7)을 따라서 좌측 또는 우측으로 이동을 함으로써 상기한 나팔관(1)이 펼쳐지거나 접혀지도록 하는 연결 로드(8)와, 상기한 몸체(2)의 후면에 연결되어 있으며 상기한 나팔관(1)이 바람이 불어오는 방향을 따라서 돌 수 있도록 회전력을 제공하는 날개부(9)와, 상기한 몸체(2)가 바람이 불어오는 방향을 따라서 돌 수 있도록 하기 위한 중심 회전축(10)와, 상기한 중심회전축(10)이 지반에 지탱되면서 설치되도록 하기 위한 지지대(11)를 포함하여 이루어진다.

상기한 구성에 의한, 본 고안의 일실시예에 따른 보호기능을 구비한 풍력 발전장치의 작용은 다음과 같다.

바람이 불어오면 나팔관(1)은 이를 받아들여 안쪽 내부로 가이드하여 줌으로써 상기한 나팔관(1)과 연결되어 있는 몸체(2)의 내부로 바람이 유입되도록 한다.

상기한 몸체(2)의 안에는 원형 터빈팬(3)이 설치되어 있어서 입력되는 바람에 의해 회전됨으로써 상기한 원형 터빈팬(3)의 중심에 고정 연결되어 있는 터빈 회전축(4)이 회전된다. 상기한 터빈팬(3)은 원형판의 가장자리 주변에 바람개비와 같은 팬이 다수개 형성되어 있는 구조로 이루어진다.

상기한 터빈 회전축(3)이 회전되면 상기한 터빈 회전축(3)에 고정 연결되어 있는 자석이 회전되고 상기한 자석으로부터 발생되는 자기장의 변화에 의해 상기한 자석과 마주 보는 위치에 설치되어 있는 코일(5)과의 상호작용에 의해 코일(5)로부터 전기가 발생되어 출력된다.

상기한 몸체(2)의 후면에는 날개부(9)가 설치되어 몸체(2)가 바람이 불어오는 방향을 가리키도록 하는데, 지지대(11)에 설치되어 있는 중심 회전축(10)은 상기한 나팔관(1), 몸체(2), 날개부(9)가 바람이 불어오는 방향을 따라서 회전이동할 수 있도록 한다. 따라서, 발전도중에 바람의 방향이 바뀌는 경우에도 나팔관(1), 몸체(2)가 바람의 방향을 따라 회전하게 됨으로써 전기에너지의 생산율은 저하되지 않는다.

이 경우에, 중심 회전축(10)과 지지대(11)의 사이에 베어링을 설치하여 마찰저항이 작아지도록 하면 매우 바람직하다.

한편, 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에, 상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있는 모터(6)를 작동시키게 되면, 모터(6)의 회전동력을 전달받아서 상기한 스크류축(7)이 회전하게 되고, 이에따라 상기한 스크류축(7)과 나사결합되어 있는 연결로드(8)의 중심부가 우측으로 이동하게 되면서 서로 이루고 있는 각도가 좁아지게 됨에 따라 연결로드(8)의 양쪽 끝에 연결되어 있는 나팔관(1)이 우산처럼 접혀지게 된다(도 1의 점선부분 참조). 이와 같이 나팔관(1)이 우산처럼 접혀지게 되면, 강한 바람이 나팔관(1)의 내부로 집중되지 못함으로써 발전장치가 바람의 힘을 못이겨서 부러지는 사태가 발생되지 않음으로써 발전장치가 보호된다.

태풍이 지나고 난 뒤에 나팔관(1)을 다시 펼치기 위하여, 상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있는 모터(6)를 작동시키게 되면, 모터(6)의 회전동력을 전달받아서 상기한 스크류축(7)이 회전하게 되고, 이에따라 상기한 스크류축(7)과 나사결합되어 있는 연결로드(8)의 중심부가 좌측으로 이동하게 되면서 서로 이루고 있는 각도가 넓어지게 됨에 따라 연결로드(8)의 양쪽 끝에 연결되어 있는 나팔관(1)이 우산처럼 펼쳐지게 된다.

이상의 실시예에서 살펴 본 바와 같이 본 고안은, 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에는 바람이 집중되는 나팔관을 우산처럼 접을 수 있도록 함으로써 강한 바람에 의해 발전장치가 부러져 파손이 되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims

우산처럼 절첩이 가능하며 바람을 한방향으로 가이드하기 위한 나팔관(1)과,

상기한 나팔관(1)과 후면에 연결되어 있는 몸체(2)와,

상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있는 터빈팬(3)과,

상기한 터빈팬(3)의 중심에 고정연결되어 있는 터빈 회전축(4)과,

상기한 터빈 회전축(4)의 회전동력을 이용하여 발전하는 자석 및 코일(5)과,

상기한 몸체(2)의 내부에 설치되어 있으며 회전동력을 제공하기 위한 모터(6)와,

상기한 모터(6)로부터 회전동력을 전달받아서 회전을 하는 스크류축(7)과,

상기한 스크류축(7)과 나사결합되어 있으며 상기한 나팔관(1)과 연결되어 있어서 상기한 스크류축(7)이 회전되는 경우에 스크류축(7)을 따라서 좌측 또는 우측으로 이동을 함으로써 상기한 나팔관(1)이 펼쳐지거나 접혀지도록 하는 연결 로드(8)와,

상기한 몸체(2)의 후면에 연결되어 있으며 상기한 나팔관(1)이 바람이 불어오는 방향을 따라서 돌 수 있도록 회전력을 제공하는 날개부(9)와,

상기한 몸체(2)가 바람이 불어오는 방향을 따라서 돌 수 있도록 하기 위한 중심 회전축(10)와,

상기한 중심회전축(10)이 지반에 지탱되면서 설치되도록 하기 위한 지지대(11)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보호기능을 구비한 풍력 발전장치.
제 1항에 있어서, 상기한 중심 회전축(10)과 지지대(11)의 사이에 베어링을 설치하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 보호기능을 구비한 풍력발전장치.