KR200381378Y1 - 풍력발전장치 - Google Patents

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KR200381378Y1
KR200381378Y1 KR20-2005-0002212U KR20050002212U KR200381378Y1 KR 200381378 Y1 KR200381378 Y1 KR 200381378Y1 KR 20050002212 U KR20050002212 U KR 20050002212U KR 200381378 Y1 KR200381378 Y1 KR 200381378Y1
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Abstract

본 고안은 풍력발전장치에 관한 것이며, 그 목적은 풍력의 강약에 따라 풍압이 작용하는 면적을 증감시켜 풍압의 이용 효율을 높임과 동시에 강한 풍력에도 파손되지 않는 풍력발전장치를 제공함에 있다.
본 고안의 풍력발전장치는 풍력에 따라 풍압작용면적이 조절되도록 풍압조절수단이 구비된 다수의 날개와, 상기 다수의 날개가 조립되어 이루어진 다수의 날개조립체를 상호 연결하는 회전축을 지지하도록 지면에 설치된 지지수단과, 풍력의 세기를 감지하여 상기 풍압조절수단을 제어하는 신호를 발생하는 풍력감지수단과, 상기 풍력감지수단에 의해 발생된 신호를 이용해 풍압조절수단을 제어하는 제어부가 구비되어 풍력에 의한 날개조립체의 회전시 발생되는 회전력을 이용해 발전하도록 구성되며, 상기 날개조립체를 구성하는 각각의 날개가 풍력감지수단에 의한 돌풍감지시 축선을 중심으로 회전하여 풍압작용면적을 최소화시키도록 구성되어 있다.

Description

풍력발전장치{Wind turbine}
본 고안은 풍력발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 풍력의 강약에 따라 각 날개에 풍압이 작용하는 면적을 증감시켜 풍압의 이용 효율을 높임과 동시에 강한 풍력에도 파손되지 않는 풍력발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 풍차는 지구상에 무제한으로 발생 소멸하는 기류의 힘을 이용하여 필요한 동력을 발생시키는 장치로서, 풍력에 의하여 양력을 받아 회전하는 1개 이상의 날개를 구비하고 있다.
이 풍차의 날개는 약한 풍력에서도 양력을 발생시켜야 하는 기능을 가짐과 함께 강한 풍력에 손괴되지 않고 지속적으로 원활하게 회전할 수 있는 구조를 가져야 한다. 즉 풍차 날개는 약한 풍력에서도 양력을 발생시키기 위해서는 큰 면적으로 형성되어야 하고, 강한 풍력에 손괴되지 않기 위해서는 작은 면적으로 형성되어야 한다. 이와 같이 풍차 날개는 서로 상반되는 2가지 조건을 동시에 충족시켜야 한다.
이러함에도 불구하고 풍차의 날개는 초기에 풍력을 많이 받을 수 있도록 넓게 확장된 면의 형태로 발전되었기 때문에 풍력이 거세질 때 종종 파손되곤 하였다. 그러나 풍차의 날개는 최근에 비틀림 각이 부여된 곡면의 형태로 변화되고 있기 때문에 강한 풍력에도 손괴되지 않고 풍력의 이용 효율을 높일 수 있게 되었다.
그러나, 이와 같이 구성된 풍차 날개는 모두 풍력에 대하여 구조적으로 한계가 있기 때문에 풍속의 변화에 따라 날개의 각도를 변화시켜 풍력을 받는 면적을 증감시킬 수 있는 것이 개발되고 있다.
이처럼 날개의 각도를 변화시키는 풍차 날개는 풍력이 약한 경우에는 각도 조절이 용이하지만 풍력이 강할 때에는 풍력 저항으로 인하여 각도 조절이 어려운 단점이 있다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 풍력의 강약에 따라 풍압이 작용하는 면적을 증감시켜 풍압의 이용 효율을 높임과 동시에 강한 풍력에도 파손되지 않는 풍력발전장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안은 풍력에 따라 풍압작용면적이 조절되도록 풍압조절수단이 구비된 날개와, 상기 날개가 다수개 조합되어 이루어진 다수의 날개조립체를 상호 연결하는 회전축을 지지하도록 지면에 설치된 지지수단과, 풍력의 세기를 감지하여 상기 풍압조절수단을 제어하는 신호를 발생하는 풍력감지수단과, 상기 풍력감지수단에 의해 발생된 신호를 이용해 풍압조절수단을 제어하는 제어부가 구비되어 풍력에 의한 날개조립체의 회전시 발생되는 회전력을 이용해 발전하도록 구성된 풍력발전장치에 있어서, 상기 날개조립체는 회전축에 고정되며 외주면에 다수의 날개가 등간격으로 설치된 고정블록과, 상기 고정블록과 날개를 연결하며 고정블록으로부터 날개의 길이방향으로 연장되는 축선을 중심으로 날개가 회전가능하도록 지지하는 회전연결부와, 상기 회전연결부에 설치되어 날개를 회전시키는 제 1 구동모터로 구성되어 풍력감지수단에 의한 돌풍감지시 축선을 중심으로 날개를 회전시켜 날개의 풍압작용면적을 최소화시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풍압조절수단은 날개를 구성하는 프레임의 전면에 설치된 제 2 구동모터와, 상기 날개의 길이방향으로 길게 연장된 형상으로 제 2 구동모터에 의해 회전하도록 프레임에 설치된 드럼과, 상기 프레임의 한쪽면을 커버하는 형상으로 일측단이 상기 드럼에 고정되고 타측단이 프레임의 타측면에 설치된 다수의 스프링과 와이어에 의해 연결된 천으로 구성되어 풍력감지수단에 의해 풍력의 변화가 감지되면 드럼이 정방향 또는 역방향으로 회전되며 천을 감거나 펼침으로서 풍압작용면적을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풍압조절수단은 날개를 구성하는 프레임의 전면에 설치된 제 2 구동모터와, 상기 날개의 길이방향으로 길게 연장된 형상으로 제 2 구동모터에 의해 회전하도록 프레임에 설치된 드럼과, 상기 프레임의 전면을 커버하는 형상으로 일측단이 상기 드럼에 고정되고 타측단이 프레임의 외측 일면에 고정되어 회전하는 와인더와 와이어에 의해 연결된 천과, 상기 와인더에 일측단이 고정되고 타측단이 프레임의 외측 일면에 지지되어 와인더와 함께 회전하는 체인과, 상기 체인의 소정위치에 일측단이 고정되어 체인의 회전시 감기거나 펼쳐지는 코일형 스프링으로 구성되어 풍력감지수단에 의해 풍력의 변화가 감지되면 드럼이 정방향 또는 역방향으로 회전되며 천을 감거나 펼침으로서 풍압작용면적을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회전연결부는 날개의 일측단에 고정되어 날개와 함께 회전하도록 설치된 웜휠과, 상기 웜휠과 고정블록을 연결하도록 고정블록에 설치되어 웜휠의 회전을 지지하는 지지부와, 상기 지지부에 별도의 브라켓에 의해 고정된 제 1 구동모터의 축에 결합되어 웜휠을 회전시키는 웜으로 구성되어 제 1 구동모터에 의한 웜의 회전에 의해 날개를 축선을 중심으로 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 날개를 구성하는 프레임의 내부에 안내홈이 형성된 다수의 보강대가 드럼에 직교하도록 설치되고, 상기 안내홈에 삽입되어 이동하는 다수의 돌기가 천에 설치되어 천이 감기거나 펼쳐질 때 돌기가 안내홈을 따라 이동하며 천을 안내하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단은 하단부가 지면에 고정되고 상단부에 원형레일이 고정되록 다수의 빔으로 이루어진 입체형의 구조물로서, 상기 원형레일의 상하면에 접촉하며 구름운동을 하는 다수의 롤러가 구비된 한쌍의 제동블록이 원형레일상에서 상호 마주보도록 설치되고, 상기 제동블록의 상면에 회전축을 지지하는 베어링블록 및 제 3 구동모터가 설치되며, 상기 제 3 구동모터와 체인기어 및 체인에 의해 연결되어 회전하는 제동축이 제동블록에 설치되고, 상기 제동축의 회전에 방향에 따라 전방 또는 후방으로 이동하며 원형레일과 접촉하도록 제동축과 나사결합된 브레이크 라이닝이 제동블록에 설치되어 구성된 제동수단을 더 포함하여 풍향감지수단에 의한 신호발생시 브레이크 라이닝이 원형레일의 외면에 밀착되어 회전축 및 이에 설치된 날개조립체의 선회를 구속하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 풍력감지수단은 다수의 날개가 구비되어 풍력에 의해 회전축을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 이상의 회전팬과, 상기 회전팬의 회전축과 벨트 및 풀리에 의해 연결되어 회전팬의 회전력을 이용해 오일탱크내의 오일을 토출하는 펌프와, 상기 펌프로부터 공급되는 오일이 하단부로부터 채워지는 수직한 관형상으로 공급되는 오일에 의해 부유하며 상승하는 피스톤이 구비되고, 상단부에 오일탱크와 연결되는 드레인관이 구비된 실린더와, 상기 펌프에 의해 실린더로 공급되는 오일의 압력을 조절하는 압력제어밸브와, 상기 피스톤에 설치된 피스톤로드 및 이 피스톤로드에 연결된 지지대에 의해 피스톤과 연결되어 피스톤과 연동하여 상하로 이동하는 검출용 신호발생블록과, 상기 피스톤로드의 상단부에 설치되어 피스톤에 소정의 압력을 가하는 추와, 상기 지지대의 양측에서 지지대와 평행하게 설치된 지지봉에 상호 높이차를 갖도록 설치되어 검출용 신호발생블록의 이동시 검출용 신호발생블록의 위치에 따라 풍력의 세기에 대응하여 제 1,2 구동모터의 작동신호를 발생하는 다수의 검출용 리미트스위치와, 상기 지지대와 평행하게 설치된 사각봉에 설치되어 검출용 신호발생블록의 상하이동을 안내하는 롤러로 구성되며, 상기 날개의 프레임에 제 2 구동모터의 정지신호를 발생하는 다수의 인식용 리미트 스위치가 설치되고, 상기 제 2 구동모터의 축과 체인기어에 의해 연결되어 회전하는 체인이 날개 프레임에 설치되며, 상기 체인에 인식용 신호발생블록이 설치되어 천의 펼침 또는 감김시 천과 함께 인식용 신호발생블록이 이동하며 리미트 스위치를 작동시켜 제 2 구동모터의 정지신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 지지수단의 내부에 상하방향으로 길게 연장되도록 승강레일이 설치되고, 상기 승강레일에 설치되며 승강윈치의 회전에 의해 승강레일을 따라 이동하는 승강기로 이루어진 승강수단이 더 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 은 본 고안의 구성을 나타낸 측면 예시도를, 도 2 는 본 고안에 따른 날개조립체의 구조를 나타낸 정면 예시도를, 도 3 은 본 고안에 따른 날개조립체의 요부구조를 나타낸 부분 상세도를, 도 4 는 본 고안에 따른 날개의 구조를 나타낸 정면 예시도를, 도 5 는 본 고안에 따른 날개의 구조를 나타낸 측면 예시도를, 도 6 은 본 고안에 따른 천과 보강대의 연결상태를 나타낸 부분 상세도를, 도 7 은 본 고안에 따른 풍압조절수단의 또 다른 구조를 나타낸 정면 예시도를, 도 8 은 본 고안에 따른 날개의 구조를 나타낸 부분 상세도를, 도 9 는 본 고안에 따른 제동수단의 설치상태를 나타낸 평면 예시도를, 도 10 은 본 고안에 따른 제동수단의 구조를 나타낸 평면 예시도를, 도 11 은 본 고안에 따른 풍향감지수단의 구조를 나타낸 정면도를, 도 12 는 본 고안에 따른 풍향감지수단의 구조를 나타낸 평면도를, 도 13 은 본 고안에 따른 풍력감지수단의 구조를 나타낸 정면도를, 도 14 는 본 고안에 따른 풍력감지수단의 리미트 스위치의 설치상태를 나타낸 부분 측면도를, 도 15 은 본 고안에 따른 제 1,2 감지용 신호발생블록의 지지구조를 나타낸 평면 예시도를 도시한 것으로, 본 고안의 풍력발전장치는 풍력에 따라 풍압작용면적이 조절되도록 풍압조절수단(120)이 구비된 다수의 날개(110)와, 상기 다수의 날개(110)가 조립되어 이루어진 다수의 날개조립체(100)를 상호 연결하는 회전축(140)을 지지하도록 지면에 설치된 지지수단(200)과, 풍력의 세기를 감지하여 상기 풍압조절수단(120)을 제어하는 신호를 발생하는 풍력감지수단(400)과, 상기 풍력감지수단(400)에 의해 발생된 신호를 이용해 풍압조절수단(120)을 제어하는 제어부(500)가 구비되어 풍력에 의한 날개조립체(100)의 회전시 발생되는 회전력을 이용해 발전하도록 구성되며, 상기 날개조립체(100)를 구성하는 각각의 날개(110)가 풍력감지수단(400)에 의한 돌풍감지시 축선(L)을 중심으로 회전하여 풍압작용면적을 최소화시키도록 구성되어 있다.
상기 날개조립체(100)는 도 2와 같이 다수의 날개(110)가 상호 등간격을 유지하도록 고정블록(150)에 설치되어 구성되며, 이때 각각의 날개(110)는 회전연결부(130)에 의해 고정블록(150)에 연결되어 축선(L)을 중심으로 회전 가능하도록 구성되어 있다. 여기서 축선(L)이란 고정블록(150)으로부터 날개(110)의 길이방향으로 연장되는 가상의 선을 의미한다.
한편, 상기 회전연결부(130)는 도 2 및 도 3과 같이 날개(110)의 일측단에 고정되어 날개(110)와 함께 회전하도록 설치된 웜휠(131)과, 상기 웜휠(131)의 회전을 지지하도록 고정블록(150)에 설치된 지지부(132)와, 상기 지지부(132)에 별도의 브라켓(133)에 의해 고정되어 풍력감지수단(400)에 의해 작동하는 제 1 구동모터(134)와, 상기 제 1 구동모터(134)에 의해 회전하여 웜휠(131)을 회전시킴으로서 축선(L)을 중심으로 날개(110)를 회전시키는 웜(135)으로 구성되어 있다.
상기 날개조립체(100)를 구성하는 각각의 날개(110)는 도 4 및 도 5와 같이 기본 골격을 형성하는 프레임(111)에 풍압조절수단(120)이 설치되어 바람의 세기에 따라 풍압작용면적을 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 또한 상기 풍압조절수단(120)을 구성하는 모터 및 이에 연결된 드럼을 외부환경으로부터 보호하기 위한 커버(113)가 상기 프레임(111)에 설치되어 있다.
상기 풍압조절수단(120)은 프레임(111)에 설치된 제 2 구동모터(121)의 작동에 의해 드럼(122)이 회전하여 천(123)을 감거나 펼침으로서 풍압작용면적을 제어하는 것으로, 상기 제 2 구동모터(121)가 각 날개에 한개씩 설치되고, 이렇게 설치된 제 2 구동모터(121)의 축에 드럼(122)의 일측단이 연결되어 회전하도록 구성되며, 상기 드럼(122)에 천(123)의 일측변이 고정되어 드럼(122)의 회전방향에 따라 천(123)이 드럼(122)에 감겨지거나 펼쳐지도록 구성되어 있다. 여기서 상기 드럼(122)은 날개(110)의 길이방향으로 길게 연장된 형상으로서 제 2 구동모터(121)에 일측단이 고정되어 회전하며, 타측단은 프레임(111)에 지지되어 회전하도록 설치되어 있다.
또한, 상기 드럼(122)에 일측변이 고정된 천(123)의 타측변은 프레임(111)의 배면에 설치된 다수의 스프링(124)과 와이어(125)에 의해 연결되어 팽팽한 상태를 유지함으로써 바람을 받을 수 있도록 구성되어 있다.
상기와 같이 드럼(122)과 스프링(124)에 의해 설치된 천(123)은 드럼(122)의 정방향 회전시 스프링(124)을 인장시키며 드럼(122)에 감기게 되며, 드럼(122)의 역방향 회전시 스프링(124)의 탄력에 의해 팽팽한 상태를 유지하며 펼쳐지도록 구성되어 있다.
한편, 상기와 같은 천(123)의 감김과 펼침시 원활한 천(123)의 이동 및 날개(110)의 강성보강을 위해 프레임(111)의 내부에는 안내홈(112a)이 형성된 다수의 보강대(112)가 드럼(122)에 직교하도록 설치되고, 상기 안내홈(112a)에 삽입 결합되어 이동하는 다수의 돌기(123a)가 천(123)의 양측에 설치되어 천(123)이 감기거나 펼쳐질 때 돌기(123a)가 안내홈(112a)을 따라 이동하며 천(123)을 안내하도록 구성되어 있다.
즉, 상기 다수의 보강대(112)에 의해 날개 프레임(111)의 내부에는 구획된 다수의 공간이 형성되고, 이 공간내에 천(123)이 설치되며, 이때 천(123)의 양측에 설치된 돌기(123a)가 보강대(112)에 형성된 안내홈(112a)에 삽입되어 이동하게 된다.
여기서, 상기 돌기(123a)는 도 6과 같이 안내홈(112a)에 삽입되는 부분이 다른 부분에 비해 보다 큰 부피를 갖는 형상으로서 흡사 지퍼의 이와 같이 형성되고, 상기 안내홈(112a)의 내부에는 돌기(123a)의 끝단부가 걸려지는 걸림턱(112b)이 형성되어 천(123)의 이동시 돌기(123a)가 이탈하는 것을 방지하도록 구성되며, 상기 돌기(123a)는 천이 드럼에 감기기 직전 안내홈(112a)으로부터 이탈되어 천과 함께 드럼에 감기도록 구성되어 있다.
한편, 상기 드럼(122)에 일측변이 고정된 천(123)은 그 타측변이 상기와 또 다른 구조에 의해 지지되어 감기거나 펼쳐지도록 구성될 수 있다. 즉 도 7과 같이 천의(123)의 타측변과 별도의 와이어(129)에 의해 연결되며 프레임(111)의 외측 일면에 고정되어 회전하는 와인더(128)가 구비되고, 상기 와인더(128)에 일측단이 고정되고 타측단이 프레임(111)의 외측 일면에 지지되어 와인더(128)와 함께 회전하는 체인(127)이 구비되며, 상기 체인(127)의 소정위치에 일측단이 고정되어 체인(127)의 회전시 감기거나 펼쳐지는 코일형 스프링(126)이 구비된 것으로 구성되어 천(123)의 감김시 외인더(128)에 의해 체인(127)이 코일형 스프링(126)을 인장시키는 방향으로 회전하게 되면서 천(123)을 팽팽한 상태로 유지하게 되고, 이와 반대로 천(123)이 펼쳐질 경우에는 코일형 스프링(126)의 복원력에 의해 천(123)이 팽팽한 상태를 유지하며 펼쳐지도록 구성되어 있다.
상기와 같이 구성되어 풍력발전장치를 구성하는 다수의 날개(110) 중 선택된 한개의 날개에는 천(123)의 상태를 감지하기 위한 다수의 인식용 리미트 스위치가 설치되며, 이 인식용 리미트 스위치를 작동시키기 위한 인식용 신호발생블록이 천의 이동시 함께 움직이도록 구성되어 있다.
즉, 상기 다수의 인식용 리미트 스위치는 도 8과 같이 상기 보강대(112)와 평행하도록 프레임(111)에 설치된 고정대(160)에 제 1,2,3 인식용 리미트 스위치(161,162,163)가 설치되고, 상기 제 2 구동모터(121)의 축과 체인기어(167)에 의해 연결되어 회전하는 체인(165)이 고정대(160)의 인접한 위치에 설치되며, 상기 체인(165)에 인식용 신호발생블록(166)이 설치되어 있다.
상기와 같이 설치된 인식용 신호발생블록(166)은 제 2 구동모터(121)의 작동에 의해 천(123)이 감겨지거나 펼쳐질 때 체인(165)의 회전에 의해 천(123)과 함께 이동하게 되며, 천(123)의 상태(펼침 또는 감김정도)에 따라 인식용 신호발생블록(166)이 이동하며 제 1,2,3 인식용 리미트 스위치(161,162,163) 중 한개의 스위치를 작동시킴으로서 제 2 구동모터(121)의 작동을 정지시키는 신호를 발생시키도록 구성되어 있다.
상기 지지수단(200)은 지면에 고정되어 다수의 날개조립체(100)를 연결하는 회전축(140)의 회전을 지지하는 것으로, 다수의 빔이 결합되어 입체형 구조를 이루도록 형성되고, 상단부에 원형레일(210)이 구비되며, 이 원형레일(210)을 따라 이동하며 회전축(140)을 지지하는 한쌍의 제동수단(201)이 설치된 것으로 구성되어 있다.
한편, 상기 제동수단(201)은 바람의 방향에 따라 날개조립체(100)가 선회하도록 안내함과 동시에 풍향감지수단(300)에 의한 신호발생시 날개조립체(100)의 선회를 구속 또는 구속을 해제하는 것으로, 도 1 및 도 9 및 도 10과 같이 원형레일(210)의 상하면에 접촉하며 구름운동을 하는 다수의 롤러(221)가 구비된 한쌍의 제동블록(220)이 원형레일(210)상에서 상호 마주보도록 설치되고, 상기 제동블록(220)의 상면에 회전축(140)을 지지하기 위한 베어링블록(230) 및 제 3 구동모터(222)가 설치되며, 상기 제 3 구동모터(222)와 체인기어(223,224) 및 체인(225)에 의해 연결되어 회전하는 제동축(226)이 제동블록(220)에 설치되고, 상기 제동축(226)의 회전에 방향에 따라 전방 또는 후방으로 이동하며 원형레일(210)과 접촉하도록 제동축(226)과 나사결합된 브레이크 라이닝(227)이 제동블록(220)에 설치되어 구성되어 풍향감지수단(300)에 의한 신호발생시 브레이크 라이닝(227)이 원형레일(210)의 외면에 밀착되어 회전축(140) 및 이에 설치된 날개조립체(100)의 선회를 구속하도록 구성되어 있다.
상기 풍향감지수단(300)은 도 11 및 도 12와 같이 풍향판(312)이 다수의 스프링(313)에 의해 사각틀(311)의 내부에 설치된 것으로 이루어진 풍향 표시구(310)가 구비되고, 이 풍향 표시구(310)가 연결된 축(320)의 도중에는 캠플레이트(330)가 일체로 부착되어 축(320)과 함께 회전하며, 또한 캠플레이트(330)의 외주 일측에는 전기적 신호를 발생시키는 리미트 스위치(340)가 배치된 것으로 구성되어 있다. 여기서 상기 캠플레이트(330)의 외주면에는 상호 등간격을 갖는 다수의 돌출캠(350)이 형성되어 있다.
상기 캠플레이트(330)와 리미트 스위치(340) 사이의 상관 관계는 리미트 스위치(340)가 캠플레이트(330)의 돌출캠(350)과 접촉되었을 때에 스위칭-온으로 전환되는 구조로 되어 있으며, 이 리미트 스위치(340)의 온/오프 신호에 따라 제 3 구동모터(222)가 제어된다.
즉, 바람의 방향이 바뀌었을 때, 먼저 풍향표시구(310)가 바람의 방향 변화에 따라 선회하게 되고, 그 결과로 리미트 스위치(340)의 온 또는 오프 작동이 이루어지게 되며, 이러한 리미트 스위치(340)의 온 또는 오프 작동으로 제 3 구동모터(222)가 제어하게 된다. 이렇게 제어되는 제 3 구동모터(222)에 의해 제동축(226)이 회전됨으로써 브레이크 라이닝(227)이 전진 또는 후진하여 제동블록(220)의 구속 또는 해제가 이루어지게 된다.
보다 자세하게는 풍향 변화에 의한 리미트 스위치(340)의 오프 작동시 제동블록(220)은 일정 순간 해제되며, 이때 날개조립체(100)를 비롯한 회전축(140) 및 제동블록(220)은 풍향에 순응하는 방향으로 선회하게 되고, 풍향에 순응하는 방향으로 선회가 완료되어 리미트 스위치(340)가 온 상태로 전환되면 브레이크 라이닝(227)이 전진하여 제동블록(220)의 이동을 구속시킴으로서 날개조립체(100)는 고정되게 된다.
상기와 같이 풍향감지수단(300)의 구조적 특징을 이용해 풍력발전장치가 설치되는 지역의 계절적 풍향 변화에 따른 데이터를 참조하여 가장 빈번하게 불어오는 바람의 방향을 돌출캠(350)과 연관시켜 놓으면 보다 효율적인 발전이 가능하게 된다.
상기 풍력감지수단(400)은 바람의 세기를 감지하여 각 날개(110)의 풍압작용면적을 제어토록 하는 것으로, 도 13 내지 도 15과 같이 바람을 받아 회전하는 회전팬(410)에 의해 오일펌프(420)가 작동되고, 이 오일펌프(420)로부터 토출되는 오일에 의해 실린더(440) 내에 구비된 피스톤(441)이 상하로 이동하며 다수의 감지용 리미트 스위치를 온/오프 작동시킴으로서 풍력의 세기를 감지하도록 구성되어 있다.
상기 회전팬(410)은 다수의 날개(110)가 구비되어 바람에 회전하도록 구성되고, 이때 상기 회전팬(410)은 적어도 2개 이상의 회전팬(410)이 상호 연결되어 구성될 수 있으며, 이러한 회전팬(410)에 의해 발생된 회전력은 벨트(414) 및 풀리(412,413)에 의해 오일펌프(420)로 전달되도록 구성되어 있다.
상기 오일펌프(420)는 회전팬(410)에 의해 발생된 회전력을 벨트(414) 및 풀리(412,413)를 통해 전달받아 오일탱크(430)에 저장된 오일을 토출하게 되고, 이 오일펌프(420)로부터 토출되는 오일은 수직하게 설치된 실린더(440)로 공급되며, 이때 오일이 흐르는 관로상에는 압력제어밸브(470)가 설치되어 오일의 압력을 제어하도록 구성되어 있다.
상기 실린더(440)는 오일펌프(420)로부터 공급되는 오일에 의해 부유하는 피스톤(441)이 내부에 구비되고, 이 피스톤(441)의 상부에는 상방향으로 수직하게 연장되는 피스톤로드(443)가 설치되며, 상기 실린더(440)의 상부에는 돌풍에 의한 오일의 과잉공급시 공급되는 오일을 오일탱크(430)로 보내기 위한 드레인관(442)이 설치되어 있다.
상기와 같이 회전팬(410)의 속도에 따라 변화하는 오일의 양에 의해 상하로 이동하는 피스톤(441)과 피스톤로드(443) 및 지지대(450)에 의해 연결되어 피스톤(441)과 연동하여 상하로 이동하도록 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)이 지지대(450)에 설치되며, 이 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452) 및 지지대(450)의 상하 이동을 지지하는 롤러블록(454) 및 사각봉(453)이 지지대(450)의 인접한 곳에 설치되어 있다.
상기 롤러블록(454)은 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452) 및 지지대(450)의 상단부에 각각 설치되며, 상기 사각봉(453)은 롤러블록(454)이 도 13과 같이 결합되는 사각 단면구조로 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)과 지지대(450)가 상하로 이동하는 거리를 커버할 수 있도록 충분히 긴 길이로 형성되어 있다.
한편, 상기 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)의 양측에는 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)의 상하 이동시 온/오프 작동하여 제 2 구동모터(121)의 구동신호를 발생하는 다수의 감지용 리미트 스위치가 설치되어 있다.
상기 다수의 감지용 리미트 스위치는 도 12와 같이 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)이 설치된 지지대(450)의 양측에서 지지대(450)와 평행하게 설치된 지지봉(460)에 각각 4개의 감지용 리미트 스위치가 설치되며, 이때 일측에 설치된 4개의 제 1,2,3,4 감지용 리미트 스위치(481,482,483,484)는 제 1 감지용 신호발생블록(451)에 대응하도록 설치되고, 타측에 설치된 4개의 제 1`,2`,3`,4` 감지용 리미트 스위치(491,492,493,494)는 제 2 감지용 신호발생블록(452)에 대응하도록 설치되어 있다.
한편, 상기 제 1,2,3 감지용 리미트 스위치(481,482,483)는 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)의 상승시 제 1 감지용 신호발생블록(451)에 의해 작동하여 제 2 구동모터(121)를 정방향으로 회전시키는 신호를 발생하도록 설치되고, 상기 제 1`,2`,3` 감지용 리미트 스위치(491,492,493)는 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)의 하강시 제 2 감지용 신호발생블록(452)에 의해 작동하여 제 2 구동모터(121)를 역방향으로 회전시키는 신호를 발생하도록 설치되어 있다.
한편, 상기 제 4,4` 감지용 리미트 스위치(484,494)는 다수의 감지용 리미트 스위치 중 최상부에 위치하도록 설치되어 돌풍 발생시 날개(110)를 접거나 펼칠 수 있도록 제 1 구동모터(134)를 작동시키는 신호를 발생하도록 설치되어 있다. 또한 상기 제 4,4` 감지용 리미트 스위치(484,494)에 대응하여 제 1 구동모터(134)의 정지신호를 발생하기 위한 2개의 리미트 스위치(114,115)가 회전연결부(130)에 설치되고, 날개(110)의 회전시 상기 리미트 스위치(114,115)와 접촉하는 돌기(116)가 날개의 소정위치에 형성되어 날개(110)가 일정각도 회전된 후에는 돌기(116)가 리미트 스위치(114,115)와 접촉하게 됨으로서 제 1 구동모터(134) 정지시키는 신호를 발생하도록 구성되어 있다.
상기와 같이 회전팬(410)은 별도의 동력원없이 풍력에만 의존하여 회전하는 구조로서, 풍력의 세기에 따라 회전속도가 결정되고, 이 회전팬(410)의 회전축(411)과 벨트(414) 및 풀리(412,413)에 의해 연결되어 작동하는 오일펌프(420)는 회전팬(410)의 회전속도에 따라 작동속도가 결정되어 오일의 토출량을 결정하게 된다.
한편, 상기 회전축(411)에 설치된 풀리(412)는 적어도 2개 이상의 펌프와 연결 가능하도록 2개 이상의 풀리홈이 형성되어 있다.
또한, 상기 피스톤로드(443)의 상부에는 추(444)가 설치되어 있으며, 이 추(444)는 풍력이 약해져 회전팬(410)의 회전속도가 저하될 경우, 피스톤(441)에 소정의 압력이 가해지도록 하여 실린더(440)로 공급된 오일이 압력제어밸브(470)를 통해 오일탱크(430)로 빠져나가도록 함으로써 피스톤(441)을 하강시키기 위한 것이다.
도면 중 미설명부호 431은 여과기이다.
상기 풍향감지수단(300)과 풍력감지수단(400) 및 날개(110)에 구비된 리미트 스위치에서 발생되는 신호는 제어부(500)로 전달되며, 제어부(500)는 이렇게 전달된 스위칭 신호를 이용해 제 1,2,3 구동모터(134,121,222)를 작동시키도록 구성되어 있다.
상기와 같은 풍향감지수단(300)과 풍력감지수단(400)은 지지수단(200)의 상단부에 설치되어 발전기(600)와 증속기(610) 및 기타 전기적 구성품을 외부환경으로부터 보호하는 덮개(630)의 상단부에 설치되거나, 지형적인 특성을 고려하여 풍력발전장치의 인근에 설치될 수도 있다.
한편, 상기 지지수단(200)에는 승강수단(700)이 설치되어 지지수단(200)의 상부에 설치된 장치의 유지보수가 용이하도록 구성되어 있다. 이러한 승강수단(700)은 지지수단의 내부에 상하방향으로 길게 연장되는 승강레일(720)이 설치되고, 이 승강레일에(720)에 작업자가 탈 수 있는 승강기(710)가 설치되며, 이 승강기(710)가 미도시된 동력원에 의해 회전하는 승강윈치(730)에 의해 승강레일(720)을 따라 상하로 이동하도록 구성되어 있다.
도면 중 미설명부호 740은 사다리이다.
이하, 상기와 같이 구성된 풍력발전장치의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안에 따른 풍력발전장치는 바람의 방향 변화시 풍향감지수단(300)의 풍향 표시구(310)가 먼저 회전하게 되고, 이 풍향 표시구(310)의 회전에 의해 캠플레이트(330)가 회전하게 되며, 이 캠플레이트(330)에 형성된 돌출캠(350)이 풍향 표시구(310)의 방향에 따라 리미트 스위치(340)를 온 또는 오프 상태로 전환시키게 된다.
상기와 같이 풍향 표시구(310)에 의해 리미트 스위치(340)가 오프 상태로 전환된 경우, 제 3 구동모터(222)는 브레이크 라이닝(227)을 후진시키도록 작동하여 제동블록(220)의 구속을 해제하고 되고, 이로 인해 날개조립체(100) 및 회전축(140)이 바람에 순응하는 방향으로 선회하게 되며, 이후 풍향 표시구(310)에 의해 리미트 스위치(340)가 온 상태로 전환됨에 따라 브레이크 라이닝(227)이 전진하여 제동블록(220)을 구속하게 되므로 날개조립체(100)는 한방향을 유지한 상태로 고정되게 된다.
상기와 같이 날개조립체(100)가 바람에 순응하는 방향으로 선회되어 고정된 상태에서 각각의 날개조립체(100)는 바람에 의해 회전하게 되고, 이 날개조립체(100)의 회전에 의해 발생되는 회전력은 회전축(140)과 체인(620) 및 증속기(610)를 통해 발전기(600)로 전달되어 전기를 발전하게 된다.
한편, 상기 날개조립체(100)의 각 날개(110)는 보다 효율적인 발전을 위해 풍력의 크기에 따라 풍압작용면적을 조절하게 된다. 즉 바람의 세기가 변화되었을 때 풍력감지수단(400)은 이를 감지하여 풍력에 따라 단계적인 전기적 신호를 발생하게 되며, 이 신호와 날개(110)에 구비된 인식용 리미트 스위치에서 발생된 신호를 제어부(500)에서 조합하여 바람의 세기에 따라 제 1,2 구동모터(134,121)를 작동하여 풍압작용면적을 제어하게 된다.
일예로서, 날개(110)의 천이 완전히 펼쳐진 상태에서 바람의 세기가 강해져 회전팬(410)의 속도가 보다 빨라질 경우, 오일펌프(420)에 의해 실린더(440)로 공급되는 오일양은 증가하게 되므로 피스톤(441)은 상승하게 되고, 이와 같은 피스톤(441)의 상승에 연동하여 제 1,2 감지용 신호발생블록(451,452)이 상승하게 되며, 이때 제 1 감지용 리미트 스위치(481)는 제 1 감지용 신호발생블록(451)과 접촉하며 온 상태로 전환되게 되고, 이 제 1 감지용 리미트 스위치(481)의 스위칭 신호가 제어부(500)로 전달되어 제 2 구동모터(121)를 정방향으로 작동시킴으로서 드럼(122)을 정방향으로 회전시켜 천(123)을 감게 된다.
한편, 제 2 구동모터(121)의 축과 체인기어(167)에 의해 연결된 체인(165)도 회전하게 되고, 이 체인(165)의 회전에 의해 인식용 신호발생블록(166)이 이동하게 되며, 이때 인식용 신호발생블록(166)은 천(123)의 감김 또는 펼침속도와 연동하여 이동하도록 되어 있어 상기와 같이 천(123)이 완전히 펼쳐진 상태에서 드럼(122)에 감길 경우, 인식용 신호발생블록(166)은 체인(165)의 회전에 의해 하강하여 제 2 인식용 리미트 스위치(162)와 접촉하게 되며, 이처럼 발생되는 제 2 인식용 리미트 스위치(162)의 스위칭 신호가 제어부(500)로 전달되어 제 2 구동모터(121)를 정지시킴으로서 천의 일정부분 만이 펼쳐진 상태로 바람을 받게 된다.
상기와 같은 상태에서 바람의 세기가 보다 강해질 경우, 회전팬(410)은 보다 빠른 속도로 회전하게 되므로 피스톤(441) 및 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)은 상승하게 되고, 이때 제 1 감지용 신호발생블록(451)은 제 1 감지용 리미트 스위치(481)의 상부에 위치헌 제 2 또는 제 3 감지용 리미트 스위치와 접촉하여 스위칭 신호를 발생하게 되며, 이 신호에 의해 제 2 구동모터(121)를 정방향으로 구동시켜 천(123)을 드럼(122)에 감게 됨으로써 풍압작용면적을 감소시키게 된다.
한편, 상기와 같이 드럼(122)의 회전에 의해 천이 감길 경우, 천의 일측단에 연결되어 있는 스프링(124)은 인장되게 된다.
상기와 반대로 바람의 세기가 약해질 경우, 회전팬(410)의 회전속도가 저하되므로 피스톤(441) 및 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)은 하강하게 되고, 이때 제 2 감지용 신호발생블록(452)이 제 1` 감지용 리미트 스위치(491)와 접촉하여 스위칭 신호를 발생하게 되며, 이 스위칭 신호가 제어부(500)로 전달되어 제 2 구동모터(121)를 역방향으로 작동시켜 드럼(122)을 역방향으로 회전시키게 되며, 이때 천(123)의 일측단에 연결되어 인장된 스프링(124)에 의해 천이 팽팽한 상태를 유지하며 펼쳐지게 된다.
또한, 천의 펼쳐짐과 함께 인식용 신호발생블록(166)이 상승하며 제 1,2,3 인식용 리미트 스위치(161,162,163)와 접촉하여 스위칭 신호를 발생하게 되며, 이 스위칭 신호를 전달받은 제어부(500)는 제 2 구동모터(121)를 정지시키게 된다.
상기와 같이 풍력감지수단(400)을 구성하는 회전팬(410)의 회전속도에 따른 제 1,2,3,1`,2`,3` 감지용 리미트 스위치(481,482,483,481`,482`,483`)의 스위칭 신호와 제 1,2,3 인식용 리미트 스위치(161,162,163)의 스위칭 신호를 제어부(500)가 조합하여 날개(110)의 풍압작용면적을 조절하게 된다. 비록 본 실시예에서는 2단계로 풍압작용면적을 제어하도록 한 것을 기술하고 있으나, 이 본 고안은 이에 한정되지 아니하며 사용자의 선택에 따라 보다 많은 개수의 리미트 스위치가 사용될 수 있음은 물론이다.
한편, 태풍이나 돌풍으로 인해 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)이 상승하여 제 4 감지용 리미트 스위치(484)와 접촉하게 되면, 이 제 4 감지용 리미트 스위치(484)의 스위칭 신호를 전달받은 제어부(500)는 제 1 구동모터(134)를 정방향으로 작동시켜 날개조립체(100)의 각 날개(110)를 축선(L)을 중심으로 정방향으로 회전시켜 날개(110)를 접어줌으로써 날개(110)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
이후, 바람의 약해져 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)이 하강하게 되면, 제 2 감지용 신호발생블록(452)에 의해 제 4` 감지용 리미트 스위치(494)는 스위칭 신호를 발생하게 되고, 이렇게 발생된 스위칭 신호에 의해 제어부(500)는 제 1 구동모터(134)를 역방향으로 작동시켜 날개조립체(100)의 각 날개(110)를 축선(L)을 중심으로 역방향으로 회전시켜 날개(110)를 원상태로 펼쳐주게 된다.
본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
상술한 바와 같이 본 고안은 풍력의 강약에 따라 각 날개에 작용하는 풍압작용면적을 증가시켜 과도한 풍압작용에 의한 장치의 파손을 방지함과 동시에 돌풍이나 태풍발생시 각 날개의 풍압작용면적이 최소가 되도록 축선을 중심으로 회전시켜 접어줌으로써 돌풍이나 태풍 발생시에도 날개조립체의 파손을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 고안의 구성을 나타낸 측면 예시도
도 2 는 본 고안에 따른 날개조립체의 구조를 나타낸 정면 예시도
도 3 은 본 고안에 따른 날개조립체의 요부구조를 나타낸 부분 상세도
도 4 는 본 고안에 따른 날개의 구조를 나타낸 정면 예시도
도 5 는 본 고안에 따른 날개의 구조를 나타낸 측면 예시도
도 6 은 본 고안에 따른 천과 보강대의 연결상태를 나타낸 부분 상세도
도 7 은 본 고안에 따른 풍압조절수단의 또 다른 구조를 나타낸 정면 예시도
도 8 은 본 고안에 따른 날개의 구조를 나타낸 부분 상세도
도 9 는 본 고안에 따른 제동수단의 설치상태를 나타낸 평면 예시도
도 10 은 본 고안에 따른 제동수단의 구조를 나타낸 평면 예시도
도 11 은 본 고안에 따른 풍향감지수단의 구조를 나타낸 정면도
도 12 는 본 고안에 따른 풍향감지수단의 구조를 나타낸 평면도
도 13 은 본 고안에 따른 풍력감지수단의 구조를 나타낸 정면도
도 14 는 본 고안에 따른 풍력감지수단의 리미트 스위치의 설치상태를 나타낸 부분 측면도
도 15 는 본 고안에 따른 제 1,2 감지용 신호발생블록의 지지구조를 나타낸 평면 예시도
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
(100) : 날개조립체 (110) : 날개
(120) : 풍압조절수단 (121) : 제 2 구동모터
(122) : 드럼 (123) : 천
(130) : 회전연결부 (131) : 웜휠
(132) : 지지부 (133) : 브라켓
(134) : 제 1 구동모터 (135) : 웜
(150) : 고정블록 (160) : 고정대
(200) : 지지수단 (201) : 제동수단
(210) : 원형레일 (220) : 제동블록
(221) : 롤러 (222) : 제 3 구동모터
(223) : 체인기어 (224) : 체인기어
(225) : 체인 (226) : 제동축
(227) : 브레이크 라이닝 (230) : 베어링블록
(300) : 풍향감지수단 (400) : 풍력감지수단
(410) : 회전팬 (420) : 오일펌프
(430) : 오일탱크 (440) : 실린더
(441) : 피스톤 (450) : 지지대
(451) : 제 1 감지용 신호발생블록
(452) : 제 2 감지용 신호발생블록
(500) : 제어부 (600) : 발전기
(610) : 증속기 (620) : 체인기어
(630) : 체인 (700) : 승강수단
(710) : 승강기 (720) : 승강레일
(730) : 승강윈치 (740) : 사다리

Claims (8)

  1. 풍력에 따라 풍압작용면적이 조절되도록 풍압조절수단(120)이 구비된 날개(110)와, 상기 날개(110)가 다수개 조합되어 이루어진 다수의 날개조립체(100)를 상호 연결하는 회전축(140)을 지지하도록 지면에 설치된 지지수단(200)과, 풍력의 세기를 감지하여 상기 풍압조절수단(120)을 제어하는 신호를 발생하는 풍력감지수단(400)과, 상기 풍력감지수단(400)에 의해 발생된 신호를 이용해 풍압조절수단(120)을 제어하는 제어부(500)가 구비되어 풍력에 의한 날개조립체(100)의 회전시 발생되는 회전력을 이용해 발전하도록 구성된 풍력발전장치에 있어서,
    상기 날개조립체(100)는 회전축(140)에 고정되며 외주면에 다수의 날개(110)가 등간격으로 설치된 고정블록(150)과, 상기 고정블록(150)과 날개(110)를 연결하며 고정블록(150)으로부터 날개(110)의 길이방향으로 연장되는 축선(L)을 중심으로 날개(110)가 회전가능하도록 지지하는 회전연결부(130)와, 상기 회전연결부(130)에 설치되어 날개(110)를 회전시키는 제 1 구동모터(134)로 구성되어 풍력감지수단(400)에 의한 돌풍감지시 축선(L)을 중심으로 날개(110)를 회전시켜 날개(110)의 풍압작용면적을 최소화시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 풍압조절수단(120)은 날개(110)를 구성하는 프레임(111)의 전면에 설치된 제 2 구동모터(121)와, 상기 날개(110)의 길이방향으로 길게 연장된 형상으로 제 2 구동모터(121)에 의해 회전하도록 프레임에 설치된 드럼(122)과, 상기 프레임(111)의 전면을 커버하는 형상으로 일측단이 상기 드럼(122)에 고정되고 타측단이 프레임(111)의 타측면에 설치된 다수의 스프링(124)과 와이어(125)에 의해 연결된 천(123)으로 구성되어 풍력감지수단(400)에 의해 풍력의 변화가 감지되면 드럼(122)이 정방향 또는 역방향으로 회전되며 천을 감거나 펼침으로서 풍압작용면적을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 풍압조절수단(120)은 날개(110)를 구성하는 프레임(111)의 전면에 설치된 제 2 구동모터(121)와, 상기 날개(110)의 길이방향으로 길게 연장된 형상으로 제 2 구동모터(121)에 의해 회전하도록 프레임에 설치된 드럼(122)과, 상기 프레임(111)의 전면을 커버하는 형상으로 일측단이 상기 드럼(122)에 고정되고 타측단이 프레임(111)의 외측 일면에 고정되어 회전하는 와인더(128)와 와이어(129)에 의해 연결된 천(123)과, 상기 와인더(128)에 일측단이 고정되고 타측단이 프레임(111)의 외측 일면에 지지되어 와인더(128)와 함께 회전하는 체인(127)과, 상기 체인(127)의 소정위치에 일측단이 고정되어 체인(127)의 회전시 감기거나 펼쳐지는 코일형 스프링(126)으로 구성되어 풍력감지수단에 의해 풍력의 변화가 감지되면 드럼이 정방향 또는 역방향으로 회전되며 천을 감거나 펼침으로서 풍압작용면적을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전연결부(130)는 날개(110)의 일측단에 고정되어 날개(110)와 함께 회전하도록 설치된 웜휠(131)과, 상기 웜휠(131)과 고정블록(150)을 연결하도록 고정블록(150)에 설치되어 웜휠(131)의 회전을 지지하는 지지부(132)와, 상기 지지부(132)에 별도의 브라켓(133)에 의해 고정된 제 1 구동모터(134)의 축에 결합되어 웜휠(131)을 회전시키는 웜(135)으로 구성되어 제 1 구동모터(134)에 의한 웜의 회전에 의해 날개(110)를 축선(L)을 중심으로 회전시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 날개(110)를 구성하는 프레임(111)의 내부에 안내홈(112a)이 형성된 다수의 보강대(112)가 드럼에 직교하도록 설치되고, 상기 안내홈(112a)에 삽입되어 이동하는 다수의 돌기(123a)가 천(123)에 설치되어 천이 감기거나 펼쳐질 때 돌기(123a)가 안내홈(112a)을 따라 이동하며 천을 안내하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단(200)은 하단부가 지면에 고정되고 상단부에 원형레일(210)이 고정되록 다수의 빔으로 이루어진 입체형의 구조물로서, 상기 원형레일(210)의 상하면에 접촉하며 구름운동을 하는 다수의 롤러(221)가 구비된 한쌍의 제동블록(220)이 원형레일(210)상에서 상호 마주보도록 설치되고, 상기 제동블록(220)의 상면에 회전축(140)을 지지하는 베어링블록(230) 및 제 3 구동모터(222)가 설치되며, 상기 제 3 구동모터(222)와 체인기어(223,224) 및 체인(225)에 의해 연결되어 회전하는 제동축(226)이 제동블록(220)에 설치되고, 상기 제동축(226)의 회전에 방향에 따라 전방 또는 후방으로 이동하며 원형레일(210)과 접촉하도록 제동축(226)과 나사결합된 브레이크 라이닝(227)이 제동블록(220)에 설치되어 구성된 제동수단(201)을 더 포함하여 풍향감지수단(300)에 의한 신호발생시 브레이크 라이닝(227)이 원형레일(210)의 외면에 밀착되어 회전축(140) 및 이에 설치된 날개조립체(100)의 선회를 구속 또는 구속해제하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 풍력감지수단(400)은 다수의 날개(110)가 구비되어 풍력에 의해 회전축(140)을 중심으로 회전하는 적어도 하나의 이상의 회전팬(410)과, 상기 회전팬(410)의 회전축(411)과 연결되어 회전팬(410)의 회전력을 구동원으로 작동하여 오일탱크(430)내의 오일을 토출하는 오일펌프(420)와, 상기 오일펌프(420)로부터 공급되는 오일이 하단부로부터 채워지는 수직한 관형상으로 공급되는 오일에 의해 부유하며 상승하는 피스톤(441)이 구비되고, 오일탱크(430)와 연결되는 드레인관(442)이 상단부에 구비된 실린더(440)와, 상기 오일펌프(420)에 의해 실린더(440)로 공급되는 오일의 압력을 조절하는 압력제어밸브(470)와, 상기 피스톤(441)과 피스톤로드(443) 및 지지대(450)에 의해 연결되어 피스톤(441)과 연동하여 상하로 이동하는 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)과, 상기 피스톤로드(443)의 상단부에 설치되어 피스톤(441)에 소정의 압력을 가하는 추(444)와, 상기 지지대(450)의 양측에서 지지대(450)와 평행하게 설치된 지지봉(460)에 상호 높이차를 갖도록 설치되어 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)의 이동시 제 1,2, 감지용 신호발생블록(451,452)의 위치에 따라 풍력의 세기에 대응하여 제 1,2 구동모터(134,121)의 작동신호를 발생하는 다수의 감지용 리미트 스위치와, 상기 지지대(450)와 평행하게 설치된 사각봉(453)에 설치되어 제 1,2 감지용 신호발생블록(451,452)의 상하이동을 안내하는 롤러블록(454)로 구성되며, 상기 날개(110)의 프레임(111)에 제 2 구동모터(121)의 정지신호를 발생하는 다수의 인식용 리미트 스위치가 설치되고, 상기 제 2 구동모터(121)의 축과 체인(167)에 의해 연결되어 회전하는 체인(165)이 날개 프레임(111)에 설치되며, 상기 체인(165)에 인식용 신호발생블록(166)이 설치되어 천의 펼침 또는 감김시 천과 함께 인식용 신호발생블록이 이동하며 인식용 리미트 스위치를 작동시켜 제 2 구동모터의 정지신호를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 지지수단(200)의 내부에 상하방향으로 길게 연장되도록 승강레일(720)이 설치되고, 상기 승강레일(720)에 설치되며 승강윈치(730)의 회전에 의해 승강레일(720)을 따라 이동하는 승강기(710)로 이루어진 승강수단(700)을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
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