KR200408977Y1 - 풍력 발전기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 풍력 발전기에 관한 것으로 보다 상세하게는 강풍에 따른 수직날개의 파손을 방지할 수 있는 풍력 발전기에 관한 것이다.

본 고안에 따른 풍력 발전기는, 지면에 대해 수직으로 구비되어 있는 샤프트 축과, 상기 샤프트 축에 하나 이상으로 회전 가능하게 구비되어 있고 둘레에는 등간격으로 다수의 연결대가 돌출 구비된 회전체와, 상기 연결대들의 외측에 구비되어 바람의 힘에 의해 회전되는 다수의 수직날개와, 상기 샤프트 축과 연결된 발전기로 이루어진 풍력 발전기에 있어서, 상기 수직날개들의 상,하부 및 중간에는 상기 샤프트 축에 관통되도록 중앙에 관통홀이 형성되어 있으며 상기 수직날개들을 지지하는 다수의 돌출판들이 등간격으로 돌출 구비된 고정 둘레판이 더 구비됨을 특징으로 한다.

풍력 발전기, 수직날개, 고정 둘레판

Description

풍력 발전기{Aerogenerator}

도 1은 본 고안에 따른 풍력 발전기의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1의 A-A선 단면도.

도 3은 종래의 풍력 발전기를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 샤프트 축

11 : 나선부

2 : 회전체

21 : 연결대, 22 : 베어링

3 : 수직날개

4 : 발전기

5 : 고정 둘레판

51 : 관통홀

52 : 돌출판

521 : 통공, 522 : 공간부, 523 : 양 측단부

6 : 너트

본 고안은 풍력 발전기에 관한 것으로 보다 상세하게는 강풍에 따른 수직날개의 파손을 방지할 수 있는 풍력 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 발전기라함은 바람에 의한 풍력이 풍력 발전기의 구성인 로터 브레이드를 통해 운동에너지로 변환되었다가 발전기를 통해 전기 에너지를 얻을 수 있도록 하는 장치를 말한다.

즉 석탄이나 석유등의 화석연료 사용으로 인해 다량의 이산화탄소가 대기 중에 쌓이면서 두꺼운 이산화탄소층을 형성함으로써 지구의 온난화가 발생하는 문제점이 있으며, 또한 급변하는 원유가격의 상승으로 인해 대체에너지의 필요성이 알려지면서 풍력발전에 관한 연구개발이 확대되고 있는 것이다.

이에 도 3은 종래의 풍력 발전기를 나타낸 도면으로서, 종래의 풍력 발전기는 지면에 대해 수직으로 구비되어 있는 샤프트 축(100)과, 상기 샤프트 축(100)의 외측 둘레에 돌출 구비되어 있는 연결대(101)를 통해 연결되어 풍력으로 회전하게 되는 날개(200)와, 상기 샤프트 축(100)의 외측과 상기 연결대(101)의 내측 사이에 구비된 발전기(300)로 구성되는 것이다.

따라서 풍력으로 인하여 상기 샤프트 축에 연결 구비된 날개가 회전하게 되면 발전기에 의해 발전이 이루어지는 것이다.

그러나, 상기와 같은 구성을 가지는 종래의 풍력 발전기는, 바람이 약하게 부는 평상시에는 날개가 원활하게 회전 작동됨으로써 발전이 가능하나, 기후의 변 화로 인한 강풍에 의해 날개와 연결대가 손상되는 현상이 발생되었다. 즉 날개는 샤프트 축의 상부에 연결대를 통해 연결되어 외부의 바람과 접촉되게 일측방향이 개방되어 있는 것이다. 따라서 강풍이 불 경우에 대기중의 바람이 날개의 상부에 강하게 접촉되면서 날개의 상부가 휘어지는 현상이 발생하였다.

아울러 바람의 방향이 불규칙한 경우에는, 상기 날개의 상부는 물론 하부와 중간부분이 휘어지는 현상도 발생하였다.

즉 강풍에 의한 날개의 파손이 주로 상부에서 먼저 시작되며, 바람의 역류등으로 인한 배풍이 발생하는 경우에 날개의 하부와 중간이 파손되게 되는 것이다.

그러므로 날개가 파손되면서 바람의 힘을 견디지 못한 날개에 연결된 연결대도 휘어지게 됨으로써 풍력을 이용한 발전이 불가능하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

이에 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 강풍에 따른 수직날개의 파손을 방지할 수 있는 풍력 발전기를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 풍력 발전기는, 지면에 대해 수직으로 구비되어 있는 샤프트 축과, 상기 샤프트 축에 하나 이상으로 회전 가능하게 구비되어 있고 둘레에는 등간격으로 다수의 연결대가 돌출 구비된 회전체와, 상기 연결대들의 외측에 구비되어 바람의 힘에 의해 회전되는 다수의 수직날개 와, 상기 샤프트 축과 연결된 발전기로 이루어진 풍력 발전기에 있어서, 상기 수직날개들의 상,하부 및 중간에는 상기 샤프트 축에 관통되도록 중앙에 관통홀이 형성되어 있으며 상기 수직날개들을 지지하는 다수의 돌출판들이 등간격으로 돌출 구비된 고정 둘레판이 더 구비됨을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 풍력 발전기의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 풍력 발전기는, 지면에 대해 수직으로 구비되어 있는 샤프트 축(1)과, 상기 샤프트 축(1)에 하나 이상으로 회전 가능하게 구비되어 있고 둘레에는 등간격으로 다수의 연결대(21)가 돌출 구비된 회전체(2)와, 상기 연결대(21)들의 외측에 구비되어 바람의 힘에 의해 회전되는 다수의 수직날개(3)와, 상기 샤프트 축(1)과 연결된 발전기(4)로 이루어진 풍력 발전기에 있어서, 상기 수직날개(3)들의 상,하부 및 중간에는 상기 샤프트 축(1)에 관통되도록 중앙에 관통홀(51)이 형성되어 있으며 상기 수직날개(3)들을 지지하는 다수의 돌출판(52)들이 등간격으로 돌출 구비된 고정 둘레판(5)이 더 구비됨을 특징으로 한다.

그리고 상기 돌출판(52)은 중앙에 통공(521)이 형성되어 있으며, 외측의 폭이 내측의 폭보다 상대적으로 넓게 형성되고 상기 각각의 돌출판(52)의 양 측단부(523)는 유선형으로 형성되는 것이다.

따라서 강풍으로 인한 바람의 압력이 커질 경우에, 상기 돌출판(52)의 사이에 형성된 공간부(522)를 통해 바람을 외부로 분산시킴으로써 수직날개(3)와 강풍의 충돌로 인해 수직날개(3)가 파손되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

즉, 상기 고정 둘레판(5)을 통해 외부의 바람과 직접적으로 접촉하게 되는 다수의 수직날개(3)들을 보호하게 되며, 풍력이 분산되는 것을 방지하여 발전효율을 높이게 되는 것이다.

특히 상기 샤프트 축(1)은 지면에 고정하게 되며, 콘크리트나 철 구조물등을 사용하여 고정할 수 있는 것이다.

그리고 상기 샤프트 축(1)의 외면에는 다수의 나선부(11)가 형성되어 있으며, 상기 샤프트 축(1)의 외부에 구비된 수직날개(3)의 높이를 조절한 후 위치를 고정할 수 있도록 상기 회전체(2)와 발전기(4)의 상,하부에 너트(6)를 체결하여 하부로 내려오지 않도록 하여 위치를 고정하는 것이다.

또한 상기 회전체(2)의 내측에 베어링(22)이 구비되어 있으므로 상기 회전체(2)가 상기 샤프트 축(1)에 대해 원활하게 회전하는 것이다.

한편, 상기 수직날개(3)는 반원형의 형상으로 형성되어 있지만 이에 한정하지 않고 직각의 판으로 형성될 수도 있는 것이다.

즉 상기 수직날개(3)는 일측방향이 개방되게 형성되어야 하며 이로 인해 외부의 바람과 접촉되어 수직날개(3)들이 회전하게 되는 것이다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 풍력 발전기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 바람이 약하게 부는 평상시에는 수직날개(3)가 원활히 회전되어 발전이 이루어지는 것이다.

반대로, 강풍이 불게 되면 대기중의 바람이 수직날개(3)에 강하게 접촉하게 되는데, 이때 고정 둘레판(5)이 상기 수직날개(3)들의 상,하부 및 중간을 견고하게 지지함으로써 수직날개(3)가 바람의 힘에 의해 휘어지게 되는 것을 방지하게 되는 것이다.

즉 상기 수직날개(3)와 충돌된 바람은 돌출판(52)의 공간부(522)와 통공(521)을 통해 빠져 나가게 함으로써 수직날개(3)의 회전을 원활하게 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 수직날개(3)의 상,하부와 중간에 고정 둘레판(5)을 구비함으로써 바람이 불규칙하게 불면서 수직날개(3)의 상,하부 및 중간이 파손되는 현상을 사전에 미리 방지하게 되는 것이다.

즉 상기 고정 둘레판(5)을 통해 바람의 역류등으로 인한 배풍이 발생하는 경우에도 바람의 저항을 상쇄시킴으로써 수직날개(3)의 파손을 방지하게 되는 것이다.

그리고 다수의 돌출판(52)에 형성된 통공(521)을 통해 수직날개(3)에 강하게 접촉되는 바람을 외부로 통과시킴으로써 수직날개(3)를 연결하고 있는 연결대(21)의 휘어짐을 방지하게 되는 것이다.

따라서 상기 고정 둘레판(5)을 수직날개(3)의 상,하부와 중간에 구비함으로써 강풍이나 불규칙한 방향에서 불어오는 바람에 의해 상기 수직날개(3)들이 파손 되거나, 강풍으로 인한 연결대(21)의 휘어짐을 방지할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 풍력 발전기는 강풍에 따른 수직날개의 파손을 방지함으로써 수직날개의 회전을 통해 발전을 원활하게 진행할 수 있는 효과를 가지는 것이다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

Claims (2)

1. 지면에 대해 수직으로 구비되어 있는 샤프트 축(1)과, 상기 샤프트 축(1)에 하나 이상으로 회전 가능하게 구비되어 있고 둘레에는 등간격으로 다수의 연결대(21)가 돌출 구비된 회전체(2)와, 상기 연결대(21)들의 외측에 구비되어 바람의 힘에 의해 회전되는 다수의 수직날개(3)와, 상기 샤프트 축(1)과 연결된 발전기(4)로 이루어진 풍력 발전기에 있어서,

   상기 수직날개(3)들의 상,하부 및 중간에는,

   상기 샤프트 축(1)에 관통되도록 중앙에 관통홀(51)이 형성되어 있으며 상기 수직날개(3)들을 지지하는 다수의 돌출판(52)들이 등간격으로 돌출 구비된 고정 둘레판(5)이 더 구비됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 돌출판(52)은,

   중앙에 통공(521)이 형성되어 있으며,

   외측의 폭이 내측의 폭보다 상대적으로 넓게 형성되고 상기 각각의 돌출판(52)의 양 측단부(523)는 유선형으로 형성됨을 특징으로 하는 풍력 발전기.

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