KR20090005744A - 풍력 발전기용 풍력 유도 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력 발전기에서 주위의 공기가 움직이는 풍력의 유도를 보강하는 풍력 발전기용 풍력 유도 장치에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 발전은 대부분 언덕의 높은 장소 또는 가능한 바람이 균일하면서도 많이 부는 장소에 설치하여서, 상기 풍력발전의 회전 날개를 바람에 의하여 회전시켜서 이로 인하여 발전기를 회전시켜서 이로 인하여 발전을 하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 제공되는 유도장치는 계절풍이나 태풍에 의하여 상풍이 불어오는 경우, 푸로펠러의 회전력이 너무 높거나 파손의 위험이 발생하여 주므로, 이에 따른 푸로펠라의 회전속도를 최대한 균일하게 조절하여서 실용성을 유도하기 위하여 필요로 하는 것이다.

또한, 대부분의 바람은 기압의 변화 또는 기온 차이에 의하여 바람의 불기가 형성되는 것이므로, 때로는 태풍이나 계절풍과 같은 강풍으로 푸로펠러의 회전이 초고속으로 되는 경우, 전력의 발전 새기가 너무 높은 불균형의 결과가 형성되며, 또한 풍력 유도장치에서 강풍에 의한 파손의 위험이 놀은 실정이다.

고로, 기둥(11)의 하측부위에서 확대되면서 형성되는 입구(13)로 연결되는 통로(29)를, 단면이 역나팔형으로 점차 축소되면서 형성하는 통로(29)를 구성하는 벽면(32)을 기둥(11)의 하측부위에 조립구(45)와 베아링(35)과 하우징(36)으로 조립되면서 연결하면서 1차 만곡관(33)으로 만곡되면서 기둥(11)의 상측부위에 하측 방향으로 조립구(45)와 베아링(35)과 하우징(36)으로 조립되면서 연결되는 통로(29)는 2차만곡관(34)으로 만곡되면서 출구(14)로 구성되고, 상기 회전날개(18)의 외측으로, 원통형으로 형성되는 상하측 안내판의 사이의 공간에다, 만곡방향으로 유도벽(17)와 유도구(22)으로 구성되는 유도장치(16)의 일측으로 출구(14)를 일체로 조립하여 주고, 상기 기둥(11)의 상측단부에서 지지용 베아링(23)으로 유도장치(16)를 고정하여서 구성되는 발전기에 있어서,

상기 1차 만곡관의 돌출부위에 유선형으로 돌출되면서 경사지는 배출구(41)를 형성하되; 상기 경사지는 배출구(41)의 상측에는 힌지(44)로 조립되고 양측으로 바람저항대(46)가 돌출되는 덮개(48)를 조립으로 구성하고,

상기 2차만곡관(34)의 힌지(44')로 조립되어서 좌우측으로 돌출되는 저항판(50)을 구성하되, 상기 저항판에는 이동구(54)를 형성하면서 원호형의 지지대(52)를 삽설하면서 스프링(58)으로 고정하여서 바람의 강도에 따라 보조유도구(25)의 입구를 차단하여서 바람의 유입을 조절하도록 구성함을 특징으로 하는 풍력 유도 장치가 구비된 풍력 발전기이다.

풍력발전기, 유도장치, 저항판

Description

풍력 발전기에서 풍력 유도 장치{omitted}

본 발명은 풍력 발전기에서 주위의 공기가 움직이는 풍력의 유도를 보강하는 풍력 발전기용 풍력 유도 장치에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 발전은 대부분 언덕의 높은 장소 또는 가능한 바람이 균일하면서도 많이 부는 장소에 설치하여서, 상기 풍력발전의 회전 날개를 바람에 의하여 회전시켜서 이로 인하여 발전기를 회전시켜서 이로 인하여 발전을 하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 회전 날개의 회전은 균일한 회전 속도를 유지하여야 하는데, 보통 부는 바람은 시시각각 풍속의 변화를 일으키므로 인하여 이로 인한 발전의 새기가 불균형하여 주므로 실용성에는 한계가 있으므로, 이에 대한 대책이 실용성을 유도하기 위하여 필요로 하는 것이다.

대부분의 바람은 기압의 변화 또는 기온 차이에 의하여 바람의 불기가 형성되는 것이므로, 이를 이용하여서 상기 회전 날개에 바람의 접촉면적을 극대화하기 위하여 수평식 회전날개를 3개정도로 형성하면서, 푸로펠러의 높이를 높게 구성하면서, 상기 회전날개의 크기인, 각각의 길이를 길게하여주도록 제공하므로, 이에 따라 회전날개에서는 바람의 새기가 태풍이나 계절풍인 경우, 풍속이 매우 강하여서 회전속도가 빠르게 회전하는 경우, 회전소음이 발생하여서 주위의 소음환경에 취약하는 문제가 대두되어 왔다.

또한, 상기 태풍의 경우 강한 바람에 의한 풍력발전기의 파손을 초래하는 경우가 많은 것이다.

고로, 풍력의 부는 힘을 집중화 시켜 주도록 인공적으로 부는 바람을 보강하여 주는데, 경우에 따라 너무 강한 풍력을 제공하는 태풍인 경우, 바람우도장치에서 잉여의 바람을 자동으로 방출하여서, 상기 회전 날개의 회전수를 균일하게 유지하여 주도록 구성된 풍력의 균일성을 보강하는 유도장치를 제공하기 위하는 발명이다.

그리고, 대부분 우리나라에서 부는 바람은 계절에 따라 지역적인 영향으로 북서풍이나 동남풍을 불어 주므로 이에 따른 바람의 유도장치의 사용은 용이하나, 바람이 불지 않는 맑은 날씨에 대하여서는 본 발명의 목적인 풍력발전기에서의 회전날개에 대한 회전력의 유도가 거의 불가능하므로 이에 대한 대책으로서, 대부분의 풍력발전기에서의 회전날개의 위치는 지상으로부터 수십m(대부분 30~80m 정도)의 높이에 설치하여서, 지상보다는 공기의 이동이 많은 공중에서의 풍력을 사용할 수 있도록, 상기 푸로펠러의 위치가 높으면서 크기가 길게 구성으로 풍력발전기의 설치구간에서는 넓은 공간이 요구되어왔다.

고로, 본 발명에서는 상기 공중의 높은 장소에 설치되는 종래의 회전날개의 위치에까지 지상으로부터 부는 바람을 균일하게 잉여의 강한 바람을 분리하여 주어 서, 상기 회전날개인 프로펠라에 대한 회전력의 균일화를 제공하기 위하는 것이다.

또한, 일반적으로 프로펠라의 구조는 수평식회전과 수직식회전의 장치를 주로 사용하는 바, 본 발명에서는 주로 수직식 회전의 구조에서도 사용이 기능하는 유도장치이다.

본 발명은 풍력 발전기에 있어서 바람에 의하여 회전하는 회전 날개에 바람을 집중적으로 유도하여 주는 유도장치에서 태풍 등으로 너무 강력한 강풍이 부는 경우, 덮개의 중량이나 풍력의 부는 힘에 의하여 바람의 새기를 조절하여서, 상기 회전날개의 회전속도를 균일화하도록 보강시켜서, 풍력발전에서의 균일한 전력발전을 보강하여 주되, 이에 따른 회전에 의한 공기와의 마찰소음을 해소하면서 발전하는 발전기의 내구성을 보강하기 위하도록 하는 목적이 있다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위한 것으로, 상기 제공되는 풍력유도장치의 1차 만곡관의 돌출부위에 유선형으로 돌출되면서 경사지는 배출구(41)를 형성하되; 상기 경사지는 배출구(41)의 상측에는 힌지(44)로 조립되고 양측으로 바람저항대(46)가 돌출되는 덮개(48)를 조립으로 구성되는 풍력조절장치를 제공한다.

또한, 상기 2차만곡관(34)의 양측으로 형성되는 보조유입구(25)의 바람 입구의 면적을 차단하기 위하여, 2차만곡관(34)의 몸체에다 상하측방향으로 일체되면서 힌지(44')로 조립되어서 좌우측으로 돌출되는 저항판(50)을 구성하되, 상기 저항판 에는 이동구(54)를 형성하면서 원호형의 지지대(52)를 삽설하여 2차만곡관(34)의 몸체에다 고정하여서 제공하는 장치로서, 강풍이 부는 경우, 저항판(50)을 밀어주면 스프링의 응력을 움직여 주면서 힌지를 중심으로 상기 저항판이 보조유도구(25)의 입구를 차단하여서 바람의 유입을 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발명이다.

고로, 본 발명을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명하면,

도1은 종래에 제공된 요부 사시도이며, 도2는 본 발명의 요부에 대한 사시도이며, 도3은 도2에서 A-A선 단면도이며, 도4은 도2에서 B-B선에 대한 작용 상태의 단면도이며, 도5는 도2에서 C-C선 단면도이며, 도6은 도2에서 요부에 대한 실시예의 단면도이며, 도6은 본 발명의 요부에 대한 실시예1의 부분 상태도이며, 도7은 도6에서 D-D선 단면도이다.

따라서, 본 발명은 지중에 기소로 고정되면서 지면으로 돌출되어 소정의 높이로 구성되는 기둥(11)에 조립되는 발전장치(20)의 회전축(19)에 회전날개(18)가 수직으로 돌출되도록 조립으로 구성되면서, 기둥(11)의 하측부위에서 확대되면서 형성되는 입구(13)로 연결되는 통로(29)를, 단면이 역나팔형으로 점차 축소되면서 형성하는 통로(29)를 구성하는 벽면(32)을 기둥(11)의 하측부위에 조립구(45)와 베아링(35)과 하우징(36)으로 조립되면서 연결하면서 1차 만곡관(33)으로 만곡되면서 기둥(11)의 상측부위에 하측방향으로 조립구(45)와 베아링(35)과 하우징(36)으로 조립되면서 연결되는 통로(29)는 2차만곡관(34)으로 만곡되면서 출구(14)로 구성되는 발전기에서,

상기 회전날개(18)의 외측으로, 원통형으로 형성되는 상하측 안내판의 사이의 공간에다, 만곡방향으로 유도벽(17)와 유도구(22)으로 구성되는 유도장치(16)의 일측으로 출구(14)를 일체로 조립하여 주고, 상기 기둥(11)의 상측단부에서 지지용 베아링(23)으로 유도장치(16)를 고정하여서 구성된 풍력발전기에서, 상기 1차 만곡관(33)의 볼록부를 유선형으로 돌출시켜 주면서 단부에는 경사지는 베출구(41)를 형성하여 주고, 상기 배출구(41)에 맞추어서 덮어지는 덮개(48)를 힌지(44)로 조립하여 주되, 상기 덮개(48)의 양측으로는 바람저항대(46)을 좌우측으로 돌출되도록 구성하여 준다.

즉, 상기 덮개(48)의 구조는 지체 중량에 의하여서 바람의 새기에 따른 저항에 의하여 힌지(44)를 중심과 좌우측으로 돌출된 바람저항대(46)에 의하여 덮개(48)가 열려서 강풍이 배출구(41)를 통하여 배출되는 장치이다.

여기서, 상기 배출구(41)의 모서리에는 파킹(57)을 조립하여 제공하면 상기 덮개(48)가 개폐공정이 따른 소음이나 충격을 방지하여 준다.

또한, 본 발명의 요부인 2차만곡관(34)의 양측으로 조립대(42)로 조립되어 형성되는 보조유도구(25)로 유입되는 강풍에 따른 바람의 량을 조절하여서 회전날개(18)의 과잉회전을 방지하기 위하는 장치로서, 2차만곡관(34)의 몸체의 외벽에다 장석(44')을 고정하여 주되, 상기 힌지(44')에는 양측방향으로 비스듬히 돌출되는 저항판(50)을 조립하여 주되, 상기 2차만곡관(34)의 몸체에서 고정되는 원호형의 지지대(52)를 저항판(50)의 이동구(54)를 삽설하여 주되, 스프링(58)으로 감아주면서 저항판(50)을 고정으로 제공하는 장치로서, 강풍이 부는 경우, 저항판(50)을 밀 어주면 스프링(58)의 응력을 움직여 주면서 힌지(44')를 중심으로 상기 저항판(50)이 보조유도구(25)의 입구를 차단하여서 바람의 유입을 조절하여서 회전날개(18)의 균일한 회전을 유도하여서 균일한 전력의 생산과 아울러 풍력발전기에 대한 내구성 및 소음의 방지를 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발명이다.

여기서, 상기 설명되는 태풍 등으로 부는 강풍은 불균일하게 부는 것이 특징인데, 상기 강풍조절장치는 스르링의 응력을 이용하거나, 덮개의 자체중량에 의하여 개폐하도록 구성되는 발명으로서, 불균일한 풍력에서도 균일하게 회전날개의 회전력을 제공하는 발명이다.

고로, 본 발명은 가능한 자연적인 바람이 많이 부는 장소에서 설치되는 풍력발전기의 주위에 부는 바람을 균일하게 이용하여서, 상기 유도관(15)에서 계절적인 풍향의 변화로 불어주는 공기의 이동인 바람을 동일한 속도로 유도하여서 풍력발전기의 회전날개를 회전하여 주도록 구성되는 유도장치에 대한 것이다.

또한, 상기 풍력발전기에서는 기술의 발달 등으로 강풍이 아닌 어느 정도의 약한 바람에서도 회전날개를 회전시켜서 발전이 가능 하는 것으로서, 상기 유도장치에서 풍향의 변화 및 기온차이로 발생하는 미풍에서는 상기 제공하는 유도관의 길이가 수십m에 달하는 대형으로서 상기 회전 날개를 회전할 수 있는 것이다.

본 발명은 자연 상태에서 존재하는 계절에 따른 바람의 부는 방향의 변화를 이용하여주도록, 상기 바람 유도장치를 부분적으로 회전하여 주어서 공기의 흡수력을 유도하여 주므로서, 상기 풍력발전기에서 회전날개의 회전으로 발생하는 회전익 의 소음 방지를 예지하며, 종래의 계절에 따른 풍향의 변화와 바람에 대한 불균일성을 보다 더 균일하도록 제공으로서 풍력발전기에서 발전하는 전압을 높혀 주면서 고품질의 전력을 생산하도록 제공하는 발명으로서 보다 더 실용적인 풍력발전기를 제공하는 발명이다.

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상기 본 발명에서 요부인 덮개(48)에 대한 실시예에 대한 설명은, 1차만곡관(33)에서 중상부를 배출구(41')로 형성하여 주되 힌지(44)로 조립되면서 상기 중상부의 배출구(41')에 맞추어서 만곡되는 덮개(48')를 조립하여 주면서 양측에서 좌우측으로 돌출되는 바람저항대(46)을 소정의 크기로 돌출하여서 제공되는 발명이다.

즉, 상기 입구(13)로부터 태풍에 의한 강풍이 유입되면 강풍에 의하여 상기 중상부의 배출구(41')에 맞추어서 조립되는 만곡되는 덮개(48')를 바람저항대(46)의 저항과 유입된 바람에 의하여 덮개(48')가 힌지(44)를 중심으로 열려주면서 바람이 배출된다.

또한, 불규칙하게 불어주는 바람이 순간적으로 약해지면, 덮개(48')가 비스듬하게 조립되는 상태에서 지체 중량에 의하여 닫아주게 되어서 바람의 외부로의 배출을 차단하게 한다,

여기서, 상기 배출구(41')의 모서리에는 파킹(57)을 조립하여 제공하면 상기 덮개(48)가 개폐공정이 따른 소음이나 충격을 방지하여 준다.

도1은 종래에 제공된 요부 사시도

도2는 본 발명의 요부에 대한 사시도

도3은 도2에서 A-A선 단면도

도4은 도2에서 B-B선에 대한 작용 상태의 단면도

도5는 도2에서 C-C선 단면도

도6은 도2에서 요부에 대한 실시예의 단면도

도6은 본 발명의 요부에 대한 실시예1의 부분 상태도

도7은 도6에서 D-D선 단면도

* 도면중 주요 부위에 대한 부호의 설명 *

11. 기둥 12. 기소 13. 입구 14. 출구 15. 유도관

16. 유도체 17. 유도벽 18. 회전날개 19. 회전축

20. 발전기 22. 유도구 23. 베아링 24. 모터

25. 보조유도구 29. 통로 31. 방향키 32. 벽면

33. 1차만곡관 34. 2차만곡관 35. 베아링 36. 하우징

41. 배출구 46. 바람저항대 48. 덮개 50. 저항판

52. 지지대 58. 스프링

Claims (2)

1. 지중에 고정되면서 소정의 높이로 구성되는 기둥(11)에 조립되는 발전장치(20)의 회전축(19)에 회전날개(18)가 수직으로 돌출되도록 조립으로 구성되면서, 기둥(11)의 하측부위에서 확대되면서 형성되는 입구(13)로 연결되는 통로(29)를, 단면이 역나팔형으로 점차 축소되면서 형성하는 통로(29)를 구성하는 벽면(32)을 기둥(11)의 하측부위에 조립구(45)와 베아링(35)과 하우징(36)으로 조립되면서 연결하면서 1차 만곡관(33)으로 만곡되면서 기둥(11)의 상측부위에 하측방향으로 조립구(45)와 베아링(35)과 하우징(36)으로 조립되면서 연결되는 통로(29)는 2차만곡관(34)으로 만곡되면서 출구(14)로 구성되고, 상기 회전날개(18)의 외측으로, 원통형으로 형성되는 상하측 안내판의 사이의 공간에다, 만곡방향으로 유도벽(17)와 유도구(22)으로 구성되는 유도장치(16)의 일측으로 출구(14)를 일체로 조립하여 주고, 상기 기둥(11)의 상측단부에서 지지용 베아링(23)으로 유도장치(16)를 고정하여서 구성되는 발전기에 있어서,

   상기 1차 만곡관의 돌출부위에 유선형으로 돌출되면서 경사지는 배출구(41)를 형성하되;

   상기 경사지는 배출구(41)의 상측에는 힌지(44)로 조립되고 양측으로 바람저항대(46)가 돌출되는 덮개(48)를 조립으로 구성하고,

   상기 2차만곡관(34)의 힌지(44')로 조립되어서 좌우측으로 돌출되는 저항판(50)을 구성하되,

   상기 저항판에는 이동구(54)를 형성하면서 원호형의 지지대(52)를 삽설하면서 스프링(58)으로 고정하여서 바람의 강도에 따라 보조유도구의 입구를 차단하여서 바람의 유입을 조절하도록 구성함을 특징으로 하는 풍력 유도 장치가 구비된 풍력 발전기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 1차만곡관(33)에서 중상부를 배출구(41')로 형성하여 주되 힌지(44)로 조립되고,

   상기 중상부의 배출구(41')에 맞추어서 만곡되는 덮개(48')를 조립하여 주면서 양측에서 좌우측으로 돌출되는 바람저항대(46)을 소정의 크기로 돌출하여 구성됨을 특징으로 하는 풍력 유도 장치가 구비된 풍력 발전기.

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