KR20090032439A - 풍량으로 동작하는 수직 풍차를 이용한 풍력발전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍량으로 동작하는 수직 풍차를 이용한 풍력발전 시스템에 관한 것으로 상세하게는, 육지의 지면에 고정한 기둥에 형성되어 바람의 유입을 안내하고 바람의 속도를 가속하는 경사부를 형성한 바람 유도판과, 상기의 바람 유도판의 기둥 상측의 고정 리브 고정되고, 하측으로 수직 풍차를 형성한 발전기와, 상기의 발전기의 구동을 위한 전력을 공급하고, 생성된 동력을 송출 받는 케이블을 제공하는 발전실로 구성하여, 풍력을 이용한 발전설비를 운용할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 지면에 간단한 설비를 통하여 바람의 풍력을 이용한 발전시설을 가동하고, 상기와 같이 가동하는 발전시설을 이용하여 에너지를 생산하므로, 종래의 발전 시스템이 에너지를 생산하는 소요되는 생산비용의 절감으로, 경쟁력을 가지는 발전 시스템을 제공하는 효과가 있도록 한 것이다.

풍력발전 시스템, 발전장치, 바람 유도판, 수직 풍차.

Description

풍량으로 동작하는 수직 풍차를 이용한 풍력발전 시스템{wind power generation system}

본 발명은 풍량으로 동작하는 수직 풍차를 이용한 풍력발전 시스템에 관한 것으로 상세하게는, 해수면 위와 지면으로 부는 바람을 바람 유도판과, 상기의 해 바람 유도판으로 유입된 바람의 풍력에 회전하는 수직 풍차의 회전력을 동력으로 발전시키는 발전기를 결합하여, 생성된 전력을 발전실에 송출하는 풍력발전 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 발전 시스템은 수력, 화력, 원자력 등과 같이 자연의 힘을 이용하고, 새로운 에너지의 개발로 생성되는 동력을 이용하여 발전하고 있다.

상기와 같은 발전 시스템에서, 바람을 이용한 발전은 다른 지역보다 현저하게 바람이 많은 육지나 해수면 주변으로 설치하여, 바람으로 회전하는 풍차를 이용하여 풍차의 회전력을 동력으로 변환하여 발전하는 장치이다.

그러나 상기와 같은 풍력 시스템은, 바람이 부는 곳에 하나 또는 여러 개의 풍차를 설비하여 발전을 유도하고 있지만, 풍차를 돌려주는 바람의 강도가 약하여 풍차의 회전력이 동력을 생산하는데 극히 미비하여 풍력을 이용한 발전 시스템이 사용이 미비하고, 발전설비에 소요되는 경비보다 현저히 적은 량의 전력이 생산되므로, 경제성이 없는 발전 시스템이다.

본 발명은 지면이나 해수면에 부는 바람을 모아 풍속을 높이고 유입되는 바람의 량을 증가시켜 풍력을 이용하여 발전할 수 있도록 한 것으로, 바람의 유입하고 속도를 증가시키는 바람 유도판과, 상기의 바람 유도판에 유입된 바람의 풍력으로 회전하는 수직 풍차와, 상기의 수직 풍차 상측으로 풍차의 회전을 동력으로 변환하는 발전기를 형성하여, 간편하게 바람의 풍력을 이용하여 발전할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 육지의 지면에 고정한 기둥에 형성되어 바람의 유입을 안내하고 바람의 속도를 가속하는 경사부를 형성한 바람 유도판과, 상기의 바람 유도판의 기둥 상측의 고정 리브 고정되고, 하측으로 수직 풍차를 형성한 발전기와, 상기의 발전기의 구동을 위한 전력을 공급하고, 생성된 동력을 송출 받는 케이블을 제공하는 발전실로 구성하여, 풍력을 이용한 발전설비를 운용할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 지면에 간단한 설비를 통하여 바람의 풍력을 이용한 발전시설을 가동하고, 상기와 같이 가동하는 발전시설을 이용하여 에너지를 생산하므로, 종래의 발전 시스템이 에너지를 생산하는 소요되는 생산비용의 절감으로, 경쟁력을 가 지는 발전 시스템을 제공하는 효과가 있는 것이다.

육지의 지면에 고정한 기둥(11)에 형성되어 바람의 유입을 안내하고 바람의 속도를 가속하는 경사부(12)를 형성한 바람 유도판(10)과, 상기의 바람 유도판(10)의 기둥(11) 상측의 고정 리브(21)에 고정되고, 하측으로 수직 풍차(22)를 형성한 발전기(20)와, 상기의 발전기(20)의 구동을 위한 전력을 공급하고, 생성된 동력을 송출 받는 케이블(31)을 제공하는 발전실(30)로 구성한 것이다.

이와 같이 육지의 지면에 형성한 발전기(20)와 발전실(30)로 구성하여 지면에 부는 바람에 동작하는 수직 풍차(22)를 이용한 풍력발전 시스템(40)을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 지면에 부는 바람의 풍력을 이용할 수 있도록, 지면에 고정되는 두 개의 기둥(11)을 형성하고, 상기의 기둥(11)에 바람 유도판(10)을 형성한 것이다.

상기의 기둥(11)은 철근 콘크리트 구조물, 금속 구조물 등으로 형성할 수 있으며, 사용자가 기둥(11)을 설치하고자 하는 지면의 작업 여건에 따라 다른 형태, 재질의 기둥을 사용할 수 있다.

상기의 기둥(11)에 고정되는 바람 유도판(10)은 바람이 어느 방향에서 불든지 수직 풍차(22)가 회전할 수 있도록, 수직 풍차(22)를 중심으로 방사형으로 설비되는 것이며, 바람 유도판(10)에 유입된 바람은 경사부(12)에 의해 바람의 속도가 가속되어 수직풍차(22)와 접하는 것이다.

상기와 같이 바람 유도판(10)에 의해서 유입되고 가속한 바람의 풍력으로 수직 풍차(22)가 회전하게 되고, 수직 풍차(22)의 회전 축(23) 회전력은 상측으로 기둥(11)과 고정 리브(21)로 고정한 발전기(20)를 통하여 전력 에너지로 변환하는 것이다.

상기와 같이 발전기(20)에서 생성된 전력은, 케이블(30)을 이용하여 발전실(30)로 송출되어, 발전실(30)의 발전과정을 통하여 전력을 필요로 하는 곳에 전력을 공급하는 것이다.

상기의 케이블(30)은 발전실(30)과 발전기(20)를 연결하는 것으로, 발전기(20)에 전원을 공급하는 전원 케이블(31-1)과, 발전기(20)에서 생선된 전력을 송출하는 송출 케이블(31-2)로 구성한 것이다.

본 발명에서 바람 유도판(10)의 타 실시를 살펴보면, 바람 유도판(10)에 개구부(13)을 형성하고, 상기의 개구부를 밀폐할 수 있도록 상, 하 슬라이드(14)를 따라 이동하는 개폐문(15)을 형성하여 사용하는 것이다.

상기와 같이 개폐문(15)을 사용하는 바람 유도판(10)은, 태풍이나 기상이변으로 인하여 과도하게 바람이 부는 경우, 바람 유도판(10)에서 개폐문(15)을 분리하고, 개구부(13)를 통하여 바람이 흘러가도록 하므로, 바람 유도판(10)에 전달되는 과도한 풍압을 감소하여, 바람 유도판(10)에 바람의 과도한 풍압에 파손되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 바람 유도판(10) 상부와 하부에 차단판(16)을 형성하여, 바람 유도판(10)에 유입된 바람에 외부로 이탈하지 않고, 유입된 바람의 손실 없이 수직풍 자(22)를 회전하는 풍력으로 사용할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 구성도

도 2는 본 발명의 구성에서 발전기의 사시도

도 3은 본 발명의 구성에서 발전기의 시공을 설명한 측면도

도 4는 본 발명에서 바람의 진행에 따른 발전기의 동작을 설명한 평면도

도 5는 본 발명에서 타 실시 바람 유도판의 구성도

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10. 바람 유도판 11. 기둥

12. 경사부 13. 개구부

14. 슬라이드 15. 개폐문

16. 차단판

20. 발전기 21. 고정 리브

22. 수직 풍차 23. 회전 축

30. 발전실

31. 케이블 31-1. 전원 케이블

31-2. 송출 케이블

40. 풍력발전 시스템

Claims (1)

1. 육지의 지면에 고정한 기둥(11)에 형성되어 바람의 유입을 안내하고 바람의 속도를 가속하는 경사부(12)를 형성한 바람 유도판(10)과,

   상기의 바람 유도판(10)의 기둥(11) 상측의 고정 리브(21)에 고정되고, 하측으로 수직 풍차(22)를 형성한 발전기(20)와,

   상기의 발전기(20)의 구동을 위한 전력을 공급하고, 생성된 동력을 송출 받는 케이블(31)을 제공하는 발전실(30)로 구성한 것을 특징으로 하는 풍량으로 동작하는 수직 풍차를 이용한 풍력발전 시스템.

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