KR20100087570A - Adballoon and hot air sticking wind force system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 상기하였듯이 공중에 정지체공(Hovering)상태에서 전기에너지를 생산하는 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력나셀(nacelle)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade) 발전장치 및 회전 로터 블레이드 (rotor Blade)을 설치하여, 이 애드벌룬에 부착된 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade) 발전장치를 통하여 생산된 전기에너지를 지상으로 송전하여 이용하기 위한 풍력 발전 시스템 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind nacelle installed in an ad balloon or a mechanism for producing electrical energy in a hovering state in the air as described above, and more specifically, a plurality of rotor blade power generation rotor blades. A wind power generation system and apparatus for installing and using a rotor rotor blade to transmit electric energy produced by the rotor blade generator attached to the ad balloon to the ground. will be.
본 발명은 원통형 로터 블레이드가 구비된 애드벌룬에 인설된 풍력발전장치에 관한 것으로, 초기에 자가 기동이 원활하게 이루어지는 원통형 로터 블레이드를 나셀(nacelle)에 장착함으로써 바람의 방향과 무관하게 동일한 전력을 발생시키며, 자연 친화적이고 크기 대비 전력 출력의 효율이 매우 높은 원통형 로터 블레이드가 구비된 애드벌룬에 풍력나셀(nacelle)을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention relates to a wind turbine installed in an ad balloon provided with a cylindrical rotor blade, and generates the same electric power regardless of the direction of the wind by mounting a cylindrical rotor blade on the nacelle, which is initially smoothly maneuverable. The purpose is to provide a wind nacelle in an ad balloon equipped with a cylindrical rotor blade which is naturally friendly and has a very high efficiency of power output.
본 발명은 일정길이 이격된 위치에 각각 상부 지지판과 하부 지지판이 구성돼 있으며; 상기 상부 지지판과 하부 지지판의 사이에는 중간 지지대가 구성되고; 상기 상부 지지판과 중간 지지대, 상기 중간지지대와 하부지지판에는 일정 간격으로 배치 된 다수개의 수직 로터 블레이드의 양단이 각각 결합하여져 있고, 상기 상부지지판, 중간지지대, 하부지지판의 중앙을 관통하여 회전축(60)이 결합하며, 상기 회전축(60)이 일방 향으로 회전하도록 제어하는 일방 향 회전제어 부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention is composed of an upper support plate and a lower support plate, respectively, at a predetermined distance from each other; An intermediate support is formed between the upper support plate and the lower support plate; Both ends of the plurality of vertical rotor blades disposed at regular intervals are coupled to the upper support plate and the intermediate support, and the intermediate support and the lower support plate, respectively, and rotate through the center of the upper support plate, the intermediate support, and the lower support plate. It is coupled, characterized in that consisting of a one-way rotation control member for controlling the
애드벌룬은 과거에는 수소가스를 사용한 적도 있는데 지금은 안전의 문제로 대부분이 헬륨을 넣으며 헬륨은 비활성 물질로서 굉장히 안정화된 원소이며 다른 물질과는 거의 반응 하지 않으며 기체 상태에서도 다른 기체들과는 달리 단원자 분자로 존재하게 된다.Ad balloon has used hydrogen gas in the past, but for safety reasons, most of them contain helium. Helium is an inert substance, a very stabilized element, rarely reacts with other substances, and in gaseous state, unlike other gases, it is a monoatomic molecule. It exists.
본원 발명은 상기하였듯이 애드벌룬 (adballoon)에 인설된 풍력발전장치에 에 관한 것으로서 자연 에너지인 바람을 더욱 효율적으로 운영함으로써 발생한 전기를 가정이나 사무실의 전기장치나 가전제품 냉난방장치에 사용하여 에너지절약에 따른 경제성확보와 함께 환경보존의 효과를 기대할 수 있는 애드벌룬(20)에 부착된 풍력발전 장치에 관한 것이다.As described above, the present invention relates to a wind power generator installed in an ad balloon, and uses electricity generated by more efficiently operating wind, which is natural energy, in an electric device or an air conditioner for heating or home appliances. It relates to a wind power generator attached to the
본원 발명의 풍력발전장치가 부착된 애드벌룬을 살펴보면 애드벌룬의 종류는 크게 가스애드벌룬, 로지에르 애드벌룬이 있으며 그 원리는 모두가 커다란 공기주머니에 상승가스 또는 열기를 투입하거나 강한 불꽃을 쏘아 올려 이때 생기는 공기의 부력을 이용하여 하늘을 나는 비행 애드벌룬으로서 하부에는 바스켓과 탑승자를 매달고 하늘을 날게 된다.Looking at the ad balloon attached to the wind power generator of the present invention, the type of the ad balloon is a gas ad balloon, a Rosieur balloon, and the principle is that all of the air generated at the time by injecting rising gas or heat into a large air bag or shooting a strong flame It is a flying ad balloon flying through the air using buoyancy.
애드벌룬은 대부분 둥근 모양이지만 상업성을 띄고 동물, 비행선, 자동차, 캔 등 여러 형태로 이루어져 있으며 가스 애드벌룬과 복합형 애드벌룬(20)에 비해 장비 가격과 운용비 등이 경제적이고 기동성이 뛰어나다. Ad balloon is mostly round shape, but commercially available and consists of various forms such as animals, airships, cars, cans, etc. Compared to gas ad balloon and
상기 엔벌로프는 주로 강도가 강하고 무게가 가볍고 고온에도 견디는 나일론 섬유에 폴리우레탄이나 실리콘을 코팅한 섬유를 사용하며 애드벌룬의 제일 밑 부분 불이 닿을 수 있는 쪽은 노맥스라는 듀폰에서 나온 섬유를 사용하는데 노맥스는 불이 붙질 않아 소방복 같은 곳에 쓰이는 섬유인데 애드벌룬에도 응용을 하고 있다.The envelope is mainly made of nylon fiber, which has high strength, light weight, and high temperature, and is coated with polyurethane or silicone coated fiber. The bottom part of the ad balloon can be touched by a fiber from DuPont called Nomax. Nomax is a fiber that is used in firefighting suits because it does not catch fire, but it is also applied to ad balloon.
본원 발명의 선행기술을 살펴보면 선등록된 출원일자: 2002년04월30일, 출원번호: 20-2002-0013236, 등록번호: 20-0284875Looking at the prior art of the present invention, the pre-registered application date: April 30, 2002, application number: 20-2002-0013236, registration number: 20-0284875
발명의 명칭: 태양전지모듈을 구비한, 로터 블레이드 (rotor Blade) 모터 및 가변 공기주머니로 움직이는 적외선 애드벌룬 장치로 이를 살펴보면 이는 단순한 유아용 장난감으로서 Name of the invention: Infrared ad balloon device with a rotor blade motor and a variable air bag with a solar cell module.
상기 발명은 기존의 적외선 애드벌룬 장치에 4개의 로터 블레이드 (rotor Blade) 모터(31, 32, 33, 34)를 달아 필요할 때마다 해당 로터 블레이드 (rotor Blade) 모터를 무선으로 원격 조종하여, 본 발명의 적외선 애드벌룬 장치를 필요한 방향으로 움직이거나, 적외선 애드벌룬 공기주머니 내부에 위치한 별도의 가변 공기주머니에 공기주입펌프(35)로 공기를 넣거나 공기배출펌프(36)로 공기를 빼내어 적외선 애드벌룬 장치 전체의 비중을 감소시키거나 증대시켜서 적외선 애드벌룬 장치를 상하로 이동하도록 하고, 또 태양전지 모듈로 전기를 일으켜 이를 동력으로 이용함으로써, 태양전지모듈(14)이 구비되어 있지 않은 경우보다 충전을 하지 않고도 본 고안의 적외선 애드벌룬 장치(1)를 오래 사용할 수 있도록 하는, 태양전지모듈(14)을 구비한, 로터 블레이드 (rotor Blade) 모터 및 가변 공기주머니로 움직이는 적외선 애 드벌룬을 이용하는 완구 장치를 제공하는 것으로 본원과는 발명의 목적이나 구성이 상이한 완구용 애드벌룬이 개시되어있으며 또 다른 선행기술로는 45) 공고일자 출원번호: 20-0206694 공고번호 2000년12월15일, 등록일자: 2000년10월04일 발명의 명칭: 밀폐형 애드벌룬 장치는 애드벌룬 내부에 가열을 위한 히터나 전등(14)이 구비되고, 외벽에 기체 주입용 체크 밸부(17)가 구비되고, 기체 압력 과다를 해소할 릴리프밸브(18)가 구비된 기체 주머니 장치에 관한 것이다.According to the present invention, four rotor blade motors (31, 32, 33, 34) are attached to an existing infrared balloon device to remotely control the rotor blade motor wirelessly whenever necessary. Move the infrared balloon device in the required direction, or put the air into the separate variable air bag located inside the infrared balloon air bag with the air injection pump 35 or withdraw the air with the air discharge pump 36 to reduce the specific gravity of the entire infrared balloon device. By reducing or increasing the infrared ad balloon apparatus to move up and down, and generate electricity to the solar cell module and use it as power, the infrared ray of the present invention without charging than the solar cell module 14 is not provided Rotor blades with solar cell module 14, which makes the
애드벌룬 막(6) 내부에는 전등 또는 히터(14)가 구비되어 있어 열을 발산하면 애드벌룬 막(6) 내부의 공기나 질소가스나, 헬륨가스 등이 가열되어 쉽게 부력을 발생시킨다. 공기나 질소가스나, 헬륨가스 주입은 체크밸브(17)를 통해 역류하지 않도록 이루어질 수 있으며, 온도가 너무 상승하면 온도센서(16)에 의해 감지되어 스위칭회로(13)에 대한 제어로 전력을 차단한다. 압력이 너무 증가하면 릴리프밸브(18)가 열려 압력을 감소시켜 애드벌룬의 손상을 막는다. 또한, 압력상승이 압력센서(19)에 의해 감지되어 스위칭회로(13)에 대한 제어로 전력을 차단한다.The electric balloon or the heater 14 is provided inside the ad balloon membrane 6, and when heat is dissipated, air, nitrogen gas, helium gas, etc. in the ad balloon membrane 6 are heated, and generate buoyancy easily. Injection of air, nitrogen gas, or helium gas may be performed so as not to flow back through the check valve 17. If the temperature rises too much, the temperature is detected by the temperature sensor 16 to cut off the power by controlling the switching circuit 13. do. If the pressure is increased too much, the relief valve 18 opens to reduce the pressure to prevent damage to the ad balloon. In addition, the pressure rise is sensed by the pressure sensor 19 to cut off the power by the control of the switching circuit (13).
커넥터(20)는 밀폐형 애드벌룬과 외부전원을 연결하거나 차단하는 기능을 가지며, 스위치(12)는 사용자가 애드벌룬 내부의 전구 또는 히터(14)의 전원을 켜거나 끌 수 있도록 하고, 차단기(11)는 애드벌룬 내부에서 불의의 사고로 누전이나 합선이 발생할 경우 전원(10)으로부터의 전력을 차단하는 기술과 본원과는 다른 기술이라 할 수 있다.The
본 발명의 애드벌룬에 부착된 풍력 발전장치는 애드벌룬의 내부에 상승기체를 투입하여 애드벌룬이 상승하게 되는 것이며 계속하여 일조권 침해가 없고 태양과 좀 더 가까운 고공에서 효율성 있게 많은 전기를 생산하여 지상으로 내려보내어 이를 효과적으로 사용하는데 본원 발명의 목적이 있는 것이다.The wind power generator attached to the ad balloon of the present invention is to put the rising gas into the inside of the ad balloon to the ad balloon rises and continue to produce a lot of electricity in the high altitude nearer to the sun without falling into the sun and efficiently sent down to the ground It is an object of the present invention to use it effectively.
또한, 벌룬에 부착된 태양전지모듈에서 발생한 DC전류를 축전시키는 축전지와; 상기 축전지에 축전 된 DC전류를 AC전류로 변환시키는 인버터; 로 이루어지고, In addition, a storage battery for accumulating the DC current generated in the solar cell module attached to the balloon; An inverter converting the DC current stored in the battery into an AC current; Made up of
그러나 풍력발전 전기를 얻기 위하여 대형으로 설치 사용되어야 하기 때문에 설치장소에 제한이 따른다. However, there is a limit to the installation site because it has to be installed in a large size to obtain wind power electricity.
즉, 종래 풍력 발전장치는 건물 바람이 강한 해안가나 산정상 옥상 등에 설치하여야하고 설치시 많은 공간을 차지하며 사람이 접근시 프로펠러에 의하여 사고발생의 위험이 발생하여 주택의 상당수를 차지하는 공동 주택에 설치하는 경우에는 세대 내 개별 설치가 어려운 문제점이 있었다. That is, the conventional wind power generators should be installed on the coastal or the rooftop of a mountain with strong winds, and occupy a lot of space when installed. In the case of individual installation within the household was a difficult problem.
현재 운용되고 있는 통상적인 지상 풍력발전장치는 풍력원(Wind Sources)의 지역성과 적시성 제한이 존재할 뿐 아니라, 요구되는 풍력을 획득하기 위해서 광범위한 지역을 점유해야 하거나, 또는 단일 구조물로 유효 풍력 및 발전용량을 확대하기 위하여, 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade) 크기를 최대한 증가시켜야 하는 기술적 문제에 도달하였으며, 그 예로서 유럽의Vesta, Re Power사 등에서 추진되고 있는, 대용량 지상 풍력발전설비(4.5MW-5MW급)를 구축하기 위해 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade) 길이가 400 FT-450 FT(약 130-150미터), 상부무게(THM: Total Head Mass)가 500톤(Ton)이 요구되는 등, 대형화에 따른 풍력 터빈의 한계상황으로 도출되고 있다.Conventional terrestrial wind turbines in operation today do not only have the locality and timeliness limitations of wind sources, but also have to occupy a large area to obtain the required wind power, or use a single structure for effective wind power and generating capacity. In order to increase the size of the rotor blades, the technical problem of increasing the size of the rotor blades has been reached. For example, a large-capacity ground wind power plant (4.5MW- Rotor blades with a rotor blade length of 400 FT-450 FT (about 130-150 meters) and 500 tons of THM (Total Head Mass) are required to build 5MW class. As a result, the wind turbines have become the limiting situation.
본원 발명의 애드벌룬형 또는 기구에 부착된 풍력장치는, 바람이 많은 공중에 발전구조장치를 최초 위치 및 지속 체공시키며 풍력에 의하여 발전한 전기가 지상으로 송출되는데 본원의 에드벌른에 구성된 풍력발전장치는 장애물이 없이 공중에 떠있으므로 지상에 비하여 보다 많은 바람을 받을 수 있으며 방향과 무관하게 동일한 전력을 발생시키며, 자연 친화적이고 크기 대비 전력 출력의 효율이 매우 높은 원통형 로터 블레이드가 구비된 애드벌룬에 인설된 풍력발전 장치에 관한 것이다.The wind energy device attached to the ad balloon type or mechanism of the present invention, the power generation structure in the windy air, the first position and continuous air and the electricity generated by the wind is sent to the ground, the wind power generator configured in the Edvern of the present application is an obstacle Because it floats in the air without air, it can receive more wind than the ground and generate the same power regardless of the direction. Relates to a device.
주지된 바와 같이, 지구의 석유 매장량이 심각하게 감소하면서 고유가 행진이 지속되고 있다. 최근에는 각종 대체에너지가 개발되면서 그 효율을 증진시키고, 석유를 실질적으로 대체할 수 있는 기술 개발에 박차를 가하고 있다.As is well known, the high oil price march continues as the world's oil reserves drop significantly. In recent years, as various alternative energy is developed, the efficiency is improved and the technology that can substantially replace oil is being spurred.
다수의 대체에너지 중에서 그 효용성과 범용성 및 발전 가능성을 모두 고려하여 볼 때, 가능성이 있는 대체에너지는 단연 태양 발전과 풍력발전이다. Of the many alternatives, considering its utility, versatility, and potential for development, the potential alternatives are solar and wind.
물론, 이러한 대체에너지는 각종 기후환경과 운전 특성에 따라 그 효율이 크게 좌우되기는 하지만, 발전 효율을 증가시키게 되면 실질적으로 석유를 대체할 에너지로 인식되고 있다.Of course, the efficiency of the alternative energy is highly dependent on the climatic environment and operation characteristics, but if the power generation efficiency is increased, it is recognized as an energy substitute for oil.
외국이나 한국에서 연구의 공통점은 대형화만 추구하는 비현실성이 있는 것인데, 먼저, 유럽은 지속적인 편서풍에 의해서 대형화를 가능케 한다. The commonality of research in foreign countries and Korea is the unrealistic pursuit of enlargement. First of all, Europe allows for enlargement by means of sustained western style.
그렇지만, 일본을 비롯한 동남아 지역에서는 지형적인 영향으로 특정지역을 제외However, in Southeast Asia including Japan, certain regions are excluded due to the topographic effect.
하고는 중소형으로 지향되어야만 한다. 즉, 풍력발전시스템이 계통선과 연계될 수 없는 해안가나 낙도 등에 설치되어 단위 전원 공급용으로 운전될 때는 필수적으로 그 지역의 연간 소요 에너지량에 상응하는 풍력에너지의 생산이 불가피하므로 연간 생산 에너지량이 제한조건이 되어야 한다. 또한, 위의 제한조건을 만족하면서 최소한의 회전면적 즉, 단위 회전면적 당 최대의 출력을 내는 시스템이 설계되어야 가장 경제적이며 최대의 출력을 얻을 수 있는 최적 풍력발전시스템이라 할 수 있게 된다.And should be oriented in the small and medium size. In other words, when the wind power generation system is installed on coastal or remote islands that cannot be connected to the grid, and operated for unit power supply, the production of wind energy corresponding to the annual amount of energy required for the region is inevitable. It must be a condition. In addition, it is the most economical and the best wind power generation system that can obtain the maximum power when the system that satisfies the above constraints and has the minimum output of rotational area, that is, the maximum output per unit rotational area is designed.
또한, 기존의 풍력 발전 시스템은 저속으로 회전하는 대형의 로터 블레이드(blade)가 증속기를 거쳐 고속으로 나셀(nacelle)의 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade)를 돌려서 발전을 유도하는 방식으로서 그 문제점으로는 모든 풍력 발전 시스템은 로터 블레이드가 충분한 풍력을 받지 못하면 초기에 자기 기동을 하지 못하므로 외부의 인위적인 보조 발전의 도움이 없이는 자가 발전이 어려워서 한정된 조건에서만 작동이 가능하며, 특히 간헐적인 바람의 특성 때문에 풍력 에너지의 이용 효율이 대부분 매우 낮다는 문제점이 있다.In addition, the existing wind power generation system is a method in which a large rotor blade rotating at a low speed induces power generation by rotating a rotor blade, a rotor blade of a nacelle, at a high speed through a speed increaser. All wind power generation systems are unable to self-start initially if the rotor blades do not receive sufficient wind power, so they are difficult to self-generate without the assistance of external artificial auxiliary power generation and can only be operated under limited conditions, especially due to the intermittent nature of the wind. There is a problem that the utilization efficiency of wind energy is very low.
또한, Blade의 소음 저감과 인구 밀집 지역에서의 안전사고에 대한 기술미비로 전력 이용자들에 대해서는 가까이 다가갈 수 없는 낯선 감이 있었다.In addition, there was an unfamiliar feeling about the power users due to the lack of technology on blade noise reduction and safety accidents in crowded areas.
한편, 종래의 로터 블레이드(Blade)는 그 전방에서 불어오는 바람에 대응하여 회전할 수 있도록 설계돼 있으므로 후방에서 불어오는 바람에는 상대적으로 작은 회전량을 갖는다는 문제점이 있었다.On the other hand, the conventional rotor blade (Blade) is designed to rotate in response to the wind blowing from the front there was a problem that has a relatively small amount of rotation in the wind blowing from the rear.
본원 발명은 상기하였듯이 애드벌룬 (adballoon)에 인설된 풍력 발전장치에 관한 것으로서 더욱 자세하게는 무한한 자연 에너지인 바람을 더욱 효율적으로 운영함으로써 발생한 전기를 가정이나 사무실의 전기장치나 전자제품, 냉난방장치에 요긴하게 사용하여 에너지절약에 따른 경제성확보와 함께 환경보존의 효과를 기대할 수 있는 풍력발전 장치에 관한 것이다.As described above, the present invention relates to a wind power plant installed in an ad balloon, and more particularly, the electricity generated by more efficiently operating wind, which is infinite natural energy, is useful for electric devices, electronic products, and heating and heating devices of homes and offices. The present invention relates to a wind power generation device that can be expected to achieve the effect of environmental conservation along with economic feasibility according to energy saving.
본원 발명은 상기하였듯이 광고 등을 목적으로 상승가스나 열기를 주입하여 공중에 뜨는 애드벌룬 (adballoon) 또는 기구의 몸체에 부착된 풍력 발전장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 무한의 바람의 에너지를 동력으로 하여 전기에너지로 변환시키는 애드벌룬형 풍력 발전기에 관한 것으로;The present invention relates to a wind power generator attached to the body of an ad balloon or an balloon floating in the air by injecting rising gas or heat for the purpose of advertising, as described above. It relates to an ad balloon type wind generator for converting into electrical energy;
현재 운용되고 있는 지상 풍력 발전장치는 지상 풍원(Wind Sources) 유효 강도의 지속성의 문제점과 광범위한 지역 점유에 따른 2차 환경문제 및 대용량 발전 요구에 따른 풍력 터빈의 구조적 한계성을 해소하기 위하여, 강력한 풍력 원이 존재하는 공중영역에 풍력 나셀(nacelle)가 인설된 애드벌룬을 체공시켜서 전기발전을 지속적으로 가능하게 하는 기술을 제공하는 것이며 나아가서는 대용량의 전기에너지를 지속적으로 생산 가능하게 할 것이다.The ground wind power generators currently in operation are equipped with powerful wind power sources to solve the structural limitations of the wind turbines due to the sustainability of the effective strength of the ground wind source, the secondary environmental problem caused by the wide area, and the demand for large-scale power generation. It will provide technology to enable the continuous generation of electricity by arranging the ad balloon with the wind nacelle installed in this existing aerial area, and furthermore, it will be able to continuously produce a large amount of electric energy.
풍력발전기인 나셀(nacelle)은 바람이 가지고 있는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸는 기계장치이다. 그래서 에너지 컨버터(Energy Converter)라고도 한다. 전기에너지의 단위는 와트아워(Wh)로 표시되고 단위에서 알 수 있듯이 출력(와트 W)과 시간(아워 h)에 비례한다. 출력은 파워(power)라고도 한다.The wind turbine nacelle is a mechanism that converts the kinetic energy of wind into electrical energy. Therefore, it is also called an energy converter. The unit of electrical energy is expressed in watt hours (Wh) and is proportional to the output (watts W) and time (hours h) as can be seen from the units. The output is also called power.
예를 들어 100리터의 경유로 100kW급 디젤 나셀(nacelle)로 한 시간 동안 전기를 만든다고 하면이 전기로 100 W 전구 1000개를 한 시간(1 hour) 동안 켤 수 있다. 즉 이 디젤 나셀(nacelle)는 한 시간 동안 100 kWh의 전기에너지를 생산할 수 있다. 만약 경유가 50리터밖에 없다면 단지한 시간 동안 100 W 전구 50개의 불을 밝힐 수가 있다.For example, a 100-kW diesel nacelle with 100 liters of electricity can be used to power an hour for 1000 hours of 100-W light bulbs. This diesel nacelle can produce 100 kWh of electrical energy in an hour. If there are only 50 liters of diesel fuel, you can light up 50 100 W bulbs in just one hour.
풍력나셀(nacelle)의 경우도 디젤 나셀(nacelle)와 같다. 100 kW 풍력나셀(nacelle)에서 100 kWh의 전기에너지를 얻어내는 것은 바람이 부는 조건에 따라서 변하게 된다. 만약 바람이 적게 부는 경우, 디젤나셀(nacelle)에 사용할 경유가 50리터밖에 없다는 것에 비할 수가 있으며 100 kW의 풍력발전기인 나셀(nacelle)은 최대 약 100 kW까지의 출력을 낼 수 있는 나셀(nacelle)이다.Wind nacelle is the same as diesel nacelle. Obtaining 100 kWh of electrical energy from a 100 kW wind nacelle will vary depending on the windy conditions. If the wind is low, it can be compared to only 50 liters of diesel fuel for the diesel nacelle, and the nacelle, a 100 kW wind turbine, can produce up to about 100 kW. to be.
상기 바람에서 얻을 수 있는 에너지는 나셀(nacelle)의 출력 곱하기 시간이며 150kWh이다. 반면에 풍속 7~7.5m/s인 바람은 약 6%의 빈도를 나타내지만The energy available from the wind is the output multiplied time of nacelle and 150 kWh. On the other hand, winds with wind speeds of 7-7.5 m / s show a frequency of about 6%.
210kWh의 전기 에너지를 만든다. Produces 210 kWh of electrical energy.
100kW 급의 풍력 나셀(nacelle)은 풍속 15m/s 이상에서 100kW의 출력을 내는 나셀(nacelle)이지만 이 풍속에서 최대 전기 에너지를 얻을 수 있는 것은 아니다. 이때의 풍속을 rated wind speed(최대 출력 풍속)라고 한다. 전기 에너지 발전량은 풍속의 빈도에 달려 있는 것이며 본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 소형나셀(nacelle)에 적합하고, 초기에 자가 기동이 원활하게 이루어지는 원통형 로터 블레이드를 나셀(nacelle)에 장착함으로써 바람의 방향과 무관하게 동일한 전력을 발생시키며, 자연 친화적이고 크기 대비 전력 출력의 효율이 매우 높은 원통형 로터 블레이드가 구비된 애드벌룬 또는 기구에 부착된 풍력 나셀(nacelle)을 제공함에 그 목적이 있다.A 100 kW wind nacelle is a nacelle that produces 100 kW at wind speeds of 15 m / s or more, but it is not possible to obtain maximum electrical energy at this wind speed. The wind speed at this time is called the rated wind speed. The amount of electric energy generation depends on the frequency of the wind speed, and the present invention has been made in view of the above-described circumstances of the prior art, and is suitable for a small nacelle, and initially, a nacelle cylindrical cylinder blade, in which self-starting is smoothly performed. To produce wind power nacelle attached to an ad balloon or instrument equipped with a cylindrical rotor blade which generates the same power irrespective of the direction of the wind and produces a very natural and size-efficient power output. There is this.
상기하였듯이 종래 풍력 발전장치는 일정 전력을 얻기 위하여 도서지방이나 섬지방 해안 등지에 대규모로 설치되어야 하기 때문에 설치장소에 제한이 따르게 되고 As described above, the conventional wind power generator has to be installed on a large scale in islands, islands, coastal areas, etc. in order to obtain a certain power, and thus the installation place is restricted.
도시에서는 주변 고층 건물에 의하여 바람이 차단되는 경우가 많으며 한편 주택의 상당수를 차지하는 공동주택에 설치하는 경우에는 세대 내 개별 설치가 어려운 문제점이 있다. In the city, the wind is often blocked by the surrounding high-rise buildings. On the other hand, when installed in a multi-unit house, which occupies a large number of houses, there is a problem that individual installation in the household is difficult.
또한, 바람을 각도에 따른 효율의 변화를 갖는 풍력 발전 시스템의 특성상 종래 풍력 발전장치는 별도의 지주를 설치해야 하므로 설치비가 증가하며 바람 에너지에 의해 작동하는 풍력 나셀(nacelle)의 방향이 바람이 부는 방향으로 되어야 한다는 제한이 있었다.In addition, due to the characteristics of the wind power generation system having a change in efficiency according to the angle of the wind, the conventional wind power generator has to install a separate prop so that the installation cost increases and the direction of the wind nacelle (windle) operating by wind energy There was a limit to the direction.
본 발명은 애드벌룬 또는 기구 몸체에 발전체인 풍력 나셀(nacelle)을 부착하고 공중으로 올려보내 자연에너지인 바람을 이용하여 발생한 전기를 실내의 전기장치나 전자제품 냉 난방장치에 활용함으로써, 에너지절약에 따른 경제성 확보와 함께 환경보존의 효과를 기대할 수 있는 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention attaches the wind power nacelle (generator) to the power balloon or balloon body and sends it up to the air to utilize the electricity generated by using the wind, which is natural energy, for indoor electric devices or electronic device heating and heating, The present invention relates to a wind power generator that can secure economic feasibility and expect environmental conservation effects.
본 발명은 일정높이의 공중에 체공하는 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력나셀(nacelle)의 회전 날개인 로터 블레이드 (rotor Blade) 발전 장치를 통하여, 바람의 바람방향과 평행에 수렴하는 회전축(60)에 의해 생산되는 회전력을, 기어 리스(Gearless) 기준에 적용되는 동 나셀(nacelle)를 통하여, 대량의 친환경 전기에너지를 생산함으로써, 미래에 증가하는 에너지 수요를 충족하고, 청정에너지 개발체제(UN. CDM 인증제) 인증을 통하여 이산화탄소 배출권 확보 등 경제적 이익 을 극대화할 뿐 아니라, 궁극적으로 지구의 제한된 화석연료에 의존한 탄소에너지를 대체하고, 온실가스 감축 등을 통하여 지구환경을 개선 보전할 것이다. The present invention, through the rotor blade power generation device that is a rotary blade of the wind nacelle (nacelle) installed in the air balloon or mechanism flying in the air of a certain height, to the
또한, 신 재생 에너지의 확산을 통하여 현재의 산업 가정분야 등 국가의 전반적 에너지 수급 및 이용에 대한 인식을 바꾸는 일대 혁신을 가져올 것이며, 모든 에너지 분야의 산업 발전을 촉진할 것이다.In addition, the proliferation of renewable energy will bring about innovation that will change the nation's perception of energy supply and use, including the current industrial home sector, and will promote industrial development in all energy sectors.
이상과 같은 본 발명의 애드벌룬에 인설된 풍력발전 장치는, 불어오는 바람의 항력에 의해 회전이 이루어지되, 역풍이 작용하는 것을 방지하도록 케이싱 내에서 날개의 회전이 이루어지며, 또한 날개에 작용하는 풍속을 크게 할 수 있도록 인렛 가이드 부를 구비함으로써 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade)의 회전력을 크게 하여 발전 효율을 증가시킬 수가 있으며 유입되는 바람의 방향과 속도가 변화하더라도 일정한 고효율의 에너지를 발생시킬 수 있는 장점이 있는 것이다.Wind turbines installed in the ad balloon of the present invention as described above, the rotation is made by the drag of the blowing wind, the rotation of the blade is made in the casing to prevent the reverse wind action, the wind speed acting on the wing By providing the inlet guide portion to increase the rotational power of the rotor blades (rotor blades) to increase the power generation efficiency can be increased, and even if the direction and speed of the incoming wind changes, it can generate a constant high efficiency energy There is an advantage.
본원 발명의 풍력발전은 에너지원으로 바람을 이용하기 때문에 고갈될 염려가 없으며 기존 화석연료를 이용한 화력발전이나 우라늄을 이용한 원자력발전 등과 달리 발열에 의한 열공해, 대기오염, 방사선 누출 등 환경오염의 문제도 없다. Wind power generation according to the present invention does not have to be exhausted because it uses wind as an energy source, and there is a problem of environmental pollution such as thermal pollution, air pollution, radiation leakage due to heat generation, unlike thermal power generation using fossil fuel or nuclear power generation using uranium. There is no.
한국에너지기술연구원에 따르면 200KW급 풍력 나셀(nacelle) 1기가 1년간 400,000KWh의 전력을 생산한다고 가정할 경우 석탄 120~200톤을 대체하는 효과가 있으며 이에 따라 줄어드는 공해 물질의 배출량도 연간 SO2가 2~3.2톤, Nox는 1.2~2.4톤, CO2는 300~500톤, 슬래그와 분진은 16~28톤에 달하고, 부유 물질도 연간 약 160~280㎏이 억제되는 효과가 있다.According to the Korea Institute of Energy Research, if a single 200KW wind nacelle produces 400,000KWh of electricity per year, it can replace 120 ~ 200 tons of coal, and the emission of pollutants is also reduced. ~ 3.2 tons, Nox 1.2 to 2.4 tons,
발전단가 측면에서도 풍력발전은 로터 블레이드(40)의 길이가 길어지고 출력이 확대되는 등 효율이 지속적으로 향상됨에 따라 이미 화석연료를 이용한 기존의 발전방식과 경쟁할 수 있는 수준까지 낮아져 있다. In terms of power generation cost, wind power generation has been lowered to the level that can already compete with existing power generation methods using fossil fuels as the efficiency of the
입지가 좋고 효율이 높은 해외 대형풍력단지의 경우에는 과거 80년대 중반의 10분의 1수준인 35원/KWh(3.5~4센트/KWh, Vestas)까지 발전단가가 떨어져 석탄 39.1원/KWh, 석유 119.1원/KWh, LNG 133.3원/KWh, 원자력 38.7원/KWh(이상 한국전력 2006년 9월 기준) 등과 비교할 때 오히려 경제적인 상황이다.In the case of large-scale wind farms with good location and high efficiency, the power generation cost has dropped to 35 won / KWh (3.5 ~ 4 cents / KWh, Vestas), which is one tenth of the level of the mid 80s. Compared to 119.1 won / KWh, LNG 133.3 won / KWh, nuclear power 38.7 Won / KWh (KEPCO as of September 2006), it is rather economical.
또한, 2005년 2월 교토의정서가 발효되면서 온실가스 감축을 위한 각국의 노력과 함께 배출권 거래(Emission Trading: 온실가스 감축의무가 있는 국가에 배출쿼터를 부여한 후, 동 국가간 배출쿼터의 거래를 허용하는 제도)도 활성화되고 있는데, 풍력발전은 UN의 승인을 통해 풍력발전으로 얻어진 온실가스 감축실적을 판매할 수 있어 추가적인 수익을 거둘 수 있다.In addition, after the Kyoto Protocol came into effect in February 2005, each country's efforts to reduce GHG emissions and emission quotas were granted to countries with GHG reduction obligations. In addition, wind power generation can generate additional profits by selling greenhouse gas reduction results obtained through wind power generation through UN approval.
국토의 효율적 이용 측면에서도 풍력발전은 경쟁력을 확보하고 있는데, 발전방식에 따른 소요 면적이 풍력은 1,335㎡/GWh인데 반해 석탄 3,642㎡/GWh, 태양열 3,561㎡/GWh, 바람의 3,237㎡/GWh로 가장 작은 면적이 필요하며, 풍력발전단지 중 실제 풍력발전시스템이 차지하는 면적은 전체의 1%에 불과하며, 나머지 99%의 면적을 목축, 농업 등의 다른 용도로 이용할 수 있어 효율적이다.In terms of efficient use of the country, wind power generation has a competitive edge. The required area of wind power is 1,335㎡ / GWh, whereas coal 3,642㎡ / GWh, solar 3,561㎡ / GWh and wind 3,237㎡ / GWh. A small area is required, and the actual wind power generation system occupies only 1% of the wind farm, and the remaining 99% is available for other purposes such as farming and agriculture.
본원 발명은 상기하였듯이 애드벌룬 (adballoon)에 부착된 풍력 발전장치에 관한 것으로서 무한한 자연 에너지인 바람을 더욱 효율적으로 운영함으로써 발생한 전기를 요긴하게 사용하여 에너지 절약에 따른 경제성확보와 함께 환경보존의 효과를 극대화할 수 있는 풍력 발전 장치모듈에 관한 것으로 상승가스 또는 열기가 주입되어 공중에 뜨는 애드벌룬 (adballoon) 또는 기구에 있어서, 상기 애드벌룬(20) 또는 기구 몸체에 바람에 의하여 전기를 생산하는 풍력발전 장치(40)가 설치된 것을 특징으로 한다.As described above, the present invention relates to a wind power generator attached to an ad balloon, and uses electricity generated by more efficiently operating wind, which is infinite natural energy, to maximize the effect of environmental conservation along with securing economic efficiency according to energy saving. Regarding a wind turbine generator module that can be uplifted or hot air is injected into the balloon (adballoon) or balloon, the wind turbine (40) for producing electricity by the wind to the
또한 상기 애드벌룬(20) 또는 기구에 부착된 풍력 나셀(nacelle)에서 발전된 전기는 발전 전기 송출전선(440)을 통하여 축전지(460)와; 충전 컨트롤러(540)와;인버터(480)와; 계량기(520)와; 연통 되어 전기제품(560)에 사용되는 것을 특징으로 하며;In addition, the electricity generated from the wind balloon nacelle attached to the
상기 풍력 발전장치(40)가 부착된 애드벌룬(20) 또는 기구는 이를 지지 및 고정하여주는 적어도 한 개 이상의 고정부재(280)가 지상과 연결 고정되며 상기 애드벌룬(20) 또는 기구와 지상부 사이에는 지상 연결 와이어 (500)와; 발전한 전기를 지상으로 보내주는 발전 전기 송출전선(440)이 구성된 것을 특징으로 한다.The
한편 상기 애드벌룬(20) 또는 기구는 자동 또는 수동으로 이루어진 애드벌룬 윈치(420)에 의하여 애드벌룬(20)의 높낮이가 조절되며Meanwhile, the height of the
상기 애드벌룬(20) 또는 기구의 승하 강과 현 작동상황은 지상의 컴퓨터와 연결되어 네트워킹이 되는 것을 특징으로 한다.Ascending and descending of the
또한 상기 애드벌룬(20) 또는 기구는 악천후, 태풍발생 또는 점검시는 지상의 컴퓨터에서 이를 감지 및 제어하여 높이 조절 윈치(420)를 통하여 하강하며 상기 애드벌룬(20) 또는 기구가 상기 컴퓨터제어에 의하여 자동 상승되며;In addition, the
상기 풍력발전기 및 로터 블레이드(40)는 하나 또는 하나 이상이며 상기 로터 블레 이드(40)는 그 내부가 속이 빈 중공 체이거나 또는 경량체인 것을 특징으로 한다.The wind turbine and the
또한 상기 풍력발전기는 지지부재에 의하여 애드벌룬(20) 또는 기구에 고정되는 것을 특징으로 하며 상기 로터 블레이드(40)의 회전축(60)이 일방 향 또는 양방향으로 회전하도록 제어하는 회전제어 부재로 이루어지게된다.In addition, the wind power generator is fixed to the
한편 상기 로터 블레이드(40)의 회전으로 전기를 생산하는 나셀(nacelle)과 상기 나셀(nacelle)에 회전력을 전달하고 회전축(60)과; 상기 회전축(60)에 중심을 둔 원주 상에 그 길이 방향이 수직하게 놓이면서 서로 균등한 간격으로 배치되어 유입되는 바람으로부터 회전력을 발생시키는 한 개 또는 한개 이상의 복수의 로터 블레이드(40) 및 나셀(100)로 이루어지는 특징으로 하며Meanwhile, a rotational force is transmitted to the nacelle and the nacelle, which produce electricity by the rotation of the
상기 로터 블레이드(40)의 형태는 원통형, 나선형, 프로펠러형, 수직형, 얼레 형, 스쿠류형, 바람개비형중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The shape of the
또한 상기 로터 블레이드(40)의 단면은 대칭형 또는 익형인 것을 특징으로 하며In addition, the cross section of the
상기 로터 블레이드(40)의 소재는 합성수지, 금속, 섬유, 유리, 종이, 중 선택된 어느 하나이거나 상기 소재의 복합재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 관한 것이다.The material of the
이하, 본 발명에 따른 애드벌룬(20)에 부착된 풍력 발전장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같고 아래에서는 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 복잡하게 하거나 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the configuration of the wind turbine generator attached to the
그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 간략하게 정의된 용어들로서 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며 본원의 애드벌룬(20)에 부착된 바람의 발전장치의 제조방식은 통상의 바람직한 제조방법에 모두 포함될 수 있는 것이며 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms defined briefly in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or customs of those skilled in the art, and a method of manufacturing a wind power generator attached to the
본원 발명의 애드벌룬 또는 기구에 부착된 바람의 발전장치의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같으며 사전학상 애드벌룬과 기구는 같은 부류에 속하므로 본원에서는 하나의 재화로 여겨져야 함이 마땅하다.Detailed description of the configuration of the wind power generator attached to the balloon or balloon of the present invention with reference to the accompanying drawings as follows, Advance balloon and balloon belong to the same category in the prior art should be considered as a good here. Do.
도 1은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 타원형 형태의 애드벌룬의 사진.1 is a photograph of a conventional elliptical form of the balloon in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 2는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 원형 형태의 애드벌룬의 사진.Figure 2 is a photograph of a conventional circular form of the balloon in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 3은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력발전 장치의 들판의 설치사진.Figure 3 is a photograph of the installation of the field of the conventional wind power generator in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 4는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력발전 장치의 들판의 또 다른 설치사진.Figure 4 is another installation photograph of the field of the conventional wind power generator in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 5는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력발전 장치에 있어 산악지대의 설치사진.Figure 5 is a picture of the installation of the mountain in the conventional wind power generator in the wind turbine installed in the ad balloon or balloon of the present invention.
도 6은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력 발전 장치의 일실시 예를 나타낸 전체적인 구성도를 3D로 그림으로 나타낸 것이다.Figure 6 is a 3D diagram showing the overall configuration showing an embodiment of a conventional wind turbine generator in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 7은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬에 부착된 발전 장치의 일실시 예에 의한 전체구성도를 나타낸 것으로 공중에 부양되는 애드벌룬(20)기구와 풍력에 의하여 회전하는 로터 블레이드(40)와 이와 연통된 회전축(60)과 허브(80)와 상기 로터 블레이드(40)의 회전력에 의하여 내부에 발전 터빈인 제네레터를 회전시켜 전기를 발전시키는 발전기인 나셀(100)과 상기 로터 블레이드(40)가 원활하게 회전하기 위하여 회전축(60) 말단 또는 허브에 부착되는 베어링(120)과 상기 로터 블레이드(40)의 회전비를 바꾸어주는 기어박스(140)와 상기 로터 블레이드(40)와 나셀(100)이 포함된 발전장치를 고정하는 발전기 지지부재(160)와 상기 나셀(100)의 몸체의 케이싱(180)과 나셀 연결전선(200)부와 풍속 풍향 등을 감지하는 감지부(220)가 상기 애드 벌룬부(20)나 나셀부(100)에 바람직하게 구성되어 상기 기구 체의 현상황을 사용자가 수시로 파악할 수 있다.7 is a view showing the overall configuration according to an embodiment of the power generation device attached to the ad balloon in the ad balloon or balloon installed in the apparatus of the present invention to rotate by the
또한, 본원의 지상부에는 가스 조절부(260) 가 구성되고 애드벌룬(20)은 기구상에 부착된 하나 이상의 제1 풍력발전부(300)과 상기 애드벌룬(20)기구의 광고부에 부착되는 제2 풍력 발전부(340)에 상기 풍력 발전부가 부착되며 지상 연결부(360)에는 상기 애드벌룬(20)의 상승가스를 보충하여주는 가스 입출배관(380)과 상승가스가 충전된 가스통(400)과 상기 애드벌룬의 승하 강을 제어하는 애드벌룬 높이조절 윈치(420)가 지상에 설치되고 상기 애드벌룬(20) 또는 광고부에 부착된 풍력발전기에 의하여 생산된 전기가 발전 전기송출전선(440)을 통하여 축전지(460)를 거쳐 인버터(480)로 전달되며 계량기(520)와 충전 컨트롤러(540)를 통하여 전기제품(560)을 작동하게 되는 것이다.In addition, the ground portion of the present application is a
또한, 상기 애드벌룬(20)은 이를 단단하게 고정할 수 있는 지상 연결 와이어(500)가 구성되어 공중의 강한 바람에도 이를 지지할 수 있으며 상기 윈치에 의하여 수시로 상기 애드벌룬(20)을 편리하게 승 하강시킬 수 있는 것이다.In addition, the
본 발명에서 풍력 발전 구조장치는 기본적으로 애드벌룬형 구조 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade) 발전장치를 안정적으로 체공하게 하는 주요 구조물로서, 장치구성의 기본적 원리는 일반적 항공공학과 유체역학 등의 관련이론을 토대로 설계 제작될 것이나, 본 발명은 지상에 고정되어 정지 체공된 애드벌룬의 구조로서, 일반적 애드벌룬(20)에 미치는 힘의 성분, 즉 양력(Lift) 성분의 힘과 여러 형태의 항력(Drag) 성분의 힘, 그리고 애드벌룬의 전체 무게(Weight)가 중력에 미치는 힘이 복합적 힘의 방향성분(Vector)으로 나타나게 되는데, 본 발명의 애드벌룬에는 견고한 한 개 이상의 지상 연결 줄에 정지 고정되어 있음으로써, 이론적으로 무제한의 수평항력 성분의 힘을 상쇄하도록 설계되어 애드벌룬(20)에 미치는 항력 요소는 지상 연결 줄의 수평장력(Horzontal Pull)과 수직장력(Vertical Pull)을 고려한 지상 연결 줄의 강도의 선정과, 연결 줄 고삐점(통제선 상의 연결 점, Bridle Point)에서 연결 줄 경사각을 설정하는데 고려하였으며, 실제 체공 애드벌룬(20)에서 고려되는 힘의 성분은 프로펠러 형태의 익형(airfoil)구조장치가 생성하는 양력의 성분과 전체 애드벌룬(20)에 부착된 무게가 중력에 미치는 힘의 성분을 주로 고려하여, 애드벌룬 전체 중량 대비 양력의 크기를 최적화하여 원활한 체공의 조건을 도출하였다. In the present invention, the wind turbine generator is basically a main structure for stably landing an ad balloon-type rotary blade rotor blade generator, and the basic principle of the device configuration is related to general theory of aeronautics and fluid dynamics. Although the present invention is designed and manufactured on the basis of the present invention, it is a structure of an ad balloon fixed to the ground and suspended in a ground. The force, and the force of gravity of the total weight of the ad balloon, is represented by the direction of the complex force (Vector). In the ad balloon of the present invention, it is theoretically unlimited because it is fixed to one or more solid ground connection lines. Designed to offset the force of the horizontal drag component of the drag element on the
종래의 일반적인 지상 풍력장치에서 사용되는 금속재질의 회전날개인 로터 블레이 드 (rotor Blade)는 고공 체공을 위해 소형화 또는 경량화 구조로 전환되어야Rotor blades made of metallic rotor blades, which are used in conventional general land wind turbines, have to be converted to miniaturized or lightweight structures for high airspace.
회전력(Torqe) 하며 본 발명에서는 로터 블레이드(40)가 바람과 대응하여 형성하는 수풍면의 회전궤적이 충분한 원판형이나 바람개비의 구조로 형성됨이 바람직하고 회전날개인 로터 블레이드 (rotor Blade)의 기본 재질은 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 복합소재 또는 카본 파이버 에폭시(Carbon Fiber Epoxy)를 포함한 합성수지 소재를 사용하여 탄성과 인장력 및 중량비 강도를 고려하여 제작함이 바람직하다. Rotor force (Torqe) In the present invention, the
복합 소재로 만든 판(Plate)을 성형 가공하여 만들어진 날개를 가진 With wings made by molding plates made of composite materials
회전날개인 로터 블레이드(40)는, 크기가 일정하게 서로 다른 판을 순차적으로 중첩하여 겹쳐진 형태로 구성된 상태를 나타내며, 이러한 기준을 만족한 중첩된 바람개비 형태의 로터 블레이드(40)는 지상의 대형 회전 날개에 비해 상대적으로 소형 경량 회전날개인 로터 블레이드(40)로서 회전력(Torque)의 보완요구를 해소하고, 풍력 원을 활용함에 있어서 유효 회전 궤적을 최대로 확장하기 위해, 각각의 단위 로터 블레이드(40) 단면에서 수풍면의 유효범위를 확대하도록 설계됨이 바람직하다.
본원의 애드벌룬(20)에 인설된 풍력 발전장치에는 상기 애드벌룬(20)의 고도, 바람의 정보, 발전상황, 작동상태 등의 정보가 통합 관리하는 센서 등이 부착되며 지상의 컴퓨터와 연통되어 상기 애드벌룬 또는 기구를 승 하강시키거나 네트워킹 및 제어될 수도 있다.Wind turbines installed in the
또한, 상기 로터 블레이드(40)의 회전력을 전달받는 본원의 기어박스(140)는 통상 적인 지상 풍력발전기와 같은 상단으로는 피니언 기어가 고정되며, 이 피니언 기어는 랙 기어와 연결되어 랙기어의 전후 운동에 의해 피니언 기어가 연동하여 회전함으로써 허브 축에 고정된 로터 블레이드(40)가 회전하여 발전 터빈인 제네 레다가 회전되는 것이다.In addition, the
풍력발전기인 나셀(100)은 크게 회전날개인 로터 블레이드 (40)와 발전 기계장치들이 장착된 나셀(nacelle)과 이를 지지하는 케이싱(180)이 구성된 타워(tower)로 분리해 볼 수 있다. The
로터 블레이드(40)에 작용하는 힘이 중심축인 허브(80)를 통해서 회전력(모멘트, moment)으로 바뀌고 모멘트는 문을 여는 원리와 같다. The force acting on the
이와 같은 원리로 허브(80)는 매우 견고하게 하여 지며 허브를 통해서 모멘트는 회전축(60) (rotor shaft)에 전달된다. On this principle, the
이렇게 중량의 회전축(60)과 허브, 로터 블레이드(40)는 베어링(120)을 통해서 나셀(nacelle)에 고정되며 기어박스(gearbox)를 통해서 회전수가 약 50배 이상 빨라진 후, 모멘트는 나셀(100)로 전달되게 되는 것이다.The rotating
나셀(100)은 지지부재(160)와 연결되어 있지만 바람의 방향에 따라서 돌아갈 수가 있도록 설계되어 있으며 로터 블레이드(40)는 허브(80)에 고정이 되고 상기 허브는 다시 회전축(60)에 연결이 된다. The
상기 허브(80)에는 로터 블레이드(40)에 가해지는 벤딩 모멘트(bending moment)로 인해서 용접법이 아닌 주조법이나 금형 및 틀에 의하여 만들어짐이 바람직하고 회전축(60)은 허브(80)와 연결되어 베어링(120)에 의해서 고정이 되어 회전이 용이 하게 되게 된다.The
통상적으로 상기 기어박스(140)와 연통된 나셀(100)에 내장된 발전 터빈은 Typically, the power generation turbine embedded in the
대략 분당 약 1500 회이상 회전하며 반면에 로터 블레이드(40)는 분당 수십 회 회전하며 기어박스(140)의 역할은 회전축(60)에서 입력된 회전수에 대하여 효율적인 기어 비를 조성하여 전기발전에 적합한 회전수로 바꾸어 주는 역할을 한다.The
상기 로터 블레이드(40)는 항력을 이용해서 허브(80)를 회전하는 역할을 하며 상대적으로 가벼우면서도 튼튼한 재료인 복합재료(composite materials)를 사용함이 바람직하며 복합재료는 합성수지,유리섬유(glass fiber) 등에 에폭시(epoxy) 등과 같은 접착제를 이용해 만든 후에 겉표면에 티타늄이나 니켈과 같은 금속제를 상기 로터 블레이드 표면에 처리함이 바람직하다.The
또한, 풍력발전기인 나셀(100)은 상기 회전축(60)의 방향에 따라 수직축 풍력나셀(nacelle)과 수평축 풍력나셀(nacelle)로 구분되며 나셀(100)은 다시 동력전달방식에 따라 간접 구동형(Geared Type)과 직접 구동형(Gearless Type)으로 나뉘어져 터빈을 회전시켜 발전을 할 수 있으며 본원에서 모두 용이하게 사용할 수 있는데 간접구동형이 상대적으로 경제성이 우수하고 품질 좋은 전기를 생산하는 것으로 알려져 있다.In addition, the
본 발명은 애드벌룬(20)에 인설된 풍력발전 장치를 개시하며 본 발명에 따르면, 발전기인 나셀(100)에 회전력을 전달하고 회전축(60)과 상기 회전축(60)에 중심을 둔 원주 상에 그 길이 방향이 수직하게 놓이면서 서로 균등한 간격으로 배치되어 유입되는 바람으로부터 회전력을 발생시키는 적어도 한개 한개 또는 복수의 로터 블레 이드(40)와; 상기 로터 블레이드(20)의 회전축(60)과 상기 로터 블레이드(20)의 폭 방향으로 수정 간격 이격된 각각의 로터 블레이드(20)의 작용점에 일단이 연결된 복수의 연결 부재와, 상기 각 연결부재의 타단이 서로 연결되고 상기 회전축(60)의 중심을 기준 위치로 하며 상기 로터 블레이드(20)와 같이 회전하는 나셀(100)과 , 상기 나셀(100)의 중심을 기준 위치로부터 회전시킴으로써 풍력발전 장치가 제공되게 되는 것이다.The present invention discloses a wind power generator installed in the
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 풍력발전 장치는, 나셀(100)과, In addition, the wind power generator of the present invention, in order to achieve the above object, the
상기 나셀(nacelle)에 회전력을 전달하고 회전축(60)과, 상기 회전축(60)에 중심을 둔 원주 상에 그 길이 방향이 수직하게 놓이면서 서로 균등한 간격으로 배치되어 유입되는 바람으로부터 회전력을 발생시키는 복수의 로터 블레이드로 이루어지는 로터 블레이드(40)와, 상기 로터 블레이드(40)의 로터 블레이드(40)의 피치 각이 변할 수 있게 각각의 로터 블레이드(40)의 회전축(60)을 중심으로 회전 가능하게 지지하고 상기 회전축(60)에는 고정됨으로써 상기 회전축(60)과 상기 로터 블레이드(40)를 연결하는 지지수단인 발전기 지지부재(160)가 상기 애드벌룬(20)에 부착고정 되게 된다.The rotational force is transmitted to the nacelle, and the longitudinal direction is vertically placed on the
또한, 상기 로터 블레이드(40)의 각 로터 블레이드(40)의 회전축(60)과 상기 로터 블레이드(40)의 폭 방향으로 수정 간격 이격된 각각의 로터 블레이드(40)의 작용점에 일단이 연결된 복수의 연결 부재와, 상기 각 연결부재의 타단이 연결되고 상기 회전 중심부의 허브(80)를 기준 위치로 하며 상기 로터 블레이드(40)와 같이 회전하는 회전축(60)과 허브(80)가 구비되게 된다.In addition, a plurality of ends of which are connected to an operating point of the
또한, 본 발명의 풍력발전 장치는 상기 나셀(nacelle)에 회전력을 전달하고 회전축(60)과, 상기 회전축(60)에 중심을 둔 원주 상에 그 길이 방향이 수직이나 수평으로 놓이면서 서로 균등한 간격으로 배치되어 유입되는 바람의로부터 회전력을 발생시키는 복수의 로터 블레이드와, 상기 로터 블레이드(40)의 로터 블레이드(40)의 피치 각이 변할 수 있게 각각의 로터 블레이드(40)의 회전축(60)을 중심으로 회전 가능하게 상기 로터 블레이드를 지지하고 상기 회전축(60)에는 고정됨으로써 상기 회전축(60)과 상기 로터 블레이드(40)의 로터 블레이드를 연결하는 지지부재(160)와 상기 로터 블레이드(40)의 각 로터 블레이드(40)의 회전축(60)과 상기 로터 블레이드(40)의 폭 방향으로 수정 간격 이격된 각각의 로터블레이드(40)의 작용점에 일단이 연결된 복수의 연결 부재와, 상기 각 연결 부재의 타단이 연결되고 상기 회전축(60)의 중심을 기준 위치로 하며 상기 로우터 부와 같이 회전하는 회전체인 로터 블레이드(40)와 상기 회전체의 중심을 기준 위치로부터 회전시킴으로써 상기 회전체인 로터 블레이드(40)의 피치 각의 크기를 상기 로터 블레이드(40)가 회전하며 바람의 방향에 대응하도록 변화시키는 피치 제어부와, 상기 피치 제어부를 구동하며, 풍속 및 풍향을 감지하는 센서 등이 부착된 감지부와 감지된 데이터를 기초로 상기 피치 제어부에 작용력을 공급하는 작용 부를 구비하는 구동수단을 구비한다.In addition, the wind power generator of the present invention transmits a rotational force to the nacelle (nacelle) and evenly spaced apart from each other while the longitudinal direction is vertically or horizontally placed on the
본 발명의 상기 나셀(nacelle)은 상기 풍력발전 장치의 기저부에 위치하는 것이 바람직하다.The nacelle of the present invention is preferably located at the base of the wind turbine.
또한, 본 발명의 상기 지지수단은 일단이 상기 로터 블레이드 단면의 공력중심을 통과하는 회전축(60)에 회전 가능하게 연결되는 것이 바람직하며, 상기 지지수단은 상기 로터 블레이드(40)의 길이 방향의 양단부를 지지하는 상 하부 지지체로 이루어질 수도 있다.In addition, the support means of the present invention is preferably one end is rotatably connected to the
또한, 상기 회전축(60) 사이에는 기어나 벨트 등의 동력전달 수단이 사용될 수도 있으며, 나셀(nacelle)에 걸리는 과부하를 방지하기 위한 통상적인 동력 차단수단이 상기 나셀부에 인설될 수 있다.In addition, a power transmission means such as a gear or a belt may be used between the
상기 로터 블레이드(40)는 주기적인 피치 각의 변화를 갖도록 의도된 것이므로 그 단면 형상을 비행기의 날개에 주로 사용되는 대칭형의 익형이나 바람개비형태로The
이루어짐이 바람직하고 또한, 이러한 로터 블레이드(40)의 길이방향은 대략 유입하는 바람의 방향과 직각을 이루도록 그 길이 방향이 수직이 되도록 배치되며, 유입하는 바람으로부터 양력을 발생시켜 회전력을 얻게 된다. Preferably, the longitudinal direction of the
또한, 상기 로터 블레이드(40)는 공중에 부양되는 애드벌룬(20)에 부착되므로 무엇보다 중량이 가볍고 강성 비가 뛰어난 섬유 강화 복합재료로 제작하는 것이 바람직하며, 이에는 합성수지를 비롯하여 유리 섬유나 탄소 섬유, 종이 등이 있으며 상기 복합재료를 이용하여 로터 블레이드를 형성하는 것은 통상적인 기술에 의해 가능하다.In addition, the
이러한 복합재료를 사용하는 경우 상기 애드벌룬(20)의 상승을 용이하게 하고 회전축(60)이나 허브에 가해지는 하중을 감소시켜 구조적인 파손을 방지하고 수명을 연장할 수 있다. When the composite material is used, the
또한, 상기 로터 블레이드(40)는 공력중심과 무게중심이 인접하도록 설계되어야 하 며 공력중심과 무게중심이 서로 멀리 떨어지면 로터 블레이드(40)의 회전으로 인해 로터 블레이드와 회전판을 연결하는 연결 부재에 많은 하중이 가해지고 큰 구동력이 요구되며 로터 블레이드(40)의 숫자는 풍력발전 장치의 용도나 소요되는 전력에 따라 달라질 수 있다.In addition, the
또한, 상기 발전장치를 애드벌룬(20)에 부착하기 위하여 다양한 지지부재(160)가 구성되는데 상기 지지부재(160)는 나 사식, 접착식, 끼움식, 벨트식등 다양한 고정수단이 강구되는데 바람직하게는 일체형으로 형성하거나 각 로터 블레이드마다 분리되게 형성할 수도 있으며 로터 블레이드(40)의 회전시 다른 로드들에 비해 큰 하중이 걸리므로 더욱 튼튼하게 제작되어야 한다. In addition, a variety of
또한, 상기 회전축(60)은 베어링(120)을 통하여 회전 부에 장착되며 베어링(120)의 외륜과 결합한 회전축(60)은 로터 블레이드(40)가 회전함에 따라 같이 회전하게 된다.In addition, the rotating
이처럼 공중에서 불어오는 바람에 대해 익형의 단면형상을 가지는 로터 블레이드에서는 양력이 발생하게 되며 이러한 양력들은 상기 회전축(60)을 회전시키는 회전력을 발생시키며, 이는 나셀(nacelle)에 전달되어 필요한 전력을 얻게 된다. Thus, lift force is generated in the rotor blades having airfoil cross-sections against the wind blowing from the air, and these lift forces generate a rotation force for rotating the
이러한 과정에서 바람의 속도와 방향은 시시각각으로 변화하게 되며, 이러한 변화하는 풍속과 풍향에 대응하기 위해 상기 로터 블레이드(40)의 피치 각과 위상을 변화시킴이 바람직하다.In this process, the wind speed and direction are changed at every hour, and it is preferable to change the pitch angle and the phase of the
상기와 같은 과정을 통해 로터 블레이드(40)의 피치 각과 위상의 변화를 능동적으로 수행함으로써 바람의 변화가 있더라도 일정하게 고효율의 풍력발전이 가능하게 된다.By actively performing the change in the pitch angle and the phase of the
상기 회전축(60)이 일방 향으로 회전하도록 제어하는 일방 향 회전제어 부재로 이루어지며 나셀(100)의 내면에는 일정간격으로 다수개의 걸림 돌기가 형성됨으로써 상기 회전축(60)이 일방 향으로만 회전 가능하게 제어하는 것이 바람직하다.It consists of a one-way rotation control member for controlling the
상기 로터 블레이드(40)는 애드벌룬의 크기에 비례하여 나셀(nacelle)이나 The
로터 블레이드(40)도 크기가 달라질 수 있으며 바람의 방향과 무관하게 동일한 전력을 발생시키고, 공중에 부양되므로 종래의 대형 풍력 나셀(nacelle)에 비해 상대적으로 그 사이즈가 작은 소형 나셀(nacelle)용으로 사용되는 것이 바람직하며 원통형, 프로펠러형, 수직형, 얼레 형, 나선형, 바람개비 형 등의 적어도 한개 또는 다수의 다양한 로터 블레이드(40)가 구비됨이 바람직하다.The
도 8은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 풍력발전장치가 구비된 애드벌룬의 일실시 예에 의한 분해 사시도.Figure 8 is an exploded perspective view according to an embodiment of the ad balloon provided with a wind power generator in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 9는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 로터 블레이드의 일실시 예에 의한 구조도로서 본원의 기구인 애드벌룬(20)의 상부 또는 하부 또는 일측에 인설된 하나의 로터 블레이드(40)의 일실시예를 나타낸 것이다.9 is a structural diagram according to an embodiment of the rotor blade in the wind turbine installed in the ad balloon or balloon of the present invention, one
도 10은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 일실시 예로 도시한 또 다른 사시도를 나타낸 것으로 상기 애드벌룬(20)은 애드벌룬의 고정부재(280)와 함께 발전 전기 송출전선(440)과 지상 연결 와이어 (500)로 구성된 지상연결부(360)를 그림으로 나타낸 것으로 상기 애드벌룬(20)에는 지상과 연결된 지상 연결 와이어 (500) 부에는 가스 조절부(260)가 투입되며 바람직하게는 상기 애드벌룬(20)의 가스를 보충하여 주는 가스통(400)과 가스 입출배관(380)을 통하여 현재 애드벌룬(20)의 가스의 충전상태를 표시하여주는 가스 게이지가 부착될 수도 있다. Figure 10 shows another perspective view showing an embodiment of the wind turbine installed in the ad balloon or balloon of the present invention, the
한편, 상기 지상 연결 와이어 (500) 부에는 태양열에 의하여 발전한 전기를 지상으로 보내주는 전선인 발전 전기송출전선(440)이 부착되게 된다. On the other hand, the
도 11은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 일실시 예로 도시한 로터 블레이드의 또 다른 사시도를 나타낸 것으로 바람의 방향에 따라서 로터 블레이드의 날개부위 방향이 변하는 가변형 로터 블레이드의 일실시예를 그림으로 나타낸 것이다.Figure 11 is a perspective view of another rotor blade shown in one embodiment of the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention one embodiment of a variable rotor blade that changes the direction of the blade portion of the rotor blade in accordance with the wind direction Is shown as a picture.
도 12는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 일실시 예로 도시한 로터 블레이드의 여러 형태의 사시도로서 다양한 로터 블레이드를 그림으로 나타낸 것으로 스크루형 나선형, 바람개비 형 풍차형 등으로 이루어진 로터 블레이드(40)의 일실시 예를 사시도 그림으로 나타낸 것이다.12 is a perspective view of various types of rotor blades shown in one embodiment of a wind turbine installed in an ad balloon or an apparatus of the present invention, showing various rotor blades as a figure; a rotor blade made of a screw type spiral, a pinwheel type windmill type, and the like. One embodiment of 40 is shown in perspective view.
도 13은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 또 다른 일실시 예를 도시한 사시도로서 타원형 애드벌룬의 몸체의 양끝단에 팬 형 로터블레이드(40)를 설치한 풍력발전기를 그림으로 나타낸 것이다.Figure 13 is a perspective view showing another embodiment of the wind turbine installed in the ad balloon or balloon of the present invention showing a wind turbine with fan-shaped
도 14는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 연결선을 일실시 예로 나타낸 사시도로서;14 is a perspective view showing an embodiment of an ad balloon and a connecting line in a wind turbine installed in an ad balloon or a mechanism of the present invention;
본원의 애드벌룬(20)은 상기한 풍력발전 모듈과 제1 풍력 발전부(300)와 종래 문자나 도형을 표시하는 광고부에 인설된 제2풍력 발전부(340)와 지상과 연결된 가스 입출배관(380)과 상승 가스를 조절하는 가스 조절부(260)와 애드벌룬(20)의 현재의 가스 충진 상태를 표시하여주는 가스게이지로 구성되게 된다.
한편, 상기 애드벌룬과 지상부에는 상기 애드벌룬이 바람에 견디기 위하여 이를 지상과 지지 및 고정하여 주는 발전기 지지부재(160)가 인설되어 상기 애드벌룬에 발전장치를 단단하게 고정하게 되며 상기 애드벌룬과 지상부에는 지상 연결 와이어 (500)와 발전한 전기를 지상으로 보내주는 발전 전기송출전선(440)과 상기 벌룬의 상승을 항상 유지시켜주는 가스 입출배관(380)이 인설되게 되는 것이다.On the other hand, the ad balloon and the ground portion is installed in the
한편, 상기 애드벌룬(20)의 높이를 조절하기 위하여 수동 또는 전동으로 이루어진 애드벌룬 높이조절 윈치(winch)가 부착되어 애드벌룬의 보수나 수리 위치변경이나 태풍이 몰아칠 때는 상기의 상기의 애드벌룬 높이조절 윈치(winch) (420)를 이용하여 상기 애드벌룬(20)을 자유롭게 지상으로 하강시킬 수 있는 것이며 컴퓨터와 연통하여 일기나 일몰, 기상에 따라서 자동조절됨이 더욱 바람직하다.On the other hand, to adjust the height of the
한편, 상기 애드벌룬과 연통 된 지상부에는 상기의 애드벌룬 높이조절 윈치(420)를 비롯하여 발전된 전기를 저장하는 축전지(460) 및 충전 컨트롤러(540)와 직류를 교류로 바꿔주는 인버터 (360)와 생산된 전기의 저장상태를 표시하는 계량기(520)를 토하여 가정이나 회사의 전기제품(560)을 가동하게 되는 것이다.On the other hand, the ground portion in communication with the ad balloon, the height of the ad balloon
도 15는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 연결된 지상부를 일실시 예로 나타낸 사시도로서 이처럼 본원의 애드벌룬은 바람에 의하여 발전하는 풍력 발 전부(300,340)가 구비되고 발전된 전기는 충전 컨트롤러(540)와 인버터(480)를 거치는데 지상에서 사용되는 충전 컨트롤러(540)는 축전지의 정상적인 충전을 통해 축전지의 용량을 최대한 사용하면서 수명을 연장해주는 것이며 즉 전류의 역방향 흐름을 방지하고 과충전 및 방전을 방지하며 축전지의 충전상태와 전력의 흐름을 표시하는 디스플레이 기능을 포함하게 되는 것이며 상기 태양전지 발 전부(300,340)를 통하여 발전된 전기를 발전 전기 송출전선(440)을 통하여 축전지(460)에 저장되어 전기제품에 사용하는 것을 특징으로 하며 상기 애드벌룬의 권취및 승 하강은 지상의 컴퓨터와 연결되어 네트워킹이 되는 것이 바람직하며 예컨대 해가진 밤이나 일조량이 없는 악천후나 태풍발생시나 점검시에는 상기 컴퓨터에서 이를 감지 및 제어하여 상기 애드벌룬이 자동 윈치를 통하여 하강함이 바람직하며 일조량이 시작되는 시간에는 상기 애드벌룬이 컴퓨터 제어에 의하여 자동으로 상승시킴이 바람직하다.15 is a perspective view showing an example of the ground portion connected to the ad balloon in the wind turbine installed in the ad balloon or apparatus of the present invention as described above. The ad balloon of the present application is provided with all of the
상기 인버터(480)는 DC 전기를 입력으로 하여 특정 주파수의 발진을 시키고 발진 된 전압으로 파워 반도체 소자를 ON, OFF 하는 동작을 시키는 것을(스위칭) 통 털어서 말하는 것인데 인버터의 출력은 교류 상태이고 The
발진, 승압이나 강압을 하여 원하는 전압으로 쉽게 만들 수가 있으며You can easily make it to the desired voltage by oscillating, stepping up or stepping down.
직류의 전압을 전력을 크게 하여 다른 전압으로 주파수를 높게 하면 페라이트 코어로 된 소형의 고주파 트랜스로 본원에서 발전된 큰 전력을 사용할 수 있게 된다.If the DC voltage is increased in power to increase the frequency to another voltage, the large power developed in the present application can be used as a small high frequency transformer made of a ferrite core.
한편, 상기 애드벌룬과 연결된 지상 연결선(360)은 지상과 지상 연결부(360)로 연결되며 지상연결 와이어(500)부는 강한 금속이나 합성수지로 이루어져 상기 애드벌룬이 바람에 요동이나 심하게 흔들려도 탈피나 분실을 방지할 수 있게 이를 단단하게 고정할 수 있어 지상으로 상기 애드벌룬에 부착된 풍력 발전 부가 부착된 애드 벌룬(20)에서 생산된 전기가 발전 전기송출전선(440)을 타고 지상으로 내려오게 되고 지상에는 상기 애드벌룬(20)과 연계된 지상 축전지(460)가 구비되고 지상 인버터(480)와 지상 충전 컨트롤러(540) 및 정류기를 통하여 충전시 열로 소비되는 에너지까지 잡아 효율이 높게 이루어지며 상기 공중의 바람의 Meanwhile, the ground connection line 360 connected to the ad balloon is connected to the ground and the ground connection part 360, and the
애드벌룬(20)에 부착된 풍력 발전부에서 생산된 값싼 전기가 전기제품(560)으로 흘러가 전기제품이나 전자제품이 작동되게 되는 것이며 잉여분의 전기는 지상계량기(520)를 통하여 전기회사인 한전에 되팔 수 있는 것이다.Inexpensive electricity produced in the wind turbine attached to the
한편, 상기 애드벌룬의 고정을 위해서는 지상 와이어 고정부재인 지상연결부(360)가 부착되는데 상기 고정부재는 상기 애드벌룬(20)이 이격 되지 않는 부재라면 건물이나 옥상 지면에 홀이나 갈고리 또는 볼트 너트를 형성하여 고정함이 바람직하다.On the other hand, for fixing the ad balloon is attached to the ground connecting portion 360, which is a ground wire fixing member, the fixing member is formed by forming a hole, a hook or a bolt nut in the building or the roof ground if the member is not spaced apart from the
또한, 상기의 애드벌룬 높이조절 윈치는 수동 또는 자동 윈치 (winch)의 구조는 원통형의 드럼에 와이어 로프를 감아, 도르래를 이용해서 중량물(重量物)을 높은 곳으로 들어올리거나 끌어당기는 기계로 권양기라고도 하며 애드벌룬의 부피가 작으면 드럼을 손으로 회전시키는 수동식을 사용하고 애드벌룬의 부피가 큰 것은 전동기를 사용해서 회전시키며 드럼에는 클러치나 브레이크가 장착되어 있어 원동기에서 동력을 전하거나 끊을 수가 있는 것이다.In addition, the above-mentioned balloon height adjusting winch is a machine of manual or automatic winch structure that winds wire rope around a cylindrical drum and lifts or pulls a heavy object to a high place by using a pulley. If the volume of the ad balloon is small, the manual rotation of the drum is used by hand. The volume of the ad balloon is rotated using an electric motor. The drum is equipped with a clutch or a brake so that the power can be transmitted or cut off from the prime mover.
이처럼 태양전지 모듈을 애드벌룬을 이용하여 고공으로 높이 올리게 되어 공동건물을 포함한 모든 건물 및 옥외 시설물에 구애 없이 종래의 건물이나 야외에 부착된 바람의 발전장치에 대비하여 더 많은 전력을 공급할 수 있으며 설치시 공간을 차지 않고 높은 고공으로 올라가며 애드벌룬의 몸체와 지상 연결 와이어부(500)에 선택적으로 상기의 태양전지 모듈을 구비할 수 있으므로 생산량이 증대되며 고공으로 올라감에 따라서 일조량이 풍부하여 더욱 많은 전력을 생산할 수 있으며 설치비를 줄일 수 있으며 많은 발전을 할 수 있는 우수한 발명인 것이다.As such, the solar cell module is elevated to high altitude by using an ad balloon, so that more power can be supplied in preparation for a wind power generator attached to a conventional building or outdoors without regard to all buildings and outdoor facilities including a common building. Since the solar cell module can be selectively provided in the body of the ad balloon and the ground
도 16은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 이를 권취하는 수동 윈치를 일실시 예로 나타낸 사시도.16 is a perspective view showing an embodiment of an ad balloon and a manual winch winding the same in a wind turbine installed in an ad balloon or a mechanism of the present invention;
도 17은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 이를 권취하는 수동 윈치의 또 다른 형태를 일실시 예로 나타낸 사시도.17 is a perspective view showing another embodiment of the ad balloon and the manual winch winding the same in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 18은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 이를 권취하는 전동 윈치를 도 19는 본 발명의 애드벌룬 및 기구에 인설된 풍력 발전 장치에 있어 일실시 예에 의한 풍력모듈의 발전 블록도.18 is a wind turbine installed in an ad balloon or mechanism of the present invention, the electric balloon to wind the ad balloon and the same. 19 is a wind module according to an embodiment of the wind power generator installed in the balloon and the mechanism of the present invention. Power generation block diagram.
도 20은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 일실시 예에 의한 풍력모듈의 발전 흐름도의 일실시 예를 나타낸 사시도를 나타낸 것이다.20 is a perspective view showing an embodiment of a power generation flow chart of a wind module according to an embodiment in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
본원은 바람에 의하여 발전하는 다수의 풍력 발전장치(40)가 부착된 애드벌룬이 구비되고 상기 애드벌룬(20)에서 발전된 전기는 발전 전기 송출전선(440)을 통하여 축전지(460)와; 충전 컨트롤러(540)와;인버터(480)와; 계량기(520)와; 연통 되어 전기제품에 요긴하게 사용된다. The present application is provided with an ad balloon attached to a plurality of
또한, 상기 애드벌룬(20)은 지지 및 고정하여주는 적어도 한 개 이상의 애드벌룬In addition, the
고정부재(280)가 지상과 연결 고정되며 상기 애드벌룬(20)과 지상부 사이에는 지상 연결 와이어 (500)와; 발전한 전기를 지상으로 보내주는 발전 전기 송출전선(440)과; 상기 벌룬의 상승을 항상 유지시켜주는 가스 입출배관(380)이 인설 되며; 상기 애드벌룬(20)은 자동 또는 수동으로 이루어진 애드벌룬 윈치(420)에 의하여 애드벌룬(20)의 높낮이가 조절되는 것을 특징으로 하는 것이다. A fixing member 280 is fixed to the ground and is connected with the
한편, 바람직하게는 애드벌룬(20)에는 지상과 연결된 가스 입출배관(380)을 통하여 상기 애드벌룬(20)의 가스를 보충하여 주는 가스통(400)과; 가스 조절부(260)와 가스의 충전상태를 표시하여주는 가스 게이지가 부착됨이 바람직하다.On the other hand, preferably, the
이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같고 아래에서는 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 복잡하게 하거나 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and in the following description of the present invention, specific descriptions of related well-known functions or configurations will complicate or unnecessarily obscure the subject matter of the present invention. If it can be determined that the detailed description will be omitted.
상기 본 발명의 명세서는 일 실시 예에 의한 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능할 것이며 상기에While the specification of the present invention has been shown and described with respect to a preferred embodiment according to an embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, various modifications may be made without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. And above
기재된 본원 발명은 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본원 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The present invention described is not to be construed as limited to the terms or words used in the specification and claims in the usual or dictionary sense, the inventors of the present invention is appropriate to explain the concept of the term in order to best describe his invention It should be interpreted as meanings and concepts in accordance with the technical spirit of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 상기 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 일실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 당업자는 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, it can be replaced at the time of the present application Those skilled in the art should understand that there may be various equivalents and variations.
그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 간략하게 정의된 용어들로서 이는 당업자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으며 본원의 침 제조 방식은 통상의 바람직한 제조방법에 모두 포함될 수 있는 것이며 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms defined briefly in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of those skilled in the art, and the method of manufacturing needles of the present application may be included in a general preferable manufacturing method, and thus the definition thereof. Will be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 타원형 형태의 애드벌룬의 사진.1 is a photograph of a conventional elliptical form of the balloon in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 2는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 원형 형태의 애드벌룬의 사진.Figure 2 is a photograph of a conventional circular form of the balloon in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 3은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력발전 장치의 들판의 설치사진.Figure 3 is a photograph of the installation of the field of the conventional wind power generator in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 4는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력발전 장치의 들판의 또 다른 설치사진.Figure 4 is another installation photograph of the field of the conventional wind power generator in the wind turbine installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 5는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력발전 장치에 있어 산악지대의 설치사진.Figure 5 is a picture of the installation of the mountain in the conventional wind power generator in the wind turbine installed in the ad balloon or balloon of the present invention.
도 6은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 종래의 풍력 발전 장치의 일실시 예를 나타낸 전체적인 구성도.Figure 6 is an overall configuration showing an embodiment of a conventional wind turbine generator in the wind turbine installed in the ad balloon or balloon of the present invention.
도 7은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬에 부착된 발전 장치의 일실시 예를 나타낸 전체구성도.7 is an overall configuration showing an embodiment of a power generation device attached to the ad balloon in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 8은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 풍력발전장치가 구비된 애드벌룬의 일실시 예에 의한 분해 사시도.Figure 8 is an exploded perspective view according to an embodiment of the ad balloon provided with a wind power generator in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 9는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 로터 블레이드의 일실시 예에 의한 구조도.9 is a structural diagram according to an embodiment of the rotor blade in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 10은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 일실시 예로 도시한 또 다른 사시도.Figure 10 is another perspective view showing an embodiment of the wind turbine generator installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 11은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 일실시 예로 도시한 로터 블레이드의 또 다른 사시도.Figure 11 is another perspective view of a rotor blade showing an embodiment of the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 12는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 일실시 예로 도시한 로터 블레이드의 여러 형태의 사시도.12 is a perspective view of various forms of a rotor blade showing an embodiment of a wind turbine installed in an ad balloon or mechanism of the present invention.
도 13은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치의 또 다른 일실시 예를 도시한 사시도.Figure 13 is a perspective view showing another embodiment of the wind turbine generator installed in the balloon or balloon of the present invention.
도 14는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 연결선을 일실시 예로 나타낸 사시도.Figure 14 is a perspective view showing an embodiment of the ad balloon and the connecting line in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 15는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 연결된 지상부를 일실시 예로 나타낸 사시도.15 is a perspective view showing an embodiment of the ground portion connected to the ad balloon in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 16은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 이를 권취하는 수동 윈치를 일실시 예로 나타낸 사시도.16 is a perspective view showing an embodiment of an ad balloon and a manual winch winding the same in a wind turbine installed in an ad balloon or a mechanism of the present invention;
도 17은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 이를 권취하는 수동 윈치의 또 다른 형태를 일실시 예로 나타낸 사시도.17 is a perspective view showing another embodiment of the ad balloon and the manual winch winding the same in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 18은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 애드벌룬과 이를 권취하는 전동 윈치를 일실시 예를 나타낸 사시도.18 is a perspective view showing an embodiment of an electric balloon and the electric winch winding the same in the wind turbine installed in the ad balloon or mechanism of the present invention.
도 19는 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 일실시 예에 의한 풍력모듈의 발전 블록도.19 is a block diagram of a wind power generation module according to an embodiment in the wind turbine installed in an ad balloon or a mechanism of the present invention;
도 20은 본 발명의 애드벌룬 또는 기구에 인설된 풍력 발전장치에 있어 일실시 예에 의한 풍력모듈의 발전 흐름도.20 is a flow chart of the power generation module according to one embodiment in the wind power generator installed in the balloon or balloon of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
20: 애드벌룬 40: 로터 블레이드 20: Balloon 40: Rotor Blade
60: 회전축 80: 허브 60: axis of rotation 80: hub
100:나셀(발전기) 120: 베어링 100: nacelle (generator) 120: bearing
140: 기어박스 160: 발전기 지지부재 140: gear box 160: generator support member
180: 케이싱 200: 나셀 연결전선 180: casing 200: nacelle connecting wire
220: 감지부 260: 가스 조절부 220: detection unit 260: gas control unit
300: 제1 풍력발전부 340: 제2 풍력발전부 300: first wind power generation unit 340: second wind power generation unit
360: 지상 연결부 380: 가스 입출배관 360: ground connection 380: gas inlet and outlet piping
400: 가스통 420: 애드벌룬 높이조절 윈치 400: gas cylinder 420: balloon height adjustment winch
440: 발전 전기송출전선 460: 축전지 440: electric power transmission line 460: storage battery
480: 인버터 500: 지상 연결 와이어 480: inverter 500: ground connection wire
520: 계량기 540: 충전 컨트롤러 520: meter 540: charge controller
560: 전기제품 560: electrical appliances
Claims (13)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090006664A KR20100087570A (en) | 2009-01-28 | 2009-01-28 | Adballoon and hot air sticking wind force system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090006664A KR20100087570A (en) | 2009-01-28 | 2009-01-28 | Adballoon and hot air sticking wind force system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100087570A true KR20100087570A (en) | 2010-08-05 |
Family
ID=42754084
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090006664A KR20100087570A (en) | 2009-01-28 | 2009-01-28 | Adballoon and hot air sticking wind force system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20100087570A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108999748A (en) * | 2018-07-10 | 2018-12-14 | 海建平 | A kind of environment scaffold tower to generate electricity |
CN115234431A (en) * | 2022-05-05 | 2022-10-25 | 哈尔滨工程大学 | Small-sized air suspension type wind driven generator |
-
2009
- 2009-01-28 KR KR1020090006664A patent/KR20100087570A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108999748A (en) * | 2018-07-10 | 2018-12-14 | 海建平 | A kind of environment scaffold tower to generate electricity |
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