KR20110030716A - 건물의 바람을 이용한 풍력발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 빌딩이나 건축물에 설치하여 전기에너지를 생산할 수 있는 풍력 발전장치에 관한 것으로, 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 풍력터빈의 날개 방향으로 바꿔주는 다수의 유도통로에 의해 여러 단의 날개가 구동되는 다단 풍력터빈으로 발전장치를 구성하여 건물의 측면이나 옥상에 설치하여 전기를 생산하는 것을 특징으로 한다.

유도 통로는 건물의 정면 또는 벽면으로 흘러 들어오는 풍력에너지를 날개방향으로 유도하여 일을 한 후 날개 뒷면으로 배기되도록 하고, 다단 풍력터빈은 일정 간격으로 여러 단이 구성된 날개가 회전하면서 발전기를 구동하여 전기가 발생된다. 따라서 기존의 풍력 발전장치와 달리 건축물의 외관에 맞게 다양한 형태로 설치하여 필요한 에너지를 공급할 수 있는 친환경적인 풍력 발전장치를 제공하게 된다.

풍력터빈, 유도통로, 바람막이, 회전축, 발전기

Description

건물의 바람을 이용한 풍력발전기{Power Generation Equipment using wind blowing over the buildings}

본 발명은 빌딩이나 건축물에 설치하여 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 풍력터빈으로 유입시켜 전기에너지를 생산할 수 있는 다단 풍력터빈 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물의 옥상이나 벽면에 고정시키는 기초와 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 풍력터빈의 날개 방향으로 바꿔주는 유도통로와 다수의 유도통로에 의해 여러 단의 날개가 구동되는 다단 풍력터빈으로 발전장치를 구성함으로써 풍력터빈의 각 단이 바람의 속도에너지에 의해 회전력을 가지게 된다.

따라서 기존의 풍력 발전장치와 달리 건축물의 외관에 어울리게 다양한 형태로 설치가 가능하고, 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 풍력에너지를 최대한 이용하여 전기를 생산할 수 있는 친환경적인 풍력 발전장치를 제공하게 된다.

바람이 건물이나 벽면을 만나게 되면 장애물을 따라 흐르면서 모서리 부분에 서는 유속이 빨라지게 되는데, 이러한 건물의 위치에서 흐르는 바람을 이용하여 풍력터빈의 날개로 적절히 유입시키면 속도에너지가 회전에너지로 변환하게 된다. 또한 넓은 벽면에 흐르는 풍력에너지를 최대한 이용하기 위하여 벽면을 따라 길게 다단으로 구성하고 바람막이를 이용하여 날개로 유입시키면 보다 큰 회전력을 얻게 되어 많은 전기를 생산할 수 있게 된다.

그러므로 벽면에 수직이나 수평으로 구조물의 형태에 맞게 적절히 구성하여 다단 풍력터빈을 설치할 경우 건물의 미관을 살리면서 친환경적인 에너지를 생산할 수 있게 된다.

일반적으로 풍력 발전기는 바닥에 기초와 기둥을 세우고 상부에 날개와 발전기를 설치하므로 건물에서는 기초 설치가 어렵고 진동에 의한 구조물의 안정성 확보가 어려울 뿐만 아니라, 건물 주변에 흐르는 풍력을 적절히 이용하지 못하고 건물의 미관과 어울리지 않는 문제점이 있었다.

건물에 설치하는 풍력 발전장치는 기초 설치가 쉬우면서 건물 미관과 잘 어울리고 건물 주변으로 흐르는 풍력에너지를 적절히 이용할 수 있는 기술개발이 요구되고 있다.

따라서 본 발명의 목적은 앞서 설명한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 풍력 발전장치를 건물의 미관에 잘 어울리도록 다양하게 제작이 가능하고 건물 주변으로 흐르는 바람을 효과적으로 이용하여 전기를 생산할 수 있는 친환경적인 풍력 발전장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 수단은, 풍력터빈을 건물에 고정하는 고정부와; 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 유도하여 풍력터빈의 날개로 흐르게 하고 뒷면에서는 부압으로 배기가 이루어지게 하는 유도통로와; 축 방향으로 날개를 여러 개로 배열하여 구동되는 다단 풍력터빈과; 다단 풍력터빈의 회전에 의해 전기가 발생되는 발전기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이상에서와 같이 본 발명의 풍력터빈 발전장치 설치방법에 따르면, 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 풍력에너지를 효과적으로 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있으며, 건물 미관과 잘 어울리게 형태를 구성하여 안정적인 상태로 설치할 수 있는 장점이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.

도 1은 본 발명에 의한 풍력 발전장치 설치상태 평면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 풍력 발전장치 설치상태 측면도이고, 도 3은 본 발명에 의한 풍력 발전장치 설치상태 정면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 풍력 발전장치의 다른 설치상태를 나타낸 측면도이다.

본 발명에 따른 풍력 발전장치는 도 1 내지 도 2, 도 3에서와 같이, 건물(50)의 상부나 옥상에 발전장치를 고정하는 기초(100)와; 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 유도하여 풍력터빈(300)의 전면에서는 날개로 흐르게 하고 뒷면에서는 부압으로 배기가 이루어지게 하는 유도통로(200)와; 건물 상부의 바람을 모아서 풍력터빈(300)으로 흐르게 하는 바람막이(210)와; 축 방향으로 여러 단을 배열하여 유도 통로(200)를 통하여 흘러 들어오는 풍력에너지에 의해 구동되는 다단 풍력터빈(300)과; 다단 풍력터빈(300)의 회전에 의해 전기가 발생되는 발전기(400)가 구비된다.

유도통로(200)는 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 풍력터빈(300)으로 유도하도록 대각선으로 가로질러 설치되는 것으로, 풍력터빈(300)의 전면에서는 날개로 흐르게 하여 회전력을 가지게 하고 뒷면에서는 부압이 형성되어 배기되도록 함으로써 풍력의 속도에너지를 날개의 회전에너지로 전환되게 한다. 바람막이(210)는 건물의 상부로 흐르는 빠른 바람을 날개로 흐르게 하는 것으로, 유도통로(200) 의 상부로 돌출하여 상부의 바람이 유도통로(200)측으로 흘러 들어오도록 구배지게 설치된다.

풍력터빈(300)은 여러 단의 날개가 회전축(310)에 연속적으로 배열된 다단 풍력터빈으로, 각 단의 전면에서 유도통로(200)를 통해서 들어오는 바람의 속도에너지에 의해 날개가 회전하도록 구성된다.

건물(50)의 벽면에 수직으로 설치할 경우에는 도 4에서와 같이 건물(50)의 상부와 중간부에 기초(100)를 설치하고 풍력터빈(300)과 중심축(110)을 수직으로 고정하여 풍력터빈(300)이 구동될 수 있도록 구성된다.

또한 바람이 부는 방향으로 적절한 이동이 필요할 경우에는 기초(100)에 이동장치(110)를 구비하여 모터나 유압장치로 방향이 전환되도록 하며, 평소에는 바람의 방향으로 이동하고 바람이 과다하게 불 때는 바람의 반대방향으로 이동하여 설비를 보호하게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 기존의 풍력발전장치에서 단점으로 지적된 건물 미관을 해치는 문제와 여러 개의 발전기를 설치할 경우 비경제성과 유지정비에 많은 문제점을 가지고 있었던 것에 비해 효율성을 극대화하면서 설치가 용이한 풍력 발전장치를 제공할 수 있다. 또한 기존의 풍력 발전장치와 달리 상부에 회전부가 노출되지 않고 다양한 형상으로 다단의 발전설비를 구성함으로써, 건물의 미관에 어울리는 친환경적인 풍력 발전장치를 제공할 수 있는 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.

도 1은 본 발명에 의한 풍력 발전장치 설치상태 평면도

도 2는 본 발명에 의한 풍력 발전장치 설치상태 측면도

도 3은 본 발명에 의한 풍력 발전장치 설치상태 정면도

도 4는 본 발명에 의한 풍력 발전장치의 다른 설치상태를 나타낸 측면도

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※

50 : 건물

100 : 기초 110 : 이동장치

200 : 유도통로 210 : 바람막이

300 : 풍력터빈

310 : 회전축

400 : 발전기

Claims (5)

1. 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 풍력 에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하는 다단 풍력터빈 발전장치 설치방법에 있어서, 건물의 벽면이나 옥상에 다단 풍력터빈 발전장치를 고정하는 기초(100)와; 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 유도하여 풍력터빈(300)의 전면에서는 날개 방향으로 흐르게 하고 뒷면에서는 부압을 형성하여 배기가 이루어지게 하는 유도통로(200)와; 축 방향에 연속적으로 여러 단을 배열한 다단 풍력터빈(300)과; 다단 풍력터빈(300)의 회전에 의해 전기가 발생되는 발전기(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 설치용 다단풍력 발전장치
2. 청구항 1에 있어서;

   상기의 유도통로(200)는 건물의 정면이나 벽면으로 흐르는 바람을 일정한 방향으로 유도하는 것으로, 바람이 들어오는 방향에서는 날개로 흐르게 하여 풍력터빈(300)에 회전력을 주고 반대 방향에서는 부압이 형성되어 배기가 이루어지는 것을 특징으로 하는 건물 설치용 다단풍력 발전장치
3. 청구항 1에 있어서;

   상기의 풍력터빈(300)은 여러 단의 날개와 회전축(310)이 연속적으로 배열된 다단 풍력터빈으로, 전면 또는 후면에서 유도통로(200)를 통해서 들어오는 바람의 속도에너지에 의해 날개가 정방향 또는 역방향으로 회전하면서 전기에너지를 생산하는 것을 특징으로 하는 건물 설치용 다단풍력 발전장치
4. 청구항 1에 있어서;

   상기의 다단 풍력터빈(300)을 바람이 많은 위치의 울타리나 벽면에 설치하여 방풍벽의 역할을 하면서 전기에너지를 생산하는 것을 특징으로 하는 건물 설치용 다단풍력 발전장치
5. 청구항 1에 있어서;

   상기의 기초(100)는 건물의 벽면이나 옥상에서 풍력터빈(300)을 고정하는 것으로, 모터나 유압장치에 의해 위치를 조정할 수 있도록 이동장치(110)로 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 설치용 다단풍력 발전장치

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