KR20120070919A - Wind power generation by car driving wind - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량이 주행중 발생하는 바람을 이용하여 전기에너지를 생산하는 차량용 풍력발전기에 관한 것으로, 특히 차량을 이용하여 생산되는 전기를 충전하여 차량 자체에 전기 공급이나 전력수급이 원활하지 못한 농가의 비닐하우스나 건설현장 등에 효과적으로 사용하기 위한 차량용 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine for a vehicle for producing electrical energy by using wind generated while the vehicle is driving. In particular, a vinyl of a farmhouse in which the electricity is not supplied or supplied to the vehicle itself by charging electricity produced using the vehicle. The present invention relates to a wind turbine for a vehicle for effective use in a house or a construction site.
풍력 발전이란 자연의 바람으로 풍차를 돌리고, 이것을 기어 등을 이용하여 속도를 높여 발전기를 돌리는 발전 방식을 말한다. 바람의 힘은 오래 전부터 이용되어 왔다. 지금도 드물기는 하지만 바람의 힘은 풍차를 통해 기계적인 힘으로 변형되어서 물을 끌어올리거나 곡식을 가공하는 데 이용되기도 한다. 그러나 현재 전 세계적으로 바람의 힘은 풍력발전기를 돌려서 전기에너지를 만드는 데 가장 활발하게 이용되고 있다고 해도 과언이 아니다. 풍력발전은 자연상태의 무공해 에너지원으로 현재 기술로 대체에너지원 중 가장 경제성이 높은 에너지원으로써 바람의 힘을 회전력으로 전환시켜 발생되는 전력을 전력계통이나 수요자에 직접 공급하는 기술이다.Wind power generation refers to a power generation method in which a windmill is rotated by natural wind, and a gear is used to speed up a generator to run a generator. The power of wind has long been used. Even now, wind power is transformed into mechanical force through windmills, which can be used to lift water or process grain. However, it is no exaggeration to say that the force of wind is currently being used most actively to generate electric energy by turning wind turbines around the world. Wind power generation is a pollution-free energy source in the natural state, which is the most economical energy source among current alternative energy sources, and is a technology that directly supplies power generated by converting wind power to rotational power to a power system or a consumer.
이러한 풍력발전을 이용한다면 산간이나 해안오지 및 방조제 등 부지를 활용함으로써 국토이용효율을 높일 수 있다. 풍력발전 시스템이란 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 이 에너지로 발전기를 구동하여 전력을 얻어내는 시스템을 말한다. 이러한 풍력발전 시스템은 무한정의 청정에너지인 바람을 동력원으로 하므로 기존의 화석연료나 우라늄 등을 이용한 발전방식과 달리 발열에 의한 열공해나 대기오염 그리고 방사능 누출 등과 같은 문제가 없는 무공해 발전방식이다.If such wind power is used, the land use efficiency can be improved by utilizing the sites such as mountains, coastal backcountry, and embankments. The wind power generation system refers to a system that converts wind energy into mechanical energy using various types of windmills and drives power generators to generate electric power. Since the wind power generation system uses the wind power, which is infinitely clean energy, is a pollution-free power generation method without problems such as heat pollution, air pollution, and radioactive leakage due to heat generation, unlike conventional power generation methods using fossil fuel or uranium.
풍력발전기는 발전용량이 10와트밖에 안되는 마이크로급에서부터 2메가와트에 이르는 대형 발전기까지 아주 다양한 종류가 개발되어 있다. 마이크로급의 발전기는 손으로 들고다닐 수 있을 정도로 작고, 2메가와트급은 날개의 지름만 70-80미터, 지지대의 높이가 100미터 가까이 되는 엄청난 규모의 것이다. 풍력발전기의 발전용량은 급속하게 증가해 왔는데 얼마 있으면 현재 개발 단계의 3메가와트가 넘는 풍력발전기도 상용화될 것으로 전망된다. 마이크로급의 발전기는 전기가 들어오지 않는 외딴 집에서 사용하기에 적당하고, 대형 풍력발전기는 많은 양의 전기를 생산해서 주위의 주택들에 전기를 공급할 목적으로 세워진다. 유럽과 미국에서는 대형 풍력발전기들이 한곳에 수십개 이상 들어서 있는 풍력발전 단지를 드물지 않게 찾아볼 수 있다. 이들 단지 중에는 전체 발전용량이 100메가와트에 달하는 것도 있다.Wind turbines come in many varieties, ranging from micro scales with only 10 watts of power to large generators ranging from 2 megawatts. The micro-generators are small enough to be carried by hand, and the 2 megawatts are huge, with wings only 70-80 meters in diameter and support heights of nearly 100 meters. The power generation capacity of wind power generators has been increasing rapidly, and wind turbines of more than 3 megawatts in development are expected to be commercialized in the near future. Micro-class generators are suitable for use in secluded homes without electricity, and large wind turbines are designed to produce large amounts of electricity and supply electricity to surrounding homes. In Europe and the United States, it is not uncommon to find wind farms with dozens of large wind turbines in one place. Some of these complexes have a total generating capacity of 100 megawatts.
한편, 이와 같은 풍력발전 시스템은 고속도로 등을 이용하는 차량에도 적용할 수 있지만 바람의 저항에 의한 연비 상승이 예상된다.On the other hand, although such a wind power generation system can be applied to a vehicle using a highway, etc., fuel economy is expected to increase due to wind resistance.
그럼에도 연비의 문제보다 전력수급이 원활하지 못하지만 전기를 꼭 필요로 하는 농가의 비닐하우스나 건설현장 등에서 용이하게 사용할 수 있고 나아가서는 효율성을 극대화하여 대체에너지로서의 효과를 기대하기 위해 차량에 적용되는 풍력발전기의 개발이 요구된다.Nevertheless, the electricity supply and demand is not smoother than the problem of fuel economy, but it can be easily used in the vinyl house or construction site of a farmhouse that requires electricity, and furthermore, the wind power generator applied to the vehicle to maximize the efficiency and expect the effect as an alternative energy. Development is required.
본 발명의 목적은 자동차 자체의 부족한 전기를 공급하고 전력수급이 원활하지 못한 농가의 비닐하우스나 건설현장 등에서 용이하게 사용할 수 있는 충전지를 차량을 이용하여 충전 및 제공하도록 하는 차량용 풍력발전기를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a vehicle wind power generator for supplying the electric power of the vehicle itself and the charging and providing by using a rechargeable battery that can be easily used in a farmhouse or a construction site of a farm where power supply is not smooth. have.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 유체가 유입되는 유입구와, 유입된 유체가 배출되는 배출구 및 상기 유입구와 배출구 사이에 형성되는 회전팬 수용부로 구성되는 덕트와; 상기 회전팬 수용부에 수용되어 유입구로부터 유입되는 유체에 의해 회전되는 회전팬과; 상기 회전팬과 연결되어 회전팬의 회전력으로 전기를 생산하는 발전기;를 포함하며, 상기 덕트는 유입구에서부터 회전팬 수용부에 이르기까지의 내경이 점진적으로 축소되는 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 풍력발전기에 의해 달성된다.An object of the present invention as described above, the duct is composed of an inlet for the fluid is introduced, the outlet for the inlet fluid is discharged and the rotating fan receiving portion formed between the inlet and the outlet; A rotating fan accommodated in the rotating fan accommodating part and rotated by a fluid flowing from an inlet; And a generator connected to the rotating fan to generate electricity by the rotational force of the rotating fan, wherein the duct has a shape in which an inner diameter from the inlet to the receiving portion of the rotating fan is gradually reduced. Is achieved by
한편, 상기 덕트는 유입구와 회전팬 수용부의 사이에 유입구로부터 유입되는 유체의 일부를 배출하는 유체압력 조절부를 더 구비할 수 있다.On the other hand, the duct may further include a fluid pressure control unit for discharging a part of the fluid flowing from the inlet port between the inlet port and the rotary fan receiving portion.
또한, 상기 덕트의 유입구와 배출구는 회전팬 수용부로 갈수록 내경이 점진적으로 축소된 형태일 수 있다.In addition, the inlet and outlet of the duct may be in the form of gradually reducing the inner diameter toward the rotary fan receiving portion.
본 발명에 의하면, 기존의 풍력을 이용한 발전기는 고정된 곳에 설치하여 자연의 바람을 이용하여 전기를 얻는 방식이지만, 본 발명은 차량의 운행 중에 발생하는 바람을 이용하는 방법으로 바람이 없는 곳에서도 용이하게 전기를 얻을 수 있다.According to the present invention, the generator using the existing wind power is installed in a fixed place to obtain electricity using the natural wind, but the present invention is a method using the wind generated during the operation of the vehicle easily in a place without wind. You can get electricity.
또한, 차량에 일정한 전기의 공급과 전기를 꼭 필요로 하는 곳에서 대체에너지로 사용이 가능하다는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that can be used as an alternative energy in a place where a constant supply of electricity and electricity to the vehicle.
또한, 덕트의 구조가 유입되는 공기를 압축하는 형태여서 회전팬의 회전력을 향상시킬 수 있고, 유체압력 조절부에 의해 회전팬에 전달되는 공기의 압력을 조절할 수 있는 장점이 있다.In addition, the structure of the duct is to compress the inflow of air to improve the rotational force of the rotating fan, there is an advantage that can control the pressure of the air delivered to the rotating fan by the fluid pressure control unit.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 풍력발전기의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 차량용 풍력발전기의 사용예를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 차량용 풍력발전기의 부분 수직 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차량용 풍력발전기의 유체 흐름을 나타낸 도면.1 is a perspective view of a wind turbine for a vehicle according to the present invention;
2 is a view showing an example of use of a wind turbine for a vehicle according to the present invention;
3 is a partial vertical cross-sectional view of a wind turbine for a vehicle according to the present invention;
4 and 5 show the fluid flow of the wind turbine for a vehicle according to the invention.
본 발명은 자동차의 주행 중에 속도에 의하여 발생하는 바람을 이용하여 전기를 발전하고, 축전지를 이용하여 이를 모아 전기를 필요로 하는 장소에서 사용하는데 목적이 있는 것으로, 기존의 풍력을 이용한 발전기는 고정된 곳에 설치하여 자연의 바람을 이용하여 전기를 얻는 방식이지만, 본 발명은 차량의 운행중에 발생하는 바람을 이용하는 방법으로 바람이 없는 곳에서도 용이하게 전기를 얻을 수 있다.The present invention is to generate electricity by using the wind generated by the speed while driving the vehicle, and to collect it by using a storage battery to use in a place that requires electricity, the existing generator using the wind power is fixed Although installed in a place to obtain electricity using the natural wind, the present invention is a method of using the wind generated during the operation of the vehicle can be easily obtained even in the absence of wind.
또한 기존 자연 바람을 이용한 차량용 발전 방법과 달리 덕트를 이용하여 압축된 바람을 활용함으로써 저속에서도 실용성 있는 양질의 전기를 얻을 수 있으며 기후 조건이나 차량의 속도에 따라 급변하는 풍압/풍량/풍속을 일정하게 제어하기 위한 유체압력 조절부를 활용함으로써 일정한 전기의 생산 및 과도한 압력의 공기가 회전팬에 도달하지 못하도록 조절하는 효과가 있다.In addition, unlike conventional methods of generating electricity for vehicles using natural wind, it is possible to obtain high-quality electricity that is practical at low speeds by using compressed wind using ducts. By utilizing the fluid pressure control unit for controlling, there is an effect to control the production of constant electricity and to prevent the excessive pressure of air to reach the rotating fan.
이를 위해 본 발명은 도 1에 도시한 바와 같이 덕트(10)와, 회전팬(20)과, 발전기(30)를 포함하여 구성되며, 도 2에 도시한 바와 같이 차량에 장착하여 사용할 수 있다.To this end, the present invention includes a
구체적으로, 덕트(10)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 유입구(11)와, 유입된 유체가 배출되는 배출구(12) 및 상기 유입구(11)와 배출구(12) 사이에 형성되는 회전팬 수용부(13)로 구성된다.Specifically, the
그리고 덕트(10)는 유입구(11)와 회전팬 수용부(13)의 사이에 유입구(10)로부터 유입되는 유체의 일부를 배출하는 유체압력 조절부(15)를 더 구비할 수 있고, 유입구(11)에서부터 회전팬 수용부(13)에 이르기까지의 내경이 점진적으로 축소되는 형태이거나, 유입구(11)와 배출구(12)가 회전팬 수용부(13)로 갈수록 내경이 점진적으로 축소된 형태일 수 있다. 본 발명의 실시예를 도시한 도면들은 유입구(11)와 배출구(12)가 회전팬 수용부(13)로 갈수록 내경이 점진적으로 축소된 형태이다.And the
특히, 유입구(11)의 내경이 회전팬 수용부(13)에 이르기까지 내경이 점진적으로 축소된 구조는 유입구(11)를 통해 유입되는 유체 즉 공기를 압축할 수 있는 구조여서 유입구(11)가 노즐 효과를 보이므로 회전팬 수용부(13)에 수용된 회전팬(20)의 회전속도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.In particular, the inner diameter of the
그리고 유체압력 조절부(15)는 유입구(11)를 통해 유입되는 유체의 압력이 비약적으로 상승되면 회전팬(20) 및 발전기(30)에 과부하를 야기할 수 있어 유체의 일부를 외부로 배출하는 구성으로 도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이 여닫이 방식으로 구성될 수 있으며 이러한 여닫이 방식은 스프링이 구비되어 있어 스프링의 탄성력을 통해 열리거나 복구될 수 있다. 따라서 당업자는 발전기(30) 등이 과부하가 걸리지 않는 범위 내에서 스프링의 탄성력을 조절하여 설치하는 것이 바람직하며, 이러한 유체압력 조절부(15)는 다른 여타 구성(예컨대, 유압식)으로도 실시될 수 있음은 당연하다.In addition, the fluid
회전팬(20)은 상기 회전팬 수용부(13)에 수용되어 유입구(11)로부터 유입되는 유체에 의해 회전되는 구성으로, 회전팬(20)은 도시된 바와 같이 회전팬 수용부(13)에 상,하로 회전되게 설치되어 있어, 상기 점진적으로 내경이 축소된 유입구(11)와 함께 회전팬(20)의 다수의 날개 중 일부분만 유체를 집중적으로 공급받을 수 있게 된 구조이다.The
발전기(30)는 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이 상기 회전팬(20)과 연결되어 회전팬(20)의 회전력으로 전기를 생산하는 구성으로, 발전된 전기는 정류기(40)를 거쳐 배터리(50)에 충전될 수 있게 한다.
3 to 5, the
이상 본 발명이 양호한 실시예와 관련하여 설명되었으나, 본 발명의 기술 분야에 속하는 자들은 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에 다양한 변경 및 수정을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 진정한 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will readily occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, it should be understood that the disclosed embodiments are to be considered in an illustrative rather than a restrictive sense, and that the true scope of the invention is indicated by the appended claims rather than by the foregoing description, and all differences within the scope of equivalents thereof, .
10: 덕트 11: 유입구
12: 배출구 13: 회전팬 수용부
15: 유체압력 조절부 20: 회전팬
30: 발전기10: duct 11: inlet
12: outlet 13: rotating fan housing
15: fluid pressure control unit 20: rotary fan
30: generator
Claims (3)
상기 회전팬 수용부(13)에 수용되어 유입구(11)로부터 유입되는 유체에 의해 회전되는 회전팬(20)과;
상기 회전팬(20)과 연결되어 회전팬(20)의 회전력으로 전기를 생산하는 발전기(30);를 포함하며,
상기 덕트(10)는 유입구(11)에서부터 회전팬 수용부(13)에 이르기까지의 내경이 점진적으로 축소되는 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 풍력발전기.The duct 10 is composed of an inlet 11 through which the fluid is introduced, an outlet 12 through which the inflowed fluid is discharged, and a rotating fan accommodating part 13 formed between the inlet 11 and the outlet 12. ;
A rotating fan 20 accommodated in the rotating fan accommodating part 13 and rotated by a fluid flowing from the inlet 11;
It includes; and the generator 30 is connected to the rotating fan 20 to produce electricity by the rotational force of the rotating fan 20,
The duct 10 is a vehicle wind turbine, characterized in that the inner diameter from the inlet 11 to the rotary fan receiving portion 13 is gradually reduced in shape.
상기 덕트(10)는 유입구(11)와 회전팬 수용부(13)의 사이에 유입구(10)로부터 유입되는 유체의 일부를 배출하는 유체압력 조절부(15)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 차량용 풍력발전기.The method of claim 1,
The duct 10 further includes a fluid pressure control unit 15 for discharging a part of the fluid flowing from the inlet 10 between the inlet 11 and the rotary fan receiving unit 13. Wind power generator.
상기 덕트(10)의 유입구(11)와 배출구(12)는 회전팬 수용부(13)로 갈수록 내경이 점진적으로 축소된 형태인 것을 특징으로 하는 차량용 풍력발전기.The method of claim 1,
Inlet 11 and outlet 12 of the duct 10 is a wind turbine for a vehicle, characterized in that the inner diameter is gradually reduced toward the rotary fan receiving portion (13).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |