KR20130048432A

KR20130048432A - 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기

Info

Publication number: KR20130048432A
Application number: KR1020110113280A
Authority: KR
Inventors: 김미경
Original assignee: 김미경
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2013-05-10

Abstract

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 자세하게는 주축과 연결된 블레이드조립체의 회전력을 통해 전기를 생산할 수 있는 풍력발전기에서 블레이드조립체를 구성하는 각각의 블레이드유닛이 강한 풍속에서 보조축을 통해 회전하며 전기를 생산할 수 있도록 구성된 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기에 관한 것이다.
본 발명은 본체(1) 전면에 바람에 의해 회전하는 블레이드조립체(2)가 설치되고, 본체(1) 내부에 상기 블레이드조립체(2)의 회전을 통해 전기를 발생시키는 메인발전기(13)가 설치되는 풍력발전기에 있어서, 상기 블레이드조립체(2)는; 상기 본체(1)의 전면에 위치하는 블레이드몸체(21)와, 일측이 상기 주축(11)을 향하고 타측이 블레이드몸체(21) 외측으로 관통되어 회전할 수 있도록 구성되는 다수의 보조축(23)과, 상기 보조축(23)의 회전에 의해 구동되도록 보조축(23) 일측에 연결되며 제동장치(242)를 내장하는 보조기어박스(24)와, 상기 보조기어박스(24)에 연결되어 보조기어박스(24)를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 보조발전기(25)와, 상기 보조축(23) 타측에 연결되어 바람에 의해 상기 보조축(23)을 회전시킬 수 있도록 형성된 블레이드유닛(22)을 포함하여 이루어지며, 상기 본체(1)는; 본체(1)의 전면을 관통하며 상기 블레이드조립체(2)의 중심에 결합되는 주축(11)과, 상기 주축(11)의 후측에 연결되어 주축(11)의 회전력을 메인발전기(13)에 전달하며 클러치(121)를 내장하는 메인기어박스(12)와, 상기 메인기어박스(12)에 연결되어 메인기어박스(12)를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 메인발전기(13)와, 상기 주축(11)에 연동되어 주축(11)의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 메인회전주기검출부(14)와, 상기 메인회전주기검출부(14)의 회전주기신호를 받아 상기 클러치(121) 및 제동장치(242)를 제어하되 설정된 회전주기 이하일 경우 클러치(121) 연결 및 제동장치(242) 작동신호를 출력하고, 설정된 회전주기 이상일 경우 제동장치(242) 해제 및 클러치(121) 분리 신호를 출력하도록 구성된 구동제어부(15)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 발전구조를 갖는 풍력발전기 {WIND TURBINE WITH STRUCTURE FOR MULTIPLE POWER GENERATION}

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로, 자세하게는 주축과 연결된 블레이드조립체의 회전력을 통해 전기를 생산할 수 있는 풍력발전기에서 블레이드조립체를 구성하는 각각의 블레이드유닛이 강한 풍속에서 보조축을 통해 회전하며 전기를 생산할 수 있도록 구성된 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기에 관한 것이다.

풍력발전기란 바람의 에너지를 회전하는 블레이드를 통해 기계적인 에너지(회전력)로 변환시키고, 이러한 기계적 에너지를 통해 발전기를 구동하여 전기를 생산하는 기기를 칭하는 것으로, 풍력발전은 현재까지 개발된 신재생에너지 중 가장 경제성이 높을 뿐 아니라 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용한다는 장점으로 인해 적극적인 투자·개발이 이뤄지고 있다.

이러한 풍력발전기에는 바람에 의해 회전하도록 다수의 블레이드유닛이 형성된 블레이드조립체가 구비된다. 즉, 다수의 블레이드유닛이 형성된 블레이드조립체를 회전축에 연결하여 바람에 의해 회전축이 회전하도록 하고, 회전축의 회전력을 통해 풍력발전기의 내부에 설치된 발전기를 구동하여 전기를 생산한다.

따라서, 풍력발전기의 효율은 바람에 의해 블레이드조립체가 얼마나 효과적으로 회전되는가에 달려있으며, 특히 안정적인 전력생산을 위해서는 바람의 세기와 상관없이 블레이드조립체가 지속적으로 회전될 수 있어야 한다.

그러나, 종래의 풍력발전기는 풍속이 약할 경우 블레이드조립체가 충분한 회전력을 갖지 못하는 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해 블레이드조립체의 크기를 소형화하는 방법이 있지만, 이 경우에는 풍속이 강할 경우에 전력생산을 늘릴 수 없게되는 문제가 발생한다. 풍속이 강할 경우에는 블레이드조립체의 크기가 클수록 상대적으로 큰 토크를 발생시킬 수 있어서 전력생산량을 높일 수 있기 때문이다.

또한, 종래의 풍력발전기는 풍속이 너무 강해도 전력생산이 이루어질 수 없다는 문제가 있었다. 일반적으로, 풍력발전기는 발전기를 비롯한 내부의 각종 부품의 마모, 파손 등을 방지하기 위하여 생산할 수 있는 최대 전력량이 정해지는데, 풍속이 너무 강해 블레이드조립체의 회전수가 상기 최대 전력량을 초과시키는 정격회전수 이상이 되면 풍력발전기를 구성하는 각종 부품의 마모, 파손 등을 방지하기 위해 전력생산이 정지되도록 설치되기 때문이다.

상기의 문제 이외에도, 최근 풍력발전기의 블레이드유닛에 LED와 같은 발광유닛을 일정한 간격으로 배치하고 일정 속도로 블레이드조립체가 회전시켜 잔상효과를 이용하여 문자 또는 문양을 표시하는 광고방법의 경우에서도 풍속의 세기와 상관없이 블레이드조립체가 일정속도로 계속 회전되어야 하므로 기존 풍력발전기와 같이 바람의 세기에 따라 회전력이 변동이 발생하는 경우 구현이 어려울 뿐만 아니라 구현하더라도 문자 또는 문양 표시시간이 짧을 수밖에 없다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 풍속에 따라 블레이드조립체를 구성하는 블레이드유닛을 회전시켜 전기를 생산하도록 하여, 바람의 세기에 관계없이 전기를 생산할 수 있을 뿐 아니라 강한 바람에 의해 정속회전수가 초과하여 발생할 수 있는 손상을 예방할 수 있는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 풍력발전기 블레이드유닛에 발광유닛을 설치하여 회전에 따른 잔상효과를 통해 문자 또는 문양을 표시하도록 함에 있어 바람의 세기에 관계없이 문자 또는 문양을 표시할 수 있는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 본체 전면에 바람에 의해 회전하는 블레이드조립체가 설치되고, 본체 내부에 상기 블레이드조립체의 회전을 통해 전기를 발생시키는 메인발전기가 설치되는 풍력발전기에 있어서, 상기 블레이드조립체는; 상기 본체의 전면에 위치하는 블레이드몸체와, 일측이 상기 주축을 향하고 타측이 블레이드몸체 외측으로 관통되어 회전할 수 있도록 구성되는 다수의 보조축과, 상기 보조축의 회전에 의해 구동되도록 보조축 일측에 연결되며 제동장치를 내장하는 보조기어박스와, 상기 보조기어박스에 연결되어 보조기어박스를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 보조발전기와, 상기 보조축 타측에 연결되어 바람에 의해 상기 보조축을 회전시킬 수 있도록 형성된 블레이드유닛을 포함하여 이루어지며, 상기 본체는; 본체의 전면을 관통하며 상기 블레이드조립체의 중심에 결합되는 주축과, 상기 주축의 후측에 연결되어 주축의 회전력을 메인발전기에 전달하며 클러치를 내장하는 메인기어박스와, 상기 메인기어박스에 연결되어 메인기어박스를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 메인발전기와, 상기 주축에 연동되어 주축의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 메인회전주기검출부와, 상기 메인회전주기검출부의 회전주기신호를 받아 상기 클러치 및 제동장치를 제어하되 설정된 회전주기 이하일 경우 클러치 연결 및 제동장치 작동신호를 출력하고, 설정된 회전주기 이상일 경우 제동장치 해제 및 클러치 분리 신호를 출력하도록 구성된 구동제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 블레이드유닛은 전면에 전기적으로 점등되는 다수의 발광유닛으로 구성된 메인발광부를 더 포함하고, 상기 블레이드몸체는 상기 회전주기신호를 받아 상기 메인발광부의 발광유닛을 선택적으로 점멸제어하는 점등제어부를 더 포함하되, 상기 점등제어부는 블레이드조립체 회전시 상기 발광유닛을 선택적으로 점멸하여 잔상에 의해 소정의 문구 또는 문양을 나타내도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 블레이드몸체는 상기 보조축에 연동되어 보조축의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 보조회전주기검출부를 포함하고, 상기 블레이드유닛은 후면에 전기적으로 점등되는 다수의 발광유닛으로 구성되는 보조발광부를 더 포함하되, 상기 점등제어부는 보조회전주기검출부의 회전주기신호를 받아 상기 메인발광부 및 보조발광부의 발광유닛을 선택적으로 점멸제어하여 블레이드유닛 회전시 잔상에 의해 소정의 문구 또는 문양을 나타내도록 구성될 수 있다.

상기 보조축은 일측에 초기위치를 식별할 수 있도록 위치식별수단을 더 포함하고, 상기 보조기어박스는 상기 위치식별수단과 연동하여 상기 블레이드유닛이 최초 설정된 초기 위치로 되돌아가도록 상기 보조축을 회전시키도록 구성되는 정위치정렬부를 더 포함하며, 상기 구동제어부는 상기 제동장치 작동 전 상기 정위치정렬부를 통해 블레이드유닛을 정렬하도록 구성될 수 있다.

상기 블레이드유닛은 외측면에 일측에서 타측으로 스크루형상으로 형성된 공기유로를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기를 통해 바람이 약할 경우 블레이드유닛을 고정시켜 회전하는 블레이드조립체를 통해 전기를 생산하고, 바람이 강해지면 주축의 회전력을 끊고 블레이드유닛의 제동장치를 해제하여 각각의 블레이드 유닛의 회전을 통해 전기를 발생시킴으로 메인발전기를 비롯한 구성요소의 손상을 방지하면서도 풍력발전기의 전력생산 효율을 극대화시킬 수 있다.

또한, 블레이드유닛에 다수의 발광유닛을 설치하고 회전주기에 따라 발광유닛을 선택적으로 점등시켜 잔상효과에 의해 소정의 문구 또는 문양이 표시되도록 함으로서 많은 사람의 시선을 집중시켜 광고효과를 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기의 형상과 몸체 내부의 구성을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 블레이드조립체의 형상과 내부 구성을 나타낸 투시도,
도 3은 본 발명의 보조축과 보조기어박스의 구성을 나타낸 부분 사시도,
도 4는 본 발명을 구성하는 요소들 간의 연결관계를 나타낸 블록도,
도 5는 본 발명의 블레이드조립체의 회전에 의한 작동도,
도 6은 본 발명의 블레이드유닛의 회전에 의한 부분 작동도,
도 7은 본 발명의 블레이드유닛의 회전에 의한 전체 작동도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기의 구성을 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기의 형상과 몸체 내부의 구성을 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 블레이드조립체의 형상과 내부 구성을 나타낸 투시도, 도 4는 본 발명을 구성하는 요소들 간의 연결관계를 나타낸 블 록도 이다.

본 발명에서는 풍력발전기의 본체(1) 전면에 바람에 의해 회전하도록 블레이드조립체(2)가 설치된다. 구체적으로 상기 본체(1)의 전면을 관통하여 회전하도록 주축(11)이 설치되고 상기 블레이드조립체(2)의 중심과 상기 주축(11)이 결합하여, 블레이드조립체(2)를 통해 주축(11)이 회전한다. 이때, 상기 본체(1) 내부에는 상기 주축(11)의 회전력을 전달받아 전기 생산에 적합한 회전수로 전환해주며 클러치(121)를 내장하는 메인기어박스(12)가 설치되고, 상기 메인기어박스(12)를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 메인발전기(13)가 설치된다.

상기 클러치(121)는 평상시 연결된 상태로 주축(11)의 회전력을 메인발전기(13)에 전달하고, 경우에 따라 분리됨으로 주축(11)으로부터의 회전력을 차단하여 메인발전기(13)가 작동하지 않도록 하는 구성으로, 풍속이 매우 강해 블레이드조립체(2)의 정격 회전수를 초과할 시 클러치(121)가 분리되어 메인발전기(13) 및 메인기어박스(12)의 손상을 방지한다. 본 발명에서는 클러치(121)의 빠르고 정확하게 동작을 위해 전자식 클러치를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본체(1) 내부에는 상기 주축(11)에 연동되어 주축(11)의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 메인회전주기검출부(14)가 설치된다. 상기 메인회전주기검출부(14)는 주축(11)의 회전속도와 함께 주축(11)이 1회전 할 때마다 회전주기를 파악하는 것으로, 원점펄스의 발생주기를 이용하여 주축(11)의 회전속도를 구하면서 현재의 원점펄스와 이전의 원점 펄스를 비교하는 기능을 수행하게 된다.

상기 본체(1) 내부에는 상기 메인회전주기검출부(14)의 회전주기신호를 받아 상기 클러치(121) 및 후술되는 제동장치(242)를 제어하는 구동제어부(15)가 설치된다.

이외에도 본체 내부에는 변압기(16), 전압조절장치 등 일반적인 풍력발전기의 구성이 설치되며, 일반적인 구성에 관한 설명은 생략하도록 한다.

상기 블레이드조립체(2)는 상기 주축(11)과 연결되는 블레이드몸체(21)와 상기 블레이드몸체(21) 외측 방향으로 설치되어 바람을 받아 상기 블레이드몸체(21)를 회전시키는 다수의 블레이드유닛(22)으로 구성된다. 이때, 상기 블레이드몸체(21) 내부에는 공간이 형성되며, 상기 블레이드유닛(22)은 풍력을 회전력으로 효과적으로 전환할 수 있도록 소정의 각도로 뒤틀린 형상을 갖는다.

상기 블레이드몸체(21)에는 일측이 블레이드몸체(21)의 중심을 향하고 타측이 블레이드몸체(21) 외측으로 관통되어 회전하는 보조축(23)이 설치되고, 상기 블레이드유닛(22)의 일단이 상기 보조축(23)의 타단에 결합함으로 블레이드유닛(22)을 통해 보조축(23)이 회전하도록 구성된다. 이는 블레이드유닛(22)의 회전을 통해 전기를 생산하기 위한 구성으로, 상기 블레이드몸체(21) 내부에는 상기 블레이드유닛(22)을 통해 회전하는 보조축(23)의 회전수를 전기생산에 적절한 회전수로 전환해주며 제동장치(242)가 내장된 보조기어박스(24)가 설치되고, 상기 보조기어박스(24)에 연결되어 상기 보조축(23)으로부터 전달된 회전력을 통해 전기를 발생시키는 보조발전기(25)가 설치된다.

상기 제동장치(242)는 보조축의 회전을 저지하는 브레이크장치로서 상기 메인발전기(13)를 통한 전기 생산시 블레이드유닛(22)이 회전하지 않도록 보조축(23)을 고정시키게되며, 상기 구동제어부(15)를 통해 제어된다.

이때, 도 6에서와 같이 상기 블레이드유닛(22)의 외측면에는 일측에서 타측방향으로 외주면을 감싸는 스크루형상의 공기유로(224)를 형성함으로 바람에 의해 블레이드유닛(22)이 보다 용이하게 회전할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 강한 풍속에서 블레이드유닛(22)이 쉽게 회전할 수 있도록 소정의 각도로 뒤틀린 형상으로 블레이드유닛(22)이 설계된다.

상기 본체(1) 내부에 설치된 구동제어부(15)는 상기 메인회전주기검출부의 회전주기신호를 받아 상기 클러치(121) 및 제동장치(242)를 제어한다. 구체적으로 상기 구동제어부(15)는 주축(11)의 회전주기가 설정된 회전주기 이하일 경우 클러치(121) 연결 및 제동장치(242) 작동신호를 출력하여 블레이드유닛(22)이 고정된 상태로 블레이드조립체(2)가 회전하면서 메인발전기(13)를 통해 전기를 생산하도록 하고, 주축(11)의 회전주기가 설정된 회전주기 이상일 경우 제동장치(242) 해제 및 클러치(121) 분리 신호를 출력하여 메인발전기(13)가 작동하지 않도록 함과 동시에 각각의 블레이드유닛(22)이 회전함으로 보조발전기(25)를 통해 전기를 생산할 수 있도록 구성된다.

도 5는 상기 블레이드조립체(2)에 다수의 발광유닛(223)을 설치하고 주축(11)의 회전주기에 따라 상기 발광유닛(223)을 선택적으로 점등하며 문자 또는 문양이 나타나도록 한 실시예를 나타내고 있다. 이와 같은 방법은 사람들의 이목을 집중시켜 광고효과를 극대화할 수 있는 광고방법으로 최근 각광을 받고 있다.

구체적으로 상기 블레이드유닛(22)의 전면에 전기적으로 점등되는 다수의 발광유닛(223)으로 구성된 메인발광부(221)가 형성된다. 상기 발광유닛(223)은 전력소모가 적으면서도 수명이 길고 소형인 LED를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 메인발광부(221)를 구성하는 발광유닛(223)의 개수와 배치형태는 구현하고자하는 문자나 문양을 고려하여 다양하게 설계될 수 있다. (도 5에서는 블레이드유닛(22)의 방향을 따라 일렬로 발광유닛(223)이 배치된 모습을 나타내고 있다.)

또한, 상기 블레이드몸체(21)에는 상기 메인회전주기검출부(14)의 회전주기신호를 받아 상기 메인발광부(221)의 발광유닛(223)을 선택적으로 점멸하는 점등제어부(27)가 설치된다. 즉, 상기 점등제어부(27)는 주축이 1회전 할 때마다 원점 펄스의 발생주기를 이용하여 블레이드조립체(2)의 회전주기를 파악하고, 파악한 회전주기를 반영하여 메인발광부(221)에서 선택적으로 발광유닛(223)을 점멸함으로 입력받은 문자 또는 이미지가 디스플레이되도록 한다.

도 6은 본 발명의 블레이드유닛의 회전에 의한 부분 작동도, 도 7은 본 발명의 블레이드유닛의 회전에 의한 전체 작동도 이다.

상기 클러치(121)가 분리되고 제동장치(242)가 해제되어 블레이드유닛(22)이 회전할 경우 상술한 방법에 따라 문자 또는 문양을 디스플레이할 수 없게 되므로, 각각의 블레이드유닛(22)의 회전에 의해 문자 또는 문양을 나타낼 수 있는 수단을 구비하게 된다.

이를 위해 상기 블레이드몸체(21) 내부에는 상기 보조축(23)에 연동되어 보조축(23)의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 보조회전주기검출부(26)가 설치된다. 상기 보조회전주기검출부(26)는 상기 메인회전주기검출부(14)와 마찬가지로 보조축(23)의 회전속도와 함께 보조축(23)이 1회전 할 때마다 회전주기를 파악하는 것으로, 원점펄스의 발생주기를 이용하여 보조축(23)의 회전속도를 구하면서 현재의 원점펄스와 이전의 원점 펄스를 비교하는 기능을 수행하게 된다.

또한, 상기 블레이드유닛(22)의 후면에 전기적으로 점등되는 다수의 발광유닛(223)으로 구성되는 보조발광부(222)가 설치된다. 이때 보조발광부(222)는 상기 메인발광부(221)와 대칭되는 형상을 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 점등제어부(27)는 보조회전주기검출부(26)의 회전주기신호를 받아 상기 메인발광부(221) 및 보조발광부(222)의 발광유닛(223)을 선택적으로 점멸제어하여 블레이드유닛(22) 회전시 잔상에 의해 소정의 문구 또는 문양이 구현되도록 한다.

도 3은 본 발명의 보조축과 보조기어박스의 구성을 나타낸 부분사시도 이다.

메인발전기(13)를 통해 전기를 생산하고자 할 경우, 상기 제동장치(242)를 통해 보조축(23)을 고정하기 전에 블레이드유닛(22)을 초기 위치로 정렬하게 된다. 즉, 메인발전기(13)를 통해 전기를 생산할 경우 블레이드유닛(22)이 바람을 받아 블레이드조립체(2)를 회전시키도록 모든 블레이드유닛(22)이 초기에 설치된 각도로 동일하게 정렬되어야한다.

이를 위해 상기 보조축(23)의 일측에는 보조축(23)의 초기위치를 식별할 수 있도록 위치식별수단(231)이 설치된다. 상기 위치식별수단(231)은 도 3에 도시된 것과 같이 보조축(23) 상에 돌출편(232)을 설치하고 상기 돌출편(232)과 접촉되지 않으면서 돌출편(232)의 회전위치를 감지할 수 있는 감지장치(234)로 구성될 수 있다. 상기 감지장치(234)를 통해 상기 돌출편(232)의 회전위치를 감지하는 것은 다양한 방법을 통해 구현될 수 있으며, 대표적인 일례로서 상기 블레이드유닛(22)의 초기 설치상태에서 상기 돌출편(232)의 일부에 자성체(233)를 설치하고 감지장치(234)가 상기 자성체(233)를 감지함으로 블레이드유닛(22)의 초기 설치 위치를 파악하도록 하는 방법이 있다.

또한, 상기 보조기어박스(24) 내부에는 보조축(23)을 회전시키는 정위치정렬부(241)이 설치된다. 상기 정위치정렬부(241)는 보조축(23)을 회전시키는 터닝모터로서 상기 위치식별수단(231)과 연동되어 블레이드유닛(22)이 초기 설치 각도가 되도록 보조축(23)을 회전시키게 된다.

이때 상기 정위치정렬부(241)는 상기 구동제어부(15)를 통해 제어되며, 상기 구동제어부(15)는 제동장치(242)를 작동시켜 보조축(23)를 고정하기 전 정위치정렬부(241)를 통해 블레이드유닛(22)을 정렬하게 된다.

즉, 정위치정렬부(241)가 보조축(23)을 회전시키다가 상기 감지장치(234)가 자성체(233)를 감지하였을 때, 블레이드유닛(22)이 초기 위치로 정렬된 것으로 인식하고 정위치정렬부(241)를 정지시킨 후 제동장치(242)를 통해 보조축(23)을 고정한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시 예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

1: 본체 11:주축
12: 메인기어박스 121: 클러치
13: 메인발전기
14: 메인회전주기검출부
15: 구동제어부
16: 변압기
2: 블레이드조립체 21: 블레이드몸체
22: 블레이드유닛 221: 메인발광부
222: 보조발광부
223: 발광유닛
224: 공기유로
23: 보조축 231: 위치식별수단
232: 돌출편
233: 자성체
234: 감지장치
24: 보조기어박스 241: 정위치정렬부
242: 제동장치
25: 보조발전기
26: 보조회전주기검출부
27: 점등제어부

Claims

본체(1) 전면에 바람에 의해 회전하는 블레이드조립체(2)가 설치되고, 본체(1) 내부에 상기 블레이드조립체(2)의 회전을 통해 전기를 발생시키는 메인발전기(13)가 설치되는 풍력발전기에 있어서,
상기 블레이드조립체(2)는;
상기 본체(1)의 전면에 위치하는 블레이드몸체(21)와, 일측이 상기 주축(11)을 향하고 타측이 블레이드몸체(21) 외측으로 관통되어 회전할 수 있도록 구성되는 다수의 보조축(23)과, 상기 보조축(23)의 회전에 의해 구동되도록 보조축(23) 일측에 연결되며 제동장치(242)를 내장하는 보조기어박스(24)와, 상기 보조기어박스(24)에 연결되어 보조기어박스(24)를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 보조발전기(25)와, 상기 보조축(23) 타측에 연결되어 바람에 의해 상기 보조축(23)을 회전시킬 수 있도록 형성된 블레이드유닛(22)을 포함하여 이루어지며,
상기 본체(1)는;
본체(1)의 전면을 관통하며 상기 블레이드조립체(2)의 중심에 결합되는 주축(11)과, 상기 주축(11)의 후측에 연결되어 주축(11)의 회전력을 메인발전기(13)에 전달하며 클러치(121)를 내장하는 메인기어박스(12)와, 상기 메인기어박스(12)에 연결되어 메인기어박스(12)를 통해 전달된 회전력으로 전기를 발생시키는 메인발전기(13)와, 상기 주축(11)에 연동되어 주축(11)의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 메인회전주기검출부(14)와, 상기 메인회전주기검출부(14)의 회전주기신호를 받아 상기 클러치(121) 및 제동장치(242)를 제어하되 설정된 회전주기 이하일 경우 클러치(121) 연결 및 제동장치(242) 작동신호를 출력하고, 설정된 회전주기 이상일 경우 제동장치(242) 해제 및 클러치(121) 분리 신호를 출력하도록 구성된 구동제어부(15)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기.
제1항에 있어서,
상기 블레이드유닛(22)은 전면에 전기적으로 점등되는 다수의 발광유닛(223)으로 구성된 메인발광부(221)를 더 포함하고,
상기 블레이드몸체(21)는 상기 회전주기신호를 받아 상기 메인발광부(221)의 발광유닛을 선택적으로 점멸제어하는 점등제어부(27)를 더 포함하되,
상기 점등제어부(27)는 블레이드조립체(2) 회전시 상기 발광유닛(223)을 선택적으로 점멸하여 잔상에 의해 소정의 문구 또는 문양을 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기.
제2항에 있어서,
상기 블레이드몸체(21)는 상기 보조축(23)에 연동되어 보조축(23)의 회전주기를 검출하여 회전주기신호를 발생시키는 보조회전주기검출부(26)를 포함하고,
상기 블레이드유닛(22)은 후면에 전기적으로 점등되는 다수의 발광유닛(223)으로 구성되는 보조발광부(222)를 더 포함하되,
상기 점등제어부(27)는 보조회전주기검출부(26)의 회전주기신호를 받아 상기 메인발광부(221) 및 보조발광부(222)의 발광유닛을 선택적으로 점멸제어하여 블레이드유닛 회전시 잔상에 의해 소정의 문구 또는 문양을 나타내도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기.
제1항에 있어서,
상기 보조축(23)은 일측에 초기위치를 식별할 수 있도록 위치식별수단(231)을 더 포함하고,
상기 보조기어박스(24)는 상기 위치식별수단(231)과 연동하여 상기 블레이드유닛(22)이 최초 설정된 초기 위치로 되돌아가도록 상기 보조축(23)을 회전시키도록 구성되는 정위치정렬부(241)를 더 포함하며,
상기 구동제어부(15)는 상기 제동장치(242) 작동 전 상기 정위치정렬부(241)를 통해 블레이드유닛(22)을 정렬하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기.
제1항에 있어서,
상기 블레이드유닛(22)은 외측면에 일측에서 타측으로 스크루형상으로 형성된 공기유로(224)를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 다중 발전구조를 갖는 풍력발전기.