KR20160134299A - 수평형 블레이드의 항력을 이용한 유.공압 가변펌프 - Google Patents

Abstract

풍력에너지 취득 활용에 관한 것으로 현재는 수평형 블레이드에 발전기를 장착한 전기발전이 주류를 이루고 있다. 예전에는 유,공압 펌프를 장착하여 압축 유,공압매체를 생산하기도 했으나 효율성 미비로 경제성을 상실하여 풍력시장에서 도태, 사장이 되어버렸다.
그런데 실생활에서 압축공기 사용처는 광범위하고 다양하여 압축공기를 효율적으로 생산한다면 풍력에너지 취득에 있어서 경제적 효과를 얻을 수 있는데 지금 주류를 이루고 있는 전기발전기에서 전기를 생산 다시 전기모터 구동 그리고 공기펌프(컴프레서) 구동으로 이어지는 다단계 에너지 변환의 압축공기 생산은 극심한 효율 낭비이다 하여 풍력에너지로 바로 압축공기를 생산하면 좋은 효율을 기대할 수 있는데 바람에 질(바람의 세기의 변화 방향에 따른 세기 변화)이 나쁘고 장착하는 펌프는 정용량 펌프들이며 설사 가변 용량 펌프를 장착한다 하여도 전기에너지를 사용해야 하고 전자제어 컨트럴 시스템과 작동기구들을 설치하여 가변용량 펌프를 운영하는바 초기 투자비와 가동 운영비로 인해 경제적 유익함은 기대할 수 없다. 따라서 외부에너지 투입이 없고 블레이드에서 발생하는 항력만으로 간단히 가변펌프의 기능을 수행하고 여기서 생산된 압축공기는 기존 사용하고 있는 컴프레서 공기탱크에 우회 선로로 공급하게 하면 공기탱크 내 감압에 따른 스위칭 작동을 하는 전기모터의 가동 시간을 줄이는 또는 없앨 수 있어 결과적으로 가장 효율적인 풍력에너지 취득을 한다.
[색인어]
풍력에너지, 풍력발전기, 수평형, 항력, 블레이드, 정용량 펌프, 압축공기, 컴프레서, 유,공압펌프, 가변용량펌프, 다단계, 에너지변환

Description

수평형 블레이드의 항력을 이용한 유,공압 가변펌프{Horizontal type variable Blade's sweat, taking adventage othe drag ot pneumatic pump}

본 발명은 불균일하게 발생하는 풍력에너지를 효과적으로 취득하기 위한 것으로 수평형 블레이드를 가진 수평형 풍력에너지 취득장치에 관한 것이다.

기존의 취득장치는 발전기, 유,공압 펌프 및 기타 물리적 장치를 연동 설치하여 풍력에너지를 실사용 에너지로 변환 취득하여 왔는데 그 중 유,공압 펌프의 경제적 효율성에 관한 것으로 기존의 장치는 정용량 펌프를 특정 풍속구간에만 작동하도록 설치하여 풍력에너지를 취득하여 풍속에 품질이 낮은 (풍속의 속도 변화, 방향 변화에 따른 요잉에 의한 속도변화) 곳에서는 풍력에너지 취득 효율이 현저하게 낮음으로서 이러한 문제를 해결하고자 블레이드에 발생하는 항력의 강, 약에 비례하여 저풍속(기동풍속)에서 고풍속(한계풍속)에 이르는 풍속 전구간대에서 풍력에너지 취득이 가능한 가변용량 펌프를 고안하였다.

.

.

.

.

제1도 실시예 전체 작동도
[도면의 상세한 설명]
(1)본체 (2)블레이드 (3)회전축 (4)회전축 고정부쉬
(5)회전축 말단부 고정베어링 (6)실린더 고정 관절부 (7)꼬리날개
(8)관절부(A.B.C.D) (9)회전축 말단부 (10)관절부(A.B.C) (11)베어링
(12)회전축 왕복작동 스프링 (13)트러스트 베어링 (14)피스톤로드
(15)피스톤로드 회전작동부 (16)실린더 (17)실린더 상,하,좌,우 작동부
(18)흡기구 (19)토출구 (20)토출구 도관 (21)타워

[발명의 내용]

타워 (21)에 요잉이 가능하도록 설치한 본체(1)에 블레이드(2) 회전축(3)이 회전과 왕복운동이 가능한 회전축 고정부쉬(4)를 설치하고 회전축 말단부(9)를 고정할 수 있는 회전축 말단부 고정베어링(5)과 그 하단부에 실린더 고정 관절부(6)를 설치하며 요잉 꼬리날개(7)를 설치한다.

그리고 회전축(3)에 관절부(8,A) (8B) (8C) (8D)를 설치하고 말단 관절부(8D)를 설치하고 말단 관절부(8D)에 회전축 말단부(9)를 설치하며 본체 관절부(6)에서 관절부(10A) (10B) (10C)를 연장하여 마지막 관절부(10C)를 회전축에 베어링(11)고정 시키며 본체(1)와 회전축 왕복 작동 스프링(12)을 트러스트베어링(13) 고정하여 회전축(3) 관절(8B)와 (8C) 사이에 피스톤로드(14) 회전 작동부(15)를 설치한다.

본체(1)에서 연장된 관절(10A)와 (10B) 사이에 실린더(16) 상,하,좌,우 작동부(17)를 설치하고 실린더(16)에 흡입구(18)와 토출구(19)를 설치하며 토출구(19)를 연장하고 본쳬(1)를 거쳐서 타워(21) 중심부에 토출구 도관(20)으로 기밀처리 설치하여 구성한다.

[발명의 실시]

바람이 블레이드 (2) 부딪히면 수평형 블레이드⑵는 그 반작용으로 회전력을 얻음과 동시에 회전축(3)이 뒤로 밀리는 항력이 발생하며 뒤로 밀리는 회전축(3)에 연동 설치된 관절부 (8A) (8B) (8C) (8D)의 작용으로 피스톤 로드(14) 회전 작동부(15)의 회전반경이 커지게 되어 피스톤로드(14)의 상사점과 하사점간의 거리가 증가하게 되며 실린더(16)도 회전축(3)에 베어링(11) 고정 설치된 관절부(10C) (10B)(10A)의 작용으로 회전축 중심선에서 멀어지며 피스톤로드(14)의 회전반경 증가에 따른 공간 간섭을 피하게 된다.

이런 상황에서 바람 세기가 약해져 블레이드(2)에서 발생하는 항력이 작아지면 회전축 왕복운동 스프링(12)의 작용으로 회전축(3)은 앞으로 밀려 나가게 되며 피스톤로드(14)의 회전반경이 작아져 피스톤로드(14)의 상사점과 하사점 거리도 감소하게 되며 바람의 세기의 강, 약에 따라 이러한 동작을 반복하여 가변펌프의 기능을 수행하게 된다.

Claims (1)

1항 : 수평형 블레이드(2)에서 발생하는 항력의 강, 약에 비례하여 회전축(3)과 피스톤로드(14)의 왕복 작동거리가 변화하며 동시에 실린더(16)가 회전축(3) 중심선에서 멀여져 회전축(3) 간섭을 피하는 구조의 유,공압 가변펌프
2항 : 제 1항에 있어서 수평형 블레이드(2)에서 발생하는 항력의 강,약에 비례하여 왕복 작동거리가 변하는 회전축(3)

Images