KR20230114528A - 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 관한 것으로, 더 상세하게는 풍력 발전기가 유동하는 바람을 통해 진자운동을 하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 축전기에 저장할 수 있는 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 관한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 있어서, 상기 풍력 발전기의 상단에 구비되는 블레이드; 상기 블레이드의 하단에 결합되고 내부에 소정의 공간이 구비되는 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되어 전력을 생산하는 전력생성부; 상기 몸체의 하단에 결합되어 몸체를 지지하는 지지대; 상기 지지대의 하단에 결합되고 탄성을 가지는 스프링; 상기 스프링의 하단에 구비되고 상기 풍력 발전기를 바닥에 지지할 수 있도록 구비되는 받침대;를 포함하여, 유동하는 바람이 상기 블레이드를 밀어내면 상기 스프링의 탄성을 통해서 상기 몸체가 움직이게 되고, 상기 전력생성부가 몸체의 움직임을 통해 전력을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기를 제공한다.

Description

오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기{Wind power generator using the principle of roly poly toy}

본 발명은 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 관한 것으로, 더 상세하게는 풍력 발전기가 유동하는 바람을 통해 진자운동을 하여 전력을 생산하고, 생산된 전력을 축전기에 저장할 수 있는 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 관한 것이다.

일반적으로 전력을 생산하기 위해서 사용되는 발전 방법으로는 연료를 사용하는 화력 발전, 파력을 이용해서 전력을 생산하는 수력 발전, 우라늄을 이용하여 전력을 생산하는 원자력 발전 등이 대표적으로 알려져 있다.

그러나, 상기와 같은 발전 방법을 사용할 경우 환경오염을 발생시킬 수 있기 때문에 환경오염없이 전력을 생산할 수 있는 풍력 발전이 많은 관심을 보이고 있다.

종래의 풍력 발전 방법으로는 높은 기둥에 프로펠러를 설치하고, 프로펠러의 회전을 통해서 전력을 생산하는 방식이었으나, 이와 같은 방법은 발전기의 크기가 대형화 되어야 하고 유지보수비용이 많이 발생하는 문제점이 있었다.

국내공개특허공보 제10-2006-0019733에는, 소형 풍력발전기가 개시되어 있으며, 구체적으로는 "상호 소정거리 이격되며, 내부에 코일을 구비하는 두 발전기 고정자와, 상기 두 발전기 고정자의 중앙 통공에 삽입되며, 각각의 발전기 고정자의 내측에서 회전하는 자석을 포함하는 발전기 회전자와, 상기 두 발전기 고정자의 각각의 일측 외주면에 연결되어, 그 발전기 고정자를 설치 면에 고정시키는 고정자 고정기재와, 상기 베어링을 포함하여 발전기 회전자의 양단을 회전 가능한 상태로 설치 면에 고정하는 회전자 고정기재와, 상기 두 발전기 고정자의 이격된 부분에 노출되는 발전기 회전자의 일부에 결속부재에 의해 결속되며, 상기 두 발전기 고정자의 고정자 고정기재의 접합면에 인접한 영역까지 연장되는 원통형의 구조를 가지며, 외주면에는 상기 발전기 회전자와 평행한 방향으로 연장된 다수의 날개를 가지는 프로펠러로 구성하여 된 것을 특징으로 하는 소형 풍력발전기."가 제안되고 있다.

다만, 전술한 바와 같은 종래 기술에서는 풍력발전기의 소형화 및 설치공간 등에 있어서 상당한 제약을 받고 있어 개선의 필요성이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 종래 풍력 발전기의 문제점을 해결하기 위하여, 본체가 유동하는 바람을 통해 움직일 수 있도록 블레이드 및 스프링을 구비하고, 본체 내부에 자석 및 에나멜코일을 구비함으로써 유동하는 바람의 힘으로 자석이 진자운동하여 전력을 생산할 수 있는 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기를 제공하는 것이다.

본 발명은 종래 풍력 발전기의 문제점을 해결하기 위해, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 있어서, 상기 풍력 발전기의 상단에 구비되는 블레이드; 상기 블레이드의 하단에 결합되고 내부에 소정의 공간이 구비되는 몸체; 상기 몸체의 내부에 구비되어 전력을 생산하는 전력생성부; 상기 몸체의 하단에 결합되어 몸체를 지지하는 지지대; 상기 지지대의 하단에 결합되고 탄성을 가지는 스프링; 상기 스프링의 하단에 구비되고 상기 풍력 발전기를 바닥에 지지할 수 있도록 구비되는 받침대;를 포함하여, 유동하는 바람이 상기 블레이드를 밀어내면 상기 스프링의 탄성을 통해서 상기 몸체가 움직이게 되고, 상기 전력생성부가 몸체의 움직임을 통해 전력을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기를 제공한다.

또한, 상기 전력생성부는: 상기 몸체의 내부 상단에 구비되는 라인; 상기 라인의 하측에 연결되어 진자운동을 하는 자석; 및 상기 몸체 내부의 양측에 구비되어 자기장을 형성하는 에나멜코일;를 포함하여, 상기 몸체의 움직임을 통해 자석이 진자운동을 함으로써 전력이 생산될 수 있다.

그리고, 상기 전력생성부에서 생성되는 전력을 저장하는 축전지;를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면 유동하는 바람을 통해 환경오염없이 전력을 생성할 수 있다.

또한, 풍력 발전기의 부피가 작기 때문에 바람이 부는 곳에서 공간의 제약없이 사용할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 실시 예에 의한 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기의 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 의한 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기의 본체 내부를 나타낸 투시도이다.
도 3 은 본 발명의 실시 예에 의한 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기의 본체 상부를 제거한 모습을 나타낸 도면이다.

이하, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 문서의 실시예의 다양한 변경(modifications), 균등물 (equivalents), 및/또는 대체물(alternatives)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다," "가질 수 있다," "포함한다," 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B," "A 또는/및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상"등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B," "A 및 B 중 적어도 하나," 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

본 발명의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 있어서, 상기 풍력 발전기의 상단에 구비되는 블레이드(1); 상기 블레이드(1)의 하단에 결합되고 내부에 소정의 공간이 구비되는 몸체(2); 상기 몸체(2)의 내부에 구비되어 전력을 생산하는 전력생성부; 상기 몸체(2)의 하단에 결합되어 몸체(2)를 지지하는 지지대(3); 상기 지지대의 하단에 결합되고 탄성을 가지는 스프링(4); 상기 스프링(4)의 하단에 구비되고 상기 풍력 발전기를 바닥에 지지할 수 있도록 구비되는 받침대(5);를 포함하여, 유동하는 바람이 상기 블레이드(1)를 밀어내면 상기 스프링(4)의 탄성을 통해서 상기 몸체(2)가 움직이게 되고, 상기 전력생성부가 몸체(2)의 움직임을 통해 전력을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기를 제공한다.

상기 본체(2)는 유선형으로 구성될 수 있다. 상기 블레이드(1)를 바람이 밀어냈을 때 상기 본체(2)가 바람의 저항을 최대한 적게 받을 수 있도록 유선형으로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전력생성부는: 상기 몸체의 내부 상단에 구비되는 라인(6); 상기 라인(6)의 하측에 연결되어 진자운동을 하는 자석(7); 및 상기 몸체(2) 내부의 양측에 구비되어 자기장을 형성하는 에나멜코일(8);를 포함하여, 상기 몸체(2)의 움직임을 통해 자석(7)이 진자운동을 함으로써 전력이 생산될 수 있다.

상기 본체(2)는 바람과 접촉하게 되는 상기 블레이드(1)를 통해 움직이게 되고, 상기 본체(2) 내부에 있는 자석(7)이 진자운동을 하게 된다. 진자운동을 하는 자석은 패러데이 전자기 유도 법칙(Faraday's law of electromagnetic induction)의 원리에 의해 에나멜코일(8)에 전력을 생성할 수 있다.

상기와 같은 풍력 발전기 구조는, 자석(7)의 진자운동을 통해 에나멜코일(8)에 전력을 생성하는 간단한 구조로 구성될 수 있기 때문에 소형화하여 제작하기 용이하며, 소형화된 풍력 발전기를 바람이 부는 곳의 바닥에 세워둠으로써 전력을 생성할 수 있어 공간의 제약없이 사용할 수 있다.

그리고, 상기 전력생성부에서 생성되는 전력을 저장하는 축전지(9);를 포함할 수 있다.

상기 자석의 진자운동을 통해 생성된 에나멜코일(8)의 전류는 상기 축전지(9)와 연결되고, 생성된 전류를 축전지(9)에 저장함으로써 사용자는 생성된 전류를 원하는 곳에 사용할 수 있다.

상기에서 본 발명을 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기초 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. (당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다.) 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.

1 : 블레이드
2 : 몸체
3 : 지지대
4 : 스프링
5 : 받침대
6 : 라인
7 : 자석
8 : 에나멜코일
9 : 축전지

Claims (3)

1. 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기에 있어서,
   상기 풍력 발전기의 상단에 구비되는 블레이드;
   상기 블레이드의 하단에 결합되고 내부에 소정의 공간이 구비되는 몸체;
   상기 몸체의 내부에 구비되어 전력을 생산하는 전력생성부;
   상기 몸체의 하단에 결합되어 몸체를 지지하는 지지대;
   상기 지지대의 하단에 결합되고 탄성을 가지는 스프링;
   상기 스프링의 하단에 구비되고 상기 풍력 발전기를 바닥에 지지할 수 있도록 구비되는 받침대;를 포함하여,
   유동하는 바람이 상기 블레이드를 밀어내면 상기 스프링의 탄성을 통해서 상기 몸체가 움직이게 되고, 상기 전력생성부가 몸체의 움직임을 통해 전력을 생성하는 것을 특징으로 하는, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기.
2. 청구항 1항에 있어서,
   상기 전력생성부는:
   상기 몸체의 내부 상단에 구비되는 라인;
   상기 라인의 하측에 연결되어 진자운동을 하는 자석; 및
   상기 몸체 내부의 양측에 구비되어 자기장을 형성하는 에나멜코일;를 포함하여,
   상기 몸체의 움직임을 통해 자석이 진자운동을 함으로써 전력이 생산되는 것을 특징으로 하는, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기.
3. 청구항 2항에 있어서,
   상기 전력생성부에서 생성되는 전력을 저장하는 축전지;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 오뚝이의 원리를 이용한 풍력 발전기.