WO2011059249A2 - 터보형 수직축 풍력장치, 풍력좌우 방향키 터보 발전장치, 풍력 헬스기구 발전 시스템, 및 지렛대 원리를 이용한 발전 시스템용 동력 증대장치 - Google Patents

터보형 수직축 풍력장치, 풍력좌우 방향키 터보 발전장치, 풍력 헬스기구 발전 시스템, 및 지렛대 원리를 이용한 발전 시스템용 동력 증대장치 Download PDF

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generator
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    • Y02E10/70—Wind energy
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Definitions

  • the present invention relates to a turbo type vertical wind turbine, and more particularly, a turbo type vertical shaft wind turbine capable of obtaining regular and stable wind power by regularly dividing external irregular and multidirectional winds by a stator blade to a rotor blade. It is about.
  • the present invention relates to a turbo-type vertical axis wind power unit that contributes to the improvement of the rotational force of the rotor blade by making the wing of the rotor blade in the pocket form to treat the incoming wind to a larger area.
  • the present invention relates to a wind turbine, and more particularly to a wind turbine left and right directional key that can generate power using a rotational force generated from a plurality of wind turbines.
  • the present invention relates to a power generation system, and more particularly, to a wind power generator power generation system that can generate power by selectively using the rotational force generated from the wind turbine or natural human kinetic force using the natural wind.
  • the present invention relates to a power increasing device for a power generation system using the lever principle, more specifically, generated in a power generating device that operates a manpower such as natural energy and health bicycles such as tidal, wave, wind and hydraulic power as a driving source
  • the present invention relates to a power increaser for a power generation system that can increase driving power by rotating driving gear parts based on a principle of leveraging a small amount of power, and increase power by driving a power generator with increased driving force.
  • Wind turbines are commonly referred to as windmills, which are devices used to produce power using mechanical forces through a rotating shaft.
  • wind turbines are classified into horizontal axis wind turbines and vertical axis wind turbines.
  • the horizontal axis is a propeller type and aerodynamically uses lift force of the wind.
  • the power generation efficiency is relatively high by using a rotor composed of blades, the direction of the rotor must be changed according to the direction of the wind, and a device that needs to change the angle of the blade according to the strength of the wind is required.
  • the rotor shaft is located at least higher than the radius of the rotor. Therefore, in order to connect the rotor shaft and the generator located at the higher position, the generator should be installed at the same height as the rotor shaft. It is installed at almost the same location, or it is connected with generator by installing a device that converts horizontal rotational power into vertical rotational power. In the case of the former, there is a problem in that mechanical damage may occur due to a strong wind, and maintenance and repair are not easy. In the latter case, energy loss occurs in the process of converting the horizontal rotational power to the vertical rotational power.
  • the design, structure, or assembly method of the blade may be improved, or the supporting structure and the method of attaching the blade may be improved, and the pitch angle control system of the blade may be improved to use a method of making the angular velocity constant of the blade. do.
  • U.S. Patent No. 4,718,821 discloses a device which periodically swings each blade during rotation by varying the pneumatic pressure acting on the individual blades, in which case the blades are prone to mechanical damage, which is a maintenance problem. This leads to an increase in costs.
  • the wind power generator is operated by the wind blowing naturally, it is not a large restriction on the installation position compared to the tidal power generator, but if the wind does not blow, the power generation itself is not possible. Therefore, development of a power generation system that can stably produce and supply power is urgently needed.
  • general power generation methods include hydroelectric power generation using hydropower, thermal power generation using fossil fuel, and nuclear power generation using nuclear power.
  • nuclear power generation has a concern that air pollution and radioactive leakage may not be environmentally friendly.
  • fossil fuels for generating power have a limited resource, so its use is not permanent.
  • the power generation method of converting solar energy or wind energy into electrical energy and storing them in the power storage battery is subject to significant limitations because of the influence of weather and environment.
  • the wave power generation like tidal power generation can not only be applied to a limited place where the wave is continuously generated, there is a disadvantage that the installation place is limited.
  • the hydroelectric power generation device can be obtained semi-permanently without any maintenance cost and stable power once installed, but it also needs to be applied only to a limited place because it requires a lake or a reservoir where a large amount of water is stored.
  • the hydroelectric generator is a system that obtains electricity by rotating a turbine by using hydraulic pressure, so a water storage facility such as a dam, a power generation facility installed under the dam, and drainage for sending water used for power generation to a river or the sea
  • the conventional hydroelectric generator has a limitation in that the operating efficiency of the generator is lowered when there is a dry season or a drought in which water is not sufficiently stored in the water storage facility.
  • the power generation apparatus using the wind power there is a problem that it is very difficult to obtain the power generation effect by the wind power generation in an area that is eco-friendly but has a lot of mountains and weak wind strength as in Korea.
  • the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and the main object of the first embodiment of the present invention is to divide the external irregular and multidirectional wind by the stator blades to guide the rotor blades constantly. Therefore, the present invention provides a turbo type vertical shaft wind turbine that can acquire regular and stable wind power.
  • the second embodiment of the present invention is to divide the external irregular and multi-directional wind by the stator blades to guide the rotor blades to acquire regular and stable wind power, the blades of the rotor blades in the form of a pocket It is an object of the present invention to provide a wind turbine generator that contributes to the improvement of the rotational force of the rotor blades by making the incoming wind enter into a larger area.
  • the second embodiment of the present invention can uniformly secure the amount of power generation over a predetermined level by employing a generator having a configuration in which the shaft is exposed to both sides so that power can be generated by receiving power from wind turbines installed in a plurality of locations. Another object is to provide an improved wind turbine.
  • the third embodiment of the present invention has an object to provide an improved wind health equipment power generation system that can be used to generate power by using the artificial kinetic force of the human, as well as wind power using the wind.
  • the external irregular and multi-directional wind is regularly divided by the stator blade to guide the rotor blade to acquire regular and stable wind power, and the rotor It is an object of the present invention to provide a wind turbine power generation system that contributes to improving the rotational force of a rotor blade by making blades of a blade into a pocket to treat the incoming wind with a larger area.
  • the fourth embodiment of the present invention passes a small amount of power generated by a power generating device driven by a manpower such as natural energy, such as tidal power, wave power, wind power and hydropower, and a fitness bicycle as a driving source, through a power increasing device to which the lever principle is applied.
  • a manpower such as natural energy, such as tidal power, wave power, wind power and hydropower, and a fitness bicycle as a driving source
  • Another object of the fourth embodiment of the present invention is to make it possible to easily operate a drive gear portion that requires a large amount of power even with a small amount of power produced by using natural energy and manpower as a driving source by using the power increasing device. Is in.
  • Still another object of the fourth embodiment of the present invention is to provide a pressure lever that rotates by a small amount of power produced using natural energy and manpower as a driving source. This is to increase the output power.
  • the first embodiment of the present invention is a base supported and fixed on the ground; A plurality of columns installed vertically on the base; A stator blade that is fixedly stacked on the column; An axial bracket installed on the center of the base; A vertical rotation shaft rotatably supported by the shaft bracket; A rotor blade coupled to an upper portion of the vertical rotation shaft and positioned inside the stator blade to be rotated by wind force flowing from the stator blade; And a generator connected to a lower portion of the vertical rotation shaft, wherein the stator blade includes: a circular upper wheel and a lower wheel; And a plurality of guide blades installed over 360 ° between the upper wheel and the lower wheel, the guide blades being inclined with respect to the centerline direction of the upper wheel and the lower wheel.
  • Turbo type vertical axis wind turbine characterized in that the narrower toward the center of the lower wheel.
  • the first embodiment of the present invention the rotor blade, the coupling portion coupled to the vertical axis of rotation; A plurality of radiating plates disposed radially at regular intervals from the coupling part; A collecting plate coupled to or formed at an outer end of the radiating plate to collect wind; And a coupling frame coupled to the upper and lower edges of the radiating plate.
  • a second embodiment of the present invention includes a support frame; A generator installed on the support frame, the shaft protruding from each side, and generating electric energy by receiving rotational force; A first wind turbine installed to be rotated by wind; A second wind turbine installed at a lower height than the first wind turbine and being rotated by wind; A first power transfer unit for transmitting the rotational force of the first wind turbine to the generator; And a second power transfer unit configured to transfer the rotational force of the second wind turbine to the generator, wherein the generator receives the rotational forces of the first and second wind turbines through the first and second power transfer units.
  • a generator body that receives and rotates; It is installed to protrude to each of the opposite sides of the generator body to support the generator body rotatably, and fixed to the support frame; Includes, Each of the first and second power transfer unit, A first bevel gear connected to a vertical axis of each of the first and second wind turbines; A second bevel gear connected to the first bevel gear in a vertical direction; A horizontal shaft having the second bevel gear connected to one end and a driving pulley installed at the other end; Driven pulleys respectively installed on both sides of the generator body; And a power transmission member connecting the driving pulley and the driven pulley to transmit power while traveling in an endless track.
  • a second embodiment of the present invention includes a support frame; A generator installed on the support frame, the shaft protruding from each side, and generating electric energy by receiving rotational force; A first wind turbine installed to be rotated by wind; A second wind turbine installed at a lower height than the first wind turbine and being rotated by wind; A first power transfer unit for transmitting the rotational force of the first wind turbine to the generator; And a second power transfer unit configured to transfer the rotational force of the second wind turbine to the generator, wherein the generator comprises: a generator body fixed to the support frame; And a rotating shaft installed to protrude to both sides of the generator body opposite to each other, and being rotated by receiving rotational forces of the first and second wind turbines through the first and second power transmission units, respectively.
  • Each of the first and second power transmission units includes: a first bevel gear connected to a vertical axis of each of the first and second wind turbines; A second bevel gear connected to the first bevel gear in a vertical direction; A horizontal shaft having the second bevel gear connected to one end and a driving pulley installed at the other end; A driven pulley coupled to each of the pair of rotary shafts; And a power transmission member connecting the driving pulley and the driven pulley to transmit power while traveling in an endless track.
  • the second embodiment of the present invention the first and second wind turbine, the stator blades are installed so that a plurality of guide blades between the upper wheel and the lower wheel is inclined with respect to the centerline direction over 360 °;
  • a support member for supporting the stator blade to be fixed It is rotatably installed by the shaft bracket, the lower end and the vertical axis of rotation connected to each of the first and second power transmission unit;
  • the second embodiment of the present invention is the rotor blade, the coupling portion coupled to the rotational vertical axis; A plurality of radiating plates arranged radially at regular intervals from the coupling part; A collecting plate installed at an outer end of the radiating plate to collect wind; And a coupling frame coupled to the upper and lower edges of the radiating plate, wherein the collecting plate protrudes to the rear of the collecting plate based on an incident surface through which wind is introduced to allow a certain amount of wind to flow therein.
  • Wind turbines characterized in that the collection vessel having a top and bottom cover to block the upper and lower portions of the collection vessel and the wind enters act as a pressing force to push the collection vessel without leaving the upper and lower Left and right directional key generator.
  • a third embodiment of the present invention includes the first and second generators; A wind turbine installed to be rotated by wind; A first power transmission unit for selectively transmitting the rotational force of the wind turbine to the first and second generators; An exercise device having at least one exercise device provided to exercise by using a human body; A second power transmission unit for transmitting the rotational power generated when exercising using the exercise device to the first generator; A blower for generating wind by using rotational power generated when exercising using the exercise device; And a rechargeable battery for charging power generated by the first and second generators.
  • the exercise device a pedal-type exercise mechanism for generating a rotational force by using a pedal; And a mechanism for loosening upper body muscles provided to rotate by holding a handle by a person.
  • the generator body for generating power while the first and second generators are connected to the second and first power transmission unit and rotationally driven; And a fixed shaft connected to protrude to both sides of the generator body to rotatably support the generator body.
  • the third embodiment of the present invention is the wind turbine, the base; A plurality of columns provided on the base; Stacked on the column, a plurality of guide blades are inclined with respect to the center line direction between the upper wheel and the lower wheel 360 degrees and the interval between them becomes narrower toward the center direction of the upper and lower wheels
  • a stator blade ;
  • a shaft bracket installed at the center of the base;
  • a rotor blade coupled to the vertical axis and disposed inside the stator blade, the rotor blade being guided by the stator blade and being rotated by an inflowing wind force.
  • a third embodiment of the present invention is the rotor blade, the coupling portion coupled to the vertical axis; A plurality of radiating plates arranged radially at regular intervals from the coupling part; A collecting plate installed at an outer end of the radiating plate to collect wind; And a coupling frame coupled to the upper and lower edges of the radiating plate, wherein the collecting plate protrudes to the rear of the collecting plate based on an incident surface through which wind is introduced to allow a certain amount of wind to flow therein.
  • Wind turbines characterized in that the collection vessel having a top and bottom cover to block the upper and lower portions of the collection vessel and the wind enters act as a pressing force to push the collection vessel without leaving the upper and lower Fitness equipment power generation system.
  • the first power transmission unit, the output shaft is connected to the wind turbine receives a rotational force;
  • a second transmission shaft selectively connected to and separated from the first transmission shaft;
  • a plurality of power transmission belts for transmitting the rotational force of the second transmission shaft to each of the first and second generators;
  • a driving coupler and a driven coupler provided to be coupled to and separated from each other on the first transmission shaft and the second transmission shaft, respectively.
  • the second power transmission unit the rotating shaft; A belt for transmitting the power of the pedal exercise mechanism to the rotating shaft; A belt for transmitting the power of the upper body muscle loosening mechanism to the rotating shaft; A belt for transmitting the rotational force of the rotating shaft to the first generator; And a clutch bearing provided on the rotating shaft to limit the rotating shaft to be driven in only one direction.
  • the blower is blower fan; A rotating shaft to which the blowing fan is connected; And a belt connecting the rotating shaft to which the blowing fan is connected and the rotating shaft of the second power transmission unit.
  • the fourth embodiment of the present invention is a power generating device that is driven by the power of the power generator and the power generator device driven by the manpower such as natural energy and health bicycles such as tidal power, wave power, wind power and hydropower, and the power generator, And a power generation device installed to generate power in conjunction with power of the power increasing device, a charging device for charging electricity generated by the power generation device, and a current converter for converting and transmitting electricity charged in the charging device.
  • a power increasing apparatus for a power generation system wherein the power increasing apparatus includes: a starting operation unit which is installed so that the power of the power generating unit is variably interlocked by a clutch; An interlocking operation part, a driving gear part rotating in one direction by a predetermined angle by the interlocking operation part, and the driving It is connected to the gear portion is a power increasing device for a power generation system, characterized in that it comprises a driven gear unit for outputting power to operate the power generator.
  • the fourth embodiment of the present invention is provided with a roller so that the starting operation portion, the power transmission shaft intermittent by the clutch and the interlocking operation portion on the outer circumferential surface at intervals in the longitudinal direction along the power transmission axis in a predetermined time difference. It is a power increasing device for a power generation system, characterized in that it comprises a pressure lever installed.
  • the fourth embodiment of the present invention is a lever lever that is installed eccentrically connected to the drive gear unit so that one side can be pressed by the pressure lever, and the weight weight is installed to receive the weight on the other side of the lever lever It is a power increasing device for a power generation system comprising.
  • the fourth embodiment of the present invention is a power increaser for the power generation system, characterized in that the drive gear unit includes a drive gear installed to rotate in one direction to the one-way gear is connected to the lever and installed on the central axis.
  • the fourth embodiment of the present invention is provided with a driven gear connected to the drive gear and installed on the output shaft, and a latch gear and a latch on one side of the output shaft to prevent the reverse rotation of the driven gear
  • a power increase device for a power generation system characterized in that it comprises a reverse rotation prevention member and an output gear installed to operate the power generation device on the output shaft is installed.
  • the fourth embodiment of the present invention is a power increasing apparatus for a power generation system, characterized in that the pressurizing lever, the drive gear, and the driven gear are provided with 1,2,3 ... n pieces.
  • a fourth embodiment of the present invention is a power increasing apparatus for a power generation system, wherein the levers are arranged in parallel and are provided with 1,2,3 ... n pieces.
  • a fourth embodiment of the present invention is a power increasing apparatus for a power generation system, characterized in that the drive gear and the driven gear are engaged with each other.
  • the fourth embodiment of the present invention is that the power increasing apparatus includes a drive gear formed of a latch gear type, and a latch lever formed to rotate the drive gear on one side of the lever to which the weight is installed. It is a power increase device for a power generation system.
  • the fourth embodiment of the present invention the power increasing device, a push bar formed on the side of the lever on which the weight is installed, a rack gear supported by the elastic member so as to advance back and forth by the push bar, and one direction on the rack gear
  • a power increasing device for a power generation system characterized in that it comprises a pinion gear-type drive gear is geared and fitted.
  • the fourth embodiment of the present invention is that the power increasing apparatus includes a drive gear installed in one direction gear on the central axis, and a semi-circle gear provided on the lever side so that the engagement between the drive gear is made on a horizontal line. It is a power increase device for a power generation system.
  • the fourth embodiment of the present invention is the power increase device, the drive gear is installed on the central axis through the one-way gear, and the drive gear is rotated with respect to the rotation center axis in which the drive gear is inscribed and the lever is connected to the rotation center axis It is a power increasing device for a power generation system comprising an inner ring gear is installed.
  • the fourth embodiment of the present invention is the power generator is at least one of the turbo-type vertical axis wind power device of the first embodiment, the wind power left and right direction key generator of the second embodiment, the wind power equipment development system of the third embodiment It is a power increasing device for a power generation system, characterized in that.
  • the first embodiment of the present invention it is possible to acquire regular and stable wind power by regularly dividing external irregular and multidirectional winds by the stator blades to guide the rotor blades.
  • the first embodiment of the present invention contributes to the improvement of the rotational force of the rotor blade by making each unit wing of the rotor blade into a pocket form to treat the incoming wind with a larger area.
  • the second embodiment of the present invention contributes to the improvement of the rotational force of the rotor blade by making each unit wing of the rotor blade into a pocket form to treat the incoming wind with a larger area.
  • the generator is provided as a generator having a configuration in which the shafts are exposed to both sides, so that power is simultaneously received from a plurality of wind turbines or generated from any one of them. Since it is possible to improve the power generation efficiency, there is an advantage that can be installed and developed regardless of time or place.
  • the generator can be fixed to the support frame or fixed to the support frame or the generator body to the support frame, it can be selected and installed according to the various installation location and installation environment, there is an advantage according to the configuration of the equipment. .
  • the wind turbine that can be generated by using the wind power, and an exercise device capable of generating by using the artificial athletic force of the person, It is possible to produce energy by receiving the movement power of man selectively.
  • each unit wing of the rotor blades of the wind turbine in the form of a pocket to receive the incoming wind to a larger area contributes to the improvement of the rotational force of the rotor blades.
  • the charging voltage is generated when the speed is less than 3m per second
  • the wind speed is less than 3m per second
  • the wind speed is It is possible to maintain the rotational force when it is more than 3m to maintain the power generation state.
  • the exercise force using the exercise device also uses only a few percent of the kinetic energy, so there is an advantage that the normal power generation state can be maintained without excessive force consumption.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a turbo vertical wind turbine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view of the turbo-type vertical axis wind turbine according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a plan view of a turbo type vertical shaft wind turbine according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a plan view taken from the stator blade according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a stator blade and a rotor blade according to the first embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a perspective view of the stator blade according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic view showing a wind turbine left and right direction key generator according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a power generator according to another embodiment of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a perspective view of the first wind turbine shown in FIG.
  • FIG. 10 is a plan view of the stator blade and the rotor blade of the first wind turbine shown in FIG.
  • FIG. 11 is a perspective view illustrating main parts of the first wind turbine shown in FIG. 7; FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view of the collecting plate of the rotor blade of the first wind turbine shown in FIG. 7.
  • FIG. 13 to 15 are views for explaining other examples of the collecting plate of the rotor blades of the first wind turbine shown in FIG.
  • FIG. 16 is a schematic perspective view showing a wind power equipment generation system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 is an exploded perspective view showing the wind turbine shown in FIG.
  • FIG. 18 is a combined perspective view of the wind turbine shown in FIG. 16.
  • FIG. 19 is a perspective view showing another embodiment of the wind turbine shown in FIG.
  • FIG. 20 is a view for explaining the connection relationship between the wind turbine and the first power transmission unit shown in FIG.
  • 21 is a diagram schematically showing a power generation system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 22 illustrates A-A of FIG. 1.
  • FIG. 23 is a view showing another embodiment of the power increasing device shown in FIG. 22.
  • FIG. 24 is a view showing another embodiment of the power increasing device shown in FIG.
  • FIG. 25 is a view showing another embodiment of the power increasing device shown in FIG. 22.
  • FIG. 26 is a view showing another embodiment of the power increasing device shown in FIG. 22.
  • FIG. 27 is a view showing another embodiment of the power increasing device shown in FIG.
  • stator blade 40 shaft bracket
  • turbo-type vertical axis wind turbine of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a turbo vertical wind turbine according to the present invention
  • Figure 2 is a perspective view of a combination of a turbo vertical wind turbine according to the invention
  • Figure 3 is a plan view of a turbo vertical wind turbine according to the invention
  • 4 is a plan view of the stator blade according to the present invention
  • FIG. 5 is a perspective view of the stator blade and the rotor blade according to the present invention
  • Figure 6 is a perspective view of the stator blade according to the present invention.
  • the turbo vertical shaft wind turbine according to the first embodiment of the present invention is a base 10, column 20, stator blade 30, shaft bracket 40, vertical rotation shaft 50, rotor It consists of a blade 60 and a generator 70.
  • the base 10 supports the entire weight of the wind turbine as a portion supported on the ground.
  • the installation unit 11 is provided at the center of the base 10 to accommodate the generator 70 connected to the vertical rotation shaft 50.
  • the column 20 is triangulated on the base 10.
  • the column 20 serves to raise the stator blade 30 and the rotor blade 60 to the upper side to absorb the most wind in consideration of the fact that the wind blowing position is usually upward.
  • the length of the column 20 may be applied, but more preferably, the stator blade 30 and the rotor blade (supported by the length of the variable length by the cylinder 80 can be supported by this. 60) raise the position to a higher position or to adjust the position to be lower position.
  • the stator blade 30 is fixedly stacked on the column 20, and a plurality of guide blades 33 are installed to be inclined with respect to the center line direction between the circular upper wheel 31 and the lower wheel 32. do.
  • the space between the plurality of guide blades 33 is installed to be narrower toward the center of the upper wheel 31 and the lower wheel 32. Therefore, the guide blade 33 can easily induce a lot of wind blowing from the outside to maximize the cohesive effect of the wind, and also because the outside wind is divided into a constant flow more wind is introduced uniformly Can be.
  • the shaft bracket 40 serves to support the vertical rotation shaft 50 in a rotatable state while being installed in a tricycle form on the base 10.
  • the vertical rotation shaft 50 is rotatably supported by the shaft bracket 40, the upper portion is coupled to the rotor blades 60, the lower portion is installed in the installation portion 11 of the base 10 Connected with 70.
  • the rotor blade 60 has a coupling part 61 coupled to the vertical rotation shaft 50, a plurality of spin plates 62 radially spaced apart from the coupling part 61, and the spin plate ( It is composed of a collecting plate 63 coupled to or formed at the outer end of the 62 to collect wind, and a coupling frame 64 coupled to the upper and lower edges of the radiating plate 62.
  • the rotor blade 60 Since the rotor blade 60 is a part that is rotated by wind force, it must receive more wind uniformly, thereby increasing power generation efficiency by doubling the rotation force. Therefore, as described above, the external wind is uniformly divided by the plurality of guide blades 33 of the stator blades 30 to uniformly flow into the rotor blades 60, and thus the rotor blades 60 are thus. As the wind introduced into the collecting plate 63 is collected as much as possible to rotate the spinning plate 62, the rotation of the rotor blade 60 can be constantly and strongly rotated.
  • the left and right directional key generators of the second embodiment of the present invention are installed on the support frame 110 and the support frame 110, and shafts protrude from both sides thereof to receive rotational force.
  • a generator 120 for producing electrical energy a first wind turbine 130 installed to be rotated by wind, and a second wind turbine installed at a lower level than the first wind turbine 130 and rotated by wind.
  • 140 and the rotational force of the first power transmission unit 150 and the second wind power turbine 140 for transmitting the rotational force of the first wind turbine 130 to the generator 120 to the generator 120. It is provided with a second power transmission unit 160 to deliver.
  • the support frame 110 is placed on the support surface, the generator 120 is installed on the support frame 110.
  • the generator 120 has a generator shaft 121 and a fixed shaft 122 which is installed to face each other on both sides of the generator body 121 to protrude.
  • the fixed shaft 122 is fixed to the support frame 110, the generator body 121 is rotatably installed with respect to the fixed shaft 122.
  • the generator body 121 is rotated on the fixed shaft 122 to generate electric energy.
  • the produced electrical energy may be supplied to the outside through an electric cable connected through the fixed shaft 122.
  • the first wind turbine 130 is installed to be rotated by wind, and is installed at a higher position than the second wind turbine 140 and may have the same configuration as the second wind turbine 140. As such, by arranging the first and second wind turbines 130 and 140 at different heights, it is possible to achieve a constant wind power generation regardless of whether the wind is blowing at a high position or the wind is blowing at a low position.
  • the first wind turbine 130 has a plurality of billboard-guide guide blades 33 '360 ° between a pair of upper wheels 31' and lower wheels 32 '.
  • a stator blade 30 ' installed to be inclined with respect to the centerline direction, a support member 80' supporting the stator blade 30 'to be fixed, and a shaft bracket 40' rotatably installed.
  • the lower end is coupled to the rotational vertical axis 50a 'which is connected to the first power transmission unit 150' and is coupled to the rotational vertical axis 50a 'and is disposed inside the stator blade 30' and the stator blade 30 It is provided with a rotor blade (60 ') is rotated by the wind force guided by').
  • the stator blade 30 'of the present invention is installed between the pair of upper wheel 31' and the lower wheel 32 'such that a plurality of billboard guide blades 33' are inclined with respect to the center line direction.
  • the upper wheel 31 ' is provided with a pair of inner and outer circumferences respectively to support both sides of the upper end of the guide blade guide blade 33', and the lower wheel 32 'has a pair of inner and outer circumferences.
  • the billboard combined guide blade 33 ′ is disposed at regular intervals over 360 ° along the circumferential direction, and is inclined with respect to the center line direction of the upper wheel 31 ′ and the lower wheel 32 ′.
  • the plurality of guide blades 32 'of the present invention is preferably installed so that the distance between each other narrower toward the center direction. Accordingly, the billboard combined guide blade 33 can easily induce a lot of wind blowing from the outside to maximize the cohesion effect of the wind, and also because the outside wind is divided into a constant flow more wind is uniformly Can be introduced.
  • the support member 80 ′ supports the stator blade 30 ′ to be fixed so that a plurality of support members 80 ′ are disposed at regular intervals to support the stator blade 30 ′.
  • one end of the support member 80 ' is coupled to the stator blade 30', and the other end is composed of a coupling member 81 'coupled to the coupling portion 61' side of the rotor blade 60 '.
  • the plurality of support members 80 'configured as described above are arranged at regular intervals on the circumference to support the stator blades 30'.
  • the rotating vertical shaft 50a ' is rotatably supported by the shaft bracket 40', the upper portion of which is coupled to the rotor blade 60 ', and the lower portion of the rotating vertical shaft 50a' is connected to the first power transmission unit 150 '.
  • the rotor blade 60 ' When the rotor blade 60 'is rotated by the wind, the rotor blade 60' transmits the rotational force to the first power transmission unit 150 '.
  • the rotor blade 60 ' includes a coupling portion 61' coupled to the rotation vertical axis 50a ', a spinning plate 62' disposed radially from the coupling portion 61 ', and the spinning plate ( And a collecting plate 63 'coupled to or formed at an outer end of the 62' to collect wind, and a coupling frame 64 'coupled to the upper and lower edges of the radiating plate 62.
  • the rotor blade 60 ' Since the rotor blade 60 'is a part rotated by wind force, the rotor blade 60' must receive more wind uniformly to double the rotation force and increase power generation efficiency. Therefore, by splitting the external wind by each billboard guide guide blade 33 'of the stator blade 30' to be introduced into the rotor blade 60 ', the wind introduced into the rotor blade 60' Since the collecting plate 63 'is collected as much as possible to rotate the spinning plate 62', the rotation of the rotor blade 60 'can be constantly and strongly rotated.
  • the collecting plate 63 ' As shown in Figure 12, the collecting plate 63 ', the collecting vessel portion 63a', the upper cover (63b ') and the lower cover (63c') to collect more wind entering. It is good to have
  • the collecting container portion 63a protrudes to the rear of the collecting plate on the basis of the incident surface on which the wind flows, and has a space in which a certain amount of wind flows and stays.
  • the upper cover 63b 'and the lower cover 63c' are respectively installed on the upper and lower portions of the collecting container portion 63a ', so that the wind entered into the collecting container portion 63a' is moved upward and downward.
  • the shape of the collecting plate 263 ′ may be formed in a half moon shape, and as shown in FIG. 15, a collecting plate 463 ′ with the upper and lower covers omitted may be provided. It may be.
  • a collecting plate 463 ′ whose planar shape is rectangular may be provided.
  • the collecting plate 63 ' is not limited to a triangular planar shape, and it is natural that a collecting plate of various shapes can be provided.
  • the first power transmission unit 150 is for transmitting the rotational force of the first wind turbine 130 to the twin-axial generator 120, the first bevel gear 151 connected to the rotation vertical shaft (50a '),
  • the second bevel gear 152 is connected to the first bevel gear 151 in a vertical direction and the second bevel gear 152 is connected to one end, and the other end of the horizontal axis (drive shaft pulley 153 is installed) 154, a power transmission that transfers power while driving in endless tracks by connecting driven pulleys 155 respectively installed on both sides of the generator body 121 and the drive pulley 153 and the driven pulley 155.
  • the member 156 is provided.
  • the power transmission member 156 may be a power transmission belt or a power transmission chain.
  • the driven pulley 155 is coupled to one side of the generator body 121, is installed to rotate with respect to the fixed shaft 122 together with the generator body 121.
  • the rotational force of the first wind turbine 130 is transmitted to the generator body 121 by the first power transmission unit 150 having the above configuration, so that the generator body 121 can be rotated.
  • the second power transmission unit 160 is for transmitting the rotational force of the second wind turbine 140 to the generator body 121, and has the same configuration as the first power transmission unit 150, but arranged symmetrically with each other.
  • the second power transmission unit 160 is the first bevel gear 161 coupled to the lower end of the vertical axis (50b ') of the second wind turbine 140, and the first bevel gear 161 is gear connected to the first 2 bevel gear 162, the second bevel gear 162 is connected to one end and the other end of the horizontal shaft 164, the drive pulley 163 is installed, and the driven pulley installed on one side of the generator body 121 ( 165 and a power transmission member 166 connecting the driving pulley 163 and the driven pulley 165 to transmit power while traveling in an endless track.
  • the driven pulley 165 is disposed symmetrically with the driven pulley 155 of the first power transmission unit 150 and the generator body 121 therebetween, so as to rotate integrally with the extruder body 121.
  • the power transmission member 166 may also include a power transmission belt or a power transmission chain.
  • the rotational force can be transmitted to the generator body 121 to generate electricity.
  • the generator 120 ′ is provided with a generator body 121 ′ and a rotation shaft 122 ′ protruding to both sides of the generator body 121 ′. ) May be provided.
  • the generator body 121 ' is fixedly installed to the frame 110, and the rotation shaft 122' is rotatably coupled to the generator body 121 '.
  • the rotation shaft 122 ′ is rotatably connected to the generator body 121 ′ and is exposed to both sides.
  • driven pulleys 155 and 165 of the first and second power transmission units 150 and 160 are coupled to the rotation shaft 122 ′, respectively.
  • the driven pulleys 155 and 165 are coupled to the rotation shaft 122 ′ and rotate integrally with the rotation shaft 122 ′. Therefore, the rotational force by the wind force transmitted from each of the first and second wind turbines 130 and 140 may rotate the rotating shafts 122 ′, such that electrical energy is generated in the generator body 121 ′.
  • the wind power system generator system includes the first and second generators 310 and 320, a wind turbine 100 installed to be rotated by wind, and the wind turbine.
  • Exercise having a first power transmission unit 500 for selectively transmitting the rotational force of the (100) to the first and second generators 310 and 320, and at least one exercise device provided to exercise by using a human body Apparatus 400, the second power transmission unit 600 for transmitting the rotational power generated when exercising using the exercise device 400 to the first generator 310, and using the exercise device 400
  • a blower 700 for generating wind by using the rotational power generated when exercising, and a rechargeable battery 200 for charging power generated by the I and II generators.
  • the first generator 310 is a so-called biaxial generator 310, and includes a generator body 311 and a fixed shaft 312 which is installed to face each other on both sides of the generator body 311.
  • the fixed shaft 312 is fixedly installed in the shaft fixing portion installed in the support frame (A), the generator body 311 is rotatably installed with respect to the fixed shaft 312.
  • the generator body 311 rotates on the fixed shaft 312 to generate electrical energy.
  • the produced electric energy is transferred to the rechargeable battery 200 through an electric cable connected through the fixed shaft 312.
  • the first generator 310 is connected to the first power transmission unit 500 to receive power from the wind turbine 100 to receive power selectively, and also to control the power of the exercise device 400. Received through the power transmission unit (II) 600.
  • the second generator 320 also has a generator body 321 and a fixed shaft 322.
  • the generator body 321 is rotated by receiving power from the first power transmission unit 500 to generate electricity by generating power, and the produced electrical energy is transmitted to the rechargeable battery 200.
  • the first generator 310 is generated by the wind turbine 100 and is also connected to generate power by the exercise device 400, and the second generator 310 receives electric power only from the wind turbine 100. Connected to produce energy.
  • the wind turbine 100 is configured to be rotated by the wind, and as shown in FIGS. 17 to 19, the base 10 ′′ and a plurality of columns installed on the base 10 ′′ ( 20 " and a plurality of billboard-guided guide blades 33 " between the pair of upper wheels 31 " and lower wheels 32 "
  • the stator blade 30 '' disposed to be inclined with respect to the center line direction, the shaft bracket 40 '' installed at the center of the base 10 '', and the shaft bracket 40 '' are rotatable.
  • the lower end of the stator blade 30 ′′ is coupled to the rotation vertical axis 50 ′′ and the rotation vertical axis 50 ′′ connected to the output shaft 510 of the first power transmission unit 500. It is disposed inside and is provided with a rotor blade (60 ′′) guided by the stator blade (30 ′′) rotated by the incoming wind.
  • the base 10 ′′ is a portion supported on the ground to support the total weight of the wind turbine, that is, the wind turbine 100.
  • the column 20 '' is triangulated on the base 10 ''.
  • the column 20 '' serves to raise the stator blade 30 '' and the rotor blade 60 '' to the upper side to absorb the most wind in consideration of the fact that the windy position is usually upward. .
  • the column 20 '' may be a fixed length, but more preferably, the stator blade 30 supported by the column 20 '' by allowing the length to be variable by a cylinder. ”) And rotor blades 60 " can be raised or adjusted to a lower position.
  • the stator blade 30 ′′ is stacked on the column 20 ′′, and a plurality of billboard guide guide blades 33 ′′ are disposed between the upper wheel 31 and the lower wheel 32 in the direction of the center line. It is arranged to be inclined with respect to the installation.
  • the upper wheel 31 ′′ has a pair disposed at the inner circumference and the outer circumference, respectively, to support both sides of the upper end of the guide blade 33 ′′ combined with the billboard, and the lower wheel 32 ′′ has a pair at the inner circumference and the outer circumference.
  • the billboard combined guide blade 33 ′′ is disposed at regular intervals over 360 ° along the circumferential direction, and is inclined with respect to the center line direction of the upper wheel 31 ′′ and the lower wheel 32 ′′.
  • the plurality of billboard combined guide blades 33 ′′ are preferably installed such that the distance between each other narrows toward the center of the upper and lower wheels. Therefore, the billboard combined guide blade 33 '' can easily induce a lot of wind blowing from the outside to maximize the cohesion effect of the wind, and also because the outside wind is divided into a constant flow more wind It can flow in evenly.
  • the shaft bracket 40 '' serves to support the rotation vertical shaft 50 '' in a rotatable state while being installed in a tricycle form on the base 10 ''.
  • the rotation vertical shaft 50 '' is rotatably supported by the shaft bracket 40 '', the upper portion of which is coupled to the rotor blade 60 '', and the lower portion of the first power transmission unit 500.
  • the rotor blade 60 ′′ includes a coupling portion 61 ′′ coupled to the rotation vertical axis 50 ′′, a spin plate 62 ′′ disposed radially from the coupling portion 61 ′′, and And a collecting plate 63 '' coupled to or formed at an outer end of the radiating plate 62 '' to collect wind, and a coupling frame 64 coupled to upper and lower edges of the radiating plate 62 ''. '').
  • the rotor blade 60 ′′ Since the rotor blade 60 ′′ is a part rotated by wind force, the rotor blade 60 ′′ must receive more wind uniformly to double the rotation force and increase power generation efficiency. Therefore, the external wind is constantly divided by each billboard guide guide blade 33 '' of the stator blade 30 '' to be introduced into the rotor blade 60 '', and the wind introduced into the rotor blade is By collecting as much as possible by the collecting plate 63 ′′ to rotate the spinning plate 62 ′′, it is possible to rotate the rotor blade 60 ′′ constantly and strongly. Therefore, the constant and strong rotational force is selectively transmitted to the second generator 320 through the first power transmission unit 500 to obtain a large power generation power.
  • the collecting plate 63 '' has the same configuration as the collecting plate 63 'of the second embodiment. That is, the collecting plate 63 ′′ may have a collecting container portion, an upper cover and a lower cover so as to collect more winds to enter.
  • the collecting vessel has a space in which the wind is introduced and stays at a predetermined amount by protruding to the rear of the collecting plate based on the incident surface into which the wind is introduced.
  • the upper cover and the lower cover are respectively installed on the upper and lower portions of the collection container, so that the wind entering the collection container does not escape to the upper and lower portions, and acts as a pressing force to push the collection container into the rotor blade ( 60 '') to ensure that wind power is delivered more effectively.
  • the shape of the collecting plate 63 '' of the present embodiment may be formed in a half moon shape, or may be a collecting plate in which the upper and lower covers are omitted.
  • the shape may be rectangular.
  • the collecting plate 63 ′′ is not limited to a triangular planar shape, and it is natural that a collecting plate of various shapes can be installed.
  • the rechargeable battery 200 is provided to charge electric energy generated by the first and second generators 310 and 320.
  • the first power transmission unit 500 is connected to the wind turbine 100, the output shaft 510 receives the rotational force of the wind turbine 100, and the transmission portion connected to the other end of the output shaft 510 to enhance the rotational force ( 520, the first transmission shaft 530 that receives power from the transmission unit 520, the second transmission shaft 540 and the second transmission shaft selectively connected to and separated from the first transmission shaft 530.
  • Power transmission belts 550 and 560 for transmitting the power of 540 to the first and second generators 310 and 320, respectively.
  • a pulley 511 is installed at the output shaft 510, and the belt 521 connected to the pulley 511 is connected to the shaft 522 of the transmission part 520.
  • a belt 524 is connected to the large radius pulley 523 installed on the shaft 522 of the transmission unit 520, and the belt 524 is connected to the pulley 531 installed on the first transmission shaft 530. Connected to transmit power.
  • the first transmission shaft 530 is rotatably installed on the upper portion of the frame 10, and a drive coupler 532 is installed at an end thereof.
  • the second transmission shaft 540 is coaxially installed in parallel with the first transmission shaft 530 and rotatably installed on the upper portion of the frame 10.
  • a driven coupler 542 is selectively installed and coupled to the driving coupler 532.
  • the driven coupler 542 is installed to be reciprocally moved in the longitudinal direction of the second transmission shaft 540, so that the driven coupler 532 can be connected to or disconnected from the driving coupler 532, and in the connected state, the first transmission shaft 530 and the second transmission shaft 540.
  • the transmission shaft 540 can be rotated at the same time.
  • the power transmission belt 550 transmits the power of the second transmission shaft 540 to the second generator 320, and the other power transmission belt 560 transmits the power to the first generator 310.
  • the exercise device 400 is provided in a predetermined exercise room 20, and includes a pedal type exercise device 410 and an upper body muscle loosening device 420.
  • Pedal type exercise mechanism 410 is a rotatable body 412 is rotatably installed on the frame 411, a pair of pedals 413 for rotating the rotor 412, both sides of the rotor 412 Is connected to. Aerobic exercise can be performed by rotating the foot or hand on the pedal 413.
  • the upper body muscle loosening mechanism 420 is installed in the frame or ceiling frame 421, and has a rotating body 422, and a rotating handle 423 provided on the rotating body 422. Therefore, it is possible to exercise while holding the rotation knob 423 to rotate.
  • the rotational force of each of the mechanisms 410 and 420 is transmitted to the first generator 310 by the second power transmission unit 600.
  • the second power transmission unit 600 has a rotating shaft 610 in which a plurality of pulleys 611, 612, and 613 are installed, a first belt 620, and a rotating shaft 610 connecting the rotating shaft 610 and the pedal exercise mechanism 410. And a third belt 630 connecting the upper body muscle loosening mechanism 420 and a third belt 640 connecting the rotary shaft 610 and the first generator 310.
  • a clutch bearing (not shown) is further provided on the rotation shaft 610 to prevent rotation of the pedal type exercise device 410 and the upper body muscle loosening device 420 in the opposite direction. Therefore, when the generator uses a plurality of exercise devices (410, 420) at the same time, the rotating shaft 610 in the reverse direction can be prevented from obtaining power generation power, it can be rotated only in the direction to obtain power generation power. .
  • the blower 700 may be used as a fan or a fan indoors by using the exercise force generated by the exercise device 400, and a blowing fan 710, a rotating shaft 720 to which the blower fan 710 is connected.
  • the belt 740 connects the pulley 721 provided on the rotating shaft 720 and the pulley 730 provided on the rotating shaft 610.
  • the rotation shaft 610 when exercising using the exercise devices 410 and 420, the rotation shaft 610 is rotated by the exercise force. Then, the blowing fan 710 is connected to the rotary shaft 610 to receive power to rotate, thereby providing wind to the interior of the exercise equipment (410, 420), can have an effect such as a fan, and also It can also serve as a fan.
  • the rechargeable battery 200 is provided to charge electric energy generated by the first and second generators 310 and 320.
  • the wind power system power generation system of the present invention having the configuration as described above, not only can produce electrical energy by using the power generated from the wind turbine using the wind, but also the exercise force generated when using aerobic or anaerobic exercise equipment ( By transmitting the rotational force) to the generator, it is possible to produce electric power even with the human kinetic force.
  • the power increasing apparatus 1002 for power generation system of the present invention is a power generating apparatus 1002 using natural energy such as tidal power, wave power, wind power and hydraulic power, and manpower such as a fitness bicycle as a driving source. And a power increasing apparatus 1004 installed to interlock by the power of the power generating apparatus 1002, and a power generating apparatus 1006 installed to generate power in cooperation with the power of the power increasing apparatus 1004; A charging device 1008 for charging electricity generated by the power generator 1006 and a current converter 1010 for converting and transmitting electricity charged in the charging device 1008.
  • the power generating device 1002 is a device for generating power using natural energy such as tidal power, wave power, wind power, hydraulic power, and the like as a driving source, and the turbo-type vertical shaft wind power device according to the first embodiment of the present invention. It is preferable that at least one of the wind power left and right direction key generator of the second embodiment and the wind power equipment development system of the third embodiment.
  • the power increasing apparatus 1004 includes a starting operation unit 1020 which is connected and installed so that the power of the power generating apparatus 1002 is variably linked by the clutch 1012.
  • the start operation unit 1020 described above provides a power transmission shaft 1021 intermittent with the clutch 1012.
  • a roller is provided to allow the interlocking operation unit 1040 to be operated on the outer circumferential surface at regular intervals along the power transmission shaft 1021 in the longitudinal direction.
  • the pressure lever 1022 provided is provided.
  • the power increasing device 104 includes an interlocking operation unit 1040 installed so that both ends are elevated by the start operation unit 1020.
  • the lever 1041 is installed on the driving gear 1061 so that one side is pressed by the pressure lever 1022 and the driving gear unit 1060 corresponding to the eccentric position is a support point. It is installed with a fixing pin.
  • the other side of the lever 1041, the weight 1042 is connected to receive its own weight.
  • the lever 1041 is lowered by the weight of the weight 1042 at the end side on which the weight 1042 is installed when the pressing action of the pressure lever 1022 is eliminated.
  • the stopper 1041S described above facilitates the pressing action by the pressure lever 1022.
  • a pulling elastic member 1041W is provided for delaying the lift so as not to be suddenly lifted by the weight of the weight 1042.
  • the power increasing apparatus 1004 is provided with a drive gear unit 1060 that rotates in one direction by a predetermined angle by the interlocking operation unit 1040.
  • the drive gear unit 1060 is provided with a one-way gear 1063 provided on the central shaft 1062 to which the lever 1041 is connected.
  • the one-way gear 1063 is a conventional gear that meshes in the forward rotation and rotates and idles in the reverse rotation.
  • the one-way gear 1063 is provided with a drive gear 1061 connected to the driven gear 1070.
  • the drive gear 1061 described above is provided to be supported by a central shaft 1062 provided in the support frame (not shown).
  • the drive gear 1061 rotates within a predetermined angle by engaging the one-way gear 1063.
  • the power increasing apparatus 1004 is provided with a driven gear unit 1070 which is connected to the drive gear unit 1060 and operates the power generator 1006 with output power.
  • the driven gear unit 1070 is provided with a driven gear 1071 connected to the drive gear 1061 and installed on the output shaft 1072.
  • the driven gear 1071 is manufactured in a compact size reduced in proportion to the drive gear 1061. This driven gear 1071 is directly installed to rotate the output shaft 1072.
  • the power increasing device 1004 is provided with a reverse rotation preventing member 1073 on one side of the output shaft 1072 such that reverse rotation of the driven gear 1071 is prevented.
  • the reverse rotation preventing member 1073 includes a latch gear 1074 and a latch 1075 so that power is accurately output through the output shaft 1072.
  • the power increasing device 1004 is provided with an output gear 1006a on an output shaft 1072 for outputting power for operating the power generator 1006.
  • the pressure lever 1022, the drive gear 1061 and the driven gear 1071 may be provided with 1,2,3 ⁇ n.
  • lever 1041 is arranged in parallel so as to correspond one-to-one of the pressure lever 1022, the drive gear 1061 and the driven gear 1071, and may be provided with 1,2,3 ...
  • the pressure lever 1022 and the lever 1041 may be provided to ⁇ ⁇ n is provided so that the drive gear 1061 can be subdivided by a predetermined angle to gradually rotate completely.
  • the small-capacity power generated by the power generator 1002 causes the levers 1041 to be pushed through the press levers 1022. Can be operated.
  • the levers 1041 rotate the drive gear 1061 and the driven gear 1071 in order by an angle, and eventually rotate the drive gear and the driven gear 1071 completely.
  • the drive gear 1061 and the driven gear 1071 are rotated with a small amount of power because one rotation is made gradually by the plurality of pressure levers 1022 and the lever 1041.
  • the power generator 1002 using natural energy such as tidal power, wave power, wind power, and hydraulic power as a driving source generates a small amount of power.
  • the small amount of power rotates the power transmission shaft 1021 directly connected through the clutch 1012.
  • the plurality of pressure levers 1022 installed at various angles along the outer circumferential surface by the rotation of the power transmission shaft 1021 press the plurality of levers 1041 arranged in parallel at a time difference one by one.
  • the pressure lever 1022 can press the lever 1041 one by one, so that it can be easily pressed even with a small force.
  • the lever 1041 is rotated so that one side is pressed and inclined with respect to the driving gear unit 1060.
  • the drive gear 1061 rotates at an angle within the rotation range of the lever 1041.
  • the drive gear 1061 rotates within a predetermined angle and rotates the driven gear 1071 connected by a chain and a belt within a predetermined angle.
  • the drive gears 1061 that rotate within a predetermined angle are rotated by a plurality of pressure levers 1022 and levers 1041 sequentially and several times in order by several pressure levers, thereby completing one rotation. do.
  • the pressure lever 1022 and the lever 1041 rotates the drive gear 1061 one turn sequentially.
  • the lever 1041 that has rotated the drive gear 1061 within a predetermined angle range is returned to the lever preparation step by the weight 1042 and the one-way gear 1063.
  • the lever 1041 is restored to the lever preparation step by the weight of the weight 1042. Then, when the lever 1041 is returned to its original position, the pressure lever 1022 is pressed again by one end of the lever 1041 by the power transmission shaft 1021 rotated by the power transmitted from the power generator 1002. .
  • the driving gears 1061 that rotate by the repetitive action of the levers 1041 cause the driven gears 1071 to rotate one rotation.
  • the power generator 1006 connected to the output gear 1006a is operated with increased power.
  • the electricity produced by the operation of the power generator 1006 is transmitted through the charging device 1008, the current converter 1010.
  • FIG. 23 is a view showing another embodiment of the power increasing apparatus, and the driving gear unit 1060 and the driven gear unit 1070 are installed to be directly engaged to connect the driving gear 1061 and the driven gear 1071.
  • the chain and belt can be omitted.
  • FIG. 24 is a view showing another embodiment of the power increasing apparatus, wherein the drive gear 1061 of the drive gear unit 1060 is formed of a latch gear type.
  • the drive gear 1061 of the drive gear unit 1060 is formed of a latch gear type.
  • a latch lever 1043 is formed on the side on which the weight 1042 is installed so that the latch gear drive gear 1061 can be rotated.
  • the lever 1041 is provided as a support portion 1044 at an eccentric position so that the drive gear 1061 can be pushed and rotated by the lever lever 1043 in principle.
  • the drive gear 1061 is provided on the central shaft 1062 provided by the one-way gear 1063, and the generator 1006 is provided on the central shaft 1062 where the power is output.
  • the lever 1041 pressed by the pressure lever 1022 raises the latch lever 1043 on one side with respect to the supporting portion 1044. Accordingly, the latch lever 1043 rotates the latch gear drive gear 1061 so that power is output.
  • FIG. 25 is a view showing another embodiment of the power increasing apparatus, in which the weight bar 1042 is installed and the lever 1041 is provided eccentrically to the support portion 1044, and the push bar 1045 is one end. It is formed in.
  • the push bar 1045 is installed below the hinge point of the support portion 1044 so that the rack gear 1047 supported by the elastic member 1046 can be easily pushed.
  • the rack gear 1047 is fitted to the lower portion of the pinion gear type drive gear 1061 provided with the one-way gear 1063 on the central shaft 1062.
  • the pinion gear type drive gear 1061 rotates by the rack gear 1047 moving forward and backward during the operation of the lever 1041, thereby outputting power through the central shaft 1062 provided with the power generator 1006. .
  • FIG. 26 is a view showing still another embodiment of the power increasing apparatus.
  • the lever 1041 provided with the weight 1042 and eccentrically installed in the drive gear 1061, one side of the drive gear 1061 is provided.
  • a semicircular gear 1048 to be engaged is provided.
  • the semi-circle gear 1048 is provided to be connected to the drive gear 1061 provided on the central axis 1062 on a horizontal line.
  • the drive gear 1061 is rotated by a semi-circle gear 1048 moving in the action of the lever 1041 in a state in which the one-way gear 1063 is installed on the central axis 1062.
  • the drive gear 1061 outputs power through the central shaft 1062 to operate the power generator 1006.
  • FIG. 27 is a view showing still another embodiment of the power increasing apparatus, and the lever 1041 is directly connected to the rotational central shaft 1049 provided at the upper end of the support frame, not shown.
  • the lever 1041 is provided with a weight 1042 on the opposite side to be pressed by the pressure lever 1022.
  • the weight 1042 described above causes the lever 1042, which has been acted upon by the pressure lever 1022, to return.
  • the inner ring gear 1050 which reciprocates and rotates with respect to the rotation center axis 1049 is connected to the rotation center axis 1049. Accordingly, the inner shaft gear 1050 is rotated by the power transmitted through the central shaft 1049 and then the central shaft 1049 is restored by the lever 1042 returning by the weight of the weight 1042. When it comes back.
  • the internally driven drive gear 1061 rotates in one direction only by the one-way gear 1063 on the central axis 1062.
  • the drive gear 1061 rotates about the central axis 1062, thereby outputting power to operate the power generator 1006.
  • the power increasing apparatuses 1004 shown in FIGS. 22 to 27 increase the driving force output by sequentially rotating the n driving gears 1061 with a small amount of power generated by the power generating apparatus 1002. It is to be able to operate the power generator 1006.

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Abstract

본 발명은 지면 위에 지지 고정되는 베이스; 상기 베이스 상에 수직상으로 설치되는 복수의 칼럼; 상기 칼럼 상에 고정되게 적층 설치되는 스테이터 블레이드; 상기 베이스의 중심부위에 설치되는 축 브라켓; 상기 축 브라켓에 회전 가능하게 지지되는 수직 회전축; 상기 수직 회전축의 상부에 결합된 채 상기 스테이터 블레이드의 내부에 위치하여, 상기 스테이터 블레이드로부터 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드; 및 상기 수직 회전축의 하부에 연결되는 발전기;를 포함하고, 상기 스테이터 블레이드는, 원형의 상부륜과 하부륜; 및 상기 상부륜과 하부륜의 사이에 360°에 걸쳐 설치되며, 상기 상부륜과 하부륜의 중심선 방향에 대하여 기울어지게 설치된 복수의 안내 블레이드를 포함하고, 상기 안내 블레이드 상호 간의 간격은 상기 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지는 것을 특징으로 터보형 수직축 풍력장치를 개시한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 11.01.2011]　터보형 수직축 풍력장치, 풍력좌우 방향키 터보 발전장치, 풍력 헬스기구 발전 시스템, 및 지렛대 원리를 이용한 발전 시스템용 동력 증대장치
본 발명은 터보형 수직축 풍력장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 습득할 수 있는 터보형 수직축 풍력장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 로터 블레이드의 날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여되는 터보형 수직축 풍력장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 풍력터빈으로부터 발생되는 회전력을 이용하여 발전할 수 있는 풍력좌우 방향키 터보 발전장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자연풍을 이용한 풍력터빈 또는 사람의 운동력으로부터 발생되는 회전력을 선택적으로 이용하여 발전할 수 있는 풍력 헬스기구 발전 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 지렛대 원리를 이용한 발전 시스템용 동력 증대장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 구동원으로 작동하는 동력발생장치에서 발생된 소량의 동력을 지렛대 원리로 구동 기어부들을 회전시켜 구동력을 증대시키고, 증대된 구동력을 가지고 발전장치를 구동시켜 전기 생산량을 증가시킬 수 있도록 하는 발전 시스템용 동력 증대장치에 관한 것이다.
통상적으로 풍력발전장치는 풍차(windmill)라고 불리우며, 이는 회전축을 통한 기계적인 힘을 이용하여 전력을 생산하기 위해 사용되는 장치이다.
이러한 풍력발전장치는 수평축 풍력발전 장치(horizontal axis wind turbine)와 수직축 풍력발전장치(vertical axis wind turbine)로 대별되는데, 수평축을 이용하는 방식은 프로펠러 방식으로서 공기 역학적으로 바람의 양력(lift force)을 이용한 블레이드로 구성된 로터를 사용하여 발전 효율은 비교적 높으나 바람이 부는 방향에 따라 로터의 방향을 바꾸어 주어야 하며, 바람의 세기에 따라 블레이드의 각도를 바꾸어 주어야 하는 장치가 필요하다.
또한, 수평축을 이용하는 경우는 로터의 축이 최소한 로터의 반지름보다 높은 곳에 위치하게 되므로 높은 곳에 위치한 로터축과 발전기를 연결하기 위해서는 발전기를 로터축과 같은 높이에 설치하여 발전기의 회전축과 로터의 회전축을 거의 동일한 위치에 설치하거나, 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 장치를 설치하여 발전기와 연결을 한다. 이 경우 전자의 경우에는 강한 바람에 의해 기구적인 손상이 발생할 수 있는 위험과 유지, 보수가 용이하지 않다는 문제점이 있으며, 후자의 경우에는 수평회전력을 수직회전력으로 전환하는 과정에서 에너지의 손실이 일어난다.
한편, 수직형의 경우에는 바람의 양력을 이용하는 방식인 다리우스식(Darrius Rotor)과 바람의 항력을 이용하는 사보니우스식(Savonius Rotor)이 있으나 다리우스식의 경우는 발전기의 출력이 약하고 초기에 스스로 기동하지 못하여 보조적인 1회전동력 장치가 필요하다는 문제가 있으며, 사보니우스식의 경우는 바람의 항력을 이용하므로 회전속도가 바람의 속도보다는 높을 수 없으므로 회전축의 회전수에 제한을 받으므로 회전수가 낮은 풍력동력기로 주로 사용되고 있다.
따라서, 수직형의 약점인 낮은 효율 등을 극복하기 위해서 최근에 많은 연구가 이루어지고 있다. 예를 들면, 블레이드의 설계나 구조 또는 조립방식 등을 개선하거나, 지지구조물과 블레이드를 부착하는 방식을 개선하기도 하며, 블레이드의 피치각 제어 시스템을 개선하여 블레이드의 각속도를 일정하게 하는 방식을 사용하기도 한다.
미국 특허번호 제 4,718,821호에는 개별적인 블레이드에 작용하는 공압을 변화시킴으로써 회전중에 각각의 블레이드를 주기적으로 요동하게 하는 장치가 개시되는데, 이 경우는 블레이드가 기구적으로 손상되기 쉽다는 문제가 있으며, 이는 유지비용의 증가로 이어진다.
상기한 개별적인 피치각 제어 시스템과 달리 전체 블레이드의 피치각을 집단적으로 조절하는 시스템이 개시되기도 하는데, 미국 특허번호 제 4,299,537호에는 회전시에 블레이드가 요동을 함으로써 피치각이 변하도록 블레이드를 편심링(eccentric ring)에 연결시키는 피치각 제어 시스템이 개시된다.
그러나 이 경우는 바람에 의해 블레이드의 피치각이 결정되므로 고효율의 풍력을 얻기 위한 적극적인 블레이드 피치각의 제어가 불가능하며, 급격한 바람 방향의 변화에 대응하는데 미흡하다는 문제가 있다.
또한, 종래에는 하나의 블레이드에 하나의 발전기를 연결한 구성을 가짐으로써, 블레이드를 설치한 장소 또는 높이에서 적절한 세기의 바람이 불지 않는 경우, 정상적으로 발전을 하지 못하여, 일정한 전기에너지를 공급하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 상기 풍력발전장치는 자연적으로 불어오는 바람에 의해 작동되는 것으로서, 조력발전장치에 비하여 설치 위치에 큰 제약을 받지는 않으나, 바람이 불지 않는 경우에는 그 발전 자체가 불가능한 문제점이 있다. 따라서 안정적으로 전력을 생산 및 공급할 수 있는 발전 시스템의 개발이 절실하다.
한편, 일반적인 발전방법에는 수력을 이용한 수력발전, 화석연료를 이용한 화력발전, 원자력을 이용한 원자력발전 등이 있다.
이러한 발전방법들은, 대규모의 발전설비와 발전설비를 가동시키기 위한 막대한 양의 에너지원을 필요로 하며 설치장소에 제약이 따른다.
특히, 화력발전에 이용되는 석유나 석탄 등의 화석연료는, 타연료에 비해 그 의존도가 매우 크기 때문에 자원의 고갈과 같은 문제를 발생시킨다.
또한, 원자력발전은 대기오염과 방사능의 유출 우려가 있어 환경 친화적이지 못한 문제점이 있다. 또한, 동력을 발생시키기 위한 화석연료는 자원이 제한되어 있어 그 사용이 영구적이지 못하다는 한계가 있다.
따라서, 석유나 석탄 등의 사용에 따른 자원의 고갈과 각종 연료의 연소에 의해 지구온난화를 초래한다는 문제점이 있다.
각종 공해물질의 발생으로 인한 환경오염을 방지하기 위해서, 최근에는 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지를 이용한 발전 방법들이 개발되고 있다.
상기한 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지를 이용한 발전 방법들은, 친환경적이며 영구적으로 에너지원을 활용할 수 있다는 장점이 있어 최근 주목을 받고 있다.
그러나, 태양에너지 또는 풍력에너지를 전기에너지로 변환하여 전력축전지에 저장하는 방식의 전력생산방식은, 날씨와 환경의 영향을 받기 때문에 상당한 제약이 따른다.
그리고, 상기 조력발전은 조수간만의 차가 심한 지역에 설치해야 전력을 얻을 수 있으므로, 지역적으로 국한되고 한정된 장소에만 적용해야 하는 어려움이 있다.
또한, 상기 파력발전은, 조력발전과 마찬가지로 파도가 지속적으로 발생되는 한정된 장소에만 적용할 수밖에 없어 설치장소에 제약이 따르는 단점이 있다.
또한, 수력을 이용한 발전장치는, 한번 설치하면 유지비가 많이 들지 않고 전력을 안정되게 반영구적으로 얻을 수 있지만, 방대한 양의 물이 저수되는 호수 또는 저수지를 필요로 하므로 이 역시 한정된 장소에만 적용할 수밖에 없어 설치장소에 제약이 따른다. 또한, 수력발전장치는, 수압을 이용하여 터빈을 회전시켜 전기를 얻는 방식이므로, 댐과 같은 저수시설과, 댐 아래쪽에 설치되는 발전설비와, 발전에 사용된 물을 강이나 바다로 보내기 위한 배수시설을 필요로 한다는 문제가 있다. 또한, 종래의 수력발전장치는, 저수시설에 물이 충분히 저장되지 않는 갈수기나 가뭄이 있는 경우에는 발전장치의 운전 효율이 떨어지는 한계가 있다.
그리고, 풍력을 이용한 발전장치는, 친환경적이지만 우리나라와 같이 산이 많고 바람의 세기가 약한 지역에서는 풍력발전에 의한 발전 효과를 얻기가 매우 어려운 문제가 있다.
또한, 풍력 및 수력을 이용한 발전장치는, 많은 설치비용이 소요되는데 반하여 그 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
따라서 안정적으로 충분한 전력을 생산 및 공급할 수 있는 발전 시스템의 개발이 절실한 실정이다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 제1실시태양의 주요 목적은 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 습득할 수 있는 터보형 수직축 풍력장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제1실시태양의 또 다른 목적은 로터 블레이드의 날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여되는 터보형 수직축 풍력장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적으고 안정적인 풍력을 습득할 수 있고, 로터 블레이드의 날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여되는 풍력발생장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 복수의 위치에 설치되는 풍력터빈으로부터 동력을 전달받아 발전할 수 있도록 축이 양측으로 노출된 구성을 가지는 발전기를 채용하여 일정 수준 이상의 발전량을 균일하게 확보할 수 있도록 개선된 풍력발전장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 바람을 이용한 풍력발전은 물론, 사람의 인위적인 운동력을 이용하여 발전을 할 수 있도록 개선된 풍력 헬스기구 발전 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 제3실시태양의 풍력 헬스기구 발전 시스템에서는, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적으고 안정적인 풍력을 습득할 수 있고, 로터 블레이드의 날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여되는 풍력 헬스기구 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 구동원으로 하는 동력발생장치에 발생된 소량의 동력을 지렛대 원리가 적용되는 동력 증대장치를 통과시킴으로써, 발전장치에 가해지는 구동력을 증대시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 제4실시태양의 다른 목적은, 동력 증대장치를 이용함으로써, 자연에너지 및 인력을 구동원으로 하여 생산된 소량의 동력으로도 큰 동력을 필요로 하는 구동 기어부도 용이하게 작동시킬 수 있도록 하는데에 있다.
본 발명의 제4실시태양의 또 다른 목적은, 자연에너지 및 인력을 구동원으로 하여 생산된 소량의 동력에 의하여 회전하는 가압레버로 구동 기어부의 구동기어들을 지렛대 원리로 하나씩 작동시킴으로써, 구동 기업부를 통해 출력되는 동력이 증대되도록 하는데에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1실시태양은 지면 위에 지지 고정되는 베이스; 상기 베이스 상에 수직상으로 설치되는 복수의 칼럼; 상기 칼럼 상에 고정되게 적층 설치되는 스테이터 블레이드; 상기 베이스의 중심부위에 설치되는 축 브라켓; 상기 축 브라켓에 회전 가능하게 지지되는 수직 회전축; 상기 수직 회전축의 상부에 결합된 채 상기 스테이터 블레이드의 내부에 위치하여, 상기 스테이터 블레이드로부터 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드; 및 상기 수직 회전축의 하부에 연결되는 발전기;를 포함하고, 상기 스테이터 블레이드는, 원형의 상부륜과 하부륜; 및 상기 상부륜과 하부륜의 사이에 360°에 걸쳐 설치되며, 상기 상부륜과 하부륜의 중심선 방향에 대하여 기울어지게 설치된 복수의 안내 블레이드를 포함하고, 상기 안내 블레이드 상호 간의 간격은 상기 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지는 것을 특징으로 하는 터보형 수직축 풍력장치이다.
또한, 본 발명의 제1실시태양은 상기 로터 블레이드가, 상기 수직 회전축에 결합되는 결합부; 상기 결합부로부터 방사상으로 일정간격으로 배치되는 다수의 방사판; 상기 방사판의 외측 단부에 결합 또는 형성되어 바람을 포집하는 포집판; 및 상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보형 수직축 풍력장치이다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 지지프레임과; 상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와; 바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과; 상기 제1풍력터빈 보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과; 상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및 상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하고, 상기 발전기는, 상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 전달받아 회전되는 발전기 몸체와; 상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되어 상기 발전기 몸체를 회전 가능하게 지지하며, 상기 지지프레임에 고정되는 고정축;을 포함하고, 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은, 상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직축에 연결되는 제1베벨기어와; 상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와; 상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과; 상기 발전기 몸체의 양측에 각각 설치되는 종동풀리와; 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치이다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 지지프레임과; 상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와; 바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과; 상기 제1풍력터빈보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과; 상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및 상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하고, 상기 발전기는, 상기 지지프레임에 고정되는 발전기 몸체와; 상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되며, 상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 각각 전달받아 회전되는 회전축;을 포함하고, 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은, 상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직축에 연결되는 제1베벨기어와; 상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와; 상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과; 상기 한 쌍의 회전축 각각에 결합되는 종동풀리와; 상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치이다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 상기 제1 및 제2풍력터빈이, 상부륜과 하부륜의 사이에 다수의 안내 블레이드가 360°에 걸쳐 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 설치된 스테이터 블레이드와; 상기 스테이터 블레이드가 고정되도록 지지하는 지지부재와; 축 브라켓에 의하여 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각에 연결되는 회전 수직축과; 상기 회전 수직축에 결합되며, 상기 스테이터 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 스테이터 블레이드에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치이다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 상기 로터 블레이드가, 상기 회전 수직축에 결합되는 결합부와; 상기 결합부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 다수의 방사판과; 상기 방사판의 외측 단부에 설치되어 바람을 포집하는 포집판; 및 상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하며, 상기 포집판은, 바람이 유입되는 입사면을 기준으로 상기 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가지는 포집용기부와, 상기 포집용기부의 상부 및 하부를 차단하여 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고 상기 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 하는 상부 및 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기와; 바람에 의해 회전되도록 설치되는 풍력터빈과; 상기 풍력터빈의 회전력을 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기로 선택적으로 전달하는 제Ⅰ동력전달유닛과; 사람의 신체를 이용하여 운동할 수 있도록 마련된 적어도 하나 이상의 운동기구를 가지는 운동장치와; 상기 운동장치를 이용하여 운동할 때 발생하는 회전동력을 상기 제Ⅰ발전기로 전달하는 제Ⅱ동력전달유닛과; 상기 운동장치를 이용하여 운동할 때 발생하는 회전동력을 이용하여 바람을 발생시키는 송풍장치; 및 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기에서 발생되는 전력을 충전하는 충전지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 운동장치가, 페달을 이용하여 회전력을 일으키는 페달식 운동기구; 및 사람이 손잡이를 잡고 회전시키도록 구비된 상체근육풀기용 기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기가, 상기 제Ⅱ 및 제Ⅰ동력전달유닛에 연결되어 회전구동되면서 전력을 생산하는 발전기 몸체; 및 상기 발전기 몸체의 양측으로 돌출되게 연결되어, 상기 발전기 몸체를 회전 가능하게 지지하는 고정축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 풍력터빈이, 베이스와; 상기 베이스 상에 설치되는 복수의 칼럼과; 상기 칼럼 상에 적층 설치되되, 상부륜과 하부륜의 사이에 다수의 안내 블레이드가 360°에 걸쳐 중심선 방향에 대하여 기울어지며 그 상호 간의 간격이 상기 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지도록 설치된 스테이터 블레이드와; 상기 베이스의 중앙에 설치되는 축 브라켓과; 상기 축 브라켓에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 제Ⅰ동력전달유닛에 연결되는 수직축과; 상기 수직축에 결합되며, 상기 스테이터 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 스테이터 블레이드에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 로터 블레이드가, 상기 수직축에 결합되는 결합부와; 상기 결합부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 다수의 방사판과; 상기 방사판의 외측 단부에 설치되어 바람을 포집하는 포집판; 및 상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하며, 상기 포집판은, 바람이 유입되는 입사면을 기준으로 상기 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가지는 포집용기부와, 상기 포집용기부의 상부 및 하부를 차단하여 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고 상기 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 하는 상부 및 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 제Ⅰ동력전달유닛이, 상기 풍력터빈에 연결되어 회전력을 전달받는 출력축과; 상기 출력축의 회전비를 증가시키는 변속부와; 상기 변속부에 연결되어 회전력을 전달받는 제Ⅰ전달축과; 상기 제Ⅰ전달축에 선택적으로 연결 및 분리되는 제Ⅱ전달축과; 상기 제Ⅱ전달축의 회전력을 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기 각각으로 전달하는 복수의 동력전달벨트; 및 상기 제Ⅰ전달축과 상기 제Ⅱ전달축 각각에 서로 상보적으로 결합 및 분리되게 마련되는 구동커플러 및 종동커플러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 제Ⅱ동력전달유닛이, 회전축과; 상기 페달식 운동기구의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 벨트와; 상기 상체근육풀기용 기구의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 벨트와; 상기 회전축의 회전력을 상기 제Ⅰ발전기로 전달하는 벨트; 및 상기 회전축에 구비되어 상기 회전축이 일방향으로만 회전구동되도록 제한하는 클러치베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제3실시태양은 상기 송풍장치가, 송풍팬과; 상기 송풍팬이 연결되는 회전축과; 상기 송풍팬이 연결된 회전축과 상기 제Ⅱ동력전달유닛의 회전축을 연결하는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 구동원으로 하는 동력발생장치와, 상기 동력발생장치의 동력에 의하여 연동하도록 설치되는 동력 증대장치와, 상기 동력 증대장치의 동력으로 연동하여 발전시키도록 설치되는 발전장치와, 상기 발전장치에서 발전된 전기를 충전하는 충전장치와, 상기 충전장치에 충전된 전기를 변환시켜 송전하는 전류변환장치를 포함하는 발전시스템용 동력 증대장치에 있어서, 상기 동력 증대장치가, 동력발생장치의 동력이 클러치에 의하여 가변적으로 연동하도록 연결 설치되는 시작 작동부와, 상기 시작 작동부에 의하여 양쪽 단부가 승강하도록 설치되는 연동 작동부와, 상기 연동 작동부에 의하여 일정 각도씩 일방향으로 회전하는 구동 기어부와, 상기 구동기어부에 연결되고 동력을 출력시켜 발전장치를 작동시키는 종동 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 시작 작동부가, 클러치로 단속되는 동력전달 축과, 상기 동력전달 축을 따라 길이 방향으로 간격을 두고 외주면에 연동 작동부를 일정 시간차로 작동시킬 수 있도록 롤러를 구비하여 설치되는 가압레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 연동 작동부가, 상기 가압레버에 의하여 일측이 눌릴 수 있도록 구동 기어부에 편심되게 연결 설치되는 지렛대와, 상기 지렛대의 타측에 자중을 받도록 설치되는 중량추를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 구동 기어부가, 지렛대가 연결되고 중심축에 설치되는 일방향기어에 일방향으로 회전하도록 설치되는 구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 종동 기어부가, 구동기어에 연결되고 출력축에 설치되는 종동기어와, 상기 종동기어의 역회전을 방지하도록 출력축의 일측에 래치기어 및 래치를 구비하여 설치되는 역회전 방지부재와, 상기 종동기어가 설치되는 출력축에 발전장치를 작동시키도록 설치되는 출력기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 가압레버, 구동기어 및 종동기어가, 1,2,3 · · · n개 설치되는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 지렛대가, 병렬로 배치되고 1,2,3 · · · n개 설치되는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 구동기어 및 종동기어가, 서로 맞물려 설치되는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 동력 증대장치가, 래치기어 타입으로 형성되는 구동기어와, 중량추가 설치되는 지렛대의 일측에 상기 구동기어를 회전시킬 수 있도록 형성되는 래치레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 동력 증대장치가, 중량추가 설치되는 지렛대 측에 형성되는 푸쉬바와, 상기 푸쉬바에 의하여 전후진하도록 탄성부재로 지지 설치된 랙기어와, 상기 랙기어 상에 일방향기어로 설치되어 치합되는 피니언 기어형 구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 동력 증대장치가, 중심축에 일방향기어로 설치되는 구동기어와, 상기 구동기어와의 맞물림이 수평선상에서 이루어지도록 지렛대 측에 설치되는 반원기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 동력 증대장치가, 중심축에 일방향기어를 통해 설치되는 구동기어와, 상기 구동기어가 내접하고 지렛대가 연결된 회전 중심축을 기준으로 회전하도록 상기 회전 중심축에 설치되는 내륜기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
또한, 본 발명의 제4실시태양은 상기 동력발생장치는 상기 제1실시태양의 터보형 수직축 풍력장치, 제2실시태양의 풍력좌우 방향키 발전장치, 제3실시태양의 풍력 헬스기구 발전 시스템 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치이다.
본 발명의 제1실시태양에 의하면, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 습득할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1실시태양은 로터 블레이드의 각 단위날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여된다.
또한, 본 발명의 제2실시태양의 풍력좌우 방향키 발전장치에 따르면, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 제2실시태양은 로터 블레이드의 각 단위날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여된다.
또한, 본 발명의 제2실시태양의 풍력좌우 방향키 발전장치의 경우에는, 발전기를 축이 양측으로 노출된 구성의 발전기로 구비함으로써, 복수의 풍력터빈으로부터 동력을 동시에 또는 어느 하나로부터만 전달받아 발전을 할 수 있으므로, 그 발전효율이 향상되고, 시간이나 장소에 구애받지 않고 설치하여 발전할 수 있는 이점이 있다. 또한, 발전기는 축을 지지프레임에 대해 고정시키거나, 또는 발전기 몸체를 지지프레임에 고정 설치하는 것이 가능하므로, 다양한 설치장소 및 설치환경에 따라서 적절히 선택하여 설치할 수 있으므로, 그 설비구성에 따른 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제3실시태양에 따른 풍력 헬스기구 발전 시스템에 따르면, 풍력을 이용하여 발전할 수 있는 풍력터빈과, 사람의 인위적인 운동력을 이용하여 발전할 수 있는 운동장치를 구비하고, 풍력과 사람의 운동력을 선택적으로 전달받아 에너지를 생산할 수 있게 된다.
따라서, 자연적인 바람이 발생하지 않더라도, 사람의 인위적인 운동력을 이용하여 발전을 할 수 있으므로, 에너지를 효율적으로 발생 및 충전할 수 있으므로, 보다 안정적인 전력공급을 할 수 있으며, 사람의 운동시 발생하는 운동력을 활용할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제4실시태양에 적용된 풍력터빈의 경우에는, 외부의 불규칙하고 다방향성의 바람을 스테이터 블레이드에 의해 일정하게 분할하여 로터 블레이드로 유도하여 규칙적이고 안정적인 풍력을 얻을 수 있다. 또한, 풍력터빈의 로터 블레이드의 각 단위날개를 포켓형태로 제작하여 유입되는 바람을 보다 큰 면적으로 대접되게 함으로써 로터 블레이드의 회전력 향상에 기여된다.
또한, 예를 들어 초속 3m 이상이어야 충전전압이 발생된다고 할 경우, 풍속이 초속 3m 미만일 경우에 그 초속 3m에 모자라는 몇 % 부족한 회전력을 운동장치를 사용시 발생되는 운동력으로 보충하여 줌으로써, 풍속이 초속 3m 이상이 될 때의 회전력을 유지하도록 할 수 있게 되어 발전력 상태가 유지되도록 할 수 있다. 이와 같이 운동장치를 이용한 운동력 또한 몇 %로만 운동에너지를 사용하므로 무리한 무리한 체력소모를 하지 않으면서도 정상적인 발전력 상태가 유지되도록 할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 제4실시태양에 의하면, 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 이용하여 발생시킨 작은 동력이 지렛대 원리를 거쳐 큰 동력으로 전환되도록 하는데 효과가 있다.
또한, 동력발생장치의 작은 동력이 지렛대 원리에 의하여 구동 기어부를 계속 회전시켜 발생된 구동 기어부의 동력으로 발전장치를 용이하게 작동시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 동력발생장치의 작은 동력으로 구동 기어부를 회전시킬 때 지렛대 원리를 사용해 다수의 구동기어들을 점진적으로 회전시킴으로써 큰 동력이 발생되도록 하는 효과가 있다.
또한, 동력발생장치에서 발생한 소 용량의 동력으로 지렛대를 순차적으로 작동시킴으로써, 발전장치에 증대된 동력이 전달될 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 자연에너지 및 인력을 이용할 수 있는 장소에 설치함으로써, 환경 친화적으로 전기를 생산할 수 있어 운전비용이 저렴하고 양질의 전력을 공급할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시태양에 따른 터보형 수직축 풍력장치의 분해사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시태양에 따른 터보형 수직축 풍력장치의 결합사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시태양에 따른 터보형 수직축 풍력장치의 평면도이ㄷ다.
도 4는 본 발명의 제1실시태양에 따른 스테이터 블레이드를 발췌한 평면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시태양에 따른 스테이터 블레이드 및 로터 블레이드의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시태양에 따른 스테이터 블레이드를 발췌한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시태양에 따른 풍력좌우 방향키 발전장치를 나타내 보인 개략적인 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2실시태양의 다른 실시예에 따른 발전장치를 나타내 보인 도면이다.
도 9는 도 7에 도시된 제1풍력터빈의 사시도이다.
도 10은 도 7에 도시된 제1풍력터빈의 스테이터 블레이드와 로터 블레이드의 결합 평면도이다.
도 11은 도 7에 도시된 제1풍력터빈의 요부를 발췌하여 보인 사시도이다.
도 12는 도 7에 도시된 제1풍력터빈의 로터 블레이드의 포집판을 발췌하여 보인 사시도이다.
도 13 내지 15는 도 7에 도시된 제1풍력터빈의 로터 블레이드의 포집판의 다른 예들을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 제3실시태양에 따른 풍력 헬스기구 발전 시스템을 나타내 보인 개략적인 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 풍력터빈을 나타내 보인 분해사시도이다.
도 18은 도 16에 도시된 풍력터빈의 결합사시도이다.
도 19는 도 16에 도시된 풍력터빈의 다른 실시예를 나타내 보인 사시도이다.
도 20는 도 17에 도시된 풍력터빈과 제1동력전달유닛의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 본 발명의 제4실시태양에 따른 발전시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 22는 도 1의 A-A를 도시한 도면이다.
도 23은 도 22에 나타낸 동력 증대장치를 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 24는 도 22에 나타낸 동력 증대장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 25는 도 22에 나타낸 동력 증대장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 26은 도 22에 나타낸 동력 증대장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 27은 도 22에 나타낸 동력 증대장치의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
부호의 설명 :
10 : 베이스 20 : 칼럼
30 : 스테이터 블레이드 40 : 축 브라켓
50 : 수직 회전축 60 : 로터 블레이드
70 : 발전기
30'..스테이터 블레이드 33'..광고판 겸용 안내 블레이드
80'..지지부재 50a', 50b'..회전 수직축 60'..로터 블레이드 A..지지프레임
120..쌍축 발전기 130,140..제1, 제2풍력터빈
150,160..제1, 제2동력전달유닛
10''..베이스 20''..칼럼
30''..스테이터 블레이드 33''..광고판 겸용 안내 블레이드
40''..축 브라켓 50''..회전 수직축
60''..로터 블레이드 100..풍력터빈
200..충전지 310,320..제Ⅰ, 제Ⅱ발전기
400..운동장치 500..제Ⅰ동력전달유닛
600..제Ⅱ동력전달유닛 700..송풍유닛
1002: 동력발생장치 1004: 동력 증대장치
1006: 발전장치 1008: 충전장치
1010: 전류변환장치 1012: 클러치
1020: 시작 작동부 1021: 동력전달 축
1022: 가압레버 1040: 연동 작동부
1041: 지렛대 1041S: 스톱퍼
1041W: 당김용 탄성부재 1042: 중량추
1043: 래치레버 1045: 푸쉬바
1047: 랙기어 1048: 반원기어
1049: 회전 중심축 1050: 내륜기어
1060: 구동 기어부 1061: 구동기어
1062: 중심축 1063: 일방향기어
1070: 종동 기어부 1071: 종동기어
1073: 역회전 방지부재
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면을 기초하여 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 보다 명확해 질 것이다.
우선, 도 1 내지 6을 기초로 본 발명의 제1실시태양의 터보형 수직축 풍력장치에 대하여 설명하겠다.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 터보형 수직축 풍력장치의 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 터보형 수직축 풍력장치의 결합사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 터보형 수직축 풍력장치의 평면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스테이터 블레이드를 발췌한 평면도, 도 5는 본 발명에 따른 스테이터 블레이드 및 로터 블레이드의 사시도, 도 6은 본 발명에 따른 스테이터 블레이드를 발췌한 사시도이다.
도 1 내지 6에 의하면, 본 발명의 제1실시태양에 따른 터보형 수직축 풍력장치는 베이스(10), 칼럼(20), 스테이터 블레이드(30), 축 브라켓(40), 수직 회전축(50), 로터 블레이드(60), 발전기(70)로 구성된다.
상기 베이스(10)는 지면 위에 지지되는 부분으로서 풍력장치의 전체 무게를 지탱하게 된다. 이러한 베이스(10)의 중앙에는 상기 수직 회전축(50)과 연결되는 발전기(70)가 수납될 수 있도록 설치부(11)가 마련되어 있다.
상기 칼럼(20)은 상기 베이스(10) 상에 삼각배열된다. 상기 칼럼(20)은 바람이 부는 위치가 보통 위쪽임을 감안하여 상기 스테이터 블레이드(30)와 로터 블레이드(60)가 가장 바람을 많이 흡수할 수 있도록 상부로 올려주는 역할을 한다.
이때, 상기 칼럼(20)은 그 길이가 고정된 형태를 적용할 수 있으나, 보다 바람직하기로는 실린더(80)에 의해 길이 가변이 가능토록 함으로써 이에 의해 지지되는 상기 스테이터 블레이드(30) 및 로터 블레이드(60)를 보다 높은 위치로 올려 주거나 또는 낮은 곳에 위치하도록 위치를 조절하는 역할을 하게 된다.
상기 스테이터 블레이드(30)는 상기 칼럼(20) 상에 고정되게 적층 설치되며, 원형의 상부륜(31)과 하부륜(32) 사이에 다수의 안내 블레이드(33)가 중심선 방향에 대하여 기울어지게 설치된다.
보다 구체적으로는, 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 복수의 안내 블레이드(33)는 상기 상부륜(31)과 하부륜(32)의 사이에 360°에 걸쳐 상기 상부륜(31)과 하부륜(32)의 중심선 방향에 대하여 기울어지게 설치된다. 게다가, 상기 복수의 안내 블레이드(33) 상호 간의 간격은 상기 상부륜(31)과 하부륜(32)의 중심 방향으로 갈수록 좁아지게 설치된다. 따라서, 안내 블레이드(33)는 외부에서 부는 바람을 보다 용이하게 많이 유도할 수 있어서 바람의 응집효과를 극대화시킬 수 있으며, 또한 외부의 바람이 일정하게 분할되어 유입되므로 더욱 많은 바람이 일률적으로 유입될 수 있다.
상기 축 브라켓(40)은 상기 베이스(10) 상에 삼발이 형태로 설치된 채, 상기 수직 회전축 (50)을 회전 가능한 상태로 지지하는 역할을 한다.
상기 수직 회전축(50)은 상기 축 브라켓(40)에 회전 가능하게 지지된 채, 그 상부는 상기 로터 블레이드(60)와 결합되고, 하부는 상기 베이스(10)의 설치부(11) 내에 설치된 발전기(70)와 연결된다.
상기 로터 블레이드(60)는 상기 수직 회전축(50)에 결합되는 결합부(61)와, 상기 결합부(61)로부터 방사상으로 일정간격으로 배치되는 다수의 방사판(62)과, 상기 방사판(62)의 외측 단부에 결합 또는 형성되어 바람을 포집하는 포집판(63)과, 상기 방사판(62)의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테(64)로 구성된다.
상기 로터 블레이드(60)는 바람력에 의해 회전되는 부품인 만큼 보다 많은 바람을 일률적으로 받아야만 회전력을 배가시켜 발전효율을 증대시킬 수 있다. 그러므로, 앞서 설명한 바와 같이 상기 스테이터 블레이드(30)의 복수의 각 안내 블레이드(33)에 의해 외부 바람이 일정하게 분할되어 일률적으로 로터 블레이드(60)로 유입되게 하고, 또한 이와 같이 로터 블레이드(60)로 유입된 바람은 상기 포집판(63)에 의해 되도록 많은 양이 포집되어 방사판(62)을 회전시키게 되므로 로터 블레이드(60)의 회전을 일정하고도 강하게 회전시킬 수 있게 된다.
따라서, 이러한 일정하고도 강한 회전력은 상기 발전기(70)로 전달되어 큰 발전동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.
다음으로, 도 7 내지 15을 기초로 본 발명의 제2실시태양의 풍력좌우 방향키 발전장치에 대하여 설명하겠다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제2실시태양의 풍력좌우 방향키 발전장치는, 지지프레임(110)과, 상기 지지프레임(110)에 설치되며 양측 각각으로 축이 돌출되어 설치되며 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기(120)와, 바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈(130)과, 상기 제1풍력터빈(130)보다 낮은 높이에 설치되며 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈(140)과, 상기 제1풍력터빈(130)의 회전력을 상기 발전기(120)로 전달하는 제1동력전달유닛(150) 및 상기 제2풍력터빈(140)의 회전력을 상기 발전기(120)로 전달하는 제2동력전달유닛(160)을 구비한다.
상기 지지프레임(110)은 지지면에 놓이는 것으로서, 이 지지프레임(110)에 상기 발전기(120)가 설치된다.
상기 발전기(120)는 발전기 몸체(121)와, 발전기 몸체(121)의 양측으로 서로 대향되어 돌출되게 설치되는 고정축(122)을 구비한다. 상기 고정축(122)은 지지프레임(110)에 고정 설치되며, 이 고정축(122)에 대해 상기 발전기 몸체(121)가 회전 가능하게 설치된다. 그리고 발전기 몸체(121)는 고정축(122) 상에서 회전되면서 전기에너지를 생성하게 된다. 생산된 전기에너지는 고정축(122)을 통해 연결되는 전기케이블을 통해 외부로 공급될 수 있다.
상기 제1풍력터빈(130)은 바람에 의해 회전되도록 설치되는 구성으로서, 상기 제2풍력터빈(140) 보다는 높은 위치에 설치되며, 제2풍력터빈(140)과는 동일한 구성을 가질 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2풍력터빈(130,140)을 서로 다른 높이에 배치함으로써, 높은 위치에서 바람이 불거나, 낮은 위치에서 바람이 부는 것에 상관없이 일정한 풍력발전이 이루어지도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시태양에서는 상기 제1풍력터빈(130)과 제2풍력터빈(140)이 동일한 구성을 가지는 것이므로, 제1풍력터빈(130)을 대표로 하여 자세히 설명하기로 한다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 상기 제1풍력터빈(130)은 한 쌍의 상부륜(31')과 하부륜(32')의 사이에 다수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33')가 360°에 걸쳐 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 설치된 스테이터 블레이드(30')와, 상기 스테이터 블레이드(30')가 고정되도록 지지하는 지지부재(80')와, 축 브라켓(40')에 의하여 회전 가능하게 설치되며 하단은 상기 제1동력전달유닛(150')에 연결되는 회전 수직축(50a')과, 상기 회전 수직축(50a')에 결합되며 상기 스테이터 블레이드(30')의 내부에 배치되고 상기 스테이터 블레이드(30')에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드(60')를 구비한다.
본 발명의 스테이터 블레이드(30')는 한 쌍의 상부륜(31')과 하부륜(32') 사이에 다수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33')가 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 설치된다. 상기 상부륜(31')은 한 쌍이 내주 및 외주에 각각 배치되어 광고판 겸용 안내 블레이드(33')의 상단의 양측을 지지하며, 상기 하부륜(32')은 한 쌍이 내주 및 외주에 마련되어 광고판 겸용 안내 블레이드(33')의 하단의 양측을 각각 지지함으로써, 바람에 의해 안내 블레이드(33')가 변형되거나 흔들리거나, 결합관계가 느슨해지지 않도록 견고하게 지지하게 된다.
상기 광고판 겸용 안내 블레이드(33')는 원주 방향을 따라서 360°에 걸쳐 일정 간격으로 배치되며, 상부륜(31')과 하부륜(32')의 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 배치된다. 또한, 본 발명의 복수의 안내 블레이드(32')는 상호 간의 간격이 중심방향으로 갈수록 좁아지도록 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라 광고판 겸용 안내 블레이드(33)는 외부에서 부는 바람을 보다 용이하게 많이 유도할 수 있어서 바람의 응집효과를 극대화시킬 수 있으며, 또한 외부의 바람이 일정하게 분할되어 유입되므로 더욱 많은 바람이 일률적으로 유입될 수 있다.
상기 지지부재(80')는 상기 스테이터 블레이드(30')가 고정되도록 지지하는 것으로 복수의 지지부재(80')가 일정간격으로 배치되어 스테이터 블레이드(30')를 지지한다. 구체적으로 지지부재(80')의 일단은 스테이터 블레이드(30')에 결합하고, 타단은 로터 블레이드(60')의 결합부(61') 측에 결합되는 결합부재(81')로 이루어져 있으며, 이와 같이 구성된 복수의 지지부재(80')가 원주상으로 일정간격으로 배치되어 스테이터 블레이드(30')를 지지한다.
상기 회전 수직축(50a')은 축 브라켓(40')에 의해 회전 가능하게 지지된 채, 그 상부는 로터 블레이드(60')와 결합되고, 하부는 제1동력전달유닛(150')에 연결되어, 상기 로터 블레이드(60')가 바람에 의하여 회전되면 그 회전력을 제1동력전달유닛(150')에 전달한다.
상기 로터 블레이드(60')는 상기 회전 수직축(50a')에 결합되는 결합부(61')와, 상기 결합부(61')로부터 방사상으로 배치되는 방사판(62')과, 상기 방사판(62')의 외측 단부에 결합 또는 형성되어 바람을 포집하는 포집판(63')과, 상기 방사판(62)의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테(64')를 구비한다.
상기 로터 블레이드(60')는 바람력에 의해 회전되는 부품인 만큼 보다 많은 바람을 일률적으로 받아야만 회전력을 배가시켜 발전효율을 증대시킬 수 있다. 그러므로, 상기 스테이터 블레이드(30')의 각 광고판 겸용 안내 블레이드(33')에 의해 외부 바람을 일정하게 분할하여 로터 블레이드(60')로 유입되게 하고, 로터 블레이드(60')로 유입된 바람은 상기 포집판(63')에 의해 되도록 많은 양이 포집되어 방사판(62')을 회전시키게 되므로, 로터 블레이드(60')의 회전을 일정하고도 강하게 회전시킬 수 있게 된다.
따라서, 이러한 일정하고도 강한 회전력은 상기 쌍축 발전기(120)로 전달되어 큰 발전동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 포집판(63')은 도 12에 도시된 바와 같이, 진입되는 바람을 더 많이 포집할 수 있도록, 포집용기부(63a')와, 상부커버(63b') 및 하부커버(63c')를 가지는 것이 좋다.
포집용기부(63a')는 바람이 유입되는 입사면을 기준으로 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가진다.
상기 포집용기부(63a')의 상부 및 하부 각각에는 상기 상부커버(63b') 및 하부커버(63c')가 각각 설치됨으로써, 포집용기부(63a') 내부로 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고, 포집용기부(63a')를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 함으로써, 로터 블레이드(60')에서 바람력을 더욱더 효과적으로 전달받을 수 있도록 한다.
또한, 도 13에 도시된 바와 같이, 포집판(263')의 형상이 반달 모양으로 형성될 수도 있고, 도 15에 도시된 바와 같이, 상부 및 하부커버가 생략된 포집판(463')을 설치할 수도 있다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이 그 평면 형상이 사각형인 포집판(463')을 설치할 수도 있다. 이와 같이 포집판(63')은 삼각형의 평면형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상의 포집판을 설치할 수 있음은 당연하다.
상기 제1동력전달유닛(150)은 제1풍력터빈(130)의 회전력을 쌍축 발전기(120)로 전달하기 위한 것으로서, 회전 수직 축(50a')에 연결되는 제1베벨기어(151)와, 상기 제1베벨기어(151)와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어(152)와, 상기 제2베벨기어(152)가 일단에 연결되며 타단에는 구동풀리(153)가 설치되는 수평축(154)과, 상기 발전기 몸체(121)의 양측에 각각 설치되는 종동풀리(155)와, 상기 구동풀리(153)와 상기 종동풀리(155)를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재(156)를 구비한다.
상기 동력전달부재(156)는 동력전달벨트 또는 동력전달체인일 수 있다. 상기 종동풀리(155)는 발전기 몸체(121)의 일측에 결합되며, 발전기 몸체(121)와 함께 고정축(122)에 대해 회전되게 설치된다. 상기 구성을 가지는 제1동력전달유닛(150)에 의해서 제1풍력터빈(130)의 회전력이 발전기 몸체(121)로 전달되어, 발전기 몸체(121)를 회전시킬 수 있게 된다.
상기 제2동력전달유닛(160)은 제2풍력터빈(140)의 회전력을 발전기 몸체(121)로 전달하기 위한 것으로서, 제1동력전달유닛(150)과 동일한 구성을 가지되, 서로 대칭되게 배치된 구조를 갖는다. 즉, 제2동력전달유닛(160)은 제2풍력터빈(140)의 수직축(50b')의 하단에 결합되는 제1베벨기어(161)와, 제1베벨기어(161)와 기어연결되는 제2베벨기어(162), 상기 제2베벨기어(162)가 일단에 연결되며 타단에는 구동풀리(163)가 설치되는 수평축(164)과, 상기 발전기 몸체(121)의 일측에 설치되는 종동풀리(165)와, 상기 구동풀리(163)와 상기 종동풀리(165)를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재(166)를 구비한다.
여기서, 상기 종동풀리(165)는 제1동력전달유닛(150)의 종동풀리(155)와 서로 발전기 몸체(121)를 사이에 두고 대칭되게 배치되며, 발절기 몸체(121)와 일체로 회전되도록 결합된다. 상기 동력전달부재(166)도 동력전달벨트 또는 동력전달체인을 포함할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 서로 다른 높이에 설치되는 제1 및 제2풍력터빈(130,140) 중 적어도 어느 하나만 바람에 의해서 회전되더라도, 그 회전력을 발전기 몸체(121)로 전달하여 발전을 할 수 있게 된다.
또한, 도 8를 참조하면 본 발명의 제2실시태양의 다른 실시예로 발전기(120')는 발전기 몸체(121')와, 발전기 몸체(121')의 양측으로 돌출되게 설치되는 회전축(122')을 구비할 수도 있다. 상기 발전기 몸체(121')는 프레임(110)에 고정 설치되며, 상기 회전축(122')은 상기 발전기 몸체(121')에 회전 가능하게 결합된다.
상기 회전축(122')은 상기 발전기 몸체(121')에 대해서 회전 가능하게 연결되며, 양측으로 노출된다. 또한 회전축(122')에는 제1 및 제2동력전달유닛(150,160)의 종동풀리(155,165)가 각각 결합된다. 이 경우, 상기 종동풀리들(155,165)은 회전축(122')에 결합되어 회전축(122')과 일체로 회전된다. 따라서 제1 및 제2풍력터빈(130,140) 각각에서 전달되는 바람력에 의한 회전력은 회전축들(122')을 회전시킴으로써, 발전기 몸체(121') 내에서 전기에너지가 생성되도록 할 수 있다.
다음으로, 도 16 내지 20을 참조하여 본 발명의 제3실시태양에 따른 풍력 헬스기구 발전 시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 16을 참조하면, 본 발명의 제3실시태양에 따른 풍력 헬스기구 발전 시스템은, 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기(310,320)와, 바람에 의해 회전되도록 설치되는 풍력터빈(100)과, 상기 풍력터빈(100)의 회전력을 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기(310,320)로 선택적으로 전달하는 제Ⅰ동력전달유닛(500)과, 사람의 신체를 이용하여 운동할 수 있도록 마련된 적어도 하나 이상의 운동기구를 가지는 운동장치(400)와, 상기 운동장치(400)를 이용하여 운동할 때 발생하는 회전동력을 제Ⅰ발전기(310)로 전달하는 제Ⅱ동력전달유닛(600)과, 상기 운동장치(400)를 이용하여 운동할 때 발생하는 회전동력을 이용하여 바람을 발생시키는 송풍장치(700)와, 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기에서 발생되는 전력을 충전하는 충전지(200)를 구비한다.
상기 제Ⅰ발전기(310)는 소위 쌍축 발전기(310)로서, 발전기 몸체(311)와, 발전기 몸체(311)의 양측으로 서로 대향되어 돌출되게 설치되는 고정축(312)을 구비한다. 상기 고정축(312)은 지지프레임(A)에 설치되는 축고정부에 고정 설치되며, 이 고정축(312)에 대해 상기 발전기 몸체(311)가 회전 가능하게 설치된다. 그리고 발전기 몸체(311)는 고정축(312) 상에서 회전되면서 전기에너지를 생성하게 된다. 생산된 전기에너지는 고정축(312)을 통해 연결되는 전기케이블을 통해 상기 충전지(200)로 전달된다.
여기서, 상기 제Ⅰ발전기(310)는 풍력터빈(100)으로부터 오는 동력을 전달받도록 제Ⅰ동력전달유닛(500)에 연결되어 선택적으로 동력을 전달받고, 또한 상기 운동장치(400)의 동력을 제Ⅱ동력전달유닛(600)을 통해 전달받는다.
상기 제Ⅱ발전기(320)도 발전기 몸체(321)와, 고정축(322)을 가진다. 상기 발전기 몸체(321)는 제Ⅰ동력전달유닛(500)으로부터 동력을 전달받아 회전구동되면서, 발전을 하여 전기에너지를 생산하고, 그 생산된 전기에너지는 충전지(200)로 전송된다.
여기서 제Ⅰ발전기(310)는 풍력터빈(100)에 의해서도 발전을 하고, 운동장치(400)에 의해서도 발전을 하도록 연결되며, 제Ⅱ발전기(310)는 풍력터빈(100)의 동력만을 전달받아 전기에너지를 생산하도록 연결된다.
상기 풍력터빈(100)은 바람에 의해 회전되도록 설치되는 구성으로서, 도 17 내지 19에 도시된 바와 같이, 베이스(10'')와, 상기 베이스(10'') 상에 설치되는 복수의 칼럼(20'')과, 상기 칼럼(20'') 상에 적층 설치되며 한 쌍의 상부륜(31'')과 하부륜(32'') 사이에 다수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')가 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 배치된 스테이터 블레이드(30'')와, 상기 베이스(10'')의 중앙에 설치되는 축 브라켓(40'')과 ,상기 축 브라켓(40'')에 회전 가능하게 설치되며 하단은 상기 제Ⅰ동력전달유닛(500)의 출력축(510)에 연결되는 회전 수직축(50'')과, 상기 회전 수직축(50'')에 결합되며 상기 스테이터 블레이드(30'')의 내부에 배치되며 상기 스테이터 블레이드(30'')에 의해 가이드되어 유입되는 풍력에 의해 회전되는 로터 블레이드(60'')를 구비한다.
상기 베이스(10'')는 지면 위에 지지되는 부분으로서 풍력장치 즉, 풍력터빈(100)의 전체 무게를 지탱하게 된다.
상기 칼럼(20'')은 상기 베이스(10'') 상에 삼각배열된다. 상기 칼럼(20'')은 바람이 부는 위치가 보통 위쪽임을 감안하여 상기 스테이터 블레이드(30'')와 로터 블레이드(60'')가 가장 바람을 많이 흡수할 수 있도록 상부로 올려주는 역할을 한다.
이때, 상기 칼럼(20'')은 그 길이가 고정된 형태를 적용할 수 있으나, 보다 바람직하기로는 실린더에 의해 길이 가변이 가능하도록 함으로써, 칼럼(20'')에 의해 지지되는 스테이터 블레이드(30'') 및 로터 블레이드(60'')를 보다 높은 위치로 올려주거나 또는 낮은 곳에 위치하도록 위치를 조절할 수 있게 된다.
상기 스테이터 블레이드(30'')는 상기 칼럼(20'') 상에 적층 설치되되, 상부륜(31)과 하부륜(32) 사이에 다수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')가 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 배치되어 설치된다. 상기 상부륜(31'')은 한 쌍이 내주 및 외주에 각각 배치되어 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')의 상단의 양측을 지지하며, 상기 하부륜(32'')은 한 쌍이 내주 및 외주에 각각 마련되어 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')의 하단의 양측을 각각 지지함으로써, 바람에 의해 안내 블레이드(33'')가 변형되거나 흔들리거나, 결합관계가 느슨해지지 않도록 견고하게 지지하게 된다.
상기 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')는 원주 방향을 따라서 360°에 걸쳐 일정 간격으로 배치되며, 상부륜(31'')과 하부륜(32'')의 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 배치된다. 게다가 복수의 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')는 상호 간의 간격이 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지도록 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')는 외부에서 부는 바람을 보다 용이하게 많이 유도할 수 있어서 바람의 응집효과를 극대화시킬 수 있으며, 또한 외부의 바람이 일정하게 분할되어 유입되므로 더욱 많은 바람이 일률적으로 유입될 수 있다.
상기 축 브라켓(40'')은 상기 베이스(10'') 상에 삼발이 형태로 설치된 채, 상기 회전 수직축(50'')을 회전 가능한 상태로 지지하는 역할을 한다.
상기 회전 수직축(50'')은 상기 축 브라켓(40'')에 회전 가능하게 지지된 채, 그 상부는 상기 로터 블레이드(60'')와 결합되고, 하부는 상기 제Ⅰ동력전달유닛(500)에 연결된다.
상기 로터 블레이드(60'')는 상기 회전 수직축(50'')에 결합되는 결합부(61'')와, 상기 결합부(61'')로부터 방사상으로 배치되는 방사판(62'')과, 상기 방사판(62'')의 외측 단부에 결합 또는 형성되어 바람을 포집하는 포집판(63'')과, 상기 방사판(62'')의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테(64'')를 구비한다.
상기 로터 블레이드(60'')는 바람력에 의해 회전되는 부품인 만큼 보다 많은 바람을 일률적으로 받아야만 회전력을 배가시켜 발전효율을 증대시킬 수 있다. 그러므로, 상기 스테이터 블레이드(30'')의 각 광고판 겸용 안내 블레이드(33'')에 의해 외부 바람을 일정하게 분할하여 로터 블레이드(60'')로 유입되게 하고, 로터 블레이드로 유입된 바람은 상기 포집판(63'')에 의해 되도록 많은 양이 포집되어 방사판(62'')을 회전시키게 되므로 로터 블레이드(60'')의 회전을 일정하고도 강하게 회전시킬 수 있게 된다. 따라서, 이러한 일정하고도 강한 회전력은 상기 제1동력전달유닛(500)을 통해 제Ⅱ발전기(320)로 선택적으로 전달되어 큰 발전동력을 얻을 수 있게 되는 것이다.
여기서, 상기 포집판(63'')은 상기 제2실시태양의 포집판(63')과 동일한 구성을 가지는 것이 바람직하다. 즉, 포집판(63'')은 진입되는 바람을 더 많이 포집할 수 있도록, 포집용기부와, 상부커버 및 하부커버를 가지는 것이 좋다. 포집용기부는 바람이 유입되는 입사면을 기준으로 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가진다. 상기 포집용기부의 상부 및 하부 각각에는 상기 상부커버 및 하부커버가 각각 설치됨으로써, 포집용기부 내부로 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고, 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 함으로써, 로터 블레이드(60'')에서 풍력을 더욱더 효과적으로 전달받을 수 있도록 한다.
또한, 상기 제2실시태양의 포집판과 마찬가지로 본 실시태양의 포집판(63'')의 형상은 반달 모양으로 형성될 수도 있고, 상부 및 하부커버가 생략된 포집판일 수도 있으며, 또한, 그 평면 형상이 사각형일 수도 있다. 이와 같이 포집판(63'')은 삼각형의 평면형상에 한정되지 않으며, 다양한 형상의 포집판을 설치할 수 있음은 당연하다.
상기 충전지(200)는 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기(310,320)에서 발전 생산되는 전기에너지를 충전하도록 구비된다.
상기 제Ⅰ동력전달유닛(500)은 풍력터빈(100)에 연결되어 풍력터빈(100)의 회전력을 전달받는 출력축(510)과, 출력축(510)의 타단에 연결되어 회전력을 증강시키는 변속부(520)와, 변속부(520)의 동력을 전달받는 제Ⅰ전달축(530)과, 제Ⅰ전달축(530)과 선택적으로 연결 및 분리되는 제Ⅱ전달축(540) 및 제Ⅱ전달축(540)의 동력을 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기(310,320) 각각으로 전달하는 동력전달벨트(550,560)를 구비한다.
상기 출력축(510)에는 풀리(511)가 설치되어 있으며, 상기 풀리(511)에 연결되는 벨트(521)는 변속부(520)의 축(522)에 연결된다. 그리고 변속부(520)의 축(522)에 설치되는 대반경 풀리(523)에는 벨트(524)가 연결되고, 상기 벨트(524)는 제Ⅰ전달축(530)에 설치되는 풀리(531)에 연결되어 동력을 전달하게 된다.
상기 제Ⅰ전달축(530)은 프레임(10)의 상부에 회전 가능하게 설치되고, 그 단부에는 구동커플러(532)가 설치된다.
상기 제Ⅱ전달축(540)은 제Ⅰ전달축(530)과 나란하도록 동축적으로 설치되며, 프레임(10)의 상부에 회전 가능하게 설치된다. 제Ⅱ전달축(540)의 단부에는 구동커플러(532)와 선택적으로 커플링결합되는 종동커플러(542)가 설치된다. 이 종동커플러(542)는 제Ⅱ전달축(540)의 길이 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치됨으로써, 구동커플러(532)와 연결 및 분리 가능하며, 연결된 상태에서는 제Ⅰ전달축(530)과 제Ⅱ전달축(540)이 동시에 회전될 수 있다.
상기 동력전달벨트(550)는 제Ⅱ전달축(540)의 동력을 제Ⅱ발전기(320)로 전달하고, 다른 동력전달벨트(560)는 제Ⅰ발전기(310)로 동력을 전달한다.
상기 운동장치(400)는 소정의 운동실(20) 내에 구비되는 것으로서, 페달식 운동기구(410)와, 상체근육풀기용 기구(420)를 구비한다. 페달식 운동기구(410)는 프레임(411) 상에 회전체(412)가 회전 가능하게 설치되며, 회전체(412)를 회전시키기 위한 한 쌍의 페달(413)이 회전체(412)의 양측에 연결된다. 상기 페달(413)을 발 또는 손을 회전시켜서 유산소 운동을 할 수 있다.
상기 상체근육풀기용 기구(420)는 프레임 또는 천정프레임(421)에 설치되는 것으로서, 회전체(422)와, 회전체(422)에 마련된 회전손잡이(423)을 가진다. 따라서 회전손잡이(423)를 잡고 회전시키면서 운동을 할 수 있다.
상기 기구들(410,420) 각각의 회전력은 제Ⅱ동력전달유닛(600)에 의해 제Ⅰ발전기(310)로 전달된다.
상기 제Ⅱ동력전달유닛(600)은 다수의 풀리(611,612,613)가 설치된 회전축(610)과, 회전축(610)과 페달식 운동기구(410)를 연결하는 제Ⅰ벨트(620), 회전축(610)과 상체근육풀기용 기구(420)를 연결하는 제Ⅱ벨트(630) 및 회전축(610)과 제Ⅰ발전기(310)를 연결하는 제Ⅲ벨트(640)를 구비한다. 상기 구성에 의하면, 페달식 운동기구(410), 상체근육풀기용 기구(420)를 이용하여 사람이 운동을 하게 되면, 그 운동시 발생하는 회전력이 벨트(620,630)를 통해 회전축(610)으로 전달되고, 회전축(610)의 회전력은 제Ⅲ벨트(640)를 통해 제Ⅰ발전기(310)로 전달된다.
여기서 페달식 운동기구(410)와 상체근육풀기용 기구(420)의 반대 방향으로의 회전을 방지하도록 회전축(610)에는 클러치베어링(미도시)이 더 구비된다. 따라서, 발전기를 다수의 운동기구(410,420)를 동시에 이용할 경우, 역방향으로 회전축(610)이 회전되어 발전동력을 얻지 못하는 것을 방지하고, 발전동력을 얻을 수 있는 방향으로만 회전될 수 있도록 할 수 있다.
상기 송풍장치(700)는 운동장치(400)에서 생성되는 운동력을 이용하여 실내에서 선풍기 또는 환풍기로 사용할 수 있는 것으로서, 송풍팬(710)과, 송풍팬(710)이 연결되는 회전축(720)과, 회전축(720)에 마련된 풀리(721)와 상기 회전축(610)에 마련된 풀리(730)을 연결하는 벨트(740)를 구비한다.
상기 구성에 의하면, 운동기구들(410,420)을 이용하여 운동을 하게 되면, 그 운동력에 의해서 회전축(610)이 회전하게 된다. 그러면, 그 회전축(610)에 연결되어 동력을 전달받는 송풍팬(710)이 회전하게 됨으로써, 운동기구들(410,420)이 있는 실내로 바람을 제공하게 되어, 선풍기와 같은 효과를 낼 수 있으며, 또한 환풍기로서의 역할도 할 수 있다.
상기 충전지(200)는 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기(310,320)에서 발전 생산되는 전기에너지를 충전하도록 구비된다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 풍력 헬스기구 발전 시스템에 의하면, 풍력을 이용한 풍력터빈으로부터 발생하는 동력을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있을 뿐만 아니라, 유산소 또는 무산소 운동기구를 이용할 때 발생하는 운동력(회전력)을 발전기로 전달하여 줌으로써, 사람의 운동력으로도 전력을 생산할 수 있게 된다.
따라서, 바람이 많이 부는 경우에는 풍력터빈으로부터 발생하는 회전력을 이용하여 충분한 양의 전력을 발전하여 충전할 수 있으며, 이와는 별도로 운동기구(410,420)를 사용할 때 발생하는 회전력을 이용하여 전력을 발전하여 충전하게 됨으로써, 보다 많은 양의 전력을 생산할 수 있으며, 다양한 곳으로부터 동력을 전달받아 발전할 수 있으므로, 안정적으로 전력을 생산 및 공급할 수 있게 된다.
또한, 운동기구를 사용시 발생하는 회전력을 이용하여 송풍팬(710)을 구동시킴으로써, 별도의 전력을 이용할 필요가 없게 된다. 따라서 그만큼 에너지 소비를 줄일 수 있는 이점이 있다.
마지막으로, 도 21 내지 27을 기초로 본 발명의 제4실시태양의 발전시스템용 동력증대장치를 상세하게 설명하겠다.
본 발명의 제4실시태양의 발전시스템용 동력증대장치는, 도 21에 도시된 바와 같이, 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 구동원으로 하는 동력발생장치(1002)와, 상기 동력발생장치(1002)의 동력에 의하여 연동하도록 설치되는 동력 증대장치(1004)와, 상기 동력 증대장치(1004)의 동력으로 연동하여 발전시키도록 설치되는 발전장치(1006)와, 상기 발전장치(1006)에서 발전된 전기를 충전하는 충전장치(1008)와, 상기 충전장치(1008)에 충전된 전기를 변환시켜 송전할 수 있도록 하는 전류변환장치(1010)를 포함한다.
상기 동력발생장치(1002)는 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 구동원으로 하여 동력을 발생시키는 장치로, 상기 본 발명의 제1실시태양의 터보형 수직축 풍력장치, 제2실시태양의 풍력좌우 방향키 발전장치, 제3실시태양의 풍력 헬스기구 발전 시스템 중 하나 이상인 것이 바람직하다.
상기 동력 증대장치(1004)는, 동력발생장치(1002)의 동력이 클러치(1012)에 의하여 가변적으로 연동되도록 연결 설치되는 시작 작동부(1020)를 구비한다.
상기한 시작 작동부(1020)는, 클러치(1012)로 단속되는 동력전달 축(1021)을 설치한다. 상기한 시작 작동부(1020)의 동력전달 축(1021)에는, 상기 동력전달 축(1021)을 따라 길이 방향으로 간격을 두고 외주면에 연동 작동부(1040)를 일정 시간차로 작동시킬 수 있도록 롤러를 구비한 가압레버(1022)가 설치되어 있다.
상기한 동력 증대장치(104)는, 상기 시작 작동부(1020)에 의하여 양쪽 단부가 승강하도록 설치되는 연동 작동부(1040)를 구비한다.
상기한 연동 작동부(1040)에는, 상기 가압레버(1022)에 의하여 일측이 눌리도록 설치되고 편심 위치에 해당하는 구동 기어부(1060)가 받침점이 되도록 구동기어(1061)에 지렛대(1041)가 고정핀 등으로 설치된다.
이러한 상기 지렛대(1041)의 타측에는, 자중을 받도록 중량추(1042)가 연결되어 있다. 상기한 지렛대(1041)는, 가압레버(1022)의 누름 작용이 해소되면 중량추(1042)가 설치된 단부측이 중량추(1042)의 무게에 의하여 하강한다.
그리고, 중량추(1042)의 무게에 의하여 하강하는 반대쪽 지렛대(1041)는, 중량추(1042)의 무게가 작용할 때 들리게 되는데, 들리는 단부가 가압레버(1022)의 작동범위를 벗어나지 않도록 스톱퍼(1041S)에 걸리도록 되어 있다.
상기한 스톱퍼(1041S)는, 가압레버(1022)에 의한 누름작용이 용이하도록 한다.
그리고, 상기 스톱퍼(1041S)에 걸리는 지렛대(1041)의 단부에는, 중량추(1042)의 중량에 의하여 급격하게 들리지 않도록 상승을 지연시키는 당김용 탄성부재(1041W)가 설치되어 있다.
또한, 상기 동력 증대장치(1004)는, 상기 연동 작동부(1040)에 의하여 일정 각도씩 일방향으로 회전하는 구동 기어부(1060)가 설치된다.
상기한 구동 기어부(1060)는, 지렛대(1041)가 연결 설치되는 중심축(1062)에 설치되는 일방향기어(1063)를 구비한다. 상기한 일방향기어(1063)는, 순방향 회전시 맞물려 회전하고 역방향 회전시 맞물리지 않고 공회전하게 되는 통상의 기어이다.
상기 일방향기어(1063)에는, 종동 기어부(1070)와 연결되는 구동기어(1061)가 설치되어 있다. 상기한 구동기어(1061)는, 받침프레임(도시생략)에 설치되는 중심축(1062)에 의하여 지지되도록 설치된다.
이러한 구동기어(1061)는, 지렛대(1041)가 눌리면 일방향기어(1063)가 맞물림으로써, 일정 각도내에서 회전하게 된다.
그리고, 지렛대(1041)의 작동이 없는 상태에서 구동기어(1061)는, 일방향기어(1063)에 의하여 중심축(1062)과 직결되지 않고 해제되어 있어 공회전만 하게 된다.
또한, 상기 동력 증대장치(1004)는, 상기 구동 기어부(1060)에 연결되고 출력되는 동력으로 발전장치(1006)를 작동시키는 종동 기어부(1070)가 설치된다.
상기한 종동 기어부(1070)는, 구동기어(1061)에 연결되고 출력축(1072)에 설치되는 종동기어(1071)를 구비한다. 상기한 종동기어(1071)는, 구동기어(1061) 대비 일정 비율로 축소된 소형으로 제조된다. 이러한 종동기어(1071)는, 출력축(1072)을 회전시킬 수 있도록 직접 설치된다.
그리고 상기 동력 증대장치(1004)에는, 상기 종동기어(1071)의 역회전이 방지되도록 출력축(1072)의 일측에 역회전 방지부재(1073)가 설치되어 있다.
상기한 역회전 방지부재(1073)는, 출력축(1072)을 통해 동력이 정확히 출력되도록 래치기어(1074) 및 래치(1075)를 포함한다.
상기한 동력 증대장치(1004)에는, 발전장치(1006)를 작동시키는 동력이 출력되도록 하는 출력축(1072)에 출력기어(1006a)가 설치되어 있다.
또한, 상기 가압레버(1022), 구동기어(1061) 및 종동기어(1071)는, 1,2,3 · · · n개 설치될 수 있다.
또한, 상기 지렛대(1041)는, 가압레버(1022), 구동기어(1061) 및 종동기어(1071)의 일대일 대응하도록 병렬로 배치되고 1,2,3 · · · n개 설치될 수 있다.
또한, 상기 가압레버(1022) 및 지렛대(1041)는, 구동기어(1061)를 일정 각도씩 세분화시켜 점진적으로 완전 회전시킬 수 있도록 · · · n개 설치될 수 있다.
즉, 가압레버(1022) 및 지렛대(1041)를 · · · n개 설치함으로써, 동력발생장치(1002)에서 발생된 소 용량의 동력은, 가압레버(1022)들을 통해 지렛대(1041)들을 작은 힘으로 작동시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 지렛대(1041)들은, 구동기어(1061) 및 종동기어(1071)들을 일정 각도씩 순서대로 회전시킴으로써, 결국은 구동기어 및 종동기어(1071)들을 완전 회전시키게 된다.
즉, 구동기어(1061) 및 종동기어(1071)들은, 1회의 회전을 다수의 가압레버(1022)와 지렛대(1041)에 의하여 점진적으로 이루어지기 때문에 소 용량의 동력으로도 회전된다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 설명한다.
먼저, 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 인력을 구동원으로 하는 동력발생장치(1002)는 소량의 동력을 발생시킨다.
상기한 소량의 동력은 클러치(1012)를 통해 직결된 동력전달 축(1021)을 회전시킨다.
상기한 동력전달 축(1021)의 회전으로 외주면을 따라 여러 각도로 설치된 다수의 가압레버(1022)는, 시간차를 두고 병렬로 배치된 다수의 지렛대(1041)를 순서대로 하나씩 누르게 된다.
즉, 상기한 가압레버(1022)는, 지렛대(1041)를 하나씩 누르기 때문에 작은 힘으로도 용이하게 누를 수 있다.
이에 따라, 상기한 지렛대(1041)는, 구동 기어부(1060)를 기준으로 일측이 눌려 경사지도록 회전한다.
상기한 지렛대(1041)가 일정 각도 내에서 회전하면, 구동기어(1061)는 지렛대(1041)의 회전 범위 내에서 일정 각도로 회전하게 된다.
상기한 지렛대(1041)가 지렛대 작용을 하게 되면, 구동기어(1061)는 일정 각도 내에서 회전하고 체인 및 벨트 등으로 연결된 종동기어(1071)를 일정 각도 내에서 회전시킨다.
즉, 일정 각도 내에서 회전하는 구동기어(1061)들은, 다수의 가압레버(1022)와 지렛대(1041)들에 의하여 순차적으로 조금씩 수회에 걸쳐 일정 각도씩 이동하여 회전함으로써, 1회의 회전을 완료하게 된다.
상기한 바와 같이, 가압레버(1022) 및 지렛대(1041)들은, 구동기어(1061)들을 순차적으로 1회전 시킨다.
이때, 구동기어(1061)를 일정 각도 범위 내에서 회전시켰던 지렛대(1041)는, 중량추(1042)와 일방향기어(1063)에 의하여 지렛대 준비 단계로 리턴된다.
상기한 지렛대(1041)는, 중량추(1042)의 무게에 의하여 지렛대 준비 단계로 복원된다. 이후, 지렛대(1041)가 원위치로 리턴되면, 가압레버(1022)는 동력발생장치(1002)에서 전달된 동력의 의하여 회전하는 동력전달 축(1021)에 의하여 지렛대(1041)의 일단을 또 누르게 된다.
상기한 바와 같이, 동력 증대장치(1004)는, 지렛대(1041)들의 반복 작용으로 회전하는 구동기어(1061)들이 종동기어(1071)들을 1회전시키게 된다. 종동기어(1071)의 회전으로 출력축(1072)이 회전하면 출력기어(1006a)로 연결된 발전장치(1006)를 증대된 동력으로 작동시키게 된다.
상기한 발전장치(1006)의 작동으로 생산된 전기는 충전장치(1008), 전류변환장치(1010)를 거쳐 송전된다.
도 23은, 동력 증대장치의 다른 실시예를 도시한 도면으로, 구동 기어부(1060)와 종동 기어부(1070)가 직접 맞물리도록 설치하여 구동기어(1061)와 종동기어(1071)를 연결하는 체인 및 벨트를 생략할 수 있도록 한 것이다.
또한, 도 24는 동력 증대장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면으로, 구동 기어부(1060)의 구동기어(1061)는 래치기어 타입으로 형성된다. 그리고 지렛대(1041)는, 래치기어형 구동기어(1061)를 회전시킬 수 있도록 중량추(1042)가 설치되는 측에 래치레버(1043)가 형성된다.
상기한 지렛대(1041)는, 래치레버(1043)로 구동기어(1061)를 지렛대 원리로 밀어 회전시킬 수 있도록 편심 위치에 받침부(1044)로 설치된다.
상기한 구동기어(1061)는, 일방향기어(1063)를 이용하여 설치되는 중심축(1062)에 설치되고, 동력이 출력되는 중심축(1062)에는 발전장치(1006)가 설치된다.
즉, 가압레버(1022)에 의하여 눌린 지렛대(1041)는, 받침부(1044)를 기준으로 일측의 래치레버(1043)를 상승시킨다. 이에 따라, 래치레버(1043)는, 래치기어형 구동기어(1061)를 회전시켜 동력이 출력되도록 한다.
또한, 도 25는 동력 증대장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면으로, 중량추(1042)가 설치되고 받침부(1044)에 편심되어 설치된 지렛대(1041)에는, 푸쉬바(1045)가 일측 선단에 형성되어 있다.
또한, 상기 푸쉬바(1045)는, 탄성부재(1046)로 지지되는 랙기어(1047)를 용이하게 밀 수 있도록 받침부(1044)의 힌지점보다 하부에 설치된다.
그리고, 상기한 랙기어(1047)는, 중심축(1062)에 일방향기어(1063)로 설치된 피니언 기어형 구동기어(1061)의 하부에 치합 설치된다.
이러한 피니언 기어형 구동기어(1061)는, 지렛대(1041)의 작동시 전후진하는 랙기어(1047)에 의하여 회전함으로써, 발전장치(1006)가 설치된 중심축(1062)을 통해 동력을 출력하게 된다.
또한, 도 26은 동력 증대장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면으로, 중량추(1042)가 설치되고 구동기어(1061)에 편심 설치된 지렛대(1041)에는, 일측 선단에 구동기어(1061)에 치합되는 반원기어(1048)가 설치되어 있다.
이러한 반원기어(1048)는, 중심축(1062)에 설치되는 구동기어(1061)와 수평선상에 접속하게 설치된다.
상기한 구동기어(1061)는, 중심축(1062)에 일방향기어(1063)로 설치된 상태에서 지렛대(1041)의 작용으로 이동하는 반원기어(1048)에 의하여 회전하게 된다.
이에 따라, 상기 구동기어(1061)는 중심축(1062)을 통해 동력을 출력하여 발전장치(1006)를 작동시킨다.
또한, 도 27은 동력 증대장치의 또 다른 실시예를 도시한 도면으로, 지렛대(1041)는, 도시 생략된 지지프레임의 상단에 설치되는 회전 중심축(1049)에 직결 설치된다.
그리고, 상기 지렛대(1041)에는, 가압레버(1022)에 의하여 가압되는 반대측에 중량추(1042)가 설치되어 있다. 상기한 중량추(1042)는, 가압레버(1022)의 작용을 받은 지렛대(1042)가 복귀하도록 한다.
상기한 회전 중심축(1049)에는, 회전 중심축(1049)을 기준으로 왕복 회전하는 내륜기어(1050)가 연결 설치되어 있다. 이에 따라 내륜기어(1050)는, 중심축(1049)을 통해 전달된 동력에 의하여 회전한 한 후 중량추(1042)의 중량에 의하여 복귀하는 지렛대(1042)에 의하여 중심축(1049)이 복원될 때 원위치하게 된다.
상기한 바와 같이 내륜기어(1050)가 왕복 회전운동을 할 때 내접된 구동기어(1061)는, 중심축(1062)에 일방향기어(1063)에 의하여 일방향으로만 회전하게 된다.
이에 따라, 구동기어(1061)는, 중심축(1062)을 중심으로 회전하게 됨으로써, 동력을 출력하여 발전장치(1006)를 작동시키게 된다.
이때, 구동기어(1061)는, 일방향기어(1063)에 의한 회전간섭을 받지 않기 때문에 내륜기어(1050)의 복귀를 용이하게 한다.
상기한 바와 같이, 도 22 내지 도 27에 도시한 동력 증대장치(1004)들은 동력발생장치(1002)에서 발생된 소량의 동력으로 n개의 구동기어(1061)들을 순차적으로 회전시킴으로써 출력되는 구동력을 증대시켜 발전장치(1006)를 작동시킬 수 있도록 한 것이다.

Claims (27)

  1. 지면 위에 지지 고정되는 베이스;
    상기 베이스 상에 수직상으로 설치되는 복수의 칼럼;
    상기 칼럼 상에 고정되게 적층 설치되는 스테이터 블레이드;
    상기 베이스의 중심부위에 설치되는 축 브라켓;
    상기 축 브라켓에 회전 가능하게 지지되는 수직 회전축;
    상기 수직 회전축의 상부에 결합된 채 상기 스테이터 블레이드의 내부에 위치하여, 상기 스테이터 블레이드로부터 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드; 및
    상기 수직 회전축의 하부에 연결되는 발전기;를 포함하고,
    상기 스테이터 블레이드는,
    원형의 상부륜과 하부륜; 및
    상기 상부륜과 하부륜의 사이에 360°에 걸쳐 설치되며, 상기 상부륜과 하부륜의 중심선 방향에 대하여 기울어지게 설치된 복수의 안내 블레이드를 포함하고,
    상기 안내 블레이드 상호 간의 간격은 상기 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지는 것을 특징으로 터보형 수직축 풍력장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터 블레이드는,
    상기 수직 회전축에 결합되는 결합부;
    상기 결합부로부터 방사상으로 일정간격으로 배치되는 다수의 방사판;
    상기 방사판의 외측 단부에 결합 또는 형성되어 바람을 포집하는 포집판; 및
    상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하는 것을 특징으로 하는 터보형 수직축 풍력장치.
  3. 지지프레임과;
    상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와;
    바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과;
    상기 제1풍력터빈 보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과;
    상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및
    상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하고,
    상기 발전기는,
    상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 전달받아 회전되는 발전기 몸체와;
    상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되어 상기 발전기 몸체를 회전 가능하게 지지하며, 상기 지지프레임에 고정되는 고정축;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은,
    상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직축에 연결되는 제1베벨기어와;
    상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와;
    상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과;
    상기 발전기 몸체의 양측에 각각 설치되는 종동풀리와;
    상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
  4. 지지프레임과;
    상기 지지프레임에 설치되며, 양측 각각으로 축이 돌출되게 설치되며, 회전력을 전달받아 전기에너지를 생산하는 발전기와;
    바람에 의해 회전되도록 설치되는 제1풍력터빈과;
    상기 제1풍력터빈보다 낮은 높이에 설치되며, 바람에 의해 회전되는 제2풍력터빈과;
    상기 제1풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제1동력전달유닛; 및
    상기 제2풍력터빈의 회전력을 상기 발전기로 전달하는 제2동력전달유닛;을 포함하고,
    상기 발전기는,
    상기 지지프레임에 고정되는 발전기 몸체와;
    상기 발전기 몸체의 서로 대향되는 양측 각각으로 돌출되게 설치되며, 상기 제1 및 제2동력전달유닛을 통해 상기 제1 및 제2풍력터빈의 회전력을 각각 전달받아 회전되는 회전축;을 포함하고,
    상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각은,
    상기 제1 및 제2풍력터빈 각각의 수직축에 연결되는 제1베벨기어와;
    상기 제1베벨기어와 수직방향으로 연동되게 연결되는 제2베벨기어와;
    상기 제2베벨기어가 일단에 연결되며, 타단에는 구동풀리가 설치되는 수평축과;
    상기 한 쌍의 회전축 각각에 결합되는 종동풀리와;
    상기 구동풀리와 상기 종동풀리를 연결하여 무한궤도를 주행하면서 동력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 제1 및 제2풍력터빈은,
    상부륜과 하부륜의 사이에 다수의 안내 블레이드가 360°에 걸쳐 중심선 방향에 대하여 기울어지도록 설치된 스테이터 블레이드와;
    상기 스테이터 블레이드가 고정되도록 지지하는 지지부재와;
    축 브라켓에 의하여 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 제1 및 제2동력전달유닛 각각에 연결되는 회전 수직축과;
    상기 회전 수직축에 결합되며, 상기 스테이터 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 스테이터 블레이드에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로터 블레이드는,
    상기 회전 수직축에 결합되는 결합부와;
    상기 결합부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 다수의 방사판과;
    상기 방사판의 외측 단부에 설치되어 바람을 포집하는 포집판; 및
    상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하며,
    상기 포집판은,
    바람이 유입되는 입사면을 기준으로 상기 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가지는 포집용기부와,
    상기 포집용기부의 상부 및 하부를 차단하여 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고 상기 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 하는 상부 및 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력좌우 방향키 발전장치.
  7. 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기와;
    바람에 의해 회전되도록 설치되는 풍력터빈과;
    상기 풍력터빈의 회전력을 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기로 선택적으로 전달하는 제Ⅰ동력전달유닛과;
    사람의 신체를 이용하여 운동할 수 있도록 마련된 적어도 하나 이상의 운동기구를 가지는 운동장치와;
    상기 운동장치를 이용하여 운동할 때 발생하는 회전동력을 상기 제Ⅰ발전기로 전달하는 제Ⅱ동력전달유닛과;
    상기 운동장치를 이용하여 운동할 때 발생하는 회전동력을 이용하여 바람을 발생시키는 송풍장치; 및
    상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기에서 발생되는 전력을 충전하는 충전지;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 운동장치는,
    페달을 이용하여 회전력을 일으키는 페달식 운동기구; 및
    사람이 손잡이를 잡고 회전시키도록 구비된 상체근육풀기용 기구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기는,
    상기 제Ⅱ 및 제Ⅰ동력전달유닛에 연결되어 회전구동되면서 전력을 생산하는 발전기 몸체; 및
    상기 발전기 몸체의 양측으로 돌출되게 연결되어, 상기 발전기 몸체를 회전 가능하게 지지하는 고정축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍력터빈은,
    베이스와;
    상기 베이스 상에 설치되는 복수의 칼럼과;
    상기 칼럼 상에 적층 설치되되, 상부륜과 하부륜의 사이에 다수의 안내 블레이드가 360°에 걸쳐 중심선 방향에 대하여 기울어지며 그 상호 간의 간격이 상기 상부륜과 하부륜의 중심 방향으로 갈수록 좁아지도록 설치된 스테이터 블레이드와;
    상기 베이스의 중앙에 설치되는 축 브라켓과;
    상기 축 브라켓에 회전 가능하게 설치되며, 하단은 상기 제Ⅰ동력전달유닛에 연결되는 수직축과;
    상기 수직축에 결합되며, 상기 스테이터 블레이드의 내부에 배치되며, 상기 스테이터 블레이드에 의해 가이드되어 유입되는 바람력에 의해 회전되는 로터 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 로터 블레이드는,
    상기 수직축에 결합되는 결합부와;
    상기 결합부로부터 방사상으로 일정 간격으로 배치되는 다수의 방사판과;
    상기 방사판의 외측 단부에 설치되어 바람을 포집하는 포집판; 및
    상기 방사판의 상부 및 하부 테두리에 결합되는 결합테;를 포함하며,
    상기 포집판은,
    바람이 유입되는 입사면을 기준으로 상기 포집판의 후방으로 돌출되어 바람이 일정량 유입되어 머물 수 있는 공간을 가지는 포집용기부와,
    상기 포집용기부의 상부 및 하부를 차단하여 진입된 바람이 상부 및 하부로 벗어나지 않고 상기 포집용기부를 밀어내는 가압력으로 작용하도록 하는 상부 및 하부커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  12. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제Ⅰ동력전달유닛은,
    상기 풍력터빈에 연결되어 회전력을 전달받는 출력축과;
    상기 출력축의 회전비를 증가시키는 변속부와;
    상기 변속부에 연결되어 회전력을 전달받는 제Ⅰ전달축과;
    상기 제Ⅰ전달축에 선택적으로 연결 및 분리되는 제Ⅱ전달축과;
    상기 제Ⅱ전달축의 회전력을 상기 제Ⅰ 및 제Ⅱ발전기 각각으로 전달하는 복수의 동력전달벨트; 및
    상기 제Ⅰ전달축과 상기 제Ⅱ전달축 각각에 서로 상보적으로 결합 및 분리되게 마련되는 구동커플러 및 종동커플러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  13. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제Ⅱ동력전달유닛은,
    회전축과;
    상기 페달식 운동기구의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 벨트와;
    상기 상체근육풀기용 기구의 동력을 상기 회전축으로 전달하는 벨트와;
    상기 회전축의 회전력을 상기 제Ⅰ발전기로 전달하는 벨트; 및
    상기 회전축에 구비되어 상기 회전축이 일방향으로만 회전구동되도록 제한하는 클러치베어링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  14. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍장치는,
    송풍팬과;
    상기 송풍팬이 연결되는 회전축과;
    상기 송풍팬이 연결된 회전축과 상기 제Ⅱ동력전달유닛의 회전축을 연결하는 벨트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 헬스기구 발전 시스템.
  15. 조력, 파력, 풍력 및 수력 등의 자연에너지 및 헬스 자전거 등 인력을 구동원으로 하는 동력발생장치와, 상기 동력발생장치의 동력에 의하여 연동하도록 설치되는 동력 증대장치와, 상기 동력 증대장치의 동력으로 연동하여 발전시키도록 설치되는 발전장치와, 상기 발전장치에서 발전된 전기를 충전하는 충전장치와, 상기 충전장치에 충전된 전기를 변환시켜 송전하는 전류변환장치를 포함하는 발전시스템용 동력 증대장치에 있어서,
    상기 동력 증대장치는,
    동력발생장치의 동력이 클러치에 의하여 가변적으로 연동하도록 연결 설치되는 시작 작동부와, 상기 시작 작동부에 의하여 양쪽 단부가 승강하도록 설치되는 연동 작동부와, 상기 연동 작동부에 의하여 일정 각도씩 일방향으로 회전하는 구동 기어부와, 상기 구동기어부에 연결되고 동력을 출력시켜 발전장치를 작동시키는 종동 기어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 시작 작동부는,
    클러치로 단속되는 동력전달 축과, 상기 동력전달 축을 따라 길이 방향으로 간격을 두고 외주면에 연동 작동부를 일정 시간차로 작동시킬 수 있도록 롤러를 구비하여 설치되는 가압레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 연동 작동부는,
    상기 가압레버에 의하여 일측이 눌릴 수 있도록 구동 기어부에 편심되게 연결 설치되는 지렛대와, 상기 지렛대의 타측에 자중을 받도록 설치되는 중량추를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 구동 기어부는,
    지렛대가 연결되고 중심축에 설치되는 일방향기어에 일방향으로 회전하도록 설치되는 구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 종동 기어부는,
    구동기어에 연결되고 출력축에 설치되는 종동기어와, 상기 종동기어의 역회전을 방지하도록 출력축의 일측에 래치기어 및 래치를 구비하여 설치되는 역회전 방지부재와, 상기 종동기어가 설치되는 출력축에 발전장치를 작동시키도록 설치되는 출력기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  20. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 가압레버, 구동기어 및 종동기어는,
    1,2,3 · · · n개 설치되는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 지렛대는,
    병렬로 배치되고 1,2,3 · · · n개 설치되는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  22. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 구동기어 및 종동기어는, 서로 맞물려 설치되는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 동력 증대장치는,
    래치기어 타입으로 형성되는 구동기어와, 중량추가 설치되는 지렛대의 일측에 상기 구동기어를 회전시킬 수 있도록 형성되는 래치레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  24. 제15항에 있어서,
    상기 동력 증대장치는,
    중량추가 설치되는 지렛대 측에 형성되는 푸쉬바와, 상기 푸쉬바에 의하여 전후진하도록 탄성부재로 지지 설치된 랙기어와, 상기 랙기어 상에 일방향기어로 설치되어 치합되는 피니언 기어형 구동기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  25. 제15항에 있어서,
    상기 동력 증대장치는,
    중심축에 일방향기어로 설치되는 구동기어와, 상기 구동기어와의 맞물림이 수평선상에서 이루어지도록 지렛대 측에 설치되는 반원기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  26. 제15항에 있어서,
    상기 동력 증대장치는,
    중심축에 일방향기어를 통해 설치되는 구동기어와, 상기 구동기어가 내접하고 지렛대가 연결된 회전 중심축을 기준으로 회전하도록 상기 회전 중심축에 설치되는 내륜기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
  27. 제15항에 있어서,
    상기 동력발생장치는 제1항에 기재된 터보형 수직축 풍력장치, 제3항 또는 제4항에 기재된 풍력좌우 방향키 발전장치, 제7항에 기재된 풍력 헬스기구 발전 시스템 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 발전시스템용 동력 증대장치.
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