WO2015068875A1 - 풍력 발전 장치 - Google Patents

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wind
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wind power
present
power generation
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백별님
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(주)고향매니지먼트
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Definitions

  • the present invention relates to a wind power generation apparatus, and more particularly, by generating wind power by using wind outside the building in a state installed outside the building, it is possible to cover the power consumption inside the building,
  • the present invention relates to a wind turbine generator capable of generating wind power by using surplus energy during startup.
  • the wind generator can be installed in a relatively constant wind direction to increase the power generation efficiency.
  • the wind power generation according to the prior art is manufactured in such a way that the installation direction of the propeller can be rotated according to the direction of the wind so that the propeller is placed to face the wind direction. Therefore, the production cost of the wind generator is high, there was a problem that the loss of power also occurs.
  • the wind power generation according to the prior art has a problem that the utilization value is significantly reduced because of its inappropriate installation in a dense area or narrow area of the house.
  • an object of the present invention by generating wind power by using the wind outside the building in the state installed outside the building, not only can cover the power consumption in the building, but also surplus energy at the start of the elevator installed in the building. It is to provide a wind power generation device capable of generating wind power by using.
  • Wind turbine according to the present invention for achieving the above object, the wind turbine is installed on the top of the building, is installed on the top of the building, the rotating body rotates according to the wind outside the building; And a power storage unit in which electricity generated by the rotation of the rotating body is stored.
  • a bearing structure for transmitting the rotational force of the pulley for controlling the movement of the elevator car in the elevator facility installed in the building to the rotating body.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a building to which the wind power generator is installed on the building roof according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a view showing a power transmission structure to the wind power generator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a view showing the structure of a wind turbine generator according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view for explaining the principle of operation of the wind turbine generator in FIG.
  • 5a and 5b is a cross-sectional view showing the internal structure of the rotating frame in the wind turbine generator according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a view showing the structure of the wind frame coupled to the wind power generator in FIG.
  • FIG. 1 is a view showing the structure of a building to which the wind power generator is installed on the building roof according to an embodiment of the present invention.
  • the wind power generator 100 according to the present invention is installed on a rooftop roof 210 of a building 200, and rotates according to wind outside the building 200 inside the wind power generator 100.
  • the rotating body is installed, the rectifying grid 120 for securing the constant rotation of the rotating body and the resulting power generated by rectifying the irregular wind, as shown in Figure 1 on the outer surface of the wind power generator 100 It may be installed.
  • the power generated by the rotation of the rotating body made of the propeller in the wind power generator 100 is supplied to the power supply of the lighting, elevator, etc. in the building 200. It can be used as
  • the pulley 240 repeats the rotation in the forward or reverse direction.
  • the bearing structure 260 as shown in Figure 2 is installed so as to be placed between the pulley 240 and the rotating shaft (110).
  • the manager of the wind power generator 100 is coupled to the bearing structure 260 as shown in Figure 2, pulley 240 according to the lifting of the elevator car 250
  • the rotational force of the wind power generator 100 is controlled to rotate by the rotation force of the).
  • the rotational force of the pulley 240 may be accelerated to be transmitted to the rotating shaft 110.
  • the rotation body may be rotated only by the wind in a specific direction passing through the rectifying grating 120, more preferably, the rotation body is irrespective of the wind direction It would be desirable to implement the wind power generation by rotating.
  • the present invention proposes a wind power generator 100 having a structure as shown in FIGS. 3 to 6.
  • a wind turbine generator according to another embodiment of the present invention includes a rotating shaft 110, a fixing member 130, a rotating frame 150, and a power storage unit 170.
  • the rotating shaft 110 is installed in the vertical direction on the ground as shown in Figure 3 rotates by the wind in the horizontal direction on the ground.
  • One end of the fixing member 130 is radially coupled to the side of the rotating shaft 110, a plurality of rotations on the opposite side of the fixing member 130 to rotate the rotating shaft 110 in accordance with the wind in the horizontal direction to the ground
  • the frame 150 is coupled.
  • the plurality of rotary frames 150 are radially installed at regular intervals as shown in FIG. 1 on the circumference having a radial horizontal length of the fixing member 130, preferably four rotary frames at intervals of 90 degrees on the circumference. It would be desirable to have 150 installed.
  • each of the rotating frame 150 has a right-sided (horn) -shaped cross section, it is preferable that one side is made in the shape of a column open.
  • the fixing member 130 is installed at the upper and lower ends of the rotary shaft 110, respectively, the fixing member 130 is a right angle installed at the top and bottom of each rotary frame 150 It is welded to the cover plate 153 of the.
  • the wind power generator 100 has any of four rotary frames 150, even if the wind blows in any direction in the east, west, south, or north of the ground.
  • One rotary frame 150 is applied to the force of the wind and thus the rotary frame 150 can obtain the rotational force required for the generation of electricity by rotating the rotary shaft 110 through the fixing member 130.
  • the electricity generated by the rotation of the rotary shaft 110 is stored in the power storage unit 170 is connected to the lower portion of the rotary shaft 110.
  • the rotating frame 150 produced in the shape of a column open one side in the present invention is composed of two sides as shown in FIG.
  • the two surfaces are composed of an inner surface 151, and an outer surface 155, the inner surface 151 is closer to the rotation axis 110 than the outer surface 155, the outer surface 155 Is connected to the hinge 154 at the point where the inner surface 151 meets, and is installed to face the inner surface 151.
  • the inner surface 151 is made of a curved surface having the same radius of curvature as the circular arc forming a portion of the circumference having a radius of the horizontal length of the fixing member 130.
  • the outer surface 155 may be made of a curved surface having a predetermined radius of curvature. As the outer surface 155 is manufactured as a curved surface as shown in FIG. 4, the power generation efficiency of the wind power generator 100 may be increased by reducing the resistance in the opposite direction to the rotational direction of the rotation shaft 110.
  • the rotation shaft 110 is rotated by the horizontal wind flows into the space formed by the inner surface 151 and the outer surface 155 in Figure 4, in the implementation of the present invention, In order to efficiently rotate the rotating shaft 110 by using the wind in the horizontal direction, it would be desirable to make the line segment connecting the inner surface 151 and the outer surface 155 perpendicular to the circumference of the circular fixing member.
  • FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating an internal structure of the rotary frame 150 in the wind power generator 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the outer surface 155 and the inner surface 151 of the rotating frame 150 by the hinge 154 is installed at the point where the outer surface 155 and the inner surface 151 is made According to the adjustment of the angle, the size of the space formed by the inner surface 151 and the outer surface 155 can be adjusted.
  • the outer surface 155 and the inner surface 151 are provided with an X-shaped tongs-shaped bar 156 having one end coupled thereto, and the other end of the X-shaped tongs-shaped bar 156.
  • the elastic body 157 such as a spring
  • an auxiliary wing 158 on the inner surface 151 and / or the outer surface 155 so that the angle formed between the inner surface 151 and the outer surface 155 can be easily increased by the wind. something to do.
  • the wind turbine generator 100 according to another embodiment of the present invention in FIG.
  • the space formed by the inner surface 151 and the outer surface 155 is enlarged, the wind power is used to the maximum efficiency, and at the same time, the inner surface 151 and the outer surface of the remaining rotating frame 150 are not subjected to the wind. Since the space formed by the surface 155 is reduced, the entire size of the rotating frame 150 is reduced, so that the resistance in the opposite direction of rotation by the remaining rotating frame 150 can be minimized.
  • increasing the size of the fixing member 130 within the range allowed by the installation space of the wind power generator 100 increases the horizontal distance between the rotating frame 150 and the rotating shaft 110, this In this case, it is possible to increase the power generation efficiency of the wind power generator 100 by maximizing the rotation moment at the same wind strength.
  • the circumferential fixing member 130 in the present invention is manufactured in a foldable form that can adjust the size of the radius, the driver of the wind power generator 100 is the radius of the fixing member 130 even under the same wind conditions By adjusting the size of the wind power generator 100 will be able to adjust the size of the power produced.
  • the central processing unit controls the motor mounted on the hinge 154 so that the space formed by the inner surface 151 and the outer surface 155 is reduced, so that the wind turbine generator according to the present invention is driven by excessive wind. 100 may be prevented from being broken.
  • Figure 7 is a view showing the structure of a wind frame coupled to the wind power generator in FIG.
  • each of the eight side surfaces of the wind frame 140 it is preferable to rectify the irregular wind to be provided with a rectifying grating 120 for ensuring the rotation of the rotating body and the constant power generation accordingly.
  • the wind power generator as shown in FIG. 7 When the wind power generator as shown in FIG. 7 is installed in the upper part of the building, the wind rectified through the rectifying grid 120 installed on each side of the wind frame 140 irrespective of the wind direction at the upper part of the building may cause the rotor to rotate. By rotating, it will be possible to maximize the power generation efficiency of the wind turbine.
  • the present invention is recognized in the field of wind power generation.

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Abstract

풍력 발전 장치가 개시된다. 본 발명은, 건물의 상부에 설치되며, 건물 외부의 바람에 따라 회전되는 회전체서의 바람에 따라 회전되는 회전체, 및 회전체의 회전에 따라 발생되는 전기가 축전되는 축전부를 구비한다. 본 발명에 따르면, 건물 외부의 바람을 이용하여 풍력 발전을 함으로써 건물 내부에서의 전력 소비를 충당할 수 있게 된다.

Description

풍력 발전 장치
본 발명은 풍력 발전 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 외부에 설치된 상태에서 건물 외부의 바람을 이용하여 풍력 발전을 함으로써 건물 내부에서의 전력 소비를 충당할 수 있을 뿐만 아니라, 건물 내에 설치된 엘리베이터의 기동시의 잉여 에너지를 이용하여 풍력 발전을 할 수 있는 풍력 발전 장치에 관한 것이다.
화석 에너지를 대체할 수 있는 수단으로서 오래전부터 주목을 받고 있는 풍력 발전기에 대해서는 많은 연구가 이루어지고 있다.
하지만, 풍력 발전기는 풍향이 비교적 일정한 지역에 설치해야 그 발전 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
즉, 종래 기술에 따른 풍력 발전은 풍향에 마주하도록 프로펠러가 놓여지게하기 위해서 바람의 방향에 따라 프로펠러의 설치 방향이 회전될 수 있는 구조로 제작되었으며 이를 위하여 프로펠러에 연결된 전선이 꼬이지 않도록 하는 구성을 갖추어야 하므로 풍력 발전기의 제작비가 많이 들고 전력의 손실도 일어나는 문제점이 있었다.
아울러, 종래 기술에 따른 풍력 발전은 그 구조상 주택 밀집지역이나 좁은 면적에는 설치가 부적절하여 활용 가치가 현저히 감소된다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 건물 외부에 설치된 상태에서 건물 외부의 바람을 이용하여 풍력 발전을 함으로써 건물 내부에서의 전력 소비를 충당할 수 있을 뿐만 아니라, 건물 내에 설치된 엘리베이터의 기동시의 잉여 에너지를 이용하여 풍력 발전을 할 수 있는 풍력 발전 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍력 발전 장치는, 건물의 상부에 설치되는 풍력 발전 장치에 있어서, 건물의 상부에 설치되며, 상기 건물 외부의 바람에 따라 회전되는 회전체; 및 상기 회전체의 회전에 따라 발생되는 전기가 축전되는 축전부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 건물에 설치된 엘리베이터 설비에서의 엘리베이터 카의 이동을 제어하는 도르레의 회전력을 상기 회전체에 전달하는 베어링 구조체를 더 포함한다.
본 발명에 따르면, 건물 외부의 바람을 이용하여 풍력 발전을 함으로써 건물 내부에서의 전력 소비를 충당할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 건물 내에 설치된 엘리베이터의 기동시의 잉여 에너지를 이용하여 풍력 발전을 함으로써 건물 내부에서의 전력 소비를 충당할 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따르면, 풍향에 관계없이 미풍에도 동작함으로써 발전 효율을 획기적으로 높임과 동시에, 건물이 밀집한 도심 지역에서도 용이하게 설치 가능한 풍력 발전 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 옥상에 설치되는 풍력 발전 장치가 적용된 건물의 구조를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 풍력 발전 장치에의 동력 전달 구조를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전 장치의 구조를 나타내는 도면,
도 4는 도 3에서의 풍력 발전 장치의 동작 원리를 설명하는 도면,
도 5a, 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력 발전 장치에서의 회전틀의 내부 구조를 나타내는 단면도,
도 6는 본 발명의 또 다른 실시예에서의 발전기의 동작 원리를 설명하는 도면, 및
도 7은 도 3에서의 풍력 발전 장치에 결합되는 윈드 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 옥상에 설치되는 풍력 발전 장치가 적용된 건물의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 풍력 발전 장치(100)는 건물(200)의 옥상 지붕(210)에 설치되며, 풍력 발전 장치(100)의 내부에는 건물(200) 외부의 바람에 따라 회전되는 회전체가 설치되어 있으며, 불규칙한 바람을 정류함으로써 회전체의 회전 및 그에 따른 발전 전력의 일정성을 확보하기 위한 정류 격자(120)가 도 1에서와 같이 풍력 발전 장치(100)의 외부면에 설치될 수도 있을 것이다.
즉, 건물(200)의 상부에 바람이 부는 경우에 풍력 발전 장치(100) 내의 프로펠러 등으로 이루어진 회전체가 회전함으로써 발생된 전력은 건물(200) 내부에서의 조명, 엘리베이터 등의 장치의 공급 전력으로 사용될 수 있을 것이다.
한편, 본 발명에서는 건물(200)의 상부에 바람이 불지 않는 경우에는 도 2에서와 같이 건물(200) 내부에 설치된 엘리베이터 설비에서의 엘리베이터 카(250)의 이동을 제어하는 엘리베이터 기계실(230) 내에 설치된 도르레(240)의 회전력을 이용하여 회전체의 중심축인 회전축(110)을 회전시킴으로써, 자가 발전을 지속할 수 있게 된다.
즉, 도 2에서의 엘리베이터 카(250)를 승강시키기 위해서 도르레(240)는 순방향 또는 역방향으로 회전을 반복하게 되는데, 이와 같은 도르레(240)의 회전력을 풍력 발전 장치(100)의 회전축(110)에 전달하기 위해서 도 2에서와 같은 베어링 구조체(260)가 도르레(240)와 회전축(110) 사이에 게재되도록 설치한다.
따라서, 건물(200)의 상부에서 바람이 불지 않는 경우에 풍력 발전 장치(100)의 관리자는 도 2에서와 같이 베어링 구조체(260)를 결합시킴으로써, 엘리베이터 카(250)의 승강에 따른 도르레(240)의 회전력에 의해 풍력 발전 장치(100)의 회전체가 회전되도록 제어한다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 베어링 구조체(260)와 회전축(110) 사이에 가속기를 설치함으로써, 도르레(240)의 회전력이 가속되어 회전축(110)에 전달되도록 할 수도 있을 것이다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 1에서와 같이 정류 격자(120)를 통과한 특정 방향으로 바람에 의해서만 회전체가 회전되도록 할 수도 있지만, 보다 바람직하게는 바람의 방향에 무관하게 회전체가 회전됨으로써 상기 풍력 발전이 가능토록 구현함이 바람직할 것이다.
이를 위해 본 발명에서는 이하의 도 3 내지 도 6에서와 같은 구조의 풍력 발전 장치(100)를 제안하였다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전 장치의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면 본 발명의 다른 실시예에 따른 풍력 발전 장치는 회전축(110), 고정부재(130), 회전틀(150), 및 축전부(170)를 포함한다. 먼저, 회전축(110)은 도 3에서와 같이 지면에 수직방향으로 설치되어 지면에서의 수평방향으로의 바람에 의해 회전한다.
고정부재(130)는 회전축(110)의 측면에 방사형으로 그 일단이 결합되어 있으며, 고정부재(130)의 반대측에는 지면에의 수평방향의 바람에 따라 회전축(110)이 회전되도록 하는 복수개의 회전틀(150)이 결합되어 있다.
복수개의 회전틀(150)은 방사형으로 고정부재(130)의 수평방향길이를 반지름으로 하는 원주 상에서 도 1에서와 같이 일정 간격으로 설치되며, 바람직하게는 해당 원주 상에서 90도의 간격으로 4개의 회전틀(150)이 설치되는 것이 바람직할 것이다. 아울러, 각각의 회전틀(150)은 우각(소뿔)형의 단면을 가지며, 일면이 개방된 기둥의 형상으로 제작되는 것이 바람직하다.
도 3에서와 같이, 본 발명에서의 고정부재(130)는 회전축(110)의 상단과 하단부에 각각 설치되며, 고정부재(130)는 각각의 회전틀(150)의 상단과 하단에 설치된 우각형의 덮개판(153)에 용접 결합되어 있다.
즉, 이와 같은 구조를 갖춘 결과 도 4에서와 같이 본 발명에 따른 풍력 발전 장치(100)는 지면에서의 동,서,남,북 어느 방향으로 바람이 불더라도 4개의 회전틀(150) 중 어느 하나의 회전틀(150)에는 바람의 힘이 가해지게 되고 이에 따라 해당 회전틀(150)은 고정부재(130)를 통해 회전축(110)을 회전시킴으로써 전기의 발생에 필요한 회전력을 구할 수 있게 된다. 이와 같은 회전축(110)의 회전에 따라 발생된 전기는 회전축(110)의 하부에 연결되어 있는 축전부(170)에 저장된다.
한편, 본 발명에서의 일면이 개방된 기둥의 형상으로 제작된 회전틀(150)은 그 옆면이 도 3에서와 같이 두 개의 면으로 이루어져 있다.
구체적으로, 두 개의 면은 내부면(151), 및 외부면(155)으로 이루어져 있으며, 내부면(151)은 외부면(155)보다 회전축(110)에 가까운 거리에 있으며, 외부면(155)은 내부면(151)과 만나는 지점에서 힌지(154)로 연결되어 있으며 내부면(151)과 대향되도록 설치된다.
한편, 본 발명을 실시함에 있어서, 내부면(151)은 고정부재(130)의 수평방향 길이를 반지름으로 하는 원주의 부분을 이루는 원호와 동일한 곡률반경을 갖는 곡면으로 제작하는 것이 바람직할 것이다.
한편, 외부면(155)은 소정의 곡률반경을 가지는 곡면으로 제작되는 것이 바람직할 것이다. 외부면(155)이 도 4에서와 같이 곡면으로 제작됨으로써 회전축(110)의 회전방향에 대한 반대방향으로의 저항력을 감소시킴으로써 풍력 발전 장치(100)의 발전 효율을 높일 수 있게 된다.
즉, 본 발명에서는 도 4에서의 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간으로 수평방향의 바람이 유입됨으로써 회전축(110)이 회전되며, 본 발명을 실시함에 있어서는, 지면에의 수평방향의 바람을 이용하여 회전축(110)을 효율적으로 회전시키기 위해서 내부면(151)과 외부면(155)을 연결하는 선분이 원형인 고정부재의 원주와 직각을 이루도록 제작하는 것이 바람직할 것이다.
도 5a, 및 도 5b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력 발전 장치(100)에서의 회전틀(150)의 내부 구조를 나타내는 단면도이다. 도 5a에서 확인할 수 있는 바와 같이, 회전틀(150)의 외부면(155)과 내부면(151)이 만나는 지점에는 힌지(154)를 설치함으로써 외부면(155)과 내부면(151)이 이루는 각도의 조절에 따라 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간의 크기가 조절될 수 있게 된다.
구체적으로, 도 5a에서와 같이 외부면(155)과 내부면(151)에 각각 일단이 결합되어 있는 X자형 집게 형상의 바(156)를 구비하고, X자형 집게 형상의 바(156)의 타단에는, 힌지(154)가 설치된 부근에 각각의 일단이 연결되어 있는 용수철 등의 탄성체(157)의 타단을 각각 결합시킴으로써,
내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간으로 바람이 유입되지 않는 경우에는 탄성체(157)의 복원력에 의해 외부면(155)과 내부면(151) 사이의 각도가 작아짐으로써 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간이 축소되게 된다.
이와 같이 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간이 축소되게 되면 수평방향의 바람에의 저항 정도가 작아지게 되어 본 발명에서의 풍력 발전 장치(100)의 효율이 개선된다.
즉, 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간이 작아지게 되면 회전틀(150)이 회전하는 경우에 외부면(155)에 의한 저항력의 크기가 줄어들게 되는 것이다.
하지만, 도 5b에서와 같이 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간에 바람이 유입되는 경우에는 탄성체(157)의 복원력에도 불구하고 풍력에 의해 내부면(151)과 외부면(155)이 이루는 각도가 커지게 되며, 이에 따라 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간에 작용하는 풍력의 크기도 증가되어 풍력 발전 장치(100)의 효율이 높아지게 된다.
이 경우에 내부면(151)과 외부면(155)이 이루는 각도가 바람에 의해 보다 쉽게 커질 수 있도록 내부면(151) 및/또는 외부면(155)에는 보조 날개(158)를 설치함이 바람직할 것이다.
본 발명에서의 회전틀(150)이 도 5a 및 도 5b에서와 같은 구조를 갖는 경우에 도 6에서의 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 풍력 발전 장치(100)는 바람을 맞는 회전틀(150)에서의 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간이 확대됨으로써 풍력을 최대한의 효율로 이용하게 됨과 동시에 바람을 맞지 않는 나머지 회전틀(150)에서의 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간은 축소됨으로써 회전틀(150)의 전체 크기가 축소되어 나머지 회전틀(150)에 의한 회전 반대 방향으로의 저항력은 최소화시킬 수 있게 된다.
아울러, 본 발명에 따르면 풍력 발전 장치(100)의 설치 공간이 허용하는 범위 내에서 고정부재(130)의 크기를 증가시키면 회전틀(150)과 회전축(110) 사이의 수평 거리가 증가되며, 이 경우에는 동일한 바람의 세기에서 회전 모멘트를 극대화시킴으로써 풍력 발전 장치(100)의 발전 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
즉, 고정부재(130)의 크기를 조절함으로써 회전틀(150)과 회전축(110) 사이의 수평 거리를 조절함으로써 풍력 발전 장치(100)의 발전 효율을 조절할 수 있게 되는 것이다.
따라서, 본 발명에서의 원주형태의 고정부재(130)를 그 반지름의 크기를 조절할 수 있는 접이식 형태로 제작한다면, 풍력 발전 장치(100)의 운전자는 동일한 바람 조건하에서도 고정부재(130)의 반지름의 크기를 조절함으로써 풍력 발전 장치(100)에서 생산되는 전력의 크기를 조절할 수 있게 될 것이다.
아울러, 본 발명을 실시함에 있어서는, 회전틀(150)에 소정의 풍압 센서를 장착함으로써, 풍압 센서에서 측정된 풍압이 소정의 임계값을 초과하는 것으로 회전틀(150)에 각각 설치된 중앙 처리 장치에서 판단하는 경우에 중앙 처리 장치는 내부면(151)과 외부면(155)이 형성하는 공간이 축소되도록 힌지(154)에 장착된 모터를 제어함으로써, 과도한 바람에 의해 본 발명에서의 풍력 발전 장치(100)가 파손되는 것을 방지할 수도 있을 것이다.
한편, 도 7은 도 3에서의 풍력 발전 장치에 결합되는 윈드 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 도 7에서와 같이 본 발명을 실시함에 있어서는, 도 3에서의 풍력 발전 장치를 8각 기둥 형상의 윈드 프레임(140)의 내부에 설치하는 것이 바람직할 것이다.
아울러, 윈드 프레임(140)의 8개의 옆면의 각각에는 불규칙한 바람을 정류함으로써 회전체의 회전 및 그에 따른 발전 전력의 일정성을 확보하기 위한 정류 격자(120)가 설치되는 것이 바람직할 것이다.
도 7에서와 같은 풍력 발전 장치가 건물의 상부에 설치되는 경우에는 건물의 상부에서의 풍향에 관계없이 윈드 프레임(140)의 각 면에 설치된 정류 격자(120)를 통해 정류된 바람이 회전체를 회전시키게 됨으로써, 풍력 발전 장치의 발전 효율을 극대화시킬 수 있게 될 것이다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 응용예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 응용예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 풍력 발전 산업 분야에서의 산업상 이용가능성이 인정된다.

Claims (2)

  1. 건물의 상부에 설치되는 풍력 발전 장치에 있어서,
    건물의 상부에 설치되며, 상기 건물 외부의 바람에 따라 회전되는 회전체; 및
    상기 회전체의 회전에 따라 발생되는 전기가 축전되는 축전부
    를 포함하는 풍력 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 건물에 설치된 엘리베이터 설비에서의 엘리베이터 카의 이동을 제어하는 도르레의 회전력을 상기 회전체에 전달하는 베어링 구조체를 더 포함하는 풍력 발전 장치.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110047637A (ko) * 2009-10-30 2011-05-09 이수길 풍력을 이용하는 자동차의 보조구동장치
KR200453826Y1 (ko) * 2011-01-06 2011-05-27 이세정 환기팬 풍력발전장치
KR20110073749A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 충북대학교 산학협력단 풍력발전용 엘리베이터 케이지, 풍력발전용 엘리베이터 및 엘리베이터를 이용한 풍력발전방법
KR20130008877A (ko) * 2011-07-13 2013-01-23 김형진 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치
KR20130102274A (ko) * 2012-03-07 2013-09-17 임규수 풍력 저장 발전 시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110047637A (ko) * 2009-10-30 2011-05-09 이수길 풍력을 이용하는 자동차의 보조구동장치
KR20110073749A (ko) * 2009-12-24 2011-06-30 충북대학교 산학협력단 풍력발전용 엘리베이터 케이지, 풍력발전용 엘리베이터 및 엘리베이터를 이용한 풍력발전방법
KR200453826Y1 (ko) * 2011-01-06 2011-05-27 이세정 환기팬 풍력발전장치
KR20130008877A (ko) * 2011-07-13 2013-01-23 김형진 엘리베이터 낙하에너지를 이용한 발전장치
KR20130102274A (ko) * 2012-03-07 2013-09-17 임규수 풍력 저장 발전 시스템

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