KR100749212B1 - 풍력발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍차본체 내로 유입되는 바람의 양을 효율적으로 증가시켜 생산되는 전력량을 높일 수 있을 뿐만 아니라 바람이 비교적 많이 불 경우 전기를 비축하여 바람의 세기가 적은 경우에 대처할 수 있도록 전기량을 조절할 수 있도록 한 풍력발전장치에 관한 것이다.
본 발명은 발전장치: 축전장치: 송전장치: 및 전기량조절장치: 를 포함하되, 전기량조절장치는 다수의 방사유로, 바아부재, 스프링부재, 및 하나 이상의 가이드로울러, 를 포함하는 구동부; 작동스위치부, 지지부, 및 스위치가이드, 를 포함하는 스위치부; 및 스위치가이드에서 발생된 신호에 따라 발전장치에서 생산된 전기를 송전장치에 송전하는 전기량의 정도, 축전장치에 축전하는 전기량의 정도 및 축전장치에서 송전장치에 송전하는 전기량의 정도를 제어하는 제어부; 를 포함한다.
풍력발전장치, 송전장치, 축전장치, 벤튜리, 회전축, 스프링, 원심력

Description

풍력발전장치{WIND POWER GENERATOR}
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전장치를 나타낸 구조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전장치를 나타낸 정면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 전기량조절장치를 나타낸 평면도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 구동하기 전을 나타낸 도이다.
도 5의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 구동되는 것을 나타낸 도이다.
도 6의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 최대로 구동되는 것을 나타낸 도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 구동을 멈추는 상태를 나타낸 도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
10, 410: 풍차본체 12, 412: 유입구
14, 414: 벤튜리유로 20, 420: 회전부
22, 422: 회전바아 24, 424: 회전익
30, 430: 회전축 40: 발전기
100: 발전장치 200: 축전장치
300: 송전장치 400: 전기량조절장치
440: 구동부 442: 방사유로
444: 바아부재 444a: 날개
446: 스프링부재 448: 가이드로울러
450: 스위치부 452: 작동스위치부
452a: 가동접점부 454: 지지부
456: 스위치가이드 456a: 고정접점부
460: 제어부
본 발명은 풍력발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 풍차본체 내로 유입되는 바람의 양을 효율적으로 증가시켜 생산되는 전력량을 높일 수 있을 뿐만 아니라 바람이 비교적 많이 불 경우 전기를 비축하여 바람의 세기가 적은 경우에 대처할 수 있도록 전기량을 조절할 수 있도록 한 풍력발전장치에 관한 것이다.
현대사회에서 가장 많은 연료원으로 사용되는 석유는 점차 산유국의 매장량이 감소됨으로서 장래의 에너지 수급전망은 매우 불투명해지고 있다.
이러한 석유자원의 고갈 문제와 발맞추어 대두되기 시작한 새로운 에너지원 으로는 태양력, 파력 및 풍력 등의 자연에너지를 이용하여 전기나 열을 얻어내는 것이다.
그러나, 태양력은 태양계에 위치한 지구의 그 어디에서도 얻어 낼 수 있는 이점이 있기는 하나, 태양광이 비치지 않는 저녁이나 새벽, 구름이 많이 낀 날 등에는 그 에너지를 이용할 수 없으며, 태양에너지를 이용하여 전기나 열을 생산하는데는 쉽지 않은 기술력이 필요하다는 단점이 있다.
파력을 이용하는 발전장치의 경우에는 바다의 수면 위해 파력발전장치를 설치해야 하므로 쉽게 설치할 수 없어 그 활용도가 저하되는 단점이 있다.
이에 반해, 풍력은 불어오는 바람에 의해 프로펠러를 회전시킴으로써 에너지를 얻어낼 수 있는 것이기 때문에 바람이 부는 그 어느 곳에 설치하더라도 풍력에 의한 에너지를 얻어낼 수 있다는 점에서 자연 에너지로서의 이점이 있다.
대한민국 등록실용 제20-271770호에는 종래의 풍력발전장치가 개시되어 있다.
그러나 종래의 풍력발전장치는 바람이 유입되는 곳이 일방향을 향하고 있기 때문에 풍차 내로 유입되는 바람의 양이 적어질 수밖에 없어서 생산되는 전력의 양이 적다는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은, 풍차본체 내로 유입되는 바람의 양을 효율적으로 증가시켜 생산되는 전력량을 높일 수 있도록 한 풍력발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 바람이 비교적 많이 불 경우 전기를 비축하고, 바람 이 적게 불 경우 비축된 전기를 사용하여 외부에 송전하는 전기의 송전량이 일정하게 유지될 수 있도록 한 풍력발전장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 이단 이상으로 적층가능하며, 측면에 원주방향을 따라 외부의 바람을 내부로 유입시키되 그 중심영역에 마련되는 하나 이상의 유입구와, 상기 하나 이상의 유입구를 통해 내부로 유입되는 바람의 속도가 증가되도록 회오리방식으로 바람 유입 유로를 형성하는 하나 이상의 벤튜리유로를 갖는 장구형상의 풍차본체; 상기 풍차본체 내에 마련되어 상기 벤튜리유로를 통해 상기 풍차본체 내로 유입된 바람에 의해 회전하는 회전부; 상기 회전부의 회전축심에 결합되어 회전하는 회전축; 및 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전운동에 의해 전기를 발생시키는 하나 이상의 발전기; 를 포함하는 발전장치와: 상기 발전장치에 전기적으로 연결되고 상기 발전장치에서 생산된 전기를 선택적으로 공급받아 축전하는 축전장치와: 상기 발전장치나 상기 축전장치 또는 상기 발전장치 및 상기 축전장치로부터 전기를 공급받아 외부로 송전하는 송전장치: 및 상기 발전장치의 회전축에 연결되거나, 상기 발전장치의 풍차본체, 회전부, 회전축과 동일한 구성의 회전축에 연결되어, 상기 발전장치의 전기량을 조절하는 전기량조절장치: 를 포함하되, 상기 전기량조절장치는, 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 형성된 다수의 방사유로, 상기 방사유로 내부로부터 외부로 연장되고 상기 방사유로의 외부방향으로 소정거리 이동가능한 바아부재, 상기 바아부재가 상기 회전축에 인접하도록 탄성지지하는 스프링부재, 및 상기 바아부재의 단부에 마련되어 공회전 가능한 하나 이상의 가이드로울러, 를 포함하는 구동부; 상기 가이드로울러로부터 소정거리 이격배치되고 상기 회전축의 회전에 따라 상기 방사유로의 외부 방향으로 이동된 상기 가이드로울러가 접촉하는 힘에 의해 이동되며 한쪽 단부에 가동접점부를 갖는 반원의 둘레 형상의 작동스위치부, 상기 작동스위치부가 상기 가이드로울러로부터 소정거리 이격되도록 탄성지지하는 지지부, 및 상기 가동접점부의 일부를 둘러싸도록 배치되고 내벽면에 상기 작동스위치부의 이동시 상기 가동접점부와 전기적으로 접촉하여 소정의 신호를 발생시키는 다수의 고정접점부가 형성된 스위치가이드, 를 포함하는 스위치부; 및 상기 스위치가이드에서 발생된 신호에 따라 상기 발전장치에서 생산된 전기를 상기 송전장치에 송전하는 전기량의 정도, 상기 축전장치에 축전하는 전기량의 정도 및 상기 축전장치에서 상기 송전장치에 송전하는 전기량의 정도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 풍력발전장치를 제공한다.
이에 따르면 상기 작동스위치부의 양단부 사이의 직선거리는 상기 구동부의 최대 회전 반경거리보다 더 길도록 구성된다.
또한, 상기 바아부재의 외부로 연장된 말단의 상면에는 상기 구동부의 회전시 상기 바아부재가 공기저항에 의해 외부방향으로 이동할 수 있도록 상기 바아부재의 회전방향에 대해 소정의 각도를 갖도록 형성된 날개가 더 구비되는 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들 도면은 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전장치를 나타낸 구조도이고, 도 2는 본 발명 에 따른 풍력발전장치를 나타낸 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시된 전기량조절장치를 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 풍력발전장치는 크게 발전장치(100)와 축전장치(200), 송전장치(300) 및 전기량조절장치(400)로 구성된다.
발전장치(100)는 풍차본체(10)와 회전부(20), 회전축(30) 및 발전기(40)로 구성되는데, 풍차본체(10)는 이단 이상으로 적층가능하며, 측면에 원주방향을 따라 외부의 바람을 내부로 유입시키되 그 중심영역에 마련되는 하나 이상의 유입구(12)와, 하나 이상의 유입구(12)를 통해 내부로 유입되는 바람의 속도가 증가되도록 회오리방식으로 바람 유입 유로를 형성하는 하나 이상의 벤튜리유로(14)를 갖는 장구형상으로 구성됨으로써 바람이 어느 각도에서 불더라도 모든 바람을 풍차본체(10) 내로 유입시킬 수가 있다.
따라서, 바람이 비교적 많이 부는 지역에서는 하나의 풍차본체(10)를 사용할 수 있고, 바람이 비교적 적게 부는 지역이라면 도 2와 같이, 풍차본체(10)를 이단 이상으로 적층 배치할 수도 있다.
회전부(20)는 풍차본체(10) 내에 마련되는데, 유입구(12)를 통해 바람이 풍차본체(10) 내로 유입되기 시작하면, 유입된 바람은 풍차본체(10) 내에 마련된 하나 이상의 벤튜리유로(14)에 의해 그 유속이 증가되면서 풍차본체(10)의 내부로 회오리 방식으로 유입된다.
이처럼 유입된 바람은 반구형상의 회전익(24)을 가압하여 회전익(24)과 회전바아(22)를 회전부(20)의 회전축심을 중심으로 회전시키게 된다.
회전축(30)은 회전부(20)의 회전축심에 결합되며, 전술한 회전익(24)의 회전에 연동하여 회전한다.
발전기(40)는 회전축(30)과 연결되어 있어서 회전축(30)의 회전운동에 의해 전기를 발생시키며 풍차본체(10)마다 하나의 발전기(40)가 마련될 수도 있고, 발전장치(100)에 하나의 발전기(40)가 마련될 수도 있다.
축전장치(200)는 전술한 발전장치(100)에 전기적으로 연결되고 발전장치(100)에서 생산된 전기를 선택적으로 공급받아 축전한다.
송전장치(300)는 발전장치(100)나 축전장치(200) 또는 발전장치(100) 및 축전장치(200) 모두로부터 전기를 공급받아 외부로 송전하게 된다.
전기량조절장치(400)는 발전장치(100)의 회전축(30)에 연결되거나, 발전장치(100)의 풍차본체(10), 회전부(20), 회전축(30)과 동일한 구성의 회전축(430)에 연결된다.
따라서, 바람에 의해 회전부(20) 및 회전축(30)이 회전하여 발전기(40)를 구동시키는 발전장치(100)와 유사하게 회전부(420) 및 회전축(430)이 회전하여 전기량조절장치(400)를 구동시킴으로써 발전장치(100)에 의해 생산되는 전기량을 체크하여 송전장치(300)에 송전하는 전기량의 정도, 축전장치(200)에 축전하는 전기량의 정도 및 축전장치(200)에서 송전장치(300)에 송전하는 전기량의 정도를 조절하게 된다.
이때, 전기량조절장치(400)는 발전장치(100)의 풍차본체(10), 회전부(20), 회전축(30)과 같은 크기로 구성될 수도 있고, 발전장치(100)에 의해 생산되는 전기 량을 보다 쉽고 빠르게 조절할 수 있도록 발전장치(100)의 풍차본체(10), 회전부(20), 회전축(30) 보다 크기가 작게 구성될 수도 있다.
이와 같은 전기량조절장치(400)는 구동부(440)와 스위치부(450) 및 제어부(460)를 포함하여 구성된다.
구동부(440)는 회전축(30)을 중심으로 방사상으로 형성된 다수의 방사유로(442)와, 방사유로(442) 내부로부터 외부로 연장되고, 방사유로(442)의 외부방향으로 소정거리 이동가능한 바아부재(444), 바아부재(444)가 회전축(30)에 인접하도록 탄성지지하는 스프링부재(446), 바아부재(444)의 단부에 마련되어 공회전 가능한 하나 이상의 가이드로울러(448)를 포함하여 구성된다.
이와 같이, 바아부재(444)는 스프링부재(446)에 의해 회전축(30), 즉 구동부(440)의 중심부에 인접하도록 배치되나, 외부의 잡아당기는 힘 등에 의해 방사유로(442)의 내부로부터 외부방향으로 소정거리 이동가능하게 되고, 외부의 잡아당기는 힘 등이 줄어들면 스프링부재(446)에 의해 원위치되도록 구성된다.
여기서, 바아부재(444)의 외부로 연장된 말단의 상면에는 구동부(440)의 회전시 바아부재(444)가 공기저항에 의해 외부방향으로 이동할 수 있도록 바아부재(444)의 회전방향에 대해 소정의 각도를 갖도록 형성된 날개(444a)가 더 구비되어 구성된다.
스위치부(450)는 가이드로울러(448)로부터 소정거리 이격배치되고, 회전축(30)의 회전에 따라 방사유로(442)의 외부 방향으로 이동된 가이드로울러가 접촉하는 힘에 의해 이동되며, 한쪽 단부에 가동접점부(452a)를 갖는 반원의 둘레 형상 의 작동스위치부(452)와, 작동스위치부(452)가 가이드로울러(448)로부터 소정거리 이격되도록 탄성지지하는 지지부(454), 가동접점부(452a)의 일부를 둘러싸도록 배치되고, 내벽면에 작동스위치부(452)의 이동시 가동접점부(452a)와 전기적으로 접촉하여 소정의 신호를 발생시키는 다수의 고정접점부(456a)가 형성된 스위치가이드(456)를 포함하여 구성된다.
이때, 지지부(454)는 하나의 스프링부재(미도시)로 구성될 수도 있으나 작동스위치부(452)가 이동 후 원위치로 복귀할 경우 가이드로울러(448)로부터 안전하게 소정거리 이격되어 배치될 수 있도록 말단에 돌출부를 갖는 바아부재와 별도의 스프링부재 및 이를 감싸는 케이스로 구성되는 것이 바람직하다.
고정접점부(456a)는 작동스위치부(452)에 인접한 영역으로부터 "미", "약", "보", "약강", "강" 및 "태"로 구분하며 참조부호는 구별하지 않는다.
그리고, 작동스위치부(452)의 양단부 사이의 직선거리가 구동부(440)의 최대 회전 반경거리보다 더 길도록 구성된다.
한편 작동스위치부(452)의 이동이 더욱 원활하게 이루어질 수 있도록, 작동스위치부(452)의 하면에는 홈(미도시)이 형성되고, 바닥면에는 홈에 삽입가능한 레일(미도시)이 설치되어 작동스위치부가 레일을 따라 이동할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
제어부(460)는 스위치부(450)의 스위치가이드(456)에서 발생된 신호에 따라 발전장치(100)에서 생산된 전기를 송전장치(300)에 송전하는 전기량의 정도, 축전장치(200)에 축전하는 전기량의 정도 및 축전장치(200)에서 송전장치(300)에 송전 하는 전기량의 정도를 제어하게 된다.
이하에서는 이러한 구성에 따른 본 발명에 따른 풍력발전장치의 일실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이때 전기량조절장치는, 발전장치의 풍차본체, 회전부, 회전축과 동일한 구성의 회전축에 연결된 상태의 실시예를 들어 설명하기로 한다.
도 4의 (a) 및 (b) 내지 도 7의 (a) 및 (b)는 전기량조절장치가 구동되는 상태를 나타낸 것으로, 도 4의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 구동하기 전을 나타낸 도이고, 도 5의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 구동되는 것을 나타낸 도이다. 또한, 도 6의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 최대로 구동되는 것을 나타낸 도이며, 도 7의 (a) 및 (b)는 도 2에 도시된 전기량조절장치가 구동을 멈추는 상태를 나타낸 도이다. 여기서, d는 가이드로울러와 작동스위치부 사이의 거리를 나타낸다.
먼저, 도 4를 참조하면, 도 4의 (a)는 도 2에 도시된 바와 같이 전기량조절장치(400)가 구동되기 전의 상태를 나타낸 평면도이고, 도 4의 (b)는 전기량조절장치가 구동되기 전의 상태를 나타낸 정면도이다. 이때, 이해의 편의를 위해 도 4의 (b)에서는 작동스위치부를 지지하는 지지부를 생략하고 도시하였으며, 이하에서도 정면도에서 지지부는 생략하기로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 전기량조절장치(400)는 발전장치(100)와 거의 유사하나 발전기(40) 대신 구동부(440)가 장착되고, 스위치부(450)가 배치된다는 점이 다르다.
즉, 전기량조절장치(400)는 바람이 풍차본체(도 2의 410)의 중심영역에 마련된 하나 이상의 유입구(도 2의 412)와 하나 이상의 벤튜리유로(도 2의 414)를 통해 풍차본체(도 2의 410) 내부로 유입되면 회전익(도 2의 424)을 가압하여 회전부(도 2의 420)를 회전시키게 되고, 이에 따라 회전부(도 2의 420)의 회전축심에 결합된 회전축(도 2의 430)이 회전하여 회전축(도 2의 430)에 연결된 구동부(440)를 회전시켜 구동하게 된다.
그러나 도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 구동부(440)가 회전하지 않는, 즉 바람이 불지 않는 등의 경우 구동부(440)의 가이드로울러(448)와 스위치부(450)의 작동스위치부(452)는 소정거리(d) 만큼 이격되어 배치된다.
이러한 상태는 어느 정도의 바람에 의해 구동부(440)가 회전을 한다고 하더라도 발전기(40)에서 생산되는 전기가 거의 없거나, 생산되는 전기량을 조절할 필요가 없는 상태이다.
바람이 어느 정도 불게 되면, 구동부(440)의 회전 속도도 빨라지게 되며, 구동부(440)의 회전 속도에 따라 원심력이 스프링부재(446)의 인장력을 넘어서게 될 때 바아부재(444)가 외부 방향을 향해 이동하게 된다.
이때, 바아부재(444)의 외부로 연장된 말단의 상면에는 바아부재(444)의 회전방향에 대해 소정의 각도를 갖는 날개(444a)가 형성되어 구동부(440)의 회전시 바아부재(444)가 공기저항에 의해 좀더 쉽게 외부방향으로 이동할 수 있도록 하게 된다.
구동부(440)의 회전 속도가 증가하게 되면, 도 5의 (a) 및 (b)와 같이 바아 부재(444)의 단부에 마련된 가이드로울러(448)가 스위치부(450)의 반원의 둘레 형상인 작동스위치부(452)에 접촉하게 되고, 이러한 가이드로울러(448)와 작동스위치부(452)의 접촉이 연속하여 이루어지면, 지지부(454)에 의해 지지되는 작동스위치부(452)가 가이드로울러(448)의 접촉하는 힘에 의해 후방으로 밀려나게 된다.
이때, 작동스위치(452)의 가이드로울러(448)가 접촉하게 되는 부분은 가이드로울러(448)의 회전을 가이드할 수 있도록 가이드로울러(448)와 형상맞춤되도록 형성되어 가이드로울러(448)가 작동스위치(452)의 일정 영역에만 접촉되도록 구성하는 것이 바람직하다.
작동스위치부(452)의 이동에 따라 작동스위치부(452)의 한쪽 단부에 마련된 가동접점부(452a)는, 가동접점부(452a)의 일부를 둘러싸서 지지하는 스위치가이드(456)의 내부방향을 향해 이동하여 스위치가이드(456)의 내벽면에 마련된 다수의 고정접점부(456a) 중 작동스위치부(452)에 인접한 영역에 배치되어 있는 고정접점부(456a), 즉 "미" 영역에 전기적으로 접촉하게 되며, 구동부(440)의 회전 속도가 더욱 증가하게 되면 바아부재(444) 또한 더욱 외부 방향으로 이동되어 가이드로울러(448)와 작동스위치부(452)의 접촉되는 힘이 강해지게 되어 가동접점부(452a)가 점차 고정접점부(456a) 중 "약", "보", "약강" 등에 전기적으로 접촉하게 된다.
그리고, 도 6의 (a) 및 (b)와 같이 바람이 매우 세게 불어 구동부(440)의 회전 속도에 의해 바아부재(444)가 외부 방향을 향해 최대로 이동하게 되면, 작동스위치부(452) 또한 최대로 이동하여 가동접점부(452a)가 스위치가이드(456)의 가장 내면에 배치된 고정접점부(456a), 즉 "강"을 지나 "태" 영역에까지 접촉하게 된다.
이때, 작동스위치부(452)의 양단부 사이의 직선거리(R1)는 구동부(440)의 최대 회전 반경거리(R2)보다 더 길도록 구성되어 바아부재(444)가 외부 방향을 항해 최대로 이동되어 회전하더라도 가이드로울러(448)나 바아부재(444)가 작동스위치부(452)의 양단부에 접촉하지 않도록 하게 된다.
그 후, 바람이 세기가 점차 줄어들게 되면 바아부재(444)가 스프링부재(446)의 인장력에 의해 점차 구동부(440)의 내부 방향을 향해 이동하게 되고, 가이드로울러(448)와 작동스위치부(452) 사이에 접촉되는 힘도 줄어들게 되어 작동스위치부(452) 또한 지지부(454)에 의해 전진 이동하게 됨으로써 가동접점부(452a)가 점차 "태" 영역에서 "미" 영역 방향으로 이동하게 된다.
그리고 도 7의 (a) 및 (b)와 같이 바람이 멈추는 등의 경우 작동스위치부(452)는 지지부(454)에 의해 원위치로 복귀하게 되고, 바아부재(444) 또한 스프링부재(446)에 의해 원위치로 복귀하게 되어 구동부(440)와 스위치부(450)는 소정거리로 이격되어 배치되게 된다.
이렇게 바람의 세기에 따라 구동부(440)와 스위치부(450)가 전술한 바와 같이 구동하는 동안, 제어부(도 1의 460)에서는 가동접점부(452a)와 고정접점부(456a)가 전기적으로 접촉하면서 발생시키는 소정의 신호에 따라 발전장치(100)에서 생산된 전기를 송전장치(300)에 송전하는 전기량의 정도, 축전장치(200)에 축전하는 전기량의 정도 및 축전장치(200)에서 송전장치(300)에 송전하는 전기량의 정도를 제어하게 된다.
예를 들어, 발전장치(100)에서 생산할 수 있는 전기량이 0~100이라고 하고, 발전장치(100)에서 생산한 전기를 송전장치(300)를 통해 외부로 송전하는 전기량이 50이라고 가정한다.
그리고 고정접점부(456a)는 작동스위치부(452)에 인접한 영역으로부터 "미", "약", "보", "약강", "강" 및 "태"로 구분될 수 있는데, 이를 수치상으로 바꾸어 "미"가 발전장치(100)에서 생산되는 전기량이 10일 경우이고, "약"은 20, "보"는 40, "약강"은 60, "강"은 80, "태"는 100의 양을 생산하는 경우라고 가정한다.
이러한 경우, 제어부(도 1의 460)에서는 가동접점부(452a)가 고정접점부(456a) 중 "미(10)", "약(20)", "보(40)"에 접촉하는 경우 발전장치(100)에서 생산되는 전기량 모두를 송전장치(300)로 보내어 외부로 송전하도록 제어하게 된다.
이때, 송전장치(300)를 통해 외부로 송전하는 전기량이 50이므로 그 부족분, 즉 "미"일 경우 40의 부족분과 "약"의 경우 30의 부족분, 그리고 "보"의 경우 10의 부족분이 발생하게 되며, 제어부(도 1의 460)에서는 그 부족분을 축전장치(200)에 축전되어 있는 전기를 송전장치(300)로 보내어 50만큼의 전기량을 맞추게 된다.
그리고, 바람의 세기에 따라 구동부(440)의 회전 속도가 증가하여 가동접점부(452a)가 고정접점부(456a) 중 "약강(60)", "강(80)", "태(100)"에 접촉하게 되면, 송전장치(300)로 보내는 전기량(50)을 넘는 전기량은 축전장치(200)에 축전하도록 제어하는 것이다.
따라서, 발전장치(100)에서 생산되는 전기량이 외부에 송전하기에 부족하거나 넘을 경우에 상관없이 항상 일정한 량의 전기를 외부로 송전할 수 있게 된다.
본 발명에서는 고정접점부(456a)가 작동스위치부(452)에 인접한 영역으로부 터 "미", "약", "보", "약강", "강" 및 "태"로 구분되는 것으로 설명하였으나 이는 하나의 예일 뿐 이보다 더 세밀하게 구분할 수도 있고, 숫자나 다른 기호로 이를 구분할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 풍력발전장치에 의하면, 풍차본체 내로 유입되는 바람의 양을 효율적으로 증가시켜 생산되는 전력량을 높일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은, 바람이 비교적 많이 불 경우 전기를 비축하고, 바람이 적게 불 경우 비축된 전기를 사용하여 외부에 송전하는 전기의 송전량이 일정하게 유지될 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 이단 이상으로 적층가능하며, 측면에 원주방향을 따라 외부의 바람을 내부로 유입시키되 그 중심영역에 마련되는 하나 이상의 유입구와, 상기 하나 이상의 유입구를 통해 내부로 유입되는 바람의 속도가 증가되도록 회오리방식으로 바람 유입 유로를 형성하는 하나 이상의 벤튜리유로를 갖는 장구형상의 풍차본체; 상기 풍차본체 내에 마련되어 상기 벤튜리유로를 통해 상기 풍차본체 내로 유입된 바람에 의해 회전하는 회전부; 상기 회전부의 회전축심에 결합되어 회전하는 회전축; 및 상기 회전축과 연결되어 상기 회전축의 회전운동에 의해 전기를 발생시키는 하나 이상의 발전기;를 포함하는 발전장치와:
    상기 발전장치에 전기적으로 연결되고 상기 발전장치에서 생산된 전기를 선택적으로 공급받아 축전하는 축전장치와:
    상기 발전장치나 상기 축전장치 또는 상기 발전장치 및 상기 축전장치로부터 전기를 공급받아 외부로 송전하는 송전장치: 및
    상기 발전장치의 회전축에 연결되거나, 상기 발전장치의 풍차본체, 회전부, 회전축과 동일한 구성의 회전축에 연결되어, 상기 발전장치의 전기량을 조절하는 전기량조절장치: 를 포함하되,
    상기 전기량조절장치는,
    상기 회전축을 중심으로 방사상으로 형성된 다수의 방사유로, 상기 방사유로 내부로부터 외부로 연장되고 상기 방사유로의 외부방향으로 소정거리 이동가능한 바아부재, 상기 바아부재가 상기 회전축에 인접하도록 탄성지지하는 스프링부재, 및 상기 바아부재의 단부에 마련되어 공회전 가능한 하나 이상의 가이드로울러,를 포함하는 구동부;
    상기 가이드로울러로부터 소정거리 이격배치되고 상기 회전축의 회전에 따라 상기 방사유로의 외부 방향으로 이동된 상기 가이드로울러가 접촉하는 힘에 의해 이동되며 한쪽 단부에 가동접점부를 갖는 반원의 둘레 형상의 작동스위치부, 상기 작동스위치부가 상기 가이드로울러로부터 소정거리 이격되도록 탄성지지하는 지지부, 및 상기 가동접점부의 일부를 둘러싸도록 배치되고 내벽면에 상기 작동스위치부의 이동시 상기 가동접점부와 전기적으로 접촉하여 소정의 신호를 발생시키는 다수의 고정접점부가 형성된 스위치가이드,를 포함하는 스위치부; 및
    상기 스위치가이드에서 발생된 신호에 따라 상기 발전장치에서 생산된 전기를 상기 송전장치에 송전하는 전기량의 정도, 상기 축전장치에 축전하는 전기량의 정도 및 상기 축전장치에서 상기 송전장치에 송전하는 전기량의 정도를 제어하는 제어부; 를 포함하는 풍력발전장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 작동스위치부의 양단부 사이의 직선거리는 상기 구동부의 최대 회전 반경거리보다 더 긴 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 바아부재의 외부로 연장된 말단의 상면에는 상기 구동부의 회전시 상기 바아부재가 공기저항에 의해 외부방향으로 이동할 수 있도록 상기 바아부재의 회전방향에 대해 소정의 각도를 갖도록 형성된 날개가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
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