KR101335340B1 - 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바람이 유입되는 입구에 이동 가능한 깔대기 형상의 유입부를 설치하여 바람의 세기에 따라 유입되는 바람을 바이패스시켜 안정적인 풍력 발전이 이루어질 수 있도록 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체와, 상기 부양체를 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부와, 상기 통로부에 설치되고 상기 통로부로 유입되는 바람을 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 구비한 풍력 발전기에 있어서, 상기 부양체와 통로부 사이에 설치되어 상기 통로부로 안내되는 바람을 바이패스하는 바이패스 통로부; 깔대기 형상으로 상기 바이패스 통로부의 입구에 설치되어 바람이 상기 통로부로 유입되도록 안내하거나 또는 상기 바람에 의해 슬라이드 이동하여 상기 통로부로 안내되는 바람이 상기 바이패스 통로부로 바이패스되도록 안내하는 유입부; 및 상기 바이패스 통로부에 설치되어 상기 유입부가 일정 위치를 유지하도록 지지하는 탄성력과, 상기 유입부가 후측으로 슬라이드 이동한 경우 원위치 되도록 복원력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 바람이 유입되는 입구에 이동 가능하게 설치된 깔대기 형상의 유입부가 바람의 세기에 따라 유입되는 바람을 바이패스시켜 안정적인 풍력 발전을 제공할 수 있는 장점이 있다.

Description

풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치{APPARATUS FOR OPENING AND CLOSING SLIDE TYPE INLET OF WIND POWER GENERATOR}
본 발명은 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 바람이 유입되는 입구에 이동 가능한 깔대기 형상의 유입부를 설치하여 바람의 세기에 따라 유입되는 바람을 바이패스시켜 안정적인 풍력 발전이 이루어질 수 있도록 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치에 관한 것이다.
풍력 발전이란 다양한 형태의 풍차를 이용하여 바람 에너지를 기계적 에너지로 변환하고, 그 기계적 에너지를 이용하여 발전기에서 전력을 얻어내는 시스템을 말한다.
일반적으로 풍력 발전기는 바람이 많은 지역을 선정하여 지상에 구조물을 설치하고 그 구조물의 상단부에 프로펠러와 연결된 발전기를 설치하여 바람에 의한 풍력을 통해 발전함으로써 전기를 생산한다.
최근에는 보다 충분한 풍력을 활용하기 위하여 기구의 내부에 비중이 낮은 가스를 충진시켜 프로펠러를 포함한 발전기를 고공에 체류시키면서 풍력에 의한 발전이 이루어지는 방식도 시도되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 풍선형 풍력 발전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 풍선형 풍력 발전기의 단면도로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 풍력 발전기(10)는 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체(11)와, 상기 부양체(11)의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부(12)와, 상기 통로부(12)에 설치되어 발전장치(13)와 프로펠러가 형성된 발전부와, 상기 통로부(12)의 전측에 형성되어 바람이 통로부(12)로 이동하도록 안내하는 유입부(15)와, 상기 부양체(11)의 외주연을 따라 다수 설치되어 부양체(11)가 수직/수평으로 균형을 유지할 수 있도록 수직/수평 날개(16)를 포함하여 구성된다.
상기 통로부(12)의 전측에 설치된 유입부(15)는 직경이 작은 통로부(12)로 바람이 집중되도록 함으로써 양질의 풍력 발전이 이루어질 수 있도록 하여 발전효율이 개선될 수 있도록 한다.
또한, 작은 풍속의 바람이 불어도 양질의 풍력 발전이 이루어질 수 있도록 한다.
그러나 종래 기술에 따른 풍선형 풍력 발전기(10)는 통로부(12)의 전측에 설치된 유입부(15)는 큰 풍속을 갖는 바람이 불면 과도한 양의 바람이 통로부(12)에 집중되는 문제점이 있다.
또한, 과도하게 유입되는 바람으로 인해 과부하가 발생하여 발전부가 파손되는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 바람이 유입되는 입구에 이동 가능한 깔대기 형상의 유입부를 설치하여 바람의 세기에 따라 유입되는 바람을 바이패스시켜 안정적인 풍력 발전이 이루어질 수 있도록 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체와, 상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부와, 상기 통로부에 설치되고 상기 통로부로 유입되는 바람을 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 구비한 풍력 발전기에 있어서,
상기 부양체와 통로부 사이에 설치되어 상기 통로부로 안내되는 바람이 임의의 경로를 따라 바이패스되도록 안내하는 바이패스 통로부; 깔대기 형상으로 상기 바이패스 통로부의 입구에 설치되어 바람이 상기 통로부로 유입되도록 안내하거나 또는 상기 바람에 의해 슬라이드 이동하여 상기 통로부로 안내되는 바람을 상기 바이패스 통로부로 바이패스하는 유입부; 및 상기 바이패스 통로부에 설치되어 상기 유입부가 일정 위치를 유지하도록 지지하는 탄성력과, 상기 유입부가 후측으로 슬라이드 이동한 경우 원위치 되도록 복원력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체와, 상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부와, 상기 통로부에 설치되고 상기 통로부로 유입되는 바람을 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 구비한 풍력 발전기에 있어서,
상기 부양체와 통로부 사이에 설치되어 상기 통로부로 안내되는 바람이 임의의 경로를 따라 바이패스되도록 안내하는 복수의 바이패스 통로부; 깔대기 형상으로 상기 복수의 바이패스 통로부 입구에 설치되어 바람이 상기 통로부로 유입되도록 안내하거나, 풍압에 따라 슬라이드 이동하여 상기 통로부로 안내되는 바람이 임의의 바이패스 통로부를 통해 바이패스되도록 안내하는 복수의 유입부; 및 상기 바이패스 통로부에 설치되어 상기 유입부로 일정 크기의 탄성력을 제공하여 상기 유입부에 가해지는 풍압이 일정 크기를 초과하면 상기 유입부가 슬라이드 이동되도록 하는 복수의 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 유입부는 직경이 큰 유입부의 내측에 직경이 작은 유입부가 배치되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탄성부는 직경이 큰 유입부를 지지하는 탄성부와 직경이 작은 유입부를 지지하는 탄성부가 서로 다른 크기의 탄성력을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 직경이 큰 유입부를 지지하는 탄성부의 탄성력이 직경이 작은 유입부를 지지하는 탄성부의 탄성력보다 작은 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 바이패스 통로부는 바이패스되는 바람이 풍력 발전기의 후측으로 배출되도록 안내하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탄성부는 상기 유입부에 일정 크기의 탄성력을 제공하는 스프링; 및 상기 바이패스 통로부에 설치되어 스프링을 지지하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탄성부는 상기 스프링이 습기 및 이물질로부터 보호되도록 스프링 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 바람이 유입되는 입구에 이동 가능하게 설치된 깔대기 형상의 유입부가 바람의 세기에 따라 유입되는 바람을 바이패스시켜 안정적인 풍력 발전을 제공할 수 있는 장점이 있다.
도 1 은 종래 기술에 따른 풍선형 풍력 발전기를 나타낸 사시도.
도 2 는 도 1에 따른 풍선형 풍력 발전기의 단면도.
도 3 은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 일 실시예를 나타낸 단면도.
도 4 는 도 3에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 구조를 상세하게 나타낸 단면도.
도 5 는 도 3에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 동작 과정을 나타낸 단면도.
도 6 은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 7 은 도 6에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 동작 과정을 나타낸 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
(제 1 실시예)
도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 일 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 4는 도 3에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 구조를 상세하게 나타낸 단면도이며, 도 5는 도 3에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 동작 과정을 나타낸 단면도이다.
도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치(200)는 부양체(100)에 설치되고, 상기 부양체(100)를 관통하는 통로부(210)와, 바이패스 통로부(220)와, 유입부(230)와, 탄성부(240)를 포함하여 구성된다.
상기 부양체(100)는 원기둥 형상의 풍선형 부재로서, 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하고, 상기 통로부(210)의 외주연을 따라 다수의 부양체(100)가 배치되며 상기 부양체(100)의 외주연에는 부양체(100)가 수직 또는 수평으로 균형을 유지할 수 있도록 다수의 날개(110)가 설치된다.
상기 통로부(210)는 파이프 형상의 부재로서, 부양체(100)의 중앙을 관통하여 설치되어 바람이 전측에서 후측으로 이동하는 경로를 제공한다.
상기 바이패스 통로부(220)는 부양체(100)와 통로부(210) 사이에 설치되어 상기 부양체(100)의 전방으로부터 유입되는 바람의 일부가 상기 통로부(210)로 유입되지 않고 상기 부양체(100)의 후측으로 배출되도록 바이패스시키는 구성으로서, 원통형상의 몸체와 상기 몸체의 전측 선단부에는 반경방향 내측으로 일정 길이 돌출된 단턱부(221)가 형성된다.
상기 유입부(230)는 깔대기 형상의 부재로서, 통로부(210)와 바이패스 통로부(220)의 전측에 설치되어 부양체(100)의 전방에서 불어오는 바람이 상기 통로부(210)로 유입되도록 안내하고, 또한 상기 바람의 풍압(또는 바람의 세기)이 미리 설정된 임의의 크기(탄성력)를 초과하면 슬라이드 이동하여 상기 통로부(210)로 안내되는 바람이 상기 바이패스 통로부(220)로 바이패스되도록 안내한다.
또한, 상기 유입부(230)는 깔대기 형상의 몸체와 상기 몸체의 직경이 작아지는 선단부에는 플랜지(231)가 형성된다.
상기 플랜지(231)는 바이패스 통로부(220)를 따라 이동하며 상기 바이패스 통로부(220)의 단턱부(221)와 치합하여 유입부(230)가 바이패스 통로부(220)로부터 분리되지 않도록 지지함과 동시에 깔대기 형상의 유입부(230)를 따라 이동하는 바람이 통로부(210)로 안내되도록 하거나 또는 바이패스 통로부(220)로 안내되도록 경로를 결정하는 밸브로 동작한다.
상기 탄성부(240)는 바이패스 통로부(220)에 설치되어 유입부(230)가 일정 위치를 유지하도록 지지하는 탄성력과 상기 유입부(230)가 후측으로 슬라이드 이동한 경우 원위치 되도록 복원력을 제공하는 구성으로서, 스프링(241)과, 스토퍼(242)와, 스프링 보호부(243)를 포함하여 구성된다.
상기 스프링(241)은 유입부(230)가 일정 위치를 유지하도록 지지하는 탄성력과 상기 유입부(230)가 후측으로 슬라이드 이동한 경우 원위치 되도록 복원력을 제공하는 탄성체로서, 바람직하게는 코일 형상의 스프링이다.
또한, 상기 스프링(241)은 유입부(230)에 가해지는 탄성력을 조절하기 위해 임의의 탄성 크기를 갖는 스프링이 복수개 설치될 수 있다.
상기 스토퍼(242)는 바이패스 통로부(220)에 설치되어 상기 스프링(241)이 일정한 탄성력을 유지할 수 있도록 지지한다.
상기 스프링 보호부(243)는 스프링(241)의 외부를 감싸는 주름관(또는 자바라) 형상의 부재로서, 상기 스프링(241)이 압축 또는 신장함으로써 변형되면 함께 변형되어 습기 및 이물질로부터 스프링(241)이 보호되도록 한다.
발전부(300)는 통로부(210)의 내측에 설치되어 상기 통로부(210)로 유입되는 바람을 이용하여 풍력 발전이 이루어지도록 한다.
다음은 제 1 실시예에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 동작 과정을 설명한다.
(바이패스 통로부 닫힘)
슬라이드형 유입구 개폐 장치(200)는 부양체(100)에 의해 공중에 위치되고, 유입부(230)는 탄성부(240)에 설정된 스프링의 탄성력에 의해 전방에서 유입되는 바람이 깔대기 형상의 유입부(230)를 따라 이동하여 통로부(210)로 유입되도록 임의의 위치에서 지지된다.
즉 바이패스 통로부(220)의 단턱부(221)와 유입부(230)의 플랜지(231)는 탄성부(240)의 스프링(241)에 의해 밀착된 상태를 유지하여 바이패스 통로부(220)는 닫힌 상태가 되고, 상기 유입부(230)를 따라 이동하는 바람은 통로부(210)로 집중되어 작은 바람으로도 발전부(300)가 양질의 발전을 수행할 수 있도록 한다.
(바이패스 통로부 개방)
부양체(100)에 의해 공중에 위치된 상태에서 바람의 세기가 증가하면 유입부(230)를 따라 이동하는 바람의 세기와 압력도 증가하며 상기 유입부(230)에 가해지는 풍압도 증가하게 된다.
또한, 상기 유입부(230)에 가해지는 풍압이 탄성부(240)의 스프링(241)에 설정된 탄성력을 초과하면 상기 유입부(230)는 바이패스 통로부(220)를 따라 후측으로 슬라이드 이동하여 단턱부(221)와 플랜지(231) 사이가 개방된다.
상기 단턱부(221)와 플랜지(231)가 개방되면, 바이패스 통로부(220)가 개방되어 상기 유입부(230)를 따라 이동하는 바람의 일부 또는 전부가 상기 바이패스 통로(220)로 유입되어 통로부(210)로 집중되는 바람의 유입을 감소시켜 바람의 세기가 증가하여도 발전부(300)가 양질의 발전을 유지할 수 있도록 한다.
또한, 상기 유입부(230)에 가해지는 풍압이 탄성부(240)의 스프링(241)에 설정된 탄성력 이하로 작아지면 상기 스프링(241)에 의한 복원력에 의해 상기 유입부(230)는 원위치로 복원되어 유입부(230)를 따라 이동하는 바람이 통로부(210)로 집중되도록 한다.
(제 2 실시예)
도 6은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 7은 도 6에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치의 동작 과정을 나타낸 단면도이다.
제 2 실시예에 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치(200')는 부양체(100')에 설치되고, 상기 부양체(100')를 관통하는 통로부(210')와, 복수의 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)와, 복수의 유입부(230'a, 230'b, 230'c)와, 복수의 탄성부(240'a, 240'b, 240'c)를 포함하여 구성된다.
상기 부양체(100')는 원기둥 형상의 풍선형 부재로서, 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하고, 상기 통로부(210')의 외주연을 따라 다수의 부양체(100')가 배치되며 상기 부양체(100')의 외주연에는 부양체(100')가 수직 또는 수평으로 균형을 유지할 수 있도록 다수의 날개(110')가 설치된다.
상기 통로부(210')는 파이프 형상의 부재로서, 부양체(100')의 중앙을 관통하여 설치되어 바람이 전측에서 후측으로 이동하는 경로를 제공한다.
상기 복수의 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)는 부양체(100')와 통로부(210') 사이에 제 1 바이패스 통로부(220'a), 제 2 바이패스 통로부(220'b) 및 제 3 바이패스 통로부(220'c)가 설치되고, 상기 부양체(100')의 전방으로부터 유입되는 바람의 일부 또는 전부가 상기 통로부(210')로 유입되지 않고 상기 부양체(100')의 후측으로 배출되도록 바이패스되도록 하며, 원통형상의 몸체와 상기 몸체의 전측 선단부에는 반경방향 내측으로 일정 길이 돌출된 단턱부(221'a)가 형성된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)는 각 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)로 바이패스되는 바람의 양이 동일하도록 직경의 크기를 조절하여 설치할 수도 있다.
상기 복수의 유입부(230'a, 230'b, 230'c)는 깔대기 형상의 부재로서, 제 1 내지 제 3 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)의 전측에 제 1 유입부(230'a)와, 제 2 유입부(230'b)와, 제 3 유입부(230'c)가 각각 설치되어 부양체(100')의 전방에서 불어오는 바람이 상기 통로부(210')로 유입되도록 안내하고, 또한 상기 바람의 풍압(또는 바람의 세기)이 미리 설정된 임의의 크기(탄성력)를 초과하면 슬라이드 이동하여 상기 통로부(210')로 안내되는 바람이 상기 제 1 내지 제 3 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)로 바이패스 되도록 안내하며, 깔대기 형상의 몸체와 상기 몸체의 직경이 작아지는 선단부에는 플랜지(231'a)가 형성된다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)는 직경이 큰 제 1 유입부(230'a)의 내측에 상기 제 1 유입부(230'a)의 직경보다 작은 직경의 제 2 유입부(230'b)가 설치되고, 상기 제 2 유입부(230'b)의 내측에 상기 제 2 유입부(230'b)의 직경보다 작은 직경의 제 3 유입부(230'c)가 배치되며, 상기 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)의 선단부 일정 영역은 서로 겹쳐서 배치된다.
또한, 상기 플랜지(231'a)는 제 1 바이패스 통로부(220'a)를 따라 이동하며 상기 제 1 바이패스 통로부(220'a)의 단턱부(221'a)와 치합하여 제 1 유입부(230'a)가 제 1 바이패스 통로부(220'a)로부터 분리되지 않도록 지지함과 동시에 깔대기 형상의 제 1 유입부(230'a)를 따라 이동하는 바람이 통로부(210')로 안내되도록 하거나 또는 제 1 바이패스 통로부(220'a)로 안내되도록 경로를 결정한다.
상기 복수의 탄성부(240'a, 240'b, 240'c)는 제 1 내지 제 3 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)에 제 1 탄성부(240'a),와 제 2 탄성부(240'b)와 제 3 탄성부(240'c)가 각각 설치되어 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)가 일정 위치를 유지하도록 지지하는 탄성력과 상기 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)가 각각 후측으로 슬라이드 이동한 경우 원위치 되도록 복원력을 제공한다.
또한, 상기 제 1 내지 제 3 탄성부(240'a, 240'b, 240'c)는 서로 다른 크기의 탄성력을 제공하여 상기 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)에 가해지는 풍압에 따라 슬라이드 이동하는 임계값이 달라지도록 한다.
즉 직경이 큰 제 1 유입부(230'a)를 지지하는 제 1 탄성부(240'a)와 직경이 작은 제 2 유입부(230'b)를 지지하는 제 2 탄성부(240'b)가 서로 다른 크기의 탄성력을 갖도록 하여 풍압에 따라 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c) 중 임의의 유입부가 슬라이드 이동하여 바람이 바이패스 통로부를 통해 바이패스되도록 한다.
또한, 직경이 큰 제 1 유입부(230'a)를 지지하는 제 1 탄성부(240'a)의 탄성력은 직경이 작은 제 2 유입부(230'b)를 지지하는 제 2 탄성부(240'b)의 탄성력보다 작게 설정되고 제 3 탄성부(240'c)의 탄성력은 제 2 탄성부(240'b)보다 크게 설정되어 풍압에 따라 제 1 유입부(230'a), 제 2 유입부(230'b), 제 3 유입부(230'c) 순서로 슬라이드 이동된다.
발전부(300')는 통로부(210')의 내측에 설치되어 상기 통로부(210')로 유입되는 바람을 이용하여 풍력 발전이 이루어지도록 한다.
다음은 제 2 실시예에 따른 따른 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치(200')의 동작 과정을 설명한다.
(바이패스 통로부 닫힘)
슬라이드형 유입구 개폐 장치(200')는 제 1 내지 제 3 탄성부(240'a, 240'b, 240'c)에 설정된 탄성력에 의해 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)가 임의의 위치를 유지하도록 지지하여 부양체(100')의 전방에서 불어오는 바람이 순차적으로 배치된 깔대기 형상의 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)를 따라 이동하여 통로부(210')로 유입되도록 한다.
(바이패스 통로부 개방)
바람의 세기가 증가하면 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)를 따라 이동하는 바람의 세기와 압력이 증가하게 되고, 이에 따라 상기 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)에 가해지는 풍압도 증가하게 된다.
이때, 가해지는 풍압에 따라 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)가 순차적으로 슬라이드 이동하여 통로부(210')로 유입되는 바람의 양이 줄어들게 조절된다.
예를 들면, 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)에 가해지는 풍압이 제 1 탄성부(240'a)에 설정된 탄성력을 초과하는 경우 제 1 유입부(230'a)만 슬라이드 이동하여 단턱부(221'a)와 플랜지(231'a) 사이가 개방됨으로써, 제 1 유입부(230'a)를 따라 유입되는 바람이 제 1 바이패스 통로부(220'a)로 바이패스 된다.
또한, 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)에 가해지는 풍압이 제 2 탄성부(240'b)에 설정된 탄성력을 초과하는 경우 제 1 및 제 2 유입부(230'a, 230'b)가 슬라이드 이동하여 제 1 및 제 2 유입부(230'a, 230'b)를 따라 유입되는 바람이 각각 제 1 및 제 2 바이패스 통로부(220'a, 220'b)로 바이패스 된다.
또한, 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)에 가해지는 풍압이 제 3 탄성부(240'c)에 설정된 탄성력을 초과하는 경우 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)가 슬라이드 이동하여 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)를 따라 유입되는 바람이 각각 제 1 내지 제 3 바이패스 통로부(220'a, 220'b, 220'c)로 바이패스 되어 통로부(210')로 유입되는 바람의 양이 줄어들게 된다.
한편, 제 1 내지 제 3 유입부(230'a, 230'b, 230'c)에 가해지는 풍압이 제 1 내지 제 3 탄성부(240'a, 240'b, 240'c)에 설정된 탄성력 이하로 작아지면 각각의 복원력에 의해 제 3 유입부(230'c), 제 2 유입부(230'b), 제 1 유입부(230'a)의 순서로 원위치되어 바람이 통로부(210')에 집중되도록 한다.
따라서 바람의 세기에 따라 유입되는 바람을 슬라이드 이동 가능하게 설치된 유입부가 바이패스시켜 안정적인 풍력 발전을 제공할 수 있게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100, 100' : 부양체 110, 110' : 날개부
200, 200' : 개폐 장치 210, 210' : 통로부
220, 220' : 바이패스 통로부 220'a : 제 1 바이패스 통로부
220'b : 제 2 바이패스 통로부 220'c : 제 3 바이패스 통로부
221, 221'a : 단턱부 230 : 유입부
230'a : 제 1 유입부 230'b : 제 2 유입부
230'c : 제 3 유입부 231, 231'a : 플랜지
240 : 탄성부 240'a : 제 1 탄성부
240'b : 제 2 탄성부 240'c : 제 3 탄성부
241 : 스프링 242 : 스토퍼
243 : 스프링 보호부 300, 300' : 발전부

Claims (8)

  1. 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체와, 상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부와, 상기 통로부에 설치되고 상기 통로부로 유입되는 바람을 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 구비한 풍력 발전기에 있어서,
    상기 부양체와 통로부 사이에 설치되어 상기 통로부로 안내되는 바람이 임의의 경로를 따라 바이패스되도록 안내하는 바이패스 통로부;
    깔대기 형상으로 상기 바이패스 통로부의 입구에 설치되어 바람이 상기 통로부로 유입되도록 안내하거나 또는 상기 바람에 의해 슬라이드 이동하여 상기 통로부로 안내되는 바람을 상기 바이패스 통로부로 바이패스하는 유입부; 및
    상기 바이패스 통로부에 설치되어 상기 유입부가 일정 위치를 유지하도록 지지하는 탄성력과, 상기 유입부가 후측으로 슬라이드 이동한 경우 원위치 되도록 복원력을 제공하는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  2. 밀폐된 공간에 공기보다 가벼운 기체를 수납하여 부양력을 제공하는 부양체와, 상기 부양체의 중앙을 관통하여 바람의 이동 경로를 제공하는 통로부와, 상기 통로부에 설치되고 상기 통로부로 유입되는 바람을 이용하여 발전을 수행하는 발전부를 구비한 풍력 발전기에 있어서,
    상기 부양체와 통로부 사이에 설치되어 상기 통로부로 안내되는 바람이 임의의 경로를 따라 바이패스되도록 안내하는 복수의 바이패스 통로부;
    깔대기 형상으로 상기 복수의 바이패스 통로부 입구에 설치되어 바람이 상기 통로부로 유입되도록 안내하거나, 풍압에 따라 슬라이드 이동하여 상기 통로부로 안내되는 바람이 임의의 바이패스 통로부를 통해 바이패스되도록 안내하는 복수의 유입부; 및
    상기 바이패스 통로부에 설치되어 상기 유입부로 일정 크기의 탄성력을 제공하여 상기 유입부에 가해지는 풍압이 일정 크기를 초과하면 상기 유입부가 슬라이드 이동되도록 하는 복수의 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 유입부는 직경이 큰 유입부의 내측에 직경이 작은 유입부가 배치되도록 하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성부는 직경이 큰 유입부를 지지하는 탄성부와 직경이 작은 유입부를 지지하는 탄성부가 서로 다른 크기의 탄성력을 갖는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 직경이 큰 유입부를 지지하는 탄성부의 탄성력이 직경이 작은 유입부를 지지하는 탄성부의 탄성력보다 작은 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바이패스 통로부는 바이패스되는 바람이 풍력 발전기의 후측으로 배출되도록 안내하는 것을 특징으로 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탄성부는 상기 유입부에 일정 크기의 탄성력을 제공하는 스프링; 및
    상기 바이패스 통로부에 설치되어 스프링을 지지하는 스토퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 탄성부는 상기 스프링이 습기 및 이물질로부터 보호되도록 스프링 보호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력 발전기의 슬라이드형 유입구 개폐 장치.
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