KR20090091006A - Apparatus for generating electric power using wind energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력 에너지로부터 전력을 발생시키는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for generating power from wind energy.
도 1을 참조하면, 풍력 에너지로부터 전력을 발생시키는 종래의 장치(1)는 윈드밀(windmill)(12) 및 제너레이터(13)를 포함하는 것으로 도시된다. 윈드밀(12)은 지지면(도시되지 않음) 상에 고정식으로 장착된 직립 지주(121)와, 복수의 블레이드를 갖는 바람 임펠러(wind impeller)(122)를 포함한다. 윈드밀(12)은 풍력 에너지를 기계적 회전 동력 출력으로 변환한다. 제너레이터(13)는 윈드밀(12)에 연결되어 기계적 회전 동력을 전력으로 변환한다.Referring to FIG. 1, a
이하는 종래의 장치(1)의 몇몇 단점이다:The following are some disadvantages of the conventional device 1:
1. 윈드밀(12)의 지주(121)의 높이는 약 70미터이고, 윈드밀(12)의 바람 임펠러(122)의 각 블레이드의 길이는 약 35미터이며, 그것에 의해 상대적으로 큰 공간 요건으로 귀착된다. 따라서, 종래의 장치(1)는 밀집 거주 지역으로부터 멀리 떨어진 위치에 위치되어야 하며, 그것에 의해 작동 동안 불편으로 귀착된다.1. The height of the
2. 종래의 장치(1)의 배열은 여러 방향으로부터 바람이 불어오는 지역에 대해서는 안정한 전력 발생을 보장할 수 없다. 2. The arrangement of the
따라서, 본 발명의 목적은 종래 기술의 전술한 단점을 극복할 수 있는, 풍력 에너지를 이용하여 전력을 발생시키는 장치를 제공하는 것이다.It is therefore an object of the present invention to provide an apparatus for generating power using wind energy, which can overcome the above-mentioned disadvantages of the prior art.
본 발명에 따르면, 풍력 에너지로부터 전력을 발생시키는 장치가 제공된다. 장치는, According to the present invention, an apparatus for generating electric power from wind energy is provided. The device,
베이스와, Bass,
직립 로드(rod)와 복수의 직립 블레이드를 포함하는 블레이드 유닛으로서, 상기 직립 로드는 피벗축을 따라 수직방향으로 연장하고, 베이스 내에 피벗식으로 배치된 하부 단부와 상부 단부를 가지며, 상기 복수의 직립 블레이드는 풍력 에너지를 기계적 회전 동력 출력으로 변환하기 위해 블레이드 유닛이 피벗축을 중심으로 베이스에 대해 회전가능하도록 직립 로드에 고정식으로 접속된, 상기 블레이드 유닛과,A blade unit comprising an upright rod and a plurality of upright blades, the upright rod extending vertically along a pivot axis, having a lower end and an upper end pivotally disposed in a base, the plurality of upright blades The blade unit fixedly connected to an upright rod such that the blade unit is rotatable about a base about a pivot axis for converting wind energy into mechanical rotational power output;
베이스 내에 배치되고, 블레이드 유닛의 직립 로드의 하부 단부에 연결되어 상기 기계적 회전 동력 출력을 전력으로 변환하는 제너레이터와,A generator disposed in the base and connected to the lower end of the upright rod of the blade unit to convert the mechanical rotational power output into electrical power;
피벗축을 중심으로 베이스에 대해 회전가능하도록 베이스 상에 피벗식으로 장착되어 블레이드 유닛을 덮는 바람-수집 커버(wind-collecting cover)로서, 상기 바람-수집 커버는 내부 공간을 갖도록 구성되고, 내부 공간과 공간적으로 연통하는 바람 입구를 갖도록 형성된 제 1 단부와, 피벗축에 수직한 방향으로 제 1 단부에 대향하고 바람 출구를 갖도록 형성된 제 2 단부를 가지며, 상기 바람 출구는 내부 공간과 공간적으로 연통하고 제 1 단부의 바람 입구의 크기보다 작은 크기를 갖는, 상기 바람 수집 커버를 포함한다. A wind-collecting cover pivotally mounted on a base to be rotatable about a base about a pivot axis to cover a blade unit, wherein the wind-collecting cover is configured to have an interior space, the interior space and A first end formed to have a spatially communicating wind inlet and a second end facing the first end in a direction perpendicular to the pivot axis and having a wind outlet, wherein the wind outlet is in spatial communication with the interior space And a wind collection cover having a size smaller than the size of the wind inlet at one end.
바람-수집 커버는 바람-수집 커버에 바람이 부는 것에 반응하여 회전하여, 바람은 바람 입구를 통해 바람-수집 커버 내의 내부 공간 내로 유동하여 블레이드 유닛의 회전을 구동시키고, 바람 출구를 통해 바람-수집 커버 내의 내부 공간으로부터 빠져나온다. The wind-collecting cover rotates in response to the wind blowing on the wind-collecting cover, so that the wind flows through the wind inlet into the interior space within the wind-collecting cover to drive the rotation of the blade unit and through the wind outlet Escape from the interior space within the cover.
본 발명의 풍력 에너지로부터 전력을 발생시키는 장치는 밀집 거주 지역에 설치하기에 적합하고, 여러 방향으로부터 바람이 불어오는 지역에 대해서도 안정한 전력 발생을 보장할 수 있다. Apparatus for generating power from the wind energy of the present invention is suitable for installation in dense residential areas, it is possible to ensure a stable power generation even in the region where the wind blows from various directions.
본 발명의 다른 특징 및 장점이 첨부된 도면을 참조하여 이하의 바람직한 실시예의 상세한 설명에서 명백해질 것이다. Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 풍력 에너지를 이용하여 전력을 발생시키는 장치(2)의 바람직한 실시예는 베이스(3), 블레이드 유닛(5), 제너레이터(6) 및 바람-수집 커버(4)를 포함하는 것으로 도시된다.2 to 4, a preferred embodiment of the
이 실시예에서, 베이스(3)는 베이스 본체(30)와, 베이스 본체(30)의 최상부측으로부터 상방으로 연장하는 장착 튜브(31)와, 장착 튜브(31) 내에 배치된 제 1 베어링(32)을 포함한다.In this embodiment, the
블레이드 유닛(5)은 직립 로드(51) 및 복수의 직립 블레이드(52)를 포함하고, 직립 로드(51)는 피벗축(X)을 따라 수직방향으로 연장하고, 베이스(3) 내에 피벗식으로 배치되고 장착 튜브(31)를 통과하여 베이스 본체(30) 내로 연장하는 하부 단부(512)를 가지며, 복수의 직립 블레이드(52)는 풍력 에너지를 기계적 회전 동력 출력으로 변환하기 위해 블레이드 유닛(5)이 피벗축(X)을 중심으로 베이스(3)에 대해 회전가능하도록 직립 로드(51)에 고정식으로 접속된다. 제 1 베어링(32)은 도 4에 도시된 바와 같이 직립 로드(51)의 하부 단부(512)의 외측 환형 표면(5120)과 베이스(3)의 장착 튜브(31)의 내측 환형 표면(311) 사이에 배치된다.The
제너레이터(6)는 베이스(3)의 베이스 본체(30) 내에 배치되고, 블레이드 유닛(5)의 직립 로드(51)의 하부 단부(512)에 연결되어 기계적 회전 동력 출력을 전력으로 변환한다.The
바람-수집 커버(4)는 바람-수집 커버(4)가 베이스(3)에 대해 회전가능하도록 블레이드 유닛(5)을 덮기 위해 베이스(3) 상에 피벗식으로 장착된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 바람-수집 커버(4)는 바람 입구(411)를 갖도록 형성된 제 1 단부(41)와, 피벗축(X)에 수직한 방향(A)으로 제 1 단부(41)에 대향하고 각각의 크기가 제 1 단부(41)의 바람 입구(411)의 크기보다 작은 2개의 바람 출구(421)를 갖도록 형성된 제 2 단부(42)와, 제 1 및 제 2 단부(41, 42)를 상호접속하는 중간 부(43)를 갖는다. 바람-수집 커버(4)가 중간부(43)로부터 제 1 및 제 2 단부(41, 42)를 향해 점차 감소하는 폭을 갖는다는 것이 주목된다. The wind-collecting
이 실시예에서, 바람-수집 커버(4)는 바닥 벽(44)과, 최상부 벽(49)과, 바닥 및 최상부 벽(44, 49)의 둘레들 사이에서 수직방향으로 연장하고 바닥 및 최상부 벽(44, 49)과 상호작용하여 그것들 사이에 내부 공간(48)을 형성하는 "C" 형상의 주위 벽(45)을 갖는다. 내부 공간(48)은 바람 입구(411) 및 바람 출구(421)와 공간적으로 연통한다. 바닥 벽(44)은 블레이드 유닛(5)의 직립 로드(51)의 하부 단부(512)의 연장을 가능하게 하기 위해 내측 환형 표면(422)에 의해 형성된 관통 구멍(441)을 갖도록 형성된다. 주위 벽(45)은 그것들 사이에 바람 입구(411)를 형성하는 대향하는 단부들(451)을 갖고(도 3 참조), 바람 출구(421)를 갖도록 형성된다. 최상부 벽(49)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 그 내부로의 블레이드 유닛(5)의 직립 로드(51)의 상부 단부(511)의 연장을 가능하게 하기 위해 최상부 벽(49)의 내측 환형 표면(493)에 의해 위치설정 그루브(groove)(492)를 갖도록 형성된 바닥 표면(491)을 갖는다. 바람-수집 커버(4)는 바닥 벽(44)의 내측 환형 표면(442)과 베이스(3)의 장착 튜브(31)의 외측 환형 표면(311) 사이에 배치된 제 2 베어링(47)과, 최상부 벽(49)의 내측 환형 표면(493)과 블레이드 유닛(5)의 직립 로드(51)의 상부 단부(511)의 외측 환형 표면(5110) 사이에 배치된 제 3 베어링(40)을 포함한다. 바람-수집 커버(4)는 주위 벽(45)의 단부(451)에 고정식으로 각각 접속되고 내부 공간(48) 내로 연장하는 2개의 바람-안내 플레이트(46)를 구비하여, 안쪽으로 수렴하는 바람-안내 채널(461)이 바람-안내 플레이트(46)들 사이에 형성된다는 것 이 주목된다. In this embodiment, the wind-collecting
사용시, 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 바람-수집 커버(4)는 그것으로 부는 바람에 반응하여 회전하여, 바람은 바람 입구(411)를 통해 바람-수집 커버(4) 내의 내부 공간(48) 내로 유동하여 블레이드 유닛(5)의 회전을 구동시키고, 바람 출구(421)를 통해 바람-수집 커버(4) 내의 내부 공간(48)으로부터 빠져나온다. 그 결과, 바람-수집 커버(4)의 배향은 바람 입구(411)가 바람 방향이 변할 때까지 바람을 향하도록 유지된다.In use, as shown in FIGS. 5-7, the wind-collecting
요컨대, 바람-수집 커버(4)의 압력으로 인해, 본 발명의 장치(2)는 바람 방향이 변하더라도 안정한 전기 발생을 보장할 수 있고, 상대적으로 체적이 작도록 설계될 수 있다. 따라서, 본 발명의 장치(2)는 밀집 주거 지역에 설치하기에 적합하다. 더욱이, 바람-수집 커버(4)의 주위 벽(45)의 외측 표면은 장식용 사진 또는 광고 사진으로 부착될 수 있다. In short, due to the pressure of the wind-collecting
본 발명이 가장 실용적이고 바람직한 실시예로서 고려되는 것과 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 개시된 실시예로 제한되는 것이 아니라 모든 변형 및 동등한 구성을 포괄하도록 최광의 해석의 사상 및 범주 내에 포함되는 다양한 구성을 망라하고자 하는 것은 물론이다. Although the present invention has been described in connection with what is considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments but encompasses various configurations that fall within the spirit and scope of the broadest interpretation so as to encompass all modifications and equivalent constructions. Of course it is meant to be covered.
도 1은 풍력 에너지를 이용하여 전력을 발생시키는 종래의 장치의 사시도이다.1 is a perspective view of a conventional apparatus for generating power using wind energy.
도 2는 본 발명에 따른 풍력 에너지를 이용하여 전력을 발생시키는 장치의 바람직한 실시예를 도시하는 사시도이다.2 is a perspective view showing a preferred embodiment of the device for generating electric power using wind energy according to the present invention.
도 3은 바람직한 실시예를 도시하는 부분 전개 사시도이다.3 is a partially exploded perspective view showing a preferred embodiment.
도 4는 바람직한 실시예를 도시하는 개략적인 단편 단면도이다.4 is a schematic fragmentary cross-sectional view showing a preferred embodiment.
도 5는 사용 상태의 바람직한 실시예를 도시하는 개략적인 평면 단면도이다.5 is a schematic plan sectional view showing a preferred embodiment of the use state.
도 6 및 도 7은 다른 사용 상태의 바람직한 실시예를 도시하는 개략적인 평면 단면도이다.6 and 7 are schematic planar cross-sectional views illustrating preferred embodiments of other states of use.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for the main parts of the drawings
3 : 베이스 4 : 바람-수집 커버3: base 4: wind-collecting cover
5 : 블레이드 유닛 6 : 제너레이터5: blade unit 6: generator
30 : 베이스 본체 31 : 장착 튜브30: base body 31: mounting tube
32 : 제 1 베어링 40 : 제 3 베어링32: first bearing 40: third bearing
46 : 바람-안내 플레이트 47 : 제 2 베어링46: wind-guide plate 47: second bearing
48 : 내부 공간 51 : 직립 로드48: internal space 51: upright rod
52 : 직립 블레이드52: upright blade
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