KR20110003925A - 풍력발전기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 상기 풍력발전기는 외부의 바람을 용이하게 흡수하여 발전가능하도록 구성된 것으로서 상기와 같이 구성된 풍력발전기는 날씨의 기후변화에 관계없이 항상 일정한 전원을 발생 및 공급할 수 있도록 함과 아울러, 풍력 발전시 바람의 공급을 최대한 흡수하여 제 1발전기와 제 2발전기로 안내되어져 용이하게 에너지를 공급가능한 것이다.

보다 상세하게는 상기 풍력발전기는 외부의 풍향에 의하여 구동되어지도록 상부 일측으로 휀이 형성되고 상기 휀을 구동하는 구동샤프트가 휀의 후방영역에 설치되어지며 상기 구동샤프트의 후방에는 상기 구동샤프트를 지지하는 포스트가 형성되어지되, 상기 구동샤프트는 상측으로 제 1발전기가 형성되고 하측으로 제 2발전기가 각각 형성되어지며 상기 제 2발전기의 축상에는 스프릿기어가 결합되어져 상기 스프릿기어가 상기 구동샤프트와 체인결합되어져 상기 구동샤프트의 동력을 제 1발전기와 제 2발전기로 각각 전달하도록 구성되어져 가로등이나 철탑등과 같이 통상적으로 에너지를 지속적으로 공급이 필요한 시설물에 설치하여 다양하게 사용가능한 것이다.

이에 따라 간단한 조립식 설치에 의하여 상기 풍력발전기를 기존에 설치되어진 가로등이나 철탑에 결합함으로서 상기 가로등이나 철탑을 사용함에 따른 별도의 에너지를 공급할 필요가 없이 자연적으로 에너지를 해소할 수 있는 매우 우수한 발명이다.

풍력발전기, 가로등, 철탑, 휀

Description

풍력발전기{omitted}

본 발명은 풍력발전기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 상기 풍력발전기는 외부의 바람을 용이하게 흡수하여 발전가능하되 바람의 방향에 따라 자유롭게 90도 회전이 가능하여 전천후로 사용가능한 것이다.

보다 상세하게는 가로등이나 철탑등과 같이 지속적으로 에너지를 공급하여주어야 하는 구조물의 상부에 본 발명을 설치결합하여 사용함으로서 자연의 기후변화에 관계없이 바람의 자연에너지를 전기에너지로 변화시켜 규칙적인 전원 공급이 이루어지도록 함과 아울러, 바람의 풍향 및 풍량에 따라 휀의 회전방향 및 각도가 가변되도록 한 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 석유 및 석탄, 원자력에너지는 공해문제 및 자원고갈로 인하여 대체할 수 있는 에너지원이 요구되었다.

풍력발전기는 기존의 석유나 석탄, 원자력발전에 비해서 자연적인 에너지를 이용하므로, 발전단가가 저렴하여 차세대대체 에너지로 각광받고 있으나, 초기의 설치비용과 주기적으로 내습하는 내풍으로 인하여 아직까지 실험적인 단계를 벗어나지 못하는 실정이다.

기존의 풍력발전기는 설비의 경제성과 발전의 효율성을 감안하여 대규모의 것으로 제조되고, 윈드터빈을 내장한 것이 통상적이다.

윈드터빈은 일반적인 발전기의 구성을 가지는 대부분이고, 윈드블레이드의 회전력을 증속하여 내측의 터빈을 회전하는 구성을 갖는다.

상기한 일반적 구성의 풍력발전기는 경사지등에 다수개 병설되어 전체적인 고출력을 발생하도록 안출되어 있으나 그 제조비용 및 설치비가 대단히 높아 널리 보급되지 못하고 있는 실정이다.

특히, 구릉지가 많고 해안선의 길이가 긴 지역에서의 전력공급이 원활하지 못한 도서지방이 많은 우리나라에서는 그 적용성이 높음에도 불구하고 경제성이 낮은 문제점을 갖고 있었다.

이를 해결하기 위한 선행기술로는 국내 특허공개번호 제 99-74991호 "저출력 풍력발전기"에 선출원되고, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 다수개의 블레이드를 구비하고 직립한 설치 지주상에 장착되는 발전설비를 구비하는 풍력발전기에 있어서; 직립장착용의 직립폴에 대하여 회전자유롭게 회동접속하는 회동플랜지 및 회동플랜지에 연결되고 수직직립 또는 수평직립의 회전샤프트를 구비하고, 회전샤프트상의 스테이터코일 및 회전샤프트 양단의 샤프트 베어링에 그 양단부 내방이 끼움개재되는 회전케이지를 가지며, 회전케이지는 내방 내주연의 회전코어 및 외방의 다수개의 블레이드를 더 가짐으로서, 회전케이지(60)의 회동과 일체로 회전코어가 스테이터코일에 대하여 상대회전하게 된 것이다.

이러한 구성의 종래 기술은 강풍을 동반하는 태풍의 내습시 블레이드가 부서 져 버리므로 다수개의 블레이드들을 설치할 수 없는 단점과, 이로인해 단위면적당 많은 량의 전력을 생산할 수 없는 단점이 있었다.

또한, 풍력이 발생되지 않을 때에는 자연으로부터 에너지를 사용할 수 없는 단점이 있으므로, 지속적이고 규칙적인 전원이 요구되는 곳에서는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 자연에서 불어오는 바람을 이용하여 본 발명의 풍력발전기를 이용하여 에너지를 공급함으로서 가로등이나 철탑등과 같이 지속적으로 에너지공급이 필요한 곳에 간단하게 설치하여 지속적으로 사용가능한 것을 본 발명의 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상기 바람을 이용하는 풍력발전유닛을 바람이 불어주는 방향에 따라 가변적으로 회전가능하게 구성된 것을 본 발명의 다른 목적으로 한다.

풍력발전기에 있어서, 상기 풍력발전기는 외부의 풍향에 의하여 구동되어지도록 상부 일측으로 휀이 형성되고 상기 휀을 구동하는 구동샤프트가 휀의 후방영역에 설치되어지며 상기 구동샤프트의 후방에는 상기 구동샤프트를 지지하는 포스트가 형성되어지되, 상기 구동샤프트는 상측으로 제 1발전기가 형성되고 하측으로 제 2발전기가 각각 형성되어지며 상기 제 2발전기의 축상에는 스프릿기어가 결합되 어져 상기 스프릿기어가 상기 구동샤프트와 체인결합되어져 상기 구동샤프트의 동력을 제 1발전기와 제 2발전기로 각각 전달하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 풍력발전기는 상기 포스트를 중심으로 90도 각도로 외풍에 의하여 임의로 회전가능하게 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 풍력발전기의 포스트 하부에는 구조물과 끼움결합가능하도록 결합공이 형성되어진 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 설명한 본 발명의 발전기는 날씨의 기후변화에 관계없이 항상 일정한 전원을 발생 및 공급할 수 있도록 함과 아울러, 풍력 발전시 바람의 방향에 따라 가변조정할 수 있도록 그 구조가 개선된 것인바, 이에 따르면 본 발명은 자연에너지를 규칙적이고 일정하게 활용할 수 있을 뿐만 아니라, 강풍에 의한 부품 파손을 예방할 수 있으므로, 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 가로등이나 철탑등과 같이 지속적으로 에너지를 공급하여주어야하는 시설물의 상부에 간단하게 조립하여 설치함으로서 기존에 설치되어진 가로등이나 철탑에 설치하여 사용가능함은 물론 새로이 설치되는 가로등이나 철탑에도 용이하게 설치하여 사용가능한 매우 우수한 효과를 제공한다.

도 1은 가로등(1)에 설치된 상태의 정면도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 지면을 중심으로 가로등(1)을 지지하기 위한 포스트(15)가 형성되는 것이며 상기 포스트(15)의 상측으로 제 1발전기(11)와 제 2발전기(12)가 각각 형성된 것이다.

상기와 같이 형성된 포스트(15)의 제 1발전기(11) 축상에는 구동샤프트(14)가 형성되는 것이며 상기 구동샤프트(14)의 전방에는 휀(13)이 형성되는 것이다.

상기와 같이 형성된 휀(13)은 전방에서 불어오는 바람을 유입할 수 있도록 자연회전가능하도록 구성된 것이며 상기와 같이 형성된 구동샤프트(14)와 연동되어 에너지를 공급받을 수 있도록 제 2발전기(12)의 축상에는 스프릿기어(16)가 형성되는 것이다.

이에 따라 상기 구동샤프트(14)와 스프릿기어(16)가 체인(17)으로 결합되어져 상기 구동샤프트(14)로부터 전달되는 동력이 제 1발전기(11)와 제 2발전기(12)에 고르게 전달가능한 것이다.

상기와 같이 설치된 풍력발전기(A)를 이용하여 가로등(1)의 전원을 지속적으로 공급하여줌으로서 별도의 에너지를 공급할 필요가 없이 가로등(1) 자체적으로 독립사용가능한 것이다.

도 2는 철탑(2)에 설치된 상태의 정면도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 지면으로부터 콘크리트를 타설하여 매립한 후 상기 콘크리트타설부재로부터 상측으로 설치되는 철탑(2)의 상측으로 풍력발전기(A)가 결합되는 것이다.

상기와 같이 설치되는 풍력발전기(A)는 철탑(2)상부에 결합하여 사용함으로서 상기 철탑(2)에 필요한 전력을 상기 풍력발전기(A)를 통하여 지속적으로 공급가능한 것이다.

또한, 상기와 같이 높은 곳에 설치되는 풍력발전기(A)의 경우 바람의 방향이 일정하지 않아 좌우에서 바람이 불어오게 되는 것이다.

상기와 같이 측면에서 불어오는 바람 또한 에너지로 공급받을 수 있도록 상기 풍력발전기(A)는 90도 방향으로 회전가능한 것이다.

이에 따라 자연적으로 불어오는 바람을 모두 흡수가능하여 상기 휀(13)이 지속적으로 회전하면서 에너지를 공급가능한 것이다.

도 3은 본 발명의 작동상태도를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 포스트(15)의 상측으로부터 제 1발전기(11)와 제 2발전기(12)가 각각 형성되는 것이다.

상기와 같이 형성된 제 1발전기(11)의 축상에는 구동샤프트(14)가 형성되는 것이며 상기 구동샤프트(14)의 전방에는 휀(13)이 형성되는 것이다.

또한, 제 2발전기(12)의 축상에는 스프릿기어(16)가 형성되는 것이다.

이에 따라 상기 구동샤프트(14)와 스프릿기어(16)가 체인(17)으로 결합되어져 상기 구동샤프트(14)로부터 전달되는 동력이 제 1발전기(11)와 제 2발전기(12)에 고르게 전달가능한 것이다.

또한 바람의 방향이 정면이 아닌 측면에서 유입되는 경우에는 상기 풍력발전유닛이 포스트(15)를 중심으로 회전함으로서 일측에 도시된 도면과 같이 작동되는 것이다.

상기와 같이 작동된 상태에서는 상기 구동샤프트(14)와 스프릿기어(16)가 체인(17)으로 결합되는 것이 보다 명확하게 도시가능한 것이며 상기 체인(17)결합에 의하여 상기 구동샤프트(14)의 회전과 맞물려 스프릿기어(16)가 동속으로 회전가능 한 것이다.

도 4는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서 상기 도시된 것과 같이 휀(13)을 통하여 전달되는 에너지를 다량으로 흡수할 수 있도록 형성된 것이다.

즉, 상기 포스트(15)의 축상에 제 1발전기(11)와 제 2발전기(12) 외에 제 3발전기 등을 추가적으로 형성함으로서 상기 발전기의 수량을 연속적으로 증가가능한 것이며 상기 발전기의 수량에 따라 동력전달을 용이하게 할 수 있도록 체인(17)으로 결합되어져 작동가능한 것이다.

도 1은 가로등에 설치된 상태의 정면도

도 2는 철탑에 설치된 상태의 정면도

도 3은 본 발명의 작동상태도

도 4는 본 발명의 실시예

**도면의 주요부분에 대한 간단한 설명**

A-풍력발전기 1-가로등

2-철탑 11-제 1발전기

12-제 2발전기 13-휀

14-구동샤프트 15-포스트

16-스프릿기어 17-체인

Claims (4)

1. 풍력발전기에 있어서,

   상기 풍력발전기(A)는 외부의 풍향에 의하여 구동되어지도록 상부 일측으로 휀(13)이 형성되고 상기 휀(13)을 구동하는 구동샤프트(14)가 휀(13)의 후방영역에 설치되어지며 상기 구동샤프트(14)의 후방에는 상기 구동샤프트(14)를 지지하는 포스트(15)가 형성되어지되, 상기 구동샤프트(14)는 상측으로 제 1발전기(11)가 형성되고 하측으로 제 2발전기(12)가 각각 형성되어지며 상기 제 2발전기(12)의 축상에는 스프릿기어(16)가 결합되어져 상기 스프릿기어(16)가 상기 구동샤프트(14)와 체인(17)결합되어져 상기 구동샤프트(14)의 동력을 제 1발전기(11)와 제 2발전기(12)로 각각 전달하도록 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 풍력발전기(A)는 상기 포스트(15)를 중심으로 90도 각도로 외풍에 의하여 임의로 회전가능하게 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 풍력발전기(A)의 포스트(15) 하부에는 구조물과 끼움결합가능하도록 결합공이 형성되어진 것을 특징으로 하는 풍력발전기.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 풍력발전기(A)는 가로등(1) 또는 철탑(2)에 결합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.

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