KR20110021013A

KR20110021013A - 풍력 발전기

Info

Publication number: KR20110021013A
Application number: KR1020090078544A
Authority: KR
Inventors: 임상욱
Original assignee: (주)공간예술
Priority date: 2009-08-25
Filing date: 2009-08-25
Publication date: 2011-03-04

Abstract

본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로, 대상물에 고정되는 지지 부재, 상기 지지 부재에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 내부가 길이방향을 따라 관통되어 있는 회전통, 상기 회전통 내부 둘레면에 배열되어 상기 회전통으로 유입되는 공기에 의해 상기 회전통을 회전시키는 블레이드, 그리고 상기 회전통의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기를 포함한다.

블레이드, 공기, 접촉

Description

풍력 발전기{WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍력 발전기에 관한 것이다.

일반적으로, 풍력 발전기는 바람의 에너지를 전기에너지로 바꿔주는 장치로서, 풍력 발전기의 날개를 회전시켜 이때 생긴 날개의 회전력으로 전기를 생산한다. 풍력 발전기는 날개, 변속장치, 발전기로 구성되어 있다

풍력 발전기는 풍속이 클 수록 많은 풍력 에너지를 생산할 수 있기 때문에 바람이 많이 부는 지역에 설치된다. 이에 따라 바람이 불지 않는 지역에서 설치할 수 없어 설치 지역이 제한적이었다.

본 발명은, 움직이는 물체에 장착하여 바람이 적은 지역에서도 다량의 풍력에너지를 얻을 수 있는 풍력 발전기를 제공한다.

본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전기는 대상물에 고정되는 지지 부재, 상기 지지 부재에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 내부가 길이방향을 따라 관통되 어 있는 회전통, 상기 회전통 내부 둘레면에 배열되어 상기 회전통으로 유입되는 공기에 의해 상기 회전통을 회전시키는 블레이드, 그리고 상기 회전통의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기를 포함한다.

상기 대상물은 이동하는 것이며, 상기 이동 대상물이 이동될 때 상기 회전통으로 공기가 유입되어 상기 블레이드에 상기 유입된 공기가 접촉될 수 있다.

상기 회전통은 입구와 출구를 가지며, 상기 입구가 나팔관 모양일 수 있다.

상기 회전통은 입구와 출구를 가지며, 상기 블레이드는 상기 입구에서부터 출구까지 형성되어 있을 수 있다.

상기 블레이드는 상기 회전통의 내주면에 나선형으로 형성되어 있을 수 있다.

상기 회전통과 상기 지지부재 사이에는 배치된 베어링을 더 포함할 수 있다.

상기 회전통의 외부 둘레면에는 제1기어가 설치되고, 상기 제1기어는 제2기어와 기어 물림되며, 상기 제2기어는 발전기와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 회전통이 이동 대상물에 설치됨으로써, 바람이 불지 않을 때 이동 대상물의 추진력에 의하여 발생한 바람에 의하여 회전통이 회전됨으로써 발전기가 구동된다. 이에 따라 바람이 발생하지 않아도 발전을 일으킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 바람과 접촉하는 블레이드가 회전통의 내부 둘레면에 배열되어 있어 바람의 저항을 최소화되어 발전 효율을 높일 수 있다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전기에 대하여 도 1 및 도 2를 참고하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전기를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시한 풍력 발전기를 나타낸 정면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 풍력 발전기는 지지 부재(10), 회전통(20), 블레이드(40), 발전기(70)를 포함하며, 그리고 블레이드(40), 웜휠(50) 웜기어(60)를 더 포함할 수 있다.

지지 부재(10)는 이동 대상물(1)에 장착되는 것으로, 가운데 부분이 길이 방향으로 관통되어 있으며, 볼트, 리벳, 용접 따위의 방식으로 이동 대상물에 장착될 수 있다. 이동 대상물은 차량, 선박, 이륜차 따위가 해당될 수 있다. 그러나 이동 대상물(1)은 움직이지 않을 수도 있다.

지지 부재(10)의 내부에는 베어링(30)이 설치되어 있으며, 베어링(30)은 미끄럼 베어링, 구름 베어링 중 어느 하나가 적용될 수 있다.

베어링(30)에는 회전통(20)이 결합되어 있으며, 회전통(20)은 베어링(30)에 지지되어 회전될 수 있다. 베어링(30)은 회전통(20)의 자중과 회전통(20)에 걸리는 하중을 지지하며 회전시킨다.

회전통(20)은 내부가 길이방향을 따라 관통되어 있으며, 입구(21)와 출구(22)를 갖는다. 입구(21)와 출구(22)는 연결되어 있으며 입구(21)는 이동 대상물(1)의 이동방향을 향한다. 이동 대상물(1)이 이동할 때 회전통(20)의 내부로 공기가 집중될 수 있도록 입구(21) 부분은 그 직경이 점진적으로 작아진다. 즉, 입구(21)는 나팔관 모양으로 형성되어 있다. 그러나 입구(21)의 모양을 나팔관 모양으로 한정하는 것은 아니다.

회전통(20)의 내부 둘레면에는 블레이드(40)가 배열되어 있다. 블레이드(40)는 회전통(20)의 입구(21)에서부터 출구(22)까지 형성되어 있다. 그러나 블레이드(40)는 회전통(20)의 내부 둘레면의 일부분에만 형성될 수 있다. 이와 같은 블레이드(40)는 나선형으로 형성되어 있다. 블레이드(40)가 회전통(20)의 내부 둘레면에 배열되어 있어 회전통(20) 내부로 유입된 공기와 저항이 최소화 된다.

이러한 블레이드(40)는 이동 대상물(1)이 이동하게 되면 그 추진력에 의하여 회전통(20)의 입구(21) 주변에 바람이 발생하게 된다. 바람은 회전통(20) 내부로 유입되고, 유입된 공기는 블레이드(40)에 부딪히면서, 블레이드(40)를 따라 이동하여 출구(22)로 배출된다. 바람이 나선형의 블레이드(40)를 따라 이동하기 때문에 공기의 흐름에 의하여 원심력이 발생된다. 이러한 원심력에 의하여 회전통(20)은 베어링(30)에 결합된 상태에서 지지 부재(10)에 지지되어 회전될 수 있다.

그러나 회전통(20)의 내부로 유체 따위가 유입되어 유체가 블레이드(40)에 접촉될 수도 있다

이렇게, 회전되는 회전통(20)에는 발전기(70)가 연결되어 있다. 발전기(70)는 회전통(20)의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키게 된다.

회전통(20)의 회전효율이 감소되지 않고 발전기(70)에 전달될 수 있도록, 회전통(20)의 외부 둘레면에는 윔휠(50)이 형성되어 있으며, 발전기(70)에는 윔휠(50)에 물리는 윔기어(60)가 형성되어 있다. 윔휠(50)과 웜기어(60)의 결합에 의하여 회전통(20)의 회전 효율 손실 없이 발전기(70)에 전달된다.

이에 따라, 회전통(20)이 이동 대상물에 고정됨으로써, 바람이 발생하지 않을 때, 이동하는 이동 대상물의 추진력에 의하여 발생한 바람이 회전통(20)의 입구(21)로 집중되면서 회전통(20) 내부로 유입된다. 유입된 바람은 나선형의 블레이드(40)를 따라 이동하게 출구(22) 쪽으로 이동하게 되면서 회전통(20)이 회전된다. 회전통(20)의 회전으로 이와 연결된 발전기(70)가 동작되어 전기를 발생시키게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 풍력 발전기를 나타낸 사시도.

도 2는 도 1에 도시한 풍력 발전기를 나타낸 정면도.

도 3은 도 1에 도시한 블레이드를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 지지 부재 20: 회전통

21: 입구 22: 출구

30: 베어링 40: 블레이드

50: 웜휠 60: 웜기어

70: 발전기

Claims

대상물에 고정되는 지지 부재,

상기 지지 부재에 회전 가능하게 설치되어 있으며, 내부가 길이방향을 따라 관통되어 있는 회전통,

상기 회전통 내부 둘레면에 배열되어 상기 회전통으로 유입되는 공기에 의해 상기 회전통을 회전시키는 블레이드, 그리고

상기 회전통의 회전력을 전달받아 전기를 발생시키는 발전기

를 포함하는 풍력 발전기.
제1항에서,

상기 대상물은 이동하는 것이며, 상기 이동 대상물이 이동될 때 상기 회전통으로 공기가 유입되어 상기 블레이드에 상기 유입된 공기가 접촉되는 풍력 발전기.
제1항에서,

상기 회전통은 입구와 출구를 가지며, 상기 입구는 나팔관 모양인 풍력 발전기.
제1항에서,

상기 회전통은 입구와 출구를 가지며, 상기 블레이드는 상기 입구에서부터 출구까지 형성되어 있는 풍력 발전기.
제1항에서,

상기 블레이드는 상기 회전통의 내주면에 나선형으로 형성되어 있는 풍력 발전기.
제1항에서,

상기 회전통과 상기 지지부재 사이에는 배치된 베어링을 더 포함하는 풍력 발전기.
제1항에서,

상기 회전통의 외부 둘레면에는 제1기어가 설치되고, 상기 제1기어는 제2기어와 기어 물림되며, 상기 제2기어는 발전기와 연결되는 풍력발전기.