KR20150018658A - Hybrid Generation Systems using Solar and Wind Energy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 태양광발전기용 태양추적장치(특허등록 제10-1269635호)의 발명에 풍력발전장치를 설치하여 태양광과 풍력을 발전에 함께 사용함에 따라 발전효율을 향상시키게 되는 것은 당연한 것이고, 풍력발전장치에 포함되는 블레이드를 가볍고 용이하게 제작할 수 있도록 구성함으로써, 저렴한 설치비용으로 우수한 풍력발전 효율을 발휘하는 하이브리드 발전장치를 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명은 지면에 설치되며 모터(M)의 동력을 전달받아 회전하는 링형 회전장치(1)와, 회전장치(1)의 상측에 상향 설치되어 회전하며 상측에 태양전지판(5)이 설치되는 받침장치(2)와, 회전장치(1)의 출력축과 받침장치(2)의 후방수평대 사이에 설치되어 태양전지판(5)을 경사 조절하는 승하강받침대(3)와, 승하강받침대(3)에 회전되게 설치되는 풍력발전장치(7)를 포함하여 하이브리드 발전장치(8)가 구성되며, 상기 풍력발전장치(7)는 승하강받침대(3)의 외관(62) 외주연에 회전자유롭게 설치되는 수개의 회전체(92)와, 각각의 회전체(92)에 방사방향으로 설치되는 회전암(94)과, 상하로 대응되는 위치에 배치되는 회전암(94)의 외측 단부에 설치되는 블레이드(98)와, 일측 회전체(92)에 설치되어 회전체(92)와 동일하게 회전하는 구동스프라켓(93)과, 외관(62)의 일측 소정위치에 설치되며 구동스프라켓(93)의 회전력을 전달받아 발전을 하는 발전기(97)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a hybrid power generation apparatus using sunlight and wind power, and more particularly, to a solar tracking apparatus for a solar power generator (patent registration No. 10-1269635) It is a matter of course that the power generation efficiency is improved by using the solar power and the wind power together with the power generation device, and the blades included in the wind power generation device are constructed so as to be light and easy to manufacture, And to provide a hybrid power generation device that exhibits efficiency.
The present invention relates to a ring type rotary device (1) mounted on the ground and rotated by receiving power of a motor (M), a support member (2) installed upward on the upper side of the rotary device (1) An elevating and lowering pedestal 3 provided between the output shaft of the rotary device 1 and the rear horizontal bar of the supporting device 2 to adjust the inclination of the solar panel 5, The wind power generator 7 is rotatably installed on the outer periphery of the outer tube 62 of the elevating and lowering support 3, and the wind power generator 7 is rotatably installed on the outer periphery of the wind power generator 7, A rotary arm 94 installed in the radial direction of each of the rotating bodies 92 and a blade 94 provided at an outer end of the rotary arm 94 disposed at a vertically corresponding position, A driving sprocket 93 provided on the one-side rotating body 92 and rotating in the same manner as the rotating body 92; Installed in position and is characterized in that comprises a generator (97) for the power generation by receiving the rotational force of the drive sprocket (93).
Description
본 발명은 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 태양광발전기용 태양추적장치(특허등록 제10-1269635호)의 발명에 풍력발전장치를 설치하여 태양광과 풍력을 발전에 함께 사용함에 따라 발전효율을 향상시키게 되는 것은 당연한 것이고, 풍력발전장치에 포함되는 블레이드를 가볍고 용이하게 제작할 수 있도록 구성함으로써, 저렴한 설치비용으로 우수한 풍력발전 효율을 발휘하는 하이브리드 발전장치를 제공할 수 있도록 하기 위한 것이다.The present invention relates to a hybrid power generation apparatus using sunlight and wind power, and more particularly, to a solar tracking apparatus for a solar power generator (patent registration No. 10-1269635) It is a matter of course that the power generation efficiency is improved by using the solar power and the wind power together with the power generation device, and the blades included in the wind power generation device are constructed so as to be light and easy to manufacture, And to provide a hybrid power generation device that exhibits efficiency.
종래에도 태양광과 풍력을 함께 이용하여 발전을 하는 발전장치가 특허등록 제10-0681731호(발명의 명칭 : 시로코팬 발전구조를 갖는 하이브리드 태양광 가로등)의 발명을 포함하여 다수가 특허출원된 바가 있다.Conventionally, a power generation apparatus that generates power by using sunlight and wind power together has been applied for a number of patent applications, including the invention of Patent Registration No. 10-0681731 (a hybrid solar street lamp having a Sirocco fan power generation structure) have.
종래의 태양광과 풍력을 함께 이용하여 발전을 하는 발전장치에는 본 발명과 같이 블레이드를 가볍고 제작이 용이하게 구성하여 풍력발전에서의 발전효율을 증대시키고자 하는 기술을 찾아볼 수가 없었다.Conventionally, there has been no technique to increase the power generation efficiency in wind power generation by making the blade light and easy to manufacture, as in the present invention, in a power generation apparatus that generates electricity using both sunlight and wind power.
일반적으로 본 발명의 출원인이 살고 있는 대한민국의 경우에 풍력발전기의 블레이드를 강력하게 회전시킬 만큼의 충분한 바람이 불지 않는 상태이고, 지표면으로부터 높은 공중이 아닌 지표면과 근접한 위치에서는 바람이 약한 상태이다.Generally, in the case of the Republic of Korea where the applicant of the present invention lives, the wind is not blowing enough to strongly rotate the blades of the wind power generator, and the wind is weak at a position close to the ground surface rather than high air from the ground surface.
이와 같은 상태에서 태양광발전기에 풍력발전장치를 설치하는 경우에는 그 태양광발전기 자체가 크지 않고 공중 높은 곳에 설치하지 않고 지표면에 설치하는 것임에 따라, 태양광발전기가 설치되는 장소에서는 풍속이 약하고 풍량이 적어서 풍력발전효율이 실용적이지 못한 문제가 있다.When the wind power generator is installed in the solar power generator in such a state, the solar power generator itself is not large and is installed on the ground surface instead of being installed in a high place on the air. Therefore, There is a problem that the efficiency of wind power generation is not practical.
위에서 언급한 종래의 태양광과 풍력을 함께 이용하여 발전을 하는 발전장치에 풍력발전장치가 소형임에도 불구하고, 적어도 1~2㎜가 되는 철판을 곡선으로 구부려서 블레이드를 제작하게 되는데, 이렇게 철판으로 제작되는 블레이드의 무게가 바람의 세기보다 무거우므로 초기 회전부터 블레이드의 전체적인 회전력이 강하지 못하게 되어 실용적이지 못한 문제가 있다. Although the above-described conventional power generation apparatus using solar light and wind power together is a small-sized wind power generation apparatus, a steel plate having a length of at least 1 to 2 mm is curved to produce a blade. There is a problem in that the overall rotational force of the blade is not strong enough from the initial rotation since the weight of the blade is heavier than the wind.
또한, 블레이드가 곡선으로 구부려진 형상이 매우 중요하며, 그 블레이드의 곡선에 따라 블레이드의 회전속도가 빨라지거나 늦어지게 되는데, 각각의 블레이드를 일일이 개별적으로 제작함에 따라 제작시간이 과다하게 소요되어 블레이드의 제작비용이 상승되는 문제가 있었다.In addition, the curved shape of the blade is very important, and the rotation speed of the blade becomes faster or slower depending on the curve of the blade. Since each blade is individually manufactured, the manufacturing time is excessively long. There has been a problem that the production cost is increased.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양광발전기에 풍력발전장치를 설치하는 경우에 풍력발전장치의 중요 요소가 되는 블레이드를 얇아서 휘청거리면서 구부려짐이 자유로운 금속이나 합성수지재로 형성된 박판과, 블레이드가 구부려지는 곡선모양으로 곡선홈을 형성한 수개의 지지대로 구성함으로써, 블레이드의 무게가 대폭 가벼워져서 바람이 강하지 않은 곳에서도 블레이드가 원활하게 회전하여 풍력발전 효율이 증대되게 하고, 곡선홈을 형성한 수개의 지지대에 블레이드 형성용 박판을 끼우는 것에 의해 풍력발전장치용 블레이드가 용이하게 제작되어 제작비용을 대폭 절감시킬 수 있도록 하는 것을 기술적 과제로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems and it is an object of the present invention to provide a wind turbine generator for a wind power generator in which a blade which is an important element of a wind turbine generator is thinned and formed into a thin plate made of metal or synthetic resin, , The blade is made up of several support rods having curved grooves formed by curved curved shapes so that the weight of the blades is considerably reduced so that the blades smoothly rotate even when the wind is not strong and the efficiency of the wind power generation is increased, The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a blade for forming a blade for a wind power generator.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면에 설치되며 모터의 동력을 전달받아 회전하는 링형 회전장치와, 회전장치의 상측에 상향 설치되어 회전하며 상측에 태양전지판이 설치되는 받침장치와, 회전장치의 출력축과 받침장치의 후방수평대 사이에 설치되어 태양전지판을 경사 조절하는 승하강받침대와, 승하강받침대에 회전되게 설치되는 풍력발전장치를 포함하여 하이브리드 발전장치가 구성되며, 상기 풍력발전장치는 승하강받침대의 외관 외주연에 회전자유롭게 설치되는 수개의 회전체와, 각각의 회전체에 방사방향으로 설치되는 회전암과, 상하로 대응되는 위치에 배치되는 회전암의 외측 단부에 설치되는 블레이드와, 일측 회전체에 설치되어 회전체와 동일하게 회전하는 구동스프라켓과, 외관의 일측 소정위치에 설치되며 구동스프라켓의 회전력을 전달받아 발전을 하는 발전기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a rotary type rotary device, comprising: a ring type rotary device installed on a ground surface and rotated by receiving power of a motor; a supporting device installed upward on the rotary device, A hybrid power generation device including a rising / descending pedestal installed between an output shaft of the device and a rear horizontal bar of the supporting device to adjust the inclination of the solar panel, and a wind power generator rotatably installed on the elevating / A plurality of rotating bodies rotatably mounted on the outer periphery of the outer peripheral surface of the lifting and lowering bracket, rotary arms provided in the respective rotary bodies in the radial direction, and blades A drive sprocket installed at one side of the rotating body and rotating in the same manner as the rotating body, Receiving the rotational force transmission is characterized in that comprises a generator for power generation.
이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은, 태양광발전기에 풍력발전장치를 설치하여 태양광과 풍력을 발전에 함께 사용함에 따라 발전효율을 대폭 향상시키는 효과가 있고, 풍력발전장치에 포함되는 블레이드를 가볍고 용이하게 제작할 수 있도록 구성함에 따라 저렴한 설치비용으로 우수한 풍력발전 효율을 발휘하는 하이브리드 발전장치를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.As described above, according to the present invention, a solar power generator is installed in a solar power generator, solar power and wind power are used together for power generation, and the power generation efficiency is greatly improved. The blade included in the wind power generator is light and easy It is possible to provide a hybrid power generation apparatus that exhibits excellent wind power generation efficiency at a low installation cost.
도 1은 본 발명을 나타내는 측단면도.
도 2는 본 발명의 요부가 되는 풍력발전장치가 태양광발전기에 설치되는 상태를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명의 요부가 되는 풍력발전장치가 태양광발전기에 설치되는 상태를 나타내는 측면도.
도 4는 본 발명의 요부가 되는 풍력발전장치의 설치상태를 나타내는 단면도.
도 5는 도 4에 A-A선 단면도.
도 6은 본 발명의 요부가 되는 블레이드를 나타내는 분해사시도.
도 7은 본 발명에 설치되는 태양추적장치를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 설치되는 태양광발전기를 나타내는 측면도.
도 9는 본 발명에 설치되는 회전장치를 나타내는 저면도.
도 10은 본 발명에 설치되는 회전장치의 종단면도.
도 11는 도 10에 도시된 회전장치에 포함되는 감속기어박스를 나타내는 확대단면도.
도 12의 (가)(나)는 본 발명에 설치되는 승하강받침대의 작용상태를 나타내는 단면도
도 13은 본 발명에 설치되는 양방향래칫를 나타내는 분해사시도.
도 14는 본 발명에 설치되는 양방향래칫의 설치상태를 나타내는 종단면도.
도 15의 (가)(나)는 본 발명에 설치되는 양방향래칫의 작용관계를 나타내는 평단면도.
도 16의 (가)(나)는 본 발명에 설치되는 양방향래칫의 모드전환과정을 나타내는 작용상태도.
도 17은 여러 대의 태양광발전기가 일렬로 연결되는 것을 나타내는 평면도.1 is a side sectional view showing the present invention.
BACKGROUND OF THE
FIG. 3 is a side view showing a state in which a wind turbine generator as a main part of the present invention is installed in a solar generator. FIG.
Fig. 4 is a sectional view showing a state of installation of a wind power generator as a main part of the present invention. Fig.
5 is a sectional view taken along line AA in Fig.
6 is an exploded perspective view showing a blade as a main part of the present invention.
7 is a perspective view showing a sun tracking device installed in the present invention;
8 is a side view showing a solar generator installed in the present invention.
9 is a bottom view showing a rotating device installed in the present invention.
10 is a longitudinal sectional view of a rotating device installed in the present invention.
11 is an enlarged sectional view showing a reduction gear box included in the rotating device shown in Fig.
12 (a) and 12 (b) are cross-sectional views showing the operating state of the lifting / lowering pedestal provided in the present invention
13 is an exploded perspective view showing a bidirectional ratchet installed in the present invention;
FIG. 14 is a vertical cross-sectional view showing a mounting state of a bidirectional ratchet installed in the present invention; FIG.
Fig. 15 (B) is a plan sectional view showing a working relationship of the bidirectional ratchet provided in the present invention; Fig.
16 (a) and 16 (b) are operational states showing the mode switching process of the bidirectional ratchet installed in the present invention;
17 is a plan view showing a plurality of photovoltaic generators connected in series;
이하, 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치에 대하여 첨부된 도면 도 1 내지 도 17을 참고하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a hybrid power generation apparatus using solar light and wind power according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings with reference to FIGS. 1 to 17. FIG.
본 발명은 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 특허등록 제1027793호(발명의 명칭 : 태양광발전기용 태양추적장치)의 발명에 풍력발전장치(7)를 추가로 설치하여 태양광과 풍력을 함께 이용하여 발전을 하도록 하는 것이다.The present invention is characterized in that a wind power generator (7) is additionally installed in the invention of Patent Registration No. 1027793 (entitled "Solar Tracking Apparatus for Photovoltaic Generator"), the applicant of the present invention, And to use it together to develop.
본 발명을 설명하기 위하여 도시한 도면 도 7 내지 도 17은 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 특허등록 제1027793호 발명의 명세서에 포함된 도면으로서, 본 발명에 새로이 추가되는 풍력발전장치(7)에 대한 구성을 도시하지 않았으며, 새로이 추가되는 풍력발전장치(7)에 대한 구성에 대해서는 도 1 내지 도 6에 도시하였다.7 to 17, which are included to explain the present invention, are included in the specification of patent registration No. 1027793 filed by the applicant of the present invention and registered as a patent. The wind
먼저, 도 1 내지 도 6에 도시된 풍력발전장치(7)가 포함된 하이브리드 발전장치(8)에 대하여 설명하면 다음과 같다.First, a
본 발명에 의한 하이브리드 발전장치(8)는 지면에 설치되며 모터(M)의 동력을 전달받아 회전하는 링형 회전장치(1)와, 회전장치(1)의 상측에 상향 설치되어 회전하며 상측에 태양전지판(5)이 설치되는 받침장치(2)와, 회전장치(1)의 출력축과 받침장치(2)의 후방수평대 사이에 설치되어 태양전지판(5)을 경사 조절하는 승하강받침대(3)와, 승하강받침대(3)에 회전되게 설치되는 풍력발전장치(7)를 포함하여 구성된다.The hybrid
상기 풍력발전장치(7)는 승하강받침대(3)의 외관(62)에 회전자유롭게 설치되는 수개의 회전체(92)와, 각각의 회전체(92)에 방사방향으로 설치되는 회전암(94)과, 상하로 대응되는 위치에 배치되는 회전암(94)의 외측 단부에 설치되는 블레이드(98)와, 일측 회전체(92)에 설치되어 회전체(92)와 동일하게 회전하는 구동스프라켓(93)과, 외관(62)의 일측 소정위치에 설치되며 구동스프라켓(93)의 회전력을 전달받아 발전을 하는 (97)를 포함하여 구성된다.The
도 4에서 보는 바와 같이 상기 회전체(92)는 외관(62)의 외주연에 감싸게 고정되게 설치되는 암설치대(90)의 외주연에 베어링(91)을 개재시킨 상태로 설치되며, 상기 발전기(97)에는 종동스프라켓(95)이 설치되어 구동스프라켓(93)과 체인(96)으로 연결된다.4, the rotating
그리고, 상기 블레이드(98)는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 회전암(94)의 외측 단부에 날개판지지대(100)가 설치되고, 이 날개판지지대(100)에는 바람을 맞아 블레이드(98)가 밀려나며 회전되게 하는 날개판(101)이 삽입 설치되기 위한 곡선홈(99)이 형성되며, 상하로 설치되는 수개의 날개판지지대(100)에 형성된 곡선홈(99)으로는 얇은 금속판이나 얇은 합성수지판으로 형성되는 날개판(101)이 삽입되어 있다.5 and 6, the
그리고, 상기 회전암(94)과 날개판지지대(100)는 힌지핀(104)에 힌지식으로 설치되되, 이 날개판지지대(100)가 양방향으로 탄력적으로 각운동하도록 비틀림스프링(103)이 이중으로 설치되어 풍속에 따라 블레이드(98)가 탄력적으로 젖혀지게 된다.The
또한, 상기 날개판(101)은 위에서 언급한 바와 같이 얇은 금속판이나 얇은 합성수지판으로 형성되므로 양단부에는 말거나 겹쳐지게 구부린 보강부(102)가 형성된다. 이때, 보강부(102)를 말거나 겹쳐지게 구부리는 경우에는 얇은 금속판인경우에 적합하고, 얇은 합성수지판으로 날개판(101)을 형성하는 경우에는 양단부의 살두께를 두껍게 형성할 수 있다.In addition, since the
다음은 도 7 내지 도 17에 도시된 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 특허등록 제1027793호 발명의 구성에 대하여 설명한다.The following is a description of the configuration of the invention of Patent Registration No. 1027793 filed by the applicant of the present invention shown in Figs. 7 to 17 and patented.
도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 지면에 설치되며 외부 모터(M)의 동력을 전달받아 회전하는 링형회전장치(1)와, 회전장치(1)의 상측에 상향 설치되어 회전하며 상측에 태양전지판(5)이 설치되는 받침장치(2)와, 회전장치(1)의 출력축(46)과 받침장치(2)의 후방수평대(55)사이에 설치되어 태양전지판(5)을 경사 조절하는 승하강받침대(3)로 태양추적장치(4)가 이루어지고, 태양추적장치(4)의 받침장치(2) 상에 태양전지판(5)이 설치되어 태양광발전기(6)가 구성된다As shown in Figs. 7 and 8, a ring-type
상기 회전장치(1)는 도 7 내지 도 11에서 보는 바와 같이 지면에 설치되는 외부고정링(10)과, 외부고정링(10)의 내부에 회전되게 설치되는 내부링(20)과, 외부 모터로부터 동력을 전달받아 내부링(20)에 회전력을 전달하는 구동기어(30)와, 내부링(20)의 내부 일측에 고정 설치되어 내부링(20)의 자전에 의해 발생되는 구동력으로 승하강받침대(3)를 구동시키는 감속기어박스(40)로 이루어진다.As shown in FIGS. 7 to 11, the
상기 외부고정링(10)은 외주면에 지면과 결합을 위한 수개의 플랜지부(11)가 형성되고, 내주연 상하에는 롤러안내홈(12)과 내측기어부(13)가 각각 구비되며, 이 외부고정링(10)의 내측에 구동기어(30)를 설치하되, 가운데에 구동기어(30)가 설치된 구동축(31)이 외부고정링(10)의 편심된 위치에서 양측을 관통하여 회전 지지되게 설치된다.A plurality of
이때, 상기 롤러안내홈(12)는 기어로 형성할 수 있으나, 도 9에는 체인을 설치한 것으로 도면을 도시하였으며, 외부고정링(10)의 외측으로 노출된 구동축(31)의 단부에는 모터(M)가 연결 설치된다.The
그리고, 상기 내부링(20)은 외주연에 외부고정링(10)의 롤러안내홈(12)에 안내되는 수개의 롤러(21)가 설치되고, 이 내부링(20)의 내측 중심부에는 구동기어(30)와 맞물리는 종동기어(23)가 수개의 암(22)에 의해 고정되게 설치되며, 이 내부링(20)의 내주연 일측에는 감속기어박스(40)가 설치된다.The
이때, 감속기어박스(40)의 감속비는 하루에 한 번씩 정역회전하는 내부링(20)의 회전으로부터 태양전지판(5)과 직접적으로 연결되는 외관(62)을 6개월 동안은 상승하게 하고 6개월 동안은 하강하게 할 수 있도록 감속비로 설계하였으며, 외관(62)과 태양전지판(5)이 직접적으로 연결되는 다는 것은 외관(62)이 승하강하는 것에 따라 태양전지판(5)이 승하강하는 것을 의미하는 것이다.At this time, the reduction gear ratio of the
상기 감속기어박스(40)는 내부링(20)의 내주연 일측에 케이싱(41)이 고정되게 설치되고, 이 케이싱(41)의 일측에는 내외측 단부에 내부기어(42)와 입력기어(43)가 각각 설치된 입력축(44)을 회전 자유롭게 설치하되, 케이싱(41)의 하측으로 노출되는 입력기어(43)는 외부고정링(10)의 내측기어부(13)와 맞물리게 설치되며, 케이싱(41)의 타측에는 내부기어(42)로부터 감속기어를 통해 감속된 동력을 전달받는 출력기어(45)가 축 설치된 출력축(46)이 케이싱(41)의 상측으로 노출되게 설치되어 있다.The
상기 받침장치(2)는 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 외부고정링(10)의 상부에서 회전하는 내부링(20)의 상부에 설치되어 내부링(20)이 회전되는 바와 동일하게 회전하는 것으로써, 내부링(20)의 양측에 수직지지대(50)가 수직 설치되고, 이 양측 수직지지대(50)의 전후방상부에는 내측에 한 쌍의 안내롤러(51)가 구비된 안내구(52)가 설치되어 있다.7 and 8, the supporting
그리고, 양측 수직지지대(50)의 각각의 안내구(52)에는 한 쌍의 안내롤러(51) 사이를 따라 활주하는 호형 경사안내대(53)가 설치되며, 이들 양측 경사안내대(53)의 전후방단부에는 양측 전방단부를 연결하는 전방수평대(54)와, 양측 후방단부를 연결하는 후방수평대(55)가 수평으로 각각 결합 설치되고, 이들 전후방수평대(54,55)의 각각의 단부에는 태양전지판(5)의 후면과 결합되는 전지판받침구(56)가 설치되어 있다.Each of the guide posts 52 of the both side
상기 승하강받침대(3)는 도 7, 8 및 도 10, 12에서 보는 바와 같이 하단부가 회전장치(1)에 설치된 감속기어박스(40)의 출력축(46)과 조인트(74)를 사이에 두고 연결되며, 상측의 외관(62)은 후방수평대(55)에 결합 설치되어 승하강하는 것으로써, 6개월 동안은 상승하고 6개월 동안은 하강하면서 계절에 맞게 태양전지판(5)의 기울기를 조절하게 하는 것이다.As shown in Figs. 7, 8 and 10, 12, the raising and lowering
즉, 상기 승하강받침대(3)는 하단부가 조인트(47)와 연결되는 하부축(60)의 상부에 양방향래칫(70)과 스크류(63)가 1자형으로 연결되어 1자형회전체(R)를 구성하며, 위의 1자형회전체(R)의 외부에는 내관(61)을 설치하되, 하부축(60)의 하부는 내관(61)의 말단부에 설치된 링형 스토퍼(60a)를 통하여 하측으로 노출되고 스크류(63)는 내관(61)의 상부에 설치되는 암나사구(64)에 상하로 나사식으로 관통되게 체결되어 있다.The
그리고, 상기 내관(61)의 상측외부에는 상하방향으로 장공(66)을 형성한 외관(62)을 삽입 설치하되, 내관(61) 보다 외경이 큰 암나사구(64)에 외향 돌출되게 형성된 안내구(65)가 장공(66)에 안내되게 설치되며, 외관(62)의 하단부에는 링형 스프링받이(67)가 설치되고, 외관(62) 내측의 암나사구(64) 상하에는 서로 동일한 탄력을 가지는 상하부스프링(68,69)이 탄력적으로 설치되어 있다.An
이때, 상기 상부스프링(68)은 상단부가 외관(62)의 상측 저면에 접촉 지지되고 하단부는 암나사구(64)의 상면 가장자리에 탄력적으로 지지되며, 하부스프링(69)은 상단부가 암나사구(64)의 저면 가장자리에 접촉 지지되고 하단부는 스프링받이(67)의 상면에 탄력적으로 지지된다.The upper end of the
그리고, 상기 양방향래칫(70)은 태양전지판(5)이 연결되는 외관(62)이 6개월 동안은 상승하고 6개월 동안은 하강할 때, 하루에 한 번씩 정역회전하는 하부축(60)의 회전을 외관(62)이 상승할 때는 외관(62)이 상승하는 방향으로만 회전되게 하고, 반대로 외관(62)가 하강할 때는 외관(62)가 하강하는 방향으로만 회전되게 하는 것이다.The
상기 양방향래칫(70)은 도 13 내지 도 16에서 보는 바와 같이 내관(61)의 내부에서 하부축(60)의 상단부와 스크류(63)의 하단부 사이에 설치되는데, 하부축(60)의 상부에 래칫블록(71)이 정역회전되게 설치되되, 래칫블록(71)에 설치되는 래칫구성요소 들에 의해 하부축(60)의 회전력을 래칫블록(71)에 정방향이나 또는 역방향으로 전달하게 설치되고, 스크류(63)는 래칫블록(71)이 회전하는 방향으로 회전되게 연결되어 있다.13 to 16, the
상기 래칫블록(71)에는 상하로 통하는 통공(72)과, 전후방공간부(72a,72b)와 통하는 기어설치부(72c)가 서로 통하게 형성되며, 상기 통공(72)을 통하는 기어설치부(72c)로 삽입 설치되는 하부축(60)의 상부에 래칫기어(73)가 설치되고, 스크류(63)의 하단부가 래칫블록(71)의 상부와 키이(key:K)로서 결합 설치되며, 전후방공간부(72a,72b)의 양측에는 전후방연결구멍(74)이 형성되어 있다.The
양측 전후방연결구멍(74)에는 후방의 좌걸림구(75a)와 전방의 좌경사대(75c)가 연결봉(75b)으로 연결된 좌걸림대(75)와, 후방의 우걸림구(76a)와 전방의 우경사대(76c)가 연결봉(76b)으로 연결된 우걸림대(76)가 전방으로 탄력이 작용하게 스프링(77)을 설치한 상태로 각각 설치하되, 좌우걸림구(75a,76a)는 래칫기어(73)의 기어부에 선택적으로 걸리게 된다.The left and right rear linking holes 74 are provided with a
그리고, 좌우경사대(75c,76c) 전방의 전방공간부(72a)에는 후면에 좌우경사대(75c,76c)와 접촉하는 경사부(78)를 구비한 측방이송구(79)를 측방으로 이동가능하게 설치하되, 이 측방이송구(79) 전면의 전방공간부(72a)에는 가이드핀(80)과 정지스프링(81)이 각각 설치되어 가이드핀(80)에 의해 측방이송구(79)의 측방이동이 안내되고, 정지스프링(81)에 의해서는 측방이송구(79)가 좌측 또는 우측으로 이동한 상태를 정지시키게 된다.The
또한, 측방이송구(79)의 전면에는 측방이송구(79)를 좌측 또는 우측으로 밀어주는 정역회동레버(82)가 비틀림스프링(83)에 의해 좌측 또는 우측으로 탄력적으로 회동하게 설치되며, 전방공간부(72a) 상하의 래칫블록(71)에는 상하부핀구멍(84,85)이 상하로 각각 형성되고, 이 상하부핀구멍(84,85)에는 양방향래칫(70)이 상사점까지 상승하면 암나사구(64)의 저면에 접촉하여 정역회동레버(82)를 정방향으로 회동시키는 상부핀(86)과, 양방향래칫(70)이 하사점까지 하강하면 스토퍼(60a)의 상면에 접촉하여 정역회동레버(82)를 역방향으로 회동시키는 하부핀(87)이 승하강가능하게 설치되어 있다.A forward /
도면 부호중 미설명부호 "94a"는 스프링걸이부이고, "100a"는 힌지구멍이다.In the reference numerals, "94a" denotes a spring hook portion, and "100a" denotes a hinge hole.
상기와 같이 구성되어 있는 본 발명의 작용관계를 도 1 내지 도 17을 참고하여 설명하면 다음과 같다.The operation of the present invention having the above-described structure will be described with reference to FIGS. 1 to 17. FIG.
본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치는 도 1에서 보는 바와 같이 태양이 이동하는 것을 추적하면서 태양전지판(5)을 통하여 태양발전을 하고, 승하강받침대(3)에 설치된 풍력발전장치(7)에 의해서는 블레이드(98)가 회전하면서 풍력발전을 하게 된다.As shown in FIG. 1, the hybrid power generation system using sunlight and wind power according to the present invention is a system in which solar power is generated through the
본 발명에 의한 하이브리드 발전장치(8)에서 대하여 설명하는데 있어서, 먼저 풍력발전에 관한 설명을 도 1 내지 도 6을 참고하여 설명하고, 태양발전에 대해서는 뒤에 설명하기로 한다.In describing the hybrid
즉, 풍력발전장치(7)는 상측으로 설치된 승하강받침대(3)에 블레이드(98)가 설치되어 있는데, 이 블레이드(98)은 승하강받침대(3)의 외관(62) 외주연에 베어링(91)에 의해 공회전되게 설치된 (2)의 외측에 회전암(94)을 매개로 설치되어 있기 때문에, 본 발명이 설치된 지형으로 바람이 불어오게 되면 블레이드(98)에 바람이 부딪치면서 블레이드(98)부터 회전체(92)까지 회전하게 된다.That is, the
이렇게 불어오는 바람에 의해 블레이드(98)부터 회전체(92)까지 회전하게 될 때, 일측 회전암(94)에는 구동스프라켓(93)이 설치되어 있고, 외관(62)의 소정위치에는 블레이드(98)의 회전력을 구동스프라켓(93)과 체인(96)을 통하여 전달받는 발전기(97)가 설치되어서 블레이드(98)의 회전력으로 발전기(97)에서 풍력 발전을 하게 된다.A
이와 같이 블레이드(98) 측으로 불어오는 바람에 의해 블레이드(98)에서부터 회전체(92)까지 회전할 때, 블레이드(98) 측으로 불어오는 바람의 세기에 따라 블레이드(98)가 힌지핀(104)을 중심으로 각운동하면서 회전하여 적은 바람에도 블레이드(98)를 효율적으로 회전되게 한다.When the
상기 블레이드(98)가 각운동하게 되는 것은 날개판지지대(100)가 회전암(94)의 선단부에 비틀림스프링(103)을 개재시킨 상태로 힌지 설치되어 있으면서 날개판(101)이 도 5에서 보는 바와 같이 비행기의 날개와 같이 양력을 받을 수 있는 형상으로 구부려져 있음에 따라 바람의 세기에 따라 힌지핀(104)을 중심으로 각운동하게 되는 것이다.The
그리고, 본 발명에서 블레이드(98)의 무게가 대폭 경량화되어 약한 바람에 의해서도 원활하게 회전하게 되는데, 이는 도 5 및 도 6에서 보는 바와 같이 양력을 형성할 수 있는 모양의 곡선으로 곡선홈(99)을 형성한 수개의 날개판지지대(100)에 얇은 금속판이나 합성수지판으로 된 날개판(101)을 끼워넣어 설치한 것임에 따라 본 발명에 설치되는 블레이드(98)의 무게가 대폭 가벼워진 상태가 된다.In addition, in the present invention, the weight of the
참고로, 본 발명의 출원인은 샘플을 제작하는데, 0.3㎜두께의 스텐레스판을 날개판(101)으로 사용하였는데, 이는 두께가 매우 얇아서 휘청거리면서 날개판지지대(100)에 형성된 곡선홈(99)으로 용이하게 삽입되게 되어 필요로 하는 곡선으로 블레이드(98)를 형성할 수 있으며 그 무게가 대폭 가벼워지게 되는 것이다.For reference, the applicant of the present invention used a 0.3 mm thick stainless steel plate as the
상기 얇은 날개판(101)은 그 두께가 얇아서 양단부가 칼날같이 예리하며, 강도가 약함에 따라 양단부를 도 6에서 보는 바와 같이 구부려 겹치거나 말아서 양단부를 두껍게 하는 보강부(102)를 형성하여 위의 문제를 해소하며, 제작비용을 대폭 감축시키게 되는 효과까지 볼 수 있게 하였다.The
다음은 도 7 내지 도 17에 도시된 본 발명의 출원인이 선출원하여 특허등록된 특허등록 제1027793호 발명의 작용관계에 대하여 설명한다.The following is a description of the working relationship of the invention of Patent Registration No. 1027793 filed by the applicant of the present invention and shown in Figs. 7 to 17.
본 발명에 설치되는 태양광발전기(6)는 1대만을 운용할 수 있으나, 도 17에서 보는 바와 같이 여러 대의 태양광발전기(6)를 일렬로 연결하여 운용할 수 있는데, 이때는 각각의 태양광발전기(6)에 설치된 구동축(31)을 연결구(32)로 연결하고 일측의 구동축(31)에는 모터(M)를 설치하여 1대의 모터로서 여러 대의 태양광발전기(6)를 동작시킬 수 있는 것이다.17, only one
그리고, 본 발명에서 태양추적장치(4)의 상부에 태양전지판(5)을 설치하여 태양광을 이용한 발전기로 운용할 수 있음은 당연하고, 태양추적장치(4)의 상부에 태양광집열기를 설치하여 태양광 보일러로도 운용될 수 있음을 밝혀둔다.In the present invention, it is of course possible to install the
이제부터 태양광발전기(6)에 대한 작용관계에 대하여 설명하는데, 본 발명은 계절과 태양고도의 변화에 맞게 태양추적장치(4)가 동작하여 태양전지판(5)이 태양을 바로 향할 수 있도록 구성된 것이다.The present invention will now be described with respect to the operation relationship of the
본 발명에서 회전장치(1)는 도 9에서 보는 바와 같이 하루에 한 번씩 180도 내외만큼(내측기어부가 설치된 구간만큼) 낮에는 정방향으로 회전했다가 밤에는 역방향으로 회전하여 원위치로 복귀하고, 아침에 해가 뜨는 시간부터 다시 정방향으로 회전하는 동작을 반복한다. 위에서 회전장치(1)가 180도 내외의 각도만큼 회전한다고 한 것은 계절별로 일출 및 일몰시간과 밤낮의 길이가 다르기 때문이다.In the present invention, as shown in FIG. 9, the
그리고, 태양전지판(5)을 기울이는 각도를 조절하게 하는 승하강받침대(3)는 도 6의 (나)와 같이 겨울에 제일 높이 상승하고, 여름에는 도 12의 (가)와 같이 제일 낮게 하강하게 된다.The elevating and lowering
즉, 낮의 길이가 가장 긴 하지(夏至:6월21일경)때는 스크류(63)의 하단부가 하사점에 있으며, 낮의 길이가 가장 짧은 동지(冬至:12월22일경)때는 스크류(63)의 상단부가 상사점에 도달하게 되는데, 상사점과 하사점간의 승하강높이(H) 만큼 승하강하는 데는 6개월이 소요되도록 설계되어 있다.That is, when the day length is the longest, the lower end of the
위에서 승하강받침대(3)가 상사점과 하사점에 도달한다고 설명하였는데, 여기에서 상사점은 스크류(63)의 상단부가 암나사구(64)의 높이와 일치할 만큼 상승된 지점이고, 하사점은 스크류(63)의 하단부가 암나사구(64)의 높이와 일치할 만큼 하강된 지점이 칭한 것이다.Here, the top dead center is a point where the upper end of the
이와 같은 상태에서 본 발명에 따른 태양광발전기(6)를 동작시키고자 하는 경우에는 그 태양광발전기(6)를 최초로 구동시킬 때의 시기(날짜)에 맞게 승하강받침대(3)의 승하강 높이를 조절해야 하는데, 이때는 태양전지판(5)의 상면에 연필과 같은 막대기를 수직하게 가설한 뒤에 그 막대기가 태양과 직각위치에 놓여 그림자가 생기지 않게 태양전지판(5)의 기울기를 조절하는데, 태양전지판(5)의 기울기를 조절할 때는 승하강받침대(3)의 높이를 승하강 조절해야 한다.When operating the
이렇게 태양전지판(5)이 태양과 직각이 되도록 하고자 하는 경우에는 도 8 및 도 12에서 보는 바와 같이 하부축(60)과 감속기어박스(40)의 출력축(46)을 연결하는 조인트(47)의 핀을 분해한 뒤에 하부축(60) 수동으로 회전시키거나, 또는 상기 조인트(47)의 핀을 분해한 상태에서 외관(62) 상측의 롱캡(62b)을 분해하고 스크류(63)를 수동으로 회전시켜서 태양전지판(5)과 태양이 직각상태가 되도록 하고, 먼저 분해했던 조인트(47)의 핀과 롱캡(62b)을 조립하면 초기 설치시의 시기에 맞게 승하강받침대(3)의 높이위치를 세팅하게 된다.When the
이 상태에서 계절에 맞게 회전장치(1)를 회전시키는 프로그램이 포함된 제어기의 제어신호에 따라 구동하는 외부 모터(M)가 구동하게 되면, 그 모터(M)의 구동력에 의해 회전장치(1)의 외부고정링(10)에 설치된 구동축(31)과 그 구동축(31)에 설치된 구동기어(30)가 도 9 내지 도 11에서 보는 바와 같이 회전하게 된다.In this state, when the external motor M driven in accordance with the control signal of the controller including the program for rotating the
이렇게 구동기어(30)가 회전함에 따라 구동기어(30)와 맞물려 있는 종동기어(23)는 내부링(20)과 수개의 암(22)으로 연결되어서 내부링(20)이 회전하게 된다. 이때, 외부고정링(10)의 내주연에 롤러안내홈(12)이 형성되고 그 롤러안내홈(12)에는 내부링(20)의 외주연에 설치된 수개의 롤러(21)가 안내되게 삽입되어서 내부링(20)이 외부고정링(10)의 내부에서 원활하게 회전하게 된다.As the
위와 같이 내부링(20)이 회전하면, 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 내부링(20)의 상부에는 양측 수직지지대(50)가 포함된 받침장치(2)가 설치되고 그 받침장치(2)의 상부에 태양전지판(5)이 설치되어서 내부링(20)부터 태양전지판(5)까지 태양을 향한 상태로 회전하게 되는데, 이는 아침에 해가 떠서 저녁이 되어 해가 질 때까지 태양전지판(5)이 태양을 따라가게 되는 것이다.7 and 8, a supporting
이렇게 태양전지판(5)이 태양을 향한 상태로 회전식으로 따라가다가 저녁이 되어 해가지게 되면, 모터의 구동을 제어하는 제어기의 신호에 따라 그 모터가 역회전하게 되고, 모터의 역회전에 따라 내부링(20)과, 태양전지판(5)이 얹힌 받침장치(2)가 밤 동안 원위치로 복귀하며, 다음날 아침이 되면 다시 제어기의 신호에 따라 그 모터가 정회전하면서 내부링(20)과, 태양전지판(5)이 얹힌 받침장치(2)가 다시 회전하면서 태양전지판(5)은 태양을 따라가는 것을 반복하게 된다.When the
이와 같이 내부링(20)이 회전하는 상황에서 도 9 내지 도 11에서 보는 바와 같이 내부링(20)의 일측에는 감속기어박스(40)가 설치되고, 그 감속기어박스(40)의 일측에 하향 설치된 입력기어(43)는 외부고정링(10)에 설치된 내측기어부(13)와 맞물려져 있음에 따라 외부고정링(10)의 내부에서 자전하는 내부링(20)의 자전력에 의해 입력기어(43)가 회전하게 되며, 이 입력기어(43)의 회전력이 케이싱(41) 내측에서 동일축인 입력축(44)의 내측에 설치된 내부기어(42)와 수개의 감속기어, 그리고 출력기어(45)를 통하면서 감속이 이루어진다.9 to 11, a
이렇게 감속된 회전력은 출력기어(45)가 축 설치된 출력축(46)을 통하여 조인트(47)로 연결된 승하강받침대(3) 하측의 하부축(60)을 회전시키게 된다. The decelerated rotational force causes the
먼저, 여름과 같이 낮의 길이가 길어지는 경우에는 양방향래칫(70)이 정방향모드로 세팅되어 있어야 하며, 도 12의 (가)에서 보는 바와 같이 정방향모드에서는 하부축(60)이 정방향으로 회전하는 경우에만 하부축(60)의 회전력이 양방향래칫(70)을 통하여 스크류(63)에 전달되게 되고, 정방향으로 회전하는 스크류(63)와 나사식으로 체결된 암나사구(64)를 포함한 내관(61)과 외관(62)이 하강하게 되고, 하부축(60)이 역방향으로 회전하면 양방향래칫(70)의 하측에서 하부축(60)이 공회전하여 스크류(63)를 회전시키지 못하여 암나사구(64)를 포함한 내관(61)과 외관(62)은 제자리에 있게 된다.First, when the day length becomes long as in the summer, the
즉, 외관(62)이 하강하는 때는 정방향모드에서 하부축(60)이 정방향으로 회전하는 해가 뜬 아침부터 저녁때까지이며, 하부축(60)이 역방향으로 회전하는 밤중에는 외관(62)이 제자리에 있게 된다.That is, when the
그 뒤 해가 뜨는 아침이 되면 다시 정회전하는 하부축(60)의 회전력이 양방향래칫(70)을 통하여 스크류(63)를 정방향으로 회전시켜서 그 스크류(63)와 나사식으로 체결된 암나사구(64)가 하강하게 되는데, 이 암나사구(64)는 내관(61)의 선단부에 결합되어 있음에 따라 내관(61)도 함께 하강하게 되고, 이 암나사구(64)의 상하에는 상하부스프링(68,69)이 설치되어 있으므로 하강하는 암나사구(64)의 하측 가장자리에 지지되는 하부스프링(69)에 의해 외관(62)도 함께 하강하여 하부축(60)을 제외한 승하강받침대(3)가 하강하는 것이다.The rotative force of the
이렇게 계속적으로 승하강받침대(3)가 하강을 반복하다가 암나사구(64)가 하사점까지 내려가게 되면, 도 12의 (가) 및 도 16의 (가)에서 보는 바와 같이 하강하던 암나사구(64)의 저면이 래칫블록(71)의 상부로 돌출된 상부핀(86)을 누르게 되고, 그 누름에 의해 정역회동레버(82)를 "a"와 같이 정방향으로 소정의 각도만큼 회전하면서 양방향래칫(70)가 역방향모드로 전환된다.(모드 변환에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 함.)When the lifting and lowering
위와 같이 양방향래칫(70)이 역방향모드로 변환된 상태는 도 7, 9 및 도 12의 (나)에서 보는 바와 같이 해가 뜬 낮에 내부링(20)이 정방향으로 회전하여 감속기어박스(40)를 통하여 하부축(60)이 정방향으로 회전하면, 하부축(60)의 회전력이 양방향래칫(70)으로 전달되지 않??아 하부축(60)은 공회전하고 스크류(63)는 회전하지 않아 암나사구(64)를 포함한 내관(61)와 외관(62)은 제자리에 있게 된다.In the state in which the
이런 상황에서 밤이 되어 내부링(20)이 역회전하고 그 역회전력이 감속기어박스(40)를 통하여 하부축(60)에 전달되면, 역방향모드로 된 양방향래칫(70)으로 역방향의 회전력이 전달되며, 그 양방향래칫(70)의 역방향회전력에 의해 스크류(63)가 역방향으로 회전하게 되고, 그와 나사식으로 체결된 암나사구(64)를 포함한 내관(61)과 외관(62)이 하루만큼씩 상승하게 된다.In this situation, when the
이런 동작을 6개월 동안 반복하여 도 12의 (나) 및 도 16의 (나)와 같이 스크류(63)의 상단부가 암나사구(64)와 일치하는 높이만큼 상승하는 상사점에 도달하게 되면, 내관(61)의 하단부에 설치된 스토퍼(60a)의 상면이 양방향래칫(70)의 하측에 하향 돌출되게 설치된 리미트스위치와 같은 하부핀(87)을 눌러주게 되고, 이렇게 눌려서 상승하는 하부핀(87)의 상부는 정역회동레버(82)를 밀어주어 정역회동레버(82)는 반시계방향으로 "b"와 같이 회전하면서 양방향래칫(70)을 정방향모드로 변환시킨다.This operation is repeated for 6 months. When the upper end of the
상기 양방향래칫(70)이 역방향모드에서 정방향모드로 변환되는 과정에 대하여 도 12 내지 도 16을 참고하여 설명하기로 한다.The process of converting the
위와 같이 역방향모드에서 정방향모드로 변환되는 과정은 상측으로 상승하던 내관(61)의 하단부에 설치된 스토퍼(60a)의 상면이 양방향래칫(70)의 하측으로 돌출된 하부핀(87)을 누르면, 하부핀(87)이 상측으로 밀리면서 정역회동레버(82)를 도 16 (나)의 "b"와 같이 반시계방향으로 회전시키게 되며, 이렇게 반시계방향으로 회동한 정역회동레버(82)는 비틀림스프링(83)에 의해 반시계방향으로 회동한 상태를 유지하게 된다.In the process of converting from the reverse mode to the forward mode as described above, when the upper surface of the
상기 정역회동레버(82)가 반시계방향으로 회동하면서 측방이송구(79)를 도 16의 (나) 및 도 15의 (나)와 같이 도면상 좌측으로 밀게 되고, 좌측으로 밀리는 측방이송구(79)의 후면 좌측의 경사부(78)는 좌걸림대(75)의 전방에 설치된 좌경사대(75c)를 좌측으로 밀어주는데, 측방이송구(79)의 후면 좌측의 경사부(78)와 좌경사대(75c)는 각각 경사면이 접촉됨에 따라 좌경사대(75c)가 후방으로 밀리게 된다.The forward /
이런 좌경사대(75c)의 후방에 연결된 연결봉(75b)은 전후방연결구멍(74)에 관통되게 삽입되어서 좌걸림대(75)가 후방으로 밀려나게 되며, 좌걸림대(75)의 연결봉(75b) 후방에 연결 설치된 좌걸림구(75a)가 후방으로 밀려나게 된다.The connecting
이렇게 좌걸림구(75a)가 후방으로 밀려남에 따라 좌걸림구(75a)가 래칫기어(73)의 기어부에서 이탈하여 래칫기어(73)는 도 15 (나)의 "c"와 같이 반시계방향(역방향)으로 회전하게 되고, 래칫기어(73)가 시계방향(정방향)으로 회전할 때는 래칫기어(73)의 기어부가 우걸림구(76a)에 걸리게 된다.As the
이렇게 래칫기어(73)가 역방향으로 회전할 때는 래칫기어(73)의 기어부가 좌걸림구(75a)에 걸리지 않으므로 래칫기어(73)가 설치된 하부축(60)이 헛돌게 되고, 래칫기어(73)가 정방향으로 회전할 때는 래칫기어(73)의 기어부가 우걸림구(76a)에 걸려서 래칫기어(73)와 연결된 하부축(60)의 회전력이 도 9의 (나) 및 도 8에서 보는 바와 같이 우걸림구(76a)가 설치된 우걸림대(76)와, 우걸림대(76)가 설치된 래칫블록(71), 그리고 래칫블록(71)의 상부와 키이(K)로서 연결된 스크류(63)로 전달되게 된다.When the
따라서, 정방향모드시에 하부축(60)이 낮에 정방향으로 회전할 때 양방향래칫(70)을 통하여 스크류(63)를 회전시키게 되고 그로인하여 암나사구(64)를 포함한 승하강받침대(3)을 하강시키게 되는 것이다. Accordingly, when the
이와 같이 여름부터 6개월 동안은 승하강받침대(3)이 하강하다가 겨울이 되면 6개월 동안 다시 상승하는 동작을 반복하면서 계절변화와 밤낮의 길이변화에 맞게 태양전지판(5)이 태양을 향하면서 태양발전을 하게 되며, 이러한 과정에서 태양전지판(5)은 넓은 판형태로 형성되어 그 태양전지판(5)에 바람저항이 작용하게 되는데, 그때는 도 12에서 보는 바와 같이 암나사구(64)의 상하부에 완충작용을 하는 상하부스프링(68,69)이 탄력적으로 설치되어 바람에 탄력적으로 대응할 수 있게 되는 것이다.In this way, during the six months from summer, when the rising and falling base (3) descends, when the winter is over, the
도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이 계절에 따라 승하강하는 승하강받침대(3)와 받침장치(2)가 회전장치(1)의 상부에서 정역회전하는 내부링(20)의 상부에 설치되고, 승하강받침대(3)가 받침장치(2)의 후방수평대(55)에 설치되어 있음에 따라 승하강받침대(3)가 승하강하는 것에 따라 전후방수평대(54,55)의 상부에 설치되는 태양전지판(5)의 기울기가 조절되게 된다.As shown in FIGS. 7 and 8, the lifting and lowering
그리고, 전후방수평대(54,55)의 사이를 연결하는 호형으로 형성된 양측 경사안내대(53)가 양측 수직지지대(50)의 상측에 설치된 안내구(52)에 안내됨에 따라 태양전지판(5)의 기울임이 원활하게 이루어지고, 받침장치(2) 상에 태양전지판(5)을 안정되게 설치할 수 있게 된다.The
또한, 본 발명은 도 17에서 보는 바와 같이 1대의 모터(M)로서 여러 대의 태양광발전기(6)를 한꺼번에 구동시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다. In addition, as shown in FIG. 17, the present invention has a very advantageous effect that a plurality of
1 : 회전장치 2 : 받침장치 3 : 승하강받침대
4 : 태양추적장치 5 : 태양전지판 6 : 태양광발전기
7 : 풍력발전장치 8 : 하이브리드 발전장치
10 : 외부고정링 11 : 플랜지부 12 : 롤러안내홈
13 : 내측기어부 20 : 내부링 21 : 롤러
22 : 암 23 : 종동기어 30 : 구동기어
31 : 구동축 32 : 연결구 40 : 감속기어박스
41 : 케이싱 42 : 내부기어 43 : 입력기어
44 : 입력축 45 : 출력기어 46 : 출력축
47 : 조인트 50 : 수직지지대 51 : 안내롤러
52 : 안내구 53 : 경사안내대 54 : 전방수평대
55 : 후방수평대 56 : 전지판받침구 60 : 하부축
61 : 내관 62 : 외관 63 : 스크류
64 : 암나사구 65 : 안내구 66 : 장공
67 : 스프링받이 68 : 상부스프링 69 : 하부스프링
70 : 양방향래칫 71 : 래칫블록 72 : 통공
73 : 래칫기어 74 : 전후방연결구멍 75 : 좌걸림대
76 : 우걸림대 77 : 스프링 78 : 경사부
79 : 측방이송구 80 : 가이드핀 81 : 정지스프링
82 : 정역회동레버 83 : 비틀림스프링 84 : 상부핀구멍
85 : 하부핀구멍 86 : 상부핀 87 : 하부핀
90 : 암설치대 91 : 베어링 92 : 회전체
93 : 구동스프라켓 94 : 회전암 95 : 종동스프라켓
96 : 체인 97 : 발전기 98 : 블레이드
99 : 곡선홈 100 : 날개판지지대 101 : 날개판
102 : 보강부 103 : 비틀림스프링 104 : 힌지핀1: Rotating device 2: Supporting device 3: Raising and lowering support
4: Solar tracking device 5: Solar panel 6: Solar generator
7: Wind power generator 8: Hybrid power generator
10: external fixing ring 11: flange portion 12: roller guide groove
13: inner gear portion 20: inner ring 21: roller
22: arm 23: driven gear 30: drive gear
31: drive shaft 32: connection port 40: reduction gear box
41: casing 42: inner gear 43: input gear
44: input shaft 45: output gear 46: output shaft
47: joint 50: vertical support 51: guide roller
52: guide hole 53: inclined guide base 54:
55: rear horizontal plate 56: support plate for the battery plate 60:
61: inner tube 62: outer tube 63: screw
64: female thread 65: guide 66:
67: spring receiver 68: upper spring 69: lower spring
70: bi-directional ratchet 71: ratchet block 72: through hole
73: ratchet gear 74: front and rear connecting holes 75: left pawl
76: right slack 77: spring 78:
79: side sidewall 80: guide pin 81: stop spring
82: forward / reverse rotation lever 83: torsion spring 84: upper pin hole
85: lower pin hole 86: upper pin 87: lower pin
90: female mount 91: bearing 92: rotating body
93: drive sprocket 94: rotary arm 95: driven sprocket
96: chain 97: generator 98: blade
99: curved groove 100: wing plate support 101: wing plate
102: reinforcing portion 103: torsion spring 104: hinge pin
Claims (3)
상기 풍력발전장치는 승하강받침대의 외관 외주연에 회전자유롭게 설치되는 수개의 회전체와, 각각의 회전체에 방사방향으로 설치되는 회전암과, 상하로 대응되는 위치에 배치되는 회전암의 외측 단부에 설치되는 블레이드와, 일측 회전체에 설치되어 회전체와 동일하게 회전하는 구동스프라켓과, 외관의 일측 소정위치에 설치되며 구동스프라켓의 회전력을 전달받아 발전을 하는 발전기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치.A ring type rotary device installed on the ground and rotated by receiving the power of the motor, a support device which is installed upward on the upper side of the rotary device and installed with the solar panel on the upper side, and a rear horizontal bar between the output device of the rotary device and the support device And a wind power generator rotatably mounted on the elevating and lowering pedestal. The hybrid power generator includes:
The wind turbine generator includes a plurality of rotating bodies rotatably mounted on the outer periphery of an outer peripheral surface of a lifting and lowering support, a rotary arm provided in a radial direction in each rotating body, A drive sprocket installed at one side of the rotating body and rotating in the same manner as the rotating body; and a generator installed at a predetermined position on one side of the outer tube and generating electricity by receiving the rotational force of the drive sprocket. Hybrid power generation system using sunlight and wind power.
상기 회전장치는 지면에 설치되며 내주연에 상하에는 롤러안내홈과 내측기어부가 각각 구비되는 링형 외부고정링이 구비되고, 이 외부고정링의 내부에는 롤러안내홈에 안내되는 수개의 롤러가 외주연에 설치되고 중심부에 종동기어가 설치된 내부링이 회전가능하게 설치되며, 외부고정링의 편심된 위치에는 종동기어와 맞물리는 구동기어가 설치된 구동축이 모터에 의해 회전되게 설치되고, 상기 내부링의 내주연 일측에는 감속기어박스를 설치하되, 이 감속기어박스는 내부링의 일측 내주연에 설치되는 케이싱의 일측에 내부기어와 입력축으로 연결되는 입력기어가 내측기어부와 맞물리게 설치되고, 케이싱의 타측에는 내부기어로부터 감속기어를 통해 동력을 전달받는 출력기어가 축 설치된 출력축이 케이싱의 상측으로 노출되게 설치되며,
상기 받침장치는 내부링의 상측에 설치되어 회전되며 상측에 태양전지판이 설치되는 것으로, 전후방상부에 안내구가 구비된 한 쌍의 수직지지대가 내부링의 양측에 수직 설치되고, 양측 수직지지대의 전후방측 안내구에는 호형으로 형성된 경사안내대가 전후방으로 안내되게 설치되며, 이들 양측 경사안내대의 전후방단부에는 양측 전방단부를 연결하는 전방수평대와, 양측 후방단부를 연결하는 후방수평대가 수평으로 각각 결합 설치되고, 이들 전후방수평대의 각각의 단부에는 태양전지판의 후면과 결합되는 전지판받침구가 설치되며,
상기 승하강받침대는 감속기어박스의 출력축과 받침장치의 후방수평대사이에 설치되어 태양전지판의 기울기를 조절하는 것으로, 하단부에 설치되는 조인트가 출력축과 연결되는 하부축의 상부에 양방향래칫과 스크류가 1자형으로 연결되어 1자형회전체를 구성하고, 이 1자형회전체의 외부에는 상단부에 스크류와 나사식으로 체결되는 암나사구가 설치된 내관이 삽입 설치되며, 내관의 상측외부에는 상하방향으로 장공이 형성되고 말단부에 링형 스프링받이를 설치한 외관이 삽입 설치되고, 외관 내측의 암나사구 상하에는 서로 동일한 탄력을 가지는 상하부스프링이 탄력적으로 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치.[2] The apparatus according to claim 1, wherein the blade has a blade plate support at an outer end of the rotary arm, a curved groove for inserting the blade plate into the blade plate support, and a plurality of blade plate supports The curved groove includes a configuration in which the blade is inserted,
The rotary device is provided with a ring-shaped external fixing ring provided on the ground and having a roller guide groove and an internal gear portion on the upper and lower sides, respectively, on the inner periphery, and several rollers guided in the roller guide groove, And a drive shaft provided with a drive gear engaged with the driven gear is provided to be rotated by a motor at an eccentric position of the external fixed ring, A reduction gear box is provided on one side of the peripheral portion. The reduction gear box is provided with an input gear connected to the inner gear and the input shaft on one side of a casing provided on the inner periphery of one side of the inner ring, meshing with the inner gear portion, An output shaft provided with an output gear shaft for receiving power from the internal gear through the reduction gear is installed on the upper side of the casing,
The support device is installed on the upper side of the inner ring and rotates, and a solar panel is installed on the upper side. A pair of vertical support rods having guide holes at the upper and lower upper portions are vertically installed on both sides of the inner ring, Side guide rails are provided so as to be forwardly and rearwardly guided, and forward and rearward ends of the both side inclined guide rails are horizontally connected to each other by a front horizontal bar connecting the front ends of the both sides and a rear horizontal bar connecting the both rear ends, The front and rear horizontal bands are provided at their respective end portions with a battery plate support hole which is engaged with the rear surface of the solar panel,
Wherein the elevating and lowering pedestal is provided between an output shaft of the reduction gear box and a rear horizontal axis of the support device to adjust a tilt of the solar panel, and a bidirectional ratchet is formed on an upper portion of a lower shaft, And an inner pipe provided with a female screw thread which is screwed with a screw at the upper end is inserted into the outer periphery of the one-pin type rotary body, and a long hole is formed in the upper side outside the inner pipe And an upper and lower springs having elasticity equal to each other are elastically provided on the upper and lower sides of the female threaded portion on the inner side of the outer tube. .
상기 양방향래칫은 래칫블록의 하부가 하부축의 상부와 정역회전되게 설치되고 래칫블록의 상부는 스크류의 하부와 고정되게 설치되며,
상기 래칫블록으로 삽입된 하부축의 상부에 래칫기어가 설치되고, 래칫블록의 전후방에 형성되는 전후방공간부의 양측에는 전후방연결구멍이 형성되며,
양측 전후방연결구멍에는 후방의 좌걸림구와 전방의 좌경사대가 연결봉으로 연결된 좌걸림대와, 후방의 우걸림구와 전방의 우경사대가 연결봉으로 연결된 우걸림대를 전방으로 탄력이 작용하게 설치하되, 좌우걸림구는 래칫기어의 기어부에 선택적으로 걸리게 되고,
좌우경사대 전방의 전방공간부에는 후면에 좌우경사대와 접촉하는 경사부를 구비한 측방이송구가 측방으로 이동가능하게 설치되며,
측방이송구의 전면에는 측방이송구를 좌측 또는 우측으로 밀어주는 정역회동레버가 비틀림스프링에 의해 좌측 또는 우측으로 탄력적으로 회동하게 설치되며, 전방공간부 상하의 래칫블록에는 양방향래칫이 상사점까지 상승하면 암나사구의 저면에 접촉하여 정역회동레버를 정방향으로 회동시키는 상부핀과, 양방향래칫이 하사점까지 하강하면 내관의 하단부에 설치되는 스토퍼의 상면에 접촉하여 정역회동레버를 역방향으로 회동시키는 하부핀이 승하강가능하게 설치되는 구성이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력을 이용한 하이브리드 발전장치.[3] The apparatus as claimed in claim 2, wherein the blade plate support is hinged by a hinge pin in a state where a torsion spring is elastically disposed at a tip of the rotary arm, and the blade has a reinforcing portion formed at both ends,
The bidirectional ratchet is mounted such that the lower portion of the ratchet block is rotated in the forward and reverse directions with respect to the upper portion of the lower shaft and the upper portion of the ratchet block is fixedly fixed to the lower portion of the screw,
A ratchet gear is provided on an upper portion of the lower shaft inserted into the ratchet block, front and rear connecting holes are formed on both sides of the front and rear space portions formed on the front and rear sides of the ratchet block,
The left and right rear linking holes are provided with a left latching member connected to the rear left linking member and the front left linking member by connecting rods and a right latching member connected to the rear right linking member and the front right linking link by connecting rods forward, Is selectively engaged with the gear portion of the ratchet gear,
The side space of the front space portion in front of the right and left inclination planes is provided with a side opening to which the rear side inclined portion is slidably in contact with the right and left inclination portions,
And a forward / reverse rotation lever for pushing the mouthpiece to the left or right side is provided to the front of the mouthpiece so as to be elastically pivotally moved to the left or right by a torsion spring. In the ratchet blocks above and below the front space section, And a lower pin which is in contact with the upper surface of the stopper provided at the lower end of the inner tube so that the reverse rotation lever is rotated in the reverse direction is wound on the lower pin when the bidirectional ratchet is lowered to the bottom dead center Wherein the wind turbine generator comprises a wind turbine generator and a wind turbine generator.
Priority Applications (1)
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KR1020130093983A KR20150018658A (en) | 2013-08-08 | 2013-08-08 | Hybrid Generation Systems using Solar and Wind Energy |
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2013
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