KR20180040781A - 토리첼리 원리를 활용한 풍력발전 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기가 발전장치 상부 구조물의 면적이 넓은 지역에서 좁은 지역을 빠르게 통과하면서 발생하는 낮은 압력이 장치 하단부의 공기를 끌어당김으로써 바람을 형성하게 된다. 이때 생성된 바람에 의해 발전장치 내부에 구성되어 있는 회전날개를 구동시키는 방식의 풍력발전 방법으로서 장치내부에 발전회전부가 있어 외부에 소음발생이 적고 회전날개도 소형으로 구성
되어 풍속이 약한 지역에서도 발전이 가능한 풍력발전방식이다.

Description

토리첼리 원리를 활용한 풍력발전 방법{Torricelli's Theory applied Wind power generation method}

바람을 이용해 전기를 생산하는 발전방식의 풍력발전

본 발명은

면적이 넓은 지역에서 흐르는 공기가 좁은 곳을 통과할 때는 공기의 흐름이

빠르다는 원리, 공기의 흐름이 빠른 곳에선 주변보다 압력이 낮아진다는 원리, 공기는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다는 원리, 기온이 높은 곳의 공기가 기온이 낮은곳으로 이동하는 대류의 성질,회전운동하는 공기는

회전운동하지 않고 흐르는 공기보다 속도가 크다는 현상을 이용하였다.

종래 풍력발전은 대형의 회전날개가 외부에 있어 발전시 소음이 많이 생기고, 회전날개가 크고 중량도 커 바람의 세기가 강해야만 회전할 수 있는 단점이 있어 설치장소에 많은 제한을 받아왔다.

본 발명은 바람 세기가 약한 지역에서도 원활하게 풍력발전을 할 수 있는 방법으로 상층부 공기가 통과하는 부분이 출입구쪽은 크지만 후반부로 갈수록 좁게 구성되어 있어 이 부분을 통과하는 공기가 빠르게 이동함으로써 주위보다 압력이 낮아지게 된다. 이때 생성된 낮은압력은 하층부와 관으로

연결된 통로를 통해 하층부의 공기를 끌어당김으로 바람을 발생하게 된다.

이 때 생성된 바람으로 내부에 일렬로 배열되어 있는 회전날개를 구동시켜

발전기에서 전기를 발생하게 된다. 공기의 흐름을 빠르게 하기 위해 공기가 흐르는 통로의 안쪽면은 상층부를 향해 시계방향의 회전 나선 형태 돌기를 나오게 한다. 종래의 풍력발전에서 발생하는 소음을 줄이기 위해 회전날개를

발전탑 안쪽에 배치하였으며 회전날개도 소형화 시켜 낮은세기의 바람에도 회전할 수 있게 하여 종래 풍력발전의 단점을 해소하였다.

본 발명의 효과는 발전으로 인한 소음을 줄이고, 낮은세기의 바람에도 작동

을 할 수 있어 종래에 발전장치를 설치할 수 없었던 장소에도 구속을 받지 않고, 어느 곳에나 설치하여 발전을 할수있다.

도01
는 풍력발전기의 전체 형상과 도면을 나타내고 있다. 가장 좌측의 도면은
발전장치 전체 형상의 투상도, 오른쪽 중간의 도면은 발전장치 전체형상의 도면, 가장 위쪽의 도면은 발전장치 전체형상의 도면에서 A--A부분을 자른 단면도, 가장 하단부 도면은 좌,우측면도를 나타낸다. 전체 형상의 투상도에서 A부분의 하단에는 발전기가 위치해 있고 상단부에는 하층의 공기가 유입되는 공기 흡입구가 전후좌우 4개가 있다. B부분에는 A부분에서 유입되는 공기로 인해 회전할 수 있는 회전날개가 배치되어 있다. C부분에는 B부분에서 이용된 바람이 D부분으로 갈 수 있게끔 바람의 통로가 되는 관으로 구성되어있다. D부분에는 C부분 에서 올라오는 바람을 모아 하나의 관으로 연결하는 연결부가 내부에 배치되어 있으며, 외부 상층부에는 하층부의 바람을 끌어올리는 역할을 하는 E부분과 동일한 형상의 구조물이 설치되어 있다. E부분의 형상물은 외부는 원기둥과 같은 형상을 하고 있으며, 내부는 안으로 들어갈수록 좁아지는 형상을 하고 있다. 중간부분에는 형상의 내부로 연결되는 좁은구멍이 있고 중심축을 중심으로 전후가 동일한 형상으로 구성되어 있다.
도02
는 도01의 발전장치 전체형상 투상도 A, B, C, D, E부분의 상세도면과 부분 단면 투상도를 나타낸다.

본 발명을 실시하기 위해 전체 형상의 투상도에서 볼 수있는 A,B,C,D,E부분

을 분할제작하여 각 부분을 연결하여 실시한다.E부분과 D부분상단부의 동일

형상의 구조물은 하단부와의 연결부위가 베어링 처리가 되어있어 회전할 수

있게 한다. 본 발명의 효과를 상승시키기 위해 공기가 흐르는 통로는 나선형 모양의 돌기를 시계방향으로 위쪽을 향해 돌출시켜 공기에 회전력을 준다. 그리고 아파트의 옥상에 설치하는 경우처럼 상층부의 구조물(E부분)을 여러 곳에 설치할 수 있는 환경에서는 여러 곳에 설치함으로써 본 발명의 효과를 증대시킬 수있다.

도면에서 K-K, D-D, E-E, F-F, G-G 는 알파벳이 나타내는 부위를 자르는
단면부위를 나타내는 부호이다.

Claims (2)

1. 상층부에서 발생하는 낮은압력을 이용 하층부의 공기를 끌어올림으로 발생하는 바람에 의해 회전날개를 구동시켜 발전하는 풍력발전 방법
2. 바람의 흐름을 빠르게 하기위해 바람이 흐르는 통로의 안쪽면에 나선형 모양
   의 돌출부를 위쪽을 향해 시계방향으로 설치한 구조물을 적용한 풍력발전 방법
   

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