KR100696430B1 - Windmill for a wind power generator - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 의한 풍력발전기용 풍차를 도시한 측면도.1 is a side view showing a windmill for a wind power generator according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 풍력발전기용 풍차를 분해하여 도시한 측면도.Figure 2 is a side view showing an exploded windmill for the wind power generator according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 수풍부재를 분해하여 도시한 정면도.Figure 3 is an exploded front view showing the wind blowing member according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 수풍부재를 도시한 정면도.Figure 4 is a front view showing a wind blowing member according to the present invention.
도 5는 본 발명에 의한 바람유도부재와 수풍부재의 작용을 개략적으로 나타낸 측면도이다.Figure 5 is a side view schematically showing the action of the wind induction member and the water wind member according to the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
10 : 바람유도부재 20 : 내부바람유도부재10: wind induction member 20: internal wind induction member
21 : 회전축 30 : 외부바람유도부재21: rotating shaft 30: external wind induction member
31 : 바람통로 32 : 지지축31: wind passage 32: support shaft
40 : 수풍부재 50 : 내부수풍부재40: wind member 50: internal wind member
51 : 중앙판 52 : 축홀51: center plate 52: shaft hole
53 : 내부바람판 60 : 외부수풍부재53: inner wind plate 60: outer wind member
61 : 경사판 62 : 외부바람판61: inclined plate 62: outer wind plate
본 발명은 풍력발전기용 풍차에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미풍에서도 회전이 가능하며, 풍차의 회전속도를 더욱 빠르게 함으로써 발전량을 증가시킬 수 있는 풍력발전기용 풍차에 관한 것이다.The present invention relates to a windmill for wind turbines, and more particularly, to a wind turbine for wind turbines, which can be rotated even in a breeze and can increase the amount of power generated by making the rotation speed of the windmill even faster.
일반적으로 풍력발전이란 공기의 유동이 가진 운동 에너지의 공기역학적(aerodynamic) 특성을 이용하여 회전자(rotor)를 회전시켜 기계적 에너지로 변환시켜서 전력을 얻는 기술로서, 풍력 발전기는 지면에 대한 회전축의 방향에 따라 수평형 및 수직형으로 분류되고, 주요 구성 요소로는 날개와 허브로 구성된 회전자와, 상기 회전자의 회전을 증속하여 발전기를 구동시키는 증속 장치, 발전기 및 각종 안전 장치를 제어하는 제어 장치, 유압 브레이크 장치와 전력 제어 장치 및 철탑 등으로 구성된다.In general, wind power is a technology that obtains power by converting a rotor into mechanical energy by using the aerodynamic characteristics of the kinetic energy of air flow. According to the horizontal and vertical type, the main component is a rotor consisting of a blade and a hub, and a control device for controlling the speed increaser for driving the generator by increasing the rotation of the rotor, generator and various safety devices , Hydraulic brake device, power control device and steel tower.
또한 풍력발전은 어느 곳에나 산재 되어 있는 무공해, 무한정의 바람을 이용하므로 환경에 미치는 영향이 거의 없고, 국토를 효율적으로 이용할 수 있으며, 대규모 발전 단지의 경우에는 발전 비용도 기존의 발전 방식과 경쟁 가능한 수준의 신 에너지 발전 기술이다.In addition, wind power generation uses no-pollution and infinite wind scattered everywhere, so there is little effect on the environment, and the land can be used efficiently, and in the case of large-scale power generation facilities, power generation costs can compete with existing power generation methods. Level of new energy generation technology.
종래에 이와 같이 풍력 발전기에서 풍차는 바람에 의해 회전되는 운동 에너지를 이용해서 전기 에너지로 바꾸게 되는데, 이때 풍차의 이론상 운동 에너지 중 약 60% 정도 만이 전기 에너지로 바뀔 수 있는데 이것도 풍차의 형상에 따른 효율, 기계적인 마찰, 발전기의 효율 등을 고려하면 실제로 20 ~ 40% 만이 전기 에너지로 이용할 수 있으며, 따라서 시설규모에 비하여 발전량이 적다는 문제점이 있다.Conventionally, in the wind generator, the windmill is converted into electrical energy by using kinetic energy rotated by the wind. At this time, only about 60% of the theoretical kinetic energy of the windmill can be converted into electrical energy. In consideration of mechanical friction, generator efficiency, and the like, only 20-40% of the energy can be used as electrical energy.
또한, 지역적으로 바람이 적은 곳에서나, 미풍에는 풍차가 회전하지 않아 매우 비효율적이라는 문제점도 있다.In addition, there is a problem that the windmill does not rotate in the place where the wind is low, the breeze is very inefficient.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명은 미풍에서도 회전이 이루어지도록 하여 발전 효율을 향상시킬 있는 풍력발전기용 풍차를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, the present invention has an object to provide a windmill for the wind power generator to improve the power generation efficiency by rotating even in the breeze.
본 발명의 다른 목적은 풍차의 회전속도를 높여 발전 능력을 더욱 증대시킬 수 있는 풍력발전기용 풍차를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide a windmill for a wind power generator that can further increase the power generation capacity by increasing the rotation speed of the windmill.
상기의 목적을 달성하기 위한 풍력발전기용 풍차는 풍력발전기에 회전력을 전달하여 발전이 이루어지도록 하는 풍차에 있어서, 상기 풍차는 회전축(21)이 형성된 내부바람유도부재(20)와, 상기 내부바람유도부재(20)와 소정의 간격을 두고 외측에 형성되는 외부바람유도부재(30)로 이루어지며, 상기 내, 외부 바람유도부재(20)(30) 사이에 바람통로(31)가 형성되는 바람유도부재(10)와, 상기 바람통로(31)로 유입된 바람에 의해 회전력이 발생하는 내부수풍부재(50)와, 상기 외부바 람유도부재(30)의 외주면을 거쳐 유입된 바람에 의해 회전력이 발생하는 외부수풍부재(60)로 이루어진 수풍부재(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the windmill for achieving the above object is a windmill for generating power by transmitting a rotational force to the wind turbine, the windmill is an internal
따라서 본 발명에 의하면, 바람유도부재의 바람통로를 통하여 유입된 바람은 내부수풍부재에 회전력을 발생시키고, 외부바람유도부재의 외주면을 거쳐 유입된 바람은 외부수풍부재에 회전력을 발생시킴으로써, 풍차의 회전력을 증폭시켜 미풍에서도 풍차의 회전에 의한 발전이 가능케 되고, 더불어 발전 효율이 향상되는 등의 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, the wind introduced through the wind passage of the wind guide member generates a rotational force to the inner wind member, and the wind introduced through the outer circumferential surface of the outer wind guide member generates a rotational force to the outer wind member, By amplifying the rotational force of the windmill, the wind power can be generated by the rotation of the windmill, and the power generation efficiency is improved.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 의한 풍력발전기용 풍차를 도시한 측면도이고, 도 2는 본 발명에 의한 풍력발전기용 풍차를 분해하여 도시한 측면도이며, 도 3은 본 발명에 의한 수풍부재를 분해하여 도시한 정면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 수풍부재를 도시한 정면도이며, 도 5는 본 발명에 의한 바람유도부재와 수풍부재의 작용을 개략적으로 나타낸 측면도이다.1 is a side view showing a windmill for a wind turbine according to the present invention, Figure 2 is a side view showing the windmill for exploding the wind turbine according to the present invention, Figure 3 is an exploded view of the wind member according to the present invention 4 is a front view showing the wind member according to the present invention, Figure 5 is a side view schematically showing the action of the wind guide member and the wind member according to the present invention.
본 발명의 풍력발전기용 풍차는 도 1 및 도 2에서 도시한 바와 같이, 화살표 방향으로 불어오는 바람에 전면이 향하도록 바람유도부재(10)가 형성되고, 상기 바람유도부재(10)의 후면에 형성된 회전축(21)에 결합하여 회전하는 수풍부재(40)로 구성되어 있다.1 and 2, the windmill for the wind power generator of the present invention, the
상기 바람유도부재(10)는 내부바람유도부재(20)와 그 외측에 소정의 공간을 두고 결합한 외부바람유도부재(30)로 이루어진다.The
상기 내부바람유도부재(20)는 전면에서 후면으로 경사를 이루며 형성되어 있고, 후면의 중심에는 회전축(21)이 결합되어 있다.The inner
상기 내부바람유도부재(20)의 내부에는 증속기어 등을 설치하여 풍차의 회전력을 증폭시킬 수도 있다.The inner
그리고 상기 외부바람유도부재(30)는 바람이 잘 통과할 수 있도록 전, 후면이 개방되어 있으며, 상기 내부바람유도부재(20)와 결합하며 형성된 공간은 바람통로(31)가 된다.In addition, the outer
상기 외부바람유도부재(30) 또한 전면에서 후면으로 경사를 이루고 있으며, 그 하측에는 풍차를 지지하는 탑과 결합하는 지지축(32)이 형성되어 있다.The outer
상기 지지축(32)을 탑에 결합할 때 회전가능하게 구성할 수도 있는데, 이는 바람이 불어오는 방향에 항상 바람유도부재(10)의 전면이 향할 수 있도록 하기 위함이다.When the
한편, 상기 회전축(21)에는 수풍부재(40)가 결합하여 회전하게 되는데, 상기 수풍부재(40)는 도 3에서 도시한 바와 같이 내부수풍부재(50)와 외부수풍부재(60)로 이루어져 있다.On the other hand, the rotating
상기 내부수풍부재(50)는 중앙판(51)의 중심에 회전축(21)이 삽입 고정되는 축홀(52)이 형성되어 있으며, 상기 중앙판(51)의 외주면에는 회전력을 증가시키기 위해 나선형으로 형성된 복수 개의 내부바람판(53)이 축홀(52)을 중심으로 방사상으로 형성되어 있다.The
그리고 상기 외부수풍부재(60)는 경사판(61)에 나선형으로 형성된 복수 개의 외부바람판(62)이 방사상으로 형성되어 있는데, 상기 경사판(61)은 유입된 바람을 잘 모을 수 있도록 전면에서 후면으로 경사를 이루고 있다.In addition, the
따라서 상기 내부수풍부재(50)는 내부바람판(53)의 끝단이 상기 외부수풍부재(60)의 경사판(61) 내측면에 결합하며 도 4에서 도시한 바와 같은 수풍부재(40)를 이루게 된다.Therefore, the
이와 같이 구성된 본 발명의 풍력발전기용 풍차는 도 5에서 도시한 바와 같이, 수평으로 설치되는데, 이때 바람이 바람유도부재(10)를 거쳐 수풍부재(40)에 작용하게 되면 풍차가 회전하면서 발전을 행하게 된다.The wind turbine for a wind turbine generator of the present invention configured as described above is installed horizontally, as shown in FIG. 5, wherein the wind is rotated when the wind acts on the
즉, 외부바람유도부재(30) 내부를 거쳐 바람통로(31)로 유입된 바람은 풍속이 증가하며 내부수풍부재(50)에 작용하여 내부바람판(53)에 저항을 줌으로써 회전력을 발생시키게 된다.That is, the wind flowing into the
또한, 외부바람유도부재(30)의 외주면을 거쳐 유입된 바람은 외부수풍부재(60)의 외부바람판(62)에 회전력을 발생시키게 되어 풍차의 회전력을 더욱 증진시키게 되는 것이다.In addition, the wind introduced through the outer circumferential surface of the outer
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범 위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention as described above is not limited to the above-described specific embodiments, anyone of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the invention claimed in the claims can be variously modified. will be.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기용 풍차에 의하면, 바람유도부재의 바람통로를 통하여 유입된 바람은 내부수풍부재에 회전력을 발생시키고, 외부바람유도부재의 외주면을 거쳐 유입된 바람은 외부수풍부재에 회전력을 발생시킴으로써, 풍차의 회전력을 증폭시켜 미풍에서도 풍차의 회전에 의한 발전이 가능케 되고, 더불어 발전 효율이 향상되는 등의 효과가 있다.As described in detail above, according to the windmill for the wind power generator according to the present invention, the wind introduced through the wind passage of the wind guide member generates a rotational force to the inner wind member, and is introduced through the outer circumferential surface of the outer wind guide member. The wind generates a rotational force on the external wind-absorbing member, amplifies the rotational force of the windmill, the power can be generated by the rotation of the windmill even in the breeze, and the power generation efficiency is improved.
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