KR100765975B1

KR100765975B1 - 수직형 풍력발전기

Info

Publication number: KR100765975B1
Application number: KR1020060046625A
Authority: KR
Inventors: 최재철
Original assignee: 럭키금속 주식회사
Priority date: 2006-05-24
Filing date: 2006-05-24
Publication date: 2007-10-11

Abstract

본 발명은 수직형 풍력발전기에 관한 것으로, 그 목적은 전력 생산을 증대시키고, 강풍에 의해서도 회전날개가 파손되지 않도록 하기 위해서 발전기를 복수개 배치하도록 함과 아울러 바람 진행방향으로 강풍에 의해 일정각도로 개방되는 개폐날개를 회전날개에 설치한 수직형 풍력발전기를 제공함에 있다. 이는 회전가능하게 지면에서 수직으로 돌출 설치된 회전축(10)과, 상기 회전축(10)의 외주면에 방사상으로 복수개 설치되고, 바람에 의해 상기 회전축(10)이 회전되도록 하는 회전날개(20)와, 상기 회전날개(20)의 면상에 힌지에 의해 일측면으로 개폐가능하게 설치되어 바람의 진행방향으로는 폐쇄되어 바람을 맞고, 상기 회전날개(20)가 회전됨에 따라 개방되어 바람의 저항을 최소화하는 복수개의 개폐날개(30)와, 상기 회전축(10)의 회전에 의해 전력을 생산하는 발전기(40)를 포함하는 수직형 풍력발전기에 있어서, 상기 회전축(10)의 하부 외주면에 상기 회전축(10)에 수평으로 기어부(12)가 형성되고, 상기 기어부(12)에 결합되어 전력을 생산하는 복수개의 발전기(40)를 구비하며, 강풍에 의한 회전날개(20)의 파손을 방지하기 위하여 상기 개폐날개(30)의 바람 진행방향으로 상기 개폐날개(30)를 일정각도로 개방시키는 파손방지수단(50)을 설치한 것이다.

회전축, 회전날개, 개폐날개, 발전기, 파손방지수단

Description

수직형 풍력발전기{Vertical type wind power generator}

도 1은 종래에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 도면

도 2는 본 발명에 따른 수직형 풍력발전기를 나타낸 단면도.

도 3은 도 2의 A - A선 단면도.

도 4는 도 2의 B - B선 단면도.

도 5는 본 발명에 따른 수직형 풍력발전기의 파손수단을 나타낸 사시도.

(도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명)

10: 회전축 12: 기어부

20: 회전날개 30: 개폐날개

40: 발전기 50: 파손방지수단

51: 개폐편 52: 안내봉

53: 탄성부재 54: 체결볼트

본 발명은 수직형 풍력발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전력 생산을 증대시키고, 강풍에 의해서도 회전날개가 파손되지 않도록 하기 위해서 발전기를 복수개 배치하도록 함과 아울러 바람 진행방향으로 강풍에 의해 일정각도로 개방되는 개폐날개를 회전날개에 설치한 수직형 풍력발전기에 관한 것이다.

일반적으로 풍력발전기는 날개의 회전축의 방향에 따라 회전축이 지면에 대해 수직으로 설치되어 있는 수직형 발전기와 회전축이 지면에 대해 수평으로 설치되는 수평형 발전기로 구별된다.

상기 수평형 발전기는 간단한 구조로 이루어져 설치하기는 편리하나, 바람의 영향을 많이 받는 문제이 있고, 상기 수직형 발전기는 바람의 방향에 관계없이 사막이나 평원에 많이 설치할 수 있는 장점이 있습니다.

상기와 같은 풍력발전기 중 수직형 풍력 발전기에 대한 종래의 예로서는, 등록실용신안 0383987호의 "수직축 풍력발전기용 회전날개의 가변장치"에서 찾아 볼 수 있다.

도 1은 종래에 따른 수직형 풍력 발전기를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 종래에 따른 풍력발전기는 지지축(1)에 파이프회전축(5)을 끼워 삼각 수평회전 날개(A)가 부착된 수직축 발전기에 있어서, 수평회전 날개부(A)의 상하 지지대(2)(2')에 다수의 축공(3)(3')을 상하일조로 천공하고 각 축공 (3)(3')옆에 지지걸림봉(4)(4')을 수직으로 상하 부착해서 지지되게 하여 파이프회전축(5)에 일측을 부착하고, 회전축봉(8)(8')과 걸림턱(7)(7')이 일측에 형성된 바람막편(6)(6')들을 다수 형성하여 축공(3)(3')에 끼워지게 형성하여 삼각회전 날개부(A)가 형성되는 것이다.

또한, 상기 파이프회전축(5)의 하측에는 기어박스(9)가 설치되고, 상기 기어 박스(9)의 일측에는 발전기(10)가 연결되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래의 풍력발전기는 수평회전 날개(A)에 의해 파이프회전축(5)이 회전되는데, 이는 상기 수평회전 날개(A)에 형성된 바람막편(6)(6')이 바람의 진행방향으로는 폐쇄되어 바람을 맞고, 상기 수평회전 날개(A)가 회전됨에 따라 개방되어 바람의 저항을 최소화하면서 발전기(10)를 구동시키게 되는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 수직형 풍력발전기는 기어박스(9)에 연결된 발전기(10)가 하나만이 설치되어 전력생산이 적은 문제점이 있다.

또한, 상기 수평회전 날개(A)에 강풍을 막게 되면 바람막편(6)(6')에 바람의 저항을 많이 받아 수평회전 날개(A)가 파손되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 전력 생산을 증대시키고, 강풍에 의해서도 회전날개가 파손되지 않도록 하기 위해서 발전기를 복수개 배치하도록 함과 아울러 바람 진행방향으로 강풍에 의해 일정각도로 개방되는 개폐날개를 회전날개에 설치한 수직형 풍력발전기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 회전가능하게 지면에서 수직으로 돌출 설치된 회전축과, 상기 회전축의 외주면에 방사상으로 복수개 설치되고, 바람에 의해 상기 회전축이 회전되도록 하는 회전날개와, 상기 회전날개의 면상에 힌지에 의해 일측면으로 개폐가능하게 설치되어 바람의 진행방향으로는 폐쇄되어 바람을 맞고, 상기 회전날개가 회전됨에 따라 개방되어 바람의 저항을 최소화하는 복수개의 개폐날개와, 상기 회전축의 회전에 의해 전력을 생산하는 발전기를 포함하는 수직형 풍력발전기에 있어서, 상기 회전축의 하부 외주면에 상기 회전축에 수평으로 기어부가 형성되고, 상기 기어부에 결합되어 전력을 생산하는 복수개의 발전기를 구비하며, 강풍에 의한 회전날개의 파손을 방지하기 위하여 상기 개폐날개의 바람 진행방향으로 상기 개폐날개를 일정각도로 개방시키는 파손방지수단을 설치한 것이다.

또한, 상기 파손방지수단은 상기 개폐날개의 개방되는 면측의 양모서리를 가로질러 설치되는 개폐편과, 상기 개폐편을 모서리에 고정시키고, 단부에 나사부가 형성된 안내봉과, 상기 안내봉상에 결합되는 탄성부재와, 상기 안내봉의 나사부에 결합되는 체결볼트로 구성된 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 5는 본 발명에 따른 수직형 풍력발전기(40)를 나타낸 도면이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 수직형 풍력발전기(40)는 회전축(10), 회전날개(20), 개폐날개(30), 발전기(40) 및 파손방지수단(50)으로 구성되어 있다.

상기 회전축(10)은 회전가능하게 지면에서 수직으로 돌출 설치되고, 내부가 중공으로 이루어지며, 상기 회전축(10)의 하부와 상부는 각각 베어링(11)에 의해 지지되어 있으다.

또한, 상기 회전축(10)의 하부 외주면에 수평으로 기어부(12)가 형성되어 있다.

상기 회전날개(20)는 상기 회전축(10)의 외주면에 방사상으로 복수개 설치되고, 바람에 의해 상기 회전축(10)이 회전되도록 하는 것이다.

상기 개폐날개(30)는 상기 회전날개(20)의 면상에 힌지에 의해 일측면으로 개폐가능하게 설치되어 바람의 진행방향으로는 폐쇄되어 바람을 맞고, 상기 회전날개(20)가 회전됨에 따라 개방되어 바람의 저항을 최소화하는 것이며, 복수개 설치되어 있다.

상기 발전기(40)는 회전축(10)의 회전에 의해 전력을 생산하는 것으로, 본 발명에서는 상기 회전축(10)의 기어부(12)에 동력을 전달받도록 복수개 설치되는 것이다.

상기 기어부(12)의 동력은 발전기(40)의 선단에 설치된 피니언 기어(41)에 의해서 전달받게 되는 것이다.

상기 파손방지수단(50)은 강풍에 의한 회전날개(20)의 파손을 방지하기 위하여 상기 개폐날개(30)의 바람 진행방향으로 상기 개폐날개(30)를 일정각도로 개방시키는 것으로, 상기 개폐날개(30)의 개방되는 면측의 양모서리를 가로질러 설치되는 개폐편(51)과, 상기 개폐편(51)을 모서리에 고정시키고, 단부에 나사부가 형성된 안내봉(52)과, 상기 안내봉(52)상에 결합되는 탄성부재(53)와, 상기 안내봉(52)의 나사부에 결합되는 체결볼트(54)로 구성되어 있다.

또한, 상기 체결볼트(54)는 한쌍이 결합되어 탄성부재(53)의 장력조절이 가 능하게 하며, 풀림을 방지하게 된다.

한편, 미설명 부호 60은 회전축(10)을 외측에서 지지하는 프레임인 것이다.

본 발명에 따른 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

바람이 많이 부는 장소에 본 발명의 수직형 풍력발전기(40)를 설치하게 되며, 바람에 의해 회전날개(20)에 회전되는데, 이는 회전날개(20)에 복수개 설치된 개폐날개(30)에 의해서 가능하다.

상기 개폐날개(30)는 바람의 진행방향으로는 폐쇄되어 바람을 맞고, 상기 회전날개(20)가 회전됨에 따라 개방되어 바람의 저항을 최소화하는 것이다.

이때 강풍이 불게 되면 상기 개폐날개(30)는 바람 진행방향으로 일정각도만큼 개방되면서 개폐날개(30) 등의 파손을 방지하게 된다.

즉, 상기 개폐날개(30)는 힌지를 중심으로 바람의 진행방향으로 개방될려는 힘이 발생되며, 이를 안내봉(52)상에 결합되어진 탄성부재(53)가 압착되면서 개폐판이 개폐날개(30)의 일측면에 의해 일정각도로 개방되는 것이며, 개방된 틈을 통해 바람이 통과하여 개폐날개(30)에 파손을 방지하게 된다.

그리고, 상기 회전축(10)의 회전날개(20)가 회전되면서 상기 회전축(10)의 하부에 형성된 기어부(12)에 결합된 발전기(40)가 구동되면서 전력생산이 가능하다.

이때 상기 발전기(40)가 복수개 설치되어 있어 전력생산이 종래에 비해 증대되는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

이상 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 수직형 풍력발전기는 발전기를 복수개 배치하도록 함과 아울러 바람 진행방향으로 강풍에 의해 일정각도로 개방되는 개폐날개를 회전날개에 설치함으로서, 전력 생산을 증대시키고, 강풍에 의해서도 회전날개가 파손되지 않게 되는 것이다.

Claims

회전가능하게 지면에서 수직으로 돌출 설치된 회전축(10)과,

상기 회전축(10)의 외주면에 방사상으로 복수개 설치되고, 바람에 의해 상기 회전축(10)이 회전되도록 하는 회전날개(20)와,

상기 회전날개(20)의 면상에 힌지에 의해 일측면으로 개폐가능하게 설치되어 바람의 진행방향으로는 폐쇄되어 바람을 맞고, 상기 회전날개(20)가 회전됨에 따라 개방되어 바람의 저항을 최소화하는 복수개의 개폐날개(30)와,

상기 회전축(10)의 회전에 의해 전력을 생산하는 발전기(40)를 포함하는 수직형 풍력발전기에 있어서,

상기 회전축(10)의 하부 외주면에 상기 회전축(10)에 수평으로 기어부(12)가 형성되고,

상기 기어부(12)에 결합되어 전력을 생산하는 복수개의 발전기(40)를 구비하며,

강풍에 의한 회전날개(20)의 파손을 방지하기 위하여 상기 개폐날개(30)의 바람 진행방향으로 상기 개폐날개(30)를 일정각도로 개방시키는 파손방지수단(50)을 설치한 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.
제1항에 있어서,

상기 파손방지수단(50)은, 상기 개폐날개(30)의 개방되는 면측의 양모서리를 가로질러 설치되는 개폐편(51)과, 상기 개폐편(51)을 모서리에 고정시키고, 단부에 나사부가 형성된 안내봉(52)과, 상기 안내봉(52)상에 결합되는 탄성부재(53)와, 상기 안내봉(52)의 나사부에 결합되는 체결볼트(54)로 구성된 것을 특징으로 하는 수직형 풍력발전기.