KR100875438B1 - Apparatus for wind power generation with axis - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력발전장치용 회전속도 감속장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 조임볼트를 조절하여 회전력 전달축과 축을 연동 또는 연동해제시킴으로써, 수직축 풍력발전장치로 바람이 전달 시 그 전달되는 바람의 세기에 상관없이 사전에 설정된 범위에서 풍력발전할 수 있는 풍력발전장치용 회전속도 감속장치에 관한 것이다.The present invention relates to a rotation speed reduction device for a wind turbine, and more particularly, by adjusting the tightening bolt to interlock or deactivate the rotational force transmission shaft and the shaft, the strength of the wind transmitted when the wind is transmitted to the vertical shaft wind turbine Regardless of the present invention, the present invention relates to a rotation speed reduction device for a wind power generator capable of generating wind power in a preset range.
일반적으로 풍력발전은 자연의 바람으로 풍차(風車)를 돌리고, 이것을 기어기구 등을 이용하여 발전기를 돌리는 발전 방식을 갖는 풍력발전장치는 자연상태의 무공해 에너지원으로서 화석연료를 대체하는 대체 에너지원 중 가장 경제성이 높은 대체 에너지원으로 각광받고 있으며, 날개의 회전축이 놓인 위치에 따라 수평축과 수직축으로 구분되어 제공된다.In general, wind power is a wind power generator that uses wind power to turn windmills into natural winds and rotates generators by using gear mechanisms. Among the alternative energy sources that replace fossil fuels as natural pollution-free energy sources. It has been spotlighted as the most economical alternative energy source, and is divided into horizontal axis and vertical axis according to the position of the rotation axis of the wing.
그런데 우리나라의 기후환경은 외국의 기후환경과는 달리 바람의 방향이 수 시로 바뀔 뿐만 아니라 바람이 부는 각 공간상 즉, 각 공간의 상부 및 하부에서도 부는 각 바람의 방향이 다른 경우가 많을 뿐만 아니라 바람의 세기 또한 미풍이어서 우리나라에 적용되는 풍력발전장치는 풍력에 의한 발전효율을 향상시키는 방향으로 개량되고 있는 실정이다.However, the climate environment of Korea, unlike the climate environment of foreign countries, not only changes the direction of the wind at any time, but also the direction of each wind blowing in the upper and lower parts of each space is different. The strength of the wind is also a breeze, the wind power generators applied in Korea is being improved in the direction of improving the power generation efficiency by the wind.
일예로, 선등록(등록번호 : 20-0019653)된 종래의 수직축 풍력발전장치의 경우 세워진 수직축을 따라 풍차날개를 적층고정하여 제공함으로써 바람이 부는 상하부의 공간상에 수직적층된 풍차날개가 회전할 수 있게 제공한다.For example, in the case of a conventional vertical shaft wind turbine generator registered in advance (registration number: 20-0019653), the wind turbine blades vertically stacked on the upper and lower parts of the wind are rotated by providing the wind turbine blades laminated along the vertical shaft. To be available.
그러나, 종래의 수직축 풍력발전장치는 계절에 따라 강풍 또는 폭풍 및 장마 등에 의해 바람의 세기가 커질 경우 수직축에 개별회전이 가능하게 적층설치되는 각 풍차날개에 전달되는 바람의 세기 또한 강하기 때문에 바람에 의해 생성되는 회전속도도 상대적으로 높아진다.However, the conventional vertical axis wind power generators are also strong because of the strong wind power transmitted to each windmill wing that is installed to be individually rotated on the vertical axis when the wind strength increases due to the strong wind or storm and rainy season according to the season. The rotation speed produced is also relatively high.
이때, 상기 수직축과 연결되는 발전기는 사전에 설정된 회전속도범위(예를 들어, 60Hz 정도)에서 최적의 발전효율을 기대할 수 있는데, 여기서 설정되는 회전속도범위는 우리나라의 기후환경(미풍)이 적용되어 설정된 범위이기 때문에 바람의 세기가 강한 강풍이 불 경우 수직축에서 발전기로 전달되는 회전력은 사전에 설정된 회전속도범위를 초과함으로써 발전기에서 불규칙한 전력이 발전될 뿐만 아니라 발전기가 과열되는 문제점이 있다.At this time, the generator connected to the vertical axis can expect the optimum power generation efficiency in a predetermined rotation speed range (for example, about 60Hz), the rotation speed range is set here is the climate environment of Korea (breeze) is applied Because of the set range, when a strong wind blows with strong wind intensity, the rotational force transmitted from the vertical axis to the generator exceeds a preset rotation speed range, thereby generating irregular power from the generator as well as overheating the generator.
더욱이, 발전기의 과열이 지속될 경우 화재와 같은 안전사고까지 파생되는 폐단이 있다.Moreover, there is a closure that leads to safety accidents such as fires if the generator overheats.
본 발명은 바람에 의해 회전력이 전달되도록 다수개의 날개가 구비된 회전력 전달축과 상기 회전력 전달축의 단부에 연결되는 축을 갖는 발전기로 구성되어 전달되는 회전력을 동력으로 전기를 생성하는 풍력발전장치에 있어서, 상기 전달축의 단부에는 일단에 설치구가 형성되고 내부에 작동공간을 갖는 관 형태의 하우징이 구비되고, 상기 하우징에는 외면에 상기 작동공간과 연통되게 관통된 구조의 다수의 체결돌부가 구비되며, 상기 축의 단부에는 상기 하우징에 끼움되도록 헤드가 구비되고, 상기 체결돌부에는 상기 하우징에 끼움된 상기 헤드를 가압고정하도록, 순차적으로 가압부재와 탄성스프링과 조임볼트가 설치되어, 상기 조임볼트의 회전에 의해 가압부재의 가압력을 조절하도록 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention is a wind power generator for generating electricity by the power of the rotational force is composed of a generator having a rotational force transmission shaft having a plurality of wings and a shaft connected to the end of the rotational force transmission shaft to transmit the rotational force by the wind, An end portion of the transfer shaft is provided with a tubular housing having an installation hole formed at one end thereof and having a working space therein, and the housing has a plurality of fastening protrusions having a structure penetrated in communication with the working space at an outer surface thereof. A head is provided at the end of the shaft to be fitted to the housing, and the fastening member is sequentially provided with a pressing member, an elastic spring, and a tightening bolt to pressurize and fix the head fitted to the housing, by rotating the tightening bolt. Characterized in that configured to adjust the pressing force of the pressing member.
또한, 상기 작동공간에는 마찰을 방지하도록 그리스가 더 충진되는 것을 특징으로 한다.In addition, the operating space is characterized in that the grease is further filled to prevent friction.
또한, 상기 헤드의 외주에는 상기 가압부재에 걸림되도록 환 형태의 홈부가 더 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the outer periphery of the head is characterized in that the further groove-shaped groove portion is formed to be locked to the pressing member.
또한, 상기 가압부재는 그 재질이 청동으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the pressing member is characterized in that the material is made of bronze.
본 발명인 풍력발전장치용 회전속도 감속장치는 조임볼트를 조절하여 회전력 전달축과 축을 연동 또는 연동해제시킴으로써, 수직축 풍력발전장치로 바람이 전달 시 그 전달되는 바람의 세기에 상관없이 사전에 설정된 범위에서 풍력발전할 수 있게 되는 효과를 발휘한다.The rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention adjusts the tightening bolt to interlock or release the rotational force transmission shaft and the shaft, so that the wind is transmitted to the vertical wind turbine in a predetermined range regardless of the strength of the wind transmitted. It has the effect of being able to generate wind power.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도 면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment of a rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of a user or an operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.In addition, the following examples are not intended to limit the scope of the present invention but merely presented by way of example, and there may be various embodiments implemented through the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치를 나타낸 단면도이고, 도 2은 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치가 설치된 상태를 나타낸 단면도이며, 도 3는 도 1의 요부확대도 이고, 도 4에 따른 본 발명인 풍력발전장치용 회전속도 감속장치를 나타낸 평면도이다.1 is a cross-sectional view showing a rotation speed reduction apparatus for a wind power generator according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a state in which a rotation speed reduction apparatus for a wind power generator according to the invention is installed, Figure 3 is a main part of Figure 1 It is an enlarged view, and it is a top view which shows the rotational speed reduction apparatus for wind turbines of this invention which concerns on FIG.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 풍력발전장치용 회전속도 감속장치(1)(이하 회전속도 감속장치)는 바람에 의해 회전력이 전달되도록 다수개의 날개(100)가 구비된 회전력 전달축(200)과 상기 회전력 전달축(200)의 단부에 연결되는 축(300)을 갖는 발전기(400)로 구성되어 전달되는 회전력을 동력으로 전기를 생성하는 풍력발생장치에 설치되는 것으로, 상기 전달축(200)의 단부에는 일단에 설치구(21)가 형성되고 내부에 작동공간(22)을 갖는 관 형태의 하우징(2)이 구비되고, 상기 하우징(2)에는 외면에 상기 작동공간(22)과 연통되게 관통된 구조의 다수의 체결돌부(23)가 구비되며, 상기 축(300)의 단부에는 상기 하우징(2)에 끼움되도 록 헤드(3)가 구비되고, 상기 체결돌부(23)에는 상기 하우징(2)에 끼움된 상기 헤드(3)를 가압고정하도록, 순차적으로 가압부재(4)와 탄성스프링(5)과 조임볼트(6)가 설치되어, 상기 조임볼트(6)의 회전,조임에 의해 가압부재의 가압력을 조절하도록 구성된다.As shown in the drawings, the rotation speed reduction device 1 (hereinafter, referred to as a rotation speed reduction device) for a wind power generator according to the present invention includes a rotation
이때, 상기 작동공간(22)에는 마찰을 방지하도록 그리스가 더 충진되며, 상기 하우징(2) 및 상기 헤드(3)는 상기 회전력 전달축(200) 및 상기 축(300)의 단부에 일체로 형성될 수 있으며 탈착가능하게 끼움,설치될 수 있다.In this case, grease is further filled in the working
여기서, 상기 체결돌부(23)는 상기 하우징(2)의 외주에 돌출되게 형성되며, 단부의 내주에는 상기 조임볼트(6)와 나사체결되도록 나사산이 형성된다. 이러한 체결돌부(23)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 하우징(2)의 외주에 방사상으로 다수개를 형성시키게 되며 바람직하게는 3개를 형성시키게 된다.Here, the
즉, 상기 체결돌부(23)에 체결된 상기 조임볼트(6)를 회전시켜 조이게 되면, 상기 탄성스프링(5)의 탄성에 의해 상기 가압부재(4)와 대응되는 상기 헤드(2)의 외주면을 가압하게 됨으로서, 상기 회전력 전달축(200)과 상기 축(300)이 상호 연동되어 상기 회전력 전달축(200)의 회전력이 상기 발전기(400)에 전달된다. That is, when the tightening
이때, 폭풍이나 태풍 등 불규칙한 기상이변에 의해 강풍(보퍼트 풍력계급 9~17)이 불면 상기 회전력 전달축(200)이 고속회전함에 따라 상기 발전기(400)가 과열되고 과열된 상태가 지속되면 발전기(400)가 파손되는 등의 안전사고가 발생되므로, 기상이변이 발생되면 작업자가 상기 조임볼트(6)를 풀어 연동된 상기 하우징(2)과 상기 헤드(3)를 분리시킴으로서, 고속회전하는 상기 회전력 전달축(200)이 공회전되도록 하여 상기 발전기(400)가 과열되는 것을 방지할 수 있게 된다.At this time, if a strong wind (Bopert wind class 9-17) blows due to irregular weather abnormalities such as a storm or typhoon, the
다르게는, 상기 가압부재(4)가 적정한 가압력으로 상기 헤드(3)를 가압하여 미풍(보퍼트 풍력계급 1~8)에서는 상기 하우징(2)과 상기 헤드(3)를 연동시키고, 강풍의 경우에는 상기 헤드(3)가 공회전되도록 사전에 작업자가 상기 조임볼트(6)를 조절하여 조여주게 된다.Alternatively, the
즉, 강풍시 상기 회전력 전달축(200)이 빠르게 회전되면 상기 헤드(3)가 상기 가압부재(4)에서 미끄러져 공회전하게 되고, 회전속도가 줄어들게 되면 상기 가압부재(4)가 상기 헤드(3)를 가압하여 상호 연동시키게 되므로서, 풍력발전장치로 바람이 전달 시 그 전달되는 바람의 세기에 상관없이 사전에 설정된 범위에서 풍력발전할 수 있게 된다.That is, when the rotational
이때, 상기 조임볼트(6)를 과도하게 조이면 강풍 시 상기 회전력 전달축(200)이 공회전하지 않게 되고, 느슨하게 조이게 되면 통상의 바람에도 공회전 되므로, 작업자가 경험적인 시험을 통해 상기 조임볼트(6)를 조이게 되며, 바람직하게는 시험을 통해 얻어진 데이터를 바탕으로 상기 조임볼트(6)의 나사부에 표시선(도시생략)를 형성시켜 상기 표시선이 상기 체결돌부(23)의 단부와 일치되도록 상기 조임볼트(6)를 체결시키는 것이 바람직하다.At this time, if the tightening
여기서, 상기 헤드(3)의 외주에는 상기 가압부재(4)에 걸림되도록 환 형태의 홈부(31)가 더 형성되어, 상기 하우징(2)에서 상기 헤드(3)가 빠지는 것을 방지하게 된다.Here, the outer periphery of the head (3) is further formed with a ring-
또한, 상기 가압부재(4)는 주조성과 내식성이 뛰어난 재질인 청동으로 형성 시키는 것이 바람직하며, 이외에 내식성이 뛰어난 재질이면 어느것이 사용되어도 무방하다.In addition, the
도 5는 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치의 다른실시예를 나타낸 도면이다.5 is a view showing another embodiment of a rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention.
도 5를 참조하면, 상기에서는 조임볼트(6)를 조절하여 헤드(3)에 가압부재(4)를 가압고정시켜, 회전력 전달축(200)과 축(300)이 연동되게 하는 것으로 설명 및 도면에 나타내고 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to Figure 5, in the above by adjusting the tightening bolt (6) by pressing the pressing
예를 들면, 상기 홈부(31)에 다수개의 지지돌기(331)를 길이방향으로 형성시켜, 상기 가압부재(4)에 상기 지지돌기(331)가 걸림되도록 구성시키는 것도 가능하다.For example, it is also possible to form a plurality of support protrusions 331 in the
즉, 상술한 바와 같이 미풍의 경우 상기 지지돌기(331)가 상기 가압부재(4)에 걸림되어, 상기 회전력 전달축(200)이 상기 축(300)에 연동되게 하고 강풍의 경우 바람의 속도와 세기에 의해 상기 지지돌기(331)가 상기 가압부재(4)를 가압하면서 밀어내어 상기 회전력 전달축(200)이 공회전하게 된다.That is, as described above, in the case of the breeze, the support protrusion 331 is caught by the
도 1은 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치가 설치된 상태를 나타낸 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing a state in which a rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention is installed.
도 3은 도 1의 요부확대도 이다.3 is an enlarged view illustrating main parts of FIG. 1.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치를 나타낸 평면도이다.Figure 4 is a plan view showing a rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 풍력발전장치용 회전속도 감속장치의 다른실시예를 나타낸 도면이다.5 is a view showing another embodiment of a rotation speed reduction device for a wind power generator according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
100 : 날개 200 : 회전력 전달축100: wing 200: rotational force transmission axis
300 : 축 400 : 발전기300: axis 400: generator
1 : 회전속도 감속장치 2 : 하우징1: rotation speed reduction device 2: housing
3 : 헤드 4 : 가압부재3: head 4: pressure member
5 : 탄성스프링 6 : 조임볼트5: Elastic Spring 6: Tightening Bolt
21 : 설치구 22 : 작동공간21: installation port 22: operating space
23 : 체결돌부 31 : 홈부23: fastening protrusion 31: groove portion
311 : 지지돌기311: support protrusion
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JPS55148978A (en) | 1979-05-09 | 1980-11-19 | Eizo Kamimura | Wind power generator |
JPS6090573U (en) | 1983-11-28 | 1985-06-21 | 野萩 正吉 | wind generator |
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2008
- 2008-09-11 KR KR1020080089645A patent/KR100875438B1/en not_active IP Right Cessation
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