KR100926755B1 - 풍력발전용 회전날개 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력발전용 회전날개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풍력타워에 회전가능하게 체결된 회전축의 둘레에 설치되는 풍력날개로서, 긴 앵글형태로 형성되며 외형이 길이방향으로 점차 작아지게 형성되고, 내측 단부에 대응되게 걸림턱이 형성된 커버부재와 상기 커버부재의 내측에 설치되고, 상면에 곡선의 설치면을 갖는 다수의 지지유닛과 상기 설치면에 체결되어 불어오는 바람을 집풍하는 집풍부재로 구성되어, 회전방향과 반대방향으로 부는 바람의 저항을 줄이고, 병목현상에 의해 회전날개를 회전방향으로 강하게 밀어내어, 빠르게 회전축을 회전시키도록 하는 효과가 있다.

풍력발전, 회전날개, 집풍부재, 커버부재

Description

풍력발전용 회전날개{Rotor blade for a wind power generator}

본 발명은 풍력발전용 회전날개에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 앵글형태의 커버부재 외형을 길이방향으로 점차 작아지게 형성시켜 회전방향과 반대방향으로 부는 바람의 저항을 줄이고, 집풍부재의 집풍통로를 접차 협소하게 구성시켜 병목현상에 의해 회전날개를 회전방향으로 강하게 밀어내어, 빠르게 회전축을 회전시키도록 하는 풍력발전용 회전날개에 관한 것이다.

일반적으로 풍력발전기는, 회전날개를 이용하여 자연의 바람에너지를 기계 에너지로 변환시켜 발전하는 방식의 발전기를 의미한다.

상기와 같은 풍력발전기는, 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장치로서, 발전 원별 전력생산단가의 가격경쟁력 향상 및 발전시스템 설치의 소요면적 최소화 등과 같은 원가적 측면과, 화석에너지 고갈에 대한 대체에너지원과 지구환경보호라는 사회환경적 측면과, 더불어 공급의 안정성, 에너지 수입의 의존도 감소라는 경제적 측면을 얻을 수 있고, 특히 근래에 들어서는 정부에서 민간업자가 생산한 전력을 매입할 수 있기 때문에 풍력발전보급이 가속화가 되고 있다.

풍력발전기는, 외형상 바람을 회전에너지로 바꾸는 회전날개와, 회전날개에 의해 회전하는 회전축과, 이들을 지상으로부터 일정한 높이에 위치시키기 위한 타워를 포함하며, 타워 상부 또는 하부에 부속설치되어 회전날개의 회전력에 의해 발전 하는 발전장치를 포함하고 있다.

상기와 같은 종래의 풍력발전기에 주로 사용되는 일반적인 회전날개는, 2~6엽으로 된 블레이드이며, 한편 블레이드를 다양한 형태로 변형시키거나 또는 풍력에 의해 회전축을 회전시킬 수 있는 회전날개가 다양하게 제안되어 있는 실정이다.

본 발명은 앵글형태의 커버부재 외형을 길이방향으로 점차 작아지게 형성시켜 회전방향과 반대방향으로 부는 바람의 저항을 줄이고, 집풍부재의 집풍통로를 접차 협소하게 구성시켜 병목현상에 의해 회전날개를 회전방향으로 강하게 밀어내어, 빠르게 회전축을 회전시키도록 하는 풍력발전용 회전날개를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 풍력타워에 회전가능하게 체결된 회전축의 둘레에 설치되는 풍력날개로서, 긴 앵글형태로 형성되며 외형이 길이방향으로 점차 작아지게 형성되고, 내측 단부에 대응되게 걸림턱이 형성된 커버부재와 상기 커버부재의 내측에 설치되고, 상면에 곡선의 설치면을 갖는 다수의 지지유닛와 상기 설치면에 체결되어 불어오는 바람을 집풍하는 집풍부재로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지유닛에는 고정공이 형성되며, 상기 고정공에는 상기 회전축에 설치되도록 연결축이 더 체결되는 특징으로 한다.

또한, 상기 집풍부재에는 반원형의 집풍통로가 구비되고, 상기 집풍통로는 길이방향으로 직경이 점차 작아지게 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 집풍통로는 상기 집풍부재에 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명인 풍력발전용 회전날개는 앵글형태의 커버부재 외형을 길이방향으로 점차 작아지게 형성시켜 회전방향과 반대방향으로 부는 바람의 저항을 줄이고, 집풍부재의 집풍통로를 접차 협소하게 구성시켜 병목현상에 의해 회전날개를 회전방향으로 강하게 밀어내어, 빠르게 회전축을 회전시키도록 하는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있 을 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.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 분해사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 사용상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개의 작동상태를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 풍력발전용 회전날개(1)(이하 회전날개)는 풍력타워에 회전가능하게 체결된 회전축(100)의 둘레에 설치되는 풍력날개로서, 이에 이와같은 회전날개(1)는 커버부재(2)와 지지유닛(3)과 집풍부재(4)로 구성된다.

상기 커버부재(2)는 알루미늄재로 이루어지며 내각이 70°~ 80°사이의 긴 앵글형태로 형성되어 내부에 설치공간이 형성되며, 도 1에 도시된 바와 같이 외형 이 길이방향으로 점차 작아지게 형성되어, 상기 설치공간이 점차 협소하게 구성된다.

즉, 상기 커버부재(2)의 단면을 " V "형태로 형성시킴으로써, 상기 커버부재(2)의 뒷편에서 불어오는 바람이 경사진 외면을 따라 이동하게 되어, 바람에 의한 저항이 줄일 수 있게 된다.

다시말해, 도 6에 도시된 바와 같이 회전방향과 반대방향에서 불어오는 바람이 저항없이 커버부재(2)의 외면을 따라 이동하게 됨으로, 회전방향에서 부는 바람을 집풍하여 저항없이 회전축을 회전시키게 된다.

이때, 상기 커버부재(2)의 내측 단부에는 대응되게 걸림턱(21)이 형성되어, 상기 지지유닛(3)의 상부와 집풍부재(4)의 양 단부가 걸림되고, 일측단부에는 경사면(22)이 더 형성된다.

즉, 상술한 바와 같이 회전축(100)의 진행방향과 반대방행에서 불어오는 바람이 저항없이 상기 경사면(22)을 타고 이동하게 되므로 저항을 줄 일 수 있게된다.

상기 지지유닛(3)은 상기 집풍부재(4)를 지지하도록 상기 커버부재(2)의 내측에 나사체결 또는 접착되어 고정되며, 상면에는 곡선의 설치면(31)이 형성된다.

또한, 상기 지지유닛(3)에는 고정공(32)이 형성되며, 상기 고정공(32)에는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전축(100)에 설치되도록 연결축(5)이 더 체결된다. 이때 상기 연결축(5)은 상기 고정공(32)에 억지끼움 형태로 고정될 수 있으며, 용접하여 고정시키는 것도 가능하다.

여기서, 상기 지지유닛(3)은 도 1에 도시된 바와 같이 크기가 다양하게 형성되어, 크고 작은 지지유닛(3)이 한조를 이루며 상기 설치공간에 설치된다.

상기 집풍부재(4)는 상기 설치면(31)에 체결되어 불어오는 바람을 집풍하여, 상기 회전축(100)을 회전시키는 것으로서, 이에 이와 같은 집풍부재(4)는 상기 설치면(31)에 나사체결되어 고정되며, 접착 또는 용접 등의 방법으로 고정시키는 것도 가능하다.

이때, 상기 집풍부재(4)에는 반원형의 집풍통로(41)가 구비되고, 상기 집풍통로(41)는 길이방향으로 직경이 점차 작아지게 구성되며, 상기 집풍부재(4)는 상기 지지유닛(3)에 경사지게 설치된다.

즉, 상기 집풍통로(41)의 직경이 점차작아지게 구성되어, 집풍통로(41)에서 이동되는 바람이 병목현상에 의해 상기 집풍부재(4)를 회전방향으로 강하게 밀어내어 상기 회전축(100)을 빠르게 회전시키게 되고, 상기 집풍통로(41)가 상기 집풍부재(4)에 경사지게 형성되어, 집풍통로(41)에서 이동되는 바람의 속도가 빨라져 상술된 바와 같이 회전축(100)을 빠르게 회전시키게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 분해사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 측면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 사용상태도이다.

도 5는 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개를 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명에 따른 풍력발전용 회전날개의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

1 : 풍력발전용 회전날개 2 : 커버부재

3 : 지지유닛 4 : 집풍부재

5 : 연결축 21 : 걸림턱

22 : 경사면 31 : 설치면

32 : 고정공 41 : 집풍통로

100 : 회전축

Claims (4)

1. 풍력타워에 회전가능하게 체결된 회전축의 둘레에 설치되는 풍력날개로서,

   긴 앵글형태로 형성되며 외형이 길이방향으로 점차 작아지게 형성되고, 내측 단부에 대응되게 걸림턱이 형성된 커버부재;

   상기 커버부재의 내측에 설치되고, 상면에 곡선의 설치면을 갖는 다수의 지지유닛; 및

   상기 설치면에 체결되어 불어오는 바람을 집풍하는 집풍부재로 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 회전날개.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지유닛에는 고정공이 형성되며, 상기 고정공에는 상기 회전축에 설치되도록 연결축이 더 체결되는 특징으로 하는 풍력발전용 회전날개.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 집풍부재에는 반원형의 집풍통로가 구비되고, 상기 집풍통로는 길이방향으로 직경이 점차 작아지게 구성된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 회전날개.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 집풍통로는 상기 집풍부재에 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 풍력발전용 회전날개.

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