KR100936503B1 - 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템 - Google Patents

부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템은, 트위스팅 블레이드의 외연에 형성된 부스터블레이드에 의해 풍력발전이 가속되고 트위스팅 블레이드 자체도 풍력발전을 효과적으로 일으킬 수 있는 트위스팅 구조로 형성되어 바람의 방향이나 특정한 지역 또는 위치에 구애됨이 없이 작은 바람으로도 효과적으로 풍력발전을 일으킬 수 있는, 풍력발전시스템을 제시한 것이다.
본 발명은, 회전가능한 상태로 지지되어 회전력을 발생시키는 원기둥형 중심축대와; 상기 중심축대에 끼워지도록 장형의 홈을 갖는 끼움결합단이 중심부에 형성되고, 상기 중심축대에 수직하도록 일정 소폭으로 구분시킨 각 부분부분에서의 단면이 오목한 모양을 하되 이웃 위치의 단면모양에 대해 일정 각도 어긋나도록 경사져 전체적으로 트위스트(꽈배기) 형태의 날개모양으로 형성되는 적어도 1개 이상의 메인블레이드편이, 상기 끼움결합단의 외연 균분된 각도 지점에 같은 회전 방향으로 배치 고정되는 형상이되, 일정 폭을 가지는 1개 이상의 메인블레이드세그먼트들에 의해 적층식으로 조립결합되어 형성되는 메인블레이드와; 상기 메인블레이드의 상기 중심축대 반대방향의 끝단부에 풍력에 의한 회전발생력을 높이도록 부스타블레이드를 구성하되, 상기 부스타블레이드는 상기 메인블레이드세그먼트의 끝단부에 중심축대와 반대방향으로 오목한 모양의 부스타블레이드편을 부착함으로써 상기 메인블레이드세그먼트의 적층으로 메인블레이드 형성시 상기 메인블레이드세그먼트들의 끝단부에 결합된 부스타블레이드편들이 인접하여 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로 형성된 부스타블레이드와; 상기 중심축대의 연장선상에 위치되어 상기 중심축대의 회전구동력을 받아 발전을 일으키는 발전모듈을 포함하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템을 제공하는데 있으며; 또 다르게 형성되는 부스타블레이드는 상기 메인블레이드의 끝단부에 하나의 몸체형상이고 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로 형성된다.
따라서 본 발명은 전체적으로 트위스트 구조이면서도 외연으로 회전가속을 높일 수 있는 부스터블레이드를 채택함으로써 바람의 방향에 관계없이 작은 바람에서도 회전동력을 일으켜 효과적으로 풍력발전을 일으키며, 저렴한 비용으로 장소나 위치에 구애받지 않고 설치하는 것이 가능하여, 효율 높은 풍력발전을 수행하는 효과를 제공한다.
풍력, 발전, 에너지, 블레이드, 부스터 블레이드, 트위스트, 세그먼트

Description

부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템{Segmental twisting wind generation system having booster blades}
본 발명은 풍력발전에 관한 것으로, 트위스팅 블레이드의 외연에 형성된 부스터블레이드에 의해 풍력발전이 가속되고 트위스팅 블레이드 자체도 풍력발전을 효과적으로 일으킬 수 있는 트위스팅 구조로 형성되어 바람의 방향이나 특정한 지역 또는 위치에 구애됨이 없이 작은 바람으로도 효과적으로 풍력발전을 일으킬 수 있는, 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에 관한 것이다.
에너지가 우리에게 주는 혜택은 수없이 많다. 하지만 사회적으로 에너지에 대한 관심이 커지면서 자원의 한계성, 자원사용으로 인한 환경오염, 자원의 편재성으로 인한 국제사회의 정치적·외교적 문제로 인하여 대체에너지 개발의 필요성이 세계 곳곳에서 제기되고 있다.
세계 각국에서는 이러한 현실을 깨닫고 미래의 무공해 원료를 개발하기 위해 많은 자본을 투자하고 화석연료의 의존에서 탈피할 수 있는 무한의 에너지 즉 미래 의 에너지를 찾기 위한 노력과 함께, 석유나 석탄과 같은 화석연료를 대체할 수 있는 새로운 에너지원을 찾아내고 에너지 문제를 해결하기 위해 연구개발에 힘쓰고 있다.
인류가 화석에너지를 버리고 추구해야 할 미래의 새로운 에너지원으로는 태양에너지, 풍력에너지, 인공태양, 수소에너지, 바닷물을 이용한 에너지, 바이오 에너지 등 여러 종류가 있다.
이 중 다른 에너지원 못지 않게, 풍력은 친환경적이고 재생가능하여 주목을 받고 있는 미래의 새로운 에너지원으로, 특히 흐리거나 야간에는 발전에 제한을 받는 태양열에 비해 풍력발전은 바람이 있으면 24시간 언제든 발전이 가능한 장점이 있다.
바람이라는 자연적인 요소는 무한하면서도 청정하기 때문에 풍력에너지는 대체 연료로서의 가치를 인정받고 있다. 풍력은 대기오염이 없으며 위험 폐기물도 배출하지 않는다.
풍력발전과 관련된 종래의 기술로 독일 워벤알로이즈의 대한민국 등록특허 제812796호 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'가 있으며, 도 16은 대한민국 등록특허 제812796호 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'를 나타낸 도면이다.
도시한 바와 같이 종래 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'는, 압력측 및 흡입측을 가지고, 로터 블레이드의 최대 두께의 위치가 로터 블레이드 길이의 약 20%와 30% 사이에 있고, 최대 프로파일 두께가 상기 로터 블레이드의 익현 길이의 25%와 40% 사이에 있으며, 전술한 단면은, 로터 블레이드 장착부에 인접하여 위치되는 상기 로터 블레이드의 하부 1/3 부분에서 적어도 구현되고, 상기 로터 블레이드는 이 블레이드 단면에서 제1 부분과 제2 부분으로 이루어지고, 상기 제1 부분은 제2 부분보다 크며, 상기 제2 부분은 루트부 영역에서 상기 로터 블레이드의 후방 에지 영역으로 이루어지고, 상기 제2 부분은 로터 블레이드 표면의 크기를 변화시키는 수단을 포함하며, 상기 압력측은 오목한 캠버를 갖는 단면을 포함하고, 거의 직선인 단면이 상기 흡입측 상에 구현되고, 상기 로터 블레이드의 압력측은 익현선과 두 번 교차하여, 상기 압력측이 후방 영역에서 오목하고, 상기 압력측이 전방 영역에서 볼록하며, 상기 로터 블레이드의 최대 폭은 상기 로터 블레이드 장착부의 영역에 위치되는 형태적 특징이 있는 로터형 블레이드로서, 매스컴을 통해 많이 접하는 형태의 풍력발전용 블레이드이다.
풍력발전과 관련된 또다른 종래의 기술로 대한민국 등록특허 제659565호 '원통형 블레이드가 구비된 소형 풍력발전장치'도 있으며, 도 17은 대한민국 등록특허 제659565호 '원통형 블레이드가 구비된 소형 풍력발전장치'를 나타낸 도면이다.
이러한 종래 '원통형 블레이드가 구비된 소형 풍력발전장치'는 도 17에 도시한 바와 같이 원통형 블레이드가 구비된 수직형태의 소형 풍력발전장치에 관한 것으로, 소형발전기에 적합하고, 초기에 자가 기동이 원활하게 이루어지는 원통형 블레이드를 발전기에 장착함으로써 바람의 방향과 무관하게 동일한 전력을 발생시키며, 자연 친화적이고 크기 대비 전력 출력의 효율이 매우 높은 원통형 블레이드가 구비된 풍력발전장치이다.
이러한 종래 '원통형 블레이드가 구비된 소형 풍력발전장치'는, 일정길이 이 격된 위치에 각각 상부 지지판과 하부 지지판이 구성되어져 있으며; 상기 상부 지지판과 하부 지지판의 사이에는 중간 지지대가 구성되고; 상기 상부 지지판과 중간 지지대, 상기 중간지지대와 하부지지판에는 일정 간격으로 배치된 다수개의 수직 블레이드의 양단이 각각 결합되어져 있고, 상기 상부지지판, 중간지지대, 하부지지판의 중앙을 관통하여 회전축이 결합되며, 상기 회전축이 일방향으로 회전하도록 제어하는 일방향 회전제어부재로 이루어진 특징이 있다.
하지만 이러한 종래 풍력발전을 위한 시스템이나 장치들은 풍력발전을 효과적으로 수행하는 데는 문제점이 있다.
먼저 대한민국 등록특허 제812796호 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'는, 바다의 수상이나 해변, 높은 언덕이나 능선 등과 같이 풍력이 센 지역에서 대규모 발전 플랜트 설비를 통해 풍력발전을 일으키는 데 적용되는 로터형 블레이드이다.
이러한 종래 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'는 대형의 발전플랜트 시설로서, 자금이나 인력이 많이 필요하여 중소기업이나 일반 시민들이 직접 설치하여 이용하기에는 매우 어려운 설비이다.
다음으로 대한민국 등록특허 제659565호 '원통형 블레이드가 구비된 소형 풍력발전장치'는, 앞서의 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'와 달리 비교적 비교적 작은 바람에서도 풍력발전을 일으킬 수 있도록 구성되어 있으나, 이 '원통형 블레 이드가 구비된 소형 풍력발전장치'의 중심부로 불어오는 대부분의 바람으로부터 효과적으로 동력을 이끌어낼 수 있도록 구조화되어 있다고 할 수 없으며, 이에 따라 불어오는 바람으로부터 효과적으로 회전력을 발생시키고, 이를 통해 발전을 일으키는 효율에는 여전히 의문이 많다.
앞서 설명한 바와 같이 풍력은 흐리거나 야간에는 발전에 제한을 받는 태양열에 비해, 바람이 있으면 24시간 발전이 가능한 장점이 있어 미래의 차세대 에너지원으로서 주목받고 있지만, 바람의 방향과 세기에 구애됨 없이 발전이 가능하고, 또한 큰 발전플랜트 시설이 아니라 하더라도 풍력발전의 효율을 높일 수 있는 보다 새롭고 효율적인 기술개발이 끊임없이 요구되고 있다.
또한 종래의 문제점에 대한 해결 뿐만아니라, 새롭고 효율적인 구조를 적용시킬 수 있는 풍력발전에 대한 기술이 절실히 요청되고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 회전가능한 상태로 지지되어 회전력을 발생시키는 원기둥형 중심축대와; 상기 중심축대에 끼워지도록 장형의 홈을 갖는 끼움결합단이 중심부에 형성되고, 상기 중심축대에 수직하도록 일정 소폭으로 구분시킨 각 부분부분에서의 단면이 오목한 모양을 하되 이웃 위치의 단면모양에 대해 일정 각도 어긋나도록 경사져 전체적으로 트위스트(꽈배기) 형태의 날개모양으로 형성되는 적어도 1개 이상의 메인블레이드편이, 상기 끼움결합단의 외연 균분된 각도 지점에 같은 회전 방향으로 배치 고정되는 형상이되, 일정 폭을 가지는 1개 이상의 메인블레이드세그먼트들에 의해 적층식으로 조립결합되어 형성되는 메인블레이드와; 상기 메인블레이드의 상기 중심축대 반대방향의 끝단부에 풍력에 의한 회전발생력을 높이도록 부스타블레이드를 구성하되, 상기 부스타블레이드는 상기 메인블레이드세그먼트의 끝단부에 중심축대와 반대방향으로 오목한 모양의 부스타블레이드편을 부착함으로써 상기 메인블레이드세그먼트의 적층으로 메인블레이드 형성시 상기 메인블레이드세그먼트들의 끝단부에 결합된 부스타블레이드편들이 인접하여 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로 형성된 부스타블레이드와; 상기 중심축대의 연장선상에 위치되어 상기 중심축대의 회전구동력을 받아 발전을 일으키는 발전모듈을 포함하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템을 제공하는데 있으며; 또 다르게 형성되는 부스타블레이드는 상기 메인블레이드의 끝단부에 하나의 몸체형상이고 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로 형성된다.
이러한 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에 있어, 상기 메인블레이드는 상기 부스타블레이드와 같은 방향을 가져 상기 메인블레이드로 부는 바람에 의한 회전발생력을 높이도록 상기 메인블레이드 내외부의 어느 한쪽 이상에 적어도 하나 이상의 보조블레이드편이 상기 중심축대 방향으로 볼록하게 추가 고정되고; 상기 다수의 블레이드세그먼트는 상기 메인블레이드의 끼움결합단이 상기 중심축대에 끼워지면서 상기 메인블레이드의 트위스트(꽈배기) 형태로 형성시키기 위해, 적층되는 상부 및 하부의 어느 일측에 돌출부가, 또다른 일측으로는 홈부가 형성되는 것이 바람직하다.
또한 이러한 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에는, 상기 메인블레이드 내외부에서 작용하여 동력을 발생시키는 풍력의 효율을 높이기 위해, 상기 메인블레이드 최상부에 위치하는 블레이드세그먼트의 블레이드편 상단 라운드진 부분을 막는 블레이드막이판이 더 포함되는 것이 가능하다.
아울러 본 발명의 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템은 수직, 수평, 그리고 경사지는 것을 포함한 수직과 수평 이외의 각도 중 어느 한가지로 설치되는 것이 가능하다.
이외에도 본 발명에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서의 각 구성부 및 각각에 대한 상세한 기술내용을 제공하며, 이러한 각 구성 및 기술내용은 각각 개별적이거나 서로 복합적으로 실시되는 것이 가능하다.
따라서 이러한 구조에 따른 본 발명의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템을 통해 달성되는 주요 효과는 다음과 같다.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템은 전체적으로 트위스트 구조이면서도 외연으로 회전가속을 높일 수 있는 부스터를 채택함으로써 작은 바람에도 효과적으로 풍력발전을 일으킨다.
이에 따라 종래 대형플랜트 설비를 수행할 필요가 없어 장소에 구애받지 않고 설치하는 것이 가능하다.
아울러 고도의 기술시스템이나 장치가 필요치 않아 저렴한 비용으로 설치가 가능하여 경제적인 풍력발전을 일으킬 수 있어, 관련 산업계에서 각광을 받을 것으로 예상된다.
본 발명은 전체적으로 트위스트 구조이면서도 외연으로 회전가속을 높일 수 있는 부스터블레이드를 채택함으로써 바람의 방향에 관계없이 작은 바람에도 효과적으로 풍력발전을 일으키며, 저렴한 비용으로 장소에 구애받지 않고 설치할 수 있어, 저비용 친환경적이면서도 효율이 매우 높은 풍력발전을 수행하는 효과를 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템을 자세히 설명한다.
도 1은 본 발명 일실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서의 메인블레이드의 구성을 설명하기 위한 도면으로, 변화된 각도에 따른 형태를 나타낸 것이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은, 중심축대(110)와, 메인블레이드(120)와, 부스타블레이드(130)와, 발전모듈(140)이 중심이 되며, 여기에 풍력발전의 효과를 높이기 위해 추가구성되는 구성부들로서 보조블레이드편(150)과 블레이드막이 판(120P), 기타 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)의 설치를 보조하기 위한 설비들이 핵심을 이룬다.
이러한 본 실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)는 1개의 메인블레이드(120)로도 풍력발전이 가능하다. 하지만 본 설명에서는 2개의 메인블레이드(120)가 고정된 형태를 중심으로 설명하며, 도면을 첨부하여 후술하겠지만 3개 이상의 메인블레이드(120)가 고정되는 경우에도 발전이 가능하여, 적어도 1개 이상 즉 메인블레이드(120)는 설치장소나 상황에 따라 필요한 수에 맞게 설치하는 것이 가능하다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 본 실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)에 있어, 먼저 중심축대(110)는 풍력발전시스템의 발전을 위해 회전가능상태로 지지되며, 회전력을 발생시키도록 기다란 원기둥형 장대 모양으로 형성된다.
이러한 본 실시예에의 중심축대(110)는 메인블레이드(120)가 회전함에 따라 회전되고 또한 외부의 바람에 의한 회전력 등이 직접적으로 작용하는 구성부이므로, 외부바람의 세기나 회전력의 크고 작음에 요동하거나 위태롭지 않도록 견고하게 설치되는 것이 중요하다.
다음으로 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)의 메인블레이드(120)는, 중심축대(110)에 끼워지도록 장형의 홈을 갖는 끼움결합단(121)이 중심부에 형성되고, 중심축대(110)에 수직하도록 일정 소폭으로 구분시킨 각 부분부분에서의 단면이 오목한 초승달 모양을 하되 이웃 위치의 단면모양에 대해 일정 각도 어긋나도록 경사져 전체적으로 트위스트(꽈배기) 형태의 날개모양으로 형성되는 적어도 1개 이상의 메인블레이드편(122)이, 상기 끼움결합단(121)의 외연 균분된 각도 지점에 같은 회전 방향으로 배치 고정되는 형상이되, 일정 폭을 가지는 1개 이상의 메인블레이드세그먼트(120s)들에 의해 적층식으로 조립결합되어 형성된다.
부스타블레이드(130)는 메인블레이드(120)의 중심축대(110) 반대방향의 끝단부에 중심축대(110)의 일측 끝단으로부터 각각의 일정거리 부분부분에서의 단면이 오목한 모양이고 상기 오목한 모양의 방향이 메인블레이드(120)와 동일한 회전단면방향이되, 메인블레이드(120)의 형성에 따라 상기 1개 이상의 메인블레이드세그먼트(120s)들의 끝단부에 결합된 부스타블레이드편(130p)들에 의한 형성, 및 상기 다수 메인블레이드세그먼트(120s)들 자체의 적층식 조립결합에 따른 메인블레이드(120) 형성 후 메인블레이드(120) 끝단부에의 결합형성 중 어느 하나에 의하여, 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로의 형성된다. 즉, 메인블레이드(120)의 중심축대(110) 반대방향의 끝단부에 풍력에 의한 회전발생력을 높이도록 부스타블레이드(130)를 구성하되, 상기 부스타블레이드(130)는 메인블레이드세그먼트(120s)의 끝단부에 중심축대(110)와 반대방향으로 오목한 모양의 부스타블레이드편(130p)을 부착함으로써 상기 메인블레이드세그먼트(120s)의 적층으로 메인블레이드(120) 형성시 메인블레이드세그먼트(120s)들의 끝단부에 결합된 부스타블레이드편(130p)들이 인접하여 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로 형성된다. 또한 이와 다르게 부스타블레이드(130)는 상기 메인블레이드(120)의 끝단부에 하나의 몸체형상이고 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양의 부스타블레이드(130)를 부착하는 형태로도 형성된다.
마지막으로 발전모듈(140)은 중심축대(110)의 연장선상에 위치되어 중심축대(110)의 회전구동력을 받아 발전을 일으키는 구성부로서, 일종의 발전기(generator)라고 할 수 있다.
도 3은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서 블레이드 세그먼트들의 결합상태를, 도 4는 블레이드 세그먼트들의 분리상태를, 도 5는 블레이드 세그먼트가 중심축에 결합되는 과정을, 각각 나타낸 도면이다.
또한 도 6은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 블레이드 세그먼트들 끼리의 결합원리를 설명하기 위한 도면이다.
먼저 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)의 메인블레이드(120)은, 일정 두께와 폭을 가지며 중앙에 너트형 끼움결합단(121)이 위치되고 너트형 끼움결합단(121)의 외연 균분된 각도 지점에 적어도 1개 이상의 날개형태 메인블레이드편(122)이 같은 회전 방향으로 배치 고정되어 전체적으로 S자 형상이되, 불어들어오는 바람에 의한 회전구동력의 발생효율을 높이기 위해 S자 형상의 양끝단부에 수직정도의 모양으로 부스타블레이드편(130p)이 결합형성된 1개 이상의 메인블레이드세그먼트(120s) 들이, 상기 너트형 끼움결합단(121)이 끼워지면서 일정 높이폭만큼 트위스트(꽈배기) 형태로 결합되어 형성된다.
그리고 중심축대(110)은, 메인블레이드(120)의 끼움결합단(121)이 끼워지면서 결합 고정되며 회전가능상태로 지지되어, 메인블레이드(120)에 가해지는 풍력에 의해 회전되어 회전력을 발생시키도록 기다란 원기둥형 장대 모양으로 형성된다.
또한 다수의 각 메인블레이드세그먼트(120s)는, 적층되는 형태로 결합시키기 위해 상부 및 하부의 어느 일측으로는 돌출부(123)가, 또다른 일측으로는 홈부(124)가 형성되고, 메인블레이드세그먼트(120s) 각각은 도시한 바와 같이 중심축대(110)에 나사(110s) 등을 통해 고정됨으로써, 본 실시예에 따른 메인블레이드(120)이 형성된다.
본 실시예에서는 도시한 바와 같이 각 메인블레이드세그먼트(120s)에 돌출부(123)와 홈부(124)가 3개씩 나타나 있지만, 이러한 돌출부(123)와 홈부(124)는 적절한 간격으로 필요한 개수만큼 형성시키는 것이 가능하다.
그리고 도면에서 화살표는 서로 끼워지는 것을 개념적으로 나타낸 것이다. 또한, 메인블레이드(120) 혹은 각 메인블레이드세그먼트(120s)의 중간중간에 깃털과 같이 도시된 깃털모양표시(sx)는, 부분부분이 나뉘어 지거나 혹은 분리되는 것이 아니라, 입체적으로 어느 정도의 두께를 가지도록 형성됨을 나타내기 위한 것이다.
도 7은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 블레이드 세그먼트의 결합에 따른 트위스트 구조를 설명하기 위한 도면으로, (A)는 결합전의 각 메인블레이드세그먼트(120s)를, (B)는 각 메인블레이드세그먼트(120s)가 결합되는 과정을, (C)는 결합조립된 메인블레이드(120)을 나타낸 것이다.
본 실시예에 따른 메인블레이드세그먼트(120s)는 도시한 바와 같이 메인블레이드(120)의 끼움결합단(121)이 중심축대(110)에 끼워지면서 상기 메인블레이드(120)의 트위스트(꽈배기) 형태로 형성시키기 위해, 메인블레이드세그먼트(120s)끼리 결합시키기 위한 상하부는 서로 평행하게 형성되고 메인블레이드세그먼트(120s)의 몸체는 평행한 상하부에 대해 경사지도록 형성하게 된다. 따라서, 형성시키고자 하는 일정높이만큼 1개 이상의 메인블레이드세그먼트(120s)를 결합시키게 되면 메인블레이드(120)은 전체적으로 트위스트(꽈배기) 형태로 형성된다.
동시에 메인블레이드(120)의 외연 단부로는 메인블레이드세그먼트(120s)들의 부스타블레이드편(130p) 각각이 모여 골형태의 부스터블레이드(130)를 형성하게 된다.
후술하겠지만 부스터블레이드(130)는 메인블레이드(120) 자체에서 바람에 의 해 발생하는 회전에, 부스터블레이드(130)를 통해 발생하는 회전으로 드라이빙시킴으로써 작은 바람에서도 회전의 효율을 높이는 기능을 수행한다.
본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)의 여러 가지 형태의 제작 및 실험결과, 부스터블레이드(130) 없이 메인블레이드(120)만으로 제작된 풍력발전시스템이 회전되지 않았던 미풍에서, 같은 풍력발전시스템에 메인블레이드(120) 외측으로 부스터블레이드(130)가 형성된 경우 같은 미풍에서 회전하는 경우가 많았던 결과에 근거할 때, 본 실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)에 있어 부스타블레이드편(130p)에 의한 부스터블레이드(130)는 회전동력을 높이는 데 큰 영향을 끼친다고 할 수 있다.
아울러 이렇게 메인블레이드(120)이 트위스트(꽈배기) 형태로 중심부분이 형성되면, 메인블레이드(120) 최상부에 위치하는 메인블레이드세그먼트(120s)의 메인블레이드편(122) 상단 라운드진 부분에는 이를 막도록 평평한 형태의 블레이드막이판(120P)이 결합되며, 이 블레이드막이판(120P) 역시 메인블레이드(120) 내외부에서 작용하여 동력을 발생시키는 풍력의 효율을 높이는 데 큰 영향을 끼친다.
도 8은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드 전체에서의 주된 바람의 흐름을 나타낸 도면이고, 도 9는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 하부에서 바라본 바람에 의한 작동상태를 나타낸 도면이다.
그리고 도 10은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 1개 메인블레이드세그먼트 상에서 부스터까지 고려한 바람의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 메인블레이드(120)로 불어들어온 바람은 큰 화살 표와 같이 트위스트(꽈배기) 형태로 형성된 메인블레이드(120) 내부를 타면서 메인블레이드(120)에 회전력을 발생시키고 메인블레이드(120)이 회전되는 가운데 아래 방향으로 빠져 나가도록 작용하게 된다.
아울러 메인블레이드(120)로 불어들어온 바람은 회전동력을 발생시키면서 아래 방향으로 흐르지만 도 9에 도시한 메인블레이드(120) 하단의 단부로 빠져 나가기도 한다.
앞서 메인블레이드(120) 외연 단부의 부스터블레이드(130)가 자체적으로 바람에 의해 회전동력을 발생시킴을 언급하였다.
이를 도 10에서와 같이 메인블레이드(120)에서의 단면적인 이동 즉 메인블레이드세그먼트(120s)적인 측면에서 살펴보면, 메인블레이드(120) 내부로 불어들러온 바람에 의한 회전동력과 더불어 부스타블레이드편(130p) 즉 부스터블레이드(130)에 의해 회전동력이 발생된다. 이렇게 부스터블레이드(130)에 의한 회전동력은 중심축대(110)에 대해 외측으로 멀리 떨어진 상태가 되어 같은 양에 바람에 의한 회전토크는 더 크게 된다.
따라서 앞서 설명한 바와 같이 부스터블레이드(130) 없이 메인블레이드(120)만으로 제작된 풍력발전시스템이 회전되지 않았던 미풍에서 회전되는 경우가 적지 않게 발생되며, 여러 가지 상황을 고려할 때 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)에 있어 부스타블레이드편(130p)에 의한 부스터블레이드(130)는 회전동력을 높이는 데 큰 영향을 끼친다고 할 수 있다.
또한 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)에서 는 메인블레이드(120) 외측 둥그런 외연으로도 화살표와 같이 바람이 반대편의 내측 오목한 부분으로 흘러 들어가도록 작용하기도 하여 회전동력을 높일 수 있도록 효율적으로 구조화되어 있다.
도 11은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드에 대한 조립형성을 설명하기 위한 도면이다.
앞서 설명한 바와 같이 본 실시예의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)에 있어 메인블레이드세그먼트(120s)는, 메인블레이드(120)의 끼움결합단(121)이 중심축대(110)에 끼워지면서 상기 메인블레이드(120)의 트위스트(꽈배기) 형태로 형성시키기 위해, 적층되는 상부 및 하부의 어느 일측에 돌출부가, 또다른 일측으로는 홈부가 형성되어 있다.
따라서 도시한 바와 같이 본 실시예의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 메인블레이드(120)이 1개 이상의 메인블레이드세그먼트(120s)에 의해 조립구성되어 형성되므로, 메인블레이드(120)를 필요한 정도의 높이로 형성하는 것이 가능하다.
도면에서 좌측에 있는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10) 일수록 메인블레이드세그먼트(120s)의 수를 많이 결합시킨 상태를 나타낸 것이고, 도면에서 우측으로 갈수록 메인블레이드세그먼트(120s)의 수를 적게 결합시킨 상태를 나타낸 것이다.
도 12는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 수평형태 설치에 내용을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 중심축대(110)도 수평(가로)형태로 설치 구성하는 등 전체적으로 수평 형태로 설치하는 것과, 기타 수직이나 수평이 아닌 특수한 각도 형태로도 설치하는 것이 가능하는 등, 다양한 형태로 제작 형성하는 것이 가능하여 풍력발전의 효율성을 높일 수 있다.
도 13은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서 변화된 다른 형태의 메인블레이드를 나타낸 도면이고, 도 14는 도 13 변화된 메인블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서의 추가 변형된 형태를 설명하기 위한 도면이다.
본 실시예의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 지금까지 설명한 바와 같이, 메인블레이드(120) 끝단에 부스터블레이드(130)가 형성된 형태 이외에도, 메인블레이드(120)의 메인블레이드세그먼트(120s) 중간중간에 보조블레이드편(150, 151, 152, 153, 154)이 형성된 형태로도 변화되는 것이 가능하다.
즉, 부스타블레이드(130)와 같은 방향을 가져 메인블레이드(120)로 부는 바람에 의한 회전발생력의 높이도록 메인블레이드(120) 내외부의 어느 한쪽 이상에 적어도 하나 이상, 본 실시예에서는 4쌍의 보조블레이드편(150, 151, 152, 153, 154)들이 중심축대(110) 방향으로 볼록하게 추가 고정되는 형태가 되는 것이다.
따라서 이렇게 되면, 보조블레이드편(150, 151, 152, 153, 154)들에 의해 바람에 의한 힘이 중심축대(110) 방향으로 작용하여 회전력을 높이게 된다.
그리고 이때의 보조블레이드편(150)은 도 14와 같이 메인블레이드(120)에 대 해 바깥쪽(도 14 A) 혹은 안쪽(도 14 B)에 형성되거나 이러한 내외측 형성이 복합화되는 것은 물론, 쌍을 짓지 않고 서로 어긋나도록(도 14 C) 형성되는 것도 가능하다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서 3개의 메인블레이드편을 갖는 예를 나타낸 도면이다.
본 실시예의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 3개의 메인블레이드편(122)을 갖고 있으며, 이 경우에도 앞서 도 13과 도14를 통해 설명한 것과 같이 메인블레이드(120)의 메인블레이드편(122) 중간중간에 보조블레이드편(150, 151, 152, 153, 154, 155, 156)이 형성되어 있다.
이 경우에도 보조블레이드편(150, 151, 152, 153, 154, 155, 156)이 메인블레이드세그먼트(120s) 중간중간에 다양한 모양으로 고정 형성되는 것이 가능하며, 바람에 의한 힘의 작용이 증대되어 회전력을 높일 수 있게 된다.
또한 부스타블레이드(130)와 보조블레이드편은 전체 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)의 외측 둘레부분으로 부는 바람을 받아 풍력발전의 회전력을 높일 수만 있다면, 본 실시예에 따른 초승달 형태의 모양 이외에도 사각, 삼각 등 다양한 모양으로 형성되는 것이 가능하다.
아울러 이와는 별도로 메인블레이드(120)는 본 실시예에 따른 S자 형태의 한쪽 끝에서 반대쪽 끝까지의 길이를 길게 하거나 혹은 짧게 하는 등 다양하게 하여 여러 가지의 형태로 제작하는 것이 가능하고, 메인블레이드세그먼트(120s)의 상하폭도 넓거나 좁게 형성하는 것이 가능하며, 또 앞서와 같이 메인블레이드세그먼 트(120s)의 수도 필요한 만큼 가능하여, 본 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 여러 가지 크기와 형태를 갖도록 제작 형성하는 것이 가능하다.
본 실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)에 대한 구체적인 효과를 살펴보기 위하여 메인블레이드(120)의 폭을 60cm로, 높이를 240cm 정도로 하고 2개의 메인블레이드편(122)을 갖도록 제작하여 시험한 결과,
- 풍속 1.0 m/sec 시 : 회전속도 25 rpm
- 풍속 2.0 m/sec 시 : 회전속도 60 rpm
- 풍속 3.5 m/sec 시 : 회전속도 110rpm ... 정도를 얻어 낼 수 있었으며,
회전속도 50 rpm이상에서 손으로 회전축을 잡는 것은 불가능하였고, 100rpm이상에서는 인력으로 회전하는 메인블레이드(120)를 멈추게 하는 것이 불가능하였다. 회전은 풍속 0.6 m/sec에서부터 시작하였다.
따라서 본 실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 바람의 방향에 관계없이 작은 바람에서도 회전동력을 일으켜 발전됨으로, 15m이상에 설치되는 도 16의 종래 풍력 발전 장치와 달리 전원주택에 부는 작은 바람에서부터 빌딩과 빌딩사이에서 발생하는 와류바람 특히 빌딩옥상의 난간에서 발생하는 와류바람 등으로부터 효과적으로 회전동력을 일으켜 풍력발전을 수행하는 것이 가능하다.
이 외에도 도 16의 종래 풍력 발전 장치용 로터 블레이드가 바람과 충돌하면 서 회전함으로 충돌시 휘파람 소음이 많이 발생하는 단점도 있는 반면, 본 실시예의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)은 바람을 껴안고 회전함으로 소음이 발생하지 않는 장점도 있다.
아울러 특정지역이나 높은 곳에 설치하기 위한 환경파괴의 문제 등도 없을 뿐만 아니라, 전력송신을 위한 추가설비 등의 시설비도 줄일 수 있다.
이렇게 본 실시예의 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템(10)과 같은 이러한 작은 바람으로도 풍력발전이 가능한 풍력발전장치나 풍력발전시스템은 한국전력과 같은 전력기관(전력회사)의 전기망 네트워크를 이용하여 남는 발전량은 해당 전력기관에 빌려 주고 부족한 전력은 빌려오도록 운영할 수 있으며, 전력사용 순간 바람이 전혀 없는 곳에서는 해당 전력기관으로부터 전력을 빌려와 사용하고 월말에 정산하도록 함으로써, 국가적으로는 전력생산에 대한 다양화와 부담을 줄일 수 있고 설치이용자는 풍력발전에 따른 부수적이고 다양한 효과나 이익을 기대할 수 있다.
이외에도 본 발명은 앞서 설명한 장치나 시스템 이외에 사용자나 관리자의 편리를 위한 각종 시설들을 설치하고 각각 제어하는 것이 가능하다. 그리고 본 설명에서는 특정 실시예를 들어 설명하고 있으나 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 개념을 이탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 실시될 수 있을 뿐만 아니라, 이러한 다양한 실시는 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
도 1은 본 발명 일실시예에 따른 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 사시도.
도 2는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서의 메인블레이드의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 3은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서 메인블레이드세그먼트들의 결합상태를 개념적으로 나타낸 도면.
도 4는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드세그먼트들이 분리상태를 나타낸 도면.
도 5는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드세그먼트가 중심축에 결합되는 과정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드세그먼트끼리의 결합원리를 설명하기 위한 도면.
도 7은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드세그먼트의 결합에 따른 트위스트 구조를 설명하기 위한 도면.
도 8은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드 전체에서의 주된 바람의 흐름을 나타낸 도면.
도 9는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 하부에서 바라본 바람에 의한 작동상태를 나타낸 도면.
도 10은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 1개 메인블레이드세그먼 트 상에서 부스터까지 고려한 바람의 흐름을 나타낸 도면.
도 11은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 메인블레이드에 대한 조립형성을 설명하기 위한 도면.
도 12는 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템의 수평형태 설치에 내용을 설명하기 위한 도면.
도 13은 도 1 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서 변화된 다른 형태의 메인블레이드를 나타낸 도면.
도 14는 도 13 변화된 메인블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서의 추가 변형된 형태를 설명하기 위한 도면.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템에서 3개의 메인블레이드편을 갖는 예를 나타낸 도면.
도 16은 대한민국 등록특허 제812796호 '풍력 발전 장치용 로터 블레이드'를 나타낸 도면.
도 17은 대한민국 등록특허 제659565호 '원통형 블레이드가 구비된 소형 풍력발전장치'를 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템
110 : 중심축대 110s : 나사
120 : 메인블레이드
120p : 블레이드막이판 120s : 메인블레이드세그먼트
121 : 끼움결합단 122 : 메인블레이드편
123 : 돌출부 124 : 홈부
130 : 부스터블레이드 130p : 부스터블레이드편
140 : 발전모듈
150, 151, 152, 153, 154, 155, 156 : 보조블레이드편

Claims (6)

  1. 풍력에 의해 발전을 일으키는 풍력발전시스템에 있어서,
    회전가능한 상태로 지지되어 회전력을 발생시키는 원기둥형 중심축대와;
    상기 중심축대에 끼워지도록 장형의 홈을 갖는 끼움결합단이 중심부에 형성되고, 상기 중심축대에 수직하도록 일정 소폭으로 구분시킨 각 부분부분에서의 단면이 오목한 모양을 하되 이웃 위치의 단면모양에 대해 일정 각도 어긋나도록 경사져 전체적으로 트위스트(꽈배기) 형태의 날개모양으로 형성되는 적어도 1개 이상의 메인블레이드편이, 상기 끼움결합단의 외연 균분된 각도 지점에 같은 회전 방향으로 배치 고정되는 형상이되, 일정 폭을 가지는 1개 이상의 메인블레이드세그먼트들에 의해 적층식으로 조립결합되어 형성되는 메인블레이드와;
    상기 메인블레이드의 상기 중심축대 반대방향의 끝단부에 풍력에의한 회전발생력을 높이도록 부스타블레이드를 구성하되, 상기 부스타블레이드는 상기 메인블레이드세그먼트의 끝단부에 중심축대와 반대방향으로 오목한 모양의 부스타블레이드편을 부착함으로써 상기 메인블레이드세그먼트의 적층으로 메인블레이드 형성시 상기 메인블레이드세그먼트들의 끝단부에 결합된 부스타블레이드편들이 인접하여 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양으로 형성된 부스타블레이드와;
    상기 중심축대의 연장선상에 위치되어 상기 중심축대의 회전구동력을 받아 발전을 일으키는 발전모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 메인블레이드는
    상기 부스타블레이드와 같은 방향을 가져 상기 메인블레이드로 부는 바람에 의한 회전발생력을 높이도록 상기 메인블레이드 내외부의 어느 한쪽 이상에 적어도 하나 이상의 보조블레이드편이 상기 중심축대 방향으로 볼록하게 추가 고정되는 것을 특징으로 하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 1개 이상의 블레이드세그먼트는
    상기 메인블레이드의 끼움결합단이 상기 중심축대에 끼워지면서 상기 메인블레이드의 트위스트(꽈배기) 형태로 형성시키기 위해, 적층되는 상부 및 하부의 어느 일측에 돌출부가, 또다른 일측으로는 홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 메인블레이드 내외부에서 작용하여 동력을 발생시키는 풍력의 효율을 높이기 위해, 상기 메인블레이드 최상부에 위치하는 블레이드세그먼트의 블레이드편 상단 라운드진 부분을 막는 블레이드막이판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템은 수직, 수평, 그리고 경사지는 것을 포함한 수직과 수평 이외의 각도 중 어느 한가지로 설치되는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 부스터 블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 부스터블레이드는 상기 메인블레이드의 끝단부에 하나의 몸체형상이고 전체적으로 트위스트(꽈배기)된 골모양의 부스터블레이드를 부착하여 구성하는 것을 특징으로 하는 부스터블레이드를 갖는 세그먼트 트위스팅 풍력발전시스템.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101001812B1 (ko) * 2010-04-07 2010-12-15 주식회사 한림메카트로닉스 블레이드 모듈화 풍력발전시스템의 블레이드편
WO2010143817A2 (ko) * 2009-06-12 2010-12-16 주식회사 한림메카트로닉스 블레이드 모듈화 부스터 구비형 풍력발전시스템 및 그의 블레이드편
WO2013065927A1 (ko) * 2011-11-03 2013-05-10 주식회사 한림메카트로닉스 저풍속 풍력발전장치 및 이를 이용한 저풍속 풍력발전시스템
KR101489572B1 (ko) 2013-03-28 2015-02-06 부산대학교 산학협력단 저소음 항력형 수직축 풍력터빈

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070029807A1 (en) 2005-08-08 2007-02-08 Clayton Kass Methods and systems for generating wind energy
JP2008115781A (ja) 2006-11-06 2008-05-22 Ogasawara Insatsu Kk 開閉式補助ブレード付きｈ−ダリウス型風車
US20080246284A1 (en) 2007-04-05 2008-10-09 Blue Green Pacific, Inc. Easily adaptable and configurable wind-based power generation system with scaled turbine system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070029807A1 (en) 2005-08-08 2007-02-08 Clayton Kass Methods and systems for generating wind energy
JP2008115781A (ja) 2006-11-06 2008-05-22 Ogasawara Insatsu Kk 開閉式補助ブレード付きｈ−ダリウス型風車
US20080246284A1 (en) 2007-04-05 2008-10-09 Blue Green Pacific, Inc. Easily adaptable and configurable wind-based power generation system with scaled turbine system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010143817A2 (ko) * 2009-06-12 2010-12-16 주식회사 한림메카트로닉스 블레이드 모듈화 부스터 구비형 풍력발전시스템 및 그의 블레이드편
WO2010143817A3 (ko) * 2009-06-12 2011-03-03 주식회사 한림메카트로닉스 블레이드 모듈화 부스터 구비형 풍력발전시스템 및 그의 블레이드편
KR101001812B1 (ko) * 2010-04-07 2010-12-15 주식회사 한림메카트로닉스 블레이드 모듈화 풍력발전시스템의 블레이드편
WO2013065927A1 (ko) * 2011-11-03 2013-05-10 주식회사 한림메카트로닉스 저풍속 풍력발전장치 및 이를 이용한 저풍속 풍력발전시스템
KR101489572B1 (ko) 2013-03-28 2015-02-06 부산대학교 산학협력단 저소음 항력형 수직축 풍력터빈

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