KR101028012B1 - Wind power generator - Google Patents

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Abstract

본 발명은 풍력발전기, 특히, 프로펠러형의 회전날개(축류팬)를 가지는 풍력발전기에 관한 것이다. 본 발명은 회전기, 기준축, 지지대 및 발전기를 포함하여 구성되고, 회전기의 회전날개 끝에 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 일정 각도 꺾이는 꺾임단이 구비되는 풍력발전기를 제공한다. 본 발명에 의하면, 회전날개의 끝에 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 일정 각도 꺾이는 꺾임단이 구비되어 회전날개의 꺾임단에 부딪히는 바람이 회전날개 측으로 유도됨으로써, 회전날개가 더욱 강하게 회전하여 풍력발전기의 발전효율을 극대화 시킬 수 있다는 효과가 있다.The present invention relates to a wind power generator, in particular a wind power generator having a propeller type rotor blade (axial flow fan). The present invention includes a rotor, a reference shaft, a support and a generator, and provides a wind turbine having a fold end that is angled with respect to the surface of the side that receives the wind at the end of the rotor blade of the rotator. According to the present invention, the end of the rotary blade is provided with a bent end angled with respect to the surface of the side facing the wind, the wind hitting the end of the rotary blade is guided to the rotor blade side, the rotor blade is rotated more strongly wind power generator It has the effect of maximizing the power generation efficiency.

풍력발전기, 회전날개 Wind power generator, rotary wing

Description

풍력발전기{WIND POWER GENERATOR}Wind Power Generators {WIND POWER GENERATOR}

본 발명은 풍력발전기, 특히, 프로펠러형의 회전날개(축류팬)를 가지는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator, in particular a wind power generator having a propeller type rotor blade (axial flow fan).

풍력발전기는 바람에 의해 회전날개를 회전시켜 전기에너지를 생산하는 장치이다.Wind power generator is a device for producing electrical energy by rotating the rotor blades by the wind.

풍력발전기는, 대개의 경우, 회전축이 바람의 방향과 수평하게 구비된 축류팬이나 회전축이 바람의 방향에 수직하게 구비된 원심팬에 의해 회전동력을 얻고, 팬에 의해 얻어진 회전동력으로 발전기를 구동시켜 전기에너지를 생산하는 방식을 취한다.In general, a wind power generator obtains rotational power by an axial fan provided with a rotating shaft horizontal to a wind direction or a centrifugal fan provided with a rotating shaft perpendicular to a wind direction, and drives the generator with the rotational power obtained by the fan. To produce electrical energy.

축류팬에 의해 회전동력을 얻는 풍력발전기는 대한민국 등록실용신안 제20-0365582호(고안의 명칭 : 풍력발전기용 프로펠라) 등에 개시되어 있고, 원심팬에 의해 회전동력을 얻는 풍력발전기의 예로는 대한민국 공개특허 제10-2008-0021859호(발명의 명칭 : 차세대 풍력발전 시스템) 등에 개시되어 있다.The wind power generator that obtains the rotational power by the axial fan is disclosed in Korean Utility Model No. 20-0365582 (designated name: propeller for wind power generator). Patent No. 10-2008-0021859 (name of the invention: the next generation wind power generation system) and the like.

한편, 바람은 그 세기나 방향이 일정치 않아서, 풍력발전기에서 해결하고자 하는 가장 큰 연구 과제는 바람을 어떻게 하여 최대로 활용할 수 있는 가에 있다.On the other hand, the wind is not constant in the strength or direction, the biggest research problem to be solved in the wind turbine is how to use the wind to the maximum.

최대한 바람을 활용하기 위해, 바람과 회전날개의 마찰을 증폭시킬 수 있도록 회전날개의 형상을 변형하는 기술, 바람을 회전날개 측으로 보낼 수 있는 기술, 바람의 방향에 상관없이 바람을 이용하여 회전날개를 회전시킬 수 있는 기술, 회전날개에 의해 얻어진 회전동력이 발전기까지 전달되는 과정에서 발생하는 기계적인 마찰력을 감소시킬 수 있는 기술 등이 지속적으로 연구되고 있다.In order to utilize the wind as much as possible, the technology to deform the shape of the rotor blades to amplify the friction between the wind and the rotor blades, the technology to send the wind to the rotor blades, the wind blades using the wind regardless of the direction of the wind Technology that can rotate, technology that can reduce the mechanical frictional force generated in the process of transmitting the rotational power obtained by the rotary blade to the generator has been continuously studied.

본 발명은, 축류팬을 이용하는 풍력발전기에서, 바람을 회전날개 측으로 보낼 수 있는 기술에 관계한다.The present invention relates to a technology capable of sending wind to the rotor blade side in a wind power generator using an axial fan.

도1은 본 발명의 발명자에 의해 선출원(출원번호 제10-2008-0051711호, 발명의 명칭 : 풍력발전기)된 풍력발전기(선행모델)에 대한 사시도이다.1 is a perspective view of a wind generator (preceding model) filed by the inventor of the present invention (Application No. 10-2008-0051711, the name of the invention: wind power generator).

도1을 참조하면, 선행모델에 따른 풍력발전기(10)는 회전기(12), 기준축(14), 지지대(16), 발전기 등을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the wind generator 10 according to the preceding model includes a rotor 12, a reference shaft 14, a support 16, a generator, and the like.

회전기(12)는 회전 가능한 축류팬으로 적용되고 있으며, 도1에 도시된 바와 같이, 결합체(12a)와 3개의 회전날개(12b)로 구성된다.The rotor 12 is applied to a rotatable axial fan, and as shown in FIG. 1, the assembly 12a and three rotary vanes 12b are formed.

결합체(12a)는 기준축(14)에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 내부에는 발전기가 배치될 수 있는 배치공간을 가진다.The coupling body 12a is rotatably coupled to the reference shaft 14, and has an arrangement space in which a generator can be disposed.

3개의 회전날개(12b)는 기준축(14)에 수직한 반경 방향으로 길게 뻗어있으며, 결합체(12a)의 외면에 결합체(12a)와 일체로 결합되어 바람과의 마찰에 의해 풍력을 회전기(12)의 회전력으로 전환시키는 역할을 수행한다. 그리고 이러한 회전기(12)의 회전날개(12b)는 바람을 맞이하는 측이 기준축(14)과 지지대(16)가 결합 되는 지점(C)을 바라보도록 되어 있다.The three rotor blades 12b extend in the radial direction perpendicular to the reference axis 14, and are integrally coupled to the coupling body 12a on the outer surface of the coupling body 12a to wind the wind power by friction with the winder 12 It converts into rotational force of). And the rotor blade 12b of the rotor 12 is to face the wind (C) is the side facing the reference axis 14 and the support 16 is coupled.

기준축(14)은 바람의 방향에는 대체로 수평하고, 회전기(12)의 회전면(날개의 회전면)에는 수직하게 구비되며, 회전기(12)의 회전중심을 제공한다. 그리고 앞 측은 뾰족한 원뿔형상으로 회전날개(12b)의 회전중심 측으로 오는 바람을 회전중심의 외측으로 유도하여 회전날개(12b)를 회전시키는 역할을 수행한다.The reference axis 14 is generally horizontal in the direction of the wind, and is provided perpendicular to the rotational surface (rotational surface of the blade) of the rotor 12 and provides the center of rotation of the rotor 12. And the front side serves to rotate the rotary blades (12b) by inducing the wind coming to the rotation center side of the rotary blades (12b) in the shape of a pointed cone to the outside of the rotation center.

지지대(16)는 기준축(14)과 90도의 각도로 지면에 수직하게 설치되며, 회전기(12) 및 기준축(14)이 지면으로부터 일정 높이 이상 위치될 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 그리고 이러한 지지대(16)에는 기준축(14)이 회전 가능하게 결합된다.The support 16 is installed perpendicular to the ground at an angle of 90 degrees with the reference shaft 14, and serves to support the rotator 12 and the reference shaft 14 to be positioned above a certain height from the ground. And the support shaft 16 is rotatably coupled to the support shaft (14).

발전기는 결합체(12a)의 내부, 즉, 배치 공간상에 배치된다.The generator is arranged inside the assembly 12a, ie on the placement space.

위와 같은 구성을 가지는 풍력발전기(10)는 바람이 임의의 방향으로 불면, 바람의 저항이 강한 회전날개(12b)가 바람이 불어오는 방향에 반대 측에 위치되게 된다. 따라서 바람이 화살표 방향으로 불 때, 회전기(12)가 뒤 측에 위치하게 된다. 즉, 회전날개(12b)를 포함한 회전기(12)의 바람에 대한 저항이 크기 때문에, 바람이 불어오는 방향에 맞서지 않고 바람이 불어오는 방향의 뒤 측으로 위치되려 하고, 이에 따라 회전날개(12b)의 바람을 맞이하는 측이 바람이 불어오는 쪽을 향하도록 기준축(14)이 회전하게 됨으로써 회전기(12)가 뒤 측에 위치되게 된다. 따라서, 어느 방향에서 바람이 불어오더라도, 회전날개(12b)의 바람을 맞이하는 측이 바람이 불어오는 방향을 향하게 되어서 풍향과 관계없이 회전기(12)를 회전시켜 전력을 생산해 낼 수 있게 된다.In the wind generator 10 having the above configuration, when the wind blows in an arbitrary direction, the rotary blade 12b having strong wind resistance is positioned on the opposite side to the wind blowing direction. Thus, when the wind blows in the direction of the arrow, the rotor 12 is located on the rear side. That is, since the resistance to the wind of the rotor 12 including the rotary blades 12b is large, it is intended to be located behind the wind blowing direction without facing the wind blowing direction, thereby As the reference shaft 14 is rotated so that the side facing the wind faces the wind blowing side, the rotator 12 is located at the rear side. Therefore, even if the wind blows from any direction, the side that receives the wind of the rotary wing 12b is in the direction of the wind blowing to be able to produce power by rotating the rotor 12 irrespective of the wind direction.

본 발명은, 축류팬을 이용한 풍력발전기에서, 동일한 바람의 양에도 선행모델에 따른 풍력발전기보다 회전날개의 회전력을 향상시킬 수 있는 풍력발전기를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a wind power generator that can improve the rotational force of a rotary blade than the wind power generator according to the preceding model in the wind power generator using the axial fan.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 회전 가능하게 구비되며, 풍력을 회전력으로 전환시키는 축류형 복수의 회전날개를 가지는 회전기; 상기 회전기의 회전면에 수직하게 구비되며, 상기 회전기의 회전중심을 제공하는 기준축; 상기 기준축과 0도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도 범위 내에서 지면에 수직하게 설치되며, 상기 회전기 및 기준축이 지면으로부터 일정 높이 이상 위치되도록 지지하는 지지대; 및 상기 회전기의 회전동력을 전기에너지로 변환하는 발전기; 를 포함하며, 상기 기준축은 상기 지지대에 회전 가능하게 결합되고, 상기 회전기의 복수의 회전날개는, 바람을 맞이하는 측이 상기 기준축과 지지대가 결합되는 지점을 바라보도록 되어 있으며, -바람을 맞이하는 측은 바람을 맞아 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 형상된 회전날개가 의도된 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 하기 위해 바람이 불어오는 방향으로 향하도록 한 측으로 정의 함- 상기 적어도 하나 이상의 회전날개 끝이 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 90도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도로 꺾이는 꺾임단; 이 구비되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기를 제공한 다.In order to achieve the above object, the present invention is provided with a rotatable rotatable rotor having a plurality of axial type rotor blades for converting the wind power; A reference axis provided perpendicular to the rotational surface of the rotor and providing a center of rotation of the rotor; A support installed perpendicular to the ground within an angle range greater than 0 degrees and less than 180 degrees with the reference axis, the support supporting the rotator and the reference axis to be positioned above a predetermined height from the ground; And a generator for converting rotational power of the rotor into electrical energy. It includes, the reference axis is rotatably coupled to the support, the plurality of rotary wings of the rotator, the side facing the wind is to face the point where the reference axis and the support are coupled,-greet wind The side is defined as one side so that the rotor blades are shaped to face the wind in order to obtain the maximum rotational force intended to achieve the maximum rotational force-the at least one end of the rotor blades is wind A folding step of bending at an angle greater than 90 degrees and less than 180 degrees with respect to the side of the side receiving the; It provides a wind turbine characterized in that it is provided.

한편, 상기 회전날개의 꺾임단은, 상기 회전날개의 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 상기 회전날개의 회전방향으로 더 돌출되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기를 제공한다.On the other hand, the bent end of the rotary blade, the wind turbine provides a wind turbine, characterized in that further protrudes in the direction of rotation of the rotary blade with respect to the surface of the side that receives the wind of the rotary blade.

그리고 상기 적어도 하나 이상의 회전날개는, 바람을 맞이하는 측의 면이 평평하고 뒷면이 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기를 제공한다.And the at least one rotary wing, provides a wind turbine, characterized in that the surface of the side facing the wind is formed flat and the back is convex.

또한, 무게 중심을 맞추기 위해서, 지지대의 앞 측으로 돌출된 기준축의 내부 일부분이 특정물질로 채워진 것을 특징으로 하는 풍력발전기를 제공한다.In addition, to adjust the center of gravity, it provides a wind turbine characterized in that the inner portion of the reference shaft protruding toward the front side of the support is filled with a specific material.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 회전날개의 끝에 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 일정 각도 꺾이는 꺾임단이 구비되어 회전날개의 꺾임단에 부딪히는 바람이 회전날개 측으로 유도됨으로써, 회전날개가 더욱 강하게 회전하여 풍력발전기의 발전효율을 극대화 시킬 수 있다는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the end of the rotary blade is provided with a bent end that is angled with respect to the surface of the side facing the wind, so that the wind that strikes the bent end of the rotary wing is guided to the side of the rotary wing, the rotary wing is further Rotating strongly has the effect of maximizing the power generation efficiency of the wind turbine.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2와 3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기에 대한 사시도와 정면도이다.2 and 3 are a perspective view and a front view of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

도2와 3에서 참조되는 바와 같이, 본 실시예에 따른 풍력발전기(100)는 회전기(120), 기준축(140), 지지대(160), 발전기(170) 등을 포함하여 구성된다.2 and 3, the wind power generator 100 according to the present embodiment includes a rotor 120, a reference shaft 140, a support 160, a generator 170 and the like.

회전기(120)는 회전 가능한 축류팬으로 적용되고 있으며, 도2와 3에 도시된 바와 같이, 결합체(122)와 3개의 회전날개(124)로 구성된다.Rotor 120 is applied to the rotatable axial flow fan, as shown in Figures 2 and 3, composed of a combination 122 and three rotary blades (124).

결합체(122)는 기준축(140)에 회전 가능하게 결합되어 있으며, 내부에는 발전기(170)가 배치될 수 있는 배치공간을 가진다.The coupling body 122 is rotatably coupled to the reference shaft 140, and has an arrangement space in which the generator 170 may be disposed.

3개의 회전날개(124)는 기준축(140)에 수직한 반경 방향으로 길게 뻗어있고, 일단이 결합체(122)의 외면에 결합체(122)와 일체로 결합되어 바람과의 마찰에 의해 풍력을 회전기(120)의 회전력으로 전환시키는 역할을 수행한다. 물론, 회전날개(124)의 개수는 실시하기에 따라서, 2개 이상, 즉, 복수 개이면 족하다. 그리고 이러한 회전기(120)의 회전날개(124)는 바람을 맞이하는 측이 기준축(140)과 지지대(160)가 결합되는 지점(C)을 바라보도록 되어 있다.Three rotary blades 124 extend in the radial direction perpendicular to the reference axis 140, one end is integrally coupled with the coupling body 122 on the outer surface of the coupling body 122 to rotate the wind power by friction with the wind It serves to convert to the rotational force of (120). Of course, the number of the rotary blades 124 is sufficient, if two or more, that is, a sufficient number. And the rotary blade 124 of the rotor 120 is to face the wind (C) is the side facing the reference axis 140 and the support 160 is coupled.

여기서, "회전날개(124)의 바람을 맞이하는 측"이라 함은 바람을 맞아 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 형상된 회전날개(124)가 의도된 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 하기 위해 바람이 불어오는 방향으로 향하도록 한 측을 말한다.Here, the "spinning side of the rotary blade 124" is the wind blows to ensure that the rotary blade 124 is shaped to obtain the maximum rotational force to obtain the maximum rotational force intended to meet the wind Say one side to face in the coming direction.

한편, 회전날개(124)는 일방향으로 회전할 수 있도록 회전날개(124)의 일단이 끝단으로 갈수록 비틀어진 나선형으로 형성되어지고, 이에 따라 회전날개(124)의 회전력이 높아진다.On the other hand, the rotary blade 124 is formed in a spiral twisted one end of the rotary blade 124 toward the end so as to rotate in one direction, thereby increasing the rotational force of the rotary blade 124.

또한, 회전날개(124)의 끝에 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 일정 각도 꺾이는 꺾임단(124a)이 구비됨으로써, 꺾임단(124a)이 회전날개(124)의 바람을 맞 이하는 측의 면에 대하여 회전날개(124)의 회전방향으로 더 돌출되어지고, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)에 부딪히는 바람(R, 도4 참조)이 회전날개(124) 측으로 유도된다.In addition, the end of the rotary blade 124 is provided with a bent end 124a which is bent at an angle with respect to the surface of the side that receives the wind, so that the end of the rotary end 124a receives the wind of the rotary wing 124. It is further projected in the rotational direction of the rotary blade 124 with respect to the wind (R, see Fig. 4) hitting the bending end 124a of the rotary blade 124 is directed to the rotary blade 124 side.

즉, 도4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기의 작동상태를 설명하기 위한 참조도로서, 도4를 참조하면, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)이 회전날개(124)의 회전 방향으로 돌출되어짐에 따라 회전날개(124)의 꺾임단(124a)에 부딪히는 바람(R)이 회전날개(124) 측에 부딪히는 것이 가능하다(화살표 참조).That is, Figure 4 is a reference diagram for explaining the operating state of the wind power generator according to an embodiment of the present invention, referring to Figure 4, the bending end 124a of the rotary blade 124 is the rotation of the rotary blade 124 As it protrudes in the direction, it is possible for the wind R that strikes the bending end 124a of the rotary blade 124 to strike the rotary blade 124 side (see arrow).

여기서, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)은 바람을 맞이하는 측으로 90도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도 범위를 가지도록 형성되는데, 더욱 상세하게는, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)이 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 142도를 이루는 것이 바람직하며, 바람을 모을 수 있다면 도2와 3에 도시된 형태 이외에 다양한 형태 및 구조로 마련될 수 있다. 즉, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)은 바람을 회전날개(124) 측으로 모으거나 유도하는 터보의 일종인 것이다.Here, the folding end 124a of the rotary blade 124 is formed to have an angle range larger than 90 degrees and smaller than 180 degrees to the side facing the wind, and more specifically, the bending end 124a of the rotary blade 124. It is preferable to form 142 degrees with respect to the side of the wind receiving side, and if the wind can be collected may be provided in various forms and structures in addition to the forms shown in Figures 2 and 3. That is, the folding end 124a of the rotary blade 124 is a kind of turbo that collects or guides wind toward the rotary blade 124.

한편, 회전날개(124)는 바람이 부딪히는 측은 평평하고, 그 뒷면은 약간 볼록하게 형성되는데, 이로 인해 바람이 부딪히는 측의 기압은 높아지고, 뒷면의 기압은 낮아지게 된다. 그리고 공기는 기압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 올라감에 따라 와류현상 및 소용돌이가 생기지만, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)이 바람을 맞이하는 측으로 굽어짐에 따라 공기가 기압이 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 올라가는 것을 차단시켜주고, 이에 따라 와류현상이 감소되어 소음이 감소한다는 이점이 있다.On the other hand, the rotor blade 124 is a flat side of the wind hit, the back is formed slightly convex, due to this, the air pressure of the wind hit side is high, the air pressure of the back is lowered. And as the air rises from the high air pressure to the lower side, vortex phenomena and vortex are generated, but as the bending end 124a of the rotary wing 124 is bent toward the wind side, the air rises from the high air pressure to the low side. To reduce the noise, thereby reducing the vortex.

기준축(140)은 바람의 방향에는 대체로 수평하고, 회전기(120)의 회전면(날 개의 회전면)에는 수직하게 구비되며, 회전기(120)의 회전중심(O)을 제공한다. 그리고 기준축(140)에 슬립링(142)이 구비되어 회전날개(124)의 회전을 용이하도록 한다. 또한, 앞 측에는 뾰족한 원뿔형상의 유도체(144)가 구비되어 회전날개(124)의 회전중심(O) 측으로 오는 바람을 회전중심(O)의 외측으로 유도하여 회전날개(124)를 회전시키는 역할을 수행한다.The reference shaft 140 is generally horizontal in the direction of the wind, is provided perpendicular to the rotating surface (wing rotation surface) of the rotor 120, and provides a center of rotation (O) of the rotor 120. And the slip ring 142 is provided on the reference shaft 140 to facilitate the rotation of the rotary blade 124. In addition, the front side is provided with a pointed cone-shaped derivative 144 to guide the wind coming to the center of rotation (O) of the rotary blade 124 to the outside of the center of rotation (O) serves to rotate the rotary blade (124). do.

지지대(160)는 기준축(140)과 90도의 각도로 지면에 수직하게 설치되며, 회전기(120) 및 기준축(140)이 지면으로부터 일정 높이 이상 위치될 수 있도록 지지하는 역할을 한다. 그리고 이러한 지지대(160)에는 기준축(140)이 회전 가능하게 결합된다. 물론, 실시하기에 따라서는 지지대(160)와 기준축(140)이 90도 보다 더 큰 각도로 유지될 수도 있으며, 그 반대로 지지대(160)와 기준축(140)이 90도 보다 더 작은 각도로 유지될 수도 있다. 즉, 기준축(140)과 지지대(160)는 여타 구성의 상호 간섭이 없는 한도 내에서 0도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도 범위를 가지도록 구성하면 족하다.The support 160 is installed perpendicular to the ground at an angle of 90 degrees with the reference shaft 140, and serves to support the rotor 120 and the reference shaft 140 to be positioned above a predetermined height from the ground. And the support shaft 160 is rotatably coupled to the reference shaft 140. Of course, depending on the implementation, the support 160 and the reference axis 140 may be maintained at an angle greater than 90 degrees, on the contrary, the support 160 and the reference axis 140 at an angle smaller than 90 degrees. It may be maintained. That is, the reference axis 140 and the support 160 may be configured to have an angular range larger than 0 degrees and smaller than 180 degrees within the limit without mutual interference of other components.

한편, 기준축(140)의 뒤 측에 배치되는 회전기(120)로 인해 무게 중심이 뒤 측에 위치하므로, 기준축(140)을 기준으로 양 측으로 무게를 분산시켜서 안정성을 확보하는 것이 바람직하다. 이때, 기준축(140)의 앞 측 내부를 특정물질(시멘트 등)로 채우거나 기준축(140)의 앞 측 일부분이 특정부재(콘크리트, 철근 구조물 등)로 형성되는 것이 바람직하다.On the other hand, since the center of gravity is located on the back side due to the rotor 120 disposed on the back side of the reference axis 140, it is preferable to ensure stability by dispersing the weight to both sides based on the reference axis 140. At this time, it is preferable that the inside of the front side of the reference shaft 140 is filled with a specific material (cement, etc.) or a portion of the front side of the reference shaft 140 is formed of a specific member (concrete, reinforced structure, etc.).

발전기(170)는 결합체(122)의 내부, 즉, 배치 공간상에 배치된다.The generator 170 is disposed inside the assembly 122, that is, on the placement space.

다음은 위와 같은 구성을 가지는 풍력발전기(100)의 작동에 대하여 도5를 참 조하여 설명한다.Next, the operation of the wind power generator 100 having the above configuration will be described with reference to FIG. 5.

바람이 임의의 방향으로 불면, 바람의 저항이 강한 회전날개(124)가 바람이 불어오는 방향에 반대 측에 위치되게 된다. 따라서, 바람이 화살표 방향으로 불 때, 회전기(120)가 뒤 측에 위치하게 된다.If the wind blows in any direction, the strong wind resistance rotor 124 is located on the side opposite to the direction in which the wind blows. Thus, when the wind is blowing in the direction of the arrow, the rotor 120 is located on the back side.

즉, 회전날개(124)를 포함한 회전기(120)의 바람에 대한 저항이 크기 때문에, 바람이 불어오는 방향에 맞서지 않고 바람이 불어오는 방향의 뒤 측으로 위치되려 하고, 이에 따라 회전날개(124)의 바람을 맞이하는 측이 바람이 불어오는 쪽을 향하도록 기준축(140)이 회전하게 됨으로써 회전기(120)가 뒤 측에 위치되게 된다. 따라서, 어느 방향에서 바람이 불어오더라도, 회전날개(124)의 바람을 맞이하는 측이 바람이 불어오는 방향을 향하게 되어서 풍향과 관계없이 회전기(120)를 회전시켜 전력을 생산해 낼 수 있게 된다.That is, since the resistance to the wind of the rotor 120 including the rotary blade 124 is large, it is to be located in the back side of the wind blowing direction without facing the wind blowing direction, accordingly As the reference shaft 140 is rotated so that the side facing the wind faces the wind blowing side, the rotator 120 is located at the rear side. Therefore, even if the wind blows in any direction, the side that receives the wind of the rotary wing 124 is in the direction of the wind blowing to be able to produce power by rotating the rotor 120 irrespective of the wind direction.

한편, 회전날개(124)의 회전중심(O) 측으로 오는 바람은 회전날개(124)의 앞 측이면서 회전날개(124)의 회전중심(O)에 배치되는 유도체(144)에 의해 회전중심(O)의 외측으로 출력될 수 있는데, 유도체(144)가 회전날개(124)의 회전중심(O) 측으로 향하던 바람을 회전날개(124) 측으로 유도 및 집중시킨다. 즉, 바람이 기준축(140)의 유도체(144)에 의해 기준축(140)의 외측 길이방향을 따라 이동하고, 이동하는 바람은 회전날개(124) 측으로 모아지게 된다. 또한, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)이 도5에 도시된 바와 같이 형성됨으로 인해 회전날개(124)의 꺾임단(124a)에 부딪히는 바람(R, 도4 참조)도 회전날개(124) 측으로 모아진다.On the other hand, the wind coming to the rotation center (O) side of the rotary blade 124 is the center of rotation (O) by the inductor 144 disposed at the rotation center (O) of the rotary blade 124 while the front side of the rotary blade (124) It may be output to the outside of the), the derivative 144 guides and concentrates the wind toward the center of rotation (O) side of the rotary blade 124 toward the rotary blade 124 side. That is, the wind is moved along the outer longitudinal direction of the reference axis 140 by the derivative 144 of the reference axis 140, the moving wind is collected toward the rotary blade 124 side. In addition, since the bent end 124a of the rotary blade 124 is formed as shown in FIG. 5, the wind (R, FIG. 4) hitting the bent end 124a of the rotary blade 124 is also the rotary blade 124. ) Are collected on the side.

상기와 같이, 유도체(144)로 인하여 회전날개(124) 측으로 모아지는 바람과, 회전날개(124)의 꺾임단(124a)이 바람을 맞이하는 측으로 일정 각도를 이룸으로써 회전날개(124) 측으로 모아지는 바람이 회전날개(124)에 부딪히며, 이에 따라, 바람에 대한 토크(TORQUE)가 극대화되는 것이다.As described above, the wind is collected toward the rotary blade 124 due to the inductor 144, and the bending end 124a of the rotary blade 124 at a predetermined angle toward the wind to gather toward the rotary blade 124 side. Losing wind hits the rotary blade 124, thereby maximizing the torque (TORQUE) against the wind.

여기서, 토크란 힘에 의해 생성되는 회전 효과를 말하는 것으로, 토크는 힘의 크기와 힘 작용선의 위치나 정향(즉, 회전의 축과 작용선 간의 거리)에 영향을 받는다. 따라서, 토크는 힘의 크기에 비례하여 증가하므로, 바람의 양이 많을수록 풍력발전기(100)는 최적의 발전효율을 제공할 수 있는 것이다.Here, the torque refers to the rotation effect generated by the force, the torque is affected by the magnitude of the force and the position or orientation of the force line of action (that is, the distance between the axis of rotation and the line of action). Therefore, the torque increases in proportion to the magnitude of the force, so that the greater the amount of wind, the wind power generator 100 can provide the optimum power generation efficiency.

즉, 유도체(144)와 회전날개(124)의 꺾임단(124a)으로 인하여 회전날개(124) 측으로 모아지는 바람의 양이 많아지고, 극대화된 토크로 회전기(120)의 회전력이 높아진다. 따라서, 회전날개(124)가 더욱 강하게 회전하여 바람의 이용효율을 극대화 시키게 되는 것이다(화살표 참조).That is, the amount of wind collected toward the rotary blades 124 increases due to the bending end 124a of the derivative 144 and the rotary blades 124, and the rotational force of the rotor 120 is increased with the maximum torque. Therefore, the rotary blade 124 is rotated more strongly to maximize the use efficiency of the wind (see arrow).

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

도1은 선행모델에 따른 풍력발전기에 대한 사시도이다.1 is a perspective view of a wind power generator according to the preceding model.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기에 대한 사시도이다.2 is a perspective view of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

도3은 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기에 대한 정면도이다.3 is a front view of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

도4는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기의 작동상태를 설명하기 위한 참조도이다.4 is a reference diagram for explaining an operating state of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 풍력발전기의 작동상태를 설명하기 위한 또 다른 참조도이다.5 is another reference diagram for explaining an operating state of a wind turbine according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10, 100 : 풍력발전기 12, 120 : 회전기10, 100: wind power generator 12, 120: rotor

12a, 122 : 결합체 12b, 124 : 회전날개12a, 122: binder 12b, 124: rotary blade

124a : 꺾임단 14, 140 : 기준축124a: bending step 14, 140: reference axis

16, 160 : 지지대 142 : 슬립링16, 160: support 142: slip ring

144 : 유도체 170 : 발전기144: derivative 170: generator

Claims (4)

회전 가능하게 구비되며, 풍력을 회전력으로 전환시키는 축류형 복수의 회전날개를 가지는 회전기;Is provided rotatably, the rotor having a plurality of axial flow type rotor blades for converting the wind power into the rotational force; 상기 회전기의 회전면에 수직하게 구비되며, 상기 회전기의 회전중심을 제공하는 기준축;A reference axis provided perpendicular to the rotational surface of the rotor and providing a center of rotation of the rotor; 상기 기준축과 0도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도 범위 내에서 지면에 수직하게 설치되며, 상기 회전기 및 기준축이 지면으로부터 일정 높이 이상 위치되도록 지지하는 지지대; 및A support installed perpendicular to the ground within an angle range greater than 0 degrees and less than 180 degrees with the reference axis, the support supporting the rotator and the reference axis to be positioned above a predetermined height from the ground; And 상기 회전기의 회전동력을 전기에너지로 변환하는 발전기; 를 포함하며,A generator for converting rotational power of the rotor into electrical energy; Including; 상기 기준축은 상기 지지대에 회전 가능하게 결합되고,The reference axis is rotatably coupled to the support, 상기 회전기의 복수의 회전날개는, 바람을 맞이하는 측이 상기 기준축과 지지대가 결합되는 지점을 바라보도록 되어 있으며, -바람을 맞이하는 측은 바람을 맞아 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 형상된 회전날개가 의도된 최대의 회전력을 얻을 수 있도록 하기 위해 바람이 불어오는 방향으로 향하도록 한 측으로 정의 함-The plurality of rotary blades of the rotor, the side facing the wind is to look at the point where the reference axis and the support are coupled,-The side facing the wind is shaped to achieve the maximum rotational force by hitting the wind Is defined as one side to face in the direction of the wind blowing so that the maximum torque can be obtained. 상기 회전기의 복수의 회전 날개 중 적어도 하나 이상의 회전날개 끝이 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 90도 보다는 크고 180도 보다는 작은 각도로 꺾이는 꺾임단; 이 구비되고,An end of at least one of the plurality of rotary vanes of the rotor rotated at an angle greater than 90 degrees and smaller than 180 degrees with respect to a surface of the side receiving the wind; Is provided, 상기 회전날개의 꺾임단은, 상기 회전날개의 바람을 맞이하는 측의 면에 대하여 상기 회전날개의 회전방향으로 더 돌출되고,The bending end of the rotary blade is further protruded in the rotational direction of the rotary blade with respect to the surface of the side that receives the wind of the rotary blade, 무게 중심을 맞추기 위해서, 지지대의 앞 측으로 돌출된 기준축의 내부 일부분이 특정물질로 채워진 것을 특징으로 하는 풍력발전기.Wind turbines, characterized in that the inner portion of the reference axis protruding toward the front of the support is filled with a specific material to meet the center of gravity. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 적어도 하나 이상의 회전날개는, 바람을 맞이하는 측의 면이 평평하고 뒷면이 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전기.The at least one rotary wing, the wind turbine, characterized in that the surface of the side facing the wind is formed flat and the back is convex. 삭제delete
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