KR101028481B1 - A wind-dynamotor - Google Patents

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Abstract

본 발명은 바람을 이용하여 동력(전력)을 발생시키는 풍력발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람에 의하여 회전축을 중심으로 회전하는 각각의 회전날개가 힌지축을 중심으로 회전하도록 설치하고, 상기 회전날개가 바람의 세기에 따라 힌지축을 중심으로 회전하는 것을 제어하는 탄성지지장치를 설치하여 바람의 세기에 따라 능동적으로 회전날개가 힌지축을 중심으로 회전하도록 이루어진 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator that generates power (power) by using wind, and more particularly, each rotary wing that rotates about a rotation axis by wind is installed to rotate about a hinge axis, and the rotary wing By installing an elastic support device for controlling the rotation around the hinge axis in accordance with the strength of the wind relates to a wind turbine configured to actively rotate the rotor blades around the hinge axis in accordance with the strength of the wind.

이러한 본 발명의 풍력발전기는, 지지대와; 상기 지지대 상측에 설치되어 회전하는 회전지지대와; 상기 회전지지대에 관통되어 양측으로 돌출되며 수평으로 설치되어 회전하는 회전축과; 상기 회전축의 일측에 설치된 날개 고정대와; 상기 날개 고정대에 힌지축을 중심으로 회전하도록 설치된 다수개의 회전날개와; 상기 회전날개를 탄성을 가지고 지지하는 탄성지지장치와; 상기 회전날개의 방향을 조정하는 보조날개와; 상기 회전축의 타측에 설치된 밸런스용 플라이휠로 구성된다.Wind turbine of the present invention, the support; A rotation support installed on the support and rotating; A rotating shaft penetrating the rotating support and protruding to both sides and rotating horizontally; A wing holder installed on one side of the rotating shaft; A plurality of rotary blades installed on the wing holder to rotate about a hinge axis; An elastic support device for supporting the rotary blade with elasticity; An auxiliary wing for adjusting the direction of the rotary blades; It consists of a balance flywheel provided on the other side of the said rotating shaft.

상기 탄성지지장치는, 상기 날개 고정대와 이격되게 회전축에 고정설치된 고정구와, 상기 회전축을 따라 이동하도록 설치된 슬라이딩 부재와, 상기 고정구와 슬라이딩 부재 사이에 설치된 탄성부재와, 상기 슬라이딩 부재에 일단이 힌지로 설치되고, 타단은 회전 날개에 힌지로 설치된 링크로 이루어지며, The elastic support device is a fixture fixed to the rotary shaft spaced apart from the wing holder, a sliding member installed to move along the rotary shaft, an elastic member provided between the fixture and the sliding member, and one end to the sliding member Installed, the other end consists of a link installed hinged to the rotary wing,

상기 플라이휠에는 보조발전장치가 설치되며, 상기 보조발전장치는 플라이휠과 접촉하여 회전하는 롤러를 구비하는 보조발전기와, 상기 보조발전기를 지지하되 힌지축을 중심으로 회전하도록 설치된 회전지지판과, 상기 회전지지판을 회전시키는 실린더와, 상기 실린더를 제어하는 제어부로 이루어진다.The flywheel is provided with an auxiliary generator, and the auxiliary generator includes a secondary generator having a roller which rotates in contact with the flywheel, a rotation support plate installed to rotate about a hinge axis while supporting the auxiliary generator, and the rotary support plate. And a control unit for controlling the cylinder.

풍력발전기, 탄성지지장치, 플라이휠, 보조발전장치 Wind power generator, elastic support device, flywheel, auxiliary generator

Description

풍력발전기{A wind-dynamotor}Wind power generators {A wind-dynamotor}

본 발명은 바람을 이용하여 동력(전력)을 발생시키는 풍력발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 바람에 의하여 회전축을 중심으로 회전하는 각각의 회전날개가 힌지축을 중심으로 회전하도록 설치하고, 상기 회전날개가 바람의 세기에 따라 힌지축을 중심으로 회전하는 것을 제어하는 탄성지지장치를 설치하여 바람의 세기에 따라 능동적으로 회전날개가 힌지축을 중심으로 회전하도록 이루어진 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator that generates power (power) by using wind, and more particularly, each rotary wing that rotates about a rotation axis by wind is installed to rotate about a hinge axis, and the rotary wing By installing an elastic support device for controlling the rotation around the hinge axis in accordance with the strength of the wind relates to a wind turbine configured to actively rotate the rotor blades around the hinge axis in accordance with the strength of the wind.

일반적으로 풍력발전기는 바람에 의하여 회전하는 회전날개에 의하여 회전축을 회전시키고, 상기 회전축과 연결된 발전기의 축을 회전시켜 동력(전기)를 발전시키는 것으로, 도 6과 같이 보통 지면 또는 구조물에 안정적으로 수직으로 설치되는 지지대(1)와, 상기 지지대(1)의 상측에 회전하도록 설치되는 회전지지대(2)와, 상기 회전지지대(2)에 회전하도록 설치되는 회전축(3)과, 상기 회전축(3)에 직교방향으로 설치되는 다수개의 회전날개(4)와, 상기 회전지지대(2) 내측에 설치되고, 회전축(3)과 연결 설치되어 동력을 발생시키는 발전기(미도시)로 이루어진다.In general, a wind power generator rotates a rotary shaft by a rotary blade that is rotated by wind, and generates power (electricity) by rotating the shaft of the generator connected to the rotary shaft. As shown in FIG. On the support (1) to be installed, the rotary support (2) installed to rotate on the upper side of the support (1), the rotary shaft (3) installed to rotate on the rotary support (2), and the rotary shaft (3) It consists of a plurality of rotary blades (4) installed in the orthogonal direction and the generator (not shown) installed inside the rotary support (2), connected to the rotary shaft (3) to generate power.

상기 회전날개는 바람에 의하여 회전을 할 수 있도록 소정의 각도로 비틀어져 설치된다.The rotary blade is installed to be twisted at a predetermined angle to be rotated by the wind.

이와 같이 종래에 사용되고 있는 풍력발전기의 날개는 바람의 크기에 따라 적절하게 대처하지 못하는 단점이 있다.As described above, a wing of a wind power generator used in the related art does not properly cope with the size of the wind.

즉, 우리나라와 같이 바람의 크기가 계절 또는 태풍 등에 따라 변화를 하는데 종래의 날개는 이를 대처하지 못함으로써 바람이 약한 경우에는 회전축을 회전시키지 못하고, 태풍 등에 의하여 강한 바람이 불 경우에는 회전축이 너무 빨리 회전함에 따라 발전기가 손상되거나 또는 날개, 지지대 등이 부러지는 단점이 있다.In other words, the size of the wind changes according to seasons or typhoons as in Korea, but the conventional wing does not cope with this, and if the wind is weak, the rotating shaft does not rotate, and if the strong wind blows due to the typhoon, the rotating shaft is too fast. As it rotates, the generator is damaged or a wing, a support, or the like is broken.

그러므로, 회전날개를 강한 바람에 보호하기 위하여 날개의 넓이를 크게 하지 못하여 약한 바람에는 잘 돌아가지 않아 동력을 계속적으로 공급하지 못하는 단점이 있다. Therefore, in order to protect the rotor blades from strong winds, the width of the wing is not increased, so it does not rotate well in the weak winds, and there is a disadvantage in that it cannot continuously supply power.

또한, 너무 강한 바람이 불 경우에는 회전날개가 회전하지 않도록 작업자가 수동적으로 고정시켜야 하는 단점이 있다.In addition, there is a disadvantage that the operator has to manually fix the rotor so that the rotor does not rotate when the wind is too strong.

이러한 단점을 해결하고자, 국내특허등록 제10-0308339호의 풍력발전기의 날개와, 국내특허등록 제10-0426609호의 풍력발전기의 날개와, 국내특허공개번호 제10-2004-0089850호의 풍력발전기의 날개, 국내특허등록 제10-0544083호의 풍력발전기의 회전날개 등의 다양한 기술이 제시되었다. In order to solve this disadvantage, the blade of the wind power generator of Korean Patent Registration No. 10-0308339, the wing of the wind power generator of Korean Patent Registration No. 10-0426609, the wing of the wind power generator of Korean Patent Publication No. 10-2004-0089850, Various technologies such as rotary blades of wind power generators of Korean Patent Registration No. 10-0544083 have been proposed.

상기 국내특허등록 제10-0308339호의 풍력발전기의 날개에는, 수직으로 세워진 지지축의 상부에 설치되어 풍력에 의해 회전되어 그 회전력을 동력전달장치를 통해 발전기를 가동시키는 풍력발전기의 날개에 있어서, 상기 지지축을 중심으로 적어도 3개 이상의 수평축이 방사형으로 회전이 자유롭도록 설치되고, 상기 각 수평축에 원호형으로 활곡 형성된 날개를 회동 가능하게 축결합시키고, 상기 수평축에 축결합된 각 날개의 축결합부 내측단에 수평축을 축으로 회전하는 유성기어를 일체로 설치하고, 상기 날개의 상부에는 지지축을 중심으로 회전되면서 저면에 상기 날개의 유성기어와 맞물리는 기어이가 형성된 원판 형상의 연결기어를 설치하여 상기 일측 날개의 가변각을 다른 날개에 전달하여 동일한 변위각을 갖게 하여서 된 것으로, 바람의 세기에 따라 날개가 가변적으로 그 각도가 변경되어 미풍일 때는 더욱더 많은 바람을 받고 아주 강풍일 때는 바람의 저항을 덜 받아 태풍과 같은 바람이 불더라도 날개와 지지축은 견고하게 견딜 수 있으므로 풍력발전기의 파손피해를 줄이도록 한 기술이 제시되어 있다.In the blade of the wind power generator of the domestic patent registration No. 10-0308339, in the wing of the wind power generator which is installed on the vertically supported support shaft is rotated by wind power to operate the generator through the power transmission device, the support At least three or more horizontal shafts are radially rotatable about the shafts, and the blades formed by arcing arcs are pivotally coupled to the horizontal shafts, and the inner ends of the shaft coupling portions of the respective blades axially coupled to the horizontal shafts. The planetary gear is installed integrally to the horizontal axis in the axis, and the upper side of the wing by installing a disk-shaped connecting gear formed with a gear tooth meshing with the planetary gear of the wing on the bottom while rotating around the support shaft It is made by transmitting the variable angle of to different wings to have the same displacement angle. The angle of the wing is variable according to the change of the wind, which is more windy in the breeze and less wind resistance in the very strong wind, so that even if the wind blows like a typhoon, the wing and the support shaft can be firmly endured. A technique is proposed to reduce the

상기 국내특허등록 제10-0426609호의 풍력발전기의 날개에는, 수직으로 세워진 축의 상부에 방사형으로 횡설된 복수 개의 횡축을 갖고, 상기 횡축들의 단부에 수직의 날개를 설치하여 풍력에 의해 회전시 그 회전력을 동력전달장치를 통해 발전기를 가동시키는 풍력발전기의 날개에 있어서, 상기 날개는 횡축단 상하로 회동가능하게 축결합되면서 무게중심이 하부에 위치하도록 하고, 상기 날개 내에는 프레임의 상하부에 다수개의 샤프트를 설치하여 이에 샤프트의 간격보다 긴 길이의 비늘날개를 회동가능하게 다수개 설치하여 구성하는 기술이 제시되어 있다.The blade of the wind power generator of Korean Patent No. 10-0426609 has a plurality of horizontal shafts which are radially horizontally arranged on top of vertical shafts, and vertical blades are installed at the ends of the horizontal shafts to rotate the rotational force by wind power. In the blade of the wind power generator for operating the generator through a power transmission device, the blade is pivotally coupled up and down the horizontal axis end so that the center of gravity is located at the bottom, in the blade a plurality of shafts in the upper and lower parts of the frame. It is proposed to install and configure a plurality of scale wings rotatably installed longer than the spacing of the shaft.

상기 국내특허공개번호 제10-2004-0089850호의 풍력발전기의 날개에는, 풍력에 의해 회전되는 날개와, 이 날개의 회전축 및 이와 연결되어 회전구동됨에 따라 전기를 발생하는 발전기로 이루어진 풍력 발전기에 있어서, 상기 메인 날개의 후측 둘레에 다수개의 보조 날개들을 겹치지 않도록 겹겹이 분산 배치하고, 사이 보조 날개들의 회전축들을 상기 메인 회전축과 일방향 회전기어로 연결하여 회전력을 집속하도록 하는 기술이 제시되어 있다.In the blade of the wind power generator of the Korean Patent Publication No. 10-2004-0089850, in the wind generator comprising a blade that is rotated by the wind, the rotating shaft of the blade and a generator that is connected to the rotational drive to generate electricity, A technique of distributing a plurality of auxiliary blades in a circumferential manner so as not to overlap a plurality of auxiliary blades around the rear side of the main blade, and connecting rotation axes of the auxiliary blades between the main rotating shaft and the one-way rotary gear to focus the rotational force is proposed.

상기 국내특허등록 제10-0544083호의 풍력발전기의 회전날개에는, 회전날개를 구성하는 다수의 날개편의 양측에 한쌍의 휠부재를 구비함으로써, 태풍 및 돌풍 등의 강한 바람에도 날개편이 손상되지 않도록 보호할 수 있을 뿐만 아니라 날개편의 균형을 유지할 수 있으며, 풍력에 의해 날개편이 원활하게 회전되도록 지지함으로써 풍력발전기의 안정성을 향상시킬 수 있으며, 날개편과 날개살을 경량 소재로 구비하여 회전날개의 중량을 줄일 수 있는 풍력발전기의 회전날개에 관한 것으로, 상기의 목적을 달성하고자 풍력발전기의 회전축에 방사형으로 구비된 다수의 날개살과, 상기 날개살의 종단부에 연결되는 다수의 날개편으로 구성된 풍력발전기의 회전날개에 있어서, 상기 날개편의 양측에 구비되되 날개편의 일측이 외측 휠부재의 내측 곡면에 접하고, 타측이 내측 휠부재의 외측 곡면에 접하도록 고리형상으로 이루어진 한쌍의 휠부재를 포함하여 구성되고, 상기 날개살은 상기 내측휠부재의 내주면에 연결되는 제1날개살과, 상기 내측휠부재와 외측휠부재 사이에 상기 날개편을 관통하여 베어링을 매개로 회전가능하게 삽입되되 상기 날개편에 고정되어 동회전되는 제2날개살로 이루어진 기술이 제시되어 있다.Rotating blades of the wind power generator of Korean Patent Registration No. 10-0544083 have a pair of wheel members on both sides of the plurality of wing pieces constituting the rotary blades, thereby protecting the wing pieces from being damaged by strong winds such as typhoons and gusts. Not only can it maintain the balance of the blades, it can improve the stability of the wind power generator by supporting the blades to be rotated smoothly by the wind, and reduce the weight of the rotor blades by equipping the wings and wings with lightweight materials. The present invention relates to a rotary blade of a wind power generator capable of rotating the wind turbine including a plurality of blades provided radially on a rotating shaft of the wind generator and a plurality of blade pieces connected to the ends of the blades in order to achieve the above object. In the wing, provided on both sides of the wing piece, one side of the wing piece is in contact with the inner surface of the outer wheel member And a pair of wheel members formed in an annular shape so that the other side is in contact with the outer curved surface of the inner wheel member, wherein the wing blades have a first wing blade connected to the inner circumferential surface of the inner wheel member, and the inner wheel member. There is proposed a technology consisting of a second blade that is rotatably inserted and rotatably inserted through the bearing through the blade piece between the outer wheel member and the outer blade member.

그러나 상기와 같이 제시되어 있는 종래기술들은 그 구성이 복잡함으로써 설치비용을 상승시키는 단점과, 구성의 복잡함에 따라 유지보수가 어려운 단점이 있 다.However, the related arts presented as described above have disadvantages of increasing the installation cost due to the complexity of the configuration, and difficulty of maintenance due to the complexity of the configuration.

특히, 국내특허등록 제10-0426609호의 풍력발전기의 날개는 날개가 소형으로 제작되어 사용되는 소형의 풍력발전기에서는 가능하나 날개가 큰 대형의 풍력발전기에서는 사용이 어려운 단점이 있다. In particular, the wing of the wind power generator of Korean Patent Registration No. 10-0426609 is possible in a small wind power generator in which the wing is made small, but it is difficult to use in a large wind power generator with a large wing.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 회전축을 중심으로 회전하는 각각의 회전날개를 힌지축 중심으로 회전하도록 설치하고, 탄성지지장치로 지지하도록 함으로써 바람의 세기에 따라 각각의 회전날개가 힌지축을 중심으로 회전하도록 이루어진 풍력발전기를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been invented to solve the above disadvantages, it is installed to rotate each of the rotary blades that rotate about the axis of rotation about the hinge axis, each support according to the strength of the wind by supporting with an elastic support device It is an object of the present invention to provide a wind turbine whose blades are rotated about a hinge axis.

또한, 회전지지대를 관통하도록 하여 양단이 돌출되게 회전축을 설치하여 회전날개의 반대쪽에 밸런스요 플라이휠을 설치하여 원활한 회전을 함으로서 안정적인 동력을 발생시킬 수 있는 풍력발전기를 제공하는데 목적이 있다.In addition, the purpose of the present invention is to provide a wind turbine that can generate stable power by smoothly rotating by installing a balance yaw flywheel on the opposite side of the rotary blade by installing a rotary shaft so that both ends protrude so as to penetrate the rotary support.

또한, 회전축의 회전속도를 조절하는 동시에 동력을 추가로 발생시킬 수 이도록 보조발전장치가 설치된 풍력발전기를 제공하는데 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a wind turbine with an auxiliary power generator so that additional power can be generated while controlling the rotation speed of the rotating shaft.

상기 목적을 달성하고자 본 발명의 풍력발전기는, Wind generator of the present invention to achieve the above object,

지지대와; 상기 지지대 상측에 설치되어 회전하는 회전지지대와; 상기 회전지지대에 관통되어 양측으로 돌출되며 수평으로 설치되어 회전하는 회전축과; 상기 회전축의 일측에 설치된 날개 고정대와; 상기 날개 고정대에 힌지축을 중심으로 회전하도록 설치된 다수개의 회전날개와; 상기 회전날개를 탄성을 가지고 지지하는 탄성지지장치와; 상기 회전날개의 방향을 조정하는 보조날개와; 상기 회전축의 타측에 설치된 밸런스용 플라이휠로 구성된다.A support; A rotation support installed on the support and rotating; A rotating shaft penetrating the rotating support and protruding to both sides and rotating horizontally; A wing holder installed on one side of the rotating shaft; A plurality of rotary blades installed on the wing holder to rotate about a hinge axis; An elastic support device for supporting the rotary blade with elasticity; An auxiliary wing for adjusting the direction of the rotary blades; It consists of a balance flywheel provided on the other side of the said rotating shaft.

상기 탄성지지장치는, 상기 날개 고정대와 이격되게 회전축에 고정설치된 고정구와, 상기 회전축을 따라 이동하도록 설치된 슬라이딩 부재와, 상기 고정구와 슬라이딩 부재 사이에 설치된 탄성부재와, 상기 슬라이딩 부재에 일단이 힌지로 설치되고, 타단은 회전 날개에 힌지로 설치된 링크로 이루어진다.The elastic support device is a fixture fixed to the rotary shaft spaced apart from the wing holder, a sliding member installed to move along the rotary shaft, an elastic member provided between the fixture and the sliding member, and one end to the sliding member It is installed, the other end consists of a link installed hinged to the rotary wing.

상기 플라이휠에는 보조발전장치가 설치되며, 상기 보조발전장치는 플라이휠과 접촉하여 회전하는 롤러를 구비하는 보조발전기와, 상기 보조발전기를 지지하되 힌지축을 중심으로 회전하도록 설치된 회전지지판과, 상기 회전지지판을 회전시키는 실린더와, 상기 실린더를 제어하는 제어부로 이루어진다.The flywheel is provided with an auxiliary generator, and the auxiliary generator includes a secondary generator having a roller which rotates in contact with the flywheel, a rotation support plate installed to rotate about a hinge axis while supporting the auxiliary generator, and the rotary support plate. And a control unit for controlling the cylinder.

상기 제어부는 회전축의 회전속도를 감지하기 위하여 설치된 회전센서로부터 신호를 받아 회전축의 회전속도에 따라 보조발전기를 지지하고 있는 회전지지판을 실린더를 이용하여 제어한다.The control unit receives a signal from a rotation sensor installed to detect the rotational speed of the rotary shaft and controls the rotary support plate for supporting the auxiliary generator in accordance with the rotational speed of the rotary shaft using a cylinder.

상기 보조발전장치는 회전축의 속도에 따라 적절하게 대처할 수 있도록 다수개가 설치될 수 있으며, 보통 1~3개가 적당하며, 바람직하게는 2개가 적당하다.A plurality of the auxiliary power generator may be installed so as to properly cope with the speed of the rotation shaft, usually 1 to 3 is appropriate, preferably 2 are suitable.

상기와 같이 이루어진 본 발명의 풍력발전기는 바람의 세기에 따라 회전날개가 탄성지지장치에 의하여 적절하게 힌지축을 중심으로 회전함으로써 바람의 세기에 따라 대처능력이 뛰어난 장점이 있다. 상기와 같이 회전날개가 바람의 세기에 따라 탄성지지장치에 의하여 능동적으로 회전을 함으로써 회전날개가 바람을 잘 받을 수 있도록 크게 제작할 수 있는 특징이 있다.Wind turbine according to the present invention made as described above has the advantage of coping ability according to the strength of the wind by rotating the rotor blades appropriately by the elastic support device according to the strength of the wind. As described above, the rotary blades are actively rotated by the elastic support device according to the strength of the wind, so that the rotary blades can be made large to receive the wind well.

또한 회전날개의 반대측에 플라이휠이 설치됨으로써 일측으로 쏠리는 무게중심을 보정할 수 있으며, 회전축이 원활하게 회전할 수 있도록 하는 특징이 있다.In addition, by installing the flywheel on the opposite side of the rotary blade can be corrected the center of gravity that is directed to one side, there is a feature that allows the rotation axis to rotate smoothly.

또한, 상기 플라이휠에 회전축의 속도에 따라 동력을 발생시킬 수 있는 보조발전장치가 설치됨으로써 회전축의 속도를 제어하는 동시에 추가적으로 동력을 발생시킬 수 있는 특징이 있다. In addition, the flywheel is installed on the flywheel to generate power in accordance with the speed of the rotating shaft is installed is characterized in that it can generate additional power while controlling the speed of the rotating shaft.

첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하면,Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings,

도 1과 같이 본 발명은 크게 지면 또는 구조물에 안정적으로 수직으로 설치되는 지지대(10)와; 상기 지지대(10) 상측에 설치되어 회전하는 회전지지대(20)와; 상기 회전지지대(20)에 관통되고 수평으로 설치되어 회전하는 회전축(30)과; 상기 회전축(30)의 일측에 설치된 날개 고정대(40)와; 상기 날개 고정대(40)에 힌지축(53)을 중심으로 회전하도록 설치된 다수개의 회전날개(50)와; 상기 회전날개(50)를 탄성을 가지고 지지하는 탄성지지장치(60)와; 상기 회전날개(50)의 방향을 조정하는 보조날개(70)와; 상기 회전축(30)의 타측에 설치된 밸런스용 플라이휠(80)와, 상기 플라이휠(80)과 접촉하여 동력을 발생시키는 보조발전장치(90)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the present invention provides a support 10 that is installed on the ground or a structure vertically stably; A rotary support 20 installed on the support 10 to rotate; A rotating shaft 30 penetrating through the rotating support 20 and horizontally installed and rotating; A wing holder 40 installed at one side of the rotation shaft 30; A plurality of rotary blades 50 installed on the wing holder 40 to rotate about a hinge shaft 53; An elastic support device 60 for supporting the rotary blade 50 with elasticity; An auxiliary wing (70) for adjusting the direction of the rotary blade (50); Balanced flywheel 80 is installed on the other side of the rotary shaft 30, and the auxiliary power generator 90 for generating power in contact with the flywheel (80).

상기 지지대(10)는 구조적으로 안정되게 지면 또는 구조물에 수직으로 설치된다.The support 10 is installed vertically on the ground or structure to be structurally stable.

상기 회전지지대(20)는 지지대(10)의 상측에 지지대(10)의 중심축을 중심으로 회전하도록 설치되며, 내측에는 발전기(미도시)가 설치된다.The rotation support 20 is installed to rotate about the central axis of the support 10 on the upper side of the support 10, a generator (not shown) is installed inside.

상기 발전기는 보통 회전지지대(20) 내측에 설치되어 회전축(30)과 연결설치되어 동력을 발생시키는 것으로, 지지대(10) 내측에 설치될 수도 있다.The generator is usually installed inside the rotary support 20 to be connected to the rotary shaft 30 to generate power, may be installed inside the support (10).

상기 회전축(30)은 회전지지대(20)를 관통하여 양측으로 돌출되게 설치되며, 베어링으로 지지되고 수평으로 설치된다.The rotation shaft 30 is installed to protrude to both sides through the rotation support 20, is supported by a bearing and installed horizontally.

도 1과 같이 회전축(30)의 일측에는 날개 고정대(40)와 회전날개(50)와 탄성지지장치(60)와 보조날개(70)가 설치되며, 타측에는 플라이휠(80)과 보조발전장치(90)가 설치된다.As shown in FIG. 1, one side of the rotation shaft 30 has a wing holder 40, a rotary blade 50, an elastic support device 60, and an auxiliary wing 70. The other side is a flywheel 80 and an auxiliary power generator ( 90) is installed.

상기 날개 고정대(40)는 도 1 내지 도 4와 같이 회전축(30)의 일측에 고정설치되어 회전축(30)과 연동하며 위치가 고정된다. The wing holder 40 is fixed to one side of the rotary shaft 30, as shown in Figures 1 to 4 interlock with the rotary shaft 30 and the position is fixed.

도 2과 도 3에 나타난 날개 고정대(40)는 회전날개(50)가 4개 설치되는 것을 일실시예로 나타낸 것이다.2 and 3, the wing holder 40 is shown in one embodiment that four rotary blades 50 are installed.

도 3과 도 4와 같이 날개 고정대(40)에는 다수개의 회전날개(50)를 설치할 수 있도록 다수개의 설치홈(41)과, 회전날개(50)가 일방향으로만 회전하도록 받침대(42)에 힌지축(53)이 설치되도록 관통홀(41a)이 형성된다.3 and 4, the wing holder 40 is hinged to the base 42 so that the plurality of installation grooves 41 and the rotary blade 50 rotates in only one direction to install a plurality of rotary blades 50. The through hole 41a is formed so that the shaft 53 is installed.

상기 날개 고정대(40)는 보통 회전날개(50)가 2~4개가 설치되도록 회전축(30)을 중심으로 방사선 형태로 설치홈(41)과 받침대(42)가 형성된다.The wing holder 40 is usually provided with a mounting groove 41 and the base 42 in the form of a radiation around the rotating shaft 30 so that the rotary blade 50 is installed 2-4.

상기 회전날개(50)는 프레임(51)과 날개부(52)로 이루어지며, 상기 프레임(51)의 일단은 도 2와 도 3과 같이 날개 고정대(40)의 설치홈(41)에 삽입되어 힌지축(53)으로 회전되게 설치된다. 상기 설치홈(41)에 설치되는 회전날개(50)는 날개고정대(40)의 받침대(42)에 의하여 일방향으로 회전된다. 도 2와 같이 상기 날개부(52)는 회전축(30)을 중심으로 점점 멀어질수록 넓이(폭) 점점 크게 형성하는 것이 바람직하나 동일한 넓이(폭)로 이루어질 수 있다. 이러한 날개부(52)는 바람에 의회여 회전할 수 있도록 비틀리게 설치된다. 상기 프레임(51)의 중간부분에는 후설되는 탄성지지장치(60)의 링크(64)가 회전되게 힌지축(65)으로 연결 설치된다.The rotary blade 50 is composed of a frame 51 and the wing 52, one end of the frame 51 is inserted into the installation groove 41 of the wing holder 40 as shown in Figs. It is installed to rotate by the hinge shaft (53). Rotating blade 50 is installed in the installation groove 41 is rotated in one direction by the base 42 of the wing holder (40). As shown in FIG. 2, the wing portion 52 may be formed to have a width (width) gradually larger as the center of the rotation shaft 30 increases, but may have the same width (width). These wings 52 are twisted so that they can rotate in the wind. The intermediate portion of the frame 51 is connected to the hinge shaft 65 so that the link 64 of the elastic support device 60 to be rearranged is rotated.

상기 탄성지지장치(60)는 도 3과 도 4와 같이 상기 회전축(30)에 고정설치된 고정구(61)와, 상기 회전축(30)을 따라 이동하도록 설치된 슬라이딩 부재(62)와, 상기 고정구(61)와 슬라이딩 부재(62) 사이에 설치된 탄성부재(63)와, 상기 슬라이딩 부재(62)에 일단이 힌지로 설치되고, 타단은 회전 날개(50)에 힌지로 설치된 링크(64)로 이루어진다.3 and 4, the elastic support device 60 includes a fixture 61 fixed to the rotary shaft 30, a sliding member 62 installed to move along the rotary shaft 30, and the fixture 61. ) And an elastic member 63 installed between the sliding member 62 and one end of the sliding member 62 is hinged, and the other end of the link 64 is hinged to the rotary blade 50.

상기 고정구(61)는 도 4와 같이 날개 고정대(40)와 이격되게 회전축(30)에 연동회전하며 위치가 고정되게 설치되며, 일측에 돌기(61a)가 형성된다. The fixture 61 is interlocked with the rotation shaft 30 to be spaced apart from the wing holder 40 as shown in Figure 4 is installed to be fixed in position, the projection (61a) is formed on one side.

상기 슬라이딩 부재(62)는 도 3과 도 4와 같이 원통(실린더)형태로 이루어지며, 회전축(30)을 따라 좌우 이동하도록 설치되며, 외측에는 링크(64)가 설치될 수 있도록 관통홀(62-2)이 형성된 돌기(62-1)가 형성되고, 내주면에는 회전축(30)방향으로 길게 가이드홈(62a)이 형성된다.The sliding member 62 is formed in the shape of a cylinder (cylinder) as shown in Figures 3 and 4, is installed to move left and right along the rotation axis 30, the through hole 62 so that the link 64 is installed on the outside. -2) is formed with a projection (62-1), the guide groove (62a) is formed in the inner peripheral surface long in the direction of the rotation axis (30).

상기 가이드홈(62a)에 고정구(61)의 돌기(61a)가 삽입설치되는 것으로, 슬라이딩 부재(62)는 고정구(61)와 연동하며, 좌우로 이동하게 된다. The protrusion 61a of the fastener 61 is inserted into the guide groove 62a, and the sliding member 62 is interlocked with the fastener 61 and moved left and right.

상기 탄성부재(63)는 도 3과 도 4와 같이 슬라이딩 부재(62)의 내측에 설치되어 일단은 슬라이딩 부재(62)에 접촉하고, 타단은 고정구(61)에 접촉하도록 설치된다. 이와 같이 설치된 탄성부재(63)는 고정구(61)와 슬라이딩 부재(62) 사이에 탄성력을 부여하게 된다.The elastic member 63 is installed inside the sliding member 62 as shown in FIGS. 3 and 4 so that one end contacts the sliding member 62 and the other end contacts the fixture 61. The elastic member 63 installed as described above imparts an elastic force between the fixture 61 and the sliding member 62.

상기 탄성부재(63)는 보통 코일 스프링이 사용된다.The elastic member 63 is usually used a coil spring.

상기 링크(64)는 일단은 슬라이딩 부재(62)의 돌기(62-1)에 회전되게 힌지축(66)으로 설치되고, 타측은 회전날개(50)의 프레임(51) 중간부분에 회전되게 힌지축(65)으로 설치된다. One end of the link 64 is installed to the hinge shaft 66 to be rotated on the protrusion 62-1 of the sliding member 62, and the other side is hinged to be rotated to the middle of the frame 51 of the rotary blade 50. It is installed by the shaft 65.

상기와 같이 이루어진 탄성지지장치(60)는 탄성부재(63)의 탄성력으로 회전날개(50)를 지지하여, 약한 바람의 세기에서는 도 4와 같이 회전날개(50)가 수직으로 서 있으며, 점자 바람이 강해져 강한 바람의 세기에는 도 4에서 가상선으로 나타난 바와 같이 슬라이딩 부재(62)가 도면상 우측으로 이동하여 회전날개(50)가 힌 지축(53)을 중심으로 회동하게 된다. The elastic support device 60 made as described above supports the rotary blade 50 by the elastic force of the elastic member 63, in the weak wind strength, the rotary blade 50 is standing vertically, as shown in Figure 4, braille wind In this strong and strong wind strength, the sliding member 62 is moved to the right in the drawing as shown by the virtual line in FIG. 4 so that the rotary blade 50 rotates around the hinge axis 53.

이와 같이 회전날개(50)가 힌지축(53)을 중심으로 회동하게 되면, 회전날개(50)의 날개부(52)는 바람을 덜 받게 된다. When the rotary blade 50 is rotated about the hinge shaft 53 as described above, the wing portion 52 of the rotary blade 50 receives less wind.

상기 보조날개(70)는 도 1과 도 3에서와 같이 회전축(30)의 끝단부에 설치되어 회전날개(50)가 불어오는 바람의 방향에 마주하도록 하는 것이다.The auxiliary blade 70 is installed at the end of the rotary shaft 30 as shown in Figures 1 and 3 to face the direction of the wind blown by the rotary blade 50.

이러한 상기 보조날개(70)는 일단은 회전축(30)의 끝단부에 고정되고, 타단은 회전지지대(20)에 고정된 '∪'자형 프레임에 설치된다. The auxiliary wing 70 is one end is fixed to the end of the rotary shaft 30, the other end is installed in the '∪' shaped frame fixed to the rotary support (20).

상기 플라이휠(80)은 회전축(30)에 설치되어 회전축(30)의 회전이 플라이휠(80)의 회전관성력에 의하여 원활하게 회전하도록 하는 것으로, 도 1과 같이 도면상 왼쪽에 설치되어 회전날개(50)와 탄성지지장치(60)의 반대쪽에 설치되어 일측으로 무게중심이 편심되는 것을 방지하여 밸러스를 유지하도록 한다.The flywheel 80 is installed on the rotary shaft 30 so that the rotation of the rotary shaft 30 is smoothly rotated by the rotational inertia force of the flywheel 80, as shown in FIG. And the elastic support device 60 is installed on the opposite side to prevent the center of gravity from being eccentric to one side to maintain the balance.

상기 플라이휠(80)의 외주면은 고무 같이 마찰력이 강한 마찰부재(81)로 쌓여진다.The outer circumferential surface of the flywheel 80 is stacked with a friction member 81 having a strong friction force such as rubber.

상기 보조발전장치(90)는 플라이휠(80)로부터 회전력을 전달받아 동력을 발생시키는 것으로, 플라이휠(80)과 접촉하여 회전하는 롤러(94)를 구비하는 보조발전기(93)와, 상기 보조발전기(93)를 지지하되 힌지축(92a)을 중심으로 회전하도록 설치된 회전지지판(92)과, 상기 회전지지판(92)을 회전시키는 실린더(95)와, 상기 실린더(95)를 제어하는 제어부(미도시)와 상기 회전지지판(92)을 지지하는 받침대(91)로 이루어진다.The auxiliary power generator 90 generates power by receiving rotational force from the flywheel 80, and includes an auxiliary generator 93 having a roller 94 rotating in contact with the flywheel 80, and the auxiliary generator ( 93, a rotating support plate 92 installed to rotate about the hinge axis 92a, a cylinder 95 for rotating the rotation support plate 92, and a control unit for controlling the cylinder 95 (not shown). ) And a pedestal 91 for supporting the rotary support plate 92.

도 1과 같이 상기 받침대(91)는 회전지지대(20)의 일측에 설치된다.As shown in FIG. 1, the pedestal 91 is installed at one side of the rotation support 20.

도 5와 같이 상기 회전지지판(92)은 일측이 받침대(91)에 힌지축(92a)을 중심으로 회전하도록 설치되며, 상기 회전지지판(92) 상측에는 보조발전기(93)가 설치되고, 하측에는 실린더(95)가 설치된다.As shown in FIG. 5, the rotatable support plate 92 is installed so that one side thereof rotates around the hinge shaft 92a on the pedestal 91, and an auxiliary generator 93 is installed above the rotatable support plate 92, and below the rotatable support plate 92. The cylinder 95 is installed.

상기 실린더(95)는 일측이 회전지지판(92)에 힌지로 설치되고, 타측은 받침대(91)에 힌지로 설치되어, 실린더(95)의 신축작용에 의하여 회전지지판(92)을 힌지축(92a)을 중심으로 회전시킨다.One side of the cylinder 95 is installed as a hinge to the rotary support plate 92, the other side is installed as a hinge to the pedestal 91, the hinge shaft 92a by the expansion and contraction action of the cylinder 95 Rotate around.

상기 제어부는 회전축(30)의 속도를 측정하는 센서(미도시)로부터 신호를 받아 실린더(95)를 제어한다. 즉, 회전축(30)이 설정속도이상으로 회전하게 되면, 실린더(30)을 신장시켜 보조발전기(93)의 롤러(94)가 플라이휠(80)에 접촉하도록 하며, 설정속도 이하로 회전축(30)이 회전하게 되면, 실린더(30)을 신축시켜 보조발전기(93)의 롤러(94)가 플라이휠(80)에 접촉하지 않도록 하여 회전축(30)의 회전속도를 제어한다.The controller controls the cylinder 95 by receiving a signal from a sensor (not shown) for measuring the speed of the rotating shaft 30. That is, when the rotating shaft 30 rotates above the set speed, the cylinder 30 is extended to allow the roller 94 of the auxiliary generator 93 to contact the flywheel 80, and the rotating shaft 30 falls below the set speed. When the rotation is performed, the cylinder 30 is stretched and contracted so that the roller 94 of the auxiliary generator 93 does not contact the flywheel 80 so as to control the rotation speed of the rotation shaft 30.

이러한 상기 보조발전장치(90)는 회전축(30)의 회전속도를 다양한 범위에서 조절할 수 있도록 다수개가 설치될 수 있으며, 보통 도 5와 같이 플라이휠(80)을 중심으로 대칭되게 양측으로 2개가 설치되는 것이 바람직하다.The auxiliary power generation device 90 may be installed in plural so as to adjust the rotational speed of the rotary shaft 30 in a variety of ranges, usually two are installed on both sides symmetrically about the flywheel 80 as shown in FIG. It is preferable.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 풍력발전기의 측면도.1 is a side view of a wind turbine showing a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 풍력발전기의 날개 고정대와 회전날개를 도시한 정면도.Figure 2 is a front view showing the blade holder and the rotor blade of the wind power generator showing a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 풍력발전기의 부분사시도.Figure 3 is a partial perspective view of a wind turbine showing a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 풍력발전기의 회전날개와 탄성지지장치의 작동상태도.Figure 4 is an operating state of the rotary blades and the elastic support of the wind power generator showing a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 풍력발전기의 플라이휠과 보조발전장치에 대한 정면도.5 is a front view of the flywheel and the auxiliary power generator of the wind power generator showing a preferred embodiment of the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 지지대 20 : 회전지지대10: support 20: rotation support

30 : 회전축 40 : 날개 고정대30: rotation axis 40: wing holder

50 : 회전날개 60 : 탄성지지장치50: rotary blade 60: elastic support device

70 : 보조날개 80 : 플라이휠70: auxiliary wing 80: flywheel

90 : 보조발전장치90: auxiliary power generator

Claims (5)

바람으로 회전하는 회전날개와, 상기 회전날개를 지지하는 회전축과, 상기 회전축에 연결되게 설치된 발전기를 포함하여 바람에 의하여 동력을 발생시키는 풍력발전기에 있어서,In a wind turbine that generates power by wind, including a rotary blade that rotates with the wind, a rotary shaft for supporting the rotary blade, and a generator connected to the rotary shaft, 지지대(10)와;A support 10; 상기 지지대(10) 상측에 설치되어 회전하는 회전지지대(20)와;A rotary support 20 installed on the support 10 to rotate; 상기 회전지지대(20)에 관통되어 양측으로 돌출되며 수평으로 설치되어 회전하는 회전축(30)과;A rotating shaft 30 which penetrates the rotation support 20 and protrudes to both sides and is installed horizontally and rotates; 상기 회전축(30)의 일측에 설치된 날개 고정대(40)와;A wing holder 40 installed at one side of the rotation shaft 30; 상기 날개 고정대(40)에 힌지축(53)을 중심으로 회전하도록 설치된 다수개의 회전날개(50)와;A plurality of rotary blades 50 installed on the wing holder 40 to rotate about a hinge shaft 53; 상기 회전날개(50)를 탄성을 가지고 지지하는 탄성지지장치(60)와;An elastic support device 60 for supporting the rotary blade 50 with elasticity; 상기 회전날개(50)의 방향을 조정하는 보조날개(70)와;An auxiliary wing (70) for adjusting the direction of the rotary blade (50); 상기 회전축(30)의 타측에 설치된 밸런스용 플라이휠(80)과,A balance flywheel 80 provided on the other side of the rotating shaft 30; 상기 플라이휠(80)과 접촉하여 회전하는 롤러(94)를 구비하는 보조발전기(93)와, 상기 보조발전기(93)를 지지하되 힌지축(92a)을 중심으로 회전하도록 설치된 회전지지판(92)과, 상기 회전지지판(92)을 회전시키는 실린더(95)로 이루어진 보조발전장치(90)로 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전기.An auxiliary generator 93 having a roller 94 that rotates in contact with the flywheel 80; Wind turbine generator, characterized in that consisting of a secondary power generator (90) consisting of a cylinder (95) for rotating the rotary support plate (92). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 탄성지지장치(60)는, 상기 날개 고정대(40)와 이격되게 회전축(30)에 고정설치된 고정구(61)와, 상기 회전축(30)을 따라 이동하도록 설치된 슬라이딩 부 재(62)와, 상기 고정구(61)와 슬라이딩 부재(62) 사이에 설치된 탄성부재(63)와, 상기 슬라이딩 부재(62)에 일단이 힌지로 설치되고, 타단은 회전 날개(50)에 힌지로 설치된 링크(64)로 이루어짐을 특징으로 하는 풍력발전기.The elastic support device 60, a fixture 61 fixed to the rotary shaft 30 to be spaced apart from the wing holder 40, a sliding member 62 installed to move along the rotary shaft 30, and the An elastic member 63 provided between the fastener 61 and the sliding member 62 and one end of the sliding member 62 are hinged, and the other end thereof is a link 64 of the rotary blade 50 hinged. Wind turbines, characterized in that made. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조발전장치(90)를 이용하여 회전축(30)의 회전속도를 제어함을 특징으로 하는 풍력발전기.Wind generator, characterized in that for controlling the rotational speed of the rotary shaft 30 by using the auxiliary generator (90). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 보조발전장치(90)는 1~3개가 설치됨을 특징으로 하는 풍력발전기.The auxiliary generator 90 is a wind power generator, characterized in that 1 to 3 are installed. 삭제delete
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