KR101040964B1 - 풍력 발전용 종축형 터빈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력에 의한 운동에너지로부터 전기에너지를 생산하기 위한 풍력 발전용 터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기의 로터 상,하측에 중심축을 고정 형성하고, 상기 발전기의 스테이터에는 지지대를 이용하여 회전날개를 방사상으로 분할 구성하며, 상기 회전날개의 외측으로는 회전날개와 힌지 결합된 별도의 회동날개를 결합 형성하되, 상기 회동날개는 중심축으로부터 회전 가능하도록 결합된 레일판에 의해 회전날개로부터 전개각을 달리하며 회전되도록 구성함으로써,
경사각을 갖고 배치되는 회전날개와 이들 회전날개로부터 전개각을 달리하며 회전하는 회동날개에 의해 바람에 의한 발전 터빈의 회전효율이 증대되게 함에 따라 발전 효율 역시 비례적으로 증대하는 것이고, 바람의 방향에 따라 레일판이 회전하면서 회동날개에 의한 바람과의 역방향 저항력이 항상 최소화되게 하므로 풍향과 관계없이 우수한 발전 효율을 얻을 수 있는 것이다.

Description

풍력 발전용 종축형 터빈 {Vertical axis wind turbine}

본 발명은 풍력에 의한 운동에너지로부터 전기에너지를 생산하기 위한 풍력 발전용 터빈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발전기의 스테이터에는 레일판을 갖는 중심축을 상,하로 고정 형성하고, 발전기의 로터에는 회동날개가 힌지 결합된 회전날개를 고정 형성하되, 상기의 회동날개는 레일판으로부터 편향된 레일홈을 따라 안내되며 회전날개로부터 전개각을 달리하며 회전되도록 함에 따라, 바람의 반대방향으로 작용하는 역회전 저항력을 최소화하여 발전 효율이 극대화되게 한 종축형 터빈에 대한 것이다.

일반적으로 발전용 터빈이라 함은 바람에 의해 작동하는 회전체의 운동에너지를 전기에너지로 전환시키는 것을 지칭하는 것으로서, 회전체에 작용하는 운동에너지를 발전장치(이하, 발전기)의 회전운동으로 전달함에 따라 발전장치의 회전운동으로부터 전기를 생산하도록 한 것이다.

여기서, 상기의 발전기는 통상적으로 자성체를 갖는 로터와 코일체를 갖는 스테이터(특성에 따라 자성체와 코일체가 반대로 적용될 수도 있음)로 이루어져 있어 로터의 회전에 따라 스테이터의 코일체로 전하가 유기됨에 따라 전기의 생산이 이루어지게 되는 것이다.

이와 같은 발전용 터빈은 통상적으로 횡축형 터빈이 가장 보편적이면서도 널리 사용되는 것인데, 횡축형 터빈의 경우 지면으로부터 수직으로 세워 설치되는 지주의 선단에 횡방향으로의 중심축을 결합 형성하고, 상기 중심축의 일측 끝단에는 다수의 회전날개를 결합 형성함으로써, 바람의 저항에 의해 상기의 회전날개가 구동을 시작하게 되면 회전날개가 장착된 중심축의 회전운동력이 발전기로 전달되게 하여 전기를 생산할 수 있도록 하고 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 횡축형 터빈은 회전날개가 지주의 선단으로부터 편향 설치되어 있으므로 바람의 방향이 바뀌는 경우에는 신속하고 효과적인 방향 전환이 이루어지지 못하는 문제점을 갖고 있는 것이고, 바람이 약하게 부는 경우에는 비교적 대형인 회전날개를 구동시키지 못하는 것이며, 바람이 강하게 부는 경우에는 회전날개에 작용하는 저항력이 지나치게 커져 내부 구성품에 대한 상호 간의 연결부 및 발전기와 지주에 상당한 무리가 발생하게 되므로 잦은 고장 및 사용수명의 저하에 대한 원인으로 작용하게 되는 것이다.

또한, 상기의 회전날개는 지주의 선단으로부터 일측으로 편향 결합되어 있으므로 지주에 작용하는 편심 하중으로 인해 지주의 내구성에 악영향을 끼치게 되므로 상기의 지주는 과도한 굵기와 강성을 갖도록 설계되어야 하는 것이고, 지주에 대한 직경이나 강성을 과대 설계함에 따라 상기의 횡축형 터빈은 매우 대형일 수밖에 없어 도심이나 산업지대 등에는 설치되지 못하고 산악이나 바닷가와 같이 한정된 장소에만 제한적으로 설치되므로 이를 이용한 전기에너지의 효율적인 사용이 이루어질 수 없는 것이다.

이에 따라 근자에 들어서는 상기와 같은 횡축형 터빈이 갖고 있는 제반의 문제점을 극복하고자 중심축이 수직으로 위치하는 종축형 터빈이 개발되어 실제 응용되고 있는 추세인 것으로서, 상기의 종축형 터빈은 도 1의 도시와 같이 수직으로 세워 설치되는 지주(100)의 상단으로부터 회전 가능한 수직의 중심축(110)을 구비하고, 상기 중심축(110)으로부터 사방으로 이격 고정 설치되는 복수의 회전날개(120)(120')를 구비하여 이루어지는 것이며, 상기의 회전날개(120)(120')가 바람의 영향으로 회전함과 동시에 중심축(110)을 회전시키게 되면 중심축과 연결된 발전기의 로터가 회전을 하며 전기를 생산하게 되는 것이다.

이와 같은 종축형 발전 터빈은 수직의 중심축선 상에 지주 및 회전축이 구비되어 있으므로 구조상 안정감이 뛰어나면서도 바람의 방향과 관계없이 지속적인 회전 및 전기의 생산이 가능한 장점을 갖고 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종축형 발전 터빈의 경우 회전날개가 수직의 중심축으로부터 사방으로 분할 배치되어 회전되는 구조를 갖고 있어 바람에 의한 회전과 동시에 역방향으로의 회전 저항력을 동시에 받게 되는 구조적 모순이 있어 발전 효율이 우수하지 못한 단점을 갖고 있는 것이다.

즉, 상기와 같은 종축형 발전 터빈의 회전날개에 바람이 작용하게 되면 회전날개에 작용하는 저항력으로 인해 회전날개 및 회전축에 대한 종축방향으로의 회전이 이루어지게 되는 것이데, 바람과의 저항력에 따라 상기의 회전날개는 바람의 방향으로부터 멀어지는 형태로의 초기 회전을 시작하게 될 것이다. 이때, 상기의 회전날개는 연속적인 회전을 하여야 할 것이고 바람의 방향으로부터 멀어지는 회전날개는 다시 바람의 방향을 향하여 거슬러 회전하는 역방향 회전이 이루어질 것인데 이와 같은 역방향 회전구간에서는 오히려 바람과의 저항이 회전날개의 회전을 방해하는 힘으로 작용하게 되므로 결국 상기의 종축형 발전 터빈은 바람에 대한 역방향으로의 회전 저항력으로 인해 발전 효율이 떨어질 수밖에 없는 것이다.

이에 따라 상기의 회전날개는 대부분 축중심으로부터 경사지도록 배치함에 따라 바람과의 간섭면적은 증대되게 하고 역방향으로의 회전시 바람과의 간섭면적은 축소되게 함에 따라 상기와 같은 역방향 저형력에 의해 발전 효율이 저하되는 것을 방지하고 있으나 상기의 회전날개는 고정된 경사각을 유지하면서 회전되어야 하므로 여전히 바람과의 역방향 저항력으로 인한 발전 효율 저하가 문제시되고 있는 실정이다.

또한, 근자에 들어서는 상기와 같은 회전날개에 대하여 자체적인 회동구조를 적용한 종축형 발전 터빈이 개발되고 있는 추세이나 이와 같은 형태의 발전 터빈은 구조적으로 매우 복잡하면서도 자체의 중량이 증가하므로 개선된 구조 및 그에 따른 비용에 비하여 향상되는 발전 효율이 미약하므로 경제적이지 못한 문제점을 갖고 있는 것이다.

따라서, 상기와 같은 종축형 발전 터빈은 많은 장점을 갖고 있음에도 바람에 대한 역방향 저항력에 의한 발전 효율의 저하로 인해 널리 상용화되지 못하고 있는 실정이어서 그에 대한 대책 및 합리적인 방향으로의 문제점 해소에 대한 연구와 개발이 절실한 실정이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 발전기의 로터 상,하측에 중심축을 고정 형성하고, 상기 발전기의 스테이터에는 지지대를 이용하여 회전날개를 방사상으로 분할 구성하며, 상기 회전날개의 외측으로는 회전날개와 힌지 결합된 별도의 회동날개를 결합 형성하되, 상기 회동날개는 중심축으로부터 회전 가능하도록 결합된 레일판에 의해 회전날개로부터 전개각을 달리하며 회전되도록 구성함으로써,

회전날개는 바람의 저항력에 의해 효과적으로 회전되도록 함과 동시에 회전량에 따라 회전날개로부터 전개각을 달리하는 회동날개는 바람방향과 일치하는 정방향 회전시에는 최대 전개각을 갖게 하고 바람방향과 반대방향의 역방향 회전시에는 최소 전개각을 갖게 하여 정방향에서의 회전 효율을 극대화시키는 동시에 역방향 저항에 의한 효율 저하를 방지함에 따라 발전 효율이 증대되게 한 특징의 풍력 발전용 종축형 터빈을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 발전기의 스테이터 상,하측에 별도의 중심축을 각기 결합 형성하고, 상기 발전기의 로터에는 별도의 지지대를 이용하여 외향 경사지도록 고정되는 수직의 회전날개를 적어도 2방향 이상으로 결합 형성하며, 상기 회전날개의 외측에는 회전날개의 내측 끝단에 힌지 결합되는 별도의 회동날개를 수직으로 형성하며, 상기 회동날개의 내측 상,하단은 전기한 중심축에 결합되어 상,하로 대향되는 별도의 레일판 내 레일홈에 삽입되게 하되,

상기의 레일홈은 중심축의 수직 중심선으로부터 일측으로 편향되도록 형성하여 바람에 의해 회전날개와 로터가 회전되면 상기 레일홈을 따라 유도 회전되는 회동날개는 편향 상태인 레일홈에 대한 위상에 따라 회전날개로부터 전개되거나 중첩되도록 구성하여 되는 것이다.

본 발명은, 경사각을 갖고 배치되는 회전날개와 이들 회전날개로부터 전개각을 달리하며 회전하는 회동날개에 의해 바람에 의한 발전 터빈의 회전효율이 증대되게 함에 따라 발전 효율 역시 비례적으로 증대하는 것이고, 바람의 방향에 따라 레일판이 회전하면서 회동날개에 의한 바람과의 역방향 저항력이 항상 최소화되게 하므로 풍향과 관계없이 우수한 발전 효율을 얻을 수 있는 것이다.

도 1은 종래의 종축형 발전 터빈을 보인 설치 예시도
도 2는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 전체 사시도
도 3은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 분리 사시도
도 4는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 요부 분리 사시도
도 5는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 정면 전체도
도 6은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 평면 전체도
도 7은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 정단면도
도 8은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 평단면도
도 9는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 날개에 대한 회전선도
도 10은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈에 대한 풍향 대응도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 전체 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 분리 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 요부 분리 사시도, 도 5는 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 정면 전체도, 도 6은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 평면 전체도, 도 7은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 정단면도, 도 8은 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈의 평단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 종축형 발전 터빈은 스테이터(11)와 로터(12)로 이루어진 발전기(10)가 일체로 결합 형성되어 이루어지는 것으로서, 상기 발전기(10)의 스테이터(11)는 자석체 또는 코일체를 갖는 수직축으로 구성되고 상기의 로터(12)는 고정 상태인 스테이터(11)의 주변으로부터 회전하면서 스테이터(11)와 대응하도록 코일체 또는 자석체가 내장되어 있으므로 로터(12)의 회전 작용을 통해 자석체로부터 코일체를 향하여 전하가 유도됨에 따라 전기가 생산될 수 있도록 하는 것이다.

이때, 상기의 스테이터(11)는 발전기 중심의 수직축으로 구성되는 것으로, 상기와 같은 스테이터(11)에는 상,하측으로 각기 분리 구성된 중심축(20)(20')이 결합 형성되는 것이다. 상기의 중심축(20)(20')은 풍력 터빈을 지상으로부터 세워 설치하기 위한 지주(100)와의 체결부인 동시에 상기의 지주(100)로부터 본 발명의 발전 터빈을 견고하게 결합 장착하기 위한 것이다.

또한, 상기와 같은 발전기(10)의 로터(12)에는 별도의 지지대(30)(30')를 결합 형성하되, 상기의 지지대(30)(30')는 로터(12)의 표면으로부터 상,하로 이격되면서도 사방으로 분할 구성될 수 있도록 하는 것이 바람직한 것이다.

특히, 상기와 같은 지지대(30)(30')의 끝단에는 별도의 회전날개(40)(40')를 결합 고정하되, 지지대(30)(30')의 끝단이 회전날개(40)(40')의 내면에 용접이나 볼트 및 너트에 의한 다양한 체결수단을 통해 결합되도록 함에 따라 상기의 회전날개(40)(40')에 대한 결합 고정이 이루어질 수 있는 것이다. 이때 상기의 회전날개(40)(40')는 알루미늄이나 합성수지와 같은 경량의 재질로 이루어진 곡면체로서 적어도 2방향 이상으로 분할 구성되어 있는 것이고, 바람직하게는 90°의 간격을 갖고 4방향으로 구분 설치되는 것이 이상적이다.

또한, 상기와 같은 곡면체의 회전날개(40)(40')는 지지대(30)(30')를 이용하여 수직으로 세워 설치하되, 동일 끝단이 모두 외향 전개각을 갖고 고정되도록 함에 따라 바람의 저항력을 충분히 받을 수 있도록 하여야 할 것이고, 이들 회전날개(40)(40')의 외향 전개각은 20~40°가 바람직할 것이다. 즉, 상기의 회전날개(40)(40')에 대한 외향 전개각이 부족한 경우에는 바람의 저항을 받을 수 있는 면적이 지나치게 축소될 것이고 외향 전개각이 과도한 경우에는 일부에서는 바람의 저항력이 상승할 것이나 회전하는 것을 감안할 때 풍력 터빈의 크기가 지나치게 커지는 동시에 역방향으로의 지나친 저항 간섭을 유발하는 문제점을 갖게 되는 것이다.

이에 따라 상기와 같은 구조의 회전날개(40)(40')에 바람이 작용하게 되면 바람의 방향에 따라 회전날개(40)(40')에 대하여 저항력이 발생하면서 회전날개(40)(40')는 물론 발전기(10)의 로터(12)가 회전을 하며 전기를 생산하게 되는 것인데, 상기와 같은 회전운동을 하는 회전날개(40)(40')는 회전날개(40)(40')에 작용하는 회전 역방향 즉, 바람을 향하여 회전하는 상태의 회전날개(40)(40')에 작용하는 바람과의 저항력에 의해 동력 손실이 발생하는 문제점을 내포하고 있는 것이다.

따라서, 상기와 같은 동력 손실을 최소화하고자 정방향 회전 저항력은 극대화시키고 역방형 회전 저항력은 최소화되게 한 별도의 회동날개(50)(50')를 상기 회전날개(40)(40')에 결합 형성함에 따라 발전 효율이 극대화되도록 한 것이다.

즉, 상기의 회동날개(50)(50')는 상기의 회전날개(40)(40')와 마찬가지로 수직의 곡면체로 이루어져 있는 것으로서, 회전날개(40)(40')의 내측 끝단에 대하여 회동날개(50)(50')의 내측 중간부가 서로 힌지 결합됨에 따라 상기의 회동날개(50)(50')는 회전날개(40)(40')로부터 전개와 중첩을 반복하며 회전 운동을 하게 된다.

이때, 상기의 회동날개(50)(50')는 전기한 중심축(20)(20')에 결합된 별도의 레일판(60)(60')에 의해 내측 상,하단이 각기 구속되어 있는 것으로서, 상기의 레일판(60)(60')에는 별도의 레일부재를 덧대어 고정하거나 레일판(60)(60') 자체를 가공 형성하여 된 레일홈(61)이 형성되어 있고 상기 회동날개(50)(50')의 내측 끝단의 상,하부에는 상기의 레일홈(61)으로 삽입되게 한 롤러부(52)가 형성되어 있으므로 베어링을 갖는 상기의 롤러부(52)가 레일홈(61)으로 삽입됨에 따라 상기의 회동날개(50)(50')는 레일홈(61)을 따라 유도 회전하면서 다양한 전개각을 갖게 되는 것이다.

특히, 상기의 레일홈(61)은 중심축(20)(20') 및 레일판(60)(60')에 대한 수직의 중심선으로부터 정원형으로 배치되는 것이 아니라 상기 중심선으로부터 일측 편향의 형태로 형성되어 있는 것인데, 상기와 같이 편향 형성된 레일홈(61)에 의해 상기의 회동날개(50)(50')는 회전날개(40)(40')와 함께 회전하면서 점진적으로 전개되거나 절첩되는 것을 반복하게 되는 것이다.

즉, 상기와 같이 편향된 레일홈(61)에 일측 끝단이 구속된 상태의 회동날개(50)(50')는 롤러부(52)와 회전날개(40)(40')와의 힌지결합부 간의 거리가 가변되므로 가변되는 거리에 따라 회동날개(50)(50')는 회전날개(40)(40')로부터 다양한 전개각을 갖고 자체 회전되는 것이다.

이때, 상기의 회전날개(40)(40')는 내측 끝단의 상,하단으로부터 돌출된 힌지축(41)을 형성하고, 상기 회동날개(50)(50')의 내측 중앙의 상,하단에 별도의 축삽입구(51)를 형성함에 따라 상기의 축삽입구(51)로 힌지축(41)을 삽입 고정함에 따라 상기의 회동날개(50)(50')는 회전날개(40)(40')로부터 회전 작용이 원활하게 이루어지게 된다.

따라서, 도 9의 도시와 같이 일측으로부터 바람이 불게 되면 회전날개(40)(40')로부터 전개 폭이 큰 회동날개(50)(50') 측은 회전날개(40)(40')와 함께 바람에 의한 저항력이 가장 큰 상태가 될 것이고, 회전날개(40)(40')로부터 전개 폭이 가장 작은 회동날개(50)(50') 측은 회전날개(40)(40')와 함께 바람에 의한 저항력이 가장 작은 상태가 될 것이므로, 결국 바람과의 저항력이 가장 큰 방향으로부터 회전날개(40)(40') 및 회동날개(50)(50')가 바람의 방향을 따라 회전을 하게 되면서 전기를 생산할 수 있는 것이다.

이때, 상기의 회동날개(50)(50')는 레일판(60)(60')의 레일홈(61)에 의해서만 유도 회전될 것이므로 상기의 회전날개(40)(40')로부터 전개와 중첩을 반복하면서 연속적인 회전이 이루어지는 것이고, 이와 같은 회동날개(50)(50')의 연속적인 전개와 중첩 작용은 일측으로부터 바람과의 저항력이 극대화되게 하고 타측으로부터 바람과의 저항력이 최소화되게 함에 따라 회전력은 가일층 향상되게 하는 반면 바람에 대한 역방향으로의 회전 간섭을 최소가 되게 하는 역할을 하게 되는 것이다. 여기서, 상기의 회동날개(50)(50')는 회전날개(40)(40')에 작용하는 바람과의 저항력을 일측에서는 가장 극대화시키고 타측에서는 가장 최소화시키는 역할을 하게 되므로 결국 바람에 의한 회전 효율이 향상되는 특징을 연출하게 된다.

따라서, 상기와 같은 회동날개(50)(50')의 유기적인 전개와 중첩 작용을 통해 회전날개(40)(40')와 회동날개(50)(50')를 포함한 발전기(10)의 로터(12)는 바람에 의한 우수한 회전 효율을 얻을 수 있는 것이고, 발전기(10)의 로터(12)에 대한 회전량이 기존의 풍력 터빈에 비하여 우월함에 따라 발전 효율 즉, 전기의 생산량 역시 증가하게 되는 것이다.

또한, 본 발명에서의 특징적인 부분으로서 상기의 레일판(60)(60')에 대하여 중심축(20)(20')으로부터 회전 가능한 구조를 적용한 것인데, 전기한 바와 같이 상기의 레일판(60)(60')에는 편향의 레일홈(61)이 형성되어 있는 것으로서, 만약 상기의 레일판(60)(60')이 고정체인 중심축(20)(20')에 일체화 결합 고정된 상태라고 가정한다면 바람의 방향이 바뀌는 경우에는 오히려 회전 효율이 감소될 수 있는 폐단을 갖고 있는 것이다.

즉, 도시된 바와 같이 회동날개(50)(50')가 가장 많이 전개된 방향으로부터 바람이 작용한다면 문제시되지 않을 것이나 계절적인 영향이나 주변의 환경에 따른 영향으로 바람의 방향이 회동날개(50)(50')가 회전날개(40)(40')로부터 중첩된 방향에서 바람이 불게 되면 바람에 의한 회전력보다 바람과의 간섭으로 인한 회전 억제력이 커지게 되면서 발전이 거의 이루어지지 못하는 결과를 얻을 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명에서는 상기의 레일판(60)(60')을 중심축(20)(20')으로부터 베어링(21)에 의해 회전 가능하도록 결합 형성하고, 상하로 대향 배치되는 레일판(60)(60')은 별도의 연결대(62)에 의해 서로 고정 형성함에 따라 이들 레일판(60)(60')은 중심축(20)(20')으로부터 동시에 회전 가능한 상태가 이루어지게 된다. 즉, 상기의 연결대(62)는 상,하로 구분 배치되는 레일판(60)(60')이 동시에 회전되게 하는 역할을 하는 것으로서 이들 각각의 레일판(60)(60')에 형성된 레일홈(61)은 서로 대향되어 있는 것이고 이들 레일판(60)(60')이 각기 개별적으로 회전하는 경우에는 대향하는 레일홈(61)이 어긋날 수 있을 것이므로 상기와 같은 연결대(62)를 통해 이들 레일판(60)(60')이 바람의 방향을 따라 동시에 회전될 수 있도록 한 것이다.

이에, 도 10의 도시와 같이 바람의 방향이 바뀌는 경우에는 바람과 회전날개(40)(40') 및 회동날개(50)(50') 간에 작용하는 저항력의 크기에 의해 상기의 레일판(60)(60')은 자연스럽게 바람의 방향을 따라 회전하게 되는 것이고, 이와 같은 레일판(60)(60')의 회전 작용에 따라 회동날개(50)(50')의 전개각을 유도 제어하는 레일홈(61)의 위치가 함께 회전되면서 항상 바람의 방향을 향하여 회전날개(40)(40')와 회동날개(50)(50')가 가장 합리적인 방향으로 자동 변경되는 것이다.

따라서, 바람으로 인한 풍력 발전이 효율적으로 이루어지도록 함은 물론 바람의 방향이 바뀌더라도 대응하여 가장 합리적인 형태의 회전 운동을 지속하므로 경제적인 효과가 매우 우수한 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

10 : 발전기 11 : 스테이터
12 : 로터
20,20' : 중심축 21 : 베어링
30,30' : 지지대
40,40' : 회전날개 41 : 힌지축
50,50' : 회동날개 51 : 축삽입구
52 : 롤러부
60,60' : 레일판 61 : 레일홈
62 : 연결대
100 : 지주

Claims (6)

1. 발전기(10)의 스테이터(11) 상,하측에 별도의 중심축(20)(20')을 각기 결합 형성하고, 상기 발전기(10)의 로터(12)에는 별도의 지지대(30)(30')를 이용하여 외향 경사지도록 고정되는 수직의 회전날개(40)(40')를 적어도 2방향 이상으로 결합 형성하며, 상기 회전날개(40)(40')의 외측에는 회전날개(40)(40')의 내측 끝단에 힌지 결합되는 별도의 회동날개(50)(50')를 수직으로 형성하고, 상기 회동날개(50)(50')의 내측 상,하단은 전기한 중심축(20)(20')에 결합되어 상,하로 대향되는 별도의 레일판(60)(60') 내 레일홈(61)에 삽입되게 하되,
   상기의 레일홈(61)은 중심축(20)(20')의 수직 중심선으로부터 일측으로 편향되도록 형성하여 바람에 의해 회전날개(40)(40')와 로터(12)가 회전되면 상기 레일홈(61)을 따라 유도 회전되는 회동날개(50)(50')는 편향 상태인 레일홈(61)에 대한 위상에 따라 회전날개(40)(40')로부터 전개되거나 중첩되도록 구성함을 특징으로 하는 풍력 발전용 종축형 터빈.
   
2. 제 1항에 있어서,
   레일판(60)(60')은 베어링(21)에 의해 중심축(20)(20')으로부터 회전 가능하도록 구성하여 됨을 특징으로 하는 풍력 발전용 종축형 터빈.
   
3. 제 2항에 있어서,
   레일판(60)(60')은 이들 레일판(60)(60')을 고정하는 연결대(62)에 의해 동시 회전되도록 구성함을 특징으로 하는 풍력 발전용 종축형 터빈.
   
4. 제 1항에 있어서,
   회전날개(40)(40')의 내측 상,하단에는 힌지축(41)을 돌출 형성하고, 회동날개(50)(50')의 중앙 상,하측에는 상기 힌지축(41)이 삽입되게 한 축삽입구(51)를 형성하여, 이들 힌지축(41)과 축삽입구(51)의 결합에 의해 상기 회동날개(50)(50')가 회전날개(40)(40')로부터 회전 자재되도록 구성함을 특징으로 하는 풍력 발전용 종축형 터빈.
   
5. 제 1항에 있어서,
   회동날개(50)(50')의 내측 상,하단에는 베어링이 결합된 롤러부(52)를 결합 형성하여 상기 롤러부(52)가 레일판(60)(60')의 레일홈(61) 내에 위치되게 함에 따라 회동날개(50)(50')가 레일홈(61)을 따라 용이하게 회전될 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 풍력 발전용 종축형 터빈.
   
6. 제 1항에 있어서,
   레일판(60)의 레일홈(61)은 레일판(60)의 표면에 레일홈(61)을 가공 형성하여 됨을 특징으로 하는 풍력 발전용 종축형 터빈.

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