KR101048347B1 - 풍력 터빈기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 블레이드의 구조를 개선하여 회전력을 향상시킬 수 있는 풍력 터빈기에 관한 것으로, 전체적인 틀을 형성하는 구조체와; 상기 구조체에 결합되어 있는 회전수단과; 회전수단에 연결되는 다수의 블레이드로 이루어지되, 상기 블레이드는 회전수단과 결합하는 제1 라운드와 상기 제1 라운드보다 곡률반경이 크게 형성되어 있는 제2 라운드가 타단에 형성되며, 상기 제1, 2 라운드를 연결하는 유선형의 세일부로 구성되어 전체적인 형상이 S자 곡선을 이루도록 구성되어 있으며, 상기 제2 라운드는 하단부에서 상단부로 갈수록 경사지게 형성되어 있어, 블레이드를 회전시키는 바람을 외부로 방출하지 않고 내부로 유입시켜 재차 블레이드를 회전시키는 힘이 작용하도록 하여 효율성을 증대하고, 구조적 안정성과 설치 편의성을 제공할 수 있는 풍력 터빈기를 제공한다.

Description

풍력 터빈기{Wind turbine}

본 발명은 바람를 효율적으로 이용하여 효율성을 증대하기 위한 풍력 터빈기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 블레이드의 제2 라운드 및 유선형의 세일(sail)부를 통해 제2 라운드의 내측면으로 이동하는 바람은 블레이드와 많이 접촉하도록 하여 회전력을 높일 수 있도록 작용하고, 제2 라운드의 외측면으로 이동하는 바람이 제1 라운드와 직접 맞닿아 회전력을 발생시키거나 또는 유선형의 세일부를 통해 바람을 지지 구조물의 공간부로 유도시킨 바람이 이웃하는 블레이드 또는 반대편의 블레이드에 회전력을 발생하도록 작용하여 전체적인 회전력을 향상시킬 수 있고, 용량이 큰 형태로 이루어진 블레이드에 적용할 경우, 블레이드의 제2 라운드 하측에 형성된 경사부를 형성하여, 블레이드 상단부와 하단부에 공급되는 풍속 차이에 의해 발생하는 회전력의 차이를 대폭 줄여줌으로써, 비틀림 응력을 최소화하여 내구성 및 구조적 안전성을 향상시킬 수 있으며, 회전수단에 블레이드의 결합시 일정한 경사각을 형성한 상태로 결합하여 이동하는 바람과의 접촉면을 높이면서 전체적인 크기를 축소시켜 공간활용성을 향상시킬 수 있고, 블레이드의 외측에 형성되는 제2 라운드의 곡률반경 내측에 형성되는 제1 라운드 크기보다 더 크게 형성함으써, 제2 라운드를 통한 회전력 상승과 제1 라운드를 통한 저항력 및 중량 감소로 인한 구조적 안정성을 높일 수 있으며, 구조체에는 레일을 형성하고 블레이드의 하단에는 롤러를 구성하여 블레이드를 안정적으로 지지하면서 블레이드가 원활히 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제1, 2 보강대를 통해 블레이드의 구조적 강성을 향상시킬 수 있는 풍력 터빈기에 관한 것이다.

일반적으로 풍력 터빈기는 자연의 바람 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 발전하는 것이다.

즉, 상기 풍력 터빈기는 바람이 많이 부는 장소에 설치하여 상기 바람을 유입함은 물론 유입된 바람의 힘으로 터빈을 회전시켜 동력 및 전기가 발생되도록 하는 것이다.

상기 풍력 터빈기로는, 바람의 힘에 의해 회전하는 복수개의 회전날개가 방사상형태로 결합된 형태 또는, 바람과의 접촉면을 넓힌 복수개의 블레이드가 결합된 형태 등 다양한 형태를 갖는다.

또한, 풍력 터빈기는 동력 및 전기를 발생시키기 위해 바람에 의해 회전하는 터빈의 형태 및 회전방향, 설치위치에 따라 수평형 및 수직형으로 구분된다.

상기 풍력 터빈기는 외부에서 유입되는 바람이 상기 터빈에 결합된 복수개의 회전날개 또는, 블레이드와 접촉되어 상기 각 회전날개 또는, 블레이드를 밀어줌에 따라 상기 터빈은 축을 중심으로 하여 회전한다.

상기 축을 중심으로 회전하면서 발생되는 상기 터빈의 회전력은 풍력 터빈기의 발전기로 전달되고, 상기 발전기에서는 터빈의 회전력을 자기력으로 변환하여 동력 및 전기를 발생한다.

한편, 풍력 터빈기로 유입되는 바람의 양과 토출되는 바람의 양이 동일하여야만 질량보전법칙이 성립하지만, 토출되는 바람의 속도 및 방향에 따라 상기 풍력 터빈기의 효율이 결정된다.

하지만, 통상적인 풍력 터빈기의 경우 바람의 흐름에만 의존하여 블레이드를 제작하는, 다시 말해 최초 블레이드로 유입된 바람은 블레이드를 지지하는 축과 맞닿으면서 회전력을 발생시킨 후 외부로 방출하도록 블레이드 구조가 구성되어 있다.

이러한, 구조의 블레이드는 바람이 블레이드를 지지 및 구동시키기 위한 축방향으로 이동하기 때문에 회전력이 약해져 효율적으로 바람을 이용하지 못하는 이유로 인하여 풍력 터빈기의 효율성이 현저히 저하되는 문제점이 있었다.

또한, 블레이드의 구조가 일반적인 유선형 형태로 많이 이루어져 있는데, 특히, 대형의 풍력 터빈기의 경우 상측의 풍속과 하측의 풍속간의 속도차가 발생하여 서로 다른 풍속으로 블레이드를 회전시킴으로써, 비틀림이나 진동이 풍력 터빈기로 그대로 전달되어 내구성이 문제가 발생하는 문제점도 발생하였다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 풍력 터빈기는 전체적인 틀을 형성하는 구조체와; 상기 구조체에 결합되어 있는 회전수단과; 회전수단에 연결되는 다수의 블레이드로 이루어지되, 상기 블레이드는 회전수단과 결합하는 제1 라운드와 상기 제1 라운드보다 곡률반경이 크게 형성되어 있는 제2 라운드가 타단에 형성되며, 상기 제1, 2 라운드를 연결하는 유선형의 세일부로 구성되어 전체적인 형상이 S자 곡선 형태를 이루도록 구성되어 있으며, 상기 제1 라운드는 하단부에서 상단부가 직선형태로 이루어지고, 제2 라운드는 하단부에서 상단부로 갈수록 기울기를 가진 기울기각이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 회전수단은 구조체에 결합하는 회전축과 상기 회전축에 다수의 베어링에 의해 연결되어 있는 회전몸체로 구성된 회전부를 형성하고, 일측이 상기 회전부의 회전몸체와 연결되는 사각 파이프 형태의 수평 보강대가 회전축을 중심으로 방사형태로 구성되고, 상기 방사형태로 결합한 수평 보강대를 연결하는 사각 파이프 형태의 외측 보강대로 이루어진 지지 구조물로 구성되고, 내부에 상기 지지 구조물 사이에 공간부를 형성하여, 바람과 접촉하는 어느 하나의 블레이드를 통과하는 바람이 외부로 유출되지 않고 다른 블레이드로 이동할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 회전수단에 형성된 지지 구조물의 외측 보강대와 블레이드의 세일부에는 사각 파이프 형태의 제1 보강대가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 블레이드에 형성된 제2 라운드의 하측에는 경사부가 더 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 블레이드의 세일부는 제1 라운드와 연결되는 제1 곡률부를 형성하고 상기 제1 곡률부와 제2 라운드를 연결하는 제2 곡률부로 이루어져 있으며, 제1 곡률부는 제1 라운드와 동일한 방향으로 곡률이 형성되고, 제2 곡률부는 제2 라운드와 동일한 방향으로 곡률이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 블레이드는 바람과 접촉면이 많아질 수 있는 방향으로 경사각을 형성한 형태로 회전수단에 결합되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 블레이드 중 어느 하나의 블레이드의 제1 라운드와 이웃하는 블레이드의 제2 라운드 및 세일부에는 제2 보강대가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 블레이드의 제2 라운드 및 유선형의 세일부를 통해 제2 라운드의 내측면으로 이동하는 바람이 블레이드와 많이 접촉하도록 하여 회전력을 높일 수 있도록 작용하고, 제2 라운드의 외측면으로 이동하는 바람은 제1 라운드와 직접 맞닿아 회전력을 발생시키거나 또는 유선형의 세일부를 통해 바람을 지지 구조물의 공간부로 유도시킨 바람이 이웃하는 블레이드 또는 반대편의 블레이드에 회전력을 발생하도록 작용하여 전체적인 회전력을 향상시킬 수 있다.

또한, 용량이 큰 형태로 이루어진 블레이드에 적용할 경우, 블레이드의 제2 라운드 하측에 형성된 경사부를 형성하여, 블레이드 상단부와 하단부에 공급되는 풍속 차이에 의해 발생하는 회전력의 차이를 대폭 줄여줌으로써, 비틀림 응력을 최소화하여 내구성 및 구조적 안전성을 향상시킬 수 있다.

그리고 회전수단에 블레이드의 결합시 일정한 경사각을 형성한 상태로 결합하여 이동하는 바람과의 접촉면을 높이면서 전체적인 크기를 축소시켜 공간활용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 블레이드의 외측에 형성되는 제2 라운드의 곡률반경 내측에 형성되는 제1 라운드 크기보다 더 크게 형성함으써, 제2 라운드를 통한 회전력 상승과 제1 라운드를 통한 저항력 및 중량 감소로 인한 구조적 안정성을 높일 수 있다.

그리고 구조체에는 레일을 형성하고 블레이드의 하단에는 롤러를 구성하여 블레이드를 안정적으로 지지하면서 블레이드가 원활히 회전시킬 수 있다.

아울러, 제1, 2 보강대를 통해 블레이드의 구조적 강성을 향상시킬 수 있는 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력 터빈기의 전체 구성을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 회전수단의 지지 구조물을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 블레이드를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 풍력 터빈기의 바람 이동로를 도시한 상태도.

이하, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 구성을 더욱 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

우선, 도 1에서 도시된 바와 같이 본 발명은 구조체(1)에 연결되어 있는 회전수단(10), 상기 회전수단(10)에 결합하는 블레이드(20) 및 블레이드(20)에 의해 회전하는 회전수단(10)에 연결되는 기어 또는 벨트 풀리와 같은 동력전달수단(E) 및 증속기, 발전기와 같은 부속장비를 포함하여 구성된다.

우선, 회전수단(10)은 구조체(1)에 연결되어 있는 회전부(11)와 상기 회전부(11)에 결합하는 지지 구조물(12)로 구성된다.

상기 회전부(11)는 구조체(1)에 고정 결합되어 있는 회전축(11a)을 형성하고 있으며, 상기 회전축(11a)의 측면, 상측 및 하측에는 다수의 베어링(B)이 구성되어 있고, 상기 회전축(11a)과 베어링(B)에 의해 연결되어 있는 회전몸체(11b)가 형성되어 있다.

또한, 지지 구조물(12)은 일측이 상기 회전부(11)의 회전 몸체(11b)에 방사형태로 연결되어 있는 수평 보강대(12a)가 다수 형성되어 있으며, 상기 수평 보강대(12a)의 끝단에는 각각의 수평 보강대(12a)를 연결할 수 있도록 외측 보강대(12b)가 구성된다.

이러한, 지지 구조물(12)의 수평 보강대(12a)와 외측 보강대(12b)는 사각 파이프 형태로 구성되어 있어, 수평 보강대(12a) 사이, 수평 보강대(12a)와 외측 보강대(12b) 사이에 공간부(13)가 형성되어 바람이 이동할 수 있도록 구성된다.

특히, 상기 지지 구조물은(12)은 도 2에서와 같이 회전수단(10)의 회전부(11)에 형성된 회전 몸체(11b)의 상, 하측이나 중간 부분에 다수를 연결하여 구성할 수 있다.

다음으로, 블레이드(20)는 도 3에서와 같이 상기 회전수단(10)의 지지 구조물(12)에 형성된 외측 보강대(12b)에 결합되는 제1 라운드(21)와 상기 제1 라운드(21)보다 곡률반경이 크게 형성되어 있는 제2 라운드(22)와 상기 제1, 2 라운드(21, 22)를 연결하는 유선형의 세일부(23)로 구성되어, 전체적인 형상이 S자 형태를 이룰 수 있도록 형성된다.

특히, 상기 제1 라운드(21)는 상단부와 하단부가 직선 형태로 구성되고, 제2 라운드(22)가 형성된 부분은 하단부에서 상단부로 갈수록 일정하게 기울어지는 기울기각(θ)이 형성되어 있으며, 상기 제2 라운드(22)의 하단에는 경사부(24)가 더 형성되어 있다.

또한, 상기 세일부(23)는 제1, 2 곡률(23a, 23b)로 구성되어 있다.

상기 제1 곡률(23a)은 제1 라운드(21)와 연결되되, 제1 라운드(21)와 동일한 방향으로 곡률이 형성되어 있고, 제2 곡률(23b)는 제2 라운드(22)와 동일한 방향으로 곡률이 형성되어 있다.

즉, 제1 라운드(21) 및 제1 곡률(23a)과 제2 라운드(22) 및 제2 곡률(23b)은 반대방향으로 곡률이 형성되어 블레이드(20)의 전체적인 형상이 S자 형태로 이루어질 수 있도록 구성된다.

이러한, 블레이드(20)는 회전수단(10)의 지지 구조물(12)에 결합시 바람과 접촉면이 많아질 수 있는 방향으로 경사각(α)을 형성하여 결합하는 것이 바람직하다.

이때에, 상기 경사각(α)은 1 ∼ 65°의 범위에서 형성하도록 하며, 이때에, 상기 블레이드(20)는 적용되는 위치에서의 바람 유입량을 계산하여 수량을 정할 수 있다.

또한, 상기 회전수단(10)에 형성된 지지 구조물(12)의 외측 보강대(12b)와 블레이드(20)의 세일부(23)에는 사각 파이프 형태의 제1 보강대(B1)가 더 구성되고, 어느 하나의 블레이드(20)의 제1 라운드(21)와 이웃하는 블레이드(20)의 제2 라운드(22)에는 제2 보강대(B2)가 더 형성될 수 있다.

이때에, 상기 회전수단(10)에 형성된 지지 구조물(12)의 외측 보강대(12b)와 블레이드(20)의 결합은 통상의 볼트/너트의 형태로 결합 가능하고, 제1, 2 보강대(B1, B2)도 마찬가지로 볼트/너트의 형태로 결할 수 있다.

다음으로, 본 발명에서 블레이드(20)에 형성된 제2 라운드(22)의 하단에는 롤러(25)가 더 형성되고, 상기 롤러(25)를 가이드할 수 있도록 지지체(1)에는 레일(1a)을 더 형성할 수도 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 풍력 터빈기의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 풍력 터빈기(50)는 소형, 중형, 대형으로 제작하여 사용이 가능하다.

우선, 도 3 에서 도시된 블레이드(20)는 도 4에서와 같이 회전수단(10)의 지지 구조물(12)에 결합된 상태로 구성되어 있다.

이러한 상태에서 이동한 바람이 블레이드(20)를 가동시킬 수 있도록 작용한다.

상기와 같은 과정을 바람이 이동하는 위치에 따라 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 4에서 제일 상측에서 이동하는 제1, 2 바람(w1, w2)의 경우 상측의 블레이드(20)의 제2 라운드(22)와 맞닿게 되면서 발생하는 힘에 의해 블레이드(20)가 회전하게 된다.

이때에, 상기 제1 바람(w1)은 블레이드(20)의 제2 라운드(22)에 부딪히면서 회전력을 발생시킴과 동시에, 제2 라운드(22)의 곡률반경 및 제2 라운드(22)와 동일한 방향으로 곡률이 형성된 세일부(23)의 제2 곡률(23b)에 의해 바람 저항이 발생하지 않으면서 블레이드(20)가 결합된 회전수단(10)의 지지 구조물(12)로 유도가 이루어지게 된다.

또한, 제2 바람(w2)의 경우 블레이드(20)가 회전하지 않을 때에는 더 이상 진행이 불가능 하지만, 블레이드(20)가 회전하게 되면서, 제1 바람(w1)과 같이 지지 구조물(12)로 유도가 된다.

한편, 상기와 같이 유도된 제1, 2 바람(w1, w2)은 회전수단(10)의 지지 구조물(12)에 형성되어 있는 공간부(13)로 이동하게 된다.

상기와 같이 지지 구조물(12)의 공간부(13)로 이동한 제1, 2 바람(w1, w2)은 반대편에 있는 블레이드(20)의 세일부(23)로 이동하여 회전력을 추가로 발생시킬 수 있도록 블레이드(20)를 회전시키는 힘이 작용하게 된다.

즉, 본 발명은 최초 블레이드(20)와 맞닿는 바람이 외부로 이동하는 것이 아니라, 내측의 회전수단(10)에 형성된 지지 구조물(12)의 공간부(13)를 통과하여 이웃하는 블레이드(20) 또는 반대편에 있는 블레이드(20)로 이동하여 추가로 회전력을 발생시킬 수 있도록 작용하여, 일정하게 공급되는 바람에 의한 회전력을 향상시킬 수 있도록 작용하게 되는 것이다.

특히, 도 4에서는 정지상태의 바람 흐름에 대해 기재하였으나, 회전이 이루어진 후에는 블레이드(20)의 각도변화에 의해 제1, 2 바람(w1, w2)의 흐름이 하향되게 변화가 이루어지게 되고, 제1, 2 바람(w1, w2)과 이동한 위치의 블레이드(20)와의 작용은 전술한 바와 같게 된다.

한편, 도 4에서 제1, 2 바람(w1, w2)의 밑에서 이동하는 제3 바람(w3)의 진행방향은 블레이드(20)의 세일부(23) 중 제1 곡률(23a)을 통해 제1 라운드(21)로 이동하여 블레이드(20)에 회전력이 발생할 수 있도록 작용하게 된다.

여기서, 통상적으로 곡률반경이 큰 형태의 곡률은 바람과의 접촉면이 많아지는 대신 바람을 오랫동안 머무를 수 없도록 구성되며, 이와 상반되게 곡률반경이 작아지게 되면 바람과의 접촉면이 적어지는 대신에 바람이 오랫동안 머무를 수 있도록 작용하게 된다.

즉, 본 발명에서는 블레이드(20)의 외측에 형성되어 있는 제2 라운드(22)의 곡률반경이 제1 라운드(21)의 곡률반경 보다 크게 형성되어 있기 때문에, 바람과의 많은 접촉면을 통해 회전력을 향상시킬 수 있도록 작용하게 되면서, 상기 블레이드(20)의 제1 라운드(21)를 통과하는 제3 바람(w3)의 경우 바람이 오랫동안 머무르면서 회전력을 발생시키도록 작용하게 되는 것이다.

특히, 상기 블레이드(20)의 제1 라운드(21)는 제2 라운드(22)에 비해 회전수단(10)과의 거리가 짧아 회전반경이 작기 때문에, 제2 라운드(22)와 동일한 곡률반경을 가진 곡률을 형성하더라도 효율성이 저하 및 블레이드(20)의 중량이 높아지는 단점뿐만 아니라 블레이드(20)의 제2 라운드(22)와 세일부(23)를 통과한 바람이 회전수단(10)에 형성된 지지 구조물(12)의 공간부(13)로 이동하는 경로를 방해하는 작용을 하기 때문에, 블레이드(20)에 형성된 제1 라운드(21)의 곡률반경을 제2 라운드(22)의 곡률반경보다 작게 형성하는 것이 중요하다.

한편, 상기 제1, 2 바람(w1, w2)의 바람 흐름을 설명할 때에도 언급한 바와 같이 본 발명의 풍력 터빈기(50)는 블레이드(20)가 바람과 맞닿으면서 회전이 이루어지게 되는데, 이때에 상기 제3 바람(w3)의 흐름은 최초 정지 상태일 때에는 도 4에서와 같이 이루어지게 되지만, 회전이 이루어진 후에는 블레이드(20)의 제1 라운드(21)에 머물러 있던 바람이 회전수단(10)에 형성된 지지 구조물(12)의 공간부(13)로 이동하여 다른 위치에 있는 블레이드(20)의 세일부(23) 및 제2 라운드(22)에 영향을 미쳐 블레이드(20)의 회전력을 향상시킬 수 있게 작용하게 되는 것이다.

이러한, 작용은 제4, 5 바람(w4, w5)에서도 동일하게 적용된다.

특히, 도 4에서의 제6 바람(w6)의 흐름은 회전력을 방해하는 방향으로 작용하지만, 본 발명에서의 블레이드(20)에 형성된 세일부(23)의 제1 곡률(23a)의 곡률반경에 의해 오히려 제1 라운드(21) 방향으로 유도되어 회전력을 향상시킬 수 있도록 작용하게 된다.

한편, 본 발명에서의 블레이드(20)는 도 4에서와 같이 제2 라운드(22) 부분이 하단에서 상단으로 갈수록 기울어지는 기울기각(θ)이 형성되어 있어, 구조적 안정성을 형성함과 동시에 이동하는 바람을 블레이드(20)의 하부 방향으로 일부 유도할 수 있도록 작용하게 된다.

특히, 본 발명에서의 블레이드(20)에 형성된 제2 라운드(22)의 하단부에는 경사부(24)가 더 형성되는데, 이는, 상기 제2 라운드(22)가 하단부에서 상단부로 갈수록 기울어지는 기울기각(θ)이 형성된 것과 맞물려서 블레이드(20)의 하단부에서 회전력이 더 형성되어 구조적 안정성을 추구하기 위함이다.

즉, 대형의 터빈기의 경우 블레이드(20)의 높이가 수미터 또는 수십미터에 이르게 되는데, 이러한 구조의 터빈기는 설치되는 위치에 따라 미차가 있겠지만 대부분 상단에서 발생하는 풍속과 하단에서 발생하는 풍속의 차이가 발생하게 된다.

이러한, 풍속의 차이는 블레이드(20)를 회전시킬 때에 서로 다른 힘이 작용하는, 다시 말해, 블레이드(20)는 상단부에서 발생하는 힘이 커져 하단부에서 발생하는 힘보다 커져 블레이드(20) 뿐만 아니라, 본 발명의 풍력 터빈기(50)의 전체적인 구조에 비틀림응력을 발생시켜 구조적으로 문제가 발생하게 된다.

또한, 상기와 같은 비틀림 응력에 의해 터빈기 자체에서 진동력이 발생하여 내구성 및 신뢰성이 현저히 저하되는 현상이 발생하게 되어, 대형의 풍력 터빈기의 제작이 어려워지지만 본 발명은 상기와 같이 블레이드(20)를 제작하여 이러한 문제점을 해결함으로써 대형의 터빈기 제작이 가능하게 되는 것이다.

한편, 본 발명에서는 블레이드(20)는 제1, 2 보강대(B1, B2)를 더 설치함으로써 구조적 안정성을 도모할 수 있으며, 블레이드(20)의 하단에는 롤러(25)를 형성하고, 상기 롤러(25)를 가이드 할 수 있도록 지지체(1)에는 레일(1a)을 더 형성하여 블레이드(20)의 원활한 회전을 도모할 수 있게 된다.

상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 대해 기재한 것이지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명의 기술적인 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경 실시할 수 있음을 명시한다.

1 : 구조체 1a : 레일 E : 동력전달수단
10 : 회전수단
11 : 회전부 11a : 회전축 11b : 회전몸체 B : 베어링
12 : 지지 구조물 12a : 수평 보강대 12b : 외측 보강대 13 : 공간부
20 : 블레이드
21 : 제1 라운드 22 : 제2 라운드 23 : 세일부 23a : 제1 곡률
23b : 제2 곡률 24 : 경사부 25 : 레일 θ : 기울기각
B1 : 제1 보강대 B2 : 제2 보강대 α : 경사각
w1 : 제1 바람 w2 : 제2 바람 w3 : 제3 바람 w4 : 제4 바람
w5 : 제 5바람 w6 : 제 6바람
50 : 풍력 터빈기

Claims (7)

1. 전체적인 틀을 형성하는 구조체(1);
   상기 구조체(1)에 결합되어 있는 회전수단(10);
   상기 회전수단(10)에 연결되는 다수의 블레이드(20)로 이루어지되,
   상기 블레이드(20)는 회전수단(10)과 결합하는 제1 라운드(21)와 상기 제1 라운드(21)보다 곡률반경이 크게 형성되어 있는 제2 라운드(22)가 타단에 형성되며, 상기 제1, 2 라운드(21, 22)를 연결하는 유선형의 세일부(23)로 구성되어 전체적인 형상이 S자 곡선 형태를 이루도록 구성되어 있으며, 상기 제1 라운드(21)는 하단부에서부터 상단부가 직선형태로 이루어지고, 제2 라운드(22)는 하단부에서 상단부로 갈수록 기울기를 가진 기울기각(θ)이 형성되어 있는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   
2. 제 1항에 있어서, 상기 회전수단(10)은 구조체(1)에 결합하는 회전축(11a)과 상기 회전축(11a)에 다수의 베어링(B)에 의해 연결되어 있는 회전몸체(11b)로 구성된 회전부(11)를 형성하고, 일측이 상기 회전부(11)의 회전몸체(11b)와 연결되는 사각 파이프 형태의 수평 보강대(12a)가 회전축(11a)을 중심으로 방사형태로 구성되고, 상기 방사형태로 결합한 수평 보강대(12a)를 연결하는 사각 파이프 형태의 외측 보강대(12b)로 지지 구조물(12)로 구성되고, 내부에 상기 지지 구조물(12) 사이에 공간부(13)를 형성하여, 바람과 접촉하는 어느 하나의 블레이드(20)를 통과하는 바람이 외부로 유출되지 않고 다른 블레이드(20)로 이동할 수 있도록 구성되어 있는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   
3. 제 2항에 있어서, 상기 회전수단(10)에 형성된 지지 구조물(12)의 외측 보강대(12b)와 블레이드(20)의 세일부(23)에는 사각 파이프 형태의 제1 보강대(B1)가 더 포함되어 구성되는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   
4. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드(20)에 형성된 제2 라운드(22)의 하측에는 경사부(24)가 더 형성되어 있는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   
5. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드(20)의 세일부(23)는 제1 라운드(21)와 연결되는 제1 곡률부(23a)를 형성하고 상기 제1 곡률부(23a)와 제2 라운드(22)를 연결하는 제2 곡률부(23b)로 이루어져 있으며, 제1 곡률부(23a)는 제1 라운드(21)와 동일한 방향으로 곡률이 형성되고, 제2 곡률부(23b)는 제2 라운드(22)와 동일한 방향으로 곡률이 형성되어 있는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   
6. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드(20)는 바람과 접촉면이 많아질 수 있는 방향으로 경사각(α)을 형성한 형태로 회전수단(10)에 결합되어 있는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   
7. 제 1항에 있어서, 상기 블레이드(20) 중 어느 하나의 블레이드(20)의 제1 라운드(21)와 이웃하는 블레이드(20)의 제2 라운드(22) 및 세일부(23)에는 제2 보강대(B2)가 더 형성되는 것에 특징이 있는 풍력 터빈기.
   

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