KR101053492B1 - Wind power generation system - Google Patents

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KR101053492B1 KR1020080098946A KR20080098946A KR101053492B1 KR 101053492 B1 KR101053492 B1 KR 101053492B1 KR 1020080098946 A KR1020080098946 A KR 1020080098946A KR 20080098946 A KR20080098946 A KR 20080098946A KR 101053492 B1 KR101053492 B1 KR 101053492B1
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Abstract

본 발명은 풍력발전시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 샤프트; 상기 샤프트에 회전 가능하게 구비되며, 원심형의 회전날개를 가지는 회전기; 상기회전기 내부의 공기와 상기 회전기 외부의 공기 간 압력차를 증가시켜 상기 회전기 내부의 공기를 배출시키는 바람흡입기; 및 상기 회전기의 회전동력을 전기에너지로 변환하는 발전기;를 포함하기 때문에 대형풍력발전기의 발전효율을 향상시킬 수 있는 기술이 개시된다.The present invention relates to a wind power generation system, according to the present invention; A rotor rotatably provided on the shaft and having a centrifugal rotary blade; A wind inhaler for discharging air in the rotor by increasing a pressure difference between air in the rotor and air outside the rotor; And a generator for converting the rotational power of the rotor into electrical energy, so that a technology for improving power generation efficiency of a large wind power generator is disclosed.

풍력발전기, 터보, 블레이드, 흡입판 Wind Turbine, Turbo, Blade, Suction Plate

Description

풍력발전시스템{wind power generator system}Wind power generator system

본 발명은 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산해내는 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator for producing electricity using the force of the wind.

풍력 및 태양광 발전시스템은 청정에너지로서 에너지 위기 이후 세계 각국에서 지속적으로 기술개발을 하고 있으며, 전 세계적으로 풍력 발전시스템의 상용화가 활발하게 진행되고 있다. Wind power and photovoltaic power generation systems are clean energy, and after the energy crisis, technologies have been continuously developed in various countries, and commercialization of wind power generation systems is actively underway worldwide.

태양광을 이용하는 발전시스템의 경우에는 날씨의 변화에 따라 적지 않은 영향을 받고 있기 때문에 효율성이 떨어지나, 풍력을 이용하여 전력을 생산하는 풍력발전시스템은 흐린 날씨와 같이 태양광이 없는 상황 같은 조건에서도 전력을 생산하여 공급할 수 있다. 특히, 우리나라와 같이 산악지형이 많은 곳에서는 태양열발전시스템보다 더 효율적으로 전력을 생산할 수 있다.In the case of solar power generation system, the efficiency is inferior because it is affected by the change of weather, but the wind power generation system using wind power generates power even under the condition of no solar light such as cloudy weather. Can be produced and supplied. In particular, where there are many mountainous terrain such as Korea, it is possible to produce electric power more efficiently than solar thermal power generation system.

이러한 풍력발전시스템의 경우에 바람을 보다 효율적으로 이용하기 위해서 발전시스템을 구성하는 로터의 회전력을 최대한 이용하여야 하는데, 일반적으로 로터의 회전력을 기어에 의해 회전수(RPM)를 증가시켜 발전기에 의해 전력을 생산하게 된다. 이러한 풍력발전에 관하여 여러 가지의 기술이 제시되고 있다. In the case of such a wind power generation system, in order to use the wind more efficiently, the rotational force of the rotor constituting the power generation system should be used to the maximum. Generally, the rotational force of the rotor is increased by the gear to increase the rotational speed (RPM) by the power generator, Will produce. Various technologies have been proposed regarding this wind power generation.

먼저, 미국특허공보 제 7086824호(발명의 명칭 : 유체 가이드 터빈(guided fluid driven turbine) 이하 선행기술1 이라 함.)에서는 부스팅유체가이드와 방향타를 구비한 풍력발전기에 대한 기술이 개시되어 있다. 방향타를 구비함으로써 바람이 불어오는 방향쪽으로 부스팅유체가이드가 향하게 하고, 부스팅유체가이드는 곡면으로 되어 있어 회전날개로 바람이 좀 더 효과적으로 유입되는 것을 특징으로 하고 있다. First, U.S. Patent No. 7086824 (inventive name: referred to as Prior Art 1, hereinafter referred to as a guided fluid driven turbine) discloses a technique for a wind turbine having a boosting fluid guide and a rudder. By providing a rudder, the boosting fluid guide is directed toward the direction in which the wind blows, and the boosting fluid guide has a curved surface, and the wind is more effectively introduced into the rotary blades.

그리고, 미국특허공보 제04278896호(발명의 명칭 : 풍력발전기(Wind power generator) 이하 선행기술2 이라 함)에서는 방향타가 바람이 불어보는 방향으로 디플렉터가 향하도록 하고 디플렉터는 불어오는 바람을 가이드하여 로터조립체의 회전날개를 밀어내도록 하는 기술이 개시되어 있다. 지지축을 중심으로 로터조립체와 방향타가 움직일 수 있게 되어 있다. And, US Patent Publication No. 04278896 (name of the invention: wind power generator (hereinafter referred to as the prior art 2) in the direction of the wind direction of the deflector is directed toward the deflector, the deflector guides the blowing wind to the rotor Techniques for pushing out the rotor blades of an assembly are disclosed. The rotor assembly and the rudder can move around the support shaft.

이러한 선행기술1과 선행기술2에서는 다음과 같은 문제점이 있었다. In the prior art 1 and the prior art 2 there were the following problems.

선행기술1의 부스팅유체가이드와 선행기술2의 디플렉터는 바람을 가이드하는 한 편 불어오는 바람에 의하여 회전날개의 회전이 저지되는 것을 억제할 수 있지만, 선행기술1의 터빈이나 선행기술2의 로터조립체에서 회전날개를 밀고 난 바람이 제대로 빠져나가지 못하고 터빈이나 로터조립체의 주변에서 회전날개의 회전에 방해를 일으키는 심각한 문제점이 있었다. The boosting fluid guide of the prior art 1 and the deflector of the prior art 2 can guide the wind and prevent the rotation of the rotor blades from being prevented by blowing wind, but the turbine assembly of the prior art 1 or the rotor assembly of the prior art 2 is prevented. There was a serious problem that the wind pushed the rotor blade in the air does not escape properly and interferes with the rotation of the rotor blade around the turbine or rotor assembly.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 회전날개를 밀어낸 공기가 회전날개의 주변을 멤돌면서 회전날개의 회전을 방해하는 것을 억제할 수 있는 풍력발전기를 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a wind power generator capable of suppressing the air that pushes the rotary blades from hovering around the rotary blades and hindering the rotation of the rotary blades.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍력발전기는 샤프트; 상기 샤프트에 회전 가능하게 구비되며, 원심형의 회전날개를 가지는 회전기; 상기회전기 내부의 공기와 상기 회전기 외부의 공기 간 압력차를 증가시켜 상기 회전기 내부의 공기를 배출시키는 바람흡입기; 및 상기 회전기의 회전동력을 전기에너지로 변환하는 발전기;를 포함하는 것을 특징으로 한다. Wind turbine according to the present invention for achieving the above object is a shaft; A rotor rotatably provided on the shaft and having a centrifugal rotary blade; A wind inhaler for discharging air in the rotor by increasing a pressure difference between air in the rotor and air outside the rotor; And a generator for converting the rotational power of the rotor into electrical energy.

여기서, 상기 샤프트에 회전 가능하게 구비되며, 상기 회전기와는 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 하우징;을 더 포함하고, 상기 바람흡입기는 상기 하우징에 고정되는 지지프레임; 상기 프레임에 결합되는 흡입판을 더 포함하되, 상기 흡입판은 상기 흡입판의 일측으로 불어오는 공기를 차단하여, 상기 흡입판 타측의 공기압을 감소시키는 것을 또 하나의 특징으로 한다.Here, the housing is rotatably provided on the shaft, the housing is provided to be rotatable independently of the rotator; wherein the wind intake support frame is fixed to the housing; Further comprising a suction plate coupled to the frame, the suction plate is characterized in that to block the air blowing to one side of the suction plate, to reduce the air pressure of the other side of the suction plate.

여기서, 상기 하우징에 고정되며, 유입된 공기를 압축하여 상기 회전기로 토출하는 터보; 를 더 포함하며, 상기 터보가 상기 바람으로부터 받는 힘과 상기 흡입판이 상기 바람으로부터 받는 힘이 대등하도록 상기 흡입판이 설치된 것을 또 하나의 특징으로 한다. Here, the turbo fixed to the housing, for compressing the introduced air discharged to the rotor; It further comprises, characterized in that the suction plate is installed so that the force received by the turbo from the wind and the force received from the wind is the suction plate is another feature.

여기서, 상기 하우징에 고정되며, 유입된 공기를 압축하여 상기 회전기로 토출하는 터보; 를 더 포함하며, 상기 흡입판의 수평방향 길이가 상기 터보의 제1가상선-상기 하우징의 외측으로 연장된 끝단으로부터 상기 터보의 내부를 가르면서 상기 하우징까지 연장된 최장선으로서 상기 회전기의 회전중심축과 수직을 이루는 선-의 길이보다 같거나 길게 형성된 것을 또 하나의 특징으로 한다. Here, the turbo fixed to the housing, for compressing the introduced air discharged to the rotor; And a center of rotation of the rotor as a longest line extending from the first imaginary line of the turbo-extending outwardly of the housing to the housing while cutting the inside of the turbo from the end extending outward of the housing. Another feature is that it is formed equal to or longer than the length of the line perpendicular to the axis.

여기서, 상기 바람흡입기는 상기 회전기를 통과한 공기를 회전기 주변에서 배출시키기 위해 상기 하우징의 외부 공기의 유속에 대응하여 표면적이 변경될 수 있는 것을 또 하나의 특징으로 한다. Here, the wind intake is characterized in that the surface area can be changed in correspondence with the flow rate of the outside air of the housing in order to discharge the air passing through the rotor around the rotor.

여기서, 상기 바람흡입기는 상기 흡입판에 대하여 슬라이딩 되어 이동될 수 있는 확장판; 을 더 포함하는 것을 또 하나의 특징으로 한다. Here, the air intake is extended plate which can be moved by sliding with respect to the suction plate; It is characterized by another including a further.

여기서, 상기 바람흡입기는 상기 흡입판에 대하여 상기 확장판을 유압으로 이동시키는 유압실린더; 를 또 하나의 특징으로 한다. Here, the air intake is a hydraulic cylinder for hydraulically moving the expansion plate relative to the suction plate; It is another feature.

상기 하우징에 고정되며, 유입된 공기를 압축하여 상기 회전기로 토출하는 터보; 를 더 포함하며, 상기 터보에는 공기가 유입되어 상기 회전기측으로 토출되는 공기통로가 형성되어 있고, 상기 흡입판은 상기 터보의 상기 공기통로 방향과 평행하도록 배치된 것을 또 하나의 특징으로 한다. A turbo fixed to the housing and configured to compress the introduced air and discharge the air into the rotor; It further comprises, The turbo is formed with an air passage in which air is introduced and discharged to the rotor side, the suction plate is characterized in that it is arranged to be parallel to the air passage direction of the turbo.

본 발명에 따른 풍력발전시스템은 회전기를 통과한 공기를 상기 회전기 주변에서 배출시키는 바람흡입기를 포함함에 의해 발전효율을 향상시키는 효과가 있다. Wind power generation system according to the present invention has the effect of improving the power generation efficiency by including a wind intake for discharging the air passing through the rotor around the rotor.

그리고, 바람흡입기의 흡입판의 면적을 풍속에 따라 변경시킬 수 있기 때문에 강풍으로 인한 풍력발전기의 파손을 억제할 수 있고 풍속의 변화에 대응하여 효과적으로 회전기 주변에서 공기를 배출시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, since the area of the suction plate of the wind intake can be changed according to the wind speed, the wind turbine can be prevented from being damaged due to the strong wind and the air can be effectively discharged around the rotor in response to the change in the wind speed.

그리고, 풍력발전기의 하우징이 회전하는 동안에 바람흡입기가 바람의 힘을 받기 때문에 풍력발전기의 하우징을 회전시키기 위하여 필요한 에너지가 절감되는 장점이 있다. In addition, since the wind intake winder receives the force of the wind while the housing of the wind turbine is rotating, energy required for rotating the housing of the wind turbine is reduced.

이하에서는 본 발명에 대하여 보다 구체적으로 이해할 수 있도록 첨부된 도면을 참조한 바람직한 실시 예를 들어 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to be described in more detail with respect to the present invention will be described with reference to a preferred embodiment.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기시스템을 개략적으로 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템의 평면도이며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템에서 공기의 흐름을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템에서 터보와 흡입판의 크기를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 다른 풍력발전시스템에서의 흡입판을 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템에서 터보와 흡입판의 회전이동을 개략적으로 나타낸 도면이다. 1 is a cross-sectional view schematically showing a wind power generator system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of a wind power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a wind power generation system according to an embodiment of the present invention In Figure 4 is a schematic view showing the flow of air, Figure 4 is a plan view schematically showing the size of the turbo and the suction plate in the wind power generation system according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is an embodiment of the present invention 6 is a plan view schematically illustrating a suction plate in another wind power generation system, and FIG. 6 is a view schematically illustrating a rotational movement of a turbo and a suction plate in a wind power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 6를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템은 샤프트, 회전기, 하우징, 터보, 바람흡입기 및 발전기를 포함하여 이루어진다. 1 to 6, a wind power generation system according to an embodiment of the present invention includes a shaft, a rotor, a housing, a turbo, a wind intake, and a generator.

샤프트(51)는 회전기(40)와 하우징(30)의 회전중심축역할을 한다. The shaft 51 serves as a center of rotation of the rotor 40 and the housing 30.

회전기(40)는 샤프트(51)를 중심으로 하여 회전가능하게 구비된다. 회전기(40)는 원심형의 회전날개(41)를 가지고 있다. 다시 말해서, 회전기(40)는 다수개의 회전날개(41)와 회전날개와 결합되는 드럼(42)을 포함하여 이루어진다. 다수개의 회전날개(41)가 회전기(40)에 구비된다. 회전날개(41)는 터보(10)측에서 유입된 공기에 의해 미는 힘을 받게 된다. 드럼(42)는 외주면에 다수개의 회전날개(41) 각각의 일측과 결합되어 있다. 드럼(42)의 회전중심축은 샤프트(51) 축과 일치한다. 따라서 회전기는 샤프트를 중심으로 회전하게 된다. The rotor 40 is rotatably provided around the shaft 51. The rotor 40 has a centrifugal rotary blade 41. In other words, the rotator 40 includes a plurality of rotary blades 41 and a drum 42 coupled with the rotary blades. A plurality of rotary blades 41 are provided in the rotor 40. The rotary blade 41 is pushed by the air introduced from the turbo 10 side. The drum 42 is coupled to one side of each of the plurality of rotary blades 41 on the outer circumferential surface. The central axis of rotation of the drum 42 coincides with the shaft 51 axis. Thus, the rotor rotates about the shaft.

발전기(미도시)는 회전기(40)의 회전동력을 전기에너지로 변환한다. 발전기에는 코일과 자석이 포함되어 있다.Generator (not shown) converts the rotational power of the rotor 40 into electrical energy. The generator includes a coil and a magnet.

하우징(30)은 회전기(40)와는 독립적으로 샤프트(51)에 대하여 회전 가능하게 구비된다. 그리고, 하우징(30)의 상측에는 풍향을 감지하는 풍향감지기(14)가 구비될 수 있다. 풍향감지기(14)에 의해 감지된 풍향에 맞도록 터보(10)와 공기배출부(20)의 회전이동이 모터(미도시)와 같은 구동수단에 의해 이루어진다.The housing 30 is rotatably provided with respect to the shaft 51 independently of the rotor 40. In addition, a wind direction sensor 14 may be provided on the upper side of the housing 30 to detect the wind direction. The rotational movement of the turbo 10 and the air discharge unit 20 is made by a driving means such as a motor (not shown) to match the wind direction sensed by the wind direction sensor 14.

터보(10)는 하우징(30)에 고정된다. 따라서, 하우징(30)이 샤프트(51)에 대 하여 회전운동할 때 터보(10)도 역시 같이 회전하게 된다. 터보(10)의 하측에는 바퀴(15)가 구비되어 있다. 바퀴(55)는 터보(10)가 방향전환을 위하여 하우징(30)과 함께 샤프트(51)을 중심으로 회전할 때 보다 원활하게 움직이도록 한다. 여기서 바퀴(15)는 바디(60)의 상측에 마련된 지지판(65)의 면상에 닿아 있다. 바퀴(55)에는 풍향감지기(14)가 감지한 풍향에 맞게 터보(10), 바람흡입기(20)을 움직이기 위한 동력발생장치(미도시)와 연결될 수 있다. The turbo 10 is fixed to the housing 30. Thus, when the housing 30 rotates with respect to the shaft 51, the turbo 10 also rotates together. The wheel 15 is provided below the turbo 10. The wheels 55 allow the turbo 10 to move more smoothly as it rotates about the shaft 51 with the housing 30 for turning. The wheel 15 is in contact with the surface of the support plate 65 provided on the upper side of the body (60). The wheel 55 may be connected to a power generator (not shown) for moving the turbo 10 and the wind intake 20 according to the wind direction detected by the wind direction sensor 14.

터보(10)는 회전기(40)를 회전운동시키기 위하여 외부로부터 유입되는 공기를 회전기(40)측으로 압축하여 토출한다. 터보(10)에서 토출되는 공기는 회전기(40)의 회전날개(41)를 밀게 된다. The turbo 10 compresses and discharges air introduced from the outside to the rotor 40 in order to rotate the rotor 40. The air discharged from the turbo 10 pushes the rotary blade 41 of the rotor 40.

바람흡입기(20)는 하우징(30)에 고정된다. 바람흡입기(20)는 회전기(40)를 통과한 공기를 회전기 주변에서 배출시킨다. 즉, 회전기(40)를 밀어내어 회전운동 시킨 공기는 회전날개(41)에서 빠져나와 외부로 원활하게 빠져나가야 하나 고속으로 회전하는 회전기(41)주변에서 제거되지 못하고 회전기와 함께 회전하는 것을 억제하기 위하여 바람흡입기(20)가 회전기(40)의 회전날개(41)를 밀어낸 공기가 원활하게 외부로 빠져나가도록 한다. The wind intake 20 is fixed to the housing 30. The wind inhaler 20 discharges air passing through the rotor 40 around the rotor. That is, the air rotated by rotating the rotor 40 should escape from the rotor blade 41 and smoothly to the outside, but it cannot be removed around the rotor 41 that rotates at high speed and is prevented from rotating with the rotor. In order to ensure that the air sucker 20 pushes the rotary blade 41 of the rotor 40 smoothly to the outside.

바람흡입기(20)의 하측에는 바퀴(55)가 마련되어 있다. 바퀴(15)는 바람흡입기(20)가 방향전환을 위하여 하우징(30)과 함께 샤프트(51)을 중심으로 회전할 때 보다 원활하게 움직이도록 한다. 여기서 바퀴(55)는 바디(60)의 상측에 마련된 지 지판(65)의 면상에 닿아 있다. The wheel 55 is provided below the wind inhaler 20. The wheel 15 allows the air intake 20 to move more smoothly as it rotates about the shaft 51 together with the housing 30 for the change of direction. The wheel 55 is in contact with the surface of the fingerboard 65 provided on the upper side of the body (60).

바퀴(55)에는 풍향감지기(14)가 감지한 풍향에 맞게 터보(10), 바람흡입기(20)을 움직이기 위한 동력발생장치(미도시)와 연결될 수 있다. The wheel 55 may be connected to a power generator (not shown) for moving the turbo 10 and the wind intake 20 according to the wind direction detected by the wind direction sensor 14.

바람흡입기(20)는 흡입판(21) 및 지지프레임(23)를 포함한다.The air inhaler 20 includes a suction plate 21 and a support frame 23.

지지프레임(23)는 하우징(30)과 결합되며, 흡입판(21)을 지지한다. The support frame 23 is coupled to the housing 30 and supports the suction plate 21.

흡입판(21)은 흡입판(21)의 일측으로 불어오는 공기를 차단하여, 흡입판(21) 타측의 공기압을 감소시킨다. 도 3에서 화살표는 공기의 흐름 즉, 바람을 나타낸다. 외부에서의 공기가 흡입판(21)과 만난다. 공기의 흐름은 흡입판(21) 면을 따라 회전기(40)의 외측으로 가이드된다. 그 결과 흡입판(21)의 외측끝단의 공간(271)에는 공기의 흐름이 매우 빠르게 된다. The suction plate 21 blocks air blown to one side of the suction plate 21 to reduce the air pressure of the other side of the suction plate 21. Arrows in FIG. 3 represent the flow of air, ie wind. Air from outside meets the suction plate 21. The flow of air is guided out of the rotor 40 along the face of the suction plate 21. As a result, the flow of air becomes very fast in the space 271 at the outer end of the suction plate 21.

흡입판(21)이 공기의 흐름을 막으면서 외측방향으로 가이드 하기 때문에 흡입판(21)의 뒷측 면에는 흡입판(21)의 앞측 면에 비해서 기압이 낮게 된다. 회전날개(41)를 밀고 난 공기는 회전날개(41)에서 공기는 회전기(40)쪽 방향에 있는 흡입판(21)의 내측끝단의 공간(270)으로 빠져나온다. 흡입판(21)의 내측끝단의 공간(270)에 있는 공기는 외측끝단의 공간(271)에서의 빠른 공기 흐름 때문에 외측끝단쪽으로 흐르게 된다. 따라서, 회전날개(41)을 밀고 난 공기가 회전기(40)의 회전을 방해하는 것을 억제하게 된다. Since the suction plate 21 guides outward while blocking the flow of air, the back side of the suction plate 21 has a lower air pressure than the front side of the suction plate 21. Air pushing the rotary blade 41 is discharged from the rotary blade 41 into the space 270 of the inner end of the suction plate 21 in the direction of the rotor 40. Air in the space 270 at the inner end of the suction plate 21 flows toward the outer end because of the rapid air flow in the space 271 at the outer end. Therefore, it is suppressed that the air pushing the rotary blade 41 interferes with the rotation of the rotor 40.

공기배출부(20)가 효과적으로 공기를 배출시킬 수 있도록 다양한 배치구성 및 형태가 있을 수 있다. There may be various arrangements and configurations so that the air discharge unit 20 can effectively discharge the air.

먼저, 터보(10)와의 배치관계에 있어서 흡입판(21)의 배치를 고려해 볼 수 있다. 터보(10)에는 공기가 유입되어 회전기(40)측으로 토출되는 공기통로(11)가 형성되어 있다. 바람이 불어오는 방향과 터보(10)의 공기통로(11)의 방향의 사이 각도(내각)는 49도 내지 55도를 갖도록 배치되는 것이 바람직하며 좀 더 나아가 52도를 유지하도록 배치되는 것이 더욱 바람직하다. 이러한 각도를 가질 때 공기가 효과적으로 터보(10)로 유입될 수 있다. 그리고, 흡입판(21)은 터보(10)의 공기통로(11) 방향과 평행하도록 배치된 것이 바람직하다. 유입된 공기가 회전날개(41)를 충분히 밀고 난 후 회전날개(41)에서 토출되어 흡입판(21)에 의해 효과적으로 회전기에서 배출될 수 있다. First, the arrangement of the suction plate 21 may be considered in the arrangement relationship with the turbo 10. In the turbo 10, an air passage 11 through which air is introduced and discharged to the rotor 40 is formed. The angle (inner angle) between the direction in which the wind blows and the direction of the air passage 11 of the turbo 10 is preferably arranged to have 49 to 55 degrees, and more preferably to maintain 52 degrees. Do. When at this angle, air can effectively enter the turbo 10. In addition, the suction plate 21 is preferably disposed to be parallel to the air passage 11 direction of the turbo 10. The introduced air is discharged from the rotary blade 41 after sufficiently pushing the rotary blade 41 can be effectively discharged from the rotor by the suction plate (21).

또한, 터보(10)가 바람으로부터 받는 힘과 흡입판(21)이 바람으로부터 받는 힘이 대등하도록 흡입판(21)이 형성됨으로써 회전기(40)를 통과하여 나오는 공기를 효과적으로 배출할 수 있다. In addition, the suction plate 21 is formed such that the force received by the turbo 10 from the wind and the force received from the wind by the suction plate 21 can effectively discharge the air passing through the rotor 40.

구체적인 예를 들면, 도 1에 도시된 바와 같이 바람이 불어오는 방향에서 보았을 때 터보(10)와 흡입판(21)이 사각형 모습이고 흡입판(21)의 수평방향 길이(b)가 터보(10)의 제1가상선(상기 하우징(30)의 외측으로 연장된 끝단으로부터 터보(10)의 내부를 가르면서 하우징(30)까지 연장된 최장선으로서 회전기(40)의 회전중심축과 수직을 이루는 선을 말한다.)의 길이(a)보다 같거나 길게 형성된다. 흡입판(21)의 수평방향 길이(b)가 제1가상선의 길이(a)와 대등할 때 회전기(40)를 통과한 공기의 배출이 흡입판(21)에 의하여 효과적으로 이루어질 수 있다. For example, as shown in FIG. 1, the turbo 10 and the suction plate 21 have a quadrangular shape when viewed from the wind blowing direction, and the horizontal length b of the suction plate 21 is the turbo 10. ) Is the longest line extending from the end extending outwardly of the housing 30 to the housing 30 and extending perpendicular to the center of rotation of the rotor 40 as a longest line extending to the housing 30. It is formed equal to or longer than the length a). When the horizontal length b of the suction plate 21 is equal to the length a of the first virtual line, the discharge of the air passing through the rotor 40 may be effectively performed by the suction plate 21.

한편, 바람흡입기(20)에 대한 다음과 같은 응용실시 예가 있을 수 있다. On the other hand, there may be the following application embodiments for the air inhaler 20.

바람흡입기(20)는 상기 회전기(40)를 통과한 공기를 회전기(40) 주변에서 배출시키기 위해 상기 하우징(30)의 외부 공기의 유속에 대응하여 표면적이 변경될 수 있는 것이 있다. The wind inhaler 20 may change the surface area corresponding to the flow rate of the outside air of the housing 30 to discharge the air passing through the rotor 40 around the rotor 40.

외부 공기의 유속에 대응하여 표면적이 변경될 수 있는 것의 예로서, 흡입판(21)에 확장판(25)이 결합된 것을 들을 수 있다. 흡입판(21)에 확장판(25)이 결합됨으로써 바람흡입기(20)의 표면적이 변경될 수 있다. 흡입판(21)에 대하여 확장판(25)이 슬라이딩 됨으로써 확장판(25)이 펼쳐지거나 접혀진다. 따라서 공기배출부(20)의 표면적이 변경될 수 있다. As an example of that the surface area may be changed in correspondence with the flow rate of the outside air, the expansion plate 25 is coupled to the suction plate 21. As the expansion plate 25 is coupled to the suction plate 21, the surface area of the wind intake 20 may be changed. The expansion plate 25 is expanded or folded by sliding the expansion plate 25 with respect to the suction plate 21. Therefore, the surface area of the air discharge unit 20 may be changed.

확장판(25)이 슬라이딩되어 접혀지거나 펼쳐지도록 하기위한 수단으로 유압실린더(미도시)가 있을 수 있다. There may be a hydraulic cylinder (not shown) as a means for causing the expansion plate 25 to be slid and folded or unfolded.

흡입판(21)에 대하여 확장판(25)을 유압으로 슬라이딩 이동시키기 위하여 유압실린더(미도시)를 구비한다. 유압실린더가 확장판(25)을 밀거나 반대로 당김으로써 확장판(25)이 슬라이딩되면서 흡입판(21)에 대하여 펼쳐지거나 반대로 접혀질 수 있다. A hydraulic cylinder (not shown) is provided to slidably move the expansion plate 25 with respect to the suction plate 21. As the hydraulic cylinder pushes or expands the expansion plate 25, the expansion plate 25 may be slid and unfolded or reversely folded with respect to the suction plate 21.

바람이 너무 약하게 불거나, 태풍이나 강풍이 나타났을 때에는 바람흡입기(20)의 형태나 크기가 변형될 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 바람이 약할 때에는 회전기(40)에서 통과된 공기를 효과적으로 배출시키기 위해 필요한 압력차이가 생기도록 흡입판(21)의 가로길이(b)를 확장판(25)를 이용하여 길게 할 수 있다. 반대로 바람이 너무 강할 때에는 흡입판(21)의 가로길이(b)가 길지 않아도 회전기를 통과한 공기를 흡입판(21)의 외측 쪽으로 배출할 수 있다. 따라서, 강풍의 센 바람에 공기배출부(20)에 무리한 힘이 가해지지 않도록 확장판(25)을 흡입판(21)에 겹쳐지게 슬라이딩 이동시킬 수 있다. When the wind blows too weakly, or when typhoons or strong winds appear, it may be desirable to change the shape or size of the wind intake 20. That is, when the wind is weak, the horizontal length b of the suction plate 21 may be extended by using the expansion plate 25 so that a pressure difference necessary for effectively discharging the air passed through the rotor 40 may be generated. On the contrary, when the wind is too strong, the air passing through the rotor can be discharged toward the outer side of the suction plate 21 even if the horizontal length b of the suction plate 21 is not long. Therefore, the expansion plate 25 may be slidably overlapped with the suction plate 21 so that an excessive force is not applied to the air discharge unit 20 in the strong wind.

도 6에 도시된 바와 같이 제2풍향에서 불어오는 바람을 받으며 회전기(40)이 회전하다가 풍향이 제1풍향으로 바뀐 경우 변동된 풍향에 맞게 터보(10)와 흡입판(21)의 위치이동이 필요하다. 풍향감지기(14)가 풍향을 감지한다. 그리고 풍향감지기(14)가 감지한 풍향에 맞게 터보(10)와 흡입판(21)를 회전이동시킨다. 이 때 모터(미도시)를 이용하여 바퀴(55)를 구동시키어서 회전이동 시킨다. 흡입판(21)가 없는 경우에 비하여 흡입판(21)이 있는 경우에는 불어오는 바람을 이용하여 터보(10)와 흡입판(21)의 회전이동에 의한 방향전환이 보다 수월해지면서 회전이동에 필요한 에너지가 절감될 수 있다. As shown in FIG. 6, when the rotor 40 rotates while receiving the wind blowing from the second wind direction, the position movement of the turbo 10 and the suction plate 21 is changed according to the changed wind direction. need. The wind direction detector 14 detects the wind direction. The wind direction sensor 14 rotates the turbo 10 and the suction plate 21 in accordance with the detected wind direction. At this time, by rotating the wheel 55 by using a motor (not shown). Compared to the case where the suction plate 21 is not provided, when the suction plate 21 is provided, the change of direction by the rotational movement of the turbo 10 and the suction plate 21 is made easier by using the blowing wind, which is necessary for the rotational movement. Energy can be saved.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시 예들에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시 예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.As described above, the detailed description of the present invention has been made by the embodiments with reference to the accompanying drawings. However, since the above-described embodiments have only been described by way of example, the present invention has been described above. It should not be understood to be limited only to the examples, the scope of the present invention will be understood by the claims and equivalent concepts described below.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전기시스템을 개략적으로 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a wind power generator system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템의 평면도이다.2 is a plan view of a wind power generation system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템에서 공기의 흐름을 개략적으로 나타낸 평면도이다. 3 is a plan view schematically showing the flow of air in a wind power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템에서 터보와 흡입판의 크기를 설명하기 위하여 개략적으로 나타낸 평면도이다.4 is a plan view schematically showing the size of the turbo and the suction plate in the wind power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시 예에 다른 풍력발전시스템에서의 흡입판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.5 is a plan view schematically showing a suction plate in another wind power generation system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 풍력발전시스템에서 터보와 흡입판의 회전이동을 개략적으로 나타낸 도면이다.  6 is a view schematically showing the rotational movement of the turbo and the suction plate in the wind power generation system according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 터보 20 : 바람흡입기10: turbo 20: air intake

30 : 하우징 40 : 회전기30 housing 40 rotor

41 : 회전날개 41: rotating blade

Claims (8)

삭제delete 샤프트;shaft; 상기 샤프트에 회전 가능하게 구비되며, 원심형의 회전날개를 가지는 회전기; A rotor rotatably provided on the shaft and having a centrifugal rotary blade; 상기 회전기 내부의 공기와 상기 회전기 외부의 공기 간 압력차를 증가시켜 상기 회전기 내부의 공기를 배출시키는 바람흡입기; A wind inhaler for discharging air in the rotor by increasing a pressure difference between the air inside the rotor and the air outside the rotor; 상기 회전기의 회전동력을 전기에너지로 변환하는 발전기; 및A generator for converting rotational power of the rotor into electrical energy; And 상기 샤프트에 회전 가능하게 구비되며, 상기 회전기와는 독립적으로 회전 가능하게 마련되는 하우징;을 포함하고, A housing rotatably provided on the shaft, the housing being rotatably provided independently of the rotor; 상기 바람흡입기는 The air inhaler 상기 하우징에 고정되는 지지프레임;A support frame fixed to the housing; 상기 지지프레임에 결합되는 흡입판을 더 포함하되, Further comprising a suction plate coupled to the support frame, 상기 흡입판은 상기 흡입판의 일측으로 불어오는 공기를 차단하여, 상기 흡입판 타측의 공기압을 감소시키는 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.The suction plate cuts off the air blowing to one side of the suction plate, the wind power generation system, characterized in that to reduce the air pressure of the other side of the suction plate. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 하우징에 고정되며, 유입된 공기를 압축하여 상기 회전기로 토출하는 터보; 를 더 포함하며, A turbo fixed to the housing and configured to compress the introduced air and discharge the air into the rotor; More, 상기 터보가 상기 바람으로부터 받는 힘과 상기 흡입판이 상기 바람으로부터 받는 힘이 대등하도록 상기 흡입판이 설치된 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.And the suction plate is installed such that the force that the turbo receives from the wind and the force that the suction plate receives from the wind correspond to each other. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 하우징에 고정되며, 유입된 공기를 압축하여 상기 회전기로 토출하는 터보; 를 더 포함하며, A turbo fixed to the housing and configured to compress the introduced air and discharge the air into the rotor; More, 상기 흡입판의 수평방향 길이가 상기 터보의 제1가상선-상기 하우징의 외측으로 연장된 끝단으로부터 상기 터보의 내부를 가르면서 상기 하우징까지 연장된 최장선으로서 상기 회전기의 회전중심축과 수직을 이루는 선-의 길이보다 같거나 길게 형성된 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.The horizontal length of the suction plate is perpendicular to the central axis of rotation of the rotor as the longest line extending from the first imaginary line of the turbo-outwardly extending end of the housing to the housing while cutting the interior of the turbo. Wind power generation system, characterized in that formed in the same or longer than the length of the pre-. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 바람흡입기는 상기 회전기를 통과한 공기를 회전기 주변에서 배출시키기 위해 상기 하우징의 외부 공기의 유속에 대응하여 표면적이 변경될 수 있는 것 을 특징으로 하는 풍력발전시스템.The wind intake system, characterized in that the surface area can be changed in response to the flow rate of the outside air of the housing to discharge the air passing through the rotor around the rotor. 제 2항 또는 제 5항에 있어서, The method according to claim 2 or 5, 상기 바람흡입기는The air inhaler 상기 흡입판에 대하여 슬라이딩 되어 이동될 수 있는 확장판; 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.An expansion plate which is slidably moved relative to the suction plate; Wind power generation system comprising a further. 제 6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 바람흡입기는The air inhaler 상기 흡입판에 대하여 상기 확장판을 유압으로 이동시키는 유압실린더; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.A hydraulic cylinder for hydraulically moving the extension plate with respect to the suction plate; Wind power generation system comprising a further. 제 2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 하우징에 고정되며, 유입된 공기를 압축하여 상기 회전기로 토출하는 터보; 를 더 포함하며, A turbo fixed to the housing and configured to compress the introduced air and discharge the air into the rotor; More, 상기 터보에는 공기가 유입되어 상기 회전기측으로 토출되는 공기통로가 형성되어 있고, 상기 흡입판은 상기 터보의 상기 공기통로 방향과 평행하도록 배치된 것을 특징으로 하는 풍력발전시스템.And an air passage through which air is introduced into the turbo and discharged to the rotor side, and the suction plate is disposed in parallel with the air passage direction of the turbo.
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