KR101074646B1 - Wind-collecting type wind power generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산하는 풍력발전장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치는 중앙의 회전축을 중심으로 복수 개의 블레이드가 방사상으로 배치되고 상기 블레이드에 바람이 부딪혀 상기 회전축을 회전시키는 로터, 상기 로터를 지면으로부터 상부로 이격시키는 지지대, 상기 지지대에 설치되어 상기 로터의 회전력에 의해 회전하여 전기를 발생하는 발전기를 포함하고, 상기 블레이드의 일면은 상기 블레이드에 부딪힌 바람이 상기 블레이드에 구비된 집풍 포인트로 집중되도록 상기 집풍 포인트를 향해 오목하게 형성될 수 있다.The present invention relates to a wind turbine generating electricity using the force of the wind. Wind turbine wind turbine according to an embodiment of the present invention is a plurality of blades are disposed radially around a central rotation axis and the wind hit the blades to rotate the rotation shaft, the support for separating the rotor from the ground to the top And a generator installed on the support to generate electricity by rotating by the rotational force of the rotor, and one surface of the blade is concave toward the wind collecting point so that the wind hitting the blade is concentrated to the wind collecting point provided on the blade. Can be formed.
Description
본 발명은 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산하는 풍력발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind turbine generating electricity using the force of the wind.
일반적으로 풍력발전장치는 회전운동을 전기에너지로 변환하는 장치로서, 바람이 로터에 부딪혀 회전력을 발생시키고, 이 회전력을 이용하여 발전기를 구동함으로써 전기를 생산하는 장치이다.In general, a wind power generator is a device for converting a rotational motion into electrical energy, the wind hits the rotor to generate a rotational force, using the rotational force to drive the generator to produce electricity.
이러한 풍력발전장치는 로터의 회전축의 위치된 상태에 따라 회전축이 수직한 상태로 위치하는 수직축 풍력발전기와 회전축이 수평한 상태로 위치하는 수평축 풍력발전기로 구분된다.Such a wind turbine generator is divided into a vertical shaft wind turbine in which the rotating shaft is located in a vertical state and a horizontal shaft wind turbine in which the rotating shaft is in a horizontal state according to the position of the rotating shaft of the rotor.
수평축 풍력발전장치는 로터의 정면에서 바람이 불어야만 로터를 회전시킬 수 있기 때문에 설치 장소에 제약이 있는 반면, 수직축 풍력발전기는 사방에서 불어오는 바람에 의해 로터를 회전시킬 수 있기 때문에 설치장소에 제약을 받지 않는다.The horizontal axis wind turbine is limited in the installation location because the rotor can only rotate the wind from the front of the rotor, while the vertical axis wind turbine can rotate the rotor by the wind from all directions. Do not receive.
상기와 같은 이유로 최근에는 수평축 풍력발전기보다 수직축 풍력발전기의 설치가 더욱 증가하고 있는 추세이다.For the same reason as above, the installation of vertical axis wind power generators is increasing more recently than horizontal axis wind power generators.
한편, 종래의 수직축 풍력발전장치는 수직축을 중심으로 회전하는 로터와 이 로터를 바닥에서 이격시키는 받침대, 그리고, 로터에 의해 회전하는 발전기로 구성된다.On the other hand, the conventional vertical axis wind turbine generator is composed of a rotor that rotates about a vertical axis, a pedestal that separates the rotor from the floor, and a generator that rotates by the rotor.
그리고, 로터는 중앙에 회전축이 구비되며, 이 회전축의 방사상으로는 횡단면이 유선형을 가지고 상하로 길게 형성된 블레이드가 가로대에 의해 회전축과 일체로 결합되는 형태로 구성된다. And, the rotor is provided with a rotating shaft in the center, the radial axis of the rotating shaft is configured in a form that the blade is formed integrally coupled with the rotating shaft by a cross-section having a streamlined vertically long.
이렇게 구성된 수직축 풍력발전장치는 로터를 구성하는 복수 개의 각 블레이드와 마주하는 정면에서 바람이 불어오면 블레이드에서 발생하는 양력에 의해 로터가 회전하여 발전기를 구동할 수 있기 때문에 사방에서 불어오는 바람에도 용이하게 로터를 회전시켜 발전할 수 있다.The vertical axis wind turbine is constructed in such a way that when the wind blows from the front facing each of the plurality of blades constituting the rotor, the rotor rotates due to the lift force generated by the blades, so that the generator can be driven, so it is easy to wind from all directions. Power can be generated by rotating the rotor.
하지만, 종래의 수직축 풍력발전장치는 로터의 블레이드가 바람과 수직되도록 불어야만 양력이 발생하기 때문에 예컨대, 도심지에서 부는 빌딩바람과 같이 상부 또는 하부에서 불어오는 바람에는 로터가 회전하지 않아 발전효율이 낮을 뿐만 아니라, 로터를 회전시키기 위한 블레이드의 양력이 발생하려면 일정 풍속 이상의 바람이 불어야만 전기를 생산할 수 있는 문제점이 있었다.However, in the conventional vertical axis wind turbine, the lift is generated only when the blade of the rotor blows perpendicular to the wind, so that the rotor does not rotate in the wind blowing from the top or the bottom, such as a building wind blowing in the city, so the power generation efficiency is low. In addition, in order to generate the lift of the blade for rotating the rotor there was a problem that can produce electricity only when the wind blows over a certain wind speed.
또한, 로터와 연결된 발전기에서만 발전을 하기 때문에 발전효율이 낮은 문제점이 있었다.In addition, there is a problem that the power generation efficiency is low because the power generation only in the generator connected to the rotor.
또한, 블레이드와 가로대 및 회전축이 일체로 형성되어 블레이드의 파손 시 또는 불어오는 바람의 량에 따라 블레이드의 개수를 조절할 경우에는 로터 전체를 교체해야 하는 문제점이 있었다.In addition, the blade and the crosspiece and the rotating shaft is formed integrally there is a problem in that the entire rotor needs to be replaced when the number of blades in accordance with the amount of wind blown or when the blade is damaged.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 바람의 방향과 관계없이 작은 바람으로도 용이하게 로터를 회전시켜 설치 장소에 제약을 받지 않으며, 발전효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 발전기 외에 전기를 생산할 수 있는 발전부를 더 구비하여 발전효율을 향상시킬 수 있는 집풍형 풍력발전장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, the problem to be solved by the present invention is easy to rotate the rotor even with a small wind irrespective of the direction of the wind is not restricted by the installation site, improving the power generation efficiency In addition to providing a wind turbine generator that can improve the power generation efficiency by further comprising a power generation unit capable of producing electricity in addition to the generator.
또한, 블레이드의 파손 시 블레이드의 교체가 용이하고, 바람이 불어오는 량에 따라 블레이드의 개수를 조절할 수 있는 집풍형 풍력발전장치를 제공하는 것이다.In addition, it is easy to replace the blade when the blade is broken, to provide a wind-type wind power generator that can adjust the number of blades according to the amount of wind blowing.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치는 중앙의 회전축을 중심으로 복수 개의 블레이드가 방사상으로 배치되고 상기 블레이드에 바람이 부딪혀 상기 회전축을 회전시키는 로터, 상기 로터를 지면으로부터 상부로 이격시키는 지지대, 상기 지지대에 설치되어 상기 로터의 회전력에 의해 회전하여 전기를 발생하는 발전기를 포함하고, 상기 블레이드의 일면은 상기 블레이드에 부딪힌 바람이 상기 블레이드에 구비된 집풍 포인트로 집중되도록 상기 집풍 포인트를 향해 오목하게 형성될 수 있다.Wind turbine wind turbine according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a plurality of blades are disposed radially about a central rotation axis and the rotor to rotate the rotation shaft by hitting the blades, the rotor A support spaced apart from the ground to an upper portion, the generator being installed on the support to rotate by the rotational force of the rotor to generate electricity, and one side of the blade concentrates the wind hitting the blade to the wind collecting point provided on the blade It may be formed concave toward the wind collecting point.
상기 집풍 포인트는 상기 블레이드의 좌우 길이방향의 중앙을 중심으로 상기 회전축이 위치되는 방향으로 치우치도록 위치되고, 상기 블레이드의 상하 폭의 중앙 부분에 위치될 수 있다.The wind collecting point may be positioned to be biased in a direction in which the rotation shaft is positioned about a center of the left and right longitudinal directions of the blade, and may be located at a central portion of an upper and lower width of the blade.
상기 블레이드는 2n개(여기서, n은 0을 제외한 자연수)로 구비될 수 있다.The blade may be provided with 2 n pieces (where n is a natural number except 0).
상기 블레이드는 상기 회전축의 상단부분에서 외측으로 끝단이 상향되는 상단부, 상기 상단부의 외측 끝단에서 회전축이 위치되는 방향으로 하향 곡선지도록 형성되는 곡선부, 및 상기 곡선부의 끝단에서 연장되어 상기 회전축과 연결되는 하단부를 포함할 수 있다.The blade is an upper end of the upper end of the upper end of the rotating shaft to the outside, a curved portion formed to be curved downward in the direction in which the rotation axis is located at the outer end of the upper end, and extending from the end of the curved portion is connected to the rotating shaft It may include a lower end.
상기 로터의 하단에는 상기 지지대에서 상기 로터의 회전을 원활히 하는 베어링이 삽입되는 베어링 삽입부가 구비될 수 있다.The lower end of the rotor may be provided with a bearing insert that is inserted into the bearing to facilitate the rotation of the rotor in the support.
상기 복수 개의 블레이드에 구비되어 자력을 발생시키는 자력부와, 상기 지지대에 구비되어 상기 자력부와 상호작용으로 유도전류를 발생시켜 발전하는 코일부를 포함하는 로터 발전부를 더 포함할 수 있다.The rotor power generation unit may further include a magnetic force unit provided in the plurality of blades to generate magnetic force, and a coil unit provided in the support to generate an induced current by generating interaction with the magnetic force unit.
상기 자력부는 N극의 영구자석과 S극의 영구자석을 포함하고, 상기 N극의 영구자석과 상기 S극의 영구자석은 상기 복수 개의 블레이드에 교대로 설치될 수 있다.The magnetic force unit may include a permanent magnet of the N pole and a permanent magnet of the S pole, and the permanent magnet of the N pole and the permanent magnet of the S pole may be alternately installed in the plurality of blades.
상기 코일부는 전기코일이 감겨진 형태의 권선코일이 상기 회전 축을 중심으로 방사상으로 복수 개가 설치될 수 있다.The coil unit may be provided with a plurality of coils wound around the rotational axis of the coil coil wound around the electric coil.
상기 회전축에는 결합홈이 형성되고, 상기 블레이드에는 결합돌기가 형성되어 상기 결합홈에 상기 결합돌기가 끼워지는 형태로 상기 블레이드가 상기 회전축에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.A coupling groove is formed in the rotating shaft, and a coupling protrusion is formed in the blade, and the blade may be detachably coupled to the rotating shaft in a form in which the coupling protrusion is fitted into the coupling groove.
상기 결합홈은 상기 회전축에 상기 블레이드의 설치될 개수보다 더 많은 개수로 형성될 수 있다.The coupling groove may be formed in a greater number than the number of the blade to be installed on the rotation shaft.
상기 회전축에는 상기 회전축에 결합된 상기 블레이드의 이탈을 방지하는 고정커버가 설치될 수 있다.The rotating shaft may be provided with a fixed cover for preventing the separation of the blade coupled to the rotating shaft.
본 발명에 따르면, 블레이드에 부딪히는 바람이 집풍 포인트로 모여 로터를 회전시키기 때문에 비교적 적은 바람에도 용이하게 로터를 회전시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the wind hitting the blades gathers at the wind collecting point and rotates the rotor, there is an effect that the rotor can be easily rotated even with relatively little wind.
또한, 블레이드의 사방뿐만 아니라, 블레이드의 상부 및 하부에서 불어오는 바람이 블레이드의 오목하게 형성된 부분에 가이드되어 집풍 포인트로 모이는 형태로 로터를 회전시킬 수 있기 때문에 설치장소의 제약을 받지 않는다.In addition, since the wind blowing from the upper and lower portions of the blades as well as the blades are guided to the concavely formed portions of the blades so that the rotor can be rotated in the form of collecting wind points.
또한, 발전기 외에 로터 발전부가 구비되어 발전함으로써, 발전효율을 배가시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the rotor generating unit is provided in addition to the generator to generate power, it is possible to double the power generation efficiency.
또한, 회전축에 블레이드가 탈착 가능하게 결합되어 블레이드의 파손 시 교체가 용이하고, 블레이드가 설치될 개수보다 더 많은 개수의 결합홈이 형성되어 바람이 불어오는 량에 따라 블레이드의 개수를 조절할 수 있다.In addition, the blade is detachably coupled to the rotating shaft to facilitate replacement when the blade is broken, and a larger number of coupling grooves are formed than the number of blades to be installed, thereby controlling the number of blades according to the amount of wind blowing.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치의 로터를 구성하는 블레이드를 개략적으로 도시한 측면도이다.
도 4는 도 1의 "A" 부를 확대한 도면으로서, 회전축에 블레이드가 결합되는 상태를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 도 2의 A-A선을 따라 절개한 단면도이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치의 로터 발전부를 개략적으로 도시한 평면도이다. 1 is a perspective view showing a wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a side cross-sectional view schematically showing a wind turbine type wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a side view schematically showing a blade constituting the rotor of the wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
4 is an enlarged view of part “A” of FIG. 1 and schematically illustrates a state in which a blade is coupled to a rotating shaft.
5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2.
Figure 6 is a plan view schematically showing a rotor generator of the wind turbine generator according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치(100)는 로터(110)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIGS. 1 and 2, the
이 로터(110)는 바람이 부딪혀 회전력을 발생시킬 수 있다. 한편, 로터(110)는 블레이드(111)와 회전축(115)을 포함할 수 있다.The
회전축(115)은 막대형상으로 형성되어 바닥과 수직한 상태로 배치될 수 있다.The rotating
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 블레이드(111)는 바람이 부딪혀 로터(110)의 회전력을 제공하는 것으로서, 회전축(115)을 중심으로 방사상으로 복수 개가 구비될 수 있다.As shown in FIGS. 3 to 5, the
한편, 블레이드(111)는 바람의 저항을 많이 받을 수 있도록 판 형상으로 형성될 수 있으며, 블레이드(111)에는 집풍 포인트(113)가 구비될 수 있다. 이 집풍 포인트(113)는 블레이드(111)에 부딪힌 바람이 집풍 포인트(113)로 모아져 블레이드(111)의 회전력을 극대화시킬 수 있다.On the other hand, the
그리고, 블레이드(111)의 일면은 블레이드(111)에 부딪힌 바람이 집풍 포인트(113)로 모이도록 집풍 포인트(113)를 향해 오목하게 형성될 수 있다.In addition, one surface of the
즉, 본 발명에서의 블레이드(111)는 블레이드(111)의 둘레에 부딪히는 바람이 블레이드(111)의 오목한 부분에 가이드되어 집풍 포인트(113)로 모임으로써, 작은 바람에도 로터(110)를 용이하게 회전시킬 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 방향에서 부는 바람에도 로터(110)를 용이하게 회전시킬 수 있다.That is, the
한편, 집풍 포인트(113)는 블레이드(111)의 좌우 길이방향의 중앙을 중심으로 회전축(115)이 위치되는 방향으로 치우치도록 위치되는 것이 바람직하다(도 3 참조).On the other hand, the
즉, 집풍 포인트(113)는 블레이드(111)를 평면에서 바라봤을 때, 블레이드(111) 중간을 중심으로 회전축(115)이 위치되는 방향으로 치우치도록 위치되어 집풍 포인트(113)로 모이는 바람에 의해 블레이드(111)가 용이하게 변형되는 것을 방지할 수 있다.That is, when the
예컨대, 집풍 포인트(113)가 블레이드(111)를 평면에서 바라봤을 때, 블레이드(111)의 중간을 중심으로 외측에 위치되면 블레이드(111)가 결합되는 회전축(115)에서 먼 거리에 바람이 집중되어 블레이드(111)가 집중되는 바람에 의해 용이하게 변형될 수 있다.For example, when the
또한, 집풍 포인트(113)는 블레이드(111)의 상하 폭의 부분에서 중앙에 위치되는 것이 바람직하다. 즉, 집풍 포인트(113)는 블레이드(111)를 측면에서 바라봤을 때, 블레이드(111)의 중간에 위치되어 집풍 포인트(113)로 모이는 바람에 의해 블레이드(111)가 변형되는 것을 방지할 수 있다(도 3 참조).In addition, the
예컨대, 집풍 포인트(113)가 블레이드(111)를 측면에서 바라봤을 때, 블레이드(111)의 중심에서 상부 또는 하부 중 어느 한 방향으로 치우쳤을 경우, 집풍 포인트(113)로 모이는 바람에 의해 블레이드(111)가 상부 또는 하부로 비틀어지는 변형이 발생될 수 있다.For example, when the
그리고, 로터(110)에 구비되는 블레이드(111)는 2n 개로 구비될 수 있다(여기서 n은 0을 제외한 자연수이다).In addition, the
즉, 블레이드(111)는 예컨대, 2,4,8,16,..... 과 같이 2n 개로 구비됨으로써, 로터(110)의 회전 시 로터(110)의 흔들림 없이 로터(110)의 균형을 용이하게 유지시킬 수 있음과 동시에 로터(110)의 회전력을 향상시킬 수 있다.That is, the
아울러, 블레이드(111)는 상단부(111a), 곡선부(111b), 및 하단부(111c)를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, the
상단부(111a)는 회전축(115)의 상단부(111a)분에서 외측으로 끝단이 상향되어 형성되고, 곡선부(111b)는 상단부(111a)의 외측 끝단에서 회전축(115)이 위치되는 방향으로 하향되어 곡선지도록 형성되며, 하단부(111c)는 곡선부(111b)의 하향된 끝단에서 연장되어 회전축(115)을 연결하도록 구성된다.The
상기와 같은 형상으로 블레이드(111)가 형성되면, 블레이드(111)의 외측 하단이 곡선지도록 형성되어 로터(110)의 회전 시 바람의 저항을 최소화할 수 있는 동시에 블레이드(111)의 외측 상단은 상향되어 더 많은 바람을 집풍 포인트(113)로 모을 수 있기 때문에 로터(110)의 회전력을 향상시킬 수 있다.When the
또한, 블레이드(111)는 회전축(115)에 탈착 가능하게 결합될 수 있다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드(111)의 끝단에는 블레이드(111)의 양측으로 돌출된 결합돌기(111d)가 형성될 수 있다.In addition, the
그리고, 회전축(115)에는 상부로 개방되고 회전축(115)의 길이방향을 따라 상하로 길게 형성되는 결합홈(115a)이 형성되어 블레이드(111)의 결합돌기(111d)가 회전축(115)의 결합홈(115a)에 끼워지는 형태로 블레이드(111)를 회전축(115)에 탈착 가능하게 결합시킬 수 있다.In addition, a
이때, 회전축(115)의 결합홈(115a)은 상단이 개방되기 때문에 결합홈(115a)의 상부에서 블레이드(111)의 결합돌기(111d)의 위치를 일치시키고, 블레이드(111)를 결합홈(115a)의 하부로 슬라이딩 이동시키는 형태로 회전축(115)에 블레이드(111)를 결합시킬 수 있다.At this time, the
그리고, 회전축(115)의 상단 부분에는 결합홈(115a)의 개방된 상단을 밀폐하여 블레이드(111)가 회전축(115)에서 이탈되는 것을 방지하는 고정커버(119)가 결합될 수 있다.In addition, a fixing
이 고정커버(119)는 회전축(115)에 형성되는 복수 개의 결합홈(115a)를 하나의 고정커버(119)로 밀폐할 수 있도록 회전축(115)의 둘레와 동일하거나 큰 둘레를 가지지는 원판 형상으로 형성될 수 있으며, 고정커버(119)는 예컨대, 볼트와 같은 체결부재에 의해 회전축(115)에 결합될 수 있다.The fixing
한편, 회전축(115)에는 설치될 블레이드(111)의 개수보다 더 많은 개수의 결합홈(115a)이 회전축(115)의 방사상으로 형성되어 바람의 량에 따라 회전축(115)에 설치되는 블레이드(111)의 개수를 조절할 수 있다.Meanwhile, a larger number of
예컨대, 적은 량의 바람이 불 경우, 로터(110)의 회전력을 향상시키기 위해 블레이드(111)를 회전축(115)에 더 추가하여 설치하고, 많은 량의 바람이 불 경우, 로터(110)의 빠른 회전에 의한 로터(110)의 파손을 방지하기 위해 설치된 블레이드(111) 중 몇몇의 블레이드(111)를 회전축(115)에서 분리하는 형태로 블레이드(111)의 설치 개수를 조절할 수 있다.For example, when a small amount of wind blows, the
이때, 회전축(115)에 추가 또는 분리되는 블레이드(111)의 개수는 2n 개로 추가 또는 분리되는 것이 바람직하다.At this time, the number of
이렇게 블레이드(111)가 회전축(115)에 탈착 가능하게 결합됨으로써, 블레이드(111)의 파손 시 블레이드(111)의 교체가 용이하고, 바람의 량에 따라 블레이드(111)의 개수를 조절하여 로터(110)의 최적화된 회전력을 얻을 수 있는 이점이 있다.Thus, the
아울러, 로터(110)의 하단에는 베어링 삽입부(117)가 구비되어 로터(110)와 지지대(130)의 결합 시 지지대(130)에서 로터(110)의 회전을 원활하게 할 수 있는 베어링(BR)이 삽입 설치될 수 있다. In addition, a
이때, 베어링 삽입부(117)의 하단과 지지대(130)의 상단이 접촉하는 부분에는 공지된 평판형 미끄럼 베어링이 설치될 수 있으며, 로터(110)의 회전축(115)과 지지대(130) 및 로터(110)의 베어링 삽입부(117)와 지지대(130)의 사이에는 일반적인 공지된 롤러 베어링이 설치될 수 있다.In this case, a well-known flat sliding bearing may be installed at a portion at which the lower end of the bearing insert 117 contacts the upper end of the
본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치(100)는 지지대(130)를 포함할 수 있다. 이 지지대(130)는 지면으로부터 상부로 로터(110)를 이격시킬 수 있다.Wind collecting type
한편, 지지대(130)는 상하로 길게 형성되는 원통 형상으로 형성될 수 있으며, 지지대(130)의 하단에는 바닥에 고정되는 지지대(130)의 둘레보다 넓은 둘레를 가지는 받침대(133)가 구비될 수 있고, 지지대(130)의 상단에는 로터(110)가 회전가능하게 결합될 수 있다. On the other hand, the
이때 로터(110)의 회전축(115)은 지지대(130)의 내부로 일부 삽입될 수 있으며, 지지대(130)의 상단에는 돌출부(131)가 구비되어 돌출부(131)가 로터(110)의 베어링 삽입부(117)로 삽입되는 형태로 결합될 수 있다.In this case, the
본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치(100)는 발전기(150)를 포함할 수 있다. 이 발전기(150)는 로터(110)의 회전력에 의해 전기를 생산할 수 있다.Wind collecting type
한편, 발전기(150)는 로터(110)의 회전축(115)과 직접 연결되거나 동력전달수단(155) 예컨대, 체인, 벨트, 기어로 서로 연결되어 로터(110)의 회전 시 발전기(150)를 구동하도록 구성될 수 있으며, 로터(110)의 회전력을 발전기(150)를 구동하기 위한 적당한 회전력으로 변환시키는 감속기에 의해 로터(110)의 회전력이 변환되어 발전기(150)를 구동하도록 구성될 수도 있다.On the other hand, the
이때, 발전기(150)는 지지대(130)의 내부에 설치되는 것이 바람직하며, 발전기(150)의 구성은 공지된 구성이므로 더 상세한 설명은 생략한다.At this time, the
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치(100)는 로터 발전부(170)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, the wind collecting
이 로터 발전부(170)는 발전기(150)와 함께 전기를 생산하여 집풍형 풍력발전장치(100)의 전기의 생산량을 배가시킬 수 있다.The
한편, 로터 발전부(170)는 자력부(171)와 코일부(173)로 구성될 수 있다. On the other hand, the
자력부(171)는 로터(110)의 블레이드(111)에 구비될 수 있으며, 자력부(171)는 N극과 S극의 영구자석(171N,171S)이 로터(110)에 구비된 복수 개의 블레이드(111)에 교대로 예컨대, 어느 하나의 블레이드(111)에 N극의 영구자석(171N)이 구비되면, 인접한 블레이드(111)에는 S극의 영구자석(171S)이 구비되는 형태로 구비될 수 있다.The
이때, 자력부(171)는 블레이드(111)의 하단에 구비될 수 있다.In this case, the
그리고, 코일부(173)는 자력부(171)의 N극과 S극의 영구자석(171N,171S)에 의해 유도전류에 의해 전기가 발생하도록 전기코일이 감긴 권선코일(175)이 내부에 삽입될 수 있다.In addition, the
이때, 코일부(173)는 블레이드(111)에 구비된 자력부(171)와 인접한 부분에서 상호작용하여 전기가 발생하도록 구성될 수 있다.In this case, the
예컨대, 실시예에서와 같이 코일부(173)는 지지대(130)의 상단부(111a)분에서 외측으로 블레이드(111)에 구비된 자력부(171), 즉, N극과 S극의 영구자석(171N,171S)이 설치되는 부분까지 외측으로 연장되도록 원판 형상으로 형성되고, 그 내부에 권선코일(175)이 삽입되는 형태로 구성될 수 있다.For example, as in the embodiment, the
여기서, 권선코일(175)은 코일부(173)의 내부에 복수 개가 방사상으로 구비되는 것이 바람직하다. 이때, 코일부(173)에 삽입되는 권선코일(175)의 개수와 비례하여 전기의 생산량을 향상시킬 수 있다.Here, it is preferable that the plurality of winding
이렇게 구성된 로터 발전부(170)는 블레이드(111)에 바람이 부딪혀 로터(110)가 회전하면, 코일부(173)의 상부로 블레이드(111)에 구비된 N극의 영구자석(171N)과 S극의 영구자석(171S)이 교대로 지나게 되고, 이로 인해 코일부(173)에 내장된 권선코일(175)에서 N극과 S극의 영구자석(171N,171S)과 함께 상호작용하여 유도전류를 발생시키는 형태로 전기를 생산하게 된다.
When the
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명한다.The operation and effect between the above-described respective constitutions will be described.
본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치(100)는 블레이드(111)의 일면에 집풍 포인트(113)를 향해 오목하게 형성되는 블레이드(111)가 회전축(115)을 중심으로 회전축(115)의 둘레를 따라 일정간격 이격되어 복수 개가 구비된다.In the wind turbine-type
이때, 블레이드(111)는 회전축(115)에 탈착 가능하도록 블레이드(111)의 결합돌기(111d)가 회전축(115)의 결합홈(115a)에 끼워지는 형태로 서로 결합되고, 회전축(111)의 상단에는 회전축(115)에서 블레이드(111)의 이탈을 방지하는 고정커버(119)가 설치된다.At this time, the
그리고, 로터(110)는 지지대(130)의 상부에 설치되며, 지지대(130)와 로터(110)의 사이에는 베어링(BR)이 베어링 삽입부(117)에 설치되어 지지대(130)에서 로터(110)의 회전을 원활히 한다.And, the
아울러, 로터(110)의 하단 더 구체적으로는 블레이드(111)의 하단에 N극과 S극의 영구자석(171N,171S)이 교대로 구비되는 자력부(171)와, 지지대(130)의 상단 즉, 블레이드(111)의 자력부(171)가 구비된 부분까지 연장되어 권선코일(175)이 내장된 코일부(173)를 포함하는 로터 발전부(170)가 구비된다.In addition, the lower end of the
이렇게 구성된 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전기(150)는 블레이드(111)에 바람이 부딪히게 되면, 바람이 블레이드(111)의 오목한 부분에 가이드되어 집풍 포인트(113)로 모이고, 이 집풍 포인트(113)로 집중된 바람의 힘에 의해 로터(110)가 회전하게 된다.When the wind-type
그리고, 로터(110)가 회전하면, 로터(110)의 회전축(115)과 동력전달수단(155)으로 연결된 발전기(150)를 구동하는 형태로 전기를 생산한다.Then, when the
한편, 로터(110)의 회전 시 지지대(130)에 구비된 코일부(173)의 상부를 블레이드(111)에 구비된 S극과 N극의 영구자석(171S,171N)이 교대로 지나면서 코일부(173)에 내장된 권선코일(175)과 상호작용에 의해 유도전류가 발생되어 발전기(150) 외에 코일부(173)에서도 전기를 생산하게 된다.Meanwhile, when the
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 집풍형 풍력발전장치(100)는 집풍 포인트(113)에 바람을 집중시켜 로터(110)를 회전시킴으로써, 바람의 세기와 상관 없이 예컨대, 바람이 많이 불지 않는 도심지와 같은 장소에도 설치하여 전기의 생산이 가능하고, 작은 바람뿐만 아니라 다양한 방향에서 부는 바람에도 로터(110)를 용이하게 회전시킬 수 있다.Therefore, the wind-wind-type
또한, 발전기(150) 외에 로터 발전부(170)에서 발전할 수 있기 때문에 전기의 생산량을 더욱 증대시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the
또한, 회전축(115)에 블레이드(111)가 탈착 가능하게 결합되어 블레이드의 파손 시 교체가 용이하고, 바람의 량에 따라 블레이드(111)의 설치 개수를 조절할 수 있다.
In addition, the
이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the scope of the present invention is not limited thereto, and it is recognized that the present invention is easily changed and equivalent by those skilled in the art to which the present invention pertains. Includes all changes and modifications to the scope of the matter.
100: 집풍형 풍력발전장치 110: 로터
111: 블레이드 111a: 상단부
111b: 곡선부 111c: 하단부
111d: 결합돌기 113: 집풍 포인트
115: 회전축 115a: 결합홈
117: 베어링 삽입부 119: 고정커버
130: 지지대 131: 돌출부
133: 받침대 150: 발전기
155: 동력전달수단 170: 로터 발전부
171: 자력부 171N: N극의 영구자석
171S: S극의 영구자석 173: 코일부
175: 권선코일 BR: 베어링 100: wind turbine 110: rotor
111:
111b:
111d: Combined protrusion 113: Wind-up point
115: rotating
117: bearing insert 119: fixed cover
130: support 131: protrusion
133: pedestal 150: generator
155: power transmission means 170: rotor generator
171:
171S: permanent magnet of S pole 173: coil part
175: winding coil BR: bearing
Claims (11)
상기 로터를 지면으로부터 상부로 이격시키는 지지대,
상기 지지대에 설치되어 상기 로터의 회전력에 의해 회전하여 전기를 발생하는 발전기를 포함하고,
상기 블레이드의 일면은 상기 블레이드에 부딪힌 바람이 상기 블레이드에 구비된 집풍 포인트로 집중되도록 상기 집풍 포인트를 향해 오목하게 형성되며,
상기 복수 개의 블레이드에 구비되어 자력을 발생시키는 자력부와, 상기 지지대에 구비되어 상기 자력부와 상호작용으로 유도전류를 발생시켜 발전하는 코일부를 포함하는 로터 발전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.A rotor for radially arranged around the central axis of rotation and the wind to hit the blade to rotate the rotation axis,
A support for separating the rotor from the ground upwards,
It is installed on the support and includes a generator for generating electricity by rotating by the rotational force of the rotor,
One surface of the blade is formed concave toward the wind collecting point so that the wind hit the blade is concentrated to the wind collecting point provided on the blade,
And a rotor power generation unit including a magnetic force unit provided in the plurality of blades to generate magnetic force, and a coil unit provided in the support to generate an induced current in interaction with the magnetic force unit to generate power. Wind power generator.
상기 집풍 포인트는
상기 블레이드의 좌우 길이방향의 중앙을 중심으로 상기 회전축이 위치되는 방향으로 치우치도록 위치되고, 상기 블레이드의 상하 폭의 중앙 부분에 위치되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The wind blowing point
The wind turbine type wind turbine generator, characterized in that it is positioned to be inclined in the direction in which the rotating shaft is positioned about the center of the left and right longitudinal direction, and is located in the central portion of the upper and lower widths of the blade.
상기 블레이드는 2n 개(여기서, n은 0을 제외한 자연수)로 구비되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The wind turbine wind turbine generator, characterized in that the blade is provided with 2 n pieces (where n is a natural number except 0).
상기 블레이드는
상기 회전축의 상단부분에서 외측으로 끝단이 상향되는 상단부,
상기 상단부의 외측 끝단에서 회전축이 위치되는 방향으로 하향 곡선지도록 형성되는 곡선부, 및
상기 곡선부의 끝단에서 연장되어 상기 회전축과 연결되는 하단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The blade is
An upper end of which the end is upwardly outward from the upper end of the rotating shaft,
Curved portion formed to be curved downward in the direction in which the rotation axis is located at the outer end of the upper end,
Wind collecting device, characterized in that it comprises a lower end extending from the end of the curved portion connected to the rotating shaft.
상기 로터의 하단에는
상기 지지대에서 상기 로터의 회전을 원활히 하는 베어링이 삽입되는 베어링 삽입부가 구비되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
At the bottom of the rotor
Wind collecting type wind turbine generator, characterized in that the bearing insertion portion is inserted into the bearing is inserted into the support to facilitate the rotation of the rotor.
상기 자력부는
N극의 영구자석과 S극의 영구자석을 포함하고, 상기 N극의 영구자석과 상기 S극의 영구자석은 상기 복수 개의 블레이드에 교대로 설치되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The magnetic portion
And a permanent magnet of the N pole and a permanent magnet of the S pole, wherein the permanent magnet of the N pole and the permanent magnet of the S pole are alternately installed on the plurality of blades.
상기 코일부는
전기코일이 감겨진 형태의 권선코일이 상기 회전 축을 중심으로 방사상으로 복수 개가 설치되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
The coil unit
Wind-up wind power generator, characterized in that a plurality of winding coils of the type wound around the coil is installed radially around the rotation axis.
상기 회전축에는 결합홈이 형성되고, 상기 블레이드에는 결합돌기가 형성되어 상기 결합홈에 상기 결합돌기가 끼워지는 형태로 상기 블레이드가 상기 회전축에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.The method of claim 1,
A coupling groove is formed in the rotation shaft, and the blade is formed with a coupling protrusion, the wind turbine type wind turbine generator, characterized in that the blade is detachably coupled to the rotating shaft in the form of fitting the coupling protrusion to the coupling groove.
상기 결합홈은
상기 회전축에 상기 블레이드의 설치될 개수보다 더 많은 개수로 형성되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.10. The method of claim 9,
The coupling groove
Wind collecting type wind turbine generator, characterized in that formed in the rotation shaft more than the number of the blades to be installed.
상기 회전축에는
상기 회전축에 결합된 상기 블레이드의 이탈을 방지하는 고정커버가 설치되는 것을 특징으로 하는 집풍형 풍력발전장치.10. The method of claim 9,
The rotation axis
Wind-up wind power generator, characterized in that the fixing cover is installed to prevent the separation of the blade coupled to the rotating shaft.
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