KR101083997B1 - Wing of Variable pitch contorl - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가변피치제어식 다익형 풍차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 설정치 풍속에서 제어익에 의해 주동력 전달익인 가변익의 피치가 제어되어 강풍에서도 안전하게 풍차를 가동할 수 있고, 제어익과 꼬리익의 양력을 로터축에 전달하여 풍차효율을 높일 수 있으며, 상기 제어익과 꼬리익의 가동으로 강풍시에도 풍차의 운전은 중지하지 않아도 되고, 블레이드 단면을 익형(airfoil)으로 제작하여 양력을 향상시키는 특징이 있다.The present invention relates to a variable pitch controlled multi-wheel type windmill, and more particularly, the pitch of the variable wing, which is the main power transmission wing, is controlled by the control blade at the set point wind speed, so that the windmill can be safely operated even in strong winds. It can increase the wind power efficiency by transmitting the lift force to the rotor shaft, and the operation of the control blades and tail blades does not have to stop the operation of the windmill even in strong winds, and the blade cross section is produced by airfoil to improve lift characteristics There is this.

본 발명의 제어방식의 가장 큰 특징은 유압이 아닌 풍력을 이용해 주동력 전달익을 제어하는 방법으로 익으로서 익을 제어하는 다익형 풍차이다.The biggest feature of the control method of the present invention is a multi-wing windmill that controls the blades as a blade in a method of controlling the main power transmission blades using wind power rather than hydraulic pressure.

가변피치제어식 다익형 풍차, 가변익, 제어익, 꼬리익, 로터, 기어박스 Multipitch windmill with variable pitch control, variable wing, control wing, tail wing, rotor, gearbox

Description

가변피치제어식 다익형 풍차{Wing of Variable pitch contorl}Multi pitch windmill with variable pitch control {Wing of Variable pitch contorl}

본 발명은 가변피치제어식 다익형 풍차에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 주동력 전달익인 가변익의 피치가 제어익의 양력에 의해 제어되어 강풍에서도 안전하게 풍차를 가동할 수 있고, 제어익과 꼬리익의 양력을 로터축에 전달되어 풍차효율을 높일 수 있으며, 상기 제어익과 꼬리익의 가동으로 강풍시에도 풍차의 운전은 중지하지 않아도 되고, 블레이드 단면을 익형(airfoil)으로 제작하여 양력을 향상시키는 가변피치제어식 다익형 풍차에 관한 것이다.The present invention relates to a variable pitch controlled multi-wheel type windmill, and more particularly, the pitch of the variable blade, which is the main power transmission blade, is controlled by the lift of the control blade, so that the windmill can be safely operated even in strong winds. Lifting force is transmitted to the rotor shaft to increase the windmill efficiency, the operation of the control blades and tail blades do not need to stop the operation of the windmill even during strong winds, variable pitch to improve the lift by making the blade cross-section (airfoil) A controlled multi-role windmill.

풍차는 일반적으로 수직축형과 수평축형으로 나눌 수 있고 다시 수평축형은 블레이드가 2,3익인 프로펠러형 풍차와 세일윙형 풍차, 네덜란드 풍차, 미국 다익형 풍차 등으로 분류할 수 있다.Windmills are generally divided into vertical and horizontal shafts, and horizontal shafts can be classified into propeller windmills with two or three blades, sailing windmills, Dutch windmills, and US multi-windmills.

다익형 풍차는 양력형 풍차로 전형적인 저회전 대토크의 풍차로 피스톤 펌프와 같은 부하와 잘 맞아 양수 등에 많이 이용된다.The multi-wheel windmill is a lift type windmill, which is a typical low-rotation large-torque windmill.

풍차의 제어방법으로는 가변피치, 익단제어, 실속제어 방식이 있는데 프로펠라형 풍차에서 유압을 이용한 가변피치 제어방식이 가장 많이 이용되고 있다.The control method of the windmill is variable pitch, tip control, stall control method. In the propeller type windmill, the variable pitch control method using hydraulic pressure is most commonly used.

기존의 다익형 풍차는 20매정도의 고정익으로 피치제어가 가능하지 않았고 익형이 아닌 곡면판 블레이드를 이용해 항력계수가 크기 때문에 풍차효율도 떨어지며 강풍에서는 방향타를 접어 운전을 중지해야하는 문제점이 있다.Conventional multi-wing windmills were not capable of pitch control with about 20 fixed blades, and because of the large drag coefficient using curved plate blades rather than airfoils, the windmill efficiency was also lowered.

또한, 국내에서 출원한 겹날개 다익형풍차(출원번호 : 10-2004-0070136, IPC 코드 : F03D 1/06)는 기본 날개판에 가변성 날개판을 결합하여 겹날개를 통해 영각을 조정할 수 있도록 발명되었는데 이는 근본적으로 기본 날개판이 가변피치 되지 않는 문제점이 있다.In addition, the multi-wing multi-wing windmill (application number: 10-2004-0070136, IPC code: F03D 1/06) filed in Korea was invented to adjust the angle of attack through the double wing by combining the variable wing plate with the basic wing plate This is fundamentally a problem that the basic wing is not variable pitch.

따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,

주동력 전달익인 가변익의 피치가 제어익의 양력에 의해 제어되어 강풍에서도 안전하게 풍차를 가동할 수 있고, 제어익과 꼬리익의 양력을 로터축에 전달되어 풍차효율을 높일 수 있으며, 상기 제어익과 꼬리익의 가동으로 강풍시에도 풍차의 운전은 중지하지 않아도 되는 가변피치제어식 다익형 풍차를 제공하는데 목적이 있다.The pitch of the variable wing, which is the main power transmission blade, is controlled by the lift of the control blade, so that the windmill can be safely operated even in strong winds, and the lift force of the control blade and the tail blade can be transmitted to the rotor shaft to increase the windmill efficiency. It is an object of the present invention to provide a variable pitch controlled multi-wind type windmill that does not need to stop the operation of the windmill even in strong wind due to the operation of the tail wing.

또한, 본 발명은 블레이드 단면을 익형(airfoil)으로 제작하여 양력을 향상시키는 가변피치제어식 다익형 풍차를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is another object to provide a variable pitch controlled multi-windmill to improve the lift by making the blade cross-section (airfoil).

상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 제어익에 의해 가변익의 피치를 제어하고, 꼬리익을 통해 풍차의 방향을 제어하는 가변피치제어식 다익형 풍차에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a variable pitch control multi-wheel type windmill for controlling the pitch of the variable blades by the control blades, the direction of the windmill through the tail blades,

바람의 영향으로 입력축을 기준으로 회전되어 양력을 발생시키는 제어익과;A control blade which rotates about the input shaft under the influence of wind and generates lift;

상기 제어익의 입력축이 관통 연결되어 몸통 전체가 회전되는 로터몸체와;A rotor body in which the input shaft of the control blade is connected through and the entire body is rotated;

상기 로터몸체의 외주연에 다수개의 가변익지지대와 피치제어축이 연결되어 로터몸체를 회전시키는 가변익과;A variable blade configured to rotate the rotor body by connecting a plurality of variable blade supports and a pitch control shaft to an outer circumference of the rotor body;

상기 로터몸체와 로터축에 의해 연결되어 상기 로터축이 내부를 관통 형성되고, 상기 로터축의 일단부에 형성되는 베벨기어에 의해 구동축이 수직으로 형성되 며, 외부면 일단부에 방향타가 형성되는 풍차몸체와;The windmill body is connected by the rotor body and the rotor shaft so that the rotor shaft is formed through the inside, and the drive shaft is vertically formed by the bevel gear formed at one end of the rotor shaft, and the rudder is formed at one end of the outer surface. Wow;

상기 풍차몸체의 끝단부에 관통 형성되는 역회전축에 연결되어 로터몸체의 회전과 반대방향으로 회전되는 꼬리익;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가변피치제어식 다익형 풍차에 관한 것이다.It relates to a variable pitch controlled wind turbine type, characterized in that it comprises a; tail tail connected to the reverse rotation shaft formed through the end of the windmill body is rotated in the opposite direction to the rotation of the rotor body.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 가변피치제어식 다익형 풍차는 주동력 전달익인 가변익의 피치가 제어익의 양력에 의해 제어되어 강풍에서도 안전하게 풍차를 가동할 수 있고, 제어익과 꼬리익의 양력을 로터축에 전달되어 풍차효율을 높일 수 있으며, 상기 제어익과 꼬리익의 가동으로 강풍시에도 풍차의 운전은 중지하지 않아도 되는 효과가 있다.As described above, in the variable pitch controlled multi-wheel type windmill of the present invention, the pitch of the variable blade, which is the main power transmission blade, is controlled by the lift of the control blade, so that the windmill can be safely operated even in strong winds. Lifting force is transmitted to the rotor shaft to increase the windmill efficiency, the operation of the control blades and the tail blades, there is an effect that does not need to stop the operation of the windmill even during strong winds.

또한, 본 발명은 블레이드 단면을 익형(airfoil)으로 제작하여 양력을 향상시키는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of improving the lift by making the blade cross-section (airfoil).

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features to achieve the above object.

본 발명은 제어익에 의해 가변익의 피치를 제어하고, 꼬리익을 통해 풍차의 방향을 제어하는 가변피치제어식 다익형 풍차에 있어서,The present invention provides a variable pitch controlled multi-wheel type windmill for controlling the pitch of the variable blades by a control blade and controlling the direction of the windmill through the tail blades.

바람의 영향으로 입력축을 기준으로 회전되어 양력을 발생시키는 제어익과;A control blade which rotates about the input shaft under the influence of wind and generates lift;

상기 제어익의 입력축이 관통 연결되어 몸통 전체가 회전되는 로터몸체와;A rotor body in which the input shaft of the control blade is connected through and the entire body is rotated;

상기 로터몸체의 외주연에 다수개의 가변익지지대와 피치제어축이 연결되어 로터몸체를 회전시키는 가변익과;A variable blade configured to rotate the rotor body by connecting a plurality of variable blade supports and a pitch control shaft to an outer circumference of the rotor body;

상기 로터몸체와 로터축에 의해 연결되어 상기 로터축이 내부를 관통 형성되고, 상기 로터축의 일단부에 형성되는 베벨기어에 의해 구동축이 수직으로 형성되며, 외부면 일단부에 방향타가 형성되는 풍차몸체와;The windmill body is connected by the rotor body and the rotor shaft, the rotor shaft is formed through the inside, the drive shaft is vertically formed by the bevel gear formed at one end of the rotor shaft, the rudder is formed at one end of the outer surface Wow;

상기 풍차몸체의 끝단부에 관통 형성되는 역회전축에 연결되어 로터몸체의 회전과 반대방향으로 회전되는 꼬리익;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is connected to the reverse rotation shaft formed through the end portion of the windmill body is a tail blade which is rotated in the opposite direction to the rotation of the rotor body; characterized in that it comprises a.

이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.

이하 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 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변피치제어식 다익형 풍차를 나타낸 단 면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제어익과 가변익을 나타낸 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피치제어링과 피치제어축의 연결을 나타낸 개략도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변익의 피치 변화를 나타낸 단면도이다.1 is a stage showing a variable pitch controlled multi-wheel type windmill according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front view showing a control blade and a variable blade according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an embodiment of the present invention 4 is a schematic diagram illustrating a connection between a pitch control ring and a pitch control shaft, and FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a pitch change of a variable blade according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 가변피치제어식 다익형 풍차(100)는 제어익(10)에 의해 가변익(20)의 피치를 제어하고, 꼬리익(50)을 통해 풍차의 방향을 제어하는 풍차(100)로써, 제어익(10)과, 가변익(20)과, 로터몸체(30)와, 풍차몸체(40)와, 꼬리익(50)으로 구성된다.As shown in FIG. 1, the variable pitch controlled multi-wheel type windmill 100 of the present invention controls the pitch of the variable blade 20 by the control blade 10, and adjusts the direction of the windmill through the tail blade 50. The windmill 100 to be controlled includes a control blade 10, a variable blade 20, a rotor body 30, a windmill body 40, and a tail blade 50.

상기 제어익(10)은 도 1를 참고하여, 로터헤드(28)에 장착되어 바람의 영향으로 입력축(11)을 기준으로 회전되어 양력을 발생시키는 고정익(고정날개, 이하 날개를 익으로 표현한다.)으로써, 6익 정도이며 풍속을 감지하는 센서(sensor)의 역할과 이 물리량을 가변익(20)에 전달하는 트랜스듀서(transducer)의 역할을 하며 동시에 풍력을 운동에너지로 바꾸어 로터축(41)에 동력을 전달하는 3가지 역할을 동시에 수행한다.The control blade 10 is mounted on the rotor head 28 with reference to FIG. 1, the fixed blade (fixed wings, hereinafter wings to represent a wing to rotate based on the input shaft 11 under the influence of wind to generate lift) 6), it acts as a sensor that senses wind speed and as a transducer that transmits this physical quantity to the variable wing 20, and at the same time converts wind power into kinetic energy and rotates the rotor shaft (41). It simultaneously plays three roles of transmitting power to).

여기서, 상기 제어익(10)의 입력축(11) 끝단부에는 제어익(10)의 작은 힘으로 큰 힘을 발생시키기 위한 기어박스(12)가 더 형성되고, 상기 기어박스(12)는 로터몸체(30)의 내부에 구비되어 반대측에 출력축(13)이 연결된다.Here, the gear box 12 for generating a large force with a small force of the control blade 10 is further formed at the end of the input shaft 11 of the control blade 10, the gear box 12 is a rotor body It is provided inside the 30 and the output shaft 13 is connected to the opposite side.

이때, 입력축(11)은 출력축(13)의 회전 속도의 비는 8 : 1정도이며 회전 속도에 따라 입출력의 힘도 이에 상응하여 제어익(10)이 1바퀴 회전함에 따라 가변익(20)의 피치는 45° 회전한다.At this time, the input shaft 11 has a ratio of the rotational speed of the output shaft 13 is about 8: 1 and the force of the input and output according to the rotational speed also corresponds to the control blade 10 is rotated one turn of the variable blade 20 The pitch rotates 45 °.

그리고, 상기 출력축(13)은 로터몸체(30)의 내부면에 일측이 연결 지지되고, 상기 출력축(13)에는 가변익(20)과 연결되도록 피치제어기어(14)가 형성되며, 스프링(15)이 더 설치된다.In addition, one side of the output shaft 13 is connected to and supported by an inner surface of the rotor body 30, and a pitch control gear 14 is formed at the output shaft 13 to be connected to the variable blade 20, and a spring 15. ) Is installed.

여기서, 상기 스프링(15)은 비틀림 코일 스프링으로 피치제어기어(14)를 통해 피치제어축(22)에 힘을 전달하여 가변익(20)의 피치를 제어하며, 피치제어가 이루어지지 않을 시 가변익(20)을 가변익받침대(25)에 장착시킨다.Here, the spring 15 is a torsion coil spring to control the pitch of the variable blade 20 by transmitting a force to the pitch control shaft 22 through the pitch control gear 14, the variable when the pitch control is not made The blade 20 is mounted on the variable blade support 25.

또한, 상기 스프링(15)은 출력축(13)에 연결된 피치제어기어(14)와 로터몸체(30) 끝부분에 고정되어 상시 비틀림의 힘을 피치제어기어(14)에 전달하여 가변익(20)의 최소 피치 영각을 유지한다.In addition, the spring 15 is fixed to the pitch control gear 14 and the end of the rotor body 30 connected to the output shaft 13 to transmit a constant torque to the pitch control gear 14 to the variable blade 20 Maintain the minimum pitch angle of attack.

이렇듯, 상기 제어익(10)과 스프링(15)의 관계에서, 제어익(10)에서 출력된 토크(양력)는 풍속의 제곱에 비례하며 스프링(15)의 힘은 스프링 탄성계수에 비례하기 때문에 설정 풍속이 스프링의 탄성계수와 일치된 시점에서부터 쉽게 가변익이 제어되며 그 이상의 풍속에서는 제어익(10)의 양력이 스프링의 탄성이 주는 힘보다 크기 때문에 가변익(20)은 최대 피치 영각을 유지한다.As such, in the relationship between the control blade 10 and the spring 15, the torque (lift) output from the control blade 10 is proportional to the square of the wind speed and the force of the spring 15 is proportional to the spring elastic modulus. The variable wing is easily controlled from the point where the set wind speed matches the elastic modulus of the spring. At higher wind speeds, the variable wing 20 maintains the maximum pitch angle because the lift force of the control blade 10 is greater than the force of the spring. do.

또한, 상기 제어익(10)은 기어박스(12)에 동력을 전달하고 다시 기어박스(12)에서 나온 출력 토크는 피치제어기어(14)와 연결된 피치제어축(22)를 통해 가변익(20)의 피치를 제어하는데 피치제어축(22)의 연결된 피치제어링(23)에 의해 모든 가변익(20)이 똑같은 각도로 피치가 제어된다. 이때, 상기 제어익(10)의 양력이 스프링(15)의 탄성이 가진 힘보다 클 경우 그 차만큼의 힘을 피치제어에 이용한다.In addition, the control blade 10 transmits power to the gearbox 12 and the output torque from the gearbox 12 again is the variable blade 20 through the pitch control shaft 22 connected to the pitch control gear 14 The pitch of the variable blades 20 is controlled at the same angle by the connected pitch control ring 23 of the pitch control shaft 22 in order to control the pitch. At this time, when the lift force of the control blade 10 is greater than the force of the elasticity of the spring 15, the force of the difference is used for the pitch control.

따라서, 상기 기어박스(12)의 역할은 제어익(12)의 양력을 큰 힘으로 바꾸어 스프링(15)의 탄성을 쉽게 극복하게 하고 풍속에 따른 가변익(20)의 영각의 변화를 미세하게 유도한다.Accordingly, the role of the gearbox 12 is to change the lift of the control blade 12 to a large force to easily overcome the elasticity of the spring 15 and to induce a change in the angle of attack of the variable blade 20 in accordance with the wind speed finely do.

또한, 상기 제어익(12)의 동력의 전달은 차례로 로터헤드(28), 입력축(11), 기어박스(12), 출력축(13), 로터축(41), 베벨기어(42) 구동축(43)으로 이루어진다.In addition, the transmission of the power of the control blade 12 in order to rotate the rotor head 28, the input shaft 11, the gear box 12, the output shaft 13, the rotor shaft 41, the bevel gear 42 drive shaft 43 )

상기 가변익(20)은 주동력 전달익으로 도 4와 같이 풍속이 일정치가 되면 가변 피치가 이루어져 풍향과 평형하게 되며 이때, 날개가 익형(airfoil)이기 때문에 공기역학적 요소를 제외하곤 더 이상 풍력의 영향을 받지 않는다. The variable blade 20 is a main power transmission blade as the wind speed is a constant value as shown in Figure 4 is made of a variable pitch to be balanced with the wind direction, at this time, because the wing is an airfoil (airfoil) and no longer wind power Is not affected.

여기서, 상기 가변익(20)의 피치의 수는 도 2에 도시한 바와 같이, 18익인데, 피치제어축(22)에 연결되어 피치제어링(23)에 피치가 제어되는 것이 6개 익이고, 상기 피치제어축(22)과 연결되지 않은 것이 12개 익으로 상기 가변익지지대(21), 피치제어축(22), 피치제어링(23) 및 피치연결링(24)에 고정되어 로터축(41)에 동력을 전달하며 가변피치가 없을 시, 도 4에 도시한 피치연결링(24)에 부착되어있는 가변익받침대(25)에 의해 설정치의 영각을 유지한다. 이때, 상기 가변익지지대(21)는 도 1에서처럼, 피치제어링(23)을 로터몸체(30)에 연결해는 주는 역할을 하고, 상기 로터몸체(23)의 전후로 한쌍으로 총 12개로 되어있다.Here, the number of pitches of the variable blade 20 is 18 blades, as shown in Figure 2, the six blades are connected to the pitch control shaft 22, the pitch is controlled in the pitch control ring (23) 12 rotor blades, which are not connected to the pitch control shaft 22, are fixed to the variable blade support 21, the pitch control shaft 22, the pitch control ring 23 and the pitch connecting ring 24, and the rotor shaft. When power is transmitted to the 41 and there is no variable pitch, the angle of setting is maintained by the variable vane 25 attached to the pitch connecting ring 24 shown in FIG. At this time, the variable blade support 21 serves to connect the pitch control ring 23 to the rotor body 30, as shown in Figure 1, a total of 12 in a pair before and after the rotor body 23.

또한, 상기 가변익(20)은 피치제어축(22)을 중심으로 좌우 수풍면적의 차를 두어 돌풍시 피치가 신속히 가변되도록 한다. In addition, the variable blade 20 has a difference in left and right water-receiving area around the pitch control shaft 22 to quickly change the pitch during the gust.

상기 피치제어축(22)은 도 2에서처럼, 피치제어기어(14)와 연결된 6개와 가변익(20) 속에 장착되어 피치제어링(23)과만 연결된 12개로 구성되어 있는데 차례로 피치제어링(23), 가변익(20), 피치연결링(24)과 결합된다.As shown in FIG. 2, the pitch control shaft 22 is comprised of six connected to the pitch control gear 14 and twelve connected to the pitch control ring 23, mounted in the variable blade 20. , Coupled to the variable wing 20, pitch connection ring 24.

그리고, 상기 피치제어링(23)은 도 3에 도시한 바와 같이, 2개가 한 쌍으로 구성되고, 피치제어축(22) 6개의 힘을 남은 12개의 가변익에 전달하는 역할을 하고, 상기 피치제어축(22)에 연결된 피치제어축귀(26)와 고정되어 두 쌍이 서로 반 대 방향으로 회전한다. 이때 상기 피치제어축귀(26)의 회전 각도는 가변익(20)의 영각의 변화 각도와 같으며 제어축연결구(27)는 볼트와 너트로 느슨하게 고정되어 피치제어축귀(26)와 피치제어링(23)의 마찰력을 최소화한다.And, as shown in Figure 3, the pitch control ring 23 is composed of two pairs, and serves to transfer the six forces of the pitch control shaft 22 to the remaining 12 variable blade, the pitch It is fixed to the pitch control shaft 26 connected to the control shaft 22, the two pairs rotate in opposite directions to each other. At this time, the rotation angle of the pitch control shaft 26 is the same as the angle of change of the angle of angle of the variable blade 20, the control shaft connector 27 is loosely fixed with a bolt and nut, pitch control shaft 26 and the pitch control ring ( 23) minimize friction.

또한, 상기 피치연결링(24)은 가변익(20)을 연결하여 풍력이 피치에 주는 양력을 로터몸체(30)에 전달하며 피치제어축(22)이 여기에 연결된다.In addition, the pitch connecting ring 24 is connected to the variable blade 20 to transfer the lift force that the wind power to the pitch to the rotor body 30 and the pitch control shaft 22 is connected thereto.

상기 로터몸체(30)는 제어익(10)의 입력축(11), 출력축(13)이 관통 연결되고 가변익(20)의 가변익지지대(21) 피치제어축(22)이 연결되어 결국 제어익(10)과 가변익(20)의 동력을 받아 몸통 전체가 회전되고, 상기 로터몸체(30)의 회전으로 끝단부에 연결된 로터축(41)에 동력을 전달한다.The rotor body 30 is connected to the input shaft 11, the output shaft 13 of the control blade 10 is connected to the pitch control shaft 22 of the variable blade support 21 of the variable blade 20 is eventually connected to the control blade The entire body is rotated by the power of the 10 and the variable blade 20, and the power is transmitted to the rotor shaft 41 connected to the end portion by the rotation of the rotor body 30.

상기 풍차몸체(40)는 로터몸체(30)와 연결되는 로터축(41)이 몸통의 내부를 관통 형성되고, 상기 로터축(41)의 일단부에 베벨기어(42)가 형성되며, 상기 베벨기어(42)가 연결되어 로터축(41)과는 수직으로 구동축(43)이 형성되고, 상기 구동축(43)은 풍차몸체(40)의 하단부를 관통 형성된다.The windmill body 40 is a rotor shaft 41 connected to the rotor body 30 is formed through the inside of the body, a bevel gear 42 is formed at one end of the rotor shaft 41, the bevel Gear 42 is connected to the drive shaft 43 is formed perpendicular to the rotor shaft 41, the drive shaft 43 is formed through the lower end of the windmill body (40).

여기서, 상기 풍차몸체(40)의 외부면 일단부에는 상,하 2개의 방향타(44)가 형성되고, 상기 방향타(44)는 꼬리익(50)과 함께 풍차몸체(40)가 풍향과 평행하도록 유도하며 로터에서 나오는 후류가 로터의 회전과 반대 방향임을 고려해 소음과 비틀림 힘을 극복할 수 있도록 풍향의 방향을 예상하여 풍차몸체(40)에 비스듬히 설치한다.Here, two upper and lower rudders 44 are formed at one end of the outer surface of the windmill body 40, and the rudder 44 has the tail blade 50 so that the windmill body 40 is parallel to the wind direction. Considering that the wake coming from the rotor is in the opposite direction to the rotation of the rotor, it is installed at an angle to the windmill body 40 to anticipate the direction of the wind direction to overcome the noise and torsional force.

상기 꼬리익(50)은 테일로터(29)에 장착되어 있는 고정익으로 풍차몸체(40)의 끝단부에 관통 형성되는 역회전축(51)에 연결되어 로터몸체(30)의 회전과 반대 방향으로 회전되고, 상기 꼬리익(50)은 풍차몸체(40)의 방향을 제어하는데 제어익(10)을 지나는 후류의 힘을 잘 받을 수 있도록 로터몸체(30)의 회전과 반대 방향으로 회전하게 되어 있으며 바람의 양력은 역변환기어(52)를 통해 로터축(41)에 전달되고 항력은 방향타(44) 역할을 한다.The tail blade 50 is a fixed blade mounted to the tail rotor 29 is connected to the reverse rotation shaft 51 formed through the end of the windmill body 40 to rotate in the opposite direction to the rotation of the rotor body 30 The tail blade 50 is rotated in the opposite direction to the rotation of the rotor body 30 to receive the force of the wake passing through the control blade 10 to control the direction of the windmill body 40 and wind The lift force of is transmitted to the rotor shaft 41 through the inverted gear 52 and the drag acts as a rudder 44.

여기서, 상기 꼬리익(50)의 역회전축(51)에는 꼬리익(50)이 로터몸체(30)의 회전과 반대방향으로 회전되도록 끝단부에 역변환기어(52)가 설치되고, 상기 역회전축(51)에는 구동축(43)을 중심으로 풍차(100)의 균형을 잡아주도록 균형추(53)가 더 설치된다.Here, the reverse rotation shaft 51 of the tail blade 50 is provided with a reverse conversion gear 52 at the end portion such that the tail blade 50 is rotated in a direction opposite to the rotation of the rotor body 30, the reverse shaft ( 51, the balance weight 53 is further installed to balance the windmill 100 around the drive shaft 43.

상기 균형추(53)는 구동축(43)을 중심으로 풍차(100)의 균형을 잡는 역할을 하도록 움직이게 되어 있으며, 상기 꼬리익(50)의 역회전축(51)과 연결되어 회전하면서 자신의 몸체에 운동에너지를 저장하는 효과도 있어 시스템이 원활하게 가동할 수 있도록 도움을 준다.The balance weight 53 is moved to play a role of balancing the windmill 100 around the drive shaft 43, and is connected to the reverse rotation shaft 51 of the tail blades 50 while rotating on its own body It also has the effect of saving energy, helping to keep the system running smoothly.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 가변피치제어식 다익형 풍차를 나타낸 단면도이고, 1 is a cross-sectional view showing a variable pitch controlled multi-windmill according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제어익과 가변익을 나타낸 정면도이고, 2 is a front view showing a control blade and a variable blade according to an embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피치제어링과 피치제어축의 연결을 나타낸 개략도이고, Figure 3 is a schematic diagram showing the connection of the pitch control ring and the pitch control shaft according to an embodiment of the present invention,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 가변익의 피치 변화를 나타낸 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a pitch change of the variable blade according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 제어익 11 : 입력축10: control blade 11: input shaft

12 : 기어박스 13 : 출력축12 gearbox 13 output shaft

14 : 피치제어기어 15 : 스프링14: pitch control gear 15: spring

20 : 가변익 21 : 가변익지지대20: variable wing 21: variable wing support

22 : 피치제어축 23 : 피치제어링22: pitch control shaft 23: pitch control ring

24 : 피치연결링 25 : 가변익받침대24: pitch connection ring 25: variable wing support

26 : 피치제어축귀 27 : 제어축연결구26: pitch control shaft return 27: control shaft connector

28 : 로터헤드 29 : 테일로터28: rotor head 29: tail rotor

30 : 로터몸체 40 : 풍차몸체30: rotor body 40: windmill body

41 : 로터축 42 : 베벨기어41: rotor shaft 42: bevel gear

43 : 구동축 44 : 방향타43: drive shaft 44: rudder

50 : 꼬리익 51 : 역회전축50: tail blade 51: reverse rotation shaft

52 : 역변환기어 53 : 균형추52: inverse transform gear 53: counterweight

100 : 다익형 풍차100: multi-windmill

Claims (5)

제어익(10)에 의해 가변익(20)의 피치를 제어하고, 꼬리익(50)을 통해 풍차(100)의 방향을 제어하는 가변피치제어식 다익형 풍차(100)에 있어서,In the variable pitch controlled multi-role windmill 100, which controls the pitch of the variable blade 20 by the control blade 10 and controls the direction of the windmill 100 through the tail blade 50, 바람의 영향으로 입력축(11)을 기준으로 회전되어 양력을 발생시키는 제어익(10)과;A control blade 10 which rotates about the input shaft 11 under the influence of wind and generates lift; 상기 제어익(10)의 입력축(11)이 관통 연결되어 몸통 전체가 회전되는 로터몸체(30)와;A rotor body 30 through which the input shaft 11 of the control blade 10 is connected through and the entire body is rotated; 상기 로터몸체(30)의 외주연에 다수개의 가변익지지대(21)와 피치제어축(22)이 연결되어 로터몸체(30)를 회전시키는 가변익(20)과;A variable blade 20 for rotating the rotor body 30 by connecting a plurality of variable blade supports 21 and a pitch control shaft 22 to an outer circumference of the rotor body 30; 상기 로터몸체(30)와 로터축(41)에 의해 연결되어 상기 로터축(41)이 내부를 관통 형성되고, 상기 로터축(41)의 일단부에 형성되는 베벨기어(42)에 의해 구동축(43)이 수직으로 형성되며, 외부면 일단부에 방향타(44)가 형성되는 풍차몸체(40)와;The drive shaft is connected by the rotor body 30 and the rotor shaft 41 so that the rotor shaft 41 penetrates the inside, and is formed by a bevel gear 42 formed at one end of the rotor shaft 41. 43 is formed vertically, the windmill body 40 is formed with a rudder 44 at one end of the outer surface; 상기 풍차몸체(40)의 끝단부에 관통 형성되는 역회전축(51)에 연결되어 로터몸체(30)의 회전과 반대방향으로 회전되는 꼬리익(50);을 포함하여 구성되고,It is connected to the reverse rotation shaft 51 formed through the end portion of the windmill body 40, the tail blade 50 is rotated in the opposite direction to the rotation of the rotor body 30; 상기 제어익(10)의 입력축(11) 끝단부에는 제어익(10)의 작은 힘으로 큰 힘을 발생시키기 위한 기어박스(12)가 더 형성되고, 상기 기어박스(12)는 로터몸체(30)의 내부에 구비되어 반대 측에 출력축(13)이 연결되며,At the end of the input shaft 11 of the control blade 10, a gear box 12 for generating a large force with a small force of the control blade 10 is further formed, the gear box 12 is a rotor body 30 It is provided inside of the output shaft 13 is connected to the opposite side, 상기 출력축(13)에는 가변익(20)과 연결되도록 피치제어기어(14)가 형성되고, 스프링(15)이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 가변피치제어식 다익형 풍차.Pitch control gear (14) is formed on the output shaft (13) to be connected to the variable blade (20), and a variable pitch controlled multi-windmill type, characterized in that the spring (15) is further installed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가변익(20)은 익형(airfoil)으로 형성되되, 원주방향으로 이격되어 다수개로 형성되어 상기 다수개의 가변익(20) 사이를 피치연결링(24)에 의해 연결해주고, 상기 피치연결링(24)의 일단부에 연결되는 가변익지지대(21)의 끝단부가 로터몸체(30)의 외부면에 고정되어 가변익(20)이 로터몸체(30)에 지지되며, 상기 다수개의 가변익(20)을 하나로 연결해주어 모든 가변익(20)이 똑같은 각도로 피치가 제어되도록 가변익(20)의 끝단부에 피치제어링(23)이 설치되는 것을 특징으로 하는 가변피치제어식 다익형 풍차.The variable blades 20 are formed in an airfoil, spaced apart in the circumferential direction, and are formed in plural numbers so as to connect the plurality of variable blades 20 by a pitch connection ring 24 and the pitch connection ring ( The end of the variable blade support 21 connected to one end of the 24 is fixed to the outer surface of the rotor body 30 so that the variable blade 20 is supported by the rotor body 30, the plurality of variable blades (20) The variable pitch control type multi-windmill, characterized in that the pitch control ring 23 is installed at the end of the variable blade 20 so that the pitch is controlled at the same angle to all of the variable blade (20). 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 꼬리익(50)의 역회전축(51)에는 꼬리익(50)이 로터몸체(30)의 회전과 반대방향으로 회전되도록 끝단부에 역변환기어(52)가 설치되고, 상기 구동축(43)을 중심으로 풍차(100)의 균형을 잡아주도록 균형추(53)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 가변피치제어식 다익형 풍차.The reverse rotation shaft 51 of the tail blade 50 is provided with a reverse conversion gear 52 at an end portion such that the tail blade 50 is rotated in a direction opposite to the rotation of the rotor body 30, and the drive shaft 43 is rotated. Variable pitch control multi-role windmill, characterized in that the balance weight 53 is further installed to balance the windmill 100 to the center. 삭제delete 삭제delete
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