KR101106205B1 - Aerogenerator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 풍력 발전기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지변환기술인 풍력발전기로 바람을 집중적으로 유입하도록 하는 개별적 구성을 이루는 블레이드를 구비한 집풍관과 상기 집풍관 후방에 바람의 유입을 가속화하는 집중 이젝터를 구성한 이중구조로 풍력 발전 장치로 유입되는 바람의 평균속도를 2배 정도 증가시켜 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 풍력 발전기에 관한 것이다.
The present invention relates to a wind power generator, and more particularly, a wind collecting pipe and a house having blades forming an individual configuration for intensively introducing wind into a wind power generator, which is an energy conversion technology for converting kinetic energy of wind into electrical energy. It is a dual structure that consists of a concentrated ejector that accelerates the inflow of wind behind the wind pipe, and it is related to a wind generator that produces electric energy by the rotational force of wind power by doubling the average speed of the wind flowing into the wind turbine.
일반적으로, 풍력발전기는, 무한정, 무비용의 청정에너지원인 바람을 이용하여 발전할 수 있는 장치로서 발전원별 전력생산단가의 가격경쟁력 향상 및 발전시스템 설치의 소요면적 최소화 등과 같은 원가적측면과, 화석에너지 고갈에 대한 대체에너지원과 지구환경보호라는 사회환경적측면과, 더불어 공급의 안정성, 에너지 수입의 의존도 감소라는 경제적측면을 얻을 수 있기 때문에 보급의 가속화가 일고 있다.In general, the wind power generator is an apparatus capable of generating power using the wind, which is a clean energy source for uninterrupted use. It is accelerating its spread because it provides economic and social aspects such as alternative energy sources and environmental protection for energy depletion, as well as economic stability such as supply stability and reduced dependence on energy imports.
아울러, 종래의 풍력 터빈은 도 1에 도시한 바와 같이 이동하는 공기 스트림(stream)으로 향하는 "로터(rotor)"로 불리우는 프로펠러형 디바이스를 통상적으로 포함한다. 공기가 로터에 부딪힐 때에, 로터가 그 중심에 대하여 회전을 일으키도록 상기 공기는 상기 로터 상에 힘을 발생시킨다. 상기 로터는 기어, 벨트, 체인 또는 다른 수단과 같은 링키지(linkage)를 통하여 발전기 또는 기계적인 디바이스에 연결된다. 상기 터빈은 일반적으로 발전 및 배터리 동력 공급용으로 사용된다. 또한, 이들은 회전 펌프 및/또는 가동 기계부품을 구동하기 위하여 사용된다. 이러한 각 터빈을 서로 및/또는 둘러싸인 환경에서 최소 충격으로 최대 동력 추출을 허용하도록 설계되는 기하학적 패턴(geometricpattern)을 가지고, 다수의 이러한 터빈을 포함하는 대용량의 전기를 발생시키는 "풍력 기지(wind farm)"에서 풍력 터빈을 찾는 것은 매우 흔한 것이다. In addition, conventional wind turbines typically include a propeller type device called a "rotor" that is directed to a moving air stream, as shown in FIG. When air hits the rotor, the air generates a force on the rotor such that the rotor causes rotation about its center. The rotor is connected to a generator or mechanical device through linkages such as gears, belts, chains or other means. The turbine is generally used for power generation and battery power supply. They are also used to drive rotary pumps and / or moving mechanical parts. Each of these turbines has a geometric pattern that is designed to allow maximum power extraction with minimal impact in each other and / or in an enclosed environment and generates a large amount of electricity comprising a large number of such turbines. "Finding a wind turbine is very common.
또한, 풍력발전에 대한 기술은 대한민국 공개특허공보 10-2008-0101338호(수평 원통형 풍력발전기) 외 다수 개시되어 있다.In addition, the technology for wind power is disclosed in the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2008-0101338 (horizontal cylindrical wind power generator) and many more.
도 2을 참조하여 전술한 선행문헌을 살피면, 바람의 에너지를 최대로 활용하기 위하여 지표로부터 높은 곳에서 바람을 유도하는 스테이터를 구비한 풍력발전기를 개시하고 있다. Referring to FIG. 2, the above-described prior document discloses a wind power generator having a stator for inducing wind at a high place from the surface in order to maximize the energy of the wind.
위 종래기술은 스테이터를 통하여 바람의 유입량은 어느 정도 개선할 수 있으나, 유입된 바람의 속도를 높이기에는 어려운 베인으로 구성되어, 바람의 속도를 높이기 위하여 반드시 지표로부터 높은 곳에 설치되어야 하는 문제점이 있다. The prior art can improve the amount of wind through the stator to some extent, but is composed of vanes difficult to increase the speed of the introduced wind, there is a problem that must be installed at a high place from the surface to increase the speed of the wind.
또한 상기와 같은 구성의 풍력발전기가 건물 상부, 도로변 또는 인구 밀집지역에 설치되는 경우 블레이드 파손시 블레이드의 파편이 날아가 인명 및 물적 피해가 발생하게 되는 문제점이 있었다.
In addition, when the wind turbine having the above configuration is installed in the upper part of the building, on the roadside, or in a densely populated area, there is a problem in that blade fragments fly off, causing damage to life and property.
상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지변환기술인 풍력발전기로 바람을 집중적으로 유입하도록 하는 개별적 구성을 이루는 블레이드를 구비한 집풍관과 상기 집풍관 후방에 바람의 유입을 가속화하는 집중 이젝터를 구성한 이중구조로 풍력 발전 장치로 유입되는 바람의 평균속도를 2배 정도 증가시켜 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 풍력 발전기를 제공함에 있다.
An object of the present invention for solving the problems according to the prior art, and the wind collecting pipe having a blade to form an individual configuration to intensively introduce the wind to the wind power generator which is an energy conversion technology for converting the kinetic energy of the wind into electrical energy and It is a dual structure that consists of a concentrated ejector to accelerate the inflow of wind in the rear of the wind collecting pipe to increase the average speed of the wind flowing into the wind power generator about 2 times to provide an electrical generator that produces electrical energy by the rotational force of the wind. .
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 풍력발전기는, 지면에 안착을 이루면서 수직으로 설치되는 수직 주축과; 상기 주축 상부에서 수평형태를 이루고, 전, 후방이 개방되되, 전방의 개방 직경 보다 후방의 개방 직경이 더 넓게 소정각도로 테이퍼진 형태로 넓어지는 관경을 이루어 유입되는 바람을 빠른 바람으로 가속하는 집풍관과; 상기 집풍관의 후방 외주연을 소정 부분으로 내삽하는 결합을 이루되, 소정 각도로 테이퍼진 형태의 팔각형 구조로 주위의 바람을 유입시켜 풍속을 가속화하는 공기확산기 및 방향 조정하는 방향타 역활은 하는 집풍 이젝터와; 상기 집풍관 내부 전 후측으로 각각 개별적 구조를 이루어 유입되는 바람에 회전하는 블레이드와; 상기 블레이드가 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 발전기; 로 이루어진다.Wind turbine of the present invention for solving the above technical problem, and the vertical main shaft is installed vertically while making a seat on the ground; A house that forms a horizontal shape in the upper part of the main shaft and opens in front and rear, and has a diameter that is wider in a tapered form at a predetermined angle so that the rear opening diameter is wider than the front opening diameter. An upwind tube; Combining the rear outer periphery of the wind collecting pipe to a predetermined portion, but the octagonal structure of the tapered shape at a predetermined angle, the air diffuser to accelerate the wind speed by introducing the surrounding wind and the directional rudder to adjust the direction Wow; Blades that rotate in the wind flowing in and out of the individual front and rear sides of the wind pipe; A generator in which the blade produces electrical energy by the rotational force of wind power; .
바람직하게, 상기 블레이드는, 집풍관 내부 중심에 위치하도록 블레이드 중심축을 중심으로 외면에 방사형으로 설치되어 일단은 중심축에 고정되고, 타단은 집풍관 내벽에 고정되어 블레이드를 고정하는 지지대로 구성되는 것을 더 포함한다.Preferably, the blades are radially installed on the outer surface of the blade center axis so as to be located in the center of the wind pipe, one end is fixed to the central axis, the other end is fixed to the inner wall of the wind pipe is configured as a support for fixing the blade It includes more.
바람직하게, 상기 블레이드는, 중심축에 고정되어 방사형태를 이루는 날개가 중심축 측의 폭이 상부 폭 보다 좁게 형성한 날개 모양을 가지는 것을 더 포함한다.Preferably, the blade further includes a blade having a wing shape that is fixed to the central axis to form a radial shape of the central axis side narrower than the upper width.
바람직하게, 상기 블레이드는, 바람의 세기를 측정하는 풍속계의 신호에 따라 상기 블레이드를 회전시키는 블레이드 회전수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Preferably, the blade is characterized in that it comprises a blade rotating means for rotating the blade in accordance with the signal of the anemometer for measuring the intensity of the wind.
바람직하게, 상기 블레이드 회전수단은, 바람의 세기에 따라 회전각도를 조절하도록 블레이드의 회전각이 변화되도록 제어신호에 따라 회전동력을 발생시키는 액츄에이터와; 상기 액츄에이터로부터 동력을 전달받아 중심축의 외주면에 형성된 다수의 기어; 로 이루어진 것을 더 포함한다.Preferably, the blade rotation means, the actuator for generating a rotational power in accordance with the control signal to change the rotation angle of the blade to adjust the rotation angle in accordance with the strength of the wind; A plurality of gears formed on an outer circumferential surface of a central shaft by receiving power from the actuator; It further comprises of.
바람직하게, 상기 블레이드 회전수단은, 액츄에이터에 결합되어 회전되도록 끼워진 제1기어와; 상기 제1기어에 맞물려 회전하는 제2기어와; 상기 제2기어의 축에 결합되어 소정반경으로 좌우 회전이동하는 제1베벨기어와; 상기 제2베벨기어에 회전가능하도록 설치되는 블레이드 각각의 회전축에 마련된 제2베벨기어;로 구성된 것을 더 포함한다.Preferably, the blade rotation means, the first gear is coupled to the actuator to be rotated; A second gear that meshes with the first gear and rotates; A first bevel gear coupled to a shaft of the second gear to move left and right in a predetermined radius; And a second bevel gear provided on a rotation shaft of each of the blades rotatably installed on the second bevel gear.
바람직하게, 상기 블레이드 회전수단은, 액츄에이터 동작에 회전하는 제1기어가 제2기어를 회전시키고, 상기 제2기어는 제1베벨기어를 회전하여 블레이드 각각으로 마련된 제2베벨기어가 회전하여 블레이드 전체가 동시에 소정각도로 회전변경하는 것을 더 포함한다.Preferably, the blade rotation means, the first gear that rotates in the actuator operation to rotate the second gear, the second gear is rotated the first bevel gear to rotate the second bevel gear provided by each of the blades the whole blade May further include changing the rotation at a predetermined angle at the same time.
바람직하게, 상기 블레이드 회전수단은, 동력모터와 연결되어 회전하는 허브와; 상기 허브에 결합되어 소정반경으로 원심력 회전하는 추와; 상기 추의 일단에 구성된 제3기어와; 상기 추의 원심력으로 축의 바깥으로 이동하면서 회전가능하도록 설치되는 제3베벨기어와; 상기 제3베벨기어에 회전가능하도록 설치되는 블레이드 각각의 회전축에 마련된 제4베벨기어;로 구성된 것을 더 포함한다.Preferably, the blade rotating means, the hub is connected to the power motor to rotate; A weight coupled to the hub to rotate the centrifugal force to a predetermined radius; A third gear configured at one end of the weight; A third bevel gear installed to be rotatable while moving out of the shaft by the centrifugal force of the weight; And a fourth bevel gear provided on a rotation shaft of each of the blades rotatably installed on the third bevel gear.
바람직하게, 상기 허브의 회전이 추의 원심력을 만들어 내고 추가 축의 바깥으로 이동하면서 제3기어를 일정량 만큼 회전시키며, 상기 제3기어는 제3베벨기어를 회전시키고, 제3베벨기어는 블레이드의 제4베벨기어를 회전시켜 블레이드의 각도가 조정되는 것을 더 포함한다.Preferably, the rotation of the hub generates a centrifugal force of the weight and rotates the third gear by a certain amount while moving out of the additional axis, the third gear rotates the third bevel gear, and the third bevel gear is the first Rotating the four bevel gears further includes adjusting the angle of the blade.
바람직하게, 상기 주축과 집풍관에는 LED 광고판넬이 부착된 것을 더 포함한다.
Preferably, the main shaft and the wind pipe further comprises an LED advertising panel attached.
상술한 바와 같은 본 발명은, 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지변환기술인 풍력발전기로 바람을 집중적으로 유입하도록 하는 개별적 구성을 이루는 블레이드를 구비한 집풍관과 상기 집풍관 후방에 바람의 유입을 가속화하는 집중 이젝터를 구성한 이중구조로 풍력 발전 장치로 유입되는 바람의 평균속도를 2배 정도 증가시켜 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산하도록 유도할 수 있는 효과를 갖는다.
The present invention as described above, the wind collecting pipe having a separate configuration to the wind intensive energy flow into the wind power generator which is an energy conversion technology for converting the kinetic energy of the wind into electrical energy and the inflow of wind behind the wind collecting pipe The dual structure consisting of a concentrated ejector to accelerate the wind speed increases the average speed of the wind flowing into the wind turbine by about two times, leading to the production of electrical energy by the rotational force of the wind.
도 1 및 도 2는 종래의 풍력발전기를 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전기에 대한 전체 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 풍력 발전기의 집풍관을 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 풍력 발전기의 집풍 이젝터를 도시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 후방을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 풍력 발전기 바람의 흐름을 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 블레이드 제1실시시예를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명에 따른 풍력 발전기의 블레이드 제2실시시예를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명에 따른 풍력 발전기의 LED 광고판넬 구성을 도시한 도면.1 and 2 is a view showing a conventional wind power generator.
Figure 3 is an overall configuration diagram for a wind generator according to the present invention.
4 is a view showing a wind pipe of the wind power generator according to the present invention.
5 is a view illustrating a wind ejector of a wind generator according to the present invention;
6 shows the rear of a wind generator according to the invention.
7 is a view showing the flow of wind generator wind according to the present invention.
8 is a view showing a blade first embodiment of the wind generator according to the present invention.
9 is a view showing a second embodiment of the blade of the wind generator according to the present invention.
10 is a view showing a LED advertising panel configuration of a wind generator according to the present invention.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은,The present invention for achieving the above object,
지면에 안착을 이루면서 수직으로 설치되는 수직 주축과;A vertical main shaft installed vertically while seating on the ground;
상기 주축 상부에서 수평형태를 이루고, 전, 후방이 개방되되, 전방의 개방 직경 보다 후방의 개방 직경이 더 넓게 소정각도로 테이퍼진 형태로 넓어지는 관경을 이루어 유입되는 바람을 빠른 바람으로 가속하는 집풍관과;A house that forms a horizontal shape in the upper part of the main shaft and opens in front and rear, and has a diameter that is wider in a tapered form at a predetermined angle so that the rear opening diameter is wider than the front opening diameter. Windpipe;
상기 집풍관의 후방 외주연을 소정 부분으로 내삽하는 결합을 이루되, 소정 각도로 테이퍼진 형태의 팔각형 구조로 주위의 바람을 유입시켜 풍속을 가속화하는 공기확산기 및 방향 조정하는 방향타 역활은 하는 집풍 이젝터와;Combining the rear outer periphery of the wind collecting pipe to a predetermined portion, but the octagonal structure of the tapered shape at a predetermined angle, the air diffuser to accelerate the wind speed by introducing the surrounding wind and the directional rudder to adjust the direction Wow;
상기 집풍관 내부 전 후측으로 각각 개별적 구조를 이루어 유입되는 바람에 회전하는 블레이드와;Blades that rotate in the wind flowing in and out of the individual front and rear sides of the wind pipe;
상기 블레이드가 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 발전기; 로 이루어진 풍력발전기를 제공함으로써 달성하였다.A generator in which the blade produces electrical energy by the rotational force of wind power; Achieved by providing a wind turbine consisting of.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, 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 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, they can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be various equivalents and variations.
도 3은 본 발명에 따른 풍력 발전기에 대한 전체 구성도이다.3 is an overall configuration diagram of a wind generator according to the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력 발전기는 바람의 운동에너지를 전기에너지로 변환하는 에너지변환기술인 풍력발전기로 바람을 집중적으로 유입하도록 하는 개별적 구성을 이루는 블레이드(140)를 구비한 집풍관(120)과 상기 집풍관(120) 후방에 바람의 유입을 가속화하는 집풍 이젝터(130)를 구성한 이중구조로 풍력 발전 장치로 유입되는 바람의 평균속도를 2배 정도 증가시켜 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 것이다.As shown, according to the present invention The wind generator is a
이러한, 상기 풍력 발전기는 크게 주축(110)과 집풍관(120), 집풍 이젝터(130), 블레이드(140), 발전기(170)로 구성된다.Such, the wind generator is largely composed of the
먼저, 상기 주축(110)은 풍력발전기가 지면에 안착을 이루면서 소정의 높이로 수직 설치되도록 한다.First, the
이때, 상기 주축(110)은 내부에 발전기(170)를 구비하며 블레이드(140)가 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 낸다.At this time, the
상기 발전기(170)는 생산하면서 구성될 수 있는 축전기에 전기에너지를 비축하고 필요한 곳으로 공급하게 된다.The
아울러, 상기 주축(110)의 상부에는 수평하게 집풍관(120)이 놓여지게 된다.In addition, the top of the
상기 집풍관(120)은 도 4에 도시한 바와 같이 주축(110) 상부에서 수평형태를 이루고, 전, 후방이 개방되되 전방의 개방 직경 보다 후방의 개방 직경이 더 넓게 형성된다.As shown in FIG. 4, the
상기 집풍관(120)은 전방에서 수평 길이방향으로 일정한 관경으로 이어지면서 후방 측에서 소정 각도로 테이퍼진 형태로 넓어지는 관경을 이루어 속도의 바람을 빠른 바람으로 가속하는 형태를 가진다.The
상기 집풍관(120)은 전방으로 인입되는 바람이 내부를 통과하여 후방으로 배출되는 구조이다.The
이때, 집풍관(120)은 후방이 테이퍼진 형태로 바람의 배출 속도를 증가시키게 된다.At this time, the
이는 벤츄리 효과(Venturi effect)을 이용하여 바람의 효율을 최대화할 수 있다. This can maximize the efficiency of the wind by using the Venturi effect (Venturi effect).
상기 벤츄리 효과는 집풍관(120)의 전방(입구)에서 후방(출구)으로 유체가 흐리게 함으로써 유체 속에서 벤츄리 효과에 의해 유체 속도를 증가시키고, 속도에 의해 블레이드(140)가 빠른 회전을 하여 에너지를 생산하도록 한다.The venturi effect is to increase the fluid velocity by the venturi effect in the fluid by blurring the fluid from the front (inlet) to the rear (outlet) of the
또한, 상기 집풍관(120)의 후방 외주연에 소정 부분으로 집풍 이젝터(130)가 내삽하는 결합을 이루도록한다.In addition, the
상기 집풍 이젝터(130)는 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 주위의 바람을 유입시켜 풍속을 가속화하는 것이다.The
상기 집풍 이젝터(130)는 집풍관(120)의 후방에 결합되되, 소정 각도로 테이퍼진 형태이면서 팔각형 구조를 이룬다.The
상기 집풍 이젝터(130)는 집풍관(120)과 결합을 이루면서 집풍 이젝터(130) 전방측에 소정의 공간이 형성되어 바람이 유입되도록 한다.The
즉, 상기 집풍 이젝터(130)의 전방과 집풍관(120)의 외주면 사이에 소정의 이격공간인 유입공(132)이 형성되도록 결합을 이룬다.That is, the
그리고, 상기 유입공(132)으로 유입된 바람은 집풍관(120)과 집풍 이젝터(130) 틈 공간을 이동하면서 바람의 유속이 빠르게 진행된다.The wind flows into the
도 7에 도시한 바와 같이, 이는 외부의 넓은 공간에 존재하는 바람이 좁은 공간으로 형성된 유입공(132)으로 유입되면서 틈 공간을 지나 급격한 속도로 배출되는 것으로 유입공(132)으로 인입되면서 진공이 형성되고 입구 부분에서는 주위 바람을 집풍하는 현상이 발생한다.As shown in FIG. 7, the vacuum is introduced into the
여기서, 상기 집풍 이젝터(130)는 공기확산기 역할로 바람이 부는 방향을 향하게 되는 방향타 역할을 한다.Here, the
이때, 풍력 발전기는 주축(110)의 상부에 집풍관(120)이 수평하게 놓여지면서 주축(110)과 집풍관(120)이 접하게 되는 부분에 집풍관(120)이 회전 가능하도록 베어링(112)을 설치한다.At this time, the wind generator is placed on the upper part of the
상기 베어링(112)은 바람의 방향에 따라 집풍관(120)이 회전될 수 있도록 방향 전환 기능을 갖는다.The
이렇게, 바람을 집풍하게 되고, 집풍관(120)으로 유입되어 내부에 구성된 블레이드(140)는 회전을 한다.Thus, the wind is collected, the
상기 블레이드(140)는 집풍관(120) 내부 전 후측으로 각각 개별적 구조를 이루어 유입되는 바람에 회전하는 것이다.The
상기 블레이드(140)는 집풍관(120) 내부 중심에 위치하도록 블레이드(140) 중심축을 중심으로 외면에 방사형으로 설치되어 일단은 중심축에 고정되고, 타단은 집풍관(120) 내벽에 고정되어 블레이드(140)를 고정하는 지지대(144)로 고정을 이룬다.The
이때, 상기 블레이드(140)는 중심축에 고정되어 방사형태를 이루는 날개가 중심축(142) 측의 폭이 상부 폭 보다 더 좁게 형성한 날개 모양을 가지는 것이다.At this time, the
한편, 본 발명의 풍력 발전기는 집풍관(120) 일측에 풍속계를 설치하여 제어신호에 따라 블레이드(140) 각을 조절할 수 있도록 한다.On the other hand, the wind generator of the present invention by installing an anemometer on one side of the
이는 태풍 등의 강풍으로 인하여 블레이드(140) 파손을 방지하기 위한 것으로 블레이드(140) 각이 직각상태로 변환되도록 한다.This is to prevent the
블레이드(140)의 전,후측 중심축(142)의 일측면에 기어리스 형태의 발전기(170a)를 설치하여 생산된 전기 에너지를 축적할 수 있다. The gearless generator 170a may be installed on one side of the front and
상기 블레이드(140)는 도 8에 도시한 바와 같이 제어신호에 따라 블레이드(140)에 내포된 기어장치가 가동되고, 18m/sec 강풍일 때는 90도로 접히고, 약풍일 때는 원래 상태로 복귀하도록 할 수 있다.As shown in FIG. 8, the
아울러, 상기 블레이드(140)는 바람의 세기를 측정하는 풍속계의 신호에 따라 상기 블레이드를 회전시키는 블레이드 회전수단을 포함한다.In addition, the
상기 블레이드 회전수단에 의한 블레이드(140) 각도 조정의 제1실시예를 설명한다.A first embodiment of the angle adjustment of the
도 8에 도시한 바와 같이 상기 블레이드 회전수단은 동력을 발생하는 액츄에이터(152)와 블레이드(140)를 회전시키는 다수의 기어(158)들로 구성된다.As shown in FIG. 8, the blade rotating means includes an
상기 액츄에이터(152)는 바람의 세기에 따라 회전각도를 조절하도록 블레이드(140)의 회전각이 변화되도록 제어신호에 따라 회전동력을 발생시킨다.The
상기 액츄에이터(152)로부터 동력을 전달받아 중심축의 외주면에 형성된 다수의 기어(158)로 이루어진다.Receives power from the
상기 블레이드 회전수단은 액츄에이터(152)의 회전에 회전하는 기어(158)들 중 액츄에이터(152)에 결합되어 회전되도록 끼워진 제1기어(153)와 상기 제1기어(153)에 맞물려 회전하는 제2기어(154)와 상기 제2기어(154)의 축에 결합되어 소정반경으로 좌우 회전이동하는 제1베벨기어(155)와 상기 제2베벨기어(156)에 회전가능하도록 설치되는 블레이드(140) 각각의 회전축에 마련된 제2베벨기어(156)로 구성된다.The blade rotation means is engaged with the
즉, 상기 액츄에이터(152) 동작에 회전하는 제1기어(153)가 제2기어(154)를 회전시키고, 상기 제2기어(154)는 제1베벨기어(155)를 회전하여 블레이드(140) 각각으로 마련된 제2베벨기어(156)가 회전하여 블레이드(140) 전체가 동시에 소정각도로 회전변경하는 것이다.That is, the
상기 블레이드 회전수단은 블레이드(140)들의 각도를 동시에 조절하도록 기어(158)들로 맞물려 있고, 조작에 의해 블레이드(140)들의 각도를 동시에 조절하도록 다양한 기어(158)들의 조합으로 이루어질 수 있으며, 일례로 본 실시예에서는 블레이드(140) 각각에 마련되는 제2베벨기어(156)와, 제2베벨기어(156) 각각에 기어 결합됨과 아울러 회전 가능하도록 설치되는 제2베벨기어(156)로 구성된다.The blade rotation means is engaged with the
또한, 본 발명의 블레이드 회전수단으로는 제2실시예로 도 9에 도시한 바와 같이 동력모터와 연결되어 회전하는 허브(162)와 상기 허브(162)에 결합되어 소정반경으로 원심력 회전하는 추(163)와 상기 추(163)의 일단에 구성된 제3기어(164)와 상기 추(163)의 원심력으로 축의 바깥으로 이동하면서 회전가능하도록 설치되는 제3베벨기어(165)와 상기 제3베벨기어(165)에 회전가능하도록 설치되는 블레이드(140) 각각의 회전축에 마련된 제4베벨기어(166)로 구성된다.In addition, in the blade rotating means of the present invention, as shown in FIG. 9, the
즉, 상기 허브(162)의 회전이 추(163)의 원심력을 만들어 내고 추(163)가 축의 바깥으로 이동하면서 제3기어(164)를 소정범위로 회전시키며, 상기 제3기어(164)는 제3베벨기어(165)를 회전시키고, 제3베벨기어(165)는 블레이드(140)의 제4베벨기어(166)를 회전시켜 블레이드(140)의 각도가 조정되는 것이다.That is, the rotation of the
상기 허브(162)에는 블레이드(140)가 외주연을 따라 다수로 배열되어 장착된다.The
제4베벨기어(166)는 블레이드(140) 각각의 축에 마련되어 허브(162)에 설치된다.The
상기 허브(162)는 블레이드(140)가 이탈되지 않도록 고정한 것으로 이로 인해 모든 블레이드(140)의 각도가 한치의 오차도 없이 정확하게 조립되도록 함과 아울러 블레이드(140)가 균일성을 유지하기 위한 바란스를 고려할 필요가 없도록 한다. The
한편, 제3베벨기어(165)는 가장자리에 제4베벨기어(166)와 결합되어 회전력을 모든 제4베벨기어(166)에 전달한다.Meanwhile, the
허브(162)에 결합된 추(163)를 통해서 제3기어(164)를 회전시킴으로써 제3베벨기어(165)를 회전시키고, 이로 인해 제4베벨기어(166)의 회전량 또는 회전각도에 상응하여 블레이드(140)의 각도를 용이하고도 정확하게 조절할 수 있다. The
이와 같이, 블레이드(140)의 각도를 조절하기 위한 구성을 단순화하여 소형, 경량화의 구현이 가능하도록 하고, 블레이드(140)의 각도를 원하는 각도로 용이하고도 정확하게 조절할 수 있으며, 조립, 분해 및 풍량 조절의 용이함으로 인해 누구나 쉽게 설치, 유지 및 관리할 수 있다.As such, the configuration for adjusting the angle of the
또한, 모든 블레이드(140)의 각도를 동시에 균일하게 조절할 수 있도록 하여 별도의 바란스 조절이 불필요함으로써 블레이드(140)의 각도 조절에 소요되는 시간과 노력을 감소시킨다.In addition, it is possible to uniformly adjust the angles of all the
상기 블레이드(140)가 직각이 되는 회전은 통상 태풍의 강도를 가지는 18m/sec 강풍일 때 블레이드(140)가 직각으로 돌아가게 하고, 그 보다 약한 바람에는 블레이드(140)가 직각으로 회전되지 않는 구성으로 한다.Rotation of the
한편, 집풍관(120)의 내부에는 다수의 블레이드(140)를 형성하여 집풍관(120) 내부로 유입되는 바람에 의해 회전함과 전기를 생산한다.Meanwhile, a plurality of
아울러, 상기 집풍관(120)의 입구으로 빠르게 유입되는 바람으로 블레이드(140)가 빠르게 회전하도록 형성된 회전 날개를 가진 블레이드(140)를 하나 이상으로 나열하여 최대의 발전 효율을 극대화시키면서 후방으로 바람이 토출되면서 블레이드(140)를 회전시켜 발전효율을 극대화한다.In addition, by arranging one or
아울러, 블레이드(140)가 회전하여 자력이 발생하여 전기를 생산한다.In addition, the
상기 블레이드(140)가 생산한 전기는 풍력 발전기에 의해 전기에너지를 축적하며, 사용처의 전력을 공급하는 것이다.The electricity produced by the
그리고, 전기에너지를 생산하여 발전기(170)에 보내져 축적한다.Then, the electrical energy is produced and sent to the
상기 발전기(170)에 의해 전기 에너지를 생산하고 생산된 전기 에너지를 축적하는 축전기를 더 구비할 수 있다.The
또한, 본 발명의 풍력 발전기는 도 10에 도시한 바와 같이 상기 주축(110)과 집풍관(120)에는 LED 광고판넬(180)이 부착할 수 있어 광고 효과를 갖게 한다.In addition, in the wind generator of the present invention, as shown in FIG. 10, the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
110:주축 112:베어링
120:집풍관 130:집풍 이젝터
132:유입공 140:블레이드
142:중심축 144:지지대
146:회전축 148:스프링
149:회전모터 152:액츄에이터
153:제1기어 154:제2기어
155:제1베벨기어 156:제2베벨기어
158:기어 162:허브
163:추 164:제3기어
165:제3베벨기어 166:제4베벨기어
170:발전기 180:LED 광고판넬110: spindle 112: bearing
120: house wind pipe 130: house wind ejector
132: Inflow ball 140: Blade
142: center axis 144: support
146: rotary shaft 148: spring
149: rotary motor 152: actuator
153: first gear 154: second gear
155: first bevel gear 156: second bevel gear
158: gear 162: hub
163: weight 164: third gear
165: third bevel gear 166: fourth bevel gear
170: generator 180: LED advertising panel
Claims (10)
지면에 안착을 이루면서 수직으로 설치되는 수직 주축과;
상기 주축 상부에서 수평형태를 이루고, 전, 후방이 개방되되, 전방의 개방 직경 보다 후방의 개방 직경이 더 넓게 소정각도로 테이퍼진 형태로 넓어지는 관경을 이루어 유입되는 바람을 빠른 바람으로 가속하는 집풍관과;
상기 집풍관의 후방 외주연을 소정 부분으로 내삽하는 결합을 이루되, 소정 각도로 테이퍼진 형태의 팔각형 구조로 주위의 바람을 유입시켜 풍속을 가속화하는 공기확산기 및 방향 조정하는 방향타 역활은 하는 집풍 이젝터와;
상기 집풍관 내부 전 후측으로 각각 개별적 구조를 이루어 유입되는 바람에 회전하며, 중심축에 고정되어 방사형태를 이루는 날개가 중심축 측의 폭이 상부 폭 보다 좁게 형성한 날개 모양을 가지고, 중심축 일측에 기어리스 발전기가 설치된 블레이드와;
바람의 세기를 측정하는 풍속계의 신호에 따라 상기 블레이드를 회전시키며, 바람의 세기에 따라 회전각도를 조절하여 블레이드의 회전각이 변화되도록 제어신호에 따라 회전동력을 발생시키는 액츄에이터와, 상기 액츄에이터로부터 동력을 전달받아 중심축의 외주면에 형성된 다수의 기어로 이루어진 블레이드 회전수단과;
상기 블레이드가 풍력의 회전력에 의해 전기 에너지를 생산해 내는 발전기; 로 이루어진 풍력발전기.
In wind power generators that generate power by wind,
A vertical main shaft installed vertically while seating on the ground;
A house that forms a horizontal shape in the upper part of the main shaft and opens in front and rear, and has a diameter that is wider in a tapered form at a predetermined angle so that the rear opening diameter is wider than the front opening diameter. An upwind tube;
Combining the rear outer periphery of the wind collecting pipe to a predetermined portion, but the octagonal structure of the tapered shape at a predetermined angle, the air diffuser to accelerate the wind speed by introducing the surrounding wind and the directional rudder to adjust the direction Wow;
Each wind is formed in a separate structure to the front and rear sides of the wind pipe, respectively, and rotates in the wind, and the wings are fixed to the central axis to form a radial shape has a wing shape formed in the width of the central axis narrower than the upper width, one side of the central axis A blade on which a gearless generator is installed;
An actuator that rotates the blade according to a signal of an anemometer measuring wind intensity, and generates a rotational power according to a control signal so that the rotation angle of the blade is changed by adjusting the rotation angle according to the wind intensity, and the power from the actuator Blade rotation means consisting of a plurality of gears formed on the outer peripheral surface of the central shaft receiving;
A generator in which the blade produces electrical energy by the rotational force of wind power; Wind generator consisting of.
상기 블레이드는,
집풍관 내부 중심에 위치하도록 블레이드 중심축을 중심으로 외면에 방사형으로 설치되어 일단은 중심축에 고정되고, 타단은 집풍관 내벽에 고정되어 블레이드를 고정하는 지지대로 구성되는 것을 더 포함하는 풍력발전기.
The method of claim 1,
The blade,
The wind turbine further comprises a radially installed on the outer surface of the blade center axis to be located in the center of the wind pipe is fixed to the central axis, the other end is fixed to the inner wall of the wind pipe is configured as a support for fixing the blade.
상기 블레이드 회전수단은,
액츄에이터에 결합되어 회전되도록 끼워진 제1기어와;
상기 제1기어에 맞물려 회전하는 제2기어와;
상기 제2기어의 축에 결합되어 소정반경으로 좌우 회전이동하는 제1베벨기어와;
상기 제1베벨기어에 회전가능하도록 설치되는 블레이드 각각의 회전축에 마련된 제2베벨기어;로 구성된 것을 더 포함하는 풍력발전기.
The method of claim 1,
The blade rotation means,
A first gear coupled to the actuator and fitted to rotate;
A second gear that meshes with the first gear and rotates;
A first bevel gear coupled to a shaft of the second gear to move left and right in a predetermined radius;
And a second bevel gear provided on each of the rotating shafts of the blades rotatably installed on the first bevel gear.
상기 블레이드 회전수단은,
액츄에이터 동작에 회전하는 제1기어가 제2기어를 회전시키고,
상기 제2기어는 제1베벨기어를 회전하여 블레이드 각각으로 마련된 제2베벨기어가 회전하여 블레이드 전체가 동시에 소정각도로 회전변경하는 것을 더 포함하는 풍력발전기.
The method of claim 6,
The blade rotation means,
The first gear rotating in the actuator operation rotates the second gear,
The second gear wind turbine further comprises rotating the first bevel gear to rotate the second bevel gear provided to each of the blades so that the entire blade rotates at a predetermined angle at the same time.
상기 블레이드 회전수단은,
동력모터와 연결되어 회전하는 허브와;
상기 허브에 결합되어 소정반경으로 원심력 회전하는 추와;
상기 추의 일단에 구성된 제3기어와;
상기 추의 원심력으로 축의 바깥으로 이동하면서 회전가능하도록 설치되는 제3베벨기어와;
상기 제3베벨기어에 회전가능하도록 설치되는 블레이드 각각의 회전축에 마련된 제4베벨기어;로 구성된 것을 더 포함하는 풍력발전기.
The method of claim 1,
The blade rotation means,
A hub which is connected to the power motor and rotates;
A weight coupled to the hub to rotate the centrifugal force to a predetermined radius;
A third gear configured at one end of the weight;
A third bevel gear installed to be rotatable while moving out of the shaft by the centrifugal force of the weight;
And a fourth bevel gear provided on the rotation shaft of each of the blades rotatably installed on the third bevel gear.
상기 허브의 회전이 추의 원심력을 만들어 내고 추가 축의 바깥으로 이동하면서 제3기어를 일정량 만큼 회전시키며, 상기 제3기어는 제3베벨기어를 회전시키고, 제3베벨기어는 블레이드의 제4베벨기어를 회전시켜 블레이드의 각도가 조정되는 것을 더 포함하는 풍력발전기.
The method of claim 8,
Rotation of the hub generates a centrifugal force of the weight and rotates the third gear by a certain amount while moving out of the additional axis, the third gear rotates the third bevel gear, and the third bevel gear is the fourth bevel gear of the blade. Wind turbine further comprising the angle of the blade is adjusted by rotating.
상기 주축과 집풍관에는 LED 광고판넬이 부착된 것을 더 포함하는 풍력발전기.The method of claim 1,
The wind turbine generator further comprises a LED advertising panel attached to the main shaft and the wind pipe.
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A201 | Request for examination | ||
A302 | Request for accelerated examination | ||
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E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |