KR101153501B1 - 풍력발전용 로터 블레이드 - Google Patents

Abstract

본 발명 풍력발전용 로터 블레이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 동력 없이도 로터 블레이드의 폭을 증가시키고, 로터 블레이드의 회전방향 자중을 증가시켜 비교적 낮은 풍속에서도 풍력 발전에 필요한 로터 블레이드의 회전력을 갖도록 하여 효율적으로 발전을 할 수 있는 풍력발전용 로터 블레이드에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드에 의하면, 지면으로부터 수직으로 설치된 지주의 상단에 설치되는 로터 블레이드에 있어서, 상기 로터 블레이드는 내부에 수납부가 형성되고, 일측으로 개방된 고정 블레이드와; 상기 고정 블레이드의 수납부에 삽입되되, 일단이 고정 블레이드와 회전축으로 축결합되고, 타단에는 수납부의 일측과 탄성체로 체결된 가변 블레이드와; 상기 고정 블레이드의 수납부 내부에는 고정 블레이드의 길이방향을 따라 형성된 가이드홈과; 상기 가이드홈에는 가이드홈의 폭보다 큰 지름을 갖는 구형의 무게추;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

풍력발전용 로터 블레이드{.}

본 발명 풍력발전용 로터 블레이드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 별도의 동력 없이도 로터 블레이드의 폭을 증가시키고, 로터 블레이드의 회전방향 자중을 증가시켜 비교적 낮은 풍속에서도 풍력 발전에 필요한 로터 블레이드의 회전력을 갖도록 하여 효율적으로 발전을 할 수 있는 풍력발전용 로터 블레이드에 관한 것이다.

현대사회에서 가장 많은 연료원으로 사용되는 화석연료는 점차 매장량이 감소됨으로써 장래의 에너지 수급전망이 불투명해지고 있다.

이러한 화석연료의 고장 문제와 발맞추어 대두되기 시작한 대체에너지원으로 풍력, 태양열 및 파력 등의 자연에너지를 이용하여 전기나 열을 얻어내는 발전시스템들이 많이 개발되고 있다.

그 중 풍력발전은 로터 블레이드의 설치로서 자연 풍속에 의해 회전력을 얻어 자연적인 에너지를 기계적 에너지로 변환시켜 전력을 얻는 기술이다.

이러한 풍력발전은 무공해, 무한정의 바람을 이용하여 전력을 생산하는 풍력발전기가 최근 들어 더욱 상용화되어 많은 곳에서 사용되고 지고 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 풍력발전기는 풍속이 매우 느린 경우 로터 블레이드의 큰 자중으로 인해 회전되지 않는 점이 단점으로 풍속이 일정하지 않거나, 계절에 의해 풍속에 영향을 미치는 지역에는 적용이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 동력 없이도 로터 블레이드의 폭을 증가시키고, 로터 블레이드의 회전방향 자중을 증가시켜 비교적 낮은 풍속에서도 풍력 발전에 필요한 로터 블레이드의 회전력을 갖도록 하여 효율적으로 발전을 할 수 있는 풍력발전용 로터 블레이드를 제공하는데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 지면으로부터 수직으로 설치된 지주의 상단에 설치되는 로터 블레이드에 있어서,

상기 로터 블레이드는 내부에 수납부가 형성되고, 일측으로 개방된 고정 블레이드와;

상기 고정 블레이드의 수납부에 삽입되되, 일단이 고정 블레이드와 회전축으로 축결합되고, 타단에는 수납부의 일측과 탄성체로 체결된 가변 블레이드와;

상기 고정 블레이드의 수납부 내부에는 고정 블레이드의 길이방향을 따라 형성된 가이드홈과;

상기 가이드홈에는 가이드홈의 폭보다 큰 지름을 갖는 구형의 무게추;로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드홈의 일측 끝단과 접하는 가변 블레이드의 측면에 형성된 무게추삽입홈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적 및 효과는 이하의 상세한 설명으로부터 명확하게 되고, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타내는 상세한 설명 및 실시예는 본 발명의 범주를 제한하는 것이 아니다.

본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드에 의하면, 고정 블레이드의 내부에 가변 블레이드와 가변 블레이드를 작동시키는 무게추가 형성되어 별도의 동력이 없이도 중력에 따른 무게추의 이동으로 가변 블레이드를 작동시켜 로터 블레이드의 폭을 넓히고, 고정 블레이드의 회전방향 자중을 증가시켜 비교적 낮은 풍속에서도 풍력 발전에 필요한 로터 블레이드의 회전력을 갖도록 하여 효율적으로 발전을 할 수 있는 효과가 발생한다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드를 보여주는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드의 분해사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명에 적용된 무게추에 의해 가변 블레이드가 작동시키는 것을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드의 작동상태를 순차적으로 보여주는 도면.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 먼저, 도면에 걸쳐 기능적으로 동일하거나, 유사한 부분에는 동일한 부호를 부여한다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드를 보여주는 정면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드의 분해사시도이고, 도 3a 및 도 3b는 본 발명에 적용된 무게추에 의해 가변 블레이드가 작동시키는 것을 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드의 작동상태를 순차적으로 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3b를 참조하면, 본 발명에 따른 풍력발전용 로터 블레이드(100)는 고정 블레이드(10)와 고정 블레이드(10)의 내부에 설치된 가변 블레이드(20)와 가변 블레이드(20)를 작동시키는 무게추(50)로 이루어져 있다.

상기 고정 블레이드(10)는 지면으로부터 지주가 수직으로 설치된 통상의 풍력발전기의 상단에 축결합되어 일방향으로 회전하도록 설치되는 로터 블레이드로서 내부에 수납부(12)가 형성되고, 회전방향과 대향되는 일측이 개방되어 있다.

상기 수납부(12)의 내부에는 고정 블레이드(10)의 개방된 일측을 통해 외부로 펼쳐지거나 수납부(12)의 내부로 삽입되는 가변 블레이드(20)가 설치된다.

상기 가변 블레이드(20)는 일단이 고정 블레이드(10)와 회전축(30)으로 축결합되어 회전축(30)을 기준으로 가변 블레이드(20)가 회전하여 수납부(12)의 내부에 삽입되거나 가변 블레이드(20)의 타단이 고정 블레이드(10)의 개방된 일측으로 돌출되어 펼쳐지게 된다.

이때, 고정 블레이드(10)의 개방된 일측으로 돌출되어 펼쳐진 가변 블레이드(20)가 다시 수납부(12)의 내부로 삽입되도록 가변 블레이드(20)의 타단과 수납부(12)의 일측이 탄성체(40)로 쳐결되어 있다.

상기와 같이 일단이 회전축(30)으로 축결합되고, 타단은 탄성체(40)로 체결된 가변 블레이드(20)를 작동시키는 무게추(50)가 수납부(12)의 내부에 형성되어 있다.

상기 무게추(50)는 도 3a 및 도 4에 도시된 바와 같이 중력에 의해 수납부(12)의 내부에서 고정 블레이드(10)의 길이방향을 따라 이동한다.

바람직하게 상기 수납부(12)의 내부에는 무게추(50)가 고정 블레이드(10)의 길이방향을 따라 중력에 의해 이동시 무게추(50)의 이동을 안내하고, 그 이동구간을 제한하도록 가이드홈(14)이 더 형성되어 있으며, 이러한 가이드홈(14)은 폭이 무게추(50)의 지름보다 작게 형성되어 있다.

이와 같이 무게추(50)는 도 4에 도시된 작동상태를 보여주는 일예와 같이 고정 블레이드(10)가 시계방향으로 회전 시 9시방향을 통과하는 순간부터 가이드홈(14)을 따라 회전축(30)이 형성된 방향으로 이동하며 가이드홈(14) 밖으로 돌출된 무게추(50)의 일단이 가변 블레이드(20)의 측면을 밀어 가변 블레이드(20)가 펼쳐지고, 다시 3시방향을 통과하는 순간부터 회전축(30)이 형성된 방향과 반대방향으로 이동하기 시작하여 회전방향 자중을 증가시킴과 동시에 탄성체(40)에 의해 가변 블레이드(20)가 수납부(12)의 내부로 수납되게 된다.

이때, 회전축(30)이 형성된 방향과 반대방향의 가이드홈(14) 끝단에 무게추(50)가 위치할 시 가변 블레이드(20)가 수납부(12)에 완전히 삽입되도록 가이드홈(14)의 끝단과 접하는 가변 블레이드(20)의 측면에 가이드홈(14) 밖으로 돌출된 무게추(50)의 일단을 수용하는 무게추삽입홈(22)이 형성되어 있다.

즉, 전기 설명으로부터 명확해지듯이, 이 발명은 고정 블레이드(10)의 내부에 가변 블레이드(20)와 가변 블레이드(20)를 작동시키는 무게추(50)가 형성되어 별도의 동력이 없이도 중력에 따른 무게추(50)의 이동으로 가변 블레이드(20)를 작동시켜 로터 블레이드(100)의 폭을 넓히고, 고정 블레이드(10)의 회전방향 자중을 증가시켜 비교적 낮은 풍속에서도 풍력 발전에 필요한 로터 블레이드(100)의 회전력을 갖도록 하여 효율적으로 발전을 할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일없이, 다른 여러 가지 형태로 실시할 수 있다. 그 때문에, 전술한 실시예는 모든 점에서 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 범위는 특허청구의 범위에 의해서 나타내는 것으로써, 명세서 본문에 의해서는 아무런 구속도 되지 않는다. 다시, 특허청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은, 모두 본 발명의 범위 내의 것이다.

* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *
10 : 고정 블레이드 12 : 수납부
14 : 가이드홈 20 : 가변 블레이드
22 : 무게추삽입홈 30 : 회전축
40 : 탄성체 50 : 무게추
100 : 로터 블레이드

Claims (2)

1. 지면으로부터 수직으로 설치된 지주의 상단에 설치되는 로터 블레이드에 있어서,
   상기 로터 블레이드는
   내부에 수납부가 형성되고, 일측으로 개방된 고정 블레이드와;
   상기 고정 블레이드의 수납부에 삽입되되, 일단이 고정 블레이드와 회전축으로 축결합되고, 타단에는 수납부의 일측과 탄성체로 체결된 가변 블레이드와;
   상기 고정 블레이드의 수납부 내부에는 고정 블레이드의 길이방향을 따라 형성된 가이드홈과;
   상기 가이드홈에는 가이드홈의 폭보다 큰 지름을 갖는 구형의 무게추;로 이루어진 것을 특징으로 하는 풍력발전용 로터 블레이드.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 가이드홈의 일측 끝단과 접하는 가변 블레이드의 측면에 형성된 무게추삽입홈을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 풍력발전용 로터 블레이드.
   
   

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